透明導電膜構造体とその製造方法およびタッチパネル
【課題】タッチパネル用構造体として適用された際に透明導電膜の存在に起因して表示装置の視野が妨害される弊害を解消した透明導電膜構造体とその製法等を提供する。
【解決手段】透明基板とこの基板上に設けられた回路パターン形状を有する透明導電膜とで構成される透明導電膜構造体であって、透明導電膜の外縁近傍領域に、透明導電膜を貫通すると共に上記外縁と平行に設けられた複数のスリット群と非スリット群とで構成された屈折率緩衝部を有し、この屈折率緩衝部はその幅方向に亘って上記外縁と平行でかつ幅寸法が互いに同一の単位領域により区画されており、屈折率緩衝部における単位領域の屈折率が、透明基板と略同一の屈折率を有する最外側の単位領域から透明導電膜と略同一の屈折率を有する最内側の単位領域に向かって連続的に変化していることを特徴とする。
【解決手段】透明基板とこの基板上に設けられた回路パターン形状を有する透明導電膜とで構成される透明導電膜構造体であって、透明導電膜の外縁近傍領域に、透明導電膜を貫通すると共に上記外縁と平行に設けられた複数のスリット群と非スリット群とで構成された屈折率緩衝部を有し、この屈折率緩衝部はその幅方向に亘って上記外縁と平行でかつ幅寸法が互いに同一の単位領域により区画されており、屈折率緩衝部における単位領域の屈折率が、透明基板と略同一の屈折率を有する最外側の単位領域から透明導電膜と略同一の屈折率を有する最内側の単位領域に向かって連続的に変化していることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明基板とこの基板上に設けられた回路パターン形状を有する透明導電膜とで構成される透明導電膜構造体に係り、例えば、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示装置等の表面に組み込まれるタッチパネル用構造体として適用された際、透明導電膜の存在に起因して表示装置の視野が妨害されてしまう弊害を解消できる透明導電膜構造体の改良とその製造方法およびタッチパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力装置として「キーボード」が利用され、「キーボード」のキーを人間が操作することで数値や文字を機器に入力していた。しかし、近年、スマートフォン等の携帯電話や携帯電子文書機器、自動販売機、カーナビゲーション、コンビニエンスストアのレジスター等において、人間−マシンインターフェースとしての「タッチパネル」が普及し始めている。そして、「タッチパネル」を用いた手法、すなわち、表示装置の画面に出ている選択肢上に指等を当てることで意志を装置内に伝えられる手法は、細かな機械操作が苦手な人にも直感的で分り易いため、それ程複雑でない入力用途には最適な手法である。更に、最近では、複数本の指を使用して表示画面を拡大し、あるいは、本の頁をまるで捲るような操作も可能となっており、遊び心が豊富な用途も登場してきている。
【０００３】
そして、「タッチパネル」には、大きく分けて抵抗型と静電入力型が存在する。上記「抵抗型のタッチパネル」は、ガラス、透明フィルム等の透明基板と、この基板上に設けられたＸ座標（またはＹ座標）検知電極シート並びにＹ座標（またはＸ座標）検知電極シートと、これ等シートの間に設けられた絶縁体スペーサーとで主要部が構成されている。そして、上記Ｘ座標検知電極シートとＹ座標検知電極シートは空間的に隔たっているが、ペン等で押さえられたときに両座標検知電極シートは電気的に接触してペンの触った位置（Ｘ座標、Ｙ座標）が判るようになっており、ペンを移動させれば、その都度座標を認識して、最終的に文字の形入力が行なえる仕組みとなっている。他方、「静電容量型のタッチパネル」は、絶縁シートで隔離されたＸ座標（またはＹ座標）検知電極シートとＹ座標（またはＸ座標）検知電極シートが透明基板上に設けられ、更に、これ等の上にガラス等の絶縁体が配置された構造を有している。そして、ガラス等の上記絶縁体に指を近づけたとき、その近傍のＸ座標検知電極、Ｙ座標検知電極の電気容量が変化するため、位置検知を行なえる仕組みとなっている。
【０００４】
上記「静電容量型のタッチパネル」では、入力操作を指で行なうことが多いため、検知電極（透明電極）のサイズは指サイズよりやや小さめに設定され、多くは５ｍｍ程度の矩形状に形成されている。そして、Ｘ座標検知電極（透明電極）とＹ座標検知電極（透明電極）は、これ等電極サイズより細長い配線パターン形状の透明配線部を介して電気的に繋がった構造になっている。以下、説明を簡略化するため、Ｘ軸方向に２本の回路を有し、Ｙ軸方向に１本の回路を有した簡単な構造体（２×１）を図１に示す。上記Ｘ座標検知電極（透明電極）、Ｙ座標検知電極（透明電極）および透明配線部で構成された図１に示す構造体（２×１）において、例えば、上下方向に配列されたＹ座標検知電極（透明電極）に透明配線部を介して交流を流すと、左右方向に配列されたＸ座標検知電極（透明電極）にも少しの交流電流が検知される。そして、電極の近くに指等の導電体を近づけるとキャパシタが構成され、その近くの電極同士の結合が強くなって流れる電流が多くなるため、位置の同定が可能となる。このような構造体において、矩形状をした検知電極（透明電極）のサイズは指サイズよりやや小さい程度でよく、これ以上の過度な分解能を要しない。そして、矩形状をした検知電極（透明電極）のサイズは、上述したように、通常、１辺５ｍｍ程度である。
【０００５】
ところで、ガラス等の透明基板と、基板上に設けられたＸ座標検知電極（透明電極）並びにＹ座標検知電極（透明電極）と、これ等電極を電気的に繋げる配線パターン形状の透明配線部とで構成されるタッチパネル用構造体の概略拡大斜視図を図２に示す。
【０００６】
尚、タッチパネル用構造体を簡略化するため、図２においては、片方の透明電極（例えばＸ座標検知電極）のみを示している。
【０００７】
そして、図２に示すタッチパネル用構造体に対し、例えば真上から光が照射されたときのタッチパネル用構造体からの反射を検討する。すなわち、図３の符号丸１と丸２で示すように、真上から光が照射されたときの透明導電膜（例えば、ＩＴＯにより構成された透明電極や透明配線部）と透明基板（例えばＳｉＯ2により構成）からの反射を考えた場合、透明導電膜を構成するＩＴＯの屈折率は約２程度、透明基板を構成するＳｉＯ2の屈折率は１．６程度であることから、透明導電膜と透明基板とで反射率は異なる。
【０００８】
すなわち、透明導電膜と透明基板の各反射率（Ｒ）は以下の数式により求められる。
【０００９】
反射率（Ｒ）＝（ｎ0−ｎ1）2／（ｎ0＋ｎ1）2
ここで、上記ｎ0は第一媒体（例えば空気なら屈折率は１）の屈折率、上記ｎ1は第二媒体（図３に示すタッチパネル用構造体では、透明導電膜を構成するＩＴＯおよび透明基板を構成するＳｉＯ2）の屈折率である。
【００１０】
そして、ＩＴＯで構成された透明導電膜からの反射量と、ＳｉＯ2で構成された下地部である透明基板からの反射量が異なるため、上記タッチパネル用構造体を真上から見た場合、ＩＴＯで構成された透明導電膜の外縁部が際立って見えてしまう。
【００１１】
特に、美しい画像が表示される表示装置の表面にタッチパネル用構造体が組み込まれているような場合、ＩＴＯで構成される透明導電膜（透明電極や透明配線部）の存在が視認されて目障になるため、表示装置の視野が妨害されてしまう問題を生ずる。
【００１２】
そこで、この問題を回避するため、従来からいくつかの方法が提案されている。例えば、特許文献１には、タッチパネル用構造体のフィルム基材（透明基板）にアンダーコート層を設け、このアンダーコート層を介して透明導電膜（ＩＴＯ）が形成されることを特徴とした透明導電性フィルムが開示されている。しかし、光学薄膜理論に基づいたこの手法、すなわち、透明導電膜（ＩＴＯ）の下地に数層の誘電体層（アンダーコート層）を積層する手法は、透明導電膜の膜厚を制限してしまい電気抵抗の調整が困難となる問題を有していた。特に、透明導電膜の膜厚が薄くなる程、電気抵抗が大きくなるため、電気抵抗の調整は極めて困難であった。透明導電膜以外の反射率調整用膜についても、同様に、実効的膜厚に制限ができてしまう。更に、多層の膜（アンダーコート層）を形成することは、広幅フィルム上への成膜、高速成膜に大きな制約となるため、歩留まり低下の原因になる問題も有している。
