透明导电性薄膜及其制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2011年12月16日，申请号为201180063189. 3,发明名称为"透 明导电性薄膜及其制造方法"的申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及在挠性透明基材上形成有结晶性的IT0膜作为透明导电层的透明导 电性薄膜。本发明的透明导电性薄膜特别优选用于触摸面板等中的透明电极。
【背景技术】
[0003] 以往，作为透明导电性薄膜，熟知有在玻璃上形成有氧化铟薄膜的所谓的导电性 玻璃，但由于导电性玻璃的基材为玻璃，因此挠性、加工性差，存在因用途不同而不理想的 情况。因此，近年来，将以聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜为代表的各种塑料薄膜作为基材的透 明导电性薄膜由于不仅挠性、加工性优异，而且耐冲击性也优异并且轻质等优点而被较常 使用。
[0004] 在塑料薄膜基材上对IT0膜等透明导电层进行制膜时，由于受基材的耐热性的限 制，不能在高温下进行溅射制膜。因此，刚制膜之后的IT0成为非晶质膜（有时一部分结晶 化）。这样的非晶质IT0膜存在明显发黄且透明性差、加湿热试验后的电阻变化大等问题。
[0005]因此，通常情况下，在由高分子成型物构成的薄膜基材上形成非晶质IT0膜后，在 空气中的氧气氛下进行加热，由此使非晶质IT0膜转化为结晶性IT0膜（例如，参见专利文 献1)。利用该方法，还可带来IT0膜的透明性提高、而且加湿热试验后的电阻变化小、加湿 热可靠性提尚等优点。
[0006]另一方面，使用薄膜基材的透明导电性薄膜的透明导电层的耐擦伤性差，存在在 使用中受损而电阻增大或发生断路的问题。尤其是触摸面板用的透明导电性薄膜，由于隔 着间隔物相对的一对薄膜彼此之间因来自其中一方的面板侧的按压打点而强力地接触，因 此，希望其具有能够抵抗该接触的良好的耐久特性、亦即打点特性。然而，使用薄膜基材的 透明导电性薄膜通常比导电性玻璃的打点特性差，因此，存在作为触摸面板的寿命缩短的 问题。
[0007] 针对前述问题，提出了如下得到的透明导电性薄膜：使用特定膜厚的薄膜基材作 为基材，在其一个面上形成光的折射率比薄膜基材的光的折射率还小的透明电介质薄膜， 进而在其上形成透明导电层，并且在薄膜基材的另一个面上借助透明的粘合剂层贴合其它 透明基体，由此得到（专利文献2)。根据上述透明导电性薄膜，可以改良透明导电层的透明 性和导电层的耐擦伤性，而且还可改良作为触摸面板用的打点特性。另外，通过在透明的薄 膜基材的一个面上借助多个电介质薄膜形成透明导电层，可改良以弯曲状态使用触摸面板 时的打点特性（专利文献3)。
[0008] 另一方面，由于比其他用途游戏机的触摸面板受到重击的情况很多，因此，对于所 使用的透明导电性薄膜，要求更重载荷下的打点特性。另外，随着触摸面板的窄边框化，还 要求屏幕端部的打点特性、滑动耐久性，在屏幕端部输入操作时，与屏幕中央部的情况相 比，透明导电性薄膜成为程度更高的弯曲状态。因此，对于透明导电性薄膜，除了要求重载 荷下的打点特性以外，还要求更高的耐弯曲性。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1:日本特公平3-15536号公报
[0012] 专利文献2:日本特开平6-222352号公报
[0013] 专利文献3:日本特开2002-326301号公报
【发明内容】
[0014] 发明要解决的问题
[0015] 鉴于上述情况，本发明的目的在于，提供重载荷下的打点特性优异、并且耐弯曲性 优异的透明导电性薄膜。
[0016] 用于解决问题的方案
