JP6230476B2 - 光透過性導電材料のパターン形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、主にタッチパネルに用いられる光透過性導電材料のパターン形成方法に関し、特に投影型静電容量方式のタッチパネルの光透過性電極に好適に用いられる光透過性導電材料のパターン形成方法に関するものである。

パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、ノートＰＣ、ＯＡ機器、医療機器、あるいはカーナビゲーションシステム等の電子機器においては、これらのディスプレイに入力手段としてタッチパネルが広く用いられている。

タッチパネルには、位置検出の方法により光学方式、超音波方式、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式、抵抗膜方式などがある。抵抗膜方式のタッチパネルでは、タッチセンサーとなる光透過性電極として、光透過性導電材料と光透過性導電層付ガラスとがスペーサーを介して対向配置されており、光透過性導電材料に電流を流し光透過性導電層付ガラスにおける電圧を計測するような構造となっている。一方、静電容量方式のタッチパネルでは、タッチセンサーとなる光透過性電極として、基材上に光透過性導電層を有する光透過性導電材料を基本的構成とし、可動部分が無いことを特徴とすることから、高い耐久性、高い光透過性を有するため、様々な用途において適用されている。更に、投影型静電容量方式のタッチパネルは多点同時検出ができるため、スマートフォンやタブレットＰＣなどに広く用いられている。

一般にタッチパネルの光透過性電極に用いられる光透過性導電材料としては、基材上にＩＴＯ（酸化インジウムスズ）導電膜からなる光透過性導電層が形成されたものが使用されてきた。しかしながら、ＩＴＯ導電膜は屈折率が大きく、光の表面反射が大きいため、光透過性導電材料の光透過性が低下する問題や、ＩＴＯ導電膜は可撓性が低いため、光透過性導電材料を屈曲させた際にＩＴＯ導電膜に亀裂が生じて光透過性導電材料の電気抵抗値が高くなる問題があった。

ＩＴＯ導電膜からなる光透過性導電層を有する光透過性導電性材料に代わる光透過性導電材料として、光透過性基材上に光透過性導電層として金属細線を、例えば、金属細線の線幅やピッチ、更にはパターン形状などを調整して網目状に形成した光透過性導電材料が知られている。この技術により、高い光透過性を維持し、高い導電性を有する光透過性導電性材料が得られる。金属細線による網目パターン（以下、金属パターン）の形状に関しては、各種形状の繰り返し単位を利用できることが知られており、例えば特開平１０−４１６８２号公報では、正三角形、二等辺三角形、直角三角形などの三角形、正方形、長方形、菱形、平行四辺形、台形などの四角形、（正）六角形、（正）八角形、（正）十二角形、（正）二十角形などの（正）ｎ角形、円、楕円、星形等の繰り返し単位、及びこれらの２種類以上の組み合わせパターンが開示されている。

上記した光透過性導電材料の製造方法としては、基板上に薄い触媒層を形成し、その上にレジストパターンを形成した後、めっき法によりレジスト開口部に金属層を積層し、最後にレジスト層及びレジスト層で保護された下地金属を除去することにより、金属パターンを形成するセミアディティブ方法が、例えば特開２００７−２８７９９４号公報、特開２００７−２８７９５３号公報などに開示されている。また近年、銀塩拡散転写法を用いた銀塩写真感光材料を導電性材料前駆体として用いる方法が知られている。

例えば特開２００３−７７３５０号公報、特開２００５−２５０１６９号公報や特開２００７−１８８６５５号公報等では、基材上に物理現像核層とハロゲン化銀乳剤層を少なくともこの順に有する銀塩写真感光材料（導電性材料前駆体）に、可溶性銀塩形成剤及び還元剤をアルカリ液中で作用させて、金属（銀）パターンを形成させる技術が開示されている。この方式によるパターニングは均一な線幅を再現することができることに加え、銀は金属の中で最も導電性が高いため、他方式に比べ、より細い線幅で高い導電性を得ることができる。更に、この方法で得られた金属パターンを有する層はＩＴＯ導電層よりも可撓性が高く折り曲げに強いという利点がある。

これらの金属パターンを用いた光透過性導電材料は、液晶ディスプレイ上に重ねて置かれるため、金属パターンの周期と液晶ディスプレイの素子の周期とが干渉し合い、モアレが発生するという問題があった。液晶ディスプレイには様々な解像度のものが使用されており、この問題を更に複雑にしている。

この問題に対し、例えば特開２０１１−２１６３７７号公報（特許文献１）、特開２０１３−３７６８３号公報（特許文献２）、特開２０１４−４１５８９号公報（特許文献３）、特表２０１３−５４０３３１号公報（特許文献４）などでは、金属パターンとして、例えば「なわばりの数理モデル ボロノイ図からの数理工学入門」（非特許文献１）などに記載された、古くから知られているランダム図形を用いることで、干渉を抑制する方法が提案されている。特開２０１４−２６５１０号公報（特許文献５）では、ランダムな金属パターンを用いた単位パターン領域を複数配置して形成したタッチパネル用電極基材が紹介されている。

