(57)【要約】 【課題】高い伝導度特性、優れた透過率、接着性および柔軟性を示すうえ、面抵抗値を有する透明電極用伝導性高分子組成物、およびこれを用いたタッチパネルを提供する。【解決手段】 本発明の透明電極用伝導性高分子組成物は、ポリチオフェン誘導体と、少なくとも一つのドーパントと、少なくとも一つのバインダーとを含み、残部が溶媒からなる。前記伝導性高分子組成物で形成された透明電極を使用することにより、高い伝導度特性、優れた透過率、接着性および柔軟性を示し、特に１００〜３００Ω／□範囲の低い面抵抗値を有するタッチパネルを提供することができる。【選択図】図１
2012004092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式１で表示されるポリチオフェン誘導体と、
少なくとも一つのドーパントと、
少なくとも一つのバインダーとを含み、
残部は溶媒からなることを特徴とする、透明電極用伝導性高分子組成物。
［化学式１］
【化１】
2012004092.tif 000007
（式中、ｘは炭素数１〜２のアルキル基であり、ｎは５以上の整数である。）
【請求項２】
前記ポリチオフェン誘導体がポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸錯体（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）であることを特徴とする、請求項１に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項３】
前記ポリチオフェン誘導体の含量が３０ｗｔ％〜４０ｗｔ％であることを特徴とする、請求項１に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項４】
前記ドーパントがエーテル基化合物、カルボニル基化合物、極性溶媒、またはこれらの混合物であることを特徴とする、請求項１に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項５】
前記エーテル基化合物がジエチレングリコールモノエチルエーテルであることを特徴とする、請求項４に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項６】
前記カルボニル基化合物がイソホロン、プロピレンカーボネート、シクロヘキサノンまたはブチロラクトンであることを特徴とする、請求項４に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項７】
前記極性溶媒は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−字メチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ−ジメチルアセトイミド（ＤＭＡ）、またはこれらの混合物であることを特徴とする、請求項４に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項８】
前記ドーパントの含量が前記ポリチオフェン誘導体１００重量部に対して１〜１０重量部であることを特徴とする、請求項１に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項９】
前記バインダーがアクリル系バインダー、エポキシ系バインダー、エステル系バインダー、ウレタン系バインダー、エーテル系バインダー、カルボキシル系バインダー、アミド系バインダー、またはこれらの混合物であることを特徴とすることを特徴とする、請求項１に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項１０】
前記バインダーの含量が１〜１５ｗｔ％であることを特徴とする、請求項１に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項１１】
前記溶媒が脂肪族アルコール、脂肪族ケトン、脂肪族カルボン酸エーテル、脂肪族カルボン酸アミド、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、アセトニトリル、脂肪族スルホキシド、またはこれらの混合物であることを特徴とする、請求項１に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項１２】
前記伝導性高分子組成物が１〜５ｗｔ％の結合剤をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項１３】
前記結合剤がγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリルオキシプロピルジメトキシシラン、またはこれらの混合物であることを特徴とする、請求項１２に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項１４】
前記伝導性高分子組成物が分散安定剤をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項１５】
前記分散安定剤がエチレングリコールまたはソルビトールであることを特徴とする、請求項１４に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項１６】
