JP2022013829A - Film sensor and touch display having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルムセンサに関し、より詳細には、金属ナノワイヤを備えるフィルムセンサに関する。また、本発明は、フィルムセンサを備えるタッチディスプレイに関する。 The present invention relates to a film sensor, and more particularly to a film sensor including metal nanowires. The present invention also relates to a touch display including a film sensor.
近年、タッチスクリーンは、様々な電子製品、特に移動通信製品において広く使用されている。また、これらの製品の携帯性を容易にするために、折り畳み可能なタッチスクリーンがさらに開発されている。 In recent years, touch screens have been widely used in various electronic products, especially mobile communication products. In addition, foldable touch screens have been further developed to facilitate the portability of these products.
ディスプレイパネルに一般的に使用される透明導電性材料は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である。しかし、ＩＴＯからなるフィルムは壊れやすく、可撓性（flexibility）がないため、携帯電子機器への応用は限られている。このため、ＩＴＯに代わる、可撓性を有する透明な導電性フィルムの開発は、当該技術分野の重要なプロジェクトの１つである。 A transparent conductive material commonly used for display panels is indium tin oxide (ITO). However, the film made of ITO is fragile and has no flexibility, so its application to portable electronic devices is limited. Therefore, the development of a flexible and transparent conductive film to replace ITO is one of the important projects in the technical field.
比較的よく開発されているＩＴＯの代替材料は、金属ナノワイヤである。導電性回路は、金属ナノワイヤを含むコーティング層をパターニングすることによって形成することができ、さらに、フィルムセンサを形成するために使用することができる。しかしながら、金属ナノワイヤを含む既存のフィルムセンサは、特定の使用条件下では、導電回路の開回路又は短絡の影響を受けやすく、製品機能の障害をもたらす。従って、信頼性を向上させた金属ナノワイヤを含むフィルムセンサを提供することは、現在、研究開発の課題である。 A relatively well-developed alternative to ITO is metal nanowires. Conductive circuits can be formed by patterning a coating layer containing metal nanowires and can also be used to form film sensors. However, existing film sensors containing metal nanowires are susceptible to open or short circuits of conductive circuits under certain conditions of use, resulting in impaired product functionality. Therefore, it is currently a subject of research and development to provide a film sensor containing metal nanowires with improved reliability.
本開示の目的は、高い信頼性を有するフィルムセンサを提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a highly reliable film sensor.
本開示の第１の態様によれば、基板、金属ナノワイヤ層、及び光学接着剤層を備えるフィルムセンサが提供される。金属ナノワイヤ層は、基板上に形成され、互いに間隔を置いて配置された複数の電極ワイヤを備える。光学接着剤層は、金属ナノワイヤ層上に形成され、６５℃の高温、９０％の高い相対湿度、及び５Ｖの直流電圧で２４０時間実施される耐候性試験において、複数の電極ワイヤの線抵抗の変化が１０％未満であり、隣り合う２本の電極ワイヤ間の絶縁抵抗が３００ＭΩより大きくなるように、光学接着剤層は金属ナノワイヤ層と合わせられている。 According to the first aspect of the present disclosure, a film sensor including a substrate, a metal nanowire layer, and an optical adhesive layer is provided. The metal nanowire layer comprises a plurality of electrode wires formed on the substrate and spaced apart from each other. The optical adhesive layer is formed on a metal nanowire layer and has a wire resistance of multiple electrode wires in a weather resistance test performed at a high temperature of 65 ° C., a high relative humidity of 90%, and a DC voltage of 5 V for 240 hours. The optical adhesive layer is combined with the metal nanowire layer so that the change is less than 10% and the insulation resistance between the two adjacent electrode wires is greater than 300 MΩ.
本発明の第２の態様によれば、ディスプレイモジュールと、前記ディスプレイモジュールと統合されたフィルムセンサとを備えるタッチディスプレイが提供される。 According to the second aspect of the present invention, there is provided a touch display including a display module and a film sensor integrated with the display module.
本開示の他の特徴及び利点は、添付図面を参照した実施形態の以下の詳細な説明において明らかになるであろう。
本開示をより詳細に説明する前に、いくつかの構成要素は、便宜的な説明のために図中に誇張して示されており、スケールが異なることに留意されたい。「上」、「下」等の相対的な用語は、ここでは、図に示されるように、別の要素に対する１つの要素の絶対的な位置ではなく相対的な位置を記述するために使用することができる。さらに、「上に配置された」又は「上に形成された」という用語は、特に断らない限り、直接上に配置又は形成された状態と、間接的に上に配置又は形成された状態とを含み得る。 Before discussing this disclosure in more detail, it should be noted that some components are exaggerated in the figures for convenience and on a different scale. Relative terms such as "top" and "bottom" are used here to describe the relative position of one element to another, rather than the absolute position, as shown in the figure. be able to. Further, the terms "placed on" or "formed on" refer to a state directly placed or formed above and a state indirectly placed or formed indirectly, unless otherwise noted. Can include.
