JP2015064790A - タッチパネルセンサ、タッチパネル装置および表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タッチパネルセンサ30は、透明樹脂シート32と、透明樹脂シート32の一方の側の面上の第1電極40と、透明樹脂シート32の他方の側の面上の接合層34と、接合層34上の第2電極50と、を有する。第1電極40の導電体メッシュをなす第1導線46は、透明樹脂シート32側に位置する第1導電性金属層47と、導電性金属層47を一方の側から覆う第1暗色層48と、を有している。第2電極50の導電体メッシュをなす第2導線56は、接合層34側に位置する第2暗色層58と、第2暗色層58によって一方の側から覆われた第2導電性金属層57と、を有している。
【選択図】図5
Description
透明樹脂シートと、
前記透明樹脂シートの一方の側の面上に設けられた第1検出電極と、
前記透明樹脂シートの他方の側の面上に設けられた接合層と、
前記接合層の他方の側の面上に設けられた第2検出電極と、を備え、
前記第1検出電極は、第1導線が多数の開口領域を画成するメッシュパターンにて配置されている第1導電体メッシュを含み、
前記第2検出電極は、第2導線が多数の開口領域を画成するメッシュパターンにて配置されている第2導電体メッシュを含み、
前記第1導電体メッシュをなす前記第1導線は、前記透明樹脂シート側に位置する第1導電性金属層と、前記第1導電性金属層を一方の側から覆う第1暗色層と、を含み、
前記第2導電体メッシュをなす前記第2導線は、前記接合層側に位置する第2暗色層と、前記第2暗色層によって一方の側から覆われた第2導電性金属層と、を含む。
透明樹脂シートと、蒸着法、スパッタリング法、めっき法、CVD法、イオンプレーティング法又はこれらの二以上を組み合わせた方法により前記透明樹脂シートに積層された第1導電性金属膜と、前記第1導電性金属膜の前記透明樹脂シートとは反対側に積層された第1暗色膜と、を有する第1積層体に、支持体と、蒸着法、スパッタリング法、CVD法、イオンプレーティング法又はこれらの二以上を組み合わせた方法により前記支持体に積層された第2導電性金属膜と、前記第2導電性金属膜の前記支持体とは反対側に積層された第2暗色膜と、を有する第2積層体を、前記第1積層体の前記透明樹脂シートの側と前記第2積層体の前記第2暗色膜の側とが対面するようにして、接合層を介して積層する工程と、
前記第2積層体の前記第2暗色膜及び前記第2導電性金属膜が前記接合層を介して前記第1積層体に接合した状態で、前記支持体を剥がして、前記第2導電性金属膜、前記第2暗色膜、前記接合層、前記透明樹脂シート、前記第1導電性金属膜及び前記第1暗色膜をこの順で含む中間積層体を作製する工程と、
前記中間積層体の前記第2導電性金属膜及び前記第2暗色膜、並びに、前記第1暗色膜及び前記第1導電性金属膜をパターニングする工程と、を備える。
図1および図2に示すように、タッチパネル装置20は、画像表示機構(例えば液晶表示装置)12とともに組み合わせられて用いられ、表示装置10を構成している。図示された画像表示機構12は、一例としてフラットパネルディスプレイ、より具体的には液晶表示装置として構成されている。画像表示機構12は、表示面12aを形成する液晶表示パネル15と、液晶表示パネル15を背面から照明するバックライト14と、液晶表示パネル15に接続された表示制御部13と、を有している。液晶表示パネル15は、映像を表示することができる表示領域A1と、表示領域A1を取り囲むようにして表示領域A1の外側に配置された非表示領域(額縁領域とも呼ばれる)A2と、を含んでいる。表示制御部13は、表示されるべき映像に関する情報を処理し、映像情報に基づいて液晶表示パネル15を駆動する。液晶表示パネル15は、表示制御部13の制御信号により、所定の映像を表示面12aに表示するようになる。すなわち、画像表示機構12は、文字や図等の情報を映像として出力する出力装置として役割を担っている。
