(57)【要約】【課題】印刷形成された配線パターンの表面の、導体粒子の外形に起因して形成される凹凸によって乱反射が生じ、配線パターンが見えてしまうといった現象を解消し、表示部の視認性を向上させることができる高品質なタッチセンサデバイスを提供する。【解決手段】導体粒子を含有した導電性インキの硬化物でなる配線パターン（配線層４１，４３）が基材３１上に形成されている印刷配線板４０と、印刷配線板４０と平行な板面を有し、透明な誘電体で構成されて一面が接触入力面５０ａとされているフロントカバー５０とを少なくとも具備してなるタッチセンサデバイスにおいて、配線パターンを基材３１の、フロントカバー５０が位置する側とは反対側となる一面側に形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体粒子を含有した導電性インキの硬化物でなる配線パターンが透明な基材上に形成されている印刷配線板と、前記印刷配線板と平行な板面を有し、透明な誘電体で構成されて一面が接触入力面とされているフロントカバーとを少なくとも具備してなるタッチセンサデバイスであって、
前記基材上の前記接触入力面から透視される領域に形成される前記配線パターンのすべては、前記基材の、前記フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成されていることを特徴とするタッチセンサデバイス。
【請求項２】
導体粒子を含有した導電性インキの硬化物でなる配線パターンが透明な基材上に形成されている印刷配線板と、前記印刷配線板と平行な板面を有し、透明な誘電体で構成されて一面が接触入力面とされているフロントカバーとを少なくとも具備してなるタッチセンサデバイスであって、
前記配線パターンに含まれる、前記接触入力面からの入力を受けるセンサ電極のすべては、前記基材の、前記フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成されていることを特徴とするタッチセンサデバイス。
【請求項３】
導体粒子を含有した導電性インキの硬化物でなる配線パターンが透明な基材上に形成されている印刷配線板と、前記印刷配線板と平行な板面を有し、透明な誘電体で構成されて一面が接触入力面とされているフロントカバーとを少なくとも具備してなるタッチセンサデバイスであって、
前記接触入力面上に規定される相互に非平行な２方向をＸ方向、Ｙ方向とするとき、前記配線パターンに含まれる、前記接触入力面からの入力のＸ方向の位置を検出するＸ方向センサ電極とＹ方向の位置を検出するＹ方向センサ電極とのすべては、前記基材の、前記フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成されていることを特徴とするタッチセンサデバイス。
【請求項４】
導体粒子を含有した導電性インキの硬化物でなる配線パターンが透明な基材上に形成されている印刷配線板と、前記印刷配線板と平行な板面を有し、透明な誘電体で構成されて一面が接触入力面とされているフロントカバーとを少なくとも具備してなるタッチセンサデバイスであって、
前記基材上の前記接触入力面から透視される領域に形成される前記配線パターンには、細線のメッシュが含まれており、前記細線のメッシュのすべては、前記基材の、前記フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成されていることを特徴とするタッチセンサデバイス。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れかに記載のタッチセンサデバイスにおいて、
前記基材の、前記フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成されている前記配線パターンは、同一の前記基材の前記一面側に重畳された複数の配線層を含んで形成されていることを特徴とするタッチセンサデバイス。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載のタッチセンサデバイスにおいて、
前記基材の、前記フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成されている前記配線パターンは、複数の前記基材のそれぞれの前記一面側にわたって形成されていることを特徴とするタッチセンサデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は表示部上に配置されるタッチセンサデバイスに関し、特に配線パターンが導電性インキにより印刷形成されるタッチセンサデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
図６はこの種のタッチセンサデバイスの従来例として特許文献１に記載されているタッチパネル用フィルムの構成を示したものであり、タッチパネル用フィルムは、この例ではＸ方向に並んで延びる複数の電極配線１１のパターンが形成された透明電極フィルム１２と、Ｙ方向に並んで延びる複数の電極配線１３のパターンが形成された透明電極フィルム１４とが重ね合わされて構成されるものとなっている。
【０００３】
