TWI697916B - 透光性導電材料 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種透光性導電材料，其由透光性支持體、及透光性導電層所構成，該透光性導電層配置於上述透光性支持體上，具有與端子部電性連接、且朝一方向延伸之形狀之感測器部，該透光性導電材料之特徵在於：上述感測器部由具有不規則之網眼形狀之金屬細線圖案所構成，上述感測器部之寬度並不固定，上述感測器部具有上述感測器部之寬度相對較窄之回廊部、及上述感測器部之寬度相對較寬之其他部分，將上述回廊部之每單位面積的網眼形狀之上述金屬細線圖案的交點數量之平均值設為A，且將上述其他部分之每單位面積的網眼形狀之上述金屬細線圖案的交點數量之平均值設為X時，滿足1.05X≦A≦1.20X之關係。

Description

透光性導電材料
本發明係關於一種主要用於觸控面板之透光性導電材料，尤其係關於一種可較佳地用於投影型靜電電容方式之觸控面板之透光性電極之透光性導電材料。
於智慧型手機、個人數位助理(PDA)、筆記型電腦、OA機器、醫療機器、或汽車導航系統等電子機器中，對該等之顯示器廣泛地使用觸控面板作為輸入手段。
於觸控面板中，根據位置檢測之方法而有光學方式、超音波方式、表面型靜電電容方式、投影型靜電電容方式、電阻膜方式等。於電阻膜方式之觸控面板中成為如下結構，即，作為成為觸控感測器之透光性電極，係將透光性導電材料與附透光性導電層之玻璃隔著間隔件而對向配置，使電流流動於透光性導電材料並測量附透光性導電層之玻璃中之電壓。另一方面，於靜電電容方式之觸控面板中以如下為特徵，即，作為成為觸控感測器之透光性電極，係以於基材上具有透光性導電層之透光性導電材料作為基本構成，且無可動部分，故而具有較高之耐久性、較高之透光率，因此可應用於各種用途。進而，投影型靜電電容方式之觸控面板能夠同時檢測多點，故而可廣泛應用於智慧型手機或平板電腦等。
先前，作為用於觸控面板之透光性電極之透光性導電材料，使用 有於基材上形成有由ITO(氧化銦錫)導電膜所構成之透光性導電層者。然而，ITO導電膜之折射率較大，光之表面反射較大，故而有透光性導電材料之透光性降低之問題。又，由於ITO導電膜之可撓性較低，故而有於使透光性導電材料彎曲時ITO導電膜產生龜裂而導致透光性導電材料之電阻變高之問題。
作為代替具有由ITO導電膜構成之透光性導電層之透光性導電材料之材料，已知有於透光性支持體上形成金屬細線圖案，例如調整金屬細線圖案之線寬或間距、進而調整圖案形狀等而形成網眼形狀之金屬細線圖案作為透光性導電層之透光性導電材料。藉由該技術，可獲得維持較高之透光性、且具有較高之導電性之透光性導電材料。關於網眼形狀之金屬細線圖案(以下，亦記為金屬圖案)所具有之網眼形狀，已知可利用各種形狀之重複單位，例如專利文獻1中，揭示有正三角形、等腰三角形、直角三角形等三角形、正方形、長方形、菱形、平行四邊形、梯形等四邊形、(正)六邊形、(正)八邊形、(正)十二邊形、(正)二十邊形等(正)n邊形、圓、橢圓、星形等重複單位、及該等之2種以上之組合圖案。
作為具有上述網眼形狀之金屬圖案之透光性導電材料之製造方法，已知一種半加成法，其係於透光性支持體上形成較薄之觸媒層，且於其上形成抗蝕劑圖案之後，藉由鍍覆法於抗蝕劑開口部積層金屬層，最後去除抗蝕劑層及由抗蝕劑層保護之底層金屬，藉此形成金屬圖案。
又，近年來，作為將使用有銀鹽擴散轉印法之銀鹽照相感光材料用作導電性材料前驅物之方法，已知以下技術：使可溶性銀鹽形成劑及還原劑於鹼液中作用於在透光性支持體上依序至少具有物理顯影核層與鹵化銀乳劑層之銀鹽照相感光材料(導電性材料前驅物)，而形成金屬(銀)圖案。該方式形成之圖案除可再現均勻之線寬之外，由於銀於金屬中導電性最高，故而與其他方式相比，可以更細之線寬獲得較高之導電性。進而，具有由該方法獲得之 金屬圖案之層具有相較於ITO導電膜可撓性更高且彎折更強之優點。
然而，於透光性支持體上具有該等金屬圖案之透光性導電材料係重疊配置於顯示器上，故而有以下問題：金屬圖案之週期與顯示器元件之週期干涉，產生疊紋。近年來顯示器使用有各種解像度者，該情形使上述問題更加複雜。
針對該問題，例如於專利文獻2等中提出一種方法，其係藉由使用例如「領地之數理模型：自沃羅諾伊圖說起之數理工學入門」(非專利文獻1)等中記載之自古以來周知之隨機圖案作為金屬圖案而抑制干涉。
另一方面，作為投影型靜電電容方式之觸控感測器，已知一種透光性導電材料，其係例如專利文獻3中所記載，將設置有多個經由周邊配線部而連接於端子部之行電極之2個透光性導電層隔著絕緣層以相互之行電極實質上正交的方式貼合。作為行電極之形狀，一般使用於與另一透光性導電層之行電極交叉之部分設置有縮窄部之被稱為金剛石圖案之形狀。
