JP2014241128A - Touch sensor and touch sensor module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スマートフォンなどの既存のIT機器のほか、リストバンドやスマートウオッチのように身体に装着して使用できる携帯端末にも適用できるタッチセンサおよびタッチセンサモジュールの発明である。 The present invention is an invention of a touch sensor and a touch sensor module that can be applied not only to existing IT devices such as smartphones, but also to portable terminals that can be worn and used on the body, such as wristbands and smart watches.
従来、スマートウオッチのような携帯端末の発明として、特許文献1から特許文献5の発明があった。
Conventionally, there have been inventions of
しかし、従来のスマートウオッチのような携帯電子端末は、ディスプレイ画面が2インチくらいまでの小さいサイズしかできないため、表示できるアイテムが限られるだけでなく、既存のスマートフォンのように指先等で多彩なタッチセンシングをすることは困難であった。一方で、既存のスマートフォン等の主要なタッチセンサモジュールは特許文献6に示すように0.5〜2.5mmのソーダガラス等からなるカバーガラス基材と透明な導電パターン層が形成されたタッチセンサと板状の液晶ディプレイパネル等とからなる積層物の構造であり、身体に装着して使用する場合、重量が重くかつ身体の形状にあわせて沿わすこともできない問題があった。 However, since a portable electronic terminal such as a conventional smart watch can only have a display screen as small as 2 inches, not only the items that can be displayed are limited, but also various touches with a fingertip, such as an existing smartphone. Sensing was difficult. On the other hand, a main touch sensor module such as an existing smartphone is a touch sensor in which a cover glass substrate made of soda glass of 0.5 to 2.5 mm and a transparent conductive pattern layer are formed as shown in Patent Document 6. And a plate-like liquid crystal display panel, etc., and there is a problem that when it is worn on the body, it is heavy and cannot follow the shape of the body.
そこで本発明では、可能な限り曲面部分にもタッチセセンシングが可能であり、また基体シート全面がセンシング可能となるような構造のタッチセンサとし、かつセンシングによる電気信号が集積回路チップや外部の制御回路等に高速かつ円滑に伝達されるよう高導電性のタッチセンサになるよう構成した。さらに、カバー基材やディスプレイについてもフレキシブルな素材にすることにより、タッチセンサモジュールとしても身体に沿って曲げることができ、かつ重量を大幅に軽減して身体に装着しやすく構成した。 Therefore, in the present invention, it is possible to perform touch sensing on a curved surface portion as much as possible, and a touch sensor having a structure capable of sensing the entire surface of the base sheet, and an electric signal by sensing is integrated circuit chip or external control The touch sensor has a high conductivity so that it can be transmitted to a circuit or the like at high speed and smoothly. Furthermore, the cover substrate and the display are made of flexible materials, so that the touch sensor module can be bent along the body, and the weight is greatly reduced, so that it can be easily worn on the body.
すなわち本発明の第1の特徴構成は、基体シートの片面または両面にタッチセンシングパターン層が形成され、該タッチセンシングパターン層を外側面にして曲率半径20mmの円筒に沿わした場合の該タッチセンシングパターン層の抵抗値の上昇が20%以内であり、該基体シートおよび該タッチセンシングパターン層上に導体金属からなる引き回し回路が形成され、該引き回し回路の一部が外気に露出した状態で構成され、該引き回し回路の外気に露出した箇所が集積回路チップを実装するか又は外部回路へ接続するための接続端子となっており、該露出したままの接続端子上に脱着が容易な保護シートが被覆されているタッチセンサである。 That is, according to the first characteristic configuration of the present invention, the touch sensing pattern layer is formed when a touch sensing pattern layer is formed on one side or both sides of a base sheet, and the touch sensing pattern layer is formed on the outer side and along a cylinder having a curvature radius of 20 mm. An increase in the resistance value of the layer is within 20%, a routing circuit made of a conductive metal is formed on the base sheet and the touch sensing pattern layer, and a part of the routing circuit is exposed to the outside air. A portion exposed to the outside of the routing circuit is a connection terminal for mounting an integrated circuit chip or connecting to an external circuit, and a protective sheet that can be easily attached and detached is coated on the exposed connection terminal. It is a touch sensor.
また本発明の第2の特徴構成は、基体シートの片面または両面にタッチセンシングパターン層が形成され、該タッチセンシングパターン層を外側面にして曲率半径20mmの円筒に沿わした場合の該タッチセンシングパターン層の抵抗値の上昇が20%以内であり、該基体シートおよび該タッチセンシングパターン層上に導体金属からなる引き回し回路が形成され、該引き回し回路の一部が外気に露出した状態で構成され、該引き回し回路の外気に露出した箇所が集積回路チップを実装するか又は外部回路へ接続するための接続端子となっており、接続端子が露出したままで相対湿度2〜70%の雰囲気中に置かれた構成から成るタッチセンサである。 The second characteristic configuration of the present invention is that the touch sensing pattern is formed when a touch sensing pattern layer is formed on one side or both sides of the base sheet, and the touch sensing pattern layer is formed on the outer side and along a cylinder having a curvature radius of 20 mm. An increase in the resistance value of the layer is within 20%, a routing circuit made of a conductive metal is formed on the base sheet and the touch sensing pattern layer, and a part of the routing circuit is exposed to the outside air. A portion exposed to the outside air of the routing circuit is a connection terminal for mounting the integrated circuit chip or connecting to the external circuit, and the connection circuit is left exposed in an atmosphere with a relative humidity of 2 to 70%. This is a touch sensor having the structure described above.
また本発明の第3の特徴構成は、前記タッチセンシングパターン層の周囲3方向に額縁部が存在せず、残り1方向の額縁部を除く基体シート全面がセンシング可能なタッチスクリーン部となることを特徴とするタッチセンサである。また本発明の第4の特徴構成は、基体シート上に非晶性または低結晶性の金属酸化物層を形成し、該金属酸化物層をフォトリソグラフィーおよびエッチングによってパターン化してタッチセンシングパターン層にしたことを特徴とするタッチセンサである。また本発明の第5の特徴構成は、前記金属酸化物層をパターン化したタッチセンシングパターン層に遠赤外線またはプラズマを照射し、結晶化を促進させたことを特徴とするタッチセンサである。 The third characteristic configuration of the present invention is that a frame portion does not exist in the three directions around the touch sensing pattern layer, and the entire base sheet sheet except the frame portion in the remaining one direction becomes a touch screen portion capable of sensing. This is a featured touch sensor. According to a fourth feature of the present invention, an amorphous or low crystalline metal oxide layer is formed on a base sheet, and the metal oxide layer is patterned by photolithography and etching to form a touch sensing pattern layer. It is the touch sensor characterized by having performed. A fifth characteristic configuration of the present invention is a touch sensor characterized in that crystallization is promoted by irradiating a far-infrared ray or plasma to a touch sensing pattern layer obtained by patterning the metal oxide layer.
