JP2016085529A - Film for touch panel, and touch panel using the film - Google Patents
Film for touch panel, and touch panel using the film Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016085529A JP2016085529A JP2014216485A JP2014216485A JP2016085529A JP 2016085529 A JP2016085529 A JP 2016085529A JP 2014216485 A JP2014216485 A JP 2014216485A JP 2014216485 A JP2014216485 A JP 2014216485A JP 2016085529 A JP2016085529 A JP 2016085529A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- touch panel
- protective layer
- layer
- capacitance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は静電容量式のタッチパネル用フィルム、及びそのフィルムを用いたタッチパネルに関し、特に指示体が接触することによってタッチパネルが反応可能な静電容量の変化を生じさせるタッチパネル用フィルム、及びそのフィルムを用いたタッチパネルに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a capacitive touch panel film and a touch panel using the film, and more particularly to a touch panel film that causes a change in capacitance that can be reacted by the touch panel when the indicator is in contact with the film. It relates to the touch panel used.
近年、急速に普及しているスマートフォンやタブレットPC等の携帯型情報端末においては、マルチタッチ操作の可能な投影型の静電容量方式のタッチパネルが多く用いられている。
この投影型の静電容量方式のタッチパネルの構造について図6(分解図)を用いて簡単に説明する。図6に示す静電容量方式のタッチパネル50は、例えば透明な絶縁フィルム53の裏側に、Y方向の座標検出を行うための複数の電極を有する酸化インジウム・スズ膜(以下、ITO膜と称する)51が形成され、表側にX方向の座標検出を行うための複数の電極を有するITO膜52が形成される。
In recent years, in portable information terminals such as smartphones and tablet PCs that are rapidly spreading, a projection capacitive touch panel capable of multi-touch operation is often used.
The structure of the projected capacitive touch panel will be briefly described with reference to FIG. 6 (exploded view). The
前記ITO膜51は、X方向に連結されて相互に電気的に接続された複数の菱形の電極パッド54(センサ電極)がY方向に複数行設けられており、前記ITO膜52は、Y方向に連結されて相互に電気的に接続された複数の菱形の電極パッド55(センサ電極)がX方向に複数列設けられている。各電極パッド54,55は、指示体(指やタッチペンなど)の接触位置を検出可能な静電容量(約1pF)の変化を発生させるに十分な面積を有しており、例えばその対角線の幅が6mm程度に形成されている。
前記ITO膜51,52が形成された絶縁フィルム53を平面視すると、図7のように各電極パッド54,55が所定の隙間を空けて面方向に配置された2次元格子状の構造をなしている。
The ITO
When the
このタッチパネル50に対し、カバーガラス(図示せず)を介し、例えば指を接触させると、X方向に連結された電極パッド54のうち、接触位置の電極パッド54の静電容量が所定値以上に変化する。これによりY方向の座標位置が検出される。
また、Y方向に連結された電極パッド55のうち、接触位置の電極パッド55の静電容量が所定値以上に変化する。これによりX方向の座標位置が検出される。
When a finger is brought into contact with the
In addition, among the
ところで、前記静電容量方式のタッチパネル50は、前記のようにタッチペン等による接触箇所に所定以上の静電容量(約1pF)の変化を発生させなければ、その位置を検出することができない。このため従来から、静電容量方式のタッチパネルに対する入力操作は、電極パッド54,55の面積よりも大きい接触面積で接触可能な導電性のタッチペンにより行い、位置検出に必要な静電容量の変化を発生させるようにしている(従来は、接触面積が小さいと、位置検出に必要な静電容量の変化が生じなかった)。
尚、投影型静電容量方式のタッチパネルについての先行技術は、例えば特許文献1に記載されている。
By the way, the
For example,
しかしながら、導電性のタッチペンにより静電容量方式のタッチパネルに入力する場合には、前記のようにペン先が太いもの(例えば、直径5mm(接触面積が約19.6mm2)以上)に限られるために、操作性や操作時の視認性、使用感が損なわれるという課題があった。 However, when inputting to a capacitive touch panel using a conductive touch pen, the pen tip is limited to a thick one (for example, a diameter of 5 mm (contact area is about 19.6 mm 2 ) or more) as described above. In addition, there is a problem that operability, visibility during operation, and usability are impaired.
前記課題に対し、本願出願人は、特許文献2において105.0〜108.0Ω/sqの範囲内で設定された所定の表面抵抗率を有する透明導電性薄膜を含んだタッチパネル用フィルムを開示している。
このタッチパネル用フィルムをタッチパネル上に貼った状態で指示体が接触すると、その接触面積がセンサ電極の面積より小さくても、接触面積を擬似的に拡大することによって、センサ電極との間にタッチパネルが反応可能な静電容量の変化が生じさせることができる。即ち、細いペン先のタッチペンを使用することができ、操作性や操作時の視認性、使用感を向上することができる。
In response to the above problem, the applicant of the present application has disclosed a film for a touch panel including a transparent conductive thin film having a predetermined surface resistivity set in a range of 10 5.0 to 10 8.0 Ω / sq in
When the indicator comes into contact with the touch panel film pasted on the touch panel, the touch panel is located between the sensor electrode and the sensor electrode by pseudo-expanding the contact area even if the contact area is smaller than the sensor electrode area. A reactive capacitance change can occur. That is, a touch pen with a thin nib can be used, and operability, visibility during operation, and usability can be improved.
