JP6815300B2 - 光透過性導電材料 - Google Patents

Description

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。

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に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、光透過性導電材料と光透過性導電層付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を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、基材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、高い光透過率を有するため、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、スマートフォンやタブレット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、基材上に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導電膜は屈折率が大きく、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材料に代わる材料として、光透過性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やピッチ、更にはパターン形状などを調整して網目形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。網目形状の金属細線パターン（以下、金属パターンとも記載）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（特許文献１）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。

上記した網目形状の金属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を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と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を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パターンを有する層はＩＴＯ導電膜よりも可撓性が高く折り曲げに強いという利点がある。

しかしながら、光透過性支持体上にこれらの金属パターンを有する光透過性導電材料は、液晶ディスプレイ上に重ねて配置されるため、金属パターンの周期と液晶ディスプレイの素子の周期とが干渉し、モアレが発生するという問題があった。近年は液晶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号公報、特開２０１３−３７６８３号公報、特開２０１４−１７５１９号公報、特開２０１６−６２１７０号公報、特開２０１６−９９９１９号公報、特表２０１３−５４０３３１号公報などでは、金属パターンとして、例えば「なわばりの数理モデル 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パターンを用いることで、干渉を抑制する方法が提案されている。

一方、投影型静電容量方式のタッチセンサーとしては、例えば特表２００６−５１１８７９号公報（特許文献２）に記載されるように、周辺配線部を介して端子部に接続される列電極を複数個設けた２つの光透過性導電層を、絶縁層を介して互いの列電極が実質的に直交するように貼り合わせた光透過性導電材料が知られている。列電極の形状としては、他方の光透過性導電層の列電極と交差する部分に絞りを設けたダイヤモンドパターンと呼ばれる形状が一般的に用いられている。

前記した網目形状の金属細線パターンからなる列電極はＩＴＯに比べると静電気放電（ＥＳＤ：Electro Static Discharge）耐性が低いという問題がある。その理由として、金属細線はＩＴＯよりも電気抵抗が低く、多くの電流が流れやすいことを挙げることができる。また、金属細線パターンは網目形状の金属細線から形成され、特にダイヤモンドパターンの絞りの部分において、他の部分よりも金属細線の量（面積）が少なくなっており、細線を流れる電流が集中することから過電流になりやすい。

さらに前記したランダムな金属パターンは、金属細線の分布が粗になる部分と密になる部分がランダムに現れるため、単位面積当たりの金属細線の量が不均一になる。特に電流の集中するダイヤモンドパターンの絞り部分で金属細線の量が少なくなった場合、ＥＳＤによる断線（静電破壊）が発生しやすい問題があった。

静電気は特に光透過性導電材料をロールで加工、製造する場合に問題になることが知られており、製造現場では除電機の使用や湿度を一定以上に保つなどの対策が一般的に行われている。絶縁体である光透過性支持体は帯電しやすく、ロールを解いたり、巻き取ることにより摩擦や剥離が起こり、静電気が発生する。電位の差が大きくなると導電性であるセンサー部で放電が発生しやすくなる。また、光透過性導電材料の表面を保護する目的で、保護フィルムを貼合することが一般的に行われている。このような用途に用いられる保護フィルムは帯電しやすいため、保護フィルムを剥がす時に電位差が大きくなるとセンサー部で放電が発生しやすくなる。このような放電が発生すると、センサー部の過電流に対して弱い部分で断線（静電破壊）が生じ、タッチパネルを製造する際の歩留まりを著しく低下させてしまう。

静電破壊を防止するために、特開２０１６−１５１２３号公報（特許文献３）には、周辺配線間の最小間隔距離よりも小さい最小間隔距離を有するアース配線を設けた光透過性導電材料が開示されている。また、特開２０１６−１６２００３号公報（特許文献４）には、電圧の増加に従い電気抵抗値が低下する電気的特性を有する保護配線を有する光透過性導電材料が開示されている。しかしながら、何れも周辺配線部への瞬間的な電流の流れ込みを防止するものであり、センサー部の静電破壊耐性に関する技術は開示されていなかった。

