JP7286831B2 - 導電性部材およびタッチパネル - Google Patents

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Description

この発明は、導電性部材に関し、特に、タッチパネルとして利用される導電性部材に関する。
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。
近年、タブレット型コンピュータおよびスマートフォン等の携帯情報機器をはじ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、スタイラスペン等の指よりも細い先端を有する部材を画面に接触また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の普及が進んでいる。
タッチパネルには、透明基板上に、指、スタイラスペン等の指よりも細い先端を有する部材の接触または近接によるタッチ操作を検出するための検出部が形成された導電性部材が用いられる。
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。
特許文献1には、金属細線を用いたタッチパネルが記載されている。特許文献1のタッチパネルは、第1の基体上に複数の第1電極パターンが形成された第1導電性部材と、第2の基体上に複数の第2電極パターンが形成された第2導電性部材とを有する静電容量センサである。第1電極パターンおよび第2電極パターンは、それぞれ、略菱形形状の複数のセルにより構成され、第1導電性部材上および第2導電性部材上に一方向に沿って配列されている。また、複数の第1電極パターンと複数の第2電極パターンとが互いに異なる方向に配列されるように、第1導電性部材が第2導電性部材上に積層されている。
国際公報第2015/060059号
このような金属細線からなるメッシュパターンを用いたタッチパネルでは、メッシュピッチを小さな値に設定すると、電極の寄生容量が増大して、その結果、タッチ位置の検出感度が低下してしまう。
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。
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、寄生容量が小さく検出感度が高い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、モアレの発生を抑制することができる導電性部材を提供することを目的とする。
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。
この発明に係る導電性部材は、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、それぞれ第2の方向に延び且つ第1の方向に並列配置された複数の第2電極とを備え、複数の第1電極と複数の第2電極とは、透明絶縁部材を介して配置され、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、第1検出電極部から絶縁されるように第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、第1メッシュセルには、第1電極内ダミーパターン部を形成する金属細線の端部と突き合うように第1メッシュセルの一辺から突出する第1の突起部が形成されており、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、第2検出電極部から絶縁されるように第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、第1電極と第2電極とが重なる領域において、第1検出電極部と第1電極内ダミーパターン部と第2検出電極部と第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ことを特徴とする。
第1の突起部の長さは50μm以下であることが好ましい。
第2メッシュセルには、第2電極内ダミーパターン部を形成する金属細線の端部と突き合うように第2メッシュセルの一辺から突出する第2の突起部が形成されることができる。
第2の突起部の長さは50μm以下であることが好ましい。
第1電極内ダミーパターン部および第2電極内ダミーパターン部の少なくとも一方は、交点を有する金属細線を有することができる。
また、1電極内ダミーパターン部および第2電極内ダミーパターン部の双方は、交点を有する金属細線を有することができる。
この場合に、第1電極内ダミーパターン部および第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ことができる。
また、導電性部材は、互いに隣接する複数の第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、第1ダミー電極は、第1検出電極部および第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、第2ダミー電極は、第2検出電極部および第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ことができる。
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、第3メッシュセルは、菱形形状であることが好ましい。
また、菱形形状の菱形の鋭角は30度~85度であることが好ましい。
この発明に係るタッチパネルは、上記の導電性部材を用いたものである。
この発明によれば、透明絶縁基板の第1の面上に配置される第1電極が、第1のメッシュパターンを有する第1検出電極部と、第1検出電極部と絶縁され、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第1電極内ダミーパターン部とを有し、第1メッシュセルには、第1電極内ダミーパターン部を形成する金属細線の端部と突き合うように第1メッシュセルの一辺から突出する第1の突起部が形成されており、透明絶縁基板の第2の面上に配置される第2電極が、第2のメッシュパターンを有する第2検出電極部と、第2検出電極部と絶縁され、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第2電極内ダミーパターン部とを有し、第1検出電極部と第1電極内ダミーパターン部と第2検出電極部と第2電極内ダミーパターン部が組み合わされて第3のメッシュパターンを形成する。このため、寄生容量が小さく検出感度が高い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。
この発明の実施の形態1に係る導電性部材を用いたタッチパネルを示す部分断面図である。 実施の形態1に係る導電性部材を示す平面図である。 実施の形態1に係る導電性部材の電極交差部における第1電極のみを視認側から見た部分平面図である。 実施の形態1における第1電極の第1のメッシュパターンの各メッシュの内部に配置された第1電極内ダミーパターン部を視認側から見た平面図である。 第1電極の第1検出電極部を形成する金属細線と第1電極内ダミーパターン部を形成する金属細線を示す部分拡大平面図である。 実施の形態1に係る導電性部材の電極交差部における第2電極のみを視認側から見た部分平面図である。 実施の形態1における第2電極の第2のメッシュパターンの各メッシュの内部に配置された第2電極内ダミーパターン部を視認側から見た平面図である。 第2電極の第2検出電極部を形成する金属細線と第2電極内ダミーパターン部を形成する金属細線を示す部分拡大平面図である。 実施の形態1に係る導電性部材の電極交差部における第1電極と第2電極により形成された第3のメッシュパターンを視認側から見た部分平面図である。 実施の形態2に係る導電性部材の電極交差部における第1電極のみを視認側から見た部分平面図である。 実施の形態2における第1電極の第1のメッシュパターンの各メッシュの内部に配置された第1電極内ダミーパターン部を視認側から見た平面図である。 実施の形態2に係る導電性部材の電極交差部における第2電極のみを視認側から見た部分平面図である。 実施の形態2における第2電極の第2のメッシュパターンの各メッシュの内部に配置された第2電極内ダミーパターン部を視認側から見た平面図である。 実施の形態2に係る導電性部材の電極交差部における第1電極と第2電極により形成された第3のメッシュパターンを視認側から見た部分平面図である。 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電極のみを視認側から見た部分平面図である。 