透明导电性层叠体及具备该层叠体的触摸面板的制作方法

专利名称：透明导电性层叠体及具备该层叠体的触摸面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在可见光线区域具有透明性而且在薄膜基材上具备 导电性薄膜的透明导电性层叠体及具备该层叠体的触摸面板。本发明的透 明导电性层叠体除了可以用于液晶显示器、电致发光显示器等显示器方式 或触摸面板等中的透明电极以外，还可以用于防止透明物品受到静电干扰 或隔绝电磁波等。
背景技术：
在触摸面板中，根据位置检测的方法不同，有光学方式、超声波方式、 静电电容方式、电阻膜方式等。其中，电阻膜方式由于其构造简单，因此 在性价比方面出色，近年来正快速普及。电阻膜方式触摸面板被用于例如
银行的现金自动存款、提款机(ATM)或交通机构的售票机等的显示板中。 该电阻膜方式的触摸面板经由隔离件地将透明导电性层叠体和带有 透明导电性薄膜的玻璃对置，形成在透明导电性层叠体中流过电流而计测 带有透明导电性薄膜的玻璃中的电压的这样的构造。如果通过利用手指或 笔等的按压操作使透明导电性层叠体与带有透明导电性薄膜的玻璃接触， 则可以通过该接触部分通电，来探知该接触部分的位置。
然而，近年来搭载于智能手机(smart phone)或PDA (Personal Digital Assistance)、游戏机等中的触摸面板的市场正在增长，触摸面板的窄边框 化不断推进。这样，用手指按压触摸面板的机会变多，除了笔输入耐久 性以外，对于表面压力耐久性方面也需要满足。
作为上述触摸面板，公开了例如在透明薄膜基材的至少一面上具备设 有由至少包括平均粒径为l 30nm的微粒的树脂形成的、具有Ra为4 20nm的中心线平均粗糙度的结合层、SiOx层、透明导电层的透明导电性 薄膜的触摸面板(参照下述专利文献l)。但是，为此构成时，透明导电层的表面电阻值发生变化，存在缺乏可靠性的问题。
另外，作为上述触摸面板，公开了例如具备依次层叠了基材、用于固 定导电层的结合层、导电层的透明导电性薄膜的触摸面板(参照下述专利 文献2)。根据该专利文献2，还记载着结合层是利用等离子体CVD法形
成的二氧化硅层。但是，在专利文献2记载的发明中，虽然记载着对附加
笔输入触摸面板等大的滑动也能充分耐受的旨意，但表面压力耐久性并不 充分。
专利文献1日本特开2002 — 117724号公报 专利文献2日本特开2003 — 320609号公报

发明内容
本发明鉴于上述问题点而设，目的在于提供一种表面压力耐久性出色 的透明导电性层叠体及具备该层叠体的触摸面板。
本发明人等为了解决上述现有问题，对透明导电性层叠体及具备该层 叠体的触摸面板进行了深入研究。结果发现，通过采用下述构成可以实现 上述目的，从而完成了本发明。
艮口，本发明涉及一种透明导电性层叠体，其是在透明的薄膜基材的一 个面经由电介质薄膜设有透明的导电性薄膜，在透明的薄膜基材的另一个 面，经由透明的粘合剂层贴合有透明基体的透明导电性层叠体，其特征是，
上述透明基体是将至少2张透明的基体薄膜经由透明的粘合剂层而层 叠的层叠透明基体；
上述电介质薄膜由第一透明电介质薄膜和第二透明电介质薄膜形成， 所述第一透明电介质薄膜由相对折射率为1.6 1.9的SiOj莫(x为1.5以 上且小于2)制成，所述第二透明电介质薄膜由Si02膜制成。
在上述透明导电性层叠体中，上述电介质薄膜中，优选从薄膜基材的 一侧开始依次形成有第一透明电介质薄膜及第二透明电介质薄膜。
在上述透明导电性层叠体中，上述第一透明电介质薄膜优选为利用干 式程序而设置的薄膜。
在上述透明导电性层叠体中，优选上述第一透明电介质薄膜的厚度为 lnm 30nm、上述第二透明电介质薄膜的厚度为10nm 70nm、上述透明
4导电性薄膜的厚度为20nm 35nm。
在上述透明导电性层叠体中，上述导电性薄膜优选由晶体粒径为 200nrn以下的晶体含量超过50%的结晶质的铟锡氧化物构成。
在上述透明导电性层叠体中，可以在上述透明基体的外表面设有树脂层。
在上述透明导电性层叠体中，优选层叠有上述导电性薄膜的一侧的硬 度为2GPa以上。
在上述透明导电性层叠体中，优选层叠有上述导电性薄膜的一侧的弹 性率为8GPa以上。
另外，本发明涉及一种触摸面板，其特征是，具有上述透明导电性层 叠体。
本发明的透明导电性层叠体，是在透明的薄膜基材的未设置透明导电 性薄膜的一侧的面设置了将至少2张透明的基体薄膜经由透明的粘合剂层 层叠的层叠透明基体，这样，可以提高例如将透明导电性层叠体应用于触 摸面板时的笔输入耐久性，此外还可以提高表面压力耐久性。
另外，通过利用相对折射率为1.6 1.9的SiOj莫(x为1.5以上且小 于2)的第一透明电介质薄膜和SiOj莫的第二透明电介质薄膜设置上述电 介质薄膜，可提高表面压力耐久性。上述第一透明电介质薄膜优选利用干 式程序进行设置。
在上述透明导电性层叠体中，表面压力耐久性可以通过从薄膜基材一 侧经由电介质薄膜设置透明导电性薄膜而进一步提高。另外，通过从薄膜 基材一侧设置上述电介质薄膜作为第一透明电介质薄膜及第二透明电介 质薄膜，使表面压力耐久性进一步提高，因此优选。
另外，如上所述，通过在薄膜基材与作为第二透明电介质薄膜的Si02
