JP2007272259A

JP2007272259A - 透明タッチスイッチ

Info

Publication number: JP2007272259A
Application number: JP2004114033A
Authority: JP
Inventors: Keiji Tsukamoto; 啓司塚本; Seiichi Murakami; 誠一村上
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2004-04-08
Filing date: 2004-04-08
Publication date: 2007-10-18
Also published as: WO2005098585A1

Abstract

【課題】透過型静電容量式マトリクスタッチスイッチ、抵抗膜式マトリクスタッチスイッチの、複数のパターンからなる透明導電膜が入力面側から見えず、見栄えの良い透明タッチスイッチを提供する。
【解決手段】透明タッチスイッチの入力面側に円偏光板を貼着し、透明タッチスイッチを構成する第１面状基板の透明導電膜と第２面状基板の透明導電膜が積層膜であり、積層膜が、二酸化シリコン層、シリコン錫酸化物層、インジュウム錫酸化物層からなる透明タッチスイッチ。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のパターンからなる透明導電膜を有する透明タッチスイッチに関する。

透明タッチスイッチは透明タッチパネルとも呼ばれ、マトリクス型とアナログ型に大別できる。一般的に文字入力対応が可能なアナログ型、多点同時入力が可能なマトリクス型は、それぞれ利点を活かして用いられる。マトリクス型はデジタル型とも呼ばれている。

マトリクス型の一例として、抵抗膜式マトリクスタッチスイッチがある。これは透明性を有する基板上に、導電膜が形成されてなる透明導電性基板を２枚用い、各導電膜が対面するようにドットスペーサーを介して形成したものがあり、一方の基板にタッチすることにより導電膜同士が接触して、導通状態となる。導電膜として一様な抵抗性を有する導電膜にエッチング等を施すことにより不要部の導電膜を除去して短冊状に形成し、対面する短冊状導電膜が直交するように配置して、タッチ座標を直接検出する。（例えば、特許文献１参照。）

その他の例として、透過型静電容量式マトリクスタッチスイッチがある。透過型静電容量式マトリクスタッチスイッチは、センサトレース（導体の細い線）の容量変化を検出し、伝導物体の接近を決定するように構成されたセンサトレース及びプロセッサを有する容量センサシステムである。更に云えば、センサトレースは第１の方向に定位された第１の複数のセンサトレースの一部分であり、プロセッサはセンサトレースの容量変化を検出し、第１の次元の指の接近及びその位置を決定する。より詳細には、システムは第２の次元に定位された第２の複数のセンサトレースをさらに備え、プロセッサは第１の複数のセンサトレース及び第２の複数のセンサトレースの容量変化を検出し、第１及び第２の次元に沿った伝導物体の接近及び位置を決定するようにさらに構成されている。この発明の好適な伝導物体は人間の指であるが、伝導スタイラスまたは他の適当な装置も同様に使用可能である。また、センサトレースは、基板に一様に塗布した導電膜をパターニングして、細線に加工する手法が用いられている。（例えば、特許文献２参照。）

これらは液晶やＣＲＴなどの上に装着して用いるが、いずれの場合もマトリクス型である故、透明導電膜パターンが目立ち、見栄えを悪くしていた。

その対応として、透明導電膜部分を広げ視認性を向上させる方法がある。（例えば、特許文献３参照。）しかし、透明導電膜部を広げるにも制約があり、パターンの境界は改善出来なかった。

特公平６−４２３４１号公報（第２図）特表２００３−５１１７９９号公報（請求項１）特開平２−３００２４号公報（請求項１）

そこで、本発明は透明タッチスイッチに用いられる複数のパターンからなる透明導電膜において、そのパターンが目立たない透明タッチスイッチを提供することを、その課題とするものである。

上記課題を達成するために、請求項１の発明の透明タッチスイッチは、それぞれ、表面に複数のパターンからなる透明導電膜を有し積層される入力面側の第１面状基板と、入力面側でない第２面状基板からなる透明タッチスイッチにおいて、前記透明タッチスイッチの入力面側に円偏光板を貼着したことを特徴としている。

