JP2015076095A - タッチセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜形態のベゼル層でも鮮明な色を実現するとともに、薄膜では実現が困難な白色度をより効果的に向上させるだけでなく、より安定した動作を可能としたタッチセンサを提供する。【解決手段】本発明のタッチセンサ１０は、ウィンドウ基板１０５と、ウィンドウ基板１０５の周縁部に、少なくとも一層以上に形成される第１ベゼル層１１０と、第１ベゼル層１１０およびウィンドウ基板１０５上に形成される樹脂層１５０と、を含むものである。【選択図】図２

Description

本発明は、タッチセンサに関する。

デジタル技術を用いるコンピュータが発達するにつれて、コンピュータの補助装置もともに開発されており、パソコン、携帯用送信装置、その他の個人用の情報処理装置などは、キーボード、マウスなどの様々な入力装置（Ｉｎｐｕｔ Ｄｅｖｉｃｅ）を利用して、テキストおよびグラフィック処理を行う。

しかし、情報化社会の急速な進行により、コンピュータの用途が益々拡大する傾向にあるため、現在、入力装置の役割を担当しているキーボードおよびマウスだけでは、効率的な製品の駆動が困難であるという問題点がある。従って、簡単で誤操作が少なく、誰でも簡単に情報を入力することができる機器の必要性が高まっている。

また、入力装置に関する技術は、一般的な機能を満たす水準を超えて、高信頼性、耐久性、革新性、設計および加工に関する技術などが注目されており、このような目的を達成するために、テキスト、グラフィックなどの情報入力が可能な入力装置として、タッチセンサ（ｔｏｕｃｈ ｓｅｎｓｏｒ）を含むタッチパネル（ｔｏｕｃｈ ｐａｎｅｌ）が開発された。

タッチセンサは、電子手帳、液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、Ｅｌ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの平板ディスプレイ装置およびＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などの画像表示装置の表示面に設けられ、ユーザが画像表示装置を見ながら所望の情報を選択するようにするために利用される機器である。

タッチセンサの種類は、抵抗膜方式（Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｔｙｐｅ）、静電容量方式（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｔｙｐｅ）、電磁方式（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｙｐｅ）、表面弾性波方式（ＳＡＷ Ｔｙｐｅ；Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｔｙｐｅ）および赤外線方式（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｔｙｐｅ）に区分される。

このような様々な方式のタッチセンサは、信号増幅の問題、解像度の差、設計および加工技術の難易度、光学的特性、電気的特性、機械的特性、耐環境特性、入力特性、耐久性および経済性を考慮して電子製品に採用されるが、現在、最も幅広い分野で用いられている方式は、抵抗膜方式タッチセンサおよび静電容量方式タッチセンサである。

このようなタッチセンサは、例えば、透明基板と検知部が接着剤を介して接合された構造からなってもよく、特許文献１のように透明基板の周縁に沿って形成されたベゼル部が検知部のバスライン（Ｂｕｓ Ｌｉｎｅ）を隠すように形成されてもよい。

最近、ＩＴ機器において、外観デザインの重要性が益々高まっており、ディスプレイ画面も大型化している。機器の外観の大きさが増加することなくディスプレイ画面を拡大し、実物に近い色であるフルカラー（Ｆｕｌｌ ｃｏｌｏｒ）を実現するために、ベゼル部の面積である厚さのさらなる薄型化を図るための努力がなされている。

しかし、このようなベゼル部の面積や厚さは、実現しようとするベゼル部の色に応じて異なることがあり、特に、白色（ｗｈｉｔｅ）のように光の透過性の高い明るいトーンの色の場合には、光の透過を最小化するためにベゼル部の厚さが必然的に厚くなるという問題点があるため、小型化および薄型化しつつあるＩＴ機器の傾向に逆らう問題があった。そのため、ベゼル部の厚さが薄いながらも光を反射して明るい色を表示するベゼルを実現するための材料および構造変更が必要である。

韓国公開特許第２０１１−００５３９４０号公報

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、タッチセンサのベゼル領域において複数のベゼル層の間に樹脂層を配置することで、ベゼル層と樹脂層との屈折率差によりベゼル領域の白色度が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。

したがって、本発明の一つの目的は、ベゼル層の厚さを減少させて薄膜でもベゼル領域において鮮明な白色を実現できるタッチセンサを提供することにある。

本発明の他の目的は、ベゼル層の段差を減少させてタッチセンサの作動信頼性を向上できるタッチセンサを提供することにある。

本発明の一つの目的を達成するためのタッチセンサ（以下、「第１発明」とする）は、ウィンドウ基板と、前記ウィンドウ基板の周縁部に、少なくとも一層以上に形成される第１ベゼル層と、前記第１ベゼル層および前記ウィンドウ基板上に形成される樹脂層と、を含む。

