JPWO2014188683A1 - タッチパネル用電極基板、これを含むタッチパネル、及び表示パネル - Google Patents
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Abstract
本発明は、光透過性が高く、かつ導電性領域の表面電気抵抗値が低いタッチパネル用電極基板を提供することを課題とする。上記課題を解決するため、透明基板と、第一高屈折率層と、Pt及びPdのうち、いずれか一方あるいは両方を含み、かつ厚みが1nm以下である白金族含有層と、導電層と、第二高屈折率層と、をこの順に含む、タッチパネル用電極基板であって、前記導電層の前記第一高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをY1=x1+iy1、前記導電層の前記第二高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをY2=x2+iy2で表した場合に、x1及びx2のうち、少なくとも一方が1.6以上である、タッチパネル用電極基板とする。
Description
本発明は、金属パターンを含むタッチパネル用電極基板、これを含むタッチパネル、及び表示パネルに関する。
近年、静電容量方式のタッチパネルが開発されている。当該タッチパネルには、透明導電層が配設された電極基板が含まれる。このような透明導電層を構成する材料として、Au、Ag、Pt、Cu、Rh、Pd、Al、Cr等の金属やIn2O3、CdO、CdIn2O4、Cd2SnO4、TiO2、SnO2、ZnO、ITO(酸化インジウムスズ)等の酸化物半導体が知られており;光透過性及び導電性の観点から、ITO膜が多用されている。
しかし、大面積のITO膜は、膜の表面電気抵抗値が高まりやすい。また小面積であっても、ITO膜の表面電気抵抗値を低減するためには、成膜時の温度を高める必要がある。したがって、樹脂フィルム等からなる基板上には、表面電気抵抗値の低いITO膜を成膜できない、という問題もある。
そこで、ITO膜に代わる透明導電層として、Agをメッシュ状に配置した透明導電層が提案されている(特許文献1)。しかし、特許文献1の透明導電層は、Agワイヤの幅が20μm程度である。そのため、Agワイヤが視認されやすく、高い透明性が必要とされる用途には適用できない。さらに、ワイヤ部分では導通があるが、ワイヤが存在しない領域では十分に導通しない。
また、Agナノワイヤを含む透明導電層も提案されている(特許文献2)。しかし、当該透明導電層の表面電気抵抗値を低くするためには、透明導電層の厚みを200nm程度にする必要がある。そのため、透明導電層は、フレキシブル性が求められる用途に適用し難い。一方、Agを蒸着法等で成膜した透明導電層も提案されている(特許文献3)。
しかし、Agからなる透明導電層は、光透過性を高めることが難しい。例えば、透明導電層の表面電気抵抗値を高めるために、膜の厚みを厚くすると、Ag本来の反射が生じ、光透過率が低くなる。一方、透明導電層の光透過性を高めるために、膜の厚みを薄くすると、プラズモン吸収が生じて、光透過率が低くなる。さらにこの場合、透明導電層の表面電気抵抗値も低下する。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものである。本発明は、光透過性が高く、かつ導電性領域の表面電気抵抗値が低いタッチパネル用電極基板を提供することを目的とする。
即ち、本発明の第一は、以下のタッチパネル用電極基板に関する。
[1]透明基板と、前記透明基板の波長570nmの光の屈折率より、波長570nmの光の屈折率が高い誘電性材料または酸化物半導体材料を含む第一高屈折率層と、Pt及びPdのうち、いずれか一方あるいは両方を含み、かつ厚みが1nm以下である白金族含有層と、金属からなる導電層と、前記透明基板の波長570nmの光の屈折率より、波長570nmの光の屈折率が高い誘電性材料または酸化物半導体材料を含む第二高屈折率層と、をこの順に含む、タッチパネル用電極基板であって、前記導電層の前記第一高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをY1=x1+iy1、前記導電層の前記第二高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをY2=x2+iy2で表した場合に、x1及びx2のうち、少なくとも一方が1.6以上である、タッチパネル用電極基板。
[1]透明基板と、前記透明基板の波長570nmの光の屈折率より、波長570nmの光の屈折率が高い誘電性材料または酸化物半導体材料を含む第一高屈折率層と、Pt及びPdのうち、いずれか一方あるいは両方を含み、かつ厚みが1nm以下である白金族含有層と、金属からなる導電層と、前記透明基板の波長570nmの光の屈折率より、波長570nmの光の屈折率が高い誘電性材料または酸化物半導体材料を含む第二高屈折率層と、をこの順に含む、タッチパネル用電極基板であって、前記導電層の前記第一高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをY1=x1+iy1、前記導電層の前記第二高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをY2=x2+iy2で表した場合に、x1及びx2のうち、少なくとも一方が1.6以上である、タッチパネル用電極基板。
[2]波長400nm〜800nmの光の平均吸収率が10%以下であり、かつ波長400〜800nmの光の吸収率の最大値が15%以下である、[1]に記載のタッチパネル用電極基板。
[3]前記導電層のプラズモン吸収率が、波長400〜800nmの全範囲で15%以下である、[1]または[2]に記載のタッチパネル用電極基板。
[4]前記導電層が、銀または銀を90at%以上含む合金からなる、[1]〜[3]のいずれかに記載のタッチパネル用電極基板。
[3]前記導電層のプラズモン吸収率が、波長400〜800nmの全範囲で15%以下である、[1]または[2]に記載のタッチパネル用電極基板。
[4]前記導電層が、銀または銀を90at%以上含む合金からなる、[1]〜[3]のいずれかに記載のタッチパネル用電極基板。
[5]前記第一高屈折率層に含まれる前記誘電性材料または酸化物半導体、及び前記第二高屈折率層に含まれる前記誘電性材料または酸化物半導体のうち、いずれか一方あるいは両方がTiO2、またはNb2O5である、[1]〜[4]のいずれかに記載のタッチパネル用電極基板。
[6]前記第二高屈折率層上に、前記第二高屈折率層に含まれる前記誘電性材料または酸化物半導体の波長570nmの光の屈折率より、波長570nmの光の屈折率が低いアドミッタンス調整層をさらに有する、[1]〜[5」のいずれかに記載のタッチパネル用電極基板。
[7]前記タッチパネル用電極基板の前記第二高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをYE=xE+iyEで表し、前記タッチパネル用電極基板の前記第二高屈折率層側の表面に接する部材または環境の、波長570nmの光の屈折率をnenvで表した場合に、((xE−nenv)2+(yE)2)0.5≦0.3を満たす、[1]〜[6]のいずれかに記載のタッチパネル用電極基板。
[7]前記タッチパネル用電極基板の前記第二高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをYE=xE+iyEで表し、前記タッチパネル用電極基板の前記第二高屈折率層側の表面に接する部材または環境の、波長570nmの光の屈折率をnenvで表した場合に、((xE−nenv)2+(yE)2)0.5≦0.3を満たす、[1]〜[6]のいずれかに記載のタッチパネル用電極基板。
本発明の第二は、以下のタッチパネル、及び表示パネルに関する。
[8]前記[1]〜[7]のいずれかに記載のタッチパネル用電極基板を含む、タッチパネル。
[9]前記タッチパネル用電極基板を2つ含み、前記2つのタッチパネル用電極基板が積み重なるように配置されている、[8]に記載のタッチパネル。
[10]前記[8]または[9]に記載のタッチパネルと、表示装置とが積層されている、表示パネル。
[8]前記[1]〜[7]のいずれかに記載のタッチパネル用電極基板を含む、タッチパネル。
[9]前記タッチパネル用電極基板を2つ含み、前記2つのタッチパネル用電極基板が積み重なるように配置されている、[8]に記載のタッチパネル。
[10]前記[8]または[9]に記載のタッチパネルと、表示装置とが積層されている、表示パネル。
本発明によれば、光透過性が高く、かつ導電性領域の表面電気抵抗値が低いタッチパネル用電極基板が得られる。
本発明のタッチパネル用電極基板の層構成の一例を図1に示す。図1に示されるように、本発明のタッチパネル用電極基板100には、透明基板1/第一高屈折率層2/白金族含有層3/導電層4/第二高屈折率層5がこの順に含まれる。
また、タッチパネル用電極基板100には、上記以外の層が含まれてもよい。例えば、第二高屈折率層5上に、タッチパネル用電極基板表面の光学アドミッタンスを調整するためのアドミッタンス調整層(図示せず)が含まれてもよい。ただし、本発明のタッチパネル用電極基板100では、透明基板1上に成膜される層を、いずれも無機材料からなる層とする。例えば第二高屈折率層5上に有機樹脂からなる接着層が積層されていたとしても、本発明のタッチパネル用電極基板は、透明基板から第二高屈折率層までの積層体である。
上記導電層4は、所望の形状にパターニングされていてもよく、透明基板1の全面に成膜されていてもよい。導電層4がパターニングされている場合、導電層4が含まれる領域aが導通可能な領域(導電性領域)であり、導電層4が含まれない領域bが絶縁性の領域(絶縁領域)である。つまり、図1のタッチパネル用電極基板100では、透明基板1、第一高屈折率層2、白金族含有層3、導電層4、及び第二高屈折率層5が積層されている領域aが導電性領域である。一方、透明基板1、第一高屈折率層2、白金族含有層3、及び第二高屈折率層5が積層されている領域bが絶縁領域である。
