JP5681674B2 - 導電シート、タッチパネル及び表示装置 - Google Patents
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Description
第1実施形態に係る導電シート10Aは、図1及び図2に示すように、透明基体12(基体)を有する。絶縁性を有し、且つ、透光性が高い透明基体12は、樹脂、ガラス、シリコン等の材料からなる。樹脂としては、例えば、PET(Polyethylene Terephthalate)、PMMA(Polymethyl methacrylate)、PP(Polypropylene)、PS(Polystyrene)、TAC(Triacetylcellulose)、COC(Cycloolefin Copolymer)等が挙げられる。
次に、第1実施形態に係る導電シート10Aを組み込んだ表示装置40について、図4〜図8を参照しながら説明する。ここでは、投影型静電容量方式のタッチパネルを例に挙げて説明する。なお、他の実施形態に係る導電シート10B〜10F等に関しても同様に組み込むことができる。
続いて、第1実施形態の第1変形例に係る導電シート10Bの構成について、図9A〜図10を参照しながら説明する。以下、導電シート10Aの構成要素と同様の機能を奏する構成要素に同一の参照符号を付すると共に、その詳細な説明を省略する。以後の実施形態及び変形例についても同様とする。
続いて、第1実施形態の第2変形例に係る導電シート10Cの構成について、図11A〜図12を参照しながら説明する。
続いて、第2実施形態に係る導電シート10Dの構成について、図13等を参照しながら説明する。図13は、第2実施形態に係る導電シート10Dの一部省略断面図である。
続いて、第2実施形態の第1変形例に係る導電シート10Eの構成について、図14Aを参照しながら説明する。図14Aは、第1変形例に係る導電シート10Eの一部省略断面図である。この導電シート10Eに関して、第1透明基体12aの一主面(矢印s1方向側)に、第1導電部14aが略全面に隈なく形成されている。
続いて、第2実施形態の第2変形例に係る導電シート10Fの構成について、図14Bを参照しながら説明する。図14Bは、第2変形例に係る導電シート10Fの一部省略断面図である。この導電シート10Fに関して、第1透明基体12aの一主面(矢印s1方向側)に、第1導電部14aが略全面に隈なく形成されている。そして、第2透明基体12bの一主面(矢印s1方向側)に、第2導電部14bが略全面に隈なく形成されている。
続いて、第2実施形態の第3変形例に係る第1センサ部60e及び第2センサ部60fの構成について、図15A及び図15Bを参照しながら説明する。図15Aは、第3変形例に係る第1センサ部60eの部分拡大平面図である。図15Bは、第3変形例に係る第2センサ部60fの部分拡大平面図である。
続いて、第1保護層26aに対する透明基体12の相対屈折率nr1を1に近い値にすることで得られる作用効果について、図16A〜図17Bを参照しながら詳細に説明する。理解の容易のため、導電シート10の一部の構成を省略し、透明基体12、第1導電部14a及び第1保護層26aのみを表記している。
続いて、導電シート10に第1ダミーパターン76aを設けることで得られる作用効果について、図18A〜図19Cを参照しながら説明する。以下、理解の容易のため、第1保護層26a等の構成を省略すると共に、光の屈折効果による影響が僅かであるとして光学的現象を説明する。
続いて、第1及び第2実施形態(以下、本実施形態と総称する場合がある)に係る導電シート10の配線形状(メッシュパターン20の形状)の数理的特徴について、図20A〜図31を参照しながら説明する。
第1の数理的特徴は、メッシュ形状22の重心位置におけるパワースペクトルに関する。以下、図21A〜図28Bを参照しながら詳細に説明する。
第2の数理的特徴は、メッシュ形状22におけるパワースペクトルに関する。以下、図29及び図30を参照しながら詳細に説明する。
第3の数理的特徴は、多角形のメッシュ形状22における頂点数の分布に関する。以下、図31を参照しながら詳細に説明する。
