导电性薄膜、以及使用了其的导电性薄膜卷、电子纸、触摸面板和平板显示器制造技术

本发明专利技术的目的在于，提供享受由金属细线的细线化带来的透明性提高且机械特性、电特性、光学特性中的至少任一者进一步提高的导电性薄膜、以及使用了其的导电性薄膜卷、电子纸、触摸面板和平板显示器。本发明专利技术的导电性薄膜具有透明基材、以及在该透明基材的单面或两面配置的包含金属细线图案的导电部，金属细线图案由金属细线构成，该金属细线在包含导电性金属原子M的基础上，还包含硅原子Si、氧原子O、碳原子C中的至少任意原子，在与金属细线的延伸方向正交的金属细线的截面的STEM

【技术实现步骤摘要】
导电性薄膜、以及使用了其的导电性薄膜卷、电子纸、触摸面板和平板显示器
[0001]本申请是申请日为2019年7月30日、申请号为201980051138.5、专利技术名称为导电性薄膜、以及使用了其的导电性薄膜卷、电子纸、触摸面板和平板显示器的申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及导电性薄膜、以及使用了其的导电性薄膜卷、电子纸、触摸面板和平板显示器。

技术介绍

[0003]以往，电子纸、触摸面板和平板显示器等电子设备中采用使用了氧化铟锡(以下也称为“ITO”)的透明导电性薄膜。今后，对于电子设备的进一步高附加价值化而言，大面积化、提高响应性、柔性化较为重要。因此，对于其中使用的导电性薄膜要求既维持高透射率又提高导电性和挠性。
[0004]ITO的材料固有的导电率低，因此，为了表现出高导电性而需要厚膜化，透射率随之降低。此外，通过厚膜化而容易因弯曲、卷曲、挠曲等变形而产生裂纹，因此，使用了ITO的导电性薄膜难以同时表现出高的透射率、导电性、挠性。
[0005]因而，致力于进行替代ITO的导电性薄膜的研究开发，在透明基材上具有经图案化的金属细线的导电性薄膜备受关注。金属细线与作为氧化物的ITO相比导电率高，可期待使用了其的导电性薄膜显示高导电性。此外，金属细线的延性也高，因此，使用了其的导电性薄膜的导电性和挠性优异。
[0006]此外，与ITO不同的是，金属细线不透明，但通过将金属细线的线宽细线化至例如5μm以下，能够实现低的可视性和高的透射率。关于这一点，非专利文献1公开了通过印刷而在塑料基板上制作最小线宽为0.8μm的金属细线的技术。
[0007]另一方面，使用了金属细线的导电性薄膜存在如下问题：由于操作、设备安装中的弯曲、卷曲、挠曲等变形而容易发生金属细线自透明基材的剥离，导电性降低。针对这种问题，作为提供具有与基板的密合性良好的金属细线图案的透明电极的方法，已知在透明树脂基板与金属细线图案之间形成多孔层，且在金属细线图案上形成透明导电性保护层的方法(例如参照专利文献1)。
[0008]此外，专利文献2中公开了：通过使以铜作为主成分的金属布线含有硅等第二金属元素，且铜与第二金属元素的合金在金属布线的界面形成金属氧化膜(layer)，从而与作为保护膜的有机膜之间的密合性提高，能够提高可靠性。
[0009]现有技术文献
[0010]非专利文献
[0011]非专利文献1：Nature Communications 7，Article number：11402
[0012]专利文献
[0013]专利文献1：国际公开第2014/034920号
[0014]专利文献2：国际公开第2015/046261号

