(57)【要約】【課題】金属からなる電極が視覚的に認識される問題を解消し、電極での鏡面現象を防止して、視認性が向上されたタッチパネルを提供する。【解決手段】本発明によるタッチパネルは、第１屈折率を有する透明基板１００と、透明基板１００の一面に形成され、前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する高屈折率層１１０と、透明基板１００の他面に形成され、前記第１屈折率より低い第３屈折率を有する低屈折率層１２０と、低屈折率層１２０の露出面に形成される金属電極１３０と、を含むものである。【選択図】図１
2014059856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１屈折率を有する透明基板と、
前記透明基板の一面に形成され、前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する高屈折率層と、
前記透明基板の他面に形成され、前記第１屈折率より低い第３屈折率を有する低屈折率層と、
前記低屈折率層の露出面に形成される金属電極と、を含むタッチパネル。
【請求項２】
前記透明基板は、ウィンドウガラス（ｗｉｎｄｏｗ  ｇｌａｓｓ）である請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記第２屈折率は、１．６８〜１．９３である請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記第３屈折率は、１．３〜１．５である請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記高屈折率層は、金属酸化物及び紫外線硬化性樹脂を含む請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記金属酸化物は、酸化チタンまたは酸化ジルコニウムを含む請求項５に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記低屈折率層は、シリカ微粒子及び紫外線硬化性樹脂を含む請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項８】
前記シリカ微粒子は、コロイダルシリカ微粒子または中空シリカ微粒子を含む請求項７に記載のタッチパネル。
【請求項９】
前記高屈折率層の厚さは、５０〜１００ｎｍである請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項１０】
前記低屈折率層の厚さは、５０〜１００ｎｍである請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項１１】
前記金属電極は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）またはこれらの組合せで形成される請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項１２】
前記金属電極は、銀塩乳剤層を露光／現像して形成される金属銀からなる請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項１３】
前記金属電極は、メッシュパターン（ｍｅｓｈ  ｐａｔｔｅｒｎ）に形成される請求項１に記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル技術を用いるコンピュータが発達するにつれて、コンピュータの補助装置もともに開発されており、パソコン、携帯用送信装置、その他の個人用の情報処理装置などは、キーボード、マウスなどの様々な入力装置（Ｉｎｐｕｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）を利用してテキスト及びグラフィック処理を行う。
【０００３】
しかし、情報化社会の急速な進行により、コンピュータの用途が益々拡大する傾向にあるため、現在、入力装置の役割を担当しているキーボード及びマウスだけでは、効率的な製品の駆動が困難であるという問題点がある。従って、簡単で誤操作が少なく、誰でも簡単に情報を入力することができる機器の必要性が高まっている。
【０００４】
また、入力装置に関する技術は、一般的な機能を満たす水準を越えて、高信頼性、耐久性、革新性、設計及び加工に関する技術などが注目されており、このような目的を達成するために、テキスト、グラフィックなどの情報入力が可能な入力装置としてタッチパネル（Ｔｏｕｃｈ  Ｐａｎｅｌ）が開発された。
【０００５】
タッチパネルは、電子手帳、液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、Ｅｌ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの平板ディスプレイ装置及びＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）などの画像表示装置の表示面に設けられ、ユーザが画像表示装置を見ながら所望の情報を選択するようにするために利用される機器である。
【０００６】