特開２０１１−２１６３７７号公報 特開２０１３−３７６８３号公報 特開２０１４−４１５８９号公報 特表２０１３−５４０３３１号公報 特開２０１４−２６５１０号公報

なわばりの数理モデル ボロノイ図からの数理工学入門 （共立出版 ２００９年２月）

上記のようなランダム図形を用いた金属パターンは、単純な単位図形の繰り返しによる周期的なパターン形状を有さないため、液晶ディスプレイの素子の周期と干渉を起こすことは原理的にありえず、モアレが発生することはない。しかしながら、ランダム図形を用いた金属パターンは、金属細線の分布が粗になる部分と密になる部分がランダムに現れ、それが目に見える（視認性が悪い）「砂目」という問題を有している。

金属パターンには、前述の通り網目状のパターンを用いる。静電容量型タッチパネルの光透過性電極には、配線部を介して端子部に電気的に接続される、特定方向に伸びた多数のセンサー部が並んでおり、これら複数のセンサー部間に電気的な接続が無いように、センサー部間には断線部が設けられたダミー部が配置されている。タッチパネルの種類によっては、これらのセンサー部の幅が、網目状の金属パターンの線間隔とあまり変わらない程非常に狭く設計されることもあった。このような場合、細い線幅の金属パターンを用いると、加工時や、高温高湿下に金属パターンが置かれた時に、抵抗値の変動や、更には断線が発生するなど、信頼性に問題があることもあった。上記のようなランダムな金属パターンを用いた場合、この問題が助長されることがあった。特許文献５に記載されるタッチパネル用電極基材においても、信頼性については同様な問題を有しており、また視認性は繰り返しの無いパターンよりむしろ悪くなるという問題を有している。

そこで、本発明の課題は、静電容量方式を用いたタッチパネルの光透過性電極として好適な、液晶ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず、かつ視認性が良好で信頼性が高い光透過性導電材料のパターン形成方法を提供することである。

光透過性基材上に、端子部に電気的に接続されたセンサー部と、端子部に電気的に接続されていないダミー部を有する光透過性導電層を有し、光透過性導電層面内でセンサー部は、第一の方向に伸びた列電極がダミー部を挟んで、第一の方向に対し垂直な第二の方向に任意の周期をもって複数列並ぶことで構成され、該センサー部及び／またはダミー部が、下記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの方法で得られた網目形状を有する単位パターン領域を、光透過性導電層面内で少なくとも２方向に繰り返してセンサー部及び／またはダミー部のパターンを形成することを特徴とする光透過性導電材料のパターン形成方法。
（ａ）平面に配置された複数個の点（母点）に対して形成されるボロノイ辺からなる網目形状を形成するにあたり、該母点は、多角形を平面充填されてできた図形において、全ての多角形内に１つだけ配置され、かつその位置が、多角形の重心と多角形の各頂点を結んだ直線の、重心から多角形の各頂点までの距離の９０％の位置を結んでできる縮小多角形内の任意の位置である。
（ｂ）複数の多角形を用いて非周期平面充填することにより網目形状を形成し、全ての多角形が有する辺の内で最も長い辺の長さが、センサー部間の周期の１／３以下である。
（ｃ）網目形状を作製するにあたり、任意の多角形からなる原単位図形が繰り返して構成された原図形に対し、原図形の全ての交点（原単位図形の頂点）のうち５０％以上の交点の位置を任意の方向にずらす際に、交点の原図形の交点位置からのずれ距離を、原単位図形の重心と、それに最も近い原単位図形の頂点の間の距離の１／２より小さくする。

本発明により、静電容量方式を用いたタッチパネルの光透過性電極として好適な、複数の解像度の液晶ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず、かつ視認性が良好で信頼性が高い光透過性導電材料のパターン形成方法を提供することができる。

光透過性導電材料の一例を示す概略図 タイプａの網目形状を説明するための概略図 タイプｃの網目形状を説明するための概略図 単位パターン領域を説明するための概略図 光透過性導電材料のセンサー部とダミー部の一例を示す概略図 単位パターン領域の繰り返し周期を説明するための図 実施例で用いた透過原稿 実施例で用いた透過原稿 実施例で用いた透過原稿

以下、本発明について詳細に説明するにあたり、図面を用いて説明するが、本発明はその技術的範囲を逸脱しない限り様々な変形や修正が可能であり、以下の実施形態に限定されないことは言うまでもない。

