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CN204981727U - 触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板 - Google Patents

触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板 Download PDF

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CN204981727U
CN204981727U CN201490000472.0U CN201490000472U CN204981727U CN 204981727 U CN204981727 U CN 204981727U CN 201490000472 U CN201490000472 U CN 201490000472U CN 204981727 U CN204981727 U CN 204981727U
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transparent conductive
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conductive film
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西本智久
小林哲
土井秀轻
上天一浩
三本高志
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Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板，其具备液晶层、隔着所述液晶层彼此相对配置的第一透明基板和第二透明基板、配置于所述第一透明基板的与所述液晶层相反一侧且包含粘合剂和链状导电性粒子的透明导电性膜、配置于所述第二透明基板的所述液晶层侧的基准电极和电容线、以及隔着绝缘膜与所述基准电极相对配置的显示用电极。根据本实用新型的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板的触控灵敏度及ESD性均优异。

Description

触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板
技术领域
本实用新型涉及透明导电性涂布组合物及使用其的透明导电性膜，以及具备该透明导电性膜的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板。
背景技术
液晶显示面板发挥轻量、薄型、低消耗电力等特性，其使用于各种信息设备终端或照相机等小型显示装置，除此以外，近年来还使用于电视等大型显示装置中，其市场正在扩大。作为液晶显示面板的种类，以前以TN(扭曲向列)型为代表的纵向电场方式较占优势，但最近被称为横向电场方式的液晶显示面板也成为主流。
纵向电场方式的液晶显示面板的特征条于，隔着液晶层彼此相对配置的透明基板中，在一片透明基板上设置有像素电极，在另一片透明基板上设置有共用电极，通过在该像素电极与共用电极之间发生的电场、即相对于透明基板垂直的电场来控制液晶的取向。相对于此，就横向电场方式的液晶显示面板的构成而言，隔着液晶层彼此相对配置的透明基板中，主要在一片透明基板的液晶层侧具备显示用电极和基准电极，通过在该显示用电极与基准电极之间发生的电场(横向电场、边缘电场)、即平行于透明电极所发生的电场来控制液晶取向，从而调制透过上述液晶层的光。
横向电场方式的液晶显示面板与纵向电场方式相比具有视场角广的优点，但作为纵向电场方式的液晶显示面板不会发生的课题，存在液晶显示面板受到来自外部或内部的静电影响或外部的电磁阻碍而在黑显示时发生漏光等显示品质降低的问题。这是因为，横向电场方式的液晶显示面板形成为在一片透明基板上集成显示用电极和基准电极的结构，故形成为完全不具有具备对于来自外部的静电等的屏蔽功能的导电层的构成。
为了解决这样的问题，己提出如下技术：液晶显示面板的透明基板中，在相对于背光单元较远侧的透明基板的与液晶层相反一侧的面上形成具备透光性的导电层，从而具有静电放电(ESD)功能，具体提出了形成含ITO等抗静电膜作为导电层的方法(参照专利文献1)。利用该方法，能够对横向电场方式液晶显示面板赋予ESD功能。
另一方面，最近，以智能手机等中所用的液晶显示装置为代表，使用了具有触控面板功能的液晶显示面板的液晶显示装置的需求增大。目前所普及的带有触控面板功能的液晶显示面板是在以往的液晶显示面板外侧配置触控面板的外加型，但该外加型使面板整体变厚，存在难以使液晶显示装置薄型化的问题。相对于此，作为在液晶显示面板内部内藏触控面板功能的内藏型，己提出了触控面板功能内藏型液晶显示面板。触控面板功能内藏型液晶显示面板是在液晶显示面板的2片玻璃基板之间配置触控感知功能层，具有能够使面板整体变薄的优点。因此，已提出将上述横向电场方式液晶显示面板和触控面板功能内藏型液晶显示面板组合而成的液晶显示面板(参照专利文献2)。另外，在专利文献2中，作为触控感知功能层所用的触控感知方式，介绍了例如静电电容方式。
另外，与本实用新型相关的现有技术文献有专利文献3～6。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-102020号公报
专利文献2：日本特开2011-137882号公报
专利文献3：日本特开2000-196287号公报
专利文献4：日本特开2005-139026号公报