請求項２の発明の透明タッチスイッチは、請求項１に記載の透明タッチスイッチにおいて、前記透明タッチスイッチの第１面状基板の透明導電膜と第２面状基板の透明導電膜とが、空気層を挟んで対向し、前記第１面状基板が可撓性を有することを特徴としている。

請求項３の発明の透明タッチスイッチは、請求項１に記載の透明タッチスイッチにおいて、前記透明タッチスイッチの第１面状基板の透明導電膜と第２面状基板の透明導電膜とが、フィルム及び／又は粘着材からなる絶縁層を挟んで対向することを特徴としている。

請求項４の発明の透明タッチスイッチは、請求項１と請求項３のいずれかに記載の透明タッチスイッチにおいて、前記透明タッチスイッチの第１面状基板の透明導電膜と第２面状基板の透明導電膜とが、対向することなく共に入力面側、又は反入力面側に配されていることを特徴としている。

請求項５の発明の透明タッチスイッチは、請求項１〜４のいずれかに記載の透明タッチスイッチにおいて、前記透明導電膜が積層膜であることを特徴としている。

請求項６の発明の透明タッチスイッチは、請求項１〜５のいずれかに記載の透明タッチスイッチにおいて、前記透明導電膜の積層膜が、二酸化シリコン層、シリコン錫酸化物層、インジュウム錫酸化物層からなることを特徴としている。

本発明の透明タッチスイッチは、複数のパターンからなる透明導電膜においてそのパターンが目立たなく、視認性の向上を提供する。

本発明の実施の形態を以下に述べる。各図面は構成が分かり易いように描いたため、実寸比でなく、部分的に拡大または縮小されている。

（実施の形態）
図１は本発明による透明タッチスイッチの基本例の説明図であり、透過型静電容量式マトリクスタッチスイッチに対応している。図２は本発明による透明タッチスイッチの他の一例の説明図であり、抵抗膜式マトリクスタッチスイッチに対応している。
透明基板１１と透明導電膜１２からなる第１面状基板１と、透明基板２１と透明導電膜２２からなる第２面状基板２とが、粘着材８又は粘着材９で貼着されている。そして更に第１面状基板１は、直線偏光板４とλ/４位相差板５とからなる円偏光板６が、粘着材７で貼着されている。

可撓性基板
図２のように、第１面状基板１と第２面状基板２とが粘着材９で非感知エリアである周囲のみ貼着されている場合、第１面状基板１は可撓性を有する基板を用いることが出来る。
可撓性を有する基板は、透明性を有する各種のプラスチックフィルムを使用出来、具体的にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアクリル（ＰＡＣ）、脂肪族環状ポリオレフィン、ノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂など、またはそれらの積層体などがあげられる。フィルム基板は、片面、又は両面にハードコート加工を施してもよく、フィルム基板の厚みとしては、通例２０〜５００μｍが好ましい。

固定基板
図１のように、第１面状基板１と第２面状基板２とが粘着材８で全面貼着されている場合、第１面状基板１と第２面状基板２のどちらかが、固定基板となり腰をもたせる。
固定基板としては、前記の可撓性を有する基板と同材料のほかガラスも用いられ、基板の厚みとしては、通例０.２〜５.０ｍｍが好ましい。透過型静電容量式マトリクスタッチスイッチは、タッチ時の静電容量の変化で位置検出をするので、第１面状基板１も第２面状基板２も可撓性は必要ない。

透明導電膜
次に透明導電膜１２、２２の形成方法であるが、透明基材上に透明導電膜を形成する一般的な方式としてはスパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ法、塗工法、印刷法等がある。なお透明導電膜の形成材としては特に制限されるものではなく、例えば、インジュウム・スズ複合酸化物（ＩＴＯ）、スズ酸化物、銅、アルミニウムがあげられ、異なる形成材が重ねて形成されてもよい。

しかし、透明導電膜１２、２２は透明性が高い方が好ましく、導電膜の全光線透過率は９０％以上がよい。また好ましくは９５％以上であり、より好ましくは９７％以上である。よって、透明性を向上させるためのアンダーコート層を設けてもよい。アンダーコート層は、光屈折率が異なる２つの層により構成し、当該光屈折率が低い層が、光屈折率が高い層よりも導電膜に近い位置にあるようにする。