実施の形態3における第1電極の第1のメッシュパターンの各メッシュの内部に配置された第1電極内ダミーパターン部を視認側から見た平面図である。 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2電極のみを視認側から見た部分平面図である。 実施の形態3における第2電極の第2のメッシュパターンの各メッシュの内部に配置された第2電極内ダミーパターン部を視認側から見た平面図である。 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電極と第2電極により形成された第3のメッシュパターンを視認側から見た部分平面図である。 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電極および第1ダミー電極を視認側から見た平面図である。 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2電極および第2ダミー電極を視認側から見た平面図である。 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電極と第2電極により形成された第3のメッシュパターンを視認側から見た部分平面図である。 比較例1に係る導電性部材の電極交差部における第1電極のみを視認側から見た部分平面図である。 比較例1に係る導電性部材の電極交差部における第2電極のみを視認側から見た部分平面図である。 比較例1に係る導電性部材の電極交差部における第1電極と第2電極により形成された第3のメッシュパターンを視認側から見た部分平面図である。 比較例2に係る導電性部材の電極交差部における第1電極のみを視認側から見た部分平面図である。 比較例2に係る導電性部材の電極交差部における第2電極のみを視認側から見た部分平面図である。 比較例2に係る導電性部材の電極交差部における第1電極と第2電極により形成された第3のメッシュパターンを視認側から見た部分平面図である。
以下に、添付の図面に示す好適な実施の形態に基づいて、この発明に係る導電性部材およびタッチパネルを詳細に説明する。
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、数学記号で示せば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、技術分野で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。
実施の形態1
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。
導電性部材1は、透明絶縁部材である透明絶縁基板5の両面上に金属細線6Aおよび金属細線6Bがそれぞれ形成されたものである。すなわち、導電性部材1において、金属細線6Aにより形成される複数の第1電極11と金属細線6Bにより形成される複数の第2電極21とが絶縁状態で対向して配置されている。
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。
図2に示されるように、導電性部材1には、透過領域S1が区画されると共に、透過領域S1の外側に周辺領域S2が区画されている。
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。
一方、周辺領域S2における透明絶縁基板5の第1の面5A上に、複数の第1電極11に接続された複数の第1周辺配線12が形成されている。透明絶縁基板5の縁部に複数の第1外部接続端子13が配列形成され、それぞれの第1電極11の端部に第1コネクタ部14が形成されている。第1コネクタ部14に、対応する第1周辺配線12の一端部が接続され、第1周辺配線12の他端部は、対応する第1外部接続端子13に接続されている。ここで、第1電極11において第1周辺配線12が接続されていない他端部にも第1コネクタ部を形成してもよい。第1電極11の他端部に形成された第1コネクタ部は、第1周辺配線12を接続する端子として使用でき、また、第1電極11の導通検査用の端子としても使用できる。
同様に、周辺領域S2における透明絶縁基板5の第2の面5B上に、複数の第2電極21に接続された複数の第2周辺配線22が形成されている。透明絶縁基板5の縁部に複数の第2外部接続端子23が配列形成され、それぞれの第2電極21の端部に第2コネクタ部24が形成されている。第2コネクタ部24に、対応する第2周辺配線22の一端部が接続され、第2周辺配線22の他端部は、対応する第2外部接続端子23に接続されている。ここで、第2電極21において第2周辺配線22が接続されていない他端部にも第2コネクタ部を形成してもよい。第2電極21の他端部に形成された第2コネクタ部は、第2周辺配線22を接続する端子として使用でき、また、第2電極21の導通検査用の端子としても使用できる。
第1電極11と第2電極21とが重なる電極交差部内の領域R0における第1電極11のみを視認側から見た部分平面図を図3に示す。電極交差部内の領域R0とは、第1の方向D1および第2の方向D2に直交する方向から導電性部材1を見た際に、第1電極11と第2電極21とが重なる領域である。
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。
第1検出電極部11Aは、第1のメッシュパターンMP1を形成している。第1のメッシュパターンMP1は、菱形の第1メッシュセルC1を構成単位とし、複数の第1メッシュセルC1が電気的に接続されることにより形成された第1のメッシュピッチPA1を有するメッシュパターンである。ここで、第1のメッシュピッチPA1は、第1の方向D1において互いに隣接する第1メッシュセルC1の重心間の第1の方向D1における距離P1の平均値として定義されるものとする。図3に示されるように、第1のメッシュパターンMP1が、同一形状の第1メッシュセルC1により構成されたパターンである場合に、PA1=P1となる。なお、第1のメッシュピッチPA1は、第1検出電極部11Aの寄生容量を低減し、タッチパネルの感度を向上させるという観点から500μm以上であることが好ましい。
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。
図5に示されるように、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、視認性を確保するために、例えば、0.5μm~5μmの範囲内に設定されることが望ましい。本明細書において、「視認性を確保する」とは、導電性部材1を図1に示したタッチパネル2に使用した際に、肉眼により金属細線M1AおよびM1Bの存在が目立たず、導電性部材1を通して、図示しない表示装置の画像を明瞭に確認することができることをいうものとする。
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。
また、図3においては、第1検出電極部11Aを形成する金属細線M1A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とが互いに交わるように見える箇所である偽交差箇所が、多数存在するが、図4および図5に示されるように、偽交差箇所においても、金属細線M1Aと金属細線M1Bとは、互いの絶縁性を確保するために、第1のギャップG1Aを隔てて離れており、互いに接触することはない。このため、第1検出電極部11Aを形成する金属細線M1A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とは、透明絶縁基板5の同一面(第1の面5A)上に形成されているものの、互いに電気的に絶縁された状態にある。また、図4 に示されるように、第1電極11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。なお、金属細線M1Aと金属細線M1Bの間の第1のギャップG1Aは、例えば、0.5μm以上の長さを有していることが好ましく、5μm以上25μm以下の長さを有していることがより好ましい。あるいは、第1のギャップG1Aは、第1メッシュセルC1の一辺の長さの1/2000以上の長さを有していることが好ましく、1/200~1/40の長さを有していることがより好ましい。ここで、第1のギャップG1Aの長さとは、第1電極内ダミーパターン部11Bを形成する金属細線M1Bを、金属細線M1Bの端部から直線状に延長した線が第1検出電極部11Aを形成する金属細線M1Aと交差するまでの距離として定義する。また、第2のギャップG1Bは、100μm以上の長さを有していることが好ましく、150μm以上の長さを有していることがより好ましい。あるいは、第2のギャップG1Bは、第1メッシュセルC1の一辺の長さの1/10以上の長さを有していることが好ましく、1/5以上の長さを有していることがより好ましく、1/4以上の長さを有していることがさらに好ましい。このように、第2のギャップG1Bが150μm以上の長さを有することにより、第1検出電極部11Aと第1電極内ダミーパターン部11Bとのさらなる絶縁性を確保でき、導電性部材1をタッチパネル2に用いた際の検出感度を向上することができる。なお、第2のギャップG1Bの長さも第1のギャップG1Aの長さと同様に定義する。
