CN106462292A - 触摸传感器基板、触摸面板、显示装置及触摸传感器基板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的触摸传感器基板具备具有作为第一面之一例的第一电极配置面的基材、和位于所述第一面的作为多个电极之一例的第一电极,多个所述第一电极分别具备:与所述第一面接触的底面;从所述第一面露出且与所述底面相向的顶面;以及从所述第一面露出且将所述底面与所述顶面连接的侧面,所述底面和所述顶面中的至少1个与所述侧面为黑化层BL。
Description
技术领域
本发明涉及具备电极的触摸传感器基板、触摸面板、显示装置及触摸传感器基板的制造方法。
背景技术
近年来,以手机、便携信息终端、ATM、汽车导航系统为代表的各种电子设备的操作部采用触摸传感器。触摸传感器作为检测指尖或笔尖的接触位置的输入装置粘贴在液晶显示装置等图像显示用面板的显示面上。触摸传感器根据触摸传感器的结构及检测方式的不同,被分类成电阻膜型、静电电容型、光学式、超声波式等各种类型,根据电子设备的用来区分使用。其中,从耐久性、透过率、感度、稳定性及位置分辨能力优异的观点出发,电极彼此不接触的静电电容型为触摸传感器的主流。
静电电容型的触摸传感器中包含表面型和投影型,但任何型号均是应用通过如手指那样具有静电导电性的物体接近触摸传感器的表面而产生静电电容结合的技术,触摸传感器捕捉电极与指尖之间的静电电容结合,从而对位置进行检测(例如参照专利文献1)。
表面型的触摸传感器在透明基材上具备扩展成平面状的透明导电膜作为位置检测用的电极,在导电膜的四个角上具备连接于驱动电路的电极。
投影型的触摸传感器具备沿着作为1个方向即X方向延伸的多个传感器用导电膜和沿着与X方向垂直的Y方向延伸的多个第一用导电膜作为位置检测用的电极。这种位置检测用的电极在俯视下具有例如筛网状,传感器用导电膜的配置间隔或第一用导电膜的配置间隔越小,则位置的检测精度越高。
另一方面,由于上述触摸传感器多配置在图像显示用面板的显示面上,因此对任何型号的触摸传感器均要求透光性。从这种透光性的观点来看,位置检测用的电极的形成材料例如优选是ITO或ZnO等透明性高的透明导电材料,但触摸传感器的大型化越是发展,则由透明导电材料形成的电极的长度越大,结果电极自身的电阻高、位置的检测感度低。因而,近年来提出了将对光进行遮光而导电性高的金属用于位置检测用的电极的形成材料中、使电极自身的形状为细线状、提高触摸传感器的开口率的方案。
此外,作为电极端部的连接端子是介由ACF(Anisotropic conductive film,各向异性导电膜)等接合在搭载有驱动用半导体元件的挠性基板的连接用端子部上。此时,即便是电极的形成材料为ITO等透明导电材料,连接于电极的连接端子通常为了降低接触电阻也是由金属形成,或者被金属覆盖。从此方面来看,如果是电极的形成材料为金属的构成,则能够同时形成电极和连接端子。
然而,当电极的形成材料为具有遮光性的金属、多个电极所具有的形状在俯视下例如为筛网状时,需要缩小电极的线宽至例如10μm以下、达到无法看到电极的程度。进而,为了控制细线状的电极被看到,需要抑制金属所特有的反射光泽(例如参照专利文献2~4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利4610416号
专利文献2:日本特开2014-16944号公报
专利文献3:日本特开2014-19947号公报
专利文献4:日本特开2013-129183号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是,抑制金属所特有的反射光泽的处理是提高电极的电阻值的处理,因此若将这种处理施加于电极的整体,则电极的电阻值会上升到作为触摸传感器所无法允许的范围。
本发明的目的在于提供减轻电极的电阻值提高、能够抑制电极的可见性的触摸传感器基板、触摸面板、显示装置及触摸传感器基板的制造方法。
用于解决技术问题的方法
解决上述课题的触摸传感器基板具备具有第一面的基材和位于所述第一面的多个电极。进而,多个所述电极分别具备:与所述第一面接触的底面;从所述第一面露出且与所述底面相向的顶面;从所述第一面露出且将所述底面与所述顶面连接的侧面;以及作为表层的黑化层,所述底面和所述顶面的至少1个与所述侧面构成所述黑化层的表面。
上述触摸传感器基板中,优选所述黑化层的表面电阻率小于1Ω/□。
上述触摸传感器基板中,优选所述黑化层的厚度为0.2μm以下。
上述触摸传感器基板中,优选所述黑化层的反射率在400nm以上且780nm以下的可见区域中小于20%。
解决上述课题的触摸面板具备:传感器基体,该传感器基体具有多个第一电极、多个第二电极、以及夹在多个所述第一电极与多个所述第二电极之间的透明电介质层;覆盖所述传感器基体的覆盖层;以及测定所述第一电极与所述第二电极之间的静电电容的周边电路。而且,触摸面板含有上述触摸传感器基板,所述第一电极及所述第二电极中的至少1个是上述触摸传感器基板所具备的所述电极。
解决上述课题的显示面板具备显示信息的显示面板、透过所述显示面板所显示的所述信息的触摸面板、以及驱动所述触摸面板的驱动电路。而且,所述触摸面板是上述的触摸面板。
解决上述课题的触摸传感器基板的制造方法包含下述工序:在具有第一面的基材上形成金属制的多个电极图案的工序,该工序中,多个所述电极图案分别具备与所述第一面接触的底面、从所述第一面露出且与所述底面相向的顶面、以及从所述第一面露出且将所述底面与所述顶面连接的侧面。进而包含下述工序:对多个所述电极图案分别实施作为硫化黑化处理和置换黑化处理中的任一者的黑化处理,将所述底面和所述顶面中的至少1个和所述侧面变化成作为表层的黑化层。
上述触摸传感器基板的制造方法中,所述黑化处理优选:是在作为含Pd离子的溶液的黑化处理液中浸渍所述电极图案,通过构成所述电极图案的金属与所述Pd离子的置换反应而在所述电极图案上形成黑化层的置换黑化处理,所述黑化处理液的温度为55℃以下,所述电极图案在所述黑化处理液中浸渍的时间为120秒以下,并且设定成所述黑化层的厚度为0.2μm以下。
在上述触摸传感器基板的制造方法中,优选:所述黑化处理液的温度为35℃以上且55℃以下,所述黑化处理液中的Pd浓度为100ppm以上且500ppm以下,所述黑化处理液的pH为1.5以上且2.5以下,所述电极图案在所述黑化处理液中浸渍的时间为10秒以上且120秒以下,并且设定成所述黑化层的厚度为0.2μm以下。
上述触摸传感器基板的制造方法中,优选:所述电极图案在所述黑化处理液中浸渍的时间被设定成所述黑化处理前后的所述电极图案的线宽变化为0.3μm以下的时间。
发明效果
根据本发明的触摸传感器基板、触摸面板及显示装置,可减轻电极的电阻值提高,可抑制触摸传感器基板所具备的电极的可见性。
附图说明
图1为表示一个实施方式的显示装置的平面结构之一例的俯视图。
图2为表示一个实施方式的显示装置的截面结构之一例的截面图。
图3为表示一个实施方式的显示装置的截面结构的另一例的截面图。
图4为表示一个实施方式的显示装置的截面结构的另一例的截面图。
图5为表示一个实施方式的触摸面板的电构成之一例的模块图。
