CN104350447B - 可见性和耐久性优异的静电电容透明触摸片 - Google Patents

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Abstract

提供不改变触摸面板的灵敏度和尺寸且可见性和耐久性优异的静电电容透明触摸片。本发明的静电电容透明触摸片具有：基板；第一电极，其形状为带状，在所述基板上独立地形成有多个所述第一电极；第二电极，其形状为带状，在所述基板的与形成有所述第一电极的面相反侧的面，与所述第一电极交叉地形成有多个所述第二电极；以及绝缘部，其与所述第二电极连续地形成，具有与所述第二电极相同的厚度，所述第一电极由透明金属氧化物构成，所述第二电极由多个导电性纳米导线和粘结剂树脂构成，所述多个导电性纳米导线以分别连接为能够导通的状态存在，所述粘结剂树脂将所述多个导电性纳米导线保持在所述基板上，所述绝缘部包含不具有所述导电性纳米导线的、构成所述第二电极的所述粘结剂树脂。

Description

可见性和耐久性优异的静电电容透明触摸片
技术领域
本发明涉及在静电电容型触摸面板中使用的静电电容透明触摸片，尤其是，涉及如下静电电容透明触摸片：在将静电电容透明触摸片粘合于透明基材时，在静电电容透明触摸片中形成的电极不会发生图案显现(パターン見え)，且耐久性高。
背景技术
以往，作为触摸面板，使用了静电电容型的触摸面板。图7是现有的静电电容型触摸面板的分解立体图，图8是现有的静电电容型触摸面板的俯视图。参照图7，现有的静电电容型触摸面板200是将由上部基材100、上部电极101构成的上部导电片α与由下部基材110、下部电极111构成的下部导电片β粘合而成的结构。此外，上部导电片α和下部导电片β以上部电极101与下部电极111交叉的方式粘合(例如，专利文献1)。
但是，上部电极101和下部电极111是彼此独立地形成的，且具有一定的厚度。参照图8，因此，在现有的静电电容型触摸面板200中，上部电极101和下部电极111交叉的部位(上部电极101和下部电极111的交点部分γ)的厚度厚于未形成有上部电极101、下部电极111的部位δ的厚度。
其结果是，由于在触摸面板200的表面产生阶梯差，因此，在向触摸面板200照射光时，光在阶梯差部分发生折射，存在触摸面板200整体看上去有起伏这样的问题。
此外，交点部分γ厚于其它部分，或成为凸状，在多次使用时，还存在积累疲劳，从而在使用中发生短路这样的问题。
为了解决上述问题，存在在上部导电片α或下部导电片β的表面粘合消除阶梯差的缓冲片的方法，但在该方法中，触摸面板200整体的厚度变大，存在不能实现触摸面板200的小型化这样的问题。
此外，作为其它方法，还存在通过使上部电极101或下部电极111的厚度变薄来尽量减少在交点部分产生的阶梯差、提高触摸面板200的可见性的方法，但在该方法中，与使电极的厚度减薄的部分对应地，电极的电阻值增大相应的量，因此，存在触摸面板200的灵敏度下降这样的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-171408号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明用于解决上述现有的问题，提供一种不改变触摸面板的灵敏度和尺寸而可见性和耐久性优异的静电电容透明触摸片。
用于解决问题的手段
以下，记述用于解决上述问题的手段。
本发明的静电电容透明触摸片具有：基板；第一电极，其形状为带状，在所述基板上独立地形成有多个所述第一电极；第二电极，其形状为带状，在所述基板的与形成有所述第一电极的面相反侧的面，与所述第一电极交叉地形成有多个所述第二电极；以及绝缘部，其与所述第二电极连续地形成，具有与所述第二电极相同的厚度，所述第一电极由透明金属氧化物构成，所述第二电极由多个导电性纳米导线和粘结剂树脂构成，其中，所述多个导电性纳米导线以分别连接为能够导通的状态存在，所述粘结剂树脂将所述多个导电性纳米导线保持在所述基板上，所述绝缘部包含不具有所述导电性纳米导线的、构成所述第二电极的所述粘结剂树脂。
在一个方式的静电电容透明触摸片中，所述第二电极的厚度厚于所述第一电极的厚度。
