TWI472425B - Conductive transparent substrate, touch panel, resistive film touch panel, electrostatic capacitive touch panel - Google Patents
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Description
本發明係有關一種導電性透明基材、以及電阻膜方式觸控面板及靜電容方式觸控面板等觸控面板,該導電性透明基材係用於觸控面板等,該等觸控面板係使用此導電性透明基材而形成。
近年來,筆記型電腦和行動電話等採用觸控面板之情形增加,而亦越來越顯著需要使觸控面板薄型化、輕量化、高耐衝擊性。
以往,觸控面板等中所使用之導電性透明基材,一般而言係以下述方式製造:於聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜等塑膠膜或聚碳酸酯等塑膠板之表面,形成非晶形的氧化銦錫(ITO)膜;或於玻璃之表面,形成具結晶性的ITO膜(例如:參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
(專利文獻)
專利文獻1:日本特開2010-127975號公報
然而,玻璃由於容易破裂,故在薄型化、輕量化、高耐衝擊性上有極限。
另一方面,塑膠膜(包含塑膠板,以下均同)由於耐熱性和尺寸安定性不足,故無法形成具結晶性的ITO膜。因此,ITO膜之電阻率會增加,但若為了製作成低電阻而增加ITO膜的膜厚,則穿透率會降低。
此外,有下述報告:使用藉由電漿輔助來進行之離子鍍覆法之特殊方法,即使為耐熱性低的塑膠膜,仍能夠在低溫下形成具結晶性的ITO膜。然而,此方法,除了成本高且難以適用於泛用材料以外,亦難以大面積化等,有許多困難點。
此外,於一般的塑膠膜形成有ITO膜之導電性透明基材,當用於大面積的觸控面板時,由於熱膨脹率大,故ITO膜容易發生龜裂。為了進一步製作成大面積化所需的低電阻膜,而必須增加ITO膜的膜厚,但相反地,會犧牲透明性。另一方面,若為了獲得透明性、低電阻性而使用耐熱性和尺寸安定性高的玻璃,則導電性透明基材整體會變重,並且容易破裂,故不佳。
本發明係鑒於上述問題點而研創,目的在於提供一種導電性透明基材、以及觸控面板(電阻膜方式觸控面板及靜電容方式觸控面板),該導電性透明基材能夠實現薄型化、輕量化、高耐衝擊性、高透明性、低成本化、大面積化,而能夠較佳地用於觸控面板等,該等觸控面板能夠使用此導電性透明基材而形成。
本發明之導電性透明基材,其特徵在於:使透明樹脂組成物含浸於玻璃纖維的基材中並使其硬化,而形成透明基材,前述透明樹脂組成物之硬化後之玻璃轉移溫度(Tg)為200℃以上,於前述透明基材的至少單面,形成電阻率為2.0×10-4
Ωcm以下之氧化銦錫膜,其波長550nm之光之穿透率為80%以上。
在前述導電性透明基材中,較佳是:前述氧化銦錫膜之電阻率為1.5×10-4
Ωcm以下,前述波長550nm之光之穿透率為90%以上。
在前述導電性透明基材中,較佳是:在150℃、90分鐘之條件下加熱而進行高溫測試後之薄片電阻的變化率為20%以下。
在前述導電性透明基材中,較佳是:在85℃、濕度85%RH、240小時之條件下進行恆溫恆濕測試後之薄片電阻的變化率為20%以下。
在前述導電性透明基材中,較佳是:前述氧化銦錫膜係由濺鍍法所形成。
在前述導電性透明基材中,較佳是:前述透明基材之熱膨脹率為18ppm/℃以下。
在前述導電性透明基材中,以於透明樹脂組成物中調配有下述式(I)所示之3官能以上的環氧樹脂,來作為折射率大於玻璃纖維的高折射率樹脂為佳:
(式中,R1
、R3
~R10
表示1價有機基或氫原子,R2
表示2價有機基)。
