JP2015069585A - タッチパネル用積層体、タッチパネル - Google Patents

タッチパネル用積層体、タッチパネル Download PDF

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利明 林
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Michiji Koike
理士 小池
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Abstract

【課題】表示装置と組み合わせてタッチパネルとして使用した際にタッチパネルの誤動作が生じにくく、金属細線間のイオンマイグレーションも抑制できるタッチパネル用積層体、および、該タッチパネル用積層体を含むタッチパネルを提供する。
【解決手段】表示装置の視認側に配置されるタッチパネル用積層体であって、第1透明保護基板と、第1粘着剤層と、金属細線を少なくとも有する導電フイルムと、第2粘着剤層と、第2透明保護基板とをこの順に備え、表示装置上に配置される際に、第2透明保護基板が表示装置側に位置し、第2透明保護基板が、有機層と無機層とをそれぞれ少なくとも1層以上有するバリア性積層体であり、第2透明保護基板の水蒸気透過度が0.001g/m2・24h(40℃、90%RH)以下であり、金属細線中に含まれる単位面積当たりの金属量が0.010〜10g/m2である、タッチパネル用積層体。
【選択図】なし

Description

本発明は、タッチパネル用積層体に係り、特に、所定の金属量の金属細線を有する導電フイルム、および、所定の水蒸気透過度を示す保護基板を備えるタッチパネル用積層体に関する。
また、本発明は、該タッチパネル用積層体を含むタッチパネルに関する。
基板上に金属細線が形成された導電性フイルムは、太陽電池、無機EL素子、有機EL素子などの各種電子デバイスの透明電極、各種表示装置の電磁波シールド、タッチパネル、透明面状発熱体などに幅広く利用されている。特に、携帯電話や携帯ゲーム機器等へのタッチパネルの搭載率が上昇しており、例えば、多点検出が可能な静電容量方式のタッチパネルが注目を集めている。
一方、タッチパネルにおいて、タッチセンサとして機能する導電フイルム中の金属細線に含まれる金属としては銀や銅が挙げられるが、これらはイオンマイグレーションが発生しやすいという問題を有する。このようなイオンマイグレーションが金属細線間で起こると、金属細線間での導通や、金属細線の断線が発生する。
このようなイオンマイグレーションを防止する方法として、特許文献1においては、導電フイルム上に5−メチル−1H−ベンゾトリアゾールを含む粘着剤層を形成する形態が開示されている。
特開2012−77281号公報
一方、本発明者らが特許文献1の形態について検討を行ったところ、誘電率の高い水が浸入することによる、静電容量値の増加に起因する動作不良などは、上記粘着剤層の使用では必ずしも解決できず、別の解決手段が望まれている。
本発明は、上記実情に鑑みて、表示装置と組み合わせてタッチパネルとして使用した際にタッチパネルの誤動作が生じにくく、金属細線間のイオンマイグレーションも抑制できるタッチパネル用積層体を提供することを目的とする。
また、本発明は、該タッチパネル用積層体を含むタッチパネルを提供することも目的とする。
本発明者らは、従来技術の問題点について鋭意検討を行ったところ、所定の金属量の金属細線と、所定の水蒸気透過度の保護基板とを使用することにより、所望の効果が得られることを見出した。
つまり、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
(1) 表示装置の視認側に配置されるタッチパネル用積層体であって、
第1透明保護基板と、第1粘着剤層と、金属細線を少なくとも有する導電フイルムと、第2粘着剤層と、第2透明保護基板とをこの順に備え、
表示装置上に配置される際に、第2透明保護基板が表示装置側に位置し、
第2透明保護基板が、有機層と無機層とをそれぞれ少なくとも1層以上有し、
第2透明保護基板の水蒸気透過度が0.001g/m2・24h(40℃、90%RH)以下であり、
金属細線中に含まれる単位面積当たりの金属量が0.010〜10g/m2である、タッチパネル用積層体。
(2) 導電フイルムが、基板と、基板の両面に配置された金属細線とを少なくとも有する、(1)に記載のタッチパネル用積層体。
(3) 導電フイルムが、基板と基板の片面に配置された金属細線とを少なくとも有する金属細線付き基板同士を、粘着剤層を介して貼り合せてなる、(1)に記載のタッチパネル用積層体。
(4) 第1透明保護基板が、ガラス基板である、(1)〜(3)のいずれかに記載のタッチパネル用積層体。
(5) 第2透明保護基板が、樹脂基板と樹脂基板上に配置されたバリア層とを有し、
バリア層が、少なくとも1層の無機層と少なくとも1層の有機層とが交互に積層された積層構造を有する、(1)〜(4)のいずれかに記載のタッチパネル用積層体。
(6) 無機層の層数および有機層の層数がそれぞれ1〜6である、(5)に記載のタッチパネル用積層体。
(7) 全光線透過率が80%〜90%で、ヘイズが0.3%〜3.5%である、(1)〜(6)のいずれかに記載のタッチパネル用積層体。
(8) 第1透明保護基板と第2透明保護基板との間から露出している第1粘着剤層、導電フイルム、および、第2粘着剤層の周縁部の表面上に封止層が配置される、(1)〜(7)のいずれかに記載のタッチパネル用積層体。
(9) 表示装置と、(1)〜(8)のいずれかに記載のタッチパネル用積層体とを有するタッチパネル。
本発明によれば、表示装置と組み合わせてタッチパネルとして使用した際にタッチパネルの誤動作が生じにくく、金属細線間のイオンマイグレーションも抑制できるタッチパネル用積層体を提供することができる。
また、本発明によれば、該タッチパネル用積層体を含むタッチパネルを提供することもできる。
本発明のタッチパネル用積層体の一実施形態の断面図である。 導電フイルムの一実施形態を示す平面図である。 図2中に示した切断線A−Aに沿って切断した断面図である。 第1検出電極の拡大平面図である。 タッチパネルの一実施形態を示す断面図である。 導電フイルムの他の実施形態を示す平面図である。 導電フイルムの他の実施形態を示す平面図である。 本発明のタッチパネル用積層体の他の実施形態の断面図である。 (A)は有機層の形成装置の概略図、(B)は無機層の形成装置の概略図である。
以下に、本発明のタッチパネル用積層体の好適形態について説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
まず、本発明の従来技術と比較した特徴点について詳述する。
上述したように、本発明の特徴点の一つとしては、タッチパネル用積層体に含まれる金属細線中の金属量と、第2透明保護基板の水蒸気透過度を所定の範囲に制御することが挙げられる。まず、第2透明保護基板の水蒸気透過度を制御することにより、水分の侵入による静電容量値の変化を抑制している。また、一般的に、金属のマイグレーションは金属のイオン化によって進行するが、イオン化の際には水分が影響していると推測され、保護基板の水蒸気透過度を制御することによりイオン化の程度を制御している。さらに、マイグレーションの発生や、誤動作の抑制には、金属細線中の金属量の制御が必要である点も本発明者は見出している。具体的には、金属配線中の金属量が少なすぎる場合は、金属配線の断線が生じやすく、一方、金属量が多すぎる場合は、イオン化の抑制が不十分となる。そこで、水分の侵入程度を抑制しつつ、上記問題が生じにくい金属量に制御している。
なお、上記のように第2透明保護基板の特性を制御する理由の一つとしては、タブレットやPCの場合、空冷ファンで外気を強制的に液晶モジュール/制御回路付近へ送り冷却しているため、第2透明保護基板の特性の影響が大きくなり、厳密にタッチ動作を検出するためには、それを考慮する必要が生じてきたためである。
また、第2透明保護基板として水の浸入そのものを防止できるガラス基板などを使用することなどが考えられるが、ガラス基板自体が重く、厚くなるなどの問題や、割れが生じやすいなど取扱い性の問題もあり、実用的な解決手段ではなかった。
<第1実施形態>
次に、本発明のタッチパネル用積層体の好適形態について、図面を参照して詳述する。
図1は、タッチパネル用積層体の一実施形態の断面図を示し、タッチパネル用積層体1は、第1透明保護基板2と、第1粘着剤層3と、金属細線を少なくとも有する導電フイルム4と、第2粘着剤層5と、第2透明保護基板6とをこの順に備える。なお、表示装置と組み合わせてタッチパネルとして使用する際には、第1透明保護基板2がタッチ面を構成する。
以下に、各部材について詳述する。なお、以下では、まず、本発明の特徴点の一つである、第2透明保護基板について詳述する。
(第2透明保護基板)
第2透明保護基板は、タッチパネル積層体を表示装置上に配置した際に最も表示装置側に位置する基板であり、水分の侵入を抑制する層である。第2透明保護基板は、該タッチパネル用積層体と表示装置と組み合わせてタッチパネルとした際に、表示装置とタッチパネル用積層体との接触面側からの水分の侵入を防止する機能を有する。
第2透明保護基板の水蒸気透過度は、0.001g/m2・24h(40℃、90%RH)以下であり、タッチパネルの誤動作がより抑制される、および/または、イオンマイグレーションがより抑制される点(以後、単に「本発明の効果が優れる点」とも称する)で、0.0005g/m2・24h(40℃、90%RH)以下が好ましい。下限としては、1×10-7g/m2・24h(40℃、90%RH)以上であれば、透明性が高くでかつ耐久性の高い透明保護基板が得られる。
水蒸気透過度が0.001g/m2・24h(40℃、90%RH)超の場合、タッチパネルの誤動作が生じやすい、および/または、イオンマイグレーションが発生しやすい。
水蒸気透過度の測定方法としては、カルシウム腐食法(特開2005−283561号公報に記載される方法)でN3(3回)測定を行い、平均値として水蒸気透過度を求める。より具体的には、第2透明保護基板(特に、有機層または無機層)上に真空蒸発法により金属カルシウム薄膜を作製し、これを直ちに封止してテストセルを作製する。このテストセルを所定の恒温恒湿測定条件で保存し、水蒸気により腐食したカルシウムの量を算出することにより水蒸気の透過度を測定する。その際の測定条件としては、温度40℃、湿度90%RHで行う。
第2透明保護基板は、光学的に透明である。光学的に透明とは、全光線透過率は85%以上であることを意図し、90%以上が好ましく、100%がより好ましい。
第2透明保護基板の厚みは特に制限されないが、取扱い性およびタッチパネルの薄型化の点からは、5〜200μmが好ましく、10〜100μmがより好ましい。
第2透明保護基板は、無機層と有機層とをそれぞれ少なくとも1層以上有するバリア性積層体である。
無機層は、珪素酸化物、珪素窒化物、珪素炭化物、アルミニウム酸化物または、その混合物を主成分とすることが好ましい。ここで主成分とは、無機層に最も多く含まれる成分をいい、例えば、80質量%以上がこれらの化合物であることをいう。
無機層の形成方法は、目的の薄膜を形成できる方法であればいかなる方法でも用いることができる。例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法(PVD)、種々の化学的気相成長法(CVD)、めっきやゾルゲル法等の液相成長法がある。
無機層の平滑性は、1μm角の平均粗さ(Ra値)として1nm未満であることが好ましく、0.5nm以下がより好ましい。このため、無機層の成膜はクリーンルーム内で行われることが好ましい。クリーン度はクラス10000以下が好ましく、クラス1000以下がより好ましい。