第１発明において、前記樹脂層上において前記第１ベゼル層に対応する位置に形成された第２ベゼル層をさらに含む。

第１発明において、前記樹脂層は、前記第１ベゼル層および前記第２ベゼル層の屈折率より低い屈折率を有する透明な材質からなる。

第１発明において、前記第１ベゼル層および第２ベゼル層の可視光領域の屈折率が１．３〜３である。

第１発明において、前記第１ベゼル層および前記第２ベゼル層は、互いに同じ物質からなる。

第１発明において、前記第１ベゼル層および前記第２ベゼル層は、互いに異なる物質からなる。

第１発明において、前記第１ベゼル層の厚さは、１μｍ〜２０μｍである。

第１発明において、前記第２ベゼル層の厚さは、１μｍ〜２０μｍである。

第１発明において、前記第１ベゼル層および前記第２ベゼル層は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化セリウム(Ｃe_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、チタン酸カリウム（ＫＴａＯ_３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、（Ｂａ、Ｓｒ）ＴｉＯ_３およびこれらの組み合わせから選択されるいずれか一つからなる。

第１発明において、前記樹脂層の可視光領域における屈折率が１〜２である。

第１発明において、前記樹脂層の可視光領域における透過率が５０％以上９９％未満である。

第１発明において、前記樹脂層の厚さは０．１μｍ〜１０μｍである。

第１発明において、前記樹脂層は、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ樹脂およびこれらの混合物から選択されるいずれか一つからなる。

第１発明において、前記シリコーン系樹脂は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮｘおよびこれらの混合物から選択されるいずれか一つからなる。

第１発明において、前記樹脂層または前記第２ベゼル層上に形成された遮蔽層をさらに含む。

第１発明において、前記樹脂層上に配置され、表示領域に形成される電極パターンと、前記樹脂層上に配置され、ベゼル領域に形成される電極配線と、をさらに含む。

第１発明において、前記樹脂層上に位置し、表示領域に形成される電極パターンと、前記樹脂層と前記第２ベゼル層との間に形成される電極配線と、をさらに含む。

第１発明において、前記電極配線は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、ＩＴＯ、酸化物系の透明電極およびこれらの組み合わせから選択されるいずれか一つからなる。

第１発明において、前記第１ベゼル層、前記第２ベゼル層および前記樹脂層の積層厚みが２〜５０μｍである。

本発明の他の目的を達成するための表示装置（以下、「第２発明」とする）は、表示パネルと、前記表示パネル上に形成された前記第１発明に記載のタッチセンサと、前記タッチセンサおよび前記表示パネルを収納する筐体と、含む。

本発明によれば、タッチセンサのベゼル領域に複数のベゼル層および樹脂層をともに積層して屈折率差を形成することで、薄膜形態のベゼル層でも鮮明な色を実現することができる。

また、複数のベゼル層と樹脂層とを適宜組み合わせてベゼル層を形成し、屈折率差を形成することで、薄膜では実現が困難な白色度をより効果的に向上させることができる。

また、樹脂層上に電極配線を形成するウィンドウ一体型のタッチセンサ構造において、電極パターンと電極配線との段差による電気的短絡の問題を解決することで、より安定したタッチセンサの作動を可能にすることができる。

本発明の例示的な具体例によるタッチセンサを含む表示装置の分解斜視図である。 本発明の例示的な第１具体例によるタッチセンサの断面図である。 本発明の例示的な第２具体例によるタッチセンサの断面図である。 本発明の例示的な他の具体例による電極配線を具備したタッチセンサを示す断面図である。 本発明の例示的な具体例によるベゼル領域の部分拡大断面図である。 本発明の例示的な試料によるベゼル層の厚さおよび白色度を測定したグラフである。

本発明の目的、特定の長所および新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明および好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の例示的な具体例によるタッチセンサを含む表示装置の分解斜視図であり、図２は、本発明の例示的な第１具体例によるタッチセンサの断面図であり、図３は、本発明の例示的な第２具体例によるタッチセンサの断面図である。

図１を参照すると、本発明の例示的な具体例による表示装置１は、表示パネル２０と、前記表示パネル２０を収納する筐体３０と、前記表示パネル２０上に配置されるタッチセンサ１０と、を具備する。

本発明の例示的な具体例として、表示装置１は、テレビ、ナビゲーション、パソコンモニタ、ゲーム機、携帯電話などの各種情報提供装置などを含む。ここで、容易な説明のために、携帯電話を例として図示する。

前記表示パネル２０は、映像を表示することができる。表示パネル２０は、特に限定されず、例えば、有機発光表示パネル（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）、液晶表示パネル（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）、プラズマ表示装置（ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）、電気泳動表示パネル（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）、および電気湿潤表示パネル（ｅｌｅｃｔｒｏｗｅｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ）などの各種表示パネルを含んでもよい。

前記筐体３０は、前記表示パネル２０を収納することができる。図面には一つの部材からなる筐体を例示的に示しているが、筐体３０は、二つ以上の部材が結合してなってもよい。また、筐体３０は、表示パネル２０以外に複数の能動素子（図示せず）および／または複数の受動素子（図示せず）が実装された回路基板などをさらに収納してもよい。また、表示装置１の種類に応じて電池のような電源部（図示せず）をさらに収納してもよい。

タッチセンサ１０は、表示パネル２０上に配置され、筐体３０に結合されて筐体３０とともに表示装置１の外面を構成することができる。この際、表示パネル２０は、タッチセンサ１０に結合させることができる。

タッチセンサ１０は、平面上に表示パネル２０から生成された映像が表示される表示領域と、前記表示領域の少なくとも一部に隣接した非表示領域と、を含む。ここで、前記非表示領域は、前記表示領域の周縁部に形成させることができる。

