タッチパネル用透明電極付き基板
【課題】本発明は、高アンチニュートンリング性を有するハードコート層を用いた場合でも、高入力耐久性に優れたタッチパネル用透明電極付き基板を提供することを目的とする。
【解決手段】透明基板上に少なくともハードコート層、酸化インジウムを主成分とする透明電極層、水素含有量が５〜３０ａｔｍ％であるＤＬＣ層がこの順に形成されており、前記ハードコート層に数平均粒子径が２．０〜８．０μｍである前記粒子が１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に３００〜３０００個含まれ、前記ハードコート層の膜厚が前記粒子の平均粒子径以下であり、該透明電極付き基板の透明電極層面の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜０．５０μｍであることを特徴とする、タッチパネル用透明電極付き基板。
【解決手段】透明基板上に少なくともハードコート層、酸化インジウムを主成分とする透明電極層、水素含有量が５〜３０ａｔｍ％であるＤＬＣ層がこの順に形成されており、前記ハードコート層に数平均粒子径が２．０〜８．０μｍである前記粒子が１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に３００〜３０００個含まれ、前記ハードコート層の膜厚が前記粒子の平均粒子径以下であり、該透明電極付き基板の透明電極層面の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜０．５０μｍであることを特徴とする、タッチパネル用透明電極付き基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高アンチニュートンリング性と高入力耐久性に優れたタッチパネル用透明電極付き基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、ＰＤＡ、ノートパソコン、ＯＡ機器、医療機器、またはカーナビ等の電子機器のディスプレイに入力手段を兼ね備えるため、広く用いられている。タッチパネルは、動作原理により抵抗膜式や静電容量式、光学式、超音波式などに分類できる。このうち抵抗膜式タッチパネルは、２枚の透明電極付き基板を透明電極層が対向するように構成される電子デバイスであり、上部透明電極付き基板をペンまたは指で押圧し、下部透明電極付き基板と接触することによって押圧部の座標の検知がなされるものである。このとき、押圧部分周辺にニュートンリングと呼ばれる干渉縞が現れることがあり、視認性を低下させる原因となる。このような視認性低下の一般的な解決策としては、２枚の対向する透明電極付き基板の一方または／および両方に、特定の平均粒子径を有する粒子を含むハードコート層を用いるといった方法が挙げられる。前記ハードコート層を用いることにより、透明電極付き基板が適当な算術平均粗さを有し、押圧部分の隙間を可視光線の干渉が生じない一定間隔以上に維持することが可能となり、結果として優れたニュートンリング防止性（以下、「高アンチニュートンリング性」とも言う）を有する透明電極付き基板が得られる。
【０００３】
また透明電極の中でも、タッチパネル用透明電極にとって必須な要求特性として高入力耐久性が挙げられる。特許文献１には、透明電極層を物理的負荷から守る目的で、柔らかく磨耗傷の生じやすい透明電極層上にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）層を積層し、高入力耐久性を達成した透明電極付き基板が報告されている。しかしながら、高アンチニュートンリング性透明電極付き基板を得ることを目的として粒子含有ハードコート層を用いた場合、上部透明電極付き基板と下部透明電極付き基板の押圧部分は、表面の大きな凹凸のために局所的に大きな物理的負荷が生じるため高入力耐久性が得られない。このように、高アンチニュートンリング性と高入力耐久性の両立は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８３６４３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、対向する表面同士が滑らか過ぎると摩擦力が大きく、磨耗傷が生じ易いため、硬化樹脂層（ハードコート層）に粒子を加えることにより、高入力耐久性に優れた透明電極付き基板が得られることが開示されている。しかしながら、高アンチニュートンリング性を実現するために粒子径が大きい粒子を加えた場合の入力耐久性の悪化およびその対策については述べられていない。
【０００６】
上記のように、高アンチニュートンリング性を持たせたハードコート層を用いた場合でも、高入力耐久性を併せ持つ透明導電フィルムの実現が強く求められている。
【０００７】
そこで本発明では、高アンチニュートンリング性および高入力耐久性に優れたタッチパネル用透明電極付き基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、前記従来技術に鑑み、鋭意検討を重ね本発明に到達した。
【０００９】
すなわち本発明は、以下に関するものである。
【００１０】
（Ｉ）以下の（１）〜（３）を特徴とする、タッチパネル用透明電極付き基板。
【００１１】
・ 透明基板上に少なくともハードコート層、酸化インジウムを主成分とする透明電極層、水素含有量が５〜３０ａｔｍ％であるＤＬＣ層がこの順に形成されている。
【００１２】
・ 前記ハードコート層に、数平均粒子径２．０〜８．０μｍの粒子が１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に３００〜３０００個含まれ、かつ前記ハードコート層の膜厚が前記粒子の数平均粒子径未満である。
【００１３】
・ 前記タッチパネル用透明電極付き基板の前記ＤＬＣ層上の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜０．５０μｍである。
【００１４】
（ＩＩ）前記ＤＬＣ層の膜厚が０．５〜５．０ｎｍであることを特徴とする（Ｉ）に記載のタッチパネル用透明電極付き基板。
【００１５】
（ＩＩＩ）前記透明電極層の膜厚が１０〜４０ｎｍであることを特徴とする（Ｉ）または（ＩＩ）のいずれかに記載のタッチパネル用透明電極付き基板。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、高アンチニュートンリング性を有するハードコート層を用いた場合でも、高入力耐久性に優れたタッチパネル用透明電極付き基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】タッチパネル用透明電極付き基板の断面図を示す。
【図２】タッチパネル用透明電極付き基板の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、「以下の（１）〜（３）を特徴とする、タッチパネル用透明電極付き基板
・ 透明基板上に少なくともハードコート層、酸化インジウムを主成分とする透明電極層、水素含有量が５〜３０ａｔｍ％であるＤＬＣ層がこの順に形成されている。
【００１９】
・ 前記ハードコート層に、数平均粒子径２．０〜８．０μｍの粒子が１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に３００〜３０００個含まれ、かつ前記ハードコート層の膜厚が前記粒子の数平均粒子径未満である。
【００２０】
・ 前記タッチパネル用透明電極付き基板の前記ＤＬＣ層上の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜０．５０μｍである。
」に関するものである。
【００２１】
以下、本発明に係る透明電極付き基板の代表的な形態を説明する。なお、本願の各図において厚さの寸法関係については図面の明瞭化と簡略化のため適宜変更されており、実際の寸法関係を表していない。また、各図において同一の参照符号は同一部分または相当部分を表している。
【００２２】
図１には、透明基板１上に、粒子３を含むハードコート層２、透明電極層４、ＤＬＣ層５がこの順に形成されたタッチパネル用透明電極付き基板について記載している。図２には、透明基板１上に、粒子３を含むハードコート層２、透明電極層４、ＤＬＣ層５がこの順に形成され、透明基板１のもう一方の面にハードコート層６が形成されたタッチパネル用透明電極付き基板について記載している。
【００２３】
本発明に係る透明基板１は、特に限定されないが、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフテレート（ＰＢＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂やシクロオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース系樹脂などが挙げられる。
【００２４】
透明基板１の膜厚は、特に限定されないが、１０〜３００μｍが好ましい。厚みが１０μｍ以上であると入力耐久性が良好となり、３００μｍ以下であると入力荷重が大きくなり過ぎずタッチパネル用途に好適となる。
【００２５】
透明基板１には、透明基板１とハードコート層２の付着性を向上させる目的で表面処理を施すことができる。表面処理の手段はいくつかあるが、例えば、基板表面に電気的極性を持たせ、付着力を高める方法などがある。具体的にはコロナ放電処理などが挙げられる。
