JP2014177552A - 透明導電性コーティング組成物、透明導電性膜及びタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネル - Google Patents

透明導電性コーティング組成物、透明導電性膜及びタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネル Download PDF

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Abstract

【課題】静電気放電（ＥＳＤ）機能及びタッチパネル機能を両立できると共に、光透過率と硬度に優れた透明導電性膜を形成できる透明導電性コーティング組成物及びそれを用いた透明導電性膜、並びにその透明導電性膜を備えたタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルを提供する。
【解決手段】本発明の透明導電性コーティング組成物は、鎖状導電性無機粒子と、バインダと、高沸点溶剤と、低沸点溶剤とを含み、前記鎖状導電性無機粒子の含有量は、前記鎖状導電性無機粒子及び前記バインダの合計量に対して、４０〜９０質量％であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、透明導電性コーティング組成物及びそれを用いた透明導電性膜、並びにその透明導電性膜を備えたタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルに関する。
液晶表示パネルは軽量・薄型・低消費電力等の特性を生かし、各種情報機器端末やカメラ等の小型表示装置のほか、近年ではテレビ等の大型表示装置に用いられており、その市場を拡大している。液晶表示パネルの種類としては、かつてはＴＮ（ツイスト・ネマチック）形に代表される縦電界方式が大勢を占めていたが、最近では横電界方式と称される液晶表示パネルも主流となってきている。
縦電界方式の液晶表示パネルは、液晶層を介して互いに対向して配置される透明基板のうち、片方の透明基板には画素電極が設けられ、もう片方の透明基板には共通電極が設けられ、この画素電極と共通電極との間に発生する電界、即ち透明基板に対して垂直な電界によって液晶の配向を制御することを特徴としている。これに対し、横電界方式の液晶表示パネルの構成は、液晶層を介して互いに対向して配置される透明基板のうち、主に片方の透明基板の液晶層側に表示用電極と基準電極とが備えられ、この表示用電極と基準電極との間に発生する電界（横方向電界、フリンジ電界）、即ち透明基板と平行に発生させる電界によって液晶の配向を制御することによって、上記液晶層を透過する光を変調させるようにしたものである。
横電界方式の液晶表示パネルは縦電界方式に比べて視野角が広いという利点があるが、縦電界方式の液晶表示パネルには発生しない課題として、液晶表示パネルの外部又は内部からの静電的な影響や外部の電磁的妨害を受けて、黒表示したとき光抜けが生ずるなど、表示品位が低下するという問題があった。これは、横電界方式の液晶表示パネルは、片方の透明基板に表示用電極と基準電極とが集積した構造になっているため、外部からの静電気等に対するシールド機能を備える導電層を全く有していない構成となっているためである。
このような問題を解決するため、液晶表示パネルの透明基板のうち、バックライトユニットに対して遠い側の透明基板の液晶層とは反対側の面に透光性を備える導電層を形成し、静電気放電（ＥＳＤ）機能を持たせるという技術が提案されており、具体的には導電層としてＩＴＯ等を含む帯電防止膜を形成する方法が提案されている（特許文献１参照。）。この方法により、横電界方式液晶表示パネルにＥＳＤ機能を付与することができる。
一方、最近では、スマートホン等に用いられる液晶表示装置に代表されるように、タッチパネル機能を有する液晶表示パネルを用いた液晶表示装置の需要が増大している。現在普及しているタッチパネル機能付液晶表示パネルは、従来の液晶表示パネルの外側にタッチパネルを配置する外付け型であるが、この外付型ではパネル全体が厚くなり液晶表示装置の薄型化が困難となるとう問題がある。これに対して、液晶表示パネルの内部にタッチパネル機能を内蔵させた内蔵型として、タッチパネル機能内蔵型液晶表示パネルが提案されている。タッチパネル機能内蔵型液晶表示パネルは、液晶表示パネルの２枚のガラス基板の間にタッチ感知機能層を配置したもので、パネル全体を薄くできるという長所がある。このため、前述の横電界方式液晶表示パネルとタッチパネル機能内蔵型液晶表示パネルとを組み合わせた液晶表示パネルが提案されている（特許文献２参照。）。また、特許文献２では、タッチ感知機能層に用いるタッチ感知方式として、例えば、静電容量方式が紹介されている。
また、本発明に関連する先行技術文献として特許文献３〜６がある。
特開２０１０−１０２０２０号公報 特開２０１１−１３７８８２号公報 特開２０００−１９６２８７号公報 特開２００５−１３９０２６号公報 特開２００６−３３９１１３号公報 特開２０１２−２５７９３号公報
しかし、横電界方式液晶表示パネルと、静電容量方式のタッチ感知機能層を配置したタッチパネル機能内蔵型液晶表示パネルとを組み合わせた液晶表示パネルでは、横電界方式液晶表示パネルに要求されるＥＳＤ機能を付与するために、液晶表示パネルに導電層を設けると、タッチ感度が低下する場合があることが判明した。
本発明は、上記問題を解決したもので、静電容量式タッチ感知機能層を備えたタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶パネルにおいて、ＥＳＤ機能及びタッチパネル機能を両立できると共に、光透過率と硬度に優れた透明導電性膜を形成できる透明導電性コーティング組成物及びそれを用いた透明導電性膜、並びにその透明導電性膜を備えたタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルを提供するものである。
本発明の透明導電性コーティング組成物は、鎖状導電性無機粒子と、バインダと、高沸点溶剤と、低沸点溶剤とを含む透明導電性コーティング組成物であって、前記鎖状導電性無機粒子の含有量は、前記鎖状導電性無機粒子及び前記バインダの合計量に対して、４０〜９０質量％であることを特徴とする。
本発明の透明導電性膜は、上記本発明の透明導電性コーティング組成物を用いて形成したことを特徴とする。
本発明のタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルは、液晶層と、前記液晶層を介して互いに対向して配置された第１の透明基板及び第２の透明基板と、前記第１の透明基板の前記液晶層とは反対側に配置された透明導電性膜と、前記第２の透明基板の前記液晶層の側に配置された表示用電極及び基準電極と、前記第１の透明基板及び前記第２の透明基板との間に配置された静電容量式タッチ感知機能層とを含むタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルであって、前記透明導電性膜として上記本発明の透明導電性膜を用いることを特徴とする。
本発明によれば、ＥＳＤ機能が高く、且つタッチ感度を低下させないと共に、光透過率と硬度に優れた透明導電性膜を、タッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルに直接的且つ簡易に配置することができる。
