加飾透明保護基板一体型タッチパネルおよびその製造方法
【課題】加飾層が薄膜で遮光性が実現でき、ファッション性の高い任意の色彩表現が可能で、且つ、加飾した透明保護板に直接タッチパネルが形成された、加飾透明保護板一体型タッチパネルとその製造方法を提供する。
【解決手段】透明保護基板上に、加飾層、オーバーコート層、タッチパネル層が順に構成されている加飾透明保護基板一体型タッチパネルであって、前記加飾層は、合成樹脂塗料により形成された有色樹脂層と、前記有色樹脂層を覆う形で金属膜層とが順に形成されている。
【解決手段】透明保護基板上に、加飾層、オーバーコート層、タッチパネル層が順に構成されている加飾透明保護基板一体型タッチパネルであって、前記加飾層は、合成樹脂塗料により形成された有色樹脂層と、前記有色樹脂層を覆う形で金属膜層とが順に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネル等のフラットディスプレイと一体型で構成されるタッチパネルに関し、特に加飾を施した透明保護基板と一体となったタッチパネルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化、携帯端末の小型軽量化の流れから、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、タッチパネルを液晶表示パネル等のフラットディスプレイと一体型で構成した、入力表示一体型のタッチパネル式フラットディスプレイが市場に普及してきた。タッチパネルは、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。このうち、静電容量型タッチパネルは、1枚の基板上に透光性導電膜（透光性電極）を有し、指またはペン等が接触（タッチ）することによって形成される静電容量を介して流れる微弱電流量の変化を検出する事によって被接触位置を特定するもので、指示される内容を入力信号として受け取り液晶表示装置等を駆動する。静電容量型タッチパネルは、抵抗膜型タッチパネルと比べて、より高い透過率が得られる利点がある。
【０００３】
タッチパネルは、いずれの方式においても、通常は入力信号検出のために、あるいは画面保護のために、カバーガラス等の透明保護板がその上面に用いられている。そこで、タッチパネルの上面に透明保護板を設けるか、透明保護板自体がタッチパネルを構成するようになっている。また、透明保護板には、低反射膜、アンチグレア膜、ハードコート膜、電磁シールド膜等の機能膜を具備したものがある。
【０００４】
また、最近では電子機器のファッション化に伴い、携帯電話機などのモバイル端末機器の透明保護板においては、ＬＣＤ配線の遮蔽などの装飾が各種印刷法にてにて施されることが一般的である。例えば、特許文献１および特許文献２には、透明保護板表面に、透明窓部を有する窓形成層がハードコートフィルム裏面に予め形成されてなる加飾フィルムを積層状態に貼着した保護パネルを備えた電子機器であって、前記透明保護板が、加飾フィルムと積層された可動電極フィルムと、前記可動電極フィルムとの間に空気層を形成するように周縁部において前記可動電極フィルムと接着された固定電極板とを備えるタッチパネルで構成されている電子機器が開示されている。従来は、上記したように、加飾を施した透明保護板とタッチパネルは別々に形成され、後の工程にて組合わされることが一般的である。しかし、昨今、携帯電話機では薄型化のニーズが強く、また、加飾透明保護板に直接タッチパネルを形成することによる、工程数の削減等が検討されており、市場に登場しつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４１２１５４０号明細書
【特許文献２】特許４２７９８９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術においては、上記したように、加飾されるべき透明保護板に、予めフィルムシート上に印刷や金属膜等で加飾形成したものを、両面シール等ではりつける構造であった。スクリーン印刷にて加飾部を形成する場合、要求される遮光特性を満たす為に、加飾印刷部の裏に、裏押さえインキの印刷が一般的に行われている。例えば、スクリーン印刷法にてホワイトの加飾部を施した一例として、加飾部に要求される光学濃度特性値がＯＤ＝５．０を必要とする場合では、裏押さえとしてホワイトインキを１２０μｍ程度以上積層する必要がある。この為、総膜厚が３０μｍ〜１２０μｍ程度となり、その後、この上にタッチパネルを形成する為の平坦性を確保して、タッチパネルを形成することは非常に困難である。また、スクリーン印刷においては高度な装飾性で求められる高精細な加飾部形成は困難である。
【０００７】
さらに、加飾部の膜厚段差が１２０μｍある場合、加飾部の存在する領域と存在しない領域を跨いで、タッチパネルを形成することは、断線防止等の点より現実的ではない。また、１２０μｍの段差を有する、レイヤー上へ、スピンコート法を用いる工程でのタッチパネルの形成は、塗工品質が確保できないため不可能である。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、加飾層が薄膜で遮光性が実現でき、ファッション性の高い任意の色彩表現が可能で、且つ、加飾した透明保護板に直接タッチパネルが形成された、加飾透明保護板一体型タッチパネルを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る発明は、透明保護基板上に、加飾層、オーバーコート層、タッチパネル層が順に構成されている加飾透明保護基板一体型タッチパネルであって、
