JPWO2013161997A6 - 透明導電基板の製造方法、透明導電基板及び静電容量式タッチパネル - Google Patents
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Abstract
真空プロセス、ウェットエッチング法によることなく、簡便な工法で、パターン認識性の高い静電容量式タッチパネル用の透明導電基板の製造方法、透明導電基板及び静電容量式タッチパネルを提供する。
透明フィルムの少なくとも一方の主面に、電極用引き回し電極パターンを導電性ペーストにより形成し、電極パターン形成部において、電極用引き回し電極パターンに接続するように、金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子を含む透明導電パターン形成用インクにより電極パターンを印刷して乾燥し、乾燥後の電極パターンに光照射部(18)においてパルス光を照射して、透明導電パターン形成用インクに含まれる金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子を焼結する。
透明フィルムの少なくとも一方の主面に、電極用引き回し電極パターンを導電性ペーストにより形成し、電極パターン形成部において、電極用引き回し電極パターンに接続するように、金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子を含む透明導電パターン形成用インクにより電極パターンを印刷して乾燥し、乾燥後の電極パターンに光照射部(18)においてパルス光を照射して、透明導電パターン形成用インクに含まれる金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子を焼結する。
Description
本発明は、透明導電基板の製造方法、透明導電基板及び静電容量式タッチパネルに関する。さらに詳しくは静電容量式タッチパネル用に好適な透明導電基板の製造方法、静電容量式タッチパネル用透明導電基板及び静電容量式タッチパネルに関する。
近年、携帯電話機、携帯端末機あるいはパーソナルコンピュータ等の各種電子機器の高機能化あるいは多様化が進むに伴い、その電子機器の表示パネルの前面に光透過性のタッチパネルを装着し、このタッチパネルを通して背面側の表示パネルの表示を視認しながら、指あるいはペン等でタッチパネルの表面を押圧操作することにより、電子機器の各機能の切換操作を行うことができるものが使用されている。
このようなタッチパネルとして、例えば、透明な基板に、X方向に所定形状の透明電極パターンを形成するとともに、Y方向に同様の透明電極パターンが形成された静電容量型タッチパネルが知られている。
図9及び図10は従来のタッチパネル構造を説明する図であり、図9は静電容量型タッチパネルの電極構成を説明する部分平面図、図10は静電容量型タッチパネルの電極パターン部分を説明する部分拡大図である。
このような静電容量型タッチパネル100は、例えば、電子機器の表示装置の表示面上に配置されて使用されるものであり、透明な材料からなる基板102に透明な電極パターンが形成されたものが使用される。例えば、基板102は、可透性を有するガラス板等の透明基板からなり、表面に透明な材料からなるX電極104が形成され、またこのX電極104に直交する方向に同様に透明な材料からなるY電極106が形成されたものが知られている。また、この静電容量型タッチパネル100では、図9に示すように、X電極104は、基板102の左右側に設けられる引き回し電極108、110に接続され、Y電極106は、基板102の一方側の、例えば、上部側に形成された引き回し電極112側に接続されるようになっている。これらのX電極104及びY電極106は、それぞれ所定の電極パターンにより形成される。この静電容量型タッチパネル100において、X電極104は、例えば、図10の実線で示すように形成され、Y電極106は、図10の点線で示すような形状に形成されている。また、一方のX電極104と、他方のY電極106とは、表面側から見たときにX電極接続領域104a及びY電極接続領域106aが交差し、隣接するX電極104及びY電極106の間は、表面側から見たとき、一定の小さい間隔dを設けた形状に形成したものが一般的に知られている。
X、Yの電極パターンは、ディスプレイやカーナビゲーション装置等の視覚的な把握に支障を来たさないよう、上下一対のITO膜の間にシリコン酸化膜が介在した積層膜によりそれぞれ形成され、光透過性が付与されている(特許文献1参照)。
このような透明導電膜に導電パターンを形成するにあたって、従来から多く使用されているITO等の金属酸化物系材料の透明導電膜では、通常、真空プロセスで基板上に製膜した透明導電膜をウェットエッチングする方法が用いられている(特許文献2〜4参照)。また、近年ではナノワイヤを用いた透明導電膜が提案されているが、この場合も同様にウェットエッチング法で導電パターンが形成されている(特許文献5参照)。
そこで、銀ナノ粒子を含むインク組成物をメッシュ上に印刷したり、銀ナノワイヤを含むインク組成物をインクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷のような印刷法により、直接パターン形成することが望まれている。しかし、印刷を行うにはバインダー樹脂が必要であり、透明性を確保するためには、銀ナノ粒子、銀ナノワイヤの使用量を少なくする必要があるため、使用するバインダー樹脂が銀ナノ粒子、銀ナノワイヤの表面を被覆してしまい、特に銀ナノワイヤの場合には導電性が無くなるという問題がある。またバインダー樹脂を用いない場合には、印刷時にパターンが確保できないか印刷直後はかろうじてパターンが確保できても、インク組成物中に含まれる溶剤を乾燥する際にパターンが崩れてしまうという問題があった。
本発明の一つの目的は、真空プロセス、ウェットエッチング法によることなく、簡便な工法で、パターン認識性の高い静電容量式タッチパネル用に好適な透明導電基板の製造方法、透明導電基板及び静電容量式タッチパネルを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態は、透明導電基板の製造方法であって、透明基板の少なくとも一方の主面に、導電性ペーストにより電極用引き回し電極パターンを印刷により形成する工程と、金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子と、形状保持溶媒とを含む透明導電パターン形成用インクにより、上記電極用引き回し電極パターンと接続する電極パターンを印刷する電極印刷工程と、上記電極パターンを乾燥する電極乾燥工程と、上記乾燥後の電極パターンにパルス光を照射して金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子を焼結する電極焼結工程と、を有することを特徴とする。
上記透明基板の一方の主面に第一の電極用引き回し電極パターンおよび第一の電極パターンを形成し、上記透明基板の他方の主面に第二の電極用引き回し電極パターンおよび第二の電極パターンを形成することを特徴とする。
