CN115244628A - 透明导电性薄膜 - Google Patents
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Abstract
提供一种具有在用于触摸面板时的轻快的操作性以及优异的笔滑动耐久性的透明导电性薄膜。是在透明塑料薄膜基材上的至少一面侧层叠了铟‑锡复合氧化物的透明导电膜的透明导电性薄膜,通过特定的输入载荷试验方法而得到的透明导电性薄膜的输入开始载荷为3g以上且15g以下。
Description
技术领域
本发明涉及在透明塑料薄膜基材上层叠了铟-锡复合氧化物的透明导电膜的透明导电性薄膜,特别是涉及具有在电阻膜式触摸面板使用时的轻快的操作性以及优异的笔滑动耐久性的透明导电性薄膜。
背景技术
在透明塑料基材上层叠透明且电阻小的薄膜而成的透明导电性薄膜,广泛用于利用了其导电性的用途,例如液晶显示器、电致发光(EL)显示器等那样的平板显示器、触摸面板的透明电极等电气/电子领域的用途。
电阻膜式触摸面板是将在玻璃、塑料的基板上涂敷了透明导电性薄膜的固定电极、和在塑料薄膜上涂敷了透明导电性薄膜的可动电极(=薄膜电极)组合而成的触摸面板,在显示体的上侧重叠使用。用手指、笔按压薄膜电极,使固定电极与薄膜电极的透明导性薄膜彼此接触,成为用于触摸面板的位置识别的输入。特别是在用笔输入时,要求笔滑动耐久性。
此外,近年来,由于静电电容式触摸面板是普遍的,因此在电阻膜式触摸面板中也与静电电容式触摸面板同样地,要求即便轻轻地触摸也能够输入。例如,认为对于因年龄、疾病、其他理由用手指按压的力弱的人、笔压弱的人,强烈要求即便轻轻地触摸也能够输入。
但是,在电阻膜式触摸面板中,为了用手指、笔按压薄膜电极,使固定电极与薄膜电极的透明导电性薄膜彼此接触,需要某种程度的输入载荷,因此没有静电电容式触摸面板那样的轻快的操作感。为了解决这些问题,期望具有轻快的操作性的透明导电性薄膜。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-071171号公报
专利文献1所示的以往的透明导电性薄膜通过控制铟-锡复合氧化物的结晶性来尝试笔滑动耐久性的提高。但是,以往的透明导电性薄膜若实施后述的输入载荷试验,则操作性不充分。
发明内容
-发明所要解决的课题-
本发明的目的在于,鉴于上述以往的问题点,提供一种具有轻快的操作性以及优异的笔滑动耐久性的透明导电性薄膜。
-用于解决课题的手段-
本发明是鉴于上述那样的状况而完成的,能够解决上述课题的本发明的透明导电性薄膜由以下的结构构成。
1.一种透明导电性薄膜,在透明塑料薄膜基材上的至少一面侧层叠了铟-锡复合氧化物的透明导电膜,
通过下述的输入载荷试验而得到的透明导电性薄膜的输入开始载荷为3g以上且15g以下。
(输入载荷试验方法)
将透明导电性薄膜(尺寸:220mm×135mm)用作一个面板,作为另一个面板,使用由铟-锡复合氧化物薄膜(氧化锡含量:10质量%)构成的透明导电性薄膜A,该铟-锡复合氧化物薄膜是在玻璃基板(尺寸:232mm×151mm)上通过溅射法形成的,厚度为20nm。
在带铟-锡复合氧化物薄膜的玻璃基板、以下也称为ITO玻璃的透明导电性薄膜A侧,以4mm间距的正方格子状配置作为点隔离物的环氧树脂(纵60μm×横60μm×高度5μm)。
接下来,以ITO玻璃四角的角中的任一个为起点,在ITO玻璃的透明导电性薄膜A侧粘贴双面胶带(厚度:105μm、宽度6mm),以使得能够形成190mm×135mm的长方形。
接下来,在粘贴于ITO玻璃的双面胶带上,粘贴透明导电性薄膜的透明导电膜B侧,层叠成透明导电性薄膜A与透明导电膜B对置。
此时,使透明导电性薄膜的一个短边侧从ITO玻璃伸出。
接下来,用测试器连接ITO玻璃和透明导电性薄膜。
接下来,从透明导电性薄膜侧利用前端的形状为0.8mmR的聚缩醛制的笔施加载荷,将由测试器计测出的电阻值稳定时的载荷值设为输入开始载荷。
用笔施加载荷的位置是由四个点隔离物包围的中心区域,计算3点处的输入开始载荷的平均值。
例如,输入开始载荷优选从双面胶带对离开50mm以上的任意3点进行测定来取平均值。此外,小数点也可以进行四舍五入。
此外,用笔施加载荷的位置是图6所示的四个点隔离物的中心区域。在图6中,各附图标记表示ITO玻璃10、点隔离物11以及用笔施加载荷的位置12。
2.根据上述的透明导电性薄膜,其中,
下述的薄膜抗弯性试验的抗弯性为0.23N·cm以上且0.90N·cm以下,进一步,透明导电性薄膜的导电面的下述的平均最大峰高满足下述式(2-1)以及式(2-2)。
(薄膜抗弯性试验方法)
从透明导电性薄膜采集20mm×250mm的试验片,以透明导电层为上地将试验片配置在表面平滑的水平台之上。此时,仅将试验片的20mm×20mm的部分放置在水平台之上,将20mm×230mm的部分伸出到水平台的外部地放置。此外,在试验片的20mm×20mm的部分上放置重物。此时,以在试验片与水平台之间不产生间隙地选择重物的重量、尺寸。
接下来,通过标尺读取水平台的高度与薄膜的前端的高度之差,以下为δ。接下来,将数值代入以下的式(1)来计算抗弯性。
(g×a×b×L4)÷8δ(N·cm) 式(1)
g=重力加速度,a=试验片的短边的长度,b=试验片的比重,L=试验片的长度,δ=水平台的高度与薄膜的前端的高度之差
(平均最大峰高评价)
平均最大峰高为5点的最大峰高的平均。5点的选择方法首先选择任意的1点A。接下来,相对于A在薄膜的长边(MD)方向的上下游1cm各选择1点、共计2点。接下来,相对于A,在薄膜的宽度(TD)方向的左右1cm各选择1点、共计2点。最大峰高由ISO 25178规定,使用三维表面形状测定装置伯特扫描(菱化系统公司制,R5500H-M100(测定条件:wave模式,测定波长560nm,物镜10倍)),求得最大峰高。此外,小于1nm的值通过四舍五入来处理。
平均最大峰高(μm)≥4.7×抗弯性-1.8 式(2-1)
0.005(μm)≤平均最大峰高(μm)≤12.000(μm) 式(2-2)
3.根据上述的透明导电性薄膜,其中,
所述平均最大峰高评价中的最大峰高的最大值超过所述平均最大峰高的1.0倍且为1.4倍以下,并且,
所述平均最大峰高评价中的最大峰高的最小值为所述平均最大峰高的0.6倍以上且1.0倍以下。
4.根据上述的透明导电性薄膜,其中,
透明导电膜的厚度为10nm以上且100nm以下。
5.根据上述的透明导电性薄膜,其中,
透明导电膜中所包含的氧化锡的浓度为0.5质量%以上且40质量%以下。
6.根据上述的透明导电性薄膜,其中,
在透明导电膜与透明塑料薄膜基材之间具有固化型树脂层,
在透明塑料薄膜基材的所述透明导电膜的相反的一侧还具有功能层。
7.根据上述的透明导电性薄膜,其中,
在透明塑料薄膜基材的至少一侧具有易粘接层。
8.根据上述的透明导电性薄膜,其中,
易粘接层被配置在透明塑料薄膜基材与固化型树脂层之间、或者透明塑料薄膜基材与功能层之间的至少一方的位置。