由上述網眼形狀之金屬細線圖案所構成之行電極與ITO相比，有靜電放電(Electro Static Discharge：ESD)耐受性較低之問題。作為其原因，可列舉金屬細線較ITO之電阻低，容易流動較多電流。又，金屬細線圖案由網眼形狀之金屬細線形成，尤其於金剛石圖案之縮窄部分，金屬細線之量(面積)相較其他部分變少，流經細線之電流集中，故而容易成為過電流。
進而，上述之隨機金屬圖案，其金屬細線之分佈稀疏之部分與分佈密集之部分隨機地出現，故而每單位面積之金屬細線之量不均勻。尤其於在電流集中之金剛石圖案之縮窄部分金屬細線之量變少之情形時，有容易產生由ESD引起之斷線(靜電破壞)之問題。
已知靜電尤其於以長條片之卷形狀加工、製造透光性導電材料之情形時成為問題，於製造現場一般採取使用除電機或將濕度保持為某程度以上 等對策。作為絕緣體之透光性支持體容易帶電，將卷展開時或卷取時產生摩擦或剝離，因而產生靜電。若電位之差變大，則於作為導電性之感測器部容易產生放電。又，出於保護透光性導電材料之表面之目的，一般會貼合保護膜。用於此種用途之保護膜容易帶電，故而將保護膜剝離時若電位差變大則於感測器部容易產生放電。若產生此種放電，則於感測器部中不耐過電流之部分產生斷線(靜電破壞)，使製造觸控面板時之良率顯著降低。
為了防止靜電破壞，於專利文獻4中，揭示有一種透光性導電材料，其設置有具有較周邊配線間之最小間隔距離小之最小間隔距離之接地配線。又，於專利文獻5中，揭示有一種透光性導電材料，其包含具有電阻值隨著電壓之增加而降低之電氣特性之保護配線。然而，任一者均係為了防止電流瞬間向周邊配線部流入者，並未揭示與感測器部之ESD耐受性相關之技術。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2013-30378號公報
專利文獻2：日本特開2011-216377號公報
專利文獻3：日本特表2006-511879號公報
專利文獻4：日本特開2016-15123號公報
專利文獻5：日本特開2016-162003號公報
非專利文獻
非專利文獻1：領地之數理模型：自沃羅諾伊圖說起之數理工學入門(共立出版2009年2月)
本發明之課題在於提供一種透光性導電材料，其即便與顯示器重疊亦不會產生疊紋，視認性優異，且感測器部之ESD耐受性優異。
上述課題可藉由一種透光性導電材料而基本解決，該透光性導電材料由透光性支持體、及透光性導電層所構成，該透光性導電層配置於上述透光性支持體上，具有與端子部電性連接、且朝一方向延伸之形狀之感測器部，該透光性導電材料之特徵在於：上述感測器部由具有不規則之網眼形狀之金屬細線圖案所構成，上述感測器部之寬度並不固定，上述感測器部具有上述感測器部之寬度相對較窄之回廊部、及上述感測器部之寬度相對較寬之其他部分，將上述回廊部之每單位面積之上述金屬細線圖案的交點數量之平均值設為A，且將上述其他部分之每單位面積之上述金屬細線圖案的交點數量之平均值設為X時，滿足1.05X≦A≦1.20X之關係。
此處，朝一方向延伸之感測器部之形狀較佳為使上述回廊部週期性地出現之形狀。回廊部之寬度較佳為1~2mm，感測器部延伸之方向上之回廊部之長度較佳為1.5~3mm。將單位面積設為1個回廊部之量之面積時，交點數量之平均值A較佳為10個以上。不規則之網眼形狀較佳為沃羅諾伊圖形及/或將沃羅諾伊圖形變形所得之圖形。
根據本發明，可提供一種即便與顯示器重疊亦不會產生疊紋之視認性優異、且感測器部之ESD耐受性優異之透光性導電材料。
1:上方電極層(透光性導電層)
2:下方電極層(透光性導電層)
3、4:透光性支持體
5、6:透光性導電材料
21、31:感測器部
22、32:虛設部
23、33:周邊配線部
24、34:端子部
41:回廊部
51、61、62、71、72:框
a、b:假設之輪廓線
圖1係表示上方電極層與下方電極層之位置關係之概略圖。
圖2係表示由上方電極層與透光性支持體所構成之透光性導電材料的一例之概略圖。
圖3係表示由下方電極層與透光性支持體所構成之透光性導電材料的一例之概略圖。
圖4係說明金剛石圖案之放大概略圖。
圖5係說明回廊部內之交點之數量之圖。
圖6係說明感測器部之交點之比率的求出方法之圖。
圖7係說明本發明之透光性導電材料之例之圖。
圖8係表示製作沃羅諾伊圖形之方法之圖。
圖9係表示製作變形沃羅諾伊圖形之方法之圖。
圖10係表示製作沃羅諾伊圖形之方法之圖。
以下，詳細地說明本發明時使用圖式進行說明，當然，本發明可於不脫離其技術範圍之限度內進行各種變形或修正，而並不限定於以下之實施形態。
投影型靜電電容方式之觸控面板成為將具有多個行電極之上方電極層與具有多個行電極之下方電極層隔著絕緣層積層之構成。亦可將透光性支持體設為絕緣層，並於透光性支持體之一面上具有作為透光性導電層之上方電極層，且於另一面上具有作為透光性導電層之下方電極層。或者亦可將上方電極層與下方電極層分別設置於不同之透光性支持體上，且將上方電極層之透光性支持體側之面、與下方電極層之具有電極層之側之面利用光學膠帶(Optical Clear Adhesive：OCA)貼合。
