CN109582184B - 涂层组合物、导电性膜、触摸面板及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种涂层组合物、导电性膜、触摸面板及制造方法。本发明的课题在于对于触摸面板，进一步提高触摸检测灵敏度、动作的可靠性和稳定性等触摸面板性能。本发明的涂层组合物，其包含链状导电性无机粒子、粘合剂、高沸点溶剂以及低沸点溶剂，该涂层组合物中，链状导电性无机粒子的含量相对于链状导电性无机粒子和粘合剂的合计量为10～70质量％，该涂层组合物用于具有在2张偏振片之间依次层叠的TFT基板、液晶层、彩色滤光器基板和触摸面板基板的触摸面板中，在该触摸面板基板的存在电极图案的表面形成导电性膜的用途中。

Description

涂层组合物、导电性膜、触摸面板及制造方法
技术领域
本发明涉及导电性膜形成用涂层组合物，特别是涉及触摸面板的导电性膜形成用涂层组合物。
背景技术
以往，作为液晶显示面板的种类，曾经以TN(扭曲向列)型为代表的纵电场方式占据大多数，但最近，被称为横电场方式的液晶显示面板也逐渐成为主流。横电场方式的液晶显示面板与纵电场方式相比，具有视角宽这样的优点，但作为在纵电场方式的液晶显示面板中不会发生的课题，存在液晶显示面板受到来自外部或内部的静电的影响、外部的电磁妨碍，从而黑色显示时产生漏光等显示品质降低这样的问题。这是因为，横电场方式的液晶显示面板为在一方的透明基板上集成有显示用电极和基准电极的结构，因此为完全不具有对于来自外部的静电等具备屏蔽功能的导电层的构成。
为了解决横电场方式中的这样的面板构成上的问题，提出了在液晶显示面板的透明基板中远离背光单元的一侧的透明基板的与液晶层相反的一侧的面上形成具备透光性的导电层，具有静电放电(ESD)功能这样的技术，具体而言，形成包含ITO等的抗静电膜作为导电层的方法已被实用化。
此外，作为触摸面板的种类，根据检测在触摸面板传感器上的位置的原理，提出了各种方式。对于智能手机而言，由于光学上明亮、结构简单，因此大多使用静电电容方式。作为原理，是待检测位置的外部导体介由电介质而与触摸面板传感器层接触，从而产生新的寄生容量，利用该容量结合的变化，从而检测对象物的位置的机构。
最近，以智能手机等所使用的液晶显示装置为代表，对使用了具有触摸面板功能的液晶显示面板的液晶显示装置的需求增大。触摸面板功能内置型液晶显示面板的一例有被称为On-Cell(在液晶面板上配触摸传感器)型触摸面板的液晶显示面板。On-Cell型触摸面板是具有将触摸检测电极层叠在彩色滤光器基板与上部偏振片之间而成的层结构的触摸面板功能内置型液晶显示面板。
专利文献1记载了触摸面板功能内置型液晶显示面板的结构。专利文献1的图6所示的触摸面板具有如下层结构，所述层结构具备在2张偏振片4、54之间依次层叠的TFT阵列基板21、触摸面板驱动电极COML、液晶层6、彩色滤光器32、触摸检测电极CB1、保护层33、粘接层51、导电层52、覆盖层53。
上述导电层52具有导电功能，与TFT阵列基板导通。由此，导电层52降低对偏振片5的表面施加静电时的图像显示的混乱。或者，导电层52防止或抑制对偏振片5的表面施加静电时的触摸检测灵敏度的降低。
On-Cell型触摸面板显示优异的灵敏度，因此用于要求高品质的液晶显示装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-4183号公报
发明内容
发明所要解决的课题
对于触摸面板，伴随着液晶显示面板的显示性能的提高，要求进一步提高触摸检测灵敏度、动作的可靠性和稳定性等触摸面板性能。
用于解决课题的方法
本发明提供一种涂层组合物，其包含链状导电性无机粒子、粘合剂、高沸点溶剂和低沸点溶剂，
该涂层组合物中，链状导电性无机粒子的含量相对于链状导电性无机粒子和粘合剂的合计量为10～70质量％，
其用于具有在2张偏振片之间依次层叠的TFT基板、液晶层、彩色滤光器基板和触摸面板基板的触摸面板中，在该触摸面板基板的存在电极图案的表面形成导电性膜的用途。
在某一方式中，上述涂层组合物以0.1～5.0质量％的量含有包含上述链状导电性无机粒子和上述粘合剂的固体成分，具有7.0mPa·s以下的粘度。
在某一方式中，上述链状导电性无机粒子是2～50个粒径为2～30nm的一次粒子连接而成的。
在某一方式中，上述链状导电性无机粒子包含选自由含锑氧化锡粒子、含锡氧化铟粒子和含磷氧化锡粒子所组成的组中的至少一种粒子。
在某一方式中，上述触摸面板是具有层叠于TFT基板与彩色滤光器基板之间的第二触摸面板基板的触摸面板。
