CN102736808B - 输入装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种特别是具备良好的传感灵敏度的薄型的输入装置及其制造方法。本发明的触摸面板(1)的特征在于，具备：透明面板(5)；在所述透明面板(5)的第一面(5a)且在透明输入区域(1a)形成的透明电极(4)；在所述第一面(5a)且在装饰区域(1b)形成的装饰层(3)；在所述装饰层(3)的表面(3a)形成的配线层(6)；将所述配线层(6)与所述透明电极(4)之间电连接的透明导电连接层(12)。

Description

输入装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及与液晶显示器等组合使用的输入装置(触摸面板)及其制造方法。
背景技术
例如专利文献1所示，触摸面板具有透明的表层面板(透明基板23)、在表层面板下的装饰区域形成的装饰层(遮光层24)、在表层面板及装饰层的下表面整个区域形成的透明的平坦化层(保护涂层25)、在所述平坦化层的下表面形成的透明电极(透明导电层26)等。
在专利文献1中，对感光性的丙烯树脂等透明的树脂进行旋涂而形成平坦化层。
然而，在这样通过旋涂得到的树脂层形成平坦化层的结构中，尤其是因表层面板与装饰层之间的高低差等而平坦化层的平坦化度变低，因此，存在无法将透明电极形成为平坦化面而传感灵敏度降低这样的问题。
另外，在专利文献1中需要平坦化层，因此触摸面板的厚度变大，从而存在无法适当地应对薄型化的问题。
在专利文献2所记载的触摸面板中，在表层面板(单一基板11)下的装饰区域也层叠装饰层(掩模层12)、平坦化层(平滑层15)及透明电极(读出电路13)，从而产生与上述专利文献1同样的问题。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2009-301767号公报
【专利文献2】日本特开2009-193587号公报
发明内容
因此，本发明用于解决上述现有的课题，其目的在于提供一种特别是具备良好的传感灵敏度的薄型的输入装置及其制造方法。
本发明中的输入装置的特征在于，具有：透明基材；在所述透明基材的第一面且在透明输入区域形成的透明电极；在所述第一面且在装饰区域形成的装饰层；在所述装饰层的表面形成的配线层；将所述配线层与所述透明电极之间电连接的透明导电连接层。
另外，本发明中的输入装置的制造方法的特征在于，具有：在透明基材的第一面且在透明输入区域形成透明电极的工序；在所述透明基材的所述第一面且在装饰区域形成装饰层的工序；在所述装饰层的表面形成配线层的工序；在所述配线层与所述透明电极之间涂敷或印刷透明导电墨液，从而通过由所述透明导电墨液构成的透明导电连接层将所述配线层与所述透明电极之间电连接的工序。
在本发明中，将装饰层和透明电极这两方形成在透明基材的相同的第一面上。在本发明中，由于在装饰层的表面上形成配线层，因此配线层不会出现在透明输入区域上。并且，在本发明中，通过与透明电极不同的透明导电连接层将透明电极与配线层之间电连接，从而能够得到稳定的电特性。除了透明电极之外，透明导电连接层的一部分也出现在透明输入区域，但由于都为透明，因此透光性不会成为问题。在本发明中，通过透明导电连接层将透明电极与配线层之间相连，能够以配线层的拉回所需要的最小限度的宽度形成装饰层，从而能够有效地扩宽透明输入区域。
如以上所示，在本发明中，由于能够将透明电极形成在与装饰层相同的平坦的第一面上，因此与在通过旋涂等形成的平坦化层的表面上形成透明电极相比，能够形成为平坦化面，从而能够得到优良的传感灵敏度。并且，由于不需要像以往那样形成平坦化层，因此与以往相比，能够实现薄型化。
另外，在本发明中，所述透明导电连接层能够通过涂敷或印刷透明导电墨液而形成，因此能够通过透明导电连接层简单且可靠地将透明电极与配线层之间电连接。
另外，在本发明中，优选所述透明导电墨液为含有PEDOT的墨液。
另外，在本发明中，优选所述透明基材是表面为操作面的透明面板。由此，能够使操作面与透明电极之间的距离最小，且能够得到高的传感灵敏度，并且能够有效地促进输入装置的薄型化。
另外，在本发明中，能够通过一层结构构成所述透明电极，由此，能够有效地促进输入装置的薄型化。
