説明

タッチパネル、タッチパネル装置及びタッチパネルの製造方法

【課題】 タッチパネルの遮光層上に設けられたオーバーコート層と透明導電層との間に気泡の発生率を抑えるとともに、透過率の優れた構造を有するタッチパネル、タッチパネル装置及びタッチパネルの製造方法を提供する。
【解決手段】 片面に膜厚0.5μ〜1.5μmの遮光層を備えた透明基板の前記片面に、膜厚2μm〜3μmのオーバーコート層、膜厚100Å〜200Åの透明導電層を順に積層し、前記透明導電層はスパッタリングにより成膜したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像の表示及び入力が可能なタッチパネル及びこれを備えた装置、並びに、タッチパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のタッチパネル装置として、例えば、特許文献1に開示がされている。
この種のタッチパネル装置は、図1に示されるように、指等により押圧されるカバーガラス1と、静電容量式のセンシングを行うタッチパネルユニット2と、表示を行うためのLCDパネルユニット3とを積層して構成されている。
タッチパネルユニット2は、ガラス等の基板4の両面に、それぞれ位置検出のための直交するようにして透明導電層5,6を備える。また、タッチパネルユニット2の透明導電層6の周縁部には、前記透明導電層5,6により検出されることになる抵抗値の変化を図略の位置検出回路に送出するために、所定の間隔で導電層7が設けられている。
LCDパネルユニット3は、液晶層10とカラーフィルタ層11とから構成されており、液晶層10は、アクティブマトリックス基板9と配向層(図略)との間に液晶を挟持して構成される。また、カラーフィルター層11は、アクティブマトリックス基板9と対向する基板8上に赤緑青黒の色素を構成する樹脂を設けることにより構成される。
しかしながら、上記の構造では、保護版1とタッチパネル4とLCDパネルユニット3の3構造物を重ね合わせる際に、各構造物間には気泡乃至は空気層が形成されてしまう。
一方、近年においてタッチパネル装置を備えた携帯電話やPDA等には高機能化のために多くの回路等を内蔵しているために、使用時に高温化する傾向にある。
この状況下で、前記気泡乃至は空気層は膨張してしまい、タッチパネル装置の表示面に気泡が現れたり、或いは、空気層が各構造物端面で外部からの入射光を反射する反射光を発生させ、液晶表示の見易さを著しく低下させてしまうという問題があった。
これらの反射光対策として、各構造部材と屈折率を調整したゲル状樹脂や両面接着フィルムなどで、空気層を埋める工夫がされてきたが、各種構造物を張り合わせる工程で、張り合わせ不良(異物巻き込み、気泡、位置ズレ)が多く発生し、大きく生産性を阻害やコストアップの原因となっていた。
【0003】
【特許文献1】特開2008−32756号公報(図9)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
そこで、本発明は、タッチパネルの遮光層上に設けられたオーバーコート層と透明導電層との間に気泡の発生率を抑えるとともに、透過率の優れた構造を有するタッチパネル、タッチパネル装置及びタッチパネルの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本発明者等は鋭意検討の結果、従来タッチパネルを構成していた保護板とタッチパネルの透明基板とを兼用し、且つ、タッチパネルを構成する膜を接着剤等を使用せずに積層すれば気泡の発生を低減することができるという知見に基づき、下記の通り解決手段を見出した。
即ち、本発明のタッチパネルは、請求項1に記載の通り、片面に膜厚0.5μ〜1.5μmの遮光層を備えた透明基板の前記片面に、膜厚2μm〜3μmのオーバーコート層、膜厚100Å〜200Åの透明導電層を順に積層し、前記透明導電層はスパッタリングにより成膜したことを特徴とする。
請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載のタッチパネルにおいて、前記透明導電層の上に、膜厚500Å〜1000Åの絶縁層を積層したことを特徴とする。
請求項3に記載の本発明は、請求項2に記載のタッチパネルにおいて、前記オーバーコート層上に、前記透明導電層と隣接して配線用の金属パターン層をスパッタリングにより成膜し、前記金属パターン層の断面における前記オーバーコート層からの立ち上がり角度を60°以下としたことを特徴とする。
請求項4に記載の本発明は、請求項1乃至3の何れかに記載のタッチパネルにおいて、前記遮光層は、印刷又はフォトリソにより形成されたものであることを特徴とする。
請求項5に記載の本発明は、請求項1乃至4の何れかに記載のタッチパネルにおいて、前記オーバーコート層は、スピンコートにより形成されたものであることを特徴とする。
請求項6に記載の本発明は、請求項1乃至5の何れかに記載のタッチパネルにおいて、前記絶縁層は、CVD又はスパッタリングにより形成されたものであることを特徴とする。
請求項7に記載の本発明は、請求項1乃至6の何れかに記載のタッチパネルにおいて、前記遮光層は、前記透明基板の周部において枠状に設けられ、且つ、前記遮光層にも開口部を備えたことを特徴とする。
請求項8に記載のタッチパネル装置は、請求項1乃至7の何れかに記載のタッチパネルの前記透明導電層側にLCDパネルを設けたことを特徴とする。
