JP5618083B2 - タッチパネル部材の製造方法 - Google Patents
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(1)基材の両面側それぞれに、複数の導電部からなる透明電極と上記導電部の端部の少なくとも一方側において電気的に接続される複数の取出し線を備えるタッチパネル部材の製造方法であって、
基材の一方の面である第一面上に複数の第一導電部からなる第一透明電極を形成するとともに、上記基材の他方の面である第二面上に複数の第二導電部からなる第二透明電極を形成する透明電極形成工程と、
上記透明電極形成工程後に実施される工程であって、第一導電部の端部に電気的に接続される第一取出し線を第一面上に形成する第一取出し線形成工程と、
上記第一取出し線形成工程後に実施される工程であって、第二導電部の端部に電気的に接続される第二取出し線を第二面上に形成する第二取出し線形成工程と、を備え、
透明電極形成工程が、
基材の第一面上に成膜された第1導電性膜と、上記第1導電性膜上に成膜された第1感光性膜と、基材の第二面上に成膜された第2導電性膜と、上記第2導電性膜上に成膜された第2感光性膜と、を有する積層体を準備する過程と、
上記第1感光性膜上に第1マスクを配置するとともに上記第2感光性膜上に第2マスクを配置した状態で上記第1感光性膜および上記第2感光性膜を同時にパターン露光して、上記第1感光性膜および上記第2感光性膜をパターニングする過程と、
上記第1感光性膜および上記第2感光性膜がパターニングされた積層体をエッチングし、上記第1導電性膜をパターニングして上記第1透明電極を形成するとともに、上記第2導電性膜をパターニングして上記第2透明電極を形成する過程を、この順に含んでおり、
下記手段1および/または下記手段2をさらに備えることを特徴とするタッチパネル部材の製造方法、
手段1:透明電極形成工程後、第一取出し線形成工程前において、第二面略全面を覆い、膜厚が第二透明電極の膜厚を超える厚みである第二保護層を形成する第二保護層形成工程を備え、第一取出し線形成工程後、第二取出し線形成工程前において、第二保護層剥離工程を備え、且つ、第一取出し線形成工程において第一取出し線を印刷形成する。
手段2:第一取出し線形成工程後、第二取出し線形成工程前において、第一面略全面を覆い、膜厚が第一透明電極および第一取出し線の膜厚を超える厚みである第一保護層を形成する第一保護層形成工程を備え、且つ、第二取出し線形成工程において第二取出し線を印刷形成する。
(2)第二取出し線形成工程後に、第一保護層を剥離する第一保護層剥離工程を備える上記(1)に記載のタッチパネル部材の製造方法、
(3)第一保護層剥離工程を実施し、且つ、第二保護層剥離工程を実施しない場合において、略四角形状の基材を準備し、透明電極形成工程において、第一透明電極を、第一の方向に伸長する複数の第一導電部からなるよう構成し、且つ、第二透明電極を、第一の方向に略直交する第二の方向に伸長する複数の第二導電部からなるよう構成し、第一取出し線形成工程において、第一取出し線を、複数の第一導電部共通のいずれか一方に特定される端部に電気的に接続させるとともに、上記特定される端部に最も近い基材の一辺側まで伸長させ、短尺配線となるよう形成し、第二取出し線形成工程において、第二取出し線を、複数の第二導電部の少なくともいずれか一方の端部に電気的に接続させるとともに、第一取出し線が伸長する基材の一辺側まで伸長させ、長尺配線となるよう形成することを特徴とする上記(1)または(2)に記載のタッチパネル部材の製造方法、
(4)第一保護層剥離工程を実施せず、且つ、第二保護層剥離工程を実施する場合において、略四角形状の基材を準備し、透明電極形成工程において、第一透明電極を、第一の方向に伸長する複数の第一導電部からなるよう構成し、且つ、第二透明電極を、第一の方向に略直交する第二の方向に伸長する複数の第二導電部からなるよう構成し、第一取出し線形成工程において、第一取出し線を、複数の第一導電部の少なくともいずれか一方の端部に電気的に接続させるとともに、複数の第二導電部共通のいずれか一方に特定される端部に近い基材の一辺側まで伸長させ、長尺配線となるよう形成し、第二取出し線形成工程において、第二取出し線を、第二導電部の端部であって、上記第一取出し線が伸長する基材の一辺側寄りの端部に電気的に接続させるとともに、該基材の一辺側まで伸長させ、短尺配線となるよう形成することを特徴とする上記(1)または(2)に記載のタッチパネル部材の製造方法、
