JP2011197754A - タッチパネルセンサの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タッチパネルセンサ30の製造方法において、はじめに、透明な基材フィルム32と、基材フィルム32の両側に設けられた透明導電層52a,52bと、第1透明導電層52a上に積層され、遮光性および導電性を有する被覆導電層54aと、を有する積層体50が準備される。次に、透明導電層52a,52bおよび被覆導電層54aがフォトリソグラフィー法によりパターニングされ、これによって、基材フィルム32の一方の側に設けられた第1透明導電体40と、第1透明導電体40に接続された第1取出導電体43と、基材フィルム32の他方の側に設けられた第2透明導電体45と、が形成される。その後、第2透明導電体45に接続された第2取出導電体48がスクリーン印刷法により形成される。
【選択図】図3
Description
はじめに図1および図2を参照して、タッチパネル装置20全体について説明する。図1および図2に示されたタッチパネル装置20は、投影型の静電容量結合方式として構成され、タッチパネル装置20への外部導体(例えば、人間の指)の接触位置を検出可能に構成されている。なお、静電容量結合方式のタッチパネル装置20の検出感度が優れている場合には、外部導体がタッチパネル装置に接近しただけで当該外部導体がタッチパネル装置のどの領域に接近しているかを検出することができる。従って、ここで用いる「接触位置」とは、実際には接触していないが位置を検出され得る接近位置を含む概念とする。
次に図2乃至図4Cを参照して、タッチパネルセンサ30について詳述する。図2に示すように、タッチパネルセンサ30は、基材フィルム32と、基材フィルム32の一方の側(観察者側)の面32a上に所定のパターンで設けられた第1透明導電体40と、基材フィルム32の他方の側(表示装置15の側)の面32b上に所定のパターンで設けられた第2透明導電体45と、を有している。図3においては、第2透明導電体45などの、基材フィルム32の他方の側に設けられている構成要素が、便宜上、点線にて示されている。
はじめに、第1センサ電極36aおよび第2センサ電極37aについて詳述する。上述のように、第1センサ電極36aおよび第2センサ電極37aは、アクティブエリアAa1に設けられた第1透明導電体40および第2透明導電体45によりそれぞれ構成されている。これら第1透明導電体40および第2透明導電体45は、導電性を有する透明な材料から形成されている。このうち第1透明導電体40は、基材フィルム32の一方の側の面32a上に設けられるとともに、図3に示すように、x方向に略平行に延びている。また第2透明導電体45は、基材フィルム32の他方の側の面32b上に設けられるとともに、図3に示すように、x方向に直交するy方向に略平行に延びている。
次に図4A乃至図4Cを参照して、第1センサ電極36aに電気的に接続された第1取出配線36bと、第2センサ電極37aに電気的に接続された第2取出配線36bと、について詳細に説明する。
上述のように、第1取出配線36bは、第1額縁配線領域30aにおいて第1透明導電体40に電気的に接続されるとともに、第1額縁配線領域30aを通って第2額縁配線領域30bに至る第1取出導電体43と、第2額縁配線領域30b内に設けられ、第1取出導電体43に接続された第1取出端子部44と、を含んでいる。はじめに、第1額縁配線領域30aにおける第1取出導電体43について説明する。
次に第2取出配線37bについて説明する。第2取出配線37bは、上述のように、第2額縁配線領域30bにおいて第2透明導電体45に電気的に接続された第2取出導電体48と、第2額縁配線領域30b内に設けられ、第2取出導電体48に接続された第2取出端子部49と、を含んでいる。このうち第2取出導電体48は、図4Bに示すように、アクティブエリアAa1と非アクティブエリアAa2の境界近傍において第2透明導電体45に接続されるとともに、非アクティブエリアAa2内において基材フィルム32の他方の側の面32b上に直接に形成されている。
また上述のように、第2取出導電体48が設けられる第2額縁配線領域30bは、透明導電体40,45からの信号が検出制御部25のフレキシブルプリント基板により取り出される領域であり、小面積化が特には求めていない領域となっている。このため、第2取出導電体48の幅s4、および各第2取出導電体48間の間隔s5は、フォトリソグラフィー法によって形成される第1取出導電体43の幅s1、および各第1取出導電体43間の間隔s2よりも各々広くなっていてもよい。例えば、第2取出導電体48の幅s4は70〜300μmの範囲内となっており、各第2取出導電体48間の間隔s5は70〜300μmの範囲内となっている。