【００１３】
また、特許文献２では、透明基板上に透明導電膜を一様に成膜し、かつ、この透明導電膜に対し、導電性を必要としない部分にレーザー光を照射してその部位を絶縁膜化し、これにより屈折率が近似しかつ凹凸差のない透明電極基板（タッチパネル用構造体）を製造する方法が開示されている。しかしこの方法では、導電膜として使用しない部分にも導電膜と同じ材料が用いられるためコスト面で問題があった。また、大面積の透明導電膜に対してレーザー光を照射する処理工程は生産性に劣るため、生産面での問題もあった。
【００１４】
更に、特許文献３では、透明基板上に設けた酸化亜鉛膜（透明導電膜）におけるパターン端面の形状が、透明電極面に対し４５度以下の傾きを持つ積層体（タッチパネル用構造体）を開示している。しかし、透明電極の膜厚が薄くなるにつれて、連続的に厚さを変化させて４５度以下の傾きを持たせる加工は困難が伴うため、加工面で問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００９−０７６４３２号公報
【特許文献２】特開平０６−２０２１２６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５８７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、タッチパネル用構造体として適用された際に透明電極や透明配線部等を構成する透明導電膜の存在に起因して表示装置の視野が妨害されてしまう弊害を解消できる透明導電膜構造体とその製造方法およびタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
そこで、上記課題を解決するため本発明者が鋭意研究を行なったところ、透明電極や透明配線部等を構成する透明導電膜の外縁近傍領域に、透明導電膜を貫通しかつ外縁と平行に設けられた複数のスリット群と非スリット群とで構成される屈折率緩衝部を形成した場合、透明導電膜の外縁部が目立たなくなることを見出すに至った。
【００１８】
すなわち、請求項１に係る発明は、
透明基板と、この透明基板上に設けられた回路パターン形状を有する透明導電膜とで構成される透明導電膜構造体において、
上記透明導電膜の外縁近傍領域に、透明導電膜を貫通すると共に上記外縁と平行に設けられた複数のスリット群と非スリット群とで構成された屈折率緩衝部を有しており、この屈折率緩衝部は、その幅方向に亘って上記外縁と平行でかつ幅寸法が互いに同一の単位領域により区画されており、上記屈折率緩衝部における単位領域の屈折率が、透明基板と略同一の屈折率を有する最外側の単位領域から透明導電膜と略同一の屈折率を有する最内側の単位領域に向かって連続的に変化していることを特徴とする。
【００１９】
但し、上記透明導電膜の外縁と垂直な方向を屈折率緩衝部並びに単位領域の幅方向とし、かつ、各単位領域の屈折率は以下に定める「空間屈折率」とする。
【００２０】
「空間屈折率」＝
（透明導電膜の屈折率）×（単位領域内の非スリット部総面積／単位領域総面積）
＋（透明基板の屈折率）×（単位領域内のスリット部総面積／単位領域総面積）
【００２１】
次に、請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の発明に係る透明導電膜構造体において、
各単位領域の上記幅寸法が、０．１ｍｍ以下に設定されていることを特徴とし、
請求項３に係る発明は、
請求項１〜２のいずれかに記載の発明に係る透明導電膜構造体において、
上記屈折率緩衝部の幅方向外側から内側へ向かうに従い、各単位領域内における非スリット部総面積の割合が連続的に大きくなるように設定されていることを特徴とし、
請求項４に係る発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の発明に係る透明導電膜構造体において、
上記屈折率緩衝部の幅寸法が、０．１ｍｍを越え３ｍｍ以下に設定されていることを特徴とし、
請求項５に係る発明は、
請求項１〜４のいずれかに記載の発明に係る透明導電膜構造体において、
上記単位領域における非スリット部の幅方向の縦断面構造が、略矩形状を有していることを特徴とし、
請求項６に係る発明は、
請求項１〜５のいずれかに記載の発明に係る透明導電膜構造体において、
上記透明導電膜がＩＴＯであることを特徴とする。
【００２２】
次に、請求項７に係る発明は、
請求項１に記載の透明導電膜構造体の製造方法において、
化学エッチング法によりスリット群と非スリット群とで構成される屈折率緩衝部を形成することを特徴とし、
請求項８に係る発明は、
静電容量型タッチパネルにおいて、
請求項１〜６のいずれかに記載の透明導電膜構造体が適用されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
透明基板とこの透明基板上に設けられた回路パターン形状を有する透明導電膜とで構成される本発明に係る透明導電膜構造体は、
上記透明導電膜の外縁近傍領域に、透明導電膜を貫通すると共に上記外縁と平行に設けられた複数のスリット群と非スリット群とで構成された屈折率緩衝部を有しており、この屈折率緩衝部は、その幅方向に亘って上記外縁と平行でかつ幅寸法が互いに同一の単位領域により区画されており、上記屈折率緩衝部における単位領域の屈折率が、透明基板と略同一の屈折率を有する最外側の単位領域から透明導電膜と略同一の屈折率を有する最内側の単位領域に向かって連続的に変化していることを特徴としており、透明導電膜の外縁近傍領域に設けられた上記屈折率緩衝部の作用により透明導電膜の外縁部が目立ち難くなる効果を有している。
【００２４】
また、本発明に係る透明導電膜構造体の製造方法は、
スリット群と非スリット群とで構成される屈折率緩衝部を化学エッチング法により形成することを特徴としており、上記屈折率緩衝部を形成するときのエッチング処理と、透明導電膜の回路パターンを形成成するときのエッチング処理とを同時に行なうことが可能なため、作業工数を増やす必要がない効果を有している。
【００２５】
更に、本発明に係る透明導電膜構造体においては、屈折率緩衝部の作用により透明導電膜の外縁部が目立ち難いため、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表面に組み込まれるタッチパネル用構造体として適用した場合、透明導電膜の存在に起因して表示装置の視野が妨害されてしまう弊害を解消できる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】静電容量型タッチパネル用構造体の作用を示す概略説明図。
【図２】タッチパネル用構造体の概略拡大斜視図。
【図３】図２に示すタッチパネル用構造体の概略断面図。
【図４】実施の形態に係る透明導電膜構造体の屈折率緩衝部における構成を示す幅方向の縦断面図。
【図５】他の実施の形態に係る透明導電膜構造体の屈折率緩衝部における構成を示す幅方向の縦断面図。
【図６】屈折率緩衝部が形成された透明導電膜構造体の部分拡大平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
ＩＴＯ（Indium tin oxide）等で構成された透明導電膜は、文字通り透明であることから目に見えない膜であるが、実際に透明基板上に成膜してパターン等を形成した場合、透明導電膜と基板との屈折率の差により反射率が異なるため形成された回路パターン等が視認されてしまう。
【００２９】
このため、透明電極や透明配線部等の回路パターン形状を有する透明導電膜と透明基板とで構成される透明導電膜構造体について、この構造体を、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表面に組み込まれるタッチパネル用構造体として適用した場合、表示装置に表示された画面と、透明導電膜構造体における透明導電膜の回路パターン（すなわち、透明電極や透明配線部等の回路パターン）が重なって視覚されてしまうことから、視認性に問題があった。
【００３０】
