JP2020052551A - 導電性パターン基板及び導電性パターン基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、タッチ位置検出機能付き表示装置10は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの表示装置15と、表示装置15の観察者側に配置されたタッチパネル基板30と、を組み合わせることによって構成されている。表示装置15は、表示面16aを有する表示パネル16と、表示パネル16に接続された表示制御部(図示せず)と、を有している。表示パネル16は、映像を表示することができる矩形状の表示領域A1と、表示領域A1を取り囲むようにして表示領域A1の周辺に配置された非表示領域A2と、を含んでいる。表示制御部は、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表示パネル16を駆動する。表示パネル16は、表示制御部の制御信号に基づいて、所定の映像を表示面16aに表示する。すなわち、表示装置15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の役割を担っている。
次に図2を参照して、タッチパネル基板30について説明する。図2は、観察者側から見た場合のタッチパネル基板30を示す平面図である。
基材32は、表示装置15側を向く第1面32a及び観察者側を向く第2面32bを含み、透光性を有する部材である。図2に示すように、基材32は、第1方向D1に延びる第1辺32cと、第1方向D1に対して直交する第2方向D2に延びる第2辺32dとを含む矩形の形状を有する。
第1パターン41は、基材32の第1面32a上の第1領域33に位置する、導電性を有するパターンである。第1パターン41は、指等の外部導体のタッチパネル基板への接触又は接近を検出するための構成要素である。図2に示すように、複数の第1パターン41が、第1方向D1に帯状に延びている。また、複数の第1パターン41は、第1面32a上において、一定の配列ピッチで第2方向D2に並べられている。第1パターン41の配列ピッチは、タッチ位置の検出に関して求められる分解能に応じて定められるが、例えば数mmである。図2に示すように、基材32の第2面32b上にも第1パターン41が設けられていてもよい。第2面32b上に位置する第1パターン41は、第1面32a上に位置する第1パターン41とは異なる方向に、例えば第2方向D2に延びている。なお図2においては、基材32の第1面32a側に設けられている構成要素が実線で表され、基材32の第2面32b側に設けられている構成要素が点線で表されている。図示はしないが、基材32の第1面32a上に、第2方向D2に延びる第1パターン41が設けられ、基材32の第2面32b上に、第1方向D1に延びる第1パターン41が設けられていてもよい。
第2パターン42は、基材32の第1面32a上の第2領域34に位置する、導電性を有するパターンである。第2パターン42は、第1領域33と第2領域34の境界において第1パターン41と電気的に接続されている。第2パターン42は、第1パターン41において検出した信号をタッチパネル基板30の外部に取り出すための構成要素である。図2に示すように、基材32の第2面32b上にも第1パターン41が設けられている場合には、第2パターン42もまた第2面32b上にも設けられ、第1パターン41に電気的に接続されていてもよい。
ダミーパターン47は、第1領域33において隣り合う2つの第1パターン41の間に位置するパターンである。ダミーパターン47は、第1パターン41及び第2パターン42のいずれにも電気的に接続されていない。ダミーパターン47は、第1パターン41と同様のパターン及び構造を有する。ダミーパターン47を第1領域33に設けることにより、観察者によって第1パターン41が視認されることを抑制することができる。
次に図3及び図4を参照して、第1パターン41及び第2パターン42の構成について詳細に説明する。図3は、図2において符号IIIが付された一点鎖線で囲まれた部分において第1面32a上に位置する第1パターン41及び第2パターン42を拡大して示す平面図である。また図4は、タッチパネル基板30を図3のIV線に沿って切断した場合を示す断面の一部を拡大した図である。
図4に示すように、第1導線51は、密着層61と、密着層61上に設けられた金属層62と、を含んでいる。
