透明導(dǎo)電性薄膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及透明導(dǎo)電性薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在迅速普及的觸摸面板顯示裝置中，使用了包含銦-錫復(fù)合氧化物（IT0) 等透明導(dǎo)電層的透明電極。觸摸面板中所使用的帶透明電極的導(dǎo)電體基本上使用了玻璃或 者塑料薄膜作為基板，尤其對(duì)于要求便攜性的智能電話或平板，從薄度/重量的觀點(diǎn)出發(fā)， 使用了塑料薄膜的透明導(dǎo)電性薄膜是優(yōu)選使用的。
[0003]近年來，以觸摸面板的高質(zhì)量化為背景，變得要求透明電極的傳感器靈敏度、分辨 率的提高。在這種要求下，存在透明導(dǎo)電性層所要求的電阻率值的水平變得越來越低的傾 向。
[0004] 但是，由于透明導(dǎo)電層脆弱，因外界因素的影響而容易發(fā)生劣化、電阻率值易于上 升。因此，對(duì)于將透明導(dǎo)電性薄膜的電阻率值保持得較低而言，不僅需要在數(shù)值上降低透明 導(dǎo)電層的電阻率值，而且需要提高透明導(dǎo)電性薄膜的電阻率值的維持可靠性使得能夠極力 維持該值。
[0005] 關(guān)于成為上述劣化的原因的外界因素之一，可列舉出向透明導(dǎo)電層表面的撞擊、 摩擦等物理性的接觸。透明導(dǎo)電層因這些物理性的接觸而容易在表面產(chǎn)生劃痕，表面電阻 值容易上升。
[0006] 特別是在為了將透明導(dǎo)電性薄膜制成觸摸面板傳感器而所需的各種加工處理 (例如，圖案蝕刻處理）中，在處理透明導(dǎo)電性薄膜時(shí)，有時(shí)在透明導(dǎo)電性薄膜的透明導(dǎo)電 層面產(chǎn)生劃痕，對(duì)電阻特性造成不良影響成為問題。
[0007] 迄今，作為耐劃痕性的應(yīng)對(duì)方法，本申請(qǐng)人提出了，在透明的薄膜基材的一個(gè)面上 形成Si02薄膜等透明的電介質(zhì)薄膜，在該薄膜上形成包含銦錫復(fù)合氧化物等的透明導(dǎo)電性 薄膜，從而再在該薄膜基材的相反面上夾著粘合劑層粘貼透明基體，由此得到改善了透明 性、耐擦傷性、耐彎曲性等的透明導(dǎo)電性層疊體（參見專利文獻(xiàn)1)。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2002-326301號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明要解決的問題
[0012] 然而，上述文獻(xiàn)的技術(shù)方案通過利用粘合劑層賦予緩沖性，從而提高了對(duì)于擦傷 性等的耐久性，若無粘合劑層則得不到充分的耐擦傷性。特別是沒有考慮到電介質(zhì)薄膜的 密度，因此無法實(shí)現(xiàn)3. 8X104Q?cm以下這樣的電阻率值的水平下的充分的耐擦傷性。
[0013] 在低電阻率值的區(qū)域中，與高電阻率值的區(qū)域相比，伴隨透明導(dǎo)電層的劣化的、電 阻率值距基準(zhǔn)值的變動(dòng)率相對(duì)地容易變高。因此，低電阻率的透明導(dǎo)電性薄膜在實(shí)際用途 中更容易發(fā)生由劣化引起的故障，要求更高的耐擦傷性。另一方面，近年來，從確保觸摸面 板的高顯示質(zhì)量的觀點(diǎn)出發(fā)，為了提高透光率而存在透明導(dǎo)電層變得更薄、更脆弱的傾向。 如此，透明導(dǎo)電性薄膜中，耐擦傷性變得受到重視，另一方面，其確保變得更困難。
