TWI834329B - 透明導電壓電膜、觸控面板及透明導電壓電膜之製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的在於實現透明性優異之導電壓電膜。本發明之透明導電壓電膜(11)之波長450 nm之透過率為75%以上,波長550 nm之透過率為85%以上,壓電常數d
33為5pC/N以上且40pC/N以下,且具備透明電極層(4)。
Description
本發明係關於一種透明導電壓電膜、觸控面板及透明導電壓電膜之製造方法。
作為可藉由觸摸畫面來輸入資訊之裝置,廣泛使用有觸控面板。觸控面板係於液晶面板等顯示裝置上配置有讓光透過之輸入裝置者,作為代表性形式,有利用畫面與手指之間產生的電容之變化之靜電電容式觸控面板。另外,近年來,設計出各種除觸摸位置資訊以外還對觸摸時之壓入量進行檢測之靜電電容式觸控面板。此種觸控面板中,為了檢測觸摸時之壓入量,使用有於壓電膜上積層有由含有氧化錫之氧化銦(摻錫氧化銦,ITO)或氧化鋅等金屬氧化物形成之透明導電層的導電壓電膜。
另外,已知有於基材並非壓電膜之以往之導電性膜之製造過程中,藉由退火處理使金屬氧化物層結晶化之技術(例如,參照專利文獻1)。藉由該退火處理,可見光短波長區域之透過率提高,導電性膜之透明性提高,抑制呈現黃色,且表面電阻值變小,藉此可提高導電性。
習知技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2017-074792號公報
發明欲解決之課題
然而,壓電膜與其他導電性膜之基材相比耐熱性低,因此有因退火處理而黃色之呈色更明顯之情況。為了獲得不進行退火處理亦具有充分之導電性之導電壓電膜,需要增加金屬氧化物層之厚度,但有因結晶化不充分之金屬氧化物層之厚度增加,導致導電壓電膜之透明性下降與黃色之呈色變得顯著的傾向。將如上所述透明性不充分且呈現黃色之導電壓電膜用作觸控面板之輸入裝置之構件時,有難以準確表現出配置於輸入裝置下之顯示裝置之顯色的問題。
本發明之一態樣之目的在於實現透明性優異之導電壓電膜。
解決問題之技術手段
為解決上述課題,本發明之一態樣之透明導電壓電膜係波長450 nm之透過率為75%以上,波長550 nm之透過率為85%以上,壓電常數d
33為5pC/N以上且40pC/N以下,具備透明電極層,且前述透明電極層之表面電阻值為50Ω/sq以上且小於300Ω/sq的透明導電壓電膜。
另外,為解決上述課題,本發明之一態樣的透明導電壓電膜之製造方法之一態樣係於透明壓電膜之至少一面上依序重疊第一透明塗佈層、第二透明塗佈層以及透明電極層而構成之積層膜的製造方法,且包含:第一步驟,其係製造形成折射率為1.30以上且小於1.45之膜之前述透明壓電膜;第二步驟,其係於前述透明壓電膜之至少一面上形成折射率為1.60以上且小於1.80之前述第一透明塗佈層;第三步驟,其係於前述第一透明塗佈層之表面形成折射率為1.30以上且小於1.50,厚度為10 nm以上且70 nm以下之前述第二透明塗佈層;及第四步驟,其係於前述第二透明塗佈層之表面形成折射率為1.80以上且2.20以下,厚度為20 nm以上且小於40 nm之前述透明電極層。
發明效果
根據本發明之一態樣,可實現透明性優異之導電壓電膜。
以下,對本發明之一實施方式進行詳細說明。
[透明導電壓電膜]
本發明之一實施方式之透明導電壓電膜係對壓電膜賦予透明電極層而成之膜。本實施方式之透明導電壓電膜之波長450 nm之透過率為75%以上,波長550 nm之透過率為85%以上,壓電常數d
33為5pC/N以上且40pC/N以下。該透明導電壓電膜之壓電特性、透明性及導電性優異,可較佳地用於觸控面板等裝置。
(透過率)
本實施方式之透明導電壓電膜中,波長450 nm之透過率為75%以上,波長550 nm之透過率為85%以上即可。藉由使透明導電壓電膜之波長450 nm及波長550 nm之透過率在該範圍,可成為抑制了顏色且無渾濁之透明導電壓電膜。因此,可較佳地用於要求透明性之裝置。例如,用於觸控面板等裝置時,透明便不會妨礙觸控面板之顯示畫面,因此較佳。
波長450 nm之透過率較佳為78%以上,更佳為80%以上。可判斷波長450 nm之透過率在該範圍內之透明導電壓電膜為尤其抑制了黃色之膜。
另外,透明導電壓電膜之波長550 nm之透過率為85%以上,較佳為87%以上,更佳為89%以上。可判斷波長550 nm之透過率在該範圍內之透明導電壓電膜為於裝置等中以光學用途使用時充分讓光透過,且具有高透明性之透明導電壓電膜。
該透明導電壓電膜之波長450 nm透過率及波長550 nm透過率只要於上述情況下可充分獲得所期望之效果即可,例如波長450 nm透過率及波長550 nm透過率分別可為97%以下。波長450 nm透過率及波長550 nm透過率越接近100%越佳。以下,本說明書中,「透明性」係指藉由波長450 nm透過率及波長550 nm透過率所評估之光學特性,「透明」或「透明性高」係指波長450 nm透過率為75%以上及波長550 nm透過率為85%以上之狀態。
(壓電常數)
本實施方式之透明導電壓電膜之壓電常數d
33只要為5pC/N以上即可,較佳為8pC/N以上,更佳為10pC/N以上。而且,透明導電壓電膜之壓電常數d
33只要為40pC/N以下即可,較佳為30pC/N以下,更佳為20pC/N以下。此種壓電常數藉由透明導電壓電膜所具備之壓電膜實現。
壓電常數d
33表示相對於施加應力之應力方向之電壓的移位量。壓電常數d
33越大,對於應力所產生之電壓越大,用於任意裝置時越佳。就對透明導電壓電膜賦予充分之壓電特性之觀點而言,較佳為壓電常數d
33尤其不要低於下限。另外,就膜之表面性之方面而言,較佳為壓電常數d
33尤其不要超過上限。
期待具有此種壓電常數d
33之透明導電壓電膜應用於大面積之裝置。例如,期待於音響、保安、交通及醫療領域中應用於任意壓力感測器及振動感測器等感測器、開關、能量收集元件、以及致動器等。壓電常數d
33之範圍在上述範圍內之透明導電壓電膜尤其適宜用於觸控面板。
(透明電極層)
透明導電壓電膜具備透明電極層。透明電極層係具有透明性、導電性及平面狀範圍之構造。俯視時之透明電極層之形狀可根據透明導電壓電膜之用途而適當設定。另外,透明電極層之詳情將於<透明導電壓電膜之具體例>中詳述。
透明導電壓電膜之表面電阻值可根據用途決定。例如,就實現同時具有高透明性與導電性之透明導電壓電膜之觀點而言,表面電阻值可為50Ω/sq以上,可為70Ω/sq以上,進一步可為90Ω/sq以上。另外,該表面電阻值可小於480Ω/sq。藉由使表面電阻值在該範圍,可作為具有導電性之膜用於任意裝置。此外,該表面電阻值可小於300Ω/sq。表面電阻值在該範圍之透明導電壓電膜之表面電阻值小,可較佳地用於例如觸控面板之類的裝置。