導電性領域a及び絶縁領域bからなるパターンは、タッチパネル用電極基板100の用途に応じて、適宜選択される。本発明のタッチパネル用電極基板100が投影型静電容量方式のタッチパネルに適用される場合、導電性領域a及び絶縁領域bからなるパターンは、図2に示されるような、複数の導電性領域aと、これを区切るライン状の絶縁領域bと、からなるパターン等でありうる。図2のパターンの導電性領域aには、表示装置の回路等と接続される領域a’と、回路とは接続されておらず、領域a’と相互作用して、指先等の感知に寄与する領域a’’とがある。
前述のように、従来のAg膜等の金属からなる導電層は、膜の厚みが厚くなると金属本来の反射が生じ、膜の厚みが薄くなるとプラズモン吸収が生じる。そのため、導電層の光透過性を高めることが困難であった。
これに対し、本発明のタッチパネル用電極基板100では、白金族含有層3上に導電層4が配設される。後述するように、白金族含有層3を成膜してから、導電層4を成膜すると、白金族含有層3に含まれる金属が導電層成膜時の成長核となり;薄くとも表面平滑性の高い膜が得られる。その結果、導電層4に金属本来の反射が生じることがなく、さらにプラズモン吸収も抑制される。さらに、導電層4の表面電気抵抗も低くなる。
また、本発明のタッチパネル用電極基板100では、導電層4が、比較的屈折率の高い第一高屈折率層2及び第二高屈折率層5に挟まれている。そのため、後述するように、導電層4を含む領域の光学アドミッタンスが調整され、当該領域の光の反射が抑制される。
1.タッチパネル用電極基板の層構成について
1.1)透明基板
タッチパネル用電極基板100に含まれる透明基板1は、一般的なタッチパネル用電極基板に含まれる基板と同様でありうる。透明基板1の例には、ガラス基板や、セルロースエステル樹脂(例えば、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース等)、ポリカーボネート樹脂(例えばパンライト、マルチロン(いずれも帝人社製))、シクロオレフィン樹脂(例えばゼオノア(日本ゼオン社製)、アートン(JSR社製)、アペル(三井化学社製))、アクリル樹脂(例えばポリメチルメタクリレート、「アクリライト(三菱レイヨン社製)、スミペックス(住友化学社製)」)、ポリイミド、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、ポリエステル樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート)、ポリエーテルスルホン、ABS/AS樹脂、MBS樹脂、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール/EVOH(エチレンビニルアルコール樹脂)、スチレン系ブロックコポリマー樹脂等からなる透明樹脂フィルムが含まれる。透明基板が透明樹脂フィルムである場合、当該フィルムには2種以上の樹脂が含まれてもよい。
1.1)透明基板
タッチパネル用電極基板100に含まれる透明基板1は、一般的なタッチパネル用電極基板に含まれる基板と同様でありうる。透明基板1の例には、ガラス基板や、セルロースエステル樹脂(例えば、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース等)、ポリカーボネート樹脂(例えばパンライト、マルチロン(いずれも帝人社製))、シクロオレフィン樹脂(例えばゼオノア(日本ゼオン社製)、アートン(JSR社製)、アペル(三井化学社製))、アクリル樹脂(例えばポリメチルメタクリレート、「アクリライト(三菱レイヨン社製)、スミペックス(住友化学社製)」)、ポリイミド、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、ポリエステル樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート)、ポリエーテルスルホン、ABS/AS樹脂、MBS樹脂、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール/EVOH(エチレンビニルアルコール樹脂)、スチレン系ブロックコポリマー樹脂等からなる透明樹脂フィルムが含まれる。透明基板が透明樹脂フィルムである場合、当該フィルムには2種以上の樹脂が含まれてもよい。
透明性の観点から、透明基板1はガラス基板、もしくはセルロースエステル樹脂、ポリエステル樹脂(特にポリエチレンテレフタレート)、トリアセチルセルロース、シクロオレフィン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、ポリエーテルスルホン、ABS/AS樹脂、MBS樹脂、ポリスチレン、メタクリル樹脂、ポリビニルアルコール/EVOH(エチレンビニルアルコール樹脂)、またはスチレン系ブロックコポリマー樹脂からなるフィルムであることが好ましい。
透明基板1は、可視光に対する透明性が高いことが好ましく;波長450〜800nmの光の平均透過率が70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、85%以上であることがさらに好ましい。透明基板1の光の平均透過率が70%以上であると、タッチパネル用電極基板100の光透過性が高まりやすい。また、透明基板1の波長450〜800nmの光の平均吸収率は10%以下であることが好ましく、より好ましくは5%以下、さらに好ましくは3%以下である。
上記平均透過率は、透明基板1の表面の法線に対して、5°傾けた角度から光を入射させて測定する。一方、平均吸収率は、平均透過率と同様の角度から光を入射させて、透明基板1の平均反射率を測定し;平均吸収率=100−(平均透過率+平均反射率)として算出する。平均透過率及び平均反射率は分光光度計で測定する。
透明基板1の波長570nmの光の屈折率は1.40〜1.95であることが好ましく、より好ましくは1.45〜1.75であり、さらに好ましくは1.45〜1.70である。透明基板の屈折率は、通常、透明基板の材質によって定まる。透明基板の屈折率は、エリプソメーターで測定される。
透明基板1のヘイズ値は0.01〜2.5であることが好ましく、より好ましくは0.1〜1.2である。透明基板1のヘイズ値が2.5以下であると、タッチパネル用電極基板100のヘイズ値を抑制できる。ヘイズ値は、ヘイズメーターで測定される。
透明基板1の厚みは、1μm〜20mmであることが好ましく、より好ましくは10μm〜2mmである。透明基板1の厚みが1μm以上であると、透明基板1の強度が高まり、第一高屈折率層2の作製時に割れたり、裂けたりし難くなる。一方、透明基板1の厚みが20mm以下であれば、タッチパネル用電極基板100のフレキシブル性が十分となる。さらに当該タッチパネル用電極基板100が含まれるタッチパネルや、表示デバイスの厚みを薄くできる。また、タッチパネル用電極基板100を含む機器を軽量化できる。
1.2)第一高屈折率層
第一高屈折率層2は主に、タッチパネル用電極基板100の光学アドミッタンスを調整する層である。第一高屈折率層2は、少なくとも導電性領域aに成膜された層であればよく;透明基板1の全面に成膜された層であってもよい。
第一高屈折率層2は主に、タッチパネル用電極基板100の光学アドミッタンスを調整する層である。第一高屈折率層2は、少なくとも導電性領域aに成膜された層であればよく;透明基板1の全面に成膜された層であってもよい。
第一高屈折率層2には、前述の透明基板1の屈折率より高い屈折率を有する誘電性材料または酸化物半導体材料が含まれる。当該誘電性材料または酸化物半導体材料の波長570nmの光の屈折率は、透明基板1の波長570nmの光の屈折率より0.1〜1.1大きいことが好ましく、0.4〜1.0大きいことがより好ましい。
また、当該誘電性材料または酸化物半導体材料の波長570nmの光の屈折率は1.5より大きいことが好ましく、1.7〜2.5であることがより好ましく、さらに好ましくは1.8〜2.5であり、特に好ましくは2.2〜2.5である。誘電性材料または酸化物半導体材料の屈折率が1.5より大きいと、第一高屈折率層2によって、タッチパネル用電極基板100の光学アドミッタンスが十分に調整される。なお、第一高屈折率層2の屈折率は、第一高屈折率層2に含まれる材料の屈折率や、第一高屈折率層2に含まれる材料の密度で調整される。
第一高屈折率層2に含まれる誘電性材料または酸化物半導体材料は、絶縁性の材料であってもよく、導電性の材料であってもよい。当該誘電性材料または酸化物半導体材料は、金属酸化物または金属硫化物であることが好ましく;金属酸化物または金属硫化物の例には、TiO2、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO、ZnS、Nb2O5、ZrO2、CeO2、Ta2O5、Ti3O5、Ti4O7、Ti2O3、TiO、SnO2、La2Ti2O7、IZO(酸化インジウム・酸化亜鉛)、AZO(AlドープZnO)、GZO(GaドープZnO)、ATO(SbドープSnO)、ICO(インジウムセリウムオキサイド)等が含まれる。金属酸化物または金属硫化物は、屈折率や生産性の観点からTiO2、ITO、ZnO、Nb2O5またはZnSであることが好ましく、さらに好ましくはTiO2またはNb2O5である。第一高屈折率層2には、上記金属酸化物または金属硫化物が1種のみ含まれてもよく、2種以上が含まれてもよい。
第一高屈折率層2の厚みは、10〜150nmであることが好ましく、より好ましくは20〜80nmである。第一高屈折率層2の厚みが10nm以上であると、第一高屈折率層2によって、タッチパネル用電極基板100の光学アドミッタンスが十分に調整される。一方、第一高屈折率層2の厚みが150nm以下であれば、第一高屈折率層2が含まれる領域の光透過性が低下し難い。第一高屈折率層2の厚みは、エリプソメーターで測定される。
第一高屈折率層2は、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、熱CVD法等、一般的な気相成膜法で成膜された層でありうる。第一高屈折率層の屈折率(密度)が高まるとの観点から、第一高屈折率層は、電子ビーム蒸着法またはスパッタ法で成膜された層であることが好ましい。電子ビーム蒸着法では膜密度を高めるため、IAD(イオンアシスト)などのアシストがあることが望ましい。