また、請求項9に記載のタッチパネルの製造方法は、透明基板の片面に、印刷又はフォトリソにより膜厚0.5μ〜1.5μmの遮光層を成膜した後、膜厚2μm〜3μmのオーバーコート層をスピンコートにより成膜し、前記オーバーコート層上にスパッタリングにより膜厚100Å〜200Åの透明導電層を成膜することを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、タッチパネルの透明導電層は、透明基板に貼着されることなく、成膜により一体となっているので、透明導電層と透明基板との間に気泡が生じることがなく、携帯電話やPDA等に用いた場合に、機器が高温となっても表示面が気泡により損なわれることがない。また、透明導電層が極めて薄くなるので、光の透過率に優れる。
また、タッチパネルの表示部とタッチパネルの保護板を兼用することができ、別途保護板を設ける必要がないためコストを削減することができる。また、高価なインデックスマッチングフィルムを、タッチパネルの表示部と保護板との間に設ける必要がないので、材料点数やインデックス・マッチングフィルムの貼着工程を削減することができる。
これらの結果として、製品化リードタイムを短縮するとともに、タッチパネル装置の製品のトータル不良率の低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図2に示すものは、静電容量結合方式のタッチパネル装置の組立状態の断面図を示すものである。
図示されるように、同装置は、タッチパネル21とLCDパネルユニット22とを屈折率を調整したゲル状樹脂や両面接着フィルムにより接着することにより構成される。
タッチパネル21は、指等により押圧されることになる透明基板23に、後述するLCDパネルユニット22からの光を、その外縁部において遮光するための遮光層24を下側に設け、更に、その下側に透明のオーバーコート層25、透明導電層26、配線保護用の絶縁層27を順に成膜することにより積層して構成される。
本明細書において、成膜とは、別体として構成されたフィルム等を貼着することにより各層を形成することを除く意味で使用している。
尚、透明導電層26に接続される配線用の金属パターン層28は、FPC配線29を介して外部の位置検出回路と接続され、透明基板23を押圧することにより変化した抵抗値が位置検出回路30により検出されることになる。
上記構成により、静電容量結合方式のセンシングを行うことが可能となる。
【0008】
LCDパネルユニット22の詳細は、図示しないが、アクティブマトリックス基板と配向層との間に液晶層を挟持するとともに、液晶層の外周部をシール剤により封止して構成される。尚、LCDパネルユニット22の構造については、液晶層を備えるものであれば、本実施の形態の構造に限定するものではなく、LCDパネルユニット22自体がカラーフィルター層を備えているものや、別体のカラーフィルタと接合したもの等としてもよい。
【0009】
上述したタッチパネル21の構造において、本発明では、透明基板23の片面に、LCDパネルユニットからの光を遮るための遮光層24を設けるようにしている。この遮光層24を設ける位置は、透明基板23上であれば特に制限はなく、通常は、透明基板23の周部に枠状に設けられる。具体的には、例えば、透明基板23の端面から2mm〜10mmの範囲において設けることができる。尚、遮光層24は、必ずしも端面から形成される必要はなく、端面から少し内側から形成されていてもよい。また、遮光層24は枠状に形成されるので中央に大きな開口部を備えているが、更に、遮光層24上において、開口部として、図4に示すように、ロゴや文字等の輪郭を構成する開口部31、携帯電話のカメラ用のレンズのための開口部32やインジケータ照明用の開口部を設けるようにしてもよい。
【0010】
上記遮光層24の形成方法としては、中央の開口部や開口部31,32となるべき部位をマスクして、酸化クロムとクロムの順で積層した黒色2層のクロム層や、銀色のAlやAl合金或いは金色のTiN等をスパッタリングにより形成するか、従来から行われている印刷により形成することができる。その膜厚については、0.5μm〜1.5μmとする。
【0011】
上記遮光層24の上には、膜厚2μm〜3μmで、例えば、感光性等のアクリル樹脂等の透明な樹脂をスピンコートよりオーバーコート層25として成膜する。そして、その上に、抵抗値を検出するために、図3に示すパターンとなるように、膜厚5nm〜50nmで、亜鉛酸化膜、酸化錫膜、非晶質のITO、非晶質のIZOや多結晶ITOやIn等から構成される透明導電層26をスパッタリングにより成膜する。最後に、SiO等の絶縁材料から構成される配線保護用の絶縁層27を膜厚500Å〜1000ÅでCVDやスパッタリングにより成膜する。
このように、遮光層24を備えた透明基板23上に、オーバーコート層25、透明導電層26を順に成膜により積層することにより、透明導電層26とオーバーコート層との間に気泡を生じさせることがなく、高温下において気泡が膨らみLCDパネルユニット22の表示を見づらくすることを防ぐことができる。
また、本実施の形態のタッチパネル装置は、従来の構造のタッチパネル(透明基板+インデックス・マッチングフィルム(住友スリーエム株式会社製高透明接着剤転写テープ8197)+ITOが形成されたフィルム+PETフィルム+同インデックス・マッチングフィルム+LCDパネルユニットを貼着して積層した構造)と比べて、透過率の低減を約8%程度防ぐことができる。この値は、透明基板の透過率を99%、インデックス・マッチングフィルムの透過率を99.80%、ITOが形成されたフィルムの透過率を91%、PETフィルムの透過率を84%とした場合の値である。
