透明導電體以及觸摸屏的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及透明導電體以及使用了該透明導電體的觸摸屏。
【背景技術】
[0002] 透明導電體被用作液晶顯示器（IXD)、等離子顯示屏（PDP)以及電致發(fā)光面板（有 機EU無機EL)等顯示器、太陽能電池等的透明電極。另外，除了這些之外，還被用于電磁波 屏蔽膜以及防紅外線膜等。作為透明導電體中的金屬氧化物層的材料，廣泛使用將錫（Sn) 添加于氧化銦（In 2O3)的ΙΤ0。
[0003] 近年來，智能手機以及寫字板終端等具備觸摸屏的終端正在快速普及。這些都具 有在液晶面板上設置觸摸傳感器部并在最表面上具備防護玻璃的結構。觸摸傳感器部是通 過將在玻璃或者薄膜基材的單面或雙面上用濺射法成膜了 ITO膜后得到的材料1片或者貼 合2片而構成的。
[0004] 隨著觸摸屏的大型化和觸摸傳感器功能的高精度化，尋求具有高透過率并且低電 阻的透明導電體。為了降低使用了 ITO膜的透明導電體的電阻，有必要增厚ITO膜的厚度， 或者通過熱退火（thermal annealing)來進行ITO膜的結晶化。但是，如果將ITO膜實施 厚膜化則透過率降低。另外，在高溫條件下對薄膜基材實施熱退火處理通常很困難。因此， 在設置于薄膜基材上的ITO膜的情況下，處于難以既維持高透過率又降低電阻的狀況。
[0005] 在這樣的情況下，提出有具有以氧化鋅作為主成分的金屬氧化物層與金屬層的層 疊結構的透明導電膜（例如，日本專利特開平9-291355號公報）。
[0006] 現(xiàn)有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本專利特開平9-291355號公報

【發(fā)明內容】

[0009] 在觸摸屏等的用途中，將透明導電膜按圖案制成導電部分和絕緣部分并檢測觸摸 的位置。因此，要求在具有金屬氧化物層與金屬層的層疊結構的透明導電體中，金屬氧化物 層和金屬層能夠用蝕刻一次性除去。然而，在以氧化鋅作為主成分的金屬氧化物層與金屬 層的層疊結構中，存在難以用蝕刻將金屬氧化物層和金屬層一次性除去的情況。
[0010] 在此，在本公開內容中，提供一種透明導電體，其中在具有含有氧化鋅作為主成分 的金屬氧化物層與金屬層的層疊結構中，通過蝕刻能夠容易地除去金屬氧化物層和金屬 層。另外，在本公開內容中，通過使用這樣的透明導電體從而提供一種能夠容易地制造的觸 摸屏。
[0011] 本發(fā)明在一個方面提供一種透明導電體，其中透明樹脂基材、第1金屬氧化物層、 含有銀合金的金屬層、以及第2金屬氧化物層按照上述順序進行層疊，并且第2金屬氧化物 層含有ZnO作為主成分并且含有Ga2O3以及GeO 2作為副成分。
[0012] 像這樣的透明導電體具有層疊結構，該層疊結構具備：構成最表面的含有ZnO作 為主成分且含有Ga2O3以及GeO 2作為副成分的第2金屬氧化物層和含有銀合金的金屬層。 該第2金屬氧化物層和金屬層容易通過蝕刻而被一次性除去。另外，可以做成具有高透明 性、高導電性以及優(yōu)異的耐腐蝕性的透明導電體。因此，能夠適用于觸摸屏等的需要蝕刻的 用途。
[0013] 在幾個實施方式中，在第2金屬氧化物層中，相對于ZnO、Ga2O3以及GeO 2這三種成 分的合計，ZnO的含量可以為70~90mol%。相對于上三種成分的合計，Ga2O 3含量可以為 5~15mol%。相對于上三種成分的合計，GeO2的含量可以為5~20mol%。通過以上述比 例含有Zn0、Ga 203以及GeO 2,從而能夠充分提高第2金屬氧化物層的透明性、導電性、耐腐蝕 性以及蝕刻性。
[0014] 在幾個實施方式中，第1金屬氧化物層中，作為主成分可以含有ZnO,并且作為副 成分可以含有Ga 2O3以及GeO2。這樣，就能夠通過蝕刻而容易地一次性除去第1金屬氧化物 層、第2金屬氧化物層以及金屬層。另外，可以做成具有高透明性、高導電性以及優(yōu)異的耐 腐蝕性的透明導電體。
[0015] 在幾個實施方式中，金屬層的厚度可以為4~llnm。既能夠充分提高透明導電體 的透明性又能夠降低表面電阻。在幾個實施方式中，銀合金可以是Ag和選自Pd、Cu、Nd、In、 Sn以及Sb中的至少一種金屬的合金。
[0016] 本發(fā)明在另一個方面提供一種觸摸屏，該觸摸屏在面板之上具有傳感薄膜，該傳 感薄膜由上述透明導電體構成。這樣的觸摸屏由于具有由上述透明導電體構成的傳感薄 膜，所以能夠容易地制造。
[0017] 根據(jù)本公開內容，可以提供一種透明導電體，其中，在具有含有氧化鋅作為主成分 的金屬氧化物層和金屬層的層疊結構的透明導電體中，能夠由蝕刻容易地除去金屬氧化物 層和金屬層。另外，在本公開內容中，通過使用這樣的透明導電體，可以提供一種能夠容易 制造的觸摸屏。
【附圖說明】
[0018] 圖1是不意性地表不透明導電體的一個實施方式的截面圖。
[0019] 圖2是示意性地表示透明導電體的其它實施方式的截面圖。
[0020] 圖3是放大表不觸摸屏的一個實施方式中的截面的一部分的不意截面圖。
[0021] 圖4(A)、（B)是構成觸摸屏的一個實施方式的傳感薄膜的平面圖。
【具體實施方式】