そこで、上記問題を解決する本発明に係る透明導電膜構造体においては、透明導電膜の外縁近傍領域に、透明導電膜を貫通しかつ外縁と平行に設けられた複数のスリット群と非スリット群とで構成される屈折率緩衝部が設けられている。尚、上記屈折率緩衝部のスリット群と非スリット群は、透明基板上に設けられた透明導電膜の外縁近傍を化学エッチング法等によりエッチング加工して形成されている。
【００３１】
そして、上記屈折率緩衝部は、その幅方向に亘って上記外縁と平行でかつ幅寸法が互いに同一の単位領域により区画されており、上記屈折率緩衝部における単位領域の屈折率が、透明基板と略同一の屈折率を有する最外側の単位領域から透明導電膜と略同一の屈折率を有する最内側の単位領域に向かって連続的に変化していることを特徴とする。
【００３２】
ここで、上記透明導電膜の外縁と垂直な方向を屈折率緩衝部並びに単位領域の幅方向としており、かつ、各単位領域の屈折率は以下に定める「空間屈折率」とする。
【００３３】
「空間屈折率」＝
（透明導電膜の屈折率）×（単位領域内の非スリット部総面積／単位領域総面積）
＋（透明基板の屈折率）×（単位領域内のスリット部総面積／単位領域総面積）
【００３４】
ところで、人間の目で知覚可能な幅寸法は約０．１ｍｍと言われている。このため、幅寸法がそれぞれ０．１ｍｍ以下に設定された単位領域で屈折率緩衝部をその幅方向に亘って区画した場合、各単位領域の屈折率は、上記「スリット部」と「非スリット部」の屈折率（すなわち、透明基板と透明導電膜の屈折率）の算術平均として表すことができる。すなわち、屈折率緩衝部の屈折率は、「非スリット部」の透明導電膜と「スリット部」の透明基板との中間の屈折率（すなわち、上記定義された「空間屈折率」）をとる。
【００３５】
そして、屈折率緩衝部における幅方向のより内側に位置する単位領域において透明導電膜である「非スリット部」の割合を多くし、反対に、屈折率緩衝部における幅方向のより外側に位置する単位領域において透明基板である「スリット部」の割合を増やすことで、透明導電膜から透明基板に向かって「空間屈折率」を徐々に変化させることができる。
【００３６】
ここで、上記「空間屈折率」が、透明導電膜における屈折率の値から透明基板における屈折率の値に向かって滑らか（連続的）に変化する調整方法を説明する。
【００３７】
まず、透明基板上に高屈折率の透明導電膜が形成された場合、上記高屈折率部（屈折率＝ｎH）から低屈折率部（屈折率＝ｎL）まで屈折率が線形に減少する範囲（すなわち、屈折率緩衝部）をＬ0とする。
【００３８】
そして、この範囲（屈折率緩衝部）がＮ等分に区画されると、各区間（単位領域）の幅寸法はＬ0／Ｎとなり、区間（単位領域）ｋにおける「空間屈折率」をｎkとすると、
ｎk＝ｎH−（ｎH―ｎL）・ｋ／Ｎ （但し、ｋ＝０，１，２，……，Ｎ）
となる。
【００３９】
そして、区間（単位領域）ｋにおける高屈折率部（屈折率＝ｎH）の幅寸法（非スリット部の幅寸法）ｂk、低屈折率部（屈折率＝ｎL）の幅寸法（スリット部の幅寸法）ａkとすると、
ａk＝［（Ｎ−ｋ）／Ｎ］×（Ｌ0／Ｎ）
ｂk＝（ｋ／Ｎ）×（Ｌ0／Ｎ）
ａk＋ｂk＝Ｌ0／Ｎ：定数
となり、この関係を満たした透明導電膜構造体の「屈折率緩衝部」を図４に示す。
【００４０】
また、「空間屈折率」を連続的に変化させるための調整方法（すなわち、屈折率分布の形成方法）については、図４に示す方法以外にもいろいろあり、例えば、図５に示すように、幅ｗの低屈折率部（スリット部）を１区間に複数個分布させる方法が挙げられる。
【００４１】
また、スリット部と非スリット部とで構成される単位領域の断面形状（すなわち、単位領域における非スリット部の幅方向の縦断面形状）については特に制限はないが、加工のし易さを考慮した場合、略矩形状であることが望ましい。また、上記単位領域の幅寸法については、目で知覚できないように０．１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
次に、上記屈折率緩衝部を単位領域で区切ってみたとき、その「空間屈折率」の変化は滑らか（連続的）に変化することが重要である。このため、隣接する単位領域における「空間屈折率」の差は小さい方が好ましく、通常０．３以下であり、０．１以下であるとより好ましい。更に、屈折率緩衝部における幅方向の最内側における単位領域の屈折率（透明導電膜の屈折率と略同一）から最外側における単位領域の屈折率（透明基板の屈折率と略同一）まで直線的に変化すると、「空間屈折率」の変化が最も平均化されるためより一層好ましい。
【００４３】
また、透明導電膜の外縁近傍領域に形成される上記屈折率緩衝部の幅寸法に関しては、０．１ｍｍを越え３ｍｍ以下であることが好ましい。幅寸法が０．１ｍｍ以下であると、透明導電膜と透明基板との屈折率差が大きい場合に屈折率緩衝部として十分に機能し得ないことがあるからである。また、幅寸法が３ｍｍを越えると、形成される回路パターンの幅に影響を及ぼす場合があるからである。
【００４４】
ここで、透明電極を構成する透明導電膜の外縁近傍領域に上記屈折率緩衝部が形成された透明導電膜構造体の一例を図６（Ａ）に示す。尚、この透明導電膜構造体においては、相対向する透明電極の隙間部分（透明電極の外側近傍部位）に上記屈折率緩衝部が形成された構造になっているが、各透明電極の大きさや抵抗値に余裕がある場合には、上記隙間部分に代えて透明電極内側の外縁近傍領域に上記屈折率緩衝部を形成してもよい。更に、図６（Ｂ）に示すように上記屈折率緩衝部の各単位領域が接続部を介して互いに電気的に繋がっている構造を採用してもよい。このような構造を採ることで電気量を稼ぐ効果を得ることが可能となる。
【００４５】
次に、透明導電膜を構成する材料ついては特に限定されないが、高い透明性と導電性を有するＩＴＯ（Indium tin oxide）であることが好ましい。また、上記スリット群と非スリット群とで構成される屈折率緩衝部を形成する方法も原則として任意であるが、化学エッチング法により形成することが好ましい。通常、透明導電膜に回路パターン（すなわち、透明電極や透明配線部等の回路パターン）を形成する場合、透明基板上に透明導電膜を一様に形成した後、化学エッチングにより回路を形成することが多い。このため、化学エッチングを用いれば、上記回路パターンを形成すると同時に屈折率緩衝部も形成できることから、処理工程が増えない分、好ましい。そして、化学エッチングに適用されるエッチング剤は、エッチングされる透明導電膜の材質に合わせて適宜選択される。
【００４６】
このようにして得られた屈折率緩衝部を有する透明導電膜構造体は、上記屈折率緩衝部の作用により透明導電膜の外縁部が目立ち難いことから、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表面に組み込まれるタッチパネル用構造体として適用された場合、透明導電膜の存在に起因して表示装置の視野が妨害される弊害を解消できるため、例えば、静電容量型タッチパネルに好適に用いられる利点を有している。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００４８】
［実施例１］
透明導電膜材料としてＩＴＯを使用し、ガラス基板上にスパッタリング法にてＩＴＯ膜の厚さが約１μｍとなるように一様に成膜した。尚、ＩＴＯ膜の屈折率は２．０、透明基板を構成するガラスの屈折率は１．４であった。
【００４９】
次に、一様に成膜された上記ＩＴＯ膜上に以下に示すパターン加工を可能とするマスクを形成し、このマスクを介し化学エッチング処理して回路パターン形状の「透明導電膜」と、この「透明導電膜」の外縁近傍領域に複数のスリット群と非スリット群とで構成されかつ幅寸法が互いに同一の「単位領域」により区画された「屈折率緩衝部」を形成した。
【００５０】
尚、上記「屈折率緩衝部」の幅寸法を１ｍｍ（＝１０００μｍ）に設定し、かつ、この「屈折率緩衝部」を幅方向に亘り１０等分に区画して各「単位領域」の幅寸法を０．１ｍｍ（＝１００μｍ）に設定すると共に、各「単位領域」は図４に示したように一対の「非スリット部」と「スリット部」とで構成している。
【００５１】
また、上記「屈折率緩衝部」における幅方向最内側の「単位領域」について幅寸法９０μｍの「非スリット部」と幅寸法１０μｍの「スリット部」とで構成し、これに隣接する「単位領域」について幅寸法８０μｍの「非スリット部」と幅寸法２０μｍの「スリット部」とで構成し、以下、幅方向最外側へ向かうに従って「非スリット部」の幅寸法を１０μｍずつ狭く（「スリット部」の幅寸法は１０μｍずつ広く）して「屈折率緩衝部」を形成した。