次に、以上のような構成からなるタッチパネルセンサ30を図7に示すフローチャートにしたがって製造していく方法について、図6A〜図6Jを参照しながら説明する。なお、図6A〜図6Jの各図において、(a)は、作製中のタッチパネルセンサを、基材フィルム32の一方の側から見た場合を示す平面図である。(b)は、作製中のタッチパネルセンサを、(a)におけるVI−VI線に沿った断面において示している。また図6A〜図6Jの各図においては、便宜上、透明導電層40,45の構造などが、図3に示すタッチパネルセンサ30に比べて適宜簡略化されている。
まず、図7および図6Aに示すように、タッチパネルセンサ30を製造するための元材としての積層体(ブランクスとも呼ばれる)50を準備する(工程S1)。この積層体50に成膜やパターニング等の処理(加工)を行っていくことにより、後述するように、タッチパネルセンサ30が得られる。
次に、図7および図6Bに示すように、積層体50の一方の側の面50a上に光溶解型の第1感光層56aを形成するとともに、積層体50の他方の側の面50b上に光溶解型の第2感光層56bを形成する(工程S2)。第1感光層56aおよび第2感光層56b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56a,56bは、例えば、積層体50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することにより形成される。
その後、図7および図6Cに示すように、第1感光層56aおよび第2感光層56bを同時に露光する(工程S3)。具体的には、まず、図6C(a)(b)に示すように、第1感光層56a上に第1マスク58aを配置するとともに、第2感光層56b上に第2マスク58bを配置する。第1マスク58aは、形成されるべき第1センサ電極36aおよび第1取出配線36bに対応したパターンで露光光を遮光する遮光部59aと、開口部59bとを含んでいる。また第2マスク58bは、形成されるべき第2センサ電極37aに対応したパターンで露光光を遮光する遮光部60aと、開口部60bとを含んでいる。また、第1マスク58aのパターンおよび第2マスク58bのパターンは、互いに異なるパターンとなっている。
次に、図7および図6Dに示すように、露光された第1感光層56aおよび第2感光層56bを現像する(工程S4)。具体的には、第1感光層56aおよび第2感光層56bに対応した現像液を用意し、この現像液を用いて、第1感光層56aおよび第2感光層56bを現像する。これにより、図6D(a)(b)に示すように、第1感光層56aおよび第2感光層56bのうち、露光光を照射された部分が除去される。
その後、図7および図6Eに示すように、パターニングされた第1感光層56aをマスクとして被覆導電層54aおよび第1透明導電層52aをエッチングするとともに、パターニングされた第2感光層56bをマスクとして第2透明導電層52bをエッチングする(工程S5)。これによって、被覆導電層54aおよび透明導電層52a,52bがパターニングされる。
次に、図7および図6Fに示すように、パターニングされた第1感光層56aおよび第2感光層56bをさらに露光する(工程S6、いわゆるセカンド露光)。この露光は、パターニングされた感光層56a,56bのうち、後にアクティブエリアAa1となる領域内に位置する感光層56a,56bを除去するために行われるものである。
次に、図7および図6Gに示すように、露光された第1感光層56aを現像する(工程S7)。これにより、第1感光層56aのうち、露光光を照射された部分が除去される。このことにより、図6G(a)(b)に示すように、被覆導電層54aのうち、形成されるべき第1取出配線36bに対応する被覆導電層54a上にのみ第1感光層56aが残される。なお以下において、形成されるべき第1取出配線36bに対応する被覆導電層54a上に設けられた第1感光層56aを、第3感光層56cと呼ぶ。
その後、図7および図6Hに示すように、パターニングされた第3感光層56cをマスクとして被覆導電層54aをエッチングする(工程S8)。これによって、図6H(b)に示すように、第1センサ電極36aが形成されるべき領域(アクティブエリアAa1となるべき領域)に位置する被覆導電層54aが除去され、このことにより、第1透明導電層52aからなる第1透明導電体40が形成される。
