CN110088848B - 导电性膜、触控面板和图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的一个方式,提供导电性膜(10),其为具备透光性基材(11)和设置于透光性基材(11)的一个面侧的导电部(13)的透光性的导电性膜(10),导电部(13)包含透光性树脂(15)和配置于透光性树脂(15)中的两个以上的导电性纤维(16),导电部(13)能够从导电部(13)的表面(13A)导通电,导电性纤维(16)整体上在导电部(13)中集中存在于从导电部(13)的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材(11)侧,导电部(13)的表面电阻值为200Ω/□以下,导电性膜(10)的雾度值为5%以下。
Description
相关申请的参考
本申请享受作为在先日本专利申请的日本特愿2016-195230(申请日:2016年9月30日)、日本特愿2016-195231(申请日:2016年9月30日)、日本特愿2016-195233(申请日:2016年9月30日)、日本特愿2016-195234(申请日:2016年9月30日)和日本特愿2017-74413(申请日:2017年4月4日)的优先权的利益,其公开内容整体通过引用而作为本说明书的一部分。
技术领域
本发明涉及导电性膜、触控面板和图像显示装置。
背景技术
近年来,在智能手机、平板终端等图像显示装置中有时配置有触控面板,该触控面板通过用手指等接触图像显示面而能够直接输入信息。
触控面板通常具备在透光性基材上具有导电部的导电性膜。作为透光性导电性膜中的导电部的导电性材料,主要使用氧化铟锡(ITO)。但是,ITO不具有柔软性,因此在使用挠性的基材作为透光性基材的情况下,导电部容易产生龟裂。
因此,目前,作为构成导电部的导电性材料,正在研究使用银纳米线等金属纳米线来代替ITO(例如参见国际公开第2013/118643号)。
发明内容
发明所要解决的课题
(1)目前,在使用金属纳米线作为导电性材料的导电性膜中,希望实现进一步的低雾度值和低表面电阻值。此处,若增加导电部中的金属纳米线的含量,表面电阻值显示出降低的倾向,因此为了实现低表面电阻值,也考虑增加金属纳米线的含量,但若增加金属纳米线的含量,则雾度值会变大。因此,现状是尚未得到具有低雾度值和低表面电阻值的导电性膜。
另外,若大量的金属纳米线露出到导电部的表面,则金属纳米线与空气中的硫、氧和/或卤素等发生反应,导电性有可能降低。
(2)如上所述,在使用金属纳米线作为导电性材料的导电性膜中,希望实现进一步的低雾度值和低表面电阻值,但在使用金属纳米线形成导电性膜的情况下,电阻值因导电部的面内的方向或部位而不同。若电阻值因导电部的面内的方向或部位而不同,则在将导电性膜用作触控面板的传感器的电极时,有可能对电极图案的设计及IC芯片产生限制,并且还会对拼版(面付け)产生限制,容易产生浪费。
(3)如上所述,在使用金属纳米线作为导电性材料的导电性膜中,希望实现进一步的低雾度值和低表面电阻值,但大多在透光性树脂基材的至少单面设有用于提高与其他层的粘接性、防止卷取时的粘贴和/或抑制形成其他层时的涂布液收缩等的基底层。
但是,若使用包含金属纳米线和分散介质的含金属纳米线的组合物在基底层的表面形成导电部,根据分散时的分散介质为水系或溶剂系等的种类,程度有所不同,但因分散介质渗透至基底层,金属纳米线也会进入基底层中,表面电阻值有可能上升。想要在该状态下为低表面电阻值时,需要大量的金属纳米线,因此有可能引起雾度值的上升。
另一方面,为了抑制金属纳米线进入基底层,在透光性树脂基材上设置分散介质不渗透的层时,通常设置硬度高的层、具体而言设置硬涂层,但若在透光性树脂基材上形成硬涂层,则会失去柔性,因此在折叠导电性膜的情况下,导电性膜有可能产生裂纹。
(4)如上所述,在使用金属纳米线作为导电性材料的导电性膜中,希望实现进一步的低雾度值和低表面电阻值,但目前有时还要求能够折叠的水平的柔性。但是,在使用了金属纳米线的导电性膜中,大多在透光性基材与导电部之间设有用于赋予硬度的硬涂层,因此在折叠导电性膜的情况下,导电性膜(特别是硬涂层)有可能产生裂纹,并且若导电性膜产生裂纹,则导电部的电阻值有可能上升。
另外,在导电性膜用于触控面板的情况下,在触控面板的边框部分的背面侧存在有与导电性膜的导电部密合的配线。该配线通常使用导电性糊料(例如银糊料)形成,根据导电性糊料的种类,导电性膜与由固化的导电性糊料构成的配线的密合性有时差,因此,目前期待一种无论导电性糊料的种类均显示出优异的密合性的导电性膜。
本发明是为了解决上述问题而进行的。即,目的在于提供:(1)一种能够实现低雾度值和低表面电阻值、并且能够抑制因导电性纤维与气氛中的物质的反应引起的导电性降低的导电性膜;(2)一种能够实现低雾度值和低表面电阻值、并且降低了电阻值因导电部的面内的方向而不同的导电性膜;(3)一种能够实现低雾度值和低表面电阻值、并且具有柔性的导电性膜;或(4)一种能够实现低雾度值和低表面电阻值、具有柔性、并且能够扩大导电性糊料的选择范围的导电性膜;以及具备这些导电性膜的触控面板和图像显示装置。
用于解决课题的手段
根据本发明的第1方式,提供一种导电性膜,其为具备透光性基材和设置于上述透光性基材的一个面侧的导电部的透光性的导电性膜,其中,上述导电部包含透光性树脂和配置于上述透光性树脂中的两个以上的导电性纤维,上述导电部能够从上述导电部的上述表面导通电,上述导电性纤维整体上在上述导电部中集中存在于从上述导电部的膜厚的一半位置起靠近透光性基材侧,上述导电部的表面电阻值为200Ω/□以下,上述导电性膜的雾度值为5%以下。
根据本发明的第2方式,提供一种导电性膜,其为具备透光性基材和设置于上述透光性基材的一个面侧的导电部的透光性的导电性膜,其中,上述导电部包含透光性树脂和配置于上述透光性树脂中的两个以上的导电性纤维,在上述导电部的表面,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括上述任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定,将得到最低电阻值的方向设为第1方向,将与上述第1方向正交的方向设为第2方向时,第2方向的电阻值相对于上述第1方向的电阻值之比为1以上且小于2,上述导电部的表面电阻值为200Ω/□以下,上述导电性膜的雾度值为5%以下。
根据本发明的第3方式,提供一种导电性膜,其为具备透光性树脂基材和设置于上述透光性树脂基材的至少一个面侧的导电部的透光性的导电性膜,其中,上述导电部包含透光性树脂和配置于上述透光性树脂中的两个以上的导电性纤维,上述导电部能够从上述导电部的表面导通电,上述导电部直接设置于上述透光性树脂基材的至少一个面,上述导电部的表面电阻值为200Ω/□以下,上述导电性膜的雾度值为5%以下。
根据本发明的第4方式,提供一种导电性膜,其为在透光性树脂基材的至少一个面侧依次具备基底层和导电部的透光性的导电性膜,其中,上述导电部包含透光性树脂和配置于上述透光性树脂中的两个以上的导电性纤维,上述基底层直接设置于上述透光性树脂基材的至少一个面,上述导电部直接设置于上述基底层,上述导电部的表面电阻值为200Ω/□以下,上述导电性膜的雾度值为5%以下。
在上述第2~第4导电性膜中,上述导电部优选不包含具有超过上述透光性树脂的膜厚的粒径的颗粒。
在上述第2~第4导电性膜中,上述导电部优选不包含颗粒。
在上述第3和第4导电性膜中,在上述导电部的表面,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括上述任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定,将得到最低电阻值的方向设为第1方向,将与上述第1方向正交的方向设为第2方向时,上述第2方向的电阻值相对于上述第1方向的电阻值之比可以为1以上且小于2。
在上述第1、第3和第4导电性膜中,在上述导电部的表面,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括上述任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定,将得到最低电阻值的方向设为第1方向,将与上述第1方向正交的方向设为第2方向时,第2方向的电阻值相对于上述第1方向的电阻值之比可以为2以上。
在上述第1~第4导电性膜中,上述导电性膜的总光线透射率可以为80%以上。
在上述第1~第4导电性膜中,上述导电性纤维可以为选自由导电性碳纤维、金属纤维和金属被覆合成纤维组成的组中的1种以上的纤维。
在上述第1、第3和第4导电性膜中,上述导电性纤维可以具有200nm以下的纤维直径、并且具有1μm以上的纤维长度。
在上述第4导电性膜中,上述导电性纤维可以具有200nm以下的纤维直径、并且具有1μm以上且小于30μm的纤维长度。
在上述第2~第4导电性膜中,上述导电性纤维可以整体上在上述导电部中集中存在于从上述导电部的膜厚的一半位置起靠近透光性基材侧。
根据本发明的其他方式,提供一种触控面板,其具备上述导电性膜。
根据本发明的其他方式,提供一种图像显示装置,其具备上述触控面板。
根据本发明的其他方式,提供一种导电性膜的制造方法,其为上述导电性膜的制造方法,为具备透光性基材和设置于上述透光性基材的至少一个面侧的导电部的透光性的导电性膜的制造方法,该制造方法的特征在于,具备下述工序:在透光性基材的至少一个面侧涂布包含导电性纤维和有机系分散介质的含导电性纤维的组合物并使其干燥,在上述一个面侧配置上述导电性纤维的工序;和在上述一个面侧配置上述导电性纤维后,用透光性树脂覆盖上述导电性纤维的工序。
根据本发明的其他方式,提供一种导电性膜的制造方法,其为上述导电性膜的制造方法,该制造方法的特征在于,具备下述工序:在透光性树脂基材的至少一个面直接涂布包含导电性纤维和有机系分散介质的含导电性纤维的组合物并使其干燥,在上述一个面直接配置上述导电性纤维的工序;和在上述一个面直接配置上述导电性纤维后,用透光性树脂覆盖上述导电性纤维的工序。
根据本发明的其他方式,提供一种导电性膜的制造方法,其为上述导电性膜的制造方法,该制造方法的特征在于,具备下述工序:在具有透光性树脂基材和直接设置于上述透光性树脂基材的至少一个面的基底层的层积体中的上述基底层的表面,直接涂布包含导电性纤维和分散介质的含导电性纤维的组合物并使其干燥,在上述基底层的表面直接配置上述导电性纤维的工序;和在上述基底层的表面直接配置上述导电性纤维后,用透光性树脂覆盖上述导电性纤维的工序。
发明的效果
根据本发明的第1方式的导电性膜,导电部包含透光性树脂和配置于上述透光性树脂中的两个以上的导电性纤维,导电部能够从上述导电部的上述表面导通电,并且导电性纤维整体上在导电部中集中存在于从上述导电部的膜厚的一半位置起靠近透光性基材侧,导电部的表面电阻值为200Ω/□以下,导电性膜的雾度值为5%以下,因此能够实现低雾度值和低表面电阻值,并且能够抑制因导电性纤维与气氛中的物质的反应引起的导电性降低。根据本发明的第2方式,在导电部的表面,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括上述任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定,将得到最低电阻值的方向设为第1方向,将与上述第1方向正交的方向设为第2方向时,上述第2方向的电阻值相对于上述第1方向的电阻值之比为1以上且小于2,导电部的表面电阻值为200Ω/□以下,导电性膜的雾度值为5%以下,因此可以提供一种能够实现低雾度值和低表面电阻值、并且降低了电阻值因导电部的面内的方向而不同的导电性膜。根据本发明的第3方式,导电部直接设置于透光性树脂基材的至少一个面,导电部的表面电阻值为200Ω/□以下,导电性膜的雾度值为5%以下,因此可以提供一种能够实现低雾度值和低表面电阻值、并且具有柔性的导电性膜。根据本发明的第4方式,基底层直接设置于透光性树脂基材的至少一个面,导电部直接设置于基底层,导电部的表面电阻值为200Ω/□以下,导电性膜的雾度值为5%以下,因此可以提供一种能够实现低雾度值和低表面电阻值、具有柔性、并且能够扩大导电性糊料的选择范围的导电性膜。另外,根据本发明的其他方式的触控面板和图像显示装置,可以提供具备这样的导电性膜的触控面板和图像显示装置。
附图说明
图1是第1实施方式的导电性膜的示意性结构图。
图2是图1所示的导电性膜的局部放大图。
图3是从实施方式的导电性膜切割出样品时的样品的布局图。
图4是测定电阻值时的样品的俯视图。
图5是第1实施方式的其他导电性膜的示意性结构图。
图6是图5所示的导电性膜的示意性俯视图。
图7是图5所示的导电性膜的局部放大图。
图8是第1实施方式的其他导电性膜的示意性结构图。
图9是图8所示的导电性膜的局部放大图。
图10是示意性地示出第1实施方式的导电性膜的制造工序的图。
图11是示意性地示出第1实施方式的导电性膜的制造工序的图。
图12是示意性地示出第1实施方式的导电性膜的制造工序的图。
图13是第1实施方式的图像显示装置的示意性结构图。
图14是第1实施方式的触控面板的示意性俯视图。
图15是图13所示的显示面板侧的导电性膜的局部放大图。
图16是第2实施方式的导电性膜的示意性结构图。
图17是图16所示的导电性膜的局部放大图。
图18是第2实施方式的其他导电性膜的示意性结构图。
图19是图18所示的导电性膜的局部放大图。
图20是第2实施方式的图像显示装置的示意性结构图。
图21是第3实施方式的导电性膜的示意性结构图。
图22是图21所示的导电性膜的局部放大图。
图23是示意性地示出折叠试验的情况的图。
图24是第3实施方式的其他导电性膜的示意性结构图。
图25是图24所示的导电性膜的局部放大图。
图26是示意性地示出第3实施方式的导电性膜的制造工序的图。
图27是示意性地示出第3实施方式的导电性膜的制造工序的图。
图28是第3实施方式的图像显示装置的示意性结构图。
图29是第4实施方式的导电性膜的示意性结构图。
图30是图29所示的导电性膜的局部放大图。
图31是第4实施方式的其他导电性膜的示意性结构图。
图32是图31所示的导电性膜的局部放大图。
图33是示意性地示出第4实施方式的导电性膜的制造工序的图。
图34是示意性地示出第4实施方式的导电性膜的制造工序的图。
图35是第4实施方式的图像显示装置的示意性结构图。
具体实施方式
[第1实施方式]
下面,参照附图对本发明的第1实施方式的导电性膜、触控面板和图像显示装置进行说明。本说明书中的“透光性”是指使光透过的性质。另外,“透光性”未必需要为透明,也可以为半透明。图1是本实施方式的导电性膜的示意性结构图,图2是图1所示的导电性膜的局部放大图。图3是从本实施方式的导电性膜切割出样品时的样品的布局图,图4是测定电阻值时的样品的俯视图。图5和图8是本实施方式的其他导电性膜的示意性结构图,图6是图5所示的导电性膜的示意性俯视图,图7是图5所示的导电性膜的局部放大图,图9是图8所示的导电性膜的局部放大图。图10~图12是示意性地示出本实施方式的导电性膜的制造工序的图。
《<导电性膜>》
图1所示的导电性膜10具有透光性,并且具备:透光性基材11;设置于透光性基材11的至少一个面侧的透光性功能层12;和设置于透光性功能层12中的与透光性基材11侧的面相反侧的面并经图案化的导电部13。其中,导电性膜10只要具备透光性基材11和导电部13即可,也可以不具备透光性功能层12。通过不具备透光性功能层12,能够提高柔性。透光性功能层12设置于透光性基材11与导电部13之间,但透光性功能层也可以不设置于透光性基材11与导电部13之间,而设置于透光性基材11中的与导电部13侧的面相反侧的面,另外还可以设置于透光性基材11与导电部13之间和透光性基材11中的与导电部13侧的面相反侧的面这两者。另外,在图1所示的导电性膜10中,仅在单面侧设置了导电部13,但也可以在导电性膜的两面侧设置有导电部。
图1所示的导电部13为未经图案化的状态的膜、即所谓平坦膜(ベタ膜)。导电性膜10的表面10A由导电部13的表面13A构成。
导电性膜10的雾度值(总雾度值)为5%以下。若导电性膜10的雾度值超过5%,则光学性能有可能不充分。雾度值可以依照JIS K7136:2000利用雾度计(产品名“HM-150”、村上色彩技术研究所制造)进行测定。雾度值是以导电性膜整体测定时的值,并且是如下得到的算术平均值:切割成50mm×100mm的尺寸后,在无卷曲及褶皱、且无指纹及灰尘等的状态下,按照导电部侧为非光源侧的方式进行设置(两面形成有导电部的情况下不限于此),对一张导电性膜测定3次,为所得到的值的算术平均值。本说明书中的“测定3次”并不是对相同部位测定3次,而是指对不同的3处进行测定。关于导电性膜10,目视的表面10A是平坦的,并且导电部13等层积的层也是平坦的,而且膜厚的偏差也在±10%的范围内。因此,通过在切割出的导电性膜的不同的3处测定雾度值,认为会得到大致的导电性膜的面内整体的雾度值的平均值。需要说明的是,无法将导电性膜切割成上述尺寸的情况下,例如,由于HM-150在测定时的入口开口为因此需要直径为21mm以上的尺寸的样品。因此,可以将导电性膜适当地切割成22mm×22mm以上的尺寸。导电性膜的尺寸小的情况下,在光源光斑不偏离的范围一点一点地移动、或改变角度等,使测定点为3处。导电性膜10的雾度值按照3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%以下的顺序优选(数值越小越优选)。关于所得到的雾度值的偏差,无论测定对象为1m×3000m的长尺寸,还是为5英寸的智能手机程度的尺寸,均为±10%以内,在为上述优选范围的情况下,更容易获得低雾度和低电阻值。需要说明的是,导电性膜10的导电部未经图案化,但即便是具备经图案化的导电部的导电性膜,总光线透射率也为5%以下,并且按照3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%以下的顺序优选(数值越小越优选)。需要说明的是,在搭载有导电性膜的触控面板传感器等多层重叠的层积体整体中,也优选为与上述相同的雾度值。
导电性膜10的总光线透射率优选为80%以上。若导电性膜的总光线透射率小于80%,则光学性能有可能不充分。总光线透射率可以依照JIS K7361-1:1997利用雾度计(产品名“HM-150”、村上色彩技术研究所制造)进行测定。总光线透射率是以导电性膜整体测定时的值,并且是如下得到的算术平均值:切割成50mm×100mm的尺寸后,在无卷曲及褶皱、且无指纹及灰尘等的状态下,按照导电部侧为非光源侧的方式进行设置(两面形成有导电部的情况下不限于此),对一张导电性膜测定3次,为所得到的值的算术平均值。关于导电性膜10,目视的表面10A是平坦的,并且导电部13等层积的层也是平坦的,而且膜厚的偏差也在±10%的范围内。因此,通过在切割出的导电性膜的不同的3处测定总光线透射率,认为会得到大致的导电性膜的面内整体的总光线透射率的平均值。需要说明的是,无法将导电性膜切割成上述尺寸的情况下,例如,由于HM-150在测定时的入口开口为因此需要直径为21mm以上的尺寸的样品。因此,可以将导电性膜适当地切割成22mm×22mm以上的尺寸。导电性膜的尺寸小的情况下,在光源光斑不偏离的范围一点一点地移动、或改变角度等,使测定点为3处。导电性膜10的总光线透射率按照85%以上、88%以上、89%以上的顺序进一步优选(数值越大越优选)。需要说明的是,导电性膜10的导电部未经图案化,但即便是具备经图案化的导电部的导电性膜,总光线透射率也按照80%以上、85%以上、88%以上、89%以上的顺序优选(数值越大越优选)。关于所得到的总光线透射率的偏差,无论测定对象为1m×3000m的长尺寸,还是为5英寸的智能手机程度的尺寸,均为±10%以内,在为上述优选范围的情况下,更容易获得低雾度和低电阻值。需要说明的是,在搭载有导电性膜的触控面板传感器等多层重叠的层积体整体中,也优选为与上述相同的总光线透射率。
对包括导电性膜10或后述导电性膜20、30、100、110、150、160、250、260的本发明的导电性膜的用途没有特别限定,例如,可以在使用透明导电膜的各种用途中使用。另外,本发明的导电性膜除了可以用于图像显示装置(包括智能手机、平板终端、可穿戴式终端、个人计算机、电视机、数字标牌、公共信息显示器(PID)、车载显示器等)相关产品以外,还可以用于住宅或汽车(包括火车、车辆建设用机械等所有的车)中使用的电气化产品及窗。特别是,本发明的导电性膜可以适合用于重视透明性的部分。另外,不仅是透明性等技术性的观点,本发明的导电性膜还可以适合用于要求美观性及设计性的电气化产品。作为本发明的导电性膜的具体用途,可以举出例如除霜器、天线、太阳能电池、音响系统、扬声器、风扇、电子黑板及半导体用的载体膜等。
本发明的导电性膜可以切割成所期望的尺寸,也可以为卷状。在本发明的导电性膜被切割成所期望的尺寸的情况下,对导电性膜的尺寸没有特别限制,根据图像显示装置的显示面的尺寸而适当决定。具体而言,导电性膜的尺寸例如可以为5英寸以上500英寸以下。关于本说明书中的“英寸”,中导电性膜为四边形状的情况下是指对角线的长度,在为圆形的情况下是指直径,在为椭圆形状的情况下是指短径与长径之和的平均值。此处,在导电性膜为四边形状的情况下,关于要求上述英寸时的导电性膜的纵横比,只要作为图像显示装置的显示屏幕没有问题就没有特别限定。可以举出例如纵:横=1:1、4:3、16:10、16:9、2:1等。其中,特别是在富于设计性的车载用途或数字标牌中,不限于这样的纵横比。另外,在导电性膜10的尺寸大的情况下,从任意位置切割成A4尺寸(210mm×297mm)或A5尺寸(148mm×210mm)等易于处理的尺寸后,切割成各测定项目的尺寸。
《透光性基材》
作为透光性基材11,只要具有透光性就没有特别限定。例如,作为透光性基材11的构成材料,可以举出聚烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚丙烯酸酯系树脂、聚酯系树脂、芳香族聚醚酮系树脂、聚醚砜系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚酰胺系树脂、或聚酰胺酰亚胺系树脂等透光性树脂。透光性基材在涂布透光性功能层等时会接触涂布装置,因此容易受到损伤,但由聚酯系树脂构成的透光性基材即使接触涂布装置也难以受到损伤,因此能够抑制雾度值的上升,并且在耐热性、阻隔性、耐水性的方面也比由聚酯系树脂以外的透光性树脂构成的透光性基材更优异,因此从上述方面考虑,这些之中优选聚酯系树脂,并且从柔性的方面考虑,这些之中优选聚酰亚胺系树脂、聚酰胺系树脂。
作为聚烯烃系树脂,可以举出例如以聚乙烯、聚丙烯、环状聚烯烃基材等中的至少一种为构成成分的树脂。作为环状聚烯烃系树脂,可以举出例如具有降冰片烯骨架的物质。
作为聚碳酸酯系树脂,可以举出例如以双酚类(双酚A等)为基础的芳香族聚碳酸酯树脂、二乙二醇双烯丙基碳酸酯等脂肪族聚碳酸酯树脂等。
作为聚丙烯酸酯系树脂,可以举出例如聚(甲基)丙烯酸甲酯基材、聚(甲基)丙烯酸乙酯基材、(甲基)丙烯酸甲酯-(甲基)丙烯酸丁酯共聚物等。
作为聚酯系树脂,可以举出例如以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)中的至少一种为构成成分的树脂。
作为芳香族聚醚酮系树脂,可以举出例如聚醚醚酮(PEEK)等。
聚酰亚胺系树脂是使四羧酸成分与二胺成分反应而得到的。优选通过四羧酸成分与二胺成分的聚合得到聚酰胺酸并进行酰亚胺化。酰亚胺化可以通过热酰亚胺化进行,也可以通过化学酰亚胺化进行。另外,还可以利用合用了热酰亚胺化与化学酰亚胺化的方法来制造。聚酰亚胺系树脂可以为脂肪族的聚酰亚胺系树脂,但优选为包含芳香环的芳香族系聚酰亚胺树脂。芳香族系聚酰亚胺树脂在四羧酸成分和二胺成分中的至少一者包含芳香环。作为四羧酸成分的具体例,适合使用四羧酸二酐,它们可以单独使用,也可以将2种以上混合使用。也可以使用二胺的芳香环上的一部分或全部氢原子被选自氟基、甲基、甲氧基、三氟甲基或三氟甲氧基中的取代基取代而成的二胺。它们可以单独使用,也可以将2种以上混合使用。
从提高透光性且提高刚性的方面考虑,作为聚酰亚胺系树脂,优选为包含芳香环且包含选自由(i)氟原子、(ii)脂肪族环以及(iii)切断芳香环彼此的电子共轭的连接基团组成的组中的至少1种的聚酰亚胺系树脂,更优选为包含(i)和(iii)中的至少1种的聚酰亚胺系树脂。聚酰亚胺系树脂包含芳香环时,取向性提高、刚性提高,但具有透射率因芳香环的吸收波长而降低的倾向。聚酰亚胺系树脂包含(i)氟原子的情况下,可使聚酰亚胺骨架内的电子状态难以发生电荷转移,从该方面考虑透光性提高。另外,聚酰亚胺系树脂包含(ii)脂肪族环的情况下,能够通过截断聚酰亚胺骨架内的π电子的共轭而抑制骨架内的电荷移动,从该方面考虑透光性提高。此外,聚酰亚胺系树脂包含(iii)切断芳香环彼此的电子共轭的连接基团的情况下,能够通过截断聚酰亚胺骨架内的π电子的共轭而抑制骨架内的电荷移动,从该方面考虑透光性提高。作为这样的切断芳香环彼此的电子共轭的连接基团,可以举出例如醚键、硫醚键、羰基键、硫代羰基键、酰胺键、磺酰基键和亚磺酰基键、以及可以被氟取代的亚烷基等2价的连接基团。
这些之中,从提高透光性且提高刚性的方面考虑,优选使用包含芳香环且包含氟原子的聚酰亚胺系树脂。关于包含氟原子的聚酰亚胺系树脂中的氟原子的含有比例,通过X射线光电子能谱法对聚酰亚胺系树脂的表面测定的氟原子数(F)与碳原子数(C)的比例(F/C)优选为0.01以上、进一步优选为0.05以上。另一方面,若氟原子的含有比例过高,则聚酰亚胺系树脂本来的耐热性等有可能降低,因而上述氟原子数(F)与碳原子数(C)的比例(F/C)优选为1以下、进一步优选为0.8以下。此处,通过X射线光电子能谱法(XPS)的测定得到的上述比例可以由使用X射线光电子能谱装置(例如Thermo Scientific公司Theta Probe)测定的各原子的原子%的值求出。
另外,从提高透光性且提高刚性的方面考虑,优选使用与聚酰亚胺系树脂中包含的碳原子键合的氢原子的70%以上为与芳香环直接键合的氢原子的聚酰亚胺系树脂。在与聚酰亚胺系树脂中包含的碳原子键合的全部氢原子(个数)中,与芳香环直接键合的氢原子(个数)的比例进一步优选为80%以上、更优选为85%以上。在与聚酰亚胺中包含的碳原子键合的氢原子的70%以上为与芳香环直接键合的氢原子的聚酰亚胺的情况下,即使经过大气中的加热工序、例如即使在200℃以上进行拉伸,光学特性、特别是总光线透射率或黄色指数(YI)的变化也少,从这方面考虑是优选的。在与聚酰亚胺系树脂中包含的碳原子键合的氢原子的70%以上为与芳香环直接键合的氢原子的聚酰亚胺的情况下,由于与氧的反应性低,因而推测聚酰亚胺系树脂的化学结构难以发生变化。由聚酰亚胺系树脂构成的基材利用其高耐热性,多被用于需要伴随加热的加工工序的器件等中,但在与聚酰亚胺系树脂中包含的碳原子键合的氢原子的70%以上为与芳香环直接键合的氢原子的聚酰亚胺系树脂的情况下,不需要为了维持透明性而在惰性气氛下实施这些后续工序,因此具有能够抑制设备成本和气氛控制上花费的费用的优点。此处,关于在与聚酰亚胺系树脂中包含的碳原子键合的全部氢原子(个数)中与芳香环直接键合的氢原子(个数)的比例,可以使用高效液相色谱、气相色谱质谱仪和NMR对聚酰亚胺的分解物求出。例如,利用碱水溶液或超临界甲醇分解样品,将所得到的分解物用高效液相色谱分离,利用气相色谱质谱仪和NMR等进行该分离后的各峰的定性分析,利用高效液相色谱进行定量,由此可以求出聚酰亚胺中包含的全部氢原子(个数)中的与芳香环直接键合的氢原子(个数)的比例。
另外,从提高透光性且提高刚性的方面考虑,作为聚酰亚胺系树脂,其中优选具有选自由下述通式(1)和下述通式(3)所示的结构组成的组中的至少一种结构。
[化1]
上述通式(1)中,R1表示作为四羧酸残基的4价基团,R2表示选自由反式环己二胺残基、反式-1,4-双亚甲基环己二胺残基、4,4’-二氨基二苯砜残基、3,4’-二氨基二苯砜残基、和下述通式(2)所示的2价基团组成的组中的至少一种2价基团。n表示重复单元数,为1以上。本说明书中,“四羧酸残基”是指从四羧酸除去4个羧基后的残基,表示与从四羧酸二酐除去二酸酐结构后的残基相同的结构。另外,“二胺残基”是指从二胺除去2个氨基后的残基。
[化2]
上述通式(2)中,R3和R4各自独立地表示氢原子、烷基、或全氟烷基。
[化3]
上述通式(3)中,R5表示选自由环己烷四羧酸残基、环戊烷四羧酸残基、二环己烷-3,4,3’,4’-四羧酸残基和4,4'-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸残基组成的组中的至少一种4价基团,R6表示作为二胺残基的2价基团。n’表示重复单元数,为1以上。
上述通式(1)中的R1为四羧酸残基,能够为从上述例示的四羧酸二酐除去二酸酐结构后的残基。作为上述通式(1)中的R1,其中,从提高透光性且提高刚性的方面考虑,优选包含选自由4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸残基、3,3’,4,4’-联苯四羧酸残基、均苯四酸残基、2,3’,3,4’-联苯四羧酸残基、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸残基、3,3’,4,4’-二苯砜四羧酸残基、4,4'-氧二邻苯二甲酸残基、环己烷四羧酸残基和环戊烷四羧酸残基组成的组中的至少一种,进而优选包含选自由4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸残基、4,4’-氧二邻苯二甲酸残基和3,3’,4,4’-二苯砜四羧酸残基组成的组中的至少一种。
在R1中,优选包含合计为50摩尔%以上的这些优选的残基,进一步优选包含70摩尔%以上、更进一步优选包含90摩尔%以上。
另外,作为R1,还优选将下述组A与组B混合使用,组A为选自由3,3’,4,4’-联苯四羧酸残基、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸残基和均苯四酸残基组成的组中的至少一种这样的适于提高刚性的四羧酸残基组,组B为选自由4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸残基、2,3’,3,4’-联苯四羧酸残基、3,3’,4,4’-二苯砜四羧酸残基、4,4'-氧二邻苯二甲酸残基、环己烷四羧酸残基和环戊烷四羧酸残基组成的组中的至少一种这样的适于提高透明性的四羧酸残基组。
该情况下,关于上述适于提高刚性的四羧酸残基组(组A)与适于提高透明性的四羧酸残基组(组B)的含有比例,相对于适于提高透明性的四羧酸残基组(组B)1摩尔,上述适于提高刚性的四羧酸残基组(组A)优选为0.05摩尔以上9摩尔以下、进一步优选为0.1摩尔以上5摩尔以下、更进一步优选为0.3摩尔以上4摩尔以下。
作为上述通式(1)中的R2,其中,从提高透光性且提高刚性的方面考虑,优选为选自由4,4’-二氨基二苯砜残基、3,4’-二氨基二苯砜残基和上述通式(2)所示的2价基团组成的组中的至少一种2价基团,进一步优选为选自由4,4’-二氨基二苯砜残基、3,4’-二氨基二苯砜残基、以及R3和R4为全氟烷基的上述通式(2)所示的2价基团组成的组中的至少一种2价基团。
作为上述通式(3)中的R5,其中,从提高透光性且提高刚性的方面考虑,优选包含4,4'-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸残基、3,3’,4,4’-二苯砜四羧酸残基以及氧二邻苯二甲酸残基。
在R5中,优选包含50摩尔%以上的这些优选的残基,进一步优选包含70摩尔%以上、更进一步优选包含90摩尔%以上。
上述通式(3)中的R6为二胺残基,能够为从上述例示的二胺除去2个氨基后的残基。作为上述通式(3)中的R6,其中,从提高透光性且提高刚性的方面考虑,优选包含选自由2,2’-双(三氟甲基)联苯胺残基、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜残基、4,4’-二氨基二苯砜残基、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷残基、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜残基、4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)二苯醚残基、1,4-双[4-氨基-2-(三氟甲基)苯氧基]苯残基、2,2-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷残基、4,4’-二氨基-2-(三氟甲基)二苯醚残基、4,4’-二氨基苯酰替苯胺残基、N,N’-双(4-氨基苯基)对苯二甲酰胺残基以及9,9-双(4-氨基苯基)芴残基组成的组中的至少一种2价基团,进而优选包含选自由2,2’-双(三氟甲基)联苯胺残基、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜残基以及4,4’-二氨基二苯砜残基组成的组中的至少一种2价基团。
在R6中,优选包含合计为50摩尔%以上的这些优选的残基,进一步优选包含70摩尔%以上、更进一步优选包含90摩尔%以上。
另外,作为R6,还优选将下述组C与组D混合使用,组C为选自由双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜残基、4,4’-二氨基苯酰替苯胺残基、N,N’-双(4-氨基苯基)对苯二甲酰胺残基、对苯二胺残基、间苯二胺残基和4,4’-二氨基二苯基甲烷残基组成的组中的至少一种这样的适于提高刚性的二胺残基组,组D为选自由2,2’-双(三氟甲基)联苯胺残基、4,4’-二氨基二苯砜残基、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷残基、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜残基、4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)二苯醚残基、1,4-双[4-氨基-2-(三氟甲基)苯氧基]苯残基、2,2-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷残基、4,4’-二氨基-2-(三氟甲基)二苯醚残基以及9,9-双(4-氨基苯基)芴残基组成的组中的至少一种这样的适于提高透明性的二胺残基组。