【００２６】
本発明に係るハードコート層２は、粒子３を含有することを特徴としている。
【００２７】
本発明に係る粒子３の数平均粒子径は２．０〜８．０μｍである。なかでも３．０〜６．０μｍがより好ましい。ここで言う粒子径とは、１次粒子のものであるとは限らず、１次粒子が凝集して形成された２次粒子の粒子径でも良い。粒子３の数平均粒子径が２．０μｍ以上であるとアンチニュートンリング性が良好となり、８．０μｍ以下であると入力耐久性が良好となる傾向がある。
【００２８】
本発明に係る粒子３は、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に３００〜３０００個含まれる。なかでも、４００〜２０００個が好ましく、５００〜１５００個がより好ましい。粒子３が３００個以上であるとアンチニュートンリング性（以下「ＡＮ性」とも言う）が良好となり、３０００個以下であると入力耐久性が良好となる傾向がある。
【００２９】
粒子３として使用される材料は特に限定されないが、例えば有機粒子としてはアクリル系、スチレン系、ウレタン系、シリコーン系等が挙げられ、無機粒子としてはシリカ等が挙げられる。これらの１種類または２種以上から適宜選択して使用することが出来る。
【００３０】
本発明に係るハードコート層２の厚さは、粒子の数平均粒子径未満であることが必要である。前記範囲とすることで、透明電極付き基板表面に凹凸が生じ、高アンチニュートンリング性が得られる。具体的には、数平均粒子径より０．２μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以下であることがより好ましい。
【００３１】
本発明に係るハードコート層２は、前記粒子を含有したバインダ樹脂により形成されている。前記バインダ樹脂としては、特に限定されないが、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の合成樹脂が挙げられ、これらのうちの１種類または２種以上から適宜選択して使用することが出来る。
【００３２】
ハードコート層２に含まれる粒子３とバインダ樹脂の屈折率は、特に限定されないが、透明基板１として上記記載の樹脂を用いた場合、いずれも１．４〜１．７の範囲であることが好ましい。また、粒子３とバインダ樹脂の屈折率の差が０．３以下であることがより好ましく、屈折率差が０、すなわち粒子３とバインダ樹脂の屈折率が同じであることが特に好ましい。前記範囲とすることで、粒子３とバインダ樹脂、透明基板１の間での反射が抑えられ、高透明性の透明電極付き基板が得られる。
【００３３】
本発明に係る透明電極付き基板は、ハードコート層２と透明電極層４の付着力を向上させる目的で、ハードコート層と透明電極層４の間に下地層などを形成することもできる。前記下地層としては、金属層や金属酸化物層などが挙げられ、金属酸化物層としては、例えば一般式ＳｉＯｘ（ｘ＝１．５〜２．０）で示される酸化ケイ素を主成分とする金属酸化物層などを用いることもできる。下地層の膜厚は、１０〜１００ｎｍが好ましく、２０〜８０ｎｍがさらに好ましい。また下地層の波長５５０ｎｍにおける屈折率は１.４０〜１．６０が好ましく、１．４５〜１．５５がさらに好ましい。膜厚または屈折率が、前記範囲の下地層を用いることで高透明性の透明電極付き基板が得られる。
【００３４】
本発明に係る透明電極付き基板は、透明基板１のもう片方の面、すなわちハードコート層２とは反対の面上に、ハードコート層６を設けても良い。ハードコート層６を設けることにより、カール防止などが期待できる。
【００３５】
前記ハードコート層６としては、特に限定されないが、粒子を含有するものを用いても良いし、粒子を含有しないものを用いても良い。粒子を含有するものとしては、例えばハードコート層２と同じ材料のもの、すなわち粒子３を含有したハードコート層を用いることもできる。粒子を含有しないものとしては、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の合成樹脂等を用いることができる。
【００３６】
本発明に係る透明電極層４の膜厚は、１０〜４０ｎｍであることを特徴とする。中でも１２〜３５ｎｍが好ましく、１４〜３０ｎｍがさらに好ましい。前記範囲にすることで高入力耐久性、高透明性、あるいはタッチパネル用途に最適な導電性が得られる。
【００３７】
透明電極層４としては、酸化インジウムを主成分としたものを用いる。透明電極層４としては、酸化インジウム以外にも他の成分を含むことができ、他の成分としては具体的には錫、亜鉛、チタン、モリブデン、タングステン、セリウム、ジルコニウムの酸化物などを挙げることができる。中でも、他の成分として錫を用いた場合、低抵抗性などの観点からより好ましい。
【００３８】
前記他の成分は、酸化インジウムを合わせた重さに対し、１〜１５重量％、より好ましくは３〜１３重量％、さらに好ましくは５〜１０重量％の含有量であるインジウム複合酸化物であることが好ましい。中でも、他の成分として錫を５〜１０重量％用いたものを特に好ましく使用することができる。前記他の成分は、含有量が多ければキャリア濃度が増大するため導電性を向上させることができ、前記範囲内であればその効果を十分に得ることができる。
【００３９】
透明電極層４の形成方法としては、均一な薄膜が形成される方法であれば特に限定されない。例えば、スパッタリングや蒸着などのＰＶＤ法や、各種ＣＶＤ法などのドライコーティングなどの他に、透明電極層４の原料を含む溶液をスピンコート法やロールコート法、スプレー塗布やディッピング塗布などにより塗布した後に加熱処理などで形成する方法が挙げられるが、ナノメートルレベルの薄膜を均一に形成しやすいという観点からドライコーティングが好ましく、中でもスパッタリング法がより好ましい。
【００４０】
本発明に係る透明電極層４は、酸素を１〜１０体積％含むガスを用いたスパッタリング法によって製膜されたものであることが好ましい。中でも酸素ガスは２〜６体積％がより好ましい。前記範囲の酸素を供給することで、次に積層するＤＬＣ層５の製膜時に生じる水素プラズマによってインジウムイオンが過度に還元することを抑制し、高入力耐久性や高透明性に優れた透明導電層を得ることができる。前記透明電極層４をスパッタリング法により製膜する場合に用いられるガスは、アルゴンのような不活性ガスを主成分とするものが好ましい。ここで、「不活性ガスを主成分とする」とは、使用するガスのうち、アルゴンなどの不活性ガスを５０％以上含むことを意味する。使用するガスとしては前記アルゴンのような不活性ガス単独でも用いることができるが、２種類以上のガスを含む混合ガスを用いることもできる。中でもアルゴンと酸素の混合ガスがより好ましく用いられる。なお、さらに他のガスを含有していても良い。
【００４１】
本発明に係るＤＬＣ層５は、水素含有率５〜３０ａｔｍ％であるダイヤモンドライクカーボンである。
【００４２】
水素含有量が５ａｔｍ％以上であると高入力耐久性や高透明性が得られ、３０ａｔｍ％以下であると高入力耐久性が得られる傾向がある。前記水素含有量は、５ａｔｍ％以上、２５ａｔｍ％以下が好ましい。
【００４３】
ＤＬＣ層５は、炭素原子のｓｐ２平面構造（グラファイト構造）とｓｐ３四面体構造（ダイヤモンド構造）が混在した結晶性または非晶質炭素として存在している。
【００４４】
ＤＬＣ層５は、水素を５０〜１００体積％含むガスを用いたスパッタリング法によって製膜することが好ましく、中でも８０〜１００体積％がより好ましい。前記範囲の水素を用いることで、ＤＬＣ層５の水素含有量が５〜３０ａｔｍ％となり、高入力耐久性や、高透明性などに優れたＤＬＣ層が得られる。水素以外のガスとしては、二酸化炭素やヘリウム、アルゴンなどを０〜５０体積％含むことができる。このとき、水素以外の他のガスは１種類のみでもよく、また２種類以上であっても良い。またＤＬＣ層５を形成する場合、ターゲットとしてカーボンを用いたスパッタリング法によって形成することが好ましい。
【００４５】
ＤＬＣ層５は、膜厚が０．５〜５．０ｎｍであることが好ましい。より好ましくは０．５〜４．０ｎｍ、特に好ましくは０．５〜３．０ｎｍである。前記範囲にある場合には高入力耐久性、高透明性、あるいはタッチパネル用途に最適な導電性が得られる。
【００４６】
本発明に係るタッチパネル用透明電極付き基板のＤＬＣ層表面上の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．０５〜０．５０μｍである。好ましくは０．０５〜０．４０μｍである。算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以上であるとアンチニュートンリング性が良好となり、０．５０μｍ以下であると耐入力性が向上する傾向がある。なお、算術平均粗さ（Ｒａ）は、粒子３とバインダ樹脂の割合を変えることなどにより調整できる。
【００４７】
本発明に係る透明電極付き基板は、透過率が８８％以上であることが好ましく、９０％以上がより好ましい。透過率が前記範囲となることで、タッチパネル用途に最適な透明性が得られるため好ましい。
【００４８】
本発明においては、入力耐久性に優れたタッチパネル用透明電極付き基板を作製することができる。入力耐久性は、入力耐久性試験後にリニアリティを測定することにより算出することができる。この時、リニアリティが１．５％以下であることが好ましく、１．０％以下であることがより好ましい。ここでリニアリティとは、タッチパネル用透明電極の抵抗値の均一性を表す指標であり、小さいほど抵抗値の均一性が良好である。