ところで、特許文献2に開示したタッチパネル用フィルムにあっては、タッチペンによる擦過からの保護や耐環境性の点から、透明導電性薄膜上に例えばアクリル系透明樹脂等からなる保護層が必要となる。
また、充分な耐擦過性の確保のためには、保護層に高い硬度(例えば鉛筆硬度2H以上)が求められ、保護層の厚みを厚く(1μm以上)する必要がある。
By the way, in the film for touch panels disclosed in
Moreover, in order to ensure sufficient scratch resistance, the protective layer is required to have a high hardness (for example, pencil hardness of 2H or higher), and the protective layer needs to be thick (1 μm or higher).
しかしながら、本願出願人による更なる研究の過程において、図8のグラフに示すように例えばアクリル系透明樹脂からなる保護層の厚み(横軸)が大きくなるほどタッチパネル用フィルムにより生じる静電容量の変化が減少し、それに伴って反応性が低下することを知見するに至った。
即ち、耐擦過性や耐環境性のために保護層の厚みが大きくなるほど、タッチパネル用フィルム全体の静電容量が減少し、指示体の反応性が低下するという新たな課題が生じていた。
However, in the course of further research by the applicant of the present application, as shown in the graph of FIG. 8, for example, as the thickness of the protective layer made of an acrylic transparent resin (horizontal axis) increases, the capacitance change caused by the touch panel film It came to discover that the reactivity decreased with the decrease.
That is, as the thickness of the protective layer is increased due to scratch resistance and environmental resistance, a new problem has arisen in that the capacitance of the entire touch panel film decreases and the reactivity of the indicator decreases.
本出願人は、前記した課題の解決に際し、タッチパネル用フィルムの改良について鋭意研究し、耐擦過性および耐環境性の確保するための保護層厚みを持ち、指示体の接触面積が従来の場合よりも小さくても、接触位置を検出可能とするタッチパネル用フィルムを想到し本発明を完成するに至った。
したがって、本発明の目的は、指示体の接触面積が従来の場合より小さな接触面積であっても接触位置を検出可能とし、またフィルム最上層に設ける保護層による反応性の低下を抑制するタッチパネル用フィルム、およびそのフィルムを用いたタッチパネルを提供することを目的とする。
The present applicant, upon solving the above-mentioned problems, earnestly researches on the improvement of the film for the touch panel, has a protective layer thickness for ensuring scratch resistance and environmental resistance, and the contact area of the indicator is larger than the conventional case. Even if it is small, the present inventors have come up with a touch panel film that can detect the contact position, and have completed the present invention.
Therefore, an object of the present invention is for a touch panel that enables detection of a contact position even when the contact area of the indicator is smaller than that of the conventional case and suppresses a decrease in reactivity due to a protective layer provided on the uppermost layer of the film. An object is to provide a film and a touch panel using the film.
前記した課題を解決するために、本発明に係るタッチパネル用フィルムは、センサ電極が配置された静電容量方式のタッチパネルと指示体との間に介在するタッチパネル用フィルムであって、所定の表面抵抗率を有する透明導電性薄膜層と、前記透明導電性薄膜層上に形成された保護層とを少なくとも含み、前記保護層は、透明樹脂からなる基材中に所定の含有率で導電材が分散され、保護層の表面抵抗が108〜1011Ω/sqの範囲内の値であることに特徴を有する。
尚、前記保護層は、少なくとも1μmの厚さ寸法を有することが望ましい。
また、前記保護層は、前記導電材として、透明樹脂中に所定の含有率のカーボンナノチューブを含むことが好ましく、特に、前記導電材として、重量比として透明樹脂中に0.7%〜1.5%の範囲で設定された含有率の多層カーボンナノチューブを含むことが望ましい。
In order to solve the above-described problems, a film for a touch panel according to the present invention is a film for a touch panel interposed between a capacitive touch panel in which sensor electrodes are arranged and an indicator, and has a predetermined surface resistance. At least a transparent conductive thin film layer having a ratio and a protective layer formed on the transparent conductive thin film layer, wherein the conductive material is dispersed at a predetermined content in a base material made of a transparent resin. The surface resistance of the protective layer is a value in the range of 10 8 to 10 11 Ω / sq.
The protective layer preferably has a thickness dimension of at least 1 μm.
Moreover, it is preferable that the said protective layer contains the carbon nanotube of a predetermined content rate in transparent resin as the said electrically conductive material, and especially 0.7%-1 .. It is desirable to include multi-walled carbon nanotubes with a content set in the range of 5%.
