专利名称：透明导电元件和透明导电元件制造方法
技术领域：
本发明涉及透明导电元件及其制造方法。
背景技术：
由于透明导电膜被用作诸如触摸板、FPD、太阳能电池、EMI和光学滤光片的电子行业的主要构件，因此透明导电膜已经受到关注并且预期其更广泛地扩展。当前，主要使用的透明导电膜形成方法为诸如真空沉积法和溅射法的干法工艺。然而，随着基板(要在其上形成膜)的尺寸增大，存在制造装置大型化且成本增加的问题。同时，近年来，由于使用作为湿法处理的涂覆系统的透明导电膜通过制造成本较低的辊到辊(R2R)系统来使用诸如重量轻且廉价的塑料的柔性基材来进行生产是可行的， 所以该透明导电膜已经引起了极大关注。然而，存在的问题是与通过干法处理的成膜情况相比，阻抗值较高并且随着时间而发生劣化。作为考虑通过涂覆方法形成透明导电膜的实例，例如，已知以下制造方法使用其中散布有导电颗粒的墨水，诸如包含ITO微粒的硅溶胶液(参见日本专利第4323156号)或包含ITO微粒、用于粘结剂的硅酸盐和极性溶液的涂覆液(参见日本专利第4287124号)，通过诸如旋涂、喷涂或浸涂、干燥以及烧制法(baking)将ITO透明导电膜形成在诸如玻璃的基板上。然而，在利用散布有导电颗粒的墨水涂覆透明基板来形成透明导电膜的方法中，导电颗粒之间的接触通常被具有绝缘特性的粘结剂妨碍。因此，存在以下问题所形成的透明导电膜的初始薄层阻抗值(sheet resistance value)比通过派射法形成的透明导电膜的初始薄层阻抗值高出两个量级。此外，在日本未审查专利申请公开第2010-146757号中，描述了以下透明导电膜制造方法，其包括仅在透明导电膜上选择性执行热处理的工艺。在该情况下，初始薄层阻抗值降为与通过干法工艺的初始薄层阻抗值相同。然而，并未显示出对于随时间而劣化的改
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发明内容
期望在透明导电元件中能够抑制透明导电层随时间的劣化。根据本发明的实施方式，提供了一种透明导电元件，包括基体；在基体上由透明导电材料形成的透明导电膜；以及涂覆透明导电膜的保护层。例如，上述保护层由树脂或向树脂添加无机填料的材料形成。根据本发明的另一实施方式，提供了一种透明导电元件制造方法，包括通过用透明导电材料涂覆基体来形成透明导电膜；使透明导电膜经历诸如烧制和加压的后处理；以及用保护层涂覆透明导电膜。在涂覆型低阻抗透明导电膜中，即使当形成涂覆膜(透明导电膜)时，也会随着时间发生劣化。即，阻抗值随着时间而增大，并且作为电极元件的功能劣化。在本发明的技术中，透明导电膜覆涂(over-coat)有保护层以防止氧被吸至透明导电膜并且抑制阻抗的劣化。根据本发明的实施方式，能够实现一种透明导电元件，其中，透明导电元件随时间的劣化被抑制并且保持了低阻抗。因此，例如在电容式触摸面板的透明导电电极中适合使用该透明导电元件。
图IA和图IB是示出了根据本发明实施方式的透明导电元件的结构的示图。图2A至图2D是根据实施方式的制造透明导电元件的工艺的流程图。图3是示意性地示出了根据实施方式的制造工艺I的示图。图4是示出了使用根据实施方式的透明导电元件的输入装置的示图。 图5是示出了实施例和比较例的阻抗劣化的表格。