透明導電膜パターン
次に図３、図４のように短冊状に透明導電膜１２と透明導電膜２２とをパターニングする。
パターニング方法は、透明導電性基板の透明導電膜面に所望のパターン状マスクを形成し、しかる後に酸液でエッチングし不必要な部分の透明導電膜のみを剥離し、その後、アルカリ液等の剥離剤により該パターン状マスクを溶解等により除去したものである。また別の方法として、酸液によるエッチングを行なわず、レーザーで透明導電膜を線状、面状に除去する方法もある。
またパターンは短冊状に限らず、不定形であっても、線状であってもよい。

透明導電膜１２と透明導電膜２２からは導電性インクなどで引き廻し回路を形成し、外部と接続されることとなる。また、透明導電膜１２と透明導電膜２２で引き廻し回路を形成してもよい。

面状基板同士の貼合
次に第１面状基板１と第２面状基板２の貼合するが、透過型静電容量式マトリクスタッチスイッチの場合、全面貼りとなる。一般的には透明接着剤を用い、図１のように透明導電膜１２、粘着層８、透明導電膜２２の順で積層される。粘着層８には芯材のフィルム等があってもかまわない。また図５のように第１面状基板１の透明基板１１、粘着層８、第２面状基板２の透明導電膜２２の順で積層されてもかまわない。透過型静電容量式マトリクスタッチスイッチはスイッチ内部に空気層との境界を持たないので、光学的には有利である。

抵抗膜式マトリクスタッチパネル場合は、図２のように第１面状基板１と第２面状基板２との周囲を貼合する。周囲は非検出エリアであり、通常は数ｍｍ幅の粘着テープなどで貼合する。

円偏光板の貼合
図１、図２、図５にあるように、前記透明タッチスイッチの入力面側、つまり第１面状基板１に円偏光板６を貼合する。円偏光板６は直線偏光板４とλ/４位相差板５を組み合わせたものであるから、個々に貼合してもよい。全面貼合であるので、粘着層７も粘着層８と同様のものを用いることが出来る。

(実施例１)
図１の構成で、透明タッチスイッチを作製した。サイズは縦５ｃｍ、横７ｃｍとした。第１面状基板１透明基板１１は光等方性で厚さ１８８μｍの、ゼオノアフィルム[日本ゼオン（株）製]を用いた。
透明基板１１の上に、厚さ約３０ｎｍの酸化シリコン層、厚さ約７０ｎｍのシリコン錫酸化物層、厚さ約３０ｎｍのインジュウム錫酸化物層を、スパッタにより順に設けた。表面抵抗率は約２５０Ω／□であった。
第２面状基板２の透明基板２１及びの透明導電膜２２も、透明基板１１及び透明導電膜１２と同じものを用いた。

透明導電膜１２及び透明導電膜２２のパターンは図３、図４のように短冊状とし、パターン幅は０．３ｍｍ、パターン間は４．０ｍｍとした。
円偏光板６は厚み０．４５ｍｍ、想定波長５５０ｎｍのものを用い、粘着材８、粘着材７はＰ０４３ＦＰ[リンテック（株）製]を用い、図１のように貼合し透明タッチスイッチを作製した。

そしてこの透明タッチスイッチに、２４Ｗの３波長蛍光灯を広く角度を変えながら当て、目視検査したが、透明導電膜１２及び透明導電膜２２のパターンも、透明導電膜１２と透明導電膜２２とのパターンの重なった部分も見えなく、見栄えは良好であった。
パターン部と、パターン部外の分光反射率（波長範囲４００ｎｍ〜７８０ｎｍ）の最大差は０．１１％（波長４００ｎｍ）であった。パターン部と、パターン部外の全光線透過率の最大差は０．５９％であった。

試験方法
なお、分光反射率の測定には、（株）日立製作所の分光光度計（Ｕ-３３１０）を用いた。全光線透過率の測定には、日本電色工業（株）のデジタル濁度計（ＮＤＨ５０００Ｗ）を用いた。