本開示におけるフィルムセンサは、基板、金属ナノワイヤ層、及び光学接着剤層（optical adhesive layer）を備える。金属ナノワイヤ層は、基板上に形成され、互いに間隔を置いて配置された複数の電極ワイヤ（electrode wires）を備える。光学接着剤層は、金属ナノワイヤ層上に形成され、６５℃の高温、９０％の高い相対湿度（relative humidity）、及び５Ｖの直流電圧で２４０時間実施される耐候性試験（weathering test）において、電極ワイヤの線抵抗（line resistance）の変化が１０％未満であり、隣り合う２本の電極ワイヤ間の絶縁抵抗（insulation resistance）が３００ＭΩより大きくなるように、光学接着剤層は金属ナノワイヤ層と合わせられている（be matched with）。 The film sensor in the present disclosure includes a substrate, a metal nanowire layer, and an optical adhesive layer. The metal nanowire layer comprises a plurality of electrode wires formed on the substrate and spaced apart from each other. The optical adhesive layer is formed on a metal nanowire layer and is subjected to a weathering test at a high temperature of 65 ° C., a high relative humidity of 90%, and a DC voltage of 5 V for 240 hours. The optical adhesive layer is a metal nanowire layer so that the change in line resistance of the electrode wires is less than 10% and the insulation resistance between two adjacent electrode wires is greater than 300 MΩ. Be matched with.
特定の実施態様において、光学接着剤層は、非紫外線硬化型アクリル接着剤（non-ultraviolet curable acrylic adhesive material）、ゴム接着剤（rubber adhesive material）、又はこれらの組合せからなる群から選択される光学接着剤で構成される。非紫外線硬化型アクリル系接着剤からなる光接着剤層は、周波数１００ｋＨｚでの誘電率（dielectric constant）が４未満、吸水率（water absorption rate）が０．３％未満、温度３８℃、相対湿度９０％での水蒸気透過率（water vapor transmission rate）が４００ｇ／ｍ２／日未満である。ゴム系接着剤からなる光接着剤層は、周波数１００ｋＨｚにおける誘電率が４未満、吸水率が０．３％未満、温度３８℃、相対湿度９０％における水蒸気透過率が１００ｇ／ｍ２／日未満である。 In certain embodiments, the optical adhesive layer is an optical selected from the group consisting of non-ultraviolet curable acrylic adhesive material, rubber adhesive material, or a combination thereof. Consists of adhesive. The optical adhesive layer made of a non-ultraviolet curable acrylic adhesive has a dielectric constant of less than 4 at a frequency of 100 kHz, a water absorption rate of less than 0.3%, a temperature of 38 ° C, and a relative humidity. The water vapor transmission rate at 90% is less than 400 g / m 2 / day. The optical adhesive layer made of a rubber-based adhesive has a dielectric constant of less than 4 at a frequency of 100 kHz, a water absorption of less than 0.3%, a temperature of 38 ° C., and a water vapor permeability of less than 100 g / m 2 / day at a relative humidity of 90%. Is.
特定の実施態様において、光学接着剤層は、２５μｍ以上２５０μｍ以下の範囲の厚さを有する。 In certain embodiments, the optical adhesive layer has a thickness in the range of 25 μm or more and 250 μm or less.
特定の実施形態では、複数の電極ワイヤの隣り合う電極ワイヤの間に、複数の受容スペース（receiving spaces）のそれぞれが画定されており、金属ナノワイヤ層は、複数の受容スペース内にそれぞれ受容される複数の絶縁部（insulation portions）をさらに含む。 In certain embodiments, each of the plurality of receiving spaces is defined between adjacent electrode wires of the plurality of electrode wires, and the metal nanowire layer is each received within the plurality of receiving spaces. Further includes a plurality of insulation portions.
特定の実施形態では、絶縁部は、電極ワイヤのパターニング後に形成される。 In certain embodiments, the insulation is formed after patterning the electrode wires.
特定の実施形態では、フィルムセンサは、金属ナノワイヤ層と光学接着剤層との間に形成されたパッシベーション層（passivation layer）をさらに含む。 In certain embodiments, the film sensor further comprises a passivation layer formed between the metal nanowire layer and the optical adhesive layer.
特定の実施形態では、パッシベーション層は、周波数１００ｋＨｚにおける４未満の誘電率、及び温度３８℃及び相対湿度９０％における１２ｇ／ｍ２／日未満の水蒸気透過率を有する。 In certain embodiments, the passivation layer has a dielectric constant of less than 4 at a frequency of 100 kHz and a water vapor permeability of less than 12 g / m 2 / day at a temperature of 38 ° C. and a relative humidity of 90%.
特定の実施形態では、パッシベーション層は、０．２μｍ以上１０μｍ以下の範囲の厚さを有する。 In certain embodiments, the passivation layer has a thickness in the range of 0.2 μm or more and 10 μm or less.