<透明導電壓電膜之具體例>
為了製成上述透明導電壓電膜,透明導電壓電膜可為重疊多層任意層而構成之積層膜。透明導電壓電膜係具有於透明壓電膜之至少一面上依序重疊有第一透明塗佈層、第二透明塗佈層及透明電極層之構造的積層膜。
本實施方式中,「依序重疊」係指於包含上述層之積層物中該層以列舉出之順序鄰接配置之狀態。
此處,將透明導電壓電膜11作為透明導電壓電膜之一例而示於圖1。透明導電壓電膜11係於透明壓電膜1之一面上依序重疊第一透明塗佈層2、第二透明塗佈層3及透明電極層4而構成的積層膜。另外,透明導電壓電膜11並不限定於圖1所示之構成,亦可為進一步具備其他層構造者。
透明導電壓電膜11亦可為透明壓電膜1與第一透明塗佈層2隔著第三透明塗佈層5而重疊之透明導電壓電膜。即,亦可製成於透明壓電膜1與第一透明塗佈層2之間具備第三透明塗佈層5之透明導電壓電膜。將此種透明導電壓電膜作為透明導電壓電膜12示於圖2。透明導電壓電膜12係於透明壓電膜1之一面上依序重疊第三透明塗佈層5、第一透明塗佈層2、第二透明塗佈層3及透明電極層4而構成的積層膜。
透明導電壓電膜11中,例如透明壓電膜1之折射率為1.30以上且小於1.45,第一透明塗佈層2之折射率為1.60以上且小於1.80,第二透明塗佈層3之折射率為1.30以上且1.50以下,透明電極層4之折射率為1.80以上且2.20以下。藉由使各層之折射率在該範圍內,可成為透明性高之透明導電壓電膜11。尤其藉由使第一透明塗佈層2及第二透明塗佈層3之折射率在該範圍內,波長550 nm之透過率會提高。
透明導電壓電膜11為透明導電壓電膜12時,第三透明塗佈層5之折射率可為1.45以上且小於1.60。藉由使透明導電壓電膜12具備第三透明塗佈層5,可提高透明性。
另外,本實施方式中,「折射率」係指波長589 nm時之折射率。
第一透明塗佈層2及第二透明塗佈層3之折射率係依據JIS K7142測定者。具體而言,對於試驗製作之各塗佈層,使用阿貝折射計使波長589 nm之測定光入射至各層且於25.0±1.0℃測定3次,將測定值之平均值設為折射率。
透明電極層4之折射率係藉由多入射角高速光譜橢偏儀(J.A.Woollam公司製造:M-2000)測定Psi(Ψ)及Delta(Δ),由此算出波長589 nm時之折射率。
透明壓電膜1之折射率係依據ASTM D542測定者。
另外,透明導電壓電膜11中,例如第二透明塗佈層3之厚度為10 nm以上且70 nm以下。即便各層之折射率在規定範圍,若第二透明塗佈層3之厚度在該範圍外,則亦有波長450 nm之透過率變低之情況,且有成為帶有黃色之透明導電壓電膜之情況。藉由在將各層之折射率設為規定範圍之基礎上,將第二透明塗佈層3之厚度設為該範圍,可使透明導電壓電膜11以高水準同時實現波長450 nm之透過率與波長550 nm之透過率。
此外,透明導電壓電膜11中,透明電極層4之厚度例如為13 nm以上且小於40 nm。藉由使透明電極層4之厚度在該範圍,可對透明導電壓電膜11賦予較佳之表面電阻值及透明性。
以下,對透明導電壓電膜11及透明導電壓電膜12中之各層進行詳細說明。另外,透明導電壓電膜11中,藉由將各層之折射率設為後述之「更佳」範圍,可成為透明性更高之透明導電壓電膜。
(透明壓電膜1)
透明導電壓電膜11中所含之透明壓電膜1係指具有壓電性且透明之膜。此處,透明壓電膜1之「透明」係指波長450 nm之透過率及波長550 nm之透過率優異之膜。具體而言,透明壓電膜1之波長450 nm之透過率可為88%以上,較佳為90%以上。另外,透明壓電膜1之波長550 nm之透過率可為89%以上,較佳為91%以上。
透明壓電膜1之折射率例如為1.30以上且小於1.45。透明壓電膜1之折射率只要在該範圍內即可,較佳為1.34以上,更佳為1.36以上。另外,折射率較佳為1.44以下,更佳為1.43以下。
本實施方式中,透明壓電膜1為樹脂製膜。關於本實施方式中之樹脂,只要膜具有壓電常數d
33所示之壓電特性,便可為任意樹脂,可為一種樹脂,亦可為組合兩種以上之樹脂。作為滿足上述條件之樹脂,舉例為氟樹脂、聚醯胺11、纖維素、聚胺基甲酸酯及聚脲等。
上述樹脂中,較佳為氟樹脂。藉由使透明壓電膜為氟樹脂製,可獲得透明性及壓電常數d
33所示之壓電特性優異之透明導電壓電膜。另外,於本實施方式中,「氟樹脂製」係指於構成透明壓電膜之組成物中氟樹脂為主成分。而且,「氟樹脂為主成分」係指於該組成物中氟樹脂為樹脂成分中最多之成分。該組成物中之氟樹脂之含量較佳為51質量%以上,更佳為80質量%以上,尤佳為100質量%。即,透明壓電膜1尤佳為由氟樹脂形成之膜。
氟樹脂中,較佳為偏二氟乙烯樹脂。偏二氟乙烯樹脂之示例中包含偏二氟乙烯之均聚物及其共聚物。偏二氟乙烯之共聚物中源自偏二氟乙烯以外之單體之結構單元的含量可於能表現出與透明壓電膜之用途相應之特性的範圍內適當決定。
偏二氟乙烯之共聚物中之偏二氟乙烯以外之單體的示例中,包含烴系單體及氟化合物。該烴系單體之示例中,舉例為:氟乙烯(VF)、三氟乙烯(TrFE)、四氟乙烯(TeFE)、六氟丙烯(HFP)、1-氯-1-氟乙烯(1,1-CFE)、1-氯-2-氟乙烯(1,2-CFE)、1-氯-2,2-二氟乙烯(CDFE)、氯三氟乙烯(CTFE)、三氟乙烯單體、1,1,2-三氟丁烯-4-溴-1-丁烯、1,1,2-三氟丁烯-4-矽烷-1-丁烯、全氟烷基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、全氟丙基乙烯基醚(PPVE)、全氟丙烯酸酯、丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、及丙烯酸2-(全氟己基)乙酯等氟單體;以及乙烯、丙烯、順丁烯二酸酐、乙烯醚、乙烯酯、烯丙基縮水甘油醚、丙烯酸系單體、甲基丙烯酸系單體、及乙酸乙烯酯等烴系單體。作為共聚物中之偏二氟乙烯以外之單體,其中較佳為三氟乙烯、四氟乙烯、及六氟丙烯。
例如,偏二氟乙烯共聚物可為偏二氟乙烯及三氟乙烯共聚而成之偏二氟乙烯共聚物(VDF/TrFE)、偏二氟乙烯及六氟丙烯共聚而成之偏二氟乙烯共聚物(VDF/HFP)、以及偏二氟乙烯及四氟乙烯共聚而成之偏二氟乙烯系共聚物(VDF/TeFE)之類的二元系共聚物。二元系共聚物較佳為偏二氟乙烯與共聚單體之混合比為50:50~90:10者。例如舉例為使偏二氟乙烯與四氟乙烯以80:20之混合比共聚而成之偏二氟乙烯共聚物(VDF/TeFP)。另外,亦可為使偏二氟乙烯、三氟乙烯及六氟丙烯以40:40:20之混合比共聚而成之偏二氟乙烯共聚物(VDF/TFE/HFP)之類的三元系共聚物。