（実施例２）
実施例１のゼオノアフィルム[日本ゼオン（株）製]を、厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルム[東洋紡績（株）製、商品名「Ａ４３００」]に変え、ＰＥＴフィルムの両面にハードコート加工を施した。それ以外は実施例１と同様に透明タッチスイッチを作製し、検査した。
透明導電膜１２及び透明導電膜２２のパターンも、透明導電膜１２と透明導電膜２２とのパターンの重なった部分もうっすら見えたが目立たなかった。
パターン部と、パターン部外の分光反射率の最大差は０．８５％（波長４００ｎｍ）であった。パターン部と、パターン部外の全光線透過率の差は０．６２％であった。

（実施例３）
透明導電膜１２及び透明導電膜２２は、厚さ約３０ｎｍのインジュウム錫酸化物層のみを、スパッタにより設けた。表面抵抗率は約２５０Ω／□であった。それ以外は実施例１と同様に透明タッチスイッチを作製し、検査した。
透明導電膜１２及び透明導電膜２２のパターンも、透明導電膜１２と透明導電膜２２とのパターンの重なった部分も見えなかった。
パターン部と、パターン部外の分光反射率の最大差は０．１０％（波長４００ｎｍ）であった。パターン部と、パターン部外の全光線透過率の差は２．９６％であった。

（実施例４）
透明導電膜１２及び透明導電膜２２は、厚さ約３０ｎｍのインジュウム錫酸化物層のみを、スパッタにより設けた。表面抵抗率は約２５０Ω／□であった。それ以外は実施例２と同様に透明タッチスイッチを作製し、検査した。
透明導電膜１２及び透明導電膜２２のパターンも、透明導電膜１２と透明導電膜２２とのパターンの重なった部分もうっすら見えたが目立たなかった。
パターン部と、パターン部外の分光反射率の最大差は０．２６％（波長４００ｎｍ）であった。パターン部と、パターン部外の全光線透過率の差は３．１２％であった。

複数のパターンからなる透明導電膜を用いる、透過型静電容量式マトリクスタッチスイッチ、抵抗膜式マトリクスタッチスイッチに適用できる。

本発明による透明タッチスイッチの基本例の説明図。本発明による透明タッチスイッチの他の例の説明図。本発明による透明タッチスイッチの第１面状基板の透明導電膜パターンの説明図。本発明による透明タッチスイッチの第２面状基板の透明導電膜パターンの説明図。本発明による透明タッチスイッチの他の例の説明図。

符号の説明

１第１面状基板
２第２面状基板
４直線偏光板
５ λ/４位相差板
６円偏光板
７、８全面貼合の粘着層
９周囲貼合の粘着層
１１第１面状基板の透明基板
１２第１面状基板の透明導電膜
１３第１面状基板の透明導電膜剥離部
２１第２面状基板の透明基板
２２第２面状基板の透明導電膜
２３第２面状基板の透明導電膜剥離部

Claims

それぞれ、表面に複数のパターンからなる透明導電膜を有し積層される入力面側の第１面状基板と、入力面側でない第２面状基板からなる透明タッチスイッチにおいて、前記透明タッチスイッチの入力面側に円偏光板を貼着したことを特徴とする透明タッチスイッチ。
前記透明タッチスイッチの第１面状基板の透明導電膜と第２面状基板の透明導電膜とが、空気層を挟んで対向し、前記第１面状基板が可撓性を有することを特徴とする請求項１に記載の透明タッチスイッチ。
前記透明タッチスイッチの第１面状基板の透明導電膜と第２面状基板の透明導電膜とが、フィルム及び／又は粘着材からなる絶縁層を挟んで対向することを特徴とする請求項１に記載の透明タッチスイッチ。
前記透明タッチスイッチの第１面状基板の透明導電膜と第２面状基板の透明導電膜とが、対向することなく共に入力面側、又は反入力面側に配されていることを特徴とする請求項１と請求項３のいずれかに記載の透明タッチスイッチ。
前記透明導電膜が積層膜であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の透明タッチスイッチ。
前記透明導電膜の積層膜が、二酸化シリコン層、シリコン錫酸化物層、インジュウム錫酸化物層からなる請求項１〜５のいずれかに記載の透明タッチスイッチ。