透明導電性基板および電子デバイス
【課題】 優れた塗膜強度とともに、良好な導電性を併せ持つ透明導電性基板、及びこれを用いた電子デバイスを提供する。
【解決手段】 本発明に係る透明導電性基板１は、少なくとも被成膜面が絶縁性を有する透明基板１１と、前記透明基板の被成膜面上に形成された導電性高分子を含む第一の透明導電膜１２と、前記第一の透明導電膜に重ねて形成された導電性高分子を含む第二の透明導電膜１３とを少なくとも備え、前記第二の透明導電膜は、前記第一の透明導電膜と電気的に接続され、かつ、前記第一の透明導電膜より硬質であることを特徴とする。
【解決手段】 本発明に係る透明導電性基板１は、少なくとも被成膜面が絶縁性を有する透明基板１１と、前記透明基板の被成膜面上に形成された導電性高分子を含む第一の透明導電膜１２と、前記第一の透明導電膜に重ねて形成された導電性高分子を含む第二の透明導電膜１３とを少なくとも備え、前記第二の透明導電膜は、前記第一の透明導電膜と電気的に接続され、かつ、前記第一の透明導電膜より硬質であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンス発光素子、透明タッチパネル等に応用できる導電性高分子を用いた透明導電性基板、およびこの透明導電性基板を用いた電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、透明導電性基板を用いた電子デバイスが広く用いられている。この透明導電性基板を構成する透明導電膜に用いられる導電性材料としては、導電性高分子がある。導電性高分子を用いた透明導電膜は、通常、導電性高分子を水などの溶剤に溶かし、ロールコートやディップコート、スピンコート、スプレーなど各種コーティング法にて透明基板に塗工して乾燥させることにより形成される。
【０００３】
ところが、導電性高分子は、成膜した際に塗膜強度が弱く、爪などで簡単に削り取られやすいので、膜が透明基板上から剥離、あるいは脱落する虞があった。そのため、強度を要する部分に使用する際には、強度を要する面にスパッタ法などにより形成されたＩＴＯ膜を用いるのが主流であった（例えば、特許文献１参照）。しかし、このようなＩＴＯ膜は、生産性の面やコストの面から問題があった。
【０００４】
また、一般的に導電膜自体の塗膜強度を上げるため、導電性高分子を分散させた溶液に架橋性高分子を添加し、熱または光によって塗膜を架橋させる方法もあるが、架橋性高分子の添加量を多くすると導電性が低下する問題があった。
【特許文献１】特開平２−１９４９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた塗膜強度とともに、良好な導電性を併せ持つ透明導電性基板、及びこれを用いた電子デバイス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】
【０００６】
本発明の請求項１に係る透明導電性基板は、少なくとも被成膜面が絶縁性を有する透明基板と、前記透明基板の被成膜面上に形成された導電性高分子を含む第一の透明導電膜と、前記第一の透明導電膜に重ねて形成された導電性高分子を含む第二の透明導電膜と、を少なくとも備え、前記第二の透明導電膜は、前記第一の透明導電膜と電気的に接続され、かつ、前記第一の透明導電膜より硬質であることを特徴とする。
本発明の請求項２に係る透明導電性基板は、請求項１において、前記第二の透明導電膜は、さらに架橋性高分子を含むことを特徴とする。
本発明の請求項３に係る透明導電性基板は、請求項２において、前記第二の透明導電膜は、膜厚が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする。
本発明の請求項４に係る電子デバイスは、前記請求項１乃至３の何れか一項に記載の透明導電性基板を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る透明導電性基板（請求項１）は、透明基板の上に形成される透明導電膜が、透明基板側に位置する導電性に優れた第一の層と、表面側に位置する強度に優れる第二の層との二層構造をなしているので、第一の透明導電膜はこれより硬質な第二の透明導電膜によって被覆された形態となり透明導電膜の表面強度を向上できる。ゆえに、透明導電膜が爪やペン等が接触した際に簡単に損傷を受けたり、あるいは削り取られて透明基板上から剥離、脱落することが防止できるので、長期耐久性に優れた透明導電性基板が得られる。しかも、第二の透明導電膜は第一の透明導電膜と電気的に接続されているので、導電性を備えつつ、塗膜強度に優れた構成からなる透明導電性基板が得られる。
【０００８】
本発明に係る電子デバイス（請求項４）は、上記透明導電性基板を使用するので、耐久性に優れ、長期信頼性の高い構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る透明導電性基板の一例を示す断面図である。
ここに示す透明導電性基板１は、透明基板１１と、この透明基板の上に形成された第一の透明導電膜１２と、この第一の透明導電膜１２の上に形成された第二の透明導電膜１３とを少なくとも備えている。
【００１０】
透明基板１１は、透明なフィルムまたはガラスであり、軽量性、耐久性および透明性を考慮すると、具体的には、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステルやポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルスルフォンで作られた透明性を有する高分子材料からなるフィルムであることが好ましい。特に、指やペン等にて印圧する側に位置する透明基板１１は、印圧に応じて柔軟に上下電極の接触を促す必要があることから、可撓性を備えた部材が好ましい。
【００１１】
透明基板１１の厚さは、タッチパネル１０として使用することを考慮すると、１００ｎｍから２５０ｎｍ、好ましくは１２０ｎｍから１９０ｎｍの範囲とすればよい。透明基板１１の厚さが１００ｎｍ未満であると、機械的強度が不足し、実用に供するのに十分な耐久性を得ることができず、一方、厚さが２５０ｎｍより大きいと、タッチパネル１０としての柔軟性が損なわれる虞がある。
【００１２】
第一の透明導電膜１２は、導電性高分子を含む。導電性高分子としては、具体的には、たとえば、ポリチオフェン系導電性高分子が用いられる。この第一の透明導電膜１２の透明基板１１上への形成は、導電性高分子を含む透明導電膜の原料液を、たとえば、ロールコートにとって塗布することにより行うことができる。なお、導電性高分子を含む透明導電膜の原料液の透明基板１１上への塗布は、ロールコートに限らずディップコートやスピンコート、バーコート等であっても良い。
