(57)【要約】【課題】  金属ナノワイヤを含有する透明性の導電膜を透明電極として用いる静電容量結合方式のタッチパネルを入力装置として付帯する表示装置において、屋外での使用時に、太陽光の照射に曝されて、電子部品としての電気特性の信頼性を損ねる問題がある。【解決手段】  タッチパネル入力装置付きの表示装置において、タッチパネル基板を表示装置上面に貼り合わせた構造に対して、タッチパネル基板の上面側、あるいはタッチパネルの上面側と下面側に波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層を備えることにより、金属ナノワイヤ導電膜に影響する波長範囲の光入射を抑制する。【選択図】図１
2016021170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に基板表面のＸＹ位置座標を検出する透明電極が設けられ、前記透明電極に対してタッチされた位置を静電容量結合により検出する静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備えた表示装置において、
前記表示装置上面にタッチパネル基板を貼り合わせた構造を備え、及び
タッチパネル基板の上面側、またはタッチパネルの上面側と下面側に波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層を備えることを特徴とする静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【請求項２】
前記タッチパネルは、
前記透明電極が、透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された導電膜より構成され、
前記導電膜の一部表面に積層して、前記透明樹脂の表面層から露出された前記金属ナノワイヤと接合され、前記タッチパネルの位置座標を出力するために、外部回路へ引き出す配線の接続電極を有することを特徴とする請求項１記載の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【請求項３】
前記タッチパネルは、
前記透明電極が透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された導電膜からなり、
前記金属ナノワイヤが断面直径１０〜１００ｎｍ、長さ１〜１００μｍの寸法であることを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【請求項４】
前記透明基板表面に対して前記導電膜の透明樹脂が接合する構造を備え、
前記導電膜の表面層１０〜２００ｎｍ厚さに前記金属ナノワイヤを含有することを特徴とする請求項２または３に記載の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【請求項５】
前記金属ナノワイヤがＡｕ、Ｐｔを除いた金属からなることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかの請求項に記載の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【請求項６】
前記表示装置は、対向配置される第１の透明基板および第２の透明基板により液晶層を挟持し、表示光源となるバックライトを備えていることを特徴とする請求項１記載の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【請求項７】
前記表示装置は、対向配置される第１基板および第２基板からなり、前記第１基板上に電極層間に有機エレクトロルミネッセンス層を形成した発光素子を備え、前記第２基板により密閉封止した有機エレクトロルミネッセンス表示装置であることを特徴とする請求項１記載の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【請求項８】
前記導電膜の透明樹脂は感光性樹脂絶縁物からなることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかの請求項に記載の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【請求項９】
前記波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層は、波長４３０ｎｍ以上の光透過率が５０％以上となる光透過性を有していることを特徴とする請求項１記載の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【請求項１０】
前記光透過層は、光波長４３０ｎｍ未満にバンドギャップを有する半導体化合物からなる光吸収、光散乱反射材を光学的に透明な樹脂中に含有させていることを特徴とする請求項１記載の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【請求項１１】
前記光波長４３０ｎｍ未満にバンドギャップを有する半導体化合物微粒子は、ＳｉＣ微粒子を主体に、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３から選ばれた化合物微粒子を加えたものであることを特徴とする請求項１０に記載の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【請求項１２】
