JP6422762B2 - 光透過性導電材料 - 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、多点を同時に検出することが可能であるため、スマートフォンやタブレットＰＣ等に幅広く用いられている。

従来、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があった。また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、光透過性支持体上に光透過性導電層として金属細線パターンを、例えば、金属細線パターンの線幅やピッチ、更にはパターン形状などを調整して網目形状の金属細線パターンを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材料が得られる。網目形状の金属細線パターン（以下、単に金属細線パターンとも記載）が有する網目形状に関しては、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２０１３−３０３７８号公報（特許文献１）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。

上記した網目形状の金属細線パターンを有する光透過性導電材料の製造方法としては、支持体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、金属細線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、支持体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細線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。

光透過性支持体上にこれらの金属細線パターンを有する光透過性導電材料は、液晶ディスプレイ上に重ねて配置されるため、金属細線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。近年は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、このことは上記した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２０１４−４８７９１号公報（特許文献３）、特開２０１４−１７５１９号公報（特許文献４）などでは、金属細線パターンとして、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）や特開２０１３−８４６３９号公報（特許文献６）では、ランダムな金属細線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２０１４−４８７９１号公法 特開２０１４−１７５１９号公報 特開２０１４−２６５１０号公報 特開２０１３−８４６３９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細線パターンは、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細線パターンは、金属細線パターン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、それが視認される、所謂「砂目」という問題を有している。

これに対し、砂目を少なくしたランダムな金属細線パターンを用いた単位図形を複数配置してセンサー部やダミー部を作製する方法がこれまでに紹介されている。前記した特許文献４や特許文献５では第一の方向に伸びるセンサー部として、ランダムな金属細線パターンからなる四角形ないし菱形形状の単位電極（単位図形）を、その角を重ねるようして形成したタッチパネル用電極材料が提案されている。特許文献６では隣接する単位領域（単位図形）内に点（母点）を配置し、その単位領域に隣接するまた別の仮想領域内に単位領域内に配置された点に対応するよう点を配置することで、単位領域を繰り返し並べても金属細線パターンが上手く繋がるような単位図形の設計方法が提案されている。しかしながらランダムな金属細線パターンを用いた単位図形を複数配置してセンサー部やダミー部を作製する方法では、単位図形を繰り返すことで非常に弱い砂目が周期的に見えるという問題が発生した。特に周囲が暗い状況下で、金属細線パターンからなる光透過性電極を反射光で観察した場合、上記した問題は顕著に表れ、改善が求められていた。

静電容量型タッチパネルの光透過性電極では、一般的に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はセンサー部の視認性を低下させる為に、金属細線パターンで構成されるダミー部（端子部に電気的に接続されていない金属細線パターンで構成される部分）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、網目状の金属細線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る。このような場合、センサー部に細い線幅の金属細線パターンを用いると、該センサー部の製造時や、あるいは該センサー部を高温高湿下で保存した場合に、抵抗値の変動や、更には断線が発生するなど、信頼性に問題が生じることがあった。上記のようなランダムな金属細線パターンを用いた場合、この問題は顕著に表れる。

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、かつパターンの視認性（難視認性）が良好で信頼性が高い光透過性導電材料を提供することである。

光透過性支持体上に、第一の方向に伸びる光透過性のセンサー部と、第一の方向に対し垂直な方向である第二の方向において該センサー部と交互に並ぶ光透過性のダミー部を有し、該センサー部は第二の方向に周期Ｌでもって配置され、該センサー部と該ダミー部はランダムパターンを用いた網目状の金属細線パターンから構成され、該センサー部内の金属細線パターンの少なくとも一部は第二の方向に２Ｌ／Ｎ（但しＮは任意の自然数）の周期を有し、該ダミー部の金属細線パターンは第二の方向に２Ｌ／Ｎより大きい周期を有するか、あるいは周期を有さないことを特徴とする光透過性導電材料。

