TWI449058B - 透明導電性膜及觸控面板 - Google Patents
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Description
本發明係相關於一種以濺射法將以結晶物質的氧化銦為主的透明導電性薄膜積層於透明塑膠膜基材上之透明導電性膜,特別是使用於筆輸入用觸控面板時的筆滑動耐久性優異之透明導電性膜。更進一步相關於使用於觸控面板的上部電極時,可具有良好的平面性之透明導電性膜。
於透明塑膠基材上,積層著透明且電阻小的薄膜之透明導電性膜,係廣泛地使用於應用其導電性之用途,例如液晶顯示器或電發光(EL)顯示器等平面板顯示器,或作為觸控面板的透明電極等電氣-電子領域之用途。
因攜帶式情報機或具觸控面板的筆記型電腦之普及,新近,需求具有較以往更優異的筆滑動耐久性之觸控面板。以筆輸入於觸控面板時,固定電極側的透明導電性薄膜與活動電極(膜電極)側的透明導電性薄膜間相接觸,此時需求一種不因筆負重而使透明導電性膜發生裂痕、剝離等破壞,且具有優異的筆滑動耐久性之透明導電性膜。
提升筆滑動耐久性之手段,例如使活動電極(膜電極)側的透明導電性薄膜成為結晶物質之方法(專利文獻1~11)。
惟,先前的透明導電性膜有下述之課題。
專利文獻1~7,於透明塑膠膜基材上,裝設一種因有機矽化合物的水解而生成之底層,更使結晶物質的透明導電性薄膜成膜之透明導電性膜。惟,此類透明導電性膜,在使用後述的筆滑動耐久性試驗所記載之聚縮醛製筆,並以5.0N之負重進行30萬次的直線滑動試驗後,於透明導電性薄膜發生剝離之結果,有白化現象,對於筆滑動之耐久性不足。
專利文獻8~11,係一種極度地降低濺射時的成膜環境中之水,而形成結晶物質的透明導電性薄膜為特徵之透明導電性膜。惟製作此類透明導電性膜時,必須進行長時間的真空吸引或效能極高之真空泵,不利於產業之使用。專利文獻11之透明導電性膜,在使用後述的筆滑動耐久性試驗所記載之聚縮醛製筆,並以5.0N之負重進行30萬次的直線滑動試驗後,於透明導電性薄膜發生剝離之結果,有白化現象,對於筆滑動之耐久性不足。
先前,使結晶物質的透明導電性薄膜成膜之透明導電性膜,為結晶化而進行熱處理,此時基材的透明薄膜之殘留歪曲緩和,而變成熱收縮率低之透明導電性膜,當使用在超過10吋的大型觸控面板之上部電極時,無法以熱處理使適度地收縮而具有良好的平面性。
專利文獻1:特開昭60-131711號公報
專利文獻2:特開昭61-79647號公報
專利文獻3:特開昭61-183809號公報
專利文獻4:特開平2-194943號公報
專利文獻5:特開平2-276630號公報
專利文獻6:特開平8-64034號公報
專利文獻7:特開平11-286078號公報
專利文獻8:特開2000-144379號公報
專利文獻9:特開2000-238178號公報
專利文獻10:特開2004-71171號公報
專利文獻11:國際公開WO2000/051139號公報
鑑於上述先前之問題,本發明之目的係提供一種用於觸控面板時的筆滑動耐久性優異,特別是使用聚縮醛製筆,以5.0N之負重進行30萬次的滑動試驗後,透明導電性薄膜亦不被破壞之透明導電性膜,並可將其應用於產業之手段。更進一步,提供一種藉由使透明導電性膜具有適度的熱收縮率,使用在大型觸控面板之上都電極時,可利用熱處理使適度地收縮而具有良好的平面性之透明導電性膜。
本發明係鑑於上述現象而進行,可解決上述課題之本發明的透明導電性膜,係由下述而構成。
1.一種透明導電性膜,其特徵係於透明塑膠膜基材上的至少一面,積層著以結晶物質氧化銦為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜,透明導電性膜的氧化銦之結晶粒之平均投影面積直徑為30~1000nm,且結晶粒的投影面積直徑之變異係數為0.00~0.30。
2.一種透明導電性膜,其特徵係於透明塑膠膜基材上的至少一面,積層著以結晶物質氧化銦為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜,透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒之長徑為30~1000nm,且相對於透明導電性薄膜的結晶物質部分的非結晶物質部分之比為0.00~0.50。
3.一種透明導電性膜,其特徵係於透明塑膠膜基材上的至少一面,積層著以氧化銦為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜,透明導電性膜的至少一方向之120℃、60分鐘之收縮率為0.20~0.70%,120℃、60分鐘熱處理後之透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒的平均投影面積直徑為30~1000nm,且相對於透明導電性薄膜的結晶物質部分的非結晶物質部分之比為0.00~0.50。
4.如上述第3項之透明導電性膜,其中透明導電性薄膜的移動方向的120℃、60分鐘之收縮率HMD
與透明導電性薄膜的寬方向的120℃、60分鐘之收縮率HTD
,係符合(1)式
0.00%≦∣HMD
-HTD
∣≦0.30% (1)。
5.如上述第3項之透明導電性膜,其中120℃、60分鐘熱處理後的透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒的投影面積直徑之變異係數為0.00~0.30。
6.如上述第4項之透明導電性膜,其中120℃、60分鐘熱處理後的透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒的投影面積直徑之變異係數為0.00~0.30。
7.一種透明導電性膜,其特徵係於透明塑膠膜的至少一面,由形成硬化型樹脂硬化層的積層膜而形成之基材上之至少一面,積層著以氧化銦為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜,透明導電性膜的至少一方向之120℃、60分鐘之收縮率為0.20~0.70%,120℃、60分鐘熱處理後之透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒的平均投影面積直徑為30~1000nm,且相對於透明導電性薄膜的結晶物質部分的非結晶物質部分之比為0.00~0.50。
8.如上述第6項之透明導電性膜,其中該硬化型樹脂係紫外線硬化性樹脂。
9.如上述第1~8項中任一項之透明導電性膜,其中透明導電性薄膜係以氧化銦為主成分,且含有0.5~8質量%氧化錫。