【００１３】
第二の透明導電膜１３もまた導電性高分子を含み、上記第一の透明導電膜１２と同様の方法により形成することができる。また、第二の透明導電膜１３としては、第一の透明導電膜１２と電気的に接続され、かつ、第一の透明導電膜１２より硬質なものが用いられる。第二の透明導電膜１３を第一の透明導電膜１２より硬質とするためには、例えば第二の透明導電膜１３が含有するバインダ樹脂の添加量を制御すればよい。また、第二の透明導電膜１３に架橋性高分子を添加する等によっても制御することができる。導電性高分子樹脂中に架橋性高分子樹脂を含有させる手法の方が、バインダ樹脂を添加する手法より望ましい。架橋性高分子樹脂の場合、その含有量を少なくしても所定の硬度が得られるので、他の手法に比べて導電性も向上させることができる。その際、架橋性高分子樹脂を熱架橋ポリエステル樹脂とすると、柔軟性に優れたものとなり、屈曲を伴う用途に使用することができるものとなる。
【００１４】
第二の透明導電膜１３の膜厚は、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲が好適であり、より好ましくは３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲である。第二の透明導電膜１３の膜厚が３０ｎｍより薄い場合には、膜強度が劣ったものとなってしまう。これに対して、第二の透明導電膜１３の膜厚が２００ｎｍより厚い場合には、導電性が劣ったものとなってしまう。
【００１５】
以上のように構成された透明導電性基板１は、導電性を確保しつつ、表面の塗膜強度に優れた構成とすることができ、たとえば、タッチパネルなどの電子デバイスにおける基材として使用することで、高寿命なものとすることができる。
【００１６】
次に、この透明導電性基板１を用いた電子デバイスの一例として、タッチパネルについて説明する。
図２と図３は、本発明に係る透明導電性基板１を用いた電子デバイスであるタッチパネルの一例を示す図である。特に、図２（ａ）はタッチパネルの主な構成部品を厚み方向に分解して示した斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のα−α’部分における断面図である。そして、図３は、タッチパネルの動作原理を説明する概略図である。
【００１７】
図２に示すように、タッチパネル１０は、上述した構成の透明導電性基板１を、上部電極用の第一の透明導電性基板（以下、「上部電極」という場合がある。）１Ａおよび下部電極用の第二の透明導電性基板（以下、「下部電極」という場合がある。）１Ｂとして用い、両電極（上部電極１Ａ、下部電極１Ｂ）を構成する第二の透明導電膜１３同士が対向するように、スペーサ３及びオーバーレジスト４を介して設けてなる構成を有する。
その際、ペンなどの筆記治具により外部から印圧され、厚み方向に変形することが求められる上部電極１Ａ用の透明基板１１Ａとしては、例えば可撓性基材の樹脂フィルムが好ましく、一方、上記変形を要しない下部電極１Ｂ用の透明基板１１Ｂとしては、剛性基材のガラスや樹脂の板材が望ましい。
この構成によれば、上部電極１Ａ用の透明基板１１Ａに外側から局所的に押圧を加えることにより、透明基板１１Ａが内側に撓み、押圧を加えた箇所において上部電極１Ａと下部電極１Ｂとを電気的に接触させることが可能となる。なお、透明基板１１Ａの外側には、必要に応じて硬質の保護膜Ｈが配置される。
【００１８】
また、第一の透明導電性基板１Ａと第二の透明導電性基板１Ｂの対向する面の上には、それぞれ引き回し線２Ａ，２Ｂが設けられるとともに、何れか一方の対向面（図では第二の透明導電性基板１Ｂ）の上にドットスペーサ５が設けられている。ドットスペーサ５を設置しておけば、例えば透明基板１１Ａが自重により内側に撓み、上部電極１Ａが下部電極１Ｂと接触してしまうような誤動作を回避できる。換言すると、所定の押圧が局所的に加わった際に初めて、上部電極１Ａと下部電極１Ｂとの間で電気的な接触が生じ、その結果、この接触地点の位置情報が高精度に把握できるようになるので、ドットスペーサ５を適宜設置することは好適である。
【００１９】
引き回し線２Ａ，２Ｂは、上部電極１Ａ及び下部電極１Ｂにおける対向する一対の両端側に平行してそれぞれ設けられ、上部電極１Ａと下部電極１Ｂとでは、引き回し線２Ａ，２Ｂが直交する位置関係に配置されている。この引き回し線２Ａ，２Ｂの材料としては、具体的には、たとえば、導電性に優れた銀を用いることができる。また、引き回し線は銀に限らず、金や銅、もしくはニッケルなどの金属、あるいはカーボンなどの導電性を有するものとすることもできる。この引き回し線の形成方法としては、たとえば、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷などの印刷法、またはフォトレジスト法や刷毛塗法などがある。
【００２０】
スペーサ３は、上部電極１Ａと下部電極１Ｂととが無闇に接触しないように保持するものである。このスペーサ３の材料としては、例えば、アクリル系粘着剤を用いることができる。
オーバーレジスト４は、上部電極１Ａまたは下部電極１Ｂとスペーサ３との間の接着強度を上げて、スペーサ３に接合される上部電極１Ａおよび下部電極１Ｂが剥離するのを防ぐものである。このオーバーレジスト４の材料としては、例えば、熱硬化性ポリエステル樹脂を用いることができる。
【００２１】
ドットスペーサ５は、たとえば、数十μｍ程度の高さを持った半球状、円錐状、または円柱状をした突起体であり、下部電極を構成する第二の透明導電性基板１Ｂにおける第二の透明導電膜１３上に一定の間隔をあけて形成されている。ドットスペーサ５の材料としては、たとえば、アクリル系樹脂などの透明性を有する絶縁材料が挙げられる。
このドットスペーサ５により、上部電極を構成する第一の透明導電性基板１Ａにおける第二の透明導電膜１３と、下部電極を構成する第二の透明導電性基板１Ｂにおける第二の透明導電膜１３とが無闇に接触しないように保持される構造となり、長期にわたる安定したスイッチ動作の維持および情報入力時における高精度な位置検出が可能となっている。
【００２２】
タッチパネル１０は、透明抵抗（導電）膜が設けられた一対の透明導電性基板よりなる上部電極１Ａと下部電極１Ｂを、透明導電膜側同士が向い合う方向に貼り合わせ、上部電極１Ａ側の基板の上から指やペンを用いて押圧することで、上部電極１Ａが大きく撓んで透明導電膜同士が接触し、導通状態となった点の電圧から位置を検出することでタッチパネル入力が行われる。すなわち、この上下に向い合った上部電極１Ａと下部電極１Ｂは、一方でＸ座標回路を構成し、もう一方でＹ座標回路を構成している。
