JP2022010756A - タッチパネル用電極部材、タッチパネルおよび画像表示装置 - Google Patents

タッチパネル用電極部材、タッチパネルおよび画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】視認性を向上させるタッチパネル用電極部材およびタッチパネルを提供する。【解決手段】タッチパネル用電極部材(3)は、第1電極層と、第2電極層とを備え、第1電極層の第1ダミー電極(15)は、断線部(GB1)を有し、第2電極(21)に重なる第1領域(R1)と、第2ダミー電極(25)に重なる第2領域(R2)とを有し、第1領域(R1)における断線部(GB1)は、第2電極(21)の金属細線(MW2)と交差する位置に配置され、第2領域(R2)における断線部(GB1)は、第2ダミー電極(25)の金属細線(MW2)と交差する位置に配置され、第1領域(R1)における第1ダミー電極(15)の断線部(GB1)の配置と、第2領域(R2)における第1ダミー電極(15)の断線部(GB1)の配置は、互いに同一である。【選択図】 図5

Description

この発明は、タッチセンサまたはタッチパネルの電極として利用されるタッチパネル用電極部材に関する。
また、この発明は、タッチパネル用電極部材を含むタッチパネルにも関している。
また、この発明は、タッチパネルを含む画像表示装置にも関している。
近年、タブレット型コンピュータおよびスマートフォン等の携帯情報機器を始めとした各種の電子機器において、液晶表示装置等の表示装置と組み合わせて用いられ、指、スタイラスペン等を画面に接触または近接させることにより電子機器への入力操作を行うタッチパネルの普及が進んでいる。
タッチパネルは、通常、指およびスタイラスペン等によるタッチ操作を検出するための複数の検出電極等が形成された導電部材を有している。検出電極は、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウムスズ)等の透明導電性酸化物により形成されることが多いが、透明導電性酸化物以外に金属でも形成される。金属は、透明導電性酸化物に比べてパターニングがしやすく、屈曲性に優れ、抵抗値がより低い等の利点がある。金属細線を用いて構成された導電部材を有するタッチパネルは、透明導電性酸化物を用いて構成された従来のタッチパネルと比べて、抵抗値および寄生容量の値を低減できるため、タッチ操作に対する検出感度を向上することができ、注目を集めている。
例えば、特許文献1に、金属細線からなるメッシュ状の複数の検出電極(導電パターン)を有するタッチパネル用導電シートが開示されている。特許文献1に開示されているタッチパネル用導電シートにおいて、複数の検出電極(導電パターン)の間に、複数の検出電極とは電気的に絶縁された複数のダミー電極(非導電パターン)が形成されている。また、複数の検出電極(導電パターン)および複数のダミー電極(非導電パターン)は、複数の菱形のメッシュセルにより構成されたメッシュ形状を有しており、複数のダミー電極(非導電パターン)のメッシュセルは、金属細線が不連続となる断線部を有している。
このように、複数の検出電極(導電パターン)と複数のダミー電極(非導電パターン)を有し、さらに、複数のダミー電極(非導電パターン)において断線部を有するタッチパネル用導電シートは、一般的に、図12~図14に示すような構成を有していることが多い。例えば、図12に示すような第1電極層61Aと図13に示すような第2電極層61Bが図示しない透明絶縁部材を介して形成される。図12に示すように、第1電極層61Aに、金属細線66からなり且つ第1の方向D1に沿って延びる検出電極62Aが形成され、さらに、複数の検出電極62Aの間の隙間を視認されにくくするため、複数の検出電極62Aの間に、タッチ操作の検出に寄与しない複数のダミー電極63Aが形成されている。また、第1電極層61Aにおいて、複数の検出電極62Aおよび複数のダミー電極63Aは、複数の菱形のメッシュセル64Aにより構成され、複数のダミー電極63Aを構成するそれぞれのメッシュセル64Aの辺の中点に、金属細線66が不連続となる断線部65Aが設けられている。
また、図13に示すように、第2電極層61Bに、金属細線66からなり且つ第2の方向D2に沿って延びる検出電極62Bが形成され、さらに、第1電極層61Aの複数のダミー電極63Aと同様に、複数の検出電極62Bの間に複数のダミー電極63Bが形成されている。第2電極層61Bにおいて、複数の検出電極62Bおよび複数のダミー電極Bは、複数の菱形のメッシュセル64Bにより構成され、複数のダミー電極63Bを構成するそれぞれのメッシュセル64Bの辺の中点に、金属細線66が不連続となる断線部65Bが設けられている。
国際公開第2013/094729号
しかしながら、図12および図13に例として示すダミー電極63Aおよび63Bにおいて、複数のメッシュセル64Aおよび64Bの辺の中点に断線部65Aおよび65Bがそれぞれ設けられているため、図14に示すように、第1電極層61Aと第2電極層61Bとが互いに重ね合された状態で、導電部材を視認側から見たときに、第1電極層61Aに形成された複数のダミー電極63Aの断線部65Aと、第2電極層61Bに形成された複数のダミー電極63Bの断線部65Bとが互いに同一の箇所に配置される。これにより、断線部65Aと65Bとが互いに重なり合う複数の箇所が目立って視認されるため、図12~図14に示すような構成を有するタッチパネル用導電シートをタッチパネルに使用した場合に、視認性が低下するという問題があった。
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、視認性を向上させることができるタッチパネル用電極部材を提供することを目的とする。
また、この発明は、このようなタッチパネル用電極部材を含むタッチパネルを提供することも目的とする。
また、この発明は、このようなタッチパネルを含む画像表示装置を提供することも目的とする。
この発明に係るタッチパネル用電極部材は、第1電極層と、第2電極層と、第1電極層および第2電極層の間に配置された透明絶縁部材とを備え、第1電極層は、それぞれ第1の方向に延び且つ第1の方向に直交する第2の方向に間隔を隔てて配列された複数の第1電極と、複数の第1電極から絶縁され且つ複数の第1電極間に配置された複数の第1ダミー電極とを有し、第2電極層は、それぞれ第2の方向に延び且つ第1の方向に間隔を隔てて配列された複数の第2電極と、複数の第2電極から絶縁され且つ複数の第2電極間に配置された複数の第2ダミー電極とを有し、第1電極層は、線幅1μm以上10μm以下の金属細線からなる複数の第1メッシュセルを有し、第2電極層は、線幅1μm以上10μm以下の金属細線からなる複数の第2メッシュセルを有し、第1ダミー電極は、第1メッシュセルに形成された断線部を有し、第1ダミー電極は、第2電極に重なる第1領域と、第2ダミー電極に重なる第2領域とを有し、第1領域における第1ダミー電極の断線部は、第2電極の金属細線と交差する位置に配置され、第2領域における第1ダミー電極の断線部は、第2ダミー電極の金属細線と交差する位置に配置され、第1領域における第1ダミー電極の断線部の配置位置と、第2領域における第1ダミー電極の断線部の配置位置は、互いに同一であることを特徴とする。
第2領域における第2ダミー電極の第2メッシュセルは、断線部を有さないことが好ましい。
この場合に、第2ダミー電極は、第1電極に重なる第3領域を有し、第3領域における第2ダミー電極の第2メッシュセルは、第1電極の金属細線と交差する位置に配置された断線部を有することが好ましい。
また、第3領域における第2ダミー電極の第2メッシュセルは、断線部を有さなくてもよい。
第1電極は、第2の方向に沿った第1電極幅を有し、第2電極は、第1の方向に沿った第2電極幅を有し、第1電極幅は、第2電極幅よりも小さいことが好ましい。
第2電極の第2メッシュセルの一部は、断線部を有することが好ましい。
