CN100454445C - 透明导电体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透明导电体,该透明导电体具备含第1树脂的基体、含导电粒子及第2树脂的导电层、设在基体与导电层之间由第3树脂构成的中间层,中间层的玻璃转化温度Tg比导电层的Tg小。
Description
技术领域
本发明涉及一种透明导电体。
背景技术
LCD、PDP、有机EL、触摸面板等中使用透明电极,使用透明导电体作为这种透明电极。透明导电体由基体和导电层形成,这些透明导电体或是在基体上形成溅射膜(导电层)或是形成由导电粒子与粘合剂构成的导电层。但是,如果将这些透明导电体在高湿度的环境下或有机溶剂、有机气体等化学物质气氛(以下也可称为“高湿度环境下等”。)中使用,会渐渐地吸收水分和化学物质,透明导电体自身的电阻值上升,而且电阻值随着时间的变化有增大的倾向。
所以,若将使用了这种透明导电体的如触摸面板等放在上述环境下,渐渐地触摸面板等的动作会变得不稳定。
所以,人们希望有能够抑制因吸收水分或化学物质等引起的电阻值的上升和经时变化的透明导电体。例如有,对于固着导电粒子的树脂使用吸潮性小的苯酚树脂或苯酚树脂与环氧树脂的混合树脂、或使用聚氟化亚乙烯的光透过性导电材料(例如,参照下述日本专利特开平08-78164号公报及特开平11-273874号公报)。
另外,由于上述透明导电体层积有基体和导电层,若基体歪斜或弯折时,导电层也会随着弯折,比基体弹性差的导电层容易产生裂纹。这种透明导电体一般会发生电阻值上升的问题。
特别是触摸面板使用上述透明导电体的情况下,由于一般是按压使用透明导电体,所以多发生透明导电体歪斜的情况。此时,透明导电体的导电层产生裂纹的可能性大。另外,若上述导电层由溅射膜形成,则该导电层的弹性差,产生裂纹的可能性会更大。
所以,人们希望一种既不阻碍透明导电体的导电性、透明性,又能防止产生上述裂纹的透明导电体。例如有,在薄膜基材和导电层之间设有透明的粘着剂层的透明导电性层积体(例如参照下述日本专利特许2667680号公报)。
然而,近年来,人们要求透明导电体具有更高的可靠性,要求即使在上述环境下其电阻值变化也很小的透明导电体。
另外,在将上述日本专利特许2667680号公报所记载的透明导电性积层体长期使用于触摸面板等中时,很难在不阻碍透明导电体的导电性、透明性的情况下又充分抑制导电层产生裂纹,所以还有改良的余地。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的是提供一种即使在上述环境下也能够充分抑制透明导电体的电阻值上升和经时变化的透明导电体。另外,本发明还提供一种即使是在长时间使用的情况下,也不阻碍透明导电体的导电性、透明性,能够充分抑制导电层产生裂纹的透明导电体。
本发明者们为了解决上述课题进行了深入研究,发现:若使用上述日本专利特开平08-78164号公报及特开平11-273874号公报所记载的吸潮性小的树脂,特别在高湿度环境下长时间使用时电阻值有时会上升。即,本发明者们认为:若向具有基体和导电层的透明导电体扩散水分和溶剂、有机性气体等化学物质,基体所含的树脂溶胀,随之导电层会被拉伸,因此导电粒子之间的接合点被切断,而电阻值会上升。因此,本发明者们基于这样的推测进行了进一步的深入研究,结果发现通过以下的发明可以解决上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明的透明导电体具备:含有第1树脂的基体、含有导电粒子及第2树脂的导电层、在基体与导电层之间设有的由第3树脂构成的中间层,中间层的玻璃转化温度Tg比导电层的Tg小。这里,本发明的透明导电体包括膜状及板状的,膜状透明导电体指的是厚度在50nm~1mm的范围的,板状透明导电体的指的是厚度超过1mm的。
本发明的透明导电体,其中间层的Tg比导电层的Tg小。因此,即使将透明导电体置于高湿度环境下或化学物质气氛下,基体中的第1树脂溶胀,并因此从基体传递拉伸导电层应力,中间层也会起到缓冲该应力的功能。所以,即使将透明导电体置于上述环境下,也能够充分地防止导电层的拉伸,防止导电层中的导电粒子互相之间的接合点的切断,能够充分抑制透明导电体的电阻值的上升和经时变化。特别是在基体的Tg小的情况下,即,即使在基体容易被拉伸的情况下,由于上述中间层充分地发挥缓冲该应力的功能,所以本发明的透明导电体还是有效果的。另外,优选上述中间层的Tg在20℃以下。
上述透明导电体,优选中间层与导电层的Tg之差在40℃以上。此时,中间层能更进一步发挥缓冲上述应力的功能。所以,该透明导电体即使是在高湿度的环境下等也能够充分抑制透明导电体的电阻值的上升和经时变化。
上述透明导电体,优选导电层的铅笔硬度比中间层的铅笔硬度大。当导电层的铅笔硬度比中间层的铅笔硬度大时,更能够防止上述环境下的电阻值的上升,还能够提高划痕性和耐磨耗性。
上述透明导电体,优选第2树脂有交联结构。通过使第2树脂为交联结构,可以防止水分和化学物质等向透明导电体内部的浸入,所以得到的透明导电体即使是在上述环境下,也能更充分地抑制透明导电体的电阻值的上升和经时变化。另外,通过使树脂与导电粒子化学地结合,可以减少因湿度或化学物质等引起的溶胀和外力的影响。
上述透明导电体,优选导电层的Tg在-40℃以上。若Tg在-40℃以上,即使是在长期使用透明导电体的情况下,也能够维持透明导电体的形态性。
上述透明导电体,优选第1树脂是聚对苯二甲酸乙二醇酯,第2树脂是丙烯酸树脂。此时,透明导电体具有更加优异的耐久性。
上述透明导电体中,导电层的铅笔硬度比中间层的铅笔硬度大,并且优选导电层的表面硬度为2H以上。在这种情况下,具有可以得到对于外力的更佳的耐久性的优点。
另外,本发明者们发现通过以下的发明也可以解决上述课题。即,本发明的透明导电体具备:基体、含有导电粒子及树脂的导电层、含有金属或无机化合物的阻挡层,阻挡层被设置在基体与导电层之间,以及相对基体与导电层相反侧的至少一侧。
本发明的透明导电体,通过含金属或无机化合物的阻挡层,能够抑制成为引起基体溶胀的主要原因的水分和溶剂、有机性气体等化学物质浸入基体,能够充分地防止基体的溶胀。所以,能够充分地防止伴随基体溶胀的导电层的拉伸,防止导电粒子之间的接合点的断开。所以,采用本发明的透明导电体,即使是在上述环境下也能充分地抑制透明导电体的电阻值的上升和经时变化。
上述透明导电体,优选将阻挡层设置在基体与导电层之间,阻挡层是含有金属单质或导电性氧化物的导电性连续层,并且导电层中的导电粒子与阻挡层接触。
如果阻挡层为金属或无机化合物,与上述相同,上述透明导电体能够更充分地抑制水分和有机性气体等浸入基体。而且,上述透明导电体中,由于上述阻挡层为导电性连续层,所以即使透明导电体因为基体溶胀引起导电粒子间的接合点的切断,也可以通过导电性连续层的阻挡层确保导电粒子间的导通。所以,即使是在高湿度的环境下或化学物质气氛中,也能够更加充分抑制透明导电体的电阻值的上升和经时变化。
上述透明导电体,优选阻挡层含有选自SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO及ZrO2中的至少1种无机化合物。若阻挡层含有上述无机化合物,得到的透明导电体既可以保持透明性还可以将阻挡层的厚度加大。所以,即使是在上述的环境下,也能够更加充分的抑制电阻值的上升和经时变化。
上述透明导电体,优选阻挡层被设置在基体与上述导电层之间,以及相对基体与导电层相反的一侧。通过在基体的两侧设置阻挡层,可以更进一步抑制水分和有机性气体浸入基体内部。另外,由于阻挡层本身具有抑制拉伸、收缩的效果,所以对基体的形状保持性也有效果。
上述透明导电体,优选基体含有树脂,并且阻挡层的透湿度比基体小。这样,可以抑制成为基体中的树脂溶胀的主要原因的水分和有机性气体浸入基体,可以更加充分地防止基体溶胀。
另外,本发明者们认为:在基体与导电层之间设置中间层,若该中间层富有弹性,且不会给透明性、导电性以不好的影响,是否就可以抑制上述导电层发生裂纹。因此,本发明者基于这样的推测反复进行了更加深入的研究,结果发现通过以下的发明可以解决该课题,即,即使在长期使用的情况下,也不会阻碍透明导电体的导电性、透明性,并可以充分地抑制导电层产生裂纹,从而完成了本发明。
即,本发明的透明导电体,其特征在于,包括基体、导电层、含有树脂及填充剂的中间层,中间层被设置在基体与导电层之间。
本发明的透明导电体,由于在基体与导电层之间的中间层中含有树脂,所以在长时间使用透明导电体的情况下,即使基体歪斜、弯折,上述树脂也会发挥缓冲其力的功能,可以抑制导电层与基体同样歪斜、弯折。所以,即使长期使用上述透明导电体,该透明导电体也能够充分抑制导电层发生裂纹。特别是,即使采用导电层容易发生裂纹的溅射法形成时,对因基体歪斜、弯折产生的力,上述树脂也会充分发挥缓冲的功能,所以本发明的透明导电体是有效果的。
另外,为了发挥上述效果,优选中间层所含的树脂为柔软的,但是,若树脂柔软,则难于长期维持中间层的形态。所以,本发明的透明导电体,通过在中间层进一步含填充剂,使中间层即使使用软的树脂也能维持其形态。
另外,由于上述中间层含有填充剂,所以可以抑制上述树脂因吸收水分和化学物质等而溶胀。换言之,由于上述填充剂显示保持形状的作用,可以防止上述树脂通过吸收水分和化学物质等而溶胀,导致透明导电体卷曲。
上述透明导电体中,优选上述树脂及填充剂化学地结合。这里所谓的化学结合指的是除了物理吸附之外的意思,例如,可以通过以下方法确认:即使在能够溶解氟化合物的溶剂中浸渍上述透明导电体导电层的表面也残存氟化合物。另外,确认方法不限定于此,也可以通过现有的分析方法进行分析。
在这种情况下,由于中间层中填充剂的位置是特定的,所以当透明导电体歪斜或弯折时,上述填充剂的存在位置会发生错位,但在力解放的情况下,上述填充剂能够返回到原来的位置(以下对于这种现象称为“形状记忆效果”。)。另外,即使水分和化学物质等浸入上述中间层的情况下,由于如上所述填充剂的位置被固定,所以能够抑制中间层的溶胀。
