JP2659541B2

JP2659541B2 - 透明タブレット用透明電極

Info

Publication number: JP2659541B2
Application number: JP21541987A
Authority: JP
Inventors: 哲男田尻; 裕一佐藤; 嗣雄小柳; 通郎小松; 育利野末; 護郎佐藤
Original assignee: SHOKUBAI KASEI KOGYO KK; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: SHOKUBAI KASEI KOGYO KK; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-08-31
Filing date: 1987-08-31
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JPS6459424A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、透明タブレット用透明電極に関し、さら
に詳しくは防蝕性・酸化防止性を有し、さらに機械的強
度に優れ、外部と直接接触する用途に用いうる透明タブ
レット用透明電極に係るものである。

〔従来の技術〕

ガラスやプラスチック（以下ガラス等という）の基板
上に形成された透明電極は、その優れた透明性から液晶
ディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイ，プ
ラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンス、蛍光
表示管の表示部用透明電極あるいはメンブレンスイッチ
等の透明電極として用いられている。

このような液晶ディスプレイ等に用いられている透明
電極は基板上に形成されているが、この透明電極は外界
と直接に接触することはなく、装置内部で用いられてい
る。このように透明電極を外界と接触のある場所でな
く、装置内部で用いなければならいのは次のような理由
からである。すなわち、一般にこれら透明電極は、蒸着
法・スパッタリング法等の気相法によりガラス等の基板
上に形成されるが、これらの透明電極は、酸、アルカリ
により腐蝕したり、空気中で酸化されたり、また、電気
抵抗が温度、湿度等によって変化し、さらに機械的強度
が弱いために傷付き易くて透明電極が断線するという問
題点があるからである。

ところで、近年、コンピュータ等に情報を表示装置の
外部から直接入力する目的で開発されている透明ディジ
タイザあるいはテレライティングターミナル用入力面等
に透明電極を適用する必要性が生じている。

例えば第４図および第５図は透明ディジタイザの一例
で、ガラス板11の表面に透明電極12が形成されており、
その四辺からダイオード13,14,15,16により電極が引き
出されている。この透明ディジタイザにスイッチ18,19
を接続し、その表面に電気ペン17を接触することによっ
て、透明電極12に電流が流れる。この電流値は、電気ペ
ン17の接触位置によって変化するため、電流値の計測に
より接触位置を算出することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような用途に用いられる透明電極12
は、外界と直接接触することになる。しかしながら、従
来知られている透明電極12では機械的強度が弱いため、
入力ペンなどの入力端子と接触すると容易に透明電極12
の断線がおこったり、また、透明電極12が酸、アルカリ
あるいは空気によって腐蝕し易い等の大きな問題点があ
り、透明電極12を前記透明ディジタイザあるいはテレラ
イティングターミナル等に適用することはできなかっ
た。

この発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解
決するものであって、防蝕性，酸化防止性，機械的強度
に優れ、外界と直接接触する用途に用いうる透明タブレ
ット用透明電極を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、透明絶縁基板上に、透明電極膜と、金属
粒子が有機バインダあるいは無機バインダに単分散した
異方導電性膜と、さらに導電性酸化物粉末がバインダ樹
脂に分散した透明導電性保護膜とを順次形成したもので
ある。

〔作用〕

この発明は、単分散させた金属粒子を通じて下方の透
明電極膜と導通し入力を行う。そして、透明電極膜はそ
の上の異方導電性膜により直接外界と接触しないように
保護される。

そして、透明導電性保護膜によって金属粒子が直接外
界と接触しないように保護される。

〔実施例〕

この発明に係る透明タブレット用透明電極の実施例に
ついて以下に説明する。

第１図はこの発明に係る透明タブレット用透明電極の
原理説明の図であり、１はプラスチックあるいはガラス
等の透明絶縁基板、２は前記透明絶縁基板１上に形成さ
れた透明電極膜、３は異方導電性膜で、金属粒子４が分
散しており、透明電極膜２上に形成される。以下それぞ
れについて説明する。

この発明で用いられる透明絶縁基板１は、プラスチッ
ク製あるいはガラス製等が使用できる。

次に、前記透明絶縁基板１上に形成される透明電極膜
２は、透明であることが好ましい。透明電極膜２の表面
抵抗は10〜5000Ω／□、全光線透過率が65％以上、さら
に好ましくは、表面抵抗が10〜1000Ω／□、全光線透過
率が70％以上であることが望ましい。表面抵抗が5000Ω
／□を越えると、表面抵抗が高くなりすぎるため好まし
くない、また、全光線透過率が65％未満であると、透明
性が悪くなるため好ましくない。