【００４９】
前記タッチパネル用透明電極付き基板は、ＤＬＣ層５製膜後に７０℃以上１７０℃以下の温度で熱アニール処理を行っても良い。アニール時間は導電性ペーストやアニール温度にもよるが、０．１〜２．０時間が好ましい。
【００５０】
前記タッチパネル用透明電極付き基板の表面抵抗の値は、１００〜２０００Ω／□が好ましく、特に２００〜８００Ω／□が好ましい。
【００５１】
前記タッチパネル用透明電極付き基板は、温度８５℃の雰囲気下に１０００時間放置した場合の熱変化率が、１．５倍以下であることが好ましい。より好ましくは１．３倍以下である。ここで言う耐熱変化率とは、高温放置後の表面抵抗値を高温放置前の表面抵抗値で割った値である。
【００５２】
前記タッチパネル用透明電極付き基板は、温度６０℃、湿度９０％の雰囲気下に１０００時間放置した場合の湿熱変化率が１．５であることが好ましい。より好ましくは１．３倍以下である。ここで言う湿熱変化率とは、高温高湿放置後の表面抵抗値を高温高湿放置前の表面抵抗値で割った値である。
【実施例】
【００５３】
以下に、実施例をもって本発明を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。
【００５４】
ハードコート層２および粒子３の数平均粒子径、粒子数の測定は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの電子顕微鏡や、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）や走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）などの超高分解能顕微鏡、光学顕微鏡、レーザー顕微鏡で行うことができる。どの顕微鏡を使用しても同じ結果を得ることができるが、本発明の評価はレーザー顕微鏡ＥＬＩＳＴＡ−ＯＬ２８Ｗ９／ＸＪ（ＯＬＹＭＰＵＳ社製）を用いて測定した。
【００５５】
ＤＬＣ層５の水素含有量は、ＨＲＢＳ５００（神戸製鋼所製）を用いてＥＲＤＡ（Ｅｌａｓｔｉｃ Ｒｅｃｏｉｌ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ：弾性反銚粒子検出法）により測定した。
【００５６】
透明電極付き基板の算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠し、タリステップＳＵＲＦＣＯＭ４７０Ａ（東京精密社製）を用いて測定した。
【００５７】
透明電極付き基板のアンチニュートンリング性評価は、透明電極付き基板とガラスを接触させた領域を、３波長蛍光灯の下でガラス側表面の、ガラス表面の法線に対して斜め６０度の方向からニュートンリングの有無を目視で観察して評価した。ニュートンリングが観測できないものを良好（◎）、かすかに観測できるものをやや良好（○）、明確に観測できるものを不良（×）とした。
【００５８】
透明電極付き基板の入力耐久性試験は、上下電極の透明電極層面が向かい合うように貼り合わせたタッチパネルを用いて実施した（上部電極：透明電極付き基板、下部電極：マイクロドットスペーサ付きＩＴＯガラス）。試験条件として、上部電極側からポリアセタール樹脂ペン（先端０．８ｍｍＲ）に５．０Ｎの荷重をかけて、３０ｍｍの間隔を６０ｍｍ／ｓの速度で同一ライン上に５万往復筆記する方法で行った。この入力耐久性試験後にリニアリティを測定し、リニアリティが１．０％以下であるものを良好（◎）、リニアリティが１．０〜１．５％であるものをやや良好（○）、リニアリティが１．５％以上であるものを不良（×）とした。
【００５９】
リニアリティの測定はタッチパネル用透明電極付き基板のＤＬＣ層５上において対向する２辺に銀ペーストで電極を設け、両電極間に電圧を印加し、電極間の任意の点の出力電圧と理論電圧の差の絶対値（ΔＶｎ＝｜出力電圧−理論電圧｜）で行った。透明電極付き基板上の任意の点について、最も外側の測定点間の電位差をＶＢ−ＶＡ（最外端電位差ともいう）とし、この値から透明電極付き基板の抵抗値が完全に均一であると仮定する場合の理論電圧を求める。次に、透明電極付き基板上の任意の点について、それぞれの点における出力電圧と理論電圧との差ΔＶｎを求め、それらの最大値ΔＶｍａｘを最外端電位差ＶＢ−ＶＡで割った値ΔＶｍａｘ／（ＶＢ−ＶＡ）×１００（％）を求める。該測定を電極の各位置Ｙｎで行い、それらの最大値がリニアリティである。
【００６０】
透明性は、濁度計（ＮＤＨ−３００Ａ）（日本電色工業株式会社製）を用いてＪＩＳＫ７１０５に従い測定した透過率をもとに評価した。
【００６１】
透明電極付き基板の各層の膜厚は分光エリプソメーターＶＡＳＥ（Ｊ．Ａウーラム社製）を用いて測定した。フィッティングはＣａｕｃｈｙモデルにより行った。ＤＬＣ層５の膜厚は、０．７６Ｗ／ｃｍ２のＤＣ放電、巻取り速度０．１ｍ／ｍiｎで製膜したカーボン層の膜厚を測定し、それを基準に計算した値を用いた。
【００６２】
（実施例１）
本発明に係る透明電極付き基板は、ロールトゥロール方式の巻取り式スパッタリング装置を用いて製膜した。前記透明電極付き基板は、シクロオレフィンポリマーフィルム（商品名ＺＥＯＮＯＲ（ＺＦ１６）、膜厚１００μｍ、日本ゼオン製）の透明基板１上に、ハードコート層２、透明電極層４、ＤＬＣ層５を順次形成し、透明基板１のもう一方の面にハードコート層６を形成することにより作製した。
【００６３】
前記ハードコート層２は、厚さ３．７μｍのアクリル系バインダ樹脂および数平均粒子径５．０μｍ、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内粒子数７７３個含まれるアクリル系樹脂からなる粒子３により形成したものである。また、前記ハードコート層６は、厚さ３．７μｍのアクリル系バインダ樹脂（粒子なし）により形成したものである。
【００６４】
前記ハードコート層２上に、インジウム錫複合酸化物からなる透明電極層４を形成した。前記透明電極層４は、インジウム錫複合酸化物（酸化錫含量１０重量％）をターゲットとして用い、基板温度を２５℃、酸素／アルゴン（４／１６０ｓｃｃｍ）混合ガス中、装置内圧力０．３Ｐａにおいて１．５Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を用いてスパッタリングを行いて、膜厚２４ｎｍに製膜した。
【００６５】
ＤＬＣ層５は、カーボンをターゲットとして用い、基板温度を２５℃、水素ガス（２０ｓｃｃｍ）中、装置内圧力０．８Ｐａにおいて０．８Ｗ／ｃｍ２のＤＣ放電を用いてスパッタリングを行い、膜厚１ｎｍに製膜した。得られたＤＬＣ層５の水素含有率は、２０ａｔｍ％であった。
【００６６】
このようにして作製した透明電極付き基板のＤＬＣ層５表面上の算術平均粗さは、０．１２μｍであった。またアンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．７％）、透過率は９０％であった。
【００６７】
（実施例２）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７９２個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた。またＤＬＣ層５は、カーボンをターゲットとして用い、基板温度を２５℃、水素／アルゴン（１０／１０ｓｃｃｍ）混合ガス中、装置内圧力０．８Ｐａにおいて０．８Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を用いてスパッタリングを行い、水素含有率１０ａｔｍ％のＤＬＣ層５を膜厚１ｎｍ形成した。前記以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００６８】
このようにして作製した透明電極付き基板のＤＬＣ層５表面上の算術平均粗さは、０．１２μｍであった。またアンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．８％）、透過率は８８％であった。
【００６９】
（実施例３）
ハードコート層２として、膜厚２．３μｍのアクリル系バインダ樹脂、および数平均粒子径３．５μｍ、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７９６個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００７０】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．０７μｍであった。アンチニュートンリング性は○、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．６％）、透過率は９０％であった。
【００７１】
（実施例４）
ハードコート層２として、膜厚５．５μｍのアクリル系バインダ樹脂、および数平均粒子径７．０μｍ、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７５３個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００７２】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．２３μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は○（リニアリティ＝１．２％）、透過率は９０％であった。
