JP6799140B2 - 導電性部材およびタッチパネル - Google Patents
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Description
また、この発明は、導電性部材を用いたタッチパネルにも関する。
検出部は、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電性酸化物で形成されるが、透明導電性酸化物以外に金属でも形成される。金属は上述の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、抵抗がより低い等の利点があるため、タッチパネル等において銅または銀等の金属が導電性細線に用いられている。
一方、検出感度を向上させるために金属細線のメッシュピッチを大きくすると、隣接する金属細線の間隔が広がって、金属細線が目立ちやすくなり、視認性が低下するという問題が発生する。さらに、金属細線のメッシュピッチを拡大することにより、タッチパネルと組み合わせて使用される表示装置の周期的な画素パターンと金属細線とが干渉して生じるモアレが目立つという問題が発生する。
また、この発明は、このような導電性部材を備えるタッチパネルを提供することも目的とする。
第1のメッシュパターンと第2のメッシュパターンとは、第1メッシュセルの重心と第2メッシュセルの頂点とが互いに異なる位置となるように配置されていることが好ましい。
第1のメッシュパターンと第2のメッシュパターンとは、第1メッシュセルの重心と第2メッシュセルの重心とが互いに異なる位置となるように配置されていることが好ましい。
第1のメッシュパターンと第2のメッシュパターンとは、第1メッシュセルの頂点と第2メッシュセルの重心とが互いに異なる位置となるように配置されていることが好ましい。
第1のメッシュピッチおよび第2のメッシュピッチが500μm以上であることが好ましい。
第1のメッシュピッチと第2のメッシュピッチとは、互いに同一であってもよい。
第1のメッシュパターンは、同一形状の複数の第1メッシュセルにより構成され、第2のメッシュパターンは、同一形状の複数の第2メッシュセルにより構成され、第3のメッシュパターンは、同一形状の複数の第3メッシュセルにより構成され、四角形状は、菱形形状であることが好ましい。
第1メッシュセルと第2メッシュセルとは、同一形状を有することが好ましい。
第1のメッシュパターンおよび第2のメッシュパターンは、それぞれの電極内ダミーパターン部を形成する金属細線の端部とそれぞれのメッシュセルを形成する金属細線との間に、それぞれのメッシュセルのいずれか一辺の長さの1/4以上のギャップを有することが好ましい。
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、数学記号を用いて示せば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、技術分野において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400〜800nm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。
図1に、この発明の実施の形態1に係る導電性部材1を用いたタッチパネル2の構成を示す。
タッチパネル2は、表面2Aと裏面2Bとを有し、裏面2B側に液晶表示装置等の図示しない表示装置が配置された状態において使用される。タッチパネル2の表面2Aは、タッチ検出面であり、タッチパネル2の操作者が、タッチパネル2を通して表示装置の画像を観察する視認側となる。
タッチパネル2は、表面2A側に配置され且つ平板形状を有する透明な絶縁性のカバーパネル3を有し、表面2Aとは反対側のカバーパネル3の面上に導電性部材1が透明な接着剤4により接合されている。
透明絶縁基板5は、タッチパネル2の表面2A側に向けられる第1の面5Aとタッチパネル2の裏面2B側に向けられる第2の面5Bとを有し、第1の面5A上に金属細線6Aが形成され、第2の面5B上に金属細線6Bが形成されている。図1に示されるように、平坦化または金属細線6Aおよび金属細線6Bを保護する目的で、金属細線6Aおよび金属細線6Bを覆うように透明絶縁基板5の第1の面5Aおよび第2の面5B上に、それぞれ、透明な保護層7Aおよび7Bが配置されていてもよい。
透明絶縁基板5の第1の面5A上には、金属細線6Aにより構成され、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に並列配置された複数の第1電極11が形成され、透明絶縁基板5の第2の面5B上には、金属細線6Bにより構成され、それぞれ第2の方向D2に沿って延び且つ第1の方向D1に並列配置された複数の第2電極21が形成されている。このように、複数の第1電極11と複数の第2電極21は、透明絶縁基板5を介して配置されている。
透過領域S1内には、透明絶縁基板5の第1の面5A上(視認側)に形成された第1電極11と透明絶縁基板5の第2の面5B上(表示装置側)に形成された第2電極21とが平面視において互いに交差し重なるように配置されている。
第1電極11は、図3に比較的太い線で描かれた第1検出電極部11Aと、図3に比較的細い線で描かれた第1電極内ダミーパターン部11Bとを有している。第1検出電極部11Aおよび第1電極内ダミーパターン部11Bは、それぞれ、金属細線M1Aおよび金属細線M1Bから形成されており、第1電極内ダミーパターン部11Bは、第1検出電極部11Aに電気的に接続されておらず、第1検出電極部11Aから絶縁されるように配置されている。