10.如上述第9項之透明導電性薄膜,其中透明導電性薄膜之厚度為10至200nm。
11.一種觸控面板,其係使用如上述第1~10項中任一項之透明導電性膜作為活動電極側薄膜。
如上述般,依據本發明,於透明塑膠膜基材上的至少一面,形成透明導電性薄膜時,藉由控制120℃、60分鐘熱處理後之透明導電性薄膜的氧化銦的結晶粒之粒徑、結晶物質部位/非晶質部位之比例、結晶粒徑之變異係數,可製作具有非常優異的筆滑動耐久性之透明導電性膜。又,因透明導電性膜具有適度的熱收縮性,若使用製得的透明導電性膜,可製作筆滑動耐久性優異且平面性良好的筆輸入用觸控面板。
本發明之透明導電性膜,其特徵係於透明塑膠膜基材上的至少一面,積層著以結晶物質氧化銦為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜,透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒之平均投影面積直徑為30~1000nm,且結晶粒的投影面積直徑之變異係數為0.00~0.30。
本發明的透明導電性薄膜之其他態樣,係於透明塑膠膜基材上的至少一面,積層著以結晶物質氧化銦為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜,透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒之長徑為30~1000nm,且相對於透明導電性薄膜的結晶物質部分的非結晶物質部分之比為0.00~0.50。
此處透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒之投影面積直徑及長徑之定義係如下所述。
於透射式電子顯微鏡下,在透明導電性薄膜層觀察到的多角形狀之範圍即為氧化銦之結晶粒。於透射式電子顯微鏡下,在透明導電性薄膜層觀察到的氧化銦的全部的結晶粒,算出面積並將結晶粒的面積除以圓周率π之值的平方根乘2倍之值,作為結晶粒之投影面積直徑,投影面積直徑之平均值作為平均投影面積直徑,投影面積直徑之標準偏差除以平均投影面積直徑之值即為變異係數。又,至於全部的結晶粒,則測定其最長部位,以其測定值之平均值為結晶粒之長徑。此處,第2~5圖係表示結晶粒的最長
部位之例。
相對於透明導電性薄膜的氧化銦的結晶物質部分之非結晶物質部分之比例,係由在透射式電子顯微鏡下觀察時的結晶物質部分與非結晶物質部分之面積比而算出。透明導電性薄膜的氧化銦的結晶物質部分,係以透射式電子顯微鏡來觀察透明導電性薄膜層時,具有多角形狀的範圍者,即定義為結晶物質部分的氧化銦,剩餘的部分則定義為非結晶物質部分。
構成本發明的透明導電性膜之透明導電性薄膜的氧化銦的結晶粒之平均投影面積直徑或長徑為30~1000nm。尤宜35~800nm。若結晶粒之平均投影面積直徑或長徑小於30nm,因結晶粒堅的鍵結力弱而使筆滑動耐久性變差。相反地,若結晶粒之平均投影面積直徑或長徑超過1000nm,因耐彎曲性變差,柔軟性降低,且無法於塑膠膜基材上形成透明導電薄膜,而不適用於觸控面板的上部電極。
構成本發明的透明導電性膜之透明導電性薄膜的氧化銦的結晶粒之投影面積直徑之變異係數為0.00~0.30。尤宜0.00~0.25。若結晶粒的投影面積直徑之變異係數為0.00~0.30,進行筆滑動時,因透明導電性薄膜從筆所受之力均勻,故可抑制龜裂或白化的發生。若結晶粒的投影面積直徑之變異係數大於0.30,因結晶粒的尺寸過於參差不齊,而透明導電性薄膜從筆所受之力不均勻,來自筆的壓力較大之處,由此發生龜裂或白化,更進一步持續筆的滑動,則由該處為起點,使整體筆滑動部位皆變差。因氧化銦的結晶粒徑宜為均一,所以變異係數宜為零,惟0.05以
上方可安定地製作。
本發明中,相對於透明導電性薄膜的氧化銦的結晶物質部分之非結晶物質部分之比值為0.00~0.50,宜為0.00~0.45。若上述比值大於0.50,則結晶粒在非結晶部分中,呈現如島狀浮出之狀態。如此狀態下,進行筆滑動耐久試驗時,非結晶部分首先剝離,以此部位為起點而結晶粒亦剝離,使透明導電性薄膜被破壞。
若上述比值為0.50以下,則結晶粒在非結晶部分中,不呈現如島狀浮出之狀態,整體結晶粒之間呈現連結狀態。若在此狀態下,即使進行筆滑動耐久試驗,因結晶粒之間彼此相互支撐,故可具有相當優異的筆滑動耐久性。
構成本發明的透明導電性膜之透明導電性薄膜,係以氧化銦為主成分,宜含有0.5~8質量%氧化錫。相對於氧化銦,氧化錫係相當於雜質的添加。藉由添加雜質氧化錫,而提高已加入氧化錫的氧化銦之熔點。亦即,添加雜質氧化錫,有抑制結晶化之趨勢。氧化錫之含量宜為0.5~8質量%。若氧化錫之含量低於0.5%,雖亦進行結晶化,惟表面電阻比實用的標準更高,故不理想。若氧化錫之含量大於8質量%,則不易結晶化且筆滑動耐久性差。又,本發明的透明導電性膜之表面電阻宜為10~1000Ω/□。
構成本發明的透明導電性膜之透明導電性薄膜之厚度,宜為10~200nm。若透明導電性薄膜的厚度小於10nm,因膜變得不均勻,而使筆滑動耐久性變差。若透明導電性薄膜的厚度厚於200nm,因全光線透過率比實用的標準更低,故不理想。又,本發明的透明導電性膜之全光線透過
率宜為60~95%。
本發明中,透明導電性薄膜之厚度,宜為10~200nm。若透明導電性薄膜的厚度小於10nm,因膜變得不均勻,而使筆滑動耐久性變差。若透明導電性薄膜的厚度厚於200nm,因全光線透過率比實用的標準更低,故不理想。
為製得本發明的透明導電性膜,以下之參數乃重要。
於透明塑膠膜基材上的至少一面,形成以結晶物質氧化銦為主成分的透明導電性薄膜之方法中,宜使相對於濺射時的成膜環境之惰性氣體分壓之質量數28的氣體分壓比為5.0×10-4
~5.0×10-2
,且成膜中,維持膜溫度於80℃以下,使透明導電性膜成膜於透明塑膠膜上。為使相對於濺射時的成膜環境之惰性氣體分壓之質量數28的氣體分壓比為5.0×10-4
以下,需要效能非常高的真空泵,不易符合經濟效益地進行。
成膜環境中的質量數28之氣體,主要為一氧化碳、氮氣。特別是透明導電性薄膜成膜於膜時,大量地釋放一氧化碳氣體。質量數28之氣體,主要由含於薄膜的有機成分以電漿分解而出。形成透明導電性薄膜時,因從膜揮發出非常多的有機成分,故透明導電性薄膜的結晶粒易於不均勻。降低有機成分之揮發量,係關連於透明導電性薄膜的結晶粒之均勻性之提升。有機成分之揮發量係觀測質量數28的氣體即可。本發明中,藉由將相對於濺射時的成膜環境之惰性氣體分壓之質量數28的氣體分壓比控制為5.0×10-4
~5.0×10-2
