JP2011018324A - タッチパネル - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、コストが低く、厚さが薄いタッチパネルを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るタッチパネルは、第一導電膜を積載する第一基板と、前記第一基板に隣接し、且つ前記第一導電膜に対向する第二導電膜を積載する第二基板と、前記第一導電膜と前記第二導電膜との間に設置される複数のスペーサーと、を備える。前記第一導電膜の構成物質の構成ユニットの全次元の寸法は、300ナノメートル以下である
【選択図】図3
【解決手段】本発明に係るタッチパネルは、第一導電膜を積載する第一基板と、前記第一基板に隣接し、且つ前記第一導電膜に対向する第二導電膜を積載する第二基板と、前記第一導電膜と前記第二導電膜との間に設置される複数のスペーサーと、を備える。前記第一導電膜の構成物質の構成ユニットの全次元の寸法は、300ナノメートル以下である
【選択図】図3
Description
本発明は、タッチパネルに関するものである。
近来、携帯電話機及びナビゲーションシステム(Navigation System)等のような電子装置の高機能化及び多様化に伴って、タッチパネルが設置されている電子装置がますます多くなっている。このような電子装置を使用する人々は、指又はその他の部品で前記電子装置のタッチパネルを直接接触することにより、前記電子装置に情報を入力することができるため、キーパッド、マウス、リモコン等のような入力手段を省略でき、操作が便利である。
現在、主に使用されているタッチパネルは、抵抗式(Registive Overlay)、静電容量式(Capacitive Overlay)、赤外線式(Infrared Beam)及び表面弾性波式(Surface Acoustic Wave)等の種類がある。従来のタッチパネルの使用過程において、一度にタッチパネルの一箇所だけを接触して入力するが、タッチパネル技術の発展に伴って、タッチパネル上の複数同時接触を識別できる多点入力可能なタッチパネルが流行となっている。
図1は、従来の技術に係るタッチパネルの断面図であり、図2は、図1に示すタッチパネルの構成素子を示す図である。前記タッチパネル40は、上透明基板401と、上インジウム・スズ酸化物(Indium Tin Oxide、ITO)透明導電層403と、下ITO透明導電層404と、下透明基板402と、を備える。
前記上透明基板401及び前記下透明基板402は、主に高分子材料からなる基板である。前記上ITO透明導電層403及び前記下ITO透明導電層404は、主にガラス基板及び前記ガラス基板に被覆しているITO膜から構成される層状構造である。前記下ITO透明導電層404には、それ自身を外部電源に接続する導電配線404aが設置されている。対向して配置される前記上ITO透明導電層403と前記下ITO透明導電層404との間にスペーサー(Spacer)408を設置して、前記2つのITO透明導電層を特定の距離に隔離するとともに、周縁に粘着物407を設置して固定する。各透明基板401、402とそれぞれ対応して配置される透明導電層403、404との間には、それぞれ透光性を有する粘着物405、406が接着されている。前記粘着物405、406は、光線が前記透明基板401、402とITO透明導電層403、404との間で伝送する過程における損失を低減することができる。前記粘着物405、406の光屈折率は、それぞれ前記透明基板401、402の光屈折率に近似するか又は等しい。前記粘着物405、406は、OCA(Optical Clear Adhesive)光学粘着物である。
前記上透明基板401は、タッチパネルの接触面として、通常装飾フィルム(Decoration Film)であって、使用者によってタッチ操作され且つ透光性を有する透光部401a及び商標、図案又は文字401cなどを印刷するための図案部401bを備える。
図1及び図2に示す前記ITO透明導電膜403、404は、主にスパッタリング法によって基板にITO膜を被覆して形成される。スパッタリング法は高温環境を必要とするが、高分子材料基板は高温に耐えることができないため、ITO膜を積載する基板は、主にガラス基板である。即ち、スパッタリング法によって基板にITO膜を被覆する場合、使用できる基板は制限される。又、スパッタリング法は、ITO透明導電層の製造コストを増加させる。従ってタッチパネルの研究発展方向は、どのようにスパッタリング法以外の他の方法によって基板に導電膜を形成するか、どのように低温環境で基板に導電膜を形成するか、どのように他の導電膜でITO膜を取り替えるかを主要課題とする。