9.根据上述的透明导电性薄膜,其中,
通过下述的笔滑动耐久性试验而得到的透明导电膜的透明导电膜的导通电阻为10kΩ以下。
(笔滑动耐久性试验)
将透明导电性薄膜用作一个面板,作为另一个面板,使用由铟-锡复合氧化物薄膜(氧化锡含量:10质量%)构成的透明导电性薄膜,该铟-锡复合氧化物薄膜是在玻璃基板上通过溅射法形成的,厚度为20nm。隔着直径30μm的环氧珠配置这2张面板,以使得透明导电性薄膜对置,来制作触摸面板。接下来,对聚缩醛制的笔(前端的形状:0.8mmR)施加2.5N的载荷,在触摸面板上进行5万次往复的直线滑动试验。此时的滑动距离为30mm,滑动速度为180mm/秒。在该滑动耐久性试验后,测定以笔载荷0.8N按压滑动部时的、导通电阻(可动电极(薄膜电极)与固定电极接触时的电阻值)。
10.根据上述的透明导电性薄膜,其中,
在透明导电膜的表面中的、依据JIS K5600-5-6:1999的附着性试验中,透明导电膜的残留面积率为95%以上。
-发明效果-
根据本发明,能够提供一种具有轻快的操作性以及优异的笔滑动耐久性的透明导电性薄膜。
附图说明
图1是用于说明在本发明中优选使用的溅射装置的一例的中心辊的位置的示意图。
图2是表示本发明的一方式的结构的示意图。
图3是表示本发明的一方式的结构的示意图。
图4是表示本发明的一方式的结构的示意图。
图5是表示本发明的一方式的结构的示意图。
图6是例示输入载荷试验方法中的测定位置的示意图。
具体实施方式
本发明的透明导电性薄膜是在透明塑料薄膜基材上的至少一面侧层叠有铟-锡复合氧化物的透明导电膜的透明导电性薄膜,是由以下的输入载荷试验得到的透明导电性薄膜的输入开始载荷为3g以上且15g以下的透明导电性薄膜。
(输入载荷试验方法)
将透明导电性薄膜(尺寸:220mm×135mm)用作一个面板,作为另一个面板,使用由铟-锡复合氧化物薄膜(氧化锡含量:10质量%)构成的透明导电性薄膜A,该铟-锡复合氧化物薄膜是在玻璃基板(尺寸:232mm×151mm)上通过溅射法形成的,厚度为20nm。
在带铟-锡复合氧化物薄膜的玻璃基板、以下也称为ITO玻璃的透明导电性薄膜A侧,以4mm间距的正方格子状配置作为点隔离物的环氧树脂(纵60μm×横60μm×高度5μm)。
接下来,以ITO玻璃四角的角中的任一个为起点,在ITO玻璃的透明导电性薄膜A侧粘贴双面胶带(厚度:105μm、宽度6mm),以使得能够形成190mm×135mm的长方形。
接下来,在粘贴于ITO玻璃的双面胶带上,粘贴透明导电性薄膜的透明导电膜B侧,层叠成透明导电性薄膜A与透明导电膜B对置。
此时,使透明导电性薄膜的一个短边侧从ITO玻璃伸出。
接下来,用测试器连接ITO玻璃和透明导电性薄膜。
接下来,从透明导电性薄膜侧利用聚缩醛制的笔(前端的形状:0.8mmR)施加载荷,将由测试器计测出的电阻值稳定时的载荷值设为输入开始载荷。
用笔施加载荷的位置是由四个点隔离物包围的中心区域,计算3点处的输入开始载荷的平均值。
例如,输入开始载荷优选测定从双面胶带离开50mm以上的任意3点并取得平均值。此外,也可以对小数点进行四舍五入。
此外,如图6所示,用笔施加载荷的位置是四个点隔离物的中心区域。
在此,在本发明中,在利用测试器进行计测的情况下,根据所测定的环境等外部重要因素,“稳定的电阻值”的判断优选例如在±5%的范围内电阻值变动的状态。
具有这样特征的本申请发明能够提供具有轻快的操作性以及优异的笔滑动耐久性的透明导电性薄膜。所得到的透明导电性薄膜对于电阻膜式触摸面板等用途极其有用。
本发明的透明导电性薄膜具有轻快的操作性。发现:操作性优异的铟-锡复合氧化物的透明导电性薄膜的透明导电膜侧的面的最大峰高相对于位于触摸面板用ITO玻璃的点隔离物的高度处于适度的范围;薄膜的抗弯性试验的抗弯性低;透明导电膜的氧化锡浓度接近触摸面板用ITO玻璃的氧化锡浓度。
对轻快的操作性进行说明。轻快的操作性是指,即便从透明导电性薄膜侧对电阻膜式触摸面板通过笔、手指以轻的力按压,也能够向电阻膜式触摸面板输入。对于轻快的操作性,在本发明中通过输入载荷试验进行了评价。在本发明中,若基于输入载荷试验的透明导电性薄膜的输入开始载荷为3g以上且15g以下,则具有轻快的操作性。
具有这样的输入开始载荷的本发明即便是电阻膜式触摸面板等用途中使用的透明导电性薄膜,对于因年龄、疾病、其他理由用手指按压的力弱的人、笔压弱的人,也能够通过轻轻地接触来输入。
若输入开始载荷为15g以下,则具有轻快的操作性,因此优选。更优选为13g以下。进一步优选为11g以下。另一方面,若输入开始载荷为3g以上,则能够防止触摸面板的误反应,因此优选。更优选为5g以上,进一步优选为8g以上。
在本发明中,优选以下的薄膜抗弯性试验的抗弯性为0.23N·cm以上且0.90N·cm以下,进而透明导电性薄膜的透明导电膜侧的面的以下的平均最大峰高满足下述式(2-1)式以及式(2-2)式。
首先,对基于薄膜抗弯性试验的抗弯性进行说明。在薄膜抗弯性试验中,以透明导电层为上地将试验片配置在表面平滑的水平台之上。这是为了从非透明导电层侧用笔、手指按压透明导电性薄膜,使透明导电性薄膜变形的方向一致。即便是相同的透明导电性薄膜,由于在薄膜抗弯性试验中透明导电层成为上还是下,抗弯性的值都会发生变化,因此在进行评价时需要注意。
此外,在透明塑料基材与透明导电膜之间配置固化型树脂层的情况下,对固化树脂层的厚度、硬度对抗弯性产生影响。此外,在透明塑料基材的两面配置固化型树脂层的情况下,各面的固化树脂层的厚度、硬度的平衡对抗弯性产生影响。
如果透明导电性薄膜的抗弯性为0.23N·cm以上,则在无意地以非常轻的力接触透明导电性薄膜时,透明导电性薄膜不易变形,因此难以引起透明导电性薄膜的透明导电膜与触摸面板用ITO玻璃的透明导电膜的电接触,容易防止误输入,因此优选。此外,由于笔滑动耐久性也优异,因此优选。更优选为0.27N·cm以上。进一步优选为0.30N·cm以上。
另一方面,若透明导电性薄膜的抗弯性为0.90N·cm以下,则即便用笔、手指从透明导电性薄膜侧以较低的输入载荷按压,透明导电性薄膜也容易变形,因此透明导电性薄膜的透明导电膜与ITO玻璃的透明导电膜容易电接触,因此具有轻快的操作性,因此优选。更优选为0.80N·cm以下。进一步优选为0.70N·cm以下。特别优选为0.60N·cm以下。
(薄膜抗弯性试验方法)
从透明导电性薄膜采集20mm×250mm的试验片,以透明导电层为上地将试验片配置在表面平滑的水平台之上。此时,仅将试验片的20mm×20mm的部分放置在水平台之上,将20mm×230mm的部分伸出到水平台的外部地放置。此外,在试验片的20mm×20mm的部分上放置重物。此时,在试验片与水平台之间不产生间隙地选择重物的重量、尺寸。
接下来,通过标尺读取水平台的高度与薄膜的前端的高度之差(=δ)。接下来,将数值代入以下的式(1)来计算抗弯性。
((g×a×b×L4)÷8δ(N·cm) 式(1)
g=重力加速度,a=试验片的短边的长度,b=试验片的比重,L=试验片的长度,δ=水平台的高度与薄膜的前端的高度之差