本實施方式中,較佳地使用偏二氟乙烯之均聚物、及偏二氟乙烯與四氟乙烯之共聚物。
本實施方式中之透明壓電膜可於獲得本實施方式之效果之範圍內含有各種添加劑。該添加劑可為一種以上,其示例中包含塑化劑、潤滑劑、交聯劑、紫外線吸收劑、pH值調整劑、穩定劑、抗氧化劑、界面活性劑及顏料。
本實施方式中之透明壓電膜1之厚度可根據透明導電壓電膜11之用途,自獲得本實施方式之效果之範圍內適當決定。透明壓電膜1之厚度若過薄,則存在機械強度不足之情況,若過厚,則存在效果有限,或透明性不足而難以用於光學用途之情況。就此種觀點而言,透明壓電膜1之厚度可為20 µm以上,較佳為30 µm以上,更佳為35 µm以上。而且,透明壓電膜1之厚度可為小於200 µm,較佳為120 µm以下,更佳為80 µm以下。
(透明電極層4)
本實施方式中之透明電極層4係重疊於第二透明塗佈層3上之層狀電極。
本實施方式中之透明電極層4係具有平面狀範圍且具有導電性與充分之透明性之構造,亦稱為透明導電層。構成透明電極層4之材料本身亦可為不具有透明性者,只要於透明電極層4可發揮其功能之構造中,該層表現出充分之透明性即可。例如,透明電極層4可由具有高透明性之導電性構件或組成構成,亦可為由不具有透明性之導電性材料構成但可表現出充分之透明性之極薄或極細之微細構造。
透明電極層4亦可形成於透明基板上,與該基板一起黏接於第二透明塗佈層3。透明電極層4只要配置於透明壓電膜1之至少單面側即可。將第一透明塗佈層2及第二透明塗佈層3形成於透明壓電膜之兩面側時,透明電極層4只要配置於至少任一側之第二透明塗佈層3上即可。
構成透明電極層4之材料並無限定,較佳地使用選自由In、Sn、Zn、Ga、Sb、Ti、Si、Zr、Mg、Al、Au、Ag、Cu、Pd及W所組成之群中之至少一種金屬之金屬氧化物。該金屬氧化物較佳為使用ITO(Indium Tin Oxide,銦-錫複合氧化物)、氧化鋅或銻-錫複合氧化物(ATO)等,尤佳為使用ITO。該金屬氧化物中亦可視需要摻雜上述群中所示之金屬原子。
本實施方式中之透明導電壓電膜11為了避免透明壓電膜1之變色,需要避免於其加工中以高溫加熱。因此,透明電極層4之材料為金屬氧化物時,有金屬氧化物成為非晶質之情況。例如可利用穿透式電子顯微鏡之觀察像確認透明電極層4由非晶質材料構成。本說明書中,將未觀察到微晶以外之結晶者稱為非晶質,將結晶成長至觀察到結晶粒之程度者稱為結晶質。
透明電極層4中之非晶性可利用X射線繞射法求出,且該非晶性可藉由如下方式調整:形成透明電極層4後之退火之類的於透明電極層4製作中促進結晶化之步驟的實施有無及實施程度。
一態樣中,透明電極層4由銦-錫複合氧化物構成。進而其他態樣中,透明電極層4由銦-錫複合氧化物構成,且成為X射線繞射中未檢測到銦-錫複合氧化物之峰。根據該構成,可成為非晶質且折射率在較佳範圍內之透明電極層4。
透明電極層4之折射率例如為1.80以上且2.20以下。只要透明電極層4之折射率在該範圍內,便無限制,較佳為1.83以上,更佳為1.85以上。另外,透明電極層4之折射率較佳為2.00以下,更佳為1.94以下。
尤其是包含折射率為1.94以下之透明電極層4之透明導電壓電膜係未以高溫加熱而製造之膜。因此,透明壓電膜1之透明性及顏色未因高溫處理而受損,可成為較佳之透明導電壓電膜。其中,較佳為包含折射率為1.94以下且非晶質之透明電極層4之透明導電壓電膜。
另一方面,透明電極層4之材料為非晶質時,材料本身為有黃色之材料。堆積有此種透明電極層4之透明導電壓電膜11中,即便其他層為透明,亦有成為有顏色之膜之傾向。但,藉由如本發明之一實施方式之透明導電壓電膜11般調節各層之折射率,而可實現具有較佳光學特性之透明導電壓電膜11。
透明電極層4之厚度只要為13 nm以上即可,較佳為15 nm以上,更佳為20 nm以上。若透明電極層4之厚度過薄,則有透明導電壓電膜11之電阻變高之擔憂,且有透明電極層4中形成非連續部分之擔憂。藉由使透明電極層4之厚度不低於上述下限,可成為透明導電壓電膜11之表面電阻值小於480Ω/sq之具有良好導電性之連續覆膜。
尤其是透明電極層4之厚度較佳為20 nm以上。藉由使透明電極層4之厚度為20 nm以上,可成為表面電阻值小於300Ω/sq之更佳之透明導電壓電膜。
另一方面,透明電極層4之厚度只要小於40 nm即可,較佳為小於38 nm,更佳為小於35 nm。若透明電極層4之厚度變得過厚,則有導致透明性下降等之情況。藉由不超過透明電極層4之上述上限,可提高透明導電壓電膜之透明性。另外,透明電極層4之厚度係藉由根據透明導電壓電膜11之截面觀察來求得之以下方法求出。
將透明導電壓電膜包埋於環氧樹脂中,且以透明導電壓電膜之截面露出之方式將環氧樹脂塊切斷。使用掃描式電子顯微鏡(「SU3800」,日立高新技術股份有限公司製造),於加速電壓3.0kV、倍率50,000倍之條件下對露出之透明導電壓電膜之截面進行觀察,而測定透明導電壓電膜中之各塗佈層及透明電極層之厚度。
另外,各塗佈層及透明電極層之厚度之測定中,測定各塗佈層及透明電極層中任意兩處之厚度,將於各層所得之測定值之平均值設為各層之厚度。另外,於上述觀察條件下,觀察到各層之界面為大致平滑的線。此時,各層之厚度之測定係測定該線間之距離。
如上所述,透明電極層4之厚度就維持透明導電壓電膜11之導電性及提高透明性之觀點而言為重要。此外,藉由透明導電壓電膜11之第一透明塗佈層、第二透明塗佈層及透明電極層以及任意設置之第三透明塗佈層之折射率及各自厚度之較佳組合,而較佳地調整為消除各層之界面反射,從而透明性進一步提高。
(第一透明塗佈層2)
本實施方式中之第一透明塗佈層2係位於透明壓電膜1與第二透明塗佈層3之間的層。
第一透明塗佈層2之折射率為1.60以上且小於1.80。第一透明塗佈層2之折射率只要在該範圍內,則無限制,較佳為1.63以上,更佳為1.65以上。另外,第一透明塗佈層2之折射率較佳為1.75以下,更佳為1.72以下。
第一透明塗佈層2之材料只要為滿足此種折射率之材料,自可使用之所有材料中適當選擇即可。該材料可為無機材料亦可為有機材料,亦可為無機-有機混合材料或它們之複合材料。另外,可為一種材料亦可為兩種以上之混合材料或複合材料,就提高透明導電壓電膜之透明性之觀點而言,較佳為一種材料或其中進一步含有後述之金屬氧化物粒子之複合材料。另外,該塗佈層之材料亦可為硬塗層之材料。該材料之示例中包含三聚氰胺樹脂、胺基甲酸酯樹脂、(甲基)丙烯酸酯樹脂、矽烷化合物及金屬氧化物。另外,「(甲基)丙烯酸」為丙烯酸及甲基丙烯酸之統稱,且係指該等之其中一者或兩者。就充分之透明性、材料種類之豐富性及原料價格之低廉性之觀點而言,尤佳為(甲基)丙烯酸酯樹脂。