また、上記透明基板の一方の主面に第一の電極用引き回し電極パターンおよび第一の電極パターンを形成した第一の透明基板を準備する工程と、上記透明基板の一方の主面に第二の電極用引き回し電極パターンおよび第二の電極パターンを形成した第二の透明基板を準備する工程と、上記第一の透明基板と第二の透明基板とを各々の電極パターン形成面が対向するように第三の透明基板を介して接合することを特徴とする。
上記形状保持溶媒は、分子量の範囲が100〜500であり、25℃における粘度が1.0×103〜2.0×106mPa・sであることを特徴とする。
また、上記電極焼結工程が、パルス光照射と加熱の組み合わせであることを特徴とする。
また、上記電極焼結工程の後に、保護用透明フィルムを貼付する保護フィルム貼付工程、または、保護用透明オーバーコート樹脂を印刷・硬化する工程を備えることを特徴とする。
また、前記透明基板が透明フィルムであり、上記各工程は、ロールツーロールで実施されることを特徴とする。
また、本発明の他の実施形態は、透明導電基板であって、前記製造方法により形成されることを特徴とする。
また、第一の電極パターン、第二の電極パターンおよび透明絶縁層とを有し、前記第一の電極パターンと第二の電極パターンとの間に前記透明絶縁層が介在し、前記第一の電極パターンと第二の電極パターンが焼結金属で形成されていることを特徴とする。
また、前記透明絶縁層が透明フィルムであり、前記第一の電極パターンが前記透明フィルムの第一の主面に形成されており、前記第二の電極パターンが前記透明フィルムの第二の主面に形成されていることを特徴とする。第一の電極パターンおよび第二の電極パターンはさらに各々保護用透明フィルムまたは保護用透明オーバーコート樹脂により被覆されている。
また、透明絶縁層が両主面に透明な接着剤層を具えた第三の透明フィルムであり、前記第一の電極パターンが第一の透明フィルムの一方の主面に形成されており、前記第二の電極パターンが第二の透明フィルムの一方の主面に形成されており、前記第一の電極パターンと第二の電極パターンが対向するように前記第三の透明フィルムに積層されていることを特徴とする。
また、本発明の他の実施形態は、静電容量式タッチパネルであり、前記透明導電基板を電子機器の表示パネルの前面に備えることを特徴とする。
本発明によれば、真空プロセス、ウェットエッチング法によることなく、簡便な工法で、パターン認識性の高い静電容量式タッチパネル用に好適な透明導電基板の製造方法及び透明導電基板を提供できる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という)を、図面に従って説明する。なお、本明細書における透明導電基板の「透明」とは可視光域(400〜800nm)の光線透過率が65%以上であるものを意味する。
(第1の実施形態)
図1には、実施形態にかかる静電容量式タッチパネル用の透明導電基板の製造工程の例が示される。図1において、基板ロール12から透明基板(透明フィルム基板)10を引き出しつつ、X電極(第一の電極に相当)用引き回し電極パターン形成部14により透明フィルム基板10の一方の主面にX電極用引き回し電極パターンを形成する。このX電極用引き回し電極パターンは、例えば図9示されるパターンである。X電極用引き回し電極パターン形成部14は、公知の導電ペーストを使用して、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷のような印刷法によりX電極用引き回し電極パターンを形成し、乾燥する。ここで、乾燥方法としては、オーブンによる加熱、パルス光照射による加熱等が挙げられる。
図1には、実施形態にかかる静電容量式タッチパネル用の透明導電基板の製造工程の例が示される。図1において、基板ロール12から透明基板(透明フィルム基板)10を引き出しつつ、X電極(第一の電極に相当)用引き回し電極パターン形成部14により透明フィルム基板10の一方の主面にX電極用引き回し電極パターンを形成する。このX電極用引き回し電極パターンは、例えば図9示されるパターンである。X電極用引き回し電極パターン形成部14は、公知の導電ペーストを使用して、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷のような印刷法によりX電極用引き回し電極パターンを形成し、乾燥する。ここで、乾燥方法としては、オーブンによる加熱、パルス光照射による加熱等が挙げられる。
上記X電極用引き回し電極パターンが形成された側の透明フィルム基板10の主面には、X電極パターン形成部16によりX電極パターンが形成される。このX電極パターンは、上記X電極用引き回し電極パターンに接続するように形成される。なお、X電極用引き回し電極パターンとX電極パターンとの位置合わせをするために、X電極用引き回し電極パターン形成部14において適宜な位置合わせのマークを印刷しておくのが好適である。X電極パターン形成部16では、金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子を以下の形状保持材を含む分散媒に分散させた透明導電パターン形成用インクを使用してX電極パターンを形成することができる。上記形状保持材は、分子量の範囲が150〜500である有機化合物を含みかつ25℃における粘度が1.0×103〜2.0×106mPa・sである材料である。ここで、有機化合物が25℃で上記粘度範囲の液状である場合は形状保持材を上記有機化合物のみで構成することができる。一方、25℃における粘度が上記粘度範囲より高い場合あるいは25℃で固体の場合は適切な溶媒(有機化合物を溶解しうる溶媒であり、後述の粘度調整溶媒等が挙げられる)と予め混合(希釈、溶解)して上記粘度範囲の液状形状保持材とすることができる。
形状保持材の粘度が上記範囲より低いと印刷したパターンの形状を保持することが出来ず、上記範囲より高いと印刷時の糸曳性等の悪影響が出る。形状保持材の25℃の粘度としてより好ましくは5.0×104〜1.0×106mPa・sの範囲である。
また、使用する形状保持材に含まれる有機化合物の分子量が大きいと焼結時に形状保持材が効率よく除去できず、抵抗が下がらない。そのため分子量としては500以下、好ましくは400以下、より好ましくは300以下であることが望ましい。
X電極パターン形成部16は、上記透明導電パターン形成用インクを使用して、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷のような印刷法によりX電極用引き回し電極パターンを形成し、オーブン等を使用して乾燥する。
X電極パターン形成部16において形成されたX電極パターンには、光照射部18によりパルス光が照射されて金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子が焼結される。なお、焼結を目的とするパルス光照射の前にオーブン加熱やパルス光照射によりX電極パターンを加熱して溶媒を乾燥することも出来る。また、パルス光照射により乾燥と焼結を同時に実施することもできる。パルス光照射時の雰囲気温度は特に限定されず、室温で実施することもできるし、加熱雰囲気で実施することもできる。
