JP2014179063A - タッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】各種電子機器の表示下面に用いられるタッチパネルに関し、表示画面の視認が良好なものにできるタッチパネルを提供することを目的とする。
【解決手段】第一の導電層１２と、第一の導電層１２に交差するように配された第二の導電層１３の、複数の導電部１３Ａを接続する接続部１３Ｂの上面または下面に、黒化金属酸化物層１３Ｃを設けることによって、黒化金属酸化物層１３Ｃが、太陽光や電灯などの外部光の光を吸収して、反射することを防止して、表示画面の視認が良好なものにできるタッチパネルを得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に各種電子機器の操作に用いられるタッチパネルに関するものである。

近年、携帯電話や電子カメラなどの各種電子機器の高機能化や多様化が進むなか、液晶表示素子などの表示画面に光透過性のタッチパネルを装着し、使用者の指などで所定の画面操作がなされる電子機器が広く使用されており、表示画面がこのタッチパネルを通して背面の表示素子の表示を見ながら、指等でタッチパネルに触れ操作することによって、機器の様々な機能の切換えを行うものが増えており、視認性の良いものが求められている。

このような従来のタッチパネルについて、図８及び図９を用いて説明する。なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

図８は従来のタッチパネルの断面図、図９は同平面図であり、同図において、１は光透過性を有したフィルム状の基板であり、基板１の上面には酸化インジウム錫などからなる光透過性を有した第一の導電層２と導電部３Ａが所定のパターンで形成されている。

第一の導電層２は、複数の上面視方形状の電極の角部が互いに連結されて上面視略帯状に形成された光透過性の電極であり、複数の第一の導電層２が基板１の前後方向にストライプ状に配列形成されている。

ここに、基板１上面には、隣り合う第一の導電層２の間に、第一の導電層２が形成されていない上面視略方形状の空隙部が複数設けられていて、この空隙部に上面視略方形状の導電部３Ａがそれぞれ形成されている。

複数の導電部３Ａは、銅合金などで形成された接続部３Ｂによって、第一の導電層２を跨ぐように電気的に接続されて、基板１の左右方向に配された上面視略帯状の第二の導電層３を形成している。つまり、第二の導電層３は、第一の導電層２とは直交するように基板１上に配列形成されている。

なお、複数の第二の導電層３を接続する接続部３Ｂの下方には、絶縁部４が設けられていて、第一の導電層２と第二の導電層３が電気的に接触しないように構成されている。

５Ａは、銀やカーボン、銅箔などで形成された電極であり、第一の導電層２の端部から所定の幅で、基板１の外周右端側に延出形成されている。

５Ｂは、銀やカーボン、銅箔などで形成された配線パターンであり、第二の導電層３の端部から所定の幅で、基板１の外周右端側に延出形成されている。

６は光透過性を有した絶縁層であり、７はフィルム状または板状に形成された光透過性を有したカバーである。

絶縁層６は、基板１の外周右端側に延出形成された電極５Ａと５Ｂの端部上面以外の基板１上面を全面に亘って覆うように、積層形成されている。そして、絶縁層６の上面にカバー７が接着剤（図示せず）などによって貼り合わせられて、従来のタッチパネルが構成されている。

上述した従来のタッチパネルは、電子機器の液晶表示素子などの表示画面上に、基板１下面が対面するように装着されて使用される。なお、複数の電極５Ａ、５Ｂの端部は、電子機器の所定の電子回路（図示せず）に接続されている。

次に、タッチパネルの動作について簡単に説明する。

電子機器の表示画面に表示される所定のメニュー画面を使用者がタッチパネルを介して指などで触れて操作すると、この操作位置に対応する位置に形成された第一の導電層２と第二の導電層３の静電容量が変化する。そして、この静電容量の変化を所定の電子回路が検出して、使用者が操作した画面位置の特定などがなされて、所定のタッチ操作がなされる。

