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TWI545485B - 觸控面板及其製造方法 - Google Patents

觸控面板及其製造方法 Download PDF

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TWI545485B
TWI545485B TW100133743A TW100133743A TWI545485B TW I545485 B TWI545485 B TW I545485B TW 100133743 A TW100133743 A TW 100133743A TW 100133743 A TW100133743 A TW 100133743A TW I545485 B TWI545485 B TW I545485B
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TW100133743A
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TW201218056A (en
Inventor
大谷純生
栗城匡志
Original Assignee
富士軟片股份有限公司
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Description

觸控面板及其製造方法
本案是有關於一種觸控面板,特別是有關於一種靜電容量(electrostatic capacity)方式觸控面板。
一般而言,電容式觸控面板是捕捉人的指尖與導電膜之間的靜電容量的變化而對指尖的位置進行檢測的位置輸入裝置,關於該電容式觸控面板,有表面型與投影型兩種觸控面板。專利文獻1中所記載的表面型觸控面板構造簡單,但無法同時感測2點以上的接觸(多點觸控(Multi Touch))。另一方面,投影型觸控面板例如液晶顯示裝置的像素構成般,將多個電極矩陣狀排列而構成,更具體而言構成為:將垂直方向上排列的多個電極串聯連接而成的多個第1電極群在水平方向上排列,將水平方向上排列的多個電極串聯連接而成的多個第2電極群在垂直方向上排列而構成,利用多個第1電極群及多個第2電極群對容量變化依次進行檢測,藉此可檢測多點觸控。作為該投影型電容式觸控面板的先前技術,可列舉例如專利文獻2及專利文獻3所記載的靜電容量型輸入裝置。
專利文獻2記載的觸控開關如專利文獻2的圖7之(a)所示,在基板的一面具備形成於第1電極(14b)彼此之間的第1輔助線(24b),如圖7之(b)所示,在基板的另一面具備形成於第2電極(16b)彼此之間的第2輔助線(26b),由第1電極的導體線、第1輔助線、第2電極的 導體線、第2輔助線而形成線的間隔均等的多個格子形狀,當自面板上部透視該第一電極與第二電極時整個面成為無間隙的網。然而,該方式中第一電極與第二電極的重合需要極高的精度,重疊部分容易產生間隙,其結果,容易引起粗線條與間隙會被看到的問題。
專利文獻3所記載的觸控面板如圖6之(a)~圖6之(e)所示,記載了將觸控側的上部電極設為包捆導電性細線而成的電極,將下部電極設為氧化銦錫(Indium Tin Oxides,ITO)的棒電極(bar electrode)的構成,使上部電極阻礙進行觸控的手指與下部電極的電容耦合(capacitive coupling)的情況減少,藉此旨在提高應答性。然而,該方式中,容易引起圖像的易看性所涉及的問題,例如容易挑選出干涉條紋(moire),因上部下部的電極不同而引起的反射的差異容易被辨識為微小的顏色的差異等。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-344163號公報
[專利文獻2]國際公開第2010/013679號
[專利文獻3]國際公開第2010/014683號
本發明是考慮上述問題而完成的,其目的在於提供一種觸控面板,其可防止在與顯示用的顯示器的像素之間產生的干擾條紋,且可維持易視認的圖像。而且,本發明的 另一目的在於即便設為大面積應答性仍優異,且可進行多點觸控的觸控面板。
1)一種觸控面板,為多層構成,至少包含構成觸控面的透明材料層、具有多個感測器電極的上部電極層、絕緣層、具有多個感測器電極且與上部電極的配置方向正交配置的下部電極層、及一層以上的透明基體層,構成該上部電極層的感測器電極為包含導電性細線的格子的網形狀,該格子的細線的方向相對於感測器電極的配置方向具有30°以上60°以下的傾斜角。
2)如項1所述的觸控面板,其中該上部電極層中在與構成電極的多個感測器電極的相鄰的感測器電極之間形成著非導電性的帶狀邊界區域,該非導電性的帶狀邊界區域藉由將網狀導電性細線斷線除去而形成,該帶狀邊界區域的寬度在感測器電極的延伸方向上無規地變化,其寬度的平均值為15μm以上70μm以下。
3)如項2所述的觸控面板,其中該帶狀邊界區域的寬度的平均值為15μm以上70μm以下,且該寬度的最大值rdmax為100μm以下,寬度的最小值rdmin為10μm以上。
4)如項2或項3所述的觸控面板,其中該帶狀邊界區域的寬度的平均值為15μm以上70μm以下,且該寬度的標準偏差與該寬度的平均值的比(寬度的標準偏差/寬度的平均值)為0.20以上、0.65以下。
5)如項1至項4中任一項所述的觸控面板,其中該上部電極層的感測器電極的網狀導電性細線包含金屬層或合 金層及形成於該層上的黑化層。
6)如項1至項5中任一項所述的觸控面板,其中該上部感測器電極的網狀導電性細線為藉由感光性鹵化銀的曝光顯影而形成的以銀為主成分的顯影銀含有層。
7)如項1至項6中任一項所述的觸控面板,其中該上部電極層的感測器電極的網狀導電性細線的寬度為0.5μm以上10μm以下。
8)如項7所述的觸控面板,其中該上部感測器電極的網狀導電性細線的寬度為1μm以上8μm以下。
9)如項1至項8中任一項所述的觸控面板,其中該上部電極層的感測器電極的網狀導電性細線的金屬層或合金層的厚度為0.1μm以上3μm以下。
10)如項9所述的觸控面板,其中該上部感測器電極的網狀導電性細線的金屬層或合金層的厚度為0.2μm以上1μm以下。
11)如項5、項7至項10中任一項所述的觸控面板,其中該黑化層的厚度為0.1μm以上3μm以下。
12)如項11所述的觸控面板,其中該黑化層的厚度為0.2μm以上2μm以下。
13)如項1至項12中任一項所述的觸控面板,其中該顯影銀含有層的厚度為0.5μm以上10μm以下。
14)如項13所述的觸控面板,其中該顯影銀含有層的厚度為1μm以上5μm以下。
15)如項1至項14中任一項所述的觸控面板,其中構 成該上部電極層的多個感測器電極的各個電極的寬度為3mm以上7mm以下。
16)如項1至項15中任一項所述的觸控面板,其中構成該下部電極層的多個感測器電極的各個電極材料為ITO。
17)如項1至項16中任一項所述的觸控面板,其中在由長邊與短邊來表示該觸控面板的顯示部形狀時,構成上部電極層的感測器電極以與長邊部平行的方式來配置。