[0014] 本發(fā)明是鑒于前述問題而做出的，其目的在于，提供透明導(dǎo)電層為低電阻率、且具 有優(yōu)異的耐擦傷性的透明導(dǎo)電性薄膜。
[0015] 用于解決問題的方案
[0016] 本發(fā)明人等為了解決前述現(xiàn)有問題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過采用下述技 術(shù)方案能夠達(dá)成前述目的，從而完成了本發(fā)明。
[0017]S卩，本發(fā)明涉及一種透明導(dǎo)電性薄膜，其依次具備：
[0018] 透明的薄膜基材、
[0019] 至少3層底涂層、以及
[0020] 透明導(dǎo)電層，
[0021 ] 前述至少3層底涂層自前述薄膜基材側(cè)起包含：
[0022] 利用濕式涂覆法形成的第一底涂層、
[0023] 作為具有氧缺陷的金屬氧化物層的第二底涂層、以及
[0024] 作為Si02膜的第三底涂層，
[0025] 前述第三底涂層的密度為2.Og/cm3以上且2. 8g/cm3以下，
[0026] 前述透明導(dǎo)電層在結(jié)晶質(zhì)的狀態(tài)下的電阻率為1. 1X104Q?cm以上且 3. 8X10 4Q?cm以下。
[0027] 本發(fā)明的透明導(dǎo)電性薄膜中，將第三底涂層的密度設(shè)為規(guī)定范圍，提高了膜強(qiáng)度。 在透明導(dǎo)電層的背面?zhèn)龋ū∧せ膫?cè)）具備膜強(qiáng)度高的第三底涂層作為基底層，因此其成 為加強(qiáng)層，能夠提高透明導(dǎo)電性薄膜的耐擦傷性。
[0028] 第三底涂層為SiOj莫。SiOj莫總地來說由于透明性、致密性和耐久性良好，而且 與透明導(dǎo)電層的密合性也高，因此適宜作為底涂層。
[0029] 然而，SiOj莫為化學(xué)計(jì)量組成的金屬氧化物，具有化學(xué)穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)，因此在直 接形成于第一底涂層上時(shí)，與薄膜基材之間僅物理性的錨固力發(fā)揮作用，密合性降低。該狀 態(tài)下難以獲得充分的耐擦傷性。
[0030] 該透明導(dǎo)電性薄膜中，在第一底涂層與第三底涂層之間形成有作為具有氧缺陷的 金屬氧化物層的第二底涂層，因此該第二底涂層作為粘接層發(fā)揮作用，其結(jié)果，能夠防止第 三底涂層的剝離。第二底涂層發(fā)揮粘接作用的原因并不明確，但可以認(rèn)為，通過具有氧缺陷 而在金屬氧化物中存在未完全鍵合的金屬原子，該金屬原子與第一底涂層的最表面的原子 之間形成共價(jià)鍵，從而能夠提高第三底涂層向基底層的密合性。
[0031] 如此，通過由第二底涂層帶來的密合性提高作用和由第三底涂層帶來的加強(qiáng)作 用，能夠提高該透明導(dǎo)電性薄膜的耐擦傷性。
[0032] 該透明導(dǎo)電性薄膜具備利用濕式涂覆法形成的第一底涂層作為透明導(dǎo)電層的基 底層。薄膜基材的厚度與其他構(gòu)件相比通常會(huì)較厚，因此薄膜基材對(duì)上層的表面粗糙度Ra 造成的影響也較大。通過利用濕式涂覆法形成第一底涂層，能夠填埋薄膜基材的表面凹凸， 由此也能夠減小形成為上層的透明導(dǎo)電層的表面粗糙度Ra。其結(jié)果，能夠?qū)⑼该鲗?dǎo)電層在 結(jié)晶質(zhì)的狀態(tài)下的電阻率降低至1. IX 10 4Q .cm以上且3. 8X 10 4Q .cm以下這樣的極低 的范圍。