つまり、例えば表示画面に複数のメニューなどが表示された状態で、使用者が所望のメニュー位置に対応するカバー７上面位置を指などで触れると、この指に電荷の一部が導電して、操作した箇所のタッチパネルの第一の導電層２と第二の導電層３の間の静電容量が変化し、これを電子回路が検出することによって、所望のメニューの選択などが行われる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２０１２−１８１８２８号公報

しかしながら、上記従来のタッチパネルにおいては、導電部３Ａを接続する接続部３Ｂが、導電性金属の銅合金などによって形成されているため、装着された電子機器の表示画面が全面点灯している場合のように画面が明るい状態では目立たないが、表示画面の消灯時のように画面が暗い状態では、接続部３Ｂ上面での太陽光や電灯などの外部光の反射が目立ち、表示画面が見づらいものになってしまう場合があるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、表示画面の視認が良好なものにできるタッチパネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、光透過性を有した基板と、基板に配された光透過性を有した略帯状の第一の導電層と、第一の導電層と電気的に独立して配された略帯状の第二の導電層と、を備えたタッチパネルであって、第二の導電層は、少なくとも、第一の導電層の空隙部に形成された光透過性の複数の導電部と、第一の導電層に交差して配された複数の導電部を電気的に接続する接続部で構成され、接続部の上面または下面に黒化金属酸化物層が設けられたことを特徴とするタッチパネルとしたものである。

これであれば、接続部の上面または下面に位置する黒化金属酸化物層が、太陽光や電灯などの外部光を吸収して、外部光の反射を防ぐことができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、表示画面の視認が良好なものにできるタッチパネルを実現することができるという有利な効果が得られる。

本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図 同平面図 同部分断面図 同部分断面図 本発明の他の実施の形態によるタッチパネルの断面図 本発明の他の実施の形態によるタッチパネルの断面図 本発明の他の実施の形態によるタッチパネルの断面図 従来のタッチパネルの断面図 同平面図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図７を用いて説明する。なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図、図２は同平面図である。

同図において、１１はポリエチレンテレフタレートやポリエーテルサルホン、ポリカーボネートなどの光透過性を有したフィルム状の基板であり、基板１１の上面には酸化インジウム錫や酸化錫などからなる導電性と光透過性を有した第一の導電層１２と導電部１３Ａが所定のパターンで形成されている。

第一の導電層１２は、複数の上面視方形状の電極の角部が互いに連結されて上面視略帯状に形成された光透過性の電極であり、複数の第一の導電層１２が基板１１の前後方向にストライプ状に配列形成されている。

そして、基板１１上面には、隣り合う第一の導電層１２の間に、第一の導電層１２が形成されていない上面視略方形状の空隙部が複数設けられていて、この空隙部に上面視略方形状の導電部１３Ａがそれぞれ形成されている。

複数の導電部１３Ａは、１〜１００μｍ程度の幅に設定された導電性と光透過性を有した接続部１３Ｂによって、第一の導電層１２を跨ぐように、電気的に接続されている。なお、接続部１３Ｂは、銅や銀、ニッケル、タングステン、モリブデンやこれらの合金などによって形成されている。

ここに、接続部１３Ｂ上面には、鉄やニッケル、クロム、ルテニウム、タングステン、モリブデン、マンガン、コバルトやこれらの合金などで形成された、黒化金属酸化物層１３Ｃが、スパッタ法などによってそれぞれ重ねて設けられている。

なお、黒化金属酸化物層１３Ｃの上面は、従来の接続部３Ｂの上面よりも暗色なものに設定されているとよい。また、黒化金属酸化物層１３Ｃの上面は、表面の色を暗色なものにするだけでなく、表面の形状を微細な凹凸形状のものに形成して、光の反射を抑えることで暗色なものに構成しても良い。

