(57)【要約】【課題】透明基材の寸法変化に起因するセンサ電極の濃淡ムラ発生を抑制できるタッチパネル用電極部材と、これを用いたタッチパネル及び画像表示裝置を提供する。【解決手段】タッチパネル用電極部材１０は、透明基材１の面上に位置検知用のセンサ電極２が、金属層による不透明な導体がメッシュ状に形成されることで透視性を確保した透明電極として形成されている。センサ電極は延在方向Ｄｅを有し、透明基材の加熱寸法変化率について、延在方向Ｄｅに平行方向の加熱寸法変化率Ｒｐと、延在方向Ｄｅに直交方向の加熱寸法変化率Ｒｃとの関係が、Ｒｐ＞Ｒｃとなっている。タッチパネルはこのタッチパネル用電極部材を用いる。画像表示装置はこのタッチパネルを画像表示パネルの表示面上に備える。【選択図】図１
2014174656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材と、この透明基材の面上に形成された位置検知用のセンサ電極とを有し、
前記センサ電極は、透視性導電層として、層自体が不透明な金属層による導体がメッシュ状に形成された導電メッシュ層によって形成されており、
前記センサ電極は延在方向Ｄｅを有し、
前記透明基材の加熱寸法変化率について、
前記延在方向Ｄｅに平行方向の加熱寸法変化率Ｒｐと、
前記延在方向Ｄｅに直交方向の加熱寸法変化率Ｒｃとの関係が、
Ｒｐ＞Ｒｃ
である、タッチパネル用電極部材。
【請求項２】
前記加熱寸法変化率が最大となる方向が前記延在方向Ｄｅに含まれる、請求項１に記載のタッチパネル用電極部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のタッチパネル用電極部材を含んでなる、タッチパネル。
【請求項４】
請求項３に記載のタッチパネルを画像表示パネルの表示面上に配置してなる、画像表示
装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル用電極部材と、これを用いたタッチパネル、及び該タッチパネルを用いた画像表示裝置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器の入力装置としてタッチパネルが普及している（特許文献１、特許文献２）。タッチパネルは抵抗膜方式など各種位置検知方式のものが実用化されており、最近では特にマルチタッチ（多点同時入力）が可能な静電容量方式のタッチパネルが注目されている。
【０００３】
図５は、静電容量方式の一種である投影型静電容量方式による従来のタッチパネル４０の一例を示す図である。図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は平面図、図５（ｄ）は断面図である。
同図に示す従来のタッチパネル４０の場合は、透明基材４１の面上に位置検知用のセンサ電極４２が形成されており、この透明基材４１として２枚の透明基材４１ａ及び透明基材４１ｂを用いる。一方の透明基材４１ａには、Ｘ軸方向に延びる複数の位置検知用のＸ方向センサ電極４２ｘが形成され、他方の透明基材４１ｂには、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に延びる複数の位置検知用のＹ方向センサ電極４２ｙが形成されている。そして、Ｘ方向センサ電極４２ｘが形成された一方の透明基材４１ａと、Ｙ方向センサ電極４２ｙが形成された他方の透明基材４１ｂとが、Ｘ方向センサ電極４２ｘが形成された側とＹ方向センサ電極４２ｙが形成された側とが、対向する向きで、間に接着層４３を介して積層されてなる形態である。Ｘ方向センサ電極４２ｘとＹ方向センサ電極４２ｙとの互いの電気的な絶縁は、接着層４３によってなされている。
【０００４】
Ｘ方向センサ電極４２ｘ及びＹ方向センサ電極４２ｙの電極パターンは、投影型静電容量方式では各種知られているが、ここでは、そのなかでも代表的なパターンとして、格子状のパターンを説明する。
図５（ｂ）の平面図に示すように、Ｘ方向センサ電極４２ｘは、Ｘ軸方向に互いに離間して配列した複数のＸ方向センサ電極要素４２ｘＥが、その角部分で電気的に接続されたパターン形状をしている。同図に例示の場合、Ｘ方向センサ電極要素４２ｘＥの形状は、周辺部を除く主要部分にて正方形形状で、Ｘ軸方向での両端は、それぞれ、Ｘ軸方向で半分に切断したような三角形形状をしている。
Ｙ方向センサ電極４２ｙも、Ｘ方向センサ電極４２ｘと同様に、図５（ｃ）の平面図に示すように、Ｙ軸方向に互いに離間して配列した複数のＹ方向センサ電極要素４２ｙＥが、その角部分で電気的に接続されたパターン形状をしている。Ｙ方向センサ電極要素４２ｙＥの主要部及び両端部における形状も、Ｘ方向センサ電極４２ｘの場合と同様である。
【０００５】
こうしたＸ方向センサ電極４２ｘとＹ方向センサ電極４２ｙとが、接着層４３によって互いに絶縁されて積層されるとき、図５（ａ）の平面図で示すように、Ｘ方向センサ電極要素４２ｘＥとＹ方向センサ電極要素４２ｙＥとは、Ｚ軸方向、つまり、厚み方向で互いに重なり合わないように積層される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−９７２８３号公報
【特許文献２】特開２００９−２５９０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図６（ａ）の平面図に示すように、Ｘ方向センサ電極要素４２ｘＥとＹ方向センサ電極要素４２ｙＥとの互いのＸＹ平面方向での位置関係がずれると、センサ電極２は見えにくい透明な電極ではあるが、濃淡ムラとなって視認されることがある。