前記加飾層は、合成樹脂塗料により形成された有色樹脂層と、前記有色樹脂層を覆う形で金属膜層とが順に形成されていることを特徴とする加飾透明保護基板一体型タッチパネルである。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記有色樹脂層は、厚さが１μｍ以上、３０μｍ未満の合成樹脂塗料により形成されていることを特徴とする請求項1に記載する加飾透明保護基板一体型タッチパネルである。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記有色樹脂層は、前記金属膜層により裏抑えがなされ、前面および背面からの光が遮光されていることを特徴とする請求項１または２に記載する加飾透明保護基板一体型タッチパネルである。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記オーバーコート層は前記加飾層の存在領域と非存在領域を平坦化させ、前記加飾層の前記金属膜と前記タッチパネル層との間を電気的に絶縁し、且つ、タッチパネル層形成工程での前記有色樹脂層からの脱ガスを封止していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載する加飾透明保護基板一体型タッチパネルである。
【００１３】
次に、本発明の請求項５に係る発明は、透明保護基板上に、加飾層、オーバーコート層、タッチパネル層を順に形成する加飾透明保護基板一体型タッチパネルの製造方法であって、前記加飾層は、前記透明保護基板上に前記加飾層形成部を開口部としたマスキングフィルム層を設け、その上から合成樹脂塗料をスプレー吹き付け方式で全面に塗布して有色樹脂層を形成し、前記有色樹脂層の上全面にスパッタリング法もしくは蒸着法にて金属膜層を成膜し、その後前記マスキングフィルム層を剥離除去することで、有色樹脂層と同形パターンの金属膜層が前記有色樹脂層上を被覆する形で形成されることを特徴とする加飾透明保護基板一体型タッチパネルの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、加飾層が、厚さが３０μｍ未満の合成樹脂塗料により形成された有色樹脂層と、この有色樹脂層を覆う形で遮光性を確保するための裏押さえとして金属膜層とが順に形成されている構成となっている。そのため、加飾層全体の膜厚を厚くすることなく遮光性が実現できる。また、本発明の製造方法では、マスキングフィルム層の形成・剥離工程を経ることで、同形パターンの金属膜層で被覆された有色樹脂層からなる加飾層を簡単に形成できる。また、有色樹脂層に合成樹脂塗料を用いることにより、蛍光色やメタリック調などファッション性に優れた多様な色彩表現が可能となる。
【００１５】
さらに、従来のスクリーン印刷法を用いた加飾層では高膜厚を要した為、加飾層上に直接タッチパネルを形成することが不可能であったが、本発明では、３０μｍ未満の薄膜にて光学特性濃度等の仕様要求値を満足することができるため、製造工程数を削減して加飾透明保護基板一体型タッチパネルの形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルの、一実施形態例の構成を断面で示す模式図である。
【図２】図1に示す加飾透明保護基板一体型タッチパネルの、タッチパネル電極の結合部を平面で示す模式図である。
【図３】図２に示すタッチパネル電極の結合部のX軸方向及びY軸方向の断面構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルを、一実施形態に基いて以下に詳細に説明する。
【００１８】
本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルは、液晶表示パネル等のフラットディスプレイと一体型で構成される。一般に、タッチパネル式液晶表示装置は、表示パネル、パネル駆動部、タッチ位置検出部等から構成され、表示パネルはアレイ基板と対向基板および液晶層からなる。本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルは、透明保護基板の視認側とは反対の面に形成された、表示窓部の周縁部の表示窓部以外の部分を覆う加飾部と、タッチ位置を感知するための信号ラインが形成されたタッチパネル機能を有する表示窓部とを有している。
【００１９】
図１は、本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルの、一実施形態例の構成を断面で示す模式図である。透明保護基板１上に、加飾層２、オーバーコート層５、タッチパネル層６が順に構成されている。加飾層２は、合成樹脂塗料により形成された有色樹脂層３と、有色樹脂層３を覆う形で金属膜層４とが順に形成されている。以下、上記構成を形成順に説明する。
【００２０】
まず、透明保護基板１となるガラス基板上に加飾層２を形成する。寸法４００×５００mm、厚さ０．５ｍｍのガラス基板上に、公知の手法で多面付けの所定の開口パターンを有した耐熱性マスキングフィルム層を形成した後、合成樹脂塗料をスプレー吹き付け方式で塗布して、塗布膜厚が５〜１０μｍ程度となるように有色樹脂層の形成を行う。次に、有色樹脂層の上全面にスパッタリング法もしくは蒸着法にてＡｌ金属膜層を厚さが１００〜２００ｎｍ程度となる様に成膜する。その後耐熱マスキングフィルム層を剥離除去することで、同形パターンの金属膜層４で被覆された有色樹脂層３からなる加飾層２の形成を行う。
