CN106133660A - 触摸面板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种触摸面板及其制造方法,其在端子部形成于树脂层上的槽未被导电材料完全填埋的情况下,也能够可靠地将端子部与挠性电路基板电连接。触摸面板(10)具有与多个第1检测电极(36A)对应地配置的多个第1端子部(42A)。第1端子部(42A)由设置于第1基板(34A)上且形成有第1端子槽(54a)的第1树脂层44a、以及填充于第1端子槽(54a)内的第1导电材料(48a)构成,与第1端子部(42A)的第1导电材料(48a)接触且覆盖第1树脂层(44a)的外表面的一部分的导电性的第1连接部(58A)被设置为分别相对于多个第1端子部(42A)彼此离开的状态。
Description
技术领域
本发明涉及具有对应于多个检测电极而配置的端子部的触摸面板及其制造方法。
背景技术
作为多功能移动电话(智能手机)或数字相机等的显示装置,通过使用手指进行触碰而能够进行各种操作的所谓的触摸面板已被广泛采用。已知在这种触摸面板中,在形成于基板上的凹状槽内填充导电材料以构成检测电极的技术思想(例如,参照专利文献1的图5、图6、第<0076>段~第<0078>段)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2011-513846号公报
发明内容
发明欲解决的课题
另外,在触摸面板中,可以考虑与上述专利文献1的现有技术的检测电极同样地,在设置于基板上的树脂层形成凹状槽,并在该槽内填充导电材料以构成端子部。端子部表示的是用于与挠性电路基板(FPC:Flexible printed circuits,挠性印刷电路)电连接的电极端子部。
然而,在如上构成端子部的情况下,有时槽未被导电材料完全填埋,在槽的开口部侧形成空间。这种情况下,在借助于各向异性导电膜将端子部与挠性电路基板粘结时,各向异性导电膜不进入到槽的开口部侧的空间内,有时无法使各向异性导电膜与导电材料可靠地接触。其结果是,存在无法将端子部与挠性电路基板电连接的可能性。
本发明就是考虑到这种课题而完成的,其目的在于提供一种在端子部形成于树脂层上的槽未被导电材料完全填埋的情况下,也能够将端子部的导电材料与挠性电路基板可靠地电连接的触摸面板及其制造方法。
用于解决课题的手段
本发明的触摸面板具有:基板;设置于基板上的多个检测电极;端子部,其与检测电极对应地进行了配置;以及周边配线,其将检测电极与分别对应的端子部电连接,该触摸面板的特征在于,端子部由设置于基板上且具有槽的树脂层以及填充于槽内的导电材料构成,多个端子部分别具有彼此离开的导电性的连接部,导电性的连接部与端子部的导电材料接触,并且覆盖树脂层的外表面的一部分。
根据本发明的触摸面板,能够使导电材料和各向异性导电膜借助于导电性的连接部可靠地电连接。由此,在形成于树脂层的槽未被导电材料完全填埋的情况下,也能够借助于连接部和各向异性导电膜将端子部的导电材料与挠性电路基板可靠地电连接。
另外,端子部的槽的槽宽越宽则该槽的开口部侧的空间(未被导电材料填埋的空间)会变得越大,因此连接部中的覆盖导电材料的部位的表面相比于覆盖树脂层的外表面的部位的表面,易于向槽底面侧凹陷。并且,如果在连接部的表面的一部分形成了凹陷部,则连接部和各向异性导电膜之间的接触电阻有时会变差(变高)。另一方面,构成端子部的槽的槽宽越窄则接触面积会越减少,因而在该槽中填充的导电材料与连接部的接触电阻会变差。
因此,端子部优选包括多个槽,连接部跨越至少2个以上的槽而延伸。根据这种结构,接触面积增加,能够改善(降低)构成端子部的导电材料与连接部之间的接触电阻以及连接部与各向异性导电膜之间的接触电阻的两方。
此外,优选为,在端子部中,多个槽呈网格状进行了配置。根据这种结构,能够有效地增加构成端子部的槽的数量。因此,能够进一步改善端子部的导电材料与连接部之间的接触电阻。
进而,检测电极和周边配线可以由具有槽的树脂层以及填充于槽内的导电材料构成。根据这种结构,能够利用相同工序同时形成检测电极、周边配线和端子部,能够简化工序。
进而,此外,连接部的从树脂层的外表面起的高度尺寸的平均值优选为0.1μm~2.0μm。根据这种结构,能够适宜地改善连接部与各向异性导电膜之间的接触电阻,并且能够在树脂层的外表面中的未被连接部覆盖的部位上可靠地粘结各向异性导电膜。
此外,连接部优选含有导电性氧化物粒子和粘结剂。根据这种结构,能够容易地对于连接部修复各向异性导电膜。这里,修复指的是取下在连接部上粘结的各向异性导电膜,并将其再次粘结于连接部上。
进而,优选连接部和挠性电路基板借助于各向异性导电膜而电连接。根据这种结构,能够将挠性电路基板和端子部可靠地电连接。
本发明的触摸面板的制造方法中,该触摸面板具有:基板;设置于基板上的多个检测电极;端子部,其与检测电极对应地进行了配置;周边配线,其将检测电极与分别对应的端子部电连接;以及连接部,其分别设置于多个端子部上,并且彼此离开,该触摸面板的制造方法的特征在于,进行如下工序:电极部形成工序,形成检测电极和周边配线;端子部形成工序,形成端子部;以及连接部形成工序,形成连接部,在端子部形成工序中进行如下工序:槽形成工序,在基板的一个面的至少一部分形成树脂层,在树脂层上按压包含突出部的模具而形成槽;填充工序,在槽的至少一部分内填充油墨状的导电材料;以及除去工序,除去在树脂层的外表面上残留的油墨状的导电材料,在连接部形成工序中,以与端子部的导电材料接触且覆盖树脂层的外表面的一部分的方式将导电性部件构图形成为连接部。
根据本发明的触摸面板的制造方法,可获得与上述的本发明的触摸面板同样的效果。
此外,在连接部形成工序中,优选使用网版印刷或喷墨将油墨状的导电性部件构图形成为连接部。根据这种方法,利用网版印刷或喷墨能够容易且高效地得到连接部。
