JP2024033818A - 導電性フィルム、タッチセンサフィルム及び画像表示装置 - Google Patents

導電性フィルム、タッチセンサフィルム及び画像表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】折り曲げが繰り返されても、金属配線の断線が生じにくい、導電性フィルム、タッチセンサフィルム及び画像表示装置を提供する。【解決手段】基材と、基材上に配置され、一方向に延在し、一方向と直交する方向に複数離間して配置される凸部と、一方向と交差し、複数の凸部をまたがって延びる金属配線とを含む、導電性フィルムであって、凸部が延在する一方向と直交する方向における凸部の幅をLj、複数の凸部の間隔をLdとした際に、1μm≦Lj<100μm、1μm≦Ld<100μmであり、金属配線の厚みをtd、凸部の厚みをtjとした際にtj≧tdを満たす。【選択図】図4

Description

本発明は、金属配線を有する導電性フィルム、タッチセンサフィルム及び画像表示装置に関する。
タブレット型コンピュータ及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又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がある。
タッチパネルは、通常、指及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性フィルムがタッチセンサーとして用いられている。導電性フィルムの検出電極はITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウムスズ)等の透明導電性酸化物又は金属等により形成される。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、電気抵抗値がより低い等の利点がある。このため、導電性フィルムにおいて銅又は銀等の金属が、検出電極及び引出し配線等を構成する金属配線に用いられている。
例えば、特許文献1には、フレキシブル性を有する基材フィルムと、基材フィルムの第1の面上にフレキシブル性を有する透明導電材料にて形成された複数の透明電極と、複数の透明電極が形成された領域の周囲に金属ペーストにて形成され、複数の透明電極の各々に電気的に接続された複数の引回し配線とを備え、引回し配線のうち第1の方向に沿って形成された部分が、第1の方向と交差する第2の方向に沿って延在する山谷を繰り返す波状面に密着して形成されている、フレキシブル性を有する電極シートが記載されている。
特開2015-22531号公報
特許文献1の電極シートをタッチパネルに用いた場合、電極シートの一部を折り曲げることがある。この場合、金属配線の断線が生じやすく、その改善が必要であった。このように、金属配線が繰り返し折り曲げられても、金属配線の断線が生じないことが要求されている。
本発明の目的は、折り曲げが繰り返されても、金属配線の断線が生じにくい、導電性フィルム、タッチセンサフィルム及び画像表示装置を提供することにある。
以下の構成により、上述の目的を達成することができる。
発明[1]は、基材と、基材上に配置され、一方向に延在し、一方向と直交する方向に複数離間して配置される凸部と、一方向と交差し、複数の凸部をまたがって延びる金属配線とを含む、導電性フィルムであって、凸部が延在する一方向と直交する方向における凸部の幅をLj、複数の凸部の間隔をLdとした際に、1μm≦Lj<100μm、1μm≦Ld<100μmであり、金属配線の厚みをtd、凸部の厚みをtjとした際に、tj≧tdを満たす、導電性フィルム。
発明[2]は、金属配線の厚みtdと、凸部の厚みtjとは、tj≧2tdを満たす、発明[1]に記載の導電性フィルム。
発明[3]は、凸部の間隔Ldが、1μm≦Ld≦20μmである、発明[1]又は[2]に記載の導電性フィルム。
発明[4]は、凸部が延在する一方向と直交する方向における凸部の幅Ljが、1μm≦Lj≦20μmである、発明[1]~[3]のいずれか1つに記載の導電性フィルム。
発明[5]は、発明[1]~[4]のいずれか1つに記載の導電性フィルムを含む、タッチセンサフィルム。
発明[6]は、発明[1]~[4]のいずれか1つに記載の導電性フィルムを含む、画像表示装置。
本発明によれば、金属配線の断線が生じにくい、導電性フィルム、タッチセンサフィルム及び画像表示装置を提供できる。
本発明の実施形態の画像表示装置の一例を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の導電性フィルムを有するタッチセンサフィルムの一例を示す模式図である。 本発明の実施形態の導電性フィルムの検出部の電極構成の一例を示す模式図である。 本発明の実施形態の導電性フィルムの金属配線の一例を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の導電性フィルムの金属配線の一例を示す模式的平面図である。 本発明の実施形態の導電性フィルムの金属配線を曲げた状態を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の導電性フィルムの金属配線の他の例を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の導電性フィルムの金属配線を曲げた状態を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の導電性フィルムの凸部の製造方法の第1の例の一工程を示す模式的断面図である。 本発明の実施形態の導電性フィルムの凸部の製造方法の第1の例の一工程を示す模式的断面図である。
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の導電性フィルム、タッチセンサフィルム及び画像表示装置を詳細に説明する。
なお、以下に説明する図は、本発明を説明するための例示的なものであり、以下に示す図に本発明が限定されるものではない。
なお、以下において数値範囲を示す「~」とは両側に記載された数値を含む。例えば、εが数値εα~数値εβとは、εの範囲は数値εαと数値εβを含む範囲であり、数学記号で示せばεα≦ε≦εβである。
「具体的な数値で表された角度」、「平行」、「垂直」及び「直交」等の角度は、特に記載がなければ、該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含む。
[画像表示装置]
図1は本発明の実施形態の画像表示装置の一例を示す模式的断面図である。
図1に示す画像表示装置10は、導電性フィルム12と、画像表示部14と、カバー部16と、第1の透明絶縁層15と、第2の透明絶縁層17とを有する。画像表示装置10は、画像表示部14と、第1の透明絶縁層15と、導電性フィルム12と、第2の透明絶縁層17と、カバー部16とが、この順で積層方向Dtに積層され、画像表示部14の表示面14a側に導電性フィルム12が配置されている。例えば、導電性フィルム12と、コントローラー13と、第2の透明絶縁層17と、カバー部16とでタッチパネル11が構成される。
画像表示装置10では、導電性フィルム12と画像表示部14とは第1の透明絶縁層15を介して積層されている。導電性フィルム12とカバー部16とは第2の透明絶縁層17を介して積層されている。