【0012】
また、上記透明導電層26のパターンについては、図3に示されたものに限定するものではなく、従来から静電容量結合方式のタッチパネルにおいて使用されている公知のパターンも使用することができる。また、成膜条件については、上記膜厚を得られるものであれば特に制限するものではない。
また、透明導電層26の表面抵抗としては、特に制限するものではないが、例えば、100〜500Ω程度とすることができる。
【0013】
上述したタッチパネル21を構成する透明基板23として、ガラスやアクリル樹脂等から構成され、例えば、厚さ0.5mm〜0.55mm程度の基板を使用することができるが、低い吸湿性のガラスを選択すれば、高温下においてオーバーコート層25との間に気泡が生じることを抑えることができる。
また、透明導電層26に隣接して配置される配線用の金属パターン層28は、MAM等の合金を、厚さ3000Å程度で、シート抵抗が0.1〜1Ω/□程度の幅10μm〜100μm、長さ1cm〜10cmの導電層を10μm〜100μmの間隔でスパッタリング等により形成することができる。尚、この金属パターン層28の断面のオーバーコート層25からの立ち上がり角部を60°以下とすることが好ましい。金属パターン層28上に成膜される絶縁層27による被覆を確実にすることができるからである。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】従来技術の説明図
【図2】本発明の一実施の形態の断面図
【図3】同実施の形態の透明導電層のパターンの説明図
【図4】同実施の形態の遮光層に設けた開口部の説明図
【符号の説明】
【0015】
1 カバーガラス
2 タッチパネルユニット
3 LCDパネルユニット
4 基板
5,6 透明導電層
7 導電層
8 基板
9 アクティブマトリックス基板
10 液晶層
21 タッチパネル
22 LCDパネルユニット
23 透明基板
24 遮光層
25 オーバーコート層
26 透明導電層
27 絶縁層
28 金属パターン層
29 FPC配線
30 位置検出回路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
片面に膜厚0.5μ〜1.5μmの遮光層を備えた透明基板の前記片面に、膜厚2μm〜3μmのオーバーコート層、膜厚100Å〜200Åの透明導電層を順に積層し、前記透明導電層はスパッタリングにより成膜したことを特徴とするタッチパネル。
【請求項2】
前記透明導電層の上に、膜厚500Å〜1000Åの絶縁層を積層したことを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項3】
前記オーバーコート層上に、前記透明導電層と隣接して配線用の金属パターン層をスパッタリングにより成膜し、前記金属パターン層の断面における前記オーバーコート層からの立ち上がり角度を60°以下としたことを特徴とする請求項2に記載のタッチパネル。
【請求項4】
前記遮光層は、印刷又はフォトリソにより形成されたものであることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のタッチパネル。
【請求項5】
前記オーバーコート層は、スピンコートにより形成されたものであることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のタッチパネル。
【請求項6】
前記絶縁層は、CVD又はスパッタリングにより形成されたものであることを特徴とする請求項2乃至5の何れかに記載のタッチパネル。
【請求項7】
前記遮光層は、前記透明基板の周部において枠状に設けられ、且つ、前記遮光層にも開口部を備えたことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載のタッチパネル。
【請求項8】
請求項1乃至7の何れかに記載のタッチパネルにおいて、前記透明導電層側にLCDパネルを設けたことを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項9】
透明基板の片面に、印刷又はフォトリソにより膜厚0.5μ〜1.5μmの遮光層を成膜した後、膜厚2μm〜3μmのオーバーコート層をスピンコートにより成膜し、前記オーバーコート層上にスパッタリングにより膜厚100Å〜200Åの透明導電層を成膜することを特徴とするタッチパネルの製造方法。

【図3】
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【図1】
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【図2】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−301767(P2009−301767A)
【公開日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−152512(P2008−152512)
【出願日】平成20年6月11日(2008.6.11)
【出願人】(500503263)株式会社アンデス インテック (3)
【Fターム(参考)】