图6为表示一个实施方式的触摸面板的电构成的另一例的电路图。
图7为表示一个实施方式的传感器基体的截面结构之一例的截面图。
图8为表示一个实施方式的传感器基体的截面结构的另一例的截面图。
图9为表示一个实施方式的传感器基体的截面结构的另一例的截面图。
图10为表示一个实施方式的传感器基体的截面结构的另一例的截面图。
图11为表示一个实施方式的电极线的截面结构之一例的截面图。
图12(a)~(e)为说明一个实施方式的触摸传感器基板的制造方法的截面视图的工序图。
图13为表示一个实施例的电极图案的反射率与波长的关系的图表,是表示黑化处理前的反射率与黑化处理后的反射率的图表。
具体实施方式
参照图1~图13,说明触摸传感器基板、触摸面板、显示装置及触摸传感器基板的制造方法的一个实施方式。
[显示装置的平面结构]
参照图1说明显示装置的构成。其中,图1中为了便于说明显示装置所具备的第一电极及第二电极的构成,对构成电极群的多个第一电极及构成电极群的多个第二电极有所夸大。另外,示意地示出作为构成第一电极的电极之一例的第一电极线和作为构成第二电极的电极之一例的第二电极线。
如图1所示,显示装置例如是利用1个透明粘接层将作为液晶面板的显示面板10和传感器基体20粘贴而成的层叠体,且具备用于驱动传感器基体20的驱动电路。在显示面板10的表面上划分出显示面10S,在显示面10S上显示基于来自外部的图像数据的图像等信息。另外,若是在显示面板10与传感器基体20的相对位置被筐体等其他构成固定的前提下,则也可将透明粘接层割舍。
传感器基体20构成静电电容型的触摸面板。传感器基体20是利用透明粘接层23将电极基板21与覆盖层22粘贴而成的层叠体,且具有透过显示面板10所显示的信息的透光性。覆盖层22由玻璃基板或树脂膜等构成,覆盖层22中与粘贴透明粘接层23的面成相反侧的面是传感器基体20的表面、且作为传感器基体20的操作面20S发挥功能。透明粘接层23具有透过显示面10S中所显示的图像的透光性,透明粘接层23例如使用聚醚系粘接剂或丙烯酸系粘接剂。
构成电极基板21的构成要素中,从接近于显示面板10的构成要素开始按顺序存在透明支撑基板31、第一电极31DP、透明粘接层32、透明电介质基板33、第二电极33SP。
构成电极基板21的透明支撑基板31重叠于形成在显示面板10上的显示面10S整体上,且具有透过显示面10S所显示的图像等信息的透光性。透明支撑基板31例如由透明玻璃基板或透明树脂膜等基材构成,可以是由1个基材构成的单层结构体,也可以是重叠了2个以上基材的多层结构体。
透明支撑基板31中与面向显示面板10的面成相反侧的面被设定为形成第一电极31DP的第一电极配置面31S。透明支撑基板31的第一电极配置面31S是第一面的一例,在第一电极配置面31S中,多个第一电极31DP分别具有沿着1个方向即Y方向延伸的带形状、且沿着垂直于Y方向的X方向空开间隔进行排列。另外,作为基材一例的透明支撑基板31可以是由透明基材和粘接层构成,且第一电极配置面31S是粘接第一电极31DP的粘接层的表面。通过这些透明支撑基板31和第一电极31DP,构成1个触摸传感器基板。
多个第一电极31DP分别为多个第一电极线31L的集合,多个第一电极线31L分别具有沿着1个方向延伸的线形状。多个第一电极31DP分别介由第一垫31P单独地连接于选择电路,通过接收选择电路所输出的驱动信号被选择电路选择。
第一电极31DP的形成材料使用作为电阻低的金属的铜、铝、银纳米线,优选铜。其中,如果第一电极31DP的形成材料为ITO等透明导电材料,则在第一电极线31L所具有的电阻为规定范围的前提下,第一电极线31L的线宽可以变粗。与其相对,若第一电极31DP的形成材料为如金属那样具有遮光性的材料,则为了提高第一电极31DP的透过率,优选:与第一电极线31L的形成材料为透明导电材料的构成相比,第一电极线31L的线宽更细,且第一电极线31L的数量更少。另外,相互间相邻的第一电极线31L的间隙按照获得所希望的位置分辨能力的方式来适当设定。
第一电极配置面31S中作为位于多个第一电极31DP外侧的部分的连接部分SD是形成配线或端子等的部分,这种配线或端子将搭载有驱动用半导体的挠性基板的连接用端子与第一电极31DP连接。另外,即便是第一电极31DP的形成材料为ITO等透明导电材料时,对于形成于连接部分SD的配线或端子的形成材料而言,从与连接用端子的密合性高的观点出发,也多采用金属或者并设由金属构成的部分。因此,若为上述第一电极31DP形成的构成,则能够将形成在这种连接部分SD上的配线或端子与第一电极31DP同时地形成,因此与分别各自进行连接部分SD上的图案形成和第一电极31DP的形成的制造方法相比,具有简化制造工序的优点。
利用1个透明粘接层32将多个第一电极31DP和第一电极配置面31S中没有第一电极31DP的部分粘贴在透明电介质基板33上。透明粘接层32具有透过显示面10S所显示的图像等信息的透光性,且将第一电极配置面31S及多个第一电极31DP与透明电介质基板33粘接。透明粘接层32例如使用聚醚系粘接剂或丙烯酸系粘接剂等。在透明电介质基板33中作为与透明支撑基板31相向的面的背面上排列有多个第一电极31DP。
透明电介质基板33例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯等透明树脂膜或透明玻璃基板等基材构成,可以是由1个基材构成的单层结构、也可以是重叠了2个以上基材的多层结构。透明电介质基板33具有透过显示面10S所显示的图像等信息的透光性和适于电极间的静电电容检测的相对介电常数。
透明电介质基板33中作为与透明粘接层32成相反侧的面的表面被设定为形成第二电极33SP的第二电极配置面33S。透明电介质基板33的第二电极配置面33S是第一面的一例,在第二电极配置面33S中,多个第二电极33SP分别具有沿着X方向延伸的带形状且沿着垂直于X方向的Y方向空开间隔进行排列。另外,作为基材一例的透明电介质基板33可以是由透明基材和粘接层构成,且第二电极配置面33是粘接第二电极33SP的粘接层的表面。通过这些透明电介质基板33和第二电极33SP,构成1个触摸传感器基板。
多个第二电极33SP分别为多个第二电极线的集合,多个第二电极线33L分别具有沿着与第一电极线31L垂直的方向延伸的线形状。多个第二电极33SP分别介由第二垫33P单独地连接于检测电路,利用检测电路测定电流值。
第二电极33SP的形成材料使用作为电阻低的金属的铜、铝、银纳米线,优选铜。其中,若第二电极33SP的形成材料为ITO等透明导电材料,则在第二电极线33L所具有的电阻为规定范围的前提下,第二电极线33L的线宽可以变粗。与其相对,若第二电极33SP的形成材料为如金属那样具有遮光性的材料,则为了提高第二电极33SP的透过率,优选:与第二电极线33L的形成材料为透明导电材料的构成相比,第二电极线33L的线宽更细且第二电极线33L的数量更少。另外,相互间相邻的第二电极线33L的间隙按照获得所希望的位置分辨能力的方式来适当设定。