(5)第一保護層形成工程が、第一面略全面に硬化型樹脂を塗布し、塗布した面に電離線または熱エネルギーを照射することによって保護層を形成する工程であることを特徴とする上記(1)から(4)のいずれかに記載のタッチパネル部材の製造方法、
(6)第二保護層形成工程が、第二面略全面上に硬化型樹脂を塗布し、塗布面に電離線または熱エネルギーを照射することによって保護層を形成する工程であることを特徴とする上記(1)から(5)のいずれかに記載のタッチパネル部材の製造方法、
を、要旨とするものである。
本発明の製造方法に用いられる基材1は、光透過性のシート、フィルム、板、膜などの部材であって、タッチパネル部材の基材となりえるものであれば、適宜選択して使用してよい。部材を構成する材料は、ガラス、樹脂などであってよい。たとえば、光透過性の樹脂によって形成されるフィルムの例としては、光透過可能な絶縁性フィルムであれば特に限定されることなく適宜選択可能である。上記フィルムの例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)などのポリエチレンフィルム、あるいはポリエーテルサルフォンフィルム(PESフィルム)などのポリエステルフィルムの他、ポリメチルメタクリレート等のアクリル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、もしくはシンジオタクティック・ポリスチレン等、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、もしくはポリエーテルニトリル等、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、もしくはポリノルボルネン系樹脂等、または、ポリサルホン、ポリサルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、もしくは熱可塑性ポリイミド等からなるフィルムを挙げることができるが、これに限定されない。また、TACフィルムやCOPフィルムを用いてもよい。基材1の厚みは、特に限定されないが、一般的には、10μmから300μm程度である。
本発明における透明電極3、9は、それぞれ導電部2、8より構成される。導電部2、8は、主としてタッチパネル部材20のアクティブエリア4内に設けられるため、光透過性の材料で形成される。一般的には、インジウム錫オキサイド(ITO)、酸化インジウム、インジウム亜鉛オキサイド(IZO)などの酸化インジウム系透明電極材料、あるいは、酸化錫(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)等の透明導電膜、ポリアニリン、ポリアセチレン等の導電性酸化物等を用いて、導電部2、8を形成し、これによって透明電極3、9を構成することができるが、材料はこれに限定されない。尚、導電部2、8の厚みは、特に限定されないが、例えば導電部2、8をフォトリソグラフィ手法により形成する場合には、一般的には、10nm〜500nm程度に形成することができる。また、第一導電部2および第二導電部8は、互いに同種の導電性材料から形成してもよいし、異種の材料を用いて形成してもよい。特に同種の導電性材料を用いて第一導電部2および第二導電部8を形成すると、タッチパネル部材20の反りや歪みの発生をより効果的に抑制できる観点で、好ましい。
一方、取出し線6、10は、一般的に非アクティブエリア5に形成されるため、これらを構成する導電材料は、光透過性の有無を問わない。一般的には、高い導電性を有した銀や銅などの金属材料を用いて形成される。より具体的には、取出し線を構成する金属物質としては、金属単体や、金属の複合体や、金属と金属化合物の複合体のほか、金属合金を挙げることができる。金属単体としては、銀、銅、金、クロム、プラチナ、アルミニウムの単体などを例示することができる。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)などを挙げることができ、金属と金属化合物の複合体としては、酸化クロム/クロム積層体などを例示することができる。金属合金としては、銀合金や銅合金が汎用される。また、金属合金としては、APC(Au・Pd・Cu、すなわち銀・パラジウム・銅)などを例示することができる。なお、金属配線には、上記したような金属物質に適宜樹脂組成物が混在してもよい。例えば、フォトリソグラフィ手法で取出し線6、10を形成する場合には、形成材料として、銀と白金と銅からなるAPC材料が汎用されるが、これに限定されない。