JP2018026130A - 透明電極、それを含むタッチセンサーおよびディスプレイ - Google Patents

透明電極、それを含むタッチセンサーおよびディスプレイ Download PDF

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Abstract

【課題】高い透過率および低い反射率を有することにより改善された視認性を具備し、低い面抵抗および優れた曲げ特性を具備し、基材との高い密着性を具備する、ことから、大型のフレキシブルディスプレイに好適な透明電極を提供すること。【解決手段】本発明は、透明電極に関する。より詳細には、メッシュパターンを含み、該メッシュパターンは、順次積層されている、第１の金属酸化物層、金属層、および、第２の金属酸化物層、を含み、波長５５０ｎｍにおける反射率が５〜２０％である透明電極に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、透明電極、該透明電極を含むタッチセンサー、および、該タッチセンサーを含むディスプレイ、に関する。
近年、情報化が進展するにつれて、ディスプレイ分野でも多様な形態の要求が増加している。これにより、薄型化、軽量化、低消費電力化などの特徴を持つ各種のフラットパネルディスプレイ、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ、などが研究されている。
また、前記ディスプレイに貼り付けられ、画面に表示される指示内容を人の手や物体で選択し、ユーザの命令を入力する入力装置であるタッチパネルが脚光を浴びている。タッチパネルは、ディスプレイの前面に設けられ、人の手や物体に直接接触した接触位置を電気信号に変換する。
これにより、接触位置で選択された指示内容が入力信号として受信される。このようなタッチパネルは、キーボードやマウスのようにディスプレイに接続して動作する別の入力装置を代替できるため、その使用範囲が漸次拡大する傾向にある。
このようなタッチパネルの電極は、ディスプレイの前面に設けなければならない。一般的によく知られている透明電極として、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）が使用される。しかし、ＩＴＯ電極は脆性の問題を有しており、フレキシブルタッチセンサーには適用することが困難であるだけでなく、高抵抗の特性を示すため大面積化には限界がある。
一方、透明電極において、メタルメッシュ構造は、金属の延性および低抵抗の特性により、フレキシブルタッチセンサーおよび大面積タッチセンサーへの適用が容易である利点がある。しかし、視認性の観点で欠点があり、タッチセンサーに適用することは困難である。
韓国公開特許第２０１３−０１１６５９７号公報には、タッチスクリーンパネルが開示されている。
韓国公開特許第２０１３−０１１６５９７号公報
本発明は、高い透過率および低い反射率を有することにより、肉眼で視認できない透明電極を提供することを目的とする。
また、本発明は、優れた曲げ特性を有することにより、フレキシブルディスプレイへの適用に適した透明電極を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、低い面抵抗値を有することにより、大面積のディスプレイへの適用に適した透明電極を提供することを目的とする。
また、本発明は、基材との高い密着力を有する透明電極を提供することを目的とする。
また、本発明は、前述した透明電極を含むタッチセンサー、および、該タッチセンサーを含むディスプレイ、を提供することを目的とする。
１．メッシュパターンを含み、前記メッシュパターンは、順次積層されている、第１の金属酸化物層、金属層、および、第２の金属酸化物層、を含み、波長５５０ｎｍにおける反射率は５〜２０％である透明電極。
２．前記項目１において、前記波長５５０ｎｍにおける反射率は５〜１３％である透明電極。
３．前記項目１において、
前記第１の金属酸化物層および第２の金属酸化物層の波長５５０ｎｍにおける屈折率は、それぞれ独立して１．７〜２．２であり、
前記金属層の波長５５０ｎｍにおける屈折率は０．１〜１．０であり、
前記金属層の消滅係数は２．０〜７．０である透明電極。
４．前記項目１において、前記第１の金属酸化物層および第２の金属酸化物層の厚さは、それぞれ独立して５〜１４０ｎｍであり、前記金属層の厚さは５〜３０ｎｍである透明電極。
５．前記項目１において、前記第１の金属酸化物層および第２の金属酸化物層の厚さは、それぞれ独立して３０〜５０ｎｍであり、前記金属層の厚さは８〜１５ｎｍである透明電極。
６．前記項目１において、前記メッシュパターンの線幅は１〜７μｍである透明電極。
