KR101943176B1

KR101943176B1 - 터치 패널 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101943176B1
Application number: KR1020167027770A
Authority: KR
Inventors: 마사야 나카야마; 히로유키 고바야시
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2015-03-16
Publication date: 2019-01-28
Also published as: CN106133660B; US20170024040A1; JP6240756B2; TWI639934B; CN106133660A; KR20160130476A; TW201545019A; US10303311B2; JPWO2015174133A1; WO2015174133A1

Abstract

단자부에 있어서 수지층에 형성된 홈이 도전 재료에 의하여 완전히 메워져 있지 않은 경우이더라도, 단자부와 플렉시블 회로 기판을 확실히 전기적으로 접속할 수 있는 터치 패널 및 그 제조 방법을 제공한다. 터치 패널(10)은, 복수의 제1 검출 전극(36A)에 대응하여 배치된 복수의 제1 단자부(42A)를 구비한다. 제1 단자부(42A)는, 제1 기판(34A) 상에 마련되고 또한 제1 단자홈(54a)이 형성된 제1 수지층(44a)과, 제1 단자홈(54a)에 충전된 제1 도전 재료(48a)로 구성되며, 제1 단자부(42A)의 제1 도전 재료(48a)에 접촉하고, 또한 제1 수지층(44a)의 외표면의 일부를 덮는 도전성의 제1 접속부(58A)가 복수의 제1 단자부(42A)에 대하여 개별로 서로 이간된 상태로 마련되어 있다.

Description

터치 패널 및 그 제조 방법{TOUCHSCREEN AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

본 발명은, 복수의 검출 전극에 대응하여 배치된 단자부를 구비한 터치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

다기능 휴대전화(스마트폰)나 디지털 카메라 등의 표시 장치로서, 손가락을 사용하여 접촉함으로써 다양한 조작을 행할 수 있는, 이른바 터치 패널이 광범위하게 채용되기에 이르렀다. 이 터치 패널에 있어서, 기판에 형성된 오목 형상의 홈에 도전 재료를 충전함으로써 검출 전극을 구성하는 기술적 사상이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1의 도 5, 도 6, 단락 <0076>~단락 <0078> 등을 참조).

특허문헌 1: 일본 공표특허공보 2011-513846호

그런데, 터치 패널에 있어서, 상술한 특허문헌 1의 종래 기술에 관한 검출 전극과 마찬가지로, 기판 상에 마련한 수지층에 오목 형상의 홈을 형성하고, 그 홈에 도전 재료를 충전함으로써 단자부를 구성하는 것이 생각된다. 단자부란, 플렉시블 회로 기판(FPC: Flexible printed circuits)과 전기적으로 접속하기 위한 전극 단자부를 나타낸다.

그러나, 이와 같이 하여 단자부를 구성하는 경우, 홈이 도전 재료에 의하여 완전히 메워져 있지 않아, 홈의 개구부측에 공간이 형성되는 경우가 있다. 그렇게 하면, 이방성 도전 필름을 통하여 단자부와 플렉시블 회로 기판을 접착했을 때에, 이방성 도전 필름이 홈의 개구부측의 공간에 안으로 들어가지 않아, 이방성 도전 필름과 도전 재료를 확실히 접촉시킬 수 없는 경우가 있다. 그 결과, 단자부와 플렉시블 회로 기판을 전기적으로 접속시킬 수 없을 우려가 있다.

본 발명은, 이와 같은 과제를 고려하여 이루어진 것이며, 단자부에 있어서 수지층에 형성된 홈이 도전 재료에 의하여 완전히 메워져 있지 않은 경우이더라도, 단자부의 도전 재료와 플렉시블 회로 기판을 확실히 전기적으로 접속시킬 수 있는 터치 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 터치 패널은, 기판과, 기판에 마련된 복수의 검출 전극과, 검출 전극에 대응하여 배치된 단자부와, 검출 전극과 각각 대응하는 단자부를 전기적으로 접속시키는 주변 배선을 구비하는 터치 패널로서, 단자부는, 기판 상에 마련되어 홈을 갖는 수지층과, 홈에 충전된 도전 재료로 구성되고, 홈은 도전 재료에 의해 완전히 메워지지 않고, 복수의 단자부는, 서로 이간된 도전성의 접속부를 각각 가지며, 도전성의 접속부는, 홈의 개구부측으로 들어간 상태로 단자부의 도전 재료에 접촉하고, 또한 수지층의 외표면의 일부를 덮도록 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 터치 패널에 의하면, 도전 재료와 이방성 도전 필름을 도전성의 접속부를 통하여 확실히 전기적으로 접속시킬 수 있다. 이로써, 수지층에 형성된 홈이 도전 재료에 의하여 완전히 메워져 있지 않은 경우이더라도, 접속부 및 이방성 도전 필름을 통하여 단자부의 도전 재료와 플렉시블 회로 기판을 확실히 전기적으로 접속시킬 수 있다.

그런데, 단자부의 홈의 홈폭이 넓어질수록 그 홈의 개구부측의 공간(도전 재료에 의하여 메워져 있지 않은 공간)이 커지기 때문에, 접속부 중 도전 재료를 덮는 부위의 표면이 수지층의 외표면을 덮는 부위의 표면에 대하여 홈 바닥면측으로 파이기 쉬워진다. 그리고, 접속부의 표면의 일부에 파임부가 형성되면, 접속부와 이방성 도전 필름의 콘택트 저항이 악화되는(높아지는) 경우가 있다. 한편, 단자부를 구성하는 홈의 홈폭이 좁아질수록 접촉 면적이 저감되기 때문에, 그 홈에 충전되는 도전 재료와 접속부의 콘택트 저항이 악화된다.

이로 인하여, 단자부는 복수의 홈을 포함하고, 접속부는 적어도 2 이상의 홈에 걸쳐 연장되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 접촉 면적이 증가하여, 단자부를 구성하는 도전 재료와 접속부의 콘택트 저항과, 접속부와 이방성 도전 필름의 콘택트 저항의 양쪽 모두를 개선시킬(저감시킬) 수 있다.

또, 단자부에 있어서, 복수의 홈은 메시 형상으로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 단자부를 구성하는 홈의 수를 효율적으로 증가시킬 수 있다. 이로 인하여, 단자부의 도전 재료와 접속부의 콘택트 저항을 보다 더 개선시킬 수 있다.

또한, 검출 전극과 주변 배선이, 홈을 갖는 수지층과, 홈에 충전된 도전 재료로 구성되어 있어도 된다. 이와 같은 구성에 의하면, 검출 전극, 주변 배선, 및 단자부를 동일한 공정으로 동시에 형성할 수 있어, 공정을 간략화할 수 있다.

또한, 접속부에 있어서의 수지층의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값이 0.1μm~2.0μm인 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 접속부와 이방성 도전 필름의 콘택트 저항을 적합하게 개선할 수 있고, 또한 수지층의 외표면 중 접속부로 덮여 있지 않은 부위에 대해서도 이방성 도전 필름을 확실히 접착시킬 수 있다.

또, 접속부는, 도전성 산화물 입자 및 바인더를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 접속부에 대하여 이방성 도전 필름을 용이하게 리페어할 수 있다. 여기에서, 리페어란, 접속부에 접착된 이방성 도전 필름을 떼어 내고, 다시 접속부에 접착시키는 것을 말한다.

또한, 이방성 도전 필름을 통하여 접속부와 플렉시블 회로 기판이 전기적으로 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 플렉시블 회로 기판과 단자부를 확실히 전기적으로 접속시킬 수 있다.

본 발명에 관한 터치 패널의 제조 방법은, 기판과, 기판에 마련된 복수의 검출 전극과, 검출 전극에 대응하여 배치된 단자부와, 검출 전극과 각각 대응하는 단자부를 전기적으로 접속시키는 주변 배선과, 복수의 단자부의 각각에 마련되고, 또한 서로 이간되어 있는 접속부를 구비하는 터치 패널의 제조 방법으로서, 검출 전극과 주변 배선을 형성하는 전극부 형성 공정과, 단자부를 형성하는 단자부 형성 공정과, 접속부를 형성하는 접속부 형성 공정을 행하며, 단자부 형성 공정에서는, 기판의 일면의 적어도 일부에 수지층을 형성하고, 수지층에 돌출부를 포함하는 몰드를 압압하여 홈을 형성하는 홈 형성 공정과, 홈의 적어도 일부에 잉크 형태의 도전 재료를 충전하는 충전 공정과, 수지층의 외표면에 잔류한 잉크 형태의 도전 재료를 제거하는 제거 공정을 행하며, 접속부 형성 공정에서는, 홈의 개구부측에 형성된 공간으로 들어간 상태로 단자부의 도전 재료에 접촉하고, 또한 수지층의 외표면의 일부를 덮도록 도전성 부재를 접속부로서 패터닝 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 터치 패널의 제조 방법에 의하면, 상술한 본 발명에 관한 터치 패널과 동일한 효과를 나타낸다.