特定の実施形態では、隣り合う２本の電極ワイヤは、１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲の距離だけ互いに離間している。 In a particular embodiment, the two adjacent electrode wires are separated from each other by a distance in the range of 10 μm or more and 50 μm or less.
本開示におけるタッチディスプレイは、ディスプレイモジュールと、ディスプレイモジュールと統合された上述のフィルムセンサとを備える。 The touch display in the present disclosure includes a display module and the film sensor described above integrated with the display module.
特定の実施形態では、タッチディスプレイは、ディスプレイモジュールとフィルムセンサとの間に配置された接着剤層（adhesive layer）をさらに備え、フィルムセンサが当該接着剤層を介してディスプレイモジュールに接着されることを可能にする。 In certain embodiments, the touch display further comprises an adhesive layer disposed between the display module and the film sensor, the film sensor being adhered to the display module via the adhesive layer. Enables.
特定の実施形態では、ディスプレイモジュールは、パッケージ基板（package substrate）、偏光子（polarizer）、又は電極キャリア（electrode carrier）からなる群から選択される板状部材（plate member）を備え、フィルムセンサは、ディスプレイモジュールの板状部材に接着される。 In certain embodiments, the display module comprises a plate member selected from the group consisting of a package substrate, a polarizer, or an electrode carrier, and the film sensor. , Adhered to the plate-shaped member of the display module.
特定の実施形態では、フィルムセンサの基板は、板状部材の基板として使用される。 In certain embodiments, the film sensor substrate is used as the substrate for the plate-like member.
本発明によるフィルムセンサにおいて、６５℃の高温、９０％の高い相対湿度、及び５Ｖの直流電圧で２４０時間行われる耐候性試験において、電極ワイヤの線抵抗の変化が１０％未満であり、隣り合う２本の電極ワイヤ間の絶縁抵抗が３００ＭΩより大きくなるように、光学接着剤層は金属ナノワイヤ層と合わせられるように設計される。これにより、フィルムセンサの信頼性を向上させることができる。 In the film sensor according to the present invention, in the weather resistance test conducted at a high temperature of 65 ° C., a high relative humidity of 90%, and a DC voltage of 5 V for 240 hours, the change in the wire resistance of the electrode wires is less than 10%, and they are adjacent to each other. The optical adhesive layer is designed to be combined with the metal nanowire layer so that the insulation resistance between the two electrode wires is greater than 300 MΩ. This makes it possible to improve the reliability of the film sensor.
図１を参照すると、本開示におけるフィルムセンサ１の実施形態は、基板１１、金属ナノワイヤ層１２、及び光学接着剤層１３を備える。
金属ナノワイヤ層１２は、基板１１上に形成され、互いに間隔を置いて配置された複数の電極ワイヤ１２１を備える。隣り合う２本の電極ワイヤ１２１は、１０μｍ以上５０μｍ以下の距離（ラインスペースともいう）だけ離れている。例えば、当該距離は、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、又は５０μｍであってもよい。
Referring to FIG. 1, the embodiment of the film sensor 1 in the present disclosure includes a
The
光学接着剤層１３は、金属ナノワイヤ層１２上に形成されており、接着機能を提供し、フィルムセンサ１の信頼性を高める。具体的には、高温高湿（ＨＴＨＨ、すなわち６５℃の高温及び９０％の高い相対湿度）、５Ｖの直流電圧で２４０時間の耐候性試験において、電極ワイヤ１２１の線抵抗の変化が１０％未満、隣り合う２本の電極ワイヤ１２１間の絶縁抵抗が３００ＭΩより大きくなるように、光学接着剤層１３と金属ナノワイヤ層１２とを合わせる。いくつかの実施態様において、電極ワイヤ１２１の線抵抗の変化は、１０％未満であり、電極ワイヤ１２１の隣り合う２本の間の絶縁抵抗は、３００ＭΩより大きく、電極ワイヤ１２１間で短絡が発生することを抑制する。
The optical
金属ナノワイヤ層１２内の金属イオンが移動する可能性があるため、光学接着剤層１３は、金属イオンの移動を効果的に減少させるように、金属ナノワイヤ層１２と合わせられるように構成されるべきである。逆に、金属イオンの移動は、従来の導電性材料（例えば、ＩＴＯ）を含むセンサでは生じない。したがって、センサが従来の導電性材料を備える場合には、導電性材料からなる層に合わせて光学接着剤を具体的に設けることは想定されていない。金属ナノワイヤ層１２と合わせられる光学接着剤層１３とは、光学接着剤層１３に選択された光学接着剤が、金属ナノワイヤ層１２の金属ナノワイヤ材料と合わせられる特性を有することを意味し、水分含有量が金属イオンの電解閾値未満に維持されるように制御されることによって、金属イオンの移動を効果的に減少させる。すなわち、光学接着剤層１３の材料は、金属ナノワイヤ層１２（例えば、金属ナノワイヤ層１２の材料、金属ナノワイヤ層１２の厚さ等）の特性に基づいて選択され、金属イオンの移動を阻害し、及び／又は、直流（ＤＣ）電圧バイアス電界が、フィルムセンサ１の内部及び／又は周囲に生成されるときに、電極ワイヤ１２１間及び／又は金属ナノワイヤ層１２と別の導電層との間に金属イオン伝導経路を形成する機会を減少させる。いくつかの実施形態では、光学接着剤層１３に適した材料を選択する際に、材料の誘電効果及び／又は透水性が考慮される。
Since the metal ions in the
さらに、隣り合う２本の電極ワイヤ１２１の間の距離も、金属イオンの移動による製品機能障害（product function failure）の確率に影響を与え得る。距離が小さいほど、金属イオンの移動による製品機能障害の確率が高くなる。
