JP2015230510A - タッチパネルセンサ用基板、タッチパネルセンサおよび表示装置 - Google Patents

タッチパネルセンサ用基板、タッチパネルセンサおよび表示装置 Download PDF

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恵範 林田
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Abstract

【課題】本発明は、透明電極層の骨見えを抑制することが可能な、安価なタッチパネルセンサ用基板、タッチパネルセンサおよび表示装置を提供することを主目的とする。
【解決手段】本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、屈折率の異なる複数の有機層が積層され、上記有機層のみを有する屈折率調整層とを有し、上記有機層の厚さがそれぞれ10nm〜40nmの範囲内であることを特徴とするタッチパネルセンサ用基板を提供することにより、上記目的を達成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、タッチパネルセンサにおけるパターン状の透明電極層を形成するために用いられるタッチパネルセンサ用基板、ならびにそれを用いたタッチパネルセンサおよび表示装置に関するものである。
今日、入力手段として、タッチパネルが広く用いられている。タッチパネルは、多くの場合、液晶表示装置やプラズマディスプレイ等の表示装置が組み込まれた種々の装置、例えば券売機、ATM装置、携帯電話、ゲーム機等に対する入力手段として、表示装置とともに用いられている。このような装置において、タッチパネルは表示装置の表示面に配置され、これにより、タッチパネルは表示装置に対する極めて直接的な入力を可能にする。
タッチパネルセンサは、表示装置とともに用いられることから、透明性が求められ、タッチパネルセンサを構成する電極には、例えばITO等の透明電極層が用いられている。この透明電極層は、通常、透明基板上に所定のパターン形状で形成される。この場合、タッチパネルセンサにおいては、透明電極層が形成されている領域と透明電極層が形成されていない領域とで光の反射率、透過率、透過光の色等の光学特性が異なることにより、透明電極層のパターン形状がタッチパネル操作者に観察される、いわゆる透明電極層の骨見えが生じるという問題がある。
この問題に対しては、例えば、透明基板と透明電極層との間にインデックスマッチング層(屈折率調整層)を形成することが提案されている(例えば特許文献1〜5参照)。
特許文献1には、透明樹脂基体上に所定の屈折率および膜厚を有する中間屈折率層を設け、中間屈折率層上に透明導電膜を形成した液晶ディスプレイ用樹脂基板が提案されている。中間屈折率層の材料としては、アルミナ等の中間屈折率材料単体、シリカ等の低屈折率材料とジルコニア、チタニア等の高屈折率材料とを混合させた中間屈折率材料、SiO等の金属酸窒化物が例示されている。
特許文献2には、基材と、基材上に形成されたインデックスマッチング層と、インデックスマッチング層上に形成され、パターニングされた透明導電体とを有するタッチパネルセンサであって、インデックスマッチング層が、基材上に形成された高屈折率層と、高屈折率層上に形成された低屈折率層とを有し、透明導電体の屈折率は、高屈折率層の屈折率よりも小さく、低屈折率層の屈折率よりも大きいタッチパネルセンサが提案されている。高屈折率層の材料としては五酸化ニオブが例示され、低屈折率層の材料としては二酸化珪素が例示されている。
特許文献3には、透明な前面板と、前面板上に形成された絶縁性保護膜と、絶縁性保護膜上に形成された透明導電膜とを有し、前面板、絶縁性保護膜および透明導電膜の屈折率が所定の関係を満たすタッチパネルセンサ基板が提案されている。絶縁性保護膜の材料としては、高屈折率の樹脂が例示されている。
特許文献4には、透明材料で形成された基材フィルムと、基材フィルムの少なくとも一方の面に積層され、高屈折率の無機粒子およびビニル系化合物を含む重合性組成物の硬化物で形成されたハードコート層と、ハードコート層表面の一部の領域に形成された透明導電層とを有する透明導電性フィルムであって、ハードコート層の屈折率が、基材フィルムの屈折率よりも大きく、かつ透明導電層の屈折率よりも小さい透明導電性フィルムが提案されている。
特許文献5には、透明基材と、透明基材上に形成され、透明基材よりも屈折率の高い高屈折率層と、高屈折率層上に形成され、高屈折率層よりも屈折率の低い低屈折率層と、低屈折率層上にパターン形成され、低屈折率層よりも屈折率の高い透明配線層とを有する透明導電積層体が提案されている。高屈折率層の材料としては、無機材料および有機材料が例示されている。低屈折率層の材料としては、無機材料が例示されている。また、低屈折率層は、高屈折率層上に形成され、凹凸形成用粒子が添加された有機材料からなる第1低屈折率層と、第1低屈折率層上に形成され、無機材料からなる第2低屈折率層とを有していてもよいことが開示されている。
特開平8−240800号公報 特開2012−146217号公報 特開2013−161203号公報 特開2012−218368号公報 特開2013−107214号公報
しかしながら、特許文献1、2に記載されているように、無機材料を用いる場合には、例えば真空蒸着法、スパッタリング法等により屈折率調整層を形成するため、真空成膜装置を必要とし、製造コストが高くなるという問題がある。
また、特許文献3、4に記載されているように、有機材料を用いて単層の屈折率調整層を形成する場合には、屈折率調整層の厚さは数百nm〜数十μm程度とされている。しかしながら、屈折率調整層の厚さが厚いと、透過率が低下したり色味が付いてしまったりするという問題がある。また、この場合、屈折率調整層の屈折率および厚さを調整する際に、屈折率調整層の厚さを薄くすると、厚さによって光学特性が大きく変わることから、有機材料からなる単層の屈折率調整層では屈折率調整層の設計が困難であるという問題がある。さらに、有機材料からなる単層の屈折率調整層は、無機材料からなる多層の屈折率調整層と比較して、透明電極層の骨見え抑制効果に劣るという問題もある。
なお、特許文献5に記載されているように、屈折率調整層として無機材料からなる層と有機材料からなる層とを積層する場合においても、無機材料からなる層を形成する際には真空成膜装置が必要となるため、依然として製造コストに課題がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、透明電極層の骨見えを抑制することが可能な、安価なタッチパネルセンサ用基板、タッチパネルセンサおよび表示装置を提供することを主目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、屈折率の異なる複数の有機層が積層され、上記有機層のみを有する屈折率調整層とを有し、上記有機層の厚さがそれぞれ10nm〜40nmの範囲内であることを特徴とするタッチパネルセンサ用基板を提供する。
