KR20220044247A

KR20220044247A - 투명 도전성 필름

Info

Publication number: KR20220044247A
Application number: KR1020217042755A
Authority: KR
Inventors: 도시마사 니시모리; 도모타케 나시키; 다카후미 마츠모토
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2022-04-07
Also published as: JP7336305B2; JP2021026901A; TW202113878A; CN114127864A; WO2021024944A1

Abstract

투명 도전성 필름 (1) 은, 유리 기재 (2) 와, 투명 도전층 (3) 을 순서대로 구비한다.
투명 도전층 (3) 은, 87 % 이상의 전광선 투과율을 갖고, 10 Ω/□ 이하의 표면 저항값을 갖는다.

Description

투명 도전성 필름

본 발명은, 투명 도전성 필름에 관한 것이며, 상세하게는, 광학 용도에 바람직하게 사용되는 투명 도전성 필름에 관한 것이다.

종래부터, 인듐주석 복합 산화물 (ITO) 로 이루어지는 투명 도전층을 원하는 전극 패턴으로 형성한 투명 도전성 필름이, 터치 패널 등의 광학 용도에 사용된다.

이와 같은 투명 도전성 필름으로서, 예를 들어, 투명 플라스틱 필름과, 86 % 의 전광선 투과율을 갖고, 27 Ω/□ 의 표면 저항값을 갖는 투명 도전성 박막을 구비한 투명 도전성 필름이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 의 실시예 1 참조.).

일본 공개특허공보 2010-177161

최근, 투명 도전성 필름에는, 더 높은 전광선 투과율, 및, 더 낮은 표면 저항값이 요구되고 있다.

한편, 투명 도전층의 표면 저항값은, 투명 도전층의 두께를 크게 함으로써, 낮게 할 수 있지만, 투명 도전층의 두께를 크게 하면, 투명 도전층에 흡수되는 광의 양이 증가하고, 그 결과, 전광선 투과가 낮아지는 경향이 있다.

요컨대, 표면 저항값과 전광선 투과율은, 트레이드 오프의 경향이 있고, 이 경향에 의하면, 특허문헌 1 의 투명 도전층보다, 전광선 투과율을 더 높게 하고, 또한, 표면 저항값을 더 낮게 하는 것이 곤란하다.

본 발명은, 보다 한층 높은 전광선 투과율을 갖고, 또한, 보다 한층 낮은 표면 저항값을 갖는 투명 도전층을 구비하는 투명 도전성 필름을 제공하는 것에 있다.

본 발명 [1] 은, 유리 기재와, 투명 도전층을 순서대로 구비하고, 상기 투명 도전층이, 87 % 이상의 전광선 투과율을 갖고, 10 Ω/□ 이하의 표면 저항값을 갖는, 투명 도전성 필름이다.

본 발명 [2] 는, 상기 투명 도전층의 두께가, 120 nm 이상 160 nm 이하인, 상기 [1] 에 기재된 투명 도전성 필름을 포함하고 있다.

본 발명 [3] 은, 상기 투명 도전층의, X 선 회절법에 있어서의 (400) 면의 피크 강도의, (222) 면의 피크 강도에 대한 비율 ((400) 면의 피크 강도/(222) 면의 피크 강도) 이, 0.8 을 초과하는, 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 투명 도전성 필름을 포함하고 있다.

본 발명의 투명 도전성 필름에 있어서, 투명 도전층은, 87 % 이상의 전광선 투과율을 갖고, 10 Ω/□ 이하의 표면 저항값을 갖는다.

그 때문에, 이 투명 도전성 필름은, 높은 전광선 투과율을 갖고, 또한, 낮은 표면 저항값을 갖는다.

도 1 은, 본 발명의 투명 도전성 필름의 일 실시형태의 단면도를 나타낸다.
도 2 는, ITO 층의 두께에 대한 반사량 (반사율) 에 관한 시뮬레이션에서 사용하는 시뮬레이션 모델도를 나타낸다.
도 3 은, ITO 층의 두께에 대한 반사량 (반사율) 의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.

도 1 을 참조하여, 본 발명의 투명 도전성 필름의 일 실시형태를 설명한다.