また、スクリーン印刷などの印刷方法により取出し線6、10を形成する場合には、形成材料として、溶媒中に数十nm〜数μmの粒径の銀や銅などの金属粒子とたとえば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレンなどの単体あるいは混合物からなる樹脂バインダが含有され、溶媒を用い適度に調整された金属粒子含有ペーストが汎用されるがこれに限定されない。尚、取出し線6、10の端部であって基材1の縁部においては、端子7、11が設けられてよく、取出し線6、10を形成する工程とは異なる工程においてこれらを形成してもよいが、端子7、11を、取出し線6、10を形成する際に同工程において、同材料で形成してもよい。尚、取出し線6、10の厚み、および幅寸法は、特に限定されないが、例えば取出し線6、10をフォトリソグラフィ手法により形成する場合には、厚みは、一般的には、10nm〜1000nm程度、幅寸法は、一般的には、5μm〜200μm程度に形成することができ、スクリーン印刷などの印刷により形成する場合には、厚みは、一般的には、5μm〜20μm程度、幅寸法は、一般的には、20μm〜300μm程度に形成することができる。
本発明の製造方法の第一の実施態様として、透明電極形成工程、第二保護層形成工程、印刷手法による第一取出し線形成工程、第一保護層形成工程・第二保護層剥離工程、印刷手法による第二取出し線形成工程、および、任意で実施される第一保護層剥離工程をこの順で備える態様について、図2を用いて説明する。尚、第一保護層形成工程および第二保護層剥離工程の順は任意である。尚、以下に示す図2〜図6は、図1に示すA−A’断面部分の位置において、図示するものである。
本発明の製造方法の第二の実施態様として、透明電極形成工程、第一取出し線形成工程、第一保護層形成工程、および、印刷手法による第二取出し線形成工程をこの順で備える態様について、図3を用いて説明する。
本発明の製造方法の第三の実施態様として、透明電極形成工程、第二保護層形成工程、印刷手法による第一取出し線形成工程、第二保護層剥離工程、および、第二取出し線形成工程をこの順で備える態様について、図4を用いて説明する。
光透過性基材として、300mm×400mm、厚み100μmのPET基材(東レ(株)製、ルミラーT60)を準備し、表面を清浄となるよう水洗処理した。
アクリレート化合物(4官能アクリレート)(東亞合成株式会社製、アロニックスM405)100重量部、イルガキュア184(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)5重量部をイソブチルアルコールに溶解させた液(アンダーコート層形成液)を準備した。上記アンダーコート層形成液をバーコート法(松尾産業株式会社製、K303マルチコーター)により上記光透過性基材の一方面上に塗布して塗布膜を形成し、塗布膜に紫外線(波長365nm、照射エネルギー300mJ/m2)を照射して、塗布膜を硬化させることにより、アンダーコート層(厚さ1μm)を形成した。アンダーコート層は、光透過性基材の片面側に形成された後、反対面側についても同様にして形成した。
上述のとおり、光透過性基材の両面にアンダーコート層を形成した積層体を用い、その積層体の両面に二酸化ケイ素(SiO2)をスパッタリング(株式会社 アルバック製、小型スパッタ装置)して二酸化ケイ素膜を形成し、これを密着性向上層とした。二酸化ケイ素膜からなる密着性向上層は、積層体の両面のいずれに形成されているものについても、厚みが30nmの層であった。
第一導電部および第二導電部を形成する導電部形成材料として、ITOを準備した。上記光透過性基材の一方側を第一面とし、他方側を第二面とし、第一面および第二面略全面に、導電部形成材料を用い、スパッタにより30nmの厚みの導電性膜を製膜した。続いて、上記導電性膜の上面に、ポジ感光性材料(AZマテリアルズ社製)を塗布して、1μmの厚みの感光性膜を形成した。そして、第一面側では、第一導電部のパターンに対応した露光マスクを感光性膜上に配置し、一方、第二面側では、第二導電部のパターンに対応した露光マスクを感光性膜上に配置し、光透過性基材の両面側から上記ポジ感光性材料に露光光を照射し、第一面および第二面において同時にパターン露光した。その後、露光マスクを取り除き、感光性膜を現像し、次いで、導電性膜をエッチングし、最後に第一面および第二面に残る感光性膜を除去することにより、第一面における第一導電部、および、第二面における第二導電部が、形成された透明電極積層体を作成した。尚、第一導電部および第二導電部の形成パターンは、図1に示す内容と同様に短冊状のパターンがX方向とY方向とに伸長し、平面視上、第一導電部と第二導電部とが略直交するパターンとした。