無機層の厚みに関しては特に限定されないが、1層に付き、通常、5〜500nmの範囲内であり、好ましくは20〜200nmである。無機層は2層以上積層してもよい。また、2層以上設ける場合、各層が同じ組成であっても異なる組成であってもよい。
有機層は、有機化合物からなる層(有機化合物を主成分とする層(膜))で、基本的に、モノマーおよび/またはオリゴマーを、架橋(重合)したものである。
なお、有機層は、ハロゲンを含まないことが好ましい。有機層がハロゲンを含まないことにより、無機層におけるピンホールの形成をより防止することができる。
有機層の形成材料は特に制限されず、公知の有機化合物(樹脂/高分子化合物)が、各種、利用可能である。特に、ハロゲンを含有しない材料が好ましい。
具体的には、ポリエステル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、アクリロイル化合物、などの熱可塑性樹脂、あるいはポリシロキサン、その他の有機珪素化合物の膜が好適に例示される。
なかでも、高いTgを有する、強度に優れる等の点で、ラジカル重合性化合物および/またはエーテル基を官能基に有するカチオン重合性化合物の重合物から構成された有機層が、好適である。
なかでも特に、高Tgや強度に加え、屈折率が低い、光学特性に優れる等の点で、アクリレートおよび/またはメタクリレートのモノマーやオリゴマーの重合体を主成分とするアクリル樹脂やメタクリル樹脂は、有機層として好適に例示される。
その中でも特に、Tgが高く、無機層形成時の耐エッチング性に優れる等の点で、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(TMPTA)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(DPHA)などの、3官能以上のアクリレートおよび/またはメタクリレートのモノマーやオリゴマーの重合体を主成分とするアクリル樹脂やメタクリル樹脂は、好適に例示される。
有機層の製造方法は特に制限されないが、有機溶剤、有機層となる有機化合物、および、界面活性剤を含有する塗料によって形成されることが好ましい。この態様の場合、有機層は、界面活性剤を含有する。該態様において、有機層における界面活性剤の含有量は特に制限されないが、0.01〜10質量%が好ましい。すなわち、有機溶剤を除いた濃度で、0.01〜10質量%となる界面活性剤を含有する塗料を用いて、有機層を形成するのが好ましい。
また、使用する界面活性剤は、珪素系の界面活性剤など、ハロゲンを含有しない界面活性剤が好ましい。
塗料の調製に用いる有機溶剤には、特に限定はなく、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、イソプロピルアルコール、アセトン等、有機/無機積層型の機能性フィルムにおける有機層の形成に用いられている有機溶剤が、各種、利用可能である。
有機層を形成する塗料には、必要に応じて、界面活性剤、シランカップリング剤、および、光重合開始剤等、有機層を形成する際に用いられる各種の添加剤を、適宜、添加してもよい。
有機層は、平滑で、膜硬度が高いことが好ましい。有機層の平滑性は1μm角の平均粗さ(Ra値)として1nm未満であることが好ましく、0.5nm未満であることがより好ましい。
有機層の膜厚については特に限定はないが、50nm〜2000nmが好ましく、200nm〜1500nmがより好ましい。上記範囲内であれば、膜厚の均一性を得ることができ、外力によりクラックが発生しにくい。
有機層の表面にはパーティクル等の異物、突起が無いことが要求される。このため、有機層の成膜はクリーンルーム内で行われることが好ましい。クリーン度はクラス10000以下が好ましく、クラス1000以下がより好ましい。
有機層の硬度は高いほうが好ましい。有機層の硬度が高いと、無機層が平滑に成膜されその結果としてバリア能が向上することがわかっている。有機層の硬度はナノインデンテーション法に基づく微小硬度として表すことができる。有機層の微小硬度は100N/mm以上であることが好ましく、150N/mm以上であることがより好ましい。
有機層と無機層の積層は、所望の層構成に応じて有機層と無機層を順次繰り返し成膜することにより行うことができる。特に、少なくとも1層の有機層と少なくとも1層の無機層を交互に積層した場合に、より高いバリア性を発揮することができる。特に、有機層および無機層との層数がそれぞれ1〜6層(好ましくは、1〜4層)交互に積層した場合に、より高いバリア性を発揮することができる。なお、上記交互積層の場合は、有機層と無機層との層数は同じであっても、異なっていてもよい。
上述したバリア性積層体には、必要に応じて、樹脂基板が含まれていてもよい。つまり、第2透明保護基板は、樹脂基板と、樹脂基板上に配置された、少なくとも1層の無機層と少なくとも1層の有機層とが交互に積層された積層構造を有するバリア層とを有する構成であることが好ましい。バリア層の積層構造の好適態様は、上述の通りである。
有機層および無機層は、樹脂基板の片面にのみ設けられていてもよいし、両面に設けられていてもよい。また、樹脂基板側から無機層、有機層の順に積層していてもよいし、有機層、無機層の順に積層していてもよい。
上記有機層と無機層とを製造する装置は特に制限されないが、それぞれの層の製造装置としては、例えば、図9に示すように、有機層を形成する有機成膜装置330や、無機層を形成する無機成膜装置332が例示される。以下、これらの装置について詳述する。
有機成膜装置330および無機成膜装置332は、共に、長尺な被成膜材料(ウエブ状の被成膜材料)を巻回してなるロールから、被成膜材料を送り出し、被成膜材料を長手方向に搬送しつつ成膜を行い、成膜済の被成膜材料を、再度、ロール状に巻回する、いわゆる、ロール・ツー・ロール(Roll to Roll 以下、RtoRとも言う)によって、成膜を行なう装置である。
有機成膜装置330は、長尺な支持体Z(被成膜材料)を長手方向に搬送しつつ、有機層となる塗料を塗布し、乾燥した後、光照射によって塗膜に含まれる有機化合物を架橋して硬化し、有機層を形成する装置である。
有機成膜装置330は、一例として、塗布手段336と、乾燥手段338と、光照射手段340と、回転軸342と、巻取り軸346と、搬送ローラ対348および350とを有する。
有機成膜装置330において、長尺な支持体Zを巻回してなる支持体ロールZRは、回転軸342に装填される。回転軸342に支持体ロールZRが装填されると、支持体Zは、支持体ロールZRから引き出され、搬送ローラ対348を経て、塗布手段336、乾燥手段338および光照射手段340の下部を通過して、搬送ローラ対350を経て、巻取り軸346に至る、所定の搬送経路を通される(通紙される)。有機成膜装置330では、支持体ロールZRからの支持体Zの送り出しと、巻取り軸346における有機層を形成した支持体Zoの巻き取りとを同期して行なう。これにより、長尺な支持体Zを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、塗布手段336によって有機層となる塗料を塗布し、乾燥手段338によって塗料を乾燥し、光照射手段340によって硬化することによって、有機層を形成する。
無機成膜装置332は、支持体Zoの表面に、プラズマCVDによって、無機層を形成(成膜)するもので、供給室356と、成膜室358と、巻取り室360とを有する。なお、図示例の無機成膜装置332には、好ましい態様として、供給室356に真空排気手段370を、巻取り室360に真空排気手段376を、それぞれ設けている。
供給室356は、回転軸364と、ガイドローラ368と、真空排気手段370とを有する。供給室356においては、図示しない駆動源によって回転軸364を図中時計方向に回転して、ロールZoRから支持体Zoを送り出し、ガイドローラ368によって所定の経路を案内して、隔壁372に形成されたスリット372aから、成膜室358に送る。
成膜室358は、支持体Zoの表面に、プラズマCVDによって、無機層を形成するものである。
図示例において、成膜室358は、ドラム380と、シャワー電極382と、ガイドローラ384aおよび384bと、高周波電源386と、ガス供給手段387と、真空排気手段373とを有する。
成膜室358に搬送された支持体Zoは、ガイドローラ384によって所定の経路に案内され、ドラム380の所定位置に巻き掛けられる。支持体Zoは、ドラム380によって所定位置に位置されつつ長手方向に搬送され、プラズマCVDによって無機層が形成される。
成膜室358は、一例として、CCP−CVD(容量結合プラズマCVD)によって、支持体Zoの表面に無機層を形成する。ドラム380は、CCP−CVDにおける対向電極としても作用するもので、後述するシャワー電極382(成膜電極)と共に、電極対を構成する。
高周波電源386は、プラズマCVDに用いられる公知の高周波電源で、シャワー電極382に、プラズマ励起電力を供給する。ガス供給手段387も、プラズマCVDに用いられる公知の成膜ガス(原料ガス/プロセスガス)の供給手段で、シャワー電極382に成膜ガスを供給する。
ドラム380に支持/搬送されつつ、成膜手段382によって無機層を成膜された支持体Zoは、ガイドローラ386によって所定経路に案内されて、隔壁374に形成されたスリット374aから、巻取り室360に搬送される。
巻取り室360は、ガイドローラ390と、巻取り軸392と、真空排気手段376とを有する。巻取り室360に搬送された支持体は、巻取り軸392によってロール状に巻回され、ロール10aRとして回収される。
第2透明保護基板の表面および裏面の少なくとも一方には、ハードコート層が配置されていてもよい。ハードコート層が配置されることにより、第2透明保護基板中でのクラックの発生などをより抑制できる。
ハードコート層の硬度は特に制限されないが、鉛筆硬度H以上が好ましく、2H以上がより好ましい。
鉛筆硬度の測定方法は、JIS−K5600に記載の方法で行うことができる。
(第1透明保護基板)
第1透明保護基板は、タッチパネル積層体を表示装置上に配置した際に最も外側に位置する基板であり、外部環境から後述する導電フイルムを保護する役割を果たすと共に、その主面はタッチ面を構成する。
第1透明保護基板としては、プラスチック基板、ガラス基板などが用いられ、強度などの点から、ガラス基板が好ましい。第1透明保護基板の厚みはそれぞれの用途に応じて適宜選択することが望ましい。
上記プラスチック基板の原料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル類;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、EVA等のポリオレフィン類;ビニル系樹脂;その他、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)、シクロオレフィン系樹脂(COP)等を用いることができる。
第1透明保護基板は、光学的に透明である。光学的に透明とは、全光線透過率は85%以上であることを意図し、90%以上が好ましく、100%がより好ましい。
第1透明保護基板の厚みは特に制限されないが、取扱い性およびタッチパネルの薄型化の点からは、10〜1500μmが好ましく、100〜1100μmがより好ましい。
(第1粘着剤層および第2粘着剤層)
第1粘着剤層および第2粘着剤層は、それぞれ隣接する層間の密着性を高める層である。より具体的には、第1粘着剤層は、導電フイルムと第1透明保護基板との間に配置され、両者の密着性を高める。また、第2粘着剤層は、導電フイルムと第2透明保護基板との間に配置され、両者の密着性を高める。