第一透明塗佈層2之材料亦可含有構成透明塗佈層所需之其他材料。若為(甲基)丙烯酸酯樹脂製透明塗佈層之材料,通常可使用混合起始劑、低聚物、單體及其他成分而成之組成物。此時,透明塗佈層之物性主要由低聚物及單體決定。該低聚物之示例中,包含單官能或多官能之(甲基)丙烯酸酯。上述單體之示例中,包含(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯。
亦可藉由在上述材料中加入金屬氧化物粒子來調整第一透明塗佈層2之折射率。作為金屬氧化物微粒子之折射率為1.50以上之該金屬氧化物微粒子,舉例為氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅及氧化錫,其中,較佳為氧化鈦及氧化鋯。
第一透明塗佈層2亦可進一步含有用於表現出任意功能之材料。例如,第一透明塗佈層2亦可含有抗靜電劑。抗靜電劑之示例中包含界面活性劑、五氧化銻、銦-錫複合氧化物(ITO)及導電性高分子。
第一透明塗佈層2之較佳厚度根據透明導電壓電膜中之第三透明塗佈層5之有無而不同。不具備第三透明塗佈層5之透明導電壓電膜11中,第一透明塗佈層2之厚度可為400 nm以上,較佳為45 nm以上,更佳為500 nm以上。另外,第一透明塗佈層2之厚度可為小於1300 nm,較佳為1000 nm以下,更佳為800 nm以下。
不具備第三透明塗佈層5之透明導電壓電膜之情況下,第一透明塗佈層不僅需要具有規定折射率以提高透明導電壓電膜之透明性,亦需要防止透明壓電膜1之表面之損傷及凹凸等。藉由使第一透明塗佈層2之厚度尤其不低於下限,可防止透明壓電膜1之表面之損傷及凹凸等,因此透明壓電膜1之透明性提高。另一方面,使第一透明塗佈層2之厚度尤其不超過上限就提高透明壓電膜之薄膜化及膜透明性之觀點而言較佳。
具備第三透明塗佈層5之透明導電壓電膜12中,第一透明塗佈層2之厚度可為60 nm以上,較佳為70 nm以上,更佳為83 nm以上。另外,第一透明塗佈層2之厚度可為小於300 nm,較佳為250 nm以下,更佳為230 nm以下。藉由使第一透明塗佈層之厚度在該範圍,可對透明導電壓電膜11賦予透明性。
(第二透明塗佈層3)
本實施方式中之第二透明塗佈層3係位於第一透明塗佈層2與透明電極層4之間的層。
第二透明塗佈層3之折射率例如為1.30以上且1.50以下。第二透明塗佈層3之折射率只要在該範圍內即可,較佳為1.35以上,更佳為1.37以上。另外,第二透明塗佈層3之折射率較佳為1.48以下,更佳為1.47以下。
第二透明塗佈層3之材料只要為滿足此種折射率之材料,自可使用之所有材料中適當選擇即可。例如,自作為第一透明塗佈層2之材料所例示之材料中以成為恰當折射率之方式適當選擇材料即可。另外,為了調整折射率,可含有選自由NaF、Na
3AlF
6、LiF、MgF
2、CaF
2及BaF
2所組成之群中之一種以上之金屬氟化物或二氧化矽。其中,較佳為二氧化矽。
此外,第二透明塗佈層3之材料亦可與關於第一透明塗佈層2之材料所記載之材料同樣地含有構成透明塗佈層所需之其他材料。
第二透明塗佈層3之厚度只要為10 nm以上且70 nm以下即可。第二透明塗佈層3之厚度較佳為15 nm以上,更佳為20 nm以上。另外,第二透明塗佈層3之厚度較佳為68 nm以下,更佳為65 nm以下。藉由使第二透明塗佈層3之厚度在上述範圍內,可提升透明導電壓電膜11之透明性及顏色。
(第三透明塗佈層5)
第三透明塗佈層5係透明導電壓電膜中任意設置之層。存在第三透明塗佈層5時,第三透明塗佈層5係與透明壓電膜1直接接觸之層。例如為如透明導電壓電膜12般位於透明壓電膜1與第一透明塗佈層2之間的層。另外,第一透明塗佈層2僅存在於透明壓電膜1之一面時,亦可於透明壓電膜1之另一面具備第三透明塗佈層5。透明導電壓電膜11亦可於透明壓電膜1之兩面具備第三透明塗佈層5。
第三透明塗佈層5之折射率可為1.45以上,較佳為1.48以上,更佳為1.50以上。另外,第三透明塗佈層5之折射率可小於1.60,較佳為小於1.58,更佳為小於1.55。藉由在透明壓電膜1之至少一面具備此種第三透明塗佈層5,可提高透明導電壓電膜12之透明性。
第三透明塗佈層5之材料只要為滿足此種折射率之材料,自可使用之所有材料中適當選擇即可。例如,自作為第一透明塗佈層2之材料所例示之材料中以成為恰當折射率之方式適當選擇材料即可。另外,第三透明塗佈層5可為亦被稱為所謂硬塗層之用於防止損傷的透明表面保護層。較佳為實現較佳折射率之材料且耐擦傷性優異之材料。
就膜彼此之結塊防止及黏接性之觀點而言,亦可於第三透明塗佈層5之材料中添加無機粒子及聚合物珠等。該無機粒子中,例如可使用合成二氧化矽、滑石、矽藻土、碳酸鈣、長石類或石英類等,尤其就塑膠膜之高品質化之觀點而言,可更佳地使用合成二氧化矽。合成二氧化矽例如舉例為SiO
2。
第三透明塗佈層5之厚度可為500 nm以上,較佳為700 nm以上,更佳為900 nm以上。藉由使第三透明塗佈層5之厚度不低於下限,可期待透明壓電膜1之保護效果。而且,就膜之薄膜化之觀點而言,第三透明塗佈層5之厚度可為1400 nm以下,較佳為1200 nm以下,更佳為1100 nm以下。藉由使第三透明塗佈層之厚度不超過上限,可抑制壓電常數d
33所示之壓電特性下降。另外,可抑制龜裂及因將透明導電壓電膜組裝入裝置之步驟中之加熱所引起的透明導電壓電膜之捲曲等品質下降。藉由使第三透明塗佈層5之厚度在上述範圍內,可成為透明性提高之透明導電壓電膜12。
[裝置]
本發明之一實施方式之裝置具有前述一實施方式之透明導電壓電膜。該裝置只要具備本實施方式中之透明導電壓電膜,則可為任意者。例如,透明導電壓電膜之位置及個數可根據裝置之用途或所需功能而適當決定。
一實施方式之透明導電壓電膜如上所述具有較佳導電性及高壓電常數。另外,透明導電壓電膜之各層可墨水化而藉由塗佈或印刷形成。此外,一實施方式之透明導電壓電膜具有化學穩定性及膜之柔軟性。根據該等特徵,研究一實施方式之透明導電壓電膜對具有可撓性之壓力感測器及振動感測器等感測器、能量收集元件、以及致動器等裝置之應用。另外,本發明之一實施方式之透明導電壓電膜基於其導電性及壓電性而言尤佳為應用於觸控面板等。
另外,將一實施方式之透明導電壓電膜應用於裝置時,其製造中,透明黏著片不僅可形成於任意透明塗佈層上,亦可形成於要經由透明黏著片而與透明塗佈層黏接之其他層上。此時,透明黏著片可位於透明塗佈層側,亦可不在此側。
組裝有一實施方式之透明導電壓電膜之裝置中,透明導電壓電膜亦作為電極發揮功能,因此可削減以往裝置中所含之例如由PET/ITO形成之電極層。因此,可使裝置之層構成較以往簡化。
