KR101850634B1

KR101850634B1 - 도전성 필름, 터치 패널 및 표시 장치

Info

Publication number: KR101850634B1
Application number: KR1020167010086A
Authority: KR
Inventors: 히로시게 나카무라
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2013-10-22
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2018-04-19
Also published as: CN111309194A; CN105579937A; JPWO2015060059A1; TWI630529B; KR20160057466A; US11179915B2; CN105579937B; JP6026003B2; CN111176497B; TW201810001A; US10528193B2; CN111176497A; WO2015060059A1; CN111338507A; US20160216806A1; US20180373365A1; US10606426B2; CN111309194B; CN111338515A; EP3062199A1

Abstract

제1 전극 패턴과 제2 전극 패턴의 교차 부분의 면적을 규정함으로써, 검출 정밀도(S/N비) 등의 면에서 터치 패널에 사용하기에 적합한 도전성 필름, 이러한 도전성 필름을 구비하는 터치 패널, 및 이러한 터치 패널을 구비하는 표시 장치를 제공한다. 투명 기체와, 2 이상의 제1 전극 패턴(36A)과, 2 이상의 제2 전극 패턴(36B)을 가지며, 제1 전극 패턴(36A)과 제2 전극 패턴(36B)이 투명 기체를 사이에 두고 대향하고, 또한, 교차하는 도전성 필름으로서, 제1 전극 패턴(36A) 및 제2 전극 패턴(36B)은, 각각 금속 세선에 의한 다수의 셀(38)이 조합되어 구성되며, 제1 전극 패턴(36A)과 제2 전극 패턴(36B)의 교차 부분(62)의 면적이 1mm²보다 크고, 20mm²보다 작은 것을 특징으로 한다.

Description

도전성 필름, 터치 패널 및 표시 장치{CONDUCTIVE FILM, TOUCH PANEL, AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 도전성 필름에 관한 것으로, 예를 들면 터치 패널용 전극에 이용하기에 적합한 도전성 필름에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이러한 도전성 필름을 구비하는 터치 패널과, 이러한 터치 패널을 구비하는 표시 장치에 관한 것이다.

최근, 표시 장치에 설치되는 도전성 필름으로서는, 터치 패널에 사용되는 도전성 필름이 주목받고 있다. 터치 패널은, PDA(휴대 정보 단말)나 휴대전화 등의 소형 사이즈로의 적용이 주가 되고 있지만, 퍼스널 컴퓨터용 디스플레이 등으로의 적용에 의한 대형 사이즈화가 진행되리라 생각된다.

이러한 장래의 동향에 있어서, 종래의 전극은, ITO(산화 인듐 주석)를 이용하고 있는 점에서(예를 들면 특허문헌 1), 저항이 크고, 적용 사이즈가 커짐에 따라, 전극 간의 전류의 전달 속도가 늦어지며, 응답 속도(손가락 끝을 접촉한 후 그 위치를 검출할 때까지의 시간)가 늦어진다는 문제가 있다.

따라서, 금속제의 세선(금속 세선)으로 구성한 격자를 다수 나열하여 전극을 구성함으로써 표면 저항을 저하시키는 것을 생각할 수 있다. 금속 세선을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 특허문헌 2를 들 수 있다. 또한, 다수의 소격자를 조합한 복수의 대격자와, 대격자 간을 전기적으로 접속하는 중격자로 이루어지는 도전 패턴을 갖는 터치 패널용의 도전성 필름도 제안되어 있다(특허문헌 3 참조). 이 특허문헌 3에는, 일방향으로 배열한 도전 패턴(제1 도전 패턴)을 갖는 제1 도전성 필름과, 타방향(일방향과 직교하는 방향)으로 배열한 도전 패턴(제2 도전 패턴)을 갖는 제2 도전성 필름을 적층한 예도 기재되어 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2009-259003호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2004-221564호 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 2012-163933호

그런데, 정전 용량 방식의 터치 패널에 적용하는 경우, 특허문헌 3에 나타내는 바와 같이, 제1 도전성 필름과 제2 도전성 필름을 적층하는 방식이 일반적이다. 이 경우, 제1 도전 패턴의 대격자와 제2 도전 패턴의 대격자의 사이, 및 제1 도전 패턴과 제2 도전 패턴의 교차 부분이 각각 터치 위치의 검출 부분이 되는 점에서, 이들 검출 부분의 사이즈(면적 등)를 규정하는 것은 검출 정밀도를 향상시키기 위해서도 필요하다고 생각된다.

그러나, 이들 검출 부분의 사이즈, 특히, 제1 도전 패턴과 제2 도전 패턴의 교차 부분에 대한 사이즈의 검증은 행해지고 있지 않은 것이, 현상(現狀)이다.

본 발명은 이러한 과제를 고려하여 이루어진 것이며, 금속 세선에 의한 다수의 셀로 구성된 복수의 제1 전극 패턴과 복수의 제2 전극 패턴을 교차시킨 도전성 필름에 있어서, 제1 전극 패턴과 제2 전극 패턴의 교차 부분의 면적을 규정함으로써, 검출 정밀도(S/N비) 등의 면에서 터치 패널에 사용하기에 적합한 도전성 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 이러한 도전성 필름을 구비하는 터치 패널과, 이러한 터치 패널을 구비하는 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[1] 본 발명에 관한 도전성 필름은, 기체와, 2 이상의 제1 전극 패턴과, 2 이상의 제2 전극 패턴을 가지며, 제1 전극 패턴과 제2 전극 패턴이 기체를 사이에 두고 대향하고, 또한, 교차하는 도전성 필름으로서, 제1 전극 패턴 및 제2 전극 패턴은, 각각 금속 세선에 의한 다수의 셀이 조합되어 구성되며, 제1 전극 패턴과 제2 전극 패턴의 교차 부분의 면적이 1mm²보다 크고, 20mm²보다 작은 것을 특징으로 한다. 여기에서, '셀'이란, 복수의 금속 세선에 의하여 2차원적으로 격자 형상이나 정사각 격자 형상으로 구획된 형상을 가리킨다.

[2] 본 발명에 있어서, 교차 부분의 면적이 2mm² 이상 16mm² 이하인 것이 바람직하다.

[3] 본 발명에 있어서, 상면에서 보았을 때, 하나의 교차 부분에 포함되고, 또한, 제1 전극 패턴의 연재 방향으로 나열되는 제2 전극 패턴의 복수의 셀 중, 한쪽의 단부에 위치하는 셀의 선단과 다른 한쪽의 단부에 위치하는 셀의 선단의 사이의 거리가, 교차 부분의 제1 전극 패턴을 따른 제1 폭이며, 상면에서 보았을 때, 하나의 교차 부분에 포함되고, 또한, 제2 전극 패턴의 연재 방향으로 나열되는 제1 전극 패턴의 복수의 셀 중, 한쪽의 단부에 위치하는 셀의 선단과 다른 한쪽의 단부에 위치하는 셀의 선단의 사이의 거리가, 교차 부분의 제2 전극 패턴을 따른 제2 폭이며, 교차 부분의 면적은, 제1 폭과 제2 폭을 승산한 값이어도 된다.

[4] 이 경우, 제1 폭 내에 적어도 4개의 셀이 배열되고, 제2 폭 내에 적어도 4개의 셀이 배열되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 전극 패턴의 교차 부분에서의 도전성 및 제2 전극 패턴의 교차 부분에서의 도전성을 확보할 수 있다.

[5] 교차 부분은, 상면에서 보았을 때, 제1 전극 패턴 중, 교차 부분을 구성하는 복수의 셀과, 제2 전극 패턴 중, 교차 부분을 구성하는 복수의 셀이 위치가 어긋나 있어도 된다.

[6] 이 경우, 제1 전극 패턴을 구성하는 셀과, 제2 전극 패턴을 구성하는 셀의 각 사이즈가 동일한 것이 바람직하다.

[7] 본 발명에 있어서, 제1 전극 패턴의 표면 저항과 제2 전극 패턴의 표면 저항은, 0.1옴/sq. 이상 300옴/sq. 이하인 것이 바람직하다.

[8] 이 경우, 제1 전극 패턴 및 제2 전극 패턴 중, 적어도 표면 저항이 높은 쪽의 전극 패턴은, 금속 세선의 단부를 가상적으로 연결한 포락선(包絡線) 형상으로, 만곡 형상이 포함되어 있는 것이 바람직하다.

[9] 본 발명에 있어서, 상면에서 보았을 때, 제1 전극 패턴에 있어서의 교차 부분 이외의 부분과, 제2 전극 패턴에 있어서의 교차 부분 이외의 부분의 사이에, 적어도 셀의 평균 직경 1개분의 간격이 있는 것이 바람직하다.