次に、図3、図4及び図5を参照して、第1パターン41上、又は第2パターン42上に設けられる構成要素について説明する。図5は、図4において符号Vが付された一点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す断面図である。本実施の形態に係るタッチパネル基板30は、図4及び図5に示すように、第1パターン41、並びに第2パターン42の引出配線44及び端子部45の一部の上に設けられた低反射層63を覆うように、基材32の第1領域33及び第2領域34の一部に広がるオーバーコート層71を有する。
図4及び図5に示すように、本実施の形態に係るタッチパネル基板30は、透明導電膜72を更に備えていてもよい。図4及び図5に示すように、透明導電膜72は、端子部45のうちオーバーコート層71から露出している部分を覆っている。透明導電膜72は、図4及び図5に示すように、オーバーコート層71上にまで広がっていてもよい。透明導電膜72の材料は、例えばインジウム錫酸化物(ITO)等の透明導電性材料である。透明導電膜72の厚さは特に限定されないが、例えば0.1μm以上0.5μm以下である。端子部45を透明導電膜72によって覆うことにより、端子部45の酸化を抑制することができる。
次に、図7を参照して、端子部45に対して電気的に接続することができる構成要素について説明する。端子部45には、コネクタ73が電気的に接続されていてもよい。図7は、図5におけるタッチパネル基板30の端子部45に対してコネクタ73を電気的に接続した場合の断面図である。
次に、以上のような構成からなるタッチパネル基板30を製造する方法について、図8乃至図13を参照して説明する。図8乃至図13は、本実施の形態に係るタッチパネル基板30の製造方法を説明するための図である。
はじめに図8に示すように、タッチパネル基板30を作製するための元材としての積層体60を準備する。本実施の形態における積層体60は、基材32と、基材32の第1面32a上に設けられた密着層61と、密着層61上に設けられた金属層62と、金属層62上に設けられた低反射層63と、を備えている。密着層61上に金属層62を形成する方法は特に限定されることはなく、蒸着法やスパッタリング法などの公知の方法が適宜用いられ得る。金属層62上に低反射層63を形成する方法は特に限定されない。例えば低反射層63の材料を酸化モリブデン、酸化鉄、酸化インジウム、又はこれらの複合酸化物焼結体とする場合には、形成しようとする低反射層63の材料と同じ材料をターゲットとして、スパッタリング法によって、低反射層63を形成することができる。なお、基材32の第2面32b上にも第1パターン41及び第2パターン42を形成する場合には、第2面32b上にも密着層61、金属層62及び低反射層63を設けてもよい。
積層体60を準備した後、図9に示すように、低反射層63上に、第1導線51、引出配線44及び端子部45に対応したパターンを有するレジスト層81を形成する。
レジスト層81の形成の後、図9に示すレジスト層81をマスクとして用いて、低反射層63をエッチングする。これによって、図10に示すように、低反射層63をパターニングして、第1部分63a及び第2部分63bを形成することができる。
本実施の形態においては、エッチングの後、図12に示すように、低反射層63のうち、第1導線51上に位置する第1部分63aと、引出配線44上に位置する第2部分63bと、端子部45上に位置する第2部分63bの第1導線51寄りの部分とを覆うようにオーバーコート層71を形成する。基材32の法線方向に沿って見た場合、オーバーコート層71は、オーバーコート層71の端部71aが端子部45及び端子部45上の低反射層63の第2部分63bを横切るように、基材32の第1領域33及び第2領域34の一部に広がっている。オーバーコート層71は、例えば以下のように形成することができる。まず、低反射層63を覆うように、アクリル系光硬化性樹脂を含むオーバーコート層材料層を形成する。次に、所定のパターンで開口部が設けられた図示しないマスクを介して、オーバーコート層材料層に所定のパターンで露光光を照射する。これにより、オーバーコート層材料層のうちオーバーコート層71として残るべき部分を硬化させる。その後、オーバーコート層材料層を現像して、オーバーコート層材料層の不要分を除去する。これによって、図12に示すオーバーコート層71を形成することができる。
オーバーコート層71の形成の後、オーバーコート層71をマスクとして用いて、図13に示すように、低反射層63の第2部分63bのうちオーバーコート層71から露出している部分をエッチングする。これによって、端子部45のうち第1導線51とは反対側に位置する部分上の低反射層63を除去する。これにより、端子部45に、低反射層63が設けられていない露出部分を形成することができる。この場合、図13に示すように、低反射層63の第2部分63bの外側端部63cは、オーバーコート層71の端部71aと一致する。