【００２１】
ここで、有色樹脂層は、厚さが１μｍ以上、３０μｍ未満の合成樹脂塗料により形成されていることが好ましい。厚さが１μｍ未満では塗膜の均一性や着色剤の保持が難しく、有効な色彩効果が得られない。また、厚さが３０μｍ以上では、タッチパネルを形成する為の平坦性が確保できないと共に、前記した耐熱マスキングフィルム層を剥離除去する時点での有色樹脂層のマスク開口端部の切れが悪く、開口部パターンの再現性が損なわれる問題がある。
【００２２】
合成樹脂塗料は、合成樹脂バインダに着色剤及び必要に応じて各種添加剤を分散させ溶剤などを添加して調製されるもので、市販の合成樹脂塗料（例えば、アサヒペン社製 クリエイティブカラースプレー＃５７マットホワイト等）が使用可能である。乾燥による溶剤の揮散によって皮膜が硬化するタイプや、加熱により重合・硬化が進むもの、あるいは、電子線や紫外線等の放射線の照射によって硬化するタイプ等が使用可能であり、後工程の熱履歴に応じて、耐熱性塗料を選択してもよい。
【００２３】
合成樹脂塗料による加飾層２につては、用途に応じて、任意の色彩が選択できる。例えば、一層目に赤、青、緑、蛍光ピンク等を用い、二層目にホワイトを用いる二層塗りなどとしてもよい。着色剤は、加飾層２を所望の色に着色するものであり、顔料や染料を利用することができるが、耐久性に優れている点で、顔料を使用することが望ましい。顔料としては、有機顔料と無機顔料のいずれであっても良く、また、その配合量は特に限定されるものではない。
【００２４】
なお、金属膜４については、Ａｌに限定せず、白系にはＡｇ、Ｃｒ、ＭＡＭ（Ｍｏ（モリブデン）／Ａｌ（アルミニウム）／Ｍｏ）、黒系には酸化クロム等を用いることができる。
【００２５】
透明保護基板１としては、可視光に対して８０％以上の透過率を有するものを用いることができ、好ましくは９５％以上の透過率を有するものを用いることができる。一般に液晶表示装置に用いられているものでよく、ガラス等の無機透明基板、またはポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、環状オレフィンコポリマー等の透明樹脂基板が使用可能である。本発明に係るタッチパネル機能は静電容量型が推奨され、従来のタッチスクリーン方式のように外力による歪みの必要は無く、適用する表示パネルの仕様によって材質及び厚みは適宜選択できるが、工程での耐熱性を考慮するとガラス基板が最適である。
【００２６】
次に、上記で加飾層２の形成を行った透明保護基板１上にオーバーコート層５を形成する。このオーバーコート層５は、加飾層２の存在領域と非存在領域とを平坦化させ、且つ、加飾層２の金属膜４とタッチパネル層６との間を電気的に絶縁する。さらに、オーバーコート層５は、後述するタッチパネル層６の形成工程での有色樹脂層３からの脱ガスを封止する役割を持っている。
【００２７】
このオーバーコート層５には、平滑で強靭であること、透明性を有すること、耐熱性および耐光性が高く、長期間にわたって黄変、白化等の変質を起こさないこと、耐水性、耐溶剤性、耐酸性および耐アルカリ性に優れていることが求められる。オーバーコート材料としては、熱硬化性または放射線硬化性のアクリレート系樹脂、メタクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂などがあげられ、例えば、ＪＳＲ社製のオプトマ−ＳＳ、日本油脂社製のノフキュアーＯＰ、新日鐵化学社製のＶ−２５９ＰＡ、日本化薬社製のＫＡＹＡＤＡＤなどが適用できる。これらの樹脂組成物を、加飾層２の形成を行った透明保護基板１上に、膜厚２〜１０μｍとなるように塗布した後、焼成または紫外線照射により硬化させてオーバーコート層５を形成する。
【００２８】
次に、加飾層２、オーバーコート層５を形成した基板の上に、公知の方法で静電容量式のタッチパネル層６を形成する。タッチパネル層６の基本構成は、ＭＡＭ＋絶縁膜＋ＩＴＯ＋保護膜でああり、その加工は次の通りである。前記した、透明保護基板１となるガラス基板上に加飾層２とオーバーコート層５を形成した上に、スパッタ法にてＭＡＭ（Ｍｏ（モリブデン）／Ａｌ（アルミニウム）／Ｍｏ）の成膜を行い、エッチング法により所定のパターンとなる様、パターニング加工を行う。次いで、公知のフォトリソ法により、ＭＡＭ層上に絶縁膜層（ＪＳＲ社製：ＮＮ９０１）を所定のパターンとなる様、パターニング形成を行う。さらに、スパッタ法にてＩＴＯ層を成膜し、エッチング法により所定のパターンとなる様、パターニング加工を行う。その後、公知のフォトリソ法により保護膜層（ＪＳＲ社製：ＮＮ９０１）の形成を行い、静電容量方式のタッチパネル層６が形成される。
【００２９】
本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルは、図２及び図３に示すように、加飾層２、オーバーコート層５を形成した基板の上に、ＭＡＭからなる複数のジャンパー７と、絶縁膜８と、ＩＴＯからなる複数の第１の透光性電極９と、ＩＴＯからなる複数の第２の透光性電極１０と、図示しない保護膜とを備える静電容量型のタッチパネル層６が形成されている。
【００３０】
