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技術 光透過性導電材料

出願人 三菱製紙株式会社
発明者 吉城武宣
出願日 2015年8月13日 (4年1ヶ月経過) 出願番号 2015-159770
公開日 2017年2月16日 (2年7ヶ月経過) 公開番号 2017-037564
状態 特許登録済
技術分野 位置入力装置 非絶縁導体
主要キーワード 光透過性導電性材料 単一形状 平面充填 ジグザグ線 銅インク ダイヤモンドパターン 十二角形 特定位
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず、色むらが無く、信頼性が高い光透過性導電材料を提供する。

解決手段

カラー画素を有するディスプレイに重ねて用いる光透過性導電材料であって、該光透過性導電材料は光透過性支持体上に、網目状の金属細線パターンを少なくとも有し、該網目状の金属細線パターンはボロノイ図形および/またはボロノイ図形を拡大縮小した図形を利用することによって構成され、該金属細線パターンが有する網目の形状が、該金属細線パターンを構成する辺の内、0.2mm以上の長さを有し、かつ同色のカラー画素が連続して並ぶ方向に対し15°未満の角度を有する辺の90%以上を、前記した方向に対し15°以上の角度を有する複数の辺に置き換えることで得られた形状を有することを特徴とする光透過性導電材料。

概要

背景

パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ノートPC、OA機器医療機器、あるいはカーナビゲーションシステム等の電子機器においては、これらのディスプレイ入力手段としてタッチパネルが広く用いられている。

タッチパネルには、位置検出の方法により光学方式超音波方式表面型静電容量方式投影型静電容量方式抵抗膜方式などがある。抵抗膜方式のタッチパネルでは、タッチセンサーとなる光透過性電極として、光透過性導電材料光透過性導電層ガラスとがスペーサーを介して対向配置されており、光透過性導電材料に電流を流し光透過性導電層付ガラスにおける電圧計測するような構造となっている。一方、静電容量方式のタッチパネルでは、タッチセンサーとなる光透過性電極として、支持体上に光透過性導電層を有する光透過性導電材料を基本的構成とし、可動部分が無いことを特徴とすることから、高い耐久性、高い光透過性を有するため、様々な用途において適用されている。更に、投影型静電容量方式のタッチパネルは、多点を同時に検出することが可能であるため、スマートフォンタブレットPC等に幅広く用いられている。

従来、タッチパネルの光透過性電極に用いられる光透過性導電材料としては、支持体上にITO(酸化インジウムスズ)導電膜からなる光透過性導電層が形成されたものが使用されてきた。しかしながら、ITO導電膜屈折率が大きく、光の表面反射が大きいため、光透過性導電材料の光透過性が低下する問題があった。またITO導電膜は可撓性が低いため、光透過性導電材料を屈曲させた際にITO導電膜に亀裂が生じて光透過性導電材料の電気抵抗値が高くなる問題があった。

ITO導電膜からなる光透過性導電層を有する光透過性導電性材料代わる光透過性導電材料として、支持体上に光透過性導電層として金属細線パターンを、例えば、金属細線パターンの線幅ピッチ、更にはパターン形状などを調整して網目状の金属細線パターンを形成した光透過性導電材料が知られている。この技術により、高い光透過性を維持し、高い導電性を有する光透過性導電材料が得られる。網目状の金属細線パターン(以下、単に金属細線パターンとも記載)が有する網目形状に関しては、各種形状の繰り返し単位を利用できることが知られており、例えば特開2013−30378号公報では、正三角形二等辺三角形直角三角形などの三角形正方形長方形菱形平行四辺形台形などの四角形、(正)六角形、(正)八角形、(正)十二角形、(正)二十角形などの(正)n角形、円、楕円星形等の繰り返し単位、及びこれらの2種類以上の組み合わせパターンが開示されている。

上記した網目状の金属細線パターンを有する光透過性導電材料の製造方法としては、支持体上に薄い触媒層を形成し、その上にレジストパターンを形成した後、めっき法によりレジスト開口部に金属層を積層し、最後にレジスト層及びレジスト層で保護された下地金属を除去することにより、金属細線パターンを形成するセミアディティブ方法が、例えば特開2007−287994号公報、特開2007−287953号公報などに開示されている。

また近年、銀塩拡散転写法を用いた銀塩写真感光材料導電性材料前駆体として用いる方法が知られている。例えば特開2003−77350号公報、特開2005−250169号公報や特開2007−188655号公報等では、支持体上に物理現像核層ハロゲン化銀乳剤層を少なくともこの順に有する銀塩写真感光材料(導電性材料前駆体)に、可溶性銀塩形成剤及び還元剤アルカリ液中で作用させて、金属(銀)パターンを形成させる技術が開示されている。この方式によるパターニングは均一な線幅を再現することができることに加え、銀は金属の中で最も導電性が高いため、他方式に比べ、より細い線幅で高い導電性を得ることができる。更に、この方法で得られた金属細線パターンを有する層はITO導電層よりも可撓性が高く折り曲げに強いという利点がある。