本明細書中において「パルス光」とは、光照射期間(照射時間)が短時間の光であり、光照射を複数回繰り返す場合は図2に示すように、第一の光照射期間(on)と第二の光照射期間(on)との間に光が照射されない期間(照射間隔(off))を有する光照射を意味する。図2ではパルス光の光強度が一定であるように示しているが、1回の光照射期間(on)内で光強度が変化してもよい。上記パルス光は、キセノンフラッシュランプ等のフラッシュランプを備える光源から照射される。このような光源を使用して、上記透明フィルム基板10に形成されたX電極パターン中の金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子にパルス光を照射する。n回繰り返し照射する場合は、図2における1サイクル(on+off)をn回反復する。なお、繰り返し照射する場合には、次パルス光照射を行う際に、基材を室温付近まで冷却できるようにするため透明フィルム基板10側から冷却することが好ましい。
また、上記パルス光としては、1pm〜1mの波長範囲の電磁波を使用することができ、好ましくは10nm〜1000μmの波長範囲の電磁波(遠紫外から遠赤外まで)、さらに好ましくは100nm〜2000nmの波長範囲の電磁波を使用することができる。このような電磁波の例としては、ガンマ線、X線、紫外線、可視光、赤外線、マイクロ波、マイクロ波より長波長側の電波等が挙げられる。なお、熱エネルギーへの変換を考えた場合には、あまりに波長が短い場合には、透明フィルム基板10、各電極パターン等へのダメージが大きく好ましくない。また、波長が長すぎる場合には効率的に吸収して発熱することが出来ないので好ましくない。従って、波長の範囲としては、前述の波長の中でも特に紫外から赤外の範囲が好ましく、より好ましくは100〜2000nmの範囲の波長である。
パルス光の1回の照射時間(on)は、光強度にもよるが、20マイクロ秒から50ミリ秒の範囲が好ましい。20マイクロ秒よりも短いと金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子の焼結が進まず、導電膜の性能向上の効果が低くなる。また、50ミリ秒よりも長いと光劣化、熱劣化により透明フィルム基板10へ悪影響を及ぼすことがあり、また金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子が吹き飛びやすくなる。より好ましくは40マイクロ秒から10ミリ秒である。上記理由により、本実施形態では連続光ではなくパルス光を用いる。パルス光の照射は単発で実施しても効果はあるが、上記の通り繰り返し実施することもできる。繰返し実施する場合照射間隔(off)は20マイクロ秒から5秒、より好ましくは2000マイクロ秒から2秒の範囲とすることが好ましい。20マイクロ秒よりも短いと、連続光に近くになってしまい、一回の照射後に放冷される間も無く照射されるので、基材が加熱され温度が高くなって劣化する可能性がある。また、5秒よりも長いとプロセス時間が長くなるので生産性を考慮すると好ましくない。
X電極用引き回し電極パターン及びX電極パターンが形成された透明フィルム基板10の表面は、X側保護フィルム貼付部20により、保護フィルムロール22から引き出された保護用透明フィルム23が貼付される。また、保護用透明フィルム23を貼り付ける代わりにオーバーコート樹脂を印刷・硬化することによりX電極用引き回し電極パターン及びX電極パターンを被覆することもできる。
ここで用いられるオーバーコート樹脂としては、多官能アクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等に光重合開始剤を添加した液状の樹脂組成物を使用できる。
多官能アクリレートとしては、例えば、ジペンタエリスリトール、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクランジオールジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,6-ヘキサンジメタノール等の多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル類が挙げられる。
エポキシアクリレートは、例えば、エポキシ樹脂のオキシラン環に(メタ)アクリル酸を付加することにより得られる反応物である。ここで使用されるエポキシ樹脂としては、ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールFエポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。
ウレタンアクリレートは、例えば、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとポリイソシアネートと必要に応じてポリオールを原料に用いて反応させたものである。ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの具体例としては、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールのモノ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールのモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。ポリイソシアネートの具体例としては、イソホロンジイソシアネート、TDI(トリレンジイソシアネート)、MDI(メチレンジフェニルジイソシアネート)、水添MDI、等が挙げられる。ポリオールの具体例としては、分子量500〜1000程度のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ1,4-ブタンジオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール、両末端水酸基化ポリブタジエン、両末端水酸基化ポリイソプレン、等が挙げられる。なお、前記ポリエステルポリオールとは、例えば酪酸、アジピン酸のようなジカルボン酸と1,3-ブタンジオール、2-メチル―1,3-プロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、等とのポリエステルである。また、ポリカーボネートジオールとは、炭酸と1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等とのエステルである。
光重合開始剤としてはラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、例えばアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、4'-イソプロピル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、4,4'-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、ベンゾフェノン、メチル(o-ベンゾイル)ベンゾエート、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)オキシム、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(o-ベンゾイル)オキシム、ベンゾイン、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、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインオクチルエーテル、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ジアセチル等のカルボニル化合物、メチルアントラキノン、クロロアントラキノン、クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン等のアントラキノンまたはチオキサントン誘導体、ジフェニルジスルフィド、ジチオカーバメート等の硫黄化合物が挙げられる。
