JP2011180769A - タッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】視認性に優れると共に、センサー精度が高いタッチパネルを提供する。
【解決手段】基板上にパターニングされ、互いに離間して配置される第１導電膜１２及び第２導電膜２２を備えるタッチパネル１０１であって、第１導電膜１２及び第２導電膜２２は、複数の細線により導電パターンが形成されており、第１導電膜１２及び第２導電膜２２の少なくともいずれか一方の前記導電パターンは、有機カルボン酸銀塩を印刷により基板上に塗布した後、加熱して金属銀を生成させることにより形成されるタッチパネル１０１。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネルに関する。

入力位置を検出するためのタッチパネルの構成は、従来から種々検討されているが、一例として静電容量式のタッチパネルが知られている。例えば、特許文献１に開示されたタッチパネルは、それぞれ所定のパターン形状を有する導電体を備えた一対の透明面状体の間に誘電体層が介在されて構成されており、指などが操作面に触れると、人体を介して接地されることによる静電容量の変化を利用して、タッチ位置を検出することができる。

特開２００３−１７３２３８号公報（図１、図５）

上述したタッチパネルが有する導電体のパターン形状は、種々の構成のものがあるが、例えば銀からなる複数の細線の集合体として導電体パターン形状を形成する場合、銀粒子を樹脂バインダー中に分散させたインクを基板に印刷する方法が知られている。しかしながら、このような方法により複数の細線からなる導電体パターンを形成した場合、各細線の幅を１００μｍ以下、特に５０μｍ以下とすることが困難であり、導電体のパターン形状が目立ってしまい、視認性が悪いという問題があった。また、パターン形状をうまく印刷するために、粒子を細かくしてマイクロオーダーの粒子をナノオーダーの粒子とした場合、形成される細線（配線）の表面抵抗値や配線抵抗値が大きくなり、タッチパネルのセンサー精度が低下する問題もあった。

そこで、本発明はかかる問題を解消するためになされたものであって、視認性に優れると共に、センサー精度が高いタッチパネルの提供を目的とする。

本発明の上記目的は、基板上にパターニングされ、互いに離間して配置される第１導電膜及び第２導電膜を備えるタッチパネルであって、前記第１導電膜及び第２導電膜は、複数の細線により導電パターンが形成されており、前記第１導電膜及び第２導電膜の少なくともいずれか一方の前記導電パターンは、有機カルボン酸銀塩を印刷により基板上に塗布した後、加熱して金属銀を生成させることにより形成されるタッチパネルにより達成される。

また、このタッチパネルにおいて、直線偏光板と１／４波長位相板とからなる円偏光板を更に備えており、前記円偏光板は、前記１／４波長位相板が、前記第１導電膜と前記直線偏光板との間に位置するように配置されることが好ましい。

また、前記第１導電膜は、前記１／４波長位相板を基板として、該１／４波長位相板上にパターニングされていることが好ましい。

また、前記直線偏光板の表面には、前記直線偏光板の変形を抑制する変形抑制層が設けられており、前記変形防止層は、熱膨張係数が、０．１×１０^−５ 〜３．０×１０^−５ｃｍ／ｃｍ／℃であり、飽和吸水率が１．０％以下である透明な合成樹脂層であることが好ましい。

また、前記変形抑制層の表面を被覆する反射防止層を備えることが好ましい。

本発明によれば、視認性に優れると共に、センサー精度が高いタッチパネルを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るタッチパネルの要部拡大概略断面図である。 図１に示すタッチパネルの一部を示す平面図である。 図１に示すタッチパネルの他の一部を示す平面図である。 円偏光板の構成を示す概略断面図である。 図１に示すタッチパネルの変形例を示す要部拡大概略断面図である。 図１に示すタッチパネルの変形例を示す要部拡大概略断面図である。 図１に示すタッチパネルの変形例を示す要部拡大概略断面図である。 図１に示すタッチパネルの変形例を示す要部拡大概略断面図である。 図１に示すタッチパネルの変形例を示す要部拡大概略断面図である。 図１に示すタッチパネルの変形例を示す要部拡大概略断面図である。

