JP6278261B2 - タッチパネルセンサ、タッチパネル装置、表示装置、並びに、タッチパネルセンサの製造方法 - Google Patents
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透明基材シートと、
前記透明基材シートの一方の側に設けられた第1検出電極と、
前記透明基材シートの他方の側に設けられた第2検出電極と、を備え、
前記第1検出電極は、第1導線が多数の開口領域を画成するメッシュパターンにて配置されている第1導電性メッシュを含み、
前記第2検出電極は、第2導線が多数の開口領域を画成するメッシュパターンにて配置されている第2導電性メッシュを含み、
前記第1導電性メッシュをなす前記第1導線は、第1導電性金属層と、前記第1導線の長手方向に直交する断面において前記第1導電性金属層を前記一方の側及び両側方から覆う第1暗色層と、を含み、
前記第2導電性メッシュをなす前記第2導線は、第2導電性金属層と、前記第2導線の長手方向に直交する断面において前記第2導電性金属層を周状に覆う第2暗色層と、を含む。
前記中間層は、ニッケル又はニッケル合金からなる層であってもよい。
前記タッチパネルセンサの前記一方の側に配置された透明カバーと、
前記タッチパネルセンサと前記カバー層との間に配置された接合層と、をさらに備えるようにしてもよい。
第1導電性金属膜、透明基材シート、暗色層および第2導電性金属膜をこの順で含む積層体について、前記第1導電性金属膜をパターニングし、且つ、暗色層および第2導電性金属膜をパターニングする工程と、
前記第1導電性金属膜の線状にパターニングされた部分を、前記透明基材シートから離間する側および両側方から覆う第1暗色層を形成し、且つ、前記第2導電性金属膜の線状にパターニングされた部分を、前記パターニングされた暗色膜とともに周状に覆う第2暗色層を形成する工程と、を備える。
前記第1導電性金属膜をパターニングする工程において、前記中間膜は、前記第1導電性金属膜に対応したパターンにてパターニングされるようにしてもよい。
図1および図2に示すように、タッチパネル装置20は、画像表示機構(例えば液晶表示装置)12とともに組み合わせられて用いられ、表示装置10を構成している。図示された画像表示機構12は、一例としてフラットパネルディスプレイ、より具体的には液晶表示装置として構成されている。画像表示機構12は、表示面12aを形成する液晶表示パネル15と、液晶表示パネル15を背面から照明するバックライト14と、液晶表示パネル15に接続された表示制御部13と、を有している。液晶表示パネル15は、映像を表示することができる表示領域A1と、表示領域A1を取り囲むようにして表示領域A1の外側に配置された非表示領域(額縁領域とも呼ばれる)A2と、を含んでいる。表示制御部13は、表示されるべき画像に関する情報を処理し、画像情報に基づいて液晶表示パネル15を駆動する。液晶表示パネル15は、表示制御部13の制御信号により、所定の映像を表示面12aに表示するようになる。すなわち、画像表示機構12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役割を担っている。
次に、タッチパネル装置20について説明する。タッチパネル装置20は、タッチパネルセンサ30を含む積層構造体20aと、タッチパネルセンサ30に接続された検出制御部21と、を有している。タッチパネルセンサ30を含む積層構造体20aは、画像表示機構12の表示面12aに対面する位置に配置されている。上述したように、タッチパネル装置20は、投影型容量結合方式のタッチパネル装置として構成されており、情報を入力する入力装置としての役割を担っている。図2に示された例では、タッチパネル装置20の積層構造体20aは、観察者側、すなわち、画像表示機構12とは反対の側から順に、透明カバー22、接合層23、タッチパネルセンサ30及びオーバーコート層24を有している。
次に、タッチパネルセンサ30について、詳述する。図2および図3に示すように、タッチパネルセンサ30は、透明基材シート32と、透明基材シート32の一方の側に設けられた第1電極40と、透明基材シート32の他方の側に設けられたに設けられた第2電極50と、を含んでいる。図示された実施の形態において、タッチパネルセンサ30に関連して用いる「一方の側」は、観察者側、すなわち、画像表示機構12とは反対の側となっている。また図示された実施の形態では、タッチパネルセンサ30に関連して用いる「他方の側」は、画像表示機構12側、すなわち、観察者側とは反対の側となっている。
