WO2015146097A1 - 透明導電性積層体および透明導電性積層体を備えたタッチパネル - Google Patents

透明導電性積層体および透明導電性積層体を備えたタッチパネル Download PDF

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玲子 岩田
伊藤　大
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Definitions

  • the technology of the present disclosure relates to a transparent conductive laminate and a touch panel including the transparent conductive laminate.
  • a projected capacitive touch panel includes two electrodes for detecting a change in capacitance.
  • the two electrodes are opposed via a transparent substrate. These electrodes are formed by patterning a transparent conductive film formed on a substrate.
  • ITO indium tin oxide
  • a method of forming a film of ITO on a substrate is a vacuum film formation in a dry method.
  • indium which is the main component of ITO, is a rare metal and there is a concern about stable supply, and there is also a problem that it lacks flexibility.
  • the manufacturing method also requires an expensive vacuum film forming apparatus, resulting in a problem of high cost.
  • conductive films are formed by processing conductive polymers, carbon nanotubes, and metals into fibers or meshes. Some of these can be dispersed in water or an organic solvent. If they are used, the dispersion can be applied to the substrate surface by a wet method, and mass production and cost reduction are also expected.
  • a base material on which a conductive film is formed by forming a metal into a fiber or mesh shape is regarded as a promising alternative to ITO in that a resistance value and optical characteristics equivalent to those of ITO can be obtained.
  • a touch panel made of fibrous metal as a conductive film works normally, but if it is put in a high-temperature and high-humidity environment, problems such as erroneous recognition of the touch position and a decrease in the capacitance value occur, and it is durable against high-temperature and high-humidity environments. There is a problem that there is no sex. The cause of malfunction is considered to be migration of the fibrous metal constituting the electrode. In migration, when a voltage is applied to an electrode under high temperature and high humidity, the metal forming the electrode is ionized on the anode side due to the presence of moisture and moves to the electrode on the cathode side.
  • the deposited metal is a phenomenon in which the surface of the insulator grows in the shape of a tree, a bridge, or a cloud. When this growth reaches the anode side, a short circuit occurs and becomes defective.
  • a base material used as a touch panel has a plurality of rod-shaped or diamond-shaped electrodes arranged in parallel, and the adjacent electrodes are insulated by etching. In order to drive the base material as a touch panel, a wiring is formed on each electrode, and a voltage is applied to each electrode and driven by an IC circuit via a flexible printed plate (FPC).
  • FPC flexible printed plate
  • Patent Document 1 a water shielding layer is provided so that moisture does not enter and migration does not occur.
  • the increase in the number of layers may increase the thickness of the touch panel, increase the number of materials, increase the number of processes, and increase the cost.
  • the drive electrode and the sense electrode that constitute the sensor part of the capacitive touch panel are constituted by a transparent conductive film (transparent electrode) and are usually connected to a metal wiring (wiring part).
  • This type of touch panel is described in Patent Document 2.
  • dummy lead lines are provided at both ends of the lead lines, and the dummy lead lines are connected to have a predetermined potential of the non-selected detection lines.
  • the ground electrode in order to shield the influence of the wiring part and sensor part from external noise, it is common to cover the wiring part from above or below or to provide a ground electrode outside the wiring part.
  • the ground electrode is arranged in the same layer as the drive electrode, it is formed so as to overlap with the wiring of the sense electrode or to be positioned on the outer peripheral portion.
  • the ground electrode is disposed in the same layer as the sense electrode, it is formed so as to overlap with the wiring of the drive electrode or to be positioned on the outer peripheral portion.
  • the transparent conductive film may collapse due to ion migration. Or a short circuit occurs between the transparent conductive film and the ground electrode. Ion migration may occur particularly under high temperature and high humidity.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a transparent conductive laminate that does not malfunction under high temperature and high humidity, and a touch panel including the transparent conductive laminate.
  • One aspect of the present invention for solving the above problems includes a transparent substrate and a transparent electrode layer that is laminated on one or both surfaces of the transparent substrate and includes a resin, and the transparent electrode layer includes a fibrous metal.
  • the transparent conductive laminate includes a plurality of conductive regions and a non-conductive region, and the transparent electrode layer has a thickness of 30 nm to 150 nm.
  • Another aspect of the present invention is a touch panel including the above-described transparent conductive laminate.
  • the transparent conductive laminate according to the technology of the present disclosure can provide a touch panel with improved durability that is unlikely to cause a short circuit between electrodes due to migration and does not malfunction in a high-temperature and high-humidity atmosphere.
  • a touch sensor electrode structure that does not generate an electric field in a certain direction between the drive electrode or sense electrode and the ground electrode, ion migration between the drive electrode or sense electrode and the ground electrode can be performed. It is possible to provide a touch panel that is suppressed and excellent in reliability.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a transparent conductive laminate according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the transparent conductive laminate according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a transparent conductive laminate according to the third embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view when the conductive region according to the embodiment is formed in a mesh shape.
  • FIG. 5 is a plan view when the conductive region according to the embodiment is formed in a strip shape.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a voltage is applied to two adjacent conductive regions of the transparent electrode layer according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the touch panel according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a view showing a manufacturing process of the transparent conductive laminate according to the embodiment, and is a view showing a metal layer forming process on the surface side of the substrate.
  • FIG. 9 is a view showing a manufacturing process of the transparent conductive laminate according to the embodiment, and is a view showing a forming process of the transparent conductive layer on the surface side of the substrate.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a manufacturing process of the transparent conductive laminate according to the embodiment, and is a diagram illustrating a forming process of the transparent conductive layer on the back surface side of the substrate.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a manufacturing process of the transparent conductive laminate according to the embodiment, and is a diagram illustrating a resist forming process.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a manufacturing process of the transparent conductive laminate according to the embodiment and is a diagram illustrating an exposure process.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a manufacturing process of the transparent conductive laminate according to the embodiment and is a diagram illustrating a developing process.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a manufacturing process of the transparent conductive laminate according to the embodiment and is a diagram illustrating an etching process.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a manufacturing process of the transparent conductive laminate according to the embodiment, and is a diagram illustrating a resist removing process.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the touch panel according to the embodiment.
  • FIG. 17 is a plan view of the touch panel according to the embodiment.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of the touch panel according to the embodiment and examples.
  • FIG. 19 is a plan view of the touch panel according to the embodiment and examples.
  • FIG. 20 is a plan view of a touch panel according to a comparative example.
  • FIG. 21 is a plan view of a touch panel according to a comparative example.
  • a transparent conductive laminated body is one of the structural members of a touch panel.
  • the transparent conductive laminate 10 includes a transparent substrate 11 (transparent base material), and a transparent electrode layer 12 a formed on the surface of the substrate 11 (above the paper surface of FIG. 1, the same applies hereinafter). And a transparent electrode layer 12b formed on the back surface of the substrate 11 (below the paper surface in FIG. 1, the same applies hereinafter).
  • the two transparent electrode layers 12a and 12b are opposed to each other with the substrate 11 interposed therebetween.
  • the transparent electrode layer 12a is an example of a first transparent electrode layer
  • the transparent electrode layer 12b is an example of a second transparent electrode layer.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the transparent conductive laminate according to the second embodiment.
  • the transparent conductive laminate 20 was formed on the transparent substrate 11a, the transparent electrode layer 12a formed on the surface of the substrate 11a, the transparent substrate 11b, and the surface of the substrate 11b. It comprises a transparent electrode layer 12b and an adhesive layer 23 that bonds the substrate 11a and the transparent electrode layer 12b together.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of the transparent conductive laminate according to the third embodiment.
  • the transparent conductive laminate 30 was formed on the transparent substrate 11a, the transparent electrode layer 12a formed on the surface of the substrate 11a, the transparent substrate 11b, and the surface of the substrate 11b. It comprises a transparent electrode layer 12b and an adhesive layer 23 that bonds the substrate 11a and the substrate 11b together.
  • glass or a resin film is used as the substrate 11.
  • the resin used for the resin film is not limited as long as the formed film has the strength required for the substrate in the film forming step and the subsequent step, and the surface smoothness is good.
  • the material used for the substrate 11 include soda lime glass, PMMA, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyethersulfone, polysulfone, polyarylate, cyclic polyolefin, and polyimide. Can be mentioned.
  • the substrate 11 is 50 ⁇ m to 1 mm in the case of glass, and the member is made thinner and laminated in the case of a resin film. In view of the flexibility, it is preferably 10 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less. The same applies to the substrates 11a and 11b. Further, when a touch panel manufactured using the substrate 11 is disposed and used on the front surface of the display, the substrate 11 is required to have high transparency, and preferably has a total light transmittance of 85% or more. used.
  • the substrate 11 may contain various additives and stabilizers.
  • the additives and stabilizers include antistatic agents, plasticizers, lubricants, and easy adhesives.
  • the substrate 11 is subjected to corona treatment, low-temperature plasma treatment, ion bombardment treatment, chemical treatment, or the like as pretreatment in order to improve adhesion between the layer laminated on the substrate 11 and the substrate 11. Also good. The same applies to the substrates 11a and 11b.
  • the transparent electrode layer 12a is formed of a resin, which will be described later, laminated on the substrate 11, and has a plurality of conductive regions 13a and a plurality of non-conductive regions 14a.
  • the transparent electrode layer 12b has a plurality of conductive regions 13b and a plurality of non-conductive regions 14b.
  • the conductive regions 13a and 13b are formed by including a fibrous metal such as a metal nanowire in the resin forming the transparent electrode layers 12a and 12b.
  • a fibrous metal such as a metal nanowire in the resin forming the transparent electrode layers 12a and 12b.
  • gold, silver, copper, cobalt, or the like is used as the fibrous metal.
  • the fibrous metals contained in the conductive regions 13a and 13b are in contact with each other in the conductive regions 13a and 13b, whereby the conductive regions 13a and 13b have conductivity.
  • the non-conductive regions 14a and 14b do not contain or hardly contain a fibrous metal in the transparent electrode layers 12a and 12b.
  • the transparent electrode layer 12a is formed, for example, in a pattern in which a plurality of conductive regions 13a extending in the X direction are arranged side by side in the Y direction perpendicular to the X direction.
  • the non-conductive region 14a is a region between the plurality of conductive regions 13a and is insulated from each of the conductive regions 13a.
  • the transparent electrode layer 12b facing the transparent electrode layer 12a is formed, for example, in a pattern in which a plurality of conductive regions 13b extending in the Y direction are arranged side by side in the X direction.
  • the non-conductive region 14b is a region between the plurality of conductive regions 13b and is insulated from each of the conductive regions 13b.
  • Each of the conductive regions 13a and 13b is formed in, for example, a mesh shape as shown in FIG. 4 or a belt shape as shown in FIG. Note that the cross-sectional views shown in each drawing show the conductive regions in the same direction on both surfaces of the substrate for convenience of showing the configuration of each conductive region and each non-conductive region.
  • Each of the conductive regions 13a and 13b can be connected to a circuit (not shown) that detects a change in capacitance formed in the conductive regions 13a and 13b by a change in current.
  • a circuit not shown
  • the capacitance changes. Based on the detected change in capacitance, the contact position of a human finger or the like is determined, and two-dimensional position information is obtained.
  • the transparent electrode layer 12a contains a resin.
  • the transparent electrode layer 12b also contains a resin.
  • resin which forms the transparent electrode layers 12a and 12b Resin which has transparency, moderate hardness, and mechanical strength is preferable.
  • a photocurable resin such as a monomer or a crosslinkable oligomer having a trifunctional or higher functional acrylate that can be expected to be three-dimensionally crosslinked.
  • trifunctional or higher acrylate monomers include trimethylolpropane triacrylate, isocyanuric acid EO-modified triacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol.
  • Hexaacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, polyester acrylate, or the like is preferably used.
  • any of isocyanuric acid EO-modified triacrylate and polyester acrylate is preferably used.
  • acrylate monomers may be used alone or in combination of two or more monomers.
  • acrylic resins such as epoxy acrylates, urethane acrylates and polyol acrylates in combination.
  • crosslinkable oligomer it is preferable to use an acrylic oligomer such as polyester (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, polyurethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, or silicone (meth) acrylate.
  • polyethylene glycol di (meth) acrylate polypropylene glycol di (meth) acrylate, bisphenol A type epoxy acrylate, polyurethane diacrylate, cresol novolac type epoxy (meth) acrylate, and the like.
  • An additive such as a polymerization initiator may be mixed in the resin forming the transparent electrode layers 12a and 12b.
  • benzoin and its alkyl ethers such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzylmethyl ketal are used as radical generating photopolymerization initiators, acetophenone 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, acetophenones such as 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, anthraquinones such as methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-amylanthraquinone, thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2 Thioxanthones such as 1,4-diisopropylthioxanthone, ketones such as acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal, benzophenone,
  • photopolymerization initiators may be used alone or as a mixture of two or more polymerization initiators. Further, these photopolymerization initiators include photoinitiators such as tertiary amines such as triethanolamine and methyldiethanolamine, and benzoic acid derivatives such as 2-dimethylaminoethylbenzoic acid and ethyl 4-dimethylaminobenzoate. Etc. can be used in combination.