도 1 에 있어서, 지면 상하 방향은, 상하 방향 (두께 방향) 이고, 지면 상측이, 상측 (두께 방향 일방측), 지면 하측이, 하측 (두께 방향 타방측) 이다. 또, 지면 좌우 방향 및 안쪽 방향은, 상하 방향에 직교하는 면 방향이다. 구체적으로는, 각 도면의 방향 화살표에 준거한다.

1. 투명 도전성 필름

투명 도전성 필름 (1) 은, 소정의 두께를 갖는 필름 형상 (시트 형상을 포함한다) 을 갖고, 두께 방향과 직교하는 면 방향으로 연장되고, 평탄한 상면 및 평탄한 하면을 갖는다. 투명 도전성 필름 (1) 은, 예를 들어, 화상 표시 장치에 구비되는 터치 패널용 기재나 전자파 실드 등의 일부품이며, 요컨대, 화상 표시 장치는 아니다. 즉, 투명 도전성 필름 (1) 은, 화상 표시 장치 등을 제작하기 위한 부품이며, OLED 모듈 등의 화상 표시 소자를 포함하지 않고, 부품 단독으로 유통하고, 산업상 이용 가능한 디바이스이다.

구체적으로는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 투명 도전성 필름 (1) 은, 유리 기재 (2) 와, 투명 도전층 (3) 을 이 순서로 구비한다. 투명 도전성 필름 (1) 은, 보다 구체적으로는, 유리 기재 (2) 와, 유리 기재 (2) 의 상면 (두께 방향 일방면) 에 배치되는 투명 도전층 (3) 을 구비한다.

투명 도전성 필름 (1) 의 두께는, 예를 들어, 200 ㎛ 이하, 바람직하게는, 150 ㎛ 이하이며, 또, 예를 들어, 20 ㎛ 이상, 바람직하게는, 30 ㎛ 이상이다.

2. 유리 기재

유리 기재 (2) 는, 투명 도전성 필름 (1) 의 기계 강도를 확보하기 위한 투명한 기재이다. 즉, 유리 기재 (2) 는, 투명 도전층 (3) 을 지지하고 있다.

유리 기재 (2) 는, 필름 형상을 갖는다. 유리 기재 (2) 는, 투명 도전층 (3) 의 하면에 접촉하도록, 투명 도전층 (3) 의 하면 전체면에, 배치되어 있다.

유리 기재 (2) 는, 가요성을 갖고, 투명한 유리로 형성되어 있다.

유리로서는, 예를 들어, 무알칼리 유리, 소다 유리, 붕규산 유리, 알루미노규산 유리 등을 들 수 있다.

유리 기재 (2) 의 두께는, 예를 들어, 150 ㎛ 이하, 바람직하게는, 120 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는, 100 ㎛ 이하이다. 또, 예를 들어, 10 ㎛ 이상, 바람직하게는, 40 ㎛ 이상이다. 유리 기재 (2) 의 두께가 상기 상한 이하이면, 가요성이 우수하다. 또, 유리 기재 (2) 의 두께가 상기 하한 이상이면, 기계적 강도가 우수하여, 반송 시의 파손을 억제할 수 있다.

유리 기재 (2) 의 두께는, 다이얼 게이지 (PEACOCK 사 제조, 「DG-205」) 를 사용하여 측정할 수 있다.

유리 기재 (2) 의 전광선 투과율 (JIS K 7375-2008) 은, 예를 들어, 80 % 이상, 바람직하게는, 85 % 이상이다.

3. 투명 도전층

투명 도전층 (3) 은, 결정질이며, 우수한 도전성을 발현하는 투명한 층이다.

투명 도전층 (3) 은, 필름 형상을 갖는다. 투명 도전층 (3) 은, 유리 기재 (2) 의 상면 전체면에, 유리 기재 (2) 의 상면에 접촉하도록, 배치되어 있다.

투명 도전층 (3) 의 재료로서는, 예를 들어, In, Sn, Zn, Ga, Sb, Ti, Si, Zr, Mg, Al, Au, Ag, Cu, Pd, W 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 금속을 포함하는 금속 산화물을 들 수 있다. 금속 산화물에는, 필요에 따라, 추가로 상기 군에 나타낸 금속 원자를 도프하고 있어도 된다.

