特開 2022-78646 タッチパネル及び表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022078646

(43)【公開日】2022-05-25

(54)【発明の名称】タッチパネル及び表示装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20220518BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 400

G06F3/041 430

G06F3/041 450

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020189469

(22)【出願日】2020-11-13

(71)【出願人】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】岸田 克彦

(57)【要約】

【課題】高温高湿の環境下に長時間置かれた場合の金属電極の断線を抑制することができるタッチパネル及び表示装置を提供する。
【解決手段】タッチパネルは、複数のセンサ電極が設けられた表示領域と、前記表示領域の周辺に設けられた周辺領域と、を有し、前記周辺領域は、基部と、前記基部の上に設けられた第１パッシベーション層と、前記第１パッシベーション層の上に設けられた第２パッシベーション層と、前記第１パッシベーション層と前記第２パッシベーション層との間に設けられ、前記センサ電極に電気的に接続された金属配線と、を有し、前記周辺領域において、前記第１パッシベーション層に開口部が形成され、前記第２パッシベーション層は、前記開口部を通じて前記基部に接触している。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のセンサ電極が設けられた表示領域と、
前記表示領域の周辺に設けられた周辺領域と、
を有し、
前記周辺領域は、
基部と、
前記基部の上に設けられた第１パッシベーション層と、
前記第１パッシベーション層の上に設けられた第２パッシベーション層と、
前記第１パッシベーション層と前記第２パッシベーション層との間に設けられ、前記センサ電極に電気的に接続された金属配線と、
を有し、
前記周辺領域において、前記第１パッシベーション層に開口部が形成され、前記第２パッシベーション層は、前記開口部を通じて前記基部に接触していることを特徴とするタッチパネル。

【請求項2】

前記開口部が前記第１パッシベーション層の複数箇所に形成され、
前記第２パッシベーション層は、前記開口部を通じて前記基部に複数箇所で接触していることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。

【請求項3】

複数の前記開口部は、一定の間隔で配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタッチパネル。

【請求項4】

前記開口部は、前記表示領域からみて前記金属配線よりも外側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のタッチパネル。

【請求項5】

前記基部は、
カバーガラスと、
前記カバーガラスの上に設けられたバッファ層と、
を有し、
前記第２パッシベーション層は、前記バッファ層に接触していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のタッチパネル。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか１項に記載のタッチパネルと、
前記タッチパネルに貼り合わされた表示パネルと、
を有することを特徴とする表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、タッチパネル及び表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

表示領域及び周辺領域を備えたタッチパネルが広く使用されている。一般に、表示領域には透明電極が設けられ、周辺領域には金属電極が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１７３５９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

タッチパネルを備えた表示装置は、カーナビゲーションシステム等に用いられ、高温高湿の環境下に長時間置かれることがある。従来のタッチパネルでは、高温高湿の環境下に長時間置かれた場合に金属電極に断線が生じることがある。

【0005】

本開示の目的は、高温高湿の環境下に長時間置かれた場合の金属電極の断線を抑制することができるタッチパネル及び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】

【0006】

本開示の一形態によれば、複数のセンサ電極が設けられた表示領域と、前記表示領域の周辺に設けられた周辺領域と、を有し、前記周辺領域は、基部と、前記基部の上に設けられた第１パッシベーション層と、前記第１パッシベーション層の上に設けられた第２パッシベーション層と、前記第１パッシベーション層と前記第２パッシベーション層との間に設けられ、前記センサ電極に電気的に接続された金属配線と、を有し、前記周辺領域において、前記第１パッシベーション層に開口部が形成され、前記第２パッシベーション層は、前記開口部を通じて前記基部に接触しているタッチパネルが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、高温高湿の環境下に長時間置かれた場合の金属電極の断線を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る表示装置の概略を示す平面図である。

