(57)【要約】      （修正有）【課題】高い信頼性と意匠性を有する静電容量式タッチパネルセンサ基板及びそれを具備した表示装置を提供する。【解決手段】金属配線パターンが形成されたフィルム基材６と、表示領域３とその外周を覆う額縁部２とが形成されたガラス基板１とを積層してなる静電容量式タッチパネルセンサ基板１０であって、前記フィルム基材６は、Ｘ軸及びＹ軸方向検出用センサ７、８とが形成され、かつ前記Ｙ軸センサ８はＸ軸センサ７との交叉点近傍で不連続であり、また、前記額縁部２に対向する位置に前記Ｘ、Ｙ軸センサ７、８に接続する引き出し配線９が形成され、表示領域３は、前記交叉点近傍のＹ軸センサ８の不連続な位置に対向するように、透明導電層からなるジャンパ部４が形成され、その上層に、前記Ｘ軸センサ７がジャンパ部と短絡しない範囲で透明絶縁層５が形成され、また、前記額縁部２は隠蔽性を有し、かつ前記引き出し配線９を覆うように形成されてなる。【選択図】図１
2015132918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属配線パターンが形成されたフィルム基材と、表示領域と表示領域の外周を覆う額縁部とが形成されたガラス基板とを積層してなる静電容量式タッチパネルセンサ基板であって、
前記フィルム基材は、前記表示領域に対向する位置にＸ軸方向検出用センサとＹ軸方向検出用センサとが形成され、かつＹ軸方向検出用センサはＸ軸方向検出用センサとの交叉点近傍で不連続であり、また、前記額縁部に対向する位置に前記Ｘ、Ｙ軸方向検出用センサに接続する引き出し配線が形成され、
一方、前記ガラス基板の表示領域は、前記交叉点近傍のＹ軸方向検出用センサの不連続な位置に対向するように、透明導電層からなるジャンパ部が形成され、さらにその上層に、前記Ｘ軸方向検出用センサがジャンパ部と短絡しない範囲で透明絶縁層が形成され、
また、前記額縁部は隠蔽性を有し、かつ前記引き出し配線を覆うように形成されてなることを特徴とする静電容量式タッチパネルセンサ基板。
【請求項２】
前記フィルム基材と前記ガラス基板とを、透明な接着剤を介して積層したことを特徴とする請求項１に記載の静電容量式タッチパネルセンサ基板。
【請求項３】
前記フィルム基材が金属箔とプラスチックフィルムとの積層体からなり、前記金属配線がフォトエッチング法により形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の静電容量式タッチパネルセンサ基板。
【請求項４】
前記引き出し配線の線幅が、前記Ｘ軸方向検出用センサ及びＹ軸方向検出用センサの線幅より２倍以上太いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の静電容量式タッチパネルセンサ基板。
【請求項５】
前記透明導電層が金属酸化物からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の静電容量式タッチパネルセンサ基板。
【請求項６】
前記額縁部に絵柄を形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の静電容量式タッチパネルセンサ基板。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の静電容量式タッチパネルセンサ基板を具備した表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示体に用いられる静電容量式タッチパネルセンサ基板及びそれを具備した表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機、携帯情報端末、カーナビゲーションシステムを始めとして、様々な画像表示機能を有する電子機器の操作部にタッチパネルが採用されている。タッチパネルは液晶パネル等の表示画面上に、指等の接触位置を検出可能な位置入力装置を貼り合わせて構成される。
【０００３】
タッチパネルの方式としては、抵抗膜方式、静電容量方式、光学方式、超音波方式等に大別される。特に静電容量方式は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に配列された複数の電極を備え、マルチタッチが可能であることから急激に普及しつつある。
【０００４】
また、タッチパネルセンサ基板としては、フィルムタイプとガラスタイプに大別され、それぞれ用途に応じて採用されている。例えば、フィルムタイプはガラスタイプに比べて、軽量で割れ難いというメリットがある。一方、高精細な配線パターンの形成が困難で、配線を覆う額縁部が大きくなり、表示エリアが狭くなるという問題がある。また、表面の平滑性の差により見栄えが悪いという問題がある。
【０００５】
このような問題から、最近ではスマートフォンやタブレットコンピュータではガラスタイプが多く採用されている（特許文献１参照）。
【０００６】