透明基材シート32は、電極40,50を支持する基材として機能し、且つ、タッチパネルセンサ30における誘電体としても機能する。図1および図3に示すように、透明基材シート32は、タッチ位置を検出され得る領域に対応するアクティブエリアAa1と、アクティブエリアAa1に隣接する非アクティブエリアAa2と、を含んでいる。図1に示すように、タッチパネルセンサ30のアクティブエリアAa1は、画像表示機構12の表示領域A1に対面する領域を占めている。一方、非アクティブエリアAa2は、矩形状のアクティブエリアAa1の周縁部を四方から周状に取り囲むように、言い換えると、額縁状に形成されている。この非アクティブエリアAa2は、画像表示機構12の非表示領域A2に対面する領域に形成されている。
次に、透明基材シート32または中間層35上に設けられたタッチパネルセンサ30の第1電極40及び第2電極50について説明する。なお、以下の説明及び図面においては、第1電極40について、40番台の符号を付して説明し、第2電極50について、50番台の符号を付して説明する。ただし、第1電極40及び第2電極50は、共通する構成を含んでおり、共通する構成については、「第1」や「第2」との用語を用いることなく且つ40番台の符号と第2電極50番台の符号の両方を参照しながら説明する。
第1検出電極45は、透明基材シート32の一方の側(観察者側)であって後に詳述する中間層35上に所定のパターンで配置されている。また、第2検出電極55は、透明基材シート32の他方の側(画像表示機構12側)の面上に、第1検出電極45とは異なるパターンで配置されている。より具体的には、図3に示すように、第1検出電極45は、長方形の輪郭形状を有して線状に延び、且つ、その長手方向と交差する方向に配列されている。同様に、第2検出電極55も、長方形の輪郭形状を有して線状に延び、且つ、その長手方向と交差する方向に配列されている。ただし、第1検出電極45の配列方向と第2検出電極55の配列方向とは非平行となっている。図示された例において、第1検出電極45は、ストライプ状となるよう、図3における上下に並べられ且つその配列方向に直交する方向(図3における左右)に直線状に延びている。また、第2検出電極55も、ストライプ状となるよう、図3における左右に並べられ且つその配列方向に直交する方向(図3における上下)に直線状に延びている。さらに、第1検出電極45の配列方向と第2検出電極55の配列方向とは直交している。
取出電極42,52は、検出電極45,55の各々に対し、接触位置の検出方法に応じて一つまたは二つ設けられている。各取出電極42,52は、対応する検出電極45,55に接続されて配線を形成している。取出電極42,52は、透明基材シート32の非アクティブエリアAa2内を、対応する検出電極45,55から透明基材シート32の端縁まで延びている。そして、取出電極42,52の検出電極45,55とは反対側の端部に、端子部42a,52aが形成されている。取出電極42,52は、その端子部42a,52aにて、図示しない外部接続配線(例えば、FPC)を介し、検出制御部21に接続される。
次に、電極40,50の断面形状について説明する。図5は、厚さ方向に沿った断面において、タッチパネルセンサ30が示されている。とりわけ図5は、導電性メッシュ45a,55aをなす導線46,56の断面形状を示している。ここで厚さ方向とは、シート状(フィルム状、板状、パネル状)からなるタッチパネルセンサ30のシート面(フィルム面、板面、パネル面)への法線方向に沿った断面のことを指す。ここで、シート面(フィルム面、板面、パネル面)とは、対象となるシート状(フィルム状、板状、パネル状)の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指している。そして、本実施の形態においては、透明基材シート32が一対の主面を有するシート状の形状を有している。したがって、本実施の形態では、厚さ方向に沿った断面とは、透明基材シート32の面への法線方向に沿った断面と一致する。
次に、中間層35について説明する。中間層35は、透明基材シート32の一方の側の面上に形成されており、透明基材シート32と第1検出電極45の第1導線46との間に位置している。中間層35は、密着層または易接合層として機能し、第1導線46と透明基材シート32との密着性を改善する。中間層35の形成には、透明基材シート32に対して第1導線46よりも高い密着性を示す材料、一具体例としてニッケルやニッケル合金を用いることができる。ニッケルやニッケル合金からなる中間層35は、第1導線46をなす材料に対してだけでなく、例えば樹脂製の透明基材シート32、とりわけポリエステル樹脂フィルムからなる透明基材シート32に対しても優れた密着性を示す。
次に、タッチパネルセンサ30の製造方法の一例について説明する。以下に説明する製造方法では、まず、図6〜図9に示すようにして積層体70を準備し、積層体70からタッチパネルセンサ30を作製する。以下、各工程について順に説明していく。