[透明壓電膜之製造方法]
以下,對於透明導電壓電膜之製造方法,以透明導電壓電膜11之製造方法為示例進行說明。透明導電壓電膜11之製造方法係於透明壓電膜1之至少一面上依序重疊第一透明塗佈層2、第二透明塗佈層3及透明電極層4而構成之積層膜的製造方法。該製造方法包含:第一步驟,其係製造形成折射率為1.30以上且小於1.45之膜之透明壓電膜1;第二步驟,其係於透明壓電膜1之至少一面上形成折射率為1.60以上且小於1.80之第一透明塗佈層2;第三步驟,其係於第一透明塗佈層2之表面形成折射率為1.30以上且小於1.50,厚度為10 nm以上且70 nm以下之第二透明塗佈層3;及第四步驟,其係於第二透明塗佈層3之表面形成折射率為1.80以上且2.20以下,厚度為20 nm以上且小於40 nm之透明電極層4。
第一步驟只要為製作透明壓電膜1之步驟即可,亦可根據要製作之透明壓電膜1之種類而適當變更或追加步驟。例如,可藉由連續進行利用澆鑄法、熱壓法及熔融擠出法等以往公知之方法製作樹脂膜之步驟、使樹脂膜延伸之步驟、及對非極化之樹脂膜進行極化處理之步驟而製作透明壓電膜1。
第二步驟至第四步驟可利用濕式塗佈法及乾式塗佈法等公知塗佈方法較佳地實施。通常,濕式塗佈法係塗佈材料來形成層,因此適於形成膜厚大之層,乾式塗佈法係使材料微細地堆積來形成層,因此適於形成膜厚小之層。藉由根據此種優點來應用公知技術,可較佳地實施第二步驟至第四步驟之各步驟。
第二步驟係形成第一透明塗佈層之步驟。第二步驟可藉由公知之方法實施,例如可利用濕式塗佈法實施,亦可利用乾式塗佈法實施。
濕式塗佈法就生產性及製造成本之方面而言尤佳。利用濕式塗佈法之第二步驟中,只要將第一透明塗佈層之材料塗佈於第一步驟中所製作之透明壓電膜1之至少一面即可。塗佈方法可為以往公知之方法,並無特別限制。就生產性及製造成本之方面而言,尤佳為濕式塗佈法。濕式塗佈法可為公知方法,例如舉例輥塗法、旋塗法、浸塗法、凹版塗佈法等作為代表性方法。其中,就生產性之方面而言,較佳為輥塗法、凹版塗佈法等可連續形成層之方法。
第一透明塗佈層2之材料塗佈時,例如使用棒塗機及凹版塗佈機等即可。材料塗佈後可於50℃~180℃之條件下乾燥0.5~60分鐘。此外,亦可利用UV(Ultraviolet,紫外線)照射使乾燥之第一透明塗佈層2之塗膜固化。利用UV照射之固化例如使用UV照射裝置以50~1200mJ/cm
2之累計光量照射UV即可。第二步驟中使用之裝置、材料之濃度及溫度等條件可參照第一透明塗佈層2之材料及膜厚等而適當變更。
利用乾式塗佈法之第二步驟中,利用公知之乾式塗佈法使第一透明塗佈層之材料附著於第一步驟中製作之透明壓電膜1之至少一面即可。乾式塗佈法例如舉例濺鍍法、真空蒸鍍法、離子電鍍法等作為代表性方法。該等方法只要根據所需膜厚適當選擇即可。
舉一例而言,採用濺鍍法作為第二步驟時,作為靶材,使用構成第一透明塗佈層之金屬等。該靶材可根據第一透明塗佈層之所需折射率而自公知之靶材中適當選擇。另外,作為濺鍍氣體,例如舉例為Ar等惰性氣體。另外,可視需要並用氧氣等反應性氣體。
第三步驟係形成第二透明塗佈層之步驟。第三步驟中,只要利用公知方法將第二透明塗佈層3之材料所形成之覆膜應用於第二步驟中製作之第一透明塗佈層2即可。例如,可與第一透明塗佈層2同樣地使用濕式塗佈法塗佈第二透明塗佈層3之材料。另外,亦可根據第二透明塗佈層3之材質,利用濺鍍法等乾式塗佈法形成覆膜。第三步驟之裝置、材料之濃度及溫度等條件可與第二步驟相同。另外,第二透明塗佈層3之膜厚之調整可藉由調整材料之濃度或濺鍍時間來實現。
第四步驟係形成透明電極層之步驟。第四步驟中,只要利用公知方法使透明電極層4形成於第三步驟中製作之第二透明塗佈層3上即可。透明電極層4之形成時,例如利用濺鍍法、真空蒸鍍法、離子電鍍法等方法使透明電極層4之材料附著即可。或者,透明電極層4之形成時,亦可與第一透明塗佈層2及第二透明塗佈層3同樣地使用濕式塗佈法塗佈透明電極層之材料。
以下,以第四步驟中採用濺鍍法形成透明電極層之構成為一例對第四步驟更詳細地進行說明。採用濺鍍法時,作為靶材,舉例為構成透明電極層4之上述無機物,較佳為舉例ITO。ITO之氧化錫濃度例如為0.5質量%以上,較佳為2質量%以上,且例如為15質量%以下,較佳為13質量%以下,更佳為7質量%以下。
作為濺鍍氣體,例如舉例為Ar等惰性氣體。另外,可視需要並用氧氣等反應性氣體。並用反應性氣體時,反應性氣體之流量比並無特別限定,相對於濺鍍氣體及反應性氣體之合計流量,例如為0.1流量%以上且5流量%以下。
關於濺鍍時之氣壓,就抑制濺鍍速率下降,放電穩定性等觀點而言,例如為1Pa以下,較佳為0.7Pa以下。
濺鍍法所使用之電源例如可為DC(Direct Current,直流)電源、AC(Alternating Current,交流)電源、MF(Medium Frequency,中頻)電源及RF(Radio Frequency,射頻)電源之任一種,另外,亦可為它們之組合。
本實施方式之製造方法只要包含第一步驟~第四步驟,亦可進一步包含其他步驟。例如,於第一步驟與第二步驟之間,可在透明壓電膜1上形成第三透明塗佈層5。第三透明塗佈層5只要利用公知方法將第三透明塗佈層5之材料塗佈於第一步驟中製作之透明壓電膜1上即可。
此外,亦可添加將其他層構成追加於透明導電壓電膜11之步驟。另外,亦可添加對透明壓電膜1進行電暈處理來提高與第一透明塗佈層2之密接性之步驟。
根據本實施方式之製造方法,可製造具有高透明性及較佳顏色之透明導電壓電膜11。
本實施方式之製造方法中,亦可於第四步驟後不實施透明電極層4之退火處理。藉由不進行退火處理,不會損害透明壓電膜1之顏色,因此可製作能較佳地用於顯示器等裝置之透明導電壓電膜11。
本發明並不限定於上述各實施方式,可於申請專利範圍所示之範圍內進行各種變更。適當組合不同實施方式中分別公示之技術性手段後獲得之實施方式亦包含於本發明之技術性範圍內。
(總結)
亦可將本發明表達為如下。
本態樣1之透明壓電膜之波長450 nm之透過率為75%以上,波長550 nm之透過率為85%以上,壓電常數d
33為5pC/N以上且40pC/N以下,具備透明電極層,且前述透明電極層之表面電阻值為50Ω/sq以上且小於300Ω/sq。此種透明導電壓電膜之壓電特性、透明性及導電性優異,可較佳地用於大面積之裝置。
本態樣2之透明導電壓電膜係於本態樣1中,於壓電膜之至少一面上依序重疊第一透明塗佈層、第二透明塗佈層以及透明電極層而構成,前述透明壓電膜之折射率為1.30以上且小於1.45,前述第一透明塗佈層之折射率為1.60以上且小於1.80,前述第二透明塗佈層之折射率為1.30以上且小於1.50,前述透明電極層之折射率為1.80以上且2.20以下。藉由該構成,可對透明導電壓電膜賦予較佳透明性。