ガラスタイプのタッチパネルセンサ基板は、一般的にはガラス基板上に金属配線、Ｘ軸方向及びＹ軸方向用の２層の透明電極（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、前記２層の透明電極間の層間絶縁層、表面の保護層で構成される。しかしながら、ガラス基板の一方の面上に、上記のような複数の層を印刷法やフォトリソ法を用いてパターン形成をするため、それぞれのパターン形成工程では、前工程で形成されるパターンによりガラス基板表面が複雑な凹凸形状となり、その上にさらなるパターンを精度よく効率的に形成することが難しくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−６９３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、高い信頼性と意匠性を有する静電容量式タッチパネルセンサ基板及びそれを具備した表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、金属配線パターンが形成されたフィルム基材と、表示領域と表示領域の外周を覆う額縁部とが形成されたガラス基板とを積層してなる静電容量式タッチパネルセンサ基板であって、
前記フィルム基材は、前記表示領域に対向する位置にＸ軸方向検出用センサとＹ軸方向検出用センサとが形成され、かつＹ軸方向検出用センサはＸ軸方向検出用センサとの交叉点近傍で不連続であり、また、前記額縁部に対向する位置に前記Ｘ、Ｙ軸方向検出用セン
サに接続する引き出し配線が形成され、
一方、前記ガラス基板の表示領域は、前記交叉点近傍のＹ軸方向検出用センサの不連続な位置に対向するように、透明導電層からなるジャンパ部が形成され、さらにその上層に、前記Ｘ軸方向検出用センサがジャンパ部と短絡しない範囲で透明絶縁層が形成され、
また、前記額縁部は隠蔽性を有し、かつ前記引き出し配線を覆うように形成されてなることを特徴とする静電容量式タッチパネルセンサ基板である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記フィルム基材と前記ガラス基板とを、透明な接着剤を介して積層したことを特徴とする請求項１に記載の静電容量式タッチパネルセンサ基板である。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、前記フィルム基材が金属箔とプラスチックフィルムとの積層体からなり、前記金属配線がフォトエッチング法により形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の静電容量式タッチパネルセンサ基板である。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、前記引き出し配線の線幅が、前記Ｘ軸方向検出用センサ及びＹ軸方向検出用センサの線幅より２倍以上太いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の静電容量式タッチパネルセンサ基板である。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、前記透明導電層が金属酸化物からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の静電容量式タッチパネルセンサ基板である。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、前記額縁部に絵柄を形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の静電容量式タッチパネルセンサ基板である。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の静電容量式タッチパネルセンサ基板を具備した表示装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項1によれば、金属配線パターンが形成されたフィルム基材と、別途、作製した表示領域の外周を覆う額縁部とが形成されたガラス基板とを積層することで、工程が簡素となり、優れた品質の静電容量式タッチパネルセンサ基板を高い生産性で作製することができる。
【００１７】
特に、従来のようにガラス基板上に前記額縁部を形成し、その後、Ｘ軸及びＹ軸方向検出用センサや引き出し配線を形成すると、額縁部上に形成される引き出し配線は、表示領域と額縁部との段差により、配線形成が難しく場合によっては断線を生じるという問題があった。しかしながら、本発明によれば、別途、金属層を有する平坦なフィルム基材に引き出し配線などの金属配線を形成するため、段差による断線の防止ができる。
【００１８】
また、前記ガラス基板の表示領域には、前記交叉点近傍のＹ軸方向検出用センサの不連続な位置に対向するようにジャンパ部が形成されているため、前記フィルム基材と積層すると、ジャンパ部とＹ軸方向検出用センサとを正確に導通することができる。さらに、前記ジャンパ部の上に形成された透明絶縁層により、Ｘ軸方向検出用センサとジャンパ部との短絡を防止することができる。
【００１９】
また、前記フィルム基材に形成された引き出し配線は、対向する額縁部で全てが覆われるため、利用者に目視にて観察されることがなく意匠性に優れたタッチパネルセンサ基板を提供することができる。
【００２０】
また、請求項２によれば、透明な接着剤を介して、前記フィイルム基材と前記ガラス基板とを積層するここで、両者の位置合わせを容易に且つ正確にすることができる。また透明な接着剤であるために、表示領域の透明性を損ねることがない。
【００２１】
また、請求項３によれば、金属箔とプラスチックフィルムとの積層体からなるフィルム基材を用いることで、フォトエッチング法により前記金属配線を形成することができ、線幅及び形状に対して精度よく形成することができる。