第1電極の第1メッシュセルの一部は、断線部を有し、第1電極の断線部の一部は、第2電極の金属細線または第2ダミー電極の金属細線と交差する位置に配置されることが好ましい。
平面視において、第1電極の複数の第1メッシュセルと第2電極の複数の第2メッシュセルとが組み合わされて複数の第3のメッシュセルが形成されることが好ましい。
この場合に、第1メッシュセル、第2メッシュセルおよび第3のメッシュセルは、それぞれ菱形の形状を有し、第1メッシュセルと第2メッシュセルは、互いに同一の形状および大きさを有し、第3のメッシュセルは、第1メッシュセルおよび第2メッシュセルに対して、辺の長さを1/2にした大きさを有することが好ましい。
さらに、第1ダミー電極の断線部は、第1メッシュセルの辺の中点付近に配置されていることが好ましい。
透明絶縁部材は、樹脂基板からなることができる。
また、透明絶縁部材は、絶縁層からなることもでき、この場合に、タッチパネル用電極部材は、樹脂基板をさらに備え、第1電極層、第2電極層および透明絶縁部材は、樹脂基板の一方の表面上に配置されていることが好ましい。
また、透明絶縁部材は、絶縁層からなることもでき、この場合に、タッチパネル用電極部材は、ガラス基板をさらに備え、第1電極層、第2電極層および透明絶縁部材は、ガラス基板の一方の表面上に配置されていることが好ましい。
本発明に係るタッチパネルは、上記のタッチパネル用電極部材を含むことを特徴とする。
本発明に係る画像表示装置は、上記のタッチパネルを含むことを特徴とする。
この発明によれば、第1ダミー電極は、第2電極に重なる第1領域と、第2ダミー電極に重なる第2領域とを有し、第1領域における第1ダミー電極の断線部は、第2電極の金属細線と交差する位置に配置され、第2領域における第1ダミー電極の断線部は、第2ダミー電極の金属細線と交差する位置に配置されるため、第1ダミー電極の断線部と第2ダミー電極の断線部が重なることが無くなり、視認性を向上させることができる。
この発明の実施の形態1におけるタッチパネルの部分断面図である。 実施の形態1に係るタッチパネル用電極部材の平面図である。 実施の形態1における第1電極層の部分拡大平面図である。 実施の形態1における第2電極層の部分拡大平面図である。 実施の形態1に係るタッチパネル用電極部材の部分拡大平面図である。 実施の形態1における画像表示装置の部分断面図である。 実施の形態2における第1電極層の部分拡大平面図である。 実施の形態2における第2電極層の部分拡大図である。 実施の形態2に係るタッチパネル用電極部材の部分拡大図である。 実施の形態3に係るタッチパネル用電極部材の部分断面図である。 実施の形態4に係るタッチパネル用電極部材の部分断面図である。 従来例の導電部材における第1電極層の部分拡大断面図である。 従来例の導電部材における第2電極層の部分拡大断面図である。 従来例の導電部材の部分拡大断面図である。
以下に、添付の図面に示す好適な実施の形態に基づいて、この発明に係るタッチパネル用電極部材、タッチパネル、画像表示装置を詳細に説明する。
なお、以下において、数値範囲を示す表記「~」は、両側に記載された数値を含むものとする。例えば、「sが数値t1~数値t2である」とは、sの範囲は数値t1と数値t2を含む範囲であり、数学記号で示せばt1≦s≦t2である。
「直交」および「平行」等を含め角度は、特に記載がなければ、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。
「透明」とは、光透過率が、波長400nm~800nmの可視光波長域において、少なくとも40%以上のことであり、好ましくは75%以上であり、より好ましくは80%以上、さらにより好ましくは90%以上のことである。光透過率は、JIS K 7375:2008に規定される「プラスチック--全光線透過率および全光線反射率の求め方」を用いて測定されるものである。
実施の形態1
図1に、この発明の実施の形態1におけるタッチパネル1の構成を示す。
タッチパネル1は、表面1Aと裏面1Bを有しており、裏面1B側に液晶ディスプレイ等を有する図示しない表示モジュールが配置された状態で使用される。タッチパネル1の表面1Aは、タッチ検出面であり、タッチパネル1の操作者が、タッチパネル1を通して表示モジュールに表示された画像を観察する視認側となる。
タッチパネル1は、表面1A側に配置された透明な絶縁性のカバーパネル2を有し、表面1Aとは反対側のカバーパネル2の面上にタッチパネル用電極部材3が透明な接着剤4により接合されている。
タッチパネル用電極部材3は、透明絶縁基板5と、透明絶縁基板5上に形成され且つパターニングされた第2電極層6Bと、第2電極層6B上に形成された透明絶縁層7Bと、透明絶縁層7Bを介して第2電極層6Bと重なるように配置され且つパターニングされた第1電極層6Aを有している。透明絶縁基板5としては、樹脂基板またはガラス基板等が用いられる。ここで、透明絶縁層7Bは、第1電極層6Aと第2電極層6Bとを互いに電気的に絶縁させる透明絶縁部材に相当する。つまり透明絶縁部材は、透明絶縁層7Bからなる。また、図1に示すように、平坦化またはパターニングされた第1電極層6Aを保護する目的で、第1電極層6Aを覆うように透明絶縁層7Aが配置されていてもよい。
図2に、タッチパネル用電極部材3の平面図を示す。タッチパネル用電極部材3には、指およびスタイラスペン等によるタッチ操作を検出するための透過領域S1と、タッチパネル用電極部材3を、図示しないタッチパネル駆動回路に接続される周辺配線等を配置するための、透過領域S1の外側の領域である周辺領域S2が区画されている。なお、図2では、タッチパネル用電極部材3の構成を明確に示すため、透明絶縁層7Aおよび透明絶縁層7Bを省略している。
第1電極層6Aと第2電極層6Bには、タッチ操作を検出するための電極およびそれに接続される周辺配線等がパターニングされている。第1電極層6Aと第2電極層6Bのうち、カバーパネル2側に位置する、すなわち、視認側に位置する第1電極層6Aは、それぞれ第1の方向D1に沿って延び且つ第1の方向D1に直交する第2の方向D2に間隔を隔てて配列された複数の第1電極11を有している。これらの複数の第1電極11は、それぞれ、第1の方向D1の第1パッド12を有している。
また、第1電極層6Aは、複数の第1電極11の間に配置され且つ複数の第1電極11と電気的に絶縁された複数の第1ダミー電極15を有している。
また、第1電極層6Aは、複数の第1電極11の複数の第1パッド12から引き出された複数の第1周辺配線13と、複数の第1周辺配線13のそれぞれに接続される複数の第1外部接続端子14を有している。
図示しない表示モジュール側に位置する第2電極層6Bは、それぞれ第2の方向D2に沿って延び且つ第1の方向D1に間隔を隔てて配列された複数の第2電極21を有している。これらの複数の第2電極21は、それぞれ、第2の方向D2の端部に第2パッド22を有している。
また、第2電極層6Bは、複数の第2電極21の間に配置され且つ複数の第2電極21と電気的に絶縁された複数の第2ダミー電極25を有している。
また、第2電極層6Bは、複数の第2電極21の複数の第2パッド22から引き出された複数の第2周辺配線23と、複数の第2周辺配線23のそれぞれに接続される複数の第2外部接続端子24を有している。
ここで、第1電極層6Aの複数の第1電極11と複数の第1ダミー電極15、および、第2電極層6Bの複数の第2電極21と複数の第2ダミー電極25は、タッチパネル用電極部材3に区画された透過領域S1に配置されている。
また、第1電極層6Aの複数の第1パッド12、複数の第1周辺配線13、複数の第1外部接続端子14、第2電極層6Bの複数の第2パッド22、複数の第2周辺配線23、複数の第2外部接続端子24は、タッチパネル用電極部材3に区画された周辺領域S2に配置されている。ここで、第1電極11は、第2の方向D2に沿った最大の長さである第1電極幅W1を有し、第2電極21は、第1の方向D1に沿った最大の長さである第2電極幅W2を有し、第1電極幅W1は、第2電極幅W2より小さいこと(W1<W2)が好ましい。W1<W2とすることで、タッチパネルの感度を向上させることができる。
