JP6308211B2 - タッチパネル - Google Patents
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Description
図1に示すタッチパネル10は、透明基板1のいずれか一方の面上に透明導電膜5と硬化膜3とを順次備えた2枚の基材同士が、一方の基材の透明基板1の他方の面側ともう一方の基材の硬化膜3側とが透明粘着層6で貼り合わされ、さらに一方の基材の硬化膜3側に透明粘着層6を介してカバーガラス7が貼り合わされた構成である。
図2に示すタッチパネル20は、透明基板1のいずれか一方の面上と他方の面上とのそれぞれに透明導電膜5と硬化膜3とを順次備え、さらに一方の硬化膜3側に透明粘着層6を介してカバーガラス7が貼り合わされた構成である。
図3に示すタッチパネル30は、透明基板1のいずれか一方の面上と他方の面上とのそれぞれに光学調整層4と透明導電膜5とを順次備え、さらに一方の透明導電膜5側に透明粘着層6を介してカバーガラス7が貼り合わされるとともに他方の透明導電膜5上に硬化膜3を備えた構成である。
金属ナノワイヤは樹脂等と混合し、水やアルコール、有機溶剤などに分散することで調液し、塗工後、乾燥することで、金属ナノワイヤが互いに絡み合って網の目状となることで、少ない量の導電性物質であっても良好な電気伝導経路を形成することができ、導電性層の抵抗値をより低下させることができる。さらにこのような網の目状を形成した場合、網の目の隙間部分の開口が大きいので、たとえ繊維状の導電性物質そのものが透明でなかったとしても、塗膜として良好な透明性を達成することが可能である。
金属ナノワイヤの金属として、具体的には鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウム、オスミウム、イリジウム、白金、金が挙げられ、導電性の観点から金、銀、銅、白金、金が好ましい。
透明導電層の膜厚は薄すぎると導体としての十分な導電性が達成出来なくなる傾向にあり、厚すぎるとヘイズ値の上昇、全光線透過率の低下等で透明性が損なわれる傾向にある。通常は10nm以上10μm以下の間で適宜調整を行うが、金属ナノワイヤのように導電性物質そのものが透明でない場合には、膜厚の増加によって透明性が失われ得やすく、より薄い膜厚の導電層が形成されることが多い。この場合きわめて開口部の多い導電層であるが、接触式の膜厚計で測定したときに平均膜厚として10nm以上500nm以下の膜厚範囲がこのましく、30nm以上300nm以下がより好ましく、50nm以上150nm以下が最も好ましい。
第1の実施形態の透明導電膜5には、図4又は図5のようなパターンを施す。図6および図7のように、形成されるパターンは、導電性パターン領域(図6の第1の透明導電膜51では導電部511からなり、図7の第2の透明導電膜52では導電部521からなる)と、非導電性パターン領域(図6の第1の透明導電膜51では穴部512からなり、図7の第2の透明導電膜52ではスリット部522からなる)とからなる。導電性パターン領域は、金属配線(図示せず)と接しており、電圧変化を検知できる回路に接続されている。人の指等が、検出電極である導電性パターン領域に接近すると、全体の静電容量が変化することから回路の電圧が変動し、接触位置の判定ができる。図6および図7のパターンを貼り合せ、電圧変化検知回路と接続することにより、2次元の位置情報が得られる。
第2の実施形態の透明導電膜5には、図8又は図9に平面図で示したようなパターンを施す。図9の透明導電膜パターン81は、図8の透明導電膜パターン80を構成する繰り返しの単位パターンを抜き出して示したものである。パターンが施された透明導電膜5として、実質的に矩形内部にスリットが入った矩形パターンを有する、第1の透明導電膜91と第2の透明導電膜52とが形成される。図10および図7のように、形成されるパターンは、導電性パターン領域(図10の第1の透明導電膜91では導電部911およびダミーパターンであるダミー部913からなり、図7の第2の透明導電膜52では導電部521からなる)と、非導電性パターン領域(図10の第1の透明導電膜91ではダミー部913を内部に含むスリット部912からなり、図7の第2の透明導電膜52ではスリット部522からなる)とからなる。導電性パターン領域は、金属配線(図示せず)と接しており、電圧変化を検知できる回路に接続されている。人の指等が検出電極である導電性パターン領域に接近すると、全体の静電容量が変化することから回路の電圧が変動し、接触位置の判定ができる。図10および図7のパターンを貼り合せ、電圧変化検知回路と接続することにより、2次元の位置情報が得られる。