上述した導電部１３Ａと接続部１３Ｂと黒化金属酸化物層１３Ｃによって、第二の導電層１３が形成されている。

第二の導電層１３は、基板１１の左右方向に上面視略帯状に配されている。つまり、第二の導電層１３は、第一の導電層１２に対して上面視で直交するように配されている。そして、複数の第二の導電層１３が基板１１の左右方向にストライプ状に配列形成されている。

なお接続部１３Ｂと第一の導電層１２との間には、アクリレートやメタクリレート、エポキシなどの光透過性の絶縁部１４が、印刷や露光現像法などによって形成され、この絶縁部１４によって第一の導電層１２と第二の導電層１３の絶縁性が保たれている。

１５Ａは印刷などによって形成された銀やカーボン、あるいは蒸着などによって形成された銅合金などの電極であり、第一の導電層１２の端部から所定の幅で、基板１１の外周右端側に延出形成されている。

１５Ｂは印刷などによって形成された銀やカーボン、あるいは蒸着などによって形成された銅合金などの電極であり、第二の導電層１３の端部から所定の幅で、基板１１の外周右端側に延出形成されている。

１６は光透過性を有した絶縁層であり、基板１１の外周右端側に延出形成された電極１５Ａ、１５Ｂの端部上面以外の基板１１上面を全面に亘って覆うように積層形成されている。なお、絶縁層１６は、アクリレートやメタクリレート、エポキシなどの光透過性の絶縁材料を用いるとよい。

そして、絶縁層１６の上面にカバー１７が接着剤（図示せず）などによって貼り合わせられて、タッチパネルが構成されている。

なお、カバー１７はポリカーボネートやアクリル、ガラスなどのフィルム状または板状に形成された光透過性を有した絶縁材料で構成するとよい。

次に、上述したタッチパネルの製作方法の一例を図３、４を用いて簡単に説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、基板１１上面の全面に、スパッタ法などによって形成された酸化インジウム錫などの薄膜２０を所定のパターンにドライフィルムレジストなどの絶縁樹脂製の被膜でマスキングした後、これを所定のエッチング液に浸漬して、不要な箇所の薄膜２０を溶解除去することで、図３（ｂ）に示すような複数の第一の導電層１２や導電部１３Ａを形成する。

次に、図３（ｃ）に示すように、複数の導電部１３Ａの間に印刷や露光現像法などによって、第一の導電層１２を覆うように絶縁部１４を形成する。

次に、図４（ａ）に示すように、図３（ｃ）に示す仕掛品の上面に全面にスパッタ法などによって、光透過性の銅や銀、ニッケルなどの、接続部１３Ｂを形成する薄膜２１を設ける。さらに、図４（ｂ）に示すように、鉄やニッケル、クロムなどの、黒化金属酸化物層１３Ｃを形成する薄膜２２を、スパッタ法などによって重ねて形成する。

次に、図４（ｂ）に示す仕掛品の上面に、複数の接続部１３Ｂや黒化金属酸化物層１３Ｃに対応したパターンにドライフィルムレジストなどの絶縁樹脂製の被膜でマスキングした後、これを所定のエッチング液に浸漬して、不要な箇所の薄膜２１と薄膜２２を一括して溶解除去することで、図４（ｃ）に示すような、複数の導電部１３Ａが、複数の接続部１３Ｂと黒化金属酸化物層１３Ｃによって接続された上面視略帯状の複数の第二の導電層１３を形成する。

なお、上述した薄膜２１と薄膜２２が形成された図４（ｂ）に示す仕掛品に、電極１５Ａ、１５Ｂに対応したパターンもマスキングし、エッチング液で薄膜２１と薄膜２２の不要箇所を溶解除去すれば、接続部１３Ｂと黒化金属酸化物層１３Ｃの形成と同時に、銅や銀、ニッケルなどの上に黒化金属酸化物層が重ねられた、複数の電極１５Ａ、１５Ｂを形成することができる。

