JP5645512B2 - 導電板及びそれを用いたタッチパネル - Google Patents

Description

本発明は、導電板及びそれを用いたタッチパネルに関し、特にパターン化された導電性薄膜を備える導電板及びそれを用いたタッチパネルに関するものである。

近年、タッチパネルは、キーパッド及びマウスのような従来の入力装置に代わって、新しい入力装置として、グローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話及びハンドヘルド・コンピュータ（Ｈａｎｄ−ｈｅｌｄ ＰＣ）のような色々な電子装置に広く用いられてきており、従来の入力装置を用いないことで空間を確保でき、且つその空間に大型の表示パネルを設置して情報を表示することが出来るという利点をもたらす。

タッチパネルは、上部導電板及び下部導電板を備える。前記導電板の種類には、インジウム・スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ，ＩＴＯ）導電層を有する透明ガラス基材及び透明プラスチック基材がある。

現在、主に用いられている透明導電性フィルム（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｆｉｌｍ）は、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を主要材料としている。インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）は、高透光性及び優れた導電性を有するため、多くの透明導電板は、基板にＩＴＯ透明導電性フィルムを形成したものである。

しかし、ＩＴＯ透明導電性フィルムを有する導電板において、基板が湾曲する場合、前記基板に形成されているＩＴＯ透明導電性フィルムは引張によって変形されるため、前記ＩＴＯ透明導電性フィルムの破損を招く。また、ＩＴＯ透明導電性フィルムを有する導電板において、ＩＴＯ透明導電性フィルムの製造工程が複雑で、均一度を制御し難く、且つインジウムの鉱物の保存量の欠乏によって導電板のコストの低下を実現できない。従って、前記ＩＴＯを代わる透明導電性材料を探索する必要がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明は、製造工程が簡単であり、その均一度を制御し易く、且つコストが低い導電板及びそれを用いた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、本発明に係る導電板は、基板と、前記基板の１つの表面に形成されている接着層と、前記接着層の前記基板に接触する表面と対向する表面に形成されている導電性フィルムと、を備える。前記導電性フィルム又は前記接着層が、パターン化処理される。

また、本発明に係るタッチパネルは、第一基板と、前記第一基板の１つの表面に形成されている第一接着層と、前記第一接着層の前記第一基板に接触する表面と対向する表面に形成されている第一導電性フィルムと、を含む第一導電板と、第二基板と、前記第二基板の１つの表面に形成されている第二接着層と、前記第二接着層の前記第二基板に接触する表面と対向する表面に形成され且つ前記第一導電性フィルムに対向して設置される第二導電性フィルムと、を含む第二導電板と、を備える。前記第一接着層又は前記第一導電性フィルムが、第一パターン化処理され、前記第二接着層又は前記第二導電性フィルムが、第二パターン化処理される。

また、本発明に係る導電板において、接着層又は導電性フィルムにパターン化処理を実施して感知回路を形成するため、前記導電板の製造工程が簡単であり、その均一度を制御し易く、製造コストが低く、且つ従来のＩＴＯ層を含む導電板の効果を奏することができる。

本発明の第一実施例に係るパターン化された導電板の平面図である。 図１に示したＡ−Ａ’線に沿う導電板の断面図である。 本発明の第一実施例に係る導電材を設けた導電板の平面図である。 図３に示したＡ−Ａ’線に沿う導電板の断面図である。 本発明の第二実施例に係るパターン化された導電板の平面図である。 図５に示したＡ−Ａ’線に沿う導電板の断面図である。 本発明の第二実施例に係る導電材を設けた導電板の平面図である。 図７に示したＡ−Ａ’線に沿う導電板の断面図である。 本発明の第一実施例に係るタッチパネルの断面図である。 本発明の第二実施例に係るタッチパネルの断面図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係る導電板及びそれを用いたタッチパネルについて詳細に説明する。

先ず、図１〜図４を参照しながら、本発明の第一実施例に係る導電板について説明する。

図１及び図２を参照すると、本実施例において、前記導電板の製造方法の第一工程では、基板１００及び接着層２００を提供する。前記接着層２００は、前記基板１００に形成される。