図１は、本発明のタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルを用いた液晶表示装置の一部を示す概略平面図である。 図２は、本発明のタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルを用いた液晶表示装置の一部を示す概略断面図である。 図３は、実施例１で用いた鎖状アンチモン含有酸化スズ粒子の透過型電子顕微鏡写真である。 図４は、図３を拡大した透過型電子顕微鏡写真である。
（透明導電性コーティング組成物）
先ず、本発明の透明導電性コーティング組成物について説明する。
本発明の透明導電性コーティング組成物は、鎖状導電性無機粒子と、バインダと、高沸点溶剤と、低沸点溶剤とを含有している。また、上記鎖状導電性無機粒子の含有量は、上記鎖状導電性無機粒子及び上記バインダの合計量に対して、４０〜９０質量％であることを特徴とする。
上記透明導電性コーティング組成物を用いることにより、ＥＳＤ機能が高く、且つタッチ感度を低下させないと共に、光透過率と硬度に優れた透明導電性膜を提供できる。
＜鎖状導電性無機粒子＞
本発明の透明導電性コーティング組成物は、上記鎖状導電性無機粒子の含有量を、上記鎖状導電性無機粒子及び上記バインダの合計量に対して４０〜９０質量％とすることで、ＥＳＤ機能が高く、且つタッチ感度を低下させない透明導電性膜を提供できる。上記鎖状導電性無機粒子の含有量が４０質量％を下回ると透明導電性膜のＥＳＤ機能が低下し、上記鎖状導電性無機粒子の含有量が９０質量％を超えるとタッチ感度が低下する。
また、上記鎖状導電性無機粒子を用いることにより、非鎖状導電性無機粒子を用いた場合に比べて、より少ない量で透明導電性膜の導電性を高めることができる。これは、無機粒子が鎖状構造を有することにより、無機粒子が単独で存在するよりも、無機粒子相互間の導電性ネットワークが増加して、透明導電性膜の全体において導電性が向上するためと思われる。このため、透明導電性膜の所定の導電性を実現するための無機粒子の量を低減できるため、透明導電性膜の光透過率も向上できる。
上記鎖状導電性無機粒子としては、粒子径が２〜３０ｎｍの一次粒子が２〜５０個連接してなるものを用いることが好ましく、３〜２０個連接してなることがより好ましい。上記粒子径の一次粒子の連接数が５０個を超えると、粒子の散乱によって透明導電性膜のヘイズ値が上昇する傾向にある。また、上記粒子径の一次粒子の連接数が２個を下回ると、粒子が非鎖状となり無機粒子相互間の導電性ネットワークの形成が困難となり、透明導電性膜の導電性が低下する。
上記粒子径と連結数は、例えば、透明導電性コーティング組成物を低沸点溶剤で希釈し、各種基材上に２〜１０ｎｍの膜厚で薄く塗布した透明導電性膜を、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により、鎖状導電性無機粒子を構成する個々の粒子の粒子径と連結数を観察・測定して求めることができる。
上記鎖状導電性無機粒子としては、透明性と導電性を兼ね備えた鎖状粒子であれば特に限定されず、例えば、金属粒子、カーボン粒子、導電性金属酸化物粒子、導電性窒化物粒子等を用いることができる。中でも、透明性と導電性とを兼ね備えた導電性金属酸化物粒子が好ましい。上記導電性金属酸化物粒子としては、酸化スズ粒子、酸化アンチモン粒子、アンチモン含有酸化スズ（ＡＴＯ）粒子、スズ含有酸化インジウム（ＩＴＯ）粒子、リン含有酸化スズ（ＰＴＯ）粒子、アルミニウム含有酸化亜鉛（ＡＺＯ）粒子、ガリウム含有酸化亜鉛（ＧＺＯ）粒子等の金属酸化物粒子が挙げられる。上記導電性金属酸化物粒子は、単独で用いてもよく、２種以上を組合せて用いてもよい。また、上記鎖状導電性無機粒子は、ＡＴＯ粒子、ＩＴＯ粒子及びＰＴＯ粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。これらの導電性無機粒子は、透明性、導電性及び化学特性に優れており、透明導電性膜にした場合にも高い光透過率と導電性を実現することができるからである。
上記鎖状導電性無機粒子の製造方法は、特に限定されないが、例えば、特開２０００−１９６２８７号公報、特開２００５−１３９０２６号公報、特開２００６−３３９１１３号公報、特開２０１２−２５７９３号公報に記載の製造方法を採用することができる。
＜バインダ＞
上記バインダとしては、上記鎖状導電性無機粒子を分散して塗膜を形成できるものであれば特に限定されず、無機系バインダ及び有機系バインダのいずれも使用できる。上記バインダの含有量は、上記鎖状導電性無機粒子及び上記バインダの合計量に対して２０質量％以上とすることが好ましい。２０質量％を下回ると透明導電性薄膜の強度が低下する傾向があるからである。
上記無機系バインダとしては、例えば、アルコキシシランが使用できる。より具体的には、上記アルコキシシランは、３〜４個のアルコキシ基がケイ素に結合した化合物であって、水に溶解させると、重合して−ＯＳｉＯ−で繋がれた高分子量ＳｉＯ2体になるものを使用できる。
上記アルコキシシランとしては、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、ジアルコキシシラン及びアルコキシシランオリゴマーからなる群から選ばれる少なくとも１種の多官能アルコキシシランを含むものであることが好ましい。アルコキシシランオリゴマーとは、アルコキシシランのモノマー同士が縮合することで形成される高分子量化されたアルコキシシランであり、シロキサン結合（−ＯＳｉＯ−）を１分子内に２個以上有するオリゴマーのことをいう。その結合数は２〜２０個であることが好ましい。
上記テトラアルコキシシランの例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラｔ−ブトキシシラン等の炭素数１〜４のアルコキシ基でテトラ置換されたシランが挙げられる。
上記トリアルコキシシランの例としては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプロポキシシラン、トリブトキシシラン、トリｉｓｏ−プロポキシシラン、トリＬ−ブトキシシラン等の炭素数１〜４のアルコキシ基でトリ置換されたシラン、“ＫＢＭ−１３（メチルトリメトキシシラン）”、“ＫＢＥ−１３（メチルトリエトキシシラン）”等の一部がアルキル基で置換されたシランが挙げられる。
上記ジアルコキシシランの例としては、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等の炭素数１〜４のアルコキシ基でジ置換されたシラン、“ＫＢＭ−２２（ジメチルジメトキシシラン）”、“ＫＢＥ−２２（ジメチルジエトキシシラン）”等の一部がアルキル基で置換されたシランが挙げられる。
上記アルコキシシランオリゴマーの例としては、有機基とアルコキシシリル基を併せ持つ比較的低分子のアルコキシシランオリゴマーが挙げられる。具体例としては、信越化学社製の“Ｘ−４０−２３０８”、“Ｘ−４０−９２３８”、“Ｘ−４０−９２４７”、“ＫＲ−４０１Ｎ”、“ＫＲ−５１０”、“ＫＲ−９２１８”、コルコート社製の“エチルシリケート４０”、“エチルシリケート４８”、“メチルシリケート５１”、“メチルシリケート５３Ａ”等が挙げられる。
上記アルコキシシランの具体例のうち、より高い硬度の透明導電性薄膜を形成するためには、テトラアルコキシラン、テトラアルコキシシラン及びトリアルコキシシランの併用、一部がアルキル基で置換されたトリアルコキシシランやジアルコキシシラン、官能基がアルコキシシリル基であるアルコキシシランオリゴマーが好ましい。これらを用いることにより、バインダ分子間のシロキサン結合を促進させた３次元架橋により透明導電性膜の硬度が強くなり、経時変化によって透明導電性薄膜に亀裂が発生する危険性をより一層なくし、且つ基板との密着性をより高めることができるからである。