  • the thickness of the transparent electrode layers 12a and 12b is not particularly limited as long as the durability of the fibrous metal is maintained and the metal does not fall off. However, if the transparent electrode layers 12a and 12b are too thick, the metal is covered with a resin and the conductivity is lowered. For these reasons, the transparent electrode layers 12a and 12b preferably have a thickness of 30 nm to 150 nm.
  • the transparent conductive laminate 10 preferably has a heat shrinkage rate of 0.5% or less when left at 150 ° C. for 30 minutes. If the heat shrinkage rate is within the above range, the transparent conductive laminate 10 is prevented from shrinking due to heat applied in the manufacturing process. As a result, pattern displacement between the transparent electrode layer 12a and the transparent electrode layer 12b is suppressed.
  • the transparent conductive laminate 10 may include other layers between the substrate 11 and the transparent electrode layer 12a or between the substrate 11 and the transparent electrode layer 12b.
  • the other layers include a layer for enhancing the adhesion between the substrate 11 and the transparent electrode layers 12a and 12b, a layer for reinforcing the mechanical strength of the transparent conductive laminate 10, and the like.
  • the resin layer 2 may be formed on the substrate 11 on one side or both sides.
  • the resin layer 2 is formed particularly when a plastic material is used for the substrate 11, and is provided to give the substrate 11 and the transparent electrode layers 12a and 12b mechanical strength.
  • resin used for the resin layer 2 Resin with transparency, moderate hardness, and mechanical strength is preferable.
  • a photocurable resin such as a monomer or a crosslinkable oligomer having a tri- or higher functional acrylate as a main component that can be expected to be three-dimensionally cross-linked is preferable.
  • Trifunctional or higher acrylate monomers include trimethylolpropane triacrylate, isocyanuric acid EO-modified triacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate It is preferable to use ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, polyester acrylate, or the like. Particularly preferred are isocyanuric acid EO-modified triacrylates and polyester acrylates. These may be used alone or in combination of two or more. In addition to these tri- or higher functional acrylates, so-called acrylic resins such as epoxy acrylate, urethane acrylate, and polyol acrylate can be used in combination.
  • an acrylic oligomer such as polyester (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, polyurethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, and silicone (meth) acrylate.
  • an acrylic oligomer such as polyester (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, polyurethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, and silicone (meth) acrylate.
  • polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, bisphenol A type epoxy acrylate, polyurethane diacrylate, cresol novolac type epoxy (meth) acrylate, and the like can be used.
  • Resin layer 2 may further contain additives such as particles and a photopolymerization initiator.
  • organic or inorganic particles can be used, but it is preferable to use organic particles in consideration of transparency.
  • organic particles particles made of acrylic resin, polystyrene resin, polyester resin, polyolefin resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, silicone resin, fluorine resin, and the like can be used.
  • the average particle diameter of the particles varies depending on the thickness of the resin layer 2, but for reasons of appearance such as haze, the lower limit is 2 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, and the upper limit is 30 ⁇ m or less, preferably 15 ⁇ m or less. To do. Moreover, it is preferable that content of particle
  • radical generating photopolymerization initiators include benzoin and its alkyl ethers such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzyl methyl ketal, acetophenone, 2, 2 , -Dimethoxy-2-phenylacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and other acetophenones, methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-amylanthraquinone and other anthraquinones, thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2, 4 -Thioxanthones such as diisopropylthioxanthone, ketals such as acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal, benzophenone, 4, 4-
  • tertiary amines such as triethanolamine and methyldiethanolamine
  • benzoic acid derivatives such as 2-dimethylaminoethylbenzoic acid and ethyl 4-dimethylaminobenzoate, etc. It can be used in combination with a photoinitiator auxiliary.
  • the addition amount of the photopolymerization initiator is 0.1 wt% or more and 5 wt% or less, preferably 0.5 wt% or more and 3 wt% or less with respect to the main component resin. If it is less than the lower limit value, the resin layer 2 (hard coat layer) is not sufficiently cured, which is not preferable. Moreover, when exceeding an upper limit, since yellowing will arise in the resin layer 2 (hard-coat layer), or a weather resistance will fall, it is unpreferable.
  • the light used to cure the photocurable resin is ultraviolet rays, electron beams, or gamma rays, and in the case of electron beams or gamma rays, it is not always necessary to contain a photopolymerization initiator or a photoinitiator aid.
  • these radiation sources high-pressure mercury lamps, xenon lamps, metal halide lamps, accelerated electrons, and the like can be used.
  • the thickness of the resin layer 2 is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.5 ⁇ m to 15 ⁇ m.
  • the refractive index of the resin layer 2 is more preferably the same as or close to the refractive index of the substrate 11 and is preferably about 1.45 or more and 1.75 or less.
  • the resin layer 2 is formed by a die coater, curtain flow coater, roll coater, reverse roll coater, gravure coater, knife coater, bar, etc. in order to apply a coating solution obtained by dissolving a resin or the like as a main component in a solvent.
  • a known coating method using a coating machine such as a coater, a spin coater, or a micro gravure coater can be used.
  • the solvent is not particularly limited as long as it dissolves the main component resin and the like. Specifically, ethanol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, benzene, toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, n-butyl acetate, isoamyl acetate, ethyl lactate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, Examples include butyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, and propylene glycol monomethyl ether acetate. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the optical adjustment layer can be formed so that the pattern is difficult to visually recognize.
  • the optical adjustment layer is formed of a single layer or multiple layers using an inorganic oxide or an organic compound having a predetermined refractive index as a material.
  • the optical adjustment layer can give pattern invisibility by adjusting the transmittance, reflectance, color, and the like of the region with and without the transparent conductive film.
  • an adhesive layer such as a metal, metal oxide, resin, or silane coupling agent can be provided below the transparent electrode layers 12a and 12b and the optical adjustment layer.
  • a cured film can be provided in order to protect the transparent electrode layers 12a and 12b and to provide mechanical strength.
  • resin used for a cured film Resin which has transparency, moderate hardness, and mechanical strength is preferable.
  • a photocurable resin such as a monomer or a crosslinkable oligomer having a trifunctional or higher functional acrylate that can be expected to be three-dimensionally cross-linked as a main component, is preferably formed using the same material as the resin layer 2. it can.
  • As a method for forming the cured film the same method as that for the resin layer 2 can be used.
  • the plurality of conductive regions 13a and 13b formed in the transparent electrode layers 12a and 12b are each insulated.
  • Each conductive region has two adjacent conductive regions that are adjacent to each other for 240 hours or more in a state where a voltage is applied to the adjacent two conductive regions in a high-temperature and high-humidity atmosphere (for example, temperature 60 ° C., humidity 90% RH).
  • a high-temperature and high-humidity atmosphere for example, temperature 60 ° C., humidity 90% RH.
  • a state where insulation between regions is maintained is desirable.
  • the insulation state of the two adjacent conductive regions 13a and 13b can be determined by measuring the value of the flowing current and converting it to a resistance value. It is also preferable to use a line insulation evaluation device or the like as a device for applying a voltage and measuring a current value or a resistance value every time in a high temperature and high humidity atmosphere.
  • the reason why the insulation between the two adjacent conductive regions 13a and 13b is maintained for 240 hours or more is that, as a general guideline, the quality is maintained if there is no change for 240 hours or more in the environmental test of the electronic device. It is to be done.
  • the resistance value is preferably 10 9 ⁇ or more.
  • insulation is maintained for 240 hours or more. It depends on the state of the fibrous metal remaining in the non-conductive regions 14a and 14b.
  • the conductive regions 13a and 13b and the non-conductive regions 14a and 14b are formed by an etching method or the like, and the conductive regions 13a and 13b exhibit conductivity when the fibrous metals are in contact with each other. On the other hand, even if the fibrous metal remains, the non-conductive regions 14a and 14b are not conductive unless the fibrous metal is cut and has a contact portion.
  • the non-conductive regions 14a and 14b are maintained so that the insulation between the two electrodes is maintained for 240 hours or more in a state where a voltage is applied to the two adjacent conductive regions 13a and 13b in a high-temperature and high-humidity atmosphere. It is desirable not to leave the fibrous metal on the surface, and it is desirable to carry out etching conditions that satisfy this condition. The remaining state of the fibrous metal can be confirmed with an optical microscope or the like.
  • the thickness of the transparent electrode layers 12a and 12b is desirably 30 nm or more and 150 nm or less. If it exceeds 150 nm, the progress of etching is slow, and even if the non-conductive regions 14a and 14b are electrically insulated, the amount of remaining fibrous metal increases. If it is thinner than 30 nm, the role of protecting the metal layer cannot be achieved, and the durability of the fibrous metal cannot be maintained as described above.
  • the distance is preferably in the range of 50 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the conductive regions 13a and 13b are protected with a protective material or the like. Covering with is also preferably performed. In an actual touch panel, the electrodes are covered with a cover layer, a display panel, etc., and are not exposed. In order to evaluate the state in a similar state, it is desirable to cover the electrode with a protective material or the like. Examples of the protective material include a method of applying a curable resin or bonding a film through an adhesive material.
  • lead wirings 40a and 40b for connecting an IC circuit for driving as a touch panel are formed in the conductive regions 13a and 13b.
  • a cover layer 50 made of glass or the like is laminated on the transparent electrode layer 12 a on the surface side of the substrate 11 through an adhesive layer 41 to constitute a touch panel 51.
  • the surface of the cover layer 50 becomes a contact surface such as a human finger.
  • a display panel 52 such as a liquid crystal panel is laminated on the transparent electrode layer 12 b on the back side of the substrate 11, and a display device 53 is configured from the touch panel 51 and the display panel 52.
  • a metal layer 16 a is formed on the surface of the substrate 11.
  • the metal layer 16 a is formed by applying a solution in which a fibrous metal is dispersed to the substrate 11.
  • the solvent for dispersing the fibrous metal is preferably water or an alcohol-based solvent, specifically, a highly hydrophilic solvent such as methanol, ethanol, or isopropanol. These solvents may be used alone or in combination of two or more solvents.
  • Examples of the method for forming the metal layer 16a include spin coating, roller coating, bar coating, dip coating, gravure coating, curtain coating, die coating, spray coating, doctor coating, and kneader coating.
  • Known methods such as a coating method, a printing method such as a screen printing method, a spray printing method, an ink jet printing method, a relief printing method, an intaglio printing method, and a lithographic printing method are used.
  • a solution containing a resin constituent material for forming the transparent electrode layer 12a is applied on the metal layer 16a to form a transparent conductive layer 17a composed of the metal layer 16a and the resin.
  • the solvent that dissolves the constituent material of the resin is not particularly limited as long as it is a solvent that dissolves the above-mentioned main component acrylate.
  • the solvent examples include ethanol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, benzene, toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, n-butyl acetate, isoamyl acetate, ethyl lactate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve. Butyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, or propylene glycol monomethyl ether acetate. These solvents may be used alone or in combination of two or more solvents.
  • the solution containing the resin applied to the metal layer 16a penetrates into the gap between the fibrous metals included in the metal layer 16a.
  • the coating method a known method similar to the method for forming the metal layer 16a exemplified above is used.
  • the application method may be the same method as the formation method of the metal layer 16a, or may be a different method.
  • a metal layer 16 b is formed on the back surface of the substrate 11.
  • the metal layer 16b is formed by the same method as the metal layer 16a.
  • the solution containing the constituent material of resin which forms the transparent electrode layer 12b is apply
  • the transparent conductive layer 17b is formed by the same method as the transparent conductive layer 17a.
  • the metal layer 16a is an example of a first metal layer
  • the metal layer 16b is an example of a second metal layer.
  • the transparent conductive layer 17a is an example of a first transparent conductive layer
  • the transparent conductive layer 17b is an example of a second transparent conductive layer.
  • patterning is performed to form conductive regions 13a and 13b and non-conductive regions 14a and 14b in the transparent conductive layers 17a and 17b.
  • Any patterning method may be used as long as it can form a pattern such as wet etching by photolithography and dry etching by laser.
  • a photolithography method is shown below.
  • a resist 18a is formed on the surface of the transparent conductive layer 17a on the front surface side of the substrate 11, and a resist 18b is formed on the surface of the transparent conductive layer 17b on the back surface side of the substrate 11. It is formed.
  • resists 18a and 18b negative resists or positive resists may be used.
  • a known material is used for the resists 18a and 18b, and the resists 18a and 18b are formed by a known method.
  • a laminate in which the resists 18a and 18b are formed is disposed between the two light sources 21a and 21b that irradiate the resists 18a and 18b with light.
  • a mask 19a having a pattern corresponding to the pattern of the conductive region 13a of the transparent electrode layer 12a and light of a specific wavelength are provided between the resist 18a and the light source 21a. Are arranged in this order.
  • a mask 19b having a pattern corresponding to the pattern of the conductive region 13b of the transparent electrode layer 12b and light of a specific wavelength are provided between the resist 18b and the light source 21b. Are arranged in this order.
  • the resist 18a is exposed to light from the light source 21a to expose the resist 18a
  • the resist 18b is exposed to light from the light source 21b to the resist 18b.