膜之间设置作为第一透明电介质薄膜的SiOx膜，可以抑制导电性薄膜的表 面电阻的变化率，得到稳定性出色的透明导电性层叠体。
并且，通过使SiOj莫的厚度在1 30nm的范围内，可以稳定地制备 SiOj莫作为连续覆膜，另一方面，即使在高温'高湿的条件下也可以减少弯 曲或巻曲的发生，其结果，可以抑制反射特性或透过色调的变化。并且， 由于SiOx膜是利用干式程序形成的，因此与例如利用涂布聚硅氧烷系热固
5化性树脂或硅胶等的湿法形成SiOj莫的情况相比，可以抑制渗入到薄膜基 材中的水分，耐湿性-耐热性出色。其结果，可以进一步抑制一直以来的弯
曲或巻曲的发生。另外，通过使Si02膜的厚度在10 70nm的范围内，可 以稳定地制备SiCb膜作为连续覆膜，另一方面可以提高耐擦伤性及透明 性、或者抑制裂纹的产生。并且，通过使导电性薄膜的厚度在20 35nm 的范围内，在降低表面电阻的同时，可以稳定地形成连续覆膜，并且还可 以抑制透明性的下降。


图1是表示本发明一实施方式中的透明导电性层叠体的截面示意图。
图2是表示本发明一实施方式中的触摸面板的截面示意图。
图3是用于说明上述透明导电性层叠体中的导电性薄膜侧的硬度及弹
性率的测定方法的说明图。
图4是用于说明本发明的实施例中的触摸面板的表面压力耐久性试验
的截面示意图。
图5是表示实施例1中得到的触摸面板中的电压值与测定位置的关系 的图表。
符号说明
1 薄膜基材
2 导电性薄膜
3 层叠透明基体 31、 32基体薄膜 41、 42粘合剂层
5 (51、 52) 电介质薄膜
6 硬涂层
A 透明导电性层叠体 s 隔离件
具体实施方式
以下，将在参照附图的同时对本发明的实施方式进行说明。其中，说 明所不需要的部分省略，另外为了易于说明，存在扩大或縮小等而图示的 部分。
图1是表示本实施方式中的透明导电性层叠体的一个例子的截面示意 图。即，透明导电性层叠体A为下述结构在透明的薄膜基材l的一个面 上具有透明导电性薄膜2，在另一个面上经由透明的粘合剂层41贴合有层
叠透明基体3。层叠透明基体3是将透明的基体薄膜31和透明的基体薄膜 32经由透明的粘合剂层42层叠的层叠体。图1中，例示了层叠2层透明 的基体薄膜的情况，但透明的基体薄膜的层叠只要是2层以上即可，可以 为3层、4层，进而设为5层以上。通过设成这样的构造，可以提高面内 耐久性。另外，图1是在层叠透明基体3的外表面设置有硬涂层(树脂层) 6的情况。如图1所示，从薄膜基材1的一侧开始经由电介质薄膜5 (第 一透明电介质薄膜51及第二透明电介质薄膜52)设有透明导电性薄膜2。 在图1中，电介质薄膜5是从薄膜基材1的一侧开始依次形成第一透明电 介质薄膜51及第二透明电介质薄膜52的情形。通过设成这样的构造，可 以进一步提高面内耐久性。
作为上述薄膜基材l，没有特别限制，可以使用具有透明性的各种塑 料薄膜。例如，作为其材料，可以举出聚酯系树脂、醋酸酯系树脂、聚醚 砜系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚烯烃系 树脂、(甲基)丙烯酸系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚偏二氯乙烯系树脂、 聚苯乙烯系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚芳酯系树脂、聚苯硫醚系树脂等。 它们当中，特别优选聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚烯烃系树脂。
另外，可以举出日本特开2001-343529号公报(WO10 / 37007)中记 载的高分子薄膜、例如含有(A)侧链具有取代和/或未取代的亚氨基的热 塑性树脂与(B)侧链具有取代和/或未取代的苯基以及腈基的热塑性树脂 的树脂组合物。具体可以使用含有由异丁烯及N-甲基马来酰亚胺组成的交 替共聚物和丙烯腈.苯乙烯共聚物的树脂组合物的高分子薄膜。
上述薄膜基材1的厚度优选为2 200pm的范围内。更优选为2 100,的范围内。如果薄膜基材1的厚度小于2|im，则薄膜基材1的机械 强度不足，将该薄膜基材1制成巻筒状，连续地形成导电性薄膜2、电介质薄膜5及粘合剂层41的操作将会变得困难。另一方面，当厚度超过
200pm时，由于粘合剂层41的缓冲效果，将会无法实现导电性薄膜2的 耐擦伤性或作为触摸面板用的触碰特性的提高。
上述薄膜基材l可以对表面预先实施溅射、电晕放电、火焰、紫外线 照射、电子线照射、化成、氧化等蚀刻处理或底涂处理，从而提高设置于 其上的导电性薄膜2或电介质薄膜5与上述薄膜基材1的密接性。另外， 在设置导电性薄膜2或电介质薄膜5之前，也可以根据需要通过溶剂清洗 及超声波清洗等施行除尘、清洁化。
上述电介质薄膜5由第一透明电介质薄膜51及第二透明电介质薄膜 52形成。上述电介质薄膜5优选将第一透明电介质薄膜51作为利用干式 程序形成的相对折射率为1.6 1.9的SiOj莫(x为1.5以上且小于2)、将 上述第二透明电介质薄膜52作为Si02膜。
电介质薄膜5可以使用上述材料，利用真空蒸镀法、溅射法、离子镀 法等干式程序或湿法(涂刷法)等形成。电介质薄膜5的各厚度通常为l 300nm左右即可。 ，