以下、本発明の実態形態について添付図面を参照して説明する。尚、各図面は、構成の理解を容易にするため、実寸比ではなく部分的に拡大又は縮小されている。

図１は、本発明の一実施形態に係るタッチパネルの要部拡大概略構成断面図である。このタッチパネルは、静電容量式のタッチパネルであり、透明基板１１の一方面にパターニングされた第１導電膜１２が形成された第１の透明面状体１と、透明基板２１の一方面にパターニングされた第２導電膜２２が形成された第２の透明面状体２とを備えている。第１の透明面状体１と第２の透明面状体２とは、第１導電膜１２及び第２導電膜２２が互いに離間して対向するようにして、粘着層３を介して貼着されている。また、透明基板１１の他方面側（第１導電膜１２が形成されていない面側）には、円偏光板４が積層されている。

このような構成のタッチパネル１０１は、例えば、銀行端末（キャッシュディスペンサー）、券売機、パソコン、ＯＡ機器、電子手帳、ＰＤＡ、携帯電話等の表示装置５に取り付けられて使用される。なお、タッチパネル１０１の取り付けに際しては、円偏光板４側が露出面（タッチ面）となるように、透明な粘着層を介して表示装置に取り付けられる。

透明基板１１，２１は、透明性が高い材料からなることが好ましく、具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、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）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアクリル（ＰＡＣ）、アクリル、非晶質ポリオリフィン系樹脂、環状ポリオリフィン系樹脂、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の可撓性フィルムやこれら２種以上の積層体、或いは、ソーダガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどのガラス板などを挙げることができる。透明基板１１，２１の厚みは、２０〜５００μｍ程度が好ましい。

また、可撓性を有する材料から透明基板１１，２１を形成した場合、当該透明基板１１，２１に剛性を付与するために支持体を貼着してもよい。支持体としては、ガラス板や、ガラスに準ずる硬度を有する樹脂材料を例示することができ、その厚さは１００μｍ以上であることが好ましく、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍであることがより好ましい。

第１導電膜１２及び第２導電膜２２は、図２及び図３の平面図に示すように、平行に延びる複数の線状導電部１２ａ，２２ａの集合体としてそれぞれ形成されており、第１導電膜１２及び第２導電膜２２の線状導電部１２ａ，２２ａは、互いに直交するように配置されている。第１導電膜１２及び第２導電膜２２は、導電性インクなどからなる引き廻し回路（図示せず）を介して外部の駆動回路（図示せず）に接続される。各線状導電部１２ａ，２２ａの線幅は、２０μｍ〜１００μｍであることが好ましく、その厚みは、０．０５μｍ〜１０μｍであることが好ましい。なお、第１導電膜１２及び第２導電膜２２の導電パターン形状は、本実施形態のものに限定されず、指などの接触ポイントを検出可能である限り、任意の形状とすることが可能である。

第１導電膜１２及び第２導電膜２２の導電パターンは、有機カルボン酸銀塩の溶液もしくは分散液を印刷法により透明基板１１，２２上に塗布した後、加熱することにより金属銀を透明基板１１，２２上に生成させて形成する。具体的には、所定間隔をあけて線幅２０μｍ〜１００μｍの細線を複数並行に各透明基板１１，２２に塗布し、その後、６０℃〜２００℃に加熱して金属銀を透明基板１１，２２上に形成させる。