第2エッチング工程の後、図4に示すように、端子部45のうちオーバーコート層71から露出している部分を覆う透明導電膜72を形成してもよい。例えば、まず、スパッタリング法などの物理成膜法によって透明導電膜72を形成する。次に、透明導電膜72上に、得ようとする複数の透明導電膜72のパターンに対応したパターンを有するレジストを形成する。次に、レジストをマスクとして用いて、透明導電膜72をエッチングする。これにより、図4に示す透明導電膜72を得ることができる。
上述の実施の形態においては、低反射層63の第2部分63bの外側端部63cが、基材32に対して垂直な平面を構成する例を示したが、外側端部63cの形態はこれに限られることはない。上述の実施の形態とは異なる形状を有する外側端部63cについて説明する。図14は、本変形例に係るタッチパネル基板30の端子部45に対してコネクタ73を電気的に接続した場合における端子部45を拡大して示す断面図である。
上述の実施の形態においては、第2パターン42が、金属層62のベタパターンを有する例を示したが、第2パターンの形態はこれに限られることはない。本変形例においては、第2パターン42の引出配線44及び端子部45が、網目状に配置された導線を含む例について説明する。図15は、本変形例に係るタッチパネル基板30の第1パターン41及び第2パターン42を拡大して示す平面図である。また、図16は、本変形例に係るタッチパネル基板30を図15のXVI線に沿って切断した場合を示す断面の一部を拡大した図である。
上述の第2の変形例においては、第2パターン42が、第2導線52から構成される例を示したが、第2パターン42の形態はこれに限られることはない。本変形例においては、第2パターン42の端子部45が、第2導線52とベタ部とを有する例について説明する。図17は、本変形例に係るタッチパネル基板30の第1パターン41及び第2パターン42を拡大して示す平面図である。また、図18は、本変形例に係るタッチパネル基板30を図17のXVIII線に沿って切断した場合を示す断面の一部を拡大した図である。
図19は、タッチパネル基板30の第4の変形例を示す図である。図19は、第4の変形例の第1領域33における部分断面図を示している。なお、図19においては、密着層61や金属層62などの第1導線51の層構成の図示は省略し、第1導線51の輪郭のみを図示している。また、図19においては、低反射層63の図示を省略している。また、図19においては、基材32の第2面32bが図中の上方を向くようにして、部分断面図を表示している。第4の変形例においては、タッチパネル基板30の一方の面に、異なる方向に延び、互いに接続されていない2種類の第1パターン41が設けられている。以下、タッチパネル基板30が、延びる方向などが異なる2種類の第1パターン41を備える場合に、2種類の第1パターン41の一方を、一方の第1パターン41aとも称し、他方を、他方の第1パターン41bとも称する。第4の変形例においては、図19に示すように、基材32の第2面32b上に一方の第1パターン41aが設けられている。そして、一方の第1パターン41aを覆うように、第1のオーバーコート層71bが設けられている。さらに、第1のオーバーコート層71b上に、他方の第1パターン41bが設けられ、他方の第1パターン41bを覆うように、第2のオーバーコート層71cが設けられている。図示はしないが、タッチパネル基板30の第2のオーバーコート層71c上には、保護カバーが設けられてもよい。
図20及び図21は、第5の変形例を示す図である。図20は、第5の変形例の第1領域33における部分平面図を示している。なお、図20においては、第1導線開口部51aが正方形となるように形成された第1導線51によって第1パターン41が構成されている場合を示している。図21は、タッチパネル基板30を図20のXXI線に沿って切断した場合を示す部分断面図である。なお、図21においては、密着層61や金属層62などの導線の層構成の図示は省略し、導線の輪郭のみを図示している。また、図21においては、低反射層63の図示を省略している。また、図21においては、基材32の第2面32bが図中の上方を向くようにして、部分断面図を表示している。第5の変形例においては、基材32の平面視において、一方の第1パターン41aと、他方の第1パターン41bとが重なる部分に、オーバーコート層71が設けられている。そして、一方の第1パターン41aは、オーバーコート層71上を経由して延び、他方の第1パターン41bは、基材32とオーバーコート層71との間を経由して延びている。これによって、基材32の平面視において2種類の第1パターン41が重なる部分において、2種類の第1パターン41が電気的に接続されてしまうことを避けている。
