CN104795132A - 透明导电体以及触摸面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供透明导电体以及触摸面板。本发明的透明导电体(100)的特征在于:具备透明基材(10)、透明导电层(16)以及透明基材(10)与透明导电层(16)之间的光学调整层(11),光学调整层(11)从透明基材(10)起朝着透明导电层(16)具有第1光学调整层(13)、第2光学调整层(14)以及第3光学调整层(15),第1光学调整层(13)含有树脂固化物,第2光学调整层(14)含有氮化硅、或者含有氮化硅和氧化硅,第3光学调整层(15)含有氧化硅,在将第1光学调整层(13)、第2光学调整层(14)以及第3光学调整层(15)的折射率分别设定为n1、n2以及n3时满足下述式(1)。n2>n1>n3 (1)。

Description

透明导电体以及触摸面板
技术领域
本发明涉及透明导电体以及使用该透明导电体的触摸面板。
背景技术
透明电极被用于液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)、电致发光面板(有机EL、无机EL)、触摸面板以及电致变色元件等显示装置。这样的透明电极通常是由具有基材和制作于基材上的透明导电层的透明导电体所构成。另外,透明导电体也可以作为透明的电磁波屏蔽膜来进行使用。
触摸面板(也被称作为触摸开关或者平板开关)是一种被配置于液晶装置等显示器表面的信息输入装置。触摸面板被广泛使用于手机、汽车导航、个人电脑、自动售票机以及银行的ATM终端等电子设备。
触摸面板具备具有透明导电层的一对面板。如果手指或者触摸笔等接触或者接近于显示在触摸面板图像显示区域的指示图像的话则其位置被检测出。由此,能够进行对应于指示图像的信息输入。触摸面板的位置的检测方法有几种方式,在这些方式中尤其是电阻膜方式和静电容量方式成为主流。触摸面板因为是通过显示器来进行操作的,所以被使用于触摸面板的透明导电体被要求具有高透光率。
在静电容量方式中,投影型静电容量方式的触摸面板在多点输入性方面表现优异。为此,投影型静电容量方式的触摸面板的需求大大地扩展到了面向手机以及平板电脑。在这个方式中,为了感应透明导电层被加工成规定的图案。为此,透明导电体具备:具有透明导电层的导电部、没有透明导电层的非导电部。因此,在投影型静电容量方式的触摸面板中存在感应图案容易识别的固有的情况。
在此,在透明导电体上随着结晶化处理等的加热引起的基材收缩等而会发生残留应力。为此,如果透明导电层被加工成规定图案的话则会在导电部与非导电部的边界上产生蜿蜒起伏并会产生段差(例如参照日本特开2013-043372号公报)。为了防止这样的现象而提出了通过降低透明导电体的加热温度来减小基材的热收缩量的方案。
发明内容
如果透明导电层被图案加工成感应用而形成导电部和非导电部的话则感应图案变得容易目视识别。这样的现象在减薄透明导电体的情况下会进一步显著地表现出来。作为解决这样的问题的手段可以考虑增厚透明导电体或者降低透明导电体的加热温度。然而,因为近年来强烈要求减薄触摸面板,所以增厚透明导电体的举措处于举步维艰的状态。另外,如果为了抑制段差而降低透明导电体的加热温度的话则必然需要延长加热时间。这样的手段从生产性的观点出发不被优选。为此,要求确立一种另外的技术能够充分抑制导电部与非导电部的边界部上的段差从而使得感应图案难以目视识别成为可能。
本发明正是鉴于上述技术问题而做出的发明,本发明的目的在于提供一种具有高全光线透过率并且即使减薄透明导电体,感应图案也难以目视识别的透明导电体。另外,本发明的另一个目的在于提供一种通过使用上述透明导电体从而显示鲜明且感应图案难以目视识别的触摸面板。
本发明人为了解决上述技术问题而经悉心研讨的结果发现,通过在具有透明基材和透明导电层的透明导电体中,将至少3个光学调整层设置于透明基材与透明导电层之间,从而就能够解决上述技术问题。
具体而言,本发明所涉及的透明导电体的特征为:具备透明基材、透明导电层以及透明基材与透明导电层之间的光学调整层,光学调整层从透明基材侧起具有第1光学调整层、第2光学调整层以及第3光学调整层,第1光学调整层含有树脂固化物,第2光学调整层含有氮化硅、或者含有氮化硅和氧化硅,第3光学调整层含有氧化硅,在将第1光学调整层、第2光学调整层以及第3光学调整层的折射率分别设定为n1、n2以及n3时,满足下述式(1)。
n2>n1>n3       (1)
根据上述本发明,能够制造出具有高全光线透过率并且即使透明导电体薄在导电部与非导电部的边界部上段差的发生也能被充分抑制的透明导电体。在本发明中,因为具有满足式(1)的第1~第3光学调整层,所以能够制造出具有高全光线透过率的透明导电体。另外,能够减小感应图案的边界部的段差的原因虽然并不明确,但是本发明人推测如下。
作为在感应图案的边界部产生段差的主要原因之一可以列举:相对于位于导电部的透明导电层具有强压缩应力,在非导电部上像那样的透明导电层被除去了。因为存在这样的应力差,所以透明导电体中产生了段差。在此,本发明的第2光学调整层因为含有具有大于树脂固化物以及氧化硅的压缩应力的氮化硅,所以随着导电部分和非导电部分的压缩应力差异而发生的蜿蜒起伏被抑制从而能够减小边界部上的段差。另外,含有氮化硅的第2光学调整层因为具有大的压缩应力,所以随着加热呈发生翘曲的倾向。本发明的第1光学调整层是具有降低这样的翘曲的功能的光学调整层。
在第2光学调整层中,优选使氮化硅相对于氮化硅以及氧化硅的合计的比率为40mol%以上。通过提高氮化硅的摩尔比率,从而就能够进一步减小边界部上的段差。第1光学调整层的厚度优选为10~80nm,第2光学调整层的厚度优选为1~25nm。由此,既能够减小边界部上的段差又能够抑制翘曲的发生从而充分减小卷曲的量。
第3光学调整层的厚度优选为1~40nm。由此,就能够减小导电部和非导电部中的透过光的b*值的绝对值,从而就能够减小导电部的透过光的b*值与非导电部的透过光的b*值之差。由此,能够使感应图案更难以识别,而且能够充分抑制透过光着色成黄色。
透明导电体的厚度优选为130μm以下。由此,在要求减薄透明导电体的技术领域中,本发明的透明导电体更加有用。本发明的透明导电体即使像这样减小厚度感应图案也能够难以目视识别。
透明导电膜优选在透明基材的光学调整层侧的相反侧具有:含有氮化硅、或者含有氮化硅和氧化硅的翘曲抑制层。由此,就能够充分减小卷曲量。透明导电体也可以在透明基材的光学调整层侧的相反侧具有保护薄膜。由此,就能够进一步抑制翘曲并且能够进一步减小卷曲量。
本发明所提供的触摸面板是一种面板和感应薄膜通过隔离物被相对配置的触摸面板,其中,感应薄膜为上述透明导电体。本发明的触摸面板因为具备具有上述特征的透明导电体作为感应薄膜,所以不仅感应图案难以目视识别而且能够鲜明地进行显示。
根据本发明就能够提供一种具有高全光线透过透过率并且即使减薄透明导电体感应图案也难以目视识别的透明导电体。另外,通过使用该透明导电体从而就能够提供一种显示鲜明并且感应图案难以目视识别的触摸面板。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的透明导电体的一个实施方式的截面图。
图2是放大表示本发明的触摸面板的截面的一部分的模式截面图。
图3(A)以及图3(B)是构成触摸面板的感应薄膜的平面图。
图4是示意性地表示本发明的透明导电体的另一个实施方式的截面图。
图5是用于说明测定透明导电体的卷曲量的方法的图。
图6是示意性地表示段差测定用的评价试样的截面图。
实施方式