特開２０１３−３０３７８号公報 特表２００６−５１１８７９号公報 特開２０１６−１５１２３号公報 特開２０１６−１６２００３号公報

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）

本発明の課題は、投影型静電容量方式タッチパネルに用いられる金属細線パターンからなる光透過性導電材料であって、液晶ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず、センサー部の静電破壊耐性が改良された光透過性導電材料を提供することである。

上記の課題は、以下の光透過性導電材料によって、基本的に解決される。
（１）光透過性支持体上に、端子部と電気的に接続し、一方向に伸びた形状のセンサー部を有する光透過性導電層を有し、センサー部は不規則な網目形状を有する金属細線パターンからなり、センサー部の幅が一定ではなく、センサー部の最も幅が狭い部分における単位面積当たりの網目形状の金属細線パターンの交点の数をＡ、センサー部のその他の部分における単位面積当たりの網目形状の金属細線パターンの交点の数をＸとしたときに、
１．０５Ｘ≦Ａ≦１．２０Ｘ
の関係を満たすことを特徴とする光透過性導電材料。
（２）不規則な網目形状がボロノイ図形及び／またはボロノイ図形を変形して得られた図形である（１）に記載の光透過性導電材料。

本発明により、モアレが発生せず視認性（難視認性）に優れ、センサー部の静電破壊耐性に優れた、不規則な網目形状の金属細線パターンからなる光透過性導電材料を提供することができる。

上方電極層と下方電極層の位置関係を示す概略図である。 本発明の上方電極層の一例を示す概略図である。 本発明の下方電極層の一例を示す概略図である。 本発明の回廊部を説明する拡大概略図である。 本発明の交点を説明する概略図である。 本発明の交点を説明する概略図である。 本発明の交点を説明する概略図である。 本発明のボロノイ図形を作成する方法を示す概略図である。 本発明の変形ボロノイ図形を作成する方法を示す概略図である。 本発明のボロノイ図形を作成する方法を示す概略図である。

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様々な変形や修正が可能であり、以下の実施形態に限定されないことは言うまでもない。

投影型静電容量方式のタッチパネルは、複数の列電極を有する上方電極層と複数の列電極を有する下方電極層が絶縁層を介して積層された構成となっている。光透過性支持体を絶縁層とし、光透過性支持体の一方の面上に上方電極層、他方の面上に下方電極層を有していても良い。あるいは、上方電極層と下方電極層をそれぞれ別の光透過性支持体上に設け、上方電極層の光透過性支持体側の面と、下方電極層の電極層を有する側の面を光学粘着テープ（ＯＣＡ）で貼合しても良い。図１は、上方電極層１の光透過性支持体側の面と、下方電極層２の電極層を有する側の面を、図示しない光学粘着テープ（ＯＣＡ）で貼合する場合の位置関係を示す概略図であって、実際には、これらは四隅の位置合わせマークに従ってＯＣＡを介して隙間無く貼り合わされる。光学粘着テープ（ＯＣＡ）を絶縁層とし、上方電極層１と下方電極層２の電極層同士を対向させて貼合した構成であっても良い。なお本発明において、上方電極層はタッチ面に近い側の電極層であり、下方電極層はタッチ面から遠い側の電極層であるが、列電極の伸びる方向においては上下が入れ替わった場合も本発明の一形態である。尚、上方列電極と下方列電極の交差する角度は９０度が最も好ましく用いられるが、６０度以上１２０度以下の範囲内の任意の角度でもよく、更には４５度以上１３５度以下の範囲内の任意の角度であっても良い。

図２は、上方電極層の一例を示す概略図である。図２において、上方電極層１は、光透過性支持体３上に、網目形状の金属細線パターンを有する列電極であるセンサー部２１、ダミー部２２、周辺配線部２３及び端子部２４を有する。ここで、センサー部２１及びダミー部２２は網目形状の金属細線パターンから構成されるが、便宜上、それらの範囲を仮の輪郭線ａ（実在しない線）で示している。また図２は、仮の輪郭線ａに沿って断線部を設けることで（センサー部とダミー部との境界部分に位置する金属細線パターンが断線部を有することで）、光透過性支持体３上にセンサー部２１及びダミー部２２を形成した例でもある。