第二电极配置面33S中作为位于多个第二电极33SP外侧的部分的连接部分SS是形成配线或端子等的部分,这种配线或端子将搭载有驱动用半导体的挠性基板的连接用端子与第二电极33SP连接。另外,即便是第二电极33SP的形成材料为ITO等透明导电材料时,对于形成于连接部分SS的配线或端子的形成材料而言,从与连接用端子的密合性高的观点出发,也多采用金属或者并设由金属构成的部分。因此,若为上述第二电极33SP形成的构成,则能够将形成于这种连接部分SS上的配线或端子与第二电极33SP同时地形成,因此与分别各自进行连接部分SS上的图案形成和第二电极33SP的形成的制造方法相比,具有简化制造工序的优点。
在与第二电极配置面33S相向的俯视下,多个第一电极31DP与多个第二电极33SP分别立体地交叉。由此,多个第一电极31DP分别具备的多个第一电极线31L和多个第二电极33SP分别具备的多个第二电极线33L在与第二电极配置面33S相向的俯视下,形成了具有带有矩形形状的单位格子所排列的格子形状的格子图案。
利用上述透明粘接层23将多个第二电极33SP和第二电极配置面33S中没有第二电极33SP的部分粘贴在覆盖层22上。
[显示装置的截面结构]
如图2所示,在构成传感器基体20的构成要素中,从接近于显示面板10的构成要素开始按顺序存在透明支撑基板31、第一电极31DP、透明粘接层32、透明电介质基板33、第二电极33SP、透明粘接层23、覆盖层22。其中,透明电介质基板33被多个第一电极31DP和多个第二电极33SP夹持。传感器基体20、上述选择电路及上述检测电路构成触摸面板的一例。
另外,透明粘接层32将构成第一电极31DP的各第一电极线31L的周围覆盖且将相互间相邻的第一电极线31L之间填埋、位于第一电极31DP与透明电介质基板33之间。另外,透明粘接层23将构成第二电极33SP的各第二电极线33L的周围覆盖且将相互间相邻的第二电极线33L之间填埋、位于第二电极33SP与覆盖层22之间。这些构成要素中,也可以将透明粘接层23及透明支撑基板31中的至少1个割舍。
另外,在构成显示面板10的构成要素中,从远离传感器基体20的构成要素开始按顺序地如下排列构成显示面板10的多个构成要素。即,从远离传感器基体20的构成要素开始存在下侧偏振片11、薄膜晶体管(以下记为TFT)基板12、TFT层13、液晶层14、滤色器层15、滤色器基板16、上侧偏振片17。
另外,上述显示装置如以下所示,可以将构成要素的一部分割舍,也可改变构成要素的位置顺序。
即,如图3所示,在构成传感器基体20的电极基板21中,可以将透明支撑基板31及透明粘接层32割舍。这种构成中,在透明电介质基板33的面中,将面向显示面板10的一个面设定为第一电极配置面31S,第一电极31DP位于第一电极配置面31S上。进而,第二电极33SP位于透明电介质基板33中面向第一电极配置面31S的面上。这种第一电极31DP通过例如形成于第一电极配置面31S上的1个薄膜的布图来形成,第二电极33SP也通过例如形成于第二电极33SP所存在的面上的1个薄膜的布图来形成。
或者,如图4所示,在传感器基体20中,从接近于显示面板10的构成要素开始按顺序存在第一电极31DP、透明支撑基板31、透明粘接层32、透明电介质基板33、第二电极33SP、透明粘接层23、覆盖层22。这种构成中,例如将第一电极31DP形成在作为透明支撑基板31的1个面的第一电极配置面31S上,将第二电极33SP形成在作为透明电介质基板33的1个面的第二电极配置面33S上。进而,利用透明粘接层32将透明支撑基板31中面向第一电极配置面31S的面与透明电介质基板33中面向第二电极配置面33S的面粘接。另外,利用透明支撑基板31、透明粘接层32及透明电介质基板33,构成透明电介质层。
[触摸传感器的电构成]
参照图5说明触摸传感器的电构成。另外,以下中作为静电电容式的触摸传感器的一例,说明互电容型的触摸传感器的电构成。
如图5所示,触摸传感器具备传感器基体20、选择电路34、检测电路35及控制部36。选择电路34连接于多个第一电极31DP,检测电路35连接于多个第二电极33SP,控制部36连接于选择电路34和检测电路35。
控制部36产生并输出用于使选择电路开始生成针对各第一电极31DP的驱动信号的开始时机信号。控制部36产生并输出用于使选择电路34从第1个第一电极31DP向第n个第一电极31DP依次扫描待供给驱动信号的对象的扫描时机信号。
控制部36产生并输出用于使检测电路35开始对流过各第二电极33SP的电流进行检测的开始时机信号。控制部36产生并输出用于使检测电路35从第1个第二电极33SP向第n个第二电极33SP依次扫描待检测的对象的扫描时机信号。
选择电路34基于控制部36所输出的开始时机信号,开始驱动信号的生成,基于控制部36所输出的扫描时机信号,将驱动信号的输出目标从第1个第一电极31DP1向第n个第一电极31DPn进行扫描。
检测电路35具备信号获取部35a和信号处理部35b。信号获取部35a基于控制部36所输出的开始时机信号,开始获取作为各第二电极33SP中生成的模拟信号的电流信号。进而,信号获取部35a基于控制部36所输出的扫描时机信号,将电流信号的获取源从第1个第二电极33SP1向第n个第二电极33SPn进行扫描。
信号处理部35b对信号获取部35a所获取的各电流信号进行处理,生成作为数字值的电压信号,将所生成的电压信号向控制部36输出。如此,选择电路34和检测电路35通过由根据静电电容的变化而改变的电流信号生成电压信号,测定第一电极31DP与第二电极33SP之间的静电电容变化。选择电路34及检测电路35是周边电路的一例。
控制部36基于信号处理部35b所输出的电压信号,检测在传感器基体20中使用者的指尖等所接触到的位置。此时,第一电极31DP和第二电极33SP的配置由于是筛网(矩阵)配置,因此X方向上的指尖等的位置和Y方向上的指尖等的位置在各方向上独立地被感知到。
另外,作为静电电容式触摸传感器的一例说明了互电容型的触摸传感器的电构成,但上述触摸传感器的电构成也可具体化成自电容型的触摸传感器。以下,说明自电容型触摸传感器的电构成。此外,在自电容型的触摸传感器中,第一电极31DP所检测的范围与第二电极33SP所检测的范围互不相同,但由于第一电极31DP的检测方式与第二电极33SP的检测方式相互间相同,因而以第二电极33SP为例、对其检测的方式进行说明。
在各第二电极33SP的两侧上,介由连接端子连接驱动用的半导体元件(电源)。示意地示出其样子的图为图6。
如图6所示,在第二电极33SP的两侧施加相同相位且相同电压的交流信号24。由于两端的电压相同,因此通常不向第二电极33SP流过电流。由此状态,当具有导电性和容量性的手指接近第二电极33SP上时,在第二电极33SP与手指之间产生电容耦合23B。产生电容耦合23B时,形成通过人体的闭合电路,交流电流流过第二电极33SP。此时,由于电流要流至第二电极33SP,因此优选第二电极33SP的电阻低。
流至第二电极33SP的电流通过半导体元件从第二电极33SP的两侧朝向电容耦合23B流入,从两侧中的任一者流入多少电流是根据第二电极33SP上产生了电容耦合的位置的不同而改变的。进而,从两侧中的任一者流入多少电流具有不受接近或接触于第二电极33SP者的阻抗所影响的特征。对于流入第二电极33SP的电流,若在第二电极33SP的两端放置电阻元件(未图示)即可由电压估算,因此由该信息算出电容耦合23B在第二电极33SP上的位置。