本発明のタッチパネルセンサ用基板は、タッチパネルセンサに用いた場合に、屈折率調整層上に透明電極層がパターン状に形成されるものである。本発明においては、透明基板上に屈折率の異なる複数の有機層が積層された屈折率調整層が形成されており、各有機層が所定の厚さを有することにより、屈折率調整層上に透明電極層がパターン状に形成された場合には、光の干渉効果により透明電極層の骨見えを抑制することができる。この屈折率調整層は、屈折率の異なる複数の有機層が積層されたものであるため、真空成膜装置を必要とすることなく、安価なタッチパネルセンサ用基板を提供することができる。
また本発明は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、屈折率の異なる複数の有機層が積層され、上記有機層のみを有する屈折率調整層と、上記屈折率調整層上にパターン状に形成され、金属酸化物を含有する透明電極層とを有し、上記有機層の厚さがそれぞれ10nm〜40nmの範囲内であることを特徴とするタッチパネルセンサを提供する。
本発明のタッチパネルセンサは、上記タッチパネルセンサ用基板を有するものである。本発明においては、上記タッチパネルセンサ用基板を有することにより、透明電極層の骨見えを抑制することができる、安価なタッチパネルセンサを提供することができる。
さらに本発明は、表示パネルと、上記表示パネルの表示面上に配置されたタッチパネルセンサとを有する表示装置であって、上記タッチパネルセンサが、透明基板と、上記透明基板上に形成され、屈折率の異なる複数の有機層が積層され、上記有機層のみを有する屈折率調整層と、上記屈折率調整層上にパターン状に形成され、金属酸化物を含有する透明電極層とを有し、上記有機層の厚さがそれぞれ10nm〜40nmの範囲内であり、上記タッチパネルセンサの上記透明電極層の形成面と、上記表示パネルの表示面とが対向して配置されていることを特徴とする表示装置を提供する。
本発明の表示装置は、上記タッチパネルセンサを有するものである。本発明においては、上記タッチパネルセンサを有することにより、透明電極層の骨見えを抑制することができ、外観の良好な表示装置とすることができる。
本発明は、透明電極層の骨見えを抑制することが可能な安価なタッチパネルセンサ用基板、タッチパネルセンサおよび表示装置を提供することができるという効果を奏する。
本発明のタッチパネルセンサ用基板の一例を示す概略断面図である。 本発明のタッチパネルセンサの一例を示す概略平面図および断面図である。 本発明のタッチパネルセンサ用基板の他の例を示す概略断面図である。 本発明のタッチパネルセンサの他の例を示す概略平面図および断面図である。 本発明のタッチパネルセンサの他の例を示す概略平面図および断面図である。 実施例5のシミュレーションにおける、高屈折率層および低屈折率層の膜厚とΔEab との関係を示すグラフである。
以下、本発明のタッチパネルセンサ用基板、タッチパネルセンサおよび表示装置について詳細に説明する。
A.タッチパネルセンサ用基板
本発明のタッチパネルセンサ用基板は、透明基板と、上記透明基板上に形成され、屈折率の異なる複数の有機層が積層され、上記有機層のみを有する屈折率調整層とを有し、上記有機層の厚さがそれぞれ10nm〜40nmの範囲内であることを特徴とするものである。
本発明のタッチパネルセンサ用基板について、図面を参照して説明する。
図1は本発明のタッチパネルセンサ用基板の一例を示す概略断面図である。図1に示すように、タッチパネルセンサ用基板1は、透明基板2と、透明基板2上に形成され、屈折率の異なる2層の有機層31、32の積層体で構成される屈折率調整層3とを有している。また、各有機層31、32は所定の厚さを有している。
図2(a)〜(c)は本発明のタッチパネルセンサ用基板を有するタッチパネルセンサの一例を示す概略平面図および断面図であり、図2(b)は図2(a)のA−A線断面図、図2(c)は図2(a)のB−B線断面図であり、上記図1に示すタッチパネルセンサ用基板を有するタッチパネルセンサの例である。図2(a)〜(c)に示すように、タッチパネルセンサ10は、透明基板2と、透明基板2上に形成され、屈折率の異なる2層の有機層31、32の積層体で構成される屈折率調整層3と、アクティブエリア11内に配置され、屈折率調整層3の同一面上にパターン状に形成され、互いに絶縁された第1電極13aおよび第2電極13bと、屈折率調整層3上にパターン状に形成され、第2電極13b同士を接続する第2導電部14bと、第2導電部14bを覆うように形成された絶縁層16と、絶縁層16上にパターン状に形成され、第1電極13a同士を接続する第1導電部14aと、アクティブエリア11の外側に配置され、屈折率調整層3上にパターン状に形成され、第1電極13aおよび第2電極13bにそれぞれ接続された取り出し配線15および取り出し配線15に接続された外部接続端子19とを有している。なお、説明を容易にするため、図2(a)において絶縁層を省略している。
このタッチパネルセンサ10において、第1電極13aおよび第2電極13b、ならびに第2電極13b同士を接続する第2導電部14bは、透明電極層4となっている。
本発明のタッチパネルセンサ用基板は、タッチパネルセンサに用いた場合に、屈折率調整層上に透明電極層がパターン状に形成されるものである。本発明においては、透明基板上に屈折率の異なる複数の有機層が積層された屈折率調整層が形成されていることにより、屈折率調整層上に透明電極層がパターン状に形成された場合には、光の干渉効果により透明電極層の骨見えを抑制することができる。屈折率調整層は、単層の有機層で構成されているのではなく、複数の有機層の積層体で構成されているため、各有機層の屈折率および厚さを調整することで、複数の無機層の積層体で構成される屈折率調整層と同程度に、透明電極層の骨見え抑制効果を得ることができる。また、屈折率調整層を構成する各有機層は所定の厚さを有するため、透明電極層の骨見えを効果的に抑制することが可能である。
また、屈折率調整層は、屈折率の異なる複数の有機層が積層されたものであるため、例えば有機材料を含有する有機層形成用塗工液を塗布して形成することができる。そのため、真空成膜装置を必要とすることなく、製造コストを削減することができる。また、大面積のタッチパネルセンサ用基板を容易に製造することができる。
以下、本発明のタッチパネルセンサ用基板における各構成について説明する。
1.屈折率調整層
本発明における屈折率調整層は、透明基板上に形成され、屈折率の異なる複数の有機層が積層されたものであり、上記有機層のみを有するものである。また、各有機層は所定の厚さを有するものである。屈折率調整層は、本発明のタッチパネルセンサ用基板をタッチパネルセンサに用いた場合に、透明電極層が形成されている領域と透明電極層が形成されていない領域との光学特性を合わせることにより、透明電極層の骨見えを抑制するために設けられる層である。