この発明に係る異方導電性膜３は、第１図のように、
金属粒子４が有機バインダあるいは無機バインダ（以下
異方導電性膜用バインダという）中に単分散し、さらに
金属粒子４の一部が表面に露出したものであり、それを
透明電極膜２の上に形成する。これにより透明電極膜２
は直接外部との接触がなくなるので、酸・アルカリある
いは空気による腐蝕および酸化を防止できる。さらに、
入力ペン等の入力端子が透明電極膜２に直接接触しない
ため、断線がおこらず、入力不良がなくなる。

異方導電性膜３中で、電流は金属粒子４を介して、露
出部分から下層の透明電極膜２の方向にのみ流れ、膜内
部の横方向には金属粒子４同士が接触せずに膜中に単分
散しているため電流は流れない。金属粒子４は電気抵抗
の小さなものならば何でもよいが、具体的には、Au,Ag,
Pt,Pd等の貴金属粒子、Sn,Cu,Ni,Zn,Fe,Pb等の金属粒子
または前記貴金属、金属の合金が使用可能である。ま
た、前記貴金属・金属が無機物の粒子や樹脂の粒子に鍍
金されたものでも使用することができる。金属粒子４
は、その粒径が２〜30μｍのものであれば使用できる。
２μｍ未満であると入力端子が異方導電性膜３を突破っ
たり、摩減させるため透明電極膜２の断線がおこりやす
くなり、30μｍを越えると透明性が低下するからであ
る。

異方導電性膜用バインダに用いられる有機バインダあ
るいは無機バインダとしては、透明電極膜２との密着性
の良いものであれば使用でき、あるいは密着性の悪いバ
インダでもカップリング剤を混合して密着性を向上させ
れば使用できる。具体的には、有機バインダとして、メ
タクリル樹脂等のアクリル系樹脂、ユリア樹脂、メラミ
ン樹脂等のアミノ系樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキッ
ド樹脂等のポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコ
ーン系樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢
酸ビニル樹脂、ポリビニルカルバゾール樹脂、ブチラー
ル樹脂等のビニル系樹脂、弗素系樹脂、ポリフェニレン
オキシド系樹脂、紫外線硬化樹脂あるいはセルロール誘
導体等が用いられる。また、前記樹脂の混合物あるいは
前記樹脂の共重合体等を１種または２種以上組合せて使
用できる。

また、無機バインダとしては、有機溶媒を分散媒とす
るコロイドが良く、そのコロイドとしてシリカ、アルミ
ナ、ジルコニア、チタニア、スズ等が使用できる。コロ
イドの粒径としては５〜80mμであればよい。80mμを越
えると異方導電性膜３の透明性が悪くなるからである。

金属粒子４と有機バインダまたは無機バインダの混合
割合は、両者の全体容積に対して金属粒子４が0.1〜10v
ol％、好ましくは１〜6vol％である。0.1vol％未満であ
ると金属粒子４同士の間隔が離れすぎるために入力が不
明瞭になり、10vol％を越えると透明電極膜２との密着
性および異方導電性膜３の透明性が悪くなるからであ
る。さらに、異方導電性膜３の膜厚は、その表面に金属
粒子４が露出するように金属粒子４の粒径よりも小さく
する。異方導電性膜３は金属粒子４と異方導電膜用バイ
ンダが後述の溶剤中に溶解あるいは分散された異方導電
性膜用塗料により得ることができる。

このように、透明絶縁基板１の上に透明電極膜２およ
び異方導電性膜３を順次積層すれば透明電極が得られ、
透明ディジタイザあるいはテレライティングターミナル
に適用することができる。

ところがこの構成では、次の問題点が残る。一つは金
属粒子４が露出しているため、金属の酸化や腐蝕が発生
し易いため電気抵抗が変動したり、あるいは金属粒子４
が入力端子により摩滅する。また、金属粒子４間には絶
縁物であるバインダが存在するため、入力端子がバイン
ダだけに接触した場合には入力されないことになり、さ
らに、入力端子が金属粒子４に触れる際や離れる際に電
気スパークが発生する。これらの問題を解決したのがこ
の発明であり第２図にその実施例を示す。