该情况下,关于上述适于提高刚性的二胺残基组(组C)与适于提高透明性的二胺残基组(组D)的含有比例,相对于适于提高透明性的二胺残基组(组D)1摩尔,上述适于提高刚性的二胺残基组(组C)优选为0.05摩尔以上9摩尔以下、进一步优选为0.1摩尔以上5摩尔以下、更优选为0.3摩尔以上4摩尔以下。
在上述通式(1)和上述通式(3)所示的结构中,n和n’各自独立地表示重复单元数,为1以上。关于聚酰亚胺中的重复单元数n,按照示出后述优选的玻璃化转变温度的方式,根据结构适当选择即可,没有特别限定。平均重复单元数通常为10~2000、进一步优选为15~1000。
另外,聚酰亚胺系树脂可以在其一部分中包含聚酰胺结构。作为可以包含的聚酰胺结构,可以举出例如包含偏苯三酸酐之类的三羧酸残基的聚酰胺酰亚胺结构、或包含对苯二甲酸之类的二羧酸残基的聚酰胺结构。
从耐热性的方面考虑,聚酰亚胺系树脂的玻璃化转变温度优选为250℃以上、进一步优选为270℃以上。另一方面,从拉伸容易性或烘烤温度降低的方面考虑,玻璃化转变温度优选为400℃以下、进一步优选为380℃以下。
具体而言,作为聚酰亚胺系树脂,可以举出例如具有下式所示的结构的化合物。下式中,n为重复单元,表示2以上的整数。
[化4]
[化5]
[化6]
[化7]
[化8]
[化9]
[化10]
[化11]
[化12]
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
[化17]
[化18]
[化19]
[化20]
上述聚酰亚胺系树脂的重均分子量优选为3000以上50万以下的范围、更优选为5000~30万的范围、进一步优选为1万以上20万以下的范围。若重均分子量为3000以上,能够得到充分的强度,若为50万以下,则能够抑制粘度的上升,抑制溶解性的降低,因此能够得到表面平滑、膜厚均匀的膜材。需要说明的是,本说明书中,“重均分子量”是指通过凝胶渗透色谱(GPC)测定的聚苯乙烯换算值。
在上述聚酰亚胺系树脂中,由于具有优异的透明性,因而优选具有难以发生分子内或分子间的电荷转移的结构的聚酰亚胺系树脂或聚酰胺系树脂,具体而言,可以举出上述式(4)~(11)等氟化聚酰亚胺系树脂、上述式(13)~(16)等具有脂环结构的聚酰亚胺系树脂。
另外,对于上述式(4)~(11)等氟化聚酰亚胺系树脂而言,由于具有经氟化的结构,因此具有高耐热性,不会因制造由聚酰亚胺系树脂构成的聚酰亚胺膜时的热而着色,因此具有优异的透明性。
聚酰胺系树脂是不仅包含脂肪族聚酰胺、还包含芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺)的概念。作为聚酰胺系树脂,通常具有下述式(21)和(22)所示的骨架,作为上述聚酰胺系树脂,可以举出例如下述式(23)所示的化合物。需要说明的是,下式中,n为重复单元,表示2以上的整数。
[化21]
[化22]
[化23]
由上述式(4)~(20)和(23)所示的聚酰亚胺系树脂或聚酰胺系树脂构成的基材也可以使用市售的基材。作为由上述聚酰亚胺系树脂构成的基材的市售品,可以举出例如三菱瓦斯化学公司制造的Neoprim等,作为由上述聚酰胺系树脂构成的基材的市售品,可以举出例如东丽公司制造的Mictron等。
另外,由上述式(4)~(20)和(23)所示的聚酰亚胺系树脂或聚酰胺系树脂构成的基材也可以使用利用公知的方法合成的基材。例如,上述式(4)所示的聚酰亚胺系树脂的合成方法记载于日本特开2009-132091中,具体而言,可以通过使下述式(24)所示的4,4’-六氟亚丙基双邻苯二酸酐(FPA)与2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯(TFDB)反应而得到。
[化24]
上述聚酰亚胺系树脂或聚酰胺系树脂的重均分子量优选为3000以上50万以下的范围、更优选为5000~30万的范围、进一步优选为1万以上20万以下的范围。若重均分子量小于3000,有时无法得到充分的强度,若超过50万,则粘度上升、溶解性降低,因此有时无法得到表面平滑、膜厚均匀的基材。需要说明的是,本说明书中,“重均分子量”是指通过凝胶渗透色谱(GPC)测定的聚苯乙烯换算值。
在上述聚酰亚胺系树脂和聚酰胺系树脂中,由于具有优异的透明性,因而优选具有难以发生分子内或分子间的电荷转移的结构的聚酰亚胺系树脂或聚酰胺系树脂,具体而言,可以举出上述式(4)~(11)等氟化聚酰亚胺系树脂、上述式(13)~(16)等具有脂环结构的聚酰亚胺系树脂、上述式(23)等具有卤素基的聚酰胺系树脂。
另外,对于上述式(4)~(11)等氟化聚酰亚胺系树脂而言,由于具有经氟化的结构,因此具有高耐热性,不会因制造由聚酰亚胺系树脂构成的基材时的热而着色,因此具有优异的透明性。
从得到优异的硬度的方面考虑,透光性基材11优选使用由上述式(4)~(11)等所示的氟化聚酰亚胺系树脂或上述式(23)等具有卤素基的聚酰胺系树脂构成的基材。其中,由于能够赋予极其优异的硬度,因而更优选使用由上述式(4)所示的聚酰亚胺系树脂构成的基材。
对透光性基材11的厚度没有特别限定,能够为3μm以上500μm以下,从处理性等方面出发,透光性基材11的厚度的下限按照10μm以上、20μm以上的顺序优选(数值越大越优选)。从薄膜化的方面出发,透光性基材11的厚度的上限按照250μm以下、100μm以下、80μm以下、60μm以下、40μm以下的顺序优选(数值越小越优选)。透光性基材的厚度可以利用与后述导电部的膜厚的测定方法相同的方法进行测定。
为了提高粘接性,透光性基材11可以对表面实施电晕放电处理、氧化处理等物理处理。另外,透光性基材11可以在至少一个面侧具有用于提高与其他层的粘接性、用于防止卷取时的粘贴、和/或用于抑制形成其他层的涂布液的收缩的基底层。其中,本说明书中,存在于透光性基材的至少一个面侧且接触透光性基材的基底层构成透光性基材的一部分,不包含在透光性功能层中。
基底层包含例如锚定剂、预涂剂。作为锚定剂、预涂剂,可以使用例如聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚氯乙烯系树脂、聚乙酸乙烯酯系树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸类树脂、聚乙烯醇系树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、乙烯与乙酸乙烯酯或丙烯酸等的共聚物、乙烯与苯乙烯和/或丁二烯等的共聚物、烯烃树脂等热塑性树脂和/或其改性树脂、电离辐射聚合性化合物的聚合物、和热聚合性化合物的聚合物等中的至少任一种。
如上所述为了防止卷取时的粘贴,基底层也可以包含易滑剂等颗粒。作为颗粒,可以举出二氧化硅颗粒等。
《透光性功能层》
透光性功能层12配置于透光性基材11与导电部13之间。本说明书中的“透光性功能层”是指具有透光性、并且在导电性膜中发挥出某种功能的层。具体而言,作为透光性功能层,可以举出例如用于发挥出硬膜功能、折射率调节功能、和/或色调调节功能的层。透光性功能层不仅可以为单层,也可以为2层以上层积而成的层。透光性功能层为2层以上层积而成的层时,各个层所具有的功能可以相同、也可以不同。本实施方式中,对透光性功能层12为发挥出硬膜功能的层、即硬涂层的情况进行说明。
如上所述,透光性功能层12作为硬涂层发挥功能,因此,透光性功能层12成为在JIS K5600-5-4:1999中规定的铅笔硬度试验(4.9N负荷)中具有“H”以上的硬度的层。通过使铅笔硬度为“H”以上,导电性膜10变硬,能够提高耐久性。需要说明的是,从透光性功能层的韧性和防止卷曲的方面出发,导电部13的表面13A的铅笔硬度的上限优选为4H程度左右。
透光性功能层12的膜厚优选为0.5μm以上15μm以下。若透光性功能层12的膜厚为该范围,能够得到所期望的硬度。透光性功能层的膜厚可以利用与后述导电部的膜厚的测定方法相同的方法进行测定。从抑制卷曲发生的方面考虑,透光性功能层12的膜厚的下限按照1μm以上、1.5μm以上、2μm以上的顺序进一步优选(数值越大越优选)。另外,从抑制透光性功能层的裂纹的方面考虑,透光性功能层12的膜厚的上限按照12μm以下、10μm以下、7μm以下、5μm以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
透光性功能层12能够至少由透光性树脂构成。需要说明的是,透光性功能层12可以除透光性树脂以外还包含无机颗粒、有机颗粒和流平剂。
<透光性树脂>
作为透光性功能层12中的透光性树脂,可以举出包含聚合性化合物的聚合物(固化物、交联物)的物质。除了聚合性化合物的聚合物以外,透光性树脂还可以包含溶剂干燥型树脂。作为聚合性化合物,可以举出电离辐射聚合性化合物和/或热聚合性化合物。
电离辐射聚合性化合物在1分子中具有至少1个电离辐射聚合性官能团。本说明书中的“电离辐射聚合性官能团”是指通过电离射线照射能够发生聚合反应的官能团。作为电离辐射聚合性官能团,可以举出例如(甲基)丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等烯键式不饱和基团。需要说明的是,“(甲基)丙烯酰基”的含义中包括“丙烯酰基”和“甲基丙烯酰基”这两者。并且,作为将电离辐射聚合性化合物聚合时照射的电离射线,可以举出可见光线、紫外线、X射线、电子射线、α射线、β射线和γ射线。
作为电离辐射聚合性化合物,可以举出电离辐射聚合性单体、电离辐射聚合性低聚物、或电离辐射聚合性预聚物,可以对它们进行适当调整并使用。作为电离辐射聚合性化合物,优选电离辐射聚合性单体与电离辐射聚合性低聚物或电离辐射聚合性预聚物的组合。
作为电离辐射聚合性单体,可以举出例如(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯等包含羟基的单体、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、甘油(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯类。
作为电离辐射聚合性低聚物,优选2官能以上的多官能低聚物,优选电离辐射聚合性官能团为3个(3官能)以上的多官能低聚物。作为上述多官能低聚物,可以举出例如聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯-氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等。
电离辐射聚合性预聚物的重均分子量超过1万,作为重均分子量,优选为1万以上8万以下、更优选为1万以上4万以下。重均分子量超过8万的情况下,粘度高,因此涂布适应性降低,所得到的透光性树脂的外观有可能变差。作为多官能预聚物,可以举出氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯-氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等。
热聚合性化合物在1分子中具有至少1个热聚合性官能团。本说明书中的“热聚合性官能团”是指通过加热而能够在相同官能团彼此或与其他官能团之间发生聚合反应的官能团。作为热聚合性官能团,可以举出羟基、羧基、异氰酸酯基、氨基、环状醚基、巯基等。
作为热聚合性化合物,没有特别限定,可以举出例如环氧化合物、多元醇化合物、异氰酸酯化合物、三聚氰胺化合物、脲化合物、酚类化合物等。
溶剂干燥型树脂是热塑性树脂等、仅通过使涂布时为了调整固体成分而添加的溶剂干燥即可形成覆膜的树脂。在添加溶剂干燥型树脂的情况下,形成透光性功能层12时,能够有效防止涂布液的涂布面的覆膜缺陷。作为溶剂干燥型树脂没有特别限定,通常可以使用热塑性树脂。
作为热塑性树脂,可以举出例如苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、乙酸乙烯酯系树脂、乙烯基醚系树脂、含卤素的树脂、脂环式烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、纤维素衍生物、硅酮系树脂和橡胶或弹性体等。
热塑性树脂优选为非晶性、并且可溶于有机溶剂(特别是能够溶解多种聚合物或固化性化合物的共通溶剂)。特别是,从透明性、耐候性的方面考虑,优选苯乙烯系树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、脂环式烯烃系树脂、聚酯系树脂、纤维素衍生物(纤维素酯类等)等。
<无机颗粒>
无机颗粒是用于提高透光性功能层12的机械强度或铅笔强度的成分,作为无机颗粒,可以举出例如二氧化硅(SiO2)颗粒、氧化铝颗粒、二氧化钛颗粒、氧化锡颗粒、锑掺杂氧化锡(简称:ATO)颗粒、氧化锌颗粒等无机氧化物颗粒。这些之中,从进一步提高硬度的方面考虑,优选二氧化硅颗粒。作为二氧化硅颗粒,可以举出球形二氧化硅颗粒、异形二氧化硅颗粒,这些之中,优选异形二氧化硅颗粒。本说明书中的“球形颗粒”是指例如正球状、椭圆球状等的颗粒,“异形颗粒”是指马铃薯状的表面具有无规凹凸的形状的颗粒。上述异形颗粒的表面积比球状颗粒大,因此通过含有这样的异形颗粒,与上述聚合性化合物等的接触面积变大,能够使透光性功能层12的铅笔硬度更加优异。关于透光性功能层12中包含的二氧化硅颗粒是否为异形二氧化硅颗粒,可以通过利用透射型电子显微镜(TEM)或扫描透射型电子显微镜(STEM)观察透光性功能层12的截面来确认。在使用球形二氧化硅颗粒的情况下,球形二氧化硅颗粒的粒径越小则透光性功能层的硬度越高。与此相对,异形二氧化硅颗粒即便不像市售的最小粒径的球形二氧化硅颗粒那么小,也能达到与该球形二氧化硅同等的硬度。
异形二氧化硅颗粒的平均一次粒径优选为1nm以上100nm以下。即便异形二氧化硅颗粒的平均一次粒径为该范围,也能达到与平均一次粒径为1nm以上45nm以下的球形二氧化硅同等的硬度。关于异形二氧化硅颗粒的平均一次粒径,使用透射型电子显微镜(TEM)或扫描透射型电子显微镜(STEM)进行拍摄,由所拍摄的透光性功能层的截面图像测定颗粒外周的2点间距离的最大值(长径)和最小值(短径),将其平均而求出粒径,为20个颗粒的粒径的算术平均值。另外,关于球形二氧化硅颗粒的平均粒径,使用透射型电子显微镜(TEM)或扫描透射型电子显微镜(STEM)以倍率1万倍~10万倍进行拍摄,由所拍摄的颗粒的截面图像测定20个颗粒的粒径,为20个颗粒的粒径的算术平均值。使用扫描透射型电子显微镜(STEM)(产品名“S-4800(TYPE2)”、Hitachi High-Technologies公司制造)进行截面照片的拍摄时,将检测器(选择信号)设为“TE”、加速电压设为“30kV”、发射设为“10μA”而进行观察。其他的基于STEM的截面照片的拍摄条件可以参照后述条件。需要说明的是,在平均一次粒径测定中,也可以对后述的图像数据进行二值化处理而算出。
透光性功能层12中的无机颗粒的含量优选为20质量%以上70质量%以下。无机颗粒的含量小于20质量%时,难以确保充分的硬度,另外无机颗粒的含量超过70质量%时,填充率过度升高,无机颗粒与树脂成分的密合性变差,反而会使透光性功能层的硬度降低。
作为无机颗粒,优选使用表面具有光聚合性官能团的无机颗粒(反应性无机颗粒)。这种表面具有光聚合性官能团的无机颗粒可以通过利用硅烷偶联剂等对无机颗粒进行表面处理而制成。作为利用硅烷偶联剂对无机颗粒的表面进行处理的方法,可以举出:对无机颗粒喷雾硅烷偶联剂的干式法、使无机颗粒分散于溶剂中后加入硅烷偶联剂使其反应的湿式法等。
<有机颗粒>
有机颗粒也是用于提高透光性功能层12的机械强度、铅笔强度的成分,作为有机颗粒,可以举出例如塑料珠。作为塑料珠,具体例可以举出聚苯乙烯珠、三聚氰胺树脂珠、丙烯酸珠、丙烯酸-苯乙烯珠、硅酮珠、苯胍胺珠、苯胍胺·甲醛缩合珠、聚碳酸酯珠、聚乙烯珠等。
《导电部》
如图2所示,导电部13包含透光性树脂15和配置于透光性树脂15中的两个以上的导电性纤维16。本说明书中的“导电部”是指在使用扫描透射型电子显微镜(STEM)或透射型电子显微镜(TEM)观察截面时包含导电性纤维的层。导电部的界面难以确认的情况下,可以进行在导电部的表面通过溅射法形成Pt-Pd或Au等金属层等电子显微镜观察中通常所用的前处理。另外,若实施四氧化锇、四氧化钌、磷钨酸等染色处理,则有机层间的界面容易看到,因此也可以在用树脂包埋导电性膜整体后进行染色处理。另外,本说明书中的“导电性纤维”是指具有导电性、并且具有长度与粗度(例如直径)相比充分长的形状的物质,例如,长度大致为粗度的5倍以上的物质包括在导电性纤维中。另外,“导电部”包含透光性树脂和配置于透光性树脂中的两个以上的导电性纤维,并且是能够从表面导通的部分,是包括层状的物质和层状以外的物质两者的概念。另外,如图3所示,导电部13的透光性树脂15可以与非导电部15的透光性树脂15相连。导电部13优选进一步包含存在于透光性树脂15中的反应抑制剂。
导电部13能够从导电部13的表面13A导通电。导电部能否从导电部的表面导通电可以通过测定导电部的表面电阻值来判断。导电部的表面电阻值的测定方法如后所述,此处省略说明。若导电部的表面电阻值的算术平均值小于1×106Ω/□,则可以判断从导电部的表面获得了电导通。需要说明的是,如后所述,大部分的导电性纤维16存在于从导电部13的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧,其他的导电性纤维16堆积在存在于透光性基材11侧的导电性纤维16上,由此也存在于从导电部13的膜厚的一半位置HL起靠近表面13A侧,并且还存在于导电部13的表面13A,因此导电部13能够从表面13A导通电。
在导电部13中,如图2所示,导电性纤维16集中存在于从导电部13(透光性树脂15)的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧。关于导电性纤维16是否集中存在于从导电部13的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧,可以如下判断。首先,由导电性膜制作截面观察用的样品。详细而言,将切割成2mm×5mm的导电性膜装入硅酮系的包埋板,浇注环氧系树脂,利用树脂包埋导电性膜整体。之后,将包埋树脂在65℃下放置12小时以上,使其固化。之后,使用超薄切片机(产品名“Ultra microtome EM UC7”、Leica Microsystems公司制造),设定为送出厚度100nm,制作超薄切片。利用带火棉胶膜的筛网(150)采集所制作的超薄切片,制成STEM用样品。需要说明的是,该样品中未获得导通时,有时难以利用STEM看到观察图像,因此优选将Pt-Pd溅射20秒左右。溅射时间可以适当调整,10秒较少,100秒过多,因此溅射的金属会成为颗粒状的异物图像,因而需要注意。之后,使用扫描透射型电子显微镜(STEM)(产品名“S-4800(TYPE2)”、Hitachi High-Technologies公司制造)拍摄STEM用样品的导电部的截面照片。在该截面照片的拍摄时,将检测器(选择信号)设为“TE”、加速电压设为30kV、发射设为“10μA”而进行STEM观察,关于其倍率,以5000倍~20万倍调节焦距,适当调节对比度和亮度以能够区分各层。优选的倍率为1万倍~10万倍、更优选的倍率为1万倍~5万倍、最优选的倍率为2.5万倍~5万倍。需要说明的是,在截面照片的拍摄时,进而可以将光圈设为光束监视器光圈3,将物镜光圈设为3,并将W.D.设为8mm。然后,准备如此拍摄的10处的上述截面照片。在拍摄导电部的截面照片后,在各截面照片中求出导电部的膜厚的一半位置。并且,判断截面照片中出现的导电性纤维是否存在于从该一半位置起靠近透光性基材侧。具体而言,首先,在上述电子显微镜中的导电部的截面照片中,导电性纤维以比透光性树脂更暗的颜色(例如黑色)被拍摄,因此,在导电部的截面照片中能够确认导电性纤维。另一方面,随着放大该截面照片,出现像素。由于像素为相同尺寸、并且呈方格状(格子状),因而在各截面照片中,统计显示出从上述一半位置起位于透光性基材侧的导电性纤维的像素的个数和显示出从上述一半位置起位于导电部的表面侧的导电性纤维的像素的个数,求出显示出从上述一半位置起位于透光性基材侧的导电性纤维的像素的个数相对于显示出导电性纤维的像素的总个数的比例。此处,显示出导电性纤维的像素跨过上述一半位置的情况下,在各像素中,分成存在于从上述一半位置起靠近透光性基材侧的部分和存在于从该位置起靠近导电部的表面侧的部分,基于分割的部分的面积比划分1个像素。并且,将由该截面照片求出的上述比例设为位于从导电部的膜厚的一半位置起靠近透光性基材侧的导电性纤维的存在比例,该存在比例为55%以上的情况下,判断导电性纤维集中存在于从导电部的膜厚的一半位置起靠近透光性基材侧。该存在比例为由各截面照片求出的存在比例的算术平均值。需要说明的是,在表面电阻值低的情况下,导电性纤维同样地存在于导电部中,因此即便使用导电部的一部分的截面照片求出导电性纤维的存在比例,认为也可表示导电部整体中的导电性纤维的存在比例。由上述截面照片求出的位于从导电部的膜厚的一半位置起靠近透光性基材侧的导电性纤维的存在比例优选为70%以上,更优选为80%以上。
关于导电性纤维16是否集中存在于从导电部13的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧,也可以如下判断。首先,准备通过溅射法在导电性膜的导电部的表面形成了Pt-Pd、Pt或Au等金属层的第1样品、和在导电性膜的表面未形成金属层的第2样品。然后,使用第1样品,通过后述的测定方法测定导电部13的膜厚。另外,使用第2样品,利用上述方法拍摄导电部的截面照片,利用图像分析/计测软件(产品名“WinROOF版本7.4”、三谷商事株式会公司制造)读取截面照片数据,进行二值化处理。在STEM观察中,根据电子射线透射的差异给出对比度,因此密度高的金属难以透射电子射线,因此成为黑色系,密度低于金属的有机物成为白色系,因此可以判断数据的黑色部分为导电性纤维,并非黑色部分的白色至灰色的部分为透光性树脂。因此,在从导电部的膜厚的一半位置起靠近透光性基材侧的区域中黑色部分所占的比例多于在从上述一半位置起靠近导电部的表面侧的区域中黑色部分所占的比例时,可以判断导电性纤维16集中存在于从导电部13的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧。需要说明的是,黑色部分的提取可以通过亮度来进行。另外,关于面积的计测,在金属和有机物的情况下对比度明显不同,因而能够仅利用自动面积计测来进行。
上述利用二值化处理的面积计测按照以下顺序进行。首先,利用上述软件读取截面照片的图像并调入软件的图像窗口。然后,在图像窗口内,在作为图像处理对象的区域ROI(处理范围)中从膜厚的一一半别选择下、上并分别进行二值化,计算出导电性纤维的部分的总面积。处理范围的设定通过选择由图像工具栏绘制的长方形ROI按钮并在图像窗口内设定长方形的ROI来进行。在上述软件中,计测值以像素单位输出,通过校准可以将计测值换算成实际的长度并输出。在以面积比例计算时,不需要为了判断导电性纤维是否集中存在于透光性基材侧而换算为实际的长度,但在导电性膜中为了使表面电阻值或雾度和纤维的存在状态图像化,进行校准。STEM图像具有尺度显示,因此可以利用其来实施ROI区域内的校准。具体而言,从图像工具栏中使用线ROI按钮,画出STEM图像的尺度的长度量的线,显示校准对话框,检查设定的线,设定与STEM图像的尺度相当的长度和单位。在二值化处理中,将希望计测的导电性纤维的部分的区域与其他区域分离。具体而言,从二值化处理菜单中选择使用两个阈值的二值化。导电性纤维的浓度深、看起来呈黑色,其他部分看起来呈白色至灰色,因此适当地输入该两个浓度(亮度)阈值(例如0和80等),用两个阈值执行二值化处理。在实际的STEM图像的导电性纤维与通过阈值而为双色显示(导电性纤维变为绿色等)的二值化处理图像的导电性纤维不一致的情况下,适当变更阈值的数值,修正至最接近STEM图像为止。例如,STEM图像与二值化处理图像的差异可通过从二值化处理菜单中选择填孔或删除来适当地校正。若与导电性纤维相比二值化的导电性纤维的着色不足则进行填孔,相反则删除多余的着色部分。需要说明的是,关于填孔或删除,可以通过面积的阈值设定填充提取区域,或者可以删除。若点击希望删除的部分,则得到用于删除其的阈值。除此以外,根据需要,在二值化处理菜单内的项目中,尽可能地修正STEM图像和二值化处理图像,使其一致。另外,也可以使用橡皮擦工具按钮手动选择删除二值化处理图像的不必要部分。另外,也可以使用画笔工具按钮手动在窗口涂色,进行着色修正。该操作结束后,选择计测菜单的形状特征,选择希望测定的项目的面积。计测每个导电性纤维的面积,还可以计测合计值等。通过上述操作,分别计测导电层膜厚的一半之下的总面积、之上的总面积,进而分别手动计测从膜厚的一半起的下方区域ROI和上方区域ROI的面积,计算出比例。关于手动计测,可以从计测菜单选择手动计测中的线长计测,可以选择线长的全部测定项目。适当使用线长工具选项板内的工具,用鼠标拖动起点、终点则可以进行线测定,可以计算出ROI面积。需要说明的是,上述操作内容依照WinROOF版本7.4用户手册。
导电部13的表面电阻值为200Ω/□以下。若导电部13的表面电阻值超过200Ω/□,特别是在触控面板用途中有可能发生响应速度变慢等不良情况。导电部13的表面电阻值为导电部13的表面13A的表面电阻值。表面电阻值可以使用依照JIS K7194:1994(导电性塑料的基于四探针法的电阻率试验方法)的接触式的电阻率计(产品名“Loresta AX MCP-T370型”、Mitsubishi Chemical Analytech公司制造、端子形状:ASP探针)和非破坏式(涡流法)的电阻率计(产品名“EC-80P”、Napson公司制造、<URL:https://www.napson.co.jp/wp/wp-content/uploads/2016/08/Napson_EC80P_リーフレット_160614.pdf>)中的任一种来测定,从能够不依赖导电部的膜厚而精确地测定的方面考虑,优选使用非破坏式的电阻率计进行测定。非破坏式的电阻率计的探针仅通过简单地接触样品即可进行测定,不会损害样品而能够在任意场所进行测定。从这个意义上说,有时也称为非接触式。关于利用非破坏式的电阻率计进行的导电部的表面电阻值的测定,按照导电部侧为上表面的方式将切割成80mm×50mm大小的导电性膜配置于平坦的玻璃板上,使探针接触导电部来进行。使用EC-80P测定表面电阻值的情况下,选择SW2,选择模式M-H的表面电阻测定Ω/□。另外,根据测定范围可以容易地更换探针类型,本实施方式中使用测定范围为10~1000Ω/□范围的探针、0.5~10Ω/□范围的探针。需要说明的是,也可以代替EC-80P而利用EC-80P-PN(Napson公司制造)同样地测定,在该机型的情况下,P/N选择P即可。另外,关于利用接触式的电阻率计进行的导电部的表面电阻值的测定,按照导电部侧为上表面的方式将切割成80mm×50mm大小的导电性膜配置于平坦的玻璃板上,将ASP探针配置于导电部的中心,并将全部电极针均匀地按压至导电部,由此来进行。在利用接触式的电阻率计测定表面电阻值时,选择作为测定表面电阻的模式的Ω/□。之后,按住开始按钮,显示测定结果。无论电阻率计的种类如何,表面电阻值的测定均在23℃和相对湿度55%的环境下进行。另外,在测定表面电阻值时,无论电阻率计的种类如何,均将导电性膜配置于水平桌上,以均匀的平面状态进行测定,但在导电性膜无法维持卷曲等平面状态的情况下,也可以在将导电性膜用胶带等粘贴至玻璃板上的状态下进行。测定部位为导电性膜的中心部的3处,表面电阻值为3处的表面电阻值的算术平均值。此处,若全部依照JIS K7194:1994,则测定点为1点、5点、或9点,实际上若将导电性膜切割成80mm×50mm的大小并如JIS K7194:1994的图5那样进行测定,则测定值有时变得不稳定。因此,关于测定点,与JIS K7194:1994不同,在导电部的中央部3处进行测定。例如,在JIS K7194:1994的图5的1号位置、1号和7号之间的位置(优选接近1号的位置)、以及1号与9号之间的位置(优选接近1号的位置)进行测定。在井坂大智及1人“利用四探针法的导电性薄膜的电阻率测定”平成20年度电子信息通信学会东京支部学生研究发表会<URL:https://www.ieice.org/tokyo/gakusei/kenkyuu/14/pdf/120.pdf>中也报道了希望在样品的中心附近测定表面电阻值。导电性膜10的表面电阻值的下限按照1Ω/□以上、5Ω/□以上、10Ω/□以上的顺序优选(数值越大越优选),并且导电性膜10的表面电阻值的上限按照100Ω/□以下、70Ω/□以下、60Ω/□以下、50Ω/□以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
导电部13的膜厚优选小于300nm。需要说明的是,若导电部13的膜厚为300nm以上,则透光性树脂15的膜厚相应变得过厚,因此全部的导电性纤维会埋没入透光性树脂中,从而一部分导电性纤维不会露出到导电部的表面,有可能无法从导电部的表面得到电导通。导电部的膜厚越大则导电性纤维彼此重叠的部分越增加,因而能够能够实现1Ω/□以上10Ω/□以下的低表面电阻值,但导电性纤维过度重叠时,有时也难以维持低雾度值。因此,膜厚优选为300nm以下。需要说明的是,只要能够维持低表面电阻值,从光学特性、薄膜化的方面出发,优选导电部为薄膜。从实现薄型化的方面和获得低雾度值等良好的光学特性的方面考虑,导电部13的膜厚的上限按照145nm、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。另外,导电部13的膜厚的下限优选为10nm以上。若导电部的膜厚小于10nm,则透光性树脂15的膜厚相应变得过薄,因此有可能发生导电性纤维从导电部的脱离、导电部的耐久性变差、耐擦伤性的降低。另外,为了使导电性纤维容易切断等不稳定性不存在,优选导电性纤维的纤维直径以某种程度较大。作为导电性纤维能够稳定地维持形态的纤维直径,认为为10nm以上或15nm以上。另一方面,为了得到稳定的电导通,希望两根以上的导电性纤维重叠接触,因此导电部13的膜厚的下限更优选为20nm以上或30nm以上。
关于导电部13的膜厚,使用扫描透射型电子显微镜(STEM)或透射型电子显微镜(TEM)进行拍摄,由所拍摄的导电部的截面照片随机测定10处厚度,为所测定的10处厚度的算术平均值。以下记载具体的截面照片的拍摄方法。首先,利用与上述相同的方法,由导电性膜制作截面观察用的样品。需要说明的是,该样品中未获得导通时,有时难以利用STEM看到观察图像,因此优选将Pt-Pd溅射20秒左右。溅射时间可以适当调整,10秒较少,100秒过多,因此溅射的金属会成为颗粒状的异物图像,因而需要注意。之后,使用扫描透射型电子显微镜(STEM)(产品名“S-4800(TYPE2)”、Hitachi High-Technologies公司制造)拍摄STEM用样品的导电部的截面照片。在该截面照片的拍摄时,将检测器(选择信号)设为“TE”、加速电压设为30kV、发射设为“10μA”而进行STEM观察。关于倍率,调节焦距,一边观察是否能够区分各层,一边以5000倍~20万倍适当调节对比度和亮度。优选的倍率为1万倍~10万倍、更优选的倍率为1万倍~5万倍、最优选的倍率为2.5万倍~5万倍。需要说明的是,在截面照片的拍摄时,进而可以将光圈设为光束监视器光圈3,将物镜光圈设为3,并将W.D.设为8mm。在测定导电部的膜厚时,在进行截面观察时,能够尽可能地明确观察导电部与其他层(透光性功能层或包埋树脂等)的界面对比度很重要。假设对比度不足、难以看到该界面的情况下,可以进行在导电部的表面通过溅射法形成Pt-Pd、Pt或Au等金属层等电子显微镜观察中通常所用的前处理。另外,若实施四氧化锇、四氧化钌、磷钨酸等染色处理,则有机层间的界面容易看到,因此也可以进行染色处理。另外,界面的对比度为高倍率时,有时难以判明。该情况下,同时也观察低倍率。例如,以2.5万倍和5万倍、5万倍和10万倍等高低2个倍率进行观察,以两倍率求出上述算术平均值,进而将其平均值作为导电部的膜厚的值。
关于导电部13,如后所述涂布包含导电性纤维16的含导电性纤维的组合物,在其上涂布固化后成为透光性树脂16的包含聚合性化合物的透光性树脂用组合物并使其干燥、固化,由此形成,例如,仅通过涂布包含导电性纤维的含导电性纤维的组合物并使其干燥而形成导电部的情况下,导电部的膜厚可以由含导电性纤维的组合物的涂布量、利用下述理论式简单地算出(例如参照<URL:https://www.nipponpaint.co.jp/biz1/large/pdf/tech04.pdf>)。
[数1]
上述式中,T为导电部的干燥膜厚(μm),X为形成用于得到T(μm)的导电部的含导电性纤维的组合物的理论涂布量(g/m2),dp为含导电性纤维的组合物的比重,ds为含导电性纤维的塑性物的挥发成分的比重,NV为含导电性纤维的组合物的不挥发成分(重量比)。
导电部13优选不包含具有超过透光性树脂15的膜厚的粒径的无机颗粒等颗粒。导电部包含这样的颗粒时,颗粒会从透光性树脂的表面突出,导电部的膜厚变大。此处,颗粒从透光性树脂的表面突出的情况下,导电部的膜厚为从导电部的透光性基材侧的面至颗粒顶点的距离。另外,无论粒径如何,导电部13均更优选不包含无机颗粒等颗粒本身。其中,例如用于形成导电性纤维16的中间工序中得到的金属系核颗粒的残渣、或导电性纤维自身修饰有某种物质的情况下,其可视为导电性纤维的一部分,因此这些不包含在颗粒中。
导电部13优选自表面13A起压入量为10nm位置处的马氏硬度为970N/mm2以上1050N/mm2以下。另外,导电部13优选自表面13A起压入量为100nm位置处的马氏硬度为130N/mm2以上300N/mm2以下。通常,在利用显微硬度试验机测定的情况下,优选测定对象的膜厚的10%以内的压入量。即,本实施方式中10nm位置处的马氏硬度是指难以受到导电部的下层的影响、为导电部自身的硬度。另外,通常在产品状态下,不仅仅是导电部,而成为在其下层积有基材等各种层的膜,100nm位置处的马氏硬度是指成为产品时所需要的作为膜的硬度。无论在导电部下配置有何种层,若满足上述的马氏硬度,则难以产生导电性膜的截断或裂纹。