透明電極フィルム１２及び１４の端縁にはＦＰＣ基板１５及び１６がそれぞれ設けられており、図６中、１７，１８はＦＰＣ基板１５に出力するために、透明電極フィルム１２に形成されている出力端子用電極配線及び接続用電極配線を示す。また、１９，２０はＦＰＣ基板１６に出力するために、透明電極フィルム１４に形成されている出力端子用電極配線及び接続用電極配線を示す。
【０００４】
図７は特許文献１に記載されているタッチパネル用フィルムの断面構造を示したものであり、透明電極フィルム１２と１４とが重ね合わされ、さらに表面にはフロントカバー２１が重ねられている。図７中、２２，２３は透明電極フィルム１２，１４の基板（基材）を示し、２４，２５は接着剤を示す。
【０００５】
特許文献１には透明電極フィルム１２，１４の各電極配線を、導電性ペーストインキ（銀ペースト）をスクリーン印刷し、焼成することによって形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１８２６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したタッチパネル用フィルムのように、基材上への配線パターンの形成に印刷法を用いることは、生産性や製造コストの点から極めて有利であり、各種タッチセンサデバイスにおいて配線パターンの形成に、銀などの導体粒子を含有する導電性インキを用いる印刷法が使用されるようになってきている。
【０００８】
タッチセンサデバイスにおいて、透明な基材上への配線パターンの形成に印刷法を使用する場合、表示部上に位置するセンサ領域においては、例えば配線パターンが表示部の視認品質を低下させることのないように、配線パターンが視認されないようにすることが重要であり、このためセンサ領域においては配線パターンは一般に視認困難な線幅の細線や細線のメッシュによって構成される。
【０００９】
また、接触入力を検出すべく、センサ領域に形成される配線パターンは、図７に示した特許文献１に記載されている構成のように、従来においては検出感度を考慮して基材の、フロントカバーが位置する側の面に印刷形成され、即ち接触入力操作する操作者から見て基材の表側の面に配線パターンは印刷形成されていた。
【００１０】
しかるに、このように操作者から見て基材の表側の面に配線パターンが印刷形成されている構成においては、視認されないようにすべく、細線や細線のメッシュで構成されている配線パターンが、厳密に言えば、見えるか、または配線の形状が明確に見えないまでも操作者の視認に捉えられる何らかの視覚的効果を有してしまう現象があり、このように配線パターンが視覚的効果を有することはタッチセンサデバイスのより高品質化を目指す上で問題となっていた。
【００１１】
この発明の目的はこのような問題に鑑み、配線パターンが視覚的効果を有してしまうといった現象を大幅に改善できるようにし、従来に比し、より高品質化を実現できるタッチセンサデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明によれば、導体粒子を含有した導電性インキの硬化物でなる配線パターンが透明な基材上に形成されている印刷配線板と、印刷配線板と平行な板面を有し、透明な誘電体で構成されて一面が接触入力面とされているフロントカバーとを少なくとも具備してなるタッチセンサデバイスにおいて、基材上の接触入力面から透視される領域に形成される配線パターンのすべては、基材の、フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成されているものとされる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、導体粒子を含有した導電性インキの硬化物でなる配線パターンが透明な基材上に形成されている印刷配線板と、印刷配線板と平行な板面を有し、透明な誘電体で構成されて一面が接触入力面とされているフロントカバーとを少なくとも具備してなるタッチセンサデバイスにおいて、配線パターンに含まれる、接触入力面からの入力を受けるセンサ電極のすべては、基材の、フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成されているものとされる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、導体粒子を含有した導電性インキの硬化物でなる配線パターンが透明な基材上に形成されている印刷配線板と、印刷配線板と平行な板面を有し、透明な誘電体で構成されて一面が接触入力面とされているフロントカバーとを少なくとも具備してなるタッチセンサデバイスにおいて、接触入力面上に規定される相互に非平行な２方向をＸ方向、Ｙ方向とするとき、配線パターンに含まれる、接触入力面からの入力のＸ方向の位置を検出するＸ方向センサ電極とＹ方向の位置を検出するＹ方向センサ電極とのすべては、基材の、フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成されているものとされる。
【００１５】
請求項４の発明によれば、導体粒子を含有した導電性インキの硬化物でなる配線パターンが透明な基材上に形成されている印刷配線板と、印刷配線板と平行な板面を有し、透明な誘電体で構成されて一面が接触入力面とされているフロントカバーとを少なくとも具備してなるタッチセンサデバイスにおいて、基材上の接触入力面から透視される領域に形成される配線パターンには、細線のメッシュが含まれ、細線のメッシュのすべては、基材の、フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成されているものとされる。