前記伝導性高分子組成物が界面活性剤をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項１７】
前記界面活性剤が、８〜１６のＨＬＢ(Hydrophile Lipophile Balance)値を有する物質であることを特徴とする、請求項１６に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項１８】
前記伝導性高分子組成物が１００〜３００Ω／□範囲の面抵抗値を有することを特徴とする、請求項１に記載の透明電極用伝導性高分子組成物。
【請求項１９】
上部に配置され、一面から入力手段のタッチ入力を受ける第１透明基板と、
前記第１透明基板の他面に形成され、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の伝導性高分子組成物からなる第１透明電極と、
前記第１透明基板から離隔し、下部支持力を提供する第２透明基板と、
前記第２透明基板の一面に前記第１透明電極と向かい合うように形成され、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の伝導性高分子組成物からなる第２透明電極と、
前記第１および第２透明電極の縁部に形成され、前記第１および第２透明電極から電気的信号の伝達を受ける配線電極と、
前記第１透明電極と前記第２透明電極とが向かい合うように前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に形成される接着層とを含んでなることを特徴とする、タッチパネル。
【請求項２０】
前記接着層が前記第１および第２透明電極の全面間に形成される静電容量方式であることを特徴とする、請求項１９に記載のタッチパネル。
【請求項２１】
前記接着層が前記第１および前記第２透明電極の外側間に形成され、前記第１および前記第２透明基板の内側間には絶縁性のスペーサーが形成される抵抗膜方式であることを特徴とする、請求項１９に記載のタッチパネル。
【請求項２２】
前記接着層が光学透明接着剤（ＯＣＡ）または両面接着テープ（ＤＡＴ）であることを特徴とする、請求項１９に記載のタッチパネル。
【請求項２３】
前記第１および第２透明電極が１００〜３００Ω／□範囲の面抵抗値を有することを特徴とする、請求項１９に記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明電極用伝導性高分子組成物およびこれを用いたタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会の急速な進行に伴い、コンピュータ、各種家電機器および通信機器は、急速にデジタル化および高性能化され、その用途が益々拡大している趨勢である。現在の入力装置の役割を担当するキーボード、マウス、デジタイザー(digitizer)などの入力装置のみでは効率的な製品の駆動が難しいという問題点がある。よって、簡単で誤操作が少ないうえ、誰でも容易に情報入力が可能な機器の必要性が高まっている。
【０００３】
入力装置に関する技術は、一般な機能を充足させる水準を超え、信頼性、耐久性、革新性、設計および加工関連技術などに関心が変わっている。このような目的を達成するために、テキストやグラフィックなどの情報入力が可能な入力装置としてタッチパネルが開発された。
【０００４】
タッチパネルは、電子手帳、液晶表示装置（ＬＣＤ、Liquid Crystal Display Device）、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、Ｅｌ(Electroluminescence)などの平板ディスプレイ装置、およびＣＲＴ(Cathode Ray Tube)などの画像表示装置の表示面に設置され、ユーザーが画像表示装置を見ながら所望の情報を選択せしめるのに用いられる道具である。
【０００５】
タッチパネルの種類としては、抵抗膜方式(Resistive Type)、静電容量方式(Capacitive Type)、電磁場方式(Electro-Magnetic Type) 、ＳＡＷ方式(Surface Acoustic Wave Type)、および赤外線方式(Infrared Type)などに区分される。
このような各種タッチパネルは、信号増幅の問題、解像度の差異、設計および加工技術の難易度、光学的特性、電気的特性、機械的特性、耐環境特性、入力特性、耐久性および経済性を考慮して電子製品に採用されるが、特に抵抗膜方式のタッチパネルと静電容量方式のタッチパネルが代表的である。
【０００６】
前記抵抗膜方式のタッチパネルは、上下部電極がスペーサーによって隔離され、押さえによって互いに接触し得るように配置された形態である。よって、上部電極の形成されている基板が指やペンなどの入力手段によって押さえられるとき、上下部電極が通電され、それによりその位置の抵抗値変化による電圧変化を制御部で認知して位置座標を認識する方式で実現される。
【０００７】
前記静電容量方式のタッチパネルは、電極の表面に低電圧ＡＣ電界が分布した状態で指またはその他の導電性物体が前記電界を撹乱すると、各角部から流れる電流の変化を制御器が測定し、タッチされるスクリーンの位置をＸ、Ｙ座標値として計算する方式で実現される。