在本发明中,优选在实施了薄膜抗弯性试验时,薄膜抗弯性试验的抗弯性为0.23N·cm以上且0.90N·cm以下,进而透明导电性薄膜的透明导电膜侧的面的以下的平均最大峰高满足下述式(2-1)式以及式(2-2)式。
(平均最大峰高评价)
平均最大峰高为5点的最大峰高的平均。5点的选择方法首先选择任意的1点A。接下来,相对于A在膜的长边(MD)方向的上下游1cm各选择1点、共计2点。接下来,相对于A,在膜的宽度(TD)方向的左右1cm各选择1点、共计2点。最大峰高由ISO 25178规定,使用三维表面形状测定装置伯特扫描(菱化系统公司制、R5500H-M100(测定条件:wave模式、测定波长560nm、物镜10倍)),求得最大峰高。此外,小于1nm的值通过四舍五入来处理。
平均最大峰高≥4.7×抗弯性-1.8 式(2-1)
0.005(μm)≤平均最大峰高(μm)≤12.000(μm) 式(2-2)
如果透明导电膜侧的面的最大峰高满足式(2-1)以及式(2-2),则即便用笔、手指从透明导电性薄膜侧以较低的输入载荷按压,也能够与配置在透明导电性薄膜的透明导电膜侧的突起上的透明导电膜和触摸面板用ITO玻璃的透明导电膜电接触,因此具有轻快的操作性,因此优选。
更优选为式(2-1)的y切片,即,上述式(2-1)的“-1.8”所示的值为-1.7以上。进一步优选式(2-1)的y切片为-1.6以上。
此外,若平均最大峰高为0.005(μm)以上,则无障碍地将透明导电性薄膜卷成辊状,因此优选。更优选为0.010(μm)以上。进一步优选为0.020(μm)以上。此外,若平均最大峰高为12.000(μm)以下,则不易引起配置于透明导电性薄膜的透明导电膜侧的突起上的透明导电膜与触摸面板用ITO玻璃的透明导电膜的意外的电接触,因此容易防止误输入,因此优选。更优选为11.000(μm)以下。进一步优选为10.000(μm)以下。据此发现,通过抗弯性和平均最大峰高的适度的平衡,满足轻快的操作性等。
在本发明中,下述记载的平均最大峰高评价中的最大峰高的最大值超过所述平均最大峰高的1.0倍且为1.4倍以下,并且,平均最大峰高评价中的最大峰高的最小值为所述平均最大峰高的0.6倍以上且1.0倍以下。若为所述范围,则输入开始载荷的偏差小于±5%,因此优选。
若平均最大峰高评价中的最大峰高的最小值为平均最大峰高的0.6倍以上,则与轻快的操作性相关的透明导电性薄膜的透明导电膜侧的高突起的面内分布均衡,因此在用笔、手指从透明导电性薄膜侧按压时,无论在哪个场所都能够以同等的输入载荷进行触摸面板的输入,因此是优选的。更优选为0.7倍以上。进一步优选为0.8倍以上。
另一方面,若平均最大峰高评价中的最大峰高的最大值为平均最大峰高的1.4倍以下,则与轻快的操作性相关的透明导电性薄膜的透明导电膜侧的高突起的面内分布均衡,因此,在用笔、手指从透明导电性薄膜侧按压时,无论在哪个场所都能够以同等的输入载荷进行触摸面板的输入,因此是优选的。更优选为1.3倍以下。进一步优选为1.2倍以下。
(平均最大峰高评价)
平均最大峰高为5点的最大峰高的平均。5点的选择方法首先选择任意的1点A。接下来,相对于A在膜的长边(MD)方向的上下游1cm各选择1点、共计2点。接下来,相对于A在膜的宽度(TD)方向的左右1cm各选择1点、共计2点。最大峰高由ISO 25178规定,使用三维表面形状测定装置伯特扫描(菱化系统公司制、R5500H-M100(测定条件:wave模式、测定波长560nm、物镜10倍)),求得最大峰高。此外,小于1nm的值通过四舍五入来处理。
本发明中的透明导电膜由铟-锡复合氧化物构成。另外,本发明的透明导电性薄膜的表面电阻优选为50~900Ω/□,更优选为50~700Ω/□。此外,本发明的透明导电性薄膜的总透光率优选为70~95%。
在本发明中透明导电膜的厚度优选为10nm以上且100nm以下。若透明导电膜的厚度为10nm以上,则透明导电膜整体附着于透明薄膜基材、固化型树脂层,透明导电膜的膜质稳定,作为其结果,表面电阻值稳定而成为优选的范围,因此优选。更优选透明导电膜的厚度为13nm以上,更优选为16nm以上。此外,若透明导电膜的厚度为100nm以下,则透明导电膜的晶粒直径和结晶度适度,进而总透光率成为实用的水准,因此优选。更优选为50nm以下,进一步优选为30nm以下,特别优选为25nm以下。
在本发明中透明导电性薄膜的透明导电膜中所含的氧化锡浓度优选为0.5~40质量%。发现:透明导电性薄膜的透明导电膜所包含的氧化锡浓度越接近触摸面板用ITO玻璃所包含的氧化锡浓度,则透明导电性薄膜的透明导电膜与ITO玻璃的透明导电膜越容易电接触,因此具有轻快的操作性。触摸面板用ITO玻璃中所包含的氧化锡浓度一般为10质量%。
在本发明中,若透明导电性薄膜的透明导电膜中所包含的氧化锡浓度与触摸面板用ITO玻璃中所包含的氧化锡浓度之差为30质量%以下,则透明导电性薄膜的透明导电膜与ITO玻璃的透明导电膜容易电接触,因此具有轻快的操作性,因此优选。
触摸面板用ITO玻璃中所包含的氧化锡浓度大多为10质量%。因此,在本发明中,透明导电性薄膜的氧化锡浓度优选为40质量%以下。更优选为25质量%以下。进一步优选为20质量%以下。特别优选为2质量%以上且18质量%。此外,若含有0.5质量%以上的氧化锡,则透明导电性薄膜的表面电阻成为实用的水准而优选。更优选氧化锡的含有率为1质量%以上,特别优选为2质量%以上。
在一个方式中,本发明中的透明导电性薄膜在透明导电膜与透明塑料薄膜基材之间具有固化型树脂层。
进而,优选在透明塑料基材的透明导电膜的相反一侧具有功能层。
如图2所示的结构例所示,能够依次具有透明导电膜5、固化型树脂层6、透明塑料薄膜基材7以及功能层8。
在触摸面板加工工序中对透明导电性薄膜进行加热,此时,若从透明塑料薄膜基材产生的单体、低聚物析出至透明导电膜上,则有可能阻碍触摸面板的轻快的操作性。
因此,通过在透明导电膜与透明塑料薄膜基材之间存在固化型树脂层,能够阻挡在透明导电膜上析出单体、低聚物,因此优选。
此外,从透明塑料基材析出的单体、低聚物有可能降低透明导电性薄膜的视觉辨认性,因此优选在透明塑料薄膜基材上具有固化型树脂层以及功能层。
此外,通过具有固化型树脂层以及功能层,能够将透明导电性薄膜的抗弯性在本发明中进一步调整为优选的范围。
本发明所涉及的固化型树脂层以及功能层能够更有效地发现笔滑动耐久性等各种特性。特别是,在本发明中,通过具有固化型树脂层以及功能层,能够调整本发明的透明导电性薄膜的抗弯性,能够将输入开始载荷调整为给定的范围,在此基础上,能够起到优异的视觉辨认性。
不应被限定解释为特定的理论,但在本发明中,通过同时具有固化型树脂层以及功能层,能够在电阻膜式触摸面板中表示轻快的操作感和更准确的输入性。
此外,通过在透明塑料薄膜基材上具有固化型树脂层,除了透明导电膜的紧密接触力增加以外,还能够分散施加于透明导电膜的力,因此相对于笔滑动耐久性试验中的透明导电膜能够抑制裂缝、剥离、磨损等,因此优选。此外,通过在透明塑料薄膜基材上具有功能层,不易产生由于用笔等输入而导致的损伤,因此优选。