专利文献5：日本特开2006-339113号公报
专利文献6：日本特开2012-25793号公报
实用新型内容
实用新型要解决的课题
然而，关于将横向电场方式液晶显示面板和配置了静电电容方式的触控感知功能层的触控面板功能内藏型液晶显示面板组合而成的液晶显示面板，由于赋予横向电场方式液晶显示面板所要求的ESD功能，故在液晶显示面板设置导电层时，判明有时触控灵敏度下降。
本实用新型为了解决上述问题，而提供一种在具备静电电容式触控感知功能层的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶面板中，能够兼具ESD功能及触控面板功能，并且能够形成透光率和硬度优异的透明导电性膜的透明导电性涂布组合物及使用其的透明导电性膜，以及具备该透明导电性膜的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板。
用于解决课题的方法
本实用新型的透明导电性涂布组合物是包含链状导电性无机粒子、粘合剂、高沸点溶剂和低沸点溶剂的透明导电性涂布组合物，其特征在于，相对于所述链状导电性无机粒子和所述粘合剂的合计量，所述链状导电性无机粒子的含量为40～90质量％。
本实用新型的透明导电性膜的特征在于使用上述本实用新型的透明导电性涂布组合物而形成。
本实用新型的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板是具备液晶层、隔着所述液晶层彼此相对配置的第一透明基板和第二透明基板、配置于所述第一透明基板的与所述液晶层相反一侧的透明导电性膜、配置于所述第二透明基板的所述液晶层侧的显示用电极和基准电极、以及配置在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间的静电电容式触控感知功能层的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板，其特征在于，使用上述本实用新型的透明导电性膜作为所述透明导电性膜。
实用新型效果
根据本实用新型，能够将ESD功能高、不降低触控灵敏度且透光率和硬度优异的透明导电性膜直接且简易地配置在触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板。
附图说明
图1是显示使用本实用新型的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板的液晶显示装置的一部分的概略俯视圈。
图2是显示使用本实用新型的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板的液晶显示装置的一部分的概略剖面图。
具体实施方式
(透明导电性涂布组合物)
首先，对于本实用新型的透明导电性涂布组合物进行说明。
本实用新型的透明导电性涂布组合物含有链状导电性无机粒子、粘合剂、高沸点溶剂和低沸点溶剂。并且，特征在于，相对于上述链状导电性无机粒子和上述粘合剂的合计量，上述链状导电性无机粒子的含量为40～90质量％。
通过使用上述透明导电性涂布组合物，能够提供ESD功能高、不降低触控灵敏度、并且透光率和硬度优异的透明导电性膜。
〈链状导电性无机粒子〉
本实用新型的透明导电性涂布组合物通过使上述链状导电性无机粒子的含量相对于上述链状导电性无机粒子及上述粘合剂的合计量为40～90质量％，能够提供ESD功能高且不降低触控灵敏度的透明导电性膜。在上述链状导电性无机粒子的含量低于40质量％时透明导电性膜的ESD功能降低，在上述链状导电性无机粒子的含量超过90质量％时触控灵敏度降低。
此外，通过使用上述链状导电性无机粒子，与使用非链状导电性无机粒子的情况相比，能够以更少量提高透明导电性膜的导电性。认为该原因是，由于无机粒子具有链状结构，因此与无机粒子单独存在时相比，增加无机粒子相互间的导电性网络，从而提高透明导电性膜整体的导电性。因此，能够降低用于实现透明导电性膜的规定导电性的无机粒子的量，因而还能够提高透明导电性膜的透光率。
作为上述链状导电性无机粒子，优选使用将2～50个粒径为2～30nm的一次粒子连接而成的无机粒子，更优选将3～20个连接而成。在上述粒径的一次粒子的连接个数超过50个时，因粒子的散射而有使透明导电性膜的浊度值上升的趋势。此外，在上述粒径的一次粒子的连接数低于2个时，粒子成为非链状而难以形成无机粒子相互间的导电性网络，使透明导电性膜的导电性降低。
上述粒径和连结个数例如可以如下求出：对于将透明导电性涂布组合物用低沸点溶剂稀释后以2～10nm的厚膜薄薄地涂布于各种基材上而成的透明导电性膜，利用透射式电子显微镜(TEM)观察、测定构成链状导电性无机粒子的各个粒子的粒径和连结数而求出。
作为上述链状导电性无机粒子，只要是兼具透明性和导电性的链状粒子就没有特别限制，例如可以使用金属粒子、碳粒子、导电性金属氧化物粒子、导电性氮化物粒子等。其中，优选兼具透明性和导电性的导电性金属氧化物粒子。作为上述导电性金属氧化物粒子，可以举出氧化锡粒子、氧化锑粒子、含有锑的氧化锡(ATO)粒子、含有锡的氧化铟(ITO)粒子、含有磷的氧化锡(PTO)粒子、含有铝的氧化锌(AZO)粒子、含有镓的氧化锌(GZO)粒子等金属氧化物粒子。上述导电性金属氧化物粒子可以单独使用，也可以组合2种以上使用。此外，上述链状导电性无机粒子优选含有选自由ATO粒子、ITO粒子及PTO粒子组成的组中的至少1种。这些导电性无机粒子的透明性、导电性及化学特性优异，在做成透明导电性膜时也能够实现高的透光率和导电性。
上述链状导电性无机粒子的制造方法并无特别限制，但可采用例如日本特开2000-196287号公报、日本特开2005-139026号公报、日本特开2006-339113号公报、日本特开2012-25739号公报所记载的制造方法。