図３は、下方電極層の一例を示す概略図である。図３において、下方電極層２は、光透過性支持体４上に、網目形状の金属細線パターンを有する列電極であるセンサー部３１、ダミー部３２、周辺配線部３３及び端子部３４を有する。ここで、センサー部３１及びダミー部３２は網目形状の金属細線パターンから構成されるが、便宜上、それらの範囲を仮の輪郭線ｂ（実在しない線）で示している。また図３は、仮の輪郭線ｂに沿って断線部を設けることで（センサー部とダミー部との境界部分に位置する金属細線パターンが断線部を有することで）、光透過性支持体４上にセンサー部３１及びダミー部３２を形成した例でもある。

図２のセンサー部２１は周辺配線部２３を介して端子部２４に電気的に接続しており、この端子部２４を通してセンサー部２１を外部に電気的に接続することで、センサー部２１で感知した静電容量の変化を捉えることができる。一方、仮の輪郭線ａに沿った位置に断線部を設けることによってダミー部２２が形成される。このように、端子部２４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２２となる。本発明において周辺配線部２３及び端子部２４は、例えば額縁内などに配置される場合などで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、あるいは光透過性が求められる場合などでは、センサー部２１やダミー部２２などの様に網目形状の金属細線パターンにより形成されていても良い。以下、上方電極層を用いて本発明の説明を続けるが、下方電極層においても方向（図中ｘｙ）が変わる以外は同様である。

図２において上方電極層は、光透過性導電層面内において、第一の方向（図中ｘ方向）に伸びたセンサー部２１がダミー部２２を挟んで第一の方向に対し垂直な第二の方向（図中ｙ方向）に対し、周期Ｐにて複数列並ぶことで構成される。センサー部２１の周期Ｐ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。また、センサー部２１の幅（ｙ方向におけるセンサー部２１の長さ）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２２の形状や幅も任意に設定することができる。

センサー部２１の形状は第一の方向（図中ｘ方向）にパターン周期を有することができる。図２では、センサー部２１に周期Ｑにて絞り部分を設けた本発明の例（ダイヤモンドパターンの例）を示した。図４はダイヤモンドパターンを説明する図である。図４において、センサー部２１は第一の方向（図中ｘ方向）に伸びており、幅は一定ではなくｘ方向の位置により異なっている。Ｌ２が最も幅が狭い部分であり、Ｌ１及びＬ３は最も幅が狭い部分と最も幅が広い部分の間で幅が連続的に変化している部分である。最も幅が狭い部分の幅はＷである。Ｗ×Ｌ２の部分４１を本発明では回廊部と呼ぶ。また、センサー部内のその他の部分であるＬ１及びＬ３の部分をダイヤモンド部と呼ぶ。

回廊部の大きさはタッチパフォーマンスに応じて任意に設定することができるが、Ｗが小さ過ぎる場合にはセンサーの抵抗が高くなり、大き過ぎる場合には下方電極層のセンサーとの重複部分が大きくなるため、どちらもタッチパフォーマンスの低下を引き起こし好ましくない。Ｌ２は下方電極層の回廊部Ｗの大きさに応じて適宜決めることができる。好ましいＷの範囲は１〜２ｍｍ、Ｌ２は１．５〜３ｍｍである。図４は、Ｗ＝１．５ｍｍ、Ｌ２＝２．２５ｍｍの例である。図４の場合、回廊部の面積は３．３７５ｍｍ^２になる。本発明において、交点の数をカウントする単位面積として、便宜的に回廊部の面積を用いる。