光透過性支持体上にこれらの金属細線パターンを有する光透過性導電材料は、ディスプレイ上に重ねて配置されるため、金属細線パターンの周期とディスプレイの素子の周期とが干渉し合い、モアレが発生するという問題があった。近年はディスプレイには様々な解像度のものが使用されており、このことは上記した問題を更に複雑にしている。

この問題に対し、例えば特開2011−216377号広報(特許文献1)、特開2013−37683号広報(特許文献2)、特開2014−48791号広報(特許文献3)、特開2014−17519号広報(特許文献4)などでは、金属細線パターンとして、例えば「なわばり数理モデルボロノイ図からの数理工学入門」(非特許文献1)などに記載された、古くから知られているランダム図形を用いることで、金属細線パターンの周期とディスプレイの素子との干渉を抑制する方法が提案されている。また特開2014−26510号広報(特許文献5)や特開2013−84639号広報(特許文献6)では、ランダムな金属細線パターンを用いた単位パターン領域を複数配置して形成したタッチパネル用電極支持体が提案されて、特開2015−108896号公報(特許文献7)では所定割合以上の金属細線パターン(境界線)を同一画素内の複数の色画素セルが並ぶ方向に対して、所定角度未満に傾けて設置する方法が提案されている。

概要

ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず、色むらが無く、信頼性が高い光透過性導電材料を提供する。カラー画素を有するディスプレイに重ねて用いる光透過性導電材料であって、該光透過性導電材料は光透過性支持体上に、網目状の金属細線パターンを少なくとも有し、該網目状の金属細線パターンはボロノイ形および/またはボロノイ形を拡大縮小した形を利用することによって構成され、該金属細線パターンが有する網目の形状が、該金属細線パターンを構成する辺の内、0.2mm以上の長さを有し、かつ同色のカラー画素が連続して並ぶ方向に対し15°未満の角度を有する辺の90%以上を、前記した方向に対し15°以上の角度を有する複数の辺に置き換えることで得られた形状を有することを特徴とする光透過性導電材料。

目的

本発明の課題は、ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず、色むらが無く、信頼性が高い光透過性導電材料を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

カラー画素を有するディスプレイに重ねて用いる光透過性導電材料であって、該光透過性導電材料は光透過性支持体上に、網目状の金属細線パターンを少なくとも有し、該網目状の金属細線パターンはボロノイ図形および/またはボロノイ図形を拡大縮小した図形を利用することによって構成され、該金属細線パターンが有する網目の形状が、該金属細線パターンを構成する辺の内、0.2mm以上の長さを有し、かつ同色のカラー画素が連続して並ぶ方向に対し15°未満の角度を有する辺の90%以上を、前記した方向に対し15°以上の角度を有する複数の辺に置き換えることで得られた形状を有することを特徴とする光透過性導電材料。

技術分野

0001

本発明は、主にタッチパネルに用いられる光透過性導電材料に関し、特に投影型静電容量方式のタッチパネルの光透過性電極に好適に用いられる光透過性導電材料に関するものである。

背景技術

0002

パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、ノートPC、OA機器医療機器、あるいはカーナビゲーションシステム等の電子機器においては、これらのディスプレイ入力手段としてタッチパネルが広く用いられている。

0003

タッチパネルには、位置検出の方法により光学方式超音波方式表面型静電容量方式、投影型静電容量方式、抵抗膜方式などがある。抵抗膜方式のタッチパネルでは、タッチセンサーとなる光透過性電極として、光透過性導電材料と光透過性導電層ガラスとがスペーサーを介して対向配置されており、光透過性導電材料に電流を流し光透過性導電層付ガラスにおける電圧計測するような構造となっている。一方、静電容量方式のタッチパネルでは、タッチセンサーとなる光透過性電極として、支持体上に光透過性導電層を有する光透過性導電材料を基本的構成とし、可動部分が無いことを特徴とすることから、高い耐久性、高い光透過性を有するため、様々な用途において適用されている。更に、投影型静電容量方式のタッチパネルは、多点を同時に検出することが可能であるため、スマートフォンタブレットPC等に幅広く用いられている。

0004

従来、タッチパネルの光透過性電極に用いられる光透過性導電材料としては、支持体上にITO(酸化インジウムスズ)導電膜からなる光透過性導電層が形成されたものが使用されてきた。しかしながら、ITO導電膜屈折率が大きく、光の表面反射が大きいため、光透過性導電材料の光透過性が低下する問題があった。またITO導電膜は可撓性が低いため、光透過性導電材料を屈曲させた際にITO導電膜に亀裂が生じて光透過性導電材料の電気抵抗値が高くなる問題があった。