また本発明の第6の特徴構成は、基体シートの片面または両面にタッチセンシングパターン層が形成され、該タッチセンシングパターン層を外側面にして曲率半径20mmの円筒に沿わした場合の該タッチセンシングパターン層の抵抗値の上昇が20%以内であり、該基体シートおよび該タッチセンシングパターン層上に導体金属からなる引き回し回路が形成され、該引き回し回路の一部が外気に露出した状態で構成され、該引き回し回路の外気に露出した箇所が集積回路チップを実装するか又は外部回路へ接続するための接続端子となっており、該露出したままの接続端子に直接集積回路チップが実装されるか又は外部回路へ接続するためのフレキシブルプリント基板が接続されたタッチセンサモジュールである。 According to a sixth feature of the present invention, the touch sensing pattern is formed when a touch sensing pattern layer is formed on one side or both sides of a base sheet, and the touch sensing pattern layer is formed on the outer side and along a cylinder having a curvature radius of 20 mm. An increase in the resistance value of the layer is within 20%, a routing circuit made of a conductive metal is formed on the base sheet and the touch sensing pattern layer, and a part of the routing circuit is exposed to the outside air. A portion exposed to the outside air of the routing circuit is a connection terminal for mounting an integrated circuit chip or connecting to an external circuit, and the integrated circuit chip is directly mounted on the connection terminal left exposed or This is a touch sensor module to which a flexible printed circuit board for connection to an external circuit is connected.
また本発明の第7の特徴構成は、前記タッチセンサモジュールの表面に厚み0.03〜0.4mmのカバー基材が被覆形成され、該タッチセンサモジュールの裏面にフレキシブルディスプレイパネルが備えられたタッチセンサモジュールである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a touch in which a cover base material having a thickness of 0.03 to 0.4 mm is formed on the surface of the touch sensor module, and a flexible display panel is provided on the back surface of the touch sensor module. It is a sensor module.
また本発明の第8の特徴構成は、前記タッチセンサモジュールとフレキシブルディスプレイパネルとがダイレクトボンディングで積層されているタッチセンサモジュールである。 An eighth characteristic configuration of the present invention is a touch sensor module in which the touch sensor module and the flexible display panel are stacked by direct bonding.
また本発明の第9の特徴構成は、身体に装着して使用することができる携帯電子端末用タッチセンサモジュールである。 A ninth characteristic configuration of the present invention is a touch sensor module for a portable electronic terminal that can be used by being worn on the body.
本発明の第1および第2の特徴構成によると、本発明のタッチセンサはタッチセンシングパターン層を外側面にして曲率半径20mmの円筒に沿わした場合のタッチセンシングパターン層の抵抗値の上昇が20%以内であるため、それよりも曲率半径が大きい手首や腕などに巻いて装着しても問題となるような抵抗値の上昇は発生しない。したがって、身体のあらゆる箇所に装着でき、曲面部への入力も可能なタッチセンサになることができる効果がある。 According to the first and second feature configurations of the present invention, the touch sensor of the present invention has an increase in the resistance value of the touch sensing pattern layer of 20 when the touch sensing pattern layer is placed on the outer surface and along a cylinder with a curvature radius of 20 mm. Therefore, the resistance value does not increase so as to cause a problem even if it is worn around a wrist or arm having a larger radius of curvature than that. Therefore, there is an effect that the touch sensor can be attached to any part of the body and can be input to the curved surface part.
また、高導電性の導体金属からなる引き回し回路が形成されるのでタッチセンシングの応答速度が速く、該導体金属に集積回路チップを直接実装したり外部回路へ直接接続したりするので接続端子界面付近で発生しやすい接触抵抗のばらつきや抵抗値の上昇の問題が発生しない効果がある。また、該導体金属に接続端子上には脱着が容易な保護シートが被覆されているか、または接続端子が露出したままで相対湿度70%以下の雰囲気中に置かれた構成から成るため、該導体金属が露出したままの構成であっても錆たり腐食して接続不良となる不具合は発生しないという効果がある。 In addition, since a routing circuit made of a highly conductive conductor metal is formed, the response speed of touch sensing is fast, and an integrated circuit chip is directly mounted on the conductor metal or directly connected to an external circuit, so the vicinity of the connection terminal interface There is an effect that the problem of variation in contact resistance and increase in resistance value, which are likely to occur in the case of, is not generated. In addition, since the conductor metal is covered with a protective sheet that can be easily detached, or placed in an atmosphere with a relative humidity of 70% or less with the connection terminal exposed, the conductor Even if the metal is left exposed, there is an effect that the problem of poor connection due to rust or corrosion does not occur.
本発明の第3の特徴構成によると、本発明のタッチセンサはタッチセンシングパターン層の周囲3方向に額縁部が存在せず、残り1方向の額縁部を除く基体シート全面をタッチセンシングが可能な領域のタッチスクリーン部とすることが可能なため、ディスプレイ画面をほぼ基体シート全面のサイズに拡大できる効果がある。したがって、ディスプレイ画面に表示できるアイテムを多くすることができ、既存のスマートフォンのように指先等で多彩なタッチセンシングをすることも可能となる効果がある。 According to the third characteristic configuration of the present invention, the touch sensor of the present invention has no frame portion in the three directions around the touch sensing pattern layer, and can perform touch sensing on the entire surface of the base sheet except the frame portion in the remaining one direction. Since it can be set as the touch screen part of an area | region, there exists an effect which can expand a display screen to the size of the base sheet surface whole surface. Therefore, the number of items that can be displayed on the display screen can be increased, and various touch sensing can be performed with a fingertip or the like as in an existing smartphone.
本発明の第4の特徴構成によると、本発明のタッチセンサは基体シート上に非晶性または低結晶性の金属酸化物層を形成し、該金属酸化物層をフォトリソグラフィーおよびエッチングによってパターン化してタッチセンシングパターン層にしたことを特徴とする。したがって、非常に高精細なタッチセンシングパターン層のタッチセンサにすることができる。また本発明の第5の特徴構成は、前記金属酸化物層をパターン化したタッチセンシングパターン層に遠赤外線またはプラズマを照射し、結晶化を促進させたことを特徴とする。したがって、非常に高精細かつ低抵抗なタッチセンシングパターン層のタッチセンサにすることができるので、センシング信号が速くかつ高精細なセンシングが可能となり、既存のスマートフォン以上の多彩なタッチセンシングをすることも可能となる効果がある。 According to the fourth characteristic configuration of the present invention, the touch sensor of the present invention forms an amorphous or low crystalline metal oxide layer on a substrate sheet, and the metal oxide layer is patterned by photolithography and etching. The touch sensing pattern layer is used. Therefore, a touch sensor having a very high-definition touch sensing pattern layer can be obtained. According to a fifth feature of the present invention, the touch sensing pattern layer obtained by patterning the metal oxide layer is irradiated with far infrared rays or plasma to promote crystallization. Therefore, it can be a touch sensor with a very high-definition and low-resistance touch sensing pattern layer, so that sensing signals are fast and high-definition sensing is possible, and various touch sensing more than existing smartphones can be performed. There is a possible effect.
