(57)【要約】【課題】安価且つ表示品位に優れた静電容量式タッチパネル基板及びその製造方法並びに表示装置を提供する。【解決手段】静電容量式タッチパネル基板においては、第一の接続部３と第二の接続部４とが重なるように第一の透明電極列と第二の透明電極列とが交差して配されており、第一の透明電極１と第二の透明電極２とは透明基材１０上に格子状に配置されている。第一の接続部３と第二の接続部４とが重なっていて、第一の接続部３と第二の接続部４との間に絶縁層５が介装されている。第一の透明電極列と第二の透明電極列にそれぞれ接続する取出配線２０が、透明基材１０上に形成されている。第一の接続部３は、第一の透明電極１及び第二の透明電極２の材料と同一の透明導電材料を用いて、第一の透明電極１及び第二の透明電極２と同時に形成される。第二の接続部４は、取出配線２０の材料と同一の導電材料を用いて、取出配線２０と同時に形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第一の透明電極をｘ方向に直線状に並べそれぞれを第一の接続部で連結して第一の透明電極列とし、この第一の透明電極列を平行に複数並べるとともに、複数の第二の透明電極を前記ｘ方向に直交するｙ方向に直線状に並べそれぞれを第二の接続部で連結して第二の透明電極列とし、この第二の透明電極列を平行に複数並べ、前記第一の接続部と前記第二の接続部とが重なるように前記第一の透明電極列と前記第二の透明電極列とを交差させて配して、前記第一の透明電極と前記第二の透明電極とを透明基材上に格子状に配置し、前記第一の接続部と前記第二の接続部との間に絶縁層を介装し、前記第一の透明電極列と前記第二の透明電極列にそれぞれ接続する取出配線を前記透明基材に形成した静電容量式タッチパネル基板を製造する方法であって、
前記第一の接続部を、前記第一の透明電極及び前記第二の透明電極を形成する材料と同一の透明導電材料を用いて、前記第一の透明電極及び前記第二の透明電極と同時に形成し、
前記第二の接続部を、前記取出配線を形成する材料と同一の導電材料を用いて、前記取出配線と同時に形成し、
スピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、ダイコート法、バーコート法、及びスクリーン印刷法からなる群から選ばれる少なくとも一つの方法により、前記導電材料を成膜し、エッチング法によって微細パターン化して、前記第二の接続部及び前記取出配線を形成することを特徴とする静電容量式タッチパネル基板の製造方法。
【請求項２】
前記導電材料は、粒子径１ｎｍ以上５００ｎｍ以下のナノ粒子を含有することを特徴とする請求項１に記載の静電容量式タッチパネル基板の製造方法。
【請求項３】
前記ナノ粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃ、Ｆｅからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で構成されることを特徴とする請求項２に記載の静電容量式タッチパネル基板の製造方法。
【請求項４】
前記導電材料は、前記ナノ粒子とシランカップリング剤とを含有し、前記シランカップリング剤の含有量が全固形分量に対して０．０１質量％以上０．５質量％以下であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の静電容量式タッチパネル基板の製造方法。
【請求項５】
前記シランカップリング剤は、メタクリル基を有する化合物を含有することを特徴とする請求項４に記載の静電容量式タッチパネル基板の製造方法。
【請求項６】
前記第二の接続部の幅が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の静電容量式タッチパネル基板の製造方法。
【請求項７】
前記第二の接続部の下層側に幅４μｍ以上１６μm 以下の黒色パターンを形成し、前記第二の接続部の幅が前記黒色パターンの幅よりも細いことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の静電容量式タッチパネル基板の製造方法。
【請求項８】
タッチパネルの表面に配されるカバー部材を前記透明基材とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の静電容量式タッチパネル基板の製造方法。
【請求項９】
複数の第一の透明電極をｘ方向に直線状に並べそれぞれを第一の接続部で連結して第一の透明電極列とし、この第一の透明電極列を平行に複数並べるとともに、複数の第二の透明電極を前記ｘ方向に直交するｙ方向に直線状に並べそれぞれを第二の接続部で連結して第二の透明電極列とし、この第二の透明電極列を平行に複数並べ、前記第一の接続部と前記第二の接続部とが重なるように前記第一の透明電極列と前記第二の透明電極列とを交差させて配して、前記第一の透明電極と前記第二の透明電極とを透明基材上に格子状に配置し、前記第一の接続部と前記第二の接続部との間に絶縁層を介装し、前記第一の透明電極列と前記第二の透明電極列にそれぞれ接続する取出配線を前記透明基材に形成した静電容量式タッチパネル基板であって、
前記第一の接続部を、前記第一の透明電極及び前記第二の透明電極を形成する材料と同一の透明導電材料で形成し、
前記第二の接続部を、前記取出配線を形成する材料と同一の導電材料で形成し、この導電材料を、粒子径１ｎｍ以上５００ｎｍ以下のナノ粒子とすることを特徴とする静電容量式タッチパネル基板。
【請求項１０】
前記ナノ粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃ、Ｆｅからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で構成されることを特徴とする請求項９に記載の静電容量式タッチパネル基板。
【請求項１１】
前記第二の接続部の幅が５μｍ以下であることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の静電容量式タッチパネル基板。
【請求項１２】
前記第二の接続部の下層側に幅４μｍ以上１６μm 以下の黒色パターンを形成し、前記第二の接続部の幅が前記黒色パターンの幅よりも細いことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の静電容量式タッチパネル基板。
【請求項１３】
タッチパネルの表面に配されるカバー部材を前記透明基材とすることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の静電容量式タッチパネル基板。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれか一項に記載の静電容量式タッチパネル基板を備えることを特徴とする表示装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式タッチパネル基板及びその製造方法並びに表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、表示画面上の透明な面を操作者が指又はペンでタッチすることにより、接触した位置を検出してデータ入力できる入力装置の構成要素となるものであって、キー入力よりも直接的且つ直感的な入力を可能とすることから、近年、多用されるようになってきた。特に、前記タッチパネルを液晶等の表示パネルと組み合わせて、情報の入出力を一体的に行うことが多い。
【０００３】
タッチパネルの検出方式には、抵抗膜式、静電容量式、超音波式、光学式等があり、これまでは、製造コストの点で比較的優れていた抵抗膜式が主流であった。しかし、２枚の透明導電膜の間に空気層を設けた構造を有する抵抗膜式タッチパネルは、光学特性（透過率）が低く、耐久性や動作温度特性においても充分とは言えないため、改良が求められてきた。
【０００４】
一方、可動部分を有しない静電容量式タッチパネルは、光学特性（透過率）が高く、耐久性や動作温度特性においても抵抗膜式より優れているため、特に車載用等の高信頼性用途に向けて開発が進んでいる（特許文献１及び特許文献２を参照）。