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、液晶ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず、かつパターンの視認性（難視認性）が良好で信頼性が高い光透過性導電材料を提供することができる。

本発明の光透過性導電材料の一例を示す概略図 本発明におけるボロノイ辺について説明する為の図 本発明におけるボロノイパターンの変形パターンを説明する為の図 センサー部内の金属細線パターンに周期を作る方法の例を示す概略図 センサー部とダミー部に母点を設けた一例を示す概略図 本発明のセンサー部の一部に周期を有する母点を設けた一例を示す概略図 本発明のセンサー部の一部に周期を有する母点を設けたまた別の一例を示す概略図 実施例で用いた透過原稿の拡大図 実施例で用いた別の透過原稿の拡大図

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、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、光透過性支持体２上の少なくとも一方に、網目形状の金属細線パターンからなるセンサー部１１とダミー部１２、周辺配線部１４、端子部１５と、パターンがない非画像部１３を有する。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パターンから構成されるが、便宜上、それらの範囲を輪郭線ａで示している。なお輪郭線ａは後述するように、複数のセンサー部を形成するための、網目形状の金属細線パターン上に設けられる断線部を結んだ線（実在しない線）でもある。

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。一方、端子部１５に電気的に接続していない金属細線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（光透過性を有さないパターン）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する網目形状の金属細線パターンであっても良い。

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において第一の方向、すなわち図中ｘ方向に伸びた列電極である。またセンサー部１１とセンサー部１１の間には金属細線の少なくとも輪郭線ａとの交点近傍に断線部を設けることで、センサー部１１と電気的な接続のない網目形状の金属細線パターンからなるダミー部１２を有する。光透過性導電層面内において、センサー部１１とダミー部１２は交互に並び、図中ｙ方向に複数列が配置される。このセンサー部１１は図１にあるように、第二の方向（ｙ方向）に一定の周期Ｌを持って複数列並んでいる。センサー部１１の周期Ｌは、タッチセンサーとしての分解能を保つ範囲で任意の長さを設定することができる。センサー部１１の形状は一定の幅であっても良いが、図１に示すように第一の方向（ｘ方向）にパターン周期を有することもできる。図１では、センサー部１１に周期Ｍにて絞り部分を設けた例（ダイヤモンドパターンの例）を示した。また、センサー部１１の幅（ダイヤモンドパターンにおいて絞られていない箇所の幅）も、タッチセンサーとしての分解能を保つ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の形状や幅も任意に設定することができる。

本発明において、センサー部１１とダミー部１２は網目形状の金属細線パターンからなり、該網目形状の金属細線パターンは、前述した特許文献１に記載されるような各種形状の繰り返しパターンが使用できるが、モアレを解消する観点から、公知のランダムパターン、例えばボロノイパターン、ペンローズタイリング、ドロネーパターンなどを用いることが好ましい。中でもモアレなどの干渉パターンを発生させにくいボロノイパターン、あるいはその変形パターンが特に好ましい。また、これらのパターンの中に三角形、四角形、五角形、菱形などの公知の図形を規則的に繰り返した規則的パターンをその一部に内包させることもできる。

本発明において好ましく用いられるボロノイパターンについて説明する。ボロノイパターンはボロノイ辺を集めてできる図形である。ボロノイ辺とは、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は本発明におけるボロノイ辺について説明する為の図である。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２１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をボロノイ辺と呼ぶ。またボロノイ辺は任意の母点と近接する母点とを結んだ線分の垂直二等分線の一部になる。