导电部13中的上述压入量为10nm位置处的马氏硬度若小于970N/mm2,则在导电性膜的制造工序中容易受到损伤,另外若超过1050N/mm2,则将导电部图案化时的蚀刻速率变慢,并且对于弯曲有可能会产生裂纹。导电部13中的上述压入量为10nm位置处的马氏硬度的下限按照980N/mm2以上、1000N/mm2以上、1015N/mm2以上的顺序进一步优选(数值越大越优选),上述压入量为10nm位置处的马氏硬度的上限按照1040N/mm2以下、1030N/mm2以下、1020N/mm2以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。另外,若上述压入量为100nm位置处的马氏硬度小于130N/mm2,导电性膜容易发生截断,另外若超过150N/mm2,则对于弯曲有可能产生裂纹。导电部13中的上述压入量为100nm位置处的马氏硬度的下限按照140N/mm2以上、150N/mm2以上、170N/mm2以上的顺序进一步优选(数值越大越优选),上述压入量为100nm位置处的马氏硬度的上限按照280N/mm2以下、250N/mm2以下、200N/mm2以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
本发明中,上述压入量为10nm或100nm的马氏硬度优选至少满足一者。通过满足两者,如上所述截断或破裂等物性的平衡变得良好。另外,重要的是马氏硬度不过低也不过高。例如,为了防止在导电性膜的制造过程中容易受到损伤,硬度需要为某种程度以上。另外,在进行导电部的图案化的情况下,实施蚀刻处理。该处理包括利用激光等的干式蚀刻、和利用通用的光刻方法的浸渍于蚀刻液中的湿式蚀刻。无论哪种蚀刻,在硬度过高的情况下均会出现蚀刻速度变慢、加工需要时间的课题。因此,上述马氏硬度需要上限。
导电部中的自表面起压入量为10nm或100nm的马氏硬度通过下述方法进行测定。首先,按照导电部侧为上表面的方式,藉由粘接树脂(产品名“Aron alpha(注册商标)一般用”、东亚合成公司制造)将切割成20mm×20mm大小的导电性膜固定至市售的载玻片上。具体而言,在载玻片1(产品名“Slide glass(切割型)1-9645-11”、AS-1公司制造)的中央部滴加上述粘接树脂。此时,为了使粘接树脂不会涂布扩散,并且如后所述在展开时粘接树脂不会从导电性膜露出,滴加为1滴。之后,按照导电部侧为上表面、并且粘接树脂位于导电性膜的中央部的方式,使切割成上述尺寸的导电性膜接触载玻片,将粘接树脂在载玻片1与导电性膜之间展开,进行临时粘接。然后,将另一个新的载玻片2放置于导电性膜上,得到载玻片1/粘接树脂/导电性膜/载玻片2的层积体。接着,在载玻片2上放置30g以上50g的砝码,在该状态下于室温放置12小时。之后,卸下砝码和载玻片2,将其作为测定用样品。需要说明的是,对于用粘接树脂固定的导电性膜的四角,可以进一步用胶带(产品名“Cellotape(注册商标)”、米其邦公司制造)进行固定。然后,将该测定用样品固定至与防震台平行设置的显微硬度试验机(产品名“PICODENRTOR(PICODENTOR)HM500”、Fisher Instruments公司制造、ISO14577-1、依照ASTM E2546)的测定台。关于该固定,用胶带(产品名“Cellotape(注册商标)、米其邦公司制造)等固定载玻片1的四边等方法是任意的,只要测定用样品不移动即可。另外,若显微硬度试验机具有空气吸引系统,也可以利用空气吸引系统来固定。将测定用样品固定至显微硬度试验机的测定台后,在下述测定条件下分别测定导电部的表面的压入量10nm位置和100nm位置的马氏硬度。关于马氏硬度,对测定用样品的导电部的表面中央附近(存在粘接树脂的区域)的任意5点进行测定,为所得到的5点硬度的算术平均值。其中,关于进行测定的任意5点,使用PICODENTER HM500附属的显微镜以50倍~500倍的倍率观察导电部,在导电部中,避开导电性纤维重叠而成为极端的凸结构的部分和相反成为极端的凹部结构的部分,尽可能从具有平坦性的部分选择。对于经图案化的导电性膜的导电部,也与上述同样地选择进行测定的任意5点。另外,在计算马氏硬度时,选择“HM”(马氏硬度)作为希望用PICODENTER HM500测定的硬度种类,由此自动算出。
(测定条件)
·压头形状:维氏(四棱锥金刚石压头)(前端部分的对面角136°的正四棱锥)
·负荷控制方式:至最大负荷40mN
·负荷增加时间:20秒
·蠕变时间:5秒
·负荷卸载时间:20秒
·压入量:10nm(压入量10nm位置处的马氏硬度测定时)、100nm(压入量100nm位置处的马氏硬度测定时)
·测定时的温度:25℃
·测定时的湿度:50%
关于测定的廓线,用20秒从0mN加载负荷至40mN,保持5秒40mN,之后用20秒从40mN返回0mN。
将导电性膜10用于触控面板的传感器的电极的情况下,在导电部13的表面13A,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定,将得到最低电阻值的方向设为第1方向,将与第1方向正交的方向设为第2方向时,第2方向的电阻值相对于第1方向的电阻值之比(下文中将该比称为“电阻值比”)优选为1以上且小于2。电阻值比例如可以如下求出。首先,如图2所示,在导电部13的面内,确定任意方向AD,从导电性膜10切割出相对于该任意方向AD包括该任意方向AD在内每隔30°的6个方向的特定大小(例如,长110mm×宽5mm的长方形形状(除去后述银糊料17后的样品S的尺寸为长100mm×宽5mm))的样品S。在切割出样品S时,考虑设置银糊料的部分,纵向大幅切割出10mm左右。从导电性膜10切割出样品S后,如图3所示,为了防止电阻值的测定距离发生变动,在各样品S的长度方向的两端部(例如,各长5mm×宽5mm的部分)上涂布银糊料(产品名“DW-520H-14”、东洋纺公司制造),使固化后的膜厚为5μm以上10μm以下,在130℃下加热30分钟,得到两端部设有固化的银糊料17的样品S。需要说明的是,银糊料17间的距离(未设置银糊料17的部分的距离)成为各样品S中的电阻值的测定距离(例如100mm),该测定距离在各样品S间是固定的。除去银糊料17后的推荐的纵横比例为20:1,但只能准备小样品的情况下,除去银糊料17后的推荐的纵横比例可以小至10:1,因此也可以使用长60mm×宽5mm(除去银糊料17后的样品的尺寸为长50mm×宽5mm)的大小的样品。另外,本实施方式中,相对于任意方向AD每隔30°从6个方向采集样品S,但只要相对于与任意方向AD平行的直线的角度不同,则也可以从导电性膜的任意部分切割出样品。然后,利用测试仪(产品名“Digital MΩHitester)3454-11”、日置电机公司制造)测定两端部设有固化的银糊料17的各样品S的电阻值。具体而言,Digital MΩHitester 3454-11具备黑色探针端子和红色探针端子(两者均为针形),因此,首先将黑色探针端子插入EARTH插口,将红色探针端子插入LINE插口。然后,将缓动盘调整“Ω”后,按下MEASURE LOCK/STOP按钮2秒。由此,每次设置探针端子时能够自动测定电阻值。在该状态下,使红色探针端子接触设置于一个端部的固化的银糊料17,并且使黑色探针端子接触设置于另一端部的固化的银糊料17,测定电阻值。电阻值的测定在23℃和相对湿度55%的环境下进行。需要说明的是,存在银糊料的涂布不良的情况下,电阻值的测定结果变得不稳定,并且有时会显示出与假定的电阻值明显不同的异常值,因此电阻值的测定优选在以固化后的膜厚为10μm的方式厚涂银糊料的状态下进行。然后,在从导电性膜10切割出的样品S中,找到电阻值最低的样品S。将切割出电阻值最低的样品S的方向设为第1方向时,找到从与第1方向正交的第2方向切割出的样品S,求出从第2方向切割出的样品S的电阻值相对于从第1方向切割出的样品S的电阻值之比。电阻值比为测定3次所得到的值的算术平均值。电阻值比的上限按照1.8以下、1.5以下、1.3以下的顺序优选(数值越小越优选)。通过设为这样的范围,能够形成在面内均匀的电阻值。使用导电性膜的产品(例如智能手机)的面积小。但是,若在1个体的面内存在偏差,则作为显示图像或触控面板的操作会产生问题,因此能够防止该现象。
如后述导电部22、31那样导电部被图案化,成为多个配线的情况下,例如可以如下求出电阻值比。首先,在导电性膜的面内设定6处任意的测定区域。6处测定区域相互为相同的尺寸(相同长度),并且为相互分离的区域。另外,6处测定区域例如如下设定:上述测定区域在位于导电性膜中的各配线的延伸方向的第1边缘部设定3处,在位于各配线的延伸方向上并且与第1边缘部侧相反侧的第2边缘部侧设定3处。具体而言,上述测定区域如下设定:第1边缘部侧3处中的2处和第2边缘部侧3处中的2处位于导电性膜的四角附近,另外,第1边缘部侧3处中的剩余1处和第2边缘部侧3处中的剩余1处位于中央部。另外,在位于各区域中的上述配线延伸的方向的两端外侧,按照固化后的膜厚为5μm以上10μm以下并不与相邻的配线接触的方式涂布银糊料(产品名“DW-520H-14”、东洋纺公司制造),在130℃下加热30分钟,使银糊料固化。需要说明的是,位于各区域的两端外侧的固化的银糊料间的距离(测定长度)在各区域中相同,并且银糊料的宽度以两端部的合计为10mm以内。另外,使位于各区域的两端外侧的固化的银糊料分别接触测试仪(产品名“Digital MΩHitester 3454-11”、日置电机公司制造)的探针端子,由此测定线电阻值。例如,使用Digital MΩHitester3454-11作为测试仪的情况下,Digital MΩHitester 3454-11具备两根探针端子(红色探针端子和黑色探针端子、两者均为针形),因此使红色探针端子接触位于测定区域的一端外侧的银糊料,并且使黑色探针端子接触位于测定区域的另一端外侧的固化的银糊料,由此测定线电阻值。然后,求出6处测定区域中最高的线电阻值相对于最低的线电阻值之比,由此求出电阻值比。5英寸的智能手机等的导电部的线宽非常细,但通过在导电部(配线)上设置银糊料,即便是线宽细的导电部也能测定线电阻值。
关于上述线电阻值的测定,在5英寸等的智能手机等小型产品的情况下,线宽细的部位为μm数量级。该情况下,与纵横比例无关,测定区域均在尽可能长的线范围中设定。若导电性膜为纵长的长方形,则优选按照测定长度为导电性膜的长边的约一半的方式来设定测定区域。另一方面,在20英寸以上的产品的情况下,线宽细的部位也为mm数量级,因此该情况下优选以纵横比例1:20设定测定区域。
在由产品测定电阻值或表面电阻值的情况下,可以适当地实施以下的前处理。只要是能够测定的状态即可,因此不限于以下的方法,重要的是不对导电性纤维产生影响。即,已清楚地看到导电部,能够推测粘合层为极其薄的薄膜时,也可以直接测定,优选不要勉强全部剥离。其中,优选尽可能薄地进行前处理。例如,在导电性膜用作触控面板的传感器的情况下,在导电性膜上隔着粘合层而存在覆盖膜或玻璃。因此,首先,在端部插入切割器的刀片而将覆盖膜或盖玻片剥离。在不易剥离的情况下,不要勉强剥离而移至下一工序。接着,重复3次在40℃的温水中浸渍10秒并取出。然后用切割器等确认粘合层的剥离情况,根据情况,进一步重复3次在40℃的温水中浸渍10秒并取出。之后,用不损伤导电部的工具(薄而平、但没有刀刃)将粘合层缓慢地剥离。需要说明的是,即使不能整面剥离,只要在希望测定的部位能够剥离即可。需要说明的是,该前处理也可以在电阻值及表面电阻值以外的其他测定时使用。
另一方面,在获得特定方向的电阻值更低的导电性膜的情况下,在导电部31的表面31A,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定时,上述电阻值比优选为2以上。电阻值比为测定3次得到的值的算术平均值。电阻值比的下限更优选为3以上。从面内的电阻值的均匀性的方面出发,电阻值比的上限按照10以下、8以下的顺序优选(数值越小越优选)。
这种电阻值比为1以上且小于2或2以上的导电部例如可以通过适当调节导电性纤维的纤维长度、构成后述有机保护层的树脂的种类或膜厚、和/或含导电性纤维的组合物的干燥温度而获得。
<透光性树脂>
为了防止导电性纤维16从导电部13脱离、并且提高导电部13的耐久性及耐擦伤性,透光性树脂15对导电性纤维16进行覆盖,以能够从导电部13的表面13A获得电导通的程度对导电性纤维16进行覆盖。具体而言,如上所述,若一部分导电性纤维不露出到导电部的表面,有可能无法从导电部的表面获得电导通,因此透光性树脂15优选按照一部分导电性纤维16从导电部13的表面13A露出的方式对导电性纤维16进行覆盖。为了按照一部分导电性纤维16露出到导电部13的表面13A的方式用透光性树脂15覆盖导电性纤维16,例如调整透光性树脂15的膜厚即可。
从实现薄型化的方面考虑,透光性树脂15的膜厚优选小于300nm。透光性树脂15的膜厚可以利用与导电部13的膜厚的测定方法相同的方法进行测定。透光性树脂15的膜厚的上限按照145nm以下、140nm以下、120nmnm、110nm以下、80nm以下、50nm以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。另外,透光性树脂15的膜厚的下限优选为10nm以上。
透光性树脂15只要是具有透光性的树脂就没有特别限定,作为透光性树脂,可以举出聚合性化合物的聚合物、热塑性树脂等。作为聚合性化合物,可以举出与在透光性功能层12的栏中说明的聚合性化合物同样的物质,因此此处省略说明。
<反应抑制剂>
反应抑制剂用于在涂布透光性树脂用组合物后抑制导电性纤维16与气氛下的物质反应引起的导电性降低。作为反应抑制剂,可以举出例如苯并唑系化合物、三唑系化合物、四唑系化合物、异氰脲酸系化合物、苯胺系化合物等含氮化合物等。作为用作反应抑制剂的含氮化合物,可以举出例如1-氨基苯并唑、5-甲基苯并三唑、1,2,3-苯并三唑、1-甲基-1H-四唑-5-胺、DL-α-生育酚、1-十八硫醇、2-巯基-5-(三氟甲基)吡啶、异氰脲酸二烯丙酯、异氰脲酸二烯丙基丙酯、6-苯胺基-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇、硫代三聚氰酸、3,5-二甲基-1H-1,2,4-三唑、4-(1,2,4-三唑-1-基甲基)苯胺、6-(二丁基氨基)-1,3,5-三嗪-2,4-二硫醇、4-(1,2,4-三唑-1-基)苯胺、2-甲硫基-苯并噻唑、1-苯基-5-巯基-1H-四唑、5-巯基-1-甲基四唑、5-(甲硫基)-1H-四唑、5-氨基-1H-四唑、1-(2-二甲氨基乙基)-5-巯基四唑、1-(2-二甲氨基乙基)-5-巯基四唑、1-(4-羟基苯基)-5-巯基-1H-四唑、3-氨基-5-巯基-1,2,4-三唑、3,5-二氨基-1,2,4-三唑。
导电部13中的反应抑制剂的含量优选为0.01质量%以上10质量%以下。若反应抑制剂的含量小于0.01质量%,则导电性纤维与气氛下的物质发生反应,导电性有可能降低。另外,反应抑制剂通过与导电性纤维的表面反应而使导电性纤维的表面失活,形成导电性纤维难以与气氛下的物质反应的状态,但反应抑制剂的含量超过10质量%时,与导电性纤维中的反应抑制剂的反应不仅在导电性纤维的表面进行,还进行至内部,导电性有可能降低。
<导电性纤维>
导电性纤维16集中存在于从导电部13的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧,由于能够从导电部13的表面13A导通电,因此在导电部13的厚度方向上导电性纤维16彼此接触。
在从导电部13的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧,优选导电性纤维16彼此在导电部13的平面方向(二维方向)上接触,由此形成网络结构(网眼结构)。通过导电性纤维16形成网络结构,即便是少量的导电性纤维16也能高效地形成导电路径。
优选一部分导电性纤维16露出到导电部13的表面13A。本说明书中的“一部分导电性纤维露出到导电部的表面”是指,只要以导电性纤维被固定至导电部的程度使导电性纤维的一部分露出,则也包括导电性纤维从导电部的表面突出的情况。若一部分导电性纤维不露出到导电部的表面,则有可能无法从导电部的表面获得电导通,因此若通过上述测定方法从导电部13的表面13A可获得电导通,则能够判断一部分导电性纤维16露出到导电部13的表面13A。
导电性纤维16的纤维直径优选为200nm以下。若导电性纤维的纤维直径超过200nm,则导电性膜的雾度值有可能提高,或透光性能有可能变得不充分。从导电部13的导电性的方面出发,导电性纤维16的纤维直径的更优选的下限为10nm以上,导电性纤维16的纤维直径的更优选的范围为15nm以上50nm以下。导电性纤维16的纤维直径最优选为30nm以下。
关于导电性纤维16的纤维直径,例如使用透射型电子显微镜(TEM)(产品名“H-7650”、Hitachi High-Technologies公司制造),以10万倍~20万倍拍摄50张,通过TEM附属的软件在拍摄画面上实测100根导电性纤维的纤维直径,作为其算术平均值求出。使用上述H-7650测定纤维直径时,将加速电压设为“100kV”、发射电流设为“10μA”、聚焦透镜光圈设为“1”、物镜光圈设为“0”、观察模式设为“HC”、Spot设为“2”。另外,也可以利用扫描透射型电子显微镜(STEM)(产品名“S-4800(TYPE2)”、Hitachi High-Technologies公司制造)来测定导电性纤维的纤维直径。在使用STEM的情况下,以10万倍~20万倍拍摄50张,通过STEM附属的软件在拍摄画面上实测100根导电性纤维的纤维直径,作为其算术平均值求出导电性纤维的纤维直径。使用上述S-4800(TYPE2)测定纤维直径时,将信号选择设为“TE”、加速电压设为“30kV”、发射电流设为“10μA”、探针电流设为“Norm”、聚焦模式设为“UHR”、聚光透镜1设为“5.0”、W.D.设为“8mm”、Tilt设为“0°”。
在测定导电性纤维16的纤维直径时,使用通过下述方法制作的测定用样品。此处,TEM测定为高倍率,因此为了使导电性纤维尽可能不重叠,尽可能降低含导电性纤维的组合物的浓度很重要。具体而言,对于含导电性纤维的组合物,优选根据组合物的分散介质而用水或醇将导电性纤维的浓度稀释为0.05质量%以下,或将固体成分稀释为0.2质量%以下。此外,将一滴该稀释后的含导电性纤维的组合物滴加至TEM或STEM观察用的带碳支撑膜的网格上,在室温下使其干燥,在上述条件下进行观察,作为观察图像数据。基于该数据求出算术平均值。作为带碳支撑膜的网格,优选Cu网型号“#10-1012Elastic carbon ELS-C10STEM Cu100P网规格”,并且耐电子射线辐射量,电子射线透射率优于塑料支撑膜而适合高倍率,优选耐有机溶剂的物质。另外,在滴加时,若仅为网格则过于微小而难以滴加,因此可以将网格放置于载玻片上而进行滴加。
上述纤维直径可以基于照片实测求出,并且也可以基于图像数据进行二值化处理而算出。在实测时可以印刷照片并适当放大。此时,导电性纤维比其他成分以更深的黑色浓度显示。关于测定点,将轮廓外侧作为起点、终点来进行测定。导电性纤维的浓度由导电性纤维的质量相对于含导电性纤维的组合物的总质量的比例求出,并且固体成分由分散介质以外的成分(导电性纤维、树脂成分、其他添加剂)的质量相对于含导电性纤维的组合物的总质量的比例求出。
导电性纤维16的纤维长度优选为1μm以上。若导电性纤维16的纤维长度小于1μm,有时无法形成具有充分的导电性能的导电性层,有可能发生凝聚而引起雾度值的上升及透光性能的降低。导电性纤维16的纤维长度的上限可以为500μm以下、300μm以下、或30μm以下,并且导电性纤维16的纤维长度的下限可以为3μm以上、或10μm以上。
若导电性纤维16的纤维长度为30μm以上,导电性纤维容易沿着后述MD方向排列,因此具有取决于面内方向的电阻值的差异变大的倾向。因此,在获得电阻值比为1以上且小于2的导电部的情况下,例如导电性纤维16的纤维长度优选为1μm以上且小于30μm,在获得电阻值比为2以上的导电部的情况下,例如导电性纤维16的纤维长度优选为30μm以上。从得到低表面电阻值的方面考虑,获得电阻值比为1以上且小于2的导电部时的导电性纤维16的纤维长度的下限优选为10μm以上,上限优选为20μm以下。
关于导电性纤维16的纤维长度,例如,使用扫描型电子显微镜(SEM)(产品名“S-4800(TYPE2)”、Hitachi High-Technologies公司制造)的SEM功能,以500~2000万倍拍摄10张,通过附属的软件在拍摄画面上测定100根导电性纤维的纤维长度,作为该100根导电性纤维的纤维长度的算术平均值求出。使用上述S-4800(TYPE2)测定纤维长度时,使用倾斜45°的试样台,将信号选择设为“SE”、加速电压设为“3kV”、发射电流设为“10μA~20μA”、SE检测器设为“混合”、探针电流设为“Norm”、聚焦模式设为“UHR”、聚光透镜1设为“5.0”、W.D.设为“8mm”、Tilt设为“30°”。需要说明的是,在SEM观察时不使用TE检测器,因此在SEM观察前必须预先拔掉TE检测器。上述S-4800可以选择STEM功能和SEM功能,在上述纤维长度的测定时,使用SEM功能。
在测定导电性纤维16的纤维长度时,使用通过下述方法制作的测定用样品。首先,按照涂布量为10mg/m2的方式将含导电性纤维的组合物涂布至B5尺寸的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的未处理面,使分散介质干燥,在PET膜表面配置导电性纤维,制作导电性膜。从该导电性膜的中央部切割出10mm×10mm的大小。然后,利用银糊料,将该切割出的导电性膜相对于台面平坦地粘贴至具有45°倾斜的SEM试样台(型号“728-45”、日新EM公司制造、倾斜型试样台45°、M4铝制)。此外,溅射Pt-Pd 20秒~30秒,获得导通。若没有适度的溅射膜,有时难以看到图像,因此该情况下适当地进行调整。
上述纤维长度可以基于照片实测求出,并且也可以基于图像数据进行二值化处理而算出。在基于照片实测的情况下,通过与上述相同的方法来进行。
作为导电性纤维16,优选为选自由导电性碳纤维、金属纳米线等金属纤维、金属被覆有机纤维、金属被覆无机纤维和碳纳米管组成的组中的至少一种纤维。
作为上述导电性碳纤维,可以举出例如气相生长法碳纤维(VGCF)、碳纳米管、线杯型(wire cup)、丝壁型(wire wall)等。这些导电性碳纤维可以使用1种或2种以上。
作为上述金属纤维,能够使用例如通过将不锈钢、铁、金、银、铝、镍、钛等拉细、拉长的拉丝法或切削法而制作出的纤维。这样的金属纤维可以使用1种或2种以上。金属纤维优选纤维直径为200nm以下、优选为50nm以下、更优选为30nm以下和纤维长度为1μm以上、优选为15μm以上、更优选为20μm以上的金属纳米线。
作为上述金属被覆合成纤维,可以举出例如在丙烯酸纤维上涂布有金、银、铝、镍、钛等而得到的纤维等。这样的金属被覆合成纤维可以使用1种或2种以上。
《其他导电性膜》
图1所示的导电性膜10是导电部13未图案化的状态的膜、即所谓平坦膜,但根据用途的不同,导电部也可以被图案化。具体而言,导电性膜可以为图5~图7所示的具备由多个导电部22和位于导电部22间的非导电部23构成的导电层21的导电性膜20,另外也可以为具备多个导电部31和存在于导电部31间的空隙32的导电性膜30。导电性膜20的表面20A由导电部22的表面22A和非导电部23的表面23A构成,导电性膜30的表面30A由导电部31的表面和透光性功能层的一个表面构成。导电性膜20、30的物性值等与导电性膜10的物性值等同样。需要说明的是,在图5~图9中,带有与图1和图2相同符号的部件与图1和图2中所示的部件相同,因此省略说明。
<导电部>
导电部22、31除了经图案化以外与导电部13相同。即,如图7和图9所示,导电部22、31包含透光性树脂15、和配置于透光性树脂15中的两个以上的导电性纤维16。导电部22、31能够从表面导通电。在导电部22、31中,如图7和图9所示,导电性纤维16优选集中存在于从导电部22、23的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧。导电部22、31的其他构成、材料、物性值等也与导电部13相同。
导电部22例如作为投影型静电电容方式的触控面板中的X方向的电极发挥功能,如图6所示,具备在X方向上延伸的两个以上的传感器部22B和与各传感器部22B连结的端子部(未图示)。各传感器部22B设置于能够检测出触摸位置的区域即矩形状的有源区内,端子部与有源区相邻,设置于从四周环绕包围有源区的区域即无源区内。
各传感器部22B具有以直线状延伸的线部22C和从线部22C膨出的膨出部22D。在图6中,线部22C沿着与传感器部22B的排列方向交叉的方向以直线状延伸。膨出部22D是沿着透光性功能层12的表面从线部22C膨出的部分。因此,各传感器部22B的宽度在设置膨出部22D的部分变粗。本实施方式中,膨出部22D在俯视时具有近似正方形形状的外轮廓。需要说明的是,膨出部22D在俯视时不限于近似正方形形状,也可以为菱形状或条纹状。
导电部22、31的表面电阻值(Ω/□)能够在导电部22、31的面积大的部分(产品的边框部等)进行测定。在测定导电部22、31的表面电阻值时,也取决于经图案化的导电部22、31的形状或尺寸,但优选使用依照JIS K7194:1994(导电性塑料的基于四探针法的电阻率试验方法)的接触式的电阻率计(产品名“Loresta AX MCP-T370型”、Mitsubishi ChemicalAnalytech公司)进行测定。其中,若导电部22、31为能够利用非破坏式(小电流法)的电阻率计(产品名“EC-80P”、Napson公司制造)测定表面电阻值的形状或尺寸,则也可以使用非破坏式的电阻率计测定表面电阻值。关于利用接触式的电阻率计进行的导电部22、31的表面电阻值的测定方法和利用非破坏式的电阻率计进行的导电部22、31的表面电阻值的测定方法,与利用接触式的电阻率计进行的导电部13的表面电阻值的测定方法和利用非破坏式的电阻率计进行的导电部13的表面电阻值的测定方法相同,因此此处省略说明。需要说明的是,Loresta AX MCP-T370型的端子形状通常为ASP探针(4根针、针间距离5mm、针尖曲率半径0.37mm),但是在由导电部22、31得到的样品小的情况下,优选使用PSP探针(4根针、针间距离1.5mm、针尖曲率半径0.26mm)、TFP探针(4根针、针间距离1mm、针尖曲率半径0.04mm)。
<非导电部>
非导电部23位于导电部22间,并且是不显示出导电性的部分。如图7所示,非导电部23实质上不包含导电性纤维16。本说明书中的“非导电部实质上不包含导电性纤维”是指:即使由于金属离子从导电部的迁移,金属离子析出到非导电部侧的情况下,只要为不发生导电部间的电短路的程度,也可以少量包含导电性纤维。非导电部23优选完全不包含导电性纤维16。需要说明的是,如后所述,利用激光使导电性纤维16升华,或通过利用光刻法的湿式蚀刻将导电性纤维16从非导电部23除去时,构成导电性纤维16的导电性材料有可能残存,但该导电性材料不是纤维状,因此不视为导电性纤维。
关于非导电部23的膜厚,由于与导电部21一体地形成,因而无论是在透光性基材上设有基底层或透光性功能层的情况,还是不设置的情况,均优选小于300nm。本说明书中的“非导电部的膜厚”是指在通过截面观察判断为包含导电性纤维的导电部的层层积而成的底座部分(透光性基材、基底层、透光性功能层等)上直接层积的部分。非导电部23的膜厚的上限按照145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下、30nm以下、10nm以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。另外,非导电部23的膜厚的下限优选为10nm以上。非导电部23的膜厚通过与导电部22的膜厚相同的方法进行测定。
如图7所示,非导电部23由透光性树脂15构成。需要说明的是,非导电部23通过使导电性纤维16升华而形成,并且也可以具有不存在导电性纤维的空洞部23B。这种情况下,在形成非导电部23时,导电性纤维16通过升华穿过要成为非导电部23的区域而被释放到外部,因此非导电部23的表面被粗糙化。非导电部23的透光性树脂15与导电部13的透光性树脂15相同,因而此处省略说明。
《导电性膜的制造方法》
导电性膜10例如可以如下制作。首先,如图10(A)所示,在透光性基材11的一个面涂布透光性功能层用组合物并使其干燥,形成透光性功能层用组合物的涂膜35。
透光性功能层用组合物包含聚合性化合物,除此以外,根据需要也可以添加上述无机颗粒、上述流平剂、溶剂、聚合引发剂。此外,根据提高透光性功能层的硬度、抑制固化收缩、或控制折射率等目的,也可以在透光性功能层用组合物中添加现有公知的分散剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、增稠剂、防着色剂、着色剂(颜料、染料)、消泡剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、粘接赋予剂、阻聚剂、抗氧化剂、表面改性剂、易滑剂等。
<溶剂>
作为溶剂,可以举出例如醇类(甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、苯甲醇、PGME、乙二醇等)、酮类(丙酮、甲乙酮(MEK)、环己酮、甲基异丁基酮、二丙酮醇、环庚酮、二乙酮等)、醚类(1,4-二氧六环、二氧戊环、二异丙醚二氧六环、四氢呋喃等)、脂肪族烃类(己烷等)、脂环式烃类(环己烷等)、芳香族烃类(甲苯、二甲苯等)、卤化烃类(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯类(甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯等)、溶纤剂类(甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂等)、乙酸溶纤剂类、亚砜类(二甲基亚砜等)、酰胺类(二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)、或它们的混合物。
<聚合引发剂>
聚合引发剂是因光或热而分解产生自由基从而引发或进行聚合性化合物的聚合(交联)的成分。透光性功能层用组合物中使用的聚合引发剂可以举出光聚合引发剂(例如,光自由基聚合引发剂、光阳离子聚合引发剂、光阴离子聚合引发剂)、热聚合引发剂(例如,热自由基聚合引发剂、热阳离子聚合引发剂、热阴离子聚合引发剂)、或它们的混合物。
作为上述光自由基聚合引发剂,可以举出例如二苯甲酮系化合物、苯乙酮系化合物、酰基氧化膦系化合物、环戊二烯钛系化合物、肟酯系化合物、苯偶姻醚系化合物、噻吨酮等。
作为上述光自由基聚合引发剂中的市售品,可以举出例如IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE651、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、IRGACURE OXE01、Lucirin TPO(均为BASF Japan公司制造)、NCI-930(ADEKA公司制造)、SPEEDCURE EMK(日本SiberHegner公司制造)、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚(均为东京化成工业公司制造)等。
作为上述光阳离子聚合引发剂,可以举出例如芳香族重氮盐、芳香族碘鎓盐、芳香族锍盐等。作为上述光阳离子聚合引发剂中的市售品,可以举出例如Adekaoptomer SP-150、Adekaoptomer SP-170(均为ADEKA公司制造)等。
作为上述热自由基聚合引发剂,可以举出例如过氧化物、偶氮化合物等。这些之中,优选由高分子偶氮化合物构成的高分子偶氮引发剂。作为高分子偶氮引发剂,可以举出例如具有藉由偶氮基将多个聚环氧烷或聚二甲基硅氧烷等单元结合而成的结构的物质。
作为上述具有藉由偶氮基将多个聚环氧烷等单元结合而成的结构的高分子偶氮引发剂,可以举出例如4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)与聚烷撑二醇的缩聚物、或4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)与具有末端氨基的聚二甲基硅氧烷的缩聚物等。
作为上述过氧化物,可以举出例如过氧化酮、过氧化缩酮、过氧化氢、二烷基过氧化物、过氧化酯、过氧化二酰、过氧化二碳酸酯等。
作为上述热自由基聚合引发剂中的市售品,可以举出例如Perbutyl O、PerhexylO、Perbutyl PV(均为日油公司制造)、V-30、V-501、V-601、VPE-0201、VPE-0401、VPE-0601(均为和光纯药工业公司制造)等。
作为上述热阳离子聚合引发剂,可以举出例如季铵盐、鏻盐、锍盐等各种鎓盐类等。作为上述热阳离子聚合引发剂中的市售品,可以举出例如ADEKA OPTON CP-66、ADEKAOPTON CP-77(均为ADEKA公司制造)、San-Aid SI-60L、San-Aid SI-80L、San-Aid SI-100L(均为三新化学工业公司制造)、CI系列(日本曹达公司制造)等。
相对于聚合性化合物100质量份,透光性功能层用组合物中的聚合引发剂的含量优选为0.5质量份以上10.0质量份以下。通过使聚合引发剂的含量为该范围内,能够充分保持硬涂性能,并且能够抑制固化阻碍。
作为涂布透光性功能层用组合物的方法,可以举出旋涂、浸渍法、喷雾法、坡流涂布法、棒涂法、辊涂法、凹版涂布法、模涂法等公知的涂布方法。
接着,如图10(B)所示,对涂膜35照射紫外线等光或进行加热,使聚合性化合物聚合(交联)而使涂膜35固化,从而形成透光性功能层12。
作为使透光性功能层用组合物固化时的光,在使用紫外线的情况下,可以利用由超高压汞灯、高压汞灯、低压汞灯、碳弧、氙弧、金属卤化物灯等发出的紫外线等。另外,作为紫外线的波长,可以使用190nm~380nm的波长区域。作为电子射线源的具体例,可以举出考克罗夫特-瓦尔顿(Cockcroft-Walton)型、范德格拉夫型、共振变压器型、绝缘芯变压器型、或者直线型、地那米(Dynamitron)型、高频型等各种电子射线加速器。