【００２２】
また、請求項４によれば、前記引き出し配線の線幅を、前記Ｘ軸方向検出用センサ及びＹ軸方向検出用センサの線幅より２倍以上太くすることで、制御回路との接合を確実に且つ容易に行うことができ、その結果、応答速度の低下を防ぐことができ、高い信頼性を得ることができる。
【００２３】
また、請求項５によれば、前記ジャンパ部を形成する透明導電層を金属酸化物とすることで、高い透明性と導電性を得ることができる。
【００２４】
また、請求項６によれば、前記額縁部に絵柄を形成することで、利用者にメッセージを伝えることや、意匠性を高めることができる。
【００２５】
上記で説明下のように、本発明によれば、高い信頼性と意匠性を有する静電容量式タッチパネルセンサ基板及びそれを具備した表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るタッチパネルセンサ基板の平面模式図。
【図２】図１（ａ）のジャンパ部の平面模式図。
【図３】図１（ｃ）のＸ軸方向及びＹ軸方向検知用センサの交叉点近傍の平面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を図に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
図１は本発明に係る静電容量式タッチパネルセンサ基板（以下、タッチパネルセンサ基板と記す）の一実施形態を示す平面模式図である。
【００２９】
図１（ｃ）は本発明に係るタッチパネルセンサ基板１０であり、図１（ａ）に示すガラス基板１と図１（ｂ）に示すフィルム基材６とを、接着剤を介して積層してなることを特徴としている。
【００３０】
具体的には、図１（ａ）に示すように、ガラス基板１の上には透明導電層からなるジャンパ部４とその上に形成された絶縁層５を含む表示領域３と、前記表示領域３の外周を覆う額縁部２とが形成されている。なお、ジャンパ部４とその上に形成された透明絶縁層５については、一実施形態として図２（ｂ）にその拡大図を示した。
【００３１】
また、図１（ｂ）に示すように、フィルム基材６の上には、前記ガラス基板１の表示領域３に対向する位置にＸ軸方向検出用センサ７及びＹ軸方向検出用センサ８、また、前記額縁部に覆われる位置に引き出し配線９が、それぞれ金属配線として形成されている。さらに詳しくは、前記Ｘ軸方向検出用センサ７は連続した配線として形成されるが、前記Ｙ軸方向検出用センサ８は前記Ｘ軸方向検出用センサ７との交叉点近傍で不連続となるように形成されている。
【００３２】
上記のようにそれぞれのパターンが形成されたガラス基板１及びフィルム基材６とを前
記パターンが対向するように積層することで、ガラス基板１に形成された不連続な前記Ｙ軸方向検出用センサ７は、透明導電層からなる前記ジャンパ部４で導通することができる。一方、前記ジャンパ部４の上部には透明絶縁層５が形成されており、前記Ｘ軸方向検出用センサ７との短絡を防ぐことができる。図３（ｂ）にその拡大図を示す。
【００３３】
これにより、表示領域３全体にＸ軸方向検出用センサ７及びＹ軸方向検出用センサ８が網羅され、優れたタッチパネルセンサとしての機能を得ることができる。
【００３４】
また、Ｘ軸方向検出用センサ７及びＹ軸方向検出用センサ８と制御回路とを繋ぐための引き出し配線９は、隠蔽性に優れた前記額縁部２による覆われるため、操作側から見えなくすることができる。なお、前記額縁部２には絵柄を形成することができるため、利用者にメッセージを伝えることもできる。
【００３５】
本発明に用いられるガラス基板１としては、一般に、ガラス基板はフロート法、スリットダウンドロー法、フュージョンダウンドロー法、リドロー法などの方法により作製されるガラス基板が利用できる。イオン交換処理が可能なアルカリ金属酸化物を含むガラス基板が好ましい。例えば、ＳｉＯ２と、Ａｌ２Ｏ３と、Ｌｉ２ＯおよびＮａ２Ｏから選択される少なくとも１種類のアルカリ金属酸化物を含むアルミノシリケートガラス、もしくは、ソーダライムガラスなど、公知のガラス基板を用いることができる。
【００３６】
本発明に係るジャンパ部４は、前記Ｙ軸方向検出用センサとの接続を担う透明導電層からなる。前記透明導電層は金属酸化物が好ましく、これらをガラス基板１に蒸着またはスパッタリング等により薄膜形成し、その後、フォトリソ法によりジャンパ部４を形成する。前記金属酸化物としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛などを使用することができる。中でもＩＴＯが好ましい。また、ジャンパ部の表面抵抗値は１００〜１５００Ω／□が好ましい。表面抵抗値が１５００Ω／□を超えるとセンサとしての検出精度が悪くなる。
【００３７】
前記ジャンパ部４の形状は特に限定するものではないが、長方形が好ましい。そのサイズは、膜厚が２５〜１４０ｎｍ、短辺の幅が１００〜２００μｍが好ましい。また、長辺の長さは、前記Ｘ軸方向検出用センサの幅より長ければよく、Ｘ軸方向検出用センサ間の距離により適宜決めればよい。この範囲であれば金属配線からなる前記Ｙ軸方向検出用センサとの導通が満たされ優れた検出精度を得ることができる。
【００３８】