【図2】実施形態に係る表示装置の概略を示す断面図である。

【図3】一部を透視して実施形態に係る表示装置におけるタッチパネルを示す平面図である。

【図4】実施形態に係る表示装置におけるタッチパネルを示す断面図である。

【図5】実施形態に係る表示装置におけるタッチパネルの製造方法を示す断面図（その１）である。

【図6】実施形態に係る表示装置におけるタッチパネルの製造方法を示す断面図（その２）である。

【図7】実施形態に係る表示装置におけるタッチパネルの製造方法を示す断面図（その３）である。

【図8】実施形態に係る表示装置におけるタッチパネルの製造方法を示す断面図（その４）である。

【図9】実施形態に係る表示装置におけるタッチパネルの製造方法を示す断面図（その５）である。

【図10】実施形態に係る表示装置におけるタッチパネルの製造方法を示す断面図（その６）である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本願発明者は、従来のタッチパネルにおいて高温高湿の環境下に長時間置かれた場合に金属電極の断線が生じる原因を明らかにすべく鋭意検討を行った。この結果、タッチパネルが複数のパッシベーション層等の積層構造を有しているところ、高温高湿の環境下で層の間に水蒸気が侵入し、気泡が発生し、層の剥がれが生じていることが判明した。また、層の剥がれに伴って金属電極に大きな応力が作用し、金属電極に断線が生じていることも判明した。そこで、本願発明者は、気泡による金属電極の変形を抑制すべく更に鋭意検討を重ね、下記の実施形態に想到した。

【0010】

以下、本開示の実施形態について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。また、本開示において、「透明」及び「透光性」とは、可視光線透過率が５０％以上（好ましくは８０％以上）の状態を指す。更に、ヘイズ値が６％以下であることが好適である。本開示において「遮光」及び「遮光性」とは、可視光線透過率が５０％未満（好ましくは２０％未満）の状態を指す。

【0011】

本実施形態は、表示装置に関する。図１は、実施形態に係る表示装置の概略を示す平面図である。図２は、実施形態に係る表示装置の概略を示す断面図である。

【0012】

図１及び図２に示すように、実施形態に係る表示装置１は、タッチパネル１００と、表示パネル２００とを有し、タッチパネル１００と表示パネル２００とが光学透明性接着剤（optical clear adhesive：ＯＣＡ）３００により互いに貼り合わされている。

【0013】

表示パネル２００は、例えば液晶（liquid crystal display：ＬＣＤ）パネルである。

【0014】

タッチパネル１００は、表示領域１１０と、表示領域１１０の周辺に設けられた周辺領域１２０とを有する。表示領域１１０は透光性の領域であり、表示領域１１０を通じて表示パネル２００の表示を視認することができる。周辺領域１２０は遮光性の領域であり、周辺領域１２０を通じて表示パネル２００の表示を視認することができない。

【0015】

表示領域１１０には、複数のセンサ電極１１１が設けられている。

【0016】

周辺領域１２０には、金属配線１２１が設けられている。複数の金属配線１２１が周辺領域１２０に設けられていてもよい。金属配線１２１はセンサ電極１１１に電気的に接続されている。

【0017】

タッチパネル１００は、例えばカバーガラス１３２と、バッファ層１３３とを有する。カバーガラス１３２は、例えばカバーレンズである。バッファ層１３３はカバーガラス１３２の一方の面に設けられている。バッファ層１３３は、例えば窒化シリコン層又は酸化シリコン層である。カバーガラス１３２からみてバッファ層１３３の上に、パッシベーション層１５１、パッシベーション層１５２及びパッシベーション層１５３がこの順で設けられている。パッシベーション層１５１、パッシベーション層１５２及びパッシベーション層１５３は、例えば窒化シリコン層又は酸化シリコン層である。本開示において、カバーガラス１３２からみてバッファ層１３３が位置する方向を上方ということがある。カバーガラス１３２及びバッファ層１３３の積層体１３０は基部の一例である。カバーガラス１３２の他方の面に防眩反射防止（anti-glare anti-reflection：ＡＧＡＲ）フィルム１３１が設けられていてもよい。

