JP4967376B2

JP4967376B2 - 透明導電体

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Publication number: JP4967376B2
Application number: JP2006053586A
Authority: JP
Inventors: 倍達眞下; 徳行安田; 功一疋田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2026-02-28
Also published as: JP2007234356A

Description

本発明は、透明導電体に関する。

タッチパネルは、一般に、互いに対向する一対の透明電極を備えた構成を有する。このタッチパネルにおいては、一方の透明電極を押圧すると、この部分が他方の透明電極と接触して通電が起こり、これによって押圧部分が検知される。この透明電極としては、透明導電体が用いられる。

このような透明導電体は、一般に、透明フィルム等の基体上に透明導電層が設けられた構成を有する。例えば、基体上への透明導電層の支持を容易化することを目的として、支持体（基体）上に、樹脂等からなるアンカーコート層及び機能性微粒子層（透明導電層）が順次積層された構造のものが知られている（特許文献１参照）。
特開２００１−３２８１９３号公報

ところで、タッチパネルには、一方の透明導電体が押圧されると、押圧により歪んだ透明導電体で反射する光と、これと対向している透明導電体で反射する光との干渉によって、押圧部分の周囲にいわゆるニュートンリングが発生し易いという問題がある。このようなニュートンリングの発生は、タッチパネルが設けられる液晶等の表示デバイス等の視認性を悪くすることから望ましくない。したがって、透明導電体としては、このようなニュートンリングの発生を抑制できるものが好ましいが、従来の透明導電体では、押圧時のニュートンリングの発生を十分に抑制できない場合が少なくなかった。

また、上記特許文献１に記載の透明導電体のように、基体と透明導電層との間に樹脂等からなる層を設ける場合は、この層によって透明導電体の透明性が低下し易い傾向にあった。そのため、この透明導電体を備えるタッチパネルを表示デバイス上に配置した場合、十分な視認性が得られなくなることも少なくなかった。

そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ニュートンリングの発生を低減できるとともに、優れた透明性を有する透明導電体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の透明導電体は、基体、透明樹脂層及び透明導電層がこの順に積層され、透明樹脂層は、フッ素原子を含む側鎖を有するフッ素含有ポリマーと、フッ素含有ポリマー中に分散されたフッ素含有ポリマーよりも屈折率が高い粒子とを含み、透明導電層は、導電粒子を含むことを特徴とする。

上記本発明の透明導電体において、透明樹脂層に含まれるフッ素含有ポリマーは、極めて透明性に優れるものである。このため、透明導電体は優れた透明性を有するものとなる。また、通常、光は屈折率が低い材料から高い材料に入射する際に散乱され易いが、透明樹脂層中にはフッ素系ポリマーよりも屈折率が高い粒子が分散しているため、透明樹脂層に入射した光は、フッ素系ポリマーから粒子に入射するときに当該層中で散乱されることになる。これにより、タッチパネルを押圧した場合の反射光の干渉を抑制することが可能となる。その結果、上記本発明の透明導電体によれば、タッチパネルに適用して表示デバイス上に配置した場合に、優れた視認性が得られるとともに、ニュートンリングが発生し難くなる。さらに、フッ素を含有するポリマーは、一般に柔軟で滑り易い傾向にあるため、フッ素含有ポリマーのみから構成される層では透明導電層を十分に支持できないと考えられる。これに対し、本発明における透明樹脂層は、フッ素含有ポリマー中に粒子が分散されていることから十分な強度を有しており、透明導電層を十分に支持することができる。

透明樹脂層に含まれるフッ素含有ポリマーは、重合性官能基を含む側鎖を有するものであると好ましい。この場合、重合性官能基は、フッ素原子を含む側鎖が有していてもよい。このようなフッ素含有ポリマーを含む透明樹脂層は、隣接する層との接着性が良好なものとなる。その結果、透明導電体は、透明樹脂層と透明導電層との密着性が良好であり、これらの層間での剥離等の不都合を生じ難いものとなる。

また、フッ素含有ポリマーとしては、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．３０〜１．５０であるものが好ましい。これにより、透明樹脂層は、更に優れた透明性を有するものとなる。