0005

ITO導電膜からなる光透過性導電層を有する光透過性導電性材料代わる光透過性導電材料として、支持体上に光透過性導電層として金属細線パターンを、例えば、金属細線パターンの線幅ピッチ、更にはパターン形状などを調整して網目状の金属細線パターンを形成した光透過性導電材料が知られている。この技術により、高い光透過性を維持し、高い導電性を有する光透過性導電材料が得られる。網目状の金属細線パターン(以下、単に金属細線パターンとも記載)が有する網目形状に関しては、各種形状の繰り返し単位を利用できることが知られており、例えば特開2013−30378号公報では、正三角形二等辺三角形直角三角形などの三角形正方形長方形菱形平行四辺形台形などの四角形、(正)六角形、(正)八角形、(正)十二角形、(正)二十角形などの(正)n角形、円、楕円星形等の繰り返し単位、及びこれらの2種類以上の組み合わせパターンが開示されている。

0006

上記した網目状の金属細線パターンを有する光透過性導電材料の製造方法としては、支持体上に薄い触媒層を形成し、その上にレジストパターンを形成した後、めっき法によりレジスト開口部に金属層を積層し、最後にレジスト層及びレジスト層で保護された下地金属を除去することにより、金属細線パターンを形成するセミアディティブ方法が、例えば特開2007−287994号公報、特開2007−287953号公報などに開示されている。

0007

また近年、銀塩拡散転写法を用いた銀塩写真感光材料導電性材料前駆体として用いる方法が知られている。例えば特開2003−77350号公報、特開2005−250169号公報や特開2007−188655号公報等では、支持体上に物理現像核層ハロゲン化銀乳剤層を少なくともこの順に有する銀塩写真感光材料(導電性材料前駆体)に、可溶性銀塩形成剤及び還元剤アルカリ液中で作用させて、金属(銀)パターンを形成させる技術が開示されている。この方式によるパターニングは均一な線幅を再現することができることに加え、銀は金属の中で最も導電性が高いため、他方式に比べ、より細い線幅で高い導電性を得ることができる。更に、この方法で得られた金属細線パターンを有する層はITO導電層よりも可撓性が高く折り曲げに強いという利点がある。

0008

光透過性支持体上にこれらの金属細線パターンを有する光透過性導電材料は、ディスプレイ上に重ねて配置されるため、金属細線パターンの周期とディスプレイの素子の周期とが干渉し合い、モアレが発生するという問題があった。近年はディスプレイには様々な解像度のものが使用されており、このことは上記した問題を更に複雑にしている。

0009

この問題に対し、例えば特開2011−216377号広報(特許文献1)、特開2013−37683号広報(特許文献2)、特開2014−48791号広報(特許文献3)、特開2014−17519号広報(特許文献4)などでは、金属細線パターンとして、例えば「なわばり数理モデルボロノイ図からの数理工学入門」(非特許文献1)などに記載された、古くから知られているランダム図形を用いることで、金属細線パターンの周期とディスプレイの素子との干渉を抑制する方法が提案されている。また特開2014−26510号広報(特許文献5)や特開2013−84639号広報(特許文献6)では、ランダムな金属細線パターンを用いた単位パターン領域を複数配置して形成したタッチパネル用電極支持体が提案されて、特開2015−108896号公報(特許文献7)では所定割合以上の金属細線パターン(境界線)を同一画素内の複数の色画素セルが並ぶ方向に対して、所定角度未満に傾けて設置する方法が提案されている。

0010

特開2011−216377号公報
特開2013−37683号公報
特開2014−48791号公報
特開2014−17519号公報
特開2014−26510号公報
特開2013−84639号公報
特開2015−108896号公報

先行技術

0011

なわばりの数理モデルボロノイ図からの数理工学入門(共立出版2009年2月)

発明が解決しようとする課題

0012

カラーディスプレイは一般的に3色以上のカラー画素を有し、それらがある一定の規則の下、並んでいる。液晶ディスプレイ有機ELディスプレイなどでは、特に同色のカラー画素が連続して並んでいる方向(以下基準方向と称する)があるが、そのような基準方向に沿って金属細線パターンが存在すると、特定の色のみを金属細線パターンが遮蔽するため、色むらが発生することがあった。

0013

このような理由から前述した特許文献1〜6においては、色むらの問題が発生することから改善が求められていた。

0014

一方、特許文献7においては、同一画素内の複数の色画素セルが並ぶ方向(液晶ディスプレイにおいて青画素緑画素赤画素の複数の画素が順に並ぶ方向、以下基準方向に垂直な方向とも記載する)に対して所定の角度以下(45°以下)に傾けて配置された金属細線パターン(境界線)を有する光透過性導電材料(タッチパネル用電極支持体)が提案されている。この場合、前述した色むらの問題は解消される。

0015

しかしながら、特許文献7で提案されている方法では、基準方向に対し垂直な方向に多くの金属細線パターンが並ぶことになる。そのような金属パターンを用いて基準方向に伸び列電極を作ろうとすると、抵抗値が高くなったり、断線による導通不良が発生し易くなり、信頼性に問題のある場合があった。

0016

本発明の課題は、ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず、色むらが無く、信頼性が高い光透過性導電材料を提供することである。