在一个方式的静电电容透明触摸片中，第二电极的宽度大于绝缘部的宽度。
在一个方式的静电电容透明触摸片中，所述透明金属氧化物为氧化铟锡。
在一个方式的静电电容透明触摸片中，构成所述导电性纳米导线的金属为银。
在一个方式的静电电容透明触摸片中，在所述基板的与形成有所述第一电极的面相反侧，形成有硬涂层。
本发明的静电电容透明触摸面板是在所述静电电容透明触摸片的第一基板之上粘合着透明基材的静电电容透明触摸面板。
发明效果
本发明的静电电容透明触摸片，提供不改变触摸面板的灵敏度和尺寸且可见性和耐久性优异的静电电容透明触摸片。
附图说明
图1是本发明的静电电容透明触摸片的立体图。
图2是图1的截面放大图。
图3是图1的截面放大图。
图4是将本发明的静电电容透明触摸片粘合于透明基材时的截面。
图5是本发明的静电电容透明触摸片的剖视图。
图6是本发明的静电电容透明触摸面板的剖视图。
图7是现有的静电电容透明触摸片的分解立体图。
图8是现有的静电电容透明触摸片的俯视图。
具体实施方式
下述，根据附图，对本发明的实施方式进一步进行详细说明。此外，只要没有特定记载，则本发明的实施例中记载的部位或部分的尺寸、材质、形状及其相对位置等只是简单的说明例，本发明的范围不局限于这些含义。
(实施方式1)
图1是实施方式1的静电电容透明触摸片1的分解立体图。此外，图1中，虚线部分表示基板2的背面侧的结构。图2是图1的静电电容透明触摸片1的C-C’剖视图。图3是图1的静电电容透明触摸片1的D-D’剖视图。此外，C-C’截面是在第二电极4上将静电电容透明触摸片1切断时的剖视图，D-D’截面是在绝缘部5上将静电电容透明触摸片1切断时的剖视图。图4是将实施方式1的静电电容透明触摸片1粘合于透明基材6时的剖视图。参照图1，各绝缘部5是位于每两组的第二电极4之间的部分。
参照图1，静电电容透明触摸片1具有：基板2；第一电极3，其形状为带状，在基板2的一个面上独立地形成有多个该第一电极3；第一布线电路X，其进行从第一电极3到外部的电连接；第二电极4，其形状为带状，在基板2的形成有第一电极3的面的背面侧与第一电极3交叉地形成多个该第二电极4；绝缘部5，其与第二电极4连续地形成，具有与第二电极4相同的厚度；以及第二布线电路Y，其进行从第二电极4到外部的电连接。
参照图1、图2、图3，与现有的触摸片相比，实施方式1的静电电容透明触摸片1在以下这点上不同：绝缘部5形成在基板2的形成有第二电极4一侧的面，且具有与第二电极4相同的厚度。此外，还在该绝缘部5与第二电极4连续地形成这点上不同。通过这样构成，在实施方式1的静电电容透明触摸片1中，基板2的第二电极4侧的面变得平滑。因此，能够减小在静电电容透明触摸片1的表面中出现的阶梯差。其结果是，在照射光时，能够抑制静电电容透明触摸片1整体看上去有起伏。
此外，在基板2的形成有第二电极4一侧的面变得平滑时，第一电极3和第二电极4的交点部分的厚度与其它部分的厚度之差变小。其结果是，与现有的静电电容透明触摸片相比，不容易在交点部分积累疲劳，因此，还能够抑制静电电容透明触摸片1在使用中发生短路这样的问题。
此外，还在以下这点上不同：在基板2的一个面形成有第一电极3，在与该面的相反侧的面形成有第二电极4。通过这样构成，不使用2张基板，因此，与此对应地，静电电容透明触摸片1的厚度变薄。
以下，对构成该静电电容透明触摸片1的各部件进行说明。
＜基板＞
作为基板2的材质，可举出丙烯、聚碳酸酯、聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯、聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚酰亚胺等树脂膜。基板2的厚度可以在5～800μm的范围内适当设定。在厚度小于5μm时，作为层的强度不足，在剥离时发生破裂，因而难以处理，在厚度超过800μm的情况下，刚性过大，难以加工，且无法得到柔性。
＜第一电极和第二电极＞