  • the exposure of the resist 18a and the exposure of the resist 18b may be performed sequentially or simultaneously. However, when performing simultaneously, it is necessary to insert a light-absorbing layer between one transparent electrode layer and the other transparent electrode layer so that the pattern of one transparent electrode layer does not transfer to the other transparent electrode layer There is.
  • the substrate 11 may have a light absorption function, or there is a method of inserting a light absorption layer between the substrate 11 and the transparent electrode layers 12a and 12b.
  • the exposed portion of the transparent conductive layer 17a is etched according to the pattern of the resist 18a, and the exposed portion of the transparent conductive layer 17b is etched according to the pattern of the resist 18b.
  • a known method such as immersion of the laminate in acid or alkali is used.
  • the non-conductive regions 14a and 14b are formed in the portions not covered with the resists 18a and 18b, and the portions covered with the resists 18a and 18b are the conductive regions 13a and 13b.
  • the metal layer 16a included in the transparent conductive layer 17a is patterned to form the transparent electrode layer 12a.
  • the metal layer 16b included in the transparent conductive layer 17b is patterned to form the transparent electrode layer 12b.
  • the resists 18a and 18b are removed. Thereby, the transparent conductive laminated body 10 is obtained.
  • a metal layer 16a is formed on the surface of a substrate 11a, and a solution containing a constituent material of a resin for forming the transparent electrode layer 12a is applied to the metal layer 16a to apply the transparent conductive layer 17a. Is formed. Further, a metal layer 16b is formed on the surface of the substrate 11b, and a solution containing a resin constituent material for forming the transparent electrode layer 12b is applied to the metal layer 16b to form the transparent conductive layer 17b. Then, transparent electrode layers 12a and 12b are formed on one side of the substrates 11a and 11b through the same steps as those shown in FIGS.
  • the resin used for the adhesive layer 23 include acrylic resins, silicone resins, and rubber resins.
  • the adhesive layer 23 it is preferable to use a resin excellent in cushioning properties and transparency.
  • the metal layer 16a is formed on the surface of the substrate 11a, and the transparent conductive layer 17a is coated with a solution containing a resin constituent material that forms the transparent electrode layer 12a. Is formed. Further, a metal layer 16b is formed on the surface of the substrate 11b, and a solution containing a resin constituent material for forming the transparent electrode layer 12b is applied to the metal layer 16b to form the transparent conductive layer 17b. And the back surface of the board
  • FIG.16 and FIG.18 is an example of the cross section of the touchscreens 100 and 200 which concern on embodiment of this invention.
  • 16 shows a cross-section at the position of line A in FIG. 17 showing a plan view of the touch panel 100.
  • 18 shows a cross-section at the position of line B in FIG. 19 showing a plan view of the touch panel 200 according to the embodiment of the present invention.
  • 16 to 19 are drawings showing a part of the touch panel.
  • the touch panels 100 and 200 include substrates 11, 11a, and 11b, a plurality of drive electrodes 3 configured by a patterned conductive region 13a, a plurality of sense electrodes 4 configured by a patterned conductive region 13b, At least metal wirings 8, 9 connected to the conductive regions 13a, 13b, the transparent adhesive layer 7, and the sensor cover 1 are provided.
  • the drive electrode 3 and the sense electrode 4 are arranged on different layers and cross each other with the substrate 11 interposed therebetween.
  • Each drive electrode 3 is formed in a linear shape and is connected to each metal wiring 8 provided in the same layer.
  • Each sense electrode 4 is formed in a linear shape, and is connected to each metal wiring 9 provided in the same layer.
  • the drive electrode 3 and the sense electrode 4 are formed on the same side (upper side in FIG. 16) of different substrates 11.
  • the drive electrode 3 and the sense electrode 4 are formed on different sides with respect to the same substrate 11.
  • the area where all the drive electrodes 3 are arranged becomes the first sensor area
  • the area where all the sense electrodes 4 are arranged becomes the second sensor area.
  • the area where the first sensor area and the second sensor area overlap is added to the area where the half of the arrangement pitch of the drive electrodes 3 or the sense electrodes 4 is added. It becomes an area.
  • the touch panels 100 and 200 further include a ground electrode 6 and an auxiliary electrode 5.
  • the ground electrode 6 has a ground potential.
  • the ground electrode 6 is disposed in the same layer as one of the drive electrode 3 and the sense electrode 4, and is formed outside the sensor area where the one electrode is arranged. As shown in FIGS. 17 and 19, the ground electrode 6 is arranged on one side of the substrate 11 along the outer periphery thereof.
  • the auxiliary electrode 5 is formed in a linear shape.
  • the auxiliary electrode 5 is formed between the ground electrode 6 and the drive electrode 3 or the sense electrode 4 arranged on the same layer as the ground electrode 6, and the electrode closest to the ground electrode 6 (conductive regions 13 a and 13 b located on the outermost side) and the ground electrode 6. It is formed between.
  • the auxiliary electrode 5 is made of a conductive material and is always equipotential with the drive electrode 3 or the sense electrode 4 closest to the ground electrode 6 described above. In the touch panels 100 and 200, the auxiliary electrode 5 is provided outside the sense electrode 4 and is connected so as to be equipotential when the outermost sense electrode 4 is selected and not selected.
  • the auxiliary electrode 5 may be located outside the outermost part of the conductive regions 13a and 13b constituting the drive electrode 3 or the sense electrode 4 provided in a different layer from the auxiliary electrode 5.
  • the auxiliary electrode 5 is located outside the touch sensor effective area.
  • the auxiliary electrode 5 is located outside the sensor area where the drive electrode 3 or the sense electrode 4 provided in a layer different from the auxiliary electrode 5 is arranged, and is connected to the drive electrode 3 or the sense electrode 4 provided in a layer different from the auxiliary electrode 5. Crosses the connected metal wiring 8 or 9.
  • the width of the drive electrode 3, the sense electrode 4, or the metal wiring 8, 9 provided at a position overlapping the auxiliary electrode 5 in a layer different from the auxiliary electrode 5 (the conductive regions 13 a, 13 b formed outside the touch sensor effective area) (Width) may be smaller than 500 ⁇ m. Further, the width of the auxiliary electrode 5 may be smaller than 1 mm. Moreover, the auxiliary electrode 5 may contain at least metal nanowire, and the metal nanowire may be covered with the resin layer. The auxiliary electrode 5 may include a metal electrode. Further, the drive electrode 3 and / or the sense electrode 4 may be covered with a metal material at an end portion not connected to the metal wirings 8 and 9.
  • a protective layer 22 may be provided.
  • the protective layer 22 obtains mechanical strength and environmental resistance. Form to purpose. Although it does not specifically limit as resin used for the protective layer 22, The resin which has transparency is preferable.
  • a photocurable resin such as a monomer or a crosslinkable oligomer having a trifunctional or higher functional acrylate that can be expected to be three-dimensionally cross-linked as a main component, is preferably formed using the same material as the resin layer 2. it can. A method similar to that for the resin layer 2 can be used for forming the protective layer 22.
  • the conductive regions 13a and 13b constituting the drive electrode 3 and the sense electrode 4 are used as a touch panel sensor, they are used in a rectangular or diamond pattern.
  • the conductive regions 13a and 13b are connected to the metal wiring 8 or 9, and are connected to a voltage change detection circuit capable of detecting a voltage change via the metal wiring 8 or 9.
  • a human finger or the like approaches the sense electrode 4 that is the detection electrode through the sensor cover 1, the overall capacitance changes, so that the voltage of the circuit fluctuates and the contact position can be determined.
  • the pattern of the conductive regions 13 a and 13 b includes a series of rows of drive electrodes 3 and rows of sense electrodes 4. Two-dimensional position information can be obtained by electrically connecting each row of drive electrodes 3 and each row of sense electrodes 4 to a voltage change detection circuit.
  • Metal can be used for each of the metal wirings 8 and 9, the auxiliary electrode 5, and the ground electrode 6.
  • the metal iron, cobalt, nickel, copper, zinc, molybdenum, aluminum, titanium, ruthenium, rhodium, palladium, silver, osmium, iridium, platinum, gold can be used, but from the viewpoint of conductivity, copper, silver Molybdenum, aluminum, titanium, or a laminate thereof is preferably used.
  • the metal electrodes 5 and 6 or the metal wirings 8 and 9 can be formed and patterned by a dry vapor deposition method, a physical vapor deposition method such as vacuum evaporation, sputtering, or a chemical vapor deposition method such as a CVD method. In addition to using the method, it can also be formed by applying and firing metal nanoparticles. For patterning, methods such as etching, lift-off, screen printing for directly printing a metal paste or metal ink, ink jet, gravure offset printing, letterpress printing, gravure printing, imprinting, etc. can be used. In either method, the conditions suitable for the process suitability such as the heat resistance and chemical resistance of the substrate 11 are appropriately selected.
  • the touch panels 100 and 200 include auxiliary electrodes made of a conductive material between the conductive regions 13a and 13b constituting the drive electrode 3 or the sense electrode 4 and the ground electrode 6 formed in the same layer as the conductive regions 13a and 13b.
  • An electrode 5 is provided. Since the auxiliary electrode 5 is located outside the drive electrode 3 or the sense electrode 4, it is arranged outside the touch sensor effective area. That is, in a normal usage method, the auxiliary electrode 5 is disposed under the frame of the sensor cover 1.
  • the auxiliary electrode 5 is made of a transparent conductive material or a metal material, and is electrically short-circuited with the outermost electrode of the sensor panel among the drive electrode 3 or the sense electrode 4 of the same layer, and the outermost drive.
  • a method of connecting the metal wiring 9 and the auxiliary electrode 5 is most preferably used.
  • 9 and the auxiliary electrode 5 may be connected to the LSI chip, and signals may be transmitted from the LSI chip so as to be equipotential.
  • the ground electrode 6 and the auxiliary electrode 5 are formed in the same layer as the sense electrode 4.
  • the auxiliary electrode 5 is arranged between the sense electrode 4 closest to the ground electrode 6 among the plurality of sense electrodes 4 and the ground electrode 6 along the same direction as the electrodes 4 and 6. Are spaced apart from each other.
  • the auxiliary electrode 5 is composed of the drive electrode 3 closest to the ground electrode 6 among the plurality of drive electrodes 3 and the ground electrode 6. In the meantime, these electrodes 3 and 6 are arranged at intervals along the same direction as these electrodes 3 and 6.
  • the touch panels 100 and 200 have a constant gap between the ground electrode 6 and the drive electrode 3 or the sense electrode 4 when the auxiliary electrode 5 is always equipotential with the drive electrode 3 or the sense electrode 4 positioned at the outermost part of the sensor area. Generation of an electric field in the direction can be suppressed. As a result, the occurrence of ion migration that has occurred from the drive electrode 3 or the sense electrode 4 toward the ground electrode 6 is suppressed, and the touch panels 100 and 200 that are more environmentally resistant can be provided. In particular, the effect is great when the conductive regions 13a and 13b made of silver or copper that easily cause ion migration are used.
  • the auxiliary electrode 5 may be arranged so as to overlap the metal wiring 8 or 9 located in a different layer from the auxiliary electrode 5, or the drive located in a different layer from the auxiliary electrode 5.
  • the electrode 3 or the sense electrode 4 may be overlapped.
  • the auxiliary electrode 5 forms capacitance with the electrodes 3 and 4 or the wirings 8 and 9 located in different layers, it is necessary to reduce the overlapping area as much as possible in order to minimize the influence.
  • the width of the auxiliary electrode 5 is preferably smaller than 1 mm, and the width of the metal wirings 8, 9, the drive electrode 3, or the sense electrode 4 that is arranged to overlap with the auxiliary electrode 5 and is located in a different layer from the auxiliary electrode 5 is , Preferably less than 500 ⁇ m.
  • the end covering electrode 12 covered with metal may be formed at the end of the drive electrode 3 and / or the sense electrode 4 and not connected to the metal wirings 8 and 9. In FIG. 19, the end portion of the sense electrode 4 that is not connected to the metal wiring 9 is covered with the end portion covering electrode 12.
  • a metal material such as copper, silver, molybdenum, aluminum, titanium, or a laminate thereof can be used, and a transparent conductive material such as ITO can also be used.
  • the drive electrode 3 and the sense electrode 4 function as a capacitance detection sensor. As shown in FIG. 18, the drive electrode 3 and the sense electrode 4 may be arranged on both surfaces of a single substrate 11, or provided on separate substrates 11 as shown in FIG. 7 may be laminated and placed one above the other.
  • the drive electrode 3 and the sense electrode 4 configured by the conductive regions 13a and 13b are connected to the metal wirings 8 and 9, respectively, and serve as a circuit that detects a change in capacitance between the upper electrode and the lower electrode due to the conductive regions 13a and 13b. By being connected, it operates as a capacitive touch sensor.
  • a touch panel can be produced by finally bonding the touch sensor to the sensor cover 1 via the transparent adhesive layer 7.
  • the sensor cover 1 may be glass, or a sheet of resin or plastic material whose surface is hard-coated. When glass is used, it is preferable to use tempered glass chemically strengthened by ion exchange of sodium ions in soda glass.
  • the conductive regions 13a and 13b are kept insulated.
