JPWO2015004764A1 - タッチセンサ - Google Patents
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Abstract
Description
そのため、骨見えを防止するという目的でこの技術が採用されたとしても、要求されるレベルが低い場合に適用できるにすぎない。
また、センサ電極を設けた面とは異なる面内でセンサ電極の外側近傍位置に骨見え防止層を設けたため、センサ電極とその外側位置との間の濃度差を小さくすることができ、センサ電極の境界を見え難くすることができる。
センサ電極と骨見え防止層との間隙を0.2mm以下にすることは好ましい。センサ電極と骨見え防止層の間隙を0.2mm以下にしたため、センサ電極の境界を見え難くすることができる。
センサ電極と骨見え防止層との重なりを0.2mm以下にすることは好ましい。センサ電極と骨見え防止層の重なりを0.2mm以下にしたため、センサ電極の境界を見え難くすることができる。
本実施形態のタッチセンサ11は、図1、図2で示すように、透明基材12の上側表面12aに、導電性塗膜でパターニングされた3つのセンサ電極13と、レジスト層14とを備えている。また、センサ電極13の一方端から電極端子19に向かう配線15が伸張している。
隣接するセンサ電極13,13どうしの間には透き間16を有しており、それぞれのセンサ電極13は絶縁状態で配置されている。この透き間16が狭いほど骨見えが生じ難いことがわかっているが、一方で透き間16を狭くすると隣接するセンサ電極13,13間が導通する確率が高くなり、製品量産の歩留りが悪くなる。したがって、透き間16は安定した絶縁性が得られる最低限の距離を設定している。
樹脂フィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)樹脂、ポリプロピレン(PP)樹脂、ポリウレタン(PU)樹脂、ポリアミド(PA)樹脂、ポリエーテルサルフォン(PES)樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)樹脂、シクロオレフィンポリマー(COP)等などから形成することができる。
透明基材12には、導電性高分子との密着性を高めるプライマー層や、表面保護層、帯電防止等を目的とするオーバーコート層などを設けて表面処理を施しても良い。
センサ電極13の層厚は、0.04μm〜0.2μmが好ましく、0.06μm〜0.12μmがさらに好ましい。層厚が0.04μm未満であるとセンサ電極13の抵抗値が高くなってしまうおそれがあり、層厚が0.2μmを超えると透明性が低くなってしまうためである。なお、センサ電極13の層厚は、透明基材12にセンサ電極13を塗布した試料について、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて測定することができる。
配線15の材料としては、例えば、銅、アルミニウム、銀またはそれらの金属を含む合金等の高導電性金属を含む導電ペーストや導電インキから形成されることが好ましい。また、これらの金属や合金の中でも導電性が高く、銅よりも酸化し難いという理由から銀配線とすることが好ましい。
電極端子19は、配線15の先端をカーボンインキで覆うことで形成することができる。
レジスト層14となる樹脂には、硬質の樹脂が選択され、例えば、アクリル系やウレタン系、エポキシ系、ポリオレフィン系の樹脂、その他の樹脂を用いることができるが、ポリイソシアネート成分とポリオール成分を含んでなる原料組成物を硬化させたポリウレタン系樹脂層やポリウレタン・ポリウレア系樹脂層とすることは好ましい一態様である。硬度調整がし易く、強度が高いからである。
また、透明基材12の一方面にレジスト層14、他方面に被覆層18を設けているので、透明基材12の反りが起こり難い。
図1で示すタッチセンサ11の骨見え防止層17の位置を変更して設けることができる。第1変形例のタッチセンサ11aを図3、図4で示す。この例では、センサ電極13の外側近傍として、センサ電極13の外側に間隙Dをおいて骨見え防止層17を形成している。骨見え防止層17から見ればその両端に間隙Dを設けてセンサ電極13,13に隣接している。
骨見え防止層17の位置を変えた別の変更例として、第2変形例のタッチセンサ11bを図5で示す。この例では、骨見え防止層17がセンサ電極13の境界から内側、即ち、センサ電極13の外側近傍から内側近傍にまで伸張して形成されている。換言すれば、センサ電極13と重なる位置にも骨見え防止層17が存在している。したがって、センサ電極13と骨見え防止層17との間に間隙Dは無く、重なりWを有している。