上述透明导电体中,优选树脂有交联结构。通过上述树脂有交联结构,可以更进一步提高上述记忆效果,并且可以更进一步提高水分或化学物质等浸入透明导电体内部时抑制中间层溶胀的效果。
上述透明导电体,优选中间层的Tg在20℃以下。若中间层的Tg在上述范围,即使长期使用本发明的透明导电体,由于中间层柔软,可以更好地抑制导电层发生裂纹。
附图说明
图1是表示本发明的透明导电膜的第1实施方式的模式截面图。
图2是表示本发明的透明导电体的第2实施方式的模式截面图。
图3是表示本发明的透明导电体的第3实施方式的模式截面图。
图4是表示本发明的透明导电体的第4实施方式的模式截面图。
具体实施方式
以下,根据需要参照附图对本发明的最佳实施方式进行详细说明。另外,在附图中,对于相同部分用相同符号表示,省略重复说明。另外,图面的尺寸比例并不限定于附图所示的比例。
(第1实施方式)
首先,对本发明的透明导电体的第1实施方式进行说明。
图1是表示本发明的透明导电体的实施方式的模式截面图。如图1所示,本实施方式的透明导电体10具备有基体13、导电层14和设置在基体13与导电层14之间的中间层15。
基体13由第1树脂构成,导电层14含有第2树脂12和第2树脂12中所含的导电粒子11。另外,中间层15由第3树脂构成。
这里,中间层15的Tg比导电层14的Tg小。所以,即使透明导电体10被置于高湿度的环境下使基体13溶胀,由此,从基体13传递拉伸导电层14的应力,中间层15也能起到缓冲该应力的功能。所以,即使透明导电体10被置于高湿度的环境等之中,也能充分地防止导电层14的拉伸,防止导电层14中的导电粒子11互相之间的接合点切断,防止电阻值的上升。所以,即使是在高湿度环境等之中,透明导电体的电阻值的上升和经时变化也会得到充分的抑制。
所以,根据本实施方式的透明导电体10,即使是在高湿度等环境下,也能充分地抑制透明导电体的电阻值的上升和经时变化。
中间层15的Tg只要比上述导电层14的Tg小就没有特别的限制,优选该中间层15的Tg在20℃以下。这里,上述Tg的测定方法是通过DSC法在升温速度20℃/分时进行测验时得到的值。
上述中间层15的Tg在20℃以下的情况,相比于超过20℃的情况,中间层15更能发挥其作为缓冲材料的作用,即使是高湿度环境下或含化学物质的气氛下也能充分抑制透明导电体10的电阻值的上升和经时变化。另外,例如,在Tg低、不能维持形态的情况下,通过向该中间层15添加填充剂等,可以进行调整。作为上述填充剂优选透明氧化物,例如可举出二氧化硅等。
导电层的Tg优选为-40℃以上。若Tg在-40℃以上,即使在长期使用本实施方式的透明导电体10的情况下,也能够维持透明导电体10的形态。
上述透明导电体10中,中间层15与导电层14的Tg之差优选为40℃以上。此时,中间层15更能发挥其良好的缓冲上述应力的功能。由此,该透明导电体,即使在高湿度等环境下也能更加充分地抑制透明导电体的电阻值的上升和经时变化。
关于上述导电层14,优选其铅笔硬度比中间层15的铅笔硬度大。这里说的铅笔硬度指的是,根据JISK5400在铅笔硬度试验法中测定的对象物质的表面硬度。
如果导电层14的铅笔硬度比中间层15的铅笔硬度大,则能够更好地防止在高湿度环境下或含溶剂等化学物质的气氛下的电阻值的上升,耐划痕性和耐磨耗性也得到提高。另外,除了导电层14的铅笔硬度比中间层15的大之外,优选上述导电层14的表面硬度为2H以上。此时,具有对于外力能得到的更佳的耐久性的优点。但是,导电层14的表面硬度,考虑到还需要兼具弯曲性,优选为6H以下。
下面对导电层14、中间层15及基体13各层进行更加详细的说明。
<导电层>
导电层14如上所述含有导电粒子11及第2树脂12。该导电粒子11被填充为相邻的导电粒子11之间相互接触。由此,发挥作为导电体的功能。
导电粒子11由透明导电性氧化物材料制成。对于透明导电性氧化物材料,只要具有透明性和导电性即可,没有特别的限定,作为这样的透明导电性氧化物材料,例如可举出氧化铟、或在氧化铟中渗杂选自锡、锌、碲、银、镓、锆、铪或镁中的至少1种以上的元素的物质,或是氧化锡,或在氧化锡中渗杂选自锑、锌或氟中的至少1种以上的元素的物质,或是氧化锌,或在氧化锌中渗杂选自铝、镓、铟、硼、氟、或锰中的至少1种以上的元素的物质等。
如果导电粒子11由上述材料制成,则含该导电粒子11和第2树脂12的透明导电体10,即使是在高湿度等环境下,也能更好地防止电阻值的经时变化。
上述导电粒子11的平均粒径优选为10nm~80nm。若平均粒径不足10nm,则与平均粒径在10nm以上的情况相比,透明导电体10的导电性有容易变动的倾向。即,本实施方式的透明导电体10是由于导电粒子11中所产生的氧缺陷(oxygen defect)而表现导电性,但是,如果导电粒子11的粒径不足10nm,例如外部的氧浓度高时,则氧缺陷减少,导电性有可能变动。另一方面,若平均粒径超过80nm,例如在可见光的波长区域,与平均粒径在80nm以下的情况相比光散射增强,在可见光的波长区域透明导电体10的透过率降低,有雾度值增加的倾向。
透明导电体10中的导电粒子11的填充率优选为10体积%~70体积%。若填充率不足10体积%,透明导电体10的电阻值有变高的倾向,若填充率超过70体积%,膜的机械强度有下降的倾向。
这样,如果导电粒子11的平均粒径以及填充率在上述范围,则可以更加提高透明导电体的透明度,并且降低初期的电阻值。
上述导电粒子11的比表面积优选为10m2/g~50m2/g。若比表面积不足10m2/g,则可见光的光散射有增强的倾向,若比表面积超过50m2/g,则透明导电材料的稳定性有降低的倾向。另外,这里所说的比表面积是指,使用比表面积测定装置(型号:NOVA2000,Quantachrome公司制造),对在300℃真空干燥30分钟后的试料进行测定的值。
上述导电粒子11,优选导电粒子11的表面用表面处理剂进行处理。通过将导电粒子的表面用表面处理剂进行处理,可以抑制导电层14的导电粒子11吸收水分。
作为这样的表面处理剂,可以举出硅烷耦合剂、硅氨烷化合物、钛酸盐耦合剂、铝酸盐耦合剂、磷酸盐耦合剂等。其中,优选硅烷耦合剂或硅氨烷化合物。这些表面处理剂中存在多种分子结构,并可以适宜地使用。另外,它们可以是单独使用1种,也可以是2种以上混合使用。
作为上述表面处理剂,优选末端基为疏水基的物质。此时,在透明导电体10中,向导电粒子11的第2树脂12中的分散性得到提高,其结果透明导电体10的强度和透明度得到提高。作为这样的表面处理剂可举出六甲基二硅氨烷等。
作为上面所述的疏水基,可举出乙烯基、烷基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、芳基,其中,优选乙烯基、烷基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、芳基作为疏水基。此时,若与疏水基为上述乙烯基等以外的基时的情况相比较,在将透明导电体10置于高湿度等环境下,可以更好地抑制电阻值的上升和经时变化。
作为上述烷基,例如可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、硬脂酰基等;作为芳基,例如可举出苯基、萘基等。
由于该疏水基不参与该表面处理剂与导电粒子11所含的羟基的化学反应,所得到的经表面处理剂处理过的导电粒子,其表面侧具有疏水基,即以疏水基作为末端基。换言之,通过这样,能够对导电粒子的表面进行疏水化处理。
上述疏水基特别优选为乙烯基或甲基。换言之,作为表面处理剂,最优选的是由硅烷耦合剂或硅氨烷化合物组成,末端基为作为疏水基的乙烯基或甲基。
上述疏水基为乙烯基时,表面处理剂不仅能够与导电粒子11化学结合,还能够与第2树脂12化学结合。所以,这样的透明导电体10中,更能提供导电粒子11和第2树脂12的粘结性,而且可以更进一步地抑制向第2树脂12中扩散水分。因此,在高湿度等环境下,可以更进一步地抑制电阻值的上升和经时变化。
另外,通过表面处理剂在其末端含有乙烯基,在导电层14中,用表面处理剂处理过的导电粒子11能够在第2树脂12中均匀地分散,所以与导电粒子11凝集的情况相比较,雾度值降低。所以,使用了末端有乙烯基的表面处理剂的透明导电体10在透明性方面特别有用。另外,此时,由于经表面处理剂处理过的导电粒子11被均匀地分散在第2树脂12中,使第2树脂12与导电粒子11的接触面积增加,从而提高了透明导电体10的整体的强度。
上述表面处理剂在其分子中除了含有乙烯基以外还可以含环氧基。此时,通过光反应使乙烯基反应,然后,通过热使环氧基反应,以此可以使第2树脂12更加强固。
另一方面,若上述疏水基为甲基,所得的透明导电体10,由于透明导电体10中的用表面处理剂处理过的导电粒子11的分散性提高,通过填充剂产生的所谓固定效果,可以降低透明导电体10的透湿性。另外,由于甲基自身的分子结构小,所以在经过表面处理剂处理的导电粒子之间的接合点中的立体障碍最少,与其他的疏水基相比容易确保接合点,因此,更能降低该透明导电体10的初期的电阻值。
上述表面处理剂的添加量是,相对于100质量份导电粒子优选为0.1质量份~5质量份。如果添加量不足0.1质量份,会有不能充分处理导电粒子11的表面的倾向;如果添加量超过5质量份,会有导电粒子11表面的处理效果不能充分提高的倾向。
导电层14所含的第2树脂12只要是树脂即可,没有特别的限定。作为第2树脂12优选的是,使光固化性化合物、热固化性化合物等固化的物质,即,有交联结构的物质。此时,透明导电体的耐湿性提高,可以更加充分地防止电阻变化。作为光固化性化合物,只要是能够用光使其固化的有机化合物即可;作为热固化性化合物,只要是能够用热使其固化的有机化合物即可。这里,上述有机化合物包括成为上述第2树脂12的原料的物质,具体来说,包括可以形成第2树脂12的单体、二聚物、三聚物、低聚物等。在上述第2树脂12中,优选光固化性化合物。如果上述固化性化合物为光固化性化合物,可以控制固化反应,并且,由于可以在短时间内固化,具有工序管理简便的优点。
