WO2013065430A1 - 導電シート及びその製造方法 - Google Patents

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吉田敬典
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日本写真印刷株式会社
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    • Y10T29/49155—Manufacturing circuit on or in base

Definitions

  • the present invention relates to a conductive sheet used for a touch panel or the like and a manufacturing method thereof.
  • a conductive sheet in which a layer containing conductive nanofibers, particularly metal nanofibers, is formed in a predetermined pattern on the surface of a substrate made of resin, glass, or the like (see, for example, Patent Document 1).
  • FIG. 8A is a plan view of a conventional conductive sheet.
  • FIG. 8B is an enlarged cross-sectional view of the conductive sheet, and shows a cut surface along a plane indicated by an arrow 76 in FIG.
  • the conductive sheet 110 has a sheet terminal portion 131a at its peripheral edge.
  • the sheet terminal portion 131a has a plurality of individual sheet terminals 132a, 132b, and 132c.
  • the sheet terminal portion 131a is realized by a conventional visible conductive pattern 116. That is, the conventional visible conductive pattern 116 is obtained by forming a lower layer pattern on the base material 26 with the second nanofiber layer 17 and laminating the lower layer pattern to form an upper layer pattern composed of the paste layer 18.
  • the second nanofiber layer 17 is a layer containing, for example, silver nanofibers.
  • the paste layer 18 is a layer containing, for example, a silver paste.
  • the reason for forming the paste layer 18 in addition to the second nanofiber layer is to assist the second nanofiber layer constituting the sheet terminal portion 131a to increase the electrical conductivity (reduce the electrical resistance). Another reason is that the periphery of the conductive sheet 110 is concealed in a frame shape when incorporated in the touch panel, and the line of sight is blocked. This is because there is no effect on sex.
  • a second heating insulating layer 127 exists between the adjacent second nanofiber layers 17.
  • the second heating insulating layer 127 has a function of preventing an electrical short circuit between the second nanofiber layers 17.
  • the second heating insulating layer 127 is a portion in which the metal nanofibers are cut to a minimum size by energy beam irradiation processing to eliminate the electrical conductivity function.
  • the flexible printed wiring board is connected to the sheet terminal portion 131a.
  • the connection is performed by, for example, an anisotropic conductive adhesive.
  • the second nanofiber layer which is a conductive portion, is adjacent to the sheet terminal portion with the second heating insulating layer interposed therebetween.
  • the second heating insulating layer is a short distance.
  • the second heating insulating layer has lost its electrical conductivity function, the second heating insulating layer has metal nanofibers cut to a minimum size. For this reason, when the conductive sheet is used for a long period of time, the metal nanofibers having a minimum size included in the second heating insulating layer are ionized, and metal migration occurs at the sheet terminal portion. As a result, there is a risk of a short circuit between the individual sheet terminals.
  • the anisotropic conductive adhesive and the second heating insulating layer are in direct contact with each other at the sheet terminal portion.
  • electricity is passed between the individual sheet terminals through the minimized metal nanofibers existing in the second heating insulating layer and the anisotropic conductive adhesive. A small amount of electricity is conducted, and the insulation resistance decreases between the individual sheet terminals. As a result, there is a risk of a short circuit between the individual sheet terminals.
  • the distance between the individual sheet terminals in the sheet terminal portion for example, the distance between the individual sheet terminal 132a and the individual sheet terminal 132b, must be increased, which is an obstacle to miniaturization of flexible printed wiring boards and the like. Become. This is because the risk of metal migration increases when the distance between the individual sheet terminals is shortened. Another reason is that the paste pattern is formed on the pattern composed of the second nanofiber layer by printing, so the distance between the individual sheet terminals must be designed to be large in consideration of misalignment during printing. Because.
  • an object of the present invention is to eliminate metal migration in a visible conductive pattern in a conductive sheet using metal nanofibers, and to reduce the interval between conductive portions (individual sheet terminals). is there. Moreover, it exists in obtaining the manufacturing method of such a conductive sheet.
  • the conductive sheet according to the present invention is A conductive sheet having a transparent conductive pattern and a visible conductive pattern formed on a substrate, wherein the transparent conductive pattern is a layer containing metal nanofibers and a first heating insulation adjacent to the first nanofiber layer
  • the visible conductive pattern is formed of a second nanofiber layer including metal nanofibers and a second heating insulating layer adjacent to the second nanofiber layer, and a lower layer pattern is formed on the lower layer pattern to form a metal paste.
  • the second heating insulating layer is a layer including metal nanofibers cut to a minimum size
  • a water shielding layer covering the lower layer pattern was formed on the lower layer pattern, and the upper layer pattern was formed on the water shielding layer.
  • the metal nanofiber may be a silver nanofiber
  • the metal paste may be a silver paste
  • a lead wire portion in the conductive sheet may be composed of the visible conductive pattern.
  • the conductive sheet with wiring according to the present invention is a conductive sheet with wiring composed of a conductive sheet and a flexible printed wiring board.
  • a sheet terminal portion in the conductive sheet is formed of the visible conductive pattern, and a connection terminal portion of a flexible printed wiring board is electrically connected to the sheet terminal portion.
  • the touch panel input device uses the conductive sheet with wiring according to the present invention as an electrode of the touch panel input device.
  • the manufacturing method of the electrically conductive sheet concerning this invention is a manufacturing method of the electrically conductive sheet concerning this invention,
  • the said visible conductive pattern is manufactured according to the following processes.
  • (B) Forming a second nanofiber layer, which is a layer containing metal nanofibers, on the substrate Formed in the step (h), forming a water shielding layer on the second nanofiber layer formed in the step (b).
  • the paste layer is formed on the substrate on which the second nanofiber layer formed in the step of forming the paste layer, which is a layer containing a metal paste on the water shielding layer, and the water shielding layer and the paste layer are formed.
  • the conductive sheet according to the present invention together with other invention constituent elements, forms a lower layer pattern by the second nanofiber layer and the second heating insulating layer and forms a water shielding layer covering the lower layer pattern. Moisture permeation into the layer and the second heating insulating layer can be suppressed. For this reason, generation
  • the conductive sheet with wiring according to the present invention uses the conductive sheet according to the present invention, it is excellent in durability, and the sheet terminal portion and the wiring board terminal portion of the flexible printed wiring board can be miniaturized.
  • the touch panel input device uses the conductive sheet with wiring according to the present invention, the touch panel input device is excellent in durability, and the electric circuit connecting portion can be downsized.
  • the method for producing a conductive sheet according to the present invention includes a second nanofiber layer, a water-impervious layer and a paste layer which are laminated in addition to the elements constituting the other invention, and the paste layer and the second nanofiber layer are simultaneously baked. Since the visible conductive pattern is formed by cutting, the water shielding layer is easily and effectively formed. Therefore, there is an advantage that metal migration does not occur and a conductive sheet having a short interval between visible conductive patterns can be manufactured.
  • FIG. 1 is an exploded view of a touch panel input device according to the present invention.
  • 2A and 2B are explanatory views of the conductive sheet, in which FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view, FIG. 2A shows a cut surface at a plane indicated by an arrow 73, and FIG. It is sectional drawing of this, and the cut surface in the plane shown by the arrow 75 is shown to (a).
  • FIG. 3 is an exploded view of the conductive sheet.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the conductive sheet, showing a contact portion between the paste layer 18 and the second nanofiber layer 17.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing a method for producing a visible conductive pattern on a conductive sheet.
  • FIG. 6 is a plan view of the conductive sheet model 81 according to Experiment 1.
  • FIG. FIG. 7 is a plan view of the conductive sheet model 98 according to Experiment 2.