本態樣3之透明導電壓電膜係於本態樣2中,於前述透明壓電膜與前述第一透明塗佈層之間進一步具備折射率為1.45以上且小於1.60之第三透明塗佈層,前述第一透明塗佈層之厚度為60 nm以上且300 nm以下,前述第二透明塗佈層之厚度為10 nm以上且70 nm以下,前述透明電極層之厚度為20 nm以上且小於40 nm。藉由該構成,可對透明導電壓電膜賦予較佳之透明性與電氣特性(表面電阻值)。
本態樣4之透明導電壓電膜係於本態樣3中,於前述透明壓電膜之一面上依序重疊前述第三透明塗佈層、前述第一透明塗佈層、前述第二透明塗佈層及前述透明電極層而構成,且於前述透明壓電膜之另一面具備其他前述第三透明塗佈層。藉由該構成,可提高透明導電壓電膜之透明性。
本態樣5之透明導電壓電膜係於本態樣2中,前述第一透明塗佈層之厚度為400 nm以上且1000 nm以下,前述第二透明塗佈層之厚度為10 nm以上且70 nm以下,前述透明電極層之厚度為20 nm以上且小於40 nm。藉由該構成,可對透明導電壓電膜賦予較佳之透明性與電氣特性(表面電阻值)。
本態樣6之透明導電壓電膜係於本態樣5中,於前述透明壓電膜之一面上依序重疊前述第一透明塗佈層、前述第二透明塗佈層及前述透明電極層而構成,於前述透明壓電膜之另一面具備其他第三透明塗佈層,且前述第三透明塗佈層之折射率為1.45以上且小於1.60。藉由該構成,可提高透明導電壓電膜之透明性。
本態樣7之透明導電壓電膜係於本態樣1~6之任一者中,前述透明壓電膜含有氟系樹脂作為主成分。藉由該構成,可成為折射率較佳之透明壓電膜。
本態樣8之透明導電壓電膜係於本態樣1~7之任一者中,前述透明電極層之折射率為1.94以下。此種透明導電壓電膜係未以高溫加熱而製造之膜,因此於無損透明壓電膜之顏色之方面較佳。
本態樣9之觸控面板係具備本態樣1~8之任一透明導電壓電膜之觸控面板。
本態樣10之製造方法係透明導電壓電膜之製造方法,其係於透明壓電膜之至少一面上依序重疊第一透明塗佈層、第二透明塗佈層以及透明電極層而構成之積層膜的製造方法,且包含:第一步驟,其係製造形成折射率為1.30以上且小於1.45之膜之前述透明壓電膜;第二步驟,其係於前述透明壓電膜之至少一面上形成折射率為1.60以上且小於1.80之前述第一透明塗佈層;第三步驟,其係於前述第一透明塗佈層之表面形成折射率為1.30以上且小於1.50,厚度為10 nm以上且70 nm以下之前述第二透明塗佈層;及第四步驟,其係於前述第二透明塗佈層之表面形成折射率為1.80以上且2.20以下,厚度為20 nm以上且小於40 nm之前述透明電極層。
實施例
以下,說明本發明之一實施例。
[透明導電壓電膜之製造]
<實施例1>
(第一步驟:透明壓電膜之製作)
將固有黏度為1.3dl/g之由聚偏二氟乙烯(KUREHA股份有限公司製造)成形之樹脂膜(厚度為120 µm)以延伸倍率成為4.2倍之方式進行延伸。延伸後,使膜通過極化輥而進行極化處理,獲得壓電膜。此時,藉由施加直流電壓並自0kV增加至12.0kV而進行極化處理。將極化處理後之膜進而於130℃熱處理1分鐘,藉此獲得折射率為1.42、厚度為40 µm之透明壓電膜。
(第二步驟:第一透明塗佈層之形成)
於透明壓電膜之上表面(A面)塗佈由丙烯酸樹脂形成之含非晶質二氧化矽之紫外線硬化性樹脂組成物,於80℃乾燥後,以400mJ/cm
2之累計光量照射紫外線,而形成第三透明塗佈層(厚度為1000 nm,折射率為1.52)。然後,利用同樣之方法亦於透明壓電膜之下表面(B面)形成第三透明塗佈層(厚度為1000 nm,折射率為1.52)。接著,於第三透明塗佈層(A面)之上表面塗佈含氧化鋯粒子之紫外線硬化型樹脂組成物,於80℃乾燥後,以400mJ/cm
2之累計光量照射紫外線,而形成第一透明塗佈層(厚度為99 nm,折射率為1.65)。
(第三步驟:第二透明塗佈層之形成)
然後,於第一透明塗佈層上塗佈由丙烯酸樹脂形成之含中空二氧化矽之紫外線硬化性樹脂組成物,於80℃乾燥後,以400mJ/cm
2之累計光量照射紫外線,而形成第二透明塗佈層(厚度為44 nm,折射率為1.37)。
(第四步驟:透明電極層之形成)
然後,於第二透明塗佈層上,藉由使用含有97質量%之氧化銦及3質量%之氧化錫之燒結體材料作為靶的反應性濺鍍法,形成作為透明電極層之折射率為1.88、厚度為30 nm之ITO膜。如此,獲得透明導電壓電膜,將所得之透明導電壓電膜設為實施例1。
<實施例2>
除了將第二透明塗佈層之厚度設為61 nm以外,以與實施例1同樣之方式獲得透明導電壓電膜。將所得之透明導電壓電膜設為實施例2。
<實施例3>
除了將第一透明塗佈層之折射率設為1.70、厚度設為105 nm,將第二透明塗佈層之折射率設為1.40、厚度設為20 nm以外,以與實施例1同樣之方式獲得透明導電壓電膜。將所得之透明導電壓電膜設為實施例3。
<實施例4>
不於透明壓電膜之A面及B面形成第三透明塗佈層,於透明壓電膜之A面依序形成第一透明塗佈層、第二透明塗佈層及透明電極層。除了將第一透明塗佈層之厚度設為533 nm、第二透明塗佈層之厚度設為69 nm以外,以與實施例3同樣之方式獲得透明導電壓電膜。將所得之透明導電壓電膜設為實施例4。
<實施例5>
除了將第一透明塗佈層之厚度設為219 nm、折射率設為1.74、第二塗佈層之厚度設為34 nm以外,以與實施例3同樣之方式獲得透明導電壓電膜。將所得之透明導電壓電膜設為實施例5。
<實施例6>
除了將透明電極層之厚度設為22 nm以外,以與實施例1同樣之方式獲得透明導電壓電膜。將所得之透明導電壓電膜設為實施例6。
<實施例7>
除了將透明電極層之厚度設為34 nm以外,以與實施例1同樣之方式獲得透明導電壓電膜。將所得之透明導電壓電膜設為實施例7。
<實施例8>
(第一透明塗佈層之形成)
利用與實施例1同樣之方法使第三透明塗佈層形成於透明壓電膜之兩面,於A面進一步形成第一透明塗佈層(厚度為83 nm,折射率為1.65)。
(第二透明塗佈層之形成)
然後,於第一透明塗佈層上,藉由使用Si作為靶材之濺鍍法形成SiO
2膜。具體而言,將腔室內真空排氣至成為7×10
-4Pa以下後,於腔室內導入Ar氣體與氧氣之混合氣體並堆積厚度為25 nm之SiO
2膜,而形成第二透明塗佈層(厚度為25 nm,折射率為1.46)。
(透明電極層之形成)
於第二透明塗佈層上以與實施例1同樣之方式形成透明電極層。如此,獲得透明導電壓電膜,將所得之透明導電壓電膜設為實施例8。
<實施例9>