また、第一高屈折率層2が透明基板1の一部領域(例えば、導電性領域a)のみに成膜された層である場合、第一高屈折率層2は、いずれの方法でパターニングされた層であってもよい。所望のパターンを有するマスク等を被成膜面に配置して、気相成膜法でパターン状に成膜された層であってもよく;公知のエッチング法によってパターニングされた層であってもよい。
1.3)白金族含有層
白金族含有層3は、後述の導電層4と隣接して配設される層である。白金族含有層3は、少なくとも導電性領域aに成膜された層であればよく;透明基板1の全面に成膜された層であってもよい。
白金族含有層3は、後述の導電層4と隣接して配設される層である。白金族含有層3は、少なくとも導電性領域aに成膜された層であればよく;透明基板1の全面に成膜された層であってもよい。
前述のように、タッチパネル用電極基板100に白金族含有層3が含まれると、導電層4の表面平滑性が高まり、導電層4の厚みが薄くとも、プラズモン吸収が抑制される。タッチパネル用電極基板100に白金族含有層3が含まれると、導電層4の表面平滑性が高まる理由は以下の通りである。
一般的な気相成膜法で導電層(例えばAgからなる膜)の材料を第一高屈折率層上に堆積させると、成膜初期には、第一高屈折率層2上に付着した原子がマイグレート(移動)し、原子が寄り集まって塊(島状構造)を形成する。そして、この塊にまとわりつきながら膜が成長する。そのため、成膜初期の膜では、塊同士の間に隙間があり、導通しない。この状態からさらに塊が成長すると、塊同士の一部が繋がり、かろうじて導通する。しかし、塊同士の間に未だ隙間があるため、プラズモン吸収が生じやすい。そして、さらに成膜が進むと、塊同士が完全に繋がって、プラズモン吸収が少なくなる。しかしその一方で、金属本来の反射が生じ、膜の光透過性が低下する。
これに対し、白金族含有層3に含まれるPtやPdは、第一高屈折率層2上をマイグレートし難い。このような白金族含有層3上に導電層4を成膜すると、導電層4の材料がマイグレートし難い。つまり、前述の島状構造を形成せずに、均一に膜が成長する。その結果、厚みが薄くとも平滑な導電層4が得られる。
ここで、白金族含有層3には、Pt及びPdのうち、いずれか一方、もしくは両方が含まれ;Pdが少なくとも含まれることがより好ましい。白金族含有層3を構成する原子の総量(質量%)に対する、Pt及びPdの総量(質量%)の比率は、10質量%以上であることが好ましく、より好ましくは50質量%以上であり、さらに好ましくは80質量%以上である。
白金族含有層3に含まれる、Pt及びPd以外の金属は、例えば金、Pt及びPd以外の白金族、コバルト、ニッケル、モリブデン、チタン、アルミニウム、クロム、ニッケル、もしくはこれらの合金でありうる。白金族含有層3には、これらの金属が1種のみ含まれてもよく、また2種以上含まれてもよい。
また、タッチパネル用電極に含まれる白金族含有層3は、PtやPd等の金属原子が付着した層であればよい。つまり、必ずしも第一高屈折率層2の全面に金属原子が付着していなくともよく;通常は、第一高屈折率層2の一部に金属原子が付着している。当該白金族含有層3の厚みは、1nm以下である。白金族含有層3の付着量が1nm以下であれば、白金族含有層3がタッチパネル用電極基板100の光学アドミッタンスに影響を及ぼし難い。白金族含有層3の有無はICP−MS法で確認される。また、白金族含有層3の厚みは、成膜速度と成膜時間との積から算出される。
上記白金族含有層3は、スパッタ法または蒸着法で成膜された層でありうる。スパッタ法の例には、イオンビームスパッタ法や、マグネトロンスパッタ法、反応性スパッタ法、2極スパッタ法、バイアススパッタ法等が含まれる。白金族含有層成膜時のスパッタ時間は、所望の白金族含有層3の平均厚み、及び成膜速度に合わせて適宜選択される。スパッタ成膜速度は、好ましくは0.1〜15Å/秒であり、より好ましくは0.1〜7Å/秒である。
一方、蒸着法の例には、真空蒸着法、電子線蒸着法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法等が含まれる。蒸着時間は、所望の白金族含有層3の厚み、及び成膜速度に合わせて適宜選択される。蒸着速度は、好ましくは0.1〜15Å/秒であり、より好ましくは0.1〜7Å/秒である。
白金族含有層3が透明基板1の一部領域(例えば、導電性領域a)のみに成膜された層である場合、第一高屈折率層2は、いずれの方法でパターニングされた層であってもよい。上記スパッタもしくは蒸着の際に、所望のパターンを有するマスク等を被成膜面に配置して、パターン状に成膜された層であってもよく;公知のエッチング法によってパターニングされた層であってもよい。
1.4)導電層
導電層4は、金属からなる層であり、タッチパネル用電極基板において電気を導通させる膜である。透明基板1の全面に成膜された層であってもよく、一部の領域のみに成膜された層であってもよい。導電層4のパターンは、タッチパネル用電極基板の用途に応じて適宜選択される。
導電層4は、金属からなる層であり、タッチパネル用電極基板において電気を導通させる膜である。透明基板1の全面に成膜された層であってもよく、一部の領域のみに成膜された層であってもよい。導電層4のパターンは、タッチパネル用電極基板の用途に応じて適宜選択される。
導電層4に含まれる金属は、導電性の高い金属であれば特に制限されず、例えば銀、銅、金、白金族、チタン、クロム等でありうる。導電層4には、これらの金属が1種のみ含まれてもよく、2種以上含まれてもよい。プラズモン吸収が小さく、かつ反射率が小さいとの観点から、導電層4は銀または銀が90at%以上含まれる合金からなることが好ましい。銀と組み合わされる金属は、亜鉛、金、銅、パラジウム、アルミニウム、マンガン、ビスマス、ネオジム、モリブデン等でありうる。例えば銀と亜鉛とが組み合わされると、導電層の耐硫化性が高まる。銀と金とが組み合わされると、耐塩(NaCl)性が高まる。さらに銀と銅とが組み合わされると、耐酸化性が高まる。
導電層4のプラズモン吸収率は、波長400nm〜800nmにわたって(全範囲で)15%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましく、7%以下であることがさらに好ましく、特に好ましくは5%以下である。波長400nm〜800nmの一部にプラズモン吸収率が大きい領域があると、タッチパネル用電極基板100の導電性領域aの透過光が着色しやすくなり、当該領域が視認されやすくなる。
導電層4の波長400nm〜800nmにおけるプラズモン吸収率は、以下の手順で測定される。
(i)ガラス基板上に、白金パラジウムをマグネトロンスパッタ装置にて0.1nm成膜する。白金パラジウムの平均厚みは、スパッタ装置のメーカー公称値の成膜速度等から算出する。その後、白金パラジウムが付着した基板上に蒸着機にて測定対象と同様の金属からなる膜を20nm成膜する。
(i)ガラス基板上に、白金パラジウムをマグネトロンスパッタ装置にて0.1nm成膜する。白金パラジウムの平均厚みは、スパッタ装置のメーカー公称値の成膜速度等から算出する。その後、白金パラジウムが付着した基板上に蒸着機にて測定対象と同様の金属からなる膜を20nm成膜する。
(ii)そして、得られた金属膜の表面の法線に対して、5°傾けた角度から測定光を入射させ、金属膜の透過率及び反射率を測定する。そして各波長における透過率及び反射率から、吸収率=100−(透過率+反射率)を算出し、これをリファレンスデータとする。透過率及び反射率は、分光光度計で測定する。
(iii)続いて、測定対象の導電層4について、同様に透過率及び反射率を測定する。そして、得られた吸収率から上記リファレンスデータを差し引き、算出された値を、プラズモン吸収率とする。
導電層4の厚みは15nm以下であることが好ましく、より好ましくは3〜13nmであり、さらに好ましくは7〜12nmである。導電層4の厚みが15nm以下であると、導電層4に含まれる金属本来の反射が生じ難い。さらに、導電層4の厚みが15nm以下であると、後述するように、第一高屈折率層2及び第二高屈折率層5によって、光学アドミッタンスが調整されやすく、導電性領域aが視認され難くなる。導電層4の厚みは、エリプソメーターで測定される。
導電層4は、一般的な気相成膜法で成膜された層でありうる。気相成膜法の例には、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、熱CVD法等が含まれる。これらの中でも、好ましくは真空蒸着法またはスパッタ法である。真空蒸着法またはスパッタ法によれば、均一かつ、所望の厚みの導電層4が得られやすい。
また、導電層4が透明基板1の一部領域のみに成膜された層である場合、いずれの方法でパターニングされた膜であってもよい。例えば、所望のパターンを有するマスク等を被成膜面に配置して、気相成膜法でパターン状に成膜された膜であってもよく;公知のエッチング法によってパターニングされた膜であってもよい。
1.5)第二高屈折率層
第二高屈折率層5は、タッチパネル用電極基板100の光学アドミッタンスを調整する層である。第二高屈折率層5は、少なくとも導電性領域aに成膜された層であればよく;透明基板1の全面に成膜された層であってもよい。
第二高屈折率層5は、タッチパネル用電極基板100の光学アドミッタンスを調整する層である。第二高屈折率層5は、少なくとも導電性領域aに成膜された層であればよく;透明基板1の全面に成膜された層であってもよい。
第二高屈折率層5には、透明基板1の波長570nmの光の屈折率より、高い屈折率を有する誘電性材料または酸化物半導体材料が含まれる。当該誘電性材料または酸化物半導体材料の波長570nmの光の屈折率は、透明基板1の波長570nmの光の屈折率より0.1〜1.1大きいことが好ましく、0.4〜1.0大きいことがより好ましい。