図２を参照すると、本発明の例示的な第１具体例によるタッチセンサ１０は、ウィンドウ基板１０５と、前記ウィンドウ基板１０５の周縁部に形成される第１ベゼル層１１０と、前記第１ベゼル層１１０および前記ウィンドウ基板１０５上に形成される樹脂層１５０と、前記樹脂層１５０上に形成される第２ベゼル層１２０と、を含む。ここで、前記樹脂層１５０は、前記第１ベゼル層１１０および前記第２ベゼル層１２０の屈折率より低い屈折率を有する透明な材質からなる。

ウィンドウ基板１０５は、タッチセンサ１０の最外側に形成されてタッチセンサ１０を外部環境から保護する機能を同時に果たすことができる。ユーザの視認性のために透明な材質からなってもよく、例えば、ガラスや強化ガラスのように、所定以上の強度を有する材質としてタッチセンサ１０を保護できる強度を有する材質であれば特に限定されない。

タッチセンサ１０は、画面を表示し、タッチを認識する表示領域（Ａｃｔｉｖｅ ａｒｅａ：Ａ）と、前記表示領域（Ａ）の周縁部に形成された非表示領域（以下、ベゼル領域（Ｂｅｚｅｌ ａｒｅａ）（Ｂ）と、を含み、前記ベゼル領域（Ｂ）は、電極配線などを隠すために形成されてもよい。

前記ベゼル領域（Ｂ）には、タッチセンサ１０が含まれた様々なデバイスにおいて鮮明な色を実現することでタッチセンサ１０の視認性およびその外観特性を改善するために多数のベゼル層が形成されてもよい。

前記ベゼル領域（Ｂ）には、ウィンドウ基板１０５の周縁部に形成される第１ベゼル層１１０が配置される。前記第１ベゼル層１１０は、少なくとも一層以上が形成されてもよい。第１ベゼル層１１０が形成されたウィンドウ基板１０５の全面に樹脂層１５０が形成される。すなわち、樹脂層１５０は、ベゼル領域（Ｂ）と表示領域（Ａ）に配置される。また、前記樹脂層１５０が形成されたベゼル領域（Ｂ）に第２ベゼル層１２０がさらに形成される。第２ベゼル層１２０は、第１ベゼル層１１０と対応する位置に配置される。

前記第１ベゼル層１１０および第２ベゼル層１２０は、可視光領域において１．３〜３の屈折率を有する物質からなってもよい。例えば、前記第１ベゼル層１１０および第２ベゼル層１２０は、薄膜からなってもよく、可視光領域において１．３〜３の屈折率を有するように、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化アルミニウム（アルミナ；Ａｌ_２Ｏ_３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）およびこれらの組み合わせから選択されるいずれか一つからなってもよい。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化セリウム（セリア；Ｃｅ_２Ｏ_３）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、タンタル酸カリウム（ＫＴａＯ_３）、（Ｂａ、Ｓｒ）ＴｉＯ_３およびこれらの組み合わせから選択されるいずれか一つからなってもよい。

前記第１ベゼル層１１０および前記第２ベゼル層１２０は、例えば、ウィンドウ基板１０５の外部から入射される光を長時間滞留させ、且つ明るい色を実現できる二酸化チタン（ＴｉＯ_２）を用いて形成してもよい。第１ベゼル層１１０と第２ベゼル層１２０は、同じ材料からなってもよく、互いに異なる材料からなってもよい。

前記第１ベゼル層１１０および前記第２ベゼル層１２０は、スクリーンプリンティング法、スパッタリング法などにより形成することができる。例えば、前記第１ベゼル層１１０および前記第２ベゼル層１２０をスクリーンプリンティング法で形成する場合、２００ｎｍ〜４００ｎｍの粒径を有する酸化チタンをバインダーなどに混合してペーストを形成し、ウィンドウ基板上にスクリーンを取り付けて、スキージーでペーストを密着させて押圧すれば所定の厚さを有するベゼル層を形成することができる。ここで、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子の場合、３００ｎｍ程度の粒子（ｐａｒｔｉｃｌｅ）を用いてこの程度の粒径（ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ）において固有の白色を鮮明に表すことができる。

樹脂層１５０は、第１ベゼル層１１０と第２ベゼル層１２０との間に介在されることができる。樹脂層１５０は、第１、２ベゼル層１１０、１２０に対して屈折率差を有する材料を使用することができる。換言すれば、樹脂層１５０は、第１、２ベゼル層１１０、１２０に対して屈折率が低い透明材料で形成することができる。ここで、樹脂層１５０は、その屈折率が１〜２になるように形成することができる。

このように、樹脂層１５０は、ウィンドウ基板１０５に入射された光を屈折率差により第１ベゼル層１１０と第２ベゼル層１２０から散乱させることでベゼル領域（Ａ）の色をより鮮明に実現することができる。

また、樹脂層１５０は、透明な材質からなってもよい。樹脂層１５０は、可視光領域において透過率が５０％以上９９％未満の透明な材料からなってもよい。樹脂層１５０は、第１ベゼル層１１０および第２ベゼル層１２０との屈折率差を有し、且つその屈折率が１〜２の値を有するように、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ樹脂などの透明樹脂からなってもよい。