〈粘合剂〉
作为上述粘合剂，只要是可使上述链状导电性无机粒子分散而形成涂膜的粘合剂就没有特别限制，可使用无机系粘合剂及有机系粘合剂的任一种。相对于上述链状导电性无机粒子和上述粘合剂的合计量，上述粘合剂的含量优选为20质量％以上。这是因为，在低于20质量％时，透明导电性薄膜的强度有降低的倾向。
作为上述无机系粘合剂，例如可以使用烷氧基硅烷。更真体而言，上述烷氧基硅烷可以使用如下的物质：其是3～4个烷氧基与硅结合而成的化合物，且在溶解于水时，发生聚合而以-OSiO-连结成为高分子量SiO2体。
作为上述烷氧基硅烷，优选含有选自由四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷、二烷氧基硅烷及烷氧基硅烷低聚物组成的组中的至少1种多官能烷氧基硅烷。烷氧基硅烷低聚物是烷氧基硅烷的单体彼此缩合而形成的高分子量化的烷氧基硅烷，是指1分子内具有2个以上的硅氧烷键(-OSiO-)的低聚物。该键数优选为2～20个。
作为上述四烷氧基硅烷的例子，可以举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四叔丁氧基硅烷等以碳原子数1～4的烷氧基进行四取代的硅烷。
作为上述三烷氧基硅烷的例子，可以举出三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、三丙氧基硅烷、三丁氧基硅烷、三异丙氧基硅烷、三L-丁氧基硅烷等以碳原子数1～4的烷氧基进行三取代的硅烷，“KBM-13(甲基三甲氧基硅烷)”、“KBE-13(甲基三乙氧基硅烷)”等一部分被烷基取代的硅烷。
作为上述二烷氧基硅烷的例子，可以举出二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷等以碳原子数1～4的烷氧基取代的硅烷，“KBM-22(二甲基二甲氧基硅烷)”、“KBE-22(二甲基二乙氧基硅烷)”等一部份被烷基取代的硅烷。
作为上述烷氧基硅烷低聚物的例子，可以举出一并具有有机基团与烷氧基硅烷基的较低分子的烷氧基硅烷低聚物。作为具体例，可以举出信越化学公司制的“X-40-2308”、“X-40-9238”、“X-40-9247”、“KR-401N”、“KR-510”、“KR-9218”、COLCOAT公司制的“硅酸乙酯40”、“硅酸乙酯48”、“硅酸甲酯51”、“硅酸甲酯53A”等。
上述烷氧基硅烷的具体例中，为了形成更高硬度的透明导电性薄膜，优选四烷氧基硅烷、四烷氧基硅烷及三烷氧基硅烷的并用；一部分被烷基取代的三烷氧基硅烷或二烷氧基硅烷、官能团为烷氧基硅烷基的烷氧基硅烷低聚物。这是因为，通过使用它们，利用促进了粘合剂分子间的硅氧烷键的三维交联使透明导电性膜的硬度变强，能够进一步消除因经时变化而透明导电性薄膜发生裂缝的危险性，且能够更加提高与基板的密合性。
进而，为了以更稳定状态再现性良好地形成优质的膜，优选对透明导电性涂布组合物进行烷氧基硅烷的水解反应，以硅烷醇化的状态使用。作为其调整方法，例如可以举出如下方法：在用醇等低沸点溶剂稀释的烷氧基硅烷中添加水和酸催化剂而预先进行硅烷醇化的方法、在导电性涂布组合物中添加水和催化剂而进行硅烷醇化的方法。水的含量通过根据烷氧基硅烷的结构求出水解率而求出理论值，但配合透明导电性涂布组合物的适用期、涂布适性、透明导电性膜的物理特性而适当调整。相对于烷氧基硅烷总量，上述水的含量优选为50～1500质量％。这是因为，在低于50质量％时，透明导电性薄膜的强度降低，在超过1500质量％时，干燥速度变慢而影响到涂布适性。
此外，作为上述有机系粘合剂，例如可以使用丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、以及含有光聚合性单体和聚合引发剂的光聚合性树脂等。
作为上述光聚合性单体，优选含有50～90％的三官能以上的(甲基)丙烯酸单体。此处，光聚合性单体的含有率是指光聚合性单体的质量相对于光聚合性单体和聚合引发剂的合计质量的比例。通过使反应点多的(甲基)丙烯酸单体聚合、固化而成为基体树脂，能够更加提高透明导电性膜的强度。在三官能以上的光聚合性单体的质量比例小于50％时，涂膜的硬度变弱，使耐久性降低。此外，由于有必要与上述光聚合性单体一起使用聚合引发剂，故实际上难以使光聚合性单体的质量比例超过90％。
作为三官能(甲基)丙烯酸单体，可以举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯；作为四官能以上的(甲基)丙烯酸单体，可以举出季戊四醇四丙烯酸酯，二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等。此外，作为光聚合性单体，可以为一般销售的多官能丙烯酸低聚物，特别优选为固化性高且硬度高的单体，例如共荣社化学公司制的“AH-600”、“UA-306H”，新中村化学公司制的“NKOLIGOU-6HA”、“NKOLIGOU-15HA"等。
此外，上述光聚合性单体中也可以含有单官能及二官能的光聚合性单体，例如可以举出1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯等二官能聚合性单体；乙烯吡咯烷酮、乙烯甲酰胺等乙烯基单体，(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等(甲基)丙烯酸烷酯，(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等脂环式(甲基)丙烯酸酯，(甲基)羟乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯等羟基(甲基)丙烯酸酯，丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯等含氮(甲基)丙烯酸酯，(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸四氢糠基酯等芳香族系(甲基)丙烯酸酯等单官能聚合性单体。