第1電極11と第2電極21とが重なる電極交差部内の領域R0における第2電極21のみを視認側から見た部分平面図を図6に示す。
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。
第2検出電極部21Aは、第2のメッシュパターンMP2を形成している。第2のメッシュパターンMP2は、第1のメッシュパターンMP1と同様に、菱形の第2メッシュセルC2を構成単位とし、複数の菱形の第2メッシュセルC2が電気的に接続されて形成された第2のメッシュピッチPA2を有するメッシュパターンである。ここで、第2のメッシュピッチPA2は、第1の方向D1に互いに隣接する第2メッシュセルC2の重心間の第1の方向D1における距離P2の平均値として定義されるものとする。図6に示されるように、第2のメッシュパターンMP2が、同一形状の第2メッシュセルC2により構成されたパターンである場合に、PA2=P2となる。なお、第2のメッシュピッチPA2は、第2検出電極21Aの寄生容量を低減し、タッチパネルの感度を向上させるという観点から500μm以上であることが好ましい。
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。
図7に示されるように、第2のメッシュパターンMP2の第2メッシュセルC2内に、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が配置されている。第2ダミー単位パターンT2Bは、十字状に交差する金属細線M2Bを含まないパターンである。なお、図6のように、全ての第2メッシュセルC2の内部に、第2電極内ダミーパターン部21Bが配置されていることが好ましい。
図8に示されるように、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、視認性を確保するために、例えば、0.5μm~5μmの範囲内に設定されることが望ましい。
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。
また、図6においては、第2検出電極部21Aを形成する金属細線M2A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とが互いに交わるように見える箇所である偽交差箇所が、多数存在するが、図7および図8に示されるように、偽交差箇所においても、金属細線M2Aと金属細線M2Bとは、互いの絶縁性を確保する為に、第1のギャップG2Aを隔てて離れており、互いに接触することはない。このため、第2検出電極部21Aを形成する金属細線M2A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とは、透明絶縁基板5の同一面(第2の面5B)上に形成されているものの、互いに電気的に絶縁された状態にある。また、図7に示されるように、金属細線M2Aと金属細線M2Bは、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。なお、金属細線M2Aと金属細線M2Bの間の第1のギャップG2Aは、例えば、0.5μm以上の長さを有していることが好ましく、5μm以上25μm以下の長さを有していることがより好ましい。あるいは、第1のギャップG2Aは、第2メッシュセルC2の一辺の長さの1/2000以上の長さを有していることが好ましく、1/200~1/40の長さを有していることがより好ましい。ここで、第1のギャップG2Aの長さとは、第2電極内ダミーパターン部21Bを形成する金属細線M2Bを、金属細線M2Bの端部から直線状に延長した線が第2検出電極部21Aを形成する金属細線M2Aと交差するまでの距離として定義する。また、第2のギャップG2Bは、100μm以上の長さを有していることが好ましく、150μm以上の長さを有していることがより好ましい。あるいは、第2 のギャップG2Bは、第2メッシュセルC2の一辺の長さの1/10以上の長さを有していることが好ましく、1/5以上の長さを有していることがより好ましく、1/4以上の長さを有していることがさらに好ましい。このように、第2のギャップG2Bが150μm以上の長さを有することにより、第2検出電極部21Aと第2電極内ダミーパターン部21Bとのさらなる絶縁性を確保でき、導電性部材1をタッチパネル2に使用した際の検出感度を向上することができる。なお、第2のギャップG2Bの長さも第1のギャップG2Aの長さと同様に定義する。
ここで、第2のメッシュパターンMP2は、第1のメッシュパターンMP1に対して、第1メッシュセルC1の重心と第2メッシュセルC2の頂点とが重ならないように、第1メッシュセルC1の頂点と第2メッシュセルC2の頂点とが第1の方向D1に第1のメッシュピッチPA1の1/4だけずれた位置に配置されており、これにより、電極交差部内の領域R0において、透明絶縁基板5の第1の面5A上に形成された第1電極11と透明絶縁基板5の第2の面5B上に形成された第2電極21とを視認側から見たときに、図9に示されるように、第1電極11の第1検出電極部11Aおよび第1電極内ダミーパターン部11Bと第2電極21の第2検出電極部21Aおよび第2電極内ダミーパターン部21Bとが互いに組み合わさって、菱形の第3メッシュセルC3により構成された第3のメッシュパターンMP3が形成されている。具体的には、第1のメッシュパターンMP1を形成する金属細線と第2のメッシュパターンMP2を形成する金属細線とは、点状に重なるように配置されている。つまり、第1のメッシュパターンMP1と第2のメッシュパターンMP2とは線状には重ならない。点状に重なるように配置することにより、電極交差部における寄生容量を低下することができ、タッチパネル2の検出感度を向上させることができる。さらに、第2のメッシュパターンMP2は、第1のメッシュパターンMP1に対して、第1の方向D1に距離ΔLだけずれた位置に配置されることができる。特に、第1メッシュセルC1の重心と第2メッシュセルC2の頂点とが互いに異なる位置となるように配置されることが好ましい。この配置により、電極交差部における寄生容量をより低下でき、タッチパネルの検出感度を向上させることができる。また、図9に示されるように、第2のメッシュパターンMP2を形成する金属細線と、この金属細線に隣接し且つ第1のメッシュパターンMP1を形成する金属細線との間隔が、第1のメッシュピッチPA1の1/4となるように、第1のメッシュパターンMP1と第2のメッシュパターンMP2との相対位置が設定されていることが好ましい。これにより、電極交差部における寄生容量をより効果的に低減できると共に視認性の向上ができ、導電性部材1を用いた際のタッチパネル2の検出感度の向上と視認性の向上ができる。
第3のメッシュパターンMP3は、菱形の第3メッシュセルC3を構成単位とし、第3のメッシュピッチPA3を有するメッシュパターンである。なお、第3メッシュセルC3は完全に閉じたセル形状でなくても良く、セルの一部にギャップ(間隔)を有する構造であっても良い。このギャップの長さは0.5~30μmである。
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。
このように、透明絶縁基板5の第1の面5A上に形成された第1電極11の第1検出電極部11Aが第1のメッシュパターンMP1を形成し、第1のメッシュパターンMP1を構成するそれぞれの第1メッシュセルC1内に第1検出電極11Aと絶縁された第1電極内ダミーパターン部11Bが配置され、透明絶縁基板5の第2の面5B上に形成された第2電極21の第2検出電極部21Aが第2のメッシュパターンMP2を形成し、第2のメッシュパターンMP2を構成するそれぞれの第2メッシュセルC2内に第2検出電極21Aと絶縁された第2電極内ダミーパターン部21Bが配置され、第1電極11の第1検出電極部11Aおよび第1電極内ダミーパターン部11Bと第2電極21の第2検出電極部21Aおよび第2電極内ダミーパターン部21Bとが互いに組み合わさって第3メッシュセルC3により構成される第3のメッシュパターンMP3を形成している。