具体实施例方式下文中，将以下列顺序描述实施方式。〈I.透明导电元件的构造〉<2.透明导电元件的制造〉〈3.制造形成为具有图案的透明导电元件的工艺〉<4.使用透明导电元件的输入装置〉〈I.透明导电元件的构造〉图IA示意性地示出了透明导电元件的结构。透明导电元件具有基体I、透明膜2和保护层3的层压结构。透明导电膜2由具有预定图案的透明导电材料形成，并且由于透明导电膜2，透明导电元件用作电极元件。保护层3被堆叠为覆盖透明导电膜2。在该实施方式中，保护层3形成在透明导电膜2上从而抑制透明导电膜2的薄层阻抗随时间的劣化。尽管在下文中进行了详细描述，保护层3使用树脂(诸如热固化树脂或UV固化树脂)。另外，无机填料等可以与树脂混合。例如，使用导电金属氧化物填料来形成透明导电膜2。可以将根据该实施方式的透明导电元件适当地用作电容式触摸面板等的电极元件。根据该实施方式的透明导电元件可以具有图IB中所示的结构。在该实施例中，透明导电膜2经由锚定层(anchor layer) 4形成在基体I上。下文中，将详细地描述透明导电元件的各个层。 基体 I基体I的材料没有特别限制，可以使用透明的各种基体。基体的实例包括诸如石英、蓝宝石和玻璃的透明无机基板以及诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚偏二氟乙烯、三乙酰纤维素(tetraacetyl cellulose)、溴化酹氧、芳香族聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯乙烯、多芳基化合物、聚砜、聚烯烃的透明塑性基板。在这些材料中，特别优选地使用在可见光区域中具有高透射率的基板，但材料不限于此。作为透明基板的基体I的厚度没有特别限制，其厚度可以考虑光透射率、水蒸汽透过率等来自由地选择。 透明导电膜2作为透明导电膜2的材料的填料的实例包括以ITO为代表的导电金属氧化物填料。导电金属氧化物填料的具体实例包括ITO、ATO、PTO、FTO、IFO、AZO、GZO、IZO、FZ0、ZnO等。在这些实例中，特别优选使用IT0。导电金属氧化物填料的种类不限于此，并且其可以以两种以上的混合物来使用。期望导电金属氧化物填料的形状为从球形、立方体型、纺锤形、棒形、针形、线形以 及管形中选择的至少一种。从可见光透射的角度来看,就初次颗粒(primary particle)的平均颗粒直径而言，导电金属氧化物填料的微粒直径优选地在Inm至IOOnm的范围内。优选地，ITO的SnO2掺杂量为20%以下。其市售产品的实例包括由Titan Kogyo,Ltd.制造的 EC 和 ES 系列，由 CIK NanoTek 公司制造的 NanoTek IT0-R,由 Tomoe Works.Co.，Ltd 制造的 Nanodisper ITO 和 ITO 纳米颗粒，由 Toyo Ink Co.，Ltd.制造的 ITO 膏,由 Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co. Ltd 制造的 E-IT0,由 InframatAdvanced Materials 制造的 49N-5090和 49N-5090B,由 Shanghai Huzheng NanotechnologyCo.，Ltd 制造的 IT0-P100 等。另外，具有预定颗粒直径的ITO可以通过诸如热解铟化合物、锡化合物等的现有方法来制造。ATO的市售产品的实例包括由Titan Kogyo, Ltd.制造的EC和ES系列、由Toyo InkCo. , Ltd.制造的 ATO 膏、由 Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co. Ltd制造的T_1和TDL系列、由Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.制造的SN和FS系列、由Tayca公司制造的 CP095、由 DKSH Holding Ltd.制造的 SG-AT50、由 Shanghai Huzheng NanotechnologyCo.，Ltd.制造的 AT0-P100 等。作为PTO的市售产品，可以使用由MitsubishiMaterials Electronic ChemicalsCo. Ltd制造的EP和SP系列。