上述SiOj莫(x为1.5以上且小于2)是通过干式程序形成的层。干 式程序可以采用真空蒸镀、溅射、离子镀等方法。与利用涂刷聚硅氧垸系 热固化性树脂或硅胶等的湿法形成SiOj莫的情形相比，可以提高面内耐久 性。
于薄膜基材1上设置上述SiOJ莫(x为1.5以上且小于2)，这是由于 当使用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜作为该薄膜基材1时，如果于薄膜基材 l上直接仅设置Si02膜作为结合层时，无法得到充分的密接性的缘故。因 此，于薄膜基材1与Si02膜之间设置SiOx膜作为第一透明电介质薄膜51， 使用该SiOj莫作为粘接剂，确保充分的密接性。另外，由于Si02为低折 射率的材料，反射率低，其结果，可以实现高透光率。这样，Si02膜特别 地发挥作为导电性薄膜的结合层的效果，使面内耐久性提高。
作为第一透明电介质薄膜51而设置的SiOj莫的厚度优选为l 30nm， 更优选为1 15nm的范围。厚度小于lnm时，存在难以稳定地形成连续 覆膜的倾向。厚度超过30nm时，例如通过进行环境可靠性试验等会导致 反射及透过色调的变化。这是由于，在环境可靠性试验中，x接近2，通
8过从SiOx逐渐变化为Si02， SiOx膜的折射率在约1.7 1.45的范围内变化 的缘故。SiOj莫还是光学薄膜，光学薄膜的特性取决于各层的折射率及其 厚度，已知厚度为25nm以下时，相对于折射率的变化，对光学特性的影 响小。尚需说明的是，上述环境可靠性试验是指例如在8(TC下的高温试验 或在60°C / 90%RH或85°C / 85%RH等中的高温高湿试验等。
上述SiOj莫的相对折射率为1.6 1.9的范围。通过处于上述范围内， 例如将透明导电性层叠体A应用于触摸面板中时，可以提高面内耐久性。 相对折射率小于1.6时，从上述面内耐久性的角度考虑并不优选。而相对 折射率超过1.9的SiOj莫难以制备。
作为第二透明电介质薄膜52而设置的Si02膜的厚度优选为10 70nm，更优选为10 65nm的范围。厚度小于10nm时，不易形成连续覆 膜，耐擦伤性的提高不充分。厚度超过70nm时，透明性的提高不充分， 有可能产生裂纹。
上述SiOj莫及Si02膜的平均表面粗糙度分别优选为0.8 3.0nm的范 围内。平均表面粗糙度小于0.8nm时，表面凹凸变得过于微细，防眩光性 有可能下降。另外，如果在各种情况下都形成厚的导电性薄膜2，则表面 电阻值也降的过低。另一方面，平均表面粗糙度超过3.0nm时，表面凹凸 变得过大，可能难以得到稳定的表面电阻值。尚需说明的是，平均表面粗 糙度是指，利用AFM (Atomic Force Microscope:原子间力显微镜)测定 的「表面粗糙度(Ra)」。具体是指，使用SPI3800 (Seiko Instruments社制) 作为AFM，在模式为接触模式、短针为Si3N4制(弹簧常数0.09N/m)、 扫描尺寸为1^im的条件下测定的值。
作为上述导电性薄膜2的构成材料没有特别限制，例如优选使用含有 氧化锡的氧化铟、含有锑的氧化锡等。其中导电性薄膜2特别优选由晶体 粒径为200nm以下，更优选由50 150nm的、晶体含量超过50%的结晶 质的铟锡氧化物构成的薄膜。这样，可以得到表面压力耐久性良好的薄膜。 若晶体粒径大的晶体增多，则容易产生裂纹，表面压力耐久性趋于下降。 尚需说明的是，晶体粒径定义为在透过型电子显微镜下观察到的多角形状 或长圆形状的各区域中对角线或直径最大的粒径的平均值。晶体粒径的测 定例如可以通过FE—TEM观察(株式会社日立制作所、HF—2000、加速
9电压200kV)等来进行。
导电性薄膜2的厚度优选为20 35nm，更优选为20 30nm的范围内。 厚度小于20nm时，表面电阻变高，且难以形成连续覆膜。若超过35nm， 则会发生透明性的下降等情况。
需要说明的是，于薄膜基材1上经由SiOj莫设置导电性薄膜2作为第 一透明电介质薄膜、然后经由Si02膜设置导电性薄膜2作为第二透明电介 质薄膜时，可以抑制其表面电阻的变化率，稳定性较以往出色。
导电性薄膜2的形成方法没有特别限定，可以采用公知的方法。具体 可以例示真空蒸镀法、溅射法、离子镀法。另外，可以根据所需的膜厚 采用适当的方法。
在形成有上述导电性薄膜2的薄膜基材1的另一个面上，经由透明的 粘合剂层41贴合层叠透明基体3。层叠透明基体3是将至少2张透明的基 体薄膜利用透明的粘合剂层贴合的复合构造，由此可以提高表面压力耐久 性。
层叠透明基体3的厚度通常优选为90 30(Him，更优选控制为100 250|im。另外，形成层叠透明基体3的各基体薄膜的厚度为10 200|im， 更优选20 150pm，将在这些基体薄膜中包含透明的粘合剂层的作为层叠 透明基体3的总厚度控制为处于上述范围。作为基体薄膜，可以举出与上 述的薄膜基材1相同的材料。