【００７３】
（実施例５）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数４２２個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００７４】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．０７μｍであった。アンチニュートンリング性は○、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．７％）、透過率は９０％であった。
【００７５】
（実施例６）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数１５８１個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００７６】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．２５μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は○（リニアリティ＝１．３％）、透過率は８９％であった。
【００７７】
（実施例７）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数８０９個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用い、またＤＬＣ層５は、膜厚を４ｎｍに形成した。前記以外は、実施例１と同様の実験を行った。
【００７８】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは０．１３μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．６％）、透過率は８８％であった。
【００７９】
（実施例８）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７６２個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用い、また透明電極層４は、膜厚を１７ｎｍに形成した。前記以外は、実施例１と同様の実験を行った。
【００８０】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは０．１２μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は○（リニアリティ＝１．３％）、透過率は９１％であった。
【００８１】
（比較例１）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７８８個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用い、ＤＬＣ層５を製膜しなかった。前記以外は、実施例１と同様の実験を行った。
【００８２】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは０．１２μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は×（リニアリティ＝２．１％）、透過率は９０％であった。
【００８３】
（比較例２）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７７６個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた。またＤＬＣ層５として、カーボンをターゲットとして用い、基板温度を２５℃、アルゴンガス（２０ｓｃｃｍ）中、装置内圧力０．８Ｐａにおいて０．８Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を用いてスパッタリングを行い、水素含有率０．３ａｔｍ％以下のＤＬＣ層５を膜厚１ｎｍ形成した。前記以外は、実施例１と同様の実験を行った。
【００８４】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは０．１２μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は×（リニアリティ＝１．９％）、透過率は８７％であった。
【００８５】
（比較例３）
ハードコート層２として、数平均粒子径１．６μｍ、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７５９個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００８６】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．０２μｍであった。アンチニュートンリング性は×、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．６％）、透過率は９０％であった。
【００８７】
（比較例４）
ハードコート層２として、膜厚７．８μｍのアクリル系バインダ樹脂、および数平均粒子径９．０μｍ、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７６１個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００８８】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．２０μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は×（リニアリティ＝１．６％）、透過率は９０％であった。
【００８９】
（比較例５）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数２４６個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００９０】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．０４μｍであった。アンチニュートンリング性は×、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．５％）、透過率は９０％であった。
【００９１】
（比較例６）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数３２０１個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００９２】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．５０μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は×（リニアリティ＝２．３％）、透過率は８７％であった。
【００９３】
表１より、実施例と比較例を比較すると、ＤＬＣ層５の水素含有率が０．３ａｔｍ％である比較例２では入力耐久性が不良であるのに対し、２０ａｔｍ％である実施例１では良好となった。またＤＬＣ層５がない比較例１においても入力耐久性が不良であるに対し、実施例１（２０ａｔｍ％）あるいは実施例２（１０ａｔｍ％）では良好となった。
【００９４】
また粒子３の数平均粒子径が９．０μｍである比較例４では、入力耐久性が不良であるのに対し、実施例１（５．０μｍ）では良好、また実施例４（７．０μｍ）ではやや良好となった。
【００９５】
またハードコート層２の膜厚（３．７μｍ）が、粒子の数平均粒子径（１．６μｍ）より大きい比較例３ではＡＮ性が悪くなったのに対し、数平均粒子径未満である実施例１、３、４などではＡＮ性が良好あるいはやや良好となった。
【００９６】
さらに粒子の個数が２４６個である比較例５ではＡＮ性が不良、３２０１個である比較例６では入力耐久性が不良であるのに対し、３００〜３０００個である実施例では、ＡＮ性あるいは入力耐久性が、良好あるいはやや良好となった。
【００９７】
以上より、ＤＬＣ層の水素含有量を５〜３０ａｔｍ％、ハードコート層に数平均粒子径２．０〜８．０μｍの粒子が１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に３００〜３０００個でかつハードコート層の膜厚が粒子の数平均粒子径未満、またＤＬＣ層上の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．０５〜０．５０μｍとすることにより、高ＡＮ性と高入力耐久性に優れた透明電極付き基板を作製できると考えられる。
【００９８】
【表１】
【符号の説明】
【００９９】
１ 透明基板
２ ハードコート層
３ 粒子
４ 透明電極層
５ ＤＬＣ層