第２図において、５は前記異方導電性膜３の上に形成
した透明導電性保護膜であり、その他は第１図と同じで
ある。透明導電性保護膜５はその膜厚が２〜30μｍであ
り、透明導電性保護膜５の防蝕性・膜強度をさらに高め
るには、３〜30μｍであることが好ましい。透明導電性
保護膜５の膜厚が２μｍ未満では、透明導電性保護膜５
の強度が弱くなるため好ましくなく、一方、30μｍを越
えると透明導電性保護膜５の透明性が悪くなり、透明タ
ブレット用透明電極の透明性を低下させるため好ましく
ない。また、透明導電性保護膜５自体の体積抵抗値とし
ては、10^-1〜10⁶Ω・cmであることが好ましい。また、
透明導電性保護膜５自体の体積抵抗値が10⁶Ω・cmを越
えると厚さ方向に電流が流れにくくなり、透明電極膜２
が電極としての機能を損なうため好ましくない。

したがって、透明絶縁基板１上に透明電極膜２と異方
導電性膜３および透明導電性保護膜５とが順次形成され
た第２図に示す透明タブレット用透明電極は、その表面
抵抗が２×10³Ω／□以下であることが好ましい。前記
数値を越えると透明タブレット用透明電極として使用で
きない。

また、透明導電性保護膜５は、導電性酸化物粉末（以
下ｃという）が透明導電性保護膜用バインダ樹脂（以下
ｄという）中に分散された透明導電性保護膜用塗料を用
いて、異方導電性膜３上に形成される。

この際に用いられる透明導電性保護膜用塗料中の導電
性酸化物粉末ｃは、酸化インジウムにSn,F,Cl等の元素
を１種または２種以上ドープした導電性酸化インジウム
粉末、あるいは酸化錫にSb,F,Cl,P等の元素を１種また
は２種以上ドープした導電性酸化錫粉末が用いられる。
さらに、前記導電性酸化インジウム粉末と導電性粉末錫
粉末を混合して使用することもできる。そして、それら
導電性酸化インジウム粉末あるいは導電性酸化錫粉末の
塗料中の平均粒子径は、0.01〜0.6μｍ、好ましくは0.0
1〜0.5μｍの範囲にあり、さらに、0.8μｍ以上の粗大
粒子が少量しか含まれていないものが良い。これらの粉
末の製造方法は特に限定しないが、好ましくは特開昭62
−51008号公報によって得られる導電性微粉末がよい。

この導電性微粉末の調整方法について説明すると、こ
の導電性微粉末は、スズ化合物またはインジウム化合物
の水溶液を、８〜12のpH条件下に保持して、液中の化合
物を徐々に加水分解することにより、金属酸化物、含水
酸化物あるいは金属水酸化物のコロイド粒子を含有する
ゾルを生成させ、しかる後、このゾルを乾燥、焼成した
後、粉砕して得られる。出発原料としては、水溶性で、
しかもpH8〜12の範囲で加水分解可能なスズ化合物また
はインジウム化合物が使用され、具体的には、スズ酸カ
リウム、スズ酸ナトリウム等のスズ化合物、および硝酸
インジウム、硫酸インジウム等のインジウム化合物が使
用可能である。

スズ化合物またはインジウム化合物の水溶液（以下原
料液という）に含まれる金属種が、スズまたはインジウ
ムのいずれか１種である場合、得られる導電性微粉末は
酸化スズまたは酸化インジウムで構成されるが、原料液
に少量の異種金属を溶存させることで、異種金属がドー
プした導電性微粉末を製造することができる。ちなみ
に、スズ化合物を含有する原料液に、少量の吐酒石また
は弗化アンモニウムを溶解させておくことにより、酸化
錫にアンチモンまたは弗素がドープした導電性微粉末を
得ることができ、インジウム化合物を含有する原料液に
少量のスズ化合物を溶解させておくことにより、酸化イ
ンジウムにスズがドープした導電性微粉末を得ることが
できる。