７．前記項目１において、前記第１の金属酸化物層および第２の金属酸化物層は、それぞれ独立して、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、ガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）、インジウムスズ亜鉛酸化物（ＩＴＺＯ）、亜鉛スズ酸化物（ＺＴＯ）、インジウムガリウム酸化物（ＩＧＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、および、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、からなる群より選択される少なくとも１つを含む透明電極。
８．前記項目１において、前記金属層は、銀、金、銅、アルミニウム、白金、パラジウム、クロム、チタン、タングステン、ニオブ、タンタル、バナジウム、カルシウム、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、亜鉛、および、これらの２種以上の合金、からなる群より選択される少なくとも１つを含む透明電極。
９．前記項目１において、ヘイズが−１〜＋１％である透明電極。
１０．前記項目１において、色差値ｂ＊が−４〜＋４である透明電極。
１１．前記項目１において、１ｍｍ以上の曲率半径での１８０°折り曲げ操作の前後において線抵抗の変化がない透明電極。
１２．前記項目１〜１１のいずれかに記載の透明電極を含むタッチセンサー。
１３．前記項目１２において、前記透明電極は、環状オレフィン重合体（ＣＯＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート、ポリイミド（ＰＩ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、および、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、からなる群より選択される少なくとも１つを含む基材上に備えられるタッチセンサー。
１４．前記項目１２において、複数の離隔された感知パターンを含み、前記感知パターンは、同一面上に配置され、前記透明電極で形成されたものであるタッチセンサー。
１５．前記項目１４において、第１の方向に形成された第１の感知パターン、第２の方向に形成された第２の感知パターン、および、前記第２の感知パターンの離隔された単位パターンを接続するブリッジ電極、を含むタッチセンサー。
１６．前記項目１４において、自己容量方式により形成されたタッチセンサー。
１７．分離層と、該分離層上に形成された前記項目１４に記載のタッチセンサーと、を含むフィルムタッチセンサー。
１８．前記項目１７において、前記タッチセンサーと分離層との間に保護層をさらに含むフィルムタッチセンサー。
１９．前記項目１２に記載のタッチセンサーまたは前記項目１７に記載のフィルムタッチセンサーを含むディスプレイ。
本発明の透明電極は、高い透過率および低い反射率を有することにより、著しく改善された視認性を具備する。
また、本発明の透明電極は、フレキシブルディスプレイへの適用に適した、優れた曲げ特性を具備する。
さらに、本発明の透明電極は、大型のディスプレイへの適用に適した低い面抵抗を具備する。
また、本発明の透明電極は、基材との高い密着力を具備する。
したがって、本発明の透明電極は、タッチセンサーおよびディスプレイの製造に好適に用いることができる。
本発明の一実施形態に係る基材上に透明電極を含む構造。 本発明の一実施形態に係るメッシュパターンの断面図。 本発明に係る曲げ特性の試験方法を概略的に示す図。
本発明は、透明電極に関する。より詳細には、
メッシュパターンを含み、
該メッシュパターンは、順次積層されている、第１の金属酸化物層、金属層、および、第２の金属酸化物層、を含み、
波長５５０ｎｍにおける反射率が５〜２０％であるものであって、
高い透過率および低い反射率を有することにより改善された視認性を具備し、
低い面抵抗および優れた曲げ特性を具備し、
基材との高い密着性を具備する、ことから、
大型のフレキシブルディスプレイに好適な透明電極に関する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基材上に備えられた透明電極を含む構造を示すものであり、図２は、本発明の一実施形態に係るメッシュパターンの断面図を示すものである。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
本発明の透明電極は、メッシュパターン２００を含み、前記メッシュパターン２００は、順次積層されている、第１の金属酸化物層２１０、金属層２２０、および、第２の金属酸化物層２３０、を含む。
本願の「透明電極」には、実際に透明な電極に限定されない。不透明な素材で製造されたものであっても、ユーザが識別できないほど細い線幅で製造されるなどの手法によりユーザに実質的に透明に見える電極は、本願の「透明電極」に含まれる。