このため、タッチ操作を検出するために使用される第1電極11の第1検出電極部11Aが形成する第1のメッシュパターンMP1の第1のメッシュピッチPA1および第2電極21の第2検出電極部21Aが形成する第2のメッシュパターンMP2の第2のメッシュピッチPA2を、第3のメッシュパターンMP3の第3のメッシュピッチPA3に比べて、大きく設定することができる。この実施の形態1においては、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は、第3のメッシュピッチPA3の4倍もの大きさを有している。
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。
なお、図示しないが、透明絶縁基板5の第1の面5A上に並列配置された互いに隣接する第1電極11の間の領域に、これら第1電極11の第1検出電極部11Aから電気的に絶縁されたダミー電極を有し、透明絶縁基板5の第2の面5B上に並列配置された互いに隣接する第2電極21の間の領域に、これら第2電極21の第2検出電極部21Aから電気的に絶縁されたダミー電極を有する構成とすることができる。また、この際に、第1電極11は、第1検出電極部11Aとダミー電極とを絶縁するための断線部を有することができ、第2電極21は、第2検出電極部21Aとダミー電極とを絶縁するための断線部を有することができる。
互いに隣接する第1電極11の間に位置するダミー電極は、図3に示した第1電極11の第1検出電極部11Aおよび第1電極内ダミーパターン部11Bの双方によるパターンを有するように金属細線から形成される。複数の第2電極21の間に位置するダミー電極は、図6に示した第2電極21の第2検出電極部21Aおよび第2電極内ダミーパターン部21Bの双方によるパターンを有するように金属細線から形成される。
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5の第1の面5A上および第2の面5B上にそれぞれこのようなダミー電極を形成することにより、視認側から見たときに、第1電極11と第2電極21が重なる電極交差部だけでなく、透過領域S1の全面にわたって図9に示される第3のメッシュパターンMP3が形成されることとなり、第1電極11と第2電極21のパターン見えを防止でき、さらに、視認性の向上およびモアレ発生の低減を実現することができる。
また、以上では、図1に示す透明絶縁基板5の両面に金属細線により構成される第1電極11と第2電極21とが配置された構成で説明したが、このような構成に限定されるものではない。本発明は、第1電極11と第2電極21とが透明絶縁部材を介して絶縁されている構成であればよく、例えば、特開2016-126731号公報の図11に示されるように、2枚の電極基板が透明粘着層を介して貼り合わされた構成としてもよく、あるいは、特開2010-97536号公報の図4に示されるように、透明基板上に列配線と行配線とを層間絶縁膜を介して設ける構造であってもよい。前者の場合は、電極基板と透明粘着層とで透明絶縁部材を構成し、後者の場合は、層間絶縁層が透明絶縁部材に相当する。
以下、導電性部材1を構成する各部材について説明する。
<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。
透明絶縁基板5の全光線透過率は、40%~100%であることが好ましい。全光透過率は、例えば、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。
透明絶縁基板5の好適態様の1つとしては、大気圧プラズマ処理、コロナ放電処理および紫外線照射処理からなる群から選択される少なくとも1つの処理が施された処理済基板が挙げられる。上述の処理が施されることにより、処理された透明絶縁基板5の表面にOH基等の親水性基が導入され、第1電極11および第2電極21との密着性が向上する。上述の処理の中でも、第1電極11および第2電極21との密着性がより向上する点で、大気圧プラズマ処理が好ましい。
透明絶縁基板5の他の好適態様としては、第1電極11が形成される第1の面5Aおよび第2電極21が形成される第2の面5B上に、高分子を含む下塗り層を有することが好ましい。この下塗り層上に、第1電極11および第2電極21を形成するための感光性層が形成されることにより、第1電極11と第1の面5Aおよび第2電極21と第2の面5Bとの密着性がより向上する。
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。
下塗り層の厚みは特に限定されるものではないが、第1電極11および第2電極21の透明絶縁基板5との密着性がより優れる点において、0.02~0.3μmが好ましく、0.03~0.2μmがより好ましい。
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。
<金属細線>
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。
金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bの厚さは、特に限定されるものではないが、0・01~200μmが好ましく、30μm以下であることがより好ましく、20μm以下であることがさらに好ましく、0.01~9μmであることが特に好ましく、0.05~5μmであることが最も好ましい。これにより、第1検出電極部11Aおよび第2検出電極部21Aの低抵抗化と、第1検出電極部11A、第1電極内ダミーパターン部11B、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の耐久性の向上を比較的容易に実現することができる。
金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bは、金属または合金を形成材料とし、例えば、銅、アルミニウムまたは銀から形成することができる。金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bには、金属銀が含まれることが好ましいが、金属銀以外の金属、例えば、金、銅等が含まれていてもよい。また、金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bは、メッシュパターンの形成に好適な、金属銀、および、ゼラチンおよびアクリル・スチレン系ラテックス等の高分子バインダーが含有されたものであることが好ましい。また、金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bの材料として、銅、アルミニウム、銀、モリブデンもしくはチタン等の金属、または、それらを含有する合金を用いることも好ましい。また、金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bは、これらの金属材料の積層構造を有していてもよく、例えば、モリブデン/アルミニウム/モリブデンの積層構造の金属細線またはモリブデン/銅/モリブデンの積層構造の金属細線が使用できる。
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電極11の第1検出電極部11Aを形成する第1のメッシュパターンMP1の第1のメッシュピッチPA1および第2電極21の第2検出電極部21Aを形成する第2のメッシュパターンMP2の第2のメッシュピッチPA2の大きさは、特に制限されないが、第1電極11および第2電極21の寄生容量を低減でき検出感度を向上できるという観点から、500μm以上であることが好ましく、より好ましくは600μm以上、さらに好ましくは800μm以上である。第1のメッシュピッチPA1と第2のメッシュピッチPA2の上限値は第1電極の幅と第2電極の幅であり、好ましくは1600μm以下である。上限値を超えない範囲であると、タッチパネルとしての電極の導通を充分確保できるので好ましい。また、第1電極11の第1検出電極部11Aおよび第1電極内ダミーパターン部11Bと第2電極21の第2検出電極部21Aおよび第2電極内ダミーパターン部21Bとが互いに組み合わされて形成される第3のメッシュパターンMP3の第3のメッシュピッチPA3の大きさも、特に制限されないが、視認性を考慮して、50~400μmであることが好ましく、150~300μmであることがさらに好ましい。
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と第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、図9に示される第3のメッシュパターンMP3は、多数の同一形状の第3メッシュセルC3が第1の方向D1および第2の方向D2にそれぞれ繰り返し配列された定型の規則的なパターンであるが、これに限るものではなく、不規則な形状の第3メッシュセルC3により構成された不規則なパターンとしてもよい。