このような構成によれば、透明導電性薄膜上に保護層を設けても、保護層に所定の導電材を分散することにより最表面に接触する指示体と所定の導電性を有する透明導電性薄膜とが電気的に接続されやすくなることで、保護層の厚みの影響を抑え、指示体接触面積の擬似的拡大効果を得ることができる。
即ち、例えば指示体の先端が細い場合であっても、タッチパネルの良好な反応を得ることができ、視認性と摺動性が向上し、作業効率や操作性を高めることができる。更には、充分な厚さの保護層により耐擦過性および耐環境性を得ることができる。
According to such a configuration, even if a protective layer is provided on the transparent conductive thin film, a transparent conductive material having a predetermined conductivity and an indicator that contacts the outermost surface by dispersing a predetermined conductive material in the protective layer By being easy to be electrically connected to the thin film, the influence of the thickness of the protective layer can be suppressed, and a pseudo expansion effect of the indicator contact area can be obtained.
That is, for example, even when the tip of the indicator is thin, a good response of the touch panel can be obtained, visibility and slidability can be improved, and work efficiency and operability can be improved. Furthermore, scratch resistance and environmental resistance can be obtained by a protective layer having a sufficient thickness.
また、前記課題を解決するために、本発明に係るタッチパネルは、前記タッチパネル用フィルムを用いたタッチパネルであって、前記タッチパネル用フィルムと、前記タッチパネル用フィルムの下方に設けられた、格子状に配置されたセンサ電極とを備えることに特徴を有する。
このように構成することによって、例えば指示体の先端が細い場合であっても、良好な反応を得ることができ、視認性と摺動性が向上し、作業効率や操作性を高めることができる。更には、タッチパネル用フィルムにおける充分な厚さを有する保護層により耐擦過性および耐環境性を得ることができる。
Moreover, in order to solve the said subject, the touchscreen which concerns on this invention is a touchscreen using the said film for touchscreens, Comprising: It arrange | positions in the grid | lattice | lattice provided below the said film for touchscreens, and the film for touchscreens And a sensor electrode.
With this configuration, for example, even when the tip of the indicator is thin, a favorable reaction can be obtained, visibility and slidability can be improved, and work efficiency and operability can be improved. . Furthermore, scratch resistance and environmental resistance can be obtained by a protective layer having a sufficient thickness in the touch panel film.
本発明によれば、パネル最上層の保護層が厚く、指示体の接触面積が従来の場合より小さな接触面積であっても、接触位置を検出可能とするタッチパネル用フィルム、およびそのフィルムを用いたタッチパネルを提供することができる。 According to the present invention, the touch panel film capable of detecting the contact position even when the protective layer at the top layer of the panel is thick and the contact area of the indicator is smaller than the conventional contact area, and the film are used. A touch panel can be provided.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図1は、本発明に係るタッチパネル用フィルムを用いたタッチパネル装置の断面図である。
図1のタッチパネル装置1は、液晶表示画面であるLCDユニット2の上にタッチパネル3が設けられ、その上には誘電体であるカバーガラス4を介して、タッチパネル用フィルム5が設けられている。尚、前記タッチパネル用フィルム5を前記カバーガラス4上に取り付けるために、タッチパネル用フィルム5の最下層には、少なくとも粘着層9が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a touch panel device using a touch panel film according to the present invention.
In the
前記タッチパネル3は、例えば従来の図6に示した構成と同様に、透明な絶縁フィルム10(図6の絶縁フィルム53に相当)の表裏面に、ITO膜からなるセンサ電極が形成されている。具体的には、絶縁フィルム10の表側に複数の電極パッド11(図6の電極パッド55に相当)が形成され、裏側に複数の電極パッド12(図6の電極パッド54に相当)が形成されている。
The
各電極パッド11,12は、従来の図6,図7の構成と同様に菱形状に形成され、それにより、(図7の構成と同様に)2次元格子状のセンサ電極を構成している。また、各電極パッド11,12の対角線の幅は例えば6mmに形成され、所定の静電容量(例えば約1pF)の変化により、その電極パッド11,12における指示体の接触が検出可能となされている。
Each of the
また、本発明に係る前記タッチパネル用フィルム5は、透明な積層フィルムであって、PETフィルム8と、PETフィルム8上に形成された透明導電性薄膜層7と、透明導電性薄膜層7上に形成された保護層6とを有する。
前記PETフィルム8は、所定の厚さ(例えば約10μm〜400μm)に形成されたポリエチレンテレフタラートのフィルムであり、透明性、耐熱性、電気的絶縁性などに優れている。
また、前記透明導電性薄膜7は、前記PETフィルム8の上面に対し、スパッタリング法などにより例えばITO膜が成膜されて形成される。或いは、透明導電性樹脂が塗布等により成膜されて形成される。
Moreover, the said
The
The transparent conductive thin film 7 is formed by forming, for example, an ITO film on the upper surface of the
また、この透明導電性薄膜7は、その表面抵抗が例えば105.4〜107.1Ω/sqの範囲内で設定された高抵抗となされている。このような透明導電性薄膜層7は、例えば、低抵抗な導電性を有するITO膜やポリチオフェンに代表される導電性ポリマーの膜厚を薄くし抵抗率を増大させる方法、或いは導電性高分子のPEDET(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン))とポリアニオンのPSS(ポリスチレンスルホン酸)の混合物からなるPEDOT―PSS水溶液に代表される導電性高分子の低導電性グレードをフィルム上へ均一に成膜することにより得ることができる。 The transparent conductive thin film 7 has a high resistance with a surface resistance set within a range of, for example, 10 5.4 to 10 7.1 Ω / sq. Such a transparent conductive thin film layer 7 is formed by, for example, a method of reducing the film thickness of a conductive polymer typified by a low-resistance conductive ITO film or polythiophene and increasing the resistivity, or a conductive polymer. Uniformly uniform low conductive grade of conductive polymer represented by PEDOT-PSS aqueous solution consisting of PEDET (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)) and polyanion PSS (polystyrene sulfonic acid) on the film It can be obtained by forming a film.