在透光性基材11上形成透光性功能层12后,在透光性功能层12中的与透光性基材11侧的面相反侧的面上涂布包含导电性纤维16和有机系分散介质的含导电性纤维的组合物并使其干燥,如图11(A)所示那样在透光性功能层12上配置两个以上的导电性纤维16。有机系分散介质也可以包含小于10质量%的水。需要说明的是,除了导电性纤维16和有机系分散介质以外,含导电性纤维的组合物也可以包含热塑性树脂或由聚合性化合物构成的树脂成分。其中,含导电性纤维的组合物中的树脂成分的含量过多时,树脂成分会进入导电性纤维间,导电部的导通变差,因此需要对树脂成分的含量进行调节。本说明书中的“树脂成分”是指下述概念:除了树脂(其中,用于防止覆盖导电性纤维的导电性纤维彼此的自熔敷或与气氛中的物质反应等的、构成在导电性纤维的合成时形成于导电性纤维周边的有机保护层的树脂(例如聚乙烯吡咯烷酮等)除外)以外,还包括聚合性化合物那样进行聚合而能够成为树脂的成分。另外,含导电性纤维的组合物中的树脂成分在形成导电部13后构成透光性树脂15的一部分。
作为有机系分散介质,没有特别限定,优选为亲水性的有机系分散介质。作为有机系分散介质,可以举出例如:己烷等饱和烃类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类;丙酮、甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮、二异丁酮等酮类;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类;四氢呋喃、二氧六环、二乙醚等醚类;N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺类;二氯乙烷、氯苯等卤代烃等。这些之中,从含导电性纤维的组合物的稳定性的方面出发,优选醇类。
作为含导电性纤维的组合物中可以包含的热塑性树脂,可以举出:丙烯酸系树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂;聚苯乙烯、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基二甲苯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺等芳香族系树脂;聚氨酯系树脂;环氧系树脂;聚烯烃系树脂;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS);纤维素系树脂;聚氯乙烯系树脂;聚乙酸酯系树脂;聚降冰片烯系树脂;合成橡胶;氟系树脂等。
作为含导电性纤维的组合物中可以包含的聚合性化合物,可以举出与在透光性功能层12的栏中说明的聚合性化合物同样的物质,因而此处省略说明。
在透光性功能层12上配置两个以上的导电性纤维16后,涂布包含聚合性化合物和溶剂的透光性树脂用组合物并使其干燥,如图11(B)所示那样形成透光性树脂用组合物的涂膜36。透光性树脂用组合物包含聚合性化合物和溶剂,除此以外,根据需要也可以添加聚合引发剂、上述反应抑制剂。此处,也可以将反应抑制剂添加到含导电性纤维的组合物中,但若在含导电性纤维的组合物中添加反应抑制剂,在导电性纤维形成网络结构前导电性纤维的表面会被反应抑制剂所被覆,导电性有可能变差,因此优选将反应性抑制剂添加到透光性树脂用组合物中。
接着,如图12(A)所示,对涂膜36照射紫外线等电离射线,使聚合性化合物聚合(交联)而使涂膜36固化,从而形成透光性树脂15。
图1所示的导电性膜10由于导电部13为平坦膜,因此,在上述工序中得到导电性膜10。图5所示的导电性膜20进行了图案化,因此下面对图案化工序进行说明。
在形成透光性树脂15后,如图12(B)所示,对要成为非导电部23的区域照射激光(例如红外线激光),进行导电部13的图案化。若对要成为非导电部23的区域照射激光,则该区域中包含的导电性纤维16因激光的热而升华。升华的导电性纤维16穿过透光性树脂15而被释放到透光性树脂15外。由此,可以得到具备图1所示的导电部13和非导电部23的导电性膜10。上文中,照射激光而进行了导电部13的图案化,但也可以通过光刻法从要成为非导电部23的区域除去导电性纤维16,因此也可以通过光刻法进行导电部13的图案化。
根据本实施方式,在导电部13、22、31中,导电性纤维16作为导电性纤维16整体集中存在于从导电部13、22、31的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧,因此能够增加导电性纤维16彼此的接点。由此,即使在导电性纤维16的含量少的情况下,也能确保从导电部13的表面13A或导电部22、31的表面的电导通,因而能够实现200Ω/□以下的低表面电阻值。另外,能够减少导电性纤维16的含量,因而能够实现5%以下的低雾度值。
若减薄导电部,导电性纤维相应地减少,因此表面电阻值容易上升,但根据本实施方式,在导电部13、22、31中,导电性纤维16作为导电性纤维16整体集中存在于从导电部13、22、31的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧,增加了导电性纤维16彼此的接点,因此即使在使导电部13、22、31的膜厚减薄至小于300nm的情况下、或145nm以下这种极薄的情况下,也能实现5%以下的低雾度值和200Ω/□以下的低表面电阻值。
根据本实施方式,导电性纤维16在导电部13、22、31中集中存在于从导电部13、22、31的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧,因此导电性纤维16的大部分被透光性树脂15所覆盖。由此,能够抑制因与作为气氛的空气中的硫、氧、和/或卤素反应引起的导电性纤维16的导电性降低。
根据本实施方式,导电性纤维16在导电部13、22、31中集中存在于从导电部13、22、31的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧,因此能够以最小限度的导电性纤维最大限度地获得良好的表面电阻值。另外,若导电性纤维16如此集中存在,则能够获得雾度值更低的光学特性。此外,导电性纤维16集中存在时,相比处于分散状态的情况,容易调整马氏硬度。另外,由于导电性纤维16密集地存在于透光性树脂15内,因此能够提高硬度,另外,若对透光性树脂15的组成进行钻研,则能够得到不会过硬、也不会过软的状态。另外,若马氏硬度适当,则也能够改善折叠或形成卷状的柔性。即,若对本发明的各特性进行组合,可以根据各种用途的需要赋予物性。
即使是现有的导电性膜,也存在导电部由透光性树脂和配置于透光性树脂中的导电性纤维构成的导电性膜,在该导电性膜的导电部中,使用包含导电性纤维和树脂成分的含导电性纤维的组合物形成了导电部。此处,在现有的导电部中使用的含导电性纤维的组合物中,主要使用水系分散介质作为分散介质。本说明书中的“水系分散介质”是指分散介质中的水的浓度为10质量%以上的分散介质。在使用水系分散介质的情况下,从保存稳定性及涂布时的涂膜的均匀性的方面出发,含导电性纤维的组合物中的树脂成分的含量变多。因此,现状是即便使用含导电性纤维的组合物形成导电部,也无法使导电性纤维作为导电性纤维整体集中存在于从导电部的膜厚的一半位置起靠近透光性基材侧。与此相对,在使用有机系分散介质作为分散介质的情况下,涂布时的涂膜的均匀性优异,因此能够减少树脂成分的含量。本实施方式中,使用有机系分散介质作为含导电性纤维的组合物的分散介质,并且含导电性纤维的组合物中不包含树脂成分,或者即便包含树脂成分也与以往相比减少了树脂成分的含量,因此在导电部13、22、31中能够使导电性纤维16集中存在于从导电部13、22、31的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材11侧,并且能够使导电部13、22、31的膜厚减薄至小于300nm,并且能够极薄地为145nm以下。
使用导电性纤维形成导电性膜的情况下,电阻值有可能因导电部的面内的方向而不同。若电阻值因导电部的面内的方向而不同,则在将导电性膜用作触控面板的传感器的电极时,有可能不得不变更电极图案的设计,并且还会对拼版产生限制,容易产生浪费。本发明人发现,通过涂布方式(特别是卷对卷方式)在透光性基材上形成包含导电性纤维的导电部时,具有导电性纤维沿着透光性基材的流动方向(MD方向)排列的倾向,因此,MD方向的电阻值降低,而导电部的面内的与MD方向正交的方向(TD方向)的电阻值具有高于MD方向的电阻值的倾向,由此,电阻值因面内的方向而产生不同。需要说明的是,虽然也取决于任意方向AD的确定方法,但作为电阻值最低的方向的第1方向为MD方向或相对于MD方向倾斜小于30°的方向的可能性高。因此,在第1方向为MD方向的情况下,作为与第1方向正交的方向的第2方向为TD方向。根据本实施方式,通过涂布方式在透光性基材11上直接设置了导电部13,但在导电部13中的上述电阻值比为1以上且小于2的情况下,能够降低电阻值因导电部13的面内的方向而产生的差异。由此,在将导电性膜用作触控面板的传感器的电极时,电极图案及IC芯片的限制减少,而且拼版的限制减少。
另一方面,随着图像显示装置的用途扩大,正在开发各种形状(例如细长形状)的图像显示装置。根据图像显示装置的形状不同,在二维方向上有时不均匀,主要在特定方向上较多地通电即可。因此,组装到图像显示装置中的导电性膜也是面内的特定的方向的电阻值低即可,其他方向的电阻值可以较高。根据本实施方式,在导电部13中的上述电阻值比为2以上的情况下,在第2方向上电阻值升高,在第1方向上电阻值降低。因此,可以提供特定方向(第1方向)上的电阻值更低的导电性膜30。
根据本实施方式,由于导电部13、22、31的透光性树脂15包含反应抑制剂,因此能够进一步抑制因与作为气氛的空气中的硫、氧、和/或卤素反应引起的导电性纤维16的导电性降低。
在导电性膜被组装到图像显示装置中时,导电部接触透光性粘合层,在透光性粘合层接触导电部的状态下,例如进行在60℃、相对湿度90%的环境下、85℃、相对湿度85%的环境下、或这以上的高温高湿环境下放置240小时的耐湿热性试验时,根据透光性粘合层的种类的不同,导电性纤维与透光性粘合层中的成分(例如,构成粘合层本身的酸成分或添加到粘合层中的添加物)发生反应,导电部的表面电阻值有可能上升。与此相对,根据本实施方式,由于导电部13、22、31中包含反应抑制剂,因此即使在透光性粘合层接触导电部13、22、31的状态下进行耐湿热性试验,也能抑制导电性纤维16与透光性粘合层中的成分的反应。由此,能够扩大透光性粘合层的选择范围。
对本实施方式的导电性膜的用途没有特别限定,可以组装到具备触控面板的图像显示装置中来使用。另外,导电性膜例如可以用作电磁波屏蔽物。图13是本实施方式的图像显示装置的示意性结构图,图14是本实施方式的触控面板的示意性俯视图,图15是图13所示的显示面板侧的导电性膜的局部放大图。
《<图像显示装置>》
如图13所示,图像显示装置40主要具备:用于显示图像的显示面板50;配置于显示面板50的背面侧的背光源装置60;相较于显示面板50配置于靠近观察者侧的触控面板70;介于显示面板50与触控面板70之间的透光性粘接层90。本实施方式中,由于显示面板50为液晶显示面板,因此图像显示装置40具备背光源装置60,但根据显示面板(显示元件)的种类不同,也可以不具备背光源装置60。
《显示面板》
如图13所示,显示面板50具有下述结构:从背光源装置60侧朝向观察者侧,依次层积了三乙酰纤维素膜(TAC膜)或环烯烃聚合物膜等保护膜51、偏振元件52、保护膜53、透光性粘合层54、显示元件55、透光性粘合层56、保护膜57、偏振元件58、保护膜59。显示面板50只要具备显示元件55即可,也可以不具备保护膜51等。
显示元件55为液晶显示元件。其中,显示元件55不限于液晶显示元件,也可以为例如使用了有机发光二极管(OLED)、无机发光二极管、和/或量子点发光二极管(QLED)的显示元件。液晶显示元件在2片玻璃基材间配置有液晶层、取向膜、电极层、滤色器等。
《背光源装置》
背光源装置60从显示面板50的背面侧对显示面板50进行照明。作为背光源装置60,可以使用公知的背光源装置,并且背光源装置60可以为侧光型或直下型的背光源装置中的任一种。
《触控面板》
触控面板70具备:导电性膜80;相较于导电性膜80配置于靠近观察者侧的导电性膜20;相较于导电性膜20配置于靠近观察者侧的盖玻片等透光性罩部件71;介于导电性膜80与导电性膜10之间的透光性粘合层72;和介于导电性膜20与透光性罩部件71之间的透光性粘合层73。
<导电性膜>
导电性膜80为与导电性膜20大致相同的结构。即,如图13所示,导电性膜80具备:透光性基材81;设置于透光性基材81的一个面的透光性功能层82;和设置于透光性功能层82中的与透光性基材81侧的面相反侧的面上并经图案化的导电部84。导电部84成为导电层83的一部分。导电层83由两个以上的导电部84、和位于导电部84间的非导电部85构成。透光性基材81与透光性基材11相同,并且透光性功能层82与透光性功能层82相同,因而此处省略说明。
(导电部和非导电部)
导电部84为与导电部22相同的结构。即,如图15所示,导电部84由透光性树脂86和导电性纤维87构成。非导电部85由透光性树脂86构成,实质上不包含导电性纤维87。图15所示的非导电部85与非导电部23同样地在透光性树脂86中具有空洞部85A。另外,导电性纤维87集中存在于从导电部84的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材81侧,能够从导电部84的表面84A导通电。
导电部84作为投影型静电电容方式的触控面板中的Y方向的电极发挥功能,如图14所示,具备两个以上的传感器部84B和与各传感器部84B连结的端子部(未图示)。传感器部84B为与传感器部84B相同的结构,但在Y方向上延伸。需要说明的是,导电部84为与导电部13相同的结构,但导电部84可以未必为与导电部22相同的结构。
<透光性粘合层>
作为透光性粘合层72、73,可以举出例如OCA(Optical Clear Adhesive,光学透明胶)之类的粘合片。也可以代替透光性粘合层72、73而使用透光性粘接层。
《透光性粘接层》
透光性粘接层90介于显示面板50与触控面板70之间,并且与显示面板50和触控面板70两者粘接。由此,显示面板50和触控面板70被固定。透光性粘接层90例如由包含OCR(Optically Clear Resin,光学透明树脂)之类的聚合性化合物的液态固化性粘接层用组合物的固化物构成。
透光性粘接层90的膜厚优选为10μm以上150μm以下。若透光性粘接层的膜厚小于10μm,则过薄,由此容易发生异物夹入或高低差追随不足等不良情况,另外若透光性粘接层的膜厚超过150μm,则制造成本过度升高。关于透光性粘接层的膜厚,由利用光学显微镜拍摄的透光性粘接层的截面照片随机地测定10处膜厚,作为所测定的10处膜厚的算术平均值求出。也可以代替透光性粘接层90而使用透光性粘合层。
[第2实施方式]
下面,参照附图对本发明的第2实施方式的导电性膜、触控面板和图像显示装置进行说明。图16是本实施方式的导电性膜的示意性结构图,图17是图16所示的导电性膜的局部放大图,图18是本实施方式的其他导电性膜的示意性结构图,图19是图18所示的导电性膜的局部放大图。
《<导电性膜>》
图16所示的导电性膜100具有透光性,并且具备透光性基材101、设置于透光性基材101的一个面的透光性功能层102、和设置于透光性功能层102中的与透光性基材101侧的面相反侧的面的导电部103。其中,导电性膜100只要具备透光性基材101和导电部103即可,也可以不具备透光性功能层102。图16所示的透光性功能层102设置于透光性基材101与导电部103之间,但透光性功能层也可以不设置于透光性基材101与导电部103之间,而设置于透光性基材101中的与导电部103侧的面相反侧的面,另外还可以设置于透光性基材101与导电部103之间和透光性基材101中的与导电部103侧的面相反侧的面这两者。另外,在图16所示的导电性膜100中,仅在单面侧设置了导电部103,但也可以在导电性膜的两面侧设置有导电部。
出于与在导电性膜10的栏中说明的理由同样的理由,导电性膜100的雾度值(总雾度值)为5%以下。导电性膜100的雾度值可以利用与导电性膜10的雾度值相同的方法进行测定。导电性膜100的雾度值按照3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%以下的顺序优选(数值越小越优选)。
出于与在导电性膜10的栏中说明的理由同样的理由,导电性膜100的总光线透射率优选为80%以上。导电性膜100的总光线透射率可以利用与导电性膜10的总光线透射率相同的方法进行测定。导电性膜10的总光线透射率按照85%以上、88%以上、89%以上的顺序进一步优选(数值越大越优选)。
《透光性树脂基材》
作为透光性基材101,只要是由具有透光性的树脂构成的基材就没有特别限定。透光性基材101与透光性基材11相同。因此,透光性基材101的构成材料及厚度也与透光性基材11的构成材料及厚度相同。透光性基材101与透光性基材11相同,因而此处省略说明。
《透光性功能层》
透光性功能层102配置于透光性基材101与导电部103之间。透光性功能层102与透光性功能层12相同。透光性功能层102的具体例、铅笔硬度、膜厚、构成材料、添加剂等也与透光性基材11的具体例、铅笔硬度、膜厚、构成材料、添加剂等相同。透光性功能层102与透光性功能层12相同,因而此处省略说明。
《导电部》
导电部103的表面103A构成了导电性膜100的表面100A。如图17所示,导电部103包含透光性树脂104和配置于透光性树脂104中的两个以上的导电性纤维105。导电部103优选进一步包含存在于透光性树脂104中的反应抑制剂。
在导电部103的表面103A,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定,将得到最低电阻值的方向设为第1方向,将与第1方向正交的方向设为第2方向时,第2方向的电阻值相对于第1方向的电阻值之比(下文中将该比称为“电阻值比”)优选为1以上且小于2。电阻值比可以利用与在导电部13的栏中说明的电阻值的测定方法相同的方法求出。电阻值比的上限按照1.8以下、1.5以下、1.3以下、1.2以下的顺序优选(数值越小越优选)。
这种电阻值比为1以上且小于2的导电部103例如可以通过调节后述导电性纤维105的纤维长度、构成后述有机保护层的树脂的种类或膜厚、和/或含导电性纤维的组合物的干燥温度而获得。
导电部103能够从导电部103的表面103A导通电。关于导电部是否能够从导电部的表面导通电,与导电部13的情况同样地,可以通过测定导电部103的表面电阻值来判断。导电部103的表面电阻值的测定方法和导电部103能否从导电部103的表面103A导通电的判断基准与在导电部13的栏中说明的表面电阻值的测定方法和判断基准相同,因而此处省略说明。需要说明的是,如后所述,大部分的导电性纤维105存在于从导电部103的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材101侧,其他的导电性纤维105堆积在存在于透光性基材101侧的导电性纤维105上,由此也存在于从导电部103的膜厚的一半位置HL起靠近表面103A侧,并且还存在于导电部103的表面103A,因此导电部103能够从表面103A导通电。
在导电部103中,如图17所示,优选导电性纤维105集中存在于从导电部103的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材101侧。关于导电性纤维105是否集中存在于从导电部103的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材101侧,利用在导电部13的栏中说明的判断方法进行判断,因而此处省略说明。需要说明的是,由使用扫描透射型电子显微镜(STEM)或透射型电子显微镜(TEM)拍摄的截面照片求出的位于从导电部的膜厚的一半位置起靠近透光性基材侧的导电性纤维的存在比例按照70%以上、80%以上的顺序优选(数值越大越优选)。
出于与在导电部13的栏中说明的理由同样的理由,导电部103的表面电阻值为200Ω/□以下。导电部103的表面电阻值为导电部103的表面103A的表面电阻值。导电部103的表面电阻值可以利用与导电部13的表面电阻值相同的方法进行测定。导电部103的表面电阻值的下限按照1Ω/□以上、5Ω/□以上、10Ω/□以上的顺序优选(数值越大越优选),另外导电部103的表面电阻值的上限按照100Ω/□以下、70Ω/□以下、60Ω/□以下、50Ω/□以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
从实现薄型化的方面考虑,导电部103的膜厚优选小于300nm。导电部103的膜厚可以利用与导电部13的膜厚相同的方法进行测定。导电部103的膜厚的上限按照145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。另外,出于与在导电部13的栏中说明的理由同样的理由,导电部103的膜厚的下限优选为10nm以上。
出于与在导电部13的栏中记载的理由同样的理由,导电部103的自表面103A起压入量为10nm位置处的马氏硬度优选为970N/mm2以上1050N/mm2以下。导电部103的上述压入量为10nm位置处的马氏硬度的下限按照980N/mm2以上、1000N/mm2以上、1015N/mm2以上的顺序进一步优选(数值越大越优选),上述压入量为10nm位置处的马氏硬度的上限按照1040N/mm2以下、1030N/mm2以下、1020N/mm2以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
出于与在导电部13的栏中记载的理由同样的理由,导电部103的自表面103A起压入量为100nm位置处的马氏硬度优选为130N/mm2以上300N/mm2以下。导电部103的上述压入量为100nm位置处的马氏硬度的下限按照140N/mm2以上、150N/mm2以上、170N/mm2以上的顺序进一步优选(数值越大越优选),上述压入量为100nm位置处的马氏硬度的上限按照280N/mm2以下、250N/mm2以下、200N/mm2以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
<透光性树脂>
与透光性树脂15同样地,为了防止导电性纤维105从导电部103脱离、并且提高导电部103的耐久性及耐擦伤性,透光性树脂104对导电性纤维105进行覆盖,本实施方式中,也以能够从导电部103的表面103A获得电导通的程度对导电性纤维105进行覆盖。透光性树脂104与透光性树脂15相同。因此,透光性树脂104的膜厚及构成材料也与透光性树脂15的膜厚及构成材料相同。透光性树脂104与透光性树脂15相同,因而此处省略说明。
<反应抑制剂>
反应抑制剂用于在涂布透光性树脂用组合物后抑制导电性纤维105与气氛下的物质反应引起的导电性降低。反应抑制剂及其含量与第1实施方式中说明的反应抑制剂及其含量相同,因而此处省略说明。
<导电性纤维>
导电性纤维105集中存在于从导电部103的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材101侧的情况下,能够从导电部103的表面103A导通电,因此在导电部103的厚度方向上导电性纤维105彼此接触。
在从导电部103的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材101侧,优选导电性纤维105彼此接触而在导电部103的平面方向(二维方向)形成网络结构(网眼结构)。通过导电性纤维105形成网络结构,即便是少量的导电性纤维105也能高效地形成导电路径。
优选一部分的导电性纤维105露出到导电部103的表面103A。若通过上述测定方法从导电部103的表面103A可获得电导通,则能够判断一部分导电性纤维105露出到导电部103的表面103A。
出于与导电性纤维16中说明的理由同样的理由,导电性纤维105的纤维直径优选为200nm以下。从导电部103的导电性的方面出发,导电性纤维105的纤维直径的更优选的下限为10nm以上,导电性纤维105的纤维直径的更优选的范围为15nm以上180nm以下。导电性纤维105的纤维直径可以利用与导电性纤维16的纤维直径相同的方法求出。
导电性纤维105的纤维长度优选为1μm以上且小于30μm。若导电性纤维105的纤维长度小于1μm,则表面电阻值升高,因而有可能无法形成具有充分的导电性能的导电部。需要说明的是,为了降低表面电阻值,还考虑增加小于1μm的导电性纤维的添加量,但若增加导电性纤维的添加量,虽然表面电阻值降低,但有可能引起雾度值的上升或透光性能的降低。另外,若导电性纤维105的纤维长度为30μm以上,导电性纤维容易沿着后述MD方向排列,因此具有取决于面内方向的电阻值的差异变大的倾向,另外通过涂布形成导电部时有可能难以进行涂布。导电性纤维105的纤维长度的下限优选为10μm以上、上限优选为20μm以上。导电性纤维105的纤维长度可以利用与导电性纤维16的纤维长度相同的方法求出。
构成导电性纤维105的纤维与构成导电性纤维16的纤维相同,因而此处省略说明。
《其他导电性膜》
图16所示的导电性膜100是导电部103未图案化的状态的膜、即所谓平坦膜,但根据用途的不同,导电部也可以被图案化。具体而言,导电性膜可以为图18所示的具备由多个导电部112和位于导电部112间的非导电部113构成的导电层111的导电性膜110,另外也可以与图4同样地为具备多个导电部和存在于导电部间的空隙的导电性膜。导电性膜110的表面110A由导电部112的表面112A和非导电部113的表面113A构成,在导电部间具备空隙的导电性膜的表面由导电部的表面和透光性功能层的一个表面构成。导电性膜110和在导电部间具备空隙的导电性膜的物性值等与导电性膜100的物性值等相同。需要说明的是,在图18中,带有与图16相同符号的部件与图16中所示的部件相同,因此省略说明。
<导电部>
导电部112除了经图案化以外与导电部103相同。即,如图19所示,导电部112包含透光性树脂104和配置于透光性树脂104中的两个以上的导电性纤维105。导电部112能够从表面112A导通电。在导电部112中,如图19所示,导电性纤维105优选集中存在于从导电部112的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材101侧。导电部112的其他构成、材料、物性值等也与导电部10相同,因而此处省略说明。
<非导电部>
非导电部113位于导电部112间,并且是不显示出导电性的部分。如图19所示,非导电部113实质上不包含导电性纤维105。
关于非导电部113的膜厚,由于与导电部112一体地形成,因而优选小于300nm。非导电部23的膜厚的上限按照145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。另外,非导电部23的膜厚的下限优选为10nm以上。非导电部113的膜厚利用与导电部103的膜厚相同的方法进行测定。
如图19所示,非导电部113由透光性树脂104构成。需要说明的是,非导电部113通过使导电性纤维105升华而形成,并且也可以具有不存在导电性纤维的空洞部113B。这种情况下,在形成非导电部113时,导电性纤维105通过升华穿过要成为非导电部113的区域而被释放到外部,因此非导电部113的表面113A被粗糙化。非导电部113的透光性树脂104与导电部103的透光性树脂104相同,因而此处省略说明。
《导电性膜的制造方法》
导电性膜100例如可以如下制作。首先,在透光性基材11的一个面涂布透光性功能层用组合物并使其干燥,形成透光性功能层用组合物的涂膜。透光性功能层用组合物与第1实施方式中使用的透光性功能层用组合物相同,因而此处省略说明。
接着,对涂膜照射紫外线等电离射线或进行加热,使聚合性化合物聚合(交联),由此使涂膜固化,形成透光性功能层102。
在透光性基材101上形成透光性功能层102后,在透光性功能层102中的与透光性基材101侧的面相反侧的面上涂布包含导电性纤维105和有机系分散介质的含导电性纤维的组合物并使其干燥,在透光性功能层102上配置两个以上的导电性纤维105。含导电性纤维的组合物与第1实施方式中使用的含导电性纤维的组合物相同,因而此处省略说明。
在透光性功能层102上配置两个以上的导电性纤维105后,在导电性纤维105上涂布包含聚合性化合物和溶剂的透光性树脂用组合物并使其干燥,形成透光性树脂用组合物的涂膜。透光性树脂用组合物与第1实施方式中使用的透光性树脂用组合物相同,因而此处省略说明。
接着,对涂膜照射紫外线等电离射线,使聚合性化合物聚合(交联),由此使涂膜固化,形成透光性树脂104。由此,可以得到图16所示的导电性膜10。图18所示的导电性膜110进行了图案化,因此与第1实施方式同样地,例如对要成为非导电部113的区域照射激光(例如红外线激光),将导电部112图案化,由此获得。
根据本实施方式,通过涂布方式在透光性基材101上形成了导电部103、112,由于导电部103、112中的上述电阻值比为1以上且小于2,因而出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,能够降低电阻值因导电部103、112的面内的方向而产生的差异。由此,在将导电性膜用于触控面板的传感器的电极时,电极图案及IC芯片的限制减少,无需变更触控面板的传感器的电极的图案设计,并且拼版的限制减少。
本实施方式中,在导电部103、112中,导电性纤维105作为导电性纤维105整体集中存在于从导电部103、112的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材101侧时,能够增加导电性纤维105间的接点。由此,即使在导电性纤维105的含量少的情况下,也能藉由露出到导电部103、112的表面103A、112A的导电性纤维105确保从导电部103的表面103A、112A的电导通,因而能够实现更低的表面电阻值。另外,能够减少导电性纤维105的含量,因而能够实现5%以下的低雾度值。
若减薄导电部,导电性纤维相应地减少,因此表面电阻值容易上升,但根据本实施方式,在导电部103、112中,导电性纤维105作为导电性纤维105整体集中存在于从导电部103、112的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材101侧时,导电性纤维105彼此的接点增加,因此即使在使导电部103、112的膜厚减薄至小于300nm的情况下、或145nm以下这种极薄的情况下,也能实现5%以下的低雾度值和200Ω/□以下的低表面电阻值。
根据本实施方式,导电性纤维105在导电部103中集中存在于从导电部103的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材101侧时,导电性纤维105的大部分被透光性树脂104所覆盖。由此,能够降低空气中的硫或氧引起的导电性纤维105的腐蚀。
本实施方式中,在导电部103、112中导电性纤维105作为导电性纤维105整体集中存在于从导电部103、112的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材101侧时,能够以最小限度的导电性纤维最大限度地获得良好的表面电阻值。另外,若导电性纤维105如此集中存在,则能够获得雾度值更低的光学特性。此外,导电性纤维105集中存在时,相比处于分散状态的情况,容易调整马氏硬度。另外,由于导电性纤维105密集地存在于透光性树脂104内,因此能够提高硬度,另外,若对透光性树脂104的组成进行钻研,则能够得到不会过硬、也不会过软的状态。另外,若马氏硬度适当,则也能够改善折叠或形成卷状的柔性。
本实施方式中,使用有机系分散介质作为含导电性纤维的组合物的分散介质,并且含导电性纤维的组合物中不包含树脂成分,或者即便包含树脂成分也与以往相比减少了树脂成分的含量,因此出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,在导电部103、112中能够使导电性纤维105集中存在于从导电部103、112的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材101侧。
根据本实施方式,由于导电部103、112的透光性树脂104包含反应抑制剂,因此能够进一步抑制因与作为气氛的空气中的硫、氧、和/或卤素反应引起的导电性纤维105的导电性降低。
根据本实施方式,由于导电部103、112中包含反应抑制剂,因此出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,即使在透光性粘合层接触导电部103、112的状态下进行耐湿热性试验时,也能抑制导电性纤维105与透光性粘合层中的成分的反应。由此,能够扩大透光性粘合层的选择范围。
根据本实施方式,由于使用了导电性纤维105,因而与ITO不同,可以提供即便弯曲也难以破裂的导电性膜10。因此,也可以将导电性膜100、110组装到可折叠(foldable)的图像显示装置中使用。
以上,对导电性膜100、110进行了说明,但在上述导电部间具备空隙的导电性膜也能够得到与导电性膜100、110同样的效果。
本实施方式的导电性膜100例如可以组装到图像显示装置中使用。图20是本实施方式的图像显示装置的示意性结构图。需要说明的是,在图20中,带有与图13相同符号的部件与图13中所示的部件相同,因此省略说明。
《<图像显示装置>》
如图20所示,图像显示装置120主要具备:用于显示图像的显示面板50;配置于显示面板50的背面侧的背光源装置60;相较于显示面板50配置于靠近观察者侧的触控面板130;介于显示面板50与触控面板130之间的透光性粘接层90。本实施方式中,由于显示面板50为液晶显示面板,因此图像显示装置40具备背光源装置60,但根据显示面板(显示元件)的种类不同,也可以不具备背光源装置60。