第1の透明絶縁層15は、画像表示部14の表示面14a全域に設けられている。例えば、第1の透明絶縁層15と第2の透明絶縁層17とは、設けられる領域が同じである。このため、カバー部16の表面16a側から見た場合、第1の透明絶縁層15と第2の透明絶縁層17とは同じ大きさである。
画像表示装置10では、画像表示部14の表示面14aに表示された表示物(図示せず)が視認できるように画像表示部14の表示面14a側に配置される第1の透明絶縁層15、導電性フィルム12、第2の透明絶縁層17及びカバー部16はいずれも透明であることが好ましい。
画像表示装置10では、カバー部16の表面16aが、画像表示装置10のタッチ面であり、操作面となる。画像表示装置10は、カバー部16の表面16aを操作面として入力操作される。なお、タッチ面とは、指又はスタイラスペン等の接触を検出する面のことである。カバー部16の表面16aが、画像表示部14の表示面14aに表示された表示物(図示せず)の視認面となる。
画像表示部14の裏面14bにコントローラー13が設けられている。導電性フィルム12が、画像表示部14の側面14cを囲むように折り曲げられて、第1外部接続端子26a及び第2外部接続端子26bが画像表示部14の裏面14b側に配置されている。導電性フィルム12の第1外部接続端子26a及び第2外部接続端子26bとコントローラー13とが、例えば、フレキシブル回路基板19等の可撓性を有する配線部材で電気的に接続されている。
後に詳細に説明するが、導電性フィルム12は、第1の透明絶縁層15及び第2の透明絶縁層17から突出し、折り曲げられる折曲部Btを有し、積層方向Dtと直交する方向Dwにおける第2の透明絶縁層17の側面17cと、導電性フィルム12の折曲部Btとが保護膜18で覆われている。
また、保護膜18は、末端18cがカバー部16及び画像表示部14の表示面14aとは反対側の面に接触していること、すなわち、裏面14bに接触していることが好ましい。これにより、保護膜18による導電層の硫化をより一層抑制することができる。保護膜18はフレキシブル回路基板19を覆い、かつ画像表示部14の裏面14bと接触して設けられる。
コントローラー13はタッチセンサーの検出に利用される公知のものにより構成される。画像表示装置10が静電容量方式の場合、タッチ面であるカバー部16の表面16aの指等の接触により、静電容量が変化した位置がコントローラー13で検出される。静電容量方式のタッチパネルには、相互容量方式のタッチパネル及び自己容量方式のタッチパネルがあるが、特に限定されるものではない。
カバー部16は、導電性フィルム12を保護するものである。カバー部16は、その構成は、特に限定されるものではない。カバー部16は、画像表示部14の表示面14aに表示された表示物(図示せず)が視認できるように透明であることが好ましい。カバー部16は、例えば、プラスチックフィルム、プラスチック板、及びガラス板等が用いられる。カバー部16の厚みはそれぞれの用途に応じて適宜選択することが好ましい。
上述のプラスチックフィルム及びプラスチック板の原料としては、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ート(PEN)等のポリエステル類;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、EVA(酢酸ビニル共重合ポリエチレン)等のポリオレフィン類;ビニル系樹脂;その他、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)、シクロオレフィン系樹脂(COP)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアリレート(PAR)、ポリエーテルサルホン(PES)、高分子アクリル樹脂、フルオレン誘導体、及び結晶性COP等を用いることができる。
また、カバー部16としては、偏光板、円偏光板等を用いてもよい。
カバー部16の表面16aは、上述のようにタッチ面となるため、必要に応じて表面16aにハードコート層を設けてもよい。なお、カバー部16の厚みとしては、例えば、0.1~1.3mmであり、特に0.1~0.7mmが好ましい。
第1の透明絶縁層15は、透明であり、かつ電気絶縁性を有するものであり、かつ安定して導電性フィルム12と画像表示部14とを固定することができれば、その構成は、特に限定されるものではない。第1の透明絶縁層15としては、例えば、光学的に透明な粘着剤(OCA、Optical Clear Adhesive)及びUV(Ultra Violet)硬化樹脂等の光学的に透明な樹脂(OCR、Optical Clear Resin)を用いることができる。また、第1の透明絶縁層15は部分的に中空でもよい。
また、第2の透明絶縁層17は、透明であり、かつ電気絶縁性を有するものであり、かつ安定して導電性フィルム12とカバー部16とを固定することができれば、その構成は、特に限定されるものではない。第2の透明絶縁層17は第1の透明絶縁層15と同じものを用いることができる。
画像表示部14は、画像等の表示物を表示する表示面14aを備えるものであり、例えば、液晶表示デバイスである。画像表示部14は、液晶表示デバイスに限定されるものではなく、有機EL(Organic electro luminescence)表示装置でもよい。画像表示部14は、上述のもの以外に、陰極線管(CRT)表示装置、真空蛍光ディスプレイ(VFD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、表面電界ディスプレイ(SED)、電界放出ディスプレイ(FED)、及び電子ペーパー等を利用することができる。
画像表示部14は、その用途に応じたものが適宜利用されるが、画像表示装置10の厚みを薄く構成するために、液晶表示パネル、及び有機ELパネル等のパネルの形態とすることが好ましい。
(導電性フィルム)
導電性フィルム12について、図2を用いて説明する。図2は本発明の実施形態の導電性フィルムを有するタッチセンサフィルムの一例を示す模式図であり、図3は本発明の実施形態の導電性フィルムの検出部の電極構成の一例を示す模式図である。なお、図2及び図3において、図1に示す画像表示装置10と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図2に示す導電性フィルム12は、タッチパネル11(図1参照)のタッチセンサーとして機能する部位であり、使用者によって入力操作が可能な検出領域Eである検出部20と、検出領域Eの外側に位置する周辺領域Eに周辺配線部22とを有する。
検出部20は、例えば、第1検出電極層29Aと第2検出電極層29Bとを有する。第1検出電極層29Aと第2検出電極層29Bとは、基材24を介して配置されている。第1検出電極層29Aと第2検出電極層29Bとは、基材24により電気的に絶縁される。基材24は電気的な絶縁層として機能する。
第1検出電極層29Aは、複数の第1検出電極30と隣接した第1検出電極30間に配置され、第1検出電極30と絶縁された複数の第1ダミー電極31aとを有する。
複数の第1検出電極30は、互いに平行にX方向に延びる帯状の電極であり、互いにX方向と直交するY方向に間隔をあけて、互いにY方向において電気的に絶縁された状態で基材24の表面24a(図1参照)上に設けられている。また、複数の第1ダミー電極31aは、第1検出電極30間に配置され、第1検出電極30と電気的に絶縁された状態で基材24の表面24a(図1参照)上に設けられている。第1検出電極30は、それぞれX方向の少なくとも一端に第1電極端子33が設けられている。