６ ハードコート層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高アンチニュートンリング性と高入力耐久性に優れたタッチパネル用透明電極付き基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、ＰＤＡ、ノートパソコン、ＯＡ機器、医療機器、またはカーナビ等の電子機器のディスプレイに入力手段を兼ね備えるため、広く用いられている。タッチパネルは、動作原理により抵抗膜式や静電容量式、光学式、超音波式などに分類できる。このうち抵抗膜式タッチパネルは、２枚の透明電極付き基板を透明電極層が対向するように構成される電子デバイスであり、上部透明電極付き基板をペンまたは指で押圧し、下部透明電極付き基板と接触することによって押圧部の座標の検知がなされるものである。このとき、押圧部分周辺にニュートンリングと呼ばれる干渉縞が現れることがあり、視認性を低下させる原因となる。このような視認性低下の一般的な解決策としては、２枚の対向する透明電極付き基板の一方または／および両方に、特定の平均粒子径を有する粒子を含むハードコート層を用いるといった方法が挙げられる。前記ハードコート層を用いることにより、透明電極付き基板が適当な算術平均粗さを有し、押圧部分の隙間を可視光線の干渉が生じない一定間隔以上に維持することが可能となり、結果として優れたニュートンリング防止性（以下、「高アンチニュートンリング性」とも言う）を有する透明電極付き基板が得られる。
【０００３】
また透明電極の中でも、タッチパネル用透明電極にとって必須な要求特性として高入力耐久性が挙げられる。特許文献１には、透明電極層を物理的負荷から守る目的で、柔らかく磨耗傷の生じやすい透明電極層上にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）層を積層し、高入力耐久性を達成した透明電極付き基板が報告されている。しかしながら、高アンチニュートンリング性透明電極付き基板を得ることを目的として粒子含有ハードコート層を用いた場合、上部透明電極付き基板と下部透明電極付き基板の押圧部分は、表面の大きな凹凸のために局所的に大きな物理的負荷が生じるため高入力耐久性が得られない。このように、高アンチニュートンリング性と高入力耐久性の両立は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８３６４３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、対向する表面同士が滑らか過ぎると摩擦力が大きく、磨耗傷が生じ易いため、硬化樹脂層（ハードコート層）に粒子を加えることにより、高入力耐久性に優れた透明電極付き基板が得られることが開示されている。しかしながら、高アンチニュートンリング性を実現するために粒子径が大きい粒子を加えた場合の入力耐久性の悪化およびその対策については述べられていない。
【０００６】
上記のように、高アンチニュートンリング性を持たせたハードコート層を用いた場合でも、高入力耐久性を併せ持つ透明導電フィルムの実現が強く求められている。
【０００７】
そこで本発明では、高アンチニュートンリング性および高入力耐久性に優れたタッチパネル用透明電極付き基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、前記従来技術に鑑み、鋭意検討を重ね本発明に到達した。
【０００９】
すなわち本発明は、以下に関するものである。
【００１０】
（Ｉ）以下の（１）〜（３）を特徴とする、タッチパネル用透明電極付き基板。
【００１１】
・ 透明基板上に少なくともハードコート層、酸化インジウムを主成分とする透明電極層、水素含有量が５〜３０ａｔｍ％であるＤＬＣ層がこの順に形成されている。
【００１２】
・ 前記ハードコート層に、数平均粒子径２．０〜８．０μｍの粒子が１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に３００〜３０００個含まれ、かつ前記ハードコート層の膜厚が前記粒子の数平均粒子径未満である。
【００１３】
・ 前記タッチパネル用透明電極付き基板の前記ＤＬＣ層上の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜０．５０μｍである。
【００１４】
（ＩＩ）前記ＤＬＣ層の膜厚が０．５〜５．０ｎｍであることを特徴とする（Ｉ）に記載のタッチパネル用透明電極付き基板。
【００１５】
（ＩＩＩ）前記透明電極層の膜厚が１０〜４０ｎｍであることを特徴とする（Ｉ）または（ＩＩ）のいずれかに記載のタッチパネル用透明電極付き基板。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、高アンチニュートンリング性を有するハードコート層を用いた場合でも、高入力耐久性に優れたタッチパネル用透明電極付き基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】タッチパネル用透明電極付き基板の断面図を示す。
【図２】タッチパネル用透明電極付き基板の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、「以下の（１）〜（３）を特徴とする、タッチパネル用透明電極付き基板
・ 透明基板上に少なくともハードコート層、酸化インジウムを主成分とする透明電極層、水素含有量が５〜３０ａｔｍ％であるＤＬＣ層がこの順に形成されている。
【００１９】
・ 前記ハードコート層に、数平均粒子径２．０〜８．０μｍの粒子が１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に３００〜３０００個含まれ、かつ前記ハードコート層の膜厚が前記粒子の数平均粒子径未満である。
【００２０】
・ 前記タッチパネル用透明電極付き基板の前記ＤＬＣ層上の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜０．５０μｍである。
」に関するものである。
【００２１】
以下、本発明に係る透明電極付き基板の代表的な形態を説明する。なお、本願の各図において厚さの寸法関係については図面の明瞭化と簡略化のため適宜変更されており、実際の寸法関係を表していない。また、各図において同一の参照符号は同一部分または相当部分を表している。
【００２２】
図１には、透明基板１上に、粒子３を含むハードコート層２、透明電極層４、ＤＬＣ層５がこの順に形成されたタッチパネル用透明電極付き基板について記載している。図２には、透明基板１上に、粒子３を含むハードコート層２、透明電極層４、ＤＬＣ層５がこの順に形成され、透明基板１のもう一方の面にハードコート層６が形成されたタッチパネル用透明電極付き基板について記載している。
【００２３】
本発明に係る透明基板１は、特に限定されないが、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフテレート（ＰＢＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂やシクロオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース系樹脂などが挙げられる。
【００２４】
透明基板１の膜厚は、特に限定されないが、１０〜３００μｍが好ましい。厚みが１０μｍ以上であると入力耐久性が良好となり、３００μｍ以下であると入力荷重が大きくなり過ぎずタッチパネル用途に好適となる。
【００２５】
透明基板１には、透明基板１とハードコート層２の付着性を向上させる目的で表面処理を施すことができる。表面処理の手段はいくつかあるが、例えば、基板表面に電気的極性を持たせ、付着力を高める方法などがある。具体的にはコロナ放電処理などが挙げられる。
【００２６】
本発明に係るハードコート層２は、粒子３を含有することを特徴としている。
【００２７】
本発明に係る粒子３の数平均粒子径は２．０〜８．０μｍである。なかでも３．０〜６．０μｍがより好ましい。ここで言う粒子径とは、１次粒子のものであるとは限らず、１次粒子が凝集して形成された２次粒子の粒子径でも良い。粒子３の数平均粒子径が２．０μｍ以上であるとアンチニュートンリング性が良好となり、８．０μｍ以下であると入力耐久性が良好となる傾向がある。
【００２８】
本発明に係る粒子３は、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に３００〜３０００個含まれる。なかでも、４００〜２０００個が好ましく、５００〜１５００個がより好ましい。粒子３が３００個以上であるとアンチニュートンリング性（以下「ＡＮ性」とも言う）が良好となり、３０００個以下であると入力耐久性が良好となる傾向がある。
【００２９】
粒子３として使用される材料は特に限定されないが、例えば有機粒子としてはアクリル系、スチレン系、ウレタン系、シリコーン系等が挙げられ、無機粒子としてはシリカ等が挙げられる。これらの１種類または２種以上から適宜選択して使用することが出来る。
【００３０】
本発明に係るハードコート層２の厚さは、粒子の数平均粒子径未満であることが必要である。前記範囲とすることで、透明電極付き基板表面に凹凸が生じ、高アンチニュートンリング性が得られる。具体的には、数平均粒子径より０．２μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以下であることがより好ましい。
【００３１】
本発明に係るハードコート層２は、前記粒子を含有したバインダ樹脂により形成されている。前記バインダ樹脂としては、特に限定されないが、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の合成樹脂が挙げられ、これらのうちの１種類または２種以上から適宜選択して使用することが出来る。
【００３２】