図4に示されるように、第1のメッシュパターンMP1の第1メッシュセルC1の内部に、少なくとも1つの第1ダミー単位パターンT1Bを有する第1電極内ダミーパターン部11Bが配置されている。第1ダミー単位パターンT1Bは、第1電極内ダミーパターン部11Bを形成する、交点を有さない複数の金属細線M1Bが互いに離れて配置されたパターンからなり、すなわち、十字状に交差する金属細線M1Bを含まないパターンである。なお、図3のように、全ての第1メッシュセルC1の内部に、第1電極内ダミーパターン部11Bが配置されていることが好ましい。
なお、第1検出電極部11Aを形成する金属細線M1Aの線幅W1Aと、第1電極内ダミーパターン部11Bを形成する金属細線M1Bの線幅W1Bとは、互いに等しい値とすることが好ましいが、互いに異なっていてもよい。
第2電極21は、図6に比較的太い破線で描かれた第2検出電極部21Aと、図6に比較的細い破線で描かれた第2電極内ダミーパターン部21Bとを有している。第2検出電極部21Aおよび第2電極内ダミーパターン部21Bは、それぞれ、金属細線M2Aおよび金属細線M2Bから形成されており、第2電極内ダミーパターン部21Bは、第2検出電極部21Aに電気的に接続されておらず、第2検出電極部21Aから絶縁されるように配置されている。
なお、第2のメッシュピッチPA2は、第1のメッシュピッチPA1とは異なる値に設定されることができるが、以下においては、第2のメッシュピッチPA2は、第1のメッシュピッチPA1と同じであることが、第1電極11と第2電極12の検出感度を同程度にでき、タッチパネルの検出感度を均一化できるという観点から好ましく、その形態の下、以降の説明を行う。
なお、第2検出電極部21Aを形成する金属細線M2Aの線幅W2Aと、第2電極内ダミーパターン部21Bを形成する金属細線M2Bの線幅W2Bとは、互いに等しい値とすることが好ましいが、互いに異なっていてもよい。
ここで、第3のメッシュピッチPA3は、第1の方向D1に互いに隣接する第3メッシュセルC3の重心間の第1の方向D1における距離P3の平均値として定義されるものとする。第3のメッシュピッチPA3は、第1のメッシュパターンMP1および第2のメッシュパターンMP2の第1のメッシュピッチPA1および第2のメッシュピッチPA2の1/4の値を有している。第3のメッシュピッチPA3は、第1のメッシュピッチPA1および第2のメッシュピッチPA2の1/4以下とすることができる。この場合に、第3のメッシュピッチPA3は、第1のメッシュピッチPA1および第2のメッシュピッチPA2の1/4、1/6、または1/8であることが好ましい。特に金属細線の視認性およびタッチパネルの検出感度の観点から、第3のメッシュピッチPA3は、第1のメッシュピッチPA1および第2のメッシュピッチPA2の1/4であることが好ましい。
したがって、視認側から見たときに、金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bの存在が目立ちにくくなるように、互いに隣接する金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bの間隔が狭められ、且つ、タッチパネル2と組み合わせて図示しない表示装置を使用した際にモアレの発生を低減するように、第3メッシュセルC3の大きさおよび角度を選択して第3のメッシュパターンMP3を設計できるので、第1検出電極部11Aおよび第2検出電極部21Aの寄生容量を小さく押さえることができる。このように、寄生容量が小さく検出感度が高い広ピッチ、例えば500μm以上の広ピッチのメッシュパターンを有した検出電極部を用いても、視認性を向上させるとともに、タッチパネル2と表示装置とを組み合わせた際のモアレの発生を抑制することができる。
第1検出電極11Aとダミー電極とを絶縁するための断線部、および、第2検出電極21Aとダミー電極とを絶縁するための断線部の断線幅は、それぞれ、0.5〜30μmであることが好ましい。また、ダミー電極内部の金属細線に、さらに断線部分を設けても良い。例えば、ダミー電極を構成するメッシュセルの各辺にそれぞれ1つ以上の断線部分を設けても良い。
<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11および第2電極21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、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の厚さは、例えば、20〜1000μmであり、特に30〜100μmが好ましい。
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。下塗り層形成用組成物には、必要に応じて、溶媒が含まれていてもよい。溶媒の種類は特に限定されるものではないが、後述する感光性層形成用組成物において使用される溶媒が例示される。また、高分子を含む下塗り層形成用組成物として、高分子の微粒子を含むラテックスを使用してもよい。また、下塗り層の屈折率を調整し、下塗り層を透明絶縁基板5の反射を低減する為の屈折率調整層としても利用できる。
なお、必要に応じて、導電性部材1は、透明絶縁基板5と第1電極11および第2電極21との間に他の層として、上述の下塗り層以外に、例えば、アンチハレーション層を備えていてもよい。
図5および図8を参照して上述したように、第1電極11の第1検出電極部11Aを形成する金属細線M1Aおよび第1電極内ダミーパターン部11Bを形成する金属細線M1B、並びに、第2電極21の第2検出電極部21Aを形成する金属細線M2Aおよび第2電極内ダミーパターン部21Bを形成する金属細線M2Bは、視認性を確保するために、例えば、0.5〜5μm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M1A、M1B、M2AおよびM2Bが、このような線幅を有していれば、低抵抗の第1検出電極部11Aおよび第2検出電極部21Aを比較的容易に形成することができる。