前記基板１００は、透明基板又は不透明基板である。

前記透明基板は、ガラス基板又は高分子透明基板である。前記高分子透明基板は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板又はポリカーボネート（ＰＣ）基板などである。前記高分子透明基板は、上述した基板だけに限定されるのではない。前記不透明基板は、金属基板、半導体基板、印刷回路基板又はプラスチック基板などである。前記プラスチック基板は、それ自体が色彩を有するプラスチック基板であることができ、又は透明基板に色彩を塗布したプラスチック基板であることもできる。

前記接着層２００は、印刷塗布、回転塗布又は滴下塗布等の方式によって前記基板１００に形成される。前記接着層２００は、固化方式が相違する光固化接着剤、熱固化接着剤又は光−熱固化接着剤を採用することができる。前記光固化接着剤とは、特定の波長領域の光を受けて固化される接着剤（例えば、紫外線固化接着剤）を指し、前記熱固化接着剤とは、ある特定の温度以上の環境で固化される接着剤を指し、前記光−熱固化接着剤とは、ある特定の温度以上の環境で、特定の波長領域の光を受けて固化される接着剤を指す。また、前記接着層２００は、導電性高分子接着剤のような導電性接着剤を採用することもできる。

前記導電板の製造方法の第二工程では、導電性フィルム３００を提供し、且つ前記接着層２００を介して前記導電性フィルム３００を前記基板１００に接着させる。即ち、前記導電性フィルム３００を前記接着層２００の前記基板１００に接触する表面と対向する表面に設置して、前記接着層２００は、前記導電性フィルム３００と前記基板１００との間に位置する。

前記導電性フィルム３００は、引張処理を実施することによって電気異方性を有することができる。また、前記導電性フィルム３００は、複数のナノユニット（図示せず）を含み、且つ前記複数のナノユニットを特定方向に沿って配列させることにより、前記導電性フィルム３００が電気異方性を有することになる。前記ナノユニットは、カーボンナノチューブ及びナノ粒子を含むことができる。電気異方性（導電異方性又は抵抗異方性とも称する）とは、異なる方向で異なる導電性（又は抵抗性）を有することを指す。

前記導電板の製造方法の第三工程では、前記導電性フィルム３００に対してパターン化処理を行う。前記パターン化処理では、凹凸形成転写法（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｉｎｔ）、湿式エッチング法（Ｗｅｔ Ｅｔｃｈｉｎｇ）、乾式エッチング法（Ｄｒｙ Ｅｔｃｈｉｎｇ）、レーザーパターン化方法、刮除法又はテープ剥離除去法等を採用する。

前記刮除法とは、ナイフのような工具で前記接着層２００の表面に接着されている導電性フィルム３００の不必要な部分を直接彫って除去して、導電性フィルム３００をパターン化する方法を指す。前記テープ剥離除去法とは、前記接着層２００の表面に接着されている導電性フィルム３００の不必要な部分にテープを密着させた後、前記テープを剥離して前記不必要な部分を除去して、前記導電性フィルム３００をパターン化する方法を指す。レーザーパターン化法とは、レーザーで前記接着層２００の表面に接着されている導電性フィルム３００の不必要な部分を照射して、レーザーによる熱で前記不必要な部分を除去して、前記導電性フィルム３００をパターン化する方法を指す。湿式エッチング法及び乾式エッチング法とは、いずれもリソグラフィー（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）で前記接着層２００の表面に接着されている導電性フィルム３００に、必要なパターンに沿って耐蝕剤を印刷した後、それぞれ液体エッチング又はイオン衝撃方式でパターン化に不必要な部分（耐蝕剤が印刷されない部分）を除去して、前記導電性フィルム３００をパターン化する方法を指す。凹凸形成転写法とは、金型を利用して、前記接着層２００の表面に接着されている導電性フィルム３００に、膠質体を部分的に形成して、導電性フィルム３００に必要なパターンを形成する方法を指す。

本実施例におけるパターン化処理は、上述した方法のみに限定されるのではなく、他の方法によってパターン化処理されることもできる。なお、予め、前記導電性フィルム３００をパターン化処理した後、前記接着層２００に接着させることもできる。

