TW201814483A - 導電性膜、觸控面板及影像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
根據本發明之一態樣,提供一種導電性膜10,其係具備透光性基材11、及設置於透光性基材11之一面側之導電部13的透光性之導電性膜10,且導電部13含有透光性樹脂15、及配置於透光性樹脂15中之多個導電性纖維16,導電部13可從導電部13之表面13A電性地導通,導電性纖維16整體於導電部13中集中於較導電部13之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側,導電部13之表面電阻值為200Ω/□以下,導電性膜10之霧值為5%以下。
Description
本發明係關於一種導電性膜、觸控面板及影像顯示裝置。
近年來,存在於智慧型手機或平板終端等影像顯示裝置中配置有能夠藉由以手指等接觸影像顯示面而直接輸入資訊之觸控面板。
觸控面板通常具備於透光性基材上具有導電部之導電性膜。作為透光性導電性膜中之導電部之導電性材料,主要使用氧化銦錫(ITO)。然而,由於ITO不具有柔軟性,因此於使用可撓性之基材作為透光性基材之情形時,導電部容易產生裂紋。
因此,現在正研究代替ITO而使用銀奈米線等金屬奈米線作為構成導電部之導電性材料(例如,參照國際公開第2013/118643號)。
(1)目前,於使用金屬奈米線作為導電性材料之導電性膜中,期待實現更低霧值及更低表面電阻值。此處,若增加導電部中之金屬奈米線之含量,則表面電阻值表現出降低之傾向,因此為了實現低表面電 阻值,亦考慮增加金屬奈米線之含量,但若增加金屬奈米線之含量,則霧值會變大。因此,現狀為尚未獲得具有低霧值及低表面電阻值之導電性膜。
又,若較多之金屬奈米線露出於導電部之表面,則有空氣中之硫、氧及/或鹵素等與金屬奈米線反應而導電性降低之虞。
(2)於如上所述使用金屬奈米線作為導電性材料之導電性膜中,期待實現更低霧值及更低表面電阻值,但於使用金屬奈米線形成導電性膜之情形時,根據導電部之面內之方向或部位而電阻值有所不同。若根據導電部之面內之方向或部位而電阻值有所不同,則於使用導電性膜作為觸控面板之感測器之電極之情形時,有對電極圖案之設計或IC晶片施加制約之虞,又,亦會對表面安裝施加制約而容易產生浪費。
(3)於如上所述使用金屬奈米線作為導電性材料之導電性膜中,期待實現更低霧值及更低表面電阻值,於透光性樹脂基材之至少單面設置有用以提高與其他層之接著性、防止捲取時之貼附、及/或抑制形成其他層時之塗佈液之濡濕等的基底層之情況較多。
然而,若使用含有金屬奈米線及分散介質之含金屬奈米線組成物而於基底層之表面形成導電部,則有雖然根據分散時之分散介質為水系或溶劑系等種類而程度有所不同,但分散介質會滲透至基底層,導致金屬奈米線亦進入基底層中,而表面電阻值上升之虞。於欲在該狀態下設為低表面電阻值之情形時,由於必須大量之金屬奈米線,因此有引起霧值之上升之虞。
另一方面,為了抑制金屬奈米線進入基底層,而於透光性樹脂基材上設置分散介質不會滲透之層之情形時,通常設置硬度較高之層, 具體而言,設置硬塗層,但若於透光性樹脂基材上形成硬塗層,則喪失可撓性,因此於摺疊導電性膜之情形時,有導電性膜產生破裂之虞。
(4)於如上所述使用金屬奈米線作為導電性材料之導電性膜中,期待實現更低霧值及更低表面電阻值,但目前存在亦要求可摺疊之水準之可撓性的情況。然而,於使用金屬奈米線之導電性膜中,由於在透光性基材與導電部之間設置有用以賦予硬度之硬塗層之情況較多,因此於摺疊導電性膜之情形時,有導電性膜(尤其是硬塗層)產生破裂之虞,又,若導電性膜產生破裂,則有導電部之電阻值上升之虞。
又,於將導電性膜用於觸控面板之情形時,於觸控面板之邊框部分之背面側存在密接於導電性膜之導電部之配線。該配線通常係使用導電膏(例如,銀膏)所形成,根據導電膏之種類不同而存在導電性膜與由經硬化之導電膏構成之配線之密接性較差之情況,因此目前期待不論導電膏之種類為何均表現出優異之密接性之導電性膜。
本發明係為了解決上述問題而完成者。即,本發明之目的在於提供如下所述之導電性膜、以及具備該等導電性膜之觸控面板及影像顯示裝置:(1)可實現低霧值及低表面電阻值、且可抑制因與導電性纖維中之環境中之物質之反應引起的導電性降低之導電性膜;(2)可實現低霧值及低表面電阻值、且依賴於導電部中之面內之方向的電阻值之不同有所減少之導電性膜;(3)可實現低霧值及低表面電阻值、且具有可撓性之導電性膜;或(4)可實現低霧值及低表面電阻值、具有可撓性、且可擴大導電膏之選項之導電性膜。
根據本發明之第1態樣,提供一種導電性膜,其係具備透光性基材及設置於上述透光性基材之一面側之導電部的透光性之導電性膜,且上述導電部含有透光性樹脂、及配置於上述透光性樹脂中之多個導電性纖維,上述導電部可從上述導電部之上述表面電性地導通,上述導電性纖維整體在上述導電部中集中於較上述導電部之膜厚之一半位置更靠近透光性基材側,上述導電部之表面電阻值為200Ω/□以下,上述導電性膜之霧值為5%以下。
根據本發明之第2態樣,提供一種導電性膜,其係具備透光性基材及設置於上述透光性基材之一面側之導電部的透光性之導電性膜,且上述導電部含有透光性樹脂、及配置於上述透光性樹脂中之多個導電性纖維,於上述導電部之表面中,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測得包括上述任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值,將獲得最低之電阻值之方向設為第1方向,將與上述第1方向正交之方向設為第2方向時,第2方向之電阻值相對於上述第1方向之電阻值之比為1以上且未達2,上述導電部之表面電阻值為200Ω/□以下,上述導電性膜之霧值為5%以下。
根據本發明之第3態樣,提供一種導電性膜,其係具備透光性樹脂基材及設置於上述透光性樹脂基材之至少一面側之導電部的透光性之導電性膜,且上述導電部含有透光性樹脂、及配置於上述透光性樹脂中之多個導電性纖維,上述導電部可從上述導電部之表面電性地導通,上述導電部直接設置於上述透光性樹脂基材之至少一面,上述導電部之表面電阻值為200Ω/□以下,上述導電性膜之霧值為5%以下。
根據本發明之第4態樣,提供一種導電性膜,其係於透光性樹脂基材之至少一面側依序具備基底層及導電部之透光性之導電性膜,且上述導電部含有透光性樹脂、及配置於上述透光性樹脂中之多個導電性纖維,上述基底層直接設置於上述透光性樹脂基材之至少一面,上述導電部直接設置於上述基底層,上述導電部之表面電阻值為200Ω/□以下,上述導電性膜之霧值為5%以下。
於上述第2~第4導電性膜中,較佳為上述導電部不含具有超過上述透光性樹脂之膜厚之粒徑的粒子。
於上述第2~第4導電性膜中,較佳為上述導電部不含粒子。
於上述第3及第4導電性膜中,於上述導電部之表面中,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測得包括上述任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值,將獲得最低之電阻值之方向設為第1方向,將與上述第1方向正交之方向設為第2方向時,上述第2方向之電阻值相對於上述第1方向之電阻值之比可為1以上且未達2。
於上述第1、第3及第4導電性膜中,於上述導電部之表面中,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測得包括上述任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值,將獲得最低之電阻值之方向設為第1方向,將與上述第1方向正交之方向設為第2方向時,第2方向之電阻值相對於上述第1方向之電阻值之比可為2以上。
於上述第1~第4導電性膜中,上述導電性膜之全光線穿透率(total light transmittance)可為80%以上。
於上述第1~第4導電性膜中,上述導電性纖維可為選自由 導電性碳纖維、金屬纖維及被覆金屬之合成纖維所組成之群中之1種以上之纖維。
於上述第1、第3及第4導電性膜中,上述導電性纖維可具有200nm以下之纖維直徑,且具有1μm以上之纖維長度。
於上述第4導電性膜中,上述導電性纖維可具有200nm以下之纖維直徑,且具有10μm以上且未達30μm之纖維長度。
於上述第2~第4導電性膜中,上述導電性纖維整體在上述導電部中集中於較上述導電部之膜厚之一半位置更靠近透光性樹脂基材側。
根據本發明之其他態樣,提供一種具備上述導電性膜之觸控面板。
根據本發明之其他態樣,提供一種具備上述觸控面板之影像顯示裝置。
根據本發明之其他態樣,提供一種導電性膜之製造方法,其係上述導電性膜之製造方法,該導電性膜係具備透光性基材及設置於上述透光性基材之至少一面側之導電部的透光性之導電性膜,該製造方法之特徵在於包括下述步驟:於透光性基材之至少一面側塗佈包含導電性纖維及有機系分散介質之含導電性纖維組成物並加以乾燥,而於上述一面側配置上述導電性纖維之步驟;及於上述一面側配置上述導電性纖維後,以透光性樹脂覆蓋上述導電性纖維之步驟。
根據本發明之其他態樣,提供一種導電性膜之製造方法,其係上述導電性膜之製造方法,其特徵在於包括下述步驟:於透光性樹脂基 材之至少一面直接塗佈含有導電性纖維及有機系分散介質之含導電性纖維組成物並加以乾燥,而於上述一面直接配置上述導電性纖維之步驟;及於上述一面直接配置上述導電性纖維後,以透光性樹脂覆蓋上述導電性纖維之步驟。
根據本發明之其他態樣,提供一種導電性膜之製造方法,其係上述導電性膜之製造方法,其特徵在於包括下述步驟:於具有透光性樹脂基材及直接設置於上述透光性樹脂基材之至少一面之基底層的積層體中之上述基底層之表面直接塗佈含有導電性纖維及分散介質之含導電性纖維組成物並加以乾燥,而於上述基底層之表面直接配置上述導電性纖維之步驟;於上述基底層之表面直接配置上述導電性纖維後,以透光性樹脂覆蓋上述導電性纖維之步驟。
根據本發明之第1態樣之導電性膜,導電部含有透光性樹脂、及配置於上述透光性樹脂中之多個導電性纖維,導電部可從上述導電部之上述表面電性地導通,且導電性纖維整體在導電部中集中於較上述導電部之膜厚之一半位置更靠近透光性基材側,導電部之表面電阻值為200Ω/□以下,導電性膜之霧值為5%以下,因此可實現低霧值及低表面電阻值,且可抑制因與導電性纖維中之環境下之物質之反應引起的導電性降低。根據本發明之第2態樣,於導電部之表面中,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測得包括上述任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值,將獲得最低之電阻值之方向設為第1方向,將與上述第1方向正交之方向設為第2方向時,上述第2方向之電阻值相對於上述第1 方向之電阻值之比成為1以上且未達2,導電部之表面電阻值為200Ω/□以下,導電性膜之霧值為5%以下,因此可提供一種可實現低霧值及低表面電阻值、且依賴於導電部中之面內之方向的電阻值之不同有所減少之導電性膜。根據本發明之第3態樣,導電部直接設置於透光性樹脂基材之至少一面,導電部之表面電阻值為200Ω/□以下,導電性膜之霧值為5%以下,因此可提供一種可實現低霧值及低表面電阻值、且具有可撓性之導電性膜。根據本發明之第4態樣,基底層直接設置於透光性樹脂基材之至少一面,導電部直接設置於基底層,導電部之表面電阻值為200Ω/□以下,導電性膜之霧值為5%以下,因此可提供一種可實現低霧值及低表面電阻值、具有可撓性、且可擴大導電膏之選項之導電性膜。又,根據本發明之其他態樣之觸控面板及影像顯示裝置,可提供具備此種導電性膜之觸控面板及影像顯示裝置。
10、20、30、80、100、110、140、150、160、200、250、260、290‧‧‧導電性膜
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‧‧‧透光性功能層
13、22、31、84、103、112、144、152、162、203、254、262、295‧‧‧導電部
15、86、104、154、255‧‧‧透光性樹脂
16、87、105、155、256‧‧‧導電性纖維
21、83、111、143、161、202、261、294‧‧‧導電層
40、120、170、270‧‧‧影像顯示裝置
50、180‧‧‧顯示面板
55‧‧‧顯示元件
70、130、190、280‧‧‧觸控面板
151、201、251、291‧‧‧透光性樹脂基材
圖1係第1實施形態之導電性膜之概略構成圖。
圖2係圖1所示之導電性膜之一部分之放大圖。
圖3係從實施形態之導電性膜切下樣品時之樣品之佈局圖。
圖4係測定電阻值時之樣品之俯視圖。
圖5係第1實施形態之其他導電性膜之概略構成圖。
圖6係圖5所示之導電性膜之示意性之俯視圖。
圖7係圖5所示之導電性膜之一部分之放大圖。
圖8係第1實施形態之其他導電性膜之概略構成圖。
圖9係圖8所示之導電性膜之一部分之放大圖。
圖10係示意性地表示第1實施形態之導電性膜之製造步驟的圖。
圖11係示意性地表示第1實施形態之導電性膜之製造步驟的圖。
圖12係示意性地表示第1實施形態之導電性膜之製造步驟的圖。
圖13係第1實施形態之影像顯示裝置之概略構成圖。
圖14係第1實施形態之觸控面板之示意性之俯視圖。
圖15係圖13所示之顯示面板側之導電性膜之一部分的放大圖。
圖16係第2實施形態之導電性膜之概略構成圖。
圖17係圖16所示之導電性膜之一部分之放大圖。
圖18係第2實施形態之其他導電性膜之概略構成圖。
圖19係圖18所示之導電性膜之一部分之放大圖。
圖20係第2實施形態之影像顯示裝置之概略構成圖。
圖21係第3實施形態之導電性膜之概略構成圖。
圖22係圖21所示之導電性膜之一部分之放大圖。
圖23係示意性地表示摺疊試驗之情況之圖。
圖24係第3實施形態之其他導電性膜之概略構成圖。
圖25係圖24所示之導電性膜之一部分之放大圖。
圖26係示意性地表示第3實施形態之導電性膜之製造步驟的圖。
圖27係示意性地表示第3實施形態之導電性膜之製造步驟的圖。
圖28係第3實施形態之影像顯示裝置之概略構成圖。
圖29係第4實施形態之導電性膜之概略構成圖。
圖30係圖29所示之導電性膜之一部分之放大圖。
圖31係第4實施形態之其他導電性膜之概略構成圖。
圖32係圖31所示之導電性膜之一部分之放大圖。
圖33係示意性地表示第4實施形態之導電性膜之製造步驟的圖。
圖34係示意性地表示第4實施形態之導電性膜之製造步驟的圖。
圖35係第4實施形態之影像顯示裝置之概略構成圖。
[第1實施形態]
以下,一邊參照圖式一邊對本發明之第1實施形態之導電性膜、觸控面板及影像顯示裝置進行說明。本說明書中之所謂「透光性」意指使光穿透之性質。又,所謂「透光性」無需必為透明,亦可為半透明。圖1係本實施形態之導電性膜之概略構成圖,圖2係圖1所示之導電性膜之一部分之放大圖。圖3係從本實施形態之導電性膜切下樣品時之樣品之佈局圖,圖4係測定電阻值時之樣品之俯視圖。圖5及圖8係本實施形態之其他導電性膜之概略構成圖,圖6係圖5所示之導電性膜之示意性俯視圖,圖7係圖5所示之導電性膜之一部分之放大圖,圖9係圖8所示之導電性膜之一部分之放大圖。圖10~圖12係示意性地表示本實施形態之導電性膜之製造步驟的圖。
<<<導電性膜>>>
圖1所示之導電性膜10具有透光性,並且具備透光性基材11;透光性功能層12,其設置於透光性基材11之至少一面側;及導電部13,其設置於透光性功能層12之與透光性基材11側之面為相反側之面且經圖案化。 但導電性膜10具備透光性基材11、及導電部13即可,亦可不具備透光性功能層12。藉由不具備透光性功能層12,可提高可撓性。雖透光性功能層12設置於透光性基材11與導電部13之間,但透光性功能層亦可不設置於透光性基材11與導電部13之間,而設置於透光性基材11之與導電部13側之面為相反側之面,又,亦可設置於透光性基材11與導電部13之間及透光性基材11之與導電部13側之面為相反側之面這兩者。又,圖1所示之導電性膜10係僅於單面側設置有導電部13,但亦可於導電性膜之雙面側設置有導電部。
圖1所示之導電部13為未經圖案化之狀態之膜、即所謂之單膜。導電性膜10之表面10A由導電部13之表面13A構成。
導電性膜10之霧值(總霧值)為5%以下。若導電性膜10之霧值超過5%,則有光學性能變得不充分之虞。霧值可依照JIS K7136:2000,使用測霧計(製品名「HM-150」,村上色彩技術研究所製造)進行測定。霧值係以導電性膜整體進行測定時之值,又,將其設為於切成50mm×100mm之大小後,於無捲曲或褶皺且無指紋或灰塵等之狀態下以導電部側成為非光源側之方式設置(於雙面形成有導電部之情形時不限定於此),並對1片導電性膜測定3次所獲得之值的算術平均值。本說明書中之所謂「測定3次」並非對相同之部位測定3次,而是指測定不同之3處部位。導電性膜10之所目視到之表面10A平坦,且導電部13等所積層之層亦平坦,又,膜厚之偏差亦落在±10%之範圍內。因此認為,藉由在所切下之導電性膜之不同的3處部位測定霧值,可獲得大致之導電性膜面內整體之霧值之平均值。再者,於無法將導電性膜切成上述大小之情形時,例如 HM-150由於在測定時之入口開口為20mm ,因此必須為直徑成為21mm以上之大小之樣品。因此,亦可將導電性膜適當切成22mm×22mm以上之大小。於導電性膜之尺寸較小之情形時,於不偏離光源點之範圍內逐漸挪動、或改變角度等而取3處測定點。導電性膜10之霧值依序較佳為3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%以下(數值越小越佳)。所獲得之霧值之偏差不論測定對象為1m×3000m之長條,抑或5英吋之智慧型手機程度之大小,均為±10%以內,於成為上述較佳之範圍之情形時,更容易獲得低霧度及低電阻值。再者,導電性膜10之導電部未經圖案化,但即使為具備經圖案化之導電部之導電性膜,全光線穿透率亦為5%以下,又,依序較佳為3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%以下(數值越小越佳)。再者,搭載有導電性膜之觸控面板感測器等多層重疊而成之積層體整體亦較佳為與上述相同之霧值。
導電性膜10之全光線穿透率較佳為80%以上。若導電性膜之全光線穿透率未達80%,則有光學性能變得不充分之虞。全光線穿透率可依照JIS K7361-1:1997,使用測霧計(製品名「HM-150」,村上色彩技術研究所製造)進行測定。全光線穿透率係以導電性膜整體進行測定時之值,又,將其設為於切成50mm×100mm之大小後,於無捲曲或褶皺且無指紋或灰塵等狀態下以導電部側成為非光源側之方式設置(於雙面形成有導電部之情形時不限定於此),並對1片導電性膜測定3次所獲得之值之算術平均值。導電性膜10之所目視到之表面10A平坦,且導電部13等所積層之層亦平坦,又,膜厚之偏差亦落在±10%之範圍內。因此認為,藉由測定所切下之導電性膜之不同的3處部位之全光線穿透率,可獲得大致之 導電性膜面內整體之全光線穿透率之平均值。再者,於無法將導電性膜切成上述大小之情形時,例如HM-150由於在測定時之入口開口為20mm ,因此必須為直徑成為21mm以上之大小之樣品。因此,亦可將導電性膜適當切成22mm×22mm以上之大小。於導電性膜之尺寸較小之情形時,於不偏離光源點之範圍內逐漸挪動、或改變角度等而取3處測定點。導電性膜10之全光線穿透率依序進而較佳為85%以上、88%以上、89%以上(數值越大越佳)。再者,導電性膜10之導電部未經圖案化,但即使為具備經圖案化之導電部之導電性膜,全光線穿透率亦依序較佳為80%以上、85%以上、88%以上、89%以上(數值越大越佳)。所獲得之全光線穿透率之偏差不論測定對象為1m×3000m之長條,抑或5英吋之智慧型手機程度之大小,均為±10%以內,於成為上述較佳之範圍之情形時,更容易獲得低霧度及低電阻值。再者,搭載有導電性膜之觸控面板感測器等多層重疊而成之積層體整體亦較佳為與上述相同之全光線穿透率。
包括導電性膜10或下文所述之導電性膜20、30、100、110、150、160、250、260在內之本發明之導電性膜之用途並無特別限定,例如可於使用透明導電膜之各種用途中使用。又,本發明之導電性膜除了用於影像顯示裝置(包括智慧型手機、平板終端、穿戴式終端、個人電腦、電視、數位標牌、公共資訊顯示器(PID)、車載顯示器等)關聯製品以外,亦可用於住宅或車(包括電車或車輛建設用機械等所有車)所使用之電器或窗。尤其是本發明之導電性膜可適宜地用於重視透明性之部分。又,本發明之導電性膜不僅從透明性等技術觀點而言適宜使用,亦可適宜地用於要求式樣性或設計性之電器。作為本發明之導電性膜之具體之用途,例如 可列舉:除霜器、天線、太陽電池、音響系統、揚聲器、電扇、電子黑板或半導體用之載膜等。
本發明之導電性膜可切割為所需之大小,亦可為卷狀。於將本發明之導電性膜切割為所需之大小之情形時,導電性膜之大小並無特別限制,可根據影像顯示裝置之顯示面之大小而適當決定。具體而言,導電性膜之大小例如可成為5英吋以上且500英吋以下。本說明書中之所謂「英吋」於導電性膜為四邊形之情形時意指對角線之長度,於為圓形之情形時意指直徑,於為橢圓形之情形時意指短徑與長徑之和之平均值。此處,於導電性膜為四邊形之情形時,求解上述英吋時之導電性膜之縱橫比只要影像顯示裝置之顯示畫面無問題,則無特別限定。例如,可列舉縱:橫=1:1、4:3、16:10、16:9、2:1等。但尤其是於富有設計性之車載用途或數位標牌中,並不限定於此種縱橫比。又,於導電性膜10之尺寸較大之情形時,從任意位置起切成A4尺寸(210mm×297mm)或A5尺寸(148mm×210mm)等容易適當地處理之大小後,切成各測定項目之大小。
<<透光性基材>>
作為透光性基材11,只要具有透光性,則無特別限定。例如,作為透光性基材11之構成材料,可列舉:聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚丙烯酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、芳香族聚醚酮系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂、或聚醯胺醯亞胺系樹脂等透光性樹脂。透光性基材因於塗佈透光性功能層等時會與塗佈裝置接觸,故而容易受到損傷,但由聚酯系樹脂構成之透光性基材即使與塗佈裝置接觸亦不易受到損傷,因此就可抑制霧值上升之方面,以及關於耐熱性、阻隔性、耐水性方 面與由聚酯系樹脂以外之透光性樹脂構成之透光性基材相比亦優異之方面而言,該等中,較佳為聚酯系樹脂,又,就可撓性之方面而言,該等中,較佳為聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂。
作為聚烯烴系樹脂,例如可列舉以聚乙烯、聚丙烯、環狀聚烯烴基材等至少1種作為構成成分之樹脂。作為環狀聚烯烴系樹脂,例如可列舉具有降莰烯骨架者。
作為聚碳酸酯系樹脂,例如可列舉以雙酚類(雙酚A等)作為基底之芳香族聚碳酸酯樹脂、二乙二醇雙(烯丙基碳酸酯)等脂肪族聚碳酸酯樹脂等。
作為聚丙烯酸酯系樹脂,例如可列舉: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。
作為聚酯系樹脂,例如可列舉以聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)之至少1種作為構成成分之樹脂。
作為芳香族聚醚酮系樹脂,例如可列舉聚醚醚酮(PEEK)等。
聚醯亞胺系樹脂係使四羧酸成分與二胺成分進行反應所獲得者。較佳為藉由四羧酸成分與二胺成分之聚合獲得聚醯胺酸並進行醯亞胺化。醯亞胺化可以熱醯亞胺化進行,亦可以化學醯亞胺化進行。又,亦可藉由併用熱醯亞胺化與化學醯亞胺化之方法而製造。聚醯亞胺系樹脂可為脂肪族之聚醯亞胺系樹脂,但較佳為含有芳香族環之芳香族系聚醯亞胺 樹脂。芳香族系聚醯亞胺樹脂係於四羧酸成分及二胺成分之至少一者中含有芳香族環者。作為四羧酸成分之具體例,可適宜地使用四羧酸二酐,該等可單獨使用,亦可混合2種以上使用。亦可使用藉由選自氟基、甲基、甲氧基、三氟甲基、或三氟甲氧基中之取代基取代二胺之芳香族環上氫原子之一部分或全部而成之二胺。該等可單獨使用,亦可混合2種以上使用。
就提高透光性、且提高剛性之方面而言,作為聚醯亞胺系樹脂,較佳為含有芳香族環,且含有選自由(i)氟原子、(ii)脂肪族環、及(iii)切斷芳香族環彼此之電子共軛之連結基所組成之群中之至少一者的聚醯亞胺系樹脂,更佳為含有(i)與(iii)之至少一者之聚醯亞胺系樹脂。若於聚醯亞胺系樹脂中含有芳香族環,則定向性提高,剛性提高,但有芳香族環之吸收波長導致穿透率降低之傾向。於聚醯亞胺系樹脂含有(i)氟原子之情形時,就可使聚醯亞胺骨架內之電子狀態難以進行電荷轉移之方面而言,透光性提高。又,於聚醯亞胺系樹脂含有(ii)脂肪族環之情形時,就可藉由切斷聚醯亞胺骨架內之π電子之共軛而阻礙骨架內之電荷之轉移的方面而言,透光性提高。進而,於聚醯亞胺系樹脂含有(iii)切斷芳香族環彼此之電子共軛之連結基的情形時,就可藉由切斷聚醯亞胺骨架內之π電子之共軛而阻礙骨架內之電荷之轉移的方面而言,透光性提高。作為此種切斷芳香族環彼此之電子共軛之連結基,例如可列舉:醚鍵、硫醚鍵、羰基鍵、硫羰基鍵、醯胺鍵、磺醯基鍵、及亞磺醯基鍵、以及可經氟取代之伸烷基等二價連結基。
該等中,就提高透光性、且提高剛性之方面而言,可較佳地使用含有芳香族環、且含有氟原子之聚醯亞胺系樹脂。含有氟原子之聚醯 亞胺系樹脂中的氟原子之含有比例較佳為藉由X射線光電子分光法測定聚醯亞胺系樹脂之表面而獲得之氟原子數(F)與碳原子數(C)之比率(F/C)為0.01以上,進而較佳為0.05以上。另一方面,若氟原子之含有比例過高,則有聚醯亞胺系樹脂本來之耐熱性等降低之虞,因此上述氟原子數(F)與碳原子數(C)之比率(F/C)較佳為1以下,進而較佳為0.8以下。此處,藉由X射線光電子分光法(XPS)之測定獲得之上述比率可根據使用X射線光電子分光裝置(例如,Thermo Scientific公司,Theta Probe)所測定之各原子之原子%的值而求出。
又,就提高透光性、且提高剛性之方面而言,可較佳地使用聚醯亞胺系樹脂所含之鍵結於碳原子之氫原子的70%以上為直接鍵結於芳香族環之氫原子的聚醯亞胺系樹脂。聚醯亞胺系樹脂所含之鍵結於碳原子之全部氫原子(個數)中直接鍵結於芳香族環之氫原子(個數)之比例進而較佳為80%以上,更佳為85%以上。於為聚醯亞胺所含之鍵結於碳原子之氫原子的70%以上為直接鍵結於芳香族環之氫原子之聚醯亞胺的情形時,即使經過大氣中之加熱步驟,例如即使於200℃以上進行延伸,光學特性、尤其是全光線穿透率或黃色指數(YI)之變化亦較少,就該方面而言較佳。於為聚醯亞胺系樹脂所含之鍵結於碳原子之氫原子的70%以上為直接鍵結於芳香族環之氫原子之聚醯亞胺的情形時,由於與氧之反應性較低,因此推測聚醯亞胺系樹脂之化學結構不易變化。由聚醯亞胺系樹脂構成之基材利用其較高之耐熱性而用於需要伴隨加熱之加工步驟之設備等的情形較多,於為聚醯亞胺系樹脂所含之鍵結於碳原子之氫原子的70%以上為直接鍵結於芳香族環之氫原子之聚醯亞胺系樹脂的情形時,無需為了維 持透明性而於非活性環境下實施該等後續步驟,因此具有可抑制花費在設備成本或環境控制上之費用之優點。此處,聚醯亞胺系樹脂所含之鍵結於碳原子之全部氫原子(個數)中直接鍵結於芳香族環之氫原子(個數)之比例可對聚醯亞胺之分解物使用高效液相層析儀、氣相層析質譜儀及NMR而求出。例如,可藉由鹼性水溶液、或超臨界甲醇將樣品分解,藉由高效液相層析儀將所獲得之分解物分離,使用氣相層析質譜儀及NMR等進行該分離而獲得之各波峰之定性分析,使用高效液相層析儀進行定量,藉此求出聚醯亞胺所含之全部氫原子(個數)中直接鍵結於芳香族環之氫原子(個數)之比例。
又,就提高透光性、且提高剛性之方面而言,作為聚醯亞胺系樹脂,其中較佳為具有選自由下述通式(1)及下述通式(3)所表示之結構所組成之群中之至少1種結構。
於上述通式(1)中,R1表示作為四羧酸殘基之四價基,R2表示選自由反式-環己二胺殘基、反式-1,4-雙亞甲基環己二胺殘基、4,4'-二胺基二苯基碸殘基、3,4'-二胺基二苯基碸殘基、及下述通式(2)所表示之二價基所組成之群中之至少1種二價基。n表示重複單位數,為1以上。於本說明書中,所謂「四羧酸殘基」係指從四羧酸中去除4個羧基而 成之殘基,表示與從四羧酸二酐去除酸二酐結構而成之殘基相同之結構。又,所謂「二胺殘基」係指從二胺去除2個胺基而成之殘基。
於上述通式(2)中,R3及R4分別獨立地表示氫原子、烷基、或全氟烷基。
於上述通式(3)中,R5表示選自由環己烷四羧酸殘基、環戊烷四羧酸殘基、二環己烷-3,4,3',4'-四羧酸殘基、及4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸殘基所組成之群中之至少1種四價基,R6表示作為二胺殘基之二價基。n'表示重複單位數,為1以上。
上述通式(1)中之R1為四羧酸殘基,可設為從如上述所例示之四羧酸二酐中去除酸二酐結構而成之殘基。作為上述通式(1)中之R1,其中,就提高透光性、且提高剛性之方面而言,較佳為含有選自由4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸殘基、3,3',4,4'-聯苯四羧酸殘基、均苯 四甲酸殘基、2,3',3,4'-聯苯四羧酸殘基、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸殘基、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸殘基、4,4'-氧二鄰苯二甲酸殘基、環己烷四羧酸殘基、及環戊烷四羧酸殘基所組成之群中之至少1種,進而較佳為含有選自由4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸殘基、4,4'-氧二鄰苯二甲酸殘基、及3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸殘基所組成之群中之至少1種。
於R1中,較佳為合計含有該等適宜之殘基50莫耳%以上,進而較佳為含有70莫耳%以上,進而更佳為含有90莫耳%以上。
又,作為R1,亦較佳為將如選自由3,3',4,4'-聯苯四羧酸殘基、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸殘基、及均苯四甲酸殘基所組成之群中之至少1種的適於提高剛直性之四羧酸殘基群(群組A)與如選自由4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸殘基、2,3',3,4'-聯苯四羧酸殘基、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸殘基、4,4'-氧二鄰苯二甲酸殘基、環己烷四羧酸殘基、及環戊烷四羧酸殘基所組成之群中之至少1種的適於提高透明性之四羧酸殘基群(群組B)混合使用。
於該情形時,上述適於提高剛直性之四羧酸殘基群(群組A)與適於提高透明性之四羧酸殘基群(群組B)之含有比率較佳為相對於適於提高透明性之四羧酸殘基群(群組B)1莫耳,上述適於提高剛直性之四羧酸殘基群(群組A)為0.05莫耳以上且9莫耳以下,進而較佳為0.1莫耳以上且5莫耳以下,進而更佳為0.3莫耳以上且4莫耳以下。
作為上述通式(1)中之R2,其中,就提高透光性、且提高剛性之方面而言,較佳為選自由4,4'-二胺基二苯基碸殘基、3,4'-二胺基二苯基碸殘基、及上述通式(2)所表示之二價基所組成之群中之至少1種 二價基,進而較佳為選自由4,4'-二胺基二苯基碸殘基、3,4'-二胺基二苯基碸殘基、及R3及R4為全氟烷基之上述通式(2)所表示之二價基所組成之群中的至少1種二價基。
作為上述通式(3)中之R5,其中,就提高透光性、且提高剛性之方面而言,較佳為含有4,4'-(六氟亞異丙基)二鄰苯二甲酸殘基、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸殘基、及氧二鄰苯二甲酸殘基。
於R5中,較佳為含有該等適宜之殘基50莫耳%以上,進而較佳為含有70莫耳%以上,進而更佳為含有90莫耳%以上。
上述通式(3)中之R6為二胺殘基,可設為從如上述所例示之二胺中去除2個胺基而成之殘基。作為上述通式(3)中之R6,其中,就提高透光性、且提高剛性之方面而言,較佳為含有選自由2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺殘基、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸殘基、4,4'-二胺基二苯基碸殘基、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷殘基、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸殘基、4,4'-二胺基-2,2'-雙(三氟甲基)二苯基醚殘基、1,4-雙[4-胺基-2-(三氟甲基)苯氧基]苯殘基、2,2-雙[4-(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷殘基、4,4'-二胺基-2-(三氟甲基)二苯基醚殘基、4,4'-二胺基苯甲醯苯胺殘基、N,N'-雙(4-胺基苯基)對苯二甲醯胺殘基、及9,9-雙(4-胺基苯基)茀殘基所組成之群中之至少1種二價基,進而較佳為含有選自由2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺殘基、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸殘基、及4,4'-二胺基二苯基碸殘基所組成之群中之至少1種二價基。
於R6中,較佳為合計含有該等適宜之殘基50莫耳%以上, 進而較佳為含有70莫耳%以上,進而更佳為含有90莫耳%以上。