作为AZO的市售产品，可以使用由HakusuiTech Co.，Ltd.制造的23-K和PazetCK0作为GZO的市售产品，可以使用由HakusuiTech Co.，Ltd.制造的Pazet GK-40。也可以以两种以上的混合物来使用它们。为了提高导电特性而混合了金属填料。该金属由从Ag、Au、Ni、Cu、Pd、Pt、Rh、Ir、Ru、Os、Fe、Co以及Sn中选择的至少一种组成。期望填料的形状为从球形、立方体型、纺锤形、棒形、针形、线形以及管形中选择的至少一种。溶剂被用于溶解并分散上述的导电金属氧化物填料。溶剂的实例包括水、酒精(甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇，叔丁醇等)、甲乙酮、异丙醇、丙酮、环己酮(环己酮和环戊酮)、碳氢化合物(正己烷)、酰胺(DMF)、硫化物(DMSO)、丁基溶纤剂、二丙酮醇、丁基三甘醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、乙二醇单乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇甲乙醚、二乙醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、乙二醇单甲醚、二乙二醇二乙醚、一缩丙二醇乙甲醚、三丙二醇单甲醚、丙二醇丁醚、丙二醇异丙醚、二丙二醇异丙醚、三丙二醇二异丙醚、甲基乙二醇、松油醇以及丁基卡必醇醋酸酯。根据需要，为了提闻基体I的涂覆特性和合成物的有效时间(pot life,可使用时间)，可以添加诸如表面活性剂、粘度调节剂以及分散剂的添加剂。 保护层3保护层3使用树脂。可以添加无机填料。作为树脂，使用UV固化树脂、热固化树脂、热塑树脂等。树脂的实例包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯、双马来酰亚胺三嗪、双向拉伸聚丙烯、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、氯化聚乙烯、氯化氯乙烯、邻苯二甲酸二烯丙酯、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯、环氧树脂、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯基乙醚、乙烯-聚乙烯醇共聚物、定向聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯酸、聚芳醚酮、聚丙烯腈、聚芳酯、聚酰胺树脂、醇酸树脂聚酯、聚苯撑苯并傯唑、聚氯、聚双环戊二烯、聚乙烯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚腈、聚乙烯萘、聚乙烯氧化物、聚对苯二甲酸乙二酯、苯酚、甲醛、聚异丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基戊烯、聚甲醛、聚丙烯、聚邻、聚丙烯共聚物、聚苯醚、聚苯醚、聚苯硫醚、聚苯乙烯、聚砜、氯化聚乙烯氟化、聚四氟乙烯、丙二醇对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯反应、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、聚乙烯醇缩甲醛、苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、硅橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、间规聚苯乙烯、三(壬基酚)磷酸盐、热塑性弹性体、热聚烯烃(thermopolyolefin)、磷酸三苯酯、热塑性聚氨酯、热塑性硫化弹性体、硫化热塑性弹性体、甲基戊烯、尿素甲醛树脂、超高分子量聚乙烯、环氧树脂、乙基纤维素等。