【００５２】
また、化学エッチング処理のエッチング液としては、０．１重量％のＫＨＳＯ4に対し１０重量％のＨＮＯ3と０．５重量％のＨ2Ｏ2および水を添加したものを使用した。
【００５３】
そして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例１に係る透明導電膜構造体を目視で観察したところ、上記「屈折率緩衝部」の作用により透明導電膜の端部を視認することはできなかった。
【００５４】
［実施例２］
上記「屈折率緩衝部」の幅寸法を０．２ｍｍ（＝２００μｍ）に設定し、「屈折率緩衝部」を幅方向に亘り１０等分に区画して各「単位領域」の幅寸法を０．０２ｍｍ（＝２０μｍ）に設定している点を除き実施例１と略同様にして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例２に係る透明導電膜構造体を製造した。
【００５５】
尚、この透明導電膜構造体においても、図４に示す一対の「非スリット部」と「スリット部」とで各「単位領域」が構成されている。
【００５６】
また、「屈折率緩衝部」における幅方向最内側の「単位領域」について幅寸法１８μｍの「非スリット部」と幅寸法２μｍの「スリット部」とで構成し、これに隣接する「単位領域」について幅寸法１６μｍの「非スリット部」と幅寸法４μｍの「スリット部」とで構成し、以下、幅方向最外側へ向かうに従って「非スリット部」の幅寸法を２μｍずつ狭く（「スリット部」の幅寸法は２μｍずつ広く）して「屈折率緩衝部」を形成した。
【００５７】
そして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例２に係る透明導電膜構造体を目視で観察したところ、実施例１と同様、「屈折率緩衝部」の作用により透明導電膜の端部を視認することはできなかった。
【００５８】
［実施例３］
上記「屈折率緩衝部」の幅寸法を２ｍｍ（＝２０００μｍ）に設定し、かつ、「屈折率緩衝部」を幅方向に亘り２０等分に区画して各「単位領域」の幅寸法を０．１ｍｍ（＝１００μｍ）に設定すると共に、「屈折率緩衝部」における幅方向最内側の「単位領域」については幅寸法５μｍである１個の「スリット部」と残り１個の「スリット部」とで構成し、これに隣接する「単位領域」については幅寸法５μｍである２個の「スリット部」と残り２個の「スリット部」とで構成し、以下、幅方向最外側へ向かうに従い幅寸法５μｍの「スリット部」を順次１個ずつ増やす図５に示した構造を採用している点を除き実施例１と略同様にして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例３に係る透明導電膜構造体を製造した。
【００５９】
そして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例３に係る透明導電膜構造体を目視で観察したところ、実施例１と同様、「屈折率緩衝部」の作用により透明導電膜の端部を視認することはできなかった。
【００６０】
［実施例４］
上記「屈折率緩衝部」の幅寸法を３ｍｍ（＝３０００μｍ）に設定し、幅寸法が０．１ｍｍ（＝１００μｍ）の「単位領域」により「屈折率緩衝部」を区画すると共に、「屈折率緩衝部」における幅方向最内側の「単位領域」については幅寸法が６μｍである１個の「スリット部」と幅寸法が９４μｍである１個の「非スリット部」とで構成し、これに隣接する「単位領域」については上記幅寸法（６μｍ）の１．１倍（６μｍ×１．１）である１個の「スリット部」と残り寸法（１００μｍ−６μｍ×１．１）である１個の「非スリット部」とで構成し、以下、幅方向最外側へ向かうに従って「スリット部」の幅寸法を順次１．１倍に増加させた図４に示す構造を採用している点を除き実施例１と略同様にして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例４に係る透明導電膜構造体を製造した。
【００６１】
そして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例４に係る透明導電膜構造体を目視で観察したところ、実施例１と同様、「屈折率緩衝部」の作用により透明導電膜の端部を視認することはできなかった。
【００６２】
［比較例１］
上記「屈折率緩衝部」における幅方向最外側の「単位領域」について幅寸法９０μｍの「非スリット部」と幅寸法１０μｍの「スリット部」とで構成し、これに隣接する「単位領域」について幅寸法８０μｍの「非スリット部」と幅寸法２０μｍの「スリット部」とで構成し、以下、幅方向最内側へ向かうに従って「非スリット部」の幅寸法を１０μｍずつ狭く（「スリット部」の幅寸法は１０μｍずつ広く）して「屈折率緩衝部」を形成している点（すなわち、実施例１の「屈折率緩衝部」とは逆パターン）を除き実施例１と略同様にして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される比較例１に係る透明導電膜構造体を製造した。
【００６３】
そして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される比較例１に係る透明導電膜構造体を目視で観察したところ、比較例１の「屈折率緩衝部」は、実施例１の「屈折率緩衝部」とは異なる逆パターンに設定されて実施例１の「屈折率緩衝部」と同様に作用しないため、透明導電膜の端部が視認されるものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係る透明導電膜構造体によれば、屈折率緩衝部の作用により透明導電膜の外縁部が目立ち難いことから、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表面に組み込まれるタッチパネル用構造体として適用された場合、透明導電膜の存在に起因して表示装置の視野が妨害される弊害を解消できる。従って、例えば、静電容量型タッチパネルに適用される産業上の利用可能性を有している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明基板とこの基板上に設けられた回路パターン形状を有する透明導電膜とで構成される透明導電膜構造体に係り、例えば、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示装置等の表面に組み込まれるタッチパネル用構造体として適用された際、透明導電膜の存在に起因して表示装置の視野が妨害されてしまう弊害を解消できる透明導電膜構造体の改良とその製造方法およびタッチパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力装置として「キーボード」が利用され、「キーボード」のキーを人間が操作することで数値や文字を機器に入力していた。しかし、近年、スマートフォン等の携帯電話や携帯電子文書機器、自動販売機、カーナビゲーション、コンビニエンスストアのレジスター等において、人間−マシンインターフェースとしての「タッチパネル」が普及し始めている。そして、「タッチパネル」を用いた手法、すなわち、表示装置の画面に出ている選択肢上に指等を当てることで意志を装置内に伝えられる手法は、細かな機械操作が苦手な人にも直感的で分り易いため、それ程複雑でない入力用途には最適な手法である。更に、最近では、複数本の指を使用して表示画面を拡大し、あるいは、本の頁をまるで捲るような操作も可能となっており、遊び心が豊富な用途も登場してきている。
【０００３】
そして、「タッチパネル」には、大きく分けて抵抗型と静電入力型が存在する。上記「抵抗型のタッチパネル」は、ガラス、透明フィルム等の透明基板と、この基板上に設けられたＸ座標（またはＹ座標）検知電極シート並びにＹ座標（またはＸ座標）検知電極シートと、これ等シートの間に設けられた絶縁体スペーサーとで主要部が構成されている。そして、上記Ｘ座標検知電極シートとＹ座標検知電極シートは空間的に隔たっているが、ペン等で押さえられたときに両座標検知電極シートは電気的に接触してペンの触った位置（Ｘ座標、Ｙ座標）が判るようになっており、ペンを移動させれば、その都度座標を認識して、最終的に文字の形入力が行なえる仕組みとなっている。他方、「静電容量型のタッチパネル」は、絶縁シートで隔離されたＸ座標（またはＹ座標）検知電極シートとＹ座標（またはＸ座標）検知電極シートが透明基板上に設けられ、更に、これ等の上にガラス等の絶縁体が配置された構造を有している。そして、ガラス等の上記絶縁体に指を近づけたとき、その近傍のＸ座標検知電極、Ｙ座標検知電極の電気容量が変化するため、位置検知を行なえる仕組みとなっている。
