JP6061698B2 - Protection panel integrated touch panel sensor, manufacturing method thereof, and portable electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、加飾を施した保護パネル一体型タッチパネルセンサ,その製造方法及び携帯用電子機器に関する。 The present invention relates to a decorative panel-integrated touch panel sensor that is decorated, a manufacturing method thereof, and a portable electronic device.
携帯電話,タブレット端末等、タッチパネルを用いる携帯用電子機器の需要が増加している。
このような携帯用電子機器には、表示部に保護パネル一体型タッチパネルセンサが多く用いられている。保護パネル一体型タッチパネルセンサは、透明基板の電子機器内部側の面に、透明導電膜を電極として用いた静電容量検出センサ(単にセンサと称する場合は本センサを指す)を構成し、センサ反対側の外側の面を操作面とするものである。センサ反対側の面の中央には、操作面が設けられる。そして、近年、操作面以外の領域には、美観を呈する加飾が要求されるようになってきた。
透明基板の操作面以外の領域に、加飾部を形成する方法として、透明基板の電子機器内部側の面上に加飾層を直接形成する方法や、透明基板の電子機器内部側の面上に成膜された透明導電膜上に加飾層を形成する方法が知られている。加飾層上には、操作面に接続される配線等が形成されるため、いずれの方法を用いた場合にも、加飾層には、平坦性が要求される。
There is an increasing demand for portable electronic devices using touch panels such as mobile phones and tablet terminals.
In such portable electronic devices, a protection panel integrated touch panel sensor is often used for the display unit. The protection panel integrated touch panel sensor is configured with a capacitance detection sensor using a transparent conductive film as an electrode on the surface of the transparent substrate on the inner side of the electronic device (this sensor is simply referred to as a sensor when referred to as a sensor). The outer surface on the side is used as the operation surface. An operation surface is provided at the center of the surface opposite to the sensor. In recent years, decoration other than the operation surface has been required to have a beautiful appearance.
As a method of forming a decoration part in a region other than the operation surface of the transparent substrate, a method of directly forming a decoration layer on the surface of the transparent substrate inside the electronic device, or a surface of the transparent substrate on the electronic device inner side There is known a method of forming a decorative layer on a transparent conductive film formed on the substrate. Since the wiring connected to the operation surface is formed on the decorative layer, the decorative layer is required to have flatness regardless of which method is used.
従来は、いずれの方法を採用した場合でも、加飾層は、印刷により成膜するのが一般的であった(例えば、特許文献1,2)。
特許文献1では、静電容量式のタッチパネルにおいて、透明パネルの操作面逆側の面の加飾領域に加飾層をスクリーン印刷等により印刷形成し、また、透明入力領域に透明電極をスクリーン印刷等により印刷形成している。
また、特許文献2では、ポータブル電子機器において、基板上に透明導電層が形成され、その上に、装飾層等を備えたタッチコントロールモジュールが、印刷されている。装飾層は、例えば、絶縁性を有する各種色彩のインクからなる。
Conventionally, in any case, the decorative layer is generally formed by printing (for example, Patent Documents 1 and 2).
In Patent Document 1, in a capacitive touch panel, a decoration layer is printed and formed on a decoration area on the opposite side of the operation surface of a transparent panel by screen printing or the like, and a transparent electrode is screen printed on a transparent input area. Etc. are formed by printing.
In
印刷により加飾層を形成するのは、簡便な方法ではあるが、数μm〜20μm程度の膜厚が必要となる加飾層を平坦かつ均一な膜とするためには、薄い膜を少しずつ重ねる必要があり、複数回に分けて行われる印刷工程の間の乾燥時間を含めると、時間がかかる。
一方、平坦な厚手の膜を得る方法として電着法がある。電着法は、成膜を短時間で行うことができ、かつ、平坦な膜を得られる点で優れている。
しかし、透明導電膜上に電着法により塗装する場合、透明導電膜を電着用の一方の電極として用いるため、透明導電膜のシート抵抗値は、低抵抗であることが要求され、この要求を満たすためには、従来、比抵抗10−3Ωcm台である透明導電膜の厚さを40nm以上の厚みとする必要があった。透明導電膜の厚みが40nm以上になると、界面からの反射光による光の干渉、あるいは透明導電膜自体による吸収により色合いが変化し、視認される色合いが実際の塗膜の色と異なってくるという問題があったことから、電着法による塗装は、加飾の分野では採用されてこなかった。
Forming a decorative layer by printing is a simple method, but in order to make a decorative layer that requires a film thickness of several μm to 20 μm flat and uniform, a thin film is formed little by little. Including the drying time during the printing process that needs to be repeated and divided into multiple times, it takes time.
On the other hand, there is an electrodeposition method as a method for obtaining a flat thick film. The electrodeposition method is excellent in that a film can be formed in a short time and a flat film can be obtained.
However, when coating a transparent conductive film by an electrodeposition method, the sheet resistance value of the transparent conductive film is required to be low because the transparent conductive film is used as one electrode for electrodeposition. In order to satisfy this requirement, conventionally, it has been necessary to set the thickness of the transparent conductive film having a specific resistance on the order of 10 −3 Ωcm to 40 nm or more. When the thickness of the transparent conductive film is 40 nm or more, the hue changes due to light interference caused by reflected light from the interface or absorption by the transparent conductive film itself, and the visible hue is different from the actual color of the coating film. Due to problems, electrodeposition coating has not been adopted in the field of decoration.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、タッチパネルの操作面裏側のセンサ面以外の加飾部に、所望の色,膜厚の加飾層を有し、製造が簡易な保護パネル一体型タッチパネルセンサ、その製造方法及び携帯用電子機器を提供することにある。
本発明の他の目的は、タッチパネルの操作面裏側のセンサ面以外の加飾部に、平坦性が高く、かつ、美観性の高い澄んだ色彩を備えた加飾層を有する保護パネル一体型タッチパネルセンサ、その製造方法及び携帯用電子機器を提供することにある。
This invention is made | formed in view of said subject, and the objective of this invention has a decoration layer of a desired color and film thickness in decoration parts other than the sensor surface of the operation surface back side of a touch panel. An object of the present invention is to provide a protective panel integrated touch panel sensor, a manufacturing method thereof, and a portable electronic device that are easy to manufacture.