なお、図５（ａ）の平面図では、Ｘ方向センサ電極４２ｘとＹ方向センサ電極４２ｙとは、これらを互いに識別し易いように、互いに輪郭線及びハッチングを変えて図示してあるが、どちらも例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）など同じ材料で形成されている。このため、濃淡ムラを説明する図６（ａ）では、実際に視認される状態に近いように、Ｘ方向センサ電極４２ｘとＹ方向センサ電極４２ｙとは、ともに同じ輪郭線及びハッチングを用いて描いてある。そこで比較として、図６（ｂ）の平面図に、Ｘ方向センサ電極４２ｘとＹ方向センサ電極４２ｙとに、ともに同じ輪郭線及びハッチングを用いて描いたときの相互の位置関係が正しいときの見え方を示す。
【０００８】
こうしたセンサ電極２の濃淡ムラは、Ｘ方向センサ電極４２ｘが形成された一方の透明基材４１ａと、Ｙ方向センサ電極４２ｙが形成された他方の透明基材４１ｂとが、積層されるときの位置合わせが悪いと生じる。
しかし、濃淡ムラは、位置あわせ精度がよくても生じることがある。それは、Ｘ方向センサ電極４２ｘが形成された一方の透明基材４１ａ、或いは、Ｙ方向センサ電極４２ｙが形成された他方の透明基材４１ｂにおいて、これらを互いに積層する前の段階で、製造工程中のエッチングレジスト形成、エッチング、洗浄後の乾燥などの熱履歴による寸法収縮等によって、正しい寸法となっていないときに生じる。
【０００９】
すなわち、本発明の課題は、透明基材の寸法変化に起因するセンサ電極の濃淡ムラ発生を抑制できるタッチパネル用電極部材と、これを用いたタッチパネル、及び該タッチパネルを用いた画像表示裝置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明では、次のような構成のタッチパネル用電極部材、タッチパネル及び画像表示装置とした。
（１）透明基材と、この透明基材の面上に形成された位置検知用のセンサ電極とを有し、
前記センサ電極は、透視性導電層として、層自体が不透明な金属層による導体がメッシュ状に形成された導電メッシュ層によって形成されており、
前記センサ電極は延在方向Ｄｅを有し、
前記透明基材の加熱寸法変化率について、
前記延在方向Ｄｅに平行方向の加熱寸法変化率Ｒｐと、
前記延在方向Ｄｅに直交方向の加熱寸法変化率Ｒｃとの関係が、
Ｒｐ＞Ｒｃ
である、タッチパネル用電極部材。
（２）前記加熱寸法変化率が最大となる方向が前記延在方向Ｄｅに含まれる、前記（１）のタッチパネル用電極部材。
（３）前記（１）又は（２）のタッチパネル用電極部材を含んでなる、タッチパネル。
（４）前記（３）のタッチパネルを画像表示パネルの表示面上に配置してなる、画像表示裝置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、透明基材の寸法変化に起因するセンサ電極の濃淡ムラ発生を抑制できるタッチパネル用電極部材と、これを用いたタッチパネル、及び該タッチパネルを用いた画像表示裝置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明によるタッチパネル用電極部材の一実施形態を説明する平面図（ａ）、導電メッシュ層の部分拡大平面図（ｂ）、センサ電極の平面図（ｃ）、及び断面図（ｄ）。
【図２】本発明によるタッチパネルの一実施形態を説明する平面図（ａ）、そのセンサ電極の平面図（ｂ）及び（ｃ）、並びに断面図（ｄ）。
【図３】図２のタッチパネルを構成する２枚のタッチパネル用電極部材におけるセンサ電極のパターン形状を示す平面図（ａ）及び（ｂ）。
【図４】本発明による画像表示装置の一実施形態を示す断面図。
【図５】従来のタッチパネルの一例を示す平面図（ａ）、そのセンサ電極の平面図（ｂ）及び（ｃ）、並びに断面図（ｄ）。
【図６】従来のタッチパネルで生じ得るセンサ電極による濃淡ムラを説明する平面図（ａ）、及び濃淡ムラが発生していない状態を説明する平面図（ｂ）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面は概念図であり、説明上の都合に応じて適宜、構成要素の縮尺関係、縦横比等は誇張されていることがある。
【００１４】
《Ａ》タッチパネル用電極部材：
先ず、本発明によるタッチパネル用電極部材を、図１（ａ）、図１（ｂ）及び図１（ｃ）の平面図、並びに、図１（ｄ）の断面図に示す一実施形態例を参照して説明する。
【００１５】
図１に示す実施形態のタッチパネル用電極部材１０は、透明基材１と、この透明基材１の一方の面（図１（ｄ）に於いては上方の面）の面上に形成された位置検知用のセンサ電極２とを有する。このセンサ電極２は、透明性を確保するための透視性導電層４として、層自体が不透明な金属層による導体がメッシュ状に形成された導電メッシュ層４ａによって形成されている。
【００１６】
本実施形態においては、導電メッシュ層４ａを構成する金属層は具体的には銅箔からなる銅層である。銅箔は、ポリエステル系樹脂製の透明基材１が、導電メッシュ層４ａ側の面に透明な接着層（図示は略）を備えており、この接着層によって透明基材１に密着積層されている。
【００１７】
同図に示すセンサ電極２の電極パターンは、投影型静電容量方式に対応できるものである。このセンサ電極２は延在方向Ｄｅを有する。本実施形態においては、延在方向Ｄｅは、図１（ａ）〜（ｃ）に於いては図面左右方向のＸ軸方向である。より具体的には、透明基材１の同一面上に、同一の延在方向Ｄｅを有する複数のセンサ電極２が、延在方向Ｄｅに直交するＹ軸方向（図１（ａ）に於いては上下方向）に配列している。センサ電極２は、Ｘ軸方向に平行な方向を延在方向Ｄｅとしており、当該Ｘ軸方向に平行な方向以外の方向には延在方向Ｄｅは持たない。
【００１８】
しかも、このタッチパネル用電極部材１０は、これを構成する透明基材１の加熱寸法変化率について、
