JP2016099861A - タッチパネル配線の形成方法およびタッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】配線見えを低減しつつ、黒化処理工程を省略でき、安定量産性に優れ、透過率の向上が可能なタッチパネル配線の形成方法を提案し、視認性に優れたタッチパネルを提供すること。【解決手段】タッチパネル配線の形成方法であって、透明基板１上に、塗布により紫外線硬化型樹脂層２を設ける工程と、前記紫外線硬化型樹脂層２に、表面に数百ｎｍ台の微細な凹凸構造４を持つ溝を形成したナノプリント版３を押し付け、紫外線照射５を行うことによりインプリント部６を形成する工程と、前記インプリント部６に導電性インキ７を充填する工程とからなる。【選択図】図１

Description

本発明は、低反射導電性表面を有し、配線パターンが見え辛く、工程の削減を可能とするタッチパネル配線の形成方法およびタッチパネルに関する。

近年、モバイル機器等を備える液晶表示素子上に、タッチパネルが配置されるようになっており、情報を入力するための抵抗膜式や静電容量式タッチパネルが配置されるようになっている。

静電容量方式タッチパネルセンサーには、表面型と投影型の２つがある。両方式とも指先と導電膜との間での静電容量の変化を捉えて位置を検出する。指がセンサ表面に近づくだけで静電結合が起きるため、接触前でのカーソル表示のようなことが可能となる。

押さえつけるものは指や指と同等の静電的な導電性が必要であるが、静電容量の変化に応じて流れる交流電流は、接触する媒体のインピーダンスにはよらないという性質がある。

投影型は、マトリックス状の電極層が形成された支持基板を保護用の絶縁性樹脂で被覆した構成である。電極層は、ガラスやプラスチックなどの支持基板上に、透明電極材料（ＩＴＯ）を用いてＸ方向電極、Ｙ方向電極の縦横１組からなる多数のモザイク状電極からなる。Ｘ方向電極とＹ方向電極は全て絶縁を保って敷設されている。

縦と横に走る多数の電極列によって多点検出が可能となるが、端子数が多く、またＩＴＯによる配線では抵抗が高くなりすぎるため、そのままでは大型画面化に向かない。一方、金属は遮光性且つ反射性なので、ＩＴＯと異なり、配線の密度と開口率が問題となる。

ＩＴＯ配列でも金属配列でも、指が触れるか近づくとその近傍の、電極間の静電容量の変化を、縦横１組の電極列から知ることで位置を精密に特定できる。

静電容量型タッチパネルセンサーの電極に用いられるＩＴＯ透明電極は、導電性が低いために、直接ＩＴＯに指が触れないような構成の場合感度が悪くなる。そのため確実に入力が読み取れず誤動作するという問題があった。また、ＩＴＯにアルミのような金属電極を付設したものや、取り出し電極やＩＴＯ電極のくびれ部分のような線幅の狭い部分を金属（ＭＡＭ；モリブデン／アルミニウム／モリブデン）に置換することがなされるが、余分な工程と設備が必要となって高コスト化してしまう。

銅配線１２をマトリックス状に配置したタッチパネルセンサーは、抵抗の面では有利であるが、単位面積あたりの金属線の数が少なく線幅が太くなる傾向があり、使用する側から見ると金属特有の鏡面反射のため反射率が高く、ディスプレイと一体化したときのコントラストが低くなるという問題があった。

銅配線１２が見えてしまうのを防ぐために、銅配線１２の表面を黒化処理し、黒化層１１を設けることで、反射率を抑制し、配線見えを低減させる提案がなされている（特許文献１）。

図４、５、６は、主なフィルムタッチパネルにおける配線部の断面構造を示しており、透明基材１であるＰＥＴフィルム上に、表面を黒化させた銅箔を接着剤にて貼り付けモノ
をパターニングにより銅配線１２としたものを、縦配線用、横配線用それぞれをにパネル１０とカバーガラス９の間に、挟持させた構造をなっており、図６は、銅箔の両面を黒化させ、構造となっている。

銅配線表面の黒色化とは、当該表面を酸化銅皮膜にしたもので、表面の形状を針のように変化させたものであり、表面が針状になっているため光の乱反射が生じて表面が黒く見える。針状結晶にする処理は黒化処理と呼ばれており専用のアルカリ薬液が流通している。

しかしながら、黒化処理工程が増えてしまうことで、工程ロスとなり、コストアップの原因となっていた。また層構成が複雑で多重構造になってしまい総厚が厚くなってしまうだけでなく、接着層により透過率が悪くなってしまっていた。

特開２０１３−２０６３１５号公報

本発明は、上記問題を鑑み、配線見えを低減しつつ、黒化処理工程を省略でき、安定量産性に優れ、透過率の向上が可能なタッチパネル配線の形成方法を提案し、視認性に優れたタッチパネルを提供すること。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、タッチパネル配線の形成方法であって、
透明基板上に、塗布により紫外線硬化型樹脂層を設ける工程と、
前記紫外線硬化型樹脂層に、表面に数百ｎｍ台の微細な凹凸構造を持つ溝を形成したナノプリント版を押し付け、紫外線照射を行うことによりインプリント部を形成する工程と、前記インプリント部に導電性インキを充填する工程とからなることを特徴とするタッチパネル配線の形成方法である。

また、請求項２に記載の発明は、塗布により紫外線硬化型樹脂層を設ける工程と、
前記紫外線硬化型樹脂層に、表面に数百ｎｍ台の微細な凹凸構造を持つ溝を形成したナノプリント版を押し付け、紫外線照射を行うことによりインプリント部を形成する工程と、前記インプリント部に導電性インキを充填する工程を、
複数回繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル配線の形成方法である。

