本發(fā)明涉及適用于通過手指、記錄筆等的接觸而能夠輸入信息的輸入顯示裝置等的觸摸傳感器。

背景技術：

以往，公知有在透明基材的兩側具有金屬配線層、且在金屬配線層的可視側層疊圓偏振光膜的觸摸傳感器。這樣的觸摸傳感器能夠大面積化且傳感器精度較高，因此，期待著應用于能夠觸摸操作的便攜式(Laptop)個人計算機等。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011－180769號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

然而，在以往的觸摸傳感器中，存在其使用者依然看到金屬配線層的圖案這樣的問題，尋求該問題的改善。

本發(fā)明的目的在于提供一種生產率優(yōu)異、并且不產生金屬配線的斷線而能夠實現(xiàn)較高的可靠性、且金屬配線層難以看到的使用感良好的觸摸傳感器。

本發(fā)明人等對觸摸傳感器的結構進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)：著眼于膜基材的表面形狀、以及在該膜基材的兩面形成的金屬配線層的尺寸和圓偏振光膜的配置，通過將這些設為恰當?shù)男螤?、尺寸和配置，能夠提供一種生產率優(yōu)異、不產生金屬配線的斷線而可實現(xiàn)較高的可靠性、且金屬配線層的網格狀圖案難以看到的觸摸傳感器。

用于解決問題的方案

即、本發(fā)明的主旨如下所述。

(1)一種觸摸傳感器，其特征在于，其具有：

膜基材，其在兩側的表面分別具有多個突起；

第1金屬配線層，其圖案形成于所述膜基材的可視側的表面上；

圓偏振光膜，其層疊于所述第1金屬配線層的可視側；

第2金屬配線層，其圖案形成于所述膜基材的與可視側相反的一側的表面，

所述第1金屬配線層的線寬度和所述第2金屬配線層的線寬度超過5μm且小于8μm，且所述第1金屬配線層的厚度和所述第2金屬配線層的厚度是0.1μm以上且小于0.5μm。

(2)根據(jù)上述(1)記載的觸摸傳感器，其特征在于，在俯視所述膜基材的形成有所述第1金屬配線層或所述第2金屬配線層那一側的表面時，所述突起的外徑超過0且是3μm以下。

(3)根據(jù)上述(1)記載的觸摸傳感器，其特征在于，所述突起的高度超過0且小于3μm。

(4)根據(jù)上述(1)記載的觸摸傳感器，其特征在于，所述第1金屬配線層和所述第2金屬配線層具有扁平形狀，線寬度相對于厚度的比率是15～50。

(5)根據(jù)上述(1)記載的觸摸傳感器，其特征在于，所述第1金屬配線層和所述第2金屬配線層形成為網格狀。

(6)根據(jù)上述(1)記載的觸摸傳感器，其特征在于，所述膜基材是在光學上具有各向同性的聚合物膜。

(7)根據(jù)上述(6)記載的觸摸傳感器，其特征在于，所述聚合物膜由聚環(huán)烯烴或聚碳酸酯形成。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，在膜基材的表面設有多個突起。由此，對膜基材賦予滑動性、耐磨性，在對第1金屬配線層和第2金屬配線層連續(xù)地進行成膜之際，能夠一邊將品質維持得較高、一邊提高其成膜速度來提高生產率。

另外，第1金屬配線層和第2金屬配線層具有預定的線寬度，且在第1金屬配線層的可視側的表面設有圓偏振光膜。圓偏振光膜具有在外部光入射到觸摸傳感器時、將由各金屬配線層反射的光吸收的功能。由此，在各金屬配線層層疊于膜基材之際，能夠防止因膜基材的突起引起的金屬配線的斷線，能夠實現(xiàn)較高的可靠性。另外，能夠防止網格狀圖案等兩個金屬配線層光亮而被看到，能夠實現(xiàn)良好的使用感。

而且，第1金屬配線層的厚度和第2金屬配線層的厚度比現(xiàn)有技術中的金屬配線層更薄，是0.1μm以上且小于0.5μm。對于這樣的結構，在外部光從斜方向入射到觸摸傳感器時，各金屬配線層的側面能夠不光亮，更難以看到兩個金屬配線層。

附圖說明

圖1是概略地表示本發(fā)明的實施方式的觸摸傳感器的結構的剖視圖。

圖2是圖1中的觸摸傳感器的局部放大圖，圖2的(a)是俯視圖，圖2的(b)是沿著圖2的(a)中的線C－C的剖視圖。

圖3是表示圖1中的金屬配線層的圖案的俯視圖，圖3的(a)是形成于膜基材的兩面的兩個金屬配線層的配置關系，圖3的(b)是表示各金屬配線層的單位圖案的放大圖。

圖4是說明利用圖1中的圓偏振光膜吸收反射光的原理的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的實施方式。