透明金属氧化物材料用作无机填料。具体地，无机填料为从Si02、Al203、Zr02、Ce02、TiO2' ITO、ATO、PTO、FTO、IFO、AZO、GZO、IZO、FZO 以及 ZnO 中选出的至少一种。从可见光传输的观点来看，就初次颗粒的平均颗粒直径而言，填料的颗粒直径优选地在Inm至IOOnm的范围内。期望填料的形状为从球形、立方体型、纺锤形、棒形、针形、线形以及管形中选择的至少一种。<2.透明导电元件的制造〉将描述透明导电元件的制造。通过下面的处理来制造用于透明导电膜2的涂覆材料。在溶剂中分散导电金属氧化物填料。作为分散方法，优选地，可以应用搅拌、超声分散、微珠分散、捏和(kneading)、均化器处理等。当涂覆材料重量按重量计算为100份时，填料的混合量在I至60份的范围内。当混合量按重量计算小于I份时，在通过涂覆形成膜时可能不能获得干燥膜的足够厚度。另一方面，当混合量按重量计算大于60份时，涂覆材料的粘度过度增大，从而使膜形成期间的处理变得困难。透明导电膜2和保护层3如下形成。在基体I上制造由导电金属氧化物填料形成的透明导电膜2的方法没有特别限制。然而，考虑到物理特性、便利性、制造成本等，优选地使用湿膜制造方法，并且现有的湿膜制造方法的实例包括涂覆、溅射、印刷等。涂覆方法没有特别限制，可以使用现有的涂覆方法。现有涂覆方法的实例包括微凹版涂覆方法、线条涂覆方法、直接凹版涂覆方法、冲模涂覆方法、浸溃方法、溅射涂覆方法、反辊涂覆方法、幕涂方法、刮刀涂覆方法、刀涂覆方法、旋涂法、吻合涂覆法(kisscoating method)等。印刷方法的实例包括凸版印刷、胶版印刷、凹版印刷、凹板印刷(intagl ioprinting)、橡胶板印刷、丝网印刷等。 期望图IA和图IB中的透明导电膜2的厚度在IOnm至5 iim的范围内。当厚度小于IOnm时，透明导电膜的薄层阻抗值增大并且不能获得更好的导电特性。因此，合适的厚度为IOnm以上。另外，膜厚度越大，薄层阻抗越小，但当膜厚度大于5 时，透明度趋于降低。因此，该厚度优选地为5 iim以下。基体I涂覆有透明导电材料，然后对溶剂进行干燥。可以采用自然干燥和加热干燥的任一种。加热干燥可以与下面的烧制处理相结合。 优选地，如下形成透明导电膜2。即，使支撑体(基体I)涂覆有导电金属氧化物填料涂覆材料，并对该涂覆材料进行干燥。然后，使颗粒彼此电接触，并且执行烧制，以提高膜强度以及与基板的粘附力。优选地，在未对ITO膜中的缺氧进行补充的条件下执行烧制。当对缺氧进行补充时，由缺氧导致的载流子消失，从而降低了载流子密度，并且ITO膜的薄层阻抗增大。作为未对缺氧进行补充的条件，例如，可以在真空或在诸如N2 *Ar的惰性气体中执行烧制。烧制温度范围为40°C至600°C。特别地，温度越高，越容易改进ITO膜的结晶度。然而，当温度过度升高时，基体I可能被热损坏。因此，在塑性基体的情况下，温度优选地为200°C以下。烧制方法没有特别限制。烧制方法的实例包括加热板、电子炉、IH处理、框架辐射加热、微波辐射加热、灯辐射加热、红外辐射加热、近红外辐射加热等。当塑性基体用作基体I时，高温下的加热可以利用辐射加热。当基体I被光辐射的同时被安装在基体I下方的冷却板冷却时，塑性基体的热损坏被抑制并且可以在更高温度下处理导电金属氧化物填料层。烧制时间没有特别限制。通常，烧制时间在约I秒至约10小时的范围内。基体I涂覆有导电金属氧化物填料涂覆材料，并且还可以执行使用加热和加压挤压的粘结至基板的压力。当使用塑性基体时，还可以执行使用加热和加压辊挤压的粘结至基板的压力。在透明导电膜2上制造保护层3的方法没有特别限制。然而，例如，将树脂溶解在溶剂中，并且利用产生的物质来涂覆透明导电膜2。涂覆方法的示例包括上文在制造透明导电膜2的方法中所描述的方法。
