TWI420370B - Touch panel sensor - Google Patents

Description

觸控面板感測器

本發明係關於一種觸控面板感測器。

自先前，提出有一種於膜基材之兩側形成有透明電極圖案之觸控面板感測器。例如，於專利文獻1中，揭示有一種夾持膜基材且配置有兩個透明電極圖案之觸控面板感測器。其特徵在於：可藉由該構成而提高兩個透明電極圖案之相對位置精度。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2011-60146號公報

但是，為了製作觸控面板感測器，如上所述對形成於膜基材之兩側之透明電極圖案，以埋設透明電極圖案之方式積層黏著劑層。然而，若以此種方式構成，則於外部光入射至觸控面板感測器之情形時，於膜基材之兩面，於透明電極圖案與黏著劑層之界面會產生反射光。因此，會產生因夾持基材膜之兩反射光而產生干涉斑之問題。本發明係為了解決該問題研究而成者，其目的在於提供一種可減少干涉斑之觸控面板感測器。

本發明之觸控面板感測器包括：膜基材、形成於上述膜 基材之第1面之第1透明電極圖案、以覆蓋上述第1透明電極圖案之方式積層於上述膜基材之第1面上之第1接著劑層、形成於上述膜基材之第2面之第2透明電極圖案、及以覆蓋上述第2透明電極圖案之方式積層於上述膜基材之第2面上之第2接著劑層，且上述膜基材相對於可見光區域之波長λ，具有λ/4之面內相位差。

若於膜基材之兩面形成透明電極圖案及覆蓋其之接著劑層，則於外部光入射至觸控面板感測器時，於膜基材之各面，於透明電極圖案與接著劑層之界面會產生反射光。此時，若存在透明電極圖案之折射率與接著劑層之折射率之差，則有因兩個反射光而產生干涉斑之虞。相對於此，於本發明中，由於膜基材相對於可見光區域之波長λ，具有λ/4之面內相位差，因此可使於膜基材之第1面中之第1透明電極圖案與第1接著劑層之界面產生之反射光的相位、與於第2面中之第2透明電極圖案與第2接著劑層之界面產生之反射光的相位彼此削弱。其結果，可減少因上述兩個反射光而引起之干涉斑。

於上述觸控面板感測器中，關於第1透明電極圖案之折射率n_e1 、第2透明電極圖案之折射率n_e2 、第1接著劑層之折射率n_a1 及第2接著劑層之折射率n_a2 ，係可設為n_e1 -n_a1 ≧0.3，且n_e2 -n_a2 ≧0.3。如此，即便於各折射率之差較大之情形時，亦可藉由使用上述膜基材而使干涉斑較小。

又，上述第1透明電極圖案之折射率n_e1 及上述第2透明電極圖案之折射率n_e2 可分別設為1.9~2.5。例如，第1透明電 極圖案及第2透明電極圖案係可分別由銦錫氧化物、銦鋅氧化物或氧化銦-氧化鋅複合氧化物而形成。

另一方面，第1接著劑層之折射率n_a1 及第2接著劑層之折射率n_a2 可分別設為1.4~1.6。作為第1接著劑層及第2接著劑層，例如可使用由丙烯酸系黏著劑而形成之感壓接著劑。

上述膜基材係可藉由各種方法而製作，例如可藉由使由選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚環烯烴或聚碳酸酯之材料形成之膜沿一個方向延伸而形成。

根據本發明之觸控面板感測器，可減少干涉斑。

以下，參照圖式對本發明之觸控面板感測器之一實施形態進行說明。圖1係該觸控面板感測器之平面圖，圖2係圖1之A-A線剖面圖。再者，以下，為說明之方便起見，將圖1之上側作為「上」，下側作為「下」而進行說明，但各構件所配置之位置及方向等並不限定於此。

