透明电极层叠体和包含其的触摸传感器

技术领域

本发明涉及透明电极层叠体和包含其的触摸传感器。

背景技术

具有导电性的透明电极可以在众多技术领域中得到应用。例如，作为防静电膜、电磁波屏蔽等功能性薄膜以及平板显示器、太阳能电池、触摸面板、透明晶体管、柔性光电元件、透明光电元件等的核心电极材料来使用。

目前，用得最为广泛的透明电极材料中的一种是氧化铟锡(ITO；indium dopedTin Oxide)。ITO虽然在可见光全域中透过度物性呈令人满意的水平，但由于面电阻为约30Ω/□，电阻高，因此存在难以应用于要求20Ω/□以下的低电阻的环境中的问题。

为此，近年来，使用能够提供高导电性和高可见光线透过度的氧化物/金属/氧化物(Oxide/Metal/Oxide)结构的OMO透明电极，比如，ITO/金属/ITO结构的透明电极。

这样的OMO透明电极是通过利用公知的涂布法或蒸镀法在基板上形成OMO结构的透明导电膜、即透明电极层叠体，并使用形成有图案的掩模利用光刻工序形成期望的图案，从而形成图案化的透明电极。但是，若在光刻工序中为了形成透明电极图案而对ITO/金属/ITO进行蚀刻(Etching)，则会由于各层的厚度差异和蚀刻速度差异而难以将3个膜均匀地蚀刻。

另一方面，日本公开专利第2015-115180号提及了ITO/金属/ITO的问题，但仅认识到耐湿性降低和金属膜腐蚀的问题。

因此，需要开发在具有高透过度和低面电阻的同时蚀刻性优异的透明电极。

发明内容

技术课题

本发明的目的在于，提供显示出高透过率且蚀刻性优异的透明电极层叠体和包含其的触摸传感器。

解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明提供一种透明电极层叠体，其包含依次层叠的第一金属氧化物层、金属层和第二金属氧化物层，且上述第一金属氧化物层和第二金属氧化物层包含10至40重量％的金属氧化物和60至90重量％的氧化铟(In

此外，本发明提供包含上述透明电极层叠体的触摸传感器。

发明效果

本发明的透明电极层叠体由于显示出高透过率，从而能够提供提高了的可见性。另外，本发明的透明电极层叠体的蚀刻性优异而在形成透明电极图案时可微细地形成线宽，因此具有如下优点：能够改善透过率下降和莫尔干涉等缺点，而且在应用于触摸传感器时能够灵敏地接收使用者的输入动作。

附图说明

图1是示出本发明的一实施方式的透明电极层叠体的概略截面图。

图2是用于说明本发明的一实施方式的透明电极层叠体的蚀刻性的概略截面图。

具体实施方式

本发明提供透明电极层叠体和包含其的触摸传感器，该透明电极层叠体包含依次层叠的第一金属氧化物层、金属层和第二金属氧化物层，通过调节上述第一金属氧化物层和第二金属氧化物层所包含的金属氧化物和氧化铟(In

以下，参照附图来更具体地说明本发明的实施例。但是，本说明书中随附的以下附图是例示本发明的优选的实施例，与上述发明内容一同起到使本发明的技术思想得到进一步理解的作用，因此本发明不应仅限定在这些附图所记载的事项来解释。

<透明电极层叠体>

图1是示出本发明的一实施方式的透明电极层叠体的概略截面图，图2是用于说明本发明的一实施方式的透明电极层叠体的蚀刻性的概略截面图。

参照图1，透明电极层叠体100包含依次层叠的第一金属氧化物层110、金属层120和第二金属氧化物层130。

本说明书中，“透明电极”的含义是，不仅包括实际透明的电极，还包括即使是由不透明的材料制造但由于所制造的线宽窄至无法被使用者识别的程度等而让使用者看成实质透明的电极。

本发明的透明电极层叠体代替以往的ITO透明电极而以包含依次层叠的第一金属氧化物层110、金属层120和第二金属氧化物层130的OMO结构的透明电极来使用，从而在具有高透过率的同时具有低反射率，由此显著改善可见性。