さらに、金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2B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。
また、金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bの視認性を向上させるために、少なくとも金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bの視認側面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、金属酸窒化物および金属硫化物等が使用され、代表的には、酸窒化銅、窒化銅、酸化銅および酸化モリブデン等が使用できる。
第1のメッシュパターンMP1の構成単位となる第1メッシュセルC1、第2のメッシュパターンMP2の構成単位となる第2メッシュセルC2、および第3のメッシュパターンMP3の構成単位となる第3メッシュセルC3は、表示装置とのモアレを抑制するという観点から四角形が好ましく、特に菱形が好ましい。この菱形の鋭角の大きさは、例えば、20度〜88度とすることができる。また、この菱形の鋭角の大きさは、好ましくは30度〜85度であり、より好ましくは50度〜80度である。さらに、第1メッシュセルセルC1、第2メッシュセルC2および第3メッシュセルC3を、菱形以外の正六角形、正三角形およびその他の多角形とすることもできる。第1のメッシュパターンMP1、第2のメッシュパターンMP2、および、第3のメッシュパターンMP3は、それぞれ同一形状の複数の第1メッシュセルC1、同一形状の複数の第2メッシュセルC2、および、同一形状の複数の第3メッシュセルC3により構成されることが、電極のメッシュパターンの設計が容易となり、好ましい。さらに、第1メッシュセルC1と第2メッシュセルC2とが同一形状であることが、電極のメッシュパターンの設計がさらに容易となり、特に好ましい。
また、第3のメッシュパターンMP3は、第3メッシュパターンMP3を構成する複数の第3メッシュセルC3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、四角形状の第3メッシュセルにより構成された不規則なパターンであってもよい。本構成により、表示装置と組み合わせた時のモアレ抑制とカラーノイズ低減との両立が可能となる。
また、複数の第3メッシュセルC3の辺の長さの平均値を算出する際には、定められた面積を有する領域内に配置されている複数の第3メッシュセルC3に対して辺の長さの平均値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第3メッシュセルC3に対して辺の長さの平均値を算出することが好ましい。
また、互いに隣接するメッシュセルの重心間の距離の平均値を算出する際には、定められた面積を有する領域内に配置されている複数の第1メッシュセルC1および複数の第2メッシュセルC2について、互いに隣接するメッシュセルの重心間の距離の平均値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第1メッシュセルC1および第2メッシュセルC2に対して隣接するメッシュセルの重心間の距離の平均値を算出することが好ましい。
めっき法による金属細線の形成方法について説明する。例えば、金属細線は、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。
透明な保護層7Aおよび7Bとしては、ゼラチン、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の有機膜、および、二酸化シリコン等の無機膜を使用することができ、膜厚は、10nm以上100nm以下であることが好ましい。
また必要に応じて、保護層上に透明コート層を形成してもよい。透明コート層としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の有機膜が使用され、膜厚は1μm以上100μm以下が好ましい。
さらに、カバーパネル3に導電性部材1を接合するための透明な接着剤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。
<周辺配線絶縁膜>
図2に示す第1周辺配線12、第2周辺配線22上に、周辺配線間のショートおよび周辺配線の腐食を防止する目的で、周辺配線絶縁膜を形成してもよい。周辺配線絶縁膜としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の有機膜が使用され、膜厚は1μm以上30μm以下が好ましい。周辺配線絶縁膜は、第1周辺配線12、第2周辺配線22のどちらか一方のみに形成してもよい。
上述した実施の形態1においては、第1検出電極部11Aにより形成される第1のメッシュパターンMP1の各メッシュの内部に、図4に示されるような第1ダミー単位パターンT1Bを有する第1電極内ダミーパターン部11Bが配置され、第2検出電極部21Aにより形成される第2のメッシュパターンMP2の各メッシュの内部に、図7に示されるような第2ダミー単位パターンT2Bを有する第2電極内ダミーパターン部21Bが配置されていたが、第1ダミー単位パターンT1Bおよび第2ダミー単位パターンT2Bは、図4および図7に示すものに限定されない。