  • FIG. 8A and 8B are explanatory views of a conventional conductive sheet, in which FIG. 8A is a plan view, FIG. 8B is an enlarged cross-sectional view, and shows a cut surface in a plane indicated by an arrow 76 in FIG.
  • FIG. 1 is an exploded view of the touch panel input device 1.
  • the second detection conductive sheet 10 b, the first detection conductive sheet 10 a, and the protective film 61 are sequentially stacked on the display plate 63.
  • the display plate 63 is a liquid crystal display device.
  • the display plate 63 is not limited to a liquid crystal display device, and other known display devices can be used.
  • the second detection conductive sheet 10b has a transparent conductive pattern 11b.
  • the transparent conductive pattern 11b has three strip-shaped electrode portions parallel to the long side of the second detection conductive sheet 10b.
  • the lead wire portion 33b is drawn from each of the three electrode portions and is electrically connected to the sheet terminal portion 31b.
  • the sheet terminal portion 31b is made of a visible conductive pattern 16b.
  • transparent means a property of transmitting visible light rays
  • visible means a property of absorbing visible light rays.
  • the first detection conductive sheet 10a has a transparent conductive pattern 11a.
  • the transparent conductive pattern 11a has three strip-shaped electrode portions parallel to the short side of the first detection conductive sheet 10a.
  • a lead wire portion 33a is drawn from each of the three electrode portions and is electrically connected to the sheet terminal portion 31a.
  • the sheet terminal portion 31a is made of a visible conductive pattern 16a.
  • the electrodes of the touch panel and the control circuit are connected through flexible printed wiring boards (hereinafter referred to as FPC) 41a and 41b.
  • Wiring board terminal portions 42a and 42b at one end of the FPCs 41a and 41b are connected to sheet terminal portions 31a and 31b at the respective conductive sheets.
  • the FPCs 41a and 41b and the sheet terminal portions 31a and 31b are respectively bonded by an anisotropic conductive adhesive.
  • the protective film 61 and the first detection conductive sheet 10a are provided with a notch 62 at a position corresponding to the FPC bonding portion to facilitate the bonding of the FPC and the sheet terminal portion.
  • the FPC 41 has a band shape, only the peripheral portion of the wiring board terminal portion 42 is shown in FIG.
  • a well-known method can be used for the touch panel control method.
  • the control method is a capacitance detection method.
  • the control circuit is not shown.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the conductive sheet 10.
  • FIG. 2A is a plan view of the conductive sheet 10.
  • 2B is an enlarged cross-sectional view taken along a plane indicated by an arrow 73 in FIG. 2A
  • FIG. 2C is a cross-sectional view taken along a plane indicated by an arrow 75 in FIG. 2A.
  • FIG. 3 is an exploded view of the conductive sheet.
  • a sheet terminal portion 31 a is provided at the peripheral edge of the conductive sheet 10.
  • Transparent electrodes 111, 112, and 113 are provided at the center of the conductive sheet 10.
  • the three transparent electrodes 111, 112, 113 have a strip shape parallel to the short side of the conductive sheet 10.
  • the three transparent electrodes 111, 112, and 113 are formed of a transparent conductive pattern.
  • the transparent electrodes 111, 112, 113 and the individual sheet terminals 32 a, 32 b, 32 c are electrically connected through the lead wire portion 33.
  • the sheet terminal portion 31 a is formed by the visible conductive pattern 16.
  • the lead wire portion 33 may be formed of a transparent conductive pattern or a visible conductive pattern.
  • the configuration of the visible conductive pattern will be described with reference to FIG. 2 (b) and FIG.
  • the visible conductive pattern 16 is composed of three layers.
  • the first layer is the second nanofiber layer 17 and the second heating insulating layer 27 formed on the substrate 26.
  • the second nanofiber layer 17 and the second heating insulating layer 27 are adjacent on the same plane.
  • the second nanofiber layer 17 forms a lower layer pattern having a constant planar shape.
  • the second layer is the water shielding layer 21 and is formed on the second nanofiber layer 17 and the second heating insulating layer 27.
  • a paste layer 18 and a gap insulating layer 28 are formed on the water shielding layer 21.
  • the water shielding layer 21 covers the lower layer pattern.
  • the third layer is a paste layer 18 formed on the water shielding layer 21.
  • the paste layer 18 forms an upper layer pattern having a planar shape that matches the planar shape of the lower layer pattern.
  • a layer adjacent to the paste layer 18 in the same plane is a void insulating layer 28.
  • the gap insulating layer 28 is a gap.
  • FIG. 2B illustrates a state in which three paste layers 18 are separated by a gap insulating layer 28 that is a gap.
  • the paste layer 18 does not necessarily match the planar shape of the lower layer pattern.
  • the paste layer 18 has a conducting wire function independently of the second nanofiber layer without depending on the second nanofiber layer 17. For this reason, the upper layer pattern may be formed in a planar shape different from the planar shape of the lower layer pattern.
  • the upper layer pattern and the lower layer pattern supplement each other with an electric conduction function and cooperate with each other to perform a conductive line function. For this reason, the upper layer pattern needs to match the planar shape of the lower layer pattern as much as possible. If they do not match, the width (region) composed of the paste layer 18 and the second metal nanofiber layer 17 is expanded. As a result, the width of the sheet terminal portion is increased, which causes a problem that the range occupied by the sheet terminal portion on the substrate is increased.
  • the water shielding layer 21 is provided between the lower layer pattern and the upper layer pattern. If a portion where the second nanofiber layer 17 and the paste layer 18 are brought into contact with each other at a position where the water shielding layer does not exist is provided, the conductive layer function is solely performed by the paste layer. Therefore, the upper layer pattern can be a unique pattern regardless of the planar shape of the lower layer pattern.
  • the transparent conductive pattern 11 includes a first nanofiber layer 12 and a first heating insulating layer 29 formed on the substrate 26.
  • the first nanofiber layer 12 has a certain planar shape and forms the transparent electrode.
  • the first nanofiber layer 12 is adjacent to the first heating insulating layer 29 in the same plane.
  • the visible conductive pattern 16 and the transparent conductive pattern 11 are on the same plane.
  • the water shielding layer 21 prevents moisture from entering the lower layer pattern. For this reason, it is ideal that the water shielding layer 21 covers the entire surface of the lower layer pattern. In other words, it is ideal that the contour line of the water shielding layer exists outside the contour line of the lower layer pattern by a certain distance.
  • the water shielding layer 21 not only prevents moisture transfer but also prevents electrical conduction, if the water shielding layer 21 covers the entire surface, electrical conduction between the paste layer 18 and the second nanofiber layer 17 is also prevented. . For this reason, it is preferable that a part of the direct contact between the paste layer 18 and the second nanofiber layer 17 is provided and the other part is covered with a water shielding layer.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the conductive sheet, showing a direct contact portion between the paste layer 18 and the second nanofiber layer 17.
  • the contour line of the water shielding layer 21 is inside the contour line of the second nanofiber layer 17, and a part of the second nanofiber layer 17 is exposed without being covered by the water shielding layer 21.
  • the paste layer 18 exceeds the contour of the water shielding layer 21, reaches the outside of the water shielding layer, and is in direct contact with the second nanofiber 17.
  • “inside” means a region surrounded by the outline, and “outside” means a region outside the outline.
  • Metal migration occurs when the following two conditions are satisfied: (1) presence of moisture (2) potential difference.
  • the visible conductive pattern according to the present invention has a water shielding layer, and moisture does not enter the second nanofiber layer and the second heating insulating layer, so that metal migration does not occur.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing a method for producing a visible conductive pattern.