第1粘着剤層および第2粘着剤層を構成する粘着剤の種類は特に制限されず、公知の粘着剤を用いることができる。
粘着剤の具体例としては、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤などの各種の粘着剤を使用でき、アクリル系粘着剤が好ましい。
アクリル系粘着剤は、アルキル(メタ)アクリレートのモノマーユニットを主骨格とするアクリル系ポリマーをベースポリマーとする。なお、(メタ)アクリレートはアクリレートおよび/またはメタクリレートをいう。アクリル系ポリマーの主骨格を構成する、アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基の平均炭素数は1〜12程度が好ましく、アルキル(メタ)アクリレートの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等を例示できる。
第1粘着剤層および第2粘着剤層の厚みは特に制限されないが、タッチパネルの薄膜化の点からは、5〜500μmが好ましく、20〜300μmがより好ましい。
第1粘着剤層および第2粘着剤層は光学的に透明であることが好ましく、より具体的には、粘着剤層の全光線透過率は80%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。
(導電フイルム)
導電フイルムは、タッチパネル用積層体が表示装置上に配置されてタッチパネルを構成した際に、人間の指などの外部導体が接触(接近)するときに発生する静電容量の変化を利用して、人間の指などの外部導体の位置を検出するセンサとして機能する。つまり、静電容量式タッチセンサとしての役割を果たす。
図2に、導電フイルムの一実施形態の平面図を示す。図3は、図2中の切断線A−Aに沿って切断した断面図である。導電フイルム14は、基板22と、基板22の一方の主面上(表面上)に配置される第1検出電極24と、第1引き出し配線26と、基板22の他方の主面上(裏面上)に配置される第2検出電極28と、第2引き出し配線30と、フレキシブルプリント配線板32とを備える。なお、第1検出電極24および第2検出電極28がある領域は、使用者によって入力操作が可能な入力領域EI(物体の接触を検知可能な入力領域(センシング部))を構成し、入力領域EIの外側に位置する外側領域EOには第1引き出し配線26、第2引き出し配線30およびフレキシブルプリント配線板32が配置される。
該形態においては、第1検出電極24および第2検出電極28を構成する後述する金属細線34、並びに、第1引き出し配線26および第2引き出し配線30が、後述する所定の金属量に制御された金属細線に相当する。なお、所定の金属量の金属細線が含まれていれば、この形態には限定されず、例えば、第1引き出し配線26および第2引き出し配線30のみが、所定の金属量に制御された金属細線で構成される形態であってもよい。
基板22は、入力領域EIにおいて第1検出電極24および第2検出電極28を支持する役割を担うとともに、外側領域EOにおいて第1引き出し配線26および第2引き出し配線30を支持する役割を担う部材である。
基板22は、光を適切に透過することが好ましい。具体的には、基板22の全光線透過率は、85〜100%であることが好ましい。
基板22は、絶縁性を有する(絶縁基板である)ことが好ましい。つまり、基板22は、第1検出電極24および第2検出電極28の間の絶縁性を担保するための層である。
基板22としては、透明基板(特に、透明絶縁性基板)であることが好ましい。その具体例としては、例えば、絶縁樹脂基板、セラミックス基板、ガラス基板などが挙げられる。なかでも、靭性に優れる理由から、絶縁樹脂基板であることが好ましい。
絶縁樹脂基板を構成する材料としては、より具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリアミド、ポリアリレート、ポリオレフィン、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル、シクロオレフィン系樹脂などが挙げられる。なかでも、透明性に優れる理由から、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィン系樹脂、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース樹脂であることが好ましい。
図2において、基板22は単層であるが、2層以上の複層であってもよい。
基板22の厚み(基板22が2層以上の複層の場合は、それらの合計厚み)は特に制限されないが、5〜350μmであることが好ましく、30〜150μmであることがより好ましい。上記範囲内であれば所望の可視光の透過率が得られ、且つ、取り扱いも容易である。
また、図2においては、基板22の平面視形状は実質的に矩形状とされているが、これには限られない。例えば、円形状、多角形状であってもよい。
第1検出電極24および第2検出電極28は、静電容量の変化を感知するセンシング電極であり、感知部(センシング部)を構成する。つまり、指先をタッチパネルに接触させると、第1検出電極24および第2検出電極28の間の相互静電容量が変化し、この変化量に基づいて指先の位置をIC回路によって演算する。
第1検出電極24は、入力領域EIに接近した使用者の指のX方向における入力位置の検出を行う役割を有するものであり、指との間に静電容量を発生する機能を有している。第1検出電極24は、第1方向(X方向)に延び、第1方向と直交する第2方向(Y方向)に所定の間隔をあけて配列された電極であり、後述するように所定のパターンを含む。
第2検出電極28は、入力領域EIに接近した使用者の指のY方向における入力位置の検出を行う役割を有するものであり、指との間に静電容量を発生する機能を有している。第2検出電極28は、第2方向(Y方向)に延び、第1方向(X方向)に所定の間隔をあけて配列された電極であり、後述するように所定のパターンを含む。図4においては、第1検出電極24は5つ、第2検出電極28は5つ設けられているが、その数は特に制限されず複数あればよい。
図2中、第1検出電極24および第2検出電極28は、金属細線により構成される。図4に、第1検出電極24の一部の拡大平面図を示す。図4に示すように、第1検出電極24は、金属細線34により構成され、交差する金属細線34による複数の格子36を含んでいる。なお、第2検出電極28も、第1検出電極24と同様に、交差する金属細線34による複数の格子36を含んでいる。
金属細線34中に含まれる単位面積当たりの金属量は、0.010〜10g/m2である。金属量を上記範囲にすることにより、金属細線の膜厚および幅を小さくすることが可能となり、高密度集積化の要望に対応することができると共に、イオンマイグレーションやタッチパネルの誤動作を抑制できる。なかでも、本発明の効果がより優れる点で、0.012〜8.5g/m2が好ましく、0.015〜7.0g/m2がより好ましい。
金属量が0.010g/m2未満の場合、金属細線の断線が生じやすく、タッチパネルの誤動作が生じやすい。また、金属量が10g/m2超の場合、マイグレーションの発生の程度が大きい。
金属量の測定方法は、金属細線の断面SEM写真を観察して蛍光X線分析により元素分析することにより所定の体積中における金属量を測定することができる。
また、金属細線の単位面積当たりとは、金属細線の基板との接触部分の単位面積当たりを意味する。つまり、金属細線と基板との接触部分の面積のみを基準に金属量の計算を行う。言い換えると、金属細線と接触していない基板表面(例えば、金属細線間に位置する、金属細線と接触していない基板表面)の面積は、上記金属細線の単位面積当たりの計算には考慮にいれない。従って、金属細線の単位面積当たりに含まれる銀量とは、金属細線と基板との接触部分における単位面積あたり(m2)に含まれる金属量を意味する。
金属細線34には、所定の金属成分が含まれ、例えば、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)などの金属またはこれらの合金や、ITO(酸化インジウム-スズ)、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化カドミウム、酸化ガリウム、酸化チタンなどの金属酸化物などが挙げられる。
なかでも、導電性の観点から、金属細線34には、銀が含まれることが好ましい。銀は銀合金の形態で含まれていてもよく、金属細線34が銀合金を含む場合、銀以外の含有される金属としては、例えば、錫、パラジウム、金、ニッケル、クロムなどが挙げられる。
また、金属細線34は、銀または銀合金からなる金属ナノワイヤで形成することも好ましい。金属ナノワイヤの製造方法は特に制限はなく、いかなる方法で作製してもよいが、ハロゲン化合物と分散剤を溶解した溶媒中で金属イオンを還元することによって製造することが好ましい。また、金属ナノワイヤを形成した後は、常法により脱塩処理を行うことが、分散性、導電膜の経時安定性の観点から好ましい。
また、金属ナノワイヤの製造方法としては、特開2009−215594号公報、特開2009−242880号公報、特開2009−299162号公報、特開2010−84173号公報、特開2010−86714号公報、特表2009−505358号公報などに記載の方法を用いることができる。
金属細線34の中には、金属細線34と基板22との密着性の観点から、バインダーが含まれていることが好ましい。
バインダーとしては、金属細線34と基板22との密着性がより優れる理由から、水溶性高分子であることが好ましい。バインダーの種類としては、例えば、ゼラチン、カラギナン、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、澱粉等の多糖類、セルロースおよびその誘導体、ポリエチレンオキサイド、ポリサッカライド、ポリビニルアミン、キトサン、ポリリジン、ポリアクリル酸、ポリアルギン酸、ポリヒアルロン酸、カルボキシセルロース、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウムなどが挙げられる。なかでも、金属細線34と基板22との密着性がより優れる理由から、ゼラチンが好ましい。
なお、ゼラチンとしては石灰処理ゼラチンの他、酸処理ゼラチンを用いてもよく、ゼラチンの加水分解物、ゼラチン酵素分解物、その他アミノ基、カルボキシル基を修飾したゼラチン(フタル化ゼラチン、アセチル化ゼラチン)を使用することができる。
金属細線34中における金属とバインダーとの体積比(金属の体積/バインダーの体積)は、1.0以上が好ましく、1.5以上が更に好ましい。金属とバインダーの体積比を1.0以上とすることで、金属細線34の導電性をより高めることができる。上限は特に制限されないが、生産性の観点から、6.0以下が好ましく、4.0以下がより好ましく、2.5以下がさらに好ましい。
なお、金属とバインダーの体積比は、金属細線34中に含まれる金属およびバインダーの密度より計算することができる。例えば、金属が銀の場合、銀の密度を10.5g/cm3として、バインダーがゼラチンの場合、ゼラチンの密度を1.34g/cm3として計算して求めるものとする。
金属細線34の線幅は特に制限されないが、低抵抗の電極を比較的容易に形成できる観点から、30μm以下が好ましく、15μmがより好ましく、10μmがさらに好ましく、9μm以下が特に好ましく、7μm以下が最も好ましく、0.5μm以上が好ましく、1.0μm以上がより好ましい。
金属細線34の厚みは特に制限されないが、導電性と視認性との観点から、0.00001mm〜0.2mmから選択可能であるが、30μm以下が好ましく、20μm以下がより好ましく、0.01〜9μmがさらに好ましく、0.05〜5μmが最も好ましい。