参照附图并就本发明的优选的实施方式作如下详细说明。但是,本发明不限定于以下实施方式。另外,在附图上将相同符号标注于相同或者同等的要素,根据不同的情况省略重复的说明。
图1是表示透明导电体的一个实施方式的模式截面图。透明导电体100具备薄膜状的透明基材10、透明导电层16以及在透明基材10与透明导电层16之间由组成不同的多层构成的光学调整层11。透明导电层100进一步以夹持透明基材10的形式具备一对硬质涂层20。光学调整层11具有从透明基材10朝着透明导电层16层叠第1光学调整层13、第2光学调整层14以及第3光学调整层15而成的结构。
在透明基材10与第1光学调整层13之间设置有第1硬质涂层22。另外,在透明基材10的第1硬质涂层22的相反侧设置有第2硬质涂层24。即,透明导电体100具有按第2硬质涂层24、透明基材10、第1硬质涂层22、第1光学调整层13、第2光学调整层14、第3光学调整层15以及透明导电层16这个顺序进行层叠而成的层叠结构。
(透明基材10)
透明基材10例如是一种具有可挠性的有机树脂薄膜或者有机树脂薄片。本说明书中的“透明”是指可见光可透过,也可以以一定程度散射光。关于光的散射程度,根据透明导电体100的用途被要求的水平会有所不同。一般具有被称作为半透明那样的光的散射的基材也包含在本说明书中的“透明”的概念中。光的散射程度优选小一点,透明性优选高一点。透明导电体100整体的全光线透过率例如为86%以上,优选为89%以上。
作为透明基材10适宜的是具有可挠性的有机树脂薄膜。作为树脂薄膜例如可以列举:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯薄膜、聚乙烯以及聚丙烯等聚烯烃薄膜、聚碳酸酯薄膜、丙烯酸薄膜、降冰片烯薄膜、聚芳酯薄膜、聚醚砜薄膜、二醋酸纤维素薄膜以及三醋酸纤维素等。在这些薄膜中优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯薄膜。
透明基材10从刚性的观点出发优选厚一点。另外,透明基材10从对透明导电体100实施薄膜化的观点出发优选薄一点。从这样的观点出发则透明基材10的厚度例如为10~130μm。透明基材的折射率从要制成光学特性优异的透明导电体的观点出发则例如为1.50~1.70。另外,本说明书中的折射率是在λ=633nm、温度20℃的条件下进行测定的值。
透明基材10优选加热时尺寸稳定性高的基材。一般来说可挠性的有机树脂薄膜在薄膜制作过程中会发生由于加热而膨胀或收缩所引起的尺寸变化。在有机树脂薄膜的制作过程中,通过施以一轴延伸或者二轴延伸,从而就能够以低成本制造出厚度薄的透明基材10。在对透明导电层16实施结晶化的工序或者形成抽出电极的工序等中,如果加热透明导电体100的话则透明基材10热收缩从而发生尺寸变化。这样的尺寸变化可以按照ASTM D1204或者JIS-C-2151来进行测定。
在对透明导电层16实施结晶化时的加热处理通常是在加热温度为140℃以及加热时间为90分钟程度的条件下进行的。该加热处理前后的尺寸变化率是在将加热前的尺寸设定为Lo并将加热后的尺寸设定为L时,由以下式子求得。
尺寸变化率(%)=100×(L-Lo)/Lo
尺寸变化率(%)为正的情况是表示由于加热处理而发生膨胀,尺寸变化率(%)为负的情况是表示由于加热处理而发生收缩。二轴延伸后的透明基材10的尺寸变化率能够在延伸时的行进方向(MD方向)和横向(TD方向)这两个方向上进行测定。透明基材10的尺寸变化率例如在MD方向上为-1.0~-0.3%,在TD方向上为-0.1~+0.1%。
透明基材10既可以是由于加热而发生的热收缩量大的基材,也可以是热收缩量小的基材。作为热收缩量小的透明基材10可以列举聚碳酸酯基材以及环烯烃基材等。
透明基材10可以是实施了选自电晕放电处理、辉光放电处理、火焰处理、紫外线照射处理、电子束照射处理以及臭氧处理中的至少一种表面处理的透明基材。
在将透明导电体100作为构成触摸面板的一对透明电极面板中的输入侧(表面侧)的透明电极面板使用的情况下,为了相对于手指以及笔等外部输入能够作适当变形,透明基材10为具有可挠性的有机树脂薄膜是适宜的。另外,在透明导电体100作为与输入侧(表面侧)的透明电极面板相对进行配置的内部侧的透明电极面板使用的情况下,因为不要求有可挠性所以透明基材10可以是没有可挠性的玻璃板。
(硬质涂层20)
透明导电体100以夹持透明基材10的形式具备一对硬质涂层20(第1硬质涂层22以及第2硬质涂层24)。硬质涂层20是为了防止透明导电体100受伤而设置的。硬质涂层20含有固化树脂组合物得到的树脂固化物。树脂组合物优选含有选自热固化性树脂组合物、紫外线固化性树脂组合物以及电子束固化性树脂组合物中的至少一种。热固化性树脂组合物可以含有选自环氧类树脂、苯氧基类树脂以及三聚氰胺类树脂中的至少一种。
树脂组合物例如是含有具有(甲基)丙烯酰基以及乙烯基等能量射线反应性基团的固化性化合物的组合物。另外,(甲基)丙烯酰基的表述是指含有丙烯酰基以及甲基丙烯酰基中的至少一者。固化性化合物优选包含在1个分子内含有2个以上、优选含有3个以上能量射线反应性基团的多官能团单体或者低聚物。
固化性化合物优选含有丙烯酸类单体。作为丙烯酸类单体具体可以列举1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性双酚A(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧乙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧丙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、3-(甲基)丙烯酰甘油单(甲基)丙烯酸酯等。但是,并不一定限定于这些化合物。例如也可以列举氨基甲酸乙酯改性丙烯酸酯、以及环氧改性丙烯酸酯等。
作为固化性化合物可以使用具有乙烯基的化合物。作为具有乙烯基的化合物例如可以列举乙二醇二乙烯基醚、季戊四醇二乙烯基醚、1,6-己二醇二乙烯基醚、三羟甲基丙烷二乙烯基醚、环氧乙烷改性对苯二酚二乙烯基醚、环氧乙烷改性双酚A二乙烯基醚、季戊四醇三乙烯基醚、二季戊四醇六乙烯基醚、以及双三羟甲基丙烷聚乙烯基醚等。但是,并不一定限定于这些化合物。
树脂组合物在由紫外线来使固化性化合物固化的情况下含有光聚合引发剂。作为光聚合引发剂可以使用各种各样的引发剂。例如,只要从苯乙酮(Acetophenone)类、安息香(benzoin)类、二苯甲酮(benzophenone)类、以及噻吨酮(thioxanthone)类等公知的化合物作适当选择即可。更加具体地来说可以列举汽巴精化(Ciba SpecialtyChemicals Corporation)株式会社制的商品名:DAROCUR1173、IRGACURE651、IRGACURE184、IRGACURE907;以及日本化药株式会社制的商品名KAYACURE DETX-S。
光聚合引发剂相对于固化性化合物的重量只要调整为0.01~20重量%或者是0.5~5重量%的程度即可。树脂组合物可以是将光聚合引发剂添加到丙烯酸类单体的公知的树脂组合物。作为将光聚合引发剂添加到丙烯酸类单体的树脂组合物例如可以列举大日本油墨化学工业株式会社制的紫外线固化型树脂商品名SD-318以及长濑产业株式会社制的商品名XNR5535等。
为了提高涂膜的强度以及/或者调整折射率等,树脂组合物也可以含有有机微粒以及/或者无机微粒。作为有机微粒例如可以列举有机硅微粒、交联丙烯酸微粒以及交联聚乙烯微粒等。作为无机微粒例如可以列举氧化硅微粒、氧化铝微粒、氧化锆微粒、氧化钛微粒以及氧化铁微粒。在这些无机微粒中优选氧化硅微粒。