ここで、屈折率の異なる複数の有機層が積層されているとは、複数の有機層の積層体において、隣接する有機層の屈折率が異なることをいい、隣接しない有機層の屈折率が同じである場合も含む概念である。例えば、3層の有機層が積層されている場合、1層目および2層目の有機層の屈折率が異なり、2層目および3層目の有機層の屈折率が異なっていればよく、1層目の有機層および3層目の有機層の屈折率は同じであっても異なっていてもよい。
屈折率調整層は、屈折率の異なる複数の有機層が積層されたものであり、高屈折率層および低屈折率層を少なくとも有するものである。有機層の積層数としては、2層以上であればよく、例えば2層、3層等とすることができる。屈折率調整層が2層の有機層の積層体で構成される場合、屈折率調整層としては、例えば、透明基板上に形成された高屈折率層と、高屈折率層上に形成された低屈折率層とを有するもの、透明基板上に形成された低屈折率層と、低屈折率層上に形成された高屈折率層とを有するものが挙げられる。有機層の積層数、屈折率調整層の層構成、高屈折率層および低屈折率層の積層順等については、透明基板およびタッチパネルセンサにおける透明電極層の屈折率、透明電極層の厚さ等に応じて適宜選択することができる。
中でも、屈折率調整層は2層の有機層が積層されたものであることが好ましい。屈折率調整層を少ない層数で構成することができるため、タッチパネルセンサ用基板の製造工程をより簡便にすることができ、製造コストを削減することができるからである。
高屈折率層および低屈折率層の屈折率としては、透明電極層の骨見え抑制効果が得られればよく、各有機層の厚さ、有機層の積層数、屈折率調整層の層構成、高屈折率層および低屈折率層の積層順、透明基板およびタッチパネルセンサにおける透明電極層の屈折率、透明電極層の厚さ等に応じて適宜調整される。
屈折率調整層が2層の有機層の積層体で構成される場合であって、屈折率調整層が、透明基板上に形成された高屈折率層と、高屈折率層上に形成された低屈折率層とを有する場合、高屈折率層の屈折率は、透明基板および低屈折率層よりも高ければよい。また、低屈折率層の屈折率は、高屈折率層および透明電極層よりも低ければよい。
また、屈折率調整層が2層の有機層の積層体で構成される場合であって、屈折率調整層が、透明基板上に形成された低屈折率層と、低屈折率層上に形成された高屈折率層とを有する場合、低屈折率層の屈折率は、透明基板よりも高く、高屈折率層よりも低ければよい。
具体的には、高屈折率層の屈折率は、1.7〜1.9の範囲内であることが好ましく、中でも1.70〜1.85の範囲内であることが好ましい。
また、低屈折率層の屈折率は、1.4〜1.6の範囲内であることが好ましく、中でも1.50〜1.60の範囲内であることが好ましい。
ここで、高屈折率層および低屈折率層の屈折率は、有機層を550nmの波長においてエリプソメータを用いて測定して算出された値である。
有機層に用いられる有機材料としては、透明性を有し、所定の屈折率を示す有機層を得ることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば樹脂が挙げられる。樹脂としては、熱または紫外線や電子線等の電離放射線の照射により硬化した硬化樹脂を挙げることができ、例えば熱硬化樹脂や電離放射線硬化樹脂が挙げられる。
ここで、「電離放射線硬化樹脂」とは、電離放射線の照射により硬化した樹脂をいう。「電離放射線」とは、電磁波または荷電粒子線のうち、分子を重合あるいは架橋し得るエネルギー量子を有するものをいい、例えば、紫外線や電子線の他、X線、γ線等の電磁波、α線、イオン線等の荷電粒子線が挙げられる。
電離放射線硬化樹脂としては、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂を挙げることができる。中でも、紫外線硬化樹脂が好ましい。
熱硬化樹脂としては、透明性を有し、所定の屈折率を示す有機層を得ることができるものであればよく、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等を挙げることができる。
紫外線硬化樹脂としては、所定の屈折率を示す有機層を得ることができるものであればよく、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリ桂皮酸ビニル系樹脂等を挙げることができる。
有機層は屈折率調整粒子を含有していてもよい。有機材料に屈折率調整粒子を添加することによって、有機層の屈折率を調整することができる。屈折率調整粒子としては、高屈折率層に用いられる高屈折率粒子、低屈折率層に用いられる低屈折率粒子が挙げられる。中でも、高屈折率層は、屈折率の調整が容易であることから、有機材料および高屈折率粒子を含有することが好ましい。
なお、有機層が屈折率調整粒子を含有する場合、有機層は表面に屈折率調整粒子による凹凸を有していてもよい。
高屈折率層に用いられる高屈折率粒子としては、上記の屈折率を満たす高屈折率層を得ることができるものであれば特に限定されるものではない。中でも、高屈折率粒子の屈折率は1.5〜2.8程度であることが好ましい。
このような高屈折率粒子としては、金属酸化物粒子を挙げることができ、例えば、酸化ジルコニウム(ZrO、屈折率:2.10)、酸化アンチモン(Sb、屈折率:1.79〜2.04)、アンチモン錫酸化物(ATO、屈折率:1.75〜2.05)、インジウム錫酸化物(ITO、屈折率:1.95〜2.00)、燐錫化合物(PTO、屈折率:1.75〜1.85)、β−Al(屈折率:1.63〜1.76)、γ−Al(屈折率:1.63〜1.76)、チタン酸バリウム(BaTiO、屈折率:2.4)、酸化チタン(TiO、屈折率:2.3〜2.7)、酸化セリウム(CeO、屈折率:1.95〜2.20)、酸化錫(SnO、屈折率:2.00)、アルミニウム亜鉛酸化物(AZO、屈折率:1.90〜2.00)、ガリウム亜鉛酸化物(GZO、屈折率:1.90〜2.00)、アンチモン酸亜鉛(ZnSb、屈折率:1.9〜2.0)、酸化亜鉛(ZnO、屈折率:1.90)、酸化イットリウム(Y、屈折率:1.87)、酸化ジルコニウム(ZrO、屈折率:2.0)等が挙げられる。これらの金属酸化物粒子は1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
低屈折率層に用いられる低屈折率粒子としては、上記の屈折率を満たす低屈折率層を得ることができるものであれば特に限定されるものではなく、無機系、有機系のいずれも用いることができる。中でも、屈折率が低いことから、中空粒子や多孔質粒子が好ましく用いられる。中空粒子および多孔質粒子としては、例えば、多孔質シリカ粒子、中空シリカ粒子、多孔質ポリマー粒子、中空ポリマー粒子が挙げられる。
また、高屈折率粒子および低屈折率粒子は、表面処理されたものであってもよい。粒子に表面処理を施すことにより、樹脂や溶媒との親和性が向上し、粒子の分散が均一となり、粒子同士の凝集が生じにくくなるので、有機層の透過率の低下や、有機層形成用塗工液の塗布性、塗膜強度の低下を抑制することができる。