【０００８】
このようなタッチパネルに使用されるディスプレイ用電極材料は、透明で低い抵抗値を示すうえ、機械的に安定であるように高い柔軟性を示さなければならず、基板の熱膨張係数に類似した熱膨張係数を持っており、機器が過熱または高温の場合にも短絡または面抵抗の大きい変化が発生してはならない。
【０００９】
しかし、従来のタッチパネルで最も多く使用されるディスプレイ用電極材料は、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）およびアンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）などの透明伝導性酸化物（ＴＣＯ、Transparent conductive oxide）である。これは通常のスパッタリング方式で蒸着され、工程が複雑で高費用がかかるという問題点を持っている。
【００１０】
また、前記ＩＴＯ電極は無機物で成形するときに亀裂発生度が相当高い。さらに、主原料としてのインジウムは、資源が限定された鉱物であって、平板ディスプレイ市場の拡大に伴って急速に枯渇している物質である。
しかも、最近脚光を浴びているタッチパッド用途として使用するためにフィルムに適用するとき、ややこしい工程および自体特性の限界によって製作が容易ではないという問題点がある。
【００１１】
上述した前記ＩＴＯの欠点により、その代替物に対する多様な研究が行われている。それらの中でも、伝導性高分子は、柔軟性および単純工程による低価化などの利点により多くの関心を寄せられている。
前記伝導性高分子にはポリアニリン、ポリピロールおよびポリチオフェンなどがある。ポリチオフェン誘導体のうち、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳと略称されるポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸錯体は、Ｂａｙｅｒ社（商品名：Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ）によって開発され、帯電防止用フィルムに既に多く用いられている。
【００１２】
ところが、このＰＥＤＯＴおよびＰＳＳ組成物は、面抵抗値が１０５〜１０９Ω／□の水準であって、ＩＴＯ水準の伝導度特性を確保していない。ところが、現在商用化されたタッチパネルにおいて通常要求するディスプレイ用電極の面抵抗値は２００〜３００Ω／□の水準であり、電極配線の微細化傾向などタッチパネルの製作と関連してＩＣ会社およびパネル製作会社は益々２００Ω／□以下の低い面抵抗値を有するディスプレイ用電極を要求している。
【００１３】
また、このＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを含む従来の伝導性高分子組成物は、伝導度特性の向上のためにジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エチレングリコール、およびソルビトールなどの溶媒を添加して伝導度特性を向上させることはできるが、実際商用化のためのフィルム適用の際には、不可避に使用されるバインダーなどによって伝導度特性が大幅低下する。
また、伝導度特性の向上のために前記バインダーを排除する場合、実際パネルの製作に適用すると、高温高湿などの信頼性テストの際に相分離、面抵抗特性の劣化による端子抵抗の急激な上昇などの問題点がある。
【００１４】
したがって、フレキシブルディスプレイ分野などにおける用途および耐久性に関連した製品特性の要求によって、ＩＴＯ電極に比べて柔軟性、フィルム接着性、熱膨張特性などプラスチック基板との組み合わせの観点から優れた特性を保有した伝導性高分子組成物を用いたディスプレイ用電極の使用に対する必要性が台頭している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、高い伝導度特性、優れた透過率、接着性および柔軟性を示すうえ、低い面抵抗値を有する透明電極用伝導性高分子組成物、およびこれを用いたタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の好適な実施例に係る透明電極用伝導性高分子組成物は、化学式１で表示されるポリチオフェン誘導体と、少なくとも一つのドーパントと、少なくとも一つのバインダーとを含み、残部は溶媒からなることを特徴とする。
【００１７】
［化学式１］
【化１】
2012004092.tif 000003
式中、ｘは炭素数１〜２のアルキル基であり、ｎは５以上の整数である。
【００１８】
また、前記ポリチオフェン誘導体は、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸錯体（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）であることを特徴とする。
また、前記ポリチオフェン誘導体の含量は３０ｗｔ％〜４０ｗｔ％であることを特徴とする。
【００１９】
また、前記ドーパントはエーテル基化合物、カルボニル基化合物、極性溶媒、またはこれらの混合物であることを特徴とする。