センサ電極２の延在方向Ｄｅに平行方向の加熱寸法変化率Ｒｐと、当該延在方向Ｄｅに直交方向の加熱寸法変化率Ｒｃとの関係が、Ｒｐ＞Ｒｃ、となっている。換言すると、加熱寸法変化率Ｒｐが加熱寸法変化率Ｒｃよりも大きくなっている。さらに、換言すると、加熱寸法変化率Ｒｐが相対的に大きい方向を、延在方向Ｄｅとしてセンサ電極２が形成されている。
【００１９】
なお、ここで、透明基材１の加熱寸法変化率とは、センサ電極２を積層した状態に於ける透明基材１についての加熱寸法変化率ではなく、透明基材１単体としての加熱寸法変化率である。
したがって、既にセンサ電極２を形成済みの透明基材１については、そのセンサ電極２を酸溶液などでセンサ電極２を構成する金属層を除去した後の透明基材１についての加熱寸法変化率を測定することによって得ることができる特性値である。
【００２０】
図１に示す本実施形態におけるタッチパネル用電極部材１０は、そのセンサ電極２がＸ軸方向を延在方向Ｄｅとするものであった。したがって、後述本発明によるタッチパネルで説明するように、Ｘ軸方向と通常は直交するＹ軸方向に延びる複数のセンサ電極２を透明基材１上に有する別体のタッチパネル用電極部材１０と組み合わせることで、タッチパネルとして機能することになる（後述図２及び図３参照）。
【００２１】
このような構成のタッチパネル用電極部材１０とすることによって、透明基材１の加熱寸法変化率が相対的に大きい方向での当該加熱寸法変化率を、これと平行な方向を延在方向Ｄｅとするセンサ電極２によって、低減することができる。その結果、センサ電極２を形成済みの透明基材１の加熱寸法変化が抑制される。
さらに、加熱寸法変化率が相対的に大きい方向として、加熱寸法変化率が最大となる方向を含むようにすれば、より効果的に透明基材１の加熱寸法変化が抑制される。
以上の結果、本実施形態のタッチパネル用電極部材１０では、透明基材１の寸法変化に起因するセンサ電極２の濃淡ムラ発生を抑制できる効果が得られる。
【００２２】
以下、構成要素ごとに詳述する。
【００２３】
《透明基材１》
透明基材１は、シート状又は板状であり、透明で且つ電気絶縁性で樹脂材料を用いた基材であれば特に制限はなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンレフタレートなどのポリエステル系樹脂、或いは、ポリエーテルエーテルケトン、アクリル系樹脂、シクロポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などを用いた樹脂フィルムを使用することができる。
【００２４】
透明基材１としては、一般に、ガラスなどの無機材料のものもあるが、透明基材１の加熱寸法変化率を抑制するという本発明の趣旨において、こうした無機材料は、樹脂材料に比べて加熱寸法変化がオーダー的に小さいので、本発明による効果を充分に発揮しにくい。このため、透明基材１としては、無機材料よりも樹脂材料の方が好ましい。
【００２５】
本発明において、「シート」、「フィルム」、及び「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いに区別しない。
本発明において、透明基材１の透明とは、タッチパネルとしたときに、タッチパネルを透して見る画像表示パネルの表示の視認性を損なわない程度に透明であることを意味する。
また、透明基材１の透明とは、無色透明であることが好ましいが、個々のタッチパネル用途に於いて要求される諸特性、特に表示の視認性に実用上支障をきたさない範囲であれば、着色透明でもよい。
【００２６】
透明基材１の厚みは、機械的強度、取り扱い性などの点で、画面サイズにもよるが、例えば１５〜１０００μｍ、通常、２５〜１００μｍである。この範囲未満であると、機械的強度、取り扱い性が低下することがあり、この範囲を超えると、薄型化の支障となることがあるからである。
【００２７】
＜加熱寸法変化率＞
透明基材１は、その厚み方向に直交する基材面方向において、加熱寸法変化を有し得る。こうした加熱寸法変化が透明基材１に生じるのは、透明基材１の製造時に加わった熱、応力及びこれら両方によって、透明基材１が、その内部に残留応力を有することが一つの原因であると考えられる。残留応力によって、加熱寸法変化は、収縮或いは伸張の変化となる。また、残留応力の面内分布によって、加熱寸法変化は、透明基材１の面内での任意の或る方向とは交差する方向とで、異なる加熱寸法変化率を有し得る。また、連続帯状（ウェッブとも言う）の透明基材１では、その幅方向において、加熱寸法変化率が最大となる方向及びその最大値が異なり得る。
【００２８】
そこで、本発明においては、この加熱寸法変化率について、
センサ電極２の延在方向Ｄｅに平行方向の加熱寸法変化率Ｒｐと、
センサ電極２の延在方向Ｄｅに直交方向の加熱寸法変化率Ｒｃとの関係が、
次の〔式１〕を満たす関係とする。
【００２９】
Ｒｐ＞Ｒｃ      〔式１〕
【００３０】
加熱寸法変化率は、以下の〔式２〕により求めることができる。
【００３１】
加熱寸法変化率〔％〕＝（加熱前後の寸法変化／加熱前寸法）×１００  〔式２〕
【００３２】
上記〔式２〕による加熱寸法変化率の定義では、単位を％とする百分率としたが、加熱寸法変化率Ｒｐ及び加熱寸法変化率Ｒｃに対して統一して扱うならば、１００を掛けて百分率としなくてもよい。
【００３３】
加熱前後の寸法変化は、加熱後に寸法収縮することもあるし、寸法が増えることもある。上記〔式２〕中の「加熱前後の寸法変化」は、寸法収縮及び寸法伸張のいずれにおいても、常にゼロ又は正の値である。
【００３４】
ここで、加熱寸法変化率Ｒｐ及び加熱寸法変化率Ｒｃの具体例を示せば、加熱寸法変化率Ｒｐは０．８％、加熱寸法変化率Ｒｃは０．３％である。
