JP6355012B2 - Film sensor, film sensor manufacturing method, display device with touch position detection function, and laminate for producing film sensor - Google Patents
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Description
本発明は、タッチパネル装置を構成するためのフィルムセンサおよびフィルムセンサの製造方法に関する。また本発明は、当該フィルムセンサと表示装置とを組み合わせることによって得られるタッチ位置検出機能付き表示装置に関する。また本発明は、フィルムセンサを作製するための積層体に関する。 The present invention relates to a film sensor for constituting a touch panel device and a method for manufacturing the film sensor. The present invention also relates to a display device with a touch position detection function obtained by combining the film sensor and a display device. The present invention also relates to a laminate for producing a film sensor.
今日、入力手段として、タッチパネル装置が広く用いられている。タッチパネル装置は、タッチパネルセンサ、タッチパネルセンサ上での接触位置を検出する制御回路、配線およびFPC(フレキシブルプリント基板)を含んでいる。タッチパネル装置は、多くの場合、液晶表示装置や有機EL表示装置等の表示装置が組み込まれた種々の装置等(例えば、券売機、ATM装置、携帯電話、ゲーム機)に対する入力手段として、表示装置とともに用いられている。このような装置においては、タッチパネルセンサが表示装置の表示面上に配置されており、これによって、表示装置に対する極めて直接的な入力が可能になっている。タッチパネルセンサのうち表示装置の表示領域に対面する領域は透明になっており、タッチパネルセンサのこの領域が、接触位置(接近位置)を検出し得るアクティブエリアを構成するようになる。 Today, touch panel devices are widely used as input means. The touch panel device includes a touch panel sensor, a control circuit that detects a contact position on the touch panel sensor, wiring, and an FPC (flexible printed circuit board). In many cases, a touch panel device is used as an input unit for various devices (for example, ticket machines, ATM devices, mobile phones, game machines) in which a display device such as a liquid crystal display device or an organic EL display device is incorporated. It is used with. In such a device, the touch panel sensor is disposed on the display surface of the display device, thereby enabling extremely direct input to the display device. The area | region which faces the display area of a display apparatus among touch panel sensors is transparent, and this area | region of a touch panel sensor comprises the active area which can detect a contact position (approach position).
タッチパネルセンサとして、投影型容量結合方式のタッチパネルセンサが知られている。容量結合方式のタッチパネルセンサにおいては、位置を検知されるべき外部導体(典型的には、指)が誘電体を介してタッチパネルセンサに接触(接近)する際、新たに奇生容量が発生する。この奇生容量に起因する静電容量の変化に基づいて、タッチパネルセンサ上における外部導体の位置が検出される。このような投影型容量結合方式のタッチパネルセンサは例えば、基材と、基材上に設けられた複数の検出パターンと、を備えている。検出パターンは、外部導体の接近を検出するためのものであり、導電性を有している。検出パターンのタイプとしては、網目状に配置された金属の導線から構成されたものや、透光性および導電性を有する透明導電材料から構成されたものなどが知られている。また近年は、タッチパネルセンサをより薄く軽いものにするため、基材をガラスからフィルムに置き換えることが提案されている。すなわち、タッチパネルセンサを、いわゆるフィルムセンサとして構成することが提案されている。 As a touch panel sensor, a projection capacitive coupling type touch panel sensor is known. In the capacitive coupling type touch panel sensor, when an external conductor (typically, a finger) whose position is to be detected contacts (approaches) the touch panel sensor via a dielectric, a strange capacitance is newly generated. The position of the external conductor on the touch panel sensor is detected on the basis of the change in capacitance caused by this strange capacitance. Such a projected capacitively coupled touch panel sensor includes, for example, a base material and a plurality of detection patterns provided on the base material. The detection pattern is for detecting the approach of the external conductor and has conductivity. Known types of detection patterns include those composed of metal conductive wires arranged in a mesh pattern, and those composed of a transparent conductive material having translucency and conductivity. In recent years, in order to make the touch panel sensor thinner and lighter, it has been proposed to replace the base material with glass. That is, it has been proposed to configure the touch panel sensor as a so-called film sensor.
ところで表示装置を構成する要素は一般に、水分の影響を受けやすいものである。例えば有機EL表示装置においては、有機発光層が非常に薄く、かつ水分に対して敏感であるため、水蒸気の侵入に起因してダークスポットが生じることが知られている。ダークスポットとは、水分に起因して有機発光層や有機発光層に接続された電極が劣化し、このため光を放射することができなくなった部分のことである。また液晶表示装置においても、外部から液晶表示装置内に水蒸気が侵入すると、液晶の特性が劣化し、この結果、表示欠陥が生じることが知られている。このような特性劣化を防止するため、表示装置には、外部から水蒸気が侵入することを防ぐための機能が備えられている。 Incidentally, the elements constituting the display device are generally susceptible to moisture. For example, in an organic EL display device, since an organic light emitting layer is very thin and sensitive to moisture, it is known that dark spots are generated due to intrusion of water vapor. The dark spot is a portion where the organic light emitting layer and the electrode connected to the organic light emitting layer are deteriorated due to moisture, and thus cannot emit light. Also in liquid crystal display devices, it is known that when water vapor enters the liquid crystal display device from the outside, the properties of the liquid crystal deteriorate, resulting in display defects. In order to prevent such characteristic deterioration, the display device is provided with a function for preventing water vapor from entering from the outside.
一般に、有機EL表示装置の方が液晶表示装置よりも水分に対して敏感である。このため、有機EL表示装置に関しては、外部から水蒸気が侵入することを防ぐための構成が数多く提案されてきた。例えば特許文献1において、陽極と陰極との間に有機発光層を挟持して構成された有機EL層を、基板および封止キャップによって封止することが提案されている。
In general, the organic EL display device is more sensitive to moisture than the liquid crystal display device. For this reason, regarding an organic EL display device, many configurations for preventing water vapor from entering from the outside have been proposed. For example,
上述のように、表示装置の内部に水蒸気が侵入してしまうことを防ぐための構成は、主に表示装置に組み込まれてきた。しかしながら、水蒸気の侵入をより確実に防ぐためには、水蒸気に対するバリア性を表示装置に持たせるだけでなく、表示装置に取り付けられるタッチパネルセンサにも水蒸気に対するバリア性を持たせることが好ましい。 As described above, the configuration for preventing water vapor from entering the display device has been mainly incorporated in the display device. However, in order to prevent water vapor from entering more reliably, it is preferable that not only the display device has a barrier property against water vapor but also a touch panel sensor attached to the display device has a barrier property against water vapor.
一方、上述のように近年は、タッチパネルセンサをより薄く軽いものにするため、基材をガラスからフィルムに置き換えることが進められている。しかしながら、PETなどのフィルムにおける水蒸気透過率は、ガラスにおける水蒸気透過率に比べて著しく高い。このため、基材をガラスからフィルムに置き換えることは、表示装置内への水蒸気の侵入をタッチパネルセンサによって抑制するという効果を低下させるものである。 On the other hand, in recent years, as described above, in order to make the touch panel sensor thinner and lighter, replacement of the base material from glass to a film has been promoted. However, the water vapor transmission rate in films such as PET is significantly higher than the water vapor transmission rate in glass. For this reason, substituting the substrate with glass for the glass lowers the effect of suppressing the intrusion of water vapor into the display device by the touch panel sensor.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、基材としてフィルムを用いた場合であっても、水蒸気に対する高いバリア性を有することができるタッチパネルセンサ(フィルムセンサ)を提供することを目的とする。また本発明は、フィルムセンサの製造方法、タッチ位置検出機能付き表示装置、およびフィルムセンサを作製するための積層体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and provides a touch panel sensor (film sensor) that can have a high barrier property against water vapor even when a film is used as a substrate. For the purpose. Another object of the present invention is to provide a film sensor manufacturing method, a display device with a touch position detection function, and a laminate for producing a film sensor.