在前述導電性透明基材中,以於透明樹脂組成物中調配有下述式(II)所示之3官能的環氧樹脂,來作為折射率大於玻璃纖維的高折射率樹脂為佳:
在前述導電性透明基材中,較佳是:於透明樹脂組成物中調配有氰酸酯樹脂,來作為折射率大於玻璃纖維的高折射率樹脂。
本發明之觸控面板,其特徵在於:使用前述導電性透明基材作為顯示器而形成。
本發明之電阻膜方式觸控面板,其特徵在於:使用前述導電性透明基材作為30V型以上的顯示器而形成。
本發明之靜電容方式觸控面板,其特徵在於:使用前述導電性透明基材作為15V型以上的顯示器而形成。
根據本發明之導電性透明基材,因透明基材係使透明樹脂組成物含浸於玻璃纖維的基材中並使其硬化而形成,因此相較於玻璃,更能夠實現薄型化、輕量化、高耐衝擊性。此外,因透明樹脂組成物之硬化後之玻璃轉移溫度(Tg)為200℃以上,因此即使不使用特殊方法(例如離子鍍覆法),仍能夠形成結晶性高的氧化銦錫膜,而相較於塑膠膜,更能夠實現低成本化。此外,因形成電阻率為2.0×10-4
Ωcm以下之氧化銦錫膜,因此無須為了獲得低電阻性而增加氧化銦錫膜的膜厚,並且因波長550 nm之光之穿透率為80%以上,因此能夠實現高透明性。此外,透明基材係因較玻璃更輕,因此能夠實現大面積化,並且因相較於塑膠膜,熱膨脹率更小而尺寸安定性更高,因此氧化銦錫膜不容易破裂,而能夠實現大面積化。因此,本發明之導電性透明基材能夠較佳地用於觸控面板等。
以下,說明本發明之實施形態。
本發明之導電性透明基材,係於透明基材的至少單面設置氧化銦錫(ITO)膜而形成。
此處,透明基材,係使透明樹脂組成物含浸於玻璃纖維的基材中並使其硬化而形成。玻璃纖維的基材能夠使用例如玻璃布等。這樣的話,透明基材係因使用玻璃纖維的基材,而能夠提高彈性,因使用透明樹脂組成物,而能夠實現輕量化。此外,透明基材為在玻璃纖維的基材中保持有透明樹脂組成物之透明複合材,具體而言,係使透明樹脂組成物含浸於玻璃纖維的基材中並使其硬化而形成,該透明樹脂組成物能夠以下述方式調製:將折射率大於玻璃纖維的高折射率樹脂與折射率小於玻璃纖維的低折射率樹脂混合,並使其折射率近似於玻璃纖維之折射率。
透明樹脂組成物中所調配之高折射率樹脂,較佳是使用上述式(I)所示之3官能以上的多官能環氧樹脂。
使用上述式(I)所示之3官能以上的多官能環氧樹脂,即能夠一面維持高透明性,一面玻璃轉移溫度(Tg)高而提高硬化物之耐熱性,亦能夠進一步抑制因熱而變色。
式(I)中之R2
之2價有機基,可舉例如:伸苯基等取代或未取代之伸芳基;具有取代或未取代之伸芳基與碳原子或碳鏈鍵結而成之結構之基等。碳原子或碳鏈可舉例如:甲基亞甲基、二甲基亞甲基等伸烷基;羰基等。
R2
之2價有機基,較佳是使用伸苯基與式(I)之右側的環氧丙氧基鍵結而構成環氧丙氧基苯基之基。此外,從抑制導電性透明基材因熱而變色之觀點來看,較佳是使用在介置於伸芳基彼此間之碳原子或碳鏈不包含亞甲基(-CH2
-)者。
R2
之2價有機基,可舉例如下述結構(中括號內之任一者)。
式(I)中之R1
、R3
~R10
係無特別限定,可舉例如:低級烷基等烴基、其他有機基、氫原子等。R1
、R3
~R10
之含環氧基的分子鏈可舉例如下述結構(中括號內)。
(式中,m表示正整數)。
式(I)所示之3官能以上的多官能環氧樹脂,能夠使用例如:上述式(II)、下述式(III)、(IV)所示之多官能環氧樹脂。
(式中,n表示正整數)。
特別是,作為高折射率樹脂,較佳是使用上述式(II)所示之3官能的環氧樹脂。藉此,相較於使用其他的(I)所示之3官能以上的多官能環氧樹脂之情形,更能夠一面維持高透明性,一面玻璃轉移溫度(Tg)高而提高硬化物之耐熱性,亦能夠進一步抑制因熱而變色。
透明樹脂組成物中所調配之高折射率樹脂,較佳是使用氰酸酯樹脂。
作為氰酸酯樹脂,能夠使用例如:2,2-雙(4-氰酸基苯基)丙烷、雙(3,5-二甲基-4-氰酸基苯基)甲烷、2,2-雙(4-氰酸基苯基)乙烷;此等之衍生物;芳香族氰酸酯化合物等。此等可單獨使用1種、亦可併用2種以上。