又,作為R6,亦較佳為將如選自由雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸殘基、4,4'-二胺基苯甲醯苯胺殘基、N,N'-雙(4-胺基苯基)對苯二甲醯胺殘基、對苯二胺殘基、間苯二胺殘基、及4,4'-二胺基二苯基甲烷殘基所組成之群中之至少1種的適於提高剛直性之二胺殘基群(群組C)與如選自由2,2'-雙(三氟甲基)聯苯胺殘基、4,4'-二胺基二苯基碸殘基、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷殘基、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸殘基、4,4'-二胺基-2,2'-雙(三氟甲基)二苯基醚殘基、1,4-雙[4-胺基-2-(三氟甲基)苯氧基]苯殘基、2,2-雙[4-(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷殘基、4,4'-二胺基-2-(三氟甲基)二苯基醚殘基、及9,9-雙(4-胺基苯基)茀殘基所組成之群中之至少1種的適於提高透明性之二胺殘基群(群組D)混合使用。
於該情形時,上述適於提高剛直性之二胺殘基群(群組C)與適於提高透明性之二胺殘基群(群組D)之含有比率較佳為相對於適於提高透明性之二胺殘基群(群組D)1莫耳,上述適於提高剛直性之二胺殘基群(群組C)為0.05莫耳以上且9莫耳以下,進而較佳為0.1莫耳以上且5莫耳以下,更佳為0.3莫耳以上且4莫耳以下。
於上述通式(1)及上述通式(3)所表示之結構中,n及n'分別獨立地表示重複單位數,為1以上。聚醯亞胺中之重複單位數n以表現出下文所述之較佳之玻璃轉移溫度之方式,根據結構適當選擇即可,並無特別限定。平均重複單位數通常為10~2000,進而較佳為15~1000。
又,聚醯亞胺系樹脂可於其一部分中含有聚醯胺結構。作為 可含有之聚醯胺結構,例如可列舉如偏苯三甲酸酐之含有三羧酸殘基之聚醯胺醯亞胺結構、或如對苯二甲酸之含有二羧酸殘基之聚醯胺結構。
聚醯亞胺系樹脂就耐熱性之方面而言,玻璃轉移溫度較佳為250℃以上,進而較佳為270℃以上。另一方面,就延伸之容易性或降低烘烤溫度之方面而言,玻璃轉移溫度較佳為400℃以下,進而較佳為380℃以下。
具體而言,作為聚醯亞胺系樹脂,例如可列舉具有下述式所表示之結構之化合物。下述式中,n為重複單位,表示2以上之整數。
上述聚醯亞胺系樹脂之重量平均分子量較佳為3000以上且50萬以下之範圍,更佳為5000~30萬之範圍,進而較佳為1萬以上且20萬以下之範圍。若重量平均分子量為3000以上,則可獲得充分之強度,若為50萬以下,則可抑制黏度之上升,可抑制溶解性之降低,因此可獲得表面平滑且膜厚均勻之膜材。再者,於本說明書中,所謂「重量平均分子量」係藉由凝膠滲透層析法(GPC)測得之聚苯乙烯換算值。
上述聚醯亞胺系樹脂中,就具有優異之透明性而言,較佳為具有不易引起分子內或分子間之電荷轉移之結構的聚醯亞胺系樹脂或聚醯胺系樹脂,具體而言,可列舉上述式(4)~(11)等氟化聚醯亞胺系樹脂、上述式(13)~(16)等具有脂環結構之聚醯亞胺系樹脂。
又,於上述式(4)~(11)等氟化聚醯亞胺系樹脂中,由於具有經氟化之結構,故而具有較高之耐熱性,亦不存在因製造由聚醯亞胺系樹脂構成之聚醯亞胺膜時之熱而被著色之情況,因此具有優異之透明性。
聚醯胺系樹脂係不僅包括脂肪族聚醯胺,而且包括芳香族聚醯胺(芳醯胺)之概念。作為聚醯胺系樹脂,通常為具有下述式(21)及(22)所表示之骨架者,作為上述聚醯胺系樹脂,例如可列舉下述式(23)所表示之化合物。再者,下述式中,n為重複單位,表示2以上之整數。
由上述式(4)~(20)及(23)所表示之聚醯亞胺系樹脂或聚醯胺系樹脂所構成之基材亦可使用市售者。作為由上述聚醯亞胺系樹脂構成之基材之市售品,例如可列舉Mitsubishi Gas Chemical公司製造之Neopulim等,作為由上述聚醯胺系樹脂構成之基材之市售品,例如可列舉Toray公司製造之Mictron等。
又,由上述式(4)~(20)及(23)所表示之聚醯亞胺系樹脂或聚醯胺系樹脂構成之基材亦可使用藉由公知之方法所合成者。例如,上述式(4)所表示之聚醯亞胺系樹脂之合成方法記載於日本特開2009-132091,具體而言,可藉由使下述式(24)所表示之4,4'-六氟亞丙基雙鄰苯二甲酸二酐(FPA)與2,2'-雙(三氟甲基)-4,4'-二胺基聯苯(TFDB) 進行反應而獲得。
上述聚醯亞胺系樹脂或聚醯胺系樹脂之重量平均分子量較佳為3000以上且50萬以下之範圍,更佳為5000~30萬之範圍,進而較佳為1萬以上且20萬以下之範圍。若重量平均分子量未達3000,則存在無法獲得充分之強度之情況,若超過50萬,則黏度上升,溶解性降低,因此存在無法獲得表面平滑且膜厚均勻之基材之情況。再者,於本說明書中,所謂「重量平均分子量」係藉由凝膠滲透層析法(GPC)測得之聚苯乙烯換算值。
上述聚醯亞胺系樹脂及聚醯胺系樹脂中,就具有優異之透明性而言,較佳為具有不易引起分子內或分子間之電荷轉移之結構的聚醯亞胺系樹脂或聚醯胺系樹脂,具體而言,可列舉上述式(4)~(11)等氟化聚醯亞胺系樹脂、上述式(13)~(16)等具有脂環結構之聚醯亞胺系樹脂、上述式(23)等具有鹵素基之聚醯胺系樹脂。
又,於上述式(4)~(11)等氟化聚醯亞胺系樹脂中,由於具有經氟化之結構,故而具有較高之耐熱性,亦不存在因製造由聚醯亞胺系樹脂構成之基材時之熱而被著色之情況,因此具有優異之透明性。
透光性基材11就獲得優異之硬度之觀點而言,較佳為使用 由上述式(4)~(11)等所表示之氟化聚醯亞胺系樹脂或上述式(23)等具有鹵素基之聚醯胺系樹脂構成之基材。其中,就可賦予極優異之硬度而言,更佳為使用由上述式(4)所表示之聚醯亞胺系樹脂構成之基材。
透光性基材11之厚度並無特別限定,可設為3μm以上且500μm以下,透光性基材11之厚度之下限就操作性等觀點而言,依序較佳為10μm以上、20μm以上(數值越大越佳)。透光性基材11之厚度之上限就薄膜化之觀點而言,依序較佳為250μm以下、100μm以下、80μm以下、60μm以下、40μm以下(數值越小越佳)。透光性基材之厚度可藉由與下文所述之導電部膜厚之測定方法相同之方法而測定。
透光性基材11亦可為旨在提高接著性而對表面實施有電暈放電處理、氧化處理等物理處理者。又,透光性基材11亦可為於至少一面側具有用以提高與其他層之接著性、防止捲取時之貼附、及/或抑制形成其他層之塗佈液之濡濕的基底層者。但於本說明書中,存在於透光性基材之至少一面側、且與透光性基材相接之基底層係形成透光性基材之一部分,不包含於透光性功能層中。
基底層例如含有增黏劑或底塗劑。作為增黏劑或底塗劑,例如可使用聚胺酯樹脂、聚酯樹脂、聚氯乙烯系樹脂、聚乙酸乙烯酯系樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、乙烯與乙酸乙烯酯或與丙烯酸等之共聚物、乙烯與苯乙烯及/或與丁二烯等之共聚物、烯烴樹脂等熱塑性樹脂及/或其改質樹脂、游離輻射聚合性化合物之聚合物、及熱聚合性化合物之聚合物等中之至少任一種。
基底層如上所述,為了防止捲取時之貼附,亦可含有易滑劑 等之粒子。作為粒子,可列舉二氧化矽粒子等。
<<透光性功能層>>
透光性功能層12係配置於透光性基材11與導電部13之間。本說明書中之所謂「透光性功能層」係具有透光性,且於導電性膜中被期待發揮某一功能之層。具體而言,作為透光性功能層,例如可列舉用以發揮硬塗功能、折射率調整功能、及/或色調調整功能之層。透光性功能層不僅可為單層,而且亦可為積層2層以上而成者。於透光性功能層為積層2層以上而成者之情形時,各層所具有之功能可相同亦可不同。於本實施形態中,對透光性功能層12為發揮硬塗功能之層、即硬塗層之情形進行說明。
由於透光性功能層12如上所述作為硬塗層而發揮功能,因此透光性功能層12成為JIS K5600-5-4:1999所規定之鉛筆硬度試驗(4.9N負重)中具有「H」以上之硬度之層。藉由將鉛筆硬度設為「H」以上,導電性膜10變硬,而可提高耐久性。再者,就透光性功能層之韌性及防止捲曲之觀點而言,導電部13之表面13A之鉛筆硬度之上限較佳為設為4H左右之程度。
透光性功能層12之膜厚較佳為0.5μm以上且15μm以下。若透光性功能層12之膜厚為該範圍,則可獲得所需之硬度。透光性功能層之膜厚可藉由與下文所述之導電部膜厚之測定方法相同之方法而測得。透光性功能層12之膜厚之下限就抑制產生捲曲之觀點而言,依序進而較佳為1μm以上、1.5μm以上、2μm以上(數值越大越佳)。又,透光性功能層12之膜厚之上限就抑制透光性功能層之破裂之觀點而言,依序進而較佳為12μm以下、10μm以下、7μm以下、5μm以下(數值越小越佳)。
透光性功能層12可至少由透光性樹脂所構成。再者,透光性功能層12除了含有透光性樹脂以外,亦可含有無機粒子、有機粒子及調平劑。
<透光性樹脂>
作為透光性功能層12中之透光性樹脂,可列舉含有聚合性化合物之聚合物(硬化物、交聯物)者。透光性樹脂除了含有聚合性化合物之聚合物以外,亦可含有溶劑乾燥型樹脂。作為聚合性化合物,可列舉游離輻射聚合性化合物及/或熱聚合性化合物。
游離輻射聚合性化合物係於1分子中具有至少1個游離輻射聚合性官能基者。本說明書中之所謂「游離輻射聚合性官能基」係藉由游離輻射照射而能夠進行聚合反應之官能基。作為游離輻射聚合性官能基,例如可列舉(甲基)丙烯醯基、乙烯基、烯丙基等乙烯性不飽和基。再者,所謂「(甲基)丙烯醯基」意指包括「丙烯醯基」及「甲基丙烯醯基」之兩者。又,作為使游離輻射聚合性化合物進行聚合時所照射之游離輻射,可列舉可見光線、紫外線、X射線、電子束、α射線、β射線、及γ射線。
作為游離輻射聚合性化合物,可列舉游離輻射聚合性單體、游離輻射聚合性低聚物、或游離輻射聚合性預聚物,可適當調整該等而使用。作為游離輻射聚合性化合物,較佳為游離輻射聚合性單體與游離輻射聚合性低聚物或游離輻射聚合性預聚物之組合。
作為游離輻射聚合性單體,例如可列舉:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等含有羥基之單體;或乙二醇二(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、四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、甘油(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯類。
作為游離輻射聚合性低聚物,較佳為2官能以上之多官能低聚物,較佳為游離輻射聚合性官能基為3個(3官能)以上之多官能低聚物。作為上述多官能低聚物,例如可列舉:聚酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸胺酯、聚酯-(甲基)丙烯酸胺酯、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、異氰尿酸(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯等。
游離輻射聚合性預聚物係重量平均分子量超過1萬者,作為重量平均分子量,較佳為1萬以上且8萬以下,更佳為1萬以上且4萬以下。於重量平均分子量超過8萬之情形時,由於黏度較高,因此塗敷適性降低,由所獲得之透光性樹脂之外觀變差之虞。作為多官能預聚物,可列舉:(甲基)丙烯酸胺酯、異氰尿酸(甲基)丙烯酸酯、聚酯-(甲基)丙烯酸胺酯、環氧(甲基)丙烯酸酯等。
熱聚合性化合物係於1分子中具有至少1個熱聚合性官能基者。本說明書中之所謂「熱聚合性官能基」係藉由加熱而於相同之官能基彼此或與其他官能基之間能夠進行聚合反應之官能基。作為熱聚合性官能基,可列舉:羥基、羧基、異氰酸酯基、胺基、環狀醚基、巰基等。
作為熱聚合性化合物,並無特別限定,例如可列舉:環氧化合物、多元醇化合物、異氰酸酯化合物、三聚氰胺化合物、脲化合物、酚化合物等。
溶劑乾燥型樹脂係如熱塑性樹脂等僅藉由使塗敷時為了調整固體成分所添加之溶劑乾燥而成為被膜之樹脂。於添加溶劑乾燥型樹脂之情形時,在形成透光性功能層12時,可有效地防止塗液之塗佈面之被膜缺陷。作為溶劑乾燥型樹脂,並無特別限定,通常可使用熱塑性樹脂。
作為熱塑性樹脂,例如可列舉:苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、乙酸乙烯酯系樹脂、乙烯醚系樹脂、含鹵素樹脂、脂環式烯烴系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、纖維素衍生物、聚矽氧系樹脂及橡膠或彈性體等。
熱塑性樹脂較佳為非結晶性且可溶於有機溶劑(尤其是能夠溶解多種聚合物或硬化性化合物之共通溶劑)。尤其是就透明性或耐候性之觀點而言,較佳為苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、脂環式烯烴系樹脂、聚酯系樹脂、纖維素衍生物(纖維素酯類等)等。
<無機粒子>
無機粒子係用以提高透光性功能層12之機械強度或鉛筆強度之成分,作為無機粒子,例如可列舉:二氧化矽(SiO2)粒子、氧化鋁粒子、氧化鈦粒子、氧化錫粒子、摻銻氧化錫(簡稱:ATO)粒子、氧化鋅粒子等無機氧化物粒子。該等中,就進一步提高硬度之觀點而言,較佳為二氧化矽粒子。作為二氧化矽粒子,可列舉球形二氧化矽粒子或異形二氧化矽粒子,該等中,較佳為異形二氧化矽粒子。本說明書中之所謂「球形粒子」意指 例如真球狀、橢圓球狀等粒子,所謂「異形粒子」意指表面具有馬鈴薯狀之無規之凹凸的形狀之粒子。上述異形粒子由於其表面積比球狀粒子更大,因此藉由含有此種異形粒子,與上述聚合性化合物等之接觸面積變大,可使透光性功能層12之鉛筆硬度變得更優異。透光性功能層12所含之二氧化矽粒子是否為異形二氧化矽粒子可藉由利用穿透式電子顯微鏡(TEM)或掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)觀察透光性功能層12之截面而確認。於使用球形二氧化矽粒子之情形時,球形二氧化矽粒子之粒徑越小,透光性功能層之硬度越高。與此相對,異形二氧化矽粒子即使並未小至市售之粒徑最小之球形二氧化矽粒子的程度,亦可達成與該球形二氧化矽相同之硬度。
異形二氧化矽粒子之平均一次粒徑較佳為1nm以上且100nm以下。即使異形二氧化矽粒子之平均一次粒徑為該範圍,亦可達成與平均一次粒徑為1nm以上且45nm以下之球形二氧化矽相同之硬度。異形二氧化矽粒子之平均一次粒徑係根據使用穿透式電子顯微鏡(TEM)或掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)拍攝而獲得之透光性功能層之截面之影像測定粒子外周之2點間距離之最大值(長徑)與最小值(短徑),進行平均而求出粒徑,取20個粒子之粒徑之算術平均值。又,球形二氧化矽粒子之平均粒徑係根據使用穿透式電子顯微鏡(TEM)或掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)以倍率1萬倍~10萬倍拍攝而獲得之粒子截面之影像測定20個粒子之粒徑,取20個粒子之粒徑之算術平均值。於使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)(製品名「S-4800(TYPE2)」,Hitachi High-Technologies公司製造)拍攝截面照片時,將檢測器(選擇訊號)設為「TE」,將加速電 壓設為「30kV」,將發射電流設為「10μA」進行觀察。其他利用STEM之截面照片之拍攝條件可參照下文所述之條件。再者,平均一次粒徑測定亦可將如下文所述之影像資料進行二值化處理而算出。
透光性功能層12中之無機粒子之含量較佳為20質量%以上且70質量%以下。若無機粒子之含量未達20質量%,則變得難以保證充分之硬度,又,若無機粒子之含量超過70質量%,則填充率過度增大,而無機粒子與樹脂成分之密接性變差,反而會降低透光性功能層之硬度。
作為無機粒子,較佳為使用表面具有光聚合性官能基之無機粒子(反應性無機粒子)。此種表面具有光聚合性官能基之無機粒子可藉由利用矽烷偶合劑等對無機粒子進行表面處理而製作。作為利用矽烷偶合劑處理無機粒子之表面之方法,可列舉:對無機粒子噴塗矽烷偶合劑之乾式法、或使無機粒子分散於溶劑中後添加矽烷偶合劑而進行反應之濕式法等。
<有機粒子>
有機粒子亦為用以提高透光性功能層12之機械強度或鉛筆強度之成分,作為有機粒子,例如可列舉塑膠珠粒。作為塑膠珠粒之具體例,可列舉:聚苯乙烯珠粒、三聚氰胺樹脂珠粒、丙烯酸珠粒、丙烯酸-苯乙烯珠粒、聚矽氧珠粒、苯并胍胺珠粒、苯并胍胺-甲醛縮合珠粒、聚碳酸酯珠粒、聚乙烯珠粒等。
<<導電部>>
導電部13如圖2所示,含有透光性樹脂15、及配置於透光性樹脂15中之多個導電性纖維16。本說明書中之所謂「導電部」意指於使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)或穿透式電子顯微鏡(TEM)觀察截面時含有導 電性纖維之層。於難以確認導電部之界面之情形時,可對導電部之表面進行藉由濺鍍法形成Pt-Pd或Au等金屬層等電子顯微鏡觀察中通常使用之預處理。又,若實施四氧化鋨、四氧化釕、磷鎢酸等染色處理,則變得容易觀察有機層間之界面,因此於以樹脂包埋導電性膜整體後,可進行染色處理。又,本說明書中之所謂「導電性纖維」係具有導電性、且具有長度與粗細度(例如直徑)相比充分地長之形狀者,例如,長度大致為粗細度之5倍以上者包含於導電性纖維中。又,所謂「導電部」意指含有透光性樹脂、及配置於透光性樹脂中之多個導電性纖維,且可從表面導通之部分,為包括層狀者及層狀以外者這兩者之概念。又,如圖3所示,導電部13之透光性樹脂15可與非導電部15之透光性樹脂15相連。導電部13較佳為進一步含有存在於透光性樹脂15中之反應抑制劑。
導電部13可從導電部13之表面13A電性地導通。導電部是否可從導電部之表面電性地導通可藉由測定導電部之表面電阻值而加以判斷。由於下文對導電部之表面電阻值之測定方法進行說明,故而此處省略說明。若導電部之表面電阻值之算術平均值未達1×106Ω/□,則可判斷為從導電部之表面獲得電性導通。再者,如下文所述,大部分之導電性纖維16存在於較導電部13之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側,其他導電性纖維16堆積在存在於透光性基材11側之導電性纖維16上,藉此,亦存在於較導電部13之膜厚之一半位置HL更靠近表面13A側,並且亦存在於導電部13之表面13A,因此導電部13可從表面13A電性地導通。
於導電部13中,如圖2所示,導電性纖維16集中於較導電部13(透光性樹脂15)之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側。導 電性纖維16是否集中於較導電部13之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側可以如下方式加以判斷。首先,由導電性膜製作截面觀察用之樣品。詳細而言,將切成2mm×5mm之導電性膜放入至聚矽氧系之包埋板中,流入環氧系樹脂,以樹脂將導電性膜整體包埋。其後,將包埋樹脂於65℃放置12小時以上,而使其硬化。其後,使用超薄切片機(製品名「超薄切片機EM UC7」,Leica Microsystems公司製造),將進給厚度設定為100nm,而製作超薄切片。藉由附帶膠棉膜之篩網(150)採集所製作之超薄切片,製成STEM用樣品。再者,於該樣品中,若無法獲得導通,則存在難以觀察到利用STEM獲得之觀察影像之情形,因此較佳為濺鍍20秒左右之Pt-Pd。濺鍍時間可適當調整,但若為10秒則較少,若為100秒則過多而導致所濺鍍之金屬成為粒子狀之異物影像,因此必須注意。其後,使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)(製品名「S-4800(TYPE2)」,Hitachi High-Technologies公司製造),拍攝STEM用樣品之導電部之截面照片。於該截面照片之拍攝時,將檢測器(選擇訊號)設為「TE」,將加速電壓設為30kV,將發射電流設為「10μA」,於進行STEM觀察之倍率為5000倍~20萬倍下調節焦距,以可區分各層之方式適當調節對比度及明亮度。較佳之倍率為1萬倍~10萬倍,進而較佳之倍率為1萬倍~5萬倍,最佳之倍率為2.5萬倍~5萬倍。再者,於拍攝截面照片時,進而,關於光圈,可將束流監測器光圈設為3,將物鏡光圈設為3,又,將W.D.設為8mm。然後,準備以上述方式拍攝獲得之10處之上述截面照片。拍攝導電部之截面照片後,於各截面照片中求出導電部之膜厚之一半位置。然後,判斷截面照片中出現之導電性纖維是否存在於較該一半位置更靠近透光性基材側。具體 而言,首先,於上述電子顯微鏡下之導電部之截面照片中,導電性纖維所拍出之顏色較透光性樹脂更濃(例如,黑色),因此於導電部之截面照片中,可確認導電性纖維。另一方面,若放大該截面照片,則出現像素。像素為相同之大小,並且為網格狀(格子狀),因此於各截面照片中,對顯示位於較上述一半位置更靠近透光性基材側之導電性纖維之像素的個數及顯示位於較上述一半位置更靠近導電部之表面側之導電性纖維之像素的個數進行計數,求出顯示位於較上述一半位置更靠近透光性基材側之導電性纖維之像素的個數相對於顯示導電性纖維之像素之總個數的比例。此處,於顯示導電性纖維之像素橫跨上述一半位置之情形時,於各像素中,分為存在於較上述一半位置更靠近透光性基材側之部分與存在於較該位置更靠近導電部之表面側之部分,基於分開之部分之面積比將1個像素分開。然後,將由該截面照片求出之上述比例設為位於較導電部之膜厚之一半位置更靠近透光性基材側之導電性纖維之存在比例,將該存在比例為55%以上之情形判斷為導電性纖維集中於較導電部之膜厚之一半位置更靠近透光性基材側。該存在比例係設為由各截面照片求出之存在比例之算術平均值。再者,於表面電阻值較低之情形時,導電性纖維均勻地存在於導電部中,因此即使使用導電部之一部分之截面照片求出導電性纖維之存在比例,亦認為其表示導電部整體中之導電性纖維之存在比例。由上述截面照片求出的位於較導電部之膜厚之一半位置更靠近透光性基材側之導電性纖維之存在比例較佳為70%以上,更佳為80%以上。
導電性纖維16是否集中於較導電部13之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側亦可以如下方式進行判斷。首先,準備藉由濺 鍍法於導電性膜之導電部之表面形成有Pt-Pd、Pt或Au等金屬層之第1樣品、與在導電性膜之表面未形成金屬層之第2樣品。然後,使用第1樣品,藉由下文所述之測定方法測定導電部13之膜厚。又,使用第2樣品,藉由上述方法拍攝導電部之截面照片,藉由影像解析、計測軟體(製品名「WinROOF Version7.4」,三谷商事股份有限公司製造)讀取截面照片資料,進行二值化處理。STEM觀察係根據電子束之穿透之不同而賦予對比度,因此密度較高之金屬因難以使電子束穿透而成為黑色系,密度低於金屬之有機物成為白色系,故而可將資料之黑色部分判斷為導電性纖維,將非黑色部分之白色至灰色之部分判斷為透光性樹脂。因此,於較導電部之膜厚之一半位置更靠近透光性基材側之區域中黑色部分所占之比例多於較上述一半位置更靠近導電部之表面側之區域中黑色部分所占之比例之情形時,可判斷為導電性纖維16集中於較導電部13之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側。再者,黑色部分之提取可根據亮度進行。又,關於面積之計測,由於金屬與有機物對比度明顯不同,因此可僅藉由自動面積計測進行。
上述利用二值化處理之面積計測可藉由以下之順序進行。首先,藉由上述軟體讀取截面照片之影像,叫出至軟體之影像視窗中。然後,於影像視窗內,於設為影像處理對象之區域ROI(處理範圍)中,從膜厚之一半起分別選擇下、上,各自進行二值化而算出導電性纖維之部分之總面積。處理範圍之設定係藉由從影像工具帶中選擇進行描繪之長方形ROI按鈕,將長方形之ROI設定於影像視窗內而進行。於上述軟體中計測值係以像素單位輸出,可藉由校準將計測值換算為實際之長度而輸出。於以面 積比例計算之情形時,為了判斷導電性纖維是否集中於透光性基材側,無需換算為實際之長度,但於導電性膜中,為了形象地示意表面電阻值或霧度、及纖維之存在狀態而進行校準。STEM影像中有標度表示,因此可利用其實施ROI區域內之校準。具體而言,從影像工具帶中,使用線ROI按鈕,劃出與STEM影像之標度之長度相當的線,顯示校準對話框,檢查所設定之線,設定與STEM影像之標度相當之長度及單位。於二值化處理中,將欲計測之導電性纖維之部分之區域與其他區域分離。具體而言,從二值化處理選單中選擇利用2個閾值進行之二值化。導電性纖維之濃度較濃,看起來為黑色,其他部分看起來為白色~灰色,因此適當輸入該2個濃度(明亮度)閾值(例如0與80等)而以2個閾值實行二值化處理。於實際之STEM影像之導電性纖維與藉由閾值而成為2色表示(導電性纖維成為綠色等)之二值化處理影像之導電性纖維不一致之情形時,適當變更閾值之數值,修正為最接近STEM影像為止。例如,STEM影像與二值化處理影像之差係從二值化處理選單中選擇填充或刪除而適當校正。若與導電性纖維相比,二值化之導電性纖維之著色不足,則填充,相反地,刪除多餘之著色部分。再者,填充或刪除可藉由面積之閾值設定填補提取區域、或將其刪除。若點選欲刪除之部分,則可獲得用以將該部分刪除之閾值。除此以外,視需要藉由二值化處理選單內之項目儘可能地修正STEM影像與二值化處理影像而使其等一致。又,亦可使用橡皮擦工具按鈕,手動選擇刪除二值化處理影像之不需要之部分。又,亦可使用畫筆工具按鈕,手動對視窗塗色而進行著色修正。該作業結束後,選擇計測選單之形狀特徵,並選擇欲測定之項目之面積。可計測各導電性纖維之面積,亦可計測合計 值等。藉由上述作業,分別計測導電層膜厚之一半以下之綜合面積、一半以上之綜合面積,進而,分別手動計測膜厚之一半以下區域ROI、與一半以上區域ROI之面積,算出比例。手動計測可基於從計測選單中選擇手動計測中之線長計測,並選擇線長之全部測定項目而進行。適當使用線長工具色板內之工具,以滑鼠拖曳始點、終點則可進行線測定,而可算出ROI面積。再者,上述作業內容係依據WinROOF Version7.4用戶指南。
導電部13之表面電阻值為200Ω/□以下。若導電部13之表面電阻值超過200Ω/□,則尤其是於觸控面板用途中,有產生響應速度變慢等異常之虞。導電部13之表面電阻值係導電部13之表面13A之表面電阻值。表面電阻值可使用依照JIS K7194:1994(利用導電性塑膠之四探針法之電阻率試驗方法)之接觸式之電阻率計(製品名「Loresta AX MCP-T370型」,Mitsubishi Chemical Analytech公司製造,端子形狀:ASP探針)及非破壞式(渦電流法)之電阻率計(製品名「EC-80P」,NAPSON公司製造,https://www.napson.co.jp/wp/wp-content/uploads/2016/08/Napson_EC80P_ _160614.pdf)之任一者進行測定,就不論導電部之膜厚如何均可準確地測定之方面而言,較佳為使用非破壞式之電阻率計進行測定。非破壞式之電阻率計之探針僅簡單地接觸樣品即可測定,不會對樣品造成損害,可對任意部位進行測定。就該含義而言,有時亦稱為非接觸式。利用非破壞式之電阻率計進行的導電部之表面電阻值之測定係將切成80mm×50mm之大小之導電性膜以導電部側成為上表面之方式配置於平坦之玻璃板上,使探針與導電部接觸而進行。於使用EC-80P測定表面電阻值之情形時,選擇SW2,並且選擇模式M-H之薄片電阻測定Ω/□。又, 可根據測定範圍容易地更換探針類型,於本實施形態中,使用測定範圍為10~1000Ω/□範圍之探針、0.5~10Ω/□範圍之探針。再者,亦可藉由EC-80P-PN(NAPSON公司製造)代替EC-80P同樣地測定,於該機種之情形時,P/N可選擇P。又,利用接觸式之電阻率計進行的導電部之表面電阻值之測定係藉由將切成80mm×50mm之大小之導電性膜以導電部側成為上表面之方式配置於平坦之玻璃板上,將ASP探針配置於導電部之中心,將全部電極引腳均勻地壓抵於導電部而進行。於藉由接觸式之電阻率計測定表面電阻值時,選擇作為測定薄片電阻之模式之Ω/□。其後,若按下起動按鈕並保持,則顯示出測定結果。表面電阻值之測定不論電阻率計之種類為何,均於23℃及相對濕度55%之環境下進行。又,於測定表面電阻值時,不論電阻率計之種類為何,均將導電性膜配置於水平之桌上,於均勻之平面狀態下進行測定,於導電性膜捲曲等無法維持平面狀態之情形時,於藉由膠帶等將導電性膜貼附於玻璃板之狀態下進行。測定部位係設為導電性膜之中心部之3處部位,表面電阻值係設為3處部位之表面電阻值之算術平均值。此處,若全部依照JIS K7194:1994,則測定點為1點、5點、或9點,實際上若將導電性膜切成80mm×50mm之大小,按照JIS K7194:1994之圖5般進行測定,則存在測定值變得不穩定之情形。因此,關於測定點,與JIS K7194:1994不同,於導電部之中央部3處部位進行測定。例如,於JIS K7194:1994之圖5之1號位置、1號及7號之間之位置(較佳為靠近1號之位置)、以及1號與9號之間之位置(較佳為靠近1號之位置)進行測定。於井阪大智、另1名、“利用四探針法進行之導電性薄膜之電阻率測定”平成20年度電子資訊通訊學會東京支部學生研究發表 會(https://www.ieice.org/tokyo/gakusei/kenkyuu/14/pdf/120.pdf)中亦報告有較理想為於樣品之中心附近測定表面電阻值。導電性膜10之表面電阻值之下限依序較佳為1Ω/□以上、5Ω/□以上、10Ω/□以上(數值越大越佳),又,導電性膜10之表面電阻值之上限依序進而較佳為100Ω/□以下、70Ω/□以下、60Ω/□以下、50Ω/□以下(數值越小越佳)。
導電部13之膜厚較佳為未達300nm。再者,若導電部13之膜厚為300nm以上,則相應地透光性樹脂15之膜厚變得過厚,因此全部導電性纖維被埋至透光性樹脂中,導致一部分導電性纖維露出於導電部之表面,而有從導電部之表面無法獲得電性導通之虞。導電部之膜厚越大,導電性纖維彼此重疊之部分越增大,因此亦可達成1Ω/□以上且10Ω/□以下之低表面電阻值,但若導電性纖維過度重疊,則亦存在變得難以維持低霧值之情形。因此,膜厚較佳為300nm以下。再者,只要可維持低表面電阻值,則就光學特性、薄膜化之觀點而言,導電部較佳為薄膜。導電部13之膜厚之上限就謀求薄型化之觀點及獲得低霧值等良好之光學特性的觀點而言,依序進而較佳為145nm、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下(數值越小越佳)。又,導電部13之膜厚之下限較佳為10nm以上。若導電部之膜厚未達10nm,則如此透光性樹脂15之膜厚變得過薄,因此有產生導電性纖維從導電部脫離、導電部之耐久性變差、耐擦傷性降低之虞。又,為了避免導電性纖維具有容易斷等不穩定性,較佳為導電性纖維之纖維直徑某種程度地大。作為導電性纖維可穩定地維持形態之纖維直徑,認為為10nm以上或15nm以上。另一方面,為了獲得穩定之電性導通,較理想為2根以上之導電性纖維重疊而接觸, 因此導電部13之膜厚之下限更佳為20nm以上或30nm以上。
導電部13之膜厚係從使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)、或穿透式電子顯微鏡(TEM)拍攝獲得之導電部之截面照片中隨機測定10處厚度,而設為所測得之10處之厚度之算術平均值。將具體之截面照片之拍攝方法記載於以下。首先,藉由與上述同樣之方法,由導電性膜製作截面觀察用之樣品。再者,於該樣品中,若無法獲得導通,則存在難以觀察到利用STEM獲得之觀察影像之情形,因此較佳為濺鍍20秒左右之Pt-Pd。濺鍍時間可適當調整,但若為10秒則較少,若為100秒則過多而導致所濺鍍之金屬成為粒子狀之異物影像,因此必須注意。其後,使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)(製品名「S-4800(TYPE2)」,Hitachi High-Technologies公司製造),拍攝STEM用樣品之截面照片。於該截面照片之拍攝時,將檢測器(選擇訊號)設為「TE」,將加速電壓設為「30kV」,將發射電流設為「10μA」,進行STEM觀察。關於倍率,調節焦距,一邊觀察是否可區分各層一邊以倍率5000倍~20萬倍適當調節對比度及明亮度。較佳之倍率為1萬倍~10萬倍,進而較佳之倍率為1萬倍~5萬倍,最佳之倍率為2.5萬倍~5萬倍。再者,於拍攝截面照片時,進而,關於光圈,可將束流監測器光圈設為3,將物鏡光圈設為3,又,將W.D.設為8mm。於測定導電部之膜厚時,重要的是在截面觀察時能夠儘可能明確地觀察到導電部與其他層(透光性功能層或包埋樹脂等)之界面對比度。於假定因對比度不足而難以觀察到該界面之情形時,可進行藉由濺鍍法於導電部之表面形成Pt-Pd、Pt或Au等金屬層等電子顯微鏡觀察中通常使用之預處理。又,若實施四氧化鋨、四氧化釕、磷鎢酸等染色處理,則變得容易觀 察到有機層間之界面,因此亦可進行染色處理。又,存在於為高倍率時難以分辨界面之對比度之情形。於該情形時,亦同時以低倍率觀察。例如,於2.5萬倍與5萬倍、或5萬倍與10萬倍等高低之2種倍率下進行觀察,於兩種倍率下求出上述算術平均值,進而以該平均值作為導電部之膜厚之值。
導電部13係如下文所述,藉由塗佈含有導電性纖維16之含導電性纖維組成物,硬化後於其上塗佈成為透光性樹脂16之含有聚合性化合物之透光性樹脂用組成物並加以乾燥、硬化而形成,例如於僅藉由塗佈含有導電性纖維之含導電性纖維組成物並加以乾燥而形成導電部之情形時,導電部之膜厚可根據含導電性纖維組成物之塗佈量,使用以下之理論式而簡單地算出(例如,參照https://www.nipponpaint.co.jp/biz1/large/pdf/tech04.pdf)。
上述式中,T為導電部之乾燥膜厚(μm),X為用以形成為了獲得T(μm)之導電部的含導電性纖維組成物之理論塗佈量(g/m2),dp為含導電性纖維組成物之比重,ds為含導電性纖維組成物之揮發量之比重,NV為含導電性纖維組成物之不揮發量(重量比)。