なお、工程では、被覆導電層54aに対して浸食性を有するエッチング液であって、透明導電層52a,52bに対して浸食性を有さない、または、透明導電層52a,52bに対して浸食性が弱いエッチング液が用いられる。被覆導電層54aを除去することによって露出する透明導電層52a,52bのパターンを損なわないようにするためである。すなわち、この工程で用いられるエッチング液は、所望の層(被覆導電層54a)を選択的にエッチングし得るように選択される。具体例として、上述した燐硝酢酸(水)や硝酸セリウム系のエッチング液は、所定の金属からなる被覆導電層54aに対してエッチング性を有するものの、ITO等からなる透明導電層52a,52bに対してエッチング性を有さないため、この工程において好適に用いられ得る。
次に、被覆導電層54a上に残っている第3感光層56c、および、第2透明導電層52b上に残っている第2感光層56bを除去する(工程S9)。これによって、図7および図6Iに示すように、被覆導電層54aからなる第1取出導電体43および第1取出端子部44が形成され、また、第2透明導電層52bからなる第2透明導電体45が形成される。図6I(a)に示すように、第1取出導電体43は第1透明導電体40と電気的に接続されており、また、第1取出端子部44は第1取出導電体43に電気的に接続されている。また図6I(a)に示すように、第1取出導電体43および第1取出端子部44と、基材フィルム32の一方の側の面32aとの間には、第1透明導電層52aからなる第1透明取出導電体42が介在されている。
このため、取出導電体43,48および取出端子部44,49をすべて同一の方法により形成する場合にくらべて、取出導電体43,48および取出端子部44,49の幅、厚み、材料などをより自由に設定することができる。このことにより、取出導電体43,48および取出端子部44,49の抵抗値を、高い自由度のもとで調整することができる。
また、取出導電体43,48および取出端子部44,49をすべてフォトリソグラフィー法により形成する場合にくらべて、第2取出導電体48および第2取出端子部49をより安価に形成することができる。このことにより、タッチパネル30の製造コストを低減することができる。
また、第2取出端子部49はスクリーン印刷法を用いて形成されている。このため、フォトリソグラフィー法によって第2取出端子部49を形成する場合に比べて、第2取出端子部49の厚みt1を大きくすることができる。第2取出端子部49の厚みt1は、上述の第1取出導電体43および第1取出端子部44の厚みよりも大きくなっており、例えば5〜20μmの範囲内となっている。このことにより、金属ピン39と第2取出端子部49との間を十分に低い抵抗値で接続することができる。
次に、図8A〜図8Iおよび図9を参照して、本実施の形態の効果を比較の形態と比較して説明する。図8A〜図8Iおよび図9に示す比較の形態においては、基材フィルム32の他方の側の面32b上に形成される第2取出導電体148がフォトリソグラフィー法により形成される点が異なるのみであり、他の構成は、図1乃至図7に示す本実施の形態におけるタッチパネルセンサ30と略同一である。図8A〜図8Iおよび図9に示す比較の形態において、図1乃至図7に示す本実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
次に、以上のようにして得られたタッチパネルセンサ30を用いて、入出力装置10を製造する。この場合、はじめに、タッチパネルセンサ30において、基材フィルム32および第2取出端子部49を貫通する孔(図示せず)を形成する。次に、図4Cに示すように、これらの孔に金属ピン39を挿入する。その後、基材フィルム32の一方の側の面32a上において、第1取出端子部44と金属ピン39とを検出制御部25のフレキシブルプリント基板に接続させる。このように単純な構造により、第1透明導電体40からの信号と第2透明導電体45からの信号とが検出制御部25に伝達されるようになる。
その後、タッチパネルセンサ30を表示装置15に接着層19を介して接合するとともに、保護カバー12をタッチパネルセンサ30に接着層15を介して接合することにより、図1および図2に示された入出力装置10が得られる。
例えば、はじめに、透明な基材フィルム32を準備し、次に、基材フィルム32の一方の側の面32a上に第1透明導電層52aを設け、その後、フォトリソグラフィー法を用いて第1透明導電層52aをパターニングすることにより第1透明導電体40を形成し、次に、基材フィルム32の他方の側の面32b上に第2透明導電層52bを設け、次に、フォトリソグラフィー法を用いて第2透明導電層52bをパターニングすることにより第2透明導電体45を形成してもよい。
若しくは、はじめに、透明な基材フィルム32と、基材フィルム32の一方の側の面32a上に積層された第1透明導電層52aと、基材フィルム32の他方の側の面32b上に積層された第2透明導電層52bと、を有する積層体50を準備し、その後、フォトリソグラフィー法を用いて透明導電層52a,52bをパターニングすることにより透明導電体40,45を形成してもよい。この場合、透明導電層52a,52b上に設けられる感光層を露光する工程において、透過性の低い短波長領域の光、例えば遠紫外域の光が用いられる。これによって、基材フィルム32の一方の側の感光層に照射される露光光が、基材フィルム32の他方の側の感光層にまで到達するのを防ぐことができる。