一实施方式中，上述透明电极层叠体100可以形成于基材层(未图示)上。

基材层可以按照包括为了形成透明电极层叠体100而用作基层的膜类型的基材或者形成透明电极层叠体100的对象体的含义来使用。一部分实施例中，基材层也可以指形成或层叠触摸传感器的显示面板。另外，一部分实施例中，基材层也可以包含图像显示装置的视窗基板。

例如，基材层可以无特别限制地使用触摸传感器中通常使用的基板或膜材料。比如，可以包括玻璃(glass)、高分子和/或无机绝缘物质。上述基材层的厚度没有特别限制，可以根据最终制品的种类适当选择。比如，上述基材层的厚度可以为0.5μm以上、1μm以上、10μm以上、20μm以上、或30μm以上，但不限于此。另外，上述基板的厚度可以为1mm以下，比如500μm以下或200μm以下，但不限于此。

第一金属氧化物层110可以形成在基材层上，第二金属氧化物层130可以形成在金属层120上，但不限定因此。例如，可以利用有机金属化学蒸镀法(MOCVD；Metal OrganicChemical Vapor Deposition)、化学蒸镀法(CVD；Chemical Vapor Deposition)、等离子体化学蒸镀法(PECVD；Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition)、分子束外延法(MBE；Molecular Beam Epitaxy)、氢化物气相外延法(HVPE；Hydride Vapor Phase Epitaxy)、溅射(Sputtering)等方法来形成，但不限定于此。

根据需要，本发明的透明电极层叠体可以在基材层和第一金属氧化物层之间进一步包含有机层。

上述有机层可以为丙烯酸系，但不限于此。

根据本发明的一实施例，第一金属氧化物层110和第二金属氧化物层130中的任一者、优选两者可以以包含氧化铟的方式形成，优选可以以包含氧化铟锌(IZO)的方式形成。例如，可以通过使用氧化铟(In

一实施例中，第一金属氧化物层110和第二金属氧化物层130中分别可以包含10至40重量％的金属氧化物和60至90重量％的氧化铟(In

另外，一实施例中，本发明的第一金属氧化物层110和第二金属氧化物层130在通过使金属氧化物的蚀刻速度变慢来一并蚀刻时，为了防止金属层的过蚀刻更加严重，可以不包含TiO

本发明的透明电极层叠体100通过第一金属氧化物层110和第二金属氧化物层130包含被调节至上述含量范围的氧化铟(In

本发明中，通过以上述含量来含有金属氧化物和氧化铟(In

例如，可以在蚀刻工序之后形成如图1所示蚀刻的透明电极层叠体的两侧末端实质呈直线的、即边缘位置对齐(align)的状态的透明电极图案。

具体而言，参照图2，本发明的透明电极层叠体100以特定含量混合使用In

此时，上述长度A可以为0μm～300μm以下，优选可以为0μm～200μm以下，最优选可以为0μm～100μm以下。

本发明的透明电极层叠体100能够形成形状均匀且微细图案的透明电极，因而能够提高透过率，能够改善发生莫尔干涉的缺点。

本发明中，上述金属氧化物可以为氧化锌(ZnO)。

另一方面，本发明中，在金属氧化物含量、比如氧化锌(ZnO)含量小于上述范围的情况下，蚀刻特性和透过率可能下降，在氧化锌(ZnO)的含量大于上述范围的情况下，也可能发生透过率降低。

本发明中，金属层120由于优异的电导率和低电阻率而能够起到实现上述透明电极的低电阻的作用。

一实施例中，金属层120可以包含银(Ag)或银(Ag)合金。

上述银合金可以包括：以银为主成分且包含Nd、Cu、Pd、Nb、Ni、Mo、Ni、Cr、Mg、W、Pa、In、Zn、Sn、Al和Ti等其他金属的合金形态；以及银的氮化物、硅化物、碳化物、氧化物等，但不限定于此。

例如，如果将Ag/钯(Palladium)/Cu的合金用作金属层120，则在面电阻低且形成薄膜时会具有透明的特性，因此适合于同时需要低电阻特性和高透过特性的电子元件。