【００１６】
請求項５の発明では請求項１ないし４の何れかの発明において、基材の、フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成されている配線パターンは、同一の基材の前記一面側に重畳された複数の配線層を含んで形成されているものとされる。
【００１７】
請求項６の発明では請求項１ないし５の何れかの発明において、基材の、フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成されている配線パターンは、複数の基材のそれぞれの前記一面側にわたって形成されているものとされる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、配線パターンは基材の、フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に印刷形成されるため、接触入力操作する操作者に視認される配線パターンのフロントカバー側は基材の一面（裏側の面）によって規定される滑らかな平面となる。よって、乱反射は生じにくい状態となるため、配線パターンの乱反射による視覚的効果がなくなり、表示部の視認性を向上させることができる高品質なタッチセンサデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】Ａは基材の表側の面に配線パターンが印刷形成されている従来構成の場合の光の反射状態を説明するための図、Ｂは基材の裏側の面に配線パターンが印刷形成されているこの発明の構成の場合の光の反射状態を説明するための図。
【図２】Ａはタッチセンサデバイスの構成、配置の概要を示す斜視図、Ｂはこの発明によるタッチセンサデバイスがタッチパネルである場合の断面構造を説明するための図。
【図３】タッチパネルの一構成例を示す平面図。
【図４】Ａは図３に示したタッチパネルのＹ方向センサ電極の詳細を示す部分拡大図、Ｂは図３に示したタッチパネルのＸ方向センサ電極の詳細を示す部分拡大図。
【図５】タッチパネルの他の構成例を示す平面図。
【図６】タッチセンサデバイスの従来構成例を示す分解斜視図。
【図７】図６に示したタッチセンサデバイスの断面構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
まず、初めに、導体粒子を含有した導電性インキの硬化物でなる配線パターンが基材上に形成されている印刷配線板と、印刷配線板と平行な板面を有し、透明な誘電体で構成されて一面が接触入力面とされているフロントカバーとを少なくとも具備するタッチセンサデバイスにおいて、配線パターンが基材の、フロントカバーが位置する側の面に形成され、即ち接触入力操作する操作者から見て基材の表側の面に配線パターンが形成されている従来構成において、細線や細線のメッシュよりなる配線パターンが見えてしまう現象について図１Ａを参照して説明する。
【００２１】
図１Ａ中、３１は印刷配線板３０の基材を示し、３２は細線よりなる配線パターンを示す。また、３３は配線パターン３２を構成する導体粒子を示す。配線パターン３２は基材３１の表側の面３１ａに形成されている。なお、フロントカバーの図示は省略している。
【００２２】
導電性インキが印刷され、硬化されてなる配線パターン３２の表面には導体粒子３３の外形に起因して図１Ａに示したように凹凸が形成される。矢印ａはフロントカバー側から入射する外光の入射方向を示し、外光は配線パターン３２の表面に存在する凹凸によって矢印ｂで示したように乱反射される。この乱反射によって配線パターン３２の存在する領域がぼんやりと白っぽく見えてしまうことになり、しかもそれはどの角度から見ても見えるのである。
【００２３】
例えば、導体粒子３３が銀粒子の場合、金属光沢を有する配線パターン３２は見えないものの、その替りに配線パターン３２の存在する領域がぼんやりと白みがかって見えてしまう。導体粒子が本来黒色のカーボン粒子の場合であっても、同様の現象が起きる。このように配線パターン３２の存在する領域が白みがかって見えることは、タッチセンサデバイスの背後に位置する表示部の視認性に影響し、表示部の視認品質を低下させることになる。
【００２４】
次に、このように配線パターン３２が見えてしまう現象を大幅に改善し、表示部の視認品質を向上させる、この発明が採用した構成を図１Ｂを参照して説明する。
【００２５】
図１Ｂに示したように、この発明では印刷配線板３０’における配線パターン３２は基材３１の裏側の面３１ｂに形成され、即ち基材３１の、フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面に配線パターン３２が形成されているものとされる。
【００２６】