투명 도전층 (3) 으로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 인듐주석 복합 산화물 (ITO) 등의 인듐 함유 산화물, 예를 들어, 안티몬주석 복합 산화물 (ATO) 등의 안티몬 함유 산화물 등을 들 수 있고, 바람직하게는, 인듐 함유 산화물, 보다 바람직하게는, ITO 를 들 수 있다.

투명 도전층 (3) 의 재료로서 ITO 를 사용하는 경우, 산화주석 (SnO₂) 함유량은, 산화주석 및 산화인듐 (In₂O₃) 의 합계량에 대해, 예를 들어, 0.5 질량% 이상, 바람직하게는, 3 질량% 이상이며, 또, 예를 들어, 15 질량% 이하, 바람직하게는, 13 질량% 이하이다. 산화주석의 함유량이 상기 하한 이상이면, ITO 층의 내구성을 보다 한층 양호하게 할 수 있다. 산화주석의 함유량이 상기 상한 이하이면, ITO 층의 결정 전화를 용이하게 하여, 투명성이나 비저항의 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 명세서 중에 있어서의 「ITO」란, 적어도 인듐 (In) 과 주석 (Sn) 을 포함하는 복합 산화물이면 되고, 이들 이외의 추가 성분을 포함해도 된다. 추가 성분으로서는, 예를 들어, In, Sn 이외의 금속 원소를 들 수 있고, 구체적으로는, Zn, Ga, Sb, Ti, Si, Zr, Mg, Al, Au, Ag, Cu, Pd, W, Fe, Pb, Ni, Nb, Cr, Ga 등을 들 수 있다.

투명 도전층 (3) 은, 결정질이다.

투명 도전층 (3) 이, 결정질이면, 비저항 및 표면 저항값을 낮게 할 수 있다.

투명 도전층 (3) 의 결정질성은, 예를 들어, 투명 도전성 필름 (1) 을 염산 (20 ℃, 농도 5 질량%) 에 15 분간 침지하고, 계속해서, 수세 및 건조한 후, 투명 도전층 (3) 측의 표면에 대해 15 mm 정도 사이의 단자 간 저항을 측정함으로써 판단할 수 있다. 상기 침지·수세·건조 후의 투명 도전성 필름 (1) 에 있어서, 15 mm 사이의 단자 간 저항이 10 kΩ 이하인 경우, 투명 도전층 (3) 은 결정질이며, 한편, 상기 저항이 10 kΩ 을 초과하는 경우, 투명 도전층 (3) 은 비정질이다.

투명 도전층 (3) 의 상면의 비저항은, 예를 들어, 2.0 × 10^-4Ω·cm 이하, 바람직하게는, 1.8 × 10^-4Ω·cm 이하, 보다 바람직하게는, 1.5 × 10^-4Ω·cm 이하, 더욱 바람직하게는, 1.2 × 10^-4Ω·cm 이하이다. 비저항은, JIS K7194 에 준거하여, 4 단자법에 의해 측정할 수 있다.

투명 도전층 (3) 의 상면의 표면 저항값은, 10 Ω/□ 이하, 바람직하게는, 9 Ω/□ 이하이며, 또, 예를 들어, 1 Ω/□ 이상이다. 표면 저항값은, JIS K7194 에 준거하여, 4 단자법에 의해 측정할 수 있다.

또, 투명 도전층 (3) 의 전광선 투과율 (JIS K 7375-2008) 은, 87 % 이상, 바람직하게는, 88 % 이상이다.

투명 도전층 (3) 의 두께는, 예를 들어, 120 nm 이상, 바람직하게는, 130 nm 이상이며, 또, 예를 들어, 160 nm 이하, 바람직하게는, 150 nm 이하이다.

상세하게는 후술하지만, 이 투명 도전성 필름 (1) 에서는, 바람직하게는, 투명 도전층 (3) 의 두께를 상기한 소정의 범위로 조정함으로써, 전광선 투과율을 높게 한다 (구체적으로는, 87 % 이상으로 한다.).