本発明は、フィルムセンサであって、基材フィルムと、前記基材フィルムの一方の側に設けられた第1バリア層と、前記第1バリア層の一方の側に設けられ、外部導体の接近を検出する検出パターンと、を備え、前記基材フィルムは、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリアクリレート、シクロオレフィンコポリマーまたはポリエチレンテレフタレートのいずれかによって構成されており、前記第1バリア層は、SiOx1Ny1CZ1から構成された第1無機層を含み、x1は1.0〜2.3の範囲内であり、y1は0.0〜1.5の範囲内であり、z1は0.0〜1.0の範囲内である、フィルムセンサである。 The present invention is a film sensor, comprising: a base film; a first barrier layer provided on one side of the base film; and an external conductor approaching on one side of the first barrier layer And the base film is made of any of cycloolefin polymer, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polyacrylate, cycloolefin copolymer, or polyethylene terephthalate, and the first barrier layer is , SiO x1 N y1 C Z1 , wherein x1 is in the range of 1.0 to 2.3, y1 is in the range of 0.0 to 1.5, and z1 is It is a film sensor which exists in the range of 0.0-1.0.
本発明によるフィルムセンサにおいて、前記第1バリア層は、前記第1無機層の一方の側に設けられた耐薬層をさらに含んでいてもよい。この場合、アルカリ性溶液に対する前記耐薬層の溶解速度は、好ましくは、前記アルカリ性溶液に対する前記第1無機層の溶解速度の1/10以下になっている。ここで、前記アルカリ性溶液は、20〜35℃の範囲内に温度調整され、10〜200g/Lの濃度で添加された水酸化カリウムの溶液からなっている。 In the film sensor according to the present invention, the first barrier layer may further include a chemical resistant layer provided on one side of the first inorganic layer. In this case, the dissolution rate of the chemical resistant layer in the alkaline solution is preferably 1/10 or less of the dissolution rate of the first inorganic layer in the alkaline solution. Here, the alkaline solution is composed of a potassium hydroxide solution whose temperature is adjusted within a range of 20 to 35 ° C. and added at a concentration of 10 to 200 g / L.
本発明によるフィルムセンサにおいて、好ましくは、基材フィルムの一方の側の面の、216μm×216μmの範囲内におけるPV値が0.5μm以下になっている。 In the film sensor according to the present invention, the PV value in the range of 216 μm × 216 μm of the surface on one side of the base film is preferably 0.5 μm or less.
本発明によるフィルムセンサにおいて、好ましくは、第1バリア層の水蒸気透過率が、5.0×10−2g/m2day以下になっている。 In the film sensor according to the present invention, the water vapor permeability of the first barrier layer is preferably 5.0 × 10 −2 g / m 2 day or less.
本発明によるフィルムセンサにおいて、フィルムセンサは、第1バリア層および前記検出パターンを覆うよう前記第1バリア層および前記検出パターンの一方の側に設けられた第2バリア層をさらに備えていてもよい。この場合、好ましくは、前記第2バリア層の水蒸気透過率が1.0×10−2g/m2day以下になっている。 In the film sensor according to the present invention, the film sensor may further include a second barrier layer provided on one side of the first barrier layer and the detection pattern so as to cover the first barrier layer and the detection pattern. . In this case, preferably, the water vapor permeability of the second barrier layer is 1.0 × 10 −2 g / m 2 day or less.
本発明によるフィルムセンサにおいて、前記検出パターンは、遮光性および導電性を有する導線であって、各導線間に開口部が形成されるよう前記第1バリア層の一方の側に所定のパターンで配置された導線から構成されていてもよい。 In the film sensor according to the present invention, the detection pattern is a conductive wire having light shielding properties and electrical conductivity, and is arranged in a predetermined pattern on one side of the first barrier layer so that an opening is formed between the conductive wires. You may be comprised from the made conducting wire.
本発明によるフィルムセンサにおいて、前記検出パターンは、前記第1バリア層の一方の側に所定のパターンで配置され、透光性および導電性を有する透明導電層から構成されていてもよい。 In the film sensor according to the present invention, the detection pattern may be arranged in a predetermined pattern on one side of the first barrier layer, and may be composed of a transparent conductive layer having translucency and conductivity.
本発明は、基材フィルムと、前記基材フィルムの一方の側に設けられた第1バリア層と、前記第1バリア層の一方の側に設けられた導電層と、を含む積層体を準備する工程と、前記積層体の一方の側に感光層を設ける工程と、前記感光層を所定のパターンで露光する工程と、現像液を用いて前記感光層を現像して、パターニングされた前記感光層を得る工程と、前記パターニングされた感光層をマスクとして前記導電層をエッチングして、外部導体の接近を検出するための検出パターンを得る工程と、を備え、前記基材フィルムは、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンコポリマーまたはポリエチレンテレフタレートのいずれかによって構成されており、前記第1バリア層は、SiOx1Ny1CZ1から構成された第1無機層を含み、x1は1.0〜2.3の範囲内であり、y1は0.0〜1.5の範囲内であり、z1は0.0〜1.0の範囲内である、フィルムセンサの製造方法である。 The present invention provides a laminate including a base film, a first barrier layer provided on one side of the base film, and a conductive layer provided on one side of the first barrier layer. A step of providing a photosensitive layer on one side of the laminate, a step of exposing the photosensitive layer in a predetermined pattern, and developing the photosensitive layer using a developer to pattern the photosensitive layer. And a step of etching the conductive layer using the patterned photosensitive layer as a mask to obtain a detection pattern for detecting the approach of an external conductor, wherein the base film is a cycloolefin The first barrier layer is made of any one of polymer, polycarbonate, polyethylene naphthalate, cycloolefin copolymer or polyethylene terephthalate, and the first barrier layer is made of SiO. comprises a first inorganic layer composed of x1 N y1 C Z1, x1 is in the range of 1.0 to 2.3, y1 is in the range of 0.0-1.5, z1 is 0. It is the manufacturing method of a film sensor which exists in the range of 0-1.0.
本発明によるフィルムセンサの製造方法において、前記第1バリア層は、前記第1無機層の一方の側に設けられた耐薬層をさらに含んでいてもよい。この場合、前記現像液に対する前記耐薬層の溶解速度は、好ましくは、前記現像液に対する前記第1無機層の溶解速度の1/10以下になっている。 In the method of manufacturing a film sensor according to the present invention, the first barrier layer may further include a chemical resistant layer provided on one side of the first inorganic layer. In this case, the dissolution rate of the chemical resistant layer in the developer is preferably 1/10 or less of the dissolution rate of the first inorganic layer in the developer.
本発明によるフィルムセンサの製造方法において、前記積層体を準備する工程は、前記基材フィルムの一方の側に第1バリア層を成膜する成膜工程を含み、前記成膜工程の途中で、基材フィルムをプラズマ雰囲気に曝す工程が実施されてもよい。 In the method for producing a film sensor according to the present invention, the step of preparing the laminate includes a film forming step of forming a first barrier layer on one side of the base film, and in the middle of the film forming step, A step of exposing the base film to a plasma atmosphere may be performed.
本発明は、表示装置と、前記表示装置の表示面上に配置されたタッチパネルセンサと、を備え、前記表示装置は、有機発光層から放射される光を利用する有機EL表示装置を含み、前記タッチパネルセンサは、上記記載のフィルムセンサを含む、タッチ位置検出機能付き表示装置である。 The present invention includes a display device and a touch panel sensor disposed on a display surface of the display device, and the display device includes an organic EL display device using light emitted from an organic light emitting layer, The touch panel sensor is a display device with a touch position detection function including the film sensor described above.
