JP2017226111A - 積層体、透視性電極、タッチパネル、およびタッチ位置検出機能付き表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた可撓性を有する積層体及び透視性電極において、反りの発生を十分に抑制すること。
【解決手段】本発明の積層体は、可撓性を有する透明な基材フィルムと、前記基材フィルム上に設けられた導線形成層と、を備え、導線形成層は、銅からなる本体層と、前記本体層と前記基材フィルムとの間に配置された、窒化銅からなる低反射層と、前記本体層に対して前記低反射層とは逆側に配置された窒化銅からなる第２低反射層と、を含み、Ｘ線回折法を用いて測定される前記本体層の引張内部応力が、−１３０ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の範囲内である。
【選択図】図４

Description

本発明は、可撓性を有する積層体および透視性電極に関する。また本発明は、透視性電極を備えたタッチパネルに関する。また本発明は、タッチパネルと表示装置とを組み合わせることによって得られるタッチ位置検出機能付き表示装置に関する。

今日、入力手段として、タッチパネル装置が広く用いられている。タッチパネル装置は、タッチパネル、タッチパネル上への接触位置を検出する制御回路、配線、およびＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）を備えている。タッチパネル装置は、多くの場合、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示装置が組み込まれた様々の装置等（例えば、券売機、ＡＴＭ装置（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｌｌｅｒ ｍａｃｈｉｎｅ：金自動預け払い機）、携帯電話機、ゲーム機、ノートＰＣ（Ｎｏｔｅｂｏｏｋ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、スマートフォン、タブレット端末）に対する入力手段として、表示装置とともに用いられている。このような装置においては、タッチパネルが表示装置の表示面上に配置されており、これによって、表示装置に対する極めて直接的な入力、特に表示映像の位置座標及び該位置座標と対応付けられた情報の入力が可能になっている。タッチパネルのうち表示装置の表示領域に対面する領域は透明になっており、タッチパネルのこの領域が、接触位置（或いは接近位置）を検出し得るアクティブエリアを構成するようになる。

タッチパネルとして、投影型容量結合方式のタッチパネルが知られている。容量結合方式のタッチパネルにおいては、位置を検知されるべき外部導体（典型的には、指）が誘電体を介してタッチパネルに接触（或いは接近）する際、新たに寄生容量が発生する。この寄生容量に起因する静電容量の変化に基づいて、タッチパネル上における外部導体の位置が検出される。このような投影型容量結合方式のタッチパネルは例えば、ＰＥＴフィルムなどの透明基材と、透明基材上に設けられた複数の導電パターンと、を備えた透視性電極を含んでいる。導電パターンは、例えば、透光性および導電性を有するＩＴＯ（酸化インジウム錫）からなる透明導電材料から構成される。

また、導電パターンの電気抵抗値を低くし、これによってタッチ位置の検出精度を向上させるため、導電パターンを構成する材料として、透明導電材料よりも高い導電性を有する銀や銅などの金属材料を用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。但し、これら金属材料は不透明の為、導電パターンが金属材料から構成される場合、導電パターンには、表示装置からの映像光を適切な比率で透過させるための開口部が形成されている。例えば導電パターンは、網目状に配置された導線によって構成されている。

ところで、銅などの金属材料は、高い導電性を有する一方で、金属光沢を示す。このため、未処理の金属材料が導線として用いられると、表示装置からの映像光の視認性が、導線の金属光沢によって妨げられることになる。特に銅は、銅に特有の赤味を帯びた色を示すため、銀などのその他の金属材料に比べて目立ち易く、このため表示装置からの映像光の視認性がより妨げられることになる。このような銅特有の金属光沢を和らげるため、例えば上述の特許文献１においては、金属層の面上に、窒化銅からなる低反射層を設けることにより、導線の金属光沢を軽減することが提案されている。

特開２０１３−１６９７１２号公報

タッチパネルに用いる透視性電極などの可撓性を有する配線基板を製造する方法として、ロール・トゥー・ロール方式で供給され搬送されている長尺状の樹脂基材上に上述の低反射層や金属層を形成して長尺状の配線基板を作製し、そして配線基板をロール状に巻き取る、という方法が考えられる。尚、此処で、「ロール・トゥー・ロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）方式」とは、長尺帯状の可撓性基板を巻取（ロール）から巻き出し搬送して供給し、所定の加工を施した後、巻取（ロール）形態に巻き取る加工方式を言う。低反射層や金属層を形成するための方法としては、スパッタリング法などの公知の薄膜形成法を用いることができる。

ところで、本件発明者らは、優れた可撓性を有する配線基板を作製することを課題として鋭意研究を重ねたところ、以下の知見を得るに至った。すなわち、スパッタリング法により低反射層や金属層を含む導線形成層を形成する場合、反跳Ａｒ原子等の高エネルギー粒子が導線形成層の中に取り込まれることで、導線形成層に内部応力（引張応力または圧縮応力）が発現することがある。配線基板の可撓性を高めるためには基材フィルムの厚みを薄くする必要があるが、薄い基材フィルム上に導線形成層を形成すると、導線形成層の内部応力により、基材フィルムと当該導線形成層との積層体に反りが発生する可能性がある。積層体に反りが発生すると、後工程においてフォトリソグラフィ法により微細な導電パターンを形成することが極めて困難となる。

また、スパッタリング法により導線形成層を形成する場合、アースシールド等のターゲット周辺の部材上にも導線形成層が堆積される。同じスパッタリング装置を使用して導線形成層の形成を繰り返すと、ターゲット周辺の部材上に導線形成層が多段に積層され、各層の内部応力が積算されることで積層膜全体の内部応力が増大して、積層膜がターゲット周辺の部材から部分的に剥離しやすくなる。積層膜の一部が剥離すると、その破片が異物として基材フィルム上に落下して、打痕による外観不良を発生させる可能性がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものである。本発明の目的は、優れた可撓性を有する積層体及び透視性電極において、反りの発生を十分に抑制することにある。