【０００４】
上記「静電容量型のタッチパネル」では、入力操作を指で行なうことが多いため、検知電極（透明電極）のサイズは指サイズよりやや小さめに設定され、多くは５ｍｍ程度の矩形状に形成されている。そして、Ｘ座標検知電極（透明電極）とＹ座標検知電極（透明電極）は、これ等電極サイズより細長い配線パターン形状の透明配線部を介して電気的に繋がった構造になっている。以下、説明を簡略化するため、Ｘ軸方向に２本の回路を有し、Ｙ軸方向に１本の回路を有した簡単な構造体（２×１）を図１に示す。上記Ｘ座標検知電極（透明電極）、Ｙ座標検知電極（透明電極）および透明配線部で構成された図１に示す構造体（２×１）において、例えば、上下方向に配列されたＹ座標検知電極（透明電極）に透明配線部を介して交流を流すと、左右方向に配列されたＸ座標検知電極（透明電極）にも少しの交流電流が検知される。そして、電極の近くに指等の導電体を近づけるとキャパシタが構成され、その近くの電極同士の結合が強くなって流れる電流が多くなるため、位置の同定が可能となる。このような構造体において、矩形状をした検知電極（透明電極）のサイズは指サイズよりやや小さい程度でよく、これ以上の過度な分解能を要しない。そして、矩形状をした検知電極（透明電極）のサイズは、上述したように、通常、１辺５ｍｍ程度である。
【０００５】
ところで、ガラス等の透明基板と、基板上に設けられたＸ座標検知電極（透明電極）並びにＹ座標検知電極（透明電極）と、これ等電極を電気的に繋げる配線パターン形状の透明配線部とで構成されるタッチパネル用構造体の概略拡大斜視図を図２に示す。
【０００６】
尚、タッチパネル用構造体を簡略化するため、図２においては、片方の透明電極（例えばＸ座標検知電極）のみを示している。
【０００７】
そして、図２に示すタッチパネル用構造体に対し、例えば真上から光が照射されたときのタッチパネル用構造体からの反射を検討する。すなわち、図３の符号丸１と丸２で示すように、真上から光が照射されたときの透明導電膜（例えば、ＩＴＯにより構成された透明電極や透明配線部）と透明基板（例えばＳｉＯ2により構成）からの反射を考えた場合、透明導電膜を構成するＩＴＯの屈折率は約２程度、透明基板を構成するＳｉＯ2の屈折率は１．６程度であることから、透明導電膜と透明基板とで反射率は異なる。
【０００８】
すなわち、透明導電膜と透明基板の各反射率（Ｒ）は以下の数式により求められる。
【０００９】
反射率（Ｒ）＝（ｎ0−ｎ1）2／（ｎ0＋ｎ1）2
ここで、上記ｎ0は第一媒体（例えば空気なら屈折率は１）の屈折率、上記ｎ1は第二媒体（図３に示すタッチパネル用構造体では、透明導電膜を構成するＩＴＯおよび透明基板を構成するＳｉＯ2）の屈折率である。
【００１０】
そして、ＩＴＯで構成された透明導電膜からの反射量と、ＳｉＯ2で構成された下地部である透明基板からの反射量が異なるため、上記タッチパネル用構造体を真上から見た場合、ＩＴＯで構成された透明導電膜の外縁部が際立って見えてしまう。
【００１１】
特に、美しい画像が表示される表示装置の表面にタッチパネル用構造体が組み込まれているような場合、ＩＴＯで構成される透明導電膜（透明電極や透明配線部）の存在が視認されて目障になるため、表示装置の視野が妨害されてしまう問題を生ずる。
【００１２】
そこで、この問題を回避するため、従来からいくつかの方法が提案されている。例えば、特許文献１には、タッチパネル用構造体のフィルム基材（透明基板）にアンダーコート層を設け、このアンダーコート層を介して透明導電膜（ＩＴＯ）が形成されることを特徴とした透明導電性フィルムが開示されている。しかし、光学薄膜理論に基づいたこの手法、すなわち、透明導電膜（ＩＴＯ）の下地に数層の誘電体層（アンダーコート層）を積層する手法は、透明導電膜の膜厚を制限してしまい電気抵抗の調整が困難となる問題を有していた。特に、透明導電膜の膜厚が薄くなる程、電気抵抗が大きくなるため、電気抵抗の調整は極めて困難であった。透明導電膜以外の反射率調整用膜についても、同様に、実効的膜厚に制限ができてしまう。更に、多層の膜（アンダーコート層）を形成することは、広幅フィルム上への成膜、高速成膜に大きな制約となるため、歩留まり低下の原因になる問題も有している。
【００１３】
また、特許文献２では、透明基板上に透明導電膜を一様に成膜し、かつ、この透明導電膜に対し、導電性を必要としない部分にレーザー光を照射してその部位を絶縁膜化し、これにより屈折率が近似しかつ凹凸差のない透明電極基板（タッチパネル用構造体）を製造する方法が開示されている。しかしこの方法では、導電膜として使用しない部分にも導電膜と同じ材料が用いられるためコスト面で問題があった。また、大面積の透明導電膜に対してレーザー光を照射する処理工程は生産性に劣るため、生産面での問題もあった。
【００１４】
更に、特許文献３では、透明基板上に設けた酸化亜鉛膜（透明導電膜）におけるパターン端面の形状が、透明電極面に対し４５度以下の傾きを持つ積層体（タッチパネル用構造体）を開示している。しかし、透明電極の膜厚が薄くなるにつれて、連続的に厚さを変化させて４５度以下の傾きを持たせる加工は困難が伴うため、加工面で問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００９−０７６４３２号公報
【特許文献２】特開平０６−２０２１２６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５８７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、タッチパネル用構造体として適用された際に透明電極や透明配線部等を構成する透明導電膜の存在に起因して表示装置の視野が妨害されてしまう弊害を解消できる透明導電膜構造体とその製造方法およびタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
そこで、上記課題を解決するため本発明者が鋭意研究を行なったところ、透明電極や透明配線部等を構成する透明導電膜の外縁近傍領域に、透明導電膜を貫通しかつ外縁と平行に設けられた複数のスリット群と非スリット群とで構成される屈折率緩衝部を形成した場合、透明導電膜の外縁部が目立たなくなることを見出すに至った。
【００１８】
すなわち、請求項１に係る発明は、
透明基板と、この透明基板上に設けられた回路パターン形状を有する透明導電膜とで構成される透明導電膜構造体において、
上記透明導電膜の外縁近傍領域に、透明導電膜を貫通すると共に上記外縁と平行に設けられた複数のスリット群と非スリット群とで構成された屈折率緩衝部を有しており、この屈折率緩衝部は、その幅方向に亘って上記外縁と平行でかつ幅寸法が互いに同一の単位領域により区画されており、上記屈折率緩衝部における単位領域の屈折率が、透明基板と略同一の屈折率を有する最外側の単位領域から透明導電膜と略同一の屈折率を有する最内側の単位領域に向かって連続的に変化していることを特徴とする。
【００１９】
但し、上記透明導電膜の外縁と垂直な方向を屈折率緩衝部並びに単位領域の幅方向とし、かつ、各単位領域の屈折率は以下に定める「空間屈折率」とする。
【００２０】
「空間屈折率」＝
（透明導電膜の屈折率）×（単位領域内の非スリット部総面積／単位領域総面積）
＋（透明基板の屈折率）×（単位領域内のスリット部総面積／単位領域総面積）
【００２１】
次に、請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の発明に係る透明導電膜構造体において、
各単位領域の上記幅寸法が、０．１ｍｍ以下に設定されていることを特徴とし、
請求項３に係る発明は、
請求項１〜２のいずれかに記載の発明に係る透明導電膜構造体において、