前記光透過層は、光波長３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ未満に吸光度極大を有する化合物からなる光吸収材、あるいは光波長３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ未満に吸光度極大を有する分子構造体からなる材料を含んでいることを特徴とする請求項１記載の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【請求項１３】
前記光波長３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ未満に吸光度極大を有する化合物は、ハロゲン化銅微粒子、または銀微粒子から選ばれ、あるいは前記光波長３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ未満に吸光度極大を有する分子構造体からなる材料は、分子構造としてジフェニルエーテル骨格、またはビフェニル骨格を組み合わせた構造を有するポリイミド樹脂から選ばれることを特徴とする請求項１２に記載の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属ナノワイヤ導電膜を透明電極として用いる静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリックス方式の表示装置は、薄型、軽量といった利点を有し、テレビ、コンピュータ、携帯電話や小型携帯機器、車載機器、その他のさまざまな電子機器の表示装置として一般的に用いられている。
これらの表示装置の多くは、１対の透明基板で液晶を挟持した液晶セルと、液晶セルの両外側に貼り合わせた光学異方性フィルムと、表示光源となるバックライトとの組み合わせからなる液晶表示装置、あるいは、有機エレクトロルミネッセンス材料を電極間に挟みこんで電極への印加電力を発光に変えて自発光する有機エレクトロルミネッセンス表示装置である。
【０００３】
一方、タッチパネルは、表示装置の表示領域に対応する画面を指やペンでタッチすることで位置を検知して位置座標などを、表示装置と組み合わせることで表示装置に入力する機能を有する機器である。
タッチパネルは、その動作原理において様々な方式が存在するが、最近では、小型携帯機器用途において静電容量結合方式のタッチパネルが主体となっている。
【０００４】
静電容量結合方式タッチパネルは、表示装置表示領域に対応するタッチパネル基板上のタッチパネル画面に、タッチされた位置を検出する縦横２層から成る多数の格子状パターン化された透明電極が形成され、タッチパネル画面周辺には透明電極からの位置検出信号を取り出す配線が形成され、位置検出信号を外部の検出回路に出力するための配線回路などを備えている。
本方式では高速にタッチされた位置を検出できる利点があり、指タッチを基本として、指先と位置検出電極との間での静電容量の変化を捉えて位置を検出する。例えばＸＹ位置座標を個別に検出する場合に、Ｘ位置座標検出電極−Ｙ位置座標検出電極間は絶縁された構造を有している。
【０００５】
このようなタッチパネルでは、ＩＴＯ(インジウムスズ酸化物)などの金属酸化物導電体が、導電性と光透過性の点で、上記の透明電極に標準的に用いられている。しかし、金属酸化物膜は、通常スパッタ法を用いて真空成膜しているので形成コストを要する、また、特にインジウムスズ酸化物では導電性と光透過性に優れた膜を形成するに２００℃近い高温条件を要するため、形成された膜の内部応力が大きく、成膜した基板に応力負荷がかかるなどの課題がある。
【０００６】
このような金属酸化物膜に替わり、金属ナノワイヤを含有する導電膜を用いる静電容量結合方式のタッチパネルも知られている。金属ナノワイヤは、直径がナノメートル単位の大きさで、透明導電膜用に開発された導電性繊維素材である。金属ナノワイヤを含有する導電膜では、金属ナノワイヤ同士が接触することで電気的に接続導通し、導電特性を発現する。これまでは、金属ナノワイヤを塗膜溶液に含有させて、基板上にインクジェット法やディスペンス法、スクリーン印刷法を用いて塗工、乾燥して、透明導電膜を形成することが知られていた。これらの方法では、塗布時から乾燥膜の形成時に膜としては乾燥収縮することになり、金属ナノワイヤ同士の接触接合状態が変動して膜毎に個体差が生じる問題が考えられた。
【０００７】
特許文献１では、透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された感光性樹脂組成物フィルムを備えた支持体フィルムを用いて、フィルム転写、露光、現像により透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された導電膜からなる透明電極を形成することで、金属ナノワイヤの分布のばらつきを抑えた、導電性にむらなどの無い金属ナノワイヤを含有する導電膜を用いるタッチパネルを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−１０５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置は、現在スマートフォン、タブレットＰＣなどといった携帯端末機器の入力・表示装置として世界的に急速に普及して、製品出荷量が拡大している状況にある。このような携帯端末機器は、性能が年々向上しており、そのために内部の電子回路部品は高速化や多機能化に伴って消費電力が大きくなり、回路部品や電源電池からの発熱量が増大している。また、これらは携帯端末として屋外での使用も前提とされている。このため、電子機器として、高温、高湿、ならびに屋外での太陽光などに対する耐環境、耐久性といった信頼性が以前にも増して重要な課題となっている。