本発明は、フィルムセンサを作製するための積層体であって、基材フィルムと、前記支持フィルムの一方の側に設けられた第1バリア層と、前記第1バリア層の一方の側に設けられた導電層と、を備え、前記基材フィルムは、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンコポリマーまたはポリエチレンテレフタレートのいずれかによって構成されており、前記第1バリア層は、SiOx1Ny1CZ1から構成された第1無機層を含み、x1は1.0〜2.3の範囲内であり、y1は0.0〜1.5の範囲内であり、z1は0.0〜1.0の範囲内である、積層体である。 The present invention is a laminate for producing a film sensor, which is provided on one side of a base film, a first barrier layer provided on one side of the support film, and the first barrier layer. The base film is made of any one of cycloolefin polymer, polycarbonate, polyethylene naphthalate, cycloolefin copolymer, or polyethylene terephthalate, and the first barrier layer is made of SiO x1 N including a first inorganic layer composed of y1 C Z1 , x1 is in the range of 1.0 to 2.3, y1 is in the range of 0.0 to 1.5, and z1 is 0.0 to It is a laminated body within the range of 1.0.
本発明によるフィルムセンサは、基材フィルムと、基材フィルムの一方の側に設けられた第1バリア層と、第1バリア層の一方の側に設けられ、外部導体の接近を検出する検出パターンと、を備えている。第1バリア層は、SiOx1Ny1CZ1から構成された第1無機層を含んでいる。基材フィルムは、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリカーボネート(PC)またはポリエチレンナフタレート(PEN)のいずれかによって構成されている。このため、基材フィルムの表面は、高い平坦性を有している。従って、基材フィルムの一方の側の面上に、ピンホールなどの欠陥をほとんど生じさせることなく、若しくは全く欠陥を生じさせることなく、第1無機層を形成することができる。これによって、水蒸気に対する高いバリア性を有する第1バリア層を得ることができる。このことにより、厚みおよび重量が低減され、かつ水蒸気に対する高いバリア性を有するフィルムセンサを提供することができる。 The film sensor according to the present invention includes a base film, a first barrier layer provided on one side of the base film, and a detection pattern provided on one side of the first barrier layer to detect the approach of an external conductor. And. The first barrier layer includes a first inorganic layer composed of SiO x1 N y1 C Z1 . The base film is composed of any of cycloolefin polymer (COP), polycarbonate (PC), or polyethylene naphthalate (PEN). For this reason, the surface of a base film has high flatness. Therefore, the first inorganic layer can be formed on the surface on one side of the base film with little or no defects such as pinholes. Thereby, a first barrier layer having a high barrier property against water vapor can be obtained. As a result, a film sensor having a reduced thickness and weight and having a high barrier property against water vapor can be provided.
以下、図1乃至図10を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
タッチ位置検出機能付き表示装置
はじめに図1を参照して、フィルムセンサ31を備えたタッチ位置検出機能付き表示装置10について説明する。図1に示すように、タッチ位置検出機能付き表示装置10は、フィルムセンサ31と、液晶表示装置や有機EL表示装置などの表示装置15とを組み合わせることによって構成されている。図示された表示装置15は、フラットパネルディスプレイとして構成されている。表示装置15は、表示面16aを有した表示パネル16と、表示パネル16に接続された表示制御部(図示せず)と、を有している。表示パネル16は、映像を表示することができるアクティブエリアA1と、アクティブエリアA1を取り囲むようにしてアクティブエリアA1の外側に配置された非アクティブエリア(額縁領域とも呼ばれる)A2と、を含んでいる。表示制御部は、表示されるべき映像に関する情報を処理し、映像情報に基づいて表示パネル16を駆動する。表示パネル16は、表示制御部の制御信号に基づいて、所定の映像を表示面16aに表示する。すなわち、表示装置15は、文字や図等の情報を映像として出力する出力装置としての役割を担っている。
Display Device with Touch Position Detection Function First, a
図1に示すように、フィルムセンサ31は、表示装置15の表示面16aに、例えば接着層(図示せず)を介して接着されている。なお図1において、符号32a,32bはそれぞれ、フィルムセンサ31の後述する支持フィルム32の対向する一対の面を表している。このうち面32bは、表示装置15側を向いている面であり、面32aは、観察者側を向いている面である。
As shown in FIG. 1, the
フィルムセンサ
次に図2を参照して、フィルムセンサ31について説明する。図2は、観察者側から見た場合のフィルムセンサ31を示す平面図である。
Film Sensor Next, the
ここでは、フィルムセンサ31が、投影型の静電容量結合方式のものとして構成される例について説明する。図2に示すように、フィルムセンサ31は、支持フィルム32と、支持フィルム32上に設けられた複数の検出パターン41と、を備えている。図2に示すように、各検出パターン41は、その輪郭が帯状に延びるよう構成されている。なお、後述するように各検出パターン41が網目状に配置された複数の導線51によって構成される場合、各検出パターン41の輪郭は、各検出パターン41において最も外側に位置する導線51によって画定される。また、複数の検出パターン41は、各検出パターン41が延びる方向に直交する方向において、一定の配列ピッチで並べられている。検出パターン41の配列ピッチは、タッチ位置の検出に関して求められる分解能に応じて定められる。
Here, an example in which the
図2に示すように、検出パターン41を支持する支持フィルム32は、タッチ位置を検出され得る領域に対応する矩形状のアクティブエリアAa1と、アクティブエリアAa1の周辺に位置する矩形枠状の非アクティブエリアAa2と、を含んでいる。アクティブエリアAa1および非アクティブエリアAa2はそれぞれ、後述するタッチ位置検出機能付き表示装置10の表示装置のアクティブエリアおよび非アクティブエリアに対応して区画されたものである。
As shown in FIG. 2, the
上述の検出パターン41は、アクティブエリアAa1内に配置されている。また非アクティブエリアAa2には、各検出パターン41に電気的に接続された複数の額縁配線43と、支持フィルム32の外縁近傍に配置され、各額縁配線43に電気的に接続された複数の端子部44と、が設けられている。
The
次に図3を参照して、検出パターン41のパターン形状について説明する。図3は、図2において符号IIIが付された一点鎖線で囲まれた部分における検出パターン41を示す平面図である。図3に示すように、検出パターン41は、遮光性および導電性を有する導線51であって、各導線51の間に開口部51aが形成されるよう網目状に配置された導線51から構成されている。
Next, the pattern shape of the
検出パターン41全体の面積のうち開口部51aによって占められる面積の比率(以下、開口率と称する)が十分に高くなり、これによって、表示装置からの映像光が適切な透過率でフィルムセンサ31のアクティブエリアAa1を透過することができる限りにおいて、導線51の寸法や形状が特に限られることはない。例えば図3に示す例において、検出パターン41は、矩形状に形成された導線51を所定の方向に沿って並べることによって構成されている。また、導線51は例えば約5μmになっており、各導線51間の間隔(開口ピッチ)は例えば100〜500μmの範囲内になっている。なお検出パターン41を構成する導線51の具体的なパターンが特に限られることはない。例えば検出パターン41は、図示はしないが、菱形状に形成された導線51を所定の方向に沿って並べることによって構成されていてもよい。