第2検出電極層29Bは、複数の第2検出電極32と隣接した第2検出電極32間に配置され、第2検出電極32と絶縁された複数の第2ダミー電極31bとを有する。複数の第2検出電極32は、互いに平行にY方向に延びる帯状の電極であり、互いにX方向に間隔をあけて、互いにX方向において電気的に絶縁された状態で基材24の裏面24b(図1参照)上に設けられている。また、複数の第2ダミー電極31bは、第2検出電極32間に配置され、第2検出電極32と電気的に絶縁された状態で基材24の裏面24b(図1参照)上に設けられている。第2検出電極32は、それぞれY方向の一方の端に第2電極端子34が設けられている。
複数の第1検出電極30と複数の第2検出電極32とは、直交して設けられているが、上述のように基材24により互いに電気的に絶縁されている。
なお、第1検出電極30及び第2検出電極32における第1ダミー電極31a及び第2ダミー電極31bは、第1検出電極30又は第2検出電極32と断線部により分断されており、電気的に接続されていない領域である。このため、上述のように、複数の第1検出電極30は互いにY方向において電気的に絶縁された状態であり、複数の第2検出電極32は互いにX方向において電気的に絶縁された状態である。図2に示すように検出部20では、第1検出電極30が6つ、第2検出電極32が5つ設けられているが、その数は特に限定されるものではなく複数あればよい。
第1検出電極層29Aと第2検出電極層29Bとは、金属配線35により構成される。第1検出電極30及び第2検出電極32が、金属配線35によるメッシュパターンを有する金属メッシュである場合、第1ダミー電極31a及び第2ダミー電極31bも金属配線35によるメッシュパターンを有する金属メッシュである。
第1検出電極30の電極幅及び第2検出電極32の電極幅は、例えば、1~5mmであり、電極間ピッチは3~6mmである。第1検出電極30の電極幅はY方向の最大長さであり、第2検出電極32の電極幅はX方向の最大長さである。
周辺配線部22は、第1検出電極30及び第2検出電極32にタッチ駆動信号及びタッチ検出信号をコントローラー13(図1参照)から送信又は伝達するための配線である周辺配線(第1周辺配線23a、第2周辺配線23b)が配置された領域である。周辺配線部22は、複数の第1周辺配線23a及び複数の第2周辺配線23bを有する。第1周辺配線23aは、一端が第1電極端子33を介して第1検出電極30に電気的に接続され、他端が第1外部接続端子26aに電気的に接続されている。また、第2周辺配線23bは、一端が第2電極端子34を介して第2検出電極32に電気的に接続されて、他端が第2外部接続端子26bに電気的に接続されている。
導電性フィルム12の第1外部接続端子26a及び第2外部接続端子26bにフレキシブル回路基板19が電気的に接続される。導電性フィルム12とフレキシブル回路基板19とにより、タッチセンサフィルム38が構成される。
第1周辺配線23a及び第2周辺配線23bについても、第1検出電極30及び第2検出電極32と同じ構成とすることができ、金属配線35で構成される。
なお、第1電極端子33、及び第2電極端子34は、塗潰し膜形状でもよく、特開2013-127658号公報に示されるようなメッシュ形状でもよい。第1電極端子33及び第2電極端子34の幅の好ましい範囲は、それぞれ第1検出電極30及び第2検出電極32の電極幅の1/3倍以上1.2倍以下である。
第1検出電極層29Aの第1検出電極30と第1ダミー電極31aと第1電極端子33と第1周辺配線23aとは、電気抵抗、及び断線の発生しにくさの等の観点から一体構成であることが好ましく、さらには同じ金属材料で形成することがより好ましい。
同じく、第2検出電極層29Bの第2検出電極32と第2ダミー電極31bと第2電極端子34と第2周辺配線23bとは、電気抵抗、及び断線の発生しにくさの等の観点から一体構成であることが好ましく、さらには同じ金属材料で形成することがより好ましい。
また、第1検出電極層29Aの第1検出電極30と第1ダミー電極31aとは、例えば、金属配線35によりメッシュパターン(図3参照)で構成される。
第2検出電極層29Bの第2検出電極32と第2ダミー電極31bとは、例えば、金属配線35によりメッシュパターン(図3参照)で構成される。
導電性フィルム12は、図2に示す周辺配線部22の折曲げ領域Bfで、基材24の表面24aを外側にして折り曲げられる。
[金属配線]
図4は本発明の実施形態の導電性フィルムの金属配線の一例を示す模式的断面図であり、図5は本発明の実施形態の導電性フィルムの金属配線の一例を示す模式的平面図であり、図6は本発明の実施形態の導電性フィルムの金属配線を曲げた状態を示す模式的断面図である。
なお、図4~図6において、図1に示す画像表示装置10と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
上述の導電性フィルム12において、基材24上に配置され、一方向D(図5参照)に延在し、一方向Dと直交する方向Dに複数離間して凸部25が配置されている。一方向Dと交差し、複数の凸部25をまたがって延びる金属配線35が設けられている。
凸部25は、図5に示すように一方向Dに延在する帯状部材である。一方向Dは凸部25が延在する方向である。
なお、一方向Dが第1の方向であり、直交する方向Dは第2の方向である。また、後述の基材24の表面24aに垂直な方向Dは第3の方向である。
図4及び図5に示すように凸部25の間27は、基材24の表面24aが露出している。凸部25の間27では、基材24の表面24a上に金属配線35が接して配置されている。
図4に示す凸部25の断面形状は、例えば、基材24の表面24a側の下底の方が上底よりも長い台形状であるが、これに限定されるものではない。図4に示す凸部25の断面形状は、上底の長さと下底の長さとが等しい台形状、又は四角形状でもよい。図4に示す凸部25の側面は斜面であるが、この斜面は図4に示す断面において輪郭が直線に限定されるものではなく、曲線でもよい。
凸部25が延在する一方向Dと直交する方向Dにおける凸部25の幅をLj(図4及び図5参照)、複数の凸部25の間隔をLd(図4及び図5参照)とした際に、1μm≦Lj<100μm、1μm≦Ld<100μmである。
金属配線35の厚みをtd、凸部25の厚みをtjとした際に、tj≧tdを満たす。
上述の構成により、例えば、図6に示すように、基材24の裏面24b同士が近づくように基材24を曲げた場合、金属配線35に作用する応力が凸部25により緩和されて金属配線35に割れの発生が抑制される。これにより、金属配線35に断線が生じにくく導通を確保できる。このため、金属配線35に対する折り曲げが繰り返されても、金属配線35の断線が生じにくい導電性フィルム12が得られる。
凸部25の幅Ljが1μm≦Lj<100μm、凸部25の間隔Ldが1μm≦Ld<100μmであることにより、変形した場合に、緩和効果が発揮される。一方、凸部25の幅Ljが100μmを越え、凸部25の間隔Ldが100μmを超える場合、金属配線35の一部が応力が集中し、緩和効果が期待できない。