또, 접속부 형성 공정에 있어서, 스크린 인쇄 또는 잉크젯을 이용하여 잉크 형태의 도전성 부재를 접속부로서 패터닝 형성하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 방법에 의하면, 스크린 인쇄 또는 잉크젯에 의하여 접속부를 용이하고 또한 효율적으로 얻을 수 있다.

또한, 홈 형성 공정에서는, 수지층에 몰드를 압압하여 단자부에 복수의 홈을 형성하고, 접속부 형성 공정에서는, 적어도 2 이상의 홈에 걸쳐지도록 접속부를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 방법에 의하면, 단자부의 도전 재료와 접속부의 콘택트 저항과, 접속부와 이방성 도전 필름의 콘택트 저항의 양쪽 모두를 개선시킬 수 있다.

또한, 홈 형성 공정에서는, 수지층에 몰드를 압압하여 단자부에 복수의 홈을 메시 형상으로 형성하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 방법에 의하면, 단자부의 수지층에 메시 형상의 홈을 용이하게 형성할 수 있고, 또한 단자부의 도전 재료와 접속부의 콘택트 저항을 보다 더 개선시킬 수 있다.

또, 전극부 형성 공정은, 단자부 형성 공정과 동(同) 공정이며, 또한 동시에 행해지고 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 방법에 의하면, 검출 전극, 주변 배선, 및 단자부를 효율적으로 형성할 수 있다.

또한, 접속부 형성 공정 후에, 이방성 도전 필름을 이용하여, 플렉시블 회로 기판과 접속부를 압착하여 전기적으로 접속시키는 압착 공정을 행하는 것이 바람직하다. 이와 같은 방법에 의하면, 플렉시블 회로 기판과 단자부를 확실히 전기적으로 접속시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 수지층에 형성된 홈에 도전 재료를 충전함으로써 형성된 단자부를 구비하는 터치 패널에 있어서, 단자부와 플렉시블 회로 기판의 전기적 접속을 확실히 행할 수 있다. 특히, 단자부에 있어서 수지층에 형성된 홈이 도전 재료로 완전히 메워져 있지 않은 경우이더라도, 접속부 및 이방성 도전 필름을 통하여 단자부의 도전 재료와 플렉시블 회로 기판을 확실히 접속시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 터치 패널의 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 터치 패널을 구성하는 센서 본체의 평면도이다.
도 3에 있어서, 도 3A는 도 2의 IIIA-IIIA선을 따른 단면도이고, 도 3B는 도 2의 IIIB-IIIB선을 따른 단면도이며, 도 3C는 도 2의 IIIC-IIIC선을 따른 단면도이다.
도 4에 있어서, 도 4A는 단자부와 플렉시블 회로 기판의 접속을 나타내는 일부 생략 평면 설명도이며, 도 4B는 도 4A의 ⅣB-ⅣB선을 따른 일부 생략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 관한 터치 패널의 제조 방법을 설명하는 플로차트이다.
도 6에 있어서, 도 6A는 홈 형성 공정의 단면 설명도이고, 도 6B는 홈 형성 공정에서 이용되는 필름형의 원형(原型)의 단면 설명도이며, 도 6C는 원형에 의하여 필름형을 제작하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7에 있어서, 도 7A는 충전 공정의 제1 단면 설명도이며, 도 7B는 충전 공정의 제2 단면 설명도이다.
도 8에 있어서, 도 8A는 제거 공정의 단면 설명도이며, 도 8B는 제1 가열 공정의 단면 설명도이다.
도 9에 있어서, 도 9A는 접속부 형성 공정의 단면 설명도이며, 도 9B는 제2 가열 공정의 단면 설명도이다.
도 10은 접속부에 형성된 파임부의 단면 설명도이다.
도 11에 있어서, 도 11A는 변형예에 관한 단자부의 모식적 평면도이며, 도 11B는 도 11A에 나타내는 단자부에 플렉시블 회로 기판을 접속한 상태의 단면도이다.
도 12는 실시예를 설명하기 위한 단자부의 평면 설명도이다.
도 13은 수지층의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값을 구하는 단면도이다.

이하, 본 발명에 관한 터치 패널 및 그 제조 방법에 대하여 적합한 실시형태를 들어, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 수치 범위를 나타내는 "~"는, 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로서 사용된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 터치 패널(10)은, 정전 용량 방식의 터치 패널로서 구성되어 있으며, 임의의 가시 정보를 표시하는 표시 장치(12)와, 터치 패널(10)의 터치면(14)에 대하여 접촉 또는 근접하는 손가락 등의 지시체(16)의 위치를 검출하는 터치 센서(18)와, 터치 센서(18)를 덮는 커버 부재(20)와, 케이스(22)를 구비한다.

표시 장치(12)는, 특별히 한정되는 것은 아니며 다양한 표시 방식을 채용할 수 있다. 그 적합한 예로서는, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 유기 EL(Electro-Luminescence) 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼 등을 들 수 있다.

터치 센서(18)는, 표시 장치(12)의 일면에 접착층(24)을 통하여 접착된 센서 본체(26)와, 플렉시블 회로 기판(28)을 통하여 센서 본체(26)에 전기적으로 접속된 제어 회로부(IC 회로 등)(30)를 갖는다. 센서 본체(26)의 상세한 구성에 대해서는 추후에 설명한다.

제어 회로부(30)는, 지시체(16)가 터치면(14)에 접촉 또는 근접했을 때에, 지시체(16)와 센서 본체(26)의 사이의 정전 용량의 변화를 파악하여, 그 접촉 위치 또는 근접 위치를 검출하는 것이다. 제어 회로부(30)는, 도 1의 예에서는, 케이스(22)의 내측면에 고정되어 있지만, 케이스(22)의 임의의 위치에 고정 가능하다.

커버 부재(20)는, 센서 본체(26)의 일면에 적층되어 있으며, 터치 패널(10)의 터치면(14)을 구성한다. 커버 부재(20)는, 산화 규소 등을 이용하여 코팅된 상태에서 센서 본체(26)의 일면에 밀착시켜도 되고, 마찰 등에 의한 손상을 방지하기 위하여 센서 본체(26)의 일면에 OCA(Optical Clear Adhesive) 시트 등의 투명한 점착제를 통하여 첩착해도 된다. 커버 부재(20)의 구성 재료는, 예를 들면, 유리, 강화 유리, 사파이어 또는 폴리카보네이트(PC)나 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 수지 등을 적합하게 이용할 수 있다. 케이스(22)는, 표시 장치(12), 터치 센서(18), 및 커버 부재(20)를 수용한다.

도 2~도 4B에 나타내는 바와 같이, 센서 본체(26)는, 제1 도전성 필름(32A)과 제2 도전성 필름(32B)을 적층하여 구성되어 있다. 또한, 제1 도전성 필름(32A)과 제2 도전성 필름(32B)은, 도시되어 있지 않지만, OCA 시트 등의 투명한 점착제를 통하여 적층되어 있다. 제1 도전성 필름(32A)은, 제1 기판(34A)과, 제1 기판(34A)에 마련된 복수의 제1 검출 전극(36A)과, 각 제1 검출 전극(36A)에 제1 결선부(38A)를 통하여 전기적으로 접속된 복수의 제1 주변 배선(40A)과, 각 제1 주변 배선(40A)에 전기적으로 접속된 복수의 제1 단자부(42A)를 갖고 있다.

제1 기판(34A)은, 절연성 및 투명성을 가진 기판(34)이다. 제1 기판(34A)에 대한 파장이 400nm~700nm의 가시광의 투과율은, 임의로 설정 가능하지만, 80% 이상이 바람직하고, 90% 이상이 보다 바람직하다. 제1 기판(34A)의 두께는, 25μm~250μm가 바람직하다.

이와 같은 제1 기판(34A)의 구성 재료는, 예를 들면, 유리 또는 수지 등을 적합하게 이용할 수 있다. 이 종의 수지로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터류; 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스타이렌, 폴리에틸렌바이닐아세테이트(EVA) 등의 폴리올레핀류; 바이닐계 수지; 그 외, 폴리카보네이트(PC), 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 아크릴 수지, 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로올레핀 폴리머(COP), 사이클로올레핀 코폴리머(COC), 폴리에터설폰(PES) 등을 들 수 있다.