本明細書における「メッシュパターン」とは、網目状のパターンを意味する。本発明においてメッシュパターンは、電極の役割を果たすものである。
本発明の透明電極は、メッシュパターン２００の構造を有することにより曲げ特性に優れるため、復元力に優れ、かつ、柔軟性および伸縮性に優れたタッチセンサーの製造が可能である。例えば、本発明の透明電極は、２ｍｍ以上の曲率半径での、好ましくは１ｍｍ以上の曲率半径での、１８０°折り曲げ操作の前後において線抵抗の変化がないものであり得る。これは、本発明の透明電極は、メッシュパターンの構造を有しながらも三層構造を有しているので、電極の特性を維持しながらも優れた曲げ特性を有するためだと考えられる。
本発明において、メッシュ構造の具体的な形状は特に制限されないが、例えば、長方形のメッシュ構造、菱形のメッシュ構造、六角形のメッシュ構造、などが挙げられる。各構造における長辺の長さは、例えば２〜５００μｍであってもよく、前記範囲内で電気伝導度、透過率などによって適切に調節することができる。
本発明において、メッシュパターン２００の線幅は特に限定されず、例えば１〜７μｍであってもよい。従来のメッシュパターン電極は、その線幅がわずか１μｍ程度であっても、電極が肉眼で視認された。これに対し、本発明に係るメッシュパターン２００は、線幅が１〜７μｍのものであっても、電極が肉眼で視認されず、かつ、適正な範囲の電気抵抗を有することができる。
本発明に係るメッシュパターン２００は、順次積層されている第１の金属酸化物層２１０、金属層２２０、および、第２の金属酸化物層２３０、を含む。
本発明では、従来のＩＴＯ透明電極の代わりに、順次積層されている、第１の金属酸化物層２１０、金属層２２０、および、第２の金属酸化物層２３０、を含むメッシュパターン２００を透明電極として使用する。これにより、高い透過率を有しながらも低い反射率を有し、視認性を著しく改善することができる。それだけでなく、本発明のメッシュパターンは、曲げ特性に優れるため復元力に優れ、かつ、低い面抵抗を実現することができるので、タッチセンサーに使用される透明電極として好適である。
本発明において、第１の金属酸化物層２１０、金属層２２０、および、第２の金属酸化物層２３０、の厚さは特に限定されないが、高い透過率および低い反射率を確保するとともに曲げ特性を向上させる観点から、例えば、前記第１の金属酸化物層２１０、および、第２の金属酸化物層２３０、の厚さは、それぞれ独立して５〜１４０ｎｍであってもよく、前記金属層２２０の厚さは５〜３０ｎｍであってもよい。より好ましくは、前記第１の金属酸化物層２１０および第２の金属酸化物層２３０の厚さは、それぞれ独立して３０〜５０ｎｍであってもよく、前記金属層２２０の厚さは８〜１５ｎｍであってもよい。
本発明において、第１の金属酸化物層２１０および第２の金属酸化物層２３０の素材は、特に限定されないが、例えば、前記第１の金属酸化物層２１０および第２の金属酸化物層２３０は、それぞれ独立して、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、ガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）、インジウムスズ亜鉛酸化物（ＩＴＺＯ）、亜鉛スズ酸化物（ＺＴＯ）、インジウムガリウム酸化物（ＩＧＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、および、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、からなる群より選択される少なくとも１つを含むことができる。好ましくは、視認性をさらに改善するとともに曲げ特性をさらに向上する観点から、前記第１の金属酸化物層２１０および第２の金属酸化物層２３０は、それぞれ独立して、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、および、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、からなる群より選択される少なくとも１つを含むことができる。より好ましくは、前記第１の金属酸化物層２１０および第２の金属酸化物層２３０はインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を含むことができる。
