(57)【要約】【課題】外部光により接続部から反射した光により、接続部の輪郭が認識されてしまい、タッチパネルの背面に設置された表示素子の表示が、見えづらいものとなってしまう場合がある。本発明は、良好な表示画面の視認性が得られ、確実な操作が可能なタッチパネルを提供することを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために、本発明のタッチパネル１０は、基材１と、基材１上に所定方向に配列された光透過性の第一の電極２と、第一の電極２と所定の間隙を空けて配列された光透過性の第二の電極３とを有する。第二の電極３は、複数の導電部３ａ、３ｂを所定方向と交差する方向に接続する接続部４を有し、接続部４と第一の電極２との間には、絶縁体５が設けられ、第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂは、導電性高分子で構成され、接続部４は、第１の色を有し、導電性高分子は、第１の色の波長を減衰させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の基材と、
前記基材上に所定方向に配列された光透過性の第一の電極と、
前記第一の電極と所定の間隙を空けて配列された光透過性の第二の電極とを備え、
前記第二の電極は、複数の導電部と、
前記複数の導電部を前記所定方向と交差する方向に接続する接続部とを有し、
前記接続部と前記第一の電極との間には、絶縁体が設けられ、
前記第一の電極と前記第二の電極の前記複数の導電部は、導電性高分子で構成され、
前記接続部は、第１の色を有し、
前記導電性高分子は、前記第１の色の波長を減衰させるタッチパネル。
【請求項２】
前記第一の電極と前記第二の電極の前記複数の導電部は、同一の層内に配置された請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記導電性高分子は、前記第１の色と異なる第２の色を有する請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記導電性高分子は、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳである請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記接続部は、金属からなる請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記接続部は、銅からなる請求項５に記載のタッチパネル。
【請求項７】
請求項１に記載のタッチパネルと表示素子とを備え、
前記接続部は、前記表示素子と前記第一の電極との間に設けられる入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器等の操作に用いられるタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やデジタルカメラ等の各種電子機器の高性能化や多機能化が進むなか、機器の液晶表示素子等の表示素子の前面に光透過性のタッチパネルを装着し、このタッチパネルを通して背面の表示素子の表示を見ながら、指等でタッチパネルに触れ操作することによって、機器の様々な機能の切り換えを行うものが増えており、表示画面の視認性が良く、しかも使い易く確実な操作を行えるものが求められている。
【０００３】
図５は、従来のタッチパネル１００の一部を模式的に表した上面図である。タッチパネル１００は、光透過性の基材１０１上に第一の電極１０２と、第一の電極１０２に直交した第二の電極１０３が設けられている。第二の電極１０３は、導電部１０３ａ、１０３ｂと、導電部１０３ａと導電部１０３ｂとを電気的に接続する接続部１０４を備えている。接続部１０４と第一の電極１０２との間には、光透過性の絶縁体１０５が配置されている。これにより、第一の電極１０２と第二の電極１０３、第一の電極１０２と接続部１０４は、絶縁されて配置されている。また、タッチパネル１００は、第一の電極１０２および第二の電極１０３に接続される金属配線１０６を備える。
【０００４】
尚、本出願の発明に関連する先行技術文献としては、例えば、特許文献１などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０８７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のタッチパネル１００は、金属からなる接続部１０４を用いて第二の電極の導電部１０３ａ、１０３ｂを接続する。しかしながら、金属からなる接続部１０４は、入射した太陽光や電灯等の外部光のうち、金属特有の波長成分の光を反射するため、特有の金属色を呈する。そのため、第一の電極１０２、及び、第二の電極１０３上に金属からなる接続部１０４を設けると、表示素子を基材１０１の下面、使用者が操作及び外部光が入射する側を接続部１０４の上面とした場合、接続部１０４での反射光は接着剤（図示せず）を透過し、また、表示素子を接続部１０４の上面、使用者が操作及び外部光が入射する側を基材１０１の下面とした場合は、金属の反射光は第一の電極１０２、及び、第二の電極１０３を透過して使用者に視認される。