作为上述聚合引发剂，例如可以举出苯偶酰、双乙酰等α-二酮类，苯偶姻等偶姻(acyloin)类，苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚等偶姻醚类，噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、噻吨酮-4-磺酸等噻吨酮类，二苯甲酮、4,4′-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4′-双(二乙基氨基)二苯甲酮等二苯甲酮类，米氏酮类，苯乙酮、2-(4-甲苯磺酰基氧基)-2-苯基苯乙酮、对二甲基氨基苯乙酮、α,α′-二甲氧基乙酰氧基二苯甲酮、2,2′-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、对甲氧基苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁-1-酮等苯乙酮类，蒽醌、1,4-萘醌等醌类，苯甲酰甲基氯、三卤甲基苯砜、三(三卤甲基基)-s-三嗪等卤素化合物，酰基氧化膦类，二叔丁基过氧化物等过氧化物等。
上述光聚合性单体和聚合引发剂可以各自单独使用1种，也可以各自并用2种以上。
〈高沸点溶剂〉
作为上述高沸点溶剂，只要能溶解粘合剂成分且可通过涂布后的干燥工序去除即可，例如可以使用乙二醇、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、甲基异丁基酮、1,2-丙二醇、N,N-二甲基苯胺、甲酚、硝基苯、乙二醇等。
上述高沸点溶剂的含量只要相对于导电性涂布组合物总量为0.1～30.0质量％程度即可。
〈低沸点溶剂〉
作为上述低沸点溶剂，例如可以使用乙醇、甲醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、甲基乙基酮、四氢呋喃、丙酮、二恶烷、乙酸乙酯、氯仿、乙腈、吡啶、乙酸、水等。通过使用上述低沸点溶剂，提高上述链状导电性无机粒子的分散性。
上述低沸点溶剂的含量只要相对于导电性涂布组合物总量为50.0～99.5质量％程度即可。
〈酸催化剂〉
在本实用新型的透明导电性涂布组合物中，可进一步添加通常使用的酸催化剂(盐酸、硫酸、乙酸、磷酸等)。由此，能够再现性良好地形成性能更稳定且高品质的透明导电性膜。上述酸催化剂的含量只要相对于烷氧基硅烷总量为1.0～30.0质量％程度即可。
〈流平剂〉
本实用新型的透明导电性涂布组合物可进一步添加流平剂。由此，能够确保透明导电性膜的表面平滑性。作为上述流平剂，例如可以使用聚醚改性二甲基硅氧烷、二丙二醇单甲醚等。上述流平剂催化剂的含量只要相对于导电性涂布组合物总量为0.01～5.0质量％程度即可。
〈调制法〉
本实用新型的透明导电性涂布组合物的调制法只要能够将上述各成分混合，使上述链状导电性无机粒子分散于上述粘合剂和上述溶剂就无特别限制，例如可以使用球磨机、砂磨机、手磨机(picomill)、涂料调节机(paintconditioner)等掺入介质的机械处理，或使用超声波分散机、均质机、分散机及喷磨机等对上述各成分实施分散处理而进行混合、分散。
关于上述调制后的本实用新型的透明导电性涂布组合物，优选上述链状导电性无机粒子和上述粘合剂的合计量(固体成分量)相对于总量为0.5～20质量％，粘度为0.5～100mPa·S。由此，后述的制作透明导电性膜时的涂布工序变得容易。
(透明导电性膜)
接着，针对本实用新型的透明导电性膜进行说明。
本实用新型的透明导电性膜的特征在于，使用上述本实用新型的透明导电性涂布组合物而形成。通过使用上述透明导电性涂布组合物形成，在上述透明导电性膜中，能够使表面电阻为10～1000MΩ/□、全光线透过率(依据JISK7105)为95.0～99.9％、铅笔硬度为5～9H，从而能够防止制造工序中的损伤，能够防止成品率下降。
特别是，通过使上述表面电阻为10～1000MΩ/□，能够提供抗静电功能高且不降低触控灵敏度的透明导电性膜。即，在上述表面电阻低于10MΩ/□时触控灵敏度降低，在上述表面电阻超过1000MΩ/□时抗静电功能降低。
此外，通过使用上述透明导电性涂布组合物形成透明导电性膜，能够使本实用新型的透明导电性膜在温度65℃、相对湿度90％的环境下保持500小时后的表面电阻为10～1000MΩ/□。
本实用新型的透明导电性膜只要将本实用新型的透明导电性涂布组合物涂布于后述的液晶显示面板的基板上，形成涂膜后，使上述涂膜干燥而形成即可。
作为上述透明导电性涂布组合物的涂布方法，只要是能形成平滑的涂膜的涂布方法就没有特别限制。例如可以使用旋涂、辊涂、模涂、气刀涂布、刮涂、逆转涂布、凹版涂布、微凹版涂布等涂布法，或凹版印刷、丝网印刷、胶版印刷、喷墨印刷等印刷法，喷涂、狭缝涂布、浸涂等涂布法，但优选为对于制造装置的简化或制造成本有利的喷涂、狭缝涂布等非旋涂方式。
此外，涂布上述透明导电性涂布组合物后，通过干燥去除溶剂，但也可以根据需要对涂膜照射UV光或EB光使涂膜固化，形成透明导电性膜。
本实用新型的透明导电性膜的厚度并无特别限制，只要是10～300nm程度即可。