なお本発明において、センサー部が伸びる方向におけるセンサー部の最も幅が狭い部分の長さ（図４におけるＬ２）があまりにも短い場合は、後述する交点が、交点を計数する範囲（図４におけるＷ×Ｌ２）に含まれないことや、含まれる交点数が少なくなって単位面積当たりの交点数の誤差が大きくなることがあるため、センサー部の最も幅が狭い部分のｘ方向長さは、交点を計数する範囲に含まれる交点数が１０個以上となる長さであることが好ましい。また、センサー部の輪郭線（図２における仮の輪郭線ａ）はセンサー部とダミー部を分ける金属細線の断線部を結んだ、それらの領域の境界線であって、センサー部の最も幅が狭い部分におけるセンサー部の輪郭線が直線状で平行である場合は、図４に示すとおり、本発明のセンサー部の最も幅が狭い部分の範囲は明確となる。一方、センサー部の輪郭線が直線ではない場合や平行ではない場合は、センサー部の最も幅が狭い部分の範囲は、センサー部の最も幅が狭い位置におけるセンサー部の幅に対し１．１倍までの幅を有する位置を含めた範囲とする。

図５は回廊部の交点の数を説明する図である。網目形状パターンは後述する不規則な網目形状であるボロノイ図形である。図５には回廊部内の交点を丸印で示している。図５に示したとおり、交点は線分と線分が交わる部分であり、ボロノイ図形では殆どの場合３つの線分が１つの交点を端点として共有する。言い換えると、殆どの場合、一つの交点から３つの線分が延びている。枠５１で示した回廊部内に存在する交点の数は４９個である。

図６は本発明の交点の比率の求め方を説明する図である。枠６１は回廊部を示しており、回廊部内の交点の数は４９個である。枠６２は枠６１と合同の図形であり、センサー部内の回廊部以外の場所を示している。枠６２を当てはめるのはセンサー部内の回廊部以外の場所であれば何処でも良いが、図６のようにダイヤモンド部の中心部が好ましい。枠６２内の交点の数は５１個である。この場合、枠６２内の交点の数に対する枠６１内の交点の比率は、４９／５１≒０．９６である。

図７は本発明の例である。枠７１は回廊部を示しており、回廊部内の交点の数は５４個である。枠７２は枠７１と合同の図形であり、図６の枠６２と同じ場所を示している。枠７２内の交点の数は５１個である。この場合、枠７２内の交点の数に対する枠７１内の交点の比率は、５４／５１≒１．０６である。本発明ではこの比率が１．０５〜１．２０である。すなわち本発明においては、センサー部の最も幅が狭い部分における単位面積当たりの網目形状の金属細線パターンの交点の数をＡ、センサー部のその他の部分における単位面積当たりの網目形状の金属細線パターンの交点の数をＸとしたときに、１．０５Ｘ≦Ａ≦１．２０Ｘの関係を満たす。この比率が１．０５より小さい場合にはＥＳＤ耐性が十分に確保できず、また、１．２０より大きい場合には、回廊部とその他の部分の光透過率が異なるため、視認性の観点から好ましくない。

次に、本発明においてセンサー部及びダミー部を構成する不規則な網目形状を有する金属細線パターンについて説明する。不規則な図形としては、例えばボロノイ図形やドロネー図形、ペンローズ・タイル図形などに代表される不規則幾何学形状によって得られた図形を例示することができるが、本発明では母点に対して設けられたボロノイ辺からなる網目形状（以下、ボロノイ図形と記載）が好ましく用いられる。ボロノイ図形を用いることで、視認性に優れたタッチパネルを構成することが可能な光透過性導電材料を得ることができる。ボロノイ図形とは、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る。

図８はボロノイ図形を説明するための図である。図８の（８−ａ）において、平面８０上に複数の母点８１１が配置されている時、一つの任意の母点８１１に最も近い領域８１（ボロノイ領域と呼ぶ）と、他の母点に最も近い領域８１とを境界線８２で区切ることで、平面８０を分割した場合に、各領域８１の境界線８２をボロノイ辺と呼ぶ。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の垂直二等分線の一部になる。ボロノイ辺を集めてできる図形をボロノイ図形と呼ぶ。また、本発明で言う交点は、３つ以上のボロノイ領域の境界が共有する点でありボロノイ点と呼ばれる。

