JP3159486U

JP3159486U - 導電性積層体

Info

Publication number: JP3159486U
Application number: JP2010001367U
Authority: JP
Inventors: 奕璋李; 維澤洪; 怡菁林; 乃云梁; 正欣葉; 信凱頼; 智遠曾
Original assignee: 遠東新世紀股▲分▼有限公司
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2010-05-20
Anticipated expiration: 2020-03-04
Also published as: TWM385044U

Abstract

【課題】アンチニュートンリング性及び耐久性に優れた導電性積層体を提供する。【解決手段】ベース基板１と、ベース基板１の一方の面１１の上に形成された、厚さが１〜２μｍの光学拡散層であって、該光学拡散層の内部に、それぞれの粒径が０．５〜１μｍの複数の水溶性粒子２１を含ませ、且つ、ベース基板の一方の面から離れた面２２の上に、下側に窪む、最大の深さが０．５〜１μｍの複数の凹部２３が形成された光学拡散層２と、光学拡散層２の、複数の凹部２３がある面２２の上に形成され、光学拡散層２の複数の凹部２３がある面２２に緊密に結合する第１の面３１と、該第１の面に対向して第１の面の形状に沿って形成された第２の面３２とを有する導電層３と、を含む。【選択図】図１

Description

本考案は、導電性積層体に関し、より詳しくは、タッチパネルの電極基板として用いられる導電性積層体に関する。

近年、ディスプレイに導電性積層体を用いたタッチパネルを備えた情報機器が多く使用されるようになった。タッチパネルの位置検出方式には、光学方式、超音波方式、及び、抵抗膜方式などがある。このうち抵抗膜方式は、構造が単純で、価格も比較的安いため、最も注目されている。

抵抗膜方式のタッチパネルは、図４に示すように、ベース基板９１、９２の対向する側面にそれぞれ、上部電極と下部電極としての２枚の導電性積層体９３、９４が、スペーサ９５、９５、・・・を介して一定間隔に保持されて構成される電子部品である。

この抵抗膜方式のタッチパネルを使用するとき、視認側の電極をペンまたは指で押圧してたわませ、対向する側の電極と接触、導通させることによって検出回路が位置を検知し、所定の入力が行なわれる。この際、押圧部周辺にニュートンリングが現れることがあり、このニュートンリングの発生により、ディスプレイの視認性が低下する問題点がある。また、使われるベース基板の位相差値及び表面光沢が大きい場合、グレアにより視認性が劣化することもある。これら、ニュートンリング及びグレアの発生を軽減させるためにコーティングなどをするが、かえってヘーズが上がるといった不具合が生じてしまう。さらに、タッチパネルに要求される押圧耐久性試験において、抵抗膜が劣化、剥離し、抵抗値が高くなり、最終的にはタッチパネルとしての電気特性が低下する問題点もある。

そこで、グレアの発生をなくすために、透明タッチパネルの少なくとも１つの電極基板上に、例えばＩｎ・Ｓｎ酸化物で電極を構成する抵抗膜方式タッチパネル用の透明導電膜が開示されている。（特許文献１）この透明導電膜は、算術平均粗さ（Ｒａ）が０．４ｎｍ≦Ｒａ≦４．０ｎｍであり、二乗平均粗さ（Ｒｍｓ）が０．６ｎｍ≦Ｒｍｓ≦３．０ｎｍである結晶粒子積層構造となっている。なお、Ｉｎ・Ｓｎで形成された導電膜の表面の平面内平均粒子径は４０ｎｍ≦Ｒａ≦２００ｎｍと観察された。

台湾特許第167,858号

このように、この従来の透明導電膜によれば、グレアを抑制することはできるが、ニュートンリングの発生及び耐久性の向上の課題がなおも残っている。

本発明は、アンチニュートンリング性及び耐久性に優れた導電性積層体を提供することを目的とする

上記目的を達成するために、本考案の導電性積層体は、タッチパネル用導電性積層体であって、ベース基板と、前記ベース基板の一方の面の上に形成された、厚さが１〜２μｍの光学拡散層であって、該光学拡散層の内部に、それぞれの粒径が０．５〜１μｍの複数の水溶性粒子を含ませ、且つ、前記ベース基板の一方の面から離れた面の上に、下側に窪む、最大の深さが０．５〜１μｍの複数の凹部が形成された光学拡散層と、前記光学拡散層の、複数の凹部がある前記面の上に形成され、前記光学拡散層の複数の凹部がある面に緊密に結合する第１の面と、該第１の面に対向して前記第１の面の形状に沿って形成された第２の面とを有する導電層と、を含む導電性積層体を提供する。

この導電性積層体では、前記導電層の厚さが、１０〜５０ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍであることがより好ましい。