タッチパネルの種類は、抵抗膜方式（Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｔｙｐｅ）、静電容量方式（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｔｙｐｅ）、電磁方式（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｙｐｅ）、表面弾性波方式（ＳＡＷ  Ｔｙｐｅ；Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ  Ｔｙｐｅ）及び赤外線方式（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｔｙｐｅ）に区分される。このような多様な方式のタッチパネルは、信号増幅の問題、解像度の差、設計及び加工技術の難易度、光学的特性、電気的特性、機械的特性、耐環境特性、入力特性、耐久性及び経済性を考慮して電子製品に採用されるが、現在、もっとも幅広い分野で用いられている方式は、抵抗膜方式タッチパネル及び静電容量方式タッチパネルである。
【０００７】
従来技術によるタッチパネルは、検知電極をＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ；インジウム−スズ酸化物）で形成する。しかし、ＩＴＯの場合、優れた電気伝導度を有するが、その原料であるインジウム（Ｉｎｄｉｕｍ）は希土類金属で高価であり、今後１０年以内に枯渇が予想されているため、需給が円滑でないという短所がある。
【０００８】
このような理由から、特許文献１に開示されたように、金属を用いて電極を形成するための研究が活発に行われている。金属からなる電極は、ＩＴＯに比べ優れた電気伝導度を有しており、金属の需給が円滑であるという長所を有する。しかし、このような電極が形成されたタッチパネルは、電極が視覚的に認識されたり、または外部からの光が電極に照射される際に電極でギラツキが発生して、タッチパネルの視認性が悪くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２０１１−０１２０１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の問題点を解決するために導き出されたものであって、金属からなる電極が視覚的に認識される問題を解消し、電極での鏡面現象を防止して、視認性が向上されたタッチパネルを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施例によるタッチパネルは、第１屈折率を有する透明基板と、前記透明基板の一面に形成され、前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する高屈折率層と、前記透明基板の他面に形成され、前記第１屈折率より低い第３屈折率を有する低屈折率層と、前記低屈折率層の露出面に形成される金属電極と、を含む。
【００１２】
本発明の一実施例によるタッチパネルにおいて、前記透明基板は、ウィンドウガラス（ｗｉｎｄｏｗ  ｇｌａｓｓ）であることができる。
【００１３】
本発明の一実施例によるタッチパネルにおいて、前記第２屈折率は、１．６８〜１．９３であることができる。
【００１４】
本発明の一実施例によるタッチパネルにおいて、前記第３屈折率は、１．３〜１．５であることができる。
【００１５】
本発明の一実施例によるタッチパネルにおいて、前記高屈折率層は、金属酸化物及び紫外線硬化性樹脂を含むことができる。
【００１６】
本発明の一実施例によるタッチパネルにおいて、前記金属酸化物は、酸化チタンまたは酸化ジルコニウムを含むことができる。
【００１７】
本発明の一実施例によるタッチパネルにおいて、前記低屈折率層は、シリカ微粒子及び紫外線硬化性樹脂を含むことができる。
【００１８】
本発明の一実施例によるタッチパネルにおいて、前記シリカ微粒子は、コロイダルシリカ微粒子または中空シリカ微粒子を含むことができる。
【００１９】
本発明の一実施例によるタッチパネルにおいて、前記高屈折率層の厚さは、５０〜１００ｎｍであることができる。
【００２０】
本発明の一実施例によるタッチパネルにおいて、前記低屈折率層の厚さは、５０〜１００ｎｍであることができる。
【００２１】
本発明の一実施例によるタッチパネルにおいて、前記金属電極は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）またはこれらの組合せで形成されることができる。
【００２２】
本発明の一実施例によるタッチパネルにおいて、前記金属電極は、銀塩乳剤層を露光／現像して形成される金属銀からなることができる。
【００２３】
本発明の一実施例によるタッチパネルにおいて、前記金属電極は、メッシュパターン（ｍｅｓｈ  ｐａｔｔｅｒｎ）に形成されることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、屈折率差による光反射が誘導されることにより金属電極に流入される光の遮断が誘導されて、これにより、金属電極が外部から視認されないだけでなく、金属電極での鏡面現象が防止されて、タッチパネルの視認性が向上される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例によるタッチパネルの断面図である。
【図２】図１に図示されたタッチパネルにディスプレイ部が結合された構造の断面図である。
【図３】図１に図示されたタッチパネルに機能層が形成された構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。
【００２７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施例によるタッチパネルの断面図である。
