JP6294506B2 - 導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサ、並びに、タッチパネルセンサ - Google Patents

導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサ、並びに、タッチパネルセンサ Download PDF

Info

Publication number
JP6294506B2
JP6294506B2 JP2016560089A JP2016560089A JP6294506B2 JP 6294506 B2 JP6294506 B2 JP 6294506B2 JP 2016560089 A JP2016560089 A JP 2016560089A JP 2016560089 A JP2016560089 A JP 2016560089A JP 6294506 B2 JP6294506 B2 JP 6294506B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
electrode pattern
pattern
constituting
region
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.)
Active
Application number
JP2016560089A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2016080046A1 (ja
Inventor
博重 中村
博重 中村
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.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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 Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of JPWO2016080046A1 publication Critical patent/JPWO2016080046A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6294506B2 publication Critical patent/JP6294506B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545Pens or stylus
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • 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
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Description

本発明は、導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサに係る。詳しくは、複数の金属細線による複数のセルが組み合わさって構成された2つの電極パターンの少なくとも一方が不規則性を付与したセルにより構成されたランダムパターンである導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサに関する。
従来より、タッチパネルディスプレイ等において、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電材料からなる帯状の電極パターン、又は銀や銅等の金属細線からなるメッシュ状電極パーン、を持つ2層構造の検出電極を備える導電性フィルムにより構成された静電容量方式等のタッチパネルセンサが利用されている(例えば、特許文献1及び2参照)。
特許文献1は、ITOからなる帯状の電極パターンを用いるものではあるが、高さ方向に間隔を空けて形成された複数本の下部電極パターンと複数本の上部電極パターンとが平面視にて交差して配置される2層構造の検出電極からなるセンサ部を持つ静電容量方式のタッチパネルセンサを備え、指等によって接触される操作面が曲面状、例えば凸曲面又は凹曲面である静電容量式の入力装置を開示している。
特許文献1に開示の技術では、指等の接触位置によって異なる操作面とセンサ部との間の距離が大きいほど、それぞれ下部電極パターンと上部電極パターンとの交差位置において両パターンの重なり面積を小さく形成することにより、曲面状の操作面全体におけるセンサ感度の均一性を簡単且つ適切に向上させることができるとしている。
一方、特許文献2は、透明樹脂基板等の介在層を挟んでその両側に、銀や銅等の金属細線からなるメッシュ状の第1及び第2電極パターンが形成された2層構造の検出電極を持つ静電容量方式のタッチパネルを開示している。
特許文献2に開示の技術では、第1及び第2電極パターンの各電極パターンにおいて、各電極パターンの交差領域における辺の幅を狭く形成し、交差領域の幅が交差領域以外の幅に比べて広くなることを防止することにより、交差領域がユーザに認識されることを防止することができるとしている。
特許第5390018号公報 特開2014−63468号公報
ところで、静電容量方式のタッチパネルセンサは、指等の有り無しによる静電容量の変化を読み取るものであるので、電極間に寄生している静電容量が大きくなると相対的に接触による静電容量の変化がノイズに埋もれ易くなるため感度が低下する。特に、タッチパネルセンサの面内の静電容量値が不均一であると、その感度は更に落ちることになるという問題がある。
このため、特許文献1に開示の技術では、操作面が凸曲面又は凹曲面の曲面状であるために異なる操作面とセンサ部との間の距離に応じて、上部及び下部の帯状の電極パターンの線幅をそれぞれ拡縮して、両電極パターンの交差位置における両パターンの重なり面積を変化させることにより、操作面とセンサ部との間の距離が指等の接触位置によって異なる静電容量変化の面内ばらつきを抑え、センサ感度の面内安定性を得ている。
しかしながら、特許文献1に開示の技術は、操作面がセンサ部に平行で、両者間の距離が一定である通常のタッチパネルセンサを対象とするものではないため、特許文献1に開示の技術では、通常のタッチパネルセンサのセンサ部の静電容量変化の面内ばらつきの問題、即ちセンサ感度の面内安定性の問題を解決することはできない。
また、特許文献1に開示の技術では、ITO等からなる上部及び下部の帯状の電極パターンの線幅は操作面とセンサ部との間の距離に応じて変化するが、上部及び下部の電極パターンは、それぞれの中心線は平行で、かつ互いに直交しており、規則的な定型パターンであるといえる。
このため、特許文献1に開示の技術では、金属細線からなる上部及び下部の電極パターンの少なくとも一方が、不規則性が付与されたランダムパターンであるタッチパネルセンサのセンサ部の静電容量変化の面内ばらつきの問題、即ちセンサ感度の面内安定性の問題を解決することはできないという問題があった。
また、特許文献2に開示の技術では、金属細線からなる第1及び第2のそれぞれの電極パターンの交差領域における金属細線の辺の幅を狭く形成して、交差領域の認識性を改善することはできるが、第1電極パターンと第2電極パターンとがその間の介在層を挟んで平面視にて交差している交差部、即ち金属細線の重なり領域を対象としていないために、このような交差部の金属細線の重なり領域によるタッチパネルセンサの静電容量変化の面内ばらつきの問題、即ちセンサ感度の面内安定性の問題を解決することはできない。
また、金属細線による静電容量式センサは、第1電極及び第2電極の両電極パターンを構成する金属細線が重なる交差部に大きな静電容量を持つ。しかしながら、特許文献2に開示の技術のように、規則的な菱形の電極パターン、いわゆる定型電極パターンを持つ第1及び第2電極を持つタッチパネルセンサでは、通常、第1電極及び第2電極を構成する金属細線は一定の角度により交差するため、交差部の面積に面内ばらつきは生じない。このため、定型電極パターンからなるタッチパネルセンサでは、センサ感度の面内安定性の問題は生じない。
しかしながら、特許文献2に開示の技術と異なり、それぞれのサイズの異なる多角形セル等の不規則性が付与されたランダムセルを用いて電極を構成したとき、第1電極パターンを構成する金属細線と第2電極パターンを構成する金属細線が、浅い角度、特に極端に浅い角度、例えば図14に示すように10度以下等で交差する場合や、図15に丸C2により囲んで示すように、全体的に又は部分的に重なる場合など、重なり領域や交差部の面積が極端に大きくなることがある。この場合、局所的に静電容量の大きい場所が形成され、タッチパネルセンサとしての面内安定性に問題が出る。
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、それぞれ複数の金属細線によるセルが組み合わさって構成される第1及び第2電極パターンの少なくとも一方が、不規則性が付与されたセルからなるランダムパターンであっても、静電容量方式のタッチパネルセンサを構成した際にも、タッチパネルセンサとしての面内安定性を得る又は確保することができ、その結果、タッチパネルセンサとしての応答性に優れたものとすることができ、また、モアレの発生を抑制した上で、定型パターンの場合と同様の面内安定性を維持することができる導電性フィルム、及びこれを備える静電容量方式のタッチパネルセンサ、並びに、タッチパネルセンサを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る導電性フィルムは、透明絶縁体である基体と、基体に対向し、かつ交差して又は重なってそれぞれ配置される、第1電極パターンを持つ第1電極、及び第2電極パターンを持つ第2電極とを有する導電性フィルムであって、第1及び第2電極は、それぞれ金属細線によって構成され、かつそれぞれ電気的に接続されるものであり、第1電極パターンと第2電極パターンは、それぞれ金属細線によるセルが組み合わさって構成され、第1電極パターン及び第2電極パターンの少なくとも一方を構成するセルには、不規則性が付与されており、第1電極を構成する金属細線と第2電極を構成する金属細線とが平面視で重なる第1重複部のパラメータCaが、第1重複部の面積をA(μm)、第1電極及び前記第2電極を構成するそれぞれの金属細線の線幅をwa及びwb(μm)、基体の厚み方向における第1電極と第2電極との距離をd(μm)として、下記式(1)により表される場合、第1電極と第2電極とそれらが配置される基体とによって形成される導電性領域で、第1電極と第2電極とが交差する交差領域を含むように設定された5mm×5mm角の四角形領域において、この四角形領域内に含まれる全ての第1重複部の内、90%以上の第1重複部のパラメータCaが、1.0以下であることを特徴とする。
Ca=(A−wa*wb)/d …(1)
ここで、第1電極、及び第2電極は、基体の両側の面にそれぞれ形成されることが好ましい。1枚の基材の両面に電極がもうけられることによって、基材が1枚で済み、導電性フィルムの総厚みを薄く出来、好ましい。
この場合、第1電極の第1電極パターン及び第2電極の第2電極パターンは、基体を挟んでその両側に対向し、かつ交差してそれぞれ配置され、第1重複部は、第1電極を構成する金属細線と第2電極を構成する金属細線とが基体を挟んで平面視で重なることによって形成されることが好ましい。
または、さらに、基体と異なる、透明絶縁体である第2基体を有し、第1電極は、基体の一方の面に形成され、第2電極は、第2の基体の一方の面に形成され、基体と第2基体が粘着材により接着され、第1重複部は、第1電極を構成する金属細線と第2電極を構成する金属細線とが基体を挟んで平面視で重なることによって形成されることが好ましい。
または、第1電極、及び第2電極は、基体の片側に絶縁層を介してそれぞれ形成され、第1電極の第1電極パターン及び第2電極の第2電極パターンは、絶縁層を挟んでその両側に対向し、かつ交差してそれぞれ配置され、第1重複部は、第1電極を構成する金属細線と第2電極を構成する金属細線とが絶縁層を挟んで平面視で重なることによって形成されることが好ましい。
また、第1重複部は、第1電極を構成する金属細線と第2電極を構成する金属細線とが基体又は絶縁層を挟んで平面視で交差する第1交差部、及び両側の2つの金属細線がそれらの幅方向において重なる部分を含むことが好ましい。