此外，本发明提供一种导电性膜，其是在下述触摸面板的触摸面板基板的上表面，使用上述任一涂层组合物而形成的，所述触摸面板具有在2张偏振片之间依次层叠的TFT基板、液晶层、彩色滤光器基板和触摸面板基板。
在某一方式中，上述导电性膜具有2～100nm的膜厚。
在某一方式中，上述导电性膜具有1.0×109～1.0×1014Ω/平方(square)以上的表面电阻。
在某一方式中，上述导电性膜具有3H～9H的铅笔硬度。
在某一方式中，上述触摸面板是具有层叠于TFT基板与彩色滤光器基板之间的第二触摸面板基板的触摸面板。
此外，本发明提供一种触摸面板，其具有在2张偏振片之间依次层叠的TFT基板、液晶层、彩色滤光器基板、触摸面板基板以及上述任一导电性膜。
在某一方式中，上述触摸面板是具有层叠于TFT基板与彩色滤光器基板之间的第二触摸面板基板的触摸面板。
此外，本发明提供一种形成导电性膜的方法，其包括下述工序：具有在2张偏振片之间依次层叠的TFT基板、液晶层、彩色滤光器基板和触摸面板基板的触摸面板中，在该触摸面板基板的存在电极图案的表面涂布涂层组合物并使其干燥，
该涂层组合物包含链状导电性无机粒子、粘合剂、高沸点溶剂和低沸点溶剂，
该链状导电性无机粒子的含量相对于链状导电性无机粒子和粘合剂的合计量为10～70质量％，
该涂布使用喷涂法来进行。
发明的效果
根据本发明，可提供能够提高触摸面板的触摸检测灵敏度、动作的经时稳定性等触摸面板性能的涂层组合物、导电性膜。此外，根据本发明，可提供触摸检测灵敏度、动作的可靠性和稳定性等触摸面板性能提高了的触摸面板。
附图说明
图1为表示作为本发明的一个实施方式的On-Cell型触摸面板的结构的截面图。
图2为示意性表示能够应用本发明的涂层组合物的On-Cell型触摸面板的层结构的截面图。
图3为示意性表示能够应用本发明的涂层组合物的In-Cell型(触摸面板功能嵌入到液晶像素中)触摸面板的层结构的截面图。
图4为实施例1中使用的链状含锑氧化锡粒子的透射型电子显微镜照片。
图5为将图4放大了的透射型电子显微镜照片。
符号的说明
1：On-Cell型触摸面板，2：下部偏振片，3：上部偏振片，4：TFT基板，5：共用电极，5’：共用电极兼触摸检测电极，6：绝缘膜，72：液晶层，8：彩色滤光器基板，9：触摸面板基板，9’：第二触摸面板基板，10：导电性膜，11：粘着剂层，12：粘接剂层，13：覆盖玻璃。
具体实施方式
应用了本发明的涂层组合物的触摸面板是静电电容方式触摸面板，其检测根据接近或接触电极的物体的容量而变化的静电电容。此外，使用上述触摸面板的带触摸检测功能的液晶显示装置是横电场方式液晶显示装置，其在形成显示装置的TFT基板和对置基板中的任一者上设置有触摸检测用的检测电极。
(涂层组合物)
首先，对于本实施方式的涂层组合物进行说明。
本实施方式的涂层组合物含有链状导电性无机粒子、粘合剂、高沸点溶剂以及低沸点溶剂。此外，上述链状导电性无机粒子的含量相对于上述链状导电性无机粒子和上述粘合剂的合计量为10～70质量％。
通过使用上述涂层组合物，从而能够提供ESD功能高、且不降低触摸灵敏度，并且透光率和硬度优异的导电性膜。
＜链状导电性无机粒子＞
本实施方式的涂层组合物，通过使上述链状导电性无机粒子的含量相对于上述链状导电性无机粒子和上述粘合剂的合计量为10～70质量％，从而能够提供ESD功能高、且不降低触摸灵敏度的导电性膜。如果上述链状导电性无机粒子的含量低于10质量％，则导电性膜的ESD功能降低，如果上述链状导电性无机粒子的含量超过70质量％，则触摸灵敏度降低。链状导电性无机粒子的含量相对于上述链状导电性无机粒子和上述粘合剂的合计量，优选为12～62质量％，更优选为14～43质量％，进一步优选为15～34重量％。
此外，通过使用上述链状导电性无机粒子，从而与使用非链状导电性无机粒子的情况相比，能够以更少的量提高导电性膜的导电性。可认为这是因为，无机粒子通过具有链状结构，从而与无机粒子单独存在相比，无机粒子相互间的导电性网络增加，对于导电性膜的整体而言导电性提高。因此，能够降低用于实现导电性膜的预定的导电性的无机粒子的量，因此导电性膜的透光率也能够提高。
上述链状导电性无机粒子是指一次粒子连接而成的链状的二次粒子。所谓一次粒子，是指单独存在的粒子，所谓二次粒子，是指存在二个以上一次粒子的粒子。具体而言，作为上述链状导电性无机粒子，优选使用2～50个粒径为2～30nm的一次粒子连接而成的链状导电性无机粒子，更优选为3～20个连接而成的链状导电性无机粒子。如果上述粒径的一次粒子的连接数超过50个，则有因粒子的散射导致导电性膜的雾度值上升的倾向。此外，如果上述粒径的一次粒子的连接数低于2个，则粒子成为非链状，无机粒子相互间的导电性网络的形成变得困难，导电性膜的导电性降低。