導電部13較佳為不含具有超過透光性樹脂15之膜厚之粒徑的無機粒子等粒子。若導電部含有此種粒子,則粒子從透光性樹脂之表面突出,導電部之膜厚變大。此處,於粒子從透光性樹脂之表面突出之情形時,導電部之膜厚係設為從導電部之透光性基材側之面至粒子之頂點為止之距離。又,導電部13更佳為不論粒徑如何,均不含無機粒子等粒子本身。 但例如於用以形成導電性纖維16之中間步驟中獲得之金屬系核粒子之殘渣、或於導電性纖維自身修飾有某種物質之情形時,可將其視為導電性纖維之一部分,故而該等不包括於粒子中。
導電部13較佳為從表面13A起之壓入量為10nm位置處之馬氏硬度為970N/mm2以上且1050N/mm2以下。又,導電部13較佳為從表面13A起之壓入量為100nm位置處之馬氏硬度為130N/mm2以上且300N/mm2以下。一般而言,於藉由微小硬度試驗機進行測定之情形時,較佳為測定對象膜厚之10%以內之壓入量。即,於本實施形態中,所謂10nm位置處之馬氏硬度意指不易受到導電部下層之影響的導電部本身之硬度。又,通常於製品之狀態下並非僅為導電部,而是成為於其下積層有基材等各種層之膜,所謂100nm位置處之馬氏硬度意指成為製品之情形時所必需之作為膜之硬度。只要不論於導電部下配置何種層,均滿足上述馬氏硬度,則導電性膜不易產生彎折或破裂。
若導電部13中之上述壓入量為10nm位置處之馬氏硬度未達970N/mm2,則於導電性膜之製造步驟中容易受到損傷,又,若超過1050N/mm2,則將導電部進行圖案化時之蝕刻速率變慢,又,有相對於彎曲而產生破裂之虞。導電部13中之上述壓入量為10nm位置處之馬氏硬度之下限依序進而較佳為980N/mm2以上、1000N/mm2以上、1015N/mm2以上(數值越大越佳),上述壓入量為10nm位置處之馬氏硬度之上限依序進而較佳為1040N/mm2以下、1030N/mm2以下、1020N/mm2以下(數值越小越佳)。又,若上述壓入量為100nm位置處之馬氏硬度未達130N/mm2,則導電性膜變得容易產生彎折,又,若超過150N/mm2,則有相對 於彎曲而產生破裂之虞。導電部13中之上述壓入量為100nm位置處之馬氏硬度之下限依序進而較佳為140N/mm2以上、150N/mm2以上、170N/mm2以上(數值越大越佳),上述壓入量為100nm位置處之馬氏硬度之上限依序進而較佳為280N/mm2以下、250N/mm2以下、200N/mm2以下(數值越小越佳)。
於本發明中,上述壓入量為10nm或100nm之馬氏硬度較佳為至少滿足其中一者。藉由滿足兩者,如上所述,彎折或破裂等物性之平衡變得良好。又,重要的是馬氏硬度不過低、不過高。例如,為了防止於導電性膜之製造過程中容易受到損傷之情況,硬度必須為某種程度以上。又,於進行導電部之圖案化之情形時,實施蝕刻處理。該處理包括利用雷射等之乾系之蝕刻、及利用通用之光微影方法之如浸漬於蝕刻液中的濕系之蝕刻。不論為何種蝕刻,於硬度過高之情形時,均會產生蝕刻速度變慢、加工需要時間之課題。為此,上述馬氏硬度亦必需上限。
導電部之從表面起之壓入量為10nm或100nm之馬氏硬度係藉由以下之方法進行測定。首先,將切成20mm×20mm之大小之導電性膜以導電部側成為上表面之方式,經由接著樹脂(製品名「Aron Alpha(註冊商標)一般用」,東亞合成公司製造)固定於市售之載玻片。具體而言,將上述接著樹脂滴加至載玻片1(製品名「載玻片(未打磨型)1-9645-11」,AS ONE公司製造)之中央部。此時,為了避免將接著樹脂擴大塗佈,並且為了避免於以下文所述之方式擴散時接著樹脂從導電性膜伸出,滴加設為1滴。其後,使切成上述大小之導電性膜以導電部側成為上表面且接著樹脂位於導電性膜之中央部之方式與載玻片接觸,使接著樹脂於載玻片1 與導電性膜之間擴散,而暫時接著。然後,於導電性膜上載置另一新載玻片2,而獲得載玻片1/接著樹脂/導電性膜/載玻片2之積層體。繼而,於載玻片2上放置30g以上且50g以下之砝碼,於該狀態下,於室溫下放置12小時。其後,取下砝碼與載玻片2,以其作為測定用樣品。再者,亦可進一步藉由膠帶(製品名「Sellotape(註冊商標)」,Nichiban公司製造)固定由接著樹脂固定之導電性膜之四角。然後,將該測定用樣品固定於平行地設置於除振台之微小硬度試驗機(製品名「PICODENTOR HM500」,Fischer Instruments公司製造,依照ISO14577-1、ASTM E2546)之測定台。該固定係藉由膠帶(製品名「Sellotape(註冊商標)」,Nichiban公司製造)等固定載玻片1之4邊等任意方法,測定用樣品不動即可。又,若微小硬度試驗機具有抽氣系統,則亦可藉由抽氣系統進行固定。將測定用樣品固定於微小硬度試驗機之測定台後,於以下之測定條件下分別測得導電部之表面之壓入量10nm位置及100nm位置之馬氏硬度。馬氏硬度係對測定用樣品之導電部表面中央附近(存在接著樹脂之區域)之任意5點進行測定,設為所獲得之5點之硬度之算術平均值。但所測定之任意5點要避開使用PICODENTOR HM500所附屬之顯微鏡以倍率50倍~500倍觀察導電部而導電部中導電性纖維重疊成為極端之凸結構之部分、及相反地成為極端之凹部結構之部分,而儘可能地從具有平坦性之部分中選擇。即使為經圖案化之導電性膜之導電部,亦與上述同樣地選擇所測定之任意5點。又,於算出馬氏硬度時,藉由選擇「HM」(馬氏硬度)作為欲利用PICODENTOR HM500測定之硬度種類而自動算出。
(測定條件)
‧壓頭形狀:維氏(四角錐金剛石壓頭)(尖端部分之對面角136°之正四角錐)
‧負重控制方式:最大負重40mN為止
‧負重之增加時間:20秒
‧蠕變時間:5秒
‧負重之去除時間:20秒
‧壓入量:10nm(測定壓入量10nm位置處之馬氏硬度時)、100nm(測定壓入量100nm位置處之馬氏硬度時)
‧測定時之溫度:25℃
‧測定時之濕度:50%
測定之分佈係歷經20秒從0mN至40mN使其負擔負重,將40mN保持5秒,其後歷經20秒從40mN恢復為0mN。
於將導電性膜10用於觸控面板之感測器之電極之情形時,於導電部13之表面13A中,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測定包括任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值,將獲得最低之電阻值之方向設為第1方向,將與第1方向正交之方向設為第2方向時,第2方向之電阻值相對於第1方向之電阻值之比(以下將該比稱為「電阻值比」)較佳為1以上且未達2。電阻值比例如可以如下方式求出。首先,如圖2所示,於導電部13之面內,確定任意之方向AD,相對於該任意方向AD,包括該任意方向AD在內、以30°為間隔從導電性膜10切下6個方向之特定大小(例如,縱110mm×橫5mm之長方形形狀(不包含下文所述之銀膏17之樣品S之大小為縱100mm×橫5mm))之樣品S。於切下樣品 S時,考慮設置銀膏之部分,縱向多切下10mm左右。從導電性膜10切下樣品S後,如圖3所示,為了防止電阻值之測定距離發生變動,而以硬化後之膜厚成為5μm以上且10μm以下之方式於各樣品S之長度方向之兩端部(例如各縱5mm×橫5mm之部分)上塗佈銀膏(製品名「DW-520H-14」,東洋紡公司製造),於130℃加熱30分鐘,而獲得於兩端部設置有經硬化之銀膏17之樣品S。再者,銀膏17間之距離(未設置銀膏17之部分之距離)成為各樣品S之電阻值之測定距離(例如,100mm),該測定距離於各樣品S間設為恆定。不包含銀膏17之推薦之縱橫比率為20:1,於僅能夠準備較小之樣品之情形時,不包含銀膏17之推薦之縱橫比率可小至10:1,因此亦可使用縱60mm×橫5mm(不包含銀膏17之樣品之大小為縱50mm×橫5mm)之大小之樣品。又,於本實施形態中,相對於任意之方向AD,每隔30°從6個方向採集樣品S,但只要相對於平行於任意方向AD之直線之角度不同,則可從導電性膜之任一部分切下樣品。然後,使用試驗機(製品名「Digital MΩ Hitester 3454-11」,日置電機公司製造)測定於兩端部設置有經硬化之銀膏17之各樣品S之電阻值。具體而言,由於Digital MΩ Hitester 3454-11具備黑色探針端子及紅色探針端子(兩者均為針形),因此,首先將黑色探針端子插入EARTH插孔中,將紅色探針端子插入LINE插孔中。然後,使轉輪(jog dial)對齊「Ω」後,按下MEASURE LOCK/STOP按鈕2秒。藉此,每設置一次探針端子均可自動測定電阻值。於該狀態下,使紅色探針端子與設置於一端部之經硬化之銀膏17接觸,且使黑色探針端子與設置於另一端部之經硬化之銀膏17接觸,而測定電阻值。電阻值之測定係於23℃及相對濕度55%之環境下進行。再者,於存在 銀膏之塗敷不良之情形時,電阻值之測定結果變得不穩定,又,存在表現出明顯不同於所假定之電阻值之異常值之情況,因此電阻值之測定較佳為於以硬化後之膜厚成為10μm之方式較厚地塗敷銀膏之狀態下進行。然後,從自導電性膜10切下之樣品S中找出電阻值最低之樣品S。於將切下電阻值最低之樣品S之方向設為第1方向時,找出從與第1方向正交之第2方向切下之樣品S,求出從第2方向切下之樣品S之電阻值相對於從第1方向切下之樣品S之電阻值之比。電阻值比設為3次測定而獲得之值之算術平均值。電阻值比之上限依序較佳為1.8以下、1.5以下、1.3以下(數值越小越佳)。藉由設為此種範圍,可於面內設為均勻之電阻值。使用導電性膜之製品(例如智慧型手機)為小面積。然而,若1個個體之面內存在偏差,則顯示影像或作為觸控面板之動作會產生問題,因此可防止該問題產生。
於如下文所述之導電部22、31般將導電部圖案化而成為多條配線之情形時,例如可以如下方式求出電阻值比。首先,於導電性膜之面內設定6處任意之測定區域。6處測定區域設為互相相同之大小(相同之長度),且設為互相隔開之區域。又,關於6處測定區域,例如上述測定區域係於位於導電性膜中之各配線之延伸方向上的第1緣部設定3處,於位於各配線之延伸方向且與第1緣部側為相反側之第2緣部側設定3處。具體而言,上述測定區域係以第1緣部側3處中之2處及第2緣部側3處中之2處位於導電性膜之四角附近,並且第1緣部側3處中之剩餘1處及第2緣部側3處中之剩餘1處位於中央部之方式而設定。然後,於各區域中之位於上述配線延伸之方向上之兩端外側以硬化後之膜厚成為5μm以上且10μm以下、不與相鄰之配線接觸之方式塗佈銀膏(製品名「DW-520H- 14」,東洋紡公司製造),於130℃加熱30分鐘,而使銀膏硬化。再者,位於各區域之兩端外側之經硬化的銀膏間之距離(測定長度)於各區域中相同,並且銀膏之寬度設為兩端部之合計為10mm以內。然後,使試驗機(製品名「Digital MΩ Hitester 3454-11」,日置電機公司製造)之探針端子與位於各區域之兩端外側之經硬化的各銀膏接觸,藉此測定線電阻值。例如,於使用Digital MΩ Hitester 3454-11作為試驗機之情形時,由於Digital MΩ Hitester 3454-11具備2個探針端子(紅色探針端子及黑色探針端子,兩者均為針形),因此使紅色探針端子與位於測定區域之一端外側之銀膏接觸,且使黑色探針端子與位於測定區域之另一端外側之經硬化之銀膏接觸,而測定線電阻值。然後,求出6處測定區域中最高之線電阻值相對於最低之線電阻值之比,藉此求出電阻值比。5英吋之智慧型手機等之導電部之線寬非常細,但藉由在導電部(配線)上設置銀膏,即使為線寬較細之導電部,亦可測定線電阻值。
上述線電阻值之測定於5英吋等之智慧型手機等小型製品之情形時,於線寬較細處為μm級。於該情形時,測定區域與縱橫比率無關,而於儘可能長之線範圍內設定。若導電性膜為縱長之長方形,則較佳為以測定長度成為導電性膜之長邊之約一半的方式設定測定區域。另一方面,於20英吋以上之製品之情形時,即使為線寬較細處亦為mm級,因此於該情形時,較佳為以縱橫比率1:20設定測定區域。
於由製品測定電阻值或表面電阻值之情形時,可適當實施以下之預處理。由於成為可測定之狀態即可,因此並不限於以下之方法,重要的是不會對導電性纖維造成影響。即,於導電部已明確可見,可推測黏 著層為極薄之膜之情形時,亦可直接進行測定,因此不強行剝離全部為宜。但較佳為實施使其儘可能薄之預處理。例如,於將導電性膜用作觸控面板之感測器之情形時,於導電性膜上經由黏著層而存在覆蓋膜或玻璃。因此,首先,於端部插入切割器之刀而將覆蓋膜或覆蓋玻璃剝離。於無法容易地剝離之情形時,不強行剝離,而移至下一步驟。繼而,於40℃之溫水中浸漬10秒並取出,將該操作重複3次。其後以切割器等確認黏著層之剝落情況,視情形進一步重複3次於40℃之溫水中浸漬10秒並取出之操作。其後,緩慢地以不會對導電部造成損傷之工具(較薄且平坦但無刃者)將黏著層剝離。再者,即使無法剝離整個面,只要欲測定之部位可剝離即可。再者,該預處理亦可於電阻值或表面電阻值以外之其他測定時使用。
另一方面,若為獲得特定方向上之電阻值更低之導電性膜之情形,則於導電部31之表面31A中,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測定包括任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值時,上述電阻值比較佳為2以上。電阻值比設為測定3次而獲得之值之算術平均值。電阻值比之下限更佳為3以上。電阻值比之上限就面內之電阻值之均勻性的觀點而言,依序較佳為10以下、8以下(數值越小越佳)。
此種電阻值比為1以上且未達2或為2以上之導電部可藉由例如適當調節導電性纖維之纖維長度、構成下文所述之有機保護層之樹脂之種類或膜厚、及/或含導電性纖維組成物之乾燥溫度而獲得。
<透光性樹脂>
透光性樹脂15係為了防止導電性纖維16從導電部13脫離且提高導電部13之耐久性或耐擦傷性而覆蓋導電性纖維16者,為以可從導電部13之 表面13A獲得電性導通之程度覆蓋導電性纖維16者。具體而言,如上所述,若一部分之導電性纖維未露出於導電部之表面,則有無法從導電部之表面獲得電性導通之虞,因此透光性樹脂15較佳為以一部分之導電性纖維16從導電部13之表面13A露出之方式覆蓋導電性纖維16。為了實現以一部分之導電性纖維16露出於導電部13之表面13A之方式藉由透光性樹脂15覆蓋導電性纖維16,例如調整透光性樹脂15之膜厚即可。
透光性樹脂15之膜厚就謀求薄型化之觀點而言,較佳為未達300nm。透光性樹脂15之膜厚可藉由與導電部13之膜厚之測定方法同樣之方法進行測定。透光性樹脂15之膜厚之上限依序進而較佳為145nm以下、140nm以下、120nm、110nm以下、80nm以下、50nm以下(數值越小越佳)。又,透光性樹脂15之膜厚之下限較佳為10nm以上。
透光性樹脂15只要為具有透光性之樹脂,則無特別限定,作為透光性樹脂,可列舉聚合性化合物之聚合物或熱塑性樹脂等。作為聚合性化合物,可列舉與透光性功能層12一欄所說明之聚合性化合物相同者,故而此處省略說明。
<反應抑制劑>
反應抑制劑係用以抑制塗佈透光性樹脂用組成物後由導電性纖維16與環境下之物質之反應引起之導電性降低者。作為反應抑制劑,例如可列舉:苯并唑系化合物、三唑系化合物、四唑系化合物、異三聚氰酸系化合物、苯胺系化合物等含氮化合物等。作為用作反應抑制劑之含氮化合物,例如可列舉:1-胺基苯并唑、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、1-十八烷硫醇、2-巰基-5-(三 氟甲基)吡啶、異三聚氰酸二烯丙酯、異三聚氰酸二烯丙酯丙酯、6-苯胺基-1,3,5-三-2,4-二硫醇、三聚硫氰酸、3,5-二甲基-1H-1,2,4-三唑、4-(1,2,4-三唑-1-基甲基)苯胺、6-(二丁基胺基)-1,3,5-三-2,4-二硫醇、4-(1,2,4-三唑-1-基)苯胺、2-甲硫基苯并噻唑、1-苯基-5-巰基-1H-四唑、5-巰基-1-甲基四唑、5-(甲硫基)-1H-四唑、5-胺基-1H-四唑、1-(2-二甲基胺基乙基)-5-巰基四唑、1-(2-二甲基胺基乙基)-5-巰基四唑、1-(4-羥基苯基)-5-巰基-1H-四唑、3-胺基-5-巰基-1,2,4-三唑、3,5-二胺基-1,2,4-三唑。
導電部13中之反應抑制劑之含量較佳為0.01質量%以上且10質量%以下。若反應抑制劑之含量未達0.01質量%,則有導電性纖維與環境下之物質進行反應,而導電性降低之虞。又,反應抑制劑係藉由與導電性纖維之表面反應而使導電性纖維之表面失活,而形成導電性纖維難以與環境下之物質反應之狀態,但若反應抑制劑之含量超過10質量%,則有導電性纖維中之與反應抑制劑之反應不僅於導電性纖維之表面進行,而且進行至內部,而導電性降低之虞。
<導電性纖維>
導電性纖維16集中於較導電部13之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側,可從導電部13之表面13A電性地導通,因此於導電部13之厚度方向上導電性纖維16彼此接觸。
於導電部13之較膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側,較佳為藉由沿導電部13之平面方向(二維方向)使導電性纖維16彼 此接觸而形成網狀結構(網格結構)。藉由使導電性纖維16形成網狀結構,即使為少量之導電性纖維16,亦可效率良好地形成導電路徑。
較佳為一部分之導電性纖維16露出於導電部13之表面13A。關於本說明書中之所謂「一部分之導電性纖維露出於導電部之表面」,只要導電性纖維之一部分以將導電性纖維固定於導電部之程度露出即可,亦包括導電性纖維從導電部之表面突出之情形。若一部分之導電性纖維未露出於導電部之表面,則有無法從導電部之表面獲得電性導通之虞,因此只要藉由上述測定方法可從導電部13之表面13A獲得電性導通,則可判斷一部分之導電性纖維16露出於導電部13之表面13A。
導電性纖維16之纖維直徑較佳為200nm以下。若導電性纖維之纖維直徑超過200nm,則有導電性膜之霧值變高,或透光性能變得不充分之虞。導電性纖維16之纖維直徑之更佳之下限就導電部13之導電性之觀點而言為10nm以上,導電性纖維16之纖維直徑之更佳之範圍為15nm以上且50nm以下。導電性纖維16之纖維直徑最佳為30nm以下。
導電性纖維16之纖維直徑例如使用穿透式電子顯微鏡(TEM)(製品名「H-7650」,Hitachi High-Technologies公司製造),以10萬倍~20萬倍拍攝50張照片,藉由TEM所附屬之軟體,於拍攝畫面上實測100根導電性纖維之纖維直徑,作為其算術平均值而求出。於使用上述H-7650測定纖維直徑時,將加速電壓設為「100kV」,將發射電流設為「10μA」,將聚光透鏡光圈設為「1」,將物鏡光圈設為「0」,將觀察模式設為「HC」,將Spot設為「2」。又,亦可藉由掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)(製品名「S-4800(TYPE2)」,Hitachi High-Technologies公司製造)測 定導電性纖維之纖維直徑。於使用STEM之情形時,以10萬倍~20萬倍拍攝50張照片,藉由STEM所附屬之軟體,於拍攝畫面上實測100根導電性纖維之纖維直徑,作為其算術平均值而求出導電性纖維之纖維直徑。於使用上述S-4800(TYPE2)測定纖維直徑時,將訊號選擇設為「TE」,將加速電壓設為「30kV」,將發射電流設為「10μA」,將探針電流設為「Norm」,將焦點模式設為「UHR」,將聚光透鏡1設為「5.0」,將W.D.設為「8mm」,將Tilt設為「0°」。
於測定導電性纖維16之纖維直徑時,使用藉由以下之方法製作之測定用樣品。此處,由於TEM測定為高倍率,因此重要的是儘可能降低含導電性纖維組成物之濃度,以儘可能避免導電性纖維重疊。具體而言,較佳為使含導電性纖維組成物與組成物之分散介質混合在一起利用水或醇將導電性纖維之濃度稀釋為0.05質量%以下,或稀釋為固體成分為0.2質量%以下。進而,將該經稀釋之含導電性纖維組成物於TEM或STEM觀察用之附帶碳支持膜之柵網上滴加1滴,於室溫下加以乾燥,於上述條件下進行觀察,製成觀察影像資料。基於此求出算術平均值。作為附帶碳支持膜之柵網,較佳為Cu柵型號「#10-1012彈性碳ELS-C10 STEM Cu100P柵網式樣」,又,較佳為耐電子束照射、電子束穿透率優於塑膠支持膜故而適於高倍率、耐有機溶劑者。又,於滴加時,若僅為柵網,則過微小而不易滴加,因此可將柵網載置於載玻片上而滴加。
上述纖維直徑可基於照片進行實測而求出,又,亦可基於影像資料進行二值化處理而算出。於進行實測之情形時,亦可將照片印刷並適當放大。此時,導電性纖維以比其他成分更濃之黑度之方式拍攝。測定 點以輪廓外側作為起點、終點而進行測定。導電性纖維之濃度係藉由導電性纖維之質量相對於含導電性纖維組成物之總質量之比例求出,又,固體成分係藉由分散介質以外之成分(導電性纖維、樹脂成分、其他添加劑)之質量相對於含導電性纖維組成物之總質量之比例求出。
導電性纖維16之纖維長度較佳為1μm以上。若導電性纖維16之纖維長度未達1μm,則存在無法形成具有充分之導電性能之導電性層之情況,有發生凝聚而導致霧值上升或透光性能降低之虞。導電性纖維16之纖維長度之上限可設為500μm以下、300μm以下、或30μm以下,又,導電性纖維16之纖維長度之下限可設為3μm以上、或10μm以上。
若導電性纖維16之纖維長度為30μm以上,則導電性纖維變得容易沿下文所述之MD方向排列,因此有依賴於面內之方向之電阻值之不同變大之傾向。因此,於獲得電阻值比為1以上且未達2之導電部之情形時,例如,導電性纖維16之纖維長度較佳為1μm以上且未達30μm,於獲得電阻值比為2以上之導電部之情形時,例如,導電性纖維16之纖維長度較佳為30μm以上。獲得電阻值比為1以上且未達2之導電部之情形時的導電性纖維16之纖維長度之下限就獲得低表面電阻值之觀點而言,較佳為10μm以上,上限較佳為20μm以下。
導電性纖維16之纖維長度例如使用掃描式電子顯微鏡(SEM)(製品名「S-4800(TYPE2)」,Hitachi High-Technologies公司製造)之SEM功能,以500~2000萬倍拍攝10張照片,藉由所附屬之軟體,於拍攝畫面上測定100根導電性纖維之纖維長度,作為該100根導電性纖維之纖維長度之算術平均值而求出。於使用上述S-4800(TYPE2)測定纖 維長度時,使用45°傾斜之試樣台,將訊號選擇設為「SE」,將加速電壓設為「3kV」,將發射電流設為「10μA~20μA」,將SE檢測器設為「混合」,將探針電流設為「Norm」,將焦點模式設為「UHR」,將聚光透鏡1設為「5.0」,將W.D.設為「8mm」,將Tilt設為「30°」。再者,於SEM觀察時,由於不使用TE檢測器,因此於SEM觀察前務必預先取下TE檢測器。上述S-4800可選擇STEM功能與SEM功能,於測定上述纖維長度時,使用SEM功能。
於測定導電性纖維16之纖維長度時,使用藉由以下之方法製作之測定用樣品。首先,將含導電性纖維組成物以塗佈量成為10mg/m2之方式塗佈於B5尺寸之厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜之未處理面,將分散介質乾燥去除,將導電性纖維配置於PET膜表面,而製作導電性膜。從該導電性膜之中央部切下10mm×10mm之大小。然後,使用銀膏,將該切下之導電性膜平坦地貼附於具有45°傾斜之SEM試樣台(型號「728-45」,日新EM公司製造,傾斜型試樣台45°, 15mm×10mm M4鋁製)之台面。進而,濺鍍20秒~30秒之Pt-Pd,而獲得導通。若無適度之濺鍍膜,則存在難以觀察到影像之情形,因此於該情形時適當進行調整。
上述纖維長度可基於照片進行實測而求出,又,亦可基於影像資料進行二值化處理而算出。於基於照片進行實測之情形時,藉由與上述相同之方法進行。
作為導電性纖維16,較佳為選自由導電性碳纖維、金屬奈米線等金屬纖維、被覆金屬之有機纖維、被覆金屬之無機纖維、及碳奈米管所組成之群中之至少1種纖維。
作為上述導電性碳纖維,例如可列舉:氣相生長法碳纖維(VGCF)、碳奈米管、杯型金屬絲(wire cup)、金屬絲壁(wire wall)等。該等導電性碳纖維可使用1種或2種以上。
作為上述金屬纖維,例如可使用藉由將不鏽鋼、鐵、金、銀、鋁、鎳、鈦等拉細、拉長之拉線法或切削法而製作之纖維。此種金屬纖維可使用1種或2種以上。金屬纖維較佳為纖維直徑為200nm以下、較佳為50nm以下、更佳為30nm以下及纖維長度為1μm以上、較佳為15μm以上、更佳為20μm以上之金屬奈米線。
作為上述被覆金屬之合成纖維,例如可列舉對丙烯酸纖維塗佈金、銀、鋁、鎳、鈦等而成之纖維等。此種被覆金屬之合成纖維可使用1種或2種以上。
<<其他導電性膜>>
圖1所示之導電性膜10係導電部13未經圖案化之狀態之膜、即所謂之單膜,根據用途,導電部亦可經圖案化。具體而言,導電性膜亦可為如圖5~圖7所示之具備下述導電層21的導電性膜20,上述導電層21係由多個導電部22與位於導電部22間之非導電部23構成;又,亦可為具備多個導電部31與存在於導電部31間之空隙32的導電性膜30。導電性膜20之表面20A由導電部22之表面22A與非導電部23之表面23A所構成,導電性膜30之表面30A由導電部31之表面與透光性功能層之一表面所構成。導電性膜20、30之物性值等與導電性膜10之物性值等相同。再者,於圖5~圖9中,標註與圖1及圖2相同之符號之構件係與圖1及圖2所示之構件相同者,故而省略說明。
<導電部>
導電部22、31除了經圖案化以外,與導電部13相同。即,導電部22、31如圖7及圖9所示,含有透光性樹脂15、及配置於透光性樹脂15中之多個導電性纖維16。導電部22、31可從表面電性地導通。於導電部22、31中,較佳為如圖7及圖9所示,導電性纖維16集中於較導電部22、23之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側。導電部22、31之其他構成、材料、物性值等亦與導電部13相同。
導電部22例如係作為投影型靜電電容方式之觸控面板中的X方向之電極而發揮功能者,如圖6所示,具備沿X方向延伸之多個感測器部22B及與各感測器部22B連結之端子部(未圖示)。各感測器部22B係設置於作為能夠檢測觸控位置之區域之矩形活性區域內,端子部係設置於作為鄰接於活性區域且從四周將活性區域包圍之區域之非活性區域內。
各感測器部22B具有以直線狀延伸之線部22C、及從線部22C鼓出之鼓出部22D。於圖6中,線部22C沿與感測器部22B之排列方向交叉之方向以直線狀延伸。鼓出部22D係沿透光性功能層12之表面從線部22C鼓出之部分。因此,各感測器部22B之寬度於設置有鼓出部22D之部分變粗。於本實施形態中,鼓出部22D具有俯視大致為正方形之外輪廓。再者,鼓出部22D並不限於俯視大致為正方形,亦可為菱形、或條狀。
導電部22、31之表面電阻值(Ω/□)可於導電部22、31之面積較大之部分(製品之邊框部等)進行測定。於測定導電部22、31之表面電阻值時,亦取決於經圖案化之導電部22、31之形狀或大小,但較佳為使用依照JIS K7194:1994(利用導電性塑膠之四探針法之電阻率試驗方 法)之接觸式之電阻率計(製品名「Loresta AX MCP-T370型」,Mitsubishi Chemical Analytech公司)進行測定。但只要導電部22、31為可使用非破壞式(薄電流法)之電阻率計(製品名「EC-80P」,NAPSON公司製造)測定表面電阻值之形狀或大小,則亦可使用非破壞式之電阻率計測定表面電阻值。利用接觸式之電阻率計的導電部22、31之表面電阻值之測定方法及利用非破壞式之電阻率計的導電部22、31之表面電阻值之測定方法與利用接觸式之電阻率計的導電部13之表面電阻值之測定方法及利用非破壞式之電阻率計的導電部13之表面電阻值之測定方法相同,故而此處省略說明。再者,Loresta AX MCP-T370型之端子形狀通常為ASP探針(針4根、針間距離5mm、針尖曲率半徑0.37mm),於由導電部22、31獲得之樣品較小之情形時,較佳為使用PSP探針(針4根、針間距離1.5mm、針尖曲率半徑0.26mm)、TFP探針(針4根、針間距離1mm、針尖曲率半徑0.04mm)。
<非導電部>
非導電部23係位於導電部22間且不表現出導電性之部分。如圖7所示,非導電部23實質上不含導電性纖維16。本說明書中之所謂「非導電部實質上不含導電性纖維」意指只要為即使於因金屬離子從導電部之遷移導致金屬離子析出到非導電部側之情形時導電部間亦不發生電性之短路之程度,則亦可含有若干導電性纖維。較佳為非導電部23完全不含導電性纖維16。再者,於如下文所述藉由利用雷射光使導電性纖維16昇華,或藉由利用光微影法之濕式蝕刻從非導電部23中去除導電性纖維16時,有殘存構成導電性纖維16之導電性材料之虞,但由於該導電性材料不為纖維狀,因此並不將其視為導電性纖維。
關於非導電部23之膜厚,由於與導電部21一體地形成,因此不論為於透光性基材上設置有基底層或透光性功能層之情形,抑或為未設置基底層或透光性功能層之情形,均較佳為未達300nm。本說明書中之所謂「非導電部之膜厚」意指於積層有藉由截面觀察而判斷為含有導電性纖維之導電部之層的基片部分(透光性基材、基底層、透光性功能層等)直接積層之部分。非導電部23之膜厚之上限依序進而較佳為145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下、30nm以下、10nm以下(數值越小越佳)。又,非導電部23之膜厚之下限較佳為10nm以上。非導電部23之膜厚係藉由與導電部22之膜厚同樣之方法進行測定。
如圖7所示,非導電部23係由透光性樹脂15所構成。再者,非導電部23可具有藉由使導電性纖維16昇華而形成、且不存在導電性纖維之空腔部23B。於該情形時,由於在形成非導電部23時,導電性纖維16因昇華而突破應設為非導電部23之區域,被釋放至外部,因此非導電部23之表面被粗面化。非導電部23之透光性樹脂15與導電部13之透光性樹脂15相同,故而此處省略說明。
<<導電性膜之製造方法>>
導電性膜10例如可以如下方式製作。首先,如圖10(A)所示,於透光性基材11之一面塗佈透光性功能層用組成物並加以乾燥,而形成透光性功能層用組成物之塗膜35。
透光性功能層用組成物含有聚合性化合物,除此以外,亦可視需要而添加上述無機粒子、上述調平劑、溶劑、聚合起始劑。進而,根 據提高透光性功能層之硬度、抑制硬化收縮、或控制折射率等目的,亦可於透光性功能層用組成物中添加先前公知之分散劑、界面活性劑、矽烷偶合劑、增黏劑、著色防止劑、著色劑(顏料、染料)、消泡劑、難燃劑、紫外線吸收劑、接著賦予劑、聚合抑制劑、抗氧化劑、表面改質劑、易滑劑等。
<溶劑>
作為溶劑,例如可列舉:醇類(甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇、第三丁醇、苄醇、PGME、乙二醇等)、酮類(丙酮、甲基乙基酮(MEK)、環己酮、甲基異丁基酮、二丙酮醇、環庚酮、二乙基酮等)、醚類(1,4-二烷、二氧雜環戊烷、二異丙醚二烷、四氫呋喃等)、脂肪族烴類(己烷等)、脂環式烴類(環己烷等)、芳香族烴類(甲苯、二甲苯等)、鹵化碳類(二氯甲烷、二氯乙烷等)、酯類(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)、賽璐蘇類(甲基賽璐蘇、乙基賽璐蘇、丁基賽璐蘇等)、乙酸賽璐蘇類、亞碸類(二甲基亞碸等)、醯胺類(二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺等)、或該等之混合物。
<聚合起始劑>
聚合起始劑係藉由光或熱而分解,產生自由基,使聚合性化合物之聚合(交聯)開始或進行之成分。透光性功能層用組成物所使用之聚合起始劑可列舉:光聚合起始劑(例如,光自由基聚合起始劑、光陽離子聚合起始劑、光陰離子聚合起始劑)或熱聚合起始劑(例如,熱自由基聚合起始劑、熱陽離子聚合起始劑、熱陰離子聚合起始劑)、或該等之混合物。
作為上述光自由基聚合起始劑,例如可列舉:二苯甲酮系化 合物、苯乙酮系化合物、醯基氧化膦系化合物、二茂鈦系化合物、酯系化合物、安息香醚系化合物、9-氧硫等。
作為上述光自由基聚合起始劑中之市售者,例如可列舉:IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE379、IRGACURE651、IRGACURE819、IRGACURE907、IRGACURE2959、IRGACURE OXE01、LUCIRIN TPO(均為BASF Japan公司製造)、NCI-930(ADEKA公司製造)、SPEEDCURE EMK(Nippon SiberHegner公司製造)、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚(均為東京化成工業公司製造)等。
作為上述光陽離子聚合起始劑,例如可列舉:芳香族重氮鎓鹽、芳香族錪鹽、芳香族鋶鹽等。作為上述光陽離子聚合起始劑中之市售者,例如可列舉:Adeka Optomer SP-150、Adeka Optomer SP-170(均為ADEKA公司製造)等。
作為上述熱自由基聚合起始劑,例如可列舉過氧化物或偶氮化合物等。該等中,較佳為由高分子偶氮化合物構成之高分子偶氮起始劑。作為高分子偶氮起始劑,例如可列舉具有經由偶氮基鍵結多個聚環氧烷或聚二甲基矽氧烷等單元而成之結構者。
作為上述具有經由偶氮基鍵結多個聚環氧烷等單元而成之結構之高分子偶氮起始劑,例如可列舉:4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)與聚伸烷基二醇之縮聚物、或4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)與具有末端胺基之聚二甲基矽氧烷之縮聚物等。
作為上述過氧化物,例如可列舉:過氧化酮、過氧縮酮、過氧化氫、過氧化二烷基、過氧酯、過氧化二醯基、過氧化二碳酸酯等。
作為上述熱自由基聚合起始劑中之市售者,例如可列舉:PERBUTYL O、PERHEXYL O、PERBUTYL PV(均為日油公司製造)、V-30、V-501、V-601、VPE-0201、VPE-0401、VPE-0601(均為和光純藥工業公司製造)等。
