JP5110097B2 - 透明導電体及びパネルスイッチ - Google Patents

Description

本発明は、透明導電体及びパネルスイッチに関する。

タッチパネル等のパネルスイッチは一般に、互いに対向する一対の透明電極と、これら一対の透明電極間に挟まれたスペーサとから構成される。このようなパネルスイッチにおいては、一方の透明電極を押圧すると、この透明電極が他方の透明電極と接触して通電が起こり、これによって、その接触点の位置が検知される。上記透明電極としては、透明導電体が使用されており、この透明導電体としては基体上に、導電層としてスパッタ膜を成膜したものや、導電性粒子とバインダとからなるものを導電層として形成したものがある。

ところが、このようなパネルスイッチにおいては、一方の透明電極を押圧すると、透明導電体が歪み、透明導電体に入射した光の反射による干渉縞（ニュートンリング）が発生する問題があった。

これに対して、ニュートンリングが発生することを抑制可能な透明導電性フィルムが開示されている（特許文献１参照）。この透明導電性フィルムは、透明基材フィルムの一面に、２層以上のハードコート層が積層・形成され、最外層のハードコート層の一層上には透明導電性層がＤＣスパッタリングにて形成されている。この透明導電性フィルムは、最外層のハードコート層が、粒子を含有し、かつ当該ハードコート層を粒子の平均粒径よりも小さい値の厚さとすることにより、ニュートンリングが発生することを抑制している。

特開平１１−２９１３８３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の透明導電性フィルムは、透明導電性フィルムの最表面にＤＣスパッタリングで透明導電性層が設けられるため、この透明導電性層が硬い層となっている。したがって、上記透明導電性フィルムをタッチパネル等のパネルスイッチの透明電極として用いた場合、透明電極を押圧すると、透明導電性フィルムが歪み、かつ透明導電性層同士が接触するため、当該透明導電性層にはクラックが生じやすく、ひいては透明導電性層が破損する場合が生じうる。この場合、透明導電性フィルムの電気的抵抗値が変化するおそれがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ニュートンリングが発生することを抑制でき、かつ電気的抵抗値の変化を抑制することができる透明導電体及びこれを用いたパネルスイッチを提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、一方の透明導電体を透過した光が他方の透明導電体に反射して、この反射光と透明導電体の入射光とが干渉することを抑制し、かつ電気的抵抗値の変化を抑制するためには、導電粒子層を透明導電体の内部に設け、透明導電体の最表面に表面が凹凸の導電性の層を設ければよいのではないかと考えた。そして、本発明者はかかる推測に基づいて更に鋭意研究を重ねた結果、以下の発明により上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、基体と、導電性粒子及び第１のバインダを含有する導電粒子層と、ビーズ及び第２のバインダを含有する導電膜層と、がこの順序で積層されており、導電膜層の導電粒子層と反対側の表面が凹凸になっている透明導電体（以下便宜的に「第１の透明導電体」という。）を提供する。

上記第１の透明導電体は、基体と、導電粒子層と、導電膜層との３層構造となっている。上記導電粒子層は、基体と導電膜層とに挟まれており、導電性粒子が第１のバインダによって固定された構造である。したがって、透明導電体が歪んだり、透明導電体同士が接触した場合であっても、上記第１の透明導電体は、導電膜層が緩衝膜として働くことにより、導電粒子層にクラックが生じたり、破損したりすることが抑制される。また、上記導電粒子層は、固定された導電性粒子を含んでいるため、上記第１の透明導電体によれば、導電性が確保される。

上記導電膜層は、上記第１の透明導電体の最外層となっており、ビーズが第２のバインダによって固定された構造であり、表面が凹凸を有する。このため、上記第１の透明導電体において、第１の透明導電体を透過し反射した光が上記凹凸面で分散されること、また、対向する透明導電体間の最接近距離を前記凹凸面で制御し、透明導電体間に発生する連続的な反射を低減させることでニュートンリングが発生することが抑制される。また、導電膜層は導電粒子層上に積層されているため、たとえ導電膜層が破損した場合であっても、電気的抵抗値が変化することを抑制することができる。

よって、本発明の第１の透明導電体によれば、ニュートンリングが発生することを抑制でき、かつ電気的抵抗値の変化を抑制することができる。

上記ビーズは樹脂であることが好ましい。ビーズが樹脂であると、ビーズを柔軟性に優れるものとすることができる。この場合のビーズは、緩衝材としての働きも示す。そうすると、上記第１の透明導電体は、透明導電体同士が接触した場合であっても、透明導電体が破損することをより抑制でき、長期間用いた場合の耐久性により優れるものとなる。

また、この樹脂は導電性高分子であることがより好ましい。この樹脂を導電性高分子とすることにより、第２のバインダが磨耗してビーズが露出した場合であっても、通電が十分に維持され、電気的抵抗値が変化することを抑制することができる。

本発明は、基体と、導電性粒子及び第１のバインダを含有する導電粒子層と、を備え、導電粒子層の基体と反対側には、第２のバインダを含む導電部がドット状に配置されている透明導電体（以下便宜的に「第２の透明導電体」という。）を提供する。

上記第２の透明導電体は、基体と、導電粒子層との２層構造となっており、導電粒子層の基体と反対側には、導電部がドット状に形成されている。このため、透明導電体が歪んだり、透明導電体同士が接触した場合であっても、上記第２の透明導電体は、導電部が緩衝材として働くことにより、導電粒子層の破損が抑制される。また、上記導電粒子層は、固定された導電性粒子を含んでいるため、上記第２の透明導電体によれば、導電性が確保される。

