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JP6204858B2 - タッチパネルモジュールおよび電子機器 - Google Patents

タッチパネルモジュールおよび電子機器 Download PDF

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Description

本発明は、メッシュ状金属電極を有するタッチパネルモジュールおよびタッチパネルモジュールを有する電子機器に関し、特に、メッシュ状金属電極等の配線の視認性が低いタッチパネルモジュールおよび電子機器に関する。
近年、携帯端末およびコンピューター等電子機器の入力装置として、タッチパネルが多く利用されている。タッチパネルは、ディスプレイの表面に配置され、指等の接触された位置を検出し、入力操作を行う。タッチパネルにおける位置検出方法として、例えば、抵抗膜方式、静電容量方式等が知られている。
タッチパネルの代表的な方法として、ＩＴＯ等の透明導電材料を使用する方法、またはメッシュ状金属電極を使用する方法がある。しかし、ＩＴＯ等の透明導電材料は電気抵抗が高く、大きな画面のタッチパネルとしては不向きであった。また、メッシュ状金属電極を使用する方法は、ＩＴＯ等の透明導電材料に比して低抵抗であるため、大きな画面のタッチパネルに適している。しかし、メッシュ状金属電極が見えること、いわゆる線見えが生じたり、画面コントラストの低下を招いて画質が、ＩＴＯ等の透明導電材料を使用する方法に比して悪いという問題点がある。
特許文献１には、表示装置本体と円偏光板との間に透明導電膜を有するタッチパネルが配置される表示装置が記載されている。円偏光板は、視認側から表面反射抑止層と偏光子とλ／４板とがこの順に積層され、タッチパネル上に円偏光板のλ／４板が配置される。特許文献１では、表示装置の視認側の表面の法線に対して５°の方向から入射した光の表示装置における反射率として定義される正面反射率（Ｒ０）が下記数式を満たす。
０％≦｜Ｒ０（λ１）−Ｒ０（λ２）｜≦０．５％
上記数式中、λ１およびλ２は、４８０ｎｍ、５５０ｎｍおよび６５０ｎｍから選ばれる互いに異なる波長であり、Ｒ０（λ１）およびＲ０（λ２）は、それぞれ波長λ１または波長λ２を有する光の正面反射率のことである。
特開２０１３−９２６３２号公報
特許文献１では、外光反射と色味の発生を抑制することは考慮されている。また、特許文献１では、タッチパネルは屈折率の高い透明導電膜を有しているため、その界面での反射率が高く、外光反射が問題となることを指摘している。しかし、ＩＴＯ等の透明導電材料を用いた場合、透明であるため、電極の視認性が問題になることはない。一方、メッシュ状金属電極を用いた場合、金属が光を反射するため、メッシュ状金属電極が視認されてしまうことについては何ら考慮されていない。メッシュ状金属電極を用いた場合に、メッシュ状金属電極が見えにくいものが求められている。
本発明の目的は、前述の従来技術に基づく問題点を解消し、メッシュ状金属電極等の配線の視認性が低いタッチパネルモジュールおよび電子機器を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、メッシュ状金属電極で構成されたメッシュ導電層が支持体に形成された導電フィルムとλ／４板と偏光板と保護層とがこの順で配置されており、さらに、導電フィルムの保護層側とは反対側にλ／４板が配置されており、保護層側から測定した可視光拡散反射率が０．２％以下であることを特徴とするタッチパネルモジュールを提供するものである。
タッチパネルモジュールは、保護層の表面のＬ＊が２以下であることが好ましい。
また、λ／４板の平衡含水率が２％以下であることが好ましい。
さらには、支持体は、波長５５０ｎｍにおける面内方向のリタデーション値が４０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であることがより好ましい。
本発明の第２の態様は、本発明のタッチパネルモジュールを有する電子機器を提供するものである。
本発明の第３の態様は、液晶表示部上に本発明のタッチパネルモジュールが配置されていることを特徴とする電子機器を提供するものである。
本発明によれば、メッシュ状金属電極等の配線の視認性が低いタッチパネルモジュールおよび電子機器を得ることができる。また、メッシュ状金属電極は、ＩＴＯ等の透明導電材料に比して抵抗が低いため、低抵抗なタッチパネルモジュールおよび電子機器を得ることができる。
（ａ）は、本発明の実施形態のタッチパネルモジュールの構成を示す模式図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態の電子機器を示す模式図である。 （ａ）は、導電フィルムの一例を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、導電フィルムの他の例を示す模式的断面図である。 （ａ）は、第１の検出電極の電極パターンを示す模式図であり、（ｂ）は、第２の検出電極の電極パターンを示す模式図である。 本発明の実施形態の導電フィルムのメッシュ状金属電極を示す模式図である。 比較例１〜５のタッチパネルモジュールの構成を示す模式図である。 （ａ）は、実施例１〜６および比較例１〜５で用いた露光パターンを示す模式図であり、（ｂ）は、マイグレーションの評価に用いたマイグレーション試験パターンを示す模式図である。
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明のタッチパネルモジュールおよび電子機器を詳細に説明する。