투명 도전층 (3) 의 두께는, 예를 들어, 주사형 형광 X 선 분석 장치를 사용하여 측정할 수 있다.

4. 투명 도전성 필름의 제조 방법

투명 도전성 필름 (1) 을 제조하려면, 예를 들어, 롤 투 롤 공정에 있어서, 유리 기재 (2) 의 상면에, 투명 도전층 (3) 을 형성한다. 구체적으로는, 장척의 유리 기재 (2) 를 송출 롤로부터 송출하여 반송 방향 하류측으로 반송하면서, 유리 기재 (2) 의 상면에 투명 도전층 (3) 을 형성하고, 권취 롤로 도전성 필름 (1) 을 권취한다. 이하, 상세히 서술한다.

먼저, 송출 롤에 권회된 장척의 유리 기재 (2) 를 준비하고, 권취 롤에 권회되도록 유리 기재 (2) 를 반송한다.

반송 속도는, 예를 들어, 0.1 m/분 이상, 바람직하게는, 0.2 m/분 이상이며, 또, 예를 들어, 1.0 m/분 이하, 바람직하게는, 0.5 m/분 이하이다.

그 후, 필요에 따라, 유리 기재 (2) 와 투명 도전층 (3) 의 밀착성의 관점에서, 유리 기재 (2) 의 표면에, 예를 들어, 스퍼터링, 코로나 방전, 화염, 자외선 조사, 전자선 조사, 화성, 산화 등의 에칭 처리나 하도 처리를 실시할 수 있다. 또, 용제 세정, 초음파 세정 등에 의해 유리 기재 (2) 를 제진, 청정화할 수 있다.

이어서, 유리 기재 (2) 의 상면에 투명 도전층 (3) 을 형성한다. 예를 들어, 건식 방법에 의해, 유리 기재 (2) 의 상면에 투명 도전층 (3) 을 형성한다.

건식 방법으로서는, 예를 들어, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 스퍼터링법을 들 수 있다. 이 방법에 의해, 박막이며, 또한, 두께가 균일한 투명 도전층 (3) 을 형성할 수 있다.

스퍼터링법은, 진공 챔버 내에 타겟 및 피착체 (유리 기재 (2)) 를 대향 배치하고, 가스를 공급함과 함께 전원으로부터 전압을 인가함으로써 가스 이온을 가속하여 타겟에 조사시키고, 타겟 표면으로부터 타겟 재료를 튕겨내어, 그 타겟 재료를 피착체 표면에 적층시킨다.

스퍼터링법으로서는, 예를 들어, 2 극 스퍼터링법, ECR (전자 사이클로트론 공명) 스퍼터링법, 마그네트론 스퍼터링법, 이온 빔 스퍼터링법 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 마그네트론 스퍼터링법을 들 수 있다.

스퍼터링법을 채용하는 경우, 타겟 재료로서는, 투명 도전층 (3) 을 구성하는 상기 서술한 금속 산화물 등을 들 수 있고, 바람직하게는, ITO 를 들 수 있다. ITO 의 산화주석 농도는, ITO 층의 내구성, 결정화 등의 관점에서, 예를 들어, 0.5 질량% 이상, 바람직하게는, 3 질량% 이상이며, 또, 예를 들어, 15 질량% 이하, 바람직하게는, 13 질량% 이하이다.

가스로서는, 예를 들어, Ar 등의 불활성 가스를 들 수 있다. 또, 필요에 따라, 산소 가스 등의 반응성 가스를 병용할 수 있다.

불활성 가스에 대한 반응성 가스의 도입 비율 (이하, 반응성 가스 도입량으로 한다.) 은, 예를 들어, 0.1 체적% 이상, 바람직하게는, 1 체적% 이상, 보다 바람직하게는, 3 체적% 이상이며, 또, 예를 들어, 10 체적% 이하, 바람직하게는, 5 체적% 이하이다.

스퍼터링 시의 기압 (이하, 성막 기압으로 한다.) 은, 예를 들어, 1 Pa 이하이며, 바람직하게는, 0.5 Pa 이하이며, 또, 예를 들어, 0.1 Pa 이상이다.