복수의 제1 검출 전극(36A)은, 제1 방향(X방향, 제1 기판(34A)의 가로 방향)으로 연장된 상태에서 제2 방향(Y방향, 제1 기판(34A)의 세로 방향)으로 서로 이간되어 병설되어 있다. 제1 검출 전극(36A)은, 제1 기판(34A) 상에 마련되어 오목 형상의 제1 전극홈(46a)을 갖는 제1 수지층(44a)과, 오목 형상의 제1 전극홈(46a)에 충전된 제1 도전 재료(48a)로 구성되어 있다(도 3A 참조).

본 실시형태에서는, 제1 수지층(44a)은, 제1 기판(34A)의 일면의 전체면에 적층되어 있지만, 제1 기판(34A) 상에 제1 수지층(44a)이 적층되어 있지 않은 부분이 존재하고 있어도 상관없다. 제1 수지층(44a)은, 절연성 및 투명성을 갖고 있으며, 자외선 경화성 수지나 열경화성 수지 등을 적합하게 이용할 수 있다. 제1 수지층(44a)의 구성 재료로서는, 아크릴 수지, 유레테인 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터 수지 등을 들 수 있고, 특히 아크릴 수지, 유레테인 수지가 바람직하다.

제1 검출 전극(36A)은, 복수의 제1 전극홈(46a)을 평면에서 보았을 때 메시 형상으로 배치함으로써 얻어진 메시 패턴을 갖고 있다. 바꿔 말하면, 이 메시 패턴은, 동일한 사각형상의 셀이 다수 조합되어 구성되어 있다. 제1 전극홈(46a)의 홈폭은, 1μm~10μm가 바람직하고, 평행하여 인접하는 제1 전극홈(46a)의 피치는, 50μm~600μm가 바람직하다. 메시의 셀 형상으로서는, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 다각형 형상을 취할 수 있다. 그 중에서도, 마름모형, 정사각형 및 정육각형이 바람직하다. 또한, 메시 패턴은, 상이한 형상의 셀이 다수 조합되어 구성되어 있어도 되고, 랜덤인 패턴이어도 된다.

제1 전극홈(46a)은, 횡단면이 사각형상으로 형성되어 있다. 제1 전극홈(46a)의 홈 깊이는, 1μm~10μm가 바람직하고, 1μm~5μm가 보다 바람직하다. 제1 수지층(44a)의 두께를 비교적 얇게 할 수 있고, 또한 제1 단자홈(54a)에 충전된 제1 도전 재료(48a)의 단선을 효과적으로 억제할 수 있기 때문이다. 후술하는 제1 결선홈(50a), 제1 배선홈(52a), 및 제1 단자홈(54a)의 각각의 홈 깊이에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 제1 전극홈(46a)의 횡단면 형상은, 임의의 형상으로 설정 가능하다.

제1 도전 재료(48a)는, 구리, 은, 알루미늄, 니켈, 크로뮴 및 카본 블랙으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료를 포함한다. 또, 제1 도전 재료(48a)는, 복수 종류의 재료를 적층하여 구성되어 있어도 된다.

제1 결선부(38A)는, 제1 검출 전극(36A)의 한쪽의 단부에 교대로 마련되어 있으며, 오목 형상의 제1 결선홈(50a)을 갖는 제1 수지층(44a)과, 오목 형상의 제1 결선홈(50a)에 충전된 제1 도전 재료(48a)로 구성되어 있다. 제1 결선홈(50a)은, 제1 전극홈(46a)에 연통되어 있으며, 평면에서 보았을 때 직사각형상으로 형성되어 X방향으로 연장되어 있다.

제1 주변 배선(40A)은, 복수의 제1 검출 전극(36A)과 각각 대응하는 제1 단자부(42A)를 전기적으로 접속시키는 것으로서, 오목 형상의 제1 배선홈(52a)을 갖는 제1 수지층(44a)과, 오목 형상의 제1 배선홈(52a)에 충전된 제1 도전 재료(48a)로 구성되어 있다(도 3B 참조). 제1 배선홈(52a)은, 제1 결선홈(50a)에 연통되어 있다. 제1 배선홈(52a)의 홈폭은, 제1 전극홈(46a)의 홈폭보다 크게 형성되어 있는 것이 바람직하지만, 동일해도 된다.

복수의 제1 단자부(42A)는, 제1 기판(34A)의 Y방향의 일단부에 있어서 X방향으로 서로 이간된 상태(전기적으로 절연된 상태)로 배치되어 있다. 인접하는 제1 단자부(42A)의 X방향의 이간 간격은, 전기적 절연성 및 소형화의 관점에서, 50μm~500μm가 바람직하고, 100μm~300μm가 보다 바람직하다.

제1 단자부(42A)는, 오목 형상의 제1 단자홈(54a)을 갖는 제1 수지층(44a)과, 오목 형상의 제1 단자홈(54a)에 충전된 제1 도전 재료(48a)로 구성되어 있다(도 4B 참조). 제1 단자홈(54a)은, 제1 배선홈(52a)에 연통되어 있다. 제1 단자부(42A)는, 제1 단자홈(54a)을 평면에서 보았을 때 직사각형상으로 형성함으로써 얻어지는 중실 패턴을 갖고 있고, Y방향을 따라 연장되어 있다.

제1 단자홈(54a)의 홈폭(X방향을 따른 치수)은, 제1 배선홈(52a)의 홈폭보다 크게 형성되어 있다. 구체적으로는, 제1 단자홈(54a)의 홈폭은, 후술하는 제1 접속부(58A)의 콘택트 저항 및 소형화의 관점에서, 50μm~500μm가 바람직하고, 200μm~400μm가 보다 바람직하다.

제1 단자홈(54a)은, 제1 도전 재료(48a)에 의하여 완전히 메워져 있지 않다. 즉, 제1 단자홈(54a)에 충전된 제1 도전 재료(48a)의 표면은, 제1 수지층(44a)의 외표면보다 홈 바닥면측에 위치하고 있다.

이와 같은 제1 도전성 필름(32A)에서는, 대응하는 제1 전극홈(46a), 제1 결선홈(50a), 제1 배선홈(52a), 및 제1 단자홈(54a)이 연통되어 하나로 연속된 오목 형상의 제1 홈(56a)이 복수 형성되고, 이들 제1 홈(56a)에 제1 도전 재료(48a)가 충전됨으로써, 복수의 제1 검출 전극(36A), 제1 결선부(38A), 제1 배선부, 및 제1 단자부(42A)가 구성된다.

또, 도 4A 및 도 4B에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 터치 패널(10)은, 복수의 제1 단자부(42A)에 대하여 개별로 서로 이간된 상태로 마련된 복수의 도전성을 갖는 제1 접속부(58A)를 구비한다. 제1 접속부(58A)는, 제1 단자홈(54a)에 충전된 제1 도전 재료(48a)에 접촉하고, 또한 제1 수지층(44a)의 일부를 덮고 있다.

복수의 제1 접속부(58A)는, 이방성 도전 필름(60)(ACF: Anisotropic Conductive Film)을 통하여 플렉시블 회로 기판(28)의 소정의 단자(62)에 전기적으로 접속되어 있다. 이방성 도전 필름(60)은, 절연성의 열경화성 수지에 도전성 입자를 분산시켜 구성되며, 두께 방향으로 도전성을 갖고 면 방향으로 절연성을 갖는다. 이방성 도전 필름(60)은, 2 이상의 제1 접속부(58A)를 덮도록 배치되는 것이 바람직하고, 모든 제1 접속부(58A)를 덮도록 배치되는 것이 보다 바람직하다.

제1 접속부(58A)는, 평면에서 보았을 때 제1 단자홈(54a)보다 한층 더 크게 직사각형상으로 형성되어 있다. 제1 접속부(58A)의 폭 치수는, 제1 단자홈(54a)의 홈폭보다 2μm~100μm 큰 것이 바람직하고, 제1 단자홈(54a)의 홈폭보다 10μm~50μm 큰 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 인접하는 제1 접속부(58A)와의 전기적 절연성을 확보하면서 제1 단자홈(54a)의 전체면을 제1 접속부(58A)에 의하여 효율적으로 덮을 수 있기 때문이다.

제1 접속부(58A)에 있어서의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값은, 0.05μm~5.0μm가 바람직하고, 0.1μm~2.0μm가 보다 바람직하다. 이 경우, 제1 접속부(58A)와 이방성 도전 필름(60)의 콘택트 저항을 적합하게 개선할 수 있고, 또한 이방성 도전 필름(60)을 제1 수지층(44a)의 외표면 중 제1 접속부(58A)에 덮여 있지 않은 부위에 대해서도 접착시킬 수 있다.