第二高屈折率層5に含まれる誘電性材料または酸化物半導体材料の波長570nmの光の屈折率は1.5より大きいことが好ましく、1.6〜2.5であることがより好ましく、さらに好ましくは1.8〜2.5であり、特に好ましくは2.2〜2.5である。誘電性材料または酸化物半導体材料の屈折率が1.5より大きいと、第二高屈折率層5によって、タッチパネル用電極基板100の光学アドミッタンスが十分に調整される。なお、第二高屈折率層5の屈折率は、第二高屈折率層5に含まれる材料の屈折率や、第二高屈折率層5に含まれる材料の密度で調整される。
第二高屈折率層5に含まれる誘電性材料または酸化物半導体材料は、絶縁性の材料であってもよく、導電性の材料であってもよい。当該誘電性材料または酸化物半導体材料は、第一高屈折率層2に含まれる材料と同様でありうる。第一高屈折率整層2及び第二高屈折率5には、同一の材料が含まれてもよく、異なる材料が含まれてもよい。
第二高屈折率層5の厚みは、10〜150nmであることが好ましく、より好ましくは20〜80nmである。第二高屈折率層5の厚みが10nm以上であると、第二高屈折率層5によって、タッチパネル用電極基板100の光学アドミッタンスが十分に調整される。一方、第二高屈折率層5の厚みが150nm以下であれば、第二高屈折率層5が含まれる領域の光透過性が低下し難い。第二高屈折率層5の厚みは、エリプソメーターで測定される。
第二高屈折率層5は、前述の第一高屈折率層2と同様に、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、熱CVD法等、一般的な気相成膜法で成膜された層であり得る。また、第二高屈折率層5が、透明基板1の一部領域のみに成膜された層である場合、いずれの方法でパターニングされた層であってもよい。例えば、所望のパターンを有するマスク等を被成膜面に配置して、気相成膜法でパターン状に成膜された層であってもよく、公知のエッチング法によってパターニングされた層であってもよい。
1.6)アドミッタンス調整層
タッチパネル用電極基板には第二高屈折率層上にさらに、前記第二高屈折率層に含まれる誘電性材料または酸化物半導体材料の波長570nmの光の屈折率より、波長570nmの光の屈折率が低い誘電性材料または酸化物半導体材料を含むアドミッタンス調整層が積層されてもよい。アドミッタンス調整層は、タッチパネル用電極基板の光学アドミッタンスを微調整する層である。アドミッタンス調整層は、少なくとも導電性領域aに成膜された層であればよく;透明基板1の全面に成膜された層であってもよい。
タッチパネル用電極基板には第二高屈折率層上にさらに、前記第二高屈折率層に含まれる誘電性材料または酸化物半導体材料の波長570nmの光の屈折率より、波長570nmの光の屈折率が低い誘電性材料または酸化物半導体材料を含むアドミッタンス調整層が積層されてもよい。アドミッタンス調整層は、タッチパネル用電極基板の光学アドミッタンスを微調整する層である。アドミッタンス調整層は、少なくとも導電性領域aに成膜された層であればよく;透明基板1の全面に成膜された層であってもよい。
アドミッタンス調整層に含まれる誘電性材料または酸化物半導体材料の波長570nmの光の屈折率は、第二高屈折層に含まれる誘電性材料または酸化物半導体材料の屈折率より0.03〜0.5低いことが好ましく、0.05〜0.3低いことがより好ましい。
当該誘電性材料または酸化物半導体材料の波長570nmの光の屈折率は、1.3〜1.8であることが好ましく、より好ましくは1.35〜1.6であり、さらに好ましくは1.35〜1.5である。アドミッタンス調整層を構成する材料の屈折率が1.35〜1.5であると、タッチパネル用電極基板の光学アドミッタンスが微調整されやすい。
アドミッタンス調整層に含まれる誘電性材料または酸化物半導体材料は特に制限されず、その例にはSiO2、Al2O3、MgF2、Y2O3等が含まれる。屈折率を微調整するとの観点からは、誘電性材料がSiO2、MgF2であることが好ましい。
アドミッタンス調整層の厚みは、10〜150nmであることが好ましく、より好ましくは20〜100nmである。アドミッタンス調整層の厚みが10nm以上であると、タッチパネル用電極基板の表面の光学アドミッタンスを微調整しやすい。一方、アドミッタンス調整層の厚みが150nm以下であれば、タッチパネル用電極基板の厚みが薄くなる。アドミッタンス調整層の厚みは、エリプソメーターで測定される。
また、アドミッタンス調整層が透明基板1の一部領域のみに成膜された層である場合、アドミッタンス調整層はいずれの方法でパターニングされた層であってもよい。例えば、所望のパターンを有するマスク等を被成膜面に配置して、気相成膜法でパターン状に成膜された層であってもよい。また、公知のエッチング法によってパターニングされた層であってもよい。
2.タッチパネル用電極基板の光学アドミッタンスについて
タッチパネル用電極基板の第二高屈折率層側の表面の反射率Rは、光が入射する媒質の光学アドミッタンスyenvと、タッチパネル用電極基板の表面の等価アドミッタンスYEとから定まる。ここでタッチパネル用電極基板の表面とは、タッチパネル用電極基板上に配設される有機樹脂からなる部材もしくは環境に接する面をいう。また光が入射する媒質とは、タッチパネル用電極基板に入射する光が、入射直前に通過する部材または環境であって;有機樹脂からなる部材、もしくは環境をいう。媒質の光学アドミッタンスyenvと、タッチパネル用電極基板表面の等価アドミッタンスYEとの関係は以下の式で表される。
上記の式に基づけば、|yenv−YE|が0に近い程、タッチパネル用電極基板の表面の反射率Rが低くなり、タッチパネル用電極基板の光透過性が高まる。
タッチパネル用電極基板の第二高屈折率層側の表面の反射率Rは、光が入射する媒質の光学アドミッタンスyenvと、タッチパネル用電極基板の表面の等価アドミッタンスYEとから定まる。ここでタッチパネル用電極基板の表面とは、タッチパネル用電極基板上に配設される有機樹脂からなる部材もしくは環境に接する面をいう。また光が入射する媒質とは、タッチパネル用電極基板に入射する光が、入射直前に通過する部材または環境であって;有機樹脂からなる部材、もしくは環境をいう。媒質の光学アドミッタンスyenvと、タッチパネル用電極基板表面の等価アドミッタンスYEとの関係は以下の式で表される。
前記媒質の光学アドミッタンスYenvは、電場強度と磁場強度との比(H/E)から求められ、媒質の屈折率nenvと同一である。一方、等価アドミッタンスYEは、導電性領域を構成する層の光学アドミッタンスYから求められる。例えばタッチパネル用電極基板が一層からなる場合には、等価アドミッタンスYEは、タッチパネル用電極基板を構成する層の光学アドミッタンスY(屈折率)と等しくなる。
タッチパネル用電極基板に複数の層が含まれる場合、1層目からx層目までの積層体の光学アドミッタンスYx(Ex Hx)は、1層目から(x−1)層目までの積層体の光学アドミッタンスYx−1(Ex−1 Hx−1)と、特定のマトリクスとの積で表され;具体的には以下の式(1)または式(2)にて求められる。
そして、x層目が最表層であるときの、透明基板から最表層までの積層物の光学アドミッタンスYx(Ex Hx)が、タッチパネル用電極基板表面の等価アドミッタンスYEとなる。
図3に、本発明のタッチパネル用電極基板の導電性領域(透明基板/第一高屈折率層/白金族含有層/導電層/第二高屈折率層を備える領域)の波長570nmのアドミッタンス軌跡の模式図を表す。グラフの横軸は、光学アドミッタンスYをx+iyで表したときの実部;つまり当該式におけるxであり、縦軸は光学アドミッタンスの虚部;つまり当該式におけるyである。
図3におけるアドミッタンス軌跡の最終座標(xE,yE);当該グラフでは、第二高屈折率層側の表面のアドミッタンス座標が、等価アドミッタンスYEの座標に相当する。なお、本発明のタッチパネル用電極基板に含まれる白金族含有層は、厚みが十分に薄い。そのため、当該白金族含有層の光学アドミッタンスは無視できる。
前述のように、タッチパネル用電極基板表面の反射率Rは、等価アドミッタンスYEと、光が入射する媒質のアドミッタンスyenvとの差に比例する。したがって、等価アドミッタンスYEの座標(xE,yE)と、光が入射する媒質のアドミッタンス座標(nenv,0)との距離が近ければ近いほど好ましい。具体的には、これらの距離((xE−nenv)2+(yE)2)0.5が0.5未満であることが好ましく、さらに好ましくは0.3以下である。上記距離が0.5未満であれば、タッチパネル用電極基板表面の反射率Rが十分に小さくなり、タッチパネル用電極基板を種々の表示パネルに適用できる。
ここで、本発明のタッチパネル用電極基板は、以下の2点を満たすため、タッチパネル用電極基板の光透過性が高い。
(i)導電層が、比較的屈折率の高い第一高屈折率層及び第二高屈折率層で挟み込まれている。
(ii)導電層の第一高屈折率層側の表面の波長570nmにおける光学アドミッタンスをY1(=x1+iy1)で表し、導電層の第二高屈折率層側の表面の波長570nmにおける光学アドミッタンスをY2(=x2+iy2)で表した場合に、x1及びx2のうちいずれか一方、もしくは両方が1.6以上である。その理由を以下に説明する。
(i)導電層が、比較的屈折率の高い第一高屈折率層及び第二高屈折率層で挟み込まれている。
(ii)導電層の第一高屈折率層側の表面の波長570nmにおける光学アドミッタンスをY1(=x1+iy1)で表し、導電層の第二高屈折率層側の表面の波長570nmにおける光学アドミッタンスをY2(=x2+iy2)で表した場合に、x1及びx2のうちいずれか一方、もしくは両方が1.6以上である。その理由を以下に説明する。
金属が含まれる導電層は、一般的に光学アドミッタンスの虚部の値が大きい。そのため、透明基板上に直接導電層を積層すると、アドミッタンス軌跡が、アドミッタンス軌跡の始点(nsub,0)から、縦軸(虚部)方向に大きく移動する。図4Aに、透明基板/導電層/高屈折率層をこの順に備えるタッチパネル用電極基板の波長570nmのアドミッタンス軌跡を示し、図4Bに当該タッチパネル用電極基板の波長450nm、波長570nm、及び波長700nmのアドミッタンス軌跡を示す。図4Aに示されるように、透明基板上に直接導電層を積層すると、アドミッタンス軌跡の始点(透明基板のアドミッタンス座標(約1.5,0))から縦軸(虚部)方向にアドミッタンス軌跡が大きく移動し、アドミッタンス座標の虚部の絶対値が非常に大きくなる。そしてアドミッタンス座標の虚部の絶対値が大きくなると、導電層上に高屈折率層を積層しても、等価アドミッタンスYEが、光が入射する媒質のアドミッタンス座標(媒質が空気である場合には(1,0))に近づき難くなる。