タッチパネルを有する電子部品又は設備の小型化に伴って、基板に導電膜を形成することに関連する技術によってタッチパネルの厚さを低減する問題を探索する必要がある。図1及び図2に示したように、導電層を薄くするか、使用される基板を減少するか、又は使用される光学粘着物を減少することにより、タッチパネルの厚さを低減することができる。具体的に説明すると、前記ITO導電層403、404を積載する基板を省略して、ITO導電膜を前記基板401、402に直接形成することによって前記粘着物405、406も省略して、前記タッチパネル40の厚さを低減できる。しかし、スパッタリング法によって高温の製造工程でITO導電膜を高温に耐えない高分子材料からなる基板401に被覆し難いため、他の解決方法を探索する必要がある。
以上の問題点に鑑みて、本発明は、コストが低く、厚さが薄いタッチパネルを提供することを目的とする。
前記問題を解決するために、本発明に係るタッチパネルは、第一導電膜を積載する第一基板と、前記第一基板に隣接し、且つ前記第一導電膜に対向する第二導電膜を積載する第二基板と、前記第一導電膜と前記第二導電膜との間に設置される複数のスペーサーと、を備える。前記第一導電膜の構成物質の構成ユニットの全次元の寸法は、300ナノメートル以下である。
従来の技術に比べて、本発明に係るタッチパネルは、低温で形成することができ、且つ使用する基板の数量を減少して、前記タッチパネルの厚さが薄くなる。例えば、導電膜がCNT導電膜である場合、150℃又は室温の25℃以下のような低温で、スパッタリング法以外の方式によって基板に簡単に接着することができるため、タッチパネルの厚さを低減し、且つコストも節約する。
以下、図面に基づいて、本発明に係るタッチパネルについて詳細に説明する。
本発明のタッチパネルは、第一導電膜を積載する第一基板と、第二導電膜を積載する第二基板と、複数のスペーサーと、を備える。前記第一導電膜を構成する物質の構成ユニットの全次元の寸法は、300ナノメートル(nm)以下である。前記第二導電膜を構成する物質の構成ユニットの全次元の寸法は、300ナノメートル以下であることに制限されない。前記第一導電膜及び前記第二導電膜を構成する物質の構成ユニットは、導電膜を構成する基本粒子及び複数の基本粒子からなる分子を含む。前記第一導電膜及び前記第二導電膜は、対向して隣接して配置される。前記スペーサーは、前記第一導電膜と前記第二導電膜との間に配置される。
前記第一導電膜は、ナノレベルITOユニットからなることができ、カーボンナノチューブ(Carbon Nano Tube、CNT)ユニットからなることもできる。CNTは、抵抗異方性(Anisotropy)を有するため、前記第一導電膜は、抵抗異方性を有する導電膜である。抵抗異方性を有する導電膜とは、異なる方向で異なる導電性質又は抵抗性質を有する導電膜である。例えば、引張処理されたCNT膜は、抵抗異方性を有する導電膜である。
以下、複数の実施形態によって本発明のタッチパネルについて詳細に説明する。しかし、本発明のタッチパネルは、下記のような実施形態に限定されるものではない。
図3に示したように、本発明の第一実施形態に係るタッチパネルの構成素子を示す図である。タッチパネル20は、全次元の寸法が300ナノメートル以下である複数のナノユニットからなる導電膜202を積載する第一基板201と、導電膜204を積載する第二基板203と、透光層205と、第三基板206と、を備える。
具体的に説明すると、前記第一基板201には、前記導電膜202を外部電源に接続する導電配線201aが設置されている。前記第二基板203は、前記第一基板201に隣接して設置される。前記導電膜204は、前記導電膜202に対向して設置される。前記第三基板206は、前記第二基板203に隣接して設置される。前記透光層205は、OCA光学粘着物のようなものであって、前記第二基板203と前記第三基板206との間に設置されるため、光線が前記第二基板203と前記第三基板206との間で伝送する過程における損失を低減することができる。前記導電膜202と前記導電膜204との間には、図1に示す複数のスペーサー408が配置されている。前記スペーサー408の幾何形状は、円形のような等方性を有する形状であるか、又は矩形のような異方性を有する形状である。
