透明导电性薄膜的制作方法_2

文档序号:9288265阅读:来源:国知局
5]本发明的一个实施方式中,优选的是,前述透明导电层自前述薄膜基材侧起依次 具有第一铟-锡复合氧化物层和第二铟-锡复合氧化物层,前述第一铟-锡复合氧化物层 中的氧化锡的含量相对于氧化锡和氧化铟的总量为6重量%~15重量%,前述第二铟-锡 复合氧化物层中的氧化锡的含量相对于氧化锡和氧化铟的总量为〇. 5重量%~5. 5重 量%。通过设为前述2层结构,能够缩短透明导电层的结晶化时间,还能够抑制电阻率值。
【附图说明】
[0046]图1是示出本发明的一个实施方式的透明导电性薄膜的截面示意图。
[0047]附图标iP,说明
[0048] 1薄膜基材
[0049] 21第一底涂层
[0050] 22第二底涂层
[0051] 23第三底涂层
[0052] 3透明导电层
[0053] 10透明导电性薄膜
【具体实施方式】
[0054]-边参照附图一边在以下中说明本发明的实施方式。但是,省略了不需要说明的 部分,而且存在为了容易说明而放大或缩小等地图示的部分。对于表示上下等位置关系的 用语,只要没有特别提及,则仅用于方便说明,完全没有限定本发明的技术方案的意图。
[0055] 图1是示出本发明的一个实施方式的透明导电性薄膜的截面示意图。即,透明导 电性薄膜10依次具备透明的薄膜基材1、至少3层底涂层和透明导电层3。至少3层底涂 层自薄膜基材1侧起包含利用湿式涂覆法形成的第一底涂层21、作为具有氧缺陷的金属氧 化物层的第二底涂层22和作为SiOj莫的第三底涂层23。
[0056]〈薄膜基材〉
[0057] 薄膜基材1具有处理性所需的强度,并且在可见光区域内具有透明性。作为薄膜 基材,优选使用透明性、耐热性、表面平滑性优异的薄膜,例如作为其材料,可列举出聚对苯 二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚烯烃、聚环烯烃、聚碳酸酯、聚醚砜、多芳 基化物(polyarylate)、聚酰亚胺、聚酰胺、聚苯乙稀、降冰片稀等单一成分的高分子或者 与其他成分的共聚高分子等。其中,聚酯系树脂由于透明性、耐热性和机械特性优异,因此 可以适宜地使用。作为聚酯系树脂,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)等特别适宜。另外,薄膜基材从强度的观点出发优选进行了拉伸处理,更优选进行了 双轴拉伸处理。作为拉伸处理,没有特别限定,可以采用公知的拉伸处理。根据本实施方式 的技术方案,即使在采用例如降冰片烯等强度较低的基材时,也能够制成具有高耐擦伤性 的透明导电性薄膜。
[0058]作为薄膜基材的厚度,没有特别限定,但优选为20ym以上且200ym以下的范围 内,进一步优选为40ym以上且150ym以下的范围内。若薄膜的厚度不足20ym,则有时因 真空成膜时施加的热量而使薄膜外观恶化。另一方面,若薄膜的厚度超过200ym,则有时不 能实现透明导电层2的耐擦伤性。进而,若薄膜基材的厚度为40ym以上,则能够提高耐擦 伤性、辊对辊的输送容易性。
[0059]对于基材的表面,也可以预先实施溅射、电晕放电、轰击、紫外线照射、电子束照 射、化学处理、氧化等蚀刻处理、底涂处理,由此来提高与形成于基材上的第一底涂层21的 密合性。另外,在形成第一底涂层21之前,也可以根据需要利用溶剂清洗、超声波清洗等对 基材表面进行除尘、净化。
[0060] 作为薄膜基材1的高分子薄膜以将长条薄膜卷绕为卷状而成的卷绕体的形式被 供给,在其上利用辊对辊法连续地成膜透明导电层3,可以得到长条透明导电性薄膜。
[0061]〈第一底涂层〉
[0062] 第一底涂层21利用湿式涂覆法而形成。在湿式涂覆法中,例如用溶剂稀释有机树 月旨、其他添加物,将混合的材料溶液涂布于薄膜基材,实施固化处理(例如热固化处理、UV 固化处理),由此能够适宜地形成有机底涂层。
[0063] 作为上述湿式涂覆法,可以根据上述材料溶液和所期望的底涂层特性而适当地选 择,例如可以采用浸涂法、气刀涂布法、帘式涂布法、辊涂法、线棒涂布法、凹版涂布法、挤出 涂布法等。
[0064] 关于利用湿式涂覆法形成的底涂层,通常存在源自溶剂、树脂等的残渣成分。因 此,通过对该残渣成分进行分析、检测,能判定是否为利用湿式涂覆法制作的膜。分析方 法没有特别限定,可以利用例如X射线光电子能谱法(ESCA:ElectronSpectroscopyfor ChemicalAnalysis;化学分析用电子能谱)、二次离子质谱法(SIMS:SecondaryIonMass Spectrometry)等进行分析,对分析试样一边利用规定的元素离子进行蚀刻一边进行分析, 由此能够检测前述残渣成分。作为成为上述分析对象的残渣成分,通常可以采用碳(C)、氢 ⑶、氮(N)等。