18)一種觸控面板的製造方法,該觸控面板為如項1至項17中任一項所述的觸控面板,該觸控面板的製造方法的特徵在於:藉由以下的步驟來形成包含金屬層或合金層及形成於該層上的黑化層的上部感測器電極的網狀導電性細線:於透明基體上形成金屬層或合金層的步驟;於金屬層或合金層形成電極圖案的步驟;於金屬層或合金層之上形成黑化層的步驟;以及將電極以外的部分的黑化層除去的步驟。
19)如項18所述的觸控面板的製造方法,其中於上述金屬層或合金層形成電極圖案的步驟是使作為電極圖案的負像(negative image)的光罩密接於上述金屬層或合金層而曝光,其後藉由光微影法來形成電極圖案。
20)一種觸控面板的製造方法,該觸控面板為如項1至項17中任一項所述的觸控面板,該觸控面板的製造方法是藉由以下的步驟來形成包含該顯影銀含有層的上部感測 器電極的網狀導電性細線:於透明基體上設置鹵化銀感光材料層的步驟;於鹵化感光材料層以圖案狀進行曝光的步驟;以及對圖案曝光的鹵化銀感光材料層實施顯影處理,而形成網狀導電性細線圖案的步驟。
21)如項20所述的觸控面板的製造方法,其中於上述鹵化感光材料層以圖案狀進行曝光的步驟是使作為電極圖案的負像的光罩密接於上述鹵化銀感光材料層而曝光,其後藉由顯影處理法來形成顯影銀的電極圖案。
22)如項19及項21所述的觸控面板的製造方法,其使用如下的光罩,即,光罩的兩個電極間的非導電性的無規則的邊界區域的像為使隨機數(random number)產生而形成的無規則的邊界區域寬度的像,此無規則的寬度的標準偏差與寬度的平均值的比(寬度的標準偏差/寬度的平均值)為0.20以上、0.65以下。
23)一種觸控面板,包括:具有多個感測器電極的上部電極層,及具有多個感測器電極且與上部電極的配置方向正交配置的下部電極層,構成該上部電極層的感測器電極為包含導電性細線的格子的網形狀,該格子的細線的方向相對於感測器電極的配置方向具有30°以上60°以下的傾斜角。
如以上說明般,根據本發明的電極層、電極層的製造方法及使用該些的觸控面板,而可實現上部電極的低電阻 化,並且可提高下部電極的觸控感知應答性,從而可獲得大面積的觸控面板(尤其投影型電容式觸控面板)。而且,可獲得如下的觸控面板:可使圖像顯示裝置裝備本案的觸控面板時的干涉條紋減少,並且消除由觸控感測器電極的線條變粗等所引起的顯示畫面的模糊。
以下,參照圖1之(a)、圖1之(b)~圖8對關於本發明的觸控面板及本發明的觸控面板的構成要素的實施形態例進行說明。
另外,本說明書中「~」包含以其前後所記載的數值為下限值及上限值的含義而使用。
本發明如上述「發明內容」一項所說明般,其目的在於提供即便設為大面積應答性仍優異,且可進行多點觸控的觸控面板(尤其投影型電容式觸控面板),而且,將此種觸控面板搭載於圖像顯示裝置時,不會破壞圖像顯示裝置的顯示圖像的易看性。另外,本發明的觸控面板在感測器電極具有特徵,在可有效利用其特徵的情況下,亦可藉由改變檢測手段或功能而用於電阻膜式觸控面板或投影型以外的電容式觸控面板。亦即,只要為包括具有多個感測器電極的上部電極層、及具有多個感測器電極且與上部電極的配置方向正交配置的下部電極層的觸控面板,則可採用下述本發明的構成。
上述目的中的前段部分的課題在於應對預測今後的發展的大畫面化。本發明中,具體而言課題在於形成感測器 電極的觸控感知部的導電性細線的低電阻值化、及下部電極與觸控的手指的電容耦合的效率化。
進而,作為上述目的中的後段部分的、破壞圖像顯示裝置的顯示圖像的易看性的主要原因,可列舉如下問題:產生干涉條紋的問題;光透過性低的感測器電極被看到,有著色,因反射率視材料而不同導致看到不均狀等的不均勻的視覺的問題。
圖1之(a)、圖1之(b)表示本發明的觸控面板10的剖面圖,圖1之(a)例示如下的多層構成的電容式觸控面板:其自觸控者側,包括構成觸控面的透明材料層16、兼作絕緣層的黏著層19、具有多個感測器電極的上部電極層11、兼作絕緣層的透明基體層15、兼作絕緣層的黏著層19、具有多個感測器電極的下部電極層12、及透明基體層17。圖1之(b)例示如下的多層構成的電容式觸控面板,其自觸控者側,包括構成觸控面的透明材料層16、兼作絕緣層的黏著層19、具有多個感測器電極的上部電極層11、兼作絕緣層的透明基體層15、具有多個感測器電極的下部電極層12、兼作絕緣層的黏著層19、及兼作電極保護的透明基體層18。
另外,圖中雖未表示,但構成為上部電極的多個感測器電極的配置方向與下部電極的多個感測器電極的配置方向設定為彼此正交配置,從而可進行多點觸控。
上述圖1之(a)表示適於將上部電極與下部電極形成在各個透明基體上的情況的構成,圖1之(b)表示適於在 一塊透明基體的表背面形成上部電極與下部電極的情況的構成。
以下,對上述構成要素分別進行說明。
[透明材料層,透明基體層]
上述構成觸控面的透明材料層16、兼作絕緣層的透明基體層15、透明基體層17、兼作電極保護的透明基體層18中所使用的透明材料可為相同的材料,亦可分別使用各自的材料,從而使用塑膠膜、塑膠板、玻璃板等。理想的是層的厚度根據各自的用途而適當選擇。
關於上述塑膠膜及塑膠板的原料,例如可使用聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET),聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate,PEN)等的聚酯類;聚乙烯(polyethylene,PE),聚丙烯(polypropylene,PP),聚苯乙烯(polystyrene),乙烯-醋酸乙烯(ethylene-vinyl acetate,EVA)等的聚烯烴(polyolefine)類;乙烯系樹脂;此外,可使用聚碳酸酯(polycarbonate,PC),聚醯胺(polyamide),聚醯亞胺,丙烯酸樹脂(acrylic resin),三醋酸纖維素(triacetyl cellulose,TAC)等。
作為較佳的材料,較佳為PET(熔點:258℃),PEN(熔點:269℃),PE(熔點:135℃),PP(熔點:163℃),聚苯乙烯(熔點:230℃),聚氯化乙烯(熔點:180℃),聚偏二氯乙烯(polyvinylidene chloride)(熔點:212℃)或TAC(熔點:290℃)等的熔點約為290℃以下的塑膠膜、或塑膠板,自光透過性或加工性等的觀點而言,尤佳為 PET。膜或板的厚度較佳為50μm至300μm。
兼作絕緣層的黏著層19中可使用不具有導電性的接著劑。接著劑有多種,在該些之中可使用丙烯酸樹脂系、環氧樹脂系、酚樹脂系、乙烯樹脂系等。用於形成層的方法無特別限制,可使用網印(screen print)法等。
圖2(a)、圖2(b)是說明本發明的上部電極層11的圖,圖2(a)表示構成上部電極層的多個感測器電極(由r-i表示)的排列。鄰接的電極藉由形成於電極間的非導電性的邊界區域rb而遮斷導通。圖2(a)例示由r-i表示的電極沿Y方向延伸(Y方向為電極的導通方向),且沿X方向排列i個。圖中的rw表示感測器電極r-i的寬度,rd表示感測器電極間的非導電性的邊界區域的寬度。