本発明の第6の特徴構成によると、本発明のタッチセンサモジュールは、露出したままの接続端子上に直接集積回路チップが実装されるか又は直接外部回路へ接続するためのフレキシブルプリント基板が接続されるため、接続端子での接触抵抗が非常に低くなる。したがって、センシング信号が速くかつ高精細なセンシングが可能となるため、既存のスマートフォン以上の多彩なタッチセンシングをすることも可能となる効果がある。また、タッチセンシングパターン層を外側面にして曲率半径20mmの円筒に沿わした場合の該タッチセンシングパターン層の抵抗値の上昇が20%以内であるため、それよりも曲率半径が大きい手首や腕などに巻いて装着しても問題となるような抵抗値の上昇は発生しない効果がある。 According to the sixth characteristic configuration of the present invention, the touch sensor module of the present invention has the integrated circuit chip mounted directly on the connection terminals that are exposed or a flexible printed circuit board for connecting directly to an external circuit. Therefore, the contact resistance at the connection terminal becomes very low. Accordingly, since the sensing signal is fast and high-definition sensing is possible, there is an effect that it is possible to perform various touch sensing more than the existing smartphone. Further, since the increase in the resistance value of the touch sensing pattern layer is 20% or less when the touch sensing pattern layer is placed on the outer surface and along a cylinder having a curvature radius of 20 mm, the wrist, arm, etc. having a larger curvature radius than that. There is an effect that the resistance value does not increase so as to cause a problem even if it is wound around.
本発明の第7の特徴構成によると、本発明のタッチセンサモジュールは前記タッチセンサモジュールの表面に厚み0.03〜0.4mmのカバー基材が被覆形成され、該タッチセンサタッチセンサモジュールの裏面にフレキシブルディスプレイパネルが備えられる。したがって、従来のIT機器より総厚みが薄く、かつ軽く、かつ全体が曲げ歪みに耐え得る構造になっているため非常に柔軟性に優れたタッチセンサモジュールにできる効果がある。したがって、身体のあらゆる場所に装着でき、曲面部への入力も可能なタッチセンサモジュールにすることができる効果がある。 According to the seventh characteristic configuration of the present invention, in the touch sensor module of the present invention, a cover base material having a thickness of 0.03 to 0.4 mm is formed on the surface of the touch sensor module, and the back surface of the touch sensor touch sensor module. Is provided with a flexible display panel. Accordingly, the total thickness is thinner and lighter than that of the conventional IT device, and the entire structure can withstand bending distortion, so that there is an effect that a touch sensor module having excellent flexibility can be obtained. Therefore, there is an effect that a touch sensor module that can be worn at any place on the body and can be input to the curved surface portion can be obtained.
本発明の第8の特徴構成によると、本発明のタッチセンサモジュールは前記タッチセンサモジュールとフレキシブルディスプレイパネルとがダイレクトボンディングで積層されている。したがって、従来のタッチセンサモジュールの積層方式で形成される空気層が無くなり、タッチセンサモジュールのディスプレイ部分の透過率の向上や反射率の低減が図れ、ディスプレイ画面の視認性が向上する効果がある。そして、外部からカバー基材に加わった応力がフレキシブルディスプレイパネルにまで伝わったとしても該応力がフレキシブルディスプレイパネル全体に分散するようになり、タッチセンサモジュールおよびフレキシブルディスプレイパネルの破損の懸念が軽減される効果もある。 According to the eighth characteristic configuration of the present invention, the touch sensor module of the present invention has the touch sensor module and the flexible display panel laminated by direct bonding. Therefore, the air layer formed by the conventional touch sensor module stacking method is eliminated, the transmittance of the display portion of the touch sensor module can be improved and the reflectance can be reduced, and the visibility of the display screen can be improved. And even if the stress applied to the cover substrate from the outside is transmitted to the flexible display panel, the stress is dispersed throughout the flexible display panel, and the fear of breakage of the touch sensor module and the flexible display panel is reduced. There is also an effect.
本発明の第9の特徴構成によると、本発明のタッチセンサモジュールは携帯電子端末用であって身体に装着して使用することができる。したがって、従来のIT機器にはない使用態様を消費者に提供できる効果がある。 According to the ninth characteristic configuration of the present invention, the touch sensor module of the present invention is for a portable electronic terminal and can be used by being worn on the body. Therefore, there is an effect that it is possible to provide consumers with usage modes that are not found in conventional IT equipment.
以下、本発明に係るタッチセンサ100およびタッチセンサモジュール10の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明のタッチセンサ100は、既存のスマートフォン等のIT機器のほか、腕、掌、足、衣服など身体に装着して使用することもできる携帯電子端末用のタッチセンサであり(図4、図5)、基体シート101の片面または両面にタッチセンシングパターン層4が形成され、該タッチセンシングパターン層4を外側面にして曲率半径20mmの円筒に沿わした場合(図6)の該タッチセンシングパターン層4の抵抗値の上昇が20%以内であり、該基体シート101および該タッチセンシングパターン層4上に導体金属からなる引き回し回路44が形成され、該引き回し回路44の一部が外気に露出した状態で構成され、該引き回し回路44の外気に露出した箇所が直接集積回路チップを実装するか又は外部回路へ接続するための接続端子45となっており、該接続する前の露出したままの接続端子45上に脱着が容易な保護シート46が被覆されているか(図1)、または接続端子が露出したままで相対湿度2〜70%の雰囲気中に置かれた構成から成る。
Hereinafter, embodiments of the
基体シート101は熱可塑性樹脂、熱や紫外線や電子線や放射線などで硬化する硬化性樹脂のほか、ガラス、セラミックス、無機材などからなる。熱可塑性樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン等のオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン等のビニル系樹脂、ニトロセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタレート、芳香族ポリエステル等のエステル系樹脂、ABS樹脂、これらの樹脂の共重合体樹脂、これらの樹脂の混合樹脂が挙げられる。硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂が挙げられる。そして、これらの樹脂等は単独の材質であってもよいし、アロイや複層品であってもよい。 The base sheet 101 is made of a thermoplastic resin, a curable resin that is cured by heat, ultraviolet rays, an electron beam, radiation, or the like, glass, ceramics, an inorganic material, or the like. Examples of thermoplastic resins include olefin resins such as polyethylene, polypropylene, and cyclic polyolefin, vinyl resins such as polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, and polystyrene, cellulose resins such as nitrocellulose and triacetyl cellulose, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and poly Examples thereof include ester resins such as dimethylcyclohexane terephthalate and aromatic polyester, ABS resins, copolymer resins of these resins, and mixed resins of these resins. Examples of the curable resin include an epoxy resin and a polyimide resin. These resins and the like may be a single material, or may be an alloy or a multilayer product.