第１導電膜１２及び第２導電膜２２を形成する有機カルボン酸銀塩は、還元可能な銀源であり、有機カルボン酸、特に長鎖の（炭素数１０〜３０、好ましくは１５〜２５）脂肪族カルボン酸の銀塩が好ましい。これら好適な銀塩の例としては、例えば、没食子酸、蓚酸、ベヘン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、パルミチン酸、ラウリン酸等の銀塩、芳香族カルボン酸類、例えば、サリチル酸、安息香酸、３，５−ジヒドロキシ安息香酸の銀塩等を例示できる。なお、これらの中、好ましい有機カルボン酸銀塩としては、イソブチリル酢酸銀、ベンゾイル酢酸銀、アセト酢酸銀 等が挙げられる。

有機カルボン酸銀塩の調製法としては、有機カルボン酸アルカリ金属塩溶液あるいは懸濁液の入った反応容器に硝酸銀水溶液を徐々にあるいは急激に添加する方法、硝酸銀水溶液の入った反応容器に予め調製した有機カルボン酸アルカリ金属塩溶液あるいは懸濁液を徐々にあるいは急激に添加する方法、予め調製した硝酸銀水溶液および有機カルボン酸アルカリ金属塩溶液または懸濁液を反応容器中に同時に添加する方法等を例示することができる。

複数の細線からなる導電パターンの塗布方法は、例えば、スクリーン印刷、インクジェット方式、ディップ方式、オフセット印刷、ディスペンサー方式等が挙げられる。また、有機カルボン酸銀塩から金属銀を生成するための加熱は、例えば、電気炉による加熱方式、感熱方式の熱ヘッドを用いる加熱方式等の方法により行うことができる。

粘着層３は、エポキシ系やアクリル系など、一般的な透明接着剤を用いることができ、ノルボルネン系樹脂の透明性フィルムからなる芯材を含むものであってもよい。また、シート状粘着材を複数枚重ね合わせることにより粘着層３を形成してもよく、更に、複数種類のシート状粘着材を重ね合わせて形成してもよい。粘着層３の厚みは、特に指定はないが、実用上では１００μｍ以下であることが好ましく、特に、２５μｍ〜７５μｍであることが好ましい。また、シート状粘着材を複数枚重ね合わせることにより粘着層３を形成してもよく、更に、複数種類のシート状粘着材を重ね合わせて形成してもよい。なお、粘着層３は第１導電膜１２及び第２導電膜２２と接しており、第１導電膜１２及び第２導電膜２２へのダメージを与える酸などの材料を含むものは好ましくない。

円偏光板４は、右円偏光あるいは左円偏光を透過する特性を有する偏光板であり、直線偏光板４１と１／４波長位相板４２とを備えている。直線偏光板４１は、図４に示すように、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を延伸し、ヨウ素で染色した層４１２を偏光子として、その両側に保護層のセルローストリアセテート層（ＴＡＣ層）４１１を重ねて構成されている。透過軸方向の透過率が高く、吸収軸方向の透過率が低くなるような構成であれば、ＰＶＡ以外に親水性高分子フィルム、ヨウ素以外に２色性色素、ＴＡＣ以外に透明フィルム材料を用いて直線偏光板４１を構成してもよい。１／４波長位相板４２は、フィルム面内に略１／４波長分の位相差を生じさせる位相板であり、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）フィルムを延伸して複屈曲性を付与したものを例示することができる。円偏光板４としては、直線偏光板４１の透過軸と１／４波長位相板４２の遅相軸とが４５度の角度をなすように貼り合わせられたものがよく用いられる。

このように構成された円偏光板４は、図１に示すように、１／４波長位相板４２が、第１導電膜１２が形成される透明基板１１と直線偏光板４１との間に位置するように配置される。

以上の構成を備えるタッチパネル１０１において、タッチ位置の検出方法は、従来の静電容量式のタッチパネルと同様であり、円偏光板４の表面側における任意の位置を指などで触れると、第１導電膜１２及び第２導電膜２２は接触位置において人体の静電容量を介して接地され、第１導電膜１２及び第２導電膜２２を流れる電流値を検出することにより、接触位置の座標が演算される。