異種金属がドープした導電性微粉末は、また、次のよ
うな方法でも製造することができる。すなわち、原料液
にスズ化合物を使用し、液中のスズ化合物を上記のpH条
件下で徐々に加水分解することでゾルを生成させ、この
ゾルからコロイド粒子を回収し、次いでアンチモン化合
物、リン化合物および弗素化合物の少なくとも１種の水
溶液を前記コロイド粒子に含浸させ、しかる後に、この
粒子を乾燥して焼成する方法により、スズ化合物にアン
チモン、リン弗素などがドープした導電性微粉末を製造
することができる。また、原料液にインジウム化合物の
水溶液を使用し、上記と同様にしてゾルを生成させ、こ
のゾルからコロイド粒子を回収後、スズ化合物および／
または弗素化合物の水溶液をこのコロイド粒子に含浸さ
せ、次いで、この粒子を乾燥して焼成する方法によりイ
ンジウム化合物にスズおよび／または弗素がドープした
導電性微粉末を製造することができる。原料液がスズ化
合物である場合でも、また、インジウム化合物である場
合でもゾルを生成させる過程で副生塩が生成されると、
コロイド粒子が凝集し易くなるばかりでなく、最終的に
得らえる導電性微粉末の比抵抗が副生塩の夾雑によって
上昇するので、副生塩の生成が予想される場合には、ゾ
ルから回収したコロイド粒子に金属化合物水溶液を含浸
させるに先立って、コロイド粒子から副生塩を除去して
おくことが推奨される。

原料液に含まれるスズ化合物またはインジウム化合物
の濃度は、任意に選ぶことができるが、一般に0.5〜30w
t％の範囲にあることが好ましい。

上記の原料液に含まれるスズ化合物またはインジウム
化合物のドーパントとなる異種金属の化合物が共存して
いる場合には、異種金属化合物とともに、pH8〜12の条
件下で加水分解が生起している間、反応系のpHを常に８
〜12の範囲に保持しなければならない。pH8未満ではpH8
に近くても粒度分布がブロードになり、pH値がさらに低
下すると、加水分解で生成した金属酸化物が沈殿し、こ
れをコロイド粒子として液中に分散することができず、
したがって、ゾルを調整することができないからであ
る。また、反応系のpHが12を越えた場合には、ゾルの調
整は不可能ではないものの、ゾルから濾別したコロイド
粒子を洗浄する際に、アルカリ分を十分に除去できない
ため、最終的に得られる導電性微粉末の導電性が悪化す
るからである。

反応器内に生成されるゾル液の固形分濃度について
は、特に制限はないが、一般に濃度が高くなるにしたが
って生成するコロイド粒子の粒度分布がブロードになる
傾向がある。加水分解の反応温度は常に30〜90℃の範囲
で任意に選ぶことができる。

加水分解によって得らえるコロイド粒子の平均粒径
は、0.05〜0.3μｍ、好ましくは0.07〜0.2μｍの範囲に
あり、粒度分布は全粒子の80％以上が平均粒径の0.5倍
〜1.5倍の範囲にある。

ゾル液調整後は、このゾル液を濾過してコロイド粒子
を回収し、洗浄によって粒子に付着する副性塩、その他
を除去した後乾燥し、さらに焼成した後粉砕することに
よって、導電性微粉末を得ることができる。ゾル液から
濾別された粒子は、焼成工程で若干焼結するため、導電
性微粉末の平均粒径は20〜50μｍ程度であり、また、導
電性微粉末の比表面積は50m²/g以下である。

これに対して、従来公知の沈殿生成工程を経て製造さ
れる導電性微粉末の比表面積は、70〜100m²/gとなる。
このことは、上記によって得られる導電性微粉末の方が
従来の導電性微粉末よりも大きい一次粒子で構成されて
いることを物語っている。このようにして得らえる導電
性微粉末は、また、粉砕により容易にその焼結状態を解
き放つことができ、通常の粉砕手段によって塗料中での
平均粒子が0.6μｍ以下の導電性微粉末を得ることがで
きる。そして、こうして得られる導電性微粉末には、例
えば0.8μｍ以上の粗大粒子が少量しか含まれていな
い。なお、導電性微粉末の粉砕は、バインダ樹脂等の他
の成分との混合前に行ってもよく、また、バインダ樹脂
の他の成分との混合後に行ってもよい。導電性微粉末の
粉砕は、従来公知の粉砕方法によって行うことができ、
例えばアトライタ、サンドミル、ボールミル、三本ロー
ル等の機器が利用できる。