通过将这种第二电极33SP沿着Y方向排列且将可以与第二电极33SP同样地检测位置的第一电极31DP沿着X方向排列,作为在二维方向上能够检测位置的位置传感器发挥功能。根据该原理,即便多个接触是同时的,也可以确定各个接触的位置。
另外,无论是采用了互电容型的触摸传感器、还是采用了自电容型的触摸传感器,通过使筛网变细,都可以提高位置分辨能力。另一方面,通过由相互间相邻的第一电极线31L和相互间相邻的第二电极线33L所构成的格子,可看到操作面20S的图像,因此通过加粗筛网,可提高图像的可见性。另外,作为传感器的功能可以通过由一根第一电极31DP和一根第二电极33SP组成的构成来论述。第一电极线31L或第二电极线33L通常为直线状,但也可以是例如折线形状、正弦波形状、矩形波形状那样呈锯齿状地弯曲。
[传感器基体20的截面结构]
以下,对包括图2~图4所示的截面结构的传感器基体20所具有的截面结构的例子详细地进行说明。
如图7所示,在传感器基体20所具有的截面结构的1个例中,将第一电极线31L配置在透明支撑基板31上,将第二电极线33L配置在透明电介质基板33上。此时,在透明支撑基板31中形成第一电极线31L的面是第一电极配置面31S,在透明电介质基板33中形成第二电极线33L的面是第二电极配置面33S。进而,作为第一电极线31L及第二电极线33L相对于透明电介质基板33的配置,在透明电介质基板33的表面上配置第二电极线33L,在透明电介质基板33的背面配置第一电极线31L。即,自观察者观察,腹侧为第二电极线33L、背侧为第一电极线31L。另外,具有这种截面结构的传感器基体20包含在图2所说明的显示装置的截面结构中,例如通过介由基板间的粘接层将形成了第一电极线31L的透明支撑基板31与形成了第二电极线33L的透明电介质基板33粘贴而形成。进而,还可以是作为基材一例的透明支撑基板31由透明基材和粘接层构成、且第一电极配置面31S是粘接第一电极31DP的粘接层的表面。另外,也可以是作为基材一例的透明电介质基板33由透明基材和粘接层构成、形成了第二电极线33L的面是粘接第二电极线33L的粘接层的表面。
如图8所示,在传感器基体20所具有的截面结构的另一例中,透明电介质基板33具备第1透明电介质基板33A和第2透明电介质基板33B。在第1透明电介质基板33A上配置第一电极线31L、在第2透明电介质基板33B上配置第二电极线33L。此时,第1透明电介质基板33A中形成第一电极线31L的面是第一电极配置面31S、第2透明电介质基板33B中形成第二电极线33L的面是第二电极配置面33S。进而,作为第一电极线31L及第二电极线33L相对于透明电介质基板33的配置,在透明电介质基板33的表面上配置第二电极线33L、在透明电介质基板33的背面配置第一电极线31L。即,自观察者观察,形成了第二电极线33L的第2透明电介质基板33B与形成了第一电极线31L的第1透明电介质基板33A背对背地层叠。此外,具有这种截面结构的传感器基体20包含在图4所说明的显示装置的截面结构中,例如通过介由基板间的粘接层将形成了第一电极线31L的第1透明电介质基板33A与形成了第二电极线33L的第2透明电介质基板33B粘贴而形成。进而,还可以是作为基材一例的第1透明电介质基板33A由透明基材和粘接层构成、且第一电极配置面31S是粘接第一电极线31L的粘接层的表面。另外,也可以是作为基材一例的第2透明电介质基板33B由透明基材和粘接层构成、且第二电极配置面33S是粘接第二电极线33L的粘接层的表面。
如图9所示,在传感器基体20所具有的截面结构的另一例中,在透明支撑基板31上配置第一电极线31L、在透明电介质基板33上配置第二电极线33L。此时,透明支撑基板31中形成第一电极线31L的面是第一电极配置面31S、透明电介质基板33中形成第二电极线33L的面是第二电极配置面33S。进而,作为第一电极线31L及第二电极线33L相对于透明电介质基板33的配置,在透明电介质基板33的表面上配置第二电极线33L、在透明电介质基板33的背面配置第一电极线31L。此外,具有这种截面结构的传感器基体20包含在图2所说明的显示装置的截面结构中。
如图10所示,在传感器基体20所具有的截面结构的另一例中,在透明支撑基板31上配置第一电极线31L、在覆盖第一电极线31L的绝缘性树脂层31I上配置第二电极线33L。此时,透明支撑基板31中形成第一电极线31L的面是第一电极配置面31S、在绝缘性树脂层31I中形成第二电极线33L的面是第二电极配置面33S。进而,作为第一电极线31L及第二电极线33L相对于绝缘性树脂层31I的配置,在绝缘性树脂层31I的表面上配置第二电极线33L、在绝缘性树脂层31I的背面配置第一电极线31L。若为这种构成,由于触摸传感器的基材薄,因此可谋求触摸传感器的轻量化。另外,如图7~图9的各例所示,若为第一电极线31L和第二电极线33L分别形成在基板表背面的构成,则由于基板本身是绝缘性的,因而这种绝缘性树脂层31I是不需要的。
然而,由金属材料形成的电极与由透明导电材料形成的电极不同,在表面会呈现金属光泽,因此来自电极的反射光线多于来自透明电极的反射光线,而且电极在使显示图像的对比度比透明电极更低的同时,电极本身容易被看到。
从此方面出发,上述第一电极31DP及第二电极33SP中的至少一者具备黑化层BL作为电极的表层。黑化层BL在具备其的电极所具有的面中、存在于从形成电极的面露出的表面上。黑化层BL是不呈现金属光泽的层,特别是在具备其的电极所具有的面中、位于在斜向方向上可看到的侧面部分上。图11表示在第一电极31DP中具备黑化层BL的例子。
如图11所示,第一电极31DP在第一电极31DP所具有的面中、在从第一电极配置面31S露出的表面上具备黑化层BL。黑化层BL是抑制了金属光泽的表层,在第一电极31DP所具有的面中,位于在斜向方向上可看到的第一电极31DP的侧面31SW上。黑化层BL的位置除了侧面31SW之外,在第一电极31DP所具有的面中还涉及到除侧面31SW以外的部位。
例如,当第一电极31DP的截面形状为矩形型时,黑化层BL除了存在于侧面31SW之外,还存在于作为与第一电极配置面31S相接触的部分的底面31TS及第一电极31DP中与底面31TS相向的顶面31KS中的至少1个中。
黑化层BL通过对构成第一电极31DP的导电膜31B的表面实施作为减少表面反射的处理的黑化处理而形成。含有黑化层BL的第一电极31DP的线宽为电极宽W31,在第一电极31DP中对导电膜31B的组成进行黑化处理后仍维持的块体部分的线宽为块体宽W31B,电极宽W31减去块体宽W31B的宽为黑化宽。从可抑制因黑化层BL的形成所导致的高电阻化方面来说,优选黑化层BL的厚度为0.2μm以下,另外优选黑化处理前后的线宽变化为0.3μm以下。
另外,黑化层BL除了位于侧面31SW还位于底面31TS的结构体通过将预先实施了黑化处理的第一电极31DP转印至第一电极配置面31S来形成。另外,黑化层BL除了位于侧面31SW还位于顶面31KS的构成通过对形成于第一电极配置面31S上的第一电极31DP实施黑化处理来形成。
