TW201939128A

TW201939128A - 塗佈組成物﹑導電性膜以及液晶顯示面板

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Publication number: TW201939128A
Application number: TW108102329A
Authority: TW
Inventors: 西本智久; 小林哲; 蒔田義幸; 光本欣正; 北畠香織
Original assignee: 日商麥克賽爾控股股份有限公司
Priority date: 2018-03-15
Filing date: 2019-01-22
Publication date: 2019-10-01
Also published as: CN111051448B; JP6470860B1; CN111051448A; US11231611B2; EP3766943A1; TWI772599B; WO2019176140A1; US20200409211A1; JP2019157026A; EP3766943A4

Abstract

本發明之課題在於提供可提高經薄型化之液晶顯示面板的觸控檢測感度、動作之經時安定性等之觸控面板性能的塗佈組成物、導電性膜。解決課題之手段係一種塗佈組成物，其係包含鏈狀導電性無機粒子、黏合劑、高沸點溶劑及低沸點溶劑之塗佈組成物，該塗佈組成物中，鏈狀導電性無機粒子之含量，相對於鏈狀導電性無機粒子及黏合劑之合計量為30~90質量%，黏合劑係重量平均分子量1,000~20,000之烷氧基矽烷，該塗佈組成物係使用於具有TFT陣列基板、觸控檢測電極、液晶層及彩色濾光片基板之液晶顯示面板中，於該彩色濾光片基板之與液晶層相反側之基材表面形成導電性膜之用途者。

Description

塗佈組成物、導電性膜以及液晶顯示面板

本發明有關導電性膜形成用塗佈組成物，尤其有關液晶顯示面板之導電性膜形成用塗佈組成物。

作為使用於液晶顯示面板之方式，以TN (twisted nematic，扭轉向列)型為代表之縱電場方式佔優勢，但最近稱為橫電場方式之液晶顯示面板亦成為主流。橫電場方式之液晶顯示面板與縱電場方式相比，具有視角較廣之優點，但作為於縱電場方式之液晶顯示面板中不會發生之課題，而有如下問題：受到來自液晶顯示面板之外部或內部之靜電影響或外部電磁之妨礙，而於黑顯示時產生透光等之顯示品質降低。

為了解決橫電場方式之此等問題，已提案對於液晶顯示面板之透明基板中，相對於背光單元較遠側之透明基板之與液晶層相反側之面形成具備透光性之導電層，而具有靜電放電(ESD)功能之技術，具體上形成包含ITO等之抗靜電膜作為導電層之方法已具體化。

最近，於智慧型手機等所用之如以液晶顯示裝置為代表之使用具有觸控面板功能之液晶顯示面板的液晶顯示裝置之需要增大。基於對觸控面板感測器上檢測位置之原理，已提案各種方式。於智慧型手機，大多使用靜電電容方式，因其光學上明亮，構造簡單之故。至於原理，係藉由應檢測位置之外部導體透過介電體接觸於觸控面板感測器層，而發生新的寄生電容，利用該電容耦合之變化，檢測出對象物之位置之機構。

觸控面板功能內建型液晶顯示面板之一例有稱為內嵌型(in-cell)觸控面板者。內嵌型觸控面板係具有於彩色濾光片基板與TFT陣列基板之間層合觸控檢測電極之層構造之觸控面板功能內建型液晶顯示面板。

專利文獻1中記載內嵌型觸控面板之構造。專利文獻1之圖2所示之觸控面板具有於2片偏光板之間具備TFT陣列基板、液晶驅動電極、觸控檢測電極、液晶層、彩色濾光片基板、導電層之層構造。

上述導電層具有導電功能，對TFT陣列基板導通。如此，導電層可於對偏光板之表面施加靜電時減低圖像顯示之紊亂。或者，導電層於對偏光板之表面施加靜電時亦具有適當保持觸控檢測感度之效果。

內嵌型觸控面板由於顯示優異感度，故於要求高品質之液晶顯示裝置被採用。
[先前技術文獻]
[專利文獻]

[專利文獻1] WO2014/142121號公報

[發明欲解決之課題]

關於觸控面板，隨著近幾年來液晶顯示面板之薄型化，而產生觸控檢測感度、動作信賴性及安定性降低之問題。

[用以解決課題之手段]

本發明提供一種塗佈組成物，其係包含鏈狀導電性無機粒子、黏合劑、高沸點溶劑及低沸點溶劑之塗佈組成物，該塗佈組成物中，鏈狀導電性無機粒子之含量，相對於鏈狀導電性無機粒子及黏合劑之合計量為30~90質量%，黏合劑係重量平均分子量1,000~20,000之烷氧基矽烷，該塗佈組成物係使用於具有TFT陣列基板、觸控檢測電極、液晶層及彩色濾光片基板之液晶顯示面板中，於該彩色濾光片基板之與液晶層相反側之基材表面形成導電性膜之用途者。