また、この発明の透明導電性保護膜用塗料で用いられ
る透明導電性保護膜用バインダ樹脂ｄは、具体的には、
例えばメタクリル樹脂等のアクリル系樹脂、ユリア樹
脂、メラミン樹脂等のアミン系樹脂、ポリウレタン系樹
脂、アルキッド樹脂等のポリエステル系樹脂、エポキシ
系樹脂、シリコーン系樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニ
リデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルカルバゾール
樹脂、プチラール樹脂等のビニル系樹脂、弗素系樹脂、
ポリフェニレオキシド系樹脂、紫外線硬化樹脂、あるい
はセルロース誘導体等が用いられる。また、上記樹脂の
混合物、あるいは上記樹脂の共重合体等の１種または２
種以上組合せて使用できる。

導電性酸化物微粉末と透明導電性保護膜用バインダ樹
脂ｄとの混合割合いは、両者の全体重量に対して導電性
酸化物粉末ｃが40〜95wt％、好ましくは60〜90wt％、さ
らに、好ましくは70〜85wt％である。導電性酸化物粉末
ｃが40wt％未満では、得られる塗膜の導電性が悪くな
り、一方、95wt％を越えると透明導電性保護膜５と異方
導電性膜３との密着性および得らえる透明導電性保護膜
５の透明性が悪くなるので好ましくない。

透明電極膜２は蒸着法・スパッタリング法・CVD法等
の気相法により前記透明絶縁基板１上に導電性酸化イン
ジウム膜（ITO膜）あるいは導電性酸化錫膜（NESA膜）
等を被着することによって得ることができる。また、導
電性酸化インジウム粉末（以下ａという）がキャリア移
動速度が10^-8cm²/V・sec以上のバインダ樹脂（以下透明
電極膜用バインダ樹脂ｂという）中に分散された透明電
極用塗料を用いても透明絶縁基板１上に形成することが
できる。

この際に用いられる導電性酸化インジウム粉末ａは、
前記透明導電性保護膜用塗料に用いられる導電性酸化物
粉末ｃのうちの導電性酸化インジウム粉末が使用でき
る。

透明電極膜用塗料で用いられる透明電極膜用バインダ
樹脂ｂとしては、ポリピロール、ポリアセタール、ポリ
ピリジン等の導電性樹脂、あるいはポリカルバゾール、
ジフェニルアミノスチレン等の光導電性樹脂等が使用で
きる。キャリア移動速度が10^-8cm²/V・sec未満である
と、抵抗が高くなりすぎて透明電極膜２としての機能を
保てない。さらに、紫外線硬化性バインダ樹脂、熱可塑
性バインダ樹脂、熱硬化性バインダ樹脂うちから１種以
上を前記透明電極膜用バインダ樹脂ｂと混合すると、透
明電極膜用塗料の塗工性を向上させたり、得られる透明
電極膜２と透明絶縁基板１との密着性を向上させたりす
ることができる。この紫外線硬化性バインダ樹脂、熱可
塑性バインダ樹脂、熱硬化性バインダ樹脂としては具体
的には、例えばメタクリル樹脂等のアクリル系樹脂、ポ
リアセチレン系樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂等のア
ミノ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポ
リアミドイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエー
テル系樹脂、アルキッド樹脂等のポリエステル系樹脂、
エポキシ系樹脂、塩素化ポリエーテル樹脂等の塩素化物
系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポ
リオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シリコ
ーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ABS系樹脂、ポリア
ミンスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポ
リフェニレンスルフォン樹脂等のポリスルフォン系樹
脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル
樹脂、ポリビニルカルバゾール樹脂、ブチラール樹脂等
のビニル系樹脂、弗素系樹脂、ポリフェニレンオキシド
系樹脂、ポリピロール系樹脂、ポリファラフェニンレン
系樹脂、紫外線硬化樹脂あるいはセルロース誘導体等が
用いられる。また、上記樹脂の混合物、あるいは上記樹
脂の共重合体等の１種または２種以上組合わせて使用で
きる。

透明電極膜用バインダ樹脂ｂと紫外線硬化性バインダ
樹脂、熱可塑性バインダ樹脂、熱硬化性バインダ樹脂と
の混合割合いは、混合されたバインダ樹脂でのキャリア
移動速度が10^-8cm²/V・sec以上を保持すればよい。10^-8
cm²/V・secを越えると抵抗が高くなりすぎて、透明電極
膜２としての機能を保てない。バインダ樹脂のキャリア
移動速度とは、バインダ樹脂に電界をかけた場合に、樹
脂中で電子または正孔が動く速度を意味している。この
ようなバインダ樹脂のキャリア移動速度は以下のように
して測定される。