次に、タッチパネル装置20について説明する。タッチパネル装置20は、タッチパネルセンサ30を含む積層構造体20aと、タッチパネルセンサ30に接続された検出制御部21と、を有している。タッチパネルセンサ30を含む積層構造体20aは、画像表示機構12の表示面12aに対面する位置に配置されている。上述したように、タッチパネル装置20は、投影型容量結合方式のタッチパネル装置として構成されており、情報を入力する入力装置としての役割を担っている。図2に示された例では、タッチパネル装置20の積層構造体20aは、観察者側、すなわち、画像表示機構12とは反対の側から順に、カバー層22、接合層23、タッチパネルセンサ30及び第2カバー層24を有している。
次に、タッチパネルセンサ30について、詳述する。図2および図3に示すように、タッチパネルセンサ30は、透明樹脂シート32と、透明樹脂シート32の一方の側の面上に設けられた第1電極40と、透明樹脂シート32の他方の側の面上に設けられた接合層34と、接合層34の他方の側の面上に設けられた第2電極50と、を含んでいる。図示された実施の形態では、タッチパネルセンサ30に関連して用いる「一方の側」は、観察者側、すなわち、検出制御部21とは反対の側となっている。また図示された実施の形態では、タッチパネルセンサ30に関連して用いる「他方の側」は、画像表示機構12側、すなわち、観察者側とは反対の側となっている。
透明樹脂シート32は、電極40,50を支持する基材として機能し、且つ、タッチパネルセンサ30における誘電体としても機能する。図1および図3に示すように、透明樹脂シート32は、タッチ位置を検出され得る領域に対応するアクティブエリアAa1と、アクティブエリアAa1に隣接する非アクティブエリアAa2と、を含んでいる。図1に示すように、タッチパネルセンサ30のアクティブエリアAa1は、画像表示機構12の表示領域A1に対面する領域の中央部から周縁部にかけての領域を占めている。一方、非アクティブエリアAa2は、矩形状のアクティブエリアAa1の周縁部を四方から周状に取り囲むように、言い換えると、額縁状に形成されている。この非アクティブエリアAa2は、画像表示機構12の非表示領域A2に対面する領域に形成されている。
図2に示すように、接合層34は、透明樹脂シート32の片側のみに設けられている。より具体的には、接合層34は、透明樹脂シート32の他方の側の面上に設けられている。図2に示された例において、接合層34は、透明樹脂シート32の他方の側の面上にベタで設けられ、すなわち、透明樹脂シート32の他方の側の面上に隙間無く面状の領域に設けられている。
次に、透明樹脂シート32または接合層34上に設けられたタッチパネルセンサ30の第1電極40及び第2電極50について説明する。なお、以下の説明及び図面においては、第1電極40について、40番台の符号を付して説明し、第2電極50について、50番台の符号を付して説明する。ただし、第1電極40及び第2電極50は、共通する構成を含んでおり、共通する構成については、「第1」や「第2」との用語を用いることなく且つ40番台の符号と第2電極50番台の符号の両方を参照しながら説明する。
第1検出電極45は、透明樹脂シート32の一方の側(観察者側)の面上に所定のパターンで配置されている。また、第2検出電極55は、接合層34の他方の側(画像表示機構12側)の面上に、第1検出電極45とは異なるパターンで配置されている。より具体的には、図3に示すように、第1検出電極45は、長方形の輪郭形状を有して線状に延び、且つ、その長手方向と交差する方向に配列されている。同様に、第2検出電極55も、長方形の輪郭形状を有して線状に延び、且つ、その長手方向と交差する方向に配列されている。ただし、第1検出電極45の配列方向と第2検出電極55の配列方向とは非平行となっている。図示された例において、第1検出電極45は、ストライプ状に当該図上で上下方向に配列され、且つ、その配列方向に直交する方(当該図上に於いて左右方向)向に直線状に延びている。また、第2検出電極55も、ストライプ状に当該図上で左右方向配列され、且つ、その配列方向に直交する方向(当該図上で上下方向)に直線状に延びている。さらに、第1検出電極45の配列方向と第2検出電極55の配列方向とは直交している。
取出電極42,52は、検出電極45,55の各々に対し、接触位置の検出方法に応じて一つまたは二つ設けられている。各取出電極42,52は、対応する検出電極45,55に接続されて配線を形成している。取出電極42,52は、透明樹脂シート32の非アクティブエリアAa2内を、対応する検出電極45,55から透明樹脂シート32の端縁まで延びている。そして、取出電極42,52の検出電極45,55とは反対側の端部に、端子部42a,52aが形成されている。取出電極42,52は、その端子部42a,52aにて、図示しない外部接続配線(例えば、FPC)を介し、検出制御部21に接続される。