本発明者がタッチパネルモジュールおよび電子機器について鋭意検討した結果、導電フィルムのメッシュ状金属電極等の配線を見えにくくすること、すなわち、線見えを下げるためには、可視光拡散反射率を下げることが効果的であることを知見し、その可視光拡散反射率が０．２％以下であれば、線見えを抑制できることを見出した。本発明は、この知見に基づいてなされたものである。
以下、タッチパネルモジュールおよび電子機器について具体的に説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施形態のタッチパネルモジュールの構成を示す模式図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態の電子機器を示す模式図である。図２（ａ）は、導電フィルムの一例を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、導電フィルムの他の例を示す模式的断面図である。
図１（ａ）に示すタッチパネルモジュール１０は、導電フィルム１２と第１のλ／４板１４と偏光板１６と保護層１８とがこの順で、光学的透明層２２を介して配置されている。さらに、導電フィルム１２の保護層１８側とは反対側に第２のλ／４板２０が光学的透明層２２を介して配置されている。導電フィルム１２は、タッチセンサー部分に相当するものであり、後に詳細に説明するが、メッシュ状金属電極で構成されたメッシュ導電層が支持体に形成されたものである。
タッチパネルモジュール１０では、例えば、太陽光Ｌが保護層１８の表面１８ａから入射され、導電フィルム１２で反射された光は保護層１８の表面１８ａ側から電子機器の使用者に観察される。なお、以下、タッチパネルモジュール１０において観察される、保護層１８の表面１８ａ側のことを単に観察側ともいう。
タッチパネルモジュール１０では、上述のことから保護層１８側から測定した可視光拡散反射率を０．２％以下とした。これにより、導電フィルム１２のメッシュ状金属電極を視認しにくくなる。なお、可視光拡散反射率が０．２％を超える場合には、メッシュ状金属電極の視認性が上がり、メッシュ状金属電極が見えやすくなる。
なお、タッチパネルモジュール１０において、導電フィルム１２上に第１のλ／４板１４および偏光板１６を、この順で設けることで可視光拡散反射率を下げることができることを、本発明者が見出し、そのような構成にした。
ここで、可視光拡散反射率とは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの拡散反射率を測定し、測定された拡散反射率に、ＪＩＳＡ５７５９：２００８の表１．１（可視光線透過率を計算するための重価係数）にある重価係数を乗じて加重平均することにより求めた値のことである。
可視光拡散反射率とほぼ同じ関係になる物性値としてＬ＊があり、このＬ＊の値も小さくすることが線見えの抑制には効果的である。本発明では、保護層１８の表面１８ａのＬ＊は２以下であることが好ましい。
ここで、本発明のＬ＊とは、ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊の値のことである。
Ｌ＊の値の測定方法は、上述のＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間におけるＬ＊の値を測定することができれば、特に限定されるものではなく、例えば、分光光度計で測定することができる。例えば、分光光度計スペクトロアイ（商品名 サカタインクスエンジニアリング株式会社）を用いて測定することができる。
タッチパネルモジュール１０を、保護層１８／偏光板１６／第１のλ／４板１４／導電フィルム１２／第２のλ／４板２０の順で光学的透明層２２を介して積層した構成とすることで、保護層１８側から測定した可視光拡散反射率を０．２％以下にでき、保護層１８の表面１８ａのＬ＊を２以下にすることができる。
以下、タッチパネルモジュール１０の各構成について説明する。
第１のλ／４板１４と第２のλ／４板２０とは同じ構成であり、いずれも位相差π／２（９０°）を与えるものである。第１のλ／４板１４と第２のλ／４板２０により、直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えられる。第１のλ／４板１４と第２のλ／４板２０としては、上述の機能を発揮するものであれば、特に限定されるものではなく、公知のものを適宜用いることができる。
第１のλ／４板１４と第２のλ／４板２０は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）基材、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）基材、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）基材等で形成される。
ここで、メッシュ導電層とλ／４板を張り合わせてタッチパネルモジュールとして使用すると、経時で絶縁抵抗が低下する場合があることがわかってきた。これはメッシュ導電層のメッシュ状金属電極がマイグレーションを起こしてしまうためである。マイグレーションはλ／４板に近い位置で顕著に発生しており、その原因はλ／４板の含水率が高く、水を吸いやすいためであることがわかった。この解決策としてλ／４板の含水率を下げることが重要である。マイグレーションを抑制するためには、第１のλ／４板１４と第２のλ／４板２０の平衡含水率が２％以下であることが好ましい。
第１のλ／４板１４と第２のλ／４板２０を、平衡含水率が小さなもので構成することで、平衡含水率を小さくすることができる。第１のλ／４板１４と第２のλ／４板２０に、例えば、ポリカーボネート基材またはＣＯＰ基材を用いることで平衡含水率を小さくできる。
第１のλ／４板１４と第２のλ／４板２０の平衡含水率の測定方法は、カールフィッシャー法を用いることができる。