静電容量式タッチパネルは、表面型（ｓｕｒｆａｃｅ  ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｔｙｐｅ）と投影型（ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ  ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｔｙｐｅ）に大別でき、１０型（２５．４ｃｍサイズ）以上の大型品に表面型が、携帯機器向けの６型以下の小型品に投影型が使われる場合が多い。電極板の構造が単純な表面型は、大型化し易いが、２点以上の接触点を同時に検知することは困難である。一方、電極板の構造が複雑な投影型は、大型化には不利であるが、２点以上の接触点を同時に検知することが可能である。
【０００５】
投影型静電容量式タッチパネル基板は、一般的に、透明基材上に、ｘ方向に連結された第一の透明電極と、ｙ方向に連結された第二の透明電極と、これら格子状に配列されたｘ方向及びｙ方向の透明電極をそれぞれ結合させる第一の接続部及び第二の接続部と、を備えるとともに、第一の接続部と第二の接続部が交差する部位に、第一の接続部と第二の接続部を電気的に絶縁するための絶縁層を備えている。また、透明基材上には、これらの透明電極と制御回路を繋ぐ取出配線が形成されている。そして、透明電極、接続部及び取出配線を腐食や接触による傷から守るために、制御回路と繋がる、取出配線の接続部位以外のほぼ全面を覆うように、保護層が形成されて用いられることが多くなっている（例えば、特許文献３を参照）。
【０００６】
投影型静電容量式タッチパネルには、透明基材としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂製のフィルムを用いるフィルム式と、無アルカリガラスやソーダガラスを用いるガラス式がある。フィルム式は製造コストが安く割れにくいという利点があるが、透明性が劣ることや、フィルム上の透明電極の抵抗値が高いために電極部を小さくできないこと等から、ガラス式が携帯端末等の小型品に多く使用されている。
【０００７】
前述の透明電極、接続部、絶縁層、及び取出配線や保護層の形成には、成膜及びパターニング工程が複数回必要であり、多くの製造コストを要することが問題となっている。特に、取出配線の製造工程には、導電性が高く、微細加工が容易な点から、モリブデン（Ｍｏ）／アルミニウム（Ａｌ）／モリブデン膜をスパッタ法で成膜して、ポジレジストによるフォトリソグラフィ（以下“フォトリソ”と称する）工程を経た後、エッチング・レジスト剥離を行う方法が広く用いられている。
【０００８】
また、透明電極には、透明性が高く、抵抗値に優れる酸化インジウム錫（ＩＴＯ）が一般的に用いられるが、取出配線と同様に、真空容器内に投入した基材に金属膜をスパッタ成膜した後、保護膜形成・エッチング・保護膜剥離を行う必要があり、工程が多いだけでなく、設備費用が高いことが課題であった。
これに対して、外周配線と、第一又は第二の接続部のいずれか一方を同時に形成することで、かかる製造コストを低減する方法が開示されている（例えば、特許文献４を参照）。しかしながら、この方法では、製造工程を短縮して低コストでタッチパネル基板を製造することはできるものの、金属材料を用いて形成した、表示エリアにある接続部が、通常の使用条件下において目視で視認できてしまうために、表示特性を低下させるという問題があった。
さらに、金属材料を用いて形成した接続部が、その下層の透明基材や膜との密着性に乏しいため、剥離しやすいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６３−１７４１２０号公報
【特許文献２】特開２００６−２３９０４号公報
【特許文献３】特開２００７−２７９８１９号公報
【特許文献４】特開２０１１−８６１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、安価且つ表示品位に優れた静電容量式タッチパネル基板及びその製造方法並びに表示装置を提供することである。また、本発明のさらなる目的は、接続部に金属材料を用いても下層の透明基材や膜に対する密着性が損なわれることのない静電容量式タッチパネル基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明の態様は、次のような構成からなる。すなわち、本発明の一態様に係る静電容量式タッチパネル基板の製造方法は、複数の第一の透明電極をｘ方向に直線状に並べそれぞれを第一の接続部で連結して第一の透明電極列とし、この第一の透明電極列を平行に複数並べるとともに、複数の第二の透明電極を前記ｘ方向に直交するｙ方向に直線状に並べそれぞれを第二の接続部で連結して第二の透明電極列とし、この第二の透明電極列を平行に複数並べ、前記第一の接続部と前記第二の接続部とが重なるように前記第一の透明電極列と前記第二の透明電極列とを交差させて配して、前記第一の透明電極と前記第二の透明電極とを透明基材上に格子状に配置し、前記第一の接続部と前記第二の接続部との間に絶縁層を介装し、前記第一の透明電極列と前記第二の透明電極列にそれぞれ接続する取出配線を前記透明基材に形成した静電容量式タッチパネル基板を製造する方法であって、前記第一の接続部を、前記第一の透明電極及び前記第二の透明電極を形成する材料と同一の透明導電材料を用いて、前記第一の透明電極及び前記第二の透明電極と同時に形成し、前記第二の接続部を、前記取出配線を形成する材料と同一の導電材料を用いて、前記取出配線と同時に形成し、スピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、ダイコート法、バーコート法、及びスクリーン印刷法からなる群から選ばれる少なくとも一つの方法により、前記導電材料を成膜し、エッチング法によって微細パターン化して、前記第二の接続部及び前記取出配線を形成することを特徴とする。
この静電容量式タッチパネル基板の製造方法においては、前記導電材料は、粒子径１ｎｍ以上５００ｎｍ以下のナノ粒子を含有することが好ましい。また、前記ナノ粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃ、Ｆｅからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で構成されることが好ましい。
【００１２】
さらに、前記導電材料は、前記ナノ粒子とシランカップリング剤とを含有し、前記シランカップリング剤の含有量が全固形分量に対して０．０１質量％以上０．５質量％以下であることが好ましい。さらに、前記シランカップリング剤は、メタクリル基を有する化合物を含有することが好ましい。
さらに、前記第二の接続部の幅が５μｍ以下であることが好ましい。さらに、前記第二の接続部の下層側に幅４μｍ以上１６μm 以下の黒色パターンを形成し、前記第二の接続部の幅が前記黒色パターンの幅よりも細いことが好ましい。さらに、タッチパネルの表面に配されるカバー部材を前記透明基材とすることができる。
【００１３】
また、本発明の他の態様に係る静電容量式タッチパネル基板は、複数の第一の透明電極をｘ方向に直線状に並べそれぞれを第一の接続部で連結して第一の透明電極列とし、この第一の透明電極列を平行に複数並べるとともに、複数の第二の透明電極を前記ｘ方向に直交するｙ方向に直線状に並べそれぞれを第二の接続部で連結して第二の透明電極列とし、この第二の透明電極列を平行に複数並べ、前記第一の接続部と前記第二の接続部とが重なるように前記第一の透明電極列と前記第二の透明電極列とを交差させて配して、前記第一の透明電極と前記第二の透明電極とを透明基材上に格子状に配置し、前記第一の接続部と前記第二の接続部との間に絶縁層を介装し、前記第一の透明電極列と前記第二の透明電極列にそれぞれ接続する取出配線を前記透明基材に形成した静電容量式タッチパネル基板であって、前記第一の接続部を、前記第一の透明電極及び前記第二の透明電極を形成する材料と同一の透明導電材料で形成し、前記第二の接続部を、前記取出配線を形成する材料と同一の導電材料で形成し、この導電材料を、粒子径１ｎｍ以上５００ｎｍ以下のナノ粒子とすることを特徴とする。
【００１４】
この静電容量式タッチパネル基板においては、前記ナノ粒子は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃ、Ｆｅからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素で構成されることが好ましい。また、前記第二の接続部の幅が５μｍ以下であることが好ましい。さらに、前記第二の接続部の下層側に幅４μｍ以上１６μm 以下の黒色パターンを形成し、前記第二の接続部の幅が前記黒色パターンの幅よりも細いことが好ましい。さらに、タッチパネルの表面に配されるカバー部材を前記透明基材とすることができる。