変形した場合に、緩和効果がより発揮されることから、凸部25の幅Ljは1μm≦Lj<20μmであることが好ましく、凸部25の間隔Ldは1μm≦Ld<20μmであることが好ましい。
なお、凸部25の幅Ljと、凸部25の間隔Ldとは、同等の長さであることが好ましい。しかしながら、凸部25の幅Ljよりも凸部25の間隔Ldの方が長くてもよく、逆に凸部25の間隔Ldの方が短くてもよい。
金属配線35の厚みtd、凸部25の厚みtjとがtj≧tdを満たすことにより、金属配線35の厚みtdが、凸部25に厚みtjに対して厚くならず、隣接する凸部25の間が金属配線35で埋まり、平坦になることが抑制され、金属配線35が凸部25を反映した凹凸状に構成となる。これにより、図6に示すように基材24を変形させた場合に、金属配線35は凸部25の間に隙間があり、金属配線35に割れが発生することが抑制される。
金属配線35の割れの発生をより抑制できることから、金属配線35の厚みtd、凸部25の厚みtjとはtj≧2tdを満たすことが好ましい。tj≧2tdの場合、金属配線35は、表面がより平坦ではなくなる。
金属配線35の厚みtdは、本発明の効果及び導電性フィルムの導電性がバランス良く優れる点で、200~800nmであることが好ましい。凸部25の厚みtjは、1000~2000nmであることが好ましい。
金属配線35は、図5では、方向Dの平行に配置したが、これに限定されるものではなく、例えば、方向Dに対して、傾斜して配置してもよい。傾斜の向きは、特に限定されるものではない。また、図4に示す金属配線35は図3に示すようにメッシュパターン状でもよい。
凸部25の幅Ljについては、図4に示すように、凸部25と金属配線35との断面画像を取得する。断面画像において、凸部25の幅Ljに該当する箇所を10箇所選ぶ。選択した箇所の方向Dにおける長さをそれぞれ測定し、10箇所の長さの平均値を、凸部25の幅Ljとする。
また、凸部25の間隔Ldについては、上述の断面画像において、凸部25の間隔Ldに該当する箇所を10箇所選ぶ。選択した箇所の方向Dにおける長さをそれぞれ測定し、10箇所の長さの平均値を、凸部25の間隔Ldとする。
また、金属配線35の厚みtdについては、上述の断面画像において、金属配線35の厚みtdに該当する箇所を10箇所選ぶ。選択した箇所の基材24の表面24aに垂直な方向D、すなわち、一方向D及び方向Dに垂直な方向における長さをそれぞれ測定し、10箇所の長さの平均値を、金属配線35の厚みtdとする。
凸部25の厚みtjについては、上述の断面画像において、凸部25の厚みtjに該当する箇所を10箇所選ぶ。選択した箇所の基材24の表面24aに垂直な方向Dにおける長さをそれぞれ測定し、10箇所の長さの平均値を、凸部25の厚みtjとする。
図7は本発明の実施形態の導電性フィルムの金属配線の他の例を示す模式的断面図であり、図8は本発明の実施形態の導電性フィルムの金属配線を曲げた状態を示す模式的断面図である。なお、図7及び図8において、図4及び図5に示す構成と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
導電性フィルムにおいては、凸部25の構成は、図4及び図5に示すものに限定されるものではない。例えば、図7に示すように凸部25の間27の基材24の表面24aが露出しない構成でもよい。図7では、隣接する凸部25が間27に設けられた連結部29により接続されている。凸部25と連結部29との上に金属配線35が設けられる。
図7に示す構成では、金属配線35の厚みtd及び凸部25の厚みtjは、上述の図4の金属配線35の厚みtd、凸部25の厚みtjと同様である。
凸部25の幅Ljは、凸部25と連結部29と交点をPjとするとき、凸部25を挟む交点Pj間の方向Dの長さである。
凸部25の間隔Ldは、連結部29の方向Dの長さであり、凸部25を挟まない交点Pj間の方向Dの長さである。
図7に示すように、凸部25と金属配線35との断面画像を取得する。断面画像において、凸部25の幅Ljに該当する、凸部25を挟む交点Pj間の箇所を10箇所選ぶ。選択した箇所の方向Dにおける長さをそれぞれ測定し、10箇所の長さの平均値を、凸部25の幅Ljとする。
また、上述の断面画像において、凸部25の間隔Ldに該当する、凸部25を挟まない交点Pj間を10箇所選ぶ。選択した箇所の方向Dにおける長さをそれぞれ測定し、10箇所の長さの平均値を、凸部25の間隔Ldとする。
図7に示す凸部25の間27に連結部29がある構成でも、例えば、図8に示すように、基材24の裏面24b同士が近づくように曲げた場合、金属配線35に作用する応力が凸部25により緩和されて金属配線35に割れの発生が抑制される。これにより、金属配線35に断線が生じにくく導通を確保できる。このため、金属配線35に対する折り曲げが繰り返されても、金属配線35の断線が生じにくい導電性フィルム12が得られる。
なお、基材の表面24aに、凸部25又は凸部25及び連結部29を設けることを、例にして説明したが、これに限定されるものではなく、基材24の裏面24bに、凸部25又は凸部25及び連結部29を設けることもできる。また、基材24の両面に凸部25、又は凸部25及び連結部29を設けることもできる。基材24の両面に凸部25、又は凸部25及び連結部29を形成する場合、基材24の表面24aと裏面24bとに、それぞれ別々に形成するか、又は同時に形成する。
また、基材24の表面24a若しくは裏面24b又は両面に、凸部25又は凸部25及び連結部29を設けることができるが、凸部25又は凸部25及び連結部29を設ける範囲は、特に限定されるものではなく、基材24の表面24aの全面又は基材24の裏面24bの全面に設けてもよい。上述のように基材24を曲げた場合、金属配線35に作用する応力が凸部25により緩和されて、金属配線35の断線が抑制されるため、基材24を曲げるところに設けることが好ましい。例えば、図2に示す周辺配線部22の折曲げ領域Bfに相当する基材24の領域に設けることが好ましい。
基材24において、凸部25又は凸部25及び連結部29が設けられていないところに金属配線35を設けてよいことはもちろんである。例えば、第1検出電極層29Aの第1検出電極30と第1ダミー電極31aとは、凸部25又は凸部25及び連結部29が設けられていないところに設けられる。例えば、第2検出電極層29Bの第2検出電極32と第2ダミー電極31bとも、凸部25又は凸部25及び連結部29が設けられていないところに設けられる。この場合、金属配線35は、基材24の表面24a上及び裏面24b上に設けられる。
(導電性フィルムの製造方法)
導電性フィルムは、例えば、下記工程1と工程2とにより作製できる。
<工程1>
図9及び図10は本発明の実施形態の導電性フィルムの凸部の製造方法の第1の例を工程順に示す模式的断面図である。図9及び図10において、図4と同一構成物には、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
工程1は、図9に示すように、支持フィルム40と、支持フィルム40の上に積層された接着性を有する感光性樹脂層41とを有するドライフィルムレジスト42を、基材24に密着させて積層するラミネート工程と、基材24上の感光性樹脂層41の所定部分に活性光線Lbを照射する露光工程と、露光した感光性樹脂層41を現像することにより凸部を形成する現像工程とを備える。