図32は、本実施形態に係る導電シート10を製造するための製造装置310の概略構成ブロック図である。
基本的には、以上のように構成される製造装置310、特に画像生成装置312の動作について、図34のフローチャートを参照しながら説明する。
次に、第1導電部14a及び第2導電部14b(以下、第1導電部14a等という場合がある)を形成する方法としては、例えば、透明基体12上に感光性ハロゲン化銀塩を含有する乳剤層を有する感光材料を露光し、現像処理を施すことによって、露光部及び未露光部にそれぞれ金属銀部及び光透過性部を形成して第1導電部14a及び第2導電部14bを形成するようにしてもよい。なお、更に金属銀部に物理現像及び/又はめっき処理を施すことによって金属銀部に導電性金属を担持させるようにしてもよい。図2等に示す導電シート10に関し、以下に示す製造方法を好ましく採用することができる。すなわち、透明基体12の両面に形成された感光性ハロゲン化銀乳剤層に対して一括露光を行って、透明基体12の一主面に第1導電部14aを形成し、透明基体12の他主面に第2導電部14bを形成する。
続いて、本発明に係る導電シート10における別の実施形態について、図51〜図55を参照しながら説明する。
タッチパネル160は、静電容量方式のみならず、抵抗膜方式(更には、デジタル方式、アナログ方式)に適用されてもよい。以下、図51〜図53を参照しながら、構造及び動作原理について説明する。
導電シート230は、等方的なメッシュパターン20のみならず、異方的(非等方的)なメッシュパターン232を有していてもよい。
導電シート240は、ランダムなメッシュパターン20のみならず、規則的なメッシュパターン242を有していてもよい。この場合であっても、ランダムの場合と同様に、視認性を向上させる第1効果(図16A〜図17B参照)、あるいは第2効果(図18A〜図19C参照)が得られる。
次に、本実施形態に係る導電シート10において、特に好ましい態様であるハロゲン化銀写真感光材料を用いる製造方法を中心にして述べる。
(2) 物理現像核をハロゲン化銀乳剤層中に含む感光性ハロゲン化銀黒白感光材料を溶解物理現像して金属銀部を該感光材料上に形成させる態様。
(3) 物理現像核を含まない感光性ハロゲン化銀黒白感光材料と、物理現像核を含む非感光性層を有する受像シートを重ね合わせて拡散転写現像して金属銀部を非感光性受像シート上に形成させる態様。
透明基体12としては、プラスチックフイルム、プラスチック板、ガラス板等を挙げることができる。
第1積層部28a及び第2積層部28bの金属細線16となる銀塩乳剤層は、銀塩とバインダの他、溶媒や染料等の添加剤を含有する。
本実施形態に用いられる銀塩としては、ハロゲン化銀等の無機銀塩及び酢酸銀等の有機銀塩が挙げられる。本実施形態においては、光センサとしての特性に優れるハロゲン化銀を用いることが好ましい。
本実施形態に用いられるバインダとしては、例えば、ゼラチン、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、澱粉等の多糖類、セルロース及びその誘導体、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアミン、キトサン、ポリリジン、ポリアクリル酸、ポリアルギン酸、ポリヒアルロン酸、カルボキシセルロース等が挙げられる。これらは、官能基のイオン性によって中性、陰イオン性、陽イオン性の性質を有する。
銀塩乳剤層の形成に用いられる溶媒は、特に限定されるものではないが、例えば、水、有機溶媒(例えば、メタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、ホルムアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、酢酸エチル等のエステル類、エーテル類等)、イオン性液体、及びこれらの混合溶媒を挙げることができる。
本実施形態に用いられる各種添加剤に関しては、特に制限は無く、公知のものを好ましく用いることができる。
