JP2010040424A - タッチセンサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板層に回路領域を狭く形成することのできるタッチセンサの製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁性を有する透明の基板層２に金属薄膜１１を積層してこの金属薄膜１１には回路領域用ストリップマスク１２を印刷し、金属薄膜１１をエッチングして基板層２を露出させ、回路領域用ストリップマスク１２を剥離して回路領域を形成し、その後、基板層２と回路領域に透明電極膜をコートするとともに、透明電極膜の回路領域に包囲される領域に入力領域用ストリップマスクを印刷し、透明電極膜をエッチングし、入力領域用ストリップマスクを剥離して入力領域を形成した後、基板層２の不要領域を除去する。引出回路領域の引出配線を金属薄膜１１により形成するので、導電率を向上させることができ、しかも、引出配線１０の線幅を狭くしたり、薄くすることができる。したがって、基板層２に回路領域を狭く形成できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ等に使用されるタッチセンサの製造方法に関するものである。

近年のパーソナルコンピュータ、複写機、携帯電話、ＰＤＡ、電子手帳、ゲーム機器等には、直感的な操作性等に優れるタッチセンサが採用され、特に透過性や耐久性に優れる静電容量式のタッチパネル１が多用されている。この静電容量式のタッチパネル１は、図１０に示すように、平面矩形で透明の基板層２と、この基板層２の表面の一部に形成される平面矩形の入力領域３と、この入力領域３を包囲する回路領域５とを備え、この回路領域５が、基板層２の表面の残部に形成されて入力領域３を囲む平面略額縁形の枠形回路領域６と、基板層２の表面の残部に形成されて枠形回路領域６の外側に位置する引出回路領域９とから形成されている（特許文献１参照）。

基板層２の入力領域３と回路領域５の枠形回路領域６とには、ＩＴＯからなる透明電極膜４がそれぞれスパッタリング等により積層形成され、入力領域３の透明電極膜４には、図示しない防汚フィルムからなる保護膜が積層形成されている。また、枠形回路領域６の透明電極膜４には、所定の回路や幅１ｍｍ程度の配線７が銀ペーストによりスクリーン印刷され、この配線７には、図示しない防汚フィルムからなる保護膜が積層形成されている。

枠形回路領域６の透明電極膜４の四隅部には、同相・同電位の交流電圧を印加する電極８がそれぞれ形成され、この複数の電極８の交流電圧印加作用により、入力領域３の透明電極膜４に電界が形成される。また、回路領域５の引出回路領域９には、枠形回路領域６の各電極８と接続する幅１ｍｍ程度の引出配線１０が銀ペーストにより複数スクリーン印刷され、各引出配線１０には、図示しない防汚フィルムからなる保護膜が積層形成されている。
特開２００８−７７３３２号公報

従来における静電容量式のタッチセンサは、以上のように構成され、引出回路領域９の給電機能を発揮する引出配線１０が金属箔に比べ導電率の低い銀ペーストにより形成されているので、導電率を向上させるためには、引出配線１０の線幅を拡大するか、あるいは引出配線１０を２０μｍ程度に厚く印刷しなければならず、基板層２に回路領域５を狭く形成することが実に困難であるという問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、基板層に回路領域を狭く形成することのできるタッチセンサの製造方法を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、透明の基板層と、この基板層に形成される入力領域と、この入力領域の少なくとも一部を包囲してその透明電極膜に電界を形成する回路領域とを備えたタッチセンサの製造方法であって、
絶縁性を有する透明の基板層に金属薄膜を積層してこの金属薄膜には回路領域用マスクを積層し、金属薄膜をエッチングして基板層を露出させ、回路領域用マスクを剥がして回路領域を形成することを特徴としている。

なお、回路領域を形成した後、基板層と回路領域とに透明電極膜をそれぞれコートし、この透明電極膜の回路領域に包囲される領域に入力領域用マスクを積層し、透明電極膜をエッチングした後、入力領域用マスクを剥がして入力領域を形成することができる。

