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WO2016084673A1 - 光透過性導電材料 - Google Patents

光透過性導電材料 Download PDF

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Publication number
WO2016084673A1
WO2016084673A1 PCT/JP2015/082370 JP2015082370W WO2016084673A1 WO 2016084673 A1 WO2016084673 A1 WO 2016084673A1 JP 2015082370 W JP2015082370 W JP 2015082370W WO 2016084673 A1 WO2016084673 A1 WO 2016084673A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
conductive material
transmitting conductive
pattern
metal pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2015/082370
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和彦 砂田
武宣 吉城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Paper Mills Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Paper Mills Ltd filed Critical Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority to KR1020177017081A priority Critical patent/KR101926372B1/ko
Priority to CN201580061123.9A priority patent/CN107003760B/zh
Priority to US15/525,207 priority patent/US10379691B2/en
Publication of WO2016084673A1 publication Critical patent/WO2016084673A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
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    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
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    • GPHYSICS
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04112Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material
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    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display

Definitions

  • the present invention relates to a light transmissive conductive material mainly used for a touch panel, and particularly to a light transmissive conductive material suitably used for a light transmissive electrode of a projected capacitive touch panel.
  • touch panels are widely used as input means for these displays.
  • the touch panel includes an optical method, an ultrasonic method, a surface capacitance method, a projection capacitance method, a resistance film method, and the like depending on the position detection method.
  • a light-transmitting conductive material and a glass with a light-transmitting conductive layer are arranged to face each other with a spacer as a light-transmitting electrode serving as a touch sensor. It has a structure that measures the voltage in the glass with a flowing light transmissive conductive layer.
  • a capacitive touch panel is characterized by having a light-transmitting conductive material having a light-transmitting conductive layer on a support as a light-transmitting electrode serving as a touch sensor and having no movable parts. Therefore, since it has high durability and high light transmittance, it is applied in various applications. Furthermore, since the projected capacitive touch panel can simultaneously detect multiple points, it is widely used for smartphones, tablet PCs, and the like.
  • a light transmissive conductive material used for a light transmissive electrode of a touch panel a material in which a light transmissive conductive layer made of an ITO (indium tin oxide) conductive film is formed on a support has been used.
  • ITO conductive film has a large refractive index and a large surface reflection of light, there is a problem that the light transmittance of the light transmissive conductive material is lowered.
  • the ITO conductive film has low flexibility, there is a problem that when the light-transmitting conductive material is bent, the ITO conductive film is cracked and the electric resistance value of the light-transmitting conductive material is increased.
  • a metal fine wire pattern is formed on the light-transmitting support as a light-transmitting conductive layer, for example, a wire of a metal thin wire
  • a light-transmitting conductive material is known in which a fine metal wire pattern having a mesh shape is formed by adjusting the width, pitch, and pattern shape.
  • the mesh shape of the mesh-shaped fine metal wire pattern (hereinafter also referred to as a metal pattern), it is known that repeating units of various shapes can be used.
  • a metal pattern For example, in Patent Document 1, an equilateral triangle, an isosceles triangle, Triangles such as right triangles, squares, rectangles, rhombuses, parallelograms, trapezoids, etc. (positive) hexagons, (positive) octagons, (positive) dodecagons, (positive) dodecagons, etc. )
  • Repeating units such as n-gon, circle, ellipse and star, and combinations of two or more of these are disclosed.
  • a thin catalyst layer and a base metal layer are formed on a support, a resist pattern is formed thereon, and then a metal is formed in the resist opening by plating.
  • a semi-additive method for forming a metal pattern by stacking layers and finally removing a resist layer and a base metal layer protected by the resist layer has been proposed.
  • a method of using a silver salt photographic light-sensitive material using a silver salt diffusion transfer method as a conductive material precursor has also been proposed.
  • a silver salt photographic material (conductive material precursor) having at least a physical development nucleus layer and a silver halide emulsion layer in this order on a support is exposed in a pattern, and then a soluble silver salt forming agent and a reducing agent are exposed.
  • the agent is allowed to act in an alkaline solution to form a metal (silver) pattern. Patterning by this method can reproduce a uniform line width.
  • silver has the highest conductivity among metals, higher conductivity can be obtained with a narrower line width than other methods.
  • the layer having the metal pattern obtained by this method has an advantage that it is more flexible than ITO conductive film and strong against bending.
  • Patent Document 2 discloses a method of reducing noise granularity when superimposed on a liquid crystal display by passing through a step of calculating an evaluation value quantified with respect to the noise characteristics at the time of producing a metal pattern. .
  • An object of the present invention is to provide a light-transmitting conductive material that does not cause moiré even when it is stacked on a liquid crystal display, has good light transmittance, and is excellent in reliability.
  • the above-described problem includes a light-transmitting conductive layer having a sensor part electrically connected to the terminal part and a dummy part not electrically connected to the terminal part on the light-transmitting support.
  • the dummy portion is basically composed of a metal pattern having a mesh shape, and the shape of the metal pattern is basically a mesh shape obtained by enlarging or reducing a Voronoi figure in an arbitrary direction. Solved.
  • the sensor part is a column electrode whose contour shape extends in the first direction within the surface of the light-transmitting conductive layer, and a plurality of rows are arranged in the second direction across the dummy part.
  • the direction of enlargement or reduction is the first direction and / or the second direction
  • the magnification of the enlargement or reduction in the first direction is higher than the magnification of enlargement or reduction in the second direction. More preferably, it is larger.
