JP2013507683A - タッチパネル用板状部材及びその製造方法、そしてタッチパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の実施例によるタッチパネル用板状部材は、ベース基板と、該ベース基板の第１面上に形成される中間層と、及び前記中間層上に形成される透明伝導層と、を含む。
【選択図】図１
【選択図】図１
Description
本発明は、タッチパネル用板状部材及びその製造方法、そしてタッチパネルに関するものである。
最近、多様な電子製品でディスプレイ装置に表示された画像に指またはスタイラス（stylus）などの入力装置を接触する方式で入力をするタッチパネルが適用されている。
タッチパネルは、大きく抵抗膜方式のタッチパネルと静電容量方式のタッチパネルで区分されることができる。抵抗膜方式のタッチパネルは、入力装置の圧力によって電極が短絡されて位置が検出される。静電容量方式のタッチパネルは、指が接触した時に電極の間の静電容量が変化することを感知して位置が検出される。
このようなタッチパネルでは、タッチ電極を形成するための透明伝導層と、この透明伝導層を支持するための支持基板などが光学用透明接着剤（optically clear adhesive：ＯＣＡ）を利用して接着される。
この時、光学用透明接着剤の加工性が低くて接着不良が発生することができるし、フィルムと基板などが多層で積層されて透過率が低下されることがある。
本発明の目的は、 本発明の実施例は、光学用透明接着剤の使用量を減らすことができ、透過率を向上することができ、透明伝導層のパターンが外部で認識されないタッチパネル用板状部材及びこれの製造方法、そして、タッチパネルを提供することにある。
本発明に従うタッチパネル用板状部材は、ベース基板と、該ベース基板の第１面上に形成される中間層と、及び前記中間層上に形成される透明伝導層を含む。
前記中間層の屈折率が前記透明伝導層の屈折率より大きくなることができる。
前記ベース基板の第２面上に形成される一つ以上の外面層をさらに含むことができる。
前記外面層は、前記ベース基板から遠くなる方向に屈折率が小さくなることができる。
前記透明伝導層は、酸化インジウムスズ（indium tin oxide：ＩＴＯ）を含むことができる。
前記中間層は、Ｍｇ、Ｆ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ及びＯでなされた群から選択された物質を少なくとも一つ含むことができる。
本発明に従うタッチパネルは、第１板状部材と、及び前記第１板状部材に対向する第２板状部材を含む。前記第１板状部材は、ベース基板、該ベース基板の第１面上に形成される中間層、そして前記中間層上に形成される透明伝導層を含む。
前記中間層の屈折率が前記透明伝導層の屈折率より大きくなることができる。
本発明に従うタッチパネル用板状部材の製造方法は、ベース基板上に中間層を形成する段階と、及び前記中間層に透明伝導層を形成する段階と、を含む。
前記中間層の屈折率が前記透明伝導層の屈折率より大きくなることができる。
前記ベース基板の第２面上に一つ以上の外面層を形成する段階をさらに含むことができる。
前記外面層は、前記ベース基板から遠くなる方向に屈折率が小さくなることができる。
前記透明伝導層は、酸化インジウムスズ（indium tin oxide：ＩＴＯ）を含むことができる。
前記中間層は、Ｍｇ、Ｆ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ及びＯでなされた群から選択された物質を少なくとも一つ含むことができる。
本発明に従うと、タッチパネル用板状部材の透過率と視認性を改善して、透明伝導層のパターンが未認識されることがあるし、製品駆動時にベース基板から放出されるガスを遮断して、信頼性を向上することができる。
実施例らの説明において、各層（膜）、領域、パターンまたは構造物らが基板、各層（膜）、領域、パッドまたはパターンらの“上／うえ（on）”にまたは“下 ／した（under）”に形成されるという記載は、直接（directly）または、他の層を介して形成されることをすべて含む。各層の上／うえまたは下／したに対する基準は、図面を基準で説明する。
図面で各層（膜）、領域、パターンまたは構造物らの厚さや大きさは、説明の明確性及び便宜のために変形されることができるので、実際の大きさを全面的に反映するものではない。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明すれば次のようである。
図１は、第１実施例によるタッチパネル用板状部材の断面図である。
図１を参照すれば、本実施例によるタッチパネル用板状部材（以下、“板状部材”）は、ベース基板１１０、該ベース基板１１０の第１面（以下、“上面”）上に形成される中間層１７０、そして中間層１７０上に形成される透明伝導層１４０を含む。
ここで、ベース基板１１０は、プラスチックシートまたはプラスチックフィルムとして、プラスチックの材料は４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の可視光線透過率が高いものを使用することができる。