【００３５】
そして、面内方向で異なる加熱寸法変化率を有する透明基材１であっても、相対的に大きい加熱寸法変化率を示す方向を、センサ電極２の延在方向Ｄｅと一致させることで、センサ電極２が形成されタッチパネル用電極部材１０となった状態において、相対的に濃淡ムラの原因となる得る方向について、加熱寸法変化率を効果的に低減させることができることになる。
それは、透明基材１自体の加熱寸法変化率の方向とセンサ電極２の延在方向Ｄｅとを、このような特定関係とすることで、透明基材１にセンサ電極２のパターンを形成前の状態から、センサ電極２のパターンが形成された後の状態に至る、センサ電極２を構成する金属層と透明基材１との積層体に対して、製造工程中のレジスト露光、レジスト現像、金属層エッチング、洗浄、乾燥などの一連の熱履歴に起因する寸法変化を効果的に抑制することができるからである。
【００３６】
ここで具体例を示せば、面内方向で異なる加熱寸法変化率を有する透明基材１として、連続帯状で流れ方向ＭＤでの加熱寸法変化率が、幅方向ＴＤでの加熱寸法変化率に対して大きいものについて、例えば、流れ方向ＭＤに延在方向Ｄｅが直交するセンサ電極２が形成された状態では流れ方向ＭＤの加熱寸法変化率が２．７％であったが、流れ方向ＭＤに延在方向Ｄｅが平行なセンサ電極２を形成された状態では、流れ方向ＭＤの加熱寸法変化率を２．０％と小さくできた。
【００３７】
加熱寸法変化率の測定における、加熱温度及び加熱時間は、一義的で一定の加熱温度及び一定の加熱時間とする必要はない。加熱温度及び加熱時間は、透明基材１の材質、製造工程中で晒され得る熱履歴、及び、タッチパネル用電極部材１０に要求される耐熱性などによって、適宜な条件に設定すればよい。
例えば、透明基材１の材質が、ポリエチレンテレフタレートである場合などで例示すれば、
１）加熱温度１５０℃で加熱時間１ｈｒ、
２）加熱温度１２０℃で加熱時間１ｈｒ、
３）加熱温度１００℃で加熱時間１ｈｒ、
４）加熱温度１５０℃で加熱時間３０ｍｉｎ、
５）加熱温度１２０℃で加熱時間３０ｍｉｎ、
６）加熱温度１００℃で加熱時間３０ｍｉｎ、
などとすることができる。
【００３８】
加熱寸法変化率の測定における加熱温度及び加熱時間は、例えば、ＪＩＳ  Ｃ２１５１に準拠した特性値としてもよい。
【００３９】
ただし、加熱寸法変化率の測定における加熱温度及び加熱時間は、透明基材１を構成する樹脂がガラス転位点Ｔｇを有する場合は、ガラス転位点Ｔｇより高い温度を加熱温度とし、透明基材１を構成する樹脂が融点Ｔｍを有する場合は、融点Ｔｍより低い温度を加熱温度とするのが、本発明による効果を得る上で、現実のタッチパネルの通常の保管、後加工、及び使用環境下に於ける寸法変化の程度を反映させて評価する上で、現実的且つ効果的である。
【００４０】
加熱寸法変化率の測定は、例えば、透明基材１を、センサ電極２の延在方向Ｄｅが一辺と平行になるようにして、縦横１０ｃｍの大きさの正方形に切断した試験片を作製し、これをオーブン中に所定温度及び所定時間放置後、取り出して、さらにオーブン投入前と同一条件の測定環境として室温（例えば２０〜２５℃の間の一体の温度）にて１時間放置して、寸法を０．１ｍｍ単位で測定する。
【００４１】
既に透明基材１上にセンサ電極２、後述する取り出し回路３などが形成されている場合は、これらを、稀硫酸、塩化第二鉄水溶液等の酸性水溶液など公知の腐蝕液によって化学的に腐蝕除去することで、これらによる加熱寸法変化率への影響を排除した状態の透明基材１自体に対して加熱寸法変化率を測定することができる。
腐蝕液によるセンサ電極２や取り出し回路３の除去の際は、好ましくは５０℃以下、より好ましくは４０℃以下、さらに好ましくは３０℃以下で行う。除去時の熱履歴による寸法変化があっても無視できる程度に小さくするためである。
【００４２】
〔加熱寸法変化率が最大となる方向が延在方向Ｄｅに含まれる形態〕
センサ電極２の延在方向Ｄｅは、センサ電極２の全域に於いて透明基材１が有する加熱寸法変化率が最大となる方向に一致させるのが、透明基材１の寸法変化に起因するセンサ電極２の濃淡ムラ発生を、より効果的に抑制できる点で好ましい。
ただ、加熱寸法変化率が最大となる方向、つまり、最大加熱寸法変化率を与える方向Ｄｒは、透明基材１の面内において一様でないことがある。例えば、連続帯状の透明基材１において、その幅方向において、最大加熱寸法変化率を与える方向Ｄｒが、幅方向での中央部と両側端部とでは、異なることがある。
こうした透明基材１に対しては、一つのタッチパネル用電極部材１０において、最大加熱寸法変化率を与える方向Ｄｒが、どこをとっても同じ方向であるとは言えない。そこで、本発明においては、１つのタッチパネル用電極部材１０の少なくとも一部に於いて、センサ電極２の延在方向Ｄｅと透明基材１の最大加熱寸法変化率を与える方向Ｄｒとが一致するようにする。これを「加熱寸法変化率が最大となる方向Ｄｒが延在方向Ｄｅに含まれるようにする」と呼称する。このようにすれば、透明基材１の寸法変化に起因するセンサ電極２の濃淡ムラ発生を、より効果的に抑制できることになる。
【００４３】
＜接着層＞
図示はしないが、透明基材１は、センサ電極２が金属層による導電メッシュ層４ａから形成されていることから、センサ電極２との密着性が不足する場合などにおいては、当該透明基材１の一構成要素として、接着剤層、アンカー層、密着強化層などの公知の接着層を、センサ電極２が形成される側の面に有することができる。例えば、接着層としては、本実施形態に於いてはウレタン系樹脂を用いるが、その他、エポキシ系樹脂などを用いることができる。
【００４４】
本実施形態においては、センサ電極２となる導電メッシュ層４ａを構成する金属層に金属箔を用いてある関係上、金属箔を透明基材１に貼り合わせるために用いた接着層は、センサ電極２が形成される側の透明基材１の面の全面に備えられている。