Another object of the present invention is to provide a protective panel integrated touch panel having a decorative layer having a clear color with high flatness and high aesthetics on a decorative portion other than the sensor surface on the back side of the operation surface of the touch panel. It is providing a sensor, its manufacturing method, and a portable electronic device.
前記課題は、請求項1の保護パネル一体型タッチパネルセンサによれば、透明絶縁基材を基板とする保護パネル一体型タッチパネルセンサであって、視認側から見て、操作面と、該操作面と区画された領域からなる加飾部を有し、前記操作面の裏側には、位置センサ用透明電極が形成され、前記加飾部の裏側には、前記基板上に成膜された、シート抵抗100Ω/sq.以下で、膜厚10〜15nmの透明導電膜と、該透明導電膜上に電着により塗装された塗装層と、が形成されていること、により解決される。 According to the protection panel integrated touch panel sensor of claim 1, the problem is a protection panel integrated touch panel sensor using a transparent insulating base as a substrate, and the operation surface and the operation surface as viewed from the viewing side. A sheet resistance having a decoration part composed of partitioned areas, a transparent electrode for a position sensor formed on the back side of the operation surface, and a film formed on the substrate on the back side of the decoration part 100Ω / sq. This is solved by forming a transparent conductive film having a film thickness of 10 to 15 nm and a coating layer coated by electrodeposition on the transparent conductive film.
このように、塗装層が、膜厚10〜15nmの透明導電膜上に電着により塗装されてなるため、透明導電膜の膜厚が大きいことによって生じる反射光の干渉、膜自体の吸収による色合いの変化を抑制することができ、純粋な塗装本来の色彩を有し、美観性の高い加飾部を備えたタッチパネル用前面保護パネルとすることができる。
さらに、透明導電膜が、シート抵抗100Ω/sq.以下であるため、電着に要求される低シート抵抗を実現して透明導電膜を電着用の一方の電極として用いることができ、加飾部を電着法により塗装可能となる。一般的に、電着法は印刷よりも発色よく塗装可能であり、美観性の高い加飾部を得ることができる。
Thus, since the coating layer is coated on the transparent conductive film having a thickness of 10 to 15 nm by electrodeposition, the interference of reflected light caused by the large thickness of the transparent conductive film, the color due to the absorption of the film itself The front protective panel for a touch panel having a pure paint original color and a decorative portion with high aesthetics can be obtained.
Further, the transparent conductive film has a sheet resistance of 100Ω / sq. Since it is below, the low sheet resistance required for electrodeposition is implement | achieved, a transparent conductive film can be used as one electrode of electrodeposition, and a decoration part can be painted by the electrodeposition method. In general, the electrodeposition method can be applied with better coloring than printing, and a decorative part with high aesthetics can be obtained.
また、操作面裏側の位置センサ用透明電極と、加飾部裏側の透明導電膜とを備えているため、タッチパネルの位置センサ用の透明導電膜と同時に形成した透明導電膜を、電着用の一方の電極として用いることができ、電着用の電極を別途成膜する必要がないため、単純な工程で作製可能な保護パネル一体型タッチパネルセンサとすることができる。
更に、加飾部を、電着により塗装できるため、印刷により加飾部が形成される場合のように、印刷と乾燥を交互に繰り返す必要がなく、単純な工程で作製可能な加飾部を備えた保護パネル一体型タッチパネルセンサとすることができる。
Moreover, since the transparent electrode for position sensors on the back side of the operation surface and the transparent conductive film on the back side of the decoration part are provided, the transparent conductive film formed at the same time as the transparent conductive film for the position sensor of the touch panel is used for electrodeposition. Since it is not necessary to form a separate electrodeposition electrode, it is possible to provide a protection panel integrated touch panel sensor that can be manufactured by a simple process.
Furthermore, since the decorative part can be painted by electrodeposition, there is no need to repeat printing and drying alternately as in the case where the decorative part is formed by printing. It can be set as the protection panel integrated touch panel sensor provided.
膜厚10nmは、安定して成膜できる厚さの限界値であり、これ未満の膜厚では均一な膜を得ることは難しい。一方、膜厚15nmを超えると、干渉光の影響を無視できなくなる。
つまり、加飾部は、保護パネル一体型タッチパネルセンサの外観の美観性を高める用途に用いられるものであり、加飾部の色彩は、人の目が、タッチパネルセンサの反射光を受けることにより判断される。透明導電膜の膜厚が、15nmを超えると、透明導電膜が形成された基板の反射光が、青色や黄色等の波長領域で高くなり、人の目に、青色や黄色等の色味掛かった色彩に見える。また、透明導電膜は、膜厚が15nmを超えると、波長領域によっては透過率が92%より低くなることがあり、光の干渉、吸収による色合いの変化が生じる。
それに対し、透明導電膜の膜厚が、15nm以下であると、透明導電膜を有しない基板と同程度のクリアな色彩を実現できる。
The film thickness of 10 nm is a limit value of the thickness at which the film can be stably formed. If the film thickness is less than this, it is difficult to obtain a uniform film. On the other hand, when the film thickness exceeds 15 nm, the influence of interference light cannot be ignored.
In other words, the decoration part is used for the purpose of enhancing the aesthetic appearance of the protective panel integrated touch panel sensor, and the color of the decoration part is determined by the human eye receiving the reflected light of the touch panel sensor. Is done. When the film thickness of the transparent conductive film exceeds 15 nm, the reflected light of the substrate on which the transparent conductive film is formed becomes high in a wavelength region such as blue or yellow, and the color of the color such as blue or yellow is applied to human eyes. It looks like a different color. Further, when the transparent conductive film has a film thickness exceeding 15 nm, the transmittance may be lower than 92% depending on the wavelength region, and a change in color due to light interference and absorption occurs.
On the other hand, when the film thickness of the transparent conductive film is 15 nm or less, a clear color equivalent to that of the substrate not having the transparent conductive film can be realized.