さらに、透明樹脂層中に含まれる粒子は、樹脂粒子であると好ましい。こうすれば、透明樹脂層の柔軟性が良好となる。例えば、透明導電体が透明基材フィルム等の基体上に設けられた場合には、透明樹脂層が基体と透明導電層との間の応力緩和層として機能し、これによって透明導電体の耐久性が向上する。また、樹脂粒子を用いることで、比較的硬い無機粒子等を用いた場合に比べて透明導電体全体の柔軟性も良好となるため、透明導電体は形状変形等に対しても安定なものとなる。さらに、樹脂粒子は、当該樹脂を構成する高分子の側鎖の官能基等を置換すること等によって容易に屈折率を変化させ得ることから、透明樹脂層の屈折率の調整を容易化できるという利点も有している。特に、樹脂粒子のなかでも、透明性に優れることからアクリル樹脂粒子が好ましい。

さらにまた、透明導電層は、導電粒子を含む構成を有するものが好ましく、この場合、透明樹脂層に含まれる粒子の粒径は、透明導電層に含まれる導電粒子の粒径よりも大きいことが好ましい。これにより、透明樹脂層における光の散乱がより確実に生じるようになり、ニュートンリングの発生を一層低減できるようになる。また、透明樹脂層に含まれる粒子が導電粒子間に入り込むようなことが極めて少なくなり、透明樹脂層中の粒子が透明導電層に移動することによる透明導電層の経時的な抵抗値の増大も大幅に生じ難くなる。

本発明によれば、ニュートンリングの発生を低減できるとともに、優れた透明性を有する透明導電体を提供することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。

図１は、好適な実施形態に係る透明導電体の断面構成を模式的に示す図である。図１に示す透明導電体１は、基体１０、透明樹脂層１３及び透明導電層１４がこの順に積層された構成を有する。

基体１０は、可視光に対して透明な材料から構成される。基体１０としては、公知の樹脂材料からなる透明フィルムを適用できる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム、ノルボルネンフィルム（ＪＳＲ（株）製、アートンなど）等が挙げられる。また、基板１０としては、ガラス等も適用できる。

基体１０としては、上述したなかでも樹脂材料から主に構成されるものが好ましい。この場合、基板１０は、樹脂材料以外の成分が含まれていてもよい。ただし、優れた透明性及び屈曲性を得る観点からは、基体１０は樹脂材料のみから構成されることが好ましい。樹脂材料からなる基体１０を備える透明導電体１０は、上述した特性のため、特にタッチパネルの用途において好適である。基体１０の好適な厚さは、２０〜５００μｍ程度である。

透明樹脂層１３は、フッ素含有ポリマー２３中に粒子３３が分散された構成を有している。この透明樹脂層１３は、０．１〜１０μｍ程度の厚さを有していると好ましい。

透明樹脂層１３に含まれるフッ素含有ポリマー２３は、フッ素原子を含む側鎖を有するポリマーである。ここで、フッ素原子を含む側鎖としては、少なくとも末端にフッ素原子を有するアルキル基を備えるものが好ましく、末端の炭素にフッ素原子が結合しており、主に炭化水素から構成されるアルキル側鎖がより好ましい。このアルキル側鎖の炭素数は、１〜１２であると好ましい。なお、アルキル側鎖には、直鎖状及び枝分かれ状のものが含まれる。また、アルキル側鎖には、エーテル結合、エステル結合、ウレタン結合等が含まれていてもよい。

フッ素原子を含む側鎖としては、具体的には、下記一般式（１ａ）〜（１ｈ）で表されるものが例示できる。

式中、Ｘは水素原子又はフッ素原子を示し、Ｙは、エーテル結合、エステル結合又はウレタン結合を示す。ｍ、ｎ、ｐ及びｑはそれぞれ独立に、正の整数であり、１〜１０の整数であると好ましい。なお、式中の複数のＸは、それぞれ同一でも異なる基であってもよい。

フッ素含有ポリマー２３は、上述したフッ素原子を含む側鎖（フッ素含有ユニット）を、その１分子中、５〜９０モル％含むことが好ましく、２０〜８０モル％含むことがより好ましい。フッ素原子を含む側鎖の含有量が上記範囲内であると、良好な透明性を有する透明樹脂層１３が得られ易くなる。この含有量が５モル％未満であると、透明樹脂層１３の透明性が不十分となる傾向にある。一方、９０モル％を超えると、透明樹脂層１３の隣接する層に対する密着性が不十分となる場合がある。