紫外線硬化性樹脂(住友スリーエム(株)社製のUV硬化粘着剤 LC−3200)を用い、上述で得た透明電極積層体の第二面にダイコーターでコーティングし、その後、紫外線(波長325nm、照射エネルギー1000mJ/m2)を照射して硬化させ、第二導電部(厚み30nm)を覆う、第二保護層(厚み50nm)を形成した。
スクリーン印刷機を準備し、該印刷機のステージに第二保護層を備える透明電極積層体を、第二保護層側が下面となるよう設置して固定した。該印刷機のスクリーン版には、第一取出し層の形成パターンがパターニングされているものを用いた。そして、取出し線形成用のインキとして、粒子径2μmの銀粒子と樹脂バインダとが溶剤のジエチレングリコールエチルエーテルアセテートで調合された銀ペーストを用い、第一面において、第一導電部の端部と電気的に接続される第一取出し線を、厚み10μm、線幅80μm、取出し線間の距離80μmとなるよう作成した。尚、銀ペーストを基材面に印刷した後、オーブンで130℃の条件で、加熱乾燥した。
続いて、第一面側に、第二保護層の形成方法と同様の方法および材料で、第一保護層を形成した。そして、第二保護層の端部を、基材面に対し略垂直方向に持ち上げて、第二保護層を剥離した。
使用するスクリーン版を、第二取出し線の形成パターンでパターニングされているスクリーン版に変更したこと以外は、第一取出し線の形成と同様の方法および材料で、第二面に第二取出し線を、厚み10μm、線幅80μm、取出し線間の距離80μmとなるよう作成し、これを実施例1とした。
第一保護層の形成材料を、紫外線硬化性樹脂から保護フィルム(PETフィルム(厚み100μm)PET基材(東レ(株)製、ルミラーT60)上に粘着層(厚み50μm)を備えるもの)に変更したこと以外は、実施例1と同様にタッチパネル部材を作成し、これを実施例2とした。
第一取出し線を、銀・パラジウム・銅を含むAPC材料を用いて、以下に示すフォトリソグラフィ手法により形成し、またその厚みを100nmに変更したこと以外は、実施例1と同様にタッチパネル部材を作成し、これを実施例3とした。上記第一取出し線は、基材面に上記APC材料をスパッタ法により金属含有膜を形成し、次いで、金属含有膜の上面に感光性材料をコーティングして感光性膜を形成した。続いて、感光性膜上に第一取出し線の形成パターンを有する露光用マスクを配置し、この状態で露光光として紫外線を照射し(波長365nm、照射エネルギー100mJ/m2)、感光性膜をパターン露光した。その後、露光用マスクを取り除き、感光性膜を現像し、第一取出し線の形成パターンでパターニングし、さらに金属含有膜を酸性溶剤でエッチングし、最後に第一取出し線上に残る感光性膜を除去し、第一取出し線を形成した。
第一取出し線を銀・パラジウム・銅を含むAPC材料を用いてフォトリソグラフィ手法により形成し、またその厚みを100nmに変更したこと以外は、実施例2と同様にタッチパネル部材を作成し、これを実施例4とした。
第一保護層および第二保護層を設けなかったこと以外は、実施例1と同様にタッチパネル部材を作成し、これを比較例1とした。
第一面および第二面における傷の有無の評価について、第一面および第二面を目視し、外観における傷の有無について評価した。
作成されたタッチパネル部材の配線の導通確認評価として、テスター(Custom社製、CDM−03D)を用い、導電部ごとに断線しているか否かを確認した。
第一面における表面変形発生評価として、第二導電部を印刷形成し、印刷面を加熱乾燥した後、第一面に表面変形が発生しているか否かを目視で確認した。
2 第一導電部
3 第一透明電極
4 アクティブエリア
5 非アクティブエリア
6 第一取出し線
7 第一端子
8 第二導電部
9 第二透明電極
10 第二取出し線
11 第二端子
16 接続部
20 タッチパネル部材
21 第一面
22 第二面
23 第二保護層
24 第一保護層
30 透明電極積層体
40 第一保護層付きタッチパネル部材
50 印刷機ステージ
51 スキージ
52 スキージ保持部
53 インキ
54 スクリーン版
55 金属含有膜
56 感光性膜
57 露光用マスク
57’ 遮光部
57’’ 露光マスク用ガラス基材
Claims (6)
- 基材の両面側それぞれに、複数の導電部からなる透明電極と上記導電部の端部の少なくとも一方側において電気的に接続される複数の取出し線を備えるタッチパネル部材の製造方法であって、
基材の一方の面である第一面上に複数の第一導電部からなる第一透明電極を形成するとともに、上記基材の他方の面である第二面上に複数の第二導電部からなる第二透明電極を形成する透明電極形成工程と、