The ratio of the area occupied by the
次に図4および図5を参照して、フィルムセンサ31の層構成について説明する。図4は、フィルムセンサ31を図3のIV線に沿って切断した場合を示す断面図であり、図5は、図4の一部を拡大して示す断面図である。図4に示すように、フィルムセンサ31は、支持フィルム32と、支持フィルム32の一方の側の面上、例えば観察者側の面32a上に設けられた導線51と、を含んでいる。
Next, the layer configuration of the
(支持フィルム)
支持フィルム32は、基材フィルム33と、基材フィルム33の一方の側に設けられた第1バリア層35と、を有している。基材フィルム33は、上述の検出パターン41や額縁配線43などのパターンや配線を支持するための剛性や強度を確保するために設けられるものである。また第1バリア層35は、水蒸気に対する所望のバリア性を確保するために設けられるものである。第1バリア層35は、少なくとも基材フィルム33のアクティブエリアAa1の全域にわたって広がるよう構成されている。以下、基材フィルム33および第1バリア層35について詳細に説明する。
(Support film)
The
〔第1バリア層〕
はじめに第1バリア層35について説明する。本実施の形態において、第1バリア層35は、水蒸気に対する高いバリア性を有する無機物から構成された第1無機層35aを含んでいる。第1無機層35aを構成する無機物としては、例えばSiOx1Ny1CZ1を挙げることができる。ここでx1は1.0〜2.3の範囲内、より好ましくは1.6〜2.3の範囲内になっており、y1は0.0〜1.5の範囲内になっており、z1は0.0〜1.0の範囲内になっている。このように、SiOx1Ny1CZ1に含まれる酸素の量は、窒素および炭素の量に比べて極めて大きい。従って、第1無機層35aを構成するSiOx1Ny1CZ1は、無機物である酸化珪素を主成分とし、かつ、微量の窒素および炭素が添加されたものであると言える。後述するように、SiOx1Ny1CZ1から構成された第1無機層35aは、スパッタリング法や真空蒸着法などの物理的気相成長法によって形成される。
[First barrier layer]
First, the
ところで、第1無機層35aによって実現されるバリア性は、第1無機層35aを構成する材料自体の特性だけでなく、第1無機層35aの成膜状態にも影響される。例えば、第1無機層35aにピンホールなどの欠陥が存在している場合、第1無機層35aを構成する材料自体のバリア性が十分に高い場合であっても、水蒸気が欠陥を通過してしまうので、第1無機層35aのバリア性が低くなる。このため、第1無機層35aによって実現されるバリア性を高めるためには、欠陥がほとんどない、若しくは欠陥が全くない膜として第1無機層35aを形成することが重要になる。ここで第1無機層35aは上述のように、スパッタリング法や真空蒸着法などの物理的気相成長法によって形成される。この場合、第1無機層35aを成膜する際に欠陥が生じるかどうかは、第1無機層35aを構成する材料が成膜される対象物の表面の平坦性、すなわち基材フィルム33の表面の平坦性の影響を大きく受ける。なぜなら、基材フィルム33の表面の平坦性が低く、急峻な凹凸が多く存在している場合、第1無機層35aを構成する材料の原子や分子が基材フィルム33の表面の凹部の奥深くまでは到達できず、この結果、原子や分子が到達できない箇所がピンホールなどの欠陥になってしまうからである。
By the way, the barrier property realized by the first
〔基材フィルム〕
このように本実施の形態においては、十分な平坦性を有する表面を備えた基材フィルム33を用いることが重要になる。このような要求の下、本件発明者らは、基材フィルム33を構成する材料として、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアクリレート、シクロオレフィンコポリマーまたはポリエチレンテレフタレートのいずれかを用いることを提案する。本件発明者らが鋭意研究を重ねた結果、これらの材料から構成された基材フィルム33と、物理的気相成長法によって形成された第1無機層35aを含む第1バリア層35とを組み合わせることにより、水蒸気に対する高いバリア性を達成することができた。このことは、COP、PC、PENなどの上述の材料を用いることによって、基材フィルム33の第1無機層35a側の表面における高い平坦性を確保することができ、この結果、ピンホールなどの欠陥をほとんど生じさせることなく基材フィルム33上に第1無機層35aを成膜できたことによるものと考えられる。なお基材フィルム33の第1無機層35a側の表面における高い平坦性が確保される限りにおいて、基材フィルム33は、COP、PC、PENなどの上述の材料以外にも、添加剤などをさらに含んでいてもよい。
[Base film]
Thus, in the present embodiment, it is important to use the
ところで従来、部材の表面の平坦性を表す指標としては、算術平均粗さRa、最大高さRyや十点平均粗さRzなどが用いられてきた。これらは、表面に形成されている凹部の深さや凸部の高さに着目することによって算出される指標である。しかしながら、本件発明者らが鋭意研究を重ねた結果、欠陥の無い膜を得るためには、表面の凹部の深さや凸部の高さを小さくするだけでは不十分であることを見出した。具体的には、欠陥の無い膜を得るためには、表面の凹部の深さや凸部の高さを小さくすることに加えて、表面の起伏の傾斜を緩やかにすることが重要であることを見出した。このような知見に基づき、本件発明者らは、欠陥のない第1無機層35aを得るために求められる基材フィルム33の表面の平坦性の指標として、PV値(Peak to Valley)を採用することを提案する。PV値とは、所定範囲内の表面における、最も高い点と最も低い点との間の差のことである。PV値を測定する測定器としては、例えばZYGO社製の白色干渉計を用いることができる。
Conventionally, arithmetic average roughness Ra, maximum height Ry, ten-point average roughness Rz, and the like have been used as indices representing the flatness of the surface of a member. These are indexes calculated by paying attention to the depth of the concave portion formed on the surface and the height of the convex portion. However, as a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that it is not sufficient to reduce the depth of the concave portions and the height of the convex portions in order to obtain a film having no defects. Specifically, in order to obtain a film having no defects, it is important to make the slope of the surface relief gentle in addition to reducing the depth of the concave portions and the height of the convex portions on the surface. I found it. Based on such knowledge, the present inventors adopt a PV value (Peak to Valley) as an index of the flatness of the surface of the
本件発明者らが鋭意研究を重ねた結果、ピンホールなどの欠陥を生じさせること無くSiOx1Ny1CZ1からなる膜を形成するためには、所定の測定範囲内、具体的には216μm×216μmの範囲内におけるPV値が0.5μm以下であることが好ましいことを見出した。ここで本実施の形態によれば、基材フィルム33の材料としてCOP、PC、PEN等を用いることによって、第1無機層35aが設けられる基材フィルム33の面の、216μm×216μmの範囲内におけるPV値を0.5μm以下にすることができる。このため、欠陥の無い第1無機層35aを含む第1バリア層35を得ることができ、これによって、水蒸気に対する高いバリア性を達成することができる。
As a result of intensive studies by the present inventors, in order to form a film made of SiO x1 N y1 C Z1 without causing defects such as pinholes, it is within a predetermined measurement range, specifically 216 μm × It has been found that the PV value within the range of 216 μm is preferably 0.5 μm or less. Here, according to the present embodiment, by using COP, PC, PEN or the like as the material of the