前記アクリル系樹脂は、アクリル系共重合体樹脂として、アクリロニトリル、アルキルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、４−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチレングリコール（メタ）アクリレートおよび２−ヒドロキシプロピレングリコール（メタ）アクリレートから選択される少なくとも一つを使用してもよい。

前記エポキシ樹脂としては、ナフタレン系エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ゴム変性型エポキシ樹脂、リン系エポキシ樹脂およびビスフェノールＦ型エポキシ樹脂から選択される一つ以上のものを使用してもよい。

前記シリコーン系樹脂は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮｘなどを使用してもよい。

このように、ベゼル領域（Ｂ）に形成される複数のベゼル層１１０、１２０および樹脂層１５０により屈折率差を形成して所望の色を鮮明に実現することができる。さらに、白色（ｗｈｉｔｅ）のように明るい色を容易に実現することができる。

例えば、ベゼル領域（Ｂ）に形成されるベゼル層は、鮮明な色を実現するためにはその材質に応じて差があるが、白色（ｗｈｉｔｅ）のように明るい色を実現するためには、より厚いベゼル層を必要とすることが一般的であった。

これは、ベゼル領域（Ｂ）に光が全部透過される場合にはベゼル層の色をユーザが視認することが困難であるためであった。そのため、白色のような明るい色のベゼル層を実現するためには、光が吸収する他の色の実現とは異なり、ベゼル層を複数形成してより厚く形成しなければならないという問題点があった。このような複数のベゼル層は、タッチセンサの厚さが増加する原因となり、電極配線の短絡発生の原因ともなる。

しかし、本発明の例示的な第１具体例によるベゼル層１１０、１２０と樹脂層１５０は、第１ベゼル層１１０と第２ベゼル層１２０との間に樹脂層１５０が介在されることで屈折率差を形成して、より鮮明で効果的にベゼル領域（Ｂ）の色を実現することができる。

一方、樹脂層１５０をウィンドウ基板１０５の全面に形成し、樹脂層１５０上に電極配線を配置することで、電極配線とベゼル層との段差を減少させて、電極配線の断線不良を防止し、製品の信頼性を高めることができる。ベゼル領域（Ｂ）の色の実現および配線信頼性に関する詳細は後述する。

一方、ベゼル層１１０、１２０および樹脂層１５０の一面に遮蔽層１７０をさらに具備することで、薄い薄膜フィルム形態のベゼル層１１０、１２０および樹脂層１５０を形成する場合においても、より鮮明で効果的にベゼル領域（Ｂ）の色を実現することができる。

遮蔽層１７０は、ウィンドウ基板１０５のベゼル領域（Ｂ）に形成された第２ベゼル層１２０上に形成される。遮蔽層１７０は、ウィンドウ基板１０５上に透過される光からベゼル層１１０、１２０および樹脂層１５０の内部から散乱されて透過される光を吸収する。前記吸収された光によりベゼル領域（Ｂ）の色をより容易に実現することができる。遮蔽層１７０の吸収率は、可視光領域において５０％以上９９％未満に形成されることが好適であり、また、７０％以上９９％未満に形成されてもよい。ここで、前記遮蔽層１７０は、光を吸収できるカーボンブラック（Ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、酸化クロム（ＣｒＯｘ）などを使用してもよい。

このように、第１ベゼル層１１０と第２ベゼル層１２０との間に樹脂層１５０を介在することで屈折率差を形成して、明るい色を鮮明に実現することができ、タッチセンサ１０を薄型化させることができる。

図３を参照すると、本発明の例示的な第２具体例によるタッチセンサ１０において、第１ベゼル層１１０、第２ベゼル層１２０、樹脂層１５０を順次形成することができる。また、樹脂層１５０上に遮蔽層１７０をさらに形成してもよい。ここで、容易な説明のために、図２を参照して説明する。

本発明の第１具体例において、前記樹脂層１５０を第１ベゼル層１１０と第２ベゼル層１２０との間に介在して屈折率差を形成し、明るい色を鮮明に実現することができ、第２具体例では、樹脂層１５０を遮蔽層１７０と第１、２ベゼル層１１０、１２０との間に介在して屈折率差を形成し、明るい色の鮮明度を向上させることができる。

すなわち、光が散乱されうる第１、２ベゼル層１１０、１２０の厚さを厚く形成することで散乱効率が向上し、明るい色の鮮明度を向上させることができる。また、ウィンドウ基板１０５に提供された光が厚いベゼル層１１０、１２０を透過する確率が低減し、このうち透過された光は、遮蔽層１７０で吸収することができる。これにより、ベゼル領域（Ｂ）に表示される明るい色の鮮明度を向上させることができる。

図４は、本発明の例示的な他の具体例による電極配線を具備したタッチセンサを示す断面図である。ここで、重複説明を避け、容易な説明のために、図１から図３を参照して説明する。

図４を参照すると、本発明の例示的な他の具体例のタッチセンサ１０において、第１ベゼル層１１０がウィンドウ基板１０５の周縁部に形成され、第１ベゼル層１１０が形成されたウィンドウ基板１０５の全面に樹脂層１５０が形成される。また、樹脂層１５０上において第１ベゼル層１１０に対応する位置に第２ベゼル層１２０が配置される。