図3に、第1電極11と第2電極21とが互いに重なる部分を含む領域Rにおける、第1電極11と第1ダミー電極15の部分拡大平面図を示す。
第1電極11は、図3において分かりやすくするため、比較的太い実線で描かれており、金属細線MW1により構成され且つ菱形の第1メッシュセルC1を繰り返し単位とするメッシュ状の電極である。
第1ダミー電極15は、隣り合う第1電極11間の隙間がタッチパネル用電極部材3の観察者に視認されにくくするための電極であり、図3において、分かりやすくするため、比較的細い実線で描かれている。第1ダミー電極15は、金属細線MW1により構成され且つ菱形の第1メッシュセルC1を繰り返し単位とするメッシュ形状を有しているが、第1電極11に対して電気的に絶縁されるようにギャップGA1を隔てて配置され、複数の第1パッド12、複数の第1周辺配線13および複数の第1外部接続端子14に対しても電気的に絶縁されるように配置されているため、タッチ操作の検出には寄与しない。なお、図3では、分かりやすいように、第1電極11の金属細線MW1を比較的太く、第1ダミー電極15の金属細線MW1を比較的細く図示しているが、第1電極11の金属細線MW1の線幅と第1ダミー電極15の金属細線MW1の線幅とは互いに同じであってもよい。
また、第1ダミー電極15は、第2電極21と重なることになる部分A1(第1領域)と第2ダミー電極25と重なることになる部分A2(第2領域)とを有しており、これらの部分A1、A2のすべての第1メッシュセルC1の辺の中点の位置において、金属細線MW1が不連続となる断線部GB1を有している。つまり、第1ダミー電極15の第1メッシュセルC1に断線部GB1が形成されている。なお、断線部GB1は、第1メッシュセルC1の辺の中点に限らず、中点付近に形成されていてもよい。ここで、辺の中点付近とは、辺の一端から他端までの長さを2:3に内分する点と3:2に内分する点との間の位置のことをいう。
ここで、複数の第1電極11と複数の第1ダミー電極15との間の電気的な絶縁性を確保しながら、ギャップGA1がタッチパネル用電極部材3の観察者に視認されにくくするため、ギャップGA1の長さは、0.5μm~50.0μmであり、5.0μm~30.0μmが好ましい。複数の第1ダミー電極15の断線部GB1の長さは、後述する金属細線MW2の線幅より大きく、1.0μm~30.0μmであることが好ましく、10.0μm~20.0μmがさらに好ましい。
このように、第1電極層6Aにおいて、第1電極11および第1ダミー電極15が、いずれも、第1メッシュセルC1を有しており、複数の第1電極11および複数の第1ダミー電極15により、ギャップGA1および断線部GB1が形成された部分を含めて、金属細線MW1からなる第1メッシュセルC1を繰り返し単位とし且つ第1メッシュピッチP1を有する第1メッシュパターンMP1が形成されている。ここで、第1メッシュピッチP1は、第2の方向D2において隣り合う第1メッシュセルC1の重心間の距離として定義される。
図4に、領域Rにおける第2電極21と第2ダミー電極25の部分拡大平面図を示す。
第2電極21は、図4において分かりやすくするため、比較的太い点線で描かれており、金属細線MW2により構成され且つ菱形の第2メッシュセルC2を繰り返し単位とするメッシュ状の電極である。
第2ダミー電極25は、隣り合う第2電極21間の隙間がタッチパネル用電極部材3の観察者に視認されにくくするための電極であり、図4において、分かりやすくするため、比較的細い点線で描かれている。図4の例では、第2ダミー電極25は、金属細線MW2により構成され且つ菱形の第2メッシュセルC2を繰り返し単位とするメッシュ形状を有しているが、第2電極21に対して電気的に絶縁されるようにギャップGA2を隔てて配置され、複数の第2パッド22、複数の第2周辺配線23および複数の第2外部接続端子24に対しても電気的に絶縁されるように配置されているため、タッチ操作の検出には関与しない。
なお、図4では、分かりやすいように、第2電極21の金属細線MW2を比較的太く、第2ダミー電極25の金属細線MW2を比較的細く図示しているが、第2電極21の金属細線MW2の線幅と第2ダミー電極25の金属細線MW2の線幅とは互いに同じであってもよい。また、図4では、金属細線MW2は、点線で示されているが、実際には連続した線である。
また、第2ダミー電極25は、第1電極11と重なることになる部分A3(第3領域)と第1ダミー電極15と重なることになる部分A4(第4領域)を有しており、部分A3のすべての第2メッシュセルC2の辺の中点の位置に、金属細線MW2が不連続となる断線部GB2を有している。つまり、第2ダミー電極25の第2メッシュセルC2に断線部GB2が形成されている。なお、断線部GB2は、第2メッシュセルC2の辺の中点に限らず、中点付近に形成されていてもよい。
また、第2ダミー電極25は、部分A4においては、断線部GB2を有していない。つまり、第2ダミー電極25の第2メッシュセルC2に断線部GB2が形成されていない。ここで、「第2ダミー電極25の第2メッシュセルC2」とは、第2ダミー電極25に含まれる完全な第2メッシュセルC2だけを意味するものではなく、第2ダミー電極25に含まれる第2メッシュセルC2の一部も含んでいる。なお、部分A4は、第1ダミー電極15の部分A2に重なる領域である。
ここで、複数の第2電極21と複数の第2ダミー電極25との間の電気的な絶縁性を確保しながら、ギャップGA2がタッチパネル用電極部材3の観察者に視認されにくくするため、ギャップGA2の長さは、0.5μm~50.0μmであり、5.0μm~30.0μmが好ましい。複数の第2ダミー電極25の断線部GB2の長さは、金属細線MW1の線幅より大きく、1.0μm~30.0μmであることが好ましく、10.0μm~20.0μmがさらに好ましい。
このように、第2電極6Bにおいて、複数の第2電極21および複数の第2ダミー電極25により、ギャップGA2および断線部GB2が形成された部分を含めて、金属細線MW2からなる第2メッシュセルC2を繰り返し単位とし且つ第2メッシュピッチP2を有する第2メッシュパターンMP2が形成されている。ここで、第2メッシュピッチP2は、第2の方向D2において隣り合う第2メッシュセルC2の重心間の距離として定義される。
図5に、領域Rにおけるタッチパネル用電極部材3の部分拡大平面図を示す。
タッチパネル用電極部材3において、複数の第1電極11および複数の第1ダミー電極15と、複数の第2電極21および複数の第2ダミー電極25とが互いに組み合わされて、すなわち、第1メッシュパターンMP1と第2メッシュパターンMP2とが互いに組み合わされて、ギャップGA1および断線部GB1が形成された部分およびギャップGA2および断線部GB2を含めて、金属細線MW1と金属細線MW2とでなる複数の第3メッシュセルC3により構成される第3メッシュパターンMP3が形成される。
ここで、実施の形態1の一例として図5では、第1メッシュセルC1と第2メッシュセルC2は、互いに同一の菱形であり、第2メッシュパターンMP2は、第1メッシュパターンMP1から第1メッシュピッチP1の1/2だけずれた位置に配置されている。この場合に、第3メッシュパターンMP3の第3メッシュピッチP3は、第1メッシュパターンMP1の第1メッシュピッチP1および第2メッシュパターンMP2の第2メッシュピッチP2の1/2の値を有している。そのため、第3メッシュセルC3は、第1メッシュセルC1および第2メッシュセルC2と同様に菱形であり、第1メッシュセルC1および第2メッシュセルC2の1辺の長さを1/2にした大きさを有している。
このように、第1電極層6Aと第2電極層6Bを互いに重ね合わせて第3メッシュピッチP3を有する第3メッシュパターンMP3を形成することにより、第1電極層6Aに含まれる金属細線MW1および第2電極層6Bに含まれる金属細線MW2が、タッチパネル用電極部材3の観察者に視認されにくくすることができる。