この反射光により、タッチパネル１００の背面に設置された表示素子の表示が、見えづらいものとなってしまう場合があるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、良好な表示画面の視認性が得られ、確実な操作が可能なタッチパネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明のタッチパネルは、光透過性の基材と、光透過性の基材上に所定方向に配列された光透過性の第一の電極と、第一の電極と所定の間隙を空けて配列された光透過性の第二の電極とを有する。第二の電極は、複数の導電部と、複数の導電部を第一の電極が配列された所定方向と交差する方向に接続する接続部とを有し、接続部と第一の電極との間には、光透過性の絶縁体が設けられ、第一の電極と第二の電極の導電部３ａ、３ｂは、導電性高分子で構成され、接続部は、第１の色を有し、導電性高分子は、第１の色の波長を減衰させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のタッチパネルは、金属からなる接続部での反射光を減衰させる透過色を有する導電性高分子を電極に用いることで、カラーフィルタを別に設けることなく、接続部での反射光を減衰させ反射を抑制するため、表示画面が見易く、しかも確実な操作を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態によるタッチパネルを模式的に示す上面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面を模式的に示す図
【図３】本発明の実施の形態によるタッチパネルを用いた入力装置を模式的に示す断面図
【図４】（ａ）〜（ｅ）本発明の実施の形態１によるタッチパネルの製造方法を模式的に示す図
【図５】従来のタッチパネルを模式的に示す上面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、本明細書に記載された基本的な特徴に基づく限り、以下に記載の内容に限定されるものではない。
【００１２】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるタッチパネル１０の構成を模式的に示す上面図である。図２は、タッチパネル１０のＡ−Ａ断面を模式的に示す図である。
【００１３】
タッチパネル１０は、光透過性の基材１と、光透過性の基材１上に所定方向に配列された光透過性の第一の電極２と、第一の電極２と所定の間隙を空けて配列された光透過性の第二の電極３とを備えている。第二の電極３は、複数の導電部３ａ、３ｂと、接続部４を有する。導電部３ａと導電部３ｂは、接続部４により電気的に接続されている。接続部４は、第一の電極２が配列される所定方向と交差する方向に第二の電極３は配列されている。また、タッチパネル１０は、第一の電極２、及び、第二の電極３と電気的に接続された金属配線７を有する。
【００１４】
接続部４は、第一の色を有する導電性材料からなる。接続部４と第一の電極２との間には、絶縁体５が設けられている。第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂは、導電性高分子で構成されている。そして、第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂを構成する導電性高分子は、接続部４の第一の色の波長成分を減衰させる特徴を有する。
【００１５】
このような構成とすることにより、導電性高分子からなる第一の電極２、及び、第二の電極３の導電部３ａ、３ｂは、太陽光や電灯等の外部光の入射により接続部４で生じた反射光の第一の色の波長成分を減衰し反射を抑制するため、表示画面の視認性が良好で、確実な操作を実現することができる。
【００１６】
光透過性の基材１は、液晶等の表示素子から発せられる光を透過できる材料からなる。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリカーボネート等からなるフィルム状の基材や、ガラス基材等が用いられる。
【００１７】
光透過性の第一の電極２は、有色の導電性高分子で構成された略帯状の形状を有する。
【００１８】
光透過性の第二の電極３の導電部３ａ、３ｂは、有色の導電性高分子で構成された略帯状の形状を有する。
【００１９】
基材１上に配列された第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂは、基板１上の同一の層内に配置されている。同一の層とは、基板１上から一定の範囲の層である。一定の範囲とは、基板１上に配列される第一の電極２の厚み、もしくは、第二の電極３の導電部３ａ、３ｂの厚みの大きい方を意味する。
【００２０】
このような構成とすることにより、薄型のタッチパネル１０を実現することができる。