圖1係表示上方電極層與下方電極層之位置關係之概略圖。圖1表示將上方電極層1之透光性支持體側之面、與下方電極層2之具有電極層之側之面經由未圖示之OCA貼合的情形時之位置關係，實際上，該等係根據四角之對準標記並經由OCA而無間隙地貼合。亦可為將OCA設為絕緣層，且使上方電極層1與下方電極層2之電極層彼此對向而貼合之構成。再者，於圖1中，上方電極層係靠近觸控面之側之電極層，下方電極層係遠離觸控面之側之電極層，但於行電極延伸之方向上下替換之情形亦為本發明之一形態。再者，上方行電極與下方行電極交叉之角度最佳使用90度，但亦可為60度以上且120度以下之範圍內之任意角度，進而亦可為45度以上且135度以下之範圍內之任意角度。
圖2係表示由上方電極層與透光性支持體所構成之透光性導電材料的一例之概略圖。於圖2中，透光性導電材料5由透光性支持體3與設置於透光性支持體3上之上方電極層1所構成。上方電極層1具有：具有網眼形狀之金屬細線圖案之行電極即感測器部21；虛設部22；周邊配線部23；及端子部24。此處，感測器部21及虛設部22由網眼形狀之金屬細線圖案構成，但為方便起見，將其等之範圍以假設之輪廓線a(實際不存在之線)表示。假設之輪廓線a係劃分感測器部21與虛設部22之邊界線。又，圖2亦為藉由沿著假設之輪廓線a於金屬細線圖案設置斷線部(藉由位於感測器部與虛設部之邊界部分之金屬細線圖案具有斷線部)，而於透光性支持體3上形成有感測器部21及虛設部22之例。
圖2之感測器部21經由周邊配線部23而與端子部24電性連接，並經由該端子部24將感測器部21與外部電性連接，藉此可獲取由感測器部21感知之靜電電容之變化。另一方面，藉由於沿著假設之輪廓線a之位置設置斷線部而形成虛設部22。虛設部22藉由斷線部而與感測器部21絕緣，故而虛設部22未與周邊配線部23及端子部24電性連接。如此，未與端子部24電性連接之金屬細線 圖案於本發明中全部成為虛設部22。於本發明中，周邊配線部23及端子部24例如於配置於邊框內等之情形等時無需特別具有透光性，故而亦可為實心圖案(不具有透光性之圖案)，或者於要求透光性之情形等時，亦可如感測器部21或虛設部22等由網眼形狀之金屬細線圖案而形成。以下，使用上方電極層繼續說明本發明，對於下方電極層，除方向(圖中xy)改變之外亦相同。
於圖2中，上方電極層1係藉由於透光性導電層面內，使於第一方向(圖2中x方向)延伸之感測器部21隔著虛設部22於與第一方向垂直之第二方向(圖2中y方向)上以週期P排成多行而構成。感測器部21之週期P可於保持作為觸控感測器之解析度之範圍設定任意之長度。週期P之較佳範圍為大於3mm且20mm以下。又，感測器部21之寬度(y方向之感測器部21之長度)亦可於保持作為觸控感測器之解析度之範圍任意設定，虛設部22之形狀或寬度亦可根據此而任意設定。感測器部之寬度最寬部分之寬度之較佳範圍為大於2mm且15mm以下。
感測器部21之形狀可於第一方向(圖中x方向)上具有圖案週期。圖2中，表示於感測器部21以週期Q設置有縮窄部分之本發明中較佳地使用之例(金剛石圖案之例)。
圖3係表示由下方電極層與透光性支持體所構成之透光性導電材料的一例之概略圖。於圖3中，透光性導電材料6由透光性支持體4與設置於透光性支持體4上之下方電極層2所構成。下方電極層2具有：具有網眼形狀之金屬細線圖案之行電極即感測器部31；虛設部32；周邊配線部33；及端子部34。此處，感測器部31及虛設部32由網眼形狀之金屬細線圖案構成，但為方便起見，將其等之範圍以假設之輪廓線b(實際不存在之線)表示。假設之輪廓線b係劃分感測器部31與虛設部32之邊界線。又，圖3亦為藉由沿著假設之輪廓線b於金屬細線圖案設置斷線部(藉由位於感測器部與虛設部之邊界部分之金屬細線圖案具 有斷線部)，而於透光性支持體4上形成有感測器部31及虛設部32之例。
於圖3中，下方電極層2係藉由於透光性導電層面內，使於第二方向(圖3中y方向)延伸之感測器部31隔著虛設部32於與第二方向垂直之第一方向(圖3中x方向)上以週期Q排成多行而構成。感測器部31之週期Q可於保持作為觸控感測器之解析度之範圍設定任意之長度。週期Q之較佳範圍為大於3mm且20mm以下。又，感測器部31之寬度(x方向之感測器部31之長度)亦可於保持作為觸控感測器之解析度之範圍任意設定，虛設部32之形狀或寬度亦可根據此而任意設定。感測器部之寬度最寬部分之寬度之較佳範圍為大於2mm且15mm以下。
本發明之透光性導電材料中，感測器部之寬度並不固定，感測器部具有感測器部之寬度相對較窄之回廊部、及相對較寬之其他部分。
感測器部之輪廓線由將劃分感測器部與虛設部之金屬細線之斷線部連結而成之區域之邊界線表示。於感測器部之輪廓線之形狀於回廊部為直線狀且平行之情形時，感測器部之僅寬度最窄之部分成為回廊部。另一方面，於感測器部之輪廓線之形狀並非直線之情形或並非平行之情形時，相對於感測器部之寬度最窄的位置上之感測器部之寬度具有不超過1.1倍之寬度的部分成為回廊部。