In addition, the distance between two
特定の実施態様において、光学接着剤層１３は、２５μｍ以上２５０μｍ以下の範囲の厚さを有する。特定の実施態様において、光学接着剤層１３は、５０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲の厚さを有する。
In certain embodiments, the optical
光学接着剤層１３は、非紫外線硬化型アクリル系接着剤、ゴム系接着剤、又はこれらの組み合わせからなる群から選択される光接着剤からなる。非紫外線硬化型アクリル系接着剤からなる光学接着剤層１３は、周波数１００ｋＨｚでの誘電率が４未満（好ましくは３未満）、吸水率が０．３％未満（好ましくは０．２５％未満）、温度３８℃、相対湿度９０％での水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が４００ｇ／ｍ２／日未満である。ゴム系接着剤からなる光学接着剤層１３は、周波数１００ｋＨｚでの誘電率が４未満（好ましくは３未満）、吸水率が０．３％未満（好ましくは０．２５％未満）、温度３８℃、相対湿度９０％での水蒸気透過率が１００ｇ／ｍ２／日未満である。
The optical
特定の実施態様において、光学接着剤層１３は、ゴム系接着剤で構成される。
In certain embodiments, the optical
特定の実施形態では、複数の電極ワイヤ１２１の隣り合う電極ワイヤ１２１の間に受容スペースが画定されており、金属ナノワイヤ層１２は、さらに、受容スペース内にそれぞれ受容される複数の絶縁部１２２を備える。金属ナノワイヤ層１２を形成するプロセスは、以下にさらに記載される。
In a particular embodiment, a receiving space is defined between
特定の実施形態では、金属ナノワイヤ層１２は、金属ナノワイヤを含む分散液又はスラリーを塗布し、その後、乾燥／硬化、パターニング等のステップを行うことによって形成される。塗布工程の例には、スクリーン印刷、ノズルコーティング、及びロールコーティングが含まれるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、ロールツーロールプロセス（roll-to-roll process）を使用して、金属ナノワイヤを含む分散液又はスラリーを、連続的に供給される基板の表面に塗布する。
In certain embodiments, the
金属ナノワイヤを含む分散液は、水、アルコール、ケトン、エーテル、炭化水素、又は芳香族化合物（例えばベンゼン、トルエン、キシレン等）等の溶媒を含み得る。 The dispersion containing the metal nanowires may contain solvents such as water, alcohols, ketones, ethers, hydrocarbons, or aromatic compounds (eg, benzene, toluene, xylene, etc.).
金属ナノワイヤを含む分散液は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、２－ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、スルホン酸塩、硫酸塩、ジスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、リン酸塩、フッ素含有界面活性剤（fluorine-containing surfactants）等の、添加剤、界面活性剤、又は接着剤をさらに含み得る。 The dispersion containing the metal nanowire contains carboxymethyl cellulose (CMC), 2-hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC), sulfonate, sulfate, disulfonate, sulfosuccinate, phosphate, and fluorine. Additional additives, surfactants, or adhesives, such as fluorine-containing surfactants, may be included.
金属ナノワイヤ層１２は、銀ナノワイヤ層、金ナノワイヤ層、又は銅ナノワイヤ層であってもよい。具体的には、本明細書で使用される金属ナノワイヤは、金属のナノワイヤ、金属合金のナノワイヤ、又はそれらの組み合わせを含み得る。金属ナノワイヤ層１２内の金属ナノワイヤの数は、本開示によってクレームされる保護範囲に影響しない。
The
単一の金属ナノワイヤの少なくとも１つの断面寸法（すなわち、断面直径）は、５００ｎｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは５０ｎｍ未満である。本開示において「ワイヤ」として知られる金属ナノ構造体は、主に、例えば１０から１０万の間の高いアスペクト比によって特徴付けられる。より具体的には、金属ナノワイヤのアスペクト比（長さ：断面直径）は、１０より大きく、好ましくは５０より大きく、より好ましくは１００より大きくてもよい。金属ナノワイヤは、任意の金属で作製することができる。金属の例としては、銀、金、銅、ニッケル、及び／又は金メッキ銀が挙げられるが、これらに限定されない。絹、繊維、チューブ（例えば、カーボンナノチューブ）等のような他の用語は、それらが上記と同じ寸法及び高いアスペクト比を有する場合、本開示の範囲内に包含される。 At least one cross-sectional dimension (ie, cross-sectional diameter) of a single metal nanowire is less than 500 nm, preferably less than 100 nm, more preferably less than 50 nm. Metal nanostructures known as "wires" in the present disclosure are primarily characterized by high aspect ratios, for example between 100,000 and 100,000. More specifically, the aspect ratio (length: cross-sectional diameter) of the metal nanowires may be greater than 10, preferably greater than 50, more preferably greater than 100. Metal nanowires can be made of any metal. Examples of metals include, but are not limited to, silver, gold, copper, nickel, and / or gold-plated silver. Other terms such as silk, fibers, tubes (eg, carbon nanotubes), etc. are included within the scope of the present disclosure if they have the same dimensions and high aspect ratios as described above.