[10] 혹은, 상면에서 보았을 때, 제1 전극 패턴 중, 교차 부분 이외의 부분과, 제2 전극 패턴 중, 교차 부분 이외의 부분의 사이에, 200μm 이상의 간격이 있는 것이 바람직하다.

[11] 또한, 본 발명의 터치 패널은 상술한 도전성 필름을 구비하는 것을 특징으로 한다.

[12] 또한, 본 발명의 표시 장치는, 터치 패널을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 도전성 필름에 의하면, 금속 세선에 의한 다수의 셀로 구성된 복수의 제1 전극 패턴과 복수의 제2 전극 패턴을 교차시킨 도전성 필름에 있어서, 제1 전극 패턴과 제2 전극 패턴의 교차 부분의 면적을 규정함으로써, 검출 정밀도(S/N비) 등의 면에서 터치 패널에 사용하기에 적합한 도전성 필름을 얻을 수 있다. 또한, 이러한 도전성 필름을 구비하는 터치 패널과, 이러한 터치 패널을 구비하는 표시 장치를 얻을 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 관한 도전성 필름을 터치 패널에 적용한 구성예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 적층 도전성 필름의 단면 구조의 일례와 제어계(자기 용량 방식)의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 3은 제1 도전성 필름 및 제2 도전성 필름의 주요부를 위에서 보아 나타내는 평면도이다.
도 4는 제1 전극 패턴의 일례를 상면에서 보아 나타내는 평면도이다.
도 5는 제2 전극 패턴의 일례를 상면에서 보아 나타내는 평면도이다.
도 6은 제1 전극 패턴과 제2 전극 패턴을 교차시켜 교차 부분을 구성한 상태를 상면에서 보아 나타내는 평면도이다.
도 7은 적층 도전성 필름의 단면 구조의 일례와 제어계(상호 용량 방식)의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 8은 적층 도전성 필름의 단면 구조의 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 9는 전극 패턴 간 저항의 측정 방법을 나타내는 설명도이다.

이하, 본 발명에 관한 도전성 필름을 예를 들면 터치 패널에 적용한 실시형태예를 도 1~도 9를 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 수치 범위를 나타내는 '~'는, 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로서 사용된다.

본 실시형태에 관한 도전성 필름이 적용되는 터치 패널(10)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 센서 본체(12)와 제어 회로(14)(IC 회로 등으로 구성: 도 2 참조)를 갖는다. 센서 본체(12)는, 제1 도전성 필름(16A)과 제2 도전성 필름(16B)을 적층하여 구성된 적층 도전성 필름(18)과, 그 위에 적층된 예를 들면 유리제의 커버층(20)을 갖는다. 적층 도전성 필름(18) 및 커버층(20)은, 예를 들면 액정 디스플레이 등의 표시 장치(22)에 있어서의 표시 패널(24) 상에 배치되도록 되어 있다. 제1 도전성 필름(16A) 및 제2 도전성 필름(16B)은, 상면에서 보았을 때에, 표시 패널(24)의 표시 화면(24a)에 대응한 제1 센서 영역(26A) 및 제2 센서 영역(26B)과, 표시 패널(24)의 외주 부분에 대응하는 제1 단자 배선 영역(28A) 및 제2 단자 배선 영역(28B)(이른바 액자 부분)을 갖는다.

제1 도전성 필름(16A)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 투명 기체(32A)와, 제1 투명 기체(32A)의 표면 상에 형성된 상술한 제1 도전부(30A)와, 제1 도전부(30A)를 피복하도록 형성된 제1 투명 점착제층(34A)을 갖는다.

제1 센서 영역(26A)에는, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 금속 세선으로 구성된 투명 도전층에 의한 복수의 제1 전극 패턴(36A)이 형성되어 있다. 제1 전극 패턴(36A)은, 다수의 셀(38)(도 3 참조)이 조합되어 구성된 메시 패턴(40)(도 3 참조)을 갖고, 제1 방향(x방향)으로 연재하며, 또한, 제1 방향과 직교하는 제2 방향(y방향)으로 배열되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 제1 도전성 필름(16A)은, 각 제1 전극 패턴(36A)의 한쪽의 단부에, 각각 제1 결선부(42a)를 통하여 금속 배선에 의한 제1 단자 배선부(44a)가 전기적으로 접속되어 있다.

즉, 터치 패널(10)에 적용한 제1 도전성 필름(16A)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 센서 영역(26A)에, 상술한 다수의 제1 전극 패턴(36A)이 배열되고, 제1 단자 배선 영역(28A)에는 각 제1 결선부(42a)(도 3에서는 도시하지 않음)로부터 도출된 복수의 제1 단자 배선부(44a)가 배열되어 있다. 또한, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 단자 배선부(44a)의 외측에는, 한쪽의 제1 접지 단자부(46a)로부터 다른 한쪽의 제1 접지 단자부(46a)에 걸쳐, 제1 센서 영역(26A)을 둘러싸도록, 실드 효과를 목적으로 한 제1 접지 라인(48a)이 형성되어 있다.

도 1의 예에서는, 제1 도전성 필름(16A)의 외형은, 상면에서 보아 직사각형상을 갖고, 제1 센서 영역(26A)의 외형도 직사각형상을 갖는다. 물론, 외형은 직사각형에 한정할 필요는 없고, 정사각형이나, 다각형, 원형 등과 같이 다양한 형상에 대응시킬 수 있다. 제1 단자 배선 영역(28A) 중, 제1 도전성 필름(16A)의 한쪽의 장변측의 둘레 가장자리부에는, 그 길이 방향 중앙 부분에, 상술한 한 쌍의 제1 접지 단자부(46a)에 더하여, 복수의 제1 단자부(50a)가 한쪽의 장변의 길이 방향으로 배열 형성되어 있다. 또한, 제1 센서 영역(26A)의 한쪽의 장변(제1 도전성 필름(16A)의 한쪽의 장변에 가장 가까운 장변: y방향)을 따라 복수의 제1 결선부(42a)가 직선 형상으로 배열되어 있다. 각 제1 결선부(42a)로부터 도출된 제1 단자 배선부(44a)는, 제1 도전성 필름(16A)의 한쪽의 장변에 있어서의 대략 중앙부를 향하여 배열되고, 각각 대응하는 제1 단자부(50a)에 전기적으로 접속되어 있다.

제1 전극 패턴(36A)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 방향(x방향)으로 뻗고, 가장 폭이 좁은 부분(52a)이 일정 간격으로 나타나며, 가장 폭이 넓은 부분(52b)도 일정 간격으로 나타나는 형상으로 되어 있다. 또한, 각 제1 전극 패턴(36A)은, 가장 폭이 넓은 부분(52b)으로부터 가장 폭이 좁은 부분(52a)에 걸쳐, 폭이 서서히 좁아지는 부분(52c)을 갖는다. 특히, 폭이 서서히 좁아지는 부분(52c)은, 금속 세선의 단부를 가상적으로 연결한 포락선(54)의 형상이 만곡 형상으로 되어 있다. 물론, 계단 형상으로 혹은 직선 형상으로 좁게 해도 되지만, 만곡 형상으로 함으로써, 폭이 서서히 좁아지는 부분(52c)의 저항값을 낮추는 것이 가능해져, 도전성의 극단적인 저하를 억제할 수 있다.

또한, 제1 전극 패턴(36A) 간에는, 도시하지 않지만, 제1 전극 패턴(36A)과는 전기적으로 절연된 더미층이, 동일하게 제1 투명 기체(32A)의 표면 상에 형성되어 있다. 더미층은, 제1 전극 패턴(36A)과 마찬가지로 금속 세선으로 구성되고, 제1 전극 패턴(36A)이 시인되기 어렵게 카무플라주하기 위한 층이다. 전극으로서는 사용되지 않는다. 물론, 더미층을 형성하지 않아도 된다. 또한, 상술한 제1 전극 패턴(36A)에서는, 폭이 넓어지거나 좁아지거나 하는 패턴을 들었지만, 이것은 필수 요건이 아닌, 하나의 바람직한 양태이며, 예를 들면 대략 직사각형의 전극 패턴 등에 있어서도 바람직하게 적용된다.

마찬가지로, 제2 도전성 필름(16B)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제2 투명 기체(32B)와, 제2 투명 기체(32B)의 표면 상에 형성된 상술한 제2 도전부(30B)와, 제2 도전부(30B)를 피복하도록 형성된 제2 투명 점착제층(34B)을 갖는다.