제1 접속부(58A)에 있어서의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값(Have)이란, 도 13에 나타내는 바와 같이, 제1 접속부(58A)의 최대 높이부(P_max)의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이(Ha)와 제1 단자부(42A) 상의 제1 접속부(58A)의 최소 높이부(P_min)의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이(Hb)의 중간 높이로서 정의할 수 있다. 즉, Have=(Ha+Hb)/2로 정의되는 값이다.

제1 접속부(58A)를 구성하는 도전성 부재로서는, 산화 인듐 주석(ITO: Indium Tin Oxido) 등의 도전성 산화물, 구리, 은, 알루미늄, 니켈, 크로뮴, 금 등의 금속, 카본 나노 튜브, 금속 나노 와이어 등의 도전성 섬유, 폴리아세틸렌, 폴리싸이오펜 등의 고분자 도전 재료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 도전 재료를 함유하고 있는 것이 바람직하다.

제1 접속부(58A)는, 도전성 입자 및 바인더를 함유하는 도전성 부재인 것이 바람직하다. 도전성 입자 및 바인더를 함유하는 도전성 부재는 잉크, 페이스트의 액체로 할 수 있고, 제1 단자부(42A)의 오목 형상의 제1 단자홈(54a)에 스며들기 쉬우며, 선폭이 좁은 오목 형상의 제1 단자홈(54a)에 충전되어 있는 도전 재료의 콘택트 저항을 개선할 수 있는 효과가 있다. 도전성 입자에는, 은 입자 등의 금속 입자 또는 도전성 산화물 입자를 이용할 수 있고, 특히 도전성 산화물 입자가 보다 바람직하다. 도전성 산화물 입자의 구성 재료로서는, ITO 등을 들 수 있다. 이 경우, 제1 접속부(58A)에 대하여 이방성 도전 필름(60)을 리페어하기 쉬워져 적합하다. 즉, 이방성 도전 필름(60)을 제1 접속부(58A)에 접착한 후에, 일단 떼어 내고, 다시 제1 접속부(58A)에 접착할 수 있다.

도전성 입자의 평균 입경은, 1nm~500nm가 바람직하고, 5nm~100nm가 보다 바람직하며, 10nm~80nm가 더 바람직하다.

바인더는, 도전성 입자끼리를 결합하여 도전 부재의 도전성과 강도를 높이는 기능을 갖는 것이다. 바인더 성분으로서는, 유기 및/또는 무기 바인더를 이용하는 것이 가능하다. 유기 바인더(수지 바인더)로서는, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 상온 경화성 수지, 자외선 경화성 수지, 및 전자선 경화성 수지 등의 군으로부터 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 열가소성 수지는, 그 종류, 구조에 따라 다양한 유리 전이점(Tg)을 갖기 때문에, 기재의 내열성에 맞추어 적절히 선택하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지로서는, 일반적으로 알려진 열가소성 수지를 이용할 수 있지만, 높은 유리 전이점(Tg)을 갖는 것이 바람직하다.

또, 열가소성 수지로서는, 메타크릴 수지 등의 아크릴 수지, 폴리에스터 수지 등을 들 수 있다. 또, 열경화성 수지로서는, 예를 들면 에폭시 수지, 불소 수지 등을, 상온 경화성 수지로서는, 2액성의 에폭시 수지나 각종 유레테인 수지 등을, 자외선 경화성 수지로서는, 각종 올리고머, 모노머, 광개시제를 함유하는 수지 등을, 전자선 경화성 수지로서는 각종 올리고머, 모노머를 함유하는 수지 등을 들 수 있지만, 이들 수지에 한정되는 것은 아니다. 또, 무기 바인더로서는, 실리카졸, 알루미나졸, 지르코니아졸, 타이타니아졸(titaniasol) 등을 주성분으로 하는 바인더를 들 수 있다. 예를 들면, 상기 실리카졸로서는, 테트라알킬실리케이트에 물이나 산촉매를 첨가하여 가수분해하고, 탈수 축중합을 진행시킨 중합물, 혹은 테트라알킬실리케이트를 이미 4~5량체까지 중합을 진행시킨 시판 중인 알킬실리케이트 용액을, 추가로 가수분해와 탈수 축중합을 진행시킨 중합물 등을 이용할 수 있다. 또한, 탈수 축중합이 과도하게 진행되면, 용액 점도가 상승하여 최종적으로 고화(固化)되어 버리므로, 탈수 축중합의 정도에 대해서는, 도포 가능한 상한 점도 이하로 조정한다. 단, 탈수 축중합의 정도는, 상기 상한 점도 이하의 레벨이면 특별히 한정되지 않지만, 막 강도, 내후성 등을 고려하면, 중량 평균 분자량으로 500~50000 정도가 바람직하다. 그리고, 이 알킬실리케이트 가수분해 중합물(실리카졸)은, 투명 도전막 형성용 도포액의 도포·건조 후의 가열 시에 있어서 탈수 축중합 반응(가교 반응)이 거의 완결되고, 딱딱한 실리케이트 바인더 매트릭스(산화 규소를 주성분으로 하는 바인더 매트릭스)가 된다. 바인더로서, 유기-무기의 하이브리드 바인더를 이용할 수도 있다. 예를 들면, 상술한 실리카졸을 일부 유기 관능기로 수식한 바인더나, 실리콘 커플링제 등의 각종 커플링제를 주성분으로 하는 바인더를 들 수 있다.

한편, 제2 도전성 필름(32B)은, 제2 기판(34B)과, 제2 기판(34B)에 마련된 복수의 제2 검출 전극(36B)과, 각 제2 검출 전극(36B)에 제2 결선부(38B)를 통하여 전기적으로 접속된 복수의 제2 주변 배선(40B)과, 각 제2 주변 배선(40B)에 전기적으로 접속된 복수의 제2 단자부(42B)를 갖고 있다.

제2 기판(34B)은, 제1 기판(34A)과 동일하게 구성된다. 복수의 제2 검출 전극(36B)은, Y방향으로 연장된 상태에서 X방향으로 서로 이간되어 병설되어 있다. 제2 검출 전극(36B)은, 제2 기판(34B) 상에 마련되어 오목 형상의 제2 전극홈(46b)을 갖는 제2 수지층(44b)과, 오목 형상의 제2 전극홈(46b)에 충전된 제2 도전 재료(48b)로 구성되어 있다(도 3A 참조).

제2 도전 재료(48b)는, 제1 도전 재료(48a)와 동일한 것을 적합하게 이용할 수 있다. 제2 결선부(38B)는, 제2 검출 전극(36B)의 일단부에 마련되어 있고, 오목 형상의 제2 결선홈(50b)을 갖는 제2 수지층(44b)과, 오목 형상의 제2 결선홈(50b)에 충전된 제2 도전 재료(48b)로 구성되어 있다.

제2 주변 배선(40B)은, 제1 주변 배선(40A)과 동일하게 구성되어 있고, 복수의 제2 검출 전극(36B)과 각각 대응하는 제2 단자부(42B)를 전기적으로 접속시키는 것으로서, 오목 형상의 제2 배선홈(52b)을 갖는 제2 수지층(44b)과, 오목 형상의 제2 배선홈(52b)에 충전된 제2 도전 재료(48b)로 구성되어 있다.

복수의 제2 단자부(42B)는, 제2 기판(34B)의 Y방향의 일단부에 있어서 X방향으로 서로 이간된 상태(전기적으로 절연된 상태)로 배치되어 있다. 인접하는 제2 단자부(42B)의 X방향의 이간 간격은, 전기적 절연성 및 소형화의 관점에서, 50μm~500μm가 바람직하고, 100μm~300μm가 보다 바람직하다.

제2 단자부(42B)는, 제1 단자부(42A)와 동일하게 구성되어 있고, 오목 형상의 제2 단자홈(54b)을 갖는 제2 수지층(44b)과, 오목 형상의 제2 단자홈(54b)에 충전된 제2 도전 재료(48b)로 구성되어 있다.

이와 같은 제2 도전성 필름(32B)에서는, 대응하는 제2 전극홈(46b), 제2 결선홈(50b), 제2 배선홈(52b), 및 제2 단자홈(54b)이 연통되어 하나로 연속된 오목 형상의 제2 홈(56b)이 복수 형성되고, 이들 제2 홈(56b)에 제2 도전 재료(48b)가 충전됨으로써, 복수의 제2 검출 전극(36B), 제2 결선부(38B), 제2 배선부, 및 제2 단자부(42B)가 구성된다.