本発明は、
可撓性を有する透明な基材フィルムと、
前記基材フィルム上に設けられた導線形成層と、
を備え、
前記導線形成層は、
銅からなる本体層と、
前記本体層と前記基材フィルムとの間に配置された、窒化銅からなる低反射層と、
前記本体層に対して前記低反射層とは逆側に配置された窒化銅からなる第２低反射層と、
を含み、
Ｘ線回折法を用いて測定される前記本体層の引張内部応力が、−１３０ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の範囲内である、積層体である。

あるいは、本発明は、
可撓性を有する透明な基材フィルムと、
前記基材フィルム上に設けられた複数の導電パターンと、
を備え、
前記導電パターンは、遮光性を有する導線であって、各導線の間に開口部が形成されるように網目状に配置された導線から構成されており、
前記導線は、
銅からなる本体層と、
前記本体層と前記基材フィルムとの間に配置された、窒化銅からなる低反射層と、
前記本体層に対して前記低反射層とは逆側に配置された窒化銅からなる第２低反射層と、
を含み、
Ｘ線回折法を用いて測定される前記本体層の引張内部応力が、−１３０ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の範囲内である、透視性電極である。

上述した本発明による透視性電極を備えたタッチパネルも、本発明の範囲に含まれる。

表示装置と、
前記表示装置の表示面上に配置された、上述した本発明によるタッチパネルと、
を備えたタッチ位置検出機能付き表示装置も、本発明の範囲に含まれる。

本発明によれば、優れた可撓性を有する配線基板及び透視性電極において、反りの発生を十分に抑制することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態において、透視性電極を示す平面図である。 図２Ａは、図１において符号ＩＩが付された一点鎖線で囲まれた部分における導電パターンを拡大して示す平面図である。 図２Ｂは、導電パターンの一変形例を拡大して示す平面図である。 図３は、透視性電極を図２ＡのＩＩＩ線に沿って切断した場合を示す断面図である。 図４は、図３に示す透明基材および導線を拡大して示す断面図である。 図５Ａは、透視性電極の製造方法を説明するための図である。 図５Ｂは、透視性電極の製造方法を説明するための図である。 図５Ｃは、透視性電極の製造方法を説明するための図である。 図５Ｄは、透視性電極の製造方法を説明するための図である。 図５Ｅは、透視性電極の製造方法を説明するための図である。 図６は、本発明の第２の実施の形態のタッチ位置検出機能付き表示装置を示す展開図である。 図７は、図６のタッチ位置検出機能付き表示装置のタッチパネルを示す平面図である。 図８は、図７において符号ＸＶＩが付された一点鎖線で囲まれた部分の導電パターンを拡大して示す平面図である。 図９は、タッチパネルを図８のＸＶＩＩ線に沿って切断した場合を示す断面図である。 図１０は、図９に示すタッチパネルの一部を拡大して示す断面図である。 図１１は、本発明の第２の実施の形態におけるタッチパネルの一変形例を示す断面図である。 図１２は、本発明の第２の実施の形態におけるタッチパネルの一変形例を示す断面図である。 図１３は、表示装置側に配置される導線の断面形状の一変形例を示す図である。 図１４は、試料の内部応力の測定原理を示す図である。 図１５は、本体層及び低反射層の内部応力と反り量との関係を示す図である。 図１６は、本体層の内部応力と反り量との関係を示す図である。

以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示の理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

＜第１の実施の形態＞
以下、図１〜図５Ｅを参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態における透視性電極３１について説明する。図１は、観察者側から見た場合の透視性電極３１を示す平面図である。

ここでは、透視性電極３１が、投影型の静電容量結合方式のタッチパネル用に構成される例について説明する。なお、「容量結合」方式は、タッチパネルの技術分野において「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等とも呼ばれており、本明細書では、これらの「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等と同義の用語として取り扱う。典型的な静電容量結合方式のタッチパネルは、導電性のパターンを有しており、外部の導体（典型的には人間の指）がタッチパネルに接近乃至は接触することにより、外部の導体とタッチパネルの導電性のパターンとの間でコンデンサ（静電容量）が形成される。そして、このコンデンサの形成に伴った電気的な状態の変化に基づき、タッチパネル上において外部導体が接近している位置の位置座標が特定される。

図１に示すように、透視性電極３１は、基材フィルム３２と、基材フィルム３２上に設けられた複数の導電パターン４１と、を備えている。図１に示すように、各導電パターン４１は長方形の輪郭線形状をなし、該長方形の長辺は図１の上下方向にそれぞれ帯状に延びている。また、複数の導電パターン４１は、各導電パターン４１が延びる方向に直交する方向において、一定の配列ピッチで並べられている。導電パターン４１の配列ピッチは、タッチ位置の検出に関して求められる分解能に応じて定められるが、例えば１ｍｍ〜５ｍｍである。

図１に示すように、透視性電極３１の基材フィルム３２は、其の平面視に於いて、タッチ位置を検出され得る領域に対応する中央部から周辺部に亙る矩形状のアクティブエリアＡａ１と、アクティブエリアＡａ１の周辺に位置する矩形枠状の非アクティブエリアＡａ２と、を含んでいる。アクティブエリアＡａ１および非アクティブエリアＡａ２は、それぞれ、後述するタッチ位置検出機能付き表示装置１０の表示装置のアクティブエリアおよび非アクティブエリアに対応して区画されたものである。

上述の導電パターン４１は、アクティブエリアＡａ１内に配置されている。また非アクティブエリアＡａ２には、各導電パターン４１に電気的に接続された複数の額縁配線４３と、基材フィルム３２の外縁近傍に配置され、各額縁配線４３に電気的に接続された複数の端子部４４と、が設けられている。