図３及び図４を参照すると、前記導電板の製造方法の第四工程では、導電材４００を提供し、且つ前記導電材４００を前記導電性フィルム３００に電気接続させる。前記導電材４００の一端は前記導電性フィルム３００の上に位置し、前記導電材４００の他端は前記基板１００又は接着層２００の上に位置する。前記導電材４００は、導電性接着剤、導線、金属のような導電性材料によって形成される。前記導電性フィルム３００は、電気異方性を有し、特定方向に沿ってその抵抗が小さく、前記特定方向と異なる方向に沿ってその抵抗が大きいので、前記導電材４００を介して前記パターン化された導電性フィルム３００を流れる電流を他の方向へガイドする。本実施例の導電板は、前記導電材４００及びパターン化された導電性フィルム３００によって、従来のＩＴＯ層を含む導電板と同様な効果を奏することができる。

パターン化された前記導電性フィルム３００において、隣り合う２つの線の間隔Ｄは１μｍ〜１ｍｍであり、線の幅ｄは１μｍ〜１ｍｍである。

次に、図５〜図８を参照しながら、本発明の第二実施例に係る導電板について説明する。

図５及び図６を参照すると、本実施例において、前記導電板の製造方法の第一工程では、基板１００及び接着層２００を提供する。前記接着層２００は、前記基板１００に形成される。本実施例に係る導電板の基板１００及び接着層２００は、前記第一実施例に係る導電板の基板１００及び接着層２００と同じであるため、詳細な説明は省略する。

前記導電板の製造方法の第二工程では、前記接着層２００に対してパターン化処理を実施する。前記パターン化処理では、凹凸形成転写法、湿式エッチング法、乾式エッチング法、レーザーパターン化方法、刮除法又はテープ剥離除去法等を採用する。

本実施例において、前記刮除法とは、ナイフのような工具で前記接着層２００の不必要な部分を直接彫って除去して、前記接着層２００をパターン化する方法を指す。前記テープ剥離除去法とは、前記接着層２００の不必要な部分にテープを密着させた後、前記テープを剥離することで前記不必要な部分を除去して、前記接着層２００をパターン化する方法を指す。レーザーパターン化法とは、レーザーで前記接着層２００の不必要な部分を照射して、レーザーによる熱で前記不必要な部分を除去して、前記接着層２００をパターン化する方法を指す。湿式エッチング法及び乾式エッチング法とは、いずれも平版印刷法で前記接着層２００に、必要なパターンに沿って耐蝕剤を印刷した後、それぞれ液体エッチング又はイオン衝撃方式でパターン化に不必要な部分（耐蝕剤が印刷されない部分）を除去して、前記接着層２００をパターン化する方法を指す。凹凸形成転写法とは、金型を利用して、前記接着層２００の表面に必要なパターンを形成する方法を指す。また、本実施例におけるパターン化処理は、上述した方法のみに限定されるのではなく、他の方法によってパターン化処理されることもできる。

前記導電板の製造方法の第三工程では、導電性フィルム３００を提供し、前記パターン化された接着層２００を介して前記導電性フィルム３００を前記基板１００に接着させる。即ち、前記導電性フィルム３００を前記接着層２００の前記基板１００に接触する表面と対向する表面に設置するため、前記接着層２００は、前記導電性フィルム３００と前記基板１００との間に位置する。前記導電性フィルム３００を前記パターン化されている接着剤層２００に接着させた後、前記導電性フィルム３００の未接着部分を切削などのような方式で除去する。

前記導電性フィルム３００は、引張処理を実施することによって電気異方性を有することができる。また、前記導電性フィルム３００は、複数のナノユニット（示せず）を含み、且つ前記複数のナノユニットを特定の方向に沿って配列させることにより、前記導電性フィルム３００が電気異方性を有することになる。前記ナノユニットは、カーボンナノチューブ及びナノ粒子を含むことができる。電気異方性（導電異方性又は抵抗異方性とも称する）とは、異なる方向で異なる導電性（又は抵抗性）を有することを指す。