[0017] 本发明人等进行了潜心研究，结果发现，在透明导电层具有规定的压缩残余应力 的情况下，打点特性和耐弯曲性提尚，从而完成了本发明。
[0018] 本发明涉及一种透明导电性薄膜，其具有形成于挠性透明基材上的由结晶性的 铟?锡复合氧化物（结晶性IT0)构成的透明导电层。结晶性IT0膜的压缩残余应力优选为 0.4~2GPa。透明导电层优选为通过加热被结晶化了的层。另外，优选以结晶化前的非晶 质IT0膜为基准，结晶性IT0膜的尺寸变化在面内的至少一个方向上为-0. 3%~-1. 5%。
[0019] 进而，本发明还涉及前述透明导电性薄膜的制造方法。本发明的制造方法具有如 下工序：准备挠性透明基材的基材准备工序；在挠性透明基材上形成由非晶质的铟?锡复 合氧化物构成的非晶质透明导电层的制膜工序；及对非晶质透明导电层进行加热而转化为 结晶性的铟?锡复合氧化物（结晶性IT0膜）的热处理工序。在热处理工序中，在至少面 内的一个方向上，透明导电层被赋予压缩应力。
[0020] 在热处理工序中，优选对透明导电层进行压缩以使其面内的至少一个方向的尺寸 变化为_〇. 3%~-1. 5%。另外，优选通过在热处理工序中赋予压缩应力，使结晶性透明导 电层的压缩残余应力为〇? 4~2GPa。
[0021] 热处理工序中的加热温度优选为150°C~210°C，加热时间优选为150分钟以下。
[0022] 发明的效果
[0023] 本发明的透明导电性薄膜在挠性透明基材上形成有具有规定的压缩残余应力的 结晶性的IT0膜。具有压缩残余应力的结晶性的IT0膜在重载荷下的打点特性优异，而且 还具备较高的耐弯曲性。因此，本发明的透明导电性薄膜可以优选用作触摸面板用，尤其可 以优选用作要求重载荷下的打点特性的游戏机、要求较高的耐弯曲性的柔性显示器的触摸 面板用。
【附图说明】
[0024] 图1是表示一个实施方式的透明导电性薄膜的层叠构成的剖面示意图。
[0025] 图2是表示一个实施方式的透明导电性薄膜的层叠构成的剖面示意图。
[0026] 图3A是概括地表示透明导电性薄膜的制造工序的一例的剖面示意图。
[0027] 图3B是概括地表示透明导电性薄膜的制造工序的一例的剖面示意图。
[0028] 图3C是概括地表示透明导电性薄膜的制造工序的一例的剖面示意图。
[0029] 图4是用于说明利用X射线散射法进行的测定中的角度0及W的图。
[0030] 图5是表示为了进行评价而制作的触摸面板的构成的剖面示意图。
[0031] 图6是表示线性测定的概要的说明图。
[0032] 图7是表示通过TMA测定透明导电性薄膜的尺寸变化行为的结果的图。
[0033] 图8是表示通过TMA测定透明导电性薄膜的尺寸变化行为的结果的图。
【具体实施方式】
[0034]参照附图对本发明的透明导电性薄膜的构成进行说明。图1是表示本发明的第1 实施方式的透明导电性薄膜101的剖面示意图。透明导电性薄膜101具有在包含1片透明 基体薄膜11的挠性透明基材1上形成有结晶性的铟?锡复合氧化物（IT0)膜3的构成。 挠性透明基材1可以仅由透明基体薄膜11构成，也可以如图1所示，在透明基体薄膜11的 形成IT0膜侧的表面上形成底涂层16、在其相反侧的表面上形成背面涂层17。需要说明的 是，在图1中，图示的是底涂层16和背面涂层17各形成一层的方式，但也可以是这些层由 2层以上构成的方式。