さらに、図4Aに示されるように、透明基板上に導電層を直接積層すると、アドミッタンス軌跡が、グラフの横軸を中心に線対称になり難い。そして、特定波長(本発明では570nm)におけるアドミッタンス軌跡が、グラフの横軸を中心に線対称にならないと;図4Bに示されるように、他の波長(例えば450nmや700nm)における等価アドミッタンスYEの座標が、大きく振れやすい。そのため、反射率の高い波長領域が生じやすい。
これに対し、透明基板と導電層との間に、第一高屈折率層が配設されると、導電層の一方の表面のアドミッタンスY1がグラフの右上方向に大きく移動し;y1の値が大きくなる。またこのとき、x1の値が大きい(例えば1.6以上である)と、y1の値が大きくなりやすい。
そして、y1の値が大きいため、導電層によって、アドミッタンス軌跡が虚部の負方向に大きく移動しても、Y2の虚部の絶対値(y2)が大きくなり難い。その結果、等価アドミッタンスYEの座標が、光が入射する媒質のアドミッタンス座標に近づきやすくなる。
またさらに、第一高屈折率層/導電層/第二高屈折率層がこの順に積層されると、アドミッタンス軌跡が図3に示されるように、グラフの横軸を中心に線対称になりやすい。その結果、いずれの波長においても、等価アドミッタンスYEの座標が一定になりやすく、いずれの波長においても、十分に反射率が低くなる。
上記関係式に基づけば、各層同士の表面のアドミッタンスYが大きくなれば、各層の電場強度Eが小さくなる。そして一般的に、導電層の電場損失(光の吸収)が特に大きい。したがって、導電層の光学アドミッタンスY1及びY2の実数部(つまり、x1及びx2)が大きくなれば、導電層の電場損失が小さくなり、タッチパネル用電極基板の光透過性が高まる。
本発明のタッチパネル用電極基板では、上記x1及びx2のうち、いずれか一方が1.6以上であればよいが、両方が1.6以上であることが好ましい。また、x1及びx2は、より好ましくは1.8以上であり、さらに好ましくは2.0以上である。またx1及びx2は、7.0以下であることが好ましく、より好ましくは5.5以下である。x1は、第一高屈折率層の屈折率や、第一高屈折率層の厚み等で調整される。x2は、x1の値や導電層の屈折率、導電層の厚み等によって調整される。例えば、第一高屈折率層の屈折率が高い場合や、厚みがある程度厚い場合には、x1及びx2の値が大きくなりやすい。
前述のように、アドミッタンス軌跡は、グラフの横軸を中心に線対称であることが好ましく、そのためには、上記Y1の虚部の座標y1と、Y2の虚部の座標y2が、y1×y2≦0を満たすことが好ましい。さらに、|y1+y2|が0.8未満であることが好ましく、より好ましくは0.5以下、さらに好ましくは0.3以下である。|y1+y2|が0.8未満であると、アドミッタンス軌跡が、グラフの横軸を中心に線対称になりやすい。
3.タッチパネル用電極基板の物性について
前述のように、本発明のタッチパネル用電極基板の波長400nm〜800nmにおける光の平均吸収率は15%以下であり、さらに好ましくは10%以下であり、さらに好ましくは8%以下である。また、タッチパネル用電極基板の波長400nm〜800nmにおける光の吸収率の最大値は15%以下であり、好ましくは10%以下であり、さらに好ましくは9%以下である。なお、前述の導電層がパターニングされている場合には、導電層のパターン領域(導電性領域)、及び導電層の非パターン領域のいずれもが、上記平均吸収率及び吸収率の最大値を満たす。
前述のように、本発明のタッチパネル用電極基板の波長400nm〜800nmにおける光の平均吸収率は15%以下であり、さらに好ましくは10%以下であり、さらに好ましくは8%以下である。また、タッチパネル用電極基板の波長400nm〜800nmにおける光の吸収率の最大値は15%以下であり、好ましくは10%以下であり、さらに好ましくは9%以下である。なお、前述の導電層がパターニングされている場合には、導電層のパターン領域(導電性領域)、及び導電層の非パターン領域のいずれもが、上記平均吸収率及び吸収率の最大値を満たす。
さらに、タッチパネル用電極基板の波長450nm〜800nmの光の平均透過率はそれぞれ50%以上であることが好ましく、より好ましくは70%以上であり、さらに好ましくは80%以上である。一方、タッチパネル用電極基板の波長500nm〜700nmの光の平均反射率は、それぞれ20%以下であることが好ましく、より好ましくは15%以下であり、さらに好ましくは10%以下である。上記波長の光の平均透過率が50%以上であり、かつ平均反射率20%以下であると、高い透明性が要求される用途にも、タッチパネル用電極基板を適用できる。なお、前述の導電層がパターニングされている場合には、導電層のパターン領域(導電性領域)及び導電層の非パターン領域のいずれもが、上記平均透過率及び平均反射率を満たすことが好ましい。
上記平均透過率及び平均反射率は、タッチパネル用電極基板の表面の法線に対して5°傾けた角度から測定光をタッチパネル用電極基板に入射させて測定される値である。吸収率は、100−(透過率+反射率)の計算式より算出される。
また、タッチパネル用電極基板は、いずれの領域においてもL*a*b*表色系におけるa*値及びb*値は±30以内であることが好ましく、より好ましくは±5以内であり、さらに好ましくは±3.0以内であり、特に好ましくは±2.0以内である。L*a*b*表色系におけるa*値及びb*値は±30以内であれば、タッチパネル用電極基板が無色透明に観察される。L*a*b*表色系におけるa*値及びb*値は、分光光度計で測定される。
タッチパネル用電極基板の導電層が含まれる領域(導電性領域)の表面電気抵抗は、30Ω/□以下であることが好ましく、さらに好ましくは15Ω/□以下である。導電性領域の表面電気抵抗値が30Ω/□以下であるタッチパネル用電極基板は、静電容量方式のタッチパネルにも適用できる。タッチパネル用電極基板の導電性領域の表面電気抵抗値は、導電層の厚み等によって調整される。タッチパネル用電極基板の表面電気抵抗値は、例えばJIS K7194、ASTM D257等に準拠して測定される。また、市販の表面電気抵抗率計によっても測定される。
4.タッチパネル及び表示パネル
本発明のタッチパネル用電極基板は、各種タッチパネルに適用される。タッチパネルは、各種タッチセンサや、タッチパッド等でありうる。本発明のタッチパネル用電極基板が適用されるタッチパネルの方式は特に制限されず、例えば投影型静電容量方式タッチパネル、表面型静電容量方式タッチパネル、抵抗膜方式タッチパネル等でありうる。
本発明のタッチパネル用電極基板は、各種タッチパネルに適用される。タッチパネルは、各種タッチセンサや、タッチパッド等でありうる。本発明のタッチパネル用電極基板が適用されるタッチパネルの方式は特に制限されず、例えば投影型静電容量方式タッチパネル、表面型静電容量方式タッチパネル、抵抗膜方式タッチパネル等でありうる。
投影型静電容量方式のタッチパネル200には、図5に示されるように、前述のタッチパネル用電極基板(100及び100’)が2つ含まれる。2つのタッチパネル用電極基板(100及び100’)は、積み重なるように配置される。2つのタッチパネルを重ね合わせる方法は特に制限されず、例えば第二高屈折率層5及び5’側の表面が対向するように空気層、あるいは接着層21を介して重ね合わせることができる。
上記接着層21は、タッチパネルの光透過性を阻害しないものであれば特に制限されず、公知の接着剤(例えばアクリル系接着剤やエポキシ系接着剤等)からなる層でありうる。
また、投影型静電容量方式のタッチパネル200に含まれる一方のタッチパネル用電極基板100は、図6(A)に示されるように、タッチパネル用電極基板100のY軸方向に平行に、複数の導電性領域a1(配線)が配列された電極基板でありうる。一方、他方のタッチパネル用電極基板100’は、図6(B)に示されるように、タッチパネル用電極基板100’のX軸方向に平行に、複数の導電性領域a2(配線)が配列された電極基板でありうる。これらの導電性領域a1及びa2は、それぞれ外部の検知回路等と接続される。
投影型静電容量方式のタッチパネル200では、タッチパネル200の表面を指先等でタッチすると、タッチした領域付近の導電層4及び4’と、指との間の静電容量が変化する。そして、この静電容量の変化を、外部の検知回路で検知して、指先がタッチした座標(位置)を特定する。
一方、表面型静電容量方式のタッチパネル210には、例えば図7に示されるように、前述のタッチパネル用電極基板100と、当該タッチパネル用電極基板100の表面を保護するカバー層14とが含まれる。タッチパネル用電極基板100の第二高屈折率層5側表面と、カバー層14は接着層21等を介して貼り合わされる。また、当該タッチパネル210の四隅には、それぞれ電極端子15が配設され、当該電極端子15は、外部の検知回路等とそれぞれ接続される。
上記接着層21は、タッチパネルの光透過性を阻害しないものであれば特に制限されず、投影型静電容量方式のタッチパネルの接着層21と同様でありうる。また、表面型静電容量方式のタッチパネル210に含まれるタッチパネル用電極基板100は、前述の導電層4が透明基板1の全面に配設された電極基板等でありうる。
当該タッチパネル210では、タッチパネル210表面を指先等でタッチすると、四隅に配設された各電極端子15と接地ラインとの間の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化を、外部の検知回路で検出し、指先がタッチした座標(位置)を特定する。
また、例えば図8に示されるように、表面型静電容量方式のタッチパネル220には、前述のタッチパネル用電極基板(100及び100’)が2つ含まれてもよい。2つのタッチパネル用電極基板(100及び100’)は、例えば第二高屈折率層5及び5’側の表面が対向するように空気層、あるいは接着層21を介して重ね合わされる。