第1電極31は、図10に比較的太い線で描かれた第1検出電極部31Aと、図10に比較的細い線で描かれた第1電極内ダミーパターン部31Bとを有している。第1検出電極部31Aおよび第1電極内ダミーパターン部31Bは、それぞれ、金属細線M1Aおよび金属細線M1Bから形成されており、第1電極内ダミーパターン部31Bは、第1検出電極部31Aに電気的に接続されておらず、第1検出電極部31Aから絶縁されるように配置されている。
そして、第1のメッシュパターンMP1の第1メッシュセルC1の内部に、図11に示されるような少なくとも1つの第3ダミー単位パターンT3Bを有する第1電極内ダミーパターン部31Bが配置されている。また、第1電極内ダミーパターン部31Bを構成する金属細線M1Bと第1メッシュセルC1を構成する金属細線M1Aとは、第1のギャップG1Aおよび第1のギャップG1Aよりも大きな第2のギャップG1Bを隔てて離れている。
第2電極41は、図12に比較的太い破線で描かれた第2検出電極部41Aと、図12に比較的細い破線で描かれた第2電極内ダミーパターン部41Bとを有している。第2検出電極部41Aおよび第2電極内ダミーパターン部41Bは、それぞれ、金属細線M2Aおよび金属細線M2Bから形成されており、第2電極内ダミーパターン部41Bは、第2検出電極部41Aに電気的に接続されておらず、第2検出電極部41Aから絶縁されるように配置されている。
そして、第2のメッシュパターンMP2の第2メッシュセルC2の内部に、図13に示されるような第4ダミー単位パターンT4Bを有する第2電極内ダミーパターン部41Bが配置されている。また、第2電極内ダミーパターン部41Bを構成する金属細線M2Bと第2メッシュセルC2を構成する金属細線M2Aとは第1のギャップG2Aおよび第1のギャップG2Aよりも大きな第2のギャップG2Bを隔てて離れている。
したがって、実施の形態1と同様に、視認側から見たときに、金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bの存在が目立ちにくく、且つ、タッチパネル2と組み合わせて表示装置を使用した際にモアレの発生を低減するように、第3メッシュセルC3の大きさおよび角度を選択して第3のメッシュパターンMP3を設計できるので、第1検出電極部31Aおよび第2検出電極部41Aの寄生容量を小さく押さえることができ、寄生容量が小さく検出感度が高い広ピッチの大きなメッシュパターンを有する検出電極部を用いても、視認性を向上することができるとともに、タッチパネル2と表示装置とを組み合わせて使用した際にモアレの発生を抑制できる。
実施の形態3に係る導電性部材の電極交差部における第1電極51のみを視認側から見た部分平面図を図15に示す。第1電極51は、図1に示される透明絶縁基板5の第1の面5A上に形成されたものである。
第1電極51は、図15に比較的太い線で描かれた第1検出電極部51Aと、図15に比較的細い線で描かれた第1電極内ダミーパターン部51Bとを有している。第1検出電極部51Aおよび第1電極内ダミーパターン部51Bは、それぞれ、金属細線M1Aおよび金属細線M1Bから形成されており、第1電極内ダミーパターン部51Bは、第1検出電極部51Aに電気的に接続されておらず、第1検出電極部51Aから絶縁されるように配置されている。
そして、第1のメッシュパターンMP1の第1メッシュセルC1の内部に、図16に示されるような第5ダミー単位パターンT5Bを有する第1電極内ダミーパターン部51Bが配置されている。また、第1電極内ダミーパターン部51Bを構成する金属細線M1Bは、第1メッシュセルC1を構成する金属細線M1Aとは第1のギャップG1Aを隔てて離れている。
第2電極61は、図17に比較的太い破線で描かれた第2検出電極部61Aと、図17に比較的細い破線で描かれた第2電極内ダミーパターン部61Bとを有している。第2検出電極部61Aおよび第2電極内ダミーパターン部61Bは、それぞれ、金属細線M2Aおよび金属細線M2Bから形成されており、第2電極内ダミーパターン部61Bは、第2検出電極部61Aに電気的に接続されておらず、第2検出電極部61Aから絶縁されるように配置されている。
そして、第2のメッシュパターンMP2の各メッシュの内部に、図18に示されるような第6ダミー単位パターンT6Bを有する第2電極内ダミーパターン部61Bが配置されている。また、第2電極内ダミーパターン部61Bを構成する金属細線M2Bは、第2メッシュセルC2を構成する金属細線M2Aとは第1のギャップG2Aを隔てて離れている。
したがって、実施の形態1と同様に、視認側から見たときに、金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bの存在が目立ちにくく、且つ、タッチパネル2と組み合わせて表示装置を使用した際にモアレの発生を低減するように、第3メッシュセルC3の大きさおよび角度を選択して第3のメッシュパターンMP3を設計できるので、第1検出電極部51Aおよび第2検出電極部61Aの寄生容量を小さく押さえることができ、寄生容量が小さく検出感度が高い広ピッチの大きなメッシュパターンを有する検出電極部を用いても、視認性を向上するとともに、タッチパネル2と表示装置とを組み合わせて使用した際にモアレの発生を抑制できる。
実施の形態4に係る導電性部材の電極交差部における第1電極71および第1ダミー電極72を視認側から見た部分平面図を図20に示す。第1電極71および第1ダミー電極72は、図1に示される透明絶縁基板5の第1の面5A上に形成されたものである。
また、第1電極71は、第1の方向D1に沿って形成された領域R1Aに配置され、第1ダミー電極72は、領域R1Aに隣接する領域R1Bに配置されている。つまり、第1ダミー電極72は隣接する第1電極71間に配置されている。この第1電極71と第1ダミー電極72とは、互いに絶縁されるように配置されている。
また、第1ダミー電極72は、第1電極71が有するパターンと同一のパターンを有しているが、フローティングされた電極であり、タッチパネル2においてセンサとして機能しない。