導電パターン４１に接続されている額縁配線４３および端子部４４は、導電パターン４１からの信号を透視性電極３１の外部に取り出すために設けられたものである。信号を適切に伝達することができる限りにおいて、額縁配線４３および端子部４４の具体的な構成が特に限られることはない。例えば額縁配線４３および端子部４４は、後述する導線５１と同一の層構成で導線５１と同時に形成されるものであってもよい。

次に、図２Ａを参照して、導電パターン４１のパターン形状について説明する。図２Ａは、図１において符号ＩＩが付された一点鎖線で囲まれた部分における導電パターン４１を示す平面図である。図２Ａに示すように、導電パターン４１は、遮光性および導電性を有する導線５１であって、各導線５１の間に開口部５１ａが形成されるように網目状に配置された導線５１から構成されている。

導電パターン４１全体の面積のうち開口部５１ａによって占められる面積の比率（以下、開口率と称する）が十分に高くなり、これによって、表示装置からの映像光が適切な透過率で透視性電極３１のアクティブエリアＡａ１を透過することができる限りにおいて、導線５１の寸法や形状が特に限られることはない。例えば図２Ａに示す例において、導電パターン４１は、矩形状に形成された導線５１を所定の方向に沿って並べることによって構成されている。開口率は、表示装置から放出される映像光の特性などに応じて適宜設定される。

導線５１の線幅は、求められる開口率、導電パターンの不可視性などに応じて設定されるが、例えば導線５１の線幅は１μｍ〜５μｍの範囲内、より好ましくは１μｍ〜３μｍの範囲内、さらに好ましくは平均２μｍに設定されている。また、互いに平行に延びる各導線５１の配列ピッチＰ１も、求められる開口率などに応じて設定されるが、例えば導線５１の配列ピッチＰ１は５０μｍ〜５００μｍの範囲内に設定されている。。これによって、観察者が視認する映像に対して導線５１が及ぼす影響を、無視可能な程度まで低くすること、即ち十分な不可視性を得ることができる。

なお図２Ａにおいては、導電パターン４１が、開口部形状が矩形状に形成された導線５１を所定の方向に沿って並べることによって構成されている例を示したが、これに限られることはない。例えば図２Ｂに示すように、導電パターン４１は、開口部形状が菱形状に形成された導線５１を所定の方向に沿って並べることによって構成されていてもよい。又、本実施形態に於いては、図２Ａ及び図２Ｂに示す如く導電パターン４１の開口部５１ａは導電パターン４１の延びる方向と直交方向（同図の左右方向）の配列個数が２個となっているが、本発明に於ける該配列個数は２個にのみ限定されるわけでは無く、タッチパネルの位置検知の分解能、感度、導電パターンの不可視性などに応じて適宜個数に設計される。

次に、図３および図４を参照して、透視性電極３１の層構成について説明する。図３は、透視性電極３１を図２ＡのＩＩＩ線に沿って切断した場合を示す断面図であり、図４は、図３に示す基材フィルム３２および導線５１を拡大して示す断面図である。

図３に示すように、透視性電極３１は、可撓性を有する透明な基材フィルム３２と、基材フィルム３２の面上に設けられた導線５１から成る導電パターン４１と、を含んでいる。なお、本明細書において「透明」とは、光透過率が十分に高く、その向こう側が透けて見える性質を意味する。具体的には、例えば可視光透過率が５０％以上、より好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上である。なお、全光線透過率はＪＩＳ Ｋ７３６１−１：１９９７に準拠して測定される。

基材フィルム３２は、その厚みを５０μｍ以上１００μｍ以下、さらに、７０μｍ以下とすることができる。このような薄い基材フィルム３２は、優れた可撓性を持つことになる。ここで、ある部材が可撓性を有するとは、人間が視覚的に感知し得る程度に、対象となる部材が湾曲することを意味している。このような基材フィルム３２は、三次元曲面をなすように湾曲することができる。したがって、基材フィルム３２に極めて多様な意匠性を付与することができる。

基材フィルム３２は、上述の導電パターン４１や額縁配線４３などのパターンや配線を支持するためのものである。この基材フィルム３２は、図４の如く表示装置からの映像光を透過させることができる透明基材３３と、透明基材３３と導電パターン４１の導線５１との間に設けられたアクリル系樹脂層３４ａと、を含んでいる。また基材フィルム３２は、透明基材３３のうち導線５１に向かい合う側とは反対の側に設けられたアクリル系樹脂層３４ｂをさらに含んでいてもよい。

透明基材３３を構成する材料としては、透明性および可撓性を有する材料が用いられ、例えば合成樹脂（プラスチック）が用いられる。合成樹脂としては、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）等のポリエステル樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等のポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、またはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などのセルロース系樹脂等の可撓性及び透明性を有する樹脂が用いられる。

アクリル系樹脂層３４ａ，３４ｂは、ロール・トゥー・ロール方式で透視性電極３１を製造する際のガイドローラとの摩擦により生じ得る擦り傷などに対する耐擦傷性を高めるという機能や、透視性電極３１の透過率や反射率などの光学特性を調整するという機能を実現するために設けられる層である。