また、基体シート101は直線偏光フィルムや位相差フィルムなどの偏光フィルムであってもよい。偏光フィルムにした場合、その偏光フィルムの偏光効果によりタッチセンシングパターン層4等の膜面での外光反射や光沢を低減できるメリットがある。偏光フィルムの例としては、芯材のポリビニルアルコール層にヨウ素等を吸着させ、その両面にアセチルセルロース層が形成され、防汚や光漏れ抑制などの加工をしたフィルムが挙げられる。
The base sheet 101 may be a polarizing film such as a linearly polarizing film or a retardation film. When a polarizing film is used, there is an advantage that external light reflection and gloss on the film surface such as the touch
タッチセンシングパターン層4は、携帯端末を使用する消費者等が入力した動作を検知するためのセンシング機能を果たす層であり、身体に装着して曲げの応力・負荷がかかっても問題とならない程度の柔軟性が必要である。身体に装着する際に最も曲げの応力・負荷がかかる動作は、手首や腕などに沿わして巻く動作である。手首や腕のサイズは年齢・性別等で異なるが、平均するとその曲面の曲率半径は20〜50mm程度である。したがって、当該タッチセンシングパターン層4に要求される柔軟性は、タッチセンシングパターン層4を外側面にして図6に示したように曲率半径20mmの円筒に沿わした場合の試験で抵抗値の上昇が問題とならない範囲であり、それは20%以内である。なお、該試験で図6のように沿わした回数は1回である。
The touch
また、タッチセンシングパターン層4はできる限り低抵抗で透明な材質で構成するのが好ましい。そのような例としては、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化カドミウム、インジウムスズ酸化物(ITO)などの金属酸化物や、導体金属やカーボンなどからなる極細線の導体繊維(金属ナノファイバー、金属ナノワイヤ、カーボンナノチューブ等)を含有させた透明導電膜、導体金属を目視で確認できない程度の細線にパターン化または自己組織化して形成させて外観上透明に見えるようにした透明導電膜、PEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)などのチオフェン系導電ポリマーやグラフェンからなる透明導電膜などが挙げられる。
The touch
上記金属酸化物層は、膜形成時には非結晶または低結晶で、後から適度に結晶化させるタイプの膜であって膜厚は10〜500nm程度が好ましい。上記極細線の導体繊維は、断面の直径が10〜200nm、アスペクト比が10〜100000のものが光学特性・導電性の点から好ましく、膜厚0.5〜30μm程度の樹脂膜に含有させるとよい。上記目視で確認できない程度の細線に導体金属をパターン化等した透明導電膜としては、金、銀、銅、錫、ニッケル、アルミニウム、パラジウムなどの導体金属を、厚み0.5〜30μm程度、線幅が0.2〜7μm程度、開口率(単位面積あたりの導体金属パターンが形成されない比率)が90%以上の格子状パターンまたはハニカム状パターンにしたものが好ましい。 The metal oxide layer is a non-crystalline or low-crystalline film at the time of film formation, and is a type of film that is appropriately crystallized later, and the film thickness is preferably about 10 to 500 nm. From the viewpoint of optical properties / conductivity, the ultrafine wire conductor fiber preferably has a cross-sectional diameter of 10 to 200 nm and an aspect ratio of 10 to 100,000, and is contained in a resin film having a thickness of about 0.5 to 30 μm. Good. As a transparent conductive film obtained by patterning a conductor metal on a thin wire that cannot be visually confirmed, a conductor metal such as gold, silver, copper, tin, nickel, aluminum, palladium, etc., having a thickness of about 0.5 to 30 μm, a wire A lattice pattern or a honeycomb pattern having a width of about 0.2 to 7 μm and an aperture ratio (ratio in which a conductor metal pattern per unit area is not formed) of 90% or more is preferable.
タッチセンシングパターン層4を金属酸化物層で形成する場合、パターン化する手段としては、レジストを汎用の印刷手法等にてパターン化する方法でも構わないが、本発明のタッチセンサ100では高精細のパターン化が必要なため、フォトリソグラフィーによる方法(すなわち、フォトレジストを金属酸化物層上の全面に塗布し、パターン化させたい箇所を露光して硬化させ未硬化部分を除去しパターン化する方法や、その逆の除去したい箇所を露光して軟化させ軟化した部分のフォトレジストを除去する方法)の方が好ましい。そしてレジストをパターン化した後は、レジストの載っていない箇所の金属酸化物層をエッチングにより除去してタッチセンシングパターン層4を形成する。
When the touch
金属酸化物層は最初から結晶化した膜に形成した方が耐性に優れた膜に形成できるため、一般的には最初から結晶化した金属酸化物層を形成するのが通常であるが、そのような結晶化した金属酸化物層はエッチング法による除去がしにくくタッチセンシングパターン層4を高精細なパターンにしにくいため、本発明のような用途にはあまり向いていない。また、最初から結晶化した金属酸化物層は相対的に堅くて脆い性質があるため、厚みや製法によっては前記した柔軟性を確保できない膜になる場合もある。一方、非結晶または低結晶の金属酸化物層はそのままの状態では抵抗値が高くてタッチセンシングの検出精度や検出感度が弱くなる場合もあるが、パターン化した後に遠赤外線またはプラズマの照射などにより適度に結晶化させれば容易に低抵抗化が可能なため、好ましい。
Since the metal oxide layer can be formed into a film having better resistance if it is formed from a crystallized film from the beginning, in general, a metal oxide layer crystallized from the beginning is usually formed. Such a crystallized metal oxide layer is difficult to remove by an etching method and is difficult to make the touch
なお、「非結晶または低結晶」とは、完全に非晶質であるものに限られず少量の結晶成分を有している場合のものも含むことを意味する。したがって本発明では、X線解析のプロファイルを採り、結晶化を示す明確なX線解析強度のピークが見られない場合は勿論のこと、仮に該ピークが少し見られた場合でも、タッチセンシングパターン層4が形成された基体シート101を濃度5重量%の塩酸に15分間浸漬した後、水洗・乾燥し、15mm↑2間の端子間抵抗を測定した場合に端子間抵抗が10倍以上に上昇するような場合は「非結晶または低結晶」と定義する。充分に結晶化された金属酸化物膜であれば上記の条件での塩酸浸漬でも皮膜が侵されることは少なく、端子間抵抗がそのように大幅増大することはないからである。 The term “non-crystalline or low crystalline” is not limited to a completely amorphous material, but also includes a material having a small amount of a crystalline component. Therefore, in the present invention, the X-ray analysis profile is taken and the touch sensing pattern layer is used even when a clear peak of the X-ray analysis intensity indicating crystallization is not seen, and even when the peak is slightly seen. 4 is immersed in hydrochloric acid having a concentration of 5% by weight for 15 minutes, washed with water and dried, and when the resistance between terminals between 15 mm and 2 is measured, the resistance between terminals rises 10 times or more. In such a case, it is defined as “amorphous or low crystalline”. This is because if the metal oxide film is sufficiently crystallized, the film is hardly attacked even by immersion in hydrochloric acid under the above conditions, and the resistance between terminals does not increase so much.
