説明

タッチパネル装置の製造方法

【課題】タッチパネルを製造する上で、性能は優れているが現像ができないために通常では使用できないオーバーコート材を使用可能としたタッチパネルの製造方法を提供する。
【解決手段】少なくとも、ガラス基板1上に枠状の加飾部2を形成する工程と、加飾部2の外側に撥オーバーコート材3を塗布する工程と、オーバーコート層5を塗布する工程と、露出した撥オーバーコート材3を除去する工程と、タッチパネルセンサーを形成する工程と、ケミカルエッチングによりガラス基板1を断裁する工程と、をこの順で含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶表示装置と重ね合わせて使用するタッチパネル型入力装置に係わり、特にはタッチパネルセンサーが多面付けで形成されたガラス基板を個片のタッチパネルに断裁する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話機や、携帯情報端末、カーナビゲーションシステムを始め、様々な電子機器の操作部にタッチパネル型入力装置が採用されている。タッチパネルは、液晶表示装置等の表示用パネルの表示面上に、指先やペン先の接触位置を検出する入力装置として貼り合わせて使用されるものである。タッチパネル型の入力装置には、その構造及び検出方式の違いにより、抵抗膜型や静電容量型等の様々なタイプがある。
【0003】
静電容量型のタッチパネル装置は、一枚のガラス基板上にマトリック状の透光性導電膜を形成し、電極間部分に指等が接触することによって誘起される静電容量の変化を、微弱な電流変化として検出することでタッチパネル上の被接触位置を特定するものであり、従来より使用されていた抵抗膜型入力装置に比べて、より高い透過率を有するという利点がある。
【0004】
上記のタッチパネルが、液晶表示装置の表示用パネルの偏光板上に位置合わせの上で搭載固定されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。タッチパネルを液晶表示装置に固定する方法としては、表示用パネルの外周に約0.5mm以上の厚みの粘着剤付きクッションゴムを敷設してタッチパネルを固定する方法や表示パネルとタッチパネルを透明接着剤で全面貼り付けする方法などが採用されている。
【0005】
ところで、静電容量方式であれ抵抗膜方式であれ、そのタッチ面の大きさには幾つかあるが、タッチパネルは、一枚の大型基板上に多面付けで同時に複数枚製造される。すなわち、タッチパネルが形成されてマトリックス状に並置されたガラス基板が、液晶表示装置の外形形状や表示用パネルの形状に合わせて切断されてタッチパネルが採取される。したがって、ガラス基板上にタッチパネルを形成した後の基板の断裁方法が問題となる。
【0006】
ガラス基板の断裁は、通常、ダイヤモンドカッターを用いてガラス基板に切断溝を形成し、この切断溝に沿って溝が広がる方向にガラス基板を折り曲げて切断している。ガラス基板上には、タッチパネルとして必要な様々な配線が形成されているが、作業台でダイヤモンドカッター加工する際に、これら配線がダメージを受けやすいという問題がつきまとっている。また、ダイヤモンドカッターやレーザーによるガラス断裁においては、強化ガラスの強度が低下するという課題が残る。
【0007】
断裁方法の別の一例は、ケミカルエッチング法である。ケミカルエッチングは、ガラスを厚さ方向にエッチング液に溶出させて切断するので、当該方法が適用できるためには、ガラス基板の被エッチング部分は、エッチング液に接触するようにレジスト等で被覆されていてはならず、フッ化水素酸等のエッチング液中に露出している必要がある。
【0008】
ところが、後述するように、ガラス基板上にスクリーン印刷法より加飾層が施された上にタッチパネルを作製する為には、加飾部からの出ガス封止の目的にてオーバーコートが施される。このときオーバーコートに必要な物理化学的性能は耐熱および耐薬液性を備えることが求められる。オーバーコート層が形成された後、その上に電極層や絶縁層をパターン形成していく。従来は、オーバーコート材に汎用の水系アルカリ現像液(KOH系も
しくはNaOH系)に対応したネガ型オーバーコート材や熱硬化型オーバーコート材が用いられている。熱硬化型オーバーコートにおいてはパターニングができない為、ガラス基板表面をエッチング液に露出できずケミカルエッチング法が適用できないという問題があった。あるいは、オーバーコート材用の現像液がTMAHなどの特殊現像液を用いるタイプであるため汎用のアルカリ現像液(KOH系もしくはNaOH系)ラインにおける使用に適さないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2008−33777号公報