进而,在槽形成工序中,优选在树脂层上按压模具而在端子部上形成多个槽,在连接部形成工序中,优选以跨越至少2个以上的槽的方式形成连接部。根据这种方法,能够改善端子部的导电材料与连接部之间的接触电阻以及连接部与各向异性导电膜之间的接触电阻的两方。
进而,此外,在槽形成工序中,优选在树脂层上按压模具而在端子部上以网格状形成了多个槽。根据这种方法,能够在端子部的树脂层上容易地形成网格状的槽,还能够进一步改善端子部的导电材料与连接部之间的接触电阻。
此外,电极部形成工序优选与端子部形成工序是相同的工序,并且同时进行。根据这种方法,能够高效地形成检测电极、周边配线和端子部。
进而,在连接部形成工序后优选进行压接工序,在该压接工序中,使用各向异性导电膜,对挠性电路基板和连接部进行压接而使它们电连接。根据这种方法,能够将挠性电路基板和端子部可靠地电连接。
发明的效果
根据本发明,在具有通过在形成于树脂层上的槽内填充导电材料而形成的端子部的触摸面板上,能够可靠地进行端子部与挠性电路基板的电连接。特别地,在端子部形成于树脂层上的槽未被导电材料完全填埋的情况下,能够借助于连接部和各向异性导电膜将端子部的导电材料和挠性电路基板可靠地连接。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的触摸面板的剖视图。
图2是构成图1所示的触摸面板的传感器主体的俯视图。
图3A是沿着图2的IIIA-IIIA线的剖视图,图3B是沿着图2的IIIB-IIIB线的剖视图,图3C是沿着图2的IIIC-IIIC线的剖视图。
图4A是表示端子部与挠性电路基板之间的连接的局部省略俯视说明图,图4B是沿着图4A的IVB-IVB线的局部省略剖视图。
图5是说明本发明的一个实施方式的触摸面板的制造方法的流程图。
图6A是槽形成工序的剖面说明图,图6B是在槽形成工序中使用的原模的原模的剖面说明图,图6C是表示利用原模制作原模的状态的剖视图。
图7A是填充工序的第1剖面说明图,图7B是填充工序的第2剖面说明图。
图8A是除去工序的剖面说明图,图8B是第1加热工序的剖面说明图。
图9A是连接部形成工序的剖面说明图,图9B是第2加热工序的剖面说明图。
图10是形成于连接部上的凹陷部的剖面说明图。
图11A是变形例的端子部的俯视示意图,图11B是在图11A所示的端子部上连接有挠性电路基板的状态的剖视图。
图12是用于对实施例进行说明的端子部的俯视说明图。
图13是求出从树脂层的外表面起的高度尺寸的平均值的剖视图。
具体实施方式
以下,关于本发明的触摸面板及其制造方法举例示出优选实施方式,并根据附图进行说明。另外,本说明书中表示数值范围的“~”用作以在其前后描述的数值作为下限值和上限值并包含的意义。
如图1所示,触摸面板10构成为静电电容方式的触摸面板,具有显示任意的可视信息的显示装置12、对接触或接近触摸面板10的触摸面14的手指等的指示体16的位置进行检测的触摸传感器18、覆盖触摸传感器18的罩部件20和壳体22。
作为显示装置12,不做特别限定,能够采用各种的显示方式。作为其优选示例,可举出液晶显示器、等离子体显示器、有机EL(Electro-Luminescence:电致发光)显示器、无机EL显示器、电子纸张等。
触摸传感器18具有借助于粘结层24而粘结于显示装置12的一个面上的传感器主体26、以及借助于挠性电路基板28而与传感器主体26电连接的控制电路部(IC电路等)30。关于传感器主体26的详细结构将在后文说明。
控制电路部30在指示体16接触或接近触摸面14时,捕捉指示体16与传感器主体26之间的静电电容的变化,检测该接触位置或接近位置。控制电路部30在图1的示例中固定于壳体22的内侧面上,也可以固定于壳体22的任意位置处。
罩部件20层叠于传感器主体26的一个面上,构成触摸面板10的触摸面14。罩部件20既可以使用氧化硅等而以涂布状态密合于传感器主体26的一个面上,也可以借助于OCA(Optical Clear Adhesive:光学胶)片等的透明的粘结剂而贴附于传感器主体26的一个面上以防止摩擦等造成的损伤。作为罩部件20的构成材料,例如可优选使用玻璃、强化玻璃、蓝宝石或聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等的树脂等。壳体22收纳显示装置12、触摸传感器18和罩部件20。
如图2~图4B所示,传感器主体26将第1导电性膜32A与第2导电性膜32B层叠而构成。另外,第1导电性膜32A和第2导电性膜32B虽然没有进行图示,然而借助于OCA片等的透明的粘结剂而层叠。第1导电性膜32A具有第1基板34A、设置于第1基板34A上的多个第1检测电极36A、在各第1检测电极36A上借助于第1结线部38A而电连接的多个第1周边配线40A、以及与各第1周边配线40A电连接的多个第1端子部42A。
第1基板34A是具备绝缘性和透明性的基板34。波长400nm~700nm的可见光在第1基板34A上的透过率可任意设定,然而优选在80%以上,更优选在90%以上。第1基板34A的厚度优选为25μm~250μm。
作为这种第1基板34A的构成材料,例如可优选使用玻璃或树脂等。作为这种树脂,例如可举出聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等的聚酯类;聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等的聚烯类;乙烯系树脂;以及聚碳酸酯(PC)、聚酰胺、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等的丙烯树脂、三醋酸三纤维素(TAC)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚醚砜(PES)等。