課題を解決するための手段

0017

上記した課題は以下の手段により解決される。
カラー画素を有するディスプレイに重ねて用いる光透過性導電材料であって、該光透過性導電材料は光透過性支持体上に、網目状の金属細線パターンを少なくとも有し、該網目状の金属細線パターンはボロノイ図形および/またはボロノイ図形を拡大縮小した図形を利用することによって構成され、該金属細線パターンが有する網目の形状が、該金属細線パターンを構成する辺の内、0.2mm以上の長さを有し、かつ同色のカラー画素が連続して並ぶ方向に対し15°未満の角度を有する辺の90%以上を、前記した方向に対し15°以上の角度を有する複数の辺に置き換えることで得られた形状を有することを特徴とする光透過性導電材料。

発明の効果

0018

本発明により、ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず、色むらが無く、生産信頼性が高い光透過性導電材料を提供することができる。

図面の簡単な説明

0019

一般的に用いられるディスプレイのカラー画素の配列を示した概略図
本発明におけるボロノイ辺について説明する為の図
本発明におけるボロノイ図形の縮小拡大を説明する為の図
基準方向に対し15°未満の角度を有する辺を15°以上の角度を有する複数の辺に置き換える方法を説明する為の図
基準方向に対し15°未満の角度を有する辺を15°以上の角度を有する複数の辺に置き換える好ましい方法を説明する為の図
基準方向に対し15°未満の角度を有する辺を15°以上の角度を有する複数の辺に置き換えるまた別の好ましい方法を説明する為の図
本発明の光透過性導電材料の一例を示す概略図

0020

以下、本発明について詳細に説明するにあたり、図面を用いて説明するが、本発明はその技術的範囲を逸脱しない限り、以下の内容に限定されないことはない。

0021

図1は、一般的に用いられるディスプレイのカラー画素の配列を示した概略図である。1−aはRGBストリップ方式におけるカラー画素の配列であり、特に液晶ディスプレイはほとんどこの方式が取られている。1−bはペンタイルRGB方式におけるカラー画素の配列であり、1−cはSストリップ方式におけるカラー画素の配列であり、ともに一部の有機ELディスプレイなどに用いられることが知られている。本発明における同色のカラー画素が連続して並ぶ方向(基準方向)は1−a、1−b、1−c全て図中y方向となる。説明の便宜の為、図2以降に用いる図は全てy方向が基準方向である。

0022

本発明において網目状の金属細線パターンの形成に利用するボロノイ図形について説明する。ボロノイ図形はボロノイ辺を集めてできる図形である。ボロノイ辺とは、情報処理などの様々な分野で応用されている公知の図形であり、これを説明するために図2を用いる。図2は本発明におけるボロノイ辺について説明する為の図である。図2の(2−a)において、平面20上に複数の母点211が配置されている時、一つの任意の母点211に最も近い領域21と、他の母点に最も近い領域21とを境界線22で区切ることで、平面20を分割した場合に、各領域21の境界線22をボロノイ辺と呼ぶ。またボロノイ辺は任意の母点と近接する母点とを結んだ線分垂直二等分線の一部になる。

0023

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

0024

原多角形の形状は正方形、長方形、菱形などの四角形、三角形、六角形が好ましく、中でも砂目現象を予防する観点から四角形が好ましい。原多角形の一辺の長さは好ましくは100〜2000μm、より好ましくは150〜800μmである。原多角形の拡大縮小多角形を作成する方法として、本発明においては、図中、x方向とy方向で拡大、縮小する際の割合は、同じであっても異なっていても良いが平面充填する全ての原多角形23を同じ割合で同じ方向に拡大あるいは縮小することが好ましい。更にその拡大縮小多角形の位置が原多角形の位置と同じとすることが好ましい。なお本発明において拡大縮小多角形の位置が原多角形の位置と同じであるとは、原多角形の重心位置と、拡大縮小多角形の重心位置が同じということを意味する。図2の(2−b)においては原多角形23の重心24を原点とし、原多角形を90%に縮小した縮小多角形25を作成している。本発明において拡大縮小多角形の原多角形にする割合は10〜300%の範囲が好ましく、更に好ましくは60〜200%である。本発明において母点211は拡大縮小多角形の中に1〜3個を配置することが好ましく、さらに好ましくは1個である。なお、本発明においてボロノイ辺は直線であることが最も好ましいが、曲線波線ジグザグ線などを用いることもできる。

0025

本発明において、網目状の金属細線パターンを形成するにあたり、前記した方法で得られたボロノイ図形を、任意の方向に拡大もしくは縮小して得られる図形も好ましく用いることができる。以下にボロノイ図形を、任意の方向に拡大もしくは縮小する方法について説明する。図3は本発明におけるボロノイ図形の縮小拡大を説明する為の図である。図3中、3aは拡大縮小する前のボロノイ図形を図示したものである。この3aにおけるボロノイ辺26を有するパターンをx方向に4倍拡大し、Y方向は変化させなかった時の変形パターンを図示したものが図3の3bになる。3aにおけるボロノイ辺26は3bの拡大縮小辺31に、3aにおける母点211は3bの母点311に相当する。