図４を参照して第１具体例を挙げて説明すると、タッチセンサ１０は、タッチを検知および認知し、表示領域に形成される電極パターン４４３を具備する。前記電極パターン４４３は、樹脂層１５０上に形成される。また、電極パターン４４３に連結され、ベゼル領域（Ｂ）に形成される電極配線４４８を具備する。この際、電極配線４４８は、樹脂層１５０と第２ベゼル層１２０との間に介在される。

電極配線４４８は、タッチの入力手段によって信号を発生させ、制御部（図示せず）からタッチ座標を認識できるようにする役割を行う。換言すれば、表示領域（Ａ）に形成された電極パターン４４３はタッチを認知し、入力されたタッチの位置情報をベゼル領域（Ｂ）に形成された電極配線４４８に伝達するように連結される。また、前記電極配線４４８と前記電極パターン４４３は、一体に形成されてもよい。

電極配線４４８は、ベゼル領域（Ｂ）を通過するが、従来のベゼル層は、ベゼル領域の鮮明な色を実現するために多数の層からなってもよい。ウィンドウ基板面には、複数のベゼル層によって大きい段差が形成される。ここで、ウィンドウ基板面に形成される電極パターンと、前記ベゼル層上に形成される電極配線は、前記形成された段差によって電極パターンと電極配線が連結される領域に断線が生じる問題点をもたらした。

しかし、本発明の例示的な具体例によるタッチセンサ１０は、樹脂層１５０がウィンドウ基板１０５および第１ベゼル層１１０を覆って樹脂層１５０上に形成される電極パターン４４３と電極配線４４８が連結される領域に生じる段差が緩和されることができる。

これにより、本発明の例示的な他の具体例によるタッチセンサ１０は、複数のベゼル層１１０、１２０を具備することで鮮明な明るい色を表し、且つ段差が減少して電極パターン４４３と電極配線４４８との断線不良を防止することができ、これにより、より信頼性のあるタッチセンサ１０を実現することができる。

一方、前記のように、本発明の具体例によるタッチセンサ１０は、図４に示されたように、ウィンドウ一体型に、樹脂層１５０上に電極配線４４８を形成することができる。ここで、ウィンドウ一体型とは、ウィンドウ基板１０５上に電極配線４４８が直接形成されることを意味するか、ウィンドウ基板１０５上に別の接着層のようなさらなる機能層が形成されたウィンドウ基板１０５上に電極パターン４４３が直接形成される構造も含む意味であり、本発明の図面に示された内容により本発明の具体例によるタッチセンサ１０の構造は、特に限定されない。

また、ウィンドウ基板１０５上に直接電極パターン４４３が形成される構造以外にも、別のベース基板上に電極パターンが形成され、ウィンドウ基板と結合される様々なタッチセンサの構造が選択および適用されてもよい。ここで、ベース基板は、透明な材質からなってもよく、所定以上の強度を有する材質であれば特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、トリアセチルセルロース（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）フィルムなどからなってもよい。

例えば、ウィンドウ基板１０５上に電極パターン４４３が、一つの層にＸ軸とＹ軸の電極パターン４４３が同時に形成されるように配置されてもよく、ウィンドウ基板１０５上に一方向に形成された電極パターン４４３を形成し、これと交差するように別のベース基板に一方向に交差する他方向への電極パターン４４３を形成して、相互静電容量方式のタッチセンサ１０を実現してもよい。

ここで、電極パターン４４３および電極配線４４８は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、ＩＴＯ、酸化物系の透明電極およびこれらの組み合わせから選択されるいずれか一つを使用してもよい。

ここで、電極パターン４４３は、上述した材料を用いてメッシュパターン（Ｍｅｓｈ Ｐａｔｔｅｒｎ）に形成してもよい。一方、電極パターン４４３は、上述した金属以外にも銀塩乳剤層を露光／現像して形成された金属銀（Ａｇ）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｈｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの金属酸化物や、柔軟性に優れ、コーティング工程が単純なＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの伝導性高分子を用いて形成してもよい。

一方、樹脂層１５０上に電極パターン４４３および電極配線４４８を配置し、電極配線４４８上には第２ベゼル層１２０を形成し、前記第２ベゼル層１２０上に遮蔽層１７０をさらに形成してもよい。

また、前記本発明の例示的な第２具体例によるタッチセンサ１０の構造において、金属で遮蔽層１７０を形成する場合には、電極配線４４８と遮蔽層１７０との絶縁のために、電極配線４４８と遮蔽層１７０との間に絶縁物質からなる絶縁層をさらに具備してもよい。

図５は、本発明の例示的な具体例によるベゼル領域の部分拡大断面図である。ここで、重複説明を避けるために、図１から図４を参照して説明する。

図５を参照すると、タッチセンサ１０のベゼル領域（Ｂ）には、ウィンドウ基板１０５上に形成される第１ベゼル層１１０、樹脂層１５０、第２ベゼル層１２０が順次形成されている。また、タッチセンサ１０は、第２ベゼル層１２０上に形成される遮蔽層１７０を含んでもよい。

ここで、ベゼル領域（Ｂ）のベゼル層１１０、１２０は、可視光領域における屈折率、透過率、厚さの変数を用いて明るい色を有するベゼルからなってもよい。このような第１、２ベゼル層１１０、１２０および樹脂層１５０上に遮蔽層１７０を結合することで、光がベゼル層１１０、１２０を直接透過することを防止して、光の反射による明るい色を実現することができる。