また、フッ素含有ポリマーは、当該ポリマー中、フッ素原子を５〜６０質量％含有していることが好ましい。このフッ素原子の含有量が５質量％未満であると、透明樹脂層１３の透明性が不十分となる傾向にある。一方、６０質量％を超えると、透明樹脂層１３の隣接する層に対する密着性が不十分となる場合がある。なお、フッ素含有ポリマー中のフッ素原子の含有量は、例えば、元素分析によって測定することができる。

フッ素含有ポリマーの主鎖は、特に制限されないが、主として炭化水素から構成される鎖状の構造を有するものであると好ましく、部分的にエステル結合、エーテル結合、ウレタン結合等が含まれていてもよい。なお、フッ素含有ポリマー２３は、側鎖だけでなく、主鎖にフッ素原子が結合したものであってもよい。

さらに、フッ素含有ポリマー２３は、重合性官能基を含む側鎖を更に有するものであると好ましい。こうすることで、透明樹脂層１３の基体１０や透明導電層１４に対する密着性が良好となり、透明導電体１の耐久性が向上する。重合性官能基としては、エチレン性二重結合を含む基、エポキシ基、エーテル結合を含む環状アルキル基等が挙げられる。かかる側鎖は、この重合性官能基を末端に有しているとより好ましい。好適な重合性官能基としては、下記一般式（２ａ）〜（２ｄ）で表される基が挙げられる。下記式中、Ｒ^２は、水素原子又はメチル基を示す。

このような重合性官能基を含む側鎖（重合性官能基含有ユニット）は、フッ素含有ポリマー２３の１分子中、１〜５０モル％含まれることが好ましく、５〜３０モル％含まれることがより好ましい。フッ素原子を含む側鎖の含有量が上記範囲内であると、透明樹脂層１３の隣接する層に対する密着性が更に良好となる傾向にある。

また、フッ素含有ポリマー２３は、前駆体であるフッ素含有ポリマーが更に重合して形成されたものであってもよい。このようなフッ素含有ポリマー２３は、高い分子量を有することから、より強度に優れる透明樹脂層１３を構成し得る。特に、フッ素含有ポリマー２３は、前駆体であるフッ素含有ポリマーが光の照射によって重合されたものであると好適である。この場合、透明樹脂層１３の形成が容易であるため、所望の特性を有する透明樹脂層１３となり易い。

光による重合の場合に前駆体となり得るフッ素含有ポリマーとしては、側鎖に上述した重合性官能基のうち、光による重合が可能な基を有するものが挙げられる。かかる重合性官能基としては、上記一般式（２ａ）で表される基が好適である。なお、フッ素含有ポリマー２３を重合により形成する場合、前駆体であるフッ素含有ポリマーには所定の重合開始剤が組み合わされることがある。この場合、重合開始剤の残存物や反応後の分解物等が、透明樹脂層１３中に含まれていてもよい。

透明樹脂層１３に含まれるフッ素含有ポリマー２３は、屈折率が１．３０〜１．５０であると好ましく、１．３５〜１．４５であるとより好ましい。これにより、透明樹脂層１３の透明性が極めて良好となる。したがって、透明導電体１をタッチパネルに適用した場合に、優れた視認性が得られるようになる。なお、屈折率の値は、波長５５０ｎｍの光に対する値である（以下同様）。

透明樹脂層１３に含まれる粒子３３は、フッ素含有ポリマー２３よりも屈折率が高いものである。これにより、透明樹脂層１３中で光が散乱されるようになって、透明導電体１をタッチパネル等に適用した場合に、ニュートンリングの発生を抑制できる。このような粒子３３としては、上述した屈折率の条件を満たす限り、樹脂粒子又は無機粒子のいずれであってもよい。樹脂粒子としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂等からなるものが挙げられ、無機粒子としては、シリカ等からなるものが挙げられる。

粒子３３は、上述した光の散乱を良好に生じさせる観点から、フッ素含有ポリマー２３よりも１〜３０％屈折率が高いことが好ましく、３〜１５％屈折率が高いことがより好ましい。粒子３３の屈折率が上記範囲よりも低い場合、透明樹脂層１３における光の散乱が不十分となる傾向にある。一方、上記範囲を超えると、透明樹脂層１３の透明性が不十分となるおそれがある。上述した観点から、粒子３３の好適な屈折率は、具体的には１．４０〜１．６０である。