特定の実施形態では、金属ナノワイヤは、銀ナノワイヤ又は銀ナノファイバであってもよく、約２０ｎｍ以上約１００ｎｍ以下の範囲の平均直径及び約２０μｍ以上約１００μｍ以下の範囲の平均長、好ましくは約２０ｎｍ以上約７０ｎｍ以下の範囲の平均直径及び約２０μｍ以上約７０μｍ以下の範囲の平均長（すなわち、１０００のアスペクト比）を有してもよい。特定の実施形態では、金属ナノワイヤは、約７０ｎｍ以上約８０ｎｍ以下の範囲の平均直径及び約８０μｍの平均長さを有してもよい。 In certain embodiments, the metal nanowires may be silver nanowires or silver nanofibers, with an average diameter in the range of about 20 nm to about 100 nm and an average length in the range of about 20 μm to about 100 μm, preferably about 20 nm. It may have an average diameter in the range of about 70 nm or less and an average length in the range of about 20 μm or more and about 70 μm or less (that is, an aspect ratio of 1000). In certain embodiments, the metal nanowires may have an average diameter in the range of about 70 nm to about 80 nm and an average length of about 80 μm.
乾燥／硬化工程は、主に溶媒等の物質を蒸発させ、金属ナノワイヤを基板表面にランダムに分布させる工程である。好ましくは、金属ナノワイヤは、剥離することなく基板の表面に接着され、金属ナノワイヤ層１２が形成され、金属ナノワイヤは、互いに接触して、連続した電流経路を提供し、それによって、導電性ネットワークを形成することができる。
The drying / curing step is a step of evaporating a substance such as a solvent and randomly distributing metal nanowires on the surface of the substrate. Preferably, the metal nanowires are adhered to the surface of the substrate without peeling to form the
また、金属ナノワイヤ層１２の導電性を高めるために、さらに後処理が行われてもよい。後処理は、加熱処理（heating treatment）、プラズマ処理（plasma treatment）、コロナ放電処理（corona discharge treatment）、紫外線／オゾン処理（ultraviolet/ozone treatment）、及び／又は加圧処理（pressure treatment）等の処理ステップを含み得る。例えば、金属ナノワイヤ層１２を形成するための硬化ステップの後、ローラーを使用して、その上に圧力を加えてもよい。特定の実施形態では、５０ｐｓｉ以上３４００ｐｓｉ以下、好ましくは１００ｐｓｉ以上１０００ｐｓｉ以下、より好ましくは２００ｐｓｉ以上８００ｐｓｉ以下、又は３００ｐｓｉ以上５００ｐｓｉ以下の範囲の圧力が、１つ以上のローラーを用いて、金属ナノワイヤ層１２に印加されてもよい。特定の実施形態では、加熱処理及び加圧処理は、後処理のために同時に実施されてもよい。具体的には、金属ナノワイヤ層１２は、加熱中に、１つ以上のローラーを用いてプレスされ得る。例えば、金属ナノワイヤ層１２は、金属ナノワイヤ層１２の導電率を増加させるために、７０℃以上２００℃以下、好ましくは１００℃以上１７５℃以下の範囲の温度に加熱しながら、ローラーを使用して、１０ｐｓｉ以上５００ｐｓｉ以下、好ましくは４０ｐｓｉ以上１００ｐｓｉ以下の範囲の圧力で印加され得る。特定の実施形態では、金属ナノワイヤ層１２内の金属ナノワイヤは、還元剤に曝露することによって後処理されてもよい。例えば、金属ナノワイヤが銀ナノワイヤである場合、金属ナノワイヤ層１２は、銀還元剤（silver-reducing agent）に曝露することによって後処理されてもよい。銀還元剤の例としては、ホウ水素化物（例えば水素化ホウ素ナトリウム）、ホウ窒化物（例えば、ジメチルアミノボラン）、及び／又はガス還元剤（例えば、水素（Ｈ２）ガス）が挙げられるが、これらに限定されない。曝露時間は、約１０秒以上約３０分以下、好ましくは約１分以上約１０分以下の範囲であり得る。上記加圧工程は、実用上の必要に応じて適切な工程を実施することができる。
Further, post-treatment may be further performed in order to increase the conductivity of the
パターニング工程は、例えば、硬化後の金属ナノワイヤ層１２を露光／現像（すなわち、周知のリソグラフィ手順）及びエッチング処理によって実施することができる。特定の実施形態では、金属ナノワイヤ層１２は、以下に記載される特性を有する。
The patterning step can be performed, for example, by exposing / developing (ie, a well-known lithography procedure) and etching the cured