上記目的を達成するために、本発明の第2の態様に係る導電性フィルムは、透明絶縁体である基体と、基体に、対向し、かつ交差して又は重なってそれぞれ配置される、第1電極パターンを持つ第1電極、及び第2電極パターンを持つ第2電極とを有する導電性フィルムであって、第1及び第2電極は、それぞれ金属細線によって構成され、かつそれぞれ電気的に接続されるものであり、第1電極パターンと第2電極パターンは、それぞれ金属細線によるセルが組み合わさって構成され、第1電極パターン及び第2電極パターンの少なくとも一方を構成するセルには、不規則性が付与されており、金属細線の幅方向の中心線から金属細線の幅Wの4倍までの範囲の中心線に沿った両側の領域を近傍領域とする際に、第1電極を構成する金属細線の近傍領域と第2電極を構成する金属細線の近傍領域とが平面視で重なる第2重複部のパラメータCbが、第2重複部の面積をB(μm)、第1電極及び第2電極を構成するそれぞれの金属細線の線幅をwa及びwb(μm)、かつ基体の厚み方向における第1電極と第2電極との距離をd(μm)として、下記式(2)により表される場合、第1電極と第2電極とそれらが配置される基体とによって形成される導電性領域で、第1電極と第2電極とが交差する交差領域を含むように設定された5mm×5mm角の四角形領域において、この四角形領域内に含まれる全ての第2重複部の内、90%以上の第2重複部のパラメータCbが、0.5以下であることを特徴とする。
Cb=(B/16−wa*wb)/d …(2)
ここで、第1電極、及び第2電極は、基体の両側の面にそれぞれ形成され、第1電極の第1電極パターン及び第2電極の第2電極パターンは、基体を挟んでその両側に対向し、かつ交差してそれぞれ配置され、第2重複部は、第1電極を構成する金属細線の近傍領域と第2電極を構成する金属細線の近傍領域とが基体を挟んで平面視で重なることによって形成されることが好ましい。
または、さらに、基体と異なる、透明絶縁体である第2基体を有し、第1電極は、基体の一方の面に形成され、第2電極は、第2の基体の一方の面に形成され、基体と第2基体が粘着材により接着され、第2重複部は、第1電極を構成する金属細線の近傍領域と第2電極を構成する金属細線の近傍領域とが基体を挟んで平面視で重なることによって形成されることが好ましい。
または、第1電極、及び第2電極は、基体の片側に絶縁層を介してそれぞれ形成され、第1電極の第1電極パターン及び第2電極の第2電極パターンは、絶縁層を挟んでその両側に対向し、かつ交差してそれぞれ配置され、第2重複部は、第1電極を構成する金属細線の近傍領域と第2電極を構成する金属細線の近傍領域とが絶縁層を挟んで平面視で重なることによって形成されることが好ましい。
また、上記第3又は第4の態様において、第2重複部は、第1電極を構成する金属細線の近傍領域と第2電極を構成する金属細線の近傍領域とが基体又は絶縁層を挟んで平面視で交差する交差部、及び両側の金属細線の2つの近傍領域がそれらの幅方向において重なる部分を含むことが好ましい。
また、上記第1、第2、第3又は第4の態様において、第1電極と第2電極との距離dは、100μm以下であることが好ましい。
また、金属細線の線幅wa及びwbは、0.5μm〜10μmであることが好ましい。
また、金属細線の線幅waと線幅wbとは、等しいことが好ましい。
また、上記目的を達成するために、本発明の第3の態様に係るタッチパネルセンサは、第1の態様に係る導電性フィルムと、導電性フィルムの主面側からの接触位置又は近接位置を検出する検出制御部と、を備えることを特徴とする。
ここで、導電性フィルムの主面側からの接触が、スタイラスペンを使用して行われることが好ましい。
さらに、上記目的を達成するために、本発明の第5の態様に係るタッチパネルセンサは、透明絶縁体である基体と、該基体に対向し、かつ交差して又は重なってそれぞれ配置される、第1電極パターンを持つ第1電極、及び第2電極パターンを持つ第2電極とを有するタッチパネルセンサであって、第1及び第2電極は、それぞれ金属細線によって構成され、第1電極パターンと第2電極パターンは、それぞれ金属細線によるセルが組み合わさって構成され、第1電極パターン及び第2電極パターンの少なくとも一方を構成するセルには、不規則性が付与されており、第1電極を構成する金属細線と第2電極を構成する金属細線とが平面視で重なる第1重複部のパラメータCaが、第1重複部の面積をA(μm )、第1電極及び第2電極を構成するそれぞれ金属細線の線幅をwa及びwb(μm)、基体の厚み方向における第1電極と第2電極との距離をd(μm)として、下記式(1)により表される場合、第1電極と第2電極とそれらが配置される基体とによって形成される導電性領域で、第1電極と第2電極とが交差する交差領域を含むように設定された5mm×5mm角の四角形領域において、この四角形領域内に含まれる全ての第1重複部の内、90%以上の第1重複部のパラメータCaが、1.0以下であることを特徴とする。
Ca=(A−wa*wb)/d …(1)
ここで、第1電極、及び第2電極は、基体の片側に絶縁層を介してそれぞれ形成され、第1電極の第1電極パターン及び第2電極の第2電極パターンは、絶縁層を挟んでその両側に対向し、かつ交差してそれぞれ配置され、第1重複部は、第1電極を構成する金属細線と第2電極を構成する金属細線とが絶縁層を挟んで平面視で重なることによって形成されるのが好ましい。
また、上記目的を達成するために、本発明の第6の態様に係るタッチパネルセンサは、透明絶縁体に対向し、かつ交差して又は重なってそれぞれ配置される、第1電極パターンを持つ第1電極、及び第2電極パターンを持つ第2電極を有するタッチパネルセンサであって、第1及び第2電極は、それぞれ金属細線によって構成され、かつそれぞれ電気的に接続されるものであり、第1電極パターンと第2電極パターンは、それぞれ金属細線によるセルが組み合わさって構成され、第1電極パターン及び第2電極パターンの少なくとも一方を構成するセルには、不規則性が付与されており、金属細線の幅方向の中心線から該金属細線の幅Wの4倍までの範囲の中心線に沿った両側の領域を近傍領域とする際に、第1電極を構成する金属細線の近傍領域と第2電極を構成する金属細線の近傍領域とが平面視で重なる第2重複部のパラメータCbが、第2重複部の面積をB、第1電極及び第2電極を構成するそれぞれの金属細線の線幅をwa及びwb、基体の厚み方向における第1電極と第2電極との距離をdとして、下記式(2)により表される場合、第1電極と第2電極とそれらが配置される基体とによって形成される導電性領域で、第1電極と第2電極とが交差する交差領域を含むように設定された5mm×5mm角の四角形領域において、この四角形領域内に含まれる全ての第2重複部の内、90%以上の第2重複部のパラメータCbが、0.5以下であることを特徴とする。
Cb=(B/16−wa*wb)/d …(2)
ここで、第1電極、及び第2電極は、基体の片側に絶縁層を介してそれぞれ形成され、第1電極の第1電極パターン及び第2電極の第2電極パターンは、絶縁層を挟んでその両側に対向し、かつ交差してそれぞれ配置され、第1重複部は、第1電極を構成する金属細線と第2電極を構成する金属細線とが絶縁層を挟んで平面視で重なることによって形成されるのが好ましい。
以上説明したように、本発明によれば、それぞれ複数の金属細線によるセルから構成される第1及び第2電極パターンの少なくとも一方が、不規則性が付与されたセルからなるランダムパターンであっても、タッチパネルセンサとしての面内安定性を得る又は確保することができ、その結果、タッチパネルセンサとしての応答性に優れたものとすることができ、また、モアレの発生を抑制した上で、定型パターンの場合と同様の面内安定性を維持することができる。
本発明の一実施形態に係る導電性フィルムを有するタッチパネルセンサの一例を模式的に示す平面図である。 図1に示すタッチパネルセンサに用いられる導電性フィルムの一例の模式的断面図である。 図2に示す導電性フィルムの2つのランダム電極パターンの重なり状態の一例を模式的に示す平面図である。 本発明の導電性フィルムの第1及び第2電極パターンをそれぞれ構成する金属細線の平面視での交差部及び近傍領域の平面視での重なり領域を説明するための説明図である。 本発明の他の実施形態に係る導電性フィルムの他の一例の模式的断面図である。 本発明の導電性フィルムの不規則性が付与されたランダム電極パターンの一例を模式的に示す平面図である。 図6に示すランダム電極パターンを得るために不規則性を付与する前の規則性のある菱形の定型電極パターンの一例を模式的に示す平面図である。 図6に示すランダム電極パターンと他のランダム電極パターンとの重なり状態の一例を模式的に示す平面図である。 図6に示すランダム電極パターンと図7に示す定型電極パターンとの重なり状態の一例を模式的に示す平面図である。 図7に示す規則性のある菱形の電極パターンに対して不規則性が付与されたランダム電極パターンの他の一例を模式的に示す平面図である。 図10に示すランダム電極パターンと他のランダム電極パターンとの重なり状態の一例を模式的に示す平面図である。 図10に示すランダム電極パターンと図7に示す定型電極パターンとの重なり状態の一例を模式的に示す平面図である。 図7に示す導電性フィルムの2つの電極パターンの重なり状態の他の一例を模式的に示す平面図である。 導電性フィルムの2つの電極パターンの重なる1つの交差部を拡大して模式的に示す平面図である。 導電性フィルムの2つの電極パターンの重なり状態の他の一例を模式的に示す平面図である。 (A)、(B)及び(C)は、それぞれ図2に示す導電性フィルムの2つのランダム電極パターンの重なり状態の他の一例を模式的に示す平面図である。 実施例1で用いられた導電性フィルムの評価の対象領域の2つの電極パターンの重なり状態の他の一例を模式的に示す平面図である。 (A)及び(B)は、それぞれ比較例1で用いられた導電性フィルムの評価の対象領域の2つの電極パターンの重なり状態を模式的に示す平面図及びその中央の電極の交差領域を部分的に拡大して模式的に示す部分拡大平面図である。 実施例2で用いられた導電性フィルムの電極の交差領域の2つの電極パターンの金属細線の近傍領域の重なり状態の一例を模式的に示す平面図である。 比較例2で用いられた導電性フィルムの電極の交差領域の2つの電極パターンの金属細線の近傍領域の重なり状態を模式的に示す平面図である。
以下に、本発明に係る導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサ、並びに、タッチパネルセンサを添付の図面に示す好適な実施形態を参照して詳細に説明する。
以下では、本発明に係る導電性フィルムについては、タッチパネルセンサ用導電性フィルムを代表例として説明するが、本発明はこれに限定されず、透明な絶縁体である基体(透明絶縁性基体)の両側に配置される第1及び第2電極の両電極パターンの内、少なくとも一方が不規則性が付与された多角形セル(開口部)の電極パターンを持つ導電性フィルムであれば、どのようなものでも良い。なお、本発明に係る導電性フィルムとしては、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、プラズマディスプレイ(PDP:Plasma Display Panel)、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)(OEL:Organic Electro-Luminescence)を利用した有機EL(発光)ダイオード(OLED:Organic Light Emitting Diode)や有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro-Luminescence Display)、無機ELディスプレイ、電子ペーパ等の表示装置の表示パネル上に設置してタッチパネルセンサとして用いられる導電性フィルム等を挙げることができる。
(静電容量式タッチパネルセンサ)
図1は、本発明の第1実施形態に係る導電性フィルムを有するタッチパネルセンサの一例を模式的に示す平面図であり、図2は、図1に示すタッチパネルセンサに用いられる本発明の第1実施形態に係る導電性フィルムの一例の模式的断面図であり、図3は、図2に示す導電性フィルムのランダム電極パターンの一例を示す平面図である。
図1に示すタッチパネルセンサ10は、上述したように、表示装置(図示せず)の表示画面上(操作者側)に配置され、人間の指などの外部導体が接触、又は近接するときに発生する静電容量の変化を利用して、人間の指などの外部導体の位置を検出するセンサである。このため、タッチパネルセンサ10は、表示パネルにより表示される画像を認識するために透明である。また、表示装置は、動画等を含めて所定の画像を画面に表示することができれば、特に限定されるものではない。
なお、本発明のタッチパネルセンサ10では、外部導体として、人間の指などの代わりに、スタイラスペンを使用して導電性フィルムの主面側からの接触を行っても良い。