【００２９】
図１に図示されたように、本発明の一実施例によるタッチパネルは、第１屈折率を有する透明基板１００と、前記透明基板１００の一面に形成され、前記第１屈折率より高い第２屈折率を有する高屈折率層１１０と、前記透明基板１００の他面に形成され、前記第１屈折率より低い第３屈折率を有する低屈折率層１２０と、前記低屈折率層１２０の露出面に形成される金属電極１３０と、を含む。
【００３０】
透明基板１００は、ディスプレイ部２００（図２参照）から提供される画像をユーザが認識できるように透明性を備えなければならない。従って、透明基板１００は、このような透明性を考慮して、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、トリアセチルセルロース（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）フィルム、ポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）フィルム、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）フィルム、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ；ＰＳ）、二軸延伸ポリスチレン（Ｋ樹脂含有ｂｉａｘｉａｌｌｙ  ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ＰＳ；ＢＯＰＳ）、ガラスまたは強化ガラスなどで形成することができる。
【００３１】
特に、透明基板１００は、タッチパネルの最外側に備えるウィンドウガラス（ｗｉｎｄｏｗ  ｇｌａｓｓ）であることができる。透明基板１００がウィンドウガラスである場合、電極がウィンドウガラスに直接形成されるため、タッチパネルの製造工程において別の基板に電極を形成した後、ウィンドウガラスに付着する工程を省略することができ、タッチパネルの全体的な厚さを減少させることができる。
【００３２】
一方、透明基板１００は、後述する高屈折率層１１０及び低屈折率層１２０と比較して、相対的な屈折率差を有する。具体的には、透明基板１００が第１屈折率を有する場合には、後述する高屈折率層１１０は第１屈折率より高い第２屈折率を、そして低屈折率層１２０は第１屈折率より低い第３屈折率を有する。
【００３３】
上記の屈折率差について、より具体的に説明するために、まず、高屈折率層１１０及び低屈折率層１２０について詳細に説明する。
【００３４】
高屈折率層１１０は、透明基板１００の一面に形成される。高屈折率層１１０は、金属酸化物及び紫外線硬化性樹脂を含むことができる。この際、金属酸化物は、酸化チタンまたは酸化ジルコニウムを含むことができ、金属酸化物の平均粒径は、５〜４０ｎｍであることができる。また、紫外線硬化性樹脂は、アクリロイル基、メタアクリロイル基、及び含フッ素アルキル基からなる群から選択された何れか一つの官能基を有する多官能モノマー、オリゴマーまたは重合体であるか、またはポリジアルキルシロキサンであることができる。
【００３５】
低屈折率層１２０は、透明基板１００の他面に形成される。低屈折率層１２０は、シリカ微粒子及び紫外線硬化性樹脂を含むことができる。この際、シリカ微粒子は、コロイダルシリカ微粒子または中空シリカ微粒子を含むことができ、シリカ微粒子の粒径は、１０〜５０ｎｍであることができる。また、紫外線硬化性樹脂は、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタアクリロイル基、及びイソプロペニルからなる群から選択された何れか一つの官能基を有する多官能モノマー、オリゴマーまたは重合体であることができる。
【００３６】
このような高屈折率層１１０及び低屈折率層１２０は、透明基板１００と異なる屈折率を有する。具体的には、高屈折率層１１０は約１．６８〜１．９３の屈折率を有し、低屈折率層１２０は約１．３〜１．５の屈折率を有することができる。即ち、第２屈折率は１．６８〜１．９３であり、第３屈折率は１．３〜１．５であることができる。この際、透明基板１００の屈折率、即ち、第１屈折率は第２屈折率より低く、第３屈折率より高い。
【００３７】
一方、金属電極１３０は、低屈折率層１２０の露出面に形成される。金属電極１３０は、ユーザがタッチする際に信号を発生させて、コントローラ（不図示）でタッチ座標を認識できるようにする役割を遂行する。
【００３８】
金属電極１３０は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）から選択された何れか一つまたはこれらの組合せからなることができる。この場合、金属電極１３０は、メッキや蒸着などの方法により形成されることができる。
【００３９】
金属電極１３０は、上述の金属の他にも、銀塩乳剤層を露光／現像して形成された金属銀からなることもできる。
【００４０】
また、このような金属電極１３０は、低屈折率層１２０の露出面にメッシュパターン（ｍｅｓｈ  ｐａｔｔｅｒｎ）に形成させることができる。
【００４１】
本実施例によると、上記のように金属電極１３０が低屈折率層１２０の露出面に形成される。従って、外部から金属電極１３０が視認されるためには、金属電極１３０で反射される光が低屈折率層１２０、透明基板１００及び高屈折率層１１０を通過しなければならない。換言すれば、外部からの光が高屈折率層１１０、透明基板１００及び低屈折率層１２０を通過して金属電極１３０に到逹しなければならない。