さらに、本発明の他の態様に係る表示装置は、前記静電容量式タッチパネル基板を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る静電容量式タッチパネル基板の製造方法は、第一の接続部を第一の透明電極及び第二の透明電極と同時に形成し、第二の接続部を取出配線と同時に形成するので、静電容量式タッチパネル基板を安価に製造することができる。また、シランカップリング剤を含有する導電材料を用いて第二の接続部を形成するので、第二の接続部を金属材料で構成しても、下層の透明基材や膜に対する密着性が優れている。
【００１６】
また、本発明に係る静電容量式タッチパネル基板及び表示装置は、第一の接続部を第一の透明電極及び第二の透明電極と同時に形成し、第二の接続部を取出配線と同時に形成したので、安価である。さらに、第二の接続部を形成する導電材料を、粒子径１ｎｍ以上５００ｎｍ以下のナノ粒子としたので、表示品位に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る静電容量式タッチパネル基板の一実施形態を説明する模式的平面図である。
【図２】本発明に係る静電容量式タッチパネル基板の別の実施形態を説明する模式的平面図である。
【図３】タッチパネルの一例を説明する模式的斜視図である。
【図４】タッチパネルの別の例を説明する模式的斜視図である。
【図５】図１のタッチパネル基板の第二の接続部４及びその周辺部を示す平面図及び断面図である。
【図６】図２のタッチパネル基板の第二の接続部４及びその周辺部を示す平面図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る静電容量式タッチパネル基板及びその製造方法並びに表示装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜投影型静電容量式タッチパネル基板＞
図１は、第一の透明電極１、第二の透明電極２、及び第一の接続部３を同時に形成した後に、第二の接続部４及び取出配線２０を同時に形成することにより製造した静電容量式タッチパネル基板の模式的平面図である。図２は、第二の接続部４及び取出配線２０を同時に形成した後に、第一の透明電極１、第二の透明電極２、及び第一の接続部３を同時に形成することにより製造した静電容量式タッチパネル基板の模式的平面図である。すなわち、図１と図２では、第一の接続部３、第二の接続部４、及び絶縁層５の積層方向の位置関係が異なっている。なお、図１，２においては、保護膜６を透視して示してある。
【００１９】
本実施形態の投影型静電容量式タッチパネル基板は、図１に示すように、透明基材１０上に第一の透明電極１、第二の透明電極２、第一の接続部３、第二の接続部４、絶縁層５、及び取出配線２０を有する。
詳述すると、複数（図１では４個）の第一の透明電極１がｘ方向（図１では横方向）に直線状に並べられ、それぞれが第一の接続部３で連結され、第一の透明電極列をなしている。そして、この第一の透明電極列が透明基材１０上に平行に複数（図１では５列）並べられている。
【００２０】
また、複数（図１では５個）の第二の透明電極２がｘ方向に直交するｙ方向（図１では縦方向）に直線状に並べられ、それぞれが第二の接続部４で連結され、第二の透明電極列をなしている。そして、この第二の透明電極列が透明基材１０上に平行に複数（図１では５列）並べられている。
さらに、第一の接続部３と第二の接続部４とが重なるように前記第一の透明電極列と前記第二の透明電極列とが交差して配されているので、第一の透明電極１と第二の透明電極２とは透明基材１０上に格子状に配置されている。
【００２１】
さらに、第一の接続部３と第二の接続部４とが重なっているので、第一の接続部３と直交する第二の接続部４の導通を防止し絶縁するために、第一の接続部３と第二の接続部４との間に絶縁層５が介装されている。
さらに、第一の透明電極列と第二の透明電極列にそれぞれ接続する取出配線２０が、透明基材１０上に形成されていて、これらの透明電極１，２と図示しない制御回路とが取出配線２０により接続されている。
【００２２】
さらに、本実施形態のタッチパネル基板は、さらに保護膜６を有することもできる。すなわち、両透明電極１，２、両接続部３，４、及び取出配線２０を腐食や接触による傷から守るために、透明基材１０のうち透明電極１，２等が形成されている面のほぼ全面を覆うように、保護層６を被覆してもよい。ただし、取出配線２０の前記制御回路との接続部位には、保護層６を被覆しないことが好ましい。
【００２３】
図１は、第一の接続部３が最下層に形成され、その上に絶縁層５を備え、第二の接続部３が絶縁層５の上に形成される構造を示すが、図２のように、第二の接続部４が最下層に形成され、その上に絶縁層５を備え、第一の接続部３が絶縁層５の上に形成される構造であってもよい。また、第一の接続部３と第二の接続部４が透明基材１０に対して、ｘ方向、ｙ方向のいずれの向きであってもよい。
【００２４】
透明基材１０の種類は特に限定されるものではないが、例えば、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラス等のガラス板、あるいはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等からなるプラスチック板、プラスチックフィルムが用いられる。
【００２５】
図３は、タッチパネルの一例を説明する模式的斜視図である。このタッチパネルは、透明基材１０上に形成した本実施形態のタッチパネル基板と、カバーガラス３０（本発明の構成要件であるカバー部材に相当する）とからなる。また、図４は、タッチパネルの別の例を説明する模式的斜視図である。図４のタッチパネルは、カバーガラス３０を透明基材１０として用いた、カバーガラス一体型投影型静電容量式タッチパネルの例である。
透明基材１０としては、アルミノ珪酸ガラス（例えば、商品名「Ｇｏｌｌｉｒａ（コーニング社製）」、「１０Ｘ−ＦＳ（コーニング社製）」、「Ｄｒａｇｏｎｔｒａｉｌ（旭硝子社製）」）や化学的に強化されたソーダライムガラス等の特殊ガラス板を用いることができる。
【００２６】
カバーガラス３０を透明基材１０として用いた場合は、一枚のガラス上に、図示しない額縁層（ベゼル）とタッチパネルセンサー４０との両方を設けるので、図３の例のように透明基材１０を用いる必要がなく、透明基材一枚の部品点数を減らすことができる。よって、タッチパネルをより低コストで製造することができる。
第一の透明電極１及び第二の透明電極２としては、透明基材１０の表面に配設することができるものであれば特に限定されるものではないが、ＩＴＯ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機導電材料や、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（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン、ポリピロール等の有機導電材料を用いることができる。これらの材料は１種のみで用いてもよく、２種以上を併用してもよい。中でも、透明性と抵抗値の点で、ＩＴＯを用いることが好ましい。
【００２７】
第一の接続部３は、図１に示す構造の場合、すなわち、透明基材１０に対してｘ方向に配列された、隣接する第一の透明電極１を接続するための接続部である場合には、第一の透明電極１の材料と同一の透明導電材料を用いて第一の透明電極１と同時に形成される。言い換えれば、第一の透明電極１を形成する際に、第一の接続部３も同時に形成するので、ｘ方向には途切れることなく連なった透明電極パターンを形成することを意味する。
【００２８】
さらに、透明基材１０に対してｙ方向に配列された、第二の透明電極２も第一の透明電極１及び第一の接続部３と同時に形成されるが、第二の透明電極２は第二の接続部４と同時に形成されないので、この時点ではまだｙ方向には接続されていない状態となる。
第二の接続部４は、絶縁層５を介して取出配線２０の材料と同一の導電材料を用いて、取出配線２０と同時に形成される。また、図１及び図２に示す例では、透明基材１０に対してｘ方向の接続部を第一の接続部３、ｙ方向の接続部を第二の接続部４としているが、前述したとおり、ｘ方向とｙ方向が逆であってもよい。すなわち、ｘ方向の接続部を第二の接続部３として、取出配線２０の材料と同一の導電材料を用いて、取出配線２０と同時に形成する構造であってもよい。
【００２９】