上記透明電極形成工程後に実施される工程であって、第一導電部の端部に電気的に接続される第一取出し線を第一面上に形成する第一取出し線形成工程と、
上記第一取出し線形成工程後に実施される工程であって、第二導電部の端部に電気的に接続される第二取出し線を第二面上に形成する第二取出し線形成工程と、を備え、
透明電極形成工程が、
基材の第一面上に成膜された第1導電性膜と、上記第1導電性膜上に成膜された第1感光性膜と、基材の第二面上に成膜された第2導電性膜と、上記第2導電性膜上に成膜された第2感光性膜と、を有する積層体を準備する過程と、
上記第1感光性膜上に第1マスクを配置するとともに上記第2感光性膜上に第2マスクを配置した状態で上記第1感光性膜および上記第2感光性膜を同時にパターン露光して、上記第1感光性膜および上記第2感光性膜をパターニングする過程と、
上記第1感光性膜および上記第2感光性膜がパターニングされた積層体をエッチングし、上記第1導電性膜をパターニングして上記第1透明電極を形成するとともに、上記第2導電性膜をパターニングして上記第2透明電極を形成する過程を、この順に含んでおり、
下記手段1および/または下記手段2をさらに備えることを特徴とするタッチパネル部材の製造方法。
手段1:透明電極形成工程後、第一取出し線形成工程前において、第二面略全面を覆い、膜厚が第二透明電極の膜厚を超える厚みである第二保護層を形成する第二保護層形成工程を備え、第一取出し線形成工程後、第二取出し線形成工程前において、第二保護層剥離工程を備え、且つ、第一取出し線形成工程において第一取出し線を印刷形成する。
手段2:第一取出し線形成工程後、第二取出し線形成工程前において、第一面略全面を覆い、膜厚が第一透明電極および第一取出し線の膜厚を超える厚みである第一保護層を形成する第一保護層形成工程を備え、且つ、第二取出し線形成工程において第二取出し線を印刷形成する。 - 第二取出し線形成工程後に、第一保護層を剥離する第一保護層剥離工程を備える請求項1に記載のタッチパネル部材の製造方法。
- 第一保護層剥離工程を実施し、且つ、第二保護層剥離工程を実施しない場合において、略四角形状の基材を準備し、
透明電極形成工程において、第一透明電極を、第一の方向に伸長する複数の第一導電部からなるよう構成し、且つ、第二透明電極を、第一の方向に略直交する第二の方向に伸長する複数の第二導電部からなるよう構成し、
第一取出し線形成工程において、第一取出し線を、複数の第一導電部共通のいずれか一方に特定される端部に電気的に接続させるとともに、上記特定される端部に最も近い基材の一辺側まで伸長させ、短尺配線となるよう形成し、
第二取出し線形成工程において、第二取出し線を、複数の第二導電部の少なくともいずれか一方の端部に電気的に接続させるとともに、第一取出し線が伸長する基材の一辺側まで伸長させ、長尺配線となるよう形成することを特徴とする請求項1または2に記載のタッチパネル部材の製造方法。 - 第一保護層剥離工程を実施せず、且つ、第二保護層剥離工程を実施する場合において、
略四角形状の基材を準備し、
透明電極形成工程において、第一透明電極を、第一の方向に伸長する複数の第一導電部からなるよう構成し、且つ、第二透明電極を、第一の方向に略直交する第二の方向に伸長する複数の第二導電部からなるよう構成し、
第一取出し線形成工程において、第一取出し線を、複数の第一導電部の少なくともいずれか一方の端部に電気的に接続させるとともに、複数の第二導電部共通のいずれか一方に特定される端部に近い基材の一辺側まで伸長させ、長尺配線となるよう形成し、
第二取出し線形成工程において、第二取出し線を、第二導電部の端部であって、上記第一取出し線が伸長する基材の一辺側寄りの端部に電気的に接続させるとともに、該基材の一辺側まで伸長させ、短尺配線となるよう形成することを特徴とする請求項1または2に記載のタッチパネル部材の製造方法。 - 第一保護層形成工程が、第一面略全面に硬化型樹脂を塗布し、塗布した面に電離線または熱エネルギーを照射することによって保護層を形成する工程であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のタッチパネル部材の製造方法。
- 第二保護層形成工程が、第二面略全面上に硬化型樹脂を塗布し、塗布面に電離線または熱エネルギーを照射することによって保護層を形成する工程であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載のタッチパネル部材の製造方法。
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