母点を配置する方法について、図８の（８−ｂ）を用いて説明する。本発明においては、平面８０を多角形で区切り、その区切りの中にランダムに母点８１１を配置する方法が好ましく用いられる。平面８０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８０を平面充填し、原多角形の重心と原多角形の各頂点を結んだ直線あるいは延長線上の、重心から原多角形の各頂点の距離の任意の割合の位置を結び拡大／縮小多角形を作成し、この拡大／縮小多角形にて平面８０を区切る方法が用いられる。このようにして平面８０を区切った後、拡大／縮小多角形の中にランダムに、母点を１つ配置する。図８の（８−ｂ）においては、正方形である原多角形８３により平面８０を平面充填し、次にその原多角形の重心８４と原多角形の各頂点を結んだ直線の、重心８４から原多角形の各頂点までの８０％の位置を結んでできる縮小多角形８５を作成し、最後に縮小多角形８５の中に母点８１１をランダムに各々１つ配置している。

本発明においては「砂目」を予防するために（８−ｂ）の様に単一の形状及び大きさの原多角形８３で平面充填することが好ましい。尚、「砂目」とはランダム図形の中に、特異的に図形の密度の高い部分と低い部分が現れる現象である。また、前記の原多角形の重心と原多角形の各頂点を結んだ直線あるいは延長線上の、重心から拡大／縮小多角形の各頂点までの位置の割合は、１０〜３００％の範囲が好ましい。３００％を超えると砂目現象が現れる場合があり、１０％未満では、ボロノイ図形に高い規則性が残り、液晶ディスプレイと重ねた時にモアレが生じる場合がある。

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く、更に好ましい形状は、長辺と短辺の長さの比が１：０．７〜１：１の範囲内の長方形である。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１２０〜８００μｍである。尚、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。なお、センサー部２１とダミー部２２が有する金属パターンの線幅は、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。

本発明における不規則な網目形状として、上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を用いることも好ましい。図９は本発明における変形例を説明するための図である。図９中、（９−ａ）は拡大もしくは縮小する前のボロノイ図形を図示したものである。この（９−ａ）におけるボロノイ図形をｘ方向に４倍拡大し、ｙ方向は変化させなかった時の図形を図示したものが図９の（９−ｂ）になる。（９−ａ）におけるボロノイ辺９１は（９−ｂ）の辺９２に、（９−ａ）における母点９１１は（９−ｂ）の点９１２（ボロノイ図形におけるボロノイ辺と母点の位置関係にはない）に相当する。なお、図８及び図９において説明のため母点や点を表示しているが、実際の金属細線においては母点や点は存在しない。

図１０は本発明のボロノイ図形を作成する方法を示す概略図であり、図７のボロノイ図形を得るための母点の配置を示す図である。図１０において、回廊部７１を除く平面は原多角形１０１により充填されており、回廊部７１は原多角形１０２により充填されている。そして、回廊部７１と同じ面積の枠７２は２４個（ｘ方向６列×ｙ方向４列）の原多角形１０１により充填されており、回廊部７１は２８個（ｘ方向７列×ｙ方向４列）の原多角形１０２により充填されている。次に、原多角形の重心から原多角形の各頂点までの８０％の位置を結んでできる縮小多角形を作成し、縮小多角形の中に母点をランダムに各々１つ配置している。母点の数は原多角形の数と同じく、枠７２内は２４個、回廊部７１内は２８個である。このように、回廊部をセンサー部内の他の部分より小さい原多角形で充填することにより、回廊部の母点の数を増やすことができる。前記のように配置された母点から、図７のボロノイ図形を得ることができる。

図７に示したとおり、回廊部内にその他の部分より多くの母点を配置してボロノイ図形を作図することにより、最終的に回廊部内にその他の部分より多くのボロノイ点（＝交点）を得ることができるが、拡大／縮小多角形内のランダムな位置に母点を発生させることから、特に回廊部とその他の部分の境界において交点がどちらに属するか定まらないため、回廊部内の母点の数と回廊部内の交点の数は一義的に決まるものではない。しかし母点の数との交点の数は、全体的な傾向としては比例関係にある。本発明では、結果としてセンサー部内の回廊部以外の部分の交点の数に対する回廊部の交点の数の比率が１．０５〜１．２０であれば良い。