本実施形態のタッチパネル基板は、第一の接続部３が、第一の透明電極１及び第二の透明電極２の材料と同一の透明導電材料を用いて、第一の透明電極１及び第二の透明電極２と同時に形成され、また、第二の接続部４が、取出配線２０の材料と同一の導電材料を用いて、取出配線２０と同時に形成される。よって、透明電極、接続部、絶縁層、取出配線、及び保護層をそれぞれ単独に成膜及びパターニングする従来のタッチパネル基板よりも安価に製造できる。
第二の接続部４及び取出配線２０は、導電材料としてＡｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｐｔ（白金）、Ｃ（炭素）、Ｆｅ（鉄）等の金属が好ましく用いられ、エッチング法によって微細パターン化される。
【００３０】
従来は、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏの３層構造で、それぞれ３５０Å／２０００Å／３５０Å程度の厚さでスパッタ法により成膜して、ポジレジストによるフォトリソ工程を経た後に、エッチング・レジスト剥離を行う方法が多用されてきた。しかし、この金属材料では反射率が高いために、表示エリアにある第二の接続部４を、幅８μｍ×長さ２００μｍ程度に微細に形成しても、通常使用条件下において目視で視認できてしまうために、表示特性を低下させる問題があった。
【００３１】
この問題に対して本発明者らは鋭意検討の結果、第二の接続部４の下に反射率が１０％以下である微細黒色パターンを配置することで、透明基材の裏面からの目視でのパターン見えを低減することができ、表示特性を改善できることを見出した。微細黒色パターンの反射率は８％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましい。反射率が１０％を超えると、通常使用条件下の外光を反射する程度が大きくなるために、目視でパターンが見えて表示品位を低下させてしまうおそれがある。
【００３２】
また、第二の接続部４を見えにくくするためには、幅が細いほうがよいので、５μｍ以下が好ましい。ただし、エッチング又はポジレジ剥離などのエッチング工程で剥がれが発生しやすいため、第二の接続部４の幅は３μｍ以上が好ましい。なお、第二の接続部４の膜厚が０．２μｍ以下であると、抵抗値が十分に低くならないために導電性が発揮されない。一方、２μｍ程度の膜厚で導電性は飽和に達する。よって、第二の接続部４の膜厚は０．２〜２μｍが好ましい。
【００３３】
具体的には、透明基材１０上に、感光性黒色組成物を用いたフォトリソ工程を経て微細黒色パターンを形成する。これにより、透明基材１０の裏面から見た時に、反射率１０％以下である微細黒色パターンが最前面に配され、結果として、反射率が低く、通常使用条件下での目視でのパターン見えの問題を解決できる。
微細黒色パターンの膜厚は、第二の接続部など、上方に積層する部材が断線しない程度の薄膜である必要がある。しかしながら、ある程度の膜厚がなければ、上部に積層する第二の接続部が透過して見えてしまう。よって、微細黒色パターンの膜厚は、０．５〜５μｍ程度が好ましい。
図１に示すようなタッチパネル基板において、第二の接続部４の下に微細黒色パターン２１を配置した構造を図５のａ（第二の接続部４を上から見た図）及びｂ（第二の接続部４の断面図）に示す。
【００３４】
また、図２に示すようなタッチパネル基板において、第二の接続部４の下に微細黒色パターン２１を配置した構造を図６のa （第二の接続部４を上から見た図）及びｂ（第二の接続部４の断面図）に示す。
さらに、第二の接続部４のＣＩＥ１９７６（Ｌ* ａ* ｂ* ）表色系における反射明度Ｌ* を２０以下とすることで、目視でのパターン見えを低減することができ、表示特性を改善できる。反射明度Ｌ* は１５以下がより好ましく、１０以下がさらに好ましい。反射明度Ｌ* が２０を超えると、通常使用条件下の外光を反射する程度が大きくなるために、目視でパターンが見えて表示品位を低下させてしまう。
【００３５】
一方で、第二の接続部が金属材料で構成されていると、下層の透明基材又は絶縁層に対しての密着性が悪いため、第二の接続部が剥離してしまうという問題があった。この問題に対して本発明者らは鋭意検討の結果、シランカップリング剤を含有する導電材料を用いて、金属材料で構成された第二の接続部を形成すれば、第二の接続部の下層に対する密着性が向上し、剥離が生じにくいことを見出した。
【００３６】
絶縁層５及び保護膜６は、従来絶縁層や保護膜に用いられていた公知の材料を用いて形成でき、例えば、ＳｉＯ2 、ＳｉＮx 等の無機系膜や、透明樹脂等の有機系材料が挙げられる。無機系膜は、ＳｉＯ2 やＳｉＮx をＣＶＤ法やスパッタリング法等により形成するために、エネルギー消費量が増加したり、工程数が増加したりする等、製造コストが高くなる課題があることから、有機系材料が好んで用いられる。有機系材料としては、重合性基含有オリゴマー、モノマー、光重合開始剤及びその他添加剤を含有するＵＶ硬化型コーティング組成物を用いることができる。
【００３７】
＜静電容量型タッチパネル基板の製造方法＞
第一の透明電極１、第二の透明電極２、及び第一の接続部３としては、一般的に多く使用されるＩＴＯが好適であるが、これに限定されない。静電容量式タッチパネル機能の具体的な仕様により、ＩＴＯの特性、また、透明電極パターンとしての特性を選択する。例えば、ＩＴＯ膜として、膜厚３０ｎｍでシート抵抗値１００Ω／ｃｍ2 程度の膜をスパッタリング装置の薄膜形成手段により成膜する。次いで、耐エッチング性の感光性樹脂を用いて、レジスト塗布、露光、現像の一連の工程を含むフォトリソ法によりレジストパターンを形成する。その後、ＩＴＯエッチング、レジスト剥離工程を経て、パターン形成される。例えば、第一の接続部３として、幅５０μｍから１００μｍで長さ２００μｍから５００μｍのパターンを多数形成する。
【００３８】
第二の接続部４及び取出配線２０としては、前述のＡｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｐｔ（白金）、Ｃ（炭素）、Ｆｅ（鉄）等の金属が好ましく用いられ、スピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、ダイコート法、バーコート法、及びスクリーン印刷法などによって成膜され、エッチング法によって微細パターン化される。透明基板への塗布後、有機溶剤を蒸発させるために必要に応じてプリベークを実施する。プリベークには、熱風循環式オーブンやホットプレート、ＩＲオーブンを用いることができる。
【００３９】
具体的には、第二の接続部４及び取出配線２０の導電材料には、銀、銅、カーボン等の導電性金属ナノ粒子を有機溶剤に分散させた材料（以下、金属ナノ粒子分散液）を好ましく用いることができる。さらに、反射率を低減させる、他の公知の技術を適用してもよい。また、導電性金属ナノ粒子の粒径は１〜５００ｎｍであることが好ましい。粒径が５００ｎｍ超過であると、微細パターンにおける直線性やパターン精度が低下するため好ましくない。また、粒子サイズが小さくなるほど、金属ナノ粒子の接触面積が増える。このため粒径が５００ｎｍ超過であると、導電性が損なわれる。
【００４０】
第二の接続部４の下に反射率が１０％以下である微細黒色パターンを配置することで、透明基材１０の裏面からの目視でのパターン見えを低減することができ、従来問題であった、表示エリアにある接続部を同時に形成した場合に、通常使用条件下において形成した接続部が目視で視認できてしまう問題を解決できる。
金属ナノ粒子分散液を、スピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、ダイコート法、バーコート法及びスクリーン印刷法の群から選ばれる少なくともいずれか一つの方法によって基材に塗布後、有機溶剤を蒸発させるために必要に応じてプリベークを実施する。プリベークには、熱風循環式オーブンやホットプレート、ＩＲオーブンを用いることができる。
【００４１】
その後、ポジレジストによるフォトリソ工程を経た後、エッチング・レジスト剥離によりパターン化される。所望する取出配線に対応するフォトマスクを介して、ポジレジストに紫外光を照射することにより塗膜の露光部分の、現像液への溶解性を付与できる。塗膜の露光部分を、現像工程を経て除去した後に焼成することにより、取出配線パターンを形成できる。このエッチング法を用いることにより、蒸着法に比べて安価で、かつ、スクリーン印刷や、グラビアオフセット印刷で形成する印刷法に比べて高精細な導電パターンを得ることが可能である。
【００４２】