(触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板)
接着，对于本实用新型的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板进行说明。
本实用新型的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板具备：液晶层、隔着上述液晶层彼此相对配置的第一透明基板和第二透明基板、配置于上述第一透明基板的与上述液晶层相反一侧的透明导电性膜、配置于上述第二透明基板的上述液晶层侧的显示用电极、基准电极和电容线。此外，本实用新型的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板的特征在于，使用上述本实用新型的透明导电性膜作为上述透明导电性膜。
本实用新型的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板通过具备本实用新型的透明导电性膜，能够不降低触控灵敏度地赋予ESD功能。
以下，基于附图说明本实用新型的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板。图1是显示使用本实用新型的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板的液晶显示装置的一部分的概略俯视图。此外，图2是显示以图1的A-B线切断的使用本实用新型的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板的液晶显示装置的一部分的概略剖面图。
在图1、图2中，液晶显示装置LPN具备由配置成矩阵状的多个像素PX构成的有效区域(activearea)、液晶层LQ、隔着液晶层LQ相对配置的第一透明基板30和第二透明基板20、以及配置于第一透明基板30的与液晶层LQ相反一侧的透明导电性膜13。此外，在第二透明基板20的液晶层LQ侧配置有扫描线、与扫描线垂直的信号线S，这些扫描线、信号线S连接于驱动电路。此外，在扫描线与信号线的交叉部配置有连接于扫描线和信号线的开关元件SW。
这些扫描线、信号线S、开关元件SW被第一绝缘膜23覆盖，在该第一绝缘膜23上配置有基准电极CE和电容线C。该电容线C与基准电极CE一体地形成。电容线C跨及多个像素PX而形成，形成含多个像素PX的1个群组，并与兼具检测电路的驱动电路连接，所述检测电路用于检测外部检测对象物接近或接触液晶显示装置LPN。这样的群组在有效区域内存在多个，通过这些群组，能够在液晶显示装置LPN的检测面(具备第一透明基板30的透明导电性膜13的一侧的面)确定出检测对象物的位置。
在该基准电极CE和电容线C上，隔着第二绝缘膜配置具有狭缝PSL的显示用电极PE。该显示用电极PE通过设置于第一绝缘膜23和第二绝缘膜24的接触孔与开关元件SW连接。此外，在显示用电极PE上，配置第一取向膜25并沿规定方向被摩擦。
此外，在第一透明基板30的液晶层LQ侧具备区分各像素PX的黑矩阵31及与各像素PX对应的彩色滤光片32。在这些黑矩阵31及彩色滤光片32上，配置平坦化的外涂层33和覆盖该外涂层33的第二取向膜34。该第二取向膜34沿规定方向被摩擦。
该液晶显示装置LPN通过对电容线C和基准电极CE给予共用电位，对显示用电极PE给予像素电位，从而在基准电极CE与显示用电极PE之间形成横向电场或边缘电场并切换液晶层LQ的液晶分子。
另一方面，内藏于该液晶显示装置LPN的触控面板功能如下发挥。即，使显示用电极PE成为浮动的状态，控制兼具检测电路的驱动电路，向电容线C输入用于检测外部检测对象物的检测信号来代替共用电位。此外，控制驱动电路对各信号线S进行预充电(precharge)。在该状态下，在检测对象物靠近或接触第一透明基板30的外部时，因电容线C与信号线S之间的静电电容产生变化而检测出检测对象物。
透明导电膜13通过在第一透明基板的与液晶层LQ相反一侧的主面上涂布而形成，进而在透明导电膜13上配置有偏光板PL2。此外，在第二透明基板20的外侧配置有偏光板PL1。此外，在偏光板PL1的外侧配置有背光单元15(未图示)。此外，液晶层LQ由密封部封闭。
另外，在图1中，G为栅极线，CSL为狭缝，WG为栅极电极，WD为漏极电极，SC为半导体层。此外，在图2中，WS为源极电极，21为栅极绝缘膜，23为绝缘膜。
上述液晶显示装置LPN为具备用于检测出外部检测对象物的电容线C的触控面板功能内藏型，因此能够对液晶显示装置LPN赋予针对来自装置外部或内部的静电影响或外部的电磁阻碍的屏蔽功能，并且也能够赋予触控功能。
此外，在上述液晶显示装置LPN中，不具备电容线时，即，在未内藏触控面板功能的液晶显示装置中，通过在第一透明基板30与偏光板PL2之间配置透明导电膜13，也能够赋予针对来自装置外部的静电等电磁阻碍的屏蔽功能。
实施例
以下，基于实施例详细说明本实用新型。但，本实用新型并不受限于以下的实施例。此外，以下所谓的“份”是指“质量份”
(实施例1)
〈链状含有锑的氧化锡(ATO)粒子分散液〉
准备日挥触媒化成公司制的“ELCOMV-3560”作为链状ATO粒子分散液。链状ATO粒子分散液“ELCOMV-3560”是链状ATO粒子20.8份、乙醇70.0份和异丙醇9.2份的混合分散液。
将上述链状ATO粒子分散液中所用的链状ATO粒子的透射式电子显微镜(TEM)照片是对将后述的涂布液用低沸点溶剂稀释后以2～10nm的膜厚薄薄地涂布在观察用基材上而成的透明导电膜进行观察的。由上述透射式电子显微镜(TEM)照片可知，上述ATO粒子是将2～50个粒径为2～30nm的一次粒子连接而形成的链状ATO粒子(链状导电性无机粒子)。