ラミネート工程は、例えば、ドライフィルムレジスト42に保護フィルム(図示せず)がある場合、保護フィルムを除去した後、加熱しながら感光性樹脂層41側を基材24の上に圧着して積層する方法が用いられる。なお、ラミネート工程は、ドライフィルムレジスト42の密着性及び追従性の見地から減圧下で行うことが好ましい。
露光工程での露光方法としては、図9に示すようにマスク44を用いた露光法が挙げられる。活性光線Lbの光源としては、公知の光源を用いることができる。公知の光源は、例えば、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンランプ等の紫外線、又は可視光等を有効に放射するものである。また、活性光線Lbの光源には、Arイオンレーザ、半導体レーザ等の紫外線、又は可視光等を有効に放射するものを用いることができる。更に、活性光線Lbの光源には、写真用フラッド電球、又は太陽ランプ等の可視光を有効に放射するものを用いることもできる。
図9に示すようにマスク44は、凸部25に対応して型抜きされた複数の透光部44aと、上述の凸部25を形成しない部分を覆う遮光部44bと、勾配付き側面に対応する部分を覆い露光量を徐々に変化させるグラデーション部44cとを備える。
上述のマスク44を用いて、未硬化状態の感光性樹脂層41について露光量を部分毎にコントロールする。すなわち、マスク44の透光部44aで覆われた部分の感光性樹脂層41を硬化させ、マスク44の遮光部44bで覆われた部分の感光性樹脂層41は未硬化のまま残す。そして、グラデーション部44cで覆われた部分の感光性樹脂層41を透光部44aから離れるに従い次第に硬化程度が低くなるように半硬化させる。
また、レーザ露光法等を用いた直接描画法により、マスク44露光法と同様に活性光線Lbを照射する方法を採用してもよい。
支持フィルム40が活性光線Lbに対して透明である場合には、支持フィルム40を通して活性光線Lbを照射することができる。
また、基材24が活性光線Lbに対して透明である場合には、基材24側から基材24を通して感光性樹脂層41に活性光線Lbを照射することができる。しかしながら、解像度の点で、感光性樹脂層41側から活性光線Lbを照射することが好ましい。
現像工程では、感光性樹脂層41が露光量に反比例して除去される。具体的には、感光性樹脂層41上に透明な支持フィルム40が存在している場合には、まず支持フィルム40を除去し、その後、ウェット現像により感光性樹脂層41を露光量に反比例して除去する。これにより、マスク44の透光部44aで覆われていた部分の感光性樹脂層41の硬化部分はそのまま残り、図10に示すように基材24の表面24aに凸部25が形成される。また、マスク44の遮光部44bで覆われていた未硬化部分は全て除去され、凸部25は形成されない。
グラデーション部44cで覆われていた半硬化部分は、硬化程度に応じて残り、凸部25の勾配付き側面が形成される。なお、半硬化部分は現像時に潰れるように変形することで、水平方向の変化から垂直(厚み)方向の変化に転換する。
ウェット現像は、例えば、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤系現像液等の感光性樹脂に対応した現像液を用いて、スプレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッピング等の公知の方法により行われる。
現像液としては、アルカリ性水溶液等の安全かつ安定であり、操作性が良好なものが用いられる。上記アルカリ性水溶液の塩基としては、例えば、リチウム、ナトリウム又はカリウムの水酸化物等の水酸化アルカリ、リチウム、ナトリウム、カリウム若しくはアンモニウムの炭酸塩又は重炭酸塩等の炭酸アルカリ、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ金属リン酸塩、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム等のアルカリ金属ピロリン酸塩等が用いられる。また、水又はアルカリ水溶液と一種以上の有機溶剤とからなる水系現像液を用いることができる。さらに、上述した現像液は、必要に応じて、2種以上を併用してもよい。
現像の方式としては、例えば、ディップ方式、バトル方式、スプレー方式、ブラッシング、スラッピング等が挙げられる。これらのうち、高圧スプレー方式を用いることが、解像度向上の観点から好ましい。
現像後に必要に応じて、露光を行うことにより更に凸部25を硬化してもよい。
なお、マスク44の構成を変えることにより、図7に示す凸部25の間27に連結部29がある構成のものを形成できる。
<工程2>
工程2は、図10に示すように表面24aに凸部25が形成された基材24に、複数の凸部25にまたがって延びる金属配線35を形成する工程である。
表面24aに凸部25が形成された基材24に、金属配線35として銅配線を形成する方法としては、例えば、表面24aに凸部25が形成された基材24上に銅箔層を形成する工程と、形成された銅箔層からフォトリソグラフィー法によりパターン状の銅配線を形成する工程とを有する方法が挙げられる。
銅箔層の形成方法としては、公知の方法が挙げられる。例えば、塗布法、インクジェット法、コーティング法及びディップ法等のウェットプロセスを用いる方法、並びに、蒸着法(抵抗加熱、EB(電子ビーム)法等)、スパッタ法及びCVD(Chemical Vapor Deposition)法等のドライプロセスを用いる方法が挙げられる。上記製膜方法の中でも、スパッタ法が好ましく適用される。
上記銅箔層をフォトリソグラフィー法によりエッチング加工することで、銅細線により構成され、所望のパターン及び周辺配線等を有する銅配線を形成できる。
フォトリソグラフィー法は、例えば、上記銅箔層に対して、レジスト塗布、露光、現像、リンス、エッチング及びレジスト剥離の各工程を行うことにより、銅箔層を所望のパターンに加工する手法である。
銅配線の形成には、公知のフォトリソグラフィー法を適宜利用できる。例えば、レジストとしてはポジ型及びネガ型のいずれのレジストも使用可能である。また、レジスト塗布後、必要に応じて予備加熱又はプリベークを実施できる。露光に際しては、所期のパターンを有するパターンマスクを配置し、パターンマスクを介して、用いたレジストに適合する波長の光(例えば、紫外線)を照射すればよい。露光後、用いたレジストに適合する現像液で現像を行うことができる。現像後、水等のリンス液で現像を止め、かつ洗浄を行うことで、レジストパターンが形成される。
次いで、形成されたレジストパターンを、必要に応じて前処理又はポストベークを実施してから、エッチングで彫り込むことができる。エッチング液としては、例えば、銅箔層が銅を含む場合、塩化鉄(III)水溶液等の公知の銅エッチング液が使用できる。
エッチング後、残留するレジストを剥離することによって、所望のパターンを有する銅配線が得られる。このように、本製造方法に適用されるフォトリソグラフィー法は、当業者に一般に認識されている方法であり、その具体的な適用態様は当業者であれば所期の目的に応じて容易に選定することができる。
基材24に凸部25を形成する方法は、上述の工程1に特に限定されるものではない。
例えば、感光性樹脂と溶剤とからなるインキを凹版ロールの凹部内に充填し、基材上にインキを離間して転移させた後に、溶剤を蒸発させて乾燥させ、未硬化状態の凸部が離間して配置された膜を形成する。次に、未硬化状態の膜に活性光線を照射して硬化させて凸部25(図10参照)を形成する。