アクリル系樹脂層３４ａ，３４ｂを構成する材料としては、アクリル樹脂が用いられる。該アクリル樹脂としては、十分な耐擦傷性と透明性を有する物が好ましく、これら条件を満たす代表的なものとして、電離放射線照射による架橋反応乃至は重合反応で硬化する電離放射線型アクリル樹脂が挙げられる。斯かる電離放射線硬化型アクリル樹脂としては、分子中に（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルオキシ基等の重合性官能基を有する（メタ）アクリレートプレポリマー又は（メタ）アクリレート単量体が用いられる。該（メタ）アクリレートプレポリマーとしては、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート等のプレポリマーが挙げられる。又、該（メタ）アクリレート単量体としてはエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）メタクリレート単量体等が挙げられる。（此処で、「（メタ）アクリロイル基」、「（メタ）アクリレート」等の表記は、各々「アクリロイル基又はメタクリロイル基」、「アクリレート又はメタクリレート」を意味する。）これらプレポリマー及び単量体は、耐擦傷性、可撓性、塗工適性等の要求性能に応じて、適宜、上記プレポリマーを１種類単独又は２種類以上混合して、上記単量体を１種類単独又は２種類以上混合して、或いは上記プレポリマー１種類以上と上記単量体１種類以上とを混合して用いられる。電離放射線としては、紫外線、可視光線、Ｘ線等の電磁波、電子線、アルファ線等の荷電粒子線が用いられ得る。電離放射線として紫外線又は可視光線を使用する場合には、これらプレポリマー及び単量体１００質量部に対して、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物等の光開始剤を０．１質量部〜５質量部程度添加する。又、耐擦傷性を高めるために、該アクリル樹脂中に粒径０．１〜５μｍの微粒子をフィラー（充填剤）として添加する。該微粒子としては、シリカ（酸化珪素）、アルミナ（酸化アルミニウム）、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等からなる無機物粒子、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、珪素樹脂、弗素樹脂、メラミン樹脂等の有機物粒子からなるものが使用できる。又、該微粒子の添加量は、該アクリル系樹脂層組成物中に０．１〜３０重量％程度とすることができる。又、該アクリル系樹脂層３５ａ、３５ｂの厚みは、乾燥硬化状態で１〜５μｍ程度とすることができる。尚、本実施形態に於いては、アクリレートプレポリマー、アクリレート単量体、及びベンゾトリアゾール系光開始剤からなる紫外線硬化型アクリル樹脂組成物の硬化物を用いた。

なお、アクリル系樹脂層３４ａ，３４ｂのうち透明基材３３の観察者側に位置するアクリル系樹脂層のことを「観察者側アクリル系樹脂層」と称し、反対側に位置するアクリル系樹脂層のことを「表示装置側アクリル系樹脂層」と称することもある。なお後述するように、導線５１は、基材フィルム３２の観察者側に位置することもあれば、基材フィルム３２の表示装置側に位置することもある。従って、アクリル系樹脂層３４ａが「観察者側アクリル系樹脂層」になりアクリル系樹脂層３４ｂが「表示装置側アクリル系樹脂層」になることもあれば、アクリル系樹脂層３４ｂが「観察者側アクリル系樹脂層」になりアクリル系樹脂層３４ａが「表示装置側アクリル系樹脂層」になることもある。

次に、導線５１の層構成について説明する。図４に示すように、導線５１は、低反射層５４、本体層５３及び低反射層５５が基材フィルム３２側からこの順で配置されて構成された導線形成層５２を含んでいる。

本体層５３は、主に、導線５１における導電性を実現するための層である。本発明におけるこの本体層５３は、その厚みが例えば０．３μｍ以下になるよう、より具体的には０．０５μｍ〜０．２μｍの範囲内になるよう構成されている。これによって、導線５１全体の厚みが大きくなることを抑制することができ、このことにより、導線５１の側面において外光や映像光が反射されてしまうことを抑制することができる。このため、透視性電極３１が取り付けられる表示装置における視認性を十分に確保することができる。

一方、本体層５３の厚みを小さくすることは、導線５１の電気抵抗値が大きくなってしまうことを導き得る。ここで本実施の形態においては、本体層５３を構成する材料として、その比抵抗が所望の値以下である金属材料を用いており、例えばその比抵抗が４．０×１０^−６（Ωｍ）以下である金属材料を用いている。これによって、導線５１の電気抵抗値を十分に低くすることができる。例えば、本体層５３のシート抵抗値を０．３Ω／□以下にすることができる。本体層５３を構成するための、その比抵抗が４．０×１０^−６（Ωｍ）以下である金属材料としては、本発明に於いては、例えば、比抵抗が３．０×１０^−８（Ωｍ）以下である金、銀、銅、アルミニウム等の金属を９０重量％以上含む材料（金属単体、金属合金等）を用いることが出来る。本実施形態に於いては、９９．９重量％の銅を含む材料を用いることができる。

ところで、銅などの金属材料は、高い導電性を有する一方で、金属光沢を示す。このため、未処理の金属材料が導線５１として用いられると、表示装置からの映像光の視認性が、導線の金属光沢によって妨げられることになる。特に銅は、銅に特有の赤味を帯びた色を示すため、銀などのその他の金属材料に比べて目立ち易く、このため表示装置からの映像光の視認性がより妨げられることになる。

このような銅特有の金属光沢を和らげるため、本体層５３に比べて金属光沢が抑制された薄い低反射層５４及び低反射層５５が、本体層５３の両側に配置されている。以下、低反射層５４、５５について説明する。

低反射層５４、５５は、共に窒化銅からなる層である。窒化銅は、酸素原子をさらに含んでいてもよい。窒化銅としては、例えば、５〜２５アトミック％の窒素と、５〜２５アトミック％の酸素と、５０〜９０アトミック％の銅を含む銅化合物が用いられ得る。このような窒化銅を用いて構成される低反射層５４、５５においては、その金属光沢が、本体層５３における金属光沢に比べて軽減されており、特に、銅に特有の赤味を帯びた色が低減されている。このため、導線５１からの反射光によって映像の視認性が低下することを抑制することができる。

また、低反射層５４、５５は、共に本体層５３に比べて小さな厚み、具体的には、共に１０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲内の厚み、を有しているため、導線５１全体の厚みが大きくなることを抑制することができる。このことにより、導線５１の側面において外光や映像光が反射されてしまうことを抑制することができる。

また、低反射層５４、５５の厚みを共に１０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲内に設定することによって、導線５１における光の反射率を低くすることもできる。この理由としては、例えば、低反射層５４、５５において生じる薄膜干渉を挙げることができる。薄膜干渉とは、低反射層５４、５５の一方の面で反射された光と、低反射層５４、５５の他方の面で反射された光とが干渉するという現象である。低反射層５４、５５の厚みを上述の１０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲内に設定することにより、それぞれの面で反射された反射光が互いに弱め合うような薄膜干渉が生じ、これによって、導線５１における光の反射率が低減されることが考えられ得る。