ジャンパー７は、導電性材料から形成され、加飾層２、オーバーコート層５を形成した基板の表面にX軸方向及びY軸方向に行列状に配列されている。ジャンパー７の各々は、Y軸方向に整列する第２の透光性電極１０をY軸方向に接続するためのものであり、両端部がY軸方向に隣接する１対の第２の透光性電極１０の各々と重なり合うような位置及び寸法で所定の位置に形成される。ジャンパー７は、例えば、メタル（ＭＡＭ、ＡＰＣその他）やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウムすず）、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）等の導電性高分子で形成することができる。ここで、ＡＰＣは銀／パラジウム／銅の合金である。
【００３１】
絶縁膜８は、透光性の絶縁材料が、オーバーコート層５上に形成したジャンパー７を覆うように積層することにより形成される。この上に、第１の透光性電極９と第２の透光性電極１０を一括で形成し、第２の透光性電極１０だけがジャンパー７と一部接触し、第１の透光性電極９は絶縁膜８を介してジャンパー７とは接触しないように形成する。
【００３２】
タッチパネル層６は、同一レイヤー内に、X軸方向及びこれと直交するY軸方向に間欠的に配列される複数の第１の透光性電極９と、X軸方向及びY軸方向に配列されると共に各々が第１の透光性電極の行間及び列間に配置される複数の第２の透光性電極１０とを備える。まず、ＩＴＯ等インジウム、スズ、ガリウム、亜鉛などの金属酸化物の複合酸化物の透光性導電材料を用いて、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の真空成膜手法を用いた同一工程で絶縁膜の上全面に透明導電膜を形成する。その後、この透明導電膜を公知の手法でパターニングして、所定形状の第１の透光性電極９と第２の透光性電極１０を形成する。また、第１の透光性電極９と第２の透光性電極１０とのそれぞれのパネル端部には、電気信号を検出するための検出器に接続されている図示しない金属電極を備える。
【００３３】
上記したタッチパネル層６の表面には、感光性樹脂で形成される保護膜を備える。保護膜の形成に用いて好適な感光性樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上である透明樹脂である。この透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれる。透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００３４】
タッチパネル電極の表面に、上記した感光性樹脂で形成される保護膜を形成する方法としては、スリットアンドスピン法などが通常用いられるが、タッチパネル電極が形成された透明基板上に均一な膜厚で塗布可能な方法ならばこれらに限定されるものではない。感光性組成物を塗布し透明樹脂層を形成した基板に露光を行う。光源には通常の高圧水銀灯などを用いればよい。また、必要に応じて、ポストベークを行ってもよい。
【００３５】
以上説明したように、透明保護基板１に、加飾層２、オーバーコート層５を形成した基板の上に静電容量式のタッチパネル層６を形成した基板を、公知のケミカルエッチング方法により、所定の形状となる様断裁を行った。なお、断裁方法としては、用途に応じて、レーザー断裁法、スクライブ断裁法にて断裁を行ってもよい。
【００３６】
本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルは、さらに、液晶表示装置と組み合わせることで、タッチパネル機能を有する液晶表示装置が得られる。
【符号の説明】
【００３７】
１・・透明保護基板 ２・・加飾層 ３・・有色樹脂層 ４・・金属膜層
５・・オーバーコート層 ６・・タッチパネル層 ７・・ジャンパー
８・・絶縁膜 ９・・第１の透光性電極 １０・・第２の透光性電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネル等のフラットディスプレイと一体型で構成されるタッチパネルに関し、特に加飾を施した透明保護基板と一体となったタッチパネルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化、携帯端末の小型軽量化の流れから、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、タッチパネルを液晶表示パネル等のフラットディスプレイと一体型で構成した、入力表示一体型のタッチパネル式フラットディスプレイが市場に普及してきた。タッチパネルは、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。このうち、静電容量型タッチパネルは、1枚の基板上に透光性導電膜（透光性電極）を有し、指またはペン等が接触（タッチ）することによって形成される静電容量を介して流れる微弱電流量の変化を検出する事によって被接触位置を特定するもので、指示される内容を入力信号として受け取り液晶表示装置等を駆動する。静電容量型タッチパネルは、抵抗膜型タッチパネルと比べて、より高い透過率が得られる利点がある。
【０００３】
タッチパネルは、いずれの方式においても、通常は入力信号検出のために、あるいは画面保護のために、カバーガラス等の透明保護板がその上面に用いられている。そこで、タッチパネルの上面に透明保護板を設けるか、透明保護板自体がタッチパネルを構成するようになっている。また、透明保護板には、低反射膜、アンチグレア膜、ハードコート膜、電磁シールド膜等の機能膜を具備したものがある。
【０００４】