表面処理された高屈折率粒子および低屈折率粒子としては、例えば特開2013−142817号公報に記載されているものを挙げることができる。
高屈折率粒子および低屈折率粒子の平均粒径としては、例えば5nm〜80nmの範囲内であることが好ましく、中でも5nm〜60nmの範囲内、特に10nm〜40nmの範囲内であることが好ましい。平均粒径が上記範囲内にあれば、有機層の透明性を損なうことがなく、良好な粒子の分散状態が得られる。なお、平均粒径が上記範囲内にあれば、平均粒径は1次粒径および2次粒径のいずれであってもよく、また粒子が鎖状に連なっていてもよい。
ここで、平均粒径は、有機層の断面の顕微鏡観察による平均粒径をいう。顕微鏡観察による平均粒径は、例えば、100倍で顕微鏡観察を行い、画像処理ソフト等により任意の粒子の粒子径を100個測定して個数平均することにより得られる。
高屈折率粒子および低屈折粒子の形状は特に限定されるものではなく、例えば、球状、鎖状、針状等を挙げることができる。
高屈折率層における樹脂および高屈折率粒子の含有量としては、高屈折率層全体としての屈折率が上記の屈折率を満たすように適宜設定される。また、低屈折率層における樹脂および低屈折率粒子の含有量としては、有機層全体としての屈折率が上記の屈折率を満たすように適宜設定される。例えば、高屈折率粒子または低屈折率粒子の含有量としては、有機層に含まれる樹脂100質量部当たり、20質量部〜90質量部の範囲内、中でも40質量部〜80質量部の範囲内、特に60質量部〜80質量部の範囲内であることが好ましい。粒子の含有量が多いと、有機層が脆くなったり有機層の形成が困難になったりする場合がある。また、粒子の含有量が少ないと、有機層の屈折率を調整することが困難になる場合がある。
有機層が有機材料として紫外線硬化樹脂を含有する場合、光重合開始剤を含有していてもよい。光重合開始剤としては、一般的なものから適宜選択することができる。
各有機層の厚さは、10nm〜40nmの範囲内であり、各有機層の屈折率、有機層の積層数、屈折率調整層の層構成、高屈折率層および低屈折率層の積層順、透明基板およびタッチパネルセンサにおける透明電極層の屈折率、透明電極層の厚さ等に応じて適宜調整される。例えば屈折率調整層が2層の有機層で構成される場合、2層の有機層のうち少なくとも1層の有機層の厚さが15nm〜30nmの範囲内であることが好ましく、2層の有機層の厚さがそれぞれ20nm〜30nmの範囲内であることが好ましい。有機層の厚さが厚すぎると、透明電極層の骨見え抑制効果が十分に得られない場合があるからである。また、有機層の厚さが薄すぎると、透明基板上に有機層を均一に形成することが困難になるからである。
なお、有機層が屈折率調整粒子を含有する場合であって、有機層が表面に屈折率調整粒子による凹凸を有する場合には、上記の有機層の厚さは、屈折率調整粒子による凸部が存在しない部分の有機層の厚さをいう。
ここで、有機層の厚さについては、一般的な測定方法によって測定することができる。厚さの測定方法としては、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)の観察像を用いて測定する方法、触針で表面をなぞり凹凸を検出することによって厚さを算出する触針式の方法や、分光反射スペクトルに基づいて厚さを算出する光学式の方法等を挙げることができる。具体的には、ケーエルエー・テンコール株式会社製の触針式厚さ計P−15を用いて厚さを測定することができる。なお、厚さとして、対象となる部材の複数箇所における厚さ測定結果の平均値が用いられてもよい。
屈折率調整層全体の厚さとしては、屈折率調整層を構成する各有機層が所定の厚さを有していればよいが、40nm〜70nmの範囲内であることが好ましい。屈折率調整層全体の厚さが薄すぎると、透明基板上に均一な屈折率調整層を形成することが困難となり、屈折率調整層全体の厚さが厚すぎると、透過率の低下や色味の影響が懸念されるからである。
屈折率調整層の透過率としては、80%以上であることが好ましく、中でも90%以上であることが好ましく、特に95%以上であることが好ましい。屈折率調整層の透過率が低いと、本発明のタッチパネル用基板をタッチパネルとして表示装置とともに用いた場合に、表示画像が見にくくなる可能性があるからである。
ここで、屈折率調整層の透過率は、例えばヘイズメーター(商品名:NDH2000、日本電色工業株式会社製)を用いて測定された全光線透過率である。
屈折率調整層の配置としては、透明基板上に屈折率調整層が形成されていればよく、図1に例示するように透明基板2の片面のみに屈折率調整層3が形成されていてもよく、図3に示すように透明基板2の両面に屈折率調整層3a、3bが形成されていてもよい。透明基板が前面板を兼ねており、前面板一体型タッチパネルセンサ用基板とする場合には、透明基板の片面のみに屈折率調整層および透明電極層が形成される。
屈折率調整層の設計方法としては、公知の方法を適用することができ、例えば以下の方法を挙げることができる。
まず、タッチパネルセンサにおいて、透明電極層が形成されている領域と透明電極層が形成されていない領域との反射率の差、透過率の差および透過色差がそれぞれ所望の値となるように光学特性の目標値を設定する。次に、屈折率調整層を構成する各有機層の厚さおよび屈折率と、本発明のタッチパネルセンサ用基板をタッチパネルセンサとした際に用いられる透明電極層の厚さおよび屈折率とに基づいて、シミュレーションにより透明電極層が形成されている領域と透明電極層が形成されていない領域との反射率の差、透過率の差、透過色差の光学特性の値を求める。次に、屈折率調整層の各有機層の厚さおよび屈折率を可変のパラメータとして、上記の光学特性の目標値を達成することが可能な屈折率調整層の各有機層の厚さおよび屈折率を算出する。これにより、屈折率調整層を設計することができる。上記シミュレーションは、例えば、サイバネットシステムズ(株)製の薄膜設計ソフトウェア(OPTAS−FILM)を用いて行うことができる。屈折率調整層の設計方法の詳細については、特開2012−146217号公報に記載の内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。
有機層の形成方法としては、透明基板上に有機層を均一に形成できる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、透明基板上に、有機材料を含む有機層形成用塗工液を塗布し硬化させる方法が挙げられる。
有機層形成用塗工液は、必要に応じて溶媒を含んでいてもよい。溶媒としては、一般的なものを用いることができる。
有機層形成用塗工液の塗布方法としては、透明基板上に有機層形成用塗工液を均一に塗布できる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、スピンコート法、ダイコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、ビードコート法、バーコート法等を挙げることができる。