在一个方式中,本发明中的透明导电性薄膜在透明塑料薄膜基材的至少一侧层叠易粘接层。
例如,本发明中的透明导电性薄膜优选在透明塑料薄膜基材与固化型树脂层之间、透明塑料薄膜基材与功能层之间的任一者包含易粘接层,或者任一者均包含易粘接层。在图3、图4、图5中示出结构例。在这些图中,配置易粘接层9。其他符号与图2同义。
通过具有易粘接层,固化型树脂层以及功能层能够牢固地密接于透明塑料薄膜基材,因此能够更有效地抑制由外力引起的固化型树脂层以及功能层的剥落,因此优选。
本发明的透明导电性薄膜是在透明塑料薄膜基材上的至少一面层叠有铟-锡复合氧化物的透明导电膜的透明导电性薄膜,优选通过以下的笔滑动耐久性试验得到的透明导电膜的透明导电膜的导通电阻为10kΩ以下。
(笔滑动耐久性试验)
将本发明所涉及的透明导电性薄膜用作一个面板,作为另一个面板,使用由铟-锡复合氧化物薄膜(氧化锡含量:10质量%)构成的透明导电性薄膜,该铟-锡复合氧化物薄膜是在玻璃基板上通过溅射法形成的,厚度为20nm。隔着直径30μm的环氧珠配置这2张面板,以使得透明导电性薄膜对置,用厚度170μm的双面胶带粘贴薄膜侧的面板和玻璃侧的面板,制作出触摸面板。接下来,对聚缩醛制的笔(前端的形状:0.8mmR)施加2.5N的载荷,对触摸面板进行了5万次往复的直线滑动试验。在该试验中,对本发明所涉及的透明导电性薄膜面施加笔的载荷。设此时的滑动距离为30mm,滑动速度为180mm/秒。在该滑动耐久性试验后,测定以笔载荷0.8N按压滑动部时的、导通电阻(可动电极(薄膜电极)与固定电极接触时的电阻值)。
在本发明中,若基于笔滑动耐久性试验的透明导电膜的透明导电膜的导通电阻为10kΩ以下,则即便用笔连续输入触摸面板,也能够抑制相对于透明导电膜的裂缝、剥离、磨损等,因此优选。在一个方式中,导通电阻可以为9.5kΩ以下,更优选为5kΩ以下。例如,导通电阻为3kΩ以下,可以为1.5kΩ以下,优选为1kΩ以下。
导通电阻例为5kΩ以上,可以为3kΩ以上,优选为0kΩ以上。
通过使导通电阻在这样的范围内,即便用笔连续输入触摸面板,也能够抑制相对于透明导电膜的裂缝、剥离、磨损等。
在一个方式中,也可以适当组合这些上限以及下限而成的。
例如,本发明的透明导电性薄膜,在透明导电膜的表面中的、依据JIS K5600-5-6:1999的附着性试验中,透明导电膜的残留面积率为95%以上。对于本发明的透明导电性薄膜,即便在透明导电膜面上实施附着性试验(JIS K5600-5-6:1999),透明导电膜的残留面积率也优选为95%以上,进一步优选透明导电膜的剥离面积为99%以上,特别优选为99.5%以上。通过在附着性试验中透明导电膜的残留面积率在上述范围内,透明导电性薄膜和透明塑料薄膜基材、固化型树脂层等与透明导电膜相接的层紧密接触,因此即便用笔连续输入触摸面板,也能够抑制相对于透明导电膜的裂缝、剥离、磨损等,进而,即便施加通常使用假定以上的强的力,也能够抑制相对于透明导电膜的裂缝、剥离等,因此优选。
例如,本发明的透明导电性薄膜在功能层面的表面中的、依据JIS K5600-5-6:1999的附着性试验中,功能层的残留面积率为95%以上。对于本发明的透明导电性薄膜,即便在功能层面实施附着性试验(JIS K5600-5-6:1999),功能层面的残留面积率也优选为95%以上,进一步优选功能层面的残留面积率为99%以上,特别优选为99.5%以上。
在附着性试验中功能层不剥落的透明导电性薄膜,由于透明塑料薄膜基材与功能层密接,因此即便用笔连续输入触摸面板,功能层的裂缝、剥离、磨损等外观不合格得到抑制,进而,即便施加通常使用假定以上的强的力,功能层也会缓和强的力,因此对透明导电膜抑制了裂缝、剥离等,因此优选。
用于得到本发明的透明导电性薄膜的制造方法没有特别限定,例如能够优选例示以下的制造方法。
作为在透明塑料薄膜基材上的至少一个面上成膜铟-锡复合氧化物的透明导电膜的方法,优选使用溅射法。为了以高生产率制造透明导电性薄膜,优选使用供给膜辊并在成膜后卷绕成膜辊的形状的所谓辊式溅射装置。能够优选采用如下方法:在成膜气氛中使用质量流量控制器,通入惰性气体、氧气,使用铟-锡复合氧化物的烧结靶,调整铟-锡复合氧化物的透明导电膜的厚度为10~100nm,在透明塑料薄膜上成膜透明导电膜。为了提高生产效率,也可以相对于薄膜的流动方向,设置多片铟-锡复合氧化物的烧结靶。此外,在成膜气氛中使用质量流量控制器,也可以通入含有氢原子的气体(只要是氢、氨、氢+氩混合气体等含有氢原子的气体,则没有特别限定。其中,水除外。)。在成膜气氛中的水多,则透明导电膜的膜质降低,表面电阻值偏离优选的范围,或者本来晶体化的透明导电膜不进行晶体化等对透明导电膜的膜质造成不良影响,因此成膜气氛中的水分量也是重要的因素。通过将对膜辊的溅射时的成膜气氛的水分压相对于惰性气体的比的中心值(最大值与最小值的中间的值)控制为7.00×10-3以下,能够抑制透明导电膜的膜质的降低,因此优选。为了进行成膜气氛中的水分量控制,除了作为溅射机的排气装置而经常使用的旋转泵、涡轮分子泵、低温泵以外,还优选下述的轰击工序、下述的膜辊端面的凹凸的高低差的限定、在成膜透明导电膜的面的相反面粘贴吸水率低的保护薄膜等、在成膜透明导电膜时从薄膜释释放的水分量变少,因此优选。此外,优选使溅射时的薄膜温度为0℃以下,在透明塑料薄膜上成膜透明导电膜。成膜中的薄膜温度以调节与行进薄膜接触的中心辊的温度的温度控制器的设定温度来取代。在此,图1表示在本发明中优选使用的溅射装置的一例的示意图,行进的薄膜1与中心辊2的表面部分地接触并行进。经由烟囱3设置铟-锡的溅射靶4,在中心辊2上行进的薄膜1的表面堆积并层叠铟-锡复合氧化物的薄膜。中心辊2由未图示的温度控制器进行温度控制。若薄膜温度为0℃以下,则能够抑制来自使透明导电膜的膜质降低的薄膜的水、有机气体等杂质气体的释放,因此优选。此外,透明导电性薄膜的表面电阻以及总透光率达到实用的水准,优选在溅射时添加氧气。
在塑料薄膜上成膜铟-锡复合氧化物时的水分量的控制中,与观测到达真空度相比,实际观测成膜时的水分量优选为以下的两个理由。
作为其理由的第1点,通过溅射在塑料薄膜上进行成膜时,薄膜被加热,水分从薄膜释放,因此成膜气氛中的水分量增加,与测定到达真空度时的水分量相比有所增加,因此与以到达真空度表现相比,以成膜时的水分量表现更准确。
其理由的第2点是大量投入透明塑料薄膜的装置的情况。在这样的装置中,以膜辊的方式投入薄膜。若将薄膜作为辊投入真空槽,则辊的外层部分的水容易脱落,但辊的内层部分的水难以脱落。这是由于,在测定到达真空度时,膜辊停止,但在成膜时膜辊行进,因此包含大量水的膜辊的内层部分被卷出,因此成膜气氛中的水分量增加,与测定到达真空度时的水分量相比增加。在本发明中,在控制成膜气氛中的水分量时,通过观测溅射时的成膜气氛的水分压相对于惰性气体之比,能够优选地应对。