另外,黑化层BL除了位于侧面31SW还位于底面31TS及顶面31KS这两者的结构体通过将预先实施了黑化处理的第一电极31DP转印至第一电极配置面31S、进而对所转印的第一电极31DP的顶面31KS实施黑化处理来形成。这些结构体中,图11所示的结构体是侧面31SW及顶面31KS具备黑化层BL的例子。即,采用了用黑化层BL将第一电极31DP中除与第一电极配置面31S相接触的部分以外的表面全部覆盖并使其着色的构成。
另外,在这种底面31TS上没有黑化层BL的构成中,在底面31TS与观察者相向的构成中,相比较于底面31TS中具备黑化层BL的构成,第一电极31DP中的反射率更高,因此电极的可见性也提高。此时,例如如图7所示,通过在以背腹进行粘贴,可抑制反射率的增大,但会产生不少伴随电极高度差的界面反射。因此,在底面31TS没有黑化层BL的构成中,优选如图10所示,是顶面31KS与观察者相向的构成。
另外,在顶面31KS没有黑化层BL的构成中,在顶面31KS位于与观察者相向的构成中,相比较于顶面31KS具备黑化层BL的构成,第一电极31DP中的反射率更高,因此电极的可见性也提高。因此,在顶面31KS没有黑化层BL的构成中,优选如图8所示,是按照底面31TS与观察者相向的方式以背面彼此粘贴的构成。
如上所述,根据电极中的顶面及底面中的至少1个和侧面为黑化层BL的表面的构成,在电极所具有的面中,在斜向方向可看到的面中抑制了金属光泽。进而,由于这种黑化层BL为电极的表层,因此在电极的块体中可确保金属所具有的低电阻值,结果可以减轻电极的电阻值提高、抑制电极的可见性。
[传感器基体20的制造方法]
以下对传感器基体20的制造方法进行说明。
首先,将用于形成第一电极31DP的导电膜形成在基材的表面上。接着,将形成于基材表面的导电膜加工成仿照了多个第一电极31DP的形状的电极布图。进而,通过对成为待形成黑化层BL的对象的电极图案实施黑化处理,形成具备第一电极31DP的触摸传感器基板。
另外,将用于形成第二电极33SP的导电膜形成在基材的表面上。接着,将形成于基材表面的导电膜加工成仿照了多个第二电极33SP的形状的电极布图。进而,通过对成为待形成黑化层BL的对象的电极图案实施黑化处理,形成具备第二电极33SP的触摸传感器基板。
接着,按照透明电介质基板33位于第一电极31DP与第二电极33SP之间的方式,配置第一电极31DP及第二电极33SP,制造上述传感器基体20。
例如,通过利用例如粘接层将黑化处理后的基材的背部与黑化处理后的基材的前部粘贴,可获得图7所示的触摸传感器基板。另外,通过介由例如粘接层将黑化处理后的基材背对背地粘贴,可获得图8所示的触摸传感器基板。进而,通过在1个基材的腹部形成第一电极31DP、在该基材的背部形成第二电极33SP,可获得图9所示的触摸传感器基板。另外,在黑色处理后的第一电极31DP上层叠绝缘层,以其作为基材,将用于形成第二电极33SP的铜箔等导电膜层叠在绝缘层上。进而,将形成在绝缘层上的导电膜布图成多个第二电极33SP,对布图后的第二电极33SP实施黑色处理,从而可获得图10所示的触摸传感器基板。
此时,形成第一电极31DP的基材根据上述传感器基体20的截面结构来适当地选择,可以是透明支撑基板31、也可以是透明电介质基板33,还可以是用于将电极转印到透明支撑基板31或透明电介质基板33上的基材即转印基材。形成第二电极33SP的基材也根据上述传感器基体20的截面结构来适当地选择,可以是透明支撑基板31、也可以是透明电介质基板33、还可以是转印基材。另外,基材可以仅由透明基材构成,也可以由透明基材和粘接层构成,第一电极31DP或第二电极33SP可以形成在透明基材上、也可以形成在粘接层上。
形成电极的基材例如使用玻璃基板、树脂基板或膜基材。这些玻璃基板、树脂基板、膜基材中,从成本低且重量轻的观点出发,优选膜基材。作为膜基材,使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)、环状烯烃共聚物(COC)等。膜基材的厚度例如从20μ以上且200μm以下的范围中适当地设定。
加工成电极图案的导电膜可以使用由铜或铝(Al)等金属的单质构成的单层膜或者Mo(钼)/Al/Mo等层叠膜。从电极的电阻低、电极的制造容易的观点出发,电极的形成材料最优选为铜。Mo/Al/Mo等层叠膜优选作为ITO的并设电极来使用。在基材上形成这种导电膜的方法可应用利用蒸镀法或溅射法等进行的直接成膜、电解法、轧制金属箔的粘贴等任一方法。
蒸镀法是在收纳有透明基材的真空容器中使铜或铝等金属或者金属氧化物等材料气化或升华,使气化或升华后的材料附着在远离成为蒸镀源的材料的透明基材的表面上,从而形成薄膜。溅射法是在收纳有透明基材的真空容器中设置靶,在真空容器中使稀薄气体、氮气、氧气等溅射气体发生离子化,使离子化后的粒子冲撞于被施加了高电压的靶。进而,通过使从靶的表面释放出的原子附着在透明基材的表面上,从而形成薄膜。电解法是在溶解有金属离子的溶液中使金属离子电沉积在透明基材的表面上。在透明基材的表面上形成电极的方法中,这些方法中的任一种工法都可以采用。电极所具有的厚度根据电极所要求的导电率和电极所要求的线宽来适当地设定,例如设定为0.1μm以上且20μm以下。
黑化处理使用镀铬或镀镍等金属镀覆、硫化黑化处理、氧化黑化处理、置换黑化处理及粗化黑化处理中的至少1个,从抑制电极的电阻值上升的观点和降低电极反射率的观点出发来从这些处理中选择优选的方法。
硫化黑化处理例如是蛋白所含氨基酸即胱氨酸或蛋氨酸中所含的硫成分因加热产生的分解产物硫化氢与蛋黄所含的铁成分发生反应,生成呈蓝色或黑色的硫化铁。对于这种黑化,代替蛋黄所含的铁成分,是在铜或锌等金属元素中也可见的反应,通过在对电极图案进行黑化的适当的硫化液中浸渍电极图案,电极图案的表面所呈现的颜色也变为蓝色或黑色。
氧化黑化处理是通过将电极图案的表面氧化、在电极图案的表面上生成金属氧化物,由此将电极图案的表面所呈现的颜色变为黑色。
置换黑化处理是将构成电极图案的表面的金属原子置换为其他金属原子。这种置换是利用构成电极图案表面的金属原子与其他金属原子之间的电极离子化倾向的差异的反应。即,通过在含有离子化倾向小的金属离子的水溶液中浸渍离子化倾向大的金属,离子化倾向大的金属溶解变为金属离子并释放电子。该电子将离子化倾向小的金属还原,离子化倾向小的金属析出。例如,当形成电极图案的材料为铜时,离子化倾向大的金属为铜,通过选择离子化倾向小于铜的金属离子,发生置换反应。
粗化黑化处理是在镜面状金属表面上形成微小的凹凸来减小金属表面的反射率的处理,也被称作软刻蚀。作为粗化黑化处理的一例,可举出在酸性溶液等药液中浸渍电极图案的化学处理或者对电极图案的表面进行溅射的物理处理。
[实施例1]
参照图12(a)~(e),说明触摸传感器基板的制造方法的一个实施例。此外,由于形成第一电极31DP的方法与形成第二电极33SP的方法基本相同,因此以下对通过在形成第二电极33SP的基材上形成第二电极33SP来获得触摸传感器基板的例子进行说明。另外,图12中对使用单面粘贴有电解铜箔的PET、通过应用光刻法将配置成条纹状的电极群制造在PET上的例子进行说明,但构成电极群的电极图案的制膜方法并非限定于箔的粘贴。