ただ、本発明においては、センサ電極２となる導電メッシュ層４ａを構成する金属層と透明基材１との間に接着層を有する場合は、この接着層は、少なくとも金属層と透明基材１との間に形成されていればよい。
【００４５】
《センサ電極２》
センサ電極２は、位置検知用の電極である。センサ電極２は延在方向Ｄｅを有する。
【００４６】
＜電極パターン＞
本実施形態においては、センサ電極２は投影型静電容量方式に対応可能なパターンとして、センサ電極２は、１方向としてＸ軸方向を延在方向Ｄｅとして、Ｘ軸方向に延びる複数のセンサ電極２が、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に配列されている。
個々のセンサ電極２は、図１（ｃ）に示すように、延在方向ＤｅであるＸ軸方向に互いに離間して配列した複数のセンサ電極要素２Ｅが、その角部分を電極要素接続部２Ｃで電気的に接続されたパターン形状をしている。同図に例示の場合、センサ電極要素２Ｅの形状は、周辺部を除く主要部分にて正方形形状で、Ｘ軸方向での両端は、それぞれ、Ｘ軸方向で半分に切断したような三角形形状をしている。
【００４７】
＜延在方向Ｄｅ＞
センサ電極２は延在方向Ｄｅを有する。本実施形態においては、延在方向Ｄｅは、図面左右方向であるＸ軸方向である。ただし、本発明においては、延在方向Ｄｅの方向は任意である。
投影型静電容量方式のタッチパネルが必要とするセンサ電極２としては、延在方向Ｄｅとして第１の方向を有する複数の第１センサ電極２と、この第１センサ電極２と絶縁され、前記第１の方向と交差する方向を第２の方向とする複数の第２センサ電極２である。通常、第１の方向と第２の方向との交差は、直交関係となる。
本実施形態におけるタッチパネル用電極部材１０は、このうちの１方向、具体的には、図面でＸ軸方向のセンサ電極２を有する形態例となっている。
【００４８】
そして、本発明においては、この延在方向Ｄｅについて、上述したように、透明基材１の加熱寸法変化率の面内における大小方向関係と、特定の関係としてある。
【００４９】
＜透視性導電層４＞
センサ電極２は、画像表示パネルの表示の視認に支障を来たさないように、透視性導電層４によって形成されている。
透視性導電層４における「透視性」とは、タッチパネルを透して見る画像表示パネルの表示の視認性を損なわない程度に、画像表示パネルの表示を目視できることを意味する。本発明においては、透視性導電層４としては、層自体は不透明な金属層による導体がメッシュ状に形成されることで、大局的に見れば、みかけ上透明であるかのように見える開口部４ａＯを有する導電メッシュ層４ａが用いられている。
【００５０】
図１（ｂ）の部分拡大平面図は、透視性導電層４として形成された導電メッシュ層４ａのメッシュパターンの一例を示す。
導電メッシュ層４ａでは、センサ電極２の位置検知領域を例えば４０Ｖ型モニターディスプレイのように大面積にしても、ＩＴＯなどの透明金属酸化物膜に比べて、表面抵抗率を低く維持しやすい効果も得られる。
【００５１】
透視性導電層４としては、一般に、ＩＴＯなどの透明金属酸化物膜からなり層自体が透明であって開口部４ａＯを持たない透明導電層も有り得る。しかし、こうした透明導電層は、層自体を透明とするために、例えば２００ｎｍ以下の薄膜で形成される必要があることから、通常１μｍ以上で形成される導電メッシュ層４ａによって得られる加熱寸法変化率の低減効果ほどまでには期待できない。
【００５２】
〔導電メッシュ層４ａ〕
導電メッシュ層４ａは、導電性材料による導体がメッシュパターンで形成されてなる層である。導電性材料としては、銅、金、銀、白金、錫、アルミニウム、ニッケル等の高導電性金属（及びこれらの合金も含む）を用いることができる。特にこれらの高導電性金属は、ＩＴＯ薄膜等の透明金属酸化物膜に比べて、導電メッシュ層４ａを形成した面の表面抵抗率を低くできる利点がある。開口部４ａＯを有する状態においては、高導電性金属を用いた導電メッシュ層４ａは、金属箔、蒸着、スパッタなどによる金属蒸着膜、電解めっき、無電解めっきなどによる金属めっき膜、或いは金属蒸着膜上への金属めっき膜積層などこれらの組み合わせなどの、金属層のエッチングによるパターンニングなど、公知の形成法で形成することができる。
【００５３】
導電メッシュ層４ａの厚みは、透視性及び導電性、並びに、加熱寸法変化率に対する低減効果の点で、０．５μｍ〜２０μｍ、通常１〜５μｍである。厚みが前記範囲未満であると、導体としての導電性が低下し、透視性と導電性とのバランスが取り難くなる上、加熱寸法変化率に対する低減効果が得難くなる。厚みが前記範囲を超えると、導体としての導電性はよくなるが、線幅に対する厚みのアスペクト比が大きくなり、細線の安定的な形成が難しくなる。
【００５４】
本実施形態においては、導電メッシュ層４ａは、銅箔からなる金属層をエッチングによってパターンニングして形成されている。銅箔は、電解銅箔でもよいし、蒸着やスパッタで形成された蒸着銅箔でもよい。銅箔の厚みは、例えば１０μｍ、極薄銅箔では１μｍなどとすることができる。
【００５５】
導電メッシュ層４ａのメッシュパターンのパターン形状は、特に制限はない。図１（ｂ）のメッシュパターンは、正方格子のパターンである。メッシュパターンは、こうした正方格子以外に、三角格子、長方形格子、五角格子、六角格子などの周期性を有する規則的パターン、或いは、ランダムな形状の開口部４ａＯを含む不規則的パターンでもよい。開口部４ａＯの形状は、図１（ｂ）に示される正方格子のメッシュパターンの場合、開口部４ａＯは正方形である。また、開口部４ａＯは三角格子では三角形、五角格子では五角形、六角格子では六角形となる。