第1保護層26a及び第2保護層26bとしては、透明基体12と同様に、プラスチックフイルム、プラスチック板、ガラス板等を挙げることができる。上記プラスチックフイルム及びプラスチック板の原料としては、例えば、PET、PEN、PMMA、PP、PS、TAC等を用いることができる。
本実施形態では、第1導電部14a及び第2導電部14bを印刷方式によって施す場合を含むが、印刷方式以外は、第1導電部14a及び第2導電部14bを露光と現像等によって形成する。すなわち、透明基体12上に設けられた銀塩含有層を有する感光材料又はフォトリソグラフィ用フォトポリマーを塗工した感光材料への露光を行う。露光は、電磁波を用いて行うことができる。電磁波としては、例えば、可視光線、紫外線等の光、X線等の放射線等が挙げられる。更に露光には波長分布を有する光源を利用してもよく、特定の波長の光源を用いてもよい。
本実施形態では、乳剤層を露光した後、更に現像処理が行われる。現像処理は、銀塩写真フイルムや印画紙、印刷製版用フイルム、フォトマスク用エマルジョンマスク等に用いられる通常の現像処理の技術を用いることができる。
本実施形態では、前記露光及び現像処理により形成された金属銀部の導電性を向上させる目的で、前記金属銀部に導電性金属粒子を担持させるための物理現像及び/又はめっき処理を行ってもよい。本発明では物理現像又はめっき処理のいずれか一方のみで導電性金属粒子を金属銀部に担持させてもよく、物理現像とめっき処理とを組み合わせて導電性金属粒子を金属銀部に担持させてもよい。なお、金属銀部に物理現像及び/又はめっき処理を施したものを含めて「導電性金属部」と称する。
本実施形態では、現像処理後の金属銀部、並びに、物理現像及び/又はめっき処理によって形成された導電性金属部には、酸化処理を施すことが好ましい。酸化処理を行うことにより、例えば、光透過性部に金属が僅かに沈着していた場合に、該金属を除去し、光透過性部の透過性を略100%にすることができる。
銀塩乳剤層に対して現像処理を行った後に、硬膜剤に浸漬して硬膜処理を行うことが好ましい。硬膜剤としては、例えば、グルタルアルデヒド、アジポアルデヒド、2,3−ジヒドロキシ−1,4−ジオキサン等のジアルデヒド類及びほう酸等の特開平2−141279号公報に記載のものを挙げることができる。
現像処理済みの金属銀部にカレンダー処理を施して平滑化するようにしてもよい。これによって金属銀部の導電性が顕著に増大する。カレンダー処理は、カレンダーロールにより行うことができる。カレンダーロールは通常一対のロールからなる。
第1センサ部60a等、第2センサ部60b等の保護のため、銀塩乳剤層上に保護層を形成してもよい。保護層と銀塩乳剤層との間に第1接着層24a(又は第2接着層24b)を設けることで、接着性の調整が自在となる。
(ハロゲン化銀感光材料)
水媒体中のAg150gに対してゼラチン10.0gを含む、球相当径平均0.1μmの沃臭塩化銀粒子(I=0.2モル%、Br=40モル%)を含有する乳剤を調製した。
本実施形態で説明したSA法(図37等参照)を用いて、多角形状のメッシュ形状22を敷き詰めたメッシュパターン20(図1参照)を表す出力用画像データImgOutを作成した。
A4判サイズ(210mm×297mm)の透明基体12の両面に向けてそれぞれ露光を行った。露光は上記した第1露光パターン(第1導電部14a側に対応)及び第2露光パターン(第2導電部14b側に対応)のフォトマスクを介して高圧水銀ランプを光源とした平行光を用いて露光した。なお、実施例1〜6、及び参考例1、2の導電シート10を作製するため、メッシュパターン20に対応する露光パターンをそれぞれ用いた。また、実施例7の導電シート10を作製するため、メッシュパターン232(図54参照)に対応する露光パターンを用いた。更に、比較例1〜3の導電シートを作製するため、パターンPT1〜PT3(図57A〜図57C参照)に対応する露光パターンをそれぞれ用いた。
・現像液1L処方
ハイドロキノン 20 g
亜硫酸ナトリウム 50 g
炭酸カリウム 40 g
エチレンジアミン・四酢酸 2 g
臭化カリウム 3 g