除了將第一透明塗佈層之厚度設為99 nm以外,以與實施例8同樣之方式獲得透明導電壓電膜。將所得之透明導電壓電膜設為實施例9。
<實施例10>
除了將第一透明塗佈層之厚度設為139 nm以外,以與實施例8同樣之方式獲得透明導電壓電膜。將所得之透明導電壓電膜設為實施例10。
<實施例11>
除了將第一透明塗佈層之厚度設為105 nm、折射率設為1.70以外,以與實施例8同樣之方式獲得透明導電壓電膜。將所得之透明導電壓電膜設為實施例11。
<比較例1>
除了不形成第三透明塗佈層、第一透明塗佈層、第二透明塗佈層以外,以與實施例1同樣之方式獲得導電壓電膜。將所得之導電壓電膜設為比較例1。
<比較例2>
除了將第二透明塗佈層之厚度設為80 nm以外,以與實施例1同樣之方式獲得導電壓電膜。將所得之導電壓電膜設為比較例2。
<比較例3>
除了將第二透明塗佈層之厚度設為151 nm以外,以與實施例2同樣之方式獲得導電壓電膜。將所得之導電壓電膜設為比較例3。
<比較例4>
除了將透明電極層之厚度設為45 nm以外,以與實施例1同樣之方式獲得導電壓電膜。將所得之導電壓電膜設為比較例4。
<比較例5>
除了將第一透明塗佈層之厚度設為100 nm、折射率設為1.52,將第二透明塗佈層之厚度設為80 nm、折射率設為1.40以外,以與實施例1同樣之方式獲得導電壓電膜。將所得之導電壓電膜設為比較例5。
<比較例6>
除了將第一透明塗佈層之厚度設為105 nm,將第二透明塗佈層之厚度設為29 nm、折射率設為1.51以外,以與實施例1同樣之方式獲得導電壓電膜。將所得之導電壓電膜設為比較例6。
<比較例7>
除了將透明電極層之厚度設為15 nm以外,以與實施例1同樣之方式獲得導電壓電膜。將所得之導電壓電膜設為比較例7。
<比較例8>
除了將第一透明塗佈層之厚度設為40 µm、折射率設為1.55、第二透明塗佈層之厚度設為40 µm,且將含有36質量%氧化錫之氧化銦設為靶進行濺鍍以外,以與實施例8同樣之方式獲得導電壓電膜。將所得之導電壓電膜設為比較例8。
[各層之厚度之測定]
構成實施例1~11及比較例1~8之透明導電壓電膜及導電壓電膜(以下,亦簡稱為「導電壓電膜」)之透明塗佈層及透明電極層之厚度藉由以下所示之利用電子顯微鏡進行觀察之方法而求出。該方法係首先將透明導電壓電膜包埋於環氧樹脂中,且以透明導電壓電膜之截面露出之方式將環氧樹脂塊切斷。使用掃描式電子顯微鏡(「SU3800」,日立高新技術股份有限公司製造),於加速電壓3.0kV、倍率50,000倍之條件下對露出之透明導電壓電膜之截面進行觀察。而且,測定透明導電壓電膜及該透明導電壓電膜中之各膜或層之厚度。
將實施例1~11及比較例1~8之導電壓電膜之各層之折射率示於表1。
【表1】表1
折射率 | |||||||||
透明壓電膜 | 第三透明塗佈層 | 第一透明塗佈層 | 第二透明塗佈層 | 透明電極層 | |||||
實施例1 | 1.42 | 1.52 | 1.65 | 1.37 | 1.88 | ||||
實施例2 | 1.42 | 1.52 | 1.65 | 1.37 | 1.88 | ||||
實施例3 | 1.42 | 1.52 | 1.70 | 1.40 | 1.88 | ||||
實施例4 | 1.42 | - | 1.70 | 1.40 | 1.88 | ||||
實施例5 | 1.42 | 1.52 | 1.74 | 1.40 | 1.88 | ||||
實施例6 | 1.42 | 1.52 | 1.65 | 1.37 | 1.88 | ||||
實施例7 | 1.42 | 1.52 | 1.65 | 1.37 | 1.88 | ||||
實施例8 | 1.42 | 1.52 | 1.65 | 1.46 | 1.88 | ||||
實施例9 | 1.42 | 1.52 | 1.65 | 1.46 | 1.88 | ||||
實施例10 | 1.42 | 1.52 | 1.65 | 1.46 | 1.88 | ||||
實施例11 | 1.42 | 1.52 | 1.70 | 1.46 | 1.88 | ||||
比較例1 | 1.42 | - | - | - | 1.88 | ||||
比較例2 | 1.42 | 1.52 | 1.65 | 1.37 | 1.88 | ||||
比較例3 | 1.42 | 1.52 | 1.65 | 1.37 | 1.88 | ||||
比較例4 | 1.42 | 1.52 | 1.65 | 1.37 | 1.88 | ||||
比較例5 | 1.42 | 1.52 | 1.52 | 1.40 | 1.88 | ||||
比較例6 | 1.42 | 1.52 | 1.65 | 1.51 | 1.88 | ||||
比較例7 | 1.42 | 1.52 | 1.65 | 1.37 | 1.88 | ||||
比較例8 | 1.42 | - | 1.55 | 1.46 | 1.95 | ||||
將實施例1~11及比較例1~8之導電壓電膜之各層之厚度示於表2。
【表2】表2
[評估]
厚度 | |||||||||
透明 壓電膜(µm) | 第三透明 塗佈層(nm) | 第一透明 塗佈層(nm) | 第二透明 塗佈層(nm) | 透明 電極層(nm) | |||||
實施例1 | 40 | 1000 | 99 | 44 | 30 | ||||
實施例2 | 40 | 1000 | 99 | 61 | 30 | ||||
實施例3 | 40 | 1000 | 105 | 20 | 30 | ||||
實施例4 | 40 | - | 533 | 69 | 30 | ||||
實施例5 | 40 | 1000 | 219 | 34 | 30 | ||||
實施例6 | 40 | 1000 | 99 | 44 | 22 | ||||
實施例7 | 40 | 1000 | 99 | 44 | 34 | ||||
實施例8 | 40 | 1000 | 83 | 25 | 30 | ||||
實施例9 | 40 | 1000 | 99 | 25 | 30 | ||||
實施例10 | 40 | 1000 | 139 | 25 | 30 | ||||
實施例11 | 40 | 1000 | 105 | 25 | 30 | ||||
比較例1 | 40 | - | - | - | 30 | ||||
比較例2 | 40 | 1000 | 99 | 80 | 30 | ||||
比較例3 | 40 | 1000 | 99 | 151 | 30 | ||||
比較例4 | 40 | 1000 | 99 | 44 | 45 | ||||