したがって、Ｘ座標の検出は、上部電極１Ａに電圧を印加すると導電性高分子の抵抗によって引き回し線間２Ａ、２Ａ方向に電圧勾配ができ、押圧接触点での分圧比Ｒｘ１，Ｒｘ２を測定することによりＸ座標がわかる。また、Ｙ座標の検出は、下部電極１Ｂに電圧を印加すると導電性高分子の抵抗によって引き回し線間２Ｂ、２Ｂ方向に電圧勾配ができ、押圧接触点での分圧比Ｒｙ１，Ｒｙ２を測定することによりＸ座標がわかる。
【００２３】
（実験例１−６）
実験例１−６では、透明導電性基板が透明基板上に第一の透明導電膜（Ｔ１）と第二の透明導電膜（Ｔ２）を順に積層してなり、第二の透明導電膜が第一の透明導電膜と電気的に接続され、かつ、第一の透明導電膜より硬質とした場合について検証するため、表１に示す６通りの実験例を行い、試料Ａ〜Ｆを作製した。表１において、αはポリチオフェン系透明導電塗料（アグファゲバルト社製、Orgacon ）を、βはバインダとして機能するポリエステル系樹脂（東洋紡績社製、バイロナール）、Ｔｇは硬化温度を表し、矢印（←）は左欄と同じであること意味する。
【００２４】
【表１】
【００２５】
表１に示した各試料のポイントは、以下の点にある。
試料Ａ：Ｔ１からなる単層構造。
試料Ｂ：Ｔ１にＴ２を重ねた積層構造。Ｔ２は主材αのみから構成。
試料Ｃ：Ｔ１にＴ２を重ねた積層構造。Ｔ２は主材αと副材βから構成。副材βのＴｇが０℃より低い場合。
試料Ｄ：Ｔ１にＴ２を重ねた積層構造。Ｔ２は主材αと副材βから構成。副材βのＴｇが０℃の場合。
試料Ｅ：Ｔ１にＴ２を重ねた積層構造。Ｔ２は主材αと副材βから構成。副材βのＴｇが０℃より高い場合。
試料Ｆ：Ｔ２からなる単層構造。Ｔ２は主材αと副材βから構成。副材βのＴｇが０℃より高い場合。
【００２６】
以下では、実験例５の作製手順について詳述する。
まず、長さ５ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ７００μｍの透明ガラス基板上に、ポリチオフェン系透明導電塗料（αと略記：アグファゲバルト社製、Orgacon ）の１．３％水分散液をロールコートし、８０℃で２分間乾燥させることによって、ガラスからなる透明基板上に厚さ３００ｎｍの第一の透明導電膜を形成した。次いで、上述した第一の透明導電膜用分散液にバインダとしてポリエステル系樹脂（βと略記：東洋紡績社製、バイロナール、Ｔｇ＞０℃）を１．５％添加したポリチオフェン系透明導電塗料をロールコートし、１３０℃で３０分間乾燥させることにより、第一の透明導電膜上に厚さ１００ｎｍの第二の透明導電膜を形成し、透明導電性基板（試料Ｅ）とした。
【００２７】
他の実験例１〜４、６は実験例５の変形である。
実施例１は、実験例５と同様に第一の透明導電膜のみ形成し、透明導電性基板（試料Ａ）とした。
実施例２は、実験例５と同様に第一の透明導電膜を形成した後、ポリチオフェン系透明導電塗料αのみを用いて第二の透明導電膜を形成し、透明導電性基板（試料Ｂ）とした。
実験例３と４は、第二の透明導電膜を形成する際、αに含有させるβとしてＴｇの異なるもの（実験例３はＴｇ＜０℃、実験例４はＴｇ＝０℃）を用いた点のみ実験例５と異なり、他の点は実施例５と同様として、透明導電性基板（試料Ｃ、Ｄ）を得た。
実施例６は、第一の透明導電膜は設けず、透明基板上に第二の透明導電膜のみ実施例５と同様に形成し、透明導電性基板（試料Ｆ）とした。
【００２８】
表２は、試料Ａ〜Ｆにおける塗膜強度（硬度）と表面抵抗（導電性）とをそれぞれ測定した結果である。
塗膜強度は、ＪＩＳ−Ｋ５４００に準拠し、それぞれ芯の硬さの異なる複数の鉛筆を用いて透明導電膜表面を引っ掻き、透明導電膜表面に傷が生じた状態を観測することにより評価した。
表面抵抗は、ＪＩＳ−Ｋ７１９４に準拠し、表面抵抗計（三菱化学社製、ロレスタＧＰ）を用いて測定した。導電性において、○印は従来と同等の抵抗値（３００〜７００［Ω／□］）、△印はやや劣るが実用可能レベル（７００〜１５００［Ω／□］）、×印は実用不可レベル（１５００〜３０００［Ω／□］）、であることを意味する。
【００２９】
また、上述した各実験例と同じ構造の透明導電性基板を、２種類の基材［フィルム（上部電極用）、ガラス（下部電極用）］上に形成し、図２に示すような、４線式抵抗膜型の透明タッチパネルを作製した。このタッチパネルの直線性（リニアリティ）として筆記寿命（Ｒ１）と打鍵寿命（Ｒ２）を評価し、それぞれ初期値で規格化した結果も表２に示した。
筆記寿命（Ｒ１）と打鍵寿命（Ｒ２）の評価は、以下に示す各条件により行った。
筆記寿命は、対向する電極間（上下両方とも）に５［Ｖ］の直流電圧を印加しながら、０．０５〜１［Ｎ」の入力荷重にて、１０万文字筆記した後のリニアリティを初期値で除すことにより求めた数値である。その際、筆記治具として、先端曲率がＲ０．８のポリアセタール製のペンを用いた。
打鍵寿命は、対向する電極間（上下両方とも）に５［Ｖ］の直流電圧を印加しながら、１．９６［Ｎ］の打鍵荷重、５［Ｈｚ］の打鍵周波数にて、１００万回打鍵した後のリニアリティを初期値で除すことにより求めた数値である。その際、打鍵治具として、先端曲率がＲ８のシリコンゴム製（硬度６０°）のペンを用いた。
【００３０】
【表２】
【００３１】
表１および表２より、以下の点が明らかとなった。
（１）単層構造（Ｔ１のみ）の場合、導電性はほぼ良好だが、硬度が低く、リニアリティがいずれも１．５以上と芳しくない（試料Ａ）。
（２）単層構造（Ｔ２のみ）の場合、硬度が高く、リニアリティはいずれも１．２程度と良好であるが、導電性が芳しくない（試料Ｆ）。
（３）二層構造にすると、ほぼ良好な導電性を保ちつつ、硬度が若干高くなるが、リニアリティはいずれも１．５以上と改善が見られない（試料Ｂ）。
（４）二層構造にするとともに、第二の透明導電膜を形成する際、αにβを含有させ、βとしてＴｇの異なるものを用いることにより、ほぼ良好な導電性を保ちつつ、硬度が高くなり、Ｔｇの上昇に伴いリニアリティは１．２程度まで改善する（試料Ｃ、Ｄ、Ｅ）。
以上の結果より、第二の透明導電膜が第一の透明導電膜と電気的に接続され、かつ、第一の透明導電膜より硬質とすることにより、ほぼ良好な導電性を保ちつつ、リニアリティも良好な透明導電性基板が得られることが分かった。
【００３２】
（実験例７−１３）
実験例７−１３では、バインダとして機能するポリエステル系樹脂βに代えて、架橋性高分子γをポリチオフェン系透明導電塗料αに含有させ、第二の透明導電膜（Ｔ２）を膜厚を１０〜３００［ｎｍ］の範囲で変えて形成した点が実施例５と異なり、他の点は実施例５と同様とした。架橋性高分子を含有させた際の作用・効果と膜厚Ｔ２の依存性を検証することを目的とし、表３に示す７通りの実験例を行い、試料Ｇ〜Ｍを作製した。表３において、αはポリチオフェン系透明導電塗料（アグファゲバルト社製、Orgacon ）を、γは架橋性高分子として機能する熱架橋ポリエステル系樹脂（東洋紡績社製、バイロナール）を表し、矢印（←）は左欄と同じであること意味する。なお、前述した試料Ａ（第二の透明導電膜を設けず、第一の透明導電膜のみからなる場合：Ｔ２＝０［ｎｍ］）を比較のため表３に掲載した。