本實施形態之觸控面板感測器係用於靜電電容方式之觸控面板之感測器，且如圖1及圖2所示，係於膜基材1之兩面分別形成有透明電極圖案11、12者。具體而言，於膜基材1之上表面(第1面)形成有條狀第1透明電極圖案11，並以埋設該第1透明電極圖案11之方式於膜基材1之上表面積層有第1接著劑層21。另一方面，於膜基材1之下表面(第2面)形成有與第1透明電極圖案11交叉之條狀第2透明電極圖案 12，並以埋設該第2透明電極圖案12之方式於膜基材1之下表面積層有第2接著劑層22。又，雖省略圖示，但視需要，可於第1接著劑層21之上表面配置例如透鏡蓋作為保護層。透鏡蓋係配置於觸控面板感測器之最表面，係用於保護該觸控面板感測器免受自外部之衝擊或摩擦。形成透鏡蓋之材料為例如塑膠或玻璃，其厚度例如可設為0.5~1.5 mm。

如上所述構成之觸控面板感測器係以下述方式使用。即，若以手指觸摸透鏡蓋之任意位置，則該位置中之第1透明電極圖案11與第2透明電極圖案12之間之靜電電容產生變化。即，由於條狀地形成之各圖案之任一者之靜電電容產生變化，因此可運算靜電電容已產生變化之各圖案之交點為被觸摸的位置。

於上述觸控面板感測器中，膜基材1相對於可見光區域之波長λ，具有λ/4之面內相位差。因此，可減少外部光入射至觸控面板感測器時所產生之干涉斑。即，如上所述，若於膜基材1之兩面形成透明電極圖案11、12及覆蓋其之接著劑層21、22，則於膜基材1之各面，於透明電極圖案11、12與接著劑層21、22之界面會產生反射光。此時，若透明電極圖案之折射率與接著劑層之折射率之差較大，則有因兩個反射光而產生干涉斑之虞。相對於此，若使用如上所述之膜基材1，則可使於膜基材1之上表面中之第1透明電極圖案11與第1接著劑層21之界面產生之反射光的相位、與於下表面中之第2透明電極圖案12與第2接著劑層22 之界面產生之反射光的相位彼此削弱。其結果，可減少因上述兩個反射光而引起之干涉斑。

尤其是於該觸控面板感測器中，如下所述，由於第1透明電極圖案11之折射率n_e1 及第2透明電極圖案12之折射率n_e2 之最小值為1.9，第1接著劑層21之折射率n_a1 及第2接著劑層22之折射率n_a2 之最大值為1.6，因此透明電極圖案11、12之折射率與接著劑層21、22之折射率之差即便最小，亦為0.3，且具有n_e1 -n_a1 ≧0.3且n_e2 -n_a2 ≧0.3之關係。因此，雖折射率之差均較大，但即便為此種較大之折射率之差，亦可藉由使用上述膜基材1而使干涉斑較小。

繼而，對構成上述觸控面板感測器之各層進行說明。

(1)膜基材

上述膜基材1係支持上述第1及第2透明電極圖案11、12者。膜基材1之厚度係例如可設為20~200 μm。又，該膜基材1可由各種材料而形成，但較佳為使用例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚環烯烴或聚碳酸酯等。又，該膜基材1係於其表面亦可具有例如：易接著劑層，其係用以提高與各透明電極圖案11、12之密接性；折射率調整層(Index-matching layer)，其係用以調整膜基材1之反射率；或硬塗層，其保護膜基材1之表面而防止傷痕之產生。

膜基材1相對於可見光區域(波長為380~780 nm)之波長λ，具有λ/4之面內相位差。例如於波長600 nm中，具有150 nm(=600/4)之面內相位差。所謂面內相位差係指於與膜基材1之主表面平行之面內因於正交之兩個方向之折射 率(遲相軸方向之折射率n_x 及進相軸方向之折射率n_y )之差而產生的相位差。此種膜基材1之面內相位差係可藉由使上述膜材料沿一個方向延伸而適當調整。再者，該面內相位差係相對於波長λ無需嚴格為λ/4，而能以實現上述干涉斑之減少效果之方式適當增減。

(2)透明電極圖案

上述第1及第2透明電極圖案11、12係用以檢測觸摸位置之感測器。各透明電極圖案11、12係通常電性地連接於形成於膜端部之引導配線(未圖示)，且上述引導配線係與控制器IC(integrated circuit，積體電路)(未圖示)連接。如圖1所示，此種第1及第2透明電極圖案11、12係例如將任一者作為X座標用電極，另一者作為Y座標用電極，而格子狀地配置。於該情形時，例如各透明電極圖案11、12之高度、寬度及間距係分別可設為10~100 nm、0.1~5 mm、0.5~10 mm。又，各透明電極圖案11、12之形狀係除條狀以外，亦可為菱形等任意之形狀。

