導電性薄膜及具備該導電性薄膜的觸摸面板傳感器的製作方法
2023-09-11 02:36:20

本發明涉及一種導電性薄膜及具備該導電性薄膜的觸摸面板傳感器。具體而言,涉及多個金屬細線所形成的多個單元組合而構成的兩個電極圖案中的至少一個為由被賦予無規則性的單元構成的無規則圖案的導電性薄膜及具備該導電性薄膜的觸摸面板傳感器。
背景技術:
以往,在觸摸面板顯示器等中利用由具備雙層結構的檢測電極的導電性薄膜構成的靜電容量方式等的觸摸面板傳感器,所述雙層結構的檢測電極具有由氧化銦錫(indiumtinoxide,ito)等透明導電材料構成的帶狀的電極圖案或由銀、銅等的金屬細線構成的網狀電極圖案(例如,參考專利文獻1和2)。
專利文獻1公開有具有導電體網格的觸摸面板用電極基材、將其經絕緣層而使用雙層的觸摸面板及圖像顯示裝置,所述導電體網格是由不會產生與顯示器面板的像素的周期性排列的幹涉所引起的莫爾條紋的特定的非周期性無規則網格圖案構成。
專利文獻1中所公開的技術中,在導電體網格作為透明導電膜發揮功能而在觸摸面板中確保所需的透明性及導電性的基礎上,由於該導電體網格的網格圖案是,從一個分歧點延伸的邊界線段的個數的平均值n為3.0≤n<4.0且圍繞周圍的邊界線段的個數相同的開口區域的形狀不恆定的特定的非周期性圖案,因此不會產生與顯示器面板的像素的周期性排列的幹涉所引起的莫爾條紋。
另一方面,專利文獻2中公開有如下靜電容量方式觸摸面板:上部電極層的多個傳感器電極是由導電性細線的格子構成的網格形狀,格子的細線的方向相對於傳感器電極的配置方向具有30°~60°的傾斜角,通過對上部電極的網狀導電性細線去除斷線而形成於相鄰的傳感器電極之間的非導電性的帶狀邊界區域的寬度沿傳感器電極的延伸方向在10μm~100μm之間無規則地變化,該寬度的平均值為15μm~70μm。
專利文獻2中所公開的技術中能夠提供一種能防止幹涉條紋、能夠得到容易識別的圖像、即使為大面積其響應性也優異、並能夠進行多點觸摸的觸摸面板。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-69261號公報
[專利文獻2]日本特開2012-94115號公報
技術實現要素:
[發明要解決的技術課題]
然而,專利文獻1中公開的技術中,其目的為抑制由與顯示器面板的像素的周期性排列的幹涉所引起的莫爾條紋的產生。該技術中,使用將具有無規則網格圖案的四邊形或菱形形狀的多個單位電極在其角部分沿一方向連結而形成的電極圖案。因此,電極圖案的兩側的各邊緣線由將沿一方向連結的多個單位電極的一側的兩邊的邊緣進行連結而形成,由於相鄰的單位電極的連結部分較細,且在單位電極的中央較寬,因此電極圖案的寬度會變動。
但是,專利文獻1未公開單位電極的邊緣相對於構成開口區域(單元)的邊界線段的分歧點(交點)的位置的設定。
並且,專利文獻2中公開的技術中,通過在上部電極的相鄰的傳感器電極之間去除網狀導電性細線而形成的非導電性的帶狀邊界區域的寬度沿傳感器電極的延伸方向無規則地變化,但未公開將邊界區域相對於網格的交點設定於哪一位置優選。
另外,在由金屬細線網格構成的導電性薄膜中,當使用無規則的單元例如尺寸不同的多個多邊形單元來構成電極時,如圖10(a)及圖10(b)所示,配合電極形狀的邊緣線52,在形成無規則配線圖案48的單元46的金屬細線40中引入斷線部54,使虛設電極102電分離而形成導通電極100。如此一來,根據構成單元46的金屬細線40的交點(單元46的多邊形的頂點)58的位置,可能在交點58的內側斷線。由於具有這種交點58的單元46為開放的單元46,可知會產生電阻較高的部分,容易產生電極的電阻值產生偏差的問題。
並且,如專利文獻1及2中所公開,當能夠加寬電極寬度時,通過擴大電極寬度來應對,由此在由金屬細線所形成的電極中能夠確保規定個數的金屬細線的交點的個數,因此即使具有開放的單元,也能夠消除或抑制其影響,但會產生失去電極寬度的設計自由度的問題。
本發明的目的為解決上述以往技術的問題點,並提供一種導電性薄膜及具備該導電性薄膜的靜電容量方式觸摸面板傳感器,其在金屬細線的交點的個數決定電阻值的由金屬細線所形成的電極中,在預先設定的電極形狀的邊緣線上的金屬細線上設置斷線部來設置預先設定的電極區域時,在設計上的邊緣線的外側設定規定寬度的柔軟區域(擴張邊緣線),在該柔軟區域的範圍內有交點,且在擴張邊緣線的內側包含單元整體而成為封閉單元時,通過不在邊緣線上的金屬細線上設置斷線部而是使交點與設計上的電極區域連接從而保持封閉單元的狀態,由此能夠防止高電阻部的產生,並消除或抑制電極的電阻值的偏差,維持或提高觸摸面板的傳感器靈敏度。
[用於解決技術課題的手段]
為了實現上述目的,本發明的第1方式的導電性薄膜具備具有沿一個方向延伸的多個導通電極的透明電極層,導通電極由金屬細線所形成的多邊形的多個單元構成,多個單元為無規則形狀,導通電極具有沿一個方向延伸的預先設定的電極形狀,多個單元具有多個第1單元,多個第1單元由與電極形狀的兩側的各邊緣線交叉的金屬細線構成,多個第1單元具有多個第2單元,該多個第2單元在比從邊緣線向其外側分開一定距離的擴張邊緣線靠內側包含由構成一個單元的金屬細線的交點構成的多邊形的所有頂點,所有頂點中的至少一個頂點包含於相鄰的邊緣線與擴張邊緣線之間,在多個第2單元中,除了構成個數比例為50%以上且為封閉狀態的多個第3單元的金屬細線以外,在構成第1單元及第2的單元的金屬細線與邊緣線的交叉位置具有斷線部,位於相鄰的邊緣線與擴張邊緣線之間的多個第3單元的各頂點為以下情況中的任意一種:連接於朝向擴張邊緣線延伸且在中途具有斷線部的金屬細線;或者連接於與其他的第3單元的頂點相連的金屬細線;或為端點,當將包含相鄰的單元的最小尺寸的圓的直徑定義為網格尺寸時,一定距離為網格尺寸的7%~20%的距離。
在此,優選所述導電性薄膜具有:作為透明絕緣體的基體;以及包含配置於基體的第1電極的第1透明電極層及包含第2電極的第2透明電極層,且第1電極、及第2電極中的至少一個為導通電極。
並且,優選第1電極的電極寬度小於第2電極的電極寬度。
並且,優選第1電極為導通電極,第2電極由金屬細線所形成的多個多邊形的無規則形狀的單元構成,且具有沿與一個方向正交的正交方向延伸的預先設定的電極形狀,構成搭在電極形狀的兩側的邊緣線的單元的金屬細線在與邊緣線的交點具有斷線部。
並且,優選第1電極配置於基體的一側,第2電極配置於基體的另一側。
並且,優選第1電極及第2電極分別形成於基體的兩側的面。
並且,優選所述導電性薄膜還具有與基體不同的作為透明絕緣體的第2基體,第1電極形成於所述基體的一面,第2電極形成於第2基體的一面且配置於基體的另一面側。
並且,優選第1電極及第2電極經絕緣層分別形成於基體的一側。
並且,優選構成搭在邊緣線的單元的金屬細線中,除了構成如下金屬細線以外,在與邊緣線的交點具有斷線部,所述單元在構成單元的多邊形的頂點的金屬細線的交點在從邊緣線向其外側分開20μm的範圍以內。
並且,優選透明電極層除了導通電極以外,還具有虛設電極,所述虛設電極由金屬細線所形成的多個多邊形的無規則的單元構成,且具有沿一方向延伸的預先設定的電極形狀,並且通過斷線部與導通電極電絕緣。
並且,優選透明電極層交替具備多個導通電極和多個虛設電極,導通電極至少在其內部具備與導通電極電分離的非導通部,且導通電極的面積a與非導通部的面積b滿足下述式。
5%<(b/(a+b))×100<97%
並且,更優選導通電極的面積a與非導通部的面積b滿足下述式。