0026

次に図4図6を用いて、同色のカラー画素が連続して並ぶ方向(基準方向)に対し15°未満の角度を有する辺を、同じく前記した方向に対し15°以上の角度を有する複数の辺に置き換える方法について説明する。図4においてボロノイ図形41を構成する辺の内、基準方向となるy方向に対し15°未満の角度を有し、長さ0.2mm以上の辺42を太線で、y方向に対し15°未満の角度を有し、長さ0.2mm未満の辺43を太線に丸をつけて示している。本発明において、基準方向となるy方向に対し15°未満の角度を有する辺全てを15°以上の角度を持つ複数の辺に置き換える必要はなく、特に長さ0.2mm未満の辺は置き換えなくとも良い。基準方向に対し15°未満の角度を有し、かつ長さが0.2mm以上の長さの辺については、その総数の90%以上を置き換え、さらに長さ0.5mm以上の辺については全て置き換えることが好ましい。

0027

本発明において、基準方向に対し15°未満の角度を有する辺を置き換えるには、辺の2つの端点図4における44)は固定し、この端点を通りかつ図中y方向に対し15°以上の角度を有する複数の辺に置き換えることが好ましい。置き換える辺の角度が大きすぎると置き換えた辺同士が重なったり、また線の占める面積が大きくなるので、好ましくは基準方向に対し15°以上40°未満の角度を有する複数の辺、さらに好ましくは基準方向に対し20°〜30°の角度を有する複数の辺に置き換えることが好ましい。置き換える辺の数は4つ以下が好ましく、2〜3ヶが更に好ましい。置き換える辺の角度は全て同じでも、異なっていても良い。

0028

図5は本発明における基準方向に対し15°未満の角度を有する辺を15°以上の角度を有する複数の辺に置き換える好ましい方法を説明する為の図である。図5の5−aにおいて、基準方向(図中y方向)に対し、15°未満の角度を有する辺42に対し、その端点44を通り、y方向に対し15°以上(図5では20°)の角度を有する辺からなる平行四辺形を作製する。次に該平行四辺形の短い方の2つの辺と、その辺の端点44とは反対側の端点52、および端点53を結んだ対角線の3つを繋げ、この3つの辺からなる辺54に辺42を置き換える。また他の部分も同様の手法で置き換えた。(図5の5−b。説明の為、置き換えた辺54を太線で図示)

0029

図6は本発明における基準方向に対し15°未満の角度を有する辺を15°以上の角度を有する複数の辺に置き換えるまた別の好ましい方法を説明する為の図である。図6の6−aにおいて、基準方向(図中y方向)に対し、15°未満の角度を有する辺42に対し、その端点44を通り、y方向に対し15°以上(図6では20°)の角度を有する補助線61、62を作製する。次に補助線61と62を繋げ、この2つの辺からなる辺64にて辺42を置き換える。また他の部分も同様の手法で置き換えた。(図6の6−b。説明の為、置き換えた辺64を太線で図示)

0030

本発明において網目状の金属細線パターンを形成する金属としては金、銀、銅、ニッケルアルミニウム、及びこれらの複合材からなることが好ましい。これら金属細線パターンを形成する方法としては、銀塩感光材料を用いる方法、同方法を用い更に得られた銀画像に無電解めっきや電解めっきを施す方法、スクリーン印刷法を用いて銀ペースト銅ペーストなどの導電性インキ印刷する方法、銀インク銅インクなどの導電性インクインクジェット法で印刷する方法、あるいは蒸着スパッタなどで導電性層を形成し、その上にレジスト膜を形成し、露光現像エッチング、レジスト層除去することで得る方法、銅箔などの金属箔を貼り、更にその上にレジスト膜を形成し、露光、現像、エッチング、レジスト層除去することで得る方法など、公知の方法を用いることができる。中でも製造される金属細線パターンの厚みが薄くでき、更に極微細な金属細線パターンも容易に形成できる銀塩拡散転写法(銀塩感光材料を用いる方法の一種)を用いることが好ましい。該銀塩拡散転写法については例えば特開2003−77350号公報、特開2008−251274号公報等に記載されている。

0031

上記した方法により作製された金属細線パターンの厚みは、厚すぎると後工程(例えば他部材との貼合等)が困難になる場合があり、また薄すぎると導電性を確保し難くなる。よって、その厚みは好ましくは0.01〜5μm、より好ましくは0.05〜1μmである。また金属細線パターンの線幅は、導電性と光透過性を両立する観点から1〜20μmであることが好ましく、より好ましくは2〜7μmである。

0032

本発明の光透過性導電材料はタッチパネル用途に好ましく用いられる。図7はそのような本発明の光透過性導電材料の一例を示す概略図である。図7において、光透過性導電材料1は、光透過性支持体2上の少なくとも一方に、網目状の金属細線パターンからなるセンサー部11とダミー部12、周辺配線部14、端子部15と、パターンがない非画像部13を有する。