可視光（例えば、約４００ｎｍ以上約７００ｎｍ以下の範囲の波長）の透過率は、約８０％より大きくてもよく、表面抵抗（surface resistance）は、約１０Ω／ｓｑ.以上約１０００Ω／ｓｑ.以下の範囲であってもよい。特定の実施形態では、金属ナノワイヤ層１２は、約８５％より大きい可視光（例えば、約４００ｎｍ以上約７００ｎｍ以下の範囲の波長）の透過率、及び約５０Ω／ｓｑ.以上約５００Ω／ｓｑ.以下の範囲の表面抵抗を有していてもよい。
The transmittance of visible light (for example, wavelengths in the range of about 400 nm or more and about 700 nm or less) may be larger than about 80%, and the surface resistance is about 10 Ω / sq. Or more and about 1000 Ω / sq. Or less. It may be in the range of. In certain embodiments, the
本実施形態では、電極ワイヤ１２１をパターニングして形成した後、電極ワイヤ１２１の間に高分子材料を塗布し、硬化させてオーバーコート（ＯＣ）を形成することにより絶縁部１２２を形成する。絶縁部１２２を形成することにより、金属ナノワイヤ層１２の電極ワイヤ１２１のうち、隣り合うもの同士の電気絶縁性を向上させることができる。絶縁部１２２のための例示的な材料としては、ポリメチルメタクリレート（polymethyl methacrylate）、ポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol）、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate）、ポリナフタレート（polynaphthalate）、ポリカーボネート（polycarbonate）、ポリスチレン（polystyrene）、ポリビニルトルエン（polyvinyl toluene）、ポリビニルキシレン（polyvinyl xylene）、ポリイミド（polyimide）、ポリアミド（polyamide）、ポリアミド－ポリイミド（polyamide-polyimide）、ポリエーテルイミド（polyetherimide）、ポリスルフィド（polysulfide）、ポリスルホン（polysulfone）、ポリフェニレン（polyphenylene）、ポリフェニレンエーテル（polyphenylene ether）、ポリウレタン（polyurethane）、エポキシ樹脂（epoxy resin）、ポリシラン（polysilane）、シリコン（silicone）、及び／又はシリコン含有ポリ（アクリル酸）（silicon-containing poly(acrylic acid)）が挙げられるが、これらに限定されない。
In the present embodiment, after the
特定の実施態様において、基板１１に適した材料は、透明材料、例えば、可撓性透明材料（flexible transparent material）を備える。例示的な材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリスチレン（ＰＳ）、及び／又はシルコオレフィンポリマー（ＣＯＰ）が挙げられるが、これらに限定されない。
In certain embodiments, the material suitable for the
本実施形態では、フィルムセンサ１は、金属ナノワイヤ層１２と光学接着剤層１３との間に形成されたパッシベーション層１４をさらに含む。具体的には、パッシベーション層１４は、金属ナノワイヤ層１２の表面上に形成され、次いで、パッシベーション層１４が金属ナノワイヤ層１２及び光学接着剤層１３と直接接触するように、光学接着剤層１３がパッシベーション層１４の表面上に形成されてもよい。特定の実施形態では、光学層、機能層等は、必要な設計に従って、パッシベーション層１４と金属ナノワイヤ層１２との間、又はパッシベーション層１４と光学接着剤層１３との間にさらに配置されてもよい。
In this embodiment, the film sensor 1 further includes a
また、パッシベーション層１４は、周波数１００ｋＨｚでの誘電率が４未満（好ましくは３未満）、温度３８℃、相対湿度９０％での水蒸気透過率が１２ｇ／ｍ２／日未満の特性を有する。パッシベーション層１４は、０．２μｍ以上１０μｍ以下の範囲の厚さを有してもよい。特定の実施形態では、厚さは２．５μｍ以上６．５μｍ以下の範囲であってもよい。パッシベーション層１４に適した材料は、ドライフィルム（dry film）、フォトレジスト（photoresist）、インク（ink）等である。特定の実施形態では、インクは、例えば、硬化絶縁インク（curing insulation ink）であってもよく、硬化絶縁インクの硬化温度は１１０℃未満である。パッシベーション層１４は、さらに水蒸気を遮断するように構成されており、高温高湿環境下におけるフィルムセンサ１の信頼性をさらに高めることができる。
Further, the
サンプルを高温高湿（すなわち、温度６５℃、相対湿度９０％）、直流電圧５Ｖの環境下で試験した結果を表１に示す。 Table 1 shows the results of testing the sample in an environment of high temperature and high humidity (that is, temperature 65 ° C., relative humidity 90%) and DC voltage 5 V.