如图12(a)所示,作为基材使用厚度为50μm的PET片。
如图12(b)所示,在PET片上层压粘接厚度为3μm的电解铜箔33R。接着,对铜箔表面进行洗涤后,在电解铜箔33R上层压丙烯酸系的负型抗蚀剂层。之后,介由具有条纹图案的掩模,将曝光强度为100mJ的紫外线对丙烯酸系负型抗蚀剂层进行曝光。进而,通过碳酸钠(Na2CO3)和碳酸氢钠(NaHCO3)的混合碱水溶液将丙烯酸系负型抗蚀剂层显影,将不需要的抗蚀剂除去,从而使基底的铜箔的一部分露出。
如图12(c)所示,将被丙烯酸系负型抗蚀剂层部分覆盖的铜箔浸渍在液温为60℃的氯化铁溶液中,利用刻蚀将铜箔中露出的部分除去。进而,利用碱溶液将残存的抗蚀剂层剥离,从而获得配置成条纹状的电极图案即第二电极33SP。
如图12(d)所示,对电极图案施加作为黑化处理之一的硫化黑化处理。此时,作为硫化成分,将以浓度为0.02以上且1%以下的范围含有硫化钠(Na2S)及氯化钾(K2S)的溶液作为着色液(氯化铵溶液)进行使用。进而,将形成了电极图案的PET片反复浸渍在氯化铵溶液中。由此,使硫化铜(CuS)析出在第二电极33SP的表面上,使电极图案的表面按照从蓝色变为黑色的方式逐渐地变色。进而,获得可见区域(400nm以上且780nm以下)的反射率小于20%且作为色调呈现蓝色的电极。通过这种铜箔的布图及黑化处理,获得具有0.2μm厚度的黑化层BL。具有这种黑化层BL的第二电极33SP的表面电阻率、即黑化层BL的表面电阻率小于1Ω/□。
另一方面,在电极的表面呈现出表示硫化反应结束的黑色的状态下,电极的表面电阻率为高达数10Ω/□的值。此时的黑化层BL的厚度为0.25μm左右以上。由该结果来看,从减轻电极的电阻值提高的方面来说,实施硫化处理的处理时间优选是黑化层BL的厚度为0.2μm以下的范围、并且优选是电极图案的表面呈现蓝色的范围。
另外,图12(d)所示的黑化层BL的覆盖状态为示意图,第二电极33SP的线宽越细,则第二电极33SP的形状越呈现发圆的半圆柱体状,第二电极33SP中越难以区分出侧面和顶面。
如图12(e)所示,将用于保护第二电极33SP的保护层PL覆盖在含有黑化层BL的第二电极33SP的表面上,获得触摸传感器基板。在基材上形成电极群之后,为了防止接触所导致的电极或黑化层BL的污染脱落,优选利用保护层PL将电极覆盖。在保护层PL的形成时,例如将丙烯酸系UV固化性的粘合片剪切成能够保护电极的大小后进行层压。之后,将1000mJ左右的UV光照射至UV固化性的粘合片,使UV固化性的粘合片固化。由此,利用保护层PL将包含电极且除去连接端子之外的传感器上部覆盖。
[实施例2]
将实施例1的黑化处理变为置换黑化处理,除此以外的条件与实施例1相同,获得具有实施例2的黑化层BL的电极。具体地说,将铜电极表面的铜置换成钯(Pd)来使其附着。此时,在以100ppm以上且500ppm以下的范围含有Pd的盐酸溶液中浸渍上述形成了电极图案的PET片。进而,当将电极图案的色调变至蓝色时,反射率在可见区域(400nm以上且780nm以下)下小于20%,且将表面电阻率抑制在1Ω/□以下。此时,黑化层BL的厚度也为0.2μm左右。由该结果也可知,从减轻电极的电阻值提高的方面来说,实施硫化处理的处理时间优选是黑化层BL的厚度为0.2μm以下的范围、并且优选是电极图案的表面呈现蓝色的范围。
此外,如上所述,电极图案的线宽越细,则电极图案的形状越呈现发圆的半圆柱体状,电极图案中越难以区分出侧面和顶面。因此,黑化层BL的厚度为0.2μm的状态是指电极图案中除底面以外的表面以0.2μm左右的厚度被覆盖的状态。
表1中就代表性的波长示出具有未实施黑化处理的未处理条纹形状的电极的反射率、实施例1的黑化处理后的电极的反射率及实施例3的黑化处理后的电极的反射率的测定结果。
表1
如表1所示,未处理基板的反射率在550nm以上有所增大,但这是反映了铜的金属性质,表示自铜的光泽面的反射是相当的大。该部分的反射率因硫化黑化处理及置换黑化处理而可见大幅降低,在硫化黑化处理及置换黑化处理中被抑制到15%以下。此外,这种反射率一般来说小于20%就足够了。另外验证了,通过硫化黑化处理及置换黑化处理,即使在短波长侧,反射率也大大降低。
[实施例3]
将实施例1的黑化处理变为金属镀覆(Ni,Cr)处理,除此之外的条件与实施例1相同,获得具有实施例3的黑化层BL的电极。根据通过金属镀覆(Ni,Cr)处理获得的电极,相比较于未实施黑化处理的电极,可抑制可见区域(400nm以上且780nm以下)的反射率,但可知,很难如实施例1及实施例2那样满足反射率小于20%和表面电阻率为1Ω/□以下这两者。
[实施例4]
将实施例1的黑化处理变为粗化黑化处理,除此之外的条件与实施例1相同,获得具有实施例3的黑化层BL的电极。根据通过粗化黑化处理获得的电极,相比较于未实施黑化处理的电极,可抑制可见区域(400nm以上且780nm以下)的反射率,但可知,很难如实施例1及实施例2那样满足反射率小于20%和表面电阻率为1Ω/□以下这两者。
另外,在满足反射率小于20%和表面电阻率为1Ω/□以下这两者的硫化黑化处理或置换黑化处理中,铜表面的黑化层BL的厚度控制在0.2μm以下。进而,在黑化层BL的厚度大于0.2μm的构成中,也可见不满足反射率小于20%及表面电阻率为1Ω/□以下中的任1个。
与此相对,在金属镀覆或粗化黑化处理中,为了反射率在可见区域(400nm以上且780nm以下)整体中为20%以下,不得不使得黑化层BL的膜厚比硫化黑化处理或置换黑化处理更厚,结果是可见表面电阻率提高。另外可见黑化层BL越厚、则黑化层BL越变脆而易于脱落的倾向。由于有脱落的黑化层BL作为异物被看见或者导致短路的担忧,因此从这种观点来说并不优选。另外,对于硫化黑化处理或置换黑化处理,未见这种脱落。
[实施例5]
说明图10的绝缘性树脂层31I的形成的一个实施例。
形成在一个方向上延伸的电极群之后的绝缘性树脂层31I的形成如下进行。作为绝缘性材料,使用介电常数为2以上且4以下的透光性高的丙烯酸系UV固化性粘合片。
将丙烯酸系UV固化性的粘合片剪切成可以保护电极群的大小后进行层压。之后,将1000mJ左右的UV光照射至UV固化性的粘合片,使UV固化性的粘合片固化。由此,在电极群中的规定部分上形成绝缘性树脂层31I。
将相同厚度的铜箔按照自该绝缘性树脂层31I上覆盖基材整体的方式进行粘贴,然后再次进行刻蚀,形成与作为绝缘性树脂层31I下层的电极群垂直的其他电极群。之后,分别对作为绝缘性树脂层31I下层的电极群和作为绝缘性树脂层31I上层的电极群,在平视下可见的部位上,一次性地进行黑化处理。黑化处理也可以是每1个电极群地分2次进行。
[置换黑化处理]
接着,以下对黑化处理中作为优选处理的Pd置换处理进行说明。
如上所述,在作为使黑色固定在电极图案表面的处理的黑化处理中,可举出硫化黑化处理、置换黑化处理、氧化黑化处理、镀覆黑化处理、粗化黑化处理。其中,镀覆黑化处理或粗化黑化处理与硫化黑化处理或置换黑化处理相比,有黑化层BL的电阻值增高的倾向。另外,镀覆黑化处理中,镀覆液所要求的温度为80℃以上,因而对于浸渍于这种镀覆液的基材的伤害比其他处理大。