このとき、前記透明導電膜は、比抵抗1.2〜1.5×10−4ΩcmのITO膜からなると共に、透過率92%以上であり、前記加飾部が、外周に形成され、前記操作面が、前記加飾部の内側に形成されていると好適である。
このように、ITO膜からなる透明導電膜が、比抵抗1.2〜1.5×10−4Ωcmの範囲にあると、電着法に要求される低いシート抵抗値を膜厚15nm以下で達成でき、透明導電膜上への電着法による加飾部の形成が可能となる。また、透明導電膜が、透過率92%以上であるため、表示部を視認するための充分な透明性を有している。
At this time, the transparent conductive film is made of an ITO film having a specific resistance of 1.2 to 1.5 × 10 −4 Ωcm and has a transmittance of 92% or more, and the decorative portion is formed on the outer periphery, It is preferable that the operation surface is formed inside the decorative portion.
Thus, when the transparent conductive film made of an ITO film is in the range of a specific resistance of 1.2 to 1.5 × 10 −4 Ωcm, a low sheet resistance value required for the electrodeposition method is less than 15 nm. This can be achieved, and a decorative part can be formed on the transparent conductive film by electrodeposition. Further, since the transparent conductive film has a transmittance of 92% or more, the transparent conductive film has sufficient transparency for visually recognizing the display portion.
このとき、前記加飾部の色が白色であると好適である。美観、ファッション性の点から加飾部に白色が要求されることが増えているが、干渉、吸収による色変化が視認され易い、光学濃度が充分高くないと(即ち塗膜が薄いと)透けて見える、等の問題から、印刷法では顧客満足度の高い白色は得られなかった。本発明では、色彩の清澄さや鮮やかさをアピールできるきれいな白色を実現することができる。 At this time, it is preferable that the color of the decoration part is white. White color is increasingly required for decorative parts from the viewpoint of aesthetics and fashionability, but color changes due to interference and absorption are easy to see, and if the optical density is not high enough (that is, the coating film is thin) As a result, the white color with high customer satisfaction was not obtained by the printing method. In the present invention, it is possible to realize a beautiful white color that can appeal the clarity and vividness of colors.
このとき、請求項1乃至3いずれか記載の保護パネル一体型タッチパネルセンサを有する携帯用電子機器であると好適である。
このように構成することにより、携帯用電子機器の外観の美観性を高めることができる。携帯用電子機器は、消費者が身の回りに置いて日常的に頻繁に使用するものであるため、クリアな色彩を備えた保護パネル一体型タッチパネルセンサを有する携帯用電子機器は、洗練されたライフスタイルを達成するためのガジェットとして、消費者に訴求し、商品価値を高めることが可能となる。
In this case, it is preferable that the portable electronic device has the protection panel integrated touch panel sensor according to any one of claims 1 to 3.
By comprising in this way, the aesthetics of the external appearance of a portable electronic device can be improved. Since portable electronic devices are frequently used everyday by consumers, portable electronic devices having a touch panel sensor integrated with a protective panel with a clear color have a sophisticated lifestyle. As a gadget for achieving the above, it is possible to appeal to consumers and increase the product value.
このとき、請求項1乃至3いずれか記載の保護パネル一体型タッチパネルセンサの製造方法であって、前記基板上に第一のITO(酸化インジウム錫)膜を成膜する工程と、前記第一のITO膜をパターニングして、前記操作面のXY電極パターンの一部と前記加飾部のITO膜を形成する工程と、前記加飾部の前記第一のITO膜上に電着塗装を行う工程と、第二のITO膜を成膜する工程と、前記第二のITO膜をパターニングして、前記XY電極パターンの残部と配線部を形成する工程と、前記XY電極パターンに接するように、金属配線を形成する工程と、を有すると好適である。
このように構成しているため、XY電極用に成膜した第一のITO膜のうち、加飾部に形成された部分を、電着用の電極に用いることができるため、電着用の電極を別途成膜する必要がなく、製造工程の短縮化ができる。
At this time, it is a manufacturing method of the protection panel integrated touch panel sensor in any one of Claims 1 thru | or 3, Comprising: Forming a 1st ITO (indium tin oxide) film | membrane on the said board | substrate, Said 1st Patterning the ITO film to form a part of the XY electrode pattern on the operation surface and the ITO film of the decorating part, and performing electrodeposition coating on the first ITO film of the decorating part A step of forming a second ITO film, a step of patterning the second ITO film to form the remaining portion of the XY electrode pattern and a wiring portion, and a metal so as to be in contact with the XY electrode pattern And a step of forming a wiring.
Since it comprises in this way, since the part formed in the decoration part among the 1st ITO films | membranes formed for XY electrodes can be used for an electrodeposition electrode, the electrode for electrodeposition is used. There is no need to form a separate film, and the manufacturing process can be shortened.
このとき、前記XY電極パターンの一部が、前記XY電極パターンの交差部であると好適である。
交差部パターンは、周囲と絶縁されるため、電着塗装を行う工程の前にフォトレジスト等を行うことなく、そのまま、加飾部のITO膜を電着用の電極として用いて、電着塗装を行うことができる。
At this time, it is preferable that a part of the XY electrode pattern is an intersection of the XY electrode patterns.
Since the crossing pattern is insulated from the surroundings, the electrodeposition coating can be performed using the ITO film of the decoration part as an electrode for electrodeposition without performing a photoresist or the like before the electrodeposition coating process. It can be carried out.
このとき、前記第一のITO膜を成膜する工程及び前記第二のITO膜を成膜する工程では、前記基板を、ITOのターゲットを有するスパッタ装置内に設置し、キャリアガス中に含まれる酸素の流量が0.1〜1.0%の範囲、前記基板温度が230〜250℃の範囲、前記ターゲットの表面磁場が600〜800Gの範囲とし、DC電源に、対DC電力比が、0.5〜2.0の範囲であるRF電力を重畳して印加し、スパッタリングを行うと好適である。
このように構成しているため、シート抵抗100Ω/sq.以下で、膜厚10〜15nmのITO膜を成膜することが可能となる。また、通常のスパッタリング装置を用いて、再現性よく、低抵抗の透明導電膜を得ることができる。
At this time, in the step of forming the first ITO film and the step of forming the second ITO film, the substrate is placed in a sputtering apparatus having an ITO target and contained in a carrier gas. The flow rate of oxygen is in the range of 0.1 to 1.0%, the substrate temperature is in the range of 230 to 250 ° C., the surface magnetic field of the target is in the range of 600 to 800 G, and the DC power ratio to the DC power ratio is 0. It is preferable that RF power in the range of .5 to 2.0 is superimposed and applied to perform sputtering.