また、最近では電子機器のファッション化に伴い、携帯電話機などのモバイル端末機器の透明保護板においては、ＬＣＤ配線の遮蔽などの装飾が各種印刷法にてにて施されることが一般的である。例えば、特許文献１および特許文献２には、透明保護板表面に、透明窓部を有する窓形成層がハードコートフィルム裏面に予め形成されてなる加飾フィルムを積層状態に貼着した保護パネルを備えた電子機器であって、前記透明保護板が、加飾フィルムと積層された可動電極フィルムと、前記可動電極フィルムとの間に空気層を形成するように周縁部において前記可動電極フィルムと接着された固定電極板とを備えるタッチパネルで構成されている電子機器が開示されている。従来は、上記したように、加飾を施した透明保護板とタッチパネルは別々に形成され、後の工程にて組合わされることが一般的である。しかし、昨今、携帯電話機では薄型化のニーズが強く、また、加飾透明保護板に直接タッチパネルを形成することによる、工程数の削減等が検討されており、市場に登場しつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４１２１５４０号明細書
【特許文献２】特許４２７９８９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術においては、上記したように、加飾されるべき透明保護板に、予めフィルムシート上に印刷や金属膜等で加飾形成したものを、両面シール等ではりつける構造であった。スクリーン印刷にて加飾部を形成する場合、要求される遮光特性を満たす為に、加飾印刷部の裏に、裏押さえインキの印刷が一般的に行われている。例えば、スクリーン印刷法にてホワイトの加飾部を施した一例として、加飾部に要求される光学濃度特性値がＯＤ＝５．０を必要とする場合では、裏押さえとしてホワイトインキを１２０μｍ程度以上積層する必要がある。この為、総膜厚が３０μｍ〜１２０μｍ程度となり、その後、この上にタッチパネルを形成する為の平坦性を確保して、タッチパネルを形成することは非常に困難である。また、スクリーン印刷においては高度な装飾性で求められる高精細な加飾部形成は困難である。
【０００７】
さらに、加飾部の膜厚段差が１２０μｍある場合、加飾部の存在する領域と存在しない領域を跨いで、タッチパネルを形成することは、断線防止等の点より現実的ではない。また、１２０μｍの段差を有する、レイヤー上へ、スピンコート法を用いる工程でのタッチパネルの形成は、塗工品質が確保できないため不可能である。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、加飾層が薄膜で遮光性が実現でき、ファッション性の高い任意の色彩表現が可能で、且つ、加飾した透明保護板に直接タッチパネルが形成された、加飾透明保護板一体型タッチパネルを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る発明は、透明保護基板上に、加飾層、オーバーコート層、タッチパネル層が順に構成されている加飾透明保護基板一体型タッチパネルであって、
前記加飾層は、合成樹脂塗料により形成された有色樹脂層と、前記有色樹脂層を覆う形で金属膜層とが順に形成されていることを特徴とする加飾透明保護基板一体型タッチパネルである。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記有色樹脂層は、厚さが１μｍ以上、３０μｍ未満の合成樹脂塗料により形成されていることを特徴とする請求項1に記載する加飾透明保護基板一体型タッチパネルである。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記有色樹脂層は、前記金属膜層により裏抑えがなされ、前面および背面からの光が遮光されていることを特徴とする請求項１または２に記載する加飾透明保護基板一体型タッチパネルである。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記オーバーコート層は前記加飾層の存在領域と非存在領域を平坦化させ、前記加飾層の前記金属膜と前記タッチパネル層との間を電気的に絶縁し、且つ、タッチパネル層形成工程での前記有色樹脂層からの脱ガスを封止していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載する加飾透明保護基板一体型タッチパネルである。
【００１３】
次に、本発明の請求項５に係る発明は、透明保護基板上に、加飾層、オーバーコート層、タッチパネル層を順に形成する加飾透明保護基板一体型タッチパネルの製造方法であって、前記加飾層は、前記透明保護基板上に前記加飾層形成部を開口部としたマスキングフィルム層を設け、その上から合成樹脂塗料をスプレー吹き付け方式で全面に塗布して有色樹脂層を形成し、前記有色樹脂層の上全面にスパッタリング法もしくは蒸着法にて金属膜層を成膜し、その後前記マスキングフィルム層を剥離除去することで、有色樹脂層と同形パターンの金属膜層が前記有色樹脂層上を被覆する形で形成されることを特徴とする加飾透明保護基板一体型タッチパネルの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明においては、加飾層が、厚さが３０μｍ未満の合成樹脂塗料により形成された有色樹脂層と、この有色樹脂層を覆う形で遮光性を確保するための裏押さえとして金属膜層とが順に形成されている構成となっている。そのため、加飾層全体の膜厚を厚くすることなく遮光性が実現できる。また、本発明の製造方法では、マスキングフィルム層の形成・剥離工程を経ることで、同形パターンの金属膜層で被覆された有色樹脂層からなる加飾層を簡単に形成できる。また、有色樹脂層に合成樹脂塗料を用いることにより、蛍光色やメタリック調などファッション性に優れた多様な色彩表現が可能となる。