上記屈折率緩衝部の幅方向外側から内側へ向かうに従い、各単位領域内における非スリット部総面積の割合が連続的に大きくなるように設定されていることを特徴とし、
請求項４に係る発明は、
請求項１〜３のいずれかに記載の発明に係る透明導電膜構造体において、
上記屈折率緩衝部の幅寸法が、０．１ｍｍを越え３ｍｍ以下に設定されていることを特徴とし、
請求項５に係る発明は、
請求項１〜４のいずれかに記載の発明に係る透明導電膜構造体において、
上記単位領域における非スリット部の幅方向の縦断面構造が、略矩形状を有していることを特徴とし、
請求項６に係る発明は、
請求項１〜５のいずれかに記載の発明に係る透明導電膜構造体において、
上記透明導電膜がＩＴＯであることを特徴とする。
【００２２】
次に、請求項７に係る発明は、
請求項１に記載の透明導電膜構造体の製造方法において、
化学エッチング法によりスリット群と非スリット群とで構成される屈折率緩衝部を形成することを特徴とし、
請求項８に係る発明は、
静電容量型タッチパネルにおいて、
請求項１〜６のいずれかに記載の透明導電膜構造体が適用されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
透明基板とこの透明基板上に設けられた回路パターン形状を有する透明導電膜とで構成される本発明に係る透明導電膜構造体は、
上記透明導電膜の外縁近傍領域に、透明導電膜を貫通すると共に上記外縁と平行に設けられた複数のスリット群と非スリット群とで構成された屈折率緩衝部を有しており、この屈折率緩衝部は、その幅方向に亘って上記外縁と平行でかつ幅寸法が互いに同一の単位領域により区画されており、上記屈折率緩衝部における単位領域の屈折率が、透明基板と略同一の屈折率を有する最外側の単位領域から透明導電膜と略同一の屈折率を有する最内側の単位領域に向かって連続的に変化していることを特徴としており、透明導電膜の外縁近傍領域に設けられた上記屈折率緩衝部の作用により透明導電膜の外縁部が目立ち難くなる効果を有している。
【００２４】
また、本発明に係る透明導電膜構造体の製造方法は、
スリット群と非スリット群とで構成される屈折率緩衝部を化学エッチング法により形成することを特徴としており、上記屈折率緩衝部を形成するときのエッチング処理と、透明導電膜の回路パターンを形成成するときのエッチング処理とを同時に行なうことが可能なため、作業工数を増やす必要がない効果を有している。
【００２５】
更に、本発明に係る透明導電膜構造体においては、屈折率緩衝部の作用により透明導電膜の外縁部が目立ち難いため、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表面に組み込まれるタッチパネル用構造体として適用した場合、透明導電膜の存在に起因して表示装置の視野が妨害されてしまう弊害を解消できる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】静電容量型タッチパネル用構造体の作用を示す概略説明図。
【図２】タッチパネル用構造体の概略拡大斜視図。
【図３】図２に示すタッチパネル用構造体の概略断面図。
【図４】実施の形態に係る透明導電膜構造体の屈折率緩衝部における構成を示す幅方向の縦断面図。
【図５】他の実施の形態に係る透明導電膜構造体の屈折率緩衝部における構成を示す幅方向の縦断面図。
【図６】屈折率緩衝部が形成された透明導電膜構造体の部分拡大平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
ＩＴＯ（Indium tin oxide）等で構成された透明導電膜は、文字通り透明であることから目に見えない膜であるが、実際に透明基板上に成膜してパターン等を形成した場合、透明導電膜と基板との屈折率の差により反射率が異なるため形成された回路パターン等が視認されてしまう。
【００２９】
このため、透明電極や透明配線部等の回路パターン形状を有する透明導電膜と透明基板とで構成される透明導電膜構造体について、この構造体を、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表面に組み込まれるタッチパネル用構造体として適用した場合、表示装置に表示された画面と、透明導電膜構造体における透明導電膜の回路パターン（すなわち、透明電極や透明配線部等の回路パターン）が重なって視覚されてしまうことから、視認性に問題があった。
【００３０】
そこで、上記問題を解決する本発明に係る透明導電膜構造体においては、透明導電膜の外縁近傍領域に、透明導電膜を貫通しかつ外縁と平行に設けられた複数のスリット群と非スリット群とで構成される屈折率緩衝部が設けられている。尚、上記屈折率緩衝部のスリット群と非スリット群は、透明基板上に設けられた透明導電膜の外縁近傍を化学エッチング法等によりエッチング加工して形成されている。
【００３１】
そして、上記屈折率緩衝部は、その幅方向に亘って上記外縁と平行でかつ幅寸法が互いに同一の単位領域により区画されており、上記屈折率緩衝部における単位領域の屈折率が、透明基板と略同一の屈折率を有する最外側の単位領域から透明導電膜と略同一の屈折率を有する最内側の単位領域に向かって連続的に変化していることを特徴とする。
【００３２】
ここで、上記透明導電膜の外縁と垂直な方向を屈折率緩衝部並びに単位領域の幅方向としており、かつ、各単位領域の屈折率は以下に定める「空間屈折率」とする。
【００３３】
「空間屈折率」＝
（透明導電膜の屈折率）×（単位領域内の非スリット部総面積／単位領域総面積）
＋（透明基板の屈折率）×（単位領域内のスリット部総面積／単位領域総面積）
【００３４】
ところで、人間の目で知覚可能な幅寸法は約０．１ｍｍと言われている。このため、幅寸法がそれぞれ０．１ｍｍ以下に設定された単位領域で屈折率緩衝部をその幅方向に亘って区画した場合、各単位領域の屈折率は、上記「スリット部」と「非スリット部」の屈折率（すなわち、透明基板と透明導電膜の屈折率）の算術平均として表すことができる。すなわち、屈折率緩衝部の屈折率は、「非スリット部」の透明導電膜と「スリット部」の透明基板との中間の屈折率（すなわち、上記定義された「空間屈折率」）をとる。
【００３５】
そして、屈折率緩衝部における幅方向のより内側に位置する単位領域において透明導電膜である「非スリット部」の割合を多くし、反対に、屈折率緩衝部における幅方向のより外側に位置する単位領域において透明基板である「スリット部」の割合を増やすことで、透明導電膜から透明基板に向かって「空間屈折率」を徐々に変化させることができる。
【００３６】
ここで、上記「空間屈折率」が、透明導電膜における屈折率の値から透明基板における屈折率の値に向かって滑らか（連続的）に変化する調整方法を説明する。
【００３７】
まず、透明基板上に高屈折率の透明導電膜が形成された場合、上記高屈折率部（屈折率＝ｎH）から低屈折率部（屈折率＝ｎL）まで屈折率が線形に減少する範囲（すなわち、屈折率緩衝部）をＬ0とする。
【００３８】
そして、この範囲（屈折率緩衝部）がＮ等分に区画されると、各区間（単位領域）の幅寸法はＬ0／Ｎとなり、区間（単位領域）ｋにおける「空間屈折率」をｎkとすると、
ｎk＝ｎH−（ｎH―ｎL）・ｋ／Ｎ （但し、ｋ＝０，１，２，……，Ｎ）
となる。
【００３９】
そして、区間（単位領域）ｋにおける高屈折率部（屈折率＝ｎH）の幅寸法（非スリット部の幅寸法）ｂk、低屈折率部（屈折率＝ｎL）の幅寸法（スリット部の幅寸法）ａkとすると、
ａk＝［（Ｎ−ｋ）／Ｎ］×（Ｌ0／Ｎ）
ｂk＝（ｋ／Ｎ）×（Ｌ0／Ｎ）
ａk＋ｂk＝Ｌ0／Ｎ：定数
となり、この関係を満たした透明導電膜構造体の「屈折率緩衝部」を図４に示す。
【００４０】
また、「空間屈折率」を連続的に変化させるための調整方法（すなわち、屈折率分布の形成方法）については、図４に示す方法以外にもいろいろあり、例えば、図５に示すように、幅ｗの低屈折率部（スリット部）を１区間に複数個分布させる方法が挙げられる。
【００４１】
また、スリット部と非スリット部とで構成される単位領域の断面形状（すなわち、単位領域における非スリット部の幅方向の縦断面形状）については特に制限はないが、加工のし易さを考慮した場合、略矩形状であることが望ましい。また、上記単位領域の幅寸法については、目で知覚できないように０．１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