圖1是概略地表示本實施方式的觸摸傳感器的結構的圖。此外，圖1中的各結構的長度、寬度或者厚度表示其一個例子，本發(fā)明的觸摸傳感器的各結構的長度、寬度或者厚度并不限于圖1的各結構的長度、寬度或者厚度。

如圖1所示，本發(fā)明的觸摸傳感器包括：在兩側的表面11a、11b分別具有后述的多個突起的膜基材11；在該膜基材的一側表面11a上形成的金屬配線層12(第1金屬配線層)；在膜基材11的可視側A形成的圓偏振光膜14；以及在膜基材11的另一側表面11b上形成的金屬配線層15(第2金屬配線層)。

具體而言，如圖2的(a)、(b)所示，膜基材11在形成有金屬配線層12那一側的表面11a具有多個突起31。并且，構成金屬配線層12的各配線連續(xù)地形成于膜基材11的表面11a和突起31的表面31a這兩者上。金屬配線層12的線寬度超過5μm且是8μm以下，金屬配線層12的厚度是0.1μm以上且小于0.5μm。另外，膜基材11在形成有金屬配線層15那一側的表面11b也具有與多個突起31同樣的多個突起(未圖示)。金屬配線層15的線寬度與金屬配線層12同樣地超過5μm且是8μm以下，金屬配線層15的厚度是0.1μm以上且小于0.5μm。

在觸摸傳感器中，具有各金屬配線層那一側的表面電阻值優(yōu)選是0.1Ω/□～400Ω/□，進一步優(yōu)選是0.1Ω/□～100Ω/□，特別優(yōu)選是1Ω/□～60Ω/□。觸摸傳感器的透射率優(yōu)選是30％以上，進一步優(yōu)選是40％以上。

本發(fā)明的觸摸傳感器只要在可視側A依次具有膜基材11、金屬配線層12、圓偏振光膜14，就也可以在各層間含有其他層。例如，觸摸傳感器也可以具有配置于金屬配線層12與圓偏振光膜14之間的粘接層13(圖1)。

(膜基材)

本發(fā)明所使用的膜基材用于支承金屬配線層。該膜基材既可以是單層，也可以是多層。膜基材的厚度出于透明性、處理性的觀點考慮優(yōu)選是20μm～200μm。

上述膜基材在形成有金屬配線層的兩面具有多個突起。通過在膜基材的表面設置多個突起，對膜基材賦予滑動性、耐磨性，在對金屬配線層連續(xù)地進行成膜之際，一邊能夠將品質維持得較高、一邊提高其成膜速度來提高生產率。

在俯視膜基材的形成有金屬配線層那一側的表面時，突起的外徑D超過0且是3μm以下，優(yōu)選是0.1μm～2μm。突起的外徑例如能夠通過以預定倍率對膜基材的形成有金屬配線層那一側的表面進行圖像觀察來測定。在外徑D是3μm以下的情況下，能夠可靠地防止金屬配線在膜基材的表面與突起表面的邊界部附近斷線。

突起的高度以膜基材的平坦的面為基準優(yōu)選超過0且是3μm以下，進一步優(yōu)選0.1μm～2μm。

突起的形狀在本實施方式中是大致圓頂型，膜基材的面方向截面是大致圓形，厚度方向截面是大致半圓形(圖2)。不過，本發(fā)明中的突起只要是對膜基材賦予滑動性、耐磨性、另外能夠連續(xù)地且以較快的速度對高品質的金屬配線層進行成膜，也可以是圓頂型以外的其他形狀。

作為在膜基材上設置突起的方法，可列舉出使滑劑分散于該膜基材的內部的方法、將分散有多個粒子的粘合劑(binder)涂敷于膜表面的方法等。

構成膜基材的膜優(yōu)選在光學上具有各向同性的聚合物膜。在本發(fā)明中，“在光學上具有各向同性”是指，以波長590nm測定的面內的相位差值小于10nm。只要使用這樣的聚合物膜，在外部光入射到觸摸傳感器時，光的相位的變化在兩個金屬配線層之間較小，因此，能夠利用圓偏振光膜有效地阻斷由各金屬配線層反射的光。該聚合物膜例如是沒有被延伸加工的無延伸膜。

上述聚合物膜例如是聚環(huán)烯烴膜、或聚碳酸酯膜。該聚合物膜能夠從例如日本瑞翁株式會社、帝人化成株式會社等取得。

(金屬配線層)