さらに、この基板１１上面に印刷などによって、基板１１の外周右端側に位置した電極１５Ａ、１５Ｂの上面位置を除く全面を覆うように光透過性の絶縁層１６を形成し、さらにカバー１７を貼り合わせることで、図１に示したような、タッチパネルが作製される。

以上のように構成されたタッチパネルは、電子機器の液晶表示素子などの表示画面上に、基板１１下面が対面するように装着されて使用される。なお、複数の電極１５Ａ、１５Ｂの端部は、電子機器の所定の電子回路（図示せず）に接続されている。

次に、タッチパネルの動作について説明する。

当該タッチパネルは、所定の電子回路から複数の電極１５Ａ、１５Ｂへ電圧が印加される。この状態で、表示画面に表示される所定のメニュー画面を使用者がカバー１７上面を介して指などで触れて操作すると、この操作位置に対応する位置に形成された第一の導電層１２と第二の導電層１３の静電容量が変化する。そして、この静電容量の変化を所定の電子回路が検出して、使用者が操作した画面位置の特定などがなされて、所定のタッチ操作がなされる。

ここに、本発明のタッチパネルは、導電部１３Ａを接続する接続部１３Ｂの上面に、黒化金属酸化物層１３Ｃが設けられており、当該黒化金属酸化物層１３Ｃ上面は光を吸収し、反射しにくいものに形成されている。

すなわち、カバー１７の外方から入射した太陽光や電灯などの外部光を、黒化金属酸化物層１３Ｃ上面で吸収して、外部光の反射を防ぐものに構成されている。

これにより、電子機器の表示画面の消灯時に、カバー１７の外方から入射した外部光を、接続部１３Ｂ上面に配された黒化金属酸化物層１３Ｃ上面が吸収して、反射を防ぎ、表示画面の視認が良好なタッチパネルを実現できる。

なお、以上に説明したタッチパネルは、基板１１上面に第一の導電層１２と導電部１３Ａを形成し、その後に、絶縁部１４と接続部１３Ｂと黒化金属酸化物層１３Ｃを順番に積層して構成されたものとしたが、その構成に限定はなく、例えば図５に示すような構成としてもよい。

つまり、基板１１上面から順番に、接続部１３Ｂ、黒化金属酸化物層１３Ｃ、絶縁部１４を積層して形成した後に、第一の導電層１２と導電部１３Ａを形成して構成したものにしても良い。

ここに、図５に示した第一の導電層１２も複数の上面視方形状の電極の角部が互いに連結された上面視略帯状に形成されていると共に、導電部１３Ａも上面視略方形状の空隙部に、上面視略方形状に形成されている。

なお、接続部１３Ｂは黒化金属酸化物層１３Ｃを介して導電部１３Ａに電気的に接続されていて、これらで、第二の導電層１３が形成されている。

そして、上述した第一の導電層１２と導電部１３Ａと絶縁部１４を覆うように光透過性の絶縁層１６が形成されている。絶縁層１６上面にカバー１７が貼付されている。

また、以上の説明では、接続部１３Ｂの上面に黒化金属酸化物層１３Ｃを形成し、絶縁層１６上面にカバー１７を貼付した構成について説明したが、本発明の思想のものは、接続部１３Ｂの下面に黒化金属酸化物層１３Ｃを設けた構造にしてもよい。

この場合は、図６や図７に示すように、カバー１７と接続部１３Ｂが黒化金属酸化物層１３Ｃを介して対面するようにタッチパネルを構成すればよい。

図６に示したタッチパネルは基板１１上面に第一の導電層１２と導電部１３Ａを形成し、その後に、絶縁部１４と黒化金属酸化物層１３Ｃと接続部１３Ｂを順番に積層して構成されている。

なお、接続部１３Ｂは黒化金属酸化物層１３Ｃを介して導電部１３Ａに電気的に接続されていて、導電部１３Ａと接続部１３Ｂと黒化金属酸化物層１３Ｃによって第二の導電層１３が形成されている。