次に、上記屈折率緩衝部を単位領域で区切ってみたとき、その「空間屈折率」の変化は滑らか（連続的）に変化することが重要である。このため、隣接する単位領域における「空間屈折率」の差は小さい方が好ましく、通常０．３以下であり、０．１以下であるとより好ましい。更に、屈折率緩衝部における幅方向の最内側における単位領域の屈折率（透明導電膜の屈折率と略同一）から最外側における単位領域の屈折率（透明基板の屈折率と略同一）まで直線的に変化すると、「空間屈折率」の変化が最も平均化されるためより一層好ましい。
【００４３】
また、透明導電膜の外縁近傍領域に形成される上記屈折率緩衝部の幅寸法に関しては、０．１ｍｍを越え３ｍｍ以下であることが好ましい。幅寸法が０．１ｍｍ以下であると、透明導電膜と透明基板との屈折率差が大きい場合に屈折率緩衝部として十分に機能し得ないことがあるからである。また、幅寸法が３ｍｍを越えると、形成される回路パターンの幅に影響を及ぼす場合があるからである。
【００４４】
ここで、透明電極を構成する透明導電膜の外縁近傍領域に上記屈折率緩衝部が形成された透明導電膜構造体の一例を図６（Ａ）に示す。尚、この透明導電膜構造体においては、相対向する透明電極の隙間部分（透明電極の外側近傍部位）に上記屈折率緩衝部が形成された構造になっているが、各透明電極の大きさや抵抗値に余裕がある場合には、上記隙間部分に代えて透明電極内側の外縁近傍領域に上記屈折率緩衝部を形成してもよい。更に、図６（Ｂ）に示すように上記屈折率緩衝部の各単位領域が接続部を介して互いに電気的に繋がっている構造を採用してもよい。このような構造を採ることで電気量を稼ぐ効果を得ることが可能となる。
【００４５】
次に、透明導電膜を構成する材料ついては特に限定されないが、高い透明性と導電性を有するＩＴＯ（Indium tin oxide）であることが好ましい。また、上記スリット群と非スリット群とで構成される屈折率緩衝部を形成する方法も原則として任意であるが、化学エッチング法により形成することが好ましい。通常、透明導電膜に回路パターン（すなわち、透明電極や透明配線部等の回路パターン）を形成する場合、透明基板上に透明導電膜を一様に形成した後、化学エッチングにより回路を形成することが多い。このため、化学エッチングを用いれば、上記回路パターンを形成すると同時に屈折率緩衝部も形成できることから、処理工程が増えない分、好ましい。そして、化学エッチングに適用されるエッチング剤は、エッチングされる透明導電膜の材質に合わせて適宜選択される。
【００４６】
このようにして得られた屈折率緩衝部を有する透明導電膜構造体は、上記屈折率緩衝部の作用により透明導電膜の外縁部が目立ち難いことから、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表面に組み込まれるタッチパネル用構造体として適用された場合、透明導電膜の存在に起因して表示装置の視野が妨害される弊害を解消できるため、例えば、静電容量型タッチパネルに好適に用いられる利点を有している。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００４８】
［実施例１］
透明導電膜材料としてＩＴＯを使用し、ガラス基板上にスパッタリング法にてＩＴＯ膜の厚さが約１μｍとなるように一様に成膜した。尚、ＩＴＯ膜の屈折率は２．０、透明基板を構成するガラスの屈折率は１．４であった。
【００４９】
次に、一様に成膜された上記ＩＴＯ膜上に以下に示すパターン加工を可能とするマスクを形成し、このマスクを介し化学エッチング処理して回路パターン形状の「透明導電膜」と、この「透明導電膜」の外縁近傍領域に複数のスリット群と非スリット群とで構成されかつ幅寸法が互いに同一の「単位領域」により区画された「屈折率緩衝部」を形成した。
【００５０】
尚、上記「屈折率緩衝部」の幅寸法を１ｍｍ（＝１０００μｍ）に設定し、かつ、この「屈折率緩衝部」を幅方向に亘り１０等分に区画して各「単位領域」の幅寸法を０．１ｍｍ（＝１００μｍ）に設定すると共に、各「単位領域」は図４に示したように一対の「非スリット部」と「スリット部」とで構成している。
【００５１】
また、上記「屈折率緩衝部」における幅方向最内側の「単位領域」について幅寸法９０μｍの「非スリット部」と幅寸法１０μｍの「スリット部」とで構成し、これに隣接する「単位領域」について幅寸法８０μｍの「非スリット部」と幅寸法２０μｍの「スリット部」とで構成し、以下、幅方向最外側へ向かうに従って「非スリット部」の幅寸法を１０μｍずつ狭く（「スリット部」の幅寸法は１０μｍずつ広く）して「屈折率緩衝部」を形成した。
【００５２】
また、化学エッチング処理のエッチング液としては、０．１重量％のＫＨＳＯ4に対し１０重量％のＨＮＯ3と０．５重量％のＨ2Ｏ2および水を添加したものを使用した。
【００５３】
そして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例１に係る透明導電膜構造体を目視で観察したところ、上記「屈折率緩衝部」の作用により透明導電膜の端部を視認することはできなかった。
【００５４】
［実施例２］
上記「屈折率緩衝部」の幅寸法を０．２ｍｍ（＝２００μｍ）に設定し、「屈折率緩衝部」を幅方向に亘り１０等分に区画して各「単位領域」の幅寸法を０．０２ｍｍ（＝２０μｍ）に設定している点を除き実施例１と略同様にして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例２に係る透明導電膜構造体を製造した。
【００５５】
尚、この透明導電膜構造体においても、図４に示す一対の「非スリット部」と「スリット部」とで各「単位領域」が構成されている。
【００５６】
また、「屈折率緩衝部」における幅方向最内側の「単位領域」について幅寸法１８μｍの「非スリット部」と幅寸法２μｍの「スリット部」とで構成し、これに隣接する「単位領域」について幅寸法１６μｍの「非スリット部」と幅寸法４μｍの「スリット部」とで構成し、以下、幅方向最外側へ向かうに従って「非スリット部」の幅寸法を２μｍずつ狭く（「スリット部」の幅寸法は２μｍずつ広く）して「屈折率緩衝部」を形成した。
【００５７】
そして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例２に係る透明導電膜構造体を目視で観察したところ、実施例１と同様、「屈折率緩衝部」の作用により透明導電膜の端部を視認することはできなかった。
【００５８】
［実施例３］
上記「屈折率緩衝部」の幅寸法を２ｍｍ（＝２０００μｍ）に設定し、かつ、「屈折率緩衝部」を幅方向に亘り２０等分に区画して各「単位領域」の幅寸法を０．１ｍｍ（＝１００μｍ）に設定すると共に、「屈折率緩衝部」における幅方向最内側の「単位領域」については幅寸法５μｍである１個の「スリット部」と残り１個の「スリット部」とで構成し、これに隣接する「単位領域」については幅寸法５μｍである２個の「スリット部」と残り２個の「スリット部」とで構成し、以下、幅方向最外側へ向かうに従い幅寸法５μｍの「スリット部」を順次１個ずつ増やす図５に示した構造を採用している点を除き実施例１と略同様にして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例３に係る透明導電膜構造体を製造した。
【００５９】
そして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例３に係る透明導電膜構造体を目視で観察したところ、実施例１と同様、「屈折率緩衝部」の作用により透明導電膜の端部を視認することはできなかった。
【００６０】
［実施例４］
上記「屈折率緩衝部」の幅寸法を３ｍｍ（＝３０００μｍ）に設定し、幅寸法が０．１ｍｍ（＝１００μｍ）の「単位領域」により「屈折率緩衝部」を区画すると共に、「屈折率緩衝部」における幅方向最内側の「単位領域」については幅寸法が６μｍである１個の「スリット部」と幅寸法が９４μｍである１個の「非スリット部」とで構成し、これに隣接する「単位領域」については上記幅寸法（６μｍ）の１．１倍（６μｍ×１．１）である１個の「スリット部」と残り寸法（１００μｍ−６μｍ×１．１）である１個の「非スリット部」とで構成し、以下、幅方向最外側へ向かうに従って「スリット部」の幅寸法を順次１．１倍に増加させた図４に示す構造を採用している点を除き実施例１と略同様にして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例４に係る透明導電膜構造体を製造した。