更に、より安定した状態で再現性良く、良質の膜を形成するためには、透明導電性コーティング組成物にアルコキシシランの加水分解反応を進め、シラノール化させた状態で使用することが好ましい。その調整方法としては、例えば、アルコール等の低沸点溶剤で希釈したアルコキシシランに水と酸触媒を加えてあらかじめシラノール化させる方法や、導電性コーティング組成物に水と酸触媒を添加しシラノール化させる方法が挙げられる。水の含有量は、アルコキシシランの構造から加水分解率を求めることで理論値が求まるが、透明導電性コーティング組成物のポットライフやコーティング適性、透明導電性膜の物理特性に合わせて適宜調整する。上記水の含有量は、アルコキシシラン全体量に対して５０〜１５００質量％とすることが好ましい。５０質量％を下回ると透明導電性薄膜の強度が低下し、１５００質量％を超えると乾燥速度が遅くなるといったコーティング適性に影響するからである。
また、上記有機系バインダとしては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、及び光重合性モノマーと重合開始剤とを含む光重合性樹脂等が使用できる。
上記光重合性モノマーとしては、３官能以上の（メタ）アクリルモノマーを５０〜９０％含むことが好ましい。ここで、光重合性モノマーの含率は、光重合性モノマー及び重合開始剤の合計質量に対する光重合性モノマーの質量割合を意味する。反応点の多い（メタ）アクリルモノマーを重合・硬化させてマトリックス樹脂とすることで、透明導電性膜の強度を更に高めることができる。３官能以上の光重合性モノマーの質量割合が５０％未満になると、塗膜の硬度が弱くなり、耐久性が低下する。また、上記光重合性モノマーと共に重合開始剤を使用する必要があることから、光重合性モノマーの質量割合が９０％を超えることは実質的に困難である。
３官能（メタ）アクリルモノマーとしては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート；４官能以上の（メタ）アクリルモノマーとしては、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。また、光重合性モノマーとしては、一般に販売されている多官能アクリルオリゴマーであってもよく、特に硬化性が高く硬度が高いものが好ましく、例えば、共栄社化学社製の“ＡＨ−６００”、“ＵＡ−３０６Ｈ”や、新中村化学社製の“ＮＫオリゴＵ−６ＨＡ”、“ＮＫオリゴＵ−１５ＨＡ”等が挙げられる。
また、上記光重合性モノマー中には単官能及び２官能の光重合性モノマーを含有していてもよく、例えば、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，９ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート等の２官能重合性モノマー；ビニルピロリドン、ビニルホルムアミド等のビニルモノマー、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等の脂環式（メタ）アクリレート、（メタ）ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のヒドロキシ（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート等の窒素含有（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等の芳香族系（メタ）アクリレート等の単官能重合性モノマーが挙げられる。
上記重合開始剤としては、例えば、ベンジル、ジアセチル等のα−ジケトン類、ベンゾイン等のアシロイン類、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のアシロインエーテル類、チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、チオキサントン−４−スルホン酸等のチオキサントン類、ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ミヒラーケトン類、アセトフェノン、２−（４−トルエンスルホニルオキシ）−２−フェニルアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、α，α’−ジメトキシアセトキシベンゾフェノン、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン等のアセトフェノン類、アントラキノン、１，４−ナフトキノン等のキノン類、フェナシルクロライド、トリハロメチルフェニルスルホン、トリス（トリハロメチル）−ｓ−トリアジン等のハロゲン化合物、アシルホスフィンオキシド類、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等の過酸化物等が挙げられる。
上記光重合性モノマー及び重合開始剤は、それぞれ１種類を単独で使用してよく、それぞれ２種類以上を併用してもよい。
＜高沸点溶剤＞
上記高沸点溶剤としては、バインダ成分を溶解し、且つ塗布後の乾燥工程によって除去できるものであればよく、例えば、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−エチルピロリドン、Ｎ−メチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン、１，２−プロパンジオール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、クレゾール、ニトロベンゼン、エチレングリコール等を使用できる。
上記高沸点溶剤の含有量は、導電性コーティング組成物全量に対して０．１〜３０．０質量％程度とすればよい。
＜低沸点溶剤＞
上記低沸点溶剤としては、例えば、エチルアルコール、メチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、アセトン、ジオキサン、酢酸エチル、クロロホルム、アセトニトリル、ピリジン、酢酸、水等を使用できる。上記低沸点溶剤を使用することにより、上記鎖状導電性無機粒子の分散性が向上する。
上記低沸点溶剤の含有量は、導電性コーティング組成物全体量に対して５０．０〜９９．５質量％程度とすればよい。
＜酸触媒＞
本発明の透明導電性コーティング組成物には、一般に使用される酸触媒（塩酸、硫酸、酢酸、リン酸等）を更に添加することができる。これにより、より安定した性能で高品質の透明導電性膜を再現性よく形成可能となる。上記酸触媒の含有量は、アルコキシシラン全体量に対して１．０〜３０．０質量％程度とすればよい。
＜レベリング剤＞
本発明の透明導電性コーティング組成物には、レベリング剤を更に添加することができる。これにより、透明導電性膜の表面平滑性が確保できる。上記レベリング剤としては、例えば、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等を使用できる。上記レベリング剤触媒の含有量は、導電性コーティング組成物全体量に対して０．０１〜５．０質量％程度とすればよい。
＜調製法＞