【００１０】
タッチパネルにおいて、金属ナノワイヤを含有する導電膜を電極として用いた場合、金属ナノワイヤ同士が接触することで電気的な接続導通し、導電特性を発現している。携帯端末機器に付帯するタッチパネルは、上述のような使用環境においては、高温、高湿環境、ならびに太陽光の入射に曝させることになる。このとき、金属ナノワイヤの成分が、ＡｕやＰｔを除いた不活性ではない金属あるいは金属化合物からなる場合は、特に高温、高湿状態で金属ナノワイヤに光照射があると、その影響を受けて、電子部品としての電気特性の信頼性を損ねる問題が生じることが判明した。光照射に対しては、屋外使用時に照射される太陽光波長範囲の紫外線だけでなく、可視光波長域での短波長光も影響することになり、また、可視光波長域での短波長光については、表示装置からタッチパネルに入射する表示光も影響することになる。
【００１１】
本発明の目的は、金属ナノワイヤを含有する導電膜を電極として用いた静電容量結合方式のタッチパネル入力装置付き表示装置において、特に電気特性の信頼性が高い表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明では、透明基板上に基板表面のＸＹ位置座標を検出する透明電極が設けられ、前記透明電極に対してタッチされた位置を静電容量結合により検出する静電容量結合方式タッチパネルを入力装置として備えた表示装置を、前記表示装置上面にタッチパネル基板を貼り合わせた構造を備え、及びタッチパネル基板の上面側、またはタッチパネルの上面側と下面側に波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層を備えて構成した。
【００１３】
また、上記課題を解決するために本発明では、前記静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置を、前記透明基板表面に対して前記導電膜の透明樹脂が接合する構造を備え、前記導電膜の表面層１０〜２００ｎｍ厚さに前記金属ナノワイヤを含有するように構成した。
【００１４】
また、上記課題を解決するために本発明では、前記静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置を、前記導電膜の透明樹脂は感光性樹脂絶縁物からなるように構成した。
【００１５】
また、上記課題を解決するために本発明では、前記静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置を、前記光透過層は、光波長４３０ｎｍ未満にバンドギャップを有する半導体化合物からなる光吸収、光散乱反射材を光学的に透明な樹脂中に含有させているように構成した。
【００１６】
また、上記課題を解決するために本発明では、前記静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置を、前記光透過層は、光波長３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ未満に吸光度極大を有する化合物からなる光吸収材、あるいは光波長３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ未満に吸光度極大を有する分子構造体からなる材料を含んでいるように構成した。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、特に電気特性において耐環境の信頼性が高い、金属ナノワイヤの導電膜を用いて静電容量の変化の検出を実現する静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る表示装置を説明するための断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る表示装置が液晶表示装置である実施例を説明するための断面図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係る表示装置を説明するための断面図である。
【図４】本発明の第三の実施形態に係る表示装置を説明するための断面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態に係る表示装置が液晶表示装置である実施例を説明するための断面図である。
【図６】本発明の第四の実施形態に係る表示装置を説明するための断面図である。
【図７】本発明の第五の実施形態に係る表示装置を説明するための断面図である。
【図８】本発明に係る静電容量結合方式タッチパネルを説明するための基板平面図である。
【図９】本発明に係る静電容量結合方式タッチパネルの透明電極と引出し配線の接続部を説明するための(a)拡大図と、(b)断面図である。
【図１０】Ｘ位置座標を検出する透明電極の接続部とＹ位置座標を検出する透明電極の接続部との交差部を説明するための(a)拡大図と、(b)断面図である。