次に、電極40,50の断面形状について説明する。図5は、厚さ方向に沿った断面において、タッチパネルセンサ30が示されている。とりわけ図5は、導電体メッシュ45a,55aをなす導線46,56の断面形状を示している。ここで厚さ方向とは、シート状(フィルム状、板状、パネル状)からなるタッチパネルセンサ30のシート面(フィルム面、板面、パネル面)への法線方向に沿った断面のことを指す。また、シート面(フィルム面、板面、パネル面)とは、対象となるシート状(フィルム状、板状、パネル状)の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態においては、透明樹脂シート32が一対の主面を有するシート状の形状を有している。したがって、本実施の形態では、厚さ方向に沿った断面とは、透明樹脂シート32の面への法線方向に沿った断面と一致する。
次に、タッチパネルセンサ30の製造方法の一例について説明する。以下に説明する製造方法では、まず、図6に示すようにして第1積層体70を準備し、また、図7に示すようにして第2積層体75を準備する。第2積層体75の準備は、第1積層体70の準備の前に行っても良いし、第1積層体70の準備の後に行っても良いし、或いは、第1積層体70の準備と並行して行っても良い。その後、第1積層体70および第2積層体75から中間積層体80を作製し、中間積層体80からタッチパネルセンサ30を作製する。以下、各工程について順に説明していく。
まず、図6を参照して、第1積層体70を準備する工程について説明する。図6(c)に示すように、第1積層体70は、透明樹脂シート32、第1導電性金属膜71及び第1暗色膜72をこの順で含んでいる。第1積層体70を作製するにあたり、まず、透明樹脂シート32を準備する。第1積層体70の透明樹脂シート32は、タッチパネルセンサ30の透明樹脂シート32をなすようになる。したがって、第1積層体70の透明樹脂シート32の材料は、タッチパネルセンサ30の透明樹脂シート32用の材料として例示した材料を適宜選択して用いることができる。また、以下に説明する第1積層体70の製造方法によれば、透明樹脂シート32に加えられる負荷、とりわけ熱負荷は大きくならない。したがって、透明樹脂シート32の厚みは、25μm以上300μm以下と薄くすることもできる。
次に、図7を参照して、第2積層体75を準備する工程について説明する。図7(b)に示すように、第2積層体75は、支持体78、第2導電性金属膜76及び第2暗色膜77をこの順で含んでいる。第2積層体75を作製するにあたり、まず、支持体78を準備する。第2積層体75の支持体78は、最終的に廃棄され、タッチパネルセンサ30の一部分を構成するものではない。したがって、支持体78の材料は、特に限定されることなく種々の材料、例えば樹脂や紙を用いることができ、また不透明な材料を用いることもできる。なお、図示された例においては、後述する第2導電性金属膜76との剥離を円滑に行うため、支持体78の一方の面に剥離層78aが設けられている。剥離層78aは、シリコーン等の、珪素樹脂、弗素樹脂、メラミン樹脂、或いはこれらの樹脂を適宜比率で2種以上混合したものからなる剥離剤の塗膜として形成され得る。
次に、図8及び図9を参照して、中間積層体80を準備する工程について説明する。図8に示すように、接合層34を介して、第1積層体70と第2積層体75とを接合する。この際、第1積層体70の透明樹脂シート32と、第2積層体75の第2暗色膜77とが向き合うように、第1積層体70及び第2積層体75を積層する。
次に、図10〜図13を参照して、フォトリソグラフィー技術を用いたパターニングにより、透明樹脂シート32上の第1導電性金属膜71および第1暗色膜72を所望のパターンにて、パターニングする。同様に、フォトリソグラフィー技術を用いたパターニングにより、接合層34上の第2導電性金属膜76および第2暗色膜77を所望のパターンにて、パターニングする。