また、カチオン光重合開始剤としては、ルイス酸のジアゾニウム塩、ルイス酸のヨードニウム塩、ルイス酸のスルホニウム塩、ルイス酸のホスホニウム塩等が挙げられる。具体例としては、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロホスホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフロロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフロロホスホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフロロアンチモネート、N,N−ジエチルアミノフェニルジアゾニウムヘキサフロロホスホネート、p−メトキシフェニルジアゾニウムフロロホスホネート等が挙げられる。
X電極用引き回し電極パターン及びX電極パターンにオーバーコート樹脂をスクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷等の公知の印刷方法により印刷後硬化することにより保護層が形成される。硬化は前述のパルス光照射により短時間での硬化が可能である。
次に、上記X電極用引き回し電極パターン及びX電極パターンが形成された透明フィルム基板10は、Y電極(第二の電極に相当)用引き回し電極パターン形成部24の位置まで移動され、X電極用引き回し電極パターン及びX電極パターンが形成された主面とは異なる主面に、Y電極用引き回し電極パターン形成部24によりY電極用引き回し電極パターンが形成される。Y電極用引き回し電極パターンは、例えば図9に示されるパターンである。Y電極用引き回し電極パターン形成部24は、公知の導電ペーストを使用して、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷のような印刷法によりY電極用引き回し電極パターンを形成し、乾燥する。
上記Y電極用引き回し電極パターンが形成された側の透明フィルム基板10の主面には、Y電極パターン形成部26によりY電極パターンが形成される。このY電極パターンは、上記Y電極用引き回し電極パターンに接続するように形成される。なお、Y電極用引き回し電極パターンとY電極パターンとの位置合わせをするために、Y電極用引き回し電極パターン形成部24が適宜な位置合わせのマークを印刷しておくのが好適である。Y電極パターン形成部26も、金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子と、形状保持溶媒とを含む透明導電パターン形成用インクを使用してY電極パターンを形成する。ここで、形状保持溶媒は、上述した分子量及び粘度を有する溶媒である。Y電極パターン形成部26は、上記透明導電パターン形成用インクを使用して、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷のような印刷法によりY電極用引き回し電極パターンを形成し、乾燥する。
Y電極パターン形成部26が形成したY電極パターンは、光照射部28によりパルス光が照射されて金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子が焼結される。なお、パルス光照射の前または同時に適宜な方法でY電極パターンを加熱してもよい。
Y電極用引き回し電極パターン及びY電極パターンが形成された透明フィルム基板10の表面は、Y側保護フィルム貼付部30により、保護フィルムロール32から引き出された保護用透明フィルム33が貼付される。また、保護用透明フィルム33を貼り付ける代わりにオーバーコート樹脂を印刷・硬化することによりY電極用引き回し電極パターン及びY電極パターンを被覆することもできる。ここで使用できるオーバーコート樹脂は、前述のX電極用引き回し電極パターン及びX電極パターンパターンに適用できるものと同等のものである。
以上のようにして、両面にX及びY電極用引き回し電極パターンとX及びY電極パターンとが形成された透明フィルム基板10は、巻き取りロール34に巻き取られ、一連のロールツーロールの工程が終了する。
なお、X電極用引き回し電極パターン形成部14とX電極パターン形成部16の順序、及びY電極用引き回し電極パターン形成部24とY電極パターン形成部26の順序は逆にしてもよい。この場合、上述した位置合わせマークは、それぞれX電極パターン形成部16及びY電極パターン形成部26において印刷される。さらに、透明導電パターン形成用インクに金属ナノ粒子を使用する場合には、金属ナノワイヤを使用する場合に比べてインク組成物中に配合できる含有量が多いため高い導電性が得られるので、金属ナノ粒子を使用した透明導電パターン形成用インクを電極パターン形成および電極用引き回し電極パターン形成の両方の工程に用いて、この二つの工程を同時に行うことも可能である。また、X側保護フィルム貼付部20を光照射部28の後(例えば、Y側保護フィルム貼付部30の前)に配置しても良い。
なお、図1の例では、透明フィルム基板10と保護用透明フィルム23、33とは、適宜な数の方向変更ローラー36により進行方向が変更されているが、これは説明のための例示であり、これには限定されない。各構成要素の配列の都合により、適宜透明フィルム基板10と保護用透明フィルム23、33の進行方向を決定することができる。
上述した形状保持材に含まれる有機化合物としては水酸基の入った化合物が好ましく、例えば単糖類、ポリオール、4級アルキル基および/または橋かけ環骨格を有するアルキル基と水酸基を有する化合物が好ましく、例えば、ジグリセリン、2,2,4−トリメチル−1.3−ペンタンジオールモノイソブチレート、2,2,4−トリメチル−1.3−ペンタンジオールジイソブチレート、キシルロース、リブロース、ボルニルシクロヘキサノール、ボルニルフェノール、イソボルニルシクロヘキサノール、イソボルニルフェノール等が挙げられる。
上記列挙した化合物の中ではイソボルニル基と水酸基を有するものが特に好ましい。イソボルニル基が有する複雑な立体構造に加えて水酸基の水素結合により透明導電パターン形成用インクに適度な粘着性を与えるためである。また、イソボルニル基と水酸基を有する化合物は、揮発温度がそれほど高くないにも拘わらず、高い粘性を有するため、透明導電パターン形成用インクの高粘度化が実現できるためである。イソボルニル基と水酸基を有する化合物としては、イソボルニルシクロヘキサノール又はイソボルニルフェノールのいずれか一方又はその双方が挙げられる。上記列挙した化合物は適度な粘着性を有するため、透明導電パターン形成用インクに適度な粘着性を与える。また、インク溶媒として適当な沸点を示すため、印刷、乾燥終了後、適切な加熱、光焼結等により、残渣を低減することができる。インク中の形状保持材の含有量は分散媒総質量に対して10〜90質量%が好ましく、30〜80質量%がより好ましい。形状保持材の含有量が10質量%未満であると、透明導電パターン形成用インクが適度な粘度を有することができなくなり、印刷できない。また、形状保持材の含有量が90質量%を超えると、透明導電パターン形成用インクの粘度が高くなりすぎ、印刷時の糸曳性がひどくなり、印刷できない場合もある。