도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 제2 센서 영역(26B)에는, 금속 세선으로 구성된 투명 도전층에 의한 복수의 제2 전극 패턴(36B)이 형성되어 있다. 제2 전극 패턴(36B)은, 다수의 셀(38)(도 3 참조)이 조합되어 구성된 메시 패턴(40)(도 3 참조)을 갖고, 제2 방향(y방향)으로 연재하며, 또한, 제1 방향(x방향)으로 배열되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 제2 도전성 필름(16B)은, 제2 전극 패턴(36B)의 각 한쪽의 단부에 각각 제2 결선부(42b)를 통하여 금속 세선에 의한 제2 단자 배선부(44b)가 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제2 단자 배선 영역(28B) 중, 제1 도전성 필름(16A)의 제1 단자 배선부(44a)와 대향하는 위치에 전극막(56)이 형성되고, 이 전극막(56)과 제2 접지 단자부(46b)가 전기적으로 접속되어 있다.

제2 전극 패턴(36B)도, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제2 방향(y방향)으로 뻗고, 가장 폭이 좁은 부분(58a)이 일정 간격으로 나타나며, 가장 폭이 넓은 부분(58b)도 일정 간격으로 나타나는 형상으로 되어 있다. 또한, 각 제2 전극 패턴(36B)은, 가장 폭이 넓은 부분(58b)으로부터 가장 폭이 좁은 부분(58a)에 걸쳐, 폭이 서서히 좁아지는 부분(58c)을 갖는다. 특히, 폭이 서서히 좁아지는 부분(58c)은, 금속 세선의 단부를 가상적으로 연결한 포락선(60)의 형상이 만곡 형상으로 되어 있다.

또한, 제2 전극 패턴(36B) 간에도, 도시하지 않지만, 제2 전극 패턴(36B)과는 전기적으로 절연된 더미층이, 동일하게 제2 투명 기체(32B)의 표면 상에 형성되어 있다. 더미층은, 제2 전극 패턴(36B)과 마찬가지로 금속 세선으로 구성되고, 제2 전극 패턴(36B)이 시인되기 어렵게 카무플라주하기 위한 층이다. 전극으로서는 사용되지 않는다. 물론, 더미층을 형성하지 않아도 된다. 또한, 상술한 제2 전극 패턴(36B)에 있어서도, 폭이 넓어지거나 좁아지거나 하는 패턴을 들었지만, 이것은 필수 요건이 아닌, 하나의 바람직한 양태이며, 예를 들면 대략 직사각형의 전극 패턴 등에 있어서도 바람직하게 적용된다.

그리고, 예를 들면 제2 도전성 필름(16B) 상에 제1 도전성 필름(16A)을 적층하여 적층 도전성 필름(18)으로 했을 때, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 전극 패턴(36A)과 제2 전극 패턴(36B)이 교차하여 배치된 형태가 된다. 구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 전극 패턴(36A)에 있어서의 가장 폭이 좁은 부분(52a)과 제2 전극 패턴(36B)에 있어서의 가장 폭이 좁은 부분(58a)이 제1 투명 기체(32A)(도 2 참조)를 사이에 두고 대향한 형태, 즉, 교차한 형태가 된다.

특히, 본 실시형태는, 제1 전극 패턴(36A)과 제2 전극 패턴(36B)의 교차 부분(62)이, 손가락이 근접 혹은 접촉한 위치(터치 위치라고 기재함)의 검지를 행하기 위한 감지부를 구성한다. 즉, 제1 전극 패턴(36A) 중, 가장 폭이 좁은 부분(52a)이 교차 부분(62)을 구성하기 위한 부위이며, 가장 폭이 넓은 부분(52b) 및 폭이 서서히 좁아지는 부분(52c)은, 표면 저항을 저하시키기 위한 부위이다. 이것은 제2 전극 패턴(36B)에 있어서도 마찬가지이다.

교차 부분(62)의 면적은, 1mm²보다 크고, 20mm²보다 작은 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 2mm² 이상 16mm² 이하이다.

교차 부분(62)의 면적은 이하와 같이 하여 구할 수 있다. 즉, 상면에서 보았을 때, 하나의 교차 부분에 포함되고, 또한, 제1 전극 패턴(36A)의 연재 방향으로 나열되는 제2 전극 패턴(36B)의 복수의 셀(38) 중, 한쪽의 단부에 위치하는 셀(38)의 선단과 다른 한쪽의 단부에 위치하는 셀의 선단의 사이의 거리(L1)가, 교차 부분(62)의 제1 전극 패턴(36A)을 따른 제1 폭(L1)이다. 동일하게, 상면에서 보았을 때, 하나의 교차 부분에 포함되고, 또한, 제2 전극 패턴(36B)의 연재 방향으로 나열되는 제1 전극 패턴(36A)의 복수의 셀(38) 중, 한쪽의 단부에 위치하는 셀(38)의 선단과 다른 한쪽의 단부에 위치하는 셀의 선단의 사이의 거리(L2)가, 교차 부분(62)의 제2 전극 패턴(36B)을 따른 제2 폭(L2)이다. 그리고, 교차 부분(62)의 면적은, 제1 폭(L1)과 제2 폭(L2)을 승산한 값이다. 제1 전극 패턴(36A)과 제2 전극 패턴(36B)이 복수 개소에서 교차 부분(62)을 형성하고 있는 경우에는, 복수의 교차 부분(62) 중, 상술한 계산 방법으로 복수의 교차 부분(62)의 면적을 계산하고 평균을 취하는 것으로 하여, 모든 교차 부분(62)이 범위에 들어가지 않아도, 본원 발명의 효과가 얻어진다.

교차 부분(62)의 면적이 너무 작으면, 제1 전극 패턴(36A) 및 제2 전극 패턴(36B)의 전기 저항이 높아질 우려가 있다. 이 경우, 예를 들면 제1 전극 패턴(36A) 및 제2 전극 패턴(36B)의 시정수가 커지고, 그 결과, 터치 위치의 검출 정밀도가 열화된다는 문제가 있다. 반대로, 교차 부분(62)의 면적이 너무 커지면, 예를 들면 정전 용량 방식의 터치 패널에 적용한 경우에, 인간의 손가락이 근접 혹은 접촉함으로 인한 정전 용량의 변화가 상대적으로 작아져, 즉, 검지 신호의 S/N비가 작아져, 검출 정밀도가 열화된다는 문제가 있다.

따라서, 교차 부분(62)의 면적을 상술한 범위로 규정함으로써, 터치 위치의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있고, 터치 패널(10)에 적용하여 적합한 도전성 필름으로 할 수 있다.

각 셀(38)은, 다각형으로 구성되어 있다. 다각형으로서는, 삼각형, 사각형(정사각형, 직사각형, 평행사변형, 능형 등), 오각형, 육각형 등을 들 수 있다. 또한, 다각형을 구성하는 변의 일부가 곡선으로 이루어져 있어도 된다. 또한, 서로 형상이 다른 랜덤인 형상을 갖는 셀(38)로 이루어져 있어도 된다. 셀(38)의 한 변의 길이는 200~300μm가 바람직하다. 한 변의 길이가 너무 짧으면, 개구율 및 투과율이 저하되고, 그에 따라, 투명성이 열화된다는 문제가 있다. 반대로, 한 변의 길이가 너무 길면, 개구율 및 투과율은 향상되지만, 제1 전극 패턴(36A) 및 제2 전극 패턴(36B)의 전기 저항이 높아지고, 터치 위치의 검출 정밀도가 열화된다는 문제가 있다. 셀(38)의 한 변의 길이가 상기의 범위인 경우에는, 투명성도 더 양호하게 유지하는 것이 가능하여, 표시 장치(22)의 표시 패널(24) 상에 장착했을 때에, 위화감없이 표시를 시인할 수 있다.

금속 세선의 선폭은 0.1μm 이상 15μm 이하가 바람직하고, 1μm 이상 9μm 이하가 보다 바람직하며, 2μm 이상 7μm 이하가 더 바람직하다. 제1 전극 패턴(36A) 및 제2 전극 패턴(36B)의 표면 저항은, 0.1~300옴/sq.의 범위에 있는 것이 바람직하다. 하한값은, 1옴/sq. 이상, 3옴/sq. 이상, 5옴/sq. 이상, 10옴/sq. 이상인 것이 바람직하다. 상한값은, 200옴/sq. 이하, 100옴/sq. 이하, 70옴/sq. 이하, 50옴/sq. 이하인 것이 바람직하다.