氰酸酯樹脂,由於具有堅固的分子結構,故能夠對硬化物賦予較高的玻璃轉移溫度(Tg)。例如:氰酸酯樹脂係與環氧樹脂一起進行硬化反應,而生成三(triazine)環或唑啉(oxazoline)環,而提高環氧樹脂之交聯密度,而形成堅固的結構,而能夠對硬化物賦予較高的玻璃轉移溫度(Tg)。此外,氰酸酯樹脂係由於在常溫下為固態,故經由如後所述使透明樹脂組成物含浸於玻璃纖維的基材中並乾燥,而在調製作為透明基材的材料之預浸體時,容易進行指觸乾燥(set to touch),使預浸體之處理性變良好。
相對於高折射率樹脂及低折射率樹脂的總量,透明樹脂組成物中之氰酸酯之調配量,以10~40質量%為佳,以25~35質量%較佳。若上述調配量過度少於10質量%,則有時玻璃轉移溫度(Tg)不會充分提高,若上述調配量過度大於40質量%,則有時溶解度會不足,而在含浸步驟和保存中,氰酸酯樹脂會從清漆中析出。
作為高折射率樹脂之式(I)所示之3官能以上的多官能環氧樹脂、氰酸酯樹脂、或此等之混合物之折射率,以1.58~1.63為佳。例如:當玻璃纖維之折射率為1.562時,高折射率樹脂,以折射率為1.6左右為佳,若令玻璃纖維之折射率為n,則以在n+0.03~n+0.06之範圍為佳。
再者,在本發明中,樹脂之折射率,都是意指在經硬化之樹脂之狀態(硬化樹脂)下之折射率,且為依照ASTM D542進行測試而得之值。
另一方面,透明樹脂組成物中所調配之低折射率樹脂,能夠使用環氧樹脂。低折射率樹脂之折射率,以1.47~1.53為佳。例如:當玻璃纖維之折射率為1.562時,低折射率樹脂以折射率為1.5左右為佳,若令玻璃纖維之折射率為n,則以在n-0.04~n-0.08之範圍為佳。
作為低折射率樹脂使用之環氧樹脂,能夠使用:包含1,2-環氧基-4-(2-環氧乙基)環己烷之環氧樹脂、氫化雙酚型環氧樹脂等。
包含1,2-環氧基-4-(2-環氧乙基)環己烷之環氧樹脂,由於在常溫下為固態,故能夠容易製造導電性透明基材。
作為氫化雙酚型環氧樹脂,能夠使用例如:雙酚A型、雙酚F型、雙酚S型等。以使用在常溫下為固態的氫化雙酚型環氧樹脂為佳。雖亦能夠使用在常溫下為液狀的氫化雙酚型環氧樹脂,但在經由使透明樹脂組成物含浸於玻璃纖維的基材中並乾燥而調製作為透明基材的材料之預浸體時,經常僅能夠乾燥至以指觸仍具有黏著性之狀態為止,而有時預浸體之處理性會惡化。
本發明能夠以下述方式來調製透明樹脂組成物:將如上所述之高折射率樹脂與低折射率樹脂混合,並使折射率近似於玻璃纖維之折射率。高折射率樹脂與低折射率樹脂之混合比例,能夠以近似於玻璃纖維之折射率之方式任意調整。此處,透明樹脂組成物之折射率,以儘可能接近玻璃纖維之折射率為佳,具體而言,若令玻璃纖維之折射率為n,則以在n-0.02~n+0.02之範圍內近似之方式來調整為佳,以在n-0.01~n+0.01之範圍內較佳。
透明樹脂組成物之硬化後之玻璃轉移溫度(Tg)為200℃以上,以230℃以上為佳。這樣的話,能夠藉由硬化樹脂之高玻璃轉移溫度(Tg)來提高透明基材之耐熱性。通常,ITO膜之結晶化,若藉由成本較低的一般方法(例如濺鍍法),則在高溫(例如200~300℃)下進行,但若如上所述為耐熱性高的透明基材,則能夠容易形成結晶性高的ITO膜,而能夠實現低成本化。然而,若透明樹脂組成物之硬化後之玻璃轉移溫度(Tg)未達200℃,則與耐熱性低的習知塑膠膜之情形同樣地,若不使用特殊方法(例如離子鍍覆法),則無法於透明基材之表面形成結晶性高的ITO膜,而會導致高成本化。玻璃轉移溫度(Tg)之上限係無特別限定,實用上之上限為350℃左右。再者,在本發明中,玻璃轉移溫度(Tg)為按照JIS C6481 TMA法而測得之值。