また、導電メッシュ層４ａのメッシュパターンとしては、導体が平行線群乃至ストライプ状に形成され、導体によって全周囲を取り囲まれた開口部４ａＯが存在しないパターンも含む。
導電メッシュ層４ａは、そのメッシュパターンが有する開口部４ａＯなど導体非形成部によって、透視性を確保している。
【００５６】
導電メッシュ層４ａの線は、図１に例示のような直線のみからなる形状以外に、曲線のみからなる形状、直線と曲線とからなる形状でもよい。
【００５７】
導電メッシュ層４ａの線幅は、センサ電極２の位置検知領域の内部については、視認距離に応じた不可視性及び要求される表面抵抗率により適宜設定する。例えば、線幅は５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下とするとよい。下限は、例えば、センサ電極２に要求される導電性を確保し、また、断線を回避する為に１μｍ以上、好ましくは３μｍ以上とする。
【００５８】
導電メッシュ層４ａが図１（ｂ）のように、導体非形成部が全周囲を導体で取り囲まれた開口部４ａＯを有する場合、開口部４ａＯの大きさは、例えば、５０〜２０００μｍである。開口部４ａＯの大きさ、線幅、導電メッシュ層４ａの層自体の体積抵抗率及び厚みが、表面抵抗率に影響する。センサ電極２として要求される表面抵抗率に応じて、これらは決定される。
なお、ここで、開口部４ａＯの大きさとは、開口部４ａＯが多角形形状の場合、最長の対角線長として定義される。
【００５９】
メッシュパターンが規則的パターンである場合、その開口部４ａＯ乃至は導体非形成部
の周期性と、画像表示パネルの画素配列の周期性とが干渉して、モアレが生じることがある。モアレが生じる場合には、導電メッシュ層４ａのメッシュパターンの開口部４ａＯ乃至は導体非形成部の配列方向を、画像表示パネルの画素配列の配列方向に対して傾ける、いわゆるバイアス角を設定してもよい。図１（ｂ）に示す、導電メッシュ層４ａのメッシュパターンは、４５度のバイアス角が設定された例である。バイアス角は、０度超過、９０度未満の範囲内で設定される。バイアス角を設定することによって、モアレを目立たなくさせることができる。
【００６０】
不規則なメッシュパターンとしては、本出願人によって公開された特許である、特開２０１２−１７８５５６号公報（電磁波遮蔽材、積層体および画像表示装置）、特開２０１３−５０１３号公報（透明アンテナ、及び画像表示装置）などで開示される、ボロノイ図を利用して画成することができるメッシュパターンを、採用することもできる。このメッシュパターンは、周期性を極めて効果的に低減することができ、その結果、バイアス角の設定をしなくても、モアレ発生を極めて効果的に低減することができる。
【００６１】
《その他の構成要素》
タッチパネル用電極部材１０は、センサ電極２を外部回路に接続するための取り出し回路３（図１（ａ）参照）、フレキシブルプリント基板、透明基材１やセンサ電極２などの表面を保護する保護層など、公知の構成要素を、含むことができる。
【００６２】
取り出し回路３は、導電メッシュ層４ａと同一材料で同時形成してもよい。取り出し回路３は、配線、電極、接続端子などを含み得る。
保護層は、センサ電極２などが、他の構成要素と電気的な接触が必要でない部分に対して、例えば、保護フィルムを貼り付けるなどして形成することができ、これにより信頼性を向上させることができる。
【００６３】
《変形形態》
本発明のタッチパネル用電極部材１０は、上記した形態以外のその他の形態をとり得る。以下、その一部を説明する。
【００６４】
＜センサ電極２＞
センサ電極２の電極パターンは、その位置検知方式に応じたものでよく、公知の各種パターンを採用することができる。
例えば、導電メッシュ層４が、厚み方向で互いに絶縁されて重なりあうパターンでもよい。この場合、重なり合う導電メッシュ層４ａのメッシュパターンについて、互いの形成部及び非形成部の重なりの程度により濃淡ムラが生じることがある。
したがって、本発明においては、センサ電極２の位置検知方式としては、そのセンサ電極２が延在方向Ｄｅを有する位置検知方式であれば、いずれの方式でもよい。したがって、投影型静電容量方式以外にも、マトリックス方式、多点同時入力対応の抵抗膜方式などでもよい。-
各位置検知方式におけるセンサ電極２のパターンは任意であり、公知の各種パターンを採用することができる。
【００６５】
〔パターン補正〕
センサ電極２は、そのパターン形成時から、このセンサ電極２と組み合わせるもう一方のセンサ電極２と積層する時までの工程中での寸法変化を見込んで、その分を補正してパターン形成してもよい。上記、寸法変化とは、実際に工程中で受ける温度、湿度、及び応力などの種々の因子が総合的に影響したことによる寸法変化を意味し、なお且つ、センサ電極形成済み透明基材１の状態での寸法変化である。
よって、上述したセンサ電極２の延在方向Ｄｅと特定関係とする加熱寸法変化率とは、温度及び時間条件が異なるのが常であり、また層構成的にも異なる。
なお、「工程中での寸法変化の分を見込んで、その分を補正する」とは、例えば、該工程中に特定方向の寸法が収縮する場合は、予めその収縮分だけセンサ電極２の特定方向の寸法を大きくして、該センサ電極２を透明基材１上に形成し、該工程が完了した時点でセンサ電極２の特定方向の寸法が、工程中での特定方向の寸法収縮と予め寸法を大きめにした分とが相殺して、所定の値となるようにすることを言う。
【００６６】
パターン補正する際に考慮する寸法変化の方向は、１方向のみ考慮する場合、寸法変化が最大となる方向とするのが好ましい。ただ、１方向でもよいが、互いに直交する２方向で品質上有意な寸法変化が認められるときは、これら２方向とすることで、より確かなパターン補正が可能となる。