전원은, 예를 들어, DC 전원, AC 전원, MF 전원 및 RF 전원 중 어느 것이어도 되고, 또, 이들의 조합이어도 된다.

그리고, 이 스퍼터링에서는, 스퍼터링 전에, 유리 기재 (2) 를 미리 고온으로 가열한다. 이로써, 유리 기재 (2) 의 표면에 있어서 투명 도전층 (3) 을 형성하는 입자는 높은 에너지 상태에 놓이고, 스퍼터링에 의한 성막과 동시에 결정화 (애즈 디포지티드 결정화) 할 수 있다. 그 결과, 투명 도전층 (3) 의 비저항을 낮게 할 수 있다.

유리 기재 (2) 의 가열 온도 (이하, 기재 온도로 한다.) 는, 예를 들어, 350 ℃ 이상이며, 또, 예를 들어, 600 ℃ 이하, 바람직하게는, 550 ℃ 이하이다.

유리 기재 (2) 의 가열 시간은, 예를 들어, 10 초 이상, 바람직하게는, 20 초 이상이며, 또, 예를 들어, 120 초 이하, 바람직하게는, 60 초 이하이다.

이로써, 유리 기재 (2) 의 상면에 투명 도전층 (3) 이 형성되어, 유리 기재 (2) 와, 투명 도전층 (3) 을 순서대로 구비하는 투명 도전성 필름 (1) 이 얻어진다.

5. 작용 효과

투명 도전성 필름 (1) 에 있어서, 투명 도전층 (3) 은, 높은 전광선 투과율 (87 % 이상) 을 갖고, 또한, 낮은 표면 저항값 (10 Ω/□ 이하) 을 갖는다.

그 때문에, 이 투명 도전성 필름 (1) 은, 높은 전광선 투과율을 갖고, 또한, 낮은 표면 저항값을 갖는다.

그리고, 이와 같은 투명 도전성 필름 (1) 에 있어서, 투명 도전층 (3) 의 전광선 투과율을 높게 하고, 또한, 표면 저항값을 낮게 하기 위해서, 바람직하게는, 투명 도전층 (3) 의 두께를 상기한 소정의 범위 (120 nm 이상 160 nm 이하) 로 조정한다.

상세하게는, 투명 도전층 (3) 의 전광선 투과율을 높게 하려면, 투명 도전층 (3) 에 흡수되는 광의 양 (이하, 흡수량으로 칭한다.) 을 적게 하고, 또한, 투명 도전층 (3) 에 반사되는 광 (상세하게는, 550 nm 에 있어서의 반사) 의 양 (이하, 반사량으로 칭한다.) 을 적게 하는 것이 검토된다.

흡수량은, 투명 도전층 (3) 의 두께가 커지면, 높아지는 경향이 있다. 이와 같은 경향에 의하면, 투명 도전층 (3) 의 전광선 투과율은, 투명 도전층 (3) 의 두께가 커지면, 낮아진다.

한편, 투명 도전층 (3) 의 표면 저항값은, 투명 도전층 (3) 의 두께를 크게 하면, 낮아지는 경향이 있다.

요컨대, 상기의 경향에 의하면, 투명 도전층 (3) 의 두께를 크게 하면, 전광선 투과율이 낮아지고, 또한, 표면 저항값이 낮아지는 한편, 투명 도전층 (3) 의 두께를 작게 하면, 전광선 투과율이 높아지고, 또한, 표면 저항값이 높아진다.

즉, 표면 저항값과 전광선 투과율은, 트레이드 오프의 경향이 있고, 이 경향에 의하면, 투명 도전층 (3) 의 전광선 투과율을 보다 한층 높게 하고, 또한, 투명 도전층 (3) 의 표면 저항값을 보다 한층 낮게 하는 것은 곤란하다.

이에 대하여, 투명 도전성 필름 (1) 에서는, 바람직하게는, 투명 도전층 (3) 의 두께를 상기한 소정의 범위 (120 nm 이상 160 nm 이하) 로 조정한다.

투명 도전층 (3) 의 두께를 상기한 소정의 범위로 조정하면, 반사량을 낮게 할 수 있고, 그 결과, 전광선 투과율을 높게 할 수 있다. 상세하게는, 흡수량이 높아도, 반사량을 충분히 낮게 할 수 있기 때문에, 전광선 투과율을 높게 할 수 있다.