ここで、前記タッチパネル用フィルム5を前記カバーガラス4上に設けることによって、導電性を有する指示体を前記タッチパネル用フィルム5へ接触させた際、実際の接触面積が擬似的に拡大する効果が得られる原理について説明する。尚、ここでは、保護層が設けられていない場合を例に説明する。
Here, by providing the
図2に示すように、一様な所定の表面抵抗率を有する透明導電性薄膜21と、PETフィルム22と、粘着層23とで形成されるフィルム20を用意し、前記粘着層23側に、このフィルム20よりも広い面積の電極25を配置し、前記透明導電性薄膜21上に前記フィルム20よりも小さい面積の導電性指示体の先端(電極26)を接触させる。
このとき、電極25,26に挟まれた前記フィルム20にあっては、図3に示すような等価回路に置き換えることができる。即ち、このフィルム20には、抵抗R(R1、R2、R3、・・・、Rn、Rn+1、・・・)と静電容量C(C1、C2、C3、・・・、Cn、Cn+1、・・・)とで構成される微小な積分回路が分布している(nは正の整数値)。
ここで、積分回路の時定数τは、次式(1)で表され、Cnのnが増えるほど(面積が拡がるほど)、直列接続される抵抗の合成値が大きくなってCnの時定数τは大きくなる。
As shown in FIG. 2, a
At this time, the
Here, the time constant τ of the integration circuit is expressed by the following equation (1). As the n of Cn increases (the area increases), the combined value of the resistors connected in series increases and the time constant τ of Cn increases. Will grow.
(数1)
τ=R×C ・・・(1)
時定数τが大きくなりすぎると、Cnにおいては短時間では電荷を殆ど蓄えることができない。そのため、C1〜Cn−1までが、静電容量の蓄積された範囲と見なされる。
(Equation 1)
τ = R × C (1)
If the time constant τ becomes too large, Cn can hardly store charges in a short time. Therefore, C1 to Cn-1 are regarded as a range in which capacitance is accumulated.
このような積分回路にあっては、透明導電性薄膜21の表面抵抗率Rを小さくすれば、前記式(1)から、時定数τは小さくなる。そのため、静電容量の蓄積可能な境界にあった前記CnをCn+1、Cn+2、・・・と増やすことができ、擬似的な面積を拡大することが可能となる。
In such an integration circuit, if the surface resistivity R of the transparent conductive
尚、一般に、静電容量Cは、次式(2)により定義することができるため、前記時定数τは、前記PETフィルム22の比誘電率、厚さ寸法によっても影響を受ける。
In general, the capacitance C can be defined by the following equation (2). Therefore, the time constant τ is also affected by the relative dielectric constant and thickness dimension of the
(数2)
C=εr・ε0×S/d ・・・(2)
εr:比誘電率
ε0:真空の誘電率
d:誘電体の厚さ
S:電極面積
(Equation 2)
C = ε r · ε 0 × S / d (2)
ε r : relative dielectric constant ε 0 : vacuum dielectric constant d: dielectric thickness S: electrode area
このように、静電容量Cは、比誘電率εrや誘電体の厚さdによっても変化する。そのため、擬似的な面積を拡大に機能する表面抵抗率(抵抗R)を規定する際には、その表面抵抗率(抵抗R)の範囲において、タッチパネルが反応可能な単位面積あたりの静電容量の範囲を同時に規定することが望ましい。 Thus, the capacitance C also changes depending on the relative dielectric constant εr and the thickness d of the dielectric. Therefore, when the surface resistivity (resistance R) that functions to enlarge the pseudo area is specified, the capacitance per unit area that the touch panel can react within the range of the surface resistivity (resistance R). It is desirable to define the range at the same time.