优选通过用硅烷偶联剂来处理微粒的表面,从而使该表面经(甲基)丙烯酰基以及/或者乙烯基等能量射线反应基团化学修饰。如果使用具有这样的反应性的微粒的话,则在照射能量射线时,微粒彼此发生反应并且微粒与多官能团单体或者低聚物发生反应,从而就能够增强膜的强度。优选使用经含有(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂处理后的氧化硅微粒。
微粒的平均粒径小于硬质涂层20的厚度,从确保充分的透明性的观点出发可以是100nm以下,也可以是20nm以下。另外,微粒的平均粒径从制造胶体溶液的观点出发可以是5nm以上,也可以是10nm以上。在使用有机微粒以及/或者无机微粒的情况下,有机微粒以及无机微粒的合计量相对于固化性化合物100重量份例如可以是5~500重量份,也可以是20~200重量份。
如果使用经能量射线固化的树脂组合物的话,则通过照射紫外线等能量射线,从而就能够使树脂组合物固化。因此,使用这样的树脂组合物从制造工序上的观点出发也优选。
第1硬质涂层22能够通过将树脂组合物的溶液或者使微粒分散于树脂组合物的分散液涂布于透明基材10的一个面上并进行干燥从而使树脂组合物固化来进行制作。这时的涂布可以根据公知的方法来进行。作为涂布方法例如可以列举挤压喷嘴法、刀片法、小刀法、棒涂布法、吻合涂布法、逆向吻合法、凹版滚筒法、浸渍法、逆向滚筒法、直接辊法、幕帘法、以及挤压法等。第2硬质涂层24与第1硬质涂层22同样也可以制作于透明基材10的另一个面上。
第1硬质涂层22以及第2硬质涂层24的厚度例如为0.5~10μm。如果厚度超过10μm的话则呈变得容易发生厚度不均匀和褶皱等的趋势。另外,如果厚度低于0.5μm的话则在透明基材10包含大量的可塑剂或者低聚物等低分子量成分的情况下,会有难以充分抑制这些成分的渗出的情况。另外,第1硬质涂层22以及第2硬质涂层24的厚度从抑制翘曲的观点出发优选为同等程度。
另外,构成透明导电体100的各层的厚度能够按以下步骤进行测定。由聚焦离子束(FIB:Focused Ion Beam)装置来切割透明导电体100从而获得截面。使用透射电子显微镜(TEM:Transmission ElectronMicroscope)来观察该截面,并测定各层的厚度。测定优选在任意选择的10个以上的位置进行,求得其平均值。作为获得截面的方法除了聚焦离子束装置之外也可以使用切片机(microtome)。作为测定厚度的方法可以使用扫描电子显微镜(SEM)。另外,即使使用荧光X线装置也能够测定膜厚。
第1硬质涂层22以及第2硬质涂层24的折射率例如为1.40~1.60。透明基材10与第1硬质涂层22的折射率之差的绝对值优选为0.1以下。透明基材10与第2硬质涂层24的折射率之差的绝对值也优选为0.1以下。通过减小第1硬质涂层22以及第2硬质涂层24与透明基材10的折射率之差的绝对值,从而就能够抑制由于第1硬质涂层22以及第2硬质涂层24的厚度不均匀而发生的不均匀干扰的强度。
在第1硬质涂层22上层叠了由组成不同的多层构成的光学调整层11。在光学调整层11中,从第1硬质涂层22侧起按以下顺序设置第1光学调整层13、第2光学调整层14以及第3光学调整层15。光学调整层11,即第1光学调整层13、第2光学调整层14以及第3光学调整层15构成通过光学干扰来降低透明导电层16表面的反射率并提高全光线透过率的层。另外,第1光学调整层13和第2光学调整层14以及第3光学调整层15抑制由于感应图案所产生的透明导电层16的有无而引起的光学差以及段差。光学调整层11具有使感应图案难以识别的功能并且还具有提高目视识别性的功能。
(第1光学调整层13)
第1光学调整层13例如与第1硬质涂层22同样含有经能量射线固化树脂组合物而获得的树脂固化物。树脂组合物能够使用与第1硬质涂层22所举的例子相同的物质。作为树脂组合物可以使用与上述第1硬质涂层22中作了说明的,能量射线固化型树脂组合物相同的物质。即,树脂组合物是一种含有具有选自(甲基)丙烯酰基以及乙烯基等中的能量射线反应性基团的固化性化合物的能量射线固化型树脂组合物。树脂组合物优选含有高折射率的聚合物。
树脂组合物也可以含有金属氧化物的微粒。作为金属氧化物的微粒可以列举氧化钛(TiO2;折射率:2.35)、氧化锆(ZrO2;折射率:2.05)、氧化铈(CeO2;折射率:2.30)、氧化铌(Nb2O3;折射率:2.15)、氧化锑(Sb2O3;折射率:2.10)、氧化钽(Ta2O5;折射率:2.10)、以及组合2个以上上述氧化物的混合氧化物。通过使这样的微粒分散于固化性化合物的树脂组合物涂布于第1硬质涂层22上并使其固化,从而也能够制作出含有树脂固化物和金属氧化物微粒的第1光学调整层13。相对于固化性化合物100重量份,微粒例如可以是5~500重量份,也可以是20~200重量份。随着微粒的含量变少第1光学调整层13的折射率呈变低的趋势。
第1光学调整层13的折射率(n1)优选高于第1硬质涂层22的折射率,例如可以是1.55~1.80,也可以是1.57~1.67。如果第1光学调整层13的折射率过低的话则感应图案中有透明导电层的部分(导电部)上的全光线透过率呈降低的趋势。另外,如果第1光学调整层13的折射率过高的话则在形成图案的情况下,除去了透明导电层16的部分(非导电部)上的透过光的b*值呈向负值侧变小的趋势。即,由于感应图案,透过光中呈变得容易发生色差的趋势。
第1光学调整层13的厚度可以是10~80nm,也可以是15~75nm。如果第1光学调整层13过于变薄的话则由涂布来完成的第1光学调整层13的制作呈变难的趋势。另外,抑制翘曲的作用也呈变小的趋势。与此相反,如果第1光学调整层13过于变厚的话则有透明导电层的部分(导电部)上的全光线透过率呈变低的趋势。
作为用于制作第1光学调整层13的树脂组合物,例如可以列举氧化钛(TiO2)被分散于丙烯酸类能量射线固化型树脂组合物中的东洋油墨株式会社制的商品名TYT80(折射率:1.80)、氧化锆(ZrO2)被分散于丙烯酸类能量射线固化型树脂组合物中的东洋油墨株式会社制的商品名TYZ62(折射率:1.62)。也可以使用含有高折射率聚合物的树脂组合物。作为高折射率聚合物例如可以列举日产化学工业制的商品名UR-101(折射率:1.70)。
将上述树脂组合物涂布于第1硬质涂层22上并使之干燥,之后,进行紫外线照射并使之固化从而制作出第1光学调整层13。此时的涂布方法能够根据公知的方法来进行。作为涂布方法例如可以列举挤压喷嘴法、刀片法、小刀法、棒涂布法、吻合涂布法、逆向吻合法、凹版滚筒法、浸渍法、逆向滚筒法、直接辊法、幕帘法、以及挤压法等。这样的涂布方法从制造成本的观点出发更优选使用了溅射法等的真空成膜法。
在制作了第1光学调整层13之后,含有透明基材10、第1硬质涂层22以及第1光学调整层13的层叠薄膜也可以由使用了干燥炉的加热而发生收缩。由此,在对第2光学调整层14和第3光学调整层15以及透明导电层16实施成膜的工序中,能够抑制透明基材10的收缩并且能够抑制褶皱的发生。在干燥炉中的干燥温度例如为110~150℃。如果未满110℃的话则由于成膜时的热透明基材10呈收缩并变得容易产生褶皱的趋势。另外,如果超过150℃度的话则干燥炉中透明基材10呈过度收缩并变得容易引入褶皱的趋势。
