TW201535221A - 觸控面板 - Google Patents

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TW201535221A TW104102750A TW104102750A TW201535221A TW 201535221 A TW201535221 A TW 201535221A TW 104102750 A TW104102750 A TW 104102750A TW 104102750 A TW104102750 A TW 104102750A TW 201535221 A TW201535221 A TW 201535221A
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Makoto Arai
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Tomokazu Suda
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Abstract

本發明提供一種靜電電容方式之觸控面板，該觸控面板配置於顯示面板上且觸摸操作面來操作，且具有：透明基板，於上述透明基板之上述操作面之背面側於X方向形成之複數個X電極，以及於與上述X方向正交之Y方向形成之複數個Y電極。上述複數個X電極與上述複數個Y電極具有：形成於上述背面側之同一面之複數個透明電極；以及於上述X電極與上述Y電極經由絕緣部相互交叉之交叉部，立體連接相鄰之上述X電極之透明電極或相鄰之上述Y電極之透明電極中之任一者之跳線。上述跳線具有與上述透明電極連接之第一層及積層於該第一層之第二層。上述第一層包括第一金屬氧化膜，上述第二層包括第二金屬氧化膜。上述第一層之折射率低於上述第二層之折射率。

Description

觸控面板
本發明係關於一種與覆蓋片一體地形成之觸控面板及較佳用於觸控面板之製造方法之技術。
觸控面板為藉由操作者用手指或筆觸摸顯示畫面上之透明的面來檢測所接觸之位置並能夠進行資料輸入之輸入裝置之構成要件，其能夠藉由鍵盤輸入進行直接且直觀之輸入。因此，近年來以移動電話或便攜資訊終端、汽車導航系統為代表，較多用於各種電子設備之操作部。
上述觸控面板作為輸入裝置能夠貼合於液晶面板等平面型顯示裝置之顯示畫面上來使用。觸控面板之檢測方式有電阻式、靜電電容式、超音波式以及光學式等多種，其結構多種多樣。
靜電電容式觸控面板大體上能夠分為表面型及投影型。表面型靜電電容式觸控面板難以同時感測2點以上之接觸點。投影型靜電電容式觸控面板能夠同時感測2點以上之接觸點。投影型靜電電容式觸控面板具有於透明基板上一般依序形成有第一透明電極圖案層、第一絕緣層、第二透明電極圖案層、成為端子電極之金屬電極圖案層以及第二絕緣層之各層之積層結構，作為靜電電容式觸控面板用之電極板。
並且，將投影型靜電電容式觸控面板重疊於平面型顯示裝置之 顯示畫面上來使用之形態亦有與觸控面板獨立型不同地能夠使整體薄型化之保護玻璃一體型。
即，於觸控面板獨立型中，於平面型顯示裝置之顯示面側經由氣隙貼合獨立型觸控面板，進而於其前面設置以具有邊框等裝飾圖案用於保護表面之保護玻璃(前面板)為代表之透明覆蓋片(參照日本專利特開2012-084025號公報)。
另一方面，於保護玻璃一體型中，於平面型顯示裝置之顯示面側經由同樣之氣隙貼合保護玻璃一體型觸控面板。另外，關於構成觸控面板之電極或端子、配線等之圖案之方向，由於直接支持圖案之基板之位置於觸控面板獨立型與保護玻璃一體型中成為相反之關係，因此自視認側觀察之方向為相反。