上記接着層21は、タッチパネルの光透過性を阻害しないものであれば特に制限されず、投影型静電容量方式のタッチパネルの接着層21と同様でありうる。また、当該タッチパネル220に含まれるタッチパネル用電極基板100及び100’は、それぞれ前述の導電層4及び4’が透明基板1及び1’の全面に配設された電極基板等でありうる。これらの導電層4及び4’は、それぞれ外部の検知回路等と接続される。
当該タッチパネル220では、タッチパネル220の表面を指先でタッチすると、一方のタッチパネル用電極基板100に含まれる導電層4と、他方のタッチパネル用電極基板100’に含まれる導電層4’との間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を、外部の検知回路(図示せず)で検知し、指先がタッチした座標(位置)を特定する。
抵抗膜方式タッチパネル230には、例えば図9に示されるように、前述のタッチパネル用電極基板(100及び100’)が2つ含まれる。2つのタッチパネル用電極基板(100及び100’)は、例えば第二高屈折率層5及び5’側の表面が対向するように、間隙をあけて重ね合わされる。また、一方のタッチパネル用電極基板100’の表面には、複数のスペーサ25が配設される。
上記スペーサ25は、公知の抵抗膜方式タッチパネルのスペーサと同様でありうる。また、当該タッチパネル230に含まれるタッチパネル用電極基板100及び100’は、それぞれ前述の導電層4及び4’が透明基板1及び1’の全面に成膜された電極基板等でありうる。これらの導電層4及び4’は、それぞれ外部の検知回路等と接続される。
当該タッチパネル230では、タッチパネル230の表面を指先でタッチすると、一方のタッチパネル用電極基板100が押し込まれ、他方のタッチパネル用電極基板100’と接触する。このときの電位変化を外部の検知回路(図示せず)で検知して、指先がタッチした座標(位置)を特定する。
前述の各方式のタッチパネルは、各種表示パネルに適用される。表示パネルでは、通常、上記タッチパネルと、各種表示装置と重ねて配設される。上記タッチパネルと組み合わせられる表示装置は特に制限されず、液晶表示装置、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)等、公知の表示装置でありうる。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。しかしながら、本発明の範囲はこれによって何ら制限を受けない。
[実施例1]
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、下記の方法で第一高屈折率層/白金族含有層/導電層/第二高屈折率層を順に積層した。得られたタッチパネル用電極基板の波長570nmにおけるアドミッタンス軌跡を図3に示す。なお、各層の厚みは、J.A.WoollamCo.Inc.製のVB−250型VASEエリプソメーターで測定した。
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、下記の方法で第一高屈折率層/白金族含有層/導電層/第二高屈折率層を順に積層した。得られたタッチパネル用電極基板の波長570nmにおけるアドミッタンス軌跡を図3に示す。なお、各層の厚みは、J.A.WoollamCo.Inc.製のVB−250型VASEエリプソメーターで測定した。
(第一高屈折率層)
前記透明基板上に、アネルバ社のL−430S−FHSを用い、Ar 20sccm、O2 5sccm、スパッタ圧0.3Pa、室温下、ターゲット側電力150W、成膜レート2.0Å/sでITOをDCスパッタした。ターゲット−基板間距離は86mmであった。得られた第一高屈折率層は、40nmであった。ITOの波長570nmの光の屈折率は、1.80であり、第一高屈折率層の波長570nmの光の屈折率も1.80とした。
前記透明基板上に、アネルバ社のL−430S−FHSを用い、Ar 20sccm、O2 5sccm、スパッタ圧0.3Pa、室温下、ターゲット側電力150W、成膜レート2.0Å/sでITOをDCスパッタした。ターゲット−基板間距離は86mmであった。得られた第一高屈折率層は、40nmであった。ITOの波長570nmの光の屈折率は、1.80であり、第一高屈折率層の波長570nmの光の屈折率も1.80とした。
(白金族含有層)
前記第一高屈折率層上に、真空デバイス社製のマグネトロンスパッタ装置(MSP−1S)で、Pdを10秒間スパッタ成膜し、平均厚み0.1nmの成長核を形成した。成長核の平均厚みは、スパッタ装置のメーカー公称値の成膜速度から算出した。
前記第一高屈折率層上に、真空デバイス社製のマグネトロンスパッタ装置(MSP−1S)で、Pdを10秒間スパッタ成膜し、平均厚み0.1nmの成長核を形成した。成長核の平均厚みは、スパッタ装置のメーカー公称値の成膜速度から算出した。
(導電層)
前記白金族含有層上に、アネルバ社のL−430S−FHSを用い、Ar 20sccm、スパッタ圧0.3Pa、室温下、ターゲット側電力100W、成膜レート2.5Å/sでAgをRFスパッタした。ターゲット−基板間距離は86mmであった。得られたAgからなる導電層は6nmであった。
スパッタは、図2に示される絶縁パターンの形状の遮蔽部を有するマスクを介して行った。ライン状の遮蔽部(絶縁領域)の線幅は30μmであり、略四辺形の開口部(導電性領域)の一辺の長さは300μmであった。
前記白金族含有層上に、アネルバ社のL−430S−FHSを用い、Ar 20sccm、スパッタ圧0.3Pa、室温下、ターゲット側電力100W、成膜レート2.5Å/sでAgをRFスパッタした。ターゲット−基板間距離は86mmであった。得られたAgからなる導電層は6nmであった。
スパッタは、図2に示される絶縁パターンの形状の遮蔽部を有するマスクを介して行った。ライン状の遮蔽部(絶縁領域)の線幅は30μmであり、略四辺形の開口部(導電性領域)の一辺の長さは300μmであった。
(第二高屈折率層)
導電層を覆うように、前述の第一高屈折率層の成膜方法と同様に、第二高屈折率層を成膜した。得られた第二高屈折率層は、40nmであった。ITOの波長570nmの光の屈折率は、1.80であり、第二高屈折率層の波長570nmの光の屈折率も1.80とした。
導電層を覆うように、前述の第一高屈折率層の成膜方法と同様に、第二高屈折率層を成膜した。得られた第二高屈折率層は、40nmであった。ITOの波長570nmの光の屈折率は、1.80であり、第二高屈折率層の波長570nmの光の屈折率も1.80とした。
[実施例2]
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、下記の方法で第一高屈折率層/白金族含有層/導電層/第二高屈折率層を順に積層した。
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、下記の方法で第一高屈折率層/白金族含有層/導電層/第二高屈折率層を順に積層した。
(第一高屈折率層)
前記透明基板上に、Optorun社のGener 1300により、320mA、成膜レート3Å/sでTiO2を、イオンアシストしながら電子ビーム(EB)蒸着した。得られた第一高屈折率層は、15nmであった。イオンビームは電流500mA、電圧500V、加速電圧400Vで照射した。イオンビーム装置内には、O2ガス:50sccm、及びArガス:8sccmを導入した。TiO2の波長570nmの光の屈折率は2.35であり、第一高屈折率層の波長570nmの光の屈折率は2.10とした。
前記透明基板上に、Optorun社のGener 1300により、320mA、成膜レート3Å/sでTiO2を、イオンアシストしながら電子ビーム(EB)蒸着した。得られた第一高屈折率層は、15nmであった。イオンビームは電流500mA、電圧500V、加速電圧400Vで照射した。イオンビーム装置内には、O2ガス:50sccm、及びArガス:8sccmを導入した。TiO2の波長570nmの光の屈折率は2.35であり、第一高屈折率層の波長570nmの光の屈折率は2.10とした。
(白金族含有層及び導電層)
実施例1と同様の方法で、白金族含有層及び導電層を成膜した。
実施例1と同様の方法で、白金族含有層及び導電層を成膜した。
(第二高屈折率層)
導電層を覆うように、前述の第一高屈折率層の成膜方法と同様に、第二高屈折率層を成膜した。得られた第二高屈折率層は、20nmであった。TiO2の波長570nmの光の屈折率は2.35であり、第二高屈折率層の波長570nmの光の屈折率は2.10とした。
導電層を覆うように、前述の第一高屈折率層の成膜方法と同様に、第二高屈折率層を成膜した。得られた第二高屈折率層は、20nmであった。TiO2の波長570nmの光の屈折率は2.35であり、第二高屈折率層の波長570nmの光の屈折率は2.10とした。
[実施例3]
導電層の厚みを8nmとした以外は、実施例1と同様にタッチパネル用電極基板を作製した。
導電層の厚みを8nmとした以外は、実施例1と同様にタッチパネル用電極基板を作製した。
[実施例4]
導電層、第一高屈折率層、及び第二高屈折率層の厚みを、表1に示す厚みとした以外は、実施例2と同様にタッチパネル用電極基板を作製した。
導電層、第一高屈折率層、及び第二高屈折率層の厚みを、表1に示す厚みとした以外は、実施例2と同様にタッチパネル用電極基板を作製した。
[実施例5]
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、下記の方法で第一高屈折率層/白金族含有層/導電層/第二高屈折率層を順に積層した。
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、下記の方法で第一高屈折率層/白金族含有層/導電層/第二高屈折率層を順に積層した。
(第一高屈折率層)
前記透明基板上に、アネルバ社のL−430S−FHSを用い、Ar 20sccm、O2 1sccm、スパッタ圧0.5Pa、室温下、ターゲット側電力150W、成膜レート1.2Å/sでNb2O5をDCスパッタした。ターゲット−基板間距離は86mmであった。得られた第一高屈折率層は、12nmであった。Nb2O5の波長570nmの光の屈折率は、2.31であり、第一高屈折率層の波長570nmの光の屈折率も2.31とした。