本発明において、金属層２２０の素材は特に限定されないが、優れた電気伝導度および低い面抵抗値を有する観点から、例えば、銀、金、銅、アルミニウム、白金、パラジウム、クロム、チタン、タングステン、ニオブ、タンタル、バナジウム、カルシウム、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、亜鉛、および、これらの２種以上の合金、からなる群より選択される少なくとも１つを含むことができる。さらに好ましくは、前述した利点を有するとともに曲げ特性が優れたものになる観点から、銀、金、銅、パラジウム、アルミニウム、および、これらの２種以上の合金、からなる群より選択される少なくとも１つを含むことができ、より好ましくは、銀、銅、および、パラジウム、の合金であるＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（ＡＰＣ）合金であってもよい。
本発明の第１の金属酸化物層２１０、金属層２２０、または、第２の金属酸化物層２３０、を形成する方法は特に限定されないが、例えば、物理的蒸着法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＶＤ）、化学的蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）などの様々な薄膜蒸着技術によって形成することができる。例えば、物理的蒸着法の一例である反応性スパッタリングにより形成することができる。
本発明のメッシュパターン２００を形成する方法は、特に限定されず、例えばフォトリソグラフィにより形成することができる。
本発明に係る第１の金属酸化物層２１０、金属層２２０、および、第２の金属酸化物層２３０、を含むメッシュパターン２００の形成は、その方法を特に限定しないが、例えば、第１の金属酸化物層２１０、金属層２２０、および、第２の金属酸化物層２３０、を順次形成して積層した後、フォトリソグラフィにより、前記層を同時にエッチングするか、または、層毎にそれぞれエッチングする方法により行うことができる。
本発明の透明電極は、波長５５０ｎｍにおける反射率が５〜２０％である。本発明の透明電極は、低い反射率を有することにより、ユーザに視認されることを最小限に抑えることができる。具体的には、本発明の透明電極において反射率に大きな影響を与える要素は金属層２２０である。本発明の透明電極に要求される最小限の電気伝導度を得るために金属層２２０が用いられるが、金属層２２０の使用により透明電極の反射率が高くなりうる。そこで本発明は、透明電極を、前述した三層構造を有し、かつ、メッシュパターン２００を有するものとして形成することにより、反射率を下げ、各層の厚さおよび屈折率の値を調整し、前述した反射率の値を達成できる。本発明の透明電極２００の波長５５０ｎｍにおける反射率が５％未満であると、金属層２２０の厚さを著しく薄くしなければならないため電極の抵抗が増大する問題があり、２０％を超えると電極が肉眼で視認される問題がある。より好ましくは、視認性をさらに改善するために、本発明の透明電極の波長５５０ｎｍにおける反射率は５〜１３％であってもよい。
また、本発明の透明電極はメッシュパターン２００を含み、前記メッシュパターン２００が、順次積層されている、第１の金属酸化物層２１０、金属層２２０、および、第２の金属酸化物層２３０、を含むことで、低い反射率のみならず高い透過率を有し、これにより、視認性を大幅に改善することができる。具体的には、好ましくは、本発明の透明電極の波長５５０ｎｍにおける透過率は６０〜９０％であってもよい。
さらに、第１の金属酸化物層２１０および第２の金属酸化物層２３０は相対的に高い屈折率を有し、金属層２２０は相対的に低い屈折率を有することにより、順次積層された各層の屈折率が高−低−高であるメッシュパターン２００の形成が可能となるので、高透過率および低反射率を確保して視認性を大幅に改善することができる。例えば、前記第１の金属酸化物層２１０および第２の金属酸化物層２３０の波長５５０ｎｍにおける屈折率が、それぞれ独立して１．７〜２．２であり、前記金属層２２０の波長５５０ｎｍにおける屈折率が０．１〜１．０であり、前記金属層２２０の消滅係数が２．０〜７．０のメッシュパターン２００を形成することにすることによって、それを達成できるが、これに制限されるものではない。前記消滅係数は、下記の数式（Ｉ）および（ＩＩ）により求められる。
Ｉ＝Ｉ０ｅ（−αＴ） （Ｉ）
（式中、αは吸収係数、Ｔは厚さ、Ｉ０は透過前の光の強度、Ｉは透過後の光の強度、である。）
α＝４πｋ／λ０ （ＩＩ）
（式中、αは吸収係数、ｋは消滅係数、λ０は波長、である。）
本発明の透明電極は、前述したメッシュパターン２００と、該メッシュパターン２００に含まれる第１の金属酸化物層２１０、金属層２２０、および、第２の金属酸化物層２３０、の積層構造と、を含むことにより、高透過率および低反射率を有するだけでなく、透明な色差値を達成することができる。具体的には、本発明の透明電極は色差値ｂ＊が−４〜＋４であることにより、パターンの視認性を下げ、表現される色の歪みを防止できる。