また、上記導電部がドット状に配置されているため、第２の透明導電体は表面が凹凸を有する。このため、上記第２の透明導電体において、第２の透明導電体を透過し反射した光が上記凹凸面で分散されること、また、対向する透明導電体間の最接近距離を前記凹凸面で制御し、透明導電体間に発生する連続的な反射を低減させることで、ニュートンリングが発生することが抑制される。また、導電膜層は導電粒子層上に積層されているため、導電部が破損した場合であっても、本発明の第２の透明導電体は、電気的抵抗値が変化することを抑制することができる。

よって、本発明の第２の透明導電体によれば、ニュートンリングが発生することを抑制でき、かつ電気的抵抗値の変化を抑制することができる。

上述した第１及び第２の透明導電体において、第２のバインダが導電性高分子であることが好ましい。上記第２のバインダを導電性高分子とすることにより、上記導電膜層又は導電部は導電性に優れるものとなる。

本発明は、互いに対向する一対の透明導電体と、一対の透明導電体間に設けられるスペーサとを備え、一対の透明導電体のうち少なくともいずれか一方が、上述した透明導電体であるパネルスイッチを提供する。

上記タッチパネル等のパネルスイッチには、上述した透明導電体が用いられるため、得られるパネルスイッチは、ニュートンリングが発生することを抑制でき、かつ電気的抵抗値の変化を抑制することができる。

上記パネルスイッチにおいて、ビーズ及びスペーサがそれぞれ一定間隔で複数配置されており、ビーズ同士の間隔が、スペーサ同士の間隔よりも短いことが好ましい。ここで、間隔とは、隣り合うビーズ同士間またはスペーサ同士間の距離のうち、最も短い距離をいう。この場合、ニュートンリングの発生を抑制し、かつ確実に導電経路を確保することができる。

なお、本発明における第１及び第２の透明導電体は、膜状及び板状のものを含み、膜状透明導電体は厚みが５０ｎｍ〜１ｍｍの範囲のものをいい、板状透明導電体は厚みが１ｍｍを超えるものをいう。

本発明によれば、ニュートンリングが発生することを抑制でき、かつ電気的抵抗値の変化を抑制することができる透明導電体を提供することができる。

図１は、本発明の透明導電体を用いたタッチパネル１の実施形態を示す模式断面図である。 図２は、本発明の透明導電体の第１実施形態を示す模式断面図である。 図３は、本発明の透明導電体の第２実施形態を示す模式断面図である。 図４は、本発明の透明導電体の第３実施形態を示す模式断面図である。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。また、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

［第１実施形態］
図１は、本発明の透明導電体を用いたタッチパネルの実施形態を示す模式断面図である。本実施形態のタッチパネル１は、図１に示すように、互いに対向する一対の透明電極２ａ及び２ｂと、透明電極２ａ及び２ｂに挟まれたドットスペーサ４とから形成される。

上記タッチパネル１において、ドットスペーサ４同士の間隔は、平均で０．５〜５ｍｍであり、対向する一対の透明電極２ａ，２ｂの間隔は３〜２０μｍであることが好ましい。この場合、押力が加えられていないときに、対向する透明電極２ａ，２ｂ同士が接触することを防止できる。

上記タッチパネル１においては、透明導電体同士が接触する面３ａ側が導電膜層１３となるように本実施形態の透明導電体２ａが配置される。そして、このタッチパネル１は、一方の透明導電体２ａ側から矢印Ａ方向に押圧し、他方の透明導電体２ｂと接触することにより通電して、その位置が検知される。したがって、タッチパネル１の表面を押圧した場合、透明導電体２ａには歪みが生じ、かつ互いに向かい合う透明導電体２ａ、２ｂ同士が接触することとなる。

ここで、透明導電体２ａについて説明する。なお、透明導電体２ｂは透明導電体２ａと同一構成であってもよく、公知の透明導電体であってもよい。

図２は、本発明の透明導電体の第１実施形態を示す模式断面図である。図２に示すように、透明導電体２ａは、基体１１と、導電性粒子１２ａ及び第１のバインダ１２ｂを含有する導電粒子層１２と、ビーズ１３ａ及び第２のバインダ１３ｂを含有する導電膜層１３とを備えており、これらの層はこの順序で積層されている。

上記透明導電体２ａは、導電粒子層１２が、基体１１と導電膜層１３とに挟まれた構造を有する。したがって、透明導電体２ａが歪んだり、透明導電体２ａ、２ｂ同士が接触した場合であっても、上記透明導電体２ａは、導電性膜層１３が緩衝膜として働くことにより、導電粒子層１２にクラックが生じたり、破損したりすることが抑制される。また、上記導電粒子層１２は、導電性粒子１２ａを含んでいるため、透明導電体２ａによれば、導電性が確保される。

上記導電膜層１３は、透明導電体２ａの最外層となっており、ビーズ１３ａが第２のバインダ１３ｂによって固定された構造を有する。また、第２のバインダ１３ｂの膜厚はビーズ１３ａの表面上と導電粒子層１２の表面上とで略同じとなっている。また、前記ビーズ１３ａとバインダ１３ｂは屈折率が異なるため、入射光が散乱する。更に、上記導電膜層１３は、ビーズ１３ａを含有することによって、表面が凹凸となっている。このため、上記透明導電体２ａにおいて、透明導電体２ａの透過光及び対向する透明導電体２ｂからの反射光を上記凹凸面で散乱させることで、ニュートンリングが発生することが抑制される。また、導電膜層１３は導電粒子層１２上に積層されているため、たとえ導電膜層１３が破損した場合であっても、電気的抵抗値が変化することを抑制することができる。