多个第1检测电极36A以在第1方向(X方向、第1基板34A的短边方向)上延伸的状态彼此相离地排列设置于第2方向(Y方向、第1基板34A的长边方向)上。第1检测电极36A由设置于第1基板34A上且具有凹状的第1电极槽46a的第1树脂层44a、以及填充于凹状的第1电极槽46a内的第1导电材料48a构成(参照图3A)。
本实施方式中,第1树脂层44a层叠于第1基板34A的一个面的整个表面上,然而在第1基板34A上也可以存在未层叠第1树脂层44a的部分。第1树脂层44a具备绝缘性和透明性,可优选使用紫外线硬化性树脂或热硬化性树脂等。作为第1树脂层44a的构成材料,可举出丙烯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂等,特别优选使用丙烯树脂、聚氨酯树脂。
第1检测电极36A具有通过将多个第1电极槽46a在俯视观察时配置为网格状而得到的网格图案。换言之,该网格图案通过组合多个相同的方形状的单元而构成。第1电极槽46a的槽宽优选为1μm~10μm,平行地相邻的第1电极槽46a的间距优选为50μm~600μm。作为网格的单元形状,可采用三角形、四边形、五边形、六边形等的多边形形状。其中,优选采用菱形、正方形和正六边形。另外,网格图案既可以通过组合多个不同形状的单元而构成,也可以是随机的图案。
第1电极槽46a的横剖面形成为方形状。第1电极槽46a的槽深优选为1μm~10μm,更优选为1μm~5μm。其原因在于,能够使第1树脂层44a的厚度形成得较薄,并且能够有效地抑制在第1端子槽54a内填充的第1导电材料48a的断线。后述的第1结线槽50a、第1配线槽52a和第1端子槽54a各自的槽深也情况相同。另外,第1电极槽46a的横剖面形状可设定为任意的形状。
第1导电材料48a包括从由铜、银、铝、镍、铬和碳黑构成的群中选择的至少1种材料。此外,第1导电材料48a可以通过将多种材料层叠而构成。
第1结线部38A交替设置于第1检测电极36A的一个端部上,并且由具有凹状的第1结线槽50a的第1树脂层44a和在凹状的第1结线槽50a内填充的第1导电材料48a构成。第1结线槽50a与第1电极槽46a连通,在俯视观察时形成为矩形状且在X方向上延伸。
第1周边配线40A将多个第1检测电极36A与分别对应的第1端子部42A电连接,并且由具有凹状的第1配线槽52a的第1树脂层44a和在凹状的第1配线槽52a内填充的第1导电材料48a构成(参照图3B)。第1配线槽52a与第1结线槽50a连通。第1配线槽52a的槽宽优选形成为大于第1电极槽46a的槽宽,也可以与第1电极槽46a的槽宽相同。
多个第1端子部42A以在X方向上彼此离开的状态(电绝缘的状态)配设于第1基板34A的Y方向上的一端部。作为相邻的第1端子部42A在X方向上的相离间隔,基于电绝缘性和小型化的观点,优选为50μm~500μm,更优选为100μm~300μm。
第1端子部42A由具有凹状的第1端子槽54a的第1树脂层44a和在凹状的第1端子槽54a内填充的第1导电材料48a构成(参照图4B)。第1端子槽54a与第1配线槽52a连通。第1端子部42A具有在对第1端子槽54a俯视观察时形成为矩形状而得到的基底图案(ベタパターン),并且沿Y方向延伸。
第1端子槽54a的槽宽(沿着X方向的尺寸)形成为大于第1配线槽52a的槽宽。具体而言,作为第1端子槽54a的槽宽,基于后述的与第1连接部58A之间的接触电阻和小型化的观点,优选为50μm~500μm,更优选为200μm~400μm。
第1端子槽54a未被第1导电材料48a完全填埋。即,在第1端子槽54a内填充的第1导电材料48a的表面位于比第1树脂层44a的外表面靠槽底面侧的位置处。
在这种第1导电性膜32A中,对应的第1电极槽46a、第1结线槽50a、第1配线槽52a和第1端子槽54a连通而形成多个连成一体的凹状的第1槽56a,在这些第1槽56a内填充有第1导电材料48a,从而构成多个第1检测电极36A、第1结线部38A、第1配线部和第1端子部42A。
此外,如图4A和图4B所示,本实施方式的触摸面板10具有第1连接部58A,该第1连接部58A具有在分别彼此相离的状态下设置于多个第1端子部42A上的多个导电性。第1连接部58A接触在第1端子槽54a内填充的第1导电材料48a,并且覆盖第1树脂层44a的一部分。
多个第1连接部58A借助于各向异性导电膜60(ACF:Anisotropic ConductiveFilm)而与挠性电路基板28的规定的端子62电连接。各向异性导电膜60通过在绝缘性的热硬化性树脂上分散导电性粒子而构成,在厚度方向上具备导电性而在面方向上具备绝缘性。各向异性导电膜60优选配设为覆盖2个以上的第1连接部58A,更优选配设为覆盖所有的第1连接部58A。
第1连接部58A形成为在俯视观察时比第1端子槽54a增大一圈的矩形状。第1连接部58A的宽度尺寸优选比第1端子槽54a的槽宽大2μm~100μm,更优选相比于第1端子槽54a的槽宽大10μm~50μm。这种情况下,既能够确保与相邻的第1连接部58A的电绝缘性,又能够利用第1连接部58A高效地覆盖第1端子槽54a的整个表面。
第1连接部58A的从第1树脂层44a的外表面起的高度尺寸的平均值优选为0.05μm~5.0μm,更优选为0.1μm~2.0μm。这种情况下,能够良好地改善第1连接部58A与各向异性导电膜60之间的接触电阻,并且能够将各向异性导电膜60粘结于第1树脂层44a的外表面中的未被第1连接部58A覆盖的部位上。