【００６１】
そして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される実施例４に係る透明導電膜構造体を目視で観察したところ、実施例１と同様、「屈折率緩衝部」の作用により透明導電膜の端部を視認することはできなかった。
【００６２】
［比較例１］
上記「屈折率緩衝部」における幅方向最外側の「単位領域」について幅寸法９０μｍの「非スリット部」と幅寸法１０μｍの「スリット部」とで構成し、これに隣接する「単位領域」について幅寸法８０μｍの「非スリット部」と幅寸法２０μｍの「スリット部」とで構成し、以下、幅方向最内側へ向かうに従って「非スリット部」の幅寸法を１０μｍずつ狭く（「スリット部」の幅寸法は１０μｍずつ広く）して「屈折率緩衝部」を形成している点（すなわち、実施例１の「屈折率緩衝部」とは逆パターン）を除き実施例１と略同様にして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される比較例１に係る透明導電膜構造体を製造した。
【００６３】
そして、ガラス基板とＩＴＯの透明導電膜とで構成される比較例１に係る透明導電膜構造体を目視で観察したところ、比較例１の「屈折率緩衝部」は、実施例１の「屈折率緩衝部」とは異なる逆パターンに設定されて実施例１の「屈折率緩衝部」と同様に作用しないため、透明導電膜の端部が視認されるものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係る透明導電膜構造体によれば、屈折率緩衝部の作用により透明導電膜の外縁部が目立ち難いことから、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表面に組み込まれるタッチパネル用構造体として適用された場合、透明導電膜の存在に起因して表示装置の視野が妨害される弊害を解消できる。従って、例えば、静電容量型タッチパネルに適用される産業上の利用可能性を有している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、この透明基板上に設けられた回路パターン形状を有する透明導電膜とで構成される透明導電膜構造体において、
上記透明導電膜の外縁近傍領域に、透明導電膜を貫通すると共に上記外縁と平行に設けられた複数のスリット群と非スリット群とで構成された屈折率緩衝部を有しており、この屈折率緩衝部は、その幅方向に亘って上記外縁と平行でかつ幅寸法が互いに同一の単位領域により区画されており、上記屈折率緩衝部における単位領域の屈折率が、透明基板と略同一の屈折率を有する最外側の単位領域から透明導電膜と略同一の屈折率を有する最内側の単位領域に向かって連続的に変化していることを特徴とする透明導電膜構造体。
但し、上記透明導電膜の外縁と垂直な方向を屈折率緩衝部並びに単位領域の幅方向とし、かつ、各単位領域の屈折率は以下に定める「空間屈折率」とする。
「空間屈折率」＝
（透明導電膜の屈折率）×（単位領域内の非スリット部総面積／単位領域総面積）
＋（透明基板の屈折率）×（単位領域内のスリット部総面積／単位領域総面積）
【請求項２】
各単位領域の上記幅寸法が、０．１ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の透明導電膜構造体。
【請求項３】
上記屈折率緩衝部の幅方向外側から内側へ向かうに従い、各単位領域内における非スリット部総面積の割合が連続的に大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の透明導電膜構造体。
【請求項４】
上記屈折率緩衝部の幅寸法が、０．１ｍｍを越え３ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の透明導電膜構造体。
【請求項５】
上記単位領域における非スリット部の幅方向の縦断面構造が、略矩形状を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の透明導電膜構造体。
【請求項６】
上記透明導電膜がＩＴＯであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の透明導電膜構造体。
【請求項７】
請求項１に記載の透明導電膜構造体の製造方法において、
化学エッチング法によりスリット群と非スリット群とで構成される屈折率緩衝部を形成することを特徴とする透明導電膜構造体の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の透明導電膜構造体が適用されていることを特徴とする静電容量型タッチパネル。
【請求項１】
透明基板と、この透明基板上に設けられた回路パターン形状を有する透明導電膜とで構成される透明導電膜構造体において、
上記透明導電膜の外縁近傍領域に、透明導電膜を貫通すると共に上記外縁と平行に設けられた複数のスリット群と非スリット群とで構成された屈折率緩衝部を有しており、この屈折率緩衝部は、その幅方向に亘って上記外縁と平行でかつ幅寸法が互いに同一の単位領域により区画されており、上記屈折率緩衝部における単位領域の屈折率が、透明基板と略同一の屈折率を有する最外側の単位領域から透明導電膜と略同一の屈折率を有する最内側の単位領域に向かって連続的に変化していることを特徴とする透明導電膜構造体。
但し、上記透明導電膜の外縁と垂直な方向を屈折率緩衝部並びに単位領域の幅方向とし、かつ、各単位領域の屈折率は以下に定める「空間屈折率」とする。
「空間屈折率」＝
（透明導電膜の屈折率）×（単位領域内の非スリット部総面積／単位領域総面積）
＋（透明基板の屈折率）×（単位領域内のスリット部総面積／単位領域総面積）
【請求項２】
各単位領域の上記幅寸法が、０．１ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の透明導電膜構造体。
【請求項３】
上記屈折率緩衝部の幅方向外側から内側へ向かうに従い、各単位領域内における非スリット部総面積の割合が連続的に大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の透明導電膜構造体。
【請求項４】
上記屈折率緩衝部の幅寸法が、０．１ｍｍを越え３ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の透明導電膜構造体。
【請求項５】
上記単位領域における非スリット部の幅方向の縦断面構造が、略矩形状を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の透明導電膜構造体。
【請求項６】
上記透明導電膜がＩＴＯであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の透明導電膜構造体。
【請求項７】
請求項１に記載の透明導電膜構造体の製造方法において、
化学エッチング法によりスリット群と非スリット群とで構成される屈折率緩衝部を形成することを特徴とする透明導電膜構造体の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の透明導電膜構造体が適用されていることを特徴とする静電容量型タッチパネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−２５６１６（Ｐ２０１３−２５６１６Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０８５４（Ｐ２０１１−１６０８５４）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
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