關於投影型靜電電容式觸控面板之電極構造，若以保護玻璃一體型為代表之透明覆蓋片一體型之例表示，則包括於透明覆蓋片之同一平面上二維配置之傳感器電極即複數個透明導電膜圖案、電性連接透明導電膜圖案之間之跳線部、防止跳線部中之層間之電性短路之絕緣部以及自傳感器電極導出配線直至端子部之配線部。傳感器電極使用ITO(銦錫氧化物)等透明導電膜。另一方面，跳線部使用導電性較ITO更良好之金屬材料(參照日本專利特開2013-020347號公報)。
於此種觸控面板中，雖然用於立體連接有規律地配置於同一平面上之傳感器電極之絕緣部及跳線部之結構為不可欠缺，但由於該等絕緣部與跳線部位於作為顯示區域之操作平面區域內，因此要求降低該部分之反射率來提高顯示裝置之視認性。於日本專利特開2013-020347號公報中，如圖6所示，若與使用自透明覆蓋片2之表面依序包括鉬膜71/鋁膜81/鉬膜91之3層結構之薄膜積層材料之情況相比，則顯示於包括鉬氧化膜7/鋁膜8/鉬膜9之3層之情形時減小反射率。
但是，如日本專利特開2013-020347號公報之圖6所示，於將跳線 部設為鉬氧化膜7/鋁膜8/鉬膜9之3層之情形時，就嚴格之意義而言，反射率並未於可見光區域之整個區域減小。尤其是於400nm附近之反射率增大而影響反射特性尤其是作為顯示裝置之觸控面板之色調，因此強烈要求改善該問題欲於可見光區域實現大致均勻之反射率。
進而，存在欲於可見光區域之整個區域使反射率成為10%以下之強烈要求。
本發明係鑒於上述情況而完成者，且欲達成以下之目的。
1.於可見光區域之整個區域使反射率減小至10%以下。
2.降低波長依賴性，於可見光區域之整個區域使反射率均勻。
3.關於蝕刻特性、片電阻值以及與底層之密接性，維持與先前同等程度之特性。
本發明之一態樣之觸控面板係配置於顯示面板上，且觸摸操作面來操作之靜電電容方式者，且具有：透明基板；於上述透明基板之上述操作面之背面側於X方向形成之複數個X電極；以及於與上述X方向正交之Y方向形成之複數個Y電極。上述複數個X電極與上述複數個Y電極具有：形成於上述背面側之同一面之複數個透明電極；以及於上述X電極與上述Y電極經由絕緣部相互交叉之交叉部，立體連接相鄰之上述X電極之透明電極或相鄰之上述Y電極之透明電極中之任一者之跳線。上述跳線具有與上述透明電極連接之第一層及積層於該第一層之第二層。上述第一層包括第一金屬氧化膜，上述第二層包括第二金屬氧化膜。上述第一層之折射率低於上述第二層之折射率。
根據上述觸控面板，自視認側觀察時，能夠相對於可見光之整個波長區域降低交叉部之反射率，並且均勻地抑制反射率。
較佳為上述第一層中之含氧率高於上述第二層中之含氧率。
於該情形時，能夠於交叉部獲得所期望之反射率。
較佳為上述第一層中之比電阻高於上述第二層中之比電阻。
於該情形時，能夠於交叉部獲得所期望之反射率。
較佳為上述第一層與上述第二層為相同金屬之氧化物。
於該情形時，能夠於交叉部獲得所期望之反射率。
較佳為上述第一層與上述第二層為含有1~15atm%之鈮之鉬合金之氧化物。
於該情形時，能夠於交叉部獲得所期望之反射率。
較佳為於將上述第一金屬氧化膜及第二金屬氧化膜中之複折射率定義為m=n-ik(n為折射率，k為消光係數)時，於構成上述第一層之上述第一金屬氧化膜中，2.0≦n1≦2.2
0.015≦k1≦0.1；於構成上述第二層之上述第二金屬氧化膜中，2.5≦n2≦3.8
0.3≦k2≦3.0。
較佳為上述跳線具有積層於上述第二層之包括第三金屬膜之第三層。
較佳為上述第三層包括鋁或鋁合金。
較佳為上述跳線具有積層於上述第三層之包括第四金屬膜之第四層。
上述第四層亦可包括鉬或鉬合金。