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。
第3のメッシュパターンMP3をこのような不規則なパターンとするためには、不規則な形状を有する複数の第1メッシュセルC1により形成された第1のメッシュパターンMP1および不規則な形状を有する複数の第2メッシュセルC2により形成された第2のメッシュパターンMP2を用いて第3のメッシュパターンMP3を形成することもできる。この場合には、第1のメッシュパターンMP1の第1のメッシュピッチPA1は、第1の方向において互いに隣接する2つの第1メッシュセルC1の重心間の第1の方向における距離の平均値により定義されることができる。また、第2のメッシュパターンMP2の第2のメッシュピッチPA2も、第1の方向において互いに隣接する2つの第2メッシュセルC2の重心間の第1の方向における距離の平均値により定義されることができる。
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。
さらに、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と第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の大きさまたは形状(角度を含む)を、互いに異ならせることによっても、不規則な形状を有する複数の第3メッシュセルC3により形成された第3のメッシュパターンMP3を構成することができる。
次に、金属細線M1A、M1B、M2AおよびM2Bの形成方法について説明する。これらの金属細線の形成方法として、例えば、めっき法、銀塩法、蒸着法および印刷法等が適宜利用可能である。
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。
銀塩法による金属細線の形成方法について説明する。まず、ハロゲン化銀が含まれる銀塩乳剤層に、金属細線となる露光パターンを用いて露光処理を施し、その後現像処理を行うことにより、金属細線を形成することができる。より具体的には、特開2012-6377号公報、特開2014-112512号公報、特開2014-209332号公報、特開2015-22397号公報、特開2016-192200号公報および国際公開第2016/157585号に記載の金属細線の製造方法を利用することができる。
蒸着法による金属細線の形成方法について説明する。まず、蒸着により、銅箔層を形成し、フォトリソグラフィー法により銅箔層から銅配線を形成することにより、金属細線を形成することができる。銅箔層は、蒸着銅箔以外にも、電解銅箔が利用可能である。より具体的には、特開2014-29614号公報に記載の銅配線を形成する工程を利用することができる。
印刷法による金属細線の形成方法について説明する。まず、導電性粉末を含有する導電性ペーストを金属細線と同じパターンとなるように基板に塗布し、その後、加熱処理を施すことにより金属細線を形成することができる。導電性ペーストを用いたパターン形成は、例えば、インクジェット法またはスクリーン印刷法を用いることができる。導電性ペーストとしては、より具体的には、特開2011-28985号公報に記載の導電性ペーストを利用することができる。
<保護層>
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。
また、タッチパネル2を構成するカバーパネル3の材質としては、強化ガラス、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA:polymethyl methacrylate)等を使用することができ、カバーパネル3の厚さは0.1~1.5mmが好ましい。また、カバーパネル3には、周辺領域S2を遮光する加飾層を形成してもよい。
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。
実施の形態2
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。
実施の形態2に係る導電性部材の電極交差部における第1電極31のみを視認側から見た部分平面図を図10に示す。第1電極31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。
第1検出電極部31Aは、実施の形態1における第1検出電極部11Aと同様に、菱形の第1メッシュセルC1を構成単位とし、複数の第1メッシュセルC1が電気的に接続された第1のメッシュピッチPA1を有する第1のメッシュパターンMP1を形成している。
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。
また、実施の形態2に係る導電性部材の電極交差部における第2電極41のみを視認側から見た部分平面図を図12に示す。第2電極41は、図1に示される透明絶縁基板5の第2の面5B上に形成されたものである。
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。
第2検出電極部41Aは、第1のメッシュパターンMP1と同様に、菱形の第2メッシュセルC2を構成単位とし且つ第2のメッシュピッチPA2を有する第2のメッシュパターンMP2を形成している。
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。
なお、この実施の形態2において用いられる第3ダミー単位パターンT3Bおよび第4ダミー単位パターンT4Bは、図4および図7に示した実施の形態1における第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と異なるパターン形状を有している。第3ダミー単位パターンT3Bは、第1電極内ダミーパターン部31Bを形成する金属細線M1Bが十字状に交差することのないパターンであるが、第4ダミー単位パターンT4Bは、第2電極内ダミーパターン部41Bを形成する金属細線M2Bが十字状に交差する点を有している。
この実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、第2のメッシュパターンMP2は、第1のメッシュパターンMP1に対して、第1メッシュセルC1の重心と第2メッシュセルC2の頂点とが重ならないように、第1のメッシュピッチPA1の1/4だけずれた位置に配置されている。これにより、電極交差部内の領域R0において、第1電極31と第2電極41とを視認側から見たときに、図14に示されるように、第1電極31の第1検出電極部31Aおよび第1電極内ダミーパターン部31Bと第2電極41の第2検出電極部41Aおよび第2電極内ダミーパターン部41Bとが互いに組み合わさって、実施の形態1と同様に、菱形の第3メッシュセルセルC3により構成された第3のメッシュパターンMP3が形成されている。第2のメッシュピッチPA2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。
このように、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、図11に示される第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、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が配置されていても、第3のメッシュピッチPA3を有する第3のメッシュパターンMP3を形成することができる。
このため、タッチ操作を検出するために使用される第1電極31の第1検出電極部31Aが形成する第1のメッシュパターンMP1の第1のメッシュピッチPA1および第2電極41の第2検出電極部41Aが形成する第2のメッシュパターンMP2の第2のメッシュピッチPA2を、第3のメッシュパターンMP3の第3のメッシュピッチPA2の4倍もの大きさに設定することができる。
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
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。
第1検出電極部51Aは、実施の形態1における第1検出電極部11Aと同様に、菱形の第1メッシュセルC1を構成単位とし、複数の第1メッシュセルC1が電気的に接続されることにより第1のメッシュピッチPA1を有する第1のメッシュパターンMP1を形成している。
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。