技术实现思路

[0015]专利技术要解决的问题
[0016]然而，由于金属细线不透明，因此，仅通过金属细线的细线化难以解决透明性的降低。此外，如非专利文献1那样，单纯进行金属细线的细线化时，导电性随着细线化而降低。因此，对于既表现高透射性(transparency)又提高导电性而言，尚有改善的余地。
[0017]此外，若进行金属细线的细线化，则存在容易因弯曲、卷曲、挠曲等变形而发生金属细线断线的课题。例如，专利文献1中研究的金属细线的线宽为10μm以上。根据本专利技术人等的研究可知：为了提高对导电性薄膜要求的透明性而使用例如线宽为5μm以下的金属细线时，即便使用专利文献1中记载那样的多孔层，抑制因导电性薄膜的弯曲、卷曲、挠曲等变形而产生的金属细线自透明基材的剥离这一效果也不充分。
[0018]可推测这是因为：对于例如线宽为5μm以下的金属细线而言，由于导电性油墨向多孔层中的渗透量少，此外，金属细线与透明性基板的接触面积也小，因此，即便制成专利文献1那样的构成，也能够确保金属细线与透明性基板的充分密合性。
[0019]此外，专利文献2虽然公开了提高作为覆盖金属细线的保护膜的有机膜与金属细线的密合性，但在提高对于透明导电薄膜要求的机械特性、电特性、光学特性等方面尚有余地。
[0020]本专利技术是鉴于上述问题而进行的，其目的在于，提供享受由金属细线的细线化带来的透明性提高且机械特性、电特性、光学特性中的至少任一者进一步提高的导电性薄膜，以及使用了其的导电性薄膜卷、电子纸、触摸面板和平板显示器。
[0021]用于解决问题的方案
[0022]本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究。其结果发现：在具有金属细线的导电性薄膜中，通过使金属细线中含有相对于导电性金属原子M为规定量的硅原子Si，能够解决上述课题，由此完成了本专利技术所述的第一实施方式。
[0023]即，本专利技术所述的第一实施方式如下所示。
[0024]〔1〕一种导电性薄膜，其具有透明基材、以及在该透明基材的单面或两面配置的包含金属细线图案的导电部，
[0025]前述金属细线图案由金属细线构成，
[0026]该金属细线包含导电性金属原子M和硅原子Si，
[0027]在与前述金属细线的延伸方向正交的前述金属细线的截面的STEM
‑
EDX分析中，将前述金属细线的最大厚度记作T时，距离前述透明基材侧的前述金属细线界面为0.10T至0.90T的厚度区域内的前述硅原子Si相对于前述导电性金属原子M的原子％比Si/M
0.10～0.90
为0.001以上且0.070以下。
[0028]〔2〕根据〔1〕的导电性薄膜，其中，距离前述透明基材侧的前述金属细线界面为0.10T至0.25T的厚度区域内的原子％比Si/M
0.10～0.25
为0.001以上且0.070以下。
[0029]〔3〕根据〔1〕或〔2〕的导电性薄膜，其中，距离前述透明基材侧的前述金属细线界面为0.75T至0.90T的厚度区域内的原子％比Si/M
0.75～0.90
为0.001以上且0.070以下。
[0030]〔4〕根据〔1〕～〔3〕中任一项的导电性薄膜，其中，前述导电性金属原子M包含从由
金、银、铜和铝组成的组中选择的至少1种以上的金属元素。
[0031]〔5〕根据〔1〕～〔4〕中任一项的导电性薄膜，其中，前述金属细线的线宽为0.1μm以上且5.0μm以下。
[0032]〔6〕根据〔1〕～〔5〕中任一项的导电性薄膜，其中，前述金属细线的纵横比为0.05以上且1.00以下。
[0033]〔7〕根据〔1〕～〔6〕中任一项的导电性薄膜，其中，前述导电性薄膜的薄层电阻为0.1Ω/sq以上且1,000Ω/sq以下。
[0034]〔8〕根据〔1〕～〔7〕中任一项的导电性薄膜，其中，前述导电性薄膜的可见光透射率为80％以上且100％以下。
[0035]〔9〕根据〔1〕～〔8〕中任一项的导电性薄膜，其中，前述导电性薄膜的雾度为0.01％以上且5.00％以下。
[0036]〔10〕根据〔1〕～〔9〕中任一项的导电性薄膜，其中，前述金属细线图案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电性薄膜，其具有透明基材、以及在该透明基材的单面或两面配置的包含金属细线图案的导电部，其特征在于，所述金属细线图案由金属细线构成，该金属细线包含导电性金属原子M和碳原子C，在与所述金属细线的延伸方向正交的所述金属细线的截面的STEM
‑
EDX分析中，将所述金属细线的厚度记作T时，距离所述透明基材侧的金属细线界面为0.10T至0.25T为止的厚度区域内的原子％比C/M
0.10～0.25
为0.3以上且6.0以下，所述导电性薄膜的薄层电阻为0.1Ω/sq以上且500Ω/sq以下。2.根据权利要求1所述的导电性薄膜，其中，该金属细线还包含氧原子O，距离所述透明基材侧的金属细线界面为0.10T至0.25T为止的厚度区域内的原子％比O/M
0.10～0.25
为0.05以上。3.根据权利要求1或2所述的导电性薄膜，其中，所述导电性金属原子M包含从由金、银、铜和铝组成的组中选择的至少1种以上的金属元素。4.根据权利要求1或2所述的导电性薄膜，其中，在所述透明基材与所述导电部之间具有中间层。5.根据权利要求4所述的导电性薄膜，其中，所述中间层包含从由硅氧化物、硅氮化物、铝氧化物和镁...

【专利技术属性】
技术研发人员：上城武司，小松和磨，池田彬，飞田空，杉本哲郎，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：