絶縁層５は、第一の接続部３又は第二の接続部４の有効領域を含む範囲に被せて形成する。絶縁層５の製造方法としては、ＳｉＯ2 膜を厚さ１００ｎｍ以上形成して絶縁機能を得ることはできるが、さらに容易な製造方法として、有機絶縁膜をフォトリソ法で形成することもできる。例えば、屈折率１．５３、体積固有抵抗値２×１０15Ω・ｃｍの感光性有機絶縁膜材料を、スプレーコート、スピンコート、スリットダイコート、ロールコート、バーコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が０．２〜１０μｍ、より好ましくは０．５〜５μｍとなるように塗布する。
【００４３】
透明基板１０への塗布後、有機溶剤を蒸発させるために必要に応じてプリベークを実施する。プリベークには、熱風循環式オーブンやホットプレート、ＩＲオーブンを用いることができる。乾燥された膜には、必要に応じてこの膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して露光を行う。露光時の光線の種類は特に限定されるものではなく、可視光線、紫外線、遠赤外線、電子線、Ｘ線等が挙げられ、中でも紫外線が好ましい。光線の照度は特に限定されるものではないが、波長３６５ｎｍにおいて５〜１５０ｍＷ／ｃｍ2 であることが好ましく、１５〜３５ｍＷ／ｃｍ2 であることが特に好ましい。
【００４４】
その後、必要に応じて炭酸ナトリウムや水酸化ナトリウム等の水性アルカリ現像液に浸漬するか、もしくはスプレー等により現像液を噴霧して未硬化部を除去し、所望のパターンを形成する。さらに、感光性組成物の重合を促進して硬膜するため、それぞれ必要に応じて加熱（ポストベーキング）を施す。これらの工程を経てパターン形成し、透過率９７％を超えるパターン状の絶縁層５とすることができる。
【００４５】
また、必要に応じて保護膜６を第一の透明電極１、第二の透明電極２、第一の接続部３、第二の接続部４、絶縁層５、及び取出配線２０の有効領域を含む範囲に被せて形成する。保護膜６としては、絶縁層５の説明で述べた材料及び方法を用いて、乾燥膜厚が０．５〜２０μｍ、より好ましくは１．０〜１０μｍとなるように形成することができる。なお、保護膜６は、静電容量式タッチパネル基板の最外層を形成するので、平坦化層を兼ねて、できるだけ広く配置することが望ましい。
【００４６】
＜金属ナノ粒子分散液＞
本発明に用いられる金属ナノ粒子分散液は、本発明の引出配線及び接続部を形成できるものであれば公知のものを使用でき、特に限定されないが、本発明の一例として銀粉及び溶剤を含有する金属ナノ粒子分散液を使用することができ、必要に応じてその他の分散剤や、シランカップリング剤等の添加剤を含むことができる。シランカップリング剤を添加すれば、下層の透明基材１０や膜（例えば絶縁層５）に対する第二の透明電極２の密着性を向上させることができる。
【００４７】
本発明の静電容量式タッチパネル基板を構成する引出配線は、金属ナノ粒子分散液を透明基板上に塗布後、ポジレジストによるフォトリソ工程を経た後、エッチング・レジスト剥離により形成する。
本発明に用いられる金属ナノ粒子分散液の銀粉の平均粒子径は１〜５００ｎｍであることが好ましい。平均粒子径が５００ｎｍ超過の場合は、微細パターンにおける直線性やパターン精度が低下するため好ましくない。また、粒子サイズが小さくなるほど、金属ナノ粒子の接触面積が増加する。このため、粒径が５００ｎｍ超過であると、導電性が損なわれる。
【００４８】
また、金属ナノ粒子分散液中の銀粉の含有量としては、金属ナノ粒子分散液の全固形分量を基準として１０〜６０質量％が好ましく、より好ましくは２０〜５０質量％である。銀粉の含有量が１０質量％未満であると、銀濃度の低下によって微細パターンを形成することが困難となるおそれがある。６０質量％超過であると、銀の分散状態を維持することが困難となるおそれがある。
【００４９】
本発明に用いられる金属ナノ粒子分散液の溶剤としては、水、エタノール、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール系などの多価アルコール、シクロヘキサノン、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、これらを単独で又は混合して用いることができる。溶剤の添加量としては、金属ナノ粒子分散液全量を基準として、４０〜９０質量％の範囲で添加することが好ましい。
【００５０】
また、本発明に用いられるシランカップリング剤は、下地である無機基材や有機材との密着性改良のために用いられるものである。シランカップリング剤としては、ビニルメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアネ−トプロピルトリエトキシシラン等があげられ、一種又は二種以上を用いることができる。
【００５１】
これらのシランカップリング剤の中でも、分子中にメタクリル基を有する化合物であるメタクリロキシ系のシランカップリング剤又はアクリロキシ系のシランカップリング剤がより好ましい。具体例としては、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランがあげられる。
【００５２】
金属ナノ粒子分散液中のシランカップリング剤の含有割合は、全固形分量に対して０．０１質量％以上０．５質量％以下であることが好ましい。シランカップリング剤の含有割合が０．０１質量％未満では、金属ナノ粒子分散液中の有機物と無機基材との水素結合や化学結合といった結合が弱いため、十分な密着性が得られにくい。一方、シランカップリング剤の含有割合が０．５質量％超過であると、金属の電気抵抗値が上昇してしまい、金属の導電配線としての役割を果たさないおそれがある。
【００５３】
本発明に用いられる金属ナノ粒子分散液を基材に塗布後、熱風循環式オーブンで加熱処理を行うと、ナノ粒子同士が溶融し、且つ、分散剤、添加剤が分解することで導電性が発現する。高温で加熱処理を行う方が、短時間で金属ナノ粒子を融着させることができるが、微細黒色パターンなどの有機膜の分解が生じさせないために、加熱温度は１５０℃〜２５０℃が好ましい。
【００５４】
＜感光性黒色組成物＞
本発明に用いられる微細黒色パターンの形成材料としては、カーボンブラック、光重合開始剤、重合性多官能モノマー、アルカリ可溶性樹脂、溶剤を含有する感光性黒色組成物を使用することができ、必要に応じてその他の添加剤を含むことができる。また、カーボンブラックのかわりに、赤色顔料、青色顔料を組み合わせて使用することで、遮光性を有する感光性黒色組成物を作製してもよい。
【００５５】
カーボンブラックとしては、市販のものとしては例えば、三菱化学株式会社製の＃２６０、＃２５、＃３０、＃３２、＃３３、＃４０、＃４４、＃４５、＃４５Ｌ、＃４７、＃５０、＃５２、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１００、ＭＡ１００Ｒ、ＭＡ１００Ｓ、ＭＡ２３０や、ＤＥＧＵＳＳＡ社製のＰｒｉｎｔｅｘ L、ＰｒｉｎｔｅｘＰ、Ｐｒｉｎｔｅｘ３０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ４０、Ｐｒｉｎｔｅｘ４５、Ｐｒｉｎｔｅｘ５５、Ｐｒｉｎｔｅｘ６０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３００、Ｐｒｉｎｔｅｘ３５０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ３５０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ５５０等が挙げられる。カーボンブラックは、１種を単独で使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。
【００５６】