タッチパネルセンサ10は、センサ部を構成する本発明の導電性フィルム12と、コントローラ14と、導電性フィルム12とコントローラ14とを接続するFPC(フレキシブル配線基板)15とを有する。
タッチパネルセンサ10の導電性フィルム12におけるセンサ部の構成は、特に制限されないが、通常、2層構造の検出電極(例えば、図1中方向に延びる複数の第1検出電極20及び図1中方向に延びる複数の第2検出電極30)を有し、指等の物体が接触又は近接した2層構造の検出電極間の静電容量変化を検出し、IC制御回路等からなるコントローラ14により指等の物体の位置座標を算出し、特定する。コントローラ14は、導電性フィルム12の外部機器であり、導電フィルム12の主面側(操作側、観察側)からの接触位置又は近接位置を検出する検出制御部を構成するもので、例えば静電容量式のタッチパネルセンサの位置検出に利用される公知のものを用いることができる。
図1に示すように、導電性フィルム12においては、基体16上にX方向に伸びる第1検出電極20は、X方向に直交するY方向に間隔を設けて複数、図示例では7本配置されており、一方、Y方向に伸びる第2検出電極30は、X方向に間隔を設けて複数、図示例では10本配置されている。このように、互いに直交するように配置される複数の第1検出電極20(以下、単に「第1電極20」とも言う。)複数の第2検出電極30(以下、単に「第2電極30」とも言う。)は、指等の物体(以下、指で代表する)の接触又は近接(以下、接触で代表する)を検知可能な領域を形成する。
この検出領域は、図1には示されていないが、複数の第1検出電極20と、複数の第2検出電極30と、この両者の間に介在する基体16(図2参照)とによって構成され、第1検出電極20は、基体16の観察側の面に配置され、第2検出電極30は、基体16の観察側と反対側の面、即ち第1検出電極が形成された面とは反対側の面に配置される。即ち、方向に延びる複数の第1検出電極20と方向に延びる複数の第2検出電極30とが基体16を挟んで直交している。
なお、図示例においては、7本の第1検出電極20及び10本の第2検出電極30によって検出領域を形成しているが、検出領域を形成する第1検出電極20及び第2検出電極30の数は、特に制限されず、検出精度や検出感度の必要性能に応じて適宜設定すればよい。
複数の第1検出電極20は、それぞれ、その一端において第1の端子部22を有し、第1の端子部22によって、それぞれ複数の第1引出配線24と電気的に接続されている。複数の第1引出配線24は、FPC15に電気的に接続されている。FPC15は、コントローラ14に電気的に接続されている。
第1検出電極20は、検出領域に接近した使用者の指の方向における入力位置の検出を行う役割を有するものであり、指の接触による静電容量の変化を引き起こす機能を有している。
複数の第2検出電極30は、それぞれ、その一端において第2の端子部32を有し、第2の端子部32によって、それぞれ複数の第2引出配線34と電気的に接続されている。複数の第2引出配線34は、FPC15に電気的に接続されている。
第2検出電極30は、検出領域に接近した使用者の指の方向における入力位置の検出を行う役割を有するものであり、指の接触による静電容量の変化を検出する機能を有している。
なお、複数の第1引出配線24及び複数の第2引出配線34は、導電性フィルム12の検出領域以外の領域に形成される。
図示例においては、第1検出電極20及び第2検出電極30は、いずれも模式的に帯状に示されているが、その具体的な構成については、後に詳細に説明する。
図2は、図1に示すタッチパネルセンサ10の導電性フィルム12において、第1検出電極20と第2検出電極30とが直交して重なっている領域の部分断面である。
この領域においては、導電性フィルム12は、図2に示すように、透明な絶縁体である基体(透明絶縁性基体)16と、基体16の表面(主面側の面)16aに複数の金属細線40によって形成される第1検出電極20と、第1検出電極20の表面(主面側の面)を覆うように接着層41を介して設けられる保護層42と、基体16の裏面(主面と逆側の面)16bに複数の金属細線40によって形成される第2検出電極30と、第2検出電極30の表面(主面と逆側の面)を覆うように接着層43を介して設けられる保護層44とを有する。
このように、第1検出電極20及び第2検出電極30は、基体16の両側にそれぞれ配置され、いずれも金属細線40により構成されており、いずれもタッチパネルセンサ10において指の接触位置を検出する検出電極として機能するものである。
1つの基体16の両面に、それぞれ第1検出電極20及び第2検出電極30を形成することにより、基体16が収縮しても第1検出電極20と第2検出電極30との位置関係のズレを小さくすることができる。
基体16は、第1検出電極20及び第2検出電極30を支持するものであり、透明な電気絶縁材料により構成されることが好ましい。基体16は、透明であり、かつ可撓性を有することが好ましい。基体16は、例えば、プラスチックフィルム、プラスチック板、ガラス板等を用いることができる。プラスチックフィルム及びプラスチック板は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル類、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、エチレンビニルアセテート(EVA)、シクロオレフィンポリマー(COP)、シクロオレフィンコポリマー(COC)等のポリオレフィン類、ビニル系樹脂、その他、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)等により構成することができる。基体16としては、光透過性、熱収縮性、及び加工性等の観点から、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シクロオレフィンポリマー(COP)、シクロオレフィンコポリマー(COC)等のポリオレフィン類により構成することが好ましい。
基体16としては、大気圧プラズマ処理、コロナ放電処理、及び紫外線照射処理の内、少なくとも1つの処理が施された処理済支持体を用いることもできる。上述の処理が施されることにより、処理済支持体表面にはOH基等の親水性基が導入され、第1検出電極20及び第2検出電極30との密着性がより向上する。上述の処理の中でも、第1検出電極20及び第2検出電極30との密着性がより向上する点で、大気圧プラズマ処理が好ましい。
第1検出電極20及び第2検出電極30は、図2に示すように、それぞれ、複数の金属細線40により形成されるものであるが、それぞれ電気的に接続されているものであり、図3に導電性フィルム12の主面側から見た平面視で示すように、それぞれ、複数の金属細線40により形成される複数のセル(開口部)46が組み合わさって構成され、セル46の形状が多角形である第1電極パターン50及び第2電極パターン52を有する。第1検出電極20と第2検出電極30とが交差(直交)して重なっている電極交差領域(箇所)においては、第1電極パターン50を構成する金属細線40と第2電極パターン52を構成する金属細線40とは、基体16を挟んで、図3に示すように、平面視で、交差して重なり交差部を形成し、又は少なくとも一部が重複するように重なり重複部を形成する。
なお、本発明においては、第1検出電極20及び第2検出電極30は、電気的に接続されていないダミー電極を含まない電極と定義するものとする。
ここで、第1検出電極20の第1電極パターン50及び第2検出電極30の第2電極パターン52の少なくとも一方は、セル46の多角形を構成する頂点の角度、辺の長さ、辺の数及び多角形のピッチ等の少なくとも1つに対して不規則性が付与されたランダムパターンである。ランダム性を持たせるパラメータを増やすほど、第1電極パターンを構成する金属細線と第2電極パターンを構成する金属細線とが、意図せず大きく重なる状態が発生しやすくなるため、本発明の設計を適用する必要性が増加する。
図3に実線により示す第1電極パターン50、及び図3に破線により示す第2電極パターン52は、いずれも、複数の多角形セル46が組み合わさって構成されたランダム電極パターンであり、多角形セル46を構成する角度、辺の長さ、配置ピッチ、及び形状のいずれに対しても不規則性が付与されたランダムパターンである。
このように、第1電極パターン50、及び2電極パターン52として、共にランダムパターンを用いた場合には、各電極パターン50及び52の金属細線40の視認性や、各電極パターン50及び52の合成電極パターンの視認性、具体的には合成電極パターンと表示装置のブラックマトリックス(BM)、又はRGB画素等の画素配列パターンとの干渉によるモアレの視認性を向上させることもできる。
第1電極パターン50及び第2電極パターン52の金属細線40により形成されるセル46の形状は、いずれも六角形が多く含まれるが、本発明はこれに限定されず、例えば、正三角形、二等辺三角形、直角三角形等の三角形、正方形、長方形、菱形、平行四辺形、台形等の四角形、(正)六角形、(正)八角形等の(正)n角形、星形等を組み合わせた幾何学図形が挙げられる。
なお、「多角形」には、幾何学的に完全な多角形のみならず、完全な多角形に対し軽微な変更を加えた「実質的な多角形」も含まれるものとする。軽微な変更の例示として、金属細線40により形成されるセル46の形状と比べて微小な点要素及び線要素の付加、セル46を形成する金属細線40の各辺の部分的欠損、ならびに構成する辺が曲線を含む等が挙げられる。
金属細線40は、特に限定されるものではなく、例えば、ITO、Au、Ag又はCuにより形成される。また、金属細線40は、ITO、Au、Ag又はCuに、さらにバインダを含むものにより構成してもよい。金属細線40は、バインダを含むことにより、曲げ加工しやすくなり、かつ曲げ耐性が向上する。このため、金属細線40はバインダを含む導体により構成することが好ましい。バインダとしては、導電性フィルムの配線に利用されるものを適宜用いることができ、例えば、特開2013−149236号公報に記載されているものを用いることができる。
第1検出電極20及び第2検出電極30の金属細線40の形成方法は、特に限定されるものではない。例えば、感光性ハロゲン化銀塩を含有する乳剤層を有する感光材料を露光し、現像処理を施すことによって形成することができる。また、基体16上に金属箔を形成し、各金属箔上にレジストをパターン状に印刷するか、又は全面塗布したレジストを露光し、現像することによってパターン化して、開口部の金属をエッチングすることにより第1検出電極20、第2検出電極30を形成することができる。これ以外にも、第1検出電極20と第2検出電極30の形成方法としては、上述の導体を構成する材料の微粒子を含むペーストを印刷し、ペーストに金属めっきを施す方法、及び上述の導体を構成する材料の微粒子を含むインクを用いたインクジェット法を用いる方法が挙げられる。
第1の端子部22、第1引出配線24、第2の端子部32、及び第2引出配線34も、例えば、上述の金属細線40の形成方法により同時にあるいは別々に形成することができる。
第1検出電極20と第2検出電極30とで、両者の各金属細線40の線幅は、同じであっても良いし、異なっていても良い。いずれの場合にも、金属細線40の線幅は、特に制限されないが、例えば0.3μm〜30μmであれば良く、0.5μm〜10μmであることが好ましく、1.0μm〜7μmであることがより好ましく、1.0μm〜5μmであることが最も好ましい。上述の範囲であれば、第1検出電極20と第2検出電極30を比較的容易に低抵抗にできる。
金属細線40がタッチパネル用導電性フィルムにおける周辺配線(例えば、第1及び第2引出配線24及び34)として適用される場合には、金属細線40の線幅は500μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、30μm以下が特に好ましい。上述の範囲であれば、低抵抗のタッチパネル電極を比較的容易に形成できる。
また、金属細線40がタッチパネル用導電性フィルムにおける周辺配線として適用される場合、タッチパネル用導電性フィルムにおける周辺配線は、メッシュ電極パターンとすることもでき、その場合、線幅は特に制限されないが、30μm以下が好ましく、15μm以下がより好ましく、10μm以下がさらに好ましく、9μm以下が特に好ましく、7μm以下が最も好ましく、0.5μm以上が好ましく、1.0μm以上がより好ましい。上述の範囲であれば、低抵抗の周辺配線を比較的容易に形成できる。タッチパネル用導電性フィルムにおける周辺配線をメッシュパターンとすることでキセノンフラッシュランプからのパルス光を照射する工程において、検出電極(導電層)、端子部、および周辺配線(引出配線)の照射による低抵抗化の均一性を高めることができる他、透明粘着層を貼合した場合に、検出電極、端子部、周辺配線のピール強度を一定にでき、面内分布が小さくできる点で好ましい。