第1光学调整层13具有抑制透明导电体100发生翘曲(卷曲)的功能。设置于透明导电体100的第2光学调整层14因为含有氮化硅,所以如果加热透明导电体100的话则呈发生翘曲的趋势。第1光学调整层13具有减少发生翘曲的功能。第1光学调整层13的组成例如通过使用透射电子显微镜(TEM)或者扫描电子显微镜(SEM)所带的能量分散型X线分光器(EDS:energy dispersive X-ray spectrometry)等,对使用聚焦离子束(FIB:Focused Ion Beam)装置来切割透明导电体100所获得的切割面进行分析,从而就能够求得。
(第2光学调整层14)
第2光学调整层14含有氮化硅、或者含有氮化硅和氧化硅。在第2光学调整层14中,氮化硅相对于氮化硅和氧化硅的合计的摩尔比率可以是30mol%以上,也可以是40mol%以上,也可以是50mol%以上。通过提高氮化硅的摩尔比率从而就能够充分降低感应图案的边界部的段差。第2光学调整层14的组成能够以与上述第1光学调整层13的组成分析相同的方法来求得。
第2光学调整层14能够由真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法或者CVD法等真空成膜法来进行制作。在这些方法中从能够使成膜室小型化的观点出发优选溅射法。在成膜的层为多层的情况下特别优选溅射法。
溅射法中,由使用了反应性气体和氧化物靶材、金属或者准金属靶材的反应性溅射法能够将第2光学调整层14制作于第1光学调整层13上。反应性溅射法是一种通过将氧和氮等反应性气体添加到氩气等惰性气体中,从而对金属或者准金属的氧化物或氮化物等实施成膜的方法。使用金属或者准金属靶材的反应性溅射法较使用氧化物靶材的情况更能够加快成膜速度。
第2光学调整层14的折射率(n2)被设定为大于第1光学调整层13的折射率(n1),可以是1.62~2.30,也可以是1.69~2.10。因为如果折射率(n2)过低的话则在有透明导电层的部分(导电部)上的全光线透过率降低,所以有透明导电层的部分(导电部)和没有透明导电层的部分(非导电部)上的全光线透过率的差呈变大的趋势。
第2光学调整层14除了含有氮化硅(Si3N4;折射率:2.00)以及氧化硅(SiO2;折射率:1.46)之外还可以含有以下所述的微量成分。作为微量成分例如可以列举氧化钛(TiO2;折射率:2.35)、氧化锆(ZrO;折射率:2.05)、氧化铈(CeO2;折射率:2.30)、氧化铌(Nb2O5;折射率:2.30)、氧化锑(Sb2O5;折射率:2.10)、氧化钽(Ta2O3;折射率:2.10)。相对于第2光学调整层整体的氮化硅和氧化硅的合计比率例如为90mol%以上,优选为95mol%以上。氮化硅和氧化硅的比率能够通过改变反应性溅射法的反应气体的组成来进行调整。
第2光学调整层14的厚度可以是1~25nm,也可以是2~23nm,也可以是3~10nm。从缩短第2光学调整层14的制作所需要的时间的观点出发优选第2光学调整层14薄一点。但是,如果第2光学调整层14过于变薄的话则导电部与非导电部的边界部的段差呈变大的趋势。另外,如果第2光学调整层14过于变厚的话则透明导电体100的翘曲呈变大的趋势。
(第3光学调整层15)
第3光学调整层15含有氧化硅。第3光学调整层15的组成能够以与上述第2光学调整层14的组成分析相同的方法来求得。第3光学调整层15与第2光学调整层14同样能够由真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法或者CVD法等真空成膜法来进行制作。在这些方法中从能够使成膜室小型化的观点出发优选溅射法。因为透明导电体100具有由真空成膜法制作出的多层,所以特别优选溅射法。
溅射法中,与第2光学调整层14同样能够由使用了反应性气体和氧化物靶材、金属或者准金属靶材的反应性溅射法来将第3光学调整层15制作于第2光学调整层14上。使用了金属或者准金属靶材的反应性溅射法较使用氧化物靶材的情况更能够加快成膜速度。
第3光学调整层15的折射率(n3)被设定为低于第1光学调整层13的折射率(n1)以及第2光学调整层14的折射率(n2)。即,下述式(1)成立。折射率(n3)既可以是1.35~1.55,也可以是1.35~1.52。折射率(n3)从光学特性的观点出发优选为低一点。然而,如果折射率(n3)过于变低的话则层密度呈变低的趋势。折射率(n3)从这样的观点出发优选为1.35以上。在折射率(n3)高的情况下,为了提高全光线透过率而所需的第3光学调整层15的厚度呈变大的趋势。从这样的观点出发折射率(n3)优选为1.55以下,更加优选为1.52以下。
n2>n1>n3      (1)
第3光学调整层15除了含有氧化硅(SiO2;折射率:1.46)之外也可以含有以下所述的微量成分。作为微量成分例如可以列举氟化锂(LiF;折射率:1.36)、氟化镁(MgF;折射率:1.38)、氟化钙(CaF2;折射率:1.4)、以及氟化铈(CeF;折射率:1.63)。第3光学调整层15中的氧化硅含量例如为90mol%以上,优选为95mol%以上。氧化硅的含量能够通过改变反应性溅射法的反应气体来进行调整。
第3光学调整层15的厚度既可以是1~40nm,也可以是7~40nm,又可以是12~30nm。第3光学调整层15过于变薄的话则透明导电体100的全光线透过率呈降低的趋势。另外,如果第3光学调整层15过于变厚的话则呈导电部和非导电部的透过光的b*值之差的绝对值变大,并且感应图案变得容易识别的趋势。
(透明导电层16)
透明导电层16为由金属(或者准金属)的氧化物构成的薄膜。作为氧化物例如可以列举氧化锡、氧化铟、氧化锌、氧化钛、铟-锡复合氧化物、锡-锑复合氧化物、锌-铝复合氧化物、以及铟-锌复合氧化物等。在这些氧化物中优选铟-锡复合氧物。铟-锡复合氧物中的氧化锡含量例如为3~12重量%。透明导电层16的组成能够以与上述第1光学调整层13的组成分析相同的方法来求得。
透明导电层16是被设置于第3光学调整层15上。透明导电层16既可以覆盖第3光学调整层15的一个面的整体,也可以只覆盖一个面的一部分。即,透明导电层16可以图案化后以覆盖该一个面的一部分的形式进行构成。透明导电层16能够由真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法或者CVD法等真空成膜法来进行制作。在这些方法中从能够使成膜室小型化的观点出发优选溅射法。因为透明导电体100具有由真空成膜法进行制作的多层,所以特别优选溅射法。
透明导电层16的厚度从电阻值和全光线透过率的观点出发例如优选为10~50nm。透明导电体16的折射率优选为低一点。另外,铟-锡复合氧化物的折射率为2.05左右。透明导电层16的厚度例如为10~50nm。如果透明导电层16过薄的话则会变得不致密并且电阻值呈不稳定的趋势。另外,如果透明导电层16过厚的话则全光线透过率呈变低的趋势。
透明导电体16的表面电阻值优选为低一点,例如既可以是300Ω/□(300Ω/sq.),也可以是50~300Ω/□。
具备上述结构的透明导电体100在透明基材10以及夹持该基材的硬质涂层20与透明导电层16之间具备具有组成不同的多层的光学调整层11。光学调整层11中含有氮化硅的第2光学调整层14具有大压缩应力。为此,在透明导电层16图案化之后,在为了形成引出电极而进行加热的时候能够充分抑制起因于具有大压缩应力的透明导电层16的有无而产生的蜿蜒起伏,从而能够减小感应图案的边界部的段差。通过这样的作用就能够使感应图案难以目视识别。感应图案的边界部上的段差例如可以为300nm以下,也可以为200nm以下。