【0018】

表示領域１１０では、パッシベーション層１５１の上に透明電極層１６１が設けられ、透明電極層１６１がパッシベーション層１５２に覆われている。つまり、パッシベーション層１５１とパッシベーション層１５２との間に透明電極層１６１が設けられている。また、表示領域１１０では、パッシベーション層１５２の上に透明電極層１６２が設けられ、透明電極層１６２がパッシベーション層１５３に覆われている。つまり、パッシベーション層１５２とパッシベーション層１５３との間に透明電極層１６２が設けられている。センサ電極１１１が透明電極層１６１及び１６２に含まれる。透明電極層１６１及び１６２の材料は、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）である。

【0019】

周辺領域１２０では、バッファ層１３３の上にブラックマスク（black mask：ＢＭ）層１４１が設けられ、ＢＭ層１４１がパッシベーション層１５１に覆われている。また、周辺領域１２０では、パッシベーション層１５３の上にＢＭ層１４２が設けられている。ＢＭ層１４１及び１４２は遮光性の層である。ＢＭ層１４１及び１４２は、平面視で互いに重なり合う。更に、周辺領域１２０では、パッシベーション層１５２の上に金属配線層１７０が設けられている。つまり、金属配線層１７０はパッシベーション層１５２とパッシベーション層１５３との間に設けられている。平面視で金属配線層１７０はＢＭ層１４１及び１４２と重なり合う。金属配線１２１が金属配線層１７０に含まれる。ＢＭ層１４１は第１遮光マスクの一例であり、ＢＭ層１４２は第２遮光マスクの一例である。また、パッシベーション層１５１及び１５２の積層体は第１パッシベーション層の一例であり、パッシベーション層１５３は第２パッシベーション層の一例である。

【0020】

ここで、パッシベーション層１５１～１５３の詳細について説明する。図３は、一部を透視して実施形態に係る表示装置におけるタッチパネルを示す平面図である。図４は、実施形態に係る表示装置におけるタッチパネルを示す断面図である。図３には、図１中の領域Ｘを示す。図３では、カバーガラス１３２及びバッファ層１３３を透視している。図４は、図３中のIV-IV線に沿った断面図に相当する。

【0021】

図３及び図４に示すように、周辺領域１２０には、複数の金属配線１２１が設けられている。そして、周辺領域１２０において、パッシベーション層１５１及び１５２に複数のビアホール１８０が形成されている。ビアホール１８０はパッシベーション層１５１及び１５２を貫通する。例えば、ビアホール１８０は、表示領域１１０からみて複数の金属配線１２１よりも外側に設けられており、パッシベーション層１５２のパッシベーション層１５３側の面からバッファ層１３３に達するように形成されている。そして、パッシベーション層１５３がビアホール１８０内に入り込み、ビアホール１８０を通じてバッファ層１３３に接触している。ビアホール１８０は、例えば、金属配線１２１が延びる方向に沿って一定の間隔で配置されている。

【0022】

図３及び図４には、図１において表示領域１１０の下方に位置し、横方向に延びる金属配線１２１のみを図示しているが、表示領域１１０の横方向に位置し、縦方向に延びる金属配線１２１も、同様に、ラダー状の平面形状を有している。図１において表示領域１１０の右方に位置する周辺領域１２０のみを図示しているが、表示領域１１０の左方に位置する周辺領域１２０においても、同様に、パッシベーション層１５３がビアホール１８０内に入り込み、ビアホール１８０を通じてバッファ層１３３に接触している。また、図１において表示領域１１０の下方に位置する周辺領域においても、同様に、パッシベーション層１５３がビアホール１８０内に入り込み、ビアホール１８０を通じてバッファ層１３３に接触している。