偏光板１６は、タッチパネルモジュール１０に入ってくる光に偏光を与える。導電フィルム１２で反射した光は、偏光の向きが直交してしまうため偏光板１６を通らない。一方、後述する液晶表示パネル３２から発せられる光は偏光の向きが揃うため偏光板１６を通過する。偏光板１６としては、上述の機能を発揮するものであれば、特に限定されるものではなく、公知のものを適宜用いることができる。
保護層１８は、導電フィルム１２、第１のλ／４板１４、および偏光板１６を保護するためのものである。保護層１８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。保護層１８の表面１８ａは、例えば、タッチ面となるが、この場合、表面１８ａには必要に応じてハードコート層を設けてもよい。
光学的透明層２２は、タッチパネルモジュール１０の各構成物を安定にして固定するものである。光学的透明層２２は、光学的に透明で絶縁性を有するものであり、かつ安定して固定することができれば、その構成は、特に限定されるものではない。光学的透明層２２としては、例えば、光学的透明な粘着剤（ＯＣＡ）および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。また、光学的透明層２２は部分的に中空（エアギャップ）とされていてもよい。
ここで、光学的に透明とは、光透過率が可視光波長（波長４００〜８００ｎｍ）において、少なくとも６０％以上のことであり、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは９０％以上、さらにより好ましくは９５％以上のことである。
次に、タッチパネルモジュール１０の作用効果を説明する。
本実施形態のタッチパネルモジュール１０では、保護層１８の表面１８ａから入射光Ｌｉが入射された場合、入射光Ｌｉは、まず、偏光板１６で特定方向に直線偏光された光のみ透過する。そして、第１のλ／４板１４で円偏光に変換されて、導電フィルム１２に入射し、導電フィルム１２のメッシュ状金属電極等で反射する。導電フィルム１２で反射した反射光Ｌｒは、第１のλ／４板１４で直線偏光に変換され、偏光板１６に達する。この直線偏光された光は偏光板１６の偏光の向きとはπ／２ずれているため、偏光板１６を通過できない。このため、反射光Ｌｒは外部に出射できない。このように、入射光Ｌｉが導電フィルム１２で反射しても外部に出射する光量を抑制することができ、観察側から導電フィルム１２のメッシュ状金属電極が視認されることが抑制される。
なお、タッチパネルモジュール１０において、第１のλ／４板１４と偏光板１６の積層順が逆の場合には、反射光Ｌｒが外部に出射することを抑制できず、観察側から導電フィルム１２のメッシュ状金属電極の視認の抑制効果が得られない。
タッチパネルモジュール１０は、電子機器に利用される。例えば、図１（ｂ）に示すように、液晶表示パネル３２（液晶表示部）と組み合わせて電子機器３０とされる。この場合、タッチパネルモジュール１０は、保護層１８（図１（ａ）参照）を上にして、液晶表示パネル３２の表面３２ａ上に光学的透明層３４を介して設けられる。
光学的透明層３４は、タッチパネルモジュール１０の光学的透明層２２と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
電子機器３０では、タッチパネルモジュール１０に検出部３６が接続される。電子機器３０への接触は、指等の接触により、タッチパネルモジュール１０において静電容量が変化した位置が検出部３６で検出される。検出部３６は静電容量式のタッチパネルの検出に利用される公知のもので構成することができる。
次に、電子機器３０の作用効果を説明する。
電子機器３０に用いられる液晶表示パネル３２の表面３２ａから出射される光Ｌｂは偏光していることが知られている。液晶表示パネル３２からの偏光した光Ｌｂに対して、電子機器３０のタッチパネルモジュール１０では、液晶表示パネル３２から出射された光Ｌｂは、第１のλ／４板２０で円偏光にされ、導電フィルム１２を通過し、さらに第１のλ／４板１４で直線偏光にされて偏光板１６に達する。この偏光板１６に到達する直線偏光が偏光板１６と偏光の向きが一致していれば、液晶表示パネル３２からの光Ｌｂは偏光板１６で遮断されることなく通過し、タッチパネルモジュール１０の表面１０ａ（保護層１８の表面１８ａ）から外部に光Ｌｏが出射する。光Ｌｏは偏光板１６で偏光されることなく出射するため、液晶表示パネル３２からの光Ｌｂの光量の減衰が抑制され、液晶表示パネル３２の光量の低下を少なくして外部に液晶表示パネル３２から光Ｌｂを取り出すことができる。しかも、上述のように導電フィルム１２等での反射光も抑制されており、高いコントラスト比を得ることができる。
なお、電子機器３０として、タッチパネルモジュール１０と液晶表示パネル３２とを組み合わせたものと例にしたが、電子機器３０はこれに限定されるものではない。電子機器３０は、例えば、液晶表示パネル３２に代えて有機ＥＬ表示パネルとした構成でもよい。電子機器３０において、出射される光が偏光している表示装置を用いることが有効である。
次に、導電フィルム１２について詳細に説明する。なお、以下で説明する導電フィルム１２は、本発明で利用可能なものの一例であり、これに限定されるものではない。
図２（ａ）は、導電フィルムの一例を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、導電フィルムの他の例を示す模式的断面図である。なお、図２（ａ）、（ｂ）では、光学的透明層２２を一部省略している。
例えば、導電フィルム１２は、図２（ａ）に示すように、支持体４０の表面４０ａに第１の検出電極４２が形成され、支持体４０の裏面４０ｂに第２の検出電極４４が形成されている。第１の検出電極４２と第２の検出電極４４は、静電容量の変化を検出するためのものである。