上述のような導線形成層５２を形成するための方法が特に限られることはなく、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などの公知の薄膜形成法を用いることができる。例えば低反射層５４、５５を形成するための方法としてスパッタリング法が用いられる場合、Ａｒガスを含む真空雰囲気中に所定の流量に制御された窒素ガスまたは窒素ガスおよび酸素ガスの両方を供給しながら、銅からなるターゲットに放電電力を印加することによって、所望の組成を有する上述の窒化銅からなる層を得ることができる。

ところで、発明が解決しようとする課題の欄でも言及したように、スパッタリング法により導線形成層５２を形成する場合、反跳Ａｒ原子等の高エネルギー粒子が導線形成層５２の中に取り込まれることで、導線形成層５２に内部応力（引張応力または圧縮応力）が発現することがある。配線基板の可撓性を高めるためには前記例示の如き材料の基材フィルム３２の厚みを前記の如き範圍の厚みに薄くする必要があるが、薄い基材フィルム３２上に導線形成層５２を形成すると、導線形成層５２の内部応力により、基材フィルム３２と導線形成層５２との積層体６０に反りが発生する可能性がある。積層体６０に反りが発生すると、後工程においてフォトリソグラフィ法により微細な導電パターンを形成することが極めて困難となる。

本件発明者らは、このような課題を考慮して鋭意検討を重ねた結果、Ｘ線回折法（以下ＸＲＤ（Ｘ−ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）法という）を用いて測定される本体層５３の引張内部応力を−１３０ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の範囲内とすることで、薄い基材フィルム３２上に導線形成層５２を形成しても、導線形成層５２の内部応力によって積層体６０に反りが発生することを十分に抑制できることを確認した。以下に、本体層５３及び低反射層５４、５５の引張内部応力と積層体６０の反り量との関係について、詳述する。

まず、ＸＲＤ法を用いて試料の内部応力を評価する方法について説明する。図１４は、試料の内部応力の測定原理を示す図である。図１４（ａ）乃至図１４（ｃ）に示すように、試料内に例えば引張内部応力が存在している場合、当該試料内の結晶粒の格子面間隔は、均一ではない。具体的には、図１４（ａ）乃至図１４（ｃ）に示すように、格子面の法線Ｎと試料面の法線Ｎ’との成す角度Ψが大きい結晶粒ほど、格子面間隔が増大している。格子面間隔が増大する程度は、内部応力の大きさに比例するので、複数の角度Ψについて格子面間隔を測定し、この測定結果に次式を適用することにより、内部応力σを求めることができる。尚、次式において、格子面間隔は、回折角度（２θ）に対応している。

σ＝−Ｅ／｛２（１＋ν）｝・ｃｏｔθ_０・（π／１８０）・｛Δ（２θ）／Δ（ｓｉｎ^２Ψ）｝
＝Ｋ・Δ（２θ）／Δ（ｓｉｎ^２Ψ）
ここで、σは内部応力、Ｅはヤング率、νはポアソン比、θ_０は標準ブラッグ角である。また、Ｋは、材料と測定波長とにより決定される定数である。すなわち、回折角度（２θ）とｓｉｎ^２Ψとの関係をグラフ上にプロットし、このプロットに対して最小二乗法を適用することにより得られる近似直線の勾配を求め、これにＫを乗じることにより、内部応力を評価することができる。

本実施の形態では、基材フィルム３２上に導線形成層５２を形成する際に、チャンバ内に下表１に示す圧力のＡｒが導入された状態で、基材フィルム３２上にスパッタリングによって窒化銅（低反射層５４）、銅（本体層５３）及び窒化銅（低反射層５５）の３つの層がこの順で成膜された。そして、このようにして用意された３種類のサンプルのそれぞれについて、低反射層５４、５５及び本体層５３の各内部応力がＸＲＤ法を用いて評価された。本実施の形態では、本体層５３を構成する銅の内部応力は結晶格子の３１１面による回折光に基づいて評価され、低反射層５４、５５を構成する窒化銅の内部応力は結晶格子の２２０面による回折光に基づいて評価された。これは、銅に内部応力が生じた際には、銅の結晶格子の３１１面による回折光のピーク位置のシフトが顕著であり、窒化銅に内部応力が生じた際には、窒化銅の結晶格子の２２０面による回折光のピーク位置のシフトが顕著であるため、これらの面に着目すれば本体層５３及び低反射層５４、５５の内部応力を高精度に評価できるからである。もちろん、原理的には、例えば銅の１１１面などの他の面による回折光を利用しても、内部応力を評価することができる。

図１５は、前記３種類のサンプルの内部応力の評価結果と各サンプルの反り量との関係を示す図である。図１５において、破線で結ばれた３つの菱形のプロットは、各サンプルの窒化銅（低反射層５４、５５）の引張内部応力を示しており、破線で結ばれた３つの正方形のプロットは、銅（本体層５３）の引張内部応力を示している。また、実線で結ばれた３つの三角形のプロットは、各サンプルの反り量を示している。各３つの菱形のプロット、正方形のプロット及び三角形のプロットのそれぞれについて、図中の左側に位置しているプロットがサンプル１に対応しており、中央に位置しているプロットがサンプル２に対応しており、右側に位置しているプロットがサンプル３に対応している。尚、本明細書において、反り量とは、１辺が１０ｃｍの正方形の積層体のサンプル片を平板ステージ上に載置したときに、当該サンプル片の上面の高さの最高地点と最低地点との差を意味している。