金属細線40の厚みは、特に制限されないが、0.01μm〜200μmであることが好ましく、30μm以下であることがより好ましく、20μm以下であることがさらに好ましく、0.01μm〜9μmであることが特に好ましく、0.05μm〜5μmであることが最も好ましい。上述の範囲であれば、低抵抗で、耐久性に優れた検出電極、端子部、および周辺配線を比較的容易に形成できる。
保護層42は、第1検出電極20を、保護層44は、第2検出電極30を保護するためのものである。保護層42、及び44は、その構成は、特に限定されるものではない。例えば、ガラス、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル樹脂(PMMA)等を用いることができる。
接着層41、及び43は、それぞれ保護層42、及び44を基体16に固定するものである。いずれも、例えば、光学的透明な粘着剤(OCA)及びUV硬化樹脂等の光学的透明な樹脂(OCR)を用いることができる。
本発明においては、図3に示すように、第1検出電極20を構成する金属細線40と第2電極30を構成する金属細線40とは、多数の箇所で透明絶縁性の基体16を挟んで平面視で交差する交差部、即ち、金属細線40が重なる多数の重複部を形成する。
図3に丸C1により示す交差部を含む領域を図4に拡大して示す。
図4に示すように、第1検出電極20を構成する金属細線40と第2電極30を構成する金属細線40とは、所定角度、図示例では60°で交差して重なり、重複部として交差部54を形成している。
ところで、交差部54の面積をA(μm)とする場合、面積Aが大きくなると、交差部54は、大きな静電容量を持つことになる。図3に示すように、交差部54は多数あり、交差角度は様々であるため、多数の交差部54の中に、面積Aが極端に大きくなる交差部54があると、その交差部54のある場所では、局所的に静電容量の大きい場所が形成され、タッチパネルセンサ10としての面内安定性が崩れ、問題が生じることは、上述した通りである。
このため、本発明においては、交差部54の面積をA(μm)、第1検出電極20の金属細線40の線幅をwa(μm)、第2電極30の金属細線40の線幅をwb(μm)とし、基体16の厚み方向における第1検出電極20と第2検出電極30との距離をd(μm)とする場合、第1検出電極20と、第2検出電極30と、それらの間に挟まれる基体16と、によって形成される導電性領域で、即ち検出領域で、第1検出電極20と第2検出電極30とが交差(直交)して重なる交差領域(箇所)を含むように設定された任意の5mm×5mm角の四角形領域において、即ちいずれの5mm×5mm角の評価の対象領域においても、この対象領域内に含まれる全ての交差部54の内の90%以上の交差部54における下記式(1)により表されるパラメータCaが、1.0(Ca≦1.0)以下である必要がある。
Ca=(A−wa*wb)/d …(1)
換言すれば、上記式(1)により表されるパラメータCaが1.0超となる交差部54を、検出領域での任意の設定対象領域においても、即ちいずれの設定対象領域においても、10%超含まない必要がある。
なお、上述したように、本発明においては、第1検出電極20の金属細線40の線幅waと第2電極30の金属細線40の線幅wbとは、異なっていても、同じであっても良いので、両者の線幅waとwbとが等しい場合、wa=wb=wと表すことができる。この場合には、上記式(1)は、下記式(1A)のように表すことができる。
Ca=(A−w)/d ……(1A)
例えば、図3に示す共に不規則性が付与されたランダムな多角形セル46により構成される第1及び第2電極パターン50及び52の合成ランダム電極パターンの場合には、金属細線40の線幅wa及びwbが、共に5μm(wa=wb=w=5μm)であり、第1及び第2電極パターン50及び52の金属細線40間の距離dが、100μm(d=100μm)であるとすると、図中丸枠C1により示す交差部(第1重複部)54の面積Aは、43.7μm(A=43.7μm)であり、パラメータCaは、0.187となり、パラメータCaが、1.0(Ca≦1.0)以下の条件を満たす。
また、図13に示す、角度が保存され、ピッチのみに不規則性が付与されたランダムな菱形セル46により構成される第1及び第2電極パターン50及び52の合成ランダム電極パターンの場合には、同一の金属細線40の線幅wa及びwb、並びに電極間距離dである場合、交差部54の面積Aは、28.87μm(A=28.87μm)であり、パラメータCaは、0.04となり、パラメータCaが、1.0(Ca≦1.0)以下の条件を満たす。
一方、図14に示す交差角度10°により交差する第1及び第2電極パターン50及び52の合成定型電極パターンの場合には、同一の金属細線40の線幅wa及びwb並びに電極間距離dである場合、交差部54の面積Aは、143.97μm(A=143.97μm)であり、パラメータCaは、1.19となり、パラメータCaが、1.0(Ca≦1.0)以下の条件を満足しない。
また、図15に示す合成ランダム電極パターンの場合には、同一の金属細線40の線幅wa及びwb並びに電極間距離dである場合、図中丸枠C2により示す交差部54の面積Aは、500μm(A=500μm)であり、パラメータCaは、4.75となり、パラメータCaが、1.0(Ca≦1.0)以下の条件を満足しない。
ところで、本発明において、導電性の検出領域であって、第1電極と第2電極とが交差する電極の交差領域(交差箇所)は、5mm×5mm角の四角形領域よりも大きいとは言えない場合がある。このため、本発明においては、電極の交差領域が、四角形領域よりも大きい、又は等しい(四角形領域以上の)場合には、四角形領域を電極の交差領域の内部に設定して、設定対象領域とし、電極の交差領域が、四角形領域よりも小さい場合には、四角形領域をその内部に電極の交差領域が入るように設定して、設定対象領域とする。
即ち、本発明では、「第1電極20と第2電極30とが交差する交差領域を含むように設定された5mm×5mm角の四角形領域」とは、電極の交差領域が四角形領域以上の大きさの場合には、電極の交差領域の内部に設定された四角形領域を言い、電極の交差領域が四角形領域よりも小さい場合には、電極の交差領域全てが入るように設定された四角形領域を言う。
こうして設定された5mm×5mm角の四角形の評価対象領域の中で有効な第1及び第2電極20及び30を構成するそれぞれの金属細線40同士が交差している交差部54又は重複部を特定し、交差部(重複部)54のパラメータCaを求める。この場合、任意の5mm×5mm角の四角形の評価対象領域内において、本発明において規定されるパラメータCaが1.0以下である交差部(重複部)54の割合が90%以上であることにより、本発明の効果を得ることができる。
即ち、本発明においては、評価対象領域内に存在する全交差部54のパラメータCaを求める際には、まず、検出領域内において、第1電極20と第2電極30とが交差する交差領域を含むように、5mm×5mm角の四角形の評価対象領域を設定して、設定された評価対象領域の中で、有効な第1電極20及び第2電極30を構成する各金属細線40同士が交差している全ての交差部54を特定し、特定された全ての交差部54についてパラメータCaを求める必要がある。
本発明において、評価の対象領域内に含まれる全ての交差部54の内の90%以上の交差部54のパラメータCaを1.0以下に限定する理由は、検出領域中の任意の対象領域内に、パラメータCaが1.0超となる交差部54が10%超存在すると、即ち含まれていると、その交差部54が、局所的に静電容量の大きい場所となり、タッチパネルセンサ10としての面内安定性が崩れ、面内安定性に問題が生じるからである。
駆動するICに因るが、一般的に異なる電極間の容量値が一定の傾向を持たずに10%超変動することは性能への影響が大きい。又、1つの電極交点内において、2倍を超える交差部が一定の傾向を持たずに存在することは、電極の対象性において大きな不均一性をもたらす。
今、金属細線の幅waおよびwbや電極間距離dを最も望ましい範囲に規定した場合でも、Caが1.0超となる場合には、交差部の面積Aは最も小さい場合でも標準的な交差部の面積の2.2倍となり、電極交点内に2倍を超える交差部を持つこととなる。また、電極交点内これらの交差部が10%存在した場合は、電極交点全体としては12%容量が増えることになり、10%以上容量が変動することになる。
ところで、図4に示す例では、第1検出電極20を構成する金属細線40と第2電極30を構成する金属細線40とが重なる重複部(本発明では第1重複部)は、両金属細線40が単純に所定角度により交差する交差部54であるが、本発明はこれに限定されず、図15に丸C2で及び図16(A)に丸C3で示すように、上下両側の2つの金属細線40がそれらの幅方向において重なる部分、即ち、平行で全体又は一部分が重なる部分や、平行でなくても、部分的に又は略全体的に重なる部分であっても良いのは勿論である。
また、本発明においては、図4に示すように、第1及び第2検出電極20及び30の各金属細線40の幅方向の中心線からそれぞれの金属細線40の線幅wa及びwb(μm)の4倍までの範囲の中心線に沿った両側の領域をそれぞれ近傍領域58とする際に、第1検出電極20を構成する金属細線40の近傍領域58と第2検出電極30を構成する金属細線40の近傍領域58とが基体16を挟んで平面視で重なる重複部(本発明では第2重複部)56は、上下両側の2つの金属細線40の各近傍領域58同士が交差する交差部、又は上下両側の2つの金属細線40の各近傍領域58がそれらの幅方向において重なる部分、即ち、平行で部分的又は全体が重なる部分や、平行でなくても、部分的に又は略全体に重なる部分ということができる。
ここで、2つの近傍領域58が重なる重複部56の面積をB(μm)とし、上述したように、それぞれの金属細線40の線幅をwa(μm)及びwb(μm)、基体16の厚み方向における第1検出電極20と第2検出電極30との距離をd(μm)とする場合、検出領域で、第1検出電極20と第2検出電極30とが交差(直交)して重なる交差箇所を含むように設定された任意の5mm×5mm角の四角形領域において、即ちいずれの5mm×5mm角の評価の対象領域においても、この対象領域内に含まれる全ての重複部56の内の90%以上の重複部56における下記式(2)により表されるパラメータCbが、0.5以下(Cb≦0.5)である必要がある。
Cb=(B/16−wa*wb)/d …(2)
換言すれば、上記式(2)により表されるパラメータCbが0.5超となる重複部56を、検出領域の中の任意の設定対象領域においても、即ちいずれの設定対象領域においても、10%超含まない必要がある。
なお、上述したように、本発明においては、第1検出電極20の金属細線40の線幅waと第2電極30の金属細線40の線幅wbとが等しい場合、wa=wb=wと表すことができ、上記式(2)は、下記式(2A)のように表すことができる。
Cb=(B/16−w)/d ……(2A)
例えば、上述した図3及び図13に示す合成ランダム電極パターンの場合には、第2重複部56の面積Bは、それぞれ、461.88μm(B=461.88μm)及び461.88μm(B=461.88μm)であり、パラメータCbは、共に0.04となり、共に、パラメータCbが、0.5(Cb≦0.5)以下の条件を満たす。
一方、図14に示す合成定型電極パターン及び図15に示す合成ランダム電極パターンの場合には、第2重複部56の面積Bは、それぞれ2303μm(B=2303μm)及び2320μm(B=2320μm)であり、パラメータCbは、1.19及び1.2となり、共に、パラメータCbが、0.5(Cb≦0.5)以下の条件を満足しない。
本発明においては、上述のようにして設定された5mm×5mm角の四角形の評価対象領域の中で有効な第1及び第2電極20及び30を構成するそれぞれの金属細線40の近傍領域58同士が重複している重複箇所である重複部56を特定し、重複部56のパラメータCbを求める。
この場合、導電性の検出領域内の任意の5mm×5mm角の四角形の評価対象領域内において、本発明において規定されるパラメータCbが0.5以下である重複部56の割合が90%以上であることにより、本発明の効果を得ることができる。
即ち、本発明においては、評価対象領域内に存在する全重複部56のパラメータCbを求める際には、まず、検出領域内において、第1電極20と第2電極30とが交差する交差領域を含むように、5mm×5mm角の四角形の評価対象領域を設定して、設定された評価対象領域の中で、有効な第1電極20及び第2電極30を構成する各金属細線40の近傍領域58同士が重複している全ての重複部56を特定し、特定された全ての重複部56についてパラメータCbを求めれば良い。