例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート（Polycarbonate）樹脂、ポリエチレンナフタレート（Polyethylene naphthalate）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（Polyethylene terephthalate：ＰＥＴ）樹脂、ポリプロピレン（Poly Propylene）樹脂、ポリアリール（Poly aryl）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ：Polyether sulfone）樹脂、ポリメチルペンテン（Polymethyl Pentene）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（Poly Ether Ether Ketone）樹脂、ポリスルホン（ＰＳＦ：Polysulfone）樹脂、酢酸セルロース樹脂、非晶質ポリオレフィン（amorphous polyolefin）樹脂、ポリエチレン（Polyethylene）樹脂、ポリエステル（Polyester）樹脂、エポキシ（Epoxy）樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）樹脂、オレフィン（Olefin）樹脂、ビニル系樹脂、及びフッ素系樹脂を利用することができる。
一例で、このような樹脂を２種またはそれ以上空圧プレス方式で加工して、プラスチックシートまたはプラスチックフィルムを形成することができる。また、この樹脂で構成されたプラスチックシートまたはプラスチックフィルムを２枚またはそれ以上に積層するか、または圧着することもできる。また、プラスチックシートまたはプラスチックフィルムの表面上に他の樹脂で５μｍ以上１００μｍの保護膜（図示せず）を形成することもできる。
そして、ベース基板１１０上に形成される中間層１７０は、透明伝導層１４０、例えば、酸化インジウムスズ（indium-tin oxide：ＩＴＯ）層より大きい屈折率を有することができる。このような中間層１７０によって透明伝導層１４０とこれを支持するベース基板１１０が接着されるので、既存のこれらを接着するために使った光学用透明接着剤を使わなくても良い。これによって光学用透明接着剤の接着成分が残って加工性を低下させたことを防止することができて、作業効率性を増加することができる。また、光学用透明接着剤による透過率及び視認性減少を防止することができ、タッチパネルを薄型化することができる。
そして、中間層１７０はベース基板１１０から発生されるガスが透明伝導層１４０に移動することを遮断することができ、信頼性を向上することができる。また、ベース基板１１０と透明伝導層１４０との間で緩衝役割をすることで、透明伝導層１４０形成後に板状部材に亀裂が生ずることを防止することができる。これによって板状部材の耐久性を向上することができる。
この時、中間層１７０の材料を適切に選択することで、屈折率及び透過率を調節することができる。例えば、中間層１７０の材料は、Ｍｇ、Ｆ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｏのうち一つまたは二つ以上を混合して構成されることができる。中間層１７０はＺｒＯ２、Ｐｂ５Ｏ１１、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＦ３、ＳｉＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＭｇＦ２、ＳｉＯ２などでなされることができる。
ここで、中間層１７０はその上の透明伝導層１４０より屈折率が大きい範囲で、使用者が所望する屈折率及び透過率を有するように調節することができる。一例で、透明伝導層１４０が酸化インジウムスズ（indium-tin oxide：ＩＴＯ）で形成される時、中間層１７０はＣｅＦ３、ＳｉＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、Ｐｂ５Ｏ１１、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５などで形成されることができる。
このように屈折率及び透過率を調節することによって透明伝導層１４０を所望の形状でパターニングした場合にも外部でパターンが認識されないようにすることができる。
以下、図２及び図３を参照して、本発明の他の実施例による板状部材を詳細に説明すれば次のようである。第１実施例と同一または極めて類似な構成に対しては詳細な説明を略して、お互いに異なる部分を詳細に説明する。
図２は、第２実施例によるタッチパネル用板状部材の断面図である。
図２を参照すれば、本実施例による板状部材は、ベース基板１１０の第２面（以下、“下面”）に外面層１７２がさらに形成される。この時、外面層１７２の屈折率を透明伝導層１４０の屈折率よりさらに大きくして透過率をさらに向上することができる。
この時、外面層１７２は、中間層１７０と類似にＭｇ、Ｆ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｏのうち一つまたは二つ以上を混合して構成されることができる。一例で、外面層１７２はＺｒＯ２、Ｐｂ５Ｏ１１、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＦ３、ＳｉＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＨｆＯ２、ＭｇＦ２、ＳｉＯ２などでなされることができる。
図３は、第３実施例によるタッチパネル用板状部材の断面図である。