With this configuration, the sheet resistance is 100Ω / sq. In the following, an ITO film having a thickness of 10 to 15 nm can be formed. In addition, a low resistance transparent conductive film can be obtained with good reproducibility using a normal sputtering apparatus.
本発明によれば、塗装層が、シート抵抗100Ω/sq.以下で、膜厚10〜15nmの透明導電膜上に電着により塗装されてなる。膜厚10〜15nmであるため、透明導電膜の膜厚が大きいことよって生じる反射光の干渉、膜自体の吸収による色合いの変化を抑制することができ、純粋な塗装本来の色彩を有し、美観性の高い加飾部を備えた保護パネル一体型タッチパネルセンサとすることができる。
また、透明導電膜が、シート抵抗100Ω/sq.以下であるため、電着に要求される低シート抵抗を実現して透明導電膜を電着用の一方の電極として用いることができ、加飾部を電着法により塗装可能となる。更に、一般的に、印刷よりも発色よく塗装可能な電着法により、加飾部を塗装できるため、美観性の高い加飾部を得ることができる。
According to the present invention, the coating layer has a sheet resistance of 100 Ω / sq. Below, it coats by electrodeposition on the transparent conductive film with a film thickness of 10-15 nm. Since the film thickness is 10 to 15 nm, it is possible to suppress the interference of reflected light caused by the large film thickness of the transparent conductive film and the change in hue due to the absorption of the film itself. It can be set as the protection panel integrated touch panel sensor provided with the decoration part with high aesthetics.
The transparent conductive film has a sheet resistance of 100 Ω / sq. Since it is below, the low sheet resistance required for electrodeposition is implement | achieved, a transparent conductive film can be used as one electrode of electrodeposition, and a decoration part can be painted by the electrodeposition method. Furthermore, since a decoration part can generally be painted by the electrodeposition method which can be painted with a color development better than printing, a decoration part with high aesthetics can be obtained.
また、操作面裏側の位置センサ用透明電極と、加飾部裏側の透明導電膜とを備えているため、タッチパネルの位置センサ用の透明導電膜と同時に形成した透明導電膜を、電着用の一方の電極として用いることができ、電着用の電極を別途成膜する必要がないため、加飾部形成までは従来の工程を変えずに作製可能な保護パネル一体型タッチパネルセンサとすることができる。
更に、加飾部を、電着により塗装できるため、印刷により加飾部が形成される場合のように、印刷と乾燥を交互に繰り返す必要がなく、より短時間で作製可能な加飾部を備えた保護パネル一体型タッチパネルセンサとすることができる。
Moreover, since the transparent electrode for position sensors on the back side of the operation surface and the transparent conductive film on the back side of the decoration part are provided, the transparent conductive film formed at the same time as the transparent conductive film for the position sensor of the touch panel is used for electrodeposition. Since it is not necessary to form a separate electrode for electrodeposition, it is possible to provide a protective panel integrated touch panel sensor that can be manufactured without changing the conventional process until the decoration portion is formed.
Furthermore, since the decorative part can be painted by electrodeposition, there is no need to repeat printing and drying alternately as in the case where the decorative part is formed by printing, and a decorative part that can be produced in a shorter time. It can be set as the protection panel integrated touch panel sensor provided.
以下、本発明の実施形態に係る保護パネル一体型タッチパネルセンサ及び携帯用電子機器について、図1〜図10を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るタッチパネルセンサを有する携帯用電子機器である。図2は、本発明の一実施形態に係るタッチパネルセンサを操作面裏側から見た平面説明図である。図3は、図2のA−A断面図である。図4は、本発明の一実施形態に係るタッチパネルセンサの静電容量検出センサ部(以下単にセンサ部と称する)の平面説明図である。図5は、本発明の一実施形態に係るタッチパネルセンサのセンサ部の斜視説明図である。図6は、本発明の一実施形態に係るタッチパネルセンサの第一電極と第二電極が交差する箇所の拡大説明図である。図7は、図6のB−B断面図である。図8は、ITO膜の膜厚毎の分光特性を示すグラフである。図9は、ガラス基板と、ITO薄膜を裏面に備えたガラス基板との反射特性を示すグラフである。図10は、本発明の他の実施形態に係るタッチパネルセンサの縦断面図である。
Hereinafter, a protection panel integrated touch panel sensor and a portable electronic device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a portable electronic device having a touch panel sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory plan view of the touch panel sensor according to the embodiment of the present invention as viewed from the back side of the operation surface. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 4 is an explanatory plan view of a capacitance detection sensor unit (hereinafter simply referred to as a sensor unit) of the touch panel sensor according to one embodiment of the present invention. FIG. 5 is an explanatory perspective view of the sensor unit of the touch panel sensor according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is an enlarged explanatory view of a location where the first electrode and the second electrode of the touch panel sensor according to the embodiment of the present invention intersect. 7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 8 is a graph showing spectral characteristics for each film thickness of the ITO film. FIG. 9 is a graph showing reflection characteristics of a glass substrate and a glass substrate having an ITO thin film on the back surface. FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a touch panel sensor according to another embodiment of the present invention.
(保護パネル一体型タッチパネルセンサ)
図1は、本発明の実施形態に係る保護パネル一体型タッチパネルセンサP(以下、「タッチパネルセンサP」とする)を有する携帯用電子機器1である。
携帯用電子機器1は、シェル2と、このシェル2に取付けられたタッチパネルセンサPを備え、シェル2とタッチパネルセンサPとに囲まれた空間に、携帯用電子機器1を操作するための装置が格納されている。タッチパネルセンサPは、操作面を外側にして、シェル2に取り付けられている。
(Protection panel integrated touch panel sensor)
FIG. 1 shows a portable electronic device 1 having a protection panel integrated touch panel sensor P (hereinafter referred to as “touch panel sensor P”) according to an embodiment of the present invention.