また、入力領域の形成後、基板層の不要領域を除去することができる。
また、基板層と回路領域とに透明の導電性ポリマーをコートすることができる。
また、回路領域用マスクと入力領域用マスクとをそれぞれストリップマスクとすることが可能である。
さらに、透明電極膜をドライエッチングすることも可能である。

ここで、特許請求の範囲における基板層には金属薄膜を蒸着、接着、貼着等して積層することができる。基板層は、可撓性を有するものでも良いし、そうでなくても良い。回路領域には、枠形回路領域と引出回路領域のうち少なくとも引出回路領域が含まれ、この回路領域には、単数複数の回路、配線、引出配線等が適宜形成される。ドライエッチングには、少なくともプラズマエッチングやレーザエッチングが含まれる。さらに、本発明に係るタッチセンサは、タッチパネルとして、少なくともパーソナルコンピュータ、複写機、携帯電話、ＰＤＡ、電子手帳、ゲーム機器等に使用することができる。

本発明によれば、入力領域の少なくとも一部を囲む回路領域を導電率の低い銀ペーストにより形成するのではなく、導電率の高い金属薄膜を用いて形成するので、回路領域の線幅を狭くしたり、回路領域中の配線等を薄くすることができる。

本発明によれば、タッチセンサの基板層に回路領域を狭く形成することができるという効果がある。
また、基板層と回路領域とに透明電極膜として透明のＩＴＯではなく、透明の導電性ポリマーをコートすれば、エッチングに際し塩酸や硝酸系のエッチング液を使用する必要性がないので、エッチング時に金属薄膜が溶けるおそれがなく、回路領域の回路やその配線を先行して形成することができる。

また、回路領域用マスクと入力領域用マスクとをそれぞれ剥離性のストリップマスクとすれば、回路領域の回路等を損傷させる薬液を使用することなくマスクを剥がすことができるので、製造作業の迅速化や円滑化を図ることができ、しかも、後工程のコストを低減することも可能となる。
さらに、透明電極膜をケミカルエッチングではなく、ドライエッチングすれば、透明電極膜の材質にかかわらず、エッチングすることができ、回路領域の損傷を抑制することも可能になる。

以下、図面を参照して本発明に係るタッチセンサの製造方法の好ましい実施形態を説明すると、本実施形態におけるタッチパネル１の製造方法は、図１ないし図９に示すように、透明の基板層２に金属薄膜１１を積層してこの金属薄膜１１には回路領域用ストリップマスク１２を印刷し、金属薄膜１１をエッチングして基板層２を露出させ、回路領域用ストリップマスク１２を剥離して回路領域５を形成し、その後、基板層２と回路領域５とに抵抗膜である透明電極膜４をコートするとともに、この透明電極膜４の回路領域５に包囲される領域に入力領域用ストリップマスク１４を印刷し、透明電極膜４をエッチングし、入力領域用ストリップマスク１４を剥離した後、基板層２の不要領域を除去するようにしている。

先ず、タッチパネル１のベースとなる透明の基板層２を用意するが、この基板層２は、絶縁性の樹脂、例えば透明のポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等を使用して平面矩形の薄いフィルムに成形される。このフィルムの厚さは、特に限定されるものではないが、例えば１０〜２００μｍの範囲が好ましい。

基板層２を用意したら、この基板層２の全表面に薄い金属薄膜１１を均一な厚さに蒸着（図１参照）し、この金属薄膜１１の表面に、回路領域５を形成する平面略Ｕ字形の回路領域用ストリップマスク１２を薄くスクリーン印刷（図２参照）し、乾燥させる。金属薄膜１１としては、特に限定されるものではないが、例えば０．１〜１０μｍ程度の厚さを有するアルミニウム製や銅製の薄膜等があげられる。

次いで、金属薄膜１１をケミカルエッチングして水洗・乾燥させることにより、基板層２の表面を露出させ（図３参照）、乾燥した回路領域用ストリップマスク１２を薬液を使用することなく剥離して導電性を有する平面略Ｕ字形の回路領域５、すなわち、枠形回路領域６、及び複数本の引出配線１０を備えた引出回路領域９を形成する（図４参照）。