本発明において、評価の対象領域内に含まれる全ての重複部56の内の90%以上の重複部56のパラメータCbを0.5以下に限定する理由は、検出領域中の任意の対象領域内に、パラメータCbが0.5超となる重複部56が10%超存在すると、即ち含まれていると、その重複部56が、局所的に静電容量の大きい場所となり、タッチパネルセンサ10としての面内安定性が崩れ、面内安定性に問題が生じるからである。
本発明において、検出領域中の任意の対象領域内における第1検出電極20及び第2検出電極30の両金属細線40の2つの近傍領域58が重なる重複部56に対して、上記式(2)により示すパラメータCbを用いるのは、第1検出電極20及び第2検出電極30の両金属細線40が、図16(B)に丸C4により示すように、交差せず近接して並行である場合や、又は図16(C)に丸C5により示すように、交差してパラメータCaは1.0以下となるが、すぐ近くに交差部がある場合等、交差部のある場所では、上述したように局所的に静電容量の大きい場所が形成され、タッチパネルセンサ10としての面内安定性が崩れ、問題が生じるからである。
ここで、基体16の厚み方向における第1検出電極20と第2検出電極30との距離d(μm)は、100μm以下であることが好ましく、20μm以上であることがより好ましく、30μm〜100μmの範囲であることがさらに好ましい。
なお、図2に示す例では距離dは、基体16の厚さとすることができるので、基体の厚さは、100μm以下であることが好ましく、20μm以上であることがより好ましく、30μm〜100μmの範囲であることがさらに好ましいということもできる。
ここで、基材の厚みを100μm以下とすることによって、タッチパネルの厚みを薄くすることができる。また、基材の厚みを20μm以上とすることによって電極交差部分の容量が適切な値となるため好ましい。
本発明の第1実施形態に係る導電性フィルム及びこれを備えるタッチパネルセンサは、基本的に以上のように構成される。
図2に示す第1実施形態の導電性フィルム12においては、基体16の上側及び下側の両側の表面にそれぞれ第1及び第2検出電極20及び30が形成されているが、本発明はこれに限定されず、図5に示す本発明の第2実施形態の導電性フィルム12Aのように、2つの基体16及び17のそれぞれ一方の表面(図5中上側の面)に複数の金属細線40からなる第1検出電極20及び第2検出電極30を形成した導電性フィルム要素を2つ重ねる構造としても良い。
図5に示す本発明の第2実施形態の導電性フィルム12Aは、図5中、下側の第2基体17と、この第2基体17の上側表面17aに形成された複数の金属細線40からなる第2検出電極30と、第2検出電極30上に複数の金属細線40を覆うように形成された接着層47と、この接着層47によって第2検出電極30上に接着されて配置される上側の第1基体(基体)16と、この第1基体16の上側表面16aに形成された複数の金属細線40からなる第1検出電極20と、第1検出電極20上に接着層41を介して接着される保護層42とを有する。
ここで、第1検出電極20及び又は第2検出電極30の金属細線40による複数のセル46によって構成される第1及び第2電極パターン50及び52の少なくとも一方の全部又は一部に、不規則性が付与されたランダム電極パターンである。
上述の図3に示すように、第1検出電極20及び第2検出電極30の第1及び第2電極パターン50及び52は、それぞれ金属細線40からなる複数の不規則性が付与された多角形セル46の組み合わせにより構成されるランダム電極パターンであるが、本発明ではこれに限定されるものではなく、第1及び第2電極パターン50及び52の少なくとも一方の全部又は一部が、不規則性が付与された多角形セル46の組み合わせから構成されるランダム電極パターンであれば良い。
次に、第1検出電極20及び第2検出電極30の第1及び第2電極パターン50及び52の少なくとも一方に用いられる電極パターンの他の例について説明する。
図6は、本発明の導電性フィルムに用いられる不規則性が付与されたランダム電極パターンの一例を模式的に示す平面図である。図7は、図6に示すランダム電極パターンを得るために不規則性を付与する前の規則性のある菱形の電極パターンの一例を模式的に示す平面図である。
図6に示すランダム電極パターン60は、複数の金属細線40同士を互いに交差させて形成された所定の四角形形状のセル46が配列されたメッシュパターンである。
具体的には、図6に示すランダム電極パターン60は、金属細線40と、隣接する金属細線40間のセル46を有し、平面視で互いに所定の角度θが保存され、ピッチP(したがってサイズや、辺の長さ)が異なる平行四辺形の形状を持つセル46が所定の角度θをなす2方向に複数個連続して繋がった不規則なメッシュパターンである。
ここで、図6に示す不規則性が付与されたランダム電極パターン60は、図7に示す同一形状の菱形のセル46が複数個規則的に繰り返される規則性のある菱形のメッシュパターン、いわゆる定型電極パターン62のセル46の菱形形状のピッチPに対して、角度θを保存したまま、所定範囲の不規則性(ランダム性)を付与したものである。
ここで、ランダム電極パターン60において、菱形の定型電極パターン62のセル46の菱形形状に対して、角度θを保存したまま付与される辺の長さに関する不規則性の所定範囲は、0%超10%以下であるのが好ましく、2%〜10%であるのがより好ましく、2%〜8%であるのがさらに好ましい。
また、ランダム電極パターン60において、規則的な菱形の定型電極パターン62のセル46の菱形形状のピッチに対して付与する不規則性は、例えば、不規則性の分布は、正規分布であっても、一様分布であってもよい。
図8に、図6に示すランダム電極パターン60を第1検出電極20及び第2検出電極30の第1及び第2電極パターン50及び52として用いた際の両電極パターン60の重なりの状態、即ちランダム化された合成電極パターンの一例を示す。
また、図9に、図6に示すランダム電極パターン60及び図7に示す定型電極パターン62をそれぞれ第1検出電極20及び第2検出電極30の第1及び第2電極パターン50及び52として用いた際の両電極パターン60及び62の重なりの状態、即ちランダム化された合成電極パターンの他の一例を示す。
なお、図8及び図9では、理解しやすいように、上側の第1電極パターン50を構成する複数の金属細線40を太線により、下側の第2電極パターン52を構成する複数の金属細線40を細線により示しているが、太線及び細線の幅は、金属細線40の線幅を表すものではないことは勿論であり、同じであっても、異なっていても良い。
図8に示す例では、第1及び第2電極パターン50及び52として共に、ランダム電極パターン60を用いているが、ランダム電極パターン60は、全く同一のランダム電極パターンであっても良いし、互いに異なるランダム電極パターンであっても良い。
また、図9に示す例では、第1電極パターン50としてランダム電極パターン60を用い、第2電極パターン52として定型電極パターン62を用いているが、逆に、第1電極パターン50として定型電極パターン62を用い、第2電極パターン52としてランダム電極パターン60を用いても良い。
図8及び図9に示す例においても、上述したように、第1及び第2電極パターン50及び52を構成する2つの金属細線40の重複部(交差部、重なり領域)54のパラメータCaは、90%以上の重複部56において1.0以下の条件を満足し、2つの金属細線40の近傍領域の重複部(交差部、重なり領域)56のパラメータCbも、90%以上の重複部56において0.5以下の条件を満足するものであることは言うまでもない。
また、本発明においては、図6に示すランダム電極パターン60の代わりに、図7に示す定型電極パターン62の菱形形状に対して、角度に不規則性を付与した図10に示すランダム電極パターン64を用いても良い。
ランダム電極パターン64は、複数の金属細線40同士を互いに交差させて形成された所定の四角形形状のセル46が配列されたメッシュパターンである。
具体的には、図10に示すランダム電極パターン64は、金属細線40からなる対向する2辺の一方が他方に対して傾斜し、互いに平行とならないように菱形から変形した矩形の形状を持つセル46が所定の2方向に複数個連続して繋がった不規則なランダムメッシュパターンである。ランダム電極パターン64は、隣接する矩形形状の複数のセル46において、角度が変化して保存されないパターンであり、その結果、角度の変化に伴ってピッチPまたは辺の長さも変化して保存されないパターンである。換言すると、ランダム電極パターン64は、隣接する複数の矩形形状のセル46の角度θが異なり、その結果、ピッチPまたは辺の長さも異なる四角形である不規則性が付与されたランダムメッシュパターンである。
図10に示す不規則性が付与されたランダム電極パターン64は、上述の図7に示す定型パターンである菱形の定型電極パターン62のセル46の菱形形状の角度θに対して、所定範囲の不規則性(ランダム性)を付与したものである。
ここで、ランダム電極パターン64において、規則的な菱形の定型電極パターン62のセル46の菱形形状の角度θに対して付与される不規則性の所定範囲は、0%超3%以下であるのが好ましく、0.2%〜3%であるのがより好ましく、さらに好ましくは、0.5%〜3%である。
また、ランダム電極パターン64において、規則的な菱形の定型電極パターン62のセル46の菱形形状の角度θに対して付与する不規則性は、上述の範囲を満足するものであれば、特に制限的ではなく、いかなるものであってもよいが、例えば不規則性の分布は、正規分布であっても、一様分布であってもよい。
図11に、図10に示すランダム電極パターン64を第1検出電極20及び第2検出電極30の第1及び第2電極パターン50及び52として用いた際の両電極パターン64の重なりの状態、即ちランダム化された合成電極パターンの一例を示す。
また、図12に、図10に示すランダム電極パターン64及び図7に示す定型電極パターン62をそれぞれ第1検出電極20及び第2検出電極30の第1及び第2電極パターン50及び52として用いた際の両電極パターン64及び62の重なりの状態、即ちランダム化された合成電極パターンの他の一例を示す。
なお、図11及び図12では、図8及び図9と同様に、理解のため、上側の第1電極パターン50を構成する複数の金属細線40を太線により、下側の第2電極パターン52を構成する複数の金属細線40を細線により示しているが、太線及び細線の幅は、金属細線40の線幅を表すものではないことは勿論であり、同じであっても、異なっていても良い。
図11に示す例では、第1及び第2電極パターン50及び52として共に、ランダム電極パターン64を用いているが、ランダム電極パターン64は、全く同一のランダム電極パターンであっても良いし、互いに異なるランダム電極パターンであっても良い。また、第1及び第2電極パターン50及び52の一方に、図6に示すランダム電極パターン60を用いても良い。
また、図12に示す例では、第1電極パターン50としてランダム電極パターン64を用い、第2電極パターン52として定型電極パターン62を用いているが、逆に、第1電極パターン50として定型電極パターン62を用い、第2電極パターン52としてランダム電極パターン64を用いても良い。
図11及び図12に示す例においても、上述したように、第1及び第2電極パターン50及び52を構成する2つの金属細線40の重複部(交差部、重なり領域)56のパラメータCaは、90%以上の重複部54において1.0以下の条件を満足し、2つの金属細線40の近傍領域の重複部(交差部、重なり領域)56のパラメータCbも、90%以上の重複部56において0.5以下の条件を満足するものであることは言うまでもない。
なお、図10に示すランダム電極パターン64、図6に示すランダム電極パターン60及び図7に示す定型電極パターン62においては、セル46を構成する金属細線40の辺に断線が入っていてもよい。断線のあるメッシュ状パターンの形状としては、本出願人の出願に係る特願2012−276175号明細書に記載の導電性フィルムのメッシュ状パターンの形状を適用することができる。
以上のように、本発明においては、第1電極パターン50、及び2電極パターン52の少なくとも一方に、ランダム電極パターンを用いるので、各電極パターン50及び52の金属細線40の視認性や、各電極パターン50及び52の合成電極パターンの視認性、具体的には合成電極パターンと表示装置のブラックマトリックス(BM)、又はRGB画素等の画素配列パターンとの干渉によるモアレの発生を抑制することもできる。