在图1中，第一电极3和第二电极4分别由短条状的多个电极构成，但电极的形状不限于短条状。例如，可以是下述结构，作为第一电极3，由以对角方向连接的多个菱形电极构成，作为第二电极4，由以对角方向连接的多个菱形电极构成。在该情况下，构成第一电极3的菱形电极和构成第二电极4的菱形电极可以配置为在从与面垂直的方向观察时彼此不重叠。这样，通过将第一电极3和第二电极4配置为不重叠，能够使横轴以及纵轴方向的检测灵敏度彼此没有影响。此外，在图1中，设置有多个第一电极3和第二电极4，但是不限于此，可以设置任意数量。
关于第一电极3和第二电极4的材料，只要具有导电性，即可适当使用，但优选的是，作为构成第一电极3和第二电极4的材料的组合，由透明金属氧化物构成第一电极3，由光固化性树脂粘结剂和导电性材料构成第二电极4，其中该导电性材料由导电性纳米纤维构成。
作为透明金属氧化物，可举出ITO(氧化铟锡)。作为导电性纳米纤维(fiber)，有金属纳米导线和肽纳米纤维等，其中，金属纳米导线从探针的顶端部连续地将施加电压或电流作用于保持有金、银、白金、铜、钯等金属离子的前驱体表面而拉伸制造出的，肽纳米纤维是在肽或其衍生物(誘導体)自身组织化而形成的纳米纤维中附加金微粒而成的。此外，即使是碳纳米管等发黑的导电性纳米纤维，其与其周围，在颜色或反射性等方面能辨认出差异的情况下，也能够使用。此外，作为光固化性树脂粘结剂，可举出聚氨酯丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯(シアノアクリレート)等。
此外，在上述物质中，作为更优选的组合，是如下情况：使用ITO作为透明金属氧化物，使用银纳米纤维作为导电性纳米纤维，使用聚氨酯丙烯酸酯作为光固化性树脂粘结剂。
在这样构成时，第一电极3和第二电极4的透明性变高。此外，第一电极3的透明性高于第二电极4。其结果是，原本透明性较高难以发生图案显现的第一电极3的形状被透明性低于第一电极3的第二电极4遮蔽，因此能够消除第一电极3的图案显现这样的问题。此外，在第二电极4中，不会产生图案显现的问题。这是因为，在与第二电极4相邻的区域中，配置有厚度与第二电极4相同且材质基本相同的绝缘部5，在第二电极4与绝缘部5之间，透明性或折射率几乎不产生差异。其结果是，在利用上述材料来构成第一电极3、第二电极4时，作为整体，能够作成透明性高且极难出现电极的图案显现的静电电容透明触摸片1。
第一电极3和第二电极4的厚度可以在数十nm～数百nm的范围内适当设定。在厚度小于数十nm时，作为层的强度不足，在厚度大于数百nm时，柔软性不足。
此外，第二电极4的厚度优选厚于第一电极3的厚度。参照图4，如果第二电极4的厚度厚于第一电极3的厚度，则在将静电电容透明触摸片1粘合于透明基材6时，能够由第二电极4吸收第一电极3的厚度。其结果是，在静电电容透明触摸片1的表面(基板2的第二电极4侧的表面)，不会反映出第一电极3的形状。因此，静电电容透明触摸片1的表面(基板2的第二电极4侧的表面)变得平滑。这样，即使向静电电容透明触摸片1照射光，光也不会在表面折射，因此，静电电容透明触摸片1整体看上去不会有起伏。此外，还能够抑制电极3、4在第一电极3和第二电极4的交点部分处发生疲劳。
此外，第二电极4的厚度优选与绝缘部5相同且为1μm～50μm的范围。在小于1μm时，第二电极4的导电性有时会变得不足，在超过50μm的厚度下，第二电极4过厚，产生不能实现静电电容透明触摸片1的小型化这样的问题。
此外，第二电极4的宽度优选大于绝缘部5的宽度。在第二电极4的宽度小于绝缘部5的宽度时，作为传感器而发挥作用的部分变狭，因此，产生不能作成灵敏度高的静电电容透明触摸片1这样的问题。
＜绝缘部＞
绝缘部5的宽度优选为10μm～100μm左右。将下限值设为10μm是因为，在使绝缘部5的宽度形成为小于10μm时，在使用中发生离子迁移，在电极之间发生短路。另一方面，将上限值设为100μm是因为，在设为超过100μm的宽度时，在由照明手段照射的情况下，存在不能目视识别出绝缘部5的情况，或者存在静电电容透明触摸片的灵敏度下降的情况。此外，绝缘部5的深度与第二电极4的厚度相同，绝缘部5的树脂材料与构成第二电极4的粘结剂树脂相同。
＜粘接层＞