本發(fā)明所使用的金屬配線層為了賦予透光性而例如圖案形成為網格狀。上述金屬配線層的網格狀圖案沒有特別限制，例如是正方形格子、菱形格子、或多邊形格子。例如，如圖3的(a)所示，在金屬配線層12、15的圖案是正方形格子的情況下，在俯視中金屬配線層12與金屬配線層15錯開半節(jié)地配置。此時，金屬配線層12中的節(jié)距P定義為從接近配置的兩個配線中的一個配線的中心到另一個配線的中心的長度，網狀空間的長度L定義為從上述節(jié)距減去上述配線的線寬度D而得到的值(圖3的(b))。

形成上述金屬配線層的材料只要具有導電性，就沒有限制，優(yōu)選銀、銅或它們的合金，進一步優(yōu)選銅。

上述金屬配線層的線寬度超過5μm且小于8μm，優(yōu)選超過5.5μm且是7μm以下。只要是這樣的線寬度的范圍，就能夠防止因膜基材的突起引起的斷線。在線寬度是5μm以下的情況下，雖然難以看到金屬配線層的網格狀圖案，但金屬配線由于膜基材的突起而斷線的頻度變高，若大量生產，則品質和可靠性變低。另一方面，在線寬度是8μm以上的情況下，金屬配線層的網格狀圖案被明顯地看到。

金屬配線層的厚度是0.1μm以上且小于0.5μm，優(yōu)選超過0.1μm且是0.4μm以下，進一步優(yōu)選是0.15μm～0.35μm。金屬配線層通過使其厚度薄于例如2μm，能夠更加防止網格狀圖案被看到。這樣的結構在外部光從斜方向入射到觸摸傳感器時金屬配線層的側面不會光亮，難以看到。

本發(fā)明的金屬配線層的特征在于具有扁平形狀這點，優(yōu)選線寬度相對于厚度的比率(線寬度/厚度)是10以上且小于80，進一步優(yōu)選是15～50。滿足這樣的關系的觸摸傳感器的生產率優(yōu)異、不產生金屬配線的斷線，且難以看到金屬配線層的網格狀圖案。

為了獲得觸摸面板傳感器所需的導電性，金屬配線層的截面積優(yōu)選0.5μm²～4μm²，進一步優(yōu)選0.5μm²～3.2μm²，特別優(yōu)選0.5μm²～2.5μm²。

為了獲得充分的透光性，金屬配線層的節(jié)距優(yōu)選200μm～800μm，進一步優(yōu)選350μm～650μm。金屬配線層的開口率優(yōu)選95％～99％，進一步優(yōu)選96％～99％。

作為形成上述金屬配線層的方法，可使用如下方法：例如，在膜基材的整個表面形成金屬層之后，在金屬層上層疊預定的抗蝕劑圖案(resist pattern)，通過蝕刻(etching)，去除不需要區(qū)域的金屬層之后，剝離抗蝕劑，以形成網格狀的金屬配線層。對上述金屬層進行成膜的方法例如是濺射(spattering)法、鍍敷(plating)法、或它們的組合。

(圓偏振光膜)

本發(fā)明所使用的圓偏振光膜只要具有將直線偏振光轉換成圓偏振光的功能，就沒有特別限制，代表性地，如圖4所示，是直線偏振光膜14a和λ/4相位差膜14b的層疊體。

在本發(fā)明中，“λ/4相位差膜”是指，相對于測定波長λ，具有1/4的面內相位差值的相位差膜。不過，無需嚴格地為1/4，例如在以波長590nm測定的情況下，面內相位差值是120nm～180nm即可。

所述那樣的圓偏振光膜通過層疊于金屬配線層12的可視側A，從而在外部光入射到觸摸傳感器時，吸收由各金屬配線層反射的光，防止圖案光亮而被看到。若使用圖4具體地說明，首先，對于金屬配線層12，入射到觸摸傳感器的外部光(在光的振動方向沒有各向異性的自然光)在通過直線偏振光膜14a之際，轉換成沿著水平方向振動的直線偏振光，向λ/4相位差膜14b入射。入射到λ/4相位差膜14b的直線偏振光轉換成例如右旋的圓偏振光，被金屬配線層12的表面反射。反射的圓偏振光在反射時轉換成反轉(左旋)的圓偏振光，向λ/4相位差膜14b入射。入射到λ/4相位差膜14b的左旋的圓偏振光轉換成沿著與直線偏振光膜14a的吸收軸X一致的方向(朝向與入射時的朝向差90度的水平方向)振動的直線偏振光，被直線偏振光膜14a吸收。對于金屬配線層15，從λ/4相位差膜14b射出的右旋的圓偏振光透過各向同性的膜基材11和由金屬配線層15的表面反射的圓偏振光透過膜基材11，除此之外，以與上述同樣的原理反射光被直線偏振光膜14a吸收。這樣，通過將圓偏振光膜14配置于膜基材11的可視側A，由金屬配線層12反射的反射光和由金屬配線層15反射的反射光這兩者被圓偏振光膜吸收。