某一形態中，前述液晶顯示面板係內嵌型觸控面板。

某一形態中，形成前述導電性膜之基材具有500μm以下之厚度。

某一形態中，形成前述導電性膜之基材係最下層具有TFT陣列基板，最上層具有彩色濾光片基板之層合體。

某一形態中，前述塗佈組成物中，由前述鏈狀導電性無機粒子與前述黏合劑所成之固體成分之含量為0.1~20.0質量%，且具有0.5~100mPa・s之黏度。

某一形態中，前述鏈狀導電性無機粒子係粒徑為2~30nm之一次粒子2~50個連接而成。

某一形態中，前述鏈狀導電性無機粒子包含選自含銻之氧化錫粒子、含錫之氧化銦粒子及含磷之氧化錫粒子所成之群中之至少1種粒子。

又，本發明提供一種導電性膜，其係使用上述任一塗佈組成物，於具有TFT陣列基板、觸控檢測電極、液晶層及彩色濾光片基板之液晶顯示面板中，形成於該彩色濾光片基板之與液晶層相反側之基材表面者。

某一形態中，前述導電性膜係具有10~300 nm之膜厚者。

某一形態中，前述導電性膜具有1.0×10⁷ ~1.0×10¹⁰ Ω/□之表面電阻者。

某一形態中，前述導電性膜具有3H~9H之鉛筆硬度。

一種液晶顯示面板，其具有TFT陣列基板、觸控檢測電極、液晶層、彩色濾光片基板及如請求項6至9中任一項之導電性膜。

[發明效果]

依據本發明，提供可提高經薄型化觸控面板之觸控檢測感度、動作之經時安定性等之觸控面板性能的塗佈組成物、導電性膜。

本發明之塗佈組成物所適用之觸控面板係檢測對應於對於電極接近或接觸之物體的電容而變化之靜電電容的靜電電容方式觸控面板。又，使用前述觸控面板之附觸控檢測功能之液晶顯示裝置係於形成顯示裝置之TFT陣列基板及對向基板之任一者設置觸控檢測用之檢測電極的橫電場方式液晶顯示裝置。前述對向基板係彩色濾光片基板。

(塗佈組成物)
首先，針對本發明之塗佈組成物加以說明。

本發明之塗佈組成物含有包含鏈狀導電性無機粒子、黏合劑、高沸點溶劑及低沸點溶劑。又，上述鏈狀導電性無機粒子之含量，相對於上述鏈狀導電性無機粒子及上述黏合劑之合計量為30~90質量%。

藉由使用上述塗佈組成物，可提供ESD功能高且不降低觸控感度並且光透過性及硬度優異之導電性膜。

＜鏈狀導電性無機粒子＞
本發明之塗佈組成物中，藉由使上述鏈狀導電性無機粒子之含量，相對於上述鏈狀導電性無機粒子及上述黏合劑之合計量為30~90質量%，可提供ESD功能高且不降低觸控感度之導電性膜。上述鏈狀導電性無機粒子之含量低於30質量%時，導電性膜之ESD功能降低，上述鏈狀導電性無機粒子之含量超過90質量%時，觸控感度降低。鏈狀導電性無機粒子之含量，相對於上述鏈狀導電性無機粒子及上述黏合劑之合計量較好為40~88質量%，更好為50~85質量%，又更好為72~76質量%。

又，藉由使用上述鏈狀導電性無機粒子，與使用非鏈狀導電性無機粒子之情況相比，可以更少量提高導電性膜之導電性。其理由認為係藉由無機粒子具有鏈狀構造，比無機粒子單獨存在，更能增加無機粒子彼此間之導電性網絡，於導電性膜全體中提高導電性之故。因此，由於可減低用以實現導電性膜之特定導電性的無機粒子量，故亦可提高導電性膜之光透過率。

所謂上述鏈狀導電性無機粒子係指一次粒子連結成之鏈狀二次粒子。所謂一次粒子意指單獨存在之粒子，所謂二次粒子意指一次粒子以兩個以上存在之粒子。具體而言，作為上述鏈狀導電性無機粒子，較好使用粒徑為2~30nm之一次粒子2~50個連接而成者，更好3~20個連接而成者。上述粒徑之一次粒子的連接數超過50個時，因粒子散亂，而有使導電性膜之濁度值上升之傾向。又，上述粒徑之一次粒子之連接數低於2個時，粒子成為非鏈狀而難以形成無機粒子彼此間之導電性網絡，導電性膜之導電性降低。

上述粒徑與連接數可例如以低沸點溶劑稀釋塗佈組成物，於各種基材上以2~10nm之膜厚薄薄塗佈之導電性膜，藉由透過型電子顯微鏡(TEM)，觀察、測定構成鏈狀導電性無機粒子之各個粒子之粒徑與連結數而求出。

