JP6534381B2 - タッチパネル、表示装置、並びに、タッチパネルの製造方法 - Google Patents

タッチパネル、表示装置、並びに、タッチパネルの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、タッチパネルに関する。特に本発明は、投影型静電容量方式のタッチパネルに関する。また本発明は、当該タッチパネルを備えた表示装置に関する。さらに本発明は、当該タッチパネルの製造方法に関する。
従来から、コンピューターや携帯情報端末等の電子機器への入力装置として投影型静電容量方式のタッチパネルが知られている。
この投影型静電容量方式のタッチパネルは、所定の方向(以下、X軸方向という)に延びたX軸電極と、前記所定の方向に対して直交方向(以下、Y軸方向という)に延びたY軸電極がそれぞれ多数内蔵されている。また、これらのX軸電極とY軸電極は、マトリクス状に配されており、各X軸電極及び各Y軸電極にはコントローラが接続されている。そして、使用者が指等で操作する際に、各電極と指等との間の静電容量値を検出して、使用者の操作位置を特定する構造となっている。
ところで、大画面のディスプレイ装置等に使用するために、これらのX軸電極とY軸電極に金などの金属細線を用いたタッチパネルが知られている(例えば、特許文献1,2)。
この金属細線を用いたタッチパネルは、金などの金属層が積層された基板をパターニングすることにより、基板上に微細な金属細線が多数形成されたものである。
例えば、この金属細線を用いたタッチパネルには、多数の金属細線を互いに平行になるように配置された2枚の基板を作製し、これらの基板を重ね合わせることによって、上記したX軸電極及びY軸電極を形成したものがある。
この金属細線を用いたタッチパネルは、金属細線で配線を平行に多数形成しているので、配線の低抵抗化が可能であり、大画面のディスプレイ装置等でも好適に使用できる。また、このタッチパネルは、周辺配線も金属細線と同じ物質で、同一平面上に一括形成が可能であり、製造工程の削減も可能となる。
ところで、一般的なディスプレイ装置の表示面には、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各副画素を有した画素部と、各副画素を区切る格子状のブラックマトリクスを備えている。
上記したタッチパネルでは、金属細線がX軸方向及びY軸方向に格子状に敷き詰められることとなる。そのため、ディスプレイ装置の表示面にこのタッチパネルを設置すると、金属細線が色情報を表示する画素部に重なってしまい、金属細線が副画素部からの光を遮断してしまう。すなわち、このタッチパネルは、金属細線によって画素部の一部が塞がれ、画素部の開口率が低下しまうので、ディスプレイ装置の輝度が低下するという問題がある。また、規則正しい繰り返し形状を有する金属細線と、同じく規則正しい繰り返し形状を有するブラックマトリクスが平面的に斜めに重なることで、金属細線とブラックマトリクスに周期的な交差部分が発生し、当該周期的に発生した交差部位が画素部からの光を遮光してしまう。そのため、モアレが発生し、品位が悪化するという問題がある。
そこで、この特許文献1では、金属細線をブラックマトリクスの幅よりも狭く形成し、ブラックマトリクスと重ねて配置することによって、金属細線の非視認性を向上させ、ディスプレイ装置の輝度の低下を防止する方策が提案されている。なお、上記の他、本発明に関連する先行技術を記載した文献として、特許文献3,4がある。
特開2009−259063号公報 特開平09−258894号公報 特開2012−103761号公報 特開2013−069257号公報
近年、ディスプレイ装置の高精細化が進んでおり、副画素部の大きさは小さくなり、ブラックマトリクスの幅も細くなってきている。すなわち、金属細線の非視認性を維持するためには、ブラックマトリクスの幅の減少に合わせて金属細線を細くする必要がある。
そこで、本発明者は、図29に示されるようなタッチパネル200を試作し、金属細線の細線化を図った。
この試作したタッチパネル200は、図29,図30から読み取れるように、片面に多数の金属細線201,202を有した2枚のフィルム基板205,206を、金属細線201,202同士が対面するように透明光学粘着フィルム207で貼り合わせて形成されたものである。
この試作したタッチパネル200は、金属細線201,202を銅等の有色金属で形成し、図30に示されるように、平面視したときに金属細線201と金属細線202を格子状に配置した。そして、金属細線201,202に図示しないコントローラを接続し、金属細線201,202ごとに静電容量を検出することによって、使用者の操作位置を特定する構造とした。
この試作したタッチパネル200は、通常の金属細線よりも金属細線201,202を細線化するために、金属細線201,202の線幅を狭めるとともに厚みを厚くすることで導電経路の確保を図った。そして、この試作したタッチパネル200を、図29から読み取れるように、ブラックマトリクス209に金属細線201,202が厚み方向に重なるようにディスプレイ装置208に設置し、表示装置210を形成した。
この表示装置210について、検討を行ったところ、以下のような問題点が見受けられた。
すなわち、試作したタッチパネル200では、十分な配線抵抗を確保するために、金属細線201,202の厚みを厚くしている。当然、金属細線201,202の厚みを厚くすれば、断面積が大きくなるので、タッチパネル200における配線抵抗を下げることができる。
しかしながら、試作したタッチパネル200は、金属細線201,202の厚みが厚いので、ディスプレイ装置208の画素からの光の一部が、金属細線201,202の側面で反射されて使用者に向かってしまう。そのため、タッチパネル200で金属細線201,202の色が目立ってしまい、見栄え(品位)が悪化するという問題が生じていた。
そこで、本発明は、配線の細線化が可能であり、かつ、配線見えを抑制し、見栄えが向上するタッチパネル及びそれを用いた表示装置を提供することを目的とする。また、配線の細線化が可能であり、かつ、配線見えを抑制し、見栄えが向上するタッチパネルの製造方法を提供することを目的とする。
上記した課題を解決するための本発明の一つの様相は、複数の副画素部を有し色情報を表示する画素部と、前記副画素部間を区切る遮光部を備えたディスプレイ装置に取り付けられ、前記画素部と前記遮光部を覆うように設置されるタッチパネルにおいて、第1電極部と、第2電極部と、第1電極部と第2電極部との間に介在する誘電部を有し、前記第1電極部は、1又は複数の第1配線からなる第1電極群を有し、前記第2電極部は、1又は複数の第2配線からなる第2電極群を有し、前記第1電極群は、平面視したときに、前記第2電極群と交差する方向に延びており、前記第1配線の大部分又は全部は、平面視したときに、その線幅全体が遮光部と重なるように配されており、前記ディスプレイ装置を基準としたときに、前記第1電極部は、誘電部の外側に位置しており、前記第1配線及び/又は前記第2配線は、高さによって線幅が相違し、最も外側部位の線幅が最も内側部位の線幅よりも小さいタッチパネルである。
ここでいう「線幅」とは、平面視したときの延び方向に対して直交する長さを表す。
ここでいう「大部分」とは、第1配線全体の80パーセント(%)以上の部分をいう。
ここでいう「誘電部」とは、導電性よりも誘電性が優位な物質で形成されている部位又は部材をいう。
本様相によれば、ディスプレイ装置側から順に第2電極部、誘電部、第1電極部の位置関係となっており、第2電極部に対して第1電極部は、使用者側に近い位置となっている。
また、本様相によれば、第1配線及び/又は第2配線はディスプレイ装置からの光が拡散する方向(使用者に向かう方向)に狭まっているので、画素部からの光が第1配線及び/又は第2配線の側面に当たりにくく、第1配線及び/又は第2配線の非視認性を高めることができる。
さらに、本様相によれば、第1配線及び/又は第2配線は、最も外側(使用者側)の線幅が最も内側の線幅よりも小さいので、第1配線及び/又は第2配線の厚み方向の外側端部の面積が内側端部の面積に比べて小さい。そのため、使用者側からの光が当該外側端部で反射しにくく、反射による眩しさも抑制できる。
本様相によれば、1又は複数の第1配線からなる第1電極群と、1又は複数の第2配線からなる第2電極群は、平面視したときに、互いに交差する関係となっている。すなわち、使用者が操作する際に、各電極群での静電容量を検知することによって、使用者の操作位置を特定できる。
本様相によれば、第1配線の大部分又は全部は、平面視したときに、その線幅全体が遮光部と重なるように配されている。すなわち、ディスプレイ装置から光が照射されない部位に第1配線を配置するので、従来に比べて、透過率が向上し、低消費電力化が可能である。また、本様相によれば、従来に比べて、第1配線の非視認性を向上でき、表示品位も向上できる。
好ましい様相は、前記第1配線は、前記ディスプレイ装置を基準として、高さによって線幅が相違し、最も外側部位の線幅が最も内側部位の線幅よりも小さく、さらに外側端部から内側にかけて線幅が漸次大きくなっていることである。
本様相によれば、第1配線の側面の一部又は全部に、少なくとも外側端部から内側にかけて傾斜した傾斜部位を有している。そのため、第1配線の非視認性の効果がより顕著に表れる。
好ましい様相は、前記第1配線の最大線幅は、前記第2配線の最大線幅よりも小さいことである。
本様相によれば、使用者の目に近い側の第1配線の最大線幅が、使用者の目から遠い側の第2配線の最大線幅よりも小さい。すなわち、位置関係による使用者の見え方を利用して、第2配線の最大線幅を第1配線の最大線幅よりも大きくしているので、第1配線に比べて、第2配線の厚みを抑制することができる。そのため、タッチパネル全体の厚みを抑えることができる。
好ましい様相は、前記第2配線は、前記ディスプレイ装置を基準として、高さによって線幅が相違し、最も外側部位の線幅が最も内側部位の線幅よりも小さく、さらに外側端部から内側に掛けて線幅が漸次大きくなっていることである。
本様相によれば、第2配線の側面の一部又は全部に、少なくとも外側端部から内側にかけて傾斜した傾斜部位を有している。そのため、第2配線の非視認性の効果がより顕著に表れる。
ところで、試作したタッチパネル200は、上記したように組み立てる際にフィルム基板205,206を一体化させる方策として、透明光学粘着フィルム207を使用して接着した。
しかしながら、上記したように試作したタッチパネル200では、金属細線201,202の厚みを厚く取っている。そのため、図31から読み取れるように、透明光学粘着フィルム207を貼り付ける際に、金属細線201,202の角部に透明光学粘着フィルム207が当接してしまう。すなわち、金属細線201,202の角部に透明光学粘着フィルム207が閊えてしまい、金属細線201,202の側面と透明光学粘着フィルム207の間に隙間211が形成されてしまっていた。そのため、試作したタッチパネル200は、当該隙間211の存在によって、金属細線201,202と透明光学粘着フィルム207が十分に密着されず、大きな気泡等が入っているように見えてしまい、見栄えが悪いものが形成される場合が生じていた。それ故に、試作したタッチパネル200は、歩留まりが悪いものとなっていた。
そこで、より好ましい様相は、前記誘電部は、フィルム状の粘着部を有し、前記粘着部は、前記ディスプレイ装置を基準として、外側から前記第2配線に覆い被さっており、前記第2配線の側面において実質的に隙間無く密着していることである。
ここでいう「実質的に隙間が無く密着する」とは、直径が100nm以上の大きさの気泡等が入らずに密着している状態を表す。
本様相によれば、フィルム状の粘着部が外側端部から内側に掛けて線幅が漸次大きくなっている第2配線の側面に覆い被さって実質的に隙間無く密着している。そのため、第2配線と誘電部との間に気泡が入りにくく、見栄えがよい。また、不良品の発生を抑えることもでき、歩留まりが良いタッチパネルとなる。
好ましい様相は、前記第1電極群は、少なくとも2つの第1配線を有し、前記2つの第1配線は、所定の間隔を空けて並列に配置されており、前記第1電極群は、前記2つの第1配線を接続する第1冗長線を備えることである。
本様相によれば、一の第1電極群に属する2つの第1配線が、第1冗長線によって接続されているので、2つの第1配線が第1冗長線によって電気的に並列接続の関係となる。そのため、第1配線の一部が断線したとしても、第1冗長線を介して通電を補償でき、第1電極群全体での導電経路が確保できる。それ故に、検知不良品の発生を抑制でき、歩留まりを高めることができる。