根據上述本發明之態樣，藉由如上所述構成交叉部，能夠於可見光區域實現大致均勻之反射率來提高視認性，並且於可見光區域之整個區域使反射率成為10%以下，從而保證色調之準確性。
2‧‧‧透明覆蓋片
10‧‧‧觸控面板
11‧‧‧透明基板
11A‧‧‧操作面
11b‧‧‧背面
12‧‧‧透明電極
12X‧‧‧X電極
12X-X、12Y-Y‧‧‧電極
12Xa、12Ya‧‧‧細線部
12Xb、12Yb‧‧‧焊墊部
12Y‧‧‧Y電極
13‧‧‧絕緣部
13A‧‧‧保護膜
14‧‧‧交叉部
15‧‧‧跳線
16‧‧‧有效觸控區域
17‧‧‧配線部
A3‧‧‧鋁-釹膜(第三層)
L1‧‧‧單色儀
LS‧‧‧測定器
M1‧‧‧下鉬-鈮氧化積層膜(第一層)
M2‧‧‧上鉬-鈮氧化積層膜(第二層)
M4‧‧‧鉬-鈮膜(第四層)
圖1係模式性表示本發明之一實施形態之觸控面板的俯視圖。
圖2係表示本發明之一實施形態之觸控面板之剖視圖。
圖3係表示本發明之一實施形態之觸控面板中之交叉部附近的放大剖視圖。
圖4係本發明之一實施形態之觸控面板之跳線處之膜的構成例以及表示片電阻評價及反射率評價的概念圖。
圖5係表示有關本發明之一實施形態之觸控面板之測定結果的曲線圖。
圖6係表示有關本發明之一實施形態之觸控面板之實驗例的曲線圖。
圖7係表示有關本發明之一實施形態之觸控面板之模擬結果的曲線圖。
圖8係表示有關本發明之一實施形態之觸控面板之模擬結果的曲線圖。
以下，基於圖式對本發明之一實施形態之觸控面板進行說明。
圖1係示意地表示本實施形態之觸控面板之俯視圖，圖2係表示觸控面板之剖視圖，圖3係表示觸控面板中之交叉部附近之放大剖視圖。
如圖1、圖2所示，本實施形態之觸控面板10係配置於液晶或有機EL等顯示面板2上，且觸摸操作面11A來操作之靜電電容方式者，且該觸控面板具有：透明基板11；於透明基板11之操作面11A之背面11b側於X方向形成之複數個X電極12X；以及於與X方向正交之Y方向形成之複數個Y電極12Y。
如圖1~圖3所示，本實施形態之靜電電容方式之觸控面板於透明基板11之與視認側相反側之背面11b具有：例如於Y方向延伸且於與Y方向交叉之X方向以特定之排列間距並列設置之複數個X電極；以 及與該複數個X電極交叉並於X方向延伸，且於Y方向以特定之排列間距並列設置之複數個Y電極。作為透明基板11例如使用玻璃或耐熱透明塑膠等透明基板。複數個X電極12X及複數個Y電極12Y由具有較高之透射性之材料例如ITO(Indium Tin Oxide)等透明性導電材料形成。
複數個X電極12X與複數個Y電極12Y具有：形成於背面11b側之同一面之複數個透明電極12；以及於X電極12X與Y電極12Y經由絕緣部13相互交叉之交叉部14，立體連接相鄰之X電極12X之透明電極12或相鄰之Y電極12Y之透明電極12中之任一者之跳線15。
配置有複數個Y電極12Y及X電極12X之區域為有效觸控區域16，如圖1所示，於該有效觸控區域16之周圍配置有分別自複數個Y電極與複數個X電極向縱橫方向之周邊部導出配線直至端子部(未圖示)之複數個配線部17。
於複數個X電極中，分別以於Y方向交替配置複數個之電極圖案形成有細線部12Xa及寬度較該細線部12Xa之寬度更寬之焊墊部12Xb。於複數個Y電極中，分別以於X方向交替配置複數個之電極圖案形成有細線部12Ya及寬度較該細線部12Ya之寬度更寬之焊墊部12Yb。
於俯視觀察時，Y電極12Y之焊墊部12Yb配置於相鄰之2個X電極12X之細線部12Xa之間，X電極12X之焊墊部12Xb配置於相鄰之2個Y電極12Y之細線部12Ya之間。
並且，絕緣部13由例如包括SiO、SiN、SiON或樹脂之膜構成。