具体的な表面抵抗率と単位面積あたりの静電容量の範囲は、図4に示す測定装置を用いて実測値により決定される。尚、図4に示す構成においては、既に図2を用いて説明した構成と同様の構成を含むため、対応する部材については同じ符号で示す。
この表面抵抗率と単位面積あたりの静電容量の範囲を決定するには、先ず、80mm×80mmの方形状のPETフィルム22の表面に抵抗層(透明導電性薄膜層21)を形成した、フィルム20を用意する。
このフィルム20を、図4に示すように、100mm×100mmの方形状のアルミ製の電極25上に配置し、更にその上に直径8.0mm(接触面積が50.24mm2)の円柱状の銅製の電極26を配置する。この直径8.0mmの円の面積は、人体の指がタッチパネルに接触する際の面積と略等しい。
The specific range of the surface resistivity and the capacitance per unit area is determined by actual measurement values using the measuring apparatus shown in FIG. In addition, since the structure shown in FIG. 4 includes the same structure as that already described with reference to FIG. 2, the corresponding members are denoted by the same reference numerals.
In order to determine the range of the surface resistivity and the capacitance per unit area, first, a film in which a resistance layer (transparent conductive thin film layer 21) is formed on the surface of a 80 mm × 80 mm
As shown in FIG. 4, this
そして、図4の測定装置における実測においては、前記電極25、26には測定機としてLCRメータ35(Agilent社製U1731)を接続し、透明導電性薄膜層21の表面抵抗率を複数の条件として設定し、1kHzの測定周波数でフィルム20に生じた静電容量を測定する。その測定された静電容量を電極26の接触面積50.24mm2で割り、単位面積あたりの静電容量を求める。
その後、前記フィルム20にタッチペンを接触させ、タッチパネルが反応するか確認する。これにより、所定の直径を有するタッチペンが接触した際、タッチパネルが反応する、フィルムの表面抵抗率と単位面積あたりの静電容量の範囲を求めることができる。
In the actual measurement in the measuring apparatus of FIG. 4, an LCR meter 35 (Agilent U1731) is connected to the
Thereafter, a touch pen is brought into contact with the
測定の結果、表面抵抗率が105.4〜107.1Ω/sqの透明導電性薄膜層を備え、単位面積当たりの静電容量が0.45〜5.29pF/mm2である場合には、通常では反応しない、タッチペンの直径が3mmの場合であってもタッチパネルが反応し、実際の接触面積が擬似的に拡大する効果を得ることができることを確認した。
このようにフィルム(保護層なし)は、表面抵抗率が105.4〜107.1Ω/sqの透明導電性薄膜層を備え、単位面積当たりの静電容量が0.45〜5.29pF/mm2である場合には、従来のタッチペンのペン先よりも、直径を細径化したタッチペンを用いることができ、操作性や操作時の視認性、および使用感を向上させることができる。
As a result of the measurement, a transparent conductive thin film layer having a surface resistivity of 10 5.4 to 10 7.1 Ω / sq is provided, and a capacitance per unit area is 0.45 to 5.29 pF / mm 2 It was confirmed that the touch panel reacts even when the diameter of the touch pen is 3 mm, which does not normally react, and that the actual contact area can be increased in a pseudo manner.
Thus, the film (without the protective layer) includes a transparent conductive thin film layer having a surface resistivity of 10 5.4 to 10 7.1 Ω / sq, and a capacitance per unit area of 0.45 to 5. In the case of 29 pF / mm 2 , it is possible to use a touch pen with a smaller diameter than the pen tip of a conventional touch pen, and it is possible to improve operability, visibility during operation, and usability. .
また、図2、図4を用いた説明にあっては、保護層を有さない構成を用いたが、実際のタッチパネル用フィルム5にあっては、耐擦過性および耐環境性のために透明導電性薄膜7上に保護膜6が必要である。
図8のグラフに示すように、耐擦過性および耐環境性のために保護膜を厚く形成するほど、最表面に接触する指示体と所定の導電性を有する透明導電層との距離が離れてしまうためタッチパネル用フィルム全体の静電容量も減少する。
そのため、本発明に係るタッチパネル用フィルム5が有する保護層6にあっては、指示体と透明導電層とが電気的に接続されやすいようにするため基材中に導電材が分散されている。
Moreover, in the description using FIG. 2 and FIG. 4, a configuration without a protective layer was used, but in the actual
As shown in the graph of FIG. 8, the thicker the protective film is formed for scratch resistance and environmental resistance, the greater the distance between the indicator in contact with the outermost surface and the transparent conductive layer having a predetermined conductivity. Therefore, the capacitance of the entire touch panel film is also reduced.