このように配線パターン３２を形成すれば、配線パターン３２の操作者に視認されるフロントカバー側は基材３１の裏側の面３１ｂによって規定されて滑らかな平面となり、凹凸が極めて少ない状態となるため、乱反射は激減する。裏側の面３１ｂにおいても導体粒子３３は完全に平滑な反射面を形成しているわけではないので、わずかな量の乱反射は生じているが、その視覚的効果はほぼ消失する。仮に、裏側の面３１ｂにおいて矢印ｂ’で示したような鏡面反射に近い微小な反射が生じたとしても、それは矢印ｂ’の反射光の向きに正確に整合した特定の角度からしか見えないものであり、表示部の視認品質への影響は極めて限定的であるか無視できるものとなる。なお、導体粒子３３の外形に起因する配線パターン３２の表面の凹凸は操作者から見て配線パターン３２の裏側に存在することになるため、外光に対する反射面とはならず、操作者の視認を受けない。
【００２７】
図２Ａはこの発明によるタッチセンサデバイスの構成及び配置の概要を示したものであり、タッチセンサデバイス１００は印刷配線板４０とフロントカバー５０とを具備して構成される。図２Ａ中、２００は表示部を示す。
【００２８】
図２Ｂは図２Ａに示したタッチセンサデバイス１００を接触入力位置を検出するタッチパネル１００’とし、表示部２００を液晶表示装置２００’とした場合の印刷配線板４０の層構成及び印刷配線板４０とフロントカバー５０が接合されてタッチパネル１００’が構成され、さらにタッチパネル１００’が液晶表示装置２００’に接合されて液晶表示装置２００’上に配置された状態の断面構造の概要を示したものである。
【００２９】
印刷配線板４０は図２Ｂに示したように、この例では基材３１の裏側の面３１ｂに第１の配線層４１、絶縁層４２、第２の配線層４３及び保護膜４４が順次、形成されて積層された構成を有する。導体粒子を含有した導電性インキの硬化物でなる配線パターンはこの例では２つの配線層４１，４３によって形成されている。
【００３０】
フロントカバー５０は印刷配線板４０の基材３１の表側の面３１ａに貼り付けられ、貼り付けには光学粘着剤（ＯＣＡ：Optical Clear Adhesive）６１が用いられる。フロントカバー５０の上面（外側面）は接触入力面５０ａとされる。
【００３１】
液晶表示装置２００’はタッチパネル１００’の印刷配線板４０側に光学粘着剤６２によって貼り付けられて配置される。
【００３２】
上記のような構成のタッチパネル１００’において、基材３１、フロントカバー５０、絶縁層４２及び保護膜４４はいずれも透明材によって形成される。基材３１には例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＣ（ポリカーボネート）が用いられ、フロントカバー５０には例えばＰＣが用いられる。絶縁層４２及び保護膜４４にはアクリル樹脂やエポキシ樹脂が用いられる。配線パターン（配線層４１，４３）を形成する導電性インキにはこの例では銀粒子を含有する導電性インキを用いた。銀粒子の粒子径は例えば０．１μｍ〜３．０μｍの範囲で選定される。
【００３３】
次に、図２Ｂに示したような断面構造を有するタッチパネル１００’の具体的構成について説明する。
【００３４】
図３はタッチパネルの一構成例を示したものであり、フロントカバー５０の接触入力面５０ａからの入力を受けるセンサ電極が配線パターンによって構成されている。センサ電極は入力のＸ方向の位置を検出する複数のＸ方向センサ電極７０と入力のＹ方向の位置を検出する複数のＹ方向センサ電極８０とよりなる。
【００３５】
Ｙ方向センサ電極８０は方形の基材３１の一辺と平行なＸ方向に配列された複数の島状電極８１と、隣接する島状電極８１を連結する連結部８２とよりなり、第１の配線層４１によって形成されている。Ｙ方向センサ電極８０は基材３１の一辺と隣接する他辺と平行なＹ方向に複数、並列配置されて設けられている。
【００３６】
Ｘ方向センサ電極７０は絶縁層４２によって第１の配線層４１と絶縁された第２の配線層４３によって形成されており、Ｙ方向に配列された複数の島状電極７１と、隣接する島状電極７１を連結する連結部７２とよりなる。Ｘ方向センサ電極７０はＸ方向に複数、並列配置されて設けられている。
【００３７】
Ｘ方向センサ電極７０とＹ方向センサ電極８０とは互いに絶縁された状態で交差され、連結部７２と８２は互いに重なる位置に位置されている。
【００３８】
各Ｙ方向センサ電極８０のＸ方向両端には引出し配線９１が接続されており、各Ｘ方向センサ電極７０のＹ方向一端は絶縁層４２に形成された貫通孔９２を介して引出し配線９３の一端に形成されている接続部９３ａと接続されている。基材３１の一辺の中央部分には端子９４が配列形成されており、引出し配線９１，９３はそれぞれ端子９４まで延びて端子９４に接続されている。引出し配線９１，９３、接続部９３ａ及び端子９４は第１の配線層４１によって形成されている。なお、図３では詳細図示を省略しているが、Ｙ方向センサ電極８０及びＸ方向センサ電極７０は図４Ａ，Ｂに示したようにそれぞれ細線のメッシュで形成され、引出し配線９３の接続部９３ａ及び端子９４も細線のメッシュで形成されている。
【００３９】
図５はタッチパネルの他の構成例を示したものであり、図３に示したタッチパネルとはセンサ電極の形成の仕方に違いがある。この例ではＸ方向センサ電極７０、引出し配線９１，９３、端子９４及びＹ方向センサ電極８０’の島状電極８１が第１の配線層４１によって形成されている。
【００４０】