优选在成膜透明导电膜之前,使薄膜通过轰击工序。所谓轰击工序是指,在仅通入氩气等惰性气体或氧气等反应性气体与惰性气体的混合气体的状态下,施加电压进行放电,产生等离子体。具体而言,优选用SUS靶等通过RF溅射来轰击薄膜。由于通过轰击工序使薄膜暴露于等离子体中,因此从薄膜释放水、有机成分,在成膜透明导电膜时从薄膜释放的水、有机成分减少,因此透明导电膜的膜质变得良好,因此优选。此外,由于通过轰击工序使透明导电膜相接的层激活,因此透明导电膜的密接性提高,因此笔滑动耐久性提高,因此优选。
用于成膜透明导电膜的膜辊在辊端面中,最凸的部位与最凹的部位的高低差优选为10mm以下。若为10mm以下,则在将膜辊投入溅射装置时不易从膜端面释放水、有机成分,因此透明导电膜的膜质变得良好,因此优选。
在成膜透明导电膜的薄膜(透明塑料薄膜基材)中,优选在成膜透明导电膜的面的相反面粘贴吸水率低的保护薄膜。通过粘贴吸水率低的保护薄膜,不易释放来自薄膜基材的水等气体,透明导电膜的膜质变得良好,因此优选。作为吸水率低的保护薄膜的基材,优选聚乙烯、聚丙烯、环烯烃等。
在透明塑料薄膜基材上的至少一面上成膜结晶性的铟-锡复合氧化物的透明导电膜的方法中,优选在溅射时导入氧气。若在溅射时导入氧气,则不会因铟-锡复合氧化物的透明导电膜的氧的缺乏而产生不良情况,透明导电性薄膜的表面电阻低,总透光率变高而优选。因此,为了使透明导电性薄膜的表面电阻以及总透光率达到实用的水准,优选在溅射时导入氧气。另外,本发明的透明导电性薄膜的总透光率优选为70~95%。
本发明的透明导电性薄膜优选在透明塑料薄膜基材上成膜层叠铟-锡复合氧化物的透明导电膜后,在含氧气氛下,实施80~200℃、0.1~12小时加热处理。若为80℃以上,则处于提高笔滑动耐久性的目的,在需要提高透明导电膜的结晶性的情况下是优选的。若为200℃以下,则确保透明塑料薄膜的平面性而优选。
<透明塑料薄膜基材>
本发明中使用的透明塑料薄膜基材是指,将有机高分子以薄膜状熔融挤出或溶液挤出,根据需要在长边方向和/或宽度方向上进行拉伸、冷却、热固定而得到的薄膜,作为有机高分子,可以举出聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、尼龙6、尼龙4、尼龙66、尼龙12、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚砜、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚芳酯、纤维素丙酸酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚苯乙烯、间规聚苯乙烯、降冰片烯系聚合物等。
在这些有机高分子中,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯、间规聚苯乙烯、降冰片烯系聚合物、聚碳酸酯、聚芳酯等。此外,这些有机高分子可以将其他的有机聚合物的单体少量共聚,或者将其他的有机高分子共混。
在不损及本发明目的的范围内,本发明中使用的透明塑料薄膜基材可以对所述薄膜实施电晕放电处理、辉光放电处理、火焰处理、紫外线照射处理、电子束照射处理、臭氧处理等表面活化处理。
本发明中的透明导电性薄膜的透明塑料薄膜基材的厚度优选为100μm以上且240μm以下的范围,更优选为120μm以上且220μm以下。若塑料薄膜的厚度为100μm以上,则机械强度被保持,特别是对用于触摸面板时的笔输入的变形小,笔滑动耐久性优异,因此优选。另一方面,厚度为240μm以下时,在用于触摸面板时,保持轻快的操作性,因此优选。
若在透明塑料薄膜基材上层叠固化型树脂层,则能够阻挡从透明塑料薄膜基材产生的单体、低聚物在透明导电膜上析出,因此不会阻碍触摸面板的轻快的操作性,因此优选。此外,透明导电膜与固化型树脂层牢固地密接,能够分散施加于透明导电膜的力,因此相对于笔滑动耐久性试验中的透明导电膜能够抑制裂缝、剥离、磨损等,因此优选。为了提高透明塑料薄膜基材与固化型树脂层的密接力,优选在透明塑料薄膜基材与固化型树脂层之间设置易粘接层。
若在透明塑料薄膜基材上层叠功能层,则能够阻挡从透明塑料薄膜基材产生的单体、低聚物析出,抑制透明导电性薄膜视觉辨认性降低,因此优选。为了调整透明导电性薄膜的抗弯性,优选在透明塑料薄膜基材上具有功能层。此外,通过在透明塑料薄膜基材上具有功能层,不易产生由于用笔等输入而导致的损伤,因此优选。
此外,作为本发明中优选使用的所述固化型树脂层以及功能层中所包含的树脂,只要是通过加热、紫外线照射、电子束照射等能量施加而固化的树脂就没有特别限制,可以举出硅酮树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂等。从生产率的观点出发,优选以紫外线固化型树脂为主成分。
固化型树脂层以及功能层中所包含的树脂可以是相同的树脂,也可以是不同的树脂。
作为这样的紫外线固化型树脂,例如可以举出由多元醇的丙烯酸或者甲基丙烯酸酯之类的多官能性的丙烯酸酯树脂、二异氰酸酯、多元醇及丙烯酸或甲基丙烯酸的羟烷基酯等合成的多官能性的聚氨酯丙烯酸酯树脂等。根据需要,可以在这些多官能性的树脂中加入单官能性的单体,例如乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等进行共聚。
此外,为了提高透明导电性薄膜与固化型树脂层的附着力,利用以下记载的方法对固化型树脂层的表面进行处理是有效的。作为具体的方法,可以列举:为了增加羰基、羧基、羟基而照射辉光或电晕放电的放电处理法;为了增加氨基、羟基、羰基等极性基团而用酸或碱进行处理的化学药剂处理法等。
紫外线固化型树脂通常添加光敏引发剂而使用。作为光敏引发剂,能够没有特别限制地使用吸收紫外线而产生自由基的公知的化合物,作为这样的光敏引发剂,例如可以举出各种安息香类、苯酮类、二苯甲酮类等。相对于紫外线固化型树脂100质量份,光敏引发剂的添加量提高优选为1~5质量份。
此外,在本发明中,固化型树脂层以及功能层除了作为主要构成成分的固化型树脂以外,优选同时采用无机粒子、有机粒子。通过使无机粒子、有机粒子分散于固化型树脂,能够在固化型树脂层以及功能层的表面形成凹凸,提高宽区域内的表面粗糙度。
在本发明中,通过提高固化型树脂层的表面粗糙度,能够将透明导电性薄膜的抗弯性在本发明中调整为更优选的范围。此外,能够更有效地发现笔滑动耐久性以及防牛顿环性、膜的卷取性等各种特性。
在本发明中,通过提高功能层的表面粗糙度,能够将透明导电性薄膜的抗弯性在本发明中调整为更优选的范围。此外,能够更有效地发现膜的卷取性、笔等书写感觉、手指的触感等各种特性。
作为所述的无机粒子例示二氧化硅等。作为所述的有机粒子例示聚酯树脂、聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂和聚酰胺树脂等。固化型树脂层以及功能层中所包含的粒子可以是相同的粒子,也可以是不同的粒子。