10%≤(b/(a+b))×100≤80%
並且,進一步優選導通電極的面積a與非導通部的面積b滿足下述式。
10%≤(b/(a+b))×100≤60%
並且,優選非導通部為沿第1方向延伸的狹縫狀,導通電極具有由非導通部分割的多個副導通電極列,且多個副導通電極列的面積a1與非導通部的面積b1滿足下述式。
40%≤(b1/(a1+b1))×100≤60%
並且,優選多個副導通電極列的寬度的合計寬度wa和分割導通電極的所有非導通部的寬度的合計與虛設電極的寬度的合計wb滿足下述式。
wa≤(wa+wb)/2
並且,優選多個副導通電極列的寬度的合計寬度wa和分割導通電極的所有非導通部的寬度的合計與虛設電極的寬度的合計wb滿足下述式。
1.0mm≤wa≤5.0mm
1.5mm≤wb≤5.0mm
並且,優選將存在於預先設定的電極形狀的兩側的所有斷線部內側的點分別對每一側連接而成的兩個連接線的中心的回歸直線作為近似中心線,將各連接線視作以一定距離為線寬的直線,當將該各連接線分類為各自具有網格尺寸的5倍以上的長度、且與近似中心線平行的一個以上的平行線段區域及相對於近似中心線傾斜的一個以上的傾斜線段區域中的至少一個時,預先設定的電極形狀的一側的邊緣線由以下中的至少一者構成:在該一側的連接線上,在平行線段區域中,使用位於比構成平行線段區域內的連接線的所有斷線部的內側的點的回歸直線靠中心側的平行線段區域內的兩個以上的斷線部的內側的點來生成且與近似中心線平行的平行線段;以及在傾斜線段區域中,使用位於比構成傾斜線段區域內的連接線的所有斷線部的內側的點的回歸直線靠中心側的傾斜線段區域內的兩個以上的斷線部的內側的點來生成且相對於近似中心線以相同的角度傾斜的傾斜線段。
並且,優選第1電極配置於比第2電極靠觀察側。
並且,為了實現上述目的,本發明的第2方式的觸摸面板傳感器為使用上述第1方式的導電性薄膜的觸摸面板。
優選所述導電性薄膜還具備檢測控制部,所述檢測控制部從遠離配置有導電性薄膜的透明電極層的基體的導電性薄膜的表面側檢測接觸位置或靠近位置。
在此,優選第1電極配置於比第2電極靠導電性薄膜的遠離基體的表面側。
並且,優選使用觸摸筆來進行操作。
[發明效果]
如以上說明,根據本發明,在構成封閉單元的金屬細線的交點的個數決定電阻值的由金屬細線形成的電極中,在預先設定的(設計上的)電極形狀的邊緣線上的金屬細線上設置斷線部來設置預先設定的(設計上的)電極區(區域)時,在設計上的邊緣線的外側設定擴張邊緣線來設定規定寬度的柔軟區(區域),在該區的範圍內有交點,且在擴張邊緣線的內側包含單元整體而成為封閉單元時,通過不在邊緣線上的金屬細線上設置斷線部而是使交點與設計上的電極區連接從而保持封閉單元的狀態,由此能夠防止高電阻部的產生,並消除或抑制電極的電阻值的偏差,能夠維持或提高觸摸面板的傳感器靈敏度。
附圖說明
圖1是示意地表示具有本發明的一實施方式的導電性薄膜的觸摸面板傳感器的一例的俯視圖。
圖2是圖1所示的觸摸面板傳感器中所使用的導電性薄膜的一例的示意性剖面圖。
圖3(a)及圖3(b)是示意地表示圖1所示的導電性薄膜中所使用的導通電極的一例的俯視圖及其局部放大圖。
圖4(a)及圖4(b)是示意地表示圖1所示的導電性薄膜中所使用的導通電極的其他例子的俯視圖及其局部放大圖。
圖5是本發明的其他實施方式的導電性薄膜的其他一例的示意性剖面圖。
圖6是示意地表示本發明的其他實施方式的導電性薄膜的一例的俯視圖。
圖7是示意地表示圖6所示的導電性薄膜的觀察側的電極的結構的俯視圖。
圖8是示意地表示圖6所示的導電性薄膜的與觀察側相反一側的電極的結構的俯視圖。
圖9是本發明的實施例中所使用的導通電極的示意性俯視圖。
圖10(a)及圖10(b)是示意地表示以往的導電性薄膜中所使用的導通電極的俯視圖及其局部放大圖。
具體實施方式
以下,參考附圖所示的優選的實施方式,對本發明的導電性薄膜及具備該導電性薄膜的觸摸面板傳感器進行詳細說明。
以下,以觸摸面板傳感器用導電性薄膜為代表例,對本發明的導電性薄膜進行說明,但本發明並不限定於此,只要是具有配置於作為透明絕緣體的基體(透明絕緣性基體)的兩側、或者夾著絕緣層而配置於一側的第1及第2電極的兩個電極圖案中至少一個被賦予無規則性的多邊形單元(開口部)的電極圖案的導電性薄膜,則可以是任意的導電性薄膜。
另外,作為本發明的導電性薄膜,可以舉出例如設置於液晶顯示器(lcd:liquidcrystaldisplay)、等離子顯示器(pdp:plasmadisplaypanel)、利用有機電致發光(有機el)(oel:organicelectro-luminescence)的有機el(發光)二極體(oled:organiclightemittingdiode)或有機el顯示器(oeld:organicelectro-luminescencedisplay)、無機el(electro-luminescence)顯示器、電子紙等顯示裝置的顯示面板上來用作觸摸面板傳感器的導電性薄膜等。
(靜電容量式觸摸面板傳感器)
圖1是示意地表示具有本發明的第1實施方式的導電性薄膜的觸摸面板傳感器的一例的俯視圖,圖2是圖1所示的觸摸面板傳感器中所使用的本發明的第1實施方式的導電性薄膜的一例的示意性剖面圖,圖3(a)及圖3(b)是示意性地表示用於圖2所示的導電性薄膜的無規則電極圖案的一例的俯視圖及其局部放大圖。
如上所述,圖1所示的觸摸面板傳感器10配置於顯示裝置(未圖示)的顯示畫面上(操作者側),是利用人的手指等外部導體接觸或鄰近時所產生的靜電容量的變化來對人的手指等外部導體的位置進行檢測的傳感器。因此,為了識別通過顯示面板顯示的圖像,觸摸面板傳感器10呈透明。並且,顯示裝置只要能夠將包括動畫等在內的規定的圖像顯示於畫面,則並無特別限定。
另外,本發明的觸摸面板傳感器10中,作為外部導體,也可以使用觸摸筆來代替人的手指等進行接觸。
觸摸面板傳感器10具備透明電極層,且具有構成傳感器部的本發明的導電性薄膜12、控制器14及連接導電性薄膜12和控制器14的fpc(柔性配線基板)16。
觸摸面板傳感器10的導電性薄膜12中的傳感器部的構成並沒有特別限制,通常具有雙層結構的檢測電極(例如,圖1中沿x方向延伸的多個第1檢測電極20及圖1中沿y方向延伸的多個第2檢測電極30),其檢測手指等物體所接觸或鄰近的雙層結構的檢測電極間的靜電容量變化,並通過由ic控制電路等構成的控制器14計算並確定手指等物體的位置坐標。控制器14為導電性薄膜12的外部設備,其構成導電薄膜12的主面側(操作側、觀察側)檢測接觸位置或鄰近位置的檢測控制部,可以使用例如靜電容量式的觸摸面板傳感器的位置檢測中所利用的公知的控制器。
如圖1所示,在導電性薄膜12中,在基體18上沿著與x方向正交的y方向隔開間隔配置有多個(圖示例中為7個)沿一方向(圖示例中為x方向)延伸的第1檢測電極20,另一方面,沿著x方向隔開間隔配置有多個(圖示例中為10個)沿另一方向(圖示例中為y方向)延伸的第2檢測電極30。如此,以相互正交的方式配置的多個第1檢測電極20及多個第2檢測電極30形成能夠檢測手指等物體(以下,以手指為代表)的接觸或鄰近(以下,以接觸為代表)的檢測區域。
圖1中雖未示出該檢測區域,但其由多個第1檢測電極20、多個第2檢測電極30及介於該兩者之間的基體18(參考圖2)構成為透明電極層。第1檢測電極20配置於基體18的觀察側的面,第2檢測電極30配置於基體18的與觀察側相反一側的面即與形成有第1檢測電極的面相反一側的面。