また、粒子３３は、その平均粒径が後述する導電粒子３４よりも大きいことが好ましい。こうすれば、透明樹脂層１３における光の散乱がより確実に生じるようになる。ただし、粒子３３としては、その全てが少なくとも透明樹脂層１３の厚さよりも小さい粒径を有するものが好ましい。粒子３３の粒径が透明樹脂層１３の厚さ以上であると、透明樹脂層１３、ひいては透明導電体１の表面が凹凸を有するようになり、透明導電体１を備えるタッチパネルが部分的な抵抗値のばらつきを有しやすくなる。

より具体的には、粒子３３の平均粒径は、０．１〜５．０μｍであると好ましく、０．３〜３．０μｍであるとより好ましい。粒子３３の平均粒径が０．１μｍ未満であると、透明樹脂層１３での光の散乱が不十分となり、十分にニュートンリングの発生を低減するのが困難となる場合がある。一方、５．０μｍを超えると、透明樹脂層１３の透明性が十分に得られなくなる場合がある。

粒子３３は、樹脂粒子であると好ましい。これにより、透明樹脂層１３は、優れた柔軟性を有するものとなり、例えば、基体１０と透明導電層１４との間の応力緩和層として機能して透明導電体１の耐久性を向上させることができるようになる。また、樹脂粒子とすることで、フッ素含有ポリマー２３よりも適度に高い屈折率が得られ、透明性の向上及びニュートンリングの抑制の両方の効果が良好に得られ易くなる。

透明導電層１４は、バインダ２４中に導電粒子３４が分散された構造を有する。この透明導電層１４の好適な厚さは、０．１〜５．０μｍ程度である。バインダ２４は、樹脂から構成され、樹脂の硬化物から構成されるとより好ましい。樹脂としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等を制限なく適用できる。バインダ２４を形成する樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン、ポリウレタン、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。

バインダ２４を形成する樹脂としては、上述したなかでも、アクリル樹脂が好ましい。アクリル樹脂の硬化物からなるバインダ２４を含むことにより、透明導電層１４の透明性が良好となる。また、アクリル樹脂の硬化物は、耐薬品性に優れるほか、表面硬度が高く傷つきにくいという特性を有している。したがって、バインダ２４としてアクリル樹脂を含む透明導電層１４は、薬品による洗浄や、タッチパネルに適用した際の繰り返しの押圧等によるダメージを受け難い。

特に、バインダ２４は、光硬化性樹脂の硬化物によって形成されると好適である。こうすれば、後述するような製造方法における透明導電層１４の形成が容易となる。光硬化性樹脂としては、光により重合し得る官能基（ビニル基、アクリル基、メタクリル基等）を有するモノマー又はオリゴマーに、これらを重合し得る光重合開始剤が添加されたものが挙げられる。なお、バインダ２４が光硬化性樹脂の硬化物からなる場合、バインダ２４中には、光重合開始剤の残存物やその分解物等が残存していてもよい。

導電粒子３４は、導電性を有するとともに、透明導電層１４の透明性を低下させない程度の透明性を有する粒子である。このような特性を有する導電粒子１３としては、例えば、酸化インジウムやこれに錫、亜鉛、テルル、銀、ガリウム、ジルコニウム、ハフニウム、マグネシウム等の金属元素がドープされたもの、酸化錫やこれにアンチモン、亜鉛、フッ素等の金属元素がドープされたもの、酸化亜鉛やこれにアルミニウム、ガリウム、インジウム、ホウ素、フッ素、マンガン等の金属元素がドープされたもの等が挙げられる。

導電粒子３４の平均粒径は、１０ｎｍ〜８０ｎｍであると好ましい。平均粒径が１０ｎｍ未満であると、透明導電層１４の導電性が変動し易くなる傾向にある。すなわち、透明導電層１４は導電粒子３４により生じる酸素欠陥によって導電性が発現すると考えられるが、導電粒子３４の粒径が１０ｎｍ未満である場合、外部の酸素濃度が高い場合等に酸素欠陥が少なくなり易く、導電性が変動することがある。一方、導電粒子３４の平均粒径が８０ｎｍを超えると、透明導電層１４における可視光の光散乱が過度に大きくなり、透明導電体１の透明性が低下するおそれがある。

また、透明導電層１４中の導電粒子３４の充填率は、１０〜７０体積％であると好ましい。充填率が１０体積％未満であると、透明導電層１４の導電性が不十分となる傾向にある。一方、この充填率が７０体積％を超えると、透明導電層１４の機械的強度が低下するおそれがある。