光重合開始剤としては、４−フェノキシジクロロアセトフェノン、４−ｔ−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン等のアセトフェノン系化合物、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、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物、チオキサントン、２−クロルチオキサントン、２−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ピペロニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル−（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等のトリアジン系化合物、１，２−オクタンジオン，１−〔４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）〕、Ｏ−（アセチル）−Ｎ−（１−フェニル−２−オキソ−２−（４’−メトキシ−ナフチル）エチリデン）ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物、ボレート系化合物、カルバゾール系化合物、イミダゾール系化合物、チタノセン系化合物等が用いられる。これらの光重合開始剤は、１種又は２種以上を混合して用いることができる。光重合開始剤の使用量は、感光性黒色組成物の全固形分量を基準として、０．５〜５０質量％が好ましく、より好ましくは１〜２０質量％である。
【００５７】
重合性多官能モノマー及びオリゴマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、エステルアクリレート、メラミン（メタ）アクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、メチロール化メラミンの（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。
【００５８】
また、水酸基を有する（メタ）アクリレートに多官能イソシアネートを反応させて得られる（メタ）アクリロイル基を有する多官能ウレタンアクリレートを用いることが好ましい。なお、水酸基を有する（メタ）アクリレートと多官能イソシアネートとの組み合わせは任意であり、特に限定されるものではない。また、１種の多官能ウレタンアクリレートを単独で用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いることもできる。これらは、単独で又は２種類以上混合して用いることができる。
アルカリ可溶性樹脂とは、カルボキシル基を有する線状高分子であり、（メタ）アクリル共重合樹脂やエポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸又はその無水物の反応物にさらに多塩基性カルボン酸又はその無水物とを反応させて得られたエポキシ変性アクリレート樹脂等が挙げられる。
【００５９】
（メタ）アクリル共重合樹脂としては、その構成成分に少なくとも（メタ）アクリルモノマーを含有する共重合樹脂であり、（メタ）アクリルモノマーとしては、（メタ）アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、グリシジルアクリレート、アミノエチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n-プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アミノエチルメタクリレート等が挙げられる。（メタ）アクリルモノマー以外の構成成分として、スチレンやシクロヘキシルマレイミド等の不飽和結合を有する化合物を用いることも可能である。
【００６０】
エポキシ変性アクリレート樹脂に用いられるエポキシ樹脂としては、フェノールノボラックやクレゾールノボラック、ビスフェノールＡやビスフェノールＦ骨格を持つもの等が用いられる。
有機溶剤としては、シクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、エチルカルビトールアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いることができる。有機溶剤の添加量としては、感光性黒色組成物全量を基準として、５〜２０質量％の範囲で添加することが好ましい。
【００６１】
＜金属ナノ粒子分散液を用いた第二の接続部４及び取出配線２０の製造方法＞
本発明における金属ナノ粒子分散液を用いた第二の接続部４及び取出配線２０の製造方法について、以下に説明をする。
金属ナノ粒子分散液の透明基材１０への塗布方法としては、ピンコート法、スリットコート法、ロールコート法、ダイコート法、バーコート法、及びスクリーン印刷法が挙げられる。透明基材１０への塗布後、有機溶剤を蒸発させるために必要に応じてプリベークを実施する。プリベークには、熱風循環式オーブンやホットプレート、ＩＲオーブンを用いることができる。
【００６２】
金属ナノ粒子分散液を透明基材１０に塗布後、熱風循環式オーブンに加熱処理を行い、銀薄膜とする。得られた銀薄膜上にポジレジストを塗布し、所望する第二の接続部４及び取出配線２０に対応するフォトマスクを介して、パターン露光を行う。露光光源として、通常の高圧水銀灯を用いればよい。露光量としては、タクトタイムの観点から、１０〜２００ｍＪ／ｃｍ2 程度が好ましい。
【００６３】
露光に続いて現像を行う。現像液にはアルカリ性水溶液を用いる。アルカリ性水溶液の例としては、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液、もしくは水酸化カリウム水溶液が好んで用いられるが、炭酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、又は両者の混合水溶液、もしくはそれらに適当な界面活性剤等を加えたものを用いても良い。
現像に続いて、エッチングを行う。エッチング液には酸性水溶液を用いる。酸性水溶液の例としては、硝酸、酢酸、塩酸、燐酸、蓚酸などが用いられる。これらは、単独で又は２種類以上混合して用いることができる。
エッチングに続いて、ポジレジストの剥離を行い、第二の接続部４及び取出配線２０が得られる。剥離液には有機アルカリ液を用いられ、ケイ酸塩を含有する有機液が好んで用いられる。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においてこれに限定されるものではない。
［アルカリ可溶性樹脂の合成］
反応容器に１−メトキシ−２−プロピルアセテート８００部を入れ、反応容器に窒素ガスを注入しながら加熱して、下記モノマー及び熱重合開始剤の混合物を滴下して重合反応を行った。
スチレン                            ４０部
メタクリル酸                        ６０部
メチルメタクリレート                ５５部
ベンジルメタクリレート              ４５部
アゾビスイソブチロニトリル          １０部
１，４−ジメチルメルカプトベンゼン    ３部
【００６５】
滴下後、十分に加熱した後、アゾビスイソブチロニトリル２部を１−メトキシ−２−プロピルアセテート５０部で溶解させたものを添加し、さらに反応を続けてアクリル樹脂の溶液を得た。
この樹脂溶液に固形分が３０質量％になるように１−メトキシ−２−プロピルアセテートを添加してアクリル樹脂溶液を調製し、樹脂溶液とした。
アクリル樹脂の重量平均分子量は、約２００００であった。
【００６６】
［カーボンブラック分散体の調製］
カーボンブラック（三菱化学株式会社製＃２６０）１０部及び下記化学式の色素誘導体０．５部を、上記アクリル樹脂溶液２４部、シクロヘキサノン４０部と均一に混合し、直径１ｍｍのガラスビーズを用いてサンドミルにて５時間分散することにより、カーボンブラックの分散体を調製した。得られたカーボンブラック分散体のＤＢＰ吸油量は７４ｃｃ／１００ｇ、比表面積は７９ｍ2 ／ｇであった。
【００６７】
【化１】
2013214271.tif 000003
【００６８】
［感光性黒色組成物の調整］
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、３本ロールを用いて分散し、５μｍのフィルターで濾過して感光性黒色組成物を調整した。
カーボンブラック分散体                                  ２０部
光重合開始剤  イルガキュア３７９（ＢＡＳＦ社製）          ３部
増感剤  ＤＥＴＸ−Ｓ（日本化薬社製）                      ２部
重合性多官能モノマー  Ｒ−６８４（日本化薬社製）        １６部
アルカリ可溶性樹脂                                ３８．７８部
ラジカル捕捉剤  メチルハイドロキノン                ０. ０２部