なお、骨見え防止層17の構成について、前記第1変形例のように間隙Dを有するタッチセンサ11aと、重なりWを有するタッチセンサ11bとを比較すると、重なりWと間隙Dが同じ長さの場合には、重なりWを有するタッチセンサの方が、骨見え防止効果が高い。このことは、骨見え防止層17およびセンサ電極13と間隙Dとの濃度差は、透過率および色味の差を生じるのに対して、重なりWとその周囲の濃度差では、透過率が異なるものの、同じ色味であることから、目立たないものと考えられる。そのため、印刷のずれを考慮すると、骨見え防止層17の両側に重なりWを設けた方が、印刷ずれが生じた場合であってもセンサ電極13の境界を見えにくくすることができる。
骨見え防止層17の位置のさらに別の変更例として、第3変形例のタッチセンサ11cを図6で示す。この例では、骨見え防止層17の一方端ではセンサ電極13との間に間隙Dを有し、他方端ではセンサ電極13と重なりWを有している。
本実施形態のタッチセンサ21は、透明基材12の同じ面側に、骨見え防止層17とセンサ電極13とを有している点でタッチセンサ11とは異なる。
即ちタッチセンサ21は、図7で示すように、透明基材12の上側表面12aにセンサ電極13を設けるとともに、第1のレジスト層14aも設けている。そして、その第1のレジスト層14aの上側表面に骨見え防止層17と第2のレジスト層14bを設けている。そして、第1のレジスト層14aと第2のレジスト層14bとでレジスト層14を形成している。
また、タッチセンサ21によれば、片面の印刷で良いため、製造が容易である。さらに、レジスト層を複数設けたため、ピンホールを生じさせることなく、レジスト層14全体の厚みを増すことができるので、センサ電極13の保護効果を高めることができる。また、異なる目的のレジスト層を積層することができる。
本実施形態のタッチセンサ31は、透明基材12を挟んで互いに反対側の面にセンサ電極13と骨見え防止層17を設けた点では第1実施形態のタッチセンサ11と同様であるが、本実施形態のタッチセンサ31では、図8で示すように、透明基材12の裏面12b側に第1の被覆層18aを設け、その上に骨見え防止層17を設けている点でタッチセンサ11とは異なる。
また、第1の被覆層18aの表面にさらに第2の被覆層18bを設けている。そして、第1の被覆層18aと第2の被覆層18bとで被覆層18を形成している。
本実施形態のタッチセンサ41a,41bは骨見え防止層17の形状を変化させたものである。
タッチセンサ11の骨見え防止層17では、センサ電極13,13間の透き間16に沿うライン状17aに形成していたが、本実施形態の図9で示したタッチセンサ41aは、骨見え防止層17をドット状17bに形成している。また図9では、骨見え防止層17とセンサ電極13との間に間隙Dを設けた例として示している。
平面視で3つのセンサ電極を備え、かつ次に説明する断面構成となるタッチセンサ(試料1A〜試料4I)を作製して骨見え防止の程度を検討した。
第1実施形態で示したタッチセンサと同様の断面構成となるように、透明基材を挟んだ一方面にセンサ電極を、他方面に骨見え防止層をそれぞれ設け、さらにレジスト層、被覆層、配線を印刷形成して試料1(試料1A〜試料1E)となる積層フィルムを形成した。
より具体的には、透明電極には厚さ100μmの透明なPETフィルムを用い、センサ電極には透明導電性インキ(Clevios SV3 ヘレウス社製)を用い、レジスト層には透明なポリウレタン系樹脂インキを用い、骨見え防止層にはセンサ電極と同じ塗液を用い、被覆層にはレジスト層と同じ塗液を用い、配線には銀インキを用いた。そして、スクリーン印刷で各層を設けた。また、配線の先端はカーボンインキを印刷して覆うことで電極端子を形成した。
また、試料1J〜1Lは、センサ電極どうしの透き間を0.8mmとし、骨見え防止層の両端とセンサ電極との間隙(D)がそれぞれ0.3mm、0.2mm、0.1mmとなるように骨見え防止層を形成したものである。
第2実施形態で示したタッチセンサと同様の断面構成となるように、透明基材の一方面にセンサ電極と第1のレジスト層を設け、さらにその上に骨見え防止層と第2のレジスト層を設けて試料2(試料2A〜試料2L)となる積層フィルムを形成した。
試料2のうち、試料2A〜試料2Lとなる各試料は、それぞれ試料1A〜試料1Lと対応するように骨見え防止層の幅、位置を変化させて形成したものである。平面形状や用いた材料は試料1と同じである。
第3実施形態で示したタッチセンサと同様の断面構成となるように、透明基材の一方面にセンサ電極と第1のレジスト層を設け、透明基材の他方面に第1の被覆層を設けた上に骨見え防止層と第2の被覆層を設けて試料3(試料3A〜試料3L)となる積層フィルムを形成した。