母点の配置する方法について、図２の（２−ｂ）を用いて説明する。母点を配置する方法としては、平面２０上にランダムに、かつ任意の数の母点２１１を配置する方法と、平面２０を区切って、その区切りの中にランダムに、かつ任意の数の母点２１１を配置する方法が挙げられるが、本発明においては後者の方法が好ましい。本発明において平面２０を区切る方法としては、単一形状あるいは２種以上の形状の複数の多角形（以降、原多角形と称する）によって平面２０を平面充填し、該原多角形によって平面２０を区切る方法、あるいは該原多角形を拡大あるいは縮小して拡大縮小多角形を作成し、この拡大縮小多角形にて平面２０を区切る方法が挙げられるが、本発明では何れの方法も好ましく用いられる。このようにして平面２０を区切った後、該原多角形あるいは拡大縮小多角形の中にランダムに、かつ任意の数の母点を配置することが好ましい。図２の（２−ｂ）においては、長方形である原多角形２３により平面２０を平面充填し、次にその原多角形を９０％の割合で縮小した縮小多角形２５を作成し、最後に縮小多角形２５の中に母点２１１をランダムに配置している。なお、本発明においては砂目現象（ランダム図形の中に、特異的にパターンの密度の高い部分と低い部分が現れる現象）を予防するために（２−ｂ）のように単一の形状の原多角形２３で平面充填することが好ましい。

原多角形の形状は正方形、長方形、菱形などの四角形、三角形、六角形が好ましく、中でも砂目現象を予防する観点から四角形が好ましい。原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。原多角形の拡大縮小多角形を作成する方法として、本発明においては、平面充填する全ての原多角形２３を同じ割合で同じ方向に拡大あるいは縮小することが好ましい。更にその拡大縮小多角形の位置が原多角形の位置と同じとすることが好ましい。なお本発明において拡大縮小多角形の位置が原多角形の位置と同じであるとは、原多角形の重心位置と、拡大縮小多角形の重心位置が同じということを意味する。図２の（２−ｂ）においては原多角形２３の重心２４を原点とし、原多角形を９０％に縮小した縮小多角形２５を作成している。本発明において拡大縮小多角形の原多角形にする割合は１０〜３００％の範囲が好ましく、更に好ましくは６０〜２００％である。また図中、ｘ方向とｙ方向で拡大、縮小する際の割合は、同じであっても異なっていても良い。本発明において母点２１１は拡大縮小多角形の中に１〜３個を配置することが好ましく、さらに好ましくは１個である。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。

本発明において、上記した方法で得られたボロノイパターンを、任意の方向に拡大もしくは縮小して得られるパターンが、本発明においては好ましいボロノイパターンの変形パターンである。このボロノイパターンを、任意の方向に拡大もしくは縮小する方法について説明する。図３は本発明におけるボロノイパターンの変形パターンを説明する為の図である。図３中、３ａは拡大縮小する前のボロノイパターンを図示したものである。この３ａにおけるボロノイ辺２６を有するパターンをｘ方向に４倍拡大し、Ｙ方向は変化させなかった時の変形パターンを図示したものが図３の３ｂになる。３ａにおけるボロノイ辺２６は３ｂの拡大縮小辺３１に、３ａにおける母点２１１は３ｂの母点３１１に相当する。

次に図４を用いて、センサー部内の金属細線パターンに周期を作る方法の例として、上記説明した拡大縮小多角形から作成するボロノイパターンを用いて説明する。図４はセンサー部内の金属パターンに周期を作る方法の例を示す概略図である。図４において斜線を引いた領域Ｉに属する原多角形内に設けられた母点は周期を有し、領域ＩＩＩに属する原多角形に設けられた母点は周期を有さない。横線を引いた領域ＩＩに属する原多角形に設けられた母点は、領域Ｉと領域ＩＩＩに属する原多角形に設けられた母点から作製されるボロノイパターンを線が切れることなく繋ぐよう、領域Ｉに属する原多角形内に設けられた母点と同じ周期を有する。