また、形状保持材としては、そのもの自体が上述した粘度範囲である粘稠な液体であることが望ましいが、上記粘度範囲を満たすように他の粘度調整溶媒を混合して上記範囲の粘度を有する分散媒を調製し、金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子を導電成分として分散媒中に分散させて透明導電パターン形成用インクとしてもよい。
粘度調整溶媒の例としては、水、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、炭化水素系溶剤および芳香族系溶剤が挙げられる。インク組成物中の各成分を良好に分散する観点から、水、エタノール、イソプロピルアルコール、1−メトキシ−2−プロパノール(PGME)、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコール、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テルピネオール、ジヒドロテルピネオール、ジヒドロテルピニルモノアセテート、メチルエチルケトン、シクロヘキサンノン、エチルラクテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジブチルエーテル、オクタン、トルエンが好ましく、テルピネオールが特に好ましい。これらの溶媒は単独で用いても、2種以上を混合して用いてもよい。
金属ナノワイヤおよび金属ナノ粒子とは、ワイヤ径の太さまたは粒子の外径がナノメーターオーダーのサイズを有する金属であり、金属ナノワイヤはワイヤ状(中空のチューブ状を含む)、金属ナノ粒子は粒状の形状を有する導電性材料である。性状は、柔軟であってもよく、剛直であってもよい。金属ナノワイヤおよび金属ナノ粒子の金属は少なくとも一部に金属酸化物を含んでもよい。
金属の種類としては、金、銀、白金、銅、ニッケル、鉄、コバルト、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、カドミウム、オスミウム、イリジウムからなる群から選ばれる少なくとも1種およびこれら金属を組み合わせた合金等が挙げられる。低い表面抵抗かつ高い全光線透過率を有する塗膜を得るためには、金、銀および銅のいずれかを少なくとも1種含むことが好ましい。これらの金属は導電性が高いため、所定の表面抵抗を得る際に、面に占める金属の密度を減らすことができるので、高い全光線透過率を実現できる。
これらの金属の中でも、金または銀の少なくとも1種を含むことがより好ましい。最適な態様としては、銀のナノワイヤが挙げられる。
透明導電パターン形成用インク中の金属ナノワイヤの径の太さ、長軸の長さおよびアスペクト比は一定の分布を有することが好ましい。この分布は、本実施形態の透明導電パターン形成用インクから得られる塗膜が、全光線透過率が高くかつ表面抵抗が低い塗膜となるように選択される。具体的には、金属ナノワイヤの径の太さの平均は、1nm以上500nm以下が好ましく、5nm以上200nm以下がより好ましく、5nm以上100nm以下がさらに好ましく、10nm以上100nm以下が特に好ましい。また、第1成分の長軸の長さの平均は、1μm以上100μm以下が好ましく、1μm以上50μm以下がより好ましく、2μm以上50μm以下がさらに好ましく、5μm以上30μm以下が特に好ましい。金属ナノワイヤは、径の太さの平均および長軸の長さの平均が上記範囲を満たすとともに、アスペクト比の平均が10以上であることが好ましく、100以上であることがより好ましく、200以上であることがさらに好ましい。ここで、アスペクト比は、第1成分の径の平均的な太さをb、長軸の平均的な長さをaと近似した場合、a/bで求められる値である。a及びbは、走査電子顕微鏡を用いて測定できる。透明導電パターン形成用インク中の上記金属ナノワイヤの濃度をコントロールして、ワイヤ同士の絡みあいにより導電性を確保することにより、透明導電パターンとすることが出来る。
金属ナノワイヤを含む透明導電パターン形成用インクにおける金属ナノワイヤの含有量は、各成分の良好な分散性並びに透明導電パターン形成用インクから得られる塗膜の良好なパターン形成性、高い導電性及び良好な光学特性の観点から、透明導電パターン形成用インク総質量に対して、金属ナノワイヤが0.01〜10質量%の量であり、より好ましくは0.05〜2質量%の量である。金属ナノワイヤが0.01質量%未満であると、所望の導電性を確保するには、透明導電パターンを非常に厚く印刷する必要があり印刷の難易度が高くなる上に、乾燥時にパターンが維持し難くなる。また、10質量%を超えると所望の透明度を確保するには、非常に薄く印刷する必要があり、この系も印刷が難しくなる。金属ナノワイヤを使用する場合は透明性を確保するために後述の金属ナノ粒子を使用する場合に比べて配合量を少なくする必要がある。
金属ナノ粒子を用いる場合には、球状の粒子を用いることが好ましい。金属ナノ粒子を用いた場合には、導電性を発現させるためには粒子同士を接触させる必要があるが、ベタ膜状に印刷したのでは透明にはならない。そのため、金属ナノ粒子を用いた場合には、図3に示すように、X電極104及びその接続領域104aをメッシュ状に印刷して透明性を確保する。なお、Y電極106及びその接続領域106aについても同様である。
この場合のメッシュの線幅は10μm以下が好ましく、その線間の間隔は幅の少なくとも3倍より好ましくは10倍以上空ける必要がある。このような線幅の低いメッシュを印刷するためにはナノ粒子の径としては少なくとも3μm以下、好ましくは1μm以下であり、500nm以下であることがより好ましい。ここで、粒子径とは、動的光散乱法を用いた粒度分布測定装置、具体的には日機装株式会社製 ナノトラック粒度分布測定装置 UPA−150により測定し、球近似により粒径を求めたメジアン径(D50)を意味する。
金属ナノ粒子を含む透明導電パターン形成用インクにおいては金属ナノ粒子100質量部に対して、分散媒を1〜50質量部、より好ましくは3〜20質量部使用する。上述の金属ナノワイヤを用いる場合に比べて金属ナノ粒子の配合量が高いためより低抵抗の膜が得られるので、上述の通り電極パターンを細いメッシュ状に印刷しても金属ナノワイヤを含む透明導電パターン形成用インクをベタ印刷した場合と同等の特性が得られる。
金属ナノ粒子を使用する場合は分散媒中に前述の形状保持材の代わりにバインダー樹脂を用いることもできる。バインダー樹脂としてはポリビニルピロリドン、ポリビニルカプロラクトンのようなポリ−N−ビニル化合物、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリTHFのようなポリアルキレングリコール化合物、ポリウレタン、セルロース化合物およびその誘導体、エポキシ化合物、ポリエステル化合物、塩素化ポリオレフィン、ポリアクリル化合物のような熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂が使用できる。この中でもバインダー効果を考えるとポリビニルピロリドンが好ましい。