作為上述熱陽離子聚合起始劑,例如可列舉:四級銨鹽、鏻鹽、鋶鹽等各種鎓鹽類等。作為上述熱陽離子聚合起始劑中之市售者,例如可列舉:Adekaopton CP-66、Adekaopton CP-77(均為ADEKA公司製造)、San-Aid SI-60L、San-Aid SI-80L、San-Aid SI-100L(均為三新化學工業公司製造)、CI系列(日本曹達公司製造)等。
透光性功能層用組成物中之聚合起始劑之含量較佳為相對於聚合性化合物100質量份,為0.5質量份以上且10.0質量份以下。藉由將聚合起始劑之含量設為該範圍內,可充分地保持硬塗性能,且可抑制硬化阻礙。
作為塗佈透光性功能層用組成物之方法,可列舉:旋轉塗佈法、浸漬法、噴塗法、斜板式塗佈法、棒塗法、輥塗法、凹版塗佈法、模嘴塗佈法等公知之塗佈方法。
繼而,如圖10(B)所示,對塗膜35照射紫外線等光或進行加熱,使聚合性化合物進行聚合(交聯),藉此使塗膜35硬化,而形成透光性功能層12。
於使用紫外線作為使透光性功能層用組成物硬化時之光的情形時,可利用從超高壓水銀燈、高壓水銀燈、低壓水銀燈、碳弧、氙弧、金屬鹵化物燈等發出之紫外線等。又,作為紫外線之波長,可使用190~380 nm之波長區域。作為電子束源之具體例,可列舉:Cockcroft-Walton型、Van de Graft型、共振變壓器型、絕緣心變壓器型、或直線型、高頻高壓加速器型、高頻型等各種電子束加速器。
於透光性基材11上形成透光性功能層12後,於透光性功能層12之與透光性基材11側之面為相反側之面塗佈含有導電性纖維16及有機系分散介質之含導電性纖維組成物,並加以乾燥,而如圖11(A)所示般將多個導電性纖維16配置於透光性功能層12上。有機系分散介質可含有未達10質量%之水。再者,含導電性纖維組成物除了含有導電性纖維16及有機系分散介質以外,亦可含有熱塑性樹脂或由聚合性化合物組成之樹脂部分。但若含導電性纖維組成物中之樹脂部分之含量過多,則樹脂部分進入導電性纖維間,導電部之導通變差,因此必須調節樹脂部分之含量。本說明書中之所謂「樹脂部分」係除了樹脂(其中不包括構成用以防止覆蓋導電性纖維之導電性纖維彼此之自熔接或與環境中之物質之反應等而於合成導電性纖維時形成於導電性纖維周邊之有機保護層的樹脂(例如,聚乙烯基吡咯啶酮等))以外亦包括可如聚合性化合物般聚合而成為樹脂之成分之概念。又,含導電性纖維組成物中之樹脂部分於形成導電部13後構成透光性樹脂15之一部分。
作為有機系分散介質,並無特別限定,較佳為親水性之有機系分散介質。作為有機系分散介質,例如可列舉:己烷等飽和烴類;甲苯、二甲苯等芳香族烴類;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類;丙酮、甲基乙基酮(MEK)、甲基異丁基酮、二異丁基酮等酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯類;四氫呋喃、二烷、二乙基醚等醚類;N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基 吡咯啶酮(NMP)、N,N-二甲基乙醯胺等醯胺類;二氯乙烷、氯苯等鹵化烴等。該等中,就含導電性纖維組成物之穩定性之觀點而言,較佳為醇類。
作為可於含導電性纖維組成物中含有之熱塑性樹脂,可列舉:丙烯酸系樹脂;聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂;聚苯乙烯、聚乙烯基甲苯、聚乙烯基二甲苯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺等芳香族系樹脂;聚胺酯系樹脂;環氧系樹脂;聚烯烴系樹脂;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS);纖維素系樹脂;聚氯乙烯系樹脂;聚乙酸酯系樹脂;聚降莰烯系樹脂;合成橡膠;氟系樹脂等。
作為可於含導電性纖維組成物中含有之聚合性化合物,可列舉與透光性功能層12一欄中所說明之聚合性化合物相同者,故而此處省略說明。
於在透光性功能層12上配置多個導電性纖維16後,塗佈含有聚合性化合物及溶劑之透光性樹脂用組成物,並加以乾燥,而如圖11(B)所示般形成透光性樹脂用組成物之塗膜36。透光性樹脂用組成物含有聚合性化合物及溶劑,除此以外,亦可視需要而添加聚合起始劑或上述反應抑制劑。此處,亦可將反應抑制劑添加至含導電性纖維組成物中,但若於含導電性纖維組成物中添加反應抑制劑,則有於導電性纖維形成網狀結構前導電性纖維之表面被反應抑制劑被覆,而導電性變差之虞,故而較佳為將反應性抑制劑添加至透光性樹脂用組成物中。
繼而,如圖12(A)所示般對塗膜36照射紫外線等游離輻射,使聚合性化合物進行聚合(交聯),藉此使塗膜36硬化,而形成透光性樹脂15。
由於圖1所示之導電性膜10之導電部13為單膜,因此可藉由上述步驟獲得導電性膜10。由於圖5所示之導電性膜20經圖案化,因此以下對圖案化步驟進行說明。
形成透光性樹脂15後,如圖12(B)所示,對應設為非導電部23之區域照射雷射光(例如,紅外線雷射),而進行導電部13之圖案化。若對應設為非導電部23之區域照射雷射光,則藉由雷射光之熱,該區域所含之導電性纖維16昇華。昇華之導電性纖維16突破透光性樹脂15而被釋放至透光性樹脂15外。藉此,可獲得圖1所示之具備導電部13及非導電部23之導電性膜10。上述中係照射雷射光而進行導電部13之圖案化,藉由光微影法亦可從應設為非導電部23之區域中去除導電性纖維16,故而亦可藉由光微影法進行導電部13之圖案化。
根據本實施形態,於導電部13、22、31中導電性纖維16整體集中於較導電部13、22、31之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側,因此可增加導電性纖維16彼此之接點。藉此,即使於導電性纖維16之含量較少之情形時,亦可確保從導電部13之表面13A或導電部22、31之表面之電性導通,因此可實現200Ω/□以下之低表面電阻值。又,可減少導電性纖維16之含量,因此可實現5%以下之低霧值。
若使導電部較薄,則導電性纖維減少相應之量,因此表面電阻值容易上升,但根據本實施形態,於導電部13、22、31中使導電性纖維16整體集中於較導電部13、22、31之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側,從而增加導電性纖維16彼此之接點,因此即使為使導電部13、22、31之膜厚薄至未達300nm之情形或極薄至145nm以下之情形,亦可 實現5%以下之低霧值及200Ω/□以下之低表面電阻值。
根據本實施形態,導電性纖維16於導電部13、22、31中集中於較導電部13、22、31之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側,因此導電性纖維16之大部分被透光性樹脂15覆蓋。藉此,可抑制由與作為環境之空氣中之硫、氧、及/或鹵素之反應引起的導電性纖維16之導電性降低。
根據本實施形態,導電性纖維16於導電部13、22、31中集中於較導電部13、22、31之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側,因此可進一步以最小限度之導電性纖維獲得最大限度地良好之表面電阻值。又,若導電性纖維16如上述般集中,則可獲得更低霧值之光學特性。進而,導電性纖維16集中與處於分散狀態之情形相比,容易調整馬氏硬度。又,由於導電性纖維16密集地存在於透光性樹脂15內,因此可提高硬度,又,若努力研究透光性樹脂15之組成,則可獲得既不過硬亦不過軟之狀態。又,若馬氏硬度合適,則摺疊或製成卷狀之可撓性亦可良好。即,若組合本發明之各特性,則可賦予滿足各種用途之必要性之物性。
即使為先前之導電性膜,亦存在導電部由透光性樹脂及配置於透光性樹脂中之導電性纖維所構成的導電性膜,於該導電性膜之導電部中,係使用含有導電性纖維與樹脂部分之含導電性纖維組成物形成導電部。此處,於先前之導電部所使用之含導電性纖維組成物中,主要使用水系分散介質作為分散介質。本說明書中之所謂「水系分散介質」意指分散介質中之水之濃度為10質量%以上之分散介質。於使用水系分散介質之情形時,就保管穩定性或塗佈時之塗膜之均勻性之觀點而言,含導電性纖維 組成物中之樹脂部分之含量較多。因此,現狀為即使使用含導電性纖維組成物形成導電部,亦無法使導電性纖維整體集中於較導電部之膜厚之一半位置更靠近透光性基材側。與此相對,於使用有機系分散介質作為分散介質之情形時,塗佈時之塗膜之均勻性優異,因此可減少樹脂部分之含量。於本實施形態中,使用有機系分散介質作為含導電性纖維組成物之分散介質,且於含導電性纖維組成物中不含樹脂部分,或即使含有樹脂部分,與先前相比樹脂部分之含量亦有所減少,因此於導電部13、22、31中,可使導電性纖維16集中於較導電部13、22、31之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材11側,並且可使導電部13、22、31之膜厚薄至未達300nm,或可極薄至145nm以下。
於使用導電性纖維形成導電性膜之情形時,有電阻值根據導電部之面內之方向而有所不同之虞。若電阻值根據導電部之面內之方向而有所不同,則於使用導電性膜作為觸控面板之感測器之電極的情形時,有必須變更電極圖案之設計之虞,又,亦會對表面安裝施加制約而變得容易產生浪費。本發明人等發現,於藉由塗敷方式(尤其是輥對輥方式)於透光性基材上形成含有導電性纖維之導電部之情形時,有導電性纖維沿透光性基材之流動方向(MD方向)排列之傾向,因此MD方向之電阻值變低,另一方面,導電部之面內之與MD方向正交之方向(TD方向)的電阻值有變得高於MD方向之電阻值之傾向,由此導致依賴於面內之方向之電阻值產生不同。再者,雖然亦取決於任意方向AD之確定方法,但作為電阻值最低之方向之第1方向成為MD方向或相對於MD方向傾斜未達30°之方向之可能性較高。因此,於第1方向為MD方向之情形時,作為與第1方向 正交之方向之第2方向成為TD方向。根據本實施形態,藉由塗敷方式於透光性基材11上直接設置導電部13,於導電部13之上述電阻值比為1以上且未達2之情形時,可減少依賴於導電部13之面內之方向的電阻值之不同。藉此,於將導電性膜用於觸控面板之感測器之電極的情形時,電極圖案或IC晶片之制約變少,並且表面安裝之制約變少。
另一方面,影像顯示裝置之用途正不斷擴大,開發出各種形狀(例如細長形狀)之影像顯示裝置。根據影像顯示裝置之形狀,亦存在二維方向不均勻,而主要沿特定之方向較多地通電即可之情形。因此,組裝於影像顯示裝置中之導電性膜亦存在面內之特定方向之電阻值較低即可、其他方向之電阻值可較高之情形。根據本實施形態,於導電部13之上述電阻值比為2以上之情形時,於第2方向上電阻值變高,但於第1方向上電阻值變低。因此,可提供特定之方向(第1方向)上之電阻值更低之導電性膜30。
根據本實施形態,由於導電部13、22、31之透光性樹脂15含有反應抑制劑,因此可進一步抑制由與作為環境之空氣中之硫、氧、及/或鹵素之反應引起的導電性纖維16之導電性降低。
於將導電性膜組裝於影像顯示裝置中時,導電部與透光性黏著層相接,若於透光性黏著層與導電部相接之狀態下,進行例如於60℃、相對濕度90%之環境下,85℃、相對濕度85%之環境下,或其等以上之高溫高濕環境下放置240小時之耐濕熱性試驗,則根據透光性黏著層之種類,有導電性纖維與透光性黏著層中之成分(例如構成黏著層本身之酸成分或添加至黏著層中之添加物)進行反應,而導電部之表面電阻值上升之虞。 與此相對,根據本實施形態,由於在導電部13、22、31中含有反應抑制劑,因此即使為於透光性黏著層與導電部13、22、31相接之狀態下進行耐濕熱性試驗之情形,亦可抑制導電性纖維16與透光性黏著層中之成分之反應。藉此,可擴大透光性黏著層之選項。
本實施形態之導電性膜之用途並無特別限定,可組裝於具備觸控面板之影像顯示裝置中而使用。又,導電性膜例如可用於屏蔽電磁波。圖13係本實施形態之影像顯示裝置之概略構成圖,圖14係本實施形態之觸控面板之示意性的俯視圖,圖15係圖13所示之顯示面板側之導電性膜之一部分的放大圖。
<<<影像顯示裝置>>>
如圖13所示,影像顯示裝置40主要具備用以顯示影像之顯示面板50、配置於顯示面板50之背面側之背光裝置60、配置於較顯示面板50更靠近觀察者側之觸控面板70、及介置於顯示面板50與觸控面板70之間之透光性接著層90。於本實施形態中,由於顯示面板50為液晶顯示面板,因此影像顯示裝置40具備背光裝置60,但根據顯示面板(顯示元件)之種類,亦可不具備背光裝置60。
<<顯示面板>>
顯示面板50如圖13所示,具有從背光裝置60側起朝向觀察者側依序積層三乙醯纖維單膜(TAC膜)或環烯烴聚合物膜等之保護膜51、偏光元件52、保護膜53、透光性黏著層54、顯示元件55、透光性黏著層56、保護膜57、偏光元件58、保護膜59而成之結構。顯示面板50只要具備顯示元件55即可,亦可不具備保護膜51等。
顯示元件55為液晶顯示元件。但顯示元件55並不限於液晶顯示元件,例如亦可為使用有機發光二極體(OLED)、無機發光二極體、及/或量子點發光二極體(QLED)之顯示元件。液晶顯示元件係於2片玻璃基材間配置有液晶層、定向膜、電極層、彩色濾光片等者。
<<背光裝置>>
背光裝置60係從顯示面板50之背面側照明顯示面板50者。作為背光裝置60,可使用公知之背光裝置,又,背光裝置60亦可為邊緣照明型或正下方型之背光裝置之任一者。
<<觸控面板>>
觸控面板70具備導電性膜80、配置於較導電性膜80更靠近觀察者側之導電性膜20、配置於較導電性膜20更靠近觀察者側之覆蓋玻璃等透光性覆蓋構件71、介置於導電性膜80與導電性膜10之間之透光性黏著層72、及介置於導電性膜20與透光性覆蓋構件71之間之透光性黏著層73。
<導電性膜>
導電性膜80係與導電性膜20大致相同之結構。即,導電性膜80如圖13所示,具備透光性基材81、設置於透光性基材81之一面之透光性功能層82、設置於透光性功能層82之與透光性基材81側之面為相反側之面且經圖案化之導電部84。導電部84成為導電層83之一部分。導電層83係由多個導電部84、及位於導電部84間之非導電部85所構成。透光性基材81係與透光性基材11相同者,又,透光性功能層82係與透光性功能層82相同者,故而此處省略說明。
(導電部及非導電部)
導電部84係與導電部22相同之結構。即,如圖15所示,導電部84係由透光性樹脂86及導電性纖維87所構成。非導電部85係由透光性樹脂86所構成,實質上不含導電性纖維87。圖15所示之非導電部85與非導電部23同樣地於透光性樹脂86中具有空腔部85A。又,導電性纖維87集中於較導電部84之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材81側,可從導電部84之表面84A電性地導通。
導電部84係作為投影型靜電電容方式之觸控面板中的Y方向之電極而發揮功能者,如圖14所示,其具備多個感測器部84B、及與各感測器部84B連結之端子部(未圖示)。感測器部84B係與感測器部84B相同之結構,但沿Y方向延伸。再者,導電部84係與導電部13相同之結構,但導電部84可未必為與導電部22相同之結構。
<透光性黏著層>
作為透光性黏著層72、73,例如可列舉OCA(Optical Clear Adhesive)之類之黏著片材。亦可使用透光性接著層代替透光性黏著層72、73。
<<透光性接著層>>
透光性接著層90係介置於顯示面板50與觸控面板70之間,且與顯示面板50及觸控面板70之兩者接著。藉此,將顯示面板50與觸控面板70固定。透光性接著層90係由例如OCR(Optically Clear Resin)之類之含有聚合性化合物之液狀硬化性接著層用組成物的硬化物所構成。
透光性接著層90之膜厚較佳為10μm以上且150μm以下。若透光性接著層之膜厚未達10μm,則過薄,導致變得容易產生異物之咬入或階差追隨不足等異常,又,若透光性接著層之膜厚超過150μm,則過度 花費製造成本。透光性接著層之膜厚係從根據使用光學顯微鏡拍攝獲得之透光性接著層之截面照片隨機測定10處膜厚,作為測得之10處之膜厚之算術平均值而求出。亦可使用透光性黏著層作為透光性接著層90。
[第2實施形態]
以下,一邊參照圖式一邊對本發明之第2實施形態之導電性膜、觸控面板及影像顯示裝置進行說明。圖16係本實施形態之導電性膜之概略構成圖,圖17係圖16所示之導電性膜之一部分之放大圖,圖18係本實施形態之其他導電性膜之概略構成圖,圖19係圖18所示之導電性膜之一部分之放大圖。
<<<導電性膜>>>
圖16所示之導電性膜100具有透光性,且具備透光性基材101、設置於透光性基材101之一面之透光性功能層102、及設置於透光性功能層102之與透光性基材101側之面為相反側之面之導電部103。但導電性膜100只要具備透光性基材101、及導電部103即可,亦可不具備透光性功能層102。圖16所示之透光性功能層102設置於透光性基材101與導電部103之間,但透光性功能層亦可不設置於透光性基材101與導電部103之間,而設置於透光性基材101之與導電部103側之面為相反側之面,又,亦可設置於透光性基材101與導電部103之間及透光性基材101之與導電部103側之面為相反側之面這兩者。又,於圖16所示之導電性膜100中,僅於單面側設置有導電部103,但亦可於導電性膜之雙面側設置導電部。
導電性膜100之霧值(總霧值)基於與導電性膜10一欄所說明之理由相同之理由,為5%以下。導電性膜100之霧值可藉由與導電性 膜10之霧值相同之方法進行測定。導電性膜100之霧值依序較佳為3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%以下(數值越小越佳)。
導電性膜100之全光線穿透率基於與導電性膜10一欄所說明之理由相同之理由,較佳為80%以上。導電性膜100之全光線穿透率可藉由與導電性膜10之全光線穿透率相同之方法進行測定。導電性膜10之全光線穿透率依序進而較佳為85%以上、88%以上、89%以上(數值越大越佳)。
<<透光性樹脂基材>>
作為透光性基材101,只要為由具有透光性之樹脂構成之基材,則無特別限定。透光性基材101與透光性基材11相同。因此,透光性基材101之構成材料或厚度亦與透光性基材11之構成材料或厚度相同。由於透光性基材101與透光性基材11相同,因此此處省略說明。
<<透光性功能層>>
透光性功能層102係配置於透光性基材101與導電部103之間。透光性功能層102與透光性功能層12相同。透光性功能層102之具體例、鉛筆硬度、膜厚、構成材料、添加劑等亦與透光性基材11之具體例、鉛筆硬度、膜厚、構成材料、添加劑等相同。由於透光性功能層102與透光性功能層12相同,因此此處省略說明。
<<導電部>>
導電部103之表面103A形成導電性膜100之表面100A。導電部103如圖17所示,含有透光性樹脂104、及配置於透光性樹脂104中之多個導電性纖維105。導電部103較佳為進而含有存在於透光性樹脂104中之反應 抑制劑。
於導電部103之表面103A,於相對於面內之任意方向,以特定之大小測定包括任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值,將獲得最低之電阻值之方向設為第1方向,將與第1方向正交之方向設為第2方向時,第2方向之電阻值相對於第1方向之電阻值之比(以下將該比稱為「電阻值比」)為1以上且未達2。電阻值比可藉由與導電部13一欄所說明之電阻值之測定方法相同之方法求出。電阻值比之上限依序較佳為1.8以下、1.5以下、1.3以下、1.2以下(數值越小越佳)。
此種電阻值比為1以上且未達2之導電部103可藉由例如調節下文所述之導電性纖維105之纖維長度、構成下文所述之有機保護層之樹脂之種類或膜厚、及/或含導電性纖維組成物之乾燥溫度而獲得。
導電部103可從導電部103之表面103A電性地導通。導電部是否可從導電部之表面電性地導通可藉由與導電部13之情形同樣地測定導電部103之表面電阻值而加以判斷。導電部103之表面電阻值之測定方法及導電部103是否可從導電部103之表面103A電性地導通之判斷基準與導電部13一欄所說明之表面電阻值之測定方法及判斷基準相同,故而此處省略說明。再者,如下文所述,大部分導電性纖維105存在於較導電部103之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材101側,其他導電性纖維105堆積於存在於透光性基材101側之導電性纖維105上,藉此亦存在於較導電部103之膜厚之一半位置HL更靠近表面103A側,並且亦存在於導電部103之表面103A,因此導電部103可從表面103A電性地導通。
於導電部103中,較佳為如圖17所示般導電性纖維105集 中於較導電部103之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材101側。導電性纖維105是否集中於較導電部103之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材101側係藉由導電部13一欄所說明之判斷手法進行判斷,故而此處省略說明。再者,由使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)或穿透式電子顯微鏡(TEM)拍攝獲得之截面照片求出的位於較導電部之膜厚之一半位置更靠近透光性基材側之導電性纖維之存在比例依序較佳為70%以上、80%以上(數值越大越佳)。
導電部103之表面電阻值基於與導電部13一欄所說明之理由相同之理由,為200Ω/□以下。導電部103之表面電阻值係導電部103之表面103A之表面電阻值。導電部103之表面電阻值可藉由與導電部13之表面電阻值相同之方法進行測定。導電部103之表面電阻值之下限依序較佳為1Ω/□以上、5Ω/□以上、10Ω/□以上(數值越大越佳),又,導電部103之表面電阻值之上限依序進而較佳為100Ω/□以下、70Ω/□以下、60Ω/□以下、50Ω/□以下(數值越小越佳)。
導電部103之膜厚就謀求薄型化之觀點而言,較佳為未達300nm。導電部103之膜厚可藉由與導電部13之膜厚相同之方法進行測定。導電部103之膜厚之上限依序進而較佳為145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下(數值越小越佳)。又,導電部103之膜厚之下限基於與導電部13一欄所說明之理由相同之理由,較佳為10nm以上。
導電部103基於與導電部13一欄所記載之理由相同之理由,從表面103A之壓入量為10nm位置處之馬氏硬度較佳為970N/mm2 以上且1050N/mm2以下。導電部103之上述壓入量為10nm位置處之馬氏硬度之下限依序進而較佳為980N/mm2以上、1000N/mm2以上、1015N/mm2以上(數值越大越佳),上述壓入量為10nm位置處之馬氏硬度之上限依序進而較佳為1040N/mm2以下、1030N/mm2以下、1020N/mm2以下(數值越小越佳)。
導電部103基於與導電部13一欄所記載之理由相同之理由,從表面103A之壓入量為100nm位置處之馬氏硬度較佳為130N/mm2以上且300N/mm2以下。導電部103之上述壓入量為100nm位置處之馬氏硬度之下限依序進而較佳為140N/mm2以上、150N/mm2以上、170N/mm2以上(數值越大越佳),上述壓入量為100nm位置處之馬氏硬度之上限依序進而較佳為280N/mm2以下、250N/mm2以下、200N/mm2以下(數值越小越佳)。
<透光性樹脂>
透光性樹脂104係與透光性樹脂15同樣地為了防止導電性纖維105從導電部103脫離且提高導電部103之耐久性或耐擦傷性而覆蓋導電性纖維105者,於本實施形態中亦為以可從導電部103之表面103A獲得電性導通之程度覆蓋導電性纖維105者。透光性樹脂104與透光性樹脂15相同。因此,透光性樹脂104之膜厚或構成材料亦與透光性樹脂15之膜厚或構成材料相同。由於透光性樹脂104與透光性樹脂15相同,因此此處省略說明。
<反應抑制劑>
反應抑制劑係用以抑制塗佈透光性樹脂用組成物後由導電性纖維105與環境下之物質之反應引起的導電性降低者。反應抑制劑及其含量與第1 實施形態中所說明之反應抑制劑及其含量相同,故而此處省略說明。
<導電性纖維>
於導電性纖維105集中於較導電部103之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材101側之情形時,可從導電部103之表面103A電性地導通,因此於導電部103之厚度方向上導電性纖維105彼此接觸。
於較導電部103之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材101側,較佳為藉由導電性纖維105彼此接觸而沿導電部103之平面方向(二維方向)形成網狀結構(網格結構)。藉由導電性纖維105形成網狀結構,即使為少量之導電性纖維105,亦可效率良好地形成導電路徑。
較佳為一部分之導電性纖維105露出於導電部103之表面103A。若藉由上述測定方法,可從導電部103之表面103A獲得電性導通,則可判斷一部分之導電性纖維105露出於導電部103之表面103A。
導電性纖維105之纖維直徑基於與導電性纖維16中所說明之理由相同之理由,較佳為200nm以下。導電性纖維105之纖維直徑之更佳之下限就導電部103之導電性之觀點而言,為10nm以上,導電性纖維105之纖維直徑之更佳之範圍為15nm以上且180nm以下。導電性纖維105之纖維直徑可藉由與導電性纖維16之纖維直徑相同之方法而求出。
導電性纖維105之纖維長度較佳為1μm以上且未達30μm。若導電性纖維105之纖維長度未達1μm,則表面電阻值變高,故而有無法形成具有充分之導電性能之導電部之虞。再者,為了降低表面電阻值,亦考慮增多未達1μm之導電性纖維之添加量,但若增多導電性纖維之添加量,則雖然表面電阻值降低,但有導致霧值之上升或透光性能之降低之虞。 又,若導電性纖維105之纖維長度為30μm以上,則導電性纖維變得容易沿下文所述之MD方向排列,因此有依賴於面內之方向之電阻值之不同變大的傾向,又,有於藉由塗佈形成導電部時變得難以塗佈之虞。導電性纖維105之纖維長度之下限較佳為10μm以上,上限較佳為20μm以上。導電性纖維105之纖維長度可藉由與導電性纖維16之纖維長度相同之方法求出。
構成導電性纖維105之纖維與構成導電性纖維16之纖維相同,故而此處省略說明。
<<其他導電性膜>>
圖16所示之導電性膜100係導電部103未經圖案化之狀態之膜、即所謂之單膜,但根據用途,導電部亦可經圖案化。具體而言,導電性膜可為如圖18所示之具備由多個導電部112、及位於導電部112間之非導電部113所構成之導電層111的導電性膜110,又,亦可為與圖4同樣地具備多個導電部、及存在於導電部間之空隙的導電性膜。導電性膜110之表面110A係由導電部112之表面112A與非導電部113之表面113A所構成,於導電部間具有空隙之導電性膜之表面係由導電部之表面與透光性功能層之一表面所構成。導電性膜110及於導電部間具有空隙之導電性膜之物性值等與導電性膜100之物性值等相同。再者,於圖18中,標註與圖16相同之符號之構件係與圖16所示之構件相同者,故而省略說明。
<導電部>
導電部112除了經圖案化以外,與導電部103相同。即,導電部112如圖19所示,含有透光性樹脂104、及配置於透光性樹脂104中之多個導 電性纖維105。導電部112可從表面112A電性地導通。於導電部112中,較佳為如圖19所示般導電性纖維105集中於較導電部112之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材101側。導電部112之其他構成、材料、物性值等亦與導電部10相同,故而此處省略說明。
<非導電部>
非導電部113係位於導電部112間且不表現導電性之部分。如圖19所示,非導電部113實質上不含導電性纖維105。
關於非導電部113之膜厚,由於與導電部112一體地形成,因此較佳為未達300nm。非導電部23之膜厚之上限依序進而較佳為145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下(數值越小越佳)。又,非導電部23之膜厚之下限較佳為10nm以上。非導電部113之膜厚係藉由與導電部103之膜厚相同之方法而測定。
如圖19所示,非導電部113係由透光性樹脂104所構成。再者,非導電部113可具有藉由使導電性纖維105昇華而形成且不存在導電性纖維之空腔部113B。於該情形時,由於在形成非導電部113時導電性纖維105因昇華而突破應設為非導電部113之區域,被釋放至外部,因此非導電部113之表面113A被粗面化。非導電部113之透光性樹脂104與導電部103之透光性樹脂104相同,故而此處省略說明。
<<導電性膜之製造方法>>
導電性膜100例如可以如下方式製作。首先,於透光性基材11之一面塗佈透光性功能層用組成物並加以乾燥,而形成透光性功能層用組成物之塗膜。透光性功能層用組成物與第1實施形態中所使用之透光性功能層用 組成物相同,故而此處省略說明。
繼而,對塗膜照射紫外線等游離輻射或進行加熱,使聚合性化合物進行聚合(交聯),藉此使塗膜硬化,而形成透光性功能層102。
於在透光性基材101上形成透光性功能層102後,於透光性功能層102之與透光性基材101側之面為相反側之面塗佈含有導電性纖維105及有機系分散介質之含導電性纖維組成物,並加以乾燥,而於透光性功能層102上配置多個導電性纖維105。含導電性纖維組成物與第1實施形態中所使用之含導電性纖維組成物相同,故而此處省略說明。
於在透光性功能層102上配置多個導電性纖維105後,於導電性纖維105上塗佈含有聚合性化合物及溶劑之透光性樹脂用組成物,並加以乾燥,而形成透光性樹脂用組成物之塗膜。透光性樹脂用組成物與第1實施形態中所使用之透光性樹脂用組成物相同,故而此處省略說明。
繼而,對塗膜照射紫外線等游離輻射,使聚合性化合物進行聚合(交聯),藉此使塗膜硬化,而形成透光性樹脂104。藉此,可獲得如圖16所示之導電性膜10。圖18所示之導電性膜110係經圖案化,因此可與第1實施形態同樣地,藉由例如對應設為非導電部113之區域照射雷射光(例如,紅外線雷射),將導電部112圖案化而獲得。
根據本實施形態,藉由塗敷方式於透光性基材101上形成導電部103、112,導電部103、112之上述電阻值比為1以上且未達2,因此基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,可減少依賴於導電部103、112之面內之方向之電阻值的不同。藉此,於將導電性膜用於觸控面板之感測器之電極之情形時,電極圖案或IC晶片之制約變少,無需變更觸控面板 之感測器之電極的圖案設計,並且表面安裝之制約變少。
於本實施形態中,於在導電部103、112中,導電性纖維105整體集中於較導電部103、112之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材101側之情形時,可增加導電性纖維105間之接點。藉此,即使於導電性纖維105之含量較少之情形時,亦可藉由露出於導電部103、112之表面103A、112A之導電性纖維105而確保從導電部103之表面103A、112A之電性導通,因此可實現更低表面電阻值。又,由於可減少導電性纖維105之含量,因此可實現5%以下之低霧值。
若使導電部較薄,則導電性纖維減少相應之量,因此表面電阻值容易上升,根據本實施形態,於在導電部103、112中,導電性纖維105整體集中於較導電部103、112之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材101側之情形時,導電性纖維105彼此之接點增加,因此即使為使導電部103、112之膜厚薄至未達300nm之情形或極薄至145nm以下之情形,亦可實現5%以下之低霧值及200Ω/□以下之低表面電阻值。
根據本實施形態,於導電性纖維105在導電部103中集中於較導電部103之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材101側之情形時,導電性纖維105之大部分被透光性樹脂104覆蓋。由此可減少由空氣中之硫或氧引起之導電性纖維105之腐蝕。
於本實施形態中,於在導電部103、112中,導電性纖維105整體集中於較導電部103、112之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材101側之情形時,可進一步以最小限度之導電性纖維獲得最大限度地良好之表面電阻值。又,若導電性纖維105以上述方式集中,則可獲得更低霧值之 光學特性。進而,導電性纖維105集中與處於分散狀態之情形相比,容易調整馬氏硬度。又,由於導電性纖維105密集地存在於透光性樹脂104內,因此可提高硬度,又,若努力研究透光性樹脂104之組成,則可獲得既不過硬亦不過軟之狀態。又,若馬氏硬度合適,則摺疊或製成卷狀之可撓性亦可良好。
於本實施形態中,使用有機系分散介質作為含導電性纖維組成物之分散介質,且於含導電性纖維組成物中不含樹脂部分,或即使含有樹脂部分,與先前相比樹脂部分之含量亦有所減少,因此基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,於導電部103、112中,可使導電性纖維105集中於較導電部103、112之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材101側。
根據本實施形態,由於導電部103、112之透光性樹脂104含有反應抑制劑,因此可進一步抑制由與作為環境之空氣中之硫、氧、及/或鹵素之反應引起的導電性纖維105之導電性降低。