0033

本発明の光透過性導電性材料においてセンサー部とダミー部の境界、もしくはダミー部内にはセンサー間短絡を防ぐために任意の幅を有する断線部を有することが好ましい。断線部はセンサーの形状に合わせた位置、例えばセンサー部とダミー部の境界や、その境界から特定の位置を結んだ辺と金属細線交点、あるいは金属細線の中点や交点など、金属細線パターン中の特定の位置、あるいは網目を形成する金属細線パターンを作るための母点を結んだドロネー線と金属細線の交点などの特定位置などに設けることができ、あるいはランダムに断線部を設けることもできる。断線部の幅は1〜50μmであることが好ましく、より好ましくは3〜15μmである。また断線部は、金属細線パターンが伸びる方向に対し垂直に設けることが好ましい。

0034

本発明の光透過性導電性材料において、ダミー部11とセンサー部12の全光線透過率は好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上である。また、センサー部11とダミー部12の全光線透過率は、その差が0.5%以内であることが好ましく、より好ましくは0.1%以内であり、更には同じであることがより好ましい。センサー部11とダミー部12のヘイズ値は2以下が好ましい。更にセンサー部11とダミー部12の色相を表すb*値は2以下が好ましく、1以下がより好ましい。

0035

センサー部11は周辺配線部14を介して端子部15に電気的に接続しており、この端子部15を通して外部に電気的に接続することで、センサー部11で感知した静電容量の変化を捉えることができる。一方、端子部15に電気的に接続していない金属細線パターンは本発明では全てダミー部12となる。本発明において周辺配線部14、端子部15は特に光透過性を有する必要はないためベタパターン(光透過性を有さないパターン)でも良く、あるいはセンサー部11やダミー部12などのように光透過性を有する網目形状の金属細線パターンであっても良い。

0036

図7において光透過性導電材料1が有するセンサー部11は、光透過性導電層面内において図中y方向に伸びた列電極である。またセンサー部11とセンサー部11の間には金属細線の少なくとも輪郭部aとの交点近傍に断線部を設けることで、センサー部11と電気的な接続のない網目形状の金属細線パターンからなるダミー部12を有する。光透過性導電層面内において、センサー部11とダミー部12は交互に並び、図中x方向に複数列が配置される。このセンサー部11は図7にあるように、x方向に一定の周期Mをもって複数列並んでいる。センサー部11の周期Mは、タッチセンサーとしての分解能を保つ範囲で任意の長さを設定することができる。センサー部11の形状は一定の幅であっても良いが、図1に示すようにy方向にパターン周期を有することもできる。図1では、センサー部11に周期Lにて絞り部分を設けた例(ダイヤモンドパターンの例)を示した。また、センサー部11の幅(ダイヤモンドパターンにおいて絞られていない箇所の幅)も、タッチセンサーとしての分解能を保つ範囲で任意に設定することができ、それに応じてダミー部12の形状や幅も任意に設定することができる。

0037

本発明の光透過性導電性材料が有する光透過性支持体としては、ガラスやあるいはポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂アクリル樹脂エポキシ樹脂フッ素樹脂シリコーン樹脂ポリカーボネート樹脂ジアセテート樹脂トリアセテート樹脂、ポリアリレート樹脂ポリ塩化ビニルポリスフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂ポリイミド樹脂ポリアミド樹脂ポリオレフィン樹脂環状ポリオレフィン樹脂などの公知の光透過性を有する支持体を用いることが好ましい。ここで光透過性とは全光線透過率が60%以上であることを意味し、全光線透過率は80%以上であることがより好ましい。光透過性支持体の厚みは50μm〜5mmであることが好ましい。また光透過性支持体には指紋防汚層、ハードコート層反射防止層、防眩層などの公知の層を付与することもできる。

0038

本発明の光透過性導電材料は、ハードコート層、反射防止層、粘着層、防眩層など公知の層を任意の位置に有することができる。また、光透過性支持体とセンサー部11やダミー部12等を有する光透過性導電層との間に、物理現像核層、易接着層接着剤層など公知の層を有することができる。

0039

以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

0040

<光透過性導電材料1>
光透過性支持体として、厚み100μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。なおこの光透過性支持体の全光線透過率は91%であった。

0041

次に下記処方に従い、物理現像核層塗液を作製し、上記光透過性支持体上に塗布、乾燥して物理現像核層を設けた。

0042

硫化パラジウムゾルの調製>
A液塩化パラジウム5g
塩酸40ml
蒸留水1000ml
B液硫化ソーダ8.6g
蒸留水 1000ml
A液とB液を撹拌しながら混合し、30分後にイオン交換樹脂充填されたカラムに通し硫化パラジウムゾルを得た。

0043

<物理現像核層塗液の調製>銀塩感光材料の1m2あたりの量
前記硫化パラジウムゾル0.4mg
2質量%グリオキザール水溶液0.2ml
界面活性剤(S−1) 4mg
デナコールEX−830 50mg
(ナガセケムテックス(株)製ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル
10質量%SP−200水溶液0.5mg
((株)日本触媒ポリエチレンイミン;平均分子量10,000)