圖4係說明金剛石圖案之放大概略圖。於圖4中，感測器部21朝第一方向(圖中x方向)延伸，寬度並非固定，根據x方向之位置而不同。L2為寬度最窄之部分，L1及L3為於寬度最窄之部分與寬度最寬之部分之間寬度連續變化之部分。感測器部之寬度最窄之部分之寬度為W。感測器部之寬度最窄之部分之範圍即L2之部分41成為回廊部。又，將感測器部內之其他部分即L1及L3之部分亦稱為金剛石部。如此，本發明之朝一方向延伸之感測器部之形狀較佳為使回廊部週期性地出現之形狀。週期L之較佳範圍為大於3mm且為20mm以下。
回廊部之大小可根據觸控性能而任意設定，但於W過小之情形時 感測器部之電阻變高，於W過大之情形時與下方電極層之感測器部之重疊部分變大，因此任一情形均會引起觸控性能之降低而不佳。L2可根據下方電極層之回廊部之寬度W之大小而適當決定。回廊部之寬度W之較佳範圍為1~2mm，回廊部之長度L2之較佳範圍為1.5~3mm。圖4為W=1.5mm、L2=2.25mm之例。於圖4之情形時，回廊部之面積成為3.375mm2。於本發明中，為方便起見，使用1個回廊部之量之面積作為對交點之數量進行計數之單位面積。
再者，於本發明中，於回廊部之長度(圖4中之L2)過短之情形時回廊部之面積變小，有時下述交點不包含於對交點進行計數之範圍(圖4中之W×L2)、或所包含之交點數量變少而每單位面積之交點數量之誤差變大，因此回廊部之長度較佳為使包含於對交點進行計數之範圍之交點的數量成為10個以上之長度。
圖5係說明回廊部內之交點之數量之圖。圖5所示之網眼形狀圖案係構成圖4所示之金剛石圖案之金屬圖案的具體例，金屬圖案係作為不規則之網眼形狀之沃羅諾伊圖形。圖5中以框51表示成為回廊部之區域。圖5中將存在於回廊部內之網眼形狀圖案之交點以圓記號表示。如圖5所示，交點為線段與線段相交之部分，於沃羅諾伊圖形中，很少有4條以上線段共有1個交點作為端點之情形，多數情形為3條線段共有1個交點作為端點。換言之，對於大多數交點，3條線段自交點延伸。存在於框51所示之回廊部內之交點之數量為49個。
圖6係說明感測器部之交點之比率的求出方法之圖。
框61表示成為回廊部之區域，回廊部內之交點之數量與圖5所示之回廊部同樣地為49個。框62係與框61聯合之圖形，表示感測器部內之除回廊部以外之部位。只要為感測器部內之除回廊部以外之部位，則任何部位均可適合框62，但如圖6較佳為金剛石部之中心部。框62內之交點之數量為51個。於該情形時，框61內之交點相對於框62內之交點之數量之比率為49/51≒0.96。
於藉由將圖6所示之金屬圖案重複配置所獲得之透光性導電材料中，將構成感測器部之所有回廊部之每單位面積的網眼形狀(圖6中之框61內)之金屬細線圖案的交點數量之平均值設為A，且將構成感測器部之所有金剛石部之每單位面積的網眼形狀(圖6中之框62內)之金屬細線圖案的交點數量之平均值設為X時，A為49個，X為51個，故而不滿足1.05X≦A≦1.20X之關係。因此，藉由將圖6所示之金屬圖案週期性地配置而獲得之透光性導電材料並非本發明之透光性導電材料。
圖7係說明本發明之透光性導電材料之例之圖。框71表示成為回廊部之區域，回廊部內之交點之數量為54個。框72為與框71聯合之圖形，表示與圖6之框62相同之部位。因此，框72內之交點之數量與圖6所示之框62內之交點之數量相同，為51個。於該情形時，框71內之交點相對於框72內之交點之數量之比率為54/51≒1.06。藉由將圖7所示之金屬圖案重複配置所獲得之本發明之透光性導電材料中，將感測器部之所有回廊部之每單位面積之金屬細線圖案的交點數量之平均值設為A，且將感測器部之所有金剛石部之每單位面積之金屬細線圖案的交點數量之平均值設為X時，A為54個，X為51個，故而滿足1.05X≦A≦1.20X之關係。換言之，上述A相對於上述X之比率(A/X)為1.05~1.20。於A小於1.05X(A/X未達1.05)之情形時，無法充分確保ESD耐受性，又，於A大於1.20X(A/X超過1.20)之情形時，回廊部與其他部分之透光率之差變大，故而自視認性之觀點而言不佳。
以上，表示本發明中較佳地使用之感測器部之形狀即金剛石圖案中可方便地使用之A及X之求出方法。另一方面，於感測器部之形狀為金剛石圖案以外之形狀之情形時、或為於第一方向不具有圖案週期之形狀之情形時，亦可對包含於構成感測器部之所有回廊部之交點之總數進行計數，將其與單位面積相對於回廊部之總面積之比率相乘而求出A，並且對包含於構成感測器部之所 有其他部分(即除回廊部以外之所有部分)之交點之總數進行計數，將其與單位面積相對於其他部分之總面積之比率相乘而求出X。
繼而，對本發明中構成感測器部及虛設部之具有不規則之網眼形狀之金屬細線圖案進行說明。作為不規則之圖形，可例示例如由以沃羅諾伊圖形或德朗奈圖形、彭若斯磚式圖形等所代表之不規則幾何學形狀而獲得之圖形，但本發明中較佳地使用由對母點設置之沃羅諾伊邊所構成之網眼形狀(以下，記為沃羅諾伊圖形)。藉由使用沃羅諾伊圖形而可獲得能夠構成視認性優異之觸控面板之透光性導電材料。作為沃羅諾伊圖形，為資訊處理等各種領域中所應用之公知之圖形。