第１の検出電極４２と第２の検出電極４４は、例えば、網目状のパターンを有するメッシュ状金属電極であり、導体細線４５（図３（ａ）、（ｂ）参照）で構成される。
なお、第１の検出電極４２と第２の検出電極４４とで、それぞれ支持体４０の各面にメッシュ導電層４６が構成される。
図２（ａ）に示すように１つの支持体４０の両面に検出電極を形成することにより、支持体４０が伸縮しても、第１の検出電極４２と第２の検出電極４４との位置関係のズレを小さくすることができる効果がある。なお、図２（ａ）では図示はしていないが、支持体４０の各面には、第１の検出電極４２および第２の検出電極４４を上述の検出部３６（図１（ｂ）参照）に接続するための周辺配線が形成されている。
導電フィルム１２は、図２（ａ）に示す構成に限定されるものではない。例えば、図２（ｂ）に示すように表面４０ａに第１の検出電極４２が形成された支持体４０と、表面４０ａに第２の検出電極４４が形成された支持体４０とを積層した構成とすることもできる。この場合、第２の検出電極４４が形成された支持体４０が光学的透明層２２を介して第１の検出電極４２が形成された支持体４０の裏面４０ｂに積層される。
第１の検出電極４２と第２の検出電極４４とは、図２（ａ）、（ｂ）では支持体４０で分離されているが平面視直交して配置されている。
第１の検出電極４２と第２の検出電極４４を構成する導体細線４５（図３（ａ）、（ｂ）参照）は、視認性および表示装置に配置された際に生じるモアレを低減するために、導体細線４５の線幅ｄ（図２（ａ）、（ｂ）参照）はできるだけ細い方が好ましい。この点から、第１の検出電極４２と第２の検出電極４４の導体細線４５の線幅ｄは１０μｍ未満であることが好ましく、より好ましくは５μｍ以下である。
しかしながら、導体細線４５の線幅ｄが細すぎると工程中に断線を生じ易くなるので、導体細線４５の線幅ｄは、０．５μｍ以上が好ましく、１μｍ以上がより好ましい。
導体細線４５の厚さは、抵抗値の観点より、０．１μｍ以上が好ましい。しかしながら、導体細線の厚さが厚すぎると後述する粘着層との密着が悪くなることがあるので、１０μｍ以下が好ましい。
導体細線４５は、金属で構成されるものであるが、例えば、金、銀、銅、アルミニウム等金属またはその合金で構成される。その中でも、抵抗値の観点から銀および銀合金が好ましい。また、導体細線４５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、これらにバインダを含むもので導体細線４５を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２０１３−１２６０４号公報に記載されているゼラチン、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）等を用いることができる。
第１の検出電極４２と第２の検出電極４４を、金属または合金からなる導体細線４５からなるメッシュ状金属電極とすることで、検出電極の抵抗を低くでき、タッチパネルの検出感度を良くすることができる。また、網目状のメッシュ状金属電極は、支持体４０の伸縮に対して、検出電極の断線および抵抗上昇を抑制できる効果がある。
なお、タッチパネルモジュール１０では金属または合金からなる導体細線４５を用いているため、ＩＴＯ等の透明導電材料に比して抵抗を小さくすることができる。このため、低抵抗なタッチパネルモジュール１０とすることができる。
メッシュ状金属電極のメッシュ形状は同じ形が規則的に配列した定型形状でも良く、ランダム形状でも良い。定型形状の場合は、正方形、菱形、正六角形が好ましく、特に菱形が好ましい。菱形の場合、その鋭角の角度は、５０度〜８０度であることが、表示装置とのモアレを低減する観点から好ましい。メッシュピッチは５０μｍ〜６００μｍであり、メッシュの開口率は９２％〜９９％であることが好ましい。メッシュの開口率は、メッシュ部における導体細線の非占有面積率で定義される。
なお、メッシュ状金属電極としては、例えば、特開２０１１−１２９５０１号公報、および特開２０１３−１４９２３６号公報等に開示されている網目状のメッシュ状金属電極を用いることができる。これ以外にも、例えば、静電容量式のタッチパネルに用いられる検出電極を適宜用いることができる。
第１の検出電極４２、第２の検出電極４４、周辺配線の形成方法は、特に限定されるものではない。例えば、特開２０１２−１８５８１３号公報の［００６７］〜［００８３］に記載されているように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、支持体４０の表面４０ａおよび裏面４０ｂに、それぞれ金属箔を形成し、各金属箔上にレジストをパターン状に印刷するか、または全面塗布したレジストを露光し、現像することでパターン化して、開口部の金属をエッチングすることにより第１の検出電極４２、第２の検出電極４４、周辺配線を形成することができる。これ以外にも、第１の検出電極４２、第２の検出電極４４、周辺配線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、およ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、上述の導体を構成する材料の微粒子を含むインクをスクリーン印刷で形成する方法、基板上に溝を有する樹脂を形成しその溝に導電インクを塗布する方法、マイクロコンタクト印刷パターニング法が挙げられる。
支持体４０は、第１の検出電極４２および第２の検出電極４４を支持するものであり、電気絶縁材料で構成される。