粘接层8是用于粘合静电电容透明触摸片1的层。作为在粘接层8中使用的材料，使用了适合于基板2的种类的具有热敏性或压敏性的树脂。具体而言，使用了PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)类树脂、PC(聚碳酸酯)、聚苯乙烯、PA(聚酰胺)类树脂、聚乙烯醇类树脂、硅类树脂等树脂。此外，粘接层是利用凹版涂布法、辊涂布法、刮刀式涂布(commacoating)法、凹板印刷法、丝网印刷法、胶版印刷法等而形成在基板2上的。
此外，也可以替代在静电电容透明触摸片1形成粘接层8，而使用由上述树脂构成的双面粘接片。
图5是实施方式1的其它实施例的静电电容透明触摸片1的剖视图。参照图5，该方式的静电电容透明触摸片1在基板2的形成有第二电极4的面，经由粘接层8和透明膜9而形成有硬涂层10。
＜硬涂层＞
硬涂层10是使用静电电容透明触摸片1来作成触摸面板时配置在触摸面板的表面的层。通过在触摸面板的表面配置硬涂层10，能够保护静电电容透明触摸片1免于物理或化学的外伤。即，能够提高触摸面板表面的耐损伤性、耐腐蚀性等。
硬涂层10的膜厚优选为1μm～20μm的范围。在硬涂层10的膜厚小于1μm的情况下，其过薄而不能充分发挥上述功能。相反，在硬涂层10的膜厚超过20μm时，硬涂层10不能迅速干燥，因此，基于生产效率的观点是不优选的。
作为硬涂层10的材质，除了可以使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯等丙烯酸、甲基丙烯酸单体的单体共聚物或含有它们的单体的共聚物的丙烯类树脂以外，还可以使用三聚氰胺类树脂、丙烯类树脂、聚氨酯类树脂、环氧类树脂等。
具体而言，可以使用三聚氰胺、丙烯酸三聚氰胺、环氧三聚氰胺、醇酸、聚氨酯、丙烯酸等一液固化性以及将它们混合而成的树脂；或者基于上述树脂与异氰酸酯等的固化剂组合而成的双液固化性的树脂；或者聚酯丙烯酸酯、聚酯甲基丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚氨酯甲基丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚醚甲基丙烯酸酯、多元醇酯、三聚氰胺丙烯酸酯、三聚氰胺甲基丙烯酸酯等具有乙烯性不饱和键的单体或预聚物等构成的紫外线固化树脂、电子线固化树脂等。此外，在使用紫外线固化树脂时，还要添加光引发剂。
接下来，对实施方式1的导电性纳米纤维板的制造方法进行说明。
＜静电电容透明触摸片的制造方法＞
作为得到静电电容透明触摸片1的方法，包含以下的各工序。
(a)准备基板2。
(b)在基板2上的一个面上，形成由ITO构成的导电层。
(c)使用光致抗蚀剂法等，对导电层进行图案化，在基板2上形成第一电极3。
(d)在上述基板2的形成有第一电极3的面的背面侧，使用印刷法，形成包含导电性纳米纤维的导电层。
(e)向包含导电性纳米纤维的导电层的一部分照射能量束、例如激光，形成将导电性纳米纤维局部去除后的绝缘部5。绝缘部5例如通过如下方式来形成：照射光斑直径数十μm的碳酸气体激光器等的能量束，使导电性纳米纤维粉碎。由此，得到在基板2的形成有第一电极3的面的背面，形成有第二电极4和绝缘部5的静电电容透明触摸片1。
此外，在使用上述激光来形成绝缘部5的方法以外，例如还存在如下方式：将光固化性树脂用于粘结剂树脂，通过光照射而使其生效，将未固化的树脂显像去除；以及，在导电层的一部分中形成醇酸树脂、聚酯树脂或环氧树脂等蚀刻抗蚀剂层，然后利用酸或碱的水溶液等对整个面进行蚀刻，将未形成有蚀刻抗蚀剂层的导电层的一部分蚀刻去除。
但是，在将光固化性树脂用于上述粘结剂树脂的情况下以及在基于蚀刻法的情况下，均存在不能将绝缘部5的宽度减小到某程度以上这样的问题。因此，在基板2上能够形成的第二电极4的条数存在限制。
因此，在实施方式1的静电电容透明触摸片1的制造方法中，使用激光来形成绝缘部5。通过使用激光，能够形成具有不能以目视方式识别出的宽度的绝缘部5。因此，能够进一步增加第二电极4的条数。