明るい色のベゼルを実現するために、ベゼル領域の白色度を高める必要がある。このような白色度を高めるための方法として、反射度を高める方法を使用することができる。肉眼で白色（ｗｈｉｔｅ）と認知されることは、色座標（ＣＩＥ）Ｌ＊ａ＊ｂ＊の値のうち明度（Ｌ＊）の値が高く、ａ＊、ｂ＊の値が０に近いときである。ここで、明度（Ｌ＊）の値は反射の程度を示す。

また、白色度を高めるための他の方法として媒質に入射した光がより多く散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）されるときに、より高い白色度を実現することができる。散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）をさらに高めるための方法には、屈折率（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）の差が大きい媒質を要する。また、この際の屈折率（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）が低い物質は、透明な物質を使用することが好ましい。

このように、白色度を高めるために、前記第１、２ベゼル層１１０、１２０は、１．３〜３の屈折率を有する物質からなってもよい。ここで、第１、２ベゼル層１１０、１２０の屈折率が１．３未満の場合には、第１ベゼル層１１０と第２ベゼル層１２０との間に介在された樹脂層１５０との屈折率差が小さくて散乱効果が低減し、白色度を向上させることが困難となる恐れがあり、屈折率が３以上の場合には、散乱効果が向上して白色度を向上できるが、透明で屈折率の低い材料の樹脂層１５０を選択するには制約がありうる。

また、第１ベゼル層１１０および第２ベゼル層１２０それぞれの厚さは、１μｍ〜２０μｍであってもよい。前記第１、２ベゼル層１１０、１２０は、スクリーンプリンティング法、スパッタリング法などにより形成することができ、第１ベゼル層１１０および第２ベゼル層１２０が１μｍ未満の場合には、入射された光が散乱される空間が小さくて屈折率差の効果が低減する恐れがあり、２０μｍを超える場合には白色度を高めながら厚さを低減する意味が無くなる。

樹脂層１５０は、屈折率差を形成するために、第１ベゼル層１１０および第２ベゼル層１２０より屈折率（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）の差が大きい媒質を使用することができ、これにより、ベゼル領域（Ｂ）の散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）を高めることができる。

この際、樹脂層１５０は、第１ベゼル層１１０および第２ベゼル層１２０に比べて屈折率（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）が低く透明な樹脂を使用してもよい。樹脂層１５０は、例えば、透明なエポキシ樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂などを使用してもよく、１〜２の屈折率を有する物質で形成してもよい。

また、樹脂層１５０の厚さは０．１μｍ〜１０μｍであってもよい。樹脂層１５０は、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂などをスピンコーティングなどでコーティングすることができる。ここで、コーティングされた樹脂層１５０は、ウィンドウ基板１０５上の表示領域（Ａ）とベゼル領域（Ｂ）との厚さが互いに異なってもよい。例えば、コーティングの特性上、表示領域（Ａ）に形成された樹脂層１５０が５μｍ〜６μｍの厚さを有していれば、ベゼル領域（Ｂ）に形成された樹脂層１５０は３μｍ〜４μｍの厚さを有することができる。

このように形成された第１、２ベゼル層１１０、１２０および樹脂層１５０からなるベゼル領域（Ｂ）は、下記式による屈折率差によって薄いながらも鮮明な白色度を実現することができる。

ｎ＝ｃ／υ

ここで、ｎは屈折率（Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ Ｉｎｄｅｘ）を示し、ｃは空気中の光の速度を示し、υは媒質内の光の速度を示す。

例えば、第１ベゼル層１１０または第２ベゼル層１２０に用いられた酸化チタン（ＴｉＯ_２）は、酸化物であり、屈折率が２．５〜２．９程度であり、樹脂層１５０として用いられる二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）は、その屈折率が１．４程度である。すなわち、樹脂層と第１、２ベゼル層には屈折率差が形成されて光の散乱が生じうる。ここで、屈折率の物理的な意味は、入射された光の相対速度を指し、屈折率が高いということは、その媒質において光の速度が低下することを意味する。

このように、屈折率が高いほどその媒質に光が滞留する時間が長くなり、反射（ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）や散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）が増加する。したがって、ベゼル層１１０、１２０と樹脂層１５０との屈折率差が大きいほどベゼル領域（Ｂ）の白色度（Ｗｈｉｔｅｎｅｓｓ）を増加させることができる。

以下、実施例および比較例を参照して本発明についてより具体的に説明するが、下記例に本発明の範疇が限定されない。

（実施例１）
［ペーストの製造］
ベゼル領域にベゼル層を形成するために酸化チタン（ＴｉＯ_２）８０ｇ（ＴｉＯ_２粒子は２００ｎｍ〜４００ｎｍ）、熱硬化樹脂（エステル系ポリオール＋イソシアネート硬化剤）１９ｇ、溶媒としてイソホロン３０ｇ、分散剤（ＰＢ８２１）０．８ｇ、その他消泡剤（ＢＹＫ０５７）０．３ｇ、レベリング剤（ｌｅｖｅｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ（ＢＹＫ３６１ｎ））０．３ｇを混合して製造した。