除了无机粒子、有机粒子以外,除了作为主要构成成分的固化型树脂以外,还优选同时采用与固化型树脂不相容的树脂。通过在矩阵的固化型树脂中少量同时采用不相容的树脂,能够在固化型树脂中产生相分离,使非相溶树脂分散为粒子状。通过该非相溶树脂的分散粒子,在固化型树脂层以及功能层的表面形成凹凸,能够提高宽区域内的表面粗糙度。
作为非相溶树脂,可例示聚酯树脂、聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂等。
在此,作为一例,示出在固化型树脂层中使用无机粒子的情况下的混合比例。相对于紫外线固化型树脂100质量份,无机粒子优选为0.1质量份以上且30质量份以下,进一步优选为0.1质量份以上且25质量份以下,特别优选为0.1质量份以上且20质量份以下。若所述无机粒子的混合量相对于紫外线固化型树脂100质量份为0.1质量份以上且30质量份以下,则形成于固化型树脂层表面的凸部不会过小,能够赋予有效的平均最大峰高,具有对触摸面板的轻快的操作性,进而在透明导电膜上存在少许的表面突起,因此也能够保持膜卷取性,因此优选。此外,在固化型树脂层中使用无机粒子的情况下,其混合比例在上述范围内时,存在固化型树脂层的平均最大峰高变高的倾向。
此外,在固化型树脂层中使用无机粒子的情况下,其混合比例在上述范围内较高时,存在使透明导电性薄膜的抗弯性增加的倾向。
在此,作为一例,表示在功能层中使用无机粒子的情况下的混合比例。相对于紫外线固化型树脂100质量份,无机粒子优选为0.1质量份以上且60质量份以下。
在功能层中使用无机粒子的情况下,其混合比例在上述范围内的混合比例高时,存在降低透明导电性薄膜的抗弯性的倾向。若所述无机粒子的混合量相对于紫外线固化型树脂100质量份为0.1质量份以上且60质量份以下,则能够将透明导电性薄膜的抗弯性调整为本发明所涉及的适当的值,因此优选。此外,由于能够在不损害本发明的效果的范围内对功能层进行表面突起,因此还能够保持膜卷取性,因此优选。
所述的紫外线固化型树脂、光敏引发剂以及无机粒子、有机粒子、与紫外线固化型树脂非相溶的树脂分别溶解于共用的溶剂来调制涂敷液。使用的溶剂没有特别限制,例如能够单独或者混合使用乙醇、异丙醇等醇类溶剂,乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类溶剂,二丁醚、乙二醇单乙醚等醚类溶剂,甲基异丁基酮、环己酮等酮类溶剂,甲苯、二甲苯、溶剂石脑油等芳香烃类溶剂等。
涂敷液中的树脂成分的浓度(即,固体成分浓度)能够考虑与涂敷法相应的粘度等而适当地选择。例如,紫外线固化型树脂、光敏引发剂以及高分子量的聚酯树脂的合计量在涂敷液中所占的比例通常为20~80质量%。树脂成分的浓度高时,存在固化型树脂层的平均最大峰高变高的倾向。此外,根据需要,也可以在该涂敷液中添加其它公知的添加剂,例如有机硅流平剂等。
在本发明中,调制的涂敷液涂敷在透明塑料薄膜基材上。涂敷法没有特别限制,能够使用棒涂法、凹版涂敷法、逆转涂敷法等以往公知的方法。
涂敷后的涂敷液在接下来的干燥工序中溶剂被蒸发除去。在该工序中,在涂敷液中均匀溶解的高分子量的聚酯树脂成为粒子而在紫外线固化型树脂中析出。将涂膜干燥后,对塑料薄膜照射紫外线,由此使紫外线固化型树脂交联、固化而形成固化型树脂层以及功能层。在该固化的工序中,高分子量的聚酯树脂的粒子固定于硬涂层中,并且在固化型树脂层以及功能层的表面形成突起,使宽区域的表面粗糙度提高。
此外,固化型树脂层的厚度优选为0.1μm以上且15μm以下的范围。更优选为0.5μm以上且10μm以下的范围,特别优选为1μm以上且8μm以下的范围。在固化型树脂层的厚度为0.1μm以上的情况下,优选形成充分的突起。另一方面,若为15μm以下,则生产率良好,因此优选。此外,若固化型树脂层较厚,则存在使透明导电性薄膜的抗弯性增加的倾向。
此外,功能层的厚度优选为0.1μm以上且15μm以下的范围。更优选为0.5μm以上且15μm以下的范围,特别优选为1μm以上且10μm的范围。若功能层厚,存在使透明导电性薄膜的抗弯性降低的倾向。在功能层的厚度为0.1μm以上的情况下,形成充分的突起,是优选的。另一方面,若为15μm以下,则生产率更优选。
对于固化型树脂层中所包含的无机粒子·有机粒子·非相溶树脂的添加量,进而固化型树脂层的厚度对透明导电性薄膜的抗弯性带来的影响,通过适当地选择功能层中所包含的无机粒子·有机粒子·非相溶树脂的添加量、以及功能层的厚度,能够使透明导电性薄膜的抗弯性成为上述的适当的值。
因此,在本发明中,若仅设置功能层,在并不能够得到本发明所起到的效果,通过具有本发明所涉及的特征,能够有效地有助于透明导电性薄膜的抗弯性。
在一个方式中,固化树脂层的厚度与功能层的厚度可以相同。此外,在另一方式中,例如,固化树脂层的厚度与功能层的厚度之差的绝对值具有以下的关系。
0.1μm≤|固化树脂层的厚度-功能层的厚度|≤3μm
这样,在本发明中,通过在固化树脂层的厚度与功能层的厚度上设置差,也能够将透明导电性薄膜的抗弯性在本发明中调整为更优选的范围。此外,能够更有效地表现笔滑动耐久性等各种特性,而且能够得到具有轻快的操作性的透明导电性薄膜。
此外,优选固化树脂层的每单位体积的粒子质量与功能层的每单位体积的粒子质量不同。
本发明所涉及的易粘接层优选由含有聚氨酯树脂、交联剂以及聚酯树脂的组合物形成。作为交联剂,优选为封端异氰酸酯,进一步优选为官能度3以上的封端异氰酸酯,特别优选为官能度4以上的封端异氰酸酯。易粘接层的厚度优选为0.001μm以上且2.00μm以下。
在一个方式中,本发明提供一种具有本发明所涉及的透明导电性薄膜的电阻膜式触摸面板。触摸面板除了本发明的透明导电性薄膜以外,还可以具有公知的部件。若为本发明的电阻膜式触摸面板用透明导电性薄膜,则能够在触摸面板中更良好地发挥上述各种效果。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行更详细地说明,但本发明并不受这些实施例的任何限定。另外,实施例中的各种测定评价通过下述方法进行。
(1)总透光率
依据JIS-K7361-1:1997,使用日本电色工业(株)制造的NDH-2000,测定总透光率。
(2)表面电阻值
依据JIS-K7194:1994,通过4端子法进行了测定。测定机使用了三菱化学分析技术(Mitsubishi Chemical Analytech Co.,Ltd.)制造的Lotesta AX MCP-T370。
(3)平均最大峰高评价
平均最大峰高为5点的最大峰高的平均。5点的选择方法首先选择任意的1点A。接下来,相对于A在膜的长边(MD)方向的上下游1cm各选择1点、共计2点。接下来,相对于A在膜的宽度(TD)方向的左右1cm各选择1点、共计2点。最大峰高由ISO 25178规定,使用三维表面形状测定装置伯特扫描(菱化系统社制,R5500H-M100(测定条件:wave模式、测定波长560nm、物镜10倍)),求得最大峰高。此外,小于1nm的值通过四舍五入来处理。