また、本発明の透明電極は、前述したメッシュパターン２００、および、該メッシュパターン２００に含まれる第１の金属酸化物層２１０、金属層２２０、および、第２の金属酸化物層２３０、の積層構造を含むことにより、低いヘイズ値を有することができる。より具体的には、本発明の透明電極はヘイズが−１〜＋１％であることにより、優れた光学特性を具備することができる。
また、本発明は、前述した透明電極を含むタッチセンサーを提供する。
本発明のタッチセンサーは、著しく改善された視認性、優れた曲げ特性、および、低い面抵抗、を有する前述の透明電極をタッチ感知電極として使用することにより、高性能タッチセンサーの製造が可能であり、特にフレキシブルディスプレイへの適用に好適である。本発明の透明電極は、当分野において公知のタッチセンサーの感知電極に、特に制限されることなく適用することができる。
本発明のタッチセンサーは、前述した透明電極が基材１００上に備えられているものであってもよく、前記基材１００の素材は、特に制限されない。例えば、本発明のタッチセンサーは、前述した透明電極が、環状オレフィン重合体（ＣＯＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート、ポリイミド（ＰＩ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、および、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、からなる群より選択される少なくとも１つを含む基材１００上に備えられているものであってもよい。好ましくは、本発明のタッチセンサーは、前述した透明電極が、環状オレフィン重合体（ＣＯＰ）を含む基材１００上に備えられているものであってもよい。
本発明の一実施形態によると、本発明のタッチセンサーは、複数の離隔された感知パターンを含むことができる。各感知パターンは、タッチ点の座標情報を提供する。具体的には、人の手や物体がカバーウインドー基板に接触すると、その位置のパターンおよび該パターンに接続された位置検出ラインを介して接触位置における静電容量の変化が伝達され、その静電容量の変化が電気的信号に変換されることにより、接触位置を把握する。
前記実施形態の一局面において、前記感知パターンは、自己容量方式により形成されたものであってもよい。
前記実施形態の他の一局面において、本発明のタッチセンサーは、第１の方向に形成された第１の感知パターンと、第２の方向に形成された第２の感知パターンと、該第２の感知パターンの離隔された単位パターンを接続するブリッジ電極と、を含むことができる。
第１の感知パターンと第２の感知パターンとは、互いに異なる方向に配置される。例えば、前記第１の方向はＸ軸方向であってもよく、第２の方向はそれと垂直に交差するＹ軸方向であってもよいが、これらに限定されるものではない。
第１の感知パターンと第２の感知パターンとは、タッチ点のＸ座標およびＹ座標の情報を提供する。具体的には、人の手や物体がカバーウインドー基板に接触すると、第１の感知パターン、第２の感知パターン、および、位置検出ライン、を経由して、接触位置における静電容量の変化が駆動回路側に伝達される。また、ＸおよびＹの入力処理回路（図示せず）等により静電容量の変化を電気的信号に変換することにより、接触位置を把握する。
第１の感知パターンと第２の感知パターンとは、前述したメッシュパターンを含む透明電極であってもよい。
第１の感知パターンと第２の感知パターンとは、同一面上に配置されていてもよい。
ブリッジ電極は、第２のメッシュパターンの離隔された単位パターンを接続する。このときブリッジ電極は、感知パターンのうちの第１の感知パターンとは絶縁していなければならないため、絶縁層が形成される。
絶縁層は、感知パターンとブリッジ電極との間に介在され、第１の感知パターンと第２の感知パターンとを絶縁する機能を果たすものである。
また、本発明は、前記タッチセンサーを含むフィルムタッチセンサーを提供する。
本発明のフィルムタッチセンサーは、分離層および該分離層上に形成されたタッチセンサーを含むものであってもよい。
本発明に係る分離層は、フィルムタッチセンサーの製造工程において、キャリア基板からの剥離のために形成される層である。本発明に係る分離層の素材は、特に限定されず、例えば、ポリイミド系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、ポリアミック酸系高分子、ポリアミド系高分子、ポリエチレン系高分子、ポリスチレン系高分子、ポリノルボルネン系高分子、フェニルマレイミド共重合体系高分子、ポリアゾベンゼン系高分子、ポリフェニレンフタルアミド系高分子、ポリエステル系高分子、ポリメチルメタクリレート系高分子、ポリアリレート系高分子、ケイ皮酸エステル系高分子、クマリン系高分子、フタルイミジン系高分子、カルコン系高分子、芳香族アセチレン系高分子、などの高分子で製造されたものであってもよい。これらは、単独で、または、２種以上を混合して、用いることができる。