,可形成透明導電性薄膜的結晶粒呈均勻化且筆滑動耐久性優異之透明導電性薄膜。
為製得本發明的透明導電性膜,宜採用以下的方法[1]、[2]、[3]及[4]。
[1]形成一種於透明塑膠膜基材上的至少一面,積層著以氧化銦的均勻性高之結晶粒為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜時,相對於陰極(cathode)與「最靠近於膜的陽極(anode)」(惟不包括使膜移動之輥)間之距離,膜與「最靠近於膜的陽極」間之距離之比宜為0.07以上。膜和陰極和「最靠近於膜的陽極」之設置,係參照第1圖。相對於陰極與「最靠近於膜的陽極」間之距離,若膜與「最靠近於薄膜的陽極」間的距離之比小於0.07,因膜上的離子照射量變多,大量的有機成分從膜揮發,而阻礙均勻的結晶粒之形成。
[2]形成一種於透明塑膠膜基材上的至少一面,積層著以氧化銦的均勻性高之結晶粒為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜時,使成真空狀態時,膜係不易捲緊之狀態較適當。具體而言,宜將保護膜黏合於膜,使膜具有刻痕,以50~100N/m之微力來捲曲膜。惟,若以小於50N/m之力來捲曲膜,則推進膜時發生捲曲不齊之現象,故不適當。若膜被捲緊,因從膜內部脫出有機成分之處所變少,形成透明導電性薄膜時,因大量的有機成分從膜揮發,而透明導電性薄膜之結晶粒不均勻。
[3]形成一種於透明塑膠膜基材上的至少一面,積層著以氧化銦的均勻性高之結晶粒為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜時,在形成透明導電性薄膜前,宜使膜歷經撞擊步驟。撞擊步驟係指在僅有氬氣等惰性氣體,或氧等反應性氣體和惰性氣體之混合氣體呈流動之狀態,施予電壓並進行放電,使其發生電漿。具體而言,宜以SUS Target等進行RF濺射,而撞擊膜。藉由撞擊步驟使膜曝於電漿,有機成分從膜揮發,形成透明導電性薄膜時,從膜揮發的有機成分減少,因此透明導電性薄膜的結晶粒尺寸之均勻性增加,而提升筆滑動性。
[4]形成一種於透明塑膠膜基材上的至少一面,積層著以氧化銦的均勻性高之結晶粒為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜時,在形成透明導電性薄膜前,宜先加熱膜再使用。具體而言,宜於非線上(off-line)之狀態以乾燥機等加熱膜、或在線上(on-line)之狀態以紅外線加熱器等加熱膜。因加熱膜可使有機成分揮發,形成透明導電性薄膜時,可減少有機成分之揮發量,因此透明導電性薄膜的結晶粒尺寸之均勻性增加,而提升筆滑動性。
在成膜中,宜維持基板溫度於80℃以下,於基板上形成透明導電性薄膜。若為80℃以上,因從膜產生大量的有機成分,而阻礙具有均勻的結晶粒之透明導電性薄膜,亦即筆滑動耐久性優異之透明導電性薄膜之成膜。
為控制透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒之長徑為30~1000nm,且相對於透明導電性薄膜的結晶物質部分的非結晶質部分之比,宜採用以下的方法[1]、[2]及[3]。[1]於透明塑膠膜基材上的至少一面,形成以結晶物質氧化銦為主成分的透明導電性薄膜之方法中,宜使相對於濺射時的成膜環境的惰性氣體之水分壓之比為8.0×10-4
~3.0×10-3
,且氧分壓為8.0×10-3
~30×10-3
Pa,又在成膜時維持薄膜溫度為80℃以下,而於透明塑膠膜上形成透明導電性薄膜。
若成膜環境中含有水分,則阻礙透明導電性薄膜之結晶質化。因此,成膜環境中的水分量為重要元素。成膜於塑膠膜時的水分量之控制,宜觀測實際成膜時之水分量。控制成膜環境中的水分量時,若採用到達真空度,有下述2點不適當之處。
首先,第1點係以濺射而成膜於塑膠膜後,膜被加熱且成膜環境中之水分量增加,比測定到達真空度時之水分量更增加。
第2點係大量地放入透明塑膠膜之裝置。此類裝置係以輥放入膜。使膜於輥而放入真空槽,輥的捲曲外部雖易於脫除水分,惟輥的捲曲內部不易脫除水分。測定到達真空度時,雖薄膜輥停止,惟因成膜時膜輥移動,含大量水之輥的捲曲內部被捲出,故成膜環境中的水分量增加,比測定到達真空度時之水分量更增加。本發明中,成膜環境中的水分量之控制,係以觀測相對於濺射時的成膜環境的惰性氣體之水分壓之比為對應。
相對於濺射時的成膜環境的惰性氣體之水分壓之比宜儘量低,惟將透明塑膠膜大量地放入成膜室之裝置,係如專利文獻11,為使相對於惰性氣體的水分壓之比為2.5×10-6
~7.0×10-4
,需長時間進行真空吸引,或需要效能非常高之真空泵,不易有效地進行。
本發明中,發現一種即使在將透明塑膠膜大量地放入成膜室內之裝置,即使易於達成的相對於惰性氣體的水分壓之比,亦含有結晶物質部分,且具非常優異的筆滑動耐久性之製造方法。易於達到的相對於惰性氣體的水分壓之比,係8.0×10-4
~3.0×10-3
之值。於此狀態下,使氧分壓為8.0×10-3
~30×10-3
Pa而進行成膜,可形成含結晶物質部分之透明導電性薄膜,可製得具非常優異的筆滑動耐久性之透明導電性膜。
上述氧分壓之範圍係非常特殊。通常,以形成最低電阻值之氧分壓而製作透明導電性薄膜,惟本發明之特徵係以比形成最低電阻值的氧分壓更高之氧分壓而成膜。
提高氧分壓之目的係如下所述。於高氧分壓之狀態下成膜,因補足氧化銦的氧缺欠部分,故可製得具有能量非常安定的結晶結構之膜。
其結果,增加透明塑膠基材上的結晶粒之發生率,且因易於結晶成長,而具有非常優異的筆滑動耐久性。惟,若氧分壓大於30×10-3
Pa,則表面電阻超過實用標準,較不適用。其中,表面電阻之實用標準係50~1000Ω/□左右。
成膜中,宜維持基板溫度於80℃以下,並於基板上形成透明導電性薄膜。若在80℃以上,因從膜產生大量的水、有機氣體等雜質氣體,而阻礙含有結晶物質部分的透明導電性薄膜之成膜,亦即阻礙筆滑動耐久性優異的透明導電性薄膜之成膜。
[2]於透明塑膠膜基材上的至少一面,形成以結晶物質氧化銦為主成分的透明導電性薄膜時,宜使用離子輔助法或離子噴鍍法等活性化支援法或強功率衝擊電流磁控管濺射法,將透明導電性薄膜成膜於薄膜。為形成結晶粒,需要蒸發原子所具有之能量。
上述手法因比一般成膜手法,其蒸發原子所具有之能量更大,因結晶粒的發生率之增加及結晶成長更容易,而具有非常優異之筆滑動耐久性。成膜條件宜為導入4.0×10-3
~6.0×10-2
Pa的氧後,再導入氬氣使成膜壓力為0.15Pa後,於放電電壓80V、霍沃思電位+40V、放電電流120A下,進行電弧放電。