ところで、第1冗長線は、第1電極群の導電経路を確保するという観点からは、必ずしも第1配線と同様の断面積を必要としない。すなわち、第1冗長線は、第1配線等の主要配線に比べてある程度の細線化が可能である。
そこで、より好ましい様相は、前記第1冗長線は、平面視したときに、線幅全体が第2配線と重なっており、前記第1冗長線の最大線幅は、前記第2配線の最大線幅よりも小さいことである。
本様相によれば、平面視したときに使用者に近い側の第1冗長線を使用者から遠い側の第2配線に重ねて配置しており、第1冗長線の最大線幅を第2配線の最大線幅よりも小さくしている。そのため、第1冗長線の存在による開口率の低下を防止しつつ、第1冗長線の設置位置を確保できる。
好ましい様相は、前記第2電極群は、少なくとも2つの第2配線を有し、前記2つの第2配線は、所定の間隔を空けて並列されており、前記第2電極群は、前記2つの第2配線を接続する第2冗長線を備えることである。
本様相によれば、一の第2電極群に属する2つの第2配線が、第2冗長線によって接続されているので、2つの第2配線が第2冗長線によって電気的に並列接続の関係となる。そのため、第2配線の一部が断線したとしても、第2冗長線を介して通電を補償でき、第2電極群全体での導電経路が確保できる。それ故に、検知不良品の発生を抑制でき、歩留まりを高めることができる。
上記した様相は、前記第1配線の一部は、平面視したときに、線幅全体が第2冗長線と重なっていてもよい。
この様相によれば、第2冗長線の設置位置を確保できる。
より好ましい様相は、前記第1配線は、金属で形成されており、不透明であることである。
ここでいう「不透明」とは、光の透過率が5%以下の状態をいう。
本様相によれば、第1配線は、金属製で不透明となる程度の厚みを有している。このような場合であっても、本様相によれば、第1配線の非視認性が高い。
上記した様相は、第2配線は、金属で形成されており、不透明であってもよい。
この様相によれば、第2配線は金属製で不透明となる程度の厚みを有している。このような場合であっても、第2配線の非視認性が高い。
上記した様相は、前記ディスプレイ装置を基準としたときに、前記第1配線及び/又は前記第2配線は、最も外側部位である外側端面と、最も内側部位である内側端面を有し、平面視したときに外側端面が内側端面の幅方向の中央に位置していてもよい。
上記した発明に関連する様相は、複数の副画素部を有し色情報を表示する画素部と、前記副画素部間を区切る遮光部を備えたディスプレイ部と、前記画素部と前記遮光部を覆うように配されたタッチパネル部を有した表示装置において、第1電極部と、第2電極部と、第1電極部と第2電極部との間に介在する誘電部を有し、前記第1電極部は、1又は複数の第1配線からなる第1電極群を有し、前記第2電極部は、1又は複数の第2配線からなる第2電極群を有し、前記第1電極群は、平面視したときに、前記第2電極群と交差する方向に延びており、前記第1配線の大部分又は全部は、平面視したときに、その線幅全体が遮光部と重なるように配されており、前記ディスプレイ部を基準としたときに、前記第1電極部は、誘電部の外側に位置しており、前記第1配線及び/又は第2配線は、高さによって線幅が相違し、最も外側部位の線幅が最も内側部位の線幅よりも小さい表示装置である。
この様相によれば、第1配線及び/又は第2配線の非視認性を向上できるとともに、使用者側からの光が当該外側端部で反射しにくく、反射による眩しさや見栄えの悪化を抑制できる。
この様相によれば、従来に比べて、透過率が向上し、低消費電力化が可能である。また、従来に比べて、第1配線の非視認性を向上でき、表示品位も向上できる。
本発明の一つの様相は、上記様相のタッチパネルと、画素部と遮光部を備えたディスプレイ装置を有している表示装置である。
本様相によれば、タッチパネルの第1電極群及び第2電極群が視認されにくい表示装置となる。
ところで、液晶パネル等のディスプレイ装置の場合、一般的に視野角が狭い。そのため、その視野角を広げるために、液晶からの光を屈折させてタッチパネル上に表示することがある。このような場合、画素部とタッチパネルの間の部材の屈折率を調整したり、新たに部材を導入したりして、液晶から発せられた光を屈折させ、所定の角度に広がった状態でタッチパネルに入射させる。
こうすることにより、視野角は広くなるが、その反面、光がタッチパネルに鋭角で入射する場合には、使用者側にある第1配線の側面で反射されやすくなる。すなわち、使用者から第1配線が見えやすくなるという問題がある。
そこで、好ましい様相は、前記副画素部からの光を屈折させる屈折部材を有し、前記屈折部材は、前記タッチパネルと前記副画素部との間に介在しており、前記第1配線は、誘電部と当接する第1端部と、第1端部に対して交差する方向に延びた側面部を有し、前記側面部は、第1端部に対して傾斜した傾斜面であり、副画素部から屈折部材に対して垂直に光が入射し、前記屈折部材で屈折された光のタッチパネルへの入射角をσとすると、当該傾斜面の第1端部に対する傾斜角は、(90−σ)度以下であることである。
本様相によれば、屈折部材で屈折された光は、第1配線を避けて透過するので、第1配線が側面部で反射することによる品位の悪化を防止できる。また、第1配線での反射を防止できるので、光の透過率を向上させることができる。
また、上記した様相は、前記第1配線は、誘電部と当接する第1端部と、第1端部に対して交差する方向に延びた側面部を有し、前記側面部は、第1端部に対して傾斜した傾斜面であり、前記ディスプレイ装置側からの光のタッチパネルへの入射角をδとすると、当該傾斜面の第1端部に対する傾斜角は、(90−δ)度以下であってもよい。
上記した様相は、平面視したときに、第1配線の90%以上の部位が遮光部と重なるように配されていてもよい。
上記した様相は、平面視したときに、第2配線の90%以上の部位が遮光部と重なるように配されていてもよい。
上記した様相は、第1配線及び/又は第2配線は、長手方向に対して直交する断面形状が三角形状、台形状、半円状、半楕円状、六角形状のいずれかであってもよい。
本発明の一つの様相は、上記様相のタッチパネルの製造方法であって、前記第1電極群又は第2電極群を支持する基材を有し、前記基材に支持された第1配線又は第2配線は、少なくともその側面が導電層によって形成されており、前記基材上に第1電極群又は第2電極群を形成する電極群形成工程を有し、前記電極群形成工程は、前記基材上に下地層を形成する下地層形成工程と、前記下地層上にレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔を介して下地層上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記下地層からレジスト層を除去するレジスト除去工程を含み、前記貫通孔は、所定の方向に延びた長溝であって、貫通孔の延び方向に対して直交する断面における内側面間の間隔がレジスト層の厚み方向で漸次変化しているタッチパネルの製造方法である。
ここでいう「貫通孔の延び方向に対して直交する断面」は、レジスト層に対して直交方向の断面であり、貫通孔の幅方向成分と深さ方向成分とによって形成された平面である。
本様相によれば、貫通孔形成工程において第1配線又は第2配線の内側面の少なくとも一部を傾斜させているので、導電層形成工程において当該内側面の傾斜を反映させて第1配線又は第2配線の側面を形成できる。そのため、容易に第1配線又は第2配線の側面形状を制御できる。また、タッチパネルが複数の第1配線又は第2配線を備える場合には、レジスト層の貫通孔を複数形成することで、複数の第1配線又は第2配線の側面形状を同時に形成することができるので、製造時間の短縮化が可能である。
本発明の一つの様相は、上記様相のタッチパネルの製造方法であって、前記第1電極群又は前記第2電極群を支持する基材を有し、前記基材に支持された第1配線又は第2配線は、少なくともその側面が導電層によって形成されており、前記基材上に第1電極群又は第2電極群を形成する電極群形成工程を有し、前記電極群形成工程は、基材上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記導電層上に所定の形状にパターニングされたレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記導電層の一部又は全部をエッチング液によりエッチングするエッチング工程と、前記導電層からレジスト層を除去するレジスト除去工程を含み、前記エッチング工程において、第1配線又は第2配線の側面形状を形成するタッチパネルの製造方法である。
本様相によれば、エッチング工程において第1配線又は第2配線の側面形状を形成するので容易に側面形状を制御できる。また、タッチパネルが複数の第1配線又は第2配線を備える場合には、複数の第1配線又は第2配線の側面形状を同時に形成することができるので、製造時間の短縮化が可能である。
本発明の一つの様相は、上記様相のタッチパネルの製造方法であって、前記第1電極群又は前記第2電極群を支持する基材を有し、前記基材に支持された第1配線又は第2配線は、少なくともその側面が導電層によって形成されており、前記基材上に第1電極群又は第2電極群を形成する電極群形成工程を有し、前記電極群形成工程は、前記基材上に導電層を形成する導電層形成工程と、レーザー光を照射し、前記導電層の一部を除去するレーザー工程とを含み、前記レーザー工程において、レーザー光の強度分布によって第1配線又は第2配線の側面形状を形成するタッチパネルの製造方法である。
ここでいう「レーザー光の強度分布」とは、レーザー発生装置からレーザー光を照射する直前の強度分布をいう。
本様相によれば、レーザー光の強度分布によって、第1配線又は第2配線の側面形状を形成するので、レジスト等を用いずとも、第1配線又は第2配線のパターニングが可能である。そのため、製造コストを低減できる。
本発明のタッチパネル及び表示装置によれば、第1配線及び/又は第2配線の非視認性を向上させることができ、それに伴い、表示品位を向上させることができる。また、第1配線及び/又は第2配線の存在による光の遮りを抑制できるので、透過率も向上させることができる。さらに、配線の細線化が可能であり、かつ、配線見えを抑制し、見栄えが向上する。
本発明のタッチパネルの製造方法によれば、容易に第1配線の側面形状を形成できる。
本発明の第1実施形態に係る表示装置を模式的に表す斜視図である。 図1の表示装置の分解斜視図である。 図1のタッチパネルの分解斜視図である。 図3のタッチパネルの要部の分解斜視図である。 図4のタッチパネルの説明図であり、(a)はタッチパネルの要部のA−A断面図であり、(b)はタッチパネルの要部のB−B断面図である。 図4のタッチパネルの説明図であり、(a)はタッチパネルの要部のC−C断面図であり、(b)はタッチパネルの要部のD−D断面図である。 図3のタッチパネルの説明図であり、(a)は第1電極部を表す平面図であり、(b)は第2電極部を表す平面図である。 図4のタッチパネルの要部を示す説明図であり、第1電極群と第2電極群の位置関係を模式的に表す斜視図である。 図2のディスプレイ装置の一部を模式的に表す斜視図である。 本発明の第1実施形態におけるディスプレイ装置の表示面と第1電極群及び第2電極群との位置関係を示す説明図である。 本発明の第1実施形態のタッチパネルの製造方法の説明図であり、(a)〜(e)は第1電極群形成工程の各製造工程での断面図を表す。 本発明の第1実施形態のタッチパネルの製造方法の説明図であり、(a)〜(d)は第1電極群形成工程の各製造工程での断面図を表す。 図2のディスプレイ装置の断面図であり、理解を容易にするために、遮光部及び薄膜トランジスタ以外の部位は、ハッチングを省略している。 本発明の第1実施形態にかかるタッチパネルの説明図であり、第2電極部に誘電部材を貼り付けたときの断面図である。 本発明の第1実施形態にかかる表示装置の機能を説明する概念図であり、(a)は第1配線の側面部に傾斜面を持つ場合の説明図であり、(b)は第1配線の側面部に傾斜面を持たない場合の説明図である。 本発明の第1実施形態にかかる表示装置の機能を説明する概念図であり、(a)は第1配線の側面部に傾斜面を持つ場合の説明図であり、(b)は第1配線の側面部に傾斜面を持たない場合の説明図である。 第2実施形態のタッチパネルの製造方法の説明図であり、(a)〜(f)は第1電極群形成工程の各工程での断面図を表す。 第2実施形態のタッチパネルの製造方法の説明図であり、(a)〜(d)は第1電極群形成工程の各工程での断面図を表す。 第2実施形態のタッチパネルの製造方法の説明図であり、(a)〜(c)は第2電極群形成工程の各工程での断面図を表す。 第3実施形態のタッチパネルの製造方法の説明図であり、(a)〜(d)は第1電極群形成工程の各製造工程での断面図を表す。 第3実施形態のタッチパネルの製造方法の説明図であり、(a)〜(d)は第2電極群形成工程の各製造工程での断面図を表す。 本発明の他の実施形態における第1配線の説明図であり、(a)〜(d)はそれぞれ異なる実施形態での断面図を表す。 本発明の他の実施形態における表示装置を模式的に示した断面図である。 図23の表示装置内での光路の説明図である。 本発明の他の実施形態におけるタッチパネルの説明図であり、(a)は断面図であり、(b)は(a)のA−A断面図である。 本発明の他の実施形態におけるタッチパネルの説明図であり、(a)は断面図であり、(b)は(a)のA−A断面図である。 本発明の他の実施形態におけるタッチパネルの説明図であり、(a)は断面図であり、(b)は(a)のA−A断面図である。 本発明の他の実施形態におけるタッチパネルの断面図である。 試作した表示装置を模式的に示した断面図である。 試作した金属細線の位置関係を表す平面図である。 試作したタッチパネルにおいて、金属細線に透明光学粘着フィルムを貼り付けたときの断面図である。