図１５に示すように、窒化銅（低反射層５４、５５）の内部応力は、当該窒化銅を成膜する際の成膜圧力を高めても、大きな変化は見られない。一方、銅（本体層５３）の内部応力は、窒化銅を成膜する際の成膜圧力を高めると増加する傾向にある。また、各サンプルの反り量は、銅（本体層５３）の引張内部応力が増加すると（圧縮内部応力が小さくなると）減少する傾向にある。定量的には、各サンプルの窒化銅（低反射層５４、５５）の内部応力と反り量との相関係数は−０．３５３であり、各サンプルの銅（本体層５３）の内部応力と反り量との相関係数は０．９５０である。すなわち、各サンプルの反り量は、実質的に本体層５３の内部応力に依存すると言える。

次に、図１６は、内部応力（ＭＰａ）を横軸、サンプルの反り量（ｍｍ）を縦軸として、本体層５３の内部応力の評価結果と反り量との関係を示す図である。図中の直線は、各プロットに対して最小二乗法を適用して得られた近似直線である。この近似直線は、反り量をＹ（ｍｍ）、本体層５３の内部応力をＸ（ＭＰａ）として、次式により表される。
Ｙ＝０．０６７４Ｘ＋３．７０４５ ・・・（１）

一般に、サンプルの反り量は−５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。前記（１）式に基づいて、この反り量の範囲に対応する内部応力Ｘの範囲を求めると、−１３０ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下という範囲が得られる。尚、負の内部応力は圧縮応力を表しており、正の内部応力は引張応力を表している。

但し、窒化銅（低反射層５４、５５）の成膜圧力と銅（本体層５３）の内部応力との関係から理解されるように、例えばサンプルの反り量を０ｍｍ近傍にする（本体層５３の内部応力を０ＭＰａ近傍にする）ためには、窒化銅の成膜圧力を４．０Ｐａよりも高圧にする必要がある。その一方で、スパッタリング装置のチャンバ内を清浄に保つためには、成膜圧力は低い方が好ましい。このような事情に鑑み、本実施の形態の透視性電極３１の作製に当たっては、窒化銅の成膜圧力として４．０Ｐａを採用したが、チャンバ内環境の汚染といった不具合は確認されなかった。尚、この時の本体層５３の内部応力は、−５３ＭＰａであった（図１５参照）。

次に、以上のような構成からなる透視性電極３１を製造する方法について、図５Ａ〜図５Ｅを参照して説明する。

はじめに、図５Ａに示すように、可撓性を有する透明な基材フィルム３２を準備する。基材フィルム３２は、上述のように、透明基材３３と、透明基材３３の両側の面にそれぞれ設けられたアクリル系樹脂層３４ａ、３４ｂと、を含んでいる。

基材フィルム３２を作製する方法の一例について説明すると、まず、長尺状の透明基材３３を準備し、透明基材３３の両側の面にアクリル系樹脂層３４ａ、３４ｂを形成する。例えば、アクリル樹脂を含む塗工液を、コーターを用いて透明基材３３上にコーティングすることにより、アクリル系樹脂層３４ａ，３４ｂを形成することができる。この際、コーターとしては、好ましくは、アクリル系樹脂層３４ａ，３４ｂの平坦性を十分に確保することができるものが用いられ、例えばグラビアロールコーターが用いられる。なお、アクリル系樹脂層３４ａ，３４ｂを形成するための塗工液には、アクリル系樹脂層３４ａ，３４ｂの平坦性を高めるためのレベリング剤が含まれていてもよい。これによって、例えば、アクリル系樹脂層３４ａ上に導線５１の層を形成する際にピンホールなどの欠陥が生じてしまうことを抑制することができる。

基材フィルム３２は、その厚みを５０μｍ上以上１００μｍ以下、さらに、７０μｍ以下とすることができる。このような薄い基材フィルム３２は、優れた可撓性を持つことになる。

基材フィルム３２を準備した後、図５Ｂに示すように、アクリル系樹脂層３４ａ上に、低反射層５４を形成する。低反射層５４は、４ＰａのＡｒガスを含む真空雰囲気中に窒素ガスを供給しながら交流放電及び／または直流放電を用いて銅のターゲットをスパッタリングすることで、形成することができる。交流放電の周波数としては、例えば３０ｋＨｚ〜２ＭＨｚが採用され得る。また、窒素ガスに加えて酸素ガスをさらに供給してもよい。

次に、図５Ｂに示すように、低反射層５４上に、本体層５３を形成する。本体層５３は、０．６ＰａのＡｒガスを含む真空雰囲気中で交流放電及び／または直流放電を用いて銅のターゲットをスパッタリングすることで、形成することができる。交流放電の周波数としては、例えば３０ｋＨｚ〜２ＭＨｚが採用され得る。

次に、図５Ｂに示すように、本体層５３上に低反射層５５を形成する。低反射層５５は、低反射層５４と同一の条件で形成することができる。

このようにして、透視性電極３１を作製するための元材として、基材フィルム３２と、基材フィルム３２上に設けられた導線形成層５２と、を備えた積層体６０（ブランクとも呼ばれる）が得られる。導線形成層５２は、基材フィルム３２側から順に配置された低反射層５４、本体層５３及び低反射層５５を含んでいる。前述の通り、本実施の形態の本体層５３の引張内部応力をＸＲＤ法により測定したところ、−５３ＭＰａであった。また、この積層体６０の反り量は、２ｍｍであった。

積層体６０を準備した後、図５Ｃに示すように、導線形成層５２上に感光性レジスト層７１を所定のパターンで形成する。感光性レジスト層７１は、特定波長域の光、例えば紫外線に対する感光性を有している。感光性レジスト層７１のタイプが特に限られることはない。例えば光溶解型の感光性レジスト層が用いられてもよく、若しくは光硬化型の感光性レジスト層が用いられてもよい。ここでは、光溶解型の感光性レジスト層が用いられる例について説明する。

感光性レジスト層７１は、導線５１のパターンに対応したパターンで形成されている。感光性レジスト層７１は、例えば、はじめに、積層体６０の表面上にコーターを用いて感光性レジスト材料をコーティングし、次に、感光性レジスト材料を所定のパターンで露光して現像することによって、所定のパターン形状の感光性レジスト層７１が形成される。