在本發明中,在透明樹脂組成物中能夠調配硬化起始劑(硬化劑)。硬化起始劑能夠使用有機金屬鹽等。有機金屬鹽可舉例如下述有機酸與下述金屬之鹽:辛酸、硬脂酸、乙醯丙酮化物、環烷酸、柳酸等有機酸;Zn、Cu、Fe等金屬。此等可單獨使用1種,亦可併用2種以上。其中,硬化起始劑以使用辛酸鋅為佳。這樣的話,經由使用辛酸鋅作為硬化起始劑,相較於使用其他有機金屬鹽之情形,能夠更加提高硬化樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)。透明樹脂組成物中之金屬鉗合物及辛酸鋅等金屬鹽的調配量,較佳是在0.01~0.1 PHR(parts per hundred resin,相對於每100份樹脂之份數)之範圍內。
此外,硬化起始劑,以使用陽離子系硬化起始劑為佳。陽離子系硬化起始劑,可舉例如:芳香族鋶鹽、芳香族錪鹽、銨鹽、鋁鉗合物、三氟化硼胺錯合物等。這樣的話,經由使用陽離子系硬化起始劑作為硬化起始劑,即能夠提高硬化樹脂的透明性。透明樹脂組成物中之陽離子系硬化起始劑的調配量,以在0.2~3.0 PHR之範圍內為佳。
並且,亦能夠使用下述硬化觸媒作為硬化起始劑:三乙胺、三乙醇胺等三級胺;2-乙基-4-咪唑、4-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等。透明樹脂組成物中之此等硬化觸媒的調配量,較佳是在0.5~5.0 PHR之範圍內。
透明樹脂組成物,能夠經由調配下述成分而調製:高折射率樹脂、低折射率樹脂、因應需要之硬化起始劑等。此透明樹脂組成物,能夠因應需要而以溶劑稀釋,而調製成清漆。溶劑可舉例如:苯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮(MEK)、甲基異丁基酮、丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇、2-丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二丙酮醇、N,N’-二甲基乙醯胺等。
從提高導電性透明基材之耐衝擊性之觀點、和價廉且供給品質安定之觀點等來看,構成基材之玻璃纖維,較佳是使用E玻璃、NE玻璃、T玻璃之纖維。E玻璃纖維亦稱為無鹼玻璃纖維,係廣泛使用作為樹脂強化用玻璃纖維,NE玻璃係指NewE玻璃。
此外,為了提高耐衝擊性之目的,玻璃纖維,以預先藉由矽烷耦合劑進行表面處理為佳,該矽烷耦合劑通常係作為玻璃纖維處理劑使用。玻璃纖維之折射率,以1.55~1.57為佳,以1.555~1.565較佳。此時,硬化後之高折射率樹脂之折射率,以1.58~1.63為佳,硬化後之低折射率樹脂之折射率,以1.47~1.53為佳。若玻璃纖維、高折射率樹脂及低折射率樹脂之折射率在上述範圍內,則能夠獲得辨識性優異的導電性透明基材。並且,此時由於能夠使用低成本的原料形成,故能夠以低成本來獲得可靠性高的導電性透明基材。亦或者,較佳是:玻璃纖維之折射率為1.50~1.53,硬化後之高折射率樹脂之折射率為1.54~1.63,硬化後之低折射率樹脂之折射率為1.47~玻璃纖維之折射率。此時,亦能夠獲得辨識性優異的導電性透明基材。並且,此時由於能夠在寬廣的波長內配合玻璃纖維與透明樹脂組成物之折射率,故能夠獲得更透明的導電性透明基材。玻璃纖維的基材能夠使用玻璃纖維之織布或不織布。
而且,經由使透明樹脂組成物之清漆含浸於玻璃纖維的基材中,並加熱乾燥,即能夠調製作為透明基材的材料之預浸體。乾燥條件係無特別限定,以乾燥溫度100~160℃、乾燥時間1~10分鐘之範圍為佳。
其次,經由將1片此預浸體進行加熱加壓成形、或將複數片此預浸體重疊並進行加熱加壓成形,即能夠使透明樹脂組成物硬化,而獲得透明基材。加熱加壓成形之條件係無特別限定,以溫度150~200℃、壓力1~4 MPa、時間10~120分鐘之範圍為佳。