《触控面板》
触控面板130具备:导电性膜140;相较于导电性膜140配置于靠近观察者侧的导电性膜110;相较于导电性膜110配置于靠近观察者侧的盖玻片等透光性罩部件71;介于导电性膜140与导电性膜110之间的透光性粘合层72;和介于导电性膜110与透光性罩部件71之间的透光性粘合层73。
<导电性膜>
导电性膜140为与导电性膜110大致相同的结构。即,如图20所示,导电性膜140具备:透光性基材141;设置于透光性基材141的一个面的透光性功能层142;和设置于透光性功能层142中的与透光性基材141侧的面相反侧的面上并经图案化的导电部134。导电部134成为导电层143的一部分。导电层143由两个以上的导电部134、和位于导电部134间的非导电部135构成。透光性基材141与透光性基材101相同,并且透光性功能层142与透光性功能层102相同,因而此处省略说明。
(导电部和非导电部)
导电部134为与导电部112相同的结构。即,如图20所示,导电部134由透光性树脂和导电性纤维构成。非导电部135由透光性树脂构成,实质上不包含导电性纤维。另外,导电部134中的导电性纤维集中存在于从导电部134的膜厚的一半位置HL起靠近透光性基材141侧,能够从导电部134的表面144A导通电。需要说明的是,导电部134为与导电部112相同的结构,但导电部134也可以未必为与导电部112相同的结构。
导电性膜110的导电部112作为投影型静电电容方式的触控面板中的X方向的电极发挥功能,导电性膜140的导电部134作为投影型静电电容方式的触控面板中的Y方向的电极发挥功能,在俯视时与图14相同。
上述实施方式中,对用于触控面板用途的导电性膜进行了说明,但导电性膜的用途没有特别限定。例如,也可以将导电性膜100、110用作与IC芯片的连接或配线。
[第3实施方式]
下面,参照附图对本发明的第3实施方式的导电性膜、触控面板和图像显示装置进行说明。图21是本实施方式的导电性膜的示意性结构图,图22是图21所示的导电性膜的局部放大图,图23是示意性地示出折叠试验的情况的图。图24是本实施方式的其他导电性膜的示意性结构图,图25是图24所示的导电性膜的局部放大图。图26和图27是示意性地示出本实施方式的导电性膜的制造工序的图。
《<导电性膜>》
图21所示的导电性膜150具有透光性,并且具备透光性树脂基材151和直接设置于透光性树脂基材151的一个面151A的导电部152。导电性膜150的表面150A由导电部152的表面152A构成。
导电性膜150进一步具备基底层153,该基底层153直接设置于透光性树脂基材151中的与一个面151A相反侧的面即另一个面151B上。另外,图21所示的导电部152仅设置于透光性树脂基材151的一个面151A,但导电部也可以还设置于透光性树脂基材151的另一个面151B。这种情况下,优选不设置基底层153,而将导电部直接设置于透光性树脂基材151的另一个面151B。其中,在透光性树脂基材的两面侧形成导电部时,只要导电部直接设置于透光性树脂基材的一个面即可,可以未必使导电部直接设置于透光性树脂基材的另一个面。
出于与在导电性膜10的栏中说明的理由同样的理由,导电性膜150的雾度值(总雾度值)为5%以下。导电性膜150的雾度值可以利用与导电性膜10的雾度值相同的方法进行测定。导电性膜150的雾度值按照3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
出于与在导电性膜10的栏中说明的理由同样的理由,导电性膜150的总光线透射率优选为80%以上。导电性膜150的总光线透射率可以利用与导电性膜10的总光线透射率相同的方法进行测定。导电性膜150的总光线透射率按照85%以上、88%以上、89%以上的顺序优选(数值越大越优选)。
导电性膜150具有柔性。因此,对于导电性膜150即使按照导电性膜150的相向的边部的间隔为3mm的方式反复进行10万次折叠180°的试验(折叠试验)的情况下,优选折叠试验前后的导电性膜150的导电部152的表面152A的后述电阻值比也为3以下,更优选即使在反复进行了20万次折叠试验的情况下折叠试验前后的导电性膜150的导电部152的表面152A的电阻值比也为3以下,进一步优选即使在反复进行了100万次的情况下折叠试验前后的导电性膜150的导电部152的表面152A的电阻值比也为3以下。在对导电性膜反复进行了10万次折叠试验的情况下,若折叠试验前后的导电性膜的导电部的表面的电阻值比超过3,则导电性膜有可能产生裂纹等,因此导电性膜的柔性变得不充分。此处,若因折叠试验使导电性膜产生裂纹等,则导电性会降低,因此折叠试验后的导电性膜的导电部的表面的电阻值相较于折叠试验前的导电性膜的导电部的表面的电阻值上升。因此,通过求出折叠试验前后的导电性膜的导电部的表面的电阻值比,能够判断导电性膜是否产生裂纹等。需要说明的是,在透光性树脂基材与导电部之间设有硬涂层的情况下,若反复进行上述次数的折叠试验,则硬涂层会因折叠试验而破裂,折叠试验后的导电性膜的导电部的表面的电阻值比超过3的可能性高。在反复进行上述次数的折叠试验的情况下,无论哪种情况,折叠试验前后的导电性膜150的导电部152的表面152A的电阻值比均更优选为1.5以下。折叠试验可以按照导电部152为内侧的方式折叠导电性膜150来进行,另外也可以按照导电部152为外侧的方式折叠导电性膜150来进行,无论哪种情况,折叠试验前后的导电性膜150的导电部152的表面152A的电阻值比均优选为3以下。
具体而言,首先,制作与在第1实施方式中说明的测定电阻值时所制作的样品同样的样品。具体而言,与图8所示的导电性膜30同样地,在导电部152的面内,确定任意方向AD,从折叠试验前的导电性膜150切割出相对于该任意方向AD包括该任意方向AD在内每隔30°的6个方向的特定大小(例如,长125mm×宽50mm的长方形形状)的样品S。需要说明的是,无法将样品切割成长125mm×50mm大小的情况下,例如也可以将样品切割成长110mm×宽50mm的大小。从折叠试验前的导电性膜切割出6片样品S后,在折叠试验前的各样品S中测定导电部的表面的电阻值。具体而言,与图9的情况同样地,为了防止电阻值的测定距离发生变动,在各样品S的长度方向的两端部(例如,各长10mm×宽50mm的部分)上涂布银糊料(产品名“DW-520H-14”、东洋纺公司制造),在130℃下加热30分钟,在各样品上的两端部设置固化的银糊料,在该状态下使用测试仪(产品名“Digital MΩHitester 3454-11”、日置电机公司制造)测定各样品的电阻值。在电阻值的测定时,测试仪的探针端子分别接触设置于两端部的固化的银糊料。在折叠试验前的各样品中,测定导电部152的表面152A的电阻值后,从样品S中选择显示出最低电阻值的样品S。然后,对所选择的样品S进行折叠试验。
折叠试验如下进行。如图23(A)所示,在折叠试验中,首先用平行配置的固定部156分别固定所选择的样品S的边部S1和与边部S1相向的边部S2。另外,如图23(A)所示,固定部156能够在水平方向滑行移动。
接着,如图23(B)所示,使固定部156以相互接近的方式移动,由此使样品S的中央部S3以折叠的方式变形,进而如图23(C)所示,使固定部156移动至样品S的被固定部156固定的相向的两个边部S1、S2的间隔为3mm的位置后,使固定部156向相反方向移动,样品S解除变形。
如图23(A)~(C)所示使固定部156移动,由此能够将样品S在中央部S3折叠180°。另外,按照样品S的弯曲部S4不从固定部156的下端露出的方式进行折叠试验,并且将固定部156最接近时的间隔控制为3mm,由此能够使样品S的相向的两个边部S1、S2的间隔为3mm。这种情况下,弯曲部S4的外径视为3mm。需要说明的是,样品S的厚度是与固定部156的间隔(3mm)相比足够小的值,因此样品S的折叠试验的结果可以视为不受样品S的厚度差异所致的影响。
在进行折叠试验后,对于折叠试验后的样品S而言,与折叠试验前的样品S同样地测定导电部的表面的电阻值。并且,求出折叠试验后的样品S的电阻值相对于所选择的折叠试验前的样品S的电阻值之比(所选择的折叠试验前的样品的电阻值/折叠试验后的样品的电阻值)。需要说明的是,电阻值比为测定3次所得到的值的算术平均值。
《透光性树脂基材》
作为透光性树脂基材151,只要是由具有透光性的树脂构成的基材就没有特别限定。作为构成透光性树脂基材151的透光性树脂,可以举出与在透光性基材11的栏中说明的透光性树脂同样的物质。透光性树脂基材151的厚度与透光性基材11的厚度相同。其中,透光性树脂基材有时具有用于提高与其他层的粘接性、和/或用于防止卷取时的粘贴、和/或用于抑制形成其他层的涂布液的收缩的基底层,本实施方式中的“透光性树脂基材”以不包含基底层的含义使用。需要说明的是,为了提高粘接性,透光性树脂基材151的表面也可以实施电晕放电处理、氧化处理等物理处理。
《导电部》
导电部152直接设置于透光性树脂基材151的一个面151A。此时的“直接设置于”是指导电部与透光性树脂基材的一个面直接接触。即,在透光性树脂基材151与导电部152之间不存在基底层。关于导电部是否直接设置于透光性树脂基材的一个面、或在透光性树脂基材与导电部之间是否存在基底层,可以通过使用扫描型电子显微镜(SEM)、扫描透射型电子显微镜(STEM)、或透射型电子显微镜(TEM)以1000~50万倍观察透光性树脂基材与导电部的界面周边的截面来确认。需要说明的是,为了防止卷取时的粘贴,基底层有时包含易滑剂等颗粒,因此即便在透光性树脂基材与导电部之间存在颗粒,也可以判断该层为基底层。此时的利用电子显微镜的测定条件可以使用导电部13的膜厚等的测定条件。
如图22所示,导电部152包含透光性树脂154和配置于透光性树脂154中的两个以上的导电性纤维155。导电部152优选进一步包含存在于透光性树脂154中的反应抑制剂。
导电部152能够从表面152A导通电。关于导电部152能否从导电部152的表面152A导通电,与导电部13的情况同样地可以通过测定导电部152的表面电阻值来判断。关于导电部152的表面电阻值的测定方法和导电部152能否从导电部152的表面152A导通电的判断基准,与在导电部13的栏中说明的表面电阻值的测定方法和判断基准相同,因而此处省略说明。需要说明的是,如后所述,大部分的导电性纤维155存在于从导电部152的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材151侧,其他的导电性纤维155堆积在存在于透光性树脂基材151侧的导电性纤维155上,由此也存在于从导电部152的膜厚的一半位置HL起靠近表面152A侧,并且还存在于导电部152的表面152A,因此导电部152能够从表面152A导通电。
在导电部152中,如图22所示,导电性纤维155优选集中存在于从导电部152的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材151侧。关于导电性纤维155是否集中存在于从导电部152的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材151侧,利用在导电部13的栏中说明的判断方法进行判断,因而此处省略说明。需要说明的是,由使用扫描透射型电子显微镜(STEM)或透射型电子显微镜(TEM)拍摄的截面照片求出的位于从导电部的膜厚的一半位置起靠近透光性基材侧的导电性纤维的存在比例优选为70%以上、更优选为80%以上。
出于与在导电部13的栏中说明的理由同样的理由,导电部152的表面电阻值为200Ω/□以下。导电部152的表面电阻值为导电部152的表面152A的表面电阻值。导电部152的表面电阻值可以利用与导电部13的表面电阻值相同的方法进行测定。导电部152的表面电阻值的下限按照1Ω/□以上、5Ω/□以上、10Ω/□以上的顺序优选(数值越大越优选),另外导电部152的表面电阻值的上限按照100Ω/□以下、70Ω/□以下、60Ω/□以下、50Ω/□以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
从实现薄型化的方面考虑,导电部152的膜厚优选小于300nm。导电部152的膜厚的上限按照145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。另外,出于与在导电部13的栏中说明的理由同样的理由,导电部152的膜厚的下限优选为10nm以上。导电部152的膜厚可以利用与导电部13的膜厚相同的方法进行测定。
出于与在导电部13的栏中记载的理由同样的理由,导电部152的自表面152A起的压入量为10nm位置处的马氏硬度优选为970N/mm2以上1050N/mm2以下。导电部152的上述压入量为10nm位置处的马氏硬度的下限按照980N/mm2以上、1000N/mm2以上、1015N/mm2以上的顺序进一步优选(数值越大越优选),上述压入量为10nm位置处的马氏硬度的上限按照1040N/mm2以下、1030N/mm2以下、1020N/mm2以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
出于与在导电部13的栏中记载的理由同样的理由,导电部152的自表面152A起压入量为100nm位置处的马氏硬度优选为130N/mm2以上300N/mm2以下。导电部152的上述压入量为100nm位置处的马氏硬度的下限按照140N/mm2以上、150N/mm2以上、170N/mm2以上的顺序进一步优选(数值越大越优选),上述压入量为100nm位置处的马氏硬度的上限按照280N/mm2以下、250N/mm2以下、200N/mm2以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
将导电性膜150用于触控面板的传感器的电极的情况下,在导电部152的表面152A,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定,将得到最低电阻值的方向设为第1方向,将与第1方向正交的方向设为第2方向时,第2方向的电阻值相对于第1方向的电阻值之比(下文中将该比称为“电阻值比”)优选为1以上且小于2。电阻值比可以利用与在导电部13的栏中说明的电阻值的测定方法相同的方法求出。电阻值比的上限优选为1.8以下、更优选为1.5以下、最优选为1.3以下。
另一方面,在获得特定方向的电阻值更低的导电性膜的情况下,在导电部31的表面31A,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定时,上述电阻值比优选为2以上。电阻值比为测定3次得到的值的算术平均值。电阻值比的下限更优选为3以上。从面内的电阻值的均匀性的方面出发,电阻值比的上限按照10以下、8以下的顺序优选(数值越小越优选)。
这种电阻值比为1以上且小于2或2以上的导电部例如可以通过适当调节导电性纤维的纤维长度、构成后述有机保护层的树脂的种类或膜厚、和/或含导电性纤维的组合物的干燥温度而获得。
<透光性树脂>
与透光性树脂15同样地,为了防止导电性纤维155从导电部152脱离、并且提高导电部152的耐久性及耐擦伤性,透光性树脂154对导电性纤维155进行覆盖,本实施方式中,也以能够从导电部152的表面152A获得电导通的程度对导电性纤维155进行覆盖。
透光性树脂154与透光性树脂15相同。因此,透光性树脂154的膜厚及构成材料也与透光性树脂15的膜厚及构成材料相同。透光性树脂154与透光性树脂15相同,因而此处省略说明。其中,导电部152直接设置于透光性树脂基材151的一个面151A,透光性树脂154的折射率低于透光性树脂基材151的折射率、且透光性树脂154的膜厚为60nm以上130nm以下的情况下,通过导电部152表现出实质上与防反射膜中的低折射率层同样的效果,能够降低导电部152的表面152A的反射率。由此,能够在提高总光线透射率的同时降低反射Y值。这种情况下,透光性树脂154与透光性树脂基材151的折射率差的绝对值优选为0.05以上。
<反应抑制剂>
反应抑制剂用于在涂布透光性树脂用组合物后抑制导电性纤维15与气氛下的物质反应引起的导电性降低。反应抑制剂及其含量与第1实施方式中说明的反应抑制剂及其含量相同,因而此处省略说明。
<导电性纤维>
导电性纤维155集中存在于从导电部152的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材151侧的情况下,能够从导电部152的表面152A导通电,因此在导电部152的厚度方向上导电性纤维155彼此接触。
在从导电部152的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材151侧,优选在导电部152的平面方向(二维方向)上导电性纤维155彼此接触而形成网络结构(网眼结构)。通过导电性纤维155形成网络结构,即便是少量的导电性纤维155也能高效地形成导电路径。
优选一部分的导电性纤维155露出到导电部152的表面152A。若通过上述测定方法从导电部152的表面152A可获得电导通,则能够判断一部分导电性纤维155露出到导电部152的表面152A。
出于与导电性纤维16中说明的理由同样的理由,导电性纤维155的纤维直径优选为200nm以下。从导电部152的导电性的方面出发,导电性纤维155的纤维直径的更优选的下限为10nm以上,导电性纤维155的纤维直径的更优选的范围为15nm以上180nm以下。导电性纤维155的纤维直径可以利用与导电性纤维16的纤维直径相同的方法求出。
出于与导电性纤维16中说明的理由同样的理由,导电性纤维155的纤维长度优选为1μm以上。导电性纤维155的纤维长度的上限可以为500μm以下、300μm以下、或30μm以下,另外导电性纤维155的纤维长度的下限可以为3μm以上、或10μm以上。导电性纤维155的纤维长度可以利用与导电性纤维16的纤维长度相同的方法求出。
与导电性纤维16同样地,在获得电阻值比为1以上且小于2的导电部的情况下,例如导电性纤维155的纤维长度优选为1μm以上且小于30μm,在获得电阻值比为2以上的导电部的情况下,例如导电性纤维155的纤维长度优选为30μm以上。从获得低表面电阻值的方面考虑,获得电阻值比为1以上且小于2的导电部时的导电性纤维155的纤维长度的下限优选为10μm以上,上限优选为20μm以下。
构成导电性纤维155的纤维与构成导电性纤维16的纤维相同,因而此处省略说明。
《基底层》
基底层153是用于提高与其他层的粘接性、用于防止卷取时的粘贴、和/或用于抑制形成其他层的涂布液的收缩的层。基底层153包含例如锚定剂、预涂剂。作为锚定剂、预涂剂,可以使用例如聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚氯乙烯系树脂、聚乙酸乙烯酯系树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸类树脂、聚乙烯醇系树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、乙烯与乙酸乙烯酯或丙烯酸等的共聚物、乙烯与苯乙烯和/或丁二烯等的共聚物、烯烃树脂等热塑性树脂和/或其改性树脂、电离辐射聚合性化合物的聚合物、和热聚合性化合物的聚合物等中的至少任一种。
如上所述为了防止卷取时的粘贴,基底层153也可以包含易滑剂等颗粒。作为颗粒,可以举出二氧化硅颗粒等。
基底层153的膜厚优选为10nm以上1μm以下。基底层的膜厚小于10nm时,基底层的功能有可能不充分,另外基底层的膜厚超过1μm时,有可能产生光学影响,或者有可能无法赋予密合性。关于基底层153的膜厚,使用扫描型电子显微镜(SEM)、扫描透射型电子显微镜(STEM)、或透射型电子显微镜(TEM)以1000~50万倍(优选为2.5万倍~5万倍)进行拍摄,由所拍摄的基底层的截面照片随机地测定10处厚度,为所测定的10处厚度的算术平均值。基底层153的膜厚的下限更优选为30nm以上,上限更优选为150nm以下。基底层153的膜厚也可以利用与导电部13的膜厚相同的方法来测定。
《其他导电性膜》
图21所示的导电性膜150是导电部152未图案化的状态的膜、即所谓平坦膜,但根据用途的不同,导电部也可以被图案化。具体而言,导电性膜可以为图24所示的具备由多个导电部162和位于导电部162间的非导电部163构成的导电层161的导电性膜160,另外也可以与图4同样地为具备多个导电部和存在于导电部间的空隙的导电性膜。导电性膜160的表面160A由导电部162的表面162A和非导电部163的表面163A构成,在导电部间具备空隙的导电性膜的表面由导电部的表面和透光性树脂基材的一个表面构成。导电性膜160和在导电部间具备空隙的导电性膜的物性值等与导电性膜150的物性值等相同。需要说明的是,在图24中,带有与图21相同符号的部件与图21中所示的部件相同,因此省略说明。
<导电部>
导电部162除了经图案化以外与导电部152相同。即,导电部162直接设置于透光性树脂基材151的一个面151A。另外,如图25所示,导电部162包含透光性树脂154和配置于透光性树脂154中的两个以上的导电性纤维155。导电部162能够从表面162A导通电。在导电部162中,如图25所示,优选导电性纤维165集中存在于从导电部162的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材151侧。导电部162的其他构成、材料、物性值等也与导电部152相同,因而此处省略说明。
<非导电部>
非导电部163位于导电部162间,并且是不显示出导电性的部分。如图25所示,非导电部163实质上不包含导电性纤维155。非导电部163优选完全不包含导电性纤维155。
关于非导电部163的膜厚,由于与导电部1622一体地形成,因而优选小于300nm。非导电部163的膜厚的上限按照145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。另外,非导电部163的膜厚的下限优选为10nm以上。非导电部113的膜厚利用与导电部13的膜厚相同的方法进行测定。
如图25所示,非导电部163由透光性树脂154构成。需要说明的是,非导电部163通过使导电性纤维155升华而形成,并且也可以具有不存在导电性纤维的空洞部163B。这种情况下,在形成非导电部163时,导电性纤维155通过升华穿过要成为非导电部163的区域而被释放到外部,因此非导电部163的表面163A被粗糙化。非导电部163的透光性树脂154与导电部162的透光性树脂154相同,因而此处省略说明。
《导电性膜的制造方法》
导电性膜160例如可以如下制作。首先,如图26(A)所示,准备在一个面151A未形成基底层、并且在另一个面151B形成有基底层153的透光性树脂基材151。需要说明的是,也可以准备两面未形成基底层的透光性树脂基材。
接着,在透光性树脂基材151的一个面151A直接涂布包含导电性纤维155和有机系分散介质的含导电性纤维的组合物并使其干燥,如图26(B)所示,在透光性树脂基材151的一个面151A直接配置两个以上的导电性纤维155。含导电性纤维的组合物与第1实施方式中使用的含导电性纤维的组合物相同,因而此处省略说明。
在透光性树脂基材151的一个面151A直接配置两个以上的导电性纤维155后,涂布包含聚合性化合物和溶剂的透光性树脂用组合物并使其干燥,如图26(C)所示形成透光性树脂用组合物的涂膜157。透光性树脂用组合物与第1实施方式中使用的透光性树脂用组合物相同,因而此处省略说明。
接着,如图27(A)所示,对涂膜157照射紫外线等电离射线,使聚合性化合物聚合(交联),由此使涂膜157固化,形成透光性树脂154。
图21所示的导电性膜150由于导电部31为平坦膜,因此,在上述工序中得到导电性膜150。图23所示的导电性膜160进行了图案化,因此与第1实施方式同样地,例如如图27(B)所示,对要成为非导电部163的区域照射激光(例如,红外线激光),将导电部162图案化而得到。
根据本实施方式,导电部152、162直接设置于透光性树脂基材151的一个面151A,即在透光性树脂基材151与导电部152、162之间不存在基底层,因此导电性纤维155不会进入基底层中。因此,导电性纤维155难以在导电性膜150、160的厚度方向展开,导电性纤维155彼此的接点增多。由此,能够实现低表面电阻值。另外,由于能够增加导电性纤维155彼此的接点,因而能够减少导电性纤维155的含量,由此能够实现5%以下的低雾度值。
若减薄导电部,导电性纤维相应地减少,因此表面电阻值容易上升,但根据本实施方式,在导电部152、162中,导电性纤维155作为导电性纤维155整体集中存在于从导电部152、162的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材151侧时,导电性纤维155彼此的接点增加,因此即使在使导电部152、162的膜厚减薄至小于300nm的情况下、或145nm以下这种极薄的情况下,也能实现5%以下的低雾度值和200Ω/□以下的低表面电阻值。
根据本实施方式,在导电性膜150、160中,导电部152、162直接设置于透光性树脂基材151的一个面151A,因而在透光性树脂基材151与导电部152、162之间不具备硬涂层,柔性优异。
根据本实施方式,在导电部152、162中,导电性纤维155作为导电性纤维155整体集中存在于从导电部152、162的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材151侧,因而能够增加导电性纤维155彼此的接点。由此,即使在导电性纤维155的含量少的情况下,也能确保从导电部152、162的表面152A、162A的电导通,因而能够实现更低的表面电阻值。另外,能够减少导电性纤维155的含量,因而能够实现更低的雾度值。此外,由于导电性纤维155在导电部152、162中集中存在于从导电部152、162的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材151侧,因此导电性纤维155的大部分被透光性树脂154所覆盖。由此,能够抑制因与作为气氛的空气中的硫、氧、和/或卤素反应引起的导电性纤维155的导电性降低。
本实施方式中,使用有机系分散介质作为含导电性纤维的组合物的分散介质,并且含导电性纤维的组合物中不包含树脂成分,或者即便包含树脂成分也与以往相比减少了树脂成分的含量,因此出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,在导电部152、162中能够使导电性纤维155集中存在于从导电部152、162的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材151侧。
根据本实施方式,通过涂布方式在透光性树脂基材151的一个面151A直接设置了导电部152,但在导电部152中的上述电阻值比为1以上且小于2的情况下,出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,能够降低电阻值因导电部152的面内的方向而产生的差异。由此,在将导电性膜用作触控面板的传感器的电极时,电极图案及IC芯片的限制减少,而且拼版的限制减少。
根据本实施方式,在导电部152中的上述电阻值比为2以上的情况下,在第2方向上电阻值升高,在第1方向上电阻值降低。因此,出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,可以提供特定方向(第1方向)上的电阻值更低的导电性膜10。
根据本实施方式,由于导电部152、162的透光性树脂154包含反应抑制剂,因此出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,能够进一步抑制因与作为气氛的空气中的硫、氧、和/或卤素反应引起的导电性纤维155的导电性降低。
根据本实施方式,在导电部152、162中,导电性纤维155作为导电性纤维155整体集中存在于从导电部152、162的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材151侧,因此能够以最小限度的导电性纤维最大限度地获得良好的表面电阻值。另外,若导电性纤维155如此集中存在,则能够获得雾度值更低的光学特性。此外,导电性纤维155集中存在时,相比处于分散状态的情况,容易调整马氏硬度。另外,由于导电性纤维155密集地存在于透光性树脂154内,因此能够提高硬度,另外,若对透光性树脂154的组成进行钻研,则能够得到不会过硬、也不会过软的状态。另外,若马氏硬度适当,则也能够改善折叠或形成卷状的柔性。
根据本实施方式,由于导电部152中包含反应抑制剂,因此出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,即使在透光性粘合层接触导电部152、162的状态下进行耐湿热性试验时,也能抑制导电性纤维155与透光性粘合层中的成分的反应。由此,能够扩大透光性粘合层的选择范围。
以上,对导电性膜150、160进行了说明,但在上述导电部间具备空隙的导电性膜也能够得到与导电性膜150、160同样的效果。
对本实施方式的导电性膜的用途没有特别限定,可以组装到具备触控面板的图像显示装置中来使用。另外,导电性膜例如可以用作电磁波屏蔽物。图28是本实施方式的图像显示装置的示意性结构图。在图28中,带有与图13相同符号的部件与图13中所示的部件相同,因此省略说明。
《<图像显示装置>》
如图28所示,图像显示装置170主要具备:用于显示图像的显示面板180;相较于显示面板180配置于靠近观察者侧的触控面板190;和介于显示面板180与触控面板190之间的透光性粘接层90。本实施方式中,由于显示面板180为有机发光二极管(OLED)面板,因此图像显示装置170具备背光源装置,但根据显示面板(显示元件)的种类不同,也可以不具备背光源装置。
《显示面板》
如上所述,显示面板180为有机发光二极管(OLED)面板,因此具备有机发光二极管作为显示元件。需要说明的是,显示面板也可以为液晶显示面板、无机发光二极管面板、或量子点发光二极管(QLED)面板。
《触控面板》
触控面板190具备:导电性膜200;相较于导电性膜200配置于靠近观察者侧的导电性膜160;相较于导电性膜160配置于靠近观察者侧的盖玻片等透光性罩部件71;介于导电性膜200与导电性膜160之间的透光性粘合层72;和介于导电性膜160与透光性罩部件71之间的透光性粘合层73。
<导电性膜>
导电性膜200为与导电性膜160大致相同的结构。即,如图28所示,导电性膜200具备透光性树脂基材201和直接设置于透光性树脂基材201的一个面201A并且经图案化的导电部203。图28所示的导电部203成为导电层202的一部分。导电层202由两个以上的导电部203和位于导电部203间的非导电部204构成。另外,导电性膜200进一步具备直接设置于透光性树脂基材201的另一个面201B的基底层205。透光性树脂基材201和基底层205与透光性树脂基材151和基底层153相同,因而此处省略说明。
(导电部和非导电部)
导电部203为与导电部162相同的结构。即,导电部203由透光性树脂和导电性纤维构成。非导电部204由透光性树脂构成,实质上不包含导电性纤维。导电部203能够从导电部203的表面导通电。另外,导电部203中的导电性纤维优选集中存在于从导电部203的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材201侧。需要说明的是,导电部203为与导电部162相同的结构,但导电部203也可以未必为与导电部162相同的结构。
导电性膜160的导电部162作为投影型静电电容方式的触控面板中的X方向的电极发挥功能,导电性膜200的导电部203作为投影型静电电容方式的触控面板中的Y方向的电极发挥功能,在俯视时与图14相同。
[第4实施方式]
下面,参照附图对本发明的第4实施方式的导电性膜、触控面板和图像显示装置进行说明。图29是第4实施方式的导电性膜的示意性结构图,图30是图29所示的导电性膜的局部放大图,图31是第4实施方式的其他导电性膜的示意性结构图,图32是图31所示的导电性膜的局部放大图。图33和图34是本实施方式的导电性膜的制造工序示意性地示出的图。
《<导电性膜>》
如图29所示,导电性膜250具有透光性,并且在透光性树脂基材251的一个面251A侧依次具备基底层252和导电部254,在另一个面251B侧具备基底层253。具体而言,导电性膜250具备:透光性树脂基材251;直接设置于透光性树脂基材251的一个面251A的基底层252;直接设置于透光性树脂基材251的另一个面251B的基底层252;和直接设置于基底层252中的与透光性树脂基材251侧的面(下文中将该面称为“基底层的一个面”)252A相反侧的导电部254侧的面(下文中将该面称为“基底层的另一个面”)252B的导电部254。导电性膜250的表面250A由导电部254的表面254A构成。需要说明的是,导电性膜250也可以不具备基底层253。
另外,图29所示的导电部254仅设置于基底层252的另一个面252B,但导电部也可以还设置于基底层253的与透光性树脂基材251侧的面相反侧的面。其中,在透光性树脂基材的两面侧形成导电部时,只要导电部直接设置于一个基底层的与透光性树脂基材侧的面相反侧的面即可,可以未必使导电部直接设置于两个基底层的与透光性树脂基材侧的面相反侧的面。
出于与在导电性膜10的栏中说明的理由同样的理由,导电性膜250的雾度值(总雾度值)为5%以下。导电性膜250的雾度值可以利用与导电性膜10的雾度值相同的方法进行测定。导电性膜250的雾度值按照3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%以下的顺序优选(数值越小越优选)。
出于与在导电性膜10的栏中说明的理由同样的理由,导电性膜250的总光线透射率优选为80%以上。导电性膜250的总光线透射率可以利用与导电性膜10的总光线透射率相同的方法进行测定。导电性膜250的总光线透射率按照85%以上、88%以上、89%以上的顺序进一步优选(数值越大越优选)。