  • a lead wire portion of a conductive sheet can be manufactured.
  • a second nanofiber layer 17 that is a layer containing metal nanofibers is formed on a substrate.
  • the water shielding layer 21 is formed on the second nanofiber layer 17.
  • the paste layer 18 is formed on the water shielding layer 21.
  • a laser beam is irradiated from above the paste layer 18 onto the substrate on which the second nanofiber layer 17, the water shielding layer 21 and the paste layer 18 are formed.
  • the metal nanofibers in the second nanofiber layer 17 are cut by laser beam irradiation, and the paste layer 18 is partially removed to form a lower layer pattern and an upper layer pattern. Thereby, a visible conductive pattern is manufactured.
  • the manufacturing method of the visible conductive pattern was demonstrated, the conductive sheet which contains both a transparent conductive pattern and a visible conductive pattern with the said manufacturing method can be manufactured. This will be described below.
  • the first nanofiber layer is formed simultaneously with the second nanofiber layer.
  • the first nanofiber layer 12 is formed in an arbitrary region on the substrate 26 except the second nanofiber layer 17 formation region.
  • the first nanofiber layer and the second nanofiber layer have the same material, formation method, thickness, and the like, and both can be formed by a single operation.
  • Steps shown in FIGS. 5B and 5C are applied to the visible conductive pattern 16 portion, that is, the second nanofiber layer 17 forming portion.
  • the second heating insulating layer 27 and the like are formed by laser beam irradiation, and the laser beam is irradiated to the transparent conductive pattern 11 portion, that is, the first nanofiber layer 12 forming portion.
  • a heating insulating layer 29 is formed.
  • An example of a laser line is a YAG laser having a spot diameter of several tens of ⁇ m.
  • the wavelength of the YAG laser used is 1200 nm to 350 nm, more preferably 1100 nm to 400 nm. If it is the said wavelength range, a water-shielding layer and a board
  • Laser beam irradiation is performed to apply a suitable energy (heat) to the metal nanofibers, so that a part of the metal nanofibers is cut, and at the same time, a part of the paste layer is burned off and removed.
  • the laser beam can be replaced with other energy beams.
  • the water shielding layer 21 is preferably transparent.
  • the water shielding layer 21 transmits the energy of the laser, so that the water shielding layer is left even if the laser beam processing is performed.
  • the water shielding layer is opaque, the water shielding layer absorbs the energy of the laser. As a result, the water shielding layer is baked by the YAG laser.
  • the material of the water shielding layer is acrylic resin, vinyl chloride resin, urethane resin, epoxy resin, melamine resin or the like. Of these resins, urethane resin, epoxy resin, and melamine resin are preferable from the viewpoints of transparency and water shielding.
  • the water shielding layer may be formed by a gravure coating method, a roll coating method, a comma coating method, a gravure printing method, a screen printing method, an offset printing method, or the like.
  • the thickness range of the water shielding layer 21 is usually 1 ⁇ m to 30 ⁇ m, preferably 5 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • production of metal migration can be suppressed because the thickness of the water-impervious layer 21 shall be 1 micrometer or more.
  • the protective film 61 is stuck on the conductive sheet by setting the thickness of the water shielding layer 21 to 30 ⁇ m or less, the water shielding layer 21 is composed of a water shielding layer and a paste layer in the vicinity of the contour of the water shielding layer 21.
  • a protective film can follow the steps. As a result, it can prevent that a space
  • the thickness range of the water shielding layer 21 is more preferably less than 10 times, preferably less than 4 times the thickness of the paste layer 18. If the thickness of the water-impervious layer 21 is within this range, the occurrence of cracks can be suppressed at the connection between the second nanofiber layer 17 and the paste layer 18 in the contour of the water-impervious layer 21.
  • the second nanofiber layer 17 is composed of metal nanofibers and a binder resin such as acrylic, polyester, polyurethane, and polyvinyl chloride.
  • the second nanofiber layer 17 can be provided by various general printing methods such as gravure printing, offset printing, and screen printing, and by a method such as coating by a die coater.
  • Metal nanofibers are metal nanofibers such as gold, silver, platinum, copper, and palladium.
  • the metal nanofiber is prepared, for example, by preparing a precursor in which metal ions such as gold, silver, platinum, copper, and palladium are supported on the surface of a base made of a zirconium phosphate compound, and then the precursor obtained above. A needle is applied by applying a current or voltage to the body.
  • silver nanofibers are preferred because of their high conductivity, relatively low cost, and transparency.
  • the metal nanofibers have a diameter of 10 nm to 100 nm and a length of 1 ⁇ m to 200 ⁇ m.
  • the thickness of the second nanofiber layer 17 can be appropriately set within a range of several tens of nm to several hundreds of nm. This is because if the thickness is within this range, the strength as a layer is satisfied, and the flexibility as a layer makes it easy to process.
  • the material and the formation method of the first nanofiber layer 12 are the same as the material and the formation method of the second nanofiber layer 17.
  • the second heating insulating layer 27 is made of metal nanofibers and a binder resin.
  • a binder resin acrylic, polyester, polyurethane, polyvinyl chloride, or the like can be used.
  • the size of the metal nanofibers constituting the second heating insulating layer 27 is 1/10 to 1/1000 the size of the metal nanofibers constituting the first and second metal nanofiber layers. And each metal nanofiber which comprises the 2nd heating insulating layer 27 exists independently. Due to this existence mode, the electric conductivity of the second heating insulating layer 27 is small. On the other hand, the metal nanofibers constituting the first nanofiber layer are intertwined with each other. Similarly, the metal nanofibers constituting the second nanofiber layer are intertwined with each other.
  • the second heating insulating layer 27 is formed by first applying the same material as that of the second nanofiber layer on the substrate by various general printing methods such as gravure printing, offset printing, and screen printing, or application by a die coater. Apply. Subsequently, the layer is formed by heat-treating the metal nanofibers in the layer using an energy ray such as a YAG laser.
  • the thickness of the second heating insulating layer 27 is the same as that of the first nanofiber layer and the second metal nanofiber layer.
  • the paste layer 18 is made of metal particles and a binder resin.
  • the binder resin acrylic, polyester, polyurethane, polyvinyl chloride, or the like can be used.
  • the metal particles silver is most preferred. This is because it has excellent conductivity and is low in cost.
  • the thickness of the paste layer is 1 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the paste layer is formed by a gravure coating method, a roll coating method, a comma coating method, a gravure printing method, a screen printing method, an offset printing method, or the like.
  • Examples of the material of the substrate 26 include resin films such as acrylic, polycarbonate, polyester, polybutylene terephthalate, polypropylene, polyamide, polyurethane, polyvinyl chloride, and polyvinyl fluoride, and glass.
  • the thickness of the substrate 26 can be appropriately set in the range of 5 to 800 ⁇ m. This is because, within this thickness range, the required strength can be obtained, and processing can be easily performed with appropriate flexibility.
  • the visible conductive pattern including the water shielding layer described above can be used not only to form the sheet terminal portion but also to form, for example, a lead wire portion. If a visible conductive pattern including a water shielding layer is used for the lead wire portion, the area of the frame portion of the conductive sheet can be reduced without fear of metal migration.
  • a conductive sheet model 81 according to Experiment 1 was created as follows.
  • the conductive sheet model 81 is Example 1.
  • the base sheet was a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 ⁇ m.
  • a metal nanofiber layer was formed on the entire surface of the base sheet using a silver nanofiber material (Cambrios: ClearOhm).
  • FIG. 6 is a plan view of the conductive sheet model 81.
  • a water shielding layer is not formed in the electrode formation regions 82a and 82b.