図１は、静電容量方式を用いたタッチパネルの光透過性電極に好適に用いることができる本発明の光透過性導電材料の一例を示す概略図である。図１において、光透過性導電材料１は、光透過性基材２上の少なくとも一方に、金属パターンからなるセンサー部１１、ダミー部１２、周辺配線部１４、端子部１５と、金属パターンがない非画像部１３が設けられている。ここで、センサー部１１及びダミー部１２は網目形状の金属細線から構成されるが、便宜上、それらの範囲を輪郭線で示している。センサー部１１は周辺配線部１４を介して端子部１５に電気的に接続しており、この端子部１５を通して外部に電気的に接続することで、センサー部１１で感知した静電容量の変化を捉えることができる。本発明において、センサー部１１は端子部１５と直接に接することで電気的に接続されていてもよいが、図１に示すように、複数の端子部１５を近傍に集めるために、配線部１４を介してセンサー部１１が端子部１５と電気的に接続されていることは好ましい。一方、端子部１５に電気的に接続していない金属パターンは本発明では全てダミー部１２となる。本発明において周辺配線部１４、端子部１５は特に光透過性を有する必要はないためベタパターンでも良く、あるいはセンサー部１１やダミー部１２などのように光透過性を有していても良い。

図１において光透過性導電材料１が有するセンサー部１１は、光透過性導電層面内のｘ方向に伸びた列電極であり、ダミー部１２を挟んで、光透過性導電層面内でｘ方向と垂直な方向であるｙ方向に複数列が並んでいる。本発明において、センサー部１１は図１にあるように、ｙ方向に任意の周期をもって並んでいる。センサー部１１の周期は、タッチセンサーとしての分解能を保つことができる範囲で任意に設定することができる。センサー部１１は一定の幅であっても良いが、図１に示すようにｘ方向にパターン周期を持つことが好ましい。また、センサー部１１の幅も、タッチセンサーとしての分解能を保つことができる範囲で任意に設定することができ、それに応じてダミー部１２の幅や形状も設定できる。

本発明において、センサー部及び／またはダミー部は、ランダムな網目形状を有する単位パターン領域を繰り返して形成した金属パターンからなる。以下に本発明で用いるランダムな網目形状の単位パターン領域について説明する。本発明において、網目形状を得る方法としては下記の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３つの方法が挙げられ、このような方法のいずれかを用いることにより、一定の面積を有する単位パターン領域内で網目形状がランダムになる。

＜ａ：ボロノイ図形タイプ＞
本発明で用いる網目形状の中で最も好ましいものはボロノイ図形の形状を取った網目形状である。ボロノイ図形とは、情報処理などの様々な分野で応用されている公知の図形であり、これを説明するために図２を用いる。図２の（２−ａ）において、平面２０上に複数の母点２１１が配置されている時、一つの任意の母点２１１に最も近い領域２１と、他の母点に最も近い領域とを境界線２２で区切ることで、平面２０を分割した場合に、各領域２１の境界線２２をボロノイ辺と呼び、ボロノイ辺を集めてできる図形をボロノイ図形と呼ぶ。

図２の（２−ｂ）は母点の配置方法を説明するための図である。平面２０は１２個の四角形２３で隙間無く平面充填されており、四角形２３の中には常に一つの母点２１１が配置されている。図２においては多角形として四角形を用いたが、本発明においては、四角形以外に三角形や六角形を用いても良く、また複数の種類、複数の大きさの多角形を用いても良い。それらの選択の中では、単一種、単一の大きさの多角形の平面充填が好ましい。なお、多角形の一辺の長さは好ましくは１００〜２０００μｍ、より好ましくは１５０〜８００μｍである。前述の通り、母点は多角形内に一点のみ配置される。その位置としては図２の（２−ｂ）、あるいはその拡大図である（２−ｃ）を用いて説明する。四角形２３の重心２４と四角形２３の各頂点を結んだ直線において、その重心２４から各頂点までの距離の、重心から９０％の位置２５１、２５２、２５３、２５４を結んでできる縮小多角形である縮小四角形２５内の任意の位置に母点は配置される。なお、本発明においてボロノイ辺は直線であることが最も好ましいが、曲線、波線、ジグザグ線などを用いることもできる。

＜ｂ：非周期充填図形タイプ＞
本発明に用いる別の網目形状として、複数の多角形を用いて非周期平面充填した非周期充填図形（タイプｂ）が挙げられる。非周期充填図形の形成方法としては公知の方法を用いることができ、例えばロジャー・ペンローズが考案した、鋭角７２°、鈍角１０８°の菱形と、鋭角３６°、鈍角１４４°の菱形の２種類の菱形を組み合わせて用いるペンローズタイルや、その他にも正方形、正三角形、３０°と１５０°の角を持つ平行四辺形の３つの多角形による非周期平面充填図形、中世イスラムでデザインとして用いられた「ギリー」パターンなどが挙げられる。これらの図形の辺は直線であることが好ましいが、曲線、波線、ジグザグ線などを用いることもできる。非周期平面充填図形に用いられる全ての多角形が有する辺の内で最も長い辺の長さ（波線、曲線などを用いる場合は頂点間の距離を辺の長さとする）は、第二の方向に並ぶセンサー部間の周期の１／３以下であり、好ましくは１００〜１０００μｍ、より好ましくは１５０〜５００μｍである。