連結部29がある場合、凹版ロールと基材24との距離を調整して、基材上にインキを転移させた後に、溶剤を蒸発させて乾燥させ、未硬化状態の凹凸状の膜を形成する。次に、未硬化状態の凹凸状の膜に活性光線を照射して硬化させて凸部25(図7参照)と連結部29(図7参照)とを形成する。
さらに、連結部29がある場合、賦形型を用いて形成することもできる。まず、上述の感光性樹脂層を基材24上に形成した後、賦形型を押し付けて感光性樹脂層を変形させて、未硬化状態の凹凸状の膜を形成する。次に、未硬化状態の凹凸状の膜に活性光線を照射して硬化させることにより、凸部25(図7参照)と連結部29(図7参照)とを形成する。
以下、導電性フィルム及びタッチパネルの各部について説明する。
<基材>
基材は、金属配線を支持するものであり、第1検出電極、及び金属配線で構成される第2検出電極を支持する。また、基材は、第1周辺配線、及び第2周辺配線を支持する。また、基材の両面のうち、一方の面に第1検出電極が配置され、他方の面に第2検出電極が配置されていれば、第1検出電極と第2検出電極とを電気的に絶縁する。基材には、例えば、透明絶縁基板が用いられる。基材の材料としては、例えば、透明樹脂材料及び透明無機材料等が挙げられる。基材は、厚みが20~50μmであることが好ましい。
基材としては、コスト面からポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムが好ましい。耐熱性が必要な場合は、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム又はポリイミド系フィルムが使用できる。この他、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン系樹脂、メタクリル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル-(ポリ)スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、又はポリアミドイミド系樹脂等から製造される厚みが20~50μmの範囲のフィルムを、基材として使用できる。
基材の全光線透過率は、40~100%であることが好ましく、85~100%がより好ましい。全光透過率は、例えば、JIS(日本産業規格) K 7375:2008に規定される「プラスチック-全光線透過率及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。
<凸部及び連結部>
凸部25及び連結部29を構成する材料は、電気絶縁性を有する感光性樹脂である。感熱接着性又は感圧接着性樹脂に光硬化性を付与した樹脂を用いることができる。凸部25及び連結部29を構成する材料として、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、アミド樹脂、アミドエポキシ樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、エステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応で得られるエポキシアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂と酸無水物の反応で得られる酸変性エポキシアクリレート樹脂等が挙げられる。
<金属配線>
金属配線35は、上述のように第1検出電極30(図2参照)と、第1周辺配線23a(図2参照)と、第2検出電極32(図2参照)と、第2周辺配線23b(図2参照)とを構成するものである。金属配線35の形成方法は後に説明する。
金属配線35に含まれる金属としては、例えば、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、及びアルミニウム(Al)等の金属又は合金等が挙げられる。なかでも、金属配線の導電性が優れる理由から、金属配線35に含まれる金属は、銀又は銅であることが好ましく、銅又は銅合金がより好ましい。また、金属配線35は、金属単体で構成されることに限定されるものではなく、酸化物等の層を含まない金属だけの多層構造であってもよい。
金属層を銅で構成する場合、例えば、銅単体(金属銅)、及び銅と銅以外の金属とを含む混合物(銅合金)が挙げられ、銅単体が好ましい。銅合金に含まれる銅以外の金属としては、例えば、銀、金、アルミニウム、ニッケル、モリブデン、クロム、及びパラジウムが挙げられる。
また、銅細線は、銅又は銅合金と、ゼラチン又はアクリル-スチレン系ラテックス等の高分子バインダーとの組合せを含有してもよい。
金属配線の厚みtdは、上述のように200~800nmであることが好ましい。
金属配線の線幅、視認されにくい点から、10μm以下が好ましく、5.0μm以下がより好ましい。下限は特に制限されないが、導電性フィルムの導電性がより優れる点から、0.1μm以上が好ましく、0.3μm以上がより好ましい。
なお、周辺配線についても、上述の金属配線と同様の構成が好ましい形態として挙げられる。
なお、金属配線の線幅は、以下の方法により測定される。
走査型電子顕微鏡を用いて、導電性フィルムの表面を観察し、延在する1本の金属配線を選択する。選択された1本の金属配線において、金属配線の線幅に相当する任意の10箇所を選ぶ。選択した箇所における長さをそれぞれ測定し、10箇所の長さの平均値を、金属配線の線幅とする。
金属配線を銅で構成する場合、例えば、蒸着法等により基材に銅層を形成する。
銅箔のパターニングには定法のフォトリソグラフィー法を使用する。
先ず、レジストを銅箔の上に塗布し、メッシュ部を構成するストライプパターンと引出し用電極パターン他を備えたフォトマスクを使用して近接露光する。現像してレジストパターンを形成し、約60℃の塩化第二鉄溶液で開口部分に露呈した銅箔をエッチング除去して、銅配線パターンを形成する。
ストライプパターンの銅配線パターンに直交する方向に、同じピッチのストライプパターンの銅配線パターンを形成する場合、交差部では、重なった上下の銅配線がショートしないように、最初に形成した銅配線パターン上に絶縁層を形成する必要がある。この場合、最初の銅配線パターンのフォトリソグラフィー法に用いた銅配線上に残っているレジストを剥離した後に、改めて絶縁用のレジストパターンを形成してもよいし、銅配線上に残っているレジストを絶縁層に利用することもできる。
銅配線パターンを上下に重ねて形成する場合では、ネガ型レジストとポジ型レジストとで対応が若干異なるが、目標はいずれも残ったレジストを、エッチング形成された銅配線の側面を被覆し、かつ裾を引くように変形させることである。このような形態にしておかないと後続する銅配線とショートしたり断線する恐れがあるからである。銅配線の厚みは2.0μm以下が好ましい。厚すぎるとレジストが軟化して流動しても側面を被覆できない恐れがあるからである。
ポジ型レジストについては、レジストを加熱して融点以上になれば流動化してダレて所望の形態が得られ、同時に光反応性が消失する。加熱する前に再露光と現像を行って、交差部以外のレジストを除去してから加熱処理をしてもよく、不要なレジストが配線上に残らない。