上述粒径和连接数例如可以如下求出，将涂层组合物用低沸点溶剂稀释，在各种基材上以2～10nm的膜厚薄薄地涂布而得到导电性膜，对该导电性膜，利用透射型电子显微镜(TEM)观察并测定构成链状导电性无机粒子的各个粒子的粒径和连接数。
作为上述链状导电性无机粒子，只要是兼具透明性和导电性的链状粒子，就不受特别限定，可以使用例如，金属粒子、碳粒子、导电性金属氧化物粒子、导电性氮化物粒子等。其中，优选为兼具透明性和导电性的导电性金属氧化物粒子。作为上述导电性金属氧化物粒子，可举出氧化锡粒子、氧化锑粒子、含锑氧化锡(ATO)粒子、含锡氧化铟(ITO)粒子、含磷氧化锡(PTO)粒子、含铝氧化锌(AZO)粒子、含镓氧化锌(GZO)粒子等金属氧化物粒子。上述导电性金属氧化物粒子可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。此外，上述链状导电性无机粒子优选包含选自由ATO粒子、ITO粒子和PTO粒子所组成的组中的至少一种。这是因为这些导电性无机粒子的透明性、导电性和化学特性优异，即使在制成导电性膜的情况下，也能够实现高透光率和导电性。
上述链状导电性无机粒子的制造方法不受特别限定，可以采用例如，日本特开2000-196287号公报、日本特开2005-139026号公报、日本特开2006-339113号公报、日本特开2012-25793号公报所记载的制造方法。
＜粘合剂＞
作为上述粘合剂，只要是可以将上述链状导电性无机粒子分散而形成涂膜的粘合剂，就不受特别限定，无机系粘合剂和有机系粘合剂都可以使用。上述粘合剂的含量相对于上述链状导电性无机粒子和上述粘合剂的合计量优选为20质量％以上。这是因为如果低于20质量％，则有导电性薄膜的强度降低的倾向。
作为上述无机系粘合剂，可以使用例如，烷氧基硅烷。更具体而言，上述烷氧基硅烷可以使用下述化合物，其是3～4个烷氧基与硅结合的化合物，且如果使其溶解于水，则聚合而成为以-OSiO-连接的高分子量SiO2体。
作为上述烷氧基硅烷，优选包含选自由四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷、二烷氧基硅烷和烷氧基硅烷低聚物所组成的组中的至少一种多官能烷氧基硅烷。所谓烷氧基硅烷低聚物，是指通过烷氧基硅烷的单体彼此缩合而形成的高分子量化了的烷氧基硅烷，且1分子内具有2个以上硅氧烷键(-OSiO-)的低聚物。其结合数优选为2～20个。
作为上述四烷氧基硅烷的例子，可举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷等被碳原子数1～4的烷氧基四取代的硅烷。
作为上述三烷氧基硅烷的例子，可举出三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、三丙氧基硅烷、三丁氧基硅烷、三异丙氧基硅烷、三L-丁氧基硅烷等被碳原子数1～4的烷氧基三取代的硅烷、“KBM-13(甲基三甲氧基硅烷)”、“KBE-13(甲基三乙氧基硅烷)”等一部分被烷基取代的硅烷。
作为上述二烷氧基硅烷的例子，可举出二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷等被碳原子数1～4的烷氧基二取代了的硅烷、“KBM-22(二甲基二甲氧基硅烷)”、“KBE-22(二甲基二乙氧基硅烷)”等一部分被烷基取代了的硅烷。
作为上述烷氧基硅烷低聚物的例子，可举出兼具有机基团和烷氧基甲硅烷基的较低分子的烷氧基硅烷低聚物。作为具体例，可举出信越化学公司制的“X-40-2308”、“X-40-9238”、“X-40-9247”、“KR-401N”、“KR-510”、“KR-9218”、Colcoat公司制的“硅酸乙酯40”、“硅酸乙酯48”、“硅酸甲酯51”、“硅酸甲酯53A”等。
为了形成更高硬度的导电性薄膜，上述烷氧基硅烷的具体例中，优选为四烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷与三烷氧基硅烷并用、一部分被烷基取代了的三烷氧基硅烷或二烷氧基硅烷、官能团为烷氧基甲硅烷基的烷氧基硅烷低聚物。这是因为通过使用它们，从而因促进粘合剂分子间的硅氧烷键的三维交联而能够增强导电性膜的硬度，能够进一步消除因经时变化而导电性薄膜发生龟裂的危险性，且能够进一步提高与基板的密合性。