図４において、平面２０は同じ正方形（一辺の長さｈとする）である原多角形２３をｘ方向に１４列、ｙ方向に６列並べることで平面充填されている。この原多角形２３中にそれぞれ一つ、母点２１１がランダムに配置されている。図４において、斜線を引いた領域Ｉ内にある母点はｘ方向に６ｈの長さの周期Ｌで並んでいる。一方、領域ＩＩＩ内に配置された母点に周期は存在しない。また横線を引いた領域ＩＩ内にある母点も領域Ｉ内の母点同様ｘ方向に６ｈの長さの周期Ｌで並んでいる。このように配置された母点２１１に対しボロノイ辺を設けると、領域Ｉに属する原多角形に設けられた母点２１１に対して設けたボロノイ辺２６（説明の為太線で図示している）はｘ方向にＬの周期を持って並ぶ。領域ＩＩＩに属する原多角形に設けられた母点に対して設けられたボロノイ辺２６には周期はない。領域ＩＩに属する原多角形に設けられた母点に対して設けられたボロノイ辺２６は周期があるものもあるし、ないものもある。領域の機能から説明すると、領域Ｉはボロノイパターンという本来ランダムな図形であるが図中ｘ方向に周期Ｌを有する領域、領域ＩＩＩはボロノイパターンであり、かつ周期を有さない領域、領域ＩＩはボロノイパターンであるが、周期はあっても無くても良い領域であり、なおかつ周期のある領域Ｉと周期のない領域ＩＩＩを線が切れることなく繋ぐ領域になる。

領域ＩＩは領域Ｉと領域ＩＩＩの間に設けられる。領域ＩＩの幅、すなわち領域Ｉと領域ＩＩＩの間にある原多角形の個数は、原多角形に対する拡大縮小多角形の拡大縮小率（拡大率）を１００％で割って、小数点以下を切り上げた個数となる。図４においては、拡大縮小率が１００％（原多角形と拡大縮小多角形が同じ大きさ）であることから１００％÷１００％＝１となり、領域Ｉと領域ＩＩＩの間に原多角形１つ分の領域ＩＩが存在する。

図５はセンサー部とダミー部に母点を設けた一例である。図５においては原多角形２３により、センサー部１１とダミー部１２を合わせた平面が充填されており、原多角形２３内にはランダムに母点２１１が１つずつ配置されている。センサー部１１とダミー部１２は境界線ａ（断線部が存在する位置：図１におけるダイヤモンドパターン）で区切られている。センサー部１１、ダミー部１２は図中ｘ方向（第一の方向）に伸び、周期Ｌでｙ方向（第二の方向）に並んでいる。図５においては斜線を引いた領域Ｉと横線を引いた領域ＩＩの中にある母点２１１はｙ方向に周期Ｌで並んでいるが、領域ＩＩＩ内にある母点２１１には周期は無い。前述の説明に従い、図５にある母点に対しボロノイ辺を作った場合、領域Ｉ、より詳細にはセンサー部１１にかかる領域内にはｙ方向に周期Ｌを有するボロノイ辺が形成され、残るダミー部１２内の領域ＩＩＩに形成されるボロノイ辺には周期は無い。

本発明では、センサー部は第二の方向に周期Ｌでもって配置され、センサー部内の金属細線パターンの少なくとも一部、少なくとも全センサー面積の５％以上、好ましくは１０％以上は第二の方向に２Ｌ／Ｎ（但しＮは任意の自然数）の周期を有する。特にセンサー部内の金属細線パターンが２Ｌ／Ｎ（但しＮは任意の自然数）の周期を有する箇所として好ましいのは、例えば図６、図７のように、センサー部１１が伸びるｘ方向（第一の方向）に垂直なｙ方向（第二の方向）に対し、センサー部１１に周期Ｍにて絞り部分が設けられた場合においては、該センサー部の絞り部分の最も絞り幅が狭くなっている箇所（図７の領域Ｉ）が挙げられる。図６、図７のようにセンサー部１１が伸びるｘ方向（第一の方向）に垂直なｙ方向（第二の方向）に対し、センサー部が狭くなっている箇所が、最もセンサーの性能（抵抗値や信頼性など）に影響を与えるため、センサー全体の面積に対して小さい割合であってもこのような箇所で２Ｌ／Ｎ（但しＮは任意の自然数）の周期を有することが好ましく、該箇所の８０％以上の面積で２Ｌ／Ｎ（但しＮは任意の自然数）の周期を有することが好ましい。一方、ダミー部１２の金属細線パターンは、第２の方向に２Ｌ／Ｎより大きい周期を有するか、あるいは周期を有さないことが必要であるが、図５〜７に示すように、周期はあっても無くても良い領域ＩＩはダミー部に掛かってくるため、ダミー部の全ての部分において上記した要件が必要となるわけではなく、全ダミー部の２０％以下の面積であれば、より好ましくは、全ダミー部の１０％以下の面積であれば、第２の方向に２Ｌ／Ｎ以下の周期を有する部分が存在していても良い。