【００２１】
また、第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂは、より好ましくは、同じ厚みで、基板１上の同一平面上に配置される。第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂを同じ厚みで同一平面上に配置することにより、タッチパネル１０をさらに薄型化することができる。
【００２２】
ここで、第一の電極２が配列された所定方向をＤ１方向、第二の電極３が配列された所定方向をＤ２方向とする。接続部４は、第二の電極３の導電部３ａと導電部３ｂをＤ２方向に電気的に接続するように設けられている。
【００２３】
第一の電極２が配列されるＤ１方向と第二の電極３が配列されるＤ２方向は交差している。第一の電極２と第二の電極３を交差して配列することで、タッチパネル１０は、操作位置を特定することができる。Ｄ１方向とＤ２方向の交差する角度は、９０度であることが望ましい。交差する角度を９０度にすることにより、第一の電極２と第二の電極３の電極パターンを簡単な構成からなる一様なパターンとすることができる。なお、Ｄ１方向とＤ２方向の角度は、９０度に限られない。例えば、３０度、４５度、６０度等であってもよい。
【００２４】
タッチパネル１０において、第一の電極２、及び、第二の電極３の導電部３ａ、３ｂを構成する導電性高分子は、太陽光や電灯等の外部光の入射により接続部４で生じた反射光の第一の色の波長成分を減衰させる。ここで、導電性高分子が第一の色の波長成分を減衰させるとは、第一の色の波長成分が導電性高分子の層を透過すると、第一の色の波長成分の振幅が小さくなることをいう。つまり、接続部４で生じた反射光の第一の色の波長成分は、第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂを構成する導電性高分子により吸収される。したがって、導電性高分子を透過すると、接続部４で生じた反射光の強度が小さくなる。
【００２５】
また、導電性高分子の透過光は、接続部４で生じた反射光が有する第一の色と異なる第二の色を有する、つまり補色関係であることが好ましい。これにより、第一の色の光の強度だけを選択的に低下させ、タッチパネルの透過率を維持したまま、反射光を抑制することができる。その結果として、表示画面の視認性を向上させることができる。
【００２６】
第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂは、例えば、基板１上に形成した導電性高分子層をレーザーエッチング等で電極パターンに合わせて導電高分子を部分的に取り除くことにより形成することができる。その場合、第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂの間には、導電性高分子からなる中間部６が形成される。中間部６と第一の電極２は、絶縁されている。中間部６と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂは、絶縁されている。中間部６と第一の電極２、及び、第二の電極３の導電部３ａ、３ｂは、同じ導電性高分子で構成される。つまり、第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂ、及び、中間部６は第二の色を有する。そのため、使用者は第一の電極２、及び、第二の電極３の導電部３ａ、３ｂの形状を視認しづらくなる。したがって、中間部６の設置によって、背面の表示画面の視認性を向上させることができる。
【００２７】
第一の電極２、及び、第二の電極３の導電部３ａ、３ｂを構成する導電性高分子は、電気伝導性を有する高分子化合物である。有色の導電性高分子は、例えば、ポリチオフェン系やポリアニリン系などがある。ポリチオフェン系の導電性高分子としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）などが挙げられる。より具体的には、導電性高分子であるポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）と水溶性高分子であるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）からなる混合物ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを用いることができる。ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳは、電極としてよく使用される１００ｏｈｍｓ／ｓｑ以上、２００ｏｈｍｓ／ｓｑ未満の範囲では、青色を有する。電極として使用するＰＥＤＯＴ−ＰＳＳのより好ましい範囲である、１３０ｏｈｍｓ／ｓｑ以上、１６０ｏｈｍｓ／ｓｑ未満の範囲では、より濃い青色を呈する。
【００２８】
また、ポリアニリン系の導電性高分子は、例えば、濃緑色を呈するポリアニリンスルホン酸（ＰＡＳ）等がある。
【００２９】