进一步，为了以更稳定的状态形成再现性良好、品质良好的膜，优选对涂层组合物进行烷氧基硅烷的水解反应而使其以硅烷醇化的状态使用。作为该调整方法，可举出例如，在用醇等低沸点溶剂稀释了的烷氧基硅烷中添加水和酸催化剂来预先使其硅烷醇化的方法；在导电性涂层组合物中添加水和酸催化剂来使其硅烷醇化的方法。对于水的含量，通过由烷氧基硅烷的结构来求出水解率从而求出理论值，但根据涂层组合物的贮存期、涂层适应性、导电性膜的物理特性来适当调整。上述水的含量相对于烷氧基硅烷整体量优选为50～1500质量％。这是因为，如果低于50质量％，则导电性薄膜的强度降低，如果超过1500质量％，则会对涂层适应性产生影响，如干燥速度变慢。
此外，作为上述有机系粘合剂，可以使用例如，丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、以及包含光聚合性单体和聚合引发剂的光聚合性树脂等。
作为上述光聚合性单体，优选包含3官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体50～90％。这里，光聚合性单体的含有率是指光聚合性单体相对于光聚合性单体和聚合引发剂的合计质量的质量比例。通过使反应位点多的(甲基)丙烯酸酯单体聚合、固化而制成基体树脂，从而能够进一步提高导电性膜的强度。如果3官能以上的光聚合性单体的质量比例小于50％，则涂膜的硬度变弱，耐久性降低。此外，由于需要与上述光聚合性单体一起使用聚合引发剂，因此光聚合性单体的质量比例实质上难以超过90％。
作为3官能(甲基)丙烯酸酯单体，可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯；作为4官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体，可举出季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等。此外，作为光聚合性单体，可以是一般所销售的多官能丙烯酸酯低聚物，特别优选为固化性高、硬度高的多官能丙烯酸酯低聚物，例如，可举出共荣社化学公司制的“AH-600”、“UA-306H”、新中村化学公司制的“NK oligo U-6HA”、“NK oligo U-15HA”等。
此外，上述光聚合性单体中，可以含有单官能和2官能的光聚合性单体，可举出例如，1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯等2官能聚合性单体；乙烯基吡咯烷酮、乙烯基甲酰胺等乙烯基单体；(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸烷基酯；(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等脂环式(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯等(甲基)丙烯酸羟基酯；丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯等含氮(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸四氢糠酯等芳香族系(甲基)丙烯酸酯等单官能聚合性单体。
作为上述聚合引发剂，可举出例如，苯偶酰、丁二酮等α-二酮类；苯偶姻等偶姻类；苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚等偶姻醚类；噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、噻吨酮-4-磺酸等噻吨酮类；二苯甲酮、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮等二苯甲酮类；米蚩酮类；苯乙酮、2-(4-甲苯磺酰氧基)-2-苯基苯乙酮、对二甲基氨基苯乙酮、α,α’-二甲氧基乙酰氧基二苯甲酮、2,2’-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、对甲氧基苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮等苯乙酮类；蒽醌、1,4-萘醌等醌类；苯甲酰甲基氯、三卤代甲基苯基砜、三(三卤代甲基)-均三嗪等卤素化合物；酰基膦氧化物类；二叔丁基过氧化等过氧化物等。
上述光聚合性单体和聚合引发剂可以各自单独使用一种，也可以各自并用2种以上。
＜高沸点溶剂＞
作为上述高沸点溶剂，只要是能够溶解粘合剂成分，且能够通过涂布后的干燥工序除去的高沸点溶剂即可，可以使用例如，乙二醇、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、1,2-丙二醇、N,N-二甲基苯胺、甲酚、硝基苯、乙二醇等。高沸点溶剂优选为沸点120℃以上的有机系和无机系的溶剂。