作为上述光固化性化合物,可以优选使用含乙烯基或环氧基,或含它们的衍生物的单体等。它们可以是单独的1种,也可以是2种以上的混合物。另外,在光固化性化合物或热固化性化合物为高分子化合物时,第2树脂12也可以是光固化性化合物或热固化性化合物。
本实施方式的透明导电体10中,当经过上述表面处理剂处理的导电粒子11在其表面有乙烯基等时,作为上述第2树脂12优选使用丙烯酸树脂。此时,可化学地结合经表面处理剂处理过的导电粒子11的乙烯基和上述丙烯酸树脂。其结果,经表面处理剂处理过的导电粒子11与固化的丙烯酸树脂的粘结性可得到进一步的提高,可以更加充分地抑制丙烯酸树脂的溶胀。所以,在高湿度等环境下,可以进一步地抑制电阻值的上升和经时变化。
另外,导电层14也可以根据需要含有添加剂。作为添加剂可举出阻燃剂、紫外线吸收剂、着色剂、增塑剂等。
作为第2树脂12例如可举出丙烯酸树脂、环氧树脂、氟树脂等。
<中间层>
中间层15由第3树脂构成,在本实施方式的透明导电体10中,起到作为缓冲材料的作用。该中间层15,只要其Tg比基体13的Tg小即可。即,只要满足该条件,构成中间层15的第3树脂就没有特别的限定。
具体来说,作为第3树脂可举出聚酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜树脂(PES)、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、降冰片烯系树脂(NB)等,除了树脂以外,还可举出使光固化性化合物、热固化性化合物等固化的物质。作为该光固化性化合物,只要是能够用光使其固化的有机化合物即可;作为热固化性化合物,只要是能够用热使其固化的有机化合物即可。这里,上述有机化合物含行成为上述第3树脂的原料的物质,具体来说,含有可以形成第3树脂的单体、二聚物、三聚物、低聚物等。
这些当中,优选第3树脂是丙烯酸树脂。此时,由于具有高透明性,所以透过性优异。
另外,优选第3树脂为光固化性化合物的固化体。如果上述固化性化合物为光固化性化合物,能够控制固化反应,并且,由于可以在短时间内固化,所以有工序管理简便的优点。
作为上述光固化性化合物,可以优选使用乙烯基、环氧基,或含它们的衍生物的单体等。它们可以单独使用1种,也可以是2种以上的混合物。
另外,虽然上述第2树脂12与第3树脂都优选是光固化性化合物的固化体,但它们可以相同,也可以不同。
在本实施方式中,上述基体13中的第1树脂和构成中间层15的第3树脂,优选为按表1所示的组合。
表1
第1树脂 | 第3树脂 |
PET | 丙烯酸树脂 |
PC | 丙烯酸树脂 |
PES | 环氧树脂 |
通过这样的组合,本实施方式的透明导电体10具有耐久性更加优异的优点。
<基体>
基体13只要是含第1树脂,并且由相对于后面将要叙述的高能量线及可见光透明的材料构成即可,没有特别的限定。例如基体13可以是公知的透明薄膜,例如,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯薄膜、聚乙烯或聚丙等聚烯烃薄膜、聚碳酸酯薄膜、丙烯酸薄膜、降冰片烯薄膜(JSR(株)制,ア一トン等)。另外,基体13除了树脂之外还可以含有二氧化硅等填充成分等物质。
上述基体13优选只由树脂构成。此时,与基体13含树脂和树脂以外的物质的情况相比较,透明导电体10的透明性、弯曲性优异。所以,在用于例如触摸面板和面板开关时特别有效。
<制造方法>
下面,就使用氧化铟中掺杂了锡的物质(以下,称作“ITO”)作为上述导电粒子11的情况,说明本实施方式的透明导电体10的制造方法。
首先,将含有第1树脂的基体13放在玻璃基板上。在基体13上形成中间层15。这里,可在形成中间层15之前在基体13上预先设置固定层。当在基体13上预先设置有固定层时,经过固定层可以将中间层15更强固地固定在基体13上。作为上述固定层,可适合地使用聚氨酯等。
中间层15,可以通过在上述基体13上形成第3树脂而形成。作为第3树脂,优选使用其Tg比基体13所含的第3树脂的Tg小的物质。此时,即使从基体13传递拉伸导电层的应力,中间层也能确实地起到缓冲其应力的功能,所以能更加充分地抑制上述透明导电体10的电阻值的上升和经时变化。在本实施方式中,在基体13上涂覆光固化性化合物作为形成上述第3树脂的化合物。此时,也可以将光固化性化合物溶解在溶剂中使用。另外,在这种情况下,优选涂覆之后施行干燥工序。另外,作为涂覆方法,可以使用例如逆转辊(reverse roll)法、同向辊(direct roll)法、刮板法、刮刀法、挤压(extrusion)法、喷嘴法、帘流(curtain)法、凹板滚筒(gravure roll)法、棒材涂布(bar coat)法、浸渍法、吻合涂布(kiss coat)法、旋转涂布法、模压(squeeze)法、喷射法等方法。另外,可以通过用高能量射线固化上述光固化性化合物形成中间层15。另外,上述高能量射线可以是例如紫外线等光,也可以是电子射线、γ射线、X射线等。
接着,在上述中间层15上形成含有导电粒子11与第2树脂12的导电层14。这里,对导电粒子11进行说明。
首先,通过用碱进行中和处理的方法共沉淀氯化铟及氯化锡(沉淀工序)。此时产生的副产物盐通过倾滤(decantation)和离心分离法除去。对得到的共沉淀物进行干燥,对得到的干燥体进行气氛烧结及粉碎处理。如此制造了导电粒子11。上述烧结处理,从控制氧缺陷的观点出发,优选在氮气气氛中,或氦、氩、氙等稀有气体气氛中进行。
这里,上述导电粒子11,优选用表面处理剂对其表面进行如上所述的处理。在这种情况下,可以将上述导电粒子11与表面处理剂混合,使其发生反应而得到目标产物。
将如此得到的导电粒子11和作为形成第2树脂12的化合物的光固化性化合物混合,并分散在液体中,得到分散液。作为使上述导电粒子11及光固化性化合物分散的液体,可举出己烷等饱和烃类,甲苯、二甲苯等芳香族烃,甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类,丙酮、丁酮、异丁基甲基酮、二异丁基酮等酮类,醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类,四氢呋喃、二噁烷、二乙醚等醚类,N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类。此时,也可以将光固化性化合物溶解在上述液体中使用。
将如此得到的分散液涂覆在中间层15上。另外,在使用上述液体的情况下,在进行涂覆后优选施行干燥工序。另外,上述涂覆方法可以用例如逆转辊法、同向辊法、刮板法、刮刀法、挤压法、喷嘴法、帘流法、凹板滚筒法、棒材涂布法、浸渍法、吻合涂布法、旋转涂布法、模压法、喷射法等方法涂覆。并且,涂覆上述导电粒子11和光固化性化合物后,照射高能量射线使光固化性化合物固化。由此形成导电层14。另外,上述高能量射线除了例如紫外线外,也可以是电子射线、γ射线、X射线等。
并且,最后通过剥离玻璃基板,得到图1所示的透明导电体10。
如此得到的透明导电体10可适于用作噪声对策(noisecountermeasure)部件、发热体、EL用电极、背光源用电极、LCD、PDP、触摸面板等用途。
[第2实施方式]
下面,对本发明的透明导电体20的第2实施方式进行说明。另外,对于与第1实施方式相同或同等的构成要素使用相同的符号,省略重复说明。
图2是表示本发明的透明导电体的第2实施方式的模式截面图。如图2所示,第2实施方式的透明导电体20具备:基体23,导电层24,和设置在基体23与导电层24之间的阻挡层25。
基体23含有上述第1树脂,导电层24含有第2树脂12和第2树脂12中所含的导电粒子11。另外,阻挡层25含有金属或无机化合物。即,本实施方式的透明导电体20与第1实施方式的透明导电体10的不同点是,前者的阻挡层25含有金属或无机化合物。
这样,阻挡层25由于含有金属或无机化合物,阻挡层25的透湿度比基体23小。所以,通过阻挡层25,可以抑制主要因为水分和有机性气体浸入基体23而使基体23溶胀的现象,能够充分地防止基体23的溶胀。因此,可以防止伴随基体23的溶胀的导电层24的拉伸,充分防止导电层粒子11之间的接合点的切断。因此,若采用透明导电体20,即使是在高湿度环境下和化学物质气氛下也可以充分地抑制透明导电体20的电阻值的上升和经时变化。
下面对阻挡层25进行更加详细的说明。
<阻挡层>
本实施方式的阻挡层25被设置在基体23与导电层24之间,起着抑制水分和溶剂、有机性气体等化学物质浸入基体23的作用。
作为构成阻挡层25的材料,例如可举出金属、无机化合物、无机-有机复合物等,但其中优选含有金属或无机化合物的材料。如果阻挡层25含有金属或无机化合物,透明导电体20可以更进一步地抑制水分、溶剂、有机性气体等化学物质浸入基体23中。
对该阻挡层25所使用的金属,没有特别的限定,例如,可举出A1、Ag、Au、Cr、Cu、Pd、Pt、Rh、Zn等或它们的合金。另外,作为无机化合物,例如可举出SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、ZrO2等金属氧化物或ITO、IZO、ATO、FTO、AZO、GZO等导电性氧化物。在它们当中,作为构成阻挡层25的材料,优选含有金属单质或导电性氧化物的材料。如果阻挡层25为金属单质或导电性氧化物,由于阻挡层25自身有导电性,所以通过导电层24所含的导电粒子11与阻挡层25的接触,可提高导电性。