【００３３】
【表３】
【００３４】
以下では、実験例１１の作製手順について詳述する。
まず、長さ５ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ７００μｍの透明ガラス基板上に、ポリチオフェン系透明導電塗料（αと略記：アグファゲバルト社製、Orgacon ）の１．３％水分散液をロールコートし、８０℃で２分間乾燥させることによって、ガラスからなる透明基板上に厚さ３００ｎｍの第一の透明導電膜を形成した。次いで、上述した第一の透明導電膜用分散液に架橋性高分子として熱架橋性ポリエステル系樹脂（γと略記：東洋紡績社製、バイロナール）を１．５％、及びシラン系硬化剤を１％添加したポリチオフェン系透明導電塗料をロールコートし、１３０℃で３０分間乾燥させることにより、第一の透明導電膜上に厚さ１００ｎｍの第二の透明導電膜を形成し、透明導電性基板（試料Ｋ）とした。
【００３５】
表４は、試料Ａ、Ｇ〜Ｍにおける塗膜強度（硬度）と表面抵抗（導電性）とをそれぞれ測定した結果である。また、リニアリティとして筆記寿命（Ｒ１）と打鍵寿命（Ｒ２）を初期値で規格化して示した。これらの評価方法は前述したものと同様とした。
【００３６】
【表４】
【００３７】
表３および表４より、以下の点が明らかとなった。
（１）二層構造の上層をなす第二の透明導電膜（Ｔ２）に架橋性高分子を含有することにより、ほぼ良好な導電性を保ちつつ、硬度の向上が図れる（試料Ａ、Ｇ）。
（２）架橋性高分子を含有させた場合、第二の透明導電膜（Ｔ２）の厚さを増加させるに伴い、硬度をさらに高くすることができる。その際、筆記寿命（Ｒ１）と打鍵寿命（Ｒ２）からなるリニアリティも一緒に著しく改善される（試料Ｇ〜Ｌ）。
（３）しかし、第二の透明導電膜（Ｔ２）の厚さが２００ｎｍ以上の場合には、導電性が低下し、３００ｎｍの場合には実用不可レベルになる（試料Ｌ、Ｍ）。
以上の結果より、第二の透明導電膜（Ｔ２）に架橋性高分子を含有させ、その膜厚を１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲とすることにより、ほぼ良好な導電性を保ちつつ、硬度を高めることができ、リニアリティも改善が図れる。特に、Ｔ２の膜厚を３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲とした場合には、リニアリティの２因子［Ｒ１（筆記寿命）、Ｒ２（打鍵寿命）］を同時に１．２０以下に抑制できるので、より好ましい。
なお、ここでは、架橋性高分子として熱架橋性材料を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光架橋性材料等を用いても構わない。
【００３８】
上述した２つの結果から、本発明に係る透明導電性基板（試料Ｄ、Ｅ、Ｇ〜Ｌ）を使用したタッチパネルは、従来の透明導電性基板を使用したタッチパネル（試料Ａ）に比較して、塗膜強度（硬度）の点において優れていることから、筆記寿命（Ｒ１）及び打鍵寿命（Ｒ２）の何れのリニアリティにおいても良好な特性が得られたものと、本発明者は判断した。
【００３９】
なお、タッチパネルの入力荷重と第二の透明導電膜の表面抵抗値との関係は、図５に示ような曲線で表される。この入力荷重の測定には、上述した筆記寿命を評価する際に用いた筆記治具（先端曲率がＲ０．８のポリアセタール製のペン）を使用した。
図５のグラフより、表面抵抗の数値が増加するにつれて入力荷重も増加し、大きな荷重を要することが分かる。ゆえに、第二の透明導電膜の抵抗値があまりに低すぎると、僅かな入力荷重によっても誤作動が生じる虞がある。一方、第二の透明導電膜の抵抗値があまりに大きすぎると、非常に大きな入力荷重を要し、ひいては操作性が劣る一因となることから芳しくない。
この中間をなす好適な抵抗値を満足するためには、表４の結果から、架橋性高分子を含有させた第二の透明導電膜（Ｔ２）を用い、その膜厚範囲を１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、より好ましくは３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすればよいことが明らかとなった。その結果、優れた塗膜強度とともに、良好な導電性を併せ持つ透明導電性基板、及びこれを用いた電子デバイスの提供が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に係る透明導電性基板は、その効用が導電性と硬度とを併せ持ち、さらに筆記寿命や打鍵寿命にも優れる点にあることを考慮すると、上述した電子デバイスの一例であるタッチパネルに限定されることなく、例えば液晶表示装置やＥＬ表示装置等に代表される各種の表示デバイス用途においても広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る透明導電性基板の一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る電子デバイス（抵抗膜型透明タッチパネル）の構造の一例を示す斜視図および断面図である。
【図３】図２に示す電子デバイスの動作原理を説明する概略図である。
【図４】本発明に係る電子デバイス（抵抗膜型透明タッチパネル）における入力荷重と表面抵抗値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１ 透明導電性基板、２Ａ，２Ｂ 引き回し線、３ スペーサ、４ オーバーレジスト、５ ドットスペーサ、１０ タッチパネル（電子デバイス）、１１ 透明基板、１２ 第一の透明導電膜、１３ 第二の透明導電膜。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンス発光素子、透明タッチパネル等に応用できる導電性高分子を用いた透明導電性基板、およびこの透明導電性基板を用いた電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、透明導電性基板を用いた電子デバイスが広く用いられている。この透明導電性基板を構成する透明導電膜に用いられる導電性材料としては、導電性高分子がある。導電性高分子を用いた透明導電膜は、通常、導電性高分子を水などの溶剤に溶かし、ロールコートやディップコート、スピンコート、スプレーなど各種コーティング法にて透明基板に塗工して乾燥させることにより形成される。