比較例5 | 40 | 1000 | 100 | 80 | 30 | ||||
比較例6 | 40 | 1000 | 105 | 29 | 30 | ||||
比較例7 | 40 | 1000 | 99 | 44 | 15 | ||||
比較例8 | 40 | - | 40 | 40 | 30 | ||||
對於實施例1~11及比較例1~8之導電壓電膜,評估膜之物性及光學特性。
<物性評估>
(表面電阻值)
關於實施例1~11及比較例1~8之導電壓電膜各自之表面電阻值(Ω/sq),使用電阻率計(「LorestaGP MCP-T610」,三菱化學分析科技公司製造)依據JIS K 7194來進行。測定進行3次,將3次之平均值作為代表值而求出。表面電阻值為50Ω/sq以上且小於480Ω/sq時,可判斷於觸控面板等裝置用途中無實用上之問題。
(壓電常數d
33值)
關於實施例1~11及比較例1~8之導電壓電膜各自之壓電常數d
33,使用壓電常數測定裝置(「PiezoMeter System PM300」,PIEZOTEST公司製造),以0.2N夾持樣品,讀取施加0.15N、110 Hz之力時之產生電荷。壓電常數d
33之實測值會根據所測定之膜之正反而成為正值或負值,於本說明書中記載絕對值。壓電常數d
33值為5pC/N以上且40pC/N以下時,可判斷於觸控面板等裝置用途中無實用上之問題。
<光學特性評估>
(透過率)
關於實施例1~11及比較例1~8之導電壓電膜各自之波長450 nm之透過率及波長550 nm之透過率,使用分光色彩計(日本電色工業股份有限公司製造之SD7000)進行測定。波長450 nm之透過率為75%以上時,可判斷於觸控面板等裝置用途中無實用上之問題,78%以上時可判斷為更佳,80%以上時可判斷為進一步較佳。波長550 nm之透過率為85%以上時,可判斷於觸控面板等裝置用途中無實用上之問題,87%以上時可判斷為更佳,89%以上時可判斷為進一步較佳。
將上述評估結果示於表3。
【表3】表3
物性 | 光學特性 | |||
表面電阻值(Ω/sq) | d 33(pC/N) | 450 nm 透過率 (%) | 550 nm 透過率 (%) | |
實施例1 | 145 | 11.4 | 82.2 | 90.2 |
實施例2 | 138 | 11.5 | 79.1 | 88.0 |
實施例3 | 200 | 11.2 | 87.1 | 89.7 |
實施例4 | 267 | 14.3 | 81.1 | 86.0 |
實施例5 | 152 | 11.4 | 83.9 | 91.3 |
實施例6 | 259 | 13.2 | 89.6 | 93.6 |
實施例7 | 122 | 14.0 | 75.9 | 87.3 |
實施例8 | 227 | 11.2 | 86.0 | 89.5 |
實施例9 | 214 | 18.6 | 84.5 | 90.0 |
實施例10 | 215 | 11.5 | 81.1 | 89.2 |
實施例11 | 244 | 11.7 | 81.6 | 89.2 |
比較例1 | 142 | 11.5 | 77.1 | 83.5 |
比較例2 | 194 | 11.4 | 74.2 | 82.8 |
比較例3 | 123 | 11.3 | 72.7 | 88.7 |
比較例4 | 79 | 11.4 | 50.0 | 68.2 |
比較例5 | 180 | 11.7 | 76.0 | 82.5 |
比較例6 | 259 | 11.6 | 89.3 | 83.2 |
比較例7 | 440 | 11.4 | 90.5 | 93.9 |
比較例8 | 260 | 11.6 | 81.3 | 84.4 |
如表3所示,實施例1~11之導電壓電膜均具有於觸控面板等裝置用途中無實用上之問題之物性,且具有同時滿足波長450 nm透過率及波長550 nm透過率之高透明性。相對於此,比較例1~8之導電壓電膜均未滿足波長450 nm透過率及550 nm透過率兩者。
產業上之可利用性
本發明可用於需要壓電特性之裝置。
1:透明壓電膜
2:第一透明塗佈層
3:第二透明塗佈層
4:透明電極層
5:第三透明塗佈層
11,12:透明導電壓電膜
[圖1]係本發明之一實施方式之透明導電壓電膜11。
[圖2]係本發明之一實施方式之透明導電壓電膜12。
1:透明壓電膜
2:第一透明塗佈層
3:第二透明塗佈層
4:透明電極層
11:透明導電壓電膜
Claims (7)
- 一種透明導電壓電膜,其係於折射率為1.30以上且小於1.45之透明壓電膜之一面上依序重疊折射率為1.60以上且小於1.80之第一透明塗佈層;折射率為1.30以上且小於1.50,厚度為10nm以上且70nm以下之第二透明塗佈層;及折射率為1.80以上且2.20以下,厚度為20nm以上且小於40nm之透明電極層而構成,於透明壓電膜之另一面具備折射率為1.45以上且小於1.60之第三透明塗佈層,波長450nm之透過率為75%以上,波長550nm之透過率為85%以上,壓電常數d33為5pC/N以上且40pC/N以下,且前述透明電極層之表面電阻值為50Ω/sq以上且小於300Ω/sq。
- 如請求項1之透明導電壓電膜,其中前述第一透明塗佈層之厚度為400nm以上且1000nm以下。
- 如請求項1之透明導電壓電膜,其中於前述透明壓電膜與第一透明塗佈層之間具備折射率為1.45以上且小於1.60之另一第三透明塗佈層,前述第一透明塗佈層之厚度為60nm以上且300nm以下。
- 如請求項1至3中任一項之透明導電壓電膜,其中前述透明壓電膜含有氟系樹脂作為主成分。
- 如請求項1至3中任一項之透明導電壓電膜,其中前述透明電極層之折射率為1.94以下。
- 一種觸控面板,其具備如請求項1至3中任一項之透明導電壓電膜。
- 一種透明導電壓電膜之製造方法,其係於透明壓電膜之至少一面上依序重疊第一透明塗佈層、第二透明塗佈層以及透明電極層而構成之積層膜的製造方法,且包含:第一步驟,其係製造形成折射率為1.30以上且小於1.45之膜之前述透明壓電膜;第二步驟,其係於前述透明壓電膜之至少一面上形成折射率為1.60以上且小於1.80之前述第一透明塗佈層;第三步驟,其係於前述第一透明塗佈層之表面形成折射率為1.30以上且小於1.50,厚度為10nm以上且70nm以下之前述第二透明塗佈層;及第四步驟,其係於前述第二透明塗佈層之表面形成折射率為1.80以上且2.20以下,厚度為20nm以上且小於40nm之前述透明電極層。
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