(4)透明导电膜的结晶度
将层叠了透明导电性薄膜层的薄膜试样片切成1mm×10mm的大小,使导电性薄膜面朝向外侧而粘贴于适当的树脂块的上表面。对其进行修整后,通过一般的超薄切片机的技法制作了与薄膜表面大致平行的超薄切片。
用透射型电子显微镜(JEOL公司制,JEM-2010)观察该切片,选择没有显著损伤的导电性薄膜表面部分,以加速电压200kV、直接倍率40000倍进行照片摄影。
作为透明导电膜的结晶性评价,观察在透射型电子显微镜下观察到的晶粒的比例、即结晶度。
(5)透明导电膜的厚度(膜厚)
将层叠了透明导电性薄膜层的薄膜试样片切成1mm×10mm的大小,包埋在电子显微镜用环氧树脂中。将其固定在超薄切片机的试样保持架,制作与包埋的试样片的短边平行的截面薄切片。接下来,在该切片的薄膜的没有显著损伤的部位处,使用透射型电子显微镜(JEOL公司制、JEM-2010),在加速电压200kV、明视野中以观察倍率1万倍进行照片摄影,根据得到的照片求得膜厚。
(6)笔滑动耐久性试验
将透明导电性薄膜用作一方的面板,作为另一方的面板,使用了由铟-锡复合氧化物薄膜(氧化锡含量:10质量%)构成的透明导电性薄膜,该铟-锡复合氧化物薄膜在玻璃基板上通过溅射法形成,厚度为20nm。将这两张面板隔着直径30μm的环氧珠进行配置,以使得透明导电性薄膜对置,制作了触摸面板。接下来,对聚缩醛制的笔(前端的形状:0.8mmR)施加2.5N的载荷,在触摸面板上进行5万次往复的直线滑动试验。此时的滑动距离为30mm,滑动速度为180mm/秒。在该滑动耐久性试验后,测定出以笔载荷0.8N按压滑动部时的、导通电阻(可动电极(薄膜电极)与固定电极接触时的电阻值)。导通电阻优选为10kΩ以下。
(7)透明导电膜中所包含的氧化锡的含有率的测定
切取试样(约15cm2),在石英制三角烧瓶中加入6mol/l盐酸20ml,进行了薄膜密封,以使得没有酸的挥发。一边在室温下时常摇晃一边放置9天,使透明导电膜溶解。取出残膜,将溶解有透明导电膜的盐酸作为测定液。使用ICP发光分析装置(制造商名:理学;装置规格:CIROS-120EOP),通过校准曲线法求得溶解液中的In、Sn。各元素的测定波长选择没有干涉的、灵敏度高的波长。此外,标准溶液是稀释市售的In、Sn的标准溶液来使用。
(8)输入载荷试验方法
将透明导电性薄膜(尺寸:220mm×135mm)用作一个面板,作为另一个面板,使用了由铟-锡复合氧化物薄膜(氧化锡含量:10质量%)构成的透明导电性薄膜A,该铟-锡复合氧化物薄膜是在玻璃基板(尺寸:232mm×151mm)上通过溅射法形成的,厚度为20nm。
在带铟-锡复合氧化物薄膜的玻璃基板、以下也称为ITO玻璃的透明导电性薄膜A侧,以4mm间距的正方格子状配置作为点隔离物的环氧树脂(纵60μm×横60μm×高度5μm)。
接下来,以ITO玻璃四角的角中的任一个为起点,能够形成190mm×135mm的长方形地在ITO玻璃的透明导电性薄膜A侧粘贴双面胶带(厚度:105μm、宽度6mm)。
接下来,在粘贴于ITO玻璃的双面胶带上,粘贴透明导电性薄膜的透明导电膜B侧,层叠成透明导电性薄膜A与透明导电膜B面对。
此时,使透明导电性薄膜的一个短边侧从ITO玻璃伸出。
接下来,用测试器连接ITO玻璃和透明导电性薄膜。
接下来,从透明导电性薄膜侧利用聚缩醛制的笔(前端的形状:0.8mmR)施加载荷,将由测试器计测出的电阻值稳定时的载荷值设为输入开始载荷。
用笔施加载荷的位置是由四个点隔离物包围的中心区域,计算3点的输入开始载荷的平均值。
用笔施加载荷的位置如图6所示,为四个点隔离物的中心区域。此外,输入开始载荷是从双面胶带离开50mm以上的任意3点,取平均值。将小数点四舍五入。
(9)薄膜抗弯性试验方法
从透明导电性薄膜采集20mm×250mm的试验片,以透明导电层为上地将试验片配置在表面平滑的水平台之上。此时,仅将试验片的20mm×20mm的部分放置在水平台之上,放置成20mm×230mm的部分伸出到水平台的外部。此外,在试验片的20mm×20mm的部分之上放置重物。此时,以在试验片与水平台之间不产生间隙地选择重物的重量、尺寸。接下来,通过标尺读取水平台的高度与薄膜的前端的高度之差(=δ)。接下来,将数值代入以下的式(1)来计算抗弯性。
(g×a×b×L4)÷8δ(N·cm) 式(1)
g=重力加速度,a=试验片的短边的长度,b=试验片的比重,L=试验片的长度,δ=水平台的高度与薄膜的前端的高度之差
(10)最大峰高相对于平均最大峰高的最大值以及最大峰高的最小值的评价
将平均最大峰高评价中测定出的5点最大峰高的值中的、最大值以及最小值除以平均最大峰高。
(11)附着性试验
依据JIS K5600-5-6:1999实施。
下述表中的结果以残留面积率表示附着性。残留面积率的最高值为100%。表中的附着性试验的残留面积率越接近100%,剥离面积越少。
实施例、比较例中使用的透明塑料薄膜基材是在两面具有易粘接层的双轴取向透明PET薄膜(东洋纺公司制、A4380、厚度记载于表1、表2)。在作为固化型树脂层的100质量份含有光敏引发剂的丙烯酸系树脂(大日精化工业公司制造,SEIKA波束(注册商标)EXF-01J)中,混合表1、表2中记载的量的二氧化硅粒子(日产化学公司社制造,SNOWTEXZL),将作为溶剂的甲苯/MEK(8/2:质量比)的混合溶剂以固体成分浓度成为表1、表2中记载的值地添加,搅拌使其均匀溶解,调制出涂敷液(以下,将该涂敷液称为涂敷液A)。使用迈耶棒涂敷所调制的涂敷液,使得涂膜的厚度为表1、表2中记载的值。在80℃下进行了1分钟干燥后,使用紫外线照射装置(EYEGRAPHICS公司制造,UB042-5AM-W型)照射紫外线(光量:300mJ/cm2),使涂膜固化。
此外,在表1~表4所示的条件下,将功能层设置于透明塑料基材中的与上述固化型树脂层相反一侧的面。
(实施例1~7)
各实施例水准在表1所示的条件下,如下实施。
向真空槽中投入薄膜,抽真空至1.5×10-4Pa。接下来,在导入氧后导入作为惰性气体的氩,使总压成为0.6Pa。
以3W/cm2的功率密度向铟-锡复合氧化物的烧结靶、或者不含氧化锡的氧化铟烧结靶投入电力,通过DC磁控管溅射法,成膜透明导电膜。关于膜厚,改变薄膜在靶上通过时的速度来进行控制。此外,关于溅射时的成膜气氛的水分压相对于惰性气体之比,使用气体分析装置(Inficon公司制,Transpector XPR3)进行测定。在各实施例水准下,为了调节溅射时的成膜气氛的水分压相对于惰性气体之比,如表1所记载的那样,调节了有无轰击工序、膜辊端面的凹凸高低差、控制薄膜接触正行进的中心辊的温度的温度控制器的载热体的温度。将从向膜辊的成膜开始时到成膜结束时为止的温度的最大值与最小值的刚好正中间的温度作为中心值而记载于表1。
对成膜并层叠了透明导电膜的薄膜进行表1中记载的热处理后,实施了测定。将测定结果示于表1、表3~表4。
(比较例1~7)