또, 본 실시형태의 터치 패널(10)은, 복수의 제2 단자부(42B)에 대하여 개별로 서로 이간된 상태에서 마련된 복수의 제2 접속부(58B)를 구비한다. 제2 접속부(58B)는, 제2 단자홈(54b)에 충전된 제2 도전 재료(48b)에 접촉하고, 또한 제2 수지층(44b)의 일부를 덮고 있다. 복수의 제2 접속부(58B)는, 이방성 도전 필름(60)을 통하여 플렉시블 회로 기판(28)의 소정의 단자(62)에 전기적으로 접속되어 있다. 제2 접속부(58B)는, 제1 접속부(58A)와 동일하게 구성되어 있기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관한 터치 패널(10)은, 기본적으로 이상과 같이 구성되는 것이며, 다음으로, 터치 패널(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 주로 제1 도전성 필름(32A) 및 제1 접속부(58A)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 또한, 제2 도전성 필름(32B) 및 제2 접속부(58B)의 제조 방법은, 제1 도전성 필름(32A) 및 제1 접속부(58A)의 제조 방법과 기본적으로 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

먼저, 복수의 롤러(66, 68)에 의하여 반송되는 제1 기판(34A)의 일면에 자외선 경화성 수지(70)를 도포한다. 그리고, 도 6A에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(34A)의 일면에 도포된 자외선 경화성 수지(70)에 볼록 형상의 돌출부를 포함하는 임프린트형(72)을 압압하고(전사하고), 또한 자외선 조사 장치(74)로부터 자외선 경화성 수지(70)에 자외선을 조사함으로써, 소정의 오목 형상의 홈이 형성된 제1 수지층(44a)을 얻는다(도 5의 스텝 S1: 홈 형성 공정). 자외선 경화성 수지(70)의 바람직한 재료로서는, 자외선 경화 아크릴 수지, 자외선 경화 유레테인 수지 등을 들 수 있다.

여기에서, 임프린트형(72)은, 롤부(76)와, 롤부(76)의 외주면에 접착층을 통하여 접착되는 필름형(78)을 구비한다. 필름형(78)은 다음과 같이 형성된다. 즉, 먼저, 유리 기판(80)에 도포된 감광성 재료(82)에 광을 노광하여 감광성 재료(82)에 소정의 오목 형상의 홈 패턴(84)을 형성함으로써 원형(마스터 몰드)(86)을 얻는다(도 6B 참조). 감광성 재료(82)는, 표면 조도가 충분히 작은 재료가 선택된다. 그리고, 원형(86)의 홈 패턴에 니켈을 전주(電鑄)함으로써 홈 패턴에 대응한 볼록 패턴을 가진 필름형(78)을 얻는다(도 6C 참조).

필름형(78)은, 제1 수지층(44a)과의 분리를 원활히 행하기 위하여, 표면 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 표면 처리로서는, 예를 들면, 스퍼터링 방식에 의하여 이산화 규소 등을 박막 코팅(두께 1200Å~1500Å으로 코팅)하는 것을 들 수 있다.

이 홈 형성 공정에서는, 하나의 임프린트형(72)에 의하여 오목 형상의 제1 홈(56a)(복수의 제1 전극홈(46a), 제1 결선홈(50a), 제1 배선홈(52a), 및 제1 단자홈(54a))이 제1 수지층(44a)에 동시에 형성된다. 단, 복수의 임프린트형(72)을 이용하여 오목 형상의 제1 홈(56a)을 형성해도 된다.

홈 형성 공정에서는, 제1 기판(34A)의 일면에 열경화성 수지를 도포하고, 그 열경화성 수지에 임프린트형(72)을 압압하며, 또한 열경화성 수지를 가열함으로써, 오목 형상의 제1 홈(56a)이 형성된 제1 수지층(44a)을 얻어도 된다.

이어서, 제1 수지층(44a)에 형성된 오목 형상의 제1 홈(56a)에 제1 도전 재료(48a)로서의 도전성 잉크(잉크 형태의 도전 재료)(88)를 충전한다(스텝 S2: 충전 공정). 즉, 도 7A에 나타내는 바와 같이, 롤 투 롤에 의하여 제1 기판(34A)을 반송하면서 잉크 공급부(85)로 제1 수지층(44a)의 외표면에 도전성 잉크(88)를 도포한 후, 스위프부(87)를 제1 수지층(44a)의 외표면에 접촉시킴으로써 제1 수지층(44a)의 외표면에 있는 도전성 잉크(88)를 제1 전극홈(46a), 제1 결선홈(50a), 제1 배선홈(52a), 및 제1 단자홈(54a)에 도입(충전)한다.

도전성 잉크(88)의 공급량 및 공급 속도는, 도전성 잉크(88)의 점성, 제1 전극홈(46a), 제1 결선홈(50a), 제1 배선홈(52a), 및 제1 단자홈(54a)의 홈폭 및 홈 깊이, 또한 제1 기판(34A)의 반송 속도 등에 따라 설정된다. 스위프부(87)는, 제1 수지층(44a)의 폭 이상으로 형성되어 있고, 제1 기판(34A)의 반송 방향과는 반대측으로 경사지게 연장된 블레이드(89)를 갖고 있다. 즉, 제1 수지층(44a)에 대한 블레이드(89)의 접촉각(제1 수지층(44a)과 블레이드(89)가 이루는 각도)은, 예각이 되어 있다. 이로써, 블레이드(89)를 제1 수지층(44a)에 대하여 적당한 압력으로 압압할 수 있으므로, 제1 수지층(44a)의 외표면에 있는 도전성 잉크(88)를 제1 전극홈(46a), 제1 결선홈(50a), 및 제1 배선홈(52a)에 효율적으로 도입할 수 있다.

본 공정에 있어서는 블레이드(89)의 접촉각 및 압력은, 도전성 잉크(88)를 오목 형상의 제1 홈(56a)에 효율적으로 도입(충전)할 수 있도록 설정되어 있기 때문에, 도 7A에 나타내는 바와 같이 제1 홈(56a) 이외의 제1 수지층(44a) 상에도 도전성 잉크(88)가 잔류하게 된다. 도전성 잉크(88)의 바람직한 것으로서는, 금속 나노 잉크가 있다. 금속 나노 잉크란, 금속의 나노 입자를 물 또는 용제에 분산한 잉크이며, 저온에서 소결 가능하다는 특징을 갖는다. 금속 나노 잉크 중에서도 특히 은 나노 잉크가 저항값, 경시 안정성의 관점에서 바람직하다. 여기에서는, 롤 투 롤에 의한 충전 방법을 설명했지만, 상기의 충전 방법을 매엽식으로 행하는 것도 물론 가능하다.

또, 이 충전 공정에서는, 도 7B에 나타내는 바와 같이, 스크린 인쇄에 의하여 제1 홈(56a)으로의 도전성 잉크(88)의 충전이 행해져도 된다. 구체적으로는, 스크린(90) 상에 도포한 도전성 잉크(88)를 스퀴지(92)를 이용하여 압출하고, 제1 수지층(44a)의 제1 단자홈(54a)에 충전한다. 이 제1 단자홈(54a)으로의 도전성 잉크(88)의 충전 방법은, 스크린 인쇄에 한정되는 것은 아니며, 잉크젯을 이용해도 된다. 이와 같은 스크린 인쇄나 잉크젯을 이용함으로써, 제1 홈(56a)으로의 도전성 잉크(88)의 도포량(충전량)을 효율적으로 조정할 수 있다. 스크린 인쇄나 잉크젯을 이용한 경우라도, 도 7B에 나타내는 바와 같이 제1 홈(56a) 이외의 제1 수지층(44a) 상에 도전성 잉크(88)가 잔류하게 된다.

이와 같은 충전 공정에서는, 종류가 상이한 도전성 잉크(88)를 제1 홈(56a)에 대하여 충전함으로써 복수 종류의 재료가 적층된 제1 도전 재료(48a)를 형성하도록 해도 된다. 또한, 도전성 잉크(88)는, 상술한 제1 도전 재료(48a)의 구성 재료를 포함하는 잉크 또는 페이스트로서 구성되어 있다.

그 후, 도 8A에 나타내는 바와 같이, 제1 수지층(44a)의 외표면에 잔류한 도전성 잉크(88)를 블레이드(94)에 의하여 제거한다(스텝 S3: 제거 공정). 구체적으로는, 제1 수지층(44a)의 외표면에 블레이드(94)를 접촉시키면서 슬라이드시킨다. 블레이드(94)는, 잔류한 도전성 잉크(88)를 연화시키는 세정액을 함유하고 있어도 된다. 세정액으로서는, 아이소프로필알코올과 아세톤의 혼합물을 들 수 있다. 이 경우, 9:1 또는 8:2의 비율로 아이소프로필알코올을 많이 혼합하면, 도전성 잉크(88)를 효율적으로 연화시킬 수 있다.