よって、本実施形態に係る透明導電体２ａは、ニュートンリングが発生することを抑制でき、かつ電気的抵抗値の変化を抑制することができる。

次に導電膜層１３、導電粒子層１２及び基体１１の各層について更に詳細に説明する。

＜導電膜層＞
本実施形態に係る透明導電体は、導電膜層１３を有し、この導電膜層１３は、ビーズ１３ａ及び第２のバインダ１３ｂを含む。

上記ビーズ１３ａとしては、アラミド、ポリスチレン、アクリル、エポキシ、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリウレタン、ゼラチン、セルロース、アラビアゴム、フッ素系樹脂、シリカ、硝子、アルミナ、ジルコニア、チタニア、ＩＴＯ、酸化錫、酸化亜鉛、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン、ポリフルオレン及びポリアニリン等が挙げられる。

これらの中でも、アクリル、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリチオフェン、ポリピロール等の樹脂を用いることが好ましい。ビーズ１３ａが樹脂であると、ビーズ１３ａを柔軟性に優れるものとすることができる。この場合のビーズ１３ａは、緩衝材としての働きを示す。そうすると、上記透明導電体２ａは、透明導電体２ａ、２ｂ同士が接触した場合であっても、透明導電体２ａが破損することを抑制でき、長期間用いた場合の耐久性に優れるものとなる。

また、上記樹脂の中でも、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性高分子であることがより好ましい。この場合、第２のバインダ１３ｂが磨耗してビーズ１３ａが露出した場合であっても、通電が十分に維持され、電気的抵抗値が変化することを抑制することができる。

さらに、上記導電性高分子の中でも、ポリチオフェンであることがより好ましい。この場合、電気的抵抗値の変化を抑制できることに加え、透明導電体の透明性を向上させることができる。

なお、上記ビーズ１３ａは、透明性を確保するという観点からは、シリカ、硝子、ＩＴＯ、酸化錫、酸化亜鉛等の無機ビーズを用いることが好ましい。

上記ビーズ１３ａの形状としては、例えば、球状、半球状等が挙げられる。また、ビーズ１３ａが球状である場合、ビーズ１３ａの直径は３〜５μｍであることが好ましい。ビーズ１３ａの直径が３μｍ未満であると、直径が上記範囲にある場合と比較して、導電膜層１３が凹凸とならず、ニュートンリングの発生が十分に抑制できない傾向にあり、ビーズ１３ａの直径が５μｍを超えると、直径が上記範囲にある場合と比較して、透過率、ヘイズ値が劣る傾向にある。

第２のバインダ１３ｂとしては、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン、ポリフェニレン、ポリシラン、ポリフルオレン及びポリアニリン等の導電性高分子、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。また、これら以外にも光硬化性化合物、熱硬化性化合物等を硬化させたものも用いることができる。この光硬化性化合物としては、光によって硬化する有機化合物であればどのようなものでもよく、熱硬化性化合物としては、熱により硬化する有機化合物であればどのようなものでもよい。ここで、上記有機化合物には、上記樹脂の原料となる物質を含み、具体的には樹脂を形成できるモノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマー等を含む。

これらの中でも、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性高分子であることが好ましい。上記第２のバインダを導電性高分子とすることにより、上記導電膜層１２は導電性に優れるものとなる。したがって、この場合、透明導電体２ａの通電が確保され、感度にも優れるものとすることができる。

さらに、上記導電性高分子の中でも、ポリチオフェンであることがより好ましい。この場合、透明導電体２ａの透明性を向上させることができる。

なお、上記第２のバインダ１３ｂは、透明性の観点からは、アクリル樹脂であることが好ましい。

上述した導電膜層１３は導電性を有する。本実施形態においては、上記ビーズ１３ａ若しくは第２のバインダ１３ｂが導電性を有すればよいが、いずれも導電性を有するものであることが更に好ましい。

なお、上記ビーズ１３ａ及び第２のバインダ１３ｂのいずれもが導電性を有しない場合、上記導電膜層１３は、導電性フィラー、導電性ウィスカー、カーボンナノチューブ等の導電性を有する物質をさらに含有する。上記導電性フィラーまたは導電性ウィスカーとしては、ＩＴＯ、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。また、上記導電性フィラー及び導電性ウィスカーは導電性を向上させる目的で一種または多種の元素をドープすることもできる。

上記導電膜層１３の最大高さ（Ｒｍａｘ）は、７００〜３５００ｎｍであることが好ましい。ここで、Ｒｍａｘは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２に準じて測定される値をいい、表面粗さ測定器により測定できる。最大高さが７００ｎｍ未満であると、最大高さが上記範囲にある場合と比較して、ニュートンリングが発生しやすい傾向にあり、最大高さが３５００ｎｍを超えると、表面粗さが上記範囲にある場合と比較して、透明性が低下する傾向にある。

上記導電膜層１３の屈折率は、１．６以下であることが好ましい。屈折率が１．６未満であると、屈折率が１．６以上にある場合と比較して、反射率が低下するため、透明性が向上する傾向にある。

上記導電膜層１３の膜厚は、０．５〜３μｍであることが好ましい。膜厚が０．５μｍ未満であると、膜厚が上記範囲にある場合と比較して、破損しやすい傾向にあり、膜厚が３μｍを超えると、膜厚が上記範囲にある場合と比較して、上記Ｒｍａｘが小さくなり、ニュートンリングが発生しやすくなる傾向にある。

