透明導電性基材和透明導電性基材的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠用于觸摸面板、太陽能電池用電極、EL設備用電極、發(fā)光二極管用電極、加熱器或電磁波/靜電屏蔽用基材的透明導電性基材和該透明導電性基材的制造方法。
【背景技術】
[0002]在透明基板上形成有透明的金屬氧化物導電層(ΙΤ0、Ζη0等)的透明導電性基材因透明且具有導電性而應用于觸摸面板、太陽能電池、EL設備、電磁波/靜電屏蔽或紫外線/紅外線屏蔽。
[0003]然而，現(xiàn)有的形成有金屬氧化物導電層(ΙΤΟ、ΖηΟ等)的透明導電性基材存在以下
I)?3)的問題。
[0004]I)金屬氧化物導電層面的可見光的光反射量大，透明性差。
[0005]2)金屬氧化物導電層吸收近紫外線附近的光，因而小于450nm的光波長時的透射率減小，著色成黃色。
[0006]大型觸摸面板、太陽能電池用電極、EL設備用電極、發(fā)光二極管用電極和加熱器需要降低表面電阻。為了降低表面電阻，增加金屬氧化物導電層的膜厚?，F(xiàn)有的透明導電性基材，例如在表面電阻為100 Ω /□時，全光線透射率約為88%，而在表面電阻為100 Ω /□以下時，由于膜厚變厚，所以上述I)和2)的特性顯著降低。
[0007]此外，由于上述問題I)和2)，所以在對金屬氧化物導電層進行圖案蝕刻來使用的情況下，能夠明確地識別有圖案的部分和沒有圖案的部分的差異。
[0008]3)由于ITO膜薄，所以在輸送時、加工時和使用時因摩擦而產(chǎn)生傷痕，出現(xiàn)導電性劣化、斷線、外觀劣化等不良情況。
[0009]為了改善這些問題，提出了在ITO膜面上形成有光的折射率比ITO小的透明的層(Si02、Al203、透明樹脂等)的材料(例如專利文獻I和2)。
[0010]在專利文獻I中記載了一種透明導電性膜的制造方法，對聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的表面實施高頻濺射蝕刻處理之后，形成透明的導電性薄膜，然后在該薄膜上形成膜厚為1nm以上的透明的電介質薄膜。在該制造方法中，通過形成電介質薄膜，來實現(xiàn)耐擦傷性的提高和透明性的改善。
[0011 ]在專利文獻2中記載了一種透明導電性疊層體，在厚度為2?120μηι的透明的膜基材的一個面形成透明的導電性薄膜，并在該導電性薄膜上進一步形成透明的電介質薄膜，在另一個面隔著透明的粘接劑層粘合有透明基體。在該透明導電性疊層體中，通過形成電介質薄膜來提高透明性和耐擦傷性，也實現(xiàn)了打點特性的改善。
[0012]雖然通過形成這樣的層能夠改善上述問題，但是由于透明的電介質薄膜是電絕緣層，所以金屬氧化物導電層與設置在電介質薄膜層上的電極(導電膏、金屬層等)間的導電性非常差，并且導電性不穩(wěn)定。此外，金屬氧化物導電層(ITO)膜的圖案蝕刻因存在絕緣層而變得困難。
[0013]由此，在金屬氧化物導電層上設置有電介質薄膜層的透明導電性基材，不適合如觸摸面板、太陽能電池、EL設備或發(fā)光二極管那樣需要ITO膜的蝕刻或導線用電極的用途，所以用途受到限制。
[0014]專利文獻3以改善現(xiàn)有問題為目的，提出了在基材的單面或雙面依次疊層有透明導電性薄膜層和透明金屬氧化物層的透明導電性基材。而且，透明金屬氧化物層具有貫穿正反面的多個微細空孔，相對于與透明導電性薄膜接觸的面的空孔的孔徑，增大相反側的面的空孔的孔徑。
[0015]專利文獻3的透明導電性基材存在以下問題。
[0016]在透明金屬氧化物層上形成有Ag膏電極的情況下，電極與透明導電性薄膜層的接觸電阻尚。
[0017]由于透明導電性薄膜層的表面空孔率小，所以透明導電性薄膜層的蝕刻時間長。
[0018]專利文獻3的微細空孔的形成方法采用“斜向真空蒸鍍法”，所以存在以下問題。
[0019]在形成透明導電性薄膜層時，通常采用利用“濺射蒸鍍機”的濺射蒸鍍法，但必須另外引入“斜向真空蒸鍍機”，所以設備投資和制造成本增加。
[0020]斜向蒸鍍法需要減小蒸鍍?nèi)肷浣?，蒸鍍面積明顯縮小，因此透明金屬氧化物材料的蒸鍍附著效率顯著下降(通常百分之幾)。因此，在S1、Si02、Si0x等高價材料的情況下，導致材料成本大幅提高，處理速度變慢等，制造成本增加。
[0021 ]現(xiàn)有技術文獻
[0022]專利文獻
[0023]專利文獻I:日本特開平2-27617號公報
[0024]專利文獻2:日本特開平2-213006號公報
[0025]專利文獻3:國際公開第2011/142392號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]發(fā)明要解決的問題
[0027]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn):通過散布顆粒來形成透明導電性薄膜層上的透明金屬氧化物層，減小透明導電性薄膜層上的透明金屬層的覆蓋率，使透明導電性薄膜在顆粒間露出，使得透明導電性薄膜層與透明金屬氧化物層上的金屬電極層間的導電性大幅提高，而不會導致透明性下降，能夠提高折射率匹配性和耐擦傷性。
[0028]此外，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn):通過使濺射蒸鍍時的真空度為5?20Pa，能夠使適合于透明金屬氧化物層的粒徑的顆粒散布。
[0029]因此，本發(fā)明是基于上述見解進一步經(jīng)過反復研究而完成的，其目的在于提供一種ITO等透明導電性薄膜層與金屬和金屬膏等電極的導電性高，而且透明性、折射率匹配性、耐擦傷性、蝕刻性也良好的透明導電性基材。