そして、第1のメッシュパターンMP1の第1メッシュセルC1の内部に、第7ダミー単位パターンT7Bを有する第1電極内ダミーパターン部71Bが配置されている。また、第1電極内ダミーパターン部71Bを構成する金属細線M1Bは、第1メッシュセルC1を構成する金属細線M1Aとは第1のギャップG1Aを隔てて離れている。また、第1電極71は、金属細線M1Aと金属細線M1Bとが第1のギャップG1Aよりも大きな第2のギャップG1Bを隔てて離れている箇所を有する。
また、第2ダミー電極82は、第1電極81と同一の構成を有しているが、フローティングされた電極であり、タッチパネル2においてセンサとして機能しない。
そして、第2のメッシュパターンMP2の各メッシュの内部に、第8ダミー単位パターンT8Bを有する第2電極内ダミーパターン部81Bが配置されている。また、第2電極内ダミーパターン部81Bを構成する金属細線M2Bは、第2メッシュセルC2を構成する金属細線M2Aとは第1のギャップG2Aを隔てて離れている。また、第2電極81は、金属細線M2Aと金属細線M2Bとが第1のギャップG2Aよりも大きな第2のギャップG2Bを隔てて離れている箇所を有する。
また、第1メッシュセルC1に、第1電極内ダミーパターン部71Bを形成する金属細線M1Bの端部と突き合うように第1メッシュセルC1の一辺から突出する突起部J1が形成されている。金属細線M1Bの端部と突起部J1の端部とは、互いに第1のギャップG1Aを隔てて離れている。また、第1電極71は、金属細線M1Aと金属細線M1Bとが第1のギャップG1Aよりも大きな第1のギャップG1Bを隔てて離れている箇所を有する。突起部J1の長さは、電極の寄生容量を低下させるという観点から、50μm以下が好ましく、特に10μm以上30μm以下が好ましい。あるいは、突起部J1の長さは、第1メッシュセルC1の一辺の長さの1/10以下が好ましく、1/100〜1/20の長さを有していることがより好ましい。
また、第2メッシュセルC2に、第2電極内ダミーパターン部81Bを形成する金属細線M2Bの端部と突き合うように第2メッシュセルC2の一辺から突出する突起部J2が形成されている。金属細線M2Bの端部と突起部J2の端部とは、互いに第1のギャップG2Aを隔てて離れている。突起部J2の長さは、電極の寄生容量を低下させるという観点から、50μm以下が好ましく、特に10μm以上30μm以下が好ましい。あるいは、突起部J2の長さは、第2メッシュセルC2の一辺の長さの1/10以下が好ましく、1/100〜1/20の長さを有していることがより好ましい。
したがって、実施の形態1と同様に、視認側から見たときに、金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bの存在が目立ちにくく、且つ、タッチパネル2と組み合わせて表示装置を使用した際にモアレの発生を低減するように、第3メッシュセルC3の大きさおよび角度を選択して第3のメッシュパターンMP3を設計できるので、第1検出電極部71Aおよび第2検出電極部81Aの寄生容量を小さく押さえることができ、寄生容量が小さく検出感度が高い広ピッチの大きなメッシュパターンを有する検出電極部を用いても、視認性を向上するとともに、タッチパネル2と表示装置とを組み合わせて使用した際にモアレの発生を抑制できる。
露光パターンの異なる各種のフォトマスクを用意し、透明絶縁基板の両面上に金属細線から構成された第1電極および第2電極をそれぞれ形成して導電性部材を作製した。なお、透明絶縁基板として、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、金属細線を銀線により形成した。
さらに、作製された導電性部材を、3M社製 8146−4(製品番号)の厚さ75μmの光学透明粘着シートを用いて、カバーパネルとしての厚さ1.1mmの強化ガラスに接合することにより、図1に示される構造のタッチパネルを作製した。
作製したタッチパネルに対して、先端部分の外径が1.0mmのタッチペンの先端部分を接触させて、タッチパネルの感度評価を行った。この際に、タッチパネルの表面とタッチペンの先端部分との接触位置に対する位置検出精度により、下記の通りA〜Cの評価基準を定めた。評価がAまたはBであれば、実用上の問題がない検出精度であるとした。
A:位置検出精度が1.0mm未満であり、正確な位置検出ができる。
B:位置検出精度が1.0mm以上2.0mm未満であり、実用上の問題がない。
C;位置検出精度が2.0mm以上であり、正確な位置検出ができない。
作製したタッチパネルを、タッチパネルの表面から5cm離れた位置において、10人の観察者の肉眼により観察し、金属細線が視認されるか否かを評価した。視認性について、下記の通りA〜Cの評価基準を定め、10人の観察者の評価結果のうち最も多い評価結果を、タッチパネルに対する最終的な評価結果とした。評価がAまたはBであれば、実用上の問題がない視認性であるとした。
A:金属細線が全く視認されない。
B:金属細線が幾らか視認されるが、実用上の問題がない。
C:金属細線がはっきりと視認される。
作製したタッチパネルを液晶表示モジュール上に配置し且つ液晶表示モジュールに全面縁の画像表示を行わせた状態において表示された画像を、10人の観察者の肉眼により観察し、表示された画像上に発生したモアレが視認されるか否かを評価した。モアレの発生について、下記の通りA〜Cの評価基準を定め、10人の観察者の評価結果のうち最も多い評価結果を、タッチパネルに対する最終的な評価結果とした。評価がAまたはBであれば、実用上の問題がないとした。
A:モアレが視認されない。
B:モアレが幾らか視認されるが、実用上の問題がない。
C:モアレが目立つ。
(ハロゲン化銀乳剤の調製)