本考案の導電性積層体によれば、水溶性粒子及び凹部を有する光学拡散層、及び、光学拡散層の凹部によって形成された特定の表面形状を有する導電層を含む構成により、この構成をした導電性積層体を用いたタッチパネルは、ニュートンリング及びグレアの発生を低減することができ、視認性を向上させることができる。また、耐久性試験を経た結果、耐久性に優れることが確認できた。したがって、アンチニュートンリング性及び耐久性に優れた導電性積層体が得られる。

実施の形態の一例の導電性積層体の概略構成を示す断面図である。実施の形態１のタッチパネルの概略構成を示す断面図である。実施の形態２のタッチパネルの概略構成を示す断面図である。従来例のタッチパネルを示す断面図である。

以下では、本考案についての実施の形態に基づいて、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、実施の形態の一例の導電性積層体の概略構成を示す断面図である。図中、この導電性積層体は、ベース基板１と、光学拡散層２と、導電層３とを含む。

光学拡散層２は、ベース基板１の一方の面１１の上に形成された、厚さが１〜２μｍの光学拡散層である。該光学拡散層２の内部に、それぞれの粒径が０．５〜１μｍの複数の水溶性粒子２１、２１、・・・を含ませている。且つ、光学拡散層２のベース基板１の一方の面１１から離れた面２２の上に、下側に窪む、最大の深さが０．５〜１μｍの複数の凹部２３、２３、・・・が形成されている。

導電層３は、光学拡散層２の、複数の凹部２３がある面２２の上に形成され、光学拡散層２の複数の凹部２３がある面２２に緊密に結合する第１の面３１と、該第１の面３１に対向して第１の面３１の形状に沿って形成された第２の面３２とを有する。

本考案において使用するベース基板１をつくる材料としては、例えば、ポリエステル系樹脂(polyester-based resin)、アセテート系樹脂(acetate-based resin)、ポリエーテルスルホン系樹脂(polyethersulfone-based resin)、ポリカーボネート系樹脂(polycarbonate-based resin)、ポリアミド系樹脂(polyamide-based resin)、ポリイミド系樹脂(polyimide-based resin)、ポリオレフィン系樹脂(polyolefin-based resin)、アクリル系樹脂(acrylic-based resin)、ポリ塩化ビニル系樹脂(polyvinyl chloride-based resin)、ポリスチレン系樹脂(polystyrene-based resin)、ポリビニルアルコール系樹脂(polyvinyl alcohol-based resin)、ポリアリレート系樹脂(polyarylate-based resin)、ポリフェニレンサルファイド系樹脂(polyphenylene sulfide-based resin)、ポリ塩化ビニリデン系樹脂(polyvinylidene chloride-based resin)、（メチル）アクリル系樹脂((methyl)acrylic-based resin)等が挙げられる。一例として、ベース基板をつくる材料は、ポリエステル系樹脂のポリエチレンテレフタレート(PET)を用いる。

光学拡散層２は、ベース基板１上に乳化剤を塗布した後、硬化処理を経てベース基板１上に硬化膜を形成し、この硬化膜を水洗い処理したものである。これによって、硬化膜の表側の水溶性粒子が溶離し、一面に複数の凹部が形成される。なお、乳化剤は、樹脂溶液と水溶性粒子含有のコロイド状溶液とを均一に混合してなるものである。

樹脂溶液に用いられる樹脂は、例えば、アクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂、アクリル酸樹脂、アセタール樹脂等の熱可塑性樹脂、或いはエポキシ樹脂、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂などを用いることができる。一例として、樹脂溶液は、アクリレート樹脂溶液が用いられる。

水溶性粒子２１として、ゲラチン、ヒドロゲル、ポリビニルアルコール又はこれらの組み合わせを用いることができる。一例において、水溶性粒子としてポリビニルアルコールを用いる。なお、コロイド状溶液は、水溶性粒子をトルエンなどの有機溶剤に分散させてなるものである。

光学拡散層２中に分散している水溶性粒子２１の含有量は、光学拡散層の総重量に対し、３ｗｔ％〜７ｗｔ％であることが好ましい。

導電層３の厚さは、特に制限されないが、１０ｎｍ〜５０ｎｍであるのが好ましい。この例において、導電層３の厚さは、２０ｎｍである。

導電層３は、例えばスパッタリングによって光学拡散層２の上に形成される。導電層の形成材料は、例えば、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、Ｉｎ-Ｓｎ系酸化物、Ｓｎ-Ｓｂ系酸化物、Ｚｎ-Ａｌ系酸化物、或いはＩｎ-Ｚｎ系酸化物などが挙げられる。一例として、導電層３は、Ｉｎ-Ｓｎ系酸化物を用いる。