格子36は、導電性細線34で囲まれる開口領域を含んでいる。格子36の一辺の長さWは、800μm以下が好ましく、600μm以下がより好ましく、400μm以上であることが好ましい。
第1検出電極24および第2検出電極28では、可視光透過率の点から開口率は85%以上であることが好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、95%以上であることが最も好ましい。開口率とは、所定領域において第1検出電極24または第2検出電極28中の金属細線34を除いた透過性部分が全体に占める割合に相当する。
格子36は、略ひし形の形状を有している。但し、その他、多角形状(例えば、三角形、四角形、六角形、ランダム多角形)としてもよい。また、一辺の形状を直線状の他、湾曲形状でもよいし、円弧状にしてもよい。円弧状とする場合は、例えば、対向する2辺については、外方に凸の円弧状とし、他の対向する2辺については、内方に凸の円弧状としてもよい。また、各辺の形状を、外方に凸の円弧と内方に凸の円弧が連続した波線形状としてもよい。もちろん、各辺の形状を、サイン曲線にしてもよい。
なお、図4においては、金属細線34はメッシュパターンとして形成されているが、この形態には限定されず、ストライプパターンであってもよい。
第1検出電極24および第2検出電極28の金属細線34は、金属酸化物粒子、銀ペーストや銅ペーストなどの金属ペースト、銀ナノワイヤや銅ナノワイヤなどの金属ナノワイヤ粒子で構成されていてもよい。なかでも導電性と透明性に優れる点で、銀ナノワイヤが好ましい。
なお、図2においては、第1検出電極24および第2検出電極28は金属細線34のメッシュ構造で構成されていたが、この形態には限定されず、例えば、第1検出電極24および第2検出電極28全体が、ITOなどの金属酸化物薄膜(透明金属酸化物薄膜)で形成されていてもよい。ITOのほかに上記態様で使用できる材料としては、例えば、亜鉛酸化物(ZnO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、ガリウム亜鉛酸化物(GZO)、アルミニウム亜鉛酸化物(AZO)などが挙げられる。
また、電極のパターニングは、電極の材料に応じて選択でき、フォトリソグラフィー法やレジストマスクスクリーン印刷−エッチング法、インクジェット法、印刷法などを用いてもよい。
第1引き出し配線26および第2引き出し配線30は、それぞれ上記第1検出電極24および第2検出電極28に電圧を印加するための役割を担う部材である。
第1引き出し配線26は、外側領域EOの基板22上に配置され、その一端が対応する第1検出電極24に電気的に接続され、その他端はフレキシブルプリント配線板32に電気的に接続される。
第2引き出し配線30は、外側領域EOの基板22上に配置され、その一端が対応する第2検出電極28に電気的に接続され、その他端はフレキシブルプリント配線板32に電気的に接続される。
なお、図2においては、第1引き出し配線26は5本、第2引き出し配線30は5本記載されているが、その数は特に制限されず、通常、検出電極の数に応じて複数配置される。
第1引き出し配線26および第2引き出し配線30中に含まれる単位面積当たりの金属量は、上述した金属細線34と同様に、0.010〜10g/m2である。金属量の好適範囲は、上述した金属細線34と同様である。
また、第1引き出し配線26および第2引き出し配線30を構成する配線の材料としては、上述した金属細線34を構成する材料と同義である。なかでも、導電性が優れる理由から、銀であることが好ましい。また、アルミニウム(Al)やモリブデン(Mo)、パラジウム(Pd)などの金属や合金薄膜で構成されていてもよい。金属ペーストの場合は、スクリーン印刷やインクジェット印刷法で、金属や合金薄膜の場合は、スパッタ膜をフォトリソグラフィー法などのパターニング方法が好適に用いられる。
なお、第1引き出し配線26および第2引き出し配線30中には、基板22との密着性がより優れる点から、バインダーが含まれていることが好ましい。バインダーの種類は、上述の通りである。
フレキシブルプリント配線板32は、基板上に複数の配線および端子が設けられた板であり、第1引き出し配線26のそれぞれの他端および第2引き出し配線30のそれぞれの他端に接続され、導電フィルム14と外部の装置(例えば、表示装置)とを接続する役割を果たす。
<タッチパネル用積層体の製造方法>
上記タッチパネル用積層体の製造方法は特に制限されず、公知の方法を採用できる。
まず、導電フイルム中の金属細線の製造方法としては、例えば、エッチング処理を利用したサブトラクティブ法や、電解めっきを利用したセミアディティブ法や、銀ペースト(例えば、銀ナノ粒子または銀ナノワイヤ含有ペースト)を用いて金属配線を作製する方法、真空蒸着法、スパッタ成膜法、イオンプレーティング法などが挙げられる。
さらに、上記方法以外にハロゲン化銀を使用した方法が好適に挙げられる。より具体的には、まず、基板上にハロゲン化銀を含有する銀塩乳剤層を形成する工程(1)、銀塩乳剤層を露光した後、現像処理することにより金属細線を形成する工程(2)を有する方法が挙げられる。
以下に、各工程に関して説明する。
[工程(1):銀塩乳剤層形成工程]
工程(1)は、基板上に、銀塩乳剤層を形成する工程である。
銀塩乳剤層を形成する方法は特に制限されないが、生産性の点から、ハロゲン化銀を含有する銀塩乳剤層形成用組成物を基板に接触させ、基板上に銀塩乳剤層を形成する方法が好ましい。
以下に、上記方法で使用される銀塩乳剤層形成用組成物の形態について詳述した後、工程の手順について詳述する。
銀塩乳剤層形成用組成物には、ハロゲン化銀が含有される。
ハロゲン化銀に含有されるハロゲン元素は、塩素、臭素、ヨウ素およびフッ素のいずれであってもよく、これらを組み合わせでもよい。ハロゲン化銀としては、例えば、塩化銀、臭化銀、ヨウ化銀を主体としたハロゲン化銀が好ましく用いられ、さらに臭化銀や塩化銀を主体としたハロゲン化銀が好ましく用いられる。
銀塩乳剤層形成用組成物には、必要に応じて、樹脂バインダーが含まれていてもよい。樹脂バインダーの種類は上述の通りであり、なかでも、ゼラチンが好ましい。
銀塩乳剤層形成用組成物には、必要に応じて、溶媒が含有される。
使用される溶媒としては、例えば、水、有機溶媒(例えば、メタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、ホルムアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、酢酸エチル等のエステル類、エーテル類等)、イオン性液体、またはこれらの混合溶媒を挙げることができる。
使用される溶媒の含有量は特に制限されないが、ハロゲン化銀および樹脂バインダーの合計質量に対して、30〜90質量%の範囲が好ましく、50〜80質量%の範囲がより好ましい。
(工程の手順)
銀塩乳剤層形成用組成物と基板とを接触させる方法は特に制限されず、公知の方法を採用できる。例えば、銀塩乳剤層形成用組成物を基板に塗布する方法や、銀塩乳剤層形成用組成物中に基板を浸漬する方法などが挙げられる。
[工程(2):露光現像工程]
工程(2)は、上記工程(1)で得られた銀塩乳剤層に露光処理を施した後、現像処理することにより金属細線を形成する工程である。
以下では、露光処理について詳述し、その後現像処理について詳述する。
(露光処理)
銀塩乳剤層に対してパターン状の露光を施すことにより、露光領域における銀塩乳剤層中のハロゲン化銀が潜像を形成する。この潜像が形成された領域は、後述する現像処理によって金属細線を形成する。一方、露光がなされなかった未露光領域では、後述する定着処理の際にハロゲン化銀が溶解して銀塩乳剤層から流出し、透明な膜が得られる。
露光の際に使用される光源は特に制限されず、可視光線、紫外線などの光、または、X線などの放射線などが挙げられる。
パターン露光を行う方法は特に制限されず、例えば、フォトマスクを利用した面露光で行ってもよいし、レーザービームによる走査露光で行ってもよい。なお、パターンの形状は特に制限されず、形成したい金属細線のパターンに合わせて適宜調整される。
(現像処理)
現像処理の方法は特に制限されず、公知の方法を採用できる。例えば、銀塩写真フイルム、印画紙、印刷製版用フイルム、フォトマスク用エマルジョンマスク等に用いられる通常の現像処理の技術を用いることができる。
現像処理の際に使用される現像液の種類は特に制限されないが、例えば、PQ現像液、MQ現像液、MAA現像液等を用いることもできる。
現像処理は、未露光部分の銀塩を除去して安定化させる目的で行われる定着処理を含むことができる。定着処理は、銀塩写真フイルムや印画紙、印刷製版用フイルム、フォトマスク用エマルジョンマスク等に用いられる定着処理の技術を用いることができる。
定着工程における定着温度は、20〜50℃が好ましく、25〜45℃がより好ましい。また、定着時間は5秒〜1分が好ましく、7〜50秒がより好ましい。
次に、第1粘着剤層および第2粘着剤層の製造方法としては、粘着剤を含む粘着剤層形成用組成物を金属細線付き基板上に塗布して、必要に応じて硬化処理を施し、第1粘着剤層および第2粘着剤層を形成する方法や、粘着剤を含む粘着シートを金属細線付き基板上にラミネートする方法などが挙げられる。第1粘着剤層および第2粘着剤層の厚みの調整が容易である点より、上記塗布による方法が好ましい。
なお、粘着剤層形成用組成物を金属細線付き基板上へ塗布する方法は特に制限されず、ディスペンス法、スクリーン印刷法、カーテンコート法、バーコード法、スピンコーター法、インクジェット法、ディップ浸漬法など、公知の方法を採用することができる。
また、硬化処理としては、加熱処理または露光処理を適宜実施すればよい。
次に、上述した第1透明保護基板および第2透明保護基板を、それぞれ第1粘着剤層および第2粘着剤層上に貼り合せることにより所望のタッチパネル用積層体を製造できる。
なお、タッチパネル用積層体において、マイグレーションの発生がより抑制されると共に、タッチパネルの誤動作がより抑制される点で、導電フイルム中の金属配線はタッチパネル用積層体の端面から0.1cm以上(好ましくは、0.3cm以上)離れた位置に配置されることが好ましい。
上記により製造されたタッチパネル用積層体の全光線透過率は特に制限されないが、タッチパネルへの応用の観点から、80〜90%が好ましい。
また、タッチパネル用積層体のヘイズは特に制限されないが、タッチパネルへの応用の観点から、0.3〜3.5%が好ましい。
なお、光線透過率、ヘイズの測定方法としては、コニカミノルタ製CM−3600Aを用いた測定方法が採用される。
(タッチパネル)
図5に示すように、上述したタッチパネル用積層体1を、表示装置11の視認側に配置することにより、タッチパネル10が製造される。
なお、タッチパネル用積層体1を表示装置上に配置する際には、図5に示すように、第2透明保護基板6が表示装置11側になるように配置する。
得られたタッチパネルは、金属細線のイオンマイグレーションが抑制されると共に、誤作動が生じにくい。
なお、タッチパネル積層体中の導電フイルムの形態は、上記図2の形態に限定されず、図6に示す形態であってもよい。
図6に示すように、導電フイルム140は、第2基板38と、第2基板38上に配置された第2検出電極28と、第2検出電極28の一端に電気的に接続し、第2基板38上に配置された第2引き出し配線(図示せず)と、粘着剤層40と、第1検出電極24と、第1検出電極24の一端に電気的に接続している第1引き出し配線(図示せず)と、第1検出電極24および第1引き出し配線が隣接する第1基板42と、フレキシブルプリント配線板(図示せず)とを備える。
図6に示すように、導電フイルム140は、第2基板38、第1基板42、および粘着剤層40の点を除いて、導電フイルム140と同様の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