ポリエチレングリコール2000 1 g
水酸化カリウム 4 g
pH 10.3に調整
・定着液1L処方
チオ硫酸アンモニウム液(75%) 300 ml
亜硫酸アンモニウム・1水塩 25 g
1,3−ジアミノプロパン・四酢酸 8 g
酢酸 5 g
アンモニア水(27%) 1 g
pH 6.2に調整
上記処理剤を用いて露光済み感材を、富士フイルム社製自動現像機 FG−710PTSを用いて処理条件:現像35℃ 30秒、定着34℃ 23秒、水洗 流水(5L/分)の20秒処理で行った。
現像済み感材の両面に、同一の材質からなる第1保護層26a及び第2保護層26bをそれぞれ貼り付けた。後述するように、導電シート10のサンプル毎に、屈折率n1がそれぞれ異なる保護膜を用いた。また、第1接着層24a及び第2接着層24b(図2参照)として、市販の粘着テープ(NSS50−1310;新タック化成社製、厚さ50μm)を用いた。そして、第1保護層26a及び第2保護層26bを貼り付けた後、気泡の発生を防止するため、0.5気圧、40℃の環境下で20分間加熱し、オートクレーブ処理を施した。
屈折率n1=1.42であるポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)を第1保護層26aとして用い、実施例1に係る導電シート10を作製した。この場合、相対屈折率nr1は、nr1=(1.42/1.64)=0.86である。
屈折率n1=1.50であるポリメチルメタクリレート(PMMA)を第1保護層26aとして用い、実施例2に係る導電シート10を作製した。この場合、相対屈折率nr1は、nr1=(1.50/1.64)=0.91である。
屈折率n1=1.60であるポリスチレン(PS)を第1保護層26aとして用い、実施例3、7に係る導電シート10を作製した。この場合、相対屈折率nr1は、nr1=(1.60/1.64)=0.97である。
屈折率n1=1.70であるポリチオウレタン(PTU)を第1保護層26aとして用い、実施例4に係る導電シート10を作製した。この場合、相対屈折率nr1は、nr1=(1.70/1.64)=1.03である。
屈折率n1=1.78である高屈折率ガラスを第1保護層26aとして用い、実施例5に係る導電シート10を作製した。この場合、相対屈折率nr1は、nr1=(1.78/1.64)=1.08である。
屈折率n1=1.90である超高屈折率ガラスを第1保護層26aとして用い、実施例6に係る導電シート10を作製した。この場合、相対屈折率nr1は、nr1=(1.90/1.64)=1.15である。
屈折率n1=1.34であるテトラフルオロエチレン(FEP)を第1保護層として用い、参考例1に係る導電シートを作製した。この場合、相対屈折率nr1は、nr1=(1.34/1.64)=0.81である。
屈折率n1=1.98である超高屈折率ガラスを第1保護層として用い、参考例2に係る導電シートを作製した。この場合、相対屈折率nr1は、nr1=(1.98/1.64)=1.20である。
実施例1〜7、比較例1〜3及び参考例1、2に係る各サンプルを、表示ユニット30の表示画面上にそれぞれ貼り付けた。表示ユニット30として、市販のカラー液晶ディスプレイ(画面サイズ11.6型、1366×768ドット、画素ピッチは縦横とも約192μm)を用いた。
表面抵抗率の均一性を評価するために、実施例2、比較例1〜3の各サンプルの表面抵抗率をダイアインスツルメンツ社製ロレスターGP(型番MCP−T610)直列4探針プローブ(ASP)にて任意の10箇所を測定し、これらの平均値を取った。
表示ユニット30を表示制御して白色(最高輝度)を表示させた状態下で、3名の研究員は、ノイズ粒状感(ざらつき感)の官能評価をそれぞれ実施した。今回の評価では、メッシュ形状22に起因する輝度のノイズ感と、副画素の構造に起因する色のノイズ感とを総合的に勘案し数値化した。なお、表示画面からの観察距離を300mmに、室内照度を300lxにそれぞれ設定し、1水準につき3つのサンプルを用いた。