また、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2電極61のみを視認側から見た部分平面図を図17に示す。第2電極61は、図1に示される透明絶縁基板5の第2の面5B上に形成されたものである。
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。
第2検出電極部61Aは、第1のメッシュパターンMP1と同様に、菱形の第2メッシュセルC2を構成単位とし、複数の第2メッシュセルC2が電気的に接続されることにより第2のメッシュピッチPA2を有する第2のメッシュパターンMP2を形成している。
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。
なお、この実施の形態3において用いられる第5ダミー単位パターンT5Bおよび第6ダミー単位パターンT6Bは、図4および図7に示した実施の形態1における第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と異なるパターン形状を有している。第5ダミー単位パターンT5Bおよび第6ダミー単位パターンT6Bは、互いに同一の形状を有しており、第1電極内ダミーパターン部51Bを形成する金属細線M1Bおよび第2電極内ダミーパターン部61Bを形成する金属細線M2Bは、それぞれ、十字状に交差する点を有している。
この実施の形態3においても、実施の形態1と同様に、第2のメッシュパターンMP2は、第1のメッシュパターンMP1に対して、第1のメッシュピッチPA1の1/4だけずれた位置に配置されている。これにより、電極交差部内の領域R0において、第1電極51と第2電極61とを視認側から見たときに、図19に示されるように、第1電極51の第1検出電極部51Aおよび第1電極内ダミーパターン部51Bと第2電極61の第2検出電極部61Aおよび第2電極内ダミーパターン部61Bとが互いに組み合わされて、実施の形態1と同様に、菱形の第3メッシュセルC3を構成単位とし且つ第3のメッシュピッチPA3を有する第3のメッシュパターンMP3が形成されている。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。
このように、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、図16に示される第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、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18に示される第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が配置されていても、第3のメッシュピッチPA3を有する第3のメッシュパターンMP3を形成することができる。
このため、タッチ操作を検出するために使用される第1電極51の第1検出電極部51Aが形成する第1のメッシュパターンMP1の第1のメッシュピッチPA1および第2電極61の第2検出電極部61Aが形成する第2のメッシュパターンMP2の第2のメッシュピッチPA2を、第3のメッシュパターンMP3の第3のメッシュピッチPA3の4倍もの大きさに設定することができる。
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
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。
第1電極71は、図20に比較的太い線で描かれた第1検出電極部71Aと、図20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71Bとを有している。第1検出電極部71Aおよび第1電極内ダミーパターン部71B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71Bは、第1検出電極部71Aに電気的に接続されておらず、第1検出電極部71Aから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。
第1検出電極部71Aは、実施の形態1における第1検出電極部11Aと同様に、菱形の第1メッシュセルC1を構成単位とし、複数の第1メッシュセルC1が電気的に接続されることにより第1のメッシュピッチPA1を有する第1のメッシュパターンMP1を形成している。
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、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、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2電極81および第2ダミー電極82を視認側から見た部分平面図を図21に示す。第2電極81および第2ダミー電極82は、図1に示される透明絶縁基板5の第2の面5B上に形成されたものである。また、第2電極81は、第2の方向D2に沿って形成された領域R2Aに配置され、第2ダミー電極82は、領域R2Aと隣接する領域R2Bに配置されている。つまり、第2ダミー電極82は隣接する第2電極81間に配置されている。この第2電極81と第2ダミー電極82とは、互いに絶縁されるように配置されている。
第2電極81は、図21に比較的太い破線で描かれた第2検出電極部81Aと、図21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81Bとを有している。第2検出電極部81Aおよび第2電極内ダミーパターン部81B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81Bは、第2検出電極部81Aに電気的に接続されておらず、第2検出電極部81Aから絶縁されるように配置されている。
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。
第2検出電極部81Aは、第1のメッシュパターンMP1と同様に、菱形の第2メッシュセルC2を構成単位とし、複数の第2メッシュセルC2が電気的に接続されることにより第2のメッシュピッチPA2を有する第2のメッシュパターンMP2を形成している。
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、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。
この実施の形態4において用いられる第7ダミー単位パターンT7Bは、図4に示した実施の形態1における第1ダミー単位パターンT1Bとは異なるパターン形状を有している。図20に示されるように、第7ダミー単位パターンT7Bは、金属細線M1Bが十字状に交差する金属細線を含まず、全く交差することのないパターンであり、また、金属細線M1Bが断線する断線部B1を有する。断線部B1の長さは0.5μm以上30μm以下であり、好ましくは5μm以上20μm以下である。
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1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、この実施の形態4において用いられる第8ダミー単位パターンT8Bは、第7ダミー単位パターンT7Bと同様に、金属細線M2Bが十字状に交差する金属細線を含まず、全く交差することのないパターンであり、金属細線M2Bが断線する断線部B2を有する。断線部B2の長さは0.5μm以上30μm以下であり、好ましくは5μm以上20μm以下である。
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1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。
この実施の形態4においても、実施の形態1と同様に、第2のメッシュパターンMP2は、第1のメッシュパターンMP1に対して、第1のメッシュピッチPA1の1/4だけずれた位置に配置されている。これにより、電極交差部内において、第1電極71と第2電極81とを視認側から見たときに、図22に示されるように、第1電極71の第1検出電極部71Aおよび第1電極内ダミーパターン部71Bと第2電極81の第2検出電極部81Aおよび第2電極内ダミーパターン部81Bとが互いに組み合わさって、実施の形態1と同様に、菱形の第3メッシュセルC3を構成単位とし且つ第3のメッシュピッチPA3を有する第3のメッシュパターンMP3が形成されている。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。