上記導電膜層１３において、隣り合うビーズ同士間の間隔は、平均で１０〜２００μｍであることが好ましい。間隔が１０μｍ未満であると、間隔が上記範囲にある場合と比較して、光学特性（透過率、ヘイズ値）が劣る傾向にあり、間隔が２００μｍを超えると、間隔が上記範囲にある場合と比較して、ニュートンリングが発生しやすくなる傾向にある。

上記導電膜層１３のＴｇは、０℃以上であることが好ましい。Ｔｇが０℃以上であると、本実施形態の透明導電体２ａを長期間使用した場合であっても、透明導電体２ａの形態性を維持することができる。なお、上記Ｔｇの測定方法は、ＤＳＣ法により昇温速度２０℃／分で行った場合の値である。

また、導電膜層１３は、必要に応じて添加剤を更に含有してもよい。添加剤としては、潤滑剤、分散剤、レベリング剤、可塑剤等が挙げられる。

＜導電粒子層＞
本実施形態に係る透明導電体２ａは、導電粒子層１２を有し、この導電粒子層１２は、導電性粒子１２ａ及び第１のバインダ１２ｂを含有している。この導電性粒子１２ａは、隣合う導電性粒子１２ａ同士が互いに接触するように、充填されている。このことにより、透明導電体２ａは通電する。

導電性粒子１２ａは、透明導電性酸化物材料から構成される。透明導電性酸化物材料は、透明性及び導電性を有すれば特に限定されないが、かかる透明導電性酸化物材料としては、例えば、酸化インジウム、又は酸化インジウムに、錫、亜鉛、テルル、銀、ガリウム、ジルコニウム、ハフニウム又はマグネシウムからなる群より選ばれる少なくとも１種以上の元素がドープされたものや、酸化錫、又は酸化錫に、アンチモン、亜鉛又はフッ素からなる群より選ばれる少なくとも１種以上の元素がドープされたものや、酸化亜鉛、又は酸化亜鉛に、アルミニウム、ガリウム、インジウム、ホウ素、フッ素、又はマンガンからなる群より選ばれる少なくとも１種以上の元素がドープされたもの等が挙げられる。

上記導電性粒子１２ａの平均粒径は１０ｎｍ〜８０ｎｍであることが好ましい。平均粒径が１０ｎｍ未満であると、平均粒径が上記範囲である場合と比べて、透明導電体２ａの導電性が変動しやすくなる傾向がある。すなわち、本実施形態に係る透明導電体２ａは導電性粒子１２ａにおいて生じる酸素欠陥によって導電性が発現することとなるが、導電性粒子１２ａの粒径が１０ｎｍ未満では、例えば外部の酸素濃度が高い場合には酸素欠陥が減少し、導電性が変動する虞がある。一方、平均粒径が８０ｎｍを超えると、例えば可視光の波長領域では、平均粒径が８０ｎｍ以下である場合に比べて光散乱が大きくなり、可視光の波長領域で透明導電体２ａの透過率が低下し、ヘイズ値が増加する傾向がある。

さらに透明導電体２ａにおける導電性粒子１２ａの充填率は、１０体積％〜７０体積％であることが好ましい。充填率が１０体積％未満であると、充填率が上記範囲である場合に比べて、透明導電体２ａの電気的抵抗値が高くなる傾向にあり、充填度が７０体積％を超えると、充填率が上記範囲である場合に比べて、膜の機械的強度が低下する傾向にある。

このように、導電性粒子１２ａの平均粒径及び充填率が上記範囲であると、透明導電体２ａの透明度がより向上し、かつ初期の電気抵抗値を低減させることができる。

また上記導電性粒子１２ａの比表面積は１０ｍ^２／ｇ〜５０ｍ^２／ｇであることが好ましい。比表面積が１０ｍ^２／ｇ未満であると、比表面積が上記範囲である場合に比べて、可視光の光散乱が大きくなる傾向があり、比表面積が５０ｍ^２／ｇを超えると、比表面積が上記範囲である場合に比べて、透明導電材料２ａの安定性が低くなる傾向がある。なお、ここで言う比表面積は、比表面積測定装置（型式：ＮＯＶＡ２０００、カンタクローム社製）を用いて、試料を３００℃で３０分間真空乾燥した後に測定した値をいうものとする。

第１のバインダ１２ｂとしては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。また、これら以外にも光硬化性化合物、熱硬化性化合物等を硬化させたものも用いることができる。この光硬化性化合物としては、光によって硬化する有機化合物であればどのようなものでもよく、熱硬化性化合物としては、熱により硬化する有機化合物であればどのようなものでもよい。ここで、上記有機化合物には、上記第１のバインダ１２ｂの原料となる物質を含み、具体的には第１のバインダ１２ｂを形成できるモノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマー等を含む。

この中でもアクリル樹脂であることが好ましい。この場合、高い透明性を有することから、透過性に優れる。

また、上記第１のバインダ１２ｂは光硬化性化合物であることが好ましい。上記硬化性化合物が光硬化性化合物であると、硬化反応の制御ができ、かつ、短い所要時間で硬化させることができるため、工程管理が簡便になる利点がある。

上記光硬化性化合物としては、ビニル基やエポキシ基、又はそれらの誘導体を含むモノマー等を好ましく用いることができる。これらは１種類単独であってもよく、２種類以上の混合物であってもよい。

上記導電粒子層１２の屈折率は、１．６以下であることが好ましい。屈折率が１．６未満であると、屈折率が１．６以上にある場合と比較して、反射率が低下するため、透明性が向上する傾向にある。

上記導電粒子層１２の厚みは、０．１〜５μｍであることが好ましい。厚みが０．１μｍ未満であると、厚みが上記範囲にある場合と比較して、抵抗値が安定しにくくなる傾向にあり、厚みが５μｍを超えると、厚みが上記範囲にある場合と比較して、透明性が低下する傾向にある。