有機溶剤  １−メトキシ−２−プロピルアセテート            ８部
界面活性剤  アデカネートＢ−９４０（ＡＤＥＫＡ社製）  ０. ２部
評価基板作製に用いた金属ナノ粒子分散液は、以下の２種類である。
・分散液Ａ（粒径１０〜３０ｎｍの銀ナノ粒子分散液；トクセン工業社製）
・分散液Ｂ（粒径１５００ｎｍの銀粒子分散液）
【００６９】
［分散液Ｂの調整］
下記組成の混合物を均一に攪拌混合した後、３本ロールを用いて分散し、５μｍのフィルターで濾過して感光性導電ペースト１を調整した。
銀粉（平均粒径Ｄ５０  １．５μｍ）                    １３０部
光重合開始剤  イルガキュア３７９（ＢＡＳＦ社製）          ３部
増感剤  ＤＥＴＸ−Ｓ（日本化薬社製）                      ２部
重合性多官能モノマー  Ｒ−６８４（日本化薬社製）        １６部
アルカリ可溶性樹脂（Ｄ−１）                        ３８. ７部
ラジカル捕捉剤  メチルハイドロキノン                  ０. １部
有機溶剤  １−メトキシ−２−プロピルアセテート            ８部
界面活性剤  アデカネートＢ−９４０（ＡＤＥＫＡ社製）  ０. ２部
この時、銀粉の全固形分量に対する割合は７９．８質量％、ラジカル捕捉剤の全固形分量に対する割合は０．０６１質量％であった。
【００７０】
（実施例１）
＜静電容量式タッチパネル基板の作製＞
アルミノ珪酸ガラス上に、分散液Ａをスピンコートにより塗布し、熱風循環式オーブンにて２３５℃で１８分間加熱処理を実施して、膜厚が０．２５μｍの銀薄膜を作製した。銀薄膜上にポジレジストをスピン塗布し、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。
【００７１】
その後、光源として高圧水銀灯を用いて、１００ｍＪ／ｃｍ2 で所望する開口部を有するフォトマスクを介して露光を実施した後、水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムの混合水溶液にてシャワー現像を実施した。水洗後、ポストべークを行い、エッチング液ＳＥＡ−５（関東化学社製）を用いてウェットエッチングを行い、水酸化カリウム水溶液を用いてレジスト除去して第二の接続部４及び取出配線２０を作製した。得られた第二の接続部４は、幅４μｍ×長さ２００μｍの大きさであった。分散液Ａからなる銀薄膜のシート抵抗は、０．１Ω／ｃｍ2 であった。なお、このシート抵抗は、株式会社三菱化学アナリテック製のロレスタＧＰ  ＭＣＰ−Ｔ６１０を用いて、四探針法で測定した。
【００７２】
次に、ネガレジスト（ＪＳＲ社製ＮＮ９０１）をスピン塗布し、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。その後、光源として高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ2 で所望する開口部を有するフォトマスクを介して露光を実施した後、０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液にて、３０秒間シャワー現像を実施した。水洗後、熱風循環式オーブンにて２３０℃で３０分間加熱処理を実施して、絶縁層５を形成した。絶縁層５は、第二の接続部４の有効部分のみを覆うように、幅６０μｍ×長さ１２０μｍの大きさとした。
【００７３】
次に、ネガレジスト（ＪＳＲ社製ＮＮ９０１）をスピン塗布し、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。その後、光源として高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ2 で所望する開口部を有するフォトマスクを介して露光を実施した後、０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液にて、３０秒間シャワー現像を実施した。水洗後、熱風循環式オーブンにて２３０℃で３０分間加熱処理を実施して、絶縁層５を形成した。絶縁層５は、第二の接続部４の有効部分のみを覆うように、幅６０μｍ×長さ１２０μｍの大きさとした。
【００７４】
続いて、スパッタリング装置により膜厚３０ｎｍでＩＴＯ膜を成膜し、ポジレジスト（ローム・アンド・ハース電子材料製ＬＣ１００−１０ｃｐ）をスピン塗布し、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。その後、光源として高圧水銀灯を用いて、１００ｍＪ／ｃｍ2 で所望する開口部を有するフォトマスクを介して露光を実施した後、２．３質量％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液にて、２３℃で６０秒間シャワー現像を実施した。
【００７５】
水洗後、シュウ酸からなるエッチング液（瑞穂化学工業社製ＩＴＯエッチング液）を用いてウェットエッチングを行い、２％水酸化カリウムのレジスト剥離液を用いてレジスト除去した後、熱風循環式オーブンにて２３０℃で３０分間加熱処理を実施して第一の透明電極１、第二の透明電極２、及び第一の接続部３を形成した。ＩＴＯ膜のシート抵抗は１００Ω／ｃｍ2 であった。
【００７６】
さらに、ネガレジスト（ＪＳＲ社製ＮＮ９０１）をスピン塗布し、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。その後、光源として高圧水銀灯を用いて、１００ｍＪ／ｃｍ2 で所望する開口部を有するフォトマスクを介して露光を実施した後、０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液にて３０秒間シャワー現像を実施した。水洗後、熱風循環式オーブンにて２３０℃で３０分間加熱処理を実施して保護層６を形成して、静電容量式タッチパネル基板Ａを得た。絶縁層６は、タッチパネル基板のガラス端部から内側２ｍｍの、取出配線と制御回路と繋がる接続部位を除く領域全面を覆うように形成した。
【００７７】
（実施例２）
アルミノ珪酸ガラス上に感光性黒色組成物を塗布し、フォトリソ方式により膜厚３．５μｍの微細黒色パターンとした。具体的には、光源として高圧水銀灯を用いて、１００ｍＪ／ｃｍ2 で所望する開口部を有するフォトマスクを介して露光を実施した後、０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液にて３０秒間シャワー現像を実施した。水洗後、熱風循環式オーブンにて２３０℃で３０分間加熱処理を実施して、幅１６μｍ×長さ２２０μｍの微細黒色パターンとし、その後は実施例１と同様の工程を経て、静電容量式タッチパネル基板Ｂを得た。
【００７８】
（実施例３）
第二の接続部４を、幅８μｍ×長さ２００μｍとする以外は、実施例２と同様の工程を経て静電容量式タッチパネル基板Ｃを得た。
（比較例１）
微細黒色パターンを２０μｍ×長さ２２０μｍ、第二の接続部４を、幅２０μｍ×長さ２００μｍとする以外は、実施例２と同様の工程を経て静電容量式タッチパネル基板Ｄを得た。
（比較例２）
第二の接続部４を、幅１０μｍ×長さ２００μｍとする以外は、実施例１と同様の工程を経て静電容量式タッチパネル基板Ｅを得た。
【００７９】
（比較例３）
アルミノ珪酸ガラス上に、酸化Ｍｏ、Ａｌ、Ｍｏの順にそれぞれ３５０Å／２０００Å／３５０Åの厚さでスパッタ法により成膜し、ポジレジスト（ローム・アンド・ハース電子材料製ＬＣ１００−１０ｃｐ）をスピン塗布し、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。
その後、光源として高圧水銀灯を用いて、１００ｍＪ／ｃｍ2 で所望する開口部を有するフォトマスクを介して露光を実施した後、２．３質量％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液にて、２３℃で６０秒間シャワー現像を実施した。
水洗後、リン酸、硝酸、酢酸、水を５：５：５：１の割合で配合してなるエッチング液を用いてウェットエッチングを行い、２％水酸化カリウムのレジスト剥離液を用いてレジスト除去した後、熱風循環式オーブンにて２３０℃で３０分間加熱処理を実施して、第二の接続部４及び取出配線２０を作製した。得られた第二の接続部４は、幅１０μｍ×長さ２００μｍの大きさであった。Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ膜のシート抵抗は０．２Ω／ｃｍ2 であった。その後は実施例１と同様の工程を経て、静電容量式タッチパネル基板Ｆを得た。