支持体４０には、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およ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）等で構成することができる。
本実施形態では、導電フィルム１２の支持体４０は、波長５５０ｎｍにおける面内方向のリタデーション値が４０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であることがより好ましい。
例えば、支持体４０をＰＥＴで構成した場合、リタデーション値は１００ｎｍ以上である。リタデーション値が４０ｎｍを超えるような大きい場合、偏光の効果が薄れてしまい、可視光拡散反射率が高くなり、メッシュ状金属電極の視認性が上がり線見えが劣化する可能性がある。
支持体４０には、上述のようなものが用いられる。支持体４０にはシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）として、ＡＲＴＯＮ（（登録商標アートン）ＪＳＲ社製）が用いられ、シクロオレフィンコポリマーとして、ＴＯＰＡＳ（（登録商標トパス）ポリプラスチック社製）が用いられる。なお、アートン、トパスのいずれも、リタデーション値が低く５〜１０ｎｍ程度である。この点から、支持体４０にアートンおよびトパスを用いることがより好ましい。
支持体４０の波長５５０ｎｍにおける面内方向リタデーション値は、支持体４０の面内方向における遅相軸方向の屈折率をｎｘとし、支持体４０の面内方向における進相軸方向の屈折率をｎｙとし、支持体４０の厚みをｔとしたとき、（ｎｘ−ｎｙ）×ｔで計算される値のことである。
支持体４０の面内リタデーション値は、例えば、大塚電子株式会社製の低リタデーション測定装置（型式：ＲＥ−１００）を用いて、測定波長５５０ｎｍで測定される。
なお、支持体４０が複数層の場合、リタデーション値は、各層のリタデーション値の合計が４０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２０ｎｍ以下である。
次に、第１の検出電極４２および第２の検出電極４４について、図３（ａ）、（ｂ）、図４を用いて具体的に説明する。なお、以下で説明する第１の検出電極４２および第２の検出電極４４は、本発明で利用可能なものの一例であり、これに限定されるものではない。
図３（ａ）は、第１の検出電極の電極パターンを示す模式図であり、（ｂ）は、第２の検出電極の電極パターンを示す模式図である。図４は、本発明の実施形態の導電フィルムのメッシュ状金属電極を示す模式図である。
図３（ａ）に示すように、第１の検出電極４２は、例えば、表示装置の表示領域に配される第１センサ部５０ａに配置される。第１センサ部５０ａに接続された第１端子配線部５２ａが表示領域の外周領域、いわゆる額縁に設けられている。
第１センサ部５０ａは、例えば、長方形状である。第１端子配線部５２ａのうち、第２の方向Ｙに平行する一辺側の周縁部には、その長さ方向中央部分に、複数の第１端子５４ａが第２の方向Ｙに配列形成されている。第１センサ部５０ａの一辺、第２の方向Ｙに平行する辺に沿って、複数の第１結線部５６ａが略一列に配列されている。各第１結線部５６ａから導出された第１端子配線パターン５８ａは、第１端子５４ａに向かって引き回されており、それぞれ対応する第１端子５４ａに電気的に接続されている。第１端子５４ａは、例えば、上述の電子機器３０（図１（ｂ）参照）の検出部３６（図１（ｂ）参照）に接続される。第１端子配線部５２ａ、第１端子５４ａ、第１結線部５６ａおよび第１端子配線パターン５８ａをまとめて周辺配線という。
第１センサ部５０ａには、ダイヤモンドパターン状に導体細線４５が交差した第１導電パターン６０ａ（メッシュパターン）として第１の検出電極４２が配置される。第１導電パターン６０ａは、ダイヤモンドパターンが第１の方向Ｘにそれぞれ延在し、かつ第１の方向Ｘに直交する第２の方向Ｙに配列されている。また、各第１導電パターン６０ａは、２以上の第１大格子６２ａが第１の方向Ｘに直列に接続されている。隣接する第１大格子６２ａ間には、これら第１大格子６２ａを電気的に接続する第１接続部６４ａが形成されている。
各第１導電パターン６０ａの一方の端部側において、第１大格子６２ａの開放端には、第１結線部５６ａが形成されていない。各第１導電パターン６０ａの他方の端部側において、第１大格子６２ａの端部には、第１結線部５６ａがそれぞれ設けられている。そして、各第１導電パターン６０ａは、各第１結線部５６ａを介して、第１端子配線パターン５８ａに電気的に接続されている。
図３（ｂ）に示すように、第２の検出電極４４は、例えば、表示装置の表示領域に配される第２センサ部５０ｂに配置される。第２センサ部５０ｂに接続された第２端子配線部５２ｂが表示領域の外周領域、いわゆる額縁に設けられている。
第２センサ部５０ｂは、第１センサ部５０ａと重ねて配置されるものであり、長方形状である。第１センサ部５０ａと第２センサ部５０ｂは平面視で交差して配置される。
第２端子配線部５２ｂのうち、第２の方向Ｙに平行する一辺側の周縁部には、その長さ方向中央部分に、複数の第２端子５４ｂが第２の方向Ｙに配列形成されている。第２センサ部５０ｂの一辺、第１の方向Ｘに平行する辺に沿って、複数の第２結線部５６ｂ、例えば、奇数番目の第２結線部５６ｂが略一列に配列されている。第２センサ部５０ｂの他辺、一辺に対向する辺に沿って、複数の第２結線部５６ｂ、例えば、偶数番目の第２結線部５６ｂが略一列に配列されている。各第２結線部５６ｂから導出された第２端子配線パターン５８ｂは第２端子５４ｂに向かって引き回されており、それぞれ対応する第２端子５４ｂに電気的に接続されている。第２端子配線部５２ｂ、第２端子５４ｂ、第２結線部５６ｂおよび第２端子配線パターン５８ｂをまとめて周辺配線という。