另外,在圖示例中,由7個第1檢測電極20及10個第2檢測電極30形成檢測區域,但形成檢測區域的第1檢測電極20及第2檢測電極30的數量並沒有特別限制,按照檢測精度或檢測靈敏度的所需性能適當設定即可。
並且,圖1中雖未示出,但從抑制莫爾條紋的識別的觀點考慮,優選在沿y方向隔著間隔相鄰的兩個第1檢測電極20之間設置未與第1檢測電極20電連接的虛設電極28(參照圖2)。同樣地,圖1中雖未圖示,但從抑制莫爾條紋的識別的觀點考慮,優選在沿x方向隔著間隔相鄰的兩個第2檢測電極30之間設置未與第2檢測電極30電連接的虛設電極38(參照圖2)。
另外,在本發明中,第1檢測電極20及第2檢測電極30是指不包含未電連接的虛設電極28及虛設電極38的電極。
多個第1檢測電極20在各自的一端具有第1端子部22,通過第1端子部22分別與多個第1引出配線24電連接。多個第1引出配線24電連接於fpc16。fpc16電連接於控制器14。
第1檢測電極20具有對靠近檢測區域的使用者的手指在y方向上的輸入位置進行檢測的作用。
多個第2檢測電極30分別在其一端具有第2端子部32,通過第2端子部32分別與多個第2引出配線34電連接。多個第2引出配線34電連接於fpc16。
第2檢測電極30具有對靠近檢測區域的使用者的手指在x方向上的輸入位置進行檢測的作用。
另外,多個第1引出配線24及多個第2引出配線34形成於導電性薄膜12的檢測區域以外的區域。
在圖示例中,第1檢測電極20及第2檢測電極30均以帶狀示意地示出,關於其具體結構,將在後面進行詳細說明。
圖2是在圖1所示的觸摸面板傳感器10的導電性薄膜12中,第1檢測電極20與第2檢測電極30正交重疊的區域的局部剖面圖。
在該區域中,如圖2所示,導電性薄膜12具有:作為透明絕緣體的基體(透明絕緣性基體)18;在基體18的表面(主面側的面)18a具有由多個金屬細線40形成的第1檢測電極20及虛設電極28的第1電極層26;以覆蓋第1電極層26的第1檢測電極20及虛設電極28的表面(主面側的面)的方式經粘接層41設置的保護層42;在基體18的背面(與主面相反一側的面)18b具有由多個金屬細線40形成的第2檢測電極30及虛設電極38的第2電極層36;及以覆蓋第2電極層36的第2檢測電極30及虛設電極28的表面(與主面相反一側的面)的方式經粘接層43設置的保護層44。
如此,第1檢測電極20及第2檢測電極30分別配置於基體18的兩側,且均由金屬細線40構成,均在觸摸面板傳感器10中作為對手指的接觸位置進行檢測的檢測電極發揮作用。
通過在一個基體18的兩面分別形成第1檢測電極20及第2檢測電極30,即使基體18收縮,也能夠減小第1檢測電極20與第2檢測電極30之間的位置關係的偏差。
並且,在第1電極層26上以填補相鄰的第1檢測電極20之間的方式設有虛設電極28,且在第2電極層36上以填補相鄰的第2檢測電極30之間的方式設有虛設電極38,因此能夠消除因金屬細線的部位而不同的密度差,能夠降低細線的可見度。
另外,在本發明中,可以僅由第1檢測電極20構成第1電極層26,且僅由第2檢測電極30構成第2電極層36,而不設置虛設電極28及虛設電極38。
基體18支撐第1檢測電極20及虛設電極28以及第2檢測電極30及虛設電極38,優選由透明電絕緣材料構成。基體18優選呈透明且具有撓性。基體18可以使用例如塑膠薄膜、塑膠板、玻璃板等。塑膠薄膜及塑膠板例如可以由聚對苯二甲酸乙二酯(pet)、聚萘二甲酸乙二酯(pen)等聚酯類、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯、乙烯乙酸乙烯酯(eva)、環烯烴聚合物(cop)、環烯烴共聚物(coc)等聚烯烴類、乙烯系樹脂構成,此外,可以由聚碳酸酯(pc)、聚醯胺、聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、三乙醯纖維素(tac)等構成。作為基體18,從光透過性、熱收縮性及加工性等觀點考慮,優選由聚對苯二甲酸乙二酯(pet)、環烯烴聚合物(cop)、環烯烴共聚物(coc)等聚烯烴類構成。
作為基體18,還可以使用己實施大氣壓等離子處理、電暈放電處理及紫外線照射處理中的至少一種處理的處理完成支撐體。通過實施上述處理,oh基等親水性基團被導入至處理完成支撐體表面,與第1檢測電極20、第2檢測電極30及虛設電極28、虛設電極38的密合性進一步得到提高。上述處理中,從與第1檢測電極20、第2檢測電極30及虛設電極28、虛設電極38的密合性進一步得到提高這點考慮,優選為大氣壓等離子處理。
如圖2所示,第1檢測電極20及第2檢測電極30分別在第1及第2電極層26及36中由多個金屬細線40形成,並且分別電連接。
如圖3(a)及作為其局部放大圖的圖3(b)中俯視觀察所示,第1檢測電極20及第2檢測電極30分別是由多個金屬細線40形成為網狀的多個多邊形、圖示例中為菱形的單元(開口部)46組合而構成,單元46的形狀為多邊形例如形狀及尺寸中的至少一種不同的多邊形、圖示例中為尺寸不同的菱形,且使用電連接的具有無規則電極圖案48的導通電極50構成。
圖3(a)及圖3(b)所示的導通電極50是作為本發明的特徵的導電電極,是形成為具有如下單元結構的導電電極,即,通過將構成本發明的導電性薄膜中所使用的無規則電極圖案48的金屬細線40對應於導通電極50的電極形狀而使其在電極形狀的邊緣線52的外側局部斷線來設置斷線部54,由此具有包含從電極形狀突出的封閉單元46的一部分被擴張的單元結構。並且,其結果,在導通電極50的兩外側設置通過斷線部54與導通電極50電分離的虛設電極56。這些虛設電極56具有與構成第1檢測電極20及第2檢測電極30的導通電極50相同的無規則電極圖案48,能夠構成圖2所示的虛設電極28及虛設電極38。
圖3(a)及圖3(b)所示的導通電極50的電極形狀為沿一方向延伸的預先設定的帶狀形狀,為具有規定電極寬度的設計上的電極形狀,在其兩側規定有由作為預先設定的設計上的圖像線(imageline)的平行直線構成的邊緣線52。
在圖示例的導通電極50中,在從電極形狀的邊緣線52向其外側分開規定的一定距離、圖示例中在分開40μm的位置設定擴張邊緣線53。
本發明中,將與邊緣線52交叉的金屬細線40作為一個構成要素而具備的多個單元46(46a、46b、46c等)定義為第1單元45a。因此,該構成導通電極50的多個單元46具有由與邊緣線52交叉的金屬細線40構成的第1單元45a。
接著,將第1單元45a中在比擴張邊緣線53靠內側(電極的中心側)包含單元整體的單元46的交點58位於包含於邊緣線52至擴張邊緣線53為止的範圍即從邊緣線52向外側突出的突出量為40μm的範圍的區域的多個單元46(46a、46b等)定義為第2單元45b。即,第2單元45b被定義為由構成一個第2單元45b的金屬細線40的所有交點58所構成的多邊形的所有頂點包含於比擴張邊緣線53靠內側且這些所有交點(頂點)58中的至少一個交點(頂點)58包含於邊緣線52與擴張邊緣線53之間的區域的單元46。
接著,將在這種第1單元45a中所包含的第2單元45b中以單元46的個數比例計為第2單元45b中所包含的50%以上的多個單元46(46a、46b等)定義為第3單元45c。
在除了構成該第3單元45c的金屬細線40以外的第1單元45a的金屬細線40上,在與邊緣線52的交點59上引入斷線來設置斷線部54。即,在除第3單元45c以外的不到50%的第2單元的金屬細線40及除第2單元的金屬細線40以外的第1單元45a的金屬細線40上,在邊緣線52上引入斷線來設置斷線部54。