実施例１のサンプルは、パッシベーション層１４が含まれていないことを除いて、図１に示される構成と同様の構成を有する。
実施例２のサンプルは、図１に示す構成を有し、光学接着剤層１３及びパッシベーション層１４が含まれる。
The sample of Example 1 has a configuration similar to that shown in FIG. 1, except that the
The sample of Example 2 has the configuration shown in FIG. 1 and includes an optical
比較例１のサンプルは、光学接着剤層１３及びパッシベーション層１４が含まれていないことを除いて、図１に示した構成と同様の構成を有する。
The sample of Comparative Example 1 has a structure similar to that shown in FIG. 1 except that the optical
比較例２のサンプルは、光学接着剤層１３を含まない以外は、図１に示した構成と同様の構成を有する。
表１の結果は、光学接着剤層１３が含まれている実施例１及び２のサンプルは、光学接着剤層１３が含まれていない比較例１及び２のサンプルと比較して、高温高圧環境下での信頼性が有意に良好であることを示している。すなわち、本発明のフィルムセンサ１では、光学接着剤層１３は、信頼性を効果的に高めるように設計されている。また、実施例２の結果からも分かるように、光学接着剤層１３とパッシベーション層１４とを共に含有させることにより、フィルムセンサ１の信頼性をさらに向上させることができる。
The results in Table 1 show that the samples of Examples 1 and 2 containing the optical
図２を参照すると、タッチディスプレイ１００は、上述したフィルムセンサ１と、ディスプレイモジュール２と、接着剤層３とを備える。ディスプレイモジュール２は、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）モジュール、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）モジュール等であってもよい。また、本発明のフィルムセンサ１では、可撓性に優れた金属ナノワイヤ層１２をタッチ電極として用いているため、ディスプレイモジュール２としてフレキシブルディスプレイモジュールを用いて、タッチディスプレイ１００に折り畳み効果を持たせてもよい。接着剤層３は、ディスプレイモジュール２とフィルムセンサ１との間に配置される。
Referring to FIG. 2, the
本発明のフィルムセンサ１は、ディスプレイモジュール２と統合されている。具体的には、フィルムセンサ１は、ディスプレイモジュール２上に配置され、接着剤層３を介してディスプレイモジュール２に接着されている。フィルムセンサ１は、例えば、ディスプレイモジュール２のパッケージ基板、偏光子、電極キャリア等の板状部材に接着されていてもよいが、これらに限定されない。特定の実施形態では、小型化効果を達成するために、フィルムセンサ１の基板１１を、ディスプレイモジュール２の板状部材の基板として直接使用して、フィルムセンサ１の金属ナノワイヤ層１２を、ディスプレイモジュール２の板状部材の表面上に形成することを可能にしてもよい。
The film sensor 1 of the present invention is integrated with the display module 2. Specifically, the film sensor 1 is arranged on the display module 2 and is adhered to the display module 2 via the adhesive layer 3. The film sensor 1 may be adhered to, for example, a plate-shaped member such as a package substrate, a polarizing element, and an electrode carrier of the display module 2, but the film sensor 1 is not limited thereto. In a particular embodiment, in order to achieve the miniaturization effect, the
以上に説明したように、本発明のフィルムセンサ１では、６５℃の高温、９０％の高い相対湿度、５Ｖの直流電圧で２４０時間行った耐候性試験において、電極ワイヤ１２１の線抵抗の変化率が１０％未満、隣り合う２本の電極ワイヤ１２１間の絶縁抵抗が３００ＭΩ以上となるように、光学接着剤層１３を金属ナノワイヤ層１２に整合させることで、フィルムセンサ１の信頼性を向上させている。
As described above, in the film sensor 1 of the present invention, the rate of change in the line resistance of the
上記の説明では、実施形態を十分に理解するために、説明の目的のために多数の具体的な詳細が示されている。しかしながら、当業者には明らかなように、１つ以上の他の実施形態は、これらの特定の詳細の一部なしに実施されてもよい。また、本明細書全体を通して、「１つの実施形態」、「実施形態」、順序番号の表示を伴う実施形態等への言及は、特定の特徴、構造、又は特性が本開示の実施に含まれ得ることを意味することも理解されるべきである。さらに、説明においては、開示を合理化し、種々の発明の態様の理解を助ける目的で、種々の特徴が単一の実施形態、図、又はそれらの説明において一緒にグループ化されることがあり、１つの実施形態からの１つ以上の特徴又は特定の詳細は、適宜、開示の実施において、別の実施形態からの１つ以上の特徴又は特定の詳細と共に実施され得ることを理解されたい。 In the above description, a number of specific details are provided for the purposes of the description in order to fully understand the embodiments. However, as will be apparent to those of skill in the art, one or more other embodiments may be implemented without some of these particular details. Also, throughout the specification, references to "one embodiment", "embodiments", embodiments with display of sequence numbers, etc., include specific features, structures, or properties in the implementation of the present disclosure. It should also be understood that it means to get. Further, in the description, various features may be grouped together in a single embodiment, figure, or description thereof for the purpose of streamlining the disclosure and assisting in understanding aspects of the various inventions. It should be understood that one or more features or specific details from one embodiment may, as appropriate, be carried out with one or more features or specific details from another embodiment in the implementation of the disclosure.