[3]於透明塑膠膜基材上的至少一面,以濺射法等來形成以結晶物質氧化銦為主成分的透明導電性薄膜時,宜於形成透明導電性薄膜之側,塗布一種含有具有與透明導電性薄膜相同組成的直徑20~500nm的微粒之被覆層。上述微粒係因成為透明導電性薄膜的結晶成長之核,故促進結晶粒之成長,而具有非常優異之筆滑動耐久性。直徑小於20nm之微粒係不易製作及取得。
若使用直徑大於500nm之微粒,因結晶粒成長得過大,形成透明導電性薄膜時,易於發生突起。以此突起為起點,使結晶粒亦剝離而破壞透明導電性薄膜。宜使上述微粒分散於塗布在透明塑膠膜之硬化型樹脂硬化層等而使用。惟,相對於硬化型樹脂硬化層等的有機成分之總量,上述微粒之含有比例宜為1~30質量%。
本發明的透明導電性膜之一種態樣,係於透明塑膠膜基材上的至少一面,積層著以氧化銦為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜,透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒之長徑為30~1000nm,且相對於透明導電性薄膜的結晶物質部分的非結晶物質部分之比為0.00~0.50,透明導電性膜的至少一方向之120℃、60分鐘後之收縮率為0.20~0.70%。
更進一步,於透明導電性膜的移動方向的120℃、60分鐘之收縮率HMD
與透明導電性膜的寬方向的120℃、60分鐘之收縮率HTD
,宜符合(1)式。
0.00%≦∣HMD
-HTD
∣≦0.30% (1)
尤宜透明導電性膜的透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒的投影面積直徑之變異係數為0.00~0.30。
亦即,上述本發明的透明導電性膜,因具有適度的熱收縮性,使用於觸控面板的上部電極時,可利用熱處理使適度地收縮而具有良好的平面性。
藉由濺射法來積層以一般的結晶物質氧化銦為主要成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜,為要結晶化處理,需進行150℃左右之熱處理卻不具熱收縮性,相對於此,本發明的透明導電性膜,不緩和基材的透明膜之殘留歪曲,可製得維持熱收縮性之透明導電性膜。因此,使用於觸控面板的上部電極時等,可利用熱處理使適度地收縮而具有良好的平面性。亦即,透明導電性膜的至少一方向之120℃、60分鐘後之收縮率宜為0.20~0.70%。收縮率更宜為0.25~0.65%之範圍,尤宜0.30~0.50%。
於透明導電性膜的移動方向的120℃、60分鐘之收縮率HMD
與透明導電性膜的寬方向的120℃、60分鐘之收縮率HTD
,宜符合(1)式。
0.00%≦∣HMD
-HTD
∣≦0.30% (1)
使用本發明的透明導電性膜於觸控面板的上部電極時等,利用熱處理使適度地收縮而具有良好的平面性時,若熱收縮特性因方向而差異大,即使進行熱處理仍無法製得平面性良好之觸控面板。因此,移動方向之收縮率HMD
與寬方向之收縮率HTD
之差,宜為0.3%以下。
使用於本發明的透明塑膠膜基材,係指將有機高分子熔融擠壓或溶液擠壓成膜狀,依照需求,於長方向及/或寬方向進行延展、冷卻、熱固定之膜,有機高分子例如聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯-2,6-萘酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、尼龍6、尼龍4、尼龍66、尼龍12、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚硫化胺、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚烯丙酸酯、纖維素丙酸酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚醚醯亞胺、聚苯硫化物、聚苯氧化物、聚苯乙烯、對排聚苯乙烯、降茨烯系聚合物等。
此類有機高分子中,宜為聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚乙烯-2,6-萘酯、對排聚苯乙烯、降茨烯系聚合物、聚碳酸酯、聚烯丙酸酯等。又,此類有機高分子可與少量的其他有機聚合物之單體共聚,亦可與其他有機高分子摻合。
使用於本發明的透明塑膠膜基材之厚度,宜為10~300μm之範圍,尤宜70~260μm之範圍。若塑膠膜之厚度薄於10μm,則機械性強度不足,特別是對於用於觸控面板時的筆輸入之變形,有變大之趨勢,其耐久性易於變差。另一方面,若厚度超過300μm,使用於觸控面板時,因使膜變形之筆負重易於變大,故不理想。
使用於本發明的透明塑膠膜的至少一方向之120℃、60分鐘後之收縮率宜為0.20~0.70%。又,使用於本發明的透明塑膠膜的移動方向的120℃、60分鐘之收縮率HMD
與透明導電性膜的寬方向的120℃、60分鐘之收縮率HTD
,宜符合(1)式。
0.00%≦∣HMD
-HTD
∣≦0.30% (1)
使用於觸控面板的上部電極時,利用熱處理使適度地收縮而具有良好的平面性時,使透明導電性膜具有上述般適度的收縮性乃重要,為此,基材的透明塑膠膜亦因相同理由而須具備適度的熱收縮特性。
在透明導電性薄膜之成膜步驟或後述的硬化性樹脂硬化層之塗布步驟,宜藉由使其幾乎與熱無關聯,使使用於本發明的透明塑膠膜之熱收縮特性與透明導電性膜之熱收縮特性相等。
使用於本發明的透明塑膠膜基材,在不破壞本發明的目的之範圍,亦可使上述膜進行電暈放電處理、輝光放電處理、火焰處理、紫外線照射處理、電子射線照射處理、臭氧處理等表面活性化處理。
將硬化型樹脂硬化層塗布於透明塑膠膜基材,且於硬化型樹脂硬化層的表面為凹凸之上,形成透明導電性薄膜後,可提升筆滑動耐久性。此效果主要有2點。第1點係藉由增加透明導電性薄膜與硬化型樹脂硬化層之黏附力,可防止因筆滑動而使透明導電性薄膜剝離,故可提升筆滑動耐久性。第2點係因筆滑動而透明導電性薄膜與玻璃接觸時的實際接觸面積減少,因玻璃面與透明導電性薄膜之滑性變佳,故提升筆滑動耐久性。
亦可將硬化型樹脂硬化層裝置於形成透明導電性薄膜之面與相對側之面。使用本發明的透明導電性膜作為觸控面板的活動電極時,因可藉由筆或手指輸入,不形成活動電極的透明導電性薄膜之面易於發生裂縫等。硬化型樹脂硬化層係有助於作為為預防此裂縫之硬被覆層。硬化型樹脂硬化層之詳細記載係如以下所示。