なお、第1無機層35aとの界面において基材フィルム33の平坦性が維持される限りにおいて、基材フィルム33と第1無機層35aとの間にその他の層が介在されていてもよい。例えば図5に示すように、基材フィルム33と第1無機層35aとの間には、基材フィルム33の一方の側の面上に設けられたプライマー層34aが介在されていてもよい。プライマー層34aは、基材フィルム33と第1無機層35aとの間の密着性を向上させるために設けられる層である。プライマー層34aは、基材フィルム33に比べて薄く、かつほぼ均一な厚みを有しており、このためプライマー層34aの表面には、基材フィルム33の形状がほぼそのまま表れている。すなわち、基材フィルム33上にプライマー層34aのPV値は、基材フィルム33の表面のPV値にほぼ一致する。なおプライマー層34aは、図5に示すように、基材フィルム33の他方の側の面上にさらに設けられていてもよい。
As long as the flatness of the
ところで、基材フィルム33がロールトゥーロールで供給される場合、基材フィルム33の平坦性がその両面で高くなっていると、基材フィルム33を巻き取る際に基材フィルム33間での摩擦が生じて基材フィルム33同士が密着してしまうことが考えられる。このような密着を防ぐため、基材フィルム33の表面のうち第1無機層35aとは反対側の表面には、基材フィルム33間での摩擦を低減するための何らかの要素が設けられていてもよい。例えば、基材フィルム33間での摩擦を低減するための易滑剤が設けられていてもよい。具体的には、基材フィルム33がポリエチレンナフタレートまたはポリエチレンテレフタレートから構成される場合、ポリエチレンナフタレートまたはポリエチレンテレフタレートとして、片面にのみ易滑剤が設けられた、いわゆる片面平坦グレードのものを用いることができる。その他にも、基材フィルム33の表面のうち第1無機層35aとは反対側の表面に低摩擦の保護フィルムを取り付けることにより、または巻き取りの際にそのような保護フィルムを基材フィルム33間に挿入することにより、基材フィルム33間での摩擦を低減してもよい。
By the way, when the
基材フィルム33の一方の側に設けられる第1無機層35aによって構成された第1バリア層35の水蒸気透過率は、好ましくは1.0×10−2g/m2day以下になっている。これによって、有機EL表示装置などの、水分に対して敏感な表示装置15とフィルムセンサ31とが組み合わされる場合に、表示装置15の特性が劣化することをフィルムセンサ31によって抑制することができる。なお第1バリア層35の水蒸気透過率は、はじめに、基材フィルム33および基材フィルム33上に形成された第1バリア層35を含む評価用積層体を作製し、この評価用積層体の水蒸気透過率を測定することによって算出され得る。一般に、基材フィルム33単体の水蒸気透過率は、第1バリア層35単体の水蒸気透過率に比べて極めて大きい。このため、試験用積層体を測定することによって得られる水蒸気透過率は、第1バリア層35単体の水蒸気透過率にほぼ等しいと言える。水蒸気透過率の測定は、例えば水蒸気透過率測定装置(テクノロックス社製 デルタパーム)を用いて、温度40度、湿度90%RHの下で実施される。
The water vapor permeability of the
(導線)
次に支持フィルム32上に設けられた導線51の層構成について説明する。導線51は、導電性を有する導電層52によって構成されている。導電層52が導電性を有する限りにおいて、導電層52の具体的な構造は特には限られないが、例えば図5に示すように、導電層52は、支持フィルム32側から順に配置された低反射層54、本体層53および防錆層55を含んでいる。
(Conductor)
Next, the layer structure of the
〔本体層〕
本体層53は、導線51における導電性を主に実現するための層であり、金属材料から構成されている。本体層53を構成する金属材料としては、例えば銅や銀を挙げることができる。ここでは、本体層53が銅から構成される例について説明する。
(Main body layer)
The
〔低反射層〕
低反射層54は、本体層53の金属光沢が観察者に視認されることを抑制するために設けられる層である。低反射層54を構成する材料としては、例えば、CuOx2Ny2からなる銅化合物を挙げることができる。ここでx2は、0.0〜0.8の範囲内であり、y2は、0.0〜0.7の範囲内である。
(Low reflection layer)
The
〔防錆層〕
防錆層55は、本体層53の表面が錆びて変質し、これによって本体層53の電気的特性などが低下してしまうことを防ぐために設けられるものである。防錆層55を構成する材料としては、本体層53を構成する材料よりも錆びにくいものが用いられる。なお防錆層55は、本体層53の表面が錆びることを防ぐという機能だけでなく、導線51による光の反射を防ぐという機能をも発揮するよう構成されていてもよい。すなわち防錆層55は、その金属光沢が、本体層53における金属光沢に比べて軽減されるよう構成されていてもよい。
(Rust prevention layer)
The
防錆層55を構成するための具体的な材料は、防錆性や反射防止特性など、防錆層55に対して求められる特性に応じて適宜選択される。例えば防錆層55は、CuNi,CuCr,CuWおよびCuTiからなる群から選択される少なくとも1種の銅化合物を含んでいる。このうちCuNiは、例えば、20重量%のNiを含む、いわゆる白銅として構成されていてもよい。
A specific material for constituting the
(額縁配線および端子部)
検出パターン41に接続されている額縁配線43および端子部44は、検出パターン41からの信号をフィルムセンサ31の外部に取り出すために設けられたものである。信号を適切に伝達することができる限りにおいて、額縁配線43および端子部44の具体的な構成が特に限られることはない。例えば額縁配線43および端子部44は、導線51と同一の層構成で導線51と同時に形成されるものであってもよい。
(Frame wiring and terminal part)
The
フィルムセンサの製造方法
次に、以上のような構成からなるフィルムセンサ31を製造する方法について、図6(a)〜(d)を参照して説明する。
Method for Manufacturing Film Sensor Next, a method for manufacturing the
はじめに図6(a)に示すように、フィルムセンサ31を作製するための元材としての積層体60(ブランクとも呼ばれる)を準備する。積層体60は、支持フィルム32と、支持フィルム32上に設けられた導電層52と、を備えている。支持フィルム32は、上述のように、基材フィルム33と、基材フィルム33の両側の面にそれぞれ設けられたプライマー層34aと、基材フィルム33の一方の側にあるプライマー層34a上に設けられた第1バリア層35と、を有している。第1バリア層35は、上述の第1無機層35aを含んでいる。また導電層52は、第1バリア層35側から順に配置された低反射層54、本体層53および防錆層55を含んでいる。
First, as shown in FIG. 6A, a laminate 60 (also referred to as a blank) as a base material for producing the
以下、積層体60を作製する方法の一例について説明する。はじめに、両側の面にそれぞれプライマー層34aが設けられた長尺状の基材フィルム33を準備する。次に、基材フィルム33の一方の側に設けられたプライマー層34a上に、第1バリア層35を構成するための第1無機層35aを形成する。第1無機層35aを形成するための方法としては、スパッタリング法や真空蒸着法などの物理的気相成長法を用いることができる。低反射層54、本体層53および防錆層55を形成する方法としても同様に、スパッタリング法や真空蒸着法などの物理的気相成長法を用いることができる。
Hereinafter, an example of a method for producing the
以下、図7および図8を参照して、積層体60を作製するために用いられる装置の一例について説明する。図7は、積層体60を作製するための積層体製造装置1を示す図である。図7に示すように、積層体製造装置1は、基材フィルム33を巻き出す巻出装置80と、基材フィルム33上に、厳密には基材フィルム33上のプライマー層34a上に第1無機層35aを成膜する成膜装置90と、第1無機層35aが設けられた基材フィルム33を巻き取る巻取装置85と、を備えている。
Hereinafter, with reference to FIG. 7 and FIG. 8, an example of an apparatus used for manufacturing the stacked
図8は、図7の成膜装置90を拡大して示す図である。図8に示すように、成膜装置90には、隔壁96aによって区画された4つの領域91,92,93,94が設けられており、各領域91,92,93,94にはそれぞれ珪素からなるターゲット91a,92a,93a,94aが配置されている。なお図示はしないが、積層体製造装置1は、低反射層54、本体層53や防錆層55を成膜するための成膜装置をさらに備えていてもよい。
FIG. 8 is an enlarged view showing the