至於上述鏈狀導電性無機粒子，若為兼具透明性與導電性，則未特別限制，可使用例如金屬粒子、碳粒子、導電性金屬氧化物粒子、導電性氮化物粒子等。其中，較好為兼具透明性與導電性之導電性金屬氧化物粒子。至於上述導電性金屬氧化物粒子舉例為氧化錫粒子、氧化銻粒子、含銻氧化錫(ATO)粒子、含錫氧化銦(ITO)粒子、含磷氧化錫(PTO)粒子、含鋁氧化鋅(AZO)粒子、含鎵氧化鋅(GZO)粒子等之金屬氧化物粒子。上述導電性金屬氧化物粒子可單獨使用，亦可組合2種以上使用。又，上述鏈狀導電性無機粒子較好包含選自ATO粒子、ITO粒子及PTO粒子所成之群中之至少一種。其理由係該等導電性無機粒子之透明性、導電性及化學特性優異，作成導電性膜時亦可實現高的光透過率與導電性。

上述鏈狀導電性無機粒子之製造方法並未特別限制，但可採用例如日本特開2000-196287號公報、日本特開2005-139026號公報、日本特開2006-339113號公報、日本特開2012-25793號公報中記載之製造方法。

＜黏合劑＞
作為上述黏合劑，若為可分散上述鏈狀導電性無機粒子而形成塗膜者，則未特別限制，可使用無機系黏合劑及有機系黏合劑之任一者。上述黏合劑之含量，相對於上述鏈狀導電性無機粒子及上述黏合劑之合計量較好為10質量%以上。其理由係低於10質量%時，有導電性薄膜之強度降低之傾向。

基於提高導電性膜之強度之觀點，作為上述黏合劑，較好使用無機系黏合劑。作為無機系黏合劑可使用例如烷氧基矽烷。更具體而言，上述烷氧基矽烷係於矽上鍵結3~4個烷氧基之化合物，可使用若溶解於水時聚合而成為以-OSiO-連接之高分子量SiO₂ 體者。

作為上述烷氧基矽烷較好為選自四烷氧基矽烷、三烷氧基矽烷、二烷氧基矽烷及烷氧基矽烷寡聚物所成之群中之至少一種多官能烷氧基矽烷者。所謂烷氧基矽烷寡聚物係烷氧基矽烷單體彼此縮合而形成之高分子量化之烷氧基矽烷，係指1分子內具有2個以上矽氧烷鍵(-OSiO-)之寡聚物。

作為上述四烷氧基矽烷之例舉例為四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四丙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷、四第三丁氧基矽烷等之以碳數1~4的烷氧基四取代之矽烷。具體舉例為COLCOAT公司製之”矽酸乙酯(Ethyl Silicate)28(分子量208)”等。

作為上述三烷氧基矽烷之例舉例為三甲氧基矽烷、三乙氧基矽烷、三丙氧基矽烷、三丁氧基矽烷、三異丙氧基矽烷、三L-丁氧基矽烷等之以碳數1~4的烷氧基三取代之矽烷、“KBM-13(甲基三甲氧基矽烷)”、“KBE-13(甲基三乙氧基矽烷)”等之一部分經烷基取代之矽烷。

作為上述二烷氧基矽烷之例舉例為二甲基二甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷等之以碳數1~4的烷氧基二取代之矽烷、“KBM-22(二甲基二甲氧基矽烷)”、“KBE-22(二甲基二乙氧基矽烷)”等之一部分經烷基取代之矽烷。

作為上述烷氧基矽烷低分子寡聚物之例舉例為單獨具有烷氧基矽烷基或同時具有有機基與烷氧基矽烷基之比較低分子的烷氧基矽烷寡聚物。具體而言，舉例有COLCOAT公司製之“矽酸甲酯(Methyl Silicate)51(分子量470)”、“矽酸乙酯40(分子量745)”、信越化學公司製之“X-40-2308(分子量683)”等。

上述烷氧基矽烷之具體例中，為了形成高硬度之導電性薄膜，較好為四烷氧基矽烷、併用四烷氧基矽烷及三烷氧基矽烷、一部分經烷基取代之三烷氧基矽烷或二烷氧基矽烷、官能基為烷氧基矽烷基之烷氧基矽烷寡聚物。其理由係藉由使用該等，藉由黏合劑分子間之促進矽氧烷鍵之三維交聯，而增強導電性膜之硬度，更無因經時變化而於導電性薄膜發生龜裂之危險性，且可更提高與基板之密著性之故。