本発明は、表示装置1に係るものである。以下、上下位置関係は、特に断りのない限り、図1の姿勢を基準に説明する。すなわち、タッチパネル2側が上でディスプレイ装置3側が下である。また、以下の説明において、物性は、特に断りのない限り、標準状態(1気圧、摂氏25度)での値とする。
本実施形態の表示装置1は、図1,図2に示されるようにタッチパネル2と、ディスプレイ装置3を備えている。
タッチパネル2は、投影型静電容量方式のタッチパネルであり、指先等の操作を検知し、ディスプレイ装置3やコンピューター等の外部機器に入力することが可能となっている。また、タッチパネル2は、投影型静電容量方式のタッチパネルの中でもマトリックス型のタッチパネルである。
タッチパネル2は、図3に示されるように、第1電極部10と、誘電部材11(誘電部)と、第2電極部12を有している。
第1電極部10は、図7(a)のように、第1基材15(基材)上に複数の第1電極群20が面状に広がって分布したものである。第1電極部10は、各第1電極群20が縦方向Yに所定の間隔を空けて並列されている。また、各第1電極群20は、互いに平行となっている。
第1基材15は、第1電極群20を支持する透明基材であり、板状又はフィルム状の絶縁基材である。
第1基材15としては、絶縁性を有していれば特に限定されるものではなく、例えば、ガラス、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンナフタレートなどの透明材料からなる絶縁基材が採用できる。
また、第1基材15の屈折率は、1.40〜1.70であることが好ましい。
本実施形態の第1基材15はPETフィルムを使用しており、その屈折率は1.58程度である。
第1電極群20は、図3に示されるように少なくとも一本の第1配線21を備えている。
第1電極群20を構成する第1配線21の本数は、特に限定されないが、2本以上であることが好ましく、3本以上であることがより好ましい。
第1電極群20が複数本の第1配線21で形成されることによって、使用者の操作に伴う静電容量の検知がより正確となる。また、各第1配線21が互いに電気的に並列接続されることから配線抵抗が下がり、応答速度が向上する。
一方、1つの第1電極群20が有する第1配線21の本数が多すぎると、第1電極群20によってディスプレイ装置3からの光が遮断されてしまい、ディスプレイ装置3の輝度が低下すること及び使用者側から第1配線21が見えることで見栄えが悪くなる。そのため、ディスプレイ装置3のサイズにもよるが、各第1電極群20を構成する第1配線21の本数は、50本以下であることが好ましく、20本以下であることがより好ましく、10本以下であることがさらに好ましい。
なお、本実施形態では、各第1電極群20が19本の第1配線21を実際に備えているが、理解を容易にするために、各図面では、1つの第1電極群20につき、それぞれ3本のみ第1配線21を描写している。
また、第1電極群20は、図4,図7(a)のように、複数の第1配線21を有している。さらに、第1電極群20は、隣接する第1配線21,21間を接続する第1冗長線22及び第1接続部23,24を有している。
第1配線21は、使用者の操作位置を検知する機能を果たす部位であり、横方向Xに直線上に延びた導電線である。各第1配線21は、縦方向Yにおいて所定の間隔を空けて平行に配列されている。
第1配線21は、導電体であれば特に限定されるものではない。例えば、銅や銀、金、白金、アルミニウム、クロム等の金属や、金属合金、金属複合体等によって形成できる。
本実施形態では、第1配線21は、有色金属である銅で形成されており、一定以上の厚みがあって、不透明となっている。
第1配線21中の非導体成分の含有率は、より抵抗を小さくする観点から全成分の0%以上10%以下であることが好ましく、2%以下であることがより好ましい。
ここでいう「非導体成分」とは、導体以外の成分であり、樹脂や有機物等の導電性を実質的に有さない不純物成分を表す。
第1接続部23,24は、隣接する第1配線21,21の端部間を接続する部位であり、各第1配線21を電気的に並列に結ぶ部位である。
第1冗長線22は、図4,図7(a)のように第1配線21と交差する方向に延びた導電線であり、隣接する第1配線21,21の中間部を接続するものである。
本実施形態の第1冗長線22は、第1配線21の長手方向と直交しており、縦方向Y(横方向Xに対して直交する方向)に延びている。
なお、ここでいう「中間部」とは、長手方向の中間の部位であって、端部以外の部位である。
第1冗長線22は、導電体であれば特に限定されるものではない。例えば、銅や銀、金、白金、アルミニウム、クロム等の金属や、金属合金、金属複合体等によって形成できる。
本実施形態では、第1冗長線22は、第1配線21と同一材料で形成されている。
ここで、第1電極群20の各部位の断面形状について説明する。
第1配線21は、図5(a)の拡大図に示されるように、断面形状(長手方向に対して直交する断面)が等脚台形状をしており、第1基材15側から基端面30と、側面部31,32と、先端面33(第1端部)を有している。
なお、以下の第1配線21,第1冗長線22、第2配線26及び第2冗長線27の説明においては、基材から近い側の面を基端面、基材から遠い側の面を先端面ともいう。
基端面30は、第1基材15と接合され、界面を形成する部位である。すなわち、基端面30は、第1基材15を基準として、第1配線21の最も内側(ディスプレイ装置3から遠い側)に位置する部位である。
側面部31,32は、第1配線21の側面を形成する部位であり、少なくとも傾斜面35,36を有している。
傾斜面35,36は、基端面30に対して交差する方向に傾斜した部位であり、基端面30側から先端面33側に向かうにつれて、互いに離反している。すなわち、第1配線21は、基端面30側から先端面33側に向かうにつれて、厚み方向に対して直交する断面積が漸次大きくなっている。別の観点からみると、第1配線21の断面形状は、第1基材15に対して逆テーパー状をしているとも言える。つまり、第1配線21は、高さによって線幅が相違している。
また、本実施形態の傾斜面35,36は、基端面30から先端面33にかけて側面部31,32全体に形成されている。
図5(a)で示される先端面33と傾斜面35でなす角度θ1及び先端面33と傾斜面36でなす角度θ2は、それぞれ25度以上であることが好ましく、30度以上であることがより好ましい。
角度θ1,θ2をこの範囲にすることで、使用者側からの光(環境光)が傾斜面35,36で反射することにより、使用者側から第1配線21が見えることを抑制できる。そのため、表示装置1の見栄えが向上する。
また、傾斜面35,36の傾斜角度θ1,θ2は、80度以下であることが好ましく、70度以下であることがより好ましい。
角度θ1,θ2をこの範囲にすることで、ディスプレイ装置3側からの光を傾斜面35,36により遮断することを抑制できるので、ディスプレイ装置3の輝度の低下を防止し、使用者側から第1配線21が見えることを抑制することができる。そのため、表示装置1の見栄えが向上する。
なお、本実施形態では、傾斜面35,36の角度θ1,θ2は、共に60度となっている。
先端面33は、基端面30と対面する部位であり、第1基材15を基準として、第1配線21の最も外側(図5では下側)に位置する部位である。
先端面33の線幅W1は、基端面30の線幅W2よりも大きく、基端面30の線幅W2の1.1倍以上3倍以下であることが好ましく、1.2倍以上2倍以下であることがより好ましい。
また、図5(a)の拡大図で示される第1配線21の厚みD1(基端面30から先端面33の距離)は、十分な導電経路を確保する観点から、0.5μm以上であることが好ましく、0.8μm以上であることがより好ましい。
第1配線21の厚みD1は、ディスプレイ装置3からの光の側面部31,32での反射を抑制する観点から、2μm以下であることが好ましく、1.5μm以下であることがより好ましい。
なお、本実施形態では、第1配線21の厚みD1は、1μm程度となっている。
第1冗長線22は、図6(b)の拡大図に示されるように、第1配線21と概ね同様の形状をしている。すなわち、第1冗長線22は、第1基材15側から基端面40と、側面部41,42と、先端面43を有している。
基端面40は、第1基材15と接合され、界面を形成する部位であり、第1基材15を基準として、第1冗長線22の最も内側に位置する部位である。
側面部41,42は、第1冗長線22の側面を形成する部位であり、少なくとも傾斜面45,46を有している。
傾斜面45,46は、基端面40に対して交差する方向に傾斜しており、基端面40側から先端面43側に向かうにつれて、互いに離反している。
また、本実施形態の傾斜面45,46は、逆テーパー状をしており、基端面40から先端面43にかけて側面部41,42全体に形成されている。
図6(b)に示される先端面43と傾斜面45でなす角度θ3及び先端面43と傾斜面46でなす角度θ4は、それぞれ25度以上であることが好ましく、30度以上であることがより好ましい。
角度θ3,θ4をこの範囲にすることで、使用者側からの光(環境光)が傾斜面45,46で反射することにより、使用者側から第1冗長線22が見えることを抑制できる。そのため、表示装置1の見栄えが向上する。
また、傾斜面45,46の傾斜角度θ3,θ4は、それぞれ80度以下であることが好ましく、70度以下であることがより好ましい。
角度θ3,θ4をこの範囲にすることで、ディスプレイ装置3側からの光を傾斜面45,46により遮断することを抑制できるので、ディスプレイ装置3の輝度の低下を防止し、使用者側から第1冗長線22が見えることを抑制することができる。そのため、表示装置1の見栄えが向上する。
なお、本実施形態では、傾斜面45,46の角度θ3,θ4は、共に60度となっている。
先端面43は、基端面40と対面する部位であり、第1基材15を基準として、第1冗長線22の最も外側に位置する部位である。
先端面43の線幅W3は、基端面40の線幅W4よりも大きいことが好ましく、基端面40の線幅W4の1.1倍以上3倍以下であることがより好ましく、1.2倍以上2倍以下であることがさらに好ましい。
また、第1冗長線22の厚みD2(基端面40から先端面43の距離)は、十分な導電経路を確保する観点から、0.5μm以上であることが好ましく、0.8μm以上であることがより好ましい。
第1冗長線22の厚みD2は、ディスプレイ装置3からの光の側面部41,42での反射を抑制する観点から、2μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましい。
本実施形態では、第1冗長線22の厚みD2は、第1配線21の厚みD1と同程度の厚みとなっている。
第1電極部10と第2電極部12を接続する誘電部材11に目を移すと、誘電部材11は、透明性を有し、導電性よりも誘電性が優位な部材である。
誘電部材11の比誘電率は、標準状態において、2以上4以下であることが好ましい。