前述の通り、本発明においてはセンサー部内の金属細線パターンの少なくとも一部はセンサー部が並ぶ第二の方向に２Ｌ／Ｎ（但しＮは任意の自然数）の周期を有する。図５〜図７において、センサー部、あるいはその一部はｙ方向に周期Ｌを有している。そうするとＬ＝２Ｌ／２であることから、前述の本発明のセンサー部が有する周期２Ｌ／ＮにおけるＮは、図５〜図７において２となり、本発明における最も好ましいＮの値となる。Ｎがあまり大きく、原多角形が第二の方向に並ぶ周期より２Ｌ／Ｎが小さくなるとセンサー部の第二の方向に対する周期を作ることが困難になる為、本発明においては大きなＮは好ましくなく、好ましいＮの範囲は４以下である。ダミー部の金属細線パターンの第二の方向の周期は２Ｌ／Ｎよりも大きいか、あるいは周期はなくとも良いが、センサー部の静電容量の均一性を得るためにはある程度の大きさの周期がある方が好ましく、さらにその周期はＯ×Ｌ（但しＯは任意の整数）であることがより好ましい。最も好ましいＯの値は４から２０の自然数である。

投影型静電容量方式タッチパネルは通常２枚のパターニングされた光透過性導電材料を貼り合わせて用いられる。図１のように、センサー部がｘ方向に伸び、ｙ方向に周期Ｌで並んでいるような光透過型導電材料に対しては、センサー部がｙ方向に伸び、ｘ方向に周期Ｐで並んでいる光透過性導電材料が対として用いられる。この場合、図１におけるセンサー部のｘ方向の周期ＭとＰの関係はＭ＝Ｐであることが、一般的であり、本発明においても好ましい態様である。本発明において、センサー部内の金属細線パターンの少なくとも一部はセンサー部が伸びる第一の方向に２Ｍ／Ｑ（但しＱは任意の自然数）の周期を持ち、またダミー部はセンサー部が伸びる第一の方向に２Ｍ／Ｑ（但しＱは任意の自然数）の周期より大きい周期を有するか、あるいは周期を有さないことも、本発明の好ましい態様である。

本発明においてセンサー部１１とダミー部１２は網目形状の金属細線パターンにより形成される。かかる金属としては金、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。また周辺配線部１４及び端子部１５もセンサー部１１やダミー部１２と同じ組成の金属により形成される金属細線パターンとすることは、生産効率の観点から好ましい。これら金属細線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細線パターンの厚みが薄くでき、更に極微細な金属細線パターンも容易に形成できる銀塩拡散転写法（銀塩感光材料を用いる方法の一種）を用いることが好ましい。該銀塩拡散転写法については例えば特開２００３−０７７３５０号公報、特開２００８−２５１２７４号公報等に記載されている。

上記した方法により作製された金属細線パターンの厚みは、厚すぎると後工程（例えば他部材との貼合等）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が有する金属細線パターンの線幅は、導電性と光透過性を両立する観点から１〜２０μｍであることが好ましく、より好ましくは２〜７μｍである。