根據本實施形態,由於在導電部103、112中含有反應抑制劑,因此基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,即使在於透光性黏著層與導電部103、112相接之狀態下進行耐濕熱性試驗的情形,亦可抑制導電性纖維105與透光性黏著層中之成分之反應。藉此,可擴大透光性黏著層之選項。
根據本實施形態,由於使用導電性纖維105,因此可提供與ITO不同,即使使其彎曲亦不易破裂之導電性膜10。因此,亦可將導電性膜100、110組裝於可摺疊(foldable)之影像顯示裝置中使用。
上述中係對導電性膜100、110進行說明,但上述導電部間 具有空隙之導電性膜亦可獲得與導電性膜100、110同樣之效果。
本實施形態之導電性膜100例如可組裝於影像顯示裝置中而使用。圖20係本實施形態之影像顯示裝置之概略構成圖。再者,圖20中,標註與圖13相同之符號之構件係與圖13所示之構件相同者,故而省略說明。
<<<影像顯示裝置>>>
如圖20所示,影像顯示裝置120主要具備用以顯示影像之顯示面板50、配置於顯示面板50之背面側之背光裝置60、配置於較顯示面板50更靠近觀察者側之觸控面板130、及介置於顯示面板50與觸控面板130之間之透光性接著層90。於本實施形態中,由於顯示面板50為液晶顯示面板,因此影像顯示裝置40具備背光裝置60,但根據顯示面板(顯示元件)之種類,亦可不具備背光裝置60。
<<觸控面板>>
觸控面板130具備導電性膜140、配置於較導電性膜140更靠近觀察者側之導電性膜110、配置於較導電性膜110更靠近觀察者側之覆蓋玻璃等透光性覆蓋構件71、介置於導電性膜140與導電性膜110之間的透光性黏著層72、及介置於導電性膜110與透光性覆蓋構件71之間的透光性黏著層73。
<導電性膜>
導電性膜140係與導電性膜110大致相同之結構。即,導電性膜140如圖20所示,具備透光性基材141、設置於透光性基材141之一面之透光性功能層142、及設置於透光性功能層142之與透光性基材141側之面為相 反側之面且經圖案化的導電部134。導電部134成為導電層143之一部分。導電層143係由多個導電部134、及位於導電部134間之非導電部135所構成。透光性基材141係與透光性基材101相同者,又,透光性功能層142係與透光性功能層102相同者,故而此處省略說明。
(導電部及非導電部)
導電部134係與導電部112相同之結構。即,如圖20所示,導電部134係由透光性樹脂及導電性纖維所構成。非導電部135係由透光性樹脂所構成,實質上不含導電性纖維。又,導電部134中之導電性纖維集中於較導電部134之膜厚之一半位置HL更靠近透光性基材141側,可從導電部134之表面144A電性地導通。再者,導電部134係與導電部112相同之結構,但導電部134可未必為與導電部112相同之結構。
導電性膜110之導電部112係作為投影型靜電電容方式之觸控面板中的X方向之電極而發揮功能者,導電性膜140之導電部134係作為投影型靜電電容方式之觸控面板中的Y方向之電極而發揮功能者,於俯視下與圖14相同。
於上述實施形態中,對用於觸控面板用途之導電性膜進行說明,但導電性膜之用途並無特別限定。例如,可將導電性膜100、110用於與IC晶片之連接或配線。
[第3實施形態]
以下,一邊參照圖式一邊對本發明之第3實施形態之導電性膜、觸控面板及影像顯示裝置進行說明。圖21係本實施形態之導電性膜之概略構成圖,圖22係圖21所示之導電性膜之一部分之放大圖,圖23係示意性地表 示摺疊試驗之情況之圖。圖24係本實施形態之其他導電性膜之概略構成圖,圖25係圖24所示之導電性膜之一部分之放大圖。圖26及圖27係示意性地表示本實施形態之導電性膜之製造步驟的圖。
<<<導電性膜>>>
圖21所示之導電性膜150具有透光性,且具備透光性樹脂基材151、及直接設置於透光性樹脂基材151之一面151A之導電部152。導電性膜150之表面150A係由導電部152之表面152A所構成。
導電性膜150進而具備下述基底層153,上述基底層153直接設置於透光性樹脂基材151之與一面151A為相反側之面、即另一面151B。又,圖21所示之導電部152僅設置於透光性樹脂基材151之一面151A,但導電部可亦設置於透光性樹脂基材151之另一面151B。於該情形時,較佳為不設置基底層153而於透光性樹脂基材151之另一面151B直接設置導電部。但於將導電部形成於透光性樹脂基材之雙面側的情形時,只要於透光性樹脂基材之一面直接設置導電部即可,可不必於透光性樹脂基材之另一面直接設置導電部。
導電性膜150之霧值(總霧值)基於與導電性膜10一欄所說明之理由相同之理由,為5%以下。導電性膜150之霧值可藉由與導電性膜10之霧值相同之方法進行測定。導電性膜150之霧值依序進而較佳為3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%以下(數值越小越佳)。
導電性膜150之全光線穿透率基於與導電性膜10一欄所說明之理由相同之理由,較佳為80%以上。導電性膜150之全光線穿透率可藉由與導電性膜10之全光線穿透率相同之方法進行測定。導電性膜150之 全光線穿透率依序較佳為85%以上、88%以上、89%以上(數值越大越佳)。
導電性膜150具有可撓性。因此,較佳為即使於對導電性膜150以導電性膜150之相對向之邊部之間隔成為3mm之方式將摺疊180°之試驗(摺疊試驗)反覆進行10萬次之情形時,摺疊試驗前後之導電性膜150之導電部152之表面152A的下文所述之電阻值比亦為3以下,更佳為即使於將摺疊試驗反覆進行20萬次之情形時,摺疊試驗前後之導電性膜150之導電部152之表面152A的電阻值比亦為3以下,進而較佳為即使於反覆進行100萬次之情形時,摺疊試驗前後之導電性膜150之導電部152之表面152A的電阻值比亦為3以下。於對導電性膜反覆進行10萬次之摺疊試驗的情形時,若摺疊試驗前後之導電性膜之導電部之表面的電阻值比超過3,則有導電性膜產生破裂等之虞,因此導電性膜之可撓性變得不充分。此處,若摺疊試驗導致導電性膜產生破裂等,則導電性會降低,故而與摺疊試驗前之導電性膜之導電部之表面的電阻值相比,摺疊試驗後之導電性膜之導電部之表面的電阻值會上升。因此,藉由求出摺疊試驗前後之導電性膜之導電部之表面的電阻值比,可判斷導電性膜是否產生破裂等。再者,於在透光性樹脂基材與導電部之間設置有硬塗層之情形時,若將摺疊試驗反覆進行上述次數,則摺疊試驗導致硬塗層破裂,而摺疊試驗後之導電性膜之導電部之表面的電阻值比超過3之可能性較高。更佳為於將摺疊試驗反覆進行上述次數之情形時,於任一情形下摺疊試驗前後之導電性膜150之導電部152之表面152A的電阻值比均為1.5以下。摺疊試驗可以將導電性膜150摺疊而使導電部152成為內側之方式進行,又,亦可以將導電性膜150摺疊而使導電部152成為外側之方式進行,較佳為於任一情形時, 摺疊試驗前後之導電性膜150之導電部152之表面152A的電阻值比均為3以下。
具體而言,首先,製作與第1實施形態中所說明之測定電阻值時所製作之樣品相同之樣品。具體而言,與圖8所示之導電性膜30同樣地,於導電部152之面內,確定任意之方向AD,相對於該任意方向AD,包括該任意方向在內、以30°為間隔從摺疊試驗前之導電性膜150中切下6個方向之特定大小(例如,縱125mm×橫50mm之長方形形狀)之樣品S。再者,於無法將樣品切成縱125mm×50mm之大小之情形時,例如亦可將樣品切成縱110mm×橫50mm之大小。從摺疊試驗前之導電性膜切下6片樣品S後,對摺疊試驗前之各樣品S測定導電部之表面之電阻值。具體而言,與圖9之情形同樣地,為了防止電阻值之測定距離發生變動,而於各樣品S之長度方向之兩端部(例如,各縱10mm×橫50mm之部分)上塗佈銀膏(製品名「DW-520H-14」,東洋紡公司製造),於130℃加熱30分鐘,而於各樣品上之兩端部設置經硬化之銀膏,於該狀態下,使用試驗機(製品名「Digital MΩ Hitester 3454-11」,日置電機公司製造)測定各樣品之電阻值。於測定電阻值時,使試驗機之探針端子與設置於兩端部之經硬化之各銀膏接觸。對於摺疊試驗前之各樣品測定導電部152之表面152A之電阻值後,從樣品S中選擇表現出最低之電阻值之樣品S。然後,對所選擇之樣品S進行摺疊試驗。
摺疊試驗係以如下方式進行。如圖23(A)所示,於摺疊試驗中,首先,利用平行地配置之固定部156分別固定所選擇之樣品S之邊部S1、及與邊部S1相對向之邊部S2。又,如圖23(A)所示,固定部156 可沿水平方向滑動移動。
繼而,如圖23(B)所示,以使固定部156互相靠近之方式使其移動,藉此,以將樣品S之中央部S3摺疊之方式使其變形,進而,如圖23(C)所示,使固定部156移動至樣品S之經固定部156固定之相對向的2個邊部S1、S2之間隔成為3mm之位置後,使固定部156向相反方向移動而使樣品S消除變形。
藉由如圖23(A)~(C)所示般使固定部156移動,可將樣品S於中央部S3摺疊180°。又,藉由以樣品S之彎曲部S4不從固定部156之下端伸出之方式進行摺疊試驗,且將固定部156最接近時之間隔控制為3mm,而可將樣品S之相對向之2個邊部S1、S2之間隔設為3mm。於該情形時,將彎曲部S4之外徑視為3mm。再者,由於樣品S之厚度係與固定部156之間隔(3mm)相比充分小之值,因此樣品S之摺疊試驗之結果可視為不受由樣品S之厚度不同所造成之影響。
進行摺疊試驗後,對於摺疊試驗後之樣品S,以與摺疊試驗前之樣品S同樣之方式測定導電部之表面之電阻值。然後,求出所選擇之摺疊試驗後之樣品S之電阻值相對於摺疊試驗前之樣品S之電阻值的比(所選擇之摺疊試驗前之樣品之電阻值/摺疊試驗後之樣品之電阻值)。再者,電阻值比係設為測定3次而獲得之值之算術平均值。
<<透光性樹脂基材>>
作為透光性樹脂基材151,只要為由具有透光性之樹脂構成之基材,則無特別限定。作為構成透光性樹脂基材151之透光性樹脂,可列舉與透光性基材11一欄所說明之透光性樹脂相同者。透光性樹脂基材151之厚度與 透光性基材11之厚度相同。但透光性樹脂基材中存在具有用以提高與其他層之接著性、及/或防止捲取時之貼附、及/或抑制形成其他層之塗佈液之濡濕之基底層者,本實施形態中之所謂「透光性樹脂基材」係以不含基底層之含義使用。再者,透光性樹脂基材151亦可為旨在提高接著性而對表面實施有電暈放電處理、氧化處理等物理處理者。
<<導電部>>
導電部152直接設置於透光性樹脂基材151之一面151A。該情形時之所謂「直接設置」意指導電部直接與透光性樹脂基材之一面接觸。即,於透光性樹脂基材151與導電部152之間並不存在基底層。導電部是否直接設置於透光性樹脂基材之一面、或於透光性樹脂基材與導電部之間是否存在基底層可藉由使用掃描式電子顯微鏡(SEM)、掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)、或穿透式電子顯微鏡(TEM),以1000~50萬倍觀察透光性樹脂基材與導電部之界面周邊之截面而確認。再者,為了防止捲取時之貼附,存在基底層中含有易滑劑等粒子之情況,因此藉由在透光性樹脂基材與導電部之間存在粒子,亦可判斷該層為基底層。該情形時之利用電子顯微鏡之測定條件可使用導電部13之膜厚等之測定條件。
導電部152如圖22所示,含有透光性樹脂154、及配置於透光性樹脂154中之多個導電性纖維155。導電部152較佳為進而含有存在於透光性樹脂154中之反應抑制劑。
導電部152可從表面152A電性地導通。導電部152是否可從導電部152之表面152A電性地導通可藉由與導電部13之情形同樣地測定導電部152之表面電阻值而加以判斷。導電部152之表面電阻值之測定 方法及導電部152是否可從導電部152之表面152A電性地導通之判斷基準與導電部13一欄所說明之表面電阻值之測定方法及判斷基準相同,故而此處省略說明。再者,如下文所述般,大部分之導電性纖維155存在於較導電部152之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材151側,其他導電性纖維155堆積於存在於透光性樹脂基材151側之導電性纖維155上,藉此亦存在於較導電部152之膜厚之一半位置HL更靠近表面152A側,並且亦存在於導電部152之表面152A,故而導電部152可從表面152A電性地導通。
於導電部152中,較佳為如圖22所示般導電性纖維155集中於較導電部152之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材151側。導電性纖維155是否集中於較導電部152之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材151側係藉由導電部13一欄所說明之判斷手法進行判斷,故而此處省略說明。再者,由使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)或穿透式電子顯微鏡(TEM)拍攝獲得之截面照片求出的位於較導電部之膜厚之一半位置更靠近透光性基材側之導電性纖維之存在比例較佳為70%以上,更佳為80%以上。
導電部152之表面電阻值基於與導電部13一欄所說明之理由相同之理由,為200Ω/□以下。導電部152之表面電阻值係導電部152之表面152A之表面電阻值。導電部152之表面電阻值可藉由與導電部13之表面電阻值相同之方法進行測定。導電部152之表面電阻值之下限依序較佳為1Ω/□以上、5Ω/□以上、10Ω/□以上(數值越大越佳),又,導電部152之表面電阻值之上限依序進而較佳為100Ω/□以下、70Ω/□ 以下、60Ω/□以下、50Ω/□以下(數值越小越佳)。
導電部152之膜厚就謀求薄型化之觀點而言,較佳為未達300nm。導電部152之膜厚之上限依序進而較佳為145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下(數值越小越佳)。又,導電部152之膜厚之下限基於與導電部13一欄所說明之理由相同之理由,較佳為10nm以上。導電部152之膜厚可藉由與導電部13之膜厚相同之方法進行測定。
導電部152基於與導電部13一欄所記載之理由相同之理由,從表面152A之壓入量為10nm位置處之馬氏硬度較佳為970N/mm2以上且1050N/mm2以下。導電部152之上述壓入量為10nm位置處之馬氏硬度之下限依序進而較佳為980N/mm2以上、1000N/mm2以上、1015N/mm2以上(數值越大越佳),上述壓入量為10nm位置處之馬氏硬度之上限依序進而較佳為1040N/mm2以下、1030N/mm2以下、1020N/mm2以下(數值越小越佳)。
導電部152基於與導電部13一欄所記載之理由相同之理由,從表面152A之壓入量為100nm位置處之馬氏硬度較佳為130N/mm2以上且300N/mm2以下。導電部152之上述壓入量為100nm位置處之馬氏硬度之下限依序進而較佳為140N/mm2以上、150N/mm2以上、170N/mm2以上(數值越大越佳),上述壓入量為100nm位置處之馬氏硬度之上限依序進而較佳為280N/mm2以下、250N/mm2以下、200N/mm2以下(數值越小越佳)。
於將導電性膜150用於觸控面板之感測器之電極之情形 時,於導電部152之表面152A,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測定包括任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值,將獲得最低之電阻值之方向設為第1方向,將與第1方向正交之方向設為第2方向時,第2方向之電阻值相對於第1方向之電阻值之比(以下將該比稱為「電阻值比」)較佳為1以上且未達2。電阻值比可藉由與導電部13一欄所說明之電阻值之測定方法相同之方法求出。電阻值比之上限較佳為1.8以下,更佳為1.5以下,最佳為1.3以下。
另一方面,若為獲得特定方向上之電阻值更低之導電性膜之情形時,則於導電部31之表面31A,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測定包括任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值時,上述電阻值比較佳為2以上。電阻值比係設為測定3次而獲得之值之算術平均值。電阻值比之下限更佳為3以上。電阻值比之上限就面內之電阻值之均勻性的觀點而言,依序較佳為10以下、8以下(數值越小越佳)。
此種電阻值比為1以上且未達2或為2以上之導電部可藉由例如適當調節導電性纖維之纖維長度、構成下文所述之有機保護層之樹脂之種類或膜厚、及/或含導電性纖維組成物之乾燥溫度而獲得。
<透光性樹脂>
透光性樹脂154係與透光性樹脂15同樣地為了防止導電性纖維155從導電部152脫離且提高導電部152之耐久性或耐擦傷性而覆蓋導電性纖維155者,於本實施形態中亦為以可從導電部152之表面152A獲得電性導通之程度覆蓋導電性纖維155者。
透光性樹脂154與透光性樹脂15相同。因此,透光性樹脂 154之膜厚或構成材料亦與透光性樹脂15之膜厚或構成材料相同。由於透光性樹脂154與透光性樹脂15相同,因此此處省略說明。但於導電部152直接設置於透光性樹脂基材151之一面151A,透光性樹脂154之折射率低於透光性樹脂基材151之折射率,且透光性樹脂154之膜厚為60nm以上且130nm以下的情形時,藉由導電部152可實質上表現出與抗反射膜中之低折射率層相同之效果,降低利用導電部152之表面152A之反射率。藉此,可提高全光線穿透率,並且可降低反射Y值。於該情形時,透光性樹脂154與透光性樹脂基材151之折射率差之絕對值較佳為0.05以上。
<反應抑制劑>
反應抑制劑係用以抑制塗佈透光性樹脂用組成物後由導電性纖維15與環境下之物質之反應引起的導電性降低者。反應抑制劑及其含量與第1實施形態中所說明之反應抑制劑及其含量相同,故而此處省略說明。
<導電性纖維>
於導電性纖維155集中於較導電部152之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材151側之情形時,可從導電部152之表面152A電性地導通,因此於導電部152之厚度方向上導電性纖維155彼此接觸。
於較導電部152之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材151側,較佳為藉由沿導電部152之平面方向(二維方向)導電性纖維155彼此接觸而形成網狀結構(網格結構)。藉由導電性纖維155形成網狀結構,即使為少量之導電性纖維155,亦可效率良好地形成導電路徑。
較佳為一部分之導電性纖維155露出於導電部152之表面152A。若藉由上述測定方法,可從導電部152之表面152A獲得電性導通, 則可判斷一部分之導電性纖維155露出於導電部152之表面152A。
導電性纖維155之纖維直徑基於與導電性纖維16中所說明之理由相同之理由,較佳為200nm以下。導電性纖維155之纖維直徑之更佳之下限就導電部152之導電性之觀點而言,為10nm以上,導電性纖維155之纖維直徑之更佳之範圍為15nm以上且180nm以下。導電性纖維155之纖維直徑可藉由與導電性纖維16之纖維直徑相同之方法而求出。
導電性纖維155之纖維長度基於與導電性纖維16中所說明之理由相同之理由,較佳為1μm以上。導電性纖維155之纖維長度之上限可為500μm以下、300μm以下、或30μm以下,又,導電性纖維155之纖維長度之下限可為3μm以上、或10μm以上。導電性纖維155之纖維長度可藉由與導電性纖維16之纖維長度相同之方法求出。
與導電性纖維16同樣地,於獲得電阻值比為1以上且未達2之導電部之情形時,例如,導電性纖維155之纖維長度較佳為1μm以上且未達30μm,於獲得電阻值比為2以上之導電部之情形時,例如,導電性纖維155之纖維長度較佳為30μm以上。獲得電阻值比為1以上且未達2之導電部之情形時的導電性纖維155之纖維長度之下限就獲得低表面電阻值之觀點而言,較佳為10μm以上,上限較佳為20μm以下。
構成導電性纖維155之纖維與構成導電性纖維16之纖維相同,故而此處省略說明。
<<基底層>>
基底層153係用以提高與其他層之接著性、防止捲取時之貼附、及/或抑制形成其他層之塗佈液之濡濕的層。基底層153例如含有增黏劑或底 塗劑。作為增黏劑或底塗劑,例如可使用聚胺酯樹脂、聚酯樹脂、聚氯乙烯系樹脂、聚乙酸乙烯酯系樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、乙烯與乙酸乙烯酯或與丙烯酸等之共聚物、乙烯與苯乙烯及/或與丁二烯等之共聚物、烯烴樹脂等熱塑性樹脂及/或其改質樹脂、游離輻射聚合性化合物之聚合物、及熱聚合性化合物之聚合物等中之至少任一種。
基底層153如上所述,為了防止捲取時之貼附,亦可含有易滑劑等之粒子。作為粒子,可列舉二氧化矽粒子等。
基底層153之膜厚較佳為10nm以上且1μm以下。若基底層之膜厚未達10nm,則有基底層之功能變得不充分之虞,又,若基底層之膜厚超過1μm,則有造成光學影響之虞,或有無法賦予密接性之虞。基底層153之膜厚係從使用掃描式電子顯微鏡(SEM)、掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)、或穿透式電子顯微鏡(TEM)以1000~50萬倍(較佳為2.5萬倍~5萬倍)拍攝獲得之基底層之截面照片中隨機測定10處厚度,而設為所測得之10處之厚度之算術平均值。基底層153之膜厚之下限更佳為30nm以上,上限更佳為150nm以下。基底層153之膜厚亦可藉由與導電部13之膜厚相同之方法進行測定。
<<其他導電性膜>>
圖21所示之導電性膜150係導電部152未經圖案化之狀態之膜、即所謂之單膜,但根據用途,導電部亦可經圖案化。具體而言,導電性膜可為如圖24所示之具備由多個導電部162、及位於導電部162間之非導電部163所構成之導電層161的導電性膜160,又,亦可為與圖4同樣地具備多個導 電部、及存在於導電部間之空隙的導電性膜。導電性膜160之表面160A由導電部162之表面162A與非導電部163之表面163A所構成,於導電部間具有空隙之導電性膜之表面由導電部之表面與透光性樹脂基材之一表面所構成。導電性膜160及於導電部間具有空隙之導電性膜之物性值等與導電性膜150之物性值等相同。再者,於圖24中,標註與圖21相同之符號之構件係與圖21所示之構件相同者,故而省略說明。
<導電部>
導電部162除了經圖案化以外,與導電部152相同。即,導電部162直接設置於透光性樹脂基材151之一面151A。又,導電部162如圖25所示,含有透光性樹脂154、及配置於透光性樹脂154中之多個導電性纖維155。導電部162可從表面162A電性地導通。於導電部162中,較佳為如圖25所示般導電性纖維165集中於較導電部162之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材151側。導電部162之其他構成、材料、物性值等亦與導電部152相同,故而此處省略說明。
<非導電部>
非導電部163係位於導電部162間且不表現導電性之部分。如圖25所示,非導電部163實質上不含導電性纖維155。非導電部163較佳為完全不含導電性纖維155。
關於非導電部163之膜厚,由於與導電部1622一體地形成,因此較佳為未達300nm。非導電部163之膜厚之上限依序進而較佳為145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下(數值越小越佳)。又,非導電部163之膜厚之下限較佳為10nm以上。 非導電部163之膜厚係藉由與導電部13之膜厚相同之方法而測定。
如圖25所示,非導電部163係由透光性樹脂154所構成。再者,非導電部163可具有藉由使導電性纖維155昇華而形成且不存在導電性纖維之空腔部163B。於該情形時,由於在形成非導電部163時導電性纖維155因昇華而突破應設為非導電部163之區域,被釋放至外部,因此非導電部163之表面163A被粗面化。非導電部163之透光性樹脂154與導電部162之透光性樹脂154相同,故而此處省略說明。
<<導電性膜之製造方法>>
導電性膜160例如可以如下方式製作。首先,準備如圖26(A)所示般於一面151A未形成基底層、並且於另一面151B形成有基底層153之透光性樹脂基材151。再者,亦可準備於雙面未形成基底層之透光性樹脂基材。
繼而,於透光性樹脂基材151之一面151A直接塗佈含有導電性纖維155及有機系分散介質之含導電性纖維組成物,並加以乾燥,而如圖26(B)所示般於透光性樹脂基材151之一面151A直接配置多個導電性纖維155。含導電性纖維組成物與第1實施形態中所使用之含導電性纖維組成物相同,故而此處省略說明。
於在透光性樹脂基材151之一面151A直接配置多個導電性纖維155後,塗佈含有聚合性化合物及溶劑之透光性樹脂用組成物,並加以乾燥,而如圖26(C)所示般形成透光性樹脂用組成物之塗膜157。透光性樹脂用組成物與第1實施形態中所使用之透光性樹脂用組成物相同,故而此處省略說明。
繼而,如圖27(A)所示般,對塗膜157照射紫外線等游離 輻射,使聚合性化合物進行聚合(交聯),藉此使塗膜157硬化,而形成透光性樹脂154。
由於圖21所示之導電性膜150之導電部31為單膜,因此可藉由上述步驟獲得導電性膜150。由於圖23所示之導電性膜160經圖案化,因此可與第1實施形態同樣地,藉由例如如圖27(B)所示般,對應該設為非導電部163之區域照射雷射光(例如,紅外線雷射)將導電部162圖案化而獲得。
根據本實施形態,由於導電部152、162直接設置於透光性樹脂基材151之一面151A,即於透光性樹脂基材151與導電部152、162之間不存在基底層,故而不存在導電性纖維155進入基底層中之情況。因此,導電性纖維155不易沿導電性膜150、160之厚度方向擴散,導電性纖維155彼此之接點變多。藉此,可實現低表面電阻值。又,由於可增多導電性纖維155彼此之接點,因此可減少導電性纖維155之含量,藉此,可實現5%以下之低霧值。
若使導電部較薄,則導電性纖維減少相應之量,因此表面電阻值容易上升,根據本實施形態,於在導電部152、162中,導電性纖維155整體集中於較導電部152、162之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材151側的情形時,導電性纖維155彼此之接點增加,因此即使為使導電部152、162之膜厚薄至未達300nm之情形或極薄至145nm以下之情形,亦可實現5%以下之低霧值及200Ω/□以下之低表面電阻值。
根據本實施形態,於導電性膜150、160中,導電部152、162直接設置於透光性樹脂基材151之一面151A,因此於透光性樹脂基材 151與導電部152、162之間不具備硬塗層,可撓性優異。
根據本實施形態,於導電部152、162中,導電性纖維155整體集中於較導電部152、162之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材151側,因此可增加導電性纖維155彼此之接點。藉此,即使於導電性纖維155之含量較少的情形,亦可確保從導電部152、162之表面152A、162A之電性導通,因此可實現更低表面電阻值。又,由於可減少導電性纖維155之含量,因此可實現更低霧值。進而,由於導電性纖維155於導電部152、162中集中於較導電部152、162之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材151側,因此導電性纖維155之大部分被透光性樹脂154覆蓋。藉此,可抑制由與作為環境之空氣中之硫、氧、及/或鹵素之反應引起的導電性纖維155之導電性降低。
於本實施形態中,使用有機系分散介質作為含導電性纖維組成物之分散介質,且於含導電性纖維組成物中不含樹脂部分,或即使含有樹脂部分,與先前相比樹脂部分之含量亦有所減少,因此基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,於導電部152、162中,可使導電性纖維155集中於較導電部152、162之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材151側。
根據本實施形態,藉由塗敷方式於透光性樹脂基材151之一面151A直接設置導電部152,於導電部152之上述電阻值比為1以上且未達2之情形時,基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,可減少依賴於導電部152之面內之方向之電阻值的不同。藉此,於將導電性膜用於觸控面板之感測器之電極的情形時,電極圖案或IC晶片之制約變少,並且 表面安裝之制約變少。
根據本實施形態,於導電部152之上述電阻值比成為2以上之情形時,於第2方向上電阻值變高,但於第1方向上電阻值變低。因此,基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,可提供特定之方向(第1方向)上之電阻值更低之導電性膜10。
根據本實施形態,由於導電部152、162之透光性樹脂154含有反應抑制劑,因此基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,可進一步抑制由與作為環境之空氣中之硫、氧、及/或鹵素之反應引起的導電性纖維155之導電性降低。
根據本實施形態,於導電部152、162中,導電性纖維155整體集中於較導電部152、162之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材151側,因此可進一步以最小限度之導電性纖維獲得最大限度地良好之表面電阻值。又,若導電性纖維155以上述方式集中,則可獲得更低霧值之光學特性。進而,導電性纖維155集中與處於分散狀態之情形相比,容易調整馬氏硬度。又,由於導電性纖維155密集地存在於透光性樹脂154內,因此可提高硬度,又,若努力研究透光性樹脂154之組成,則可獲得既不過硬亦不過軟之狀態。又,若馬氏硬度合適,則摺疊或製成卷狀之可撓性亦可良好。
根據本實施形態,由於在導電部152中含有反應抑制劑,因此基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,即使為於透光性黏著層與導電部152、162相接之狀態下進行耐濕熱性試驗之情形,亦可抑制導電性纖維155與透光性黏著層中之成分之反應。藉此,可擴大透光性黏著層 之選項。
上述中係對導電性膜150、160進行說明,但上述導電部間具有空隙之導電性膜亦可獲得與導電性膜150、160同樣之效果。
本實施形態之導電性膜之用途並無特別限定,可組裝於具備觸控面板之影像顯示裝置中而使用。又,導電性膜例如可用於屏蔽電磁波。圖28係本實施形態之影像顯示裝置之概略構成圖。於圖28中,標註與圖13相同之符號之構件係與圖13所示之構件相同者,故而省略說明。
<<<影像顯示裝置>>>
如圖28所示,影像顯示裝置170主要具備用以顯示影像之顯示面板180、配置於較顯示面板180更靠近觀察者側之觸控面板190、及介置於顯示面板180與觸控面板190之間的透光性接著層90。於本實施形態中,由於顯示面板180為有機發光二極體(OLED)面板,因此影像顯示裝置170不具備背光裝置,但根據顯示面板(顯示元件)之種類,亦可具備背光裝置。
<<顯示面板>>
顯示面板180如上所述為有機發光二極體(OLED)面板,因此具備有機發光二極體作為顯示元件。再者,顯示面板亦可為液晶顯示面板、無機發光二極體面板、或量子點發光二極體(QLED)面板。
<<觸控面板>>
觸控面板190具備導電性膜200、配置於較導電性膜200更靠近觀察者側之導電性膜160、配置於較導電性膜160更靠近觀察者側之覆蓋玻璃等透光性覆蓋構件71、介置於導電性膜200與導電性膜160之間的透光性黏著 層72、及介置於導電性膜160與透光性覆蓋構件71之間的透光性黏著層73。
<導電性膜>
導電性膜200係與導電性膜160大致相同之結構。即,導電性膜200如圖28所示,具備透光性樹脂基材201、及直接設置於透光性樹脂基材201之一面201A且經圖案化之導電部203。圖28所示之導電部203成為導電層202之一部分。導電層202係由多個導電部203、及位於導電部203間之非導電部204所構成。又,導電性膜200進而具備直接設置於透光性樹脂基材201之另一面201B之基底層205。透光性樹脂基材201及基底層205係與透光性樹脂基材151及基底層153相同者,故而此處省略說明。
(導電部及非導電部)
導電部203係與導電部162相同之結構。即,導電部203係由透光性樹脂及導電性纖維所構成。非導電部204由透光性樹脂所構成,實質上不含導電性纖維。導電部203可從導電部203之表面電性地導通。又,導電部203中之導電性纖維較佳為集中於較導電部203之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材201側。再者,導電部203係與導電部162相同之結構,但導電部203可不必為與導電部162相同之結構。
導電性膜160之導電部162係作為投影型靜電電容方式之觸控面板中的X方向之電極而發揮功能者,導電性膜200之導電部203係作為投影型靜電電容方式之觸控面板中的Y方向之電極而發揮功能者,於俯視下與圖14相同。
[第4實施形態]
以下,一邊參照圖式一邊對本發明之第4實施形態之導電性膜、觸控面板及影像顯示裝置進行說明。圖29係本實施形態之導電性膜之概略構成圖,圖30係圖29所示之導電性膜之一部分之放大圖,圖31係本實施形態之其他導電性膜之概略構成圖,圖32係圖31所示之導電性膜之一部分之放大圖。圖33及圖34係示意性地表示本實施形態之導電性膜之製造步驟的圖。
<<<導電性膜>>>
如圖29所示,導電性膜250具有透光性,且於透光性樹脂基材251之一面251A側依序具備基底層252及導電部254,於另一面251B側具備基底層253。具體而言,導電性膜250具備透光性樹脂基材251、直接設置於透光性樹脂基材251之一面251A之基底層252、直接設置於透光性樹脂基材251之另一面251B之基底層252、及直接設置於基底層252之與透光性樹脂基材251側之面(以下將該面稱為「基底層之一面」)252A為相反側的導電部254側之面(以下將該面稱為「基底層之另一面」)252B之導電部254。導電性膜250之表面250A係由導電部254之表面254A所構成。再者,導電性膜250亦可不具備基底層253。