又，代表性的係各透明電極圖案11、12係藉由透明導電體而形成。透明導電體係於可見光區域(380~780 nm)穿透率較高(80%以上)，且平均單位面積之表面電阻值(Ω/□：ohms per square)為500 Ω/□以下之材料。進而，第1透明電極圖案11之折射率n_e1 及第2透明電極圖案12之折射率n_e2 較佳為分別為1.9~2.5。具有此種特性之各透明電極圖案11、12係可使用例如銦錫氧化物(2.1)、銦鋅氧化物(2.3)、氧化銦-氧化鋅複合氧化物(2.1~2.3)。再者，括弧內之數值係表 示波長為589.3 nm之光(鈉之D線)中之各材料之折射率。各透明電極圖案11、12係可藉由各種方法而形成。例如，首先，對於膜基材1，藉由濺鍍法或真空蒸鍍法而形成包含上述材料之透明導電體層。其後，可列舉如下方法：藉由蝕刻處理而將所形成之透明導電體層圖案化，藉此形成透明電極圖案。又，具有如上所述之表面電阻值之透明導電體層係可藉由如下方式而獲得：例如使含有氧化銦97重量%及氧化錫3重量%之銦錫氧化物於特定之膜上成膜，並對所獲得之銦錫氧化物層進行加熱處理而使其結晶化。

(3)接著劑層

上述第1及第2接著劑層21、22係如上所述為埋設各透明電極圖案11、12者，可使用感壓接著劑(亦稱為黏著劑)。感壓接著劑較佳為使用例如丙烯酸系黏著劑。又，亦可自市售之光學透明黏著劑(OCA：Optical Clear Adhesive)適當選擇而使用。第1及第2接著劑層21、22之厚度較佳為例如10~80 μm。又，第1接著劑層21之折射率n_a1 及第2接著劑層22之折射率n_a2 分別較佳為1.4~1.6。

(4)製造方法

繼而，對上述觸控面板感測器之製造方法之一例進行說明。首先，於膜基材1之上表面形成上述透明導電體層。以相同之方式於膜基材1之下表面形成透明導電體層。其次，將該膜基材1加熱，而使各透明導電體層結晶化。繼而，藉由蝕刻而將各透明導電體層圖案化，從而形成第1及第2透明電極圖案11、12。此處，於將其中一透明導電 體層圖案化時，為了保護另一透明導電體層，而積層保護膜等。繼而，於膜基材1之各面，以埋設透明電極圖案11、12之方式分別積層接著劑層21、22。如此，所完成之觸控面板感測器係可應用於各種用途，例如可用於智慧型手機(smart phone)或平板終端(亦稱為Slate PC(personal computer，個人電腦))等。

以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不限定於上述實施形態，只要不脫離其主旨，可進行各種變更。

[實施例]

以下，對本發明之實施例進行說明。但本發明並不限定於以下實施例。以下，製作具有上述實施形態之形態之觸控面板感測器的實施例及與其作對比之比較例。

(1)實施例

以波長560 nm中之面內相位差為140 nm之方式，使厚度為100 μm之聚環烯烴膜(Nippon Zeon股份有限公司製造，商品名為「ZEONOR(註冊商標)」)沿一個方向延伸，而製作膜基材。此時，面內相位差係藉由分光式橢圓儀(日本分光股份有限公司製造，產品名為「M-220」)而測定。其次，準備包括含有氧化銦97重量%及氧化錫3重量%之燒結體靶之濺鍍裝置。繼而，使用上述濺鍍裝置，而於膜基材之其中一面形成厚度為27 nm之銦錫氧化物層。並且，於該膜基材之另一面亦藉由相同之方法而形成厚度為27 nm之銦錫氧化物層。如此，將於兩面形成有銦錫氧化物層之 膜基材放入加熱烘箱中，並於140℃下加熱處理30分鐘，而使非晶質之銦錫氧化物層結晶化。藉由四端子法而測定所獲得之銦錫氧化物層之表面電阻值，結果為270 Ω/□，顯示優異之導電性。又，各銦錫氧化物層之折射率為2.1。