상술한 점에서, 교차 부분(62)의 제1 폭(L1) 내에, 한 변의 길이가 200~300μm인 셀(38)이 적어도 4개 배열되고, 교차 부분(62)의 제2 폭(L2) 내에, 한 변의 길이가 200~300μm인 셀(38)이 적어도 4개 배열되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 개구율 및 투과율의 향상과, 제1 전극 패턴(36A) 및 제2 전극 패턴(36B)의 전기 저항의 저하를 함께 도모하는 것이 가능해진다.

또한, 상면에서 보았을 때, 제1 전극 패턴(36A) 중, 교차 부분(62)을 구성하는 복수의 셀(38)과, 제2 전극 패턴(36B) 중, 교차 부분(62)을 구성하는 복수의 셀(38)이 위치가 어긋나 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 제1 전극 패턴(36A)을 구성하는 셀(38)과, 제2 전극 패턴(36B)을 구성하는 셀(38)의 각 사이즈(한 변의 길이)가 동일한 것이 바람직하다. 즉, 제1 전극 패턴(36A)마다, 제2 전극 패턴(36B)마다 사이즈가 일정한 셀이 배열되는 점에서, 국부적으로, 어느 전극 패턴의 저항이 크게 변화하는 일이 없기 때문에, 터치 패널(10)을 구동하는 IC(구동 IC)에 저항이나 정전 용량의 편차를 없애기 위한 회로나 연산 처리는 불필요해져, 구동 IC에 대한 부하를 저감할 수 있다.

또한, 상면에서 보았을 때, 교차 부분(62)은, 제1 전극 패턴(36A)을 구성하는 셀(38)의 중앙에 제2 전극 패턴(36B)을 구성하는 셀(38)의 정점(교점)이 위치하고, 제2 전극 패턴(36B)을 구성하는 셀(38)의 중앙에 제1 전극 패턴(36A)을 구성하는 셀(38)의 정점(교점)이 위치하며, 제1 전극 패턴(36A) 및 제2 전극 패턴(36B)을 구성하는 셀(38)의 1/4 사이즈의 작은 셀이 배열된 형태로 되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 국부적으로 셀(38)이 두드러지는 일이 없어져, 시인성(금속 세선이 두드러지지 않음)이 양호해진다. 또한, 제1 전극 패턴(36A) 및 제2 전극 패턴(36B) 중, 교차 부분(62) 이외의 부분에서는, 각 셀(38)의 개구 부분에 십자 형상의 더미 패턴(셀(38)과 전기적으로 절연된 패턴)을 형성하여, 마치 셀(38)의 1/4 사이즈의 작은 셀이 배열된 형태로 해도 된다. 교차 부분(62)과 그 이외의 부분에서 셀(38)의 밀도가 변화하는 일이 없어지기 때문에, 시인성을 더 양호하게 할 수 있다.

또한, 상면에서 보았을 때, 제1 전극 패턴(36A)의 교차 부분(62) 이외의 부분과, 제2 전극 패턴(36B)의 교차 부분(62) 이외의 부분의 사이에, 적어도 셀(38)의 평균 직경 1개분의 간격, 치수로서는, 200μm 이상의 간격이 있는 것이 바람직하다. 이 간격이 좁으면, 교차 부분(62) 이외의 부분에 있어서도, 초기의 정전 용량이 형성되어 버리기 때문에, 인간의 손가락이 근접 혹은 접촉함으로 인한 정전 용량의 변화가 상대적으로 작아져, 검출 정밀도가 열화된다는 문제가 있다. 따라서, 상기 간격을 상술한 범위로 규정함으로써, 교차 부분(62) 이외의 부분에 있어서 초기의 정전 용량은 형성되지 않게 되어, 터치 위치의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

그리고, 이 적층 도전성 필름(18)을 터치 패널(10)로서 사용하는 경우는, 제1 도전성 필름(16A) 상에 커버층(20)을 적층하고, 제1 도전성 필름(16A)의 다수의 제1 전극 패턴(36A)으로부터 도출된 제1 단자 배선부(44a)와, 제2 도전성 필름(16B)의 다수의 제2 전극 패턴(36B)으로부터 도출된 제2 단자 배선부(44b)를, 예를 들면 스캔을 컨트롤하는 제어 회로(14)(도 2 참조)에 접속한다.

터치 위치의 검출 방식으로서는, 자기 용량 방식이나 상호 용량 방식을 바람직하게 채용할 수 있다.

자기 용량 방식은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제어 회로(14)로부터 제1 단자 배선부(44a)에 대하여 차례로 터치 위치를 검출하기 위한 제1 펄스 신호(P1)를 공급하고, 제어 회로(14)로부터 제2 단자 배선부(44b)에 차례로 터치 위치를 검출하기 위한 제2 펄스 신호(P2)를 공급한다.

손가락 끝을 커버층(20)의 상면에 접촉 또는 근접시킴으로써, 터치 위치에 대향하는 교차 부분(62)과 GND(그라운드) 간의 용량이 증가하는 점에서, 당해 교차 부분(62)에 대응하는 제1 전극 패턴(36A) 및 제2 전극 패턴(36B)으로부터의 전달 신호의 파형이, 다른 교차 부분(62)에 대응하는 제1 전극 패턴(36A) 및 제2 전극 패턴(36B)으로부터의 전달 신호의 파형과 다른 파형이 된다. 따라서, 제어 회로(14)에서는, 당해 교차 부분(62)에 대응하는 제1 전극 패턴(36A) 및 제2 전극 패턴(36B)으로부터의 전달 신호에 근거하여 터치 위치를 연산한다.

한편, 상호 용량 방식은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제어 회로(14)로부터 제2 전극 패턴(36B)에 대하여 차례로 터치 위치 검출을 위한 전압 신호(S2)를 인가하고, 제1 전극 패턴(36A)에 대하여 차례로 센싱(전달 신호(S1)의 검출)을 행한다. 손가락 끝을 커버층(20)의 상면에 접촉 또는 근접시킴으로써, 터치 위치에 대향하는 교차 부분(62)에서의 기생 용량(초기의 정전 용량)에 대하여 병렬로 손가락의 부유 용량이 더해지는 점에서, 당해 교차 부분(62)에 대응하는 제1 전극 패턴(36A)으로부터의 전달 신호(S1)의 파형이 다른 교차 부분(62)에 대응하는 제1 전극 패턴(36A)으로부터의 전달 신호(S1)의 파형과 다른 파형이 된다. 따라서, 제어 회로(14)에서는, 전압 신호(S2)를 공급하고 있는 제2 전극 패턴(36B)의 순서와, 공급된 제1 전극 패턴(36A)으로부터의 전달 신호(S1)에 근거하여 터치 위치를 연산한다.

이러한 자기 용량 방식 또는 상호 용량 방식의 터치 위치의 검출 방법을 채용함으로써, 커버층(20)의 상면에 동시에 2개의 손가락 끝을 접촉 또는 근접시켜도, 각 터치 위치를 검출하는 것이 가능해진다.

또한, 투영형 정전 용량 방식의 검출 회로에 관한 선행 기술 문헌으로서, 미국 특허공보 제4,582,955호, 미국 특허공보 제4,686,332호, 미국 특허공보 제4,733,222호, 미국 특허공보 제5,374,787호, 미국 특허공보 제5,543,588호, 미국 특허공보 제7,030,860호, 미국 특허출원 공개공보 제2004/0155871호 등이 있다.

다음으로, 본 실시형태에 관한 도전성 필름의 바람직한 양태에 대하여 이하에 설명한다.

상술한 제1 단자 배선부(44a), 제2 단자 배선부(44b), 제1 단자부(50a), 제2 단자부(50b), 제1 접지 라인(48a), 제2 접지 라인(48b), 제1 접지 단자부(46a) 및 제2 접지 단자부(46b)를 구성하는 금속 배선, 그리고 제1 전극 패턴(36A) 및 제2 전극 패턴(36B)을 구성하는 금속 세선은, 각각 단일의 도전성 소재로 구성되어 있다. 단일의 도전성 소재는, 은, 구리, 알루미늄 중의 1종류로 이루어지는 금속, 혹은 이들 중 적어도 하나를 포함하는 합금으로 이루어진다.

본 실시형태에 있어서의 제1 도전성 필름(16A) 및 제2 도전성 필름(16B)은, 가시광 투과율의 점에서 개구율은 85% 이상인 것이 바람직하고, 90% 이상인 것이 더 바람직하며, 95% 이상인 것이 가장 바람직하다. 개구율이란, 금속 세선을 제외한 투광성 부분이 전체에서 차지하는 비율이며, 예를 들면, 선폭 6μm, 세선 피치 240μm의 정사각형의 격자 형상의 개구율은, 95%이다.