【特許文献2】特開2007−178758号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
そこで本発明は、タッチパネルを製造する上で、性能は優れているが現像ができないために通常では使用できないオーバーコート材を使用可能としたタッチパネルの製造方法の提供を課題とした。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明になる請求項1記載の発明は、少なくとも、ガラス基板上に枠状の加飾部を形成する工程と、加飾部の外側に撥オーバーコート材を塗布する工程と、オーバーコート層を塗布する工程と、露出した撥オーバーコート材を除去する工程と、タッチパネルセンサーを形成する工程と、ケミカルエッチングによりガラス基板を断裁する工程と、をこの順で含むことを特徴とするタッチパネル装置の製造方法としたものである。
【0012】
本発明は、ケミカルエッチングにより基板を断裁するにあたって、オーバーコート層が存在してほしくない基板上の部位だけにオーバーコート層をはじく性質を有する撥オーバーコート材を塗布するという点をその主旨とするものである。
【0013】
請求項2に記載の発明は、前記撥オーバーコート材が過熱により撥オーバーコート性を消失後、洗浄により除去されることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル装置の製造方法としたものである。
【0014】
請求項3に記載の発明は、前記撥オーバーコート材がUV照射により撥オーバーコート性を消失後、洗浄により除去されることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル装置の製造方法としたものである。
【0015】
上記二つの発明は、不要となったオーバーコート層の除去手段を過熱後洗浄及びUV照射後洗浄に特定したものである。
【発明の効果】
【0016】
本発明になるタッチパネル装置の製造法によれば、汎用のエッチング液ではエッチングが困難なネガ型オーバーコート材や熱硬化型オーバーコート材をタッチパネル用の基板上で使用することができる。その際に、塗布法(スピンコート法)をこれらオーバーコート材に適用する。ここでは、パターニングにフォトリソ工程を使用せずにオーバーコート層のパターンニングが可能である。
したがって、高品質で高信頼性の高いタッチパネル装置を低価格で提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】(a)〜(e)は、本発明になるタッチパネルの製造方法を説明する部分工程図である。
【図2】タッチパネルの電極配置の概略構成を示す平面図である。
【図3】図2に示すII−IIラインの拡大断面図である。
【図4】図2に示すスルーホール近傍の拡大図である。
【図5】(a)〜(c)は、本発明になるタッチパネルの製造方法を説明する部分工程図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の主旨は、オーバーコート層自体をフォトリソ工程および現像工程を必要とせずパターニングする方法である。以下、この工程をタッチパネル装置の製造工程に即して図1〜図5を参照して説明する。
【0019】
先ず、ガラス基板1上にスクリーン印刷法を使用して、後工程で形成されるタッチパネルの配線部分を加飾にて隠すための、枠状の加飾部2の形成を行う。一枚の基板1上には複数のタッチパネルが多面付け(例えば、3.4インチで、10×4の40面付けなど)で製造されるので、枠状の加飾部2もそれに対応して多面付けで形成される(図1(a))。但し、加飾部2は、必ずしも文字通りの枠である必要はなく、角が欠けているなど適宜仕様に応じて変更を加えることが可能である。
【0020】
本発明は、一枚のガラス基板をケミカルエッチング法で個片のタッチパネルに断裁するが、加飾部の枠の外側の断裁予定箇所にオーバーコート用材料が塗布されるのを防止するための撥性加工を予め施しておいて、オーバーコート層のパターニングをするものである。
【0021】