阻挡层25优选含有选自SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、或ZrO2中的至少1种的导电性氧化物。若阻挡层25含有这些化合物,既可保持得到的透明导电体20的透明性,又可加大阻挡层25的厚度。所以,即使是在高湿度环境或化学物质气氛下也能够进一步地抑制透明导电体20的电阻值的上升和经时变化。
另外,导电层24所含的导电粒子11与阻挡层25接触或导通时,优选上述阻挡层25为导电性连续层。这样,若将阻挡层25成为导电性连续层,即使是在透明导电体20由于基体23的膨胀等引起导电粒子11之间的接合点被切断的情况下,也可以通过作为导电性连续层的阻挡层25确保导电粒子11之间的导通。所以,即使是在高湿度环境或化学物质气氛下,也能够进一步地抑制透明导电体20的电阻值的上升和经时变化。
<基体>
基体23基本上具有与基体13相同的构成,没有必要必须含树脂。
<制造方法>
下面,对本实施方式的透明导电体20的制造方法进行说明。
首先,准备基体23。作为基体23,使用与基体13具有相同的构成的材料。
然后在基体23上形成阻挡层25。此时,阻挡层25可通过溅射法、蒸镀法、或涂覆法制得。作为阻挡层25,优选使用其气体透过性比基体23小的材料。这里,在形成阻挡层25之前,可预先在基体23上实施设置固定层或实施电晕处理等的前处理。若在基体23上预先设置固定层或施行电晕处理,阻挡层25能够更加强固地固着在基体23上。另外,作为上述固定层适合使用聚氨酯、硅酮等。
阻挡层25可通过在上述基体23上形成金属、无机氧化物的连续层而得到。在本实施方式中,通过在基体23上溅射无机氧化物形成阻挡层25。使用溅射法具有能够形成致密的膜并且容易控制膜厚的优点。
另外,与形成透明导电体10的导电层14的方法相同地在上述阻挡层25上形成含有导电粒子11和第2树脂12的导电层24。这样,得到了图2所示的透明导电体20。
如此得到的透明导电体20可适于用作噪声对策部件、发热体、EL用电极、背光源用电极、LCD、PDP、触摸面板等用途。
[第3实施方式]
下面,对本发明的透明导电体的第3实施方式进行说明。另外,对于与第1及第2实施方式相同或同等的构成元素使用相同的符号,省略重复说明。
图3是表示本发明的透明导电体的第3实施方式的模式截面图。如图3所示,本实施方式的透明导电体30与第2实施方式的透明导电体20不同点是,在基体23的与导电层24相反的一侧设有阻挡层26。这里,阻挡层26具有与阻挡层25相同的功能。即,阻挡层26与阻挡层25同样,具有比基体23小的气体透过性,并由与阻挡层25相同的材料构成。既然阻挡层25与阻挡层26具有相同的功能,用同样的材料或不同的材料构成都可以。
这样,通过在基体23的两侧分别设置阻挡层25与阻挡层26,本实施方式的透明导电体30可以进一步地抑制向基体23内部的水分以及有机性气体的浸入,能够充分地防止基体23的溶胀。另外,阻挡层26自身具有拉伸收缩抑制功能。所以,可以防止伴随基体23的溶胀的导电层24的拉伸,能充分防止导电粒子11之间的接合点的切断。所以,若采用透明导电体30,即使是在高湿度环境或化学物质气氛下也能够充分地抑制透明导电体30的电阻值的上升和经时变化。
<制造方法>
下面,对上述透明导电体30的制造方法进行说明。
在制造本实施方式的透明导电体30时,首先在基体23上的两面分别形成阻挡层25及阻挡层26。这里,在形成阻挡层25及阻挡层26之前,优选预先在基体23上设置固定层,或者预先实施电晕处理。若预先在基体23上设置固定层,或者预先对基体23上施行电晕放电处理,则阻挡层25及阻挡层26能够更加强固地固着在基体23上。另外,作为上述固定层,适合使用聚氨酯、硅酮等。
上述阻挡层25及阻挡层26是通过形成金属或无机氧化物的连续层而得到。在本实施方式中,通过在基体23上溅射无机氧化物形成阻挡层25及阻挡层26。使用溅射法具有能够形成致密的膜并且容易控制膜厚的优点。
然后,在上述阻挡层25上形成含有导电粒子11和第2树脂12的导电层24。导电层24与上述透明导电体20的情况相同地被形成。这样,得到了图3所示的透明导电体30。
如此得到的透明导电体30可适于用作噪声对策部件、发热体、EL用电极、背光源用电极、LCD、PDP、触摸面板等用途。
[第4实施方式]
下面,对本发明的透明导电体的第4实施方式进行说明。另外,对于与第1~第3实施方式相同或同等的构成元素使用相同的符号,省略重复说明。
图4是表示本发明的透明导电体的实施方式的模式截面图。如图4所示,本实施方式的透明导电体40具备有基体43,导电层44,和设置在基体43与导电层44之间的中间层45。
上述导电层44含导电粒子11及第2树脂12,中间层45由填充剂45a及树脂45b构成。
在本实施方式的透明导电体40中,由于基体43与导电层44之间的中间层45中含有树脂45b,所以在长期使用透明导电体40时,即使基体43歪斜、弯曲,上述树脂45b会起到缓冲该力的功能,可以抑制导电层44与基体43同样地发生歪斜、弯曲。所以,即使是长期使用上述透明导电体40时,该透明导电体40也可以充分抑制导电层44产生裂纹。
另外,为了发挥上述效果,优选中间层45所含的树脂45b为柔软的物质,但若上述树脂45b柔软,又很难长时间维持中间层45的形态。所以,在本实施方式的透明导电体40,通过在中间层45中还包括填充剂45a,即使在中间层45中使用软树脂45b也能够维持形态。
另外,由于上述中间层45含有填充剂45a,可以抑制上述树脂45b吸收水分和化学物质等而溶胀。换言之,由于上述填充剂45a有保持形状的作用,可以防止因上述树脂45b吸收水分和化学物质而溶胀导致的透明导电体40的卷缩。
下面对中间层45进行更详细的说明。
<中间层>
中间层45设在导电层44与基体43之间,含填充剂45a和树脂45b。
作为上述填充剂45a,没有特别的限定,可以使用像芳香族聚酰胺、聚苯乙烯小珠、丙烯酸小珠那样的有机填充剂,像二氧化硅、玻璃、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、ITO、氧化锡、氧化锌等那样的无机填充剂等。通过使用这样的填充剂45a,可以提高中间层45的机械强度。另外,上述填充剂45a可以抑制水分或化学物质等向透明导电体内部的浸入。
其中,优选使用二氧化硅、玻璃、ITO、氧化锡、氧化锌等无机填充剂。若使用上述无机填充剂,本实施方式的透明导电体40具有可获得高透明性的优点。
另外,上述无机填充剂中,更优选使用ITO、氧化锡、氧化锌。此时,由于该无机填充剂自身显示导电性,可以对得到的透明导电体40电补偿。即,即使导电层44产生裂纹等,导电粉之间失去接触,也可以通过上述无机填充剂导电。所以,可以抑制上述透明导电体40的电阻值上升。另外,上述导电性无机填充剂为了提高导电性可以掺杂一种或多种元素。
对上述树脂45b没有特别的限定,具体地可以使用丙烯酸树脂、环氧树脂等。另外,除了它们以外,也可以使用使光固化性化合物、热固化性化合物等固化的物质。作为光固化性化合物,只要是能够用光使其固化的有机化合物即可;作为热固化性化合物,只要是能够用热使其固化的有机化合物即可。这里,上述有机化合物中含成为上述树脂45b的原料的物质,具体来说,含可以形成树脂45b的单体、二聚体、三聚物、低聚物等。
其中优选丙烯酸树脂。此时,由于具有高透明性透过性优异。
另外,优选上述树脂45b为光固化性化合物。上述固化性化合物为光固化性化合物时,由于可以控制固化反应,并且可以在短时间内使固化,有工序管理简便的优点。
作为上述光固化性化合物,可以优选使用含乙烯基、环氧基,或它们的衍生物的单体等。它们可以是1个种类,也可以是2个种类以上的混合物。
在本实施方式中,优选上述树脂45b以及填充剂45a化学地结合着。此时,在中间层45中,由于填充剂45a的位置是特定的,所以在透明导电体40发生歪斜或者弯折时,上述填充剂45a的存在位置会发生错位,但是,在释放力的情况下,上述填充剂45a能够返回到原来的位置。另外,即使是水分或化学物质等浸入上述中间层45的情况下,由于如上所述填充剂45a的位置是固定着的,所以可以抑制中间层45溶胀。
所以,上述树脂45b及上述填充剂45a优选具有可结合的取代基。作为该可结合的取代基可举出:含有可通过光自由基聚合或热自由基聚合结合的丙烯酰基、甲基丙烯酰基、苯乙烯基等聚合性双键的基;在水、酸、碱、催化剂的存在下或通过热等而反应的环氧基、羟基、烷氧基、酯基、卤化酰基等酰基;卤基,烷氧基硅烷基或氯硅烷基或硅氨烷基等硅烷基,羧酸基、酰胺基、胺基等。
另外,当上述树脂45b有这些取代基时,不仅能够与上述填充剂45a接合,还能与上述导电粒子11结合。此时,导电层44与中间层45的粘结性增强,机械强度也更加优异。
本实施方式中,优选上述树脂45b有交联结构。通过使上述树脂45b具有交联结构,能够进一步提高上述的形状记忆效果,和当水分或化学物质等浸入透明导电体40内部时的抑制中间层45的溶胀的效果。另外,该交联结构中,不仅含树脂45b之间的交联,还可以在交联结构内部含有树脂45b与导电粒子11或填充剂45a结合的物质。
在本实施方式的透明导电体40中,优选中间层45的Tg比导电层44的Tg小。此时,即使基体43歪斜、弯折,上述中间层45也可以有效地发挥缓冲该力的功能,抑制导电层与基体同样地发生歪斜、弯折。
进一步,优选中间层45的Tg在20℃以下。当中间层45的Tg在20℃以下时,与超过20℃的情况相比,可以进一步发挥中间层45作为缓冲材料的作用,即使长期使用本实施方式的透明导电体40,也能抑制导电层44产生裂纹等,抑制电阻值的上升。另外,上述Tg的测定方法是通过DSC法在升温速度20℃/分时进行测定的值。
另外,导电层44的Tg优选为40℃以上。若Tg在40℃以上,即使长期使用本实施方式的透明导电体40,也能维持透明导电体40的形态性。