作为第1连接部58A的从第1树脂层44a的外表面起的高度尺寸的平均值(Have),如图13所示,被定义为第1连接部58A的最大高度部Pmax的从第1树脂层44a的外表面起的高度Ha与第1端子部42A上的第1连接部58A的最小高度部Pmin的从第1树脂层44a的外表面起的高度Hb之间的中间高度。即是通过Have=(Ha+Hb)/2而定义的值。
作为构成第1连接部58A的导电性部件,优选含有从由氧化铟锡(ITO:Indium TinOxido)等的导电性氧化物、铜、银、铝、镍、铬、金等的金属、碳纳米管、金属纳米线等的导电性纤维、聚乙炔、聚噻吩等的高分子导电材料构成的群中选择的至少1种导电材料。
第1连接部58A优选是含有导电性粒子和粘结剂的导电性部件。含有导电性粒子和粘结剂的导电性部件能够构成为油墨、浆料的液体,容易渗入第1端子部42A的凹状的第1端子槽54a内,具备能够改善与在线宽小的凹状的第1端子槽54a内填充的导电材料的接触电阻的效果。导电性粒子可使用银粒子等的金属粒子或导电性氧化物粒子,特别优选使用导电性氧化物粒子。作为导电性氧化物粒子的构成材料,可举出ITO等。这种情况下,易于对于第1连接部58A修复各向异性导电膜60,因而较为优选。即,在将各向异性导电膜60粘结于第1连接部58A后将其如下的情况下,能够将其再次粘结于第1连接部58A上。
导电性粒子的平均粒径优选为1nm~500nm,更优选为5nm~100nm,更优选为10nm~80nm。
粘结剂具备将导电性粒子彼此结合以提高导电部件的导电性和强度的功能。作为粘结剂成分,可使用有机和/或无机粘结剂。作为有机粘结剂(树脂粘结剂),可以从热可塑性树脂、热硬化性树脂、常温硬化性树脂、紫外线硬化性树脂和电子线硬化性树脂等的群中适当选择。例如,热可塑性树脂根据其种类、结构而具备各种玻璃转移点(Tg),因而优选按照基材的耐热性来适当选择。作为热可塑性树脂,可以使用一般已知的热可塑性树脂,然而优选具有较高的玻璃转移点(Tg)。
此外,作为热可塑性树脂,可举出异丁烯树脂等的丙烯树脂、聚酯树脂等。此外,作为热硬化性树脂,例如可举出环氧树脂、氟树脂等,作为常温硬化性树脂,可举出2液性的环氧树脂或各种聚氨酯树脂等,作为紫外线硬化性树脂,可举出含有各种低聚物、单聚物、光开始剂的树脂等,作为电子线硬化性树脂可举出含有各种低聚物、单聚物的树脂等,然而不限于这些树脂。此外,作为无机粘结剂,可举出以硅溶胶、氧化铝溶胶、氧化锆溶胶、二氧化钛溶胶等作为主成分的粘结剂。例如,作为上述硅溶胶,可使用在四烷基硅酸盐中加入水或酸催化剂并进行加水分解,促进脱水缩聚而得到的聚合物、或者对已将四烷基硅酸盐促进聚合至4~5量体的市面销售的四烷基硅酸盐溶液进一步进行加水分解和脱水缩聚而得到的聚合物等。另外,如果过分进行脱水缩聚,则溶液粘度会上升而最终发生固化,因此将脱水缩聚的程度调整为能够进行涂布的上限粘度以下。其中,作为脱水缩聚的程度,只要在上述上限粘度以下的级别就不做特别限定,而考虑到膜强度、耐候性等,优选重量平均分子量为500~50000左右。并且,该烷基硅酸盐加水分解聚合物(硅溶胶)在透明导电膜形成用涂布液的涂布、干燥后的加热时脱水缩聚反应(架桥反应)几乎完结,成为较硬的硅酸盐粘结剂阵列(以氧化硅为主成分的粘结剂阵列)。作为粘结剂,还可以使用有机-无机的混合粘结剂。例如,可举出对前述的硅溶胶利用局部有机官能基修饰后的粘结剂或以硅耦合剂等的各种耦合剂为主成分的粘结剂。
另一方面,第2导电性膜32B具有第2基板34B、设置于第2基板34B上的多个第2检测电极36B、在各第2检测电极36B上借助于第2结线部38B而电连接的多个第2周边配线40B、以及在各第2周边配线40B上电连接的多个第2端子部42B。
第2基板34B与第1基板34A同样构成。多个第2检测电极36B在Y方向上延伸的状态下在X方向上彼此离开地排列设置。第2检测电极36B由设置于第2基板34B上且具有凹状的第2电极槽46b的第2树脂层44b、和在凹状的第2电极槽46b内填充的第2导电材料48b构成(参照图3A)。
第2导电材料48b能够良好地使用与第1导电材料48a同样的部件。第2结线部38B设置于第2检测电极36B的一端部,由具有凹状的第2结线槽50b的第2树脂层44b、和在凹状的第2结线槽50b内填充的第2导电材料48b构成。
第2周边配线40B与第1周边配线40A同样构成,将多个第2检测电极36B和分别对应的第2端子部42B电连接,由具有凹状的第2配线槽52b的第2树脂层44b、和在凹状的第2配线槽52b内填充的第2导电材料48b构成。
多个第2端子部42B以在X方向上彼此相离的状态(电绝缘的状态)配设于第2基板34B的Y方向上的一端部。作为相邻的第2端子部42B的X方向上的相离间隔,基于电绝缘性和小型化的观点,优选为50μm~500μm,更优选为100μm~300μm。
第2端子部42B与第1端子部42A同样构成,由具有凹状的第2端子槽54b的第2树脂层44b、和在凹状的第2端子槽54b内填充的第2导电材料48b构成。
在这种第2导电性膜32B中,对应的第2电极槽46b、第2结线槽50b、第2配线槽52b和第2端子槽54b连通而形成多个连为一体的凹状的第2槽56b,在这些第2槽56b内填充第2导电材料48b,从而构成多个第2检测电极36B、第2结线部38B、第2配线部和第2端子部42B。
此外,本实施方式的触摸面板10具有以分别相对于多个第2端子部42B彼此相离的状态设置的多个第2连接部58B。第2连接部58B接触在第2端子槽54b内填充的第2导电材料48b,并且覆盖第2树脂层44b的一部分。多个第2连接部58B借助于各向异性导电膜60而与挠性电路基板28的规定的端子62电连接。第2连接部58B与第1连接部58A同样构成,因此省略对其的详细说明。
