JP2019016391A - 静電容量方式タッチパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上部センサ電極と、下部センサ電極と、上部センサ電極の引き出し配線と、下部センサ電極の引き出し配線と、前記上部センサ電極と前記下部センサ電極を絶縁する絶縁膜とを備え、前記上部センサ電極又は前記下部センサ電極のどちらか一方は金属細線で形成され、もう一方は金属ナノワイヤを含有する組成物で形成されることを特徴とする静電容量方式タッチパネル。
【選択図】図2
Description
センサ電極は透明性に加え、高速なセンシングができるように、低抵抗であることが求められており、ITO(酸化インジウムスズ)、金属ナノワイヤ、CNT(カーボンナノチューブ)、金属細線(金属メッシュ)等を用いて形成されている。
センサ電極の材料に何を選択するかによって、透明性や抵抗値等の材料そのものに関する特性だけでなく、引き出し配線の形成方法や、組み立てられるタッチパネル構造やタッチパネル形成プロセスが異なる。
電極パターンは、菱形が代表的である(図1(a)の101参照)。下部センサ電極と上部センサ電極の菱形状のパターンは、同一平面状にそれぞれ重ならないように形成され、下部センサ電極と上部センサ電極が交差する領域では、センサ電極同士が互いに接触しないように絶縁膜を挟んだ構造となっている(ブリッジ構造)。
センサ電極101は、カバー材100上に形成されており、タッチパネルの厚さを薄くすることができる。
金属ナノワイヤ電極の作製方法は、金属ナノワイヤを溶液に溶かして塗工する方法、又は印刷する方法がある(例えば特許文献1参照)。また、絶縁層と金属ナノワイヤを含有する樹脂層を有するフィルムを転写して金属ナノワイヤ電極を形成する方法もある(例えば、特許文献2及び3参照)。
また、上記タッチパネルAの構成では、引き出し配線102には、通常Agペーストを用いるため、額縁を狭くすることは困難である。
さらに、上記タッチパネルAの構成は、タッチパネルの厚さは薄くすることができるが、タッチパネルの下部にある表示部からの電磁波ノイズの影響を受けやすく、誤作動には弱いという問題がある。
<第一の実施の形態>
図2〜図7を用いて、本発明の第一の実施形態の静電容量方式タッチパネルの構成を説明する。図2に全体構成図を示す。本構成はカバー材200と、上部センサ電極、上部引き出し配線及び下部引き出し配線(以下、「上部センサ電極及び引き出し配線群」と表記する。)201と、透明絶縁膜202と、下部センサ電極203と、透明粘着剤204と、表示装置205からなる。
上部センサ電極及び引き出し配線群201は金属細線で形成される。金属の種類としては、Cu、Ag、Pt、Cr、Al、MAM(Mo/Al/Mo)等があるが、導電性、加工性、コストの観点で、Cuが好ましい。Cuは5μm程度の細線に加工ができるため、人の目に視認されることを抑えることができる。
前記のとおり、これら300〜302は金属細線で形成され、同一の金属細線で一括に形成される。上部センサ電極300の一本一本の線幅は、細線を視認しにくくする観点で10μm以下であることが好ましく、5μm以下がより好ましい。図3では、上部センサ電極300を短冊(ストライプ)状の形状に記したが、この形状に限定するものではない。例えば、線幅が10μm以下の網目状や蜂の巣状であっても構わない。
図2の透明絶縁膜202は、絶縁性を有し、上部センサ電極及び引き出し配線群201と下部センサ電極203を絶縁する役割を果たす。透明絶縁膜202はパターニング性を備えることが好ましい。材料としては、転写性のあるシート状の樹脂、あるいは液状の樹脂等が適している。前記透明絶縁膜の膜厚は数十μm以下であることが好ましい。
図2の下部センサ電極203は金属ナノワイヤを含有する組成物からなり、印刷又は塗布することで形成される。金属ナノワイヤの種類は、Au、Ag、Pt、Cu等があるが、導電性と視認性に優れる点で、Agナノワイヤが好ましい。
金属ナノワイヤの直径は、視認性に優れるようにナノメートルスケールが好ましく、長さはナノワイヤ同士の接点が多くなる一方、ファインピッチにパターニングできるように数μmから数十μmの範囲であることが好ましい。透過率は組成物中の金属ナノワイヤの含有量で決まるが、視認性を損なわないように、可視光領域の透過率が80%以上であることが好ましい。
下部センサ電極203の各ラインの太さは1mm以上が好ましく、2mm以上がより好ましく、4mm以上がさらに好ましい。下部センサ電極203のライン間の隙間は、100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、10μm以下がさらに好ましい。隙間が狭いほど、表示装置205が発する電磁波ノイズが上部センサ電極300に伝わることを、下部センサ電極203がブロックできる。一方、隙間があると、ノイズは隙間を通って上部センサ電極300に伝わりやすくなる。
フィルム基材501上にセンサ電極等201〜203を形成している点で図2とは異なる。透明粘着剤500はカバー材200とフィルム基材501を接着する役割を果たす。この構成は図2の構成と比較して、透明粘着剤500とフィルム基材501の厚さの分だけタッチパネルの厚さが増す。しかし、薄さ以外の効果、すなわち、センサ電極の抵抗が低く、視認性に優れ、狭額縁で、LCDノイズの影響を受けにくいという効果は図3の構成と同等である。
図8〜図13を用いて、本発明の第二の実施形態の静電容量方式タッチパネルの構成を説明する。