圖2(b)表示電極r-i的細部構造,成為正交格子狀的網構造。構成網的格子的細線rm的方向相對於電極群r-i的排列方向X以角度θ傾斜。角度θ較佳為30°以上60°以下,更佳為35°以上55°以下。設置傾斜角是為了防止因網的細線與圖像顯示裝置的電極干涉而導致產生干涉條紋。網狀的電極亦可形成為上述正交格子以外的多角形,但多角形的任一邊必須不與圖像顯示裝置的電極成為平行關係,因此最佳為單純格子。上述中,網可設為正交格子,但亦可為菱形,在該情況下相鄰的2邊必須分別滿足上述傾斜角。另外,傾斜角必須符合搭載本發明的觸控面板的圖像顯示裝置的像素排列,因此大致為45°,角度的絕對值必須對每個圖像顯示裝置進行最佳化。
形成上述上部電極層的感測器電極r-i的寬度rw較佳為2mm以上8mm以下,更佳為3mm以上7mm以下。感測器電極r-i的細部構造即格子狀的網構造的導電性細線rm的線寬較佳為0.5μm以上10μm以下,更佳為1μm以上8μm以下。構成網的格子的1邊的長度較佳為100μm以上700μm以下,更佳為200μm以上600μm以下。
藉由將感測器電極r-i設為網狀而可在電極內形成多個開口部,通過該開口部而可實現觸控的手指與下部電極的電容耦合,因而可進行應答性的改良。以下對網構造的導電性細線的材料與製造方法進行說明。
圖3(a)是表示感測器電極間的非導電性的邊界區域rb的圖。本發明的上部電極層的相鄰的感測器電極r-i與電極r-i+1藉由在連續的均一網狀的導電性細線設置斷線部,而形成非導電性的邊界區域rb,從而遮斷感測器電極r-i與電極r-i+1的導通。
上述上部電極的感測器電極間的非導電性的邊界區域在先前技術中通常為細長的帶。該帶的寬度設定為難以視認的微小寬度即100μm以下,例如設定為50μm以下,但在該情況下因帶狀體長,故有時會藉由電極部分與非導電部分的光透過率的差異、反射率的差異、含光澤的固有色的差異等而感知為具有規則性的不均。因此,雖然進行在非導電性的邊界區域配置孤立的導電性細線,而使面內的導電性細線的分布均一化的嘗試,但存在由於大畫面的高頻驅動而發生電極間的導通的可能性。
本發明中,藉由使非導電性的邊界區域的寬度在感測器電極的延伸方向無規則地變化,亦即,設為寬度不規則且無直線性的帶狀體,藉此解決上述視認性的問題。另外,藉由將邊界區域的寬度設為寬度相同但無直線性的形狀,例如,設為鋸齒形狀或波狀的形狀而可一定程度地實現視認性的改良,但仍有被辨識為具有規則性的不均的可能性,較佳設為本發明的具有不規則的寬度且無直線性的帶狀體。以下,對本發明的寬度無規則地變化的帶狀體的形狀、及此種帶狀體的製造方法進行說明。
圖3(b)是表示藉由斷線削除圖3(a)的網狀細線而形成的非導電性的邊界區域rb的圖。rb為由連結感測器電極r-i的細線的末端而平滑化的線與連結感測器電極r-i+1的細線的末端而平滑化的線所夾持的區域,且為寬度無規則地變化的帶狀體。該帶狀體的寬度rd可作為隔開電極r-i與電極r-i+1的距離的平均值而算出。具體而言,求出斷線削除前的連續的網的交點(圖3(a)中例示為cp),在該交點處對上述邊界區域rb的寬度(圖3(a)的X方向)進行測定。將存在於邊界區域rb內的所有交點取出,且測定在各個交點的寬度,並求出其平均值並設為平均值rd。
上述以上部電極為例進行了說明,但下部電極的情況下亦可藉由與上述上部電極相同的方法來求出寬度的平均值。另外,在下部電極不為網狀電極的情況下,設置與上部電極的交點的數為相同程度的假想點,藉由求出在該點的寬度的方法而求出各個寬度與寬度的平均值。
就帶狀體的寬度rd(平均值)而言,自電極間導通與視認性的觀點而言,較佳為15μm以上70μm以下,更佳為20μm以上50μm以下。而且,較佳為寬度的最大值rdmax設為100μm以下,寬度的最小值rdmin設為10μm以上,更佳為設為90μm以下,15μm以上。進而在寬度的平均值為15μm以上70μm以下的條件下,邊界區域的寬度的標準偏差與寬度的平均值的比(寬度的標準偏差/寬度的平均值)較佳為0.20~0.65。若小於0.2則邊界線接近為直線而有看到不均的可能性,若超過0.65則會發生鄰接電極的導通的危險性。
以下對本發明的寬度無規則地變化的帶狀體的製造方法進行說明。本發明中,一般而言將所期望的電極圖案根據所使用的材料而有後述的形態B(利用金屬箔、或者薄膜)、形態C(利用導電性油墨)、形態D(利用銀鹽感光材料),在形態B及形態D中於光罩形成所期望的電極圖案,形態C中以所期望的圖案狀來設置油墨層。形態B及形態D中,光罩的圖案與實際所形成的電極圖案的關係根據所使用的材料而有成為負像的情況及成為正像的情況,以下的說明中,記載了設想使用上述光罩而形成的電極圖案中的寬度無規則地變化的帶狀體。實際的製造步驟中所使用的光罩根據上述記載而能夠產生遮罩圖案。
位於兩個電極間的寬度無規則地變化的帶狀的非導電性的區域藉由在包含導電性細線的均一的網中設置2點的斷線部,並將該2點間的導電性細線除去,而形成隔開鄰 接電極間的非導電性的帶狀邊界區域。本發明為在形成該帶狀邊界區域時使帶狀體的寬度無規則地變化而藉此改良視認性的發明。以下,參照圖9、圖10、圖11(a)及圖11(b)對關於使帶狀體的寬度無規則地變化的方法的例進行說明。
圖9是所形成的均一網的例。圖的左側為用以形成電極r-i的區域,右側為用以形成其鄰接電極r-i+1的區域,虛線C為鄰接的兩個電極間的中心線。將中心線C與導電性細線rm的交點的總數設為M個,由c1、c2、c3、...cm、cm+1...cM來表示交點。以該中心線C與導電性細線的交點cm為基點形成本發明的非導電性且寬度無規則的帶狀邊界區域,但本發明中有在該帶狀邊界區域包含中心線c的情況(下述(1)的情況)與僅包含交點cm的一部分的情況(下述(2)的情況)。在(2)的情況下,因在無規則的斷線區域僅部分地包含中心線C,故成為為了改良視認性而形成更佳的邊界區域的方法。
另外,本發明中,包含導電性細線的均一的網,較佳為導電性細線相對於觸控面板的X方向或者Y方向既非平行的方向,亦非垂直的方向,而為保持θ的方向。以下的說明中,所形成的電極ri的導通方向設為Y方向(上部電極),但所形成的電極cj的導通方向為X方向(下部電極)的情況下亦可進行相同的操作。
以交點m為基點的導電性細線上的斷線長度D(m)與邊界區域的X方向的長度(寬度)rd(m)的關係計算 為D(m)*cosθ=rd(m)(*表示乘法)
以下,為方便起見,以θ為45°而進行計算。
以下,對(1)的情況與(2)的情況進行詳述。在兩種情況下,具有如下特徵:根據隨機數的產生來決定導電性細線上破斷而除去的部分的長度,藉此設為無規則性的無規則的帶狀體的特徵。
而且,即便在(1)及(2)的任一情況下,本發明的邊界區域的設計值為如下所示。
帶狀邊界區域的平均的寬度rd:15μm≦rd≦70μm