在上述透明导电体40中,优选中间层45与导电层44的Tg的差为40℃以上。此时,中间层45能够更好地发挥上述缓冲功能。所以,该透明导电体40,即使是在长期使用透明导电体40的情况下,也能抑制导电层44产生裂纹,能够进一步抑制电阻值的上升。
另外,作为导电层44,可以使用与导电层14同样的物质。另外,作为基体43可以使用与上述基体23相同的物质。
<制造方法>
下面,对本实施方式的透明导电体40的制造方法进行说明。
首先,将基体43装载玻璃基板上。然后,在基体43上形成中间层45。在形成中间层45之前,与第1~第3实施方式相同地,可在基体43上设置固定层。
中间层45是通过在上述基体43上将填充剂45a及作为树脂45b的光固化性化合物混合的物质涂覆在基体43上而形成的。此时,也可以将光固化性化合物溶解在溶剂中使用。另外,在这种情况下,优选在涂覆后施行干燥工序。另外,作为涂覆法可以使用例如,逆转辊法、同向辊法、刮板法、刮刀法、挤压法、喷嘴法、帘流法、凹板滚筒法、棒材涂布法、浸渍法、吻合涂布法、旋转涂布法、模压法、喷射法等方法。然后,用高能量射线固化上述光固化性化合物,由此可以形成中间层45。另外,上述高能量射线例如可以是紫外线等光,也可以是电子射线、γ射线、X射线等。
另外,与透明导电体的导电层14、24的制造方法相同,在上述中间层45上形成含有导电粒子11与第2树脂12的导电层44。
最后,通过剥离玻璃基板,得到如图4所示的透明导电体40。
这样制得的透明导电体40,适合作为噪声对策部件、发热体、EL用电极、背光源用电极、LCD、PDP、触摸面板等用途使用。
以上对本发明的最佳实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式。
例如,在上述第1~第4实施方式的透明导电体的制造中,用于形成树脂的光固化性化合物可以用热固化性化合物代替。在使用热固化性化合物时,将热固化性化合物涂覆在中间层或基体上之后,通过加热固化而成为树脂。此时,也可以将热固化性化合物溶解在溶剂中使用。另外,在这种情况下,优选在涂覆后施行干燥工序。另外,也可以通过将经加热使热固化性化合物固化得到的树脂溶解在溶剂中,涂覆在中间层上或基体上,使其干燥,将它作为树脂。
进一步,在上述实施方式中,也可以将导电层作为压缩层。上述压缩层的制造方法如下。即,首先,在基板上放置导电粒子11。此时,优选在基板上预先设置用于固定导电粒子11的固定层。若预先设置固定层,可将导电粒子11很好地固定在基板上,上述导电粒子11的放置能够容易地进行。作为上述固定层,适于使用例如聚氨酯等。
并且,将基板上的导电粒子11向着基板侧压缩,形成压缩层。该压缩可以通过板压、辊压等进行。
接着,在压缩层的一个面上涂覆光固化性化合物。此时,光固化性化合物的一部分浸透压缩层。然后,与上述实施方式相同地形成中间层,最后在光固化性化合物上设置基体,并用高能量射线照射使光固化性化合物固化,得到透明导电体。
另外,上述的透明导电体的制造方法是在基体上形成中间层后,在中间层上形成导电层,但是,也可以制作基体上形成中间层的材料,和基体上形成未固化的导电层的材料,以中间层与未固化的导电层相向地将两者粘合,在中间层上形成导电层。
例如,首先,在玻璃基板上放置基体并固定。然后在基体上涂覆作为构成中间层的树脂的光固化性化合物,用高能量射线使光固化性化合物固化,形成中间层。另外,在基体上涂覆导电粒子11和第2树脂12,作为未固化的导电层。这里使用的基体可以与本发明的基体不同。
将得到的中间层与未固化的导电层相向粘合,通过基体对未固化的导电层照射高能量射线使未固化的导电层固化,由此,在形成导电层的同时使导电层与中间层粘接。
接着,通过将上述导电层侧的基体除去,可得到本发明的透明导电体。
另外,在上述第1~第4实施方式中,导电层或中间层所含的树脂为光固化性化合物,将光固化性化合物涂覆在中间层上或基体上,照射光使之固化,但是,也可以将向光固化性化合物照射光所固化得到的树脂溶解在溶剂中,将其涂覆在基体的一个面上,并使干燥来形成透明导电体。
另外,在上述第1~第4实施方式中,导电层可以由导电粒子11和第2树脂12形成,也可以只由导电粒子形成。此时,导电层用溅射法形成。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行更加具体的说明,但本发明并不限定于这些实施例。
(导电粒子的制作)
将氯化铟四水合物(关东化学社制)19.9g及四氯化锡(关东化学社制)2.6g溶解于水980g中的水溶液,与用水将氨水(关东化学社制)稀释10倍的溶液边调制边混合,生成白色沉淀物(共沉淀物)。
将生成沉淀物的液体用离心分离机进行固液分离得到固体物质。将该固体物质再投入到1000g水中,用均化器分散,用离心分离机进行固液分离。在反复进行分散及固液分离5次之后,将固体物质干燥,在氮氛围中,在600℃加热1小时,得到ITO粉(导电粒子)。
(实施例1)
通过在50mm×50mm的玻璃基板上用两面胶带粘贴50mm×50mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(帝人株式会社制,厚度100μm),将作为基体的PET薄膜固定在玻璃基板上。
然后,将乙氧基化双酚A二丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-BPE-20)20质量份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:14G)40质量份、2-羟基3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(2-hydroxy-3-phenoxy propryl acrylate)(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)30质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-512)10质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份混合得到混合液。然后,将该混合液用旋转涂布法在基体上制膜使成为10μm的厚度。再将其在氮气气氛中以累计照度量200mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成中间层。
然后,将含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)30质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-DPH)5质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)15质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合,作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,再在所得到的中间层的上面制膜,使MEK挥发后的膜厚为20μm。再将其在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成导电层。
然后,将玻璃基板从基体分离,得到层积有导电层、中间层及基体的透明导电体。
(实施例2)
在50mm×50mm的玻璃基板上用两面胶带粘贴50mm×50mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(基体,帝人株式会社制,厚度100μm)。反复该工序,准备2个放置在玻璃基板上的基体。暂将它们作为基体A及基体B。
然后,为了在基体A上形成第3树脂,将乙氧基化双元酚A二丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-BPE-20)20质量份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:14G)40质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)30质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-512)10质量份、UV聚合引发剂(CibaSpecialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份混合得到混合液。然后,将该混合液用旋转涂布法在基体A上制膜,使其成为10μm的厚度。再将其在氮气气氛中以累计照度量200mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成中间层。该中间层即作为固化体A。
然后,为了在另外准备的基体B上形成导电层,将含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)30质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-DPH)5质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)15质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合,作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在基体B上制成使MEK挥发后的膜厚为20μm的膜。以此作为未固化体B。