  • the magnification for enlarging or reducing in any direction is preferably 0.3 to 5 (excluding 1), and the magnification for enlarging or reducing in any direction is 0.5 to 3 (excluding 1). It is more preferable that
  • the present invention it is possible to provide a light-transmitting conductive material that does not generate moire even when stacked on a liquid crystal display, has good light transmittance, and has excellent reliability.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a transparent original used in an example.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a light transmissive conductive material of the present invention.
  • the light transmissive conductive material 1 has a sensor part 11, a dummy part 12, a peripheral wiring part 14, a terminal part 15, and a pattern formed of a mesh-shaped metal pattern on at least one side of the light transmissive support 2.
  • the sensor part 11 and the dummy part 12 are comprised from the mesh-shaped metal pattern, those ranges are shown with the outline a (line which does not exist) for convenience.
  • the outline a is also a line connecting disconnection portions provided on a mesh-shaped metal pattern for forming a plurality of sensor portions.
  • the sensor unit 11 is electrically connected to the terminal unit 15 via the peripheral wiring unit 14, and the capacitance change sensed by the sensor unit 11 is electrically connected to the outside through the terminal unit 15. Can be caught.
  • all metal patterns not electrically connected to the terminal portion 15 become the dummy portion 12 in the present invention.
  • the peripheral wiring portion 14 and the terminal portion 15 do not need to have a light transmission property, and may be a solid pattern (a filled pattern that does not have a light transmission property), or like the sensor portion 11 or the dummy portion 12. It may be a mesh-shaped metal pattern having light permeability.
  • the sensor unit 11 included in the light transmissive conductive material 1 is an electrode whose contour shape extends in a row in the first direction (x direction in the drawing) within the surface of the light transmissive conductive layer.
  • the columnar electrodes of the sensor portion 11 are arranged in a plurality of rows in the second direction (y direction in the figure) with the dummy portion 12 sandwiched in the plane of the light transmissive conductive layer.
  • the x direction and the y direction are preferably orthogonal.
  • the sensor unit 11 is preferably arranged in a plurality of rows with a constant period L in the second direction (y direction).
  • the period L of the sensor unit 11 can be set to an arbitrary length as long as the resolution as a touch sensor is maintained.
  • the contour shape of the sensor unit 11 may be a constant width, but may have a pattern period in the first direction (x direction) as shown in FIG.
  • FIG. 1 an example (diamond pattern example) in which a diaphragm portion is provided in the contour shape of the sensor unit 11 at a period M is shown.
  • the width of the sensor unit 11 (the width of the portion that is not narrowed down in the diamond pattern) can be arbitrarily set within a range that maintains the resolution as a touch sensor, and the shape and width of the dummy unit 12 can be arbitrarily set accordingly. Can be set to
  • the sensor portion 11 and the dummy portion 12 are formed of a mesh-shaped metal pattern, and the mesh-shaped metal pattern is a mesh shape composed of Voronoi sides provided with respect to the base point (hereinafter referred to as a Voronoi figure).
  • a Voronoi figure has a shape obtained by enlarging or reducing in any direction.
  • a Voronoi figure is a known figure applied in various fields such as information processing.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining Voronoi figures in the present invention. In FIG.
  • the boundary line between the region 21 closest to one arbitrary generating point 211 and the region 21 closest to another generating point is called a Voronoi side.
  • the Voronoi side becomes a part of a perpendicular bisector connecting an arbitrary generating point and an adjacent generating point.
  • a figure created by collecting Voronoi sides is called a Voronoi figure.
  • a method for arranging the generating points will be described with reference to FIG.
  • a method for arranging the generating points there are a method of arranging an arbitrary number of generating points 211 on the plane 20 at random, and a method of dividing the plane 20 at random and an arbitrary number of mother points in the dividing.
  • positioning the point 211 is mentioned, in the present invention, the latter method is preferable from the viewpoint of “grainy”. Note that “grainy” is a phenomenon in which a pattern having a high density and a low density appear in a random figure.
  • the plane 20 is filled with a single shape or a plurality of polygons having two or more types of shapes (hereinafter referred to as original polygons), and the plane 20 is formed with the original polygons.
  • original polygons a single shape or a plurality of polygons having two or more types of shapes
  • the plane 20 is formed with the original polygons.
  • a method of partitioning or a method of enlarging or reducing the original polygon to create an enlarged / reduced polygon and partitioning the plane 20 by the enlarged / reduced polygon can be mentioned. Any method is preferably used in the present invention.
  • the reduced polygon 25 is obtained by filling the plane 20 with the original polygon 23 that is a square, and then reducing the original polygon so that the length of the side becomes 90%. Finally, the generating points 211 are randomly arranged in the reduced polygon 25. In the present invention, in order to prevent the above-mentioned “grainy”, it is preferable to fill the surface with a single original polygon 23 as shown in FIG.
  • the shape of the original polygon is preferably a quadrangle such as a square, a rectangle or a rhombus, a triangle or a hexagon.
  • a quadrangle is preferable from the viewpoint of preventing the grain phenomenon, and a more preferable shape is the ratio of the length of the long side to the short side. Is a rectangle in the range of 1: 0.8 to 1: 1.
  • the length of one side of the original polygon is preferably 100 to 2000 ⁇ m, more preferably 120 to 800 ⁇ m.
  • the position of the enlargement / reduction polygon is the same as the position of the original polygon.
  • the position of the enlargement / reduction polygon is the same as the position of the original polygon means that the position of the center of gravity of the original polygon and the position of the center of gravity of the enlargement / reduction polygon are the same.