第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂは、同じ導電性高分子であっても、異なる導電性高分子であってもよい。
【００３０】
接続部４は、第二の電極３の複数の導電部３ａ、３ｂを電気的に接続する。接続部４は、第一の色を有する導電性材料で構成される。接続部４の材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ａｌ等の金属単体や複数の金属の合金、カーボンなどが挙げられる。接続部４は、複数の材料を積層して構成してもよい。接続部４の長さＬは、例えば１０００μｍである。接続部４の幅ｄは、例えば、３μｍ以上、５０μｍ以下である。接続部４の長さＬや幅ｄは、第一の電極２、及び、第二の電極３の大きさや配置間隔により、適宜決定される。
【００３１】
接続部４を金属で構成すれば、接続部４の抵抗が小さくなり、タッチパネル１０の消費電力を低減することができる。また、接続部４をタッチパネル１０の金属配線７等と同一の金属材料とすることで製造工程を簡素化できる。したがって、接続部４は、印刷によって形成しても、蒸着等で成膜後、パターンをマスキングし、これを所定のエッチング液に浸漬し、不要な箇所の薄膜を溶解除去して形成してもよい。
【００３２】
絶縁体５は、接続部４と第一の電極２との間に設けられる。タッチパネル１０において、第一の電極２と第二の電極３は、絶縁されていることが望ましい。そのため、第二の電極３において複数の導電部３ａ、３ｂを接続する接続部４と、第一の電極２の、絶縁を保つために、接続部４と第一の電極２との間に絶縁体５が設けられる。
【００３３】
絶縁体５としては、例えば、紫外線または電子線硬化性のアクリルレートやメタクリレート等の樹脂や、熱硬化性のエポキシ等の樹脂など光透過性の材料を用いることができる。
【００３４】
金属配線７は、第一の電極２、及び、第二の電極３に電気的に接続されている。金属配線７は、第一の電極２、及び第二の電極３の周囲に設けられている。金属配線７は、例えば、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ａｌ等の金属単体や複数の金属の合金などで構成される。金属配線７は、複数の材料を積層して構成してもよく、上述のように接続部４と同一の金属材料とすることで製造工程を簡素化できる。印刷によって形成しても、蒸着等で成膜後、パターンをマスキングし、これを所定のエッチング液に浸漬し、不要な箇所の薄膜を溶解除去して形成してもよい。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態におけるタッチパネルを用いた入力装置２０を模式的に表した断面図である。
【００３６】
入力装置２０は、タッチパネル１０と表示素子２１とからなる。図３に示すタッチパネル１０は、図２のタッチパネル１０を上下反転して示した図である。タッチパネル１０は、指が接触または近接した電極（第一の電極２、第二の電極３）の静電容量変化を検知することにより、指の座標を特定する。
【００３７】
表示素子２１は、タッチパネル１０の第一の電極２と第二の電極３に対して、基材１と反対側に配置される。入力装置１０は、基材１、電極を構成する導電性高分子層（第一の電極２、第二の電極３の導電部３ａ、３ｂ）、接続部４、表示素子２１の順で構成される。つまり、接続部４は、表示素子２１と第一の電極２との間に設けられる。そのため、使用者は、常に、外部光等により接続部４で反射される反射光を第一の電極２、及び、第二の電極３の導電部３ａ、３ｂを通してみる。したがって、タッチパネル１０は、反射光を、導電性高分子からなる第一の電極２、第二の電極３の導電部３ａ、３ｂ、及び、中間部６で減衰することができる。
【００３８】
なお、タッチパネル１０と表示素子２１の間に光透過層２２が設けられていてもよい。光透過層２２とは、例えば、ガラスや、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、ポリカーボネート等からなるフィルム状の基材である。また、光透過層２２は、タッチパネル１０と表示素子２１を接合する接着剤でもよい。
【００３９】
表示素子２２は、例えば、液晶パネルや有機ＥＬパネル等である。
【００４０】
次に、タッチパネル１０の製造方法について図４を参照しながら説明する。ここで、図４（ａ）〜（ｅ）は、タッチパネル１０の断面を模式的に示す図である。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、光透過性の基材１を用意し、基材１上に電極パターンを設ける。
【００４２】
電極パターンは、例えば、スピンコート法により基材１上にＰＥＤＯＴ−ＰＳＳからなる導電性高分子層を形成する。その後、第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂからなる所望の電極パターンとなるように、第一の電極２と第二の電極３の間に中間部６を形成する。
【００４３】