ハードコート層２に含まれる粒子３とバインダ樹脂の屈折率は、特に限定されないが、透明基板１として上記記載の樹脂を用いた場合、いずれも１．４〜１．７の範囲であることが好ましい。また、粒子３とバインダ樹脂の屈折率の差が０．３以下であることがより好ましく、屈折率差が０、すなわち粒子３とバインダ樹脂の屈折率が同じであることが特に好ましい。前記範囲とすることで、粒子３とバインダ樹脂、透明基板１の間での反射が抑えられ、高透明性の透明電極付き基板が得られる。
【００３３】
本発明に係る透明電極付き基板は、ハードコート層２と透明電極層４の付着力を向上させる目的で、ハードコート層と透明電極層４の間に下地層などを形成することもできる。前記下地層としては、金属層や金属酸化物層などが挙げられ、金属酸化物層としては、例えば一般式ＳｉＯｘ（ｘ＝１．５〜２．０）で示される酸化ケイ素を主成分とする金属酸化物層などを用いることもできる。下地層の膜厚は、１０〜１００ｎｍが好ましく、２０〜８０ｎｍがさらに好ましい。また下地層の波長５５０ｎｍにおける屈折率は１.４０〜１．６０が好ましく、１．４５〜１．５５がさらに好ましい。膜厚または屈折率が、前記範囲の下地層を用いることで高透明性の透明電極付き基板が得られる。
【００３４】
本発明に係る透明電極付き基板は、透明基板１のもう片方の面、すなわちハードコート層２とは反対の面上に、ハードコート層６を設けても良い。ハードコート層６を設けることにより、カール防止などが期待できる。
【００３５】
前記ハードコート層６としては、特に限定されないが、粒子を含有するものを用いても良いし、粒子を含有しないものを用いても良い。粒子を含有するものとしては、例えばハードコート層２と同じ材料のもの、すなわち粒子３を含有したハードコート層を用いることもできる。粒子を含有しないものとしては、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の合成樹脂等を用いることができる。
【００３６】
本発明に係る透明電極層４の膜厚は、１０〜４０ｎｍであることを特徴とする。中でも１２〜３５ｎｍが好ましく、１４〜３０ｎｍがさらに好ましい。前記範囲にすることで高入力耐久性、高透明性、あるいはタッチパネル用途に最適な導電性が得られる。
【００３７】
透明電極層４としては、酸化インジウムを主成分としたものを用いる。透明電極層４としては、酸化インジウム以外にも他の成分を含むことができ、他の成分としては具体的には錫、亜鉛、チタン、モリブデン、タングステン、セリウム、ジルコニウムの酸化物などを挙げることができる。中でも、他の成分として錫を用いた場合、低抵抗性などの観点からより好ましい。
【００３８】
前記他の成分は、酸化インジウムを合わせた重さに対し、１〜１５重量％、より好ましくは３〜１３重量％、さらに好ましくは５〜１０重量％の含有量であるインジウム複合酸化物であることが好ましい。中でも、他の成分として錫を５〜１０重量％用いたものを特に好ましく使用することができる。前記他の成分は、含有量が多ければキャリア濃度が増大するため導電性を向上させることができ、前記範囲内であればその効果を十分に得ることができる。
【００３９】
透明電極層４の形成方法としては、均一な薄膜が形成される方法であれば特に限定されない。例えば、スパッタリングや蒸着などのＰＶＤ法や、各種ＣＶＤ法などのドライコーティングなどの他に、透明電極層４の原料を含む溶液をスピンコート法やロールコート法、スプレー塗布やディッピング塗布などにより塗布した後に加熱処理などで形成する方法が挙げられるが、ナノメートルレベルの薄膜を均一に形成しやすいという観点からドライコーティングが好ましく、中でもスパッタリング法がより好ましい。
【００４０】
本発明に係る透明電極層４は、酸素を１〜１０体積％含むガスを用いたスパッタリング法によって製膜されたものであることが好ましい。中でも酸素ガスは２〜６体積％がより好ましい。前記範囲の酸素を供給することで、次に積層するＤＬＣ層５の製膜時に生じる水素プラズマによってインジウムイオンが過度に還元することを抑制し、高入力耐久性や高透明性に優れた透明導電層を得ることができる。前記透明電極層４をスパッタリング法により製膜する場合に用いられるガスは、アルゴンのような不活性ガスを主成分とするものが好ましい。ここで、「不活性ガスを主成分とする」とは、使用するガスのうち、アルゴンなどの不活性ガスを５０％以上含むことを意味する。使用するガスとしては前記アルゴンのような不活性ガス単独でも用いることができるが、２種類以上のガスを含む混合ガスを用いることもできる。中でもアルゴンと酸素の混合ガスがより好ましく用いられる。なお、さらに他のガスを含有していても良い。
【００４１】
本発明に係るＤＬＣ層５は、水素含有率５〜３０ａｔｍ％であるダイヤモンドライクカーボンである。
【００４２】
水素含有量が５ａｔｍ％以上であると高入力耐久性や高透明性が得られ、３０ａｔｍ％以下であると高入力耐久性が得られる傾向がある。前記水素含有量は、５ａｔｍ％以上、２５ａｔｍ％以下が好ましい。
【００４３】
ＤＬＣ層５は、炭素原子のｓｐ２平面構造（グラファイト構造）とｓｐ３四面体構造（ダイヤモンド構造）が混在した結晶性または非晶質炭素として存在している。
【００４４】
ＤＬＣ層５は、水素を５０〜１００体積％含むガスを用いたスパッタリング法によって製膜することが好ましく、中でも８０〜１００体積％がより好ましい。前記範囲の水素を用いることで、ＤＬＣ層５の水素含有量が５〜３０ａｔｍ％となり、高入力耐久性や、高透明性などに優れたＤＬＣ層が得られる。水素以外のガスとしては、二酸化炭素やヘリウム、アルゴンなどを０〜５０体積％含むことができる。このとき、水素以外の他のガスは１種類のみでもよく、また２種類以上であっても良い。またＤＬＣ層５を形成する場合、ターゲットとしてカーボンを用いたスパッタリング法によって形成することが好ましい。
【００４５】
ＤＬＣ層５は、膜厚が０．５〜５．０ｎｍであることが好ましい。より好ましくは０．５〜４．０ｎｍ、特に好ましくは０．５〜３．０ｎｍである。前記範囲にある場合には高入力耐久性、高透明性、あるいはタッチパネル用途に最適な導電性が得られる。
【００４６】
本発明に係るタッチパネル用透明電極付き基板のＤＬＣ層表面上の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．０５〜０．５０μｍである。好ましくは０．０５〜０．４０μｍである。算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５μｍ以上であるとアンチニュートンリング性が良好となり、０．５０μｍ以下であると耐入力性が向上する傾向がある。なお、算術平均粗さ（Ｒａ）は、粒子３とバインダ樹脂の割合を変えることなどにより調整できる。
【００４７】
本発明に係る透明電極付き基板は、透過率が８８％以上であることが好ましく、９０％以上がより好ましい。透過率が前記範囲となることで、タッチパネル用途に最適な透明性が得られるため好ましい。
【００４８】
本発明においては、入力耐久性に優れたタッチパネル用透明電極付き基板を作製することができる。入力耐久性は、入力耐久性試験後にリニアリティを測定することにより算出することができる。この時、リニアリティが１．５％以下であることが好ましく、１．０％以下であることがより好ましい。ここでリニアリティとは、タッチパネル用透明電極の抵抗値の均一性を表す指標であり、小さいほど抵抗値の均一性が良好である。
【００４９】
前記タッチパネル用透明電極付き基板は、ＤＬＣ層５製膜後に７０℃以上１７０℃以下の温度で熱アニール処理を行っても良い。アニール時間は導電性ペーストやアニール温度にもよるが、０．１〜２．０時間が好ましい。
【００５０】
前記タッチパネル用透明電極付き基板の表面抵抗の値は、１００〜２０００Ω／□が好ましく、特に２００〜８００Ω／□が好ましい。
【００５１】
前記タッチパネル用透明電極付き基板は、温度８５℃の雰囲気下に１０００時間放置した場合の熱変化率が、１．５倍以下であることが好ましい。より好ましくは１．３倍以下である。ここで言う耐熱変化率とは、高温放置後の表面抵抗値を高温放置前の表面抵抗値で割った値である。
【００５２】
前記タッチパネル用透明電極付き基板は、温度６０℃、湿度９０％の雰囲気下に１０００時間放置した場合の湿熱変化率が１．５であることが好ましい。より好ましくは１．３倍以下である。ここで言う湿熱変化率とは、高温高湿放置後の表面抵抗値を高温高湿放置前の表面抵抗値で割った値である。
【実施例】
【００５３】
以下に、実施例をもって本発明を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。
【００５４】
ハードコート層２および粒子３の数平均粒子径、粒子数の測定は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などの電子顕微鏡や、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）や走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）などの超高分解能顕微鏡、光学顕微鏡、レーザー顕微鏡で行うことができる。どの顕微鏡を使用しても同じ結果を得ることができるが、本発明の評価はレーザー顕微鏡ＥＬＩＳＴＡ−ＯＬ２８Ｗ９／ＸＪ（ＯＬＹＭＰＵＳ社製）を用いて測定した。
【００５５】
ＤＬＣ層５の水素含有量は、ＨＲＢＳ５００（神戸製鋼所製）を用いてＥＲＤＡ（Ｅｌａｓｔｉｃ Ｒｅｃｏｉｌ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ：弾性反銚粒子検出法）により測定した。