有機層形成用塗工液の塗膜の硬化方法としては、有機材料の種類に応じて適宜選択されるものであり、加熱、紫外線や電子線の照射等が挙げられる。
2.透明基板
本発明における透明基板は、上記屈折率調整層を支持するものである。
透明基板としては、タッチパネルセンサの支持基板として用いることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えばガラス基板、樹脂基板等を用いることができる。ガラス基板の場合には、タッチパネルセンサの強度を高めることができ、また加熱温度等の製造条件の設定範囲を広くすることができる。一方、樹脂基板の場合には、タッチパネルセンサの軽量化を図ることができ、また有機層のみで構成される屈折率調整層との密着性を高めることができる。
透明基板は、可撓性を有していてもよく有さなくてもよい。
透明基板の透過率としては、80%以上であることが好ましく、中でも90%以上であることが好ましい。
ここで、透明基板の透過率は、JIS K 7105で規定する方法により測定した値(全光線)とする。
透明基板の屈折率としては、透明基板の材料等に応じて異なるものであるが、通常、1.4〜1.6の範囲内であり、中でも1.45〜1.55の範囲内であることが好ましい。
ここで、透明基板の屈折率は、550nmの波長においてエリプソメータを用いて測定して算出された値である。
透明基板の厚さは、タッチパネルセンサの支持基板として用いることができれば特に限定されないが、一般的には20μm〜1500μm程度である。
3.その他の構成
本発明のタッチパネルセンサ用基板は、上記の透明基板と屈折率調整層とを有するものであればよく、必要に応じて他の構成を有していてもよい。他の構成としては、例えば、透明電極層を挙げることができる。
本発明においては、屈折率調整層上の全面に、金属酸化物を含有する透明電極層が形成されていてもよい。なお、透明電極層に用いられる金属酸化物および透明電極層の厚さ等については、後述の「B.タッチパネルセンサ」に記載する透明電極層と同様であるため、ここでの説明は省略する。
B.タッチパネルセンサ
本発明のタッチパネルセンサは、透明基板と、上記透明基板上に形成され、屈折率の異なる複数の有機層が積層され、上記有機層のみを有する屈折率調整層と、上記屈折率調整層上にパターン状に形成され、金属酸化物を含有する透明電極層とを有し、上記有機層の厚さがそれぞれ10nm〜40nmの範囲内であることを特徴とするものである。
本発明のタッチパネルセンサについて、図面を参照して説明する。
図2(a)〜(c)は本発明のタッチパネルセンサの一例を示す概略平面図および断面図であり、図2(b)は図2(a)のA−A線断面図、図2(c)は図2(a)のB−B線断面図である。なお、図2(a)〜(c)については、上記「A.タッチパネルセンサ用基板」に記載したので、ここでの説明は省略する。
本発明においては、上述のタッチパネルセンサ用基板を有することにより、透明電極層の骨見えを効果的に抑制することが可能であり、また製造コストを削減することが可能である。
なお、透明基板および屈折率調整層については、上記「A.タッチパネルセンサ用基板」に記載したので、ここでの説明は省略する。以下、本発明のタッチパネルセンサにおける他の構成について説明する。
1.透明電極層
本発明における透明電極層は、屈折率調整層上にパターン状に形成され、金属酸化物を含有するものである。
金属酸化物としては、透明電極に用いられる一般的な導電性材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系等が挙げられる。また、これらの金属酸化物が2種以上複合された材料も用いることができる。
透明電極層の厚さとしては、所望の導電性を有する透明電極層を得ることができれば特に限定されるものではなく、例えば、10nm〜300nmの範囲内、中でも20nm〜200nmの範囲内、特に30nm〜150nmの範囲内であることが好ましい。透明電極層の厚さが薄すぎると、電極として十分に機能しない場合がある。また、透明電極層の厚さが厚すぎると、透明電極層にクラック、剥離等が生じやすくなる場合がある。
ここで、透明電極層の厚さは、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)の観察像を用いて測定することができる。
透明電極層の屈折率としては、透明電極層の材料に応じて適宜決定されるものであり、通常、透明基板の屈折率よりも高くなる。具体的には、透明電極層の屈折率は、1.70〜2.20程度であり、中でも1.80〜2.00の範囲内であることが好ましい。
ここで、透明電極層の屈折率は、550nmの波長においてエリプソメータを用いて測定して算出された値である。
透明電極層の形成方法としては、フォトリソグラフィ法を好適に用いることができる。具体的には、上記タッチパネルセンサ用基板を準備し、屈折率調整層上の全面に透明電極層を形成する。次に、透明電極層上にレジスト層を形成し、パターン露光および現像して、レジストパターンを形成する。次に、透明電極層の露出部分をエッチングして、レジストパターンを剥離する。これにより、所定のパターン状に透明電極層を形成することができる。
透明電極層の成膜方法としては、一般的な方法を用いることができ、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、イオンプレーティング法等のドライプロセスを用いる方法を挙げることができる。
また、透明電極層のエッチングに用いられるエッチング液としては、透明電極層を構成する金属酸化物に応じて適宜設定されるものである。具体的には、透明電極層がITOからなる場合には、塩化第二鉄と塩酸との混合水溶液や塩酸、シュウ酸、臭化水素酸等を用いることができる。
レジストについては、一般的なフォトリソグラフィ法に用いられているものと同様とすることができる。また、レジストの現像液、レジストの剥離液としては、例えば、水酸化カリウム水溶液等を挙げることができる。
透明電極層は、本発明のタッチパネルセンサを構成する電極であればよく、このような電極としては、後述するように、例えばセンサ電極、導電部、取り出し配線、外部接続端子等が挙げられる。中でも、透明電極層は、少なくともセンサ電極であることが好ましい。
2.タッチパネルセンサの電極
本発明のタッチパネルセンサを構成する電極としては、タッチパネルセンサの形態に応じて適宜選択することができる。例えばタッチパネルセンサが静電容量方式の場合、電極としては、アクティブエリア内に形成されるセンサ電極および導電部、アクティブエリアの外側に形成される取り出し配線および外部接続端子を挙げることができる。
(1)センサ電極
本発明におけるセンサ電極は、アクティブエリア内に形成され、接触位置を検出するために用いられるものであり、互いに絶縁された第1電極および第2電極を有するものである。
なお、第1電極および第2電極が互いに絶縁されているとは、両電極が電気的に接続されていないことをいう。