【００６７】
パターン補正方向を１方向とする場合、その方向はセンサ電極２の延在方向Ｄｅとは交差する方向、或いは延在方向Ｄｅである。例えば、延在方向Ｄｅと交差する方向とするのは、延在方向Ｄｅについては、センサ電極２によって寸法変化が抑制された結果、センサ電極２形成済みの状態では、延在方向Ｄｅと交差する方向、例えば、パターン補正方向を延在方向Ｄｅと直交する方向の方が、寸法変化が大きくなった場合などである。また、パターン補正方向を延在方向Ｄｅとするのは、延在方向Ｄｅについては、センサ電極２によって寸法変化が抑制されているが、それでも、まだ延在方向Ｄｅと交差する方向、例えば延在方向Ｄｅと直交する方向に比べて、延在方向Ｄｅの寸法変化が大きい場合などである。
【００６８】
このように予めパターン補正しておくことによって、上述したセンサ電極２の延在方向Ｄｅと加熱寸法変化率Ｒｐ及び加熱寸法変化率Ｒｃとの関係を規定するのみでは、寸法変化による濃淡ムラ発生に対する抑制効果が充分でない場合に、これを補うことができる。
【００６９】
《Ｂ》タッチパネル：
本発明によるタッチパネルは、上記した本発明によるタッチパネル用電極部材１０を含んでなる位置入力装置である。
【００７０】
《タッチパネル用電極部材１０》
タッチパネル用電極部材１０については、上述したので、その内容についてのさらなる説明は省略する。
ここでは、タッチパネル２０として組み込まれるときのことについて説明する。
【００７１】
例えば、位置検知方式が投影型静電容量方式である場合には、上記タッチパネル用電極部材１０は、互いのセンサ電極２の電極要素が重ならないように、少なくとも１枚が用いられ、２枚用いることもできる。
位置検知方式が多点同時入力対応の抵抗膜方式である場合には、上記タッチパネル用電極部材１０は、互いのセンサ電極２が対向するような向きの配置で、少なくとも１枚が用いられ、２枚用いることもできる。
位置検知方式がどうであれ、上記タッチパネル用電極部材１０を１枚用いる形態では、他方の１枚は、その透明基材がガラス板のものでもよい。ただし、この場合、ガラス板であると薄型化の点では不利であり、この点で、２枚とも上記タッチパネル用電極部材１０を用いる形態の方が薄型化の点で有利である。
【００７２】
ここで、図２に示す実施形態のタッチパネル２０は、静電容量方式の一種である投影型静電容量方式による一例である。図２（ａ）はタッチパネル２０の平面図、図２（ｂ）及び図２（ｃ）はセンサ電極２ｘ及びセンサ電極２ｙの平面図、図２（ｄ）は図２（ａ）中で切断線Ａ―Ａ′に於けるタッチパネル２０の断面図である。
【００７３】
同図に示すタッチパネル２０では、上下で２枚の上述本発明のタッチパネル用電極部材１０ａ及びタッチパネル用電極部材１０ａが用いられる。
図３（ａ）の平面図はタッチパネル用電極部材１０ａを示し、図３（ｂ）の平面図はタッチパネル用電極部材１０ｂを示す。
【００７４】
図２（ｄ）の断面図で、図面上側となる第１のタッチパネル用電極部材１０ａは、透明基材１ａ及びＸ軸方向に延びる複数の位置検知用のＸ方向センサ電極２ｘを有し、図面下側となる第２のタッチパネル用電極部材１０ｂは、透明基材１ｂ及びＸ軸方向と直交するＹ軸方向に延びる複数の位置検知用のＹ方向センサ電極２ｙを有する。
【００７５】
図３（ａ）の平面図で示される第１のタッチパネル用電極部材１０ａでは、そのＸ方向センサ電極２ｘの延在方向Ｄｅは図面左右方向であり、この延在方向Ｄｅに平行な透明基材１の加熱寸法変化率Ｒｐが、この延在方向Ｄｅに直交する加熱寸法変化率Ｒｃよりも大きい。
図３（ｂ）の平面図で示される第２のタッチパネル用電極部材１０ｂでは、そのＹ方向センサ電極２ｙの延在方向Ｄｅは図面上下方向であり、この延在方向Ｄｅに平行な透明基材１の加熱寸法変化率Ｒｐが、この延在方向Ｄｅに直交する加熱寸法変化率Ｒｃよりも大きい。
【００７６】
そして、Ｘ方向センサ電極２ｘが形成された透明基材１ａを有する第１のタッチパネル用電極部材１０ａと、Ｙ方向センサ電極２ｙが形成された透明基材１ｂを有する第２のタッチパネル用電極部材１０ｂとが、Ｘ方向センサ電極２ｘが形成された側とＹ方向センサ電極２ｙが形成された側とが、厚み方向で同一方向の向きで、間に透明な接着層５を介して積層されてなる形態である。Ｘ方向センサ電極２ｘとＹ方向センサ電極２ｙとの互いの電気的な絶縁は、透明基材１及び接着層５によってなされている。
【００７７】
Ｘ方向センサ電極２ｘ及びＹ方向センサ電極２ｙの電極パターンは、投影型静電容量方式では各種知られているが、ここでは、そのなかでも代表的なパターンとして、格子状のパターンとなっている。
図２（ｂ）の平面図に示すように、Ｘ方向センサ電極２ｘは、Ｘ軸方向に互いに離間して配列した複数のＸ方向センサ電極要素２ｘＥが、その角部分で電気的に接続されたパターン形状をしている。同図に例示の場合、Ｘ方向センサ電極要素２ｘＥの形状は、周辺部を除く主要部分にて正方形形状で、Ｘ軸方向での両端は、それぞれ、Ｘ軸方向で半分に切断したような三角形形状をしている。
Ｙ方向センサ電極２ｙも、Ｘ方向センサ電極２ｘと同様に、図２（ｃ）の平面図に示すように、Ｙ軸方向に互いに離間して配列した複数のＹ方向センサ電極要素２ｙＥが、その角部分で電気的に接続されたパターン形状をしている。Ｙ方向センサ電極要素２ｙＥの主要部及び両端部における形状も、Ｘ方向センサ電極２ｘの場合と同様である。
【００７８】
こうしたＸ方向センサ電極２ｘとＹ方向センサ電極２ｙとが、接着層５によって互いに絶縁されて積層されるとき、図２（ａ）の平面図で示すように、Ｘ方向センサ電極要素２ｘＥとＹ方向センサ電極要素２ｙＥとは、Ｚ軸方向、つまり、厚み方向で互いに重なり合わないように積層される。
【００７９】