  • two electrode forming regions 82a and 82b were formed so as to face the vicinity of both ends of the sheet.
  • the size of the electrode formation regions 82a and 82b was 10 mm ⁇ 30 mm.
  • the linear distance between the two electrode formation regions 82a and 82b was 80 mm.
  • electrodes were formed on the electrode formation regions 82a and 82b using a silver paste (Toyobo: DW-114L-1) so as to cover the electrode formation regions 82a and 82b.
  • the thickness of the silver paste was 5 ⁇ m.
  • the metal nanofiber layer was etched into a comb shape to form a heating insulating wire 83.
  • One comb tooth (the length is indicated by an arrow 84) constituting the comb shape was formed every 5 mm, and the width (the length is indicated by an arrow 85) was 5 mm.
  • the line width of the heating insulating wire 83 was 0.1 mm.
  • the conductive sheet model according to Example 1 was obtained through the above steps. All the processes of applying the silver nanofiber material, the epoxy resin, and the silver paste on the base sheet were performed by using a gravure printing machine. The wavelength of the YAG laser used was 1064 ⁇ m.
  • Example 2 and Example 3 A conductive sheet model was created in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the water shielding layer and the resin constituting the water shielding layer were changed. In Comparative Example 1, no water shielding layer is formed.
  • Examples 1, 2, and 3 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated based on the following evaluation criteria. Both electrodes of the conductive sheet were connected to a power source, a voltage of 20 V was applied to both electrodes, and the time until the conductive sheet was short-circuited was measured. The measurement was performed at room temperature of 60 ° C. and humidity of 95% RH. The results are shown in Table 1.
  • a conductive sheet model 98 according to Experiment 2 was created as follows.
  • the conductive sheet model 98 is Example 4.
  • the base sheet was a biaxially stretched polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 ⁇ m.
  • a metal nanofiber layer was formed on the entire surface of the base sheet using a silver nanofiber material (Cambrios: ClearOhm).
  • FIG. 7 is a plan view of the conductive sheet model 98.
  • Two water shielding layers 86 and 87 were formed on the metal nanofiber layer using a urethane-based polymer resin.
  • the water shielding layers 86 and 87 had a thickness of 15 ⁇ m, a planar shape of a rectangle (20 mm (arrow 94) ⁇ 50 mm (arrow 95)), and were arranged at an interval of 1 mm (arrow 96).
  • a water shielding layer is not formed in the periphery of the base sheet and the electrode forming regions 88, 89, 90.
  • the planar shape of the electrode formation regions 88, 89, 90 was a rectangle (0.1 mm ⁇ 21 mm), and the length of the overlapping portion with the water shielding layer 87 (arrow 97) was 10 mm.
  • An electrode was formed using silver paste (Toyobo: DW-114L-1) so as to cover the electrode formation regions 88, 89, 90.
  • the thickness of the silver paste was 5 ⁇ m.
  • Example 5 and Comparative Examples 3, 4, 5> A conductive sheet model was created in the same manner as in Example 4 except that the thickness of the water shielding layer and the resin constituting the water shielding layer were changed.
  • the resistance value of the electrode was measured for each conductive sheet model.
  • the resistance value is measured between the resistance measurement points 91a and 91b, between the resistance measurement points 92a and 92b, and between the resistance measurement points 93a and 93b, and an arithmetic average of the three resistance measurement values is obtained, and this value is set as the initial resistance value. .