また誘電部材11は、図4に示されるように、板状又はフィルム状をしており、接着性又は粘着性を有している。
誘電部材11は、表面に粘着機能を備えたフィルム状又は板状の粘着剤を備えた板状体又はフィルム状体であってもよいし、流動体の接着剤を固化させてフィルム状又は板状にしてもよい。
また、誘電部材11の屈折率は、第1基材15や第2基材16の材質等によって適宜設定されるが、1.40〜1.60であることが好ましい。
本実施形態では、屈折率1.48の透明光学粘着フィルム(OCAフィルム)を採用しており、両面に粘着部を有している。
誘電部材11の平均厚みは、第1電極部10と第2電極部12間の電気伝導を確実に防止する観点から、10μm以上であることが好ましく、ノイズ等の影響を抑制する観点から、20μm以上であることがより好ましい。
また誘電部材11の平均厚みは、第2電極部12で静電容量を正確に感知する観点から、120μm以下であることが好ましく、第2電極部12で静電容量を確実に感知する観点から、100μm以下であることがより好ましい。
第2電極部12は、図4のように、第2基材16(基材)上に複数の第2電極群25が面状に広がって分布したものである。第2電極部12は、図7(b)に示されるように、各第2電極群25が横方向X(縦方向Yに対して直交する方向であって、かつ、厚み方向に対して直交する方向)に所定の間隔を空けて並列されている。また各第2電極群25は互いに平行となっている。
第2基材16は、第2電極群25を支持する透明基材であり、板状又はフィルム状の絶縁基材である。
第2基材16としては、絶縁性を有していれば特に限定されるものではない。例えば、ガラス、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンナフタレートなどの透明材料で形成された絶縁基材が採用できる。
第2基材16の屈折率は、1.40〜1.70であることが好ましい。
本実施形態の第2基材16は、第1基材15と同様、PETフィルムを採用しており、その屈折率は1.58程度である。すなわち、第2基材16の屈折率は、誘電部材11の屈折率よりも大きい。
各第2電極群25は、図7(b)のように、少なくとも一つの第2配線26を備えている。
各第2電極群25を構成する第2配線26の本数は、特に限定されないが、2本以上であることが好ましく、3本以上であることがより好ましい。
第2電極群25を複数本の第2配線26で形成されることによって、使用者の操作に伴う静電容量の検知がより正確となる。また、各第2配線26が電気的に並列接続されることから配線抵抗が下がり応答速度が向上する。
一方、1つの第2電極群25が有する第2配線26の本数が多すぎると、第2電極群25によってディスプレイ装置3からの光が遮断されてしまい、ディスプレイ装置3の輝度が低下すること及び使用者側から第2配線26が見えることで見栄えが悪くなる。そのため、ディスプレイ装置3のサイズにもよるが、各第2電極群25を構成する第2配線26の本数は、50本以下であることが好ましく、20本以下であることがより好ましく、10本以下であることがさらに好ましい。
なお、本実施形態では、各第2電極群25が19本の第2配線26を実際に備えているが、理解を容易にするために、各図面では、1つの第2電極群25につき、それぞれ3本のみ第2配線26を描写している。
第2電極群25は、図7(b)に示されるように、複数の第2配線26を有している。さらに、第2電極群25は、隣接する第2配線26,26間を接続する第2冗長線27及び第2接続部28,29を有している。
第2配線26は、使用者の操作位置を検知する機能を果たす部位であり、縦方向Yに直線上に延びた導電線である。各第2配線26は、横方向Xにおいて所定の間隔を空けて平行に配列されている。
第2配線26は、導電体であれば特に限定されるものではない。例えば、第1配線21と同様、銅や銀、金、白金、アルミニウム、クロム等の金属や、金属合金、金属複合体等によって形成できる。
本実施形態では、第2配線26は、有色金属である銅によって形成されており、一定以上の厚みがあって、不透明となっている。
第2配線26中の非導体成分の含有率は、より抵抗を小さくする観点から全成分の0%以上10%以下であることが好ましく、2%以下であることがより好ましい。
第2接続部28,29は、隣接する第2配線26,26の端部間を接続する部位であり、各第2配線26を電気的に並列に結ぶ部位である。
第2冗長線27は、第2配線26と交差する方向に延びた導電線であり、隣接する第2配線26,26の中間部を接続するものである。
本実施形態の第2冗長線27は、第2配線26と直交しており、横方向Xに延びている。
第2冗長線27は、導電体であれば特に限定されるものではない。例えば、銅や銀、金、白金、アルミニウム、クロム等の金属や、金属合金、金属複合体等によって形成できる。
本実施形態では、第2冗長線27は、第2配線26と同一材料によって形成されている。
ここで、第2電極群25の各部位の断面形状について説明する。
第2配線26は、図6(a)の拡大図に示されるように、第1配線21の天地を逆転した形状をしており、断面形状(長手方向に対して直交する断面)が等脚台形状をしている。
第2配線26は、第2基材16側から基端面50と、側面部51,52と、先端面53を有している。
基端面50は、第2基材16と接合され、界面を形成する部位であり、第2基材16を基準として、第2配線26の最も内側(ディスプレイ装置3から近い側)に位置する部位である。
側面部51,52は、第2配線26の側面を形成する部位であり、少なくとも傾斜面55,56を有している。
傾斜面55,56は、基端面50に対して交差する方向に傾斜した部位であり、基端面50側から先端面53側に向かうにつれて、互いに近接している。すなわち、第2配線26は、基端面50側から先端面53側に向かうにつれて、厚み方向に対して直交する断面積が漸次小さくなっている。
別の観点からみると、第2配線26の断面形状は、テーパー状をしているとも言える。つまり、第2配線26は、高さによって線幅が相違している。
また、本実施形態の傾斜面55,56は、基端面50から先端面53にかけて側面部51,52全体に形成されている。すなわち、先端面53と傾斜面55,56とがなす角度は、鈍角となっている。言い換えると、先端面53と側面部51,52でなす角部は、先端面53と側面部51,52が直交する場合(先端面53と側面部51,52でなす角が90度)に比べて緩やかとなっている。
基端面50と傾斜面55でなす角度θ5及び基端面50と傾斜面56でなす角度θ6は、それぞれ25度以上であることが好ましく、30度以上であることがより好ましい。
角度θ5,θ6をこの範囲にすることで、使用者側からの光(環境光)が傾斜面55,56で反射することにより、使用者側から第2配線26が見えることを抑制できる。そのため、表示装置1の見栄えが向上する。
また、傾斜面55,56の傾斜角度θ5,θ6は、80度以下であることが好ましく、70度以下であることがより好ましい。
角度θ5,θ6をこの範囲にすることで、ディスプレイ装置3側からの光を傾斜面55,56により遮断することを抑制できるので、ディスプレイ装置3の輝度の低下を防止し、使用者側から第2配線26が見えることを抑制することができる。そのため、表示装置1の見栄えが向上する。
また、傾斜面55,56の角度θ5,θ6は、第1冗長線22の傾斜面45,46の角度θ3,θ4(図6(b)参照)と同一角度か、角度θ3,θ4からプラスマイナス5%以内の範囲であることが好ましい。
なお、本実施形態では、傾斜面55,56の角度θ5,θ6は、共に60度となっており、第1冗長線22の傾斜面45,46の角度θ3,θ4(図6(b)参照)と同一角度となっている。
先端面53は、基端面50と対面する部位であり、第2基材16を基準として、第2配線26の最も外側に位置する部位である。
基端面50の線幅W6は、先端面53の線幅W5よりも大きいことが好ましく、先端面53の線幅W5の1.1倍以上3倍以下であることがより好ましく、1.2倍以上2倍以下であることがさらに好ましい。
また、第2配線26の厚みD3(基端面50から先端面53の距離)は、十分な導電経路を確保する観点から、0.3μm以上であることが好ましく、0.5μm以上であることがより好ましい。
第2配線26の厚みD3は、ディスプレイ装置3からの光の側面部51,52での反射を抑制する観点から、1.5μm以下であることが好ましく、1.2μm以下であることがより好ましい。
なお、本実施形態では、第2配線26の厚みD3は、第2配線26の抵抗率を第1配線21の抵抗率と同程度にするために、第1配線21の厚みD1(図5(a)参照)及び第1冗長線22の厚みD2(図6(b)参照)よりも薄くしている。具体的には、第2配線26の厚みD3は、0.8μm程度となっている。
第2冗長線27は、図5(b)の拡大図に示されるように、第2配線26と概ね同様の形状をしており、第2基材16側から基端面60と、側面部61,62と、先端面63を有している。
基端面60は、第2基材16を基準として、第2冗長線27の最も内側に位置する部位である。
側面部61,62は、第2冗長線27の側面を形成する部位であり、少なくとも傾斜面65,66を有している。
傾斜面65,66は、基端面60に対して交差する方向に傾斜した部位であり、基端面60側から先端面63側に向かうにつれて、互いに近接している。
また、本実施形態の傾斜面65,66は、テーパー状をしており、基端面60から先端面63にかけて側面部61,62全体に形成されている。
基端面60と傾斜面65でなす角度θ7及び基端面60と傾斜面66でなす角度θ8は、それぞれ25度以上であることが好ましく、30度以上であることがより好ましい。
角度θ7,θ8をこの範囲にすることで、使用者側からの光(環境光)が傾斜面65,66で反射することにより、使用者側から第2冗長線27が見えることを抑制できる。そのため、表示装置1の見栄えが向上する。
また、傾斜面65,66の傾斜角度θ7,θ8は、80度以下であることが好ましく、70度以下であることがより好ましい。
角度θ7,θ8をこの範囲にすることで、ディスプレイ装置3側からの光を傾斜面65,66により遮断することを抑制できるので、ディスプレイ装置3の輝度の低下を防止し、使用者側から第2冗長線27が見えることを抑制することができる。そのため、表示装置1の見栄えが向上する。
また、傾斜面65,66の角度θ7,θ8は、第1配線21の傾斜面35,36の角度θ1,θ2(図5(a)参照)と同一角度か、角度θ1,θ2からプラスマイナス5%以内の範囲であることが好ましい。
なお、本実施形態では、傾斜面65,66の角度θ7,θ8は、共に60度となっており、第1配線21の傾斜面35,36の角度θ1,θ2(図5(a)参照)と同一角度となっている。
先端面63は、図5(b)に示されるように、基端面60と対面する部位であり、第2基材16を基準として、第2冗長線27の最も外側に位置する部位である。
基端面60の線幅W8は、先端面63の線幅W7よりも大きいことが好ましく、先端面63の線幅W7の1.1倍以上3倍以下であることがより好ましく、1.2倍以上2倍以下であることがさらに好ましい。
また、第2冗長線27の厚みD4(基端面60から先端面63の距離)は、十分な導電経路を確保する観点から、0.5μm以上であることが好ましく、0.8μm以上であることがより好ましい。
第2冗長線27の厚みD4は、ディスプレイ装置3からの光の側面部61,62での反射を抑制する観点から、2μm以下であることが好ましく、1.5μm以下であることがより好ましい。
本実施形態の第2冗長線27の厚みD4は、第2配線26の厚みD3と同程度の厚みとなっており、第1配線21の厚みD1よりも薄くなっている。
ここで、タッチパネル2の各部位の位置関係について説明する。
タッチパネル2は、図3に示されるように、第1電極部10と第2電極部12の間に誘電部材11が介在した積層構造をとっている。
すなわち、第1基材15と第2基材16との間には、図4に示されるように、厚み方向(積層方向)において、第1電極群20、誘電部材11、及び第2電極群25がこの順に介在している。
第1配線21は、平面視したときに、第2配線26と交差しており、第1冗長線22は、第2冗長線27と交差している。本実施形態では、第1配線21は、第2配線26と直交しており、第1冗長線22は、第2冗長線27と直交している。
本実施形態では、以下に説明するように、基本的には第1配線21と第2冗長線27の位置関係と第1冗長線22と第2配線26の位置関係は同じである。