前記導電膜202のナノユニットは、ナノレベルのITOユニット又はCNTユニットのようないずれかナノレベルの導電ユニットであって、CTNユニットからなる膜は引張処理されると抵抗異方性を有する。前記導電膜202がナノレベルのITOユニットからなる場合、導電膜202は、150℃以下のような低温で、塗布のようなスパッタリング法以外の手段によって前記第一基板201に形成される。前記導電膜202がCNTユニットからなる場合、引張処理されたCNT膜であることができ、且つ150℃又は室温の25℃以下のような低温で粘着方式によって前記第一基板201に接着される。
前記導電膜204は、一般的な導電膜又はナノユニットからなる導電膜である。前記導電膜204は、一般的な導電膜である場合、ガラス基板にITO膜を形成するように、スパッタリング法によって前記第二基板203に形成されることができる。前記導電膜204は、ナノユニットからなる導電膜である場合、これらナノユニットは、ナノレベルのITOユニット又はCNTユニットのようないずれかナノレベルの導電ユニットである。引張処理されたCNTユニットからなる膜は、抵抗異方性を有する。前記導電膜204がナノレベルのITOユニットからなる場合、前記導電膜204は、150℃以下のような低温で、塗布のようなスパッタリング法以外手段によって前記第二基板203に形成される。前記導電膜204がCNTユニットからなる場合、それが引張処理されたCNT膜であり、150℃又は室温の25℃以下のような低温で粘着方式によって前記第二基板203に接着される。
前記第一基板201及び前記第二基板203の材料は、ガラス又は柔軟性を有する高分子材料のような透光性を有する材料である。前記高分子材料は、ポリエチレンテレフタレート(Polyethyleneterephthalate、PET)、ポリカーボネート樹脂(Polycarbonate、PC)、ポリメタクリル酸メチル(Polymethylmethacrylate、PMMA)、ポリエチレン(Poly Ethylene、PE)又はポリイミド(Poly Imide、PI)である。前記第一基板201は、PC材料からなり、前記第二基板203は、PET材料からなることが好ましい。
前記第三基板206は、装飾用の透明基板であり、透光部206a及び図案部206bを備える。前記図案部206bには、印刷又はレーザーエッチングによって商標、図案又は文字206cなどが形成されている。前記第三基板206の材料は、PET、PC、PMMA、PE又はPIから選ばれる。前記第三基板206は、PET材料からなることが好ましい。
本実施形態において、前記透光層205は、光が前記第二基板203と前記第三基板206との間で伝送する過程における損失を低減するため、前記透光層205の光屈折率は、前記第二基板203と前記第三基板206との光屈折率に近似する。前記透光層205の光屈折率は、前記第二基板203又は前記第三基板206の光屈折率の0.9〜1.1倍であることが好ましい。
本実施形態において、前記導電膜202及び前記第一基板201は、一体構造に結合されるため、図2に示すタッチパネル40の構成に比べて透明導電層404を積載する基板及び前記粘着物406を省略することができる。従って、前記タッチパネル20全体の厚さを小さくする。又、前記導電膜202がCNT導電膜であることができるため、従来の技術に係るタッチパネルに比べて、150℃又は室温の25℃以下のような低温で粘着方式によって前記第一基板201に接着することができ、工程上の優位性を有する。
本実施形態の第一例において、前記第一基板201は、ガラス基板である。前記導電膜202は、CNT膜である。前記導電配線201aは、フレキシブルプリント(Flexible Printed Circuit、FPC)配線板である。前記第二基板203は、PET基板である。前記導電膜204は、ナノレベルのITOユニットからなる導電膜である。前記透光層205は、OCA光学粘着物である。前記第三基板206は、PET基板である。