さらに、導電粒子３４の比表面積は１０〜５０ｍ^２／ｇであると好ましい。比表面積が１０ｍ^２／ｇ未満であると、透明導電層１４における可視光の光散乱が過度に大きくなる傾向にある。一方、この比表面積が５０ｍ^２／ｇを超えると、透明導電層１４中の導電粒子３４の安定性が低くなる傾向にある。なお、比表面積としては、比表面積測定装置（型式：ＮＯＶＡ２０００、カンタクローム社製）を用いて、試料を３００℃で３０分間真空乾燥した後に測定した値を適用できる。

さらにまた、導電粒子３４は、その表面が表面処理剤で処理されていると好ましい。導電粒子３４の表面が表面処理剤で処理されていると、導電粒子３４への水の吸着が抑制され、これにより透明導電層１４の耐水性が向上する。その結果、透明導電体１を高湿環境下でも用いることが可能となる。表面処理剤としては、シランカップリング剤、シラザン化合物、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤、ホスホネートカップリング剤等が挙げられる。なかでも、シランカップリング剤又はシラザン化合物が好ましい。

なお、透明導電層１４は、必要に応じて添加剤を更に含有してもよい。添加剤としては、難燃剤、紫外線吸収剤、着色剤、可塑剤等が挙げられる。

次に、上述した構造を有する透明導電体１の好適な製造方法について説明する。

まず、基体１０を準備する。次いで、基体１０の表面上に、フッ素含有ポリマー２３、粒子３３及び溶媒を混合した透明樹脂層形成用の塗布液を塗布した後、乾燥させる等して、透明樹脂層１３を形成する。この溶媒としては、ヘキサン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルメチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類等が挙げられる。

また、塗布方法としては、例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、ノズル法、カーテン法、グラビアロール法、バーコート法、ディップ法、キスコート法、スピンコート法、スクイズ法、スプレー法等が挙げられる。

なお、透明樹脂層１３中のフッ素含有ポリマー２３として、前駆体のフッ素含有ポリマーを更に重合させたものを形成する場合は、塗布液として、前駆体のフッ素含有ポリマーとともに、必要に応じて重合開始剤等を添加したものを用いる。そして、塗布後、加熱や活性光線照射等の前駆体ポリマーを重合させる工程を実施する。例えば、前駆体のフッ素含有ポリマーが紫外光（ＵＶ）による重合性を有するものである場合は、塗布液の塗布後、高圧水銀灯等を光源とするＵＶ照射を行い、これにより前駆体のフッ素含有ポリマーを重合させてフッ素含有ポリマー２３を形成する。

次に、透明樹脂層１３上に、バインダ２４の前駆体であるモノマーやオリゴマー、導電粒子３４、溶媒及び必要に応じて重合開始剤を加えた塗布液を塗布した後、前駆体を重合させることで、透明導電層１４を形成する。これにより、図１に示す構成を有する透明導電体１が得られる。溶媒としては、透明樹脂層形成用の塗布液に用いたのと同様のものが適用できる。また、塗布方法、重合方法等は、上述した透明樹脂層１３の形成に用いたのと同様の方法を適用できる。

上述したように、好適な実施形態に係る透明導電体１は、基体１０と透明導電層１４との間に透明樹脂層１３を備えるものである。この透明樹脂層１３は、フッ素含有ポリマー２３を含むとともに、これよりも屈折率が高い粒子３３を含んでいることから、透明導電体１に入射した光を適度に散乱させることができる。また、透明樹脂層１３は、透明性の高いフッ素含有ポリマー２３を含むことから、透明導電体１も、全体として優れた透明性を有することになる。

したがって、上記構成を有する透明導電体１によれば、表示デバイス上に配置するタッチパネルに適用した場合に、押圧等による歪みに起因する光の干渉を透明樹脂層１３での散乱によって低減することができる。その結果、タッチパネルにおけるニュートンリングの発生が抑制される。また、透明導電体１は優れた透明性を有していることから、タッチパネルに適用した場合に良好な視認性が得られるようになる。

なお、本発明の透明導電体は、上述した実施形態に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、透明導電体１は、必ずしも基体１０を有していなくてもよい。特に、透明樹脂層１３が十分に透明導電層１４を支持できる強度を有している場合には、このような構成とすることができる。また、透明導電体１は、基体１０と透明樹脂層１３との間に、これらの層間の密着性を良好とするためのアンカー層を更に有していてもよい。こうすれば、基体１０とその上の層との剥離等が大幅に抑制され、優れた信頼性を有する透明導電体１が得られる。