【図１１】図８に示す静電容量結合方式タッチパネルの製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図１２】図１１に続く、図８に示す静電容量結合方式タッチパネルの製造方法の一例を説明するための工程図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
発明が解決しようとする課題の欄に記載した課題を解決するため、タッチパネル入力装置付き表示装置に対して、表示装置としての画面表示性能を維持しながら、タッチパネル上面から入射される外光と表示装置からのタッチパネル背面に入射させる表示光の影響を除去することが重要となる。
【００２０】
このため、上述の目的を達成するために、本発明のタッチパネル入力装置付き表示装置は、透明基板上にＸＹ位置座標を検出する透明電極が設けられ、透明電極に対してタッチされた位置を静電容量結合により検出する静電容量結合方式タッチパネルを入力装置としたタッチパネル基板を表示装置上面に貼り合わせた構造を有していて、タッチパネル基板の上面側、あるいはタッチパネルの上面側と下面側に波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層を備えるように構成した。
【００２１】
このタッチパネルにおいては、詳細を後述する通り、透明電極は透明樹脂中に金属ナノワイヤを含有した導電膜からなり、導電膜の一部表面に積層して、透明樹脂の表面層から露出された金属ナノワイヤと接合されており、タッチパネルの外部回路と接続するための引き出し配線と透明電極とを接続するための接続電極を備えている。
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図１２を用いて説明する。
【実施例１】
【００２２】
第一の実施形態の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置を図１の断面図に示す。
本実施例の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置は、表示装置１０１の上面に静電容量結合方式タッチパネル１０２を備え、さらにタッチパネルの上面に、波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層となる特定波長域光透過層１０３を備えている。
【００２３】
本実施例について、表示装置１０１が液晶表示装置である実施例を図２の断面図に示す。
表示装置が液晶表示装置の場合、液晶表示装置２０１は次のような構造を備えている。第１の透明基板２０５上にマトリクス状に配置される薄膜トランジスタ回路の画素集合体である表示回路を備え、第１の透明基板２０５の対向面に、第２の透明基板２０７があり、対向する基板２０５と２０７により挟持された液晶層２０６を備えている。基板２０５と２０７の外側には、偏光に対して光学的直交状態の組み合わせとなる２つの偏光板２０４，２０８を備えており、バックライト２０３からの可視光領域の発光が偏光板２０４ならびに基板２０５を通して、画像表示光として、偏光板２０８を透過する。
【００２４】
液晶表示装置２０１の上面には、光学的に透明な接着層２０９を介して、静電容量結合方式タッチパネル２０２(タッチパネルの構成の詳細は後述する)を貼り合わせている。タッチパネル２０２は、タッチパネル透明基板２１０表面にタッチ位置座標を検出するためのタッチパネル透明電極回路２１１を備えている。
【００２５】
本実施例では、タッチパネル２０２上面に光学的透明性接着層２１２を介して、表面を保護するカバー透明基板２１３を貼り合わせている。このカバー透明基板表面に波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層となる特定波長域光透過層２１４を備えている。本実施例では、光透過層２１４がカバー透明基板２１３表面に存在するが、逆に光透過層２１４を下層に備え、カバー透明基板２１３を最表面に備えることも可能である。
上記の実施例において、液晶表示装置２０１は、液晶を光学シャッターとして駆動させるが、液晶駆動方式には、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）、ＩＰＳ（In-Place-Switching）、ＶＡ（Vertical Alignment）、ＴＮ（Twisted Nematic）が知られており、これらを用いることが可能である。
【００２６】
タッチパネル２０２の透明基板２１０としては、例えばソーダガラス、ホウケイ酸ガラスなどのアルカリガラス、無アルカリガラス、または化学強化ガラスなどのガラス基板が適している。また、透明性を有するポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフレタートなどのポリエステルフィルム、耐熱性と透明性の高いポリイミドフィルムも知られており、透明性を有するこのような樹脂系基板を用いることも可能である。
【００２７】
本発明で用いる波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層２１４においては、光波長４３０ｎｍ未満にバンドギャップを有する半導体化合物微粒子を光学的に透明な樹脂中に含有させた材料膜からなっており、半導体化合物微粒子の光吸収、光散乱反射により波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させるために適している。