使用於本發明之上述硬化型樹脂,係藉由加熱、紫外線照射、電子射線照射等施予能量而硬化之樹脂即可,例如矽樹脂、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、聚酯樹脂、胺甲酸酯樹脂等。惟,為製得120℃、60分鐘後的收縮率為0.20~0.70%之層壓體,於形成硬化性樹脂硬化層之步驟,宜儘量低溫處理。由此觀點,宜以紫外線硬化型樹脂為主要成分。
此類紫外線硬化型樹脂,例如多元醇的丙烯酸或甲基丙烯酸酯等多官能性丙烯酸酯樹脂、由二異氰酸酯、多元醇及丙烯酸或甲基丙烯酸之羥烷基酯等而合成之多官能性胺甲酸酯丙烯酸酯樹脂等。可依需求,於此類多官能性樹脂中,添加單官能性單體例如乙烯吡咯啶酮、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等使其共聚。
為提升透明導電性薄膜與硬化型樹脂硬化層之黏附力,使硬化型樹脂硬化層之表面進行表面處理係有效之法。具體之手法,例如為增加羰基、羧基、羥基而照射輝光或電量放電之放電處理法、為增加胺基、羥基、羰基等極性基而以酸或鹼處理之化學藥品處理法等。
一般,紫外線硬化型樹脂係添加光聚合引發劑而使用。光聚合引發劑無特別之限制,係可使用可吸收紫外線並產生自由基之既知的化合物,此類光聚合引發劑例如各種安息香類、苯酮類、二苯甲酮類等。光聚合引發劑之添加量,通常每100質量份紫外線硬化型樹脂中,宜含有1~5質量份。
本發明的硬化型樹脂硬化層,除主要的構成成分硬化型樹脂之外,可併用與硬化型樹脂非相溶之樹脂。併用少量的非相溶樹脂於基體的硬化型樹脂,可使在硬化型樹脂中引起相分離的非相溶樹脂分散成顆粒狀。藉此非相溶樹脂的分散顆粒,於硬化型樹脂硬化層的表面形成凹凸,可提升廣範圍的表面粗度。
硬化型樹脂係上述紫外線硬化型樹脂時,非相溶樹脂例如聚酯樹脂、聚烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂等。
本發明中,使用紫外線硬化型樹脂作為硬化型樹脂硬化層的主要構成成分之硬化型樹脂,而使用高分子量的聚酯樹脂作為硬化型樹脂中的非相溶高分子樹脂時,其配合比例係每100質量份的紫外線硬化型樹脂,聚酯樹脂宜為0.1~20質量份,更宜為0.2~10質量份,尤宜0.5~5質量份。
上述聚酯樹脂的配合量,若低於每100質量份的紫外線硬化型樹脂的0.1質量份時,形成於硬化型樹之硬化層表面的凸部位變小,且凸部位有減少之趨勢而不提升表面粗度,不具更進一步改良筆滑動耐久性之效果,故不理想。另一方面,上述聚酯樹脂之配合量,若超過每100質量份的紫外線硬化型樹脂的20質量份時,易使此硬化型樹脂硬化層之強度降低,且耐藥品性變差。
惟,因聚酯樹脂與紫外線硬化型樹脂之折射率有差異,硬化型樹脂硬化層的基礎值上升而使透明性變差,故不理想。相反地,積極地利用起因於高分子量的聚酯樹脂的分散顆粒之透明性的變差,亦可使用為基礎值高而具有防眩機能之防眩薄膜。
上述紫外線硬化型樹脂、光聚合引發劑及高分子量的聚酯樹脂,係各自溶解於共通之溶劑而調製塗布液。使用的溶劑係無特別之限制,例如乙醇、異丙醇等醇系溶劑、醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯系溶劑、二丁醚、乙二醇單乙醚等醚系溶劑,甲基異丁酮、環己酮等酮系溶劑,甲苯、二甲苯、溶劑油等芳香族烴系溶劑等,可單獨或混合而使用。
塗布液中的樹脂成分之濃度,係可考量因應塗層法之黏度而適度地選擇。例如紫外線硬化型樹脂、光聚合引發劑及高分子量的聚酯樹脂之總計量,於塗布液中所佔之比例,一般為20~80質量%。於此塗布液中,依需求亦可添加其他既知的添加劑,例如矽系塗平劑等。
本發明中,調製的塗布液係被塗層於透明塑膠膜基材上。塗層法係無特別之限制,可使用棒塗層法、照相凹版塗層法、逆塗層法等先前既知之方法。
被塗層之塗布液,係於其次之乾燥步驟而蒸發去除溶劑。於此步驟,均勻地溶解於塗布液中的高分子量之聚酯樹脂係成微顆粒,而析出於紫外線硬化型樹脂中。將塗膜乾燥後,藉由將紫外線照射於塑膠膜,使紫外線硬化型樹脂發生交聯、硬化而形成硬化型樹脂硬化層。於此硬化步驟,高分子量的聚酯樹脂之微顆粒被固定於硬被覆層中之同時,於硬化型樹脂硬化層的表面形成突起,而提升廣範圍之表面粗度。因此溶劑乾燥溫度不影響塑膠膜之熱收縮行為,故宜進行至與塑膠膜的玻璃轉移溫度相同程度為止。
硬化型樹脂硬化層之厚度宜為0.1~15μm之範圍。更宜為0.5~10μm之範圍,尤宜1~8μm之範圍。硬化型樹脂硬化層之厚度,低於0.1μm時,不易於充分地形成突起。另一方面,超過15μm時,從生產性之觀點較不適當。
亦可於硬化型樹脂硬化層之上,裝設無機層。無機層例如矽、鋁之氧化物或氮化物等。
以下述之實例,更詳細地說明本發明,惟本發明不受限於此些實例。實例中的各種測定評價係採用下述方法而進行。
依據JIS-K7361-1,使用日本電色工業(股)製NDH2000,而測定全光線透過率。
依據JIS-K7194,以4端子法來測定。測定機係使用三菱化學分析科技股份公司製Lowster MCP-T350。
將已積層透明導電性薄膜層之膜試驗片切出1mm×10mm之尺寸,將導電性薄膜面向著外面而黏貼於適當的樹脂塊上面。經過整理後,依據一般的超薄切片之技法,於膜表面製作約略平行之超薄切片。
以透射式電子顯微鏡(JEOL公司製,JEM-2010)來觀察此切片,選擇無明顯損壞的導電性薄膜表面部位,以加速電壓200kV,直接倍率40000倍而進行影像攝影。
於透射式電子顯微鏡下,觀察透明導電性薄膜層時,將具有多角形狀的範圍者定義為結晶質之氧化銦(結晶粒)。
算出在上述透射式電子顯微鏡下所觀察的透明導電性薄膜層的氧化銦之全部結晶粒之面積,以圓周率π除結晶粒的面積之值的平方根再乘2倍之值作為結晶粒之投影面積直徑,其平均值即為平均投影面積直徑,以平均投影面積直徑除標準偏差之值作為變異係數。測定全部結晶粒的最長部位,以其測定值之平均值作為結晶粒之長徑。第2~5圖係表示關於結晶粒的最長徑之例。
算出在上述透射式電子顯微鏡下所觀察、影像攝影的透明導電性薄膜層的氧化銦之全部結晶粒之面積,與所觀察、影像攝影的面積之差作為非結晶物質部位之面積,算出相對於結晶物質部位之非結晶物質部位之比。
將已積層透明導電性薄膜層之薄膜試驗片切出1mm×10mm之尺寸,包埋於電子顯微鏡用環氧樹脂。將其固定於超薄切片之試驗品支持器,於已包埋的試驗片之短邊,製作平行之切面切片。其次,於此切片的薄膜無明顯損壞之部位,使用透射式電子顯微鏡(JEOL公司製,JEM-2010),以加速電壓200kV,於明視野以觀察倍率1萬倍來進行影像攝影,從所得之影像求出膜厚度。
依據JIS C 2151,以影像測定器(Mitutoyo公司製:QS-L 1020Z/AF)來測定熱處理前的尺寸A和放置於維持在120±3℃的恆溫槽中60分鐘後之尺寸B,利用下式而算出收縮率H。