このように、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、図20に示される第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、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21に示される第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が配置されていても、第3のメッシュピッチPA3を有する第3のメッシュパターンMP3を形成することができる。
このため、タッチ操作を検出するために使用される第1電極71の第1検出電極部71Aが形成する第1のメッシュパターンMP1の第1のメッシュピッチPA1および第2電極81の第2検出電極部81Aが形成する第2のメッシュパターンMP2の第2のメッシュピッチPA2を、第3のメッシュパターンMP3の第3のメッシュピッチPA3の4倍もの大きさに設定することができる。
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。
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、本発明の導電性部材およびタッチパネル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、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができ、本発明の範囲は、以下の実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
<タッチパネルの作製>
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、金属細線を銀線から形成した。
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。
<タッチ感度評価>
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。
<視認性評価>
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。
<モアレ評価>
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。
ここで、導電性部材を作製する方法を具体的に説明する。
(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。
1液:
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
その後、常法に従い、フロキュレーション法によって水洗した。具体的には、温度を35℃に下げ、3リットルの蒸留水を加え、硫酸を用いてハロゲン化銀が沈降するまでpHを下げた(pH3.6±0.2の範囲であった)。次に、上澄み液を約3リットル除去した(第一水洗)。さらに3リットルの蒸留水を加えてから、ハロゲン化銀が沈降するまで硫酸を加えた。再度、上澄み液を3リットル除去した(第二水洗)。第二水洗と同じ操作をさらに1回繰り返して(第三水洗)、水洗・脱塩工程を終了した。水洗・脱塩後の乳剤をpH6.4、pAg7.5に調整し、ゼラチン3.9g、ベンゼンチオスルホン酸ナトリウム10mg、ベンゼンチオスルフィン酸ナトリウム3mg、チオ硫酸ナトリウム15mgおよび塩化金酸10mgを加え55℃にて最適感度を得るように化学増感を施し、安定剤として1,3,3a,7-テトラアザインデン100mg、および防腐剤としてプロキセル(商品名、ICI Co.,Ltd.製)100mgを加えた。最終的に得られた乳剤は、沃化銀を0.08モル%含み、塩臭化銀の比率を塩化銀70モル%、臭化銀30モル%とする、平均粒子径0.22μm、変動係数9%のヨウ塩臭化銀立方体粒子乳剤であった。
(感光性層形成用組成物の調製)
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。
さらに、架橋剤としてEPOXY RESIN DY 022(商品名:ナガセケムテックス社製)を添加した。なお、架橋剤の添加量は、後述する感光性層中における架橋剤の量が0.09g/mとなるように調整した。
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。
(感光性層形成工程)
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/m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/m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/m、ゼラチン量1.0g/mであった。
(露光現像工程)
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。
(現像液の組成)
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
(ゼラチン分解処理)
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。
<低抵抗化処理>
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℃の過熱蒸気槽を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。
次に、実施例1~3、比較例1および比較例2について説明する。
(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)
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1検出電極部71Aは、実施の形態1における第1検出電極部11Aと同様に、菱形の第1メッシュセルC1を構成単位とし、複数の第1メッシュセルC1が電気的に接続された第1のメッシュピッチPA1を有する第1のメッシュパターンMP1を形成している。
また、比較例1に係る導電性部材の電極交差部における第2電極92のみを視認側から見た部分平面図を図24に示す。第2電極92は、図1に示される透明絶縁基板5の第2の面5B上に形成されたものである。
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。
第2検出電極部92Aは、第1のメッシュパターンMP1と同様に、菱形の第2メッシュセルC2を構成単位とし、複数の第2メッシュセルC2が電気的に接続された第2のメッシュピッチPA2を有する第2のメッシュパターンMP2を形成している。
この比較例1において、第2のメッシュパターンMP2は、第1のメッシュパターンMP1に対して、第1のメッシュピッチPA1の1/2だけずれた位置に配置されている。これにより、電極交差部内の領域R0において、第1電極91と第2電極92を視認側から見たときに、図25に示されるように、第1電極91の第1検出電極部91Aと第2電極92の第2検出電極部92Aとが互いに組み合わさって、菱形の第4メッシュセルC4を構成単位とし且つ第4のメッシュピッチPA4を有する第4のメッシュパターンMP4が形成されている。第4のメッシュピッチPA4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1/2の値を有している。
(比較例2)
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1検出電極部101Aは、菱形の第4メッシュセルC4を構成単位とし、複数の第4メッシュセルC4が電気的に接続された第4のメッシュピッチPA4を有する第5のメッシュパターンMP5を形成している。第4のメッシュピッチPA4は、比較例1における第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1/2の値を有している。
また、比較例2に係る導電性部材の電極交差部における第2電極102のみを視認側から見た部分平面図を図27に示す。第2電極102は、図1に示される透明絶縁基板5の第2の面5B上に形成されたものである。
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。
第2検出電極部102Aは、第5のメッシュパターンMP5と同様に、菱形の第4メッシュセルC4を構成単位とし、複数の第4メッシュセルC4が電気的に接続された第4のメッシュピッチPA4を有する第6のメッシュパターンMP6を形成している。