本实施方式的触摸面板10基本如上构成,下面,对触摸面板10的制造方法进行说明。另外,以下的说明中,主要对第1导电性膜32A和第1连接部58A的制造方法进行说明。另外,第2导电性膜32B和第2连接部58B的制造方法与第1导电性膜32A和第1连接部58A的制造方法基本相同,因此对其省略说明。
首先,在被多个辊66、68搬送的第1基板34A的一个面上涂布紫外线硬化性树脂70。并且,如图6A所示,在涂布于第1基板34A的一个面上的紫外线硬化性树脂70上按压(转印)包括凸状的突出部的刻印模具72,并从紫外线照射装置74向紫外线硬化性树脂70照射紫外线,从而得到形成有规定的凹状的槽的第1树脂层44a(图5的步骤S1:槽形成工序)。作为紫外线硬化性树脂70的优选材料,可举出紫外线硬化丙烯树脂、紫外线硬化聚氨酯树脂等。
这里,刻印模具72具有轧辊部76、以及借助于粘结层而粘结于轧辊部76的外周面上的膜模具78。膜模具78如下形成。即,首先,对在玻璃基板80上涂布的感光性材料82进行曝光以在感光性材料82上形成规定的凹状的槽图案84,由此得到原模(母模)86(参照图6B)。作为感光性材料82,可选择表面粗糙度足够小的材料。并且,在原模86的槽图案上电铸镍,从而得到具有与槽图案对应的凸图案的膜模具78(参照图6C)。
为了灵活地进行与第1树脂层44a之间的分离,优选对膜模具78实施表面处理。作为表面处理,例如可举出利用溅射方式对二氧化硅等进行薄膜涂布(按照厚度进行涂布)。
在该槽形成工序中,利用1个刻印模具72而将凹状的第1槽56a(多个第1电极槽46a、第1结线槽50a、第1配线槽52a和第1端子槽54a)同时形成于第1树脂层44a上。其中,可以使用多个刻印模具72形成凹状的第1槽56a。
在槽形成工序中,可以在第1基板34A的一个面上涂布热硬化性树脂,并在该热硬化性树脂上按压刻印模具72,并且对热硬化性树脂进行加热,从而得到形成有凹状的第1槽56a的第1树脂层44a。
接着,在形成于第1树脂层44a上的凹状的第1槽56a内填充作为第1导电材料48a的导电性油墨(油墨状的导电材料)88(步骤S2:填充工序)。即,如图7A所示,利用辊对辊搬送第1基板34A并在比油墨供给部85靠第1树脂层44a的外表面上涂布了导电性油墨88后,使扫掠部87接触第1树脂层44a的外表面,从而将位于第1树脂层44a的外表面上的导电性油墨88导入(填充)于第1电极槽46a、第1结线槽50a、第1配线槽52a和第1端子槽54a。
关于导电性油墨88的供给量和供给速度,根据导电性油墨88的粘性、第1电极槽46a、第1结线槽50a、第1配线槽52a和第1端子槽54a的槽宽和槽深以及第1基板34A的搬送速度等而设定。扫掠部87形成为第1树脂层44a的宽度以上,向与第1基板34A的搬送方向的相反侧倾斜而延伸的刮片89。即,刮片89与第1树脂层44a的接触角(第1树脂层44a与刮片89构成的角度)为锐角。由此,能够将刮片89以适度的压力按压于第1树脂层44a上,因此能够将位于第1树脂层44a的外表面上的导电性油墨88高效地导入第1电极槽46a、第1结线槽50a和第1配线槽52a。
在本工序中,刮片89的接触角和压力被设定为能够将导电性油墨88高效地导入(填充)到凹状的第1槽56a内,因此如图7A所示,在第1槽56a以外的第1树脂层44a上也会残留导电性油墨88。作为导电性油墨88的优选方式,存在金属纳米油墨。金属纳米油墨指的是使金属的纳米粒子分散于水或溶剂中的油墨,其具备能够在低温烧结的特征。在金属纳米油墨中,银纳米油墨基于电阻值、经时稳定性的观点而言是优选的。这里,对使用辊对辊的填充方法进行了说明,而当然也可以按照单片式来进行上述的填充方法。
此外,在该填充工序中,如图7B所示,可以利用网版印刷进行向第1槽56a内的导电性油墨88的填充。具体而言,使用刮刀92将载置于网版90上的导电性油墨88推出,并将其填充到第1树脂层44a的第1端子槽54a内。在该第1端子槽54a内的导电性油墨88的填充方法不限于网版印刷,还可以使用喷墨。通过使用这种网版印刷或喷墨,从而能够高效地对向第1槽56a内的导电性油墨88的涂布量(填充量)进行调整。在使用网版印刷或喷墨的情况下,如图7B所示也会在第1槽56a以外的第1树脂层44a上残留导电性油墨88。
在这种填充工序中,可以将不同种类的导电性油墨88填充于第1槽56a内,从而形成层叠有多种的材料的第1导电材料48a。另外,导电性油墨88构成为包含上述的第1导电材料48a的构成材料的油墨或浆料。
此后,如图8A所示,将在第1树脂层44a的外表面上残留的导电性油墨88利用刮片94而除去(步骤S3:除去工序)。具体而言,使刮片94在接触第1树脂层44a的外表面的同时进行滑动。刮片94可以含有使所残留的导电性油墨88软化的清洗液。作为清洗液,可举出异丙醇与丙酮的混合物。这种情况下,如果按照9:1或8:2的比例较多地混合了异丙醇,则能够高效地软化导电性油墨88。
此时,在第1槽56a内填充的导电性油墨88的一部分被刮片94剥离。即,第1树脂层44a的第1槽56a未被导电性油墨88完全填埋。换言之,在第1槽56a内填充的第1导电材料48a的表面位于比第1树脂层44a的外表面靠槽底面侧的位置处,在第1槽56a的开口部侧形成空间S。
另外,在除去工序中,可以利用辊对辊搬送第1基板34A,并且在第1树脂层44a的外表面上按压1个或多个辊,由此除去在第1树脂层44a的外表面上残留的导电性油墨88。这种情况下,辊可以含有上述的清洗液。
在除去工序后,如图8B所示,利用加热装置102对在第1槽56a内填充的导电性油墨88加热而使其烧结(硬化)(步骤S4:第1加热工序)。具体而言,加热装置102将热、热风、红外线或远红外线向导电性油墨88照射。加热条件根据导电性油墨88的材质等而设定。