次に、図11に示すように、第1感光膜81上に第1マスク83を配置するとともに、第2感光膜86上に第2マスク88を配置する。マスク83,88は各々、後に形成される第1電極40及び第2電極50に対応したパターンで露光光を透過させる透過部83a,88aと、露光光を遮蔽する遮光部83b,88bと、を含んでいる。その後、図11に示すように、露光光を、マスク83,88を介して感光膜81,86に照射する。この結果、第1感光膜81および第2感光膜86が互いに異なるパターンで同時に露光される。
次に、露光された第1感光膜81および第2感光膜86を現像する。具体的には、感光膜81,86に対応した現像液を用意し、この現像液を用いて、感光膜81,86を現像する。これにより、図12に示すように、感光膜81,86のうち露光光が照射されていない部分が除去され、感光膜81,86が所定のパターンにパターニングされる。この結果、第1感光膜81が所定のパターンにパターニングされてなる第1レジストパターン82が、第1暗色膜72によって形成されている中間積層体80の一方の面上に形成される。また、第2感光膜86が所定のパターンにパターニングされてなる第2レジストパターン87が、第2導電性金属膜76によって形成されている中間積層体80の他方の面上に形成される。
その後、図13に示すように、第1レジストパターン82をマスクとして、第1暗色膜72及び第1導電性金属膜71をエッチングする。このエッチングにより、第1暗色膜72及び第1導電性金属膜71が、第1レジストパターン82と略同一のパターンにパターニングされる。また、第2レジストパターン87をマスクとして、第2導電性金属膜76及び第2暗色膜77をエッチングする。このエッチングにより、第2導電性金属膜76及び第2暗色膜77が、第2レジストパターン87と略同一のパターンにパターニングされる。エッチング方法は特に限られることはなく、エッチング液を用いるウェットエッチングや、プラズマエッチングなどが適宜用いられる。ウェットエッチングが採用される場合、導電性金属膜71,76及び暗色膜72,77を構成する材料を溶解させることができるエッチング液が適宜選択される。例えば、塩化第2鉄水溶液、塩酸等をエッチング液として用いることができる。
その後、第1レジストパターン82及び第2レジストパターン87を除去する。これによって、図5に示すように、パターニングされた第1暗色膜72及び第1導電性金属膜71によって形成された第1電極40が、一方の側に露出し、パターニングされた第2導電性金属膜76及び第2暗色膜77によって形成された第2電極50が、他方の側に露出する。以上のようにして、タッチパネルセンサ30が得られる。
以上のような本実施の形態によれば、透明樹脂シート32の一方の側の面上に第1電極40が設けられ、透明樹脂シート32の他方の側の面上に接合層34を介して第2電極50が設けられている。第1電極40の導電体メッシュ45aをなす第1導線46は、透明樹脂シート32側に位置する第1導電性金属層47と、導電性金属層47を一方の側から覆う第1暗色層48と、を有している。第2電極50の導電体メッシュ55aをなす第2導線56は、接合層34側に位置する第2暗色層58と、第2暗色層58によって一方の側から覆われた第2導電性金属層57と、を有している。このようなタッチパネルセンサ30を一方の側から観察した場合、第1暗色層48によって第1導電性金属層47が覆われ、第2暗色層58によって第2導電性金属層57が覆われている。このため、高い反射率を有した導電性金属層47,57を、低反射率で暗色の暗色層48,58によって不可視化することができる。これにより、タッチパネルセンサ30を含む表示装置10は優れたコントラスを呈することができる。
12 画像表示機構
12a 表示面
13 表示制御部
14 バックライト
15 表示パネル、液晶表示パネル
16 偏光板、下偏光板
17 液晶セル
18 偏光板、上偏光板
19 低屈折率層
20 タッチパネル装置
20a 積層構造体
21 検出制御部
22 カバー層
23 接合層(粘着層)
30 タッチパネルセンサ
32 透明樹脂シート
34 接合層
40 第1電極
42 第1取出電極、第1取出配線
42a 端子部
45 第1検出電極
45a 導電体メッシュ
45b 開口領域
46 第1導線
46a 基端面
46b 先端面
46c 側面
47 第1導電性金属層