[0035]图2是表示本发明的第2实施方式的透明导电性薄膜102的剖面示意图。透明导 电性薄膜102具有包含2片以上挠性透明基材、并且在第1挠性透明基材1上形成有结晶 性的铟?锡复合氧化物（IT0)膜3的构成。优选挠性透明基材1、2借助适当的粘合剂层5 被贴合在一起。需要说明的是，图2中图示的是具有2片挠性透明基材1、2的构成，但也可 以层叠3片以上挠性透明基材。挠性透明基材1、2可以分别仅由透明基体薄膜11、12构成。 另外，如图2所示，还可以优选采用在构成第1挠性透明基材1的第1透明基体薄膜11的 形成IT0膜侧的表面上形成底涂层16的方式、在构成第2挠性透明基材2的第2透明基体 薄膜12的与和第1挠性透明基材1贴合侧相反的一侧的面上形成背面涂层17的方式。需 要说明的是，在图2中，图示的是底涂层16和背面涂层17各形成一层的方式，但也可以是 这些层由2层以上构成的方式。另外，还可以具有图示以外的涂层。
[0036] 下面，以第1实施方式为中心对透明导电性薄膜的构成及制造方法进行说明，但 第2实施方式可直接援用各构成及制造方法的记载。
[0037]〈挠性透明基材〉
[0038](透明基体薄膜）
[0039] 对于构成挠性透明基材1的透明基体薄膜11，只要是具有挠性及透明性的物质 即可，对其材质没有特别限制，可以使用适当的材质。具体而言，可列举出：聚酯系树脂、乙 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 月旨、丙烯酸系树脂、聚氯乙烯系树脂、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、聚偏氯乙烯系树脂、（甲基）丙烯酸系树脂等。其中，特别优选为聚酯系树 月旨、聚碳酸酯系树脂、聚烯烃系树脂等。
[0040]透明基体薄膜11的厚度优选为2~300 ym左右、更优选为6~200 ym。薄膜的厚 度过小时，有时机械强度不足，并且难以进行在其上形成底涂层16、透明导电层（IT0膜）3 的操作。另一方面，薄膜的厚度过大时，有时不能实现透明导电层的耐擦伤性的提高、作为 触摸面板用的打点特性的提高。
[0041] (底涂层）
[0042] 在透明基体薄膜11的IT0膜3制膜侧的面上，也可以出于提高挠性透明基材1与 IT0膜3的密合性、控制反射特性等目的而设置底涂层16。底涂层可以设置一层，也可以设 置2层或者2层以上。底涂层可利用无机物、有机物或者无机物与有机物的混合物来形成。 作为形成底涂层的材料，例如，作为无机物，可优选使用Si0 2、MgF2、A1203等。另外，作为有 机物，可列举出：丙烯酸系树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、硅氧烷系聚合物等 有机物。尤其，作为有机物，优选使用由三聚氰胺树脂、醇酸树脂、有机硅烷缩合物的混合物 构成的热固型树脂。底涂层可以使用上述材料通过真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、涂覆法 等来形成。
[0043] 需要说明的是，在形成IT0膜时，也可以预先对挠性透明基材1的表面实施电晕放 电处理、紫外线照射处理、等离子体处理、溅射蚀刻处理等适当的粘接处理从而提高与IT0 膜的密合性。
[0044](背面涂层）
[0045] 在透明基体薄膜11的与IT0膜3制膜侧相反侧的面上，例如，可以设置以提高可 视性为目的的防眩处理层、防反射处理层，或者以保护外表面为目的的硬涂层作为背面涂 层17。硬涂层可优选使用由三聚氰胺系树脂、聚氨酯系树脂、醇酸系树脂、丙烯酸系树脂、有 机硅系树脂等固化型树脂构成的固化覆膜。这些背面涂层17可以在对透明导电层3进行 制膜之前设置在透明基体薄膜11上，也可以在透明导电层3的制膜后设置。
[0046] 优选形成IT0膜之前的挠性透明基材在至少一个方向具有热收缩性。如后所述， 结晶性的IT0膜可以通过对非晶质IT0膜进行加热处理来形成，如果基材具有热收缩性，则 在加热处理时因基材收缩而赋予IT0膜以压缩应力，因此，可以容易地形成具有所期望的 压缩残余应力的结晶性的IT0膜。
[0047] 对于挠性透明基材1的加热时的尺寸变化率（热收缩率），优选以在将I