先の図２の説明において述べたように、センサー部とダミー部の間には電気的な接続はない。仮の輪郭線ａに沿った位置に断線部を設けることにより、ダミー部２２が形成される。さらに、仮の輪郭線ａに沿った位置に加え、ダミー部内の位置に複数の断線部を設けてもよい。断線部分の金属細線が途切れている長さは３〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは５〜２０μｍである。

本発明においてセンサー部２１とダミー部２２は網目形状の金属パターンにより形成される。かかる金属としては金、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。また周辺配線部２３及び端子部２４もセンサー部２１やダミー部２２と同じ組成の金属により形成される金属パターンとすることは、生産効率の観点から好ましい。これら金属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を印刷する方法、銀インクや銅インクなどの導電性インクをインクジェット法で印刷する方法、あるいは蒸着や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パターンの厚みが薄くでき、更に極微細な金属パターンも容易に形成できる銀塩拡散転写法を用いることが好ましい。

上記した手法により作製された金属パターンの厚みは、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、また薄すぎるとタッチパネルとして必要な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。

本発明の光透過性導電材料において、センサー部２１とダミー部２２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、更には８８．５％以上であることが特に好ましい。また、センサー部２１とダミー部２２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特に好ましい。センサー部２１とダミー部２２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。

本発明の光透過性導電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、ポリスルフォン樹脂、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等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。

本発明において、図１の様に上方電極層１の光透過性支持体側と下方電極層２の電極層を有する側の面を光学粘着テープ（ＯＣＡ）で貼合する場合、あるいは電極層同士を対向させた構成（絶縁層としてＯＣＡが配置された構成）とする場合に使用されるＯＣＡの粘着剤としては、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤など公知のもので、接着後に光透過性である樹脂組成物を好ましく用いることができる。

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。

＜光透過性導電材料１＞：比較例
光透過性支持体として、厚み１００μｍ、全光線透過率９２％のポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。

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。

＜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の充填されたカラムに通し硫化パラジウムゾルを得た。

＜物理現像核層塗液の調製＞銀塩感光材料の１ｍ^２あたりの量
前記硫化パラジウムゾル（固形分として） ０．４ｍｇ
２質量％グリオキサール水溶液 ２００ｍｇ
界面活性剤（Ｓ−１） ４ｍｇ
デナコール（登録商標）ＥＸ−８３０ ２５ｍｇ
（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％エポミン（登録商標）ＨＭ−２０００水溶液 ５００ｍｇ
（（株）日本触媒製ポリエチレンイミン；平均分子量３０，０００）

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と塩化金酸を用い、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。

＜中間層組成＞銀塩感光材料の１ｍ^２あたりの量
ゼラチン ０．５ｇ
界面活性剤（Ｓ−１） ５ｍｇ
染料１ ５０ｍｇ

＜ハロゲン化銀乳剤層１組成＞銀塩感光材料の１ｍ^２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

＜保護層１組成＞銀塩感光材料の１ｍ^２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

このようにして得た銀塩感光材料に、図２のパターンの画像を有する透過原稿を密着し、水銀灯を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２１の周期Ｐは６．０ｍｍ、ダイヤモンドパターンの絞り部分の周期Ｑは６．０ｍｍである。

図２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２１並びにダミー部２２が有するパターンは、図６に示したボロノイ図形（図６中、「ｘ方向の、１つのダイヤモンド部と１つの回廊部を合わせた幅の部分」×「ｙ方向全幅」の範囲にある画像パターン）を、図２中ｘ方向に周期Ｑ、ｙ方向に周期Ｐで繰り返し貼り付けることにより作成した。ボロノイ図形の線幅は５μｍである。センサー部分とダミー部分との境界には幅２０μｍの断線部を設けた。

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℃の温水で水洗除去し、乾燥処理して、上方電極層として金属銀画像を有する光透過性導電材料１を得た。以下に示す他の光透過性導電材料も含め、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、用いた透過原稿が有する画像パターンと同じ形状、同じ線幅であった。回廊部の交点の数は４９個、ダイヤモンド部中央の単位面積内の交点の数は５１個であった。