  • the enlargement / reduction polygon 25 is created with the center of gravity 24 of the original polygon 23 as the origin and reduced so that each side of the original polygon has a length of 90%.
  • the ratio of the enlargement / reduction polygon to the original polygon is preferably enlarged / reduced in the range of the side length of 10 to 300%, more preferably 60 to 200%.
  • 1 to 3 generating points 211 are preferably arranged in an enlarged / reduced polygon, and more preferably one.
  • the Voronoi side is most preferably a straight line, but a curved line, a wavy line, a zigzag line, or the like can also be used.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining enlargement or reduction of a Voronoi figure in the present invention.
  • FIG. 3A illustrates a Voronoi figure before enlargement or reduction.
  • the Voronoi figure in FIG. 3A is enlarged four times in the x direction and the figure when the y direction is not changed is shown in FIG. 3B.
  • the Voronoi side 26 in FIG. 3A corresponds to the side 31 in FIG. 3B
  • the generating point 211 in FIG. 3A corresponds to the generating point 311 in FIG.
  • 3B is not a Voronoi graphic because it does not maintain the relationship between the generating point and the Voronoi side.
  • the mother point is shown for convenience, but there is no mother point in the actual metal pattern of the sensor part and / or the dummy part.
  • the enlargement or reduction in the present invention is to change the size of the original Voronoi figure in a plane, for example, in the x direction and the y direction at arbitrary magnifications.
  • the magnification in the x direction is 2, and the size after changing the size If the figure is halved, the magnification in the x direction is 0.5.
  • the direction of enlargement or reduction is preferably the first direction (x direction) in which the sensor unit 11 extends and / or the second direction (y direction) in which the sensor unit 11 is arranged.
  • the case of changing to a magnification exceeding 1 is called enlargement, and the case of changing to a magnification of less than 1 is called reduction.
  • a preferred enlargement or reduction ratio in the present invention is 0.3 to 5 (excluding 1), and more preferably 0.5 to 3 (excluding 1).
  • the magnification in the first direction (x direction) in which the sensor unit 11 extends is larger than the magnification in the second direction (y direction) in which the sensor units 11 are arranged.
  • the magnitude of the magnification is a magnitude obtained by comparing the numerical values.
  • the line width of the metal pattern included in the sensor part 11 and the dummy part 12 is preferably 1 to 20 ⁇ m, more preferably 2 to 7 ⁇ m from the viewpoint of achieving both conductivity and light transmittance.
  • the plane when creating the Voronoi side, it is preferable to divide the plane, and randomly arrange an arbitrary number of generating points in the division.
  • the whole area including the sensor part 11 and the dummy part 12 in FIG. 1 may be the plane 20 in FIG. 2, or the area including the sensor part 11 and the dummy part 12 may be divided into several small areas.
  • the region thus formed may be the plane 20 in FIG.
  • the fine line pattern constituting one area is a unit figure, and the fine line pattern located at the end of the area is Then, after adjusting so that the fine line pattern located at the end of the adjacent region is connected as a Voronoi side, this unit graphic is repeatedly filled in a plane to form a pattern having a Voronoi graphic mesh shape as a whole. Is possible.
  • the pattern having a Voronoi graphic network shape created in this way may be enlarged or reduced in an arbitrary direction to form a metal pattern shape, or a thin line pattern comprising the above Voronoi sides
  • the shape of the metal pattern of the present invention may be formed by enlarging or reducing the region configured by the above in an arbitrary direction to form a unit graphic, and repeatedly filling the unit graphic with a plane.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the disconnected portion.
  • the metal pattern of the sensor part 11 and the dummy part 12 is a figure obtained by enlarging a Voronoi figure only twice in the x direction, and the sensor part 11 is electrically connected to the peripheral wiring part 14 (the peripheral part).
  • the wiring is further electrically connected to a terminal portion (not shown)).
  • the temporary boundary line R is illustrated at the boundary between the sensor unit 11 and the dummy unit 12, and electrical connection between the sensor unit 11 and the dummy unit 12 is performed at the position of the temporary boundary line R.
  • the disconnection length of the disconnection portion is preferably 3 to 100 ⁇ m, more preferably 5 to 20 ⁇ m.
  • the metal pattern has a disconnection portion only at a position on the temporary boundary line R, but any number of disconnection portions may be provided at an arbitrary position in the dummy portion 12 besides that. it can.
  • a light-transmitting conductive material having a metal pattern on a light-transmitting support is placed on the display.
  • a color display generally has three or more color pixels, which are arranged according to a certain rule.
  • a liquid crystal display, an organic EL display, and the like there is a specific direction in which color pixels of the same color are continuously arranged, and when a metal pattern exists along such a direction, only the specific color is shielded by the metal pattern. Therefore, color unevenness may occur and become a problem.
  • Such a direction is often the x direction or the y direction in FIG.
  • the direction of the metal thin line is random, so the metal pattern may be aligned locally in the display screen in a specific direction where color pixels are continuously arranged. Unevenness may occur.
  • a side that is relatively long and that extends along a specific direction in which color pixels of the same color of the display are continuously arranged is shorter, and It is preferable to configure the metal pattern by replacing the plurality of sides facing in a direction not along the above-described direction because color unevenness can be further improved.
  • the sides having a length of 0.2 mm or more and an angle of less than 15 ° with respect to the direction in which the same color pixels are continuously arranged it is preferable to make a metal pattern having a shape obtained by replacing 90% or more with a plurality of sides having an angle of 15 ° or more with respect to the above-described direction.