本開示は、例示的な実施形態と考えられるものに関連して説明されてきたが、本開示は、開示された実施形態に限定されるものではなく、最も広い解釈の思想及び範囲内に含まれる様々な構成をカバーし、そのような修正及び同等の構成をすべて包含することを意図していることが理解される。 Although the present disclosure has been described in connection with what is considered an exemplary embodiment, the present disclosure is not limited to the disclosed embodiments but is included within the broadest interpretation of the idea and scope. It is understood that it is intended to cover the various configurations and to include all such modifications and equivalent configurations.
Claims (12)
前記基板上に配置された金属ナノワイヤ層であって、前記金属ナノワイヤ層が、互いに間隔を置いて配置された複数の電極ワイヤを備える、前記金属ナノワイヤ層と、
前記金属ナノワイヤ層上に配置された光学接着剤層であって、温度６５℃、相対湿度９０％、直流電圧５Ｖ、２４０時間の耐候性試験において、前記複数の電極ワイヤの線抵抗の変化が１０％未満、前記複数の電極ワイヤの隣り合う２本の電極ワイヤ間の絶縁抵抗が３００ＭΩより大きくなるように、前記光学接着剤層が前記金属ナノワイヤ層に合わせられている前記光学接着剤層と、
を備える、フィルムセンサ。 With the board
A metal nanowire layer arranged on the substrate, wherein the metal nanowire layer comprises a plurality of electrode wires arranged at intervals from each other.
An optical adhesive layer arranged on the metal nanowire layer, in which the change in line resistance of the plurality of electrode wires is 10 in a weather resistance test at a temperature of 65 ° C., a relative humidity of 90%, a DC voltage of 5 V, and 240 hours. %, The optical adhesive layer in which the optical adhesive layer is aligned with the metal nanowire layer so that the insulation resistance between two adjacent electrode wires of the plurality of electrode wires is greater than 300 MΩ.
A film sensor.
前記非紫外線硬化型アクリル系接着剤からなる前記光学接着剤層は、周波数１００ｋＨｚでの誘電率が４未満、吸水率が０．３％未満、温度３８℃、相対湿度９０％での水蒸気透過率が４００ｇ／ｍ２／日未満であり、
前記ゴム系接着剤からなる前記光学接着剤層は、周波数１００ｋＨｚでの誘電率が４未満、吸水率が０．３％未満、温度３８℃、相対湿度９０％での水蒸気透過率が１００ｇ／ｍ２／日未満である、
請求項１に記載のフィルムセンサ。 The optical adhesive layer comprises an optical adhesive selected from the group consisting of non-ultraviolet curable acrylic adhesives, rubber adhesives, or combinations thereof.
The optical adhesive layer made of the non-ultraviolet curable acrylic adhesive has a dielectric constant of less than 4 at a frequency of 100 kHz, a water absorption of less than 0.3%, a temperature of 38 ° C., and a water vapor permeability at a relative humidity of 90%. Is less than 400 g / m 2 / day,
The optical adhesive layer made of the rubber-based adhesive has a dielectric constant of less than 4 at a frequency of 100 kHz, a water absorption of less than 0.3%, a temperature of 38 ° C., and a water vapor transmittance of 100 g / m at a relative humidity of 90%. Less than 2 / day,
The film sensor according to claim 1.
前記金属ナノワイヤ層は、前記複数の受容スペースのそれぞれに配置された複数の絶縁部をさらに含む、
請求項１～３の何れか一項に記載のフィルムセンサ。 Each of the plurality of receiving spaces is defined between the adjacent electrode wires of the plurality of electrode wires.
The metal nanowire layer further comprises a plurality of insulators arranged in each of the plurality of receiving spaces.
The film sensor according to any one of claims 1 to 3.
前記ディスプレイモジュールと統合された請求項１に記載のフィルムセンサと、
を備える、タッチディスプレイ。 Display module and
The film sensor according to claim 1, which is integrated with the display module.
With a touch display.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010622898.1A CN113867556A (en) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Thin film sensor and touch display |
| CN202010622898.1 | 2020-06-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022013829A true JP2022013829A (en) | 2022-01-18 |
Family
ID=78981958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021106996A Pending JP2022013829A (en) | 2020-06-30 | 2021-06-28 | Film sensor and touch display having the same |
Country Status (2)
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|---|---|
| JP (1) | JP2022013829A (en) |
| CN (1) | CN113867556A (en) |
-
2020
- 2020-06-30 CN CN202010622898.1A patent/CN113867556A/en active Pending
-
2021
- 2021-06-28 JP JP2021106996A patent/JP2022013829A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113867556A (en) | 2021-12-31 |
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Legal Events
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