【0023】

このように構成されたタッチパネル１００では、高温高湿の環境下において、金属配線１２１の近傍で気泡が発生し、気泡から金属配線１２１に厚さ方向の応力が作用することがある。しかし、パッシベーション層１５３のバッファ層１３３に接触する部分がアンカーとして機能し、パッシベーション層１５３とバッファ層１３３との間の距離が保持される。従って、気泡の発生に伴う断線を抑制することができる。例えば、温度が８５℃、湿度が８５％、時間が１０００時間の高温高湿耐久試験においても金属配線１２１の断線を大幅に抑制することができる。

【0024】

なお、ビアホール１８０は、周辺領域１２０の金属配線１２１が形成された部分の全体にわたって一定の間隔で配置されている必要はなく、ビアホール１８０の個数密度に粗密があってもよい。

【0025】

また、ビアホール１８０がＢＭ層１４１に達するように形成されていてもよい。この場合、パッシベーション層１５３はＢＭ層１４１に接触し、ＢＭ層１４１も基部に含まれる。

【0026】

次に、実施形態に係る表示装置におけるタッチパネルの製造方法について説明する。図５～図１０は、実施形態に係る表示装置におけるタッチパネルの製造方法を示す断面図である。

【0027】

まず、図５に示すように、カバーガラス１３２の上に、バッファ層１３３と、ＢＭ層１４１とを形成する。ＢＭ層１４１の形成では、例えばウレタン系合成樹脂の塗布及び加熱による硬化処理を行う。次いで、バッファ層１３３の、パッシベーション層１５３が接触する部分の上にマスク１８９を形成する。

【0028】

次いで、図６に示すように、パッシベーション層１５１及び１５２を形成する。パッシベーション層１５１及び１５２は、例えば化学気相成長（chemical vapor deposition：ＣＶＤ）法により形成することができる。パッシベーション層１５１及び１５２がマスク１８９の上にも形成されてよい。図示を省略するが、パッシベーション層１５１の形成とパッシベーション層１５２の形成との間に透明電極層１６１を形成する（図２参照）。

【0029】

次いで、図７に示すように、マスク１８９を除去する。パッシベーション層１５１及び１５２がマスク１８９の上にも形成されていても、この部分はマスク１８９と共に除去される。マスク１８９の除去により、パッシベーション層１５１及び１５２にビアホール１８０が形成される。ビアホール１８０は、バッファ層１３３に達するように形成される。

【0030】

次いで、図８に示すように、パッシベーション層１５２の上に複数の金属配線１２１を形成する。金属配線１２１は、表示領域１１０からみてビアホール１８０よりも内側に形成される。

【0031】

次いで、図９に示すように、金属配線１２１を覆うパッシベーション層１５３を形成する。パッシベーション層１５３の一部はビアホール１８０内に入り込み、ビアホール１８０を通じてバッファ層１３３に接触する。パッシベーション層１５３は、例えばＣＶＤ法により形成することができる。図示を省略するが、パッシベーション層１５２の形成とパッシベーション層１５３の形成との間に透明電極層１６２を形成する（図２参照）。

【0032】

次いで、図１０に示すように、パッシベーション層１５３の上にＢＭ層１４２を形成する。ＢＭ層１４２の形成では、例えばウレタン系合成樹脂の塗布及び加熱による硬化処理を行う。

【0033】

このようにして、タッチパネル１００を製造することができる。

【0034】

タッチパネル１００を含む表示装置１を製造する際には、例えば、ＯＣＡ３００を用いてタッチパネル１００と表示パネル２００とを貼り合わせ、その後、タッチパネル１００にＡＧＡＲフィルム１３１を貼り付ける。

【0035】

表示装置１によってもタッチパネル１００の効果を得ることができる。

【0036】

本開示の表示装置は、例えばカーナビゲーションシステムに好適である。

【0037】

以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

【符号の説明】

【0038】

１：表示装置
１００：タッチパネル
１１０：表示領域
１１１：センサ電極
１２０：周辺領域
１２１：金属配線
１３０：積層体
１４１、１４２：ブラックマスク層
１５１、１５２、１５３：パッシベーション層
１６１、１６２：透明電極層
１７０：金属配線層
２００：表示パネル
３００：光学透明性接着剤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】