センサ電極は、上記透明電極層であってもよく、透明電極層でなくてもよいが、透明電極層であることが好ましい。
センサ電極の平面視形状、平面視外形形状としては、例えば、特開2011−210176号公報、特開2010−238052号公報、特許第4610416号公報、特開2010-286886号公報、特開2004-192093号公報、特開2010-277392号公報や特開2011−129501号公報、特開2013−156773号公報、特開2013−143059号公報に挙げられるような一般的なタッチパネルセンサに用いられるものと同様とすることができる。
センサ電極の平面視形状としては、開口部を含まない面状であることが好ましい。また、センサ電極の平面視外形形状としては、具体的には長方形、平面視略正方形形状等の多角形状等とすることができる。
また、第1電極および第2電極の透明基板に対する形成箇所としては、タッチパネルセンサのアクティブエリア内であって両電極が絶縁されるように形成されていれば特に限定されない。例えば図2(a)〜(c)に示すように、透明基板2上に屈折率調整層3が形成され、屈折率調整層3上に第1電極13aおよび第2電極13bの両方が形成されていてもよく、図4(a)、(b)に示すように、透明基板2上に屈折率調整層3が形成され、屈折率調整層3上に第2電極13bが形成され、絶縁層16を介して第1電極13aが形成されていてもよい。また、図5(a)、(b)に示すように、透明基板2の両面に屈折率調整層3a、3bが形成され、一方の屈折率調整層3a上に第1電極13aが形成され、他方の屈折率調整層3b上に第2電極13bが形成されていてもよい。また、図示しないが、上記タッチパネルセンサ用基板を2枚準備し、各タッチパネルセンサ用基板の屈折率調整層上にそれぞれ第1電極および第2電極を別々に形成してもよい。
なお、図4(a)、(b)は本発明のタッチパネルセンサの他の例を示す概略平面図および断面図であり、図4(b)は図4(a)のA−A線断面図である。図4(a)、(b)に示す例においては、第1電極13aおよび第2電極13b、ならびに第1電極13a同士を接続する第1導電部13bおよび第2電極13b同士を接続する第2導電部14bが、透明電極層4となっている。図4(a)において説明を容易にするため絶縁層を省略している。
また、図5(a)、(b)は本発明のタッチパネルセンサの他の例を示す概略平面図および断面図であり、図5(b)は図5(a)のA−A線断面図である。図5(a)、(b)に示す例においては、第1電極13aおよび第2電極13b、ならびに第1電極13a同士を接続する第1導電部13bおよび第2電極13b同士を接続する第2導電部14bが、透明電極層4となっている。図5(a)において説明を容易にするため屈折率調整層を省略している。
センサ電極の形成方法としては、センサ電極が上記透明電極層である場合、上記透明電極層の形成方法と同様とすることができる。
(2)導電部
本発明における導電部は、上記センサ電極を構成する第1電極間および第2電極間をそれぞれ接続する第1導電部および第2導電部を有するものである。通常、第1導電部および第2導電部はその一部が平面視上重なるように形成される。
導電部は、上記透明電極層であってもよく、透明電極層でなくてもよい。
導電部が上記透明電極層ではない場合、導電部に用いられる導電性材料としては、例えば、アルミニウム、モリブデン、銀、クロム等の金属およびその合金等を用いることができる。
導電部の平面視外形形状としては、一般的なタッチパネルセンサと同様とすることができ、例えば、センサ電極の平面視外形形状より幅の狭いライン形状、センサ電極の平面視外形形状と同等の幅を有するライン形状等とすることができる。
また、第1導電部および第2導電部の形成箇所としては、第1電極間および第2電極間をそれぞれ安定的に接続でき、かつ、両者が絶縁されるように形成されるものであれば特に限定されるものではない。例えば、既に説明した図4および図5に示すように第1電極13aおよび第2電極13bが異なる表面上または異なる部材上に形成されている場合には、第1導電部14aおよび第2導電部14bをそれぞれ第1電極13aおよび第2電極13bと同一表面上に形成することができる。また、図2に示すように第1電極13aおよび第2電極13bの両者が屈折率調整層3の同一表面上に形成されている場合には、第1導電部14aおよび第2導電部14bを絶縁層16を介して形成することができる。
導電部の形成方法としては、導電部が上記透明電極層である場合、上記透明電極層の形成方法と同様とすることができる。また、導電部が上記透明電極層ではない場合、導電部の形成方法としては、フォトリソグラフィ法の他、インクジェット法を挙げることができる。
(3)取り出し配線
本発明における取り出し配線は、上記センサ電極に接続されるものである。
取り出し配線の形成箇所としては、本発明のタッチパネルセンサの種類や用途等に応じて適宜設定されるものであるが、本発明のタッチパネルセンサが表示装置に用いられる場合には、通常、非アクティブエリアに取り出し配線が形成される。
取り出し配線としては、上記透明電極層であってもよく、透明電極層でなくてもよい。通常、取り出し配線は透明電極層でないことが好ましい。
取り出し配線が上記透明電極層ではない場合、取り出し配線に用いられる導電性材料としては、銀、金、クロム、プラチナ、アルミニウムの単体、あるいはこれらのいずれかを主体とする合金等を例示することができる。金属合金としては、APC、すなわち銀・パラジウム合金が汎用される。また、金属の複合体としては、MAM(Mo−Al−Mo、すなわちモリブデン・アルミニウム・モリブデンの3層構造体)等も適用可能である。
取り出し配線の線幅としては、一般的なタッチパネルセンサと同様とすることができ、例えば、0.01mm〜0.2mm程度とすることができる。
(4)外部接続端子
本発明における外部接続端子は、上記取り出し配線に接続され、例えば、フレキシブルプリント配線基板等のタッチパネルセンサの外部の構成との接続に用いられるものである。
外部接続端子の形成箇所および外部接続端子が透明電極層でない場合の導電性材料としては、タッチパネルセンサに一般的に用いられるものとすることができ、具体的には、上記取り出し配線と同様とすることができる。
外部接続端子の端子幅、厚さおよび平面視形状や、外部接続端子部内における外部接続端子間の間隔については、一般的なタッチパネルセンサと同様とすることができる。具体的には、特開2011−210176号公報に記載されるものと同様とすることができる。
3.その他の構成
本発明のタッチパネルセンサは、上記の透明基板と屈折率調整層と透明電極層とを有するものであればよく、必要に応じて他の構成を有していてもよい。他の構成としては、例えば、絶縁層、オーバーコート層、加飾層、前面板等を挙げることができる。
(1)絶縁層
本発明においては、必要に応じて絶縁層が形成されていてもよい。絶縁層は、上記センサ電極を構成する第1電極および第2電極間や、上記導電部を構成する第1導電部および第2導電部間の短絡を防止するために形成されるものである。