透明導電パターン形成用インク中には必要に応じて還元剤等の他の成分を含有してもよい。銅等の酸化しやすい金属あるいは金属酸化物を使用する場合には還元剤を配合させることが好ましい。還元剤としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、シクロヘキサノール、テルペニオールのようなアルコール化合物、エチレングリコール、プロピレングリコールやグリセリン等の多価アルコール、蟻酸、酢酸、蓚酸、コハク酸のようなカルボン酸、アセトン、メチルエチルケトン、ベンズアルデヒド、オクチルアルデヒドのようなカルボニル化合物、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸フェニルのようなエステル化合物、ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン、トルエン、ナフタリン、デカリンのような炭化水素化合物も使用することが出来る。この中で、還元剤の効率を考えると、エチレングリコール、プロピレングリコールやグリセリン等の多価アルコール、蟻酸、酢酸、蓚酸のようなカルボン酸が好適である。また、多価アルコールの分類に入るポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールはバインダー樹脂としても機能するため好適である。
また、上記透明フィルム基板10は、堅くてもよく、曲がり易くてもよい。また、着色されていてもよいが、高い光線透過率と低いヘイズ値を有することが好ましい。そこで、透明フィルム基板10の材料としては、たとえば無機ガラス、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、アクリロイル、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等)、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、脂環式炭化水素等が挙げられる。より好ましくはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートのようなポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルメタクリレートのようなアクリロイルフィルム、脂環式原料を用いた透明ポリイミドフィルム、無機ガラスがある。特にロールツーロールで実施することを考えると、ポリエステルフィルムを使用することが望ましい。
透明フィルム基板10の厚みとしては、厚みが薄すぎると塗布工程時の強度や乾燥時の寸法安定性に問題が生じ、あまりに厚くなるとロールツーロール工程を行いがたくなるので、12μm〜500μmより望ましくは25μm〜188μmが望ましい。表面の接着性を改善するために、易接着処理したものやコロナ処理、プラズマ処理を透明性が損なわれない範囲で実施しても良いことは言うまでもない。
また、保護用透明フィルム23、33としては、上記透明フィルム基板10の材料に接着剤層を塗工したものを用いることができる。
図4には、図1に示された製造工程により製造した静電容量式タッチパネル用透明導電基板の構成例が示される。図4において、透明フィルム基板10(透明絶縁層に相当)の異なる主面、図4の例では上下の主面に、X電極パターン38とY電極パターン40が形成されている。なお、X電極用引き回し電極パターン及びY電極用引き回し電極パターンは記載を省略している。また、上記X電極パターン38及びY電極パターン40が形成された透明フィルム基板10の表面は、それぞれ保護用透明フィルム23、33が、接着剤層42、44により貼付(接着)され被覆されている。ここで言う保護用透明フィルムには、例えばパナプロテクト(登録商標)PX50T01A15(パナック(株)製、粘着層15μmが片面に設けられたPETフィルム(厚み50μm))を適用できる。
(第2の実施形態)
図5には、実施形態にかかる静電容量式タッチパネル用透明導電基板の製造工程の他の例が示され、図1と同一要素には同一符号が付されている。図5の例では、第一の基板ロール12aから第一の透明フィルム基板10aを引き出しつつ、X電極(第一の電極に相当)用引き回し電極パターン形成部14により第一の透明フィルム基板10aの一方の主面にX電極用引き回し電極パターンを形成し、乾燥する。
図5には、実施形態にかかる静電容量式タッチパネル用透明導電基板の製造工程の他の例が示され、図1と同一要素には同一符号が付されている。図5の例では、第一の基板ロール12aから第一の透明フィルム基板10aを引き出しつつ、X電極(第一の電極に相当)用引き回し電極パターン形成部14により第一の透明フィルム基板10aの一方の主面にX電極用引き回し電極パターンを形成し、乾燥する。
上記X電極用引き回し電極パターンが形成された側の第一の透明フィルム基板10aの主面には、X電極パターン形成部16が上記透明導電パターン形成用インクを使用してX電極パターンを形成する。このX電極パターンは、上記X電極用引き回し電極パターンに接続するように形成される。なお、X電極用引き回し電極パターンとX電極パターンとの位置合わせをするために、X電極用引き回し電極パターン形成部14が適宜な位置合わせのマークを印刷しておくのが好適である。
X電極パターン形成部16において形成されたX電極パターンには、光照射部18により上記パルス光が照射されて金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子が焼結される。なお、焼結を目的とするパルス光照射の前にパルス光を用いてX電極パターンを加熱して溶媒を乾燥することも出来る。また、パルス光照射により乾燥と焼結を同時に実施することもできる。パルス光照射時の雰囲気温度は特に限定されず、室温で実施することもできるし、加熱雰囲気で実施することもできる。
また、第二の基板ロール12bから第2の透明フィルム基板10bを引き出しつつ、Y電極(第二の電極に相当)用引き回し電極パターン形成部24により第二の透明フィルム基板10bの一方の主面にY電極用引き回し電極パターンを形成し、乾燥する。
上記Y電極用引き回し電極パターンが形成された側の第二の透明フィルム基板10bの主面には、Y電極パターン形成部26が上記透明導電パターン形成用インクを使用してY電極パターンを形成する。このY電極パターンも、上記Y電極用引き回し電極パターンに接続するように形成される。なお、Y電極用引き回し電極パターンとY電極パターンとの位置合わせをするために、Y電極用引き回し電極パターン形成部24が適宜な位置合わせのマークを印刷しておくのが好適である。
Y電極パターン形成部26において形成されたY電極パターンには、光照射部28により上記パルス光が照射されて金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子が焼結される。なお、焼結を目的とするパルス光照射の前にパルス光を用いてY電極パターンを加熱して溶媒を乾燥することも出来る。また、パルス光照射により乾燥と焼結を同時に実施することもできる。