パターニング性透明絶縁膜と下部センサ電極からなる800の作製例について、図10と図11を用いて説明する。まず、図10において、カバー材200とセンサ電極及び引き出し配線群201の表面を覆うようにシート状の感光性透明導電フィルム902を転写し、露光、現像によって感光性透明導電フィルムの一部を感光性透明絶縁膜900と感光性金属ナノワイヤ含有組成物901ごと除去して感光性透明導電フィルムの開口部1000を形成する。これにより下部センサ電極の引き出し配線302が露呈する。
次に、図11(a)において感光性金属ナノワイヤ含有組成物901のみをパターニングして下部センサ電極1100を形成する。その後、図11(b)において導電性ペースト801(例えばAgペースト)で感光性透明導電フィルムの開口部1000を通して下部センサ電極1100と下部センサ電極の引き出し配線302を接続する。
図12(a)において、レーザで個々の下部センサ電極1200に分離する。その後、図12(b)において導電性ペースト801(例えばAgペースト)で感光性透明導電フィルムの開口部1000を通して下部センサ電極1200と下部センサ電極の引き出し配線302を接続する。
101 センサ電極(ITO)
102 引き出し配線(Agペースト)
103 上部センサ電極(Agナノワイヤ)
104 透明絶縁膜
105 下部センサ電極(Agナノワイヤ)
106 透明粘着剤
107 上部センサ電極及びその引き出し配線(Cu細線)
108 フィルム基材
109 下部センサ電極及びその引き出し配線(Cu細線)
200 カバー材
201 上部センサ電極、上部引き出し配線及び下部引き出し配線(上部センサ電極及び引き出し配線群;金属細線)
202 透明絶縁膜
203 下部センサ電極(金属ナノワイヤ含有組成物)
204 透明粘着剤
205 表示装置
300 上部センサ電極(金属細線)
301 上部センサ電極の引き出し配線(金属細線)
302 下部センサ電極の引き出し配線(金属細線)
400 下部センサ電極の引き出し配線の露出部
500 透明粘着剤
501 フィルム基材
600 偏光板
601 透明粘着剤
602 液晶層、TFT基板及びカラーフィルタ基板
603 偏光板
700 外部入射光
701 到達光
702 上部センサ電極反射光
703 下部センサ電極反射光
704 反射光
705 反射光
800 パターニング性透明絶縁膜及び下部センサ電極(金属ナノワイヤ含有組成物)
801 導電性ペースト
900 感光性透明絶縁膜
901 感光性金属ナノワイヤ含有組成物
902 感光性透明導電フィルム
1000 感光性透明導電フィルムの開口部
1100 下部センサ電極(金属ナノワイヤ含有組成物)
1200 下部センサ電極(金属ナノワイヤ含有組成物)
1300 導電性ペースト
1301 下部センサ電極(金属ナノワイヤ含有組成物)
Claims (10)
- 上部センサ電極と、下部センサ電極と、上部センサ電極の引き出し配線と、下部センサ電極の引き出し配線と、前記上部センサ電極と前記下部センサ電極を絶縁する透明絶縁膜とを備え、前記上部センサ電極又は前記下部センサ電極のどちらか一方は金属細線で形成され、もう一方は金属ナノワイヤを含有する組成物で形成された静電容量方式タッチパネル。
- 請求項1記載の静電容量方式タッチパネルにおいて、前記上部センサ電極は金属細線で形成され、前記下部センサ電極は金属ナノワイヤを含有する組成物で形成された静電容量方式タッチパネル。
- 請求項2記載の静電容量方式タッチパネルにおいて、前記透明絶縁膜と前記下部センサ電極が、支持フィルム、該支持フィルム上に設けられた導電膜及び該導電膜上に設けられた感光性樹脂層を有する感光性導電フィルムを用いて形成された静電容量方式タッチパネル。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の静電容量方式タッチパネルにおいて、前記上部センサ電極の引き出し配線と前記下部センサ電極の引き出し配線は、前記金属細線で形成され、前記透明絶縁膜の一部を開口することで、前記引き出し配線の一部が露呈され、露呈された引き出し配線と前記金属ナノワイヤを含有する組成物で形成されたセンサ電極とが導電性ペーストで接続されている静電容量方式タッチパネル。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の静電容量方式タッチパネルにおいて、前記金属細線はCu細線であり、前記金属ナノワイヤはAgナノワイヤである静電容量方式タッチパネル。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の静電容量方式タッチパネルにおいて、前記下部センサ電極は前記上部センサ電極よりも太いことを特徴とする静電容量方式タッチパネル。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の静電容量方式タッチパネルにおいて、隣接する前記下部センサ電極間のスペースが100μm以下である静電容量方式タッチパネル。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の静電容量方式タッチパネルにおいて、前記センサ電極、前記透明絶縁膜、前記引き出し配線をカバー材上に形成した静電容量方式タッチパネル。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の静電容量方式タッチパネルにおいて、前記センサ電極、前記透明絶縁膜、前記引き出し配線は偏光板に対してカバー材がある側とは反対の側に形成した静電容量方式タッチパネル。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の静電容量方式タッチパネルにおいて、前記センサ電極、前記透明絶縁膜、前記引き出し配線を偏光板の裏面に形成した静電容量方式タッチパネル。
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