レジストにネガ型レジストを用いた場合、ネガ型レジストについては、硬化して融点が高くなっている可能性があるため、不十分な硬化状態で最初の銅配線の形成を行うことが考えられる。あるいは、紫外線吸収剤を添加する等して銅箔上のレジストの表面を優先的に硬化させて、基部に向けてサイドエッチが入るように現像することが好ましい。きのこ状のレジストパターンとなるが、銅箔のエッチング後にはレジストが庇のようになっているので、あまり温度を上げずとも側面の被覆ができる。
交差部をこのような形態にしておいてから、直交方向の銅配線パターンをフォトリソ法で形成する。2回目の銅箔形成方法は特に規定するものではないが、蒸着法が好ましい。また、エッチングについては、基材の表面と裏面とに対して同時に行うことが可能であり、望ましい加工法である。
基材の両面に金属配線を形成する場合、配線パターンは重ならないので、上述の加工を基材の表面と裏面とに、それぞれ別々に、又は同時に行うことができる。
[メッシュパターン]
第1検出電極30及び第2検出電極32は、上述のように金属配線35により構成される。第1検出電極30及び第2検出電極32により、例えば、図3に示すように複数の金属配線35が交差してなるメッシュパターンが構成される。
第1検出電極と第2検出電極において、金属配線35により構成されるメッシュパターンは、可視光透過率の点から、その開口率は90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましい。開口率とは、導電層を設けられた領域において金属配線を除いた透過性部分、すなわち、開口部が導電層を設けられた領域全体に占める割合に相当する。
なお、第1周辺配線23a及び第2周辺配線23bは、複数の金属配線35が交差してなるメッシュパターンを有するものであってもよい。
第1検出電極30及び第2検出電極32、並びに第1周辺配線23a及び第2周辺配線23bを、メッシュパターンを有する構成とする場合、メッシュパターンのパターンは特に制限されず、正三角形、二等辺三角形、直角三角形等の三角形、正方形、長方形、菱形、平行四辺形、台形等の四角形、(正)六角形、(正)八角形等の(正)n角形、円、楕円、星形等を組み合わせた幾何学図形であることが好ましい。
メッシュパターンのメッシュとは、交差する金属配線35により構成される複数の開口部36を含んでいる形状を意図する。開口部36は、金属配線35で囲まれる開口領域である。図3において、開口部36は、菱形の形状を有しているが、他の形状であってもよい。例えば、多角形状(例えば、三角形、四角形、六角形、及び、ランダムな多角形)としてもよい。また、一辺の形状を直線状の他、湾曲形状にしてもよいし、円弧状にしてもよい。円弧状とする場合は、例えば、対向する二辺については、外方に凸の円弧状とし、他の対向する二辺については、内方に凸の円弧状としてもよい。また、各辺の形状を、外方に凸の円弧と内方に凸の円弧が連続した波線形状としてもよい。もちろん、各辺の形状を、サイン曲線にしてもよい。メッシュパターンとしては、特に限定されるものでなく、ランダムなパターンでも規則的なパターンでもよく、合同な形状が複数繰り返し配置された規則的なメッシュパターンでもよい。
メッシュパターンとしては、同じ菱形格子を有する規則的なメッシュパターンが好ましい。その菱形の一辺の長さ、すなわち、開口部36の一辺の長さW(図3参照)は、50~1500μmが好ましく、150~800μmがより好ましく、200~600μmが視認性の観点から更に好ましい。開口部36の一辺の長さWが上述の範囲である場合には、さらに透明性も良好に保つことが可能であり、導電性フィルム12(図1参照)を画像表示部14(図1参照)の表示面14a(図1参照)上に取り付けた際に、違和感なく表示を視認することができる。
なお、金属配線のメッシュパターンは光学顕微鏡(株式会社キーエンス製デジタルマイクロスコープVHX-7000)を用いて観察及び測定ができる。
〔導電性フィルムの用途〕
導電性フィルムは、種々の用途に適用でき、タッチパネル(又はタッチパネルセンサー)、半導体チップ、各種電気配線板、FPC(Flexible Printed Circuits)、COF(Chip on Film)、TAB(Tape Automated Bonding)、アンテナ、多層配線基板、及びマザーボード等の製造に適用できる。なかでも、導電性フィルムは、タッチパネル(静電容量式タッチパネル)の製造に用いることが好ましい。
導電性フィルムは、金属配線とは別に、金属配線とは構成が異なる導電部を更に有していてもよい。この導電部は、上述の金属配線と電気的に接続して、導通していてもよい。導電部としては、例えば、導電性フィルムと積層する部材の位置を調整するアライメントマークが挙げられる。
導電性フィルムの上記以外の用途としては、例えば、パーソナルコンピュータ及びワークステーション等の電子機器から発生する電波及びマイクロ波(極超短波)等の電磁波を遮断し、かつ静電気を防止する電磁波シールドが挙げられる。このような電磁波シールドは、パーソナルコンピュータ本体以外に、映像撮影機器及び電子医療機器等の電子機器にも使用できる。
導電性フィルムは、透明発熱体にも使用できる。
導電性フィルムは、取り扱い時及び搬送時において、導電性フィルムと、粘着シート及び剥離シート等の他の部材とを有する積層体の形態で用いられてもよい。剥離シートは、積層体の搬送時に、導電部材における傷の発生を防止するための保護シートとして機能する。また、導電性フィルムは、例えば、導電性フィルム、粘着シート及び保護層をこの順で有する複合体の形態で取り扱われてもよい。
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の導電性フィルム、タッチセンサフィルム及び画像表示装置について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良又は変更をしてもよいのはもちろんである。
以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、及び、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
本実施例では、実施例1~6及び比較例1~5の導電性フィルムを作製し、対折り曲げ性を評価した。
[実施例1]
樹脂基材として、厚み50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡株式会社製、コスモシャイン(登録商標)A4300)を準備した。樹脂基材を用い、下記工程1及び工程2より、導電性フィルムを作製した。
<工程1>
支持フィルムと支持フィルムの上に積層された接着性を有する感光性樹脂層とを含むドライフィルムレジストを、樹脂基材に密着するようにラミネートする工程と、樹脂基材上の感光性樹脂層の所定部分に活性光線を照射する露光工程と、露光した感光性樹脂層を現像することにより凸部を形成する現像工程とを備える。
ラミネート工程は、ドライフィルムレジストに保護フィルムがある場合、保護フィルムを除去した後、減圧下で、加熱しながら感光性樹脂層側を樹脂基材の上に圧着することにより積層した。
露光工程では、マスクを利用した露光法を用いた。活性光線の光源に高圧水銀灯を用いた。
露光に用いたマスクは、凸部に対応して型抜きされた複数の透光部と、上述の凸部を形成しない部分を覆う遮光部と、勾配付き側面に対応する部分を覆い露光量を徐々に変化させるグラデーション部とを備える。マスクの透光部で覆われた部分の感光性樹脂層を硬化させ、マスクの遮光部で覆われた部分の感光性樹脂層は未硬化のまま残す。そして、グラデーション部で覆われた部分の感光性樹脂層を透光部から離れるに従い次第に硬化程度が低くなるように半硬化させた。