また、前記極性溶媒は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ−ジメチルアセトイミド（ＤＭＡ）、またはこれらの混合物であり、前記極性溶媒の含量は前記ポリチオフェン誘導体１００重量部に対して１〜１０重量部であることを特徴とする。
【００２０】
また、前記バインダーはアクリル系バインダー、エポキシ系バインダー、エステル系バインダー、ウレタン系バインダー、エーテル系バインダー、カルボキシル系バインダー、アミド系バインダー、またはこれらの混合物であることを特徴とする。この際、前記バインダーの含量は１〜１５ｗｔ％であることを特徴とする。
また、前記伝導性高分子組成物は１００〜３００Ω／□範囲の面抵抗値を有することを特徴とする。
【００２１】
一方、前記伝導性高分子組成物を用いたタッチパネルは、上部に配置され、一面から入力手段のタッチ入力を受ける第１透明基板と、前記第１透明基板の他面に形成され、前記伝導性高分子組成物からなる第１透明電極と、前記第１透明基板から離隔し、下部支持力を提供する第２透明基板と、前記第２透明基板の一面に前記第１透明電極と向かい合うように形成され、前記伝導性高分子組成物からなる第２透明電極と、前記第１および第２透明電極の縁部に形成され、前記第１および第２透明電極から電気的信号の伝達を受ける配線電極と、前記第１透明電極と前記第２透明電極とが向かい合うように前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に形成された接着層とを含んで構成される。
【００２２】
また、前記接着層が前記第１および第２透明電極の全面間に形成される静電容量方式であることを特徴とする。
また、前記接着層が前記第１および前記第２透明電極の外側間に形成され、前記第１および前記第２透明基板の内側間には絶縁性のスペーサーが形成される抵抗膜方式であることを特徴とする。
【００２３】
また、前記接着層は光学透明接着剤（ＯＣＡ）または両面接着テープ（ＤＡＴ）であることを特徴とする。
また、前記第１および第２透明電極は１００〜３００Ω／□範囲の面抵抗値を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、伝導性高分子にドーパント、溶媒およびバインダーを含んでなる伝導性高分子組成物からなる透明電極を使用することにより、高い伝導度特性、優れた透過率、接着性および柔軟性を示すうえ、１００〜３００Ω／□範囲の低い面抵抗値を有するタッチパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の好適な実施例に係る静電容量方式のタッチパネルを示す断面図である。
【図２】本発明の好適な実施例に係る抵抗膜方式のタッチパネルを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の目的、特定の利点および新規の特徴は添付図面に連関する以下の詳細な説明と好適な実施例からさらに明白になるであろう。
これに先立ち、本明細書および請求の範囲に使用された用語または単語は、通常的で辞典的な意味で解釈されてはならず、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に基づき、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。
【００２７】
本発明において、各図面の構成要素に参照番号を付加するにおいて、同一の構成要素については、他の図面上に表示されても、出来る限り同一の番号を付することに留意すべきであろう。また、「第１」、「第２」などの用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別するために使用されるもので、構成要素が前記用語によって限定されない。なお、本発明を説明するにおいて、関連した公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を無駄に乱すおそれがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
一方、本明細書全体にわたって使用される「タッチ」という用語は、透明フィルムの一面に対する直接的な接触を意味するだけでなく、透明フィルムの一面から入力手段が相当の距離近接する意味も含む。
【００２８】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
図１は本発明の好適な実施例に係る静電容量方式のタッチパネルを示す断面図である。
図１に示すように、本発明の好適な実施例に係る静電容量方式のタッチパネル１００ａは、最外郭に配置され、一面から入力手段のタッチ入力を受ける第１透明基板１１１、第１透明基板１１１の他面に形成された第１透明電極１２１、第２透明基板１１２の一面に形成された第２透明電極１２２、および前記第１透明電極１２１と第２透明電極１２２とが向かい合うように第１透明電極１２１と第２透明電極１２２との間に形成された接着層１３０ａとを含んでなる。
【００２９】
透明基板１１０は、第１透明基板１１１と第２透明基板１１２の２枚から構成される。
前記第１透明基板１１１は、タッチパネル１００ａの最外郭に配置され、露出面（一面）から指などの身体の一部またはスタイラスペンなどの入力手段のタッチ入力を受ける役割を行う。