金属酸化物層を形成する方法としては、DCマグネトロンスパッタ法、RFスパッタ法、パルススパッタ法などの種々のスパッタリング法のほか、真空蒸着法、イオンプレーティング法、鍍金法などが挙げられる。また、溶媒に溶解または分散させて液体状態にし、スプレーやディップコーティングした後に溶媒を飛散させて形成する方法でも構わない。 As a method for forming the metal oxide layer, various sputtering methods such as a DC magnetron sputtering method, an RF sputtering method, and a pulse sputtering method, a vacuum deposition method, an ion plating method, a plating method, and the like can be given. Alternatively, it may be formed by dissolving or dispersing in a solvent to form a liquid state, spraying or dip coating, and then dispersing the solvent.
とくに、金属酸化物層をスパッタリング法で非結晶または低結晶の膜に形成する場合、後の結晶化を制御しやすい膜にするためには、基体シート101を予め温めておき、高真空に排気した装置内にアルゴンなどの不活性ガスや酸素ガス等の酸化剤を導入した反応性スパッタリング製膜で形成するとよい。 In particular, when the metal oxide layer is formed into a non-crystalline or low-crystalline film by a sputtering method, the base sheet 101 is preheated and evacuated to a high vacuum in order to make the subsequent crystallization easy to control. It is good to form by reactive sputtering film formation which introduce | transduced oxidizing agents, such as inert gas and oxygen gas, such as argon, in the apparatus.
上記金属酸化物層をパターン化する際のレジストの材質としてはビニル系、アクリル系、ウレタン系、アルキッド系、エポキシ系、ポリエステル系、セルロース系などの樹脂が挙げられ、厚みは1〜50μm程度が好ましい。レジスト膜の形成方法は、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、などの通常印刷法の他、塗装や各種コーターでのコート法でも構わない。また、上記金属酸化物層をエッチングするためのエッチング液としては塩化第二鉄水溶液のほか、高濃度の塩酸、硝酸、硫酸などの強酸性水溶液や苛性ソーダ、苛性カリなどの強アルカリ性水溶液などが挙げられる。 Resist materials for patterning the metal oxide layer include vinyl-based, acrylic-based, urethane-based, alkyd-based, epoxy-based, polyester-based, cellulose-based resins, and the thickness is about 1 to 50 μm. preferable. The method for forming the resist film may be a normal printing method such as screen printing, offset printing, gravure printing, flexographic printing, or a coating method with various coaters. Examples of the etching solution for etching the metal oxide layer include ferric chloride aqueous solutions, strong acidic aqueous solutions such as high concentration hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, and strong alkaline aqueous solutions such as caustic soda and caustic potash. .
以上、タッチセンシングパターン層4をパターン化する手段としてレジストを使用した方法を記載したが、レジストを使用せずレーザー照射機を使用してパターン化する方法もある。すなわち、レーザー光線のエネルギーによって形成した膜の一部を焼き切ったり、膜中にある極細線の導体繊維を断線させて絶縁化する方法である。とくに後者の場合、断線した導体繊維と導通する導体繊維とでは外観上ほとんど区別がつかないため、タッチセンシングパターン層4のパターンを隠すことができる効果(いわゆる骨見え防止効果)がある。
As mentioned above, although the method using a resist was described as a means for patterning the touch
以上の方法によって形成されるタッチセンシングパターン層4は単層であっても複数層であってもよく、複数層の場合には基体シート101の両方の面に設けてもよいし、複数の基体シート101の各々にタッチセンシングパターン層4をそれぞれ一層ずつ設けておき、それらのタッチセンシングパターン層4の形成面を同じ側にして積層した構造にしてもよい。
The touch
ただし、身体に装着して使用されるとタッチセンサ100は曲げられた状態で使用される場合が多く、タッチセンシングパターン層4のピッチは曲げられる前より長く引き伸ばされるように変化しやすい。そのように引き伸ばされた箇所は、タッチセンシングパターン層4が単層であるとタッチセンシングの検出精度や検出感度が低下し不具合が生じやすくなる。
However, when used by being worn on the body, the
その点、タッチセンシングパターン層4が複数層設けられていれば、片方の面のタッチセンシングパターン層4が引き伸ばされてピッチが長くなっても、もう片方の面のタッチセンシングパターン層4のピッチは同じかまたは逆に短くなって(図7)、前記引き伸ばされた箇所のタッチセンシングパターン層4のタッチセンシングの検出精度や検出感度の低下を補う働きをすることができるので、タッチセンシングパターン層4は単層より複数層の方がより好ましい。
In that respect, if a plurality of touch sensing pattern layers 4 are provided, even if the touch
タッチセンシングパターン層4で検出される電気信号は、一般的にその周囲4方向に囲まれた外枠額縁部に形成される引き回し回路44を通り、接続端子45を通じて集積回路チップや外部回路へ伝達される。この周囲4方向の額縁部に形成される引き回し回路44は構成上必須のものであるが、その額縁部の占める面積の割合が多ければ多いほど、タッチセンシングのできるディスプレイ画面の領域が狭まることになるので、タッチセンシングのできるディスプレイ画面の領域をできるだけ大きくしたいという市場ニーズとトレードオフの関係になる。とくに、本発明のタッチセンサ100に適用する携帯電子端末の場合は、ディスプレイ画面自体が元々小さい課題があったので該市場ニーズは一段と高い。
The electrical signal detected by the touch
したがって、タッチセンシングパターン層4のパターンは、上記一般的な外枠額縁部に囲まれた中央部に形成される構成のものよりも、周囲3方向に額縁部が存在せず、残り1方向の額縁部60を除く基体シート101全面をタッチセンシングが可能な領域40のタッチスクリーン部となるような構成のパターンにするのが好ましい(図3)。このように構成すれば、基体シート101のほぼ全面がタッチスクリーン部となり、タッチセンシングのできるディスプレイ画面の領域は最大限大きくできるメリットがある。とくに従来のタッチセンサでは両サイドの額縁部のために最終的に製造される携帯端末のディスプレイ画面はどうしても非常に縦長の見栄えの悪いものにならざるを得なかったが、両サイドの額縁部がなくなると最終的に製造される携帯端末のディスプレイ画面は均整のとれた形に近くできる(図4)。
Therefore, the pattern of the touch