図２は、実施の形態１のタッチパネルの概略構成を示す断面図である。このタッチパネルは、第１導電ユニット４と、第２導電ユニット５とを備え、前記２つの導電ユニット４、５が複数のスペーサ６、６、・・・を介して対向配置してなる。第１導電ユニット４は、図１に示す導電性積層体を用いたものである。

第２導電ユニット５は、ベース基板としての第２基板５１と、第２基板５１の第１導電ユニット４の導電層（以下、第１導電層）４１寄りの面５２の上に形成された第２導電層５３とを含んでなる。

スペーサ６、６、・・・は、第１導電層４１と第２導電層５３との間に設けられている。

なお、第２基板５１と第２導電層５３とは、前記ベース基板（第１基板）と導電層（第１導電層）の構成成分と同様であるため、詳しい説明を省略する。

第２導電層５３の厚さは、１０ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましい。一例として、第２導電層５３の厚さは３０ｎｍである。

図３は、実施の形態２のタッチパネルの概略構成を示す断面図である。このタッチパネルは、第１導電ユニット７と、第２導電ユニット８とを備え、この２つの導電ユニット７、８が複数のスペーサ９、９、・・・を介して対向配置してなる。前記２つの導電ユニット７、８は共に、図１に示す導電性積層体を用いたものである。スペーサ９、９、・・・は、第１導電層７１と第２導電層８１との間に設けられている。

以下、本考案の実施例を記載してより具体的に説明するが、本考案はこれにより何ら限定を受けるものではない。

＜化学品＞
２００重量部において５０％の固形分と５０％のトルエンを含むアクリレート溶液（Eternal Chemical社製、型番：5537C-50）及びポリビニルアルコール（Kuraray社；型番：ＢＰ−１７）を用いる。

＜導電性積層体＞
＜実施例１＞
本実施例の作製は、以下のステップを含む。即ち、
（１）ベース基板として、ＰＥＴの透明基板を用いた。
（２）トルエン溶剤を用い、固形分９％のポリビニルアルコールのコロイド状溶液を調製した。
（３）まず、アクリレート溶液４０００ｇと、ステップ（２）に得られたポリビニルアルコールのコロイド状溶液１０００ｇとを均一に混合して、次に、複数の水溶性粒子を含有する乳化剤とトルエン５０００ｇとを混合して希釈した乳化剤を調整した。この希釈した乳化剤をステップ（１）の透明基板の一面にコーディングし、紫外線を２３０ｍＪ／ｃｍ^２照射して硬化させ、厚さがほぼ１．２μｍになる硬化膜を形成した。
（４）ステップ（３）の硬化膜を５０〜６０℃の熱湯に２分間浸し、硬化膜における表側の水溶性粒子を溶離させ、複数の凹部が形成されて、半製品となる光学拡散層を製作した。なお、水溶性粒子の含有量は、光学拡散層の総重量に対し、ほぼ４．３ｗｔ％である。
（５）ステップ（４）の半製品を、真空度が４×１０^−１Ｐａの、アルゴンガス８０％と酸素ガス２０％の混合ガスの雰囲気下で、酸化インジウムと酸化錫の混合物焼結体からなるターゲットを用いて、スパッタリングを行った。Ｉｎ―Ｓｎ酸化物層は光学拡散層の一面に形成され、厚さはほぼ２０ｎｍである。以上により、導電性積層体を作製した。

＜実施例２、３及び比較例１＞
表１に示す構成を用い、実施例１と同様にして、導電性積層体をそれぞれ得た。

＜タッチパネル＞
＜応用例１＞
他に用意した透明基板の一面に、スパッタリングにて、Ｉｎ−Ｓｎ酸化物層を第２導電層として形成した。このＩｎ−Ｓｎ酸化物層の厚さはほぼ３０ｎｍである。このようにして第２導電ユニットを得た。そして、実施例１で得られた導電性積層体を第１導電ユニットとして用いた。次に、第１導電ユニットと第２導電ユニットとを、それぞれが厚さ２０μｍの複数のスペーサを介して対向させて、図２に示すタッチパネルを作製した。そして、複数のスペーサは互いに１５０μｍの間隔をとるように配置した。

＜応用例２、３及び応用比較例１＞
実施例２、３及び比較例１の導電性積層体を用いて、応用例１と同様にして、図２に示すタッチパネルをそれぞれ作製した。

（タッチパネルの性能評価）
応用例１〜３及び応用比較例１で得られたタッチパネルについて、下記評価を行った。結果を表２に示す。

＜ヘーズ、内部拡散値、外部拡散値＞
ヘーズは、日本電色（株）製ヘーズメーター（ＮＤＨ―２０００）を用いてＪＩＳＫ７１０５に準じて測定した。

また、実施例１〜３及び応用比較例１のそれぞれのステップ（４）で得られた半製品における凹部を有する面に３Ｍのテープを貼り付けて、実施例１〜３及び応用比較例１のテストサンプルを得た。