第1無機層35aを構成するSiOx1Ny1CZ1を基材フィルム33上に成膜する成膜工程においては、はじめに、巻出装置80のシャフト81に巻き付けられた基材フィルム33が成膜装置90に向けて巻き出される。成膜装置90においては、基材フィルム33が搬送ドラム98に巻き付けられて搬送されている間に、スパッタリングによって基材フィルム33上にSiOx1Ny1CZ1を成膜する。具体的には、はじめに排気手段91b,92b,93b,94bによって各領域91,92,93,94の内部の気体を外部に排出し、これによって各領域91,92,93,94を真空状態にする。その後、各領域91,92,93,94にアルゴンなどの不活性ガスを導入するとともに、酸素ガスや窒素ガスなどの、SiOx1Ny1CZ1の原料となるガスを導入する。その後、各ターゲット91a,92a,93a,94aに放電電力を印加する。これによって生じるスパッタリング現象によって、SiOx1Ny1CZ1からなる膜を各領域91,92,93,94で基材フィルム33上に順次積層させることができる。これによって、所望の厚みを有するSiOx1Ny1CZ1からなる第1無機層35aを得ることができる。第1無機層35aの厚みは、例えば20〜80nmの範囲内になっている。なおSiOx1Ny1CZ1中の炭素は、炭素を含むガスを各領域91,92,93,94に意図的に導入することによって得られたものであってもよく、若しくは、不可避の不純物として得られたものであってもよい。
In the film forming step of forming SiO x1 N y1 C Z1 constituting the first
その後、巻取装置85において、基材フィルム33と、基材フィルム33上に形成された第1無機層35aからなる第1バリア層35と、を含む支持フィルム32が、シャフト86によって巻き取られる。
Thereafter, in the winding
ここで本実施の形態によれば、上述のように、所定の測定範囲内におけるPV値が0.5μm以下である基材フィルム33が、第1無機層35aを成膜する際の下地として用いられている。このため、ピンホールなどの欠陥をほとんど生じさせることなく、若しくは全く欠陥を生じさせることなく、第1無機層35aを形成することができる。これによって、水蒸気に対する高いバリア性を有する第1バリア層35を得ることができる。以下、このようにPV値を設定することの利点について、図9および図10を参照してさらに説明する。
Here, according to the present embodiment, as described above, the
図9および図10においては、図示されている範囲内での、基材フィルム33の一方の側の表面の最も高い点(図示範囲内での最大値)と最も低い点(図示範囲内での最小値)との間の差が符号A1および符号A2で示されている。また図9および図10において、所定の測定範囲R内での、基材フィルム33の一方の側の表面の最も高い点(範囲R内での最大値)と最も低い点(範囲R内での最小値)との間の差が符号B1および符号B2で示されている。図から明らかなように、図9に示す基材フィルム33の表面の起伏は、図10に示す基材フィルム33の表面に比べてなだらかなものとなっている。なお、高さの差A1およびA2は互いに等しい。
9 and 10, the highest point (maximum value within the illustrated range) and the lowest point (within the illustrated range) of the surface on one side of the
図10に示す例においては、基材フィルム33の表面の起伏が激しくなっている。このため、成膜工程の際に原子や分子が基材フィルム33の表面の凹部の最も低い点に向かって飛来したとしても、そのような原子や分子は、凹部の最も低い点に到達するよりも前に、基材フィルム33の表面のその他の領域や、既に形成されている第1無機層35aの一部などに高い確率で衝突する。この結果、図10に示すように、基材フィルム33の表面の凹部の最も低い点の周辺には、SiOx1Ny1CZ1が存在しない領域、すなわちピンホールが形成され得る。なお図10に示す形態においては、表面の起伏の周期が、所定の測定範囲Rよりも短い。このため、所定の測定範囲R内におけるPV値となるB2は、A2に等しくなっている。
In the example shown in FIG. 10, the surface of the
一方、図9に示す例においては、基材フィルム33の表面の起伏がなだらかである。このため成膜工程において、第1無機層35aの原料となる原子や分子は、凹部の最も低い点にまで到達することができる。この結果、図9に示すように、ピンホールなどの欠陥をほとんど生じさせることなく、若しくは全く欠陥を生じさせることなく、基材フィルム33上に第1無機層35aを形成することができる。なお図9に示す形態においては、表面の起伏の周期が、所定の測定範囲Rよりも長い。このため、所定の測定範囲R内におけるPV値となるB1は、A1よりも小さくなっている。
On the other hand, in the example shown in FIG. 9, the undulations on the surface of the
従来のように算術平均粗さRa、最大高さRyや十点平均粗さRzなどを用いて図9および図10に示す基材フィルム33の表面の平坦性を表した場合、起伏の周期は考慮されないので、両者の平坦性はほぼ同等のものとして扱われる。一方、本実施の形態によれば、所定の測定範囲内におけるPV値という指標を導入することにより、最も高い点と最も低い点との間の差だけでなく、起伏の周期をも考慮して、基材フィルム33の表面の平坦性を表すことができる。このため、スパッタリング法や真空蒸着法などの物理的気相成長法によって第1無機層35aを形成する上でより適切な基材フィルム33の表面状態を正確に規定することができる。また本実施の形態によれば、基材フィルム33の材料としてCOP、PCまたはPENを用いることによって、PV値に関する上述の条件を満足することができる。
When the flatness of the surface of the
以下、図6に戻って、フィルムセンサ31の製造方法について説明する。
Hereinafter, returning to FIG. 6, a method for manufacturing the
積層体60を準備した後、図6(b)に示すように、導電層52上に感光層71を所定のパターンで形成する。感光層71は、特定波長域の光、例えば紫外線に対する感光性を有している。感光層71のタイプが特に限られることはない。例えば光溶解型の感光層が用いられてもよく、若しくは光硬化型の感光層が用いられてもよい。ここでは、光溶解型の感光層が用いられる例について説明する。
After the laminate 60 is prepared, a
感光層71は、導線51のパターンに対応したパターンで形成されている。感光層71は、例えば、はじめに、積層体60の表面上にコーターを用いて感光性材料をコーティングし、次に、感光性材料を所定のパターンで露光して現像することによって形成される。現像液としては、水酸化カリウムを含む溶液などの、アルカリ性溶液が用いられる。
The
次に図6(c)に示すように、感光層71をマスクとして導電層52をエッチングする。なお上述のように、導電層52を構成する低反射層54、本体層53および防錆層55はいずれも、銅を含んでいる。このため、銅を溶解させることができるエッチング液を用いて、低反射層54、本体層53および防錆層55を同時にエッチングすることができる。エッチング液としては、例えば塩化第2鉄溶液が用いられる。
Next, as shown in FIG. 6C, the
次に、低反射層54上に残っている感光層71に対して露光光を照射する。その後、アルカリ性溶液からなる現像液を用いて感光層71を現像する。これによって、図6(d)に示すように感光層71を除去することができる。このようにして、支持フィルム32上に設けられた導電層52から構成された導線51を備えるフィルムセンサ31を得ることができる。
Next, exposure light is irradiated to the
本実施の形態によれば、支持フィルム32が、ガラスに比べて厚みが小さく軽量な基材フィルム33と、SiOx1Ny1CZ1から構成された第1無機層35aを含む第1バリア層35と、を有している。第1無機層35aは、上述のように、ピンホールなどの欠陥をほとんど生じさせることなく、若しくは全く欠陥を生じさせることなく形成されたものである。このため、水蒸気に対する高いバリア性を有する第1バリア層35を得ることができる。このことにより、厚みおよび重量が低減され、かつ水蒸気に対する高いバリア性を有するフィルムセンサ31を提供することができる。このため、フィルムセンサ31が有機EL表示装置と組み合わされる場合、フィルムセンサ31に起因する厚みや重量の増加を抑制しながら、水蒸気の侵入によって有機EL表示装置の特性が劣化することを抑制することができる。
According to the present embodiment, the
なお、上述した本実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した本実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。 Various changes can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, modified examples will be described with reference to the drawings. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above embodiment are used for the parts that can be configured in the same manner as the above embodiment. The duplicated explanation is omitted. In addition, when it is clear that the operational effects obtained in the above-described embodiment can be obtained in the modified example, the description thereof may be omitted.