又,圖29所示之導電部254係僅設置於基底層252之另一面252B,但導電部可亦設置於基底層253之與透光性樹脂基材251側之面為相反側之面。但於將導電部形成於透光性樹脂基材之雙面側之情形時,只要於一基底層之與透光性樹脂基材側之面為相反側之面直接設置導電部即可,可不必於兩基底層之與透光性樹脂基材側之面為相反側之面直接設置導電部。
導電性膜250之霧值(總霧值)基於與導電性膜10一欄所說明之理由相同之理由,為5%以下。導電性膜250之霧值可藉由與導電性膜10之霧值相同之方法進行測定。導電性膜250之霧值依序較佳為3%以下、2%以下、1.5%以下、1.2%以下、1.1%以下(數值越小越佳)。
導電性膜250之全光線穿透率基於與導電性膜10一欄所說明之理由相同之理由,較佳為80%以上。導電性膜250之全光線穿透率可藉由與導電性膜10之全光線穿透率相同之方法進行測定。導電性膜250之全光線穿透率依序進而較佳為85%以上、88%以上、89%以上(數值越大越佳)。
導電性膜250具有可撓性。因此,基於與導電性膜150一欄所說明之理由同樣之導電性膜產生破裂等理由,較佳為即使於對於導電性膜250,以導電性膜10之相對向之邊部之間隔成為3mm之方式將摺疊180°之試驗(摺疊試驗)反覆進行10萬次之情形時,摺疊試驗前後之導電性膜250之導電部254之表面254A的下文所述之電阻值比亦為3以下,更佳為即使於將摺疊試驗反覆進行20萬次之情形時,摺疊試驗前後之導電性膜250之導電部254之表面254A的電阻值比亦為3以下,進而較佳為即使於反覆進行100萬次之情形時,摺疊試驗前後之導電性膜250之導電部254之表面254A的電阻值比亦為3以下。再者,於在透光性樹脂基材與導電部之間設置有硬塗層之情形時,若將摺疊試驗反覆進行上述次數,則摺疊試驗導致硬塗層破裂,而摺疊試驗後之導電性膜之導電部之表面的電阻值比超過3之可能性較高。更佳為於將摺疊試驗反覆進行上述次數之情形時,於任一情形下摺疊試驗前後之導電性膜250之導電部254之表面254A的電阻值比 均為1.5以下。摺疊試驗可以將導電性膜250摺疊而使導電部254成為內側之方式進行,又,亦可以將導電性膜250摺疊而使導電部254成為外側之方式進行,較佳為於任一情形時,摺疊試驗前後之導電性膜250之導電部254之表面254A的電阻值比均為3以下。電阻值之測定及摺疊試驗係以與導電性膜150一欄所說明之電阻值之測定及摺疊試驗同樣之方式進行。
<<透光性樹脂基材>>
作為透光性樹脂基材251,只要為由具有透光性之樹脂構成之基材,則無特別限定。作為構成透光性樹脂基材251之透光性樹脂,可列舉與透光性基材11一欄所說明之透光性樹脂相同者。透光性樹脂基材251之厚度與透光性基材11之厚度相同。但透光性樹脂基材中存在具有用以提高與其他層之接著性、及/或防止捲取時之貼附、及/或抑制形成其他層之塗佈液之濡濕之基底層者,本實施形態中之所謂「透光性樹脂基材」係以不含基底層之含義使用。再者,透光性樹脂基材251亦可為旨在提高接著性而對表面實施有電暈放電處理、氧化處理等物理處理者。
<<基底層>>
基底層252、253係用以提高與其他層之接著性、防止捲取時之貼附、及/或抑制形成其他層之塗佈液之濡濕的層。基底層252直接設置於透光性樹脂基材251之一面251A,基底層253直接設置於透光性樹脂基材251之另一面251B。該情形時之所謂「直接設置」意指基底層直接與透光性樹脂基材之一面或另一面接觸。即,於透光性樹脂基材251與基底層252、253之間不存在其他層。基底層是否直接設置於透光性樹脂基材之一面或另一面、或於透光性樹脂基材與基底層之間是否存在其他層可藉由使用掃描式 電子顯微鏡(SEM)、掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)、或穿透式電子顯微鏡(TEM),以1000~50萬倍觀察透光性樹脂基材與導電部之界面周邊之截面而確認。再者,為了防止捲取時之貼附,存在基底層中含有易滑劑等粒子之情況,因此藉由在透光性樹脂基材與導電部之間存在粒子,亦可判斷該層為基底層。該情形時之利用電子顯微鏡之測定條件可使用導電部13之膜厚等之測定條件。
基底層252較佳為實質上不含下文所述之導電性纖維256。該情形時之所謂「基底層實質上不含導電性纖維」意指若為導電部之表面之表面電阻值成為1000Ω/□以下之程度,則亦可含有若干導電性纖維。基底層252更佳為完全不含導電性纖維16。基底層252是否不含導電性纖維256可藉由使用掃描式電子顯微鏡(SEM)、掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)、或穿透式電子顯微鏡(TEM),以1000~50萬倍觀察基底層與導電部之界面周邊之截面而確認。於基底層252中,為了使其實質上不含導電性纖維256,可藉由使用幾乎不會滲透至基底層252者作為下文所述之含導電性纖維組成物之分散介質而達成。該情形時之利用電子顯微鏡之測定條件可使用導電部13之膜厚等之測定條件。
基底層252、253例如含有增黏劑或底塗劑。增黏劑或底塗劑與基底層一欄所說明之增黏劑或底塗劑相同,故而此處省略說明。
基底層252、253如上所述,為了防止捲取時之貼附,亦可含有易滑劑等之粒子。作為粒子,可列舉二氧化矽粒子等。
基底層252、253之膜厚基於與基底層153一欄所說明之理由相同之理由,較佳為10nm以上且1μm以下。又,基底層252、253之 膜厚係藉由與基底層153之膜厚相同之方法而測定。基底層252、253之膜厚之下限更佳為30nm以上,上限更佳為150nm以下。
<<導電部>>
導電部254直接設置於基底層252。該情形時之所謂「直接設置」意指導電部直接與基底層接觸。即,於基底層252與導電部254之間不存在其他層。導電部是否直接設置於基底層、或於基底層與導電部之間是否存在其他層可藉由使用掃描式電子顯微鏡(SEM)、掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)、或穿透式電子顯微鏡(TEM),以1000~50萬倍觀察基底層與導電部之界面周邊之截面而確認。該情形時之利用電子顯微鏡之測定條件可使用導電部13之膜厚等之測定條件。
導電部254如圖30所示,含有透光性樹脂255、及配置於透光性樹脂255中之多個導電性纖維256。導電部254較佳為進而含有存在於透光性樹脂15中之反應抑制劑。
導電部254可從表面254A電性地導通。導電部254是否可從導電部254之表面254A電性地導通可藉由與導電部13之情形同樣地測定導電部254之表面電阻值而加以判斷。導電部254之表面電阻值之測定方法及導電部254是否可從導電部254之表面254A電性地導通之判斷基準與導電部13一欄所說明之表面電阻值之測定方法及判斷基準相同,故而此處省略說明。再者,如下文所述,大部分之導電性纖維256存在於較導電部254之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材251側,其他導電性纖維256堆積在存在於透光性樹脂基材251側之導電性纖維256上,藉此亦存在於較導電部254之膜厚之一半位置HL更靠近表面254A側,並且亦存 在於導電部254之表面254A,故而導電部254可從表面254A電性地導通。
於導電部254中,較佳為如圖30所示般導電性纖維256集中於較導電部254之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材251側。導電性纖維256是否集中於較導電部254之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材251側係藉由導電部13一欄所說明之判斷手法進行判斷,故而此處省略說明。再者,由使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)或穿透式電子顯微鏡(TEM)拍攝獲得之截面照片求出的位於較導電部之膜厚之一半位置更靠近透光性基材側之導電性纖維之存在比例較佳為70%以上,更佳為80%以上。
導電部254之表面電阻值基於與導電部13一欄所說明之理由相同之理由,為200Ω/□以下。導電部254之表面電阻值係導電部254之表面254A之表面電阻值。導電部254之表面電阻值可藉由與導電部13之表面電阻值相同之方法進行測定。導電部254之表面電阻值之下限依序較佳為1Ω/□以上、5Ω/□以上、10Ω/□以上(數值越大越佳),又,導電部254之表面電阻值之上限依序進而較佳為100Ω/□以下、70Ω/□以下、60Ω/□以下、50Ω/□以下(數值越小越佳)。
導電部254之膜厚就謀求薄型化之觀點而言,較佳為未達300nm。導電部254之膜厚之上限依序進而較佳為145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下(數值越小越佳)。又,導電部254之膜厚之下限基於與導電部13一欄所說明之理由相同之理由,較佳為10nm以上。導電部254之膜厚可藉由與導電部13之膜厚相同之方法進行測定。
導電部254基於與導電部13一欄所記載之理由相同之理由,從表面254A之壓入量為10nm位置之馬氏硬度較佳為970N/mm2以上且1050N/mm2以下。導電部254之上述壓入量為10nm位置處之馬氏硬度之下限依序進而較佳為980N/mm2以上、1000N/mm2以上、1015N/mm2以上(數值越大越佳),上述壓入量為10nm位置處之馬氏硬度之上限依序進而較佳為1040N/mm2以下、1030N/mm2以下、1020N/mm2以下(數值越小越佳)。
導電部254基於與導電部13一欄所記載之理由相同之理由,從表面254A之壓入量為100nm位置處之馬氏硬度較佳為130N/mm2以上且300N/mm2以下。導電部254之上述壓入量為100nm位置處之馬氏硬度之下限依序進而較佳為140N/mm2以上、150N/mm2以上、170N/mm2以上(數值越大越佳),上述壓入量為100nm位置處之馬氏硬度之上限依序進而較佳為280N/mm2以下、250N/mm2以下、200N/mm2以下(數值越小越佳)。
於將導電性膜250用於觸控面板之感測器之電極之情形時,於導電部254之表面254A,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測定包括任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值,將獲得最低之電阻值之方向設為第1方向,將與第1方向正交之方向設為第2方向時,第2方向之電阻值相對於第1方向之電阻值之比(以下將該比稱為「電阻值比」)較佳為1以上且未達2。電阻值比可藉由與導電部13一欄所說明之電阻值之測定方法相同之方法求出。電阻值比之上限依序較佳為1.8以下、1.5以下、1.3以下(數值越小越佳)。
另一方面,若為獲得特定方向上之電阻值更低之導電性膜之情形時,則於導電部254之表面254A,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測定包括任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值時,上述電阻值比較佳為2以上。電阻值比係設為測定3次而獲得之值之算術平均值。電阻值比之下限更佳為3以上。電阻值比之上限就面內之電阻值之均勻性的觀點而言,依序較佳為10以下、8以下(數值越小越佳)。
此種電阻值比為1以上且未達2或為2以上之導電部可藉由例如適當調節導電性纖維之纖維長度、構成下文所述之有機保護層之樹脂之種類或膜厚、及/或含導電性纖維組成物之乾燥溫度而獲得。
<透光性樹脂>
透光性樹脂255係與透光性樹脂15同樣地為了防止導電性纖維256從導電部254脫離且提高導電部254之耐久性或耐擦傷性而覆蓋導電性纖維256者,於本實施形態中亦為以可從導電部254之表面254A獲得電性導通之程度覆蓋導電性纖維256者。
透光性樹脂255與透光性樹脂15相同。因此,透光性樹脂255之膜厚或構成材料亦與透光性樹脂15之膜厚或構成材料相同。由於透光性樹脂255與透光性樹脂15相同,因此此處省略說明。
<反應抑制劑>
反應抑制劑係用以抑制塗佈透光性樹脂用組成物後由導電性纖維256與環境下之物質之反應引起的導電性降低者。反應抑制劑及其含量與第1實施形態中所說明之反應抑制劑及其含量相同,故而此處省略說明。
<導電性纖維>
於導電性纖維256集中於較導電部254之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材251側之情形時,可從導電部254之表面254A電性地導通,因此於導電部254之厚度方向上導電性纖維256彼此接觸。
於較導電部254之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材251側,較佳為藉由沿導電部254之平面方向(二維方向)導電性纖維256彼此接觸而形成網狀結構(網格結構)。藉由導電性纖維256形成網狀結構,即使為少量之導電性纖維256,亦可效率良好地形成導電路徑。
較佳為一部分之導電性纖維256露出於導電部254之表面254A。若藉由上述測定方法,可從導電部254之表面254A獲得電性導通,則可判斷一部分之導電性纖維256露出於導電部254之表面254A。
導電性纖維256之纖維直徑基於與導電性纖維16中所說明之理由相同之理由,較佳為200nm以下。導電性纖維256之纖維直徑之更佳之下限就導電部13之導電性之觀點而言為10nm以上,導電性纖維256之纖維直徑之更佳之範圍為15nm以上且180nm以下。導電性纖維256之纖維直徑可藉由與導電性纖維16之纖維直徑相同之方法而求出。
導電性纖維256之纖維長度基於與導電性纖維16中所說明之理由相同之理由,較佳為1μm以上。導電性纖維256之纖維長度之上限可設為500μm以下、300μm以下、或30μm以下,又,導電性纖維256之纖維長度之下限可設為3μm以上、或10μm以上。導電性纖維256之纖維長度可藉由與導電性纖維16之纖維長度相同之方法求出。
與導電性纖維16同樣地,於獲得電阻值比為1以上且未達2之導電部之情形時,例如,導電性纖維256之纖維長度較佳為1μm以上 且未達30μm,於獲得電阻值比為2以上之導電部之情形時,例如,導電性纖維256之纖維長度較佳為30μm以上。獲得電阻值比為1以上且未達2之導電部之情形時的導電性纖維256之纖維長度之下限就獲得低表面電阻值之觀點而言,較佳為10μm以上,上限較佳為20μm以下。
構成導電性纖維256之纖維與構成導電性纖維16之纖維相同,故而此處省略說明。
<<其他導電性膜>>
圖29所示之導電性膜係導電部254未經圖案化之狀態之膜、即所謂之單膜,但根據用途,導電部亦可經圖案化。具體而言,導電性膜可為如圖31所示之具備由多個導電部262、及位於導電部262間之非導電部263所構成之導電層261的導電性膜260,又,亦可為與圖4同樣地具備多個導電部、及存在於導電部間之空隙之導電性膜。導電性膜260之表面260A係由導電部262之表面262A與非導電部263之表面263A所構成,於導電部間具有空隙之導電性膜之表面係由導電部之表面與透光性樹脂基材之一表面所構成。導電性膜260及於導電部間具有空隙之導電性膜之物性值等與導電性膜250之物性值等相同。再者,於圖31中,標註與圖29相同之符號之構件係與圖29所示之構件相同者,故而省略說明。
<導電部>
導電部262除了經圖案化以外,與導電部254相同。即,導電部262直接設置於基底層252之另一面252B。又,導電部262如圖32所示,含有透光性樹脂255、及配置於透光性樹脂255中之多個導電性纖維256。導電部262可從表面262A電性地導通。於導電部262中,較佳為如圖32所 示般導電性纖維256集中於較導電部262之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材251側。導電部262之其他構成、材料、物性值等亦與導電部254相同,故而此處省略說明。
<非導電部>
非導電部263係位於導電部262間且不表現導電性之部分。如圖32所示,非導電部263實質上不含導電性纖維256。
關於非導電部263之膜厚,由於與導電部262一體地形成,因此較佳為未達300nm。非導電部263之膜厚之上限依序進而較佳為145nm以下、140nm以下、120nm以下、110nm以下、80nm以下、50nm以下(數值越小越佳)。又,非導電部263之膜厚之下限較佳為10nm以上。非導電部263之膜厚係藉由與導電部13之膜厚相同之方法而測定。
如圖32所示,非導電部263係由透光性樹脂255所構成。再者,非導電部263可具有藉由使導電性纖維256昇華而形成且不存在導電性纖維之空腔部263B。於該情形時,由於在形成非導電部263時導電性纖維256因昇華而突破應設為非導電部23之區域,被釋放至外部,因此非導電部263之表面263A被粗面化。非導電部263之透光性樹脂255與導電部254之透光性樹脂255相同,故而此處省略說明。
<<導電性膜之製造方法>>
導電性膜250例如可以如下方式製作。首先,準備如圖33(A)所示般於一面251A形成有基底層252、且於另一面251B形成有基底層253之透光性樹脂基材251。再者,亦可準備於一面形成有基底層、且於另一面未形成基底層之透光性樹脂基材。
繼而,於基底層252之另一面252B直接塗佈含有導電性纖維256及分散介質之含導電性纖維組成物,並加以乾燥,而如圖33(B)所示般於基底層252之另一面252B直接配置多個導電性纖維256。含導電性纖維組成物與第1實施形態中所使用之含導電性纖維組成物相同,故而此處省略說明。
於在基底層252之另一面252B直接配置多個導電性纖維256後,塗佈含有聚合性化合物及溶劑之透光性樹脂用組成物,並加以乾燥,而如圖33(C)所示般形成透光性樹脂用組成物之塗膜257。透光性樹脂用組成物與第1實施形態中所使用之透光性樹脂用組成物相同,故而此處省略說明。
繼而,如圖34(A)所示般對塗膜257照射紫外線等游離輻射,使聚合性化合物進行聚合(交聯),藉此使塗膜257硬化,而形成透光性樹脂255。
由於圖29所示之導電性膜250之導電部254為單膜,因此可藉由上述步驟獲得導電性膜250。圖31所示之導電性膜260係經圖案化,因此可與第1實施形態同樣地,藉由例如如圖34(B)所示般對應設為非導電部263之區域照射雷射光(例如,紅外線雷射),將導電部262圖案化而獲得。
根據本實施形態,基底層252直接設置於透光性樹脂基材251之一面251A,又,導電部254、262直接設置於基底層252之另一面252B,即於透光性樹脂基材251與基底層252之間及基底層252與導電部254、262之間均未設置硬塗層。藉此,可撓性優異。又,由於導電部254、 262直接設置於基底層252之另一面252B,因此與導電部直接設置於透光性基材之情形相比,層間密接性優異,不易產生層間剝離。因此,即使為使用各種導電膏(例如,銀膏)於導電部254、262之表面254A、262A形成配線之情形時,該配線亦不易從導電部254、262之表面254A、262A剝離。藉此,可擴大導電膏之選項。再者,作為銀膏,例如可列舉東洋紡公司製造之DW-520H-14、DW-520H-18、DW-520H-19或PHOENIX MATERIAL公司製造之PA-LTP-AW03等。
根據本實施形態,於在導電部254、262中,導電性纖維256整體集中於較導電部254、262之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材251側之情形時,可增加導電性纖維256彼此之接點。藉此,即使為導電性纖維256之含量較少之情形時,亦可確保從導電部254、262之表面254A、262A之電性導通,因此可實現5%以下之低霧值。又,若於基底層之表面形成導電部,則有導電性纖維進入基底層中,而表面電阻值上升之傾向,但由於可減少導電性纖維256之含量,因此可實現更低表面電阻值。
若使導電部較薄,則導電性纖維減少相應之量,因此表面電阻值容易上升,根據本實施形態,於在導電部254、262中,導電性纖維256整體集中於較導電部254、262之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材251側之情形時,導電性纖維256彼此之接點增加,因此即使為使導電部254、262之膜厚薄至未達300nm之情形或極薄至145nm以下之情形,亦可實現5%以下之低霧值及200Ω/□以下之低表面電阻值。
根據本實施形態,由於導電性纖維256於導電部254、262中集中於較導電部254、262之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材 251側,因此導電性纖維256之大部分被透光性樹脂255覆蓋。藉此,可抑制由與作為環境之空氣中之硫、氧、及/或鹵素之反應引起的導電性纖維256之導電性降低。
根據本實施形態,由於導電性纖維256於導電部254、262中集中於較導電部254、262之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材251側,因此可進一步以最小限度之導電性纖維獲得最大限度地良好之表面電阻值。又,若導電性纖維256以上述方式集中,則可獲得更低霧值之光學特性。進而,導電性纖維256集中與處於分散狀態之情形相比,容易調整馬氏硬度。又,由於導電性纖維256密集地存在於透光性樹脂254內,因此可提高硬度,又,若努力研究透光性樹脂254之組成,則可獲得既不過硬亦不過軟之狀態。又,若馬氏硬度合適,則摺疊或製成卷狀之可撓性亦可良好。
於本實施形態中,使用有機系分散介質作為含導電性纖維組成物之分散介質,且於含導電性纖維組成物中不含樹脂部分,或即使含有樹脂部分,與先前相比樹脂部分之含量亦有所減少,因此基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,於導電部254、262中,可使導電性纖維256集中於較導電部254、262之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材251側。
根據本實施形態,藉由塗敷方式於基底層252之另一面252B直接設置導電部254,於導電部254之上述電阻值比為1以上且未達2之情形時,基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,可減少依賴於導電部254之面內之方向的電阻值之不同。藉此,於將導電性膜用於觸控 面板之感測器之電極之情形時,電極圖案或IC晶片之制約變少,並且表面安裝之制約變少。
根據本實施形態,於導電部254之上述電阻值比成為2以上之情形時,於第2方向上電阻值變高,但於第1方向上電阻值變低。因此,基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,可提供特定之方向(第1方向)上之電阻值更低之導電性膜250。
根據本實施形態,由於導電部254、262之透光性樹脂255含有反應抑制劑,因此基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,可進一步抑制由與作為環境之空氣中之硫、氧、及/或鹵素之反應引起的導電性纖維256之導電性降低。
根據本實施形態,由於在導電部254中含有反應抑制劑,因此基於與第1實施形態所說明之理由相同之理由,即使為於透光性黏著層與導電部254、262相接之狀態下進行耐濕熱性試驗之情形,亦可抑制導電性纖維256與透光性黏著層中之成分之反應。藉此,可擴大透光性黏著層之選項。
上述中係對導電性膜250、260進行說明,但上述導電部間具有空隙之導電性膜亦可獲得與導電性膜250、260同樣之效果。
本實施形態之導電性膜之用途並無特別限定,可組裝於具備觸控面板之影像顯示裝置中而使用。又,導電性膜例如可用於屏蔽電磁波。圖35係本實施形態之影像顯示裝置之概略構成圖。於圖35中,標註與圖28相同之符號之構件與圖28所示之構件相同,故而省略說明。
<<<影像顯示裝置>>>
如圖35所示,影像顯示裝置270主要具備用以顯示影像之顯示面板180、配置於較顯示面板180更靠近觀察者側之觸控面板280、及介置於顯示面板180與觸控面板280之間的透光性接著層90。
<<觸控面板>>
觸控面板280具備導電性膜290、配置於較導電性膜290更靠近觀察者側之導電性膜260、配置於較導電性膜260更靠近觀察者側之覆蓋玻璃等透光性覆蓋構件71、介置於導電性膜290與導電性膜260之間的透光性黏著層72、及介置於導電性膜260與透光性覆蓋構件71之間的透光性黏著層73。
<導電性膜>
導電性膜290係與導電性膜260大致相同之結構。即,導電性膜290如圖35所示,具備透光性樹脂基材291、直接設置於透光性樹脂基材291之一面291A之基底層292、直接設置於透光性樹脂基材291之另一面291B之基底層293、及直接設置於基底層292之與透光性樹脂基材291側之面292A為相反側之面292B且經圖案化之導電部295。圖35所示之導電部295成為導電層294之一部分。導電層294係由多個導電部295、及位於導電部295間之非導電部296所構成。透光性樹脂基材291及基底層292、293係與透光性樹脂基材251及基底層252、253相同者,故而此處省略說明。
(導電部及非導電部)
導電部295係與導電部262相同之結構。即,導電部295係由透光性樹脂及導電性纖維所構成。非導電部296係由透光性樹脂所構成,實質上不含導電性纖維。導電部295可從導電部295之表面295A電性地導通。又, 導電部295中之導電性纖維較佳為集中於較導電部295之膜厚之一半位置HL更靠近透光性樹脂基材291側。再者,導電部295係與導電部262相同之結構,但導電部295可未必為與導電部262相同之結構。
導電性膜260之導電部262係作為投影型靜電電容方式之觸控面板中的X方向之電極而發揮功能者,導電性膜290之導電部295係作為投影型靜電電容方式之觸控面板中的Y方向之電極而發揮功能者,於俯視下與圖13相同。
[實施例]
為了詳細地說明本發明,以下列舉實施例進行說明,但本發明並不限定於該等記載。
<硬塗層用組成物之調製>
首先,以成為下述所示之組成之方式調配各成分,而獲得硬塗層用組成物1。
(硬塗層用組成物1)
‧新戊四醇三丙烯酸酯與新戊四醇四丙烯酸酯之混合物(製品名「KAYARAD-PET-30」,日本化藥公司製造):30質量份
‧聚合起始劑(製品名「Irgacure 184」,BASF Japan公司製造):1.5質量份
‧甲基乙基酮(MEK):50質量份
‧環己酮:18.5質量份
<含銀奈米線組成物之調製>
(含銀奈米線組成物1)
使用乙二醇(EG)作為還原劑,使用聚乙烯基吡咯啶酮(PVP:平均分子量130萬,Aldrich公司製造)作為形態控制劑兼保護膠體劑,將下述所示之成核步驟與粒子成長步驟分離,進行粒子形成,而製備含銀奈米線組成物。
1.成核步驟
一邊於反應容器內對保持為160℃之EG液100mL進行攪拌,一邊以一定之流量歷經1分鐘添加硝酸銀之EG溶液(硝酸銀濃度:1.0莫耳/L)2.0mL。其後,於160℃保持10分鐘,並且將銀離子還原而形成銀之核粒子。反應液因吸收奈米尺寸之銀微粒子之表面電漿子而呈現黃色,確認到銀離子被還原而形成銀之微粒子(核粒子)。其次,以一定之流量歷經10分鐘添加PVP之EG溶液(PVP濃度:3.0×10-1莫耳/L)10.0mL。
2.粒子成長步驟
一邊攪拌結束上述成核步驟後之含有核粒子之反應液一邊將其保持為160℃,使用雙噴嘴(double jet)法以一定之流量歷經120分鐘添加硝酸銀之EG溶液(硝酸銀濃度:1.0×10-1莫耳/L)100mL、及PVP之EG溶液(PVP濃度:3.0×10-1莫耳/L)100mL。於該粒子成長步驟中,每隔30分鐘採集反應液並藉由電子顯微鏡進行確認,結果成核步驟中所形成之核粒子隨著時間經過而成長為線狀之形態,未觀察到粒子成長步驟中產生新微粒子。對最終獲得之銀奈米線之纖維直徑及纖維長度進行測定,結果銀奈米線之纖維直徑為30nm,纖維長度為15μm。
3.除鹽水洗步驟
將結束粒子成長步驟之反應液冷卻至室溫後,使用截留分子量0.2μm 之超濾膜實施除鹽水洗處理,並且將溶劑置換為乙醇。然後,將液量濃縮至100mL而獲得銀奈米線分散液。最後,以銀奈米線濃度成為0.1質量%之方式藉由乙醇加以稀釋,而獲得含銀奈米線組成物1。
測定含銀奈米線組成物1中之銀奈米線之纖維直徑及纖維長度,結果銀奈米線之纖維直徑為30nm,纖維長度為15μm。銀奈米線之纖維直徑係使用穿透式電子顯微鏡(TEM)(製品名「H-7650」,Hitachi High-Technologies公司製造),以10萬倍~20萬倍拍攝50張照片,藉由TEM所附屬之軟體,於拍攝畫面上實測100根導電性纖維之纖維直徑,作為其算術平均值而求出。於測定上述纖維直徑時,將加速電壓設為「100kV」,將發射電流設為「10μA」,將聚光透鏡光圈設為「1」,將物鏡光圈設為「0」,將觀察模式設為「HC」,將Spot設為「2」。又,銀奈米線之纖維長度係使用掃描式電子顯微鏡(SEM)(製品名「S-4800(TYPE2)」,Hitachi High-Technologies公司製造),於500~2000萬倍下測定100根銀奈米線之纖維長度,作為該100根銀奈米線之纖維長度之算術平均值而求出。於測定上述纖維長度時,將訊號選擇設為「SE」,將加速電壓設為「3kV」,將發射電流設為「10μA」,將SE檢測器設為「混合」。銀奈米線之纖維長度係使用掃描式電子顯微鏡(SEM)(製品名「S-4800(TYPE2)」,Hitachi High-Technologies公司製造)之SEM功能,以500~2000萬倍拍攝10張照片,藉由所附屬之軟體,於拍攝畫面上測定100根銀奈米線之纖維長度,作為該100根銀奈米線之纖維長度之算術平均值而求出。於測定上述纖維長度時,使用45°傾斜之試樣台,將訊號選擇設為「SE」,將加速電壓設為「3kV」,將發射電流設為「10μA~20μA」,將SE檢測器設為「混合」,將探針電流 設為「Norm」,將焦點模式設為「UHR」,將聚光透鏡1設為「5.0」,將W.D.設為「8mm」,將Tilt設為「30°」。再者,預先取下TE檢測器。於測定銀奈米線之纖維直徑時,使用藉由以下之方法製作之測定用樣品。首先,使含銀奈米線組成物1與組成物之分散介質混合在一起,藉由乙醇將銀奈米線之濃度稀釋為0.05質量%以下。進而,將該經稀釋之含銀奈米線組成物1於TEM或STEM觀察用之附帶碳支持膜之柵網(Cu柵型號「#10-1012彈性碳ELS-C10 STEM Cu100P柵網式樣」)上滴加1滴,於室溫下加以乾燥,於上述條件下進行觀察,製成觀察影像資料。基於此求出算術平均值。於測定銀奈米線之纖維長度時,使用藉由以下之方法製作之測定用樣品。首先,將含銀奈米線組成物1以塗佈量成為10mg/m2之方式塗佈於B5尺寸之厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜之未處理面,將分散介質乾燥去除,將導電性纖維配置於PET膜表面,而製作導電性膜。從該導電性膜之中央部切下10mm×10mm之大小。然後,使用銀膏,將該切下之導電性膜平坦地貼附於具有45°傾斜之SEM試樣台(型號「728-45」,日新EM公司製造,傾斜型試樣台45°, 15mm×10mm M4鋁製)之台面。進而,濺鍍20秒~30秒之Pt-Pd,而獲得導通。再者,亦以同樣之方式求出以下之銀奈米線之纖維直徑及纖維長度。
(含銀奈米線組成物2)
於銀奈米線分散液中添加新戊四醇三丙烯酸酯與新戊四醇四丙烯酸酯之混合物(製品名「KAYARAD PET-30」,日本化藥公司製造)0.1質量份及聚合起始劑(製品名「Irgacure 184」,BASF公司製造)0.005質量份,且以銀奈米線濃度成為0.1質量%之方式藉由乙醇加以稀釋,除此以外,以與 含銀奈米線組成物1同樣之方式獲得含銀奈米線組成物2。
(含銀奈米線組成物3)
以銀奈米線濃度成為0.2質量%之方式藉由乙醇稀釋銀奈米線分散液,除此以外,以與含銀奈米線組成物1同樣之方式獲得含銀奈米線組成物3。
(含銀奈米線組成物4)
以銀奈米線濃度成為0.2質量%之方式藉由乙醇稀釋銀奈米線分散液,除此以外,以與含銀奈米線組成物2同樣之方式獲得含銀奈米線組成物4。
(含銀奈米線組成物5)
延長粒子成長步驟之反應時間,而獲得纖維長度為40μm之銀奈米線,除此以外,與含銀奈米線組成物1同樣地獲得含銀奈米線組成物5。
(含銀奈米線組成物6)
於銀奈米線分散液中添加新戊四醇三丙烯酸酯與新戊四醇四丙烯酸酯之混合物(製品名「KAYARAD PET-30」,日本化藥公司製造)1質量份及聚合起始劑(製品名「Irgacure 184」,BASF公司製造)0.05質量份,除此以外,以與含銀奈米線組成物1同樣之方式獲得銀奈米線濃度為0.1質量%之含銀奈米線組成物6。
(含銀奈米線組成物7)
於銀奈米線分散液中添加新戊四醇三丙烯酸酯與新戊四醇四丙烯酸酯之混合物(製品名「KAYARAD PET-30」,日本化藥公司製造)1質量份及聚合起始劑(製品名「Irgacure 184」,BASF公司製造)0.05質量份,且以銀奈米線濃度成為0.2質量%之方式藉由乙醇加以稀釋,除此以外,以與含銀奈米線組成物1同樣之方式獲得含銀奈米線組成物7。
(含銀奈米線組成物8)
於銀奈米線分散液中添加新戊四醇三丙烯酸酯與新戊四醇四丙烯酸酯之混合物(製品名「KAYARAD PET-30」,日本化藥公司製造)1質量份及聚合起始劑(製品名「Irgacure 184」,BASF公司製造)0.05質量份,且以銀奈米線濃度成為1質量%之方式藉由乙醇加以稀釋,除此以外,以與含銀奈米線組成物1同樣之方式獲得含銀奈米線組成物8。
(含銀奈米線組成物9)