이때, 제1 홈(56a)에 충전되어 있는 도전성 잉크(88)의 일부가 블레이드(94)에 의하여 박리된다. 즉, 제1 수지층(44a)의 제1 홈(56a)은, 도전성 잉크(88)에 의하여 완전히 메워져 있지 않다. 바꿔 말하면, 제1 홈(56a)에 충전된 제1 도전 재료(48a)의 표면이 제1 수지층(44a)의 외표면보다 홈 바닥면측에 위치하여, 제1 홈(56a)의 개구부측에 공간(S)이 형성되어 있다.

또한, 제거 공정에서는, 롤 투 롤에 의하여 제1 기판(34A)을 반송하면서, 제1 수지층(44a)의 외표면에 1개 또는 복수의 롤러를 압압함으로써 제1 수지층(44a)의 외표면에 잔류하고 있는 도전성 잉크(88)를 제거해도 된다. 이 경우, 롤러는, 상술한 세정액을 함유하고 있어도 된다.

제거 공정 후에, 도 8B에 나타내는 바와 같이, 제1 홈(56a)에 충전된 도전성 잉크(88)는, 가열 장치(102)에 의하여 가열하여 소성(경화)시킨다(스텝 S4: 제1 가열 공정). 구체적으로는, 가열 장치(102)는, 열, 열풍, 적외선, 또는 원적외선을 도전성 잉크(88)를 향하여 조사한다. 가열 조건은, 도전성 잉크(88)의 재질 등에 따라 설정된다.

이어서, 제1 단자홈(54a)에 충전된 도전성 잉크(88)에 접촉하고, 또한 제1 수지층(44a)의 외표면의 일부를 덮도록 제1 접속부(58A)를 패터닝 형성한다(스텝 S5: 접속부 형성 공정).

구체적으로는, 제1 단자홈(54a)의 개구부측에 형성된 공간(S)에 제1 접속부(58A)로서의 잉크 형태의 도전성 부재(96)를 스크린 인쇄에 의하여 도포한다(도 9A 참조). 즉, 스크린(98) 상에 도포한 도전성 부재(96)를 스퀴지(100)를 이용하여 제1 수지층(44a)측으로 압출하여, 제1 단자홈(54a)보다 한층 더 큰 영역에 도전성 부재(96)를 패터닝 형성한다. 이때, 도전성 부재(96)는, 복수의 제1 단자부(42A)에 대하여 개별로 서로 이간되어 마련되어 있다. 도전성 부재(96)는, 상술한 제1 접속부(58A)의 구성 재료를 포함하는 잉크 또는 페이스트로서 구성되어 있다. 또한, 잉크 형태의 도전성 부재(96)의 도포 방법은, 스크린 인쇄에 한정되는 것은 아니며, 잉크젯을 이용해도 된다. 스크린 인쇄 및 잉크젯을 이용함으로써, 간편하게 도전성 부재(96)의 패터닝 형성을 할 수 있다.

그리고, 도 9B에 나타내는 바와 같이, 제1 단자부(42A)에 마련된 도전성 부재(96)를 가열 장치(102)에 의하여 가열하여 소성(경화)시킨다(스텝 S6: 제2 가열 공정). 구체적으로는, 가열 장치(102)는, 열, 열풍, 적외선, 또는 원적외선을 도전성 부재(96)를 향하여 조사한다. 가열 조건은, 도전성 부재(96)의 재질 등에 따라 설정된다. 제2 가열 공정에 있어서의 가열 온도는, 제1 가열 공정에 있어서의 가열 온도보다 높은 것이 바람직하다. 제2 가열 공정에 있어서의 가열 온도 쪽을 높게 함으로써, 도전성 잉크(88)와 도전성 부재(96)의 밀착성을 강화시킬 수 있다. 또한, 도전성 잉크(88)와 도전성 부재(96)의 재질에 따라서는, 제1 가열 공정과 제2 가열 공정을 공통화할 수 있다. 즉, 스텝 S4(제1 가열 공정)를 생략하고, 제1 홈(56a)에 충전된 도전성 잉크(88)와 제1 단자부(42A)에 마련된 도전성 부재(96)를 스텝 S6(제2 가열 공정)에서, 동시에 소결(경화)시켜도 된다.

이로써, 제1 검출 전극(36A), 제1 결선부(38A), 제1 주변 배선(40A), 제1 단자부(42A), 및 제1 접속부(58A)가 얻어진다. 이 상태에서, 제1 접속부(58A)는, 제1 단자홈(54a)에 충전된 제1 도전 재료(48a)에 접촉한 상태에서 제1 수지층(44a)의 외표면의 일부를 덮게 된다.

그 후, 복수의 제1 접속부(58A)에 걸쳐지도록 이방성 도전 필름(60) 및 플렉시블 회로 기판(28)을 배치하여 가압 및 가열하여 압착함으로써, 복수의 제1 접속부(58A)와 각각 대응하는 플렉시블 회로 기판(28)의 단자(62)를 전기적으로 접속한다(스텝 S7: 압착 공정). 이로써, 본 실시형태에 관한 터치 패널(10)이 제조된다.

상술한 터치 패널(10)의 제조 방법에서는, 제1 검출 전극(36A), 제1 결선부(38A), 및 제1 주변 배선(40A)을 형성하는 전극부 형성 공정과, 제1 단자부(42A)를 형성하는 단자부 형성 공정은, 홈 형성 공정, 충전 공정 및 제거 공정을 행함으로써 실시된다. 즉, 전극부 형성 공정과 단자부 형성 공정이 동 공정이며, 또한 동시에 행해지고 있다.

단, 전극부 형성 공정과 단자부 형성 공정은 별도의 공정이어도 된다. 즉, 제1 검출 전극(36A), 제1 결선부(38A), 및 제1 주변 배선(40A)을 홈 형성 공정, 충전 공정, 및 제거 공정에 의하여 제작한 후에, 제1 단자부(42A)를 홈 형성 공정, 충전 공정, 및 제거 공정에 의하여 제작해도 된다.

본 실시형태에 의하면, 제1 단자부(42A)의 제1 도전 재료(48a)에 접촉하고, 또한 제1 수지층(44a)의 외표면의 일부를 덮는 도전성의 제1 접속부(58A)가 복수의 제1 단자부(42A)에 대하여 개별로 서로 이간된 상태로 마련되어 있다. 이로 인하여, 제1 도전 재료(48a)와 이방성 도전 필름(60)을 제1 접속부(58A)를 통하여 전기적으로 접속시킬 수 있다. 이로써, 제1 도전 재료(48a)가 제1 수지층(44a)에 형성된 오목 형상의 제1 단자홈(54a)을 완전히 메우고 있지 않은 경우이더라도, 제1 접속부(58A) 및 이방성 도전 필름(60)을 통하여 제1 단자부(42A)의 제1 도전 재료(48a)와 플렉시블 회로 기판(28)의 단자(62)를 확실히 전기적으로 접속시킬 수 있다.

또, 홈 형성 공정에 있어서 제1 홈(56a)을 형성하고, 충전 공정에 있어서 제1 홈(56a)에 제1 도전 재료(48a)로서의 도전성 잉크(88)를 충전하고 있으므로, 제1 검출 전극(36A), 제1 결선부(38A), 제1 주변 배선(40A), 및 제1 단자부(42A)를 효율적으로 형성할 수 있다.

또한, 제1 접속부(58A)에 있어서의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값이 0.05μm~5.0μm이고, 보다 바람직한 범위는 0.1μm~2.0μm이다. 이 경우, 제1 접속부(58A)와 이방성 도전 필름(60)의 콘택트 저항을 적합하게 개선할 수 있고, 또한 제1 수지층(44a)의 외표면 중 제1 접속부(58A)에 의하여 덮여 있지 않은 부위에 대해서도 이방성 도전 필름(60)을 확실히 접착시킬 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 제1 접속부(58A)가 도전성 산화물 입자 및 바인더를 함유하고 있으므로, 제1 접속부(58A)에 대하여 이방성 도전 필름(60)을 용이하게 리페어할 수 있다.

또, 접속부 형성 공정에 있어서, 스크린 인쇄 또는 잉크젯을 이용하여 잉크 형태의 도전성 부재(96)를 제1 접속부(58A)로서 패터닝 형성하고 있으므로, 제1 접속부(58A)를 용이하고 또한 효율적으로 얻을 수 있다.

이상에서는, 제1 도전성 필름(32A) 및 제1 접속부(58A)에 관한 작용 효과에 대하여 설명했지만, 제2 도전성 필름(32B) 및 제2 접속부(58B)에 대해서도 동일한 작용 효과를 나타낸다. 이로 인하여, 제2 도전성 필름(32B) 및 제2 접속부(58B)에 관한 작용 효과의 설명은 생략한다. 이하의 설명에 대해서도 마찬가지이다.