図1と同様の層構成を持つタッチパネル10を作製した。透明基板1としてPET(50μm)を用い、片面に樹脂層2としてUV硬化性透明アクリル樹脂をマイクログラビアコーティングした後、乾燥、UV硬化することで3μmの厚さで形成した。透明基板1の樹脂層2とは反対面に透明導電膜5として銀ナノワイヤをシート抵抗100Ω/□となるようにスロットダイコートで塗工し、同様に硬化膜3としてUV硬化性透明アクリル樹脂を130nmの厚さで塗工した。
図2と同様の層構成を持つタッチパネル20を作製した。透明基板1としてPET(50μm)を用い、両面に樹脂層2としてUV吸収剤を20wt%添加したUV硬化性透明アクリル樹脂をマイクログラビアコーティングした後、乾燥、UV硬化することで5μmの厚さで形成した。更に両面に透明導電膜5として銀ナノワイヤをシート抵抗100Ω/□となるようにスロットダイコートで塗工し、同様に硬化膜3としてUV硬化性透明アクリル樹脂を130nmの厚さで塗工した。
図3と同様の層構成を持つタッチパネル30を作製した。透明基板1としてPET(50μm)を用い、両面に樹脂層2としてUV吸収剤を20wt%添加したUV硬化性透明アクリル樹脂をマイクログラビアコーティングした後、乾燥、UV硬化することで5μmの厚さで形成した。更に両面に光学調整層4として、ジルコニア粒子入りのUV硬化性アクリル樹脂を90nmの厚さで形成した。この時、光学調整層4の屈折率は1.70であった。得られた基材は更に両面に透明導電膜5としてITO(錫含有率5wt%)を真空でDCマグネトロンスパッタリングにより22nmの厚さで形成し、これを150℃、60分でアニールすることにより、片面のシート抵抗を150Ω/□で得た。
図1と同様の層構成を持つタッチパネル10を作製した。透明基板としてPET(50μm)を用い、片面に樹脂層2としてUV硬化性透明アクリル樹脂をマイクログラビアコーティングした後、乾燥、UV硬化することで3μmの厚さで形成した。基板の樹脂層2とは反対面に透明導電膜5として銀ナノワイヤをシート抵抗100Ω/□となるようにスロットダイコートで塗工し、同様に硬化膜3としてUV硬化性透明アクリル樹脂を130nmの厚さで塗工した。
図2と同様の層構成を持つタッチパネル20を作製した。透明基板としてPET(50μm)を用い、両面に樹脂層2としてUV吸収剤を20wt%添加したUV硬化性透明アクリル樹脂をマイクログラビアコーティングした後、乾燥、UV硬化することで5μmの厚さで形成した。更に両面に透明導電膜5として銀ナノワイヤをシート抵抗100Ω/□となるようにスロットダイコートで塗工し、同様に硬化膜3としてUV硬化性透明アクリル樹脂を130nmの厚さで塗工した。
図3と同様の層構成を持つタッチパネル30を作製した。透明基板としてPET(50μm)を用い、両面に樹脂層2としてUV吸収剤を20wt%添加したUV硬化性透明アクリル樹脂をマイクログラビアコーティングした後、乾燥、UV硬化することで5μmの厚さで形成した。更に両面に光学調整層4として、ジルコニア粒子入りのUV硬化性アクリル樹脂を90nmの厚さで形成した。この時、光学調整層4の屈折率は1.70であった。得られた基材は更に両面に透明導電膜5としてITO(錫含有率5wt%)を真空でDCマグネトロンスパッタリングにより22nmの厚さで形成し、これを150℃、60分でアニールすることにより、片面のシート抵抗を150Ω/□で得た。
図1と同様の層構成を持つタッチパネル10を作製した。透明基板としてPET(50μm)を用い、片面に樹脂層2としてUV硬化性透明アクリル樹脂をマイクログラビアコーティングした後、乾燥、UV硬化することで3μmの厚さで形成した。基板の樹脂層2とは反対面に透明導電膜5として銀ナノワイヤをシート抵抗100Ω/□となるようにスロットダイコートで塗工し、同様に硬化膜3としてUV硬化性透明アクリル樹脂を130nmの厚さで塗工した。