於交叉部14，作為Y電極12Y之細線部12Ya之跳線15及配線部(配線)17如圖1~圖3所示成為相同構成之多層結構，並且減小與透明電極12或絕緣部13之界面處之自視認側觀察時之反射率，從而使反射特性最佳化，並且增強跳線15及配線部17中之導電性。
如圖4所示，跳線15成為自透明基板11側依序積層下鉬-鈮氧化積 層膜(第一層)M1、上鉬-鈮氧化積層膜(第二層)M2、鋁-釹膜(第三層)A3以及鉬-鈮膜(第四層)M4之結構。
第一層M1及第二層M2包括例如成為鉬之相同金屬之氧化物，即第一金屬氧化膜及第二金屬氧化膜，第一層M1及第二層M2含有1~15atm%之鈮。於第一層M1及第二層M2中，第一層M1之折射率低於第二層M2之折射率，第一層M1中之含氧率高於第二層M2中之含氧率，第一層M1中之比電阻高於第二層M2中之比電阻。
於第一層M1及第二層M2中，於將複折射率定義為m=n-ik(n為折射率，k為消光係數)時，於構成第一層M1之第一金屬氧化膜中，2.0≦n1≦2.2
0.015≦k1≦0.1；於構成第二層M2之第二金屬氧化膜中，2.5≦n2≦3.8
0.3≦k2≦3.0。
第三層A3能夠包括鋁或者含釹之鋁合金。
第四層M4成為與第一層M1及第二層M2相同金屬之膜，且包括鉬或鉬合金。
藉由如此設定跳線15之膜構成，能夠達成藉由光之干涉效應減小自視認側觀察時之反射率。
此處，作為各膜M1、M2、A3、M4之膜厚等特性，能夠如下列舉一例來進行設定。另外，此處，作為被積層之跳線15之電子特性，表示片電阻Rs[Ω/□]。另外，作為各層之膜厚，能夠設為圖4所記載之值之±10%之範圍。進而，能夠設為第一層M1：20~40nm，第二層M2：40~50nm。
圖4表示本實施形態之跳線15之實際膜構成之例，係表示片電阻評價及反射率評價之概念圖。
另外，於本實施形態之跳線15中，作為所使用之具體膜，下鉬-鈮氧化積層膜M1、上鉬-鈮氧化積層膜M2、鋁-釹膜(導電膜)A3以及鉬-鈮膜M4並不限定於表1之組成．膜厚，但就製造方面而言，金屬氧化膜M1、M2與保護金屬膜M4較佳為於基底上使用共同之金屬。
於本例中，於利用濺鍍法形成該等多層膜之情形時，以鉬-鈮、鋁-釹之雙重方式準備濺鍍靶，於進行氧化膜之成膜時，藉由導入特定量之氧氣及氬等惰性氣體之反應性濺鍍，可無需加掛源極電源。
圖5係同時表示於本實施形態之金屬氧化膜M1、M2之濺鍍成膜過程中相對於氧流量比之變化之比電阻及成膜速度之變化的曲線圖。
於本實施形態之跳線15中，如圖5所示構成為下鉬-鈮氧化積層膜M1中之比電阻相對於上鉬-鈮氧化積層膜M2變大。具體而言，於藉由濺鍍進行下鉬-鈮氧化積層膜M1之成膜時，自透明基板11側將下鉬-鈮氧化積層膜M1成膜至特定膜厚之後，如圖5所示減小所供給之氧氣之流量並加快成膜速度，將上鉬-鈮氧化積層膜M2成膜至特定膜厚。此處，所供給之氧氣之流量比存在閾值SO，被成膜之膜之比電阻及成膜速度以該閾值SO為界發生變化。
．於氧氣流量比小於閾值SO之情形時，成膜速度較高，而且比電阻較小。
．於氧氣流量比大於閾值SO之情形時，成膜速度較低，而且比電阻非常大。
具體而言，關於成膜條件中之氣體流量，較佳為於下鉬-鈮氧化積層膜M1之成膜過程中，將氬：氧流量設為200：120(sccm)，並於上鉬-鈮氧化積層膜M2之成膜過程中，自該狀態變為200：80(sccm)。
另外，於本實施形態中，亦能夠構成為下鉬-鈮氧化積層膜(第一層)M1與上鉬-鈮氧化積層膜(第二層)M2之比電阻自與透明電極12連接之側向鋁-釹膜(第三層)A3側連續下降，於該情形時，亦能夠設為即便無兩個不同之比電阻值亦使比電阻根據厚度而連續發生變化之構成。
對本實施形態之觸控面板之製造方法之一例進行說明。