＜ｃ：ランダム網目タイプ＞
本発明に用いるまた別の網目形状として、一般的に使われている規則的な網目の頂点をランダムにずらしたランダム網目（タイプｃ）が挙げられる。以下、図３を用いてランダム網目について説明する。本発明において、ランダムに頂点をずらす前の図形を原図形と呼び、図３の（３−ａ）における３１がこれにあたる。原図形は原単位図形３２（説明のため太線で図示している）を繰り返すことにより構成されている。原単位図形３２としては公知の形状を用いることができ、例えば正三角形、二等辺三角形、直角三角形などの三角形、正方形、長方形、菱形、平行四辺形、台形などの四角形、六角形、八角形、十二角形、二十角形などのｎ角形、円、楕円、星形などが挙げられ、これらの形状を単独で繰り返して形成した原図形、あるいは２種類以上を組み合わせて形成した原図形などを用いることができる。また、辺が直線でなくとも例えばジグザグ線、波線などで構成されていても良い。更に特開２００２−２２３０９５号公報で開示されているような、煉瓦積み模様状のパターンも用いることができる。本発明では、これらのいずれの形状の原単位図形も用いることができるが、好ましくは正方形あるいは菱形であり、より好ましくは鋭角が３０〜７０°の菱形である。原単位図形３２の辺の長さは（波線、曲線などを用いる場合は頂点間の距離を長さとする）好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは１５０〜５００μｍである。

原図形から頂点をずらす方法について説明する。図３の（３−ｂ）において、原単位図形３２を破線で示した。原単位図形３２の４つの頂点３２１、３２２、３２３、３２４がそれぞれずれた頂点３３１、３３２、３３３、３３４を結ぶことで、実線で示した新たな図形３３ができている。頂点３２１から頂点３３１のズレ距離ｚは、原単位図形の重心と、それに最も近い頂点（図３の場合、３２１あるいは３２３）の間の距離の１／２より小さくなっている。言い換えると、ズレ距離ｚは、原単位図形の重心を中心とし、その半径が、中心から最も近い頂点（図３の場合、３２１あるいは３２３）までの距離に等しい円３４の半径ｒの１／２より小さくなっており（理解し易くするため、図３の（３−ｂ）においては頂点３２１、３２２、３２３、３２４を中心とする半径ｒ／２の円を図示しておいた。）、その方向については、任意の方向である。他の頂点３３２、３３３、３３４のズレ距離及び方向も同様である。

原単位図形３２の全ての頂点を図３の（３−ｂ）のようにずらし、その各頂点を結んだ図形が図３の（３−ｃ）であり、これが本発明で用いるタイプｃの網目形状の一例となる。（３−ｃ）のランダム網目３５では原図形３１の８４個の交点の内、８１個（９６％）の交点が原図形の元の位置からずれている。本発明においてはこのように一部の交点が原図形と同じ位置にあっても良いが、少なくとも個数で５０％以上の交点が原図形の交点の位置からずれており、７５％以上の交点が原図形の交点の位置からずれていることが好ましい。

本発明においては上記説明したタイプａ、タイプｂ、タイプｃのいずれかの方法で得られた網目形状を有する単位パターン領域を光透過性導電層面内で繰り返すことで、図１におけるセンサー部１１とダミー部１２が形成される。図４はこの単位パターン領域を説明するための概略図である。（４−ａ）は、左からタイプａ、タイプｂ、タイプｃの方法で得られた網目形状を有する単位パターン領域の例である。例えば、この内のタイプａの方法で得られた網目形状を有する単位パターン領域４１を繰り返した例が（４−ｂ）になる。単位パターン領域４１の網目形状は、四角４４で囲まれた単位パターン領域の範囲内で周期の無いランダムなパターンである。この単位パターン領域４１（ｘ方向の長さが４２、ｙ方向の長さが４３）が、ｘ方向に繰り返し周期４２、ｙ方向に繰り返し周期４３で繰り返されて、一連の大きな金属パターンを形成している。ランダムな網目形状を有する単位パターン領域をこのように繰り返した場合、隣り合う単位パターン領域との境界部で金属細線同士が繋がらず、特にセンサー部１１においては断線してしまうことがあるので、単位パターン領域４１の四角４４上に位置する金属細線の位置は、繰り返した際に隣り合う単位パターン領域の金属細線と繋がるように、元の図形から修正することが好ましい。