图IA和图IB中的保护层3通过至少渗入透明导电膜2中的一些孔来形成。期望保护层3距透明导电膜2的厚度在IOnm至5 iim的范围内。然而，如果导电金属氧化物填料的表面通过保护层不与大气接触并且光学特性没有劣化，则该厚度不限于该范围。此外，为了提高粘附性，如图IB所示，可以在涂覆导电金属氧化物填料涂覆材料之前，将锚定层4单独地设置在基体I上。在锚定层4中，可以使用聚丙烯酸材料、聚酰胺材料、聚酯材料以及金属醇盐的水解脱水浓缩物。另外，期望锚定层4的厚度是不会极度损坏透明导电膜光学特性的厚度。〈3.制造形成为具有图案的透明导电膜的工艺〉
下文中，将描述当根据该实施方式的透明导电元件(透明导电膜)被用作(例如)电容式触摸面板的电极时，制造该元件的工艺。关于此，导电材料被形成为形成预定的电极图案作为透明导电膜2。例如，在图2A、图2B、图2C和图2D中，将示例制造工艺I、II、III以及IV。在图2A的制造工艺I中，首先，在步骤I中执行导电金属氧化物填料涂覆材料的图案涂覆。图3示意性地示出了制造工艺I。在涂覆材料存储部10中存储溶剂中分散有导电金属氧化物填料的涂覆材料。涂覆材料从涂覆材料存储部10供给至涂覆装置12。从供应棍(supply roll) 11朝着卷绕棍17供给片状基体(切割前)。在涂覆装置12中，执行图案涂覆，从而在基体片上形成透明导电膜2的电极图案。被涂布为具有图案的涂覆材料被干燥器13干燥。图案涂覆方法没有特别限制，并且可以使用现有的涂覆方法。现有涂覆方法的实例包括微凹版涂覆方法、直接凹版涂覆方法、冲模涂覆方法、溅射涂覆方法、反辊涂覆方法、幕涂方法、刮刀涂覆方法、刀涂覆方法、吻合涂覆法等。印刷方法的实例包括凸版印刷、胶版印刷、凹版印刷、凹板印刷、橡胶板印刷、丝网印刷等。接下来，在步骤F2中执行后处理。后处理的实例包括加压(班光机处理，calender process)和烧制。利用加压，实现了透明导电膜2的阻抗减小、高透明度以及膜质量的提高。利用烧制，实现了透明导电膜2的结晶度的提高、阻抗的减小以及膜质量的提高。图3的实例示出了由加压辊14执行加压的实例。另外，利用烧制装置15来执行烧制。在烧制装置15中，在惰性气体中执行退火。如上所述，可以采用红外辐射加热、灯辐射加热(FAL :闪光灯退火)等。在后处理之后,在步骤F3的覆涂处理(over-coating process)中形成保护层3。如图3所示，利用覆涂装置16，用树脂材料或填料与树脂混合的材料来涂覆形成为具有图案的透明导电膜2。由于保护层3，促进了对于随时间劣化的抑制、高透明度并且将阻抗赋予该膜。经历上述处理的基片被切割，并且制造透明导电元件，其具有如图中所示的其上形成有电极图案18的透明导电膜2。
这里，示出了一个实例，其中，作为电极图案18，形成了近似菱形部彼此连接的导电部。然而，电极图案可以具有各种形状。在该制造工艺I中，通过图案涂覆形成电极图案。然而，可以通过蚀刻形成该图案。制造工艺II、III以及IV示出了该情形。在图2B中所示的制造工艺II中，在步骤Fll中，用涂覆材料涂覆基体片的整个表面。在步骤F12中执行蚀刻以形成电极图案。下文中，执行加压、烧制等作为步骤F13中的后处理，并在步骤F14中执行保护层3的涂覆。在图2C中所示的制造工艺III中，在步骤F21中用涂覆材料涂覆基体片的整个表面。在步骤F22中，执行加压、烧制等作为后处理，然后在步骤F23中执行蚀刻以形成电极图案。下文中，在步骤F24中执行保护层3的涂覆。