그런데, 제1 단자홈(54a)의 홈폭이 넓어질수록 제1 단자홈(54a)에 있어서의 제1 도전 재료(48a)에 의하여 메워져 있지 않은 공간(S)이 커지기 때문에, 제1 접속부(58A) 중 제1 도전 재료(48a)를 덮는 부위의 표면이 제1 수지층(44a)의 외표면을 덮는 부위에 대하여 홈 바닥면측으로 파이기 쉬워진다(도 10 참조). 그리고, 제1 접속부(58A)의 표면에 파임부(110)가 형성되면, 제1 접속부(58A)와 이방성 도전 필름(60)의 콘택트 저항이 악화되는 경우가 있다. 한편, 제1 단자홈(54a)의 홈폭이 좁아질수록 그 제1 단자홈(54a)에 충전되는 제1 도전 재료(48a)와 제1 접속부(58A)의 콘택트 저항이 악화된다.

따라서, 본 실시형태에 관한 터치 패널(10)에 있어서, 제1 도전성 필름(32A)은, 도 11A 및 도 11B에 나타내는 변형예에 관한 제1 단자부(120A)를 갖고 있어도 된다. 이 제1 단자부(120A)는, 복수의 오목 형상의 제1 단자홈(122a)을 메시 형상으로 배치함으로써 얻어지는 메시 패턴을 갖고 있다. 바꿔 말하면, 이 메시 패턴은, 동일한 사각형상의 셀이 다수 조합되어 구성되어 있다.

제1 단자홈(122a)의 홈폭은, 2μm~30μm가 바람직하고, 3μm~15μm가 보다 바람직하다. 평행하여 인접하는 제1 단자홈(122a)의 피치는, 15μm~100μm가 바람직하고, 20μm~50μm가 보다 바람직하다. 메시 패턴의 셀 형상으로서는, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 다각형 형상을 취할 수 있다. 그 중에서도, 마름모형, 정사각형 및 정육각형이 바람직하다. 또한, 메시 패턴은, 상이한 형상의 셀이 다수 조합되어 구성되어 있어도 된다.

또, 제2 도전성 필름(32B)은, 제2 단자부(120B)를 갖고 있어도 된다. 이 제2 단자부(120B)는, 복수의 오목 형상의 제2 단자홈(122b)을 메시 형상으로 배치함으로써 얻어지는 메시 패턴을 갖고 있다. 바꿔 말하면, 이 메시 패턴은, 동일한 사각형상의 셀이 다수 조합되어 구성되어 있다. 제2 단자홈(122b)은, 제1 단자홈(122a)과 동일하게 구성된다.

이와 같은 구성에 의하면, 제1 단자부(120A)가 복수의 제1 단자홈(122a)을 포함하고, 또한 적어도 2 이상의 제1 단자홈(122a)에 걸쳐 제1 접속부(58A)를 연장하고 있으므로, 제1 단자부(120A)의 제1 도전 재료(48a)와 제1 접속부(58A)의 콘택트 저항과 제1 접속부(58A)와 이방성 도전 필름(60)의 콘택트 저항의 양쪽 모두를 개선시킬 수 있다.

또, 복수의 제1 단자홈(122a)을 메시 형상으로 배치하고 있으므로, 제1 단자부(120A)를 구성하는 제1 단자홈(122a)의 수를 효율적으로 증가시킬 수 있다. 이로 인하여, 제1 단자부(120A)의 제1 도전 재료(48a)와 제1 접속부(58A)의 콘택트 저항을 보다 더 개선시킬 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시예에 나타나는 재료, 치수, 비율, 처리 내용, 처리 순서 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 의하여 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.

(실시예 1)

홈 형성 공정에 있어서, 막두께 100μm의 PET로 이루어지는 제1 기판(34A) 상에 마련한 자외선 경화 아크릴 수지로 이루어지는 제1 수지층(44a)에 깊이 3μm의 제1 홈(56a)(제1 전극홈(46a), 제1 결선홈(50a), 제1 배선홈(52a), 및 제1 단자홈(54a))을 형성했다. 또, 충전 공정에 있어서, 제1 홈(56a)에 도전성 잉크(88)로서 수계의 은 나노 잉크를 충전하고, 제1 가열 공정에 있어서, 120℃에서 30분 가열하여 건조 성막함으로써, 제1 검출 전극(36A), 제1 결선부(38A), 제1 주변 배선(40A), 및 제1 단자부(42A)를 갖는 제1 도전성 필름(32A)을 얻었다(도 2 참조). 도 12에 나타내는 바와 같이, 제1 단자부(42A)는, 평면에서 보았을 때 한 변이 300μm인 정사각형상의 제1 단자홈(54a)으로 이루어지는 중실 패턴으로 했다. 또, 인접하는 제1 단자홈(54a)의 간격을 200μm로 했다.

접속부 형성 공정에 있어서, 은 페이스트를 스크린 인쇄에 의하여 제1 접속부(58A)에 있어서의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값이 1μm가 되도록 각 제1 단자부(42A)에 패터닝 형성했다. 각 제1 접속부(58A)는, 한 변이 330μm인 정사각형상의 중실 패턴으로 했다. 은 페이스트로서는, 도요 잉크 세이조 가부시키가이샤제의 REXALPHA RA FA FS 015를 이용하고, 스크린(98)으로서는, 스테인리스제 메시 스크린(메시 수 500, 두께 25μm)을 이용했다. 제2 가열 공정에 있어서, 140℃에서 1시간 가열하여 건조 성막함으로써 실시예 1에 관한 터치 패널을 제작했다.

(실시예 2)

접속부 형성 공정에 있어서, 스테인리스제 메시 스크린(메시 수 730, 두께 15μm)을 이용하여 스퀴지 속도를 떨어뜨리고, 제1 접속부(58A)에 있어서의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값을 0.05μm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 2에 관한 터치 패널을 제작했다.

(실시예 3)

접속부 형성 공정에 있어서, 스테인리스제 메시 스크린(메시 수 730, 두께 15μm)을 이용하여 스퀴지 속도를 떨어뜨리고, 제1 접속부(58A)에 있어서의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값을 0.1μm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 3에 관한 터치 패널을 제작했다.

(실시예 4)

접속부 형성 공정에 있어서, 스퀴지 속도를 떨어뜨리고, 제1 접속부(58A)에 있어서의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값을 2μm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 4에 관한 터치 패널을 제작했다.

(실시예 5)

접속부 형성 공정에 있어서, 스테인리스제 메시 스크린(메시 수 400, 두께 30μm)을 이용하고, 제1 접속부(58A)에 있어서의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값을 5μm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 5에 관한 터치 패널을 제작했다.

(실시예 6)

홈폭 10μm의 제1 단자홈(54a)을 피치 30μm로 메시 형상으로 배치하여 형성된 메시 패턴을 갖는 제1 단자부(42A)로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 6에 관한 터치 패널을 제작했다.

(실시예 7)

접속부 형성 공정에 있어서 ITO 잉크를 잉크젯 장치에 의하여 제1 단자부(42A)에 패터닝하고, 제2 가열 공정에 있어서 130℃에서 1시간 가열 소성하며, 제1 접속부(58A)에 있어서의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값을 1.5μm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 실시예 7에 관한 터치 패널을 제작했다. 또한, 잉크젯 장치로서는 DIMATIX사제의 DMP2831을 사용하고, ITO 잉크로서는 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤제의 투명 도전 ITO 잉크 X-100을 점도 15mPa·s로 조정한 잉크를 사용했다.

(비교예)

제1 접속부(58A)를 형성하지 않았던 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 비교예에 관한 터치 패널을 제작했다.

[평가]

이방성 도전 필름(60)에 의하여 10개의 제1 접속부(58A)와 플렉시블 회로 기판(28)을 압착하고, 10개의 제1 단자부(42A)의 제1 도전 재료(48a)와 그에 대응하는 플렉시블 회로 기판(28)의 단자(62)의 사이의 저항값을 측정하여, 제1 단자부(42A)와 플렉시블 회로 기판(28)의 콘택트 저항을 평가했다.

구체적으로는, 모든 제1 단자부(42A)의 측정 저항값이 기준 저항값의 80% 미만으로 도통되고 있었던 경우를 "AA"로 하고, 모든 제1 단자부(42A)의 측정 저항값이 기준 저항값의 80% 이상 90% 미만으로 도통되고 있었던 경우를 "A"로 하며, 모든 제1 단자부(42A)의 측정 저항값이 기준 저항값의 90% 이상 100% 미만으로 도통되고 있었던 경우를 "B"로 하고, 적어도 하나의 제1 단자부(42A)가 절연되어 있었던 경우를 "C"로 했다. 또한, 제1 단자부(42A)의 측정 저항값이 낮은 쪽이, 제1 도전 재료(48a)와 제1 접속부(58A)의 콘택트 저항, 및 제1 접속부(58A)와 이방성 도전 필름(60)의 콘택트 저항이 낮은 것을 의미한다.