図７及び図８を参照すると、前記導電板の製造方法の第四工程では、導電材４００を提供し、且つ前記導電材４００を前記導電性フィルム３００に電気接続させる。前記導電材４００の一端は前記導電性フィルム３００の上に位置し、前記導電材４００の他端は前記基板１００又は接着層２００の上に位置する。前記導電材４００は、導電性接着剤、導線、金属のような導電性材料によって形成される。前記導電性フィルム３００は、電気異方性を有し、特定方向に沿ってその抵抗が小さく、前記特定方向と異なる方向に沿ってその抵抗が大きいので、前記導電材４００を介して前記パターン化された導電性フィルム３００を流れる電流を他の方向へガイドする。本実施例の導電板は、前記導電材４００及びパターン化された前記導電性フィルム３００によって、従来のＩＴＯ層を含む導電板と同様な効果を奏することができる。

パターン化された前記導電性フィルム３００において、隣り合う２つの線の間隔Ｄは１μｍ〜１ｍｍであり、前記線の幅ｄは１μｍ〜１ｍｍである。

本発明に係る導電板は、基板１００と、前記基板１００の１つの表面に形成されている接着層２００と、前記接着層２００の前記基板１００に接触する表面と対向する表面に形成されている導電性フィルム３００と、一端が前記導電性フィルム３００に電気接続され、他端が前記基板１００又は前記接着層２００の上に位置する導電材４００と、を備える。前記導電板において、前記接着層２００又は前記導電性フィルム３００に対してパターン化処理を実施する。

図９は、本発明の第一実施例に係るタッチパネルの構造を示す図である。

前記タッチパネルは、対向設置されている第一導電板６００及び第二導電板７００と、前記第一導電板６００と前記第二導電板７００との間に設置されている複数の絶縁素子５００と、を備える。

前記第一導電板６００は、第一基板６１０と、前記第一基板６１０の１つの表面に形成されている第一接着層６２０と、前記第一接着層６２０の前記第一基板６１０に接触する表面と対向する表面に形成されている第一導電性フィルム６３０と、一端が前記第一導電性フィルム６３０に電気接続され、他端が前記第一基板６１０又は前記第一接着層６２０の上に位置する第一導電材６４０と、を備える。前記第一導電板６００において、前記第一接着層６２０又は前記第一導電性フィルム６３０は、第一パターン化処理されている。

前記第二導電板７００は、第二基板７１０と、前記第二基板７１０の１つの表面に形成されている第二接着層７２０と、前記第二接着層７２０の前記第二基板７１０に接触する表面と対向する表面に形成されている第二導電性フィルム７３０と、一端が前記第二導電性フィルム７３０に電気接続され、他端が前記第二基板７１０又は前記第二接着層７２０の上に位置する第二導電材７４０と、を備える。前記第二導電板７００において、前記第二接着層７２０又は前記第二導電性フィルム７３０は、第二パターン化処理されている。

本実施例において、前記第一導電板６００及び前記第二導電板７００は、いずれも上述した導電板の第二実施例の構造を採用したが、それに限定されるのではなく、いずれも上述した導電板の第一実施例の構造を採用することもできる。

前記第一基板６１０及び前記第二基板７１０は前記基板１００と同じであり、前記第一接着層６２０及び前記第二接着層７２０は前記接着層２００と同じであり、前記第一導電性フィルム６３０及び前記第二導電性フィルム７３０は前記導電性フィルム３００と同じであり、前記第一導電材６４０及び前記第二導電材７４０は前記導電材４００と同じであるので、詳細な説明は省略する。

図１０は、本発明の第二実施例に係るタッチパネルの構造を示す図である。

本実施例のタッチパネルの構造は、前記第一実施例に係るタッチパネルの構造と似ているが、本実施例の第一導電板６００には、前記第一実施例に係る導電板を採用し、第二導電板７００には、前記第二実施例に係る導電板を採用する点において、前記第一実施例に係るタッチパネルの構造と異なる。しかし、これに限定されるのではない。即ち、本実施例の第一導電板６００には、前記第二実施例に係る導電板を採用し、第二導電板７００には、前記第一実施例に係る導電板を採用することもできる。

本発明に係るタッチパネルを応用する場合、使用者は指、タッチペン又は他の部品で前記第二導電板７００のある位置を接触すれば、接触位置で前記第二導電性フィルム７３０と前記第一導電性フィルム６３０とが電気接続されて、前記接触位置に電位差が発生し、外部の駆動素子は前記電位差を検知して接触位置の座標を計算し、前記タッチパネルの接触部位にカーソル（Ｃｕｒｓｏｒ）を表示する。