本実施形態の第二例において、前記第一基板201は、PC基板である。前記導電膜202は、CNT膜である。前記導電配線201aは、フレキシブルプリント配線板である。前記第二基板203は、PET基板である。前記導電膜204は、CNT膜である。前記透光層205は、OCA光学粘着物である。前記第三基板206は、PET基板である。
本実施形態の第三例において、前記第一基板201は、PC基板である。前記導電膜202は、CNT膜である。前記導電配線201aは、フレキシブルプリント配線板である。前記第二基板203は、ガラス基板である。前記導電膜204は、ITO膜である。前記透光層205は、OCA光学粘着物である。前記第三基板206は、PET基板である。
本発明の第一実施形態は以上の3つの例に限定されるものではなく、本発明の第一実施形態の範囲内で種々の変形又は修正が可能である。
図4は、本発明の第二実施形態に係るタッチパネルの構成素子を示す図である。タッチパネル30は、導電膜302を積載する第一基板301及び導電膜304を積載する第二基板303を備える。前記導電膜302は、全次元の寸法が300ナノメートル(nm)以下であるナノユニットからなる。
具体的に説明すると、前記第一基板301には、前記導電膜302を外部電源に接続する導電配線301aが設置されている。前記第二基板303は、前記第一基板301に隣接して設置される。前記導電膜302は、前記導電膜304に対向して設置される。前記導電膜302と前記導電膜304との間には、図1に示す複数のスペーサー408が配置されている。前記スペーサー408の幾何形状は、円形のような等方性を有する形状であるか、又は矩形のような異方性を有する形状である。
前記導電膜302のナノユニットは、ナノレベルのITOユニット又はCNTユニットのようないずれかナノレベルの導電ユニットであって、CTNユニットからなる膜は引張処理されると抵抗異方性を有する。前記導電膜302がナノレベルのITOユニットからなる場合、前記導電膜302は、150℃以下のような低温で、塗布のようなスパッタリング法以外の手段によって前記第一基板301に形成される。前記導電膜302がCNTユニットからなる場合、それが引張処理されたCNT膜であり、且つ150℃又は室温の25℃以下のような低温で粘着方式によって前記第一基板301に接着される。
前記導電膜304は、ナノユニットからなる導電膜である。前記ナノユニットは、ナノレベルのITOユニット又はCNTユニットのようないずれかナノレベルの導電ユニットであって、CTNユニットからなる膜が引張処理されると抵抗異方性を有する。前記導電膜304は、ナノレベルのITOユニットからなる導電膜である場合、前記導電膜304は、150℃以下のような低温で、塗布のようなスパッタリング法以外の手段によって前記第二基板303に形成される。前記導電膜304がCNTユニットからなる場合、それが引張処理されたCNT膜であることができ、且つ150℃又は室温の25℃以下のような低温で粘着方式によって前記第二基板303に接着される。
本実施形態において、前記第一基板301の材料は、ガラス又は柔軟性を有する高分子材料のような透光性を有する材料である。前記高分子材料は、PET、高強度のPC、PMMA、PE又はPIである。前記第二基板303は、装飾用の透明基板であり、透光部303a及び図案部303bを備える。前記図案部303bには、印刷又はレーザーエッチングによって商標、図案又は文字303cなどが形成されている。前記第二基板303の材料は、PET、PC、PMMA、PE又はPIのような柔軟性を有する高分子材料である。前記第一基板301は、PCからなり、前記第二基板303は、PETからなることが好ましい。
本実施形態において、前記導電膜302及び第一基板301は、一体構造に結合され、前記導電膜304及び第一基板303は、一体構造に結合されるため、図2に示すタッチパネル40の構成に比べて、透明導電層403、404を積載する基板及び前記粘着物405、406を省略することができる。従って、前記タッチパネル20全体の厚さを小さくする。又、前記導電膜302、304がCNT導電膜であることができるため、従来の技術に係るタッチパネルに比べて、150℃又は室温の25℃以下のような低温で粘着方式によって別々に前記第一基板201又は前記第二基板203に接着することができ、工程上の優位性を有する。
本実施形態の第一例において、前記第一基板301は、PC基板である。前記導電膜302、304は、CNT膜である。前記導電配線301aは、フレキシブルプリント配線板である。前記第二基板303は、装飾用のPET基板である。