上記導電粒子層１２のＴｇは、３０℃以上であることが好ましい。Ｔｇが３０℃以上であると、本実施形態の透明導電体２ａを長期間使用した場合であっても、透明導電体２ａの形態性を維持することができる。

また、上記導電粒子層１２は、必要に応じて添加剤を更に含有してもよい。添加剤としては、難燃剤、紫外線吸収剤、着色剤、可塑剤等が挙げられる。

＜基体＞
基体１１は、後述する高エネルギー線及び可視光に対して透明な材料で構成されるものであれば特に限定されない。すなわち基体１１は公知の透明フィルムでよく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステルフィルム、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム、ノルボルネンフィルム（ＪＳＲ（株）製、アートンなど）等が挙げられる。樹脂フィルムの他に、基体１１として、ガラスを用いることもできる。

また、上記基体１１は、樹脂のみからなることが好ましい。この場合、基体１１が樹脂と、樹脂以外のものとを含む場合と比較して、透明導電体は透明性、屈曲性に優れるものとなる。したがって、例えばタッチパネルやパネルスイッチに用いた場合には特に有効である。

また、上記基体１１と上記導電粒子層１２の間に更に中間層を設けても良い。中間層の数には特に制限は無く、必要に応じて設けることが出来る。上記中間層としては、例えば、緩衝層、導電補助層、拡散防止層、紫外線遮蔽層、着色層、偏光層等の機能を有する層が挙げられる。これらの層は樹脂や無機酸化物、または両者の複合体で構成されることが好ましい。

このように、本実施形態に係るタッチパネルには、上述した透明導電体が用いられるため、得られるタッチパネルは、ニュートンリングが発生することを抑制でき、かつ電気的抵抗値の変化を抑制することができる。

上記タッチパネルにおいて、ビーズ及びスペーサがそれぞれ一定間隔で複数配置されており、ビーズ同士の間隔が、スペーサ同士の間隔よりも短いことが好ましい。この場合、ニュートンリングの発生を抑制し、かつ導電経路を確保することができる。

＜製造方法＞
次に、上述した導電性粒子として酸化インジウムに錫をドープしたもの（以下、「ＩＴＯ」という。）を用いた場合について本実施形態に係る透明導電体２ａの製造方法について説明する。

まず、図示しないガラス基板上に導電性粒子１２ａを載置し、導電性粒子１２ａ及び第１のバインダ１２ｂを含有する導電粒子層１２を形成する。ここで、導電性粒子１２ａについて説明する。

まず、塩化インジウム及び塩化錫を、アルカリを用いて中和処理することにより共沈させる（沈殿工程）。このとき副生する塩はデカンテーションや遠心分離法によって除去する。得られた共沈物に対して乾燥を行い、得られた乾燥体に対して雰囲気焼成及び性粒子砕の処理を行う。こうして導電性粒子１２ａが製造される。上記焼成の処理は、酸素欠陥の制御の観点から、窒素雰囲気中、若しくはヘリウム、アルゴン、キセノン等の希ガス雰囲気中にて行うことが好ましい。

こうして得られた導電性粒子１２ａと、第１のバインダ１２ｂとを混合し液体中に分散させ、分散液を得る。上記導電性粒子１２ａ及び第１のバインダ１２ｂを分散させる液体としては、ヘキサン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルメチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類が挙げられる。このとき第１のバインダ１２ｂを上記液体に溶かして用いてもよい。

こうして得られた分散液を上記ガラス基板上に塗布することにより導電粒子層１２とする。なお、上記液体を用いた場合は塗布後、乾燥工程を施すことが好ましい。また、上記塗布方法は、例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、ノズル法、カーテン法、グラビアロール法、バーコート法、ディップ法、キスコート法、スピンコート法、スクイズ法、スプレー等の方法で塗布することができる。

次に、上記導電粒子層１２上には、基体１１を貼り付ける。なお、この基体１１には、導電粒子層１２との接着面にアンカー層を予め設けておくことも可能である。基体１１上に予めアンカー層を設けておくと、アンカー層を経て導電粒子層１２を基体１１上により強固に固着させることができる。上記アンカー層としては、ポリウレタン等が好適に用いられる。

そして、上記導電層上に設けられた基体１１上から、高エネルギー線を照射して光硬化性化合物を硬化させる。なお、上述した高エネルギー線は、例えば紫外線のほか、電子線、γ線、ｘ線等であってもよい。

次に、上記導電層１２と基板１１とからなる積層体をガラス基板から剥離し、この剥離した面（導電粒子層面）に導電膜層１３を形成する。まず、ビーズ１３ａと、第２のバインダ１３ｂとを混合し液体中に分散させ、分散液を得る。上記導電性粒子１２ａ及び第１のバインダを分散させる液体としては、ヘキサン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルメチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類が挙げられる。このとき第２のバインダ１３ｂを上記液体に溶かして用いてもよい。

こうして得られた分散液を上記導電粒子層１２上に塗布することにより導電膜層１３とする。なお、上記液体を用いた場合は塗布後、乾燥工程を施すことが好ましい。また、上記塗布方法は、例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、ノズル法、カーテン法、グラビアロール法、バーコート法、ディップ法、キスコート法、スピンコート法、スクイズ法、スプレー等の方法で塗布することができる。以上の方法により、図２に示す透明導電体２ａが得られる。