本實施形態之觸控面板之製造方法包括：於透明基板11形成作為傳感器導電膜圖案之透明電極12之步驟；形成絕緣部13之步驟；以及一次形成跳線15與配線部17之步驟。
並且，本實施形態之觸控面板之製造方法亦能夠依序進行一次形成跳線15與配線部17之步驟、形成絕緣部13之步驟以及形成透明電極12之步驟。
進而，作為觸控面板之製造方法之其他例，亦能夠包括：圖案形成配線部17之步驟；形成透明電極12之步驟；形成絕緣部13之步驟；以及形成跳線15之步驟。
另外，於該等方法中，作為最終步驟能夠塗佈形成利用透明樹脂等之整個面均勻之保護膜13A。
若對本實施形態之觸控面板之製造方法進行進一步具體說明，(a)於進行例如ITO之成膜之後，對準前一步驟之圖案位置，進行基於光刻法之光致抗蝕劑之圖案形成，經過其後之蝕刻與殘留抗蝕劑之去除，形成作為傳感器電極之透明電極12圖案。繼而，(b)塗佈用於形成絕緣部13之感光性樹脂材料，利用光刻法與交叉部14對準來進行圖案形成。繼而，(c)進行用於構成跳線15與配線部17之前述相同結構 之多層成膜，經過包括光致抗蝕劑之塗佈、曝光、顯影之光刻法以及其後之蝕刻及殘留抗蝕劑之去除，從而能夠一次形成。
圖6係用於將本發明之一實施形態之觸控面板之多層膜之低反射率化之效果與先前例進行比較之光譜反射率之測定結果的曲線圖。
能夠利用市售之分光光度計進行光譜反射率之測定。關於測定，如圖4所示，向測定試料膜照射自光源(單色儀)L1分光之照射光，利用測定器LS接收被鏡面反射之光，從而測定光之強度。使來自單色儀L1之光譜照射光之波長連續發生變化，從而測定光譜反射率。
此處，將測定中使用之參照試料設為已知絕對反射率之特定膜。即，將以後之各測定試料中之100%基準設為將例如在鋁單層膜中獲得之強度除以已知之絕對反射率而獲得之值。
繼而，如圖4所示，作為多層膜之例，於透明基板(玻璃)11進行包括鋁-釹膜及鉬-鈮膜之多層膜之成膜，自透明基板11之與成膜面相反側之面側測定包括該鋁-釹膜、鉬-鈮膜之多層膜之光譜反射率。於圖6中用一點劃線表示其結果。
繼而，同樣地於透明基板11成膜包括鉬氧化膜、鋁膜以及鉬膜之多層膜，自透明基板11之未進行成膜之面側測定包括鉬氧化膜、鋁膜以及鉬膜之多層膜之光譜反射率。於圖6中用虛線表示其結果。
而且，作為本發明之一實施形態之觸控面板之多層膜之例，於透明基板11成膜包括下鉬-鈮氧化積層膜M1、上鉬-鈮氧化積層膜M2、鋁-釹膜A3以及鉬-鈮膜M4之多層膜，自透明基板11之未進行成膜之面測定包括下鉬-鈮氧化積層膜M1、上鉬-鈮氧化積層膜M2、鋁-釹膜A3以及鉬-鈮膜M4之多層膜之光譜反射率。於圖6中用實線表示其結果。
如圖6所示，與先前之多層膜比較時，構成本實施形態之多層膜 能夠於測定波長為380nm~780nm之可見光區域之整個區域將反射率抑制為10%以下，並且於可見光區域之整個區域能夠使反射率成為大致均勻之值。於日本專利特開2013-020347號公報中，關於波長未達400nm之紫外線區域之測定結果，由於在本測定結果中未顯示準確值，因此不作為參照，但於本實施形態中，能夠於測定波長為380nm~780nm之可見光之大致整個區域將反射率設為5~8%之範圍內。
圖7及圖8係表示用於對在本發明之一實施形態之觸控面板之多層膜中實現所期望之反射率之第一層及第二層之膜厚進行規定之模擬結果之CIELAB色空間的曲線圖。
作為滿足550nm中之反射率(R%)：6%以下、色度座標a*：-5~5、b*：-5~5之膜厚範圍，能夠將第一層如圖7所示設為MoNbOx1膜厚範圍：20~40nm(標準條件：35nm)，將第二層如圖8所示設為MoNbOx2膜厚範圍：40~50nm(標準條件：45nm)。此處，關於CIELAB色空間(準確為CIE1976L*a*b*色空間)，於L*、a*、b*之3個軸中L*表示明度，a*、b*表示紅綠、藍黃方向之色澤。