［第１ベゼル層の形成］
ウィンドウ基板としてガラス基板を使用し、前記ガラス基板上に前記製造された酸化チタンペーストをスクリーン印刷により１回塗布して６μｍ〜９μｍの厚さを有する第１ベゼル層を形成し、これを乾燥した。ここで、ウィンドウ基板の周縁領域に第１ベゼル層を形成した。

［樹脂層の形成］
前記第１ベゼル層が形成されたウィンドウ基板の全面に二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）をスピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）してその厚さが２μｍ〜６μｍになるように形成した。

［第２ベゼル層の形成］
前記製造された酸化チタンペーストを樹脂層上にスクリーン印刷により１回塗布して６μｍ〜９μｍの第２ベゼル層を形成し、これを乾燥した。この際、第２ベゼル層は、前記第１ベゼル層に対応する位置に塗布した。

［遮蔽層の形成］
前記第２ベゼル層を形成した後、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）で遮蔽層を形成した。

（実施例２）
実施例２では、実施例１のように酸化チタンペーストを製造し、前記第１ベゼル層を形成した後、前記第１ベゼル層上に前記第２ベゼル層を形成し、前記第２ベゼル層上に前記樹脂層を形成した。その他は実施例１と同様に形成した。

（比較例１）
比較例１において、実施例１における酸化チタンペーストの製造法と同様な方法で酸化チタンペーストを用意し、前記ペーストをウィンドウ基板の周縁面に１回のみ塗布してベゼル層を形成した。また、比較例１では、実施例１で形成された樹脂層のような透明層を形成することなくベゼル層上に遮蔽層を形成した。

（比較例２）
比較例２において、実施例１における酸化チタンペーストの製造法と同様な方法で酸化チタンペーストを用意し、前記ペーストをウィンドウ基板の周縁面に２回塗布して第１ベゼル層および第２ベゼル層を形成した。また、比較例２では、実施例１で形成された樹脂層のような透明層を形成することなく第２ベゼル層上に遮蔽層を形成した。

（比較例３）
比較例３において、実施例１における酸化チタンペーストの製造法と同様な方法で酸化チタンペーストを用意し、前記ペーストをウィンドウ基板の周縁面に３回塗布して第１ベゼル層、第２ベゼル層および第３ベゼル層を形成した。また、比較例３では、実施例１で形成された樹脂層のような透明層を形成することなく第３ベゼル層上に遮蔽層を形成した。

［ベゼル層の厚さおよび白色度の測定］
実施例１、２および比較例１〜３から得られたタッチセンサをベゼル層の断面が見えるように切断して試料を用意した。また、ベゼル層の厚さの測定は、ＳＥＭを用いて切断された断面の厚さを測定することで行った。また、ＵＶ／ＶＩＳスペクトルを用いてベゼル層の白色度を測定した。

前記実施例１、２および比較例１〜３により製作されたタッチセンサのベゼル層の厚さおよび白色度を評価した結果を下記表１に示す。

図６は、本発明の例示的な試料によるベゼル層の厚さおよび白色度を測定したグラフである。

図６および表１を参照すると、比較例１、２、３において、ベゼル層の層数が増加するほど白色度が増加すると測定された。

比較例１では、ベゼル層を１層に構成して、その厚さは７．０８μｍと測定され、白色度は７３．８と測定された。すなわち、ベゼル層が１層に形成されて薄型化を図ることができるが、白色度が低くて白色ベゼルとして使用するには適しないと判断される。

比較例２は、ベゼル層を２層に構成してその厚さが１５．０８μｍと測定され、白色度は７６．３と測定された。したがって、ベゼル層が２層に形成されて比較例１に比べて厚さが増加するにつれて白色度が増加すると判断されるが、白色度が明るい色のベゼルとして使用するには適しないと判断される。

比較例３は、ベゼル層を３層に構成して、その厚さは２３．３３μｍと測定され、白色度は７７．６と測定された。したがって、ベゼル層が３層に形成されて比較例１、２に比べて厚さが増加するにつれて白色度が増加すると測定され、白色度もまた明るい色のベゼルとして使用するに適すると判断される。しかし、比較例３は、厚さが厚くて白色度が向上した一方、厚さが厚くて薄型化が困難であるという問題点がある。

そのため、白色度を向上させるためにベゼル層は複数の層に形成し、所定の厚さを要することが分かる。例えば、従来も白色度を向上させるために複数のベゼル層を使用しており、その厚さもまた３０μｍ〜５０μｍである必要があった。このように、ベゼル層の厚さは、白色度を向上させることができるが、厚い厚さによって薄型化が困難であるという問題点がある。また、上述したベゼルの厚い厚さによって電極配線が断線される問題点が発生しうる。

一方、本発明の実施例１、２は、第１ベゼル層、第２ベゼル層と樹脂層のコーティング順序を適宜組み合わせることで白色度が向上すると測定された。実施例１および実施例２において、樹脂層と第１ベゼル層および第２ベゼル層の屈折率差によって白色度が増加したと判断される。

実施例１は、ウィンドウ基板上に第１ベゼル層、樹脂層、第２ベゼル層が順次形成された３層に構成されて、その厚さが１６．７２μｍと測定され、白色度が７８．１と測定された。したがって、ベゼル層が３層に形成されたにもかかわらず、比較例３に比べて薄型に形成されたことが分かる。さらに、厚さが薄型に形成されても白色度は比較例３に比べて増加すると測定された。したがって、実施例１は、明るい色のベゼルとして使用するに適すると判断される。