  • Each conductive region has two adjacent conductive regions that are adjacent to each other for 240 hours or more in a state where a voltage is applied to the adjacent two conductive regions in a high-temperature and high-humidity atmosphere (for example, temperature 60 ° C., humidity 90% RH).
  • a high-temperature and high-humidity atmosphere for example, temperature 60 ° C., humidity 90% RH.
  • the resistance value is preferably 10 9 ⁇ or more.
  • Example 1 A UV curable resin was applied to one side of a PET substrate (75 ⁇ m), and a metal layer made of a fibrous metal was formed thereon by a die coating method. Next, a solution containing an acrylic monomer as a main component was applied by a micro gravure coating method to a dry film thickness of 70 nm and cured by UV irradiation to obtain a transparent conductive layer. A metal layer and a transparent conductive layer were formed on the opposite side of the PET substrate by the same method. Next, a negative resist is applied by a photolithography method, cured by UV irradiation, etched with hydrochloric acid (0.1%), stripped of the resist with a sodium hydroxide solution (1%), patterned, and strip-shaped.
  • a plurality of conductive regions were created. Wiring was formed by screen printing using a conductive paste based on epoxy resin and silver in each band-shaped conductive region to obtain a transparent conductive laminate having a transparent electrode layer thickness of 70 nm. A voltage of 5 V is applied to the adjacent conductive region of the obtained transparent conductive laminate, and it is put in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%, and the resistance value is measured for each time using a line insulation evaluation apparatus. Went. The measurement was performed up to 500 hours. Further, two transparent conductive laminates are bonded together via an adhesive layer, a glass cover material is bonded using an adhesive, an IC control circuit is connected to create a touch panel, and a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90 %, The operation test was continuously performed, and the touch position and the detection position were confirmed every time.
  • a UV curable resin was applied on one side on a PET substrate (75 ⁇ m), and a metal layer made of a fibrous metal was formed thereon by a die coating method.
  • a solution containing an acrylic monomer as a main component was applied by a micro gravure coating method to a dry film thickness of 300 nm and cured by UV irradiation to obtain a transparent conductive layer.
  • a metal layer and a transparent conductive layer were formed on the opposite side of the PET substrate by the same method.
  • a negative resist was applied by photolithography, and after curing by UV irradiation, the resist was peeled off by etching with hydrochloric acid (0.1%) and sodium hydroxide solution (1%) for patterning.
  • a conductive paste based on an epoxy resin and silver was used to form a wiring by screen printing, thereby obtaining a transparent conductive laminate having a transparent electrode layer thickness of 300 nm.
  • a voltage of 5 V was applied to adjacent conductive regions of the obtained transparent conductive laminate, and the resultant was put in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%, and the resistance value was measured for each time. The measurement was performed up to 500 hours.
  • the two transparent conductive laminates are bonded together via an adhesive layer, and a glass cover material is bonded using an adhesive, and an IC control circuit is connected to create a touch panel. The operation test was continuously performed in a 90% humidity environment, and the touch position and the detection position were confirmed every time.
  • Example 1 The measurement results in Example 1 and Comparative Example 1 are shown in Table 1.
  • Example 1 the insulation value was maintained with the resistance value of the adjacent conductive region being 10 9 ⁇ or more after 240 hours had passed since the temperature was 60 ° C. and the humidity was 90%. Further, even after 500 hours, the resistance value did not decrease and insulation was maintained.
  • Comparative Example 1 the resistance value between the adjacent conductive regions gradually decreased after being put in the environment of temperature 60 ° C. and humidity 90%, and became 5.0 ⁇ 10 4 ⁇ at 150 hours later. After a while, the resistance value decreased.
  • substrate of the comparative example 1 was observed with the optical microscope, the metal dendritic material existed in the nonelectroconductive area
  • Example 1 Comparative Example 1
  • the touch panel was created using the transparent conductive laminate of Example 1 and Comparative Example 1
  • the touch was recognized normally in Example 1, but Comparative Example 1 was touched at a different location from the touched location. Detected and touch misrecognized. From the above results, it was confirmed that the transparent conductive laminate according to Example 1 did not malfunction even when it was put in a high temperature and high humidity for a long time.
  • Example 2 A touch panel 200 having the same layer configuration as that of FIG. 18 was produced.
  • FIG. 19 is a plan view showing an electrode portion of the touch panel 200
  • FIG. 18 is a schematic view showing a cross section along the line B.
  • the resin layer 2 As shown in FIG. Using PET (125 ⁇ m) as the substrate 11 and microgravure-coating a UV curable transparent acrylic resin added with 20 wt% UV absorber on both sides, drying and UV curing, the resin layer 2 has a thickness of 5 ⁇ m. 11 on both sides.
  • silver nanowires are applied as a material for the transparent electrode layers 12a and 12b with a slot die coat so as to have a sheet resistance of 100 ⁇ / ⁇ to form the transparent electrode layers 12a and 12b.
  • a UV curable transparent acrylic resin was applied at a thickness of 130 nm to form a cured film.
  • the substrate on which the transparent electrode layers 12a and 12b are formed on both sides is exposed and developed with a dry film photoresist by photolithography, and then etching and resist stripping are performed so that the conductive region 13a on one side is the drive electrode 3 and the other side.
  • the conductive region 13b on one side was patterned as the sense electrode 4.
  • development of the photoresist was performed with an aqueous sodium carbonate solution, the silver nanowires were etched with a ferric chloride solution, and the resist was peeled off with an aqueous sodium hydroxide solution.
  • the metal wiring 8 and 9 was formed in both surfaces of the base material by forming a silver paste pattern by screen printing, and heating at 90 degreeC for 30 minutes.
  • the auxiliary electrode 5 was formed in the same layer as the sense electrode 4 with silver paste as in FIG.
  • the width of the auxiliary electrode 5 was 100 ⁇ m.
  • a ground electrode 6 was also formed in the same layer as the sense electrode 4.
  • the end covering electrode 12 was formed in the same manner as in FIG. 19 so as to cover the end of the sense electrode 4.