【００８０】
（比較例４）
アルミノ珪酸ガラス上に、分散液Ｂを用いて、スクリーン印刷（ステンレス５００メッシュ）にて塗布を行い、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。その後、光源として高圧水銀灯を用いて、フォトマスクを介して１００ｍＪ／ｃｍ2 でパターン露光を実施した。得られた第二の接続部４は、幅１６μｍ×長さ２００μｍの大きさであった。分散液Ｂからなる銀薄膜のシート抵抗は０．１Ω／ｃｍ2 であった。その後は実施例１と同様の工程を経て、静電容量式タッチパネル基板Ｇを得た。
【００８１】
［接続部の評価方法］
＜反射率の測定＞
実施例１、比較例２に関して、無アルカリガラス基板上に分散液Ａをスピンコートにより塗布し、熱風循環式オーブンにて２３５℃で１８分間加熱処理を実施して、評価基板を作成した。
実施例２、３及び比較例１に関して、無アルカリガラス基板上に感光性黒色組成物を塗布し、高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ2 で露光を実施した後、０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液にて３０秒間シャワー現像を実施し、水洗後、熱風循環式オーブンにて２３０℃で３０分間加熱処理を実施して評価基板を作製した。
【００８２】
比較例３に関して、無アルカリガラス基板上にＭｏ、Ａｌ、Ｍｏの順にそれぞれ３５０Å／２０００Å／３５０Åの厚さでスパッタ法により成膜し、熱風循環式オーブンにて２３０℃で３０分間加熱処理を実施して評価基板を作製した。
比較例４に関して、無アルカリガラス基板上に分散液Ｂをスピンコートにより塗布し、熱風循環式オーブンにて２３５℃で１８分間加熱処理を実施して評価基板を作成した。
反射率の測定には紫外可視分光光度計（島津製作所社製ＵＶ−２６００）を用いた。
【００８３】
＜反射明度の測定＞
上記反射率の測定で作製した評価基板を用いた。反射明度の測定には分光測色計（コニカミノルタ製ＣＭ−３７００ｄ）を用いた。
＜接続部パターン見え評価＞
得られた静電容量式タッチパネル基板Ａ〜Ｇを、蛍光灯ライトボックスの上及び外光が遮光された黒板上に置き、外光としての蛍光灯下で角度を変えて反射させて見たときに、それぞれ目視で第二の接続部４が観察できるかを評価した。評価結果を表１に示す。なお、評価基準は以下の通りであり、◎印と○印が使用可能レベルである。
◎・・・蛍光灯ライトボックス上及び黒板上のいずれでも第二の接続部４は見えない
○・・・蛍光灯ライトボックス上及び黒板上のいずれかで、
第二の接続部４がかすかに見えるが使用可能である。
×・・・蛍光灯ライトボックス上及び黒板上のいずれかで、
第二の接続部４がはっきりと見える。
【００８４】
【表１】
2013214271.tif 000004
【００８５】
実施例１、比較例２、３により、第二の接続部の幅が５μm 以下であれば、パターン見えが良好であることが実証された。
実施例２、３、比較例１により、微細黒色パターンの幅が１６μm 以下であり、第二の接続部材料の幅が微細黒色パターンの幅よりも小さければ、パターン見えが良好であることが実証された。
比較例４により、金属材料の粒径が５００ｎｍ以上であると微細パターンの作製が困難となり、結果、パターン見えとなることが実証された。
【００８６】
（実施例４）
アルミノ珪酸ガラス上に、固形分２０質量％の分散液Ａをスピンコートにより塗布し、熱風循環式オーブンにて２３５℃で１８分間加熱処理を実施して、膜厚が０．２５μｍの銀薄膜を作製した。銀薄膜上にポジレジストをスピン塗布し、ホットプレートにて１００℃で１分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。この分散液Ａから形成した銀薄膜のシート抵抗は０．０８Ω／ｃｍ2 であった。
【００８７】
次に、ネガレジスト（ＪＳＲ社製ＮＮ９０１）をスピン塗布し、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。その後、光源として高圧水銀灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ2 で所望する開口部を有するフォトマスクを介して露光を実施した後、０．２質量％の炭酸水素ナトリウム水溶液にて、３０秒間シャワー現像を実施した。水洗後、熱風循環式オーブンにて２３０℃で３０分間加熱処理を実施して絶縁層を形成し、評価用基板を得た。
【００８８】
（実施例５）
メタクリル基を有するシランカップリング剤である３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン（信越化学工業株式会社製のＫＢＭ−５０２）１部を、９９部の分散液Ａに添加したものを、アルミノ珪酸ガラス上にスピンコートにより塗布し、熱風循環式オーブンにて２３５℃で１８分間加熱処理を実施して、膜厚が０．２５μｍの銀薄膜を作製した。銀薄膜上にポジレジストをスピン塗布し、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。その後は実施例４と同様の工程を経て、評価用基板を得た。
【００８９】
（実施例６）
メタクリル基を有するシランカップリング剤である３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製のＫＢＭ−５０３）１部を、９９部の分散液Ａに添加したものを、アルミノ珪酸ガラス上にスピンコートにより塗布し、熱風循環式オーブンにて２３５℃で１８分間加熱処理を実施して、膜厚が０．２５μｍの銀薄膜を作製した。銀薄膜上にポジレジストをスピン塗布し、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。その後は実施例４と同様の工程を経て、評価用基板を得た。
【００９０】
（実施例７）
イソシアネート基を有するシランカップリング剤である３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン（信越化学工業株式会社製のＫＢＥ−９００７）１部を、９９部の分散液Ａに添加したものを、アルミノ珪酸ガラス上にスピンコートにより塗布し、熱風循環式オーブンにて２３５℃で１８分間加熱処理を実施して、膜厚が０．２５μｍの銀薄膜を作製した。銀薄膜上にポジレジストをスピン塗布し、ホットプレートにて１００℃で５分間乾燥を行い、塗膜を乾燥させた。その後は実施例４と同様の工程を経て、評価用基板を得た。
【００９１】
これらの評価用基板について、アルミノ珪酸ガラスに対する銀薄膜の密着性を評価した。密着性の評価は、クロスカットピール試験と呼ばれる方法（ＪＩＳ−５４００）で行った。各評価用基板の表面に、カッターナイフによって１ｍｍ間隔の碁盤目状の切り込みを入れ、そこに市販の粘着テープを隙間無く貼り付けた後に剥がし、光学顕微鏡にて観察した。結果を表２に示す。表２においては、銀薄膜の剥離が全く見られなかった場合は◎、ほぼ剥離が見られなかった場合は○、一部に剥離が見られた場合は△を示してある。
【００９２】
【表２】
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【００９３】
実施例４〜７から、シランカップリング剤ＫＢＭ−５０２、ＫＢＭ−５０３、ＫＢＥ−９００７の添加により銀薄膜の密着性が向上し、特にメタクリル基を有するＫＢＭ−５０３では密着性が非常に良好であることが分かる。また、シート抵抗値も、実用上問題無い０．３Ω／ｃｍ2 以下に抑えられている。
【符号の説明】
【００９４】
１    第一の透明電極
２    第二の透明電極
３    第一の接続部
４    第二の接続部
５    絶縁層
１０    透明基材
２０    取出配線
３０    カバーガラス
４０    タッチパネルセンサー
【図１】
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【図２】
2013214271.tif 000007
【図３】
2013214271.tif 000008
【図４】
2013214271.tif 000009
【図５】
2013214271.tif 000010
【図６】
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