상술한 적층 도전성 필름(18)에서는, 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 투명 기체(32A)의 표면에 제1 도전부(30A)를 형성하고, 제2 투명 기체(32B)의 표면에 제2 도전부(30B)를 형성하도록 했지만, 그 외, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 투명 기체(32A)의 표면에 제1 도전부(30A)를 형성하고, 제1 투명 기체(32A)의 이면에 제2 도전부(30B)를 형성하도록 해도 된다. 이 경우, 제2 투명 기체(32B)가 존재하지 않고, 제2 도전부(30B) 상에, 제1 투명 기체(32A)가 적층되며, 제1 투명 기체(32A) 상에 제1 도전부(30A)가 적층된 형태가 된다. 이 경우도, 제1 도전부(30A)를 피복하도록 제1 투명 점착제층(34A)이 형성되고, 제2 도전부(30B)를 피복하도록 제2 투명 점착제층(34B)이 형성된다. 또한, 제1 도전성 필름(16A)과 제2 도전성 필름(16B)은 그 사이에 다른 층이 존재해도 되고, 제1 전극 패턴(36A)과 제2 전극 패턴(36B)이 절연 상태이면, 그들이 대향하여 배치되어도 된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 도전성 필름(16A)과 제2 도전성 필름(16B)의 예를 들면 각 코너부에, 제1 도전성 필름(16A)과 제2 도전성 필름(16B)의 첩합 시에 사용하는 위치 결정용의 제1 얼라인먼트 마크(64a) 및 제2 얼라인먼트 마크(64b)를 형성하는 것이 바람직하다. 이 제1 얼라인먼트 마크(64a) 및 제2 얼라인먼트 마크(64b)는, 제1 도전성 필름(16A)과 제2 도전성 필름(16B)을 첩합하여 적층 도전성 필름(18)으로 한 경우에, 새로운 복합 얼라인먼트 마크가 되고, 이 복합 얼라인먼트 마크는, 적층 도전성 필름(18)을 표시 패널(24)에 설치할 때에 사용하는 위치 결정용의 얼라인먼트 마크로서도 기능하게 된다.

상술한 예에서는, 제1 도전성 필름(16A) 및 제2 도전성 필름(16B)을 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널(10)에 적용한 예를 나타냈지만, 그 외, 표면형 정전 용량 방식의 터치 패널이나, 저항막식의 터치 패널에도 적용할 수 있다.

또한, 상술한 본 실시형태에 관한 제1 도전성 필름(16A) 및 제2 도전성 필름(16B)은, 표시 장치(22)의 터치 패널용 도전성 필름 외에, 표시 장치(22)의 전자파 실드 필름이나, 표시 장치(22)의 표시 패널(24)에 설치되는 광학 필름으로서도 이용할 수 있다. 표시 장치(22)로서는 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 유기 EL, 무기 EL 등을 들 수 있다.

다음으로, 대표적으로 제1 도전성 필름(16A)의 제조 방법에 대하여 간단하게 설명한다. 제2 도전성 필름(16B)에 있어서도 마찬가지이다.

제1 도전성 필름(16A)을 제조하는 방법으로서는, 예를 들면 제1 투명 기체(32A)에 감광성 할로젠화 은염을 함유하는 유제층을 갖는 감광 재료를 노광하고, 현상 처리를 실시함으로써, 노광부 및 미노광부에 각각 금속은부 및 광투과성부를 형성하여 제1 도전부(30A)를 형성하도록 해도 된다. 또한, 추가로 금속은부에 물리 현상 및/또는 도금 처리를 실시함으로써 금속은부에 도전성 금속을 담지시키도록 해도 된다.

혹은, 제1 투명 기체(32A) 상에 도금 전처리재를 이용하여 감광성 피도금층을 형성하고, 그 후, 노광, 현상 처리한 후에 도금 처리를 실시함으로써, 노광부 및 미노광부에 각각 금속부 및 광투과성부를 형성하여 제1 도전부(30A)를 형성하도록 해도 된다. 또한, 금속부에 물리 현상 및/또는 도금 처리를 실시함으로써 금속부에 도전성 금속을 담지시키도록 해도 된다.

도금 전처리재를 이용하는 방법 중 더 바람직한 형태로서는, 다음의 2가지 형태를 들 수 있다. 또한, 하기보다 구체적인 내용은, 일본 공개특허공보 2003-213437호, 일본 공개특허공보 2006-64923호, 일본 공개특허공보 2006-58797호, 일본 공개특허공보 2006-135271호 등에 개시되어 있다.

(a) 제1 투명 기체(32A) 상에, 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기를 포함하는 피도금층을 도포하고, 그 후, 노광·현상한 후에 도금 처리하여 금속부를 피도금 재료 상에 형성시키는 양태.

(b) 제1 투명 기체(32A) 상에, 폴리머 및 금속 산화물을 포함하는 하지층과, 도금 촉매 또는 그 전구체와 상호 작용하는 관능기를 포함하는 피도금층을 이 순으로 적층하고, 그 후, 노광·현상한 후에 도금 처리하여 금속부를 피도금 재료 상에 형성시키는 양태.

그 외의 방법으로서는, 제1 투명 기체(32A) 상에 형성된 금속박 상의 포토레지스트막을 노광, 현상 처리하여 레지스트 패턴을 형성하고, 레지스트 패턴으로부터 노출하는 구리박을 에칭함으로써, 제1 도전부(30A)를 형성하도록 해도 된다.

혹은, 제1 투명 기체(32A) 상에 금속 미립자를 포함하는 페이스트를 인쇄하고, 페이스트에 금속 도금을 행함으로써, 메시 패턴을 형성하도록 해도 된다.

혹은, 제1 투명 기체(32A) 상에, 메시 패턴을 스크린 인쇄판 또는 그라비어 인쇄판에 의하여 인쇄 형성하도록 해도 된다.

혹은, 제1 투명 기체(32A) 상에, 제1 도전부(30A)를 잉크젯에 의하여 형성하도록 해도 된다.

다음으로, 본 실시형태에 관한 제1 도전성 필름(16A)에 있어서, 특히 바람직한 양태인 할로젠화 은 사진 감광 재료를 이용하는 방법을 중심으로 하여 설명한다. 이는, 제2 도전성 필름(16B)에 대해서도 마찬가지이다.

본 실시형태에 관한 제1 도전성 필름(16A)의 제조 방법은, 감광 재료와 현상 처리의 형태에 따라, 다음의 3가지 형태가 포함된다.

(1) 물리 현상핵을 포함하지 않는 할로젠화 은 흑백 사진 감광 재료를 화학 현상 또는 열 현상하여 금속은부를 감광 재료 상에 형성시키는 양태.

(2) 물리 현상핵을 할로젠화 은 유제층 중에 포함하는 할로젠화 은 흑백 사진 감광 재료를 용해 물리 현상하여 금속은부를 감광 재료 상에 형성시키는 양태.

(3) 물리 현상핵을 포함하지 않는 할로젠화 은 흑백 사진 감광 재료와, 물리 현상핵을 포함하는 비감광성층을 갖는 수상(受像) 시트를 중첩시켜 확산 전사 현상하여 금속은부를 비감광성 수상 시트 상에 형성시키는 양태.

상기 (1)의 양태는, 일체형 흑백 현상 타입이며, 감광 재료 상에 광투과성 도전성막 등의 투광성 도전성막이 형성된다. 얻어지는 현상은은 화학 현상은 또는 열 현상은이며, 고비표면의 필라멘트인 점에서 후속하는 도금 또는 물리 현상 과정에서 활성이 높다.

상기 (2)의 양태는, 노광부에서는, 물리 현상핵 근연(近緣)의 할로젠화 은 입자가 용해되어 현상핵 상에 침적함으로써 감광 재료 상에 광투과성 도전성막 등의 투광성 도전성막이 형성된다. 이것도 일체형 흑백 현상 타입이다. 현상 작용이, 물리 현상핵 상으로의 석출이므로 고활성이지만, 현상은은 비표면의 작은 구형이다.

상기 (3)의 양태는, 미노광부에 있어서 할로젠화 은 입자가 용해되고 확산하여 수상 시트 상의 현상핵 상에 침적함으로써 수상 시트 상에 광투과성 도전성막 등의 투광성 도전성막이 형성된다. 이른바 세퍼레이트 타입으로서, 수상 시트를 감광 재료로부터 박리하여 이용하는 양태이다.