  • the sensor part 11 and the dummy part 12 are formed by a mesh-shaped metal pattern.
  • the metal is preferably made of gold, silver, copper, nickel, aluminum, and a composite material thereof.
  • the peripheral wiring part 14 and the terminal part 15 are also formed of a metal pattern formed of a metal having the same composition as the sensor part 11 and the dummy part 12.
  • a method using a silver salt photosensitive material As a method of forming these metal patterns, a method using a silver salt photosensitive material, a method of applying electroless plating or electrolytic plating to a silver image obtained by using the same method, a silver paste or a copper paste using a screen printing method
  • a method of printing conductive ink such as, a method of printing conductive ink such as silver ink or copper ink by an ink jet method, or forming a conductive layer by vapor deposition or sputtering, forming a resist film thereon, Exposure, development, etching, method obtained by removing the resist layer, attaching a metal foil such as copper foil, further forming a resist film thereon, exposure, development, etching, method obtained by removing the resist layer, etc.
  • a known method can be used. Among them, it is preferable to use a silver salt diffusion transfer method that can reduce the thickness of the metal pattern to be manufactured and can easily form an extremely fine metal pattern.
  • the thickness of the metal pattern produced by the above-described method is too thick, it may be difficult to carry out a post-process (for example, bonding with other members), and if it is too thin, it is difficult to ensure the necessary conductivity as a touch panel. Become. Therefore, the thickness is preferably 0.01 to 5 ⁇ m, more preferably 0.05 to 1 ⁇ m.
  • the total light transmittance of the sensor part 11 and the dummy part 12 is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and even more preferably 88.5% or more.
  • the difference between the total light transmittances of the sensor unit 11 and the dummy unit 12 is preferably within 0.5%, more preferably within 0.1%, and even more preferably the same. .
  • the haze value of the sensor unit 11 and the dummy unit 12 is preferably 2 or less.
  • hue of the sensor unit 11 and the dummy portion 12 is preferably the b * value is 2 or less in the CIELAB, 1 or less is more preferable.
  • Examples of the light transmissive support of the light transmissive conductive material of the present invention include glass or polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), acrylic resins, epoxy resins, fluororesins, silicone resins, Known optically transparent supports such as polycarbonate resin, diacetate resin, triacetate resin, polyarylate resin, polyvinyl chloride, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyimide resin, polyamide resin, polyolefin resin, cyclic polyolefin resin, etc. It is preferable to use a body.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • acrylic resins epoxy resins
  • fluororesins silicone resins
  • Known optically transparent supports such as polycarbonate resin, diacetate resin, triacetate resin, polyarylate resin, polyvinyl chloride, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyimide resin
  • the light transmittance means that the total light transmittance is 60% or more, and the total light transmittance is more preferably 80% or more.
  • the thickness of the light transmissive support is preferably 50 ⁇ m to 5 mm.
  • well-known layers such as a fingerprint antifouling layer, a hard-coat layer, an antireflection layer, and an anti-glare layer, can also be provided to the light-transmitting support.
  • Light transmissive conductive material 1 A polyethylene terephthalate film having a thickness of 100 ⁇ m was used as the light transmissive support. The total light transmittance of this light transmissive support was 91%.
  • a physical development nucleus layer coating solution was prepared and applied onto the light transmissive support and dried to provide a physical development nucleus layer.
  • ⁇ Preparation of coating solution for physical development nucleus layer Amount of silver salt photosensitive material per 1 m 2
  • the palladium sulfide sol 0.4 mg 0.2% aqueous 2 mass% glyoxal solution
  • Surfactant (S-1) 4mg Polyethylene glycol diglycidyl ether 50mg (Denacol EX-830 manufactured by Nagase ChemteX Corporation) 10% by weight polyethyleneimine aqueous solution 0.5mg (SP-200 average molecular weight 10,000 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
  • the silver halide emulsion was prepared by a general double jet mixing method for photographic silver halide emulsions. This silver halide emulsion was prepared with 95 mol% of silver chloride and 5 mol% of silver bromide, and an average grain size of 0.15 ⁇ m. The silver halide emulsion thus obtained was subjected to gold sulfur sensitization using sodium thiosulfate and chloroauric acid according to a conventional method. The silver halide emulsion thus obtained contains 0.5 g of gelatin per gram of silver.
  • ⁇ Silver halide emulsion layer composition Amount of silver salt photosensitive material per 1 m 2 Gelatin 0.5 g Silver halide emulsion 3.0g Silver equivalent 1-Phenyl-5-mercaptotetrazole 3mg Surfactant (S-1) 20mg
  • ⁇ Protective layer composition Silver salt photosensitive material per 1 m 2 Gelatin 1 g Amorphous silica matting agent (average particle size 3.5 ⁇ m) 10mg Surfactant (S-1) 10mg
  • FIG. 5 is an enlarged view of the transparent original used in the embodiment (FIG. 5 also shows a temporary boundary line R that does not actually exist in order to indicate the position of the disconnection portion provided at the boundary between the sensor portion and the dummy portion. did).
  • a square having a side length of 200 ⁇ m is filled in a plane, and the mother square is included in a reduced square having a side length of 80%.
  • the Voronoi figure obtained by randomly arranging one point was doubled only in the x direction.
  • the line width of the side in the enlarged figure was 5 ⁇ m.
  • a disconnection portion having a disconnection length of 20 ⁇ m is provided at the boundary between the sensor portion and the dummy portion.