薄膜基材1与层叠透明基体3的贴合既可以在层叠透明基体3侧预先 设置上述的粘合剂层41，在其上贴合上述薄膜基材l，也可以反过来，在 薄膜基材1侧预先设置上述的粘合剂层41，在其上贴合层叠透明基体3。 后者的方法中，由于可以将薄膜基材1制成巻筒状而连续地进行粘合剂层 41的形成，因此在生产性方面更为有利。另外，也可以在薄膜基材l上， 依次利用粘合剂层41、 42贴合基体薄膜31、 32，从而将层叠透明基体3 层叠。而且，基体薄膜的层叠中所用的透明的粘合剂层(图1的粘合剂层 42)可以使用与下述的透明的粘合剂层41相同的材料。
作为粘合剂层41，只要是具有透明性的材料，就可以没有特别限制地 使用。具体来说，可以适当地选择使用丙烯酸系聚合物、硅系聚合物、聚 酯、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯基醚、醋酸乙烯/氯乙烯共聚物、改性聚烯烃、环氧系、氟系、将天然橡胶、合成橡胶等橡胶系等聚合物作为基础聚合物 的材料。特别是，从光学透明性出色、显示适当的润湿性、凝聚性和粘接 性等的粘合特性、在耐气候性或耐热性等方面出色的方面考虑，可以优选 使用丙烯酸系粘合剂。
根据作为粘合剂层41的构成材料的粘合剂的种类不同，有时可以通 过使用适当的粘合用底涂剂来提高抛锚固定力。因而，使用此种粘合剂时， 优选使用粘合用底涂剂。
作为上述粘合用底涂剂，只要是可以提高粘合剂的抛锚固定力的层即 可，没有特别限制。具体而言，可以使用例如在同一分子内具有氨基、乙 烯基、环氧基、巯基、氯基等反应性官能团和水解性的烷氧基甲硅烷基的 硅烷系偶合剂；在同一个分子内具有含有钛的水解性亲水性基团和有机官
能性基团的钛酸酯系偶合剂；和在同一个分子内具有含铝的水解性亲水性 基团和有机官能性基团的铝酸酯系偶合剂等所谓偶合剂；环氧系树脂、异 氰酸酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂、氨基甲酸酯系树脂等具有有机反应性 基团的树脂。其中，从工业上容易处理的观点来看，优选优选含有硅垸系 偶合剂的层。
另外，可以在上述粘合剂层41中含有对应基础聚合物的交联剂。另 外，也可以根据需要在粘合剂层41中配合例如天然物或合成物的树脂类、 玻璃纤维或玻璃珠、金属粉或其它无机粉末等组成的填充剂、颜料、着色 剂、防氧化剂等适当的添加剂。另外，也可以形成含有透明微粒而显示光 漫射性的粘合剂层41。
而且，在上述透明微粒中，例如，可以使用平均粒径为0.5 20,的
化硅、氧化钙、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑等 导电性的无机系微粒；或由對以聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯之类的适当的聚合 物组成的交^t未交联的有机系微粒等适当的微粒的1种或2种以上。
上述粘合剂层41通常被作为将基础聚合物或其组合物溶解或分散到 溶剂中的且固体成分浓度为10 50重量％左右的粘合剂溶液使用。作为上 述溶剂，可以适当选择使用甲苯或醋酸乙酯等有机溶剂或水等与粘合剂的 种类相对应的溶剂。
该粘合剂层41在粘接层叠透明基体3之后，利用其缓冲效果，具有
ii提高设置在薄膜基材1的一个面的导电性薄膜的耐擦伤性或作为触摸面板 用的触碰特性、即笔输入耐久性及表面压力耐久性的作用。从更好地发挥
该作用的观点考虑，优选将粘合剂层41的弹性系数设定为1 100N/cm2 的范围，将厚度设定为lpm以上，通常设定为5 100拜的范围。
在上述的弹性系数小于1N/cr^的情况下，粘合剂层41变为非弹性， 因此，容易因加压变形而在薄膜基材1上、甚至在导电性薄膜2上产生凹 凸。另外，容易产生自加工切截面的粘合剂的挤出等，并且降低导电性薄 膜2的耐擦伤性或作为触摸面板用的触碰特性的提高效果。另一方面，弹 性系数超过100N/cm^寸，粘合剂层41变硬，不能期望其缓冲效果，因此， 存在难以提高导电性薄膜2的耐擦伤性或作为触摸面板用的笔输入耐久性 及表面压力耐久性的倾向。
另外，粘合剂层41的厚度小于l)iim时，仍不能期望其缓冲效果，因 此，存在难以提高导电性薄膜2的耐擦伤性或作为触摸面板用的笔输入耐 久性及表面压力耐久性的倾向。相反地，使厚度过大时，则会损害透明性， 或在粘合剂层41的形成或层叠透明基体3的贴合作业性甚至成本方面难 以得到好的结果。
借助此种粘合剂层41贴合的层叠透明基体3对薄膜基材1赋予良好 的机械强度，除了笔输入耐久性及表面压力耐久性以外，尤其有助于防止 巻曲等的发生。
使用上述隔离件转印粘合剂层41时，作为此种隔离件，例如优选使 用在聚酯薄膜的至少与粘合剂层41粘接的面层叠移动防止层及/或脱模层 而成的聚酯薄膜等。
上述隔离件的总厚度优选为30pm以上，更优选为75 100pm的范围 内。这是为了在形成粘合剂层41之后，以巻筒状态保管时，抑制由于进 入巻筒间的异物等而设想发生的粘合剂层41的变形(打痕)。
作为上述移动防止层，可以使用用于防止聚酯薄膜中的移动成分、特 别是聚酯等低分子量寡聚物成分的移动的适当材料来形成。作为移动防止 层的形成材料，可以使用无机物或有机物、或它们的复合材料。移动防止 层的厚度可以适当设定在0.01 2(Him的范围。作为移动防止层的形成方 法没有特别限定，例如使用涂刷法、喷涂法、旋涂法、在线涂布法等。另
12外，还可以采用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、喷射-热分解法、化学镀 法、电镀法等。