這樣的圓偏振光膜能夠例如通過在能夠從日東電工株式會社取得的偏光膜層疊從帝人化成株式會社等取得的λ/4相位差膜來制作。所述圓偏振光膜的總厚度沒有特別限制，優(yōu)選是50nm～200μm。

(粘接層)

本發(fā)明的觸摸傳感器優(yōu)選在第1金屬配線層與圓偏振光膜之間設有粘接層。能夠一邊用粘接層埋設第1金屬配線層的圖案、一邊將上述第1金屬配線層隔著上述粘接層與上述圓偏振光膜層疊。作為形成該粘接層的材料，沒有特別限制，代表性地是丙烯酸系粘合劑。粘接層的厚度優(yōu)選是1μm以上且小于25μm，進一步優(yōu)選是3μm～20μm。本發(fā)明的觸摸傳感器的第1金屬配線層的厚度薄成0.1μm以上且小于0.5μm，因此，在由粘接層埋設第1金屬配線層的圖案的情況下，也無需增大粘接層的厚度。即，上述粘接層的厚度能夠設為1μm以上且小于25μm，因此，能夠減薄觸摸傳感器的總厚度。

如上述那樣，根據(jù)本實施方式，在膜基材11的兩側的表面11a、11b設有多個突起31。由此，對膜基材11賦予滑動性、耐磨性，在對金屬配線層12、15連續(xù)地進行成膜之際，能夠一邊將品質維持得較高、一邊提高其成膜速度來提高生產率。另外，金屬配線層12、15具有預定的線寬度，且在金屬配線層12的可視側A設有圓偏振光膜14。由此，在金屬配線層12、15層疊于膜基材11之際，能夠防止因膜基材11的突起31引起的金屬配線的斷線，能夠實現(xiàn)較高的可靠性。另外，防止網格狀圖案的金屬配線層12光亮而被看到的同時、能夠防止金屬配線層15光亮而被看到，能夠實現(xiàn)良好的使用感。而且，金屬配線層12、15的厚度是0.1μm以上且小于0.5μm。這樣的結構在外部光從斜方向入射到觸摸傳感器時能夠使金屬配線層12、15的側面不光亮，使金屬配線層12、15更加難以看到。

以上，對本實施方式的觸摸傳感器進行了說明，但本發(fā)明并不限定于所述的實施方式，能夠基于本發(fā)明的技術思想進行各種變形和變更。

【實施例】

以下，說明本發(fā)明的實施例。

[實施例]

在厚度為100μm的聚環(huán)烯烴膜(日本瑞翁株式會社制、商品名“ZEONOR(注冊商標)”)的兩面涂敷分散有多個粒子(綜研化學株式會社制、商品名“MX180－TA”)的粘合劑(DIC社制、商品名「ELS888」)，制作了在表面具有多個突起(以膜基材的平坦的面為基準，高度為1.2μm)的膜基材。接著，在膜基材的涂敷有粘合劑的兩面利用DC濺射法分別對厚度為80nm的銅層進行成膜而形成了層疊體。接著，將該層疊體浸漬于電解銅鍍敷液，利用將電流密度設為0.5A/dm2的電解鍍敷法，使各銅層的厚度增加，使各銅層的總厚度為200nm(0.2μm)。將在膜基材的兩面具有銅層的層疊體從鍍敷液取出，進行了水洗、干燥。

接著，在膜基材的可視側的表面形成的銅層，層疊預定的抗蝕劑圖案，利用蝕刻法將不需要區(qū)域的銅層去除，之后，剝離抗蝕劑，形成了線寬度為6μm、節(jié)距為450μm、厚度為0.2μm、開口率為97％的、正方形格子狀(網格狀)的第1金屬配線層。另外，對膜基材的與可視側相反的一側的銅層也同樣地進行蝕刻，形成了線寬度為6μm、節(jié)距為450μm、厚度為0.2μm、開口率為97％的、正方形格子狀(網格狀)的第2金屬配線層。