接着,以接触在第1端子槽54a内填充的导电性油墨88,并且覆盖第1树脂层44a的外表面的一部分的方式构图形成第1连接部58A(步骤S5:连接部形成工序)。
具体而言,在形成于第1端子槽54a的开口部侧的空间S内利用网版印刷而涂布作为第1连接部58A的油墨状的导电性部件96(参照图9A)。即,使用刮刀100将载置于网版98上的导电性部件96向第1树脂层44a侧推出,在比第1端子槽54a大一圈的区域内构图形成导电性部件96。此时,导电性部件96设置为分别相对于多个第1端子部42A彼此相离。导电性部件96构成为包含上述的第1连接部58A的构成材料的油墨或浆料。另外,油墨状的导电性部件96的涂布方法不限于网版印刷,还可以使用喷墨。通过使用网版印刷和喷墨,能够简单地实现导电性部件96的构图形成。
并且,如图9B所示,利用加热装置102对设置于第1端子部42A上的导电性部件96加热而使其烧结(硬化)(步骤S6:第2加热工序)。具体而言,加热装置102将热、热风、红外线或远红外线向导电性部件96照射。加热条件根据导电性部件96的材质等而设定。第2加热工序中的加热温度优选高于第1加热工序中的加热温度。通过提高第2加热工序中的加热温度,能够强化导电性油墨88与导电性部件96的密合性。另外,根据导电性油墨88和导电性部件96的材质,能够使第1加热工序和第2加热工序变得相同。即,可以省略步骤S4(第1加热工序),使在第1槽56a内填充的导电性油墨88和设置于第1端子部42A上的导电性部件96在步骤S6(第2加热工序)中同时烧结(硬化)。
由此,可得到第1检测电极36A、第1结线部38A、第1周边配线40A、第1端子部42A和第1连接部58A。在这种状态下,第1连接部58A在与填充于第1端子槽54a内的第1导电材料48a接触的状态下覆盖第1树脂层44a的外表面的一部分。
此后,以跨越多个第1连接部58A的方式配置各向异性导电膜60和挠性电路基板28并进行加压和加热以使它们压接,从而将多个第1连接部58A和分别对应的挠性电路基板28的端子62电连接(步骤S7:压接工序)。由此,制造出本实施方式的触摸面板10。
在上述触摸面板10的制造方法中,形成第1检测电极36A、第1结线部38A和第1周边配线40A的电极部形成工序、以及形成第1端子部42A的端子部形成工序通过进行槽形成工序、填充工序和除去工序而实施。即,电极部形成工序和端子部形成工序是相同工序,并且同时进行。
其中,电极部形成工序和端子部形成工序可以是彼此独立的工序。即,可以在利用槽形成工序、填充工序和除去工序制作了第1检测电极36A、第1结线部38A和第1周边配线40A后,利用槽形成工序、填充工序和除去工序制作第1端子部42A。
根据本实施方式,接触第1端子部42A的第1导电材料48a且覆盖第1树脂层44a的外表面的一部分的导电性的第1连接部58A被设置为分别相对于多个第1端子部42A彼此相离的状态。因此,能够将第1导电材料48a和各向异性导电膜60借助于第1连接部58A而电连接。由此,在第1导电材料48a未完全填埋形成于第1树脂层44a上的凹状的第1端子槽54a的情况下,能够借助于第1连接部58A和各向异性导电膜60将第1端子部42A的第1导电材料48a和挠性电路基板28的端子62可靠地电连接。
此外,在槽形成工序中形成第1槽56a,并在填充工序中,在第1槽56a内填充作为第1导电材料48a的导电性油墨88,因此能够高效地形成第1检测电极36A、第1结线部38A、第1周边配线40A和第1端子部42A。
进而,第1连接部58A的从第1树脂层44a的外表面起的高度尺寸的平均值为0.05μm~5.0μm,更优选的范围是0.1μm~2.0μm。这种情况下,能够良好地改善第1连接部58A与各向异性导电膜60之间的接触电阻,并且能够在第1树脂层44a的外表面上的未被第1连接部58A覆盖的部位上可靠地粘结各向异性导电膜60。
根据本实施方式,第1连接部58A含有导电性氧化物粒子和粘结剂,因此能够相对于第1连接部58A而容易地修复各向异性导电膜60。
此外,在连接部形成工序中,使用网版印刷或喷墨将油墨状的导电性部件96构图形成为第1连接部58A,因此能够容易且高效地得到第1连接部58A。
以上,对与第1导电性膜32A和第1连接部58A有关的作用效果进行了说明,而关于第2导电性膜32B和第2连接部58B也能够获得同样的作用效果。因此,省略对与第2导电性膜32B和第2连接部58B有关的作用效果的说明。以下的说明亦同。
另外,第1端子槽54a的槽宽越宽则第1端子槽54a上的未被第1导电材料48a填充的空间S就变得越大,因此第1连接部58A中的覆盖第1导电材料48a的部位的表面相对于覆盖第1树脂层44a的外表面的部位易于向槽底面侧凹陷(参照图10)。并且,如果在第1连接部58A的表面上形成了凹陷部110,则第1连接部58A与各向异性导电膜60之间的接触电阻可能会变差。另一方面,第1端子槽54a的槽宽越窄则在该第1端子槽54a内填充的第1导电材料48a与第1连接部58A之间的接触电阻会越差。
因而,在本实施方式的触摸面板10中,第1导电性膜32A可以具有如图11A和图11B所示的变形例的第1端子部120A。该第1端子部120A具有通过将多个凹状的第1端子槽122a配置为网格状而得到的网格图案。换言之,该网格图案通过组合多个相同的方形状的单元而构成。
第1端子槽122a的槽宽优选为2μm~30μm,更优选为3μm~15μm。平行地相邻的第1端子槽122a的间距优选为15μm~100μm,更优选为20μm~50μm。作为网格图案的单元形状,可采取三角形、四边形、五边形、六边形等的多边形形状。其中,优选为菱形、正方形和正六边形。另外,网格图案可以通过多个不同形状的单元组合而构成。