  • a 75 ⁇ m thick transparent adhesive layer 7 is laminated on the substrate including the transparent conductive laminate obtained above, and a 0.55 mm thick chemically reinforced sensor cover 1 is bonded to the outermost surface to obtain the touch panel 200. It was.
  • the operation of the touch panel 200 was confirmed by connecting the metal wirings 8 and 9 to the driving LSI via the flexible printed circuit board. As a result, finger contact detection and coordinate position detection were successfully performed.
  • the obtained touch panel was operated for 240 hours in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%, then taken out from the environmental testing machine, and the operation was confirmed in the same manner as described above. The position was detected.
  • FIG. 21 is a plan view showing an electrode portion of the touch panel 300
  • FIG. 20 is a schematic view of a cross section taken along line C.
  • FIG. A touch panel 300 was produced in the same manner as in Example 2 except that the auxiliary electrode 5 was not provided in the same layer as the sense electrode 4.
  • the touch panel 300 operated well and was able to detect finger contact and coordinate position. However, after the touch panel 300 thus obtained was operated for 240 hours in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%, the touch panel 300 was taken out from the environmental testing machine and the operation was confirmed in the same manner as described above. Was significantly reduced.
  • the silver nanowires in the conductive region 13b constituting the sense electrode 4 caused ion migration between the sense electrode 4 and the ground electrode 6.
  • the transparent conductive laminate of the present invention and the touch panel provided with the transparent conductive laminate are used as a capacitive touch panel, and can be used as a user interface arranged on the front surface of a smartphone, tablet, notebook PC, or the like. is there.

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Abstract

　高温高湿下において誤動作が起きない透明導電性積層体および透明導電性積層体を備えたタッチパネルを提供する。透明導電性積層体は、透明基材と、透明基材の一面または両面に積層され樹脂を含む透明電極層とを備え、透明電極層は、繊維状の金属を有する複数の導電領域と非導電領域とを含み、透明電極層の厚みが３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。

Description

透明導電性積層体および透明導電性積層体を備えたタッチパネル
　本開示の技術は、透明導電性積層体および透明導電性積層体を備えたタッチパネルに関する。
　近年、電子機器の入力デバイスとして、静電容量方式のタッチパネルが広く用いられている。投影型静電容量方式のタッチパネルは、静電容量の変化を検出するための２つの電極を備えている。２つの電極は、透明な基板を介して対向している。これらの電極は、基板に成膜された透明な導電膜がパターニングされることによって形成される。
　電極として基板に成膜される透明な導電膜の材料として、代表的なものは酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である。ＩＴＯを基板に成膜する方法はドライ方式における真空成膜である。しかし、ＩＴＯの主成分であるインジウムは希少金属であり安定供給が懸念され、また、屈曲性に欠けるという問題もある。さらにその製造方式も高価な真空成膜機を必要とし、コスト高になるという問題が生じている。
　近年上記の問題を鑑みて、ＩＴＯ代替材料が台頭しており、導電性高分子、カーボンナノチューブ、金属を繊維状またはメッシュ状に加工して導電膜を形成することが行われている。これらは水や有機溶媒中に分散させることが可能なものもあり、それらを用いればその分散液をウェット方式にて基材表面に塗布することが可能であり、大量生産、コストダウンも期待される。中でも金属を繊維状またはメッシュ状にして導電膜を形成した基材はＩＴＯと同等の抵抗値、光学特性が得られる点でＩＴＯ代替として有力視されている。
　繊維状金属を導電膜として作成したタッチパネルは正常に動作するものの、高温高湿の環境に投入すると、タッチ位置誤認識や、静電容量値低下といった不具合が発生し、高温高湿の環境に対する耐久性がないといった問題が起きている。誤動作の原因としては、電極を構成している繊維状金属がマイグレーションを起こしているとされる。マイグレーションは、高温高湿下において電極に電圧を印加すると、水分の存在により電極を形成している金属が陽極側でイオン化して陰極側の電極へ移動し、そこで電子を受け取ると金属が析出し、析出した金属は絶縁物の表面を樹状、橋状、雲状といった形状で成長していく現象である。この成長物が陽極側まで到達すると、短絡がおき、不良となる。タッチパネルとして用いられる基材は、複数本の棒状または菱形状の電極が並列に並んでおり、隣り合う電極の間はエッチングにより絶縁されている。この基材をタッチパネルとして駆動させるには、各電極に引き回し配線を形成し、フレキシブルプリント版（ＦＰＣ）を介してＩＣ回路により、各電極に電圧が印加されて駆動する。各電極に電圧が印加されるため、電位差が生じる隣り合う電極同士は、高温下水分の影響で電極を構成している繊維状金属によるマイグレーションが発生し、静電容量の低下や電極の短絡が起き、タッチパネルとして正常に動作できない。
　この問題を解決するために、水分を遮断させてマイグレーションを起こさないような技術がある。例えば特許文献１では遮水層をもうけることで水分が入り込まないようにしてマイグレーションを起こさないようにしている。しかし、層が増えることでタッチパネルの厚みが増える、材料が増える、工程が増えるといった問題が挙げられコストが高くなることにつながりかねない。
　また、静電容量式タッチパネルのセンサー部を構成するドライブ電極及びセンス電極は、透明導電膜（透明電極）により構成され、通常は金属配線（配線部）と接続されている。この種のタッチパネルが、特許文献２に記載されている。特許文献２に記載のタッチパネルでは、引き出し配線の両端にダミー引き出し配線が設けられ、ダミー引き出し配線が、非選択の検出配線の所定電位になるように接続されている。
　この種のタッチパネルでは、配線部やセンサー部が外部ノイズから受ける影響をシールドするため、上方あるいは下方から配線部を覆うか、配線部の外側にグランド電極を設けるのが一般的である。グランド電極は、ドライブ電極と同じ層に配置される場合は、センス電極の配線と重なるか、外周部に位置するように形成される。また、グランド電極は、センス電極と同じ層に配置される場合は、ドライブ電極の配線と重なるか、外周部に位置するように形成される。
　このような場合、グランド電極とドライブ電極又はセンス電極との間には一定方向の電界が生じるため、ドライブ電極またはセンス電極に用いる透明導電膜の材料によってはイオンマイグレーションによる透明導電膜の崩壊が生じたり、または透明導電膜とグランド電極との間がショートしたりするという問題が生じていた。イオンマイグレーションは、特に高温高湿下で発生するおそれがあった。
特開２０１３－０９７９３２号公報 特開２０１０－２５７１７８号公報
　本発明においては上記課題を鑑みてなされたものであり、高温高湿下において誤動作が起きない透明導電性積層体および透明導電性積層体を備えたタッチパネルを提供することを目的とする。
　また、ドライブ電極又はセンス電極とグランド電極との間に一定方向の電界を生じることを抑制できる透明導電性積層体および透明導電性積層体を備えたタッチパネルを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するための本発明の一局面は、透明基材と、透明基材の一面または両面に積層され、樹脂を含む透明電極層とを備え、透明電極層は、繊維状の金属を有する複数の導電領域と、非導電領域とを含み、透明電極層の厚みが３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である、透明導電性積層体である。
　また、本発明の他の局面は、上述の透明導電性積層体を備えるタッチパネルである。
　本開示の技術に係る透明導電性積層体により、マイグレーションによる電極間の短絡が起きにくく、高温高湿の雰囲気下において誤動作の起きない耐久性の向上したタッチパネルを提供することができる。
　また、ドライブ電極又はセンス電極とグランド電極との間に一定方向の電界を生じさせないようにするタッチセンサの電極構造を採用することで、ドライブ電極又はセンス電極とグランド電極との間のイオンマイグレーションを抑制し、信頼性に優れたタッチパネルを提供することができる。
図１は、第１の実施形態に係る透明導電性積層体を示す断面図である。 図２は、第２の実施形態に係る透明導電性積層体を示す断面図である。 図３は、第３の実施形態に係る透明導電性積層体を示す断面図である。 図４は、実施形態に係る導電領域を網目状に形成したときの平面図である。 図５は、実施形態に係る導電領域を帯状に形成したときの平面図である。 図６は、実施形態に係る透明電極層の２つの隣り合う導電領域に電圧を印加した様子を示す図である。 図７は、実施形態に係るタッチパネルを示す断面図である。 図８は、実施形態に係る透明導電性積層体の製造工程を示す図であって、基板の表面側での金属層の形成工程を示す図である。 図９は、実施形態に係る透明導電性積層体の製造工程を示す図であって、基板の表面側での透明導電層の形成工程を示す図である。 図１０は、実施形態に係る透明導電性積層体の製造工程を示す図であって、基板の裏面側での透明導電層の形成工程を示す図である。 図１１は、実施形態に係る透明導電性積層体の製造工程を示す図であって、レジストの形成工程を示す図である。 図１２は、実施形態に係る透明導電性積層体の製造工程を示す図であって、露光工程を示す図である。 図１３は、実施形態に係る透明導電性積層体の製造工程を示す図であって、現像工程を示す図である。 図１４は、実施形態に係る透明導電性積層体の製造工程を示す図であって、エッチング工程を示す図である。 図１５は、実施形態に係る透明導電性積層体の製造工程を示す図であって、レジストの除去工程を示す図である。 図１６は、実施形態に係るタッチパネルの断面図である。 図１７は、実施形態に係るタッチパネルの平面図である。 図１８は、実施形態および実施例に係るタッチパネルの断面図である。 図１９は、実施形態および実施例に係るタッチパネルの平面図である。 図２０は、比較例に係るタッチパネルの平面図である。 図２１は、比較例に係るタッチパネルの平面図である。
　図を参照して、本発明の実施形態に係る透明導電性積層体、タッチパネル、および、透明導電性積層体の製造方法について説明する。本実施形態において、透明導電性積層体は、タッチパネルの構成部材の１つである。
［透明導電性積層体の構成］
　図１には、第１の実施形態に係る透明導電性積層体の断面図を示す。図１に示されるように、透明導電性積層体１０は、透明な基板１１（透明基材）と、基板１１の表面（図１の紙面上方。以下同じ）に形成された透明電極層１２ａと、基板１１の裏面（図１の紙面下方。以下同じ）に形成された透明電極層１２ｂとを備えている。２つの透明電極層１２ａ、１２ｂは、基板１１を挟んで対向している。透明電極層１２ａは第１の透明電極層の一例であり、透明電極層１２ｂは第２の透明電極層の一例である。
　図２には、第２の実施形態に係る透明導電性積層体の断面図を示す。図２に示されるように、透明導電性積層体２０は、透明な基板１１ａと、基板１１ａの表面に形成された透明電極層１２ａと、透明な基板１１ｂと、基板１１ｂの表面に形成された透明電極層１２ｂとを備え、基板１１ａと透明電極層１２ｂとを貼り合わせる粘着層２３とから構成される。
　図３には、第３の実施形態に係る透明導電性積層体の断面図を示す。図３に示されるように、透明導電性積層体３０は、透明な基板１１ａと、基板１１ａの表面に形成された透明電極層１２ａと、透明な基板１１ｂと、基板１１ｂの表面に形成された透明電極層１２ｂとを備え、基板１１ａと基板１１ｂとを貼り合わせる粘着層２３とから構成される。
　図１を参照して、透明導電性積層体の構成について説明する。
　基板１１としては、例えば、ガラスや樹脂フィルムが用いられる。樹脂フィルムに用いられる樹脂は、形成されたフィルムが成膜工程および後工程にて基板に要求される強度を有し、表面の平滑性が良好であれば、限定されない。基板１１に用いられる材質としては、例えば、ソーダライムガラス、ＰＭＭＡ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアリレート、環状ポリオレフィン、または、ポリイミド等が挙げられる。基板１１は、透明導電性積層体１０の薄型化を図るとともに基板１１の可撓性を保持するために、ガラスであれば５０μｍ以上１ｍｍ以下、樹脂フィルムであれば、部材の薄型化と積層体の可撓性とを考慮し、１０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。基板１１ａ、１１ｂも同様である。また、基板１１を用いて製造されるタッチパネルをディスプレイの前面に配置して用いる場合に、基板１１は高い透明性を有することが必要とされ、全光透過率が８５％以上のものが好適に使用される。
　基板１１は、種々の添加剤や安定剤を含んでもよい。添加剤や安定剤としては、例えば、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、または、易接着剤等が挙げられる。基板１１に対しては、基板１１に積層される層と基板１１との密着性を向上させるために、前処理としてコロナ処理、低温プラズマ処理、イオンボンバード処理、または、薬品処理等が施されてもよい。基板１１ａ、１１ｂも同様である。
　透明電極層１２ａは、基板１１に積層された後述する樹脂により形成され、複数の導電領域１３ａと複数の非導電領域１４ａとを有している。同様に、透明電極層１２ｂは、複数の導電領域１３ｂと複数の非導電領域１４ｂとを有している。