透明导电体100的厚度既可以是130μm以下,也可以是115μm以下。如果是这样的厚度的话则能够充分满足薄化的要求水平。本实施方式的透明导电体100因为能够减小感应图案的边界部的段差,所以即使像这样减小厚度也能够使感应图案难以目视识别。即,透明导电体100在要求薄化的技术领域里特别有用。
另外,光学调整层11以夹持第2光学调整层14的形式,在透明基材10侧具备第1光学调整层13、在透明导电层16侧具备第3光学调整层15。光学调整层11的折射率的大小关系满足上述式(1)。即,第1光学调整层13以及第2光学调整层14的折射率n1、n2大于第3光学调整层的折射率n3。由此,光学调整层11中的构成为,第1光学调整层13以及第2光学调整层14成为高折射率层,并且较之第1光学调整层13以及第2光学调整层14位于透明导电层16侧的第3光学调整层15成为低折射率层。通过具有这样的层结构,从而就能够提高透明导电体100的全光线透过率。
在具有3层结构的光学调整层11中,被设置得最接近透明基材10的第1光学调整层13能够由涂布法来进行制作。为此,第1光学调整层13厚一点话则能够相对容易制作。另外,第2光学调整层14能够由真空成膜法来进行制作。从缩短第2光学调整层14的制作所需要的时间的观点出发优选第2光学调整层14薄一点。在此,一般来说光学厚度是由[折射率×厚度]来进行表示的。因此,对于增厚第1光学调整层13来说有必要降低第1光学调整层13的折射率(n1)。另外,对于减薄第2光学调整层14来说有必要提高第2光学调整层14的折射率(n2)。在本实施方式中,因为第1光学调整层13的折射率(n1)与第2光学调整层14的折射率(n2)的关系为n2>n1,所以能够容易地制作出用于提高透明导电体100的全光线透过率的光学调整层11的层结构。
透明导电体100的全光线透过率例如能够成为高达89%以上的高值。另外,能够使透过光被JIS Z8729规定的L*a*b*色表系的色坐标b*值为-1.0~2.0的范围。透明导电体100的卷曲量例如能够为-20~20mm,也能够为-15~15mm。
图2是放大表示具备一对感应薄膜的触摸面板200的截面的一部分的模式截面图。图3(A)以及图3(B)是使用了上述透明导电体100的感应薄膜100a以及100b的平面图。触摸面板200具备通过光学胶18进行相对配置的一对感应薄膜100a,100b。触摸面板200是以将接触体的触摸位置作为平行于成为画面的面板70的二维坐标(X-Y坐标)平面上的坐标位置(横向位置和纵向位置)来进行计算成为可能的形式来构成的。
具体地来说触摸面板200具备通过光学胶18而被贴合的纵向位置检测用的感应薄膜100a(以下称之为“Y用感应薄膜”)和横向位置检测用的感应薄膜100b(以下称之为“X用感应薄膜”)。在X用感应薄膜100b的下面侧,隔离物92被设置于X用感应薄膜100b与显示装置的面板70之间。
检测纵向位置的Y用感应薄膜100a和检测横向位置的X用感应薄膜100b是由上述透明导电体100所构成。具体地来说Y用感应薄膜100a在X用感应薄膜100b的相对面上具有感应电极16a。该感应电极16a是由透明导电层16所构成。如图3(A)所示,感应电极16a以能够检测纵向(y方向)触摸位置的形式在纵向(y方向)上延伸多根。多根感应电极16a是沿着纵向(y方向)互相平行地并排配置。感应电极16a的一端通过由银浆形成的导体线路50而与驱动用IC侧的电极80相连接。
检测横向位置的X用感应薄膜100b在Y用感应薄膜100a的相对面上具有感应电极16b。该感应电极16b是由透明导电层16所构成。如图3(B)所示,感应电极16b以能够检测横向(x方向)触摸位置的形式在横向(x方向)上延伸多根。多根感应电极16b是沿着横向(x方向)互相平行地并排配置。感应电极16b的一端通过由银浆形成的导体线路50而与驱动用IC侧的电极80相连接。
Y用感应薄膜100a和X用感应薄膜100b以各个感应电极16a,16b互相垂直并且相对的形式通过光学胶18而被重叠,从而构成触摸面板200。导电线路50以及电极80是由金属(例如Ag)等导电性材料所构成。导电线路50以及电极80例如可由丝网印刷来形成图案。透明基材10也具有作为覆盖触摸面板200表面的保护薄膜的功能。
各个感应薄膜100a,100b上的感应电极16a,16b的形状以及数量并不限定于图2以及图3所表示的形态。例如,也可以增加感应电极16a,16b的数量来提高触摸位置的检测精度。
在X用感应薄膜100b的Y用感应薄膜100a侧的相反侧通过隔离物92设置有面板70。隔离物92能够设置于对应于感应电极16a,16b形状的位置上和包围感应电极16a,16b整体的位置上。隔离物92可以由具有透光性的材料例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂进行构成。隔离物92的一端是由光学胶或者丙烯酸类或者环氧类等的具有透光性的粘结剂90而被粘结于X用感应薄膜100b的下面。隔离物92的另一端由粘结剂90而被粘结于显示装置的面板70。由此通过隔离物92来相对配置X用感应薄膜100b和面板70,就能够将间隙S形成于X用感应薄膜100b与显示装置的面板70之间。
控制部(IC)被电连接于电极80。触摸面板200的Y用感应薄膜100a如果被接触体推压的话则X用感应薄膜100b和Y用感应薄膜100a会发生弯曲,感应电极16a,16b接近于显示装置的面板70。控制部能够分别测定由该弯曲变形产生的各个感应电极16a,16b的容量变化,并根据测定结果将接触体的触摸位置作为坐标位置(X轴方向的位置与Y方向的位置的交点)来进行计算。另外,感应电极的驱动方法以及坐标位置的计算方法除了上述方法之外采用公知的各种方法是可能的。
触摸面板200因为使用透明导电体100作为Y用感应薄膜100a以及X用感应薄膜100b,所以能够充分小型化。即使像这样小型化也完全能够使Y用感应薄膜100a以及X用感应薄膜100b的感应图案难以识别。另外,没有必要将透明导电体100用于Y用感应薄膜100a以及X用感应薄膜100b两者,任一者都可以使用别的透明导电体。即使是像这样的触摸面板也能够在触摸面板上鲜明地进行显示。
图4是表示本发明的透明导电体的另一个实施方式的模式截面图。透明导电体101关于在第2硬质涂层24上自第2硬质涂层24侧起按下述顺序具备翘曲抑制层30和保护薄膜44这一点、以及关于在透明导电层16的光学调整层11侧的相反侧具备保护薄膜42这一点与透明导电体100不同。其他结构与透明导电体100相同。
翘曲抑制层30被制作于第2硬质涂层24上,并且与第2光学调整层14同样能够由真空蒸镀法、溅射法、离子电镀法或者CVD法等真空成膜法来进行制作。在这些方法中从能够使成膜室小型化的观点出发优选溅射法。在所成膜的层为多层的情况下特别优选溅射法。
翘曲抑制层30的含有成分并没有特别的限定,例如可以含有氧化硅、氮化硅、或者氮化硅和氧化硅两者。在制作翘曲抑制层30时的靶材料可以与第2光学调整层14或者第3光学调整层15通用。由此,就能够抑制靶材变更操作而引起的生产成本增加。通过设置翘曲抑制层30从而就能够进一步充分抑制透明导电体101发生翘曲,并且能够减少卷曲量。翘曲抑制层30的厚度例如为5~40nm。
(保护薄膜40)
保护薄膜40除了能够抑制透明导电体101的翘曲之外,还能够提高透明导电体101的机械强度。保护薄膜40能够设置于透明导电层16上以及/或者翘曲抑制层30上。在不设置翘曲抑制层的情况下,保护薄膜44可以设置于第2硬质涂层24上。在触摸面板为投影型静电容量方式的情况下,因为在透明导电层16上实施感应图案处理,所以实施该处理的时候必须剥离保护薄膜42。为此,对应于透明导电体101的用途可以只在第2硬质涂层24侧设置保护薄膜40。