距離ｌの電極間に厚さｌのバインダ樹脂を設ける。次
に試料に光を照射して試料内の電子を励起こさせ、正極
側に電子を移動させる。この際、光を照射した時刻t₀と
正極に電子が到達した時刻t₁との差を測定機により検出
する。ここでキャリア移動速度関数ｖ（Ｅ）は次式で表
される。

（式中μはキャリア移動速度、Ｅは電界、Ｖは電圧であ
る。）導電性酸化インジウム粉末ａと透明電極膜用バインダ
樹脂ｂとの割合いは、両者の全体重量に対して導電性酸
化インジウム粉末ａが70〜95wt％が好ましい。導電性酸
化インジウム粉末ａが70wt％未満では、得られる塗膜の
導電性が悪くなり、一方、95wt％を越えると、透明電極
膜２と透明絶縁基板１との密着性および得られる透明電
極膜２の透明性が悪くなるので好ましくない。

この発明で用いられる透明電極膜用塗料、異方導電性
膜用塗料および透明導電性保護膜用塗料は、前記の各成
分が溶剤中に溶解、あるいは分散されているが、この溶
剤としては透明電極膜用バインダ樹脂ｂ、異方導電性膜
用バインダおよび透明導電性保護膜用バインダ樹脂ｄを
溶解または希釈しうるものであれば用いることができ
る。具体的にはメタノール、エタノール、ｎ−プロパノ
ール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノ
ール、ジアセトンアルコール、シクロヘキサノール等の
アルコール類、アセトン、シクロヘキサノン、メチルエ
チルケトン、メチルイソブチルケトン、ホロン、イソホ
ロン等のケトン類、エチレングリコールモノメチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテル、カルビ
トール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、ジ
オキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル
等のエステル類、ヘキサン、シクロヘキサン等の石油ナ
フサ類、トルエン、キシレン、メシチレン、ソルベント
ナフサ等のベンゾール類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
およびその誘導体等が単独、あるいは組合せて用いられ
る。このような溶剤は、所望の膜厚および塗料を塗布し
うるような粘度となる量で用いられる。また、水溶性バ
インダ樹脂を用いた場合には、溶剤として水を用いるこ
ともできる。

透明電極膜用塗料、異方導電性膜用塗料および透明導
電性保護膜用塗料を製造する際に、導電性酸化インジウ
ム粉末a,金属粒子４、導電性酸化物粉末ｃの分散性を向
上させて、粒子同士の再凝集を防止するため、界面活性
剤あるいはカップリング剤を透明電極膜用塗料、異方導
電性膜用塗料および透明導電性保護膜用塗料に添加する
こともできる。界面活性剤としては、アニオン系、ノニ
オン系、カチオン系などのものを広く用いることができ
る。また、カップリング剤としては、シラン系、チタン
系、アルミニウム系、ジルコニウム系、マグネシウム系
のものが使用できる。

このようにして得られる透明電極膜用塗料、異方導電
性膜用塗料および透明導電性保護膜用塗料を用い、従来
公知の塗工法、例えばスピンナー法、バーコード法、デ
ィップ法、メイヤバー法、エアーナイフ法、あるいはグ
ラビア・スクリーン・ロールコータ等の印刷法によって
塗工され、次いで乾燥することにより透明電極膜２、異
方導電性膜３および透明導電性保護膜５が得らえる。

なお、透明電極膜２、異方導電性膜３および透明導電
性保護膜５は塗工法により形成できるので、連続生産お
よび低コストの生産が可能である。

第３図は、第４図の透明ディジタイザにこの発明を応
用した例であって、ガラス板20の表面に気相法で透明電
極膜21を形成し、さらにその上に金属粒子22をバインダ
23の中に分散させた異方導電性膜24を形成している。そ
の他は第４図と同じである。座標検出原理は第４図と同
様であり、電気ペン17を透明ディジタイザ表面に接触す
ると、電流は異方導電性膜24中を抵抗の大きい横方向に
は流れず、金属粒子22を介して透明電極膜21に向い縦方
向に流れる。座標の検出は透明電極膜21中を流れた電流
（X_aおよびX_b）で行うため、異方導電性膜24の抵抗には
左右されない。したがって、異方導電性膜24の表面の汚
れ、傷等で異方導電性膜24の抵抗値が変化しても、電気
ペン17と透明電極膜21の導通がとれれば座標は検出で
き、座標検出精度が劣化しない。