これらの場合においても、第1透明導電体40に電気的に接続される第1取出導電体43は、フォトリソグラフィー法により形成され、一方、第2透明導電体45に電気的に接続される第2取出導電体48は、スクリーン印刷法により形成される。なお、第1透明導電体40が形成される前に第1取出導電体43が形成されてもよく、若しくは、第1透明導電体40が形成された後に第1取出導電体43が形成されてもよい。
ここで、1回目の露光時のマスク158bの配置と2回目の露光時(セカンド露光)のマスク62bの配置との間に位置ずれがある場合、2回目の露光および現像処理によって、位置ずれに相当する部分の第2感光層56bが露光されて除去されることになる。このため、位置ずれに相当する分だけ、形成される金属配線66の幅が想定よりも小さくなってしまう。
これに対して、本実施の形態によれば、金属配線66が、第2取出導電体48および第2取出端子部49と同時にスクリーン印刷法により形成される。このため、形成される金属配線66の幅が想定よりも小さくなることはない。これによって、金属配線66の幅を精密に調整することが可能となり、このことにより、最適なノイズ対策を行うことが可能となる。
15 表示装置
20 タッチパネル装置
30 タッチパネルセンサ
30a 第1額縁配線領域
30b 第2額縁配線領域
32 基材フィルム
32a 面(一方の側の面)
32b 面(他方の側の面)
33 フィルム本体
34 インデックスマッチング膜
34a 高屈折率膜
34b 低屈折率膜
35 低屈折率膜
36a 第1センサ電極
36b 第1取出配線
37a 第2センサ電極
37b 第2取出配線
39 金属ピン
40 第1透明導電体
41a ライン部
41b 膨出部
42 第1透明取出導電体
43 第1取出導電体
44 第1取出端子部
45 第2透明導電体
46a ライン部
46b 膨出部
47 第2透明取出導電体
48 第2取出導電体
49 第2取出端子部
50 積層体(ブランクス)
52a 第1透明導電層
52b 第2透明導電層
54a 被覆導電層
54b 第2被覆導電層
56a 第1感光層
56b 第2感光層
56c 第3感光層
58a 第1マスク
58b 第2マスク
59a 第1マスクの遮光部
59b 第1マスクの開口部
60a 第2マスクの遮光部
60b 第2マスクの開口部
62a 第3マスク
63a 第3マスクの遮光部
63b 第3マスクの開口部
66 金属配線
Claims (11)
- タッチパネルセンサを製造する方法において、
透明な基材フィルムと、前記基材フィルムの一方の側の面上に設けられた第1透明導電層と、前記基材フィルムの他方の側の面上に設けられた第2透明導電層と、前記第1透明導電層上に設けられ、遮光性および導電性を有する被覆導電層と、を有する積層体を準備する工程と、
前記被覆導電層上に、所定パターンを有する第1感光層を露光および現像処理により形成するとともに、前記第2透明導電層上に、前記第1感光層とは異なるパターンを有する第2感光層を露光および現像処理により形成する工程と、
前記第1感光層をマスクとして前記被覆導電層をエッチングして、前記被覆導電層をパターニングする工程と、
前記第1感光層および前記被覆導電層をマスクとして前記第1透明導電層をエッチングするとともに、前記第2感光層をマスクとして前記第2透明導電層をエッチングして、前記第1透明導電層および前記第2透明導電層をパターニングする工程と、
前記被覆導電層の一部分上にのみ配置される第3感光層を露光および現像処理により形成する工程と、
前記第3感光層をマスクとして前記被覆導電層をエッチングして、被覆導電層のうち前記一部分以外の被覆導電層を除去し、これによって、パターニングされた前記第1透明導電層と電気的に接続された第1取出導電体を形成する工程と、
前記基材フィルムの他方の側の面上に、パターニングされた前記第2透明導電層と電気的に接続された第2取出導電体を形成する工程と、を備え、
前記第2取出導電体は、スクリーン印刷法により形成される
ことを特徴とするタッチパネルセンサの製造方法。 - 前記第3感光層は、所定の開口部を有する露光マスクを用いて、パターニングされた前記被覆導電層上の前記第1感光層を部分的に露光および現像することにより形成される
ことを特徴とする請求項1に記載のタッチパネルセンサの製造方法。 - 前記第3感光層は、パターニングされた前記被覆導電層上の前記第1感光層を除去した後、前記基材フィルムの一方の側の面上にさらなる感光層を形成し、その後、所定の開口部を有する露光マスクを用いて、当該感光層を部分的に露光および現像することにより形成される