上述高沸点溶剂的含量只要相对于导电性涂层组合物总量为0.1～30.0质量％左右即可。
＜低沸点溶剂＞
作为上述低沸点溶剂，可以使用例如，乙醇、甲醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、四氢呋喃、丙酮、二
Figure BDA0001755328330000101
烷、乙酸乙酯、氯仿、乙腈、吡啶、乙酸、水等。通过使用上述低沸点溶剂，从而上述链状导电性无机粒子的分散性提高。低沸点溶剂优选为沸点小于120℃的有机系和无机系的溶剂。
上述低沸点溶剂的含量只要相对于导电性涂层组合物的整体量为50.0～99.5质量％左右即可。
＜酸催化剂＞
本发明的涂层组合物中，可以进一步添加通常所使用的酸催化剂(盐酸、硫酸、乙酸、磷酸等)。由此，能够再现性良好地形成性能更稳定且高品质的导电性膜。上述酸催化剂的含量只要相对于烷氧基硅烷的整体量为1.0～30.0质量％左右即可。
＜流平剂＞
本发明的涂层组合物中，可以进一步添加流平剂。由此，能够确保导电性膜的表面平滑性。作为上述流平剂，可以使用例如，聚醚改性聚二甲基硅氧烷、二丙二醇单甲基醚等。上述流平剂的含量只要相对于导电性涂层组合物的整体量为0.01～5.0质量％左右即可。
＜调制法＞
本发明的涂层组合物的调制方法只要能够将上述各成分进行混合而将上述链状导电性无机粒子分散于上述粘合剂和上述溶剂中，就不受特别限定，例如，可以使用球磨机、砂磨机、皮磨机、调漆器等存在介质的机械处理，或者使用超声波分散机、均质器、分散器和喷射式粉碎机等对上述各成分实施分散处理来混合、分散。
上述调制后的本发明的涂层组合物中，固体成分浓度相对于整体量为0.1～5.0质量％。典型地，涂层组合物的固体成分为上述链状导电性无机粒子和上述粘合剂的合计量。如果涂层组合物的固体成分浓度小于0.1质量％，则为了将导电性膜的厚度控制在相适应的范围内而涂布量增多，从而在干燥过程中从湿膜向干膜的转变花费时间，作为制造工序是不现实的。此外，如果超过5.0质量％，则涂布量变少，从而湿膜的厚度变得不充分，没有表现流平性能，在表面电阻等皮膜特性方面产生基板内的偏差。涂层组合物的固体成分浓度优选为0.3～3.0质量％，更优选为0.5～2.0质量％。
本发明的涂层组合物的粘度优选为50mPa·s以下。如果涂层组合物的粘度超过50mPa·s，则无法适当地进行喷射方式中的组合物的雾化，喷射液滴变得过大，或喷射液滴粒度分布变得过于不均匀。其结果是，在表面电阻等皮膜特性方面产生基板内的特性偏差，或皮膜外观恶化。涂层组合物的粘度优选为25mPa·s以下，更优选为7.0mPa·s以下。
(导电性膜)
接下来，对于本发明的导电性膜进行说明。
本发明的导电性膜是将本发明的涂层组合物涂布于后述的触摸面板基板9而形成涂膜之后，将上述涂膜进行干燥，如有必要使其固化而成膜。
作为上述涂层组合物的涂布方法，优选使用喷涂法。被涂物为触摸面板基板9，其上表面存在电极图案92。即，使被涂物的表面存在图案状的凸部。因此，通过使用喷涂法，能够在电极基板91和电极图案92的表面整体形成厚度均匀的皮膜。
作为使用了喷涂法的涂布条件，优选喷枪的口径为0.5～3.0mm、针开度为0.05～0.30mm、排出液量为0.10～3.00g/min、喷枪与基板的最短距离为50～300mm、涂布速度为100～2000mm/秒、重叠间距为2～30mm、雾化空气的压力为0.05～0.50MPa。作为喷枪的数目，除了以单一喷枪运用以外，从涂布效率化的观点出发，可以根据基板尺寸，配置多个喷枪。
将涂层组合物涂布于电极基板91的上表面之后，通过干燥除去溶剂使其成膜。根据需要，还可以对涂膜照射UV光、EB光来使涂膜固化。例如，使用本发明的涂层组合物和喷涂法来形成涂膜，将该涂膜进行干燥，如有必要使其固化而成膜的皮膜可以称为导电性喷射皮膜。
本发明的导电性膜的表面电阻为1.0×109～1.0×1014Ω/平方。如果导电性膜的表面电阻小于1.0×109Ω/平方，则触摸灵敏度降低，如果超过1.0×1014Ω/平方，则抗静电性能降低。导电性膜的表面电阻优选为1.0×109～1.0×1013Ω/平方，更优选为7.0×1010～5.0×1012Ω/平方。
本发明的导电性膜在温度65℃、相对湿度90％的环境下保持500小时之后的表面电阻为1.0×109～1.0×1014Ω/平方，优选为1.0×109～1.0×1013Ω/平方，更优选为7.0×1010～5.0×1012Ω/平方。另外，为了提供可靠性试验后ESD功能也高，且未降低触摸灵敏度的导电性膜，可靠性前后的表面电阻的变化无论在下降侧还是在上升侧的任一侧发生变化，都优选为10的1.0次方Ω/平方的范围。更优选为10的0.5次方Ω/平方的范围。