接着,将上述固化体A的中间层与上述未固化体B的制膜部相向贴合。然后,从未固化体B的玻璃基板侧,在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,在形成导电层的同时与中间层粘结。然后,去除与固化体A及未固化体B粘结的玻璃基板,再除去未固化体B的薄膜,得到层积有导电层与中间层的透明导电体。
(实施例3)
除了将实施例1使用的乙氧基化双元酚A二丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-BPE-20)用氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:U-200AX)20质量份代替以外,其他都与实施例1相同地进行,得到透明导电体。
(实施例4)
除了将实施例1使用的氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)用氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:U-4HA)15质量份代替以外,其他都与实施例1相同地进行,得到透明导电体。
(比较例1)
通过在50mm×50mm的玻璃基板上用两面胶带粘贴50mm×50mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(基体,帝人株式会社制,厚度100μm),在玻璃基板上固定作为基体的PET薄膜。
接着,在作为基体的PET薄膜上,将混合含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)30质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-DPH)5质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)15质量份、UV聚合引发剂(Ciba SpecialtyChemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合,将其作为浆糊,用旋转涂布法将它制成使MEK挥发后的膜厚为20μm的膜。再将其在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成导电层。
然后,将玻璃基板从基体分离,得到由导电层及基体构成的透明导电体。
(比较例2)
除了将比较例1使用的二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-DPH)及氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)用氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-512)20质量份代替以外,其他与比较例1相同地进行,得到透明导电体。
(实施例5)
在50mm×50mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(基体,帝人株式会社制,厚度100μm)的一个面进行电晕处理,然后通过RF溅射法形成50nm厚度的SiO2层作为中间层。
然后,将含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)25质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-512)25质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合,将其作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在中间层上面制成使MEK挥发后的膜厚为20μm的膜。再将其在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成导电层,得到透明导电体。
(实施例6)
在50mm×50mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(基体,帝人株式会社制,厚度100μm)的一个面进行电晕处理,然后通过RF溅射法形成50nm厚度的SiO2层作为中间层。
然后,将含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)30质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-DPH)5质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)15质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合,将其作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在中间层的上面制成使MEK挥发后的膜厚为20μm的膜。再将其在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成导电层,得到透明导电体。
(实施例7)
在50mm×50mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(基体,帝人株式会社制,厚度100μm)的两面进行电晕处理,然后通过RF溅射法形成50nm厚度的SiO2层作为中间层。
然后,将含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)25质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-512)25质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合后作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在一个中间层的上面制成使MEK挥发后的膜厚为20μm的膜。再将其在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成导电层,得到透明导电体。
(实施例8)
在50mm×50mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(基体,帝人株式会社制,厚度100μm)的一个面进行电晕处理,然后用含SiO2粉(日本Aerosil社制,商品名:AEROSIL 300)50体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)10质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-DPH)10质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)30质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合后作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在实施了电晕处理的面制膜,使其在MEK挥发后的膜厚为5μm。再将其在氮气气氛中以累计照度量200mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成中间层。
然后,将含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)30质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-DPH)5质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)15质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合后作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在中间层的上面制成使MEK挥发后的膜厚为20μm的膜。再将其在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成导电层,得到透明导电体。
(实施例9)
在50mm×50mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(基体,帝人株式会社制,厚度100μm)的一个面进行电晕处理,然后通过RF溅射法形成50nm厚度的SiO2层。再用含SiO2粉(日本Aerosil社制,商品名:AEROSIL 300)50体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)10质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-DPH)10质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)30质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合后作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在SiO2层的上面制膜,使MEK挥发后的膜厚为5μm。再将其在氮气气氛中以累计照度量1000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成中间层。