어느 양태도 네거티브형 현상 처리 및 반전 현상 처리 중 어느 현상을 선택할 수도 있다(확산 전사 방식의 경우는, 감광 재료로서 오토 포지티브형 감광 재료를 이용함으로써 네거티브형 현상 처리가 가능해진다).

여기에서 말하는 화학 현상, 열 현상, 용해 물리 현상, 확산 전사 현상은, 당업계에서 통상 이용되고 있는 용어대로의 의미이며, 사진 화학의 일반 교과서, 예를 들면 기쿠치 신이치 저 '사진 화학'(교리쓰 슛판사, 1955년 간행), C. E. K. Mees편 'The Theory of Photographic Processes, 4th ed.'(Mcmillan사, 1977년 간행)에 해설되어 있다. 본건은 액 처리에 관한 발명이지만, 그 외의 현상 방식으로서 열 현상 방식을 적용하는 기술도 참고로 할 수 있다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 2004-184693호, 동 2004-334077호, 동 2005-010752호의 각 공보, 일본 특허출원공보 2004-244080호, 동 2004-085655호의 각 명세서에 기재된 기술을 적용할 수 있다.

여기에서, 본 실시형태에 관한 제1 도전성 필름(16A)의 각 층의 구성에 대하여, 이하에 상세하게 설명한다. 이는, 제2 도전성 필름(16B)에 대해서도 마찬가지이다.

[제1 투명 기체(32A)]

제1 투명 기체(32A)로서는, 플라스틱 필름, 플라스틱판, 유리판 등을 들 수 있다. 상기 플라스틱 필름 및 플라스틱판의 원료로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터류; 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 폴리카보네이트, 환상 올레핀(COP) 등을 이용할 수 있다. 제1 투명 기체(32A)로서는, 융점이 약 290℃ 이하인 플라스틱 필름, 또는 플라스틱판이 바람직하고, 특히, 광투과성이나 가공성 등의 관점에서, PET가 바람직하다.

[은염 유제층]

제1 도전성 필름(16A)의 금속 세선이 되는 은염 유제층은, 은염과 바인더 외에, 용매나 염료 등의 첨가제를 함유한다.

본 실시형태에 이용되는 은염으로서는, 할로젠화 은 등의 무기은염 및 아세트산은 등의 유기은염을 들 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 광센서로서의 특성이 우수한 할로젠화 은을 이용하는 것이 바람직하다.

은염 유제층의 도포 은량(은염의 도포량)은, 은으로 환산하여 1~30g/m²가 바람직하고, 1~25g/m²가 보다 바람직하며, 5~20g/m²가 더 바람직하다. 이 도포 은량을 상기 범위로 함으로써, 제1 도전성 필름(16A)으로 한 경우에 원하는 표면 저항을 얻을 수 있다.

본 실시형태에 이용되는 바인더로서는, 예를 들면, 젤라틴, 폴리바이닐알코올(PVA), 폴리바이닐피롤리돈(PVP), 전분 등의 다당류, 셀룰로스 및 그 유도체, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리바이닐아민, 키토산, 폴리라이신, 폴리아크릴산, 폴리알진산, 폴리하이알루론산, 카복시셀룰로스 등을 들 수 있다. 이들은, 관능기의 이온성에 따라 중성, 음이온성, 양이온성의 성질을 갖는다.

본 실시형태의 은염 유제층 중에 함유되는 바인더의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 분산성과 밀착성을 발휘할 수 있는 범위에서 적절히 결정할 수 있다. 은염 유제층 중의 바인더의 함유량은, 은/바인더 체적비로 1/4 이상이 바람직하고, 1/2 이상이 보다 바람직하다. 은/바인더 체적비는, 100/1 이하가 바람직하고, 50/1 이하가 보다 바람직하다. 또한, 은/바인더 체적비는 1/1~4/1인 것이 더 바람직하다. 1/1~3/1인 것이 가장 바람직하다. 은염 유제층 중의 은/바인더 체적비를 이 범위로 함으로써, 도포 은량을 조정한 경우에도 저항값의 편차를 억제하고, 균일한 표면 저항을 갖는 제1 도전성 필름(16A)을 얻을 수 있다. 또한, 은/바인더 체적비는, 원료의 할로젠화 은량/바인더량(중량비)을 은량/바인더량(중량비)으로 변환하고, 또한 은량/바인더량(중량비)을 은량/바인더량(체적비)으로 변환함으로써 구할 수 있다.

<용매>

은염 유제층의 형성에 이용되는 용매는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 물, 유기용매(예를 들면, 메탄올 등의 알코올류, 아세톤 등의 케톤류, 폼아마이드 등의 아마이드류, 다이메틸설폭사이드 등의 설폭사이드류, 아세트산 에틸 등의 에스터류, 에터류 등), 이온성 액체, 및 이들의 혼합 용매를 들 수 있다.

<그 외의 첨가제>

본 실시형태에 이용되는 각종 첨가제에 관해서는, 특별히 제한은 없고, 공지의 것을 바람직하게 이용할 수 있다.

[그 외의 층 구성]

은염 유제층 위에 도시하지 않은 보호층을 마련해도 된다. 또한, 은염 유제층보다 아래에, 예를 들면 언더코팅층을 마련할 수도 있다.

다음으로, 제1 도전성 필름(16A)의 제작 방법의 각 공정에 대하여 설명한다.

[노광]

본 실시형태에서는, 제1 도전부(30A)를 인쇄 방식에 의하여 실시하는 경우를 포함하지만, 인쇄 방식 이외에는, 제1 도전부(30A)를 노광과 현상 등에 의하여 형성한다. 즉, 제1 투명 기체(32A) 상에 마련된 은염 함유층을 갖는 감광 재료 또는 포토리소그래피용 포토폴리머를 도공한 감광 재료로의 노광을 행한다. 노광은, 전자파를 이용하여 행할 수 있다. 전자파로서는, 예를 들면, 가시광선, 자외선 등의 광, X선 등의 방사선 등을 들 수 있다. 또한 노광에는 파장 분포를 갖는 광원을 이용해도 되고, 특정의 파장의 광원을 이용해도 된다.

[현상 처리]

본 실시형태에서는, 유제층을 노광한 후, 추가로 현상 처리가 행해진다. 현상 처리는, 은염 사진 필름이나 인화지, 인쇄 제판용 필름, 포토마스크용 에멀션 마스크 등에 이용되는 통상의 현상 처리의 기술을 이용할 수 있다. 본 발명에 있어서의 현상 처리는, 미노광 부분의 은염을 제거하여 안정화시킬 목적으로 행해지는 정착 처리를 포함할 수 있다. 본 발명에 있어서의 정착 처리는, 은염 사진 필름이나 인화지, 인쇄 제판용 필름, 포토마스크용 에멀션 마스크 등에 이용되는 정착 처리의 기술을 이용할 수 있다.

현상, 정착 처리를 실시한 감광 재료는, 수세 처리나 안정화 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

현상 처리 후의 노광부에 포함되는 금속은부의 질량은, 노광 전의 노광부에 포함되어 있던 은의 질량에 대하여 50질량% 이상의 함유율인 것이 바람직하고, 80질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 노광부에 포함되는 은의 질량이 노광 전의 노광부에 포함되어 있던 은의 질량에 대하여 50질량% 이상이면, 높은 도전성을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.

이상의 공정을 거쳐 제1 도전성 필름(16A)은 얻어진다. 현상 처리 후의 제1 도전성 필름(16A)에 대해서는, 추가로 캘린더 처리를 행해도 되고, 캘린더 처리에 의하여 각 투명 도전층의 표면 저항을 원하는 표면 저항(0.1~100옴/sq.의 범위)으로 조정할 수 있다.

[물리 현상 및 도금 처리]

본 실시형태에서는, 노광 및 현상 처리에 의하여 형성된 금속은부의 도전성을 향상시킬 목적으로, 금속은부에 도전성 금속 입자를 담지시키기 위한 물리 현상 및/또는 도금 처리를 행해도 된다. 본 발명에서는 물리 현상 또는 도금 처리 중 어느 한쪽만으로 도전성 금속 입자를 금속은부에 담지시켜도 되고, 물리 현상과 도금 처리를 조합하여 도전성 금속 입자를 금속은부에 담지시켜도 된다. 또한, 금속은부에 물리 현상 및/또는 도금 처리를 실시한 것을 포함하여 '도전성 금속부'라고 칭한다.