與此相對，於圖6所示之先前例中，成為L*：35，a*：0.54，b*：-13.5(藍色)。
根據該結果可知，於先前例中，色澤偏離色度座標a*：-5~5、b*：-5~5，而於本發明之一實施形態之觸控面板之多層膜中，色調並未改變。
繼而，於(表2)中表示將本發明之一實施形態之觸控面板之多層膜與先前之多層膜進行綜合比較之結果。按各評價項目，於表中用○(OK)/×(NG)表示針對判定基準之良否判定。與先前之多層膜相比可知，本發明之一實施形態之觸控面板之多層膜於可見光之380~780nm波長區域之整個區域中之反射率顯示顯著之改善，另一方面，關於蝕刻時間、片電阻值以及與底層之密接性之各種項目為同等。
根據上述本發明之實施形態，能夠用簡單之方法使透明基材與多層膜之配線圖案之界面低反射率化，並且提高可見光區域中之反射率之均勻性，從而減小自視認側觀察之相對於配線圖案之視認性。考慮到根據同樣之方案提高與其他電子零件等之顯示性能有關之特性品質。例如，能夠提高包括用於使透明導電膜進一步低電阻化之金屬層之輔助配線圖案之視認性。並且，以通常與顯示裝置相關之配線為代表，能夠擴大能夠將金屬層應用於電子零件中之各種配線圖案之範圍，從而能夠大幅提高製品設計之自由度。
10‧‧‧觸控面板
11‧‧‧透明基板
12‧‧‧透明電極
12X‧‧‧X電極
12Xa、12Ya‧‧‧細線部
12Xb、12Yb‧‧‧焊墊部
12Y‧‧‧Y電極
14‧‧‧交叉部
15‧‧‧跳線
16‧‧‧有效觸控區域
17‧‧‧配線部

Claims (10)

  1. 一種觸控面板，其係配置於顯示面板上，觸摸操作面來操作之靜電電容方式者，且具有：透明基板；於上述透明基板之上述操作面之背面側於X方向形成之複數個X電極；以及於與上述X方向正交之Y方向形成之複數個Y電極，上述複數個X電極與上述複數個Y電極具有：形成於上述背面側之同一面之複數個透明電極；以及於上述X電極與上述Y電極經由絕緣部相互交叉之交叉部，立體連接相鄰之上述X電極之透明電極或相鄰之上述Y電極之透明電極中之任一者之跳線，上述跳線具有與上述透明電極連接之第一層及積層於該第一層之第二層，上述第一層包括第一金屬氧化膜，上述第二層包括第二金屬氧化膜，上述第一層之折射率低於上述第二層之折射率。
  2. 如請求項1之觸控面板，其中上述第一層中之含氧率高於上述第二層中之含氧率。
  3. 如請求項1或2之觸控面板，其中上述第一層中之比電阻高於上述第二層中之比電阻。
  4. 如請求項1或2之觸控面板，其中上述第一層與上述第二層為相同金屬之氧化物。
  5. 如請求項4之觸控面板，其中上述第一層與上述第二層為含有1~15atm%之鈮之鉬合金氧化物。
  6. 如請求項1或2之觸控面板，其中於將上述第一金屬氧化膜及第二金屬氧化膜中之複折射率定義為m=n-ik(n為折射率，k為消光係數)時，於構成上述第一層之上述第一金屬氧化膜中，2.0≦n1≦2.2 0.015≦k1≦0.1；於構成上述第二層之上述第二金屬氧化膜中，2.5≦n2≦3.8 0.3≦k2≦3.0。
  7. 如請求項1或2之觸控面板，其中上述跳線具有積層於上述第二層之包括第三金屬膜之第三層。
  8. 如請求項7之觸控面板，其中上述第三層包括鋁或鋁合金。
  9. 如請求項7之觸控面板，其中上述跳線具有積層於上述第三層之包括第四金屬膜之第四層。
  10. 如請求項9之觸控面板，其中上述第四層包括鉬或鉬合金。
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