温度38℃、pH(potential of hydrogen)4.5に保たれた下記1液に、下記2液および3液の各々90%に相当する量を攪拌しながら同時に20分間にわたって加え、0.16μmの核粒子を形成した。続いて下記の4液および5液を8分間にわたって加え、さらに、下記の2液および3液の残りの10%の量を2分間にわたって加え、粒子を0.21μmまで成長させた。さらに、ヨウ化カリウム0.15gを加え、5分間熟成し粒子形成を終了した。
水・・・750ml
ゼラチン・・・9g
塩化ナトリウム・・・3g
1,3−ジメチルイミダゾリジン−2−チオン・・・20mg
ベンゼンチオスルホン酸ナトリウム・・・10mg
クエン酸・・・0.7g
2液:
水・・・300ml
硝酸銀・・・150g
3液:
水・・・300ml
塩化ナトリウム・・・38g
臭化カリウム・・・32g
ヘキサクロロイリジウム(III)酸カリウム(0.005%KCl 20%水溶液)・・・8ml
ヘキサクロロロジウム酸アンモニウム(0.001%NaCl 20%水溶液)・・・10ml
4液:
水・・・100ml
硝酸銀・・・50g
5液:
水・・・100ml
塩化ナトリウム・・・13g
臭化カリウム・・・11g
黄血塩・・・5mg
上述の乳剤に1,3,3a,7−テトラアザインデン1.2×10-4モル/モルAg、ハイドロキノン1.2×10-2モル/モルAg、クエン酸3.0×10-4モル/モルAg、2,4−ジクロロ−6−ヒドロキシ−1,3,5−トリアジンナトリウム塩0.90g/モルAg、および微量の硬膜剤を添加し、クエン酸を用いて塗布液pHを5.6に調整した。
上述の塗布液に、含有するゼラチンに対して、(P−1)で表されるポリマーと分散剤としてのジアルキルフェニルPEO硫酸エステルとを含有するポリマーラテックス(分散剤/ポリマーの質量比が2.0/100=0.02)をポリマー/ゼラチン(質量比)=0.5/1になるように添加した。
以上のようにして感光性層形成用組成物を調製した。
なお、上述の(P−1)で表されるポリマーは、特許第3305459号および特許第3754745号を参照して合成した。
透明絶縁基板の両面に、上述のポリマーラテックスを塗布して、厚み0.05μmの下塗り層を設けた。透明絶縁基板には、38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(富士フイルム社製)を用いた。
次に、下塗り層上に、上述のポリマーラテックスとゼラチン、および光学濃度が約1.0で現像液のアルカリにより脱色する染料の混合物により形成されるアンチハレーション層を設けた。なお、アンチハレーション層におけるポリマーとゼラチンとの混合質量比(ポリマー/ゼラチン)は2/1であり、ポリマーの含有量は0.65g/m2であった。
上述のアンチハレーション層の上に、上述の感光性層形成用組成物を塗布し、さらに上記ポリマーラテックスとゼラチンとエポクロスK−2020E(商品名、日本触媒株式会社製、オキサゾリン系架橋反応性ポリマーラテックス(架橋性基:オキサゾリン基))、スノーテックスC(登録商標、商品名、日産化学工業株式会社製、コロイダルシリカ)とを固形分質量比(ポリマー/ゼラチン/エポクロスK−2020E/スノーテックスC(登録商標))1/1/0.3/2で混合した組成物を、ゼラチン量が0.08g/m2となるように塗布し、両面に感光性層が形成された支持体を得た。両面に感光性層が形成された支持体をフィルムAとする。形成された感光性層は、銀量6.2g/m2、ゼラチン量1.0g/m2であった。
例えば図3に示したようなパターンを有する第1電極形成用の第1のフォトマスクおよび図6に示したようなパターンを有する第2電極形成用の第2のフォトマスクをそれぞれ用意しておき、フィルムAの両面に、それぞれ、第1のフォトマスクおよび第2のフォトマスクを配置し、高圧水銀ランプを光源とした平行光を用いて両面同時露光を行った。
露光後、下記の現像液で現像し、さらに定着液(商品名、CN16X用N3X−R、富士フィルム社製)を用いて現像処理を行った。さらに、純水でリンスし、乾燥することにより、両面にAg(銀)からなる金属細線とゼラチン層とが形成された支持体を得た。ゼラチン層は金属細線間に形成されていた。得られたフィルムをフィルムBとする。
現像液1リットル(L)中に、以下の化合物が含まれる。
ハイドロキノン・・・0.037mol/L
N−メチルアミノフェノール・・・0.016mol/L
メタホウ酸ナトリウム・・・0.140mol/L
水酸化ナトリウム・・・0.360mol/L
臭化ナトリウム・・・0.031mol/L
メタ重亜硫酸カリウム・・・0.187mol/L
フィルムBに対して、タンパク質分解酵素(ナガセケムテックス社製ビオプラーゼAL−15FG)の水溶液(タンパク質分解酵素の濃度:0.5質量%、液温:40℃)への浸漬を120秒間行った。フィルムBを水溶液から取り出し、温水(液温:50℃)に120秒間浸漬し、洗浄した。ゼラチン分解処理後のフィルムをフィルムCとする。
フィルムCに対して、金属製ローラを備えたカレンダ装置を用いて、30kNの圧力でカレンダ処理を行った。このとき、線粗さRa=0.2μm、Sm=1.9μm(株式会社キーエンス製形状解析レーザ顕微鏡VK−X110にて測定(JIS−B−0601−1994))の粗面形状を有するポリエチレンテレフタレートフィルム2枚を、これらの粗面がフィルムCの表面および裏面と向き合うように共に搬送して、フィルムCの表面および裏面に粗面形状を転写形成した。
カレンダ処理後、フィルムCを温度150℃の過熱蒸気槽に120秒間かけて通過させて、加熱処理を行った。加熱処理後のフィルムをフィルムDとする。このフィルムDが導電性部材である。
(実施例1)