本発明による分離層の剥離力は特に限定されないが、例えば、０．０１〜１Ｎ／２５ｍｍであってもよく、好ましくは０．０１〜０．２Ｎ／２５ｍｍであってもよい。前記範囲を満足すると、フィルムタッチセンサーの形成時にキャリア基板から残渣なく容易に剥離できるとともに、剥離時に発生する張力によるカールおよびクラックを低減することができる。
本発明による分離層の厚さは特に限定されず、例えば１０〜１，０００ｎｍであってもよく、好ましくは５０〜５００ｎｍであってもよい。前記範囲を満足すると、剥離力が安定するとともに、均一なパターンを形成することができる。
また、本発明のフィルムタッチセンサーは、前記タッチセンサーと分離層との間に保護層をさらに含むものであってもよい。
保護層は、前記分離層と同様に、透明電極を被覆して透明電極を保護し、本発明のフィルムタッチセンサーの製造工程中に分離層が透明電極形成のためのエッチャントに露出しないようにする役割を果たす。
保護層としては、当分野で公知の高分子を制限なく用いることができ、例えば有機絶縁膜で製造されたものであってもよい。中でも、ポリオールおよびメラミン硬化剤を含む硬化性組成物で形成されたものであってもよいが、これに限定されるものではない。
前記ポリオールの具体例としては、ポリエーテルグリコール誘導体、ポリエステルグリコール誘導体、ポリカプロラクトングリコール誘導体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
前記メラミン硬化剤の具体例としては、メトキシメチルメラミン誘導体、メチルメラミン誘導体、ブチルメラミン誘導体、イソブトキシメラミン誘導体、および、ブトキシメラミン誘導体、などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の他の実施形態によると、前記保護層は、有機無機ハイブリッド硬化性組成物で形成されたものであってもよい。有機化合物と無機化合物とを同時に使用すると、剥離時に発生するクラックを低減できるため好ましい。
有機化合物としては、前述の成分を用いることができる。無機物としては、シリカ系のナノ粒子、シリコン系のナノ粒子、ガラスナノ繊維、などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明に係るフィルムタッチセンサーは、柔軟性の確保のために、キャリア基板に分離層形成用組成物を塗布して分離層を形成し、該分離層上に前述した透明電極を備えたタッチセンサーを設け、その後、キャリア基板を除去する工程により製造できる。
以下、前記の各段階を具体的に説明する。
まず、キャリア基板上に、前述の成分および硬化後の物性を満足する分離層形成用組成物を塗布し、分離層を形成する。
前記分離層形成用組成物の塗布方法は、当分野で用いられる通常の方法であれば特に限定されない。例えば、スプレーコート法、ロールコート法、吐出ノズル式塗布法などのスリットノズルを用いるコート法、中央滴下スピン法などの回転塗布法、押し出しコート法、バーコート法、などがある。また、２つ以上の塗布方法を組み合わせて塗布してもよい。塗布後に乾燥工程をさらに行うことができ、加熱による乾燥を行うか、または、減圧乾燥の後に加熱により溶媒等を揮発させる。加熱温度は、通常８０〜２５０℃であってもよい。
前記キャリア基板は、上面に分離層を形成するための基材の役割を果たすものである。キャリア基板としては、その上面が平坦で分離層を均一に形成することができ、分離層の上部に形成される各層の積層工程を安定的に行うことができる程度の強度を有するものであれば、特に制限なく用いることができる。例えば、ガラス基板、プラスチック基板、などを用いることができる。
その後、前述した透明電極を備えたタッチセンサーを前記分離層の上に形成する。本発明の第１の金属酸化物層、金属層、または、第２の金属酸化物層、の形成は、その方法を特に限定しないが、例えば、物理的蒸着法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＶＤ）、化学的蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）などの様々な薄膜蒸着技術により行うことができる。例えば、物理的蒸着法の一例である反応性スパッタリングによって形成することができる。
本発明の透明電極に含まれるメッシュパターンを形成する方法は特に限定されず、例えばフォトリソグラフィにより形成することができる。
本発明に係る第１の金属酸化物層、金属層、および、第２の金属酸化物層、を含むメッシュパターンの形成は、その方法を特に限定しないが、例えば、第１の金属酸化物層、金属層、および、第２の金属酸化物層、を順次形成して積層した後フォトリソグラフィによって前記層を同時にエッチングするか、または、層毎にそれぞれエッチングする方法により行うことができる。