＜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に、ｐＨ＝１２．２に調整した。

＜光透過性導電材料２＞：本発明
図２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２１並びにダミー部２２が有するパターンは、図７に示したボロノイ図形（図７中、「ｘ方向の、１つのダイヤモンド部と１つの回廊部を合わせた幅の部分」×「ｙ方向全幅」の範囲にある画像パターン）を、図２中ｘ方向に周期Ｑ、ｙ方向に周期Ｐで繰り返し貼り付けることにより作成した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を得た。回廊部の交点の数は５４個、ダイヤモンド部中央の単位面積内の交点の数は５１個であった。

＜光透過性導電材料３＞：本発明
図２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２１並びにダミー部２２が有するパターンは、図１０に示した枠７１内の長方形の原多角形（全て同じ形状、大きさ）の数（＝母点の数）を３０個（ｘ方向６列×ｙ方向５列）に変更してボロノイ図形を得た以外は光透過性導電材料２と同様にして光透過性導電材料３を得た。回廊部の交点の数は６０個、ダイヤモンド部中央の単位面積内の交点の数は５１個であった。

＜光透過性導電材料４＞：比較例
図２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２１並びにダミー部２２が有するパターンは、図１０に示した枠７１内の長方形の原多角形（全て同じ形状、大きさ）の数（＝母点の数）を３２個（ｘ方向８列×ｙ方向４列）に変更してボロノイ図形を得た以外は光透過性導電材料２と同様にして光透過性導電材料４を得た。回廊部の交点の数は６２個、ダイヤモンド部中央の単位面積内の交点の数は５１個であった。

＜光透過性導電材料５＞：比較例
図２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２１並びにダミー部２２が有するパターンは、図１０に示した枠７１内の長方形の原多角形（全て同じ形状、大きさ）の数（＝母点の数）を３５個（ｘ方向７列×ｙ方向５列）に変更してボロノイ図形を得た以外は光透過性導電材料２と同様にして光透過性導電材料５を得た。回廊部の交点の数は６４個、ダイヤモンド部中央の単位面積内の交点の数は５１個であった。

＜光透過性導電材料６＞：比較例
透過原稿のパターンを図２から図３に変更し、図６に示したボロノイ図形（図６中、「ｘ方向の、１つのダイヤモンド部と１つの回廊部を合わせた幅の部分」×「ｙ方向全幅」の範囲にある画像パターン）のｘ方向とｙ方向を入れ換え、図３中ｘ方向に周期Ｑ、ｙ方向に周期Ｐで繰り返し貼り付けることにより作成した透過原稿を使用した以外は光透過性導電材料１と同様にして、下方電極層として金属銀画像を有する光透過性導電材料６を得た。回廊部の交点の数は４９個、ダイヤモンド部中央の単位面積内の交点の数は５１個であった。

＜光透過性導電材料７＞：本発明
透過原稿のパターンを図２から図３に変更し、図７に示したボロノイ図形（図７中、「ｘ方向の、１つのダイヤモンド部と１つの回廊部を合わせた幅の部分」×「ｙ方向全幅」の範囲にある画像パターン）のｘ方向とｙ方向を入れ換え、図３中ｘ方向に周期Ｑ、ｙ方向に周期Ｐで繰り返し貼り付けることにより作成した透過原稿を使用した以外は光透過性導電材料２と同様にして、下方電極層として金属銀画像を有する光透過性導電材料７を得た。回廊部の交点の数は５４個、ダイヤモンド部中央の単位面積内の交点の数は５１個であった。

＜光透過性導電材料８＞：本発明
ボロノイ図形を、光透過性導電材料３で用いたボロノイ図形に変更した透過原稿を使用した以外は光透過性導電材料７と同様にして、下方電極層として金属銀画像を有する光透過性導電材料８を得た。回廊部の交点の数は６０個、ダイヤモンド部中央の単位面積内の交点の数は５１個であった。

＜光透過性導電材料９＞：比較例
ボロノイ図形を、光透過性導電材料４で用いたボロノイ図形に変更した透過原稿を使用した以外は光透過性導電材料７と同様にして、下方電極層として金属銀画像を有する光透過性導電材料９を得た。回廊部の交点の数は６２個、ダイヤモンド部中央の単位面積内の交点の数は５１個であった。