H%=(A-B)/A×100
於透明導電性膜的移動方向及寬方向進行取樣(20mm×150mm),測定在透明導電性膜的移動方向的120℃、60分鐘之收縮率HMD
與透明導電性膜的寬方向的120℃、60分鐘之收縮率HTD
。
使用本發明的透明導電性膜而製作的觸控面板之評價,係依據以下而進行。
使用透明導電性膜作為一面的面板,另一面的面板係使用一種在玻璃基板上,以電漿CVD法由厚度為20nm的銦-錫複合氧化物薄膜(氧化錫含量:10質量%)而成之透明導電性薄膜(日本曹達公司製,S500)。將此2片面板(250mm×190mm)以透明導電性薄膜為相對且隔著直徑30μm的環氧顆粒而設置,來製作觸控面板。其次,於聚縮醛製的筆(前端形狀:0.8mmR)施予5.0N之負重,於觸控面板進行30萬次(來回15萬次)的直線滑動試驗。此時的滑動距離為30mm,滑動速度為60mm/秒。於此滑動耐久性試驗後,首先以目視觀察滑動部位是否發生白化。更進一步,測定以筆負重0.5N對滑動部位施壓時之ON電阻(活動電極(薄膜電極)與固定電極接觸時之電阻值)。ON電阻宜為10kΩ以下。
使螢光燈的光反射於觸控面板的透明導電性膜表面側,以目視來確認。此時,若螢光燈係無偏斜地照射於透明導電性膜表面,則判定為○,若螢光燈乃偏斜地照射,則判定為×。
實例1~12及比較例1~6中,使用的透明塑膠膜基材係一種兩面具有易黏合層之二軸配向透明PET膜(東洋紡績公司製,A4340,厚度188μm)。硬化型樹脂硬化層,係於100質量份的含光聚合引發劑之丙烯酸系樹脂(大日精化工業公司製,Seikabeam EXF-01J)中,配合3質量份的共聚聚酯樹脂(東洋紡績公司製,Byron 200,重量平均分子量18,000),溶劑係加入甲苯/MEK(8/2:質量比)之混合溶劑,使固形分濃度為50質量%,攪拌使均勻地溶解而調製塗布液。使用Mayer Bar來塗布上述調製之塗布液,使塗膜之厚度為5μm。於80℃進行1分鐘乾燥後,使用紫外線照射裝置(Eyegraphics公司製,UB042-5AM-W型)來照射紫外線(光量:300mJ/cm2
),並使塗膜硬化。
製得透明導電性膜之手法,係採用上述之成膜方法。
此些實例中的透明導電性薄膜之製作條件係如第1表所示。且各實例中,共同的製作條件係如下所述。
將膜放入真空槽,進行真空吸引至2.0×10-4
。其次,導入氧氣使氧氣分壓為1.5×10-2
,之後導入惰性氣體的氬氣,使全壓為0.5Pa。實例7的碰撞步驟中之導入氣體,亦與上述相同。
於含氧化錫的氧化銦燒結中間電極、或不含氧化錫的氧化銦燒結中間電極,以1W/cm2
之電力密度供應電力,藉由DC磁控管濺射法而形成透明導電性薄膜。膜厚度係藉由改變薄膜通過中間電極時之速度而控制。相對於濺射時的成膜環境的惰性氣體之質量數28的氣體分壓之比,係使用氣體分析裝置(Inficon公司製,Transpector-XPR3)來測定。
形成透明導電性薄膜之膜,於150℃熱處理1小時後,係進行如第2表之測定。測定結果如第2表所示。
此些比較例的透明導電性薄膜之製作條件,係與實例相同如第1表所示。各比較例中,共同的製作條件亦與實例1~12相同。形成透明導電性薄膜之膜,進行如第2表之測定。測定結果如第2表所示。
如第2表所記載,實例1~12之透明導電性膜,於筆滑動耐久試驗後,滑動部位仍為透明,ON電阻為10kΩ以下,具有非常優異之筆滑動耐久性。第2表的結果之比較例5,雖筆滑動耐久試驗優異,惟其他特性差。比較例1、2、4、6係筆滑動耐久性不佳。比較例5係因表面電阻比實用標準更高,亦不適於使用。
實例13~28及比較例7~24中,使用的透明塑膠膜基材係一種兩面具有易黏合層之二軸配向透明PET膜(東洋紡績公司製,A4340,厚度188μm)。硬化型樹脂硬化層,係於100質量份的含光聚合引發劑之丙烯酸系樹脂(大日精化工業公司製,Seikabeam EXF-01J)中,配合3質量份的共聚聚酯樹脂(東洋紡績公司製,Byron 200,重量平均分子量18,000),溶劑係加入甲苯/MEK(8/2:質量比)之混合溶劑,使固形份濃度為50質量%,攪拌使均勻地溶解而調製塗布液(以下,此塗布液稱為塗布液A)。使用Mayer Bar來塗布上述調製之塗布液,使塗膜之厚度為5μm。於80℃進行1分鐘乾燥後,使用紫外線照射裝置(Eyegraphics公司製,UB042-5AM-W型)來照射紫外線(光量:300mJ/cm2
),並使塗膜硬化。
製得透明導電性膜之手法,係採用上述之製造方法。此些實例係以第3表所示之條件,如下述般而進行。
將膜放入真空槽並進行真空吸引。因真空吸引時間愈長,濺射時的成膜中之水分壓減少,故相對於濺射時的成膜環境的惰性氣體之水分壓之比,係藉由改變真空吸引時間而控制。
導入氧氣後,導入惰性氣體的氬氣,使全壓為0.5Pa。
於含氧化錫的氧化銦燒結中間電極、或不含氧化錫的氧化銦燒結中間電極,以1W/cm2
之電力密度供應電力,藉由DC磁控管濺射法而形成透明導電性薄膜。膜厚度係藉由改變膜通過中間電極時之速度而控制。相對於濺射時的成膜環境的惰性氣體之水分壓之比,係使用氣體分析裝置(Inficon公司製,Transpector-XPR3)來測定。
形成透明導電性薄膜之膜,進行熱處理之後,係進行如第3表之測定(惟,亦有不進行熱處理而測定者)。測定結果如第3表所示。
使到達真空度為5.0×10-4
Pa之後,導入4.0×10-2
Pa氧氣,其次導入惰性氣體的氬氣,使全壓為0.15Pa。藉由離子鍍法而形成透明導電性薄膜。成膜條件係使用含5質量%的氧化錫之氧化銦作為蒸鍍材料,放電電壓80V,霍沃思(hass)電位+40V,以放電電流120A來進行電弧放電,形成20nm的透明導電性薄膜。將此透明導電性膜放置於大氣壓下,以150℃進行1小時熱處理。熱處理後的表面電阻為410Ω/□,全光線透過率為89%。以透射式電子顯微鏡來觀察時,結晶粒徑為500nm,相對於結晶物質部位之非結晶物質部位之比為0.33。筆滑動部位為透明,且ON電阻為0.4kΩ。
使塗布液A含有15質量%的由含5質量%的氧化錫之氧化銦而成顆粒尺寸為30nm之微顆粒,使用Mayer Bar將調製的塗布液塗布於上述二軸配向透明PET膜,使塗膜之厚度為5μm。於80℃進行1分鐘乾燥後,使用紫外線照射裝置(Eyegraphics公司製,UB042-5AM-W型)來照射紫外線(光量:300mJ/cm2
),並塗膜硬化而形成硬化型樹脂硬化層。將具有上述硬化型樹脂硬化層之膜放入真空槽,使到達真空度為5.0×10-4
Pa之後,導入5.0×10-3