図４の（４−ｂ）では、正方形の単位パターン領域４１を光透過性導電層面内で直交する２方向に繰り返してセンサー部１１とダミー部１２を形成しているが、単位パターン領域の範囲の輪郭形状は、それを用いて平面充填できる形状であれば、例えば正三角形、二等辺三角形、直角三角形などの三角形、正方形、長方形、菱形、平行四辺形、台形などの四角形、正六角形、及びこれらや他の形状との２種類以上の組み合わせなど、どのような形状でも構わない。また、繰り返す方向も単位パターン領域の範囲の輪郭形状に合わせて、光透過性導電層面内における少なくとも二方向を選択することができる。本発明においては、図４の（４−ｂ）に示すように、範囲の輪郭形状が正方形の単位パターン領域を光透過性導電層面内で直交する２方向に繰り返して、センサー部１１とダミー部１２を形成することが好ましい。

図１の説明において述べたように、センサー部とダミー部の間には電気的接続はない。図５はその一例を示した図である。図５の（５−ａ）において、センサー部１１とダミー部１２はタイプａの方法で得られた網目形状を有する単位パターン領域を用いた金属パターンからなり、センサー部１１は周辺配線１４と電気的に接続している。センサー部１１とダミー部１２の境界に仮の境界線Ｒを図示しており（実際には、境界線Ｒが示す線は金属パターンではない。）、この仮の境界線Ｒの位置で、センサー部１１とダミー部１２の間には、電気的接続を断つための断線部が設けられている。断線部の長さ（金属細線が途切れている長さ）は好ましくは３〜１００μｍ、より好ましくは５〜２０μｍである。図４では断線部は仮の境界線Ｒに沿った位置にのみ設けているが、それ以外にも、必要に応じてダミー部内などに単数あるいは複数設けることもできる。図５の（５−ａ）から仮の境界線Ｒを消し、実際の金属パターンのみを図示したのが図５の（５−ｂ）である。

図６は単位パターン領域の繰り返し周期を説明するための図である。四角４４（実際には、四角４４が示す線は金属パターンでは無く、説明のために図示している。）で囲まれたランダムな金属パターンからなる単位パターン領域４１を繰り返して配置することにより、センサー部１１とダミー部１２が構成されている。センサー部１１とダミー部１２の境界には仮の境界線Ｒを図示しており、このＲの位置に断線部が設けられ、センサー部１１とダミー部１２の間には電気的接続が断たれている。単位パターン領域４１はｘ方向に繰り返し周期４２、ｙ方向に繰り返し周期４３で繰り返して配置され、全体が敷き詰められている。図６において、繰り返し周期４３はセンサー部１１がｙ方向に並んだ列周期６３と同じになっている。繰り返し周期４３と列周期６３の関係は、繰り返し周期４３が列周期６３の整数倍になっているか、もしくは列周期６３が繰り返し周期４３の整数倍になっていることが好ましく、図５のように同じであることがより好ましい。更に、繰り返し周期４３は好ましくは１ｍｍ以上、あるいは、タッチパネルとするとき光透過性電極と貼り合わせるディスプレイの素子にｙ方向の周期がある場合は、その周期の５倍以上であり、より好ましくは１０倍以上である。繰り返し周期４３の最大値は、列周期６３の１０倍以下であることが好ましい。

図６において、繰り返し周期４２はセンサー部１１のｘ方向におけるパターン周期６２と同じになっている。繰り返し周期４２とパターン周期６２との関係は、周期４２がパターン周期６２の整数倍になっているか、もしくはパターン周期６２が繰り返し周期４２の整数倍になっていることが好ましく、同じであることがより好ましい。更に、繰り返し周期４２は好ましくは１ｍｍ以上、あるいは、タッチパネルとするとき光透過性電極と貼り合わせるディスプレイの素子にｘ方向の周期がある場合は、その周期の５倍以上であり、より好ましくは１０倍以上である。繰り返し周期４２の最大値は、パターン周期６２の１０倍以下であることが好ましい。

ここまでの説明ではｘ方向に伸びたセンサー部を持つ光透過性導電材料のみについて説明しているが、実際のタッチパネルの光透過性電極では、この光透過性導電材料と対になるｙ方向に伸びたセンサー部を持つ光透過性導電材料を重ねて用いるため、このｙ方向に伸びたセンサー部はｘ方向に任意の周期を保って並ぶことが好ましい。仮にこのｘ方向の列周期を６４とすると、列周期６４は図６におけるセンサー部１１のｘ方向におけるパターン周期６２と同じであることが好ましく、単位パターン領域の繰り返し周期４２と同じであることが好ましい。