[0033]本發(fā)明的透明導(dǎo)電層只要在處于結(jié)晶質(zhì)的狀態(tài)下滿足上述電阻率值范圍即可，處 于非晶質(zhì)的狀態(tài)下其電阻率值范圍不受任何限定。需要說明的是，關(guān)于非晶質(zhì)的狀態(tài)的透 明導(dǎo)電層在結(jié)晶質(zhì)的狀態(tài)下是否滿足上述電阻率值范圍，實(shí)際上在將該透明導(dǎo)電層晶體轉(zhuǎn) 化而制成結(jié)晶質(zhì)的狀態(tài)之后測(cè)定電阻率值來判斷即可。上述晶體轉(zhuǎn)化的方法沒有特別限 定，可以采用后述晶體轉(zhuǎn)化處理。
[0034]前述第二底涂層的厚度優(yōu)選為lnm以上且10nm以下。通過設(shè)為該下限以上，從而 容易以連續(xù)膜的形態(tài)形成。另一方面，通過設(shè)為該上限以下，從而容易防止第二底涂層自身 的透過率降低。
[0035]前述第二底涂層從透明性、耐久性和密合性的觀點(diǎn)出發(fā)優(yōu)選為SiOj莫，x為1. 0以 上且不足2。
[0036]前述透明導(dǎo)電層與前述第三底涂層接觸是優(yōu)選的。由此，透明導(dǎo)電層向基底層的 密合性提高，能夠發(fā)揮良好的耐擦傷性。
[0037]在一個(gè)實(shí)施方式中，前述第一底涂層也可以包含有機(jī)樹脂。通過包含有機(jī)樹脂，從 而能夠使第一底涂層容易地平滑化，能夠降低電阻率。另外，變得容易制備適于濕式涂覆法 的涂覆液，并且變得容易調(diào)整光學(xué)特性。進(jìn)而，容易兼顧透明導(dǎo)電性薄膜的硬度和柔軟性。
[0038]-個(gè)實(shí)施方式中，前述第一底涂層也可以包含有機(jī)樹脂、并且還包含無機(jī)顆粒。通 過包含無機(jī)顆粒，能夠加強(qiáng)膜的硬度，并且光學(xué)特性也容易調(diào)整。
[0039]前述第三底涂層的厚度優(yōu)選為8nm以上且100nm以下。由此能夠發(fā)揮充分的耐擦 傷性。不足該下限時(shí)，耐擦傷性變得不充分。另外，超過該上限時(shí)，耐彎曲性和生產(chǎn)率降低。
[0040] 前述透明導(dǎo)電層的折射率優(yōu)選為1. 89以上且2. 20以下。通過采用該范圍的折射 率，從而透明導(dǎo)電層的膜密度變高，成為低電阻率且還具有耐擦傷性的透明導(dǎo)電性薄膜。
[0041] 該透明導(dǎo)電性薄膜中，通過將透明導(dǎo)電層設(shè)為結(jié)晶質(zhì)，從而能夠?qū)㈦娮柙O(shè)為較低 的水平。
[0042] 前述透明導(dǎo)電層優(yōu)選為銦-錫復(fù)合氧化物層。通過透明導(dǎo)電層為銦-錫復(fù)合氧化 物（以下，也稱為"IT0"。）層，從而能夠形成低電阻、且透明性高、結(jié)晶化容易、耐濕熱性良 好的透明導(dǎo)電層。
[0043] 前述銦_錫復(fù)合氧化物層中的氧化錫的含量相對(duì)于氧化錫和氧化銦的總量?jī)?yōu)選 為0.5重量％~15重量％。由此能夠提高載流子密度，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低電阻率化。前述 氧化錫的含量可以根據(jù)透明導(dǎo)電層的電阻率在上述范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇。
[0044]優(yōu)選的是，前述透明導(dǎo)電層具有多個(gè)銦-錫復(fù)合氧化物層層疊的結(jié)構(gòu)，前述多個(gè) 銦-錫復(fù)合氧化物層中的至少2層中錫的存在量互相不同。通過將透明導(dǎo)電層設(shè)為這種特 定的層結(jié)構(gòu)，從而能夠促進(jìn)結(jié)晶化時(shí)間的縮短化、透明導(dǎo)電層的進(jìn)一步低電阻化。
[004