本実施形態の第二例において、前記第一基板301は、ガラス基板である。前記導電膜302、304は、CNT膜である。前記導電配線301aは、フレキシブルプリント配線板である。前記第二基板303は、PET基板である。
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も又、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。
20、30、40 タッチパネル
201、301 第一基板
201a、301a、404a 導電配線
202 導電膜
203、303 第二基板
204、302、304 導電膜
205 透光層
206 第三基板
206a、303a、401a 透光部
206b、303b、401b 図案部
206c、303c、401c 商標、図案又は文字
401 上透明基板
402 下透明基板
403 上ITO透明導電層
404 下ITO透明導電層
405、406、407 粘着物
408 スペーサー
201、301 第一基板
201a、301a、404a 導電配線
202 導電膜
203、303 第二基板
204、302、304 導電膜
205 透光層
206 第三基板
206a、303a、401a 透光部
206b、303b、401b 図案部
206c、303c、401c 商標、図案又は文字
401 上透明基板
402 下透明基板
403 上ITO透明導電層
404 下ITO透明導電層
405、406、407 粘着物
408 スペーサー
Claims (13)
- 第一導電膜を積載する第一基板と、
前記第一基板に隣接し、且つ前記第一導電膜に対向する第二導電膜を積載する第二基板と、
前記第一導電膜と前記第二導電膜との間に設置される複数のスペーサーと、
を備えてなるタッチパネルにおいて、
前記第一導電膜の構成物質の構成ユニットの全次元の寸法は、300ナノメートル以下であることを特徴とするタッチパネル。 - 前記タッチパネルは、3個以下の基板を備えることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記第一導電膜は、塗布又は接着方式によって前記第一基板に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記第一導電膜は、インジウム・スズ酸化物であることを特徴とする請求項3に記載のタッチパネル。
- 前記第一導電膜は、カーボンナノチューブを含むことを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記第一導電膜は、引張処理を行って形成されたことを特徴とする請求項5に記載のタッチパネル。
- 前記第一導電膜は、抵抗異方性を有することを特徴とする請求項5に記載のタッチパネル。
- 前記第一基板は、柔軟性を有することを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 第一導電膜を積載する第一基板と、
前記第一基板に隣接し、且つ前記第一導電膜に対向する第二導電膜を積載する第二基板と、
前記第二基板に隣接する第三基板と、
前記第二基板と前記第三基板との間に設置される透光層と、
前記第一導電膜と前記第二導電膜との間に設置される複数のスペーサーと、
を備えるタッチパネルにおいて、
前記第一導電膜の構成物質の構成ユニットの全次元の寸法は、300ナノメートル以下であり、前記透光層の光屈折率は、前記第二基板及び前記第三基板の中のいずれか一つの光屈折率と近似することを特徴とするタッチパネル。 - 前記第一導電膜と前記第二導電膜の中の一方は、カーボンナノチューブを含むことを特徴とする請求項9に記載のタッチパネル。
- 前記第一導電膜と前記第二導電膜の中の一方は、引張処理を行って形成されたことを特徴とする請求項10に記載のタッチパネル。
- 前記第一導電膜と前記第二導電膜の中の一方は、抵抗異方性を有することを特徴とする請求項10に記載のタッチパネル。
- 前記透光層の光屈折率は、前記第二基板と前記第三基板の中のいずれか一つの光屈折率の0.9〜1.1倍であることを特徴とする請求項9に記載のタッチパネル。
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