【００３０】
ここで、第１透明基板１１１は、破損または飛散しない材質であれば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）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、環状オレフィン高分子（ＣＯＣ）、ＴＡＣ(Triacetylcellulose)フィルム、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリスチレン（ＰＳ）または二軸延伸ポリスチレン（Ｋレジン含有ＢＯＰＳ(biaxially oriented PS)）などで形成することができる。
【００３１】
一方、第１透明基板１１１の他面（入力手段のタッチを受ける面の反対面）には第１透明電極１２１が形成されるので、前記第１透明基板１１１の表面物性の活性化（接着力の向上）のために有機溶剤を用いて前記第１透明基板１１１から粉塵などの不純物を除去し、或いはプラズマ、コロナー、高周波またはプライマー処理によって前記第１透明基板１１１の表面を改質する前処理工程が行われ得る。
【００３２】
また、前記第２透明基板１１２は、本発明に係る静電容量方式のタッチパネル１００ａの下部基板として配置され、下部から支持力を提供する役割を果たすもので、支持力を高めて構造的安定性を確保することができる。
このような第２透明基板１１２は、耐久性に優れた強化ガラスなどのように所定の強度以上の支持力を提供することが可能な材質からなり、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）、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、スチレン重合体、ポリエチレン、およびポリプロピレンなどが使用される。
【００３３】
また、前記第２透明基板１１２の一面（第１透明電極１２１と向かい合う面）には第２透明電極１２２が形成されるので、表面物性の活性化（接着力の向上）のために前記第１透明１１１で上述の前処理工程が行われ得る。
透明電極１２０は、上述した透明基板１１０と同様に、第１透明電極１２１と第２透明電極１２２の２枚から構成される。
【００３４】
前記第１透明電極１２１は、入力手段のタッチの際に第２透明電極１２２との相互キャパシタンス(mutual capacitance)の変化を用いてタッチ座標を認識することができるようにする役割を果たすもので、前記第１透明基板１１１の他面に形成され、第２透明電極１２２と向かい合うように配置される。
第２透明電極１２２は、第１透明電極１２１と共に、タッチ座標を認識することができるようにする役割を果たすもので、前記第２透明基板１１２の一面に形成され、前記第１透明電極１２１と向かい合うように配置される。
【００３５】
ここで、第１および第２透明電極１２１、１２２は、柔軟性に優れるうえ、コーティング工程が単純な伝導性高分子組成物を前記透明基板１１０上にレーザーエッチング、湿式工程、印刷、コーティングまたは蒸着などの方式でパターニングすることにより形成できる。パターン形態は、ダイヤモンドタイプやバータイプなどの様々な形態が使用でき、いずれか一つに限定されない。パターニングはＩＣとのマッチング性を考慮して行う。
【００３６】
前記湿式工程としては例えば浸漬法などが使用でき、前記印刷方法としては例えばグラビア印刷、インクジェット印刷などが使用できる。
また、前記コーティング方法としては、例えばスピンコーティング、バーコーティング、スプレーコーティングまたはスプレッディングなどが使用できる。
【００３７】
ここで、レーザーエッチングおよびインクジェット印刷の場合は所望のパターンを自在且つ容易に設計変更可能であるという利点があり、グラビア印刷の場合はロールツーロール工程で製作可能である。
前記ロールツーロール工程は、低費用生産の実現により非常に高い生産性の確保が可能であってモバイルおよび大型ディスプレイ、特にタッチパネル型入力装置への適用に非常に適する。
【００３８】
このような第１および第２透明電極１２１、１２２を形成する伝導性高分子組成物は、伝導性高分子、少なくとも一つのドーパント、少なくとも一つのバインダーを含み、残部が溶媒からなる。
ここで、前記伝導性高分子は、高い透過率を有し、優れた柔軟性および均一性を示す材質であって、特に限定されないが、ポリアニリン、ポリピロールおよびポリチオフェン誘導体などが使用される。
【００３９】
特に、本発明に係る伝導性高分子は、特に限定されないが、例えば、下記化学式１で表示されるポリチオフェン誘導体が使用される：
［化学式１］
【化２】
2012004092.tif 000004
式中、ｘは炭素数１または２のアルキル基であり、ｎは５以上の整数である。
【００４０】
この際、ポリチオフェン誘導体としては、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸錯体（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）が使用される。
また、前記ポリチオフェン誘導体の含量は３０ｗｔ％〜４０ｗｔ％であり、好ましくは３３ｗｔ％〜３６ｗｔ％である。
【００４１】