[결과]

실시예 1~7 및 비교예의 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~7은 모든 제1 단자부(42A)에 있어서 도통이 확인되었다. 특히, 실시예 6 및 7은 AA 평가, 실시예 1, 3, 4는 A 평가, 실시예 2 및 5는 B 평가의 결과를 얻었다.

또한, 표 1 중의 접속부의 막두께란, "제1 접속부(58A)에 있어서의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값"에 상당하고, 단면 SEM으로 플렉시블 회로 기판(28)이 압착된 상태에서 측정을 행했다.

[표 1]

이 점에서, 실시예 6 및 7로부터, 제1 단자부(42A)는 메시 패턴인 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 또, 실시예 1~5로부터, 제1 접속부(58A)에 있어서의 제1 수지층(44a)의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값(접속부의 막두께)은, 0.1μm~2μm인 것이 바람직한 것을 알 수 있다.

본 실시형태에 관한 터치 패널(10) 및 그 제조 방법은, 상술한 구성 및 방법에 한정되지 않는다. 제1 도전성 필름(32A)에 있어서, 제1 검출 전극(36A), 제1 결선부(38A), 제1 주변 배선(40A)은, 예를 들면, 제1 기판(34A) 상에 금속을 증착하고, 금속 상에 패턴화된 레지스트를 형성하며, 에칭액에 의하여 금속을 에칭하는 것에 의하여, 금속의 세선 패턴을 형성함으로써 구성해도 되고, 제1 기판(34A) 상에 금속 잉크를 스크린 인쇄를 이용하여 도포하는 것에 의하여, 금속의 세선 패턴을 형성함으로써 구성해도 된다. 제2 도전성 필름(32B)에 대해서도 마찬가지이다.

또, 제1 도전성 필름(32A)에서는, 제1 검출 전극(36A)을 시인하기 어렵게 하기 위하여, 인접하는 제1 검출 전극(36A)의 사이에 제1 더미 패턴을 마련해도 된다. 제1 검출 전극(36A)과 제1 더미 패턴은 절연되어 있다. 제1 더미 패턴은, 홈 형성 공정, 충전 공정, 및 제거 공정에 의하여 제1 검출 전극(36A)과 동시에 형성할 수 있다. 단, 제1 더미 패턴은, 상기와 마찬가지로, 예를 들면, 제1 기판(34A)상에 금속을 증착하고, 금속 상에 패턴화된 레지스트를 형성하며, 에칭액에 의하여 금속을 에칭하는 것에 의하여, 금속의 세선 패턴을 형성함으로써 구성해도 되고, 제1 기판(34A)상에 금속 잉크를 스크린 인쇄를 이용하여 도포하는 것에 의하여, 금속의 세선 패턴을 형성함으로써 구성해도 된다. 제1 더미 패턴의 선폭 및 피치는, 제1 검출 전극(36A)과 동일하게 하는 것이 바람직하다. 제2 도전성 필름(32B)에 대해서도 마찬가지이다.

본 발명에 관한 터치 패널 및 그 제조 방법은, 상술한 실시형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 다양한 구성을 채용할 수 있는 것은 물론이다.

10…터치 패널
12…표시 장치
26…센서 본체
28…플렉시블 회로 기판
32A…제1 도전성 필름
32B…제2 도전성 필름
34A…제1 기판
34B…제2 기판
36A…제1 검출 전극
36B…제2 검출 전극
38A…제1 결선부
38B…제2 결선부
40A…제1 주변 배선
40B…제2 주변 배선
42A, 120A…제1 단자부
42B, 120B…제2 단자부
44a…제1 수지층
44b…제2 수지층
46a…제1 전극홈
46b…제2 전극홈
48a…제1 도전 재료
48b…제2 도전 재료
50a…제1 결선홈
50b…제2 결선홈
52a…제1 배선홈
52b…제2 배선홈
54a, 122a…제1 단자홈
54b, 122b…제2 단자홈
56a…제1 홈
56b…제2 홈
58A…제1 접속부
58B…제2 접속부
60…이방성 도전 필름
110…파임부

Claims

기판과,
상기 기판에 마련된 복수의 검출 전극과,
상기 검출 전극에 대응하여 배치된 단자부와,
상기 검출 전극과 각각 대응하는 상기 단자부를 전기적으로 접속시키는 주변 배선
을 구비하는 터치 패널로서,
상기 단자부는, 상기 기판 상에 마련되어 홈을 갖는 수지층과, 상기 홈에 충전된 도전 재료로 구성되고,
상기 홈은 상기 도전 재료에 의해 완전히 메워지지 않고,
복수의 상기 단자부는, 서로 이간된 도전성의 접속부를 각각 가지며, 상기 도전성의 접속부는, 상기 홈의 개구부측으로 들어간 상태로 상기 단자부의 상기 도전 재료에 접촉하고, 또한 상기 수지층의 외표면의 일부를 덮도록 마련되어 있는
것을 특징으로 하는 터치 패널.
청구항 1에 있어서,
상기 단자부는, 복수의 상기 홈을 포함하고,
상기 접속부는, 적어도 2 이상의 상기 홈에 걸쳐 연장되어 있는 터치 패널.
청구항 2에 있어서,
상기 단자부에 있어서, 복수의 상기 홈은 메시 형상으로 배치되어 있는 터치 패널.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 검출 전극과 상기 주변 배선이, 상기 홈을 갖는 상기 수지층과, 상기 홈에 충전된 상기 도전 재료로 구성되어 있는 터치 패널.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접속부에 있어서의 상기 수지층의 외표면으로부터의 높이 치수의 평균값이 0.1μm~2.0μm인 터치 패널.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접속부는, 도전성 산화물 입자 및 바인더를 함유하는 터치 패널.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
이방성 도전 필름을 통하여 상기 접속부와 플렉시블 회로 기판이 전기적으로 접속되어 있는 터치 패널.
기판과,
상기 기판에 마련된 복수의 검출 전극과,
상기 검출 전극에 대응하여 배치된 단자부와,
상기 검출 전극과 각각에 대응하는 상기 단자부를 전기적으로 접속시키는 주변 배선과,
복수의 상기 단자부의 각각에 마련되고, 또한 서로 이간되어 있는 접속부
를 구비하는 터치 패널의 제조 방법으로서,
상기 검출 전극과 상기 주변 배선을 형성하는 전극부 형성 공정과,
상기 단자부를 형성하는 단자부 형성 공정과,
상기 접속부를 형성하는 접속부 형성 공정을 행하며,
상기 단자부 형성 공정에서는, 상기 기판의 일면의 적어도 일부에 수지층을 형성하고, 상기 수지층에 돌출부를 포함하는 몰드를 압압하여 홈을 형성하는 홈 형성 공정과,
상기 홈의 적어도 일부에 잉크 형태의 도전 재료를 충전하는 충전 공정과,
상기 수지층의 외표면에 잔류한 상기 잉크 형태의 도전 재료를 제거하는 제거 공정을 행하며,
상기 접속부 형성 공정에서는, 상기 홈의 개구부측에 형성된 공간으로 들어간 상태로 상기 단자부의 상기 도전 재료에 접촉하고, 또한 상기 수지층의 외표면의 일부를 덮도록 도전성 부재를 상기 접속부로서 패터닝 형성하는
것을 특징으로 하는 터치 패널의 제조 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 접속부 형성 공정에 있어서, 스크린 인쇄 또는 잉크젯을 이용하여 잉크 형태의 도전성 부재를 상기 접속부로서 패터닝 형성하는 터치 패널의 제조 방법.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 홈 형성 공정에서는, 상기 수지층에 상기 몰드를 압압하여 상기 단자부에 복수의 상기 홈을 형성하고,
상기 접속부 형성 공정에서는, 적어도 2 이상의 상기 홈에 걸쳐지도록 상기 접속부를 형성하는 터치 패널의 제조 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 홈 형성 공정에서는, 상기 수지층에 상기 몰드를 압압하여 상기 단자부에 복수의 상기 홈을 메시 형상으로 형성하는 터치 패널의 제조 방법.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 전극부 형성 공정은, 상기 단자부 형성 공정과 동 공정이며, 또한 동시에 행해지고 있는 터치 패널의 제조 방법.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 접속부 형성 공정 후에, 이방성 도전 필름을 이용하여, 플렉시블 회로 기판과 상기 접속부를 압착하여 전기적으로 접속시키는 압착 공정을 행하는 터치 패널의 제조 방법.