以下、この発明の具体例と比較例について説明し、そ
れぞれの評価値を第１表に示す。ただし、具体例1,3,5
は透明導電性保護膜は形成していない。

〔具体例１〕平均粒径８μｍの銀鍍された粉末（触媒化成工業
（株）製、製品名Ｐ−500S、比重2.5）2.4gを、ブタノ
ールに分散したシリカゾル（触媒化成工業（株）製、商
品名OSCAL−1532、濃度30wt％、平均粒径12mμ、比重1.
4）100g中に混合し、十分分散して異方導電性膜用塗料
を得た。この塗料を後述する比較例１で得られた透明電
極膜の上にスピンナーを用い、300r.p.mで塗布した後、
300℃で30分間硬化して異方導電性膜を形成させた（膜
厚３μｍ）。

〔具体例２〕アンチモンをドープした導電性酸化錫粉末（触媒化成
工業（株）、商品名ELCOM TL−30）150gとシリコーン
樹脂（トーレシリコン製、商品名SR−2410）50gをメシ
チレン500g中に加えて混合し、サンドミルで２時間粉砕
して透明導電性保護膜用塗料を得た。この塗料を具体例
１で得られた異方導電性膜の上にスピンナーを用い200
r.p.mで塗布した後、120℃で10分間乾燥し、250℃で２
時間硬化して透明導電性保護膜を形成させた（膜厚５μ
ｍ）。

〔具体例３〕平均粒径15μｍのNi鍍金された粉末（触媒化成工業
（株）性、製品名Ｐ−600S、比重2.2）6gをエポキシ樹
脂（ダイセル化学（株）製、商品名EHPE−3150、比重1.
2）60gと、無水フタル酸40gを酢酸エチルセロソルブ30g
中に混合し、十分分散して異方導電性膜用塗料を得た。
この塗料を後述する比較例２で得らえた透明電極膜の上
にスピンナーを用い、100r.p.mで塗布した後、120℃２
時間硬化して異方導電性膜を形成させた（膜厚９μ
ｍ）。

〔具体例４〕弗素をドープした導電性酸化インジウム粉末（触媒化
成工業（株）製、商品名ELCOM TL130）150gと紫外線硬
化樹脂（大八化学製、商品名DH−700）50gを酢酸ｎ−ブ
チル500gに加えて混合し、サンドミルで２時間粉砕して
透明導電性保護膜用塗料を得た。この塗料を具体例３で
得られた異方導電性膜上にスピンナーを用い100r.p.mで
塗布した後、紫外線で硬化して透明導電性保護膜を形成
させた（膜厚５μｍ）。

〔具体例５〕平均粒径５μｍの金鍍された粉末（触媒化成工業
（株）製、製品名Ｐ−700S、比重3.0）6gをアクリル−
メラミン樹脂（大日本インキ化学工業（株）製、商品名
アクリデック、比重1.2）100gと、ブチルカルビトール
アセテート500g中に混合し、十分分散して異方導電性膜
用塗料を得た。この塗料を後述する比較例１で得られた
透明電極膜の上にスクリーン印刷した後、180℃１時間
硬化して異方導電性膜を形成させた（膜厚４μｍ）。

〔具体例６〕弗素をドープした導電性酸化インジウム粉末（触媒化
成工業（株）製、商品名ELCOM TL−130）150gとポリビ
ニルブチラール樹脂（デカン製、商品名＃2000−Ｌ）35
gとメラミン樹脂（大日本化学工業（株）製、商品名ス
ーパーベッカミンＪ−820）15gをブチルカルビトールア
セテート100g中に加えて混合し、サンドミルで２時間粉
砕して透明導電性保護膜用塗料を得た。この塗料を具体
例５で得られた異方導電性膜上にスクリーン印刷した
後、150℃１時間で硬化して透明導電性保護膜を形成さ
せた（膜厚10μｍ）。

〔比較例１〕 5wt％の酸化錫粉末を含む酸化インジウム粉末をタブ
レット状に成型した後、2Kwの電子銃を用い、ガラス板
上に温度を400℃、酸素分圧３×10^-4Torr、蒸着速度３
Å/secで透明電極膜を被着させた（膜厚1500Å）。