另外,氧化黑化处理中,由于黑化层BL的形成是进行至将传感器基体20的外部与电极连接的垫等端子处,因此有传感器基体20的外部与电极的接触电阻值提高的倾向。另外,硫化黑化处理中,有黑化层BL的形状变为针状的倾向,虽然相比较于镀覆黑化处理或粗化黑化处理更为轻度,但还是有黑化层BL剥离、或者具有黑化层BL的电极的线宽增大的危险。
从此方面来看,若为将电极表面的金属原子置换成其他原子或者将电极表面的金属元素置换成其他元素的化合物的置换黑化处理,则不仅可以抑制上述的电极的可见性,而且还可谋求电极表面的低电阻化。
代替电极表面的金属原子的原子只要是离子化倾向比金属原子低的原子、且在电极表面呈现黑色的原子即可。例如,若是电极表面的金属原子为Cu的构成,则作为代替电极表面的金属原子的原子,可举出选自Pd、Hg、Ag、Ir、Pt、Au中的1个元素。另外,作为代替电极表面的金属元素的其他元素的化合物,可举出选自Pd、Hg、Ag、Ir、Pt、Au中的1个元素的化合物。含有这种元素的黑化处理液的温度为55℃以下,形成了电极图案的基材在黑化处理液中浸渍的时间是黑化层BL的厚度达到0.2μm以下的时间且为120sec以下。另外,形成有电极图案的基材在黑化处理液中浸渍的时间优选是黑化处理后的电极图案的宽度变化为0.3μm以下。
特别优选代替电极表面的金属原子的原子为Pd。Pd一般来说比Au或Pt廉价,与Au或Pt相比,离子化更为容易且离子化后的状态也更为稳定。例如,虽然能够使Pt溶解于王水中或者使氯化Pt溶解于稀盐酸中来使Pt发生离子化,但是与Pd相比,非常难以使这种离子化后的状态稳定。另外,Pd与Ir相比,也是离子化更为容易且离子化后的状态也更为稳定。另外,Pd的离子化倾向与Cu的离子化倾向的差异要大于Ag的离子化倾向与Cu的离子化倾向的差异,因而从此方面来说,作为代替电极表面的金属原子的原子,相比较于Ag,更优选是Pd。
当代替电极表面的金属原子的原子为Pd时,作为黑化处理液的Pd溶液中的Pd浓度优选为100ppm以上且500ppm以下、更优选为200ppm以上且300ppm。Pd浓度为100ppm以上且500ppm以下时,可抑制因Pd浓度低所导致的置换反应的停滞且可抑制因Pd浓度高所导致的置换反应的过度进行。另外,Pd溶液的pH优选为1.5以上且2.5以下、更优选为1.8以上且2.1以下。黑化处理液的pH为1.5以上且2.5以下时,能够在黑化处理液中稳定地保持Pd的离子化状态。另外,Pd溶液的温度为常温以上且55℃以下、优选为35℃以上且55℃以下。黑化处理液的温度为常温以上且55℃以下时,这也可以在黑化处理液中稳定地保持Pd的离子化状态。进而,形成有电极图案的基材浸渍于Pd溶液中的时间为120秒以下、优选为10秒以上且120秒以下、更优选为45秒以上且60秒以下。
[实施例6]
以下对上述置换黑化处理之一例的Pd置换处理进行说明。
Pd置换处理按顺序包含前处理、前处理水洗、黑化处理、黑化水洗、干燥。表2表示前处理、前处理水洗、黑化处理、黑化水洗及干燥中的条件之一例。
表2
调合液:盐酸
氯化钯
其他(无机化合物、氮系有机化合物)
pH 1.99
Pd浓度250ppm
在前处理中,形成有电极图案的基材通过浸渍方式浸渍在约2%的硫酸中。前处理的处理温度为常温,电极图案在硫酸中浸渍的时间为20秒以上且60秒以下。
在前处理水洗中,利用喷雾方式将前处理后的电极图案进行水洗。前处理水洗中的处理温度为常温,水洗的时间为20秒以上且40秒以下。
黑化处理中,将前处理水洗后的电极图案通过浸渍方式浸渍在作为调合液的黑化处理液中。黑化处理液含有盐酸和氯化钯,作为除它们之外的成分,包含无机化合物及氮系有机化合物。黑化处理液的pH为1.99,黑化处理液中的钯浓度为250ppm。另外,黑化处理液的温度为45℃,电极图案在这种黑化处理液中的浸渍时间为45秒以上且60秒以下。
在黑化水洗中,对黑化处理后的电极图案利用喷雾方式进行水洗。前处理水洗的处理温度为常温,水洗的时间为20秒以上且40秒以下。
在干燥中,将70℃的热风作为风刀吹拂黑化水洗后的电极图案20秒。
进而,对线宽互不相同的3个电极图案分别实施上述的Pd置换处理。结果可知,任一电极图案中,黑化层BL的位置都是具有电极图案的面中、除与基材相对的面以外的所有部分。即,在具有电极图案的面中、与基材相对的面为底面时,可见在电极图案的侧面和顶面形成了黑化层BL。
将Pd置换处理前的电极图案的电阻值与Pd置换处理后的电极图案的电阻值的差异示于表3中。另外,将Pd置换处理前的电极图案的线宽与Pd置换处理后的电极图案的线宽的差异示于表4中。另外,对于传感器基体外部与电极图案之间的接触电阻值而言,将Pd置换处理前的电极图案的接触电阻值与Pd置换处理后的电极图案的接触电阻值的差异示于表5中。进而,将Pd置换处理前的电极图案的反射率与Pd置换处理后的电极图案的反射率的差异示于表6及图13中。其中,图案A的Pd置换处理前的线宽为4.35μm、图案B的Pd置换处理前的线宽为3.95μm、图案C的Pd置换处理前的线宽为3.56μm。
表3
表4
表5
表6
如表3所示可知,图案A~图案C的任一图案中,第一电极的电阻值上升率都为4.0%以上且9.1%以下、并且第二电极的电阻值上升率都为5.9%以上且14.8%以下。即可知,通过上述Pd置换处理,Pd置换处理前后的电阻值上升率为20%以下。
如表4所示可知,上述Pd置换处理所导致的线宽的变化量ΔW为0.18μm、0.07μm及0.12μm,均为0.3μm以下。
如表5所示可知,上述Pd置换处理后的接触电阻值RA有比Pd置换处理前的电阻值高的情况和低的情况,均为0.1Ω以下的低电阻值。
如表6所示,上述Pd置换处理后的反射率在400nm以上且600nm以下的波长区域中大致为恒定值,在600nm以上且780nm以下的波长区域中显示波长越长则越高的倾向。这种Pd置换处理后的反射率在400nm以上且780nm以下的波长区域中,较Pd置换处理前受到更大的抑制。进而,如图13的实线所示可知,Pd置换处理后的反射率在400nm以上且780nm以下的波长区域中,在任一波长下反射率均为20%以下。如图13的虚线所示可知,与Pd置换处理前的反射率相比,Pd置换处理后的反射率在600nm以上且780nm以下的波长区域中可见大大的降低。另外可知,在400nm以上且600nm以下的波长区域中反射率为10%以下,黑化处理后的电极图案的颜色从蓝色明显地呈现黑色。
以上,根据上述实施方式,可获得以下列出的效果。
(1)在具有电极的面中、从斜向方向可见的侧面上存在有黑化层BL。另外,黑化层BL的位置在具有电极的面中还涉及到除侧面以外的部位。因此,可以在电极的侧面抑制金属所特有的反射光泽,且在这些表层以外也可以保持金属所具有的低电阻值。结果,可以减轻电极的电阻值提高、抑制电极的可见性。
(2)由于黑化层BL的表面电阻率低于1Ω/□,因此即便是侧面具有黑化层BL的电极中,也可通过形成黑化层BL来抑制电极的电阻值提高。
(3)由于黑化层BL的反射率在400nm以上且780nm以下的可见区域中小于20%,因此上述(1)所记载的效果变得更为明显。