第1配線21は、図8に示されるように、厚み方向に第2冗長線27と重なっている。第1配線21の側面部31,32は、図5(b)に示されるように、第2冗長線27の側面部61,62よりも内側(中央側)に位置している。すなわち、第1配線21は、第2冗長線27の厚み方向の投影面上に収まっている。
図5(a)に示される第1配線21の最大線幅W1は、図5(b)に示される第2冗長線27の最大線幅W8と同一か最大線幅W8よりも小さいことが好ましい。
具体的には、第1配線21の最大線幅W1は、第2冗長線27の最大線幅W8の50%以上100%以下であることが好ましく、75%以上90%以下であることが好ましい。
この範囲であれば、第1配線21として十分な導電を確保しつつ、第2冗長線27の近傍を通過した光の光路の妨げになりにくい。
同様に、第1冗長線22は、図8に示されるように厚み方向に第2配線26と重なっている。第1冗長線22の側面部41,42は、図6(b)に示されるように、第2配線26の側面部51,52の内側(中央側)に位置している。すなわち、第1冗長線22は、第2配線26の厚み方向の投影面上に収まっている。
図6(b)に示される第1冗長線22の最大線幅W3は、図6(a)に示される第2配線26の最大線幅W6と同一か最大線幅W6よりも小さいことが好ましい。
具体的には、第1冗長線22の最大線幅W3は、第2配線26の最大線幅W6の50%以上100%以下であることが好ましく、75%以上90%以下であることが好ましい。
この範囲であれば、第1冗長線22として十分な導電を確保しつつ、第2配線26の近傍を通過した光の光路の妨げになりにくい。
続いて、ディスプレイ装置3について説明する。
ディスプレイ装置3は、図9に示されるように、少なくとも片面に所望の画像や文字等を表示する表示面70を有している。
表示面70は、画素部71と、遮光部72を有している。
画素部71は、所望の色情報を表示可能な部位である。画素部71は、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)等の単色発光する副画素部73が碁盤状に配されて形成されたものである。
遮光部72は、副画素部73間を区切るように配された部位であり、格子状の部位である。また、遮光部72は、各副画素部73の間を遮光する部位であり、黒色や白色などの所定の色に着色された部位である。
本実施形態の遮光部72は、黒色に着色されており、いわゆるブラックマトリクスと呼ばれるものである。
遮光部72は、図9のように、第1遮光部76と、第2遮光部77から形成されている。
第1遮光部76は、横方向Xに直線状に延びた部位であり、各副画素部73を縦方向Yに区切る部位である。
図9に示される第1遮光部76の幅W9は、第1配線21の最大線幅W1(図5(a)の先端面33の幅)よりも大きく、第2冗長線27の最大線幅W8(図5(b)の基端面60の幅)よりも大きい。第1遮光部76の幅W9は、第2冗長線27の最大線幅W8の1.2倍以上2倍以下であることが好ましい。
第2遮光部77は、縦方向Yに直線状に延びた部位であり、各副画素部73を横方向Xに区切る部位である。
図9に示される第2遮光部77の幅W10は、第1冗長線22の最大線幅W3(図6(b)の先端面43の幅)よりも大きく、第2配線26の最大線幅W6(図6(a)の基端面50の幅)よりも大きい。第2遮光部77の幅W10は、第2配線26の線幅W6の1.2倍以上2倍以下であることが好ましい。
続いて、表示装置1の各構成部材の位置関係について説明する。
タッチパネル2は、図2に示されるように、ディスプレイ装置3の表示面70を覆うように配されている。
第1遮光部76の厚み方向の投影面は、図5,図10から読み取れるように第2冗長線27の基端面60が覆っている。また、第2遮光部77の厚み方向の投影面は、図6,図10から読み取れるように第2配線26の基端面50が覆っている。
第1配線21の一部は、図10に示されるように第2冗長線27と重なっており、さらに第1遮光部76と重なっている。また、第1配線21の線幅全体が第2冗長線27と重なっており、第2冗長線27の線幅全体が第1遮光部76と重なっている。つまり、第1配線21の線幅全体が第1遮光部76と重なっている。
また別の観点からみると、第1配線21、第2冗長線27、第1遮光部76をディスプレイ装置3の表示面70と平行な平面に投影した場合において、第1配線21の一部は、第2冗長線27の外縁の内側(中央側)に位置している。また第2冗長線27は、第1遮光部76の外縁(副画素部73との境界部位)の内側に位置している。
第1冗長線22の一部は、図10に示されるように第2配線26と重なっており、第2配線26は、第2遮光部77と重なっている。また、第1冗長線22の線幅全体が第2配線26と重なっており、第2配線26の線幅全体が第2遮光部77と重なっている。つまり、第1冗長線22の線幅全体が第2遮光部77と重なっている。
また別の観点からみると、第1冗長線22、第2配線26、第2遮光部77をディスプレイ装置3の表示面70と平行な平面に投影した場合において、第1冗長線22の一部は、第2配線26の外縁の内側(中央側)に位置している。また第2配線26は、第2遮光部77の外縁(副画素部73との境界部位)の内側に位置している。
ディスプレイ装置3の表示面70を平面視したときに、隣接する第1配線21,21の間には、図10のように、3つの副画素部73が位置しており、隣接する第1冗長線22,22の間には、6つの副画素部73が位置している。隣接する第2配線26,26の間には、3つの副画素部73が位置しており、隣接する第2冗長線27,27の間には、6つの副画素部73が位置している。第1電極群20の第1配線21の中には、第2冗長線27が重なる箇所と、重ならない箇所が存在し、第2電極群25の第2配線26の中には、第1冗長線22が重なる箇所と、重ならない箇所が存在する。
続いて、表示装置1の製造方法について説明する。特に本発明の特徴の一つであるタッチパネル2に重点をおいて説明する。
〔セミアディティブ法を用いたタッチパネル2の製造方法〕
まず、タッチパネル2の製造方法から説明する。
本実施形態のタッチパネル2の製造方法では、セミアディティブ法を用いて、第1基材15上に第1電極群20を形成する(第1電極群形成工程(電極群形成工程))。
第1電極群形成工程では、まず第1基材15上に下地層84を形成する下地層形成工程を行う。具体的には、図11(a),図11(b)のように第1基材15の片面に金属触媒を付与してシード層80を形成する(シード層形成工程)。
このとき、シード層80は、第1基材15の全面に形成されている。
このときに形成されるシード層80の平均膜厚は、1nm以上100nm以下であることが好ましい。
シード層80を構成する金属触媒には、例えば、パラジウムなどが採用できる。
次に、まず図11(c)のように無電解めっき法によって、シード層80が形成された第1基材15(以下、積層構造を含めて基材ともいう)上に第1めっき層81を形成する(第1めっき工程)。
このとき、第1めっき層81がシード層80の全面に形成されて、シード層80と第1めっき層81からなる下地層84が形成される。
このときに形成される第1めっき層81の平均膜厚は、100nm以上5μm以下であることが好ましい。
次に、図11(d)のように、下地層形成工程において、下地層84が形成された基材上にレジスト層82を形成する(レジスト層形成工程)。
このとき、レジスト層82は、下地層84の表面を形成する第1めっき層81上の全面に形成されている。
なお、本実施形態で使用されるレジスト層82は、感光性樹脂によって形成されたポジ型フォトレジスト層である。
次に、レジスト層82に所定の形状の貫通孔90を形成する貫通孔形成工程を行う。
具体的には、図11(e)に示されるように、フォトマスク86を配置し、フォトマスク86の外側からレジスト層82に対して紫外線を照射する(露光工程)。
なお、このフォトマスク86は、レジスト層82を覆うように所望のパターンが形成された開口85を備えている。
このとき、開口85から紫外線がレジスト層82に照射され、レジスト層82の一部が感光し、感光部87が形成される。
その後、図12(a)に示されるように、フォトマスク86を取り外し、現像を行い、レジスト層82の感光部87を除去する(現像工程)。
このとき、レジスト層82には、所定のパターン状の貫通孔90が形成され、当該貫通孔90から第1めっき層81の一部が露出している。
またこのとき、貫通孔90は、スリット状に延びた長溝であって、内側面に傾斜面91が形成されている。すなわち、貫通孔90は、延び方向に対して直交する断面形状が内側面間の間隔がレジスト層82の厚み方向で漸次変化している。
次に、図12(b)に示されるように、貫通孔形成工程によって貫通孔90が形成された基材に対して、めっき法によって第2めっき層83を形成する(第2めっき工程)。
このとき、下地となる第1めっき層81のレジスト層82からの露出部位を基点としてめっきされ、所定の形状にパターンニングされた第2めっき層83(導電層)が形成される。
またこのとき傾斜面91の形状が反映され、第2めっき層83の側面に傾斜面が形成される。すなわち、第1配線21の傾斜面35,36及び第1冗長線22の傾斜面45,46が形成される。
なお、このとき行われるめっき法は、電解めっき法でも無電解めっき法でもよい。
本実施形態では、電解めっき法によって第2めっき層83を形成する。
その後、図12(b),図12(c)から読み取れるように、レジスト除去剤を用いて、第2めっき層83が形成された基材からレジスト層82を除去し(レジスト除去工程)、図12(d)に示されるように、当該レジスト層82の除去により露出した下地層84を除去する。
その後、水洗い等を行うことで、第1基材15に所望の第1電極群20が形成されて第1電極群形成工程が終了する。
本実施形態のタッチパネル2の製造方法では、別途工程にて、セミアディティブ法により第2基材16上に第2電極群25を形成する第2電極群形成工程(電極群形成工程)を行う。
この第2電極群形成工程は、上記した第1電極群形成工程と同様であるため、説明を省略する。
上記した第1電極群形成工程及び第2電極群形成工程により、第1電極群20を実装した第1基材15と、第2電極群25を実装した第2基材16を、第1電極群20と第2電極群25が対向するように誘電部材11で接着し(接着工程)、タッチパネル2を形成する。
具体的には、第2電極群25を覆うように誘電部材11の片面を接着し、その後、第1電極群20を覆うように誘電部材11の他面を接着する。
このとき、第2配線26の側面部51,52は、誘電部材11と当接する先端面53から基端面50にかけて傾斜した傾斜面55,56を有しているので、先端面53と傾斜面55,56でなす角部が緩やかとなっている。そのため、第2電極部12に誘電部材11の粘着部を貼りつける際に、図14のように、誘電部材11が傾斜面55,56に沿いやすく、第2配線26と誘電部材11の粘着部の間に気泡が入りにくい。
同様に、第2冗長線27の側面部61,62は、誘電部材11と当接する先端面63から基端面60にかけて傾斜した傾斜面65,66を有しているので、先端面63と傾斜面65,66でなす角部が緩やかとなっている。そのため、誘電部材11の粘着部を貼りつける際に、誘電部材11が傾斜面65,66に沿いやすく、第2冗長線27と誘電部材11の間に気泡が入りにくい。
このように、誘電部材11の粘着部が第2電極群25との間で実質的に隙間無く密着しているので、一体化強度が高い。
そして、別途工程によって製造されたディスプレイ装置3上にタッチパネル2を載置し、図示しない接着剤によって互いに接着する。
このとき、タッチパネル2の各電極群20,25は、図10のように、ディスプレイ装置3の遮光部72と厚み方向において重なるように配されている。すなわち、第1配線21及び第2冗長線27は、第1遮光部76の上方に位置しており、第2配線26及び第1冗長線22は、第2遮光部77の上方に位置している。
本実施形態の表示装置1は、以上の工程を得て、製造できる。
続いて、本実施形態のディスプレイ装置3の内部構造について図13に基づいて説明する。
ディスプレイ装置3は、いわゆるTFT方式を採用した液晶ディスプレイであり、液晶部100と、光源部101とから形成されている。
液晶部100は、図13に示されるように、第1偏光部材102、第1絶縁基板103、第1透明電極層105、薄膜トランジスタ106、第1配向層107、液晶層108、第2配向層110、第2透明電極層111、遮光層112、カラーフィルタ113、第2絶縁基板114、及び第2偏光部材115を備えている。