【００５６】
透明電極付き基板の算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠し、タリステップＳＵＲＦＣＯＭ４７０Ａ（東京精密社製）を用いて測定した。
【００５７】
透明電極付き基板のアンチニュートンリング性評価は、透明電極付き基板とガラスを接触させた領域を、３波長蛍光灯の下でガラス側表面の、ガラス表面の法線に対して斜め６０度の方向からニュートンリングの有無を目視で観察して評価した。ニュートンリングが観測できないものを良好（◎）、かすかに観測できるものをやや良好（○）、明確に観測できるものを不良（×）とした。
【００５８】
透明電極付き基板の入力耐久性試験は、上下電極の透明電極層面が向かい合うように貼り合わせたタッチパネルを用いて実施した（上部電極：透明電極付き基板、下部電極：マイクロドットスペーサ付きＩＴＯガラス）。試験条件として、上部電極側からポリアセタール樹脂ペン（先端０．８ｍｍＲ）に５．０Ｎの荷重をかけて、３０ｍｍの間隔を６０ｍｍ／ｓの速度で同一ライン上に５万往復筆記する方法で行った。この入力耐久性試験後にリニアリティを測定し、リニアリティが１．０％以下であるものを良好（◎）、リニアリティが１．０〜１．５％であるものをやや良好（○）、リニアリティが１．５％以上であるものを不良（×）とした。
【００５９】
リニアリティの測定はタッチパネル用透明電極付き基板のＤＬＣ層５上において対向する２辺に銀ペーストで電極を設け、両電極間に電圧を印加し、電極間の任意の点の出力電圧と理論電圧の差の絶対値（ΔＶｎ＝｜出力電圧−理論電圧｜）で行った。透明電極付き基板上の任意の点について、最も外側の測定点間の電位差をＶＢ−ＶＡ（最外端電位差ともいう）とし、この値から透明電極付き基板の抵抗値が完全に均一であると仮定する場合の理論電圧を求める。次に、透明電極付き基板上の任意の点について、それぞれの点における出力電圧と理論電圧との差ΔＶｎを求め、それらの最大値ΔＶｍａｘを最外端電位差ＶＢ−ＶＡで割った値ΔＶｍａｘ／（ＶＢ−ＶＡ）×１００（％）を求める。該測定を電極の各位置Ｙｎで行い、それらの最大値がリニアリティである。
【００６０】
透明性は、濁度計（ＮＤＨ−３００Ａ）（日本電色工業株式会社製）を用いてＪＩＳＫ７１０５に従い測定した透過率をもとに評価した。
【００６１】
透明電極付き基板の各層の膜厚は分光エリプソメーターＶＡＳＥ（Ｊ．Ａウーラム社製）を用いて測定した。フィッティングはＣａｕｃｈｙモデルにより行った。ＤＬＣ層５の膜厚は、０．７６Ｗ／ｃｍ２のＤＣ放電、巻取り速度０．１ｍ／ｍiｎで製膜したカーボン層の膜厚を測定し、それを基準に計算した値を用いた。
【００６２】
（実施例１）
本発明に係る透明電極付き基板は、ロールトゥロール方式の巻取り式スパッタリング装置を用いて製膜した。前記透明電極付き基板は、シクロオレフィンポリマーフィルム（商品名ＺＥＯＮＯＲ（ＺＦ１６）、膜厚１００μｍ、日本ゼオン製）の透明基板１上に、ハードコート層２、透明電極層４、ＤＬＣ層５を順次形成し、透明基板１のもう一方の面にハードコート層６を形成することにより作製した。
【００６３】
前記ハードコート層２は、厚さ３．７μｍのアクリル系バインダ樹脂および数平均粒子径５．０μｍ、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内粒子数７７３個含まれるアクリル系樹脂からなる粒子３により形成したものである。また、前記ハードコート層６は、厚さ３．７μｍのアクリル系バインダ樹脂（粒子なし）により形成したものである。
【００６４】
前記ハードコート層２上に、インジウム錫複合酸化物からなる透明電極層４を形成した。前記透明電極層４は、インジウム錫複合酸化物（酸化錫含量１０重量％）をターゲットとして用い、基板温度を２５℃、酸素／アルゴン（４／１６０ｓｃｃｍ）混合ガス中、装置内圧力０．３Ｐａにおいて１．５Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を用いてスパッタリングを行いて、膜厚２４ｎｍに製膜した。
【００６５】
ＤＬＣ層５は、カーボンをターゲットとして用い、基板温度を２５℃、水素ガス（２０ｓｃｃｍ）中、装置内圧力０．８Ｐａにおいて０．８Ｗ／ｃｍ２のＤＣ放電を用いてスパッタリングを行い、膜厚１ｎｍに製膜した。得られたＤＬＣ層５の水素含有率は、２０ａｔｍ％であった。
【００６６】
このようにして作製した透明電極付き基板のＤＬＣ層５表面上の算術平均粗さは、０．１２μｍであった。またアンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．７％）、透過率は９０％であった。
【００６７】
（実施例２）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７９２個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた。またＤＬＣ層５は、カーボンをターゲットとして用い、基板温度を２５℃、水素／アルゴン（１０／１０ｓｃｃｍ）混合ガス中、装置内圧力０．８Ｐａにおいて０．８Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を用いてスパッタリングを行い、水素含有率１０ａｔｍ％のＤＬＣ層５を膜厚１ｎｍ形成した。前記以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００６８】
このようにして作製した透明電極付き基板のＤＬＣ層５表面上の算術平均粗さは、０．１２μｍであった。またアンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．８％）、透過率は８８％であった。
【００６９】
（実施例３）
ハードコート層２として、膜厚２．３μｍのアクリル系バインダ樹脂、および数平均粒子径３．５μｍ、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７９６個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００７０】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．０７μｍであった。アンチニュートンリング性は○、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．６％）、透過率は９０％であった。
【００７１】
（実施例４）
ハードコート層２として、膜厚５．５μｍのアクリル系バインダ樹脂、および数平均粒子径７．０μｍ、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７５３個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００７２】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．２３μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は○（リニアリティ＝１．２％）、透過率は９０％であった。
【００７３】
（実施例５）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数４２２個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００７４】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．０７μｍであった。アンチニュートンリング性は○、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．７％）、透過率は９０％であった。
【００７５】
（実施例６）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数１５８１個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００７６】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．２５μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は○（リニアリティ＝１．３％）、透過率は８９％であった。
【００７７】
（実施例７）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数８０９個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用い、またＤＬＣ層５は、膜厚を４ｎｍに形成した。前記以外は、実施例１と同様の実験を行った。
【００７８】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは０．１３μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．６％）、透過率は８８％であった。
【００７９】
（実施例８）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７６２個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用い、また透明電極層４は、膜厚を１７ｎｍに形成した。前記以外は、実施例１と同様の実験を行った。