  • the total light transmittance of the sensor portion is 88.9%, and that of the dummy portion is 88.9%.
  • the silver halide emulsion layer, the intermediate layer, and the protective layer were removed by washing with warm water at 40 ° C. and dried.
  • This process was repeated 100 times to obtain 100 light-transmitting conductive materials 1 having a metal silver image having the shape of FIGS. 1 and 5 as the light-transmitting conductive layer.
  • the metallic silver image of the light transmissive conductive layer of the obtained light transmissive conductive material had the same shape and the same line width as the transmissive original having the shapes of FIGS.
  • the film thickness of the metallic silver image was 0.1 ⁇ m as examined with a confocal microscope.
  • ⁇ Diffusion transfer developer composition Potassium hydroxide 25g Hydroquinone 18g 1-phenyl-3-pyrazolidone 2g Potassium sulfite 80g N-methylethanolamine 15g Potassium bromide 1.2g Water was added to bring the total volume to 1000 ml, and the pH was adjusted to 12.2.
  • the transparent original having the pattern of FIG. 1 is the same as the transparent conductive material 1 except that the magnification in the x direction is changed to 1.5 times in the production of the mesh figure. 100 sheets were obtained.
  • the line width of the pattern is the same as that of the light-transmitting conductive material 1, but the total light transmittance of the sensor portion is 88.6% and that of the dummy portion is 88.6%.
  • ⁇ Light transmissive conductive material 3> The transparent original having the pattern shown in FIG. 1 is used to create a mesh figure. A square with a side length of 250 ⁇ m is filled in a plane, and a mother point is placed in a reduced square with a side length of 80%. 100 light transmissive conductive materials 3 were obtained in the same manner as the light transmissive conductive material 1 except that one Voronoi figure arranged at random was used and no enlargement or reduction was performed. The line width and total light transmittance of the pattern are the same as those of the light transmissive conductive material 1.
  • ⁇ Light transmissive conductive material 4> The transparent original having the pattern shown in FIG. 1 is used to create a mesh figure, and a square with a side length of 200 ⁇ m is filled in a plane, and the base point is placed in a reduced square with a side length of 80%. 100 light transmissive conductive materials 4 were obtained in the same manner as the light transmissive conductive material 1 except that one Voronoi figure arranged at random was used and no enlargement or reduction was performed.
  • the line width of the pattern is the same as that of the light-transmitting conductive material 1, but the total light transmittance of the sensor portion is 88.0% and that of the dummy portion is 88.0%.
  • ⁇ Light transmissive conductive material 5> The transparent original having the pattern shown in FIG. 1 is used to create a mesh figure. A square having a side length of 300 ⁇ m is filled in a plane, and a mother point is placed in a reduced square having a side length of 80%. 100 light-transmitting conductive materials 5 were obtained in the same manner as the light-transmitting conductive material 1 except that one randomly placed Voronoi figure was expanded 3 times in the x direction and reduced 0.7 times in the y direction. The line width of the pattern is the same as that of the light-transmitting conductive material 1, but the total light transmittance of the sensor portion is 89.5% and that of the dummy portion is 89.5%.
  • ⁇ Light transmissive conductive material 6> The transparent original having the pattern shown in FIG. 1 is used to create a mesh figure. A square having a side length of 300 ⁇ m is filled in a plane, and a mother point is placed in a reduced square having a side length of 80%. 100 light transmissive conductive materials 6 were obtained in the same manner as the light transmissive conductive material 1 except that one Voronoi figure arranged at random was used and no enlargement or reduction was performed. The line width of the pattern is the same as that of the light-transmitting conductive material 1, but the total light transmittance of the sensor portion is 89.5% and that of the dummy portion is 89.5%.
  • the transparent original having the pattern shown in FIG. 1 is formed by filling a rectangular plane having a side length in the x direction of 300 ⁇ m and a side length in the y direction of 200 ⁇ m in producing a mesh figure, and 80% of the sides.
  • a light-transmitting conductive material 7 is formed in the same manner as the light-transmitting conductive material 1 except that a Voronoi figure in which one generating point is arranged at random is used in a reduced rectangle of the length of and is not enlarged or reduced. I got a sheet.
  • the line width of the pattern is the same as that of the light-transmitting conductive material 1, but the total light transmittance of the sensor portion is 88.8% and that of the dummy portion is 88.8%.
  • ⁇ Visibility> Arbitrary one selected from each of the obtained light-transmitting conductive materials 1 to 7 is placed on a 23-type wide liquid crystal monitor (FLtronic 23EN43V-B2 manufactured by LG Electronics) displaying a white image on the entire surface, moire, Or, those with clear grain were marked with ⁇ , those with a clear look were marked with ⁇ , and those that were completely unknown were marked with ⁇ .
  • a 23-type wide liquid crystal monitor FLtronic 23EN43V-B2 manufactured by LG Electronics
  • the light-transmitting conductive material of the present invention has very excellent characteristics such as total light transmittance of 88.5% or more and reliability of 95% or more while ensuring visibility.
  • the light-transmitting conductive material of the comparative example has ensured visibility but is inferior in total light transmittance and / or reliability. Therefore, it can be seen from the results of Table 1 that according to the present invention, a light-transmitting conductive material that does not generate moire even when stacked on a liquid crystal display, has good light transmittance, and has excellent reliability can be obtained.