本実施形態におけるタッチパネルは、第１導電膜１２及び第２導電膜２２における複数の細線により構成される導電パターンを、有機カルボン酸銀塩を細線状に基板上に印刷塗布した後、加熱して金属銀を生成させることにより形成しているため、形成された配線の表面抵抗値や配線抵抗値を小さくすることをできる。この結果、タッチパネル１０１のセンサー精度を向上させることができる。

また、有機カルボン酸銀塩を基板上に印刷塗布して導電パターンの形状を形成するため、導電パターンにおける細線の線幅を５０μｍ以下にすることができる。この結果、導電パターンの形状を目立たなくすることができ、視認性を良好なものにできる。

更に、本実施形態のタッチパネル１０１は、円偏光板４を備えているため、円偏光板４を介して入射する外光が、金属銀からなる第１導電膜１２及び第２導電膜２２の表面で反射して円偏光板４を再度通過することを効果的に防止できる。具体的に説明すると、タッチパネル１０１に入射した外光は、直線偏光板４１を通過する際に水平の直線偏光に偏光されて１／４波長位相板４２に入射する。１／４波長位相板４２に入射した水平の直線偏光は、右回りの円偏光に偏光されて、金属銀からなる第１導電膜１２及び第２導電膜２２の表面にて反射する。反射した右回りの円偏光は、反射時に左回りの円偏光になり、再度１／４波長位相板４２に入射する。１／４波長位相板４２に入射した左回りの円偏光は、１／４波長位相板４２通過時に垂直の直線偏光に偏光されて直線偏光板４１に入射する。直線偏光板４１に入射した垂直の直線偏光は、この直線偏光板４１を通過することができないため、金属銀からなる第１導電膜１２及び第２導電膜２２の表面での反射光が視認できなくなる。このように円偏光板４を備えることにより、金属銀からなる第１導電膜１２及び第２導電膜２２の表面での反射を防止できる結果、より一層導電パターンの形状を目立たなくできると共に、表示装置５により表示される文字情報や画像情報をより見易くすることができる。

以上、本発明に係るタッチパネル１０１の実施形態について説明したが、具体的構成は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態においては、透明基板１１の一方面に第１導電膜１２が形成された第１の透明面状体１と、透明基板２１の一方面に第２導電膜２２が形成された第２の透明面状体２とが、粘着層３を介して貼着されているように構成されているが、例えば、図５に示すように、透明基板１１１の一方面に第１導電膜１２を形成し、当該透明基板１１１の他方面に第２導電膜２２を形成するようにしてタッチパネル１０１を構成することもできる。このような構成であっても、静電容量の変化を検知して、接触位置の座標を演算できる。なお、図５の構成においては、第１導電膜１２が形成される透明基板１１１の一方面側は、粘着層を介して円偏光板４と貼着されており、第２導電膜２２が形成される透明基板１１１の他方面側は、粘着層を介して表示装置５と貼着されている。

また、上記実施形態においては、図１に示すように、第１の透明面状体１と第２の透明面状体２とが、第１導電膜１２及び第２導電膜２２が対向するようにして、粘着層３を介して貼着されているが、例えば、図６に示すように、第１導電膜１２及び第２導電膜２２が同一の方向を向くようにして、第１の透明面状体１と第２の透明面状体２とを粘着層３を介して貼着してもよい。なお、図６の構成においては、第１導電膜１２が形成される透明基板１１の一方面側は、粘着層を介して円偏光板４と貼着されており、透明基板２１は、粘着層を介して表示装置５と貼着されている。

また、第１導電膜１２を透明基板１１の一方面に形成するのではなく、図７に示すように、１／４波長位相板４２の一方面（直線偏光板４１が積層される面とは反対の面）に第１導電膜１２を直接形成するように構成してもよい。このように１／４波長位相板４２を透明基板１１の代わりとして使用することにより、タッチパネル１０１の厚みを薄くすることができると共に、タッチパネル作製上のコストを低く抑えることが可能となる。