前記ポリチオフェン誘導体の含量が３０ｗｔ％より少ない場合、ガラス基板に薄膜として形成するとき、前記ガラス基板に塗布されるポリチオフェン誘導体の量が少なくてあまり薄く形成されるので、透明電極としての役割を行うことができないか、或いは伝導性特性が低下するおそれがある。これに対し、前記ポリチオフェン誘導体の含量が４０ｗｔ％より多い場合、前記薄膜形成の際にコーティングが容易ではなくて相溶性が低下するおそれがある。
その後、前記少なくとも一つのドーパントは、伝導度特性を向上させるためのもので、各種有機化合物が使用される。
【００４２】
前記ドーパントは、特に限定されないが、酸素および窒素を含有する有機化合物が好ましく、例えば、エーテル基化合物、カルボニル基化合物、極性溶媒、またはこれらの混合物が使用される。
より詳しくは、前記エーテル基を含有する化合物としては、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどが使用される。また、前記カルボニル基を含有する化合物としては、イソホロン、プロピレンカーボネート、シクロヘキサノンまたはブチロラクトンなどが使用される。
【００４３】
特に、前記極性溶媒は、伝導度向上性能に優れて主に使用され、特に限定されないが、例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ−ジメチルアセトイミド（ＤＭＡ）、またはこれらの混合物が使用される。
【００４４】
この際、前記ドーパントの含量はポリチオフェン誘導体１００重量部に対して１〜１０重量部であり、好ましくは３〜８重量部である。
もし前記ドーパントの含量が１重量部より少ない場合、ドーパントとしての伝導度向上に影響を及ぼし、前記ドーパントの含量が１０重量部より多い場合、それ以上の伝導度向上効果がないので、ドーパントが浪費されるおそれがある。
【００４５】
その後、前記バインダーは、本発明に係る伝導性高分子組成物からなる透明電極を形成するために透明基板に薄膜として形成されるとき、前記透明基板との接着性および前記伝導性高分子組成物の伝導度特性をさらに向上させるうえ、面抵抗値を低める役割を果たす。
このような前記バインダーは、単独でまたは２つ以上を混合して使用でき、特に限定されないが、例えば、アクリル系バインダー、エポキシ系バインダー、エステル系バインダー、ウレタン系バインダー、エーテル系バインダー、カルボキシル系バインダー、アミド系バインダー、またはこれらの混合物が使用できる。
【００４６】
それらの中でも、炭素数３以上のアルキル基を有するアルキルアクリレートおよび極性官能基を有するモノマーを共重合成分として含有するアクリル系バインダーを使用することがさらに好ましい。
この際、前記バインダーの含量は１〜１５ｗｔ％であり、好ましくは３〜１０ｗｔ％である。
【００４７】
もし前記バインダーの含量が１ｗｔ％より少ない場合、薄膜形成の際に接着維持機能が低下するので、バインダーとしての機能を行うことができず、前記バインダーの含量が１５ｗｔ％より多い場合、伝導性高分子の含量に比べて相対的に高まって伝導性の向上を阻害するおそれがある。
【００４８】
本発明に係る前記伝導性高分子組成物は、結合剤をさらに含むことができ、上述したバインダーと同様に透明基板に透明電極を薄膜として形成するとき、前記透明基板との結合を助ける補助結合剤として機能する。
このような前記結合剤は、特に限定されないが、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリルオキシプロピルジメトキシシラン、またはこれらの混合物が使用される。
【００４９】
この際、前記結合剤の含量は１〜５ｗｔ％であり、好ましくは２〜３ｗｔ％である。
上述した前記伝導性高分子組成物に含有されたバインダー（および結合剤）の存在有無によって透明電極の付着力および静電容量方式タッチパネルの信頼性を評価するための下記実験を実施し、これを下記表１に示した。
【００５０】
本実験は、まず、透明電極の付着性を測定するために、接着テープおよび５０×５０ｍｍの透明電極１００シートを用いてそれぞれ５０回以上脱付着を繰り返し行うことにより、特性を評価した。その後、タッチパネルの信頼性を測定するために、８０℃／８０％の高温高湿条件下における端子抵抗値の変化を観察して評価した。
【００５１】
【表１】
2012004092.tif 000005
【００５２】
表１を参照すると、本発明に係る伝導性高分子組成物である実施例１のようにバインダーと結合剤が両方とも含まれた場合、透明電極の付着性に優れるうえ、高温高湿で静電容量方式タッチパネルの信頼度が良好である。
これに対し、従来の伝導性高分子組成物である比較例１のように伝導性高分子組成物にバインダーなしで結合剤のみが存在する場合、透明電極の付着性は８０％剥離と示され、タッチパネルの電気的特性を示す端子抵抗値は高温高湿で急激に上昇した。
【００５３】
また、従来の伝導性高分子組成物である比較例２のように伝導性高分子組成物にバインダーと結合剤が両方とも含まれていない場合、透明電極の付着性は１００％剥離と示され、タッチパネルの電気的特性を示す端子抵抗値は高温高湿で急激に上昇した。
すなわち、本発明に係る伝導性高分子組成物のように伝導性高分子にバインダーを含むことにより、透明電極の付着力およびタッチパネルの信頼性に対して良好な水準を確保することができることが分かる。
【００５４】