寬度的最大值與最小值的關係:10μm≦rd(m)≦100μm
寬度的標準偏差(σ)與寬度的平均值的比:0.20≦σ/rd≦0.65
若將上述設計值應用於起因於網的導電性細線上的交點cm的斷線長度D(m)、斷線長度D(m)的總計D(=ΣD(m))、平均的斷線長度D/M中,則
式3 0.20≦{σ(D(m)的標準偏差)/(D/M)}≦0.65
(1)中心線C與導電性細線的交點殘留在邊界區域內的情況
圖10中以下的符號表示以下的含義。
在表示所製作的電極i側時為圖的左側的含義,且附上1來表示,電極i+1側為右的含義,且附上r來表示。
通過交點cm的導電性細線rm的被除去的部分中,電極i+1側的長度設為Dr(m),電極i側的長度設為D1(m)。
隨機數在每個交點m產生2次(右電極側與左電極側)而設為R(m1)、R(m2)。其中,0<R(m)<1。
若被斷線除去的細線的長度的假定的平均值設為RB(2*rd亦可),則被除去的部分的長度D(m)為D(m)=Dr(m)+D1(m)=RB*R(m1)+RB*R(m2),將交點cm的前後的Dr(m)、D1(m)部分除去。
將根據以上而求出的D(m)、D、D/M、及σ(D(m)的標準偏差)以滿足上述式1~式3的條件下決定電極間的非導電性的帶狀邊界區域的形狀,將交點cm的前後的Dr(m)、D1(m)部分除去,形成帶狀且寬度無規則的邊界區域。
(2)包含中心線C與導電性細線的交點未殘留在邊界區域內的情況的情況
隨機數在每個交點m產生2次,第一次為了決定斷線的起始的位置而使用,第二次為了決定斷線的長度而使 用。斷線除去的起始自圖11(a)及圖11(b)的電極i側開始。
若將被斷線除去的細線的長度的假定的平均值設為RB,則交點m的第一次的隨機數R(m1)與RB的積Dm1設為自細線的交點至斷線的起始點Xm1為止的距離。將交點m的第二次的隨機數R(m2)與RB的積D(m)設為斷線的長度(始點Xm1、終點Xm2)。
被除去的部分的長度的總計D為自D(1)至D(M)的總和的D=ΣD(m),被除去的部分的長度的平均值為D/M。
將根據以上而求出的D(m)、D、D/M、及σ(D(m)的標準偏差)以滿足上述式1~式3的條件下決定電極間的非導電性的帶狀邊界區域的形狀,將導電性細線上的點Xm1與點Xm2之間的部分除去,形成帶狀且寬度無規則的邊界區域。
在本發明的非導電性的帶狀邊界區域,亦可形成如後詳述的不與鄰接的電極導通的虛設的導電性細線(未圖示)。該些虛設的導電性細線亦可藉由在形成非導電性的帶狀邊界區域前的均一的網圖案上設置1μm至10μm的斷線部,而形成本發明的帶狀邊界區域與虛設的導電性細線部。藉由如此可進一步提高視認性。
圖4是說明本發明的下部電極層12的圖,表示構成下部電極層的多個感測器電極(由c-j表示)的排列。由c-j表示的電極例示在X方向上延伸,且在Y方向上排列。電極c-j為不具有細部構造的所謂棒(bar)電極。圖中的cw 表示感測器電極c-j的寬度、cd表示感測器電極間的非導電性的邊界區域的寬度。
構成下部電極層的感測器電極c-j對通過上部電極的開口部的電場進行感測,因此較佳為不具有開口部的固體狀的電極。因為是不具有開口部的構造,故使用具有光透過性的導電性材料來作為電極材料。關於下部電極中所使用的具有光透過性的導電性材料,將另外進行說明。下部電極的感測器電極的寬度cw可與上部電極的感測器電極的寬度rw相同,但因像素的間距或顯示面積等的顯示裝置側的制約而亦可比rw更寬廣。感測器電極間的非導電性的邊界區域的寬度cd較佳為15μm以上70μm以下,更佳為20μm以上50μm以下。邊界區域的形狀亦可與上部電極相同而設為寬度無規則地變化的帶狀體。
圖5是自觸控者側觀察本發明的觸控面板時的透視圖,表示構成上部電極的感測器電極群r-i與構成下部電極的感測器電極群c-j正交配置的情形。由虛線20表示的矩形的區域表示觸控區域。在觸控區域不為正方形的情況下,長邊方向設為Y軸方向,與該長邊的Y軸平行地配置著構成上部電極的感測器電極群r-i。另外,圖5中將電極群r-i與c-j設為正交配置,但亦可根據與裝備本發明的觸控面板的顯示裝置的匹配(matching)而不為正交配置。
其次,以下對可形成本發明的上部及下部電極層的感測器電極的導電性材料與電極的形成方法進行說明。
A作為具有光透過性的導電性材料,可列舉導電性聚 合物或一部分的金屬氧化物,但就耐久性、耐候性的方面而言可使用金屬氧化物。作為透明金屬氧化物,可列舉氧化銦錫(ITO)、摻雜銻的氧化錫(ATO)、氧化錫、摻雜鋁的氧化鋅(ZnO:Al)、氧化銦鋅(In2O3-ZnO(IZO))等。
本發明中,作為形成下部電極層的感測器電極,可使用上述透明氧化物,上述氧化物中,自電阻值、透明性、容易形成膜的觀點考慮,較佳為使用ITO或IZO。為了形成ITO或IZO的薄膜,而可使用濺鍍法、電子束法或離子電鍍法等。
構成本發明的上部電極層的感測器電極為導電性細線的網電極,故必須使用電阻比下部電極用的材料低的材料,因此,較佳為使用導電性高的金屬或合金。作為此種金屬,例如可列舉銅、銀、金、鉑、鈀、鎳、錫、鋁、鈷、銠、銥、鐵、釕、鋨、錳、鉬、鎢、鈮、鉭、鈦、鉍、銻、鉛等。該些中就導電性優異的方面而言,較佳為銅、銀、金、鉑、鈀、鎳、錫、鋁、及該些的合金。
在利用該些金屬或者合金形成電極中,可利用以下的形態B~形態D。
B用作金屬箔或者薄膜。
為了用作薄膜,首先,於基材上利用真空蒸鍍法、濺鍍法、離子電鍍法等或者鍍金法或金屬箔的貼合等,將上述金屬或者合金形成金屬薄膜。其次,對該金屬薄膜實施以下的圖案化而形成網電極。於藉由光蝕刻形成上述網圖 案的情況下,在金屬薄膜上形成光阻膜並使用光罩進行曝光,利用顯影液進行顯影,藉此形成抗蝕膜的網圖案。藉由蝕刻液對該網圖案進行蝕刻,藉由將抗蝕膜剝離除去而形成包含細線金屬線的網圖案。或者,在藉由印刷抗蝕劑而形成的情況下,利用網印、凹版印刷、噴墨等的方法於金屬薄膜上印刷抗蝕膜的網圖案,藉由蝕刻液對金屬薄膜的抗蝕劑被覆部以外的部分進行蝕刻,藉由剝離抗蝕膜而形成金屬細線的網圖案。
C為藉由包含導電性的奈米粒子的油墨(或膏)來印刷上述網圖案的方法。導電性奈米粒子除上述金屬的微粒子之外亦可使用碳。導電性奈米粒子較佳為包含金、銀、鈀、鉑、銅、碳、或該些的混合物的粒子。奈米粒子的平均粒徑為2μm以下,較佳為200nm至500nm,粒徑比先前的微米粒子小,但在形成網圖案方面較佳。網圖案印刷中使用網印法或凹版印刷法。油墨(或膏)所包含的導電材料亦可不為金屬粒子,而為導電性纖維。本案中,被稱作導電性纖維中包含金屬線、奈米線的纖維狀的物質、中空構造的管、奈米管。作為金屬奈米線的平均短軸長度(有時稱作「平均短軸徑」、「平均直徑」),較佳為100nm以下,更佳為1nm~50nm,進而較佳為10nm~40nm,尤佳為15nm~35nm。在使用導電性纖維形成導電層的情況下,例如可組合日本專利特開2009-215594、日本專利特開2009-242880、日本專利特開2009-299162、日本專利特開2010-84173、日本專利特開2010-87105、日本專利特開 2010-86714所揭示的技術而形成。