回路領域５を形成したら、基板層２と回路領域５の全表面に透明電極膜４として透明の導電性ポリマー１３をそれぞれ薄くコートして乾燥させ（図５参照）、透明電極膜４の回路領域５に包囲される矩形の領域に、平面矩形の入力領域３を形成する入力領域用ストリップマスク１４を薄くスクリーン印刷し、乾燥させる（図６参照）。透明電極膜４としては、透明のＩＴＯ等でも良いが、回路製造作業の容易化の観点から塗工が可能なＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを主成分とする導電性ポリマーコーティング液が好ましい。

そして、透明電極膜４である導電性ポリマー１３をドライエッチング、具体的にはプラズマ装置によりプラズマエッチングして基板層２の表面を露出させ（図７参照）るとともに、透明電極膜４付きの枠形回路領域６を形成し、乾燥した入力領域用ストリップマスク１４を薬液を使用することなく剥離（図８参照）して透明電極膜４付きの入力領域３を形成し、その後、回路領域５の外周縁部に沿って基板層２の不要領域を型抜きして体裁を整えれば（図９参照）、入力領域３の透明電極膜４に電界を形成する回路領域５を備えた静電容量式のタッチパネル１を製造することができる。

なお、入力領域３の透明電極膜４、枠形回路領域６の透明電極膜４の配線７、引出回路領域９の引出配線１０には、必要に応じ、防汚フィルム等からなる透明の保護膜をそれぞれ積層形成することができる。この保護膜としては、例えば透明の樹脂フィルムや樹脂板、ガラスと樹脂との複合品等を用いることができる。その他の部分については従来例と同様である。

上記製造方法によれば、引出回路領域９の引出配線１０を導電率の低い銀ペーストにより形成するのではなく、金属薄膜１１を用いて形成するので、導電率を向上させることができ、しかも、引出配線１０の線幅を狭くしたり、引出配線１０を０．１〜１０μｍ程度に薄くすることができる。したがって、基板層２に回路領域５を狭く形成することができる。また、基板層２に引出配線１０用の孔や溝を複数形成して引出配線１０を面一に埋設する必要もないので、製造作業の作業性の向上を図ることができる。

また、基板層２と回路領域５の表面に透明電極膜４としてＩＴＯではなく、導電性ポリマー１３をコートするので、製造作業の順序を容易に変更し、便宜を図ることができる。この点について説明すると、ＩＴＯをコートして一般的に採用されているケミカルエッチングする場合には、エッチング液として塩酸や硝酸系のエッチング液を使用しなければならないが、そうすると、必要な金属薄膜１１がエッチングされてしまうこととなる。したがって、ＩＴＯをコートしてケミカルエッチングする場合には、ＩＴＯをコートした後、このＩＴＯ上に金属薄膜１１を形成してエッチングせざるを得ない。

これに対し、導電性ポリマー１３をコートする場合には、必要な金属薄膜１１が溶解するおそれがないので、回路領域５の回路、配線７、引出配線１０を先行して形成することができる。さらに、透明電極膜４を無公害のプラズマエッチングによりエッチングするので、回路領域５、換言すれば、枠形回路領域６及び引出回路領域９の損傷を大幅に抑制防止することが可能となり、しかも、微細加工やエッチング制御が実に容易となる。

なお、上記実施形態では平面略Ｕ字形の回路領域５や回路領域用ストリップマスク１２を示したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、平面略枠形の回路領域５や回路領域用ストリップマスク１２を用いても良い。

以下、本発明に係るタッチセンサの製造方法の実施例を説明するが、本発明に係るタッチセンサの製造方法は以下の実施例に何ら限定されるものではない。

先ず、タッチパネルのベースとなる透明の基板層として、１００μｍの厚さを有する透明のポリエチレンテレフタレートフィルムを用意し、この基板層の全表面に１００ｎｍの厚さの金属薄膜を真空蒸着法により均一に蒸着し、この金属薄膜の表面に、回路領域を形成する回路領域用ストリップマスクを薄くスクリーン印刷し、乾燥させた。金属薄膜としてはアルミニウムを使用し、回路領域用ストリップマスクとしては♯５０３Ｂ−ＳＨ〔株式会社アサヒ化学研究所製 商品名〕を使用した。