在图2D中所示的制造工艺IV中，在步骤F31中用涂覆材料涂覆基体片的整个表面。在步骤F32中，执行加压、烧制等作为后处理。这里，在步骤F33中预先执行保护层3的涂覆，并且最后，在步骤F34中执行蚀刻以形成电极图案。利用上述工艺II至IV，可以制造具有其上形成预定电极图案的透明导电膜2的透明导电元件。由于制造成本和设备投入都很低，所以R2R工艺作为膜制造工艺是极佳的。另外，近年来，由于透明导电膜被用作电子行业(诸如触摸板、FPD、太阳能电池、EMI以及光学滤光片)中的主要构件，其已引起了关注。已经在湿法工艺以及干法工艺中考虑到了透明导电膜。然而，存在的问题是成膜之后薄层阻抗随着时间而劣化。因此，本发明的发明人已经开发了一种透明导电元件，其中，设置保护层3从而抑制随时间的劣化。因此，能够利用R2R工艺以低成本大量地制造随着时间而未劣化的透明导电元件。<4.使用透明导电元件的输入装置〉例如，如上所述制造的、根据该实施方式的透明导电元件适当地被用作触摸板等的输入装置，特别地，被用作电容式触摸板等的电极元件。图4示出了使用根据该实施方式的透明导电元件的输入装置的结构。如图所示，输入装置100被设置在显示装置110的显示面上。输入装置100通过(例如)粘附层111而粘附至显示装置110的显示面。输入装置100是所谓的投影型电容触摸板并且设置有第一透明导电元件101和设置在透明导电元件101的表面上的第二透明导电元件102。例如，透明导电元件101形成X电极，透明导电元件102形成Y电极。透明导电元件101和102经由粘附层105而彼此粘附。另外，根据需要，可以将诸如AR膜的光学层103进一步设置在透明导电元件102的表面上。光学层103还可以通过SiO2等的陶瓷涂覆(覆涂)来形成。这里，根据该实施方式的透明导电元件可以用作第一透明导电元件101和第二透明导电元件102。S卩，如图IA和图IB所示，透明导电元件101和102具有在基体I的表面上形成透明导电层2并且进一步设置保护层3的构造。应用于输入装置100的显示装置110没有特别限制，实例包括诸如液晶显示器、阴极射线管(CRT)显示器、等离子显示器面板(PDP)、电致发光(EL)显示器以及表面导电电子、发射器显示器(SED)的各种显示装置。实施例下文中，将示出根据本发明的透明导电元件的实施例以及比较例。图5示出了实施例#1至实施例#5以及比较例#1和比较例#2的材料、工艺和评估结果的列表。在所有的实施例和比较例中，PET用作基体1，ITO用作透明导电膜2的粒状微粒。所有的膜厚度均为1.43iim。实施例#1至实施例#5与比较例#1至比较例#2之间的差别是存在保护层3。
各实施例#1至实施例#5之间的差别为热处理的存在以及保护层3的材料(丙烯酸树脂、乙基纤维素(EC)和聚酰胺酰亚胺(PAI))的结合。在使用丙烯酸树脂的实施例#1和实施例#4中，保护层3的膜厚度为I. 26 ii m，在使用EC的实施例#2和实施例#5中，保护层3的膜厚度为I. 01 ii m，并且在使用PAI的实施例#3中，保护层3的膜厚度为I. 04 u m。比较例#1和比较例#2之间的差别是热处理的存在。在制造之后(在形成保护层之后)以及在大气中经过100小时之后，测量每个样品的薄层阻抗。〈评估方法〉 通过由 Mitsubishi Chemical Analytech Co. Ltd.制造的 Loresta EP 和MCP-T360以及由Napson公司制造的EC-80P来评估薄层阻抗。 通过由 Murakami Color Research Laboratory Co. , Ltd 制造的 HM-150 来估计HAZE (JIS K7136)和总光传输(JIS K7361)。 如下获得ITO层(透明导电膜2)的膜厚度。