実施例1は、図1〜図9に示す実施の形態1の導電性部材1と同一の形状の導電性部材を有するタッチパネルである。第1のメッシュパターンMP1および第2のメッシュパターンMP2において第1メッシュセルC1および第2メッシュセルC2の菱形の鋭角を72度、第1メッシュセルC1および第2メッシュセルC2の一辺の長さを696μm(鋭角72度から、メッシュピッチPA1およびPA2は、818μmに相当する)とした。全ての金属細線の線幅は、4μmとした。なお、金属細線M1Aと金属細線M1Bとの間の第2のギャップG1Bおよび金属細線M2Aと金属細線M2Bとの間の第2のギャップG2Bは、それぞれのメッシュセルC1およびC2の辺の長さの1/4以上、つまり、174μm以上の長さを有している。また、金属細線M1Aと金属細線M1Bとの間の比較的小さい第1のギャップG1Aおよび金属細線M2Aと金属細線M2Bとの間の比較的小さい第1のギャップG2Aの長さは、10μmに設定した。また、複数の第1電極11の配列ピッチを4.5mm、それぞれの第1電極11の幅を4.1mmとした。また、複数の第2電極21の配列ピッチを4.5mm、それぞれの第2電極21の幅を2.25mmとした。また、隣接する第1電極11間および隣接する第2電極21間には、ダミー電極を配置した。
(実施例2)
実施例2は、導電性部材が図10〜図14に示す実施の形態2の導電性部材と同一の形状を有することを除いて、実施例1と同一である。なお、実施例1と同様に、金属細線M1Aと金属細線M1Bとの間の第2のギャップG1Bおよび金属細線M2Aと金属細線M2Bとの間の第2のギャップG2Bは、それぞれのメッシュセルC1およびC2の辺の長さの1/4以上、つまり174μm以上の長さを有している。また、金属細線M1Aと金属細線M1Bとの間の比較的小さい第1のギャップG1Aおよび金属細線M2Aと金属細線M2Bとの間の比較的小さい第1のギャップG2Aの長さは、10μmに設定した。
(実施例3)
実施例3は、導電性部材が図15〜図19に示す実施の形態3の導電性部材と同一の形状を有することを除いて、実施例1と同一である。すなわち、実施例3の導電性部材は、比較的大きなギャップである第2のギャップG1BおよびG2Bは有していない。一方、第1のギャップG1AおよびG2Aの長さは、10μmに設定した。
(実施例4)
実施例4は、導電性部材が図20〜図22に示す実施の形態4の導電性部材と同一の形状を有することを除いて、実施例1と同一である。なお、実施例1と同様に、金属細線M1Aと金属細線M1Bとの間の第2のギャップG1Bおよび金属細線M2Aと金属細線M2Bとの間の第2のギャップG2Bは、それぞれのメッシュセルC1およびC2の辺の長さの1/4以上、つまり174μm以上の長さを有している。また、金属細線M1Aと金属細線M1Bとの間の比較的小さい第1のギャップG1Aおよび金属細線M2Aと金属細線M2Bとの間の比較的小さい第1のギャップG2Aの長さは、10μmに設定した。また、突起部J1およびJ2の長さは20μmに設定した。
比較例1は、図1〜図9に示す実施の形態1の導電性部材1における第1電極11の第1電極内ダミーパターン部11Bおよび第2電極21の第2電極内ダミーパターン部21Bを有さないことを除いて、実施例1と同一である。
比較例1に係る導電性部材の電極交差部における第1電極91のみを視認側から見た部分平面図を図23に示す。第1電極91は、図1に示される透明絶縁基板5の第1の面5A上に形成されたものである。
第1電極91は、電極内ダミーパターン部を有さず、図23に描かれた第1検出電極部91Aのみを有している。第1検出電極部91Aは、金属細線M1Aから形成されている。
第2電極92は、第1電極91と同様に電極内ダミーパターン部を有さず、図24に描かれた第2検出電極部92Aのみを有している。第2検出電極部92Aは、金属細線M2Aから形成されている。
比較例2に係る導電性部材の電極交差部における第1電極101のみを視認側から見た部分平面図を図26に示す。第1電極101は、図1に示される透明絶縁基板5の第1の面5A上に形成されたものである。
第1電極101は、比較例1と同様に電極内ダミーパターン部を有さず、図26に描かれた第1検出電極部101Aのみを有している。第1検出電極部101Aは、金属細線M1Aから形成されている。
第2電極102は、第1電極101と同様に電極内ダミーパターン部を有さず、図27に描かれた第2検出電極部102Aのみを有している。第2検出電極部102Aは、金属細線M2Aから形成されている。
一方、比較例1は、感度評価は「A」であったが、視認性評価およびモアレ評価は「C」であった。また、比較例2は、視認性評価およびモアレ評価は「A」であったが、感度評価は「C」であった。このように、比較例1および比較例2は、感度、視認性およびモアレのすべてについて同時に高評価を得ることができなかった。
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の方向に並列配置された複数の第1電極と、
それぞれ前記第2の方向に延び且つ前記第1の方向に並列配置された複数の第2電極と
を備えた導電性部材であって、
前記複数の第1電極と前記複数の第2電極とは、絶縁状態で対向して配置され、
前記第1電極は、金属細線により形成される複数の第1メッシュセルが電気的に接続されて構成された第1のメッシュパターンを有する第1検出電極部と、前記第1検出電極部から絶縁されるように前記第1のメッシュパターンの第1メッシュセルの内部に配置された金属細線により形成される第1電極内ダミーパターン部とを有し、
前記第2電極は、金属細線により形成される複数の第2メッシュセルが電気的に接続されて構成された第2のメッシュパターンを有する第2検出電極部と、前記第2検出電極部から絶縁されるように前記第2のメッシュパターンの第2メッシュセルの内部に配置された金属細線により形成される第2電極内ダミーパターン部とを有し、