在表2中记载的条件下,与实施例1同样地制作透明导电性薄膜并进行评价。将结果示于表2~表4。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
如表1~表4所记载的那样,实施例1~7记载的透明导电性薄膜的输入开始载荷在本发明的范围内,因此在用于电阻膜式触摸面板时的轻快的操作性优异,笔滑动耐久性也优异,兼备这两个特性。然而,比较例1~7无法兼顾轻快的操作性以及笔滑动耐久性。
--工业可用性--
如上所述,根据本发明,能够提供一种具有轻快的操作性以及优异的笔滑动耐久性的透明导电性薄膜,这在电阻膜式触摸面板等用途中是极其有用的。
--附图标记说明--
1.薄膜
2.中心辊
3.烟囱
4.铟-锡复合氧化物的靶
5.透明导电膜
6.固化型树脂层
7.透明塑料薄膜基材
8.功能层
9.易粘接层
10.ITO玻璃
11.点隔离物
12.用笔施加载荷的位置。
Claims (10)
1.一种透明导电性薄膜,其中,
在透明塑料薄膜基材上的至少一个面侧层叠了铟-锡复合氧化物的透明导电膜,
通过以下的输入载荷试验而得到的透明导电性薄膜的输入开始载荷为3g以上且15g以下,
在输入载荷试验方法中,
将尺寸为220mm×135mm的透明导电性薄膜用作一个面板,作为另一个面板,使用由铟-锡复合氧化物薄膜构成的透明导电性薄膜A,其中氧化锡含量为10质量%,该铟-锡复合氧化物薄膜是在尺寸为232mm×151mm的玻璃基板上通过溅射法形成的,厚度为20nm,
在带铟-锡复合氧化物薄膜的玻璃基板、以下也称为ITO玻璃的透明导电性薄膜A侧,以4mm间距的正方格子状配置作为点隔离物的环氧树脂,纵60μm×横60μm×高度5μm,
接下来,以ITO玻璃四角的角中的任一个为起点,在ITO玻璃的透明导电性薄膜A侧粘贴双面胶带,该双面胶带的厚度为105μm、宽度为6mm,以使得能够形成190mm×135mm的长方形,
接下来,在粘贴于ITO玻璃的双面胶带上,粘贴透明导电性薄膜的透明导电膜B侧,层叠成透明导电性薄膜A与透明导电膜B对置,
此时,使透明导电性薄膜的一个短边侧从ITO玻璃伸出,
接下来,用测试器连接ITO玻璃和透明导电性薄膜,
接下来,从透明导电性薄膜侧利用前端的形状为0.8mmR的聚缩醛制的笔施加载荷,将由测试器计测出的电阻值稳定时的载荷值设为输入开始载荷,
用笔施加载荷的位置是由四个点隔离物包围的中心区域,计算3点处的输入开始载荷的平均值。
2.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜,其中,
下述的薄膜抗弯性试验的抗弯性为0.23N·cm以上且0.90N·cm以下,
进一步,透明导电性薄膜的导电面的下述的平均最大峰高满足下述式(2-1)以及式(2-2),
在薄膜抗弯性试验方法中,
从透明导电性薄膜采集20mm×250mm的试验片,以透明导电层为上地将试验片配置在表面平滑的水平台之上,此时,仅将试验片的20mm×20mm的部分放置在水平台之上,将20mm×230mm的部分伸出到水平台的外部地放置,此外在试验片的20mm×20mm的部分上放置重物,此时以在试验片与水平台之间不产生间隙地选择重物的重量、尺寸,
接下来,通过标尺读取水平台的高度与薄膜的前端的高度之差、以下也称为δ,接下来,将数值代入以下的式(1)来计算抗弯性,
(g×a×b×L4)÷8δ(N·cm) 式(1)
其中,g=重力加速度,a=试验片的短边的长度,b=试验片的比重,L=试验片的长度,δ=水平台的高度与薄膜的前端的高度之差,
在平均最大峰高评价中,
平均最大峰高为5点的最大峰高的平均,
在5点的选择方法中,首先选择任意的1点A,接下来,相对于A在薄膜的长边MD方向的上下游的1cm各选择1点、共计2点,接下来,相对于A,在薄膜的宽度TD方向的左右1cm各选择1点、共计2点,最大峰高由ISO25178规定,使用三维表面形状测定装置伯特扫描,求得最大峰高,所述三维表面形状测定装置伯特扫描是菱化系统公司制,R5500H-M100,其中测定条件为wave模式、测定波长为560nm、物镜为10倍,此外,小于1nm的值通过四舍五入来处理,
平均最大峰高(μm)≥4.7×抗弯性-1.8 式(2-1)
0.005(μm)≤平均最大峰高(μm)≤12.000(μm) 式(2-2)。
3.根据权利要求2所述的透明导电性薄膜,其中,
所述平均最大峰高评价中的最大峰高的最大值超过所述平均最大峰高的1.0倍且为1.4倍以下,并且,
所述平均最大峰高评价中的最大峰高的最小值为所述平均最大峰高的0.6倍以上且1.0倍以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的透明导电性薄膜,其中,
透明导电膜的厚度为10nm以上且100nm以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的透明导电性薄膜,其中,
透明导电膜所包含的氧化锡的浓度为0.5质量%以上且40质量%以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的透明导电性薄膜,其中,
在透明导电膜与透明塑料薄膜基材之间具有固化型树脂层,
在透明塑料薄膜基材的所述透明导电膜的相反一侧还具有功能层。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的透明导电性薄膜,其中,
在透明塑料薄膜基材的至少一侧具有易粘接层。
8.根据权利要求6或7所述的透明导电性薄膜,其中,
易粘接层被配置在透明塑料薄膜基材与固化型树脂层之间、或者透明塑料薄膜基材与功能层之间的至少一方的位置。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的透明导电性薄膜,其中,
通过以下的笔滑动耐久性试验而得到的透明导电性薄膜的透明导电膜的导通电阻为10kΩ以下,
在笔滑动耐久性试验中,
将透明导电性薄膜用作一个面板,作为另一个面板,使用由铟-锡复合氧化物薄膜构成的透明导电性薄膜,其中氧化锡含量为10质量%,该铟-锡复合氧化物薄膜是在玻璃基板上通过溅射法形成的,厚度为20nm,隔着直径30μm的环氧珠来配置该这2张面板,以使得透明导电性薄膜对置,来制作触摸面板,
接下来,对聚缩醛制的笔施加2.5N的载荷,所述笔的前端的形状为0.8mmR,在触摸面板上进行5万次往复的直线滑动试验,此时的滑动距离为30mm,滑动速度为180mm/秒,在该滑动耐久性试验后,测定以笔载荷0.8N按压滑动部时的导通电阻、即作为薄膜电极的可动电极与固定电极接触时的电阻值。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的透明导电性薄膜,其中,
在透明导电膜的表面中的、依据JIS K5600-5-6:1999的附着性试验中,透明导电膜的残留面积率为95%以上。
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