(巻取装置の変形例)
第1無機層35aを形成するための成膜装置90の下流側に設けられる巻取装置85は、図11に示すように、対象物をプラズマ雰囲気に曝すためのプラズマ処理装置88を備えていてもよい。以下、プラズマ処理装置88を用いることによって得られる利点について、図12(a)(b)および図13(a)(b)(c)を参照して説明する。図12(a)(b)は、プラズマ処理装置88を用いることなく成膜工程を実施した場合に形成され得る第1無機層35aを示す図である。図13(a)(b)(c)は、プラズマ処理装置88を利用して成膜工程を実施した場合に形成され得る第1無機層35aを示す図である。
(Modification of winding device)
As shown in FIG. 11, the winding
スパッタリングなどの成膜工程においては、基材フィルム33の表面に異物101が付着している場合がある。一般に異物の寸法は、基材フィルム33上に成膜される第1無機層35aの厚みよりもはるかに大きい。例えば、第1無機層35aの厚みは数十nm程度であり、一方、異物101の寸法は一般にμmのオーダーである。従って、このような異物101が存在している場合、図12(a)に示すように、第1無機層35aは、異物101を避けて基材フィルム33上に成膜されることになる。この場合、異物101が除去された後、図12(b)に示すように、異物101が存在していた箇所がピンホールなどの欠陥102になってしまう。この結果、欠陥102を介して水蒸気が第1無機層35aを透過して基材フィルム33に至るようになるため、フィルムセンサ31のバリア性を十分に確保することが困難である。
なお図12(a)(b)において、符号35aa,35ab,35ac,35adで示される層はそれぞれ、ターゲット91a,92a,93a,94aを用いたスパッタリングによって得られる層を表している。図12(a)(b)に示す例においては、ターゲット91a,92a,93a,94aを用いたスパッタリングがいずれも異物101が存在しているときに実施されるので、層35aa,35ab,35ac,35adは全て、異物101を避けて基材フィルム33上に形成されてしまう。
In a film forming process such as sputtering, the
In FIGS. 12A and 12B, the layers denoted by reference numerals 35aa, 35ab, 35ac, and 35ad represent layers obtained by sputtering using
次に、プラズマ処理装置88を利用する場合について説明する。はじめに図13(a)に示すように、ターゲット91a,92aを用いて基材フィルム33上に層35aa,35abを形成する。その後、層35aa,35abが設けられた基材フィルム33を巻取装置85まで搬送し、そして、基材フィルム33をプラズマ雰囲気88bに曝す。これによって、図13(b)に示すように異物101が除去され、異物101が存在していた箇所には欠陥102が残る。次に、基材フィルム33をシャフト86にいったん巻き取った後、巻取装置85から成膜装置90へ向けて基材フィルム33を再度巻き出す。そして、層35aa,35abを形成した時とは逆方向に成膜ドラム98を回転させながら、ターゲット93a,94aを用いて層35ab上にさらに層35ac,35adを形成する。この際、異物101はプラズマ処理によって既に除去されている。このため図13(c)に示すように、欠陥102内にも層35ac,35adを形成することができる。すなわち、異物101によって形成された欠陥102を、SiOx1Ny1CZ1から構成された層35ac,35adによって埋めることができる。このように成膜工程の途中でプラズマ処理を実施することにより、成膜工程の当初に基材フィルム33上に異物101が存在していた場合であっても、欠陥の無い第1無機層35aを得ることができる。
Next, a case where the
なお上述の例においては、往路においてターゲット91a,92aを用いたスパッタリングを実施し、復路においてターゲット93a,94aを用いたスパッタリングを実施する例を示したが、これに限られることはない。往路および復路のいずれにおいても、任意のターゲットを用いてスパッタリングを実施することができる。
In the above-described example, the sputtering using the
(第1バリア層の変形例)
図14に示すようにフィルムセンサ31の第1バリア層35は、第1無機層35aの一方の側に設けられた耐薬層35bをさらに含んでいてもよい。この耐薬層35bは、第1無機層35aに比べて、アルカリ性溶液に対する高い耐薬性を有するよう構成された層である。具体的には、アルカリ性溶液に対する耐薬層35bの溶解速度は、アルカリ性溶液に対する第1無機層35aの溶解速度の1/10以下になっている。溶解速度とは、アルカリ性溶液に対して第1無機層35aおよび耐薬層35bを曝した場合の、第1無機層35aおよび耐薬層35bの厚みの、単位時間あたりの変化率のことである。耐薬性を評価するためのアルカリ性溶液としては、20〜35℃の範囲内に温度調整され、10〜200g/Lの濃度で添加された水酸化カリウムの溶液を用いることができる。このような耐薬層35bを構成する材料としては、例えばアルミナを用いることができる。耐薬層35bの厚みは、例えば1〜100nmの範囲内、より好ましくは3〜40nmの範囲内に設定される。
(Modification of the first barrier layer)
As shown in FIG. 14, the
なお耐薬層35bの耐薬性を評価するために用いられる上述のアルカリ性溶液は、フィルムセンサ31の製造工程において感光層71を現像するために用いられる上述の現像液を模擬したものである。従って、耐薬層35bの耐薬性は、「フィルムセンサ31の製造工程において用いられる現像液に対する耐薬層35bの溶解速度が、現像液に対する第1無機層35aの溶解速度の1/10以下である」というように規定されてもよい。
The above-described alkaline solution used for evaluating the chemical resistance of the chemical-resistant layer 35 b is a simulation of the above-described developer used for developing the
以下、第1バリア層35が耐薬層35bをさらに含むことの利点について説明する。図15は、図14に示すフィルムセンサ31を作製するために用いられる積層体60を示す断面図である。
Hereinafter, the advantage that the
積層体60を用いてフィルムセンサ31を製造する工程は、上述のように、エッチングによってパターニングされた導電層52上に残っている感光層71を、アルカリ性溶液からなる現像液を用いて除去する工程を含んでいる。このとき、第1バリア層35上の導電層52が部分的に除去されているため、第1バリア層35の一部が現像液に曝されることになる。一般に、第1無機層35aを構成するSiOx1Ny1CZ1は、水酸化カリウムを含む溶液などの、アルカリ性溶液に対して弱い。このため、第1無機層35aが現像液に曝される場合、第1無機層35aが部分的に溶解し、この結果、第1無機層35aに欠陥が生じて、第1無機層35aのバリア性が低下してしまうことが考えられる。
The process of manufacturing the
ここで本変形例によれば、第1無機層35aの一方の側には、高い耐薬性を有する耐薬層35bが設けられている。このため、フィルムセンサ31の製造工程などにおいてアルカリ性溶液が用いられる場合であっても、第1無機層35aがアルカリ性溶液に曝されることを防ぐことができる。これによって、第1バリア層35によって実現されるバリア性を維持することができる。
Here, according to this modification, the chemical resistant layer 35b having high chemical resistance is provided on one side of the first
(第2バリア層をさらに設ける変形例)
図16に示すように、フィルムセンサ31は、第1バリア層35および検出パターン41を覆うよう第1バリア層35および検出パターン41の一方の側に設けられた第2バリア層37をさらに備えていてもよい。第2バリア層37は、少なくとも基材フィルム33のアクティブエリアAa1の全域にわたって広がるよう構成されている。このような第2バリア層37をさらに設けることにより、水蒸気に対するフィルムセンサ31のバリア性をさらに高めることができる。
(Modification in which a second barrier layer is further provided)
As shown in FIG. 16, the
図16に示すように、第2バリア層37は、有機層37aと、有機層37aの一方の側の面上に設けられた第2無機層37bと、を含んでいる。有機層37aは、有機樹脂を含む塗布液を第1バリア層35および検出パターン41上に塗布し、その後、塗布液を乾燥させることによって形成される。有機樹脂としては、アクリル樹脂等を用いることができる。一方、第2無機層37bは、上述の第1無機層35aと同様に、スパッタリング法や真空蒸着法などの物理的気相成長法によって有機層37a上に形成される。第2無機層37bを構成する材料としては、第1無機層35aの場合と同様に、SiOx1Ny1CZ1を用いることができる。なお、第1無機層35aを構成するSiOx1Ny1CZ1の組成と、第2無機層37bを構成するSiOx1Ny1CZ1の組成とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
As shown in FIG. 16, the
有機層37aの厚みは、導電層52の厚みよりも少なくとも大きくなっている。このような有機層37aを設けることにより、図16に示すように、有機層37aによって構成された平坦な面上に第2無機層37bを設けることができる。このため、第1無機層35aの場合と同様に、ピンホールなどの欠陥をほとんど生じさせることなく有機層37a上に第2無機層37bを形成することができる。このことにより、高いバリア性を有する第2バリア層37を得ることができる。第2バリア層37の水蒸気透過率は、第1バリア層35と同様に、例えば1.0×10−2g/m2day以下になっている。なお第2バリア層37の水蒸気透過率を測定する方法は、第1バリア層35の水蒸気透過率を測定する方法と同一であるので、説明を省略する。
The thickness of the
有機層37aを形成する工程において、有機樹脂を含む塗布液を塗布するための方法としては、平坦な表面を有する有機層37aを形成することができる方法が採用される。例えば、スリットリバースコート法やダイコート法を用いることができる。好ましくは、有機層37aの一方の側の表面においては、第1無機層35aの場合と同様に、「216μm×216μmの範囲内におけるPV値が0.5μm以下である」という条件が満たされている。
In the step of forming the
なお図16においては、第2バリア層37が有機層37aおよび第2無機層37bを含む例を示したが、第2バリア層37が所望のバリア性を実現することができる限りにおいて、第2バリア層37の具体的な層構成が特に限られることはない。例えば図17に示すように、第2バリア層37が単一の層37cから構成されていてもよい。層37cを構成する材料としては、高いバリア性を有するとともに、隣り合う導電層52の間の空間を隙間無く埋めることができる程度の流動性を有するものが用いられる。このような層37cとしては、例えば、ゾル−ゲル法によって得られたシロキサンポリマーからなるシロキサンポリマー層37cを採用することができる。
FIG. 16 shows an example in which the
(フィルムセンサの変形例)
上述の本実施の形態および各変形例においては、支持フィルム32の一方の側の面32a上にのみ検出パターン41が設けられている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図18に示すように、フィルムセンサ31は、支持フィルム32の一方の側の面32a上に設けられた検出パターン41に加えて、他方の側の面32b上に設けられた検出パターン41をさらに備えていてもよい。この場合、図18に示すように、フィルムセンサ31の支持フィルム32は、基材フィルム33の一方の側に設けられた第1バリア層35に加えて、基材フィルム33の他方の側に設けられた第1バリア層35をさらに有していてもよい。