此外,第2导电性膜32B可以具有第2端子部120B。该第2端子部120B具有通过将多个凹状的第2端子槽122b配置为网格状而得到的网格图案。换言之,该网格图案通过组合多个相同的方形状的单元而构成。第2端子槽122b与第1端子槽122a同样构成。
根据这种结构,第1端子部120A包括多个第1端子槽122a,并且跨越至少2个以上的第1端子槽122a而在第1连接部58A延伸,因此能够改善第1端子部120A的第1导电材料48a与第1连接部58A之间的接触电阻和第1连接部58A与各向异性导电膜60之间的接触电阻的两方。
此外,将多个第1端子槽122a配置为网格状,因此能够有效增加构成第1端子部120A的第1端子槽122a的数量。因此,能够进一步改善第1端子部120A的第1导电材料48a与第1连接部58A之间的接触电阻。
实施例
以下,举出本发明的实施例对本发明进一步进行具体说明。另外,以下的实施例所示的材料、尺寸、比例、处理内容、处理步骤等可以在不脱离本发明主旨的范围内进行适当变更。因此,本发明的范围不应根据以下所示的具体例而限定性地加以解释。
(实施例1)
槽形成工序中,在由膜厚100μm的PET构成的第1基板34A上设置的由紫外线硬化丙烯树脂构成的第1树脂层44a上形成深度3μm的第1槽56a(第1电极槽46a、第1结线槽50a、第1配线槽52a和第1端子槽54a)。此外,在填充工序中,在第1槽56a内填充水系的银纳米油墨以作为导电性油墨88,在第1加热工序中,在120℃进行30分钟加热使其干燥成膜,从而得到具有第1检测电极36A、第1结线部38A、第1周边配线40A和第1端子部42A的第1导电性膜32A(参照图2)。如图12所示,第1端子部42A形成为由在俯视观察时一边300μm的正方形状的第1端子槽54a构成的基底图案。此外,将相邻的第1端子槽54a的间隔设定为200μm。
在连接部形成工序中,利用网版印刷将银浆料以使得第1连接部58A的从第1树脂层44a的外表面起的高度尺寸的平均值成为1μm的方式构图形成于各第1端子部42A上。各第1连接部58A形成为一边为330μm的正方形状的基底图案。作为银浆料,使用东洋油墨制造株式会社制的REXALPHA RA FA FS 015,而作为网版98,使用不锈钢制网格网版(网格数500、厚度25μm)。第2加热工序中,在140℃下进行1小时加热使其干燥成膜,从而制作出实施例1的触摸面板。
(实施例2)
在连接部形成工序中,使用不锈钢制网格网版(网格数730、厚度15μm)以减缓刮刀速度,将第1连接部58A的从第1树脂层44a的外表面起的高度尺寸的平均值设定为0.05μm,除此以外均与实施例1同样地制作出实施例2的触摸面板。
(实施例3)
在连接部形成工序中,使用不锈钢制网格网版(网格数730、厚度15μm)以减缓刮刀速度,将第1连接部58A的从第1树脂层44a的外表面起的高度尺寸的平均值设定为0.1μm,除此以外均与实施例1同样地制作出实施例3的触摸面板。
(实施例4)
在连接部形成工序中,减缓刮刀速度,将第1连接部58A的从第1树脂层44a的外表面起的高度尺寸的平均值设定为2μm,除此以外均与实施例1同样地制作了实施例4的触摸面板。
(实施例5)
在连接部形成工序中,使用不锈钢制网格网版(网格数400、厚度30μm),将第1连接部58A的从第1树脂层44a的外表面起的高度尺寸的平均值设定为5μm,除此以外均与实施例1同样地制作了实施例5的触摸面板。
(实施例6)
将第1端子部42A构成为具有将槽宽10μm的第1端子槽54a以间距30μm配置为网格状而形成的网格图案,除此以外均与实施例1同样地制作出实施例6的触摸面板。
(实施例7)
在连接部形成工序中将ITO油墨利用喷墨装置在第1端子部42A上构图,在第2加热工序中在130℃下进行1小时加热烧结,将第1连接部58A的从第1树脂层44a的外表面起的高度尺寸的平均值设定为1.5μm,除此以外都与实施例1同样地制作了实施例7的触摸面板。另外,作为喷墨装置使用DIMATIX公司制的DMP2831,作为ITO油墨使用将住友金属矿山株式会社制的透明导电ITO油墨X-100调整为粘度15mPa·s的油墨。
(比较例)
除了未形成第1连接部58A以外均与实施例1同样地制作出比较例的触摸面板。
[评价]
利用各向异性导电膜60将10个第1连接部58A与挠性电路基板28压接,对10个第1端子部42A的第1导电材料48a和与其对应的挠性电路基板28的端子62之间的电阻值进行测定,对第1端子部42A与挠性电路基板28的接触电阻进行了评价。
具体而言,将所有的第1端子部42A的测定电阻值小于基准电阻值的80%而导通的情况设为“AA”,将所有的第1端子部42A的测定电阻值在基准电阻值的80%以上且小于90%而导通的情况设为“A”,将所有的第1端子部42A的测定电阻值在基准电阻值的90%以上且小于100%而导通的情况设为“B”,将至少1个第1端子部42A绝缘的情况设为“C”。另外,第1端子部42A的测定电阻值较低的情况表示第1导电材料48a与第1连接部58A之间的接触电阻、和第1连接部58A与各向异性导电膜60之间的接触电阻较低。
[结果]
实施例1~7和比较例的结果在表1中示出。如表1所示,实施例1~7在所有的第1端子部42A中均确认到了导通。特别地,实施例6和7得到了AA评价,实施例1、3、4得到了A评价,实施例2和5得到了B评价的结果。
另外,表1中的连接部的膜厚相当于“第1连接部58A的从第1树脂层44a的外表面起的高度尺寸的平均值”,在剖面SEM上压接有挠性电路基板28的状态下进行了测定。
【表1】
由此,根据实施例6和7,可知第1端子部42A优选为网格图案。此外,根据实施例1~5可知,第1连接部58A的从第1树脂层44a的外表面起的高度尺寸的平均值(连接部的膜厚)优选为0.1μm~2μm。