Ｘ方向センサ電極２ｘ及びＹ方向センサ電極２ｙからなるセンサ電極２は、透明性を確保するための透視性導電層４として、層自体が不透明な金属層による導体がメッシュ状に形成された導電メッシュ層４ａによって形成されている。
【００８０】
《接着層５》
接着層５には、表示に支障を来たさないように透明樹脂を用いることができる。接着層５は、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂などの接着層乃至は粘着シートによって形成することができる。
【００８１】
《その他の構成要素》
センサ電極２を外部回路に接続するための取り出し回路３（図１（ａ）の右端にその一部を図示）、及び、図示は略すがフレキシブルプリント基板、タッチパネル駆動回路などの公知の構成要素を、含むことができる。
【００８２】
このような構成とすることによって、本発明によるタッチパネル２０では、透明基材１ａ及び透明基材１ｂの寸法変化に起因するＸ方向センサ電極２ｘ及びＹ方向センサ電極２ｙの干渉などによる濃淡ムラ発生を抑制できる効果が得られる。
【００８３】
《変形形態》
本発明のタッチパネル２０は、上記した形態以外のその他の形態をとり得る。以下、その一部を説明する。
【００８４】
＜センサ電極２の厚み方向での向き＞
図２に示した実施形態では、延在方向Ｄｅが互いに交差するＸ方向センサ電極２ｘとＹ方向センサ電極２ｙとは、厚み方向（Ｚ軸方向）で同一方向を向いていた。
しかし、本発明においては、延在方向Ｄｅが互いに交差するセンサ電極２同士の厚み方向での向きは、互いに対向する向き、これとは逆に互いに背中を対向させる向きなど、異なる向きであってもよい。このようにすることで、設計の自由度を高めることができる。
【００８５】
《Ｃ》画像表示装置：
本発明による画像表示装置は、上記したタッチパネル２０を画像表示パネルの表示面上に配置してなる構成の画像表示装置である。こうした構成とすることによって、入力手段を表示部等に備えた装置とすることができる。
【００８６】
図４の断面図は、本発明の画像表示装置の一実施形態を示し、同図の画像表示装置１００は、画像表示パネル３０と、この画像表示パネル３０の表示面３０ａ上に配置された、本発明のタッチパネル２０とを、少なくとも含む構成の装置である。
【００８７】
《タッチパネル２０》
タッチパネル２０は、上述した本発明によるタッチパネル２０である。よって、さらなる説明は省略する。
【００８８】
《画像表示パネル３０》
画像表示パネル３０としては、液晶表示パネル、プラズマ画像表示パネル、ＥＬ（電界発光）パネル、電子ペーパーなどの各種画像表示パネルの他、ブラウン管でもよい。
【００８９】
《前面保護板５０》
図４に一点鎖線で示すように、タッチパネル２０の表面保護などの為に、タッチパネル２０の前方に、前面保護板５０を設けてもよい。
前面保護板５０としては、ガラス板、樹脂板などを用いることができる。
【００９０】
《その他の構成要素》
図４は、本発明による画像表示装置１００の一例として、その基本的な構成例を示すものであった。本発明による画像表示装置１００は、図示はしないが、その用途に応じて、入出力回路、各種制御回路、同調回路、電源回路、バックライト、筐体など、画像表示装置における公知の構成要素を含み得る。
また、図４では、タッチパネル２０、画像表示パネル３０、及び、前面保護板５０のそれぞれの部材の間は、空隙を有するように描いてあるが、これらの間は、粘着シートなど透明樹脂層で埋め尽くしてもよい。こうした構成とすることによって、部材間における表面反射が減り、表面反射によって表示画質が低下するのを抑制することができる。
【００９１】
《Ｄ》用途：
本発明によるタッチパネル用電極部材１０を用いた本発明によるタッチパネル２０の用途は、特に限定されない。例えば、画像表示パネル、或いは網点で表現された白黒乃至はカラーの印刷物、或いは印画紙に形成された写真などの表示面上に配置する用途である。
本発明の画像表示裝置１００は、タブレットコンピュータなどの携帯情報端末、スマートフォンなどの各種電話機、テレビジョン受像裝置、パーソナルコンピュータ、電子書籍端末、モニターディスプレイ、デジタルカメラ、デジタルフォトフレーム、計測器、医療用機器、遊戯機器、事務用機器、現金自動支払機、電子黒板、自販機等の、位置入力手段を表示部等に備えた画像表示装置に広く適用できる。
【符号の説明】
【００９２】
１    透明基材
１ａ  透明基材
１ｂ  透明基材
２    センサ電極
２Ｅ  センサ電極要素
２Ｃ  電極要素接続部
２ｘ  Ｘ方向センサ電極
２ｘＥ  Ｘ方向センサ電極要素
２ｙ  Ｙ方向センサ電極
２ｙＥ  Ｙ方向センサ電極要素
３    取り出し回路
４    透視性導電層
４ａ  導電メッシュ層
４ａＯ  開口部
５    接着層
１０    タッチパネル用電極部材
１０ａ  タッチパネル用電極部材
１０ｂ  タッチパネル用電極部材
２０    タッチパネル
３０    画像表示パネル
３０ａ  表示面
４０    従来のタッチパネル
４１    透明基材
４１ａ  一方の透明基材
４１ｂ  他方の透明基材
４２    センサ電極
４２ｘ  Ｘ方向センサ電極
４２ｘＥ  Ｘ方向センサ電極要素
４２ｙ  Ｙ方向センサ電極
４２ｙＥ  Ｙ方向センサ電極要素
４３    接着層
５０    前面保護板
１００    画像表示装置
Ｒｃ    加熱寸法変化率
Ｒｐ    加熱寸法変化率
Ｄｅ    延在方向
【図１】
2014174656.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図５】
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