导电性膜250具有柔性。因此,与在导电性膜150的栏中说明的理由同样地,出于导电性膜破裂等理由,对于导电性膜250即使按照导电性膜10的相向的边部的间隔为3mm的方式反复进行10万次折叠180°的试验(折叠试验)的情况下,优选折叠试验前后的导电性膜250的导电部254的表面254A的后述电阻值比也为3以下,更优选即使在反复进行了20万次折叠试验的情况下折叠试验前后的导电性膜250的导电部254的表面254A的电阻值比也为3以下,进一步优选即使在反复进行了100万次的情况下折叠试验前后的导电性膜250的导电部254的表面254A的电阻值比也为3以下。需要说明的是,在透光性树脂基材与导电部之间设有硬涂层的情况下,若反复进行上述次数的折叠试验,则硬涂层会因折叠试验而破裂,折叠试验后的导电性膜的导电部的表面的电阻值比超过3的可能性高。在反复进行上述次数的折叠试验的情况下,无论哪种情况,折叠试验前后的导电性膜250的导电部254的表面254A的电阻值比均更优选为1.5以下。折叠试验可以按照导电部254为内侧的方式折叠导电性膜250来进行,另外也可以按照导电部254为外侧的方式折叠导电性膜250来进行,无论哪种情况,折叠试验前后的导电性膜250的导电部254的表面254A的电阻值比均优选为3以下。电阻值的测定和折叠试验与在导电性膜150的栏中说明的电阻值的测定和折叠试验同样地进行。
《透光性树脂基材》
作为透光性树脂基材251,只要是由具有透光性的树脂构成的基材就没有特别限定。作为构成透光性树脂基材251的透光性树脂,可以举出与在透光性基材11的栏中说明的透光性树脂同样的物质。透光性树脂基材251的厚度与透光性基材11的厚度相同。其中,透光性树脂基材有时具有用于提高与其他层的粘接性、和/或用于防止卷取时的粘贴、和/或用于抑制形成其他层的涂布液的收缩的基底层,本实施方式中的“透光性树脂基材”以不包含基底层的含义使用。需要说明的是,为了提高粘接性,透光性树脂基材251的表面也可以实施电晕放电处理、氧化处理等物理处理。
《基底层》
基底层252、253是用于提高与其他层的粘接性、用于防止卷取时的粘贴、和/或用于抑制形成其他层的涂布液的收缩的层。基底层252直接设置于透光性树脂基材251的一个面251A,基底层253直接设置于透光性树脂基材251的另一个面251B。此时的“直接设置于”是指基底层与透光性树脂基材的一个面或另一个面直接接触。即,在透光性树脂基材251与基底层252、253之间不存在其他层。关于基底层是否直接设置于透光性树脂基材的一个面或另一个面、或在透光性树脂基材与基底层之间是否存在其他层,可以通过使用扫描型电子显微镜(SEM)、扫描透射型电子显微镜(STEM)、或透射型电子显微镜(TEM)以1000~50万倍观察透光性树脂基材与导电部的界面周边的截面来确认。需要说明的是,为了防止卷取时的粘贴,基底层有时包含易滑剂等颗粒,因此即便在透光性树脂基材与导电部之间存在颗粒,也可以判断该层为基底层。此时的利用电子显微镜的测定条件可以使用导电部13的膜厚等的测定条件。
基底层252优选实质上不包含后述导电性纤维256。此时的“基底层实质上不包含导电性纤维”是指,只要是导电部的表面的表面电阻值为1000Ω/□以下的程度,也可以少量包含导电性纤维。基底层252更优选完全不包含导电性纤维16。关于基底层252是否包含导电性纤维256,可以使用扫描型电子显微镜(SEM)、扫描透射型电子显微镜(STEM)、或透射型电子显微镜(TEM)以1000~50万倍观察基底层与导电部的界面周边的截面来确认。在基底层252中,为了实质上不包含导电性纤维256,可以通过使用基本上不渗透到基底层252中的物质作为后述含导电性纤维的组合物的分散介质来实现。此时的利用电子显微镜的测定条件可以使用导电部13的膜厚等的测定条件。
基底层252、253包含例如锚定剂、预涂剂。锚定剂、预涂剂与在基底层的栏中说明的锚定剂、预涂剂相同,因而此处省略说明。
如上所述为了防止卷取时的粘贴,基底层252、253也可以包含易滑剂等颗粒。作为颗粒,可以举出二氧化硅颗粒等。
出于与在基底层153的栏中说明的理由同样的理由,基底层252、253的膜厚优选为10nm以上1μm以下。另外,基底层252、253的膜厚利用与基底层153的膜厚相同的方法进行测定。基底层252、253的膜厚的下限更优选为30nm以上、上限更优选为150nm以下。
《导电部》
导电部254直接设置于基底层252。此时的“直接设置于”是指导电部与基底层直接接触。即,在基底层252与导电部254之间不存在其他层。关于导电部是否直接设置于基底层、或在基底层与导电部之间是否存在其他层,可以通过使用扫描型电子显微镜(SEM)、扫描透射型电子显微镜(STEM)、或透射型电子显微镜(TEM)以1000~50万倍观察基底层与导电部的界面周边的截面来确认。此时的利用电子显微镜的测定条件可以使用导电部13的膜厚等的测定条件。
如图30所示,导电部254包含透光性树脂255和配置于透光性树脂255中的两个以上的导电性纤维256。导电部254优选进一步包含存在于透光性树脂15中的反应抑制剂。
导电部254能够从表面254A导通电。关于导电部254能否从导电部254的表面254A导通电,与导电部13的情况同样地可以通过测定导电部254的表面电阻值来判断。关于导电部254的表面电阻值的测定方法和导电部254能否从导电部254的表面254A导通电的判断基准,与在导电部13的栏中说明的表面电阻值的测定方法和判断基准相同,因而此处省略说明。需要说明的是,如后所述,大部分的导电性纤维256存在于从导电部254的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材251侧,其他的导电性纤维256堆积在存在于透光性树脂基材251侧的导电性纤维256上,由此也存在于从导电部254的膜厚的一半位置HL起靠近表面254A侧,并且还存在于导电部254的表面254A,因此导电部254能够从表面254A导通电。
在导电部254中,如图30所示,优选导电性纤维256集中存在于从导电部254的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材251侧。关于导电性纤维256是否集中存在于从导电部254的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材251侧,利用在导电部13的栏中说明的判断方法进行判断,因而此处省略说明。需要说明的是,由使用扫描透射型电子显微镜(STEM)或透射型电子显微镜(TEM)拍摄的截面照片求出的位于从导电部的膜厚的一半位置起靠近透光性基材侧的导电性纤维的存在比例优选为70%以上,更优选为80%以上。
出于与在导电部13的栏中说明的理由同样的理由,导电部254的表面电阻值为200Ω/□以下。导电部254的表面电阻值为导电部254的表面254A的表面电阻值。导电部254的表面电阻值可以利用与导电部13的表面电阻值相同的方法进行测定。导电部254的表面电阻值的下限按照1Ω/□以上、5Ω/□以上、10Ω/□以上的顺序优选(数值越大越优选),另外导电部254的表面电阻值的上限按照100Ω/□以下、70Ω/□以下、60Ω/□以下、50Ω/□以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
从实现薄型化的方面考虑,导电部254的膜厚优选小于300nm。导电部254的膜厚的上限按照145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。另外,出于与在导电部13的栏中说明的理由同样的理由,导电部254的膜厚的下限优选为10nm以上。导电部254的膜厚可以利用与导电部13的膜厚相同的方法进行测定。
出于与在导电部13的栏中记载的理由同样的理由,导电部254的自表面254A起压入量为10nm位置的马氏硬度优选为970N/mm2以上1050N/mm2以下。导电部254的上述压入量为10nm位置处的马氏硬度的下限按照980N/mm2以上、1000N/mm2以上、1015N/mm2以上的顺序进一步优选(数值越大越优选),上述压入量为10nm位置处的马氏硬度的上限按照1040N/mm2以下、1030N/mm2以下、1020N/mm2以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
出于与在导电部13的栏中记载的理由同样的理由,导电部254的自表面254A起压入量为100nm位置处的马氏硬度优选为130N/mm2以上300N/mm2以下。导电部254的上述压入量为100nm位置处的马氏硬度的下限按照140N/mm2以上、150N/mm2以上、170N/mm2以上的顺序进一步优选(数值越大越优选),上述压入量为100nm位置处的马氏硬度的上限按照280N/mm2以下、250N/mm2以下、200N/mm2以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。
将导电性膜250用于触控面板的传感器的电极的情况下,在导电部254的表面254A,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定,将得到最低电阻值的方向设为第1方向,将与第1方向正交的方向设为第2方向时,第2方向的电阻值相对于第1方向的电阻值之比(下文中将该比称为“电阻值比”)优选为1以上且小于2。电阻值比可以利用与在导电部13的栏中说明的电阻值的测定方法相同的方法求出。电阻值比的上限按照1.8以下、1.5以下、1.3以下的顺序优选(数值越小越优选)。
另一方面,在获得特定方向的电阻值更低的导电性膜的情况下,在导电部254的表面254A,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定时,上述电阻值比优选为2以上。电阻值比为测定3次得到的值的算术平均值。电阻值比的下限更优选为3以上。从面内的电阻值的均匀性的方面出发,电阻值比的上限按照10以下、8以下的顺序优选(数值越小越优选)。
这种电阻值比为1以上且小于2或2以上的导电部例如可以通过适当调节导电性纤维的纤维长度、构成后述有机保护层的树脂的种类或膜厚、和/或含导电性纤维的组合物的干燥温度而获得。
<透光性树脂>
与透光性树脂15同样地,为了防止导电性纤维256从导电部254脱离、并且提高导电部254的耐久性及耐擦伤性,透光性树脂255对导电性纤维256进行覆盖,本实施方式中,也以能够从导电部254的表面254A获得电导通的程度对导电性纤维256进行覆盖。
透光性树脂255与透光性树脂15相同。因此,透光性树脂255的膜厚及构成材料也与透光性树脂15的膜厚及构成材料相同。透光性树脂255与透光性树脂15相同,因而此处省略说明。
<反应抑制剂>
反应抑制剂用于在涂布透光性树脂用组合物后抑制导电性纤维256与气氛下的物质反应引起的导电性降低。反应抑制剂及其含量与第1实施方式中说明的反应抑制剂及其含量相同,因而此处省略说明。
<导电性纤维>
导电性纤维256集中存在于从导电部254的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材251侧的情况下,能够从导电部254的表面254A导通电,因此在导电部254的厚度方向上导电性纤维256彼此接触。
在从导电部254的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材251侧,优选在导电部254的平面方向(二维方向)上导电性纤维256彼此接触而形成网络结构(网眼结构)。通过导电性纤维256形成网络结构,即便是少量的导电性纤维256也能高效地形成导电路径。
优选一部分的导电性纤维256露出到导电部254的表面254A。若通过上述测定方法从导电部254的表面254A可获得电导通,则能够判断一部分导电性纤维256露出到导电部254的表面254A。
出于与导电性纤维16中说明的理由同样的理由,导电性纤维256的纤维直径优选为200nm以下。从导电部13的导电性的方面出发,导电性纤维256的纤维直径的更优选的下限为10nm以上,导电性纤维256的纤维直径的更优选的范围为15nm以上180nm以下。导电性纤维256的纤维直径可以利用与导电性纤维16的纤维直径相同的方法求出。
出于与导电性纤维16中说明的理由同样的理由,导电性纤维256的纤维长度优选为1μm以上。导电性纤维256的纤维长度的上限可以为500μm以下、300μm以下、或30μm以下,另外导电性纤维256的纤维长度的下限可以为3μm以上、或10μm以上。导电性纤维256的纤维长度可以利用与导电性纤维16的纤维长度相同的方法求出。
与导电性纤维16同样地,在获得电阻值比为1以上且小于2的导电部的情况下,例如导电性纤维256的纤维长度优选为1μm以上且小于30μm,在获得电阻值比为2以上的导电部的情况下,例如导电性纤维256的纤维长度优选为30μm以上。从获得低表面电阻值的方面考虑,获得电阻值比为1以上且小于2的导电部时的导电性纤维256的纤维长度的下限优选为10μm以上,上限优选为20μm以下。
构成导电性纤维256的纤维与构成导电性纤维16的纤维相同,因而此处省略说明。
《其他导电性膜》
图29所示的导电性膜是导电部254未图案化的状态的膜、即所谓平坦膜,但根据用途的不同,导电部也可以被图案化。具体而言,导电性膜可以为图31所示的具备由多个导电部262和位于导电部262间的非导电部263构成的导电层261的导电性膜260,另外也可以与图4同样地为具备多个导电部和存在于导电部间的空隙的导电性膜。导电性膜260的表面260A由导电部262的表面262A和非导电部263的表面263A构成,在导电部间具备空隙的导电性膜的表面由导电部的表面和透光性树脂基材的一个表面构成。导电性膜260和在导电部间具备空隙的导电性膜的物性值等与导电性膜250的物性值等相同。需要说明的是,在图31中,带有与图29相同符号的部件与图29中所示的部件相同,因此省略说明。
<导电部>
导电部262除了经图案化以外与导电部254相同。即,导电部262直接设置于基底层252的另一个面252B。另外,如图32所示,导电部262包含透光性树脂255和配置于透光性树脂255中的两个以上的导电性纤维256。导电部262能够从表面262A导通电。在导电部262中,如图32所示,优选导电性纤维256集中存在于从导电部262的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材251侧。导电部262的其他构成、材料、物性值等也与导电部254相同,因而此处省略说明。
<非导电部>
非导电部263位于导电部262间,并且是不显示出导电性的部分。如图32所示,非导电部263实质上不包含导电性纤维256。
关于非导电部263的膜厚,由于与导电部262一体地形成,因而优选小于300nm。非导电部263的膜厚的上限按照145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下的顺序进一步优选(数值越小越优选)。另外,非导电部263的膜厚的下限优选为10nm以上。非导电部263的膜厚利用与导电部13的膜厚相同的方法进行测定。
如图32所示,非导电部263由透光性树脂255构成。需要说明的是,非导电部263通过使导电性纤维256升华而形成,并且也可以具有不存在导电性纤维的空洞部263B。这种情况下,在形成非导电部263时,导电性纤维256通过升华穿过要成为非导电部263的区域而被释放到外部,因此非导电部263的表面263A被粗糙化。非导电部263的透光性树脂255与导电部254的透光性树脂255相同,因而此处省略说明。
《导电性膜的制造方法》
导电性膜250例如可以如下制作。首先,如图33(A)所示,准备在一个面251A形成有基底层252、并且在另一个面251B形成有基底层253的透光性树脂基材251。需要说明的是,也可以准备在一个面形成有基底层、并且在另一个面未形成基底层的透光性树脂基材。
接着,在基底层252的另一个面252B直接涂布包含导电性纤维256和分散介质的含导电性纤维的组合物并使其干燥,如图33(B)所示,在基底层252的另一个面252B直接配置两个以上的导电性纤维256。含导电性纤维的组合物与第1实施方式中使用的含导电性纤维的组合物相同,因而此处省略说明。
在基底层252的另一个面252B直接配置两个以上的导电性纤维256后,涂布包含聚合性化合物和溶剂的透光性树脂用组合物并使其干燥,如图33(C)所示,形成透光性树脂用组合物的涂膜257。透光性树脂用组合物与第1实施方式中使用的透光性树脂用组合物相同,因而此处省略说明。
接着,如图34(A)所示,对涂膜257照射紫外线等电离射线,使聚合性化合物聚合(交联),由此使涂膜257固化,形成透光性树脂255。
图29所示的导电性膜250由于导电部254为平坦膜,因此,在上述工序中得到导电性膜250。图31所示的导电性膜260进行了图案化,因此与第1实施方式同样地,例如如图34(B)所示,对要成为非导电部263的区域照射激光(例如,红外线激光),将导电部262图案化而得到。
根据本实施方式,基底层252直接设置于透光性树脂基材251的一个面251A,另外导电部254、262直接设置于基底层252的另一个面252B,即在透光性树脂基材251与基底层252之间和基底层252与导电部254、262之间均未设置硬涂层。由此,柔性优异。另外,导电部254、262直接设置于基底层252的另一个面252B,因此与导电部直接设置于透光性基材的情况相比,层间密合性优异,难以发生层间剥离。因此,即使在导电部254、262的表面254A、262A使用各种导电性糊料(例如银糊料)形成了配线的情况下,该配线也难以从导电部254、262的表面254A、262A剥离。由此,能够扩大导电性糊料的选择范围。需要说明的是,作为银糊料,可以举出例如东洋纺公司制造的DW-520H-14、DW-520H-18、DW-520H-19或PHOENIXMATERIAL公司制造的PA-LTP-AW03等。
根据本实施方式,在导电部254、262中,导电性纤维256作为导电性纤维256整体集中存在于从导电部254、262的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材251侧的情况下,能够增加导电性纤维256彼此的接点。由此,即使在导电性纤维256的含量少的情况下,也能确保从导电部254、262的表面254A、262A的电导通,因而能够实现5%以下的低雾度值。另外,若在基底层的表面形成导电部,则导电性纤维会进入基底层中,具有表面电阻值上升的倾向,但由于能够减少导电性纤维256的含量,因而能够实现更低的表面电阻值。
若减薄导电部,导电性纤维相应地减少,因此表面电阻值容易上升,但根据本实施方式,在导电部254、262中,导电性纤维256作为导电性纤维256整体集中存在于从导电部254、262的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材251侧时,导电性纤维256彼此的接点增加,因此即使在使导电部254、262的膜厚减薄至小于300nm的情况下、或145nm以下这种极薄的情况下,也能实现5%以下的低雾度值和200Ω/□以下的低表面电阻值。
根据本实施方式,导电性纤维256在导电部254、262中集中存在于从导电部254、262的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材251侧时,导电性纤维256的大部分被透光性树脂255所覆盖。由此,能够抑制因与作为气氛的空气中的硫、氧、和/或卤素反应引起的导电性纤维256的导电性降低。
根据本实施方式,导电性纤维256在导电部254、262中集中存在于从导电部254、262的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材251侧,因此能够以最小限度的导电性纤维最大限度地获得良好的表面电阻值。另外,若导电性纤维256如此集中存在,则能够获得雾度值更低的光学特性。此外,导电性纤维256集中存在时,相比处于分散状态的情况,容易调整马氏硬度。另外,由于导电性纤维256密集地存在于透光性树脂254内,因此能够提高硬度,另外,若对透光性树脂254的组成进行钻研,则能够得到不会过硬、也不会过软的状态。另外,若马氏硬度适当,则也能够改善折叠或形成卷状的柔性。
本实施方式中,使用有机系分散介质作为含导电性纤维的组合物的分散介质,并且含导电性纤维的组合物中不包含树脂成分,或者即便包含树脂成分也与以往相比减少了树脂成分的含量,因此出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,在导电部254、262中能够使导电性纤维256集中存在于从导电部254、262的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材251侧。
根据本实施方式,通过涂布方式在基底层252的另一个面252B直接设置了导电部254,但在导电部254中的上述电阻值比为1以上且小于2的情况下,出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,能够降低电阻值因导电部254的面内的方向而产生的差异。由此,在将导电性膜用作触控面板的传感器的电极时,电极图案及IC芯片的限制减少,而且拼版的限制减少。
根据本实施方式,在导电部254中的上述电阻值比为2以上的情况下,在第2方向上电阻值升高,在第1方向上电阻值降低。因此,出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,可以提供特定方向(第1方向)上的电阻值更低的导电性膜250。
根据本实施方式,由于导电部254、262的透光性树脂255包含反应抑制剂,因此出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,能够进一步抑制因与作为气氛的空气中的硫、氧、和/或卤素反应引起的导电性纤维256的导电性降低。
根据本实施方式,由于导电部254中包含反应抑制剂,因此出于与第1实施方式中说明的理由同样的理由,即使在透光性粘合层接触导电部254、262的状态下进行耐湿热性试验时,也能抑制导电性纤维256与透光性粘合层中的成分的反应。由此,能够扩大透光性粘合层的选择范围。
以上,对导电性膜250、260进行了说明,但在上述导电部间具备空隙的导电性膜也能够得到与导电性膜250、260同样的效果。
对本实施方式的导电性膜的用途没有特别限定,可以组装到具备触控面板的图像显示装置中来使用。另外,导电性膜例如可以用作电磁波屏蔽物。图35是本实施方式的图像显示装置的示意性结构图。在图35中,带有与图28相同符号的部件与图28中所示的部件相同,因此省略说明。
《<图像显示装置>》
如图35所示,图像显示装置270主要具备:用于显示图像的显示面板180;相较于显示面板180配置于靠近观察者侧的触控面板280;和介于显示面板180与触控面板280之间的透光性粘接层90。
《触控面板》
触控面板280具备:导电性膜290;相较于导电性膜290配置于靠近观察者侧的导电性膜260;相较于导电性膜260配置于靠近观察者侧的盖玻片等透光性罩部件71;介于导电性膜290与导电性膜260之间的透光性粘合层72;和介于导电性膜260与透光性罩部件71之间的透光性粘合层73。
<导电性膜>
导电性膜290与导电性膜260为大致相同的结构。即,如图35所示,导电性膜290具备:透光性树脂基材291;直接设置于透光性树脂基材291的一个面291A的基底层292;直接设置于透光性树脂基材291的另一个面291B的基底层293;和直接设置于基底层292中的与透光性树脂基材291侧的面292A相反侧的面292B并且经图案化的导电部295。图35所示的导电部295成为导电层294的一部分。导电层294由两个以上的导电部295和位于导电部295间的非导电部296构成。透光性树脂基材291和基底层292、293与透光性树脂基材251和基底层252、253相同,因而此处省略说明。
(导电部和非导电部)
导电部295为与导电部262相同的结构。即,导电部295由透光性树脂和导电性纤维构成。非导电部296由透光性树脂构成,实质上不包含导电性纤维。导电部295能够从导电部295的表面295A导通电。另外,导电部295中的导电性纤维优选集中存在于从导电部295的膜厚的一半位置HL起靠近透光性树脂基材291侧。需要说明的是,导电部295为与导电部262相同的结构,但导电部295也可以未必为与导电部262相同的结构。
导电性膜260的导电部262作为投影型静电电容方式的触控面板中的X方向的电极发挥功能,导电性膜290的导电部295作为投影型静电电容方式的触控面板中的Y方向的电极发挥功能,在俯视时与图13相同。
实施例
为了详细说明本发明,以下举出实施例进行说明,但本发明不限于这些记载。
<硬涂层用组合物的调整>
首先,按照形成下述所示的组成的方式混配各成分,得到硬涂层用组合物1。
(硬涂层用组合物1)
·季戊四醇三丙烯酸酯与季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(产品名“KAYARAD-PET-30”、日本化药公司制造):30质量份
·聚合引发剂(产品名“Irgacure 184”、BASF Japan公司制造):1.5质量份
·甲乙酮(MEK):50质量份
·环己酮:18.5质量份
<含银纳米线的组合物的调整>
(含银纳米线的组合物1)
使用作为还原剂的乙二醇(EG)、作为形态控制剂兼保护胶体剂的聚乙烯吡咯烷酮(PVP:平均分子量130万、Aldrich公司制造),将下述所示的核形成工序和颗粒生长工序分开而进行颗粒形成,制备出含银纳米线的组合物。
1.核形成工序
在反应容器内,一边搅拌保持为160℃的EG液100mL,一边以一定的流量用1分钟添加硝酸银的EG溶液(硝酸银浓度:1.0摩尔/升)2.0mL。之后,在160℃下保持10分钟,同时将银离子还原而形成银的核颗粒。反应液呈来自纳米尺寸的银微粒的表面等离激元吸收的黄色,确认到银离子被还原,形成了银的微粒(核颗粒)。接着,以一定的流量用10分钟添加PVP的EG溶液(PVP浓度:3.0×10-1摩尔/升)10.0mL。
2.颗粒生长工序
将上述核形成工序结束后的包含核颗粒的反应液在搅拌下保持为160℃,利用双注法以一定的流量用120分钟添加硝酸银的EG溶液(硝酸银浓度:1.0×10-1摩尔/升)100mL和PVP的EG溶液(PVP浓度:3.0×10-1摩尔/升)100mL。在该颗粒生长工序中,每30分钟采集反应液并用电子显微镜确认,结果在核形成工序中形成的核颗粒伴随着时间经过而生长为线状的形态,未确认到颗粒生长工序中生成新的微粒。测定最终得到的银纳米线的纤维直径和纤维长度,结果银纳米线的纤维直径为30nm,纤维长度为15μm。
3.脱盐水洗工序
将颗粒生长工序结束反应液冷却到室温后,使用截留分子量0.2μm的超滤膜实施脱盐水洗处理,并且将溶剂置换为乙醇。然后,将液量浓缩至100mL,得到银纳米线分散液。最后,按照银纳米线浓度为0.1质量%的方式用乙醇稀释,得到含银纳米线的组合物1。
测定含银纳米线的组合物1中的银纳米线的纤维直径和纤维长度,结果银纳米线的纤维直径为30nm,纤维长度为15μm。关于银纳米线的纤维直径,使用透射型电子显微镜(TEM)(产品名“H-7650”、Hitachi High-Technologies公司制造)以10万倍~20万倍拍摄50张,通过TEM附属的软件在拍摄画面上实测100根导电性纤维的纤维直径,作为其算术平均值求出。在上述纤维直径的测定时,将加速电压设为“100kV”、发射电流设为“10μA”、聚焦透镜光圈设为“1”、物镜光圈设为“0”、观察模式设为“HC”、Spot设为“2”。另外,关于银纳米线的纤维长度,使用扫描型电子显微镜(SEM)(产品名“S-4800(TYPE2)”、Hitachi High-Technologies公司制造)以500~2000万倍测定100根银纳米线的纤维长度,作为该100根银纳米线的纤维长度的算术平均值求出。在上述纤维长度的测定时,将信号选择设为“SE”、加速电压设为“3kV”、发射电流设为“10μA”、SE检测器设为“混合”。关于银纳米线的纤维长度,使用扫描型电子显微镜(SEM)(产品名“S-4800(TYPE2)”、Hitachi High-Technologies公司制造)的SEM功能以500~2000万倍拍摄10张,通过附属的软件在拍摄画面上测定100根银纳米线的纤维长度,作为该100根银纳米线的纤维长度的算术平均值求出。在上述纤维长度的测定时,使用倾斜45°的试样台,将信号选择设为“SE”、加速电压设为“3kV”、发射电流设为“10μA~20μA”、SE检测器设为“混合”、探针电流设为“Norm”、聚焦模式设为“UHR”、聚光透镜1设为“5.0”、W.D.设为“8mm”、Tilt设为“30°”。需要说明的是,预先拔掉TE检测器。在测定银纳米线的纤维直径时,使用通过下述方法制作的测定用样品。首先,对于含银纳米线的组合物1,根据组合物的分散介质而用乙醇将银纳米线的浓度稀释为0.05质量%以下。此外,将一滴该稀释后的含银纳米线的组合物1滴加至TEM或STEM观察用的带碳支撑膜的网格(Cu网型号“#10-1012Elastic carbon ELS-C10STEM Cu100P网规格”)上,在室温下使其干燥,在上述条件下进行观察,作为观察图像数据。基于该数据求出算术平均值。在测定银纳米线的纤维长度时,使用通过下述方法制作的测定用样品。首先,按照涂布量为10mg/m2的方式将含银纳米线的组合物1涂布至B5尺寸的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜的未处理面,使分散介质干燥,在PET膜表面配置导电性纤维,制作导电性膜。从该导电性膜的中央部切割出10mm×10mm的大小。然后,利用银糊料,将该切割出的导电性膜相对于台面平坦地粘贴至具有45°倾斜的SEM试样台(型号“728-45”、日新EM公司制造、倾斜型试样台45°、M4铝制)。此外,溅射Pt-Pd 20秒~30秒,获得导通。需要说明的是,以下的银纳米线的纤维直径和纤维长度也同样地求出。
(含银纳米线的组合物2)
在银纳米线分散液中添加季戊四醇三丙烯酸酯与季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(产品名“KAYARAD PET-30”、日本化药公司制造)0.1质量份和聚合引发剂(产品名“Irgacure 184”、BASF公司制造)0.005质量份,并且按照银纳米线浓度为0.1质量%的方式用乙醇稀释,除此以外,与含银纳米线的组合物1与同样地得到含银纳米线的组合物2。
(含银纳米线的组合物3)
按照银纳米线浓度为0.2质量%的方式用乙醇稀释银纳米线分散液,除此以外,与含银纳米线的组合物1同样地得到含银纳米线的组合物3。
(含银纳米线的组合物4)
按照银纳米线浓度为0.2质量%的方式用乙醇稀释银纳米线分散液,除此以外,与含银纳米线的组合物2同样地得到含银纳米线的组合物4。
(含银纳米线的组合物5)
延长颗粒生长工序的反应时间,得到纤维长度为40μm的银纳米线,除此以外,与含银纳米线的组合物1同样地得到含银纳米线的组合物5。
(含银纳米线的组合物6)
在银纳米线分散液中添加季戊四醇三丙烯酸酯与季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(产品名“KAYARAD PET-30”、日本化药公司制造)1质量份和聚合引发剂(产品名“Irgacure184”、BASF公司制造)0.05质量份,除此以外,与含银纳米线的组合物1同样地得到银纳米线浓度为0.1质量%的含银纳米线的组合物6。
(含银纳米线的组合物7)
在银纳米线分散液中添加季戊四醇三丙烯酸酯与季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(产品名“KAYARAD PET-30”、日本化药公司制造)1质量份和聚合引发剂(产品名“Irgacure184”、BASF公司制造)0.05质量份,并且按照银纳米线浓度为0.2质量%的方式用乙醇稀释,除此以外,与含银纳米线的组合物1同样地得到含银纳米线的组合物7。
(含银纳米线的组合物8)
在银纳米线分散液中添加季戊四醇三丙烯酸酯与季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(产品名“KAYARAD PET-30”、日本化药公司制造)1质量份和聚合引发剂(产品名“Irgacure184”、BASF公司制造)0.05质量份,并且按照银纳米线浓度为1质量%的方式用乙醇稀释,除此以外,与含银纳米线的组合物1同样地得到含银纳米线的组合物8。
(含银纳米线的组合物9)
在银纳米线分散液中,代替乙醇而按照银纳米线浓度为0.1质量%的方式用乙醇和异丙醇(IPA)进行稀释,除此以外,与含银纳米线的组合物1同样地得到含银纳米线的组合物9。IPA的比例为组合物整体的30质量%。
(含银纳米线的组合物10)
延长颗粒生长工序的反应时间,得到纤维长度为25μm的银纳米线,除此以外,与含银纳米线的组合物9同样地得到含银纳米线的组合物10。
(含银纳米线的组合物11)
缩短颗粒生长工序的反应时间,得到纤维长度为10μm的银纳米线,除此以外,与含银纳米线的组合物9同样地得到含银纳米线的组合物11。
(含银纳米线的组合物12)
增加脱盐水洗处理的次数,与含银纳米线的组合物1中的聚乙烯吡咯烷酮的量相比减少聚乙烯吡咯烷酮的量,除此以外,与含银纳米线的组合物9同样地得到含银纳米线的组合物12。
(含银纳米线的组合物13)
代替异丙醇(IPA)而使用环己酮,并且延长颗粒生长工序的反应时间,得到纤维长度为25μm的银纳米线,除此以外,与含银纳米线的组合物9同样地得到含银纳米线的组合物13。需要说明的是,环己酮的比例为组合物整体的30质量%。
(含银纳米线的组合物14)
缩短颗粒生长工序的反应时间,得到纤维长度为5μm的银纳米线,除此以外,与含银纳米线的组合物9同样地得到含银纳米线的组合物14。
(含银纳米线的组合物15)
延长颗粒生长工序的反应时间,得到纤维长度为40μm的银纳米线,除此以外,与含银纳米线的组合物9同样地得到含银纳米线的组合物15。
(含银纳米线的组合物16)
减少脱盐水洗处理的次数,与含银纳米线的组合物1中的聚乙烯吡咯烷酮的量相比增加聚乙烯吡咯烷酮的量,除此以外,与含银纳米线的组合物9同样地得到含银纳米线的组合物16。