また、図5に示すように、第1ダミー電極15は、第2電極21に重なる第1領域R1と、第2ダミー電極25に重なる第2領域R2に区分されることができる。また、第2ダミー電極25は、第1電極11に重なる第3領域R3と、第1ダミー電極15に重なる第4領域R4とに区分されることができる。
なお、第1領域R1は図3に示す部分A1に、第2領域R2は部分A2に、第3領域R3は図4に示す部分A3に、第4領域R4は部分A4に、それぞれ相当する。また、第2領域R2と第4領域R4は、平面視において、互いに重なる領域である。
ここで、タッチパネル用電極部材3を視認側から見たときに、第1領域R1における第1ダミー電極15の断線部GB1は、第2電極21の金属細線MW2と交差する位置に配置されている。
また、第2領域R2における第1ダミー電極15の断線部GB1は、第2ダミー電極25の金属細線MW2と交差する位置に配置されている。一方、第2ダミー電極25は、断線部を有さない。
また、第3領域R3における第2ダミー電極25の断線部GB2は、第1電極11の金属細線MW1と交差する位置に配置されている。
図5の例では、第1ダミー電極15の金属細線MW1が金属細線MW2と互いに重らず、第2ダミー電極25の金属細線MW2が金属細線MW1と互いに重ならない。
一方、図14に示すような構成を有する従来のタッチパネル用電極部材では、ダミー電極63Aの複数の断線部65Aとダミー電極63Bの複数の断線部65Bとが互いに重なっており、この部分が目立って視認されていた。しかしながら、本発明の実施の形態1のタッチパネル用電極部材3では、第1ダミー電極15の断線部GB1と第2ダミー電極25の断線部GB2が互いに重ならず、全ての断線部GB1と断線部GB2とに重なるように金属細線が配置されているので、断線部が視認されにくくなり、視認性が向上する。
また、第1電極層6Aの金属細線MW1と第2電極層6Bの金属細線MW2とが互いに重なる場合には、寄生容量が大きくなり、タッチパネルの感度が低下することがあるが、実施の形態1のタッチパネル用電極部材3では、第1ダミー電極15の金属細線MW1と第2電極層6Bにおける金属細線MW2とが互いに重ならず、第2ダミー電極25の金属細線MW2と第1電極層6Aにおける金属細線MW1とが互いに重ならない。
このように、実施の形態1のタッチパネル用電極部材3では、第1電極層6Aにおける断線部GB1に重なるように第2電極層6Bの金属細線MW2が配置され、第2電極層6Bにおける断線部GB2に重なるように第1電極層6Aの金属細線MW1が配置され、第1電極層6Aにおける金属細線MW1と第2電極層6Bにおける金属細線MW2が互いに重なる箇所が少ないため、観察者がタッチパネル用電極部材3を視認した際に、断線部GB1、GB2および金属細線MW1、MW2が視認されにくく、タッチパネル用電極部材3の視認性を向上させ、且つ、タッチパネルの検出感度を向上させることができる。
また、第1ダミー電極15では、全ての第1メッシュセルC1の辺の中点の位置に断線部GB1が形成されており、第1領域R1における第1ダミー電極15の断線部GB1の配置位置と、第2領域R2における第1ダミー電極15の断線部GB1の配置位置とが互いに同一であるため、第1ダミー電極15を設計および製造する際に、第1領域R1と第2領域R2とを区別する必要がない。そのため、タッチパネル用電極部材3を、容易に設計および製造することができる。
ここで、「第1領域R1における第1ダミー電極15の断線部GB1の配置位置と、第2領域R2における第1ダミー電極15の断線部GB1の配置位置が互いに同一である」とは、第1領域R1における第1ダミー電極15の第1メッシュセルC1に形成された断線部GB1の、第1メッシュセルC1に対する配置位置と、第2領域R2における第1ダミー電極15の第1メッシュセルC1に形成される断線部GB1の、第1メッシュセルC1に対する配置位置が、互いに同じであることを示す。
ここで、実施の形態1のタッチパネル用電極部材3を備えたタッチパネル1が、例えば図6に示すように、画像を表示するための表示モジュール8上に配置されることにより、画像表示装置9が構成される。図6において、表示モジュール8は、透明な接着剤4Aによりタッチパネル1の裏面1Bに接着されている。また、表示モジュール8は、詳細には図示しないが、液晶ディスプレイ等の表示画面と、表示画面における画像の表示等を制御するためのコントローラ等を含んでいる。画像表示装置9の操作者は、表示モジュール8に表示される画像を、タッチパネル1を通して視認し、視認された画像に基づいてタッチパネル1を介してタッチ操作を行う。
一般的に、このような画像表示装置では、表示モジュールの画素パターンとタッチパネルのセンサを構成する金属細線により形成されるメッシュパターンとの干渉により、モアレが発生することがある。
実施の形態1のタッチパネル用電極部材3では、図5に示すように、第1電極層6Aにおける第1メッシュパターンMP1および第2電極層6Bにおける第2メッシュパターンMP2とを互いに組み合わせることにより、第1メッシュパターンMP1の第1メッシュセルC1および第2メッシュパターンMP2の第2メッシュセルC2よりも小さい第3メッシュセルC3が規則的に配列された第3メッシュパターンMP3が形成される。そのため、第1電極11および第1ダミー電極15を構成する金属細線MW1、第2電極21および第2ダミー電極25を構成する金属細線MW2がタッチパネル用電極部材3の観察者に視認されにくくするだけでなく、表示モジュール8の画素パターンと金属細線MW1、MW2との干渉によるモアレの発生を低減することが可能である。
なお、図4および図5に示す例において、第2ダミー電極25は、第3領域R3内に断線部GB2を有しているが、断線部GB2を有していない、連続した金属細線MW2のみにより構成されることもできる。この場合でも、図14に示すような従来のタッチパネル用電極部材と比較して、目立って視認される箇所を少なくすることができ、タッチパネル用電極部材3の視認性を向上させることができる。
また、図3~図5に示す例において、第1メッシュパターンMP1と第2メッシュパターンMP2は、いずれも菱形メッシュにより構成されているが、これらは、菱形メッシュに限定されない。例えば、第1メッシュパターンMP1を構成する第1メッシュセルC1と、第2メッシュパターンMP2を構成する第2メッシュセルC2を、菱形以外の正六角形、正三角形、平行四辺形、または、その他の多角形とすることができる。また、メッシュセルの各辺は、直線形状を有していなくてもよく、波線形状を有していてもよい。しかしながら、第1メッシュパターンMP1と第2メッシュパターンMP2とが互いに組み合わされて形成される第3メッシュセルC3の形状は、表示モジュール8の画素パターンとの干渉によって生じるモアレを低減する観点から、四角形が好ましく、菱形がさらに好ましい。また、菱形の鋭角の角度は、20度~70度が好ましく、菱形の1辺の長さは100μm~300μmであることが好ましい。
また、第1メッシュパターンMP1および第2メッシュパターンMP2は、定型の規則的なパターンからなる菱形メッシュにより構成されているが、これに限るものではなく、不規則なパターンからなるメッシュにより構成されていてもよい。この場合に、第1メッシュパターンMP1を構成する第1メッシュセルC1および第2メッシュパターンMP2を構成する第2メッシュセルC2は、それぞれの辺の長さの平均値に対して、-10%~+10%の不規則な辺の長さを有する多角形状、特に、四角形状、または平行四辺形のメッシュセルとすることができる。
さらに、この場合に、第1メッシュパターンMP1における第1メッシュピッチP1は、第2の方向D2に互いに隣接する第1メッシュセルC1の重心間の、第2の方向D2の距離の平均値として定めることができる。また、第2メッシュパターンMP2における第2メッシュピッチP2も、第2の方向D2に互いに隣接する第2メッシュセルC2の重心間の、第2の方向D2の距離の平均値として定めることができる。