[0030]用于解決問題的手段
[0031]本發(fā)明I記載的透明導電性基材是在基材的單面或雙面依次疊層有透明導電性薄膜層和透明金屬氧化物層的透明導電性基材，所述透明金屬氧化物層是通過散布顆粒而形成的。
[0032]本發(fā)明2記載的發(fā)明，在本發(fā)明I記載的透明導電性基材中，上述透明金屬氧化物層覆蓋上述透明導電性薄膜層的覆蓋率為60?I %。
[0033]本發(fā)明3記載的發(fā)明，在本發(fā)明I或本發(fā)明2記載的透明導電性基材中，上述透明導電性薄膜層的表面電阻為100(Ω/Π)以下。
[0034]本發(fā)明4記載的發(fā)明，在本發(fā)明I至本發(fā)明3中任一項記載的透明導電性基材中，上述透明金屬氧化物層的可見光表面反射率與上述基材的可見光表面反射率之差小于4%。
[0035]本發(fā)明5記載的發(fā)明，在本發(fā)明I至本發(fā)明4中任一項記載的透明導電性基材中，上述顆粒的粒徑為20?800nm，上述顆粒的間隔為20?2000nmo
[0036]本發(fā)明6記載的發(fā)明，在本發(fā)明5記載的透明導電性基材中，上述顆粒的上述粒徑為30?250nm，上述顆粒的上述間隔為30?1280nm。
[0037]本發(fā)明7記載的發(fā)明，在本發(fā)明I至本發(fā)明6中的任一項記載的透明導電性基材中，在上述透明導電性薄膜層上疊層有金屬電極。
[0038]本發(fā)明8記載的透明導電性基材的制造方法是在基材的單面或雙面依次疊層有透明導電性薄膜層和透明金屬氧化物層的透明導電性基材的制造方法，以真空度2.5?20Pa通過派射蒸鍍由粒徑處于30?800nm范圍內(nèi)的顆粒形成上述透明金屬氧化物層。
[0039]本發(fā)明9記載的觸摸面板，具備本發(fā)明I?本發(fā)明7中任一項所述的透明導電性基材。
[0040]本發(fā)明10記載的太陽能電池，具備本發(fā)明I?本發(fā)明7中任一項所述的透明導電性基材。
[0041]本發(fā)明11記載的加熱器，具備本發(fā)明I?本發(fā)明7中任一項所述的透明導電性基材。
[0042]本發(fā)明12記載的電磁波/靜電屏蔽用基材，具備本發(fā)明I?本發(fā)明7中任一項所述的透明導電性基材。
[0043]本發(fā)明13記載的EL設備，使用本發(fā)明I?本發(fā)明7中任一項所述的透明導電性基材作為電極。
[0044]本發(fā)明14記載的發(fā)光二極管，使用本發(fā)明I?本發(fā)明7中任一項所述的透明導電性基材作為電極。
[0045]本發(fā)明15記載的透明電磁波反射件，使用本發(fā)明I?本發(fā)明6中任一項所述的透明導電性基材。
[0046]本發(fā)明16記載的透明紅外線反射件，使用本發(fā)明I?本發(fā)明6中任一項所述的透明導電性基材。
[0047]發(fā)明效果
[0048]本發(fā)明的透明導電性基材的透明導電性薄膜層與金屬電極間的導電性高，而且透明性、折射率匹配性、耐擦傷性優(yōu)異，還可以進行蝕刻，能夠提供下一代的透明導電性基材、該透明導電性基材的制造方法以及使用該透明導電性基材的觸摸面板等。
【附圖說明】
[0049]圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的透明導電性基材的截面的示意圖。
[0050]圖2是表示使用了本實施方式的透明導電性基材的通常的靜電電容式觸摸面板的截面的示意圖。
[0051]圖3是表示使用了本實施方式的透明導電性基材的通常的投影靜電電容式觸摸面板的不意圖。
[0052]圖4是表示各實施例的評價結果的圖。
[0053]圖5是表示各實施例的評價結果的圖。
[0054]圖6是利用掃描電子顯微鏡得到的透明導電性膜的代表性的表面照片。
[0055]圖7是利用掃描電子顯微鏡得到的透明導電性膜的代表性的表面照片。
[0056]圖8是利用掃描電子顯微鏡得到的透明導電性膜的代表性的表面照片。
【具體實施方式】
[0057]以下，對本發(fā)明的透明導電性基材和透明導電性基材的實施方法進行詳細說明。
[0058]圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的透明導電性基材的截面的示意圖。
[0059]本實施方式的透明導電性基材10通過在基材11的單面或雙面、即基材11的至少一個面依次疊層透明導電性薄膜層12、透明金屬氧化物層13而構成。在透明金屬氧化物層13上設置金屬電極20。
[0060]基材11例如能夠使用玻璃、具有透明性的各種塑料膜或片(板)ο塑料膜和片能夠使用作為樹脂成分含有例如聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚烯烴、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯、聚芳酯或聚苯硫醚的物質。其中，特別優(yōu)選聚酯，在聚酯中特別優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯。
[0061]基材11的厚度沒有特別限定，能夠根據(jù)產(chǎn)品特性來設定。
[0062]在為膜時，通常為6?400μπι左右、優(yōu)選為20?200μπι左右的厚度，在為片(板)時，通常為400μηι?5mm左右的厚度。
[0063]為了提高透明導電性薄膜層12的密接性，作為在基材1