【０００３】
ところが、導電性高分子は、成膜した際に塗膜強度が弱く、爪などで簡単に削り取られやすいので、膜が透明基板上から剥離、あるいは脱落する虞があった。そのため、強度を要する部分に使用する際には、強度を要する面にスパッタ法などにより形成されたＩＴＯ膜を用いるのが主流であった（例えば、特許文献１参照）。しかし、このようなＩＴＯ膜は、生産性の面やコストの面から問題があった。
【０００４】
また、一般的に導電膜自体の塗膜強度を上げるため、導電性高分子を分散させた溶液に架橋性高分子を添加し、熱または光によって塗膜を架橋させる方法もあるが、架橋性高分子の添加量を多くすると導電性が低下する問題があった。
【特許文献１】特開平２−１９４９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、優れた塗膜強度とともに、良好な導電性を併せ持つ透明導電性基板、及びこれを用いた電子デバイス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】
【０００６】
本発明の請求項１に係る透明導電性基板は、少なくとも被成膜面が絶縁性を有する透明基板と、前記透明基板の被成膜面上に形成された導電性高分子を含む第一の透明導電膜と、前記第一の透明導電膜に重ねて形成された導電性高分子を含む第二の透明導電膜と、を少なくとも備え、前記第二の透明導電膜は、前記第一の透明導電膜と電気的に接続され、かつ、前記第一の透明導電膜より硬質であることを特徴とする。
本発明の請求項２に係る透明導電性基板は、請求項１において、前記第二の透明導電膜は、さらに架橋性高分子を含むことを特徴とする。
本発明の請求項３に係る透明導電性基板は、請求項２において、前記第二の透明導電膜は、膜厚が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする。
本発明の請求項４に係る電子デバイスは、前記請求項１乃至３の何れか一項に記載の透明導電性基板を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る透明導電性基板（請求項１）は、透明基板の上に形成される透明導電膜が、透明基板側に位置する導電性に優れた第一の層と、表面側に位置する強度に優れる第二の層との二層構造をなしているので、第一の透明導電膜はこれより硬質な第二の透明導電膜によって被覆された形態となり透明導電膜の表面強度を向上できる。ゆえに、透明導電膜が爪やペン等が接触した際に簡単に損傷を受けたり、あるいは削り取られて透明基板上から剥離、脱落することが防止できるので、長期耐久性に優れた透明導電性基板が得られる。しかも、第二の透明導電膜は第一の透明導電膜と電気的に接続されているので、導電性を備えつつ、塗膜強度に優れた構成からなる透明導電性基板が得られる。
【０００８】
本発明に係る電子デバイス（請求項４）は、上記透明導電性基板を使用するので、耐久性に優れ、長期信頼性の高い構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係る透明導電性基板の一例を示す断面図である。
ここに示す透明導電性基板１は、透明基板１１と、この透明基板の上に形成された第一の透明導電膜１２と、この第一の透明導電膜１２の上に形成された第二の透明導電膜１３とを少なくとも備えている。
【００１０】
透明基板１１は、透明なフィルムまたはガラスであり、軽量性、耐久性および透明性を考慮すると、具体的には、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステルやポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエーテルスルフォンで作られた透明性を有する高分子材料からなるフィルムであることが好ましい。特に、指やペン等にて印圧する側に位置する透明基板１１は、印圧に応じて柔軟に上下電極の接触を促す必要があることから、可撓性を備えた部材が好ましい。
【００１１】
透明基板１１の厚さは、タッチパネル１０として使用することを考慮すると、１００ｎｍから２５０ｎｍ、好ましくは１２０ｎｍから１９０ｎｍの範囲とすればよい。透明基板１１の厚さが１００ｎｍ未満であると、機械的強度が不足し、実用に供するのに十分な耐久性を得ることができず、一方、厚さが２５０ｎｍより大きいと、タッチパネル１０としての柔軟性が損なわれる虞がある。
【００１２】
第一の透明導電膜１２は、導電性高分子を含む。導電性高分子としては、具体的には、たとえば、ポリチオフェン系導電性高分子が用いられる。この第一の透明導電膜１２の透明基板１１上への形成は、導電性高分子を含む透明導電膜の原料液を、たとえば、ロールコートにとって塗布することにより行うことができる。なお、導電性高分子を含む透明導電膜の原料液の透明基板１１上への塗布は、ロールコートに限らずディップコートやスピンコート、バーコート等であっても良い。
【００１３】
第二の透明導電膜１３もまた導電性高分子を含み、上記第一の透明導電膜１２と同様の方法により形成することができる。また、第二の透明導電膜１３としては、第一の透明導電膜１２と電気的に接続され、かつ、第一の透明導電膜１２より硬質なものが用いられる。第二の透明導電膜１３を第一の透明導電膜１２より硬質とするためには、例えば第二の透明導電膜１３が含有するバインダ樹脂の添加量を制御すればよい。また、第二の透明導電膜１３に架橋性高分子を添加する等によっても制御することができる。導電性高分子樹脂中に架橋性高分子樹脂を含有させる手法の方が、バインダ樹脂を添加する手法より望ましい。架橋性高分子樹脂の場合、その含有量を少なくしても所定の硬度が得られるので、他の手法に比べて導電性も向上させることができる。その際、架橋性高分子樹脂を熱架橋ポリエステル樹脂とすると、柔軟性に優れたものとなり、屈曲を伴う用途に使用することができるものとなる。
【００１４】
第二の透明導電膜１３の膜厚は、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲が好適であり、より好ましくは３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲である。第二の透明導電膜１３の膜厚が３０ｎｍより薄い場合には、膜強度が劣ったものとなってしまう。これに対して、第二の透明導電膜１３の膜厚が２００ｎｍより厚い場合には、導電性が劣ったものとなってしまう。
【００１５】
以上のように構成された透明導電性基板１は、導電性を確保しつつ、表面の塗膜強度に優れた構成とすることができ、たとえば、タッチパネルなどの電子デバイスにおける基材として使用することで、高寿命なものとすることができる。