再者，為了以更安定狀態形成再現性良好之良質膜，塗佈組成物較好促進烷氧基矽烷之水解反應以矽烷醇化之狀態使用。作為其調整方法，舉例為例如於以醇等之低沸點溶劑稀釋之烷氧基矽烷中添加水與酸觸媒預先矽烷醇化之方法，或於導電性塗佈組成物中添加水及酸觸媒而矽烷醇化之方法。水之含量，係藉由自烷氧基矽烷之構造求出水解率而求出理論值，但係配合塗佈組成物之有效期或塗佈適性、導電性膜之物理特性而適當調整。上述水之含量，相對於烷氧基矽烷總量較好為50~1500質量%。其理由為低於50質量%時，導電性薄膜之強度降低，超過1500質量%時，乾燥速度變慢而影響塗佈適性。

本發明中使用之烷氧基矽烷寡聚物具有1,000~20,000之重量平均分子量。藉此，本發明之塗佈組成物之塗佈性能優異，容易形成薄的導電性膜，導電性膜之硬度，尤其是耐擦傷硬度高。又，塗膜硬化時導電性膜難以收縮。本發明中使用之烷氧基矽烷寡聚物之重量平均分子量較好為2,000~15,000，更好為6,000~12,000。

導電性膜之硬度及尺寸安定性提高之結果，提高了觸控面板內嵌型液晶顯示裝置之觸控檢測感度、動作之信賴性及安定性。藉由提高導電性膜之硬度及尺寸安定性所得之上述效果，於例如形成本發明之膜的基材為經薄型化者之情況，有效性變高。經薄型化之基材有強度及尺寸安定性差的情況。

本發明之塗佈組成物係例如塗佈於彩色濾光片基板之與液晶層相反側之基材表面形成導電性膜。該情況之基材具體而言係最下層具有TFT基板，最上層具有彩色濾光片基板之層合體。

TFT陣列基板及彩色濾光片基板具有由支撐體支撐功能層之構造。於層合體之上面及下面分別露出彩色濾光片基板之支撐體表面及TFT陣列基板之支撐體表面。TFT陣列基板及彩色濾光片基板之支撐體典型上為板狀玻璃。又，基材之TFT陣列基板及彩色濾光片基板之間存在液晶驅動電極、觸控檢測電極及液晶層等之觸控面板構成零件。經薄型化之基材具有例如500μm以下，較好300μm以下之厚度。

上述具有1,000~20,000之重量平均分子量之烷氧基矽烷寡聚物之製造方法並未特別限定，但可採用例如日本特開2007-31464號公報、日本特開2014-224166號公報中記載之製造方法。

例如，於溶劑與酸觸媒及水之存在下，添加烷氧基矽烷，進行水解及縮合反應，使單分子矽烷高分子化，根據需要，去除溶劑及酸觸媒，可製作寡聚物。寡聚物之分子量或分子量分佈之控制取決於攪拌方法、溫度、時間等之攪拌條件、一次添加或滴下添加之添加方法、恆溫或升溫、降溫之溫度、時間、滴下順序等之添加條件、各反應流程中之pH條件。

又，本發明中，烷氧基矽烷寡聚物中，各種分子單元較好以一定莫耳比例存在。亦即，所謂分子單元意指官能基種類不同之寡聚物中之分子，於使用不同分子單元以一定莫耳比例存在時，可兼具導電性膜之電特性或光學特性、硬度、翹曲、尺寸安定性、觸控感度、雜訊遮蔽特性、經時安定性之各種品質特性。

例如，烷氧基矽烷寡聚物之代表例係具有下式表示之構造者。

式中，R為碳數1~4之烷氧基或氫，Q² 、Q³ 及Q⁴ 為構成烷氧基矽烷寡聚物之分子單元，Q² ：Q³ ：Q⁴ 之比例以莫耳比計為12：57：31。

烷氧基矽烷寡聚物之具體例，除了具有上述分子單元之烷氧基矽烷寡聚物以外，舉例為COLCOAT公司製之“矽酸乙酯48”、“矽酸甲酯53A”、三菱化學公司製之“MKC矽酸鹽(高聚合度類型)”、日揮觸媒化成公司製之“ELECM-8517”等。

又，作為上述有機系黏合劑，可使用例如丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏氯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂及含光聚合性單體與聚合起始劑之光聚合性樹脂等。

＜高沸點溶劑＞
作為上述高沸點溶劑，只要為可溶解黏合劑成分且塗佈後藉由乾燥步驟可去除者即可，舉例為例如乙二醇、二甲基亞碸、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-甲基甲醯胺、1,2-丙烷二醇、N,N-二甲基苯胺、甲酚、硝基苯等。特佳舉例為乙二醇、甲基亞碸等。高沸點溶劑較好為沸點120℃以上之有機系及無機系之溶劑。

上述高沸點溶劑之含量，相對於導電性塗佈組成物總量，若為0.1~30.0質量%左右即可。

＜低沸點溶劑＞
作為上述低沸點溶劑，可使用例如乙醇、甲醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、四氫呋喃、丙酮、二噁烷、乙酸乙酯、氯仿、乙腈、吡啶、乙酸、水等。特佳舉例為乙醇、甲醇、正丙醇、異丙醇。藉由使用上述低沸點溶劑，而提高上述鏈狀導電性無機粒子之分散性。低沸點溶劑較好為沸點未達120℃之有機系及無機系溶劑。