然后,将含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)25质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-512)25质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合后作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在与中间层相反的面制膜,使MEK挥发后的膜厚为20μm。再将其在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成导电层,得到透明导电体。
(实施例10)
在50mm×50mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(基体,帝人株式会社制,厚度100μm)的两面进行电晕处理,然后在一个面通过RF溅射法形成50nm厚度的SiO2层。接着用含SiO2粉(日本Aerosil社制,商品名:AEROSIL 300)50体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)10质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-DPH)10质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)30质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合后作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在SiO2层的其他面制膜,使MEK挥发后的膜厚为5μm。再将其在氮气气氛中以累计照度量1000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成中间层。
然后,将含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)25质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-512)25质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合后作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在SiO2层的面制膜,使MEK挥发后的膜厚为20μm。再将其在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成导电层,得到透明导电体。
(实施例11)
在50mm×50mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(基体,帝人株式会社制,厚度100μm)的两面进行电晕处理,然后在两面通过RF溅射法形成50nm厚度的SiO2层。接着用含SiO2粉(日本Aerosil社制,商品名:AEROSIL 300)50体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)10质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-DPH)10质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)30质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合后作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在形成SiO2层的基体的一个面制膜,使MEK挥发后的膜厚为5μm。再将其在氮气气氛中以累计照度量1000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成中间层。
然后,将含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)25质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-512)25质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合后作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在与涂覆了含上述SiO2粉的浆糊的面的相反的SiO2层露出面制膜,使MEK挥发后的膜厚为20μm。再将其在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成导电层,得到透明导电体。
(实施例12)
在玻璃基板上用两面胶带粘贴10cm×30cm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(帝人株式会社制,厚度100μm)的一端,使基体固定在玻璃基板上。
然后,将乙氧基化双元酚A二丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-BPE-20)20质量份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:14G)35质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)25质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-512)10质量份、丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)10质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、二氧化硅粉(填充剂,日本Aerosil株式会社制,商品名:AEROSIL 380)10质量份混合,得到混合液。将该混合液用棒材涂布法在基体上制膜,使固化后的厚度为10μm。再将其以高压汞灯为光源进行累计照度量1000mJ/cm2的UV照射,形成中间层。
然后,将含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)30质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-DPH)5质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)15质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合后作为浆糊。将该浆糊用棒材涂布法,在所得到的中间层的更上面制膜,使MEK挥发后的膜厚为20μm。再将其在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成导电层。
将玻璃基板从基体分离,得到层积了导电层、中间层及基体的透明导电体。
(实施例13)
除了将实施例12使用的二氧化硅粉变更为5质量份以外,其他与实施例12同样地进行,得到透明导电体。
(实施例14)
除了在实施例12的中间层的形成中,将混合液的组分变更为2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)30质量份、苯氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:AMP-60G)20质量份、2-羟基乙醇甲基丙烯酸酯(日本油脂株式会社,商品名:ブレンマ一E)20质量份、β-甲基丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸氢酯(β-methacryloyloxy ethyl hydrogenphthalate)(新中村化学工业株式会社制,商品名:CB-1)10质量份、丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含1个丙烯酰基,平均含25个三乙氧基硅烷)20质量份、UV聚合引发剂(Ciba SpecialtyChemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、二氧化硅粉(日本Aerosil株式会社制,商品名:AEROSIL 380)10质量份以外与实施例12相同地进行,得到透明导电体。
(实施例15)
将实施例14中所使用的丙烯酸聚合物替换为平均分子量约为2万5千的丙烯酸聚合物之外,其他与实施例3同样地进行,得到透明导电体。
(比较例3)
在50mm×50mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(基体,帝人株式会社制,厚度100μm)的一个面进行电晕处理。
然后,将含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯酸聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)25质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-512)25质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合后作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在电晕处理面的上面制膜,使MEK挥发后的膜厚为20μm。再将其在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成导电层,得到透明导电体。