在通过以上的方法得到的静电电容透明触摸片1中，第二电极4与绝缘部5连续地形成且构成两者的材料的差异仅在于是否包含导电性纳米纤维，因此，两者的透射率和折射率几乎没有变化。因此，能够相当程度地减轻第二电极4以及绝缘部5的图案显现。此外，如果使用由该方法作成的静电电容透明触摸片1，则能够制造出如下静电电容式的触摸面板：显示器画面具有均匀的透射率，且非常优异地抑制了第一电极3、第二电极4以及绝缘部5的图案显现。
＜静电电容型触摸面板＞
图6是使用了实施方式1的静电电容透明触摸片1的静电电容型触摸面板20的剖视图。该静电电容型触摸面板20的基本的结构与实施方式1相同，因此，以下对与实施方式1的不同点进行说明。该方式的静电电容型触摸面板20中，实施方式1的静电电容透明触摸片1粘合于透明基材6。此外，静电电容透明触摸片1和透明基材6以如下方式进行粘合：透明基材6经由粘接层8而与基板2的形成有第一电极3一侧的面粘合。
标号说明
1…静电电容透明触摸片
2…基板
3…第一电极
4…第二电极
5…绝缘部
6…透明基材
8…粘接层
9…透明膜
10…硬涂层
20…静电电容型触摸面板
100…上部基材
101…上部电极
110…下部基材
111…下部电极
200…静电电容型触摸面板
X…第一布线电路
Y…第二布线电路
α…上部导电片
β…下部导电片
γ…交点部分
δ…其它部分

Claims (18)

1.一种静电电容型透明触摸片，其具有：
基板；
第一电极，该第一电极的形状为带状，在所述基板上独立地形成有多个所述第一电极；
第二电极，该第二电极的形状为带状，在所述基板的与形成有所述第一电极的面相反侧的面，与所述第一电极交叉地形成有多个所述第二电极；以及
绝缘部，该绝缘部与所述第二电极连续地形成，具有与所述第二电极相同的厚度，
所述第一电极由透明金属氧化物构成，
所述第二电极由多个导电性纳米导线和粘结剂树脂构成，其中，所述多个导电性纳米导线以分别连接为能够导通的状态存在，所述粘结剂树脂将所述多个导电性纳米导线保持在所述基板上，
所述绝缘部仅由构成所述第二电极的所述粘结剂树脂构成。
2.根据权利要求1所述的静电电容型透明触摸片，其中，
所述第二电极的厚度厚于所述第一电极的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的静电电容型透明触摸片，其中，
所述第二电极的宽度大于所述绝缘部的宽度。
4.根据权利要求1或2所述的静电电容型透明触摸片，其中，
所述透明金属氧化物为氧化铟锡。
5.根据权利要求1或2所述的静电电容型透明触摸片，其中，
构成所述导电性纳米导线的金属为银。
6.根据权利要求1或2所述的静电电容型透明触摸片，其中，
在所述基板的形成有所述第二电极的面上，形成有硬涂层。
7.根据权利要求3所述的静电电容型透明触摸片，其中，
所述透明金属氧化物为氧化铟锡。
8.根据权利要求3所述的静电电容型透明触摸片，其中，
构成所述导电性纳米导线的金属为银。
9.根据权利要求4所述的静电电容型透明触摸片，其中，
构成所述导电性纳米导线的金属为银。
10.根据权利要求7所述的静电电容型透明触摸片，其中，
构成所述导电性纳米导线的金属为银。
11.根据权利要求3所述的静电电容型透明触摸片，其中，
在所述基板的形成有所述第二电极的面上，形成有硬涂层。
12.根据权利要求4所述的静电电容型透明触摸片，其中，
在所述基板的形成有所述第二电极的面上，形成有硬涂层。
13.根据权利要求7所述的静电电容型透明触摸片，其中，
在所述基板的形成有所述第二电极的面上，形成有硬涂层。
14.根据权利要求5所述的静电电容型透明触摸片，其中，
在所述基板的形成有所述第二电极的面上，形成有硬涂层。
15.根据权利要求8所述的静电电容型透明触摸片，其中，
在所述基板的形成有所述第二电极的面上，形成有硬涂层。
16.根据权利要求9所述的静电电容型透明触摸片，其中，
在所述基板的形成有所述第二电极的面上，形成有硬涂层。
17.根据权利要求10所述的静电电容型透明触摸片，其中，
在所述基板的形成有所述第二电极的面上，形成有硬涂层。
18.一种静电电容透明触摸面板，其中，
在权利要求1～6中的任意一项所述的静电电容触摸片的基板之上粘合着透明基材。
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