前記透明基板上に、アネルバ社のL−430S−FHSを用い、Ar 20sccm、O2 1sccm、スパッタ圧0.5Pa、室温下、ターゲット側電力150W、成膜レート1.2Å/sでNb2O5をDCスパッタした。ターゲット−基板間距離は86mmであった。得られた第一高屈折率層は、12nmであった。Nb2O5の波長570nmの光の屈折率は、2.31であり、第一高屈折率層の波長570nmの光の屈折率も2.31とした。
(白金族含有層及び導電層)
導電層の厚みを8nmとした以外は、実施例1と同様の方法で、白金族含有層及び導電層を成膜した。
導電層の厚みを8nmとした以外は、実施例1と同様の方法で、白金族含有層及び導電層を成膜した。
(第二高屈折率層)
導電層を覆うように、前述の第一高屈折率層の成膜方法と同様に、第二高屈折率層を成膜した。得られた第二高屈折率層は、18nmであった。Nb2O5の波長570nmの光の屈折率は、2.31であり、第二高屈折率層の波長570nmの光の屈折率も2.31とした。
導電層を覆うように、前述の第一高屈折率層の成膜方法と同様に、第二高屈折率層を成膜した。得られた第二高屈折率層は、18nmであった。Nb2O5の波長570nmの光の屈折率は、2.31であり、第二高屈折率層の波長570nmの光の屈折率も2.31とした。
[実施例6]
導電層、第一高屈折率層、及び第二高屈折率層の厚みを、表1に示す厚みとした以外は、実施例5と同様にタッチパネル用電極基板を作製した。
導電層、第一高屈折率層、及び第二高屈折率層の厚みを、表1に示す厚みとした以外は、実施例5と同様にタッチパネル用電極基板を作製した。
[実施例7]
導電層、第一高屈折率層、及び第二高屈折率層の厚みを、表1に示す厚みとした以外は、実施例5と同様にタッチパネル用電極基板を作製した。
導電層、第一高屈折率層、及び第二高屈折率層の厚みを、表1に示す厚みとした以外は、実施例5と同様にタッチパネル用電極基板を作製した。
[実施例8]
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、下記の方法で第一高屈折率層/白金族含有層/導電層/第二高屈折率層/アドミッタンス調整層を順に積層した。
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、下記の方法で第一高屈折率層/白金族含有層/導電層/第二高屈折率層/アドミッタンス調整層を順に積層した。
(第一高屈折率層、白金族含有層、導電層及び第二高屈折率層)
導電層、第一高屈折率層、及び第二高屈折率層の厚みを、表1に示す厚みとした以外は、実施例2と同様の方法で、第一高屈折率層、白金族含有層、導電層、及び第二高屈折率層を成膜した。
導電層、第一高屈折率層、及び第二高屈折率層の厚みを、表1に示す厚みとした以外は、実施例2と同様の方法で、第一高屈折率層、白金族含有層、導電層、及び第二高屈折率層を成膜した。
(アドミッタンス調整層)
第二高屈折率層上に、Optorun社のGener 1300によって、40mA、成膜レート3Å/sでフッ化マグネシウム(MgF2)を電子ビーム(EB)蒸着した。得られたアドミッタンス調整層は75nmであった。なお、フッ化マグシウムの波長570nmの光の屈折率は1.38であり、アドミッタンス調整層の光の屈折率も1.38とした。
第二高屈折率層上に、Optorun社のGener 1300によって、40mA、成膜レート3Å/sでフッ化マグネシウム(MgF2)を電子ビーム(EB)蒸着した。得られたアドミッタンス調整層は75nmであった。なお、フッ化マグシウムの波長570nmの光の屈折率は1.38であり、アドミッタンス調整層の光の屈折率も1.38とした。
[実施例9]
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、下記の方法で第一高屈折率層/白金族含有層/導電層/第二高屈折率層/アドミッタンス調整層を順に積層した。
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、下記の方法で第一高屈折率層/白金族含有層/導電層/第二高屈折率層/アドミッタンス調整層を順に積層した。
(第一高屈折率層、白金族含有層、導電層及び第二高屈折率層)
導電層、第一高屈折率層、及び第二高屈折率層の厚みを、表1に示す厚みとした以外は、実施例5と同様の方法で、第一高屈折率層、白金族含有層、導電層、及び第二高屈折率層を成膜した。
導電層、第一高屈折率層、及び第二高屈折率層の厚みを、表1に示す厚みとした以外は、実施例5と同様の方法で、第一高屈折率層、白金族含有層、導電層、及び第二高屈折率層を成膜した。
(アドミッタンス調整層)
第二高屈折率層上に、Optorun社のGener 1300によって、40mA、成膜レート3Å/sでフッ化マグネシウム(MgF2)を電子ビーム(EB)蒸着した。得られたアドミッタンス調整層は100nmであった。なお、フッ化マグシウムの波長570nmの光の屈折率は1.38であり、アドミッタンス調整層の光の屈折率も1.38とした。
第二高屈折率層上に、Optorun社のGener 1300によって、40mA、成膜レート3Å/sでフッ化マグネシウム(MgF2)を電子ビーム(EB)蒸着した。得られたアドミッタンス調整層は100nmであった。なお、フッ化マグシウムの波長570nmの光の屈折率は1.38であり、アドミッタンス調整層の光の屈折率も1.38とした。
[実施例10]
白金族含有層の材料をPtとした以外は、実施例9と同様にタッチパネル用電極基板を作製した。
白金族含有層の材料をPtとした以外は、実施例9と同様にタッチパネル用電極基板を作製した。
[比較例1]
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、アネルバ社のL−430S−FHSを用い、Ar 20sccm、O2 5sccm、スパッタ圧0.3Pa、室温下、ターゲット側電力150W、成膜レート2.0Å/sでITOをDCスパッタした。ターゲット−基板間距離は86mmであった。得られたITO膜は、100nmであった。
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、アネルバ社のL−430S−FHSを用い、Ar 20sccm、O2 5sccm、スパッタ圧0.3Pa、室温下、ターゲット側電力150W、成膜レート2.0Å/sでITOをDCスパッタした。ターゲット−基板間距離は86mmであった。得られたITO膜は、100nmであった。
[比較例2]
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、当該基板上に前述の先行特許文献2の例2と同様の銀ナノワイヤ水分散体をスピンコートし、120℃で20分焼成した。コーターはMIKASA製1H−DX、恒温機はESPEC製のST−120を使用した。得られたAg膜は、50nmであった。
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、当該基板上に前述の先行特許文献2の例2と同様の銀ナノワイヤ水分散体をスピンコートし、120℃で20分焼成した。コーターはMIKASA製1H−DX、恒温機はESPEC製のST−120を使用した。得られたAg膜は、50nmであった。
[比較例3]
銀ナノワイヤを含有した膜の厚みを150nmとした以外は、比較例2と同様に透明基板上にAg膜を成膜した。
銀ナノワイヤを含有した膜の厚みを150nmとした以外は、比較例2と同様に透明基板上にAg膜を成膜した。
[比較例4]
銀ナノワイヤを含有した膜の厚みを200nmとした以外は、比較例2と同様に透明基板上にAg膜を成膜した。
銀ナノワイヤを含有した膜の厚みを200nmとした以外は、比較例2と同様に透明基板上にAg膜を成膜した。
[比較例5]
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、アネルバ社のL−430S−FHSを用い、Ar 20sccm、スパッタ圧0.3Pa、室温下、ターゲット側電力100W、成膜レート2.5Å/sでAgをRFスパッタした。ターゲット−基板間距離は86mmであった。得られたAgからなる導電層は8nmであった。
東洋紡製PET(コスモシャインA4300 厚み50μm)からなる透明基板上に、アネルバ社のL−430S−FHSを用い、Ar 20sccm、スパッタ圧0.3Pa、室温下、ターゲット側電力100W、成膜レート2.5Å/sでAgをRFスパッタした。ターゲット−基板間距離は86mmであった。得られたAgからなる導電層は8nmであった。
[評価]
各実施例及び比較例のタッチパネル用電極基板について、光学アドミッタンスの特定、波長400nm〜800nmの光の平均吸収率及び最大吸収率、各タッチパネル用電極基板に含まれる導電層の波長400〜800nmの光のプラズモン吸収率、導電性領域の表面電気抵抗、文字の視認性を以下のように評価した。結果を表2〜表3に示す。
各実施例及び比較例のタッチパネル用電極基板について、光学アドミッタンスの特定、波長400nm〜800nmの光の平均吸収率及び最大吸収率、各タッチパネル用電極基板に含まれる導電層の波長400〜800nmの光のプラズモン吸収率、導電性領域の表面電気抵抗、文字の視認性を以下のように評価した。結果を表2〜表3に示す。
(光学アドミッタンスの特定)
前述の各実施例で得られたタッチパネル用電極基板の光学アドミッタンスを特定した。導電層の第一高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをY1=x1+iy1、導電層の第二高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをY2=x2+iy2としたときの(x1,y1)、及び(x2,y2)の値を表1に示す。また、前記導電層を含む領域(導電性領域)表面の波長570nmの光の等価アドミッタンスをYE=xE+iyEで表したときの(xE,yE)、及び第二高屈折率層側の表面に接する部材の屈折率(nenv)、並びに((xE−nenv)2+(yE)2)0.5の値を、それぞれ表1に示す。