絶縁層の詳細については、例えば特開2013−210733号公報に記載のものと同様とすることができる。
(2)オーバーコート層
本発明においては、センサ電極、導電部および取り出し配線を覆うようにオーバーコート層が形成されていてもよい。
オーバーコート層としては、絶縁性および透明性を有するものであればよい。絶縁性および透明性を有する被覆層の材料としては、例えばアクリル樹脂等の有機材料や酸化ケイ素等の無機材料等を挙げることができる。
(3)加飾層
本発明においては、加飾層が形成されていてもよい。加飾層により、取り出し配線や外部接続端子を隠すことができ、意匠性を高めることができる。また、加飾層は、文字、図形、記号等の標章等を表示するものとしても用いられる。
加飾層は、非アクティブエリアに額縁状に形成されていることが好ましい。
加飾層の配置としては、取り出し配線および外部接続端子よりもタッチパネルセンサの操作面側に加飾層が配置されていればよく、例えば屈折率調整層と取り出し配線および外部接続端子との間に加飾層が形成されていてもよく、透明基板と屈折率調整層との間に加飾層が形成されていてもよく、透明基板の取り出し配線および外部接続端子が形成されている面とは反対側の面に加飾層が形成されていてもよい。また、後者の場合、透明基板上に直に加飾層が形成されていてもよく、後述の前面板に加飾層が形成されていてもよい。
加飾層としては、例えばバインダ樹脂および色材を含有する着色層や、金属層が挙げられる。
加飾層の形成方法としては、所定のパターン状に加飾層を形成することができる方法であればよく、加飾層の材料等に応じて適宜選択される。例えば加飾層が着色層である場合、加飾層の形成方法としては、グラビア印刷、スクリーン印刷等の印刷法、インクジェット法、フォトリソグラフィ法等が挙げられる。また、加飾層が金属層である場合、マスク蒸着法等が挙げられる。
加飾層の厚さとしては、目的に応じて適宜選択される。
(4)前面板
本発明においては、タッチパネルセンサの操作面側の最表面に前面板が配置されていてもよい。前面板としては、タッチパネルセンサに用いられる一般的なものを使用することができる。
本発明においては、透明基板が前面板を兼ねることが好ましい。この場合、前面板一体型タッチパネルセンサとすることができる。
4.タッチパネルセンサ
本発明のタッチパネルセンサは、上記屈折率調整層を有することにより、透明電極層が形成されている領域および透明電極層が形成されていない領域の光学特性が調整されたものである。透明電極層が形成されている領域および透明電極層が形成されていない領域の光学特性については、本発明のタッチパネルセンサの用途に応じて適宜調整することができる。
本発明のタッチパネルセンサの用途としては、例えば、液晶表示装置や有機EL表示装置等の表示装置を挙げることができる。
C.表示装置
本発明の表示装置は、表示パネルと、上記表示パネルの表示面上に配置されたタッチパネルセンサとを有するものであって、上記タッチパネルセンサが、透明基板と、上記透明基板上に形成され、屈折率の異なる複数の有機層が積層され、上記有機層のみを有する屈折率調整層と、上記屈折率調整層上にパターン状に形成され、金属酸化物を含有する透明電極層とを有し、上記有機層の厚さがそれぞれ10nm〜40nmの範囲内であり、上記タッチパネルセンサの上記透明電極層の形成面と、上記表示パネルの表示面とが対向して配置されていることを特徴とするものである。
本発明においては、上記タッチパネルセンサを有することにより、透明電極層の骨見えを効果的に抑制することができ、外観の良好な表示装置とすることができる。
以下、本発明の表示装置における各構成について説明する。
1.タッチパネルセンサ
本発明におけるタッチパネルセンサは、表示パネルの表示面上に、タッチパネルセンサの透明電極層の形成面と表示パネルの表示面とが対向するように配置されるものである。
タッチパネルセンサおよび表示パネルは、通常、接着層を介して貼合される。接着層には、例えばOCAと称される光学用透明接着剤を用いることができる。
なお、タッチパネルセンサについては、上記「B.タッチパネルセンサ」に記載したので、ここでの説明は省略する。
2.表示パネル
本発明に用いられる表示パネルとしては、タッチパネルを適用可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば液晶パネル、有機ELパネル、電子ペーパー等のフラットディスプレイパネルが挙げられる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
[準備]
(高屈折率層形成用塗工液A)
屈折率1.70の高屈折率層を形成するための高屈折率層形成用塗工液Aを準備した。高屈折率層形成用塗工液Aは、エポキシ樹脂を主成分とする光硬化性または熱硬化性樹脂組成物に、酸化チタン粒子や酸化ジルコニウム粒子のような金属酸化物粒子を、屈折率が1.70となるように添加したものである。
(高屈折率層形成用塗工液B)
屈折率1.80の高屈折率層を形成するための高屈折率層形成用塗工液Bを準備した。高屈折率層形成用塗工液Bは、エポキシ樹脂を主成分とする光硬化性または熱硬化性樹脂組成物に、酸化チタン粒子や酸化ジルコニウム粒子のような金属酸化物粒子を、屈折率が1.80となるように添加したものである。
(低屈折率層形成用塗工液C)
屈折率1.50の低屈折率層を形成するための低屈折率層形成用塗工液Cを準備した。低屈折率層形成用塗工液Cは、エポキシ樹脂を主成分とする光硬化性または熱硬化性樹脂組成物を複数混合し、屈折率が1.50となるように調合したものである。
(低屈折率層形成用塗工液D)
屈折率1.60の低屈折率層を形成するための低屈折率層形成用塗工液Dを準備した。低屈折率層形成用塗工液Dは、エポキシ樹脂を主成分とする光硬化性または熱硬化性樹脂組成物を複数混合し、屈折率が1.60となるように調合したものである。
[実施例1]
(タッチパネルセンサ用基板の作製)
透明基板として、厚さ0.55mm、屈折率1.50のガラス基板を準備した。まず、ガラス基板上に、上記の高屈折率層形成用塗工液Aを塗工し、露光、焼成して、厚さ10nm〜50nm、屈折率1.70の高屈折率層を形成した。なお、厚さ30nmの高屈折率層の断面のTEM観察を行ったところ、高屈折率層に含まれる粒子の粒径は20nmであった。次いで、高屈折率層上に、上記の低屈折率層形成用塗工液Cを塗工し、露光、焼成して、厚さ10nm〜50nm、屈折率1.50の低屈折率層を形成した。
(タッチパネルセンサの作製)
次に、低屈折率層の外縁にスクリーン印刷法により額縁状の加飾層を形成し、加飾層上にフォトリソグラフィ法により金属から構成される取り出し配線および外部接続端子をパターン状に形成した。次いで、フォトリソグラフィ法によりITOから構成される透明電極層をパターン状に形成し、図2(a)〜(c)に例示するような第1電極および第2電極を有するセンサ電極と第2導電部とを形成した。透明電極層の厚さは1300Åとした。次いで、第2導電部を覆うように絶縁層を形成し、絶縁層上に第1導電部を形成した。