本発明に係る導電板において、接着層又は導電性フィルムに対してパターン化処理を実施して、導電性フィルムに感知線路を形成することにより、前記導電板の製造コストが下げることが可能である。

以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は前記実施例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。

１００ 基板
２００ 接着層
３００ 導電性フィルム
４００ 導電材
５００ 絶縁素子
６００ 第一導電板
６１０ 第一基板
６２０ 第一接着層
６３０ 第一導電性フィルム
６４０ 第一導電材
７００ 第二導電板
７１０ 第二基板
７２０ 第二接着層
７３０ 第二導電性フィルム
７４０ 第二導電材

Claims (14)

1. 基板と、前記基板の１つの表面に形成されている接着層と、前記接着層の前記基板に接触する表面と対向する表面に形成されている導電性フィルムと、を備えてなる導電板において、
   前記導電性フィルム又は前記接着層が、パターン化処理され、
   前記導電性フィルムに電気接続される導電材をさらに備え、
   前記導電材の一端が前記導電性フィルムの上に位置し、前記導電材の他端が前記基板又は前記接着層の上に位置することを特徴とする導電板。
2. 前記導電性フィルムは、電気異方性を有することを特徴とする請求項１に記載の導電板。
3. 前記導電性フィルムは、複数のナノユニットを含むことを特徴とする請求項１に記載の導電板。
4. 前記複数のナノユニットは、カーボンナノチューブを含むことを特徴とする請求項３に記載の導電板。
5. 前記接着層は、光固化接着剤、熱固化接着剤又は光−熱固化接着剤により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の導電板。
6. パターン化処理されている前記導電性フィルムにおいて、隣り合う２つの線の間隔は、１μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の導電板。
7. パターン化処理されている前記導電性フィルムにおいて、線の幅は、１μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の導電板。
8. 第一基板と、前記第一基板の１つの表面に形成されている第一接着層と、前記第一接着層の前記第一基板に接触する表面と対向する表面に形成されている第一導電性フィルムと、を含む第一導電板と、
   第二基板と、前記第二基板の１つの表面に形成されている第二接着層と、前記第二接着層の前記第二基板に接触する表面と対向する表面に形成され且つ前記第一導電性フィルムに対向して設置される第二導電性フィルムと、を含む第二導電板と、
   を備えてなるタッチパネルにおいて、
   前記第一接着層又は前記第一導電性フィルムが、第一パターン化処理されており、 前記第二接着層又は前記第二導電性フィルムが、第二パターン化処理され、
   前記第一導電性フィルムに電気接続される第一導電材及び前記第二導電性フィルムに電気接続される第二導電材をさらに備え、
   前記第一導電材の一端が前記第一導電性フィルムの上に位置し、前記第一導電材の他端が前記第一基板又は前記第一接着層の上に位置し、
   前記第二導電材の一端が前記第二導電性フィルムの上に位置し、前記第二導電材の他端が前記第二基板又は前記第二接着層の上に位置することを特徴とするタッチパネル。
9. 前記第一導電性フィルム及び第二導電性フィルムの少なくとも一方が、導電異方性を有することを特徴とする請求項８に記載のタッチパネル。
10. 前記第一導電性フィルム及び第二導電性フィルムの少なくとも一方が、複数のナノユニットを含むことを特徴とする請求項８に記載のタッチパネル。
11. 前記複数のナノユニットは、カーボンナノチューブを含むことを特徴とする請求項１０に記載のタッチパネル。
12. 前記第一接着層及び第二接着層の少なくとも一方が、光固化接着剤、熱固化接着剤又は光−熱固化接着剤により構成されていることを特徴とする請求項８に記載のタッチパネル。
13. パターン化された前記第一導電性フィルム及び前記第二導電性フィルムの少なくとも一方において、隣り合う２つの線の間隔は、１μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載のタッチパネル。
14. パターン化された前記第一導電性フィルム及び前記第二導電性フィルムの少なくとも一方において、線の幅は、１μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載のタッチパネル。

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