そこで次に、オーバーコート材をはじく特性を有する撥性インク3を撥オーバーコート材として加飾部2の外側にマトリックス状に印刷した(図1(b))。撥性インク3としては、シリコン系材料をアルコールに分散させたものを主成分とする酸性溶液を使用し、酸性溶液はスクリーン印刷にて上記所定のパターンとなるように塗布した。その後、所定の温度(常温〜40℃程度の風乾燥)で乾燥した。
【0022】
次に、オーバーコート材料を、スピンコート法を使用して塗布しオーバーコート層4を形成した。また、該材料はスリットコートしてもよいし、その後さらにスピニングさせても構わない。本実施の形態では、アクリル樹脂系の熱硬化タイプのオーバーコート材を使用した。オーバーコート材はスピニング時には面状の皮膜をなして一様に拡がっているが(図1(c))、スピニングが終了すると、撥性インク3で被覆された部分のオーバーコート材は、撥性インクで被覆されない部分側に引き寄せられて、撥性インクが露呈したパターニングされたオーバーコート層5が得られた(図1(d),(e))。
【0023】
オーバーコート材は、アクリル樹脂系の光硬化タイプのネガ型材料、もしくはフォトブリーチング処理にて可視光領域において高透過率を有するノボラック系のポジ型材料を使用することもできる。
【0024】
次に、前記ガラス基板1をオーブンにて235℃、20分で焼成しオーバーコート層5のキュアーを行った。撥性オーバーコート材3は、次工程に入る前にUV照射によって撥性を失うとともに、純水洗浄もしくは薬液洗浄にて除去される。このため次工程以降のレジスト塗布に、撥性オーバーコート材3が影響を及ぼすことはない。撥性喪失はUV照射に限らず、高温処理にて失わせる材料であっても構わない。
【0025】
次に、タッチパネルセンサー10を前記のオーバーコート層の上に形成していくが、図
2は、静電容量型のタッチパネル単体の電極配置の概略構成を示す平面図であり、図3は、図2に示すII−IIラインの拡大断面視図である。また、図4は、図2に示すスルーホール近傍の拡大図である。
【0026】
静電容量型のタッチパネル10は、前述したオーバーコート層5の上に、複数のジャンパー18と、絶縁膜16と、複数の第1の透明電極13と、複数の第2の透明電極14とを備える。ジャンパー18、絶縁膜16、透明電極(第1の透明電極13は孤立して形成され、第2の透明電極14はくびれた接続部15を介してY方向に接続して形成されている)は、オーバーコート層5上にこの順序で形成される。
【0027】
ジャンパー18は、導電性を有する材料によって形成され、オーバーコート層5の表面に行列上に配列されている。ジャンパー18の各々は、それぞれが孤立した第1の透明電極13をX軸方向に接続するためのものであり、両端部がX軸方向に隣接する一対の第1の透明電極13の各々と重なり合うような位置及び寸法に形成されている。ジャンパー18は、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、Mo/Al/Moの積層体、Ag、Ag合金、導電性高分子により形成することができる。
【0028】
絶縁膜16は、絶縁性材料をジャンパー18及びオーバーコート層5の表面全体を覆うように積層することにより形成され、第1の透明電極3とジャンパー8とが重なり合う部分には、ジャンパー18の表面にまで達するスルーホール17が、公知のフォトリソ法を用いて設けられている。絶縁性材料としては、誘電率が2〜4の光透過性の高いアクリル系材料が好ましい。
【0029】
第1の透明電極13及び第2の透明電極14は、絶縁膜上の同一レイヤ内に、X軸方向及びこれと直交するY軸方向に図2に示すようにマトリクス状に配列され、第1の透明電極13及び第2の透明電極14は、ITO等の透光性の導電材料を用いて、定法のフォトリソ法を適用して同一工程で形成される。
【0030】
第1の透明電極13の各々は、図3に示されるように、絶縁膜16上においてはX軸方向及びY軸方向のいずれにも相互に接続されていないが、スルーホール17を介してオーバーコート層上のジャンパー18に接続されている。この結果、X軸方向に整列する第1の透明電極13が相互に電気的に接続された状態となる。
【0031】
一方、第2の透明電極14の各々は、第1の透明電極13の行間及び列間に配置され、絶縁膜6上において、第2の透明電極14と同時にパターニングされるくびれた接続部5を介してY軸方向に相互に連結されている。
【0032】