D為使用照片中所使用的鹵化銀照片感光材料,對該材料實施網圖案曝光後進行顯影、定影處理,並藉由顯影銀而獲得導電性的細線圖案的方法。獲得本發明中的導電性的細線圖案的方法中,根據感光材料與顯影處理的形態而包含如下3種形態。
(1)對不包含物理顯影核的感光性鹵化銀黑白感光材料進行化學顯影或熱顯影,而使金屬銀部形成於該感光材料上的態樣。
(2)對物理顯影核包含於鹵化銀乳劑層中的感光性鹵化銀黑白感光材料進行溶解物理顯影,而使金屬銀部形成於該感光材料上的態樣。
(3)使不包含物理顯影核的感光性鹵化銀黑白感光材料與具有包含物理顯影核的非感光性層的受像片材重合而進行擴散轉印顯影,從而使金屬銀部形成於非感光性受像片材上的態樣。
上述(1)的態樣為一體型黑白顯影類型,且感光材料上形成著光透過性導電膜等的透光性導電性膜。所獲得的顯影銀為化學顯影銀或熱顯影銀,就為高比表面積(specific surface)的細絲(filament)的方面而言在後續的鍍敷或物理顯影過程中活性高。
上述(2)的態樣中,曝光部中,物理顯影核近緣的鹵化銀粒子溶解而沈積於顯影核上,藉此於感光材料上形成光透過性導電性膜等的透光性導電性膜。該類型亦為一體 型黑白顯影類型。因析出至物理顯影核上故顯影作用為高活性,但顯影銀為比表面積小的球形。
上述(3)的態樣中,在未曝光部分鹵化銀粒子溶解並擴散而沈積於受像片材上的顯影核上,藉此於受像片材上形成光透過性導電性膜等的透光性導電性膜。為所謂的分離型,且是將受像片材自感光材料剝離而使用的態樣。
任一態樣均可選擇負型顯影處理及反轉顯影處理中的任一顯影(擴散轉印方式的情況下,藉由使用直接正型(autopositive)感光材料作為感光材料而可進行負型顯影處理)。
此處所謂的化學顯影、熱顯影、溶解物理顯影、擴散轉印顯影是指在業界通常所使用的用語的含義,且在寫真化學的一般教科書,例如菊地真一著「寫真化學」(共立出版公司,1955年刊行),C.E.K.Mees編「照相法的理論第四期(The Theory of Photographic Processes,4th ed.)」(Mcmillan公司,1977年刊行)中有所解說。本案為液處理的發明,亦可參考使用熱顯影方式作為其他顯影方式的技術。例如可使用日本專利特開2004-184693號、日本專利特開2004-334077號、日本專利特開2005-010752號的各公報、日本專利特開2004-085655號的各說明書所記載的技術。
而且,關於本發明中所使用的材料與導電性圖案的製法,可使用網狀的電磁波屏蔽膜的發明即日本專利特開2006-352073號的記載與技術,電容式觸控面板的發明即 日本專利特願2009-265467號的記載與技術。
其次,對構成上部電極的網狀的感測器電極的形成方法進行說明。
首先,作為形成上部電極層的材料,一邊參照圖6之(a)~圖6之(e)一邊對用作金屬箔、或者薄膜(上述B)的情況的形成方法進行說明。圖6之(a)為兼作絕緣層的透明基體15,例如為約100μm的PET膜。將該膜的表面淨化,其次於該膜的表面設置金屬或者合金的薄層(圖6之(b))。金屬可使用上述B所記載的材料,但較佳為使用銀、銅、鋁或者該些合金。薄層的形成方法中使用濺鍍法等,亦可為其他方法。所形成的金屬的薄層的厚度可根據所期望的電阻值來進行適當調整,但較佳為0.1μm以上3μm以下,更佳為0.2μm以上1μm以下。
其次於上述形成的金屬薄膜上形成光阻膜並使用光罩進行曝光,利用顯影液進行顯影,藉此形成抗蝕膜的網圖案。藉由蝕刻液對該網圖案進行蝕刻,藉由將抗蝕膜剝離除去而形成包含細線金屬線的網圖案(圖6之(c))。圖6之(c)的31表示所形成的網圖案的導電性細線。
其次於上述形成的感測器電極設置被覆層(圖6之(d))。本發明中將該被覆層稱作黑化層。黑化層具有使金屬或者合金的金屬光澤不顯眼的視覺性功能,及金屬的防繡、防遷移的耐久性提高的功能。關於該黑化層(被覆層)的材料以下將另外進行說明。黑化層(被覆層)的厚度較佳為5μm以下,更佳為3μm以下,尤佳為0.2μm以上2 μm以下。
其次藉由將該黑化層(被覆層)中的未被覆電極細線的視認部分上的黑化層除去,而可形成視認性、耐久性優異的網圖案的電極(圖6之(e))。
其次,對上述黑化層(被覆層)的形成材料與形成方法進行說明。
作為本發明的黑色部的較佳的積層方法的例,可列舉鍍敷處理與化學蝕刻法。作為鍍敷處理,只要是公知的被稱作黑色鍍敷的處理則可使用任一處理方法,列舉黑色Ni鍍敷、黑色Cr鍍敷、黑色Sn-Ni合金鍍敷、Sn-Ni-Cu合金鍍敷、黑色鋅鉻酸鹽處理等作為示例。具體而言,可使用日本化學產業(股)製造的黑色鍍敷浴(商品名,Nikka black,Sn-Ni合金系),(股)金屬化學工業製造的黑色鍍敷浴(商品名,ebony chromium 85系列,Cr系),dipsol(股)製造的鉻酸鹽劑(商品名,ZB-541,鋅鍍敷黑色鉻酸鹽劑)。作為鍍敷法,可為非電解鍍敷、電解鍍敷的任一方法,亦可為在緩和的條件下,亦可為高速鍍敷。就鍍敷厚度而言,只要可辨識為黑色則厚度不作限定,通常的鍍敷厚度較佳為1μm~5μm。
本發明中亦可對導電性金屬部的一部分進行氧化處理或硫化處理而形成黑色部。例如在導電性金屬部為銅的情況下,作為銅表面的黑化處理劑的例,可使用meltex(股)製造,商品名enplate MB438A,B;三菱瓦斯化學(股)製造,商品名nPE-900;mec(股)製造,商品名mecetchbond BO-7770V;isolate化學研究所製造,商品名copper black CuO,商品名copper black CuS、硒系的copper black no.65等。除上述以外,例如當然可對硫化物進行處理而產生硫化氫(H2S),從而將銅的表面黑化為硫化銅(CuS)。該些處理只要可辨識為黑色則厚度不作限定,但通常較佳為3μm以下,進而較佳為0.2μm~2μm。
在使用包含導電性的奈米粒子的油墨(或膏)的情況下(上述B),亦可於兼作絕緣層的透明基體層直接印刷上述網圖案。
其次,使用圖7之(a)~圖7之(d)對使用照片中所使用的鹵化銀照片感光材料的情況(上述D)進行說明。
另外,關於本發明中所使用的鹵化銀照片感光材料,於使用藉由顯影銀的細線圖案的電磁波屏蔽膜的發明即日本專利特開2006-352073號進行詳細說明。
圖7之(a)為兼作絕緣層的透明基體15,例如為約100μm的PET膜。將該膜的表面淨化,其次於該膜的表面設置鹵化銀照片感光材料的薄層41(圖7之(b))。鹵化銀照片感光材料中包含作為光感測器的特性優異的鹵化銀、明膠等的黏合劑、塗佈助劑或感度調整用的各種添加劑。塗佈銀量(銀鹽的塗佈量)換算為銀較佳為1g/m2~30g/m2,更佳為1g/m2~25g/m2,進而較佳為5g/m2~20g/m2。藉由將塗佈銀量設為上述範圍,而曝光、顯影處理後的導電片材可獲得所期望的表面電阻。就薄膜的形成而言,較佳為使用照片材料的製造中所使用的多層塗佈機。