在按照上述進行而得之透明基材中,高折射率樹脂與低折射率樹脂進行聚合而形成之樹脂基質,其玻璃轉移溫度(Tg)高達200℃以上,而耐熱性優異。
此外,像上述所例示般的高折射率樹脂及低折射率樹脂係透明性優異,而能夠獲得確保高透明性之透明基材。在此透明基材中,玻璃纖維的基材的含有率以在25~65質量%之範圍內為佳。若在此範圍內,則能夠因由玻璃纖維所得之強化效果而獲得高耐衝擊性,並且能夠獲得充分的透明性。此外,若玻璃纖維過多,則表面之凹凸會變大,透明性亦降低。另一方面,若玻璃纖維過少,則有時透明基材之熱膨脹率會增加。
再者,為了獲得高透明性,玻璃纖維的基材能夠將複數片厚度較薄者重疊來使用。具體而言,能夠使用厚度50μm以下者作為玻璃纖維的基材,將2片以上的此基材重疊來使用。玻璃纖維的基材的厚度係無特別限定,實用上之下限為10μm左右。此外,玻璃纖維的基材的片數亦無特別限定,實用上之上限為20片左右。當像這樣使用複數片玻璃纖維的基材製造透明基材時,經由使透明樹脂組成物含浸於各個玻璃纖維的基材中並乾燥,而製作預浸體後,將複數片此預浸體重疊並進行加熱加壓成形,即能夠獲得透明基材,亦可在將複數片玻璃纖維的基材重疊之狀態下,使透明樹脂組成物含浸並乾燥,而製作預浸體後,將複數片此預浸體進行加熱加壓成形,而獲得透明基材。
而且,導電性透明基材,能夠藉由下述方式製造:於透明基材的至少單面(或兩面),形成電阻率為2.0×10-4
Ωcm以下之ITO膜,其電阻率以1.5×10-4
Ωcm以下為佳(下限為1.0×10-4
Ωcm)。當ITO膜之電阻率超過2.0×10-4
Ωcm時,必須為了獲得低電阻性n增加膜厚,但相反地,透明性會降低。
如上所述電阻率低的ITO膜,能夠藉由下述方法來形成,例如:直流(DC)或交流(RF)磁控濺鍍法等濺鍍法、CVD(Chemical Vapor Deposition,化學氣相沉積)法、離子鍍覆法等。其中,為了能夠實現低成本化及品質安定化,ITO膜以藉由濺鍍法來形成為佳。換言之,能夠藉由下述方式來形成ITO膜:在真空下,一面導入惰性氣體,一面在透明基材與作為標靶之ITO燒結體之間施加高電壓,來使經離子化之惰性氣體撞擊標靶,而使被彈飛之標靶的粒子附著在透明基材之表面。再者,於欲形成ITO膜之透明基材之表面,可預先形成有透明樹脂層(後述)等機能薄膜。
在使用濺鍍法時,其條件並無特別限定,當使用DC濺鍍法時,其條件例如下述。
濺鍍氣體:氬氣/氧氣
濺鍍壓力:0.133~1.333 Pa(1×10-3
~10×10-3
Torr)
氬氣流量:1.69×10-2
~1.69×10-1
Pa‧m3
/s(10~100 SCCM)(0℃,大氣壓1013 hPa)
氧氣流量:1.69×10-4
~5.07×10-4
Pa‧m3
/s(0.1~0.3 SCCM)(0℃,大氣壓1013 hPa)
濺鍍電流:0.01~15 A
濺鍍速度:10~300/分鐘
濺鍍時間:0.5~2小時
透明基材溫度:100~300℃
按照上述進行,能夠獲得波長550 nm之光之穿透率為80%以上的導電性透明基材,其穿透率以90%以上為佳。若穿透率未達80%,則辨識性不良,而無法作為觸控面板等顯示器使用。
此外,在按照上述進行而得之導電性透明基材中,透明基材的厚度以20~1000 μm為佳,以50~500 μm較佳。此外,ITO膜的厚度,以10~100 nm為佳,以15~40 nm較佳。
在按照上述進行而得之導電性透明基材中,在其表面(ITO膜之表面)或透明基材與ITO膜之間,可形成有透明樹脂層作為機能薄膜。藉由此透明樹脂層,即能夠更加提高透明基材的透明性、表面平滑性和耐擦傷性。