本発明に係る透明絶縁層５は、前記ジャンパ部４の上に形成され、前記Ｙ軸方向検出用センサ８と導通したジャンパ部４と前記Ｘ軸方向検出用センサ７とを確実に絶縁するために形成されるものである。したがって、サイズとしては図３（ｂ）に示すように、前記Ｘ軸方向検出用センサ７の線幅より広く、且つ、前記ジャンパ部４の短辺より広くする必要があり、これを満たせば特に形状は限定しない。
【００３９】
前記透明絶縁層５は、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ等の無機系膜や透明樹脂等の有機系材料を用いて形成することができる。しかしながら、無機系膜はＣＶＤやスパッタリング法等により形成するために、エネルギー消費量が増加したり、工程数が増加したりするなど、製造コストが高くなる問題があるため、有機材料系が好ましい。
【００４０】
有機材料系としては、重合性基含有オリゴマー、モノマー、光重合開始剤、添加剤などを含有する紫外線硬化型樹脂組成物を用いることができる。前記組成物を前記ジャンパ４の上に、スクリーン印刷法などによりパターン形成し、その後紫外線を照射することで硬化でき、高い生産性が得られる。
【００４１】
本発明に係る額縁部２は、表示領域３の外周を覆うように形成される。また、額縁部２は表示領域３以外に形成された金属配線を隠蔽するために、隠蔽性のある材料で形成する必要がある。例えば、樹脂に黒色や他の着色顔料を単体で配合したり、あるいは着色顔料を混合して着色顔料組成物を調整して形成することができる。また、単層で形成することも多層で形成することもできる。
【００４２】
前記額縁部２の形成方法としては、直接パターンを印刷する方法や、予め別の基材に形成したパターンを間接的に転写して形成する方法のいずれも可能であるが、生産性やコスト面で直接印刷法が望ましく、スクリーン印刷法がより望ましい。また、前記額縁部２の膜厚は、用いる着色顔料組成物中の着色顔料の種類や固形分比にもよるが、２０〜５０μｍが好ましい。
【００４３】
また、前記額縁部２には利用者にメッセージを伝えるための絵柄を形成することもできる。この場合、例えばガラス基板に先ず前記絵柄を形成し、その上に額縁部２を形成する方法が好ましい。
【００４４】
本発明に係るフィルム基材は、透明性、機械強度、耐候性、耐熱性などに優れたプラスチックフィルムと金属との積層体が望ましい。このような積層体を用いることにより、フォトリソ法により、Ｘ軸方向検出用センサ７、Ｙ軸方向検出用センサ８、及び引き出し配線９を精度よく容易に形成することができる。
【００４５】
上記のプラスチックフィルムと金属との積層体は、プラスチックフィルムと金属箔とを接着剤を介して積層してもよく、また、プラスチックフィルムに金属を蒸着してもよいが、形成する金属配線の線幅や厚さを考慮すると前者が望ましい。
【００４６】
前記積層体は、プラスチックフィルムとしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート、ポリプロピレンなど、また、金属箔としては銅、アルミニウムなどを用いることができる。中でもＰＥＴフィルムと銅箔の積層体が、加工性がよくコスト的にも望ましい。
【００４７】
前記Ｘ軸方向検出用センサ７及びＹ軸方向検出用センサ８の線幅は１〜５μｍは好ましい。線幅が１μｍ未満だと、フォトリソ法での線幅形成が安定せず、断線する可能性がある。また、５μｍを超えるとセンサ密度が低下して感度が低下したり、目視にて明確に配線が確認され表示体としての品質が低下する。
【００４８】
また、前記Ｘ軸方向検出用センサ７及びＹ軸方向検出用センサ８の厚さは、２〜３０μｍが好ましい。厚さが２μｍ未満であると、ボイドや異物混入による欠陥が生じやすく品質が低下する問題がある。３０μｍを超えると生産性の低下やコスト高が問題となる。
【００４９】
引き出し配線９の線幅は、前記Ｘ軸方向検出用センサ７及びＹ軸方向検出用センサ８と制御回路とを繋ぐためのものであり、前記Ｘ軸方向検出用センサ７及びＹ軸方向検出用センサ８の２倍以上太いことが好ましい。前記線幅が２倍未満であると制御回路の応答速度を低下させる要因となる可能性がある。
【００５０】
上記で説明した金属配線パターンが形成されたフィルム基材と、表示領域と表示領域の外周を覆う額縁部とが形成されたガラス基板とを積層するために用いる接着剤は、優れた透明性と耐久性があり、また、樹脂、ガラス、金属に強い接着力を有するものであれば限定するものではない。例えば、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、アクリル系接着剤などが挙げられる。
【００５１】
上記のように形成した静電容量式タッチパネルセンサ基板を備えることにより、外観形状と信頼性に優れた表示装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、液晶表示体用の静電容量方式タッチパネルセンサ基板として、小型、大型用のいずれの表示装置にも利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１    ガラス基板
２    額縁部
３    表示領域
４    ジャンパ部
５    透明絶縁層
６    フィルム基材
７    Ｘ軸方向検出用センサ
８    Ｙ軸方向検出用センサ
９    引き出し配線
１０  タッチパネルセンサ基板
【図１】
2015132918.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015132918.tif 000005