次に、前記キャリア基板から分離層および前記透明電極を含む上部積層物を剥離する段階を行う。
本発明のフィルムタッチセンサーは、それに含まれる透明電極が、著しく改善された視認性、優れた曲げ特性、および、低い面抵抗、を有することができる。
また本発明は、前記タッチセンサーまたはフィルムタッチセンサーを含むディスプレイを提供する。
本発明のタッチセンサーまたはフィルムタッチセンサーは、通常の液晶ディスプレイのみならず、ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、電界放出ディスプレイなどの各種のディスプレイに適用可能である。
前述した透明電極は、著しく改善された視認性を有し、優れた曲げ特性および低い面抵抗を有することから、フレキシブルディスプレイに好適である。
以下、本発明の理解を助けるために好適な実施例を提示するが、これらの実施例は本発明を例示するものに過ぎず、添付の特許請求の範囲を制限するものではない。これらの実施例に対し、本発明の範疇および技術思想の範囲内で種々の変更および修正を加えることが可能であることは当業者にとって明らかであり、これらの変形および修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然のことである。
（実施例１）透明電極の製造
本発明の透明電極の光学的特性、電気的特性、および、曲げ特性、を評価するために、透明電極を製造した。第１の金属酸化物層および第２の金属酸化物層にはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を使用し、金属層には銀−パラジウム−銅（ＡＰＣ）合金を使用した。第１の金属酸化物層、金属層、および、第２の金属酸化物層、を、スパッタリングにより環状オレフィン重合体（ＣＯＰ）上に順次積層した後、同時にフォトリソグラフィによってエッチングし、線幅３μｍのメッシュパターンを形成した。各層の厚さは、第１の金属酸化物層を３０ｎｍ、金属層を１０ｎｍ、第２の金属酸化物層を３０ｎｍ、とした。
（実施例２〜１２および比較例１〜５）
各層の素材ならびに厚さ、および、メッシュパターンの線幅、を、表１に示す通りにしたほかは、実施例１と同様の方法に従って、実施例２〜１２および比較例１〜５の透明電極を製造した。
Figure 2018026130
（実験例１）
１．反射率の測定
実施例１〜１６および比較例１〜５により製造した透明電極の波長５５０ｎｍにおける反射率を、分光測色計（ＣＭ−３６００Ａ、コニカミノルタ株式会社製）を用いて測定した。
２．透過率の測定
実施例１〜１６および比較例１〜５により製造した透明電極の波長５５０ｎｍにおける透過率を、分光測色計（ＣＭ−３６００Ａ、コニカミノルタ株式会社製）を用いて測定した。
３．面抵抗の測定
実施例１〜１６および比較例１〜５により製造した透明電極の面抵抗を、面抵抗測定器（ＲＧ−８０、ナプソン株式会社製）を用いて測定した。
４．色差値の測定
実施例１〜１６および比較例１〜５により製造した透明電極の波長５５０ｎｍにおける色差値を、分光測色計（ＣＭ−３６００Ａ、コニカミノルタ株式会社製）を用いて測定した。
５．ヘイズの測定
実施例１〜１６および比較例１〜５により製造した透明電極のヘイズを、ヘイズメーター（ＨＭ−１５０、Ｍｕｒａｓａｋｉ）を用いて測定した。
６．密着力の測定
実施例１〜１６および比較例１〜５により製造した透明電極の密着力を、ＡＳＴＭ Ｄ３３５９に従って測定した。評価基準は下記の通りである。
５Ｂ：剥離なし
４Ｂ：５％未満の剥離
３Ｂ：５％以上１５％未満の剥離
２Ｂ：１５％以上３５％未満の剥離
１Ｂ：３５％以上６５％未満の剥離
０Ｂ：６５％以上の剥離
Figure 2018026130
表２に示した各測定の結果から明らかなように、比較例の場合は反射率および密着力が劣るのに対し、実施例の場合は、反射率、透過率、ｂ＊、面抵抗、ヘイズ、および、密着性、の全てにおいて優れている。
比較例１および２の場合は、透明電極が視認されなかったものの、実施例に比べて著しく低い密着力を示した。また、比較例３は、密着力が著しく低いだけでなく、透明電極が肉眼で視認された。
比較例４は、透明電極が視認されなかったものの、面抵抗が非常に高く、電極としての使用が不可能であった。また、比較例５は、透明電極が肉眼で容易に視認された。
（実験例２）曲げ特性の測定
実施例１〜１６および比較例１〜５により製造した透明電極に対し、図３に示すように、曲率半径（Ｒ）＝２ｍｍでの１８０°折り曲げ操作を、表３に記載された回数だけ行う曲げ試験を行い、曲げ後の線抵抗（ｋΩ）を測定した。その結果を下記表３に示す。
Figure 2018026130
表３に示した結果より、本発明に係る透明電極は、曲率半径２ｍｍでの折り曲げ操作によって線抵抗が変化しないことを確認することができる。