[実施例2]
高屈折率層形成用塗工液Aに代えて高屈折率層形成用塗工液Bを用いたこと以外は、実施例1と同様にしてタッチパネルセンサを作製した。なお、厚さ30nmの高屈折率層の断面のTEM観察を行ったところ、高屈折率層に含まれる粒子の粒径は20nmであった。
[実施例3]
高屈折率層形成用塗工液Aに代えて高屈折率層形成用塗工液Bを用い、低屈折率層形成用塗工液Cに代えて低屈折率層形成用塗工液Dを用いたこと以外は、実施例1と同様にしてタッチパネルセンサを作製した。
[実施例4]
ガラス基板上に、上記の低屈折率層形成用塗工液Cを塗工し、露光、焼成して、厚さ30nm、屈折率1.50の低屈折率層を形成した後、低屈折率層上に、上記の高屈折率層形成用塗工液Bを塗工し、露光、焼成して、厚さ30nm、屈折率1.80の高屈折率層を形成したこと以外は、実施例1と同様にしてタッチパネルセンサを作製した。
[比較例1]
屈折率調整層を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にしてタッチパネルセンサを作製した。
[比較例2]
ガラス基板上に酸化ニオブからなる高屈折率層と酸化ケイ素からなる低屈折率層とが順に積層されたタッチパネルセンサ用基板を準備したこと以外は、実施例1と同様にしてタッチパネルセンサを作製した。
[比較例3]
屈折率1.75の屈折率調整層を形成するため屈折率調整層形成用塗工液Eを準備した。屈折率調整層形成用塗工液Eは、エポキシ樹脂を主成分とする光硬化性または熱硬化性樹脂組成物に、酸化チタン粒子や酸化ジルコニウム粒子のような金属酸化物粒子を、屈折率が1.75となるように添加したものである。
ガラス基板上に、上記の屈折率調整層形成用塗工液Eを塗工し、露光、焼成して、厚さ1μm、屈折率1.75の屈折率調整層を1層形成したこと以外は、実施例1と同様にしてタッチパネルセンサを作製した。
[評価]
1.目視評価
タッチパネルセンサの透明電極層の骨見えに関して、40Wの蛍光灯2本の真下で観察した場合および晴天時の室内窓側の太陽光の下で観察した場合それぞれについて、目視で評価した。「5」が最も良く、「1」が最も悪い評価である。
1:透明電極層のパターンがはっきり確認される。
2:透明電極層のパターンが確認される。
3:透明電極層のパターンがぼんやり確認される。
4:透明電極層のパターンがほとんど確認されない。
5:透明電極層のパターンが確認されない。
なお、例えば「3」と「4」の間であると判断した場合には「3.5」と評価した。また、3人で評価し、平均値を取った。
2.反射率比
透明電極層が形成されている領域および透明電極層が形成されていない領域の波長550nmの反射率を測定した。そして、透明電極層が形成されている領域の反射率をY(ITO)、透明電極層が形成されていない領域の反射率をY(slit)とし、反射率比Y(ITO)/Y(slit)を求めた。
結果を下記表1に示す。
番号1〜29のタッチパネルセンサはいずれも、番号30の屈折率調整層が形成されていない場合と比較して、蛍光灯下および太陽光下の少なくともいずれかで評価が良くなった。
番号12、25のタッチパネルセンサは、番号32の1層の厚膜の屈折率調整層が形成されている場合と比較すると、評価は同程度であるが、屈折率調整層の厚さが薄いため、透過率および色味の点で優位であった。
また、番号27、28のタッチパネルセンサについて反射率比を求めたところ、目視評価と一致した。
[実施例5]
タッチパネルセンサにおける透明電極層が形成されている領域と透明電極層が形成されていない領域との反射光の差についてシミュレーションを行った。
シミュレーション条件を下記に示す。
透明電極層が形成されている領域については、透明基板/高屈折率層/低屈折率層/透明電極層の層構成を仮定した。透明電極層が形成されていない領域については、透明基板/高屈折率層/低屈折率層の層構成を仮定した。また、透明基板の屈折率を1.50、高屈折率層の屈折率を1.70、低屈折率層の屈折率を1.50、透明電極層の屈折率を2.00とし、透明基板の厚さを0.55mm、透明電極層の厚さを1300Åとし、各有機層の厚さは10nm〜100nmの範囲内で変化させた。
シミュレーションにより、透明電極層が形成されている領域の反射光と透明電極層が形成されていない領域の反射光との色差ΔEab を求めた。ここで、ΔEab は、下記式(1)により算出される。
ΔEab =[(ΔL2+(Δa2+(Δb21/2 (1)
ΔEab :色差
ΔL:透明電極層が形成されている領域のLと透明電極層が形成されていない領域のLとの差
Δa:透明電極層が形成されている領域のaと透明電極層が形成されていない領域のaとの差
Δb:透明電極層が形成されている領域のbと透明電極層が形成されていない領域のbとの差
、aおよびb:L表色系の値
シミュレーション結果を図6に示す。ΔEab は、大きくなるほど透明電極層が可視化される傾向が増大し、小さくなるほど透明電極層が不可視化される傾向にある。シミュレーション結果は、実施例1〜4の結果と一致した。
1 … タッチパネルセンサ用基板
2 … 透明基板
3、3a、3b… 屈折率調整層
4 … 透明電極層
10 … タッチパネルセンサ
11 … アクティブエリア
13a … 第1電極
13b … 第2電極
14a … 第1導電部
14b … 第1導電部
15 … 取り出し配線
16 … 絶縁層
19 … 外部接続端子
31、32 … 有機層

Claims (3)

  1. 透明基板と、
    前記透明基板上に形成され、屈折率の異なる複数の有機層が積層され、前記有機層のみを有する屈折率調整層と
    を有し、前記有機層の厚さがそれぞれ10nm〜40nmの範囲内であることを特徴とするタッチパネルセンサ用基板。
  2. 透明基板と、
    前記透明基板上に形成され、屈折率の異なる複数の有機層が積層され、前記有機層のみを有する屈折率調整層と、
    前記屈折率調整層上にパターン状に形成され、金属酸化物を含有する透明電極層と
    を有し、前記有機層の厚さがそれぞれ10nm〜40nmの範囲内であることを特徴とするタッチパネルセンサ。
  3. 表示パネルと、前記表示パネルの表示面上に配置されたタッチパネルセンサとを有する表示装置であって、
    前記タッチパネルセンサが、透明基板と、前記透明基板上に形成され、屈折率の異なる複数の有機層が積層され、前記有機層のみを有する屈折率調整層と、前記屈折率調整層上にパターン状に形成され、金属酸化物を含有する透明電極層とを有し、前記有機層の厚さがそれぞれ10nm〜40nmの範囲内であり、
    前記タッチパネルセンサの前記透明電極層の形成面と、前記表示パネルの表示面とが対向して配置されていることを特徴とする表示装置。
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