こうして得られる透明導電体２ａは、ノイズ対策部品や、発熱体、ＥＬ用電極、バックライト用電極、ＬＣＤ、ＰＤＰ、タッチパネル等の用途として好適に用いることができる。

［第２実施形態]
次に、本発明の透明導電体の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図３は、本発明の透明導電体の第２実施形態を示す模式断面図である。図３に示すように本実施形態の透明導電体２０は、基体１１と導電粒子層１２との間にバインダ層１５とを更に備える点で上記第１実施形態の透明導電体２ａと異なる。また、上記第２実施形態に係るバインダ層１５は、上述した第１のバインダ１２ｂで構成される。

上記バインダ層１５の屈折率は、１．６以下であることが好ましい。屈折率が１．６未満であると、屈折率が１．６以上にある場合と比較して、反射率が低下するため、透明性が向上する傾向にある。

上記バインダ層１５の厚みは、０．１〜５μｍであることが好ましい。厚みが０．１μｍ未満であると、厚みが上記範囲にある場合と比較して、電気的抵抗値が安定しにくくなる傾向にあり、厚みが５μｍを超えると、厚みが上記範囲にある場合と比較して、透明性が低下する傾向にある。
＜製造方法＞

次に、本実施形態に係る透明導電体２０の製造方法について説明する。

まず、図示しない基板上に導電性粒子１２ａを載置する。このとき、基板上には、導電性粒子１２ａを基板上に固定するためのアンカー層を予め設けておくことが好ましい。予めアンカー層を設けておくと、導電性粒子１２ａを基板上にしっかりと固定させることができる。上記導電性粒子１２ａの載置を容易に行うことができる。上記アンカー層としては、例えばポリウレタン等が好適に用いられる。

また、基板上に導電性粒子１２ａを固定するためには、導電性粒子１２ａを基板側に向かって圧縮して圧縮層を形成することが好ましい。この場合、アンカー層を形成することなく導電性粒子１２ａを基板に接着することができ有用である。この圧縮はシートプレス、ロールプレス等により行うことができる。なお、この場合も、基板上に予めアンカー層を設けておくことが好ましい。この場合、導電性粒子１２ａをよりしっかりと固定させることが可能である。上記基板としては、例えば、ガラスのほか、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムや各種プラスチック基体等が用いられる。

こうして圧縮層を形成した後、導電粒子層１２及びバインダ層１５を形成する。第１のバインダ１２ｂは、後述する高エネルギー線によって硬化しうるものが用いられる。なお、第１のバインダ１２ｂの粘度が高く加工困難である場合や、第１のバインダ１２ｂが固体である場合等は、第１のバインダ１２ｂを液体中に分散させることにより、分散液とする。上記第１のバインダ１２ｂを分散させる液体としては、ヘキサン等の飽和炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、イソブチルメチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル等のエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類が挙げられる。このとき第１のバインダ１２ｂを上記液体に溶かして用いてもよい。なお、この第１のバインダ１２ｂには、フィラーや架橋剤を添加してもよい。

上記第１のバインダ１２ｂ若しくは第１のバインダ１２ｂの分散液は、上記圧縮層の一面上に塗布される。そうすると第１のバインダ１２ｂの一部が圧縮層に浸透することとなる。なお、上記液体を用いた場合は塗布後、乾燥工程を施すことが好ましい。また、上記塗布方法は、例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、ノズル法、カーテン法、グラビアロール法、バーコート法、ディップ法、キスコート法、スピンコート法、スクイズ法、スプレー等の方法で塗布することができる。

次に、上記第１のバインダ１２ｂ上には、基体１１を貼り付ける。なお、この基体１１には、第１のバインダ１２ｂとの接着面にアンカー層を予め設けておくことも可能である。基体１４上に予めアンカー層を設けておくと、アンカー層を経て第１のバインダ１２ｂを基体１１上により強固に固着させることができる。上記アンカー層としては、ポリウレタン等が好適に用いられる。

次に、上記第１のバインダ１２ｂ上に設けられた基体１１上から、高エネルギー線を照射して上記第１のバインダ１２ｂと、圧縮層に浸透した第１のバインダ１２ｂの一部とを硬化させ、導電粒子層１２とバインダ層１５とする。なお、上記第１のバインダ１２ｂと、圧縮層に浸透した第１のバインダ１２ｂの一部として熱可塑性樹脂を用いた場合には、加熱により硬化させる。また、上述した高エネルギー線は、例えば紫外線のほか、電子線、γ線、Ｘ線等であってもよい。

そして、上記導電粒子層１２から基板を剥離することにより、導電粒子層、及びバインダ層１５が基体１１の一面上に形成される。これに上述した第１実施形態と同様にして導電膜層１３を形成することにより、図３に示す透明導電体２０が得られる。

［第３実施形態］
次に、本発明の透明導電体の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図４は、本発明の透明導電体の第３実施形態を示す模式断面図である。図４に示すように本実施形態の透明導電体３０は、導電膜層１３の代わりに、第２のバインダ１３ｂを含む導電部１６がドット状に配置されている点で上記第１実施形態の透明導電体２ａと異なる。また、上記第３実施形態に係る導電部１６は、上述した第２のバインダ１３ｂで構成される。

上記透明導電体３０は、基体１１と、導電粒子層１２との２層構造となっており、導電粒子層１２の基体１１と反対側には、導電部１６がドット状に形成されている。このため、透明導電体３０が歪んだり、透明導電体３０、２ｂ同士が接触した場合であっても、上記透明導電体３０は、導電部１６が緩衝材として働くことにより、導電粒子層１２の破損が抑制される。また、上記導電粒子層１２は、固定された導電性粒子１２ａを含んでいるため、得られる透明導電体３０は、導電性が確保される。