【００１６】
次に、この透明導電性基板１を用いた電子デバイスの一例として、タッチパネルについて説明する。
図２と図３は、本発明に係る透明導電性基板１を用いた電子デバイスであるタッチパネルの一例を示す図である。特に、図２（ａ）はタッチパネルの主な構成部品を厚み方向に分解して示した斜視図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のα−α’部分における断面図である。そして、図３は、タッチパネルの動作原理を説明する概略図である。
【００１７】
図２に示すように、タッチパネル１０は、上述した構成の透明導電性基板１を、上部電極用の第一の透明導電性基板（以下、「上部電極」という場合がある。）１Ａおよび下部電極用の第二の透明導電性基板（以下、「下部電極」という場合がある。）１Ｂとして用い、両電極（上部電極１Ａ、下部電極１Ｂ）を構成する第二の透明導電膜１３同士が対向するように、スペーサ３及びオーバーレジスト４を介して設けてなる構成を有する。
その際、ペンなどの筆記治具により外部から印圧され、厚み方向に変形することが求められる上部電極１Ａ用の透明基板１１Ａとしては、例えば可撓性基材の樹脂フィルムが好ましく、一方、上記変形を要しない下部電極１Ｂ用の透明基板１１Ｂとしては、剛性基材のガラスや樹脂の板材が望ましい。
この構成によれば、上部電極１Ａ用の透明基板１１Ａに外側から局所的に押圧を加えることにより、透明基板１１Ａが内側に撓み、押圧を加えた箇所において上部電極１Ａと下部電極１Ｂとを電気的に接触させることが可能となる。なお、透明基板１１Ａの外側には、必要に応じて硬質の保護膜Ｈが配置される。
【００１８】
また、第一の透明導電性基板１Ａと第二の透明導電性基板１Ｂの対向する面の上には、それぞれ引き回し線２Ａ，２Ｂが設けられるとともに、何れか一方の対向面（図では第二の透明導電性基板１Ｂ）の上にドットスペーサ５が設けられている。ドットスペーサ５を設置しておけば、例えば透明基板１１Ａが自重により内側に撓み、上部電極１Ａが下部電極１Ｂと接触してしまうような誤動作を回避できる。換言すると、所定の押圧が局所的に加わった際に初めて、上部電極１Ａと下部電極１Ｂとの間で電気的な接触が生じ、その結果、この接触地点の位置情報が高精度に把握できるようになるので、ドットスペーサ５を適宜設置することは好適である。
【００１９】
引き回し線２Ａ，２Ｂは、上部電極１Ａ及び下部電極１Ｂにおける対向する一対の両端側に平行してそれぞれ設けられ、上部電極１Ａと下部電極１Ｂとでは、引き回し線２Ａ，２Ｂが直交する位置関係に配置されている。この引き回し線２Ａ，２Ｂの材料としては、具体的には、たとえば、導電性に優れた銀を用いることができる。また、引き回し線は銀に限らず、金や銅、もしくはニッケルなどの金属、あるいはカーボンなどの導電性を有するものとすることもできる。この引き回し線の形成方法としては、たとえば、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷などの印刷法、またはフォトレジスト法や刷毛塗法などがある。
【００２０】
スペーサ３は、上部電極１Ａと下部電極１Ｂととが無闇に接触しないように保持するものである。このスペーサ３の材料としては、例えば、アクリル系粘着剤を用いることができる。
オーバーレジスト４は、上部電極１Ａまたは下部電極１Ｂとスペーサ３との間の接着強度を上げて、スペーサ３に接合される上部電極１Ａおよび下部電極１Ｂが剥離するのを防ぐものである。このオーバーレジスト４の材料としては、例えば、熱硬化性ポリエステル樹脂を用いることができる。
【００２１】
ドットスペーサ５は、たとえば、数十μｍ程度の高さを持った半球状、円錐状、または円柱状をした突起体であり、下部電極を構成する第二の透明導電性基板１Ｂにおける第二の透明導電膜１３上に一定の間隔をあけて形成されている。ドットスペーサ５の材料としては、たとえば、アクリル系樹脂などの透明性を有する絶縁材料が挙げられる。
このドットスペーサ５により、上部電極を構成する第一の透明導電性基板１Ａにおける第二の透明導電膜１３と、下部電極を構成する第二の透明導電性基板１Ｂにおける第二の透明導電膜１３とが無闇に接触しないように保持される構造となり、長期にわたる安定したスイッチ動作の維持および情報入力時における高精度な位置検出が可能となっている。
【００２２】
タッチパネル１０は、透明抵抗（導電）膜が設けられた一対の透明導電性基板よりなる上部電極１Ａと下部電極１Ｂを、透明導電膜側同士が向い合う方向に貼り合わせ、上部電極１Ａ側の基板の上から指やペンを用いて押圧することで、上部電極１Ａが大きく撓んで透明導電膜同士が接触し、導通状態となった点の電圧から位置を検出することでタッチパネル入力が行われる。すなわち、この上下に向い合った上部電極１Ａと下部電極１Ｂは、一方でＸ座標回路を構成し、もう一方でＹ座標回路を構成している。
したがって、Ｘ座標の検出は、上部電極１Ａに電圧を印加すると導電性高分子の抵抗によって引き回し線間２Ａ、２Ａ方向に電圧勾配ができ、押圧接触点での分圧比Ｒｘ１，Ｒｘ２を測定することによりＸ座標がわかる。また、Ｙ座標の検出は、下部電極１Ｂに電圧を印加すると導電性高分子の抵抗によって引き回し線間２Ｂ、２Ｂ方向に電圧勾配ができ、押圧接触点での分圧比Ｒｙ１，Ｒｙ２を測定することによりＸ座標がわかる。
【００２３】
（実験例１−６）
実験例１−６では、透明導電性基板が透明基板上に第一の透明導電膜（Ｔ１）と第二の透明導電膜（Ｔ２）を順に積層してなり、第二の透明導電膜が第一の透明導電膜と電気的に接続され、かつ、第一の透明導電膜より硬質とした場合について検証するため、表１に示す６通りの実験例を行い、試料Ａ〜Ｆを作製した。表１において、αはポリチオフェン系透明導電塗料（アグファゲバルト社製、Orgacon ）を、βはバインダとして機能するポリエステル系樹脂（東洋紡績社製、バイロナール）、Ｔｇは硬化温度を表し、矢印（←）は左欄と同じであること意味する。
【００２４】
【表１】
【００２５】
表１に示した各試料のポイントは、以下の点にある。
試料Ａ：Ｔ１からなる単層構造。
試料Ｂ：Ｔ１にＴ２を重ねた積層構造。Ｔ２は主材αのみから構成。
試料Ｃ：Ｔ１にＴ２を重ねた積層構造。Ｔ２は主材αと副材βから構成。副材βのＴｇが０℃より低い場合。
試料Ｄ：Ｔ１にＴ２を重ねた積層構造。Ｔ２は主材αと副材βから構成。副材βのＴｇが０℃の場合。
試料Ｅ：Ｔ１にＴ２を重ねた積層構造。Ｔ２は主材αと副材βから構成。副材βのＴｇが０℃より高い場合。
試料Ｆ：Ｔ２からなる単層構造。Ｔ２は主材αと副材βから構成。副材βのＴｇが０℃より高い場合。
【００２６】
以下では、実験例５の作製手順について詳述する。