本实施方式的触摸面板10及其制造方法不限于上述结构和方法。第1导电性膜32A中,关于第1检测电极36A、第1结线部38A、第1周边配线40A,例如既可以通过在第1基板34A上蒸镀金属,在金属上形成图案化的抗蚀层,并利用蚀刻液对金属蚀刻而形成金属的细线图案而构成,也可以在第1基板34A上使用网版印刷涂布金属油墨,从而形成金属的细线图案而构成。对于第2导电性膜32B而言也同样。
此外,在第1导电性膜32A中,为使得难以视觉辨认到第1检测电极36A,可以在相邻的第1检测电极36A之间设置第1虚设图案。第1检测电极36A与第1虚设图案绝缘。第1虚设图案可通过槽形成工序、填充工序和除去工序而与第1检测电极36A同时形成。其中,第1虚设图案与上述同样地,例如既可以通过在第1基板34A上蒸镀金属,在金属上形成图案化的抗蚀层,并利用蚀刻液对金属进行蚀刻而形成金属的细线图案而构成,也可以通过在第1基板34A上使用网版印刷涂布金属油墨,从而形成金属的细线图案而构成。第1虚设图案的线宽和间距优选与第1检测电极36A相同。对于第2导电性膜32B而言也同样。
本发明的触摸面板及其制造方法不限于上述的实施方式,当然可以在不脱离本发明主旨的范围内采用各种的结构。
标号说明
10:触摸面板,12:显示装置,26:传感器主体,28:挠性电路基板,32A:第1导电性膜,32B:第2导电性膜,34A:第1基板,34B:第2基板,36A:第1检测电极,36B:第2检测电极,38A:第1结线部,38B:第2结线部,40A:第1周边配线,40B:第2周边配线,42A、120A:第1端子部,42B、120B:第2端子部,44a:第1树脂层,44b:第2树脂层,46a:第1电极槽,46b:第2电极槽,48a:第1导电材料,48b:第2导电材料,50a:第1结线槽,50b:第2结线槽,52a:第1配线槽,52b:第2配线槽,54a、122a:第1端子槽,54b、122b:第2端子槽,56a:第1槽,56b:第2槽,58A:第1连接部,58B:第2连接部,60:各向异性导电膜,110:凹陷部。
Claims (13)
1.一种触摸面板,其具有:
基板;
设置于所述基板上的多个检测电极;
端子部,其与所述检测电极对应地进行了配置;以及
周边配线,其将所述检测电极与分别对应的所述端子部电连接,
该触摸面板的特征在于,
所述端子部由设置于所述基板上且具有槽的树脂层、以及填充于所述槽内的导电材料构成,
多个所述端子部分别具有彼此离开的导电性的连接部,所述导电性的连接部与所述端子部的所述导电材料接触,并且覆盖所述树脂层的外表面的一部分。
2.根据权利要求1所述的触摸面板,其中,
所述端子部包括多个所述槽,
所述连接部跨越至少2个以上的所述槽而延伸。
3.根据权利要求2所述的触摸面板,其中,
在所述端子部中,多个所述槽呈网格状地进行了配置。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的触摸面板,其中,
所述检测电极和所述周边配线由具有所述槽的所述树脂层和填充于所述槽内的所述导电材料构成。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的触摸面板,其中,
所述连接部的从所述树脂层的外表面起的高度尺寸的平均值为0.1μm~2.0μm。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的触摸面板,其中,
所述连接部含有导电性氧化物粒子和粘结剂。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的触摸面板,其中,
所述连接部和挠性电路基板借助于各向异性导电膜而电连接。
8.一种触摸面板的制造方法,该触摸面板具有:
基板;
设置于所述基板上的多个检测电极;
端子部,其与所述检测电极对应地进行了配置;
周边配线,其将所述检测电极与分别对应的所述端子部电连接;以及
连接部,其分别设置于多个所述端子部上,并且彼此离开,
该触摸面板的制造方法的特征在于,进行如下工序:
电极部形成工序,形成所述检测电极和所述周边配线;
端子部形成工序,形成所述端子部;以及
连接部形成工序,形成所述连接部,
在所述端子部形成工序中进行如下工序:
槽形成工序,在所述基板的一个面的至少一部分上形成树脂层,在所述树脂层上按压包含突出部的模具而形成槽;
填充工序,在所述槽的至少一部分内填充油墨状的导电材料;以及
除去工序,除去在所述树脂层的外表面上残留的所述油墨状的导电材料,
在所述连接部形成工序中,以与所述端子部的所述导电材料接触且覆盖所述树脂层的外表面的一部分的方式将导电性部件构图形成为所述连接部。
9.根据权利要求8所述的触摸面板的制造方法,其中,
在所述连接部形成工序中,使用网版印刷或喷墨,将油墨状的导电性部件构图形成为所述连接部。
10.根据权利要求8或9所述的触摸面板的制造方法,其中,
在所述槽形成工序中,在所述树脂层上按压所述模具而在所述端子部形成多个所述槽,
在所述连接部形成工序中,以跨越至少2个以上的所述槽的方式形成所述连接部。
11.根据权利要求10所述的触摸面板的制造方法,其中,
在所述槽形成工序中,在所述树脂层上按压所述模具而在所述端子部上呈网格状地形成多个所述槽。
12.根据权利要求8至11中的任意一项所述的触摸面板的制造方法,其中,
所述电极部形成工序是与所述端子部形成工序相同的工序,并且同时进行。
13.根据权利要求8至12中的任意一项所述的触摸面板的制造方法,其中,
在所述连接部形成工序后进行压接工序,使用各向异性导电膜,将挠性电路基板和所述连接部压接而使它们电连接。
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