光波長４３０ｎｍ未満にバンドギャップを有する半導体化合物微粒子は、ＳｉＣ微粒子を主体に、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３から選ばれた化合物微粒子を加えたものが適している。微粒子の形状としては、直径１０ｎｍから１００ｎｍ範囲が適している。
【００２８】
半導体化合物微粒子を含有する光学的に透明な樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂などが適している。さらに具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレートなどが適している。ポリイミド樹脂の場合は、分子構造としてジフェニルエーテル骨格、あるいはビフェニル骨格を組み合わせた構造を有するポリイミドが望ましい。
【００２９】
本発明で用いる波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層２１４においては、光波長３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ未満に吸光度極大を有する化合物からなる光吸収材を備えている、あるいは光波長３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ未満に吸光度極大を有する分子構造体からなる材料を含んでいる。微粒子の形状としては、直径１０ｎｍから１００ｎｍ範囲が適している。
光波長３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ未満に吸光度極大を有する化合物としては、ハロゲン化銅微粒子、銀微粒子などが適している。微粒子の形状としては、直径１０ｎｍから１００ｎｍ範囲が適している。
光波長３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ未満に吸光度極大を有する分子構造体からなる材料としては、分子構造としてジフェニルエーテル骨格、あるいはビフェニル骨格を組み合わせた構造を有するポリイミド樹脂が適している。
本発明の静電容量結合方式タッチパネルを備えた表示装置では、波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層が、波長４３０ｎｍ以上の光透過率が５０％以上である。
【００３０】
光学的に透明な接着層２０９としては、一般的に光学的透明接着材（Optically Clear Adhesive）と称される液状接着材料、接着テープが適している。
カバー透明基板２１３としては、化学強化ガラスが適している。
【００３１】
本実施例では、カバー透明基板２１３と特定波長域光透過層２１４を分けて設けているが、カバー透明基板となる化学強化ガラス中に、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３、ハロゲン化銅、銀などの微粒子などを含有させることで、カバー透明基板に特定波長域光透過層の機能を一体化することも可能である。微粒子の形状としては、直径１０ｎｍから１００ｎｍ範囲が適している。
【実施例２】
【００３２】
第二の実施形態の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置を図３の断面図に示す。
本実施例の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置は、液晶表示装置３０１の上面に、光学的に透明な接着層３０９を介して、静電容量結合方式タッチパネル３０２を貼り合わせている。タッチパネル３０２は、タッチパネル透明基板３１１面にタッチ位置座標を検出するためのタッチパネル透明電極回路３１０を備えている。
さらにタッチパネル透明基板３１１の上面に、波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層となる第２の特定波長域光透過層３１２を備えている。
【００３３】
本実施例では、タッチパネル透明基板３１１と特定波長域光透過層３１２を分けて設けているが、透明基板中に、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３、ハロゲン化銅、銀などの微粒子などを含有させることで、透明基板に特定波長域光透過層の機能を一体化することも可能である。微粒子の形状としては、直径１０ｎｍから１００ｎｍ範囲が適している。
また、タッチパネル透明基板３１１として、分子構造としてジフェニルエーテル骨格、あるいはビフェニル骨格を組み合わせた構造を有するポリイミド樹脂を用いることで、透明基板に特定波長域光透過層の機能を一体化することも可能である。
【実施例３】
【００３４】
第三の実施形態の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置を図４の断面図に示す。