まず、長さ５ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ７００μｍの透明ガラス基板上に、ポリチオフェン系透明導電塗料（αと略記：アグファゲバルト社製、Orgacon ）の１．３％水分散液をロールコートし、８０℃で２分間乾燥させることによって、ガラスからなる透明基板上に厚さ３００ｎｍの第一の透明導電膜を形成した。次いで、上述した第一の透明導電膜用分散液にバインダとしてポリエステル系樹脂（βと略記：東洋紡績社製、バイロナール、Ｔｇ＞０℃）を１．５％添加したポリチオフェン系透明導電塗料をロールコートし、１３０℃で３０分間乾燥させることにより、第一の透明導電膜上に厚さ１００ｎｍの第二の透明導電膜を形成し、透明導電性基板（試料Ｅ）とした。
【００２７】
他の実験例１〜４、６は実験例５の変形である。
実施例１は、実験例５と同様に第一の透明導電膜のみ形成し、透明導電性基板（試料Ａ）とした。
実施例２は、実験例５と同様に第一の透明導電膜を形成した後、ポリチオフェン系透明導電塗料αのみを用いて第二の透明導電膜を形成し、透明導電性基板（試料Ｂ）とした。
実験例３と４は、第二の透明導電膜を形成する際、αに含有させるβとしてＴｇの異なるもの（実験例３はＴｇ＜０℃、実験例４はＴｇ＝０℃）を用いた点のみ実験例５と異なり、他の点は実施例５と同様として、透明導電性基板（試料Ｃ、Ｄ）を得た。
実施例６は、第一の透明導電膜は設けず、透明基板上に第二の透明導電膜のみ実施例５と同様に形成し、透明導電性基板（試料Ｆ）とした。
【００２８】
表２は、試料Ａ〜Ｆにおける塗膜強度（硬度）と表面抵抗（導電性）とをそれぞれ測定した結果である。
塗膜強度は、ＪＩＳ−Ｋ５４００に準拠し、それぞれ芯の硬さの異なる複数の鉛筆を用いて透明導電膜表面を引っ掻き、透明導電膜表面に傷が生じた状態を観測することにより評価した。
表面抵抗は、ＪＩＳ−Ｋ７１９４に準拠し、表面抵抗計（三菱化学社製、ロレスタＧＰ）を用いて測定した。導電性において、○印は従来と同等の抵抗値（３００〜７００［Ω／□］）、△印はやや劣るが実用可能レベル（７００〜１５００［Ω／□］）、×印は実用不可レベル（１５００〜３０００［Ω／□］）、であることを意味する。
【００２９】
また、上述した各実験例と同じ構造の透明導電性基板を、２種類の基材［フィルム（上部電極用）、ガラス（下部電極用）］上に形成し、図２に示すような、４線式抵抗膜型の透明タッチパネルを作製した。このタッチパネルの直線性（リニアリティ）として筆記寿命（Ｒ１）と打鍵寿命（Ｒ２）を評価し、それぞれ初期値で規格化した結果も表２に示した。
筆記寿命（Ｒ１）と打鍵寿命（Ｒ２）の評価は、以下に示す各条件により行った。
筆記寿命は、対向する電極間（上下両方とも）に５［Ｖ］の直流電圧を印加しながら、０．０５〜１［Ｎ」の入力荷重にて、１０万文字筆記した後のリニアリティを初期値で除すことにより求めた数値である。その際、筆記治具として、先端曲率がＲ０．８のポリアセタール製のペンを用いた。
打鍵寿命は、対向する電極間（上下両方とも）に５［Ｖ］の直流電圧を印加しながら、１．９６［Ｎ］の打鍵荷重、５［Ｈｚ］の打鍵周波数にて、１００万回打鍵した後のリニアリティを初期値で除すことにより求めた数値である。その際、打鍵治具として、先端曲率がＲ８のシリコンゴム製（硬度６０°）のペンを用いた。
【００３０】
【表２】
【００３１】
表１および表２より、以下の点が明らかとなった。
（１）単層構造（Ｔ１のみ）の場合、導電性はほぼ良好だが、硬度が低く、リニアリティがいずれも１．５以上と芳しくない（試料Ａ）。
（２）単層構造（Ｔ２のみ）の場合、硬度が高く、リニアリティはいずれも１．２程度と良好であるが、導電性が芳しくない（試料Ｆ）。
（３）二層構造にすると、ほぼ良好な導電性を保ちつつ、硬度が若干高くなるが、リニアリティはいずれも１．５以上と改善が見られない（試料Ｂ）。
（４）二層構造にするとともに、第二の透明導電膜を形成する際、αにβを含有させ、βとしてＴｇの異なるものを用いることにより、ほぼ良好な導電性を保ちつつ、硬度が高くなり、Ｔｇの上昇に伴いリニアリティは１．２程度まで改善する（試料Ｃ、Ｄ、Ｅ）。
以上の結果より、第二の透明導電膜が第一の透明導電膜と電気的に接続され、かつ、第一の透明導電膜より硬質とすることにより、ほぼ良好な導電性を保ちつつ、リニアリティも良好な透明導電性基板が得られることが分かった。
【００３２】
（実験例７−１３）
実験例７−１３では、バインダとして機能するポリエステル系樹脂βに代えて、架橋性高分子γをポリチオフェン系透明導電塗料αに含有させ、第二の透明導電膜（Ｔ２）を膜厚を１０〜３００［ｎｍ］の範囲で変えて形成した点が実施例５と異なり、他の点は実施例５と同様とした。架橋性高分子を含有させた際の作用・効果と膜厚Ｔ２の依存性を検証することを目的とし、表３に示す７通りの実験例を行い、試料Ｇ〜Ｍを作製した。表３において、αはポリチオフェン系透明導電塗料（アグファゲバルト社製、Orgacon ）を、γは架橋性高分子として機能する熱架橋ポリエステル系樹脂（東洋紡績社製、バイロナール）を表し、矢印（←）は左欄と同じであること意味する。なお、前述した試料Ａ（第二の透明導電膜を設けず、第一の透明導電膜のみからなる場合：Ｔ２＝０［ｎｍ］）を比較のため表３に掲載した。
【００３３】
【表３】
【００３４】
以下では、実験例１１の作製手順について詳述する。
まず、長さ５ｃｍ、幅５ｃｍ、厚さ７００μｍの透明ガラス基板上に、ポリチオフェン系透明導電塗料（αと略記：アグファゲバルト社製、Orgacon ）の１．３％水分散液をロールコートし、８０℃で２分間乾燥させることによって、ガラスからなる透明基板上に厚さ３００ｎｍの第一の透明導電膜を形成した。次いで、上述した第一の透明導電膜用分散液に架橋性高分子として熱架橋性ポリエステル系樹脂（γと略記：東洋紡績社製、バイロナール）を１．５％、及びシラン系硬化剤を１％添加したポリチオフェン系透明導電塗料をロールコートし、１３０℃で３０分間乾燥させることにより、第一の透明導電膜上に厚さ１００ｎｍの第二の透明導電膜を形成し、透明導電性基板（試料Ｋ）とした。
【００３５】
表４は、試料Ａ、Ｇ〜Ｍにおける塗膜強度（硬度）と表面抵抗（導電性）とをそれぞれ測定した結果である。また、リニアリティとして筆記寿命（Ｒ１）と打鍵寿命（Ｒ２）を初期値で規格化して示した。これらの評価方法は前述したものと同様とした。
【００３６】
【表４】
【００３７】
表３および表４より、以下の点が明らかとなった。
（１）二層構造の上層をなす第二の透明導電膜（Ｔ２）に架橋性高分子を含有することにより、ほぼ良好な導電性を保ちつつ、硬度の向上が図れる（試料Ａ、Ｇ）。