於銀奈米線分散液中,以銀奈米線濃度成為0.1質量%之方式藉由乙醇與異丙醇(IPA)代替乙醇加以稀釋,除此以外,以與含銀奈米線組成物1同樣之方式獲得含銀奈米線組成物9。IPA之比率係設為組成物整體之30質量%。
(含銀奈米線組成物10)
延長粒子成長步驟之反應時間,而獲得纖維長度為25μm之銀奈米線,除此以外,與含銀奈米線組成物9同樣地獲得含銀奈米線組成物10。
(含銀奈米線組成物11)
縮短粒子成長步驟之反應時間,而獲得纖維長度為10μm之銀奈米線,除此以外,與含銀奈米線組成物9同樣地獲得含銀奈米線組成物11。
(含銀奈米線組成物12)
增加除鹽水洗處理之次數,與含銀奈米線組成物1中之聚乙烯基吡咯啶酮之量相比,減少聚乙烯基吡咯啶酮之量,除此以外,與含銀奈米線組成物9同樣地獲得含銀奈米線組成物12。
(含銀奈米線組成物13)
使用環己酮代替異丙醇(IPA),且延長粒子成長步驟之反應時間,而獲得纖維長度為25μm之銀奈米線,除此以外,與含銀奈米線組成物9同樣地獲得含銀奈米線組成物13。再者,環己酮之比率係設為組成物整體之30質量%。
(含銀奈米線組成物14)
縮短粒子成長步驟之反應時間,而獲得纖維長度為5μm之銀奈米線,除此以外,與含銀奈米線組成物9同樣地獲得含銀奈米線組成物14。
(含銀奈米線組成物15)
延長粒子成長步驟之反應時間,而獲得纖維長度為40μm之銀奈米線,除此以外,與含銀奈米線組成物9同樣地獲得含銀奈米線組成物15。
(含銀奈米線組成物16)
減少除鹽水洗處理之次數,與含銀奈米線組成物1中之聚乙烯基吡咯啶酮之量相比,增多聚乙烯基吡咯啶酮之量,除此以外,與含銀奈米線組成物9同樣地獲得含銀奈米線組成物16。
(含銀奈米線組成物17)
以銀奈米線濃度成為0.2質量%之方式藉由乙醇及異丙醇稀釋銀奈米線分散液,除此以外,以與含銀奈米線組成物9同樣之方式獲得含銀奈米線組成物17。
(含銀奈米線組成物18)
使用乙醇代替乙醇及異丙醇,除此以外,以與含銀奈米線組成物9同樣之方式獲得含銀奈米線組成物18。
(含銀奈米線組成物19)
於銀奈米線分散液中,以銀奈米線濃度成為0.1質量%、且稀釋後之環己酮之溶劑比率成為30質量%之方式藉由乙醇與環己酮代替乙醇進行稀釋,除此以外,以與含銀奈米線組成物1同樣之方式獲得含銀奈米線組成物19。
(含銀奈米線組成物20)
於銀奈米線分散液中添加新戊四醇三丙烯酸酯與新戊四醇四丙烯酸酯之混合物(製品名「KAYARAD PET-30」,日本化藥公司製造)0.1質量份及聚合起始劑(製品名「Irgacure 184」,BASF公司製造)0.005質量份,且以銀奈米線濃度成為0.1質量%、且稀釋後之環己酮之溶劑比率成為30質量%之方式藉由乙醇與環己酮加以稀釋,除此以外,以與含銀奈米線組成物19同樣之方式獲得含銀奈米線組成物20。
(含銀奈米線組成物21)
以銀奈米線濃度成為0.2質量%、且稀釋後之環己酮之溶劑比率成為30質量%之方式藉由乙醇與環己酮稀釋銀奈米線分散液,除此以外,以與含銀奈米線組成物19同樣之方式獲得含銀奈米線組成物21。
(含銀奈米線組成物22)
以銀奈米線濃度成為0.2質量%、且稀釋後之環己酮之溶劑比率成為30質量%之方式藉由乙醇與環己酮稀釋銀奈米線分散液,除此以外,以與含銀奈米線組成物20同樣之方式獲得含銀奈米線組成物22。
(含銀奈米線組成物23)
延長粒子成長步驟之反應時間,而獲得纖維長度為40μm之銀奈米線,除此以外,與含銀奈米線組成物19同樣地獲得含銀奈米線組成物23。
<透光性樹脂用組成物>
以成為下述所示之組成之方式調配各成分,而獲得透光性樹脂用組成物1。
(透光性樹脂用組成物1)
‧新戊四醇三丙烯酸酯與新戊四醇四丙烯酸酯之混合物(製品名 「KAYARAD-PET-30」,日本化藥公司製造):5質量份
‧聚合起始劑(製品名「Irgacure 184」,BASF Japan公司製造):0.25質量份
‧甲基乙基酮(MEK):70質量份
‧環己酮:24.75質量份
(透光性樹脂用組成物2)
‧新戊四醇三丙烯酸酯與新戊四醇四丙烯酸酯之混合物(製品名「KAYARAD-PET-30」,日本化藥公司製造):5質量份
‧2-甲硫基-苯并噻唑(東京化成工業公司製造):0.1質量份
‧聚合起始劑(製品名「Irgacure 184」,BASF Japan公司製造):0.25質量份
‧甲基乙基酮(MEK):70質量份
‧環己酮:24.75質量份
<<實施例A及比較例A>>
<實施例A1>
首先,準備作為透光性基材之單面具有基底層之厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(製品名「COSMOSHINE A4100」,東洋紡公司製造),於 該聚對苯二甲酸乙二酯膜之基底層側塗佈硬塗層組成物1,而形成塗膜。其次,對於所形成之塗膜,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而加以乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線而使塗膜硬化,藉此形成作為透光性功能層之膜厚2μm之硬塗層。
形成硬塗層後,於聚對苯二甲酸乙二酯膜之與形成有硬塗層之面為相反側之未處理面上,以成為10mg/m2之方式塗佈含銀奈米線組成物1。其次,對於所塗佈之含銀奈米線組成物1,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒,而使含銀奈米線組成物1中之分散介質蒸發,藉此於硬塗層之表面配置銀奈米線。
繼而,以覆蓋銀奈米線之方式塗佈上述透光性樹脂用組成物1,而形成塗膜。然後,對於所形成之塗膜,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而加以乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線而使塗膜硬化,藉此形成膜厚100nm之透光性樹脂,獲得具備由透光性樹脂及配置於透光性樹脂中之銀奈米線構成之膜厚100nm之導電部的導電性膜。再者,實施例A1之導電部係未經圖案化之單膜狀者。
實施例A1之導電部之膜厚係從使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)、或穿透式電子顯微鏡(TEM)拍攝獲得之導電部之截面照片中隨機測定10處厚度,而設為所測得之10處之厚度之算術平均值。具體之截面照片之拍攝係藉由以下之方法進行。首先,由導電性膜製作截面觀察 用之樣品。詳細而言,將切成2mm×5mm之導電性膜放入至聚矽氧系之包埋板中,流入環氧系樹脂,以樹脂將導電性膜整體包埋。其後,將包埋樹脂於65℃放置12小時以上,而使其硬化。其後,使用超薄切片機(製品名「超薄切片機EM UC7」,Leica Microsystems公司製造),將進給厚度設定為100nm,而製作超薄切片。藉由附帶膠棉膜之篩網(150)採集所製作之超薄切片,製成STEM用樣品。其後,使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)(製品名「S-4800(TYPE2)」,Hitachi High-Technologies公司製造),拍攝STEM用樣品之截面照片。於該截面照片之拍攝時,將檢測器(選擇訊號)設為「TE」,將加速電壓設為30kV,將發射電流設為「10μA」。調節焦距,一邊觀察是否可區分各層一邊以倍率5000倍~20萬倍適當調節對比度及明亮度。較佳之倍率為1萬倍~5萬倍,進而較佳為2.5萬倍~4萬倍。若過度提高倍率,則層界面之像素變粗而變得難以區分,因此於膜厚測定中不宜過度提高倍率。再者,於拍攝截面照片時,進而,關於光圈,將束流監測器光圈設為3,將物鏡光圈設為3,又,將W.D.設為8mm。不僅實施例A1,以下之全部實施例及比較例中,導電部之膜厚亦藉由該方法而測定。
<實施例A2>
於實施例A2中,使用透光性樹脂用組成物2代替透光性樹脂用組成物1,除此以外,以與實施例A1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例A3>
於實施例A3中,使用含銀奈米線組成物2代替含銀奈米線組成物1,且以導電部整體之厚度成為100nm之方式調整透光性樹脂用組成物之塗佈 量,除此以外,以與實施例A1同樣之方式獲得導電性膜。再者,若塗佈含銀奈米線組成物2並加以乾燥,則形成含有銀奈米線與樹脂部分之塗膜。
<實施例A4>
於實施例A4中,使用含銀奈米線組成物3代替含銀奈米線組成物1,除此以外,以與實施例A1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例A5>
於實施例A5中,使用含銀奈米線組成物4代替含銀奈米線組成物1,且以導電部整體之厚度成為100nm之方式調整透光性樹脂用組成物之塗佈量,除此以外,以與實施例A1同樣之方式獲得導電性膜。再者,若塗佈含銀奈米線組成物4並加以乾燥,則形成含有銀奈米線與樹脂部分之塗膜。
<實施例A6>
於實施例A6中,準備作為透光性基材之於雙面具有基底層之厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(製品名「COSMOSHINE A4300」,東洋紡公司製造),於聚對苯二甲酸乙二酯膜之其中一基底層側塗佈硬塗層組成物1,而形成塗膜。其次,對於所形成之塗膜,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而加以乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線而使塗膜硬化,藉此形成作為透光性功能層之膜厚2μm之硬塗層。繼而,於聚對苯二甲酸乙二酯膜之另一基底層側,亦以與上述同樣之方式形成硬塗層,從而製作於雙面具有硬塗層之膜。然後,於上述形成於另一基底層側之硬塗層上塗佈含銀奈米線組成物1,以與實施例A1同樣之方式形成膜厚100nm之導電部,藉此獲得導電性膜。再者,實施例 A6之導電部係未經圖案化之單膜狀者。
<實施例A7>
於實施例A7中,使用含銀奈米線組成物2代替含銀奈米線組成物1,且以導電部整體之厚度成為100nm之方式調整透光性樹脂用組成物之塗佈量,除此以外,以與實施例A6同樣之方式獲得導電性膜。再者,若塗佈含銀奈米線組成物2並加以乾燥,則形成含有銀奈米線與樹脂部分之塗膜。
<實施例A8>
於實施例A8中,使用含銀奈米線組成物3代替含銀奈米線組成物1,除此以外,以與實施例A6同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例A9>
於實施例A9中,使用含銀奈米線組成物4代替含銀奈米線組成物1,且以導電部整體之厚度成為100nm之方式調整透光性樹脂用組成物之塗佈量,除此以外,以與實施例A6同樣之方式獲得導電性膜。再者,若塗佈含銀奈米線組成物4並加以乾燥,則形成含有銀奈米線與樹脂部分之塗膜。
<實施例A10>
於實施例A10中,使用含銀奈米線組成物5代替含銀奈米線組成物1,除此以外,以與實施例A1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例A1>
於比較例A1中,使用含銀奈米線組成物6代替含銀奈米線組成物1,除此以外,以與實施例A1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例A2>
於比較例A2中,使用含銀奈米線組成物7代替含銀奈米線組成物1, 除此以外,以與實施例A1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例A3>
於比較例A3中,使用含銀奈米線組成物8代替含銀奈米線組成物1,除此以外,以與實施例A1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例A4>
於比較例A4中,使用含銀奈米線組成物6代替含銀奈米線組成物1,除此以外,以與實施例A6同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例A5>
於比較例A5中,不形成透光性樹脂,除此以外,以與實施例A1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例A6>
於比較例A6中,將透光性樹脂之膜厚從100nm變更為50nm,除此以外,以與實施例A1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例A7>
於比較例A7中,將透光性樹脂之膜厚從100nm變更為400nm,除此以外,以與實施例A1同樣之方式獲得導電性膜。
<銀奈米線之集中之評價>
於實施例A1~A10及比較例A1~A4、A6、A7之導電性膜中,調查銀奈米線是否整體於導電部中集中於較導電部之膜厚之一半位置更靠近聚對苯二甲酸乙二酯膜側。具體而言,首先,由導電性膜製作截面觀察用之樣品。詳細而言,將切成2mm×5mm之導電性膜放入至聚矽氧系之包埋板中,流入環氧系樹脂,以樹脂將導電性膜整體包埋。其後,將包埋樹脂於 65℃放置12小時以上,而使其硬化。其後,使用超薄切片機(製品名「超薄切片機EM UC7」,Leica Microsystems公司製造),將進給厚度設定為100nm,而製作超薄切片。藉由附帶膠棉膜之篩網(150篩網)採集所製作之超薄切片,製成STEM用樣品。其後,使用掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)(製品名「S-4800(TYPE2)」,Hitachi High-Technologies公司製造),拍攝STEM用樣品之截面照片。於該截面照片之拍攝時,將檢測器(選擇訊號)設為「TE」,將加速電壓設為「30kV」,將發射電流設為「10μA」,於進行STEM觀察之倍率為5000倍~20萬倍下調節焦距,以可區分各層之方式適當調節對比度及明亮度。較佳之倍率為1萬倍~10萬倍,進而較佳之倍率為1萬倍~5萬倍,最佳之倍率為2.5萬倍~5萬倍。又,於拍攝截面照片時,進而,將光圈設為「束流監測器光圈3」,將物鏡光圈設為「3」,又,將W.D.設為「8mm」。然後,準備以上述方式拍攝獲得之10處之上述截面照片。繼而,將各截面照片放大至像素級,於各截面照片中,對顯示位於較導電部之膜厚之一半位置更靠近聚對苯二甲酸乙二酯膜側之銀奈米線的像素之個數及顯示位於較導電部之膜厚之一半位置更靠近導電部之表面側之銀奈米線的像素之個數進行計數,求出顯示位於較上述一半位置更靠近聚對苯二甲酸乙二酯膜側之銀奈米線的像素之個數相對於顯示銀奈米線之像素之總個數的比例。再者,於顯示銀奈米線之像素橫跨上述一半位置之情形時,於各像素中,分為存在於從上述一半位置起更靠近聚對苯二甲酸乙二酯膜側之部分、及存在於從該位置起更靠近導電部之表面側之部分,基於所分開之部分之面積比分割1個像素。然後,將根據各截面照片求出之上述比例設為位於較導電部之膜厚之一半位置更靠近聚對苯二甲酸 乙二酯膜側之導電性纖維之存在比例,求出由各截面照片求出之存在比例之算術平均值,將該算術平均值為55%以上時設為集中於聚對苯二甲酸乙二酯膜側。再者,由於比較例A5之導電性膜不具備透光性樹脂,因此不將其設為評價之對象。
<全光線穿透率測定>
對於上述實施例A1~A10及比較例A1~A7之導電性膜,使用測霧計(製品名「HM-150」,村上色彩技術研究所製造),依照JIS K7361-1:1997測定全光線穿透率。全光線穿透率係以導電性膜整體進行測定時之值,又,將其設為於切成50mm×100mm之大小後,於無捲曲或褶皺且無指紋或灰塵等之狀態下以導電部側成為非光源側之方式設置,並且對導電性膜1片測定3次而獲得之值之算術平均值。
<霧度測定>
於上述實施例A1~A10及比較例A1~A7之導電性膜中,使用測霧計(製品名「HM-150」,村上色彩技術研究所製造),依照JIS K7136:2000測定導電性膜之霧值(總霧值)。霧值係以導電性膜整體進行測定時之值,又,將其設為於切成50mm×100mm之大小後,於無捲曲或褶皺且無指紋或灰塵等之狀態下以導電部側成為非光源側之方式設置,並對1片導電性膜測定3次而獲得之值之算術平均值。
<表面電阻值測定>
於上述實施例A1~A10及比較例A1~A7之導電性膜中,使用依照JIS K7194:1994(利用導電性塑膠之四探針法之電阻率試驗方法)之接觸式之電阻率計(製品名「Loresta AX MCP-T370型」,Mitsubishi Chemical Analytech公司製造,端子形狀:ASP探針),測定導電部之表面電阻值。利用接觸式之電阻率計進行之表面電阻值之測定係藉由將切成80mm×50mm之大小之導電性膜以導電部側成為上表面、且導電性膜成為均勻之平面狀態之方式配置於平坦之玻璃板上,將ASP探針配置於導電部之中心,將全部電極引腳均勻地壓抵於導電部而進行。於利用接觸式之電阻率計進行測定時,選擇作為測定薄片電阻之模式之Ω/□。其後,按下起動按鈕並保持,而獲得測定結果。又,於透光性樹脂之膜厚較大之情形時,若藉由上述電阻率計測定表面電阻值,則存在電阻值變得極大之情形。於該情形時,無法區別透光性樹脂導致銀奈米線間之導通變差,抑或無法從導電部之表面獲得導通。因此,亦藉由使用渦電流法之非破壞式之電阻率計(製品名「EC-80P」,NAPSON公司製造)測定導電部之表面電阻值。利用非破壞式之電阻率計進行之表面電阻值之測定係將切成80mm×50mm之大小之導電性膜以導電部側成為上表面、且導電性膜成為均勻之平面狀態之方式配置於平坦之玻璃板上,使探針與導電部接觸而進行。於利用非破壞式之電阻率計進行測定時,選擇SW2,選擇模式M-H之薄片電阻測定Ω/□,並且使用測定範圍為10~1000Ω/□範圍之探針、0.5~10Ω/□範圍之探針。表面電阻值之測定部位係設為導電性膜之中心部之3處部位,表面電阻值係設為3處部位之表面電阻值之算術平均值。表面電阻值之測定不論電阻率計為何種類,均於23℃及相對濕度55%之環境下進行。再者,電阻值之測定係使用未進行以下所說明之放置試驗之導電性膜而進行。
<放置試驗>
於上述實施例A1~A10及比較例A1~A7之導電性膜中,進行於室溫 下將導電性膜放置於空氣中之放置試驗。具體而言,為了加速評價,將含有較多硫成分之黏著膠帶(商品編號「7210F」,日東電工公司製造,寬度24mm)貼附於厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(製品名「A4300」,東洋紡公司製造),以使黏著膠帶側與導電部相接之方式重疊放置,於該狀態下放置1週。以黏著膠帶之位置位於之後切下之80mm×50mm之中心的方式而配置。並且,於實施例A1~A10及比較例A1~A6之導電性膜中,於23℃及相對濕度55%之環境下,使用依照JIS K7194:1994(利用導電性塑膠之四探針法之電阻率試驗方法)之接觸式之電阻率計(製品名「Loresta AX MCP-T370型」,Mitsubishi Chemical Analytech公司製造,端子形狀:ASP探針),測定放置試驗前後之切成80mm×50mm之大小的各導電性膜之導電部之表面電阻值(單位:Ω/□),評價相對於放置試驗前之表面電阻值,放置試驗後之表面電阻值上升何種程度。又,於比較例A7之導電性膜中,由於透光性樹脂之膜厚較大,因此若藉由接觸式之電阻率計測定導電部之表面電阻值,則有表面電阻值過大,而無法準確地測定放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率之虞,故而使用利用渦電流法之非破壞式之電阻率計(製品名「EC-80P」,NAPSON公司製造)代替接觸式之電阻率計,與上述同樣地測定放置試驗前後之各導電部之表面電阻值並進行評價。再者,於Loresta AX MCP-T370型中,於表面電阻值為0.01Ω/□以上且未達0.5Ω/□之情形時,探針選擇「Low」,於表面電阻值為0.5Ω/□以上且未達10Ω/□之情形時,選擇「Middle」,於表面電阻值為10Ω/□以上且未達1000Ω/□之情形時,選擇「High」,於表面電阻值為1000Ω/□以上且3000Ω/□以下之情形時,選擇「Super High」。又,於EC-80P中,探針係使用測定範圍為10~1000Ω/□範圍之探針、0.5~10Ω/□範圍之探針。評價基準如以下所述。再者,表面電阻值之上升率係將表面電阻值之上升率設為A,將放置試驗前之導電部之表面電阻值設為B,將放置試驗後之導電部之表面電阻值設為C,藉由下述式而求出。又,放置試驗前之表面電阻值B及放置試驗後之表面電阻值C係於所切下之導電性膜之導電部的中心部3處部位進行測定,表面電阻值係設為所測得之3處部位之表面電阻值之算術平均值。放置試驗前之表面電阻值B係對放置試驗前之導電部之表面之表面電阻值隨機測定10處,使用所測得之10處之表面電阻值之算術平均值,又,放置試驗後之表面電阻值C係對放置試驗後之導電部之表面之表面電阻值隨機測定10處,使用所測得之10處之表面電阻值之算術平均值。
A=(C-B)/B×100
○:導電部中之放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率為10%以內。
△:導電部中之放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率超過10%且為50%以內。
×:導電部中之放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率超過50%。
<馬氏硬度測定>
於上述實施例A1~A7及比較例A1~A7之導電性膜中,分別測定從導電部之表面之壓入量為10nm位置處之導電部之馬氏硬度及從導電部之表面之壓入量為100nm位置處之導電部之馬氏硬度。具體而言,首先,將 切成20mm×20mm之大小之導電性膜以導電部側成為上表面之方式,經由接著樹脂(製品名「Aron Alpha(註冊商標)一般用」,東亞合成公司製造)固定於市售之載玻片。具體而言,將上述接著樹脂滴加至載玻片1(製品名「載玻片(未打磨型)1-9645-11」,AS ONE公司製造)之中央部。此時,為了避免將接著樹脂擴大塗佈,並且為了避免於以下文所述之方式擴散時接著樹脂從導電性膜伸出,滴加設為1滴。其後,使切成上述大小之導電性膜以導電部側成為上表面且接著樹脂位於導電性膜之中央部之方式與載玻片接觸,使接著樹脂於載玻片1與導電性膜之間擴散,而暫時接著。然後,於導電性膜上載置另一新載玻片2,而獲得載玻片1/接著樹脂/導電性膜/載玻片2之積層體。繼而,於載玻片2上放置30g以上且50g以下之砝碼,於該狀態下,於室溫下放置12小時。其後,取下砝碼與載玻片2,以其作為測定用樣品。然後,將該測定用樣品固定於平行地設置於除振台之微小硬度試驗機(製品名「PICODENTOR HM500」,Fischer Instruments公司製造,依照ISO14577-1、ASTM E2546)之測定台。該固定係藉由在載玻片1之4邊貼附膠帶(製品名「Sellotape(註冊商標)」,Nichiban公司製造)而進行。將測定用樣品固定於微小硬度試驗機之測定台後,於以下之測定條件下分別測定導電部之表面之壓入量10nm位置及100nm位置之馬氏硬度。馬氏硬度係對測定用樣品之導電部表面中央附近(存在接著樹脂之區域)之任意5點進行測定,設為所獲得之5點之硬度之算術平均值。但所測定之任意5點要避開使用PICODENTOR HM500所附屬之顯微鏡以倍率50倍~500倍觀察導電部而導電部中導電性纖維重疊成為極端之凸結構之部分、及相反地成為極端之凹部結構之部分,而儘可能地從具有平坦 性之部分中選擇。又,於算出馬氏硬度時,選擇馬氏硬度「HM」作為欲利用PICODENTOR HM500測定之硬度種類。
(測定條件)
‧壓頭形狀:維氏(四角錐金剛石壓頭)(尖端部分之對面角136°之正四角錐)
‧負重控制方式:最大負重40mN為止
‧負重之增加時間:20秒
‧蠕變時間:5秒
‧負重之去除時間:20秒
‧壓入量:10nm(測定壓入量10nm位置處之馬氏硬度時)、100nm(測定壓入量100nm位置處之馬氏硬度時)
‧測定時之溫度:25℃
‧測定時之濕度:50%
測定之分佈係歷經20秒從0mN至40mN使其負擔負重,將40mN保持5秒,其後歷經20秒從40mN恢復為0mN。
<電阻值比測定>
於實施例A1~A10之導電性膜之面內,確定任意之方向,相對於該任意方向,包括該任意方向在內、以30°為間隔從導電性膜切下6個方向之縱110mm×橫5mm之長方形之樣品。從導電性膜切下樣品後,以硬化後之膜厚成為5μm以上且10μm以下之方式於各樣品之長度方向之表面的兩端部之縱5mm×橫5mm之部分塗佈銀膏(製品名「DW-520H-14」,東洋紡公司製造),於130℃加熱30分鐘,而獲得於兩端部設置有經硬化之銀膏之 樣品。再者,於兩端部設置有經硬化之銀膏之各樣品的電阻值之測定距離係恆定為100mm。然後,使用試驗機(製品名「Digital MΩ Hitester 3454-11」,日置電機公司製造)測定於兩端部設置有經硬化之銀膏之各樣品之電阻值。具體而言,由於Digital MΩ Hitester 3454-11具備2根探針端子(紅色探針端子及黑色探針端子,兩者均為針形),因此使紅色探針端子與設置於一端部之經硬化之銀膏接觸,且使黑色探針端子與設置於另一端部之經硬化之銀膏接觸,而測定電阻值。然後,從該自6個方向切下之樣品中找出電阻值最低之樣品。於設為該樣品為從導電性膜之第1方向切下者時,找出從與第1方向正交之第2方向切下之樣品,求出從第2方向切下之樣品之電阻值相對於從第1方向切下之樣品之電阻值之比。電阻值之測定係於23℃及相對濕度55%之環境下進行。電阻值比係設為測定3次而獲得之值之算術平均值。
以下,將結果示於表1及表2。
於比較例A1、A2、A4之導電性膜中,由於銀奈米線並未集中於較導電部之膜厚之一半位置更靠近聚對苯二甲酸乙二酯膜側,因此雖然霧值較低,但表面電阻值較高。認為其原因在於含導電性纖維組成物中之樹脂部分較多,而樹脂部分進入銀奈米線間。又,放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率較大。認為其原因在於:由於透光性樹脂之膜厚較薄,因此銀奈米線與空氣中之硫、氧、及/或鹵素等反應,而導電性降低。
於比較例A3之導電性膜中,含導電性纖維組成物中之樹脂部分較多,但已增加銀奈米線之含量,因此銀奈米線集中於較導電部之膜厚之一半位置更靠近聚對苯二甲酸乙二酯膜側,又,表面電阻值較低。然而,由於增加銀奈米線之含量,因此霧值較高。又,放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率較大。
於比較例A5、A6之導電性膜中,由於未設置透光性樹脂或透光性樹脂之膜厚較薄,因此銀奈米線未集中於較導電部之膜厚之一半位 置更靠近聚對苯二甲酸乙二酯膜側,又,放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率極大。
於比較例7之導電性膜中,雖然銀奈米線集中於較導電部之膜厚之一半位置更靠近聚對苯二甲酸乙二酯膜側,但由於透光性樹脂之膜厚較大,因此無法確保從導電部之表面之導通。因此,雖然霧值較低,但表面電阻值極高。
與此相對,於實施例A1~A10之導電性膜中,由於銀奈米線集中於較導電部之膜厚之一半位置更靠近聚對苯二甲酸乙二酯膜側,並且可確保從導電部之表面之導通,因此霧值較低,且表面電阻值亦較低。又,於實施例1~8之導電性膜中,由於放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率亦較小,因此可抑制金屬奈米線與空氣中之硫、氧、及/或鹵素等反應,而可抑制導電部之導電性降低。
於實施例A1、A2之導電性膜中,於在導電部之表面貼附透光性黏著片材(製品名「OCA8146-2」,3M公司製造)之狀態下,進行將導電性膜於85℃、相對濕度85%之環境下放置240小時之耐濕熱性試驗,結果於實施例A1之導電性膜中,導電部之耐濕熱性試驗後之表面電阻值相對於耐濕熱性試驗前之表面電阻值之上升率為10%,於實施例A2之導電性膜中,導電部之耐濕熱性試驗後之表面電阻值相對於耐濕熱性試驗前之表面電阻值之上升率為5%。再者,表面電阻值及表面電阻值之上升率係藉由與上述放置試驗中之表面電阻值及表面電阻值之上升率相同之方法求出。
將實施例A1~A10之導電性膜之導電部製成經圖案化之長方形之5.5英吋(縱16:橫9)之樣品,藉由上述實施形態中所說明之順序 於邊框部測定表面電阻值,結果表面電阻值為40Ω/□~60Ω/□,又,藉由上述實施形態中所說明之順序於6處測定線電阻值,求出電阻值比,結果電阻值比為1.21~1.35。
<<實施例B及比較例B>>
<實施例B1>
首先,準備作為透光性基材之單面具有基底層之厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(製品名「COSMOSHINE A4100」,東洋紡公司製造),於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之基底層側塗佈硬塗層組成物1,而形成塗膜。其次,對於所形成之塗膜,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而加以乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線而使塗膜硬化,藉此形成作為透光性功能層之膜厚2μm之硬塗層。
形成硬塗層後,於聚對苯二甲酸乙二酯膜之與形成有硬塗層之面為相反側之未處理面上,以成為10mg/m2之方式塗佈含銀奈米線組成物1。繼而,對於所塗佈之含銀奈米線組成物9,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒,而使含銀奈米線組成物9中之分散介質蒸發,藉此於硬塗層之表面配置銀奈米線。
繼而,以覆蓋銀奈米線之方式塗佈上述透光性樹脂用組成物1,而形成塗膜。然後,對於所形成之塗膜,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而加以乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為100mJ/cm2 之方式照射紫外線而使塗膜硬化,藉此形成膜厚100nm之透光性樹脂,獲得具備由透光性樹脂及配置於透光性樹脂中之銀奈米線構成之膜厚100nm之導電部的導電性膜。再者,實施例B1之導電部係未經圖案化之單膜狀者。
<實施例B2>
於實施例B2中,使用透光性樹脂用組成物2代替透光性樹脂用組成物1,除此以外,以與實施例B1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例B3>
於實施例B3中,使用含銀奈米線組成物10代替含銀奈米線組成物9,除此以外,以與實施例B1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例B4>
於實施例B4中,使用含銀奈米線組成物11代替含銀奈米線組成物9,除此以外,以與實施例B1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例B5>
於實施例B5中,使用含銀奈米線組成物12代替含銀奈米線組成物9,除此以外,以與實施例B1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例B6>
於實施例B6中,將塗佈含銀奈米線組成物9後之乾燥溫度全部設為40℃,除此以外,以與實施例B1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例B7>
於實施例B7中,使用含銀奈米線組成物13代替含銀奈米線組成物9,除此以外,以與實施例B1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例B8>
於實施例8中,使用含銀奈米線組成物14代替含銀奈米線組成物9,除此以外,以與實施例B1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例B1>
於比較例B1中,使用含銀奈米線組成物15代替含銀奈米線組成物9,除此以外,以與實施例B1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例B2>
於比較例B2中,使用含銀奈米線組成物16代替含銀奈米線組成物9,除此以外,以與實施例B1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例B3>
於比較例B3中,使用含銀奈米線組成物17代替含銀奈米線組成物9,且將含銀奈米線組成物17之塗佈量設為5mg/m2,除此以外,以與實施例B1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例B4>
於比較例B4中,使用含銀奈米線組成物18代替含銀奈米線組成物9,除此以外,以與實施例B1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例B5>
於比較例B5中,將塗佈含銀奈米線組成物9後之乾燥溫度全部設為100℃,除此以外,以與實施例B1同樣之方式獲得導電性膜。
<電阻值比測定>
於實施例B1~B8及比較例B1~B5之導電性膜之面內,於與實施例A相同之測定條件下測定電阻值比,求出從第2方向切下之樣品之電阻值相對於從第1方向切下之樣品之電阻值之比。
<銀奈米線之集中之評價>
於實施例B1~B8及比較例B1~B5之導電性膜中,於與實施例A相同之條件下,調查銀奈米線是否整體於導電部中集中於較導電部之膜厚之一半位置更靠近聚對苯二甲酸乙二酯膜側。
<全光線穿透率測定>
對於上述實施例B1~B8及比較例B1~B5之導電性膜,於與實施例A相同之測定條件下測定全光線穿透率。
<霧度測定>
於上述實施例B1~B8及比較例B1~B5之導電性膜中,於與實施例A相同之測定條件下測定導電性膜之霧值(總霧值)。
<表面電阻值測定>
於上述實施例B1~B8及比較例B1~B5之導電性膜中,於與實施例A相同之測定條件下測定導電部之表面之電阻值。
<放置試驗>