在形成ITO层之后，从基体中刮去一部分膜，并且通过接触针型表面粗糙度测量器(由Kosaka Laboratory Ltd.制造,产品名称SURF-C0RDER ET-4000)评估从膜表面到基体表面的阶距(st印)。 如下获得保护层3的膜厚度(被定义为从ITO层表面到保护层表面的厚度)。在形成保护层之后，从基体刮去一部分ITO层以及一部分保护层，并且通过接触针型表面粗糙度测量器(由Kosaka Laboratory Ltd.制造，产品名称SURF_C0RDER ET-4000)评估从保护层3表面到基体I表面的阶距。从评估值中减去ITO层的膜厚度。通过利用SEM等观察由显微镜用薄层切片机等切割的样本的截面，可以获得各个膜厚度。 关于随着时间的劣化，在制造出样本之后立即测量薄层阻抗，然后在处于室温下的大气中存放该样本长达100小时，并且再次测量薄层阻抗。由于此时使用的保护层3为绝缘体，则由Naposon公司制造的非接触阻抗测量器EC-80P评估保护层形成之后的薄层阻抗。<导电金属氧化物填料涂覆材料的调整>ITO 填料(由 Shanghai Huzheng Nanotechnology Co. , Ltd 制造的 IT0-P100,颗粒直径20nm至30nm)被用作导电金属氧化物填料。混合粉末和乙醇，使得ITO重量成分在20wt %至30wt %的范围内。使用cp0.65 mm氧化锆珠，使用涂料搅拌器执行珠分散工艺长达0. 5小时至24小时，以制备ITO溶胶。〈透明导电膜制造方法〉以下面的顺序制造透明导电膜。[I]用 ITO 涂料覆涂 PET 膜基板(由 Mitsubishi Plastics, Inc.制造，0300E-125)，然后在80°C下用炉子干燥ITO涂料长达2分钟。[2]将膜切割为宽度5cm,并且利用具有加压棍和后棍的班光机以20cm/min的线速度和7000N/5cm的线压力在80°C的表面温度下对切割膜加压。此后，在氮气氛中在150°C温度下的炉子中进行烧制I小时。[3]接下来，作为保护层，在[2]的膜上覆涂乙基纤维素的乙醇溶液(由Wako PureChemical Industries,Ltd.制造的乙基纤维素(约49%乙氧基)以20wt*%的固体成分溶解在乙醇中)或聚酰胺酰亚胺的NMP溶液(由ToyoboCo.，Ltd.制造，Vylomax HR-IlNN ； 15wt%的固体成分，NMP溶液)，然后在80°C的炉子中或120°C的炉子中将其干燥2分钟，以获得透明导电膜。否则，在[2]的膜上覆涂具有以下成分的UV丙烯酸涂覆材料。然后在80°C的炉子中干燥2分钟，并且在300mJ/cm2的积分光量下用UV光辐射，以形成UV丙烯酸层。UV丙烯酸涂覆材料的成分如下。 质量上占38份的六官能团聚氨酯丙烯酸盐(由Sartomer公司制造,商标名称CN9006) 质量上占2份的聚合引发剂(由Ciba Specialty Chemicals Inc.制造,产品名称Irgacure 184) 溶剂质量上占60份的甲基异丁基酮(MIBK)。在图5中示出了如上所述制造的实施例和比较例的测量结果。结果如下。薄层阻抗变化率优选地为2以下，更优选地，为I. 5以下，甚至更优选地为I. 2以下。具有保护层3的所有透明导电膜(实施例#1至实施例#5)在大气中存放期间的薄层阻抗变化率都较低，即，低于I. 7，而没有保护层3的透明导电膜(比较例#1和比较例#2)的变化率较高，即，为3. 7以上。其上通过150°C的烧制所形成的保护层3的透明导电膜(实施例#1和#2)的薄层阻抗变化率在大气中存放期间很低，即I. 2以下，但在其上没有150°C烧制所形成的保护层的情况下的透明导电膜(实施例#4和#5)的薄层阻抗变化率为I. 5至2。在实施例#3中，变化率较低，而与未执行150°C的烧制无关。其原因是认为聚酰胺酰亚胺树脂具有优良的功能以使ITO膜与大气非接触。没有保护层的透明导电膜(比较例#1和#2)的所有变化率都高于2。然而，经历150°C烧制的透明导电膜(比较例#1)的变化率被抑制得较低。根据结果，假定了以下内容。认为由于以150°C烧制，提高了 ITO膜的结晶度(抑制由晶格缺陷产生的散布)，并因此提高薄层阻抗，并且对于引起薄层阻抗劣化的氧而言，很难吸附至ITO膜的表面，从而引起随着时间的较小劣化(降低由于吸收氧的电子陷阱)。