투명 도전층 (3) 의 두께가, 상기한 소정의 범위 (120 nm 이상 160 nm 이하) 이면, 반사량을 낮게 할 수 있는 것은, 시뮬레이션에 의해, 구할 수 있다.

구체적으로는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 시뮬레이션의 모델로서, 유리 기재 (2) 와, ITO 층 (4) 을 순서대로 구비한 시뮬레이션용 투명 도전성 필름 (5) 을 준비하고, ITO 층 (4) 측으로부터, 입사각 0 도로 광을 입사시킨 경우의 반사율을, 하기 식 (1) 에 기초하여, 산출한다.

(상기 식 (1) 에 있어서, R 은 반사율, n₀ 은 각 파장에 있어서의 공기의 굴절률, n₁ 은 각 파장에 있어서의 ITO 막의 굴절률, n₂ 는 각 파장에 있어서의 유리의 굴절률, λ 는 각 파장이고, d 는 ITO 의 막두께를 나타낸다.)

또한, 상기의 시뮬레이션에 있어서, 유리 기재 (2) 의 두께는, 50 ㎛ 로 하고, 유리의 굴절률은, 1.52 로 하고, ITO 층 (4) 의 굴절률은, 1.9 로 하고, 소쇠계수는, 0 으로 한다.

또, 이와 같은 시뮬레이션은, 예를 들어, TFCalc (Software Spectra 사 제조) 를 사용하여 실시할 수 있다.

그리고, ITO 층 (4) 의 두께를 10 nm ~ 650 nm 의 범위에서 변경하고, 각 두께에 있어서의 550 nm 에 있어서의 반사율을 구하면, 도 3 과 같이 나타내어진다.

도 3 에 의하면, 투명 도전층 (3) 의 두께를, 120 nm 이상 160 nm 이하로 하면, 반사율 (반사량) 을 12 % 이하로 낮게 할 수 있고, 바람직하게는, ITO 층 (4) 의 두께를, 130 nm 이상 150 nm 이하로 하면, 반사율 (반사량) 을 10 % 이하로 낮게 할 수 있는 것을 알 수 있다.

요컨대, 투명 도전층 (3) 의 두께를, 120 nm 이상 160 nm 이하 (바람직하게는, 130 nm 이상 150 nm 이하로 하면,), 반사율 (반사량) 을 낮게 할 수 있고, 그 결과, 전광선 투과율을 높게 할 수 있다.

또, 투명 도전층 (3) 의 두께를, 120 nm 이상 160 nm 이하로 하면, 투명 도전층 (3) 의 두께가 충분히 크기 때문에, 표면 저항값을 낮게 할 수 있다.

요컨대, 투명 도전층 (3) 의 두께를, 120 nm 이상 160 nm 이하로 하면, 투명 도전층 (3) 의 전광선 투과율을 보다 한층 높게 하고, 또한, 투명 도전층 (3) 의 표면 저항값을 보다 한층 낮게 할 수 있다.

또, 상기한 바와 같이, 투명 도전층 (3) 이 스퍼터링법에 의해 형성되는 경우에는, 스퍼터링 전에, 유리 기재 (2) 를 미리 고온으로 가열한다. 이로써, 투명 도전층 (3) 의 비저항을 낮게 할 수 있다.

상세하게는, 스퍼터링 전에, 유리 기재 (2) 를 미리 고온으로 가열하면, 투명 도전층 (3) 의 결정성이 향상된다. 구체적으로는, X 선 회절법에 있어서의 피크 중, 산화인듐의 (400) 면의 피크 강도가, 산화인듐의 (222) 면의 피크 강도에 대해, 높아진다.

X 선 회절법에 있어서의 (400) 면의 피크 강도의, (222) 면의 피크 강도에 대한 비율 ((400) 면의 피크 강도/(222) 면의 피크 강도) 이, 예를 들어, 0.8 을 초과, 바람직하게는, 1 이상, 보다 바람직하게는, 2 이상이며, 또, 예를 들어, 10 이하이다.