上述低沸點溶劑之含量，相對於導電性塗佈組成物總量若為50.0~99.5質量%左右即可。

＜酸觸媒＞
本發明之塗佈組成物中，可進而添加一般使用之酸觸媒(鹽酸、硫酸、乙酸、磷酸等)。藉此，可以更安定性能再現性良好地形成高品質之導電性膜。上述酸觸媒含量，相對於烷氧基矽烷總量，若為1.0~30.0質量%左右即可。

＜調平劑＞
本發明之塗佈組成物中，可進而添加調平劑。藉此，可確保導電性膜之表面平滑性。作為上述調平劑，可使用例如聚醚改質聚二甲基矽氧烷、二丙二醇單甲醚等。上述調平劑觸媒含量，相對於導電性塗佈組成物總量，若為0.01~5.0質量%左右即可。

＜調製法＞
本發明之塗佈組成物之調製法，若可混合上述各成分，將上述鏈狀導電性無機粒子分散於上述黏合劑與上述溶劑中，則未特別限定，可為例如使用球磨機、砂磨機、微小球磨機、塗料調理機等之介隔介質之機械處理、或超音波分散機、均質機、分散機及噴射研磨機等對上述各成分實施分散處理而混合・分散。

上述調製後之本發明塗佈組成物之固體成分濃度，相對於總量，為0.1~20.0質量%。塗佈組成物之固體成分，典型上係上述鏈狀導電性無機粒子及上述黏合劑之合計量。塗佈組成物之固體成分濃度未達0.1質量%時，為了將導電性膜厚度控制在適當範圍，而使塗佈量增多，於乾燥過程中自濕膜變化至乾膜耗費時間，作為製造步驟並不實際。又，超過20.0質量%時，因塗佈量減少，使濕膜厚度變不充分，無法展現調平性能，關於表面電阻等之皮膜特性，產生基板內之偏差。塗佈組成物之固體成分濃度較好為0.3~15.0質量%，更好為0.5~10.0質量%。

本發明之塗佈組成物，黏度較好為0.5~100mPa・s。塗佈組成物之黏度超過100mPa・s時，無法適當進行噴霧方式之組成物霧化，噴霧液滴過大，而使噴霧液滴粒度分佈過於不均一。又，低於0.5mPa・s時，噴出量變多濕膜厚過厚，過熱而發生乾燥不均。其結果，關於表面電阻等之皮膜特性發生基板內之特性偏差，使皮膜外觀惡化。塗佈組成物之黏度較好為0.6~50mPa・s，更好為0.8~20.0mPa・s。

(導電性膜)
其次，針對本發明之導電性膜加以說明。

本發明之導電性膜係將本發明之塗佈組成物塗佈於後述彩色濾光片基板之與液晶層相反側之基材表面，形成塗膜後，使上述塗膜乾燥，若需要予以硬化而成膜。

作為上述透明導電性塗佈組成物之塗佈方法，若為能形成平滑塗膜之塗佈方法，則未特別限制。例如，可使用旋轉塗佈、輥塗佈、模嘴塗佈、氣刀塗佈、刮刀塗佈、逆輥塗佈、凹版塗佈、微凹版塗佈、噴霧塗佈、狹縫塗佈、浸漬塗佈等之塗佈法，或凹版印刷、網版印刷、軟版印刷、噴墨印刷等之印刷法，但較好為就基板薄型化對應、製造裝置之簡略化或製造成本較為有利之噴霧塗佈。

作為上述塗佈組成物之塗佈方法，較好使用噴霧塗佈法。與狹縫塗佈或旋轉塗佈等其他塗佈方式相比，作為特徵舉例為由於不易受玻璃基板之厚度偏差影響而膜厚偏差較少，於大片基板之面方向的膜厚偏差較少，即使基板不同尺寸亦容易安排。

作為使用噴霧塗佈法之塗佈條件，較好噴霧槍之口徑為0.5~3.0 mm，針開度0.05~0.30mm，噴出液量為0.10~3.00g/min，噴霧槍與基板之最短距離為50~300mm，塗佈速度為100~200m/秒，重疊間距為2~30mm，霧化空氣壓力為0.05~0.50MPa。作為噴霧槍數量，除以單一槍運用以外，基於塗佈效率化之觀點，亦可配合基板尺寸，配置複數槍。

塗佈組成物塗佈於基板上面後，藉由乾燥去除溶劑而成膜。根據需要，亦可對塗膜照射UV光或EB光使塗膜硬化。例如，使用本發明之塗佈組成物及噴霧塗佈法形成塗膜，使塗膜乾燥及若需要予以硬化而成膜之皮膜，可說為導電性噴霧皮膜。