本発明において、図１におけるセンサー部１１、ダミー部１２、周辺配線部１４及び端子部１５等を構成する金属パターンは金属から構成され、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、及びこれらの複合材からなることが好ましい。これら金属パターンを形成する方法としては、銀塩感光材料を用いる方法、同方法を用い更に得られた銀画像に無電解めっきや電解めっきを施す方法、スクリーン印刷法を用いて銀ペースト、銅ペーストなどの導電性インキを印刷する方法、銀インクや銅インクなどの導電性インクをインクジェット法で印刷する方法、あるいは蒸着やスパッタなどで導電性層を形成し、その上にレジスト膜を形成し、露光、現像、エッチング、レジスト層除去することで得る方法、銅箔などの金属箔を貼り、更にその上にレジスト膜を形成し、露光、現像、エッチング、レジスト層除去することで得る方法など、公知の方法を用いることができる。中でも製造される金属パターンの厚みが薄くでき、更に極微細な金属パターンも容易に形成できる銀塩拡散転写法を用いることが好ましい。これらの手法で作製した金属パターンの厚みは、厚すぎると後工程が困難になる場合があり、また薄すぎるとタッチパネルとして必要な導電性を確保し難くなる。よって、その厚みは好ましくは０．０１〜５μｍ、より好ましくは０．０５〜１μｍである。またセンサー部１１とダミー部１２の線幅は好ましくは１〜２０μｍ、より好ましくは２〜７μｍである。センサー部１１とダミー部１２の全光線透過率は好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上である。また、センサー部１１とダミー部１２の全光線透過率は、差が±０．１％以内であることが好ましく、同じであることがより好ましい。センサー部１１とダミー部１２のヘイズ値は２以下が好ましい。センサー部１１とダミー部１２のｂ^＊値は２以下が好ましく、１以下がより好ましい。

図１にて図示した光透過性基材２としては、ガラスやあるいはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等などの公知の光透過性を有するシートを用いることが好ましい。ここで光透過性とは全光線透過率が６０％以上であることを意味する。光透過性基材２の厚みは５０μｍ〜５ｍｍであることが好ましい。また光透過性基材２には指紋防汚層、ハードコート層、反射防止層、防眩層などの公知の層を付与することもできる。

本発明の光透過性導電材料は、前記した光透過性導電層を有する以外にも、ハードコート層、反射防止層、粘着層、防眩層など公知の層を任意の場所に設けることができる。また、光透過性基材と光透過性導電層との間に、物理現像核層、易接着層、接着層など公知の層を設けることができる。

以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

＜光透過性導電材料１＞
光透過性基材として、厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。なおこの光透過性基材の全光線透過率は９１％であった。

次に下記処方に従い、物理現像核層塗液を作製し、上記光透過性基材上に塗布、乾燥して物理現像核層を設けた。

＜硫化パラジウムゾルの調製＞
Ａ液 塩化パラジウム ５ｇ
塩酸 ４０ｍｌ
蒸留水 １０００ｍｌ
Ｂ液 硫化ソーダ ８．６ｇ
蒸留水 １０００ｍｌ
Ａ液とＢ液を撹拌しながら混合し、３０分後にイオン交換樹脂の充填されたカラムに通し硫化パラジウムゾルを得た。

＜物理現像核層塗液の調製＞銀塩感光材料の１ｍ^２あたりの量
前記硫化パラジウムゾル ０．４ｍｇ
２質量％グリオキザール水溶液 ０．２ｍｌ
界面活性剤（Ｓ−１） ４ｍｇ
デナコールＥＸ−８３０ ５０ｍｇ
（ナガセケムテックス（株）製ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル）
１０質量％ＳＰ−２００水溶液 ０．５ｍｇ
（（株）日本触媒製ポリエチレンイミン；平均分子量１０，０００）

続いて、光透過性基材に近い方から順に下記組成の中間層、ハロゲン化銀乳剤層、及び保護層を上記物理現像核液層の上に塗布、乾燥して、銀塩感光材料を得た。ハロゲン化銀乳剤は、写真用ハロゲン化銀乳剤の一般的なダブルジェット混合法で製造した。このハロゲン化銀乳剤は、塩化銀９５モル％と臭化銀５モル％で、平均粒径が０．１５μｍになるように調製した。このようにして得られたハロゲン化銀乳剤を定法に従いチオ硫酸ナトリウムと塩化金酸を用い、金イオウ増感を施した。こうして得られたハロゲン化銀乳剤は銀１ｇあたり０．５ｇのゼラチンを含む。

＜中間層組成／銀塩感光材料の１ｍ^２あたりの量＞
ゼラチン ０．５ｇ
界面活性剤（Ｓ−１） ５ｍｇ
染料１ ５０ｍｇ

＜ハロゲン化銀乳剤層組成／銀塩感光材料の１ｍ^２あたりの量＞
ゼラチン ０．５ｇ
ハロゲン化銀乳剤 ３．０ｇ銀相当
１−フェニル−５−メルカプトテトラゾール ３ｍｇ
界面活性剤（Ｓ−１） ２０ｍｇ