【００８０】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは０．１２μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は○（リニアリティ＝１．３％）、透過率は９１％であった。
【００８１】
（比較例１）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７８８個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用い、ＤＬＣ層５を製膜しなかった。前記以外は、実施例１と同様の実験を行った。
【００８２】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは０．１２μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は×（リニアリティ＝２．１％）、透過率は９０％であった。
【００８３】
（比較例２）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７７６個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた。またＤＬＣ層５として、カーボンをターゲットとして用い、基板温度を２５℃、アルゴンガス（２０ｓｃｃｍ）中、装置内圧力０．８Ｐａにおいて０．８Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を用いてスパッタリングを行い、水素含有率０．３ａｔｍ％以下のＤＬＣ層５を膜厚１ｎｍ形成した。前記以外は、実施例１と同様の実験を行った。
【００８４】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは０．１２μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は×（リニアリティ＝１．９％）、透過率は８７％であった。
【００８５】
（比較例３）
ハードコート層２として、数平均粒子径１．６μｍ、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７５９個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００８６】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．０２μｍであった。アンチニュートンリング性は×、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．６％）、透過率は９０％であった。
【００８７】
（比較例４）
ハードコート層２として、膜厚７．８μｍのアクリル系バインダ樹脂、および数平均粒子径９．０μｍ、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数７６１個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００８８】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．２０μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は×（リニアリティ＝１．６％）、透過率は９０％であった。
【００８９】
（比較例５）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数２４６個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００９０】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．０４μｍであった。アンチニュートンリング性は×、入力耐久性は◎（リニアリティ＝０．５％）、透過率は９０％であった。
【００９１】
（比較例６）
ハードコート層２として、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に含まれる粒子数３２０１個のアクリル系樹脂からなる粒子３を用いた以外は実施例１と同様の実験を行った。
【００９２】
このようにして作製した透明電極付き基板の算術平均粗さは、０．５０μｍであった。アンチニュートンリング性は◎、入力耐久性は×（リニアリティ＝２．３％）、透過率は８７％であった。
【００９３】
表１より、実施例と比較例を比較すると、ＤＬＣ層５の水素含有率が０．３ａｔｍ％である比較例２では入力耐久性が不良であるのに対し、２０ａｔｍ％である実施例１では良好となった。またＤＬＣ層５がない比較例１においても入力耐久性が不良であるに対し、実施例１（２０ａｔｍ％）あるいは実施例２（１０ａｔｍ％）では良好となった。
【００９４】
また粒子３の数平均粒子径が９．０μｍである比較例４では、入力耐久性が不良であるのに対し、実施例１（５．０μｍ）では良好、また実施例４（７．０μｍ）ではやや良好となった。
【００９５】
またハードコート層２の膜厚（３．７μｍ）が、粒子の数平均粒子径（１．６μｍ）より大きい比較例３ではＡＮ性が悪くなったのに対し、数平均粒子径未満である実施例１、３、４などではＡＮ性が良好あるいはやや良好となった。
【００９６】
さらに粒子の個数が２４６個である比較例５ではＡＮ性が不良、３２０１個である比較例６では入力耐久性が不良であるのに対し、３００〜３０００個である実施例では、ＡＮ性あるいは入力耐久性が、良好あるいはやや良好となった。
【００９７】
以上より、ＤＬＣ層の水素含有量を５〜３０ａｔｍ％、ハードコート層に数平均粒子径２．０〜８．０μｍの粒子が１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に３００〜３０００個でかつハードコート層の膜厚が粒子の数平均粒子径未満、またＤＬＣ層上の算術平均粗さ（Ｒａ）を０．０５〜０．５０μｍとすることにより、高ＡＮ性と高入力耐久性に優れた透明電極付き基板を作製できると考えられる。
【００９８】
【表１】
【符号の説明】
【００９９】
１ 透明基板
２ ハードコート層
３ 粒子
４ 透明電極層
５ ＤＬＣ層
６ ハードコート層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の（１）〜（３）を特徴とする、タッチパネル用透明電極付き基板。
・ 透明基板上に少なくともハードコート層、酸化インジウムを主成分とする透明電極層、水素含有量が５〜３０ａｔｍ％であるＤＬＣ層がこの順に形成されている。
・ 前記ハードコート層に、数平均粒子径２．０〜８．０μｍの粒子が１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に３００〜３０００個含まれ、かつ前記ハードコート層の膜厚が前記粒子の数平均粒子径未満である。
・ 前記タッチパネル用透明電極付き基板の前記ＤＬＣ層上の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜０．５０μｍである。
【請求項２】
前記ＤＬＣ層の膜厚が０．５〜５．０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用透明電極付き基板。
【請求項３】
前記透明電極層の膜厚が１０〜４０ｎｍであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のタッチパネル用透明電極付き基板。
【請求項１】
以下の（１）〜（３）を特徴とする、タッチパネル用透明電極付き基板。
・ 透明基板上に少なくともハードコート層、酸化インジウムを主成分とする透明電極層、水素含有量が５〜３０ａｔｍ％であるＤＬＣ層がこの順に形成されている。
・ 前記ハードコート層に、数平均粒子径２．０〜８．０μｍの粒子が１．０ｍｍ×１．０ｍｍの範囲内に３００〜３０００個含まれ、かつ前記ハードコート層の膜厚が前記粒子の数平均粒子径未満である。
・ 前記タッチパネル用透明電極付き基板の前記ＤＬＣ層上の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜０．５０μｍである。
【請求項２】
前記ＤＬＣ層の膜厚が０．５〜５．０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用透明電極付き基板。
【請求項３】
前記透明電極層の膜厚が１０〜４０ｎｍであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のタッチパネル用透明電極付き基板。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１８６２５（Ｐ２０１２−１８６２５Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５７００６（Ｐ２０１０−１５７００６）
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
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