本実施例の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置は、表示装置４０１の上面に、波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層となる第１の特定波長域光透過層４０２を、その上面に静電容量結合方式タッチパネル４０３を、さらにタッチパネルの上面に波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層となる第２の特定波長域光透過層４０４を備えている。
【００３５】
本実施例について、表示装置が液晶表示装置である実施例を図５の断面図に示す。表示装置が液晶表示装置の場合、液晶表示装置５０１は次のような構造を備えている。第１の透明基板５０５上にマトリクス状に配置される薄膜トランジスタ回路の画素集合体である表示回路を備え、第１の透明基板５０５の対向面に、第２の透明基板５０７があり、対向する基板５０５と５０７により挟持された液晶層５０６を備えている。基板５０５と５０７の外側には、偏光に対して光学的直交状態の組み合わせとなる２つの偏光板５０４，５０８を備えており、バックライト５０３からの可視光領域の発光が偏光板５０４ならびに基板５０５を通して、画像表示光として、偏光板５０８を透過する。
【００３６】
液晶表示装置５０１の上面には、光学的に透明な接着層５０９を介して、波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層となる第１の特定波長域光透過層５１０を備え、その上面に静電容量結合方式タッチパネル５０２を備えている。
タッチパネル５０２は、タッチパネル透明基板５１１表面にタッチ位置座標を検出するためのタッチパネル透明電極回路５１２を備えている。
本実施例では、タッチパネル５０２上面に光学的透明性接着層５１３を介して、表面を保護するカバー透明基板５１４を貼り合わせている。このカバー透明基板表面に波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層となる第２の特定波長域光透過層５１５を備えている。
【００３７】
本実施例では、光透過層５１５がカバー透明基板５１４表面に存在するが、逆に光透過層５１５を下層に備え、カバー透明基板５１４を最表面に備えることも可能である。
【００３８】
また、本実施例では、カバー透明基板５１４と特定波長域光透過層５１５を分けて設けているが、カバー透明基板となる化学強化ガラス中に、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３、ハロゲン化銅、銀などの微粒子などを含有させることで、カバー透明基板に特定波長域光透過層の機能を一体化することも可能である。微粒子の形状としては、直径１０ｎｍから１００ｎｍ範囲が適している。
また、本実施例では、タッチパネル透明基板５１１と特定波長域光透過層５１０を分けて設けているが、透明基板中に、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３、ハロゲン化銅、銀などの微粒子などを含有させることで、透明基板に特定波長域光透過層の機能を一体化することも可能である。微粒子の形状としては、直径１０ｎｍから１００ｎｍ範囲が適している。
また、タッチパネル透明基板５１１として、分子構造としてジフェニルエーテル骨格、あるいはビフェニル骨格を組み合わせた構造を有するポリイミド樹脂を用いることで、透明基板に特定波長域光透過層の機能を一体化することも可能である。
【実施例４】
【００３９】
第四の実施形態の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置を図６の断面図に示す。
本実施例の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置は、液晶表示装置６０１の上面に直接、波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層となる第１の特定波長域光透過層６０９を備え、光学的に透明な接着層６１０を介して、静電容量結合方式タッチパネル６０２を貼り合わせている。タッチパネル６０２は、タッチパネル透明基板６１２面にタッチ位置座標を検出するためのタッチパネル透明電極回路６１１を備えている。
さらにタッチパネル透明基板６１２の上面に、波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層となる第２の特定波長域光透過層６１３を備えている。
【実施例５】
【００４０】
第五の実施形態の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置を図７の断面図に示す。
本実施例の静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置７０１を備えている。表示装置７０１の第１の基板７０３にマトリクス状に配置される薄膜トランジスタ回路の画素集合体である表示回路層７０４を備え、その上層に薄膜トランジスタ回路とつながる電極層間に有機エレクトロルミネッセンス材料の極薄膜を形成して、電極へ電流印加により有機エレクトロルミネッセンス材料が発光する回路層７０５を備えている。基板７０３の対向面に、光透過のために透明な封止層７０６で接合されている透明基板７０７で外環境に対して封止されている。有機エレクトロルミネッセンス発光回路層７０５からの発光が、封止層７０６、対向基板７０７を透過して表示光となり、有機エレクトロルミネッセンス表示装置７０１を実現する。