Therefore, in the
具体的には、前記保護膜6は、所定厚さ(例えば厚さ1μm〜10μm)に形成されたアクリル系樹脂からなるハードコート層(透明樹脂)に、導電材として多層カーボンナノチューブ(MWCNT:multi―walled carbon nanotube)を、透明樹脂(100)中に重量比として0.7%〜1.5%の範囲内で設定された含有率で含ませたものである。
このように保護層6は、導電材を含むため、表面抵抗は、108〜1011Ω/sqの範囲内で設定された所定値となされている。
Specifically, the
Thus, since the
また、図5(a)に模式的に示すように、タッチパネル装置1に生じる静電容量成分は、絶縁性保護層の場合、静電容量成分Ca2と絶縁性のため極めて高い抵抗Rの並列回路、さらにPET8、粘着層9、カバーガラス4に生じる静電容量成分Ca1との合成となるが、前記保護層6は所定の導電性を有するため、絶縁性保護層に比べ抵抗Rがはるかに小さくなる。このため、センサ電極からタッチパネルへ電気的に接続されやすい状態となり、先端の細い指示体でタッチパネルに接触した場合でも良好な反応性を維持することができる。
In addition, as schematically shown in FIG. 5A, the capacitance component generated in the
また、粘着層9は、例えばアクリル系材料、ウレタン系材料、シリコーン系材料、ゴム系材料により、所定高さ(例えば厚さ10μm〜50μm)に形成され、適度な粘着力と高い透明性および再剥離性を有している。
この粘着層9は、PETフィルム8の下面に対し、バーコートやスピンコートあるいはスプレーコートなどにより形成することができる。
In addition, the
The
このように構成されたタッチパネル装置1上のフィルム20に対し、例えば図5(a)に示すようにタッチペン30のペン先が接触すると、接触面を含む所定領域と電極パッド11との間(保護層6、PETフィルム8、カバーガラス4、および粘着層9)には、単位面積あたり所定の静電容量の変化(約0.47〜5.96pF/mm2)が生じる。
そして、前記ペン先の接触面を含む所定領域と電極パッド11との間に生じた静電容量は、タッチペン30を介して人体に微弱な電流(例えば10μA〜20μA)として流れ、それによりタッチペン30の接触位置のうち、例えば縦方向の座標位置(図6,図7のY方向の位置)が検出される。
When the pen tip of the
The electrostatic capacitance generated between the predetermined area including the contact surface of the pen tip and the
また、前記タッチペン30の接触位置を含む所定領域と電極パッド11の場合と同様に、タッチペン30のペン先の接触位置を含む所定領域と電極パッド12との間(保護層6、PETフィルム8、カバーガラス4、および粘着層9)にも、単位面積あたり所定の静電容量の変化(約0.47〜5.96pF/mm2)が生じる。
そして、前記ペン先の接触位置を含む所定領域と電極パッド12との間に生じた静電容量は、タッチペン30を介して人体に微弱な電流(例えば10μA〜20μA)として流れ、それによりタッチペン30のペン先の接触位置のうち、例えば横方向の座標位置(図6,図7のX方向の位置)が検出される。
Further, as in the case of the
The electrostatic capacitance generated between the predetermined area including the contact position of the pen tip and the
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、透明導電性薄膜7上に設ける保護層6の厚みが大きくても、保護層6に導電材として多層カーボンナノチューブを分散することによりタッチペンのペン先30と透明導電性薄膜7とが電気的に接続されやすくなることで、保護層6が厚くなっても透明導電性薄膜7による指示体接触面積の擬似的拡大効果を得ることができる。
即ち、例えば指示体の先端が細い場合であっても、タッチパネルの良好な反応を得ることができ、視認性と摺動性が向上し、作業効率や操作性を高めることができる。更には、充分な厚さを有する保護層6により耐擦過性および耐環境性を得ることができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, even when the thickness of the
That is, for example, even when the tip of the indicator is thin, a good response of the touch panel can be obtained, visibility and slidability can be improved, and work efficiency and operability can be improved. Furthermore, scratch resistance and environmental resistance can be obtained by the
尚、前記実施の形態にあっては、保護層6に分散する導電材として、多層カーボンナノチューブが最も好ましい例として説明したが、本発明に係るタッチパネル用フィルムにあっては、その構成に限定されるものではない。
例えば、多層カーボンナノチューブ以外の単層カーボンナノチューブや二層カーボンナノチューブを用いてもよい。
また、保護層6に分散する導電材として、カーボンナノチューブ以外のカーボン、金属などを用いてもよい。
In the embodiment, the multi-walled carbon nanotube has been described as the most preferable example as the conductive material dispersed in the
For example, single-walled carbon nanotubes or double-walled carbon nanotubes other than multi-walled carbon nanotubes may be used.
In addition, as the conductive material dispersed in the
また、前記実施の形態においては、投影型静電容量方式のタッチパネルを例に説明したが、本発明に係るタッチパネル用フィルムは、それに限らず、指示体の接触による微弱電流の変化を捉えて位置検出を行う静電容量方式のタッチパネルであれば適用することができる。 Moreover, in the said embodiment, although the projection capacitive touch panel was demonstrated to the example, the film for touchscreens which concerns on this invention is not restricted to that, The change of the weak electric current by the contact of a pointer is caught, and a position is detected. Any capacitive touch panel that performs detection can be applied.