まず、図6〜図9を参照して、積層体70を準備する工程について説明する。図9に示すように、積層体70は、第1導電性金属膜71、中間膜76、透明基材シート32、暗色膜74及び第2導電性金属膜72を、この順で含んでいる。積層体70を作製するにあたり、まず、透明基材シート32を準備する。積層体70の透明基材シート32は、タッチパネルセンサ30の透明基材シート32をなすようになる。したがって、積層体70の透明基材シート32の材料は、タッチパネルセンサ30の透明基材シート32用の材料として例示した材料を適宜選択して用いることができる。
次に、図10〜図13を参照して、フォトリソグラフィー技術を用いたパターニングにより、透明基材シート32上の中間膜76及び第1導電性金属膜71を所望のパターンにて、パターニングする。同様に、フォトリソグラフィー技術を用いたパターニングにより透明基材シート32上の暗色膜74および第2導電性金属膜72を所望のパターンにて、パターニングする。
次に、図11に示すように、第1感光膜81上に第1マスク83を配置するとともに、第2感光膜86上に第2マスク88を配置する。マスク83,88は各々、後に形成される第1電極40及び第2電極50に対応したパターンで露光光を透過させる透過部83a,88aと、露光光を遮蔽する遮光部83b,88bと、を含んでいる。その後、図11に示すように、露光光を、マスク83,88を介して感光膜81,86に照射する。この結果、第1感光膜81および第2感光膜86が互いに異なるパターンで同時に露光される。
次に、露光された第1感光膜81および第2感光膜86を現像する。具体的には、感光膜81,86に対応した現像液を用意し、この現像液を用いて、感光膜81,86を現像する。これにより、図12に示すように、感光膜81,86のうち露光光が照射されていない部分が除去され、感光膜81,86が所定のパターンにパターニングされる。この結果、第1感光膜81が所定のパターンにパターニングされてなる第1レジストパターン82が、第1導電性金属膜71によって形成されている積層体70の一方の面上に形成される。また、第2感光膜86が所定のパターンにパターニングされてなる第2レジストパターン87が、第2導電性金属膜72によって形成されている積層体70の他方の面上に形成される。
その後、図13に示すように、第1レジストパターン82をマスクとして、第1導電性金属膜71及び中間膜76をエッチングする。このエッチングにより、第1導電性金属膜71及び中間膜76が、第1レジストパターン82と略同一のパターンにパターニングされる。また、第2レジストパターン87をマスクとして、第2導電性金属膜72及び暗色膜74をエッチングする。このエッチングにより、第2導電性金属膜72及び暗色膜74が、第2レジストパターン87と略同一のパターンにパターニングされる。エッチング方法は特に限られることはなく、エッチング液を用いるウェットエッチングや、プラズマエッチングなどが適宜用いられる。ウェットエッチングが採用される場合、導電性金属膜71,72、暗色膜74及び中間膜76を構成する材料を溶解させることができるエッチング液が適宜選択される。例えば、塩化第2鉄水溶液、塩酸等をエッチング液として用いることができる。この工程で、中間膜76がパターニングされることにより、中間膜76から中間層35が形成され、暗色膜74がパターニングされることにより、暗色膜74から第2暗色層58の基端部58aが形成される。
その後、第1レジストパターン82及び第2レジストパターン87を除去する。これによって、図14に示すように、パターニングされた第1導電性金属膜71によって形成された第1電極40と、パターニングされた中間膜76によって形成された中間層35が、透明基材シート32の一方の側に露出する。また、パターニングされた第2導電性金属膜72及び暗色膜74によって形成された第2電極50が、透明基材シート32の他方の側に露出する。
次に、パターニングされた第1導電性金属膜71からなる第1電極40と、パターニングされた第2導電性金属膜72及び暗色膜74からなる第2電極50とが形成された状態の積層体70に対して暗色化処理を施し、第1電極40をなす第1導電性金属膜71の表面および第2電極50をなす第2導電性金属膜72の表面に暗色化皮膜を形成する。暗色化処理は、いくつかの例示とともに既に説明したように、種々の既知の層を用いることができる。さらに他の方法として、例えば、テルル酸を利用したテルル黒化(テルル暗色化)を採用することもできる。
以上のような本実施の形態によれば、透明基材シート32の一方の側に第1検出電極45が設けられ、透明基材シート32の他方の側に第2検出電極50が設けられている。第1検出電極45は、第1導線46が多数の開口領域45bを画成するメッシュパターンにて配置されている第1導電性メッシュを45a含み、第2検出電極55は、第2導線56が多数の開口領域55bを画成するメッシュパターンにて配置されている第2導電性メッシュ55aを含んでいる。第1導電性メッシュ45aをなす第1導線46は、第1導電性金属層47と、第1導線46の長手方向に直交する断面において第1導電性金属層47を前記一方の側及び両側方から覆う、すなわち第1導電性金属層47を三方から覆う第1暗色層48と、を含んでいる。第2導電性メッシュ55aをなす第2導線56は、第2導電性金属層57と、第2導線56の長手方向に直交する断面において第2導電性金属層57を周状に覆う、すなわち第2導電性金属層57を四方から覆う第2暗色層58と、を含んでいる。