本发明的导电性膜的厚度为2～100nm。如果导电性膜的厚度小于2nm，则低于1次粒子本身的尺寸，因此皮膜表面的平滑性受损，容易产生表面电阻的偏差，如果超过100nm，则皮膜的全光线透过率恶化。导电性膜的厚度优选为5～80nm，更优选为10～60nm。
本发明的导电性膜的铅笔硬度为3H～9H，优选为4H～7H，更优选为5H～6H。
本发明的导电性膜的全光线透过率(依据JIS K7105)为95.0％以上，优选为97.0～99.9％。
此外，在面板制造工序中，一般而言，利用金刚石刀具将触摸面板从大张基板分割成小片基板。因此，本发明的导电性膜在与玻璃基板一起切断的情况下，优选不使刀具产生附着物，提供平滑的切断面。
＜触摸面板＞
应用本发明的涂层组合物的触摸面板是具有将触摸面板基板层叠于彩色滤光器基板上的层结构的形式的触摸面板。作为这样的触摸面板，典型地可例示On-Cell型触摸面板。应用本发明的涂层组合物的触摸面板可以具有第二触摸面板基板。第二触摸面板基板可以层叠于彩色滤光器基板与上部偏振片之间的适当的位置，也可以层叠于TFT基板与彩色滤光器基板之间的适当的位置。
图1为表示作为本发明的一个实施方式的On-Cell型触摸面板的结构的截面图。On-Cell型触摸面板1的显示区域表示为Ad，将非显示区域表示为As。一般而言，周边区域As是基板21的上表面的区域，是与显示区域Ad相比更位于基板21的外周侧的区域。
On-Cell型触摸面板1具有层叠于下部偏振片2和上部偏振片3之间的以下要素。即，TFT基板4、共用电极5、绝缘膜6、液晶显示面板7(由像素电极71、液晶层72、密封部73构成。)、彩色滤光器基板8、触摸面板基板9(由电极基板91、电极图案92构成。)、导电性膜10以及粘着剂层11。在上部偏振片3上，层叠有粘接剂层12和覆盖玻璃13。
另外，本申请说明书中所谓“层叠”，是指层状物成为重叠的状态。所层叠的层可以通过例如在其之间存在其他层等，从而相互不接触。
构成触摸面板基板9的电极图案92由设置于电极基板91的上表面的导电线形成。导电线的粗细一般而言为数μm，例如5μm。一般而言，电极图案92的图案形状在俯视时为Z字形形状、网眼形状。即，在触摸面板基板9上表面存在图案状的凸部。
触摸面板基板9的上表面设置有导电性膜10。在未设置导电性膜10的情况下，由于从On-Cell型触摸面板1的外部施加的静电，从而使例如偏振片5的表面带电，通过起因于该静电的电场，有液晶层6的液晶分子的取向状态混乱、图像显示混乱的担忧。
另一方面，通过设置导电性膜10，从而能够使从On-Cell型触摸面板1的外部施加的静电释放至外部，因此能够降低对On-Cell型触摸面板1施加静电时图像显示的混乱。
适合地，导电性膜10以在显示区域Ad的全部区域，在触摸面板基板9的上表面覆盖电极图案的方式来配置。导电性膜10使用本发明的涂层组合物来成膜。即，导电性膜10不使用粘接层，而直接设置于触摸面板基板的上表面。
由此，可提供触摸检测灵敏度、动作的可靠性和稳定性等触摸面板性能提高了的On-Cell型触摸面板。其理由还不明确，但可认为如下。这是因为一般而言，在粘接触摸面板的构成要素的用途中，使用粘着剂。不需要强劲的粘接力，此外，粘着剂贴合而可立即获得一定的粘接力。
例如，专利文献1图6的On-Cell型触摸面板中，在导电层52与导电图案CB1之间设置有粘接层51。此外，作为抗静电用导电性膜的其他形态，有在粘着剂层中分散有导电性无机粒子的形态。
另一方面，粘着剂在贴合之后也是柔软性的。因此，介由粘着剂而层叠的要素未完全固定于该位置。例如，有在贴合后时间经过的情况下，粘着剂逐渐流动，或在周围环境的温度高的情况下，粘着剂软化，被粘着物的位置发生变化的可能性。
对On-Cell型触摸面板1施加的静电通过抗静电用导电性膜和配线而放出至TFT基板，但在介由粘着剂进行抗静电用导电性膜的层叠的情况下，抗静电用导电性膜的位置发生变化，结果，抗静电用导电性膜与TFT基板之间的距离也发生变化，因此导电性发生变化。此外，在粘着剂层中分散有导电性无机粒子的抗静电用导电性膜中，在粘着剂层中，导电性无机粒子的位置发生变化，导电性发生变化。
与此相对，本发明的导电性膜在形成于触摸面板基板的上表面时未使用粘着剂。本发明的导电性膜具有铅笔硬度3H～9H这样的高硬度。因此，导电性无机粒子被固定于导电性膜中，导电性膜与TFT基板之间的距离未发生变化。而且，导电性膜与TFT基板之间的距离缩短了省略粘着剂层的部分，导电性提高。
其结果可认为本发明的触摸面板的触摸检测灵敏度、动作的可靠性和稳定性等触摸面板性能提高。