保护薄膜40具有结晶化处理透明导电层16时抑制翘曲的作用。为此,优选具有能够承受结晶化处理温度程度的耐热性。作为具有耐热性的保护薄膜例如能够使用Sun A.Kaken Co.,Ltd.制的商品名SANCUARY以及Cosmotech Co.,Ltd制的商品名TP2316等。
上述透明导电体100,101能够适宜用于触摸面板。但是,其用途并限定于触摸面板,例如将透明导电层加工成规定形状,从而形成具有透明导电层的部分(导电部)和不具有透明导电层的部分(非导电部),在液晶显示器(LCD)、等离子显示器面板(PDP)、电致发光面板(有机EL、无机EL)、电致变色元件以及电子纸等各种显示装置中用作透明电极用、防静电用、屏蔽电磁波。另外,也能够作为天线来使用。
以上已就本发明的优选的实施方式进行了说明,但是本发明并不限定于上述实施方式。例如,在上述实施方式中虽然具有硬质涂层20,但是也可以不具有硬质涂层20。另外,在本发明的透明导电体中,在不损害其功能的范围内除了上述层之外能够在任意位置设置任意层。另外,触摸面板并不限定于具备上述那样的一对感应薄膜的网格型,也可以是只具备一枚感应薄膜的单板开关型。
实施例
以下是列举实施例以及比较例来进一步具体说明本发明,但是本发明并不限定于这些实施例。
[实施例1]
制作如图1所表示的那样的透明导电体100。透明导电体100具有按以下顺序层叠第2硬质涂层24、透明基材10、第1硬质涂层22、第1光学调整层13、第2光学调整层14、第3光学调整层15以及透明导电层16而成的层叠结构。按以下要点制作透明导电体100。
(透明基材10)
准备厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(帝人杜邦薄膜株式会社制,产品型号:KEL-86w)。将该PET薄膜作为透明基材10来进行使用。PET薄膜的全光线透过率为91%,雾度(haze)1%,折射率在λ=633nm的条件下为1.52。
(调制第1硬质涂层22以及第2硬质涂层24制作用的涂料)
准备以下原料。
·反应性基团修饰胶体二氧化硅(分散介质:丙二醇单甲醚乙酸酯,不挥发成分:40重量%):100重量份
·双季戊四醇六丙烯酸酯:48重量份
·1,6-己二醇二丙烯酸酯:12重量份
·光聚合引发剂(1-羟基环己基苯基甲酮):2.5重量份
用溶剂[丙二醇单甲醚(PGMA)]稀释并混合上述原料,使各成分分散于溶剂中。由此,调制出不挥发成为(NV)为25.5重量%的涂料。将这样制得的涂料作为第1硬质涂层22以及第2硬质涂层24制作用的涂料来使用。
(第1光学调整层13制作用的涂料)
用溶剂[丙二醇单甲醚(PGMA)]稀释含有氧化锆(ZrO2)的TYZ62(东洋油墨株式会社制,商品名:TYZ62;折射率:1.62),从而调制出不挥发成分(NV)为2.6重量%的涂料。将所获得的涂料作为第1光学调整层制作用的涂料来使用。
(透明导电体100的制作)
〈第1硬质涂层22的制作〉
以干燥后的膜厚成为1.0μm的形式将第1硬质涂层22制作用的涂料涂布于从滚筒不断送出的PET基材的一个面上,从而制作出涂布膜。在温度设定为80℃的干燥炉内除去涂布膜中的溶剂,之后,使用UV处理装置来照射累计光量为400mJ/cm2的紫外线从而使涂布膜固化。就这样将第1硬质涂层22制作于PET薄膜的一个面上。在制作了第1硬质涂层22之后,将制作了第1硬质涂层22的PET薄膜卷成滚筒状。第1硬质涂层22的折射率为1.50。
〈第2硬质涂层24的制作〉
从滚筒不断送出一个面上制作了第1硬质涂层22的PET薄膜,以干燥后的膜厚成为1.0μm的形式将第2硬质涂层24制作用的涂料涂布于PET薄膜的另一个面上,从而制作出涂布膜。在温度设定为80℃的干燥炉内除去涂布膜中的溶剂,之后,使用UV处理装置来照射累计光量为400mJ/cm2的紫外线从而使涂布膜固化。就这样将第2硬质涂层24制作于PET薄膜的另一个面上。在制作了第2硬质涂层24之后,将制作了第1硬质涂层22以及第2硬质涂层24的PET薄膜卷成滚筒状。第2硬质涂层24的折射率为1.50。
〈第1光学调整层13的制作〉
从滚筒不断送出制作了第1硬质涂层22以及第2硬质涂层24的PET薄膜,以卷到卷(roll to roll)的方式将第1光学调整层13制作用的涂料涂布于第1硬质涂层22上从而制作出涂布膜。在温度设定为80℃的干燥炉内除去涂布膜中的溶剂,之后,使用UV处理装置来照射累计光量为400mJ/cm2的紫外线从而使涂布膜固化。就这样将第1光学调整层13制作于第1硬质涂层22上。第1光学调整层13的折射率(n1)为1.62。
〈第2光学调整层14的制作〉
使用溅射法来将第2光学调整层14制作于第1光学调整层13上。具体地来说是使用掺杂了硼的硅靶材,在由氩气80体积%和氮气20体积%构成的混合氛围气体中进行成膜从而制作出由氮化硅构成的第2光学调整层14。第2光学调整层14的折射率(n2)为1.90。
〈第3光学调整层15的制作〉
使用溅射法来将第3光学调整层15制作于第2光学调整层14上。具体地来说是使用掺杂了硼的硅靶材,在由氩气95体积%和氧气15体积%构成的混合氛围气体中制作出由氧化硅构成的第3光学调整层15。第3光学调整层15的折射率(n3)为1.46。
〈透明导电层16的制作〉
使用溅射法来将透明导电层16制作于第3光学调整层15上。具体地来说是使用在氧化铟中添加了5重量%的氧化锡的靶材,在由氩气98体积%和氧气2体积%构成的混合氛围气体中进行成膜从而制作出由氧化铟与氧化锡的复合氧化物构成的透明导电层16。之后,在加热炉里以温度为140℃以及时间为90分钟的条件加热层叠体,从而制作出透明导电体100。透明导电层16的折射率为2.05。
(膜厚的侧定)
由聚焦离子束(FIB:Focused Ion Beam)装置来得到透明导电体100的截面。使用透射电子显微镜(TEM)来观察该截面,并测定各层的厚度。测定结果示于表1中。
(折射率的测定)
PET薄膜(透明基材10)、第1硬质涂层22以及第2硬质涂层24的折射率是使用反射分光膜厚计(大塚电子株式会社制,商品名:FE-3000)来测定得到的。另外,第1光学调整层13、第2光学调整层14、第3光学调整层15以及透明导电层16的折射率是通过另外制作折射率测定用的膜来测定得到的。具体地来说是将上述各层涂布于硅片并成膜,使用偏振光椭圆率测量仪(ellipsometer)(沟尻光学工业所株式会社制,商品名:DHA-OLX),测定膜(层)在λ=633nm、20℃温度条件下的折射率。
(卷曲量的测定)
为了定量地评价透明导电体所产生的翘曲按以下步骤测定卷曲量。沿着MD方向以及TD方向将制作好的透明导电体100切割成200mm×200mm的尺寸。然后,将透明导电层16朝上,使用烤箱进行140℃、90分钟的加热处理。在加热处理之后,如图5所示以凹面成为上侧的形式将透明导电体100放置于平坦面95,测定平坦面95与透明导电体100顶点部的距离a、b、c以及d,将其最大值作为卷曲量。测定结果示于表1中。卷曲量是将第2硬质涂层24侧在下方测定的情况记作为+(正),将透明导电层16侧在下方测定的情况记作为-(负)。
(全光线透过率以及色调的测定)
透明导电体100的全光线透过率是使用雾度计(haze meter)(日本电色工业株式会社制,型号:NDH5000)来进行评价的。评价结果示于表1中。另外,用掩膜覆盖透明导电体100的透明导电层16的一部分,用蚀刻液除去透明导电层16的其他部分(未被掩膜覆盖的部分)。针对有透明导电层16的部分(导电部)和没有透明导电层16的部分(非导电部),使用分光色差计CM-5(KONICA MINOLTA Japan制,商品名:CM-5)来测定透过光的L*a*b*色表系的色坐标b*值。然后,计算出色坐标b*值的差。计算结果示于表1中。