接着，如下调制涂布液。但，烷氧基硅烷是使用醇的一部分进行稀释，并添加水和催化剂预先进行硅烷醇化而使用。
〈涂布液〉
在塑料制瓶中，以下述份量放入上述链状ATO粒子分散液及下述成分并搅拌而调制涂布液。
(1)链状ATO粒子分散液：7.0份
(2)烷氧基硅烷(无机系粘合剂：信越化学工业公司制“X40-2308”)：0.6份
(3)磷酸(酸催化剂)：0.1份
(4)聚醚改性聚二甲基硅氧烷15.0份与二丙二醇单甲醚85.0份的混合液(流平剂：日本BYK化学公司制“BYK-337”)：0.1份
(5)二甲基亚砜(高沸点溶剂)：5.0份
(6)乙醇(低沸点溶剂)：82.2份
(7)水：5.0份
上述涂布液的不挥发固体成分(链状ATO粒子及烷氧基硅烷)的含量为2.2质量％，链状ATO粒子的含量相对于链状ATO粒子及烷氧基硅烷的合计量为70.8质量％。此外，利用东机产业公司制的TV25型粘度计测定上述涂布液的粘度为1.7mPa·S。
(实施例2)
在塑料制瓶中，以下述份量放入实施例1中准备的链状ATO粒子分散液及下述成分并搅拌而调制涂布液。
(1)链状ATO粒子分散液：6.6份
(2)烷氧基硅烷(无机系粘合剂：信越化学工业公司制的“X40-2308”)：0.5份
(3)烷氧基硅烷(无机系粘合剂：COLCOAT公司制的“硅酸乙酯28”)：0.4份
(4)磷酸(酸催化剂)：0.1份
(5)聚醚改性聚二甲基硅氧烷15.0份与二丙二醇单甲醚85.0份的混合液(流平剂：日本BYK化学公司制“BYK-337”)：0.1份
(6)二甲基亚砜(高沸点溶剂)：5.0份
(7)乙醇(低沸点溶剂)：82.3份
(8)水：5.0份
上述涂布液的不挥发固体成分(链状ATO粒子及烷氧基硅烷)的含量为2.4质量％，链状ATO粒子的含量相对于链状ATO粒子及烷氧基硅烷的合计量为60.4质量％。此外，与实施例l同样地测定上述涂布液的粘度为1.7mPa·S。
(实施例3)
在塑料制瓶中，以下述份量放入实施例1中准备的链状ATO粒子分散液及下述成分并搅拌而调制涂布液。
(1)链状ATO粒子分散液：6.0份
(2)烷氧基硅烷(无机系粘合剂：信越化学工业公司制的“X40-2308”)：1.6份
(3)磷酸(酸催化剂)：0.1份
(4)聚醚改性聚二甲基硅氧烷15.0份与二丙二醇单甲醚85.0份的混合液(流平剂：日本BYK化学公司制“BYK-337”)：0.1份
(5)二甲基亚砜(高沸点溶剂)：5.0份
(6)乙醇(低沸点溶剂)：82.2份
(7)水：5.0份
上述涂布液的不挥发固体成分(链状ATO粒子及烷氧基硅烷)的含量为3.0质量％，链状ATO粒子的含量相对于链状ATO粒子及烷氧基硅烷的合计量为43.8质量％。此外，与实施例l同样地测定上述涂布液的粘度为1.8mPa·S。
(实施例4)
在塑料制瓶中，以下述份量放入实施例1中准备的链状ATO粒子分散液及下述成分并搅拌而调制涂布液。
(1)链状ATO粒子分散液：7.4份
(2)烷氧基硅烷(无机系粘合剂：信越化学工业公司制的“X40-2308”)：0.2份
(3)磷酸(酸催化剂)：0.1份
(4)聚醚改性聚二甲基硅氧烷15.0份与二丙二醇单甲醚85.0份的混合液(流平剂：日本BYK化学公司制“BYK-337”)：0.1份
(5)二甲基亚砜(高沸点溶剂)：5.0份
(6)乙醇(低沸点溶剂)：82.2份
(7)水：5.0份
上述涂布液的不挥发固体成分(链状ATO粒子及烷氧基硅烷)的含量为1.9质量％，链状ATO粒子的含量相对于链状ATO粒子及烷氧基硅烷的合计量为88.5质量％。此外，与实施例l同样地测定上述涂布液的粘度为1.8mPa·S。
(实施例5)
在塑料制瓶中，以下述份量放入实施例1中准备的链状ATO粒子分散液及下述成分并搅拌而调制涂布液。
(1)链状ATO粒子分散液：7.0份
(2)烷氧基硅烷(无机系粘合剂：COLCOAT公司制的“硅酸乙酯28”)：0.6份
(3)磷酸(酸催化剂)：0.1份
(4)聚醚改性聚二甲基硅氧烷15.0份与二丙二醇单甲醚85.0份的混合液(流平剂：日本BYK化学公司制“BYK-337”)：0.1份
(5)乙二醇(高沸点溶剂)：5.0份
(6)异丙醇(低沸点溶剂)：82.2份
(7)水：5.0份
上述涂布液的不挥发固体成分(链状ATO粒子及烷氧基硅烷)的含量为2.2质量％，链状ATO粒子的含量相对于链状ATO粒子及烷氧基硅烷的合计量为70.8质量％。此外，与实施例l同样地测定上述涂布液的粘度为2.9mPa·S。
(实施例6)
在塑料制瓶中，以下述份量放入实施例1中准备的链状ATO粒子分散液及下述成分并搅拌而调制涂布液。
(1)链状ATO粒子分散液：6.6份
(2)烷氧基硅烷(无机系粘合剂：COLCOAT公司制的“硅酸乙酯28”)：0.9份
(3)磷酸(酸催化剂)：0.1份
(4)聚醚改性聚二甲基硅氧烷15.0份与二丙二醇单甲醚85.0份的混合液(流平剂：日本BYK化学公司制“BYK-337”)：0.1份
(5)乙二醇(高沸点溶剂)：5.0份
(6)异丙醇(低沸点溶剂)：82.3份
(7)水：5.0份
上述涂布液的不挥发固体成分(链状ATO粒子及烷氧基硅烷)的含量为2.4质量％，链状ATO粒子的含量相对于链状ATO粒子及烷氧基硅烷的合计量为60.4质量％。此外，与实施例l同样地测定上述涂布液的粘度为2.9mPa·S。
(实施例7)
在塑料制瓶中，以下述份量放入实施例1中准备的链状ATO粒子分散液及下述成分并搅拌而调制涂布液。
(1)链状ATO粒子分散液：7.0份
(2)丙烯酸树脂(无机系粘合剂：三菱丽阳公司制的“DianalBR87”)：0.6份
(3)聚醚改性聚二甲基硅氧烷15.0份与二丙二醇单甲醚85.0份的混合液(流平剂：日本BYK化学公司制“BYK-337”)：0.1份