第4の変形例、及び第5の変形例においては、基材32の第2面32b上に、異なる方向に延びる2種類の第1パターン41の両方を設ける場合について示した。しかしながら、これに限られることなく、基材32の第1面32a上に、異なる方向に延びる2種類の第1パターン41の両方を設けてもよい。この場合において、タッチパネル基板30を用いてタッチパネルを製造するときには、基材32は、タッチパネルの保護カバーとして利用されてもよい。
第7の変形例において、タッチパネル基板30は、2枚の基材32を有する。そして、2枚の基材32の一方に一方の第1パターン41aが設けられ、基材32の他方に、他方の第1パターン41bが設けられている。図24は、タッチパネル基板30の第7の変形例を示す図である。図24は、第7の変形例の第1領域33における部分断面図を示している。なお、図24においては、密着層61や金属層62などの第1導線51の層構成の図示は省略し、第1導線51の輪郭のみを図示している。また、図24においては、低反射層63の図示を省略している。また、図24においては、基材32の第2面32bが図中の上方を向くようにして、部分断面図を表示している。図24に示すタッチパネル基板は、第1積層部66と、第2積層部64と、第1積層部66と第2積層部64とを接続する接続部65とを有する。第1積層部66は、基材32と、基材32の第2面32b上に設けられた一方の第1パターン41aと、一方の基材32及び一方の第1パターン41aを覆うオーバーコート層71と、を有する。また、第2積層部64は、基材32と、基材32の第2面32b上に設けられた他方の第1パターン41bと、基材32及び一方の第1パターン41aを覆うオーバーコート層71と、を有する。図24に示す例においては、第1積層部66のオーバーコート層71側と、第2積層部64の基材32側とが、接続部65によって接続されている。図24に示すタッチパネル基板30においては、第1積層部66側に表示装置15が配置される。なお、第7の変形例に係るタッチパネル基板30は、図24に示すタッチパネル基板30と同様の層構成を有し、第2積層部64側に表示装置15が配置されるタッチパネル基板30であってもよい。
図25乃至図27は、第8の変形例を示す図である。図25は、第8の変形例の部分平面図を示している。なお、図25においては、第1パターン41に含まれる網目状の第1導線51の図示は省略し、第1パターン41の概形を示している。また、図25においては、ダミーパターン47の図示は省略している。図26は、図25において符号XXVIが付された一点鎖線で囲まれた部分を拡大して示す平面図である。図27は、タッチパネル基板30を図26のXXVII線に沿って切断した場合を示す部分断面図である。なお、図27においては、密着層61や金属層62などの導線の層構成の図示は省略し、導線の輪郭のみを図示している。また、図27においては、低反射層63の図示を省略している。図25に示す例において、一方の第1パターン41aは、一方向に延びている。また、図25に示す例において、他方の第1パターン41bは、一方の第1パターン41aが延びる方向に並べられた複数の第1パターン構成単位41b1〜41b5を有する。図25及び図26に示すように、複数の第1パターン構成単位41b1〜41b5は、それぞれ一方の第1パターン41aと対向している。図27に示すように、一方の第1パターン41a及び他方の第1パターン41bは、基材32の第1面32a上に設けられている。図示はしないが、一方の第1パターン41a及び他方の第1パターン41bは、基材32の第2面32b上に設けられていてもよい。第8の変形例においては、例えば、一方の第1パターン41aがタッチパネルの駆動パターンとして用いられ、他方の第1パターン41bがタッチパネルの検出パターンとして用いられる。
上述の実施の形態及び各変形例においては、タッチパネル基板30が、表示装置15とは異なる構成要素となっている場合について示した。しかしながら、タッチパネル基板30の形態はこれに限られず、タッチパネル基板30は、表示装置15の一構成要素となっていてもよい。この場合において、第9の変形例に係るタッチパネル基板30を用いてタッチパネルを製造するときには、表示装置15の一構成要素となっているタッチパネル基板30と、表示装置15とは異なる構成要素となっているタッチパネル基板30とを組み合わせて、タッチパネルを製造してもよい。