本發明之導電性膜之表面電阻係1.0×10⁷ ~1.0×10¹⁰ Ω/□。導電性膜之表面電阻係1.0×10⁷ Ω/□時，觸控感度降低，超過1.0×10¹⁰ Ω/□時，抗靜電性能降低。導電性膜之表面電阻較好為2.0×10⁷ ~9.0×10⁹ Ω/□，更好為3.0×10⁷ ~8.0×10⁹ Ω/□。

本發明之導電性膜於溫度65℃、相對濕度90%之環境下保持500小時後之表面電阻為1.0×10⁷ ~1.0×10¹⁰ Ω/□，較好為2.0×10⁷ ~9.0×10⁹ Ω/□，更好為3.0×10⁷ ~8.0×10⁹ Ω/□。又，為了提供信賴性試驗後ESD功能仍高，且觸控感度不會降低之導電性膜，信賴性前後之表面電阻變化，於下降側或上升側之任一者均較好為1.0乘Ω/□之範圍。更好為0.5乘Ω/□之範圍。

本發明之導電性膜厚度為10~300nm。導電性膜之厚度未達10nm時，由於1次粒子本身之尺寸降低，故損及皮膜表面之平滑性，容易產生表面電阻之偏差，超過300nm時，皮膜之全光線透過率惡化。導電性膜之厚度較好為15~200nm，更好為20~100nm。

本發明之導電性膜之鉛筆硬度為3H~9H，較好為4H~9H，更好為5H~9H。亦即，鉛筆硬度為2H以下時，成為面板製造之後步驟的洗淨步驟或劃線加工、偏光板貼合加工中，易發生塗膜表面之傷痕，有良率降低之可能性。

本發明之導電性膜之全光線透過率(依據JIS K7105)為95.0%以上，較好為97.0~99.9%。

又，觸控面板於面板製造步驟中，一般係以鑽石切割器自大片基板分段為小片基板。因此，本發明之導電性膜於與玻璃基板一起切斷時，較好不發生對切割器之附著物，而提供平滑之切斷面。

＜觸控面板＞
應用本發明之塗佈組成物之觸控面板係具有於TFT陣列基板與彩色濾光片基板之間內包觸控面板基板之層構造類型之觸控面板。作為該觸控面板，典型上例示為內嵌型觸控面板。

又，本說明書中所謂「層合」意指成為層狀物重疊之狀態。層合之層亦可藉由於其間存在其他層等而不相互接觸。

於彩色濾光片基板之與液晶層相反側之基材上面設置導電性膜。於不設置導電性膜時，因自內嵌型觸控面板之外部施加之靜電，而使例如偏光板表面帶電，因起因於該靜電之電場，使液晶層之液晶分子配向狀態紊亂，而有圖像之顯示紊亂之虞。

另一方面，藉由設置導電性膜，可使自內嵌型觸控面板之外部施加之靜電逃逸至外部，故可減低對內嵌型觸控面板施加靜電時之圖像顯示紊亂。

圖1係示意性顯示可應用本發明之塗佈組成物之內嵌型觸控面板之層構造的剖面圖。圖1之內嵌型觸控面板，係於TFT陣列基板4上，層合具有觸控檢測功能之共通電極亦即共通電極間觸控電極5’。又，導電性膜9層合於彩色濾光片基板8與上部偏光板之間。TFT陣列基板4與彩色濾光片基板8之間亦可設置第二觸控檢測電極(非顯示)。

[實施例]

以下，基於實施例具體說明本發明。但，本發明並非限定於以下實施例。又，以下「份」及「%」，若未特別指明則為質量基準。

實施例中使用之主要材料示於表1。

＜鏈狀含銻氧化錫(ATO)粒子分散液＞
準備日揮觸媒化成公司製“ELCOM V-3560”作為鏈狀ATO粒子分散液。鏈狀ATO粒子分散液“ELCOM V-3560”係鏈狀ATO粒子19.2份、氧化矽分散劑1.3份、乙醇70.0份及異丙醇9.5份之混合分散液。

圖2及圖3係上述鏈狀ATO粒子分散液中使用之鏈狀ATO粒子之透過型電子顯微鏡(TEM)照片。參考圖2及圖3，可知上述ATO粒子係粒徑2~30nm之一次粒子2~50個連接而形成之鏈狀ATO粒子(鏈狀導電性無機粒子)。

(製造例)
＜分散液A之製造＞
於塑膠製瓶中，饋入石原產業(股)製之導電性ATO粒子「SN100P」(商品名)20.5份、日本BYK CHEM公司製之分散劑「BYK180」(商品名)2.0份及異丁醇(溶劑)77.5份，使用直徑0.3mm之氧化鋯珠粒，藉由塗料調理機(東洋精機(股)製)分散2小時後，攪拌而製造分散液A。