The portable electronic device 1 includes a
本実施の形態に係るタッチパネルセンサPは、投影型静電容量式タッチパネル用の保護パネル一体型タッチパネルセンサであって、図2で示すように、概略長方形の板状体からなり、視認側から見て、タッチパネルセンサPの全周の縁に沿って端部から所定の幅の領域に枠状に形成された加飾部20と、加飾部20の内側に形成された略長方形の操作部30と、が形成されている。
タッチパネルセンサPは、図3に示すように、基板10と、基板10の操作部30の操作面裏側の面に形成されたセンサ部Sと、基板10の加飾部20の操作面裏側の面に形成された透明導電膜22,塗装層23と、を備えている。
The touch panel sensor P according to the present embodiment is a protection panel integrated touch panel sensor for a projected capacitive touch panel, and is composed of a substantially rectangular plate-shaped body as shown in FIG. The
As shown in FIG. 3, the touch panel sensor P includes a
基板10は、プラスチック,ガラス等の透明基板からなり、プラスチック基板としては、PET樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂等の汎用樹脂を用いることができる。また、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、超高分子ポリエチレン系樹脂などの汎用エンジニアリング樹脂や、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、液晶ポリエステル系樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などのスーパーエンジニアリング樹脂や、ガラス素材と樹脂素材を複合した素材を用いてもよい。また、PET樹脂等からなる可撓性の膜状基板から構成してもよい。
The
センサ部Sは、基板10の操作面裏側の面のうち、操作部30の領域に設けられている。
操作部30に形成されるセンサ部Sの構造を、図2〜図7に示す。
図4〜図7に示すように、センサ部Sは、同層の透明導電膜よりなる第1電極(X電極)12と第2電極(Y電極)14及び第1導通部(X導通部)13とを有し、第1導通部13を横切るように第2導通部15を有し、第1導通部13と第2導通部15の間には、有機物層からなる中間絶縁層16を有している。
パネル水平方向(X方向)に隣接する第1電極12同士は、第1導通部13で接続されている。
第1電極12及び第1導通部13は、ITO(インジウム錫酸化物)膜等の透明導電膜である。
これにより、第1電極12と第1導通部13とで行を形成し、必要に応じて、複数の行を形成し、第1電極パターンになる。
The sensor unit S is provided in a region of the
The structure of the sensor part S formed in the
As shown in FIGS. 4 to 7, the sensor unit S includes a first electrode (X electrode) 12, a second electrode (Y electrode) 14, and a first conduction unit (X conduction unit) made of the same transparent conductive film. 13 and a second
The
The
As a result, a row is formed by the
パネル垂直方向(Y方向)に隣接する第2電極14同士は、第2導通部15で接続されている。
第2電極14及び第2導通部15はITO膜等の透明導電膜である。
これにより、第2電極14と第2導通部15とで列を形成し、必要に応じて、複数の列を形成し、第2電極パターンになる。
第1電極12と第2電極14は、パネルの相互に直交する方向に交互配置したマトリクス状になっている。
The
The
As a result, the
The
また、第1電極12と第2電極14は、第1電極12と第2電極14との間に、所定の容量の電荷が蓄えられるように、所定の隙間部dを設けて配置されている。
第1導通部13と第2導通部15は、中間絶縁層16を間に挟んで交差している。
中間絶縁層16はおおむね第1電極12及び第2電極14に重ならない大きさである。
The
The first
The intermediate insulating
加飾部20は、図2,図3に示すように、基板10の操作面裏側の面に、ITO膜からなる透明導電膜22と、塗装層23と、が形成されてなり、塗装層23上には、第1電極12及び第2電極14に接続される配線パターン50,60が形成されている。
透明導電膜22は、シート抵抗100Ω/sq.以下、比抵抗1.2〜1.5×10−4Ωcmの低抵抗で、膜厚10〜15nm、透過率92%以上のITO膜からなる。
塗装層23は、高分子電着法により形成された電着塗料膜からなる。電着塗料は、アニオン型電着樹脂に、使用する色彩の顔料を分散させたものからなり、樹脂の酸基をアミンで中和したアニオンタイプの電着塗料が好適に用いられる。但し、エポキシ樹脂のアミノ基を酸で中和したカチオンタイプの電着塗料を用いてもよい。
顔料としては、どのような色彩のものを用いてもよいが、白色の顔料を用いると特に好適である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The transparent
The
As the pigment, any color may be used, but it is particularly preferable to use a white pigment.
電着用樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等に酸性基や塩基性基を導入して合成されたものを用いることができる。酸性基としてはスルホン酸基、カルボキシル基、燐酸基等がある。塩基性基としてはアンモニアやアルキルアミン等のアミノ基、イミノ基、窒素を更に多く有するアルギニンやグアニジンあるいはビグアニド誘導体等のグアニジノ基やビグアニド基等がある。
使用する色彩の顔料を分散させた電着樹脂液は、前記アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂にカルボキシル基、アミノ基等を導入してアニオン型樹脂、カチオン型樹脂とし、使用する色彩の顔料をロールミルで破砕しよく分散させた後、ボールミル、アトライター等で更に微細分散させたものが用いられる。
界面活性剤や分散剤、分散助剤等を数種類添加し顔料の分散性を安定化したものを用いてもよい。溶媒は一般に水であるが、樹脂の溶解性を安定化するためにジエチレングリコールジメチルエーテルやプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル類等の溶剤を添加したものを用いてもよい。
As the electrodeposition resin, those synthesized by introducing an acidic group or a basic group into an acrylic resin, an epoxy resin, a urethane resin, a polyester resin, a polyamide resin, or the like can be used. Examples of acidic groups include sulfonic acid groups, carboxyl groups, and phosphoric acid groups. Examples of the basic group include amino groups such as ammonia and alkylamine, imino groups, guanidino groups such as arginine, guanidine and biguanide derivatives having more nitrogen, biguanide groups, and the like.