本発明の透明導電性コーティング組成物の調製法は、上記各成分を混合して、上記鎖状導電性無機粒子を上記バインダと上記溶剤の中に分散できれば特に限定されず、例えば、上記各成分をボールミル、サンドミル、ピコミル、ペイントコンディショナー等のメディアを介在させた機械的処理、又は超音波分散機、ホモジナイザー、ディスパー及びジェットミル等を使用して分散処理を施して混合・分散することができる。
上記調製後の本発明の透明導電性コーティング組成物は、上記鎖状導電性無機粒子及び上記バインダの合計量（固形分量）が、全体量に対して０．５〜２０質量％であり、粘度が、０．５〜１００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。これにより、後述する透明導電性膜の作製時の塗布工程が容易となる。
（透明導電性膜）
次に、本発明の透明導電性膜について説明する。
本発明の透明導電性膜は、上記本発明の透明導電性コーティング組成物を用いて形成したことを特徴とする。上記透明導電性コーティング組成物を用いて形成することにより、上記透明導電性膜において、表面電気抵抗を１０〜１０００ＭΩ／スクエア、全光線透過率（ＪＩＳ Ｋ７１０５準拠）を９５．０〜９９．９％、鉛筆硬度を５〜９Ｈとすることができ、製造工程での傷付を防止し、歩止まり低下を防止することができる。
特に、上記表面電気抵抗を１０〜１０００ＭΩ／スクエアとすることにより、帯電防止機能が高く、且つタッチ感度を低下させない透明導電性膜を提供できる。即ち、上記表面電気抵抗が１０ＭΩ／スクエアを下回るとタッチ感度が低下し、上記表面電気抵抗が１０００ＭΩ／スクエアを超えると帯電防止機能が低下する。
また、上記透明導電性コーティング組成物を用いて透明導電性膜を形成することにより、本発明の透明導電性膜において、温度６５℃、相対湿度９０％の環境下で５００時間保持した後の表面電気抵抗を１０〜１０００ＭΩ／スクエアとすることができる。
本発明の透明導電性膜は、本発明の透明導電性コーティング組成物を後述する液晶表示パネルの基板に塗布して塗膜を形成した後に、上記塗膜を乾燥して形成すればよい。
上記透明導電性コーティング組成物の塗布方法としては、平滑な塗膜を形成しうる塗布方法であれば特に限定されない。例えば、スピンコート、ロールコート、ダイコート、エアナイフコート、ブレードコート、リバースコート、グラビアコート、マイクログラビアコート等の塗工法、又はグラビア印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷等の印刷法、スプレーコート、スリットコート、ディップコート等の塗布法を用いることができるが、製造装置の簡略化や製造コストにおいて有利なスプレーコート、スリットコート等のノンスピンコート方式が好ましい。
また、上記透明導電性コーティング組成物を塗布した後、乾燥によって溶剤を除去するが、必要に応じて、塗膜にＵＶ光やＥＢ光を照射して塗膜を硬化させたりして、透明導電性膜を形成してもよい。
本発明の透明導電性膜の厚さは、特に限定されないが、１０〜３００ｎｍ程度とすればよい。
（タッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネル）
次に、本発明のタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルについて説明する。
本発明のタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルは、液晶層と、上記液晶層を介して互いに対向して配置された第１の透明基板及び第２の透明基板と、上記第１の透明基板の上記液晶層とは反対側に配置された透明導電性膜と、上記第２の透明基板の上記液晶層の側に配置された表示用電極、基準電極及び容量線とを備えている。また、本発明のタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルは、上記透明導電性膜として前述の本発明の透明導電性膜を用いることを特徴とする。
本発明のタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルが、本発明の透明導電性膜を備えることにより、タッチ感度を低下させずに、ＥＳＤ機能を付与できる。
以下、本発明のタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルを図面に基づき説明する。図１は、本発明のタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルを用いた液晶表示装置の一部を示す概略平面図である。また、図２は、図１のＡ−Ｂ線で切断した本発明のタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルを用いた液晶表示装置の一部を示す概略断面図である。
図１、図２において、液晶表示装置ＬＰＮは、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸからなるアクティブエリアと、液晶層ＬＱと、液晶層ＬＱを介して互いに対向して配置された第１の透明基板３０及び第２の透明基板２０と、第１の透明基板３０の液晶層ＬＱとは反対側に配置された透明導電性膜１３とを備えている。また、第２の透明基板２０の液晶層ＬＱの側には、走査線と、走査線に直交して信号線Ｓが配置され、これらの走査線、信号線Ｓは駆動回路に接続されている。また、走査線と信号線Ｓの交差部において走査線と信号線Ｓに接続されるスイッチング素子ＳＷが配置されている。
これら走査線、信号線Ｓ、スイッチング素子ＳＷは第１の絶縁膜２３によって覆われ、この第１の絶縁膜２３上に基準電極ＣＥと容量線Ｃが配置されている。この容量線Ｃは、基準電極ＣＥと一体的に形成されている。容量線Ｃは、複数の画素ＰＸに跨って形成され、複数の画素ＰＸを含む１つのグループを形成し、外部の検出対象物が液晶表示装置ＬＰＮに接近又は接触したことを検知する検出回路を兼ね備えた駆動回路に接続される。このようなグループは、アクティブエリア内に複数存在し、これらのグループによって液晶表示装置ＬＰＮの検出面（第１の透明基板３０の透明導電性膜１３を備えている側の面）で検出対象物の位置を特定することができる。
この基準電極ＣＥと容量線Ｃの上に第２の絶縁膜２４を介してスリットＰＳＬを有する表示用電極ＰＥが配置される。この表示用電極ＰＥは第１の絶縁膜２３と第２の絶縁膜２４に設けられたコンタクトホールを介してスイッチング素子ＳＷに接続される。また、表示用電極ＰＥの上には、第１の配向膜２５が配置され所定の方向にラビングされている。
また、第１の透明基板３０の液晶層ＬＱの側には、各画素ＰＸを区画するブラックマトリクス３１と各画素ＰＸに対応するカラーフィルタ３２を備えている。これらブラックマトリクス３１及びカラーフィルタ３２の上には、平坦化するオーバーコート層３３と、このオーバーコート層３３を覆う第２の配向膜３４が配置されている。この第２の配向膜３４は、所定の方向にラビングされている。
この液晶表示装置ＬＰＮは、容量線Ｃ及び基準電極ＣＥにコモン電位、表示用電極ＰＥに画素電位を与えることにより基準電極ＣＥと表示用電極ＰＥとの間に横方向電界あるいはフリンジ電界を形成し液晶層ＬＱの液晶分子をスイッチングしている。