认为由于形成了保护层3，ITO膜(透明导电膜2)的表面不与大气接触并因此抑制了氧吸收，从而使得随着时间的劣化较小。如上所述，已经详细描述了本发明的实施方式和实施例。然而，本发明的技术不限于上述实施方式和实施例，并且可以进行各种修改。例如，在上述实施方式和实施例中所示的构造、方法、处理、形状、材料、数值等仅为实例，并且根据需要，可以使用不同的构造、方法、处理、形状、材料、数值等。另外，在不背离本发明的精神的前提下，上述实施方式的构造、方法、处理、形状、材料、数值等可以彼此相结合。本发明可以采用以下构造。(I) 一种透明导电元件，包括基体；在基体上由透明导电材料形成的透明导电 膜；以及覆盖透明导电膜的保护层。(2)根据⑴的透明导电元件，其中，保护层由树脂形成。(3)根据⑴的透明导电元件，其中，保护层由向树脂添加无机填料的材料形成。(4)根据⑴至(3)中任一项的透明导电元件，其中，透明导电膜是使用导电金属氧化物填料形成的。(5)根据⑴至⑷中任一项的透明导电元件，其中，透明导电膜经由锚定层形成在基体上。另外，本发明还可以采用以下构造。(6) 一种透明导电元件制造方法，包括通过用透明导电材料涂覆基体来形成透明导电膜；使透明导电膜经历后处理；以及用保护层涂覆透明导电膜。(7)根据(6)的透明导电元件制造方法，其中，执行烧制作为后处理。(8)根据(6)或(7)的透明导电元件制造方法，其中，执行加压作为后处理。本发明包含于2011年4月6日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2011-084152所涉及的主题，其全部内容结合于此作为参考。
权利要求
1.一种透明导电元件，包括基体；透明导电膜，在所述基体上由透明导电材料形成；以及保护层，覆盖所述透明导电膜。
2.根据权利要求I所述的透明导电元件，其中，所述保护层由树脂形成。
3.根据权利要求I所述的透明导电元件，其中，所述保护层由向树脂添加无机填料所得到的材料形成。
4.根据权利要求I所述的透明导电元件，其中，所述透明导电膜是使用导电金属氧化物填料形成的。
5.根据权利要求I所述的透明导电元件，其中，所述透明导电膜经由锚定层形成在所述基体上。
6.根据权利要求4所述的透明导电元件，其中，所述导电金属氧化物填料的形状为从球形、立方体型、纺锤形、棒形、针形、线形以及管形中选择的至少一种。
7.—种透明导电元件制造方法，包括通过用透明导电材料涂覆基体来形成透明导电膜；对所述透明导电膜进行后处理；以及用保护层涂覆所述透明导电膜。
8.根据权利要求7所述的透明导电元件制造方法，其中，执行烧制处理作为所述后处理。
9.根据权利要求7所述的透明导电元件制造方法，其中，执行加压处理作为所述后处理。
全文摘要
本发明公开了一种透明导电元件和透明导电元件制造方法。该透明导电元件包括基体；透明导电膜，在基体上由透明导电材料形成；以及保护层，涂覆透明导电膜。
文档编号H01B13/00GK102737755SQ20121009479
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月30日 优先权日2011年4月6日
发明者水野干久, 金子直人 申请人:索尼公司