(比较例4)
在50mm×50mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(基体,帝人株式会社制,厚度100μm)的一个面进行电晕处理。
然后,将含ITO粉(平均粒径30nm)40体积%的丙烯聚合物(平均分子量约5万,每1分子平均含50个乙烯基,平均含25个三乙氧基硅烷)50质量份、2-羟基-3-苯氧基丙醇丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:702A)30质量份、二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:A-DPH)5质量份、氨基甲酸酯改性丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制,商品名:UA-100H)15质量份、UV聚合引发剂(Ciba Specialty Chemicals株式会社,商品名:IRGACURE907)1质量份、甲乙酮(MEK)50质量份混合后作为浆糊。将该浆糊用旋转涂布法,在电晕处理面的上面制膜,使MEK挥发后的膜厚为20μm。再将其在氮气气氛中以累计照度量3000mJ/cm2的高压汞灯为光源进行UV照射,形成导电层,得到透明导电体。
(比较例5)
除了不使用二氧化硅粉以外与实施例14相同地进行,得到透明导电体。
[评价方法]
(加湿前后的透明导电体的阻抗评价)
对实施例1~11及比较例1~4得到的透明导电体,进行了如下的电阻评价。即,对如上得到的透明导电体的预先决定的测定点,用四端子四探针式表面电阻测定器(三菱化学社制MCP-T600)测定电阻值,其测定值作为初期电阻值。然后,将该透明导电体在60℃95%RH环境下放置1000小时,将其取出后,当该透明导电体降至室温时,在加湿前确定的测定点再一次测定电阻值,并将其作为加湿后的电阻值。然后,根据下式:
变化率=加湿后电阻值/初期电阻值
算出变化率。得到的结果表示在表2中。
(Tg的测定)
对实施例1~4及比较例1、2得到的透明导电体,分别测定中间层及基体的Tg。这里,Tg是通过DSC法,对样品量30mg,在升温速度20℃/分,氮气气氛下测定的。得到的结果表示在表2中。
表2
初期电阻值kΩ/□ | 加湿后电阻值kΩ/□ | 变化率 | 导电层中使用的材料的Tg(℃) | 中间层中使用的材料的Tg(℃) | |
实施例1 | 4.782 | 7.890 | 1.65 | 86.3 | 7.3 |
实施例2 | 4.355 | 7.447 | 1.71 | 85.5 | 7.4 |
实施例3 | 5.168 | 9.261 | 1.79 | 86.6 | -3.7 |
实施例4 | 4.517 | 8.264 | 1.79 | 79.4 | 6.9 |
比较例1 | 5.231 | 15.33 | 2.93 | 85.9 | - |
比较例2 | 4895 | 1522 | 3.11 | 25.1 | - |
实施例5 | 5.213 | 8.132 | 1.56 | - | |
实施例6 | 4.578 | 6.501 | 1.42 | - | - |
实施例7 | 4.681 | 6.779 | 1.32 | - | - |
实施例8 | 4.879 | 8.197 | 1.68 | - | - |
实施例9 | 4.786 | 7.083 | 1.48 | - | - |
实施例10 | 4.947 | 6.381 | 1.29 | - | - |
实施例11 | 4.729 | 5.737 | 1.20 | - | - |
比较例3 | 4.781 | 16.92 | 3.54 | - | - |
比较例4 | 5.231 | 15.33 | 2.93 | - | - |
表2清楚地表明,基体与导电层之间设有中间层的实施例1~4,与没有中间层的比较例1~2相比,电阻值变化小,并且可以充分地抑制电阻值的上升。
通过以上结果确认了:具有含第1树脂的基体,和含导电粒子及第2树脂的导电层,和设置在基体与导电层之间由树脂构成的中间层的透明导电体,通过中间层的玻璃转化温度Tg比导电层的Tg小,即使是在高湿度的环境下,也能够充分地抑制电阻值的上升和经时变化的事实。
另外,还可知:使用了阻挡层的实施例5~11,与不使用阻挡层的比较例3~4相比,电阻值的变化小,能够充分抑制电阻值的上升。
通过以上结果确认了:具有基体、含导电粒子及树脂的导电层,和含金属或无机化合物的阻挡层的透明导电体,通过将阻挡层设置在基体与导电层之间,及相对基体的与导电层相反侧的至少一侧,即使是在高湿度的环境下,也能够充分地抑制电阻值的上升和经时变化。
(负载前后的透明导电体的电阻评价)
对实施例12~16得到的透明导电体,进行了如下的电阻评价。即,将如上得到的透明导电体切成50mm×50mm,对导电层表面的预先决定的测定点,用四端子四探针式表面电阻测定器(三菱化学社制MCP-T600)测定电阻值,其测定值作为初期电阻值。
接着,将透明导电体的导电层表面的所有的边缘部分用5mm×45mm的双面胶带贴合。另一方面,准备50mm×50mm的ITO溅射玻璃,并将其ITO面的所有的边缘部分用双面胶带贴合为100μm厚的5mm×45mm的间隔。然后,将贴合在导电层表面的双面胶带与贴合在ITO面的间隔部分贴合,使它们的位置没有错位。另外,作为打点负荷试验,在25℃50%RH环境下,向前端部的形状为R8的硅橡胶施加负重200g、2Hz的相对透明导电体的中心部垂直的负荷。在反复该操作10万次之后,用与上述相同的方法测定透明导电体的导电层的表面电阻值。其测定的值作为负荷后的表面电阻值。然后,根据下式:
变化率=负荷后电阻值/初期电阻值
算出变化率。得到的结果在表3中表示。
(Tg的测定)
对实施例12~16得到的透明导电体,与实施例1~4及比较例1,2相同地分别测定了中间层的Tg。得到的结果在表3中表示。
表3
初期表面电阻值Ω/□ | 负荷后的表面电阻值Ω/□ | 变化率 | 中间层的Tg(℃) | |
实施例12 | 4.31 | 4.53 | 1.05 | 18.6 |
实施例13 | 4.51 | 4.69 | 1.04 | 14.4 |
实施例14 | 4.48 | 4.61 | 1.03 | 11.3 |
实施例15 | 4.37 | 4.68 | 1.07 | 10.9 |
比较例5 | 4.36 | 5.45 | 1.25 | 9.5 |
表3表明,在基体与导电层之间设有中间层的实施例12~15,与没有中间层的比较例5相比,电阻值变化小,电阻值的上升得到充分的抑制。
通过以上的结果确认了:在具有基体,导电层和含树脂及填充剂的中间层的透明导电体中,通过将中间层设置在基体与导电层之间,即使在长期使用的情况下,也能充分抑制导电层产生裂纹等。
正如上面说明的,根据本发明,具有含第1树脂的基体、含导电粒子及第2树脂的导电层,和设在基体与导电层之间由树脂构成的中间层的透明导电体,通过使中间层的玻璃转化温度Tg比导电层的Tg小,即使在高湿度环境下等,也能充分地抑制透明导电体的电阻值的上升和经时变化。另外,根据本发明,在具有基体、含导电粒子及树脂的导电层、和含金属或无机化合物的阻挡层的透明导电体中,通过将阻挡层设在基体与导电层之间,及相对基体的与导电层相反侧的至少一侧上,即使在高湿度环境下等,也能充分地抑制透明导电体的电阻值的上升和经时变化。进一步,根据本发明,在具有基体、导电层、含树脂及填充剂的中间层的透明导电体中,通过将中间层设在基体与导电层之间,即使在长期使用的情况下,也不阻碍透明导电体的导电性、透明性,可以充分地抑制导电层产生裂纹。
Claims (8)
1.一种透明导电体,其特征在于,
具备:含第1树脂的基体、含导电粒子及第2树脂的导电层、设在所述基体和所述导电层之间由第3树脂构成的中间层,
所述第1树脂是聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、丙烯酸、或降冰片烯,
所述导电粒子由透明导电性氧化物材料制成,
所述透明导电性氧化物材料,是氧化铟,或是在氧化铟中渗杂选自锡、锌、碲、银、镓、锆、铪或镁中的至少1种以上的元素的物质,或是氧化锡,或是在氧化锡中渗杂选自锑、锌或氟中的至少1种以上的元素的物质,或是是氧化锌,或是在氧化锌中渗杂选自铝、镓、铟、硼、氟、或锰中的至少1种以上的元素的物质,
所述第3树脂是聚酯PET、聚碳酸酯PC、聚醚砜树脂PES、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、降冰片烯系树脂NB,
所述中间层的玻璃转化温度Tg比所述导电层的Tg小。
2.如权利要求1所述的透明导电体,其特征在于,
所述中间层的Tg在20℃以下。
3.如权利要求1所述的透明导电体,其特征在于,
所述中间层与所述导电层的Tg之差在40℃以上。
4.如权利要求1所述的透明导电体,其特征在于,
所述导电层的铅笔硬度比所述中间层的铅笔硬度大。
5.如权利要求1所述的透明导电体,其特征在于,
所述第2树脂有交联结构。
6.如权利要求1所述的透明导电体,其特征在于,
所述导电层的Tg在-40℃以上。
7.如权利要求1所述的透明导电体,其特征在于,
所述第1树脂是聚对苯二甲酸乙二醇酯,所述第2树脂是丙烯酸树脂。
8.如权利要求4所述的透明导电体,其特征在于,
所述导电层的表面硬度在2H以上。
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