一方、この液晶表示装置ＬＰＮに内蔵されているタッチパネル機能は以下のように動作する。即ち、表示用電極ＰＥをフローティングの状態にし、検出回路を兼ね備えた駆動回路を制御して容量線Ｃにコモン電位の代わりに外部の検出対象物を検出するための検出信号を書き込む。また、駆動回路を制御して各信号線Ｓをプリチャージする。この状態で、第１の透明基板３０の外部に検出対象物が接近又は接触すると、容量線Ｃと信号線Ｓとの間の静電容量が変化するため検出対象物が検出される。
透明導電性膜１３は、第１の透明基板３０の液晶層ＬＱとは反対側の主面上に塗布により形成されて、更に透明導電膜１３の上には、偏光板ＰＬ２が配置されている。また、第２の透明基板２０の外側には偏光板ＰＬ１が配置されている。また、偏光板ＰＬ１の外側には、バックライトユニット１５（図示せず。）が配置されている。また、液晶層ＬＱは、封止部により密閉されている。
なお、図１において、Ｇはゲート線、ＣＳＬはスリット、ＷＧはゲート電極、ＷＤはドレイン電極、ＳＣは半導体層である。また、図２において、ＷＳはソース電極、２１はゲート絶縁膜、２３は絶縁膜である。
上記液晶表示装置ＬＰＮは、外部の検出対象物を検出するための容量線Ｃを備えたタッチパネル機能内蔵型のため、液晶表示装置ＬＰＮに、装置の外部又は内部からの静電的な影響や外部の電磁的妨害に対するシールド機能を付与できると共に、タッチ機能も付与できる。
また、上記液晶表示装置ＬＰＮにおいて、容量線を備えていない場合、即ち、タッチパネル機能を内蔵していない液晶表示装置においても、第１の透明基板３０と偏光板ＰＬ２との間に透明導電性膜１３を配置することにより、装置の外部からの静電気等の電磁的妨害に対するシールド機能を付与できる。
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、以下で「部」とは、「質量部」を意味する。
（実施例１）
＜鎖状アンチモン含有酸化スズ（ＡＴＯ）粒子分散液＞
鎖状ＡＴＯ粒子分散液として、日揮触媒化成社製“ＥＬＣＯＭ Ｖ−３５６０”を準備した。鎖状ＡＴＯ粒子分散液“ＥＬＣＯＭ Ｖ−３５６０”は、鎖状ＡＴＯ粒子：２０．８部と、エチルアルコール：７０．０部、イソプロピルアルコール９．２部との混合分散液である。
上記鎖状ＡＴＯ粒子分散液に用いた鎖状ＡＴＯ粒子の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真を図３及び図４に示す。図３及び図４では、後述するコーティング液を低沸点溶剤で希釈し、観察用基材上に２〜１０ｎｍの膜厚で薄く塗布した透明導電性膜を観察したものである。図３及び図４から、上記ＡＴＯ粒子は、粒子径が２〜３０ｎｍの一次粒子が２〜５０個連接して形成された鎖状ＡＴＯ粒子（鎖状導電性無機粒子）であることが分かる。
次に、以下のようにしてコーティング液を調製した。但し、アルコキシシランは、アルコールの一部を用いて希釈し、水と酸触媒を加えてあらかじめシラノール化させて使用した。
＜コーティング液＞
プラスチック製ビンに、上記鎖状ＡＴＯ粒子分散液及び下記成分を下記分量で入れ、攪拌してコーティング液を調製した。
（１）鎖状ＡＴＯ粒子分散液：７．０部
（２）アルコキシシラン（無機系バインダ：信越化学工業社製“Ｘ４０−２３０８”）：０．６部
（３）リン酸（酸触媒）：０．１部
（４）ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン１５．０部とジプロピレングリコールモノメチルエーテル８５．０部との混合液（レベリング剤：ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ−３３７”）：０．１部
（５）ジメチルスルホキシド（高沸点溶剤）：５．０部
（６）エチルアルコール（低沸点溶剤）：８２．２部
（７）水：５．０部
上記コーティング液の不揮発固形成分（鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシラン）の含有量は２．２質量％であり、鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシランの合計量に対する鎖状ＡＴＯ粒子の含有量は７０．８質量％であった。また、上記コーティング液の粘度を東機産業社製のＴＶ２５型粘度計で測定したところ、１．７ｍＰａ・ｓであった。
（実施例２）
プラスチック製ビンに、実施例１で準備した鎖状ＡＴＯ粒子分散液及び下記成分を下記分量で入れ、攪拌してコーティング液を調製した。
（１）鎖状ＡＴＯ粒子分散液：６．６部
（２）アルコキシシラン（無機系バインダ：信越化学工業社製“Ｘ４０−２３０８”）：０．５部
（３）アルコキシシラン（無機系バインダ：コルコート社製“エチルシリケート２８”）：０．４部
（４）リン酸（酸触媒）：０．１部
（５）ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン１５．０部とジプロピレングリコールモノメチルエーテル８５．０部との混合液（レベリング剤：ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ−３３７”）：０．１部
（６）ジメチルスルホキシド（高沸点溶剤）：５．０部
（７）エチルアルコール（低沸点溶剤）：８２．３部
（８）水：５．０部
上記コーティング液の不揮発固形成分（鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシラン）の含有量は２．４質量％であり、鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシランの合計量に対する鎖状ＡＴＯ粒子の含有量は６０．４質量％であった。また、上記コーティング液の粘度を実施例１と同様にして測定したところ、１．７ｍＰａ・ｓであった。
（実施例３）
プラスチック製ビンに、実施例１で準備した鎖状ＡＴＯ粒子分散液及び下記成分を下記分量で入れ、攪拌してコーティング液を調製した。
（１）鎖状ＡＴＯ粒子分散液：６．０部
（２）アルコキシシラン（無機系バインダ：信越化学工業社製“Ｘ４０−２３０８”）：１．６部
（３）リン酸（酸触媒）：０．１部
（４）ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン１５．０部とジプロピレングリコールモノメチルエーテル８５．０部との混合液（レベリング剤：ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ−３３７”）：０．１部
（５）ジメチルスルホキシド（高沸点溶剤）：５．０部
（６）エチルアルコール（低沸点溶剤）：８２．２部
（７）水：５．０部
上記コーティング液の不揮発固形成分（鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシラン）の含有量は３．０質量％であり、鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシランの合計量に対する鎖状ＡＴＯ粒子の含有量は４３．８質量％であった。また、上記コーティング液の粘度を実施例１と同様にして測定したところ、１．８ｍＰａ・ｓであった。
（実施例４）
プラスチック製ビンに、実施例１で準備した鎖状ＡＴＯ粒子分散液及び下記成分を下記分量で入れ、攪拌してコーティング液を調製した。
（１）鎖状ＡＴＯ粒子分散液：７．４部
（２）アルコキシシラン（無機系バインダ：信越化学工業社製“Ｘ４０−２３０８”）：０．２部
（３）リン酸（酸触媒）：０．１部