0044

0045

続いて、光透過性支持体に近い方から順に下記組成の中間層、ハロゲン化銀乳剤層、及び保護層を上記物理現像核液層の上に塗布、乾燥して、銀塩感光材料を得た。ハロゲン化銀乳剤は、写真用ハロゲン化銀乳剤の一般的なダブルジェット混合法で製造した。このハロゲン化銀乳剤は、塩化銀95モル%と臭化銀5モル%で、平均粒径が0.15μmになるように調製した。このようにして得られたハロゲン化銀乳剤を定法に従いチオ硫酸ナトリウム塩化金酸を用い、金イオウ増感を施した。こうして得られたハロゲン化銀乳剤は銀1gあたり0.5gのゼラチンを含む。

0046

<中間層組成>銀塩感光材料の1m2あたりの量
ゼラチン0.5g
界面活性剤(S−1) 5mg
染料1 50mg

0047

0048

<ハロゲン化銀乳剤層1組成>銀塩感光材料の1m2あたりの量
ゼラチン0.5g
ハロゲン化銀乳剤3.0g銀相当
1−フェニル−5−メルカプトテトラゾール3mg
界面活性剤(S−1) 20mg

0049

<保護層1組成>銀塩感光材料の1m2あたりの量
ゼラチン1g
不定形シリカマット剤(平均粒径3.5μm) 10mg
界面活性剤(S−1) 10mg

0050

このようにして得た銀塩感光材料に、図7のパターンの画像を有する透過原稿をそれぞれ密着し、水銀灯光源とする密着プリンターで400nm以下の光をカットする樹脂フィルターを介して露光した。なお透過原稿におけるセンサー部11の周期Mと、センサー部11のダイヤモンドパターンの絞り部分の周期Lはともに5mmである。

0051

図1のパターンの画像を有する透過原稿において、センサー部11並びにダミー部12が有する細線パターンは母点から導かれるボロノイ図形を利用した図形によって構成される。このボロノイ図形を作るための原多角形はx方向の一辺の長さが500μm、y方向の一辺の長さが500μmである正方形であり、この原多角形をx方向、y方向に並べて平面充填し、その原多角形形の重心から各頂点までの距離の100%の位置を結んでできる拡大縮小多角形(ここでは原多角形と等しい)の中に、母点を各1個ずつランダムに配置し、1つの母点に最も近い領域と、他の母点に最も近い領域とを境界線で区切ることでボロノイ図形を作製した。該ボロノイ図形が有する細線幅は4μmである。図7において、断線部は境界線aとボロノイ辺の交点部に5μmの幅で設け、さらにダミー部内の全てのボロノイ辺の中点位置に5μmの断線部を設けている。

0052

その後、下記拡散転写現像液中に20℃で60秒間浸漬した後、続いてハロゲン化銀乳剤層、中間層、及び保護層を40℃の温水水洗除去し、乾燥処理した。この処理を100回繰り返し、光透過性導電層として、図7の形状を有する金属銀画像を有する光透過性導電材料1を100枚得た。得られた光透過性導電材料が有する光透過性導電層の金属銀画像は、図1及び図7のパターンを有する透過原稿の画像と同じ形状、同じ線幅であった。また金属銀画像の膜厚共焦点顕微鏡で調べ、0.2μmであった。センサー部とダミー部の全光線透過率は一緒に測定したところ、89.6%であった。

0053

<拡散転写現像液組成>
水酸化カリウム25g
ハイドロキノン18g
1−フェニル−3−ピラゾリドン2g
亜硫酸カリウム80g
N−メチルエタノールアミン15g
臭化カリウム1.2g
全量を水で1000ml
pH=12.2に調整する。

0054

<光透過性導電材料2>
図1のパターンを有する透過原稿であるが、実施例1で作製したボロノイ辺の内、基準方向(y方向)に対し10°未満の角度を有する辺の全てを、図5で示した辺の置き換え方法であって、y方向に対し20°の角度を有する平行四辺形を用いる形で置き換えた図形を用いる以外は光透過性導電材料1の作製において用いた透過原稿と同様の透過原稿を準備し、該透過原稿を用いる以外は光透過性導電材料1と同様にして光透過性導電材料2を100枚得た。なお、これにより得られた網目状の金属細線パターンを構成する辺の内、基準方向に対して15°未満の角度を有する辺の67.2%(基準方向に対して15°未満の角度を有し、長さ0.2mm以上の辺の63.9%)が15°以上の角度を有する複数の辺に置き換えられた。

0055

<光透過性導電材料3>
図1のパターンを有する透過原稿であるが、実施例1で作製したボロノイ辺の内、基準方向(y方向)に対し15°未満の角度を有する辺の全てを、図5で示した辺の置き換え方法をy方向に対し20°の角度を有する平行四辺形を用いる形で置き換えた図形を用いる以外は光透過性導電材料1の作製において用いた透過原稿と同様の透過原稿を準備し、該透過原稿を用いる以外は光透過性導電材料1と同様にして光透過性導電材料3を100枚得た。