また、従来の伝導性高分子組成物である比較例１および２のようにバインダーが存在しないとき、結合剤の存在有無によって剥離程度が異なる。これは前記結合剤が前記バインダーのほどではないが、付着力の向上（接着性の向上）に多少影響を及ぼすことを示唆する。
【００５５】
本発明に係る伝導性高分子組成物は、上述したような伝導性高分子、ドーパント、バインダー（および結合剤）を除いた残部は溶媒からなる。
前記溶媒は、一般に、前記伝導性高分子組成物内に溶質が均一に分布するようにする分散液が使用される。
【００５６】
このような前記溶媒は、１種単独でまたは２種以上を混合して使用することができ、特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、ｉ−プロパノール、ブタノール、ｎ−プロピルアルコールなどの脂肪族アルコール；メチルセロソルブ、プロピレングリコールメチルエーテル；ジアセトンアルコール、エチルアセテート、ブチルアセテート、アセトン、メチルエチルケトンなどの脂肪族ケトン、脂肪族カルボン酸エステル、脂肪族カルボン酸アミド、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、アセトニトリル、脂肪族スルホシキド、またはこれらの混合物が使用される。また、水または水と有機溶媒との混合物も使用できる。
【００５７】
一方、本発明に係る伝導性高分子組成物は、上述した伝導性高分子、ドーパント、バインダー（および結合剤）、溶媒以外に、分散安定剤、界面活性剤、消泡剤およびレベリング剤などがさらに添加されてもよい。
前記分散安定剤は、エチレングリコールまたはソルビトールなどが使用され、これにより伝導度向上効果を得ることができる。
【００５８】
前記界面活性剤は、８〜１６のＨＬＢ(Hydrophile Lipophile Balance)値を有する物質が使用され、好ましくは１０〜１３のＨＬＢ値を有する物質が使用される。
このような界面活性剤は、特に限定されないが、例えば、Ｔｗｅｅｎ２０、Ｔｗｅｅｎ４０、Ｔｗｅｅｎ６０、Ｔｗｅｅｎ８０、Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００などが使用される。また、ｓｐａｎ８０などの低いＨＬＰ値を有する種類と混合して使用することも可能である。
【００５９】
一方、上述したような本発明に係る伝導性高分子組成物の面抵抗特性を評価するための実験を実施し、これを下記表１に示した。
この際、本発明に係る伝導性高分子組成物において、ポリチオフェン誘導体はポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸錯体（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）が使用され、ドーパントはジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）が使用され、溶媒はｉ−プロパノールおよびエタノールが使用された。また、バインダーはアクリルバインダーが使用され、結合剤はγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが使用された。
【００６０】
その結果、本発明に係る伝導性高分子組成物で形成された透明電極は、前記伝導性高分子組成物に含有されたポリチオフェン誘導体、ドーパント、溶媒、バインダーおよび結合剤の割合を下記表２のとおり調節して面抵抗値を１００〜３００Ω／□の水準に低めることができた。
【００６１】
【表２】
2012004092.tif 000006
【００６２】
表２を参照すると、本発明に係る伝導性高分子組成物である実施例２〜７は、従来の伝導性高分子組成物である比較例３に比べてドーパンドの含量が低く、特にバインダーをさらに含むが、面抵抗値は比較例３の２５００Ω／□に比べて一層低い１００〜３００Ω／□を示す。
【００６３】
このように、伝導性高分子にドーパント、溶媒、バインダー（および結合剤）が本発明に係る含量で含まれてなる伝導性高分子組成物から形成された透明電極を用いて実現されたタッチパネルは、高い伝導度特性、優れた透過率、接着性および柔軟性を示し、１００〜３００Ω／□範囲の低い面抵抗値を有することができる。
【００６４】
再び図１を参照すると、前記第１透明電極１２１と前記第２透明電極１２２の縁部には、前記第１透明電極１２１と前記第２透明電極１２２からそれぞれの電気的信号の伝達を受ける配線電極１４０が印刷される。この際、前記配線電極１４０は、シルクスクリーン法、グラビア印刷法またはインクジェット印刷法などを用いて印刷することができる。前記配線電極１４０の印刷後、乾燥時の温度は約１５０℃以下であり、好ましくは約１３０℃である。
【００６５】
また、前記配線電極１４０の材料としては、電気伝導度に優れた銀ペーストまたは有機銀で組成された物質を使用することが好ましいが、これに限定されず、伝導性高分子、カーボンブラック（ＣＮＴ含有）、ＩＴＯなどの金属酸化物、または金属類などの低抵抗金属を使用することができる。
【００６６】
銀ペーストなどのペーストタイプで形成された配線電極１４０は、伝導性高分子組成物から形成された前記第１および第２透明電極１２１、１２２に及ぼす影響を最小化するようにペースト混合物内の溶媒を最小化することができる。