比較例1の第2の透明導電膜62のパターンが図12に平面図で示した透明導電膜パターン72であることを除いて、全て比較例1と同様に図1に示した構造のタッチパネルを作製した。第2の透明導電膜72の電極間の小正方形は電気的に絶縁されたダミーパターンである。
2 樹脂層
3 硬化膜
4 光学調整層
5 透明導電膜
6 透明粘着層
7 カバーガラス
10、20、30 タッチパネル
40、41、80、81 タッチパネルの透明導電膜パターン
51、91 第1の透明導電膜
52 第2の透明導電膜
511、911 第1の透明導電膜導電部
512、914 第1の透明導電膜穴部
912 第1の透明導電膜スリット部
913 第1の透明導電膜ダミー部
521 第2の透明導電膜導電部
522 第2の透明導電膜スリット部
60、70 比較例のタッチパネルの透明導電膜パターン
Claims (11)
- 少なくとも、第1の透明基板と、前記第1の透明基板の一方の面にパターン形成された第1の透明導電膜と、前記第1の透明導電膜に接続された第1の金属配線と、第2の透明基板と、前記第2の透明基板の一方の面にパターン形成された第2の透明導電膜と、前記第2の透明導電膜に接続された第2の金属配線と、透明粘着層とを備えたタッチパネルであって、
前記第1の透明導電膜は複数のダミーパターンを内部に配置したスリットと、隣接する前記ダミーパターンの間に形成された穴とを備える矩形パターンであり、
前記第2の透明導電膜は実質的に矩形内部にスリットが入った矩形パターンであり、
前記第1の透明導電膜の穴は前記第2の透明導電膜と重なる位置に配置され、タッチパネル面に対する平面視において、前記ダミーパターンは対向する前記第2の透明導電膜との重なり部を有しない、タッチパネル。 - 少なくとも、透明基板と、前記透明基板の一方の面にパターン形成された第1の透明導電膜と、前記第1の透明導電膜に接続された第1の金属配線と、前記透明基板の他方の面にパターン形成された第2の透明導電膜と、前記第2の透明導電膜に接続された第2の金属配線とを備えたタッチパネルであって、
前記第1の透明導電膜は複数のダミーパターンを内部に配置したスリットと、隣接する前記ダミーパターンの間に形成された穴とを備える矩形パターンであり、
前記第2の透明導電膜は実質的に矩形内部にスリットが入った矩形パターンであり、
前記第1の透明導電膜の穴は前記第2の透明導電膜と重なる位置に配置され、タッチパネル面に対する平面視において、前記ダミーパターンは対向する前記第2の透明導電膜との重なり部を有しない、タッチパネル。 - タッチパネル面に対する平面視において前記第1の透明導電膜のパターンと前記第2の透明導電膜のパターンの重なり部の面積が1ヶ所あたり0.0025mm2以上0.10mm2以下の範囲内にある、請求項1または2に記載のタッチパネル。
- 前記第1の透明導電膜の穴は、前記第2の透明導電膜のパターンを横断する辺に沿った幅が、当該辺が重なり合う前記第2の透明導電膜のパターンの幅より0.020mm以上0.15mm以下だけ広い、請求項1から3のいずれかに記載のタッチパネル。
- 少なくとも前記第2の透明導電膜のパターンの非スリット部の最狭部幅が0.050mm以上0.35mm以下の範囲内にある、請求項1から4のいずれかに記載のタッチパネル。
- 少なくとも前記第2の透明導電膜のパターンのスリット部の最狭部幅が非スリット部の最狭部幅と同じか前記非スリット部の最狭部幅よりも広い、請求項1から5のいずれかに記載のタッチパネル。
- 前記第1の透明導電膜および第2の透明導電膜の少なくともいずれかが金属ナノワイヤを少なくとも含む、請求項1から6のいずれかに記載のタッチパネル。
- 前記金属ナノワイヤが樹脂層に覆われている、請求項7に記載のタッチパネル。
- 前記第1の透明導電膜と前記第2の透明導電膜との間の最短の距離が20μm以上150μm以下の範囲内にある、請求項1から8のいずれかに記載のタッチパネル。
- 前記透明基板、前記第1の透明基板、および前記第2の透明基板の少なくともいずれかの厚さが20μm以上150μm以下の範囲内にある、請求項1から9のいずれかに記載のタッチパネル。
- 前記タッチパネルの透過光の散乱を表すヘイズ率が1.5%以下である、請求項1から10のいずれかに記載のタッチパネル。
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