ことを特徴とする請求項1に記載のタッチパネルセンサの製造方法。 - 前記第3感光層を露光および現像により形成する工程において、タッチパネルの法線方向から見た場合に、前記露光マスクの開口部が、前記基材フィルムの他方の側の面のうち前記第2取出導電体が形成されるべき部分と、部分的に重なっている
ことを特徴とする請求項2または3に記載のタッチパネルセンサの製造方法。 - 前記第2取出導電体は、前記基材フィルムの他方の側の面上に設けられた第2透明導電層の一部分上に形成される
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のタッチパネルセンサの製造方法。 - 前記第2取出導電体は、前記基材フィルムの他方の側の面上に設けられた第2透明導電層の一部分を覆うよう形成される
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のタッチパネルセンサの製造方法。 - 前記第2取出導電体は、前記基材フィルムの他方の側の面上に直接に形成される
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のタッチパネルセンサの製造方法。 - 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と、前記アクティブエリアを囲む矩形枠状の非アクティブエリアと、を含むタッチパネルセンサを製造する方法において、
透明な基材フィルムを準備する工程と、
前記基材フィルムの一方の側の面上であって、前記アクティブエリアとなるべき領域に、x方向に延び、導電性を有する透明な材料からなる第1透明導電体を形成する工程と、
前記基材フィルムの他方の側の面上であって、前記アクティブエリアとなるべき領域に、y方向に延び、導電性を有する透明な材料からなる第2透明導電体を形成する工程と、
前記基材フィルムの一方の側の面上であって、非アクティブエリアとなるべき領域に、前記第1透明導電体と電気的に接続された第1取出導電体をフォトリソグラフィー法によって形成する工程と、
前記基材フィルムの他方の側の面上であって、非アクティブエリアとなるべき領域に、前記第2透明導電体と電気的に接続された第2取出導電体をスクリーン印刷法によって形成する工程と、を備え、
矩形枠状の前記非アクティブエリアは、y方向に延びる一対の向かい合う第1額縁配線領域と、y方向に直交するx方向に延びる一対の向かい合う第2額縁配線領域と、からなり、
前記第1取出導電体は、前記第1額縁配線領域と前記アクティブエリアとの境界において、前記第1透明導電体と電気的に接続され、
前記第2取出導電体は、前記第2額縁配線領域と前記アクティブエリアとの境界において、前記第2透明導電体と電気的に接続され、
前記第1取出導電体は、前記第1額縁配線領域を通って前記第2額縁配線領域に至るよう形成される
ことを特徴とするタッチパネルセンサの製造方法。 - 前記基材フィルムを準備する工程において、透明な基材フィルムと、前記基材フィルムの一方の側の面上に設けられた第1透明導電層と、前記基材フィルムの他方の側の面上に設けられた第2透明導電層と、前記第1透明導電層上に設けられ、遮光性および導電性を有する被覆導電層と、を有する積層体が準備され、
前記第1透明導電層、第2透明導電層および前記被覆導電層をフォトリソグラフィー法によってパターニングすることにより、前記第1透明導電体、前記第2透明導電体および前記第1取出導電体がそれぞれ形成され、
前記第1透明導電層、第2透明導電層および前記被覆導電層をフォトリソグラフィー法によってパターニングする際、前記被覆導電層上に、所定パターンを有する第1感光層が露光および現像処理により形成されるとともに、前記第2透明導電層上に、前記第1感光層とは異なるパターンを有する第2感光層が露光および現像処理により形成される
ことを特徴とする請求項8に記載のタッチパネルセンサの製造方法。 - 前記第2取出導電体は、前記基材フィルムの他方の側の面上に金属ペーストを前記第1取出導電体よりも大きな厚みでスクリーン印刷することにより形成される
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のタッチパネルセンサの製造方法。 - 前記第2取出導電体は、前記基材フィルムの他方の側の面上に金属ペーストを5〜20μmの厚みでスクリーン印刷することにより形成される
ことを特徴とする請求項10に記載のタッチパネルセンサの製造方法。
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