実施例２は、ウィンドウ基板上に第１ベゼル層、第２ベゼル層、樹脂層が順次形成された３層に構成されて、その厚さが１７．５０μｍと測定され、白色度が８３．００と測定された。したがって、実施例２は、ベゼル層が３層に形成されて、比較例３に比べて厚さは減少するにもかかわらず白色度が増加すると測定された。したがって、実施例２は、明るい色のベゼルとして使用するに適すると判断される。

実施例１、２と同様に、第１ベゼル層、第２ベゼル層および樹脂層の３層に構成して、第１ベゼル層、第２ベゼル層と樹脂層の屈折率差により白色度が向上したと判断される。これは、第１、２ベゼル層と樹脂層の屈折率差によって外部から入射される光を第１、２ベゼル層の内部に長時間滞留させることで白色度が向上したと判断される。

さらに、第１ベゼル層、第２ベゼル層および樹脂層の３層に構成されながらもベゼルの全体厚さは低減することができる。また、樹脂層をコーティングすることでベゼル層の薄型化だけでなく、樹脂層上に電極パターンおよび電極配線を形成することで電極配線が通過するベゼル領域の段差を減少させて電極配線が短絡する問題点を解決することができ、より信頼性の高いベゼル層を形成することができる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。

本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。

本発明は、タッチセンサに適用可能である。

１ 表示装置
１０ タッチセンサ
２０ 表示パネル
３０ 筐体
１０５ ウィンドウ基板
１１０ 第１ベゼル層
１２０ 第２ベゼル層
１５０ 樹脂層
１７０ 遮蔽層
４４３ 電極パターン
４４８ 電極配線

Claims (20)

1. ウィンドウ基板と、
   前記ウィンドウ基板の周縁部に、少なくとも一層以上に形成される第１ベゼル層と、
   前記第１ベゼル層および前記ウィンドウ基板上に形成される樹脂層と、を含む、タッチセンサ。
2. 前記樹脂層上において前記第１ベゼル層に対応する位置に形成された第２ベゼル層をさらに含む、請求項１に記載のタッチセンサ。
3. 前記樹脂層は、前記第１ベゼル層および前記第２ベゼル層の屈折率より低い屈折率を有する透明な材質からなる、請求項２に記載のタッチセンサ。
4. 前記第１ベゼル層および第２ベゼル層の可視光領域の屈折率が１．３〜３である、請求項２に記載のタッチセンサ。
5. 前記第１ベゼル層および前記第２ベゼル層は、互いに同じ物質からなる、請求項２に記載のタッチセンサ。
6. 前記第１ベゼル層および前記第２ベゼル層は、互いに異なる物質からなる、請求項２に記載のタッチセンサ。
7. 前記第１ベゼル層の厚さは、１μｍ〜２０μｍである、請求項１に記載のタッチセンサ。
8. 前記第２ベゼル層の厚さは、１μｍ〜２０μｍである、請求項２に記載のタッチセンサ。
9. 前記第１ベゼル層および前記第２ベゼル層は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化セリウム(Ｃe_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、チタン酸カリウム（ＫＴａＯ_３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、（Ｂａ、Ｓｒ）ＴｉＯ_３およびこれらの組み合わせから選択されるいずれか一つからなる、請求項２に記載のタッチセンサ。
10. 前記樹脂層の可視光領域における屈折率が１〜２である、請求項１に記載のタッチセンサ。
11. 前記樹脂層の可視光領域における透過率が５０％以上９９％未満である、請求項１に記載のタッチセンサ。
12. 前記樹脂層の厚さは０．１μｍ〜１０μｍである、請求項１に記載のタッチセンサ。
13. 前記樹脂層は、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ樹脂およびこれらの混合物から選択されるいずれか一つからなる、請求項１に記載のタッチセンサ。
14. 前記シリコーン系樹脂は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮｘおよびこれらの混合物から選択されるいずれか一つからなる、請求項１３に記載のタッチセンサ。
15. 前記樹脂層または前記第２ベゼル層上に形成された遮蔽層をさらに含む、請求項２に記載のタッチセンサ。
16. 前記樹脂層上に配置され、表示領域に形成される電極パターンと、
    前記樹脂層上に配置され、ベゼル領域に形成される電極配線と、をさらに含む、請求項１に記載のタッチセンサ。
17. 前記樹脂層上に位置し、表示領域に形成される電極パターンと、
    前記樹脂層と前記第２ベゼル層との間に形成される電極配線と、をさらに含む、請求項２に記載のタッチセンサ。
18. 前記電極配線は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、ＩＴＯ、酸化物系の透明電極およびこれらの組み合わせから選択されるいずれか一つからなる、請求項１６または１７に記載のタッチセンサ。
19. 前記第１ベゼル層、前記第２ベゼル層および前記樹脂層の積層厚みが２〜５０μｍである、請求項２に記載のタッチセンサ。
20. 表示パネルと、
    前記表示パネル上に形成された請求項１に記載のタッチセンサと、
    前記タッチセンサおよび前記表示パネルを収納する筐体と、含む、表示装置。