(Modification of film sensor)
In the above-described embodiment and each modification, an example in which the
なお、検出パターン41を両側に設けるための構成が、図18に示す構成に限られることはない。例えば図19に示すように、2つのフィルムセンサ31を互いに貼り合せることによって、両側に検出パターン41が設けられたフィルムセンサを得ることもできる。
Note that the configuration for providing the
(その他の変形例)
上述の本実施の形態および各変形例においては、フィルムセンサ31の検出パターン41が、網目状に配置された金属製の導線51から構成される例を示した。しかしながら、タッチ位置の所望の検出感度を実現できる限りにおいて、検出パターン41の構成が特に限られることはない。例えば検出パターン41は、第1バリア層35の一方の側に所定のパターンで配置され、透光性および導電性を有する透明導電層から構成されていてもよい。
(Other variations)
In the above-described embodiment and each modification, an example in which the
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。 In addition, although some modified examples with respect to the above-described embodiment have been described, naturally, a plurality of modified examples can be applied in combination as appropriate.
10 タッチ位置検出機能付き表示装置
15 表示装置
31 フィルムセンサ
33 基材フィルム
35 第1バリア層
35a 第1無機層
35b 耐薬層
37 第2バリア層
37a 有機層
37b 第2無機層
37c シロキサンポリマー層
41 検出パターン
51 導線
52 導電層
60 積層体
71 感光層
85 巻取装置
88 プラズマ処理装置
101 異物
102 欠陥
DESCRIPTION OF
Claims (9)
基材フィルムと、
前記基材フィルムの一方の側に設けられた第1バリア層と、
前記第1バリア層の一方の側に設けられ、外部導体の接近を検出する検出パターンと、を備え、
前記基材フィルムは、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンコポリマーまたはポリエチレンテレフタレートのいずれかによって構成されており、
前記第1バリア層は、SiOx1Ny1CZ1から構成された第1無機層を含み、x1は1.0〜2.3の範囲内であり、y1は0.0〜1.5の範囲内であり、z1は0.0〜1.0の範囲内であり、
前記第1無機層は、自身を貫通する欠陥が形成された少なくとも1つの層と、前記少なくとも1つの層の上及び前記欠陥内に形成されたさらなる層と、を含み、
前記さらなる層の表面のうち前記基材フィルムの反対側に位置する表面は、前記欠陥内において、前記欠陥の形状に沿った形状を有する、フィルムセンサ。 A film sensor,
A base film;
A first barrier layer provided on one side of the substrate film;
A detection pattern provided on one side of the first barrier layer to detect the approach of the outer conductor,
The base film is composed of any of cycloolefin polymer, polycarbonate, polyethylene naphthalate, cycloolefin copolymer or polyethylene terephthalate,
The first barrier layer includes a first inorganic layer composed of SiO x1 N y1 C Z1 , where x1 is in the range of 1.0 to 2.3, and y1 is in the range of 0.0 to 1.5. Z1 is in the range of 0.0 to 1.0,
The first inorganic layer includes at least one layer in which a defect penetrating the first inorganic layer is formed; and a further layer formed on the at least one layer and in the defect;
The surface of the surface of the said further layer located in the other side of the said base film has a shape along the shape of the said defect in the said defect.
アルカリ性溶液に対する前記耐薬層の溶解速度は、前記アルカリ性溶液に対する前記第1無機層の溶解速度の1/10以下であり、
前記アルカリ性溶液は、20〜35℃の範囲内に温度調整され、10〜200g/Lの濃度で添加された水酸化カリウムの溶液からなる、請求項1に記載のフィルムセンサ。 The first barrier layer further includes a chemical resistant layer provided on one side of the first inorganic layer,
The dissolution rate of the chemical resistant layer in the alkaline solution is 1/10 or less of the dissolution rate of the first inorganic layer in the alkaline solution,
The film sensor according to claim 1, wherein the alkaline solution is a potassium hydroxide solution that is temperature-controlled within a range of 20 to 35 ° C. and added at a concentration of 10 to 200 g / L.
前記第2バリア層の水蒸気透過率が、1.0×10−2g/m2day以下である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のフィルムセンサ。 A second barrier layer provided on one side of the first barrier layer and the detection pattern so as to cover the first barrier layer and the detection pattern;
5. The film sensor according to claim 1, wherein the water vapor permeability of the second barrier layer is 1.0 × 10 −2 g / m 2 day or less.
前記表示装置の表示面上に配置されたタッチパネルセンサと、を備え、
前記表示装置は、有機発光層から放射される光を利用する有機EL表示装置を含み、
前記タッチパネルセンサは、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のフィルムセンサを含む、タッチ位置検出機能付き表示装置。 A display device;
A touch panel sensor disposed on a display surface of the display device,
The display device includes an organic EL display device that utilizes light emitted from the organic light emitting layer,
The said touch panel sensor is a display apparatus with a touch position detection function containing the film sensor as described in any one of Claims 1 thru | or 7.
基材フィルムと、
前記基材フィルムの一方の側に設けられた第1バリア層と、
前記第1バリア層の一方の側に設けられた導電層と、を備え、
前記基材フィルムは、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンコポリマーまたはポリエチレンテレフタレートのいずれかによって構成されており、
前記第1バリア層は、SiOx1Ny1CZ1から構成された第1無機層を含み、x1は1.0〜2.3の範囲内であり、y1は0.0〜1.5の範囲内であり、z1は0.0〜1.0の範囲内であり、
前記第1無機層は、自身を貫通する欠陥が形成された少なくとも1つの層と、前記少なくとも1つの層の上及び前記欠陥内に形成されたさらなる層と、を含み、
前記さらなる層の表面のうち前記基材フィルムの反対側に位置する表面は、前記欠陥内において、前記欠陥の形状に沿った形状を有する、積層体。 A laminate for producing a film sensor,
A base film;
A first barrier layer provided on one side of the substrate film;
A conductive layer provided on one side of the first barrier layer,
The base film is composed of any of cycloolefin polymer, polycarbonate, polyethylene naphthalate, cycloolefin copolymer or polyethylene terephthalate,
The first barrier layer includes a first inorganic layer composed of SiO x1 N y1 C Z1 , where x1 is in the range of 1.0 to 2.3, and y1 is in the range of 0.0 to 1.5. Z1 is in the range of 0.0 to 1.0,
The first inorganic layer includes at least one layer in which a defect penetrating the first inorganic layer is formed; and a further layer formed on the at least one layer and in the defect;
The surface located in the other side of the said base film among the surfaces of the said further layer is a laminated body which has a shape along the shape of the said defect in the said defect.
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