本発明の導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサは、基本的に以上のように構成される。
上述した例では、第1電極と第2電極とは、基体を挟んでその両側に対向してそれぞれ配置され、第1電極の第1電極パターン及び第2電極の第2電極パターンは、基体を挟んでその両側に対向し、かつ交差又は重複してそれぞれ配置され、重複部は、第1電極を構成する金属細線と第2電極を構成する金属細線とが基体を挟んで平面視で重なることによって形成されるものであるが、本発明はこれに限定されず、第1電極と第2電極とが、基体の片側に絶縁層を介してそれぞれ配置もしくは形成され、第1電極の第1電極パターン及び第2電極の第2電極パターンが、絶縁層を挟んでその両側に対向し、かつ交差又は重複してそれぞれ配置され、重複部が、第1電極を構成する金属細線と第2電極を構成する金属細線とが絶縁層を挟んで平面視で重なることによって形成されるものであっても良いことは勿論である。
以上に、本発明に係る導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサについて種々の実施形態及び実施例を挙げて説明したが、本発明は、上述の実施形態及び実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しないかぎり、種々の改良や設計の変更を行っても良いことはもちろんである。
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
(実施例1)
実施例1として、図17に示すように、電極幅が1mmの第1検出電極20の第1電極パターン50と、電極幅が4.8mmの第2検出電極30の第2電極パターン52とが、第1電極20が第2検出電極30の中央にくるように、基体16を挟んで重ね合わされた合成電極パターンを持つ導電性フィルムを用いてタッチパネルセンサのセンサ部を構成した。ここで、第1電極パターン50及び第2電極パターン52は、共に不規則性が付与されたランダムな多角形セル46により構成されるランダム電極パターンであった。
このセンサ部において、第2検出電極30に重なっている第1検出電極20の領域が電極の交差領域70となるので、4.8mmの第2検出電極30を全幅含むように、5mm×5mm角の領域を評価の対象領域72として設定した。
この対象領域72内に含まれる電極の交差領域70において、図17中実線により示す第1電極パターン50の金属細線40と図17中破線により示す第2電極パターン52の金属細線40との交差部(第1重複部)54を全て選び出しその数を求め、選び出された全てのこれらの交差部54のパラメータCaを算出し、その数を求め、交差部54の全数に対する割合(比率)を求めた。更に、図17に示す電極の交差領域70を目視して、モアレの発生の有無を評価した。また、図17中の設定された対象領域72に操作側から指を接触させて応答性を評価した。
図17に丸枠により示す交差部54は、パラメータCaが1.0を超える交差部54を表わし、電極の交差領域70内においては、17か所にあった。なお、電極の交差領域70内の交差部54の総数は、132か所であった。
実施例1の金属細線40の線幅wa及びwbは、共に5μm(wa=wb=w=5μm)であり、第1電極パターン50の金属細線40と第2電極パターン52の金属細線40との間の距離dは、100μm(d=100μm)であった。
求められた全ての交差部54の数と、パラメータCaの値が1.0を超える交差部54の数と、交差部54の全数に対するパラメータCaの値が1.0を超える交差部54の数の比率と、モアレの発生の有無と、応答性の評価結果とを表1に示す。
なお、応答性は、以下のようにして評価した。
全面に金属細線を配置した対角6インチサイズの静電容量方式センサを形成し、ガラス厚0.55mm、OCA 0.1mm、この静電容量センサの厚み0.1mm、OCA 0.1mm PETフィルム0.05mmを貼合したセンサモジュールを作成し、駆動用に、Atmel社製ICを接続した。
上記センサモジュールを駆動させ、先端径が2mmのペンを動かした際の反応を以下の通り5段階評価で行った。
高速にペンを動かした場合でもまったくストレスなく反応した場合に、応答性の評価指標を5とした。
高速にペンを動かした場合でも実用上に問題なく反応した場合に、応答性の評価指標を4とした。
低速にペンを動かした場合にのみ実用上問題なく反応した場合に、応答性の評価指標を3とした。
ペンの指し示す位置と反応する位置にズレがある場合に、応答性の評価指標を2とした。
ペンの指す位置を認識できない場所がある場合に、応答性の評価指標を1とした。
(比較例1)
比較例1として、図18(A)に示すように、電極の交差領域70の電極幅が1mmのダイヤモンド形状の第1検出電極20の第1電極パターン50と、電極の交差領域70の電極幅が1mmのダイヤモンド形状の第2検出電極30の第2電極パターン52とが、図中の中央の電極の交差領域70で交差(直交)するように、基体16を挟んで重ね合わされた合成電極パターンを持つ導電性フィルムを用いてタッチパネルセンサのセンサ部を構成した。ここで、第1電極パターン50及び第2電極パターン52は、共に不規則性が付与されたランダムな多角形セル46により構成されるランダム電極パターンであった。
このセンサ部において、第1検出電極20と第2検出電極30とが交差して重なっている電極の交差領域70を中央に含むように、5mm×5mm角の領域を評価の対象領域72として設定した。なお、図18(B)に、電極の交差領域70を拡大して示す。
この対象領域72内に含まれる電極の交差領域70において、図18(B)中実線により示す第1電極パターン50の金属細線40と図18(B)破線により示す第2電極パターン52の金属細線40との交差部(第1重複部)54を全て選び出しその数を求め、選び出された全てのこれらの交差部54のパラメータCaを算出し、その数を求め、交差部54の全数に対する割合(比率)を求めた。更に、図18(B)に示す電極の交差領域70を目視して、モアレの発生の有無を評価した。また図18(A)に示す設定対象領域72に操作側から指を接触させて応答性を評価した。
図18(A)及び(B)に丸枠により示す交差部54は、パラメータCaが1.0を超える交差部54を表わし、電極の交差領域70内においては、13か所にあった。なお、電極の交差領域70内の交差部54の総数は、27か所であった。
比較例1の金属細線40の線幅wa及びwbは、共に5μm(wa=wb=w=5μm)であり、両電極パターン50及び52の金属細線40間の距離dは、100μm(d=100μm)であった。
求められた全ての交差部54の数と、パラメータCaの値が1.0を超える交差部54の数と、その比率と、モアレの発生の有無と、応答性の評価結果とを表1に示す。
(実施例2)
実施例2として、図19に電極の交差領域70を拡大して示すように、電極幅が2mmの第1検出電極20の第1電極パターン50と、電極幅が2mmの第2検出電極30の第2電極パターン52とが、電極の交差領域70で交差(直交)するように、基体16を挟んで重ね合わされた合成電極パターンを持つ導電性フィルムを用いてタッチパネルセンサのセンサ部を構成した。ここで、第1電極パターン50及び第2電極パターン52は、共に不規則性が付与されたランダムな多角形セル46により構成されるランダム電極パターンであった。
なお、図19においては、第1電極パターン50及び第2電極パターン52を構成する金属細線自体は、記載せず、金属細線の近傍領域58を示す仮想的な線として、金属細線の線幅の4倍の線幅を持つ実線により示す第1電極パターン50の金属細線の近傍領域58と金属細線の線幅の4倍の線幅を持つ破線により示す第2電極パターン52の金属細線の近傍領域58とを示す。
このセンサ部において、第1検出電極20と第2検出電極30とが交差して重なっている電極の交差領域70を含むように、5mm×5mm角の領域を評価の対象領域(図示せず)として設定した。
この対象領域中の電極の交差領域70において、図19中実線により示す第1電極パターン50の金属細線の近傍領域58と図19中破線により示す第2電極パターン52の金属細線の近傍領域58とが重複する重複部(第2重複部)56を全て選び出しその数を求め、選び出された全てのこれらの重複部56のパラメータCbを算出し、その数を求め、重複部56の全数に対する割合(比率)を求めた。更に、図19に示す電極の交差領域70を目視して、モアレの発生の有無を評価した。また、図19に示す電極の交差領域70を含む設定対象領域に操作側から指を接触させて応答性を評価した。
図19に示す電極の交差領域70内の重複部56の総数は、40か所であった。これらの全ての重複部56は、パラメータCbが0.5以下であり、交差領域70内には、パラメータCaが0.5を超えた重複部はなかった。
実施例2の金属細線の線幅wa及びwbは、共に5μm(wa=wb=w=5μm)であり、近傍領域58の幅4wa及び4wbは、共に20μm(4wa=4wb=4w=20μm)であり、第1電極パターン50の金属細線と第2電極パターン52の金属細線との間の距離dは、100μm(d=100μm)であった。
求められた全ての重複部56の数と、パラメータCbの値が0.5を超える重複部56の数と、その比率と、モアレの発生の有無と、応答性の評価結果とを表1に示す。
(比較例2)
比較例2として、図20に示すように、第1検出電極20の金属細線の近傍領域58と第2検出電極30の金属細線の近傍領域58との重複状態が異なる以外は、図19に示す実施例2と同様にして、第1検出電極20の第1電極パターン50と第2検出電極30の第2電極パターン52との合成電極パターンを持つ導電性フィルムを用いてタッチパネルセンサのセンサ部を構成し、第1検出電極20と第2検出電極30とが交差して重なっている電極の交差領域70を含むように、5mm×5mm角の領域を評価の対象領域(図示せず)として設定した。
また、電極の交差領域70において、実施例2と同様にして、図20中実線により示す第1電極パターン50の金属細線の近傍領域58と図20中破線により示す第2電極パターン52の金属細線の近傍領域58とが重複する重複部(第2重複部)56の数を求め、全重複部56のパラメータCbを算出し、その数を求め、重複部56の全数に対する割合(比率)を求めた。更に、実施例2と同様にして、モアレの発生の有無及び応答性を評価した。
図20に丸枠により示す重複部56は、パラメータCbが0.5を超える重複部56を表わし、電極の交差領域70内においては、12か所にあった。なお、電極の交差領域70内の重複部56の総数は、98か所であった。
実施例2の金属細線の線幅wa及びwbは、共に5μm(wa=wb=w=5μm)であり、近傍領域58の幅4wa及び4wbは、共に20μm(4wa=4wb=4w=20μm)であり、両電極パターン50及び52の金属細線間の距離dは、100μm(d=100μm)であった。
求められた全ての重複部56の数と、パラメータCaの値が1.0を超える重複部56の数と、その比率と、モアレの発生の有無と、応答性の評価結果とを表1に示す。
なお、本実施例では、面内安定性の評価を、応答性によって代用して評価している。
応答性は、直接的に面内安定性を示すものではないが、面内安定性が悪くなると、位置精度が悪化し、その結果直線性が悪化し、このため複数指の弁別性が悪化し、周辺部分の認識性が悪化し、その結果として、動くものへの追従性が悪化する、即ち応答性が悪くなると言えるからである。このため、応答性の評価から面内安定性を評価している。
したがって、表1に示す結果から、以下のようなことが言える。
比較例1は、パラメータCaが1.0を超えている交差部(第1重複部)54の比率が10%を超えており、ランダムパターンでモアレは出ないが、面内安定性が悪いし、応答性も2と良くない。
比較例2は、パラメータCbが0.5を超えている重複部(第2重複部)56の比率が10%を超えており、ランダムパターンでモアレは出ないが、面内安定性が悪いし、応答性も2と良くない。
実施例1は、パラメータCaが1.0を超えている交差部(第1重複部)54の比率が10%以下であり、即ち、パラメータCaが1.0以下である交差部(第1重複部)54の割合が90%以上であり、ランダムパターンでモアレが出なくて、かつ、面内安定性も良いし、応答性も4と良い。
実施例2は、パラメータCbが0.5を超えている重複部(第2重複部)56の比率が10%以下であり、即ち、パラメータCbが0.5以下である重複部(第2重複部)56の割合が90%以上であり、ランダムパターンでモアレが出なくて、かつ、面内安定性も非常に良いし、応答性も5と非常に良い。
以上から、本発明の効果は明らかである。
10 タッチパネルセンサ
12、12A 導電性フィルム