具体的には、液晶部100は、図13のように第1絶縁基板103の下面(光源部101側の面)に第1偏光部材102が形成されており、第1絶縁基板103の上面(タッチパネル2側の面)に第1透明電極層105及び薄膜トランジスタ106が形成されている。
また、第1透明電極層105及び薄膜トランジスタ106の上面には、第1配向層107が形成されており、第1配向層107の上面には、液晶層108が形成されている。
さらに液晶層108の上面には、第2配向層110が形成されており、第2配向層110の上面には、第2透明電極層111が形成されている。
第2透明電極層111の上面には、遮光層112及びカラーフィルタ113が形成されており、遮光層112及びカラーフィルタ113の上面に第2絶縁基板114が載置されている。第2絶縁基板114の上面には、第2偏光部材115が形成されている。
第1偏光部材102は、光源部101からの入射光を制限する部材であり、所定の振動方向の光のみを通過させるものである。
第1絶縁基板103は、透明性を有し、第1透明電極層105を通過する電気を外部から遮断する透明絶縁基板である。
第1透明電極層105は、導電性を有した導電層であって、液晶層108に電圧を印加するための電極層である。
薄膜トランジスタ106は、公知の薄膜トランジスタである。
第1配向層107は、液晶層108内の液晶分子を一定方向に配列させるための層である。
液晶層108は、液体と固体の中間の状態にある液晶分子で形成されており、自然状態では、液晶分子がゆるやかな規則性をもって並んだものである。
液晶層108は、電圧をかけると液晶分子の並び方が変わる性質を有しており、第1透明電極層105と第2透明電極層111との間に電圧を印加することによって分子の並び方を変化させることが可能である。
本実施形態の液晶層108は、負の誘電異方性を有しており、液晶分子の長軸方向の誘電率が短軸方向の誘電率よりも小さい。
第2配向層110は、液晶層108の液晶分子を一定方向に配列させるための層である。
第1配向層107及び第2配向層110は同一材料で形成されていても良いし、異なる材料で形成されていてもよい。
第2透明電極層111は、導電性を有した導電層であって、第1透明電極層105と対をなす層であり、液晶層108に電圧を印加するための電極層である。
遮光層112は、平面視したときに、薄膜トランジスタ106を覆い隠す層であり、表示面70の遮光部72を構成する層である。
また、遮光層112は、カラーフィルタ113の不必要な光を遮光し、コントラストを向上させるものである。
カラーフィルタ113は、平面視したときに、表示面70の副画素部73を構成するフィルタである。
また、カラーフィルタ113は、通過する可視光を特定の波長領域の光に制限するフィルタであり、R(赤)G(緑)B(青)の三原色の光のうち所望の色の光を取り出すことが可能となっている。
第2絶縁基板114は、透明性を有し、第2透明電極層111を通過する電気を外部から遮断する透明絶縁基板である。
第2偏光部材115は、第2絶縁基板114からの透過光を制限する部材であり、所定の振動方向の光のみを通過させるものである。
光源部101は、液晶部100に向かって光を照射する部位である。
光源部101は、光源としての機能を有すれば、特に限定されるものではなく、例えば、LED装置や有機EL装置などの発光装置が使用できる。
続いて、第1実施形態の表示装置1の機能について説明する。
表示装置1は、ディスプレイ装置3のカラーフィルタ113から照射された光の一部は、第2絶縁基板114を透過して、第2偏光部材115に至る。そして、特定の振動方向の光のみが第2偏光部材115を通過して、第2偏光部材115とタッチパネル2の第1基材15との界面で屈折し、タッチパネル2に導入される。
第1配線21の側面部32(側面部31)が先端面33に対して直立している場合には、図15(b)のように光が側面部32(側面部31)で反射される。そのため、使用者側に側面部32での反射光が伝わり、使用者側から第1配線21の側面部32が見えて、見栄えが悪化する場合がある。
一方、本実施形態のタッチパネル2は、第1配線21の側面部32(側面部31)に傾斜面36(傾斜面35)を有するので、図15(a)のように、光が側面部32(側面部31)で反射せずに通過することができる。そのため、使用者側に側面部31,32の傾斜面35,36での反射光が伝わることを防止できる。
また、使用者側からの光が入射した場合について注目すると、本実施形態の表示装置1は、使用者側に近い基端面30の線幅が使用者側から遠い先端面33の線幅よりも狭い。そのため、図16(b)に示される第1配線21の側面部32(側面部31)が先端面33に対して直立している場合に比べて、図16(a)のように基端面30で全反射が起こりにくく、使用者に反射光が届きにくい。それ故に、使用者側から第1配線21の基端面30での反射により、第1配線21が見えることを抑制することができる。
第1実施形態の表示装置1の製造方法によれば、セミアディティブ法によって各電極群20,25を形成するため、金属使用量を低減することができる。
第1実施形態のタッチパネル2は、第2配線26の最大線幅W6が第1配線21の最大線幅W1よりも大きい。そのため、タッチパネル2は、第2配線26を第1配線21と同程度の導電面積を確保する際に、第2配線26の厚みD3を第1配線21の厚みD1よりも小さくすることができ、タッチパネル2全体の厚みを抑えることができる。
第1実施形態の表示装置1によれば、第1遮光部76の幅W9が第1配線21の最大線幅W1や第2冗長線27の最大線幅W8よりも大きいので、モアレの発生を抑制でき、品位の悪化を防止することができる。
同様に、第1実施形態の表示装置1によれば、第2遮光部77の幅W10が第1冗長線22の最大線幅W3や第2配線26の最大線幅W6よりも大きいので、モアレの発生を抑制でき、品位の悪化を防止することができる。
続いて、第2実施形態における表示装置について説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については、同様の符番を付して、説明を省略する。
第2実施形態の表示装置は、第1実施形態の表示装置1とタッチパネルの製造方法が異なる。
すなわち、第2実施形態のタッチパネル120は、サブトラクティブ法によって第1電極群20及び/又は第2電極群25を形成する。
〔サブトラクティブ法を用いたタッチパネル120の製造方法〕
以下、第2実施形態におけるタッチパネル120の製造方法について説明する。
本第2実施形態の第1電極群形成工程(電極群形成工程)では、まず第1基材15上に導電層124を形成する導電層形成工程を行う。
具体的には、まず、図17(a),図17(b)のように、第1基材15の片面に金属触媒を付与してシード層80を形成する(シード層形成工程)。
その後、図17(c)のように、無電解めっき法によって、シード層80が形成された第1基材15上に第1めっき層81を形成する(第1めっき工程)。
その後、図17(d)のように、第1めっき工程において、第1めっき層81が形成された基材上に、電解めっき法にて第2めっき層121を形成する(第2めっき工程)。
このとき、第2めっき層121は、第1めっき層81の全面に形成されて、シード層80と第1めっき層81と第2めっき層121からなる導電層124が形成される。
次に、導電層124上に所定の形状にパターニングされたレジスト層122を形成するレジスト工程を行う。
具体的には、図17(e)に示されるように第2めっき層121が形成された基材上にレジスト層122を形成する(レジスト層形成工程)。
このとき、レジスト層122は、ポジ型フォトレジスト層であり、導電層124の表面を形成する第2めっき層121上の全面に形成されている。
その後、図17(f)に示されるようにレジスト層122を覆うように所望のパターンが形成された開口125を備えたフォトマスク126を配置し、フォトマスク126の外側からレジスト層122に対して紫外線を照射する(露光工程)。
このとき、開口125から紫外線がレジスト層122に照射され、レジスト層122の一部が感光し、感光部123が形成される。
また、開口125の位置は、第1実施形態のフォトマスク86の開口85の位置と逆である。
その後、図18(a)に示されるようにフォトマスク126を取り外し、現像を行い、レジスト層122の感光部123を除去する(現像工程)。
このとき、レジスト層122には、所定のパターン状の貫通孔127が形成され、当該貫通孔から第2めっき層121の一部が露出した露出部128が形成される。
次に、レジスト工程により、図18(b)のようにパターニングされたレジスト層122が形成された基材をエッチング液に浸して、第2めっき層121の露出部128をエッチング液に晒して、導電層124を部分的に除去する。こうすることによって導電層124をパターニングする(第1エッチング工程)。
このとき、導電層124には、溶解穴130が形成されている。この溶解穴130の側面131,132は、ほぼ平面となっており、基材に対して直立している。
その後、エッチング液を洗い流し、図18(c)に示されるように所定のレートで溶解穴130内にエッチング液を導入し、エッチングを行う(第2エッチング工程)。
このとき、溶解穴130の側面131,132が底部側(第1基材15側)から浸食され、導電層124の側面に傾斜面144が形成される。すなわち、第1配線21の傾斜面35,36及び第1冗長線22の傾斜面45,46が形成される。
その後、図18(d)に示されるようにレジスト除去剤を用いて、レジスト層122を除去し(レジスト除去工程)、水洗い等を行って、第1基材15に所望の第1電極群20が形成され、第1電極群形成工程を終了する。
本実施形態のタッチパネル120の製造方法では、別途工程にて、サブトラクティブ法により第2基材16上に第2電極群25を形成する第2電極群形成工程(電極群形成工程)を行う。
この第2電極群形成工程は、上記した第1電極群形成工程と、基本的な工程は、ほぼ同様であるため、異なる工程について説明する。
レジスト工程により、図19(a),図19(b)のようにパターニングされたレジスト層136が形成された基材をエッチング液に浸して、第2めっき層121の露出部138をエッチング液に晒し、導電層124を部分的に除去する。こうすることによって、導電層124をパターニングする(第3エッチング工程)。
このとき、エッチング速度等を制御して導電層124に対してサイドエッチングを行い、導電層124の側面に傾斜面145を形成する。すなわち、第2配線26の傾斜面55,56及び第2冗長線27の傾斜面65,66が形成される。
またこのときのエッチファクタは、0.47以上5.67以下であることが好ましい。
なお、ここでいう「エッチファクタ」とは、導体の厚さ方向におけるエッチング深さと、導体の幅方向におけるエッチング深さの比である。すなわち、エッチファクタは、厚さ方向におけるエッチング深さTを幅方向におけるエッチング深さDで割った値である。
その後、図19(c)のように、レジスト除去剤を用いて、レジスト層136を除去し(レジスト除去工程)、水洗い等を行うことで、第2基材16に所望の第2電極群25が形成されて第2電極群形成工程を終了する。
本第2実施形態のタッチパネル120の製造方法によれば、サイドエッチングによって、第2電極群25の傾斜面55,56,65,66を形成するため、一度に複数の傾斜面を同時に形成することができる。
続いて、第3実施形態における表示装置について説明する。なお、第1,2実施形態と同様の構成については、同様の符番を付して、説明を省略する。
第3実施形態の表示装置は、第1実施形態の表示装置1とタッチパネルの製造方法が異なる。
具体的には、第3実施形態のタッチパネル150の各電極群20,25のパターニングをレーザースクライブによって行う。
以下、第3実施形態のタッチパネル150の製造方法について説明する。なお、第1電極群20を形成する第1電極群形成工程及び第2電極群25を形成する第2電極群形成工程以外は、第1実施形態のタッチパネル2の製造方法と同様であるため、説明を省略する。
〔レーザー発生装置を用いたタッチパネル2の製造方法〕
まず、第3実施形態の第1電極群形成工程(電極群形成工程)では、図20(a),図20(b)のように第1基材15上に導電層151を形成する(導電層形成工程)。
このときの導電層151の形成方法は特に限定されるものではない。例えば、スパッタ法や真空蒸着法、めっき法等が採用できる。