本発明の光透過性導電性材料においてセンサー部とダミー部の境界、もしくはダミー部内にはセンサー間の短絡を防ぐために任意の幅を有する非画像部が必要であり、この非画像部は金属細線パターンに断線部を設けることで得ることができる。例えば金属細線パターンがボロノイパターンである場合、断線部はセンサーの形状に合わせた位置、例えばセンサー部とダミー部の境界や、その境界から特定の位置を結んだ辺とボロノイ辺の交点、あるいはボロノイ辺の中点や交点など、ボロノイ辺の特定の位置、あるいはボロノイ辺を作るための母点を結んだドロネー線とボロノイ辺の交点などの特定位置などに設けることができ、あるいはランダムに断線部を設けることもできる。断線部の幅は１〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは３〜１５μｍである。また、断線部分はボロノイ辺に対し垂直に設けることが好ましい。

本発明の光透過性導電性材料において、ダミー部１１とセンサー部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、その差が０．５％以内であることが好ましく、より好ましくは０．１％以内であり、更には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。更にセンサー部１１とダミー部１２の色相を表すｂ^＊値は２以下が好ましく、１以下がより好ましい。

本発明の光透過性導電性材料が有する光透過性支持体としては、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支持体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し、全光線透過率は８０％以上であることがより好ましい。光透過性支持体の厚みは５０μｍ〜５ｍｍであることが好ましい。また光透過性支持体には指紋防汚層、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、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位置に設けることができる。また、光透過性支持体とセンサー部１１やダミー部１２等を有する光透過性導電層との間に、物理現像核層、易接着層、接着剤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＞
光透過性支持体として、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。なおこの光透過性支持体の全光線透過率は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、上記光透過性支持体上に塗布、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、光透過性支持体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１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１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。なお透過原稿におけるセンサー部１１の周期Ｌと、センサー部１１のダイヤモンドパターンの絞り部分の周期Ｍは共に２．７ｍｍである。図８は実施例で用いた透過原稿の拡大図であり、図１におけるセンサー部１１とダミー部１２を拡大したものである。

図１及び図８のパターンの画像を有する透過原稿において、センサー部１１並びにダミー部１２が有する細線パターンは図５に示した母点から導かれるボロノイパターンを繰り返し並べることで構成される。図５で示したパターンは、ｘ方向の一辺の長さが０．２７ｍｍ、ｙ方向の一辺の長さが０．２７ｍｍである正方形を原多角形とし、この原多角形をｘ方向、ｙ方向に並べて平面充填し、その原多角形形の重心から各頂点までの距離の１００％の位置を結んでできる拡大縮小多角形（ここでは原多角形と等しい）の中に、母点を各１個ずつランダムに配置し、１つの母点に最も近い領域と、他の母点に最も近い領域とを境界線で区切ることでボロノイパターンを作製した。該ボロノイパターンの線幅は４μｍである。図８において、断線部は境界線ａとボロノイ辺の交点部に５μｍの幅で設け、さらに境界線ａ上に位置する原多角形（図示していない）のダミー部１２側に隣接する原多角形に配置した母点（図示していない）を結んだドロネー線とボロノイ辺の交点に５μｍの幅で設け、またさらに境界線ａ上に位置する原多角形（図示していない）のダミー部側２つ目にあり、かつセンサー部１１内にない原多角形に配置した母点（図示していない）を結んだドロネー線とボロノイ辺の交点にも５μｍの断線部を設けている。センサー部１１内の細線パターンはｘ方向に２．７ｍｍ、ｙ方向に２．７ｍｍの周期を持ち、ダミー部１２内の細線パターンはｘ方向に２１．６ｍｍ、ｙ方向に２１．６ｍｍの周期を有する。