本发明中，第一金属氧化物层110、金属层120和第二金属氧化物层130的厚度没有特别限定，从确保高透过率和低反射率、而且提高蚀刻特性方面考虑，例如，上述第一金属氧化物层110和第二金属氧化物层130的厚度各自独立地可以为10至60nm，上述金属层120的厚度可以为3至20nm。更优选地，上述第一金属氧化物层110和第二金属氧化物层130的厚度各自独立地可以为25至45nm，上述金属层120的厚度可以为5至15nm。

具体而言，本说明书的一实施方式的透明电极层叠体中，上述金属层的厚度可以为7nm以上20nm以下。

在第一金属氧化物层110和第二金属氧化物层130的厚度大于上述范围的情况下，上述金属氧化物层110、130的低电阻、高透过特性可能降低。

在上述金属层120的厚度处于上述范围内的情况下，上述透明电极具有可以具备优异的电导率和低电阻值的优点。具体而言，在上述金属层的厚度小于上述范围的情况下，难以连续形成膜，因此存在难以实现低电阻的问题，在大于20nm的情况下，存在透明电极的透过率降低的问题。

<触摸传感器或触摸屏面板>

另外，本发明的实施例提供包含上述透明电极层叠体的触摸传感器或触摸屏面板。

另外，本发明的实施例提供包含上述触摸传感器的、例如OLED装置或LCD装置之类的图像显示装置。

包含本发明的透明电极层叠体的触摸传感器均匀地形成有透明电极图案，因此具有能够灵敏地接收使用者的输入动作，鲜明地输出从显示单元输出的图像的优点。包含本发明的透明电极层叠体的触摸传感器或触摸屏面板包含针对上述透明电极层叠体详细描述的一系列内容。另外，包含本发明的透明电极层叠体的触摸传感器或触摸屏面板除了包含本发明的透明电极层叠体以外，可以采用公知的触摸传感器或触摸屏面板的构成。

实施例

以下，提供包括具体实施例和比较例在内的实验例以帮助本发明的理解，但这仅是例示本发明，并非限制随附的权利要求书的范围，对于本领域的技术人员显而易见的是，在本发明的范畴和技术思想范围内，能够对实施例进行各种各样的变更以及修改，当然这样的变形以及修改也属于随附的权利要求书的范围。另外，以下表示含量的“％”和“份”除非特别提及则为重量基准。

实施例和比较例：透明电极层叠体的制造

实施例1

为了评价本发明的透明电极层叠体的光学特性、电特性和弯曲特性，制造透明电极。第一金属氧化物层和第二金属氧化物层混合使用80重量％的氧化铟(In

实施例2至4和比较例1至2

使各层的材料相同，根据以下表1仅改变第一金属氧化物层和第二金属氧化物层所包含的氧化铟(In

[表1]

<实验例>

1.透过率测定

通过实施例和比较例制造的透明电极层叠体的透过率是在550nm波长条件下用分光测色计(CM-3600A，柯尼卡美能达(KonicaMinolta))来测定。其结果如表2所记载。

2.蚀刻性评价

通过实施例和比较例制造的透明电极层叠体的蚀刻性是在蚀刻工序完成后用FIB-SEM来测定从金属层的一侧面最末端至第一金属氧化物层的一侧面最末端的长度A，评价基准如下。蚀刻性评价结果如表2所记载。

<评价基准>

◎：0μm

○：100μm

△：200μm

X：300μm

3.可见性评价

通过实施例和比较例制造的透明电极层叠体的可见性是在形成微细图案后以图案可见性为基准用肉眼来测定。其结果如表2所示。可见性是10分为满分，越是接近10分，越无法用肉眼看到图案模样。

[表2]

参照表2，可以确认到本发明的实施例的透明电极层叠体在透过率、蚀刻性和可见性方面显示出优异的特性。而比较例的透明电极层叠体与实施例相比，显示出透过率和可见性较低的结果。特别是，在蚀刻性方面，可以确认到从金属层的一侧面最末端至第一金属氧化物层的一侧面最末端的长度A超过300μm而金属层被过度蚀刻。

产业上的可利用性

本发明的透明电极层叠体显示出高透过率而可见性得到提高，并且蚀刻性优异，在形成透明电极图案时能够使线宽形成得微细而能够抑制透过率降低和莫尔干涉等，能够灵敏地接收使用者的输入动作，具备产业上的可利用性。