〔比較例２〕弗素をドープした導電性酸化インジウム粉末（触媒化
成工業（株）製、商品名ELCOM TL−130）150gとポリビ
ニルカルバゾール（亜南香料製、商品名ツビコール、キ
ャリア移動速度:10^-6cm²/V・sec）37.5gをシクロヘキサ
ノン200g中に加えて混合し、サンドミルで２時間粉砕し
て透明電極用塗料を得た。この塗料を透明アクリル板に
スピンナーを用い、200r.p.mで塗布した後、紫外線で硬
化して透明電極膜を形成させた（膜厚５μｍ）。

〔評価方法〕透明性：全光線透過率（Tt）およびヘース（Ｈ）を
ヘーズコンピュータ（スガ試験機製）で測定した。

導電性：電極セル（YHP製）で表面抵抗（R_S）を測
定した。

膜強度：下記の評価を行った。

１）JISDO202−71の鉛筆硬度試験で評価した。

２）JISH8682−80の砂落し摩耗試験に準じて400gの砂を
２分間落し摩耗面のヘーズと表面抵抗を測定した。

３）200gの加重をかけたＨの鉛筆を5cm幅で摺動させ、
線切れ等の入力不良に至るまでの往復回数を評価した。

耐酸性:50wt％酢酸水溶液中に室温で１時間浸漬し
たのち引上げ、純水で十分洗浄し乾燥させて膜の剥がれ
を観察した。

耐アルカリ性15wt％アンモニア水溶液中に室温で１
時間浸漬したのち引上げ、純水で十分洗浄し乾燥させて
膜の剥がれを観察した。

ノングレア性:JISK105−81の光沢度の測定におい
て、測定角度60゜で光沢度（Ｇ）を評価した。

なお、砂落し試験において、ΔＨおよびΔR_Sは次式で
表わされる。

ΔＨ＝H2−H1 ただし、H1は試験前のベース値、H2は試験後のヘーズ
値、ΔR_S（表面抵抗）も同様である。

また、耐酸性、耐アルカリ性試験後、膜が全く剥がれ
ていないものは○とし、少しでも剥がれたものは×とし
た。さらに、比較例１のΔＨは膜が剥がれたため測定不
能であった。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、この発明は、透明絶縁基
板上に、透明電極膜と、金属粒子が有機バインダあるい
は無機バインダに単分散した異方導電性膜さらに、導電
性酸化物粉末がバインダ樹脂に分散した透明導電性保護
膜とを順次形成したので、酸、アルカリ薬品に対する防
蝕性が強く、空気中に放置しても酸化されないため電気
抵抗の経時変化がなく、温度、湿度の変化にも電気抵抗
が影響されない。また、機械的強度が極めて優れている
ため、入力ペン等の入力端子で直接書き込まれる透明デ
ィジタイザあるいはテレライディングターミナル用入力
面として使用できる。また、外表面が凹凸なので、外部
からの入射光が散乱され、入力面のぎらつきが防止でき
る。さらに、この発明の透明タブレット用透明電極は透
明ではあるが、黒色系の色調を有しているため、表示画
面とのコントラストが良く、画像が見易くなる利点があ
る。

また、金属粒子の酸化や腐蝕が防止され、確実な入力
が保証される利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の原理説明のための要部の断面図、第
２図はこの発明の一実施例を示す要部の断面図、第３図
はこの発明を透明ディジタイザに適用した場合を示す側
面略図、第４図は従来の透明ディジタイザの一例を示す
構成略図、第５図は、第４図のディジタイザの側面略図
である。図中、１は透明絶縁基板、２は透明電極膜、３は異方導
電性膜、４は金属粒子、５は透明導電性保護膜である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小柳嗣雄福岡県北九州市八幡西区春日台１−14− 12 (72)発明者小松通郎東京都江戸川区中葛西３丁目36番９号ＮＡＣアメニテイ葛西901号 (72)発明者野末育利福岡県北九州市若松区大谷町７−36 (72)発明者佐藤護郎福岡県北九州市若松区大字頓田2530 (56)参考文献特開昭62−92301（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−77626（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−118825（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】透明絶縁基板上に、透明電極膜と、金属粒
子が有機バインダあるいは無機バインダに単分散した異
方導電性膜と、さらに導電性酸化物粉末がバインダ樹脂
に分散した透明導電性保護膜とを順次形成したことを特
徴とする透明タブレット用透明電極。