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。この処理を１００回繰り返し、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１００枚得た。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８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、０．２μｍであった。センサー部とダミー部の全光線透過率は一緒に測定したところ、８９．６％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、センサー部１１内の細線パターンはｘ方向に２．７ｍｍ、ｙ方向に２．７ｍｍの周期を有し、ダミー部１２内の細線パターンはｘ方向、ｙ方向共に周期がなく、それ以外は光透過性導電材料１の作製において用いた透過原稿と同様に作製し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２を１００枚得た。

＜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、センサー部１１内の細線パターンはｘ方向に２．７ｍｍ、ｙ方向に２．７ｍｍの周期を有し、ダミー部１２内の細線パターンはｘ方向に２．７ｍｍ、ｙ方向に２．７ｍｍの周期を有し、それ以外は光透過性導電材料１の作製において用いた透過原稿と同様に作製し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３を１００枚得た。

＜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、センサー部１１内の細線パターンはｘ方向に２１．６ｍｍ、ｙ方向に２１．６ｍｍの周期を有し、ダミー部１２内の細線パターンはｘ方向に２１．６ｍｍ、ｙ方向に２１．６ｍｍの周期を有し、それ以外は光透過性導電材料１の作製において用いた透過原稿と同様に作製し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４を１００枚得た。

＜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、センサー部１１内の細線パターンはｘ方向に２．７ｍｍ、ｙ方向に２．７ｍｍの周期を有し、ダミー部１２内の細線パターンはｘ方向に４．０５ｍｍ、ｙ方向に４．０５ｍｍの周期を有し、それ以外は光透過性導電材料１の作製において用いた透過原稿と同様に作製し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１００枚得た。

＜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、センサー部１１内の細線パターン、ダミー部１２内の細線パターンともに周期を有さない、それ以外は光透過性導電材料１の作製において用いた透過原稿と同様に作製し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１００枚得た。

＜光透過性導電材料７＞
図１のパターンを有する透過原稿であるが、センサー部１１内の細線パターンはｘ方向に１．８ｍｍ、ｙ方向に１．８ｍｍの周期を有し、ダミー部１２内の細線パターンはｘ方向に２１．６ｍｍ、ｙ方向に２１．６ｍｍの周期を有し、それ以外は光透過性導電材料１の作製において用いた透過原稿と同様に作製し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７を１００枚得た。

＜光透過性導電材料８＞
図１のパターンを有する透過原稿であるが、センサー部１１内の細線パターンはｘ方向に１．０８ｍｍ、ｙ方向に１．０８ｍｍの周期を有し、ダミー部１２内の細線パターンはｘ方向に２１．６ｍｍ、ｙ方向に２１．６ｍｍの周期を有し、それ以外は光透過性導電材料１の作製において用いた透過原稿と同様に作製し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８を１００枚得た。

＜光透過性導電材料９＞
図１のパターンを有する透過原稿であるが、図６のタイプの周期構造を持つ母点から作製したボロノイ辺からなる以外（細線幅、原多角形の周期、拡大縮小多角形の拡大縮小率など）は光透過性導電材料１で用いた透過原稿と同じ細線パターンを有し、それ以外は光透過性導電材料１の作製において用いた透過原稿と同様に作製し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９を１００枚得た。なお、センサー部１１内の領域Ｉに属する母点から作製される細線パターンはｘ方向に２．７ｍｍ、ｙ方向に２．７ｍｍの周期を有し、それ以外の細線パターンはｘ方向に２１．６ｍｍ、ｙ方向に２１．６ｍｍの周期を有する。

＜光透過性導電材料１０＞
図１のパターンを有する透過原稿であるが、図７のタイプの周期構造を持つ母点から作製したボロノイ辺からなる以外（細線幅、原多角形の大きさ、拡大縮小多角形の拡大縮小率など）は光透過性導電材料１で用いた透過原稿と同じ細線パターンを持つ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１０を１００枚得た。なお、センサー部１１内の領域Ｉに属する母点から作製される細線パターンはｘ方向に２．７ｍｍ、ｙ方向に２．７ｍｍの周期を有し、それ以外の細線パターンはｘ方向に２１．６ｍｍ、ｙ方向に２１．６ｍｍの周期を有する。