上述の実施の形態においては、導電性パターン基板をタッチパネル基板30として用いる例を示したが、導電性パターン基板の用途はこれに限られることはない。例えば図28に示すように、第1パターン41をループ状に形成して、メッシュアンテナとして用いることができる。図28に示す例において、第1パターン41は、基材32の第1面32a上に設けられている。図示はしないが、第1パターン41は、第2面32b上に設けられていてもよい。なお、図示はしないが、第1パターン41の間にはダミーパターンが形成されていてもよい。
15 表示装置
16 表示パネル
16a 表示面
30 タッチパネル基板
32 基材
32a 第1面
32b 第2面
32c 第1辺
32d 第2辺
33 第1領域
34 第2領域
41 第1パターン
42 第2パターン
44 引出配線
45 端子部
47 ダミーパターン
51 第1導線
51a 第1導線開口部
52 第2導線
52a 第2導線開口部
53 ベタ部
55 傾斜辺
57 接続導線
60 積層体
61 密着層
62 金属層
63 低反射層
63a 第1部分
63b 第2部分
63c 外側端部
71 オーバーコート層
71a 端部
72 透明導電膜
72a 輪郭線
73 コネクタ
74 導電性接着層
81 レジスト層
90 メッシュアンテナ
Claims (6)
- 導電性パターン基板であって、
表示装置の表示領域に対応する第1領域と、前記第1領域の周辺に位置する第2領域と、に区画される基材と、
前記基材の前記第1領域に網目状に配置され、遮光性及び導電性を有する複数の第1導線と、
前記基材の前記第2領域に位置し、前記第1導線と電気的に接続された端子部と、
前記第1導線上に位置する第1部分と、前記端子部のうち前記第1導線寄りの部分上に位置する第2部分と、を有する低反射層と、
前記低反射層を覆うよう前記第1領域及び前記第2領域の一部に広がり、且つ、前記基材の法線方向に沿って見た場合に前記端子部を横切る端部を有するオーバーコート層と、を備え、
前記低反射層の前記第2部分は、前記オーバーコート層の端部と一致する外側端部を有する、導電性パターン基板。 - 前記低反射層の全光線反射率が、20%以下である、請求項1に記載の導電性パターン基板。
- 前記低反射層の前記第1部分の側面は、前記第1導線の側面と一致する、請求項1又は2に記載の導電性パターン基板。
- 前記端子部と電気的に接続され、前記基材の法線方向に沿って見た場合に、前記端子部のうち、前記低反射層の前記第2部分と重ならない部分と重なる導電部を有するコネクタをさらに備える、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の導電性パターン基板。
- 導電性パターン基板の製造方法であって、
表示装置の表示領域に対応する第1領域と、前記第1領域の周辺に位置する第2領域と、に区画される基材と、前記基材上に位置する金属層と、前記金属層上に位置する低反射層と、を含む積層体を準備する準備工程と、
前記積層体の前記低反射層上に、レジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンをマスクとして用いて、前記金属層及び前記低反射層をエッチングすることにより、
前記金属層をパターニングして、前記基材の前記第1領域に網目状に配置され、遮光性及び導電性を有する複数の第1導線と、前記基材の前記第2領域に位置し、前記第1導線と電気的に接続された端子部と、を作製し、
前記低反射層をパターニングして、前記第1導線上に位置する第1部分と、前記端子部上に位置する第2部分と、を作製する、第1エッチング工程と、
前記低反射層のうち、前記第1部分と、前記第2部分の前記第1導線寄りの部分とを覆うよう、前記第1領域及び前記第2領域の一部に広がるオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成工程と、
前記オーバーコート層をマスクとして用いて、前記低反射層の前記第2部分をエッチングすることにより、前記第2部分のうち前記オーバーコート層に覆われていない一部を除去する第2エッチング工程と、を備える、導電性パターン基板の製造方法。 - 前記第1エッチング工程は、前記金属層と前記低反射層とを、同一のエッチング手段を用いてエッチングする工程を含む、請求項5に記載の導電性パターン基板の製造方法。
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