圖8係表示製作沃羅諾伊圖形之方法之圖。於圖8之(8-a)中，於平面80上配置有多個母點811時，藉由將最靠近1個任意之母點811之區域81(稱為沃羅諾伊區域)與最靠近其他母點之區域81利用邊界線82分隔而分割平面80之情形時，將各區域81之邊界線82稱為沃羅諾伊邊。沃羅諾伊邊成為將任意母點與接近之母點連結之線段的垂直平分線之一部分。將使沃羅諾伊邊彙集而成之圖形稱為沃羅諾伊圖形。又，本發明中所謂交點係3個以上之沃羅諾伊區域之邊界共有之點，被稱為沃羅諾伊點。
關於配置母點之方法，使用圖8之(8-b)進行說明。於本發明中，將平面80以多邊形分隔，且於該分隔中較佳地使用隨機地配置母點811之方法。作為將平面80分隔之方法，例如可列舉以下方法。首先，藉由單一形狀或2種以上形狀之多個多邊形(以下，稱為原多邊形)將平面80進行平面填充。繼而，製作以連結原多邊形之重心與原多邊形的各頂點之直線上或延長線上之自重心至原多邊形的各頂點之距離之任意比例的位置為頂點之放大/縮小多邊形，以該放大/縮小多邊形而分隔平面80。以此方式將平面80分隔之後，於放大/縮小多邊形中隨機地配置1個母點。於圖8之(8-b)中，藉由作為正方形之原多邊形83將 平面80進行平面填充，繼而，製作將連結該原多邊形83之重心84與原多邊形83的各頂點而成之直線之自重心84至原多邊形83的各頂點之80%的位置連結而成的縮小多邊形85，最後於縮小多邊形85中隨機地分別配置1個母點811。
本發明中為了預防「砂眼」，較佳為如圖8之(8-b)般以單一之形狀及大小之原多邊形83進行平面填充。再者，所謂「砂眼」係於隨機圖形中特異性地出現圖形密度較高之部分與較低之部分之現象。又，上述連結原多邊形之重心與原多邊形的各頂點之直線或延長線上之自重心至放大/縮小多邊形的各頂點的位置之比例較佳為10~300%之範圍。若超過300%則有出現砂眼現象之情形，於未達10%時，有如下情形，即，沃羅諾伊圖形中保留有較高之規則性，與顯示器重疊時產生疊紋。
原多邊形之形狀較佳為正方形、長方形、菱形等四邊形、三角形、六邊形，其中自預防砂眼現象之觀點而言較佳為四邊形，更佳之形狀為長邊與短邊之長度之比為1：0.7~1：1之範圍內之長方形。原多邊形之一邊之長度較佳為100~2000μm，更佳為120~800μm。再者，本發明中最佳為沃羅諾伊邊為直線，但亦可使用曲線、波線、鋸齒線等。再者，感測器部21與虛設部22具有之金屬圖案之線寬以兼具導電性與透光性之觀點而言，較佳為1~20μm，更佳為2~7μm。
作為本發明之不規則之網眼形狀，較佳亦為使用將以上述方法獲得之沃羅諾伊圖形於任意方向放大或縮小而得之圖形。圖9係表示製作變形沃羅諾伊圖形之方法之圖。圖9之(9-a)圖示有放大或縮小之前之沃羅諾伊圖形。將使該圖9之(9-a)之沃羅諾伊圖形於x方向放大4倍、且於y方向不變化時之圖形進行圖示則成為圖9之(9-b)。圖9之(9-a)的沃羅諾伊邊91相當於圖9之(9-b)的邊92，圖9之(9-a)的母點911相當於圖9之(9-b)的點912(沃羅諾伊圖形中沃羅諾伊邊與母點之位置關係中不存在)。再者，於圖8及圖9中為用於說明， 母點而以點表示，但於實際之金屬細線上不存在母點或點。於本發明中，於1個電極層，亦可將使用有沃羅諾伊圖形之網眼形狀之金屬細線圖案、與使用有將沃羅諾伊圖形於任意方向放大或縮小所得之圖形之網眼形狀之金屬細線圖案混合存在而使用。
圖10係表示製作沃羅諾伊圖形之方法之圖，其係表示用以獲得圖7之沃羅諾伊圖形之母點之配置之圖。於圖10中，將除表示成為回廊部之區域之框71以外之平面藉由原多邊形101填充，將框71藉由原多邊形102填充。繼而，將與框71相同面積之框72藉由24個(x方向6行×y方向4行)原多邊形101填充，將框71藉由28個(x方向7行×y方向4行)原多邊形102填充。繼而，製作將自原多邊形之重心至原多邊形的各頂點之80%的位置連結而成之縮小多邊形，於縮小多邊形中分別隨機地配置1個母點。母點之數量與原多邊形之數量相同，框72內為24個，框71內為28個。如此，將成為回廊部之區域由較感測器部內之其他部分小之原多邊形填充，藉此可增加成為回廊部之區域之母點數量。由如上所述配置之母點而可獲得圖7之沃羅諾伊圖形。
如圖7所示，於回廊部內配置較其他部分多的母點而製作沃羅諾伊圖形，藉此最終可於回廊部內獲得較其他部分多的沃羅諾伊點(=交點)，由於使放大/縮小多邊形內之隨機之位置產生母點，因此並未特別確定於回廊部與其他部分之邊界上交點屬於哪一者，故而回廊部內之母點數量與回廊部內之交點數量並非單一化決定。然而母點之數量與交點之數量就整體傾向而言成比例關係。本發明中，作為結果，感測器部內之回廊部的交點數量之平均值A相對於除回廊部以外之部分的交點數量之平均值X之比率只要為1.05~1.20即可。