图2为示意性示出可以应用本发明的涂层组合物的On-Cell型触摸面板的层结构的截面图。如图2a所示，上述On-Cell型触摸面板可以具有层叠于彩色滤光器基板8与触摸面板基板9之间的第二触摸面板基板9’。如图2b所示，第二触摸面板基板可以层叠于液晶层72与彩色滤光器基板8之间。
图3为示意性示出可以应用本发明的涂层组合物的In-Cell型触摸面板的层结构的截面图。图3的In-Cell型触摸面板中，在TFT基板4上层叠有也具备触摸检测功能的共用电极，即共用电极兼触摸电极5’。此外，触摸面板基板9层叠于彩色滤光器基板8与上部偏振片之间。共用电极兼触摸电极5’相当于第二触摸面板基板。即使是In-Cell型触摸面板，如果触摸面板基板具有层叠于彩色滤光器基板上的层结构，则在层叠于彩色滤光器基板上的触摸面板基板的图案电极上可以应用本发明的涂层组合物。
实施例
以下，基于实施例来具体地说明本发明。但是，本发明不限定于以下的实施例。此外，以下，只要没有特别指出，“份”和“％”就是质量基准。
＜链状含锑氧化锡(ATO)粒子分散液＞
作为链状ATO粒子分散液，准备日挥触媒化成公司制“ELCOM V-3560”。链状ATO粒子分散液“ELCOM V-3560”是链状ATO粒子：20.8份、乙醇：70.0份与异丙醇：9.2份的混合分散液。
图3和图4是上述链状ATO粒子分散液所使用的链状ATO粒子的透射型电子显微镜(TEM)照片。参照图2和图3，可知上述ATO粒子是2～50个粒径为2～30nm的一次粒子连接而形成的链状ATO粒子(链状导电性无机粒子)。将实施例所使用的主要的材料示于表1中。
[表1]
Figure BDA0001755328330000161
(制造例)
＜分散液A的制造＞
在塑料制瓶中，加入石原产业(株)制的导电性ATO粒子“SN100P”(商品名)20.8份、BYK-Chemie Japan公司制的分散剂“BYK180”(商品名)2.0份和异丁醇(溶剂)77.2份，使用直径0.3mm的氧化锆珠，利用调漆器(东洋精机(株)制)分散2小时之后，进行搅拌制造分散液A。
(实施例1～6和比较例1～3)
＜涂层组合物的制造＞
在塑料制瓶中，以成为预定含量的量加入各成分，进行搅拌，调制涂层组合物。然而，对于烷氧基硅烷，使用醇的一部分进行稀释，添加水和酸催化剂而使其预先硅烷醇化来使用。
使用东机产业公司制的TV25型粘度计测定获得的涂层组合物的粘度。将成分的种类、配合量、涂层组合物的不挥发固体成分含量和粘度示于表2和3中。
[表2]
Figure BDA0001755328330000171
[表3]
Figure BDA0001755328330000181
＜导电性膜的制造＞
在尺寸10cm四方、厚度0.7mm的无碱玻璃的基板上，通过喷涂法涂布上述涂层组合物而形成涂膜。喷射涂布机使用Nordson公司制的喷枪(旋流喷嘴，口径：1.0mm)。涂布条件如下所述。即，针开度：0.10mm，排出液量：0.60g/min，喷枪与基板的最短距离：100mm，涂布速度：300mm/秒，重叠间距：10mm，雾化空气和旋流空气的压力：0.25MPa。将所形成的涂膜在120℃加热1小时，制作出导电性膜。
此外，在实施例6的情况下，与上述同样地操作，利用喷射涂布机将实施例6的涂布液涂布于玻璃基板上之后，在80℃干燥5分钟，然后利用高压水银灯以300mJ/cm2的光量照射紫外线使其固化，形成了实施例6的导电性膜。
接下来，如下所述，测验了获得的导电性膜的特性。将结果示于表4和5中。
＜膜厚＞
将导电性膜与玻璃基板一起切断，利用扫描型电子显微镜(SEM，日立制作所公司制“S-4500”)进行截面观察，测定膜厚。
＜表面电阻＞
使用表面电阻计(三菱化学公司制“Hiresta MCP-HT450”，外加电压：10V)，测定导电性膜的表面电阻，作为通常的表面电阻。
此外，与上述同样地操作，测定将带导电性膜的玻璃基板在温度65℃、相对湿度90％的环境下保持500小时之后的导电性膜的表面电阻，作为高温高湿试验后的表面电阻。
＜全光线透过率＞
首先，使用日本电色工业公司制的光度计“雾度计NDH2000”，测定带导电性膜的玻璃基板的全光线透过率。数值表示仅涂膜的值。
＜铅笔硬度＞
使用新东科学公司制的表面性试验机“HEIDON-14DR”测定导电性膜的铅笔硬度。
＜玻璃切断性＞
使用三星diamond工业株式会社制的简易划线器“Linear Cutter LC200AHH”和划线轮“APIO φ3mm TYPEA”，切断赋予了导电性膜的玻璃...，评价玻璃切断性。
切断时的条件如下进行设定。即，在负荷10N、切入量0.15μm、划线长度100mm的条件下，重复100次。然后，通过目视确认轮附着物、切断面的状况。评价基准如下规定。