【发明效果】
根据本发明，由于能够将透明电极形成在与装饰层相同的平坦的第一面上，因此与在通过旋涂等形成的平坦化层的表面上形成透明电极相比，能够形成为平坦化面，从而能够得到优良的传感灵敏度。并且，由于不需要像以往那样形成平坦化层，因此与以往相比，能够实现薄型化。另外，在配线层与透明电极之间涂敷或印刷透明导电墨液，从而能够通过由所述透明导电墨液构成的透明导电连接层将配线层与透明电极之间电连接，由此能够简单且可靠地将配线层与透明电极之间连接，并且能够有效地扩宽透明输入区域。
附图说明
图1是本实施方式中的静电电容式的触摸面板(输入装置)的俯视图。
图2(a)是将图1所示的触摸面板的一部分放大而示出的局部放大背面图，图2(b)是将图2(a)所示的触摸面板沿着A-A线剖开而从箭头方向观察到的局部放大纵向剖视图。
图3是与图2(b)不同的实施方式中的触摸面板的局部放大纵向剖视图。
图4是与图2(b)不同的实施方式中的触摸面板的局部放大纵向剖视图。
图5是表示本实施方式中的触摸面板的制造方法的一工序图(纵向剖视图)。
符号说明：
1触摸面板
1a透明输入区域
1b装饰区域
3装饰层
4、4a、4b、15、16透明电极
5透明面板
5a第一面
6配线层
9操作面
12透明导电连接层
18透明基材
具体实施方式
图1是本实施方式中的静电电容式的触摸面板(输入装置)的俯视图，图2(a)是将图1所示的触摸面板的一部分放大而示出的局部放大背面图，图2(b)是将图2(a)所示的触摸面板沿着A-A线剖开而从箭头方向观察到的局部放大纵向剖视图。
本实施方式中的触摸面板1具有位于表层的透明面板5、装饰层3、透明电极4、配线层6及透明导电连接层12等而构成。
在此，“透明”、“透光性”是指可见光线透过率为60％以上(优选为80％以上)的状态。并且，优选零度值为6以下。
需要说明的是，图2(a)是背面图，在作为图2(a)的纵向剖视图的图2(b)中，以作为表层的透明面板5为下侧而进行了图示。因此，在图2(b)中，透明面板5的下表面为操作面9。
透明面板5由玻璃或透明的塑料等形成，对材质没有特别地限定。另外，透明面板5可以是整体为平板状的面板，或者也可以形成为框体的形状。
如图2(b)所示，在透明面板5的第一面(与操作面9相反侧的背面)5a且在透明输入区域1a上形成有透明电极4。如图1所示，透明输入区域1a在触摸面板1的中央的整个大范围内设置。在本实施方式中，透明输入区域1a由矩形形状构成，但对形状没有限定。
如图1所示，透明电极4分别以分离形成的第一透明电极4a和第二透明电极4b为一组而沿Y方向隔开间隔形成有多组。在本实施方式中，没有限定第一透明电极4a及第二透明电极4b的各自形状，但第一透明电极4a及第二透明电极4b以朝向X方向而向Y方向的宽度尺寸逐渐或阶段性地变化的方式形成。
透明电极4通过溅射或蒸镀ITO(IndiumTinOxide)等透明导电材料而成膜，并利用光刻技术进行图案形成，从而形成为图1所示的形状。
如图1所示，配线层6从各第一透明电极4a及各第二透明电极4b的X方向的端部延伸出而形成。
如图1所示，配线层6在包围透明输入区域1a的周围的装饰区域1b内延伸形成。如后所述，由于在装饰区域1b中形成有装饰层3，因此实际上不能如图1所示那样从触摸面板1的操作面9侧观察到配线层6，但在图1中，对装饰层3进行透视而图示出配线层6。
如图2(a)、(b)所示，在透明面板5的第一面5a且在装饰区域1b上形成有有色的装饰层3。在图2(a)中，用斜线表示从背面侧观察到的装饰层3的形成区域。
如图1所示，装饰区域1b以包围透明输入区域1a的周围的形状设置。装饰层3例如通过网板印刷形成。形成有装饰层3的装饰区域1b为非透光性，透明输入区域1a为透光性。装饰层3的材质不限，但在装饰层3具有导电性的情况下，需要在装饰层3的表面3a整个区域重叠形成绝缘层。该绝缘层可以为透光性、非透光性中的任一种，但在所述绝缘层从装饰层3的侧面向透明输入区域1a伸出的情况下为透明。
如图2(a)、(b)所示，多根配线层6印刷形成在装饰层3的表面3a上。配线层6的个数与各透明电极4a、4b的个数相同。