[0022] 以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。但是，本發(fā)明完全不限定于以 下的實施方式。另外，在附圖中對相同或者同等的要素標注相同符號，根據(jù)情況不同省略重 復的說明。
[0023] 圖1是表不透明導電體的一個實施方式的不意截面圖。透明導電體100具有：薄 膜狀的透明樹脂基材10、第1金屬氧化物層12、金屬層16、第2金屬氧化物層14按上述順 序配置的層疊結構。
[0024] 本說明書所涉及的"透明"是指可見光透過，還可以在一定程度上散射光。對于光 的散射程度，根據(jù)透明導電體100的用途所要求的水平不同。如一般被稱作半透明那樣的 有光散射的情況也包含于本說明書中的"透明"的概念。光的散射程度優(yōu)選相對較小，透明 性優(yōu)選相對較高。透明導電體100整體的全光線透過率例如為80%以上，優(yōu)選為83%以上， 更加優(yōu)選為85%以上。該全光線透過率是使用積分球（integrating sphere)求得的包含 擴散透射光的透過率，可以使用市售的薄膜混濁度測量儀（hazemeter)來進行測定。
[0025] 作為透明樹脂基材10,并沒有特別的限定，可以是具有可撓性的有機樹脂薄膜。有 機樹脂薄膜也可以是有機樹脂薄片。作為有機樹脂薄膜，例如可以列舉聚對苯二甲酸乙二 醇酯（PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)等聚酯薄膜、聚乙烯以及聚丙烯等聚烯烴薄膜、聚 碳酸酯薄膜、丙稀酸薄膜、降冰片?。╪orbornene)薄膜、聚芳酯薄膜、聚醚砜薄膜、二乙酰 纖維素薄膜、以及三乙酰纖維素薄膜等。這些當中優(yōu)選為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)和 聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)等的聚酯薄膜。
[0026] 從剛性的觀點出發(fā)，透明樹脂基材10優(yōu)選厚的。另外，從將透明導電體100薄膜 化的觀點出發(fā)，透明樹脂基材10優(yōu)選薄的。從這樣的觀點出發(fā)，透明樹脂基材10的厚度例 如為10~200 μ m。從做成光學特性上優(yōu)異的透明導電體的觀點出發(fā)，透明樹脂基材的折射 率例如為1. 50~1. 70。另外，本說明書中的折射率是在λ = 633nm，溫度20°C的條件下測 定的值。
[0027] 透明樹脂基材10優(yōu)選加熱時的尺寸穩(wěn)定性高。一般來說，可撓性的有機樹脂薄 膜在薄膜制作的過程中，通過加熱會產(chǎn)生由于膨脹或者收縮引起的尺寸變化。在單軸拉伸 或者雙軸拉伸中，能夠以低成本來制作厚度薄的透明樹脂基材10。在形成引出電極時，如 果加熱透明導電體100,則由于熱收縮而發(fā)生尺寸變化。像這樣的尺寸變化可以按照ASTM D1204-02或者JIS-C-2151來測定。加熱處理前后的尺寸變化率在將加熱前的尺寸設定為 Lo并且將加熱后的尺寸設定為L時，可以由以下的式子求得。
[0028] 尺寸變化率（％)= 100X (L-Lo)/Lo
[0029] 尺寸變化率（％)為正值的情況表示通過加熱處理而發(fā)生了膨脹，負值的情況表 示通過加熱處理而發(fā)生了收縮。被雙軸拉伸后的透明樹脂基材10的尺寸變化率可以在拉 伸時的行進方向（MD方向）和橫向（TD方向）兩個方向上進行測定。透明樹脂基材10的 尺寸變化率例如在MD方向上為-I. 0~-0. 3%，在TD方向上為-0. 1~+0. 1%。
[0030] 透明樹脂基材10可以是實施了選自電暈放電處理、輝光放電、火焰處理、紫外線 照射處理、電子束照射處理以及臭氧處理中的至少一種表面處理。透明樹脂基材也可以是 樹脂薄膜。通過使用樹脂薄膜從而就能夠使透明導電體100在柔軟性方面表現(xiàn)優(yōu)異。這樣， 并不限定于觸摸屏用途的透明導電體，還能夠用于柔軟的有機EL照明等的透明電極用，或 者用作電磁波屏蔽。
[0031] 例如，在將透明導電體100作為構成觸摸屏的傳感薄膜使用的情況下，透明樹脂 基材10也可以使用具有可撓性的有機樹脂薄膜以使得對手指以及筆等的外部施加的力適 度地變形。
[0032] 第2金屬氧化物層14為含有氧化物的透明層，作為主成分含有ZnO,并且作為副成 分含有Ga 2O3以及GeO 2。在這里所說的主成分是指在ZnO和Ga2O3以及GeO 2三種成分中，摩 爾基準的含量最多的成分。所謂副成分是指在上述三種成分中非主成分的成分。第2金屬 氧化物層14由于含有ZnO作為主成分因此在經(jīng)濟性上優(yōu)異。另外，可以不使用ITO而形成 兼?zhèn)涓邔щ娦院透咄该餍缘牡?金屬氧化物層14。為此，即使不實行熱退火處理也能夠制 成具有低表面電阻的第2金屬氧化物層14。
[0033] 在第2金屬氧化物層14中，從充分提高透過率和導電性的觀點出發(fā)，相對于上述 三種成分的合計，ZnO的含量例如為70mol %以上，優(yōu)選為75mol %以上。從充分提高保存 穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，在第2金屬氧化物層14中，相對于上述三種成分的合計，ZnO的含量例 如為90mol %以下，優(yōu)選為84mol %以