第2基板38および第1基板42の定義は、上述した基板22の定義と同じである。
粘着剤層40は、第1検出電極24および第2検出電極28を密着させるための層であり、光学的に透明であることが好ましい(透明粘着剤層であることが好ましい)。粘着剤層40を構成する材料としては、公知の材料が使用される。
図6中の第1検出電極24と第2検出電極28とは、図2に示すようにそれぞれ複数使用されており、両者は図2に示すように互いに直交するように配置されている。
導電フイルム140においては、第1検出電極24と、第1検出電極24の一端に電気的に接続している第1引き出し配線と、第2検出電極28と、第2検出電極28の一端に電気的に接続している第2引き出し配線とは、図2の形態と同様に、単位面積当たりの金属量が0.010〜10g/m2である金属細線より構成される。なお、金属量の好適範囲および測定方法は、上述の通りである。
つまり、図6に示す、導電フイルム140は、基板と基板の片面上に配置された金属細線(検出電極および引き出し配線)とを有する金属細線付き基板を2枚用意し、金属細線同士が向き合うように、粘着剤層を介して貼り合せて得られる導電フイルムに該当する。
さらに、タッチパネル積層体中の導電フイルムの形態は、図7に示す形態であってもよい。
図7中、導電フイルム240は、第2基板38と、第2基板38上に配置された第2検出電極28と、第2検出電極28の一端に電気的に接続し、第2基板38上に配置された第2引き出し配線(図示せず)と、粘着剤層40と、第1基板42と、第1基板42上に配置された第1検出電極24と、第1検出電極24の一端に電気的に接続し、第1基板42上に配置された第1引き出し配線(図示せず)と、フレキシブルプリント配線板(図示せず)とを備える。
図7に示す導電フイルム240は、各層の順番が異なる点を除いて、図6に示す導電フイルム140と同様の層を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
また、図7中の第1検出電極24と第2検出電極28とは、図2に示すようにそれぞれ複数使用されており、両者は図2に示すように互いに直交するように配置されている。
導電フイルム240においては、第1検出電極24と、第1検出電極24の一端に電気的に接続している第1引き出し配線と、第2検出電極28と、第2検出電極28の一端に電気的に接続している第2引き出し配線とは、図2の形態と同様に、単位面積当たりの金属量が0.010〜10g/m2である金属細線より構成される。なお、金属量の好適範囲および測定方法は、上述の通りである。
つまり、図7に示す、導電フイルム240は、基板と基板の片面上に配置された金属細線(検出電極および引き出し配線)とを有する金属細線付き基板を2枚用意し、一方の金属細線付き基板中の基板と他方の金属細線付き基板の金属細線とが向き合うように、粘着剤層を介して貼り合せて得られる導電フイルムに該当する。
<第2実施形態>
タッチパネル積層体の他の形態としては、図8に示すように、少なくとも、第1透明保護基板2と第2透明保護基板6との間から露出している第1粘着剤層3、導電フイルム4、および、第2粘着剤層5の周縁部の表面上に封止層12が配置される形態が挙げられる。封止層12が配置されることにより、端面からの水分の侵入が抑制され、本発明の効果がより優れる。
図8において、第1粘着剤層3、導電フイルム4、および、第2粘着剤層5の周縁部とは、第1透明保護基板2と、第1粘着剤層3、導電フイルム4、第2粘着剤層5、および、第2透明保護基板6をこの順で積層した積層体において、外部に露出している第1粘着剤層3、導電フイルム4、および、第2粘着剤層5の側面部を意図する。
なお、封止層12は、第1透明保護基板2および第2透明保護基板6の端面および/または主面上にもさらに配置されていてもよい。
封止層の厚みは特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、1.0μm以上が好ましく、2.0μm以上が好ましく、4.0μm以上がより好ましく、10.0μm以上がさらに好ましい。なお、上限は特に制限されないが、効果が飽和し、経済性が損なわれる点から、50μm以下が好ましい。
なお、封止層の厚みは、封止層の任意の20箇所以上の場所の厚みを測定し、それらを算術平均した平均値である。
封止層を構成する材料は特に制限されず、公知の硬化性樹脂(熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂)や、熱可塑性樹脂が使用される。
以下、実施例により、本発明について更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<実施例A>
<サンプルNo102の作製>
(ハロゲン化銀乳剤の調製)
38℃、pH4.5に保たれた下記1液に、下記の2液および3液の各々90%に相当する量を攪拌しながら同時に20分間にわたって加え、0.16μmの核粒子を形成した。続いて下記4液および5液を8分間にわたって加え、さらに、下記の2液および3液の残りの10%の量を2分間にわたって加え、0.21μmまで成長させた。さらに、ヨウ化カリウム0.15gを加え、5分間熟成し粒子形成を終了した。
1液:
水 750ml
ゼラチン 9g
塩化ナトリウム 3g
1,3−ジメチルイミダゾリジン−2−チオン 20mg
ベンゼンチオスルホン酸ナトリウム 10mg
クエン酸 0.7g
2液:
水 300ml
硝酸銀 150g
3液:
水 300ml
塩化ナトリウム 38g
臭化カリウム 32g
ヘキサクロロイリジウム(III)酸カリウム
(0.005%KCl 20%水溶液) 8ml
ヘキサクロロロジウム酸アンモニウム
(0.001%NaCl 20%水溶液) 10ml
4液:
水 100ml
硝酸銀 50g
5液:
水 100ml
塩化ナトリウム 13g
臭化カリウム 11g
黄血塩 5mg
その後、常法に従い、フロキュレーション法によって水洗した。具体的には、温度を35℃に下げ、硫酸を用いてハロゲン化銀が沈降するまでpHを下げた(pH3.6±0.2の範囲であった)。次に、上澄み液を約3リットル除去した(第一水洗)。さらに3リットルの蒸留水を加えてから、ハロゲン化銀が沈降するまで硫酸を加えた。再度、上澄み液を3リットル除去した(第二水洗)。第二水洗と同じ操作をさらに1回繰り返して(第三水洗)、水洗・脱塩工程を終了した。水洗・脱塩後の乳剤をpH6.4、pAg7.5に調整し、ゼラチン3.9g、ベンゼンチオスルホン酸ナトリウム10mg、ベンゼンチオスルフィン酸ナトリウム3mg、チオ硫酸ナトリウム15mgと塩化金酸10mgを加え55℃にて最適感度を得るように化学増感を施し、安定剤として1,3,3a,7−テトラアザインデン100mg、防腐剤としてプロキセル(商品名、ICI Co.,Ltd.製)100mgを加えた。最終的に得られた乳剤は、沃化銀を0.08モル%含み、塩臭化銀の比率を塩化銀70モル%、臭化銀30モル%とする、平均粒子径0.22μm、変動係数9%のヨウ塩臭化銀立方体粒子乳剤であった。
(銀塩乳剤層形成用組成物の調製)
上記乳剤に1,3,3a,7−テトラアザインデン1.2×10-4モル/モルAg、ハイドロキノン1.2×10-2モル/モルAg、クエン酸3.0×10-4モル/モルAg、2,4−ジクロロ−6−ヒドロキシ−1,3,5−トリアジンナトリウム塩0.90g/モルAgを添加し、クエン酸を用いて塗布液pHを5.6に調整して、銀塩乳剤層形成用組成物を得た。
(銀塩乳剤層形成工程)
厚み100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フイルムにコロナ放電処理を施した後、上記PETフイルムの両面に、下塗層として厚み0.1μmのゼラチン層、さらに下塗層上に光学濃度が約1.0で現像液のアルカリにより脱色する染料を含むアンチハレーション層を設けた。上記アンチハレーション層の上に、上記銀塩乳剤層形成用組成物を塗布し、さらに厚み0.15μmのゼラチン層を設け、両面に銀塩乳剤層が形成されたPETフイルムを得た。得られたフイルムをフイルムAとする。形成された銀塩乳剤層は、銀量6.0g/m2、ゼラチン量1.0g/m2であった。
(露光現像工程)
上記フイルムAの両面に、ラインアンドスペース(L/S)が50μm/50μmであるクシ型パターンを配したフォトマスクを介し、高圧水銀ランプを光源とした平行光を用いて露光を行った。露光後、下記の現像液で現像し、さらに定着液(商品名:CN16X用N3X−R、富士フイルム社製)を用いて現像処理を行った。さらに、純水でリンスし、乾燥することで、両面にAg細線(金属細線)からなる電極パターンとゼラチン層とが形成されたPETフイルムを得た。ゼラチン層はAg細線間に形成されており、このときのAg細線中のAg量は、蛍光X線分析から、5.5g/m2であった。得られたクシ型配線パターン付フイルムを、フイルムBとする。
(現像液の組成)
現像液1リットル(L)中に、以下の化合物が含まれる。
ハイドロキノン 0.037mol/L
N−メチルアミノフェノール 0.016mol/L
メタホウ酸ナトリウム 0.140mol/L
水酸化ナトリウム 0.360mol/L
臭化ナトリウム 0.031mol/L
メタ重亜硫酸カリウム 0.187mol/L
(張り合わせ工程)
上記で得られたフイルムBの一方のAg細線が存在する面上に、3M社製OCA(#8146−2:50マイクロメートル厚)および下記バリアフイルム1をこの順に積層した。
さらに、フイルムBの他方のAg細線が存在する面上に、3M社製OCA(#8146−4:100マイクロメートル厚)およびガラス基板をこの順で貼り合わせたものを作製し、サンプルNo101とした。このとき、Ag細線と積層体端面との距離は1cm以上であった。
―バリアフイルム1の作製―
バリアフイルムとして、支持体Zの表面に有機層および窒化珪素層を有するガスバリアフイルム10を作製した。
支持体Zは、幅が1000mmで厚さが100μmの長尺なPETフイルムを用いた。
有機化合物および界面活性剤を有機溶剤に投入、混合して、有機層となる塗料を調製した。有機化合物は、TMPTA(ダイセル・サイテック社製)を用いた。有機溶剤は、MEKを用いた。界面活性剤は、珪素系の界面活性剤(ビックケミージャパン社製 BYK378)を用いた。添加量は、有機溶剤を除いた濃度で重量1%とした。さらに、塗料には、有機溶剤を除いた濃度で重量2%の光重合開始剤(チバケミカルズ社製 Irg184)を添加した(すなわち固形分における有機化合物は97重量%)。この界面活性剤および光重合開始剤は、ハロゲンを含有しない。また、塗料の固形分濃度は、15重量%とした。
支持体Zを巻回してなる支持体ロールZRを、図9(A)に示す有機成膜装置330の回転軸342に装填して、支持体Zの表面に、調製した塗料を塗布手段336で塗布/乾燥し、光照射手段340によって架橋/硬化して、有機層を形成した支持体Zを巻回してなるロールZoRを得た。塗布手段336は、ダイコータを用いた。塗布量は、20cc/m2とした。調製した塗料は、この塗布量で、乾膜の膜厚すなわち有機層の膜厚が2μmとなる。乾燥手段338は、温風を用いた。光照射手段340は、紫外線照射装置を用いた。
次いで、ロールZoRを図9(B)に示す無機成膜装置332に装填して、有機層を成膜した支持体Zoの表面に、CCP−CVDによって、膜厚50nmの窒化珪素膜を形成し、窒化珪素層を形成したガスバリアフイルムを巻回してなる、ロール10aRを作製した。
成膜ガスは、シランガス(SiH4)、アンモニアガス(NH3)、窒素ガス(N2)および水素ガス(H2)を用いた。供給量は、シランガスが100sccm、アンモニアガスが200sccm、窒素ガスが500sccm、水素ガスが500sccmとした。また、成膜圧力は50Paとした。