(含银纳米线的组合物17)
按照银纳米线浓度为0.2质量%的方式用乙醇和异丙醇稀释银纳米线分散液,除此以外,与含银纳米线的组合物9同样地得到含银纳米线的组合物17。
(含银纳米线的组合物18)
代替乙醇和异丙醇而使用乙醇,除此以外,与含银纳米线的组合物9同样地得到含银纳米线的组合物18。
(含银纳米线的组合物19)
在银纳米线分散液中,代替乙醇而按照银纳米线浓度为0.1质量%、并且稀释后的环己酮的溶剂比例为30质量%的方式用乙醇和环己酮进行稀释,除此以外,与含银纳米线的组合物1同样地得到含银纳米线的组合物19。
(含银纳米线的组合物20)
在银纳米线分散液中添加季戊四醇三丙烯酸酯与季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(产品名“KAYARAD PET-30”、日本化药公司制造)0.1质量份和聚合引发剂(产品名“Irgacure 184”、BASF公司制造)0.005质量份,并且按照银纳米线浓度为0.1质量%、且稀释后的环己酮的溶剂比例为30质量%的方式用乙醇和环己酮进行稀释,除此以外,与含银纳米线的组合物19同样地得到含银纳米线的组合物20。
(含银纳米线的组合物21)
按照银纳米线浓度为0.2质量%、并且稀释后的环己酮的溶剂比例为30质量%的方式用乙醇和环己酮稀释银纳米线分散液,除此以外,与含银纳米线的组合物19同样地得到含银纳米线的组合物21。
(含银纳米线的组合物22)
按照银纳米线浓度为0.2质量%、并且稀释后的环己酮的溶剂比例为30质量%的方式用乙醇和环己酮稀释银纳米线分散液,除此以外,含银纳米线的组合物20与同样地得到含银纳米线的组合物22。
(含银纳米线的组合物23)
延长颗粒生长工序的反应时间,得到纤维长度为40μm的银纳米线,除此以外,与含银纳米线的组合物19同样地得到含银纳米线的组合物23。
<透光性树脂用组合物>
按照为下述所示的组成的方式混配各成分,得到透光性树脂用组合物1。
(透光性树脂用组合物1)
·季戊四醇三丙烯酸酯与季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(产品名“KAYARAD-PET-30”、日本化药公司制造):5质量份
·聚合引发剂(产品名“Irgacure 184”、BASF Japan公司制造):0.25质量份
·甲乙酮(MEK):70质量份
·环己酮:24.75质量份
(透光性树脂用组合物2)
·季戊四醇三丙烯酸酯与季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(产品名“KAYARAD-PET-30”、日本化药公司制造):5质量份
·2-甲硫基-苯并噻唑(东京化成工业公司制造):0.1质量份
·聚合引发剂(产品名“Irgacure 184”、BASF Japan公司制造):0.25质量份
·甲乙酮(MEK):70质量份
·环己酮:24.75质量份
《实施例A和比较例A》
<实施例A1>
首先,准备作为透光性基材的单面具有基底层的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(产品名“Cosmoshine A4100”、东洋纺公司制造),将硬涂层组合物1涂布至该聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的基底层侧,形成涂膜。接着,对于所形成的涂膜,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使其干燥,由此使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量为100mJ/cm2的方式照射紫外线,使涂膜固化,由此形成作为透光性功能层的膜厚2μm的硬涂层。
在形成硬涂层后,在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的与形成有硬涂层的面相反侧的未处理面上按照10mg/m2的方式涂布含银纳米线的组合物1。接着,对于所涂布的含银纳米线的组合物1,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使含银纳米线的组合物1中的分散介质蒸发,由此在硬涂层的表面配置了银纳米线。
接着,按照覆盖银纳米线的方式涂布上述透光性树脂用组合物1,形成涂膜。然后,对于所形成的涂膜,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使其干燥,由此使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量为100mJ/cm2的方式照射紫外线,使涂膜固化,由此形成膜厚100nm的透光性树脂,得到具备由透光性树脂和配置于透光性树脂中的银纳米线构成的膜厚100nm的导电部的导电性膜。需要说明的是,实施例A1的导电部是未经图案化的平坦膜状的导电部。
关于实施例A1的导电部的膜厚,使用扫描透射型电子显微镜(STEM)、或透射型电子显微镜(TEM)进行拍摄,由所拍摄的导电部的截面照片随机测定10处厚度,为所测定的10处厚度的算术平均值。具体的截面照片的拍摄通过以下的方法进行。首先,由导电性膜制作截面观察用的样品。详细而言,将切割成2mm×5mm的导电性膜装入硅酮系的包埋板,浇注环氧系树脂,利用树脂包埋导电性膜整体。之后,将包埋树脂在65℃下放置12小时以上,使其固化。之后,使用超薄切片机(产品名“Ultra microtome EM UC7”、Leica Microsystems公司制造),设定为送出厚度100nm,制作超薄切片。利用带火棉胶膜的筛网(150)采集所制作的超薄切片,制成STEM用样品。之后,使用扫描透射型电子显微镜(STEM)(产品名“S-4800(TYPE2)”、Hitachi High-Technologies公司制造)拍摄STEM用样品的截面照片。在该截面照片的拍摄时,将检测器(选择信号)设为“TE”、加速电压设为30kV、发射设为“10μA”。关于倍率,调节焦距,一边观察是否能够区分各层,一边以5000倍~20万倍适当调节对比度和亮度。优选的倍率为1万倍~5万倍、进一步优选为2.5万倍~4万倍。若过度提高倍率,则层界面的像素变粗而难以分辨,因此在膜厚测定中优选不过度提高倍率。需要说明的是,在截面照片的拍摄时,进而将光圈设为光束监视器光圈3,将物镜光圈设为3,并将W.D.设为8mm。不仅是实施例A1,之后的实施例和比较例中导电部的膜厚全部利用该方法进行测定。
<实施例A2>
在实施例A2中,代替透光性树脂用组合物1而使用透光性树脂用组合物2,除此以外,与实施例A1同样地得到导电性膜。
<实施例A3>
在实施例A3中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物2,并且按照导电部整体的厚度为100nm的方式调整透光性树脂用组合物的涂布量,除此以外,与实施例A1同样地得到导电性膜。需要说明的是,若涂布含银纳米线的组合物2并使其干燥,则形成包含银纳米线和树脂成分的涂膜。
<实施例A4>
在实施例A4中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物3,除此以外,与实施例A1同样地得到导电性膜。
<实施例A5>
在实施例A5中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物4,并且按照导电部整体的厚度为100nm的方式调整透光性树脂用组合物的涂布量,除此以外,与实施例A1同样地得到导电性膜。需要说明的是,若涂布含银纳米线的组合物4并使其干燥,则形成包含银纳米线和树脂成分的涂膜。
<实施例A6>
在实施例A6中,准备作为透光性基材的的两面具有基底层的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(产品名“Cosmoshine A4300”、东洋纺公司制造),在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的单侧的基底层侧上涂布硬涂层组合物1,形成涂膜。接着,对于所形成的涂膜,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使其干燥,由此使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量为100mJ/cm2的方式照射紫外线,使涂膜固化,由此形成作为透光性功能层的膜厚2μm的硬涂层。接着,在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的另一基底层侧也与上述同样地形成硬涂层,制作出两面具有硬涂层的膜。然后,在形成于上述另一基底层侧的硬涂层上涂布含银纳米线的组合物1,与实施例A1同样地形成膜厚100nm的导电部,由此得到导电性膜。需要说明的是,实施例A6的导电部是未经图案化的平坦膜状的导电部。
<实施例A7>
在实施例A7中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物2,并且按照导电部整体的厚度为100nm的方式调整透光性树脂用组合物的涂布量,除此以外,与实施例A6同样地得到导电性膜。需要说明的是,若涂布含银纳米线的组合物2并使其干燥,则形成包含银纳米线和树脂成分的涂膜。
<实施例A8>
在实施例A8中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物3,除此以外,与实施例A6同样地得到导电性膜。
<实施例A9>
在实施例A9中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物4,并且按照导电部整体的厚度为100nm的方式调整透光性树脂用组合物的涂布量,除此以外,与实施例A6同样地得到导电性膜。需要说明的是,若涂布含银纳米线的组合物4并使其干燥,则形成包含银纳米线和树脂成分的涂膜。
<实施例A10>
在实施例A10中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物5,除此以外,与实施例A1同样地得到导电性膜。
<比较例A1>
在比较例A1中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物6,除此以外,与实施例A1同样地得到导电性膜。
<比较例A2>
在比较例A2中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物7,除此以外,与实施例A1同样地得到导电性膜。
<比较例A3>
在比较例A3中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物8,除此以外,与实施例A1同样地得到导电性膜。
<比较例A4>
在比较例A4中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物6,除此以外,与实施例A6同样地得到导电性膜。
<比较例A5>
在比较例A5中,未形成透光性树脂,除此以外,与实施例A1同样地得到导电性膜。
<比较例A6>
在比较例A6中,将透光性树脂的膜厚从100nm变化为50nm,除此以外,与实施例A1同样地得到导电性膜。
<比较例A7>
在比较例A7中,将透光性树脂的膜厚从100nm变化为400nm,除此以外,与实施例A1同样地得到导电性膜。
<银纳米线的集中存在评价>
在实施例A1~A10和比较例A1~A4、A6、A7的导电性膜中,对于银纳米线整体上是否集中存在于导电部中从导电部的膜厚的一半位置起靠近聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧进行了调查。具体而言,首先,由导电性膜制作截面观察用的样品。详细而言,将切割成2mm×5mm的导电性膜装入硅酮系的包埋板,浇注环氧系树脂,利用树脂包埋导电性膜整体。之后,将包埋树脂在65℃下放置12小时以上,使其固化。之后,使用超薄切片机(产品名“Ultramicrotome EM UC7”、Leica Microsystems公司制造),设定为送出厚度100nm,制作超薄切片。利用带火棉胶膜的筛网(150)采集所制作的超薄切片,制成STEM用样品。之后,使用扫描透射型电子显微镜(STEM)(产品名“S-4800(TYPE2)”、Hitachi High-Technologies公司制造)拍摄STEM用样品的截面照片。在该截面照片的拍摄时,将检测器(选择信号)设为“TE”、加速电压设为30kV、发射电流设为“10μA”而进行STEM观察,关于其倍率,以5000倍~20万倍调节焦距,适当调节对比度和亮度以能够区分各层。优选的倍率为1万倍~10万倍、更优选的倍率为1万倍~5万倍、最优选的倍率为2.5万倍~5万倍。另外,在截面照片的拍摄时,进而将光圈设为“光束监视器光圈3”,将物镜光圈设为“3”,并将W.D.设为“8mm”。然后,准备如此拍摄的10处的上述截面照片。接着,将各截面照片放大至像素水平,在各截面照片中,统计显示出从导电部的膜厚的一半位置起位于聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧的银纳米线的像素的个数和显示出从导电部的膜厚的一半位置起位于导电部的表面侧的银纳米线的像素的个数,求出显示出从上述一半位置起位于聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧的银纳米线的像素的个数相对于显示出银纳米线的像素的总个数的比例。需要说明的是,显示出银纳米线的像素跨过上述一半位置的情况下,在各像素中,分成存在于从上述一半位置起靠近聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧的部分和存在于从该位置起靠近导电部的表面侧的部分,基于分割的部分的面积比划分1个像素。并且,将由各截面照片求出的上述比例设为位于从导电部的膜厚的一半位置起靠近聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧的导电性纤维的存在比例,求出由各截面照片求出的存在比例的算术平均值,该算术平均值为55%以上时,作为集中存在于聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧。需要说明的是,比较例A5的导电性膜由于不具备透光性树脂,因此不作为评价的对象。
<总光线透射率测定>
对于上述实施例A1~A10和比较例A1~A7的导电性膜,使用雾度计(产品名“HM-150”、村上色彩技术研究所制造),依照JIS K7361-1:1997测定总光线透射率。总光线透射率是以导电性膜整体测定时的值,并且是如下得到的算术平均值:切割成50mm×100mm的尺寸后,在无卷曲及褶皱、且无指纹及灰尘等的状态下,按照导电部侧为非光源侧的方式进行设置,对一张导电性膜测定3次,为所得到的值的算术平均值。
<雾度测定>
在上述实施例A1~A10和比较例A1~A7的导电性膜中,使用雾度计(产品名“HM-150”、村上色彩技术研究所制造),依照JIS K7136:2000测定导电性膜的雾度值(总雾度值)。雾度值是以导电性膜整体测定时的值,并且是如下得到的算术平均值:切割成50mm×100mm的尺寸后,在无卷曲及褶皱、且无指纹及灰尘等的状态下,按照导电部侧为非光源侧的方式进行设置,对一张导电性膜测定3次,为所得到的值的算术平均值。
<表面电阻值测定>
在上述实施例A1~A10和比较例A1~A7的导电性膜中,使用依照JIS K7194:1994(导电性塑料的基于四探针法的电阻率试验方法)的接触式的电阻率计(产品名“LorestaAX MCP-T370型”、Mitsubishi Chemical Analytech公司制造、端子形状:ASP探针),测定导电部的表面电阻值。关于利用接触式的电阻率计的表面电阻值的测定,按照导电部侧为上表面、并且导电性膜为均匀的平面状态的方式将切割成80mm×50mm大小的导电性膜配置于平坦的玻璃板上,将ASP探针配置于导电部的中心,并将全部电极针均匀地按压至导电部,由此来进行。在利用接触式的电阻率计测定时,选择作为测定表面电阻的模式的Ω/□。之后,按住开始按钮,得到测定结果。另外,在透光性树脂的膜厚大的情况下,若利用上述电阻率计测定表面电阻值,则电阻值有时变得极大。这种情况下,无法区别银纳米线间的导通因透光性树脂而变差、或者无法从导电部的表面取得导通。因此,也通过使用涡流法的非破坏式的电阻率计(产品名“EC-80P”、Napson公司制造)测定了导电部的表面电阻值。关于利用非破坏式的电阻率计进行的表面电阻值的测定,按照导电部侧为上表面、并且导电性膜为均匀的平面状态的方式将切割成80mm×50mm大小的导电性膜配置于平坦的玻璃板上,使探针接触导电部来进行。在利用非破坏式的电阻率计测定时,选择SW2,选择模式M-H的表面电阻测定Ω/□,使用测定范围为10~1000Ω/□范围的探针、0.5~10Ω/□范围的探针。表面电阻值的测定部位为导电性膜的中心部的3处,表面电阻值为3处表面电阻值的算术平均值。无论电阻率计的种类如何,表面电阻值的测定均在23℃和相对湿度55%的环境下进行。需要说明的是,电阻值的测定使用未进行下述说明的放置试验的导电性膜来进行。
<放置试验>
在上述实施例A1~A10和比较例A1~A7的导电性膜中,进行在室温下空气中放置导电性膜的放置试验。具体而言,为了加速评价,将大量包含硫成分的胶带(件号“7210F”、日东电工公司制造、24mm宽)粘贴至厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(产品名“A4300”、东洋纺公司制造),按照使胶带侧接触导电部的方式重叠放置,以该状态放置1周。按照胶带的位置位于之后切割出的80mm×50mm的中心的方式进行配置。并且,在实施例A1~A10和比较例A1~A6的导电性膜中,在23℃和相对湿度55%的环境下,对于放置试验前后的分别切割成80mm×50mm大小的导电性膜的导电部的表面电阻值,使用依照JIS K7194:1994(导电性塑料的基于四探针法的电阻率试验方法)的接触式的电阻率计(产品名“Loresta AXMCP-T370型”、Mitsubishi Chemical Analytech公司制造、端子形状:ASP探针)测定表面电阻值(单位:Ω/□),评价放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值上升多大程度。另外,在比较例A7的导电性膜中,由于透光性树脂的膜厚大,因此若利用接触式的电阻率计测定导电部的表面电阻值,则表面电阻值变得过大,有可能无法精确地测定放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率,因此,代替接触式的电阻率计而使用采用了涡流法的非破坏式的电阻率计(产品名“EC-80P”、Napson公司制造),与上述同样地测定放置试验前后的各导电部的表面电阻值并进行评价。需要说明的是,在Loresta AX MCP-T370型的情况下,探针在表面电阻值为0.01Ω/□以上且小于0.5Ω/□的情况下选择“Low”,在表面电阻值为0.5Ω/□以上且小于10Ω/□的情况下选择“Middle”,在表面电阻值为10Ω/□以上且小于1000Ω/□的情况下选择“High”,在表面电阻值为1000Ω/□以上3000Ω/□以下的情况下选择“Super High”。另外,在EC-80P的情况下,探针使用测定范围为10~1000Ω/□范围的探针、0.5~10Ω/□范围的探针。评价基准如下。需要说明的是,关于表面电阻值的上升率,将表面电阻值的上升率设为A,放置试验前的导电部的表面电阻值设为B,放置试验后的导电部的表面电阻值设为C,通过下式求出。另外,放置试验前的表面电阻值B和放置试验后的表面电阻值C在切割出的导电性膜中的导电部的中心部3处测定,表面电阻值为所测定的3处表面电阻值的算术平均值。关于放置试验前的表面电阻值B,随机测定10处放置试验前的导电部的表面的表面电阻值,使用所测定的10处表面电阻值的算术平均值,另外关于放置试验后的表面电阻值C,随机测定10处放置试验后的导电部的表面的表面电阻值,使用所测定的10处表面电阻值的算术平均值。
A=(C-B)/B×100
○:导电部中的放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率为10%以内。
△:导电部中的放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率超过10%且为50%以内。
×:导电部中的放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率超过50%。
<马氏硬度测定>
在上述实施例A1~A7和比较例A1~A7的导电性膜中,分别测定导电部的自表面起压入量为10nm位置处的导电部的马氏硬度和导电部的自表面起压入量为100nm位置处的导电部的马氏硬度。具体而言,首先,按照导电部侧为上表面的方式,藉由粘接树脂(产品名“Aron alpha(注册商标)一般用”、东亚合成公司制造)将切割成20mm×20mm大小的导电性膜固定至市售的载玻片上。具体而言,在载玻片1(产品名“Slide glass(切割型)1-9645-11”、AS-1公司制造)的中央部滴加上述粘接树脂。此时,为了使粘接树脂不会涂布扩散,并且如后所述在展开时粘接树脂不会从导电性膜露出,滴加为1滴。之后,按照导电部侧为上表面、并且粘接树脂位于导电性膜的中央部的方式,使切割成上述尺寸的导电性膜接触载玻片,将粘接树脂在载玻片1与导电性膜之间展开,进行临时粘接。然后,将另一个新的载玻片2放置于导电性膜上,得到载玻片1/粘接树脂/导电性膜/载玻片2的层积体。接着,在载玻片2上放置30g以上50g的砝码,在该状态下于室温放置12小时。之后,卸下砝码和载玻片2,将其作为测定用样品。然后,将该测定用样品固定至与防震台平行设置的显微硬度试验机(产品名“PICODENRTOR(PICODENTOR)HM500”、Fisher Instruments公司制造、ISO14577-1、依照ASTM E2546)的测定台。该固定通过用胶带(产品名“Cellotape(注册商标)、米其邦公司制造)粘贴载玻片1的四边而进行。将测定用样品固定至显微硬度试验机的测定台后,在下述测定条件下分别测定导电部的表面的压入量10nm位置和100nm位置的马氏硬度。关于马氏硬度,对测定用样品的导电部的表面中央附近(存在粘接树脂的区域)的任意5点进行测定,为所得到的5点硬度的算术平均值。其中,关于进行测定的任意5点,使用PICODENTERHM500附属的显微镜以50倍~500倍的倍率观察导电部,在导电部中,避开导电性纤维重叠而成为极端的凸结构的部分和相反成为极端的凹部结构的部分,尽可能从具有平坦性的部分选择。另外,在计算马氏硬度时,作为希望用PICODENTER HM500测定的硬度种类,选择马氏硬度“HM”。
(测定条件)
·压头形状:维氏(四棱锥金刚石压头)(前端部分的对面角136°的正四棱锥)
·负荷控制方式:至最大负荷40mN
·负荷增加时间:20秒
·蠕变时间:5秒
·负荷卸载时间:20秒
·压入量:10nm(压入量10nm位置处的马氏硬度测定时)、100nm(压入量100nm位置处的马氏硬度测定时)
·测定时的温度:25℃
·测定时的湿度:50%
关于测定的廓线,用20秒从0mN加载负荷至40mN,保持5秒40mN,之后用20秒从40mN返回0mN。
<电阻值比测定>
在实施例A1~A10的导电性膜的面内,确定任意方向,从导电性膜切割出相对于该任意方向包括该任意方向在内每隔30°的6个方向的长110mm×宽5mm的长方形形状的样品。从导电性膜切割出样品后,按照固化后的膜厚为5μm以上10μm以下的方式在各样品的长度方向的表面的两端部的长5mm×宽5mm的部分涂布银糊料(产品名“DW-520H-14”、东洋纺公司制造),在130℃下加热30分钟,得到两端部设有固化的银糊料的样品。需要说明的是,两端部设有固化的银糊料的各样品中的电阻值的测定距离固定为100mm。另外,使用测试仪(产品名“Digital MΩHitester 3454-11”、日置电机公司制造)测定两端部设有固化的银糊料的各样品的电阻值。具体而言,Digital MΩHitester 3454-11具备两根探针端子(红色探针端子和黑色探针端子、两者均为针形),因此使红色探针端子接触设置于一个端部的固化的银糊料,并且使黑色探针端子接触设置于另一端部的固化的银糊料,从而测定电阻值。然后,由从该6个方向切割出的样品中找到电阻值最低的样品。该样品为从导电性膜的第1方向切割出的样品时,找到从与第1方向正交的第2方向切割出的样品,求出从第2方向切割出的样品的电阻值相对于从第1方向切割出的样品的电阻值之比。电阻值的测定在23℃和相对湿度55%的环境下进行。电阻值比为测定3次所得到的值的算术平均值。
下面,将结果示于表1和表2。
[表1]
[表2]
在比较例A1、A2、A4的导电性膜中,银纳米线未集中存在于从导电部的膜厚的一半位置起靠近聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧,因此虽然雾度值低,但表面电阻值高。认为这是因为,含导电性纤维的组合物中的树脂成分多,树脂成分进入银纳米线间。另外,放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率大。认为这是因为,透光性树脂的膜厚薄,因此空气中的硫、氧、和/或卤素等与银纳米线发生反应,导电性降低。
在比较例A3的导电性膜中,含导电性纤维的组合物中的树脂成分多,但增加了银纳米线的含量,因此银纳米线集中存在于从导电部的膜厚的一半位置起靠近聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧,并且表面电阻值低。但是由于增加了银纳米线的含量,因此雾度值高。另外,放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率大。
在比较例A5、A6的导电性膜中,未设置透光性树脂或透光性树脂的膜厚薄,因此银纳米线未集中存在于从导电部的膜厚的一半位置起靠近聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧,并且放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率极大。
在比较例7的导电性膜中,银纳米线集中存在于从导电部的膜厚的一半位置起靠近聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧,但透光性树脂的膜厚大,因此无法确保从导电部的表面的导通。因此,虽然雾度值低,但表面电阻值极高。
与此相对,在实施例A1~A10的导电性膜中,银纳米线集中存在于从导电部的膜厚的一半位置起靠近聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧,并且能够确保从导电部的表面的导通,因此雾度值低、且表面电阻值也低。另外,在实施例1~8的导电性膜中,放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率也小,因此能够抑制空气中的硫、氧、和/或卤素等与金属纳米线反应,能够抑制导电部中的导电性降低。
在实施例A1、A2的导电性膜中,在导电部的表面粘贴有透光性粘合片(产品名“OCA8146-2”、3M公司制造)的状态下,进行将导电性膜在85℃、相对湿度85%的环境下放置240小时的耐湿热性试验,结果在实施例A1的导电性膜中,导电部中的耐湿热性试验后的表面电阻值相对于耐湿热性试验前的表面电阻值的上升率为10%,在实施例A2的导电性膜中,导电部中的耐湿热性试验后的表面电阻值相对于耐湿热性试验前的表面电阻值的上升率为5%。需要说明的是,表面电阻值和表面电阻值的上升率通过与上述放置试验中的表面电阻值和表面电阻值的上升率相同的方法求出。
制作将实施例A1~A10的导电性膜的导电部图案化的长方形形状的5.5英寸(长16:宽9)的样品,按照上述实施方式中说明的步骤在边框部测定表面电阻值,结果表面电阻值为40Ω/□~60Ω/□,并且按照上述实施方式中说明的步骤在6处测定线电阻值,求出电阻值比,结果电阻值比为1.21~1.35。
《实施例B和比较例B》
<实施例B1>
首先,准备作为透光性基材的单面具有基底层的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(产品名“Cosmoshine A4100”、东洋纺公司制造),在该聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的基底层侧涂布硬涂层组合物1,形成涂膜。接着,对于所形成的涂膜,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使其干燥,由此使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量为100mJ/cm2的方式照射紫外线,使涂膜固化,由此形成作为透光性功能层的膜厚2μm的硬涂层。
形成硬涂层后,在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的与形成有硬涂层的面相反侧的未处理面上按照为10mg/m2的方式涂布含银纳米线的组合物1。接着,对于所涂布的含银纳米线的组合物9,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使含银纳米线的组合物9中的分散介质蒸发,由此在硬涂层的表面配置了银纳米线。
接着,按照覆盖银纳米线的方式涂布上述透光性树脂用组合物1,形成涂膜。然后,对于所形成的涂膜,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使其干燥,由此使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量为100mJ/cm2的方式照射紫外线,使涂膜固化,由此形成膜厚100nm的透光性树脂,得到具备由透光性树脂和配置于透光性树脂中的银纳米线构成的膜厚100nm的导电部的导电性膜。需要说明的是,实施例B1的导电部是未经图案化的平坦膜状的导电部。
<实施例B2>
在实施例B2中,代替透光性树脂用组合物1而使用透光性树脂用组合物2,除此以外,与实施例B1同样地得到导电性膜。
<实施例B3>
在实施例B3中,代替含银纳米线的组合物9而使用含银纳米线的组合物10,除此以外,与实施例B1同样地得到导电性膜。
<实施例B4>
在实施例B4中,代替含银纳米线的组合物9而使用含银纳米线的组合物11,除此以外,与实施例B1同样地得到导电性膜。
<实施例B5>
在实施例B5中,代替含银纳米线的组合物9而使用含银纳米线的组合物12,除此以外,与实施例B1同样地得到导电性膜。
<实施例B6>
在实施例B6中,使含银纳米线的组合物9的涂布后的干燥温度均为40℃,除此以外,与实施例B1同样地得到导电性膜。
<实施例B7>
在实施例B7中,代替含银纳米线的组合物9而使用含银纳米线的组合物13,除此以外,与实施例B1同样地得到导电性膜。
<实施例B8>
在实施例8中,代替含银纳米线的组合物9而使用含银纳米线的组合物14,除此以外,与实施例B1同样地得到导电性膜。
<比较例B1>
在比较例B1中,代替含银纳米线的组合物9而使用含银纳米线的组合物15,除此以外,与实施例B1同样地得到导电性膜。
<比较例B2>
在比较例B2中,代替含银纳米线的组合物9而使用含银纳米线的组合物16,除此以外,与实施例B1同样地得到导电性膜。
<比较例B3>
在比较例B3中,代替含银纳米线的组合物9而使用含银纳米线的组合物17,并且使含银纳米线的组合物17的涂布量为5mg/m2,除此以外,与实施例B1同样地得到导电性膜。
<比较例B4>
在比较例B4中,代替含银纳米线的组合物9而使用含银纳米线的组合物18,除此以外,与实施例B1同样地得到导电性膜。
<比较例B5>
在比较例B5中,使含银纳米线的组合物9的涂布后的干燥温度均为100℃,除此以外,与实施例B1同样地得到导电性膜。
<电阻值比测定>
在实施例B1~B8和比较例B1~B5的导电性膜的面内,在与实施例A同样的测定条件下测定电阻值比,求出从第2方向切割出的样品的电阻值相对于从第1方向切割出的样品的电阻值之比。
<银纳米线的集中存在评价>
在实施例B1~B8和比较例B1~B5的导电性膜中,在与实施例A同样的条件下,调查银纳米线是否整体上在导电部中集中存在于从导电部的膜厚的一半位置起靠近聚对苯二甲酸乙二醇酯膜侧。
<总光线透射率测定>
关于上述实施例B1~B8和比较例B1~B5的导电性膜,在与实施例A同样的测定条件下测定总光线透射率。
<雾度测定>
在上述实施例B1~B8和比较例B1~B5的导电性膜中,在与实施例A同样的测定条件下测定导电性膜的雾度值(总雾度值)。
<表面电阻值测定>
在上述实施例B1~B8和比较例B1~B5的导电性膜中,在与实施例A同样的测定条件下测定导电部的表面的电阻值。
<放置试验>
在上述实施例B1~B8和比较例B1~B5的导电性膜中,在与实施例A同样的条件下进行放置试验,与实施例A1同样地评价放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值上升多大程度。评价基准如下。
○:导电部中的放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率为10%以内。
△:导电部中的放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率超过10%且为50%以内。
×:导电部中的放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率超过50%。
<马氏硬度测定>
在上述实施例B1~B8和比较例B1~B5的导电性膜中,在与实施例A同样的条件下,分别测定导电部的自表面起压入量为10nm位置处的导电部的马氏硬度和导电部的自表面起压入量为100nm位置处的导电部的马氏硬度。