상기의 비율이, 상기 하한 이상이면, 투명 도전층 (3) 의 비저항을 낮게 할 수 있다. 그 결과, 투명 도전층 (3) 의 표면 저항값을 낮게 할 수 있다.

6. 변형예

상기한 설명에서는, 투명 도전성 필름 (1) 은, 유리 기재 (2) 와, 투명 도전층 (3) 으로 이루어지지만, 유리 기재 (2) 와 투명 도전층 (3) 사이에 중간층을 개재시킬 수도 있다.

중간층으로서는, 하드 코트층을 들 수 있다.

하드 코트층은, 투명 도전성 필름 (1) 을 제조할 때에, 유리 기재 (2) 에 흠집이 발생하는 것을 억제하기 위한 보호층이다. 또, 하드 코트층은, 투명 도전성 필름 (1) 을 적층한 경우에, 투명 도전층 (3) 에 찰상이 발생하는 것을 억제하기 위한 내찰상층이다.

하드 코트층은, 예를 들어, 하드 코트 조성물로 형성된다.

하드 코트 조성물은, 수지 성분을 함유한다.

수지 성분으로서는, 예를 들어, 경화성 수지, 열가소성 수지 (예를 들어, 폴리올레핀 수지) 등을 들 수 있다.

또, 하드 코트 조성물은, 입자를 함유할 수도 있다.

입자로서는, 가교 아크릴계 입자 등의 유기 입자 등을 들 수 있다.

하드 코트층의 두께는, 내찰상성의 관점에서, 예를 들어, 0.1 ㎛ 이상, 바람직하게는, 0.5 ㎛ 이상이며, 또, 예를 들어, 10 ㎛ 이하, 바람직하게는, 3 ㎛ 이하이다. 하드 코트층의 두께는, 예를 들어, 순간 멀티 측광 시스템 (예를 들어, 오오츠카 전자사 제조, 「MCPD2000」) 을 사용하여 관측되는 간섭 스펙트럼의 파장에 기초하여 산출할 수 있다.

또, 중간층으로서는, 광학 조정층을 들 수 있다.

광학 조정층은, 투명 도전층 (3) 의 패턴 시인을 억제하거나, 투명 도전성 필름 (1) 내의 계면에서의 반사를 억제하면서, 투명 도전성 필름 (1) 에 우수한 투명성을 확보하기 위해서, 투명 도전성 필름 (1) 의 광학 물성 (예를 들어, 굴절률) 을 조정하는 층이다.

광학 조정층은, 예를 들어, 광학 조정 조성물로 형성된다.

광학 조정 조성물은, 상기의 수지 성분 및 상기의 입자를 함유한다.

광학 조정층의 두께는, 예를 들어, 5 nm 이상, 바람직하게는, 10 nm 이상이며, 또, 예를 들어, 200 nm 이하, 바람직하게는, 100 nm 이하이다. 광학 조정층의 두께는, 예를 들어, 순간 멀티 측광 시스템을 사용하여 관측되는 간섭 스펙트럼의 파장에 기초하여 산출할 수 있다.

요컨대, 투명 도전성 필름 (1) 은, 유리 기재 (2) 와 투명 도전층 (3) 사이에, 하드 코트층 또는 광학 조정층을 개재시킬 수도 있고, 또, 투명 도전성 필름 (1) 은, 유리 기재 (2) 와 투명 도전층 (3) 사이에, 하드 코트층 및 광학 조정층을 개재시킬 수도 있다.

바람직하게는, 투명 도전성 필름 (1) 은, 유리 기재 (2) 와, 투명 도전층 (3) 으로 이루어진다.

실시예

이하에 실시예 및 비교예를 나타내어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은, 전혀 실시예 및 비교예에 한정되지 않는다. 또, 이하의 기재에 있어서 사용되는 배합 비율 (함유 비율), 물성값, 파라미터 등의 구체적 수치는, 상기의 「발명을 실시하기 위한 형태」에 있어서 기재되어 있는, 그것들에 대응하는 배합 비율 (함유 비율), 물성값, 파라미터 등 해당 기재의 상한값 (「이하」, 「미만」으로서 정의되어 있는 수치) 또는 하한값 (「이상」, 「초과」로서 정의되어 있는 수치) 으로 대체할 수 있다.