その後、レーザースクライブ装置(レーザー発生装置)を用いて、図20(c)に示されるように導電層151に対して、第1基材15側からレーザー光を照射させ、導電層151の一部を除去していく(第1レーザー工程)。
このとき使用されるレーザー光は、強度分布がガウシアン分布となるガウシアンビームを使用している。
そのため、残った導電層151の面方向の端面は、図20(d)のように傾斜面152を形成している。すなわち、第1配線21の傾斜面35,36及び第1冗長線22の傾斜面45,46が形成される。
なお、レーザースクライブ装置は、X・Yテーブルと、レーザー発生装置及び光学系部材を有するものである。第1レーザースクライブ工程は、基材をX・Yテーブル上に設置し、レーザー光線を照射しつつ、基材を縦方向に一定の速度で直線移動させることによって行う。そしてX・Yテーブルを横方向に移動してレーザー光線の照射位置をずらし、レーザー光線を照射しつつ基材を再度縦方向に直線移動させることによって行う。
その後、水洗い等を行い、第1電極群20が形成される。
また別途工程によって、第2電極群形成工程(電極群形成工程)を行う。
まず、第2電極群形成工程では、図21(a),図21(b)のように第2基材16上に導電層155を形成する(導電層形成工程)。
このときの導電層155の形成方法は、特に限定されるものではない。例えば、スパッタ法や真空蒸着法、めっき法等が採用できる。
その後、レーザースクライブ装置を用いて、図21(c)に示されるように、導電層155の表面側(第2基材16と反対側)からレーザー光を照射させ、導電層155の一部を除去していき、第2電極群25を形成する(第2レーザー工程)。
すなわち、第2レーザー工程のレーザー光の照射は、第1レーザー工程と反対側から照射している。そのため、残った導電層155の面方向の端面は、図21(d)のように傾斜面154を形成している。すなわち、第2配線26の傾斜面55,56及び第2冗長線27の傾斜面65,66が形成される。
その後、水洗い等を行い、第2電極群25が形成される。
第3実施形態のタッチパネル150の製造方法によれば、化学エッチングを必要とせずにパターンニングできるため、各電極群20,25がアルカリ等の影響を受けにくい。
また、第3実施形態のタッチパネル150の製造方法によれば、レジスト層を使用する必要がないため、レジスト層を使用する場合に比べてコストを低減できる。
上記した実施形態では、第1配線21、第1冗長線22、第2配線26及び第2冗長線27の断面形状をいずれも等脚台形状としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第1配線21、第1冗長線22、第2配線26及び第2冗長線27の断面形状は、図22(a)のように三角形状であってもよいし、図22(b)のように六角形状であってもよい。また、図22(c)のように先端面が丸みを帯びていてもよいし、それぞれ脚の長さが異なる台形状であってもよい。さらに、第1配線21、第1冗長線22、第2配線26及び第2冗長線27の断面形状は、半円状であってもよいし、半楕円状であってもよい。
これらの中でも、粘着剤との接着し易いこと、ディスプレイ装置3側及び使用者側からの光の反射が生じ難い形状である観点から、第1配線21、第1冗長線22、第2配線26及び第2冗長線27の断面形状は、等脚台形状や三角形状であることが好ましい。
上記した実施形態では、第1配線21、第1冗長線22、第2配線26及び第2冗長線27のそれぞれの断面形状が等脚台形状であるから、平面視したときに、ディスプレイ装置3側の端面(内側端面)の幅方向(長手方向に対して直交する方向)の中央に使用者側の面(外側端面)が位置していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図22(d)のように、外側端面は、内側端面の中央からずれた位置にあってもよい。
上記した実施形態では、第1配線21,21間のピッチや第2配線26,26間のピッチを一義的に決めていたが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、実際の表示装置1の製造において、複数種類のディスプレイ装置に合わせて、タッチパネル2を製造する必要が生じる場合がある。
このような場合において、冗長線22,27を全ての遮光部72内に設置するのは、冗長線22,27の本数が多くなり、困難である。
また、ディスプレイ装置の種類によって、固有の遮光部72の間隔(第1遮光部76,76間の間隔や第2遮光部77,77間の間隔)がある。そのため、冗長線22,27を全ての遮光部72内に設置するには、それぞれのディスプレイ装置の遮光部72の間隔に合わせて冗長線22,27を設計する必要が生じる。
そこで、本発明のタッチパネル2は、M種類のディスプレイ装置の遮光部72,72のピッチをそれぞれN1,N2,N3,・・・,NM(N,Mはいずれも整数)としたときに、第1冗長線22,22間のピッチ及び/又は第2冗長線27,27間のピッチを、そのそれぞれの遮光部72の間隔N1,N2,N3,・・・,NMの最小公倍数LCM(N1,N2,N3,・・・,NM)の長さとしてもよい。
例えば、タッチパネル2を2種類(M種類)のディスプレイ装置に対応させる場合について説明する。
つまり、タッチパネル2を、第2遮光部77,77間のピッチ(N1)が2mmのディスプレイ装置と、第2遮光部77,77間のピッチ(N2)が3mmのディスプレイ装置で適用させる場合では、タッチパネル2の第1冗長線22,22間のピッチを2mm(N1)と3mm(N2)の最小公倍数である6mm(LCM(N1,N2))とする。こうすることで、タッチパネル2を2種類のディスプレイ装置に対応することができる。
このようにタッチパネル2の冗長線22,27の間隔を設定することによって、生産性を向上させることができる。
上記した実施形態では、第1配線21の最大線幅W1を第2冗長線27の最大線幅W8とほぼ同じかそれより小さいものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1配線21の最大線幅W1を第2冗長線27の最大線幅W8よりも大きいものとしてもよい。
この場合、使用者側からは第2冗長線27が第1配線21に隠れて見えないため、第2冗長線27の存在による開口率の低下を防止できる。
上記した実施形態では、第1冗長線22及び第2冗長線27を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1冗長線22及び第2冗長線27を設けなくてもよい。
上記した実施形態では、第1冗長線22及び第2冗長線27をディスプレイ装置3の遮光部72と重なるように設置したが、本発明はこれに限定されるものではなく、平面視したときに第1冗長線22及び第2冗長線27は副画素部73と重なって配されていてもよい。
上記した実施形態では、ディスプレイ装置3上にタッチパネル2を直接載置したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ディスプレイ装置3とタッチパネル2との間に他の部材が介在していてもよい。
例えば、図23のように、ディスプレイ装置3からの光を屈折させる屈折シート190(屈折部材)を設けて、ディスプレイ装置3の視野角を拡大させてもよい。
この場合、屈折シート190からの光路に合わせて各電極群20,25の側面形状を形成することが好ましい。
具体的には、図24のように、ディスプレイ装置3から屈折シート190に対して垂直に光が入射し、屈折シート190を透過した光のタッチパネル2の入射角をσとすると、各傾斜面の傾斜角度θ1〜θ8は、角度(90−σ)以下であることが好ましい。
こうすることによって、傾斜面で屈折シート190を透過した光が反射することを防止できる。
なお、屈折シート190が介在しない場合であっても、同様の理由により、タッチパネル2の入射角をδとすると、各傾斜面の傾斜角度θ1〜θ8を角度(90−δ)以下としてもよい。
上記した実施形態では、金属触媒を付与してシード層80を形成し、シード層80上に第1めっき層81を形成することで第2めっき層83の形成時の下地層としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、下地層の形成方法は、特に限定されるものではない。例えば、スパッタ法によって下地層を形成してもよい。また、下地層は、3以上の多層構造であってもよいし、単層構造であってもよい。
上記した第1実施形態では、第1電極部10と第2電極部12を、第1電極群20と第2電極群25が対向するように誘電部材11で接着してタッチパネル2を形成したが、第1電極部10と第2電極部12の各部位の位置関係はこれに限定されるものではない。
例えば、図25のように、第1電極群20と第2電極群25の間に第1基材15が位置する構造としてもよい。
この場合、第1電極群20では、図25(a)のように使用者側に位置する先端面33の線幅が使用者側から遠い基端面30の線幅よりも小さくなる。すなわち、第1電極群20の断面形状は、側面部31,32(側面部41,42)がテーパー状となっている。
つまり、第1配線21は、厚み方向において基端側から先端側に向けて断面面積が漸次減少しており、基端面30の線幅が先端面33の線幅に比べて大きい。同様に第1冗長線22も、厚み方向において基端側から先端側に向けて断面面積が漸次減少しており、基端面40の線幅が先端面43の線幅に比べて大きい。
また、第2電極群25では、図25(b)のように使用者側に位置する先端面53の線幅が使用者側から遠い基端面50の線幅よりも小さくなる。すなわち、第2電極群25の断面形状は、側面部51,52(側面部61,62)がテーパー状となっている。
つまり、第2配線26は、厚み方向において基端側から先端側に向けて断面面積が漸次減少しており、基端面50の線幅が先端面53の線幅に比べて大きい。同様に第2冗長線27も、厚み方向において基端側から先端側に向けて断面面積が漸次減少しており、基端面60の線幅が先端面63の線幅に比べて大きい。
上記した実施形態では、2枚の基材15,16に各電極群20,25を支持させてタッチパネル2を形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、図26のように、基材180の両面に第1電極群20と第2電極群25を形成してもよい。
この場合、第1電極群20では、図26(a)のように使用者側に位置する先端面33の線幅が使用者側から遠い基端面30の線幅よりも小さくなる。
また、第2電極群25では、図26(b)のように使用者側に位置する基端面50の線幅が使用者側から遠い先端面53の線幅よりも小さくなる。
すなわち、第1電極群20の断面形状は、側面部31,32(側面部41,42)がテーパー状となっており、第2電極群25の断面形状は、側面部51,52(側面部61,62)が逆テーパー状となっている。
上記した実施形態では、第1電極部10と第2電極部12を貼り合わせてタッチパネル2を形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図27のタッチパネル184のように一つの基材185上に順次積層して形成してもよい。
このタッチパネル184は、基材185上に第2電極群25、絶縁シート186、及び第1電極群20の順に積層している。
この場合、第1電極群20では、図27(a)のように使用者側に位置する先端面33の線幅が使用者側から遠い基端面30の線幅よりも小さくなる。
また、第2電極群25では、図27(b)のように使用者側に位置する先端面53の線幅が使用者側から遠い基端面50の線幅よりも小さくなる。
すなわち、第1電極群20及び第2電極群25の断面形状は、側面部31,32(側面部41,42)及び側面部51,52(側面部61,62)がともにテーパー状となっている。
上記した実施形態では、平面視したときに、第2冗長線27の幅方向(縦方向Y)の中央に第1配線21が位置し、第2配線26の幅方向(横方向X)の中央に第1冗長線22が位置していたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図28のように、第1配線21が第2冗長線27の中央からの幅方向にずれた位置に配されていてもよい。同様に、第2配線26が第1冗長線22の中央からの幅方向にずれた位置に配されていてもよい。