可以形成由硅系、长链烷基系、氟系、硫化钼等适当的剥离剂制成的 层作为上述脱模层。脱模层的厚度可以从脱模效果方面考虑来适当设定。 通常，从柔软性等操作性的观点考虑，该厚度优选为20^im以下，更优选
为0.01 1(Him的范围内，特别优选为0.1 5pin的范围内。
在上述涂刷法、喷涂法、旋涂法、在线涂布法中，可以使用丙烯酸系 树脂、氨基甲酸酯系树脂、蜜胺系树脂、环氧系树脂等电离放射线固化型 树脂、或者在上述树脂中混合了氧化铝、二氧化硅、云母等的物质。另外， 在使用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、喷射-热分解法、化学镀法或电镀 法时，可以使用金、银、铂、钯、铜、铝、镍、铬、钛、铁、钴或锡或它 们的合金等组成的金属氧化物、碘化铜等组成的其它金属化合物。
另外，根据需要，也可以在上述层叠透明基体3的外表面(与粘合剂 层41相反一侧的面)，设置以提高辨识性为目的的防眩光处理层或防反射 层，或者设置以保护外表面为目的的硬涂层(树脂层)6。防眩光处理层 或防反射层还可以设置在于层叠透明基体3上设置的硬涂层6上。作为硬 涂层6，例如可以优选使用蜜胺系树脂、氨基甲酸酯系树脂、醇酸系树脂、 丙烯酸系树脂、硅系树脂等固化型树脂构成的固化覆膜。
作为防眩光处理层的构成材料，没有特别限定，可以使用例如电离放 射线固化型树脂、热固化型树脂、热塑性树脂等。防眩光处理层的厚度优 选0.1 30pm。如果薄于0.1pm,则担心硬度不足；如果厚于30|am，则防 眩光处理层中将会出现裂纹、或者涂刷了防眩光处理层的层叠透明基体3 整体发生巻曲。
作为防反射层，可以于上述硬涂层6上设置防反射层。光照射到物体 上时，反复进行在其界面反射、在内部吸收、漫射等现象，透过至物体的 背面。在图象显示装置上安装触摸面板时，作为降低图象辨识性的要因之 一，可以举出在空气与层叠透明基体3或硬涂层6界面的光的反射。作 为降低其表面反射的方法，将严密控制了厚度及折射率的薄膜层叠于硬涂 层6表面，使利用了光的干涉效果的入射光与反射光的逆转的位相相互抵 消，从而体现防反射功能。在基于光的干涉效果的防反射层的设计中，为了提高其干涉效果，而 增大防反射层与硬涂层6的折射率差。通常，于基材上层叠2 5层光学 薄膜(上述严密控制了厚度及折射率的薄膜)的多层防反射层中，通过形 成多层规定的厚度的折射率不同的成分，可以在防反射层的光学设计中增 加自由度、进一步提高防反射效果、分光反射特性在可见光线区域也变平。 由于要求光学薄膜的各层的厚度精度，通常利用干式的真空蒸镀法、溅射
法、CVD法等形成各层。
作为防反射层，使用氧化钛、氧化锆、氧化硅、氟化镁等。为了进一 步体现防反射功能，优选使用氧化钛层与氧化硅层的层叠体。上述层叠体
优选于硬涂层6上形成折射率高的氧化钛层(折射率约1.S)、于该氧 化钛层上形成折射率低的氧化硅层(折射率约1.45)的2层层叠体、以
及于该2层层叠体上依次形成氧化钛层及氧化硅层的4层层叠体。通过设 置这样的2层层叠体或4层层叠体的防反射层，可以均匀降低可见光线在 波长区域(380 780nm)的反射。
另外，通过在层叠透明基体3或硬涂层6上层叠单层的光学薄膜，也 可以体现防反射效果。在使防反射层为单层的设计中，为了最大限度地引 出防反射功能，必需增大防反射层与硬涂层6的折射率差。以上述防反射 层的膜厚为d、折射率为n、入射光的波长为X，防反射层的膜厚与其折射 率之间满足nd二X/4的关系。防反射层的折射率小于基材的折射率时， 在上述关系式成立的条件中反射率变得最小。例如，防反射层的折射率为 1.45时，相对于可见光线中波长550nm的入射光，使反射率最小的防反射 层的膜厚为95nm。
体现防反射止功能的可见光线的波长区域为380 780nm，特别是視 感度高的波长区域为450 650nm的范围，通常进行使作为其中心波长的 550nm的反射率最小的设计。
按照单层来设计防反射层时，其厚度精度并不如多层防反射膜的厚度 精度一样严密，相对于设计厚度在±10%的范围、即设计波长为95nm时， 只要在86nm 105nm的范围就可以没有问题地加以使用。由此，通常在 单层防反射膜的形成中，采用湿式的喷泉涂布法(fountain coat)、模具涂 布法、旋涂法、喷涂法、凹版涂布法、辊涂法、棒涂法等涂刷方法。
14作为硬涂层6的形成材料，优选使用例如蜜胺系树脂、氨基甲酸酯系 树脂、醇酸系树脂、丙烯酸系树脂、硅系树脂等固化型树脂构成的固化覆
膜。另外，硬涂层6的厚度优选0.1 3(Him。厚度小于0.1iim时，硬度有 时会不足。另外，厚度超过30pm时，硬涂层6中有时会产生裂纹、或者 层叠透明基体3整体发生巻曲。
另外，图1所示的透明导电性层叠体A在制作触摸面板时或者根据需 要在100 15(TC的范围内实施退火处理。因此，作为透明导电性层叠体A， 优选具有lO(TC以上、进一步为15(TC以上的耐热性。