Ｙ方向センサ電極８０’の隣接する島状電極８１の連結は第２の配線層４３によって形成されたジャンパ線８３によって行われ、ジャンパ線８３の両端はそれぞれ絶縁層４２に設けられた貫通孔９５を介して島状電極８１に接続されている。ジャンパ線８３と連結部７２は互いに重なる位置に位置されている。なお、詳細図示を省略しているが、Ｘ方向センサ電極７０、Ｙ方向センサ電極８０の島状電極８１及び端子９４は図３に示したタッチパネルと同様、細線のメッシュで形成され、ジャンパ線８３は細線で形成されている。
【００４１】
上述したタッチパネルではＸ，Ｙの２方向は互いに直交する２方向としているが、タッチパネルにおいて接触入力位置を検出すべく、接触入力面５０ａ上に規定されるＸ，Ｙの２方向は必ずしも直交しなくてもよく、相互に非平行な２方向であればよい。
【００４２】
以上、この発明によるタッチセンサデバイスの具体例として、Ｘ，Ｙ２方向の入力位置を検出するタッチパネルを例に説明したが、タッチセンサデバイスは例えば１方向の入力位置を検出する構成のものであってもよく、また単に入力を検出する構成のものであってもよい。さらに、タッチセンサデバイスは１枚の印刷配線板を具備するものに限らず、例えば図６，７に示した従来構成例のように複数の印刷配線板を具備するものであってもよい。
【００４３】
なお、この発明は印刷形成する配線パターンを、基材の、フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に形成することを特徴とするものであり、接触入力面からの入力を受けるセンサ電極をこのように形成することは検出感度の点では不利と言えるが、この点は検出回路側の補正で十分に対応できる。
【００４４】
また、この発明は印刷形成する配線パターンが全て基材の、フロントカバーが位置する側とは反対側となる一面側に存在する構成に限定されるものではなく、表示部の視認性に影響しないような配線パターンは基材の、フロントカバーが位置する側となる他面側に形成されていてもよい。換言すれば、表示部の視認性に影響する配線パターンを接触入力面と背向させ、すなわち基材の、フロントカバーが位置する側と反対側となる一面側に存在させれば、本発明の目的を達することができる。
【００４５】
そのような、表示部の視認性に影響する配線パターンは、（１）基材上の接触入力面から透視される領域に形成される配線パターンのすべてであってもよい。或いは、（２）接触入力面からの入力を受けるセンサ電極のすべてであってもよい。或いは、（３）Ｘ方向センサ電極とＹ方向センサ電極であってもよい。或いは、（４）基材上の接触入力面から透視される領域に形成される細線のメッシュのすべてであってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１１    電極配線                            １２    透明電極フィルム
１３    電極配線                            １４    透明電極フィルム
１５，１６    ＦＰＣ基板                    １７    出力端子用電極配線
１８    接続用電極配線                      １９    出力端子用電極配線
２０    接続用電極配線                      ２１    フロントカバー
２２，２３    基板                          ２４，２５    接着剤
３０，３０’    印刷配線板                  ３１    基材
３１ａ    表側の面                          ３１ｂ    裏側の面
３２    配線パターン                        ３３    導体粒子
４０    印刷配線板                          ４１    第１の配線層
４２    絶縁層                              ４３    第２の配線層
４４    保護膜                              ５０    フロントカバー
５０ａ    接触入力面                        ６１，６２    光学粘着剤
７０    Ｘ方向センサ電極                    ７１    島状電極
７２    連結部                              ８０，８０’    Ｙ方向センサ電極
８１    島状電極                            ８２    連結部
８３    ジャンパ線                          ９１    引出し配線
９２    貫通孔                              ９３    引出し配線
９３ａ    接続部                            ９４    端子
９５    貫通孔                              １００    タッチセンサデバイス
１００’    タッチパネル                    ２００    表示部
２００’    液晶表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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