下面,将结果示于表3和表4。
[表3]
[表4]
如表3所示,在比较例B1的导电性膜中,电阻值比为2以上,因此电阻值因导电部的面内方向所产生的差异未降低。认为这是因为,在刚涂布含银纳米线的组合物后具有银纳米线在某个方向上排列的倾向,其在干燥的过程中得到缓和,但由于银纳米线的纤维长度过长,因此在干燥的期间银纳米线的排列未被消除。
在比较例B2的导电性膜中,电阻值比为2以上,因此电阻值因导电部的面内方向所产生的差异未降低。认为这是因为,聚乙烯吡咯烷酮的量过多,因此在干燥初期发生增粘,在干燥的期间银纳米线的排列未被消除。
在比较例B3的导电性膜中,电阻值比为2以上,因此电阻值因导电部的面内方向所产生的差异未降低。认为这是因为,含银纳米线的组合物中的银纳米线的浓度高,并且涂布量少,因此干燥快,在干燥的期间银纳米线的排列未被消除。
在比较例B4的导电性膜中,电阻值比为2以上,因此电阻值因导电部的面内方向所产生的差异未降低。认为这是因为,与包含异丙醇的情况相比,乙醇的干燥快,在干燥的期间银纳米线的排列未被消除。
在比较例B5的导电性膜中,电阻值比为2以上,因此电阻值因导电部的面内方向所产生的差异未降低。认为这是因为,干燥温度过高,因此干燥快,在干燥的期间银纳米线的排列未被消除。
与此相对,如表3所示,在实施例B1~B8的导电性膜中,电阻值比为1以上且小于2,因此电阻值因导电部的面内方向所产生的差异降低,并且表面电阻值也低。需要说明的是,在实施例B8的导电性膜中,认为表面电阻值高是因为银纳米线的纤维长度过短。
在实施例B1、B2的导电性膜中,在导电部的表面粘贴有透光性粘合片(产品名“OCA8146-2”、3M公司制造)的状态下,进行了将导电性膜在85℃、相对湿度85%的环境下放置240小时的耐湿热性试验,结果在实施例B1的导电性膜中,导电部中的耐湿热性试验后的表面电阻值相对于耐湿热性试验前的表面电阻值的上升率为10%,在实施例B2的导电性膜中,导电部中的耐湿热性试验后的表面电阻值相对于耐湿热性试验前的表面电阻值的上升率为5%。需要说明的是,表面电阻值和表面电阻值的上升率通过与上述放置试验中的表面电阻值和表面电阻值的上升率相同的方法求出。
制作将实施例B1~B8的导电性膜的导电部图案化的长方形形状的5.5英寸(长16:宽9)的样品,按照上述实施方式中说明的步骤在边框部测定表面电阻值,结果表面电阻值为40Ω/□~60Ω/□,并且按照上述实施方式中说明的步骤在6处测定线电阻值,求出电阻值比,结果电阻值比为1.21~1.35。
《实施例C和比较例C》
<实施例C1>
首先,准备单面形成有基底层的作为透光性树脂基材的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(产品名“Cosmoshine A4100”、东洋纺公司制造),在该聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的未形成基底层的面上按照为10mg/m2的方式直接涂布含银纳米线的组合物19。接着,对于所涂布的含银纳米线的组合物1,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使含银纳米线的组合物19中的分散介质蒸发,由此在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的未形成基底层的面上直接配置银纳米线。
接着,按照覆盖银纳米线的方式涂布上述透光性树脂用组合物1,形成涂膜。然后,对于所形成的涂膜,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使其干燥,由此使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量为100mJ/cm2的方式照射紫外线,使涂膜固化,由此形成膜厚100nm的透光性树脂,得到在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的未形成基底层的面上直接设置有由透光性树脂和配置于透光性树脂中的银纳米线构成的膜厚100nm的导电部的导电性膜。需要说明的是,实施例1的导电部是未经图案化的平坦膜状的导电部。
<实施例C2>
在实施例C2中,代替透光性树脂用组合物1而使用透光性树脂用组合物2,除此以外,与实施例C1同样地得到导电性膜。
<实施例C3>
在实施例C3中,代替含银纳米线的组合物19而使用含银纳米线的组合物20,并且按照导电部整体的厚度为100nm的方式调整透光性树脂用组合物1的涂布量,除此以外,与实施例1同样地得到导电性膜。需要说明的是,若涂布含银纳米线的组合物20并使其干燥,则形成包含银纳米线和树脂成分的涂膜。
<实施例C4>
在实施例C4中,代替含银纳米线的组合物19而使用含银纳米线的组合物21,除此以外,与实施例C1同样地得到导电性膜。
<实施例C5>
在实施例C5中,代替含银纳米线的组合物19而使用含银纳米线的组合物22,并且按照导电部整体的厚度为100nm的方式调整透光性树脂用组合物的涂布量,除此以外,与实施例C1同样地得到导电性膜。需要说明的是,若涂布含银纳米线的组合物22并使其干燥,则形成包含银纳米线和树脂成分的涂膜。
<实施例C6>
在实施例C6中,代替含银纳米线的组合物19而使用含银纳米线的组合物23,除此以外,与实施例C1同样地得到导电性膜。
<实施例C7>
在实施例C7中,代替聚对苯二甲酸乙二醇酯膜而使用两面未设置基底层的厚度47μm的环烯烃聚合物基材(产品名“ZF-16”、日本Zeon公司制造),除此以外,与实施例C1同样地得到导电性膜。
<实施例C8>
在实施例C8中,代替聚对苯二甲酸乙二醇酯膜而使用两面未设置基底层的厚度100μm的聚碳酸酯基材(产品名“C110-100”、帝人公司制造),除此以外,与实施例C1同样地得到导电性膜。
<比较例C1>
在比较例C1中,代替单面形成有基底层的作为透光性树脂基材的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(产品名“Cosmoshine A4100”、东洋纺公司制造),而使用两面形成有基底层的作为透光性树脂基材的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(产品名“Cosmoshine A4300”、东洋纺公司制造),在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的一个形成有基底层的面上涂布含银纳米线的组合物19,除此以外,与实施例C1同样地得到导电性膜。
<比较例C2>
在比较例C2中,代替含银纳米线的组合物19而使用含银纳米线的组合物20,除此以外,与比较例C1同样地得到导电性膜。
<比较例C3>
在比较例C3中,代替含银纳米线的组合物19而使用含银纳米线的组合物21,除此以外,与比较例1同样地得到导电性膜。
<比较例C4>
在比较例C4中,代替含银纳米线的组合物19而使用含银纳米线的组合物22,除此以外,与比较例1同样地得到导电性膜。
<比较例C5>
在比较例C5中,不形成透光性树脂,除此以外,与比较例C1同样地得到导电性膜。
<比较例C6>
在比较例C6中,将透光性树脂的膜厚由100nm变化为400nm,除此以外,与比较例C1同样地得到导电性膜。
<比较例C7>
首先,准备两面形成有基底层的作为透光性树脂基材的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(产品名“Cosmoshine A4300”、东洋纺公司制造),在该聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的形成有基底层的一个面上涂布硬涂层组合物1,形成涂膜。接着,对于所形成的涂膜,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使其干燥,由此使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量为100mJ/cm2的方式照射紫外线,使涂膜固化,由此形成膜厚为2μm的硬涂层。
形成硬涂层后,在硬涂层的表面以为10mg/m2的方式直接涂布含银纳米线的组合物19。接着,对于所涂布的含银纳米线的组合物19,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使含银纳米线的组合物1中的分散介质蒸发,由此在硬涂层的表面配置了银纳米线。
接着,按照覆盖银纳米线的方式涂布上述透光性树脂用组合物1,形成涂膜。然后,对于所形成的涂膜,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使其干燥,由此使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量为100mJ/cm2的方式照射紫外线,使涂膜固化,由此形成膜厚100nm的透光性树脂,得到在硬涂层上具备由透光性树脂和配置于透光性树脂中的银纳米线构成的膜厚100nm的导电部的导电性膜。需要说明的是,比较例C7的导电部是未经图案化的平坦膜状的导电部。
<表面电阻值测定>
在上述实施例C1~C8和比较例C1~C7的导电性膜中,在与实施例A同样的测定条件下测定了导电部的表面的电阻值。
<总光线透射率测定>
对于上述实施例C1~C8和比较例C1~C7的导电性膜,在与实施例A同样的测定条件下测定了总光线透射率。
<雾度测定>
在上述实施例C1~C8和比较例C1~C7的导电性膜中,在与实施例A同样的测定条件下测定了导电性膜的雾度值(总雾度值)。
<银纳米线的集中存在评价>
在实施例C1~C8和比较例C1~C4、C6、C7的导电性膜中,在与实施例A同样的条件下,调查银纳米线是否整体上在导电部中集中存在于从导电部的膜厚的一半位置起靠近聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等基材侧。需要说明的是,比较例C5的导电性膜不具备透光性树脂,因此不作为评价的对象。
<柔性评价>
在实施例C1~C8和比较例C1~C7的导电性膜中,进行折叠试验,对柔性进行评价。具体而言,首先,在导电性膜的导电部的面内,确定任意方向,从导电性膜切割出6片相对于该任意方向包括该任意方向在内每隔30°的6个方向的长125mm×宽50mm的长方形形状的样品。从导电性膜切割出样品后,在各样品的长度方向的表面的两端部的长10mm×宽50mm的部分涂布银糊料(产品名“DW-520H-14”、东洋纺公司制造),在130℃下加热30分钟,得到两端部设有固化的银糊料的样品。需要说明的是,两端部设有固化的银糊料的各样品中的电阻值的测定距离固定为105mm。另外,使用测试仪(产品名“Digital MΩHitester 3454-11”、日置电机公司制造)测定两端部设有固化的银糊料的各样品的电阻值。具体而言,Digital MΩHitester 3454-11具备两根探针端子(红色探针端子和黑色探针端子、两者均为针形),因此使红色探针端子接触设置于一个端部的固化的银糊料,并且使黑色探针端子接触设置于另一端部的固化的银糊料,从而测定电阻值。然后,由从该6个方向切割出的样品中选择电阻值最低的样品。之后,将该选择的样品的短边(50mm)侧用固定部分别固定至耐久试验机(产品名“DLDMLH-FS”、YUASA SYSTEM Co.,Ltd.制造),如图5(C)所示,按照相向的两个边部的最小间隔为3mm(弯曲部的外径3.0mm)的方式进行安装,进行10万次将该样品的导电部侧的面折叠180°的试验(按照导电部为内侧、基材为外侧的方式进行折叠的试验)。在进行了折叠试验后,在折叠试验后的样品中,与折叠试验前的样品同样地测定导电部的表面的电阻值。然后,求出所选择的折叠试验后的样品的电阻值相对于折叠试验前的样品的电阻值之比即电阻值比(所选择的折叠试验前的样品的电阻值/折叠试验后的样品的电阻值)。另外,与上述同样地由实施例和比较例的导电性膜进行切割并同样地测定电阻值,将由此选择的新样品与上述同样地安装至上述的耐久试验机,进行10万次将样品的基材侧的面折叠180°的试验(按照导电部为外侧、基材为内侧的方式进行折叠的试验),同样地测定折叠试验后的样品的导电部的表面的电阻值,求出电阻值比。然后,将折叠试验的结果作为柔性,按照下述基准进行评价。需要说明的是,电阻值比为测定3次所得到的值的算术平均值。
◎:在所有折叠试验中,电阻值比均为1.5以下。
○:在所有折叠试验中,电阻值比均超过1.5并为3以下。
×:在任一折叠试验中,电阻值比超过3。
<电阻值比测定>
在实施例的导电性膜的面内,在与实施例A同样的测定条件下测定电阻值比,求出从第2方向切割出的样品的电阻值相对于从第1方向切割出的样品的电阻值之比。
<放置试验>
在上述实施例C1~C8和比较例C1~C7的导电性膜中,在与实施例A同样的条件下进行放置试验,与实施例A同样地评价放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值上升多大程度。评价基准如下。
○:导电部中的放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率为10%以内。
△:导电部中的放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率超过10%且为50%以内。
×:导电部中的放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率超过50%。
<马氏硬度测定>
在上述实施例C1~C8和比较例C1~C7的导电性膜中,在与实施例A同样的条件下,分别测定导电部的自表面起压入量为10nm位置处的导电部的马氏硬度和导电部的自表面起压入量为100nm位置处的导电部的马氏硬度。
下面,将结果示于表5和表6。
[表5]
[表6]
如表5所示,在比较例C1~C6的导电性膜中,在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材等基材与导电部之间设有基底层,因此表面电阻值高。认为这是因为银纳米线进入了基底层。
在比较例C7的导电性膜中,在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材等基材与导电部之间设有硬涂层,因此柔性差,折叠试验前后的电阻值比高。认为这是因为,由于折叠试验而使导电性膜产生了裂纹或断裂,导电性降低。
与此相对,如表5所示,在实施例C1~C8的导电性膜中,导电部直接设置于聚对苯二甲酸乙二醇酯基材等基材的表面,因此表面电阻值低。另外,在基材与导电部之间未设置硬涂层,因此得到了良好的柔性。
在实施例C1、C2的导电性膜中,在导电部的表面粘贴有透光性粘合片(产品名“OCA8146-2”、3M公司制造)的状态下,进行了将导电性膜在85℃、相对湿度85%的环境下放置240小时的耐湿热性试验,结果在实施例C1的导电性膜中,导电部中的耐湿热性试验后的表面电阻值相对于耐湿热性试验前的表面电阻值的上升率为10%,在实施例C2的导电性膜中,导电部中的耐湿热性试验后的表面电阻值相对于耐湿热性试验前的表面电阻值的上升率为5%。需要说明的是,表面电阻值和表面电阻值的上升率通过与上述放置试验中的表面电阻值和表面电阻值的上升率相同的方法求出。
制作将实施例C1~C8的导电性膜的导电部图案化的长方形形状的5.5英寸(长16:宽9)的样品,按照上述实施方式中说明的步骤在边框部测定表面电阻值,结果表面电阻值为40Ω/□~60Ω/□,并且按照上述实施方式中说明的步骤在6处测定线电阻值,求出电阻值比,结果电阻值比为1.21~1.35。
《实施例D和比较例D》
<实施例D1>
首先,准备两面形成有基底层的作为透光性树脂基材的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(产品名“Cosmoshine A4300”、东洋纺公司制造),在该聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的形成有基底层的一个面,按照为10mg/m2的方式直接涂布含银纳米线的组合物1。接着,对于所涂布的含银纳米线的组合物1,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使含银纳米线的组合物1中的分散介质蒸发,由此在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的形成有基底层的面上直接配置了银纳米线。
接着,按照覆盖银纳米线的方式涂布上述透光性树脂用组合物1,形成涂膜。然后,对于所形成的涂膜,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使其干燥,由此使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量为100mJ/cm2的方式照射紫外线,使涂膜固化,由此形成膜厚100nm的透光性树脂,得到在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的形成有基底层的面上直接设置了由透光性树脂和配置于透光性树脂中的银纳米线构成的膜厚100nm的导电部的导电性膜。需要说明的是,实施例D1的导电部是未经图案化的平坦膜状的导电部。
<实施例D2>
在实施例D2中,代替透光性树脂用组合物1而使用透光性树脂用组合物2,除此以外,与实施例D1同样地得到导电性膜。
<实施例D3>
在实施例D3中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物2,并且按照导电部整体的厚度为100nm的方式调整透光性树脂用组合物1的涂布量,除此以外,与实施例D1同样地得到导电性膜。需要说明的是,若涂布含银纳米线的组合物2并使其干燥,则形成包含银纳米线和树脂成分的涂膜。
<实施例D4>
在实施例D4中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物D3,除此以外,与实施例D1同样地得到导电性膜。
<实施例D5>
在实施例D5中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物4,并且按照导电部整体的厚度为100nm的方式调整透光性树脂用组合物的涂布量,除此以外,与实施例D1同样地得到导电性膜。需要说明的是,若涂布含银纳米线的组合物4并使其干燥,则形成包含银纳米线和树脂成分的涂膜。
<实施例D6>
在实施例D6中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物5,除此以外,与实施例D1同样地得到导电性膜。
<实施例D7>
在实施例D7中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物19,除此以外,与实施例D1同样地得到导电性膜。
<比较例D1>
首先,准备两面形成有基底层的作为透光性树脂基材的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(产品名“Cosmoshine A4300”、东洋纺公司制造),在该聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的形成有基底层的一个面涂布硬涂层组合物1,形成涂膜。接着,对于所形成的涂膜,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使其干燥,由此使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量为100mJ/cm2的方式照射紫外线,使涂膜固化,由此形成膜厚2μm的硬涂层。
形成硬涂层后,在硬涂层的表面以为10mg/m2的方式直接涂布含银纳米线的组合物1。接着,对于所涂布的含银纳米线的组合物1,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使含银纳米线的组合物1中的分散介质蒸发,由此在硬涂层的表面配置了银纳米线。
接着,按照覆盖银纳米线的方式涂布上述透光性树脂用组合物1,形成涂膜。然后,对于所形成的涂膜,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使其干燥,由此使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量为100mJ/cm2的方式照射紫外线,使涂膜固化,由此形成膜厚100nm的透光性树脂,得到在硬涂层上具备由透光性树脂和配置于透光性树脂中的银纳米线构成的膜厚100nm的导电部的导电性膜。需要说明的是,比较例D1的导电部是未经图案化的平坦膜状的导电部。
<比较例D2>
在比较例D2中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物2,除此以外,与比较例D1同样地得到导电性膜。
<比较例D3>
在比较例D3中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物3,除此以外,与比较例D1同样地得到导电性膜。
<比较例D4>
在比较例D4中,代替含银纳米线的组合物1而使用含银纳米线的组合物4,除此以外,与比较例D1同样地得到导电性膜。
<比较例D5>
在比较例D5中,未形成透光性树脂,除此以外,与比较例D1同样地得到导电性膜。
<比较例D6>
在比较例D6中,将透光性树脂的膜厚由100nm变化为400nm,除此以外,与比较例D1同样地得到导电性膜。
<比较例D7>
首先,准备单面形成有基底层的作为透光性树脂基材的厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(产品名“Cosmoshine A4100”、东洋纺公司制造),在该聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的未形成基底层的面上,按照为10mg/m2的方式直接涂布含银纳米线的组合物1。接着,对于所涂布的含银纳米线的组合物1,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使含银纳米线的组合物1中的分散介质蒸发,由此在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的未形成基底层的面上直接配置了银纳米线。
接着,按照覆盖银纳米线的方式涂布上述透光性树脂用组合物1,形成涂膜。然后,对于所形成的涂膜,以0.5m/s的流速流通50℃的干燥空气15秒,之后进一步以10m/s的流速流通70℃的干燥空气30秒,使其干燥,由此使涂膜中的溶剂蒸发,按照累积光量为100mJ/cm2的方式照射紫外线,使涂膜固化,由此形成膜厚为100nm的透光性树脂,得到在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的未形成基底层的面上直接设置了由透光性树脂和配置于透光性树脂中的银纳米线构成的导电部的导电性膜。需要说明的是,比较例D7的导电部是未经图案化的平坦膜状的导电部。
<柔性评价>
在实施例D1~D7和比较例D1~D7的导电性膜中,进行折叠试验,在与实施例C同样的测定条件下测定电阻值,与实施例C同样地评价柔性。评价基准如下。
◎:在所有折叠试验中,电阻值比均为1.5以下。
○:在所有折叠试验中,电阻值比均超过1.5并为3以下。
×:在任一折叠试验中,电阻值比超过3。
<密合性试验>
在实施例D1~D7和比较例D1~D7的导电性膜中,对与固化的银糊料的密合性进行评价。具体而言,首先,将实施例D1~D7和比较例D1~D7的导电性膜分别切割成150mm×150mm的大小,准备3片该尺寸的导电性膜,对于第1片导电性膜,利用丝网印刷法涂布银糊料1(产品名“DW-520H-14”、东洋纺公司制造),对于第2片导电性膜,利用丝网印刷法在导电部的表面涂布银糊料2(产品名“DW-520H-19”、东洋纺公司制造),对于第3片导电性膜,利用丝网印刷法在导电部的表面涂布银糊料3(产品名“DW-520H-18”、东洋纺公司制造)。在导电部的表面涂布银糊料后,将分别涂布有银糊料的导电性膜在130℃下加热30分钟,在导电性膜的导电部的表面分别形成了膜厚为7μm的固化的银糊料。然后,对于形成有固化的银糊料的导电性膜,分别在23℃和相对湿度55%的环境下进行交叉切割试验,对导电性膜与固化的银糊料的密合性进行评价。具体而言,对于形成于导电部上的固化的银糊料,使用切割刀以1mm间隔相互在正交方向上形成切痕,形成10格×10格的棋盘格状。切痕形成地足够深,以贯通固化的银糊料并到达至聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。在划有该棋盘格的固化的银糊料的表面,以全部覆盖该棋盘格的方式粘贴胶带(型号“No.405”、米其邦公司制造、24mm宽),抓住所粘贴的胶带的一端,在与固化的银糊料的表面大致垂直的方向上保持并瞬间剥离。连续反复进行5次该胶带的粘贴和剥离,通过反复进行5次后棋盘格上残存的涂膜的个数来对密合性进行评价。评价结果如下述基准所示。需要说明的是,残存的个数为100、即未因剥离而脱落的情况下,记为100/100;全部脱落的情况下记为0/100。
○:100/100
△:80/100~99/100
×:0/100~79/100
<表面电阻值测定>
在上述实施例D1~D7和比较例D1~D7的导电性膜中,在与实施例A同样的测定条件下,测定了导电部的表面的电阻值。
<总光线透射率测定>
对于上述实施例D1~D7和比较例D7~D7的导电性膜,在与实施例A同样的测定条件下,测定了总光线透射率。
<雾度测定>
在上述实施例D1~D7和比较例C1~C7的导电性膜中,在与实施例A同样的测定条件下,测定了导电性膜的雾度值(总雾度值)。
<银纳米线的集中存在评价>
在实施例D1~D7和比较例D1~D4、D6、D7的导电性膜中,在与实施例A同样的条件下,调查银纳米线是否整体上在导电部中集中存在于从导电部的膜厚的一半位置起靠近聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等基材侧。需要说明的是,比较例D5的导电性膜不具备透光性树脂,因此不作为评价的对象。
<电阻值比测定>
在实施例D1~D7的导电性膜的面内,在与实施例A同样的测定条件下测定电阻值比,求出从第2方向切割出的样品的电阻值相对于从第1方向切割出的样品的电阻值之比。
<放置试验>
在上述实施例D1~D7和比较例D1~D7的导电性膜中,在与实施例A同样的条件下进行放置试验,与实施例A同样地评价放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值上升多大程度。评价基准如下。
○:导电部中的放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率为10%以内。
△:导电部中的放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率超过10%且为50%以内。
×:导电部中的放置试验后的表面电阻值相对于放置试验前的表面电阻值的上升率超过50%。
<马氏硬度测定>
在上述实施例D1~D7和比较例D1~D7的导电性膜中,在与实施例A同样的条件下,分别测定导电部的自表面起压入量为10nm位置处的导电部的马氏硬度和导电部的自表面起压入量为100nm位置处的导电部的马氏硬度。
下面,将结果示于表7~9。
[表7]
[表8]
[表9]
如表7所示,在比较例D1~D6的导电性膜中,在基底层与导电部之间设置了硬涂层,因此柔性差。与此相对,如表7所示,在实施例D1~D7的导电性膜中,导电部直接设置于基底层的表面,因此得到了良好的柔性。
另外,如表7所示,在比较例D7的导电性膜中,导电部直接设置于聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,因此对于固化的银糊料1、2的密合性优异,但对于固化的银糊料3的密合性差。与此相对,在实施例D1~D7的导电性膜中,导电部直接设置于基底层的表面,因此对于固化的银糊料1~3的密合性均优异。
需要说明的是,可以认为:在比较例D6中,利用接触式的电阻率计测定时的表面电阻值高是因为透光性树脂的膜厚过厚;另外,在实施例D7中,表面电阻值比较高是因为环己酮是渗透至基底层的分散介质,因此由于环己酮的影响而使银纳米线进入基底层。
在实施例D1、D2的导电性膜中,在导电部的表面粘贴有透光性粘合片(产品名“OCA8146-2”、3M公司制造)的状态下,进行了将导电性膜在85℃、相对湿度85%的环境下放置240小时的耐湿热性试验,结果在实施例D1的导电性膜中,导电部中的耐湿热性试验后的表面电阻值相对于耐湿热性试验前的表面电阻值的上升率为10%,在实施例D2的导电性膜中,导电部中的耐湿热性试验后的表面电阻值相对于耐湿热性试验前的表面电阻值的上升率为5%。需要说明的是,表面电阻值和表面电阻值的上升率通过与上述放置试验中的表面电阻值和表面电阻值的上升率相同的方法求出。
制作将实施例D1~D7的导电性膜的导电部图案化的长方形形状的5.5英寸(长16:宽9)的样品,按照上述实施方式中说明的步骤在边框部测定表面电阻值,结果表面电阻值为40Ω/□~60Ω/□,并且按照上述实施方式中说明的步骤在6处测定线电阻值,求出电阻值比,结果电阻值比为1.21~1.35。
符号说明
10、20、30、80、100、110、140、150、160、200、250、260、290…导电性膜
10A、20A、30A、100A、110A、140A、150A、160A、250A、260A…表面
11、81、101、141…透光性基材
12、82、102、142…透光性功能层
13、22、31、84、103、112、144、152、162、203、254、262、295…导电部
15、86、104、154、255…透光性树脂
16、87、105、155、256…导电性纤维
21、83、111、143、161、202、261、294…导电层
40、120、170、270…图像显示装置
50、180…显示面板
55…显示元件
70、130、190、280…触控面板
151、201、251、291…透光性树脂基材
Claims (13)
1.一种导电性膜,其为具备透光性基材、和设置于所述透光性基材的一个面侧的导电部的透光性的导电性膜,其中,
所述导电部包含透光性树脂和配置于所述透光性树脂中的两个以上的导电性纤维,
在所述导电部的表面,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括所述任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定,将得到最低电阻值的方向设为第1方向,将与所述第1方向正交的方向设为第2方向时,第2方向的电阻值相对于所述第1方向的电阻值之比为1以上且小于2,
所述导电部的表面电阻值为200Ω/□以下,
所述导电性膜的雾度值为5%以下,
所述导电部自所述表面起压入量为10nm位置处的马氏硬度为970N/mm2以上1050N/mm2以下。
2.如权利要求1所述的导电性膜,其中,所述导电性纤维具有200nm以下的纤维直径、并且具有1μm以上且小于30μm的纤维长度。
3.一种导电性膜,其为具备透光性树脂基材、和设置于所述透光性树脂基材的至少一个面侧的导电部的透光性的导电性膜,其中,
所述导电部包含透光性树脂和配置于所述透光性树脂中的两个以上的导电性纤维,
所述导电部能够从所述导电部的表面导通电,
所述导电部直接设置于所述透光性树脂基材的至少一个面,
所述导电部的表面电阻值为200Ω/□以下,
所述导电性膜的雾度值为5%以下,
所述导电部自所述表面起压入量为10nm位置处的马氏硬度为970N/mm2以上1050N/mm2以下。
4.一种导电性膜,其为在透光性树脂基材的至少一个面侧依次具备基底层和导电部的透光性的导电性膜,其中,
所述导电部包含透光性树脂和配置于所述透光性树脂中的两个以上的导电性纤维,
所述基底层直接设置于所述透光性树脂基材的至少一个面,
所述导电部直接设置于所述基底层,
所述导电部的表面电阻值为200Ω/□以下,
所述导电性膜的雾度值为5%以下,
所述导电部自所述表面起压入量为10nm位置处的马氏硬度为970N/mm2以上1050N/mm2以下。
5.如权利要求1、3和4中任一项所述的导电性膜,其中,所述导电部不包含具有超过所述透光性树脂的膜厚的粒径的颗粒。
6.如权利要求1、3和4中任一项所述的导电性膜,其中,所述导电部不包含颗粒。
7.如权利要求3或4所述的导电性膜,其中,在所述导电部的表面,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括所述任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定,将得到最低电阻值的方向设为第1方向,将与所述第1方向正交的方向设为第2方向时,所述第2方向的电阻值相对于所述第1方向的电阻值之比为1以上且小于2。
8.如权利要求3或4所述的导电性膜,其中,在所述导电部的表面,相对于面内的任意方向每隔30°分别对包括所述任意方向在内的6个方向的电阻值以特定的大小进行测定,将得到最低电阻值的方向设为第1方向,将与所述第1方向正交的方向设为第2方向时,第2方向的电阻值相对于所述第1方向的电阻值之比为2以上。
9.如权利要求1、3和4中任一项所述的导电性膜,其中,所述导电性膜的总光线透射率为80%以上。
10.如权利要求1、3和4中任一项所述的导电性膜,其中,所述导电性纤维为选自由导电性碳纤维、金属纤维和金属被覆合成纤维组成的组中的1种以上的纤维。
11.如权利要求3或4所述的导电性膜,其中,所述导电性纤维具有200nm以下的纤维直径、并且具有1μm以上的纤维长度。
12.一种触控面板,其具备权利要求1、3和4中任一项所述的导电性膜。
13.一种图像显示装置,其具备权利要求12所述的触控面板。
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