另一方面,在第3單元45c中,即使是邊緣線52上的金屬細線40,也不引入斷線,即,即使是邊緣線52與金屬細線40的交點59,也不設置斷線部54。因此,第3單元45c成為封閉單元46。
如此,在導通電極50中,第3單元45c中不在邊緣線52上的金屬細線40設置斷線部54,取而代之,在沿第3單元45c的交點(頂點)58的外側的擴張邊緣線53直接延伸的金屬細線40上即在構成於外側方向相鄰的單元46的金屬細線40上引入斷線來設置斷線部54。
通過如此設置,導通電極50成為具有邊緣線52的一部分即局部擴張的單元結構的電極形狀。
具體而言,圖3(a)及圖3(b)中所示例子是,無規則電極圖案48對菱形網格的間距p為200μm、菱形的邊的傾斜角度θ為30°的定型電極圖案的菱形的間距p賦予的無規則性為±10%且將本發明的導電電極50中的突出量設定為40μm的例子。
此時,在比擴張邊緣線53靠內側包含單元整體(所有頂點)的單元46a是第1單元45a,該單元46a的交點(頂點)58a位於離邊緣線52向外側0.02029mm(20.29μm)的位置,且位於比擴張邊緣線53靠內側即上述突出量40μm以內的範圍,因此是第2單元45b。
這種單元46a中,在沿交點(頂點)58a外側的擴張邊緣線53直接延伸的(構成於外側方向相鄰的單元46)兩條金屬細線40上引入斷線來設置兩個斷線部54。其結果,單元46a是在所構成的金屬細線40上均未設置斷線部54的第3單元,作為保持封閉狀態的封閉單元46而被保留。
並且,在比擴張邊緣線53靠內側包含單元整體(所有頂點)的單元46b的交點(頂點)58b位於離邊緣線52向外側0.02904mm(29.04μm)的位置,且位於比擴張邊緣線53靠內側即上述突出量40μm以內的範圍,因此在沿交點(頂點)58b外側的擴張邊緣線53直接延伸的(構成於外側方向相鄰的單元46)兩條金屬細線40上引入斷線來設置兩個斷線部54。其結果,單元46a保持封閉狀態而被保留。因此,單元46b相當於第1單元45a、第2單元45b及第3單元45c中的任何一個。
相對於此,金屬細線40與邊緣線52交叉的單元46c的交點58c(頂點)位於離邊緣線52向外側0.04736mm(47.36μm)的位置,且位於比擴張邊緣線53靠外側即超過上述突出量40μm範圍的位置,因此在交點(頂點)58c內側的兩條金屬細線40與邊緣線52交叉的各交叉位置59上引入斷線來設置兩個斷線部54。因此,單元46c相當於第1單元45a,但不相當於第2單元45b及第3單元45c中的任何一個。
如此,具有交點58c的單元46c在金屬細線40與邊緣線52的交叉位置59被斷線,因此成為開放的單元46c,並不有助於提高電極的導電性,但即使是構成單元46的金屬細線40與邊緣線52交叉的單元46(第1單元45a),具有交點58a的單元46b和具有交點58a的單元46b會成為從電極形狀擴張的封閉單元46(第3單元45c),有助於提高電極的導電性。
其結果,在由金屬細線40構成的導通電極的情況下,與圖10(a)及圖10(b)所示的導通電極100相比,在圖3(a)及圖3(b)所示的導通電極50中,能夠增加交點58的個數及封閉單元46(第3單元45c)的個數,且能夠防止在電極內局部產生高電阻部。
另外,圖3(a)所示的導通電極50中邊緣線52是由平行的兩條直線構成的帶狀的電極形狀,但本發明並不限定於此,可以應用包括以往的公知電極形狀在內的各種形狀。
圖4(a)所示的導通電極60中,在菱形(金剛石)形狀的單位電極部60a連接有兩條帶狀的連接電極部60b,且具有沿一方向延伸的預先設定的電極形狀,兩側的邊緣線62及邊緣線64相對於沿一方向的電極形狀的中心線對稱,分別由與中心線平行的平行線段62a及平行線段64a、相對於中心線以規定角度傾斜的傾斜線段62b及傾斜線段64b、相對於中心線向相反側以相同的規定角度傾斜的傾斜線段62c及傾斜線段64c、以及與中心線平行的平行線段62d及平行線段64d構成。
另外,圖4(a)及圖4(b)所示的例子是設計為與圖3(a)及圖3(b)所示的例子相同的無規則電極圖案48並將突出量設定為40μm的例子。
在導通電極60中,如將圖4(b)所示的傾斜線段62c的一部分放大所示,作為第1單元45a的單元46d的交點(頂點)58d位於離邊緣線62的傾斜線段62c向外側0.02754mm(27.54μm)的位置,且位於比位於從傾斜線段62c向外側分開40μm的位置的擴張邊緣線63靠內側即上述突出量40μm以內的範圍。因此,單元46d是第2單元45b並且相當於第3單元45c,成為封閉的單元46,在沿交點(頂點)58d外側的擴張邊緣線53直接延伸的兩條金屬細線40上引入斷線來設置兩個斷線部54。
相對於此,作為第1單元45a的單元46e的交點(頂點)交點58e位於離傾斜線段62c向外側0.06343mm(63.43μm)的位置,且位於比擴張邊緣線63靠外側即超過上述突出量40μm範圍的位置,因此在交點(頂點)58e內側的一條金屬細線40與傾斜線段62c交叉的交叉位置59上引入斷線來設置斷線部54。因此,單元46e相當於第1單元45a,但不相當於第2單元45b及第3單元45c中的任何一個。
如此,具有交點58e的單元46e在金屬細線40與邊緣線62c的交叉位置59被斷線從而成為被開放的單元46,並不有助於提高電極的導電性,但即使是構成單元46的金屬細線40與邊緣線62c交叉的單元46,具有交點58d的單元46d會成為從電極形狀擴張的封閉單元46(第3單元45c),作為提高電極的導電性的單元而起作用。
其結果,在由金屬細線40構成的導通電極的情況下,與圖10(a)及圖10(b)所示的導通電極100相比,在圖4(a)及圖4(b)所示的導通電極60中,能夠增加交點58的個數及封閉單元46(第3單元45c)的個數,且能夠防止高電阻部的產生。
如上所述,在導通電極50及導通電極60中,構成搭在該電極形狀的兩側的邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64的單元46(第1單元45a)的金屬細線40中,這些單元46的單元整體(所有頂點)位於擴張邊緣線53及擴張邊緣線63的內側(是第2單元45b)時,可以說除了構成如下單元即構成單元46的多邊形的頂點的金屬細線40的交點58位於從邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64向其外側分開規定的突出量例如圖示例中為分開40μm的範圍以內的區域的單元46(第3單元45c)的金屬細線40以外,在交叉位置59具有斷線部54。並且,可以說構成與這種交點(頂點)58位於上述突出量範圍以內的單元46共同具有該交點58的外側的(於外側方向相鄰的)單元46的金屬細線40在與該交點58相鄰的位置具有斷線部54。
因此,相當於第3單元45c的多個單元46的多個交點(頂點)58中的位於相鄰的邊緣線52與擴張邊緣線53之間的各交點(頂點)58朝向擴張邊緣線53延伸並連接於中途具有斷線部54的金屬細線40、或者連接於與其他的第3單元的頂點相連的金屬細線40、或者成為孤立的端點而不與任何金屬細線40連接。另外,在圖示例中,在沿著邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64稍微擴張的位置上,在構成電極圖案48的多個金屬細線40上設置斷線部54而使導通電極50及導通電極60與各自的兩側的虛設電極56及虛設電極66之間物理性地分開,從而使導通電極50及導通電極60與虛設電極56及虛設電極66電絕緣(隔斷),但本發明並不限定於此,也可以設為不設置虛設電極56及虛設電極66的結構。此時,在斷線部54的外側不存在金屬細線40,在孤立的端點的外側的任何延長上都不存在金屬細線40。