Y電極用引き回し電極パターン及びY電極パターンが形成された第二の透明フィルム基板10bの表面は、Y側保護フィルム貼付部30により、保護フィルムロール46から引き出された保護用透明フィルム48が貼付される。
また、X電極用引き回し電極パターン及びX電極パターンが形成された第一の透明フィルム基板10aの表面は、X側保護フィルム貼付部20により、保護用透明フィルム48が貼付される。この場合、保護用透明フィルム48は、第二の透明フィルム基板10bに貼付されている面とは反対側の面で第一の透明フィルム基板10aに貼付される。この結果、保護用透明フィルム48(第三の透明フィルムに相当)を挟んで第一の透明フィルム基板10aと第二の透明フィルム基板10bとが、X電極パターンとY電極パターンが対向するように配置(積層)される構成となる。
以上のようにして、保護用透明フィルム48を挟んで配置された第一の透明フィルム基板10aと第二の透明フィルム基板10bとは、巻き取りロール34に巻き取られ、一連のロールツーロールの工程が終了する。
図6には、図5に示された製造工程により製造した静電容量式タッチパネル用透明導電基板の他の構成例が示される。第一の透明フィルム基板10aと第二の透明フィルム基板10bの各々の片面、すなわち図6の例では第一の透明フィルム基板10aの下の面と第二の透明フィルム基板10bの上の面に、X電極パターン38とY電極パターン40が各々形成されている。なお、X電極用引き回し電極パターン及びY電極用引き回し電極パターンは記載を省略している。また、上記X電極パターン38が形成された第一の透明フィルム基板10aの面及びY電極パターン40が形成された第二の透明フィルム基板10bの面には、上記保護用透明フィルム48が、接着剤層50、52により貼付され、第一の透明フィルム基板10aと第二の透明フィルム基板10bとにより、X電極パターン38とY電極パターン40が対向するように保護用透明フィルム48を挟んだ構成となっている。本実施形態においては、接着剤層50、52を具えた保護用透明フィルム48が透明絶縁層に相当する。
上記第一および第二の実施形態として例示された透明導電基板を電子機器の表示パネルの前面に備えることにより静電容量式タッチパネルが得られる。
以下、本発明の実施例を具体的に説明する。なお、以下の実施例は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
参考例
1.銀ナノワイヤインクの調製
<銀ナノワイヤの作製>
ポリビニルピロリドンK−90((株)日本触媒社製)(0.049g)、AgNO3(0.052g)およびFeCl3(0.04mg)を、エチレングリコール(12.5mlに溶解し、150℃で1時間加熱反応した。得られた析出物を遠心分離により単離し、析出物を乾燥して目的の銀ナノワイヤを得た。
1.銀ナノワイヤインクの調製
<銀ナノワイヤの作製>
ポリビニルピロリドンK−90((株)日本触媒社製)(0.049g)、AgNO3(0.052g)およびFeCl3(0.04mg)を、エチレングリコール(12.5mlに溶解し、150℃で1時間加熱反応した。得られた析出物を遠心分離により単離し、析出物を乾燥して目的の銀ナノワイヤを得た。
上記エチレングリコール、AgNO3、FeCl3は和光純薬工業株式会社製である。
<透明導電パターン形成用インクの作製>
上記150℃で1時間加熱反応した銀ナノワイヤの反応液に、6倍容量のジブチルエーテルを添加して攪拌後、静置してナノワイヤを沈降させた。ナノワイヤの沈降後、デカンテーションにより上澄み液を分離することにより、銀ワイヤを約20質量%含んだジブチルエーテルに分散した銀ナノワイヤの懸濁液を得た。
上記150℃で1時間加熱反応した銀ナノワイヤの反応液に、6倍容量のジブチルエーテルを添加して攪拌後、静置してナノワイヤを沈降させた。ナノワイヤの沈降後、デカンテーションにより上澄み液を分離することにより、銀ワイヤを約20質量%含んだジブチルエーテルに分散した銀ナノワイヤの懸濁液を得た。
この銀ナノワイヤの懸濁液に対して、ほぼ等容積のL−α−テルピネオールを加え、良く分散させた後、形状保持材としてテルソルブ MTPH(日本テルペン化学(株)製、イソボルニルシクロヘキサノール)をL−α−テルピネオールの2.33倍容量加えて、(株)シンキー社製のARV−310を用いてよく分散させた透明導電パターン形成用インクを得た。
Tg-DTAの分析より銀ナノワイヤの濃度は2質量%であった。Tg-DTAの分析はブルカー・エイックス株式会社製差動型超高温熱天秤TG-DTA galaxy(S)を用いて500℃加熱後の残渣を銀ワイヤの質量とした。
<透明導電基板の作製>
実施例1
図7、図8に示したパターンを有する透明導電基板を以下の手順で作製した。なお、図7のパターンは、25個の菱形(正方形を45℃傾けたもの)が接続領域で図の横方向に接続された行の両端に菱形を半分にした三角形をつなげたものを図の上下方向に45行並べたものであり、上下の行は電気的に接続されていない。また図8のパターンは、45個の菱形が接続領域で図の縦(上下)方向に接続された列の一端(図8では下端)に菱形を半分にした三角形をつなげたものを図の横方向に25列並べたものであり、左右の列は電気的に接続されていない。
実施例1
図7、図8に示したパターンを有する透明導電基板を以下の手順で作製した。なお、図7のパターンは、25個の菱形(正方形を45℃傾けたもの)が接続領域で図の横方向に接続された行の両端に菱形を半分にした三角形をつなげたものを図の上下方向に45行並べたものであり、上下の行は電気的に接続されていない。また図8のパターンは、45個の菱形が接続領域で図の縦(上下)方向に接続された列の一端(図8では下端)に菱形を半分にした三角形をつなげたものを図の横方向に25列並べたものであり、左右の列は電気的に接続されていない。
最初にX電極の引き出しパターンをルミラー(登録商標)U48(東レ(株)製二軸延伸ポリエステルフィルム、厚み125μm)表面に銀ペーストCA-T30(大研化学製造販売(株)より購入)を用いて印刷し、120℃で乾燥した。次に参考例で調製した銀ナノワイヤを含む透明導電パターン形成用インクを用いて図7に示されるX電極パターンを印刷し、50℃で30分間、80℃で30分間かけて乾燥した後、NovaCentrix社製PulseForge3300を用いて600V−50μsecで5パルス照射した(照射間隔(off)は30秒)。その後、パナプロテクト(登録商標)PX50T01A15(パナック(株)より購入、粘着層15μmが片面に設けられたPETフィルム(厚み50μm))を保護用透明フィルムとして貼付した。
引き続き、前記ルミラーフィルムの裏側に、同じインクを用い、同様な条件と処理方法でY電極引き出しパターン、図8に示されるY電極パタンーンを印刷し、保護用透明フィルムを貼付した。なお、Y電極パタンーンは、上記X電極パターンと菱形が重ならず、X電極パターンの菱形の間に配置される。