（４）ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン１５．０部とジプロピレングリコールモノメチルエーテル８５．０部との混合液（レベリング剤：ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ−３３７”）：０．１部
（５）ジメチルスルホキシド（高沸点溶剤）：５．０部
（６）エチルアルコール（低沸点溶剤）：８２．２部
（７）水：５．０部
上記コーティング液の不揮発固形成分（鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシラン）の含有量は１．９質量％であり、鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシランの合計量に対する鎖状ＡＴＯ粒子の含有量は８８．５質量％であった。また、上記コーティング液の粘度を実施例１と同様にして測定したところ、１．８ｍＰａ・ｓであった。
（実施例５）
プラスチック製ビンに、実施例１で準備した鎖状ＡＴＯ粒子分散液及び下記成分を下記分量で入れ、攪拌してコーティング液を調製した。
（１）鎖状ＡＴＯ粒子分散液：７．０部
（２）アルコキシシラン（無機系バインダ：コルコート社製“エチルシリケート２８”）：０．６部
（３）リン酸（酸触媒）：０．１部
（４）ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン１５．０部とジプロピレングリコールモノメチルエーテル８５．０部との混合液（レベリング剤：ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ−３３７”）：０．１部
（５）エチレングリコール（高沸点溶剤）：５．０部
（６）イソプロピルアルコール（低沸点溶剤）：８２．２部
（７）水：５．０部
上記コーティング液の不揮発固形成分（鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシラン）の含有量は２．２質量％であり、鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシランの合計量に対する鎖状ＡＴＯ粒子の含有量は７０．８質量％であった。また、上記コーティング液の粘度を実施例１と同様にして測定したところ、２．９ｍＰａ・ｓであった。
（実施例６）
プラスチック製ビンに、実施例１で準備した鎖状ＡＴＯ粒子分散液及び下記成分を下記分量で入れ、攪拌してコーティング液を調製した。
（１）鎖状ＡＴＯ粒子分散液：６．６部
（２）アルコキシシラン（無機系バインダ：コルコート社製“エチルシリケート２８”）：０．９部
（３）リン酸（酸触媒）：０．１部
（４）ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン１５．０部とジプロピレングリコールモノメチルエーテル８５．０部との混合液（レベリング剤：ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ−３３７”）：０．１部
（５）エチレングリコール（高沸点溶剤）：５．０部
（６）イソプロピルアルコール（低沸点溶剤）：８２．３部
（７）水：５．０部
上記コーティング液の不揮発固形成分（鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシラン）の含有量は２．４質量％であり、鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシランの合計量に対する鎖状ＡＴＯ粒子の含有量は６０．４質量％であった。また、上記コーティング液の粘度を実施例１と同様にして測定したところ、２．９ｍＰａ・ｓであった。
（実施例７）
プラスチック製ビンに、実施例１で準備した鎖状ＡＴＯ粒子分散液及び下記成分を下記分量で入れ、攪拌してコーティング液を調製した。
（１）鎖状ＡＴＯ粒子分散液：７．０部
（２）アクリル樹脂（有機系バインダ：三菱レイヨン社製“ダイヤナールＢＲ８７”）：０．６部
（３）ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン１５．０部とジプロピレングリコールモノメチルエーテル８５．０部との混合液（レベリング剤：ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ−３３７”）：０．１部
（４）ジメチルスルホキシド（高沸点溶剤）：１０．０部
（５）メチルイソブチルケトン（高沸点溶剤）：３０．０部
（６）エチルアルコール（低沸点溶剤）：５２．３部
上記コーティング液の不揮発固形成分（鎖状ＡＴＯ粒子及びアクリル樹脂）の含有量は２．１質量％であり、鎖状ＡＴＯ粒子及びアクリル樹脂の合計量に対する鎖状ＡＴＯ粒子の含有量は７０．８質量％であった。また、上記コーティング液の粘度を実施例１と同様にして測定したところ、２．１ｍＰａ・ｓであった。
（実施例８）
プラスチック製ビンに、実施例１で準備した鎖状ＡＴＯ粒子分散液及び下記成分を下記分量で入れ、攪拌してコーティング液を調製した。
（１）鎖状ＡＴＯ粒子分散液：７．０部
（２）ペンタエリスリトールトリアクリレート（有機系バインダ：サートマージャパン社製“ＳＲ４４４”）：０．５部
（３）２−メチル−１−[４−（メチルチオ）フェニル]−２−モルフォリノプロパン−１−オン（重合開始剤：ＢＡＳＦジャパン社製“イルガキュア９０７”）：０．１部
（４）ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン１５．０部とジプロピレングリコールモノメチルエーテル８５．０部との混合液（レベリング剤：ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ−３３７”）：０．１部
（５）ジメチルスルホキシド（高沸点溶剤）：１０．０部
（６）メチルイソブチルケトン（高沸点溶剤）：３０．０部
（７）エチルアルコール（低沸点溶剤）：５２．３部
上記コーティング液の不揮発固形成分（鎖状ＡＴＯ粒子及びバインダ）の含有量は２．１質量％であり、鎖状ＡＴＯ粒子及びバインダの合計量に対する鎖状ＡＴＯ粒子の含有量は７０．８質量％であった。また、上記コーティング液の粘度を実施例１と同様にして測定したところ、２．３ｍＰａ・ｓであった。
（比較例１）
＜非鎖状アンチモン含有酸化スズ（ＡＴＯ）粒子分散液＞
プラスチック製ビンに、下記の成分を計り取り、直径０．３ｍｍのジルコニアビーズを用いて、ペイントシェーカー（東洋精機社製）で２時間分散した後、ジルコニアビーズを取り除いて、遠心分離機により１４０００Ｇの条件にて３０分間遠心処理し、その上澄みを採取するといった分級処理を行い、非鎖状ＡＴＯ粒子分散液を得た。
（１）非鎖状ＡＴＯ粒子（石原産業社製“ＳＮ１００Ｐ”）：２０．８部
（２）分散剤（ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ１８０”）：２．０部
（３）イソブチルアルコール：７７．２部
次に、以下のようにしてコーティング液を調製した。
＜コーティング液＞
プラスチック製ビンに、上記非鎖状ＡＴＯ粒子分散液及び下記成分を下記分量で入れ、攪拌してコーティング液を調製した。
（１）非鎖状ＡＴＯ粒子分散液：７．０部
（２）アルコキシシラン（無機系バインダ：信越化学工業社製“Ｘ４０−２３０８”）：０．６部
（３）リン酸（酸触媒）：０．１部
（４）ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン１５．０部とジプロピレングリコールモノメチルエーテル８５．０部との混合液（レベリング剤：ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ−３３７”）：０．１部