Pa氧氣,其次導入惰性氣體的氬氣,使全壓為0.5Pa。於含5質量%的氧化錫之氧化銦燒結中間電極,以1W/cm2
之電力密度供應電力,藉由DC磁控管濺射法,於上述塗布層側形成20nm的透明導電性薄膜。將此透明導電性薄膜放置於大氣壓下,以150℃進行1小時熱處理。熱處理後的表面電阻為200Ω/□,全光線透過率為89%。以透射式電子顯微鏡來觀察時,結晶粒徑為150nm,相對於結晶物質部位之非結晶物質部位之比為0.35。筆滑動部位為透明,且ON電阻為0.4kΩ。
以第4表記載之條件,與實例13同樣地製作透明導電性膜並進行評價。結果如第4表所示。
使用Mayer Bar將調製的塗布液塗布於上述二軸配向透明PET膜,使塗膜之厚度為5μm。於80℃進行1分鐘乾燥後,使用紫外線照射裝置(Eyegraphics公司製,UB042-5AM-W型)來照射紫外線(光量:300mJ/cm2
),並塗膜硬化而形成硬化型樹脂硬化層。將具有上述硬化型樹脂硬化層之膜放入真空槽,使到達真空度為5.0×10-4
Pa之後,導入5.0×10-3
Pa氧氣,其次導入惰性氣體的氬氣,使全壓為0.5Pa。於含5質量%的氧化錫之氧化銦燒結中間電極,以1W/cm2
之電力密度供應電力,藉由DC磁控管濺射法,於上述塗布層側形成20nm的透明導電性薄膜。將此透明導電性膜放置於大氣壓下,以150℃進行1小時熱處理。熱處理後的表面電阻為205Ω/□,全光線透過率為88%。以透射式電子顯微鏡來觀察時,結晶粒徑為100nm,相對於結晶物質部位之非結晶物質部位之比為1.5。筆滑動部位為白化,且ON電阻為900kΩ。
使塗布液A含有15質量%的由含5質量%的氧化錫之氧化銦而成顆粒尺寸為600nm之微顆粒,使用Mayer Bar將調製的塗布液塗布於上述二軸配向透明PET膜,使塗膜之厚度為5μm。於80℃進行1分鐘乾燥後,使用紫外線照射裝置(Eyegraphics公司製,UB042-5AM-W型)來照射紫外線(光量:300mJ/cm2
),並塗膜硬化而形成硬化型樹脂硬化層。將具有上述硬化型樹脂硬化層之膜放入真空槽,使到達真空度為5.0×10-4
Pa之後,導入5.0×10-3
Pa氧氣,其次導入惰性氣體的氬氣,使全壓為0.5Pa。於含5質量%的氧化錫之氧化銦燒結中間電極,以1W/cm2
之電力密度供應電力,藉由DC磁控管濺射法,於上述塗布層側形成20nm的透明導電性薄膜。將此透明導電性膜放置於大氣壓下,以150℃進行1小時熱處理。熱處理後的表面電阻為195Ω/□,全光線透過率為89%。以透射式電子顯微鏡來觀察時,結晶粒徑為120nm,相對於結晶物質部位之非結晶物質部位之比為0.25。筆滑動部位為白化,且ON電阻為900kΩ。
如第3表所記載,實例13~26、及實例27、28之透明導電性膜,於筆滑動耐久試驗後,滑動部位仍為透明,ON電阻亦為10kΩ以下,且具有非常優異之筆滑動耐久性。第4表的結果之比較例10,雖筆滑動耐久試驗優異,惟其他特性差。比較例10係因表面電阻比實用標準更高,故不適於使用。比較例9係因全光線透過率比實用標準更低,故不適用。實例13~26、比較例7~16、比較例20~22中,真空吸引時間為2~7小時。
透明塑膠膜基材係使用一種兩面具有易黏合層之二軸配向透明PET薄膜(東洋紡績公司製,A4340,厚度188μm)。硬化型樹脂硬化層,係於100質量份的含光聚合引發劑之丙烯酸系樹脂(大日精化工業公司製,Seikabeam EXF-01J)中,配合3質量份的共聚聚酯樹脂(東洋紡績公司製,Byron 200,重量平均分子量18,000),溶劑係加入甲苯/MEK(8/2:質量比)之混合溶劑,使固形份濃度為50質量%,攪拌使均勻地溶解而調製塗布液。使用Mayer Bar將調製的塗布液塗布於二軸配向透明PET膜之兩面,使塗膜之厚度為5μm。於70℃進行1分鐘乾燥後,使用紫外線照射裝置(Eyegraphics公司製,UB042-5AM-W型)來照射紫外線(光量:300mJ/cm2
),並使塗膜硬化。
製得透明導電性膜之手法,係採用上述之製造方法。
此些實例中的透明導電性薄膜之製作條件係第5表所
示。且各實例中,共同之製作條件係如下述般。
將膜放入真空槽並進行真空吸引直至2.0×10-4
Pa。其次導入氧氣,使氧氣分壓為1.5×10-2
Pa,之後,導入惰性氣體的氬氣,使全壓為0.5Pa。實例35的碰撞步驟之導入氣體亦與上述相同。
於含氧化錫的氧化銦燒結中間電極、或不含氧化錫的氧化銦燒結中間電極,以1W/cm2
之電力密度供應電力,藉由DC磁控管濺射法而形成透明導電性薄膜。膜厚度係藉由改變膜通過中間電極時之速度而控制。相對於濺射時的成膜環境的惰性氣體之質量數28的氣體分壓之比,係使用氣體分析裝置(Inficon公司製,Transpector-XPR3)來測定。
首先,測定以上述方法製作的透明導電性膜之收縮率。
使用上述製得的透明導電性薄膜作為一面的面板,另一面的面板係使用一種透明導電性玻璃,其係使一種在玻璃基板上,以電漿CVD法由厚度為20nm的銦-錫複合氧化物薄膜(氧化錫含量:10質量%)而成之透明導電性薄膜(日本曹達公司製,S500)成膜而得,將此2片面板(250mm×190mm)以透明導電性薄膜為相對且隔著直徑30μm的環氧顆粒而設置,使用兩面膠帶(日東電工公司製:No.500)來黏貼面板之四邊,而製作12英吋尺寸之觸控面板。之後,為提升平面性而使觸控面板進行120℃、60分鐘之熱處理。
使用此觸控面板,評價筆滑動耐久性試驗及觸控面板之平面性。
更進一步,從觸控面板切出透明導電性膜,進行透明導電性薄膜的氧化銦的結晶粒之平均投影面積直徑、相對於結晶物質部位之非結晶物質部位之比、結晶粒的平均投影面積直徑之變異係數、透明導電性膜的全光線透過率、表面電阻值、透明導電性薄膜之膜厚度的測定。測定結果如第6表所示。
透明塑膠膜基材係使用一種兩面具有易黏合層之二軸配向透明PET膜(東洋紡績公司製,A4340,厚度188μm),僅於其中一面,形成和實例29相同之硬化型樹脂硬化層。更於此硬化型樹脂硬化層上,和實例29相同的作法而形成透明導電性薄膜,而製得透明導電性膜。與實例29同樣地進行評價及觸控面板之製作。測定結果如第7表所示。
透明塑膠膜基材係使用一種兩面具有易黏合層之二軸配向透明PET膜(東洋紡績公司製,A4340,厚度188μm),僅於其中一面,形成和實例29相同之硬化型樹脂硬化層。更於不形成此硬化型樹脂硬化層之面上,和實例29相同的作法而形成透明導電性薄膜,而製得透明導電性膜。與實例29同樣地進行評價及觸控面板之製作。測定結果如第7表所示。