また、図８に示すように、直線偏光板４１の表面に変形防止層６を設けることもできる。変形防止層６と直線偏光板４１とは、エポキシ系やアクリル系などの一般的な透明粘着層（図示せず）を介して貼着されている。この変形防止層６は、湿度や温度の変化による膨張収縮の変化が小さい材料により形成されている。具体的には、熱膨張係数が、０．１×１０^−５ 〜３．０×１０^−５ｃｍ／ｃｍ／℃であり、飽和吸水率が、１．０％以下好ましくは０．５％以下である環状オレフィン系やポリエステル系の水分を通しにくい透明な合成樹脂により形成されている。直線偏光板４１の一部を構成するセルローストリアセテート（ＴＡＣ）層４１１は、湿度や温度の影響により膨張収縮の変化が大きいが、膨張収縮の変化が小さい変形防止層６をセルローストリアセテート（ＴＡＣ）層４１１に貼り付けることにより、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）層４１１の変形を効果的に防止することができる。なお、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）層４１１の変形をより一層防止する観点から、図９に示すように、当該セルローストリアセテート（ＴＡＣ）層４１１の両面に変形防止層６を積層してもよい。また、図８においては、直線偏光板４１を構成する一対のセルローストリアセテート層（ＴＡＣ層）４１１の内、露出面を形成する一方のセルローストリアセテート層（ＴＡＣ層）４１１に対して変形防止層６を積層するように構成しているが、図１０に示すように、他方のセルローストリアセテート層（ＴＡＣ層）４１１に対しても変形防止層６を積層してもよい。

また、変形防止層６の表面（露出面）に光反射を防止する反射防止ハードコート層を積層してもよい。反射防止ハードコート層は、例えば、活性エネルギー線の照射により硬化する硬化性組成物により形成されたハードコート層上に、低屈折率層と高屈折率層とからなる耐擦傷性に優れた反射防止層を設けることにより形成される。このような構成によれば、変形防止層６表面が損傷することを効果的に防止することができると共に、タッチパネルの最外面（タッチ面）での光の反射を抑制することが可能になり、表示装置により表示される文字情報や画像情報をより見易くすることができる。

１０１ 透明タッチパネル
１ 第１の透明面状体
１１ 透明基板
１１１ 透明基板
１２ 第１導電膜
１３ 粘着層
２ 第２の透明面状体
２１ 透明基板
２２ 第２導電膜
３ 粘着層
４ 円偏光板
４１ 直線偏光板
４２ １／４波長位相板
５ 表示装置
６ 変形防止層

Claims (5)

1. 基板上にパターニングされ、互いに離間して配置される第１導電膜及び第２導電膜を備えるタッチパネルであって、
   前記第１導電膜及び第２導電膜は、複数の細線により導電パターンが形成されており、
   前記第１導電膜及び第２導電膜の少なくともいずれか一方の前記導電パターンは、有機カルボン酸銀塩を印刷により基板上に塗布した後、加熱して金属銀を生成させることにより形成されるタッチパネル。
2. 直線偏光板と１／４波長位相板とからなる円偏光板を更に備えており、
   前記円偏光板は、前記１／４波長位相板が、前記第１導電膜と前記直線偏光板との間に位置するように配置される請求項１に記載のタッチパネル。
3. 前記第１導電膜は、前記１／４波長位相板を基板として、該１／４波長位相板上にパターニングされている請求項２に記載のタッチパネル。
4. 前記直線偏光板の表面には、前記直線偏光板の変形を抑制する変形抑制層が設けられており、
   前記変形防止層は、熱膨張係数が、０．１×１０^−５ 〜３．０×１０^−５ｃｍ／ｃｍ／℃であり、飽和吸水率が、１．０％以下である透明な合成樹脂層である請求項２又は３に記載のタッチパネル。
5. 前記変形抑制層の表面を被覆する反射防止層を備える請求項４に記載のタッチパネル。