The electrodeposition resin liquid in which the pigment of the color to be used is dispersed is converted into an anionic resin or a cationic resin by introducing a carboxyl group, an amino group or the like into the acrylic resin, epoxy resin, or the like. A material that is crushed and well dispersed by a roll mill and then finely dispersed by a ball mill, an attritor or the like is used.
A surfactant, a dispersing agent, a dispersing aid, or the like may be added to stabilize the dispersibility of the pigment. The solvent is generally water, but a solvent added with a solvent such as glycol ethers such as diethylene glycol dimethyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate may be used to stabilize the solubility of the resin.
加飾部20の塗装層23上には、図2,図3に示すように、第1電極12及び第2電極14に接続される配線パターン50,60が形成され、この配線パターン50,60が、不図示の接続端子を介して不図示のフレキシブルフラットケーブルに接続可能となっている。
As shown in FIGS. 2 and 3,
本実施形態では、加飾部20の透明導電膜22をシート抵抗100Ω/sq.以下、比抵抗1.2〜1.5×10−4Ωcmの低抵抗で、膜厚10〜15nm、透過率92%以上のITO膜から構成しているため、透明導電膜22を有しない場合と比べて劣らない程度の加飾部20の色味を維持しつつ、塗装層23を電着法により形成可能となっている。
In the present embodiment, the transparent
ここで、図8に、ITO膜の膜厚毎の分光特性を示す。図8では、ITO膜の膜厚が12nm,15nm,20nm,25nm,30nmである場合における波長400nmから700nmにおける透過率の測定結果を示している。
図8より、いずれも、波長400nm付近において、最も透過率が低くなっているが、ITO膜の膜厚が、12nm,15nmの場合には、いずれの波長においても、透過率が92%を超えていた。なお、ITO膜の膜厚が12nmの場合は、波長404nmにおいて最も低い透過率94.89%、ITO膜の膜厚が15nmの場合は、波長400nmにおいて最も低い透過率92.96%であった。
Here, FIG. 8 shows the spectral characteristics for each film thickness of the ITO film. FIG. 8 shows the measurement results of transmittance at wavelengths from 400 nm to 700 nm when the thickness of the ITO film is 12 nm, 15 nm, 20 nm, 25 nm, and 30 nm.
As shown in FIG. 8, the transmittance is lowest in the vicinity of a wavelength of 400 nm. However, when the thickness of the ITO film is 12 nm or 15 nm, the transmittance exceeds 92% at any wavelength. It was. When the ITO film thickness was 12 nm, the lowest transmittance was 94.89% at a wavelength of 404 nm, and when the ITO film thickness was 15 nm, the lowest transmittance was 92.96% at a wavelength of 400 nm. .
また、図9に、ガラス基板と、ITO薄膜を裏面に備えたガラス基板との反射特性を示す。図9では、ガラス基板と、15nm,50nm,100nm,150nmの膜厚のITO薄膜を備えたガラス基板とについて、波長400nmから700nmにおける反射率の測定結果を示している。
図9より、ITO薄膜の膜厚が15nmの場合には、400〜470nm付近で、ガラス基板単体の場合よりも反射率が若干高くなっているものの、400〜700nmの全波長域において、ガラス基板単体の場合と大きな差はなかった。従って、人間の目には、ガラス基板単体よりも、400〜470nm付近の紫色,青色の色味がごく軽微に感じられるが、ガラス基板単体と比較して、それ以外の色味は感じられないということができる。
FIG. 9 shows the reflection characteristics of a glass substrate and a glass substrate provided with an ITO thin film on the back surface. In FIG. 9, the measurement result of the reflectance in wavelength 400nm to 700nm is shown about the glass substrate and the glass substrate provided with the ITO thin film with a film thickness of 15nm, 50nm, 100nm, 150nm.
From FIG. 9, when the film thickness of the ITO thin film is 15 nm, the reflectance is slightly higher in the vicinity of 400 to 470 nm than in the case of the glass substrate alone, but in the entire wavelength region of 400 to 700 nm, the glass substrate There was no big difference from the case of the unit. Therefore, the human eye can feel a slight purple and blue color near 400 to 470 nm as compared with the glass substrate alone, but no other colors are felt compared to the glass substrate alone. It can be said.
また、ITO薄膜の膜厚が50nmの場合には、ガラス基板単体の場合と比較すると、400〜550nm付近の波長域において、反射率が高くなっており、人間の目には、400〜550nm付近の紫色,青色,緑色の色味が強くなることが分かった。
ITO薄膜の膜厚が100nmの場合には、ガラス基板単体の場合と比較すると、550〜600nm付近の波長域において、反射率が高くなっており、人間の目には、550〜600nm付近の黄色,橙色の色味が強くなることが分かった。
ITO薄膜の膜厚が150nmの場合には、ガラス基板単体の場合と比較すると、400〜470nm付近の波長域において、反射率が高くなっており、人間の目には、400〜470nm付近の紫色,青色の色味が強くなることが分かった。
In addition, when the film thickness of the ITO thin film is 50 nm, the reflectance is higher in the wavelength region around 400 to 550 nm than in the case of the glass substrate alone, and in the human eye, around 400 to 550 nm. It turned out that the purple, blue, and green colors of the are strong.
When the film thickness of the ITO thin film is 100 nm, the reflectance is higher in the wavelength region around 550 to 600 nm than in the case of the glass substrate alone, and for human eyes, yellow is around 550 to 600 nm. , It turns out that the color of orange becomes strong.
When the film thickness of the ITO thin film is 150 nm, the reflectance is higher in the wavelength region near 400 to 470 nm than in the case of the glass substrate alone, and for human eyes, the purple color near 400 to 470 nm. , It turns out that the color of blue becomes strong.