上記した実施形態では、第1配線21と第2配線26の抵抗をほぼ同程度にするために、第2配線26の厚みを第1配線21の厚みに比べて薄くしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1配線21と第2配線26の厚みは同じであってもよい。この場合、第1配線21の配線本数を第2配線26の配線本数に比べて多く形成することが好ましい。
上記した第1実施形態では、第1配線21及び第2配線26が縦横方向に配列していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1配線21及び第2配線26は斜め方向に配列していてもよい。すなわち、第1配線21及び第2配線26が互いに交差して菱形状に配列していてもよい。
上記した第1実施形態では、第1電極部10及び第2電極部12を同一手法によってパターニングしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、異なる手法によって形成してもよい。
例えば、第1電極部10をレーザースクライブによってパターンニングし、第2電極部12をサブトラクティブ法によってパターンニングしてもよい。
上記した第1,2実施形態では、レジスト層として、ポジ型のレジスト材料を採用していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ネガ型のレジスト材料を採用してもよい。この場合、レジスト層のパターニング位置は、ポジ型の場合と反転する。
上記した第3実施形態では、強度分布がガウシアン分布をもったレーザー光で導電層151の一部を除去したが、本発明はこれに限定されるものではなく、レーザー光の強度分布は限定されない。また、レーザー光の導電層151への入射角によって傾斜面を形成してもよい。
上記した実施形態では、誘電部材11は、一部材で形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数部材から形成されていてもよい。
上記した実施形態では、ディスプレイ装置とタッチパネルとが別体で形成され、ディスプレイ装置上にタッチパネルを載置した、いわゆるオンセル型の表示装置であったが、ディスプレイ装置(ディスプレイ部)内にタッチパネル(タッチパネル部)が組み込まれた、インセル型の表示装置であってもよい。
加工が容易である点からは、上記した実施形態のように、オンセル型の表示装置であることが好ましい。
上記した実施形態では、第1配線21、第1冗長線22、第2配線、及び第2冗長線を、めっき法を利用して形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、印刷法等の他の方法によって形成してもよい。また、めっき法の種類も問わない。電解めっき法でも無電解めっき法であってもよい。
また、第1配線21と第1冗長線22は、上記した実施形態のように同時に形成しても良いし、別途形成してもよい。同様に、第2配線26と第2冗長線27は、上記した実施形態のように同時に形成しても良いし、別途形成してもよい。
上記した実施形態では、ディスプレイ装置3としてTFT方式の液晶ディスプレイを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ディスプレイ装置は、有機ELディスプレイやプラズマディスプレイなどの自発光タイプのディスプレイであってもよい。
1 表示装置
2,120,150 タッチパネル(タッチパネル部)
3 ディスプレイ装置(ディスプレイ部)
10 第1電極部
11 誘電部材(誘電部)
12 第2電極部
15 第1基材(基材)
16 第2基材(基材)
20 第1電極群
21 第1配線
22 第1冗長線
25 第2電極群
26 第2配線
27 第2冗長線
31,32 側面部
33 先端面(第1端部)
35,36 傾斜面
71 画素部
72 遮光部
73 副画素部
76 第1遮光部
77 第2遮光部
82,122 レジスト層
83 第2めっき層(導電層)
84 下地層
90 貫通孔
124,151,155 導電層
190 屈折シート(屈折部材)

Claims (11)

  1. 複数の副画素部を有し色情報を表示する画素部と、前記副画素部間を区切る遮光部を備えたディスプレイ装置に取り付けられ、前記画素部と前記遮光部を覆うように設置されるタッチパネルにおいて、
    第1電極部と、第2電極部と、第1電極部と第2電極部との間に介在する誘電部を有し、
    前記第1電極部は、1又は複数の第1配線からなる第1電極群を有し、
    前記第2電極部は、1又は複数の第2配線からなる第2電極群を有し、
    前記第1電極群は、平面視したときに、前記第2電極群と交差する方向に延びており、
    前記第1配線の大部分又は全部は、平面視したときに、その線幅全体が遮光部と重なるように配されており、
    前記ディスプレイ装置を基準としたときに、前記第1電極部は、誘電部の外側に位置しており、
    前記第1配線及び/又は前記第2配線は、高さによって線幅が相違し、最も外側部位の線幅が最も内側部位の線幅よりも小さく、
    前記第1配線の最大線幅は、前記第2配線の最大線幅よりも小さいことを特徴とするタッチパネル。
  2. 複数の副画素部を有し色情報を表示する画素部と、前記副画素部間を区切る遮光部を備えたディスプレイ装置に取り付けられ、前記画素部と前記遮光部を覆うように設置されるタッチパネルにおいて、
    第1電極部と、第2電極部と、第1電極部と第2電極部との間に介在する誘電部を有し、
    前記第1電極部は、1又は複数の第1配線からなる第1電極群を有し、
    前記第2電極部は、1又は複数の第2配線からなる第2電極群を有し、
    前記第1電極群は、平面視したときに、前記第2電極群と交差する方向に延びており、
    前記第1配線の大部分又は全部は、平面視したときに、その線幅全体が遮光部と重なるように配されており、
    前記ディスプレイ装置を基準としたときに、前記第1電極部は、誘電部の外側に位置しており、
    前記第1配線及び/又は前記第2配線は、高さによって線幅が相違し、最も外側部位の線幅が最も内側部位の線幅よりも小さく、
    前記第1電極群は、少なくとも2つの第1配線を有し、
    前記2つの第1配線は、所定の間隔を空けて並列に配置されており、
    前記第1電極群は、前記2つの第1配線を接続する第1冗長線を備え、
    前記第1冗長線は、平面視したときに、線幅全体が第2配線と重なっており、
    前記第1冗長線の最大線幅は、前記第2配線の最大線幅よりも小さいことを特徴とするタッチパネル。
  3. 前記第1配線は、前記ディスプレイ装置を基準として、高さによって線幅が相違し、最も外側部位の線幅が最も内側部位の線幅よりも小さく、さらに外側端部から内側にかけて線幅が漸次大きくなっていることを特徴とする請求項1又は2に記載のタッチパネル。
  4. 前記第2配線は、前記ディスプレイ装置を基準として、高さによって線幅が相違し、最も外側部位の線幅が最も内側部位の線幅よりも小さく、さらに外側端部から内側に掛けて線幅が漸次大きくなっていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のタッチパネル。
  5. 前記誘電部は、フィルム状の粘着部を有し、
    前記粘着部は、前記ディスプレイ装置を基準として、外側から前記第2配線に覆い被さっており、
    前記第2配線の側面において実質的に隙間無く密着していることを特徴とする請求項4に記載のタッチパネル。
  6. 前記第2電極群は、少なくとも2つの第2配線を有し、
    前記2つの第2配線は、所定の間隔を空けて並列されており、
    前記第2電極群は、前記2つの第2配線を接続する第2冗長線を備えることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のタッチパネル。
  7. 前記第1配線は、金属で形成されており、不透明であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のタッチパネル。
  8. 複数の副画素部を有し色情報を表示する画素部と、前記副画素部間を区切る遮光部を備えたディスプレイ装置に取り付けられ、前記画素部と前記遮光部を覆うように設置されるタッチパネルと、前記ディスプレイ装置を有する表示装置であって、
    前記タッチパネルは、第1電極部と、第2電極部と、第1電極部と第2電極部との間に介在する誘電部を有し、
    前記第1電極部は、1又は複数の第1配線からなる第1電極群を有し、
    前記第2電極部は、1又は複数の第2配線からなる第2電極群を有し、
    前記第1電極群は、平面視したときに、前記第2電極群と交差する方向に延びており、
    前記第1配線の大部分又は全部は、平面視したときに、その線幅全体が遮光部と重なるように配されており、
    前記ディスプレイ装置を基準としたときに、前記第1電極部は、誘電部の外側に位置しており、
    前記第1配線及び/又は前記第2配線は、高さによって線幅が相違し、最も外側部位の線幅が最も内側部位の線幅よりも小さいものであり、
    前記副画素部からの光を屈折させる屈折部材を有し、
    前記屈折部材は、前記タッチパネルと前記副画素部との間に介在しており、
    前記第1配線は、誘電部と当接する第1端部と、第1端部に対して交差する方向に延びた側面部を有し、
    前記側面部は、第1端部に対して傾斜した傾斜面であり、
    副画素部から屈折部材に対して垂直に光が入射し、前記屈折部材で屈折された光のタッチパネルへの入射角をσとすると、
    当該傾斜面の第1端部に対する傾斜角は、(90−σ)度以下であることを特徴とする表示装置。
  9. 請求項1〜のいずれかに記載のタッチパネルの製造方法であって、
    前記第1電極群又は第2電極群を支持する基材を有し、
    前記基材に支持された第1配線又は第2配線は、少なくともその側面が導電層によって形成されており、
    前記基材上に第1電極群又は第2電極群を形成する電極群形成工程を有し、
    前記電極群形成工程は、前記基材上に下地層を形成する下地層形成工程と、前記下地層上にレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔を介して下地層上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記下地層からレジスト層を除去するレジスト除去工程を含み、
    前記貫通孔は、所定の方向に延びた長溝であって、貫通孔の延び方向に対して直交する断面における内側面間の間隔がレジスト層の厚み方向で漸次変化していることを特徴とするタッチパネルの製造方法。
  10. 請求項1〜のいずれかに記載のタッチパネルの製造方法であって、
    前記第1電極群又は前記第2電極群を支持する基材を有し、
    前記基材に支持された第1配線又は第2配線は、少なくともその側面が導電層によって形成されており、
    前記基材上に第1電極群又は第2電極群を形成する電極群形成工程を有し、
    前記電極群形成工程は、基材上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記導電層上に所定の形状にパターニングされたレジスト層を形成するレジスト層形成工程と、前記導電層の一部又は全部をエッチング液によりエッチングするエッチング工程と、前記導電層からレジスト層を除去するレジスト除去工程を含み、
    前記エッチング工程において、第1配線又は第2配線の側面形状を形成することを特徴とするタッチパネルの製造方法。
  11. 請求項1〜のいずれかに記載のタッチパネルの製造方法であって、
    前記第1電極群又は前記第2電極群を支持する基材を有し、
    前記基材に支持された第1配線又は第2配線は、少なくともその側面が導電層によって形成されており、
    前記基材上に第1電極群又は第2電極群を形成する電極群形成工程を有し、
    前記電極群形成工程は、前記基材上に導電層を形成する導電層形成工程と、レーザー光を照射し、前記導電層の一部を除去するレーザー工程とを含み、
    前記レーザー工程において、レーザー光の強度分布によって第1配線又は第2配線の側面形状を形成することを特徴とすることを特徴とするタッチパネルの製造方法。
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