【００４２】
しかし、本実施例によると、透明基板１００の一面及び他面にそれぞれ高屈折率層１１０及び低屈折率層１２０が形成されるため、光が高屈折率層１１０を通過して透明基板１００の表面に到逹した時に、そして透明基板１００を通過した光が低屈折率層１２０の表面に到逹した時に、屈折率の差による光反射が発生する。
【００４３】
また、このような光反射が誘導されることにより、即ち、金属電極１３０に対する光の流入が遮断されることにより、金属電極１３０での光反射程度が減少することになる。従って、金属電極１３０が外部から視認されず、また、金属電極１３０での鏡面現象によるタッチパネルの視認性低下の問題も解消される。
【００４４】
このような効果を確認するための実験を行い、下記表１及び表２に示した実験データを参照して、その実験結果について具体的に説明すると、次のとおりである。
【００４５】
まず、実験条件について説明すると、ルクス（Ｌｕｘ）が約８００（ｌｘ）以上である光源を用いた時の金属電極１３０の視認有無を観察した。観察者としては、矯正視力１．０以上の者が参加した。観察者は、試料から２０〜３０ｃｍ離れた距離で試料の正面を見ながら観察し、この際、試料は３０゜範囲で上下にチルト（ｔｉｌｔ）されるようにした。観察時間は３０秒が与えられた。透明基板１００としては、屈折率１．６３のＰＥＴが使用された。また、線幅５μｍ及びピッチ３００μｍのメッシュパターンに形成された金属電極１３０が視認有無の観察対象となった。
【００４６】
一方、下記表１の「視認有無」において、「◎」は「金属電極１３０がよく見える」、「○」は「金属電極１３０が見える」ことを意味する。また、「△」は「金属電極１３０がかすかに見える」、「×」は「金属電極１３０が見えない」ことを意味する。また、このような区分は、表２の「視認有無]においても同様である。
【００４７】
【表１】
2014059856.tif 000003
【００４８】
表１に示すように、透明基板１００の屈折率、即ち、第１屈折率が１．６３であって、高屈折率層１１０及び低屈折率層１２０が形成されていない場合には、金属電極１３０がよく見えた。また、高屈折率層１１０及び低屈折率層１２０が形成されており、第２屈折率が１．６８で、第３屈折率が第１屈折率と大差ない１．５８、１．５、１．４７である場合にも、金属電極１３０が見えた。
【００４９】
しかし、第２屈折率が１．６８であって、第３屈折率が１．４１、１．３６、１．３である場合には、金属電極１３０がかすかに見えるか、または見えなかった。
【００５０】
また、第２屈折率が１．７４、１．８６、１．９３と、１．６８より高く、第３屈折率が１．５である場合にも、金属電極１３０がかすかに見えるか、または見えなかった。ここで、第２屈折率が１．６８より高いほど、金属電極１３０が見えない傾向を示す。しかし、第２屈折率が高すぎると透過率が低くなるため、第２屈折率は１．９３以下であることが好ましい。
【００５１】
従って、実験結果から分かるように、第２屈折率は１．６８〜１．９３であることが好ましく、第３屈折率は１．３〜１．５であることが好ましい。
【００５２】
一方、下記表２は、高屈折率層１１０及び低屈折率層１２０の厚さを異ならせた際に、タッチパネルの透過率及び金属電極１３０の視認有無を実験した実験データである。
【００５３】
【表２】
2014059856.tif 000004
【００５４】
表２から分かるように、透過率と金属電極１３０の視認有無は、高屈折率層１１０及び低屈折率層１２０の厚さの影響を受けないことが分かる。換言すれば、透過率と金属電極１３０の視認有無は、高屈折率層１１０及び低屈折率層１２０の屈折率の影響を受けることが分かる。これは、光の屈折が層の界面でなされるためである。但し、製造コストやタッチパネルの薄型化を考慮すると、高屈折率層１１０及び低屈折率層１２０は、それぞれ５０〜１００ｎｍの厚さを有することが好ましい。
【００５５】
図２は、本実施例によるタッチパネルにディスプレイ部２００が結合された構造の断面図である。
【００５６】
ディスプレイ部２００は、低屈折率層１２０の露出面方向に低屈折率層１２０に付着させることができる。ディスプレイ部２００を付着するように、低屈折率層１２０とディスプレイ部２００との間には、接着層１５０を形成することができる。接着層１５０は、例えば、光学透明接着剤（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ；ＯＣＡ）であることができる。
【００５７】
図３は、本実施例によるタッチパネルに機能層３００をさらに備えた構造の断面図である。
【００５８】
機能層３００は、指紋付着防止層やハードコート層などの、タッチパネルに所定の機能を付与することができる公知の様々な機能層３００であることができる。
【００５９】
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。
【００６０】
本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、タッチパネルに適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１００  透明基板
１１０  高屈折率層
１２０  低屈折率層
１３０  金属電極
１５０  接着層
２００  ディスプレイ部
３００  機能層
【図１】
2014059856.tif 000005
【図２】
2014059856.tif 000006
【図３】
2014059856.tif 000007