透明导电性层叠体A中，作为层叠有导电性薄膜2的一侧的物性，优 选导电性薄膜侧的硬度为2GPa以上、特别是3GPa以上。另外，优选导 电性薄膜2侧的弹性率为8GPa以上、特别是lOGPa以上。通过具有这样 的物性，即使折弯透明导电性层叠体A，也不会出现导电性薄膜2中出现 的裂纹、或者电阻值劣化等故障，作为耐弯曲性能高的透明导电性层叠体， 可以适用于触摸面板等电致发光领域的基板中。另外，从耐裂纹性的观点 考虑，上述导电性薄膜2侧的硬度的上限优选5GPa以下、进一步为4GPa 以下；同样从耐裂纹性的观点考虑，上述导电性薄膜2侧的弹性率优选 20GPa以下、进一步为16GPa以下。
上述导电性薄膜2侧的硬度及弹性率通过压痕(indentation)试验(压 头压入试验)，例如使用扫描型探针显微镜(JEOL.LTD/日本电子JSPM 一4200)等可以测定(参照图3)。在薄膜硬度测定中，通常必需使压头的 压入深度止于膜厚深度的10分之1左右。
在压痕试验中，将受试体(即透明导电性层叠体A的导电性薄膜2 侧)固定在试样台20上，在此状态下对受试体的大致中心部分施加负荷， 压入压头21，得到压痕曲线(负荷一压入深度曲线)。根据此时的最大负 荷Pmax、压头21与受试体间的接触投影面积A之比，由下式(1)求出 受试体的硬度H。另外，根据压痕曲线的除荷曲线的初期斜率S，由下式 (2)求出受试体的复合弹性率Er。并且，根据压头21的杨氏模量Ei、压 头21的泊松比vi、受试体的泊松比vs，由下式(3)求出受试体的杨氏模 量Es。
其中，下式(2)中p为常数。另外，压头为金刚石，其杨氏模量Ei
15为1,140GPa、泊松比为0.07。
数学式1
H= Pm a x/A
S-(2/^兀)..Er'0./"A
Er = l/{ (l—vs2) /Es + (l—vi2) /E
其中，由于作为受试体的导电性薄膜的泊松比VS不清楚，因此将上
述复合弹性率Er作为本发明中所说的弹性率。关于测定的细节，例如如 W. C. Oliver and G, M. Phar， J. Meter. Res.， Vol. 7， No, 6， June 1992或 Handbook of Micro/Nanotribology等中所记载的那样，可以利用公知的方法 进行测定。
接下来，对本实施方式中的触摸面板进行说明。图2是概略地显示本 实施方式中的触摸面板的截面示意图。如同图所示，触摸面板为上述透明 导电性层叠体A与下侧基板A'经由隔离件s而对置的结构。
下侧基板A'为于其它透明基体l'上层叠其它导电性薄膜2'的构成。 但是，本发明并不受限于此，例如也可以将透明导电性层叠体A用作下侧 基板A'。作为其它透明基体r的构成材料，基本上使用玻璃板或与层叠 透明基体3相同的材料。另外，关于其厚度等也可以和层叠透明基体3相 同。作为其它导电性薄膜2'的构成材料，基本上可以使用与导电性薄膜2 相同的材料。另外，关于其厚度等也可以与导电性薄膜2相同。
作为隔离件s，只要是绝缘性的隔离件即可，没有特别限定，可以使 用以往公知的各种隔离件。对隔离件s的制造方法、尺寸、配置位置、数 量没有特别限定。另外，隔离件s的形状可以采用近球形的形状或多角形 状等以往公知的形状。
图2所示的触摸面板作为透明开关基体而发挥作用，g卩，在从透明导 电性层叠体A侧使用输入笔等反抗隔离件S的弹力进行按压触碰时，导电 性薄膜2、 2'之间接触，成为电路的ON状态，当解除上述按压时，则回 到原来的OFF状态。此时，触摸面板由于其导电性薄膜2在耐擦伤性或笔 输入耐久性、表面压力耐久性等方面出色，可以长时间稳定地维持上述功 能。
实施例以下，利用实施例来详细说明本发明，但本发明只要不超出其要旨， 并不限于以下的实施例。另外，各例中的"份"只要没有特别说明，则均 为重量基准。
(实施例1)
在由厚25pm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(以下称作PET薄膜)制 成的薄膜基材的一个面上，利用真空蒸镀法形成SiOj莫(相对折射率1.80、 厚度15nm)。然后，利用真空蒸镀法于SiOj莫上形成Si02膜(相对折射 率1.46、厚度30nm)。
然后，在氩气95%与氧气5%组成的0.4Pa的气氛中，使用由氧化铟 95重量％、氧化锡5重量％的烧结体材料，利用反应溅射法在SiOj莫上形 成厚25nm的I丁O膜(导电性薄膜、相对折射率2.00)。利用150°Ol小 时的加热处理使ITO膜结晶化。 [硬涂层的形成]
作为硬涂层的形成材料，在丙烯酸，氨基甲酸酯系树脂(大日本油墨化 学(株)制的UNIDIC 17—806) 100份中，添加作为光聚合引发剂的羟基 环己基苯基酮(千叶特殊化学药品(Ciba Specialty Chemicals)公司制的 Irgacure184) 5份，配制成稀释至30重量％浓度的甲苯溶液。
在厚125pm的PET薄膜构成的基体薄膜的一个面，涂布该硬涂层的 形成材料，在10(TC下干燥3分钟。然后立即用2个臭氧型高压汞灯(能 量密度80W/cm2， 15cm聚光型)进行紫外线照射，形成厚度为5pm的硬 涂层。
接着，在上述基体薄膜的与硬涂层形成面相反一侧的面上，形成厚约 20pm的弹性系数为10N/cm2的透明的丙烯酸系的粘合剂层。作为粘合剂 层组合物，使用在由丙烯酸丁酯、丙烯酸和醋酸乙烯酯的重量比为100: 2: 5的丙烯酸系共聚物100份中配合1份异氰酸酯系交联剂而成的粘合剂层 组合物。在上述粘合剂层侧贴合由厚25pm的PET薄膜构成的基体薄膜， 制作具有两张PET薄膜的层叠透明基体。[透明导电性层叠体的制作]