また、第1メッシュパターンMP1と第2メッシュパターンMP2とが不規則なパターンからなるメッシュにより構成されている場合、複数のメッシュセルの辺の長さの平均値およびメッシュピッチを算出する際に、定められた面積を有する領域内に配置されているメッシュセルに対して辺の長さの平均値およびメッシュピッチを算出することができる。例えば、10mm×10mmの領域内に配置されている複数のメッシュセルに対して辺の長さの平均値およびメッシュピッチを算出することができる。
また、第1メッシュパターンMP1における第1メッシュセルC1、第2メッシュパターンMP2における第2メッシュセルC2、第3メッシュパターンMP3における第3メッシュセルC3は、それぞれ、ランダムな形状を有することもできる。
実施の形態2
実施の形態1において、第1電極11と第2電極21は、いずれも、金属細線MW1と金属細線MW2に断線部が形成されていないが、第1電極11の第1の方向D1における一端部から他端部までが電気的に接続し、第2電極21の第2の方向D2における一端部から他端部までが電気的に接続していれば、第1電極11と第2電極21は、いずれも、金属細線MW1と金属細線MW2の一部に断線部が形成されることもできる。
図7に、実施の形態2における領域R内の第1電極層6Aの部分拡大平面図を示す。実施の形態2における第1電極層6Aは、図3に示す実施の形態1における第1電極層6Aにおいて、第1電極11の代わりに第1電極11Aを有している。
第1電極11Aは、金属細線MW1により構成され、菱形の第1メッシュセルC1を繰り返し単位とするメッシュ状の電極であり、第2の方向D2の両側に位置するそれぞれの第1ダミー電極15とギャップGA1を隔てて配置されている。また、第1電極11Aは、第1パッド12に電気的に接続された複数の第1電極線EW1と、複数の第1電極線EW1に囲まれた領域内に配置され且つ複数の第1電極線EW1と電気的に絶縁された複数の第1非接続線NW1を有している。
複数の第1非接続線NW1は、複数の第1電極線EW1から断線部GA3を隔てて配置されている。これにより、複数の第1非接続線NW1と複数の第1電極線EW1は、互いに電気的に絶縁されている。また、複数の第1非接続線NW1は、第1メッシュセルC1の辺の中点の位置に断線部GB3を有している。
ここで、断線部GA3の長さは、ギャップGA1の長さと同様に、0.5μm~50.0μmであり、5.0μm~30.0μmが好ましい。また、断線部GB3の長さは、第1ダミー電極15における断線部GB1の長さと同様に、金属細線MW2の線幅より大きく、1.0μm~30.0μmであることが好ましく、10.0μm~20.0μmがさらに好ましい。
また、図7の例では、複数の第1非接続線NW1が複数の第1電極線EW1に囲まれる領域に配置されていることにより、複数の第1電極線EW1は、第1メッシュセルC1の1辺の長さを2倍にしたメッシュセルC12を形成している。このようにして、複数の第1電極線EW1により、第1メッシュセルC1よりも大きいメッシュセルC12が形成されるため、第1電極11Aにおける寄生容量が低減される。
図8に、実施の形態2における領域R内の第2電極層6Bの部分拡大平面図を示す。実施の形態2における第2電極層6Bは、図4に示す実施の形態2における第2電極層6Bにおいて、第2電極21の代わりに第2電極21Aを有し、第2ダミー電極25の代わりに第2ダミー電極25Aを有している。
第2電極21Aは、金属細線MW2により構成され、菱形の第2メッシュセルC2を繰り返し単位とするメッシュ状の電極であり、第1の方向D1の両側に位置するそれぞれの第2ダミー電極25AとギャップGA2を隔てて配置されている。また、第2電極21Aは、第2パッド22に電気的に接続された複数の第2電極線EW2と、複数の第2電極線EW2に囲まれた領域内に配置され且つ複数の第2電極線EW2と電気的に絶縁された複数の第2非接続線NW2を有している。
複数の第2非接続線NW2は、複数の第2電極線EW2から断線部GA4を隔てて配置されている。これにより、複数の第2非接続線NW2と複数の第2電極線EW2は、互いに電気的に絶縁されている。ここで、断線部GA4の長さは、ギャップGA2の長さと同様に、0.5μm~50.0μmであり、5.0μm~30.0μmが好ましい。
また、図8の例では、複数の第2非接続線NW2が複数の第2電極線EW2に囲まれる領域に配置されていることにより、複数の第2電極線EW2は、第2メッシュセルC2の1辺の長さを2倍にしたメッシュセルC22を形成している。このようにして、複数の第2電極線EW2により、第2メッシュセルC2よりも大きいメッシュセルC22が形成されるため、第2電極21Aにおける寄生容量が低減される。
第2ダミー電極25Aは、連続した金属細線MW2により構成され実施の形態1における第2ダミー電極25と異なり、断線部を有していない。つまり、第4領域R4(部分A4)の第2ダミー電極25Aの第2メッシュセルC2は断線部を有さない。
図9に、領域Rにおける実施の形態2のタッチパネル用電極部材31の部分拡大平面図を示す。
図5に示す実施の形態1のタッチパネル用電極部材3と同様に、タッチパネル用電極部材31の第1メッシュパターンMP1と第2メッシュパターンMP2とが互いに組み合わされて、複数の第3メッシュセルC3により構成される第3メッシュパターンMP3が形成される。
ここで、タッチパネル用電極部材31を視認側から見たときに、第1領域R1における第1ダミー電極15の断線部GB1は、第2電極21Aの金属細線MW2と交差する位置に配置されている。
また、第2領域R2における第1ダミー電極15の断線部GB1は、第2ダミー電極25Aの金属細線MW2と交差する位置に配置されている。一方、第2ダミー電極25Aは、断線部を有さない。
また、第1電極11Aの複数の第1非接続線NW1に形成された断線部GB3は、第3領域R3における第2ダミー電極25Aの金属細線MW2と交差する位置に配置されている。
また、図9に示すように、第1電極11Aには、第2電極21Aに重なる第5領域R5を有している。第5領域R5における第1電極11Aの断線部GB3は、第2電極21Aの金属細線MW2と交差する位置に配置されている。
図9の例では、第1ダミー電極15の金属細線MW1が第2電極21Aにおける金属細線MW2と互いに重ならない。
さらに、実施の形態2のタッチパネル用電極部材31では、第1非接続線NW1と金属細線MW1が、第2電極21Aにおける金属細線MW2と互いに重ならない。
したがって、実施の形態2のタッチパネル用電極部材31によれば、寄生容量を低下させて、タッチパネルの感度向上が可能であり、金属細線MW2が、第1電極層6Aにおける全ての断線部GB1と断線部GB3とに重なるように配置されているので、断線部GB1、GB3が視認されにくくなり、視認性が向上する。
なお、第2ダミー電極25Aは、第3領域R3において断線部を有していないが、実施の形態1のように、第1電極11Aの金属細線MW1に交差する位置に断線部を有することもできる。これにより、第2ダミー電極25Aの金属細線MW2が第1電極11Aにおける金属細線MW1と互いに重ならないので、タッチパネルの感度を向上させることができる。
実施の形態3
実施の形態1において、第1電極層6Aと第2電極層6Bは、いずれも透明絶縁基板5に対して視認側すなわちカバーパネル2側に配置されているが、第1電極層6Aと第2電極層6Bの配置位置は、これに限定されない。
図10に本発明の実施の形態3におけるタッチパネル41の構成を示す。
タッチパネル41は、表面41Aと裏面41Bを有しており、裏面41B側に表示モジュール8が配置された状態で使用される。タッチパネル41の表面41Aは、タッチ検出面であり、タッチパネル41の観察者にとっては視認側となる。