如先前圖2之說明中所述，感測器部與虛設部之間並未電性連接。藉由於沿著假設之輪廓線a之位置設置斷線部而形成虛設部22。進而，除沿著假設之輪廓線a之位置外，亦可於虛設部內之位置設置多個斷線部。斷線長度 (斷線部分之金屬細間斷之長度)較佳為3~100μm，更佳為5~20μm。
本發明中，感測器部21與虛設部22藉由網眼形狀之金屬圖案而形成。作為該金屬，較佳為金、銀、銅、鎳、鋁、及該等之複合材料所構成。又，根據生產效率之觀點而言，將周邊配線部23及端子部24亦設為藉由與感測器部21或虛設部22相同組成之金屬所形成之金屬圖案為佳。作為形成該等金屬圖案之方法，可使用以下公知之方法，即，使用有銀鹽照相感光材料之方法；對使用該方法進而獲得之銀圖像(銀之細線圖案)實施無電解鍍覆或電解鍍覆之方法；使用網版印刷法印刷銀油墨、銅油墨等導電性油墨之方法；以噴墨法印刷銀油墨或銅油墨等導電性油墨之方法；或以蒸鍍或濺鍍等形成導電性層，且於其上形成抗蝕劑層，並依序進行曝光、顯影、蝕刻之後，去除抗蝕劑層而獲得之方法；貼銅箔等金屬箔，進而於其上形成抗蝕劑層，且進行曝光、顯影、蝕刻、去除抗蝕劑層而獲得之方法等。其中較佳為使用所製造之金屬圖案之厚度可較薄地形成、進而亦可容易地形成極微細之金屬圖案之銀鹽擴散轉印法。
若以上述方法製作之金屬圖案之厚度過厚，則有後續步驟(例如與其他構件之貼合等)變得困難之情形，又，若過薄，則難以確保作為觸控面板之必要之導電性。因此，其厚度較佳為0.01~5μm，更佳為0.05~1μm。
於本發明之透光性導電材料中，感測器部21與虛設部22之全光線穿透率較佳為80%以上，更佳為85%以上，進而特佳為88.5%以上。又，感測器部21與虛設部22之全光線穿透率之差較佳為0.5%以內，更佳為0.1%以內，進而特佳為相同。感測器部21與虛設部22之霧度值較佳為2以下。進而表示感測器部11與虛設部12之色相之b*值較佳為2以下，更佳為1以下。
作為本發明之透光性導電材料具有之透光性支持體，較佳為使用玻璃或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)等聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、氟樹脂、聚矽氧樹脂、聚碳酸酯樹脂、二乙酸樹脂、 三乙酸樹脂、聚芳酯樹脂、聚氯乙烯、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚烯烴樹脂、環狀聚烯烴樹脂等公知之具有透光性者。此處所謂透光性係指全光線穿透率為60%以上，透光性支持體之全光線穿透率較佳為80%以上。透光性支持體之厚度較佳為50μm~5mm。又，亦可對透光性支持體賦予指紋防污層、硬塗層、抗反射層、防眩層等公知層。
於本發明中，作為如圖1般將上方電極層1之透光性支持體側與下方電極層2之具有電極層之側之面經由OCA貼合的情形、或設為使電極層彼此對向之構成(配置有作為絕緣層之OCA之構成)的情形時使用之OCA之黏著劑，例如為橡膠系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、聚矽氧系黏著劑、胺酯(urethane)系黏著劑等公知黏著劑，且於接著後可較佳地使用透光性之樹脂組合物。
實施例
以下，使用實施例詳細地說明本發明，但本發明只要不超出其主旨之限度內，則並不限定於以下實施例。
<透光性導電材料1>：比較例
作為透光性支持體，使用厚度100μm、全光線穿透率92%之聚對苯二甲酸乙二酯膜。
繼而，根據下述配方而製作物理顯影核層塗液，塗佈於上述透光性支持體上並乾燥而設置物理顯影核層。
<硫化鈀溶膠之製備>
A液
Figure 107132203-A0305-02-0017-1
B液
Figure 107132203-A0305-02-0018-2
將A液與B液同時攪拌並混合，30分鐘後通過填充有離子交換樹脂之管柱而獲得硫化鈀溶膠。
<物理顯影核層塗液之製備>銀鹽感光材料之每1m2之量
Figure 107132203-A0305-02-0018-3
Figure 107132203-A0305-02-0018-4
繼而，自靠近透光性支持體之側依序將下述組成之中間層、鹵化銀乳劑層、及保護層塗佈於上述物理顯影核層上並乾燥，獲得銀鹽感光材料。鹵化銀乳劑由照相用鹵化銀乳劑之一般的雙噴射混合法而製造。該鹵化銀乳劑係將氯化銀95莫耳%與溴化銀5莫耳%以平均粒徑成為0.15μm之方式製備。將以此方式獲得之鹵化銀乳劑按照慣例使用硫代硫酸鈉與氯金酸實施金硫敏化。以此獲得之鹵化銀乳劑中，每1g銀含有0.5g之明膠。
<中間層組成>銀鹽感光材料之每1m2之量
Figure 107132203-A0305-02-0018-5
 由下述通式(2)表示之染料 5mg
Figure 107132203-A0305-02-0019-6
<鹵化銀乳劑層組成>銀鹽感光材料之每1m2之量