(4)二甲基亚砜(高沸点溶剂)：10.0份
(5)甲基异丁基酮(高沸点溶剂)：30.0份
(6)异醇(低沸点溶剂)：52.3份
上述涂布液的不挥发固体成分(链状ATO粒子及丙烯酸树脂)的含量为2.1质量％，链状ATO粒子的含量相对于链状ATO粒子及丙烯酸树脂的合计量为70.8质量％。此外，与实施例l同样地测定上述涂布液的粘度为2.1mPa·S。
(实施例8)
在塑料制瓶中，以下述份量放入实施例1中准备的链状ATO粒子分散液及下述成分并搅拌而调制涂布液。
(1)链状ATO粒子分散液：7.0份
(2)季戊四醇三丙烯酸酯(有机系粘合剂：日本Satomer公司制的“SR444”)：0.5份
(3)2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙-1-酮(聚合引发剂：日本BASF公司制的“Irgacure907”)：0.1份
(4)聚醚改性聚二甲基硅氧烷15.0份与二丙二醇单甲醚85.0份的混合液(流平剂：日本BYK化学公司制“BYK-337”)：0.1份
(5)二甲基亚砜(高沸点溶剂)：10.0份
(6)甲基异丁基酮(高沸点溶剂)：30.0份
(7)异醇(低沸点溶剂)：52.3份
上述涂布液的不挥发固体成分(链状ATO粒子及粘合剂)的含量为2.1质量％，链状ATO粒子的含量相对于链状ATO粒子及粘合剂的合计量为70.8质量％。此外，与实施例l同样地测定上述涂布液的粘度为2.3mPa·S。
(比较例1)
〈非链状含有锑的氧化锡(ATO)粒子分散液〉
在塑料制瓶中，秤取下述成分，使用直径0.3mm的氧化锆珠，用涂料搅拌机(东洋精机公司制)分散2小时后，去除氧化锆珠，利用离心分离机以14000G的条件离心处理30分钟，取其上澄液进行分级处理，获得非链状ATO粒子分散液。
(1)非链状ATO粒子(石原产业公司制的“SN100P”)：20.8份
(2)分散剂(日本BYK公司制的“BYK180”)：2.0份
(3)异丁醇：77.2份
按着，如下调制涂布液。
〈涂布液〉
在塑料制瓶中，以下述份量放入上述非链状ATO粒子分散液及下述成分并搅拌而调制涂布液。
(1)非链状ATO粒子分散液：7.0份
(2)烷氧基硅烷(无机系粘合剂：信越化学工业公司制“X40-2308”)：0.6份
(3)磷酸(酸催化剂)：0.1份
(4)聚醚改性聚二甲基硅氧烷15.0份与二丙二醇单甲醚85.0份的混合液(流平剂：日本BYK化学公司制“BYK-337”)：0.1份
(5)二甲基亚砜(高沸点溶剂)：5.0份
(6)乙醇(低沸点溶剂)：82.2份
(7)水：5.0份
上述涂布液的不挥发固体成分(非链状ATO粒子及烷氧基硅烷)的含量为2.2质量％，非链状ATO粒子的含量相对于非链状ATO粒子及烷氧基硅烷的合计量为70.8质量％。此外，与实施例l同样地测定上述涂布液的粘度为1.5mPa·S。
(比较例2)
在塑料制瓶中，以下述份量放入比较例1中准备的非链状ATO粒子分散液及下述成分并搅拌而调制涂布液。
(1)非链状ATO粒子分散液：24.0份
(2)烷氧基硅烷(无机系粘合剂：信越化学工业公司制“X40-2308”)：0.6份
(3)磷酸(酸催化剂)：0.1份
(4)聚醚改性聚二甲基硅氧烷15.0份与二丙二醇单甲醚85.0份的混合液(流平剂：日本BYK化学公司制“BYK-337”)：0.1份
(5)二甲基亚砜(高沸点溶剂)：5.0份
(6)乙醇(低沸点溶剂)：65.2份
(7)水：5.0份
上述涂布液的不挥发固体成分(非链状ATO粒子及烷氧基硅烷)的含量为5.7质量％，非链状ATO粒子的含量相对于非链状ATO粒子及烷氧基硅烷的合计量为89.3质量％。此外，与实施例l同样地测定上述涂布液的粘度为1.6mPa·S。
(比较例3)
在塑料制瓶中，以下述份量放入实施例1中准备的链状ATO粒子分散液及下述成分并搅拌而调制涂布液。
(1)链状ATO粒子分散液：1.5份
(2)烷氧基硅烷(无机系粘合剂：信越化学工业公司制“X40-2308”)：0.6份
(3)磷酸(酸催化剂)：0.1份
(4)聚醚改性聚二甲基硅氧烷15.0份与二丙二醇单甲醚85.0份的混合液(流平剂：日本BYK化学公司制“BYK-337”)：0.1份
(5)二甲基亚砜(高沸点溶剂)：5.0份
(6)乙醇(低沸点溶剂)：87.7份
(7)水：5.0份
上述涂布液的不挥发固体成分(链状ATO粒子及烷氧基硅烷)的含量为1.0质量％，链状ATO粒子的含量相对于链状ATO粒子及烷氧基硅烷的合计量为34.2质量％。此外，与实施例l同样地测定上述涂布液的粘度为1.4mPa·S。
(比较例4)
在塑料制瓶中，以下述份量放入实施例1中准备的链状ATO粒子分散液及下述成分并搅拌而调制涂布液。
(1)链状ATO粒子分散液：35.0份
(2)烷氧基硅烷(无机系粘合剂：信越化学工业公司制“X40-2308”)：0.6份
(3)磷酸(酸催化剂)：0.1份
(4)聚醚改性聚二甲基硅氧烷15.0份与二丙二醇单甲醚85.0份的混合液(流平剂：日本BYK化学公司制“BYK-337”)：0.1份
(5)二甲基亚砜(高沸点溶剂)：5.0份
(6)乙醇(低沸点溶剂)：54.2份
(7)水：5.0份
上述涂布液的不挥发固体成分(链状ATO粒子及烷氧基硅烷)的含量为8.0质量％，链状ATO粒子的含量相对于链状ATO粒子及烷氧基硅烷的合计量为92.4质量％。此外，与实施例l同样地测定上述涂布液的粘度为7.3mPa·S。
(透明导电性膜的评价)