さらに、本発明の透明導電体は、上述したタッチパネルに限定されず、透明導電体が用いられる用途であれば特に制限なく適用することができる。他の用途としては、タッチパネル以外のパネルスイッチ（光透過スイッチ等）、ノイズ対策部品、発熱体、ＥＬ用電極、バックライト用電極、ＬＣＤ、ＰＤＰ等が挙げられる。

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［透明導電体の製造］

（実施例１）
まず、基体として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（帝人株式会社製、厚さ１００μｍ）を準備した。

次いで、前駆体であるフッ素含有ポリマー（平均分子量約３万、屈折率１．３８、１分子あたりのフッ素含有ユニット平均６０モル％、アクリロイル基含有ユニット平均１０モル％、シラン含有ユニット平均２０モル％）５０重量部と、アクリル樹脂粒子（平均粒径０．８μｍ、屈折率１．４９、綜研化学株式会社製、商品名：ＭＸ−８０Ｈ３ｗＴ）１５重量部と、光重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４）１重量部と、溶剤であるメチルエチルケトン（ＭＥＫ、関東化学株式会社製）５０重量部と、を混合して透明樹脂層形成用の塗布液を得た。

この混合液を、バーコート法により硬化後の厚さが３０μｍとなるように基体上に塗布した。これに高圧水銀灯を光源として積算照度量１０００ｍＪ／ｃｍ^２とするＵＶ照射を行うことにより、基体上に透明樹脂層を形成した。

次に、４０体積％となる量のＩＴＯ粉（平均粒径３０ｎｍ）と、アクリルポリマー（平均分子量約５万、１分子あたりビニル基を平均５０基、トリエトキシシランを平均２５基有する）１０重量部と、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名：７０２Ａ）３０重量部と、ウレタン変性アクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名：ＵＡ−５１２）１５重量部と、光重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４）１重量部と、溶剤であるＭＥＫ（関東化学株式会社製）１００重量部と、を混合してペーストとし、透明導電層形成用の塗布液を得た。

これを、透明樹脂層上に、バーコート法によりＭＥＫ揮発後の厚さが２０μｍとなるように塗布した。得られた膜に対し、窒素雰囲気下にて、高圧水銀灯を光源として積算照度量２０００ｍＪ／ｃｍ^２となる条件でＵＶ照射を行い、透明導電層を形成した。これにより、基体、透明樹脂層及び透明導電層がこの順に積層された透明導電体を得た。

（実施例２）
透明樹脂層形成用の塗布液において、前駆体であるフッ素含有ポリマーとして、平均分子量約３万、屈折率１．４１であり、且つ、１分子あたりのフッ素含有ユニットが平均５０モル％であり、アクリロイル基含有ユニットが平均１５モル％であり、シラン含有ユニットが２０モル％であるものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして透明導電体を得た。

（実施例３）
透明樹脂層形成用の塗布液において、前駆体であるフッ素含有ポリマーとして、平均分子量約５万、屈折率１．４３であり、且つ、１分子あたりのフッ素含有ユニットが平均４０モル％であり、アクリロイル基含有ユニットが平均１５モル％であり、シラン含有ユニットが２５モル％であるものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして透明導電体を得た。

（実施例４）
透明樹脂層形成用の塗布液において、アクリル樹脂粒子として、平均粒径１．０μm、屈折率１．４９（綜研化学株式会社製、商品名：ＭＲ−２Ｇ）であるものを用いたこと以外は実施例1と同様にして透明導電体を得た。

（実施例５）
透明樹脂層形成用の塗布液において、アクリル樹脂粒子として、平均粒径３．０μm、屈折率１．４９（綜研化学株式会社製、商品名：ＭＸ−３００）であるものを用いたこと以外は実施例1と同様にして透明導電体を得た。

（実施例６）
透明樹脂層形成用の塗布液として、前駆体であるフッ素含有ポリマー（平均分子量約２万、屈折率１．３８、１分子あたりのフッ素含有ユニット平均６０モル％、アクリロイル基含有ユニット平均５モル％、シラン含有ユニット平均２５モル％）５０重量部と、ポリエチレングリコールジメクリレート（新中村化学工業株式会社社製、商品名：ＮＫエステル４Ｇ）１０重量部と、スチレン樹脂粒子（平均粒径１．３μｍ、屈折率１．５９、綜研化学株式会社製、商品名：ＳＸ−１３０Ｈ）１０重量部と、光重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４）１重量部と、溶剤であるＭＥＫ（関東化学株式会社製）７０重量部と、を混合したものを用いたこと以外は実施例1と同様にして透明導電体を得た。