  • the conductive sheet model was wound around a cylinder having a diameter of 8 mm, and the unwinding process was repeated 10 times. Thereafter, the resistance value of the electrode was measured as in the initial resistance measurement. The resistance value is measured between the resistance measurement points 91a and 91b, between the resistance measurement points 92a and 92b, and between the resistance measurement points 93a and 93b, and an arithmetic average of the three resistance measurement values is obtained. did.
  • R / R0 resistance value after experiment (R) / initial resistance value (R 0 ) Based on the R / R 0 value, cracks generated in the electrodes were evaluated according to the following classification. The results are shown in Table 2. ⁇ : 1 ⁇ R / R 0 ⁇ 1.1 ⁇ : 1.1 ⁇ R / R 0 ⁇ 1.2 ⁇ : 1.2 ⁇ R / R 0
  • the occurrence position of the crack was the contact portion between the electrode (silver paste layer) and the silver nanofiber layer in the contour of the water shielding layer.

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Abstract

　金属ナノファイバーを用いる導電シートにおいて、可視導電パターンでの金属マイグレーションを無くする。また、導電部分（個別シート端子）の間隔を短くする。　基板２６上に透明導電パターン１１と可視導電パターン１６を形成した導電シート１０である。透明導電パターンは金属ナノファイバーを含む層である第一ナノファイバー層１２とこれに隣接した第一加熱絶縁層２９からなり、可視導電パターン１６は金属ナノファイバーを含む層である第二ナノファイバー層１７とこれに隣接した第二加熱絶縁層２７により下層パターンを形成し、下層パターンに積層して金属ペーストを含む層であるペースト層１８からなる上層パターンを形成して構成され、第二加熱絶縁層２７は極小サイズに切断された金属ナノファイバーを含む層である導電シートである。可視導電パターン１６は下層パターンの上に遮水層２１を形成し、遮水層の上に上層パターンを形成した。

Description

導電シート及びその製造方法
　本発明はタッチパネルなどに使用する導電シート及びその製造方法に関する。
　従来、樹脂やガラス等からなる基材の表面に導電性ナノファイバー、特に金属ナノファイバーを含む層が一定パターンで形成された導電シートが知られている（例えば特許文献１参照）。
　図８（ａ）は従来の導電シートの平面図である。図８（ｂ）は導電シートの拡大断面図であり図８（ａ）中に矢印７６で示す平面での切断面を図示している。導電シート１１０はその周縁部にシート端子部１３１ａを有している。シート端子部１３１ａは複数の個別シート端子１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを有する。
　シート端子部１３１ａは従来の可視導電パターン１１６により実現されている。すなわち、従来の可視導電パターン１１６は、基材２６の上に第二ナノファイバー層１７によって下層パターンを形成し、下層パターンに積層してペースト層１８からなる上層パターンを形成したものである。
　第二ナノファイバー層１７は、例えば銀ナノファイバーを含む層である。ペースト層１８は、例えば銀ペーストを含む層である。第二ナノファイバー層に加えてペースト層１８を形成する理由は、シート端子部１３１ａを構成する第二ナノファイバー層を補助して導電率を上げる（電気抵抗を小さくする）ためである。また、他の理由は、導電シート１１０の周縁部はタッチパネルに組み込まれると額ぶち状に隠ぺいされて視線が遮られる部分であり、この部分に「見える」可視導電パターンを形成してもデザイン、操作性等に影響がないからである。
　隣り合う第二ナノファイバー層１７の間に第二加熱絶縁層１２７が存在する。第二加熱絶縁層１２７は第二ナノファイバー層１７間での電気短絡を防止する機能を有する。第二加熱絶縁層１２７はエネルギー線照射加工により金属ナノファイバーを極小サイズに切断し、電気導電性の機能を無くした部分である。
　シート端子部１３１ａにフレキシブルプリント配線板が接続される。当該接続は、例えば、異方導電性接着剤により行われる。
特開２０１０－１４０８５９号公報
　従来の導電シートはシート端子部において、導電部分である第二ナノファイバー層が第二加熱絶縁層を挟んで隣接している。当該第二加熱絶縁層は短距離である。第二加熱絶縁層は電気導電性の機能が失われたとはいえ、第二加熱絶縁層には極小サイズに切断された金属ナノファイバーが存在する。このため導電シートを長期間使用すると、第二加熱絶縁層に含まれている極小サイズの金属ナノファイバーがイオン化し、シート端子部で金属マイグレーションが生じる。その結果、個別シート端子間の短絡につながる危惧がある。
　また、従来の導電シートとフレキシブルプリント配線板を接続すると、シート端子部において、異方導電性接着剤と第二加熱絶縁層が直接接する。異方導電性接着剤と第二加熱絶縁層が直接接すると、第二加熱絶縁層に存在している極小化された金属ナノファイバーと異方導電性接着剤を通じて、個別シート端子間に電気が微量に導通し、個別シート端子間で絶縁の抵抗が低下する。その結果、個別シート端子間の短絡につながる危惧がある。
　さらにまた、シート端子部に複数ある個別シート端子間の間隔距離、例えば個別シート端子１３２ａと個別シート端子１３２ｂの間隔距離、を長くしなければならず、フレキシブルプリント配線板等の小型化の障害になる。この理由は個別シート端子間の間隔距離を短くすると金属マイグレーションの危惧が高まるからである。別の理由は、第二ナノファイバー層からなるパターンの上に、ペーストパターンを印刷により形成するので、印刷時の位置ずれを考慮して個別シート端子間の間隔距離を大きく設計せざるを得ないからである。
　そこで本発明の課題は金属ナノファイバーを用いる導電シートにおいて、可視導電パターンでの金属マイグレーションを無くすることにあり、また、導電部分（個別シート端子）の間隔を短くすることを可能とすることにある。また、このような導電シートの製造方法を得ることにある。
　本発明にかかる導電シートは、
　基板上に透明導電パターンと可視導電パターンを形成した導電シートであって、前記透明導電パターンは金属ナノファイバーを含む層である第一ナノファイバー層と第一ナノファイバー層に隣接した第一加熱絶縁層からなり、前記可視導電パターンは金属ナノファイバーを含む第二ナノファイバー層と第二ナノファイバー層に隣接した第二加熱絶縁層により下層パターンを形成し、前記下層パターンに積層して金属ペーストを含むペースト層からなる上層パターンを形成して構成されていて、第二加熱絶縁層は極小サイズに切断された金属ナノファイバーを含む層である導電シートにおいて、
　前記可視導電パターンは、前記下層パターンの上に、前記下層パターンを覆う遮水層を形成し、前記遮水層の上に前記上層パターンを形成した。
　本発明にかかる導電シートの好ましい実施態様にあって、前記金属ナノファイバーが銀ナノファイバーであり、前記金属ペーストが銀ペーストであってもよい。
　本発明にかかる導電シートの他の好ましい実施態様にあって、本発明にかかる導電シートにおいて、前記導電シートにおける引き回し導線部が前記可視導電パターンから構成されていてもよい。
　本発明にかかる配線付導電シートは、導電シートとフレキシブルプリント配線板からなる配線付導電シートにおいて、
　本発明にかかる導電シートであって、前記導電シートにおけるシート端子部が前記可視導電パターンから構成されていて、前記シート端子部にフレキシブルプリント配線板の接続端子部を電気的に接続した。
　本発明にかかるタッチパネル入力装置は、本発明にかかる配線付導電シートをタッチパネル入力装置の電極に使用するものである。
　本発明にかかる導電シートの製造方法は、本発明にかかる導電シートの製造方法において、前記可視導電パターンは、以下の工程により製造される。
イ　基板上に金属ナノファイバーを含む層である第二ナノファイバー層を形成する工程
ロ　イの工程で形成した第二ナノファイバー層の上に遮水層を形成する工程
ハ　ロの工程で形成した遮水層の上に金属ペーストを含む層であるペースト層を形成する工程
ニ　ハの工程で形成された第二ナノファイバー層、遮水層とペースト層が形成された基板に、前記ペースト層の上方からエネルギー線を照射して、第二ナノファイバー層中の金属ナノファイバーを切断し、ペースト層中の金属ペーストを焼き切って、前記下層パターンと前記上層パターンを形成する工程。