在上述层叠透明基体的与硬涂层形成面相反一侧的面上，用与上述相同的条件形成粘合剂层，将该粘合剂层面和薄膜基材(没有形成导电性薄膜的一侧的面)贴合，这样就制成本实施例中的透明导电性层叠体。
实施例2
在由厚25pm的PET薄膜制成的薄膜基材的一个面，利用有机材料形成厚200nm的电介质薄膜。形成由蜜胺树脂垸基醇酸树脂有机硅烷缩合物=2: 2: 1 (重量比)的热固化性树脂制成的固化覆膜(相对折射率n=1.54)作为该电介质薄膜。
接下来，在电介质薄膜上，利用氧化硅涂覆法形成了湿Si02膜。艮口，涂布以使固体成分浓度达到2%的方式将硅胶(Colcoat公司制的「ColcoatP」)用乙醇稀释了的材料，在15(TC干燥2分钟后，将其固化，形成了厚30nm的湿SiO2膜(相对折射率为1.46)。
在实施例1中，除了进行上述操作作为[电介质薄膜的形成]以外，与实施例1同样操作，制作了透明导电性层叠体。实施例3
在实施例2中，除了利用有机材料形成的电介质薄膜的厚度为35nm、未形成湿Si02膜以外，进行与实施例2相同的操作，制作电介质薄膜。[透明导电性层叠体的制作]
在实施例2中，除了进行上述操作作为[电介质薄膜的形成]以外，与实施例2同样操作，制作了透明导电性层叠体。实施例4
在实施例1中，除了使Si02膜的厚度为60,以外，进行与实施例1相同的操作，制作电介质薄膜。[透明导电性层叠体的制作]
在实施例1中，除了进行上述操作作为[电介质薄膜的形成]以外，与
18实施例1同样操作，制作了透明导电性层叠体。实施例5
在实施例2中，除了使利用有机材料形成的电介质薄膜的厚度为
150pm以外，进行与实施例2相同的操作，制作电介质薄膜。[透明导电性层叠体的制作]
在实施例2中，除了进行上述操作作为[电介质薄膜的形成]以外，与实施例2同样操作，制作了透明导电性层叠体。比较例1
在实施例2中，除了未使用层叠透明基体，而是作为透明基体，使用了在由厚125pm的PET薄膜构成的基体薄膜上形成了硬涂层的材料(在实施例1的层叠透明基体中，未贴合由厚25pm的PET薄膜构成的基体薄膜的材料)以外，与实施例2相同地制作了透明导电性层叠体。
比较例2
在实施例3中，除了未使用层叠透明基体，而是作为透明基体，使用了在由厚125pm的PET薄膜构成的基体薄膜上形成了硬涂层的材料(在实施例1的层叠透明基体中，未贴合由厚25pm的PET薄膜构成的基体薄膜的材料)以外，与实施例3相同地制作了透明导电性层叠体。(触摸面板的制作)
以实施例及比较例中得到的各透明导电性层叠体为面板，作为另一个面板(下侧基板)，使用利用与上述相同的方法于玻璃板上形成了厚30nm的ITO薄膜的透明导电性玻璃，将该两块面板经由1(^m的隔离件进行对向配置使ITO薄膜彼此相对，分别制作作为开关骨架体的触摸面板。尚需说明的是，两块面板的各ITO薄膜在上述对向配置之前，按照相互垂直的方式预先形成有银电极。(折射率)
至于SiOj莫、SiOj莫、ITO膜等的折射率，使用ATAGO公司制的阿贝折射率计，对各种测定面入射测定光，利用该折射计所示的规定的测定方法进行测定。
(各层的厚度)
19关于薄膜基材、基体薄膜、硬涂层、粘合剂层等具有lpm以上的厚度的层，利用日本三丰制Microgag(7一夕口歹一^)式厚度计进行测定。在
硬涂层、粘合剂层等难以直接计测厚度的层的情况下，测定设有各层的基材的总厚度，通过扣除基材的厚度，算出各层的膜厚。
至于sioj莫、sicy莫、ITO膜等的厚度，使用大塚电子(株)制的瞬间多重测光系统MCPD2000 (商品名)，基础地算出来自干渉光谱的波形。(导电性薄膜侧的硬度及弹性率)
利用压痕试验，按照本文详述的方法测定导电性薄膜侧的硬度及弹性率。即，如上述图3所示，将标准样品(溶融二氧化硅)固定在试样台上，在此状态下对标准样品的大致中心部分施加负荷沿垂直方向压入压头。标准样品中压头接触时的最大压入深度hc与接触投影面积A的关系由下式表不。
数学式2
A-24. 5hc2-Cohc2 + Cihc+C2hc"2 + C3hc"4 + C,, hc"8 + C5hc"0
并且，使用上述数式(1) (3)算出Co Cs。计算时，在负荷为20N、 50N、 80N、 IOON、 150N、 200N的6种条件下，分别用3秒钟沿垂直方向压入一次压头(压头压入)，每个样品测定5次，求出平均值。在各次的测定中充分确保测定位置的距离，使不产生压痕的影响。另外，在各负荷下按照硬度H为lOGPa、弹性率Er为70GPa进行计算。
接下来，以各实施例及比较例中得到的透明导电性层叠体作为受试体，测定各自的硬度及弹性率。将受试体固定在试样台上，使导电性薄膜(ITO薄膜)成为上侧。在如此固定的状态下，对导电性薄膜侧的大致中心部分以负荷20pN、用3秒钟沿垂直方向压入一次压头(压头压入)，每个样品测定5次，求出平均值。(表面电阻值)
使用二端子法，测定各触摸面板中的ITO膜的表面电阻值(Q/口)。<光的透过率>
使用岛津制作所制的分光分析装置UV_240，测定了光波长550mn下的可见光线透过率。<表面压力耐久性>