12 画像表示機構
12a 表示面
20 タッチパネル装置
20a 積層構造体
30 タッチパネルセンサ
32 透明基材シート
35 中間層
40 第1電極
42 第1取出電極
45 第1検出電極
45a 導電性メッシュ
45b 開口領域
46 第1導線
46a 基端面
46b 先端面
46c 側面
47 第1導電性金属層
48 第1暗色層
48b 先端部
48c 側部
50 第2電極
52 第2取出電極
52a 端子部
55 第2検出電極
55a 導電性メッシュ
55b 開口領域
56 第2導線
56a 基端面
56b 先端面
56c 側面
57 第2導電性金属層
58 第2暗色層
58a 基端部
58b 先端部
58c 側部
70 積層体
71 第1導電性金属膜
71a 基材側導電性金属膜
71b 表層側導電性金属膜
72 第2導電性金属膜
74 暗色膜
76 中間膜
81 第1感光膜
82 第1レジストパターン
83 第1マスク
83a 透過部
83b 遮光部
86 第2感光膜
87 第2レジストパターン
88 第2マスク
88a 透過部
88b 遮光部
Claims (7)
- 透明基材シートと、
前記透明基材シートの一方の側に設けられた第1検出電極と、
前記透明基材シートの他方の側に設けられた第2検出電極と、を備え、
前記第1検出電極は、第1導線が多数の開口領域を画成するメッシュパターンにて配置されている第1導電性メッシュを含み、
前記第2検出電極は、第2導線が多数の開口領域を画成するメッシュパターンにて配置されている第2導電性メッシュを含み、
前記第1導電性メッシュをなす前記第1導線は、第1導電性金属層と、前記第1導線の長手方向に直交する断面において前記第1導電性金属層を前記一方の側及び両側方から覆う第1暗色層と、を含み、
前記第2導電性メッシュをなす前記第2導線は、第2導電性金属層と、前記第2導線の長手方向に直交する断面において前記第2導電性金属層を周状に覆う第2暗色層と、を含み、
前記透明基材シートの前記一方の側に設けられ、前記透明基材シートと前記第1検出電極の前記第1導線との間に位置する中間層を、さらに備え、
前記中間層は、ニッケル又はニッケル合金からなる層であり、
前記中間層の幅は、当該中間層上に位置する前記第1導線の幅よりも太い、タッチパネルセンサ。 - 前記第1導線の長手方向に直交する断面において、前記中間層は、前記第1導線の当該中間層に隣接する部分に対して、50nm以上1000nm以下の長さだけ両側方にそれぞれ突出している、請求項1に記載のタッチパネルセンサ。
- 前記第2暗色層のうちの前記第2導電性金属層の前記一方の側に位置する基端部は、前記第2暗色層のうちの前記第2導電性金属層の前記他方の側に位置する先端部および前記第2暗色層のうちの前記第2導電性金属層の両側方に位置する側方部とは異なる材料によって形成されている、請求項1又は2に記載のタッチパネルセンサ。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサを備える、タッチパネル装置。
- 前記タッチパネルセンサの前記一方の側に配置された透明カバーと、
前記タッチパネルセンサと前記透明カバーとの間に配置された接合層と、をさらに備える、請求項4に記載のタッチパネル装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ、或いは、請求項4又は5に記載のタッチパネル装置を備える、表示装置。
- 第1導電性金属膜、透明基材シート、暗色層および第2導電性金属膜をこの順で含む積層体について、前記第1導電性金属膜をパターニングし、且つ、暗色層および第2導電性金属膜をパターニングする工程と、
前記第1導電性金属膜の線状にパターニングされた部分を、前記透明基材シートから離間する側および両側方から覆う第1暗色層を形成し、且つ、前記第2導電性金属膜の線状にパターニングされた部分を、前記パターニングされた暗色膜とともに周状に覆う第2暗色層を形成する工程と、を備え、
前記積層体は、第1導電性金属膜と透明基材シートとの間にニッケル又はニッケル合金からなる中間膜を、さらに備え、
前記第1導電性金属膜をパターニングする工程において、前記中間膜は、前記第1導電性金属膜に対応したパターンにて線状にパターニングして、前記中間膜をパターニングしてなる中間層の幅を、当該中間層上に位置し且つ前記第1導電性金属膜をパターニングしてなる第1導電性金属層の幅よりも広くする、タッチパネルセンサの製造方法。
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