玻璃切断性评价基准
○：没有附着物，切断面良好，△：稍有附着物，切断面稍有缺口，×：有附着物，切断面有缺口
[表4]
Figure BDA0001755328330000201
[表5]
Figure BDA0001755328330000202
＜On-Cell型触摸面板的制造＞
制作出画面尺寸为4英寸、液晶显示装置的总厚度为1mm的图1所示构成的液晶显示装置。
导电性膜是在与上述同样的条件下使用喷射涂布机在触摸面板基板的上表面上涂布上述涂布液之后，利用120℃的干燥机干燥1小时而形成的。接下来，利用银浆(藤仓化成公司制“Dotite D-362”)在该导电性膜的端部安装地线之后，在导电性膜上粘贴偏振片。此外，设置像素电极和共用电极，下部玻璃基板的背光侧也粘贴有偏振片。
接下来，如下所述确认了上述各液晶显示装置的触摸灵敏度和静电放电(ESD)性。
＜触摸灵敏度＞
用手指触摸上述液晶显示装置，确认触摸灵敏度。其结果是将对手指的触摸有反应的情况评价为○，对手指的触摸没有反应的情况评价为×。
此外，与上述同样地操作，测定将带导电性膜的玻璃基板在温度65℃、相对湿度90％的环境下保持500小时之后的导电性膜的触摸灵敏度，作为高温高湿试验后的触摸灵敏度。
＜ESD性＞
从下部玻璃基板侧，利用背光照射光，确认上述液晶显示装置在无通电状态下为黑色显示之后，利用外加静电装置以电压±12kV对上部玻璃基板外加静电。然后，将导电性膜的地线接地，然后通过目视确认无通电状态的显示。其结果，将上述液晶显示装置维持黑色显示的情况评价为○，将确认到因漏光引起的发白的情况评价为×。
此外，与上述同样地操作，测定将带导电性膜的玻璃基板在温度65℃、相对湿度90％的环境下保持500小时之后的导电性膜的ESD性，作为高温高湿试验后的ESD性。
将以上结果示于表6和表7中。
[表6]
Figure BDA0001755328330000211
[表7]
Figure BDA0001755328330000212

Claims (13)

1.一种涂层组合物，其包含链状导电性无机粒子、粘合剂、高沸点溶剂以及低沸点溶剂，
该涂层组合物中，链状导电性无机粒子的含量相对于链状导电性无机粒子和粘合剂的合计量为10～34质量％，
其用于具有在2张偏振片之间依次层叠的TFT基板、液晶层、彩色滤光器基板和触摸面板基板的触摸面板中，在该触摸面板基板的存在电极图案的表面形成导电性膜的用途。
2.根据权利要求1所述的涂层组合物，其含有0.1～5.0质量％的量的包含所述链状导电性无机粒子和所述粘合剂的固体成分，具有7.0mPa·s以下的粘度。
3.根据权利要求1或2所述的涂层组合物，所述链状导电性无机粒子是2～50个粒径为2～30nm的一次粒子连接而成的。
4.根据权利要求1或2所述的涂层组合物，所述链状导电性无机粒子包含选自由含锑氧化锡粒子、含锡氧化铟粒子和含磷氧化锡粒子所组成的组中的至少一种粒子。
5.根据权利要求1或2所述的涂层组合物，所述触摸面板是具有层叠于TFT基板与彩色滤光器基板之间的第二触摸面板基板的触摸面板。
6.一种导电性膜，其是在触摸面板的触摸面板基板的上表面，使用权利要求1～5中任一项所述的涂层组合物来形成的，所述触摸面板具有在2张偏振片之间依次层叠的TFT基板、液晶层、彩色滤光器基板和触摸面板基板。
7.根据权利要求6所述的导电性膜，其具有2～100nm的膜厚。
8.根据权利要求6或7所述的导电性膜，其具有1.0×109～1.0×1014Ω/平方以上的表面电阻。
9.根据权利要求6或7所述的导电性膜，其具有3H～9H的铅笔硬度。
10.根据权利要求6或7所述的导电性膜，所述触摸面板是具有层叠于TFT基板与彩色滤光器基板之间的第二触摸面板基板的触摸面板。
11.一种触摸面板，其具有在2张偏振片之间依次层叠的、TFT基板、液晶层、彩色滤光器基板、触摸面板基板以及权利要求6～9中任一项所述的导电性膜。
12.根据权利要求11所述的触摸面板，其具有层叠于TFT基板与彩色滤光器基板之间的第二触摸面板基板。
13.一种形成导电性膜的方法，其包括下述工序：具有在2张偏振片之间依次层叠的TFT基板、液晶层、彩色滤光器基板和触摸面板基板的触摸面板中，在该触摸面板基板的存在电极图案的表面涂布涂层组合物使其干燥，
该涂层组合物包含链状导电性无机粒子、粘合剂、高沸点溶剂以及低沸点溶剂，
该链状导电性无机粒子的含量相对于链状导电性无机粒子和粘合剂的合计量为10～34质量％，
该涂布使用喷涂法来进行。
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