図10に示すように、タッチパネル41は、視認側に配置されたカバーパネル2と、視認側とは反対側において、接着剤によりカバーパネル2に接合されたタッチパネル用電極部材42とを有している。タッチパネル用電極部材42は、透明絶縁部材43と、透明絶縁部材43の視認側の面43Aに形成された第1電極層6Aと、透明絶縁部材43の面43Aとは反対側の面43B上に形成された第2電極層6Bを有している。透明絶縁部材43は、第1電極層6Aおよび第2電極層6Bを支持する基板として機能しており、透明絶縁部材43としては、樹脂基板またはガラス基板等が用いられる。また、図10に示すように、平坦化および第1電極層6Aを保護する目的で第1電極層6A上に透明絶縁層7Aが配置されていてもよい。また、第2電極層6Bを保護する目的で第2電極層6B上に透明絶縁層7Bが配置されていてもよい。
このように、透明絶縁部材43の一方の面43A側に第1電極層6Aが配置され、透明絶縁部材43の他方の面43B側に第2電極層6Bが配置されている場合であっても、実施の形態1のタッチパネル用電極部材3のように、透明絶縁基板5の一方の面側に第1電極層6Aと第2電極層6Bの双方が配置されている場合と同様にして、タッチ操作の検出感度を向上させ且つ視認性を向上させるとともに、タッチパネル41を画像表示装置9に使用した際のモアレの発生を抑制することができる。
なお、実施の形態3は、実施の形態1に適用されることが説明されているが、実施の形態2にも、同様にして、適用されることができる。
実施の形態4
実施の形態1のタッチパネル用電極部材3において、第1電極層6Aと第2電極層6Bは、透明絶縁基板5に支持されているが、第1電極層6Aと第2電極層6Bがカバーパネル2に支持されるようにタッチパネル用電極部材が構成されていてもよい。
図11に、本発明の実施の形態4に係るタッチパネル用電極部材51の構成を示す。
タッチパネル用電極部材51は、表面51Aと裏面51Bを有しており、裏面51B側に表示モジュール8が配置された状態で使用される。タッチパネル用電極部材51の表面51Aは、タッチ検出面であり、タッチパネル用電極部材51の観察者にとっては視認側となる。
図11に示すように、タッチパネル用電極部材51は、カバーパネル2と、カバーパネル2の視認側とは反対側の面2B上に形成された第1電極層6Aと、第1電極層6A上に形成された透明絶縁層7Aと、透明絶縁層7A上に形成された第2電極層6Bと、第2電極層6B上に形成された透明絶縁層7Bとを有している。この場合に、透明絶縁層7Aが第1電極層6Aと第2電極層6Bとを絶縁させる透明絶縁部材に相当する。つまり、透明絶縁層7Aは、透明絶縁部材からなる。また、カバーパネル2の視認側の面2Aは外部に開放されている。このように、実施の形態4のカバーパネル2は、第1電極層6Aを支持する基板として機能しており、カバーパネル2として、例えば、ガラス基板等が用いられる。タッチパネル用電極部材51は、カバーパネル2を有しており、タッチパネルとして使用されることができる。
このように、透明絶縁基板5を有さずに、カバーパネル2上に第1電極層6Aが形成されている場合であっても、実施の形態1のタッチパネル用電極部材3のように、透明絶縁基板5の一方の面側に第1電極層6Aと第2電極層6Bの双方が配置されている場合と同様にして、タッチ操作の検出感度を向上させ且つ視認性を向上させるとともに、タッチパネル用電極部材51を画像表示装置9に使用した際のモアレの発生を抑制することができる。
なお、実施の形態4は、実施の形態1に適用されることが説明されているが、実施の形態2にも、同様にして、適用されることができる。
以下、実施の形態1のタッチパネル用電極部材3を構成する各部材について説明する。なお、実施の形態2のタッチパネル用電極部材31、実施の形態3のタッチパネル用電極部材42、実施の形態4のタッチパネル用電極部材51を構成する各部材についても、実施の形態1のタッチパネル用電極部材3を構成する各部材に準ずるものとする。
<透明絶縁部材>
透明絶縁部材7Aおよび7Bは、透明で電気絶縁性を有し、第1電極層6Aと第2電極層6Bとを絶縁することができれば、特に限定されるものではないが、例えば、絶縁層また後述する透明絶縁基板が用いられる。絶縁層を構成する材料として、例えば、二酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミ等の無機膜、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等を使用することができる。絶縁層としては、有機膜であることが好ましく、特にアクリル樹脂が好ましい。透明絶縁部位部材の厚みは、例えば、0.05μm~700μmが好ましく、0.1μm~100.0μmがより好ましい。特に透明絶縁部位部材が有機膜の絶縁層の場合、厚みは、1.0μm~10.0μmが好ましく、1.0μm~3.0μmであることがより好ましい。
<透明絶縁基板>
透明絶縁基板5は、透明で電気絶縁性を有し、第1電極層6Aおよび第2電極層6Bを支持することができれば、特に限定されるものではないが、例えば、樹脂基板またはガラス基板等が用いられる。より具体的に、透明絶縁基板5を構成する材料として、例えば、ガラス、強化ガラス、無アルカリガラス、ポリエチレンテレフタレート(PET:polyethylene terephthalate)、ポリエチレンナフタレート(PEN:polyethylene naphthalate)、シクロオレフィンポリマー(COP:cyclo-olefin polymer)、環状オレフィン・コポリマー(COC:cyclic olefin copolymer)、ポリカーボネート(PC:polycarbonate)、アクリル樹脂、ポリエチレン(PE:polyethylene)、ポリプロピレン(PP:polypropylene)、ポリスチレン(PS:polystylene)、ポリ塩化ビニル(PVC:polyvinyl chloride)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC:polyvinylidene chloride)、トリアセチルセルロース(TAC:cellulose triacetate)等を使用することができる。透明絶縁基板5の厚みは、例えば、20μm~1100μmが好ましく、20μm~500μmがより好ましい。特に、PETのような有機樹脂基板の場合は、厚み20μm~200μmであることが好ましく、30μm~100μmであることがより好ましい。
透明絶縁基板5の全光線透過率は、40%~100%であることが好ましい。全光透過率は、例えば、JIS K 7375:2008に規定される「プラスチック--全光線透過率および全光線反射率の求め方」を用いて測定されるものである。
透明絶縁基板5の好適態様の1つとしては、大気圧プラズマ処理、コロナ放電処理および紫外線照射処理からなる群から選択される少なくとも1つの処理が施された処理済基板が挙げられる。上述の処理が施されることにより、処理された透明絶縁基板5の表面にOH基等の親水性基が導入され、透明絶縁基板5と、第1電極層6Aとの密着性が向上する。また、上述の処理の中でも、第1電極層6Aおよび第2電極層6Bとの密着性がより向上する点で、大気圧プラズマ処理が好ましい。
<下塗り層>
透明絶縁基板5と第2電極層6Bとの密着性を向上させるために、透明絶縁基板5と第2電極層6Bとの間に下塗り層を配置することもできる。この下塗り層は、高分子を含んでおり、透明絶縁基板5と第2電極層6Bとの密着性がより向上する。
下塗り層の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、高分子を含む下塗り層形成用組成物を基板上に塗布して、必要に応じて加熱処理を施す方法が挙げられる。また、高分子を含む下塗り層形成用組成物として、ゼラチン、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、無機または高分子の微粒子を含むアクリル・スチレン系ラテックス等を使用してもよい。