そして、ヘーズメーターを用いて、使用されるテープのヘーズ、前記実施例及び前記比較例のステップ（１）で用意した透明基板のヘーズ、前記実施例及び前記比較例のテストサンプルのヘーズを測定した。

内部拡散値、外部拡散値は、次の式によって算出する。

＜ペン入力耐久性＞
作製したタッチパネルの第２導電ユニットの第２基板（図２の５１）を、０．８Ｒのポリアセタール製のペンを用いて５．０Ｎの荷重で直線往復摺動を行った。ペンのペン圧負荷を２５０ｇとして、５万回ずつ摺動した前後のリニアリティー変化量を測定した。リニアリティー変化量が１．５％以上となった場合の往復摺動回数を、ペン入力耐久性の基準とした。なお、リニアリティー（Ｌ）は次のように求める。

第１導電層及び第２導電層間に直流電圧５Ｖを印加する。
ペンの測定開始位置Ａの入力電圧をＥＡ、測定終了位置Ｂの出力電圧をＥＢ、Ａからの距離Ｘにおける出力電圧をＥＸ、測定点Ｘの出力電圧理論値をＥ_ＸＸ、リニアリティーをＬとし、下記式より求めた。

＜文字表示テスト＞
液晶ディスプレイ上に応用例１〜３及び比較例１のタッチパネルを設置し、文字の表示状況を目視で観察し、視認性、アンチニュートンリング性、アンチグレア性を評価した。
・視認性
目視で、明確に確認できるものを良好（３）、かすかに確認できるものをやや良好（２）、確認できないものを不良（１）とした。
・アンチニュートンリング性
ニュートンリングの有無を目視で観察した。ニュートンリングが観測できないものを良好（３）、かすかに観測できるものをやや良好（２）、明確に観測できるものを不良（１）とした。
・アンチグレア性
グレアが発生しないものを良好（３）、かすかに発生したものをやや良好（２）、完全に発生したものを不良（１）とした。

表２に示すように、応用例に係るタッチパネルは、耐久性に優れることが分かる。特に、実施例の硬化膜の厚さより厚くなった比較例１の積層体を備えた応用比較例１のタッチパネルは、外部拡散値と内部拡散値が小さく、アンチニュートンリング性及びアンチグレア性が劣る。また、水溶性粒子をより多く含有させた実施例３の積層体を備えた応用例３のタッチパネルは、視認性がやや劣るが、耐久性、アンチニュートンリング性及びアンチグレア性は、応用比較例１よりも良好である。

以上により、所定の厚さを有する光学拡散層及び所定の含有量と所定の平均粒径を有する水溶性粒子により、所定の表面形状を有する積層体を構成することができ、耐久性に優れると共に、視認性及びアンチニュートンリング性、アンチグレア性も良いタッチパネルが得られることが分かる。また、内部拡散値及び外部拡散値、即ち、上記試験で測定した各ヘーズは、各性質を判断する基準とすることができる。このようにして、アンチニュートンリング性及び耐久性に優れた導電性積層体を簡単に製造することができる。

上記のように、本考案の導電性積層体によれば、所定量の水溶性粒子含有の光学拡散層と、所定の表面形状を形成した導電層により、従来の導電性積層体によるアンチニュートンリング及びグレアを軽減することができ、また、それによってつくられるタッチパネルにも優れた視認性及びアンチグレア性を有する導電性積層体を提供することができる。

本考案の導電性積層体は、タッチパネル用の電極基板として有用である。

１ベース基板
２光学拡散層
２１水溶性粒子
２３凹部
５１第２基板
１１、２２、３１、３２、５２面
４、５、７、８導電ユニット
３、４１、５３、７１、８１導電層
６、９スペーサ

Claims

タッチパネル用導電性積層体であって、
ベース基板と、
前記ベース基板の一方の面の上に形成された、厚さが１〜２μｍの光学拡散層であって、該光学拡散層の内部に、それぞれの粒径が０．５〜１μｍの複数の水溶性粒子を含ませ、且つ、前記ベース基板の一方の面から離れた面の上に、下側に窪む、最大の深さが０．５〜１μｍの複数の凹部が形成された光学拡散層と、
前記光学拡散層の、複数の凹部がある前記面の上に形成され、前記光学拡散層の複数の凹部がある面に緊密に結合する第１の面と、該第１の面に対向して前記第１の面の形状に沿って形成された第２の面とを有する導電層と、
を含む導電性積層体。
前記導電層の厚さが、１０〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の導電性積層体。
前記導電層の厚さが、２０ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載の導電性積層体。