Figure 107132203-A0305-02-0019-7
<保護層組成>銀鹽感光材料之每1m2之量
Figure 107132203-A0305-02-0019-8
將具有圖2之圖案之圖像之穿透原稿密接於以此方式獲得之銀鹽感光材料，利用以水銀燈為光源之密接印表機經由將400nm以下之光截止之樹脂過濾器而曝光。再者，穿透原稿中之感測器部21之週期P為6.0mm，金剛石圖案之縮窄部分之週期Q為6.0mm。
於具有圖2之圖案之圖像之穿透原稿中，感測器部21及虛設部22具有之圖案係藉由將圖6所示之沃羅諾伊圖形(圖6中，「x方向之1個金剛石部與1個回廊部匹配之寬度之部分」×「y方向整個寬度」之範圍內之圖像圖案)於圖2中x方向上以週期Q、y方向上以週期P重複貼附而製作。沃羅諾伊圖形之線寬 為5μm。於沃羅諾伊邊與感測器部之假設之輪廓線(劃分感測器部分與虛設部分之邊界線)之交點部分，於沃羅諾伊邊設置有斷線長度(斷線部分之細線間斷之長度)為20μm之斷線部。
其後，於20℃在下述擴散轉印顯影液中浸漬60秒鐘之後，繼而將鹵化銀乳劑層、中間層、及保護層以40℃之溫水進行水洗去除，並進行乾燥處理，獲得具有金屬細線圖案(以下，亦稱為金屬銀圖像)作為上方電極層之透光性導電材料1。亦包含以下所示之其他透光性導電材料，所獲得之透光性導電材料具有之透光性導電層之金屬銀圖像與所使用之穿透原稿具有之圖像圖案為相同形狀、相同線寬。將回廊部之面積作為單位面積，回廊部內之交點數量之平均值A為49個，金剛石部中央之單位面積內之交點數量之平均值X為51個。
<擴散轉印顯影液組成>
Figure 107132203-A0305-02-0020-9
將總量於1000mL水中調整為pH=12.2。
<透光性導電材料2>：本發明
於具有圖2之圖案之圖像之穿透原稿中，感測器部21及虛設部22具有之圖案係藉由將圖7所示之沃羅諾伊圖形(圖7中，「x方向之1個金剛石部與1個回廊部匹配之寬度之部分」×「y方向整個寬度」之範圍內之圖像圖案)於圖2中x方向上以週期Q、y方向上以週期P重複貼附而製作，除此之外以與透光性導電材料1相同之方式獲得透光性導電材料2。回廊部內之交點數量之平均值A為54個，金 剛石部中央之單位面積內之交點數量之平均值X為51個。
<透光性導電材料3>：本發明
於具有圖2之圖案之圖像之穿透原稿中，感測器部21及虛設部22具有之圖案係將圖10所示之框71內之長方形之原多邊形(全部為相同之形狀、大小)之數量(=母點之數量)變更為30個(x方向6行×y方向5行)而獲得沃羅諾伊圖形，除此之外以與透光性導電材料2相同之方式獲得透光性導電材料3。回廊部內之交點數量之平均值A為60個，金剛石部中央之單位面積內之交點數量之平均值X為51個。
<透光性導電材料4>：比較例
於具有圖2之圖案之圖像之穿透原稿中，感測器部21及虛設部22具有之圖案係將圖10所示之框71內之長方形之原多邊形(全部為相同之形狀、大小)之數量(=母點之數量)變更為32個(x方向8行×y方向4行)而獲得沃羅諾伊圖形，除此之外以與透光性導電材料2相同之方式獲得透光性導電材料4。回廊部內之交點數量之平均值A為62個，金剛石部中央之單位面積內之交點數量之平均值X為51個。
<透光性導電材料5>：比較例
於具有圖2之圖案之圖像之穿透原稿中，感測器部21及虛設部22具有之圖案係將圖10所示之框71內之長方形之原多邊形(全部為相同之形狀、大小)之數量(=母點之數量)變更為35個(x方向7行×y方向5行)而獲得沃羅諾伊圖形，除此之外以與透光性導電材料2相同之方式獲得透光性導電材料5。回廊部內之交點數量之平均值A為64個，金剛石部中央之單位面積內之交點數量之平均值X為51個。
<透光性導電材料6>：比較例
使用以下穿透原稿，即，將穿透原稿之圖案自圖2變更為圖3，將圖6所示之 沃羅諾伊圖形(圖6中，「x方向之1個金剛石部與1個回廊部匹配之寬度之部分」×「y方向整個寬度」之範圍內之圖像圖案)之x方向與y方向更換，於圖3中x方向上以週期Q、y方向上以週期P重複貼附而製作之穿透原稿，除此之外以與透光性導電材料1相同之方式，獲得具有金屬銀圖像作為下方電極層之透光性導電材料6。回廊部內之交點數量之平均值A為49個，金剛石部中央之單位面積內之交點數量之平均值X為51個。
<透光性導電材料7>：本發明
使用以下穿透原稿，即，將穿透原稿之圖案自圖2變更為圖3，將圖7所示之沃羅諾伊圖形(圖7中，「x方向之1個金剛石部與1個回廊部匹配之寬度之部分」×「y方向整個寬度」之範圍內之圖像圖案)之x方向與y方向更換，於圖3中x方向上以週期Q、y方向上以週期P重複貼附而製作之穿透原稿，除此之外以與透光性導電材料2相同之方式，獲得具有金屬銀圖像作為下方電極層之透光性導電材料7。回廊部內之交點數量之平均值A為54個，金剛石部中央之單位面積內之交點數量之平均值X為51個。
<透光性導電材料8>：本發明