【００４１】
表示装置７０１の上面には、光学的に透明な接着層７０８を介して、静電容量結合方式タッチパネル７０２を貼り合わせている。タッチパネル７０２は、タッチパネル透明基板７０９表面にタッチ位置座標を検出するためのタッチパネル透明電極回路７１０を備えている。タッチパネル７０２上面に光学的透明性接着層７１１を介して、表面を保護するカバー透明基板７１２を貼り合わせている。このカバー透明基板表面に波長４３０ｎｍ以上の可視光を透過させる光透過層となる特定波長域光透過層７１３を備えている。
【００４２】
本実施例では、光透過層７１３がカバー透明基板７１２表面に存在するが、逆に光透過層７１３を下層に備え、カバー透明基板７１２を最表面に備えることも可能である。
【００４３】
また、本実施例では、カバー透明基板７１２と特定波長域光透過層７１３を分けて設けているが、カバー透明基板となる化学強化ガラス中に、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＷＯ３、ＴｉＯ２、ＳｒＴｉＯ３、ハロゲン化銅、銀などの微粒子などを含有させることで、カバー透明基板に特定波長域光透過層の機能を一体化することも可能である。微粒子の形状としては、直径１０ｎｍから１００ｎｍ範囲が適している。
【実施例６】
【００４４】
上記した実施例１乃至５に係る静電容量結合方式タッチパネルを図８の基板平面図に示す。
本タッチパネルでは、透明基板８０１の片面上にタッチ位置座標を検出する領域であるタッチ画面８０２があり、この領域に静電容量変化を検出してＸ、Ｙ位置座標を出力するそれぞれの透明電極８０３，８０４を備えている。Ｘ位置座標を検出するための透明電極８０３は、同一のＸ位置座標に対応する透明電極８０３同士が接続され、Ｙ位置座標を検出するための透明電極８０４は、同一のＹ位置座標に対応する透明電極８０４同士が接続される。これら透明電極には、タッチパネルとしての電気信号を制御する素子回路と接続するための引出し配線８０５と、その引出し配線と透明電極を接続する電極８０６、ならびに駆動回路素子と接続する端子部８０７が配置されている。
【００４５】
タッチパネルに用いる透明基板８０１としては、ソーダガラスや、ホウケイ酸ガラスなどのアルカリガラスや、無アルカリガラス、化学強化ガラスなどのガラス基板が適している。また、透明性を有するポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフレタートなどのポリエステルフィルム、耐熱性と透明性の高いポリイミドフィルムも知られており、透明性を有するこのような樹脂系基板を用いることが可能である。
【００４６】
引出し配線８０５は、スパッタ法や蒸着法で成膜される金属電極が適している。具体的には、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｕ，Ｎｉなどの合金、積層、単独構成の電極が挙げられる。また、Ａｇ導電ペーストを用いて形成されることも可能である。
【００４７】
引出し配線８０５とＹ位置座標を出力する透明電極８０４の接続部のＡ拡大図と断面構造を図９に示す。
この引出し配線８０５と透明電極８０４を接続する電極８０６は、引出し配線８０５を形成する際に、透明電極８０４の端部に積層する構造で形成されるものであり、特に引出し配線と個別の工程が必要とされるものではない。透明電極８０４は、同一のＹ位置座標に対応する透明電極同士が接続されて、引出し配線８０５と接続される。引出し配線８０５と、Ｘ位置座標を出力する透明電極８０３の接続部の断面構造も同様である。
【００４８】
これらＸ、Ｙ位置座標に対応する透明電極８０３，８０４の接続部の交差部のＢ拡大図、およびＤ−Ｄ断面構造を図１０に示す。
Ｙ位置座標を出力する透明電極８０４の接続部に対して、Ｘ座標を出力する透明電極８０３の接続部の交差部は、絶縁樹脂からなる透明樹脂層８１２により、絶縁された構造となっている。
上記の透明電極８０３，８０４に含有される金属ナノワイヤは、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃ、Ｐｄなどのナノワイヤを用いることができる。この中でも、導電膜としての導電性と光透過性の観点からＡｇナノワイヤが最も適する構成材料である。
このタッチパネルにおける金属ナノワイヤは、断面直径１０〜１００ｎｍ、長さ１〜１００μｍ範囲にある。
また、このタッチパネルにおいて、透明基板８０１表面に対して導電膜の透明樹脂８１０，８１２が接合する構造を備え、導電膜の表面層(８１１，８１３)１０〜２００ｎｍ厚に金属ナノワイヤを含有している。
【実施例７】
【００４９】
上記の実施例６のタッチパネルを図１１、図１２で示す工程にて、以下の条件で作製した。
まず、図１１(1)に示すように、透明樹脂中に金属ナノワイヤが含有された感光性樹脂組成物フィルム８２１を備えた支持体フィルム８２２を用意する。これは、感光性樹脂組成物フィルム８２１を支持するための支持体フィルム８２２に、感光性樹脂組成物フィルム８２１が積層されたフィルム構造の部材である。この感光性樹脂組成物フィルム８２１には、金属ナノワイヤ含有層８２３を含む。
【００５０】
次に、図１１(2)に示すように、支持体フィルム８２２に積層されている金属ナノワイヤ含有層８２３を含む感光性樹脂組成物フィルム８２１を、フィルム転写により透明基板８０１に貼り合わせる。