換句話說,在導通電極50及導通電極60中,相當於構成相當於第1單元45a的單元46的多邊形的頂點的金屬細線40的交點58位於從邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64向其外側分開規定的突出量的範圍以內的區域的第2單元45b中的第3單元45c時,可以說不在與邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64的交叉位置59設置斷線部54。並且,可以說在由與導通電極50及導通電極60的電極形狀的兩側的各邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64交叉的金屬細線40構成的單元46(第1單元45a)中,在比從邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64向其外側分開規定的突出量的離擴張邊緣線53、擴張邊緣線63靠內側以封閉狀態包含單元整體(所有頂點)的單元46(第2單元45b中的第3單元45c)中,不在構成單元46的金屬細線40與邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64的交叉位置設置斷線部54。
上述導通電極50及導通電極60的例子中,不在與邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64的交叉位置59設置斷線部54的金屬細線40的交點(頂點)58及相當於第3單元45c的單元46是,位於從邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64向其外側分開規定的突出量的範圍以內的區域(邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64與擴張邊緣線53及擴張邊緣線63之間的區域)的所有交點58、以及與這些所有交點58相關的所有單元46,或相當於在比擴張邊緣線53、擴張邊緣線63靠內側以封閉狀態包含單元整體(頂點)的第2單元45b的所有單元46。即,圖示例中,相當於第2單元45b的所有單元46全都是第3單元45c。
但是,本發明並不限定於此,相當於第3單元45c的單元46隻要是以單元46的個數比例計為相當於第2單元的所有單元46的50%以上的單元46即可。或者,未設置斷線部54的金屬細線40的交點(頂點)58隻要是位於邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64與擴張邊緣線53,擴張邊緣線63之間的區域的所有交點58的50%以上的交點(頂點)58即可,相當於第3單元45c的單元46隻要是與這些交點58相關的單元46即可。
本發明中,需要將第2單元45b中50%以上的單元46設為第3單元35c。
因此,在第1單元45a中所包含的第2單元45b中的不到50%的單元46中,在與邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64交叉的金屬細線40的交叉位置59設置斷線部54。即,除了構成相當於第3單元45c的多個單元46的金屬細線以外,在構成第1單元45a的金屬細線40與邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64的交叉位置59設置斷線部54。
在本發明中,在相當於第2單元的所有單元中的50%以上的單元或上述交點上,不在與邊緣線的交叉位置設置斷線部的理由是因為,當不在與邊緣線的交叉位置設置斷線部的單元或交點(頂點)不到50%時,在邊緣線附近封閉單元或其交點較少,因此電阻增加,導致高電阻化。
另外,圖3(a)、圖3(b)及圖4(a)、圖4(b)所示的例子中,從導通電極50及導通電極60的電極形狀的邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64向其外側的突出量為40μm,但本發明中並不限定於此,需要為導通電極的網格尺寸的7%~20%。在此,網格尺寸被定義為包含相鄰的單元的最小尺寸的圓即該單元的最小外接圓的直徑。
另外,本發明中,網格尺寸優選300μm~600μm的範圍,突出量優選20μm~120μm的範圍,更優選20μm~100μm的範圍。
本發明中,將突出量限定為網格尺寸的7%~20%的理由是因為,若突出量不到7%,則減小電阻偏差的效果會變得過小。並且,若突出量超過20%,則電極寬度的變動變得過大而導致靜電容量cm值上升,傳感器靈敏度有可能下降。
並且,所取突出量越大,能夠使電極的電阻值越低,但形狀大幅偏離設想的電極的邊緣線的可能性變高,檢測時有時會成為誤差的原因。
在本發明中,斷線部54的長度並沒有限制,優選5μm~30μm,更優選10μm~20μm。若斷線部54的長度過短,為小於5μm,則有可能因異物等而短路。相反,若過長,超過30μm,則斷線部本身有可能被識別、或者因有斷線的非電極部與沒有斷線的電極部的濃度差而導致識別度惡化。
另外,在本發明中,預先設定的設計上的邊緣線、例如圖3(a)、圖3(b)及圖4(a)、圖4(b)所示的導通電極50及導通電極60的電極形狀的兩側的邊緣線52及邊緣線62、邊緣線64能夠如下進行規定。
首先,由於沿著導通電極50及導通電極60的電極寬度而存在的斷線部54會沿著預先設定的電極形狀的兩側的邊緣線52、邊緣線62、邊緣線64而存在於其附近,因此製作出將所存在的所有斷線部54的中心側即內側的點分別各自連接而成的兩個連接線,並求出該兩條的所有斷線部54的連接線的中心的回歸直線。將所求出的回歸直線作為近似中心線,將兩條連接線的各連接線視作以一定的長度例如設想為突出量的長度、圖示例中以40μm為線寬的直線,將各連接線分類為各自具有網格尺寸的5倍以上的長度、且與近似中心線平行的一個以上的平行線段區域和相對於近似中心線傾斜的一個以上的傾斜線段區域中的至少一個。
例如,在圖3(a)所示的導通電極50的情況下,兩條斷線部54的連接線存在於沿著兩側的邊緣線52附近的兩條平行線段區域內。此時,為了求出預先設定的電極形狀的兩側的設計上的邊緣線52的一側的邊緣線52,首先,在位於電極形狀的一側的連接線上的平行線段區域求出構成平行線段區域內的連接線的所有斷線部54內側的點的回歸直線。接著,選出位於比所求出的回歸直線靠中心側即近似中心線側的平行線段區域內所存在的兩個以上的斷線部54內側的點,利用所選出的點來生成與近似中心線平行的平行線段。能夠將如此生成的與近似中心線平行的平行線段規定為預先設定的設計上的邊緣線52。如此,能夠規定一側的設計上的邊緣線52,也能夠同樣地規定另一側的設計上的邊緣線52。