使用將沃羅諾伊圖形變更為於透光性導電材料3中使用之沃羅諾伊圖形之穿透原稿，除此之外以與透光性導電材料7相同之方式，獲得具有金屬銀圖像作為下方電極層之透光性導電材料8。回廊部內之交點數量之平均值A為60個，金剛石部中央之單位面積內之交點數量之平均值X為51個。
<透光性導電材料9>：比較例
使用將沃羅諾伊圖形變更為透光性導電材料4中使用之沃羅諾伊圖形之穿透原稿，除此之外以與透光性導電材料7相同之方式，獲得具有金屬銀圖像作為下方電極層之透光性導電材料9。回廊部內之交點數量之平均值A為62個，金剛石部中央之單位面積內之交點數量之平均值X為51個。
<透光性導電材料10>：比較例
使用將沃羅諾伊圖形變更為於透光性導電材料5中使用之沃羅諾伊圖形之穿透原稿，除此之外以與透光性導電材料7相同之方式，獲得具有金屬銀圖像作為下方電極層之透光性導電材料10。回廊部內之交點數量之平均值A為64個，金剛石部中央之單位面積內之交點數量之平均值X為51個。
[ESD耐受性之評價]
對所獲得之透光性導電材料1~10按以下順序進行ESD耐受性之評價。首先，使用測試器確認各個透光性導電材料之10根感測器部兩端之電阻值。繼而，將透光性導電材料之具有金屬銀圖像之側之面以與銅板不接觸之朝向而重疊於銅板上，進而將厚度100μm之聚對苯二甲酸乙二酯膜置於金屬銀圖像面上，於23℃且50%之環境下進行1天的調節處理之後，使用靜電破壞試驗器(EM TEST公司製造之DITO ESD Simulator，以下稱為DITO)進行靜電破壞測試。於進行靜電破壞測試時，前端晶片使用DM1晶片。繼而，將DITO之接地線安裝於銅板，使DITO之前端晶片部分以於100μm之PET膜上、且成為各感測器部之延伸方向之中央部的方式而接觸，以電壓8kV對每個感測器進行1次靜電發射。發射後，剝離PET膜，確認10根感測器部兩端之電阻值且與靜電破壞測試前之電阻值加以比較而評價ESD耐受性。具體而言，將10根感測器部之所有電阻值之上升未達5%之情形評價為○，將電阻值之上升達5%以上之感測器部為1根之情形評價為△，將電阻值之上升達5%以上之感測器部為2根以上之情形評價為×。將結果與交點數量之平均值A及X以及該等之比率(A/X)一併示於表1。本發明之透光性導電材料之所有ESD耐受性評價均為○。
Figure 107132203-A0305-02-0024-10
<觸控面板之製作>
將所獲得之透光性導電材料1~10與厚度2mm之化學強化玻璃板以使各個透光性導電材料之金屬銀圖像面朝向玻璃板側，使用OCA(日榮化工(股)製造之MHN-FWD100)，使四角之對準標記(+記號)一致，且以貼合順序成為玻璃板/OCA/透光性導電材料1~5/OCA/透光性導電材料6~10之方式進行貼合，製作觸控面板1~17。
<視認性評價>
將所獲得之觸控面板載置於整面白色圖像顯示之AOC公司製造之I2267FWH 21.5型寬螢幕液晶顯示器上，將明顯出現疊紋或不均之情形評價為×，將仔細觀察後才看出疊紋或不均之情形評價為△，將完全看不出疊紋或不均之情形評價為○。將結果與透光性導電材料之組合一併示於表2。本發明之透光性導電材料彼此之組合全部為○。又可知，於使用A/X超過1.20之透光性導電材料之情形時，視認性降低。
Figure 107132203-A0305-02-0025-11
根據表1及表2之結果可知，藉由本發明可獲得一種透光性導電材料，其即便與顯示器重疊亦不會產生疊紋，視認性優異，且感測器部之ESD耐受性得到改良。
1‧‧‧上方電極層(透光性導電層)
2‧‧‧下方電極層(透光性導電層)

Claims (5)

  1. 一種透光性導電材料，其由透光性支持體、及透光性導電層所構成，該透光性導電層配置於上述透光性支持體上，具有與端子部電性連接、且朝一方向延伸之形狀之感測器部，該透光性導電材料之特徵在於：上述感測器部由具有不規則之網眼形狀之金屬細線圖案所構成，上述感測器部之寬度並不固定，上述感測器部具有上述感測器部之寬度相對較窄之回廊部、及上述感測器部之寬度相對較寬之其他部分，將上述回廊部之每單位面積之上述金屬細線圖案的交點數量之平均值設為A，且將上述其他部分之每單位面積之上述金屬細線圖案的交點數量之平均值設為X時，滿足1.05X≦A≦1.20X之關係。
  2. 如請求項1所述之透光性導電材料，其中，朝一方向延伸之上述感測器部之形狀為上述回廊部週期性地出現之形狀。
  3. 如請求項2所述之透光性導電材料，其中，上述回廊部之寬度為1~2mm，長度為1.5~3mm。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之透光性導電材料，其中，將單位面積設為1個上述回廊部之量之面積時，上述A為10個以上。
  5. 如請求項1至3中任一項所述之透光性導電材料，其中，上述不規則之網眼形狀係沃羅諾伊圖形及/或將沃羅諾伊圖形變形所得之圖形。
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