【００５１】
次に、図１１(3)に示すように、感光性樹脂組成物フィルム８２１を所望の形状に遮光マスクを介して露光し、アルカリ性現像液を用いて露光工程での未露光部分を除去し、透明基板８０１上に所望の形状で形成された透明樹脂８１０中に含有された金属ナノワイヤの導電膜８１１からなるＹ位置座標を出力する透明電極８０４を形成する。
【００５２】
次に、Ｙ位置座標を出力する透明電極８０４の形成後は、Ｘ位置座標を出力する透明電極８０３を形成するために、図１１(4)に示すように、上記の図１１(2)と同様に、再度フィルム転写により感光性樹脂組成物フィルム８２４を透明基板８０１に貼り合わせる。なお、図１１(3)は、図１０のＤ−Ｄ断面を表し、図１１(4)は、図１０のＥ−Ｅ断面を表している。
【００５３】
次に、図１２(5)に示すように、上記の図１１(2)と同様に、所望の形状に遮光マスクを介して露光し、アルカリ性現像液を用いて露光工程での未露光部分を除去し、透明基板８０１上に所望の形状で形成された透明樹脂８１２中に含有された金属ナノワイヤの導電膜８１３からなるＸ位置座標を出力する透明電極８０３を形成する。
【００５４】
次に、図１２(6)に示すように、透明基板８０１の表面に、外部回路と接続するための引き出し配線８０５と、この引出し配線８０５と透明電極８０４を接続する接続電極８０６を形成する。ここでは、フレーク形状のＡｇを含有する導電ペースト材料を使ってスクリーン印刷法を用いて、引き出し配線８０５、接続電極８０６を同時に形成している。
【００５５】
上述した(1)〜(6)の工程により、金属ナノワイヤが透明樹脂による固体物中に固定されている感光性樹脂組成物フィルム８２１，８２４を用いて、金属ナノワイヤ同士の相対位置関係はフィルム転写や露光、現像により導電膜を形成した後も変動はないので、高品位のＸＹ位置座標の透明電極８０３，８０４を有する静電容量結合方式タッチパネルを作成することが可能となり、これにより静電容量結合方式タッチパネル入力装置付き表示装置を実現する。
【符号の説明】
【００５６】
１０１…表示装置、１０２…静電容量結合方式タッチパネル、１０３…特定波長域光透過層、
２０１…液晶表示装置、２０２…静電容量結合方式タッチパネル、２０３…バックライト、２０４…偏光板、２０５…第１の透明基板（薄膜トランジスタ回路基板）２０６…液晶層、２０７…第２の透明基板、２０８…偏光板、２０９…光学的透明性接着層、２１０…タッチパネル透明基板、２１１…タッチパネル透明電極回路、２１２…光学的透明性接着層、２１３…カバー透明基板、２１４…特定波長域光透過層、
３０１…液晶表示装置、３０２…静電容量結合方式タッチパネル、３０３…バックライト、３０４…第１の偏光板、３０５…第１の透明基板（薄膜トランジスタ回路基板）、３０６…液晶層、３０７…第２の透明基板、３０８…第２の偏光板、３０９…光学的透明性接着層、３１０…タッチパネル透明電極回路、３１１…タッチパネル透明基板、３１２…特定波長域光透過層、
４０１…表示装置、４０２…第１の特定波長域光透過層、４０３…静電容量結合方式タッチパネル、４０４…第２の特定波長域光透過層、
５０１…液晶表示装置、５０２…静電容量結合方式タッチパネル、５０３…バックライト、５０４…第１の偏光板、５０５…第１の透明基板（薄膜トランジスタ回路基板）、５０６…液晶層、５０７…第２の透明基板、５０８…第２の偏光板、５０９…光学的透明性接着層、５１０…第１の特定波長域光透過層、５１１…タッチパネル透明基板、５１２…タッチパネル透明電極回路、５１３…光学的透明性接着層、５１４…カバー透明基板、５１５…第２の特定波長域光透過層、
６０１…液晶表示装置、６０２…静電容量結合方式タッチパネル、６０３…バックライト、６０４…第１の偏光板、６０５…第１の透明基板（薄膜トランジスタ回路基板）、６０６…液晶層、６０７…第２の透明基板、６０８…第２の偏光板、６０９…第１の特定波長域光透過層、６１０…光学的透明性接着層、６１１…タッチパネル透明電極回路、６１２…タッチパネル透明基板、６１３…第２の特定波長域光透過層、
７０１…有機エレクトロルミネッセンス表示装置、７０２…静電容量結合方式タッチパネル、７０３…第１の基板、７０４…薄膜トランジスタ回路基板層、７０５…有機エレクトロルミネッセンス発光回路層、７０６…光学的透明性封止層、７０７…対向封止透明基板、７０８…光学的透明性接着層、７０９…タッチパネル透明基板、７１０…タッチパネル透明電極回路、７１１…光学的透明性接着層、７１２…カバー透明基板、７１３…特定波長域光透過層、
８０１…タッチパネル透明基板、８０２…タッチ画面、８０３…静電容量結合検出透明電極（Ｘ座標）、８０４…静電容量結合検出透明電極（Ｙ座標）、８０５…タッチパネル回路接続引出し配線、８０６…透明電極と引出し配線の接続電極、８０７…タッチパネル駆動回路素子接続端子、８１０…透明電極の透明樹脂層、８１１…透明電極の金属ナノワイヤ含有層、８１２…透明電極の透明樹脂層、８１３…透明電極の金属ナノワイヤ含有層、８２１…透明樹脂中に金属ナノワイヤを含有する感光性樹脂組成物フィルム、８２２…支持体フィルム、８２３…金属ナノワイヤ含有層、８２４…転写貼り付け後の感光性樹脂組成物フィルム。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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