そして、基板１１下面に、カバー１７が貼付されてタッチパネルが構成されている。

図７に示したタッチパネルは、基板１１上面から順番に、黒化金属酸化物層１３Ｃ、接続部１３Ｂ、絶縁部１４を積層して形成した後に、第一の導電層１２と導電部１３Ａが形成されている。

複数の導電部１３Ａは、接続部１３Ｂによって電気的に接続されていて、導電部１３Ａと接続部１３Ｂと黒化金属酸化物層１３Ｃによって、第二の導電層１３が形成されている。

そして、基板１１下面に、カバー１７が貼付されてタッチパネルが構成されている。

なお、図６と図７に示した第一の導電層１２も複数の上面視方形状の電極の角部が互いに連結された上面視略帯状に形成されている。図６と図７に示した導電部１３Ａも上面視略方形状の空隙部に、上面視略方形状に形成されている。

そして、図６と図７に示すタッチパネルは絶縁層１６の上面が液晶表示素子などの表示画面上に対面するように装着されて使用される。

このような構成とすることで、図６と図７に示すタッチパネルは、カバー１７の外方から入射した太陽光や電灯などの外部光を黒化金属酸化物層１３Ｃ上面で吸収して、黒化金属酸化物層１３Ｃ上面から反射する光の光量を低減したものにできる。

また、図７に示すような、基板１１上面に黒化金属酸化物層１３Ｃが形成された構成のタッチパネルであれば、黒化金属酸化物層１３Ｃの形状がより平坦なものに形成できるため、均一な反射防止の効果が期待でき望ましい。

また、以上の説明では、第一の導電層１２や第二の導電層１３を、酸化インジウム錫や酸化錫などで形成した構成について説明したが、光透過性のアクリルなどの樹脂内に銀細線などを分散したもので形成した構成や、ポリチオフェンやポリアニリンなどの光透過性の導電性樹脂で形成した構成としても、本発明の実施は可能である。

このように本実施の形態によれば、第一の導電層１２に交差するように配された第二の導電層１３の接続部１３Ｂの上面または下面に、黒化金属酸化物層１３Ｃを設けることによって、黒化金属酸化物層１３Ｃが、太陽光や電灯などの外部光を吸収して、黒化金属酸化物層１３Ｃ上面からの外部光の反射を防ぎ、表示画面の視認が良好なものにできるタッチパネルを実現できる。

本発明によるタッチパネルは、表示画面の視認が良好なものにできるタッチパネルを実現することができるという有利な効果を有し、主に各種電子機器の操作部として有用である。

１１ 基板
１２ 第一の導電層
１３ 第二の導電層
１３Ａ 導電部
１３Ｂ 接続部
１３Ｃ 黒化金属酸化物層
１４ 絶縁部
１５Ａ、１５Ｂ 電極
１６ 絶縁層
１７ カバー
２０、２１、２２ 薄膜

Claims (3)

1. 光透過性を有した基板と、上記基板に配された光透過性を有した略帯状の第一の導電層と、上記第一の導電層と電気的に独立して配された略帯状の第二の導電層と、を備えたタッチパネルであって、上記第二の導電層は、少なくとも、上記第一の導電層の空隙部に形成された光透過性の複数の導電部と、上記第一の導電層に交差して配された上記複数の導電部を電気的に接続する接続部で構成され、上記接続部の上面または下面に黒化金属酸化物層が設けられたことを特徴とするタッチパネル。
2. 第一の導電層と導電部は基板の同一平面上に配され、接続部と交差する第一の導電層は、接続部と基板との間に位置する、請求項１記載のタッチパネル。
3. 接続部の下面に設けられた黒化金属酸化物層は基板上面に形成され、接続部と交差する第一の導電層は、接続部の上方に位置する、請求項１記載のタッチパネル。

Images