この比較例2において、第6のメッシュパターンMP6は、第5のメッシュパターンMP5に対して、第4のメッシュピッチPA4の1/2だけずれた位置に配置されている。これにより、電極交差部内の領域R0において、第1電極101と第2電極102を視認側から見たときに、図28に示されるように、第1電極101の第1検出電極部101Aと第2電極102の第2検出電極部102Aとが互いに組み合わさって、菱形の第3メッシュセルC3を構成単位とし且つ第3のメッシュピッチPA3を有する第3のメッシュパターンMP3が形成されている。第3のメッシュピッチPA3は、第5のメッシュパターンMP5および第6のメッシュパターンMP6の第4のメッシュピッチPA4の1/2の値を有している。
このように、比較例2は、第1検出電極部101Aにより形成される第5のメッシュパターンMP5および第2検出電極部102Aにより形成される第6のメッシュパターンMP6の構成単位となる菱形のセル第4メッシュセルC4の1辺の長さを、比較例1における第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の第1メッシュセルC1および第2メッシュセルC2の1辺の長さ(696μm)に比べて1/2の348μm(鋭角72度からメッシュピッチPA4は、409μmに相当する)としたことを除いて、比較例1と同一である。
実施例1~実施例4、比較例1および比較例2の評価結果を下表に示す。
Figure 0007286831000001
表1に示すように、実施例1~4は、感度評価、視認性評価およびモアレ評価がいずれも「A」または「B」であり、検出感度の向上を図りながらも優れた視認性を有し、モアレの発生を低減することができた。特に、実施例1および4は、感度評価、視認性評価およびモアレ評価がいずれも「A」であり、優れた検出感度を有し、視認性を向上させ、モアレの発生を低減することができた。
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。
実施例3においては、第1電極内ダミーパターン部51Bの存在により、第1検出電極部51Aの第1のメッシュパターンMP1の第1メッシュセルC1内に、第1のメッシュピッチPA1の半分のピッチを有する4つのセルが形成され、同様に、第2電極内ダミーパターン部52Bの存在により、第2検出電極部52Aの第2のメッシュパターンMP2の第2メッシュセルC2内に、第2のメッシュピッチPA2の半分のピッチを有する4つのセルが形成されているため、実施例1および2に比べて、第1検出電極部51Aおよび第2検出電極部52Aの寄生容量が増加し、感度評価が「B」となったと考えられる。
第2電極内ダミーパターン部が十字状に交差する点を有する実施例2および実施例3においては、視認性評価およびモアレ評価が「B」となっているが、これは、導電性部材の作製の際の露光現像工程において、フォトマスク縁部からの回折光に起因して、第2電極内ダミーパターン部が十字状に交差する点が設計値よりも太く形成されたためと考えられる。
比較例1は、第1電極71と第2電極72が、いずれも、第1のメッシュピッチPA1を有しているので、感度評価が「A」となったものの、第1電極91と第2電極92が互いに重なり合って形成される第4のメッシュパターンMP4のメッシュピッチ(第4のメッシュピッチPA4)が、実施例1~3における第3のメッシュパターンMP3のメッシュピッチ(第3のメッシュピッチPA3)の2倍と、メッシュピッチが広いため、視認性評価およびモアレ評価が「C」になったと考えられる。
比較例2は、電極内ダミーパターン部を有さないが、第1電極101と第2電極102が互いに重なり合って、実施例1と同様の第3のメッシュピッチPA3を有する第3のメッシュパターンMP3を形成しているため、視認性評価およびモアレ評価が「A」になったと考えられる。一方、タッチ操作を検出するために使用される第1電極101の第1検出電極部101Aにより形成される第5のメッシュパターンMP5および第2電極102の第2検出電極部102Aにより形成される第6のメッシュパターンMP6が、それぞれ、実施例1における第1のメッシュピッチPA1の半分のピッチ(第4のメッシュピッチPA4)を有するため、第1検出電極部101Aおよび第2検出電極部102Aの寄生容量が増加し、感度評価が「C」になったと考えられる。
なお、他の態様を付記すると以下の通りである。
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。
1 導電性部材、2 タッチパネル、2A 表面、2B 裏面、3 カバーパネル、4 接着剤、5 透明絶縁基板、5A 第1の面、5B 第2の面、7A,7B 保護層、11,31,51,71,81,91,101 第1電極、11A,31A,51A,71A,91A,101A 第1検出電極部、11B,31B,51B,71B 第1電極内ダミーパターン部、12 第1周辺配線、13 第1外部接続端子、14 第1コネクタ部、21,41,61,81,92,102 第2電極、21A,41A,61A,72A,81A,92A,102A 第2検出電極部、21B,41B,61B,81B 第2電極内ダミーパターン部、22 第2周辺配線、23 第2外部接続端子、24 第2コネクタ部、72 第1ダミー電極、82 第2ダミー電極、S1 透過領域、S2 周辺領域、D1 第1の方向、D2 第2の方向、6A,6B,M1A,M1B,M2A,M2B 金属細線、G1A,G2A 第1のギャップ、G1B,G2B 第2のギャップ、W1A,W1B,W2A,W2B 線幅、R0,R1A,R1B,R2A,R2B 領域、T1A 第1検出単位パターン、T1B 第1ダミー単位パターン、T2B 第2ダミー単位パターン、T3B 第3ダミー単位パターン、T4B 第4ダミー単位パターン、T5B 第5ダミー単位パターン、T6B 第6ダミー単位パターン、T7B 第7ダミー単位パターン、T8B 第8ダミー単位パターン、MP1 第1のメッシュパターン、MP2 第2のメッシュパターン、MP3 第3のメッシュパターン、MP4 第4のメッシュパターン、MP5 第5のメッシュパターン、MP6 第6のメッシュパターン、C1 第1メッシュセル、C2 第2メッシュセル、C3 第3メッシュセル、C4 第4メッシュセル、PA1 第1のメッシュピッチ、PA2 第2のメッシュピッチ、PA3 第3のメッシュピッチ、PA4 第4のメッシュピッチ、J1,J2 突起部、B1,B2 断線部、ΔL 距離。

Claims (11)

  1. 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1メッシュセルには、前記第1電極内ダミーパターン部を形成する金属細線の端部と突き合うように前記第1メッシュセルの一辺から突出する第1の突起部が形成されており、
    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。
  2. 前記第1の突起部の長さは50μm以下である請求項1に記載の導電性部材。
  3. 前記第2メッシュセルには、前記第2電極内ダミーパターン部を形成する金属細線の端部と突き合うように前記第2メッシュセルの一辺から突出する第2の突起部が形成されている請求項1または2に記載の導電性部材。
  4. 前記第2の突起部の長さは50μm以下である請求項3に記載の導電性部材。
  5. 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の少なくとも一方は、交点を有する金属細線を有する請求項1~4のいずれか一項に記載の導電性部材。
  6. 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の双方は、交点を有する金属細線を有する請求項5に記載の導電性部材。
  7. 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6に記載の導電性部材。
  8. 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1~7のいずれか一項に記載の導電性部材。
  9. 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、
    前記第3メッシュセルは、菱形形状である請求項1~8のいずれか一項に記載の導電性部材。
  10. 前記菱形形状の菱形の鋭角は30度~85度である請求項9に記載の導電性部材。
  11. 請求項1~10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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