【００１５】
さらに、従来のスクリーン印刷法を用いた加飾層では高膜厚を要した為、加飾層上に直接タッチパネルを形成することが不可能であったが、本発明では、３０μｍ未満の薄膜にて光学特性濃度等の仕様要求値を満足することができるため、製造工程数を削減して加飾透明保護基板一体型タッチパネルの形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルの、一実施形態例の構成を断面で示す模式図である。
【図２】図1に示す加飾透明保護基板一体型タッチパネルの、タッチパネル電極の結合部を平面で示す模式図である。
【図３】図２に示すタッチパネル電極の結合部のX軸方向及びY軸方向の断面構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルを、一実施形態に基いて以下に詳細に説明する。
【００１８】
本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルは、液晶表示パネル等のフラットディスプレイと一体型で構成される。一般に、タッチパネル式液晶表示装置は、表示パネル、パネル駆動部、タッチ位置検出部等から構成され、表示パネルはアレイ基板と対向基板および液晶層からなる。本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルは、透明保護基板の視認側とは反対の面に形成された、表示窓部の周縁部の表示窓部以外の部分を覆う加飾部と、タッチ位置を感知するための信号ラインが形成されたタッチパネル機能を有する表示窓部とを有している。
【００１９】
図１は、本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルの、一実施形態例の構成を断面で示す模式図である。透明保護基板１上に、加飾層２、オーバーコート層５、タッチパネル層６が順に構成されている。加飾層２は、合成樹脂塗料により形成された有色樹脂層３と、有色樹脂層３を覆う形で金属膜層４とが順に形成されている。以下、上記構成を形成順に説明する。
【００２０】
まず、透明保護基板１となるガラス基板上に加飾層２を形成する。寸法４００×５００mm、厚さ０．５ｍｍのガラス基板上に、公知の手法で多面付けの所定の開口パターンを有した耐熱性マスキングフィルム層を形成した後、合成樹脂塗料をスプレー吹き付け方式で塗布して、塗布膜厚が５〜１０μｍ程度となるように有色樹脂層の形成を行う。次に、有色樹脂層の上全面にスパッタリング法もしくは蒸着法にてＡｌ金属膜層を厚さが１００〜２００ｎｍ程度となる様に成膜する。その後耐熱マスキングフィルム層を剥離除去することで、同形パターンの金属膜層４で被覆された有色樹脂層３からなる加飾層２の形成を行う。
【００２１】
ここで、有色樹脂層は、厚さが１μｍ以上、３０μｍ未満の合成樹脂塗料により形成されていることが好ましい。厚さが１μｍ未満では塗膜の均一性や着色剤の保持が難しく、有効な色彩効果が得られない。また、厚さが３０μｍ以上では、タッチパネルを形成する為の平坦性が確保できないと共に、前記した耐熱マスキングフィルム層を剥離除去する時点での有色樹脂層のマスク開口端部の切れが悪く、開口部パターンの再現性が損なわれる問題がある。
【００２２】
合成樹脂塗料は、合成樹脂バインダに着色剤及び必要に応じて各種添加剤を分散させ溶剤などを添加して調製されるもので、市販の合成樹脂塗料（例えば、アサヒペン社製 クリエイティブカラースプレー＃５７マットホワイト等）が使用可能である。乾燥による溶剤の揮散によって皮膜が硬化するタイプや、加熱により重合・硬化が進むもの、あるいは、電子線や紫外線等の放射線の照射によって硬化するタイプ等が使用可能であり、後工程の熱履歴に応じて、耐熱性塗料を選択してもよい。
【００２３】
合成樹脂塗料による加飾層２につては、用途に応じて、任意の色彩が選択できる。例えば、一層目に赤、青、緑、蛍光ピンク等を用い、二層目にホワイトを用いる二層塗りなどとしてもよい。着色剤は、加飾層２を所望の色に着色するものであり、顔料や染料を利用することができるが、耐久性に優れている点で、顔料を使用することが望ましい。顔料としては、有機顔料と無機顔料のいずれであっても良く、また、その配合量は特に限定されるものではない。
【００２４】
なお、金属膜４については、Ａｌに限定せず、白系にはＡｇ、Ｃｒ、ＭＡＭ（Ｍｏ（モリブデン）／Ａｌ（アルミニウム）／Ｍｏ）、黒系には酸化クロム等を用いることができる。
【００２５】
透明保護基板１としては、可視光に対して８０％以上の透過率を有するものを用いることができ、好ましくは９５％以上の透過率を有するものを用いることができる。一般に液晶表示装置に用いられているものでよく、ガラス等の無機透明基板、またはポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、環状オレフィンコポリマー等の透明樹脂基板が使用可能である。本発明に係るタッチパネル機能は静電容量型が推奨され、従来のタッチスクリーン方式のように外力による歪みの必要は無く、適用する表示パネルの仕様によって材質及び厚みは適宜選択できるが、工程での耐熱性を考慮するとガラス基板が最適である。