　以上説明した本発明、本発明の好ましい実施態様、これらに含まれる発明を構成する要素は可能な限り組み合わせて実施することができる。
　本発明にかかる導電シートは、その他の発明構成要素と共に、第二ナノファイバー層と第二加熱絶縁層により下層パターンを形成し下層パターンを覆う遮水層を形成しているので、第二ナノファイバー層と第二加熱絶縁層への水分浸入を抑制出来る。このため金属マイグレーションの発生を抑制出来る。よって導電シートは金属マイグレーションによる短絡が少なく、耐久性が向上する。また、本発明にかかる導電シートは可視導電パターン相互間の間隔を短くすることができ、導電シートとこれを組み込む装置の小型化が実現する。
　本発明にかかる配線付導電シートは、本発明にかかる導電シートを用いるものだから耐久性に優れ、また、シート端子部とフレキシブルプリント配線板の配線板端子部を小型化することができる。
　本発明にかかるタッチパネル入力装置は、本発明にかかる配線付導電シートを用いるものだから耐久性に優れ、また、電気回路接続部分を小型化することができる。
　本発明にかかる導電シートを製造する方法は、その他の発明を構成する要素に加えて、第二ナノファイバー層、遮水層とペースト層を積層し、ペースト層と第二ナノファイバー層を同時に焼き切って可視導電パターンが形成されるから、遮水層が容易かつ効果的に形成される。よって、金属マイグレーションが生じず、可視導電パターン相互間の間隔が短い導電シートを製造することができる利点がある。
図１は本発明にかかるタッチパネル入力装置の分解図である。 図２は導電シートの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は拡大断面図であり（ａ）に矢印７３で示す平面での切断面を示し、（ｃ）は他の部分の断面図であり（ａ）に矢印７５で示す平面での切断面を示している。 図３は導電シートの分解図である。 図４は導電シートの拡大断面図であり、ペースト層１８と第二ナノファイバー層１７の接触部分を示している。 図５は導電シートにかかる可視導電パターンの製造方法を示す説明図である。 図６は実験１にかかる導電シートモデル８１の平面図である。 図７は実験２にかかる導電シートモデル９８の平面図である。 図８は従来の導電シートの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は拡大断面図であり（ａ）に矢印７６で示す平面での切断面を示している。
　以下、図面を参照して本発明にかかる導電シート、配線付導電シート、静電容量方式タッチパネル入力装置と導電シートの製造方法を説明する。本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするため、一部の構成要素を誇張して表すなど模式的に表しているものがある。このため、構成要素間の寸法や比率などは実物と異なっている場合がある。また、本発明の実施例に記載した部材や部分の寸法、材質、形状、その相対位置などは、とくに特定的な記載のない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。さらに、符号である数字は部品や部分などを集合的に示す場合があり、個別の部品や部分などを示す場合に、当該数字のあとにアルファベットの添字を付けているものがある。
　図１はタッチパネル入力装置１の分解図である。タッチパネル入力装置１は表示板６３の上に、第二検出導電シート１０ｂ、第一検出導電シート１０ａと保護フィルム６１を順に重ねている。表示板６３は液晶表示装置である。表示板６３は液晶表示装置に限られず、その他の公知の表示装置が使用できる。
　第二検出導電シート１０ｂは透明導電パターン１１ｂを有する。透明導電パターン１１ｂは第二検出導電シート１０ｂの長辺に平行な短冊状の３つの電極部を有している。３つの電極部からそれぞれ引き回し導線部３３ｂが引き出され、シート端子部３１ｂに導通している。シート端子部３１ｂは可視導電パターン１６ｂからなる。本発明と本明細書にあって、透明とは可視光光線を透過する性質を意味し、可視とは可視光光線を吸収する性質を意味する。
　第一検出導電シート１０ａは透明導電パターン１１ａを有する。透明導電パターン１１ａは第一検出導電シート１０ａの短辺に平行な短冊状の３つの電極部を有している。３つの電極部からそれぞれ引き回し導線部３３ａが引き出され、シート端子部３１ａに導通している。シート端子部３１ａは可視導電パターン１６ａからなる。
　タッチパネルの電極と制御回路は、フレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣと表記する）４１ａ、４１ｂを通じて接続される。ＦＰＣ４１ａ、４１ｂの一方端部に在る配線板端子部４２ａ、４２ｂがそれぞれの導電シートに在るシート端子部３１ａ、３１ｂに接続される。ＦＰＣ４１ａ、４１ｂとシート端子部３１ａ、３１ｂはそれぞれ、異方導電性接着剤によって接着される。保護フィルム６１と第一検出導電シート１０ａはＦＰＣ接着部分に対応する位置に切り欠き部６２を設けて、ＦＰＣとシート端子部接着の容易化を図っている。ＦＰＣ４１は帯形状であるが、図１中には配線板端子部４２の周辺部のみを図示している。
　タッチパネルの制御方式は公知の方式を使用することができる。例えば、制御方式は静電容量検出方式である。制御回路は図示を省略した。
　図２は導電シート１０の説明図である。図２（ａ）は導電シート１０の平面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）中に矢印７３で示す平面での拡大断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）中に矢印７５で示す平面での断面図である。図３は導電シートの分解図である。
　導電シート１０の周縁部にシート端子部３１ａが設けられている。導電シート１０の中央部に透明電極１１１、１１２、１１３が設けられている。３個の透明電極１１１、１１２、１１３は導電シート１０の短辺に平行な短冊形状である。３個の透明電極１１１、１１２、１１３は透明導電パターンにより形成されている。
　透明電極１１１、１１２、１１３と個別シート端子３２ａ、３２ｂ、３２ｃは引き回し導線部３３を通じて導通されている。シート端子部３１ａは可視導電パターン１６によって形成されている。引き回し導線部３３は透明導電パターンによって形成してもよく、可視導電パターンによって形成してもよい。
　図２（ｂ）と図３を参照して可視導電パターンの構成を説明する。可視導電パターン１６は３つの層からなる。１番目の層は基板２６の上に形成された第二ナノファイバー層１７と第二加熱絶縁層２７である。第二ナノファイバー層１７と第二加熱絶縁層２７は同一平面で隣接している。第二ナノファイバー層１７は一定平面形状の下層パターンを形成している。
　２番目の層は遮水層２１であり、第二ナノファイバー層１７と第二加熱絶縁層２７の上に形成されている。遮水層２１の上にペースト層１８と空隙絶縁層２８が形成されている。
　遮水層２１は下層パターンを覆っている。３番目の層は遮水層２１の上に形成されているペースト層１８である。ペースト層１８は下層パターンの平面形状に一致する平面形状である上層パターンを形成している。ペースト層１８と同一平面で隣接している層は空隙絶縁層２８である。実際には空隙絶縁層２８は空隙である。図２（ｂ）に３個のペースト層１８が空隙である空隙絶縁層２８に隔てられて存在する様子を図示している。
　本発明にかかる導電シートにおいて、ペースト層１８は必ずしも、下層パターンの平面形状に一致している必要はない。本発明にかかる導電シートにあっては、ペースト層１８は、第二ナノファイバー層１７に依存することなく第二ナノファイバー層から独立して、導線機能を担っている。このため、上層パターンは、下層パターンの平面形状と異なる平面形状に形成してもよい。
　従来の導電シートにあっては、上層パターンと下層パターンが相互に電気導通機能を補いつつ、協働して導線機能を担っていた。このため、上層パターンは、下層パターンの平面形状にできるかぎり一致させる必要があった。不一致にすれば、ペースト層１８と第２金属ナノファイバー層１７から構成される幅（領域）が広がる。その結果、シート端子部の幅も広がるので、基板上のシート端子部の占める範囲が大きくなるという問題が生じるためであった。
　本発明にかかる導電シートでは、下層パターンと上層パターンとの間に遮水層２１を設ける。当該遮水層の存在しない位置で第二ナノファイバー層１７とペースト層１８が接触し導通する部分を設ければ、導線機能はペースト層が単独で担うことになる。このため、上層パターンは下層パターンの平面形状に拘らず、独自のパターンにすることができる。
　図２（ｃ）と図３を参照して透明導電パターンを説明する。透明導電パターン１１は、基板２６の上に形成される第一ナノファイバー層１２と第一加熱絶縁層２９から構成される。第一ナノファイバー層１２は一定平面形状であり、上記の透明電極を形成している。第一ナノファイバー層１２は同一平面で第一加熱絶縁層２９と隣接している。可視導電パターン１６と透明導電パターン１１は同一平面にある。