シャワー成膜電極382には、高周波電源386から、周波数13.5MHzで3000Wのプラズマ励起電力を供給した。さらに、ドラム380はステンレス製とし、バイアス電源(図示省略)から、500Wのバイアス電力を供給した。また、成膜中は、ドラム380の温度を−20℃に調整した。
作製したバリアフイルム1の水蒸気透過度(g/m2・24h(40℃、90%RH))を、カルシウム腐食法(特開2005−283561号公報に記載される方法)でN3測定を行い、平均値として、1×10-5(g/m2・24h(40℃、90%RH))オーダーであった。
(評価(マイグレーション評価))
上記方法で作製したサンプルNo101を60℃/90%RHで1時間静置させ、直流で5Vの電圧を30分印加し、その後、顕微鏡にてマイグレーションの様子を観察し、以下の基準に沿って評価した。表1に結果を示す。
―マイグレーションの評価―
5 デンドライトなどの発生が全く確認できない
4 デンドライトなどの発生がほぼ見られない
3 デンドライトなどの発生が見られるが、実用上問題ない
2 デンドライトなどの発生が見られ、実用上問題ある
1 デンドライトなどの発生がひどく、実用上問題ある
<サンプルNo102の作製>
バリアフイルム1の代わりに、上記バリアフイルム1の製造手順において有機層/無機層の交互積層構成において、有機/無機/有機/無機/有機と積層させ(有機/無機の2対積層+有機1層)、作製したバリアフイルム2を使用した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo102を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。また、得られたフイルムの水蒸気透過度は1×10-6(g/m2・24h(40℃、90%RH))オーダーであった。
<サンプルNo103の作製>
バリアフイルム1の代わりに、上記バリアフイルム1の製造手順において有機層/無機層の交互積層構成において、有機/無機/有機/無機/有機/無機/有機/無機/有機/無機/有機と積層させ(有機/無機の5対積層+有機1層)、作製したバリアフイルム3を使用した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo103を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。また、得られたフイルムの水蒸気透過度は、測定時間においてカルシウムの状態変化が非常に小さかったことから1×10-6(g/m2・24h(40℃、90%RH))オーダー未満であると判断した。
<サンプルNo104の作製>
バリアフイルム1の代わりに、上記バリアフイルム1の製造手順において有機層の乾燥膜厚を0.25μmに変更したバリアフイルム4を使用した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo104を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。また、得られたフイルムの水蒸気透過度は1×10-3(g/m2・24h(40℃、90%RH))オーダーであった。
<サンプルNo105の作製>
バリアフイルム1の代わりに、三菱樹脂製テックバリアHX(12マイクロメートル厚)を使用した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo105を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo106の作製>
バリアフイルム1の代わりに、三菱樹脂製テックバリアL(12マイクロメートル厚)を使用した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo106を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo107の作製>
バリアフイルム1の代わりに、日本ゼオン社製ゼオノアフイルム(40マイクロメートル厚)を使用した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo107を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo108の作製>
バリアフイルム1の代わりに、きもと社製ハードコートフイルム(G1SBF:50マイクロメートル厚)を使用した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo108を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo109の作製>
バリアフイルム1の代わりに、JSR社製アートンフイルム(40マイクロメートル厚)を使用した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo109を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo110の作製>
バリアフイルム1の代わりに、日本ゼオン社製ゼオノアフイルム(100マイクロメートル厚)を使用した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo110を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo111の作製>
フイルムBの代わりに、PET基板上にラインアンドスペース(L/S)が50μm/50μmであるクシ型パターンを配したメタルマスクを介し、Agを蒸着することで作製したAg蒸着フイルムを使用した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo111を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。なお、Ag量は、蛍光X線分析から、1.0g/m2であった。
<サンプルNo112の作製>
フイルムBの代わりに、PET基板上にラインアンドスペース(L/S)が50μm/50μmであるクシ型パターンを配したスクリーンマスクを介し、Agペースト(ドータイトFA−401CA、藤倉化成製)をスクリーン印刷し、100℃で30分焼成することで作製したAgペースト付きフイルムを使用した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo112を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。なお、Ag量は、蛍光X線分析から、9.3g/m2であった。
<サンプルNo113の作製>
フイルムBの代わりに、後述するパターニングされた導電膜1を用いた以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo113を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。なお、Ag量は、蛍光X線分析から、0.015g/m2であった。
(銀ナノワイヤの水分散物の作製)
―銀ナノワイヤ分散液(1)の調製―
プロピレングリコール370gに硝酸銀粉末60gを溶解させ、硝酸銀溶液101を調製した。プロピレングリコール4.45kgにポリビニルピロリドン(分子量55,000)72.0gを添加し、窒素ガスを容器の気相部分に通気しながら、90℃に昇温した。この液を反応溶液101とした。窒素ガスの通気を保持したまま、激しく攪拌している反応溶液101へ硝酸銀溶液101を2.50g添加して、加熱攪拌を1分間行った。さらに、この溶液へテトラブチルアンモニウムクロリド11.8gをプロピレングリコール100gに溶解させた溶液を添加し、反応溶液102とした。
90℃に保ち、攪拌速度500rpmで攪拌している反応溶液102へ、硝酸銀溶液101を添加速度50cc/分で200g添加した。攪拌速度を100rpmに落とし、窒素ガスの通気を止めて、加熱攪拌を15時間行った。90℃に保ち、攪拌速度100rpmで攪拌しているこの液へ、硝酸銀溶液101を添加速度0.5cc/分にて220g添加し、添加終了後から2時間、加熱攪拌を続けた。攪拌を500rpmに変更し、蒸留水1.0kgを添加した後に、25℃まで冷却して仕込液101を作製した。
分画分子量15万の限外濾過モジュールを用いて、限外濾過を次の通り実施した。蒸留水と1−プロパノールの混合溶液(体積比1対1)の仕込液101への添加と仕込液101の濃縮を、最終的にろ液の伝導度が50μS/cm以下になるまで繰り返した。濃縮を行い、金属含有量0.45%の銀ナノワイヤ分散液(1)を得た。
得られた銀ナノワイヤ分散液(1)の銀ナノワイヤについて、平均短軸長、平均長軸長を測定した。その結果、平均短軸長28.5nm、平均長軸長15.2μmであった。以後、「銀ナノワイヤ分散液(1)」と表記する場合は、上記方法で得られた銀ナノワイヤ分散液を示す。
―銀ナノワイヤ分散液(2)の調製―
予め、下記の添加液A、B、C、および、Dを調製した。
〔添加液A〕
ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド55mg、ステアリルトリメチルアンモニウムヒドロキシド10%水溶液5.5g、グルコース1.8gを蒸留水115.0gに溶解させ、反応溶液A−1とした。さらに、硝酸銀粉末65mgを蒸留水1.8gに溶解させ、硝酸銀水溶液A−1とした。反応溶液A−1を25℃に保ち、激しく攪拌しながら、硝酸銀水溶液A−1を添加した。硝酸銀水溶液A−1の添加後から180分間、激しい攪拌をし、添加液Aとした。
〔添加液B〕
硝酸銀粉末42.0gを蒸留水958gに溶解した。
〔添加液C〕
25%アンモニア水75gを蒸留水925gと混合した。
〔添加液D〕
ポリビニルピロリドン(K30)400gを蒸留水1.6kgに溶解した。
次に、以下のようにして、銀ナノワイヤ分散液(2)を調製した。
ステアリルトリメチルアンモニウムブロミド粉末1.30gと臭化ナトリウム粉末33.1gとグルコース粉末1,000g、硝酸(1N)115.0gを80℃の蒸留水12.7kgに溶解させた。この液を80℃に保ち、500rpmで攪拌しながら、添加液Aを添加速度250cc/分、添加液Bを500cc/分、添加液Cを500cc/分で順次添加した。攪拌速度を200rpmとし、80℃で加熱をした。攪拌速度を200rpmにしてから100分間加熱攪拌を続けた後に、25℃に冷却した。攪拌速度を500rpmに変更し、添加液Dを500cc/分で添加した。この液を仕込液201とした。次に、1−プロパノールを激しく攪拌しながら、そこへ仕込液201を混合比率が体積比1対1となるように一気に添加した。攪拌を3分間行い、仕込液202とした。
分画分子量15万の限外濾過モジュールを用いて、限外濾過を次の通り実施した。
仕込液202を4倍に濃縮した後、蒸留水と1−プロパノールの混合溶液(体積比1対1)の添加と濃縮を、最終的にろ液の伝導度が50μS/cm以下になるまで繰り返した。濃縮を行い、金属含有量0.45%の銀ナノワイヤ分散液(2)を得た。
得られた銀ナノワイヤ分散液(2)の銀ナノワイヤについて、平均短軸長、平均長軸長を測定した。その結果、平均短軸長17.2nm、平均長軸長8.8μmであった。
(導電膜1の作製)