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Abstract

 液晶ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず光透過性が良好で、信頼性に優れた光透過性導電材料を提供する。光透過性支持体上に、端子部と電気的に接続するセンサー部と、端子部と電気的に接続しないダミー部を有する光透過性導電層を有し、センサー部及び/またはダミー部は、網目形状を有する金属パターンからなり、該金属パターンの形状が、ボロノイ図形を任意の方向に拡大または縮小した網目形状であることを特徴とする光透過性導電材料である。

Description

光透過性導電材料
 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。
 PDA(パーソナル・デジタル・アシスタント)、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、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、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光透過性導電材料として、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する。)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及び下地金属層を形成し、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層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提案されている。
 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も提案されている。この方法では、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)にパターン状に露光した後、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。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。また、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。
 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合い、モアレが発生するという問題があった。近年、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きていることから、モアレ発生の問題は更に複雑になっている。
 この問題に対し、例えば特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5などでは、金属パターンとして、例えば非特許文献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、モアレ発生を抑制する方法が提案されている。また、特許文献2では、金属パターンの作製時に、そのノイズ特性について定量化した評価値を算出するステップを経ることにより、液晶ディスプレイと重ねたときのノイズ粒状感を低減する方法が開示されている。
特開2013-30378号公報 特開2011-216377号公報 特開2013-37683号公報 特開2014-41589号公報 特表2013-540331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)
 上記のような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。このため、例えば金属パターンが形成された後、該金属パターンが高温高湿下に晒された時に、抵抗値の変動や、更には断線が発生するなどの、信頼性が低下する問題が、特に金属細線の分布が粗になる部分において生じることがあった。この問題への対策として、全体的に金属細線の密度を高くすることが挙げられるが、金属細線には光透過性がないため、金属細線密度を高くすると光透過性が著しく低下してしまう。このため、信頼性と光透過性の両方を満足する光透過性導電材料が求められていた。
 本発明の課題は、液晶ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず、光透過性が良好で、かつ信頼性に優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、光透過性支持体上に、端子部と電気的に接続するセンサー部と、端子部と電気的に接続しないダミー部を有する光透過性導電層を有し、センサー部及び/またはダミー部は、網目形状を有する金属パターンからなり、該金属パターンの形状がボロノイ図形を任意の方向に拡大または縮小した網目形状からなることを特徴とする光透過性導電材料によって、基本的に解決される。
 ここで、該センサー部は、その輪郭形状が、光透過性導電層面内において第一の方向に伸びた形状の列電極であって、ダミー部を挟んで、第二の方向に複数列が並んでおり、拡大または縮小する方向が第一の方向及び/または第二の方向であることが好ましく、第二の方向における拡大または縮小する倍率よりも、第一の方向における拡大または縮小する倍率の方が大きいことがより好ましい。また、任意の方向に拡大または縮小する倍率が0.3~5(但し1は除く)であることが好ましく、任意の方向に拡大または縮小する倍率が0.5~3(但し1は除く)であることがより好ましい。
 本発明により、液晶ディスプレイに重ねてもモアレが発生せず光透過性が良好で、かつ信頼性に優れた光透過性導電材料を提供することができる。
本発明の光透過性導電材料の一例を示す概略図である。 ボロノイ図形を説明するための図である。 ボロノイ図形の拡大または縮小を説明するための図である。 断線部分を説明するための図である。 実施例で用いた透過原稿の拡大図である。
 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。
 図1は、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1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、網目形状の金属パターンからなるセンサー部11、ダミー部12、周辺配線部14、端子部15、パターンがない非画像部13を有する。ここで、センサー部11及びダミー部12は網目形状の金属パターンから構成されるが、便宜上、それらの範囲を輪郭線a(実在しない線)で示している。なお輪郭線aは後述するように、複数のセンサー部を形成するための、網目形状の金属パターン上に設けられる断線部を結んだ線でもある。
 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塗り潰しパターン)でも良く、あるいはセンサー部11やダミー部12などの様に光透過性を有する網目形状の金属パターンであっても良い。
 図1において光透過性導電材料1が有するセンサー部11は、その輪郭形状が、光透過性導電層面内において第一の方向(図中x方向)に列状に伸びた形状の電極である。該センサー部11の列状電極は、光透過性導電層面内において、ダミー部12を挟んで第二の方向(図中y方向)に複数の列が並んでいる。x方向とy方向は直交していることが好ましい。センサー部11は図1にあるように、第二の方向(y方向)に一定の周期Lをもって複数列が並んでいることが好ましい。センサー部11の周期L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の輪郭形状は一定の幅であっても良いが、図1に示すように第一の方向(x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の輪郭形状に周期M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。
 本発明において、センサー部11とダミー部12は網目形状の金属パターンからなり、該網目形状の金属パターンは、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)を任意の方向に拡大または縮小して得られた形状を有する。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2は本発明におけるボロノイ図形を説明するための図である。図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。