[0065] 需要说明的是,使用有机树脂来作为底涂层的形成材料时,通常,不能采用干式涂 覆法。因此,当底涂层的主要成分是有机树脂时,可以视为利用湿式涂覆法制作的膜。
[0066] 根据本发明人等的研究,根据薄膜基材,有时表面粗糙度大,无法稳定地制作低电 阻率的透明导电性薄膜。但是,通过利用湿式涂覆法形成前述第一底涂层,即使是表面粗糙 度不足够小的薄膜基材,也能够填埋薄膜基材的表面凹凸,能够稳定地减小透明导电层的 表面粗糙度。
[0067] 作为第一底涂层21的形成材料,优选丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、 醇酸树脂、硅氧烷系聚合物、有机硅烷缩合物等折射率为1. 4~1. 6左右的有机树脂。
[0068] 第一底涂层21优选进一步包含无机颗粒。由此能够容易地进行耐擦伤性的提高 和折射率的调整。作为无机颗粒,例如可列举出氧化硅(silica)、空心纳米二氧化硅、氧化 钛、氧化铝、氧化锌、氧化锡、氧化锆等的微粒。这些之中优选氧化硅(silica)、氧化钛、氧 化铝、氧化锌、氧化锡、氧化锆的微粒。它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。 颗粒的平均粒径从减小第一底涂层的表面粗糙度的观点出发优选为70nm以下,更优选为 30nm以下。
[0069] 通过在第一底涂层21的形成材料中使用有机树脂和无机颗粒的混合物,能够容 易地调整折射率,能够期待稳定的耐擦伤性的提高。第一底涂层21的光折射率优选为 1. 55~1. 80、更优选为1. 60~1. 75、进一步优选为1. 63~1. 73。通过设为前述范围,能够 减小在提高透过率和/或使透明导电层图案化时的底涂层面与透明导电层面的反射率差。
[0070] 第一底涂层21的厚度也可以在不妨碍本发明效果的范围内适当地设定。例如,在 不含上述无机颗粒的情况下,优选为〇? 01ym~2. 5ym,更优选为0? 02ym~1. 5ym,进 一步优选为〇. 03ym~1. 0ym。另一方面,在包含上述无机颗粒的情况下,从降低因含有 颗粒引起的底涂层中的凹凸的观点出发,优选为〇. 05ym~2. 5ym,更优选为0. 07ym~ 1. 5ym,进一步优选为0. 3ym~1. 0ym。无论是否存在无机颗粒,若第一底涂层的厚度过 薄,则有时得不到充分的耐擦伤性。另外,若过厚,则第一底涂层的耐弯曲性下降,存在变得 易于产生裂纹的倾向。
[0071] 第一底涂层21的表面粗糙度Ra优选为0?lnm~1. 5nm,更优选为0?lnm~1.Onm, 进一步优选为〇?lnm~0? 8nm,特别优选为0?lnm~0? 7nm。若第一底涂层21的表面粗糙 度Ra不足0.lnm,则存在与第二底涂层的密合性恶化的担心,若超过1. 5nm,则无法将电阻 率抑制得较低。需要说明的是,本说明书中的表面粗糙度Ra是指,利用AFM(Atomic Force Microscope :原子力显微镜)测定的算术平均粗糙度Ra。
[0072]〈第二底涂层〉
[0073] 形成在第一底涂层21上的第二底涂层22是具有氧缺陷的金属氧化物层。本说 明书中,具有氧缺陷是指,其为非化学计量组成。作为具有氧缺陷的金属氧化物,可列举出 SiOx(x为1. 0以上且不足2)、A120x(x为1. 5以上且不足3)、TiOx(x为1. 0以上且不足2)、 Ta20x (x为2. 5以上且不足5)、ZrOx (x为1. 0以上且不足2)、ZnOx (x超过0且不足1)、Nb20x(x 为2. 5以上且不足5. 0)等,其中优选SiOx (x为1. 0以上且不足2)。
[0074] 在此,关于金属氧化物具有氧缺陷、乃至为非化学计量组成的确认,可以通过利用 X射线光电子能谱法(X-rayPhotoelectronSpectroscopy)分析金属氧化物的氧化状态来 进行。
[0075] 以Si0x为例,利用X射线光电子能谱法算出Si2p轨道的键能即
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