さらに、基体シート101およびタッチセンシングパターン層4は前述した柔軟性を有するため、平面部だけでなく曲面となる箇所もタッチスクリーン部とすることができるので、身体に装着した携帯電子端末のタッチセンサモジュール10の大部分の面積をタッチセンシング可能な領域40とすることができる(図4)。したがって、タッチセンシング可能な領域40が大幅拡大し、表示できるアイテムが多くなるので、既存のスマートフォンのように指先等で多彩なタッチセンシングをすることも可能となる。
Furthermore, since the base sheet 101 and the touch
引き回し回路44は、接続端子45を通じてタッチセンシングパターン層4で検出した電気信号を高速かつ円滑に集積回路チップや外部回路へ伝達するための層であり、高速に伝達する目的から高導電性の金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、パラジウムなどの導体金属から構成する。引き回し回路44も、前述したフォトリソグラフィーや印刷手法とエッチング工法との組み合わせで形成するとよい。厚みは0.1〜50μm程度で適宜設定するとよい。なお、上記導体金属には、添加剤や樹脂など他の材料が一部含まれていてもよい。
The
そして、引き回し回路44の接続端子45は、引き回し回路44の導体金属がそのまま外気に露出した状態になるよう構成する。導体金属が外気に露出した状態のままであると、外気の水分等によって導体金属が錆びたり腐食したりして接続不良となる問題が生じるため、接続端子45はカーボンペーストなどの導電膜で被覆して防錆や腐食防止をするのが一般的であるが、そのようにするとどうしても接続端子45の界面での接触抵抗が上昇してしまい、タッチセンシングパターン層4で検出した電気信号を高速かつ円滑に集積回路チップや外部回路へ伝達するのに支障をきたす可能性があるからである。
The connection terminal 45 of the
そして、カーボンペーストなどの導電膜で被覆しない代わりに接続端子45には脱着が容易な保護シート46を被覆するか、接続端子45を露出したままで相対湿度2〜70%の雰囲気中に置かれた構成になるようにして、防錆や腐食防止をする。ロット数量の多いタッチセンサ製品では、当該製造される一部のタッチセンサについて引き回し回路44を形成してから当該接続端子45に集積回路チップを実装等するまでのリードタイムが長くなる。そのような場合に接続端子45を外気に露出させたままで何の対策もしないと、接続端子45が錆びたり腐食したりした状態のタッチセンサが一部でしかもランダムに含まれることになり、それらを使用可能品と使用不能品とに仕分けする作業の労力や費用が非常に多大となりトータルでの生産性の低下や生産コストの大幅な増加などの問題が発生する。実装等後にコンフォーマルコートなどの対策をしても、一旦錆びや腐食が始まると加速度的に進行するので品質の低下は避けられないので、そのような錆びや腐食などに対する対策はタッチセンサ自体で事前に行う必要があるからである。
Then, instead of being covered with a conductive film such as carbon paste, the connection terminal 45 is covered with a
脱着が容易な保護シート46は、外気に露出した接続端子45を錆や腐食等から保護する役割を果たすので、できる限り引き回し回路44が形成された後すばやく接続端子45上に被覆する必要がある。そして、該脱着が容易な保護シート46は光学特性や電気特性はとくに必要はないものの、上記役割を果たす必要性から外気の湿気を遮断する水蒸気バリア性や脱着を容易にする適度な仮接着性を必要とする。
The
脱着が容易な保護シート46の好ましい水蒸気バリア性は、温度40℃、相対湿度90%の雰囲気内での24時間の水蒸気透過度が5g/m2以内であり、好ましい仮接着性はJIS−K−6854に規定される180度剥離試験法において剥離速度20mm/秒で25mm幅あたり10〜500g重である。保護シート46のシート材としては、厚み10〜500μm程度のポリ塩化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどのプラスチックフィルムのほか、アルミ箔のような不透明なフォイル等が挙げられる。また、これらの材質より水蒸気バリア性が乏しいシート材でも、水蒸気透過率が1×10-2〜10-8g/m2/d程度の水蒸気バリア層を設けることにより保護シート46とすることもできる。
The preferable water vapor barrier property of the
相対湿度2〜70%の雰囲気中に置く方法としては、タッチセンサ100を所定の温度および相対湿度の雰囲気を維持できる容器や部屋内に置く方法や、タッチセンサ100を密閉して真空包装する方法などが挙げられる。なお、ここでいう相対湿度とは飽和水蒸気圧に対する水蒸気圧の分圧のことであり、飽和水蒸気圧はJIS28806に記載されている飽和水蒸気圧表の値である。例えば、温度30℃の時に測定した雰囲気中の1m↑3中の平均水蒸気量が15.2gであった場合、温度30℃の飽和水蒸気量は30.4g/m↑3なので、相対湿度は15.2÷30.4×100=50.0%となる。
As a method of placing in an atmosphere having a relative humidity of 2 to 70%, a method of placing the
上記の相対湿度は低ければ低いほど好ましいが、相対湿度2%未満にするには50℃を超える雰囲気温度にしないと実現困難である。しかし、50℃を超える雰囲気温度にタッチセンサを長期間置くことは、タッチセンサの熱劣化を引き起こす可能性もあるのであまり好ましくはない。一方で10℃未満の雰囲気温度にすると結露が発生しやすくなり問題がある。したがって、タッチセンサ100を容器や部屋内に置く方法を用いる場合には、温度10〜50℃、相対湿度2%〜70%の雰囲気を維持できる容器や部屋内に置くのが好ましい。
The lower the relative humidity, the better. However, in order to make the relative humidity less than 2%, it is difficult to realize unless the ambient temperature exceeds 50 ° C. However, it is not preferable to place the touch sensor at an ambient temperature exceeding 50 ° C. for a long time because it may cause thermal deterioration of the touch sensor. On the other hand, if the ambient temperature is less than 10 ° C., condensation tends to occur and there is a problem. Therefore, when using the method of placing the
真空包装する方法では包装した時点で湿気が除去されるため短期間で錆びる懸念は少ないが、時間経過とともに外気の湿気が包装材を通過して内部に浸透するので、温度40℃、相対湿度90%の雰囲気内での24時間の水蒸気透過度が20g/m2以内の水蒸気バリア性の特性をもつ包装材を使用して包装するのが好ましい。そして、包装した内部には予め窒素ガスなどの不活性なガスを充填させておけば外気の湿気の侵入防止になるのでより好ましい。 In the vacuum packaging method, since moisture is removed at the time of packaging, there is little fear of rusting in a short period of time. However, since the moisture of the outside air passes through the packaging material and penetrates into the interior with time, the temperature is 40 ° C. and the relative humidity is 90 It is preferable to package using a packaging material having a water vapor barrier property with a water vapor permeability of 20 g / m 2 or less within a 24% atmosphere. And, it is more preferable to fill the packaged interior with an inert gas such as nitrogen gas in advance because it prevents intrusion of moisture from the outside air.