第２センサ部５０ｂでは、ダイヤモンドパターン状に導体細線４５が交差した第２導電パターン６０ｂ（メッシュパターン）として第２の検出電極４４が配置される。第２導電パターン６０ｂは、第２の方向Ｙにそれぞれ延在し、かつ、第２の方向Ｙに直交する第１の方向Ｘに配列されている。各第２導電パターン６０ｂは、２以上の第２大格子６２ｂが第２の方向Ｙに直列に接続されている。隣接する第２大格子６２ｂ間には、これら第２大格子６２ｂを電気的に接続する第２接続部６４ｂが形成されている。
各第２導電パターン６０ｂの一方の端部側において、第２大格子６２ｂの開放端には、第２結線部５６ｂが形成されていない。各第２導電パターン６０ｂの他方の端部側において、第２大格子６２ｂの端部には、第２結線部５６ｂがそれぞれ設けられている。そして、各第２導電パターン６０ｂは、各第２結線部５６ｂを介して、第２端子配線パターン５８ｂに電気的に接続されている。
図４に示すように、第１導電パターン６０ａは、各第１大格子６２ａが、それぞれ２以上の第１小格子６６ａを組み合わせて構成されている。第１小格子６６ａの形状は、ここでは最も小さい菱形である。隣接する第１大格子６２ａ間を接続する第１接続部６４ａは、第１小格子６６ａ以上の面積であって、かつ第１大格子６２ａよりも小さい面積を有する第１中格子６８ａで構成される。
なお、第２導電パターン６０ｂは、第１導電パターン６０ａと同じ構成であるため、同じく図４を用いて説明する。
第２導電パターン６０ｂは、各第２大格子６２ｂが、それぞれ２以上の第２小格子６６ｂを組み合わせて構成されている。第２小格子６６ｂの形状は、ここでは最も小さい菱形であり、上述した１つのメッシュ形状と同一のまたは相似する形状である。隣接する第２大格子６２ｂ間を接続する第２接続部６４ｂは、第２小格子６６ｂ以上の面積であって、かつ第２大格子６２ｂよりも小さい面積を有する第２中格子６８ｂで構成される。
以上のように、導電フィルム１２について、検出電極が支持体４０等の電気絶縁性材料を介して配置される構成の静電容量式のものを例にして説明したが、本発明は静電容量式に限定されるものではない。導電フィルム１２としては、例えば、特開２０１０−１６０６７号公報等に開示されているように電極の交差部のみに絶縁膜を設け、絶縁膜上に形成したブリッジ配線で接続する構成の導電性フィルム、およびＵＳ２０１２／０２６２４１４等に開示されている交差部がない電極構成のように検出電極が基板の片側にしかない構成の導電性フィルムであってもよい。
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明のタッチパネルモジュールおよび電子機器について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
以下、本発明のタッチパネルモジュールの効果について具体的に説明する。
本実施例では、実施例１〜６および比較例１〜５のタッチパネルモジュールを作製し、可視光拡散反射率、Ｌ＊を測定した。さらに、線見えを評価した。なお、マイグレーションについては、露光パターンを後縦するマイグレーション試験パターンに変えて作製したサンプルを評価した。
実施例１〜６のタッチパネルモジュールは、図１（ａ）に示すタッチパネルモジュールと同じ構成であるため、その詳細な説明は省略する。比較例１〜５のタッチパネルモジュールは、図５に示すタッチパネルモジュール７０と同じ構成である。図５に示すタッチパネルモジュール７０は、図１（ａ）に示すタッチパネルモジュール１０に比して第１のλ／４板１４、偏光板１６および第２のλ／４板２０が設けられておらず、導電フィルム１２上に保護層１８が光学的透明層２２を介して設けられ、導電フィルム１２の下に保護フィルム７２が光学的透明層２２を介して設けられたものである。
なお、下記表１では、層構成の欄に、図１（ａ）に示す構成を「偏光板＋λ／４板」と表し、図５に示す構成を「通常構成」と表す。また、下記表１では「−」はないことを表す。
また、実施例１〜６および比較例１〜５のタッチパネルモジュールでは、メッシュ状金属電極のパターンには、図６（ａ）に示す露光パターン８０を用いた。なお、図６（ａ）では露光パターン８０は一部しか表示していない。
露光パターン８０は、ダイヤモンドパターンが一方向につながっており、さらに図示はしないが、一方向と直交する方向にも配置されている。露光パターン８０では、細線パターン８２で菱形状のメッシュ８４（鋭角９０度）が構成されている。メッシュピッチＰｗは、菱形状のメッシュ８４の対向する辺の間の距離のことである。下記表１に示すメッシュピッチとは、図６（ａ）に示すメッシュピッチＰｗのことである。下記表１に示す線幅は、導体細線４５の幅ｄのことであり、露光パターン８０では細線パターン８２の幅ｗである。露光の際に露光パターン８０のメッシュピッチＰｗと幅ｗを、下記表１に示すメッシュピッチと線幅の値となるように調整した。
マイグレーションの評価には、図６（ｂ）に示すマイグレーション試験パターン９０を用いた。マイグレーション試験パターン９０は、ＩＰＣ−ＴＭ６５０ｏｒＳＭ８４０に準拠したパターンであり、ライン幅が５０μｍ、スペース幅が５０μｍで、ライン数は１７本／１８本である。マイグレーション試験パターン９０のことを、くし型パターン電極ともいう。マイグレーションの評価には、くし型パターン電極とした以外は、実施例１〜６および比較例１〜５のタッチパネルモジュールと同様の構成のサンプルを用いた。
実施例１〜６では導電フィルムの支持体にシクロオレフィンポリマー（アートン（登録商標））を用いた。支持体はいずれも厚みが４０μｍである。
実施例１〜６、比較例１〜５のタッチパネルモジュールでは、保護層に厚みが７００μｍのガラスを用いた。偏光板に厚みが１００μｍの偏光層入りＴＡＣフィルムを用いた。