上記導電部１６がドット状に配置されているため、透明導電体３０は表面が凹凸となっている。したがって、上記透明導電体３０においては、透明導電体３０を透過し反射した光が分散され、ニュートンリングが発生することが抑制される。また、この場合、導電部１６は導電粒子層１２上に積層されているため、導電部１６が破損した場合であっても、本実施形態に係る透明導電体３０は、電気的抵抗値が変化することを抑制することができる。

上記導電部１６において、隣り合うドット同士間の間隔は、平均で１０〜２００μｍであることが好ましい。間隔が１０μｍ未満であると、間隔が上記範囲にある場合と比較して、光学特性（透過率、ヘイズ値）が劣る傾向にあり、間隔が２００μｍを超えると、間隔が上記範囲にある場合と比較して、ニュートンリングが発生しやすくなる傾向にある。

また、上記ドットの形状としては、半球状や扁平四角柱状、扁平円柱状等が挙げられる。

上記導電部１６の屈折率は、１．６以下であることが好ましい。屈折率が１．６未満であると、屈折率が１．６以上にある場合と比較して、反射率が低下するため、透明性が向上する傾向にある。

上記導電部１６の厚みは、０．７〜３μｍであることが好ましい。厚みが０．７μｍ未満であると、厚みが上記範囲にある場合と比較して、ニュートンリングの抑制効果が低下する傾向にあり、厚みが３μｍを超えると、厚みが上記範囲にある場合と比較して、透明性や接触性が低下する傾向にある。

また、導電部１６のＴｇは、０℃以上であることが好ましい。Ｔｇが０℃以上であると、本実施形態の透明導電体２ａを長期間使用した場合であっても、透明導電体２ａの形態性を維持することができる。

＜製造方法＞
次に、本実施形態に係る透明導電体３０の製造方法について説明する。

まず、上述した第１実施形態と同様にして、基体１１と導電粒子層１２とを作製する。そして、導電粒子層１２の表面にフォトリソグラフィー法、インクジェット法、スクリーン印刷等により導電性高分子塗料を塗布する。例えばポリチオフェン系導電性高分子であるデナトロン（ナガセケムテックス社製）の場合、塗布後７０℃にて１分乾燥を行い、その後、１５０℃にて１０分間熱処理を行うことにより、図４に示す透明導電体３０が得られる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記第３実施形態において、導電部１６をドット状に配置しているが、この導電部１６はライン状に配置されていてもよく、格子状に配置されていてもよい。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定
されるものではない。

（導電性粒子の作製）
塩化インジウム四水和物（関東化学社製）１９．９ｇ及び塩化第二錫（関東化学社製）２．６ｇを水９８０ｇに溶解した水溶液と、アンモニア水（関東化学社製）を水で１０倍に希釈したものとを調製しながら混合し、白色の沈殿物（共沈物）を生成させた。

生成した沈殿物を含む液体を遠心分離機で固液分離し固形物を得た。これを更に水１０００ｇに投入し、ホモジナイザーで分散して、遠心分離機で固液分離を行なった。分散及び固液分離を５回繰り返したのち、固形物を乾燥し、窒素雰囲気中、６００℃で１時間加熱して、ＩＴＯ粉（導電性粒子）を得た。

（参考例１）
ガラス基板上に１０ｃｍ×３０ｃｍ角のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（基体、帝人株式会社製、厚さ２００μｍ）を両面粘着テープを用いて貼り付け、ガラス基板上にＰＥＴフィルムからなる基体を固定した。

次にポリエチレングリコールジアクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名：Ａ−６００）３６質量部と、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名：７０２Ａ）１２質量部と、チヌビン９００（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤）１質量部と、光重合開始剤（ラムバーティ社製、ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＴＯ４６）1質量部とをメチルエチルケトン（関東化学株式会社製、ＭＥＫ）５０質量部中で混合させ、第１の混合液を得た。

この第１の混合液をバーコート法により基体上に硬化後の厚さが１０μｍとなるように塗布し、高圧水銀灯を光源として積算照度量１０００ｍＪ／ｃｍ^２とするＵＶ照射を行うことにより硬化させ、バインダ層を形成した。

次にＩＴＯ粉（平均粒径３０ｎｍ）１５０質量部と、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名：Ａ−ＢＰＥ−２０）２０質量部と、ポリエチレングリコールジメタクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名：１４Ｇ）３５質量部と、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名：７０２Ａ）２５質量部と、ウレタン変性アクリレート（新中村化学工業株式会社製、商品名：ＵＡ−５１２）１０質量部と、アクリルポリマー（平均分子量約５万、１分子当たりアクリロイル基を平均５０基、トリエトキシシランを平均２５基含有）１０重量部と、チヌビン１２３（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製、ヒンダードアミン系光安定剤）１質量部と、光重合開始剤（ラムバーティ社製、ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＴＯ４６）２質量部とをメチルエチルケトン（関東化学株式会社製、ＭＥＫ）５０質量部中で混合させ、第２の混合液を得た。

この第２の混合液をバーコート法により上記バインダ層上に硬化後の厚さが５０μｍとなるように塗布し、高圧水銀灯を光源として積算照度量３０００ｍＪ／ｃｍ^２とするＵＶ照射を行うことにより硬化させ、導電粒子層を形成した。

次にデナトロン４００１（固形分濃度：１．５ｗｔ％、ナガセケムテックス株式会社）５０質量部と、架橋剤（ナガセケムテックス株式会社、商品名：Ｍ−４００）１質量部と、ポリスチレンビーズ（直径５μm、綜研化学株式会社製、商品名：ＳＸ−５００Ｈ）０．１質量部とを混合し、第３の混合液を得た。

