[发明专利]柔性透明导电膜及使用柔性透明导电膜的柔性功能性元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种在基膜上形成有透明导电层的透明导电膜，特别是，涉及一种在液晶显示元件、有机电致发光元件、电子纸元件、太阳能电池、触摸屏等柔性功能性元件中使用的透明导电膜。

背景技术

近年来，在以液晶显示元件为代表的各种显示器、手机等电子器件中，轻薄短小化的发展正在加速进行，随之而来的是，用塑料膜代替以往所使用的玻璃基板的研究正在如火如荼地进行。塑料膜既轻且柔性优良，因此，如果能够将厚度几微米左右的薄的塑料膜制成基膜，在该基膜上形成透明导电层而构成透明导电膜，将该透明导电膜应用于例如液晶显示元件、有机电致发光元件(下面，简称为“有机EL元件”)、分散型电致发光元件(下面，简称为“分散型EL元件”)、电子纸元件、太阳能电池或触摸屏等的话，则能够得到极其轻量且柔软的柔性功能性元件。

作为用于上述柔性功能性元件的透明导电膜，如图1所示，有通过气相蒸镀法在基膜1上形成透明导电层2而成的膜。通常，采用溅射法或者离子镀法等物理气相蒸镀法，在基膜1上形成铟锡氧化物(下面，简称为“ITO”)的透明导电层2(下面，简称为“溅射ITO层”)的透明导电膜(下面，简称为“溅射ITO膜”)，已被人们广为所知。

例如，上述溅射ITO膜，是在作为基膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等透明塑料膜上，通过物理的气相蒸镀法形成厚度为20～50nm左右的无机成分的ITO单独层。由此，能够得到表面电阻值为100～300Ω/□(读作欧姆每方块)左右的低电阻的透明导电层。

但是，上述溅射ITO层是无机成分的薄膜，极脆，因此存在容易产生微裂纹(裂痕)的问题。具体来讲，在将基膜的厚度小于50μm例如为25μm的溅射ITO膜用于前述柔性功能性元件的情况下，基膜的柔性(柔软性)过高，在处理中或组入柔性功能性元件后，在溅射ITO层中容易产生裂纹，有时显著损伤透明导电层的导电性。因而，现阶段的情况是尚未用于要求高柔性的柔性功能性元件中。

因此，例如，如下述专利文献1～6所示，有人提出通过涂敷法在塑料基膜上形成比较柔软的透明导电层的方法，来代替上述通过溅射等气相蒸镀法形成透明导电层的方法。具体例示了如下方法，将以导电性氧化物微粒和粘合剂为主要成分的透明导电层形成用涂敷液涂敷在基膜上，使其干燥后，利用辊实施压缩(压延)处理，接着，使粘合剂成分固化。

根据该方法，能够得到如图2所示的通过涂敷法在基膜1上形成透明导电层3的透明导电膜。该方法由于通过利用辊实施压延处理能够提高透明导电层中的导电性微粒的填充密度，因此能够大幅度提高透明导电层的电(导电)特性和光学特性。

另外，在下述专利文献7中，公开了在基膜的表面上，至少依次形成透明涂层、透明导电层、荧光体层、电介质层、背面电极层的分散型电致发光元件。该元件中的透明导电层，是将以导电性氧化物粒子和粘合剂为主要成分的透明导电层形成用涂敷液涂敷在透明涂层的表面上来形成涂敷膜后，实施压缩处理而形成。

专利文献1：日本特开平4-237909号公报

专利文献2：日本特开平5-036314号公报

专利文献3：日本特开2001-321717号公报

专利文献4：日本特开2002-36411号公报

专利文献5：日本特开2002-42558号公报

专利文献6：WO2007/039969号小册子

专利文献7：日本特开2006-202739号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述以往的通过涂敷法来形成透明导电层的方法中，透明导电层的柔性虽然大幅度改善，但是，透明导电层是导电性氧化物粒子彼此间通过点接触相接的结构，电流通过该接触点流动，因此，与上述溅射ITO膜相比，透明性、导电性(透明导电性)差。例如，溅射ITO膜的比电阻是2～6×10^-4Ω·cm左右，与此相对，即使经过压缩处理而致密化，ITO微粒涂敷膜的比电阻也为2～6×10^-2Ω·cm左右，比前者高2位数左右。此外，通过涂敷法得到的透明导电层还存在随时间变化而劣化、容易受到环境变化等的影响、导电稳定性差的问题。

即，不能得到具有与溅射ITO膜同等的导电性、透明性以及导电稳定性且具有柔性优良的透明导电层的透明导电膜，因此，在前述的液晶显示元件、有机EL元件、分散型EL元件、电子纸元件、太阳能电池、触摸屏等柔性功能性元件的制造中，强烈要求改善用作透明电极的透明导电膜的特性。