図３を参照すれば、本実施例による板状部材は、ベース基板１１０の下面に形成される外面層１７４が複数の層を含む。すなわち、外面層１７４がベース基板１１０の下面上に形成される第１外面層１７４ａと、この第１外面層１７４ａ上に形成される第２外面層１７４bを含む。
この時、第２外面層１７４bの屈折率が第１外面層１７４ａの屈折率より小さいことがある。このように相対的に高屈折率である第１外面層１７４ａと相対的に低屈折率である第２外面層１７４bを積層して、光学的干渉現象を利用して反射率を低下させようとしたものである。
一例で、透明伝導層１４０で屈折率が１．８３９であるインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、中間層１７０で屈折率が２．３５であるＴｉＯ２、ベース基板１１０で屈折率が１．５８であるポリカーボネート、第１外面層１７４ａで屈折率が２．３５であるＴｉＯ２、第２外面層１７４bで屈折率が１．４５９５であるＳｉＯ２を使用する場合、基準波長５５５ｎｍで９９．９４４４７％の透過率を有することができた。ここで、基準波長を５５５ｎｍで設定した理由は、人間の目が認知する可視光線の強度（photopic luminous efficiency）が一番高いからである。
前述した説明及び図面では、外面層１７４が二つの層で形成されたものを説明及び示したが、本発明がこれに限定されるものではない。よって、複数の外面層１７４がベース基板１１０から遠くなる方向を向けながら屈折率が小さくなる場合本発明の範囲に属する。
前述した本実施例による板状部材を製造する方法を、図４を参照して説明する。前で説明した内容に対しては詳細な説明を略する。図４は、実施例による板状部材の製造方法の流れ図である。
まず、ベース基板上に中間層を形成する（Ｓ１）。ここで、ベース基板は、前述したプラスチックシートまたはプラスチックフィルムであることができる。
引き続き、中間層上にこれより屈折率が小さな透明伝導層を形成する（Ｓ２）。一例で、透明伝導層は酸化インジウムスズを含むことができる。
引き続き、透明伝導層を露光及び現像してパターニングすることもできる（Ｓ３）。ここで、パターニングは、マルチ抵抗膜方式または静電容量方式で利用されることができる。
そして、ベース基板の第２面上に形成される一つ以上の外面層を形成する段階をさらに含むこともできる。
一方、前述した実施例による板状部材は、抵抗膜方式のタッチパネルまたは、静電容量方式のタッチパネルに適用されることができる。一例で、前述した板状部材（以下、“第１板状部材”）とこれと対向する別途の板状部材（以下、“第２板状部材”）を接着して、タッチパネルを製造することができる。
もうすこし詳細には、図５に示したところのように、第１板状部材１０の透明伝導層１４０上にスペーサ１５０を形成して、接着層１６０によって第２板状部材２０を第１板状部材１０に接合して、抵抗膜方式のタッチパネルを構成することができる。この時、接着層１６０としては、多様な物質を使用することができるし、一例としては光学用透明接着剤を使用することができる。
この時、第１板状部材１０が下部板状部材で、第２板状部材２０が上部板状部材で利用されることができる。そして、第２板状部材２０の外面には、ロゴ（logo）などが形成される基板またはフィルム２２０が位置することができる。このような基板またはフィルム２２０は、光学用透明接着体層２１０によって第２板状部材２０に付着することができる。
また、図面では第２板状部材２０が上述した第１板状部材１０と同一な構造で形成されたものを示したが、第２板状部材２０が第１板状部材１０と異なる構造を有することも可能である。また、第１及び第２板状部材１０、２０の透明伝導層１４０がパターニングされないものとして示したが、透明伝導層１４０がパターニングされることもできる。そして、図面では第１実施例の板状部材を使ったものを例示したが、他の実施例の板状部材を使用することができることはもちろんである。
または、図６に示したところのように、透明伝導層（図１乃至図３の参照符号１４０、以下同一）がパターニングされて形成された第１センシング電極１４０ａを具備した第１板状部材１０ａと、透明伝導層１４０がパターニングされて形成された第２センシング電極１４０ｂを具備した第２板状部材２０ａを、接着層１６２などを利用して接合して、静電容量方式のタッチパネルを構成することができる。この時、実施例による第１板状部材１０ａが、ロゴなどが形成される上部板状部材で、第２板状部材２０ａが下部板状部材で利用されることができる。
図面では第２板状部材２０ａが上述した第１板状部材１０ａと同一な構造で形成されたことを示したが、第２板状部材２０ａが第１板状部材１０ａと異なる構造を有することも可能である。図面では、第１実施例の板状部材を使ったものを例示したが、他の実施例の板状部材を使用することができることはもちろんである。
このようなタッチパネルは、透過性及び視認性が優秀な第１板状部材を使ってタッチパネルの光学特性を向上することができる。また、光学用透明接着剤層の使用を減らして、小型化及び軽量化されたタッチパネルを具現することができるし、透過性及び視認性をさらに向上することができる。
以下、実施例ら及び比較例による板状部材を利用した抵抗膜方式タッチパネルのヘイズ、透過率、色差（ｂ*、yellowish）を測定して、下の表１に示した。また、実施例ら及び比較例による板状部材を利用した抵抗膜方式タッチパネルで下部板状部材の光学特性を測定して下の表２に示した。