【００２６】
次に、上記で加飾層２の形成を行った透明保護基板１上にオーバーコート層５を形成する。このオーバーコート層５は、加飾層２の存在領域と非存在領域とを平坦化させ、且つ、加飾層２の金属膜４とタッチパネル層６との間を電気的に絶縁する。さらに、オーバーコート層５は、後述するタッチパネル層６の形成工程での有色樹脂層３からの脱ガスを封止する役割を持っている。
【００２７】
このオーバーコート層５には、平滑で強靭であること、透明性を有すること、耐熱性および耐光性が高く、長期間にわたって黄変、白化等の変質を起こさないこと、耐水性、耐溶剤性、耐酸性および耐アルカリ性に優れていることが求められる。オーバーコート材料としては、熱硬化性または放射線硬化性のアクリレート系樹脂、メタクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂などがあげられ、例えば、ＪＳＲ社製のオプトマ−ＳＳ、日本油脂社製のノフキュアーＯＰ、新日鐵化学社製のＶ−２５９ＰＡ、日本化薬社製のＫＡＹＡＤＡＤなどが適用できる。これらの樹脂組成物を、加飾層２の形成を行った透明保護基板１上に、膜厚２〜１０μｍとなるように塗布した後、焼成または紫外線照射により硬化させてオーバーコート層５を形成する。
【００２８】
次に、加飾層２、オーバーコート層５を形成した基板の上に、公知の方法で静電容量式のタッチパネル層６を形成する。タッチパネル層６の基本構成は、ＭＡＭ＋絶縁膜＋ＩＴＯ＋保護膜でああり、その加工は次の通りである。前記した、透明保護基板１となるガラス基板上に加飾層２とオーバーコート層５を形成した上に、スパッタ法にてＭＡＭ（Ｍｏ（モリブデン）／Ａｌ（アルミニウム）／Ｍｏ）の成膜を行い、エッチング法により所定のパターンとなる様、パターニング加工を行う。次いで、公知のフォトリソ法により、ＭＡＭ層上に絶縁膜層（ＪＳＲ社製：ＮＮ９０１）を所定のパターンとなる様、パターニング形成を行う。さらに、スパッタ法にてＩＴＯ層を成膜し、エッチング法により所定のパターンとなる様、パターニング加工を行う。その後、公知のフォトリソ法により保護膜層（ＪＳＲ社製：ＮＮ９０１）の形成を行い、静電容量方式のタッチパネル層６が形成される。
【００２９】
本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルは、図２及び図３に示すように、加飾層２、オーバーコート層５を形成した基板の上に、ＭＡＭからなる複数のジャンパー７と、絶縁膜８と、ＩＴＯからなる複数の第１の透光性電極９と、ＩＴＯからなる複数の第２の透光性電極１０と、図示しない保護膜とを備える静電容量型のタッチパネル層６が形成されている。
【００３０】
ジャンパー７は、導電性材料から形成され、加飾層２、オーバーコート層５を形成した基板の表面にX軸方向及びY軸方向に行列状に配列されている。ジャンパー７の各々は、Y軸方向に整列する第２の透光性電極１０をY軸方向に接続するためのものであり、両端部がY軸方向に隣接する１対の第２の透光性電極１０の各々と重なり合うような位置及び寸法で所定の位置に形成される。ジャンパー７は、例えば、メタル（ＭＡＭ、ＡＰＣその他）やＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウムすず）、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）等の導電性高分子で形成することができる。ここで、ＡＰＣは銀／パラジウム／銅の合金である。
【００３１】
絶縁膜８は、透光性の絶縁材料が、オーバーコート層５上に形成したジャンパー７を覆うように積層することにより形成される。この上に、第１の透光性電極９と第２の透光性電極１０を一括で形成し、第２の透光性電極１０だけがジャンパー７と一部接触し、第１の透光性電極９は絶縁膜８を介してジャンパー７とは接触しないように形成する。
【００３２】
タッチパネル層６は、同一レイヤー内に、X軸方向及びこれと直交するY軸方向に間欠的に配列される複数の第１の透光性電極９と、X軸方向及びY軸方向に配列されると共に各々が第１の透光性電極の行間及び列間に配置される複数の第２の透光性電極１０とを備える。まず、ＩＴＯ等インジウム、スズ、ガリウム、亜鉛などの金属酸化物の複合酸化物の透光性導電材料を用いて、蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の真空成膜手法を用いた同一工程で絶縁膜の上全面に透明導電膜を形成する。その後、この透明導電膜を公知の手法でパターニングして、所定形状の第１の透光性電極９と第２の透光性電極１０を形成する。また、第１の透光性電極９と第２の透光性電極１０とのそれぞれのパネル端部には、電気信号を検出するための検出器に接続されている図示しない金属電極を備える。
【００３３】
上記したタッチパネル層６の表面には、感光性樹脂で形成される保護膜を備える。保護膜の形成に用いて好適な感光性樹脂は、可視光領域の４００〜７００ｎｍの全波長領域において透過率が好ましくは８０％以上、より好ましくは９５％以上である透明樹脂である。この透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれる。透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または２種以上混合して用いることができる。
【００３４】