前記第1電極と前記第2電極とが重なる領域において、前記第1検出電極部と前記第1電極内ダミーパターン部と前記第2検出電極部と前記第2電極内ダミーパターン部とが組み合わされて形成された複数の第3メッシュセルにより構成される第3のメッシュパターンを有する導電性部材。
Claims (15)
- 透過領域を有する導電性部材であって、
透明絶縁部材と、
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の方向に並列配置された複数の第1電極と、
それぞれ前記第2の方向に延び且つ前記第1の方向に並列配置された複数の第2電極と
を備え、
前記複数の第1電極と前記複数の第2電極とは、前記透明絶縁部材を介して配置され、
前記第1電極は、金属細線により形成される複数の第1メッシュセルが電気的に接続されて構成された第1のメッシュパターンを有する第1検出電極部と、前記第1検出電極部から絶縁されるように前記第1のメッシュパターンの第1メッシュセルの内部に配置された金属細線により形成される第1電極内ダミーパターン部とを有し、
前記第2電極は、金属細線により形成される複数の第2メッシュセルが電気的に接続されて構成された第2のメッシュパターンを有する第2検出電極部と、前記第2検出電極部から絶縁されるように前記第2のメッシュパターンの第2メッシュセルの内部に配置された金属細線により形成される第2電極内ダミーパターン部とを有し、
前記第1電極と前記第2電極とが重なる領域において、前記第1検出電極部と前記第1電極内ダミーパターン部と前記第2検出電極部と前記第2電極内ダミーパターン部とが組み合わされて形成された複数の第3メッシュセルにより構成される第3のメッシュパターンを有し、
前記第1電極内ダミーパターン部または前記第2電極内ダミーパターン部は、交点を有する金属細線を有する導電性部材。 - 前記第1電極内ダミーパターン部および前記第2電極内ダミーパターン部は、交点を有する金属細線を有する請求項1に記載の導電性部材。
- 前記第1電極内ダミーパターン部および前記第2電極内ダミーパターン部は、十字状に交差する金属細線を有する請求項2に記載の導電性部材。
- 互いに隣接する前記複数の第1電極の間に配置される第1ダミー電極と、
互いに隣接する前記複数の第2電極の間に配置される第2ダミー電極と
をさらに備え、
前記第1ダミー電極は、前記第1検出電極部および前記第1電極内ダミーパターン部の双方によるパターンを有するように金属細線により形成され、
前記第2ダミー電極は、前記第2検出電極部および前記第2電極内ダミーパターン部の双方によるパターンを有するように金属細線により形成される請求項1〜3のいずれか一項に記載の導電性部材。 - 前記第1のメッシュパターンは、前記第1の方向に互いに隣接する前記第1メッシュセルの重心間の前記第1の方向における距離の平均値により定められる第1のメッシュピッチを有し、
前記第2のメッシュパターンは、前記第1の方向に互いに隣接する前記第2メッシュセルの重心間の前記第1の方向における距離の平均値により定められる第2のメッシュピッチを有し、
前記第1のメッシュパターンの金属細線と前記第2のメッシュパターンの金属細線とは、点状に重なるように配置され、
前記第3のメッシュパターンは、前記第1の方向に隣接する前記第3メッシュセルの重心間の前記第1の方向における距離の平均値により定められる第3のメッシュピッチを有し、
前記第3のメッシュピッチは、前記第1のメッシュピッチの1/4以下であり、かつ前記第2のメッシュピッチの1/4以下である請求項1〜4のいずれか一項に記載の導電性部材。 - 前記第1のメッシュパターンと前記第2のメッシュパターンとは、前記第1メッシュセルの重心と前記第2メッシュセルの頂点とが互いに異なる位置となるように配置されている請求項5に記載の導電性部材。
- 前記第1のメッシュピッチおよび前記第2のメッシュピッチが500μm以上である請求項5または6に記載の導電性部材。
- 前記第1のメッシュピッチと前記第2のメッシュピッチとは、互いに同一である請求項5〜7のいずれか一項に記載の導電性部材。
- 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メッシュセルは、それぞれ四角形状である請求項1〜8のいずれか一項に記載の導電性部材。
- 前記第1のメッシュパターンは、同一形状の複数の前記第1メッシュセルにより構成され、前記第2のメッシュパターンは、同一形状の複数の前記第2メッシュセルにより構成され、前記第3のメッシュパターンは、同一形状の複数の前記第3メッシュセルにより構成され、前記四角形状は、菱形形状である請求項9に記載の導電性部材。
- 前記第1メッシュセルと前記第2メッシュセルとは、同一形状を有する請求項10に記載の導電性部材。
- 前記第3メッシュセルの辺の長さは、前記第3のメッシュパターンを構成する複数の前記第3メッシュセルの辺の長さの平均値に対して、−10%以上+10%以下の不規則な値を有する請求項9に記載の導電性部材。
- 前記第1のメッシュパターンおよび前記第2のメッシュパターンは、それぞれの電極内ダミーパターン部を形成する前記金属細線の端部とそれぞれのメッシュセルを形成する前記金属細線との間に150μm以上のギャップを有する請求項1〜12のいずれか一項に記載の導電性部材。
- 前記第1電極内ダミーパターン部および前記第2電極内ダミーパターン部は、十字状に交差する金属細線を含まない請求項1〜13のいずれか一項に記載の導電性部材。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の導電性部材を用いたタッチパネル。
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