14 コントローラ
15 FPC(フレキシブル配線基板)
16 基体
20 第1電極
22,32 端子部
24、34 引出配線
30 第2電極
40 金属細線
41,43,47 接着層
42,44 保護層
46 セル(開口部)
50 第1電極パターン
52 第2電極パターン
54 交差部(第1重複部)
56 重複部(第2重複部)
58 近傍領域
60,64 ランダム電極パターン
62 定型電極パターン
70 電極の交差領域
72 評価の対象領域

Claims (21)

  1. 透明絶縁体である基体と、該基体に対向し、かつ交差して又は重なってそれぞれ配置される、第1電極パターンを持つ第1電極、及び第2電極パターンを持つ第2電極とを有する導電性フィルムであって、
    前記第1及び前記第2電極は、それぞれ金属細線によって構成され、
    前記第1電極パターンと前記第2電極パターンは、それぞれ前記金属細線によるセルが組み合わさって構成され、
    前記第1電極パターン及び前記第2電極パターンの少なくとも一方を構成する前記セルには、不規則性が付与されており、
    前記第1電極を構成する前記金属細線と前記第2電極を構成する前記金属細線とが平面視で重なる第1重複部のパラメータCaが、前記第1重複部の面積をA、前記第1電極及び前記第2電極を構成するそれぞれの前記金属細線の線幅をwa及びwb、前記基体の厚み方向における第1電極と第2電極との距離をdとして、下記式(1)により表される場合、前記第1電極と前記第2電極とそれらが配置される前記基体とによって形成される導電性領域で、前記第1電極と前記第2電極とが交差する交差領域を含むように設定された5mm×5mm角の四角形領域において、この四角形領域内に含まれる全ての前記第1重複部の内、90%以上の前記第1重複部の前記パラメータCaが、1.0以下であることを特徴とする導電性フィルム。
    Ca=(A−wa*wb)/d …(1)
    ここで、前記第1重複部の面積Aは、μm、前記金属細線の線幅waおよびwbは、μm、前記第1電極と前記第2電極との間の距離dは、μmにより表される。
  2. 前記第1電極、及び前記第2電極は、前記基体の両側の面にそれぞれ形成され、
    前記第1電極の前記第1電極パターン及び前記第2電極の前記第2電極パターンは、前記基体を挟んでその両側に対向し、かつ交差してそれぞれ配置され、
    前記第1重複部は、前記第1電極を構成する前記金属細線と前記第2電極を構成する前記金属細線とが前記基体を挟んで平面視で重なることによって形成される請求項1に記載の導電性フィルム。
  3. さらに、前記基体と異なる、透明絶縁体である第2基体を有し、
    前記第1電極は、前記基体の一方の面に形成され、
    前記第2電極は、前記第2の基体の一方の面に形成され、
    前記基体と前記第2基体が粘着材により接着され、
    前記第1重複部は、前記第1電極を構成する前記金属細線と前記第2電極を構成する前記金属細線とが前記基体を挟んで平面視で重なることによって形成される請求項1に記載の導電性フィルム。
  4. 前記第1電極、及び前記第2電極は、前記基体の片側に絶縁層を介してそれぞれ形成され、
    前記第1電極の前記第1電極パターン及び前記第2電極の前記第2電極パターンは、前記絶縁層を挟んでその両側に対向し、かつ交差してそれぞれ配置され、
    前記第1重複部は、前記第1電極を構成する前記金属細線と前記第2電極を構成する前記金属細線とが前記絶縁層を挟んで平面視で重なることによって形成される請求項1に記載の導電性フィルム。
  5. 前記第1重複部は、前記第1電極を構成する前記金属細線と前記第2電極を構成する前記金属細線とが前記基体を挟んで平面視で交差する第1交差部、及び両側の2つの前記金属細線がそれらの幅方向において重なる部分を含む請求項1〜のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  6. 前記第1重複部は、前記第1電極を構成する前記金属細線と前記第2電極を構成する前記金属細線とが前記絶縁層を挟んで平面視で交差する第1交差部、及び両側の2つの前記金属細線がそれらの幅方向において重なる部分を含む請求項4に記載の導電性フィルム。
  7. 透明絶縁体である基体と、該基体に対向し、かつ交差して又は重なってそれぞれ配置される、第1電極パターンを持つ第1電極、及び第2電極パターンを持つ第2電極とを有する導電性フィルムであって、
    前記第1及び前記第2電極は、それぞれ金属細線によって構成され、かつそれぞれ電気的に接続されるものであり、
    前記第1電極パターンと前記第2電極パターンは、それぞれ前記金属細線によるセルが組み合わさって構成され、
    前記第1電極パターン及び前記第2電極パターンの少なくとも一方を構成する前記セルには、不規則性が付与されており、
    前記金属細線の幅方向の中心線から該金属細線の幅Wの4倍までの範囲の前記中心線に沿った両側の領域を近傍領域とする際に、前記第1電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域と前記第2電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域とが平面視で重なる第2重複部のパラメータCbが、前記第2重複部の面積をB、前記第1電極及び前記第2電極を構成するそれぞれの前記金属細線の線幅をwa及びwb、前記基体の厚み方向における第1電極と第2電極との距離をdとして、下記式(2)により表される場合、前記第1電極と前記第2電極とそれらが配置される前記基体とによって形成される導電性領域で、前記第1電極と前記第2電極とが交差する交差領域を含むように設定された5mm×5mm角の四角形領域において、この四角形領域内に含まれる全ての前記第2重複部の内、90%以上の前記第2重複部の前記パラメータCbが、0.5以下であることを特徴とする導電性フィルム。
    Cb=(B/16−wa*wb)/d …(2)
  8. 前記第1電極、及び前記第2電極は、前記基体の両側の面にそれぞれ形成され、
    前記第1電極の前記第1電極パターン及び前記第2電極の前記第2電極パターンは、前記基体を挟んでその両側に対向し、かつ交差してそれぞれ配置され、
    前記第2重複部は、前記第1電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域と前記第2電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域とが前記基体を挟んで平面視で重なることによって形成される請求項に記載の導電性フィルム。
  9. さらに、前記基体と異なる、透明絶縁体である第2基体を有し、
    前記第1電極は、前記基体の一方の面に形成され、
    前記第2電極は、前記第2の基体の一方の面に形成され、
    前記基体と前記第2基体が粘着材により接着され、
    前記第2重複部は、前記第1電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域と前記第2電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域とが前記基体を挟んで平面視で重なることによって形成される請求項に記載の導電性フィルム。
  10. 前記第1電極、及び前記第2電極は、前記基体の片側に絶縁層を介してそれぞれ形成され、
    前記第1電極の前記第1電極パターン及び前記第2電極の前記第2電極パターンは、前記絶縁層を挟んでその両側に対向し、かつ交差してそれぞれ配置され、
    前記第2重複部は、前記第1電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域と前記第2電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域とが前記絶縁層を挟んで平面視で重なることによって形成される請求項に記載の導電性フィルム。
  11. 前記第2重複部は、前記第1電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域と前記第2電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域とが前記基体を挟んで平面視で交差する交差部、及び両側の前記金属細線の2つの前記近傍領域がそれらの幅方向において重なる部分を含む請求項7〜9のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  12. 前記第2重複部は、前記第1電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域と前記第2電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域とが前記絶縁層を挟んで平面視で交差する交差部、及び両側の前記金属細線の2つの前記近傍領域がそれらの幅方向において重なる部分を含む請求項10に記載の導電性フィルム。
  13. 前記第1電極と前記第2電極との距離dは、100μm以下である請求項1〜12のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  14. 前記金属細線の線幅wa及びwbは、0.5μm〜10μmである請求項1〜13のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  15. 前記金属細線の線幅waと線幅wbとが、等しい請求項1〜14のいずれか1項に記載の導電性フィルム。
  16. 請求項1〜15のいずれか1項に記載の導電性フィルムと、前記導電性フィルムの主面側からの接触位置又は近接位置を検出する検出制御部と、を備えることを特徴とするタッチパネルセンサ。
  17. 前記導電性フィルムの主面側からの接触が、スタイラスペンを使用して行われることを特徴とする請求項16に記載のタッチパネルセンサ。
  18. 透明絶縁体である基体と、該基体に対向し、かつ交差して又は重なってそれぞれ配置される、第1電極パターンを持つ第1電極、及び第2電極パターンを持つ第2電極とを有するタッチパネルセンサであって、
    前記第1及び前記第2電極は、それぞれ金属細線によって構成され、
    前記第1電極パターンと前記第2電極パターンは、それぞれ前記金属細線によるセルが組み合わさって構成され、
    前記第1電極パターン及び前記第2電極パターンの少なくとも一方を構成する前記セルには、不規則性が付与されており、
    前記第1電極を構成する前記金属細線と前記第2電極を構成する前記金属細線とが平面視で重なる第1重複部のパラメータCaが、前記第1重複部の面積をA、前記第1電極及び前記第2電極を構成するそれぞれの前記金属細線の線幅をwa及びwb、前記基体の厚み方向における第1電極と第2電極との距離をdとして、下記式(1)により表される場合、前記第1電極と前記第2電極とそれらが配置される前記基体とによって形成される導電性領域で、前記第1電極と前記第2電極とが交差する交差領域を含むように設定された5mm×5mm角の四角形領域において、この四角形領域内に含まれる全ての前記第1重複部の内、90%以上の前記第1重複部の前記パラメータCaが、1.0以下であることを特徴とするタッチパネルセンサ。
    Ca=(A−wa*wb)/d …(1)
    ここで、前記第1重複部の面積Aは、μm、前記金属細線の線幅waおよびwbは、μm、前記第1電極と前記第2電極との間の距離dは、μmにより表される。
  19. 前記第1電極、及び前記第2電極は、前記基体の片側に絶縁層を介してそれぞれ形成され、
    前記第1電極の前記第1電極パターン及び前記第2電極の前記第2電極パターンは、前記絶縁層を挟んでその両側に対向し、かつ交差してそれぞれ配置され、
    前記第1重複部は、前記第1電極を構成する前記金属細線と前記第2電極を構成する前記金属細線とが前記絶縁層を挟んで平面視で重なることによって形成される請求項18に記載のタッチパネルセンサ。
  20. 透明絶縁体に対向し、かつ交差して又は重なってそれぞれ配置される、第1電極パターンを持つ第1電極、及び第2電極パターンを持つ第2電極を有するタッチパネルセンサであって、
    前記第1及び前記第2電極は、それぞれ金属細線によって構成され、かつそれぞれ電気的に接続されるものであり、
    前記第1電極パターンと前記第2電極パターンは、それぞれ前記金属細線によるセルが組み合わさって構成され、
    前記第1電極パターン及び前記第2電極パターンの少なくとも一方を構成する前記セルには、不規則性が付与されており、