なお、必要に応じて、タッチパネル用電極部材3は、透明絶縁基板5と第2電極層6Bとの間に、他の層として、上述の下塗り層以外に、例えば、屈折率調整層を備えていてもよい。屈折率調整層として、例えば、屈折率を調整する酸化ジルコニウム等の金属酸化物の粒子が添加された有機層が使用できる。
<金属細線>
第1電極層6Aの複数の第1電極11および複数の第1ダミー電極15、第2電極層6Bの複数の第2電極21および複数の第2ダミー電極25を形成する金属細線MW1およびMW2は、タッチパネル用電極部材3における視認性を確保するために、例えば、1.0μm~10.0μmの範囲内に設定された線幅を有することが望ましい。金属細線MW1およびMW2が、このような線幅を有していれば、低抵抗の第1電極11および第2電極21を比較的容易に形成することができる。なお、金属細線MW1、MW2の線幅として、光学顕微鏡(キーエンス製デジタルマイクロスコープVHX-7000)を用いて測定した値を用いる。
金属細線MW1およびMW2の厚みは、特に限定されるものではないが、0.01μm~10.00μmが好ましく、2.00μm以下であることがより好ましく、0.02μm~1.00μmであることが特に好ましく、0.02μm~0.60μmであることが最も好ましい。これにより、第1電極11および第2電極21の耐久性と、第1電極11、第1ダミー電極15、第2電極21および第2ダミー電極25の視認性の向上を比較的容易に実現することができる。
金属細線MW1およびMW2は、金属または合金を形成材料とし、例えば、銅、アルミニウムまたは銀から形成することができる。金属細線MW1およびMW2には、銅が含まれることが好ましいが、銅以外の金属、例えば、金、銀等が含まれていてもよい。また、金属細線MW1およびMW2は、メッシュパターンの形成に好適な、金属銀およびゼラチンまたはアクリル・スチレン系ラテックス等の高分子バインダーが含有されたものでもよい。その他の好ましいものとして、アルミニウム、銀、モリブデン、チタンの金属およびその合金である。また、これらの積層構造であってもよく、例えば、モリブデン/銅/モリブデン、モリブデン/アルミニウム/モリブデン等の積層構造の金属細線が使用できる。
さらに、金属細線MW1およびMW2は、例えば、金属酸化物粒子、銀ペーストおよびは銅ペースト等の金属ペースト、並びに銀ナノワイヤおよび銅ナノワイヤ等の金属ナノワイヤ粒子を含むものであってもよい。
金属細線MW1およびMW2の視認性を向上させるために、少なくとも金属細線MW1およびMW2の視認側に黒化層を形成してもよい。黒化層としては、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属硫化物等が使用され、代表的には、酸窒化銅、窒化銅、酸化銅、酸化モリブデン等が使用できる。
次に、金属細線MW1およびMW2の形成方法について説明する。これらの金属細線MW1およびMW2の形成方法として、例えば、スパッタ法、めっき法、銀塩法および印刷法等が適宜利用可能である。
スパッタ法による金属細線MW1およびMW2の形成方法について説明する。まず、スパッタにより、銅箔層を形成し、フォトリソグラフィー法により銅箔層から銅配線を形成することにより、金属細線MW1およびMW2を形成することができる。なお、スパッタの代わりに、いわゆる蒸着により銅箔層を形成することもできる。銅箔層は、スパッタ銅箔または蒸着銅箔以外にも、電解銅箔が利用可能である。より具体的には、特開2014-29614号公報に記載の銅配線を形成する工程を利用することができる。
めっき法による金属細線MW1およびMW2の形成方法について説明する。例えば、金属細線MW1およびMW2は、無電解めっき下地層に無電解めっきを施すことにより下地層上に形成される金属めっき膜を用いて構成することができる。この場合、金属細線MW1およびMW2は、少なくとも金属微粒子を含有する触媒インクを基材上にパターン状に形成した後に、基材を無電解めっき浴に浸漬し、金属めっき膜を形成することにより形成される。より具体的には、特開2014-159620号公報に記載の金属被膜基材の製造方法を利用することができる。
また、金属細線MW1およびMW2は、少なくとも金属触媒前駆体と相互作用し得る官能基を有する樹脂組成物を基材上にパターン状に形成した後、触媒または触媒前駆体を付与し、基材を無電解めっき浴に浸漬し、金属めっき膜を形成することにより形成される。より具体的には、特開2012-144761号公報に記載の金属被膜基材の製造方法を応用することができる。
銀塩法による金属細線MW1およびMW2の形成方法について説明する。まず、ハロゲン化銀が含まれる銀塩乳剤層に、金属細線MW1およびMW2となる露光パターンを用いて露光処理を施し、その後現像処理を行うことで、金属細線MW1およびMW2を形成することができる。より具体的には、特開2012-6377号公報、特開2014-112512号公報、特開2014-209332号公報、特開2015-22397号公報、特開2016-192200号公報および国際公開第2016/157585号に記載の金属細線MW1およびMW2の製造方法を利用することができる。
印刷法による金属細線MW1およびMW2の形成方法について説明する。まず、導電性粉末を含有する導電性ペーストを金属細線MW1およびMW2と同じパターンとなるように基板に塗布し、その後、加熱処理を施すことにより金属細線MW1およびMW2を形成することができる。導電性ペーストを用いたパターン形成は、例えば、インクジェット法またはスクリーン印刷法によりなされる。導電性ペーストとしては、より具体的には、特開2011-28985号公報に記載の導電性ペーストを利用することができる。
<カバーパネル>
カバーパネル2の材質としては、強化ガラス、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA:polymethyl methacrylate)等を使用することができ、カバーパネル2の厚みは0.1mm~1.5mmが好ましい。
<接着剤>
カバーパネル2とタッチパネル用電極部材3とを互いに接着させる接着剤4としては、光学透明粘着シート(OCA:Optical Clear Adhesive)または光学透明粘着樹脂(OCR:Optical Clear Resin)を使用することができ、好ましい膜厚は、10μm以上200μm以下である。光学透明粘着シートとしては、例えば、3M社製の8146シリーズの使用が可能である。
ここで、一例として、スパッタ法により金属細線MW1、MW2を形成してタッチパネル用電極部材3を作製する方法を具体的に説明する。
透明絶縁基板5として、厚み100.0μmのPETフィルムを準備した。
次に、PETフィルム上にアクリル樹脂で下塗り層を形成した。下塗り層の厚みは10.0μmであった。
次に、下塗り層上にパターニングされた第2電極層6Bを構成した。まず、下塗り層上に、モリブデンを厚み20nm、銅を厚み300nm、モリブデンを20nmとなるよう、順次スパッタにて成膜して金属層を得た。
次に、上記金属層上にレジスト組成物を塗布し、プリベークし、その後、パターン露光してアルカリ現像した。その後、ポストベークして、第2電極21、第2パッド22、第2周辺配線23、第2外部接続端子24および第2ダミー電極25に対応するパターンを有するレジスト膜を形成した。その後、次に、リン酸二水素アンモニウム10質量%、酢酸アンモニウム10質量%、過酸化水素6質量%、および、残部が水で調合されたエッチング液(pH(水素イオン指数)5.23)を用いて、上記金属層をエッチングし、その後、レジスト膜を剥離液で剥離した。これにより、図4に示すパターンを有するパターニングされた第2電極層6Bを形成した。形成された第2電極層6Bにおいて、鋭角60度の菱形の第2メッシュセルC2を有する第2メッシュパターンMP2の第2メッシュピッチP2は、500.0μmであった。第2電極21の第2電極幅W2(第1の方向D1に沿った第2電極幅W2)は、1.74mmであった。また、第2電極21および第2ダミー電極25の金属細線MW2の線幅は3.0μm、厚みは0.34μmであった。