なお、タッチセンシングパターン層4上および引き回し回路44上の接続端子45以外の箇所には、環状オレフィン系樹脂、ポリエーテルスルフォン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、アモルファスポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂や、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系などの熱硬化性樹脂、ウレタンアクリレート系、シアノアクリレート系などの紫外線硬化型樹脂からなる防錆用塗膜層30を一部または全部形成しておくとよい(図1)。防錆用塗膜層30には、タッチセンシングパターン層4および引き回し回路44に対する防錆作用のほか強固な接着性と電気絶縁性が必要である。防錆用塗膜層30の形成方法は、グラビア、スクリーン、オフセットなどの汎用の印刷法のほか、各種コーターによる方法、塗装、ディッピングなどの方法により形成するとよい。また、防錆用塗膜層30は別途製造されたフィルムであってもよく、その場合には熱ラミネートや接着剤・粘着剤を介したラミネートなどで貼り付けして形成するとよい。
In addition to the connection terminals 45 on the touch
つぎに、本発明のタッチセンサ100を用いたタッチセンサモジュールについて説明する。本発明のタッチセンサモジュール10は、前記タッチセンサ100の接続端子45上に脱着が容易な保護シート46が被覆されている場合には脱着をし、脱着後直ちに外気に露出した接続端子45に直接ハンダ付けなどの方法により集積回路チップ46を実装するか又は外部回路へ接続するためのフレキシブルプリント基板を接続する。したがって、接続端子45での接触抵抗が低いため従来のスマートフォンなどのIT機器より高速かつ円滑に集積回路チップや外部回路へ電気信号を伝達することができる。
Next, a touch sensor module using the
そして、前記タッチセンサ100の表面には厚み0.03〜0.4mmのカバー基材1が被覆形成され、該タッチセンサ100の裏面にはフレキシブルディスプレイパネル8が備えられる(図2)。したがって、総厚みが薄くかつ軽くかつ全体が曲げ歪みに耐え得る構造になっているため、身体のあらゆる場所に装着でき(図5)、曲面部でのタッチセンシングも可能である(図4)。
The surface of the
なお、接続端子45において引き回し回路44の導体金属の露出箇所は接続端子45の一部であってもよい。例えば、極薄のスズ膜のように島状に形成される保護膜を接続端子45表面に形成した場合には当該接続端子45表面は引き回し回路44の導体金属自体が所々露出している状態となり、かつスズ膜の場合は外気の湿気などで酸化しても酸化スズ自体が高導電性であるため、前述したカーボンペーストなどの導電膜で保護膜を形成する場合に懸念されるような接触抵抗の上昇は少なく、高速かつ円滑に集積回路チップや外部回路へ電気信号を伝達することができるからである。
Note that the exposed portion of the conductive metal of the
カバー基材1の例としては、化学強化ガラス、サファイアガラス、表面にハードコート層が形成されたプラスチックフィルム、有機ポリマーのマトリックスに無機粒子が島状に形成された高硬度プラスチックフィルムなどが挙げられる。厚みが0.4mmよりも厚いと重量が重く曲げることも困難となり、身体に装着して使用することができなくなる。また、ロール状にすることができないため、後述するようなタッチセンサ100とのロールツーロール方式による積層ができなくなる。一方、厚みが0.03mmよりも薄いと耐摩耗性や耐擦傷性などのカバー基材としての性能が低下し、しわが発生しやすくなってタッチセンサ100と綺麗に積層するのが難しくなる。
Examples of the
化学強化ガラスとしては、アルミナの含有率が8%以上のホウケイ酸ガラスが挙げられ、85重量%以上の硝酸カリウム塩を含有し浴温度が300〜600℃の塩浴に、アルミノシリケートガラスなどを1〜15時間にわたって浸漬させて、ガラスに含まれるナトリウムイオンを放出させ、代わりにカリウムイオンを取り込ませる処理などによって化学強化がされる。製造法としてはフュージョン法(オーバーフロー法)やフロート法が挙げられる。 Examples of the chemically strengthened glass include borosilicate glass having an alumina content of 8% or more. In a salt bath containing 85% by weight or more of potassium nitrate and a bath temperature of 300 to 600 ° C., 1 aluminosilicate glass or the like is used. It is soaked for ˜15 hours to release the sodium ions contained in the glass, and the chemical strengthening is performed by, for example, taking in potassium ions instead. Examples of the production method include a fusion method (overflow method) and a float method.
サファイヤガラスとしては、アルミナを溶解した六角形の単結晶格子構造のガラスが挙げられ、化学強化は不要で、耐熱性があり強酸などの薬品に耐性があり、鉛筆硬度が9Hに達するグレードのものが好ましい。製造法としては、チョクラルスキ法、Kyropoulos法、熱交換法、EFG法などが挙げられる。 Sapphire glass includes hexagonal single crystal lattice glass with alumina dissolved, chemical strengthening is not required, it is heat resistant, resistant to strong acids and other chemicals, and has a pencil hardness of 9H. Is preferred. Examples of the production method include Czochralski method, Kyropoulos method, heat exchange method, EFG method and the like.
表面にハードコート層が形成されたプラスチックフィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン等のオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン等のビニル系樹脂、ニトロセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタレート、芳香族ポリエステル等のエステル系樹脂などのプラスチックフィルム上に、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系などの熱硬化性樹脂やウレタンアクリレート系、シアノアクリレート系などの紫外線硬化型樹脂からなるハードコート層を設けたものが挙げられる。該表面にハードコート層が形成されたプラスチックフィルムは鉛筆硬度が3H〜9Hのものが好ましい。3H未満であると耐擦傷性が不足し、10H以上であると曲げた際にクラックが生じやすくなるからである。 Plastic films with a hard coat layer formed on the surface include olefin resins such as polyethylene, polypropylene and cyclic polyolefin, vinyl resins such as polymethyl methacrylate and polystyrene, cellulose resins such as nitrocellulose and triacetyl cellulose, and polycarbonate. UV curing such as epoxy-based, urethane-based, acrylic-based thermosetting resins, urethane acrylate-based, cyanoacrylate-based plastic films such as polyethylene terephthalate, polydimethylcyclohexane terephthalate, aromatic polyester, etc. And a hard coat layer made of a mold resin. The plastic film having a hard coat layer formed on the surface preferably has a pencil hardness of 3H to 9H. This is because if it is less than 3H, the scratch resistance is insufficient, and if it is 10H or more, cracking tends to occur when bent.