본 실시형태에 있어서의 '물리 현상'이란, 금속이나 금속 화합물의 핵 상에, 은이온 등의 금속 이온을 환원제로 환원하여 금속 입자를 석출시키는 것을 말한다. 이 물리 현상은, 인스턴트 B&W 필름, 인스턴트 슬라이드 필름이나, 인쇄판 제조 등에 이용되고 있으며, 본 발명에서는 그 기술을 이용할 수 있다. 또한, 물리 현상은, 노광 후의 현상 처리와 동시에 행해도 되고, 현상 처리 후에 별도로 행해도 된다.

본 실시형태에 있어서, 도금 처리는, 무전해 도금(화학 환원 도금이나 치환 도금), 전해 도금, 또는 무전해 도금과 전해 도금의 양쪽 모두를 이용할 수 있다. 본 실시형태에 있어서의 무전해 도금은, 공지의 무전해 도금 기술을 이용할 수 있고, 예를 들면, 프린트 배선판 등으로 이용되고 있는 무전해 도금 기술을 이용할 수 있으며, 무전해 도금은 무전해 구리 도금인 것이 바람직하다.

[산화 처리]

본 실시형태에서는, 현상 처리 후의 금속은부, 및 물리 현상 및/또는 도금 처리에 의하여 형성된 도전성 금속부에는, 산화 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 산화 처리를 행함으로써, 예를 들면, 광투과성부에 금속이 약간 침착되어 있었던 경우에, 금속을 제거하여, 광투과성부의 투과성을 대략 100%로 할 수 있다.

[제1 투명 기체(32A) 등의 두께]

본 실시형태에 관한 제1 도전성 필름(16A)에 있어서의 제1 투명 기체(32A)의 두께는, 5~350μm인 것이 바람직하고, 30~150μm인 것이 더 바람직하다. 5~350μm의 범위라면 원하는 가시광의 투과율이 얻어지고, 또한, 취급도 용이하다.

제1 투명 기체(32A) 상에 마련되는 금속은부의 두께는, 제1 투명 기체(32A) 상에 도포되는 은염 함유층용 도료의 도포 두께에 따라 적절히 결정할 수 있다. 금속은부의 두께는, 0.001mm~0.2mm에서 선택 가능하지만, 30μm 이하인 것이 바람직하고, 20μm 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.01~9μm인 것이 더 바람직하고, 0.05~5μm인 것이 가장 바람직하다. 또한, 금속은부는 패턴 형상인 것이 바람직하다. 금속은부는 1층이어도 되고, 2층 이상의 중층 구성이어도 된다. 금속은부가 패턴 형상이고, 또한, 2층 이상의 중층 구성인 경우, 상이한 파장에 감광할 수 있도록, 상이한 감색성을 부여할 수 있다. 이로써, 노광 파장을 변경하여 노광하면, 각 층에 있어서 상이한 패턴을 형성할 수 있다.

도전성 금속부의 두께는, 터치 패널(10)의 용도로서는, 얇을수록 표시 패널(24)의 시야각이 넓어지기 때문에 바람직하고, 시인성의 향상의 점에서도 박막화가 요구된다. 이러한 관점에서, 도전성 금속부에 담지된 도전성 금속으로 이루어지는 층의 두께는, 9μm 미만인 것이 바람직하고, 0.1μm 이상 5μm 미만인 것이 보다 바람직하며, 0.1μm 이상 3μm 미만인 것이 더 바람직하다.

본 실시형태에서는, 상술한 은염 함유층의 도포 두께를 컨트롤함으로써 원하는 두께의 금속은부를 형성하고, 또한 물리 현상 및/또는 도금 처리에 의하여 도전성 금속 입자로 이루어지는 층의 두께를 자유롭게 컨트롤할 수 있기 때문에, 5μm 미만, 바람직하게는 3μm 미만의 두께를 갖는 도전성 필름이어도 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 도전성 필름의 제조 방법에서는, 도금 등의 공정은 반드시 행할 필요는 없다. 본 실시형태에 관한 도전성 필름의 제조 방법에서는 은염 유제층의 도포 은량, 은/바인더 체적비를 조정함으로써 원하는 표면 저항을 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 필요에 따라서 캘린더 처리 등을 행해도 된다.

[현상 처리 후의 경막 처리]

은염 유제층에 대하여 현상 처리를 행한 후에, 경막제로 침지하여 경막 처리를 행하는 것이 바람직하다. 경막제로서는, 예를 들면, 글루타르알데하이드, 아디프알데하이드, 2,3-다이하이드록시-1,4-다이옥세인 등의 다이알데하이드류 및 붕산 등의 일본 공개특허공보 평2-141279호에 기재된 것을 들 수 있다.

본 실시형태에 관한 제1 도전성 필름(16A)에는, 반사 방지층이나 하드 코트층 등의 기능층을 부여해도 된다.

[캘린더 처리]

현상 처리가 완료된 금속은부에 캘린더 처리를 실시하여 평활화하도록 해도 된다. 이로써 금속은부의 도전성이 현저하게 증대한다. 캘린더 처리는, 캘린더 롤에 의하여 행할 수 있다. 캘린더 롤은 통상 한 쌍의 롤로 이루어진다.

캘린더 처리에 이용되는 롤로서는, 에폭시, 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리이미드아마이드 등의 플라스틱 롤 또는 금속 롤이 이용된다. 특히, 양면에 유제층을 갖는 경우는, 금속 롤끼리 처리하는 것이 바람직하다. 편면에 유제층을 갖는 경우는, 주름 방지의 점에서 금속 롤과 플라스틱 롤의 조합으로 할 수도 있다. 선 압력의 하한값은 1960N/cm(200kgf/cm, 면압으로 환산하면 699.4kgf/cm²) 이상, 더 바람직하게는 2940N/cm(300kgf/cm, 면압으로 환산하면 935.8kgf/cm²) 이상이다. 선 압력의 상한값은, 6880N/cm(700kgf/cm) 이하이다.

캘린더 롤로 대표되는 평활화 처리의 적용 온도는 10℃(온도 조절 없음)~100℃가 바람직하고, 보다 바람직한 온도는, 금속 메시 패턴이나 금속 배선 패턴의 화선 밀도나 형상, 바인더종에 따라 다르지만, 대체로 10℃(온도 조절 없음)~50℃의 범위에 있다.

또한, 본 발명은, 하기 표 1 및 표 2에 기재된 공개공보 및 국제공개공보의 기술과 적절히 조합하여 사용할 수 있다. '일본 공개특허공보', '호 공보', '호 팸플릿' 등의 표기는 생략한다.

[표 1]

[표 2]

실시예 1

이하에, 본 발명의 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시예에 나타나는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의하여 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.

실시예 1~6, 비교예 1 및 2에 대하여 도전성(표면 저항) 및 터치 위치의 검출 오차에 대하여 확인했다. 실시예 1~6, 비교예 1 및 2의 내역 및 평가 결과를 후술하는 표 3에 나타낸다.

<실시예 1~6, 비교예 1 및 2>

(할로젠화 은 감광 재료)

수 매체 중의 Ag 150g에 대하여 젤라틴 10.0g을 포함하는, 구상당(球相當) 직경 평균 0.1μm의 옥취염화(沃臭鹽化) 은 입자(I=0.2몰%, Br=40몰%)를 함유하는 유제를 조제했다.

또한, 이 유제 중에는 K₃Rh₂Br₉ 및 K₂IrCl₆을 농도가 10^-7(몰/몰 은)이 되도록 첨가하고, 브로민화 은 입자에 Rh 이온과 Ir 이온을 도프했다. 이 유제에 Na₂PdCl₄를 첨가하고, 또한 염화 금산과 싸이오황산 나트륨을 이용하여 금황 증감을 행하여, 이 유제를 유제 A로 했다. 유제 A에 대하여, K₃Rh₂Br₉량을 감량하여, 감도를 2배로 높인 유제를 조제하여, 유제 B로 했다.

(감광층 도포)

그 후, 젤라틴 경막제와 함께, 은의 도포량이 10g/m²가 되도록 투명 기체 (32)(여기에서는 PET)의 표면에 도포했다. 이 때, Ag/젤라틴 체적비는 2/1로 했다. 투명 기체(32)의 두께는 100μm로 했다. 하층에 유제 B를 5g/m², 상층에 유제 A를 5g/m²가 되도록 중층 도포를 행하여, 감광층의 두께가 1.5μm인 할로젠화 은 감광 재료를 얻었다.