下記組成のアルコキシド化合物の溶液を60℃で1時間撹拌して均一になったことを確認した。得られたゾルゲル液の重量平均分子量(Mw)をGPC(ポリスチレン換算)で測定したところ、Mwは4,400であった。ゾルゲル溶液2.24部と上記調整された銀ナノワイヤ分散液(1)17.76部を混合し、さらに蒸留水と1−プロパノールで希釈して銀ナノワイヤ塗布液(1)を得た。得られた塗布液の溶剤比率は蒸留水:1−プロパノール=60:40であった。PET基板(厚み125μm)上にバーコート法で銀量が0.015g/m2、全固形分塗布量が0.120g/m2となるように銀ナノワイヤ塗布液(1)を塗布したのち、120℃で1分間乾燥して、銀ナノワイヤを含有する導電膜1を形成した。
(アルコキシド化合物の溶液)
・テトラエトキシシラン 5.0部
(KBE−04、信越化学工業(株)製)
・1%酢酸水溶液 11.0部
・蒸留水 4.0部
(導電膜1のパターニング)
導電膜1にフォトレジスト(TMSMR−8900LB:東京応化製)をスピンコートで塗布し、90℃で60秒間焼成した。次に、フォトマスクを用いてパターン露光(露光量:12mW/cm2、20秒)し、現像液(NMD-W:東京応化性)にて現像し、水洗、乾燥させた後に、120℃で60秒間焼成し、導電膜1上にパターニングされたフォトレジストを形成した。
次に、銀エッチング液(SEA−2:関東化学製)に30秒浸漬後、水洗、乾燥させて、銀ナノワイヤをエッチングして、導電膜1に非導電部を形成した。その後、中性剥離液(PK−SFR8120:パーカーコーポーレーション製)を用いてフォトレジストを剥離し、その後、水洗、乾燥をさせて、櫛形電極パターン(L/S=50μm/50μm)にパターニングされた導電膜1を作製した。
<サンプルNo114の作製>
上記(導電膜の作製)において銀ナノワイヤ分散液(1)を銀ナノワイヤ分散液(2)に変更した以外は、上記手順に従って、パターニングされた導電膜2を作製した。
次に、フイルムBの代わりに上記パターニングされた導電膜2を用いた以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo114を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。なお、Ag量は、蛍光X線分析から、0.015g/m2であった。
<サンプルNo115の作製>
サンプルNo101の積層体端面に、協立化学社製8814M9を塗布し、3J/cm2のUV光を照射して硬化させ、積層体端面を封止して、サンプルNo115を作製した。なお、形成された封止層は、粘着剤層および導電フイルムの端面を覆うように配置されていた。
<サンプルNo116の作製>
サンプルNo101の積層体端面に、アサヒ化学研究所製CR−18CL−CKを塗布し、130度にて10分間オーブンに入れ硬化させ、積層体端面を封止して、サンプル116を作製した。なお、形成された封止層は、粘着剤層および導電フイルムの端面を覆うように配置されていた。
<サンプルNo117の作製>
Ag細線と積層体端面との距離を1cm以上から0.3cmになるように、フォトマスクの位置を調整した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo117を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo118の作製>
Ag量を5.5g/m2から0.009g/m2になるように銀塩乳剤層の処方を変更した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo118を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo119の作製>
Ag量を5.5g/m2から0.03g/m2になるように銀塩乳剤層の処方を変更した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo119を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo120の作製>
Ag量を5.5g/m2から9.2g/m2になるように銀塩乳剤層の処方を変更した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo120を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo121の作製>
Ag量を5.5g/m2から12g/m2になるように銀塩乳剤層の処方を変更した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo121を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
<実施例B>
<サンプルNo201の作製>
実施例AのサンプルNo101の作製の(露光現像工程)、(張り合わせ工程)を以下の手順に変更した以外は、サンプルNo101の作製と同様の手順に従って、サンプルNo201(タッチパネル)を作製した。
(露光現像工程)
上記フイルムAの両面に、図2に示すような検出電極(第1検出電極および第2検出電極)および引き出し配線部(第1引き出し配線および第2引き出し配線)を配したフォトマスク(以後、フォトマスクX)を介し、高圧水銀ランプを光源とした平行光を用いて両面同時露光を行った。露光後、実施例Aで使用した現像液で現像し、さらに定着液(商品名:CN16X用N3X−R、富士フイルム社製)を用いて現像処理を行った。さらに、純水でリンスし、乾燥することで、両面にAg細線(金属細線)からなる電極パターンとゼラチン層とが形成されたPETフイルムを得た。ゼラチン層はAg細線間に形成されており、このときのAg細線中のAg量は、蛍光X線分析から、5.5g/m2であった。得られた配線パターン付フイルムを、フイルムCとする。
なお、PETフイルム上に配置された第1検出電極はX方向に延びる電極で、第2検出電極はY方向に延びる電極であり、X検出電極(長さ:60mm)は15本、Y検出電極(長さ:90mm)は10本であった。
このとき、Ag細線と積層体端面との距離は1cm以上であった。
(張り合わせ工程)
上記で得られたフイルムCの両面に3M社製OCA(#8146−2:50マイクロメートル厚)を張り合わせた。得られた積層体を略センサーサイズの0.7mm厚のソーダライムガラスと同じ大きさに外形を整え、FPC(フレキシブルプリント基板)をソニーケミカルズ社製ACF(CP906AM−25AC)で圧着接合したのちに、トップ側に上記ソーダライムガラスを貼り付け、ボトム側にバリアフイルム1を貼り合せた。
次に、バリアフイルム上に3M社製OCA(#8146−2:50マイクロメートル厚)を貼り合せ、さらに該OCA上に液晶ディスプレイと貼り合せて、サンプルNo201(タッチパネル)を製造した。
(評価(タッチパネルの動作性))
作製したタッチパネルを、85℃85%RHの環境下で240時間静置し、室温環境下に取り出した直後にタッチパネルの動作性を確認した。評価は3サンプル作製し、5人の被験者で全数動作チェックを行い、下記評価基準に基づき点数付けを行い、得られた各人の点数を算術平均して得られる平均点の小数第一位を切り捨て、評価点とした。結果を表1に記載した。
―タッチパネルの動作性の評価−
5 高速のフリック動作などに問題なく追従する
4 高速のフリック動作などにほぼ問題なく追従する
3 外周近辺で若干の動作遅れを感じるが実用上問題ない
2 パネル全体で若干の動作遅れ、または誤動作が発生するなど、実用上問題ある
1 誤動作がひどく、実用上問題ある
(評価(全光線透過率、ヘイズの測定))
サンプルNo201(タッチパネル)において、液晶ディスプレイの代わりに、きもと社製ハードコートフイルム(G1SBF:50マイクロメートル厚)を使用した以外は、同様の手順に従って、全光線透過率およびヘイズ測定用のサンプルを作製し、全光線透過率およびヘイズを測定した。また、以下、後述するサンプルNo202〜221に関しても、同様の測定を行った。
なお、このときの測定機は、コニカミノルタ製CM−3600Aを使用した。
<サンプルNo202の作製>
バリアフイルム1の代わりに、上記バリアフイルム2を使用した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo202を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo203の作製>
バリアフイルム1の代わりに、上記バリアフイルム3を使用した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo203を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo204の作製>
バリアフイルム1の代わりに、上記バリアフイルム4を使用した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo204を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo205の作製>
バリアフイルム1の代わりに、三菱樹脂製テックバリアHX(12マイクロメートル厚)を使用した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo205を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo206の作製>
バリアフイルム1の代わりに、三菱樹脂製テックバリアL(12マイクロメートル厚)を使用した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo206を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo207の作製>
バリアフイルム1の代わりに、日本ゼオン社製ゼオノアフイルム(40マイクロメートル厚)を使用した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo207を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo208の作製>
バリアフイルム1の代わりに、きもと社製ハードコートフイルム(G1SBF:50マイクロメートル厚)を使用した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo208を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo209の作製>
バリアフイルム1の代わりに、JSR社製アートンフイルム(40マイクロメートル厚)を使用した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo209を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo210の作製>
バリアフイルム1の代わりに、日本ゼオン社製ゼオノアフイルム(100マイクロメートル厚)を使用した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo210を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo211の作製>
フイルムBの代わりに、PET基板の両面上に上記フォトマスクXを介し、Agを蒸着することで作製したAg蒸着フイルムを使用した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo211を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。なお、Ag量は、蛍光X線分析から、1.0g/m2であった。
<サンプルNo212の作製>