其次,為了於上述鹵化銀照片感光材料的薄層41形成導電性的細線而實施網圖案狀的曝光。圖7之(c)由43表示藉由曝光而生成感光核的區域。圖7之(d)表示對該完成曝光的膜實施顯影定影處理後的膜。44表示藉由顯影而形成於感光核周邊的銀的集合體,45表示未感光的鹵化銀照片感光材料部分中所包含的銀鹽等藉由定影處理排除在層外而成為透明膜的狀態。如此,可藉由顯影銀形成網狀的細線圖案。
對應於使用觸控面板的圖像顯示裝置的大型化而觸控面板其自身亦尋求大型化。相對於大型化,電極的低電阻化以及電極間的寄生電容的降低成為必需,因此對在電極間配置虛設電極進行研究。圖8是於上部電極層配置感測器電極與虛設電極的例。隔著感測器電極來配置虛設電極。感測器電極與虛設電極兩者均為包含網狀的細線的電極。感測器電極與虛設電極間的距離rd與無虛設電極的情況下的感測器電極間的距離相同。虛設電極的寬度較佳為2mm以下。另外,感測器電極r-i的ET表示用於與外部控制部進行連接的端子,虛設電極為不與外部控制部連接的孤立的電極群。然而,虛設電極亦可接地。
圖8是關於上部電極層的說明圖,較佳為於下部電極中亦設置虛設電極。此時的虛設電極的寬度較佳為2mm以下,但必須與下部的感測器電極同樣地形成。
[實例]
以下列舉本發明的實例來對本發明進行更具體的說 明。另外,以下的實例所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理順序等只要不脫離本發明的主旨則可進行適當變更。因此,本發明的範圍並不藉由以下所示的具體例而限定地解釋。
首先對本發明的觸控面板中所使用的上部電極的製作方法進行說明。
(上部電極U-1)
對A4尺寸且厚度為100μm的PET(聚對苯二甲酸乙二酯)膜進行除電,藉由鼓風將表面淨化。其次,於該PET膜的表面,藉由使用了電解硫酸銅鍍敷浴的電解鍍敷法來設置金屬銅的厚度為2μm的薄層,然後在上述所形成的銅薄膜上形成光阻膜,在該光阻膜上重疊下述的光罩而進行曝光,且利用顯影液進行顯影,藉此形成曝光部硬化的抗蝕膜的網圖案。藉由二氯化鐵蝕刻液來對該網圖案進行蝕刻,進而將硬化的抗蝕膜剝離除去,藉此形成包含網圖案的導電性細線的感測器電極(圖8)。另外,為如下圖案,即用作光罩的圖案的參數在圖8中為:感測器電極的寬度rw為4mm,虛設電極的寬度dpw為1mm,電極長度、虛設電極長度分別為200mm,感測器電極的網的導電性細線的寬度為4μm,網的格子的邊長為500μm,網細線的與X軸的傾斜角為45°,感測器電極與虛設電極間的非導電性的邊界區域(斷線部)的寬度無規則且平均值為30μm(邊界區域的寬度的最大值為45μm,最小值為15μm,寬度的標準偏差與寬度的平均值的比為0.35),於A4尺寸 的PET片上形成20根該電極。
(上部電極U-2)
相對於上述上部電極U-1,藉由將鈀膠體作為觸媒核的非電解鍍敷法形成厚度0.5μm的金屬銅的薄層,將光罩的圖案設為如下的圖案:感測器電極的寬度rw為6mm,虛設電極的寬度dpw為1mm,感測器電極的網的導電性細線的寬度為6μm,網的格子的邊長為600μm,網細線的與X軸的傾斜角為45°,感測器電極與虛設電極間的非導電性的邊界區域(斷線部)的寬度無規則且平均值為20μm(邊界區域的寬度的最大值為30μm,最小值為10μm,寬度的標準偏差與寬度的平均值的比為0.35),且將被覆層設為厚度為0.2μm的金屬錫的被覆層,除此之外與U-1同樣地,形成具有被覆層的網圖案的感測器電極U-2。
(上部電極U-3)
對自寬度30cm的輥抽出的PET膜實施淨化處理,且於該膜表面上以銀的塗佈量為8g/m2的方式塗佈下述塗佈液,從而製作圖7之(b)的試料。另外,此時的塗佈寬度為25cm,塗佈長度為20m,自塗佈至顯影定影處理結束為止,在暗室下處理具有塗佈層的膜。
[包含鹵化銀感光材料的塗佈液]
調製出相對於水媒體中的150g的Ag,含有10.0g的明膠,且含有球相當徑平均為0.1μm的碘氯溴化銀(silver iodochlorobromide)粒子(I=0.2莫耳%,Br=40莫耳%)的乳劑。在該乳劑中,以濃度為10-7(莫耳/莫耳銀)的方 式添加K3〔Rh2Br9〕及K2〔IrCl6〕,在溴化銀粒子中摻雜Rh離子與Ir離子。在該乳劑中添加Na2PdCl4,進而使用四氯化金酸與硫代硫酸鈉進行金硫增感後,添加明膠硬膜劑來作為塗佈液。另外,Ag/明膠體積比設為2/1。
圖7之(b)的鹵化銀照片感光材料層41上未形成導電性細線的圖案。將形成上部電極U-3的導電性圖案的光罩的圖案設為如下圖案:感測器電極的寬度rw為5.5mm,虛設電極的寬度dpw為1mm,感測器電極的長度為200mm,感測器電極的網的導電性細線的寬度為6μm,網的格子的邊長為250μm,網細線的與X軸的傾斜角為45°,感測器電極與虛設電極間的非導電性的邊界區域(斷線部)的寬度無規則且平均值為50μm(寬度的最大值為75μm,最小值為25μm,寬度的標準偏差與寬度的平均值的比為0.35),且在A4尺寸的PET片上形成20根該電極。
使該圖案的光罩密接於上述製作的圖7之(b)的感光材料41,且使用以高壓水銀燈作為光源的平行光進行面曝光,從而製作具有圖案狀地感光的部分與非感光部分的試料(圖7之(c))。對該試料實施以下的顯影處理,從而獲得排列著具有導電性的細線構造的感測器電極的上部電極U-3。另外,以形成於顯影處理中感光的部分的乳劑中的潛像為核而形成顯影銀的集合體,從而成為導電性的細線。
[顯影液配方]以每1升的含有量計算且省略水量
對苯二酚 20g
[定影液配方]以每1升的含有量計算且省略水量
[處理的流程]
處理機:fujifilm公司製造的自動顯影機(FG-710PTS)
處理條件:顯影35℃ 30秒
定影34℃ 23秒
水洗為流水(5L/m)的20秒處理。
進行所獲得的試料的砑光處理,而獲得上部電極U-3。
(上部電極U-4~U-8)
相對於上部電極U-1,將網的格子的邊長設為250μm,除此以外,與U-1同樣地製作上部電極U-4;相對於 上部電極U-1,將網的格子的邊長設為250μm,網的細線的線寬設為6μm,除此以外與U-1同樣地製作上部電極U-5;相對於上部電極U-1,將網的格子的邊長設為250μm,網的細線的線寬設為8μm,除此以外與U-1同樣地製作上部電極U-6。
而且,相對於上部電極U-1,將感測器電極與虛設電極間的非導電性的邊界區域(斷線部)的寬度設為50μm的細長的矩形的帶圖案,除此以外與U-1同樣地製作上部電極U-7。
進而,相對於上部電極U-1,將網細線的與X軸的傾斜角設為0°,除此以外與U-1同樣地製作上部電極U-8。
實例1
使用上述製作的上部電極,對電極片的亮度、構成觸控面板時的畫面的易看性(視認性、干涉條紋)、電阻值來進行評估。各個評估的方法與級別為以下所示,且將其結果記載於表1中。另外,開口率是根據電極的格子的間隔算出格子的面積,且根據細線的寬度計算出開口部面積,並根據該比而求出。
(亮度的評估)
利用分光光度計測定導電片的透過率。透過率以550nm的值進行評估。