X軸方向に接続される第1の透明電極13と、Y軸方向に接続される第2の透明電極14とを同一レイヤに配列する場合、交差部分が生じるため、いずれか一方向の接続を行うためにジャンパー18のような配線部が必要となる。本実施形態に係る静電容量型タッチパネルでは、ジャンパー18をオーバーコート層5の表面に形成し、その上方に絶縁膜16と第1及び第2の透明電極13及び14を形成しているため、表面側から見た際にジャンパー8を目立ちにくくすることができる。
【0033】
本実施形態では、スルーホール17の開口部全体が第1の透明電極13によって覆われているため、例えば、図3に示す矢印の範囲に絶縁膜のオーバーハングが生じた場合でも、オーバーハングのないスルーホール17の内壁に沿って第1の透明電極13がジャンパー18の表面に到達することができる。したがって、スルーホール17内壁の断面形状にかかわらず、ジャンパー18の断線を防止することができる。
【0034】
上述したように、ジャンパー18は導電性を有するITOやポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリアニリン(PANI)等の導電性高分子材料によって形成することができるが、遮光性を有する材料を用いる場合、更に以下のような利点がある。
【0035】
ジャンパー18を遮光性材料で形成する場合、ジャンパー18のパターニングと同一工程で、ジャンパー18と同一材料を用いて基板2上に位置決め用のアライメントマークを形成することができる。この結果、アライメントマーク形成プロセスを削減することができると共に、2層目以降の膜を形成するために用いる露光機に特段の改造を施すことなく、標準的な読み取り機構を用いて露光時の位置決めをすることが可能となる。
【0036】
また、2層目以降の膜の形成時に顕微鏡等で目視確認して位置合わせを行う場合、1層目のジャンパー18が遮光性材料で形成されていることによって、視認性が向上するので、位置合わせを容易に行うことが可能となる。
【0037】
導電性高分子材料は、透光性と導電性がトレードオフの関係にあるが、ジャンパー18が形成される限られた範囲であれば遮光性があっても入力装置全体の光透過性に与える影響は小さい。また、導電性についても、ITO程度の抵抗値を有する材料であれば良いため、導電性高分子の使用は生産効率が高まるという利点がある。
【0038】
次に、タッチパネルセンサーの透明電極層を光透過性の高い絶縁性薄膜材料(アクリル系材料等)で、断裁予定箇所7を除いて保護する。
【0039】
最後に、図5に示すようにケミカルエッチング法によるガラス基板1の断裁を行う。そのためガラス基板1の断裁予定箇所7以外の表裏をフッ化水素酸エッチング液に耐性のある保護膜6で被覆する。保護膜形成はフォトリソ法によりパターニング被覆させる。その後、フッ化水素酸でガラスをエッチングして断裁してから、保護膜6を除去すれば所望のタッチパネル装置が複数同時に製造される。
【符号の説明】
【0040】
1、ガラス基板
2、加飾部
3、撥性インク(撥オーバーコート材)
4、均一なオーバーコート層
5、パターニングされたオーバーコート層
6、保護膜
7、断裁予定箇所
7’、 断裁箇所
10、静電容量型入力装置
12、基板
13、第1の透明電極
14、第2の透明電極
15、接続部
16、(透明)絶縁膜
17、スルーホール
18、ジャンパー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも、ガラス基板上に加飾部を形成する工程と、加飾部の外側に撥オーバーコート材を塗布する工程と、オーバーコート層を塗布する工程と、露出した撥オーバーコート材を除去する工程と、タッチパネルセンサーを形成する工程と、ケミカルエッチングによりガラス基板を断裁する工程と、をこの順で含むことを特徴とするタッチパネル装置の製造方法。
【請求項2】
前記撥オーバーコート材は、過熱により撥オーバーコート性を消失後、洗浄により除去されることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル装置の製造方法。
【請求項3】
前記撥オーバーコート材は、UV照射により撥オーバーコート性を消失後、洗浄により除去されることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル装置の製造方法。

【図1】
image rotate

【図3】
image rotate

【図5】
image rotate

【図2】
image rotate

【図4】
image rotate