　導電領域１３ａ、１３ｂは、透明電極層１２ａ、１２ｂを形成する樹脂の中に金属製のナノワイヤー等の繊維状の金属を含むことにより形成される。繊維状の金属としては、例えば、金、銀、銅、または、コバルト等が用いられる。導電領域１３ａ、１３ｂに含まれる繊維状の金属は、導電領域１３ａ、１３ｂ内で互いに接触しており、これによって、導電領域１３ａ、１３ｂは導電性を有している。一方で、非導電領域１４ａ、１４ｂは、透明電極層１２ａ、１２ｂにおいて、繊維状の金属を含んでいない、あるいは、ほとんど含んでいない。
　透明電極層１２ａは、例えば、Ｘ方向に延びる複数の導電領域１３ａが、Ｘ方向と直交するＹ方向に間をあけて並設されたパターンに形成されている。非導電領域１４ａは、複数の導電領域１３ａの間の領域であって、導電領域１３ａの各々と絶縁されている。透明電極層１２ａと対向する透明電極層１２ｂは、例えば、Ｙ方向に延びる複数の導電領域１３ｂが、Ｘ方向に間をあけて並設されたパターンに形成されている。非導電領域１４ｂは、複数の導電領域１３ｂの間の領域であって、導電領域１３ｂの各々と絶縁されている。導電領域１３ａ、１３ｂの各々は、例えば、図４に示すような網目状や図５に示すような帯状に形成される。なお、各図に示す断面図は、各導電領域および各非導電領域の構成を示す便宜上、基板の両面において導電領域の併設方向を同一方向にして示してある。
　導電領域１３ａ、１３ｂの各々は、導電領域１３ａ、１３ｂに形成される静電容量の変化を、電流の変化によって検出する図示しない回路に接続できる。人の指等が導電領域１３ａ、１３ｂに接近すると、静電容量が変化する。この静電容量の変化が検出されることに基づいて、人の指等の接触位置が判定され、２次元の位置情報が得られる。
　また、透明電極層１２ａは、樹脂を含む。同様に、透明電極層１２ｂも、樹脂を含む。透明電極層１２ａ、１２ｂが樹脂により形成されることによって、導電領域１３ａ、１３ｂからの繊維状の金属の脱離が抑えられるとともに、透明導電性積層体１０の機械的強度が向上し、また、繊維状の金属が保護されて耐久性が向上する。
　透明電極層１２ａ、１２ｂを形成する樹脂としては、特に限定されないが、透明性と適度な硬度と機械的強度とを有する樹脂が好ましい。具体的な例としては、３次元架橋の期待できる３官能以上のアクリレートを主成分とするモノマーや架橋性オリゴマー等の光硬化性樹脂を用いることが好ましい。
　３官能以上のアクリレートモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、または、ポリエステルアクリレート等が用いられることが好ましく、特に、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレートおよびポリエステルアクリレートのいずれかが用いられることが好ましい。これらのアクリレートモノマーは、単独で用いてもよいし、２種以上のモノマーを併用してもよい。また、これら３官能以上のアクリレートの他に、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリオールアクリレート等のアクリル系樹脂を併用することが可能である。
　架橋性オリゴマーとしては、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、または、シリコーン（メタ）アクリレート等のアクリルオリゴマーを用いることが好ましい。具体的な例としては、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ポリウレタンのジアクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
　透明電極層１２ａ、１２ｂを形成する樹脂には、重合開始剤等の添加剤が混合されていてもよい。
　重合開始剤として光重合開始剤を添加する場合、ラジカル発生型の光重合開始剤として、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、ベンジルメチルケタール等のベンゾインとそのアルキルエーテル類、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、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン類、メチルアントラキノン、２－エチルアントラキノン、２－アミルアントラキノン等のアントラキノン類、チオキサントン、２，４－ジエチルチオキサントン、２，４－ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類、アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類、ベンゾフェノン、４，４－ビスメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、または、アゾ化合物等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独で用いてもよく、２種以上の重合開始剤を混合して用いてもよい。さらに、これらの光重合開始剤は、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等の第３級アミンや、２－ジメチルアミノエチル安息香酸、４－ジメチルアミノ安息香酸エチル等の安息香酸誘導体等の光開始助剤等と組み合わせて使用することができる。
　透明電極層１２ａ、１２ｂの厚みは、繊維状の金属の耐久性が保持され、また、金属が脱落しない厚みであれば特に限定されない。ただし、透明電極層１２ａ、１２ｂが厚すぎると、金属が樹脂に覆われて導電性が低くなる。これらの理由から、透明電極層１２ａ、１２ｂの厚みは、３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましい。
　また、透明導電性積層体１０は、１５０℃にして３０分間放置した場合における熱収縮率が０．５％以下であることが好ましい。熱収縮率が上記の範囲内であれば、製造工程で加えられる熱によって透明導電性積層体１０が収縮することが抑えられる。その結果、透明電極層１２ａと透明電極層１２ｂとのパターンの位置ずれが抑えられる。
　なお、透明導電性積層体１０は、基板１１と透明電極層１２ａとの間や、基板１１と透明電極層１２ｂとの間に、他の層を備えていてもよい。他の層としては、例えば、基板１１と透明電極層１２ａ、１２ｂとの密着性を高めるための層や、透明導電性積層体１０の機械的強度を補強するための層等が挙げられる。
　基板１１には片面あるいは両面に、樹脂層２が形成されていてもよい。樹脂層２は、特に基板１１にプラスチック素材を用いる際に形成され、基板１１や透明電極層１２ａ、１２ｂに機械的強度を持たせるために設けられる。樹脂層２に用いられる樹脂としては、特に限定はしないが、透明性と適度な硬度と機械的強度を持つ樹脂が好ましい。具体的には、３次元架橋の期待できる３官能以上のアクリレートを主成分とするモノマー又は架橋性オリゴマーのような光硬化性樹脂が好ましい。
　３官能以上のアクリレートモノマーとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ポリエステルアクリレートなどを用いることが好ましい。特に好ましいのは、イソシアヌル酸ＥＯ変性トリアクリレートおよびポリエステルアクリレートである。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用しても構わない。また、これら３官能以上のアクリレートの他にエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリオールアクリレートなどのいわゆるアクリル系樹脂を併用することが可能である。
　架橋性オリゴマーとしては、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレートなどのアクリルオリゴマーを用いることが好ましい。具体的にはポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ポリウレタンのジアクリレート、クレゾールノボラック型エポキシ（メタ）アクリレートなどを用いることができる。
　樹脂層２は、その他に粒子、光重合開始剤などの添加剤を含有してもよい。
　樹脂層２に添加する粒子としては、有機又は無機の粒子を用いることができるが、透明性を考慮すれば、有機粒子を用いることが好ましい。有機粒子としては、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂及びフッ素樹脂などからなる粒子を用いることができる。
　粒子の平均粒径は、樹脂層２の厚みによって異なるが、ヘイズ等の外観上の理由により、下限として２μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、上限としては３０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下のものを使用する。また、粒子の含有量も、同様の理由で、樹脂に対し、０．５重量％以上５重量％以下であることが好ましい。
　光重合開始剤を添加する場合、ラジカル発生型の光重合開始剤として、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、ベンジルメチルケタールなどのベンゾインとそのアルキルエーテル類、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、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、などのアセトフェノン類、メチルアントラキノン、２－エチルアントラキノン、２－アミルアントラキノンなどのアントラキノン類、チオキサントン、２、４－ジエチルチオキサントン、２、４－ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類、アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類、ベンゾフェノン、４、４－ビスメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類及びアゾ化合物などがある。これらは、単独または２種以上の混合物として使用でき、さらにはトリエタノールアミン、メチルジエタノールアミンなどの第３級アミン、２－ジメチルアミノエチル安息香酸、４－ジメチルアミノ安息香酸エチルなどの安息香酸誘導体などの光開始助剤などと組み合わせて使用することができる。
　上記光重合開始剤の添加量は、主成分の樹脂に対して０．１重量％以上５重量％以下であり、好ましくは０．５重量％以上３重量％以下である。下限値未満では樹脂層２（ハードコート層）の硬化が不十分となり好ましくない。また、上限値を超える場合は、樹脂層２（ハードコート層）に黄変を生じたり、耐候性が低下したりするため好ましくない。光硬化型樹脂を硬化させるのに用いる光は、紫外線、電子線、あるいはガンマ線などであり、電子線あるいはガンマ線の場合、必ずしも光重合開始剤や光開始助剤を含有する必要はない。これらの線源としては、高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプや加速電子などを使用できる。
　また、樹脂層２の厚みは、特に限定されないが、０．５μｍ以上１５μｍ以下の範囲が好ましい。また、樹脂層２の屈折率は、基板１１の屈折率と同じか、もしくは近似していることがより好ましく、１．４５以上１．７５以下程度が好ましい。
　樹脂層２の形成方法には、主成分である樹脂等を溶剤に溶解させた塗液を塗布するために、ダイコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、ナイフコーター、バーコーター、スピンコーター、マイクログラビアコーターなどの塗工機を使った公知の塗布方法を用いることができる。
　溶剤については、上記の主成分の樹脂等を溶解するものであれば特に限定されない。具体的には、溶剤として、エタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、などが挙げられる。これらの溶剤は、１種を単独で用いても良いし、２種以上を混合しても良い。
　また、透明電極層１２ａ、１２ｂをエッチングなどの方法でパターニングした場合、パターンが目視で認識しにくいように、光学調整層を形成することができる。光学調整層は、所定の屈折率を有する無機酸化物や有機化合物を材料として、薄膜を単層または複層で形成する。光学調整層は、透明導電膜がある領域と無い領域の透過率や反射率、色味などを調整することでパターン不可視性を与えることができる。
　さらに透明電極層１２ａ、１２ｂや光学調整層の下層には、金属や金属酸化物、樹脂、シランカップリング剤などの密着層を設けることができる。
　透明電極層１２ａ、１２ｂを保護し、また機械的強度を持たせるために、硬化膜を設けることができる。硬化膜に用いられる樹脂としては、特に限定されないが、透明性と適度な硬度と機械的強度とを持つ樹脂が好ましい。具体的には、３次元架橋の期待できる３官能以上のアクリレートを主成分とするモノマー又は架橋性オリゴマーのような光硬化性樹脂が好ましく、樹脂層２と同様の材料を用いて形成することができる。硬化膜の形成方法も、樹脂層２と同様の方法を用いることができる。
　透明電極層１２ａ、１２ｂに形成される複数の導電領域１３ａ、１３ｂは各々絶縁が保たれている。各導電領域はいずれも、隣り合う２つの導電領域に、高温高湿の雰囲気（例えば、温度６０℃、湿度９０％ＲＨ）下において電圧を印加した状態で、２４０時間以上、隣り合う２つの導電領域間の絶縁が保たれている状態が望ましい。この状態を評価するためには、図６に示すように、導電領域１３ａ、１３ｂに銀ペースト等で配線４０ａを作成し、電圧を印加させる装置５４に接続することが可能である。隣り合う２つの導電領域１３ａ、１３ｂの絶縁状態は、流れる電流値を測定し、これを抵抗値に換算することで判断できる。高温高湿の雰囲気下において、電圧を印加し、時間毎に電流値や抵抗値を測定する装置として、線間絶縁評価装置等を用いることも好ましく行われる。隣り合う２つの導電領域１３ａ、１３ｂ間の絶縁が保たれている状態として２４０時間以上としたのは、一般的な目安として、電子デバイスの環境試験において２４０時間以上の変化なければ品質が保たれる為である。また、絶縁が保たれている状態としては抵抗値が１０９Ω以上であることが好ましい。
　また、隣り合う２つの導電領域１３ａ、１３ｂに、高温高湿の雰囲気下において電圧を印加した状態で、２４０時間以上、絶縁が保たれている状態は、隣り合う２つの導電領域１３ａ、１３ｂの間の非導電領域１４ａ、１４ｂに残存している繊維状の金属の状態に依存する。導電領域１３ａ、１３ｂと非導電領域１４ａ、１４ｂとはエッチング法等で形成され、導電領域１３ａ、１３ｂは繊維状の金属同士が接触することで導電性を発揮している。一方非導電領域１４ａ、１４ｂは、繊維状の金属が残存していても、繊維状の金属が切断されていて接触箇所を持っていなければ導電性はない。しかし、導電性は示していなくても、非導電領域１４ａ、１４ｂに残存している繊維状の金属量が多いと、高温高湿の雰囲気下において導電領域１３ａ、１３ｂに電圧を印加すると、非導電領域１４ａ、１４ｂに残存している繊維状の金属が金属の成長を促進するためマイグレーション起きやすく、隣り合う２つの導電領域１３ａ、１３ｂ間に電流が流れ、絶縁抵抗値が低下する。従って、隣り合う２つの導電領域１３ａ、１３ｂに、高温高湿の雰囲気下において電圧を印加した状態で、２４０時間以上、２つの電極間の絶縁が保たれるように、非導電領域１４ａ、１４ｂに繊維状の金属を残存させないことが望ましく、これを満たすようなエッチング条件を実施することが望ましい。繊維状の金属の残存状態は光学顕微鏡等で確認することが可能である。
　非導電領域１４ａ、１４ｂに繊維状の金属を残存させないためには、透明電極層１２ａ、１２ｂの厚みは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが望ましい。１５０ｎｍを超えると、エッチングの進行が遅く、非導電領域１４ａ、１４ｂが電気的に絶縁されていても、残存する繊維状の金属の量は多くなってしまう。３０ｎｍより薄ければ、金属層の保護という役割を果たせず、上述したように、繊維状の金属の耐久性が保持されない。