フイルムBの代わりに、PET基板の両面上に上記フォトマスクXを介し、Agペースト(ドータイトFA−401CA、藤倉化成製)をスクリーン印刷し、100℃で30分焼成することで作製したAgペースト付きフイルムを使用した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo212を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。なお、Ag量は、蛍光X線分析から、9.3g/m2であった。
<サンプルNo213の作製>
フイルムBの代わりに、後述するパターニングされた導電膜3を用いた以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo213を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。なお、Ag量は、蛍光X線分析から、0.015g/m2であった。
(導電膜3の作製)
PET基板(厚み125μm)の両面にバーコート法で銀量が0.015g/m2、全固形分塗布量が0.120g/m2となるように実施例Aで製造した銀ナノワイヤ塗布液(1)を塗布したのち、120℃で1分間乾燥して、銀ナノワイヤを含有する導電膜3を形成した。
(導電膜3のパターニング)
導電膜1にフォトレジスト(TMSMR−8900LB:東京応化製)をスピンコートで塗布し、90℃で60秒間焼成した。次に、フォトマスクXを用いてパターン露光(露光量:12mW/cm2、20秒)し、現像液(NMD-W:東京応化性)にて現像し、水洗、乾燥させた後に、120℃で60秒間焼成し、導電膜3上にパターニングされたフォトレジストを形成した。
次に、銀エッチング液(SEA−2:関東化学製)に30秒浸漬後、水洗、乾燥させて、銀ナノワイヤをエッチングして、導電膜1に非導電部を形成した。その後、中性剥離液(PK−SFR8120:パーカーコーポーレーション製)を用いてフォトレジストを剥離し、その後、水洗、乾燥をさせて、パターニングされた導電膜3を作製した。
<サンプルNo214の作製>
上記(導電膜3の作製)において銀ナノワイヤ分散液(1)を銀ナノワイヤ分散液(2)に変更した以外は、上記手順に従って、パターニングされた導電膜4を作製した。
次に、フイルムBの代わりに上記パターニングされた導電膜4を用いた以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo214を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。なお、Ag量は、蛍光X線分析から、0.015g/m2であった。
<サンプルNo215の作製>
サンプルNo201の積層体端面に、協立化学社製8814M9を塗布し、3J/cm2のUV光を照射して硬化させ、積層体端面を封止して、サンプルNo215を作製した。
<サンプルNo216の作製>
サンプルNo201の積層体端面に、アサヒ化学研究所製CR−18CL−CKを塗布し、130度にて10分間オーブンに入れ硬化させ、積層体端面を封止して、サンプル216を作製した。
<サンプルNo217の作製>
Ag細線と積層体端面との距離を1cm以上から0.3cm以上になるように、フォトマスクXの位置を調整した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo217を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo218の作製>
Ag量を5.5g/m2から0.009g/m2になるように銀塩乳剤層の処方を変更した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo218を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo219の作製>
Ag量を5.5g/m2から0.03g/m2になるように銀塩乳剤層の処方を変更した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo219を作製し、評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo220の作製>
Ag量を5.5g/m2から9.2g/m2になるように銀塩乳剤層の処方を変更した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo220を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
<サンプルNo221の作製>
Ag量を5.5g/m2から12g/m2になるように銀塩乳剤層の処方を変更した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo221を作製し、各種評価を実施した。結果を表1に示す。
表1中、「第2透明保護基板」欄において、「交互積層」とは有機層と無機層とを少なくとも1層以上有するバリア性積層体を意図する。
「マイグレーション」欄はサンプルNo101〜121を用いたマイグレーション評価の結果を、「タッチパネルの動作性」欄はサンプルNo201〜221を用いたタッチパネルの動作性評価の結果を示す。
「封止層」欄は、積層体端面に封止層を使用している場合を「有り」、使用していない場合を「−」と表記する。
また、表1中「*」は、1×10-6g/m2・24h(40℃、90%RH)未満であることを意図する。
Figure 2015069585
表1の結果から、本発明のタッチパネル用積層体は、水蒸気や他のガス成分の浸入が軽減されているため、マイグレーション発生が抑制され、さらに、高温高湿環境下に長時間放置された後のタッチパネルとしての動作性も非常に良好であることが確認された。
特に、水蒸気透過度が1×10−4g/m2・24h(40℃、90%RH)以下の場合、より効果が優れることが確認された。
上記のように、交互積層数を増す毎に、水蒸気透過度が抑えられ、マイグレーションなどの性能は向上する。しかし、実用上問題ないものの、積層体としての全光線透過率が減少、およびヘイズが上昇してしまうこともわかった。
また、封止層を設けた場合、より効果が優れることが確認された。
一方、所定の水蒸気透過度、または、金属量を満たしていないサンプルNo105および205〜No110および210、サンプルNo118および218、並びに、サンプルNo121および221では、所定の効果が得られなかった。
<実施例C>
実施例Bで使用したフイルムC中の第1検出電極および第2検出電極がITOの薄膜で形成されたフイルムDをフイルムCの代わりに使用した以外は、サンプルNo201の作製と同様の手順に従って、サンプルNo301(タッチパネル)を作製した。
なお、フイルムD中の第1検出電極および第2検出電極に接続された引き出し配線部(第1引き出し配線および第2引き出し配線)は、フイルムCと同様に、Ag細線により構成されている。
得られたサンプルNo301を、60℃90%RHの環境下で100時間駆動し続け、その後動作を確認したところ、第1検出電極および第2検出電極を構成するITOの腐食はなく、良好に動作することが確認された。
なお、上述したサンプルNo202〜204、211〜217、219〜220のそれぞれの第1検出電極および第2検出電極をITOの薄膜に変更してサンプルを作製し、上記サンプルNo301と同様の評価を実施したところ、各サンプルにおいて第1検出電極および第2検出電極を構成するITOの腐食はなく、良好に動作することが確認された。
<実施例D>
実施例CのサンプルNo301において、基板の片面にITOの薄膜で形成された検出電極部(第1検出電極および第2検出電極)、および、Ag細線により構成された引き出し配線(第1引き出し配線および第2引き出し配線)を有する電極付き基板を2枚用意し、検出電極部同士が対向するように粘着剤層を介して2枚の電極付き基板を貼り合せて得られる導電フイルムを使用した以外は、サンプルNo301と同様の手順に従って、サンプルNo401(タッチパネル)を作製し、同様の評価を行った。サンプルNo401においては、60℃90%RHの環境下で100時間駆動した後も、第1検出電極および第2検出電極を構成するITOの腐食はなく、良好に動作することが確認された。
1,10,100 タッチパネル用積層体
2 第1透明保護基板
3 第1粘着剤層
4,14,140,240 導電フイルム
5 第2粘着剤層
6 第2透明保護基板
10 タッチパネル
11 表示装置
12 封止層
22 基板
24,24a 第1検出電極
26 第1引き出し配線
28,28a 第2検出電極
30 第2引き出し配線
32 フレキシブルプリント配線板
34 導電性細線
36 格子
38 第2基板
40 粘着剤層
42 第1基板
330 有機成膜装置
332 無機成膜装置
336 塗布手段
338 乾燥手段
340 光照射手段
342,364 回転軸
346,392 巻取り軸
348,350 搬送ローラ対
356 供給室
358 成膜室
360 巻取り室
368,384a,384b,390 ガイドローラ
370,373,376 真空排気手段
372,374 隔壁
380 ドラム
382 シャワー電極
386 高周波電源
387 ガス供給手段

Claims (9)

  1. 表示装置の視認側に配置されるタッチパネル用積層体であって、
    第1透明保護基板と、第1粘着剤層と、金属細線を少なくとも有する導電フイルムと、第2粘着剤層と、第2透明保護基板とをこの順に備え、
    前記表示装置上に配置される際に、前記第2透明保護基板が前記表示装置側に位置し、
    前記第2透明保護基板が、有機層と無機層とをそれぞれ少なくとも1層以上有し、
    前記第2透明保護基板の水蒸気透過度が0.001g/m2・24h(40℃、90%RH)以下であり、
    前記金属細線中に含まれる単位面積当たりの金属量が0.010〜10g/m2である、タッチパネル用積層体。
  2. 前記導電フイルムが、基板と、前記基板の両面に配置された金属細線とを少なくとも有する、請求項1に記載のタッチパネル用積層体。
  3. 前記導電フイルムが、基板と前記基板の片面に配置された金属細線とを少なくとも有する金属細線付き基板同士を、粘着剤層を介して貼り合せてなる、請求項1に記載のタッチパネル用積層体。
  4. 前記第1透明保護基板が、ガラス基板である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のタッチパネル用積層体。
  5. 前記第2透明保護基板が、樹脂基板と前記樹脂基板上に配置されたバリア層とを有し、
    前記バリア層が、少なくとも1層の無機層と少なくとも1層の有機層とが交互に積層された積層構造を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のタッチパネル用積層体。
  6. 前記無機層の層数および前記有機層の層数がそれぞれ1〜6である、請求項5に記載のタッチパネル用積層体。
  7. 全光線透過率が80%〜90%で、ヘイズが0.3%〜3.5%である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のタッチパネル用積層体。
  8. 前記第1透明保護基板と前記第2透明保護基板との間から露出している前記第1粘着剤層、前記導電フイルム、および、前記第2粘着剤層の周縁部の表面上に封止層が配置される、請求項1〜7のいずれか1項に記載のタッチパネル用積層体。
  9. 表示装置と、請求項1〜8のいずれか1項に記載のタッチパネル用積層体とを有するタッチパネル。
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