 母点を配置する方法について、図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を配置する方法が挙げられるが、本発明においては「砂目」の観点から、後者の方法が好ましい。なお、「砂目」とは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である。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。この様にして平面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(b)においては、正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辺の長さが90%の割合になる様に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、本発明においては前述の「砂目」を予防するために、図2(b)の様に単一の原多角形23で平面充填することが好ましい。
 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1:0.8~1:1の範囲内である長方形である。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。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、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(b)においては原多角形23の重心24を原点とし、原多角形の各辺が90%の長さになる様に縮小した拡大縮小多角形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、辺の長さが10~300%の範囲で拡大縮小することが好ましく、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、更に好ましくは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。
 次に、上記した方法で得られたボロノイ辺からなるボロノイ図形を、任意の方向に拡大または縮小した図形について説明する。図3は本発明におけるボロノイ図形の拡大または縮小を説明するための図である。図3(a)は拡大または縮小する前のボロノイ図形を図示したものである。この図3(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3(b)になる。図3(a)におけるボロノイ辺26は図3(b)の辺31に、図3(a)における母点211は図3(b)の母点311に相当する。図3(b)の図形は、上記した母点とボロノイ辺の関係を保っていないので、ボロノイ図形ではない。なお、図3では便宜上、母点を記載しているが、実際のセンサー部及び/またはダミー部の金属パターンでは母点は存在しない。
 上記の通り、本発明における拡大または縮小とは、元となるボロノイ図形を平面内で、例えばx方向、y方向にそれぞれ任意の倍率で、その大きさを変更することである。言い換えると、ボロノイ図形上でx軸上にある2点間の距離が、大きさを変更後の図形において2倍になっていれば、x方向の倍率は2であり、大きさを変更後の図形において半分になっていれば、x方向の倍率は0.5である。拡大または縮小する方向は、センサー部11が伸びる第一の方向(x方向)及び/またはセンサー部11が並ぶ第二の方向(y方向)であることが好ましい。ここで、1を超える倍率に変更した場合を拡大、1未満の倍率に変更した場合を縮小と呼ぶ。本発明における好ましい拡大または縮小倍率は0.3~5(但し1は除く)であり、更に好ましくは0.5~3(但し1は除く)である。また、センサー部11が並ぶ第二の方向(y方向)の倍率よりもセンサー部11が伸びる第一の方向(x方向)の倍率の方が大きいことが好ましい。ここで、倍率の大小は、その数値を比較しての大小のことである。センサー部11とダミー部12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。
 前述の通り、本発明ではボロノイ辺を作成する際に、平面を区切って、その区切りの中にランダムに、かつ任意の数の母点を配置することが好ましいが、かかる平面の取り方としては、図1におけるセンサー部11とダミー部12を合わせた領域全体を図2における平面20としても良く、あるいはセンサー部11とダミー部12を合わせた領域をいくつかの小さい領域に分割し、その分割した領域を図2における平面20としても良い。また後者の方法において、分割して得られたいくつかの小さい領域の大きさが全て同じ場合は、1つの領域を構成する細線パターンを単位図形とし、その領域の端部に位置する細線パターンと、隣接する領域の端部に位置する細線パターンがボロノイ辺として繋がるよう調整した上で、この単位図形を繰り返して平面充填することで、全体としてボロノイ図形の網目形状を有するパターンを形成することが可能である。本発明においては、この様に作成したボロノイ図形の網目形状を有するパターンを、任意の方向に拡大または縮小して金属パターンの形状を形成しても良く、あるいは、上記したボロノイ辺からなる細線パターンにより構成された領域を任意の方向に拡大または縮小した上で単位図形とし、この単位図形を繰り返して平面充填することで、本発明の金属パターンの形状を形成しても良い。
 先の図1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。図4は断線部分を説明するための図である。図4において、センサー部11とダミー部12が有する金属パターンはボロノイ図形をx方向にのみ2倍拡大した図形からなり、センサー部11は周辺配線部14と電気的に接続している(該周辺配線は更に図示しない端子部と電気的に接続されている)。前記した通り、センサー部11とダミー部12の境界に仮の境界線Rを図示しており、この仮の境界線Rの位置で、センサー部11とダミー部12との間の電気的な接続を断つために、金属パターンの金属細線に断線部が形成される。断線部分の断線長さは3~100μmであることが好ましく、より好ましくは5~20μmである。図4では、金属パターンは仮の境界線R上の位置にのみ断線部を有しているが、それ以外にもダミー部12中には任意の数の断線部を任意の位置に設けることもできる。
 タッチパネルにおいて、光透過性支持体上に金属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。カラーの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もと並んでいる。液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイなどでは、同色のカラー画素が連続して並んでいる特定の方向があり、そのような方向に沿って金属パターンが存在すると、特定の色のみが金属パターンに遮蔽されるため、色むらが発生し問題となることがある。この様な方向は、図1におけるx方向やy方向であることが多い。ランダムな金属パターンでは金属細線の方向がランダムであるため、ディスプレイ画面中で局所的に、カラー画素が連続して並んでいる特定の方向に金属パターンが揃ってしまうことがあり、このような色むらが発生することがある。
 本発明においては、金属パターンを構成する金属細線の辺の内で、比較的長く、かつディスプレイの同色のカラー画素が連続して並んでいる特定の方向に沿っている辺を、より短く、かつ前記した方向に沿わない方向を向いた複数の辺に置き換えて金属パターンを構成することが、色むらをより改善できることから好ましい。具体的には、金属パターンを構成する金属細線の辺の内で、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の金属パターンとすることが好ましい。
 本発明において、センサー部11とダミー部12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14及び端子部15もセンサー部11やダミー部12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11とダミー部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、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の色相は、CIELABにおけるb値が2以下であることが好ましく、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。
 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>
 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。
 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
 ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル     50mg
  (ナガセケムテックス社製デナコールEX-830)
 10質量%ポリエチレンイミン水溶液        0.5mg
  (日本触媒社製SP-200 平均分子量10000)
 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あたりの量
 ゼラチン                     0.5g
 界面活性剤(S-1)                 5mg
 染料1                       50mg
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
<ハロゲン化銀乳剤層組成>銀塩感光材料の1m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
<保護層組成>銀塩感光材料の1m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1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周期Lと周期Mはともに5mmである。図5は実施例で用いた透過原稿の拡大図である(図5にはセンサー部とダミー部の境界に設けられる断線部の位置を示すために実際には存在しない仮の境界線Rも記載した)。図5において、センサー部11とダミー部12が有する網目図形を作製するにあたり、一辺の長さが200μmである正方形を平面充填し、その80%の辺の長さの縮小正方形の中に、母点をランダムに1個配置することで得られたボロノイ図形をx方向にのみ2倍に拡大した。拡大した図形における辺の線幅は5μmとした。センサー部分とダミー部分との境界には断線長さ20μmの断線部を設け、センサー部の全光線透過率は88.9%、ダミー部のそれは88.9%である。
 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、乾燥処理した。この処理を100回繰り返し、光透過性導電層として、図1及び図5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5の形状を有する透過原稿と同じ形状、同じ線幅であった。また金属銀画像の膜厚は共焦点顕微鏡で調べ、0.1μm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
 水を加えて全量を1000mlとし、pHを12.2に調整した。
<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、網目図形の作製において、x方向の拡大率を1.5倍に変更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100枚得た。パターンの線幅は光透過性導電材料1と同じであるが、センサー部の全光線透過率は88.6%、ダミー部のそれは88.6%である。
<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、網目図形の作製において、一辺の長さが250μmである正方形を平面充填し、その80%の辺の長さの縮小正方形の中に、母点をランダムに1個配置したボロノイ図形を用い、拡大または縮小を行わない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。パターンの線幅、全光線透過率は光透過性導電材料1と同じである。
<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、網目図形の作製において、一辺の長さが200μmである正方形を平面充填し、その80%の辺の長さの縮小正方形の中に、母点をランダムに1個配置したボロノイ図形を用い、拡大または縮小を行わない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。パターンの線幅は光透過性導電材料1と同じであるが、センサー部の全光線透過率は88.0%、ダミー部のそれは88.0%である。
<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、網目図形の作製において、一辺の長さが300μmである正方形を平面充填し、その80%の辺の長さの縮小正方形の中に、母点をランダムに1個配置したボロノイ図形をx方向に3倍拡大し、y方向に0.7倍縮小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5を100枚得た。パターンの線幅は光透過性導電材料1と同じであるが、センサー部の全光線透過率は89.5%、ダミー部のそれは89.5%である。
<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、網目図形の作製において、一辺の長さが300μmである正方形を平面充填し、その80%の辺の長さの縮小正方形の中に、母点をランダムに1個配置したボロノイ図形を用い、拡大または縮小を行わない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。パターンの線幅は光透過性導電材料1と同じであるが、センサー部の全光線透過率は89.5%、ダミー部のそれは89.5%である。
<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、網目図形の作製において、x方向の辺の長さが300μm、y方向の辺の長さが200μmである長方形を平面充填し、その80%の辺の長さの縮小長方形の中に、母点をランダムに1個配置したボロノイ図形を用い、拡大または縮小を行わない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。パターンの線幅は光透過性導電材料1と同じであるが、センサー部の全光線透過率は88.8%、ダミー部のそれは88.8%である。
 得られた光透過性導電材料1~7について、以下の手順に従って視認性、及び信頼性について評価した。全光線透過率と共に結果を表1に示す。
<視認性>
 得られた光透過性導電材料1~7の各々から選んだ任意の1枚を、全面に白画像を表示した23型ワイド液晶モニタ(LG Electronics社製Flatron23EN43V-B2)の上に載せ、モアレ、あるいは砂目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。
<信頼性>
 得られた光透過性導電材料1~7の各100枚を温度85℃、相対湿度95%の環境下に800時間放置した後、図1における端子部15と、センサー部11を介してそれに電気的に接続している端子部15の間の導通を全端子間について調べ、全端子間で導通の確認ができた枚数の割合を調べた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 本発明の光透過性導電材料は、視認性を確保した上で全光線透過率が88.5%以上、かつ信頼性が95%以上の非常に優れた特性を有する。これに対して、比較例の光透過性導電材料は、視認性は確保しているが、全光線透過率及び/または信頼性が劣っている。よって、表1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、光透過性が良好で、かつ信頼性に優れた光透過性導電材料が得られることがわかる。
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 領域の境界線
23 原多角形
24 原多角形の重心
25 縮小多角形
211 母点
R 仮の境界線

Claims (5)

  1.  光透過性支持体上に、端子部と電気的に接続するセンサー部と、端子部と電気的に接続しないダミー部を有する光透過性導電層を有し、センサー部及び/またはダミー部は、網目形状を有する金属パターンからなり、該金属パターンの形状がボロノイ図形を任意の方向に拡大または縮小した網目形状であることを特徴とする光透過性導電材料。
  2.  該センサー部は、その輪郭形状が、光透過性導電層面内において第一の方向に伸びた形状の列電極であって、ダミー部を挟んで、第二の方向に複数列が並んでおり、拡大または縮小する方向が第一の方向及び/または第二の方向である請求項1に記載の光透過性導電材料。
  3.  第二の方向における拡大または縮小する倍率よりも、第一の方向における拡大または縮小する倍率の方が大きい請求項2に記載の光透過性導電材料。
  4.  任意の方向に拡大または縮小する倍率が0.3~5(但し1は除く)である請求項1に記載の光透過性導電材料。
  5.  任意の方向に拡大または縮小する倍率が0.5~3(但し1は除く)である請求項1に記載の光透過性導電材料。
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