現像工程では、感光性樹脂層の硬化部分はそのまま残り、樹脂基材の表面に凸部が形成される。また、感光性樹脂層の未硬化部分は全て除去され、凸部は形成されない。半硬化部分は、硬化程度に応じて残り、凸部の勾配付き側面が形成される。
現像工程では、ウェット現像を実施し、現像液に、アルカリ性水溶液を用いた。
<工程2>
表面に凸部が形成された基材の片面に対して、銅をターゲットとして用い、アルゴンガス(流量:4.563×10-1Pa・m/秒(270sccm(standard cubic centimeter per minute)))をスパッタ装置内に導入しながら、製膜室内圧力:0.4Pa、パワー密度:4.2W/cm、製膜中のロール温度:90℃の条件でスパッタリング製膜を行うことにより、銅膜を形成した。銅膜の厚みは400nmであった。
銅膜を形成した後、銅膜上に防錆処理を行い、フォトリソグラフィー法により銅膜をパターニングした。より詳しくは、銅膜上にポジ型レジストを塗布して、厚み2μmのレジスト膜を形成した。次に、ガラス製フォトマスクをレジスト膜上に配置した状態でレジスト膜に対してメタルハライドランプを照射した後、レジスト膜が配置された積層体を濃度3%の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬することで現像し、くし型パターンを有するレジスト膜を得た。
このレジスト膜をマスクとして、濃度5%の塩化鉄(III)水溶液を用いて銅膜をエッチングすることにより、ライン幅が10μmであり、スペース幅が20μmであり、30のライン(銅細線)を有するくし型パターンを形成した。最後に、残ったレジスト膜を剥離して、厚みが400nmの銅細線で構成されたくし型パターン状銅配線を有する導電性フィルムを得た。なお、銅細線の厚みが、金属配線の厚みtdに該当する。
[実施例2~6及び比較例1~5]
後述する表1に示す凸部の幅Lj、凸部の間隔Ld、凸部の厚みtj及び金属配線の厚みtdとなるように、マスクのサイズ、現像条件、又は銅箔層の形成条件を調整したこと以外は、実施例1の手順に従って、実施例2~6及び比較例1~5の導電性フィルムを作製した。
〔対折り曲げ性の評価〕
(屈曲試験)
作製した導電性フィルムに対して、JIS(日本産業規格)-K-5600-5-1(1999)に記載の円筒形マンドレル法による耐屈曲性試験に準拠する方法で、円筒形マンドレルを用いて屈曲試験を実施した。より詳しくは、ローラーを用いて、作製した導電性フィルムを、直径1mmの円筒形マンドレルに巻き付けるように折り曲げた。導電性フィルムを折り曲げる際、円筒形マンドレルから、基材、及び銅配線の順に位置し、かつ、銅配線が延びる方向が円筒形マンドレルの円周方向に沿った方向になるように、導電性フィルムを配置した。
屈曲試験では、導電性フィルムを折り曲げた後、平面状に戻すまでを1回の処理として、この処理を100回行った。また、導電性フィルムの折り曲げは手動で行った。
(導通試験)
上記屈曲試験後、銅配線を構成する30本の銅細線について、各銅細線が電気的に導通しているか否かを確認した。詳しくは、各銅細線の両端にテスター(Agilent社製デジタルマルチメーター34410A)の端子をそれぞれ接触させて銅細線の抵抗値を測定し、OL(測定不可)と表示されなかった場合、その銅細線は電気的に導通していると評価した。
30本の銅細線について行った導通性試験の結果から、下記評価基準に従って、導電性フィルムの導通性(導電性)を評価し、これを対折り曲げ性の評価とした。評価が3又は4である場合、合格と判定した。
4:25本以上の銅細線が導通していた。
3:15本以上24本以下の銅細線が導通していた。
2:5本以上14本以下の銅細線が導通していた。
1:1本以上4本以下の銅細線が導通していたか、又は、全ての銅細線が導通していなかった。
表1に示すように、実施例1~6は、比較例1~5に比して対折り曲げ性が優れていた。
比較例1及び2は、tj≧tdを満たしておらず、対折り曲げ性が悪かった。
比較例3は、凸部の幅Ljが長く、対折り曲げ性が悪かった。比較例3は、特許文献1に該当するものである。
比較例4は、凸部の間隔Ldが短く、対折り曲げ性が悪かった。
比較例5は、凸部の間隔Ldが長く、対折り曲げ性が悪かった。
実施例1~6では、実施例1~3において、tj≧2tdを満たす実施例1の方が対折り曲げ性が優れていた。
実施例4と5では、凸部の幅Ljが20μmの実施例4の方が対折り曲げ性が優れていた。つまり、1μm≦Lj≦20μmの関係を満たす場合、効果がより優れていた。
実施例4と6では、凸部の間隔Ldが10μmの実施例4の方が対折り曲げ性が優れていた。つまり、1μm≦Ld≦20μmの関係を満たす場合、効果がより優れていた。
10 画像表示装置
11 タッチパネル
12 導電性フィルム
13 コントローラー
14 画像表示部
14a 表示面
14b 裏面
14c 側面
15 第1の透明絶縁層
16 カバー部
16a 表面
17 第2の透明絶縁層
17c 側面
18 保護膜
18c 末端
19 フレキシブル回路基板
20 検出部
22 周辺配線部
23a 第1周辺配線
23b 第2周辺配線
24 基材
24a 表面
24b 裏面
25 凸部
26a 第1外部接続端子
26b 第2外部接続端子
27 間
29 連結部
29A 第1検出電極層
29B 第2検出電極層
30 第1検出電極
31a 第1ダミー電極
31b 第2ダミー電極
32 第2検出電極
33 第1電極端子
34 第2電極端子
35 金属配線
36 開口部
38 タッチセンサフィルム
40 支持フィルム
41 感光性樹脂層
42 ドライフィルムレジスト
44 マスク
44a 透光部
44b 遮光部
44c グラデーション部
Bf 折曲げ領域
Bt 折曲部
一方向
直交する方向
垂直な方向
Dt 積層方向
Dw 方向
検出領域
周辺領域
Lb 活性光線
Ld 間隔
Lj 幅
Pj 交点
td 厚み
tj 厚み

Claims (6)

  1. 基材と、
    前記基材上に配置され、一方向に延在し、前記一方向と直交する方向に複数離間して配置される凸部と、
    前記一方向と交差し、前記複数の凸部をまたがって延びる金属配線とを含む、導電性フィルムであって、
    前記凸部が延在する前記一方向と直交する前記方向における前記凸部の幅をLj、前記複数の凸部の間隔をLdとした際に、1μm≦Lj<100μm、1μm≦Ld<100μmであり、
    前記金属配線の厚みをtd、前記凸部の厚みをtjとした際に、tj≧tdを満たす、導電性フィルム。
  2. 前記金属配線の厚みtdと、前記凸部の厚みtjとは、tj≧2tdを満たす、請求項1記載の導電性フィルム。
  3. 前記凸部の前記間隔Ldが、1μm≦Ld≦20μmである、請求項1に記載の導電性フィルム。
  4. 前記凸部が延在する前記一方向と直交する前記方向における前記凸部の幅Ljが、1μm≦Lj≦20μmである、請求項1に記載の導電性フィルム。
  5. 請求項1~4のいずれか1項に記載の導電性フィルムを含む、タッチセンサフィルム。
  6. 請求項1~4のいずれか1項に記載の導電性フィルムを含む、画像表示装置。
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