    前記金属細線の幅方向の中心線から該金属細線の幅Wの4倍までの範囲の前記中心線に沿った両側の領域を近傍領域とする際に、前記第1電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域と前記第2電極を構成する前記金属細線の前記近傍領域とが平面視で重なる第2重複部のパラメータCbが、前記第2重複部の面積をB、前記第1電極及び前記第2電極を構成するそれぞれの前記金属細線の線幅をwa及びwb、前記基体の厚み方向における第1電極と第2電極との距離をdとして、下記式(2)により表される場合、前記第1電極と前記第2電極とそれらが配置される前記基体とによって形成される導電性領域で、前記第1電極と前記第2電極とが交差する交差領域を含むように設定された5mm×5mm角の四角形領域において、この四角形領域内に含まれる全ての前記第2重複部の内、90%以上の前記第2重複部の前記パラメータCbが、0.5以下であることを特徴とするタッチパネルセンサ。
    Cb=(B/16−wa*wb)/d …(2)
  21. 前記第1電極、及び前記第2電極は、前記基体の片側に絶縁層を介してそれぞれ形成され、
    前記第1電極の前記第1電極パターン及び前記第2電極の前記第2電極パターンは、前記絶縁層を挟んでその両側に対向し、かつ交差してそれぞれ配置され、
    前記第1重複部は、前記第1電極を構成する前記金属細線と前記第2電極を構成する前記金属細線とが前記絶縁層を挟んで平面視で重なることによって形成される請求項20に記載のタッチパネルセンサ。
JP2016560089A 2014-11-21 2015-08-28 導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサ、並びに、タッチパネルセンサ Active JP6294506B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014236924 2014-11-21
JP2014236924 2014-11-21
PCT/JP2015/074438 WO2016080046A1 (ja) 2014-11-21 2015-08-28 導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016080046A1 JPWO2016080046A1 (ja) 2017-08-31
JP6294506B2 true JP6294506B2 (ja) 2018-03-14

Family

ID=56013608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016560089A Active JP6294506B2 (ja) 2014-11-21 2015-08-28 導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサ、並びに、タッチパネルセンサ

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10386957B2 (ja)
JP (1) JP6294506B2 (ja)
KR (1) KR101970083B1 (ja)
CN (1) CN107111392B (ja)
TW (1) TWI679570B (ja)
WO (1) WO2016080046A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102226601B1 (ko) * 2014-12-02 2021-03-15 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 및 그 제조방법
JP6634302B2 (ja) * 2016-02-02 2020-01-22 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN106249979B (zh) * 2016-08-31 2019-05-31 京东方科技集团股份有限公司 触控电极结构以及触控显示装置
CN108062187A (zh) * 2016-11-07 2018-05-22 京东方科技集团股份有限公司 触控结构及其制作方法和触控装置
TWI622911B (zh) * 2017-02-14 2018-05-01 宏碁股份有限公司 觸控裝置
JP6799140B2 (ja) * 2017-03-06 2020-12-09 富士フイルム株式会社 導電性部材およびタッチパネル
JP6888077B2 (ja) * 2017-03-06 2021-06-16 富士フイルム株式会社 導電性部材およびタッチパネル
KR102324218B1 (ko) * 2017-04-14 2021-11-10 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 구비하는 표시 장치
JP2019008606A (ja) * 2017-06-26 2019-01-17 株式会社Vtsタッチセンサー タッチパネル及び表示装置
KR101936939B1 (ko) * 2017-07-11 2019-01-10 동우 화인켐 주식회사 터치 센서 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
KR102444527B1 (ko) * 2018-03-27 2022-09-20 후지필름 가부시키가이샤 도전성 부재, 도전성 필름, 이것을 구비하는 표시 장치, 터치 패널, 도전성 부재의 배선 패턴의 제작 방법, 및 도전성 필름의 배선 패턴의 제작 방법
JP7015271B2 (ja) * 2018-05-21 2022-02-02 富士フイルム株式会社 導電性部材、導電性フィルム、これを備える表示装置、タッチパネル、導電性部材の配線パターンの作製方法、及び導電性フィルムの配線パターンの作製方法
CN113692569B (zh) * 2020-03-17 2024-01-23 京东方科技集团股份有限公司 触控定位方法及装置
CN111522468B (zh) 2020-04-28 2021-11-02 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 触控显示装置
JP7012120B2 (ja) * 2020-05-22 2022-01-27 Nissha株式会社 導電シート、タッチセンサ及びタッチセンサの製造方法
US11029772B1 (en) * 2020-07-21 2021-06-08 Cambrios Film Solutions Corporation Transparent conductive laminated structure including a first conductive film and first adhesive layer disposed on the first conductive film and touch panel
KR20220094295A (ko) 2020-12-28 2022-07-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5390018A (en) 1977-01-18 1978-08-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Flow quantity controlling device
JP5390018B2 (ja) 2010-05-13 2014-01-15 アルプス電気株式会社 静電容量式の入力装置
JP5647864B2 (ja) * 2010-11-05 2015-01-07 富士フイルム株式会社 タッチパネル
JP5875484B2 (ja) * 2011-12-22 2016-03-02 富士フイルム株式会社 導電シート及びタッチパネル
JP2013149232A (ja) * 2011-12-22 2013-08-01 Fujifilm Corp 導電シート及びタッチパネル
KR20140025922A (ko) * 2012-08-23 2014-03-05 삼성전기주식회사 터치패널
KR20140038819A (ko) 2012-09-21 2014-03-31 삼성전기주식회사 터치패널
CN104969160B (zh) * 2013-01-29 2017-08-08 夏普株式会社 输入装置及其制造方法和电子信息设备
WO2014136584A1 (ja) * 2013-03-08 2014-09-12 富士フイルム株式会社 導電フィルム
KR102162426B1 (ko) * 2013-12-11 2020-10-07 삼성디스플레이 주식회사 터치 패널 및 이의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN107111392B (zh) 2020-01-10
CN107111392A (zh) 2017-08-29
US10386957B2 (en) 2019-08-20
TWI679570B (zh) 2019-12-11
TW201619797A (zh) 2016-06-01
WO2016080046A1 (ja) 2016-05-26
US20170228090A1 (en) 2017-08-10
KR20170063878A (ko) 2017-06-08
KR101970083B1 (ko) 2019-04-17
JPWO2016080046A1 (ja) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6294506B2 (ja) 導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサ、並びに、タッチパネルセンサ
JP6312855B2 (ja) 導通電極、導電性フィルム、及びこれを備えるタッチパネルセンサ、並びに、タッチパネルセンサ
TWI628573B (zh) 觸控面板結構
TWI767932B (zh) 觸控面板及包含該觸控面板之顯示裝置
WO2018163672A1 (ja) タッチパネル、タッチパネル用導電性シートおよびタッチセンサ
JP6170420B2 (ja) 導電シート及びタッチパネル
TWI628565B (zh) 導電片、靜電容式觸控面板以及顯示裝置
KR102329810B1 (ko) 메시 형태의 전극 패턴 및 전극 패턴의 형성 방법, 그리고 전극 패턴을 포함하는 터치 패널
WO2015146277A1 (ja) タッチパネル、表示装置、並びに、タッチパネルの製造方法
TWI796372B (zh) 導電構件及觸控面板
KR20150044774A (ko) 터치 윈도우 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
JP2017076336A (ja) 導電性フィルム、及びこれを備える表示装置
JP6532074B2 (ja) 静電容量式タッチパネル
KR102335116B1 (ko) 터치 스크린 패널 및 이의 제조 방법
KR20160095314A (ko) 터치 스크린 패널
TW201611043A (zh) 導電膜
JP2015153355A (ja) タッチパネル用電極積層体、静電容量式タッチパネル及び三次元タッチパネル付表示装置
KR20150087943A (ko) 터치 윈도우 및 이를 포함하는 디스플레이
KR20150097055A (ko) 터치 윈도우 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
US20230205378A1 (en) Conductive sheet, touch sensor, and method for manufacturing touch sensor
KR20150125477A (ko) 터치 패널 및 이를 포함하는 터치 디바이스
KR20150146302A (ko) 터치 윈도우

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170508

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170508

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6294506

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250