前述の各実施例で得られたタッチパネル用電極基板の光学アドミッタンスを特定した。導電層の第一高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをY1=x1+iy1、導電層の第二高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをY2=x2+iy2としたときの(x1,y1)、及び(x2,y2)の値を表1に示す。また、前記導電層を含む領域(導電性領域)表面の波長570nmの光の等価アドミッタンスをYE=xE+iyEで表したときの(xE,yE)、及び第二高屈折率層側の表面に接する部材の屈折率(nenv)、並びに((xE−nenv)2+(yE)2)0.5の値を、それぞれ表1に示す。
タッチパネル用電極基板に含まれる層の光学アドミッタンスは、薄膜設計ソフトEssential Macleod Ver.9.4.375で算出した。なお、算出に必要な各層の厚みd、屈折率n、及び吸収係数kは、J.A.WoollamCo.Inc.製のVB−250型VASEエリプソメーターで測定した。
(導電性領域の光の吸収率の測定方法)
各実施例及び比較例で作製したタッチパネル用電極基板の表面の法線に対して、5°傾けた角度から、導電性領域に測定光(波長400nm〜800nmの光)を入射させ、日立株式会社製:分光光度計 U4100にて、光の透過率及び反射率を測定した。そして、吸収率は、100−(透過率+反射率)の計算式より算出した。
各実施例及び比較例で作製したタッチパネル用電極基板の表面の法線に対して、5°傾けた角度から、導電性領域に測定光(波長400nm〜800nmの光)を入射させ、日立株式会社製:分光光度計 U4100にて、光の透過率及び反射率を測定した。そして、吸収率は、100−(透過率+反射率)の計算式より算出した。
(プラズモン吸収率の測定方法)
プラズモン吸収の測定は、ガラス基板上に、各実施例及び比較例と同様の条件で導電層のみを成膜して行った。具体的には、以下のように測定した。
プラズモン吸収の測定は、ガラス基板上に、各実施例及び比較例と同様の条件で導電層のみを成膜して行った。具体的には、以下のように測定した。
透明ガラス基板上に、白金パラジウムを真空デバイス社製のマグネトロンスパッタ装置(MSP−1S)を用いて、0.2s(0.1nm)成膜した。白金パラジウムの平均厚みは、スパッタ装置のメーカー公称値の成膜速度から算出した。その後、白金パラジウムが付着した基板上にシンクロン製のBMC−800T蒸着機を用いて銀を20nm成膜した。このときの抵抗加熱は210A、成膜レートは5Å/sとした。得られた金属膜の反射率及び透過率を測定し、吸収率=100−(透過率+反射率)として算出した。この金属膜にはプラズモン吸収が無いと仮定し、当該データをリファレンスデータとした。
一方、各実施例と同様の条件でガラス基板上に成膜した上記導電層の吸収率を測定した。そして、測定データからリファレンスデータを差し引いた値を、当該導電層のプラズモン吸収率とした。光の透過率及び反射率は、日立株式会社製:分光光度計 U4100にて測定した。
(導電性領域の表面電気抵抗の測定方法)
タッチパネル用電極基板の導電性領域に三菱化学アナリテック製のロレスタEP MCP−T360を接触させて、導電性領域の表面電気抵抗を測定した。
タッチパネル用電極基板の導電性領域に三菱化学アナリテック製のロレスタEP MCP−T360を接触させて、導電性領域の表面電気抵抗を測定した。
(文字の視認性の評価)
画像及びテキスト文字が印刷されたプリント紙上に、実施例及び比較例で作製したタッチパネル用電極基板を、第二高屈折率層がプリント紙側となるように、配置した。そして、画像及びテキスト文字の視認性(鮮鋭感、透明感、コントラスト)を、20人の被験者が下記の基準で5段階に評価した。得られた評価の平均値を、表2及び3に示す。なお、表2及び表3において、数値が高いほど、視認性が優れることを示す。
5:鮮鋭感、透明感、及びコントラストがいずれも高く、非常に見やすい
4:鮮鋭感、透明感、及びコントラストが高く、見やすい
3:鮮鋭感、透明感、及びコントラストのいずれかが劣るが、気にならないレベルである
2:鮮鋭感、透明感、及びコントラストのいずれかが劣り、やや気になるレベルである
1:鮮鋭感、透明感、及びコントラストのいずれかが劣り、気になるレベルである
画像及びテキスト文字が印刷されたプリント紙上に、実施例及び比較例で作製したタッチパネル用電極基板を、第二高屈折率層がプリント紙側となるように、配置した。そして、画像及びテキスト文字の視認性(鮮鋭感、透明感、コントラスト)を、20人の被験者が下記の基準で5段階に評価した。得られた評価の平均値を、表2及び3に示す。なお、表2及び表3において、数値が高いほど、視認性が優れることを示す。
5:鮮鋭感、透明感、及びコントラストがいずれも高く、非常に見やすい
4:鮮鋭感、透明感、及びコントラストが高く、見やすい
3:鮮鋭感、透明感、及びコントラストのいずれかが劣るが、気にならないレベルである
2:鮮鋭感、透明感、及びコントラストのいずれかが劣り、やや気になるレベルである
1:鮮鋭感、透明感、及びコントラストのいずれかが劣り、気になるレベルである
比較例1〜5の導電体では、低い表面電気抵抗と、高い文字の視認性とを両立させることができなかった。また特に、比較例5のように、導電層の厚みを薄くすると、プラズモン吸収が生じやすく、導電体の最大吸収率が高まった。
これに対し、表2及び3に示されるように、本発明のタッチパネル用電極基板(実施例1〜10)では、導電層の厚みが10nm以下であっても、表面電気抵抗が十分に低く、さらに文字の視認性が優れた。
本発明で得られるタッチパネル用電極基板は、光透過性が高く、さらに導電性領域の表面電気抵抗値が低い。したがって、各種方式のタッチパネルに好ましく用いられる。
1、1’ 透明基板
2 第一高屈折率層
3 白金族含有層
4、4’ 導電層
5、5’ 第二高屈折率層
15 電極端子
21 接着層
25 スペーサ
100、100’ タッチパネル用電極基板
200、210、220、230 タッチパネル
2 第一高屈折率層
3 白金族含有層
4、4’ 導電層
5、5’ 第二高屈折率層
15 電極端子
21 接着層
25 スペーサ
100、100’ タッチパネル用電極基板
200、210、220、230 タッチパネル
Claims (10)
- 透明基板と、
前記透明基板の波長570nmの光の屈折率より、波長570nmの光の屈折率が高い誘電性材料または酸化物半導体材料を含む第一高屈折率層と、
Pt及びPdのうち、いずれか一方あるいは両方を含み、かつ厚みが1nm以下である白金族含有層と、
金属からなる導電層と、
前記透明基板の波長570nmの光の屈折率より、波長570nmの光の屈折率が高い誘電性材料または酸化物半導体材料を含む第二高屈折率層と、をこの順に含む、タッチパネル用電極基板であって、
前記導電層の前記第一高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをY1=x1+iy1、前記導電層の前記第二高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをY2=x2+iy2で表した場合に、x1及びx2のうち、少なくとも一方が1.6以上である、タッチパネル用電極基板。 - 波長400nm〜800nmの光の平均吸収率が10%以下であり、かつ波長400〜800nmの光の吸収率の最大値が15%以下である、請求項1に記載のタッチパネル用電極基板。
- 前記導電層のプラズモン吸収率が、波長400〜800nmの全範囲で15%以下である、請求項1に記載のタッチパネル用電極基板。
- 前記導電層が、銀または銀を90at%以上含む合金からなる、請求項1に記載のタッチパネル用電極基板。
- 前記第一高屈折率層に含まれる前記誘電性材料または酸化物半導体、及び前記第二高屈折率層に含まれる前記誘電性材料または酸化物半導体のうち、いずれか一方あるいは両方がTiO2、またはNb2O5である、請求項1に記載のタッチパネル用電極基板。
- 前記第二高屈折率層上に、前記第二高屈折率層に含まれる前記誘電性材料または酸化物半導体の波長570nmの光の屈折率より、波長570nmの光の屈折率が低いアドミッタンス調整層をさらに有する、請求項1に記載のタッチパネル用電極基板。
- 前記タッチパネル用電極基板の前記第二高屈折率層側の表面の波長570nmの光学アドミッタンスをYE=xE+iyEで表し、
前記タッチパネル用電極基板の前記第二高屈折率層側の表面に接する部材または環境の、波長570nmの光の屈折率をnenvで表した場合に、
((xE−nenv)2+(yE)2)0.5≦0.3を満たす、請求項1に記載のタッチパネル用電極基板。 - 請求項1に記載のタッチパネル用電極基板を含む、タッチパネル。
- 前記タッチパネル用電極基板を2つ含み、
前記2つのタッチパネル用電極基板が積み重なるように配置されている、請求項8に記載のタッチパネル。 - 請求項8に記載のタッチパネルと、表示装置とが積層されている、表示パネル。
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2014188683A1 true JPWO2014188683A1 (ja) | 2017-02-23 |
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JP2015518070A Pending JPWO2014188683A1 (ja) | 2013-05-20 | 2014-05-15 | タッチパネル用電極基板、これを含むタッチパネル、及び表示パネル |
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-
2014
- 2014-05-15 JP JP2015518070A patent/JPWO2014188683A1/ja active Pending
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