タッチパネル電極の表面に、上記した感光性樹脂で形成される保護膜を形成する方法としては、スリットアンドスピン法などが通常用いられるが、タッチパネル電極が形成された透明基板上に均一な膜厚で塗布可能な方法ならばこれらに限定されるものではない。感光性組成物を塗布し透明樹脂層を形成した基板に露光を行う。光源には通常の高圧水銀灯などを用いればよい。また、必要に応じて、ポストベークを行ってもよい。
【００３５】
以上説明したように、透明保護基板１に、加飾層２、オーバーコート層５を形成した基板の上に静電容量式のタッチパネル層６を形成した基板を、公知のケミカルエッチング方法により、所定の形状となる様断裁を行った。なお、断裁方法としては、用途に応じて、レーザー断裁法、スクライブ断裁法にて断裁を行ってもよい。
【００３６】
本発明の加飾透明保護基板一体型タッチパネルは、さらに、液晶表示装置と組み合わせることで、タッチパネル機能を有する液晶表示装置が得られる。
【符号の説明】
【００３７】
１・・透明保護基板 ２・・加飾層 ３・・有色樹脂層 ４・・金属膜層
５・・オーバーコート層 ６・・タッチパネル層 ７・・ジャンパー
８・・絶縁膜 ９・・第１の透光性電極 １０・・第２の透光性電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明保護基板上に、加飾層、オーバーコート層、タッチパネル層が順に構成されている加飾透明保護基板一体型タッチパネルであって、前記加飾層は、合成樹脂塗料により形成された有色樹脂層と、前記有色樹脂層を覆う形で金属膜層とが順に形成されていることを特徴とする加飾透明保護基板一体型タッチパネル。
【請求項２】
前記有色樹脂層は、厚さが１μｍ以上、３０μｍ未満の合成樹脂塗料により形成されていることを特徴とする請求項１に記載する加飾透明保護基板一体型タッチパネル。
【請求項３】
前記有色樹脂層は、前記金属膜層により裏抑えがなされ、前面および背面からの光が遮光されていることを特徴とする請求項１または２に記載する加飾透明保護基板一体型タッチパネル。
【請求項４】
前記オーバーコート層は前記加飾層の存在領域と非存在領域を平坦化させ、前記加飾層の前記金属膜と前記タッチパネル層との間を電気的に絶縁し、且つ、タッチパネル層形成工程での前記有色樹脂層からの脱ガスを封止していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載する加飾透明保護基板一体型タッチパネル。
【請求項５】
透明保護基板上に、加飾層、オーバーコート層、タッチパネル層を順に形成する加飾透明保護基板一体型タッチパネルの製造方法であって、
前記加飾層は、前記透明保護基板上に前記加飾層形成部を開口部としたマスキングフィルム層を設け、その上から合成樹脂塗料をスプレー吹き付け方式で全面に塗布して有色樹脂層を形成し、前記有色樹脂層の上全面にスパッタリング法もしくは蒸着法にて金属膜層を成膜し、その後前記マスキングフィルム層を剥離除去することで、有色樹脂層と同形パターンの金属膜層が前記有色樹脂層上を被覆する形で形成されることを特徴とする加飾透明保護基板一体型タッチパネルの製造方法。
【請求項１】
透明保護基板上に、加飾層、オーバーコート層、タッチパネル層が順に構成されている加飾透明保護基板一体型タッチパネルであって、前記加飾層は、合成樹脂塗料により形成された有色樹脂層と、前記有色樹脂層を覆う形で金属膜層とが順に形成されていることを特徴とする加飾透明保護基板一体型タッチパネル。
【請求項２】
前記有色樹脂層は、厚さが１μｍ以上、３０μｍ未満の合成樹脂塗料により形成されていることを特徴とする請求項１に記載する加飾透明保護基板一体型タッチパネル。
【請求項３】
前記有色樹脂層は、前記金属膜層により裏抑えがなされ、前面および背面からの光が遮光されていることを特徴とする請求項１または２に記載する加飾透明保護基板一体型タッチパネル。
【請求項４】
前記オーバーコート層は前記加飾層の存在領域と非存在領域を平坦化させ、前記加飾層の前記金属膜と前記タッチパネル層との間を電気的に絶縁し、且つ、タッチパネル層形成工程での前記有色樹脂層からの脱ガスを封止していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載する加飾透明保護基板一体型タッチパネル。
【請求項５】
透明保護基板上に、加飾層、オーバーコート層、タッチパネル層を順に形成する加飾透明保護基板一体型タッチパネルの製造方法であって、
前記加飾層は、前記透明保護基板上に前記加飾層形成部を開口部としたマスキングフィルム層を設け、その上から合成樹脂塗料をスプレー吹き付け方式で全面に塗布して有色樹脂層を形成し、前記有色樹脂層の上全面にスパッタリング法もしくは蒸着法にて金属膜層を成膜し、その後前記マスキングフィルム層を剥離除去することで、有色樹脂層と同形パターンの金属膜層が前記有色樹脂層上を被覆する形で形成されることを特徴とする加飾透明保護基板一体型タッチパネルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−８２７２（Ｐ２０１３−８２７２Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４１５４２（Ｐ２０１１−１４１５４２）
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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