　隣り合う２つの導電領域１３ａ、１３ｂに、高温高湿の雰囲気下において電圧を印加した状態で、２４０時間以上絶縁が保たれている状態にするために、隣り合う２つの導電領域１３ａ、１３ｂ間の距離を広げることも可能である。ただし、距離を長くとると、タッチパネルとしたときのサイズが大きくなる、パターンの不可視といった問題も生じることから、距離は５０μｍ以上５００μｍ以下の範囲にあることが好ましい。
　隣り合う２つの導電領域１３ａ、１３ｂに、高温高湿の雰囲気下において電圧を印加した状態で、２４０時間以上絶縁が保たれている状態を評価するために、導電領域１３ａ、１３ｂを保護材等で覆うことも好ましく行われる。実際のタッチパネルにおいては、電極はカバー層や表示パネル等で覆われており、むき出しになっていることはない。その状態を類似させた状態で評価するために、電極を保護材等で覆うことが望ましい。保護材としては、硬化性樹脂を塗布する、もしくは粘着材を介してフィルムを貼り合わせるといった方法が挙げられる。
　図７に示されるように、さらに、導電領域１３ａ、１３ｂにはタッチパネルとして駆動させるためのＩＣ回路を接続するための引き回し配線４０ａ、４０ｂを形成する。さらに、基板１１の表面側の透明電極層１２ａには、接着層４１を介してガラス等からなるカバー層５０等が積層されて、タッチパネル５１が構成される。カバー層５０の表面が、人の指等の接触面となる。さらに、基板１１の裏面側の透明電極層１２ｂには、液晶パネル等の表示パネル５２が積層されて、タッチパネル５１と表示パネル５２とから表示装置５３が構成される。
［透明導電性積層体の製造方法］
　図８～図１５を参照して、代表例として図１に示す透明導電性積層体１０の製造方法について説明する。
　図８に示されるように、まず、基板１１の表面に金属層１６ａが形成される。金属層１６ａは、繊維状の金属が分散された溶液が基板１１に塗布されることによって形成される。繊維状の金属を分散させる溶剤は、水、もしくは、アルコール系、具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール等の親水性の高い溶剤が好ましい。これらの溶剤は、単独で用いてもよいし、２種以上の溶剤を併用してもよい。
　金属層１６ａの形成方法としては、スピンコート法、ローラコート法、バーコート法、ディップコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、ダイコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、または、ニーダーコート法等の塗布方法や、スクリーン印刷法、スプレー印刷法、インクジェット印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法等の印刷方法等の公知の方法が用いられる。
　図９に示されるように、次に、金属層１６ａの上に透明電極層１２ａを形成する樹脂の構成材料を含む溶液が塗布されて、金属層１６ａと樹脂とからなる透明導電層１７ａが形成される。樹脂の構成材料を溶かす溶剤としては、上述の主成分のアクリレートを溶解する溶剤であれば特に限定されない。溶剤の具体的な例としては、エタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、または、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いてもよいし、２種以上の溶剤を併用してもよい。
　金属層１６ａに塗布された樹脂を含む溶液は、金属層１６ａが含む繊維状の金属の隙間にも浸透する。塗布方法には、先に例示した金属層１６ａの形成方法と同様の公知の方法が用いられる。塗布方法は、金属層１６ａの形成方法と同じ方法であってもよく、異なる方法であってもよい。
　図１０に示されるように、次に、基板１１の裏面に金属層１６ｂが形成される。金属層１６ｂは、金属層１６ａと同様の方法で形成される。そして、金属層１６ｂの上に透明電極層１２ｂを形成する樹脂の構成材料を含む溶液が塗布されて、金属層１６ｂと樹脂とからなる透明導電層１７ｂが形成される。透明導電層１７ｂは、透明導電層１７ａと同様の方法で形成される。なお、金属層１６ａは第１の金属層の一例であり、金属層１６ｂは第２の金属層の一例である。また、透明導電層１７ａは、第１の透明導電層の一例であり、透明導電層１７ｂは、第２の透明導電層の一例である。
　次に透明導電層１７ａ、１７ｂに、導電領域１３ａ、１３ｂと非導電領域１４ａ、１４ｂを形成するために、パターニングを実施する。パターニング方法としてはフォトリソグラフィーによるウェットエッチング、レーザーによるドライエッチングなどパターン形成可能な方法ならどのようなものを用いても構わない。一例としてフォトリソグラフィーによる方法を以下に示す。
　図１１に示されるように、次に、基板１１の表面側において、透明導電層１７ａの面上にレジスト１８ａが形成され、基板１１の裏面側において、透明導電層１７ｂの面上にレジスト１８ｂが形成される。
　レジスト１８ａ、１８ｂとしては、ネガ型のレジストを用いてもよいし、ポジ型のレジストを用いてもよい。レジスト１８ａ、１８ｂには、公知の材料が用いられ、レジスト１８ａ、１８ｂは、公知の方法によって形成される。
　図１２に示されるように、次に、レジスト１８ａ、１８ｂに光を照射する２つの光源２１ａ、２１ｂの間に、レジスト１８ａ、１８ｂが形成された積層体が配置される。基板１１の表面側において、レジスト１８ａと光源２１ａとの間には、レジスト１８ａに近い方から、透明電極層１２ａの導電領域１３ａのパターンに応じたパターンを有するマスク１９ａと、特定の波長の光を遮断する光学フィルター２０ａとが、この順に配置される。基板１１の裏面側において、レジスト１８ｂと光源２１ｂとの間には、レジスト１８ｂに近い方から、透明電極層１２ｂの導電領域１３ｂのパターンに応じたパターンを有するマスク１９ｂと、特定の波長の光を遮断する光学フィルター２０ｂとが、この順に配置される。
　そして、光源２１ａからレジスト１８ａに対して光が照射されてレジスト１８ａが露光されるとともに、光源２１ｂからレジスト１８ｂに対して光が照射されてレジスト１８ｂが露光される。レジスト１８ａの露光とレジスト１８ｂの露光は順次行われてもよいし、同時に行われてもよい。ただし、同時に行う場合は、一方の透明電極層のパターンが他方の透明電極層に移りこまないように、光を吸収する層を一方の透明電極層と他方の透明電極層の間に挿入する必要がある。光を吸収する層は基板１１に光吸収機能を持たせてもよいし、基板１１と透明電極層１２ａ、１２ｂの間に光吸収層を挿入する方法がある。
　図１３に示されるように、次に、レジスト１８ａ、１８ｂがネガ型の場合には、レジスト１８ａ、１８ｂの感光していない部分が現像液によって除去される。あるいは、レジスト１８ａ、１８ｂがポジ型の場合には、レジスト１８ａ、１８ｂの感光した部分が現像液によって除去される。これにより、レジスト１８ａ、１８ｂに、マスク１９ａ、１９ｂに応じたパターンが形成される。すなわち、レジスト１８ａ、１８ｂに、透明電極層１２ａ、１２ｂにおける導電領域１３ａ、１３ｂのパターンとして設定されたパターンが形成される。
　図１４に示されるように、次に、レジスト１８ａのパターンに応じて、透明導電層１７ａの露出部分がエッチングされ、レジスト１８ｂのパターンに応じて、透明導電層１７ｂの露出部分がエッチングされる。エッチング方法は、酸やアルカリへの積層体の浸漬等、公知の方法が用いられる。これにより、透明導電層１７ａ、１７ｂのうち、レジスト１８ａ、１８ｂに覆われていない部分では、繊維状の金属が腐食することによって金属層１６ａ、１６ｂが除去され、樹脂が残る。その結果、透明導電層１７ａ、１７ｂにて、レジスト１８ａ、１８ｂに覆われていない部分に非導電領域１４ａ、１４ｂが形成され、レジスト１８ａ、１８ｂに覆われている部分が導電領域１３ａ、１３ｂとなる。これにより、透明導電層１７ａに含まれる金属層１６ａがパターニングされて透明電極層１２ａが形成される。また、透明導電層１７ｂが含む金属層１６ｂがパターニングされて透明電極層１２ｂが形成される。
　図１５に示されるように、次に、レジスト１８ａ、１８ｂが除去される。これにより、透明導電性積層体１０が得られる。
　図２に示す透明導電性積層体２０は、基板１１ａの表面に金属層１６ａが形成され、金属層１６ａに透明電極層１２ａを形成する樹脂の構成材料を含む溶液が塗布されて透明導電層１７ａが形成される。また、基板１１ｂの表面に金属層１６ｂが形成され、金属層１６ｂに透明電極層１２ｂを形成する樹脂の構成材料を含む溶液が塗布されて透明導電層１７ｂが形成される。そして各々先の図８～図１５に示される工程と同様の工程を経て、基板１１ａ、１１ｂの片側に透明電極層１２ａ、１２ｂが作成される。そして基板１１ａの裏面側と透明電極層１２ｂが粘着層２３を介して貼り合わされ透明導電性積層体２０が製造される。粘着層２３に用いられる樹脂としては、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、または、ゴム系樹脂等が挙げられる。粘着層２３には、クッション性や透明性に優れた樹脂を用いることが好ましい。
　図３に示す透明導電性積層体３０は、基板１１ａの表面に金属層１６ａが形成され、金属層１６ａに透明電極層１２ａを形成する樹脂の構成材料を含む溶液が塗布されて透明導電層１７ａが形成される。また、基板１１ｂの表面に金属層１６ｂが形成され、金属層１６ｂに透明電極層１２ｂを形成する樹脂の構成材料を含む溶液が塗布されて透明導電層１７ｂが形成される。そして基板１１ａの裏面と基板１１ｂの裏面とが粘着層２３によって貼り合わせられる。以後、先の図８～図１５に示される工程と同様の工程を経て透明導電性積層体３０が製造される。粘着層２３に用いられる樹脂としては、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、または、ゴム系樹脂等が挙げられる。粘着層２３には、クッション性や
透明性に優れた樹脂を用いることが好ましい。
［タッチパネルの構成］
　図１６及び図１８は、本発明の実施形態に係るタッチパネル１００、２００の断面の一例である。図１６は、タッチパネル１００の平面図を示した図１７の線Ａの位置の断面を示している。図１８は、本発明の実施形態に係るタッチパネル２００の平面図を示した図１９の線Ｂの位置の断面を示している。図１６から図１９は、タッチパネルの一部を示す図面である。
　タッチパネル１００、２００は、基板１１、１１ａ、１１ｂと、パターン形成された導電領域１３ａにより構成された複数のドライブ電極３と、パターン形成された導電領域１３ｂにより構成された複数のセンス電極４と、導電領域１３ａ、１３ｂに接続された金属配線８、９と、透明粘着層７と、センサカバー１とを少なくとも備えている。ドライブ電極３とセンス電極４とは、基板１１を挟んで、互いに異なる層に配置されて交差している。各ドライブ電極３は、線状に形成され、同じ層に設けられた各金属配線８に接続されている。各センス電極４は、線状に形成され、同じ層に設けられた各金属配線９に接続されている。
　図１６に示すタッチパネル１００では、ドライブ電極３とセンス電極４とが、異なる基板１１の同じ側（図１６において上側）に形成されている。図１８に示すタッチパネル２００では、ドライブ電極３とセンス電極４とが、同じ基板１１に対して、互いに異なる側に形成されている。
　タッチパネル１００、２００では、全てのドライブ電極３が配列されたエリアが第１のセンサエリアとなり、全てのセンス電極４が配列されたエリアが第２のセンサエリアとなる。また、タッチパネル１００、２００の厚さ方向から見て、第１のセンサエリアと第２のセンサエリアとが重なるエリアにドライブ電極３またはセンス電極４の配列ピッチの半分を加えたエリアがタッチセンサ有効エリアとなる。
　タッチパネル１００、２００は、グランド電極６と補助電極５とをさらに備えている。
　グランド電極６は、グランド電位を有する。グランド電極６は、ドライブ電極３またはセンス電極４のうち一方の電極と同じ層に配置され、一方の電極が配列されたセンサエリアよりも外側に形成されている。図１７及び図１９に示すように、グランド電極６は、基板１１の片面にその外周に沿って配置されている。
　補助電極５は、線状に形成されている。補助電極５は、グランド電極６と同じ層に配置されたドライブ電極３またはセンス電極４のうち、グランド電極６に最も近い電極（最外部に位置する導電領域１３ａ、１３ｂ）とグランド電極６との間に形成されている。補助電極５は、導電材料で構成され、上述のグランド電極６に最も近いドライブ電極３又はセンス電極４と常に等電位にある。タッチパネル１００、２００では、補助電極５は、センス電極４の外側に設けられ、最外部のセンス電極４の選択時と非選択時とに等電位になるように接続される。
　補助電極５は、補助電極５と異なる層に設けられたドライブ電極３またはセンス電極４を構成する導電領域１３ａ、１３ｂの最外部より外側に位置してもよい。また、補助電極５は、タッチセンサ有効エリアより外側に位置する。補助電極５は、補助電極５と異なる層に設けられたドライブ電極３またはセンス電極４が配列されたセンサエリアより外側で、補助電極５と異なる層に設けられたドライブ電極３またはセンス電極４に接続された金属配線８または９と交差している。補助電極５と異なる層の補助電極５と重なる位置に設けられたドライブ電極３、センス電極４、または金属配線８、９の幅（タッチセンサ有効エリアより外側に形成された導電領域１３ａ、１３ｂの幅）は、５００μｍより小さくしてもよい。また、補助電極５の幅は、１ｍｍより小さくしてもよい。また、補助電極５が金属ナノワイヤーを少なくとも含んでいてもよく、金属ナノワイヤーが樹脂層に覆われていてもよい。また、補助電極５が金属電極を含んでいてもよい。また、ドライブ電極３及び／またはセンス電極４は、金属配線８、９と接続されていない端部が金属材料で覆われていてもよい。
　図１８に示す、タッチパネル２００のように一つの基板１１の片面上にドライブ電極３を形成し、もう片面上にセンス電極４を形成する場合、基板１１のうちセンサカバー１側とは反対側に保護層２２を設けても良い。保護層２２は、ドライブ電極３またはセンス電極４、及び、ドライブ電極３に接続する金属配線８またはセンス電極４に接続する金属配線９を保護するために、機械的強度や環境耐性を得ることを目的に形成する。保護層２２に用いられる樹脂としては、特に限定されないが、透明性を有する樹脂が好ましい。具体的には、３次元架橋の期待できる３官能以上のアクリレートを主成分とするモノマー又は架橋性オリゴマーのような光硬化性樹脂が好ましく、樹脂層２と同様の材料を用いて形成することができる。保護層２２の形成方法も、樹脂層２と同様の方法を用いることができる。
　ドライブ電極３及びセンス電極４を構成する導電領域１３ａ、１３ｂは、タッチパネルセンサとして用いる際、矩形状あるいはダイヤモンド型などのパターン状にして用いる。導電領域１３ａ、１３ｂは、金属配線８又は９に接続されており、その金属配線８又は９を介して、電圧変化を検知できる電圧変化検知回路に接続されている。人の指等がセンサカバー１越しに、検出電極であるセンス電極４に接近すると、全体の静電容量が変化することから、回路の電圧が変動して、接触位置の判定を行うことができる。導電領域１３ａ、１３ｂのパターンは、一連のドライブ電極３の列、センス電極４の列からなる。各ドライブ電極３の列及び各センス電極４の列のそれぞれを電圧変化検知回路と電気的に接続することにより、２次元の位置情報が得られる。
　金属配線８、９、補助電極５、及びグランド電極６の各々には、金属を用いることができる。金属としては、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、モリブデン、アルミニウム、チタン、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、オスミウム、イリジウム、白金、金を用いることができるが、導電性の観点から銅、銀、モリブデン、アルミニウム、チタン、あるいはそれらの積層体が好適に用いられる。
　この金属の電極５、６又は金属配線８、９の形成方法及びパターニング方法には、乾式法として真空蒸着法、スパッタリングなどの物理的気相析出法や、ＣＶＤ法のような化学的気相析出法を用いることができる他、金属のナノ粒子を塗布、焼成することにより形成することもできる。パターニングには、エッチングやリフトオフ、あるいは金属ペーストや金属インキをダイレクトに印刷するスクリーン印刷、インクジェット、グラビアオフセット印刷、凸版印刷、グラビア印刷、インプリントなどの方法を用いることができる。