　遮水層２１は下層パターンへの水分の浸入を防止するものである。このため、遮水層２１は下層パターンの全面を覆うことが理想である。換言すれば、下層パターンの輪郭線を超えて一定距離外側に遮水層の輪郭線が在ることが理想である。
　しかしながら遮水層２１は水分移動の防止のみならず、電気導通をも妨げるものであるから、遮水層２１が全面を覆うとペースト層１８と第二ナノファイバー層１７との電気導通も妨げられる。このため、ペースト層１８と第二ナノファイバー層１７の直接接触部分を一部設け、その他の部分は遮水層で覆うことが好ましい。
　図４は導電シートの拡大断面図であり、ペースト層１８と第二ナノファイバー層１７の直接接触部分を示している。図示した領域にあって、遮水層２１の輪郭線は第二ナノファイバー層１７の輪郭線よりも内側にあり、第二ナノファイバー層１７の一部分が遮水層２１に覆われることなく露出している。ペースト層１８は遮水層２１の輪郭線を超えて遮水層の外側に至り第二ナノファイバー１７と直接接触している。本明細書にあって内側とは輪郭線に囲まれる領域を意味し、外側とは輪郭線の外にある領域を意味する。
　金属マイグレーションは（１）水分の存在（２）電位差の２つの条件を満足すると発生する。本発明にかかる可視導電パターンは遮水層を有し、第二ナノファイバー層と第二加熱絶縁層に水分が浸入しないので、金属マイグレーションが発生しない。
　可視導電パターンの製造方法を説明する。図５は可視導電パターンの製造方法を示す説明図である。この製造方法により、例えば導電シートの引き回し導線部を製造できる。
　まず、図５（ａ）に示すように、基板２６上に金属ナノファイバーを含む層である第二ナノファイバー層１７を形成する。次に、図５（ｂ）に示すように、第二ナノファイバー層１７の上に遮水層２１を形成する。さらに、図５（ｃ）に示すように、遮水層２１上にペースト層１８を形成する。
　続いて、第二ナノファイバー層１７、遮水層２１とペースト層１８が形成された基板に、ペースト層１８の上方からレーザー照射器５１を用いレーザー線を照射する。レーザー線照射により第二ナノファイバー層１７中の金属ナノファイバーを切断し、また、ペースト層１８を部分的に除去して、下層パターンと上層パターンを形成する。これによって、可視導電パターンが製造される。
　以上、可視導電パターンの製造方法を説明したが、当該製造方法により透明導電パターンと可視導電パターンを共に含む導電シートを製造することができる。以下に説明する。
　図５（ａ）に示す工程で、第二ナノファイバー層と同時に第一ナノファイバー層を形成する。第一ナノファイバー層１２は、基板２６上で第二ナノファイバー層１７形成領域を除く任意の領域に形成する。第一ナノファイバー層と第二ナノファイバー層の材料、形成方法、厚さなどは同一であり、一回の操作で両者を形成できる。
　可視導電パターン１６部分、すなわち第二ナノファイバー層１７形成部分、に図５（ｂ）、（ｃ）に示す工程を施す。図５（ｄ）に示す工程においてレーザー線照射により第二加熱絶縁層２７等を形成すると共に、レーザー線を透明導電パターン１１部分、すなわち第一ナノファイバー層１２形成部分、に照射して第一加熱絶縁層２９を形成する。以上の製造方法で、透明導電パターンと可視導電パターンを共に含む導電シートを製造できる。
　レーザー線の一例は、数十μｍのスポット径のＹＡＧレーザーである。ＹＡＧレーザーを使用する場合、用いるＹＡＧレーザーの波長は１２００ｎｍ～３５０ｎｍ、より好ましくは１１００ｎｍ～４００ｎｍである。上記波長範囲であれば、遮水層や基板は焼ききられることなく存置され、また、発熱が少量に収まり導電シート全体が焼けることがない。
　レーザー線照射を行い、金属ナノファイバーに適度のエネルギー（熱）を加えることによって金属ナノファイバーの一部が切断され、同時にペースト層の一部が、焼き切られ除去される。レーザー線は、その他のエネルギー線に置換することができる。
　遮水層２１は透明であることが好ましい。上記レーザー線加工を行う時に、遮水層２１が透明であれば、遮水層がレーザーのエネルギーを透過するので、レーザー線加工を行っても遮水層が存置される。逆に遮水層が不透明であれば、遮水層がレーザーのエネルギーを吸収する。その結果、遮水層がＹＡＧレーザーによって、焼ききられてしまう。
　遮水層の材質はアクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などである。透明性、遮水性の観点から、上記樹脂の中でウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂が好ましい。遮水層はグラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等により形成すればよい。
　遮水層２１の厚み範囲は、通常１μｍ～３０μｍであり、好ましくは５μｍ～２０μｍである。遮水層２１の厚みを１μｍ以上とすることで、金属マイグレーションの発生を抑制できる。また、遮水層２１の厚みを３０μｍ以下とすることで、導電シートの上に保護フィルム６１を貼着するときに、遮水層２１輪郭部付近において、遮水層とペースト層から構成される段差に保護フィルムが追従できる。その結果、保護フィルムとの間に空隙が発生し、見栄えが悪くなるのを防止できる。
　また、遮水層２１の厚み範囲は、ペースト層１８の厚みの１０倍未満、好ましくは、４倍未満であることが、さらに好ましい。遮水層２１の厚みがこの範囲にあれば、遮水層２１輪郭部における第二ナノファイバー層１７とペースト層１８の接続部でクラックの発生を抑制することができる。
　第二ナノファイバー層１７は、金属ナノファイバーと、アクリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルなどのバインダー樹脂からなる。第二ナノファイバー層１７は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等の汎用の各種印刷方法、ダイコーターによる塗布などの方法により設けることができる。
　金属ナノファイバーは、金、銀、白金、銅、パラジウムなどの金属ナノファイバーである。金属ナノファイバーは、例えば、リン酸ジルコニウム系化合物からなる母体の表面に金、銀、白金、銅、パラジウムなどの金属イオンを担持させた前駆体を作成し、次に、上記で得られた前駆体に電流または電圧を印加した針の先端を当てて、作製したものである。これらの中で、導電性が大きく、比較的安価、かつ透視性から、銀ナノファイバーが好ましい。金属ナノファイバーの寸法は直径１０ｎｍ～１００ｎｍ、長さ１μｍ～２００μｍである。
　第二ナノファイバー層１７の厚みは数十ｎｍから数百ｎｍの範囲で適宜設定可能である。この範囲の厚みにすれば、層としての強度が満たされ、また、層としての柔軟性があって加工が容易となるからである。
　第一ナノファイバー層１２の材質とその形成方法は、第二ナノファイバー層１７の材質やその形成方法と同一である。
　第二加熱絶縁層２７は、金属ナノファイバーとバインダー樹脂からなる。バインダー樹脂は、アクリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルなどを使用できる。
　第二加熱絶縁層２７を構成する金属ナノファイバーの大きさは、第一、第二金属ナノファイバー層を構成する金属ナノファイバーの１／１０～１／１０００の大きさである。そして、第二加熱絶縁層２７を構成する金属ナノファイバーは、それぞれが独立して存在している。この存在様式に起因して、第二加熱絶縁層２７の電気伝導度は小さくなっている。一方、第一ナノファイバー層を構成する金属ナノファイバーはそれぞれが相互に絡み合っている。同様に、第二ナノファイバー層を構成する金属ナノファイバーはそれぞれが相互に絡み合っている。
　第二加熱絶縁層２７の形成方法は、まず、第二ナノファイバー層と同一材料を、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等の汎用の各種印刷方法、またはダイコーターによる塗布などによって、基板上に塗布する。続いて、当該層をＹＡＧレーザーなどのエネルギー線を用いて、当該層中の金属ナノファイバーを加熱処理して作成する。
　第二加熱絶縁層２７の厚さは、第一ナノファイバー層、第二金属ナノファイバー層と同じである。
　ペースト層１８は金属粒子とバインダー樹脂からなる。バインダー樹脂はアクリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルなどを使用できる。金属粒子の中で銀が最も好ましい。導電性に優れ、コストが安いからである。ペースト層の厚みは、１μｍ～３０μｍである。ペースト層は、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等により形成する。
　基板２６の材質は、アクリル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニルなどの樹脂フィルム、及びガラスが挙げられる。基板２６の厚みは５～８００μｍの範囲で適宜設定可能である。この厚さ範囲にすれば、必要な強度が得られ、また、適度な柔軟性を有して加工が容易になるからである。