另一方面,在圖4(a)所示的導通電極60的情況下,分別連接兩側的所有斷線部54內側的點的兩條連接線分類為沿著兩側的邊緣線62、邊緣線64的平行的平行線段62a及平行線段64a以及62d及64d各自的附近的4個平行線段區域、以及沿著相對於中心線傾斜的傾斜線段62b及傾斜線段64b以及傾斜線段62c及傾斜線段64c各自的附近的4個傾斜線段區域。此時,為了求出預先設定的電極形狀的兩側的設計上的邊緣線62及邊緣線64中的一側的邊緣線例如邊緣線62,在該一側的連接線上的兩個平行線段區域,如上所述,利用比構成各平行線段區域內的連接線的所有斷線部54內側的點的回歸直線靠中心側的平行線段區域內所存在的兩個以上的斷線部54內側的點,分別生成與近似中心線平行的兩條平行線段。能夠將如此生成的與近似中心線平行的平行線段規定為預先設定的設計上的邊緣線62的平行線段62a及平行線段62d。如此,能夠規定設計上的邊緣線62的平行線段62a及平行線段62d,也能夠同樣地規定另一側的設計上的邊緣線64的平行線段64a及平行線段64d。
並且,為了求出一側的邊緣線62,在該一側的連接線上的兩個傾斜線段區域中,分別求出構成各傾斜線段區域內的連接線的所有斷線部54內側的點的回歸直線。分別選出比所求出的各回歸直線靠中心側的各傾斜線段區域內所存在的一個以上的斷線部54內側的點,並分別利用所選出的點,生成相對於近似中心線分別以相同的角度傾斜的兩條傾斜線段。將如此生成的兩條傾斜線段規定為預先設定的設計上的邊緣線62的傾斜線段62b及傾斜線段62c。如此,可以規定設計上的邊緣線62的傾斜線段62b及傾斜線段62c,也可以同樣地規定另一側的設計上的邊緣線64的傾斜線段64b及傾斜線段64c。
以上,能夠從製造出的實際的導通電極上所存在的多個斷線部規定導通電極的預先設定的電極形狀的兩側的設計上的邊緣線。
在此,本發明中所使用的導通電極的電極圖案是,對構成單元的多邊形的頂點的角度、邊的長度、邊的個數及多邊形的間距等中的至少一個賦予了無規則性的無規則圖案。無規則圖案中,由於交點未排列於一定的位置上,因此當設計電極邊緣時,若不採用如本發明的設計,則每個電極的導電性容易產生偏差。
圖3(a)及圖3(b)所示的導通電極50的電極圖案48及虛設電極56的電極圖案48是由多個菱形的單元46組合而構成的無規則電極圖案,也是對構成菱形單元46的邊的長度和配置間距賦予了無規則性的無規則圖案。另外,由於圖4(a)及圖4(b)所示的導通電極60及虛設電極66、圖10(a)及圖10(b)所示的導通電極100及虛設電極102也具有相同的電極圖案48,因此,以下,以圖3(a)及圖3(b)所示的導通電極50及虛設電極56為代表例進行說明。
由構成導通電極50及虛設電極56的電極圖案48的金屬細線40形成的單元46的形狀為菱形,但本發明並不限定於此,也可以是多邊形,例如可以舉出將正三角形、等腰三角形、直角三角形等三角形、正方形、長方形、菱形、平行四邊形、梯形等四邊形、(正)六邊形、(正)八邊形等(正)n邊形、星形等組合而成的幾何圖形。
另外,「多邊形」不僅包含幾何學上標準的多邊形,還包含對標準的多邊形施加稍微變更的「大體上的多邊形」。作為稍微變更的例子,可以舉出與由金屬細線40形成的單元46的形狀相比,添加微小的點要素及線要素、形成單元46的金屬細線40的各邊的局部缺損、以及構成的邊包含曲線等。
金屬細線40並不特別限定,例如由ito、au、ag或cu形成。並且,金屬細線40也可以由在ito、au、ag或cu中進一步含有粘結劑而構成。金屬細線40通過含有粘結劑,容易進行彎曲加工,且耐彎曲性得到提高。因此,優選金屬細線40由含有粘結劑的導體構成。作為粘結劑,可以適當使用導電性薄膜的配線中所利用的粘結劑,例如可以使用日本專利特開2013-149236號公報中所記載的粘結劑。
構成第1檢測電極20及第2檢測電極30的導通電極50及虛設電極56的金屬細線40的形成方法並不特別限定。例如,能夠通過使具有含有感光性滷化銀鹽的乳劑層的感光材料曝光並實施顯影處理來形成。並且,能夠通過在基體18上形成金屬箔,在各金屬箔上以圖案狀印刷抗蝕劑或使塗布於整個面的抗蝕劑曝光並進行顯影來進行圖案化,而對開口部的金屬進行蝕刻,由此能夠形成在金屬細線40上設有斷線部54的導通電極50及虛設電極56。除此以外,作為構成第1檢測電極20及第2檢測電極30的導通電極50及虛設電極56的形成方法,還可以舉出以下方法:印刷含有構成上述導體的材料的微粒的膏,並對膏實施金屬鍍敷的方法、以及利用使用了含有構成上述導體的材料的微粒的油墨的噴墨法的方法。
另外,第1端子部22、第1引出配線24、第2端子部32及第2引出配線34也能夠通過例如上述金屬細線40的形成方法同時或單獨形成。
導通電極50的電極寬度及導通電極60的電極寬度並沒有特別限制,例如,優選為0.3mm~7.0mm,接收電極中,更優選為0.5mm~3.0mm,驅動電極中,更優選為3.0mm~6.0mm。在此所述的電極寬度可以說是導通電極50及導通電極60等導通電極的與延伸方向(一方向)垂直的方向的長度,能夠定義為兩條邊緣線52之間的距離,而在如導通電極60那樣寬度在中途改變的形狀的情況,指最窄部分。
在此,電極寬度越窄,增加導通電極的交點即封閉單元的個數的效果越大,但若變得比上述範圍的下限值更細,則交點及封閉單元的絕對數變少,因此整體成為高電阻,因此不佳。另一方面,若電極寬度較寬,則導通電極的交點及封閉單元的絕對數較多,因此增加導通電極的交點即封閉單元的個數的效果變小。因此,若在上述接收電極的範圍內,則容易產生本發明的較高的效果。
金屬細線40的線寬並沒有特別限制,例如可以為0.5μm~30μm,優選為1.0μm~10μm,更優選為1.0μm~7μm,最優選為1.0μm~4μm。若在上述範圍內,則能夠比較輕鬆地使第1檢測電極20和第2檢測電極30成為低電阻。
當應用金屬細線40作為觸摸面板用導電性薄膜中的周邊配線(例如,第1及第2引出配線24及34)時,金屬細線40的線寬優選為500μm以下,更優選為50μm以下,尤其優選為30μm以下。若在上述範圍內,則能夠比較輕鬆地形成低電阻的觸摸面板電極。
並且,當應用金屬細線40作為觸摸面板用導電性薄膜中的周邊配線時,觸摸面板用導電性薄膜中的周邊配線還可以設為網格電極圖案,在該情況下,線寬並沒有特別限制,優選為30μm以下,更優選為15μm以下,進一步優選為10μm以下,尤其優選為9μm以下,最優選為7μm以下,且優選為0.5μm以上,更優選為1.0μm以上。若在上述範圍內,則能夠比較輕鬆地形成低電阻的周邊配線。通過將觸摸面板用導電性薄膜中的周邊配線設為網格圖案,能夠提高檢測電極(導電層)、端子部、及周邊配線(引出配線)的均勻性,除此之外,在貼合透明粘合層時能夠使檢測電極、端子部、周邊配線的剝離強度恆定且能夠減小面內分布,因此優選。
金屬細線40的厚度並沒有特別限制,優選為0.001μm~200μm,更優選為30μm以下,進一步優選為20μm以下,尤其優選為0.01μm~9μm,最優選為0.05μm~5μm。若在上述範圍內,則能夠比較輕鬆地形成低電阻且耐久性優異的檢測電極、端子部、及周邊配線。
保護層42用於保護第1檢測電極20,保護層44用於保護第2檢測電極30。保護層42及保護層44的結構並不特別限定。例如可以使用玻璃、聚碳酸酯(pc)、聚對苯二甲酸乙二酯(pet)、丙烯酸樹脂(pmma)等。
粘接層41及粘接層43分別將保護層42及保護層44固定於基體18。均可以使用例如光學透明的粘合劑(oca)及uv硬化樹脂等光學透明的樹脂(ocr)。
然而,第1檢測電極20及第2檢測電極30中的至少一個需要使用作為本發明的特徵的導通電極、例如圖3(a)及圖4(a)所示的導通電極50及導通電極60。此時,優選導通電極50及導通電極60均分別使用虛設電極56及虛設電極66。