这里的“装饰层3的表面3a”为从操作面9观察时位于触摸面板1的背面侧的面，或者若操作面9朝向上面侧则位于下面侧。
配线层6具有Ag、Cu、Cu合金、Al、Mo、CuNi合金、Ni等金属材料而形成，例如通过对Ag糊剂进行印刷而形成。
如图1所示，各配线层6在装饰层3的表面3a内被拉回而向与柔性印刷电路板(未图示)连接的部分集中。各配线层6的前端构成与柔性印刷电路板(未图示)电连接的外部连接部6a。
如图2(a)、(b)所示，各配线层6与各透明电极4a、4b之间通过各透明导电连接层12电连接。
透明导电连接层12是涂敷或印刷透明导电墨液而形成的连接层。透明导电墨液中提示有含有PEDOT(例如PEDOT/PSS(聚乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸)的导电墨液。
图2(b)中虽然未图示，但可以将硬质涂层薄膜(透明保护层)经由光学透明粘接层(OCA)粘贴在透明电极4、透明导电连接层12及配线层6的露出面上。
在图1、图2所示的触摸面板1中，当操作者例如使手指接触或近接位于触摸面板1的表层的透明面板5的操作面9时，接近手指的第一透明电极4a之间及接近手指的第二透明电极4b之间的静电电容发生变化。并且，能够基于该静电电容变化来算出手指的操作位置。
如图3所示，可以形成为如下这样的结构，即，将装饰层3及透明电极4形成在PET薄膜等透明基材18的第一面18a上，将由玻璃或透明的塑料构成的透明面板5经由光学透明粘接层(OCA)19粘贴在透明基材18的第二面18b(与第一面18a相反侧的面)上。但是，如图2所示，若在表层的透明面板5上形成装饰层3及透明电极4，则能够减少部件件数，并且，能够实现触摸面板1的薄型化，进而能够实现传感灵敏度的提高，因而优选。
在图4所示的触摸面板中，形成为经由透明绝缘层17将两层透明电极15、16层叠的层叠结构。此时，例如透明电极15由朝向X方向延伸出且在Y方向上隔开间隔的多根构成，透明电极16由朝向Y方向延伸出且在X方向上隔开间隔的多根构成。
在图4中，通过透明导电连接层12将透明电极15与配线层6之间电连接，但透明电极16也在未图示位置通过透明导电连接层12与未图示的配线层6电连接。
但是，在本实施方式中，如图1、图2所示，可以由一层结构构成透明电极4，由此，能够促进触摸面板1的薄型化，从而优选。
图5是表示本实施方式的触摸面板1的制造方法的工序图。
在图5(a)的工序中，在透明面板5的第一面5a上形成透明电极4。在本实施方式中，对透明面板5的材质没有特别地限定。透明面板5的第一面5a为平坦面，但操作面9侧可以不平坦。另外，透明面板5可以构成框体的一部分。
透明电极4通过利用溅射或蒸镀将ITO等透明导电材料形成在第一面5a整面后，利用光刻技术进行图案化而形成。透明电极4通过图1所示的形状图案形成在透明输入区域1a内，但也可以不将位于装饰区域1b的透明导电膜全部通过蚀刻除去。即，在图2(b)、图5中，为将在装饰区域1b上也成膜的透明导电膜全部除去的图，但即使在该装饰区域1b残留一部分透明导电膜，只要残留在装饰区域1b上的透明导电膜与透明电极4及后面工序中形成的透明导电连接层12之间没有电连接，则就没有问题。
接着，在图5(b)的工序中，在透明面板5的第一面5a且在装饰区域1b上网板印刷装饰层3。此时，在图5(b)中，在透明电极4与装饰层3之间空出少许的间隔20，但也可以不空出间隔20。例如，将透明电极4延伸到装饰区域1b而形成，从而能够形成为透明电极4的一部分与装饰层3重叠。由此，装饰区域1b也能够将一部分作为输入区域使用。
接着，在图5(c)的工序中，在装饰层3的表面3a上网板印刷多根配线层6。
接着，在图5(d)的工序中，在各配线层6与各透明电极4a、4b之间分别涂敷或印刷透明导电墨液，从而通过由所述透明导电墨液构成的透明导电连接层12将配线层6与透明电极4之间电连接。
在本实施方式中，将装饰层3和透明电极4这两方形成在透明面板5的相同的第一面5a上。另外，在本实施方式中，由于在装饰层3的表面3a上形成配线层6，因此配线层6不会出现在透明输入区域1a内。并且，在本实施方式中，通过与透明电极4不同的透明导电连接层12将透明电极4与配线层6之间电连接，从而能够得到稳定的电特性。除了透明电极4之外，透明导电连接层12的一部分也出现在透明输入区域1a，但由于都为透明，因此透光性不会成为问题。在本实施方式中，通过透明导电连接层12将透明电极与配线层之间相连，能够以配线层6的拉回所需要的最小限度的宽度形成装饰层3，从而能够有效地扩宽透明输入区域1a。