1. 투명 도전성 필름의 제조

실시예 1

유리 기재로서, 롤상으로 귄회된 장척의 투명 유리 기재 (두께 50 ㎛, 일본 전기 유리사 제조, 「G-Leaf」) 를 준비했다.

이 투명 유리 기재를 송출 롤에 세트하고, 반송 속도 0.27 m/분으로 송출하여, 스퍼터링 장치 (타겟부) 를 통과시키고, 권취 롤에 권회했다. DC 스퍼터링법에 의해, 두께가 128 nm 인 ITO 층 (투명 도전층) 을 유리 기재의 상면에 형성했다. 스퍼터링은, 아르곤 가스 96 % 및 산소 가스 4 % (즉, 산소 가스 도입량 4 체적%) 를 도입한 기압 (성막 기압) 0.13 Pa 의 진공 분위기하에서, 실시했다. 방전 출력은, 3 kW 로 했다. 타겟은, 87.5 질량% 의 산화인듐 및 12.5 질량% 의 산화주석의 소결체를 사용했다. 또, 스퍼터링 전에, 스퍼터링 장치 내에서, 적외선 히터 (가열부) 를 작동하고, 히터 온도 (기재 온도) 를 500 ℃ 로 설정하고, 유리 기재를 25 초 가열했다.

이로써, 유리 기재와 ITO 층을 구비하고, 롤상으로 권회된 투명 도전성 필름을 제조했다.

실시예 2 및 비교예 1 ~ 비교예 4

표 1 에 따라, ITO 층의 두께, 기재 온도, 성막 기압, 반송 속도 및 산소 가스 도입량을 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 투명 도전성 필름을 제조했다.

2. 평가

1) 표면 저항값

각 실시예 및 각 비교예의 ITO 층의 표면 저항값을, JIS K7194 에 준거하여, 4 단자법에 의해 측정했다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

2) 비저항

각 실시예 및 각 비교예의 ITO 층의 비저항을, JIS K7194 에 준거하여, 4 단자법에 의해 측정했다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

3) ITO 층의 막두께

각 실시예 및 각 비교예의 ITO 층의 막두께를 주사형 형광 X 선 분석 장치 (주식회사 리가쿠사 제조) 「ZSX PrimusII」를 사용하여 측정했다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

4) 전광선 투과율

각 실시예 및 각 비교예의 ITO 층의 전광선 투과율을 분광 광도계 (히타치 하이테크놀로지사 제조) 「U4100」을 사용하여 측정했다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

5) X 선 회절 측정

각 실시예 및 각 비교예의 투명 도전성 필름에 있어서, 결정 배향성을 전자동 다목적 X 선 회절 장치 (리가쿠사 제조, 「SmartLab」) 를 사용하여 측정했다. 얻어진 (400) 면의 피크 강도 및 (222) 면의 피크 강도로부터, 피크 강도비 ((400) 면의 피크 강도/(222) 면의 피크 강도) 를 산출했다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

또한, 상기 발명은, 본 발명의 예시의 실시형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 지나지 않고, 한정적으로 해석해서는 안된다. 당해 기술 분야의 당업자에 의해 분명한 본 발명의 변형예는, 후기 청구 범위에 포함되는 것이다.

산업상 이용가능성

본 발명의 투명 도전성 필름은, 광학 용도에 있어서 바람직하게 사용된다.

1 : 투명 도전성 필름
2 : 유리 기재
3 : 투명 도전층

Claims

유리 기재와, 투명 도전층을 순서대로 구비하고,
상기 투명 도전층이, 87 % 이상의 전광선 투과율을 갖고, 10 Ω/□ 이하의 표면 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는, 투명 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 투명 도전층의 두께가, 120 nm 이상 160 nm 이하인 것을 특징으로 하는, 투명 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 투명 도전층의, X 선 회절법에 있어서의 (400) 면의 피크 강도의, (222) 면의 피크 강도에 대한 비율 ((400) 면의 피크 강도/(222) 면의 피크 강도) 이, 0.8 을 초과하는 것을 특징으로 하는, 투명 도전성 필름.