透明塑膠膜基材係使用一種兩面具有易黏合層之二軸配向透明PET膜(東洋紡績公司製,A4340,厚度188μm),不形成硬化型樹脂硬化層。更於PET薄膜的一面,進行和實例29相同的作法而形成透明導電性薄膜,而製得透明導電性膜。與實例29同樣地進行評價及觸控面板之製作。測定結果如第7表所示。
透明塑膠膜基材係使用一種兩面具有易黏合層之二軸配向透明PET膜(東洋紡績公司製,A4340,厚度188μm),於其兩面,形成和實例29相同之硬化型樹脂硬化層。此些比較例的透明導電性薄膜製作條件,係與實例相同而記載於第5表。且各比較例中的共通之製作條件,亦與實例29~41相同。和實例同樣地製作觸控面板並進行評價。測定結果如第7表所示。
和比較例33同樣地製作透明導電性膜。之後,為透明導電性膜的結晶化而進行180℃、2分鐘之加熱處理。其次,和實例29同樣地製作觸控面板並進行評價。測定結果如第7表所示。
如第6及7表所記載,實例29~44之透明導電性薄膜,於筆滑動耐久試驗後,滑動部位仍為透明,ON電阻亦為10kΩ以下,且具有非常優異之筆滑動耐久性。而觸控面板之平面性亦佳。比較例25、26、28、30、33,於筆滑動耐久試驗後,滑動部位白化,ON電阻為10kΩ以上,且筆滑動耐久性不足。比較例29、32、34、參考例1、2,雖筆滑動耐久試驗優異,惟其他特性差。參考例1係因全光線透過率比實用標準更低,故不適用。比較例29係因表面電阻比實用標準更高,故不適於使用。比較例32、34、參考例2的觸控面板之平面性不足。
如上述般依據本發明,於透明塑膠膜基材上的至少一面形成透明導電膜時,藉由控制結晶粒的平均粒徑和其變異係數,可製作具有非常優異的筆滑動耐久性之透明導電性膜,此係非常有助益於筆輸入用觸控面板等用途。因具有高熱收縮率,使用時藉由熱收縮處理,可製作平面性優異之觸控面板。特別是非常有助益於大型觸控面板之用途。
1...膜與「最靠近於膜的陽極」間之距離
2...陰極與「最靠近於膜的陽極」間之距離
3...膜
4...輥
5...被覆蓋(最靠近於膜的陽極)
6...以氧化銦為主,且含有0.5~8質量%的氧化錫之中間電極
第1圖為製得本發明的透明導電性膜的方法(1)記載之膜和陰極和「最靠近於膜的陽極」之配置圖。
第2圖關於本發明的結晶粒的最長部位之例(其中1)之顯示圖。
第3圖關於本發明的結晶粒的最長部位之例(其中2)之顯示圖。
第4圖關於本發明的結晶粒的最長部位之例(其中3)之顯示圖。
第5圖關於本發明的結晶粒的最長部位之例(其中4)之顯示圖。
Claims (13)
- 一種透明導電性膜,其特徵係於透明塑膠膜基材上的至少一面,積層著以結晶物質氧化銦為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜,透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒之平均投影面積直徑為30~1000nm,且結晶粒的投影面積直徑之變異係數為0.00~0.30,且相對於透明導電性薄膜的結晶物質部分的非結晶物質部分之比為0.00~0.50。
- 一種透明導電性膜,其特徵係於透明塑膠膜基材上的至少一面,積層著以氧化銦為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜,透明導電性膜的至少一方向之120℃、60分鐘後之收縮率為0.20~0.70%,120℃、60分鐘熱處理後之透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒的平均投影面積直徑為30~1000nm,且相對於透明導電性薄膜的結晶物質部分的非結晶物質部分之比為0.00~0.50。
- 如申請專利範圍第2項之透明導電性膜,其中於透明導電性膜的移動方向的120℃、60分鐘之收縮率HMD 與透明導電性膜的寬方向的120℃、60分鐘之收縮率HTD ,係符合(1)式0.00%≦∣HMD -HTD ∣≦0.30% (1)。
- 如申請專利範圍第2項之透明導電性膜,其中120℃、60分鐘熱處理後的透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒的投影面積直徑之變異係數為0.00~0.30。
- 如申請專利範圍第3項之透明導電性膜,其中120℃、60分鐘熱處理後的透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒的投 影面積直徑之變異係數為0.00~0.30。
- 一種透明導電性膜,其特徵係於透明塑膠膜的至少一面,由形成硬化型樹脂硬化層的積層膜而形成之基材上之至少一面,積層著以氧化銦為主成分的透明導電性薄膜之透明導電性膜,透明導電性膜的至少一方向之120℃、60分鐘後之收縮率為0.20~0.70%,120℃、60分鐘熱處理後之透明導電性薄膜的氧化銦之結晶粒的平均投影面積直徑為30~1000nm,且相對於透明導電性薄膜的結晶物質部分的非結晶物質部分之比為0.00~0.50。
- 如申請專利範圍第6項之透明導電性膜,其中該硬化型樹脂係紫外線硬化性樹脂。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項之透明導電性膜,其中透明導電性薄膜係以氧化銦為主成分,且含有0.5~8質量%氧化錫。
- 如申請專利範圍第8項之透明導電性膜,其中透明導電性薄膜之厚度為10至200nm。
- 一種如申請專利範圍第1至9項中任一項之透明導電性膜之用途,其係作為觸控面板的活動電極側薄膜而使用。
- 一種如申請專利範圍第1項之透明導電性膜之製造方法,其特徵係於透明塑膠膜基材上的至少一面,使以結晶物質氧化銦為主的透明導電性薄膜成膜之透明導電性膜之製造方法中,以相對於濺射時的成膜環境之惰性氣體分壓之質量數28的氣體分壓比為5.0×10-4 ~5.0×10-2 而成膜。
- 如申請專利範圍第11項之透明導電性膜之製造方法,其 中成膜中的基板溫度係保持於80℃以下。
- 如申請專利範圍第11項之透明導電性膜之製造方法,其係採用以下之方法[1]、[2]、[3]或[4]:[1]於濺射法,相對於陰極(cathode)與「最靠近於膜的陽極(anode)」(惟不包括使膜移動之輥)間之距離,膜與「最靠近於膜的陽極」間之距離之比為0.07以上;[2]將保護膜黏合於膜、使膜具有刻痕、或以50~100N/m之微力來捲曲膜,以使得成為真空狀態時,膜係不易捲緊之狀態;[3]在形成透明導電性薄膜前,使膜歷經撞擊(bombard)步驟;[4]在形成透明導電性薄膜前,將膜先加熱再使用。
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