使用实施例1～7及比较例1～4的涂布液，在长10cm、宽10cm、厚0.7mm的玻璃板上进行喷涂。喷枪使用NORDSON公司制的脉冲喷雾器(PulseSprayer)，将针孔开度设为0.15mm，以喷出液量为0.80g/分钟的方式调整液体挤出压力。将喷枪与基板的距离设为100mm，涂布速度设为每秒600mm，重叠间距设为8mm，雾化气体及旋流气体(swirlair)的压力设为0.05MPa。此外，将涂布面积设为20cm2，以涂布面在基板的中央的方式进行涂布。利用120℃的干燥机将所得到的涂膜干燥1小时，形成实施例1～7及比较例1～4的透明导电性膜。
此外，在实施例8的情况下，与上述同样地，利用喷涂机将实施例8的涂布液涂布于玻璃基板上后，在80℃干燥5分钟后，利用高压水银灯以300mJ/cm2的光量照射紫外线而使其固化后，形成实施例8的透明导电性膜。
接着，如下测定上述各透明导电性膜的膜厚、表面电阻、全光线透过率及铅笔硬度。
〈膜厚〉
对每个玻璃基板切断透明导电性膜，利用扫描型电子显微镜(SEM，日立制作所公司制的“S-4500”)观察剖面，并测定膜厚。
〈表面电阻〉
使用表面电阻计(三菱化学公司制造的“HirestaMCP-HT450”，施加电压10V)，测定透明导电性膜的表面电阻，将其作为通常的表面电阻。
此外，与上述同样地测定将带有透明导电性膜的玻璃基板在温度65℃，相对湿度90％的环境下保持500小时后的透明导电性膜的表面电阻，将其作为高温高湿试验后的表面电阻。
〈全光线透过率〉
首先，使用日本电色工业公司制的亮度计“HazemeterNDH2000”测定带有透明导电性膜的玻璃基板的全光线透过率。数值仅显示涂膜的值。
〈铅笔硬度〉
使用新东科学公司制的表面性试验机“HEIDON-14DR”测定透明导电性膜的铅笔硬度。
将以上测定结果与透明导电性膜中的ATO粒子的含量一起示于表1。
[表1]
(液晶显示装置的评价)
制作图面足寸为4英寸、液晶显示装置的总厚度为1mm的图1、图2所示的构成的液晶显示装置。
使用喷涂机，在与上述同样的条件下，在相当于第一透明基板的上部玻璃基板的与液晶层相反一侧的主面上涂布上述涂布液后，利用120℃的干燥机干燥1小时，从而形成透明导电性膜。接着，利用银膏(藤仓化成公司制的“DotiteD-362”)将接地线安装于该透明导电性膜的端部后，在透明导电性膜上粘贴偏光板。此外，安装显示用电极及基准电极，在内藏触控感知功能层的相当于第二透明基板的下部玻璃基板的背光侧上粘贴偏光板。
按着，如下确认上述各液晶显示装置的触控灵敏度及静电放电(ESD)性。
〈触控灵敏度〉
用手指触控上述液晶显示装置，确认触控灵敏度。其结果，将对手指触控有反应的情况评价为A，对手指触没有反应的情况评价为B。
此外，与上述同样地测定将带有透明导电性膜的玻璃基板在温度65℃、相对湿度90％的环境下保持500小时后的透明导电性膜的触控灵敏度，将其作为高温高湿试验后的触控灵敏度。
〈ESD性〉
从下部玻璃基板侧由背光照射光，确认上述液晶显示装置在无通电状态下为黑显示后，利用静电施加装置以电压±12kV将静电施加于上部玻璃基板。然后，将透明导电性膜的接地线接地后，以目视观察确认无通电状态的显示。其结果，将上述液晶显示装置维持黑显示的情况评价为A，因漏光而见到留白的情况评价为B。
此外，与上述同样地测定将带有透明导电性膜的玻璃基板在温度65℃、相对湿度90％的环境下保持500小时后的透明导电性膜的ESD性，将其作为高温高湿试验后的ESD性。
将以上的结果示于表2。
[表2]
由表2的结果可知，使用本实用新型的涂布液制作的透明导电性膜的通常的表面电阻为10～1000MΩ/□，全光线透过率为95.0～99.9％，铅笔硬度为5～9H，高温高湿试验后的表面电阻为10～1000MΩ/□，可知电特性、光学特性、硬度及耐久性高。此外，可知具备使用本实用新型的涂布液制作的透明导电性膜的液晶显示装置的触控灵敏度及ESD性均优异。
另一方面可知，使用不含链状ATO粒子的涂布液制作的比较例1的透明导电性膜的通常的表面电阻及高温高湿试验后的表面电阻均高，铅笔硬度也小。此外还可知，具备比较例1的透明导电性膜的液晶显示装置的ESD性差。
此外可知，使用不含链状ATO粒子的涂布液制作的比较例2的透明导电性膜的高温高湿试验后的表面电阻高，透光率低，铅笔硬度也小。
可知，使用链状ATO粒子的含量低于40质量％的涂布液制作的比较例3的透明导电性膜的通常的表面电阻高。此外还可知，具备比较例3的透明导电性膜的液晶显示装置的ESD性差。
可知，使用链状ATO粒子的含量超过90质量％的涂布液制作的比较例4的透明导电性膜的通常的衰面电阻及高温高湿试验后的表面电阻低，铅笔硬度也小。此外还可知，具备比较例4的透明导电性膜的液晶显示装置的触控灵敏度差。
符号说明
LPN：液晶显示装置
LQ：液晶层
30：第一透明基板
20：第二透明基板
13：透明导电性膜
PE：显示用电极
CE：基准电极
C：电容线

Claims (3)

1.一种触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板，其具备液晶层、隔着所述液晶层彼此相对配置的第一透明基板和第二透明基板、配置于所述第一透明基板的与所述液晶层相反一侧且包含粘合剂和链状导电性粒子的透明导电性膜、配置于所述第二透明基板的所述液晶层侧的基准电极和电容线、以及隔着绝缘膜与所述基准电极相对配置的显示用电极。
2.如权利要求1所述的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板，其具备表面电阻为10～1000MΩ/□、全光线透过率为95.0～99.9％、铅笔硬度为5-9H的透明导电性膜。
3.如权利要求1所述的触控面板功能内藏型横向电场方式液晶显示面板，其具备膜厚为10～300nm的透明导电性膜。
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