　以上説明した遮水層を含む可視導電パターンはシート端子部のみならず、例えば、引き回し導線部の形成に使用できる。引き回し導線部に遮水層を含む可視導電パターンを使用すれば、金属マイグレーションの危惧なしに、導電シートの額縁部の面積を小さくすることができる。
＜実験１＞
　実験１にかかる導電シートモデル８１を以下のように作成した。導電シートモデル８１は実施例１である。
　基体シートは厚み５０μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。当該基体シートの上に、銀ナノファイバー材料（Cambrios社製：ClearOhm）を用いて、基体シートの全面に金属ナノファイバー層を形成した。
　次に、ウレタン系ポリマー樹脂を用いて、金属ナノファイバー層の上に、厚さ１５μｍの遮水層を形成した。図６は導電シートモデル８１の平面図である。電極形成領域８２ａ、８２ｂには、遮水層を形成していない。図示したように、電極形成領域８２ａ、８２ｂは、シートの両端近傍に対向するように２つ形成した。電極形成領域８２ａ、８２ｂの大きさは１０ｍｍ×３０ｍｍであった。また、２つの電極形成領域間８２ａ、８２ｂの直線距離は８０ｍｍであった。
　続いて、電極形成領域８２ａ、８２ｂを覆うように、電極形成領域８２ａ、８２ｂに銀ペースト（東洋紡：ＤＷ－１１４Ｌ－１）を用いて電極を形成した。銀ペーストの厚さは５μｍであった。
　さらに、ＹＡＧレーザーを用いて、金属ナノファイバー層を櫛形状にエッチングし、加熱絶縁線８３を形成した。上記櫛形状を構成する１本の櫛歯（その長さを矢印８４で示す）は５ｍｍごとに形成され、その幅（その長さを矢印８５で示す）は５ｍｍであった。加熱絶縁線８３の線幅は０．１ｍｍであった。上記工程を経て、実施例１にかかる導電シートモデルを得た。基体シートの上に、銀ナノファイバー材料、エポキシ樹脂、銀ペーストを塗工する工程は、全てグラビア印刷機を用いることにより行った。また、用いたＹＡＧレーザーの波長は、１０６４μｍであった。
＜実施例２と実施例３及び比較例１と比較例２＞
　遮水層の厚み、遮水層を構成する樹脂を変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で導電シートモデルを作成した。また比較例１は遮水層を形成していない。
＜実施例１～３、比較例１～２のマイグレーション抑制効果の評価＞
　実施例１、２、３及び比較例１、２は、以下の評価基準に基づいて評価した。導電シートの両電極を電源と接続し、２０Vの電圧を両電極にかけて導電シートが短絡するまでの
時間を測定した。なお、測定は室温６０℃、湿度９５％RHの下で行った。その結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
＜実験２＞
　実験２にかかる導電シートモデル９８を以下のように作成した。導電シートモデル９８は実施例４である。
　基体シートは厚み５０μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。当該基体シートの上に、銀ナノファイバー材料（Cambrios社製：ClearOhm）を用いて、基体シートの全面に金属ナノファイバー層を形成した。
　図７は導電シートモデル９８の平面図である。ウレタン系ポリマー樹脂を用いて、金属ナノファイバー層の上に２個の遮水層８６、８７を形成した。遮水層８６、８７は、厚さ１５μｍ、平面形状は長方形（２０ｍｍ（矢印９４）×５０ｍｍ（矢印９５））であり、間隔１ｍｍ（矢印９６）に配置した。基体シートの周辺部と電極形成領域８８、８９、９０には、遮水層は形成していない。
　電極形成領域８８、８９、９０の平面形状は長方形（０．１ｍｍ×２１ｍｍ）であり、遮水層８７との重なり部分長さ（矢印９７）は１０ｍｍであった。電極形成領域８８、８９、９０を覆うように銀ペースト（東洋紡：ＤＷ－１１４Ｌ－１）を用いて電極を形成した。銀ペーストの厚さは５μｍであった。
＜実施例５と比較例３、４、５＞
　遮水層の厚み、遮水層を構成する樹脂を変更したこと以外は、実施例４と同様の方法で導電シートモデルを作成した。
＜実施例４、５及び比較例３、４、５のクラック発生評価＞
　実施例４、５及び比較例３、４、５は、以下の評価基準に基づいて評価した。
　各々の導電シートモデルについて、電極の抵抗値を測定した。抵抗値は、抵抗測定点９１ａと９１ｂ間、抵抗測定点９２ａと９２ｂ間、抵抗測定点９３ａと９３ｂ間を測定し、３つの抵抗測定値の算術平均を求め、この値を初期抵抗値とした。
　次に、導電シートモデルを直径が８ｍｍの円筒に巻き付け、巻き解きの工程を１０回繰り返した。この後、初期の抵抗測定と同様に、電極の抵抗値を測定した。抵抗値は、抵抗測定点９１ａと９１ｂ間、抵抗測定点９２ａと９２ｂ間、抵抗測定点９３ａと９３ｂ間を測定し、３つの抵抗測定値の算術平均を求め、この値を実験後抵抗値とした。
　そして、Ｒ／Ｒ０を下記の算式に基づいて算出した。
　　　　　Ｒ／Ｒ０＝実験後抵抗値（Ｒ）／初期抵抗値（Ｒ０）
　上記Ｒ／Ｒ０の値に基づき、電極に発生したクラックを以下の分類に従い評価した。結果を表２に示す。
　　　　　○：　１≦　Ｒ／Ｒ０　＜　１．１
　　　　　△：　１．１≦　Ｒ／Ｒ０　＜　１．２
　　　　　×：　１．２≦　Ｒ／Ｒ０　
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　クラックの発生位置は、遮水層輪郭部における電極（銀ペースト層）と銀ナノファイバー層との接触部であった。
　１　　タッチパネル入力装置
　１０　　導電シート
　１０ａ　　第一検出導電シート
　１０ｂ　　第二検出導電シート
　１１　　透明導電パターン
　１２　　第一ナノファイバー層
　１６　　可視導電パターン
　１７　　第二ナノファイバー層
　１８　　ペースト層
　２１　　遮水層
　２６　　基板
　２７　　第二加熱絶縁層
　２８　　空隙絶縁層
　２９　　第一加熱絶縁層
　３１、３１ａ、３１ｂ　　シート端子部
　３２ａ、３２ｂ、３２ｃ　　個別シート端子
　３３、３３ａ、３３ｂ　　引き回し導線部
　４１ａ、４１ｂ　　フレキシブルプリント配線板
　４２　　配線板端子部
　５１　　レーザー照射器
　６１　　保護フィルム
　６２　　切り欠き部
　６３　　表示板
　８１　導電シートモデル
　８２ａ、８２ｂ　電極形成領域
　８３　加熱絶縁線
　８６、８７　遮水層
　８８、８９、９０　電極形成領域
　９８　導電シートモデル
　１１０　　従来の導電シート
　１１６　　従来の可視導電パターン

Claims (6)

  1. 　基板上に透明導電パターンと可視導電パターンを形成した導電シートであって、前記透明導電パターンは金属ナノファイバーを含む層である第一ナノファイバー層と第一ナノファイバー層に隣接した第一加熱絶縁層からなり、前記可視導電パターンは金属ナノファイバーを含む第二ナノファイバー層と第二ナノファイバー層に隣接した第二加熱絶縁層により下層パターンを形成し、前記下層パターンに積層して金属ペーストを含むペースト層からなる上層パターンを形成して構成されていて、第二加熱絶縁層は極小サイズに切断された金属ナノファイバーを含む層である導電シートにおいて、
    　前記可視導電パターンは、前記下層パターンの上に、前記下層パターンを覆う遮水層を形成し、前記遮水層の上に前記上層パターンを形成した導電シート。
  2. 　請求項１に記載した導電シートにおいて、
    　前記金属ナノファイバーが銀ナノファイバーであり、
    　前記金属ペーストが銀ペーストであることを特徴とする請求項１に記載した導電シート。
  3. 　請求項１又は２いずれかに記載した導電シートにおいて、
    　導電シートにおける引き回し導線部が前記可視導電パターンから構成されている導電シート。
  4. 　導電シートとフレキシブルプリント配線板からなる配線付導電シートにおいて、
    　請求項１又は２いずれかに記載した導電シートであって、前記導電シートにおけるシート端子部が前記可視導電パターンから構成されていて、前記シート端子部にフレキシブルプリント配線板の接続端子部を電気的に接続した配線付導電シート。
  5. 　請求項４に記載した配線付導電シートをタッチパネル入力装置の電極に使用するタッチパネル入力装置。
  6. 　請求項１にかかる導電シートの製造方法において、
    　前記可視導電パターンは、以下の工程により製造される導電シートの製造方法。
    イ　基板上に金属ナノファイバーを含む層である第二ナノファイバー層を形成する工程
    ロ　イの工程で形成した第二ナノファイバー層の上に遮水層を形成する工程
    ハ　ロの工程で形成した遮水層の上に金属ペーストを含む層であるペースト層を形成する工程
    ニ　ハの工程で形成された第二ナノファイバー層、遮水層とペースト層が形成された基板に、前記ペースト層の上方からエネルギー線を照射して、第二ナノファイバー層中の金属ナノファイバーを切断し、ペースト層中の金属ペーストを焼き切って、前記下層パターンと前記上層パターンを形成する工程。
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