接著，在第1金屬配線層的表面隔著厚度為15μm的丙烯酸系粘合劑層層疊包括直線偏振光膜和λ/4相位差膜的圓偏振光膜，制作了觸摸傳感器。

[比較例1]

變更鍍敷時間，將第1金屬配線層的厚度和第2金屬配線層的厚度均設為2μm，除此之外以與實施例同樣的方法制作了觸摸傳感器。

[比較例2]

對鍍敷時間和抗蝕劑圖案進行變更，將第1金屬配線層的線寬度和第2金屬配線層的線寬度均設為20μm、厚度設為2μm，除此之外，以與實施例同樣的方法制作了觸摸傳感器。

[比較例3]

變更抗蝕劑圖案，將第1金屬配線層的線寬度和第2金屬配線層的線寬度均設為8μm，除此之外，以與實施例同樣的方法制作了觸摸傳感器。

[比較例4]

變更抗蝕劑圖案，將第1金屬配線層的線寬度和第2金屬配線層的線寬度均設為3μm，除此之外，以與實施例同樣的方法制作了觸摸傳感器。

接著，如以下那樣對實施例的觸摸傳感器和比較例的觸摸傳感器進行了測定·評價。

(金屬線配線層的線寬度和節(jié)距的測定)

使用顯微鏡(奧林巴斯株式會社制、裝置名“MX61L”)來拍攝顯微鏡照片，基于拍攝到的照片對各值進行了實測。

(金屬配線層的厚度的測定)

切取以上述的方法制作成的觸摸傳感器的一部分并用樹脂澆注成型，使用顯微鏡(株式會社日立制作所制、裝置名“HF2000”)觀察截面，對各值進行了實測。

(開口率的計算)

將金屬配線層中的節(jié)距設為在單位圖案中接近配置的兩個配線中的一個配線的中心到另一個配線的中心的長度，另外，在將網狀空間的長度設為從上述節(jié)距減去上述配線的線寬度而得到的值的情況下，通過“(開口率)＝{(網狀空間長度/節(jié)距)²}×100”的式子求出。

(透射率的測定)

使用雙光束分光光度計(株式會社日立制作所制、裝置名“U4100”)對400nm～700nm的光的透射率進行測定，求出其平均值。

(金屬配線的斷線的評價)

使用放大鏡用肉眼觀察制作成的觸摸傳感器的整個面，對斷線的有無進行了確認。

(網格狀圖案的防可視性的評價)

在三波長發(fā)光型熒光燈的光源下目視觀察制作成的觸摸傳感器，從正面方向和斜方向這兩個方向對網格狀圖案是否可視進行確認，將網格狀圖案不可視的情況設為良好，將清楚地可視的情況設為不良。

將如上述那樣測定·評價的結果表示在表1中。

[表1]

根據(jù)表1的結果，在實施例中，第1金屬配線層的線寬度和第2金屬配線層的線寬度是6μm，且第1金屬配線層的厚度和第2金屬配線層的厚度是0.2μm，從正面方向和斜方向中的任一方向都沒有看到網格狀圖案，另外，也沒有確認到金屬配線的斷線。

另一方面，在比較例1中，第1金屬配線層的線寬度和第2金屬配線層的線寬度是6μm，且第1金屬配線層的厚度和第2金屬配線層的厚度是2μm，雖然沒有確認到金屬配線的斷線，但從斜方向觀察時看到網格狀圖案。

在比較例2中，第1金屬配線層的線寬度和第2金屬配線層的線寬度是20μm，且第1金屬配線層的厚度和第2金屬配線層的厚度是2μm，雖然沒有確認到金屬配線的斷線，但在從正面方向和斜方向這兩個方向觀察時，看到網格狀圖案。

在比較例3中，第1金屬配線層的線寬度和第2金屬配線層的線寬度是8μm，且第1金屬配線層的厚度和第2金屬配線層的厚度是0.2μm，雖然沒有確認到金屬配線的斷線，但在從正面方向觀察時看到網格狀圖案。

在比較例4中，第1金屬配線層的線寬度和第2金屬配線層的線寬度是3μm，且厚度是0.2μm，雖然沒有看到網格狀圖案，但確認到金屬配線的斷線。

產業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的觸摸傳感器是優(yōu)選使用于智能手機、平板終端(Slate PC)等便攜終端的電容型的觸摸傳感器。

附圖標記說明

11、膜基材；11a、表面；11b、表面；12、金屬配線層；13、粘接層；14、圓偏振光膜；14a、直線偏振光膜；14b、λ/4相位差膜；15、金屬配線層；31、突起；31a、表面。