（２）架橋性高分子を含有させた場合、第二の透明導電膜（Ｔ２）の厚さを増加させるに伴い、硬度をさらに高くすることができる。その際、筆記寿命（Ｒ１）と打鍵寿命（Ｒ２）からなるリニアリティも一緒に著しく改善される（試料Ｇ〜Ｌ）。
（３）しかし、第二の透明導電膜（Ｔ２）の厚さが２００ｎｍ以上の場合には、導電性が低下し、３００ｎｍの場合には実用不可レベルになる（試料Ｌ、Ｍ）。
以上の結果より、第二の透明導電膜（Ｔ２）に架橋性高分子を含有させ、その膜厚を１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲とすることにより、ほぼ良好な導電性を保ちつつ、硬度を高めることができ、リニアリティも改善が図れる。特に、Ｔ２の膜厚を３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲とした場合には、リニアリティの２因子［Ｒ１（筆記寿命）、Ｒ２（打鍵寿命）］を同時に１．２０以下に抑制できるので、より好ましい。
なお、ここでは、架橋性高分子として熱架橋性材料を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光架橋性材料等を用いても構わない。
【００３８】
上述した２つの結果から、本発明に係る透明導電性基板（試料Ｄ、Ｅ、Ｇ〜Ｌ）を使用したタッチパネルは、従来の透明導電性基板を使用したタッチパネル（試料Ａ）に比較して、塗膜強度（硬度）の点において優れていることから、筆記寿命（Ｒ１）及び打鍵寿命（Ｒ２）の何れのリニアリティにおいても良好な特性が得られたものと、本発明者は判断した。
【００３９】
なお、タッチパネルの入力荷重と第二の透明導電膜の表面抵抗値との関係は、図５に示ような曲線で表される。この入力荷重の測定には、上述した筆記寿命を評価する際に用いた筆記治具（先端曲率がＲ０．８のポリアセタール製のペン）を使用した。
図５のグラフより、表面抵抗の数値が増加するにつれて入力荷重も増加し、大きな荷重を要することが分かる。ゆえに、第二の透明導電膜の抵抗値があまりに低すぎると、僅かな入力荷重によっても誤作動が生じる虞がある。一方、第二の透明導電膜の抵抗値があまりに大きすぎると、非常に大きな入力荷重を要し、ひいては操作性が劣る一因となることから芳しくない。
この中間をなす好適な抵抗値を満足するためには、表４の結果から、架橋性高分子を含有させた第二の透明導電膜（Ｔ２）を用い、その膜厚範囲を１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下、より好ましくは３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすればよいことが明らかとなった。その結果、優れた塗膜強度とともに、良好な導電性を併せ持つ透明導電性基板、及びこれを用いた電子デバイスの提供が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明に係る透明導電性基板は、その効用が導電性と硬度とを併せ持ち、さらに筆記寿命や打鍵寿命にも優れる点にあることを考慮すると、上述した電子デバイスの一例であるタッチパネルに限定されることなく、例えば液晶表示装置やＥＬ表示装置等に代表される各種の表示デバイス用途においても広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る透明導電性基板の一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る電子デバイス（抵抗膜型透明タッチパネル）の構造の一例を示す斜視図および断面図である。
【図３】図２に示す電子デバイスの動作原理を説明する概略図である。
【図４】本発明に係る電子デバイス（抵抗膜型透明タッチパネル）における入力荷重と表面抵抗値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１ 透明導電性基板、２Ａ，２Ｂ 引き回し線、３ スペーサ、４ オーバーレジスト、５ ドットスペーサ、１０ タッチパネル（電子デバイス）、１１ 透明基板、１２ 第一の透明導電膜、１３ 第二の透明導電膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも被成膜面が絶縁性を有する透明基板と、
前記透明基板の被成膜面上に形成された導電性高分子を含む第一の透明導電膜と、
前記第一の透明導電膜に重ねて形成された導電性高分子を含む第二の透明導電膜と、
を少なくとも備え、
前記第二の透明導電膜は、前記第一の透明導電膜と電気的に接続され、かつ、前記第一の透明導電膜より硬質であることを特徴とする透明導電性基板。
【請求項２】
前記第二の透明導電膜は、さらに架橋性高分子を含むことを特徴とする請求項１に記載の透明導電性基板。
【請求項３】
前記第二の透明導電膜は、その膜厚が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の透明導電性基板。
【請求項４】
前記請求項１乃至３の何れか一項に記載の透明導電性基板を用いた電子デバイス。
【請求項１】
少なくとも被成膜面が絶縁性を有する透明基板と、
前記透明基板の被成膜面上に形成された導電性高分子を含む第一の透明導電膜と、
前記第一の透明導電膜に重ねて形成された導電性高分子を含む第二の透明導電膜と、
を少なくとも備え、
前記第二の透明導電膜は、前記第一の透明導電膜と電気的に接続され、かつ、前記第一の透明導電膜より硬質であることを特徴とする透明導電性基板。
【請求項２】
前記第二の透明導電膜は、さらに架橋性高分子を含むことを特徴とする請求項１に記載の透明導電性基板。
【請求項３】
前記第二の透明導電膜は、その膜厚が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の透明導電性基板。
【請求項４】
前記請求項１乃至３の何れか一項に記載の透明導電性基板を用いた電子デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−３５１３３５（Ｐ２００６−３５１３３５Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７５３６５（Ｐ２００５−１７５３６５）
【出願日】平成１７年６月１５日（２００５．６．１５）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１５日（２００５．６．１５）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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