表示ユニット30を表示制御して白色(最高輝度)を表示させた状態下で、表示画面上の輝度を測定した。輝度計は、LS−100(コニカミノルタ社製)を用いた。なお、表示画面からの計測距離を300mmに、測定角を2°に、室内照度を1lx以下にそれぞれ設定した。
(表面抵抗測定)
実施例2、比較例1〜3ともに、表面抵抗率も透明電極として十分に実用化できるレベルであり、透光性も良好であった。特に、表面抵抗率のばらつきが最も小さかったのは、実施例2(本発明に係る導電シート10)であった。
表3は、実施例1〜6、参考例1、2における官能評価の結果、より詳細には小数点第2位で四捨五入した評価値を示す。
表4に示すように、実施例1〜6、参考例1、2のいずれも輝度変化率が正値であり、空気層(エアギャップ)を無くすることで、表示画面上の輝度が向上した。
上記した実施例の他、導電シート10の作製条件を種々変更して同様の評価を行った結果、以下の知見が得られた。
12…透明基体
12a、170a…第1透明基体 12b、170b…第2透明基体
14a…第1導電部 14b…第2導電部
16…金属細線 18…開口部
20、232、242…メッシュパターン 22、234、244…メッシュ形状
26a…第1保護層 26b…第2保護層
28a…第1積層部 28b…第2積層部
30…表示ユニット 32…画素
40…表示装置 44、160…タッチパネル
70a、176a、202a…第1導電パターン
70b、176b、202b…第2導電パターン
72a…第1感知部 72b…第2感知部
74a…第1接続部 74b…第2接続部
75a…第1隙間部 75b…第2隙間部
76a、204…第1ダミーパターン 76b、210…第2ダミーパターン
82…ポリゴン 310…製造装置
Claims (16)
- 基体と、
前記基体の一方の主面に形成され、複数の金属細線からなる第1導電部と、
前記基体の他方の主面に形成され、複数の金属細線からなる第2導電部と
を有し、
前記第1導電部は、
それぞれ第1方向に延在し、且つ、前記第1方向と直交する第2方向に配列された複数の第1導電パターンと、
隣接する前記第1導電パターン同士の隙間部に配置され、各前記第1導電パターンと電気的に絶縁された複数の第1ダミーパターンと
を有し、
前記第1ダミーパターンの配線密度は、前記第1導電パターンの配線密度に等しく、
前記第1導電部及び前記第2導電部を組み合わせることで、平面視で、異なるメッシュ形状をランダムに配列したメッシュパターンが形成され、
前記メッシュパターンは、次のデータ作成工程を実行して得た出力用画像データに基づいて形成されることを特徴とする導電シート。
データ作成工程:
所定の二次元画像領域の中から複数の位置を選択する選択ステップと、
選択された前記複数の位置に基づいてメッシュパターンの模様を表す画像データを作成する作成ステップと、
作成された前記画像データに基づいて、前記メッシュパターンのノイズ特性について定量化した評価値を算出する算出ステップと、
算出された前記評価値及び所定の評価条件に基づいて1つの前記画像データを前記出力用画像データとして決定する決定ステップと、を備える。 - 第1基体と、
前記第1基体の一主面に形成され、複数の金属細線からなる第1導電部と、
第2基体と、
前記第2基体の一主面に形成され、複数の金属細線からなる第2導電部と
を有し、
前記第1導電部は、
それぞれ第1方向に延在し、且つ、前記第1方向と直交する第2方向に配列された複数の第1導電パターンと、
隣接する前記第1導電パターン同士の隙間部に配置され、各前記第1導電パターンと電気的に絶縁された複数の第1ダミーパターンと
を有し、
前記第1ダミーパターンの配線密度は、前記第1導電パターンの配線密度に等しく、
前記第1導電部及び前記第2導電部を組み合わせることで、平面視で、異なるメッシュ形状をランダムに配列したメッシュパターンが形成され、
前記メッシュパターンは、次のデータ作成工程を実行して得た出力用画像データに基づいて形成されることを特徴とする導電シート。
データ作成工程:
所定の二次元画像領域の中から複数の位置を選択する選択ステップと、
選択された前記複数の位置に基づいてメッシュパターンの模様を表す画像データを作成する作成ステップと、