（５）ジメチルスルホキシド（高沸点溶剤）：５．０部
（６）エチルアルコール（低沸点溶剤）：８２．２部
（７）水：５．０部
上記コーティング液の不揮発固形成分（非鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシラン）の含有量は２．２質量％であり、非鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシランの合計量に対する非鎖状ＡＴＯ粒子の含有量は７０．８質量％であった。また、上記コーティング液の粘度を実施例１と同様にして測定したところ、１．５ｍＰａ・ｓであった。
（比較例２）
プラスチック製ビンに、比較例１で準備した非鎖状ＡＴＯ粒子分散液及び下記成分を下記分量で入れ、攪拌してコーティング液を調製した。
（１）非鎖状ＡＴＯ粒子分散液：２４．０部
（２）アルコキシシラン（無機系バインダ：信越化学工業社製“Ｘ４０−２３０８”）：０．６部
（３）リン酸（酸触媒）：０．１部
（４）ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン１５．０部とジプロピレングリコールモノメチルエーテル８５．０部との混合液（レベリング剤：ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ−３３７”）：０．１部
（５）ジメチルスルホキシド（高沸点溶剤）：５．０部
（６）エチルアルコール（低沸点溶剤）：６５．２部
（７）水：５．０部
上記コーティング液の不揮発固形成分（非鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシラン）の含有量は５．７質量％であり、非鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシランの合計量に対する非鎖状ＡＴＯ粒子の含有量は８９．３質量％であった。また、上記コーティング液の粘度を実施例１と同様にして測定したところ、１．６ｍＰａ・ｓであった。
（比較例３）
プラスチック製ビンに、実施例１で準備した鎖状ＡＴＯ粒子分散液及び下記成分を下記分量で入れ、攪拌してコーティング液を調製した。
（１）鎖状ＡＴＯ粒子分散液：１．５部
（２）アルコキシシラン（無機系バインダ：信越化学工業社製“Ｘ４０−２３０８”）：０．６部
（３）リン酸（酸触媒）：０．１部
（４）ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン１５．０部とジプロピレングリコールモノメチルエーテル８５．０部との混合液（レベリング剤：ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ−３３７”）：０．１部
（５）ジメチルスルホキシド（高沸点溶剤）：５．０部
（６）エチルアルコール（低沸点溶剤）：８７．７部
（７）水：５．０部
上記コーティング液の不揮発固形成分（鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシラン）の含有量は１．０質量％であり、鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシランの合計量に対する鎖状ＡＴＯ粒子の含有量は３４．２質量％であった。また、上記コーティング液の粘度を実施例１と同様にして測定したところ、１．４ｍＰａ・ｓであった。
（比較例４）
プラスチック製ビンに、実施例１で準備した鎖状ＡＴＯ粒子分散液及び下記成分を下記分量で入れ、攪拌してコーティング液を調製した。
（１）鎖状ＡＴＯ粒子分散液：３５．０部
（２）アルコキシシラン（無機系バインダ：信越化学工業社製“Ｘ４０−２３０８”）：０．６部
（３）リン酸（酸触媒）：０．１部
（４）ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン１５．０部とジプロピレングリコールモノメチルエーテル８５．０部との混合液（レベリング剤：ビックケミージャパン社製“ＢＹＫ−３３７”）：０．１部
（５）ジメチルスルホキシド（高沸点溶剤）：５．０部
（６）エチルアルコール（低沸点溶剤）：５４．２部
（７）水：５．０部
上記コーティング液の不揮発固形成分（鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシラン）の含有量は８．０質量％であり、鎖状ＡＴＯ粒子及びアルコキシシランの合計量に対する鎖状ＡＴＯ粒子の含有量は９２．４質量％であった。また、上記コーティング液の粘度を実施例１と同様にして測定したところ、７．３ ｍＰａ・ｓであった。
（透明導電性膜の評価）
実施例１〜７及び比較例１〜４のコーティング液を、縦１０ｃｍ、横１０ｃｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板上にスプレーコーティングを行った。スプレーガンはノードソン社製パルススプレイを用い、ニードル開度を０．１５ｍｍとして、吐出液量０．８０ｇ／分になるように液の押し出し圧力を調製した。ガンと基板の距離を１００ｍｍ、塗布速度を毎秒６００ｍｍ、重ねピッチ８ｍｍ、アトマイズエアー及びスワールエアーの圧力は０．０５ＭＰａとした。また、塗布面積は２０ｃｍ四方とし、塗布面積の中心に基板をおいて塗布を行った。得られた塗膜を１２０℃の乾燥機で１時間乾燥させて、実施例１〜７及び比較例１〜４の透明導電性膜を形成した。
また、実施例８の場合は、上記と同様にして実施例８のコーティング液をガラス基板の上にスプレーコーターにて塗布した後、８０℃で５分乾燥後、高圧水銀灯にて紫外線を３００ｍＪ／ｃｍ2の光量で照射し硬化させて、実施例８の透明導電性膜を形成した。
次に、上記各透明導電性膜の膜厚、表面電気抵抗、全光線透過率及び鉛筆硬度を下記のとおり測定した。
＜膜厚＞
透明導電性膜をガラス基板ごと切断し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ、日立製作所社製“Ｓ−４５００”）にて断面観察して、膜厚を測定した。
＜表面電気抵抗＞
表面抵抗計（三菱化学社製“ハイレスタＭＣＰ−ＨＴ４５０”、印加電圧：１０Ｖ）を用いて、透明導電性膜の表面電気抵抗を測定し、通常の表面電気抵抗とした。
また、透明導電性膜付ガラス基板を温度６５℃、相対湿度９０％の環境下で５００時間保持した後の透明導電性膜の表面電気抵抗を上記と同様にして測定して、高温高湿試験後の表面電気抵抗とした。
＜全光線透過率＞
先ず、日本電色工業社製の光度計“ヘイズメーターＮＤＨ２０００”を用い、透明導電性膜付ガラス基板の全光線透過率を測定した。数値は塗膜のみの値を示す。
＜鉛筆硬度＞
透明導電性膜の鉛筆硬度を新東科学社製の表面性試験機“ＨＥＩＤＯＮ−１４ＤＲ”を用いて測定した。
以上の測定の結果を透明導電性膜中のＡＴＯ粒子の含有量と共に表１に示す。
（液晶表示装置の評価）
画面サイズが４インチ、液晶表示装置のトータルの厚みが１ｍｍの図１、図２に示す構成の液晶表示装置を作製した。
透明導電性膜は、第１の透明基板に相当する上部ガラス基板の液晶層とは反対側の主面上に上記コーティング液を前述と同様の条件でスプレーコーターを用いて塗布した後、１２０℃の乾燥機で１時間乾燥させて形成した。次に、この透明導電性膜の端部に銀ペースト（藤倉化成社製“ドータイトＤ−３６２”）にてアース線を取り付けた後、透明導電性膜の上に偏光板を貼り付けた。また、表示用電極及び基準電極を設け、タッチ感知機能層を内蔵した第２の透明基板に相当する下部ガラス基板のバックライト側にも偏光板を貼り付けた。