（実施例７）
まず、第１の基体として、ＰＥＴフィルム上にポリウレタン樹脂からなるアンカー層を形成したものを準備した。

次に、この第１の基体におけるアンカー層上に、ＩＴＯ粉（平均粒径３０ｎｍ）を載せ、このＩＴＯ粉をロールプレスすることによってアンカー層上に固定した。これにより、第１の基体上に圧縮形成された導電粒子層からなる透明導電層を形成した。

次いで、前駆体であるフッ素系共重合ポリマー（平均分子量約４万、屈折率１．３９、１分子あたりのフッ素含有ユニット平均５５モル％、アクリロイル基含有ユニット平均１０モル％、シラン含有ユニット平均２５モル％）３０重量部と、２−（パーフルオロ−５−メチルヘキシル）エチルアクリレート（株式会社ダイキンファインケミカル研究所社製、商品名：Ｒ−３６２０）２０重量部と、アクリル樹脂粒子（平均粒径０．８μｍ、屈折率１．４９、綜研化学株式会社製、商品名：ＭＸ−８０Ｈ３ｗＴ）１５重量部と、光重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４）１重量部と、溶剤であるＭＥＫ（関東化学株式会社製）３５重量部と、を混合して、透明樹脂層形成用の塗布液を得た。

この塗布液を、バーコート法により上記導電粒子層上に、硬化後の厚さが５０μｍとなるように塗布した。この際、塗布液の一部は、導電粒子層内に浸透された。

それから、第２の基体であるＰＥＴフィルムを、上記塗布液により形成された層上に配置した。続いて、得られた積層体に対して、高圧水銀灯を光源として積算照度量２０００ｍＪ／ｃｍ^２となる条件でＵＶ照射を行った。これにより、塗布液からなる層及び導電粒子層内に浸透された塗布液を硬化させて、透明樹脂層を形成させた。その後、積層体から第１の基体を剥離して、第２の基体、透明樹脂層及び透明導電層をこの順に備える透明導電体を得た。

（実施例８）
透明樹脂層形成用の塗布液において、アクリル樹脂粒子に代えてシリカ粒子（平均粒径１．０μm、屈折率１．４６）を用いたこと以外は実施例７と同様にして透明導電体を得た。

（実施例９）
透明樹脂層形成用の塗布液において、アクリル樹脂粒子に代えてシリコーン樹脂粒子（平均粒径１．５μm、屈折率１．４２）を用いたこと以外は実施例７と同様にして透明導電体を得た。

（比較例１）
まず、ＰＥＴフィルム面上に、平均粒径５．０μｍのシリカ粒子を含有するアクリル樹脂層を、硬化後の厚さがシリカ粒子の粒径よりも小さくなるように形成し、これにより表面に凹凸形状を有する樹脂層を形成した。次いで、この樹脂層上にスパッタ法により厚さ１０μｍのシリカ層を形成した。さらに、このシリカ層上に３０ｎｍの透明導電層をスパッタ法により形成して、透明導電体を得た。

（比較例２）
透明樹脂層形成用の塗布液として、アクリル系共重合ポリマー（平均分子量約３万、屈折率１．５６、１分子あたりのアクリロイル基含有ユニット平均１０モル％、シラン含有ユニット平均２５モル％）５０重量部と、光重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４）１重量部と、溶剤であるＭＥＫ（関東化学株式会社製）５０重量部と、を混合したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして透明導電体を得た。

（比較例３）
透明樹脂層形成用の塗布液として、アクリル系共重合ポリマー（平均分子量約３万、屈折率１．５６、１分子当たりのアクリロイル基含有ユニット平均１０モル％、シラン含有ユニット平均２５モル％）５０重量部と、アクリル樹脂粒子（平均粒径０．８μm、屈折率１．４９、綜研化学株式会社製、商品名：ＭＸ−８０Ｈ３ｗＴ）１５重量部と、光重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製、ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４）１重量部と、溶剤であるＭＥＫ（関東化学株式会社製）５０重量部と、を混合したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして透明導電体を得た。
［特性評価］