ここで本実施の形態によれば、積層体６０に反りが発生することが十分に抑制されているため、露光時に積層体６０の一部がステージから浮いてしまうことが実質的に無く、感光性レジスト層７１の微細なパターン形状を安定して形成することが可能である。

次に、図５Ｄに示すように、感光性レジスト層７１をマスクとして低反射層５４、５５及び本体層５３をエッチングする。なお上述のように、低反射層５４、５５及び本体層５３のいずれも、銅を含んで構成されている。このため、銅を溶解させることができるエッチング液を用いて、低反射層５４、５５及び本体層５３を同時にエッチングすることができる。エッチング液としては、例えばリン硝酢酸が用いられる。

次に、本体層５３上に残っている感光性レジスト層７１に対して、これを溶解除去する薬液によって洗浄して脱膜処理する。これによって、図５Ｅに示すように、感光性レジスト層７１を除去することができる。このようにして、低反射層５４、５５および本体層５３を有する導線形成層５２をパターン形成し、これから構成された導線５１を備える透視性電極３１を得ることができる。

以上のように本実施の形態によれば、ＸＲＤ法を用いて測定された本体層５３の引張内部応力が−５３ＭＰａであるため、優れた可撓性を有する積層体６０において、導線形成層５２の内部応力により基材フィルム３２に反りが発生することを十分に抑制することができる。そのため、露光時に積層体６０の一部がステージから浮いてしまうことが実質的に無く、感光性レジスト層７１の微細なパターン形状を安定して形成することが可能である。その結果、優れた可撓性を有する透視性電極３１において、導線５１の十分な細線化を達成することができる。

また、本実施の形態によれば、導線５１は、本体層５３と基材フィルム３２との間に設けられた低反射層５４に加えて、本体層５３の面のうち基材フィルム３２に向かい合う面とは反対側の面上に設けられた低反射層５５を含んでいる。このため、光の反射が生じることを本体層５３の両側において抑制することができる。このことにより、映像の視認性を十分に確保することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、図６〜図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態においては、上述の透視性電極３１を備えるタッチパネルと表示装置とを組み合わせることによって得られるタッチ位置検出機能付き表示装置について説明する。本実施の形態において、上述の各実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、各実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。

図６は、タッチ位置検出機能付き表示装置１０を示す展開図である。図６に示すように、タッチ位置検出機能付き表示装置１０は、タッチパネル３０と、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置１５とを組み合わせることによって構成されている。

図示された表示装置１５は、フラットパネルディスプレイとして構成されている。表示装置１５は、表示面１６ａを有した表示パネル１６と、表示パネル１６に接続された表示制御部（図示せず）と、を有している。表示パネル１６は、映像を表示することができるアクティブエリアＡ１と、アクティブエリアＡ１を取り囲むようにしてアクティブエリアＡ１の外側に配置された非アクティブエリア（額縁領域とも呼ばれる）Ａ２と、を含んでいる。表示制御部は、表示されるべき映像に関する情報を処理し、映像情報に基づいて表示パネル１６を駆動する。表示パネル１６は、表示制御部の制御信号に基づいて、所定の映像を表示面１６ａに表示する。すなわち、表示装置１５は、文字や図等の情報を映像として出力する出力装置としての役割を担っている。

なお、図６に示すように、タッチパネル３０の観察者側、すなわち表示装置１５とは反対の側に、透光性を有する保護板１２がさらに設けられていてもよい。保護板１２は例えば、タッチパネル３０の観察者側の面に接着層などによって接着されている。この保護板１２は、指などの外部導体との接触によってタッチパネル３０のパターンや表示装置１５が損傷することを防ぐためのものであり、いわゆる前面板とも称されるものである。

図６に示すように、タッチパネル３０は、表示装置１５の表示面１６ａに、例えば接着層（図示せず）を介して接着されている。このタッチパネル３０は、２枚の透視性電極３１を組み合わせることによって構成されている。図６においては、観察者側に配置された透視性電極が符号３１Ａで表されており、透視性電極３１Ａよりも表示装置側に配置された透視性電極が符号３１Ｂで表されている。以下の説明において、符号３１Ａが付された透視性電極を第１透視性電極３１Ａ、符号３１Ｂが付された透視性電極を第２透視性電極３１Ｂとも称する。

図７は、観察者側から見た場合のタッチパネル３０を示す平面図である。図７においては、第１透視性電極３１Ａの構成要素が実線で表され、第２透視性電極３１Ｂの構成要素が点線で表されている。

図７に示すように、第１透視性電極３１Ａおよび第２透視性電極３１Ｂはそれぞれ、所定の方向に延びる複数の導電パターン４１を備えている。ここで、第１透視性電極３１Ａおよび第２透視性電極３１Ｂは、各々の導電パターン４１が互いに交差する方向に延びるよう、配置されている。例えば、第１透視性電極３１Ａは、その導電パターン４１が第１方向Ｄ１に沿って延びるよう、配置されている。一方、第２透視性電極３１Ｂは、その導電パターン４１が、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に沿って延びるよう、配置されている。

図８は、図７において符号ＸＶＩが付された一点鎖線で囲まれた部分における導電パターン４１を拡大して示す平面図である。図８に示すように、第１透視性電極３１Ａの導電パターン４１および第２透視性電極３１Ｂの導電パターン４１はそれぞれ、網目状に配置された導線５１から構成されている。

図９は、タッチパネル３０を図８のＸＶＩＩ線に沿って切断した場合を示す断面図である。図９に示すように、タッチパネル３０は、第１透視性電極３１Ａの導線５１および第２透視性電極３１Ｂの導線５１のいずれもが基材フィルム３２の表示装置側に位置するよう、第１透視性電極３１Ａおよび第２透視性電極３１Ｂを組み合わせることによって構成されている。なお、第１透視性電極３１Ａと第２透視性電極３１Ｂとの間には接着層３８などが介在されていてもよい。