これに対し、比較例１〜３および比較例５は、それぞれ曲げ回数が１０万回および５万回において線抵抗が急激に増加することを確認した。また、比較例４は、線抵抗の変化はなかったが、折り曲げ操作を行わなくとも線抵抗が非常に高く、電極として使用することができなかった。
これにより、本発明の透明電極は、柔軟性に優れており、フレキシブルディスプレイに有用に使用できることがわかる。
１００：基材
２００：メッシュパターン
２１０：第１の金属酸化物層
２２０：金属層
２３０：第２の金属酸化物層

Claims (19)

  1. メッシュパターンを含み、
    前記メッシュパターンは、順次積層されている、第１の金属酸化物層、金属層、および、第２の金属酸化物層、を含み、
    波長５５０ｎｍにおける反射率は５〜２０％である透明電極。
  2. 前記波長５５０ｎｍにおける反射率は５〜１３％である請求項１に記載の透明電極。
  3. 前記第１の金属酸化物層および前記第２の金属酸化物層の波長５５０ｎｍにおける屈折率は、それぞれ独立して１．７〜２．２であり、
    前記金属層の波長５５０ｎｍにおける屈折率は０．１〜１．０であり、
    前記金属層の消滅係数は２．０〜７．０である請求項１に記載の透明電極。
  4. 前記第１の金属酸化物層および前記第２の金属酸化物層の厚さは、それぞれ独立して５〜１４０ｎｍであり、
    前記金属層の厚さは５〜３０ｎｍである請求項１に記載の透明電極。
  5. 前記第１の金属酸化物層および前記第２の金属酸化物層の厚さは、それぞれ独立して３０〜５０ｎｍであり、
    前記金属層の厚さは８〜１５ｎｍである請求項１に記載の透明電極。
  6. 前記メッシュパターンの線幅は１〜７μｍである請求項１に記載の透明電極。
  7. 前記第１の金属酸化物層および第２の金属酸化物層は、それぞれ独立して、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、ガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）、インジウムスズ亜鉛酸化物（ＩＴＺＯ）、亜鉛スズ酸化物（ＺＴＯ）、インジウムガリウム酸化物（ＩＧＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、および、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、からなる群より選択される少なくとも１つを含む請求項１に記載の透明電極。
  8. 前記金属層は、銀、金、銅、アルミニウム、白金、パラジウム、クロム、チタン、タングステン、ニオブ、タンタル、バナジウム、カルシウム、鉄、マンガン、コバルト、ニッケル、亜鉛、および、これらの２種以上の合金、からなる群より選択される少なくとも１つを含む請求項１に記載の透明電極。
  9. ヘイズが−１〜＋１％である請求項１に記載の透明電極。
  10. 色差値ｂ＊が−４〜＋４である請求項１に記載の透明電極。
  11. １ｍｍ以上の曲率半径での１８０°折り曲げ操作の前後において線抵抗の変化がない請求項１に記載の透明電極。
  12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の透明電極を含むタッチセンサー。
  13. 前記透明電極は、環状オレフィン重合体（ＣＯＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリアリレート、ポリイミド（ＰＩ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、および、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、からなる群より選択される少なくとも１つを含む基材上に備えられる、請求項１２に記載のタッチセンサー。
  14. 複数の離隔された感知パターンを含み、
    前記感知パターンは、同一面上に配置され、かつ、前記透明電極で形成されたものである請求項１２に記載のタッチセンサー。
  15. 第１の方向に形成された第１の感知パターン、第２の方向に形成された第２の感知パターン、および、前記第２の感知パターンの離隔された単位パターンを接続するブリッジ電極、を含む請求項１４に記載のタッチセンサー。
  16. 自己容量方式により形成された請求項１４に記載のタッチセンサー。
  17. 分離層と、該分離層上に形成された請求項１４に記載のタッチセンサーと、を含むフィルムタッチセンサー。
  18. 前記タッチセンサーと前記分離層との間に保護層をさらに含む請求項１７に記載のフィルムタッチセンサー。
  19. 請求項１２に記載のタッチセンサーまたは請求項１７に記載のフィルムタッチセンサーを含むディスプレイ。
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