＜光透過性導電材料１１＞
図１のパターンを有する透過原稿であるが、図５と同じ位置の母点を結ぶことでできるドロネー線を、センサー部１１及びダミー部１２のパターンとした、図９のパターンとなる以外は光透過性導電材料１の作製において用いた透過原稿と同様に作製し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１１を１００枚得た。図９のパターンは図８のパターンと同様に、センサー部１１内の細線パターンはｘ方向に２．７ｍｍ、ｙ方向に２．７ｍｍの周期を有し、ダミー部１２内の細線パターンはｘ方向に２１．６ｍｍ、ｙ方向に２１．６ｍｍの周期を有する。

＜光透過性導電材料１２＞
図１のパターンを有する透過原稿であるが、光透過性導電材料３でボロノイ辺を作製するのに用いた母点を、光透過性導電材料１１同様に結んでできるドロネー線を、センサー部１１及びダミー部１２のパターンとした以外は光透過性導電材料１の作製において用いた透過原稿と同様に作製し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１２を１００枚得た。センサー部１１内の細線パターンはｘ方向に２．７ｍｍ、ｙ方向に２．７ｍｍの周期を有し、ダミー部１２内の細線パターンはｘ方向に２．７ｍｍ、ｙ方向に２．７ｍｍの周期を有する。

得られた光透過性導電材料１〜１２について、抵抗値の信頼性、外観（反射光）について評価した。

＜信頼性＞
図１のパターンでは、端子部１５から、周辺配線部１４、センサー部１１、周辺配線部１４、端子部１５とこの順に接続された回路が１０セット存在する。上記のようにして得られた各１００枚の光透過性導電性材料１〜１２のそれぞれにおいて、設計上電気的に接続されている１０セットの回路の全てについてマルチテスターを用いて導通を確認した。また該１０セットの回路間の全ての間で短絡が生じていないか確認した。そして１００枚の光透過性導電材料について１０セットの回路全てにおいて導通が確認でき、かつ該回路間の全ての間において短絡が生じていない光透過性導電性材料が得られた割合を求め、表１に示した。

＜外観：透過＞
視認性については、得られた光透過性導電材料１〜１２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。

＜外観：反射＞
上記のようにして得た光透過性導電性材料１〜１２を、暗幕で囲った部屋の中で、黒色板の上に置き、上部から３波長蛍光灯光源を照射し、斜めから光透過性導電材料を観察した。センサー部１１、ダミー部１２の幾何学模様が明確に視認できたものを×、やや視認できたものを△、全く視認できなかったものを○として評価した。この結果を表１に示す。

表１の結果から、本発明によって、視認性が良好で信頼性が高い光透過性導電材料が得られることがわかる。

１ 光透過性導電材料
２ 光透過性支持体
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 Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ 領域
２２ ａ 境界線
２３ 原多角形
２４ 重心
２５ 縮小多角形
２６ ボロノイ辺
３１ 拡大縮小辺
Ｌ、Ｍ 周期

Claims (1)

1. 光透過性支持体上に、第一の方向に伸びる光透過性のセンサー部と、第一の方向に対し垂直な方向である第二の方向において該センサー部と交互に並ぶ光透過性のダミー部を有し、該センサー部は第二の方向に周期Ｌでもって配置され、該センサー部と該ダミー部はランダムパターンを用いた網目状の金属細線パターンから構成され、該センサー部内の金属細線パターンの少なくとも一部は第二の方向に２Ｌ／Ｎ（但しＮは任意の自然数）の周期を有し、該ダミー部の金属細線パターンは第二の方向に２Ｌ／Ｎより大きい周期を有するか、あるいは周期を有さないことを特徴とする光透過性導電材料。