47a 基材側導電性金属層
47b 表層側導電性金属層
48 第1暗色層
50 第2電極
52 第2取出電極、第2取出配線
52a 端子部
55 第2検出電極
55a 導電体メッシュ
55b 開口領域
56 第2導線
56a 基端面
56b 先端面
56c 側面
57 第2導電性金属層
58 第2暗色層
70 第1積層体
71 第1導電性金属膜
71a 基材側導電性金属膜
71b 表層側導電性金属膜
72 第1暗色膜
75 第2積層体
76 第2導電性金属膜
77 第2暗色膜
78 支持体
78a 剥離層
80 中間積層体
81 第1感光膜
82 第1レジストパターン
83 第1マスク
83a 透過部、開口部
83b 遮光部
86 第2感光膜
87 第2レジストパターン
88 第2マスク
88a 透過部、開口部
88b 遮光部
A1 表示領域
A2 非表示領域
Aa1 アクティブエリア
Aa2 非アクティブエリア
Claims (9)
- 透明樹脂シートと、
前記透明樹脂シートの一方の側の面上に設けられた第1検出電極と、
前記透明樹脂シートの他方の側の面上に設けられた接合層と、
前記接合層の他方の側の面上に設けられた第2検出電極と、を備え、
前記第1検出電極は、第1導線が多数の開口領域を画成するメッシュパターンにて配置されている第1導電体メッシュを含み、
前記第2検出電極は、第2導線が多数の開口領域を画成するメッシュパターンにて配置されている第2導電体メッシュを含み、
前記第1導電体メッシュをなす前記第1導線は、前記透明樹脂シート側に位置する第1導電性金属層と、前記第1導電性金属層を一方の側から覆う第1暗色層と、を含み、
前記第2導電体メッシュをなす前記第2導線は、前記接合層側に位置する第2暗色層と、前記第2暗色層によって一方の側から覆われた第2導電性金属層と、を含む、タッチパネルセンサ。 - 前記第1導電性金属層は、前記透明樹脂シート側に位置する基材側導電性金属層と、前記第1暗色層側に位置する表層側導電性金属層と、を含む、請求項1に記載のタッチパネルセンサ。
- 前記基材側導電性金属層の幅は、前記表層側導電性金属層の幅よりも広い、請求項2に記載のタッチパネルセンサ。
- 前記接合層は、硬化性樹脂の硬化物からなる接着層である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサを備える、タッチパネル装置。
- 前記タッチパネルセンサに積層されたカバー層をさらに備える、請求項5に記載のタッチパネル装置。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ、或いは、請求項5又は6に記載のタッチパネル装置を備える、表示装置。
- 透明樹脂シートと、蒸着法、スパッタリング法、めっき法、CVD法、イオンプレーティング法又はこれらの二以上を組み合わせた方法により前記透明樹脂シートに積層された第1導電性金属膜と、前記第1導電性金属膜の前記透明樹脂シートとは反対側に積層された第1暗色膜と、を有する第1積層体に、支持体と、蒸着法、スパッタリング法、CVD法、イオンプレーティング法又はこれらの二以上を組み合わせた方法により前記支持体に積層された第2導電性金属膜と、前記第2導電性金属膜の前記支持体とは反対側に積層された第2暗色膜と、を有する第2積層体を、前記第1積層体の前記透明樹脂シートの側と前記第2積層体の前記第2暗色膜の側とが対面するようにして、接合層を介して積層する工程と、
前記第2積層体の前記第2暗色膜及び前記第2導電性金属膜が前記接合層を介して前記第1積層体に接合した状態で、前記支持体を剥がして、前記第2導電性金属膜、前記第2暗色膜、前記接合層、前記透明樹脂シート、前記第1導電性金属膜及び前記第1暗色膜をこの順で含む中間積層体を作製する工程と、
前記中間積層体の前記第2導電性金属膜及び前記第2暗色膜、並びに、前記第1暗色膜及び前記第1導電性金属膜をパターニングする工程と、を備える、タッチパネルセンサの製造方法。 - 前記第1積層体の前記第1導電性金属膜は、前記透明樹脂シート側に位置する基材側導電性金属膜と、前記第1暗色膜側に位置する表層側導電性金属膜と、を含む、請求項8に記載のタッチパネルセンサの製造方法。
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