(边界部的段差的测定)
用掩膜覆盖透明导电体100中的透明导电层16的一部分,用蚀刻液除去透明导电层16的其他部分(未被掩膜覆盖的部分)。由此而形成感应图案。如图6所示通过光学胶18将厚度为0.6mm的玻璃基板19粘贴于第3光学调整层15以及透明导电层16上。就这样制作出图6所表示的评价试样。在感应图案的边界部16A产生的段差是使用接触针式表面形状测定器(Veeco公司制,商品名:Dektak 3)来进行评价的。评价结果示于表1中。
[实施例2~5、比较例1]
除了如表1所示变更第3光学调整层15的厚度之外其余均以与实施例1相同的方法制作实施例2~5以及比较例1的透明导电体。另外,在比较例1中不制作第3光学调整层15。与实施例1同样进行对各层以及透明导电体的评价。评价结果示于表1中。
[表1]
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 比较例1
第1光学调整层13的厚度(nm) 45 45 45 45 45 45
第2光学调整层14的厚度(nm) 10 10 10 10 10 10
第3光学调整层15的厚度(nm) 30 8 12 40 44 0
透明导电层16的厚度(nm) 22 22 22 22 22 22
第1光学调整层13的折射率(n1) 1.62 1.62 1.62 1.62 1.62 1.62
第2光学调整层14的折射率(n2) 1.90 1.90 1.90 1.90 1.90 1.90
第3光学调整层15的折射率(n3) 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46
全光线透过率(%) 89.8 89.1 89.7 90.5 91.0 85.6
卷曲量(mm) -9 -7 -8 -7 -10 -8
导电部的b*值(i) -0.4 0.1 -0.1 0.7 1.8 0.8
非导电部的b*值(ii) 0.3 0.9 0.8 -0.2 -1.2 1.0
b*值的差[(i)-(ii)] -0.7 -0.8 -0.9 0.9 3.0 -0.2
边界部的段差(μm) 142 134 145 135 134 138
实施例1~5的透明导电体的边界部的段差都充分小,并且卷曲量的绝对值也充分小。再有,全光线透过率高达89%以上,并且透过光b*值的差也小至-2.0~2.0。另外,比较例1的透明导电体的全光线透过率未满89%。
[实施例6~10、比较例2~3]
除了如表2所示变更第1光学调整层13以及第2光学调整层14的厚度之外其余均以与实施例1相同的方法制作实施例6~10以及比较例2~3的透明导电体。另外,在比较例2中不制作第1光学调整层,在比较例3中不制作第2光学调整层。与实施例1同样进行对各层以及透明导电体的评价。评价结果示于表2中。
[表2]
确认了实施例6~10的透明导电体的边界部的段差都充分小,并且感应图案变得难以看见。另外,卷曲量的绝对值也充分小。再有,全光线透过率高达89%以上,并且透过光b*值的差也小至-2.0~2.0。另外,比较例2的透明导电体其边界部的段差为300nm以上,并且有感应图案容易被识别的问题。另外,比较例3的透明导电体的卷曲量大。
[实施例11~14]
除了如表3所示变更第1光学调整层13、第2光学调整层14以及第3光学调整层15的厚度之外其余均以与实施例1相同的方法制作实施例11以及12的透明导电体。另外,除了如表3所示变更透明导电层的厚度之外其余均以与实施例1相同的方法制作实施例13以及14的透明导电体。然后,与实施例1同样进行对各层以及透明导电体的评价。评价结果示于表3中。
[表3]
实施例11 实施例12 实施例13 实施例14
第1光学调整层13的厚度(nm) 66 30 45 45
第2光学调整层14的厚度(nm) 3 3 10 10
第3光学调整层15的厚度(nm) 20 40 30 30
透明导电层16的厚度(nm) 22 22 15 30
第1光学调整层13的折射率(n1) 1.62 1.62 1.62 1.62
第2光学调整层14的折射率(n2) 1.90 1.90 1.90 1.90
第3光学调整层15的折射率(n3) 1.46 1.46 1.46 1.46
全光线透过率(%) 89.4 89.6 90.5 89.7
卷曲量(mm) -8 -8 -7 -10
导电部的b*值(i) 0.6 0.5 0.3 1.1
非导电部的b*值(ii) -0.1 0.2 0.1 -0.4
b*值的差[(i)-(ii)] 0.7 0.3 0.20 1.50
边界部的段差(μm) 175 152 126 164
实施例11~14的透明导电体的边界部的段差都充分小,并且卷曲量的绝对值也充分小。再有,全光线透过率高达89%以上,并且透过光b*值的差也小至-2.0~2.0。
[实施例15~17、比较例4]
除了按下述步骤变更第2光学调整层14的制作方法之外其余均以与实施例1相同的方法制作实施例15~17以及比较例4的透明导电体。在实施例15中,使用掺杂了硼的硅靶材,在由氩气80体积%和氮气18体积%以及氧气2体积%构成的混合氛围气体中进行成膜从而制作出由氮化硅和氧化硅构成的第2光学调整层14。该第2光学调整层14的折射率(n2)在λ=633nm的条件下为1.79。将氮化硅定为Si3N4并且将氧化硅定为SiO2时组成按摩尔比为Si3N4∶SiO2=80∶20。
在实施例16中是使用掺杂了硼的硅靶材,在由氩气80体积%和氮气15体积%以及氧气5体积%构成的混合氛围气体中进行成膜从而制作出由氮化硅和氧化硅构成的第2光学调整层14。该第2光学调整层14的折射率(n2)在λ=633nm的条件下为1.70。将氮化硅定为Si3N4并且将氧化硅定为SiO2时组成按摩尔比为Si3N4∶SiO2=60∶40。
在实施例17中是使用掺杂了硼的硅靶材,在由氩气80体积%和氮气12体积%以及氧气8体积%构成的混合氛围气体中进行成膜从而制作出由氮化硅和氧化硅构成的第2光学调整层14。该第2光学调整层14的折射率(n2)在λ=633nm的条件下为1.64。将氮化硅定为Si3N4并且将氧化硅定为SiO2时组成按摩尔比为Si3N4∶SiO2=40∶60。
在比较例4中是使用掺杂了硼的硅靶材,在由氩气80体积%和氮气10体积%以及氧气10体积%构成的混合氛围气体中进行成膜从而制作出由氮化硅和氧化硅构成的第2光学调整层14。该第2光学调整层14的折射率(n2)在λ=633nm的条件下为1.55。将氮化硅定为Si3N4并且将氧化硅定为SiO2时组成按摩尔比为Si3N4∶SiO2=20∶80。与实施例1同样进行对实施例15~17以及比较例4的各层以及透明导电体的评价。评价结果示于表4中。
[表4]
实施例15 实施例16 实施例17 比较例4
第2光学调整层的组成(Si3N4∶SiO2) 80:20 60:40 40:60 20:80
第1光学调整层13的厚度(nm) 45 45 45 45
第2光学调整层14的厚度(nm) 10 10 10 10
第3光学调整层15的厚度(nm) 30 30 30 30
透明导电层16的厚度(nm) 22 22 22 22
第1光学调整层13的折射率(n1) 1.62 1.62 1.62 1.62
第2光学调整层14的折射率(n2) 1.79 1.70 1.64 1.55