作成された前記画像データに基づいて、前記メッシュパターンのノイズ特性について定量化した評価値を算出する算出ステップと、
算出された前記評価値及び所定の評価条件に基づいて1つの前記画像データを前記出力用画像データとして決定する決定ステップと、を備える。 - 請求項1又は2記載の導電シートにおいて、
前記データ作成工程では、前記メッシュパターンの模様と異なる模様を有する構造パターンを、前記メッシュパターンに重畳させて得られる重畳画像データに基づいて前記評価値を算出し、該評価値に基づいて前記出力用画像データを決定することを特徴とする導電シート。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電シートにおいて、
各前記メッシュ形状は、多角形状であることを特徴とする導電シート。 - 請求項4記載の導電シートにおいて、
前記メッシュ形状における頂点数のヒストグラムに関し、最も存在頻度が高い頂点数を有する多角形の割合が40〜70%であることを特徴とする導電シート。 - 請求項5記載の導電シートにおいて、
最も存在頻度が高い頂点数を有する多角形の割合と、2番目に存在頻度が高い頂点数を有する多角形の割合との和が70〜90%であることを特徴とする導電シート。 - 請求項5又は6に記載の導電シートにおいて、
前記メッシュ形状のヒストグラムは、1つのピークを有する山型であることを特徴とする導電シート。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電シートにおいて、
前記第1導電パターンは、2以上の第1感知部が前記第1方向に直列に接続されて構成され、
各前記第1ダミーパターンにおける光反射率は、各前記第1感知部における光反射率に略等しい
ことを特徴とする導電シート。 - 請求項8記載の導電シートにおいて、
各前記第1導電パターンと各前記第1ダミーパターンとの離間距離は、位置によらず一定であることを特徴とする導電シート。 - 請求項8又は9に記載の導電シートにおいて、
各前記第1ダミーパターンの輪郭は、各前記第1感知部の輪郭の形状と同一の又は相似する形状を有することを特徴とする導電シート。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の導電シートにおいて、
前記第2導電部は、それぞれ前記第2方向に延在し、且つ、前記第1方向に配列された複数の第2導電パターンと、
隣接する前記第2導電パターン同士の隙間部に配置され、各前記第2導電パターンと電気的に絶縁された複数の第2ダミーパターンと
を有し、
前記第2ダミーパターンの配線密度は、前記第2導電パターンの配線密度に等しい
ことを特徴とする導電シート。 - 請求項11記載の導電シートにおいて、
前記第2導電パターンは、2以上の第2感知部が前記第2方向に直列に接続されて構成され、
各前記第2ダミーパターンにおける光反射率は、各前記第2感知部における光反射率に略等しい
ことを特徴とする導電シート。 - 請求項12記載の導電シートにおいて、
各前記第2導電パターンと各前記第2ダミーパターンとの離間距離は、位置によらず一定であることを特徴とする導電シート。 - 請求項12又は13に記載の導電シートにおいて、
各前記第2ダミーパターンの輪郭は、各前記第2感知部の輪郭の形状と同一の又は相似する形状を有することを特徴とする導電シート。 - 請求項1〜14のいずれか1項に記載の導電シートと、
前記導電シートの一方の主面側からの接触位置又は近接位置を検出する検出制御部と
を備えることを特徴とするタッチパネル。 - 請求項1〜14のいずれか1項に記載の導電シートと、
前記導電シートの一方の主面側からの接触位置又は近接位置を検出する検出制御部と、
表示信号に基づいて表示画面上に画像を表示する表示部と
を有し、
前記導電シートは、他方の主面側を前記表示部に対向させて、前記表示画面上に配置されている
ことを特徴とする表示装置。
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