如图4所示，在用负荷2kg挤压表面压力耐久性试验用夹具(接地直
径020mm)的状态下(夹具在与触摸面板接地时的摩擦系数为0.7 1.3)，使夹具相对于各触摸面板滑动，在规定条件下测定滑动之后的直线性，评价表面压力耐久性。滑动动作在透明导电性层叠体侧，是在与触摸面板的周边部相距5mm以上的范围内的区域进行的。另外，滑动条件为，将滑动次数设为100次，将触摸面板的间距设为10(Hxm。
直线性的测定如下所述。即，在透明导电性层叠体中，施加5V的电压，将测定开始位置A的输出电压设为EA、测定结束位置B的输出电压设为Ee、测定点的输出电压设为Ex、理论值设为Exx时，则直线性可由下面的方法得到。
艮P，在各触摸面板的滑动之后，在透明导电性层叠体中，施加5V的电压，将测定开始位置A的输出电压设为EA、测定结束位置B的输出电压设为Ee、测定点的输出电压设为Ex、理论值设为Exx时，可用下述公式计算得到直线性。图5中给出表示在实施例1中得到的触摸面板中的电压值与测定位置之间的关系的图表。同图所示的实线表示实测值，虚线表示理论值。由得到的直线性的值来评价表面压力耐久性。结果见下述表l。 ~
Exx (理论值)=X.(EB—EA)/ (B—A) +EA直线性(%) ={ (Exx—Ex) /(E「EA)}xlOO[表l]
透明基体薄膜构成(厚度nm)硬度 〔GPa)弹性率 ('GPa)表面电阻可见光线 CO/口) 透射率 ! (%)表面压力 耐久性 (%)
基体薄膜 层叠数总厚度 〔"m)实施例12170厂rO (25nm)/蒸镀SiO2(30nm)漆镀SiOK(15nm)3.812.5300902.0
实翻2170ITO (25nm)/湿Si02 (30nm)/有机层(200nm)6.0300902.5
实施例32170ITO (25nm)/有机层(35nm)0.85.2300894.0
实施例4170ITO(25nm)/蒸铍SiO:;(60nm)凍镀SiOx(15mn)4,112.7200901.8
实施例521701TO (25nm)/湿SiO2(30nn])/有机层(l50nm)2.912.430089 '2.2
比牧例1in'0 (:25nm)/湿SiO2(30nm)/冇机尼(200nm)I.S6丄)906.S
比较例21125I丁O (25iim)/有机层(35iim)0.85.2，8.0
(结果)
如下述表l所示，如果是实施例的触摸面板，则可知在表面压力耐久性方面出色。特别是，可以通过像实施例l那样作为电介质薄膜使用特定的薄膜来提高表面压力耐久性。
权利要求
1. 一种透明导电性层叠体，其是在透明薄膜基材的一个面经由电介质薄膜设有透明的导电性薄膜、在透明薄膜基材的另一个面经由透明的粘合剂层贴合有透明基体的透明导电性层叠体，其特征在于，所述透明基体是将至少2张透明的基体薄膜经由透明的粘合剂层层叠而成的层叠透明基体，所述电介质薄膜由第一透明电介质薄膜和第二透明电介质薄膜形成，所述第一透明电介质薄膜由相对折射率为1.6～1.9的SiOx膜制成，第二透明电介质薄膜由SiO2膜制成，其中，所述x为1.5以上且小于2。
2. 根据权利要求l所述的透明导电性层叠体，其特征在于，所述电介 质薄膜中，从薄膜基材的一侧开始，依次形成有第一透明电介质薄膜及第 二透明电介质薄膜。
3. 根据权利要求l所述的透明导电性层叠体，其特征在于，所述第一 透明电介质薄膜是利用干式程序而设置的薄膜。
4. 根据权利要求l所述的透明导电性层叠体，其特征在于，所述第一 透明电介质薄膜的厚度为lnm 30nm，所述第二透明电介质薄膜的厚度为 10nm 70nm，所述透明导电性薄膜的厚度为20nm 35nm。
5. 根据权利要求l所述的透明导电性层叠体，其特征在于，所述导电 性薄膜由晶体粒径为200nm以下的晶体含量超过50%的结晶质的铟锡氧 化物构成。
6. 根据权利要求l所述的透明导电性层叠体，其特征在于，在所述透 明基体的外表面设有树脂层。
7. 根据权利要求l所述的透明导电性层叠体，其特征在于，层叠有所 述导电性薄膜的一侧的硬度为2GPa以上。
8. 根据权利要求l所述的透明导电性层叠体，其特征在于，层叠有所 述导电性薄膜的一侧的弹性率为8GPa以上。
9. 一种触摸面板，其特征在于，具有权利要求1 8中任一项所述的 透明导电性层叠体。
全文摘要
本发明提供一种透明导电性层叠体，是在透明的薄膜基材的一个面经由电介质薄膜设有透明的导电性薄膜、在透明的薄膜基材的另一个面经由透明的粘合剂层贴合有透明基体的透明导电性层叠体，其特征是，上述透明基体是至少将2张透明的基体薄膜经由透明的粘合剂层层叠的层叠透明基体；上述电介质薄膜由第一透明电介质薄膜和第二透明电介质薄膜形成，所述第一透明电介质薄膜由相对折射率为1.6～1.9的SiO_x膜(x为1.5以上且小于2)制成，所述第二透明电介质薄膜由SiO₂膜制成。所述透明导电性层叠体的表面压力耐久性出色。
文档编号H01B5/14GK101490768SQ20078002739
公开日2009年7月22日 申请日期2007年6月7日 优先权日2006年8月3日
发明者吉武秀敏, 梨木智刚, 菅原英男 申请人:日东电工株式会社