フレキシブル化を目指すタッチパネル電極材料と電極形成技術
※紙媒体で資料をご利用される場合は、書籍版とのセット購入をご検討ください。書籍版が無い【PDF商品のみ】取り扱いの調査資料もございますので、何卒ご了承ください。
調査資料詳細データ
矢野経済研究所では、2016年より大手企業等でご活躍されたシニアの方々を当社の「社外マイスター」としてお迎えし、現役時代に培った経験、知見、人脈などを矢野経済研究所の事業活動を通じて、社会に還元していただくための新たな組織を立ち上げました。エキスパートシリーズは、社外マイスターの方が執筆した、新たな切り口によるオリジナルレポートです。長年培った経験・知見による技術や開発、市場への目利き力で、従来の市場調査資料とは一味違った情報をご提供いたします。
本レポートは、弊社社外マイスターであり、ホシデンやソニーで主に液晶ディスプレイの開発に携わってきた工学博士である鵜飼育弘氏（客員研究員）がとりまとめました。
調査主旨：静電容量式タッチパネルは、スマホ、タブレットなどの小型サイズで採用されてきたが、最近はオールインワンPC、電子黒板、テーブルコンピュータなど大型サイズにも採用が始まった。これに伴って大型タッチパネル用透明電極に、ITOに替わる銀ナノワイヤー、銀メッシュ、銅メッシュなどを使ったフィルムの採用が注目され始めた。大型化対応に次いで、タッチパネルのフレキシブル化に注目が集まっている。こうした動きに伴い、タッチパネルの電極材料と電極形成技術の最新動向について述べる。
調査方法：研究員による直接面談・電話・メール・ウェブ・文献調査を併用。
■掲載内容
１．はじめに
２．電極材料
2.1 今なぜITO代替材料が注目されているのか
2.2 ITO代替材料の比較
（表1）各種金属と特性、埋蔵量および価格
(1)Ag、CuおよびAlの物性比較
(2)埋蔵量と価格
(3)ITO代替に適した金属
(4)タッチパネル用透明導電膜の作製法と特性
（表2）各種透明導電膜と対応タッチパネル方式
2.3 銀系
(1)Cambriosの“ClearOhm”
（図1）Cambrios Clear OhmのAgNWの密度とシート抵抗の関係
(2)富士フイルムの“Exclear”
（図2）Exclearのフレキシブル性（富士フイルム資料）
2.4 銅系（銅メッシュ）
(1)凸版印刷
（図3）凸版印刷の銅メッシュ
(2)大日本印刷
2.5 カーボン系
(1)東レ
（表3）CNTの比較
（図4）2層CNT透明導電性フィルムの製造プロセス
（図5）2層CNT透明導電性フィルムの今後の展開
(2)Canatu.Ltd.
（図6）Direct Dry Printing（Canatu資料）
（図7）PET基板上のITO or CNBとOCAによる界面反射の比較（Canatu資料）
（図8）CNBとITOとLCDの視認性比較（2000Lx周囲光下）（Canatu資料）
３．銅（Cu）インク（Tech-on）
3.1 ゼラチン保護銅粒子
（図9）ゼラチン保護銅粒子の低温2step焼成メカニズムの模式図（北大米澤教授資料）
（図10）ゼラチン保護銅微粒子を用いた銅ペーストとその塗膜（北大米澤教授資料）
3.2 インクジェット用Cuインク
3.3 日油（株）スクリーン印刷用銅ペースト
(1)特徴
(2)用途
（図11）日油の銅ペーストの加工例（展示ブースで著者撮影）
(3)一般特性
（表4）銅インクの仕様（日油資料）
(4)加工例
(5)耐久性
（表5）銅インクの耐久試験条件（日油資料）
（図12）耐湿性試験における導電性変化（65℃×95%rH）（日油資料）
3.4 石原ケミカル、山形大学
（図13）石原ケミカルの銅インク（石原ケミカル資料）
（図14）銅インクの焼成方法と抵抗率（山形大資料）
４．電極形成技術
4.1 インクジェット方式
(1)コニカミノルタ
（表6）KM filmとITOの比較（コニカミノルタ資料）
(2)東レエンジニアリング
（図15）タッチパネルOGS用絶縁膜/Jumper線直接描画（東レエンジニアリング資料）
（図16）絶縁膜、Jumper製作費（東レエンジニアリング資料）
4.2 グラビアオフセット印刷
（図17）Touch Taiwan 2014のITRIブースで展示された
One Step Printingによるタッチパネル（展示会場で著者撮影）
（図18）タッチパネル生産工程の比較（タッチパネル研究所資料）
5．フレキシブルタッチパネル
5.1 ディスプレイの進化とフレキシブルディスプレイ
（図19）フレキシブルディスプレイのロードマップ（HIS 2014 Report）
5.2 プロセス適合性
5.3 フレキシブル基板材料
(1)フレキシブル基板材料への要求事項
(2)ナノペーパー
（図20）阪大産研が開発したナノペーパー
6．フレキシブルタッチパネル材料
6.1 導電性シリコーンゴム
（図21）iSkinの構造と動作
（図22）iSkinの応用例
6.2 ナノペーパーを用いた透明電極
（図23）阪大ナノペーパーを用いた透明電極（IDW2014の講演会で著者撮影）
6.3 導電性ナノファイバー
（図24）エレクトロスピニング法を用いた金属蒸着フィルム表面への
ナノファイバーマスクの作製（東工大資料）
（図25）導電性フィルム表面のアルミニウムナノファイバーワーク（東工大資料）
6.4 導電性高分子材料PEDOT/PSSの構造解析
（図26）分散中のPEDOT/PSSミセル（左）と
フィルム上のPEDOT/PSE（右）の構造モデル（JASRI資料）
（図27）PEDOTの結晶化の度合いと伝道度の関係（JASRI資料）
7．フレキシブルOLED用タッチパネル
7.1 台湾ITRI
（図28）ポリイミド基板（a）黄色（b）無色
（表7）バリア付きPIフィルムの特性（a）黄色みがかったPI（b）無色PI
（図29）On-cellタッチセンサ内臓フレキシブルAMOLED
（図30）折り畳みカバーレスOn-cell型タッチセンサ
（図31）ガスバリア付きフレキシブル・カバーレスOn-cellタッチセンサ
（a）断面構造 （b）折り畳み前後のループ抵抗
（図32）カバーレスOn-cellタッチセンサ付き折り畳み可能なAMOLEDのデモ
（表8）フレキシブルタッチセンサ技術比較（ITRI資料）
（図33）ITRIのOn-cellタッチ内臓折り畳み（@7.5㎜）可能なAMOLED
（Touch Taiwan 2014展示会ITRIのブースで著者撮影）
7.2 住友化学（22）
（図34）住友化学のフレキシブルタッチパネル（日本経済新聞 2016.3.28）
（図35）住友化学の中期経営計画（2016.3.8）
8．カーボンナノチューブを用いた3Dタッチパネル
8.1 Canatu CNB
（図36）Flexible CNBTM sensor（Canatu資料）
（図37）Dome-shaped multi-touch CNBTM sensor（Canatu資料）
8.2 九州大学・東レ（23）
（図38）3D形状タッチパネルの製造プロセス（九州大学服部先生提供資料）
（図39）3D形状タッチパネル（九州大学服部先生提供資料）
9．おわりに
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