此處,上述之透明樹脂層,能夠使用塗佈材料形成,該塗佈材料係調配光聚合性多官能化合物及甲基乙基酮等溶劑等而調製而成。具體而言,塗佈材料以使用下述物質為佳:相對於單官能光聚合性化合物和其他添加劑等固態份總量,包含1分子內具有5個以上的光聚合性基之光聚合性多官能化合物50~90質量%,且黏度為5000 mPa‧s(25℃)以下(下限實質上為10 mPa‧s(25℃))。再者,由於有分子的黏度會上升之虞,故光聚合性基的個數之上限實質上為10個左右。光聚合性多官能化合物能夠使用例如:具有6個光聚合性基之二季戊四醇六丙烯酸酯、具有3個光聚合性基之季戊四醇三丙烯酸酯等。若光聚合性多官能化合物之含量未達50質量%,則有無法充分獲得提高耐擦傷性之效果之虞,相反地,若光聚合性多官能化合物之含量超過90質量%,則有過硬而可撓性和彎曲性會惡化之虞。此外,若塗佈材料的黏度超過5000 mPa‧s(25℃),則會難以控制膜厚,結果,例如當膜厚過度增加時,有可撓性和彎曲性會惡化之虞。而且,透明樹脂層能夠藉由下述方式來形成:將塗佈材料塗佈於透明基材或ITO膜之表面並使其乾燥後,照射紫外線。
如上所述,本發明之導電性透明基材,因透明基材係使透明樹脂組成物含浸於玻璃纖維的基材中並使其硬化而形成,因此相較於玻璃,更能夠實現薄型化、輕量化、高耐衝擊性。而且,因透明基材較玻璃更輕,因此能夠容易實現導電性透明基材之大面積化。
此外,透明基材係由於經玻璃布等玻璃纖維的基材所強化,故即便使交聯密度高亦即耐熱性高的透明樹脂組成物含浸,韌性亦不會降低,而耐熱性較一般的塑膠膜更高。因此,在高溫下,能夠使用像濺鍍法般的一般方法,形成結晶性高的ITO膜。
此外,在本發明之導電性透明基材中,該透明基材係因玻璃纖維的基材,而相較於塑膠膜,熱膨脹率更小而尺寸安定性更高。具體而言,透明基材之熱膨脹率,以18ppm/℃以下(下限為5ppm/℃)為佳。這樣的話,若透明基材之熱膨脹率小而尺寸安定性高,則即使於其表面形成有結晶性高的ITO膜,ITO膜亦不容易發生龜裂,而ITO膜不容易破裂,該龜裂係由透明基材與ITO膜之熱膨脹率差所造成。因此,能夠容易實現導電性透明基材之大面積化。再者,ITO膜之熱膨脹率為數ppm/℃。然而,若透明基材之熱膨脹率超過18ppm/℃,則有ITO膜會發生龜裂之虞,且有ITO膜會因此龜裂而破裂之虞。
此外,根據本發明,由於能夠容易使形成於透明基材之表面之ITO膜結晶化,故能夠將此ITO膜之電阻率降低成為2.0×10-4
Ωcm以下。因此,無須為了獲得降低薄片電阻等低電阻性而增加ITO膜的膜厚,並且因波長550 nm之光之穿透率成為80%以上,而能夠實現高透明性。
此外,根據本發明,由於透明基材之尺寸安定性及耐熱性優異,故即使對導電性透明基材進行高溫測試和恆溫恆濕測試,ITO膜亦不容易發生龜裂。此處,高溫測試為例如:在150℃、90分鐘之條件下將導電性透明基材加熱之測試,恆溫恆濕測試為例如:在85℃、濕度85%RH之環境下將導電性透明基材靜置240小時之測試。如上所述,ITO膜係由於不容易劣化,故能夠將進行高溫測試和恆溫恆濕測試後之導電性透明基材之薄片電阻的變化率減少成為20%以下。再者,薄片電阻的變化率能夠以(測試前後之薄片電阻的差)×100/(測試前之薄片電阻)來算出。
這樣的話,本發明之導電性透明基材,由於能夠實現薄型化、輕量化、高耐衝擊性、高透明性、低成本化、大面積化,故能夠較佳地設置於圖像顯示裝置之圖像顯示部來使用。此處,圖像顯示裝置可舉例如:觸控面板、液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器等。特別是,觸控面板能夠使用本發明之導電性透明基材作為顯示器而形成。此外,在觸控面板中,有電阻膜方式觸控面板和靜電容方式觸控面板,由於本發明之導電性透明基材能夠容易實現大面積化,故電阻膜方式觸控面板能夠使用導電性透明基材作為30V型以上(上限為200V型)的顯示器而形成,並且靜電容方式觸控面板能夠使用導電性透明基材作為15V型以上(上限為100V型)的顯示器而形成。這樣的話,顯示器的面積大的觸控面板,係難以使用玻璃和塑膠膜而形成。換言之,塑膠膜係由於一般而言熱膨脹率大,故位置精度會降低、或ITO膜會發生龜裂。為了進一步製作成大面積化所需的低電阻膜,而必須增加ITO膜的膜厚,但相反地,會犧牲透明性。另一方面,玻璃係由於一般較重且容易破裂,故難以實現薄型化、輕量化、高耐衝擊性。再者,所謂○○V型,係意指有效畫面之對角線尺寸為○○英吋(1英吋=2.54 cm)。