＜合成例1＞
於添加適量低沸點醇與酸觸媒與水之溶液中，逐次少量滴加適量四甲氧基矽烷，邊控制溫度與pH，邊攪拌一定時間後，以離子交換樹脂進行脫酸處理，製作固體成分濃度10wt%、重量平均分子量5,200之烷氧基矽烷寡聚物溶液。

＜合成例2＞
於添加適量低沸點醇與酸觸媒與水之溶液中，逐次少量滴加適量四乙氧基矽烷，邊控制溫度與pH，邊攪拌一定時間後，以離子交換樹脂進行脫酸處理，製作固體成分濃度10wt%、重量平均分子量8,600之烷氧基矽烷寡聚物。

(實施例1~4及比較例1~3)
＜塗佈組成物之製造＞
於塑膠製瓶中，以成為特定含量之方式饋入各成分，攪拌而調製塗佈組成物。但，烷氧基矽烷係使用醇的一部分稀釋並添加水與酸觸媒而預先矽烷醇化後使用。

所得塗佈組成物之黏度使用東機產業公司製之TV25型黏度計測定。成分種類、調配量、塗佈組成物之不揮發固體成分含量及黏度示於表2及3。

＜導電性膜之製造＞
於尺寸10cm見方、厚0.3mm之無鹼玻璃之基板上，藉由噴霧塗佈法塗佈上述塗佈組成物而形成塗膜。噴霧塗佈器係使用NORDSON公司製之噴霧槍(渦流噴嘴，口徑：1.0mm)。塗佈條件如下。亦即，針開度：0.10mm，噴霧槍與基板之最短距離：100mm，塗佈速度：300mm/秒，重疊間距：10mm，霧化空氣及渦流空氣之壓力：0.25MPa，為了控制膜厚，噴出液量調整於0.50~1.00g/min之範圍，所形成之塗膜於120加熱1小時，製作導電性膜。

其次，如下述，試驗所得導電性膜之特性。結果示於表4及5。

＜膜厚＞
導電性膜與玻璃基板一起切斷，以掃描型電子顯微鏡(SEM，日立製作所公司製“S-4500”)觀察剖面，測定膜厚。

＜表面電阻＞
使用表面電阻計(三菱化學公司製“HIRESTA MCP-HT450”，施加電壓：10V)，測定導電性膜之表面電阻，作為通常之表面電阻。

又，與上述同樣測定使附導電性膜之玻璃基板於溫度65℃、相對濕度90%之環境下保持500小時後之導電性膜之表面電阻，作為高溫高濕試驗後之表面電阻。

＜全光線透過率＞
首先，使用日本電色工業公司製之光度計“濁度計NDH2000”，測定附導電性膜之玻璃基板之全光線透過率。數值係表示僅塗膜之值。

＜鉛筆硬度＞
使用新東科學公司製之表面性試驗機”HEIDON-14DR”測定導電性膜之鉛筆硬度。

＜玻璃切斷性＞
使用三星鑽石工業股份有限公司製之簡易劃線機”線性切割器LC200AHH”及劃線輪“APIOφ3mm TYPEA”，切斷附導電性膜之玻璃基板，評價玻璃切斷性。

切斷時之條件如下述般設定。即以荷重10N、切入量0.15μm、劃線長100mm之條件，重複100次。隨後，以目視確認輪附著物、切斷面之狀況。評價基準如下述般規定。

玻璃切斷性評價基準
○：無附著物，切斷面良好，△：附著物少，切斷面稍有缺損，×：有附著物，切斷面有缺損。

＜翹曲＞
上述導電性膜之製造中，使用厚度0.1mm之無鹼玻璃基板以外，同樣製作導電性膜，確認翹曲狀態。
○：玻璃端部完全未隆起，△：稍有隆起，×：有顯著隆起。

＜內嵌型觸控面板之製造＞
製作畫面尺寸4吋、液晶顯示裝置之總厚度為0.3mm之圖1所示構成之液晶顯示裝置。

導電性膜係使用噴霧塗佈器以與前述同樣條件於觸控面板基板之上面上塗佈上述塗佈液後，以120℃之乾燥機乾燥1小時而形成。其次，於該導電性膜之端部以銀膏(藤倉化成公司製“DOTITE D-362”)安裝接地線後，於導電性膜之上貼附偏光板。又，設置像素電極及共通電極，於下部玻璃基板之背光單元側亦貼附偏光板。