繼而，於其中一銦錫氧化物層上積層聚酯膜之保護層(SunA.Kaken股份有限公司製造)，而保護該銦錫氧化物層後，將另一銦錫氧化物層圖案化。即，於銦錫氧化物層之表面形成條狀圖案之光阻後，浸漬於鹽酸而實施蝕刻處理。繼而，藉由於120℃下使其乾燥5分鐘而形成高度為27 nm、寬度為2 mm且間距為6 mm之條狀第1透明電極圖案。繼而，將上述保護層卸除後，藉由保護層而保護第1透明電極圖案，並藉由與上述相同之方法而進行圖案化，從而形成第2透明電極圖案。

最後，於膜基材之兩面，以埋設各透明電極圖案之方式分別積層厚度為25 μm之第1及第2接著劑層(日東電工股份有限公司製造，商品名為「LUCIACS(註冊商標)」)。各接著劑層之折射率為1.5。如此，完成實施例之觸控面板感測器。第1透明電極圖案之折射率n_e1 與第1接著劑層之折射率n_a1 之差、及第2透明電極圖案之折射率n_e2 與第2接著劑層之折射率n_a2 之差分別為0.6(=2.1-1.5)。再者，上述各構件之膜厚係藉由膜厚計(尾崎製作所股份有限公司製造，Digital Dial Gauge DG-205)而測定。

(2)比較例

準備上述聚環烯烴膜，但於未延伸之狀態下用作膜基材。其他係與上述實施例相同。

(3)干涉斑之確認

目視上述實施例及比較例之觸控面板感測器，而確認干涉斑。此時，藉由三波長型螢光燈而自上方照射各觸控面板感測器，自斜方向目視，結果於實施例中無法確認干涉斑，但於比較例中可確認干涉斑。即，可知：於實施例中，即便膜基材之各面之透明電極圖案與接著劑層之折射率之差較大，亦未產生干涉斑。

1‧‧‧膜基材

11‧‧‧第1透明電極圖案

12‧‧‧第2透明電極圖案

21‧‧‧第1接著劑層

22‧‧‧第2接著劑層

圖1係本發明之一實施形態之觸控面板感測器的平面圖。

圖2係圖1之A-A線剖面圖。

11‧‧‧第1透明電極圖案

12‧‧‧第2透明電極圖案

21‧‧‧第1接著劑層

Claims (6)

1. 一種觸控面板感測器，其包括：膜基材；第1透明電極圖案，其形成於上述膜基材之第1面；第1接著劑層，其以覆蓋上述第1透明電極圖案之方式積層於上述膜基材之第1面上；第2透明電極圖案，其形成於上述膜基材之第2面；及第2接著劑層，其以覆蓋上述第2透明電極圖案之方式積層於上述膜基材之第2面上；其中，上述膜基材相對於可見光區域之波長λ，具有λ/4之面內相位差；且關於上述第1透明電極圖案之折射率n_e1 、第2透明電極圖案之折射率n_e2 、第1接著劑層之折射率n_a1 及第2接著劑層之折射率n_a2 ，係n_e1 -n_a1 ≧0.3，且n_e2 -n_a2 ≧0.3。
2. 如請求項1之觸控面板感測器，其中上述第1透明電極圖案之折射率n_e1 及上述第2透明電極圖案之折射率n_e2 分別為1.9~2.5。
3. 如請求項1之觸控面板感測器，其中上述第1透明電極圖案及第2透明電極圖案係分別由銦錫氧化物、銦鋅氧化物或氧化銦-氧化鋅複合氧化物而形成。
4. 如請求項1之觸控面板感測器，其中上述第1接著劑層之折射率n_a1 及第2接著劑層之折射率n_a2 分別為1.4~1.6。
5. 如請求項1之觸控面板感測器，其中上述第1接著劑層及第2接著劑層係由丙烯酸系黏著劑而形成之感壓接著 劑。
6. 如請求項1之觸控面板感測器，其中上述膜基材係藉由使由選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚環烯烴或聚碳酸酯之材料而形成之膜沿一個方向延伸而形成。