次に、上記各液晶表示装置のタッチ感度及び静電気放電（ＥＳＤ）性を下記のとおり確認した。
＜タッチ感度＞
上記液晶表示装置を指でタッチし、タッチ感度を確認した。その結果、指のタッチに反応した場合をＡ、指のタッチに反応しなかった場合をＢと評価した。
また、透明導電性膜付ガラス基板を温度６５℃、相対湿度９０％の環境下で５００時間保持した後の透明導電性膜のタッチ感度を上記と同様にして測定して、高温高湿試験後のタッチ感度とした。
＜ＥＳＤ性＞
下部ガラス基板側からバックライトにより光を照射し、上記液晶表示装置が無通電状態で黒表示であることを確認した後、上部ガラス基板に静電印加装置にて電圧±１２ｋＶにて静電を印加した。その後、透明導電性膜のアース線を接地してから、無通電状態の表示を目視により確認した。その結果、上記液晶表示装置が黒表示を維持していた場合をＡ、光抜けによる白浮きが認められた場合をＢと評価した。
また、透明導電性膜付ガラス基板を温度６５℃、相対湿度９０％の環境下で５００時間保持した後の透明導電性膜のＥＳＤ性を上記と同様にして測定して、高温高湿試験後のＥＳＤ性とした。
以上の結果を表２に示した。
表２の結果から、本発明のコーティング液を用いて作製した透明導電性膜は、通常の表面電気抵抗が１０〜１０００ＭΩ／スクエアであり、全光線透過率が９５．０〜９９．９％であり、鉛筆硬度が５〜９Ｈであり、高温高湿試験後の表面電気抵抗が１０〜１０００ＭΩ／スクエアであり、電気特性、光学特性、硬度及び耐久性が高いことが分かる。また、本発明のコーティング液を用いて作製した透明導電性膜を備えた液晶表示装置は、タッチ感度及びＥＳＤ性が共に優れていることが分かる。
一方、鎖状ＡＴＯ粒子を含まないコーティング液を用いて作製した比較例１の透明導電性膜は、通常の表面電気抵抗及び高温高湿試験後の表面電気抵抗が共に高く、鉛筆硬度も小さいことが分かる。また、比較例１の透明導電性膜を備えた液晶表示装置は、ＥＳＤ性が劣ることも分かる。
また、鎖状ＡＴＯ粒子を含まないコーティング液を用いて作製した比較例２の透明導電性膜は、高温高湿試験後の表面電気抵抗が高く、光透過率が低く、鉛筆硬度も小さいことが分かる。
鎖状ＡＴＯ粒子の含有量が４０質量％を下回るコーティング液を用いて作製した比較例３の透明導電性膜は、通常の表面電気抵抗が高いことが分かる。また、比較例３の透明導電性膜を備えた液晶表示装置は、ＥＳＤ性が劣ることも分かる。
鎖状ＡＴＯ粒子の含有量が９０質量％を超えるコーティング液を用いて作製した比較例４の透明導電性膜は、通常の表面電気抵抗及び高温高湿試験後の表面電気抵抗が低く、鉛筆硬度も小さいことが分かる。また、比較例４の透明導電性膜を備えた液晶表示装置は、タッチ感度が劣ることも分かる。
ＬＰＮ 液晶表示装置
ＬＱ 液晶層
３０ 第１の透明基板
２０ 第２の透明基板
１３ 透明導電性膜
ＰＥ 表示用電極
ＣＥ 基準電極
Ｃ 容量線

Claims (17)

  1. 鎖状導電性無機粒子と、バインダと、高沸点溶剤と、低沸点溶剤とを含む透明導電性コーティング組成物であって、
    前記鎖状導電性無機粒子の含有量は、前記鎖状導電性無機粒子及び前記バインダの合計量に対して、４０〜９０質量％であることを特徴とする透明導電性コーティング組成物。
  2. 前記鎖状導電性無機粒子は、粒子径が２〜３０ｎｍの一次粒子が２〜５０個連接してなる請求項１に記載の透明導電性コーティング組成物。
  3. 前記鎖状導電性無機粒子は、アンチモン含有酸化スズ粒子、スズ含有酸化インジウム粒子及びリン含有酸化スズ粒子からなる群から選ばれる少なくとも１種の粒子を含む請求項１又は２に記載の透明導電性コーティング組成物。
  4. 前記バインダは、無機系バインダ又は有機系バインダである請求項１〜３のいずれか１項に記載の透明導電性コーティング組成物。
  5. 前記無機系バインダは、アルコキシシランである請求項４に記載の透明導電性コーティング組成物。
  6. 前記高沸点溶剤は、エチレングリコール、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン及びＮ−メチルホルムアミドからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１〜５のいずれか１項に記載の透明導電性コーティング組成物。
  7. 前記低沸点溶剤は、エチルアルコール又はイソプロピルアルコールである請求項１〜６のいずれか１項に記載の透明導電性コーティング組成物。
  8. 酸触媒を更に含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の透明導電性コーティング組成物。
  9. レベリング剤を更に含む請求項１〜８のいずれか１項に記載の透明導電性コーティング組成物。
  10. 前記鎖状導電性無機粒子及び前記バインダの合計量が、全体量に対して０．５〜２０質量％である請求項１〜９のいずれか１項に記載の透明導電性コーティング組成物。
  11. 粘度が、０．５〜１００ｍＰａ・ｓである請求項１〜１０のいずれか１項に記載の透明導電性コーティング組成物。
  12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の透明導電性コーティング組成物を用いて形成したことを特徴とする透明導電性膜。
  13. 表面電気抵抗が、１０〜１０００ＭΩ／スクエアであり、全光線透過率が、９５．０〜９９．９％であり、鉛筆硬度が、５〜９Ｈである請求項１２に記載の透明導電性膜。
  14. 前記透明導電性コーティング組成物をノンスピンコート方式により塗布して形成した請求項１２または１３のいずれか１項に記載の透明導電性膜。
  15. 膜厚が、１０〜３００ｎｍである請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の透明導電性膜。
  16. 液晶層と、前記液晶層を介して互いに対向して配置された第１の透明基板及び第２の透明基板と、前記第１の透明基板の前記液晶層とは反対側に配置された透明導電性膜と、前記第２の透明基板の前記液晶層の側に配置された基準電極と、前記基準電極と絶縁膜を介して対向配置された表示用電極とを備えた横電界方式液晶表示パネルであって、
    前記透明導電性膜として請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の透明導電性膜を用いることを特徴とする横電界方式液晶表示パネル。
  17. 液晶層と、前記液晶層を介して互いに対向して配置された第１の透明基板及び第２の透明基板と、前記第１の透明基板の前記液晶層とは反対側に配置された透明導電性膜と、前記第２の透明基板の前記液晶層の側に配置された基準電極及び容量線と、前記基準電極と絶縁膜を介して対向配置された表示用電極とを備えたタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネルであって、
    前記透明導電性膜として請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の透明導電性膜を用いることを特徴とするタッチパネル機能内蔵型横電界方式液晶表示パネル。
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