次いで、金属薄膜を１０％の水酸化ナトリウム溶液によりケミカルエッチングして基板層の表面を露出させ、乾燥した回路領域用ストリップマスクを薬液を使用することなく剥離して導電性の回路領域を形成した。回路領域を形成したら、基板層と回路領域の全表面に透明電極膜をそれぞれ薄くコートして乾燥させ、透明電極膜の回路領域に包囲される矩形の領域に、矩形の入力領域を形成する入力領域用ストリップマスクを薄くスクリーン印刷し、ＵＶキュアを施した。

透明電極膜としては、塗工が可能なＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを主成分とする導電性ポリマーコーティング液〔信越ポリマー株式会社製 商品名セプルジータ０ＣＸ−１０３〕を用いた。

そして、透明電極膜をプラズマ装置によりプラズマエッチングして基板層の表面を露出させ、乾燥した入力領域用ストリップマスクを薬液を使用することなく剥離して入力領域を形成し、その後、回路領域に沿って基板層の不要領域を型抜きして静電容量式のタッチパネルを製造した。プラズマ装置は、Ａｒ５ｃｃ／ｍｉｎ 印加電圧１ｋＶの条件でプラズマエッチングした。

本発明に係るタッチセンサの製造方法の実施形態における基板層の表面に金属薄膜を均一に蒸着した状態を模式的に示す説明図である。 図１の金属薄膜の表面に回路領域用ストリップマスクをスクリーン印刷した状態を模式的に示す説明図である。 図２の金属薄膜をエッチングして基板層の表面を露出させた状態を模式的に示す説明図である。 図３の回路領域用ストリップマスクを剥離して導電性の回路領域を形成した状態を模式的に示す説明図である。 図４の基板層と回路領域の表面に透明の導電性ポリマーをそれぞれコートした状態を模式的に示す説明図である。 図５の透明電極膜の回路領域に包囲される領域に入力領域用ストリップマスクをスクリーン印刷した状態を模式的に示す説明図である。 図６の透明電極膜をプラズマエッチングした状態を模式的に示す説明図である。 図７の入力領域用ストリップマスクを剥離した状態を模式的に示す説明図である。 図８の回路領域に沿って基板層の不要領域を型抜きした状態を模式的に示す説明図である。 タッチパネルを示す平面説明図である。

符号の説明

１ タッチパネル
２ 基板層
３ 入力領域
４ 透明電極膜
５ 回路領域
６ 枠形回路領域（回路領域）
７ 配線
８ 電極
９ 引出回路領域（回路領域）
１０ 引出配線
１１ 金属薄膜
１２ 回路領域用ストリップマスク（回路領域用マスク）
１３ 導電性ポリマー
１４ 入力領域用ストリップマスク（入力領域用マスク）

Claims (5)

1. 透明の基板層と、この基板層に形成される入力領域と、この入力領域の少なくとも一部を包囲してその透明電極膜に電界を形成する回路領域とを備えたタッチセンサの製造方法であって、
   絶縁性を有する透明の基板層に金属薄膜を積層してこの金属薄膜には回路領域用マスクを積層し、金属薄膜をエッチングして基板層を露出させ、回路領域用マスクを剥がして回路領域を形成することを特徴とするタッチセンサの製造方法。
2. 回路領域を形成した後、基板層と回路領域とに透明電極膜をそれぞれコートし、この透明電極膜の回路領域に包囲される領域に入力領域用マスクを積層し、透明電極膜をエッチングした後、入力領域用マスクを剥がして入力領域を形成する請求項１記載のタッチセンサの製造方法。
3. 基板層と回路領域とに透明の導電性ポリマーをコートする請求項２記載のタッチセンサの製造方法。
4. 回路領域用マスクと入力領域用マスクとをそれぞれストリップマスクとする請求項２又は３記載のタッチセンサの製造方法。
5. 透明電極膜をドライエッチングする請求項２、３、又は４記載のタッチセンサの製造方法。

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