この第３の混合液をバーコート法により前記導電層面上に硬化後の厚さが２μｍとなるように塗布し、１５０℃のオーブン中で１０分間硬化処理を行い、導電膜層を形成した。そして、ガラス基板を基体から分離することにより、透明導電体を得た。

（参考例２）
参考例１のポリスチレンビーズの直径を３．５μｍ（綜研化学株式会社製、商品名：ＳＸ−３５０Ｈ）に変更したこと以外は参考例１と同様にして、透明導電体を得た。

（参考例３）
参考例１のポリスチレンビーズを直径３．５μｍの柔軟性ウレタン変性アクリレートを含有するアクリルビーズに変更したこと以外は参考例１と同様にして、透明導電体を得た。

（参考例４）
参考例１のポリスチレンビーズを直径３．５μｍのシリカビーズに変更したこと以外は参考例１と同様にして、透明導電体を得た。

（実施例１）
参考例１の導電膜層の形成において、バーコート法の代わりに、第３の混合液をインクジェット法により、導電粒子層上に第３の混合液を数回塗布し、乾燥後の直径が３μｍ、厚さが２μｍ、ドット間距離が５０μｍとなるように塗布し、１５０℃のオーブン中で１０分間硬化処理を行い、ドット形状の導電部を形成した。そして、ガラス基板を基体から分離することにより、透明導電体を得た。

（比較例１）
ＰＥＴフィルム面上に、平均粒子径３．５μｍのシリカビーズを含有するアクリル樹脂層が形成され、このアクリル樹脂層面上にスパッタによるシリカ層が形成され、さらに、このシリカ層面上に３０ｎｍのＩＴＯ層が形成された市販ＩＴＯスパッタフィルムを比較例１の透明導電体とした。

（比較例２）
参考例１のポリスチレンビーズを用いないこと以外は参考例１と同様にして、透明導電体を得た。

［評価方法］
（打点負荷後の電気抵抗値の変化）
参考例１〜４、実施例１及び比較例１，２で得られた透明導電体について、以下のようにして電気抵抗の評価を行った。上記のようにして得られた透明導電体を５０ｍｍ角に切り取り、導電膜層の表面において、任意の対向する端面から５ｍｍの幅に銀製導電ペーストにて電極を作製し、この電極間にデジタルマルチメーター（三和電気計器株式会社製ＰＣ５０００）を接続した。そして、端部間抵抗値を測定して、その測定値を初期抵抗値とした。

更に、この導電膜層の表面の縁部全てに５ｍｍ×４５ｍｍの両面粘着テープを貼り合わせ、一方、５０ｍｍ角のＩＴＯスパッタガラスを用意し、そのＩＴＯスパッタガラスのＩＴＯ面（ＩＴＯ電極が形成されている表面）の縁部全てに１００μｍ厚の５ｍｍ×４５ｍｍのスペーサを両面粘着テープを用いて貼り合わせた。そして、導電膜層の表面に貼り合わせた両面粘着テープと、ＩＴＯ面に貼り合わせたスペーサとを位置がずれないように貼り合わせることによりタッチパネルを得た。

上記タッチパネルを２５℃５０％ＲＨ環境下にて先端部の形状がＲ８のシリコンゴムに荷重１００ｇ、２Ｈｚで透明導電体の導電膜層の表面の略中心部において、無作為に当該表面に対し垂直に負荷をかけた。この操作を１万回繰り返した後、透明導電体の端部間抵抗値を上記デジタルマルチメーターを用いて測定した。その測定値を負荷後抵抗値とし、下記式：
変化率＝負荷後抵抗値／初期抵抗値
に基づいて変化率を算出した。得られた結果を、表１に示す。なお、表中「測定上限外」とは、クラックが発生し、電気抵抗値が上昇して測定できなかった状態を意味する。

（目視評価）
上記透明導電体の導電膜層の表面の中心部において、当該表面に対し垂直に先端部の形状がＲ８のシリコンゴムで荷重２００ｇの負荷をかけた。そのときのニュートンリング（ＮＲ）の有無について目視にて観察を行った。得られた結果を、表１に示す。

表１から明らかなように、参考例１〜４及び実施例１は、比較例２と比べてニュートンリングが発生せず、かつ打点負荷後であっても、電気的抵抗値の変化率が小さいことがわかった。以上の結果より、本発明の透明導電体によれば、ニュートンリングが発生することを抑制でき、かつ電気的抵抗値の変化を抑制することができる透明導電体を提供することができることが確認された。

１…タッチパネル、２ａ，２ｂ，２０，３０…透明導電体、３ａ…面、１１…基体、１２…導電粒子層、１２ａ…導電性粒子、１２ｂ…第１のバインダ、１３…導電膜層、１３ａ…ビーズ、１３ｂ…第２のバインダ、１５…バインダ層、１６…導電部。

Claims (4)

1. 基体と、
   導電性粒子及び第１のバインダを含有する導電粒子層と、を備え、
   前記導電粒子層の前記基体と反対側には、第２のバインダを含む導電部がドット状に配置されている、透明導電体。
2. 前記第２のバインダが導電性高分子である、請求項１記載の透明導電体。
3. 互いに対向する一対の透明導電体と、
   前記一対の透明導電体間に設けられる複数のスペーサとを備え、
   前記一対の透明導電体のうち少なくともいずれか一方が、請求項１又は２記載の透明導電体からなるパネルスイッチ。
4. 前記ビーズ及び前記スペーサがそれぞれ一定間隔で複数配置されており、
   前記ビーズ同士の間隔が、前記スペーサ同士の間隔よりも短い、請求項３記載のパネルスイッチ。
   

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