於上述實施例B1~B8及比較例B1~B5之導電性膜中,於與實施例A相同之條件下進行放置試驗,以與實施例A1同樣之方式評價相對於放置試驗前之表面電阻值,放置試驗後之表面電阻值上升何種程度。評價基準如以下所述。
○:導電部中之放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率為10%以內。
△:導電部中之放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率超過10%且為50%以內。
×:導電部中之放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率超過50%。
<馬氏硬度測定>
於上述實施例B1~B8及比較例B1~B5之導電性膜中,於與實施例A相同之條件下,分別測定從導電部之表面之壓入量為10nm位置處之導電部之馬氏硬度及從導電部之表面之壓入量為100nm位置處之導電部之馬氏硬度。
以下,將結果示於表3及表4。
如表3所示,於比較例B1之導電性膜中,由於電阻值比為2以上,因此依賴於導電部之面內之方向之電阻值的不同未有所減少。認為其原因在於:於剛塗佈含銀奈米線組成物後,有銀奈米線沿某個方向排列之傾向,該傾向於乾燥之過程中得到緩和,但由於銀奈米線之纖維長度過長,因此於乾燥期間未消除銀奈米線之排列。
於比較例B2之導電性膜中,由於電阻值比為2以上,因此依賴於導電部之面內之方向之電阻值的不同未有所減少。認為其原因在於:由於聚乙烯基吡咯啶酮之量過多,因此於乾燥初期會增黏,於乾燥期間未消除銀奈米線之排列。
於比較例B3之導電性膜中,由於電阻值比為2以上,因此依賴於導電部之面內之方向之電阻值的不同未有所減少。認為其原因在於:由於含銀奈米線組成物中之銀奈米線之濃度較高,並且塗佈量較少,因此乾燥較快,於乾燥期間未消除銀奈米線之排列。
於比較例B4之導電性膜中,由於電阻值比為2以上,因此依賴於導電部之面內之方向之電阻值的不同未有所減少。認為其原因在於:與含有異丙醇之情形相比,乙醇之乾燥較快,於乾燥期間未消除銀奈米線之排列。
於比較例B5之導電性膜中,由於電阻值比為2以上,因此依賴於導電部之面內之方向之電阻值的不同未有所減少。認為其原因在於:由於乾燥溫度過高,因此乾燥較快,於乾燥期間未消除銀奈米線之排列。
與此相對,如表3所示,於實施例B1~B8之導電性膜中,由於電阻值比為1以上且未達2,因此依賴於導電部之面內之方向之電阻值的不同有所減少,又,表面電阻值亦較低。再者,於實施例B8之導電性膜中,認為表面電阻值較高之原因在於銀奈米線之纖維長度過短。
於實施例B1、B2之導電性膜中,於在導電部之表面貼附透光性黏著片材(製品名「OCA8146-2」,3M公司製造)之狀態下,進行將導電性膜於85℃、相對濕度85%之環境下放置240小時之耐濕熱性試驗,結果於實施例B1之導電性膜中,導電部之耐濕熱性試驗後之表面電阻值相對於耐濕熱性試驗前之表面電阻值之上升率為10%,於實施例B2之導電性膜中,導電部之耐濕熱性試驗後之表面電阻值相對於耐濕熱性試驗前之表面電阻值之上升率為5%。再者,表面電阻值及表面電阻值之上升率係藉由與上述放置試驗中之表面電阻值及表面電阻值之上升率相同之方法求出。
將實施例B1~B8之導電性膜之導電部製成經圖案化之長方形之5.5英吋(縱16:橫9)之樣品,藉由上述實施形態中所說明之順序 於邊框部測定表面電阻值,結果表面電阻值為40Ω/□~60Ω/□,又,藉由上述實施形態中所說明之順序於6處測定線電阻值,求出電阻值比,結果電阻值比為1.21~1.35。
<<實施例C及比較例C>>
<實施例C1>
首先,準備作為於單面形成有基底層之透光性樹脂基材的厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(製品名「COSMOSHINE A4100」,東洋紡公司製造),於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之未形成基底層之面以成為10mg/m2之方式直接塗佈含銀奈米線組成物19。其次,對於所塗佈之含銀奈米線組成物1,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒,而使含銀奈米線組成物19中之分散介質蒸發,藉此於聚對苯二甲酸乙二酯膜之未形成基底層之面直接配置銀奈米線。
繼而,以覆蓋銀奈米線之方式塗佈上述透光性樹脂用組成物1,而形成塗膜。然後,對於所形成之塗膜,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而加以乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線而使塗膜硬化,藉此形成膜厚100nm之透光性樹脂,而獲得於聚對苯二甲酸乙二酯膜之未形成基底層之面直接設置有由透光性樹脂及配置於透光性樹脂中之銀奈米線所組成之膜厚100nm之導電部的導電性膜。再者,實施例1之導電部係未經圖案化之單膜狀者。
<實施例C2>
於實施例C2中,使用透光性樹脂用組成物2代替透光性樹脂用組成物1,除此以外,以與實施例C1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例C3>
於實施例C3中,使用含銀奈米線組成物20代替含銀奈米線組成物19,且以導電部整體之厚度成為100nm之方式調整透光性樹脂用組成物1之塗佈量,除此以外,以與實施例1同樣之方式獲得導電性膜。再者,若塗佈含銀奈米線組成物20並加以乾燥,則形成含有銀奈米線與樹脂部分之塗膜。
<實施例C4>
於實施例C4中,使用含銀奈米線組成物21代替含銀奈米線組成物19,除此以外,以與實施例C1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例C5>
於實施例C5中,使用含銀奈米線組成物22代替含銀奈米線組成物19,且以導電部整體之厚度成為100nm之方式調整透光性樹脂用組成物之塗佈量,除此以外,以與實施例C1同樣之方式獲得導電性膜。再者,若塗佈含銀奈米線組成物22並加以乾燥,則形成含有銀奈米線與樹脂部分之塗膜。
<實施例C6>
於實施例C6中,使用含銀奈米線組成物23代替含銀奈米線組成物19,除此以外,以與實施例C1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例C7>
於實施例C7中,使用於雙面未設置有基底層之厚度47μm之環烯烴聚合物基材(製品名「ZF-16」,日本ZEON公司製造)代替聚對苯二甲酸乙二酯膜,除此以外,以與實施例C1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例C8>
於實施例C8中,使用於雙面未設置有基底層之厚度100μm之聚碳酸酯基材(製品名「C110-100」,帝人公司製造)代替聚對苯二甲酸乙二酯膜,除此以外,以與實施例C1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例C1>
於比較例C1中,使用作為於雙面形成有基底層之透光性樹脂基材之厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(製品名「COSMOSHINE A4300」,東洋紡公司製造)代替作為單面形成有基底層之透光性樹脂基材之厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(製品名「COSMOSHINE A4100」,東洋紡公司製造),於聚對苯二甲酸乙二酯膜之其中一形成有基底層之面塗佈含銀奈米線組成物19,除此以外,以與實施例C1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例C2>
於比較例C2中,使用含銀奈米線組成物20代替含銀奈米線組成物19,除此以外,以與比較例C1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例C3>
於比較例C3中,使用含銀奈米線組成物21代替含銀奈米線組成物19,除此以外,以與比較例1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例C4>
於比較例C4中,使用含銀奈米線組成物22代替含銀奈米線組成物19,除此以外,以與比較例1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例C5>
於比較例C5中,不形成透光性樹脂,除此以外,以與比較例C1同樣 之方式獲得導電性膜。
<比較例C6>
於比較例C6中,將透光性樹脂之膜厚從100nm變更為400nm,除此以外,以與比較例C1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例C7>
首先,準備作為於雙面形成有基底層之透光性樹脂基材之厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(製品名「COSMOSHINE A4300」,東洋紡公司製造),於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之形成有基底層之其中一面塗佈硬塗層組成物1,而形成塗膜。其次,對於所形成之塗膜,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而加以乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線而使塗膜硬化,藉此形成膜厚為2μm之硬塗層。
形成硬塗層後,以成為10mg/m2之方式於硬塗層之表面直接塗佈含銀奈米線組成物19。繼而,對於所塗佈之含銀奈米線組成物19,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒,而使含銀奈米線組成物1中之分散介質蒸發,藉此於硬塗層之表面配置銀奈米線。
繼而,以覆蓋銀奈米線之方式塗佈上述透光性樹脂用組成物1,而形成塗膜。然後,對於所形成之塗膜,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而加以乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線而使塗膜硬化,藉此形成膜厚100nm之透光性樹脂,獲 得於硬塗層上具備由透光性樹脂及配置於透光性樹脂中之銀奈米線構成之膜厚100nm之導電部的導電性膜。再者,比較例C7之導電部係未經圖案化之單膜狀者。
<表面電阻值測定>
於上述實施例C1~C8及比較例C1~C7之導電性膜中,於與實施例A相同之測定條件下測定導電部之表面之電阻值。
<全光線穿透率測定>
對於上述實施例C1~C8及比較例C1~C7之導電性膜,於與實施例A相同之測定條件下測定全光線穿透率。
<霧度測定>
於上述實施例C1~C8及比較例C1~C7之導電性膜中,於與實施例A相同之測定條件下測定導電性膜之霧值(總霧值)。
<銀奈米線之集中之評價>
於實施例C1~C8及比較例C1~C4、C6、C7之導電性膜中,於與實施例A相同之條件下,調查銀奈米線是否整體於導電部中集中於較導電部之膜厚之一半位置更靠近聚對苯二甲酸乙二酯膜等基材側。再者,由於比較例C5之導電性膜不具備透光性樹脂,因此不將其設為評價之對象。
<可撓性評價>
於實施例C1~C8及比較例C1~C7之導電性膜中,進行摺疊試驗而對可撓性進行評價。具體而言,首先,於導電性膜之導電部之面內,確定任意之方向,相對於該任意方向,包括該任意方向在內、以30°為間隔從導電性膜中切下6片6個方向之縱125mm×橫50mm之長方形之樣品。從導電 性膜切下樣品後,於各樣品之長度方向之表面之兩端部的縱10mm×橫50mm之部分塗佈銀膏(製品名「DW-520H-14」,東洋紡公司製造),於130℃加熱30分鐘,而獲得於兩端部設置有經硬化之銀膏之樣品。再者,於兩端部設置有經硬化之銀膏之各樣品的電阻值之測定距離係恆定為105mm。然後,使用試驗機(製品名「Digital MΩ Hitester 3454-11」,日置電機公司製造)測定於兩端部設置有經硬化之銀膏之各樣品之電阻值。具體而言,由於Digital MΩ Hitester 3454-11具備2根探針端子(紅色探針端子及黑色探針端子,兩者均為針形),因此使紅色探針端子與設置於一端部之經硬化之銀膏接觸,且使黑色探針端子與設置於另一端部之經硬化之銀膏接觸,而測定電阻值。然後,從該自6個方向切下之樣品中選擇電阻值最低之樣品。其後,藉由固定部將該所選擇之樣品之短邊(50mm)側分別固定於耐久試驗機(製品名「DLDMLH-FS」,YUASA SYSTEM公司製造),如圖5(C)所示般以相對向之2個邊部之最小間隔成為3mm(彎曲部之外徑3.0mm)之方式安裝,進行10萬次之將該樣品之導電部側之面摺疊180°之試驗(以導電部成為內側、基材成為外側之方式摺疊之試驗)。進行摺疊試驗後,對於摺疊試驗後之樣品,以與摺疊試驗前之樣品同樣之方式測定導電部之表面之電阻值。然後,求出所選擇之摺疊試驗後之樣品之電阻值相對於摺疊試驗前之樣品之電阻值的比、即電阻值比(所選擇之摺疊試驗前之樣品之電阻值/摺疊試驗後之樣品之電阻值)。又,與上述同樣地將藉由以與上述同樣之方式從實施例及比較例之導電性膜中切取、並且同樣地測定電阻值而選擇之新樣品安裝於上述耐久試驗機,進行10萬次之將樣品之基材側之面摺疊180°之試驗(以導電部成為外側、基材成為內側之 方式摺疊之試驗),以同樣之方式測定摺疊試驗後之樣品之導電部之表面之電阻值,求出電阻值比。然後,以摺疊試驗之結果作為可撓性,按照以下之基準進行評價。再者,電阻值比係設為測定3次而獲得之值之算術平均值。
◎:於任一摺疊試驗中,電阻值比均為1.5以下。
○:於任一摺疊試驗中,電阻值比均超過1.5且為3以下。
×:於某一摺疊試驗中,電阻值比超過3。
<電阻值比測定>
於實施例之導電性膜之面內,於與實施例A相同之測定條件下測定電阻值比,求出從第2方向切下之樣品之電阻值相對於從第1方向切下之樣品之電阻值之比。
<放置試驗>
於上述實施例C1~C8及比較例C1~C7之導電性膜中,於與實施例A相同之條件下進行放置試驗,以與實施例A同樣之方式評價相對於放置試驗前之表面電阻值,放置試驗後之表面電阻值上升何種程度。評價基準如以下所述。
○:導電部中之放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率為10%以內。
△:導電部中之放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率超過10%且為50%以內。
×:導電部中之放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率超過50%。
<馬氏硬度測定>
於上述實施例C1~C8及比較例C1~C7之導電性膜中,於與實施例A相同之條件下,分別測定從導電部之表面之壓入量為10nm位置處之導電部之馬氏硬度及從導電部之表面之壓入量為100nm位置處之導電部之馬氏硬度。
以下,將結果示於表5及表6。
如表5所示,於比較例C1~C6之導電性膜中,由於在聚對苯二甲酸乙二酯基材等基材與導電部之間設置有基底層,因此表面電阻值較高。認為其原因在於銀奈米線進入基底層中。
於比較例C7之導電性膜中,由於在聚對苯二甲酸乙二酯基材等基材與導電部之間設置有硬塗層,因此可撓性較差,摺疊試驗前後之電阻值比較高。認為其原因在於摺疊試驗導致導電性膜產生破裂或斷裂,導電性降低。
與此相對,如表5所示,於實施例C1~C8之導電性膜中,由於在聚對苯二甲酸乙二酯基材等基材之表面直接設置有導電部,因此表面電阻值較低。又,由於在基材與導電部之間亦未設置硬塗層,因此可獲得良好之可撓性。
於實施例C1、C2之導電性膜中,於在導電部之表面貼附透光性黏著片材(製品名「OCA8146-2」,3M公司製造)之狀態下,進行將導電性膜於85℃、相對濕度85%之環境下放置240小時之耐濕熱性試驗,結果於實施例C1之導電性膜中,導電部之耐濕熱性試驗後之表面電阻值相 對於耐濕熱性試驗前之表面電阻值之上升率為10%,於實施例C2之導電性膜中,導電部之耐濕熱性試驗後之表面電阻值相對於耐濕熱性試驗前之表面電阻值之上升率為5%。再者,表面電阻值及表面電阻值之上升率係藉由與上述放置試驗中之表面電阻值及表面電阻值之上升率相同之方法求出。
將實施例C1~C8之導電性膜之導電部製成經圖案化之長方形之5.5英吋(縱16:橫9)之樣品,藉由上述實施形態中所說明之順序於邊框部測定表面電阻值,結果表面電阻值為40Ω/□~60Ω/□,又,藉由上述實施形態中所說明之順序於6處測定線電阻值,求出電阻值比,結果電阻值比為1.21~1.35。
<<實施例D及比較例D>>
<實施例D1>
首先,準備作為於雙面形成有基底層之透光性樹脂基材之厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(製品名「COSMOSHINE A4300」,東洋紡公司製造),於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之形成有基底層之其中一面以成為10mg/m2之方式直接塗佈含銀奈米線組成物1。其次,對於所塗佈之含銀奈米線組成物1,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒,而使含銀奈米線組成物1中之分散介質蒸發,藉此於聚對苯二甲酸乙二酯膜之形成有基底層之面直接配置銀奈米線。
繼而,以覆蓋銀奈米線之方式塗佈上述透光性樹脂用組成物1,而形成塗膜。然後,對於所形成之塗膜,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30 秒而加以乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線而使塗膜硬化,藉此形成膜厚100nm之透光性樹脂,獲得於聚對苯二甲酸乙二酯膜之形成有基底層之面直接設置有由透光性樹脂及配置於透光性樹脂中之銀奈米線構成之膜厚100nm之導電部的導電性膜。再者,實施例D1之導電部係未經圖案化之單膜狀者。
<實施例D2>
於實施例D2中,使用透光性樹脂用組成物2代替透光性樹脂用組成物1,除此以外,以與實施例D1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例D3>
於實施例D3中,使用含銀奈米線組成物2代替含銀奈米線組成物1,且以導電部整體之厚度成為100nm之方式調整透光性樹脂用組成物1之塗佈量,除此以外,以與實施例D1同樣之方式獲得導電性膜。再者,若塗佈含銀奈米線組成物2並加以乾燥,則形成含有銀奈米線與樹脂部分之塗膜。
<實施例D4>
於實施例D4中,使用含銀奈米線組成物D3代替含銀奈米線組成物1,除此以外,以與實施例D1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例D5>
於實施例D5中,使用含銀奈米線組成物4代替含銀奈米線組成物1,且以導電部整體之厚度成為100nm之方式調整透光性樹脂用組成物之塗佈量,除此以外,以與實施例D1同樣之方式獲得導電性膜。再者,若塗佈含銀奈米線組成物4並加以乾燥,則形成含有銀奈米線與樹脂部分之塗膜。
<實施例D6>
於實施例D6中,使用含銀奈米線組成物5代替含銀奈米線組成物1,除此以外,以與實施例D1同樣之方式獲得導電性膜。
<實施例D7>
於實施例D7中,使用含銀奈米線組成物19代替含銀奈米線組成物1,除此以外,以與實施例D1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例D1>
首先,準備作為於雙面形成有基底層之透光性樹脂基材之厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(製品名「COSMOSHINE A4300」,東洋紡公司製造),於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之形成有基底層之其中一面塗佈硬塗層組成物1,而形成塗膜。其次,對於所形成之塗膜,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而加以乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線而使塗膜硬化,藉此形成膜厚2μm之硬塗層。
形成硬塗層後,以成為10mg/m2之方式於硬塗層之表面直接塗佈含銀奈米線組成物1。其次,對於所塗佈之含銀奈米線組成物1,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒,而使含銀奈米線組成物1中之分散介質蒸發,藉此於硬塗層之表面配置銀奈米線。
繼而,以覆蓋銀奈米線之方式塗佈上述透光性樹脂用組成物1,而形成塗膜。然後,對於所形成之塗膜,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而加以乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為100mJ/cm2 之方式照射紫外線而使塗膜硬化,藉此形成膜厚100nm之透光性樹脂,獲得於硬塗層上具備由透光性樹脂及配置於透光性樹脂中之銀奈米線構成之膜厚100nm之導電部的導電性膜。再者,比較例D1之導電部係未經圖案化之單膜狀者。
<比較例D2>
於比較例D2中,使用含銀奈米線組成物2代替含銀奈米線組成物1,除此以外,以與比較例D1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例D3>
於比較例D3中,使用含銀奈米線組成物3代替含銀奈米線組成物1,除此以外,以與比較例D1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例D4>
於比較例D4中,使用含銀奈米線組成物4代替含銀奈米線組成物1,除此以外,以與比較例D1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例D5>
於比較例D5中,不形成透光性樹脂,除此以外,以與比較例D1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例D6>
於比較例D6中,將透光性樹脂之膜厚從100nm變更為400nm,除此以外,以與比較例D1同樣之方式獲得導電性膜。
<比較例D7>
首先,準備作為單面形成有基底層之透光性樹脂基材的厚度50μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜(製品名「COSMOSHINE A4100」,東洋紡公司製 造),於該聚對苯二甲酸乙二酯膜之未形成基底層之面以成為10mg/m2之方式直接塗佈含銀奈米線組成物1。其次,對於所塗佈之含銀奈米線組成物1,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒,而使含銀奈米線組成物1中之分散介質蒸發,藉此於聚對苯二甲酸乙二酯膜之未形成基底層之面直接配置銀奈米線。
繼而,以覆蓋銀奈米線之方式塗佈上述透光性樹脂用組成物1,而形成塗膜。然後,對於所形成之塗膜,以0.5m/s之流速使50℃之乾燥空氣流通15秒後,進而以10m/s之流速使70℃之乾燥空氣流通30秒而加以乾燥,藉此使塗膜中之溶劑蒸發,以累計光量成為100mJ/cm2之方式照射紫外線而使塗膜硬化,藉此形成膜厚為100nm之透光性樹脂,而獲得於聚對苯二甲酸乙二酯膜之未形成基底層之面直接設置有由透光性樹脂及配置於透光性樹脂中之銀奈米線構成之導電部的導電性膜。再者,比較例D7之導電部係未經圖案化之單膜狀者。
<可撓性評價>
於實施例D1~D7及比較例D1~D7之導電性膜中,進行摺疊試驗,於與實施例C相同之測定條件下測定電阻值,以與實施例C同樣之方式評價可撓性。評價基準如以下所述。
◎:於任一摺疊試驗中,電阻值比均為1.5以下。
○:於任一摺疊試驗中,電阻值比均超過1.5且為3以下。
×:於某一摺疊試驗中,電阻值比超過3。
<密接性試驗>
於實施例D1~D7及比較例D1~D7之導電性膜中,對與經硬化之銀膏之密接性進行評價。具體而言,首先,將實施例D1~D7及比較例D1~D7之導電性膜分別切成150mm×150mm之大小,準備該大小之導電性膜3片,對於第1片導電性膜,藉由網版印刷法塗佈銀膏1(製品名「DW-520H-14」,東洋紡公司製造),對於第2片導電性膜,藉由網版印刷法於導電部之表面塗佈銀膏2(製品名「DW-520H-19」,東洋紡公司製造),對於第3片導電性膜,藉由網版印刷法於導電部之表面塗佈銀膏3(製品名「DW-520H-18」,東洋紡公司製造)。於導電部之表面塗佈銀膏後,將各塗佈有銀膏之導電性膜於130℃加熱30分鐘,而分別於導電性膜之導電部之表面形成膜厚為7μm之經硬化之銀膏。然後,對於形成有經硬化之銀膏之導電性膜,分別於23℃及相對濕度55%之環境下進行交叉切割試驗,對導電性膜與經硬化之銀膏之密接性進行評價。具體而言,使用截切刀,以1mm為間隔,以於互相正交之方向上成為10格×10格之柵格狀之方式於形成於導電部上之經硬化之銀膏上切出切口。切口係以貫通經硬化之銀膏而到達聚對苯二甲酸乙二酯膜之方式充分深地切出。以覆蓋全部該柵格之方式於劃出該柵格之經硬化之銀膏之表面貼附黏著膠帶(型號「No.405」,Nichiban公司製造,寬度24mm),捏住所貼附之黏著膠帶之一端,保持為大致垂直之方向而從經硬化之銀膏之表面瞬間剝離。將該黏著膠帶之貼附及剝離連續反覆進行5次,根據反覆進行5次後殘存於柵格上之塗膜之個數評價密接性。評價結果係如以下之基準所述。再者,於所殘存之個數為100、即不存在因剝離而脫落之情形時,表述為100/100,全部脫落者表述為0/100。
○:100/100
△:80/100~99/100
×:0/100~79/100
<表面電阻值測定>
於上述實施例D1~D7及比較例D1~D7之導電性膜中,於與實施例A相同之測定條件下測定導電部之表面之電阻值。
<全光線穿透率測定>
對於上述實施例D1~D7及比較例D7~D7之導電性膜中,於與實施例A相同之測定條件下測定全光線穿透率。
<霧度測定>
於上述實施例D1~D7及比較例C1~C7之導電性膜中,於與實施例A相同之測定條件下測定導電性膜之霧值(總霧值)。
<銀奈米線之集中之評價>
於實施例D1~D7及比較例D1~D4、D6、D7之導電性膜中,於與實施例A相同之條件下,調查銀奈米線是否整體於導電部中集中於較導電部之膜厚之一半位置更靠近聚對苯二甲酸乙二酯膜等基材側。再者,由於比較例D5之導電性膜不具備透光性樹脂,因此不將其設為評價之對象。
<電阻值比測定>
於實施例D1~D7之導電性膜之面內,於與實施例A相同之測定條件下測定電阻值比,求出從第2方向切下之樣品之電阻值相對於從第1方向切下之樣品之電阻值之比。
<放置試驗>
於上述實施例D1~D7及比較例D1~D7之導電性膜中,於與實施例A相同之條件下進行放置試驗,以與實施例A同樣之方式評價相對於放置試驗前之表面電阻值,放置試驗後之表面電阻值上升何種程度。評價基準如以下所述。
○:導電部中之放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率為10%以內。
△:導電部中之放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率超過10%且為50%以內。
×:導電部中之放置試驗後之表面電阻值相對於放置試驗前之表面電阻值之上升率超過50%。
<馬氏硬度測定>
於上述實施例D1~D7及比較例D1~D7之導電性膜中,於與實施例A相同之條件下,分別測定從導電部之表面之壓入量為10nm位置處之導電部之馬氏硬度及從導電部之表面之壓入量為100nm位置處之導電部之馬氏硬度。
以下,將結果示於表7~9。
如表7所示,於比較例D1~D6之導電性膜中,由於在基底層與導電部之間設置有硬塗層,因此可撓性較差。與此相對,如表7所示,於實施例D1~D7之導電性膜中,由於導電部直接設置於基底層之表面,因此可獲得良好之可撓性。
又,如表7所示,於比較例D7之導電性膜中,由於導電部直接設置於聚對苯二甲酸乙二酯膜,因此對經硬化之銀膏1、2之密接性優異,但對於經硬化之銀膏3,密接性較差。與此相對,於實施例D1~D7之導電性膜中,由於導電部直接設置於基底層之表面,因此對經硬化之銀膏1~3之密接性全部優異。
再者,於比較例D6中,認為於藉由接觸式電阻率計測定之情形時之表面電阻值較高之原因在於透光性樹脂之膜厚過厚,又,於實施例D7中,認為表面電阻值相對較高之原因在於:由於環己酮係滲透至基底層之分散介質,因此受到環己酮之影響,銀奈米線進入基底層中。
於實施例D1、D2之導電性膜中,於在導電部之表面貼附有透光性黏著片材(製品名「OCA8146-2」,3M公司製造)之狀態下,進行 將導電性膜於85℃、相對濕度85%之環境下放置240小時之耐濕熱性試驗,結果於實施例D1之導電性膜中,導電部之耐濕熱性試驗後之表面電阻值相對於耐濕熱性試驗前之表面電阻值之上升率為10%,於實施例D2之導電性膜中,導電部之耐濕熱性試驗後之表面電阻值相對於耐濕熱性試驗前之表面電阻值之上升率為5%。再者,表面電阻值及表面電阻值之上升率係藉由與上述放置試驗中之表面電阻值及表面電阻值之上升率相同之方法求出。
製作將實施例D1~D7之導電性膜之導電部圖案化而成之長方形之5.5英吋(縱16:橫9)之樣品,藉由上述實施形態中所說明之順序於邊框部測定表面電阻值,結果表面電阻值為40Ω/□~60Ω/□,又,藉由上述實施形態中所說明之順序於6處測定線電阻值,求出電阻值比,結果電阻值比為1.21~1.35。
Claims (14)
- 一種導電性膜,其係具備透光性基材及設置於上述透光性基材之至少一面側之導電部的透光性之導電性膜,且上述導電部含有透光性樹脂、及配置於上述透光性樹脂中之多個導電性纖維,上述導電部可從上述導電部之上述表面電性地導通,上述導電性纖維整體在上述導電部中集中於較上述導電部之膜厚之一半位置更靠近透光性基材側,上述導電部之表面電阻值為200Ω/□以下,上述導電性膜之霧值為5%以下。
- 一種導電性膜,其係具備透光性基材及設置於上述透光性基材之一面側之導電部的透光性之導電性膜,且上述導電部含有透光性樹脂、及配置於上述透光性樹脂中之多個導電性纖維,於上述導電部之表面中,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測得包括上述任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值,將獲得最低之電阻值之方向設為第1方向,將與上述第1方向正交之方向設為第2方向時,第2方向之電阻值相對於上述第1方向之電阻值之比為1以上且未達2,上述導電部之表面電阻值為200Ω/□以下,上述導電性膜之霧值為5%以下。
- 一種導電性膜,其係具備透光性樹脂基材及設置於上述透光性樹脂基 材之至少一面側之導電部的透光性之導電性膜,且上述導電部含有透光性樹脂、及配置於上述透光性樹脂中之多個導電性纖維,上述導電部可從上述導電部之表面電性地導通,上述導電部直接設置於上述透光性樹脂基材之至少一面,上述導電部之表面電阻值為200Ω/□以下,上述導電性膜之霧值為5%以下。
- 一種導電性膜,其係於透光性樹脂基材之至少一面側依序具備基底層及導電部之透光性之導電性膜,且上述導電部含有透光性樹脂、及配置於上述透光性樹脂中之多個導電性纖維,上述基底層直接設置於上述透光性樹脂基材之至少一面,上述導電部直接設置於上述基底層,上述導電部之表面電阻值為200Ω/□以下,上述導電性膜之霧值為5%以下。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之導電性膜,其中,上述導電部不含具有超過上述透光性樹脂之膜厚之粒徑的粒子。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之導電性膜,其中,上述導電部不含粒子。
- 如申請專利範圍第3或4項之導電性膜,其中,於上述導電部之表面中,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測得包括上述任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值,將獲得最低之電阻值 之方向設為第1方向,將與上述第1方向正交之方向設為第2方向時,上述第2方向之電阻值相對於上述第1方向之電阻值之比為1以上且未達2。
- 如申請專利範圍第1、3及4項中任一項之導電性膜,其中,於上述導電部之表面中,於相對於面內之任意方向,分別以特定之大小測得包括上述任意方向在內、以30°為間隔之6個方向上之電阻值,將獲得最低之電阻值之方向設為第1方向,將與上述第1方向正交之方向設為第2方向時,第2方向之電阻值相對於上述第1方向之電阻值之比為2以上。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之導電性膜,其中,上述導電性膜之全光線穿透率(total light transmittance)為80%以上。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之導電性膜,其中,上述導電性纖維係選自由導電性碳纖維、金屬纖維及被覆金屬之合成纖維所組成之群中之1種以上之纖維。
- 如申請專利範圍第1、3及4項中任一項之導電性膜,其中,上述導電性纖維具有200nm以下之纖維直徑,且具有1μm以上之纖維長度。
- 如申請專利範圍第2項之導電性膜,其中,上述導電性纖維具有200nm以下之纖維直徑,且具有1μm以上且未達30μm之纖維長度。
- 一種觸控面板,其具備申請專利範圍第1至4項中任一項之導電性膜。
- 一種影像顯示裝置,其具備申請專利範圍第13項之觸控面板。
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