＜光透過性導電材料１０＞：比較例
ボロノイ図形を、光透過性導電材料５で用いたボロノイ図形に変更した透過原稿を使用した以外は光透過性導電材料７と同様にして、下方電極層として金属銀画像を有する光透過性導電材料１０を得た。回廊部の交点の数は６４個、ダイヤモンド部中央の単位面積内の交点の数は５１個であった。

得られた光透過性導電材料１〜１０について、以下の手順に従ってＥＳＤ耐性の評価を行った。まず、テスターを用いて各々の光透過性導電材料の１０本のセンサー部両端の抵抗値を確認した。次に、銅板の上に光透過性導電材料を、金属銀画像を有する側の面が、銅板と接触しない向きに重ね、更に金属銀画像面の上に厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを置き、２３℃５０％雰囲気下で１日シーズニングした後、静電破壊試験器（ＥＭ ＴＥＳＴ社製ＤＩＴＯ ＥＳＤ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ、以下ＤＩＴＯと称す。）を用いて静電破壊テストを行った。静電破壊テストを行うにあたり、先端チップはＤＭ１チップを用いた。そして、ＤＩＴＯのアース線を銅板に取り付け、ＤＩＴＯの先端チップ部分を１００μｍＰＥＴフィルムの上、かつ各センサー部の伸びる方向中央部になるように接触させて、電圧８ｋＶで各センサー部につき１回ずつ静電放射を行った。放射後、ＰＥＴフィルムを剥がし、１０本のセンサー部両端の抵抗値を確認して静電破壊テスト前の抵抗値と比較し、１０本のセンサー部の全ての抵抗値上昇が５％未満のものを○、抵抗値上昇が５％以上のセンサー部が１本のものを△、抵抗値上昇が５％以上のセンサー部が２本以上あるものを×とした。結果を交点の数、比率と共に表１に示した。本発明の光透過性導電材料は全て○であった。

＜タッチパネルの作製＞
得られた光透過性導電材料１〜１０と厚さ２ｍｍ化学強化ガラス板を、各々の光透過性導電材料の金属銀画像面をガラス板側へ向け、光学粘着テープ（ＭＨＮ−ＦＷＤ１００ 日栄化工社製、以下単にＯＣＡと略）を用い、四隅のアライメントマーク（＋印）が一致するようにして、貼合順がガラス板／ＯＣＡ／光透過性導電材料１〜５／ＯＣＡ／光透過性導電材料６〜１０となるよう貼合し、タッチパネル１〜１７を作製した。

得られたタッチパネルを全面白画像表示したＡＯＣ社製Ｉ２２６７ＦＷＨ ２１．５型ワイド液晶モニタの上に載せ、モアレ、あるいはムラ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。結果を光透過性導電材料の組み合わせと共に表２に示した。本発明の光透過性導電材料どうしの組み合わせは全て○であった。

表１及び表２の結果から、本発明によって、液晶ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず視認性に優れた、センサー部の静電破壊耐性が改良された光透過性導電材料が得られることがわかる。

１ 上方電極層
２ 下方電極層
３、４ 光透過性支持体
２１、３１ センサー部
２２、３２ ダミー部
２３、３３ 周辺配線部
２４、３４ 端子部
４１ 回廊部
５１、６１、６２、７１、７２ 枠
ａ、ｂ 仮の輪郭線

Claims (2)

1. 光透過性支持体上に、端子部と電気的に接続し、一方向に伸びた形状のセンサー部を有する光透過性導電層を有し、センサー部は不規則な網目形状を有する金属細線パターンからなり、センサー部の幅が一定ではなく、センサー部の最も幅が狭い部分における単位面積当たりの網目形状の金属細線パターンの交点の数をＡ、センサー部のその他の部分における単位面積当たりの網目形状の金属細線パターンの交点の数をＸとしたときに、
   １．０５Ｘ≦Ａ≦１．２０Ｘ
   の関係を満たすことを特徴とする光透過性導電材料。
2. 不規則な網目形状がボロノイ図形及び／またはボロノイ図形を変形して得られた図形である請求項１に記載の光透過性導電材料。