試料3のうち、試料3A〜試料3Lとなる各試料は、それぞれ試料1A〜試料1Lと対応するように骨見え防止層の幅、位置を変化させて形成したものである。
平面形状や用いた材料は試料1と同じである。
試料4(試料4A〜試料4L)のタッチセンサ101は比較のために従来の断面構成、即ち、透明基材の一方の同一面にセンサ電極と骨見え防止層を設け、その上にレジスト層を設けた断面構成となるように、各層を印刷形成したものである。このうち試料4Gに相当する断面構成を図11で示す。
試料4のうち、試料4A〜試料4Lとなる各試料は、それぞれ試料1A〜試料1Lと対応するように骨見え防止層の幅、位置を変化させて形成したものであるが、同一面にセンサ電極と骨見え防止層を形成することから、以下のように試料4A〜試料4Lを作製した。
平面形状や用いた材料は試料1と同じである。
例えば、試料1Aの評価は表1において試料1の欄と試料Aの欄の交点に記しており、“9”であることがわかる。
なお、表1には、各試料において骨見え防止層を設けた位置、幅によって、センサ電極との間で生じる「間隙または重なりの幅(mm)」を“欄1”に、「透き間の幅に対する骨見え防止層の幅の割合(%)」を“欄2”に併せて記載している。
各試料B〜各試料Dについてみると、重なりを0.3mmとした各試料Bは、濃度が濃くなった重なり部分が見えやすく、センサ電極の境界が見えてしまったが、重なりを0.2mmとした各試料Cは重なり部分が目立ち難く、センサ電極の境界が見え難くなった。重なりを0.1mmとした各試料Dは、重なり部分が目立たず、センサ電極の境界がほとんど見えなかった。一方、間隙を設けた各試料E〜各試料Gについては、間隙を0.15mmとした各試料Fは、センサ電極の境界が見え難くなり、間隙を0.1mmとした各試料Gは、濃度の薄い間隙部分はあまり目立たずセンサ電極の境界はほとんど見えなかった。また、各試料Eについても、各試料Fと同様にセンサ電極の境界が見え難くはなっていたが、各試料Fよりもやや劣る評価となった。
なお、重なりと間隙が同じ長さの試料を比較すると、重なりを有する試料の方が、評価が高いのは、骨見え防止層およびセンサ電極と間隙との濃度差は、透過率および色味の差を生じるのに対して、重なり部分とその周囲の濃度差では、透過率が異なるものの、同じ色味であることから、目立たないものと考えられる。
実験例2では、実験例1と同様の方法で、表2に示したドット状および縞状の骨見え防止層を持つ試料11〜試料17を作製した。
例えば、骨見え防止層の形状を変えた第4実施形態は第1実施形態〜第3実施形態に適用可能であり、骨見え防止層の幅や位置を変えた第1実施形態の各変形例は、第2実施形態〜第4実施形態にも適用可能である。
12 透明基材
12a 上側表面(表面)
12b 下側表面(裏面)
13 センサ電極(導電性塗膜)
14 レジスト層
14a 第1のレジスト層
14b 第2のレジスト層
15 配線
16 透き間
17 骨見え防止層
17a ライン状
17b ドット状
17c 縞状
18 被覆層
18a 第1の被覆層
18b 第2の被覆層
19 電極端子
R1,R2 領域
D 間隙
W 重なり
L1 長さ
41 従来のタッチセンサ
Claims (10)
- 透明基材に導電性高分子からなるパターニングされたセンサ電極を設けたタッチセンサにおいて、
前記透明基材のセンサ電極を設けた面とは異なる面内で、前記センサ電極の外側近傍位置に骨見え防止層を設けることを特徴とするタッチセンサ。 - 前記骨見え防止層が、センサ電極の内側近傍にまで伸張している請求項1記載のタッチセンサ。
- 前記骨見え防止層が、導電性高分子からなる請求項1または請求項2記載のタッチセンサ。
- 前記骨見え防止層を前記センサ電極と同一材質で形成する請求項1〜請求項3何れか1項記載のタッチセンサ。
- 前記骨見え防止層が、隣り合うセンサ電極の透き間に位置する請求項1〜請求項4何れか1項記載のタッチセンサ。
- 前記透き間内で、その透き間の幅に対し、骨見え防止層の前記幅方向の長さが40%を越える請求項5記載のタッチセンサ。
- 前記センサ電極と前記骨見え防止層との間隙が0.2mm以下である請求項1〜請求項6何れか1項記載のタッチセンサ。
- 前記センサ電極と前記骨見え防止層との重なりが0.2mm以下である請求項2記載のタッチセンサ。
- 前記骨見え防止層が、透明基材を挟んでセンサ電極とは反対側面に設けた請求項1〜請求項8何れか1項記載のタッチセンサ。
- 先記センサ電極を覆うレジスト層を設け、このレジスト層のさらに表面に前記骨見え防止層を設けた請求項1〜請求項9何れか1項記載のタッチセンサ。
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