有機ポリマーのマトリックスに無機粒子が島状に形成された高硬度プラスチックフィルムとしては、有機ポリマーのマトリックス6に平均直径0.5〜20nm程度の無機粒子7が均一に分布するよう島状に形成されたフィルムが挙げられる(図8)。平均直径0.5nm未満の無機粒子は凝集しやすく偏って分布してしまう頻度が高くなり、また直径が小さいと有機ポリマーのマトリックス6の膜中に埋もれてしまい無機粒子7の高硬度・高い耐裂傷性の利点が発揮できなくなるためであり、一方、直径20nmを越える無機粒子はカバー基材1の表面平滑性を大きく阻害し、その無機粒子の割合が多いとカバー基材1の表面粗さは格段に大きくなって泡噛みなどの不良の原因となる。
A high-hardness plastic film in which inorganic particles are formed in an island shape in an organic polymer matrix is formed in an island shape so that
また、無機粒子7が均一に分布せずマトリックス6中に偏って過密に分布するとその箇所は脆くなって衝撃により破損しやすくなり、逆に無機粒子7が過疎になった箇所は表面強度が弱くなって傷がつきやすくなってしまう不具合が生じやすくなる。さらに当該フィルムでは厚みが0.4mmより厚いと連続的に個片に切断したりすることができなくなり、厚みが0.03mmより薄くなると材質自体がち切れて使用できなくなる問題もある。
In addition, if the
フレキシブルディスプレイパネル8は、曲率半径20mmで曲げても割れない厚みが2mm以下のディスプレイであり、具体的にはフレキシブル有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)ディスプレイパネルやフレキシブル液晶ディスプレイパネル、フレキシブル電気泳動ディスプレイパネルなどが挙げられる。とくに、有機ELディスプレイパネルは発光層などが薄膜でかつ柔軟な固体の積層膜からなり、高度なフレキシブル化・薄膜化を実現できる点で好ましい。
The
カバー基材1とタッチセンサ100とフレキシブルディスプレイパネル8の積層方法としては、例えばカバー基材1やフレキシブルディスプレイパネル8の全面またはタッチセンサ100の両面に紫外線硬化型の光学接着剤を塗布し、これらを積層した後、紫外線を照射して前記光学接着剤を紫外線硬化させるように構成する方法が挙げられる。あるいは、粘着性があり光学的に透明性の高い光学透明両面テープや感圧性の接着剤が形成されたテープなどを、カバー基材1やフレキシブルディスプレイパネル8の全面またはタッチセンサ100の両面全面に予め貼付しておいて積層する方法も挙げられる。
As a method of laminating the
とくにタッチセンサ100とフレキシブルディスプレイパネル8との間は、ダイレクトボンディング(全面貼り)で積層するのが好ましい。そのようにすれば、従来の一部貼付の積層方式で形成されるような空気層が無くなり、タッチセンサモジュール10のディスプレイ部分の透過率の向上や反射率の低減が図れるだけでなく、外部からカバー基材1に加わった応力がタッチセンサ100を介してフレキシブルディスプレイパネル8にまで伝わったとしても該応力がフレキシブルディスプレイパネル8全体に分散するようになりフレキシブルディスプレイパネル8の破損の懸念がより低減される効果があるからである。
In particular, the
タッチセンサ100とカバー基材1との積層、タッチセンサ100とフレキシブルディスプレイパネル8との積層は、それぞれ個々の所定のサイズにカットした後に積層しても構わないが、生産性向上のためには、それぞれロール状になっている状態から連続的に搬送し、金属ロール25とゴムロールの間を通してそれらを同時に積層する方式(所謂ロールツーロール方式)で積層するのが好ましい(図9)。そして、最後に所定のサイズにカットするとよい。
The
なお、カバー基材1またはタッチセンサ100のいずれかには、タッチセンサ100の額縁部60等に形成される引き回し回路44を隠すための加飾層3を設けてもよい。加飾層3は転写シート20を使用した転写方式により形成するのが好ましい(図10)。加飾層3を厚膜で表面凹凸が大きい状態で形成したとしても、その後の接着層の形成や転写圧によって表面が均され、段差が少なくなるので、カバー基材1とタッチセンサ100とを積層する際に発生する空気の泡かみ等が少なくなる効果があるからである。そして上記転写方式に使用する転写シートには、加飾層3の上に無色透明の接着層インキ層を設けた方が好ましい。
In addition, you may provide the
形成した加飾層3の表面の凹凸が大きくても、転写シートの基材の表面粗さを少なくして接着層インキの平滑性を向上さえすれば、接着層インキのレべリングによって加飾層3の厚みの段差がほとんど無くなり、加飾層3の表面凹凸も軽減されるからである。したがって、そのように構成すれば、加飾層3の表面の凹凸によってタッチセンシングパターン層4等への影響や泡噛みなどの不具合が生じることはない。その結果、加飾層3の厚みをより厚く形成しても問題は生じないので加飾層3は隠蔽のない色でも充分使用でき、携帯電子端末のディスプレイ画面の外観を意匠性に優れた美麗な外観とすることができる効果がある。
Even if the unevenness of the surface of the formed
加飾層3の材質は、ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、アルキド系樹脂などをバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。加飾層3の形成方法は、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、などの通常印刷法などを用いるとよい。加飾層3の厚みは0.5〜10μm程度とするのが一般的である。。
The
接着層インキ層は、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂などをバインダーとする無色透明のインキを用いて形成するとよい。ただし、これら単体の樹脂系では、カバー基材1その中でもとくに無機粒子7に対して接着しにくいため、シランカップリング剤などの接着補助添加物を加えておくのが好ましい。形成方法は、上記通常印刷法以外に厚みを稼げるダイレクトコーター法、リップコーター法、リバースコーター法などの各種コーターによる方法を用いるとよい。該接着層インキ層22の厚みは、加飾層3の厚みによる段差を少なくするためにドライで加飾層3の厚みよりも厚くなるようにすることが好ましい。また、接着層インキ層表面のレベリング性も必要なため、接着層インキには変性シリコン系などのレベリング剤も添加しておくのが好ましい。
The adhesive layer ink layer may be formed using a colorless and transparent ink having a polyamide resin, an acrylic resin, a cycloolefin resin, or the like as a binder. However, since these single resin systems are difficult to adhere to the
1 カバー基材
3 加飾層
4 タッチセンシングパターン層
6 マトリックス
7 無機粒子
8 フレキシブルディスプレイパネル
10 タッチセンサモジュール
20 転写シート
25 金属ロール
26 ゴムロール
30 防錆用塗膜層
40 タッチセンシング可能な領域
44 引き回し回路
45 接続端子
46 脱着が容易な保護シート
47 集積回路チップ
60 額縁部
100 タッチセンサ
101 基体シート
200 円筒
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