本発明について、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、以下の実験1、2を行うことにより、本発明の構成要件を特定すると共に、その有効性を確認した。
The present invention will be further described based on examples. In this example, by performing the following
[実験1]
実験1では、厚さ100μmのPETフィルム上に、主溶剤MIBK(メチルイソブチルケトン)ハードコート剤(ニデック製)を塗布するとともに、多層カーボンナノチューブ(ナノシル社製)を所定の含有率となるように分散し、ドライ乾燥処理を施すことにより膜厚2μmの保護層を形成した。
そして、多層カーボンナノチューブの含有率を変えることにより、表面抵抗率がどのように変化するかを検証した。
また、同様の保護層を、厚さ2μm、表面抵抗率が3×106Ω/sqの導電膜層上に形成した場合についても検証した。
表1に実験1の結果を示す。尚、表1においてCNTはカーボンナノチューブを示す。
[Experiment 1]
In
And it verified how surface resistivity changed by changing the content rate of a multi-walled carbon nanotube.
Further, a case where a similar protective layer was formed on a conductive film layer having a thickness of 2 μm and a surface resistivity of 3 × 10 6 Ω / sq was also verified.
Table 1 shows the results of
実験1の結果、表1に示すように、カーボンナノチューブの含有率が高いほど表面抵抗率の値が減少することがわかった。
また、その保護層を導電膜層上に形成した場合には、表面抵抗率が絶縁性の保護層(カーボンナノチューブが0%)の場合よりも小さく抑えられることを確認した。すなわち、保護層に導電性を持たせることで透明導電層と最表面が絶縁保護層の場合よりも電気的に接続されやすくなったということがわかる。
As a result of
Further, it was confirmed that when the protective layer was formed on the conductive film layer, the surface resistivity was suppressed to be smaller than that in the case of the insulating protective layer (
[実験2]
実験2では、タッチパネル装置として、アップル社製のiPhone5sを用い、そのディスプレイのガラスプレート上に前記実施の形態に示したタッチパネル用フィルムを貼付した。そして、保護層への多層カーボンナノチューブの含有率とタッチペンの先端径とを条件にして、タッチパネルが反応するか否かを検証した。尚、保護層の膜厚は、実験1と同様に2μmとした。
実験2の条件及び結果を表2に示す。尚、表2において、○は反応あり、×は反応なしを示す。ベースとなる導電性フィルムには保護層による反応性の低下がわかりやすいように導電性低め(0.9pF/mm2)を使用した。
[Experiment 2]
In
The conditions and results of
実験2の結果、表2に示すように、カーボンナノチューブの有無に拘わらず、先端径4mmのタッチペンでタッチパネルを反応させることができた。また、保護層に多層カーボンナノチューブを所定の含有率で分散することにより、反応性が向上し、含有率が0.7%の場合に先端径3mm、1.0%〜1.5%の場合には先端径2mmのタッチペンでも反応することを確認した。一方で、カーボンナノチューブ含有率が1.5%を超えると、保護層としての表面硬度がH(鉛筆硬度試験:JISK5600−5−4)に低下した。これは保護材料にとっては過剰な導電材の添加は硬度発現の阻害要因となっていることを示している。またタッチペンが反応する先端径も1.0%〜1.5%に比べ大きくなっている。これは含有率が高すぎることで、フィルム全体の導電性も所定の値より高くなりすぎ、反応性が悪くなることを示している。
As a result of
[実験3]
実験3では、タッチパネル装置として、アップル社製のiPhone5sを用い、そのディスプレイのガラスプレート上に前記実施の形態に示したタッチパネル用フィルムを貼付して、保護層への多層カーボンナノチューブの含有率とタッチペンの先端径とを条件にして、タッチパネルが反応可能な荷重について検証した。尚、保護層の膜厚は、実験1と同様に2μmとした。
実験3の条件及び結果を表3に示す。尚、表3において、×は反応なしを示す。また実験2と同様、ベースとなる導電性フィルムには保護層による反応性の低下がわかりやすいように導電性が低めのフィルム(0.9pF/mm2)を使用した。
[Experiment 3]
In
The conditions and results of
実験3の結果、表3に示すように、保護層に多層カーボンナノチューブを含む場合は、含まない場合(含有率0%)よりもタッチパネルの反応可能な荷重が小さい傾向があることを確認した。但し、カーボンナノチューブの含有率が1.5%を超えると、導電性が高すぎて反応性が低下することも確認された。
また、多層カーボンナノチューブの含有率が0.7%〜1.5%、タッチペンの先端径が4.5mm以上においてタッチパネルの反応可能な荷重が充分に小さく、良好な反応性が得られることを確認した。
As a result of
In addition, when the content of the multi-walled carbon nanotube is 0.7% to 1.5% and the tip diameter of the touch pen is 4.5 mm or more, it is confirmed that the touchable load of the touch panel is sufficiently small and good reactivity can be obtained. did.