作製した透明導電基板について、三和電気計器製デジタルマルチメータPC500aで抵抗値を測定した結果、図7に示されるX電極パターンのX軸方向(図7の左右方向)の抵抗値は4kΩから6kΩの範囲であり、図8に示されるY電極パターンのY軸方向(図8の上下方向)は6から8kΩであり、電極間(図7では上下のパターンの間、図8では左右のパターンの間)の抵抗は無限大である(電極間で短絡が無い)ことを確認した。また、日本分光株式会社製の紫外可視近赤外分光光度計 Jasco V−570を用いて透明度の尺度として測定した可視光域(400〜800nm)の光線透過率は82%であった。
実施例2
実施例1の方法で最初にX電極の引き出しパターンを印刷・乾燥した後、銀ナノワイヤを含む透明導電パターン形成用インクを用いてX電極パターンの印刷・乾燥・光照射を行った。その後、十条ケミカル(株)製GA4100 RL-A 厚盛メジウムを保護用透明オーバーコート樹脂としてその上に印刷し、NovaCentrix社製PulseForge3300を用いて150V−500μsecの光を照射し硬化させた。
実施例1の方法で最初にX電極の引き出しパターンを印刷・乾燥した後、銀ナノワイヤを含む透明導電パターン形成用インクを用いてX電極パターンの印刷・乾燥・光照射を行った。その後、十条ケミカル(株)製GA4100 RL-A 厚盛メジウムを保護用透明オーバーコート樹脂としてその上に印刷し、NovaCentrix社製PulseForge3300を用いて150V−500μsecの光を照射し硬化させた。
引き続き、前記ルミラーフィルムの裏側に、同じインクを用い、同様な条件と処理方法でY電極引き出しパターン、図8に示されるY電極パターンを印刷し、その上に上記で用いた保護用透明オーバーコート樹脂を印刷・硬化させた。なお、Y電極パタンーンは、上記X電極パターンと菱形が重ならず、X電極パターンの菱形の間に配置される。
作製した透明導電基板について、三和電気計器製デジタルマルチメータPC500aで抵抗値を測定した結果、図7に示されるX電極パターンのX軸方向(図7の左右方向)の抵抗値は4kΩから6kΩの範囲であり、図8に示されるY電極パターンのY軸方向(図8の上下方向)は6から8kΩであり、電極間(図7では上下のパターンの間、図8では左右のパターンの間)の抵抗は無限大である(電極間で短絡が無い)ことを確認した。また、日本分光株式会社製の紫外可視近赤外分光光度計 Jasco V−570を用いて透明度の尺度として測定した可視光域(400〜800nm)の光線透過率は85%であった。
以上の通り本発明の透明導電基板およびその製造方法は静電容量式タッチパネル用に好適であるが、タッチスイッチ、RFIDアンテナ他、透明配線、透明電極を印刷で製造する種々の技術に対しても適用できる。
10 透明フィルム基板、10a 第1の透明フィルム基板、10b 第2の透明フィルム基板、12 基板ロール、12a 第1の基板ロール、12b 第2の基板ロール、14 X電極用引き回し電極パターン形成部、16 X電極パターン形成部、18 光照射部、20 X側保護フィルム貼付部、22、32、46 保護フィルムロール、23、33、48 保護用透明フィルム、24 Y電極用引き回し電極パターン形成部、26 Y電極パターン形成部、28 光照射部、30 Y側保護フィルム貼付部、34 巻き取りロール、36 方向変更ローラー、38 X電極パターン、40 Y電極パターン、42、44、50、52 接着剤層、100 静電容量型タッチパネル、102 基板、104 X電極、104a X電極接続領域、106 Y電極、106a Y電極接続領域、108、110、112 引き回し電極。
Claims (12)
- 透明基板の少なくとも一方の主面に、導電性ペーストにより電極用引き回し電極パターンを印刷により形成する工程と、
金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子と、形状保持溶媒とを含む透明導電パターン形成用インクにより、前記電極用引き回し電極パターンと接続する電極パターンを印刷する電極印刷工程と、
前記電極パターンを乾燥する電極乾燥工程と、
前記乾燥後の電極パターンにパルス光を照射して金属ナノワイヤまたは金属ナノ粒子を焼結する電極焼結工程と、
を有することを特徴とする透明導電基板の製造方法。 - 前記透明基板の一方の主面に第一の電極用引き回し電極パターンおよび第一の電極パターンを形成し、前記透明基板の他方の主面に第二の電極用引き回し電極パターンおよび第二の電極パターンを形成することを特徴とする請求項1に記載の透明導電基板の製造方法。
- 前記透明基板の一方の主面に第一の電極用引き回し電極パターンおよび第一の電極パターンを形成した第一の透明基板を準備する工程と、前記透明基板の一方の主面に第二の電極用引き回し電極パターンおよび第二の電極パターンを形成した第二の透明基板を準備する工程と、前記第一の透明基板と第二の透明基板とを各々の電極パターン形成面が対向するように第三の透明基板を介して接合することを特徴とする請求項1に記載の透明導電基板の製造方法。
- 前記形状保持溶媒の分子量の範囲が100〜500であり、25℃における粘度が1.0×103〜2.0×106mPa・sであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の透明導電基板の製造方法。
- 前記電極焼結工程が、パルス光照射と加熱の組み合わせであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の透明導電基板の製造方法。
- 前記電極焼結工程の後に、保護用透明フィルムを貼付する保護フィルム貼付工程、または、保護用透明オーバーコート樹脂を印刷・硬化する工程を備えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の透明導電基板の製造方法。
- 前記透明基板が透明フィルムであり、前記各工程が、ロールツーロールで実施されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の透明導電基板の製造方法。
- 請求項1から7のいずれか一項に記載の透明導電基板の製造方法により形成されることを特徴とする透明導電基板。
- 第一の電極パターン、第二の電極パターンおよび透明絶縁層とを有し、前記第一の電極パターンと第二の電極パターンとの間に前記透明絶縁層が介在し、前記第一の電極パターンと第二の電極パターンが焼結金属で形成されていることを特徴とする透明導電基板。
- 前記透明絶縁層が透明フィルムであり、前記第一の電極パターンが前記透明フィルムの第一の主面に形成されており、前記第二の電極パターンが前記透明フィルムの第二の主面に形成されており、前記第一の電極パターンおよび第二の電極パターンはさらに各々保護用透明フィルムまたは保護用透明オーバーコート樹脂により被覆されていることを特徴とする請求項9に記載の透明導電基板。
- 前記透明絶縁層が両主面に透明な接着剤層を具えた第三の透明フィルムであり、前記第一の電極パターンが第一の透明フィルムの一方の主面に形成されており、前記第二の電極パターンが第二の透明フィルムの一方の主面に形成されており、前記第一の電極パターンと第二の電極パターンが対向するように前記第三の透明フィルムに積層されていることを特徴とする請求項9に記載の透明導電基板。
- 請求項8から請求項11のいずれか一項に記載の透明導電基板を電子機器の表示パネルの前面に備えることを特徴とする静電容量式タッチパネル。
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