×評估 透過率小於85%,畫面看上去暗。
△評估 透過率為85%以上、小於90%,為不用擔心的亮度。
○評估 透過率為90%以上,明亮。
◎評估 透過率為95%以上,非常明亮。
(視認性)
使2塊上部電極正交而貼附於液晶顯示裝置,改變圖像的亮度,以畫面的易看性進行評估。包括從感知到圖案的一部分的極端的情況至無法辨識形狀而畫面有粗糙感的情況。
×評估 辨識圖像以外的形狀,或畫面有線條變粗感或粗糙感。
△評估 根據觀察的方向線條變粗或粗糙感。且看到反射的不均、線狀的光澤不均。
○評估 可均一地觀看畫面。
(干涉條紋)
將A4尺寸的上部電極以電極的長度方向與畫面的橫方向平行的方式貼附於液晶顯示裝置,對是否可以固體顯示改變亮度來檢測出干涉條紋進行調查。
×評估 容易觀察到干涉條紋。
△評估 根據畫面的亮度、彩色的變化、觀看角度的變化而觀察到干涉條紋。
○評估 即便改變條件亦未觀察到干涉條紋。
(電阻值)
直接讀取20根上部電極各自的電阻值,並記載其平均值。
根據以上的結果,確認本發明的網狀的上部電極,在網的細線的方向相對於顯示畫面而具有傾斜角的情況下未產生干涉條紋。而且,亦確認若隔開感測器電極與虛設電極間的帶狀的邊界區域不為明確的矩形,且寬度為無規則的形狀,則可改良視認性並且不易產生干涉條紋。
進而,可知為了確保畫面的亮度,有效的是將網的開口率設為90%以上。
進而除上述以外,製作以下的電極並調查他們的性能。
對於上部電極U-3,將感測器電極與虛設電極間的非導電性的邊界區域(斷線部)的寬度的平均值設為與U-3相同的50μm,寬度的標準偏差與寬度的平均值的比設為0.14,除此以外與U-3同樣地製作上部電極U-9a。在對該U-9a的視認性進行調查後,與U-7同樣地,根據觀看的方向的不同而看到線狀的光澤的不均。
另一方面,將邊界區域(斷線部)的寬度的平均值設為與U-3相同的50μm,寬度的標準偏差與寬度的平均值 的比設為0.20,除此以外與U-3同樣地製作上部電極U-9b。同樣地,寬度的平均值設為與U-3相同的50μm,寬度的最小值設為10μm,最大值設為100μm,寬度的標準偏差與寬度的平均值的比設為0.65,除此以外與U-3同樣地製作上部電極U-9c。該些電極U-9b、U-9c及U-3中,均未觀察到如上述電極U-9a般的光澤不均。
根據該些結果可知,在寬度的標準偏差與寬度的平均值的比小於0.20的情況下,與具有先前的矩形的邊界區域的情況並無區別,不能說是寬度無規則的形狀,從而無法改善光澤不均。
其次,對於上部電極U-2,將感測器電極與虛設電極間的非導電性的邊界區域(斷線部)的寬度的平均值設為與U-2相同的20μm,寬度的標準偏差與寬度的平均值的比設為0.5,寬度的最小值變為5μm為止,除此以外與U-2同樣地製作上部電極U-10。而且,對於上部電極U-3,將感測器電極與虛設電極間的非導電性的邊界區域(斷線部)的寬度的平均值設為與U-3相同的50μm,寬度的標準偏差與寬度的平均值的比設為0.94,寬度的最大值變為140μm為止,除此以外與U-3同樣地製作上部電極U-9d。
在對該些電極U-10、U-9d的鄰接電極間的絕緣性進行調查後,視作雖然少但有導通的情況。相同條件的測試中亦未觀察到電極U-2、U-3中的絕緣不良。
以上,自絕緣性的觀點而言,非導電性的邊界區域(斷 線部)的寬度的最小值較理想的是10μm以上。而且可知,當超過100μm,即便在以寬度的標準偏差與寬度的平均值的比超過0.65的程度而無規則的情況下有時亦會引起絕緣不良。
根據以上的結果可確認:為了確保視認性的改良,尤其光澤不均的改良及電極間的絕緣性,而將非導電性的邊界區域(斷線部)的寬度設為10μm以上、100μm以下的範圍,且設15μm以上、70μm以下來作為平均值,並且寬度的標準偏差與寬度的平均值的比較佳設為0.20至0.65之間。
實例2
對上述上部電極U-1及U-2以0.5μm厚度電解鍍敷黑色錫,藉由光微影而除去銅的細線以外的部分的黑色錫,製作上部電極U-11、U-12。若改變觀看該些電極U-1、U-2、U-11、U-12的角度來進行觀察,則未黑色化的電極U-1、U-2中根據角度的不同而觀測到外光的反射,與此相對,已黑色化的U-11、U-12中未觀測到反射。另外,電極U-3亦未觀測到反射。
實例3(下部電極L-1)
使用尾池工業製造的ITO膜(形成於片材電阻80Ω/□,厚度175μm的PET膜上),藉由光微影法而與A4尺寸的短邊平行地隔開1mm的間隙形成20根寬度6mm、長度16cm的棒電極,將該些棒電極作為下部電極 L-1。
使用如此製作的下部電極L-1及上部電極U-1至U-8,來構成圖1之(a)、圖1之(b)的構成的觸控面板,並製作觸控面板TP-1至TP-8。另外,最上部的透明材料層使用的是100μm的PET膜,接著劑使用的是市售的膜。
以市售的觸控面板用感測器IC,利用X電極、Y電極為20根以上的裝置(Synaptics公司電極線數26×22)來製作簡易實驗裝置,於此裝置連接上述TP-1至TP-8而進行動作測試。其結果,尤其上述TP-1至TP-8的觸控感知中未發生問題。另一方面,以上述ITO膜形成上部電極U-1的網狀部分且未設置虛設電極而以1mm的間隙形成上部電極U-9。以該U-9為上部電極的觸控面板TP-9(上下均為ITO電極)中,觸控感知不穩定。將該上部電極的寬度設為12mm的情況下動作仍不穩定。由於上部電極寬度為12mm時的棒電極的電阻值約為1300Ω,與上部電極U-3的電阻值相差不大,而認為動作不穩定是起因於上部電極的開口度小,從而得知開口度不僅對畫面的亮度有影響亦對觸控感知的感度有影響。
10‧‧‧觸控面板
11‧‧‧具有多個感測器電極的上部電極層
12‧‧‧具有多個感測器電極的下部電極層
15‧‧‧兼作絕緣層的透明基體層
16‧‧‧構成觸控面的透明材料層
17‧‧‧透明基體層
18‧‧‧兼作電極保護的透明基體層
19‧‧‧兼作絕緣層的黏著層
20‧‧‧觸控面的範圍
21‧‧‧上部電極形成層
31‧‧‧網狀的上部感測器電極
32‧‧‧上部電極被覆層
33‧‧‧網狀的上部感測器電極的被覆層
41‧‧‧鹵化銀照片感光材料的塗佈層(未感光)
42‧‧‧圖案曝光後的鹵化銀照片感光材料的塗佈層
43‧‧‧鹵化銀照片感光材料的塗佈層的已感光的部分
44‧‧‧已感光的部分藉由顯影定影處理而成為顯影銀的部分
45‧‧‧藉由顯影定影處理而將乳劑除去並透明化的未感光部分
C‧‧‧鄰接的2個電極間的中心線
c1、c2、c3、cm、cm+1、cM‧‧‧交點
cb‧‧‧位於下部電極層的感測器電極的電極間的非導電性的邊界區域
cd‧‧‧位於下部電極層的感測器電極的電極間的非導電性的邊界區域的寬度
c-j‧‧‧下部電極層的感測器電極的編號
cm‧‧‧中心線C與導電性細線rm的交點
cp‧‧‧交叉的導電性細線的除去前的交點
cw‧‧‧下部電極層的感測器電極的電極寬度
D1‧‧‧導電性細線rm上的電極r-i側的斷線除去部分的長度
Dm‧‧‧導電性細線rm上的斷線除去部分的長度