　いずれの方法においても、基板１１の耐熱性や薬品耐性などのプロセス適性に合わせた条件を適宜選択する。
　タッチパネル１００、２００は、ドライブ電極３またはセンス電極４を構成する導電領域１３ａ、１３ｂと、導電領域１３ａ、１３ｂと同じ層に形成されたグランド電極６との間に、導電材料で構成された補助電極５を設ける。補助電極５は、ドライブ電極３またはセンス電極４より外側に位置するため、タッチセンサ有効エリアより外側に配置される。つまり、通常の使用方法では、補助電極５は、センサカバー１の額縁の下に配置される。補助電極５は、透明導電材料あるいは金属材料からなり、同じ層のドライブ電極３またはセンス電極４の内、センサパネルの最外部に位置する電極と電気的に短絡されており、その最外部のドライブ電極３またはセンス電極４と常に等電位である。配線設計としては、図１７及び図１９に示したように、金属配線９と補助電極５とを接続する方法が最も好適に使用されるが、この限りではなく、等電位としたい金属配線８又は９と補助電極５とをそれぞれＬＳＩチップに接続し、ＬＳＩチップより、等電位となるように信号を送信してもよい。
　図１６及び図１８では、グランド電極６と補助電極５は、センス電極４と同じ層に形成されている。補助電極５は、複数のセンス電極４のうちグランド電極６に最も近いセンス電極４と、グランド電極６との間において、これらの電極４、６と同じ方向に沿って、これらの電極４、６とは間隔を隔てて配置されている。
　なお、グランド電極６と補助電極５とをドライブ電極３と同じ層に形成する場合、補助電極５は、複数のドライブ電極３のうちグランド電極６に最も近いドライブ電極３と、グランド電極６との間において、これらの電極３、６と同じ方向に沿って、これらの電極３、６とは間隔を隔てて配置される。
　タッチパネル１００、２００は、補助電極５がセンサエリアの最外部に位置するドライブ電極３またはセンス電極４と常に等電位となることにより、グランド電極６とドライブ電極３またはセンス電極４との間に一定方向の電界が生じることを抑えることができる。その結果、ドライブ電極３またはセンス電極４からグランド電極６へ向かって生じていたイオンマイグレーションの発生が抑えられ、より環境耐性に優れたタッチパネル１００、２００を提供することができる。特に、イオンマイグレーションを起こしやすい銀や銅を材料とした導電領域１３ａ、１３ｂを用いた場合に効果が大きい。
　補助電極５は、図１６及び図１８に示したように、補助電極５と異なる層に位置する金属配線８または９と重なって配置しても良いし、補助電極５と異なる層に位置するドライブ電極３またはセンス電極４と重なって配置しても良い。但し、補助電極５は異なる層に位置する電極３、４又は配線８、９と容量を形成するので、その影響を最小に抑えるために、できるだけ重なり面積を小さくする必要がある。そこで、補助電極５の幅は１ｍｍより小さいことが好ましく、補助電極５と重なって配置されて補助電極５と異なる層に位置する金属配線８、９、ドライブ電極３、又はセンス電極４の幅は、５００μｍより小さいことが好ましい。
　ドライブ電極３および／またはセンス電極４の端部であって、金属配線８、９と接続されていない側の端部に、金属で被覆した端部被覆電極１２を形成してもよい。図１９では、センス電極４の金属配線９と接続されていない端部が、端部被覆電極１２で覆われている。端部被覆電極１２には、銅、銀、モリブデン、アルミニウム、チタン、あるいはそれらの積層体などの金属材料を用いることができ、またＩＴＯなどの透明導電材料を用いることもできる。
　ドライブ電極３とセンス電極４とは、容量検知センサーとして機能する。図１８に示したように、ドライブ電極３及びセンス電極４は、一枚の基板１１の両面に配置しても良いし、図１６に示したように別々の基板１１に設けて、透明粘着層７を介して貼り合わせて上下に配置しても良い。導電領域１３ａ、１３ｂにより構成されたドライブ電極３及びセンス電極４は、それぞれ金属配線８、９と接続され、導電領域１３ａ、１３ｂによる上部電極と下部電極との間の容量変化を検出する回路に接続されることで、静電容量式のタッチセンサとして動作する。タッチセンサを、最終的に透明粘着層７を介してセンサカバー１と貼り合わされることで、タッチパネルを作製することができる。センサカバー１は、ガラスでも良いし、表面をハードコート加工した樹脂やプラスチック素材のシートでも良い。ガラスを用いる場合は、ソーダガラス中のナトリウムイオンをイオン交換することで化学強化した、強化ガラスを用いることが好ましい。
　タッチパネル１００、２００においても、導電領域１３ａ、１３ｂは各々絶縁が保たれている。各導電領域はいずれも、隣り合う２つの導電領域に、高温高湿の雰囲気（例えば、温度６０℃、湿度９０％ＲＨ）下において電圧を印加した状態で、２４０時間以上、隣り合う２つの導電領域間の絶縁が保たれている状態が望ましい。絶縁が保たれている状態としては抵抗値が１０９Ω以上であることが好ましい。
　以下に本発明の実施例を示すが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例に限られるものではない。
　（実施例１）
　ＰＥＴ基板（７５μｍ）上の片側にＵＶ硬化樹脂を塗布、その上にダイコート法により繊維状の金属からなる金属層を形成した。次に、アクリルモノマーを主成分とする溶液をマイクログラビアコート法にてドライ膜厚７０ｎｍになるように塗布、ＵＶ照射にて硬化させ透明導電層を得た。ＰＥＴ基板の反対側にも同様の方法で金属層、透明導電層を形成した。次に、フォトリソグラフィー法でネガ型レジストを塗布し、ＵＶ照射による硬化後、塩酸（０．１％）によるエッチング、水酸化ナトリウム溶液（１％）によりレジスト剥離を行い、パターニングを行い、帯状の導電領域を複数作成した。帯状の導電領域各々にエポキシ樹脂および銀をベースとした導電性ペーストを用いてスクリーン印刷法にて引き回し配線を形成し、透明電極層の膜厚が７０ｎｍの透明導電性積層体を得た。得られた透明導電性積層体の隣り合う導電領域に５Ｖの電圧を印加し、温度６０℃、湿度９０％の環境下に投入し、線間絶縁評価装置を用いて時間ごとの抵抗値の測定を行った。測定は５００時間まで実施した。さらに透明導電性積層体２枚を、粘着層を介して貼り合わせ、ガラス製のカバー材を接着剤を用いて貼り合わせ、ＩＣ制御回路を接続してタッチパネルを作成し、温度６０℃、湿度９０％の環境下で動作試験を継続して行い、時間ごとにタッチ位置と検出位置とを確認した。
　（比較例１）
　ＰＥＴ基板（７５μｍ）上に片側にＵＶ硬化樹脂を塗布、その上にダイコート法により繊維状の金属からなる金属層を形成した。次に、アクリルモノマーを主成分とする溶液をマイクログラビアコート法にてドライ膜厚３００ｎｍになるように塗布、ＵＶ照射にて硬化させ透明導電層を得た。同様に、ＰＥＴ基板の反対側にも同様の方法で金属層、透明導電層を形成した。次に、フォトリソグラフィー法でネガ型レジストを塗布し、ＵＶ照射による硬化後、塩酸（０．１％）によるエッチング、水酸化ナトリウム溶液（１％）によりレジスト剥離を行い、パターニングを行った。これにエポキシ樹脂および銀をベースとした導電性ペーストを用いてスクリーン印刷法にて引き回し配線を形成し、透明電極層の膜厚が３００ｎｍの透明導電性積層体を得た。得られた透明導電性積層体の隣り合う導電領域に５Ｖの電圧を印加し、温度６０℃、湿度９０％の環境下に投入し、時間ごとの抵抗値の測定を行った。測定は５００時間まで実施した。さらにこの透明導電性積層体２枚を、粘着層を介して貼り合わせ、さらにガラス製のカバー材を粘着剤を用いて貼り合わせ、ＩＣ制御回路を接続させてタッチパネルを作成し、温度６０℃、湿度９０％環境下で動作試験を継続して行い、時間ごとにタッチ位置と検出位置を確認した。
　実施例１と比較例１とにおける測定結果を表１に示す。
　実施例１では、温度６０℃、湿度９０％環境に投入してから２４０時間経過後では隣り合う導電領域の抵抗値が１０９Ω以上で絶縁が保持されていた。さらに５００時間後も抵抗値は低下せず絶縁が保持されていた。一方、比較例１では、温度６０℃、湿度９０％環境に投入後、隣り合う導電領域間の抵抗値は徐々に低下し１５０時間後の時点で５．０×１０４Ωとなり、さらに時間を経ると抵抗値は低下していった。また比較例１の基板を光学顕微鏡で観察したところ、非導電領域に金属の樹状物が存在していた。また実施例１および比較例１の透明導電性積層体を用いてタッチパネルを作成したところ、実施例１では正常にタッチを認識したが、比較例１はタッチしたところと別の箇所がタッチされたと検出され、タッチ誤認識となった。以上の結果から、実施例１に係る透明導電性積層体は、高温高湿下に長時間投入しても誤動作が発生しないことが確認できた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
（実施例２）
　図１８と同様の層構成を持つタッチパネル２００を作製した。図１９は、タッチパネル２００の電極部を示した平面図であり、Ｂの線に沿って断面を見た模式図が図１８である。基板１１としてＰＥＴ（１２５μｍ）を用い、両面にＵＶ吸収剤を２０ｗｔ％添加したＵＶ硬化性透明アクリル樹脂をマイクログラビアコーティングした後、乾燥、ＵＶ硬化することで樹脂層２を５μｍの厚さで基板１１の両面に形成した。得られた基材の両面に、透明電極層１２ａ、１２ｂの材料として銀ナノワイヤーをシート抵抗１００Ω／□となるようにスロットダイコートで塗工して透明電極層１２ａ、１２ｂを形成し、同様にＵＶ硬化性透明アクリル樹脂を１３０ｎｍの厚さで塗工して硬化膜を形成した。
　両面に透明電極層１２ａ、１２ｂの形成された基材を、フォトリソグラフィーにより、ドライフィルムフォトレジストで露光・現像した後、エッチング及びレジスト剥離することで、片面の導電領域１３ａをドライブ電極３、もう一方の面の導電領域１３ｂをセンス電極４としてパターン形成した。フォトリソグラフィーに際し、フォトレジストの現像は炭酸ナトリウム水溶液で行い、塩化第二鉄溶液で銀ナノワイヤーをエッチングし、水酸化ナトリウム水溶液でレジストを剥離した。また、金属配線８、９を、スクリーン印刷で銀ペーストパターンを形成し、９０℃、３０分間加熱することにより基材の両面に形成した。この時、センス電極４と同じ層には、銀ペーストで図１９と同様に補助電極５を形成した。補助電極５の幅は１００μｍとした。また、センス電極４と同じ層にはグランド電極６も形成した。また、センス電極４の端部を覆うように端部被覆電極１２を図１９と同様に形成した。
　以上で得られた透明導電性積層体を含む基材に７５μｍ厚の透明粘着層７を積層し、最表面に０．５５ｍｍ厚の化学強化したセンサカバー１を貼り合わせることで、タッチパネル２００を得た。
　タッチパネル２００の動作確認は、金属配線８、９をフレキシブルプリント基板経由で駆動ＬＳＩに接続して行った。その結果、良好に指の接触の検知と座標位置の検出ができた。得られたタッチパネルを温度６０℃、湿度９０％の環境で２４０時間動作させた後、環境試験機より取り出し、上記と同様に動作確認を行った結果、同様に良好に指の接触の検知と座標位置の検出ができた。
（比較例２）
　図２０と同様の層構成を持つタッチパネル３００を作製した。図２１は、タッチパネル３００の電極部を示した平面図であり、Ｃの線に沿って断面を見た模式図が図２０である。
　センス電極４と同じ層に補助電極５を設けない事以外は、実施例２と同様にタッチパネル３００を作製した。
　作製直後のタッチパネル３００は良好に動作し、指の接触の検知と座標位置の検出ができた。しかし、得られたタッチパネル３００を温度６０℃、湿度９０％の環境で２４０時間動作させた後、環境試験機より取り出し、上記と同様に動作確認を行った結果、タッチセンサ外周部のタッチ検知性能が著しく低下していた。センス電極４とグランド電極６との間でセンス電極４を構成する導電領域１３ｂの銀ナノワイヤーがイオンマイグレーションを起こしていた。
　以上の評価結果から、補助電極５を設けることで、ドライブ電極３又はセンス電極４とグランド電極６との間のイオンマイグレーションを抑制し、信頼性に優れたタッチパネルを提供できることが確認できた。
　本発明の透明導電性積層体、および透明導電性積層体を備えたタッチパネルは、静電容量式タッチパネルとして用いられ、スマートフォンやタブレット、ノートＰＣなどの前面に配置されるユーザーインターフェースなどとして利用可能である。
　１　　センサカバー
　２　　樹脂層
　３　　ドライブ電極
　４　　センス電極
　５　　補助電極
　６　　グランド電極
　７　　透明粘着層
　８　　金属配線（ドライブ電極）
　９　　金属配線（センス電極）
　１０、２０、３０　　透明導電性積層体
　１１、１１ａ、１１ｂ　　基板（透明基材）
　１２ａ、１２ｂ　　透明電極層
　１３ａ、１３ｂ　　導電領域
　１４ａ、１４ｂ　　非導電領域
　１６ａ、１６ｂ　　金属層
　１７ａ、１７ｂ　　透明導電層
　１８ａ、１８ｂ　　レジスト
　１９ａ、１９ｂ　　マスク
　２０ａ、２０ｂ　　光学フィルター
　２１ａ、２１ｂ　　光源
　２２　　保護層
　２３　　粘着層
　４０ａ、４０ｂ　　配線
　４１　　接着層
　５０　　カバー層
　５１　　タッチパネル
　５２　　表示パネル
　５３　　表示装置
　５４　　電圧印可装置

Claims (13)

  1. 　透明基材と、
    　前記透明基材の一面または両面に積層され、樹脂を含む透明電極層とを備え、
    　前記透明電極層は、繊維状の金属を有する複数の導電領域と、非導電領域とを含み、
    　前記透明電極層の厚みが３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である、透明導電性積層体。
  2. 　請求項１に記載の透明導電性積層体を備える、タッチパネル。
  3. 　前記導電領域に接続された金属配線と、
    　互いに異なる層に配置された、前記導電領域により構成されたドライブ電極およびセンス電極と、
    　前記ドライブ電極または前記センス電極のうち一方の電極と同じ層に配置され、前記一方の電極が配列されたセンサエリアよりも外側に形成されたグランド電極と、
    　前記グランド電極と同じ層に配置されたドライブ電極またはセンス電極のうち、前記グランド電極に最も近い電極と、前記グランド電極との間に形成され、導電材料で構成され前記グランド電極に最も近い電極と常に等電位にある補助電極とをさらに備える、請求項２に記載のタッチパネル。
  4. 　前記補助電極が、該補助電極と異なる層に設けられたドライブ電極またはセンス電極を構成する前記導電領域の最外部より外側に位置する、請求項３に記載のタッチパネル。
  5. 　前記補助電極が、該補助電極と同じ層の前記センサエリアと、該補助電極と異なる層に設けられた前記センサエリアとが重なるエリアにドライブ電極またはセンス電極の配列ピッチの半分を加えたエリアであるタッチセンサ有効エリアより外側に位置する、請求項３または４に記載のタッチパネル。
  6. 　前記補助電極が、該補助電極と異なる層に設けられたドライブ電極またはセンス電極が配列されたセンサエリアより外側に位置し、該補助電極と異なる層に設けられたドライブ電極またはセンス電極に接続された前記金属配線と交差する、請求項３から５のいずれかに記載のタッチパネル。
  7. 　前記補助電極と異なる層において該補助電極と重なる位置に設けられたドライブ電極、センス電極、または金属配線の幅が、５００μｍより小さい、請求項３から６のいずれかに記載のタッチパネル。
  8. 　前記補助電極の幅が、１ｍｍより小さい、請求項３から７のいずれかに記載のタッチパネル。
  9. 　前記補助電極が、金属ナノワイヤーを少なくとも含む、請求項３から８のいずれかに記載のタッチパネル。
  10. 　前記金属ナノワイヤーが、樹脂層に覆われている、請求項９に記載のタッチパネル。
  11. 　前記補助電極が、金属電極を含む、請求項３から１０のいずれかに記載のタッチパネル。
  12. 　前記ドライブ電極及び／または前記センス電極は、前記金属配線と接続されていない端部が金属材料で覆われている、請求項３から１１のいずれかに記載のタッチパネル。
  13. 　温度６０℃、湿度９０％の雰囲気下に投入して２４０時間経過後の、前記非導電領域を介して隣り合う前記導電領域間の電気抵抗値が、１０９Ω以上である、請求項２から１２のいずれかに記載のタッチパネル。
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