另外,當導通電極50及導通電極60等本發明的導通電極被使用於第1檢測電極20及第2檢測電極30中的一個時,另一個電極可以使用任意導通電極,例如可以是導通電極50及導通電極60等本發明的導通電極,也可以使用圖10(a)及圖10(b)所示的以往型的導通電極100,還可以使用其他以往的公知電極。
另外,本發明的導電性薄膜12中,若將第1檢測電極20設為觀察側(也稱為頂側)的電極,則第2檢測電極30可以稱作顯示側(也稱為底側)的電極。
然而,當將本發明的導電性薄膜12用作觸摸面板傳感器時,從檢測的容易度及精度的觀點考慮,優選頂側的第1檢測電極20使用電極寬度較窄的電極,底側的第2檢測電極30使用電極寬度較寬的電極。在這種情況下,優選將本發明的導通電極例如圖3(a)及圖4(a)所示的導通電極50及導通電極60使用於頂側的第1檢測電極20。相對於此,在第2檢測電極30中能夠加寬電極寬度,且可以充分確保由封閉單元構成的交點的個數,因此應用本發明的效果較小,因此可以使用圖10(a)及圖10(b)所示的以往類型的導通電極100,也可以使用其他以往的公知電極。另外,在這種情況下,在第2檢測電極30中當然也可以使用本發明的導通電極。
另外,圖3(a)所示的導通電極50、圖4(a)所示的導通電極60及圖10(a)及圖10(b)所示的以往型的導通電極100均由無規則電極圖案48構成,因此當將這些中的至少一種導通電極使用於第1檢測電極20及第2檢測電極30雙方時,能夠減輕第1檢測電極20及第2檢測電極30的各電極圖案48的金屬細線40的識別、第1檢測電極20及第2檢測電極30的兩個電極圖案48的合成電極圖案的識別,具體而言能夠減輕由合成電極圖案與顯示裝置的黑色矩陣(bm)或rgb像素等的像素排列圖案之間的幹涉所引起的莫爾條紋的識別。
本發明的第1實施方式的導電性薄膜及具備該導電性薄膜的觸摸面板傳感器基本如上構成。
在圖2所示的第1實施方式的導電性薄膜12中,在基體18的上側及下側這兩側的表面分別形成有第1及第2檢測電極20及30,但本發明並不限定於此,可以設為第1及第2檢測電極20及30經絕緣層配置於基體18的一側的結構,也可以如圖5所示的本發明的第2實施方式的導電性薄膜12a那樣設為在兩個基體18及基體19各自的一表面(圖5中為上側的面)重疊兩個形成有由多個金屬細線40構成的第1檢測電極20及第2檢測電極30的導電性薄膜要素的結構。
在圖5中,圖5所示的本發明的第2實施方式的導電性薄膜12a具有:下側的第2基體19;形成於該第2基體19的上側表面19a的具有由多個金屬細線40構成的第2檢測電極30的第2電極層36;在第2電極層36上以覆蓋第2檢測電極30的多個金屬細線40的方式形成的粘接層47;通過該粘接層47粘接於第2電極層36上而配置的上側的第1基體(基體)16;形成於該第1基體18的上側表面16a的具有由多個金屬細線40構成的第1檢測電極20的第1電極層26;經粘接層41粘接於第1電極層26上的保護層42。
在此,第1檢測電極20及第2檢測電極30中的至少一個需要使用本發明的導通電極例如包含由金屬細線40所形成的多個單元46構成的無規則電極圖案48的導通電極50、導通電極60,這與圖2所示的例子相同。
另外,圖5所示的本發明的第2實施方式的導電性薄膜12a中,第1電極層26僅具備第1檢測電極20,第2電極層36僅具備第2檢測電極30,但本發明並不限定於此,也可以與圖2所示的本發明的第1實施方式的導電性薄膜12同樣地,第1電極層26及第2電極層36分別具備虛設電極28及虛設電極38。
因此,在圖5所示的導電性薄膜12a中,也可以與圖2所示的導電性薄膜12同樣地構成第1檢測電極20及第2檢測電極30,因此省略其詳細說明。
本發明的第2實施方式的導電性薄膜基本如上構成。
在圖1所示的第1實施方式的導電性薄膜12中,使具有相同的電極寬度的多個第1檢測電極20與具有相同的電極寬度的多個第2檢測電極30正交,但本發明並不限定於此,也可以如圖6所示,第1檢測電極70和第2檢測電極80具有不同的電極寬度。
圖6是示意地表示本發明的第3實施方式的導電性薄膜的一例的俯視圖,圖7是示意地表示圖6所示的導電性薄膜的觀察側的電極的結構的俯視圖,圖8是示意地表示圖6所示的導電性薄膜的與觀察側相反一側的電極的結構的俯視圖。
該圖所示的本發明的第3實施方式的導電性薄膜12b具有與第1實施方式及第2實施方式相同的剖面結構,例如圖2或圖5所示的剖面結構,俯視觀察時的結構不同,因此省略關於剖面結構的說明。
圖6所示的導電性薄膜12b具有由本發明的導通電極72構成的多個第1檢測電極70及由本發明的導通電極82構成的多個第2檢測電極80,且使兩者以正交的方式配置。在第1檢測電極70中,導通電極72在內部具備非導通部74,整體具有梳形結構。
由第1檢測電極70的導通電極72的電極圖案和第2檢測電極80的導通電極82的電極圖案形成組合圖案。另外,導通電極82優選使用本發明的導通電極,但也可以是圖10(a)及圖10(b)所示的以往的導通電極100,也可以是以往的公知電極。
在圖6中,虛設電極76與導通電極72同樣地由金屬細線40構成。並且,形成於導通電極72的非導通部74與導通電極72同樣地由金屬細線40構成。通過與導通電極72電分離且由金屬細線40構成非導通部74和虛設電極76,形成所謂的虛設配線部。通過形成虛設配線部,大致整個面由以被賦予無規則性的間隔配置的金屬細線40的無規則單元46所覆蓋。由此,能夠防止識別度下降。
同樣地,虛設電極84與導通電極82同樣地由金屬細線40構成。通過與導通電極82電分離且由金屬細線40構成虛設電極84,形成所謂的虛設配線部。通過形成虛設配線部,大致整個面由以被賦予無規則性的間隔配置的金屬細線40的無規則單元46所覆蓋。由此,能夠防止識別度下降。由金屬細線40構成的虛設配線部在金屬細線40具有斷線部54,且與導通電極72及導通電極82電分離。
圖7是示意地表示圖6所示的導電性薄膜12b的觀察側的電極的結構。在圖7中還示出兩種導通電極72。第1檢測電極70具備由金屬細線40所形成的多個的單元46構成的兩個導通電極72。各導通電極72在一端與第1端子部22電連接。各第1端子部22與各第1引出配線24的一端電連接。各第1引出配線24在另一端與未圖示的fpc電連接。各導通電極72通過虛設電極76被電分離。
各導通電極72沿第1方向(x方向)延伸且並列排列。各導通電極72具備與各導通電極72電分離的狹縫狀的非導通部74。各導通電極72具備由各非導通部74分割的多個副導通電極列78。狹縫狀的非導通部74在另一端開放。
如此,副導通電極列78及導通電極72的電極寬度變窄,因此尤其優選由作為本發明的特徵的導通電極構成。
如圖7所示,通過具備狹縫狀的非導通部74,位於導電性薄膜12b的端部側的(圖7中為上側)導通電極72成為梳形結構。在本實施方式中,導通電極72具有兩個非導通部74,由此形成三個副導通電極列78。關於副導通電極列78的個數並不限定於三個。各副導通電極列78與各第1端子部22分別連接,因此成為同電位。
另外,在導電性薄膜12b中,如圖7所示,各導通電極72在內部具備與導通電極72電分離的非導通部74,當設為各導通電極72的面積a及各非導通部74的面積b時,優選滿足5%<(b/(a+b))×100<97%的關係。面積a是從一個導通電極72的一端至另一端為止的整個面積,面積b是從一個導通電極72的一端至另一端為止所包含的非導通部74的面積。並且,更優選滿足10%≤(b/(a+b))×100≤80%的關係,進一步優選滿足10%≤(b/(a+b))×100≤60%的關係。