0056

<光透過性導電材料4>
図1のパターンを有する透過原稿であるが、実施例1で作製したボロノイ辺の内、基準方向(y方向)に対し15°未満の角度を有する辺の内、長さ0.2mm以上の辺の全てを、図5で示した辺の置き換え方法であって、y方向に対し20°の角度を有する平行四辺形を用いる形で置き換えた図形を用いる以外は光透過性導電材料1の作製において用いた透過原稿と同様の透過原稿を準備し、該透過原稿を用いる以外は光透過性導電材料1と同様にして光透過性導電材料4を100枚得た。

0057

<光透過性導電材料5>
図1のパターンを有する透過原稿であるが、実施例1で作製したボロノイ図形を基準方向(y方向)に1.2倍、x方向に0.8倍縮小し、得られた辺の内、y方向に対し15°未満の角度を有する辺であって、長さ0.2mm以上の辺全てを、図5で示した辺の置き換え方法であって、y方向に対し20°の角度を有する平行四辺形を用いる形で置き換えた図形を用いる以外は光透過性導電材料1の作製において用いた透過原稿と同様の透過原稿を準備し、該透過原稿を用いる以外は光透過性導電材料1と同様にして光透過性導電材料5を100枚得た。

0058

<光透過性導電材料6>
図1のパターンを有する透過原稿であるが、実施例1で作製したボロノイ辺の内、基準方向(y方向)に対し15°未満の角度を有する辺の内、長さ0.2mm以上の辺の全てを、図6で示した辺の置き換え方法であって、y方向に対し20°の角度を有する補助線を用いる形で置き換えた図形を用いる以外は光透過性導電材料1の作製において用いた透過原稿と同様の透過原稿を準備し、該透過原稿を用いる以外は光透過性導電材料1と同様にして光透過性導電材料6を100枚得た。

0059

<光透過性導電材料7>
図1のパターンを有する透過原稿であるが、実施例1で作製したボロノイ辺の内、基準方向(y方向)に対し15°未満の角度を有する辺の内、長さ0.2mm以上の辺全てを、図5で示した辺の置き換え方法であって、y方向に対し46°の角度を有する平行四辺形を用いる形で置き換えた図形を用いる以外は光透過性導電材料1の作製において用いた透過原稿と同様の透過原稿を準備し、該透過原稿を用いる以外は光透過性導電材料1と同様にして光透過性導電材料7を100枚得た。

0060

<光透過性導電材料8>
図1のパターンを有する透過原稿であるが、実施例1で作製したボロノイ辺の内、基準方向(y方向)に対し15°未満の角度を有する辺の内、長さ0.2mm以上の辺の85%をランダムに選択し、図5で示した辺の置き換え方法で、y方向に対し20°の角度を有する平行四辺形を用いる形で置き換えた図形を用いる以外は光透過性導電材料1の作製において用いた透過原稿と同様の透過原稿を準備し、該透過原稿を用いる以外は光透過性導電材料1と同様にして光透過性導電材料8を100枚得た。

0061

<光透過性導電材料9>
図1のパターンを有する透過原稿であるが、実施例1で作製したボロノイ辺の内、基準方向(y方向)に対し15°未満の角度を有する辺の内、長さ0.2mm以上の辺の95%をランダムに選択し、図5で示した辺の置き換え方法で、y方向に対し20°の角度を有する平行四辺形を用いる形で置き換えた図形を用いる以外は光透過性導電材料1の作製において用いた透過原稿と同様の透過原稿を準備し、該透過原稿を用いる以外は光透過性導電材料1と同様にして光透過性導電材料9を100枚得た。

0062

得られた光透過性導電材料1〜9について、信頼性、色むらについて評価した。

0063

<信頼性>
図7のパターンでは、端子部15から、周辺配線部14、センサー部11、この順に接続された回路が14セット存在する。上記のようにして得られた各100枚の光透過性導電性材料1〜9のそれぞれにおいて、設計上電気的に接続されている14セットの回路の全てについてマルチテスターを用い、一方のピン先を端子部15に、もう一方のピン先をセンサー部11の図中最上部に押し当てて、導通を確認した。また該14セットの回路間の全ての間で短絡が生じていないか確認した。そして100枚の光透過性導電材料について14セットの回路全てにおいて導通が確認でき、かつ該回路間の全ての間において短絡が生じていない光透過性導電性材料が得られた割合を求め、表1に示した。

0064

<色むら>
得られた光透過性導電材料1〜9を、全面白画像を表示したFlatron23EN43V−B2 23型ワイド液晶モニター(LG Electronics社製)の上に図7におけるY方向が液晶モニターの同色のカラー画素が連続して並ぶ方向になるように載せ、色むらがはっきり出ているものを×、よく見ればわかるものを△、全くわからないものを○とした。この結果を表1に示す。

0065

実施例

0066

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

0067

1光透過性導電材料
2光透過性支持体
11センサー部
12ダミー部
13非画像部
14周辺配線部
15端子部
20 平面
21 領域
22境界線
23 原多角形
24 重心
25縮小多角形
26 ボロノイ辺
31拡大縮小辺
211、311母点
41ボロノイ図形
42、43 辺
44、52、53端点
51平行四辺形
54、64置換された辺
61、62補助線
a境界部
L、M 周期

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