＜保護層組成／銀塩感光材料の１ｍ^２あたりの量＞
ゼラチン １ｇ
不定形シリカマット剤（平均粒径３．５μｍ） １０ｍｇ
界面活性剤（Ｓ−１） １０ｍｇ

このようにして得た銀塩感光材料に、図１のパターンの画像を有する透過原稿をそれぞれ密着し、水銀灯を光源とする密着プリンターで４００ｎｍ以下の光をカットする樹脂フィルターを介して露光した。なお、透過原稿の一部を拡大したのが図７の（７−ａ）である。更に、実際には画像は無いが、理解のため、センサー部とダミー部の仮の境界線Ｒと、単位パターン領域の輪郭４４を加筆したのが図７の（７−ｂ）である。単位パターン領域のｘ方向の繰り返し周期はセンサー部のｘ方向のパターン周期と等しく５ｍｍであり、単位パターン領域のｙ方向の繰り返し周期はセンサー部のｙ方向の列周期と等しく５ｍｍである。単位パターン領域を構成している網目形状はタイプａのボロノイ図形をしている。ボロノイ図形の母点は、ｘ方向の一辺の長さが０．６ｍｍ、ｙ方向の一辺の長さが０．４ｍｍである長方形をｘ方向、ｙ方向に並べて平面充填し、その長方形の重心から各頂点までの距離の８０％の位置を結んでできる縮小長方形の中にランダムに配置した。ボロノイ辺の形状を有する細線画像の線幅は４μｍとした。センサー部とダミー部との境界（仮の境界線Ｒの位置）にある全ての細線画像には長さ２０μｍの断線部を設けている。センサー部の全光線透過率は８９．５％、ダミー部の全光線透過率は８９．５％である。

その後、下記拡散転写現像液中に２０℃で６０秒間浸漬した後、続いてハロゲン化銀乳剤層、中間層、及び保護層を４０℃の温水で水洗除去し、乾燥処理した。こうして光透過性導電層として、図１の形状を有する金属銀画像を有する光透過性導電材料１を得た。得られた光透過性導電材料が有する光透過性導電層の金属銀画像は、図１及び図７の（７−ａ）のパターンを有する透過原稿の画像と同じ形状、同じ線幅であった。また金属銀画像の膜厚は共焦点顕微鏡で調べ、０．１μｍであった。

＜拡散転写現像液組成＞
水酸化カリウム ２５ｇ
ハイドロキノン １８ｇ
１−フェニル−３−ピラゾリドン ２ｇ
亜硫酸カリウム ８０ｇ
Ｎ−メチルエタノールアミン １５ｇ
臭化カリウム １．２ｇ
全量を水で１０００ｍｌ
ｐＨ＝１２．２に調整する。

＜光透過性導電材料２＞
図１のパターンを有する透過原稿であるが、拡大した場合、図８のパターンの画像を有する透過原稿を用いた以外は光透過性導電材料１と同様にして光透過性導電材料２を得た。なお、図８においては図７と同様に、（８−ａ）に実際の透過原稿の一部を拡大して示し、（８−ｂ）に理解のために仮の境界線と単位パターン領域の輪郭を加筆して示した。（８−ｂ）でわかるように、ここで用いた単位パターン領域は、ｙ方向にはセンサー部のｘ方向のパターン周期と同じ５ｍｍの繰り返し周期を有しているが、ｙ方向はパターン画像の全幅に亘っており繰り返しはない。ボロノイ図形は光透過性導電材料１と同様に作成し、パターンの線幅、センサー部及びダミー部の全光線透過率は光透過性導電材料１と同じである。

＜光透過性導電材料３＞
図１のパターンを有する透過原稿であるが、拡大した場合、図９のパターンの画像を有する透過原稿を用いた以外は光透過性導電材料１と同様にして光透過性導電材料３を得た。なお、図９においては図７と同様に、（９−ａ）に実際の透過原稿の一部を拡大して示し、（９−ｂ）に理解のために仮の境界線を加筆して示した。（９−ｂ）には単位パターン領域の輪郭を示していない。このことは、光透過性導電材料３におけるパターンには単位パターン領域が存在しないことを表し、光透過性導電材料３では、金属パターンには、ｘ方向、ｙ方向共にパターンの繰り返しはない。ボロノイ図形は光透過性導電材料１と同様に作成し、パターンの線幅、センサー部及びダミー部の全光線透過率は実施例１と同じである。

＜光透過性導電材料４＞
図１のパターンを有する透過原稿であるが、ボロノイ図形の代わりに、ｘ方向とｙ方向に対角線を持ち、ｘ方向の対角線の長さが５００μｍ、ｙ方向の対角線の長さが２６０μｍの菱形を単位図形とし、この単位図形が繰り返してなる網目形状を用いた透過原稿を用いた以外は光透過性導電材料１と同様にして光透過性導電材料４を得た。なお、パターンの線幅は４μｍ、センサー部及びダミー部の全光線透過率は８９．３％である。