(노광)

완성한 할로젠화 은 감광 재료에 대하여 노광을 행했다. 제1 도전성 필름(16A)에 대해서는 도 4에 나타내는 패턴으로, 제2 도전성 필름(16B)에 대해서는 도 5에 나타내는 패턴으로, A4 사이즈(210mm×297mm)의 제1 투명 기체(32A) 및 제2 투명 기체(32B)에 행했다. 노광은 상기 패턴의 포토마스크를 통하여 고압 수은 램프를 광원으로 한 평행광을 이용하여 행했다.

(현상 처리)

·현상액 1L 처방

하이드로퀴논 20 g

아황산 나트륨 50 g

탄산 칼륨 40 g

에틸렌다이아민·4아세트산 2 g

브로민화 칼륨 3 g

폴리에틸렌글라이콜 2000 1 g

수산화 칼륨 4 g

pH 10.3으로 조정

·정착액 1L 처방

싸이오황산 암모늄액(75%) 300 ml

아황산 암모늄·1수염 25 g

1,3-다이아미노프로페인·4아세트산 8 g

아세트산 5 g

암모니아수(27%) 1 g

pH 6.2로 조정

노광 완료된 감광 재료를, 상기 현상 처리제와 후지필름사제 자동 현상기 FG-710PTS를 이용하여, 처리 조건(현상: 35℃ 30초, 정착: 34℃ 23초, 수세: 유수(5L/분) 20초)으로 현상 처리를 행하여 제1 도전성 필름(16A) 및 제2 도전성 필름(16B)을 얻었다.

(조립)

제1 도전성 필름(16A) 및 제2 도전성 필름(16B)을 적층하여 적층 도전성 필름(18)을 제작하고, 이 적층 도전성 필름(18)을 이용하여 터치 패널(10)을 제작했다.

(실시예 1)

실시예 1은, 제1 도전성 필름(16A) 및 제2 도전성 필름(16B)에 대한 노광 패턴, 특히, 제1 전극 패턴(36A)의 가장 폭이 좁은 부분(52a)이 되는 패턴의 폭과, 제2 전극 패턴(36B)의 가장 폭이 좁은 부분(58a)이 되는 패턴의 폭을 조정하여, 교차 부분(62)의 면적을 1.6mm²로 했다.

(실시예 2~6)

실시예 2~6은, 교차 부분(62)의 면적을 각각 2.0mm², 4.0mm², 8.0mm², 16.0mm², 18.0mm²로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 제작했다.

(비교예 1, 2)

비교예 1 및 2는, 교차 부분(62)의 면적을 각각 1.0mm², 20.0mm²로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 제작했다.

<평가>

(전극 패턴 간 저항)

도 9에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 전극 패턴(36)의 양단에 측정용 단자(66)를 마련하고, PICOTEST사제 디지털 멀티미터(품번 M3500A)를 이용하여, 측정용 단자(66)에 프로브를 접촉시켜, 저항을 측정했다. 실시예 1~6, 비교예 1 및 2에 대하여, 각각 길이가 270mm인 전극 패턴(36)을 10개 제작하고, 그 평균의 저항값을 전극 패턴 간 저항 Rv로 했다.

그리고, 전극 패턴 간 저항 Rv의 값이 20k옴 이상을 'N', 15k옴 이상 20k옴 미만을 'C', 10k옴 이상 15k옴 미만을 'B', 10k옴 이하를 'A'로 했다.

(검출 오차)

터치 패널(10)의 표면 중, 미리 설정한 1만 개소의 위치에 차례로 프로브 로봇을 사용하여 직경 5mm의 접점에서 접촉시키면서, 각 터치 위치를 검출했다. 그리고, 1만 개소의 검출 결과와, 그에 대응하는 설정값을 비교하여, 검출 위치와 설정 위치의 차벡터의 절대값이 적은 쪽부터 세어 9973번째의 값이 2mm 이상인 경우를 'N', 1.5mm 이상 2mm 미만을 'C', 1.3mm 이상 1.5mm 미만을 'B', 1.3mm 미만을 'A'로 했다.

(평가 결과)

평가 결과를 하기 표 3에 나타낸다.

[표 3]

표 3으로부터, 교차 부분(62)의 면적은 1.0mm²보다 크고, 20.0mm²보다 작은 것이 바람직하고, 2.0mm² 이상 16.0mm² 이하인 것이 더 바람직하다는 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 도전성 필름은, 상술한 실시형태에 한정하지 않으며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 다양한 구성을 채용할 수 있는 것은 물론이다.

10…터치 패널
12…센서 본체
14…제어 회로
16A…제1 도전성 필름
16B…제2 도전성 필름
18…적층 도전성 필름
20…커버층
22…표시 장치
24…표시 패널
26A…제1 센서 영역
26B…제2 센서 영역
28A…제1 단자 배선 영역
28B…제2 단자 배선 영역
30A…제1 도전부
30B…제2 도전부
32A…제1 투명 기체
32B…제2 투명 기체
34A…제1 투명 점착제층
34B…제2 투명 점착제층
36A…제1 전극 패턴
36B…제2 전극 패턴
38…셀
40…메시 패턴
52a, 58a…가장 폭이 좁은 부분
52b, 58b…가장 폭이 넓은 부분
52c, 58c…폭이 서서히 좁아지는 부분
54, 60…포락선
62…교차 부분

Claims

기체와, 2 이상의 제1 전극 패턴과, 2 이상의 제2 전극 패턴을 가지며, 상기 제1 전극 패턴과 상기 제2 전극 패턴이 절연 상태에서 대향하고, 또한, 교차하는 터치 패널용 전극으로서,
상기 제1 전극 패턴 및 상기 제2 전극 패턴은, 각각 금속 세선에 의한 다수의 셀이 조합되어 구성되며,
상기 제1 전극 패턴과 상기 제2 전극 패턴의 교차 부분의 면적이 1mm²보다 크고, 20mm²보다 작고,
상면에서 보았을 때, 하나의 상기 교차 부분에 포함되고, 또한, 상기 제1 전극 패턴의 연재 방향으로 나열되는 제2 전극 패턴의 복수의 셀 중, 한쪽의 단부에 위치하는 셀의 선단과 다른 한쪽의 단부에 위치하는 셀의 선단의 사이의 거리가, 상기 교차 부분의 상기 제1 전극 패턴을 따른 제1 폭이며,
상면에서 보았을 때, 하나의 상기 교차 부분에 포함되고, 또한, 상기 제2 전극 패턴의 연재 방향으로 나열되는 제1 전극 패턴의 복수의 셀 중, 한쪽의 단부에 위치하는 셀의 선단과 다른 한쪽의 단부에 위치하는 셀의 선단의 사이의 거리가, 상기 교차 부분의 상기 제2 전극 패턴을 따른 제2 폭이며,
상기 교차 부분의 면적은, 상기 제1 폭과 상기 제2 폭을 승산한 값인 것을 특징으로 하는 터치 패널용 전극.
청구항 1에 있어서,
상기 교차 부분의 면적이 2mm² 이상 16mm² 이하인 것을 특징으로 하는 터치 패널용 전극.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1 폭 내에 적어도 4개의 셀이 배열되고,
상기 제2 폭 내에 적어도 4개의 셀이 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 전극.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 교차 부분은, 상면에서 보았을 때, 상기 제1 전극 패턴 중, 상기 교차 부분을 구성하는 복수의 셀과, 상기 제2 전극 패턴 중, 상기 교차 부분을 구성하는 복수의 셀이 위치가 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 전극.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 전극 패턴을 구성하는 셀과, 상기 제2 전극 패턴을 구성하는 셀의 각 사이즈가 동일한 것을 특징으로 하는 터치 패널용 전극.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1 전극 패턴의 표면 저항과 상기 제2 전극 패턴의 표면 저항은, 0.1옴/sq. 이상 300옴/sq. 이하인 것을 특징으로 하는 터치 패널용 전극.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 전극 패턴 및 상기 제2 전극 패턴 중, 적어도 표면 저항이 높은 쪽의 전극 패턴은, 금속 세선의 단부를 가상적으로 연결한 포락선 형상으로, 만곡 형상이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 전극.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상면에서 보았을 때, 상기 제1 전극 패턴에 있어서의 상기 교차 부분 이외의 부분과, 상기 제2 전극 패턴에 있어서의 상기 교차 부분 이외의 부분의 사이에, 적어도 셀의 평균 직경 1개분의 간격이 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 전극.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상면에서 보았을 때, 상기 제1 전극 패턴 중, 상기 교차 부분 이외의 부분과, 상기 제2 전극 패턴 중, 상기 교차 부분 이외의 부분의 사이에, 200μm 이상의 간격이 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 전극.
청구항 1 또는 청구항 2에 따른 터치 패널용 전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
청구항 11에 따른 터치 패널을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.