以下藉由實施例來具體說明本發明,但本發明並不受實施例所限定。
使用下述物質來作為透明樹脂組成物之調配成分。
‧TECHMORE VG 3101,Printec公司製,具有上述式(II)所示之分子結構之3官能環氧樹脂,折射率1.59,30質量份
‧BADCy,Lonza公司製,固態的氰酸酯樹脂,2,2-雙(4-氰酸基苯基)丙烷,折射率1.59,30質量份
‧EHPE 3150,DAICEL化學工業公司股製,固態的包含1,2-環氧基-4-(2-環氧乙基)環己烷之環氧樹脂,折射率1.51,40質量份
‧辛酸鋅,0.02質量份
調配上述之高折射率樹脂及低折射率樹脂,並且調配硬化起始劑後,在其中添加作為溶劑之甲苯50質量份及甲基乙基酮50質量份,並在溫度70℃攪拌溶解,藉此調製透明樹脂組成物之清漆。
其次,使上述之透明樹脂組成物之清漆含浸於厚度25 μm之玻璃布(ASAHI KASEI MICRODEVICES公司)製,型號「1037」,E玻璃,折射率1.56)中,並在150℃加熱5分鐘,藉此去除溶劑並且使樹脂半硬化,而製作預浸體。
然後,重疊2片預浸體,設置於加壓機,並在170℃、2 MPa、15分鐘之條件下進行加熱加壓成形,藉此獲得樹脂含有率為63質量%、厚度70 μm之透明基材。
然後,藉由DC磁控濺鍍法來於上述透明基材之表面形成厚度20 nm之ITO膜,而製造導電性透明基材。濺鍍條件係如下所示。
濺鍍氣體:氬氣/氧氣
濺鍍壓力:0.133 Pa(1×10-3
Torr)
氬氣流量:8.45×10-2
Pa‧m3
/s(50 SCCM)(0℃,大氣壓1013 hPa)
氧氣流量:3.38×10-4
Pa‧m3
/s(0.2 SCCM)(0℃,大氣壓1013 hPa)
濺鍍電流:0.05 A
濺鍍速度:80/分鐘
濺鍍時間:1小時
透明基材溫度:250℃
除了使ITO膜的厚度成為18 nm以外,其餘與實施例1同樣進行,而製造導電性透明基材。
除了使用PET膜(東洋紡績公司製,A-4100,厚度100 μm)作為透明基材,並將透明基材溫度設定成120℃,使ITO膜的厚度成為35 nm以外,其餘與實施例1同樣進行,而製造導電性透明基材。
除了使ITO膜的厚度成為30 nm以外,其餘與比較例1同樣進行,而製造導電性透明基材。
除了使用載玻片(松浪硝子工業公司製,厚度1.2 mm)作為透明基材以外,其餘與實施例1同樣進行,而製造導電性透明基材。
除了使ITO膜的厚度成為18 nm以外,其餘與比較例3同樣進行,而製造導電性透明基材。
對如此進行而得之實施例及比較例之導電性透明基材,進行下述測定及評估。
按照JIS C6481 TMA法,測定透明樹脂組成物硬化而成之硬化樹脂之玻璃轉移溫度(Tg)。
按照JIS K7197,測定透明基材之熱膨脹率。
按照JIS K7194,測定導電性透明基材之ITO膜之電阻率。
按照JIS K7194,測定導電性透明基材之薄片電阻。
使用日立製作所公司製之可見-紫外分光光度計「U-4100」,對導電性透明基材測定波長550 nm之光之穿透率。
使用JIS B1501中所記載之鋼球,經由以0.5 kJ落下來進行耐衝擊測試,令無異常者為「○」,受到破壞者為「×」,評估耐衝擊性。
此等測定及評估之結果如表1所示。
在150℃、90分鐘之條件下將導電性透明基材加熱,而進行高溫測試。然後,按照JIS K7194,測定高溫測試後之導電性透明基材之薄片電阻。