以上の実施例の結果から、本発明に係るタッチパネル用フィルムによれば、厚みのある保護層であっても、所定の含有率で多層カーボンナノチューブが分散されることにより、フィルム全体の静電容量を確保し、良好な反応性を得ることができることを確認することができた。 From the results of the above examples, according to the film for a touch panel according to the present invention, even when the protective layer is thick, the capacitance of the entire film is obtained by dispersing the multi-walled carbon nanotubes at a predetermined content rate. It was confirmed that good reactivity could be obtained.
1 タッチパネル装置
2 LCDユニット
3 タッチパネル
4 カバーガラス
5 タッチパネル用フィルム
6 保護層
7 透明導電層薄膜
8 PETフィルム
9 粘着膜
10 絶縁フィルム
11 電極パッド
12 電極パッド
DESCRIPTION OF
Claims (5)
所定の表面抵抗率を有する透明導電性薄膜層と、前記透明導電性薄膜層上に形成された保護層とを少なくとも含み、
前記保護層は、透明樹脂からなる基材中に所定の含有率で導電材が分散され、
前記保護層の表面抵抗が108〜1011Ω/sqの範囲内の値であることを特徴とするタッチパネル用フィルム。 A film for a touch panel interposed between a capacitive touch panel in which a sensor electrode is arranged and an indicator,
Including at least a transparent conductive thin film layer having a predetermined surface resistivity, and a protective layer formed on the transparent conductive thin film layer,
In the protective layer, a conductive material is dispersed at a predetermined content in a base material made of a transparent resin,
A film for a touch panel, wherein the protective layer has a surface resistance in the range of 10 8 to 10 11 Ω / sq.
前記タッチパネル用フィルムと、前記タッチパネル用フィルムの下方に設けられた、格子状に配置されたセンサ電極とを備えることを特徴とする静電容量方式のタッチパネル。 A touch panel using the touch panel film according to any one of claims 1 to 4,
A capacitive touch panel comprising: the touch panel film; and sensor electrodes arranged below the touch panel film and arranged in a grid pattern.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014216485A JP2016085529A (en) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | Film for touch panel, and touch panel using the film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014216485A JP2016085529A (en) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | Film for touch panel, and touch panel using the film |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016085529A true JP2016085529A (en) | 2016-05-19 |
Family
ID=55973010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014216485A Pending JP2016085529A (en) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | Film for touch panel, and touch panel using the film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016085529A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013029773A (en) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Bridgestone Corp | Information display board and information display panel used therefor |
JP2013242855A (en) * | 2012-04-27 | 2013-12-05 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | Film for touch panel, touch panel using the film, and stylus pen used with the film |
-
2014
- 2014-10-23 JP JP2014216485A patent/JP2016085529A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013029773A (en) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Bridgestone Corp | Information display board and information display panel used therefor |
JP2013242855A (en) * | 2012-04-27 | 2013-12-05 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | Film for touch panel, touch panel using the film, and stylus pen used with the film |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6100588B2 (en) | Film for touch panel and stylus pen used with the film | |
US20110273396A1 (en) | Touch screen device | |
US20160188039A1 (en) | Touch sensor panel, touch detection device and touch input device comprising same | |
JP2010055612A (en) | Multi-point touch-sensitive system | |
CN105426005B (en) | three-dimensional touch panel | |
TWI534690B (en) | Capacitive touch panel device | |
US20130321290A1 (en) | Method and apparatus for sensing touch input | |
JP2010055613A (en) | Operation method for multi-point touch-sensitive system | |
KR101304891B1 (en) | Capacitive touch sensitive panel and mobile terminal using the same | |
US20110273395A1 (en) | Touch screen and method for controlling the same | |
JP2010176571A (en) | Touch panel | |
CN206097087U (en) | Touch display device | |
TW201310472A (en) | Transparent conductive film and touch panel using the same | |
JP2016091089A (en) | Touch pen | |
KR20100050624A (en) | One-layer touch panel sensor | |
CN102331892A (en) | Capacitive touch screen | |
US20190064966A1 (en) | Touch sensor panel | |
CN104281347B (en) | A kind of touch window and touching device | |
JP6291329B2 (en) | Pressure sensitive element, pressure sensor and display device | |
JP5828519B2 (en) | Coordinate input device | |
JP6104764B2 (en) | Film for touch panel | |
US10860148B2 (en) | Ionic touch panel | |
JP2016085529A (en) | Film for touch panel, and touch panel using the film | |
US20170177112A1 (en) | Capacitive touch sensor with z-shaped electrode pattern | |
JP6104767B2 (en) | Cover material for touch panel and touch panel using the cover material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171010 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180601 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180531 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20181119 |