（負荷後抵抗値の測定）
実施例１〜９及び比較例１〜３の透明導電体をそれぞれ用い、以下のようにしてタッチパネルを作製し、得られたタッチパネルによる負荷後抵抗値を測定した。すなわち、まず、透明導電体を５０ｍｍ角に切り取り、この透明導電層の表面上に、任意の対向する辺から内側に向かってそれぞれ５ｍｍの幅の領域に、銀製導電ペーストを用いて電極を作製した。次いで、透明導電層の表面の周縁部に５ｍｍ×４５ｍｍの両面粘着テープを貼り付けた。

一方、５０mm角のＩＴＯスパッタガラスを準備し、その導電層の表面の周縁部に５ｍｍ×４５ｍｍ、厚さ１００μｍのスペーサーを、両面粘着テープを用いて貼り付けた。

そして、透明導電体とＩＴＯスパッタガラスとを、前者の透明導電層上に貼り付けた両面粘着テープと後者の導電層表面に貼り付けたスペーサーとの位置がずれないように貼り合わせた。これにより、透明導電体とＩＴＯスパッタガラスとが対向して配置されたタッチパネルを得た。

得られたタッチパネルに対し、２５℃、５０％ＲＨの環境下で負荷をかける試験を行った。具体的には、先端部の形状がＲ８であるシリコンゴムの先端部を透明導電体の中心付近に当接させた状態で、このシリコンゴムに、２００ｇの荷重を２Ｈｚで１００００回繰り返して加えた。この試験後、透明導電体の一対の電極にデジタルマルチメーター（三和電気計器株式会社製、ＰＣ５０００）を接続し、これらの電極間の抵抗値を測定した。得られた値を、負荷後抵抗値とした。得られた結果を表１に示す。

（ニュートンリングの発生）
実施例１〜９及び比較例１〜３の透明導電体をそれぞれ用い、上記「負荷後抵抗値の測定」試験と同様にタッチパネルを製造した。得られたタッチパネルにおける透明導電体の中心付近に、先端部の形状がＲ８であるシリコンゴムの先端部を当接させた状態で、このシリコンゴムに、２００ｇの荷重を加え、これによってニュートンリングが発生するか否かを確認した。得られた結果を表１に示す。

（透過率の測定）
実施例１〜９及び比較例１〜３の透明導電体を、それぞれ５０ｍｍ角に切り取り、それを、その波長５５０ｎｍの光に対する透過率を、光透過吸収測定装置（島津製作所社製ＵＶ−３１０ＰＣ、ＭＰＣ−３１００）を用いて測定した。得られた結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１〜９の透明導電体は、タッチパネルに用いた場合のニュートンリングの発生が少なく、高い透過率が得られることから良好な透明性を有しており、しかも、良好な負荷後抵抗値を有することから信頼性に優れることが確認された。これに対し、比較例１〜３の透明導電体は、実施例のものに比して透明性が不十分であるほか、ニュートンリングの発生を防ぐことができない場合があることが確認された。また、比較例１の透明導電体は、負荷後抵抗値が極めて高く、繰り返しの使用に対する信頼性が低いことが確認された。

好適な実施形態に係る透明導電体の断面構成を模式的に示す図である。

符号の説明

１…透明導電体、１０…基体、１３…透明樹脂層、１４…透明導電層、２３…フッ素含有ポリマー、２４…バインダ、３３…粒子、３４…導電粒子。

Claims

基体、透明樹脂層及び透明導電層がこの順に積層され、
前記透明樹脂層は、フッ素原子を含む側鎖を有するフッ素含有ポリマーと、該フッ素含有ポリマー中に分散された前記フッ素含有ポリマーよりも屈折率が高い粒子と、を含み、
前記透明導電層は、導電粒子を含む、
ことを特徴とする透明導電体。
前記フッ素含有ポリマーは、波長５５０ｎｍの光に対する屈折率が１．３０〜１．５０である、ことを特徴とする請求項１記載の透明導電体。
前記透明樹脂層に含まれる前記粒子は、樹脂粒子である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の透明導電体。
前記透明樹脂層に含まれる前記粒子は、アクリル樹脂粒子である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の透明導電体。
前記透明樹脂層に含まれる前記粒子の粒径は、前記透明導電層に含まれる前記導電粒子の粒径よりも大きい、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の透明導電体。