將導電性透明基材靜置於85℃、濕度85%RH之環境中240小時,而進行恆溫恆濕測試。然後,按照JIS K7194,測定恆溫恆濕測試後之導電性透明基材之薄片電阻。
由表1明顯能夠確認,藉由實施例1、2之導電性透明基材,能夠實現薄型化、高耐衝擊性、高透明性。並且,經由實現薄型化、高耐衝擊性,亦能夠實現輕量化、大面積化。
相對於此,能夠確認,比較例1、2之導電性透明基材係由於無法以濺鍍法來提高透明基材的溫度,故無法降低ITO膜之電阻率。此外,關於薄片電阻,高溫測試後以及恆溫恆濕測試後之值亦大幅降低,且其變化率超過20%。因此,若不藉由成本高的離子鍍覆法,則應無法形成電阻率低的ITO膜,亦難以實現大面積化。
此外,比較例3、4之導電性透明基材,其耐衝擊性低,而應難以實現大面積化。
Claims (12)
- 一種導電性透明基材,其特徵在於:使透明樹脂組成物含浸於玻璃纖維的基材中並使其硬化,而形成透明基材,前述透明樹脂組成物之硬化後之玻璃轉移溫度(Tg)為200℃以上,於前述透明基材的至少單面,形成電阻率為2.0×10-4 Ωcm以下之氧化銦錫膜,其波長550 nm之光之穿透率為80%以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性透明基材,其中,前述氧化銦錫膜之電阻率為1.5×10-4 Ωcm以下,前述波長550 nm之光之穿透率為90%以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性透明基材,其中,在150℃、90分鐘之條件下加熱而進行高溫測試後之薄片電阻的變化率為20%以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性透明基材,其中,在85℃、濕度85%RH、240小時之條件下進行恆溫恆濕測試後之薄片電阻的變化率為20%以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性透明基材,其中,前述氧化銦錫膜係由濺鍍法所形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性透明基材,其中,前述透明基材之熱膨脹率為18ppm/℃以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性透明基材,其中,於透明樹脂組成物中調配有下述式(I)所示之3官能以上的環氧樹脂,來作為折射率大於玻璃纖維的高折射率樹脂:
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性透明基材,其中,於透明樹脂組成物中調配有下述式(II)所示之3官能的環氧樹脂,來作為折射率大於玻璃纖維的高折射率樹脂:
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性透明基材,其中,於透明樹脂組成物中調配有氰酸酯樹脂,來作為折射率大於玻璃纖維的高折射率樹脂。
- 一種觸控面板,其特徵在於:使用申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之導電性透明基材作為顯示器而形成。
- 一種電阻膜方式觸控面板,其特徵在於:使用申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之導電性透明基材作為30V型以上的顯示器而形成。
- 一種靜電容方式觸控面板,其特徵在於:使用申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之導電性透明基材作為15V型以上的顯示器而形成。
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