比較例１〜４のタッチパネルモジュールには、保護フィルム７２として厚みが５０μｍのＴＡＣを用いた。比較例５のタッチパネルモジュールには、保護フィルム７２として厚みが４０μｍのシクロオレフィンポリマー（アートン（登録商標））を用いた。
実施例１〜６のタッチパネルモジュールでは、第１のλ／４板および第２のλ／４板には、同じ材質のものを用いた。第１のλ／４板および第２のλ／４板については材質を下記表１に示す。表１中、ＴＡＣとは、富士フイルム社製のＴＡＣ（トリアセチルセルロース）のλ／４板を示す。ＰＣ（ポリカーボネート）とは、帝人社製ピュアエース（登録商標） ＴＴ−１３８のλ／４板を示す。ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）とは、ＪＳＲ社製のアートン（登録商標）のλ／４板を示す。
なお、第１のλ／４板および第２のλ／４板は、いずれも厚みが５０μｍである。
光学的透明層２２には厚みが５０μｍの共同技研化学社製のＭＧＳＦシリーズのものを用いた。
以下、導電フィルムの作製方法について説明する。
（ハロゲン化銀乳剤の調製）
３８℃、ｐＨ４．５に保たれた下記１液に、下記の２液および３液の各々９０％に相当する量を攪拌しながら同時に２０分間にわたって加え、０．１６μｍの核粒子を形成した。続いて下記４液および５液を８分間にわたって加え、さらに、下記の２液および３液の残りの１０％の量を２分間にわたって加え、０．２１μｍまで成長させた。さらに、ヨウ化カリウム０．１５ｇを加え、５分間熟成し粒子形成を終了した。
１液：
水 ７５０ｍｌ
ゼラチン ９ｇ
塩化ナトリウム ３ｇ
１，３−ジメチルイミダゾリジン−２−チオン ２０ｍｇ
ベンゼンチオスルホン酸ナトリウム １０ｍｇ
クエン酸 ０．７ｇ
２液：
水 ３００ｍｌ
硝酸銀 １５０ｇ
３液：
水 ３００ｍｌ
塩化ナトリウム ３８ｇ
臭化カリウム ３２ｇ
ヘキサクロロイリジウム（ＩＩＩ）酸カリウム
（０．００５％ＫＣｌ ２０％水溶液） ８ｍｌ
ヘキサクロロロジウム酸アンモニウム
（０．００１％ＮａＣｌ ２０％水溶液） １０ｍｌ
４液：
水 １００ｍｌ
硝酸銀 ５０ｇ
５液：
水 １００ｍｌ
塩化ナトリウム １３ｇ
臭化カリウム １１ｇ
黄血塩 ５ｍｇ
その後、常法に従い、フロキュレーション法によって水洗した。具体的には、温度を３５℃に下げ、硫酸を用いてハロゲン化銀が沈降するまでｐＨを下げた（ｐＨ３．６±０．２の範囲であった）。次に、上澄み液を約３リットル除去した（第一水洗）。さらに３リットルの蒸留水を加えてから、ハロゲン化銀が沈降するまで硫酸を加えた。再度、上澄み液を３リットル除去した（第二水洗）。第二水洗と同じ操作をさらに１回繰り返して（第三水洗）、水洗・脱塩工程を終了した。水洗・脱塩後の乳剤をｐＨ６．４、ｐＡｇ７．５に調整し、ゼラチン３．９ｇ、ベンゼンチオスルホン酸ナトリウム１０ｍｇ、ベンゼンチオスルフィン酸ナトリウム３ｍｇ、チオ硫酸ナトリウム１５ｍｇと塩化金酸１０ｍｇを加え５５℃にて最適感度を得るように化学増感を施し、安定剤として１，３，３ａ，７−テトラアザインデン１００ｍｇ、防腐剤としてプロキセル（商品名、ＩＣＩ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．製）１００ｍｇを加えた。最終的に得られた乳剤は、沃化銀を０．０８モル％含み、塩臭化銀の比率を塩化銀７０モル％、臭化銀３０モル％とする、平均粒子径０．２２μｍ、変動係数９％のヨウ塩臭化銀立方体粒子乳剤であった。
（感光性層形成用組成物の調製）
上記乳剤に１，３，３ａ，７−テトラアザインデン１．２×１０−４モル／モルＡｇ、ハイドロキノン１．２×１０−２モル／モルＡｇ、クエン酸３．０×１０−４モル／モルＡｇ、２，４−ジクロロ−６−ヒドロキシ−１，３，５−トリアジンナトリウム塩０．９０ｇ／モルＡｇを添加し、クエン酸を用いて塗布液ｐＨを５．６に調整して、感光性層形成用組成物を得た。
（感光性層形成工程）
支持体にコロナ放電処理を施した後、支持体の両面に、下塗層として厚み０．１μｍのゼラチン層、さらに下塗層上に光学濃度が約１．０で現像液のアルカリにより脱色する染料を含むアンチハレーション層を設けた。上記アンチハレーション層の上に、上記感光性層形成用組成物を塗布し、さらに厚み０．１５μｍのゼラチン層を設け、両面に感光性層が形成された支持体を得た。両面に感光性層が形成された支持体をフィルムＡとする。形成された感光性層は、銀量６．０ｇ／ｍ２、ゼラチン量１．０ｇ／ｍ２であった。
（露光現像工程）
上記フィルムＡの両面に、上述の図６（ａ）の電極パターンが直交するようにフォトマスクを介し、高圧水銀ランプを光源とした平行光を用いて露光を行った。露光後、下記の現像液で現像し、さらに定着液（商品名：ＣＮ１６Ｘ用Ｎ３Ｘ−Ｒ、富士フィルム社製）を用いて現像処理を行った。さらに、純水でリンスし、乾燥することで、両面にＡｇ細線からなる電極パターンとゼラチン層とが形成された支持体を得た。ゼラチン層はＡｇ細線間に形成されていた。得られたフィルムをフィルムＢとする。
（現像液の組成）
現像液１リットル（Ｌ）中に、以下の化合物が含まれる。
ハイドロキノン ０．０３７ｍｏｌ／Ｌ
Ｎ−メチルアミノフェノール ０．０１６ｍｏｌ／Ｌ
メタホウ酸ナトリウム ０．１４０ｍｏｌ／Ｌ
水酸化ナトリウム ０．３６０ｍｏｌ／Ｌ
臭化ナトリウム ０．０３１ｍｏｌ／Ｌ
メタ重亜硫酸カリウム ０．１８７ｍｏｌ／Ｌ
（加熱工程）
上記フィルムＢに対して、１２０℃の過熱蒸気槽に１３０秒間静置して、加熱処理を行った。加熱処理後のフィルムをフィルムＣとする。
（ゼラチン分解処理）
フィルムＣに対して、タンパク質分解酵素（ナガセケムテックス社製ビオプラーゼＡＬ−１５ＦＧ）の水溶液（タンパク質分解酵素の濃度：０．５質量％、液温：４０℃）に１２０秒浸漬した。フィルムＣを水溶液から取り出し、温水（液温：５０℃）に１２０秒間浸漬し、洗浄した。ゼラチン分解処理後のフィルムをフィルムＤとする。このフィルムＤが導電フィルムである。