如以上所示，在本实施方式中，由于能够将透明电极4形成在与装饰层3相同的平坦的第一面5a上，因此与在通过旋涂等形成的平坦化层的表面上形成透明电极相比，能够形成为平坦化面，从而能够得到优良的传感灵敏度。并且，由于不需要像以往那样形成平坦化层，因此与以往相比，能够实现薄型化。
另外，在本实施方式中，例如将含有PEDOT的透明导电墨液通过涂敷或印刷来形成透明导电连接层12。因此，装饰层3的厚度为几μm～几十μm左右，另一方面，由ITO等构成的透明电极4的厚度为数～数十左右。这样，两者的膜厚之差大，但通过涂敷或印刷透明导电墨液，能够将装饰层3与透明电极4之间简单且可靠地电连接。
本实施方式中的触摸面板1为静电电容式，在触摸面板1的背面侧(与操作面9相反的一侧)配置有液晶显示器(LCD)(未图示)。从触摸面板1的透明输入区域1a能够观察到液晶显示器的显示形态，并且，在本实施方式中，能够观察在透明输入区域1a显现出的显示形态的同时进行输入操作。
本实施方式中的触摸面板(输入装置)在便携式电话机、数码相机、PDA、游戏机、汽车导航系统等中使用。

Claims (13)

1.一种输入装置，其特征在于，具有：
表面为操作面的透明面板；
在所述透明面板的背面且在透明输入区域形成的透明电极；
在所述背面且在将所述透明输入区域的周围包围的装饰区域形成的非透光性的装饰层；
在所述装饰层的表面形成的配线层；
将所述配线层与所述透明电极之间电连接的与所述透明电极不同的透明导电连接层，
所述透明导电连接层通过涂敷或印刷透明导电墨液而形成，
所述装饰层形成得比所述透明电极厚，
在所述透明电极与所述装饰层之间形成间隔，
所述配线层仅形成在所述装饰层的表面上，所述透明导电墨液与所述透明电极连接，且所述透明导电墨液上行至所述装饰层而与所述配线层连接。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其中，
所述透明导电墨液是含PEDOT墨液。
3.根据权利要求1或2所述的输入装置，其中，
所述透明电极由单层结构构成。
4.根据权利要求1或2所述的输入装置，其中，
在所述透明电极上经由透明绝缘层而形成有第二透明电极。
5.根据权利要求4所述的输入装置，其中，
所述第二透明电极通过第二透明导电连接层而与形成在所述装饰层上的第二配线层电连接。
6.根据权利要求1或2所述的输入装置，其中，
所述透明电极是ITO。
7.根据权利要求1或2所述的输入装置，其中，
在所述装饰层与所述配线层之间形成有绝缘层。
8.根据权利要求1或2所述的输入装置，其中，
所述输入装置是静电电容式触摸面板。
9.一种输入装置的制造方法，其特征在于，具有：
在表面为操作面的透明面板的背面且在透明输入区域形成透明电极的工序；
在所述透明面板的所述背面且在将所述透明输入区域的周围包围的装饰区域形成非透光性的装饰层的工序；
在所述装饰层的表面形成配线层的工序；
在所述配线层与所述透明电极之间涂敷或印刷透明导电墨液，从而通过与所述透明电极不同的由所述透明导电墨液构成的透明导电连接层将所述配线层与所述透明电极之间电连接的工序，
所述装饰层形成得比所述透明电极厚，
在所述透明电极与所述装饰层之间形成间隔，
所述配线层仅形成在所述装饰层的表面上，所述透明导电墨液与所述透明电极连接，且所述透明导电墨液上行至所述装饰层而与所述配线层连接。
10.根据权利要求9所述的输入装置的制造方法，其中，
所述透明导电墨液使用含PEDOT墨液。
11.根据权利要求9或10所述的输入装置的制造方法，其中，
在所述背面上通过单层结构形成所述透明电极。
12.根据权利要求9或10所述的输入装置的制造方法，其中，
所述透明电极是ITO。
13.根据权利要求9或10所述的输入装置的制造方法，其中，
所述输入装置是静电电容式触摸面板。
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