中間部６は、第一の電極２、及び、第二の電極３の導電部３ａ、３ｂの輪郭に沿って、レーザーエッチングを施すことで形成される。つまり、導電性高分子層にレーザーエッチングを行うことにより、基材１上の導電性高分子を物理的に取り除き絶縁部（図中では中間部６と導電部の境界であり、実線で示された部分に相当する）を設け、第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂの間に隔離した中間部６を形成できる。これにより、中間部６と第一の電極２、及び、第二の電極３の導電部３ａ、３ｂとは絶縁させることができる。このように、中間部６に第一の電極２および第二の電極３の導電部３ａ、３ｂと同じ導電性高分子の膜を残存させることで、電極パターンが視認されず、表示画面の視認性が良好なタッチパネル１０を実現できる。
【００４４】
なお、レーザーエッチングの際、レーザーのスポット径を小さくすることができれば、絶縁部をより細く形成することができ、さらに絶縁部を視認しづらくすることができる。
【００４５】
また、導電性高分子としてＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを用いた場合は、所望の電極パターンにおける第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂの間のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを化学的に処理することで、導電性を失わせ、中間部６を形成することができる。この場合、中間部６は非導電性のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳの膜で構成されるため、表示画面の視認性が良好なタッチパネル１０を実現できる。
【００４６】
次に、図４（ｂ）に示すように、第一の電極２および第二の電極３の導電部３ａ、３ｂを形成した基材１上に紫外線硬化性の樹脂からなる絶縁層８を塗布する。その後、図４（ｃ）に示すように、基材１上に絶縁層８を露光現像法で形成することにより、第一の電極２上に絶縁体５を形成する。
【００４７】
そして、図４（ｄ）に示すように、金属スパッタにより、第一の電極２、第二の電極３の導電部３ａ、３ｂ、および、絶縁体５が形成された基材１上に導電性材料層９を形成する。
【００４８】
図４（ｅ）に示すように、基材１に設けられた導電性材料層９上にドライフィルムレジストを形成し、所望の電極パターンに応じて露光・現像・エッチング・剥離を行うことで、第二の電極３の複数の導電部３ａ、３ｂを電気的に接続する接続部４を形成することができる。
【００４９】
このように、基材１上に有色の導電性高分子からなる第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂを形成し、絶縁体５を介して第二の電極３の導電部３ａ、３ｂを接続することで、タッチパネル１０を製造することができる。ただし、タッチパネル１０の製造方法はこれに限定されるものではない。たとえば、絶縁層８は透明絶縁樹脂を印刷などによって形成してもよく、また導電性材料層９は銀やカーボン等を印刷などによって形成してもよい。
【００５０】
また、本実施の形態においては、第一の電極２の電極パターンは、導電性高分子のみで形成したが、第二の電極３と同様に、複数の導電部を接続部で電気的に接続した構成であってもよい。
【００５１】
本実施の形態において、第一の電極２と第二の電極３が同一の層内に形成されたタッチパネル１０を用いて説明した。しかしながら、基板１上の第一の電極２と第二の電極３の導電部３ａ、３ｂが異なる層に形成されるタッチパネルでもよい。このようなタッチパネルは、例えば、第一の電極２が形成された層の上に第二の電極３の導電部３ａ、３ｂが形成されているように、電極が２層構造のタッチパネルなどがある。多層構造の電極を有するタッチパネルにおいても、導電性高分子からなる電極と金属からなる接続部を設けることにより、同様の効果を奏することができるものである。
【００５２】
なお、本発明において、「上」「下」等の方向を示す用語はタッチパネルの構成要素の相対的な位置関係にのみ依存する相対的な方向を示し、鉛直方向等の絶対的な方向を示すものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のタッチパネルは、カラーフィルタを別に設けることなく、金属からなる接続部で生じた外部光の反射を導電性高分子を用いた導電部により減衰できるため、表示画面の視認性が良好で、しかも確実な操作を実現することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  基材
２  第一の電極
３  第二の電極
４  接続部
５  絶縁体
６  中間部
７  金属配線
１０  タッチパネル
２０  入力装置
２１  表示素子
【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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