以上のように、図9より、ITO膜からなる透明導電膜22を15nm以下とすることにより、ガラス基板単体の場合と比較して、人間の目に感じられる色味の変化が少なくなり、加飾部20を、塗装層23の純粋な色味と変わりのない美観性の高い外観とできることが分かった。
As described above, as shown in FIG. 9, when the transparent
(タッチパネルセンサPの製造方法)
次に、本実施形態のタッチパネルセンサPの製造方法について説明する。
まず、基板10の操作面裏側の全面に、スパッタリング法により、ITOからなる透明導電膜21を成膜する。この透明導電膜21が、特許請求の範囲の第一のITO膜に該当する。
透明導電膜21は、基板10を、ITOのターゲットを有する公知のプレナーマグネトロン型のスパッタ装置内に設置し、キャリアガス中に含まれる酸素の流量を0.1〜1.0%の範囲とし、基板10の温度を200〜300℃,より好ましくは230〜250℃とし、ターゲットの表面磁場を600〜800G,より好適には700〜800Gとし、DC電源に、対DC電力比が、0.5〜2.0の範囲であるRF電力を重畳して印加して、スパッタリングを行うことにより、成膜する。
このとき、ターゲットの表面磁場は、スパッタ装置の内部に配設されたマグネットの磁力強度を高めるか、又はターゲット表面との距離を調整することにより、上記の値に制御する。
また、成膜前にスパッタ装置内を排気し、スパッタ時の装置内の圧力を、1×10−4Pa程度とすることが好ましい。また、装置内の排気後に導入されるキャリアガス中の酸素量は、同時に用いられる不活性ガスに対して流量比が0.1%以上1%以下であると好ましい。特に、不活性ガスと酸素との流量比が、300:1程度(酸素量:0.33%)であると好ましい。この時、不活性ガスとしてはアルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、キセノン(Xe)等を用いることができるが、これらの中でもArが好ましい。
(Method for manufacturing touch panel sensor P)
Next, a method for manufacturing the touch panel sensor P of the present embodiment will be described.
First, the transparent conductive film 21 made of ITO is formed on the entire back surface of the operation surface of the
The transparent conductive film 21 has the
At this time, the surface magnetic field of the target is controlled to the above value by increasing the magnetic strength of a magnet disposed inside the sputtering apparatus or adjusting the distance from the target surface.
Further, it is preferable that the inside of the sputtering apparatus is evacuated before film formation, and the pressure in the apparatus during sputtering is set to about 1 × 10 −4 Pa. The oxygen amount in the carrier gas introduced after exhausting the apparatus is preferably 0.1% or more and 1% or less with respect to the inert gas used at the same time. In particular, the flow rate ratio between the inert gas and oxygen is preferably about 300: 1 (oxygen amount: 0.33%). At this time, argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe) or the like can be used as the inert gas, and among these, Ar is preferable.
その後、フォトリソグラフィーで、第一導通部13のパターンと、基板10の外周に沿った枠状からなる加飾部20の形状の透明導電膜22のパターンを形成する。第一導通部13のパターンが、特許請求の範囲のXY電極パターンの一部に該当する。
次いで、第1導通部13が第2導通部15と交差する所定範囲を覆う中間絶縁層16を、フォトレジスト等で形成する。
Then, the pattern of the 1st conduction | electrical_connection
Next, an intermediate insulating
次いで、透明導電膜22に配線し、基板10を電着塗料中に浸漬し通電して、電着法により、透明導電膜22上に、塗装層23を形成する。
本実施形態では、アニオン型樹脂を用いるため、通電時には、基板10上の透明導電膜22を陽極にし、対極電極板を陰極とする。但し、カチオン型樹脂を電着する場合は、基板10上の透明導電膜22を陰極、対極電極板を陽極とする。
その後、基板10を水洗,乾燥し、焼付硬化を行う。
なお、本実施形態では、中間絶縁層16を形成した後で、塗装層23を形成しているが、塗装層23を先に形成し、その後中間絶縁層16を形成してもよい。この場合、第一導通部13をフォトレジストでカバーして塗装層23を形成する。塗装層の膜厚は一般的に数μm〜20μm程度の範囲が必要とされる。
Next, wiring is performed on the transparent
In this embodiment, since an anionic resin is used, the transparent
Thereafter, the
In this embodiment, the
その後、基板10の操作面裏側の全面に、スパッタリング法で、透明導電膜21と同様の装置,方法,条件により、ITOからなる透明導電膜を成膜する。フォトリソグラフィーで、第1電極12と第2電極14及び第2導通部15のパターンを形成する。この第1電極12と第2電極14のパターンが、特許請求の範囲のXY電極パターンの残部に、第2導通部15のパターンが、特許請求の範囲の配線部に、該当する。
その後、公知の方法により、フォトリソグラフィーで、第1電極12と第2電極14のパターンに接するように、Ag,Ag合金,Al,Al合金,Cu,Cu合金,CuNi合金,Ni,Mo等の金属材料からなる金属配線としての配線パターン50,60を形成し、タッチパネルセンサPを完成する。
Thereafter, a transparent conductive film made of ITO is formed on the entire back surface of the operation surface of the
Thereafter, Ag, Ag alloy, Al, Al alloy, Cu, Cu alloy, CuNi alloy, Ni, Mo, etc. are contacted with the pattern of the
なお、本実施形態では、透明導電膜22を、第一導通部13と同時に成膜しているが、これに限定するものではなく、第一導通部13のパターニング時には、透明導電膜22を形成せずに、中間絶縁層16を形成した後、第1電極12と第2電極14及び第2導通部15のパターニングと同時に透明導電膜22を形成し、その後、塗装層23を形成してもよい。この場合、操作部30の操作面裏側前面を、フォトレジストでカバーしてから、塗装層23を形成する。
また、本実施形態では、ITOの成膜は、スパッタリング法により行っているが、これに限らず、真空蒸着法,CVD法で行ってもよい。
In the present embodiment, the transparent
In this embodiment, the ITO film is formed by the sputtering method. However, the present invention is not limited to this, and the ITO film may be formed by a vacuum evaporation method or a CVD method.