第3光学调整层15的折射率(n3) 1.46 1.46 1.46 1.46
1.46全光线透过率(%) 89.9 89.9 90.1 90.2
卷曲量(mm) -8 -8 -7 -4
导电部的b*值(i) 0.3 0.7 0.8 1.0
非导电部的b*值(ii) -0.2 -0.3 -0.3 -0.4
b*值的差[(i)-(ii)] 0.5 0.9 1.1 1.4
边界部的段差(μm) 169 182 243 396
实施例15~17的透明导电体的边界部的段差都充分小,并且卷曲量的绝对值也充分小。再有,全光线透过率高达89%以上,并且透过光b*值的差也小至-2.0~2.0。另外,不满足式(1)的比较例4的透明导电体其卷曲量的绝对值小,但是边界部的段差超过300nm并且感应图案容易识别。
[实施例18~21、比较例5~6]
除了如表5所述变更透明基材10的厚度以及第1硬质涂层22的厚度之外其余均以与实施例1相同的方法制作实施例18~21以及比较例5~6的透明导电体。另外,在比较例5~6中不制作第2光学调整层14。与实施例1同样进行对各实施例以及各比较例的各层以及透明导电体的评价。评价结果示于表5中。
[表5]
实施例18 实施例19 实施例20 实施例21 比较例5 比较例6
透明导电体100的厚度(μm) 17 102 112 200 17 112
第1光学调整层13的厚度(nm) 45 45 45 45 85 85
第2光学调整层14的厚度(nm) 10 10 10 10 0 0
第3光学调整层15的厚度(nm) 30 30 30 30 30 30
透明导电层16的厚度(nm) 22 22 22 22 22 22
第1硬质涂层22的厚度(μm) 1 1 6 6 1 6
透明基材10的厚度(μm) 15 100 100 188 15 100
第1光学调整层13的折射率(n1) 1.62 1.62 1.62 1.62 1.62 1.62
第2光学调整层14的折射率(n2) 1.90 1.90 1.90 1.90 1.90 1.90
第3光学调整层15的折射率(n3) 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46
全光线透过率(%) 89.8 89.7 90.0 89.7 90.3 90.1
卷曲量(mm) -9 -4 -2 2 -9 -3
导电部的b*值(i) -0.3 -0.3 -0.2 -0.2 2.3 2.3
非导电部的b*值(ii) 0.3 0.3 0.3 0.3 -0.7 -0.6
b*值的差[(i)-(ii)] -0.6 -0.6 -0.5 -0.5 3.0 2.9
边界部的段差(μm) 259 121 107 53 781 337
实施例18~21的透明导电体的边界部的段差都充分小,并且卷曲量的绝对值也充分小。再有,全光线透过率高达89%以上,并且透过光b*值的差也小至-2.0~2.0。另外,比较例5的透明导电体其边界部的段差超过300nm并且感应图案容易识别。
[实施例22~24]
如表6所述变更第1光学调整层13、第2光学调整层14以及第3光学调整层15的厚度。另外,使用掺杂了硼的硅靶材,在由氩气80体积%和氮气20体积%构成的混合氛围气体中,在第2硬质涂层24上进行成膜,从而在透明基材10侧的相反侧制作出由氮化硅构成的厚度为10nm的翘曲抑制层。除了这些点之外其余均以与实施例1相同的方法制作实施例22的透明导电体。然后,与实施例1同样进行对各实施例的各层以及透明导电体的评价。评价结果示于表6中。
实施例23中使用掺杂了硼的硅靶材,在由氩气80体积%和氮气15体积%以及氧气5体积%构成的混合氛围气体中,在第2硬质涂层24上进行成膜,从而在透明基材10侧的相反侧制作出由氮化硅和氧化硅构成的厚度为10nm的翘曲抑制层。除了这些点之外其余均以与实施例22相同的方法制作实施例23的透明导电体。然后,与实施例1同样进行对各实施例的各层以及透明导电体的评价。评价结果示于表6中。
在实施例24中是使用掺杂了硼的硅靶材,在由氩气85体积%以及氧气15体积%构成的混合氛围气体中,在第2硬质涂层24上进行成膜,从而在透明基材10侧的相反侧制作出由氧化硅构成的厚度为10nm的翘曲抑制层。除了这点之外其余均以与实施例22相同的方法制作实施例24的透明导电体。然后,与实施例1同样进行对各实施例的各层以及透明导电体的评价。评价结果示于表6中。
[表6]
实施例22 实施例23 实施例24
翘曲抑制层的组成(Si3N4∶SiO2) 100:0 60:40 0:100
第1光学调整层13的厚度(nm) 15 15 15
第2光学调整层14的厚度(nm) 22 22 22
第3光学调整层15的厚度(nm) 30 30 30
透明导电层16的厚度(nm) 23 23 23
第1光学调整层13的折射率(n1) 1.62 1.62 1.62
第2光学调整层14的折射率(n2) 1.90 1.90 1.90
第3光学调整层15的折射率(n3) 1.46 1.46 1.46
全光线透过率(%) 89.7 89.9 90.1
卷曲量(mm) -3 -3 -5
导电部的b*值(i) -0.8 -1.0 -1.1
非导电部的b*值(ii) 0.0 0.1 0.0
b*值的差[(i)-(ii)] -0.9 -1.0 -1.1
边界部的段差(μm) 129 135 134
实施例22~24的透明导电体的边界部的段差都充分小,并且卷曲量为-5~-3mm的范围。实施例22~24的卷曲量的绝对值小于具有同等构成的实施例9。另外,全光线透过率高达89%以上,并且透过光b*值的差也小至-2.0~2.0。由此确认了,通过将翘曲抑制层制作于第2硬质涂层24上也能够减少卷曲量。

Claims (8)

1.一种透明导电体,其特征在于:
是具备透明基材、透明导电层以及所述透明基材与所述透明导电层之间的光学调整层的透明导电体,
所述光学调整层从所述透明基材侧起具有第1光学调整层、第2光学调整层以及第3光学调整层,
所述第1光学调整层含有树脂固化物,
所述第2光学调整层含有氮化硅、或者含有氮化硅和氧化硅,
所述第3光学调整层含有氧化硅,
在将所述第1光学调整层、所述第2光学调整层以及所述第3光学调整层的折射率分别设定为n1、n2以及n3时,满足下述式(1):
n2>n1>n3   (1)。
2.如权利要求1所述的透明导电体,其特征在于:
在所述第2光学调整层中,所述氮化硅相对于所述氮化硅以及所述氧化硅的合计的比率为40mol%以上。
3.如权利要求1或者2所述的透明导电体,其特征在于:
所述第1光学调整层的厚度为10~80nm,所述第2光学调整层的厚度为1~25nm。
4.如权利要求1或者2所述的透明导电体,其特征在于:
所述第3光学调整层的厚度为1~40nm。
5.如权利要求1或者2所述的透明导电体,其特征在于:
所述透明导电体的厚度为130μm以下。
6.如权利要求1或者2所述的透明导电体,其特征在于:
在所述透明基材的所述光学调整层侧的相反侧具有:含有氮化硅、或者含有氮化硅和氧化硅的翘曲抑制层。
7.如权利要求1或者2所述的透明导电体,其特征在于:
在所述透明基材的所述光学调整层侧的相反侧以及/或者在所述透明导电层的所述第3光学调整层侧的相反侧具有保护薄膜。
8.一种触摸面板,其特征在于:
是面板和感应薄膜被相对配置的触摸面板,
所述感应薄膜为权利要求1~7中任意一项所述的透明导电体。
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