圖7表示另一導通電極72。位於導電性薄膜12b的中央的(圖7中為下側)導通電極72在另一端具備追加的第1端子部23。狹縫狀的非導通部74封閉於導通電極72內。通過設置追加的第1端子部23,能夠輕鬆地對各導通電極72進行檢查。
在本實施方式中,當設為導通電極72的面積a1及非導通部74的面積b1時,優選10%≤(b1/(a1+b1))×100≤80%,進一步優選40%≤(b1/(a1+b1))×100≤60%。通過設為該範圍,能夠加大手指接觸時與手指未接觸時的靜電容量之差。即,能夠提高檢測精度。
關於圖7中的導通電極72的面積a1和非導通部74的面積b,能夠通過以與副導通電極列78相切的方式畫出假想線並計算被該假想線包圍的面積來求出。
當將副導通電極列78的寬度的合計寬度設為wa且將非導通部74的寬度的合計與虛設電極76的寬度的合計設為wb時,滿足wa≤(wa+wb)/2。
在此,如圖7所示,副導通電極列78的寬度a1、寬度a2、寬度a3的合計為wa,非導通部74的寬度b1、寬度b2與虛設電極76的寬度b3的合計為wb。
其他實施方式中,優選,各副導通電極列78的寬度的合計寬度wa與各非導通部74的寬度的合計寬度wb進一步滿足1.0mm≤wa≤5.0mm及1.5mm≤wb≤5.0mm的關係。考慮人手指的平均大小,則能夠通過設為該範圍,而更加準確地對位置進行檢測。此外,關於wa的值,優選1.5mm≤wa≤4.0mm,進一步優選2.0mm≤wa≤2.5mm。並且,此外,關於wb的值,優選1.5mm≤wb≤4.0mm,進一步優選2.0mm≤wb≤3.0mm。
如上所述,構成第1檢測電極70的金屬細線40具有30μm以下的線寬。構成第1檢測電極70的金屬細線40由金、銀、銅等金屬材料或金屬氧化物等導電材料構成。
第1檢測電極70包含由交叉的金屬細線40構成的多個單元46。單元46包含被金屬細線40包圍的開口區域。單元46具有250μm~900μm的長度的一邊。一邊的長度優選為300μm~700μm。
本實施方式中的導通電極72中,從可見光透射率的觀點考慮,開口率優選為85%以上,進一步優選為90%以上,尤其優選為95%以上。開口率是相當於在規定區域中除第1檢測電極70的金屬細線40以外的光透過性部分在整體中所佔的比例。
如圖8所示,第2檢測電極80由金屬細線40所形成的多個的單元46構成。第2檢測電極80具備沿與第1方向(x方向)正交的第2方向(y方向)延伸且並列排列的多個導通電極82。各導通電極82通過虛設電極84被電分離。
各導通電極82與第2端子部32電連接。各第2端子部32與導電性的第2引出配線34電連接。各導通電極82在一端與第2端子部32電連接。各第2端子部32與各第2引出配線34的一端電連接。各第2引出配線34在另一端電連接於未圖示的fpc。各導通電極82沿著第2方向以實質上具有一定的寬度的長條結構構成。但是,各導通電極82並非限定為長條形狀。
第2檢測電極80也可以在另一端設置追加的第2端子部33。通過設置追加的第2端子部33,能夠輕鬆地對各導通電極82進行檢查。
構成第2檢測電極80的金屬細線40由與第1檢測電極70實質上相同的線寬、實質上相同的材料構成。第2檢測電極80包含由交叉的金屬細線40構成的多個單元46,且具有實質上相同的形狀。對於單元46的一邊的長度、單元46的開口率也相同。
圖7中,作為第1檢測電極70,示出由金屬細線40構成的導通電極72。除了導通電極72以外,在第1檢測電極70還可以形成虛設配線部。虛設配線部與導通電極72同樣地由金屬細線40構成,但與導通電極72電分離。對於圖7所示的第1檢測電極70,虛設配線部形成於相鄰的導通電極72之間及非導通部74的區域。
並且,對於圖8中所示的第2檢測電極80,虛設配線部形成於相鄰的導通電極82之間的區域。在導電性薄膜12b中,具有虛設配線部的第1檢測電極70與具有虛設配線部的第2檢測電極80對向配置。俯視觀察時,導電性薄膜12b看似具有重疊的單元。由此,能夠防止導電性薄膜12b的識別度的劣化。
本發明的第2實施方式的導電性薄膜基本如上構成。
實施例
以下,根據實施例對本發明進行具體說明。
(實施例1)
作為實施例1,如圖9所示,在帶狀的導通電極90上以橫切方式等間隔設置9個導電點(端子)x1~x10,並將導通電極90分為9個區域x1-x2、x2-x3、x3-x4、x4-x5、x5-x6、x6-x7,x7-x8、x8-x9及x9-x10,通過電阻計測定各區域x1-x2~x9-x10的觸點間的電阻。將其測定結果示於表1。
另外,實施例1的導通電極的無規則電極圖案中,菱形網格的單元46的間距p為352μm,對菱形的單元46的一邊的傾斜角度θ為30°的定型網格電極圖案的菱形的間距p賦予了±10%以內的無規則性,將實施例1的導電電極90中的突出量設定為30μm。並且,帶狀的導通電極90的電極寬度為5mm。
(實施例2~3及比較例1~3)
作為實施例2~3及比較例1~3,相對於實施例1的圖9所示的帶狀的導通電極90,製作出改變了突出量的帶狀的導通電極,如實施例1的圖9所示,同樣地在製作出的導通電極設置9個導電點(端子)x1~x10,並分為9個區域x1-x2~x9-x10,通過電阻計分別測定各區域x1-x2~x9-x10的觸點間的電阻。將其測定結果示於表1。
另外,如表1所示,實施例2~3及比較例1~3中,將突出量分別設定為40μm、50μm、0μm、20μm及90μm。
表1中示出在實施例1~3及比較例1~3中如上分別測定的觸點x1~x10的各區域x1-x2~x9-x10的觸點間電阻值(ω)。
在實施例1~3及比較例1~3的各例子中,求出各區域x1-x2~x9-x10的觸點間電阻值與其中的最低電阻值的差量,並求出所求出的差量相對於最低電阻值的比例(百分率%)作為電阻偏差。其測定也示於表1。
對如此所獲得的實施例1~3及比較例1~3的各例的各區域的觸點間x1-x2~x9-x10的電阻偏差進行評價。評價中,將電阻偏差20%以下的情況評價為ok,將小於20%的情況評價為ng。其測定也示於表1。
[表1]
由表1所示的結果可知,比較例1、2、及3中,存在顯示出20%以上的電阻偏差(ng)的區域,但實施例1、2、及3中,電阻偏差在其最大的區域(實施例1的區域x3-x4)也僅為11.0%,能夠使區域之間的電阻偏差減半。
由以上內容可明確本發明的效果。
以上,舉出各種實施方式及實施例,對本發明的導電性薄膜及具備該導電性薄膜的觸摸面板傳感器進行了說明,但本發明並不限定於上述實施方式及實施例,只要不脫離本發明的主旨,則當然可以進行各種改良和設計的變更。
符號說明
10:觸摸面板傳感器
12、12a、12b:導電性薄膜
14:控制器
16:fpc(柔性配線基板)
18:基體
20、70:第1檢測電極
22、23、32、33:端子部
24、34:引出配線
26、36:電極層
28、38、56、66、76、84:虛設電極
30、80:第2檢測電極
40:金屬細線
41、43、47:粘接層
42、44:保護層
46:單元(開口部)
48:無規則電極圖案
50、60、72、82、90:導通電極
52、62、64:邊緣線
54:斷線部
58:交點
59:交叉位置
74:非導通部
78:副導通電極列