Dm1‧‧‧導電性細線rm上的斷線的開始點Xm1與cm的距離
Dm2‧‧‧導電性細線rm上的斷線除去部分的長度,亦即斷線的開始點Xm1與斷線的終點Xm2的距離
Dr‧‧‧導電性細線rm上的電極r-i+1側的斷線除去部分的長度
dp-1、dp-2、dp-3、dp-i‧‧‧虛設電極的編號
dpw‧‧‧虛設電極的寬度
ET‧‧‧電極端子
rb‧‧‧位於上部電極層的感測器電極的電極間的非導電性的邊界區域
rd‧‧‧位於上部電極層的感測器電極的電極間的非導電性的邊界區域的寬度
rd(m)‧‧‧電極間中心線C與導電性細線rm的交點c的邊界區域的寬度
rdmax‧‧‧非導電性的邊界區域的寬度的最大值
rdmin‧‧‧非導電性的邊界區域的寬度的最小值
r-i‧‧‧上部電極層的感測器電極的編號
r-i+1‧‧‧電極
rm‧‧‧上部電極層的感測器電極的網狀的導電性細線
rw‧‧‧上部電極層的感測器電極的電極寬度
Xm1‧‧‧導電性細線rm上的斷線的開始點
Xm2‧‧‧導電性細線rm上的斷線的終點
θ‧‧‧上部電極層的感測器電極的網狀細線與電極排列方向所成的角度
圖1之(a)、圖1之(b)是本發明的觸控面板10的剖面圖。
圖2(a)是上部電極層中的感測器電極的排列圖的一例;圖2(b)是表示感測器電極的細部構造即網構造的圖。
圖3(a)表示感測器電極與電極間的非導電性的邊界區 域的圖;圖3(b)是表示電極間的非導電性的邊界區域的圖。
圖4是下部電極層中的感測器電極的排列圖。
圖5是自觸控者側透視面板所得的圖。
圖6之(a)~圖6之(e)是上部電極層中的感測器電極的形成方法的一例。
圖7之(a)~圖7之(d)是上部電極層中的感測器電極的形成方法的另一例。
圖8是上部電極層中的感測器電極的排列圖的另一例。
圖9是用以形成兩個電極間的非導電性的邊界區域的圖的例。
圖10是用以使兩個電極間的非導電性的邊界區域的寬度具有無規則性的作圖的一例。
圖11(a)是用以使兩個電極間的非導電性的邊界區域的寬度具有無規則性的作圖的例。
圖11(b)是用以使兩個電極間的非導電性的邊界區域的寬度具有無規則性的作圖的另一例。
10‧‧‧觸控面板
11‧‧‧具有多個感測器電極的上部電極層
12‧‧‧具有多個感測器電極的下部電極層
15‧‧‧兼作絕緣層的透明基體層
16‧‧‧構成觸控面的透明材料層
17‧‧‧透明基體層
18‧‧‧兼作電極保護的透明基體層
19‧‧‧兼作絕緣層的黏著層

Claims (13)

  1. 一種觸控面板,為多層構成,至少包含構成觸控面的透明材料層、具有多個感測器電極的上部電極層、絕緣層、具有多個感測器電極且與所述上部電極層的配置方向正交配置的下部電極層、及一層以上的透明基體層,其中構成上述上部電極層的感測器電極為包含導電性細線的格子的網形狀,上述格子的細線的方向相對於上述感測器電極的配置方向具有30°以上60°以下的傾斜角,上述上部電極層中在與構成電極的多個上述感測器電極的相鄰的上述感測器電極之間形成著非導電性的帶狀邊界區域,上述非導電性的帶狀邊界區域藉由將網狀導電性細線斷線除去而形成,上述帶狀邊界區域的寬度在上述感測器電極的延伸方向上無規地變化。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控面板,其中上述帶狀邊界區域的寬度的平均值為15μm以上70μm以下。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控面板,其中上述帶狀邊界區域的寬度的平均值為15μm以上70μm以下,且上述帶狀邊界區域的寬度的最大值rdmax為100μm以下,寬度的最小值rdmin為10μm以上。
  4. 如申請專利範圍第2項或第3項所述之觸控面板,其中上述帶狀邊界區域的寬度的平均值為15μm以上70 μm以下,且上述帶狀邊界區域的寬度的標準偏差與上述帶狀邊界區域的寬度的平均值的比(寬度的標準偏差/寬度的平均值)為0.20以上、0.65以下。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之觸控面板,其中上述上部電極層的感測器電極的網狀導電性細線包含金屬層或合金層及形成於上述金屬層或合金層上的黑化層。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之觸控面板,其中上述上部電極層的感測器電極的網狀導電性細線的寬度為0.5μm以上10μm以下。
  7. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之觸控面板,其中上述上部電極層的感測器電極的網狀導電性細線的金屬層或合金層的厚度為0.1μm以上3μm以下。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之觸控面板,其中上述黑化層的厚度為0.1μm以上3μm以下。
  9. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之觸控面板,其中構成上述上部電極層的多個上述感測器電極的各個電極的寬度為3mm以上7mm以下。
  10. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之 觸控面板,其中構成上述下部電極層的多個上述感測器電極的各個電極材料為ITO。
  11. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之觸控面板,其中在以長邊與短邊來表示上述觸控面板的顯示部形狀時,構成上部電極層的上述感測器電極以與長邊部平行的方式來配置。
  12. 一種觸控面板的製造方法,上述觸控面板為如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之觸控面板,上述觸控面板的製造方法的特徵在於:藉由以下的步驟來形成包含金屬層或合金層及形成於上述金屬層或合金層上的黑化層的上部感測器電極的網狀導電性細線:於透明基體上形成上述金屬層或合金層的步驟;於上述金屬層或合金層形成電極圖案的步驟;於上述金屬層或合金層之上形成上述黑化層的步驟;以及將電極以外的部分的黑化層除去的步驟。
  13. 一種觸控面板,其包括:具有多個感測器電極的上部電極層,及具有多個感測器電極且與所述上部電極層的配置方向正交配置的下部電極層,構成上述上部電極層的上述感測器電極為包含導電性細線的格子的網形狀,上述格子的細線的方向相對於上述 感測器電極的配置方向具有30°以上60°以下的傾斜角,上述上部電極層中在與構成電極的多個上述感測器電極的相鄰的上述感測器電極之間形成著非導電性的帶狀邊界區域,上述非導電性的帶狀邊界區域藉由將網狀導電性細線斷線除去而形成,上述帶狀邊界區域的寬度在上述感測器電極的延伸方向上無規地變化。
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