其次，如下述般確認上述各液晶顯示裝置之觸控感度及靜電放電(ESD)性。

＜觸控感度＞
以手指碰觸上述液晶顯示裝置，確認觸控感度。其結果，對手指之碰觸有反應之情況評價為○，對手指之碰觸無反應之情況評價為×。

又，與上述同樣測定使附導電性膜之玻璃基板於溫度65℃、相對濕度90%之環境下保持500小時後之導電性膜之觸控感度，作為高溫高濕試驗後之觸控感度。

＜ESD遮蔽性＞
自下部玻璃基板側由背光單元照射光，確認上述液晶顯示裝置於無通電狀態為黑顯示後，對上部玻璃基板以靜電施加裝置以電壓±12kV施加電壓。隨後，使導電性膜之接地線接地後，藉由目視確認無通電狀態之顯示。其結果，於上述液晶顯示裝置維持黑顯示之情況評價為○，於見到漏光所致之掠白浮現之情況評價為×。

又，與上述同樣測定使附導電性膜之玻璃基板於溫度65℃、相對濕度90%之環境下保持500小時後之導電性膜之ESD性，作為高溫高濕試驗後之ESD性。

以上結果示於表6及表7。

由表4及表6之結果可知，使用本發明之塗佈液製作之導電性膜可提供ESD功能高，且不降低觸控感度，並且光透過率與硬度優異之導電性膜。再者可知，高溫高濕試驗後亦維持各種特性。
另一方面，由表5及表7之結果可知，使用未含鏈狀ATO粒子之塗佈液製作之比較例1的導電性膜，表面電阻高，透過率低，鉛筆硬度亦小。亦即組裝於液晶顯示裝置時，明確得知觸控感度與ESD性差。

又，使用含有重量平均分子量未達1,000之烷氧基矽烷作為黏合劑之塗佈液製作之比較例2的導電性膜，因塗膜製造步驟中之加熱處理而發生翹曲。此係起因於烷氧基矽烷之分子量小時，因縮水縮合反應易引起塗膜之硬化收縮現象。再者，於高溫高濕試驗中促進加熱時，由於未反應量之烷氧基矽烷反應，進而翹曲惡化，可知對於於初期不成為問題之觸控感度或ESD性帶來不良影響。

1‧‧‧內嵌型觸控面板

2‧‧‧下部偏光板

3‧‧‧上部偏光板

4‧‧‧TFT陣列基板

5’‧‧‧共通電極兼觸控檢測電極

72‧‧‧液晶層

8‧‧‧彩色濾光片基板

9‧‧‧導電性膜

圖1係示意性顯示可適用本發明之塗佈組成物的內嵌型觸控面板之層構造的剖面圖。

圖2係實施例1使用之鏈狀含銻氧化錫粒子之透過型電子顯微鏡照片。

圖3係放大圖2之透過型電子顯微鏡照片。

Claims

一種塗佈組成物，其係包含鏈狀導電性無機粒子、黏合劑、高沸點溶劑及低沸點溶劑之塗佈組成物，該塗佈組成物中，鏈狀導電性無機粒子之含量，相對於鏈狀導電性無機粒子及黏合劑之合計量為30~90質量%，黏合劑係重量平均分子量1,000~20,000之烷氧基矽烷，該塗佈組成物係使用於具有TFT陣列基板、觸控檢測電極、液晶層及彩色濾光片基板之液晶顯示面板中，於該彩色濾光片基板之與液晶層相反側之基材表面形成導電性膜之用途者。
如請求項1之塗佈組成物，其中前述液晶顯示面板係內嵌(in cell)型觸控面板。
如請求項1或2之塗佈組成物，其中形成前述導電性膜之基材具有500μm以下之厚度。
如請求項1至3中任一項之塗佈組成物，其中形成前述導電性膜之基材係最下層具有TFT陣列基板，最上層具有彩色濾光片基板之層合體。
如請求項1至4中任一項之塗佈組成物，其中由前述鏈狀導電性無機粒子與前述黏合劑所成之固體成分含量為0.1~20.0質量%，且具有0.5~100mPa・s之黏度。
如請求項1至5中任一項之塗佈組成物，其中前述鏈狀導電性無機粒子係粒徑為2~30nm之一次粒子2~50個連接而成。
如請求項1至6中任一項之塗佈組成物，其中前述鏈狀導電性無機粒子包含選自含銻之氧化錫粒子、含錫之氧化銦粒子及含磷之氧化錫粒子所成之群中之至少1種粒子。
一種導電性膜，其係使用如請求項1至5中任一項之塗佈組成物，於具有TFT陣列基板、觸控檢測電極、液晶層及彩色濾光片基板之液晶顯示面板中，形成於該彩色濾光片基板之與液晶層相反側之基材表面者。
如請求項6之導電性膜，其具有10~300nm之膜厚。
如請求項6或7之導電性膜，其具有1.0×10⁷ ~1.0×10¹⁰ Ω/□之表面電阻。
如請求項6至8中任一項之導電性膜，其具有3H~9H之鉛筆硬度。
一種液晶顯示面板，其具有TFT陣列基板、觸控檢測電極、液晶層、彩色濾光片基板及如請求項6至9中任一項之導電性膜。