図１０は、図９に示すタッチパネル３０の一部を拡大して示す断面図である。図１０に示すように、第１透視性電極３１Ａの導線５１および第２透視性電極３１Ｂの導線５１はいずれも、上述の導線形成層５２を含んでいる。ここで図１０に示すように、導線形成層５２は、本体層５３と、本体層５３の観察者側に設けられた低反射層５４と、本体層５３の表示装置側に設けられた低反射層５５と、を含んでいる。

本体層５３の観察者側に低反射層５４が設けられているため、観察者側からタッチパネル３０に入射した外光が導線５１によって反射されて観察者側に戻ってしまうことを抑制することができる。これによって、導線５１が観察者から視認されてしまうことを抑制することができ、このことにより、表示装置１５からの映像の視認性が導線５１によって妨げられることを抑制することができる。

また、上述のように、導線形成層５２の本体層５３は、その厚みが０．３μｍ以下になるよう構成されている。本実施の形態においては０．１μｍとされている。このため、基材フィルム３２の法線方向から傾斜した方向に沿ってタッチパネル３０に入射した光が導線形成層５２の側面によって反射してしまうことを抑制することができる。このことにより、導線５１の側面が観察者から視認されてしまうことや、導線５１の側面によって表示装置からの映像光が妨げられてしまうことを抑制することができる。従って、映像の視認性を向上させることができる。

更に、導線形成層５２は、本体層５３の表示装置側に設けられた低反射層５５を含んでいるため、タッチパネル３０に入射した表示装置１５からの映像光が導線５１によって反射されて表示装置１５側に戻り、その後、表示装置１５の構成要素によって再び反射されてノイズ光として観察者に到達してしまうことを抑制することができる。

なお、上述した本実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した本実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。

図１０においては、第１透視性電極３１Ａの導線５１および第２透視性電極３１Ｂの導線５１のいずれもが導線形成層５２を含む例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第１透視性電極３１Ａの導線５１は、上述の導線形成層５２Ｂを含んでいてもよい。すなわち、第１透視性電極３１Ａの導線５１は、導線形成層５２または導線形成層５２Ｂのいずれによって構成されていてもよい。同様に、第２透視性電極３１Ｂの導線５１も、導線形成層５２または導線形成層５２Ｂのいずれによって構成されていてもよい。

また図９においては、第１透視性電極３１Ａの導線５１および第２透視性電極３１Ｂの導線５１のいずれもが基材フィルム３２の表示装置側に位置する例を示したが、これに限られることはない。例えば図１１に示すように、第１透視性電極３１Ａの導線５１は、基材フィルム３２の観察者側に位置し、一方、第２透視性電極３１Ｂの導線５１は、基材フィルム３２の表示装置側に位置していてもよい。

また図１２に示すように、第１透視性電極３１Ａの導線５１は、基材フィルム３２の表示装置側に位置し、一方、第２透視性電極３１Ｂの導線５１は、基材フィルム３２の観察者側に位置していてもよい。

次に、導線５１が基材フィルム３２の表示装置側に設けられている場合における、導線５１の断面形状の好ましい一例について、図１３を参照して説明する。

図１３に示すように、導線５１の導線形成層５２は、表示装置１５に向かうにつれて先細になるテーパ形状を有している。この場合、基材フィルム３２の法線方向から傾斜した方向に沿ってタッチパネル３０に入射した外光Ｌは、導線形成層５２のテーパ形状のため、導線５１の側面に入射することなく表示装置１５側へ抜けていくことができる。このため、外光が導線５１によって反射されて観察者側に戻ってしまうことをさらに抑制することができる。

導線形成層５２の具体的なテーパ形状は、想定される外光の傾斜の程度などに応じて適切に設定されるが、例えば、基材フィルム３２の法線方向と導線５１の側面とが成す角は１０°〜３０°の範囲内となっている。

なお、上述した本実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

１０ タッチ位置検出機能付き表示装置
１２ 保護板
１５ 表示装置
１６ 表示パネル
３０ タッチパネル
３１ 透視性電極
３２ 基材フィルム
３３ 透明基材
３４ａ，３４ｂ アクリル系樹脂層
３４ａ１，３４ｂ１ 第１アクリル系樹脂層
３４ａ２，３４ｂ２ 第２アクリル系樹脂層
３８ 接着層
４１ 導電パターン
４３ 額縁配線
４４ 端子部
５１ 導線
５２ 導線形成層
５３ 本体層
５４ 低反射層
５５ 低反射層
６０ 積層体
７１ 感光性レジスト層

Claims (4)

1. 可撓性を有する透明な基材フィルムと、
   前記基材フィルム上に設けられた導線形成層と、
   を備え、
   前記導線形成層は、
   銅からなる本体層と、
   前記本体層と前記基材フィルムとの間に配置された、窒化銅からなる低反射層と、
   前記本体層に対して前記低反射層とは逆側に配置された窒化銅からなる第２低反射層と、
   を含み、
   Ｘ線回折法を用いて測定される前記本体層の引張内部応力が、−１３０ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の範囲内である、積層体。
2. 可撓性を有する透明な基材フィルムと、
   前記基材フィルム上に設けられた複数の導電パターンと、
   を備え、
   前記導電パターンは、遮光性を有する導線であって、各導線の間に開口部が形成されるように網目状に配置された導線から構成されており、
   前記導線は、
   銅からなる本体層と、
   前記本体層と前記基材フィルムとの間に配置された、窒化銅からなる低反射層と、
   前記本体層に対して前記低反射層とは逆側に配置された窒化銅からなる第２低反射層と、
   を含み、
   Ｘ線回折法を用いて測定される前記本体層の引張内部応力が、−１３０ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下の範囲内である、透視性電極。
3. 請求項２に記載の透視性電極を備えたタッチパネル。
4. 表示装置と、
   前記表示装置の表示面上に配置された、請求項３に記載のタッチパネルと、
   を備えたタッチ位置検出機能付き表示装置。