次に、第2電極層6Bを覆うように、アクリル樹脂からなる厚み3.0μmの透明絶縁層7Bを形成した。次に、透明絶縁層7B上にスパッタ法を用いて、第2電極層6Bと同様に、モリブデン/銅/モリブデンからなる金属層を形成した。次に、レジスト塗布、パターン露光、現像、エッチング、および、レジスト剥離の工程を行うことにより、第1電極11、第1パッド12、第1周辺配線13、第1外部接続端子14および第1ダミー電極15を有し、図3に示すパターンを有するパターニングされた第1電極層6Aを形成した。形成された第1電極層6Aにおいて、鋭角60度の菱形の第1メッシュセルC1を有する第1メッシュパターンMP1の第1メッシュピッチP1は、500.0μmであった。第1電極11の第1電極幅W1(第2の方向D2に沿った第1電極幅W1)は、1.02mmであった。また、第1電極11および第1ダミー電極15の金属細線MW1の線幅は3.0μm、厚みは0.34μmであった。
このようにして、タッチパネル用電極部材3を得た。
タッチパネル用電極部材3の第1電極層6Aを保護する目的で、第1電極層6Aを覆うように、アクリル樹脂からなる厚み3.0μmの透明絶縁層7Aを形成し、透明絶縁層7Aと、加飾層を有する厚み0.5mmの強化ガラスとを、OCAを介して互いに貼り合わせて、タッチパネルを形成した。得られたタッチパネルは、タッチ感度および視認性共に良好な特性を示した。
61A 第1電極層、61B 第2電極層、62A,62B 検出電極、63A,63B ダミー電極、64A,64B メッシュセル、65A,65B 断線部、66 金属細線、
1,41 タッチパネル、1A,41A,51A 表面、1B,41B,51B 裏面、2 カバーパネル、2A,2B,43A,43B 面、3,31,42,51 タッチパネル用電極部材、4,4A 接着剤、5 透明絶縁基板、6A 第1電極層、6B 第2電極層、7A,7B 透明絶縁層、43 透明絶縁部材、8 表示モジュール、9 画像表示装置、11,11A 第1電極、12 第1パッド、13 第1周辺配線、14 第1外部接続端子、15 第1ダミー電極、21,21A 第2電極、22 第2パッド、23 第2周辺配線、24 第2外部接続端子、25,25A 第2ダミー電極、A1,A2,A3,A4 部分、C1 第1メッシュセル、C2 第2メッシュセル、C3 第3メッシュセル、C11,C22 メッシュセル、D1 第1の方向、D2 第2の方向、GA1,GA2 ギャップ、EW1 第1電極線、EW2 第2電極線、GB1,GB2,GB3,GA3,GA4 断線部、MP1 第1メッシュパターン、MP2 第2メッシュパターン、MP3 第3メッシュパターン、MW1,MW2 金属細線、NW1 第1非接続線、NW2 第2非接続線、P1 第1メッシュピッチ、P2 第2メッシュピッチ、P3 第3メッシュピッチ、R 領域、R1 第1領域、R2 第2領域、R3 第3領域、R4 第4領域、R5 第5領域、S1 透過領域、S2 周辺領域。

Claims (15)

  1. 第1電極層と、
    第2電極層と、
    前記第1電極層および前記第2電極層の間に配置された透明絶縁部材と
    を備え、
    前記第1電極層は、それぞれ第1の方向に延び且つ前記第1の方向に直交する第2の方向に間隔を隔てて配列された複数の第1電極と、前記複数の第1電極から絶縁され且つ前記複数の第1電極間に配置された複数の第1ダミー電極とを有し、
    前記第2電極層は、それぞれ前記第2の方向に延び且つ前記第1の方向に間隔を隔てて配列された複数の第2電極と、前記複数の第2電極から絶縁され且つ前記複数の第2電極間に配置された複数の第2ダミー電極とを有し、
    前記第1電極層は、線幅1μm以上10μm以下の金属細線からなる複数の第1メッシュセルを有し、
    前記第2電極層は、線幅1μm以上10μm以下の金属細線からなる複数の第2メッシュセルを有し、
    前記第1ダミー電極は、前記第1メッシュセルに形成された断線部を有し、
    前記第1ダミー電極は、前記第2電極に重なる第1領域と、前記第2ダミー電極に重なる第2領域とを有し、
    前記第1領域における前記第1ダミー電極の前記断線部は、前記第2電極の金属細線と交差する位置に配置され、
    前記第2領域における前記第1ダミー電極の前記断線部は、前記第2ダミー電極の金属細線と交差する位置に配置され、
    前記第1領域における前記第1ダミー電極の前記断線部の配置位置と、前記第2領域における前記第1ダミー電極の前記断線部の配置位置は、互いに同一である、タッチパネル用電極部材。
  2. 前記第2領域における前記第2ダミー電極の前記第2メッシュセルは、断線部を有さない、請求項1に記載のタッチパネル用電極部材。
  3. 前記第2ダミー電極は、前記第1電極に重なる第3領域を有し、
    前記第3領域における前記第2ダミー電極の前記第2メッシュセルは、前記第1電極の金属細線と交差する位置に配置された断線部を有する、請求項2に記載のタッチパネル用電極部材。
  4. 前記第2ダミー電極は、前記第1電極に重なる第3領域を有し、
    前記第3領域における前記第2ダミー電極の前記第2メッシュセルは、断線部を有さない、請求項2に記載のタッチパネル用電極部材。
  5. 前記第1電極は、前記第2の方向に沿った第1電極幅を有し、
    前記第2電極は、前記第1の方向に沿った第2電極幅を有し、
    前記第1電極幅は、前記第2電極幅よりも小さい、請求項1~4のいずれか一項に記載のタッチパネル用電極部材。
  6. 前記第2電極の前記第2メッシュセルの一部は、断線部を有する、請求項1~5のいずれか一項に記載のタッチパネル用電極部材。
  7. 前記第1電極の前記第1メッシュセルの一部は、断線部を有し、
    前記第1電極の前記断線部の一部は、前記第2電極の金属細線または前記第2ダミー電極の金属細線と交差する位置に配置される、請求項1~6のいずれか一項に記載のタッチパネル用電極部材。
  8. 平面視において、前記第1電極の前記複数の第1メッシュセルと前記第2電極の前記複数の第2メッシュセルとが組み合わされて複数の第3のメッシュセルが形成される、請求項1~7のいずれか一項に記載のタッチパネル用電極部材。
  9. 前記第1メッシュセル、前記第2メッシュセルおよび前記第3のメッシュセルは、それぞれ菱形の形状を有し、
    前記第1メッシュセルと前記第2メッシュセルは、互いに同一の形状および大きさを有し、
    前記第3のメッシュセルは、前記第1メッシュセルおよび前記第2メッシュセルに対して、辺の長さを1/2にした大きさを有する、請求項8に記載のタッチパネル用電極部材。
  10. 前記第1ダミー電極の前記断線部は、前記第1メッシュセルの辺の中点付近に配置されている、請求項9に記載のタッチパネル用電極部材。
  11. 前記透明絶縁部材は、樹脂基板からなる、請求項1~10のいずれか一項に記載のタッチパネル用電極部材。
  12. 前記透明絶縁部材は、絶縁層からなり、
    樹脂基板をさらに備え、
    前記第1電極層、前記第2電極層および前記透明絶縁部材は、前記樹脂基板の一方の表面上に配置されている、請求項1~10のいずれか一項に記載のタッチパネル用電極部材。
  13. 前記透明絶縁部材は、絶縁層からなり、
    ガラス基板をさらに備え、
    前記第1電極層、前記第2電極層および前記透明絶縁部材は、前記ガラス基板の一方の表面上に配置されている、請求項1~10のいずれか一項に記載のタッチパネル用電極部材。
  14. 請求項1~13のいずれか一項に記載のタッチパネル用電極部材を含むタッチパネル。
  15. 請求項14に記載のタッチパネルを含む画像表示装置。
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