＜光透過性導電材料５＞
図１のパターンを有する透過原稿であるが、ボロノイ図形の代わりに、タイプｂの網目形状を用いた透過原稿を用いる以外は光透過性導電材料１と同様にして光透過性導電材料５を得た。なお、網目形状は図４の（４−ａ）に示したペンローズタイルであり、鋭角７２°、鈍角１０８°で一辺の長さが３５０μｍの菱形と、鋭角３６°、鈍角１４４°で一辺の長さ３５０μｍの菱形パターンを組み合わせている。パターンの線幅は４μｍ、センサー部及びダミー部の全光線透過率は８９．５％である。

＜光透過性導電材料６＞
図１のパターンを有する透過原稿であるが、ボロノイ図形の代わりに、タイプｃの網目形状を用いた透過原稿を用いる以外は光透過性導電材料１と同様にして光透過性導電材料６を得た。なお、網目形状は図４の（４−ａ）に示したランダム網目であり、ｘ方向とｙ方向に対角線を持ち、ｘ方向の対角線の長さが５００μｍ、ｙ方向の対角線の長さが２６０μｍの菱形を原単位図形とし、この原単位図形が繰り返してなる原図形の交点を任意にずらしたものである。交点の内、単位パターン領域の輪郭上にあるものは原図形の位置からのずれは０とし、他は全て、ずれ距離が、原単位図形の重心と、それに最も近い原単位図形の頂点の間の距離の１／２より小さい範囲でずらした。その結果、単位パターン領域中の３５７個の交点のうち３０３個の交点（８４．９％）が原図形からずれている。パターンの線幅は４μｍ、センサー部及びダミー部の全光線透過率は８９．１％である。

得られた光透過性導電材料１〜６について、視認性、及び抵抗値の安定性について評価した。結果を表１に示す。なお、視認性については、得られた光透過性導電材料を、全面白画像を表示したＦｌａｔｒｏｎ２３ＥＮ４３Ｖ−Ｂ２ ２３型ワイド液晶モニタ（ＬＧ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製）の上に載せ、モアレ、あるいは砂目がはっきり出ているものを×、よく見ればわかるものを△、全くわからないものを○とした。抵抗値の安定性については、温度８５℃湿度９５％ＲＨの環境下に各光透過性導電材料を６００時間放置した後、図１における端子部１５とそれと電気的に接続している端子部１５の間の導通を全端子間について調べ、断線の発生している割合を調べた。

表１の結果から、本発明によって静電容量方式を用いたタッチパネルの光透過性電極として好適な、液晶ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず、かつ視認性が良好で抵抗値の安定性（信頼性）に優れた光透過性導電材料のパターン形成方法が得られることがわかる。

１ 光透過性導電材料
２ 光透過性基材
１１ センサー部
１２ ダミー部
１３ 非画像部
１４ 周辺配線部
１５ 端子部
２０ 平面
２１ 領域
２２ 領域の境界線
２３ 四角形
２４ 四角形の重心
２５ 縮小四角形
３１ 原図形
３２ 原単位図形
３３ 新たな図形
３４ 原単位図形の重心を中心とし、重心から最も近い距離の頂点までを半径とした円
３５ ランダム網目
４１ 単位パターン領域
４２、４３ 単位パターン領域の繰り返し周期
４４ 単位パターン領域の輪郭
６２ センサー部のパターン周期
６３ センサー部の列周期
２１１ 母点
２５１、２５２、２５３、２５４ 重心から頂点までの９０％の位置
Ｒ 仮の境界線

Claims (1)

1. 光透過性基材上に、端子部に電気的に接続されたセンサー部と、端子部に電気的に接続されていないダミー部を有する光透過性導電層を有し、光透過性導電層面内でセンサー部は、第一の方向に伸びた列電極がダミー部を挟んで、第一の方向に対し垂直な第二の方向に任意の周期をもって複数列並ぶことで構成され、該センサー部及び／またはダミー部が、下記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの方法で得られた網目形状を有する単位パターン領域を、光透過性導電層面内で少なくとも２方向に繰り返してセンサー部及び／またはダミー部のパターンを形成することを特徴とする光透過性導電材料のパターン形成方法。
   （ａ）平面に配置された複数個の点（母点）に対して形成されるボロノイ辺からなる網目形状を形成するにあたり、該母点は、多角形を平面充填されてできた図形において、全ての多角形内に１つだけ配置され、かつその位置が、多角形の重心と多角形の各頂点を結んだ直線の、重心から多角形の各頂点までの距離の９０％の位置を結んでできる縮小多角形内の任意の位置である。
   （ｂ）複数の多角形を用いて非周期平面充填することにより網目形状を形成し、全ての多角形が有する辺の内で最も長い辺の長さが、センサー部間の周期の１／３以下である。
   （ｃ）網目形状を作製するにあたり、任意の多角形からなる原単位図形が繰り返して構成された原図形に対し、原図形の全ての交点（原単位図形の頂点）のうち５０％以上の交点の位置を任意の方向にずらす際に、交点の原図形の交点位置からのずれ距離を、原単位図形の重心と、それに最も近い原単位図形の頂点の間の距離の１／２より小さくする。