比較例によるタッチパネルでは、透明伝導層が形成されたプラスチックフィルムを、光学用透明接着剤を利用して、基板に接着した板状部材を上部及び下部板状部材でそれぞれ使った。実施例１及び２では本実施例による第１板状部材と、これと同一な構造の第２板状部材上部及び下部板状部材でそれぞれ使った。実施例１では板状部材の厚さが０．８ｍｍであり、実施例２では板状部材の厚さが１ｍｍであった。
表１を参照すれば、平均透過率が、実施例１、２がそれぞれ８１．００及び７９．９０として比較例である７７．９３より著しく改善したことを分かる。また、実施例１及び２では、ヘイズと色差も比較例より少ない数値を示して、鮮明さも改善したことが分かる。
表２を参照すれば、表１と同じく実施例１及び２による板状部材の透過率と鮮明度がすべて改善したことが分かる。
前述した実施例に説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施例に含まれて、必ず一つの実施例のみに限定されるものではない。ひいては、各実施例で例示された特徴、構造、効果などは実施例らが属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例らに対しても組合せまたは変形されて実施可能である。したがって、このような組合せと変形に係る内容らは、本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
また、以上で実施例らを中心に説明したが、これは単に例示であるだけで本発明を限定するものではなくて、本発明が属する分野の通常の知識を有した者なら本実施例の本質的な特性を脱しない範囲で、以上に例示されない様々の変形と応用が可能であることが分かることができるであろう。例えば、実施例に具体的に現れた各構成要素は、変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る差異点らは添付した請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
本発明に従うタッチパネル用板状部材は、タッチパネル用板状部材の透過率と視認性を改善して、透明伝導層のパターンが未認識されることがあるし、製品駆動時にベース基板から放出されるガスを遮断して、信頼性を向上することができる。
Claims (14)
- ベース基板と、
前記ベース基板の第１面上に形成される中間層と、及び
前記中間層上に形成される透明伝導層と、
を含むタッチパネル用板状部材。 - 前記中間層の屈折率が前記透明伝導層の屈折率より大きいことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用板状部材。
- 前記ベース基板の第２面上に形成される一つ以上の外面層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用板状部材。
- 前記外面層は、前記ベース基板から遠くなる方向に屈折率が小さくなることを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル用板状部材。
- 前記透明伝導層は、酸化インジウムスズ（indium tin oxide：ＩＴＯ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用板状部材。
- 前記中間層は、Ｍｇ、Ｆ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ及びＯでなされた群から選択された物質を少なくとも一つ含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用板状部材。
- ベース基板、該ベース基板の第１面上に形成される中間層、そして、前記中間層上に形成される透明伝導層を含む第１板状部材と、及び
前記第１板状部材に対向する第２板状部材と、
を含むタッチパネル。 - 前記中間層の屈折率が前記透明伝導層の屈折率より大きいことを特徴とする請求項７に記載のタッチパネル。
- ベース基板上に中間層を形成する段階と、及び
前記中間層に透明伝導層を形成する段階と、
を含むタッチパネル用板状部材の製造方法。 - 前記中間層の屈折率が前記透明伝導層の屈折率より大きいことを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル用板状部材の製造方法。
- 前記ベース基板の第２面上に一つ以上の外面層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル用板状部材の製造方法。
- 前記外面層は、前記ベース基板から遠くなる方向に屈折率が小さくなることを特徴とする請求項１１に記載のタッチパネル用板状部材の製造方法。
- 前記透明伝導層は、酸化インジウムスズ（indium tin oxide：ＩＴＯ）を含むことを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル用板状部材の製造方法。
- 前記中間層は、Ｍｇ、Ｆ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｃｅ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ及びＯでなされた群から選択された物質を少なくとも一つ含むことを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル用板状部材の製造方法。
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