この際、前記ペーストは、微細線幅を実現するために高粘度であることが好ましく、印刷性および広がり性を調節することができるようにチキソトロープ剤(thixotropic agent)が含有されたものが良い。
【００６７】
また、前記ペーストの腐食を防止するために、前記配線電極１４０上に金（Ａｕ）または絶縁膜が数ｎｍの厚さでコートできる。
接着層１３０ａは、第１透明電極１２１と第２透明電極１２２との間に形成され、第１透明電極１２１と第２透明電極１２２とを向かい合うようにする役割を果たす。
【００６８】
ここで、前記接着層１３０ａは、第１透明電極１２１と第２透明電極１２２を互いに絶縁させることが可能な材質であって、特に限定されないが、接着力と透明性を両方とも備えた光学透明接着剤（ＯＣＡ、Optical Clear Adhesive）用いることが好ましい。
ここで、前記光学透明接着剤（ＯＣＡ）は、アクリル系およびシリコン系に大別されるが、アクリル系の場合、高温高湿の下で第１および第２透明電極１２１、１２２の面抵抗値が急激に増加するので、高温高湿条件の安定性のためにシリコン系を使用することが好ましい。
【００６９】
前記光学透明接着剤（ＯＣＡ）は、フィルムタイプまたは液状タイプが使用可能であり、前記ＯＣＡコーティング後の透過率は９９％以上である。また、前記ＯＣＡの厚さは５０〜２００μｍであり、好ましくは１００〜１７５μｍである。
また、前記接着層１３０ａは、接着工程において不良が発生しても再作業が容易であるよう、両面接着テープ（ＤＡＴ、Double-sided Adhesive Tape）が使用できる。
【００７０】
一方、前記第２透明基板１１２の他面（第２透明電極１２２が形成される面の反対面）には、上述したような光学透明接着剤（ＯＣＡ）または両面接着テープ（ＤＡＴ）でディスプレイ（図示せず）が付着できる。
前記ディスプレイ（図示せず）は、画像を出力する装置であって、液晶表示装置（ＬＣＤ、Liquid Crystal Display Device）、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、ＥＬ(Electroluminescence)またはＣＲＴ(Cathode Ray Tube)などを含む概念である。
【００７１】
図２は本発明の好適な実施例に係る抵抗膜方式のタッチパネルを示す断面図である。
図２に示すように、本発明の好適な実施例に係る抵抗膜方式のタッチパネル１００ｂは、最外郭に配置され、一面から入力手段のタッチ入力を受ける第１透明基板１１１、第１透明基板１１１の他面に形成された第１透明電極１２１、第２透明基板１１２の一面に形成された第２透明電極１２２、および第１透明電極１２１と第２透明電極１２２とが向かい合うように第１透明電極１２１と第２透明電極１２２との間に形成された接着層１３０ｂとを含んで構成される。
【００７２】
本実施例に係る抵抗膜方式のタッチパネル１００ｂは、前述した実施例に係る静電容量方式のタッチパネル１００ａとは、接着層１３０ｂの構造およびスペーサーの存在が最も大きく異なる。よって、このような相違点を中心に説明し、同一の構成要素に対する詳細説明は上述したもので代替する。
【００７３】
前記接着層１３０ｂは、第１透明基板１２１の形成された第１透明基板１１１と第２透明電極１２２の形成された第２透明基板１１２との間の外側に形成される。このような接着層１３０ｂは、外部圧力によって第１透明電極１２１と第２透明電極１２２とが接触できるように第１透明基板１１１と第２透明基板１１２との間の外側に形成されるので、第１透明基板１１１と第２透明基板１１２との間の内側には開口部１３１が形成できる。
【００７４】
また、前記スペーサー１３２は第１および第２透明基板１１１、１１２間の内側に形成される。このようなスペーサー１３２はドットスペーサーの形で構成でき、第１透明電極１２１と第２透明電極１２２とが接触するときの衝撃を緩和し、圧力が解除されると、第１透明基板１１１が原位置に戻ることができるように反発力を提供する。また、前記スペーサー１３２は、外部圧力がないが第１透明電極１２１と第２透明電極１２２が接触する場合が発生しないように、平素は第１および第２透明電極１２１、１２２間の絶縁を維持させる役割を行う。
【００７５】
これまで、本発明に係る伝導性高分子組成物からなる透明電極が使用された静電容量方式のタッチパネルと抵抗膜方式のタッチパネルについて説明したが、これに限定されず、電磁場方式、ＳＡＷ方式およびインフラレッド方式などを含む様々なタッチパネルにおいて、上述した伝導性高分子組成物からなる透明電極を使用することができる。
【００７６】
以上、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱することなく、本発明を多様に修正および変更し得ることを理解するであろう。
【符号の説明】
【００７７】
１００ａ    静電容量方式のタッチパネル
１００ｂ    抵抗膜方式のタッチパネル
１１０    透明基板
１２０    透明電極
１１１    第１透明基板
１２１    第１透明電極
１１２    第２透明基板
１２２    第２透明電極
１３０ａ、１３０ｂ    接着層
１４０    配線電極
【図１】
2012004092.tif 000008
【図２】
2012004092.tif 000009