(4)由于黑化层BL的厚度为0.2μm以下,因此相互间相邻的电极间的间隙若为1μm以上,则可充分地抑制相互间相邻的电极间的间隙被黑化层BL填埋或者相互间相邻的电极间通过黑化层BL发生短路。
(5)由于黑化层BL通过置换黑化处理而形成,因此与镀覆黑化处理或粗化黑化处理相比,可抑制电极的电阻值提高。另外,与硫化黑化处理相比,还可抑制黑化层BL从电极上脱落。
此外,上述实施方式还可如下地适当变更后实施。
·黑化层BL的厚度也可以比0.2μm大,只要是可获得电极所要求的电阻值、进而触摸面板所要求的检测精度的范围即可。
·黑化层BL的反射率在400nm以上且780nm以下的可见区域中也可以为20%以上,重要的是只要是比形成黑化层BL以前的导电膜的反射率还低的反射率即可。
·黑化层BL的表面电阻率也可以为1Ω/□以上,只要是与黑化层BL的厚度相同、可获得电极所要求的电阻值、进而触摸面板所要求的检测精度的范围即可。
符号说明
BL黑化层、W31电极宽、W31B块体宽、10显示面板、20传感器基体、22覆盖层、31DP第一电极、31KS顶面、33SP第二电极。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种触摸传感器基板,
其具备具有第一面的基材和位于所述第一面的多个电极,
多个所述电极分别具备:与所述第一面接触的底面;从所述第一面露出且与所述底面相向的顶面;从所述第一面露出且将所述底面与所述顶面连接的侧面;以及作为表层的黑化层,所述底面和所述顶面中的至少1个与所述侧面构成所述黑化层的表面,
所述黑化层的表面电阻率小于1Ω/□。
2.(修改后)根据权利要求1所述的触摸传感器基板,其中,所述黑化层的厚度为0.2μm以下。
3.(修改后)根据权利要求1或2所述的触摸传感器基板,其中,所述黑化层的反射率在400nm以上且780nm以下的可见区域中小于20%。
4.(修改后)一种触摸面板,其特征在于,其具备:
传感器基体,所述传感器基体具有多个第一电极、多个第二电极、和夹在多个所述第一电极与多个所述第二电极之间的透明电介质层;
覆盖所述传感器基体的覆盖层;以及
测定所述第一电极与所述第二电极之间的静电电容的周边电路,
所述触摸面板含有权利要求1~3中任一项所述的触摸传感器基板,
所述第一电极及所述第二电极中的至少1个是所述触摸传感器基板所具备的所述电极。
5.(修改后)一种显示装置,
其具备:显示信息的显示面板;透过所述显示面板所显示的所述信息的触摸面板;以及驱动所述触摸面板的驱动电路,
所述触摸面板是权利要求4所述的触摸面板。
6.(修改后)一种触摸传感器基板的制造方法,其包含下述工序:
在具有第一面的基材上形成金属制的多个电极图案的工序,该工序中,多个所述电极图案分别具备:与所述第一面接触的底面;从所述第一面露出且与所述底面相向的顶面;以及从所述第一面露出且将所述底面与所述顶面连接的侧面;和
对多个所述电极图案分别实施作为硫化黑化处理和置换黑化处理中的任一者的黑化处理、将所述底面和所述顶面中的至少1个与所述侧面变成作为表层的黑化层的工序。
7.(修改后)根据权利要求6所述的触摸传感器基板的制造方法,其中,
所述黑化处理是在作为含Pd离子的溶液的黑化处理液中浸渍所述电极图案、通过构成所述电极图案的金属与所述Pd离子的置换反应而在所述电极图案上形成黑化层的置换黑化处理,
所述黑化处理液的温度为55℃以下,
所述电极图案在所述黑化处理液中浸渍的时间为120秒以下,且设定成所述黑化层的厚度为0.2μm以下。
8.(修改后)根据权利要求7所述的触摸传感器基板的制造方法,其中,
所述黑化处理液的温度为35℃以上且55℃以下,
所述黑化处理液中的Pd浓度为100ppm以上且500ppm以下,
所述黑化处理液的pH为1.5以上且2.5以下,
所述电极图案在所述黑化处理液中浸渍的时间为10秒以上且120秒以下,并且设定成所述黑化层的厚度为0.2μm以下。
9.(修改后)根据权利要求8所述的触摸传感器基板的制造方法,其中,
所述电极图案在所述黑化处理液中浸渍的时间被设定成所述黑化处理前后的所述电极图案的线宽的变化为0.3μm以下的时间。
10.(删除)
Claims (10)
1.一种触摸传感器基板,
其具备具有第一面的基材和位于所述第一面的多个电极,
多个所述电极分别具备:与所述第一面接触的底面;从所述第一面露出且与所述底面相向的顶面;从所述第一面露出且将所述底面与所述顶面连接的侧面;以及作为表层的黑化层,所述底面和所述顶面中的至少1个与所述侧面构成所述黑化层的表面。
2.根据权利要求1所述的触摸传感器基板,其中,所述黑化层的表面电阻率小于1Ω/□。
3.根据权利要求1或2所述的触摸传感器基板,其中,所述黑化层的厚度为0.2μm以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的触摸传感器基板,其中,所述黑化层的反射率在400nm以上且780nm以下的可见区域中小于20%。
5.一种触摸面板,其特征在于,其具备:
传感器基体,所述传感器基体具有多个第一电极、多个第二电极、和夹在多个所述第一电极与多个所述第二电极之间的透明电介质层;
覆盖所述传感器基体的覆盖层;以及
测定所述第一电极与所述第二电极之间的静电电容的周边电路,
所述触摸面板含有权利要求1~4中任一项所述的触摸传感器基板,
所述第一电极及所述第二电极中的至少1个是所述触摸传感器基板所具备的所述电极。
6.一种显示装置,
其具备:显示信息的显示面板;透过所述显示面板所显示的所述信息的触摸面板;以及驱动所述触摸面板的驱动电路,
所述触摸面板是权利要求5所述的触摸面板。
7.一种触摸传感器基板的制造方法,其包含下述工序:
在具有第一面的基材上形成金属制的多个电极图案的工序,该工序中,多个所述电极图案分别具备:与所述第一面接触的底面;从所述第一面露出且与所述底面相向的顶面;以及从所述第一面露出且将所述底面与所述顶面连接的侧面;和
对多个所述电极图案分别实施作为硫化黑化处理和置换黑化处理中的任一者的黑化处理、将所述底面和所述顶面中的至少1个与所述侧面变成作为表层的黑化层的工序。
8.根据权利要求7所述的触摸传感器基板的制造方法,其中,
所述黑化处理是在作为含Pd离子的溶液的黑化处理液中浸渍所述电极图案、通过构成所述电极图案的金属与所述Pd离子的置换反应而在所述电极图案上形成黑化层的置换黑化处理,
所述黑化处理液的温度为55℃以下,
所述电极图案在所述黑化处理液中浸渍的时间为120秒以下,且设定成所述黑化层的厚度为0.2μm以下。
9.根据权利要求8所述的触摸传感器基板的制造方法,其中,
所述黑化处理液的温度为35℃以上且55℃以下,
所述黑化处理液中的Pd浓度为100ppm以上且500ppm以下,
所述黑化处理液的pH为1.5以上且2.5以下,
所述电极图案在所述黑化处理液中浸渍的时间为10秒以上且120秒以下,并且设定成所述黑化层的厚度为0.2μm以下。
10.根据权利要求9所述的触摸传感器基板的制造方法,其中,
所述电极图案在所述黑化处理液中浸渍的时间被设定成所述黑化处理前后的所述电极图案的线宽的变化为0.3μm以下的时间。
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