（タッチパネルモジュール形成工程）
さらに、導電フィルムに、厚みが５０μｍの光学的透明層（共同技研化学社製のＭＧＳＦシリーズ）を用いて、第１のλ／４板、偏光板、保護層および第２のλ／４板を、実施例１〜６および比較例１〜５の各構成に応じて貼合してタッチパネルモジュールを得た。
マイグレーション評価用の実施例１〜６および比較例１〜５のサンプルは、支持体の片面に、図６（ｂ）に示すマイグレーション試験パターン９０で露光する点以外は、上述のタッチパネルモジュールの作製方法と同様にして作製した。このため、作製方法の詳細な説明については省略する。
（可視光拡散反射率）
実施例１〜６、比較例１〜５のタッチパネルモジュールについて、保護層の表面を、Ｖ−６７０ 紫外可視近赤外分光光度計（日本分光社製）を使用して、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの拡散反射率を測定した。そして、測定して得られた拡散反射率に、ＪＩＳＡ５７５９：２００８の表１．１（可視光線透過率を計算するための重価係数）にある重価係数を乗じて加重平均して可視光拡散反射率を求めた。
（Ｌ＊の測定）
実施例１〜６、比較例１〜５のタッチパネルモジュールについて、保護層の表面をスペクトロアイ分光光度計（サカタインクスエンジニアリング社製）を用いて、Ｌ＊を測定した。
（λ／４板の平衡含水率）
第１のλ／４板と第２のλ／４板の平衡含水率の測定は、いずれもカールフィッシャー法を用いて測定した。温度２５℃相対湿度８０％の環境で２４ｈ調湿し、ベースを含水させる。その後、カールフィッシャー法で絶対乾燥重量を測定し、平衡含水率を求めた。
（保護フィルムの平衡含水率）
保護フィルムの平衡含水率の測定は、第１のλ／４板と第２のλ／４板の平衡含水率の測定と同じく、上述のカールフィッシャー法を用いて測定した。このため、保護フィルムの平衡含水率の測定方法についての詳細な説明は省略する。
（線見え評価）
実施例１〜６、比較例１〜５のタッチパネルモジュールについて、太陽光光源下で線見えを観察し、以下の評価基準の評価点にて評価した。評価Ａ、Ｂ、Ｃが実用可能な範囲である。
評価点
「Ａ」：線（メッシュ状金属電極）が全く見えない
「Ｂ」：線（メッシュ状金属電極）がほとんど見えない
「Ｃ」：線（メッシュ状金属電極）が若干見える
「Ｄ」：線（メッシュ状金属電極）がよく見える
（マイグレーション評価）
マイグレーション評価用の実施例１〜６および比較例１〜５のサンプルを温度８５℃相対湿度８５％の湿熱雰囲気下に静置した。そして、マイグレーション評価用の実施例１〜６および比較例１〜５のサンプルの両方の端部９２（図６（ｂ）参照）に配線を接続し、片側から直流５Ｖの電流を連続的に印加した。一定時間後、温度８５℃相対湿度８５％の湿熱雰囲気下から取り出し、アドバンテスト社製のＲ８３４０Ａを用い、直流５Ｖの印加電圧をかけ、絶縁性抵抗を測定した。その後、マイグレーションを、以下の評価基準に従って評価した。評価Ａ、Ｂ、Ｃが実用可能な範囲である。
「Ａ」：５００時間以上、絶縁抵抗値が１０１０Ω以上であった場合
「Ｂ」：２００時間以上５００時間未満で絶縁抵抗値が１０１０Ω未満まで低下した場合
「Ｃ」：５０時間以上２００時間未満で絶縁抵抗値が１０１０Ω未満まで低下した場合
「Ｄ」：５０時間未満で絶縁抵抗値が１０１０Ω未満まで低下した場合
Figure 0006204858
上記表１に示すように、実施例１〜６は、いずれも線見えについて高い評価を得ることができ、メッシュ状金属電極の視認性が低い。実施例１〜６では、λ／４板の平衡含水率が２％以下であると、λ／４板があってもマイグレーションの評価が高い。
一方、比較例１〜５は、線見えについて高い評価を得ることができず、メッシュ状金属電極の視認性が高い。
なお、比較例５のタッチパネルモジュール７０は保護フィルムの平衡含水率が２％以下の構成であるため、マイグレーションは良い結果となるが、上述のように線見えについて高い評価は得られていない。
１０、７０ タッチパネルモジュール
１２ 導電フィルム
１４ 第１のλ／４板
１６ 偏光板
１８ 保護層
２０ 第２のλ／４板
２２、３４ 光学的透明層
３０ 電子機器
３２ 液晶表示パネル
３６ 検出部
４０ 支持体
４２ 第１の検出電極
４４ 第２の検出電極
４５ 導体細線
４６ メッシュ導電層
８０ 露光パターン
９０ マイグレーション試験パターン

Claims (6)

  1. メッシュ状金属電極で構成されたメッシュ導電層が支持体に形成された導電フィルムとλ／４板と偏光板と保護層とがこの順で配置されており、
    さらに、前記導電フィルムの前記保護層側とは反対側にλ／４板が配置されており、
    前記保護層側から測定した可視光拡散反射率が０．１２％以下であることを特徴とするタッチパネルモジュール。
  2. 前記保護層の表面のＬ＊が２以下である請求項１に記載のタッチパネルモジュール。
  3. 前記λ／４板の平衡含水率が２％以下である請求項１または２に記載のタッチパネルモジュール。
  4. 前記支持体は、波長５５０ｎｍにおける面内方向のリタデーション値が４０ｎｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載のタッチパネルモジュール。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のタッチパネルモジュールを有する電子機器。
  6. 液晶表示部上に請求項１〜４のいずれか１項に記載のタッチパネルモジュールが配置されていることを特徴とする電子機器。
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