また、請求項３に記載の発明は、前記数百ｎｍ台の微細な凹凸構造が、蛾の目構造であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチパネル配線の形成方法である。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタッチパネル配線の形成方法を用いて形成した配線を具備したことを特徴とするタッチパネルである。

本発明により、フォトリソ法で必要であった黒化処理を省略することができ、工数削減によりコスト削減、層構成を単純化できるため透過率、視認性の向上につながった。また、樹脂に配線が埋め込まれるため、断線の少ないタッチパネルが提供できる。

本発明の、タッチパネル配線の形成方法を示した工程図である。 本発明の、タッチパネルの構成を示した断面概念図である。 本発明の、タッチパネルの別の構成を示した断面概念図である。 フォトリソ法により作製され、黒化処理されたタッチパネルの構成を示した断面概念図である。 フォトリソ法により作製され、黒化処理されたタッチパネルの別の構成を示した断面概念図である。 フォトリソ法により作製され、黒化処理されたタッチパネルの別の構成を示した断面概念図である。

以下本発明を実施するための形態の一例を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明のタッチパネル配線の形成方法を示しており、Ａは、透明基板１上に、塗布により紫外線硬化型樹脂層２を設ける工程であり、Ｂは、塗布された紫外線硬化型樹脂層２に、表面に数百ｎｍ台の微細な凹凸構造４を持つ溝を形成したナノプリント版３を押し付ける工程である。

Ｃは、紫外線照射５を行う工程であり、紫外線硬化型樹脂を硬化させる工程である。Ｄは、ナノプリント版３を剥がす工程であり、剥がすことによりインプリント部６が形成される。

Ｅは、インプリント部６に導電性インキ７を充填する工程であり、紫外線照射や加熱することにより硬化され、配線が形成される。

導電性インキ７としては、銅、銀等の金属ナノ粒子をバインダーに分散させたものや、導電性高分子を用いたものが知られているが、銀を用いたものが好適であり、本例においては銀を用いた導電性銀ナノインクを用いた。

図２は、本発明により形成されたタッチパネルの構成の一実施形態を示しており、透明基板上に、縦配線を設けたモノと、透明基板上に、横配線を設けたモノとを、カバーガラス９とパネル１の間に、接着剤８で貼り合わせた構造となっている。

カバーガラス側から、配線を見ると、配線の表面は、数百ｎｍ台の微細な凹凸構造となっているため、この凹凸構造内での入射光の拡散により反射光が低減され、５％程度あった可視領域の反射率が１％程度に低減し、配線見えが低減されて視認性が向上する。また、蛾の目のような微細な複眼が規則的に配列された構造を蛾の目構造と呼ぶが、凹凸構造をこの蛾の目構造を模したものとすると、反射光の低減のためには特に好ましい。

図３は、本発明の他の実施例により形成されたタッチパネルの別構成を示してある。まず、透明基板１上に、塗布により紫外線硬化型樹脂層２を設け、次に、紫外線硬化型樹脂層２に、縦配線となる、表面に数百ｎｍ台の微細な凹凸構造４を持つ溝を形成したナノプリント版３を押し付け、紫外線照射５を行うことによりインプリント部６を形成し、形成したインプリント部６に導電性インキ７を充填し、硬化させ縦配線を形成した後に、さらにその上に塗布により紫外線硬化型樹脂層２を設け、今度は横配線となる、表面に数百ｎｍ台の微細な凹凸構造４を持つ溝を形成したナノプリント版３を押し付け、紫外線照射５を行うことによりインプリント部６を形成し、形成したインプリント部６に導電性インキ７を充填し、硬化させ横縦配線を形成したものである。

図３に示したタッチパネルは、図２に示したタッチパネルと比べ透明基材１と接着剤８の層数が少ないため、タッチパネルの厚みを薄くでき、その結果として透明基材１と接着剤８起因となる透過率の悪化がなくなるため、視認性の点でも有効である。

本発明のタッチパネル配線の形成方法により、従来に比べ、層構成が単純で、透過率向上、総厚が低減されたタッチパネルを提供でき、工程が簡略化されるためコスト削減も見込まれる。

１・・・透明基材
２・・・紫外線硬化型樹脂層
３・・・ナノプリント版
４・・・数百ｎｍ台の微細な凹凸構造
５・・・紫外線照射
６・・・インプリント部
７・・・導電性インク
８・・・接着剤
９・・・カバーガラス
１０・・・パネル
１１・・・黒化層
１２・・・銅配線

Claims (4)

1. タッチパネル配線の形成方法であって、
   透明基板上に、塗布により紫外線硬化型樹脂層を設ける工程と、
   前記紫外線硬化型樹脂層に、表面に数百ｎｍ台の微細な凹凸構造を持つ溝を形成したナノプリント版を押し付け、紫外線照射を行うことによりインプリント部を形成する工程と、前記インプリント部に導電性インキを充填する工程とからなることを特徴とするタッチパネル配線の形成方法。
2. 塗布により紫外線硬化型樹脂層を設ける工程と、
   前記紫外線硬化型樹脂層に、表面に数百ｎｍ台の微細な凹凸構造を持つ溝を形成したナノプリント版を押し付け、紫外線照射を行うことによりインプリント部を形成する工程と、前記インプリント部に導電性インキを充填する工程を、
   複数回繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル配線の形成方法。
3. 前記数百ｎｍ台の微細な凹凸構造が、蛾の目構造であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチパネル配線の形成方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のタッチパネル配線の形成方法を用いて形成した配線を具備したことを特徴とするタッチパネル。