(タッチパネルセンサP´)
上記実施形態では、本発明の保護パネル一体型タッチパネルセンサを、投影型静電容量式タッチパネル用のタッチパネルセンサとして構成したが、図10のように、表面型静電容量式タッチパネル用タッチパネルセンサP´として構成してもよい。
図10のタッチパネルセンサP´は、基板10と、基板10の操作面裏側の全面に、スパッタリングにより形成されたITOの透明導電膜層からなる透明電極17と、基板10の加飾部20の透明電極17上に電着法により形成された塗装層24と、透明電極17に接続される配線パターン51を備えている。
(Touch panel sensor P ')
In the above embodiment, the protection panel integrated touch panel sensor of the present invention is configured as a touch panel sensor for a projected capacitive touch panel. However, as shown in FIG. 10, a touch panel sensor P ′ for a surface capacitive touch panel is used. You may comprise as.
The touch panel sensor P ′ in FIG. 10 includes a
タッチパネルセンサP´の製造方法について説明する。
基板10の操作面裏側の全面に、スパッタリング法により、ITOからなる透明電極17を成膜する。その後、透明電極17のうち、加飾部20以外の部分である操作部30を、フォトレジストによりカバーする。次いで、透明電極17のうち、加飾部20の部分に配線し、基板10を電着塗料中に浸漬し通電して、電着法により、透明電極17のうち、加飾部20の部分の上に、加飾部20全体を被覆する塗装層24を形成する。基板10を水洗,乾燥し、焼付硬化を行う。
その後、公知の方法により、フォトリソグラフィーで、金属からなる配線パターン51を形成し、タッチパネルセンサP´を完成する。
なお、ITOの成膜は、真空蒸着法,CVD法で行ってもよい。
A method for manufacturing the touch panel sensor P ′ will be described.
A
Thereafter, a
The ITO film may be formed by a vacuum deposition method or a CVD method.
P,P´ 保護パネル一体型タッチパネルセンサ
S センサ部
d 隙間部
1 携帯用電子機器
2 シェル
10 基板
12 第1電極(X電極)
13 第1導通部(X導通部)
14 第2電極(Y電極)
15 第2導通部
16 中間絶縁層
17 透明電極
20 加飾部
21,22 透明導電膜
23,24 塗装層
30 操作部
50,51,60 配線パターン
P, P 'Protection panel integrated touch panel sensor S Sensor part d Gap part 1 Portable
13 1st conduction | electrical_connection part (X conduction | electrical_connection part)
14 Second electrode (Y electrode)
15 Second
Claims (7)
視認側から見て、操作面と、該操作面と区画された領域からなる加飾部を有し、
前記操作面の裏側には、位置センサ用透明電極が形成され、
前記加飾部の裏側には、前記基板上に成膜された、シート抵抗100Ω/sq.以下で、膜厚10〜15nmの透明導電膜と、該透明導電膜上に電着により塗装された塗装層と、が形成されていることを特徴とする、保護パネル一体型タッチパネルセンサ。 A protection panel integrated touch panel sensor having a transparent insulating base material serving as a protection panel as a substrate,
As seen from the viewing side, it has an operation surface and a decoration part composed of an area partitioned from the operation surface,
A transparent electrode for a position sensor is formed on the back side of the operation surface,
On the back side of the decorative portion, a sheet resistance of 100 Ω / sq. A protective panel-integrated touch panel sensor comprising: a transparent conductive film having a thickness of 10 to 15 nm; and a coating layer coated on the transparent conductive film by electrodeposition.
前記加飾部が、外周に形成され、前記操作面が、前記加飾部の内側に形成されていることを特徴とする請求項1記載の保護パネル一体型タッチパネルセンサ。 The transparent conductive film is made of an ITO film having a specific resistance of 1.2 to 1.5 × 10 −4 Ωcm and has a transmittance of 92% or more.
The protection panel integrated touch panel sensor according to claim 1, wherein the decoration portion is formed on an outer periphery, and the operation surface is formed inside the decoration portion.
前記基板上に第一のITO(酸化インジウム錫)膜を成膜する工程と、
前記第一のITO膜をパターニングして、前記操作面のXY電極パターンの一部と前記加飾部のITO膜を形成する工程と、
前記加飾部の前記第一のITO膜上に電着塗装を行う工程と、
第二のITO膜を成膜する工程と、
前記第二のITO膜をパターニングして、前記XY電極パターンの残部と配線部を形成する工程と、
前記XY電極パターンに接するように、金属配線を形成する工程と、を有することを特徴とする保護パネル一体型タッチパネルセンサの製造方法。 It is a manufacturing method of the protection panel integrated touch panel sensor in any one of Claims 1 thru | or 3, Comprising:
Forming a first ITO (indium tin oxide) film on the substrate;
Patterning the first ITO film to form a part of the XY electrode pattern on the operation surface and the ITO film on the decoration part;
Performing electrodeposition coating on the first ITO film of the decorative portion;
Forming a second ITO film;
Patterning the second ITO film to form the remainder of the XY electrode pattern and a wiring portion;
Forming a metal wiring so as to be in contact with the XY electrode pattern. A method for manufacturing a protection panel integrated touch panel sensor, comprising:
前記基板を、ITOのターゲットを有するスパッタ装置内に設置し、
キャリアガス中に含まれる酸素の流量が0.1〜1.0%の範囲、
前記基板温度が230〜250℃の範囲、
前記ターゲットの表面磁場が600〜800Gの範囲とし、
DC電源に、対DC電力比が、0.5〜2.0の範囲であるRF電力を重畳して印加し、スパッタリングを行うことを特徴とする請求項5又は6記載の保護パネル一体型タッチパネルセンサの製造方法。
In the step of forming the first ITO film and the step of forming the second ITO film,
The substrate is placed in a sputtering apparatus having an ITO target,
The flow rate of oxygen contained in the carrier gas is in the range of 0.1 to 1.0%,
The substrate temperature is in the range of 230 to 250 ° C .;
The surface magnetic field of the target is in the range of 600 to 800 G,
7. The protective panel integrated touch panel according to claim 5 or 6, wherein RF power having a DC power ratio in a range of 0.5 to 2.0 is superimposed and applied to a DC power source to perform sputtering. Sensor manufacturing method.
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