JP2012088761A - タッチパネルの製造方法、タッチパネル及び液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置と組み合わせて使用された場合においても、表示装置によって表示される表示画像の表示品質を維持でき、ニュートンリングの発生を抑制するタッチパネルの製造方法の提供にある。
【解決手段】シランカップリング剤を含む溶液を用意する工程と、表面に水酸基を有する第一の基板の表面に、前記溶液を塗布する工程と、前記第一の基板の表面と前記シランカップリング剤とを化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部を形成する工程と、前記第一の基板において前記凸部が形成された面と対向する、第二の基板を前記第一の基板と間隔をあけて設置する工程と、を含むことを特徴とするタッチパネルの製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、タッチパネルの製造方法、タッチパネル及び液晶表示素子に関する。

タッチパネルには、抵抗膜方式、静電容量方式、およびペン入力に対応する静電容量結合方式のタッチパネルが知られている（特許文献１参照）。

また、特許文献２には、光重合性組成物を硬化して得られる厚さ０．１〜１ｍｍの樹脂形成体の一方の面に、透明導電膜が形成された積層体であり、かつ、樹脂成形体の面がアンチニュートンリング機能を有する凹凸が形成された面であり、その表面粗さ（Ｒａ）が、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１において５０〜１５０ｎｍである積層体について提案がされている。

特開２０１０−１１３５１６号公報 特開２００８−１５５３８７号公報

しかしながら、抵抗膜方式タッチパネルにおいて、空気層を介して設置される二つの基板同士が吸着することによって引き起こされるニュートンリングの発生は、特許文献２に記載された発明によって改善がみられるものの、特許文献２において形成されるアンチニュートンリング機能を有する凹凸は表示画面において凹凸の存在が認識できる程度に大きなものである。例えば液晶ディスプレイ等の表示装置と組み合わせて使用された場合、液晶ディスプレイによって表示される表示画面の表示品質が低下するという問題がある。

タッチパネルが表示装置と組み合わせて使用された場合、表示装置によって表示される表示画面の表示品質を維持しつつ、ニュートンリングの発生を抑制するためには、アンチニュートンリング機能を有する凹凸が認識し得ない程度に微小に形成される必要があり、また当該凹凸の形成方法の確立が必要である。

本発明の目的は、表示装置と組み合わせて使用された場合においても、表示装置によって表示される表示画像の表示品質を維持でき、ニュートンリングの発生を抑制するタッチパネルの提供と、当該タッチパネルの製造方法の提供にある。

また、本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかにする。

上記課題を解決するための本発明にかかるタッチパネルの製造方法は、シランカップリング剤を含む溶液を用意する工程と、表面に水酸基を有する第一の基板の表面に、前記溶液を塗布する工程と、前記第一の基板の表面と前記シランカップリング剤とを化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部を形成する工程と、前記第一の基板において前記凸部が形成された面と対向する、第二の基板を前記第一の基板と間隔をあけて設置する工程と、を含むことを特徴とする。

また、前記第一の基板はガラス基板であることとしてもよい。また、前記シランカップリング剤は前記溶液中に０．１〜０．０１ｗｔ％含まれることとしてもよい。また、前記第一の基板は、複数の配線ラインからなる第一の電極および第二の電極を備え、前記第二の基板は、前記第一の基板と対向する面に誘電膜を備えることとしてもよい。また、前記誘電膜の表面に、前記溶液を塗布する工程と、前記誘電膜の表面と前記シランカップリング剤とを化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部を形成する工程と、を更に含むこととしてもよい。また、前記誘電膜の抵抗値は、１０^６〜１０^１２Ω・ｃｍであることとしてもよい。

また、前記第一の基板は、前記第二の基板と対向する面に形成された複数の配線ラインからなる第一の導電膜を備え、前記第二の基板は、前記第一の基板と対向する面に形成された第二の導電膜とを備え、前記第二の基板の表面に、前記溶液を塗布する工程と、前記第二の基板の表面と前記シランカップリング剤とを化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部を形成する工程と、を更に含むこととしてもよい。

また、本発明にかかるタッチパネルは、表面に水酸基を有する第一の基板と、前記第一の基板と間隔をあけて対向する第二の基板と、を含み、前記第一の基板の、前記第二の基板と対向する面の表面に、シランカップリング剤を化学的に結合して形成される、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部を有することを特徴とする。

また、前記第一の基板はガラス基板であることとしてもよい。また、前記第一の基板は、複数の配線ラインからなる第一の電極および第二の電極を備え、前記第二の基板は、前記第一の基板と対向する面に誘電膜を備えることとしてもよい。また、前記第一の基板は、前記第二の基板と対向する面に形成された複数の配線ラインからなる第一の導電膜を備え、前記第二の基板は、前記第一の基板と対向する面に形成された第二の導電膜とを備えることとしてもよい。また、前記誘電膜の抵抗値は、１０^６〜１０^１２Ω・ｃｍであることとしてもよい。

本発明によって、表示装置と組み合わせて使用された場合においても、表示装置によって表示される表示画像の表示品質を維持でき、ニュートンリングの発生を抑制するタッチパネルの提供と、当該タッチパネルの製造方法の提供がされる。

シランカップリング剤が、無機質材料と化学的に結合する様子を説明する図である。 第一の実施形態にかかるタッチパネルの断面の一部を示す図である。 第一の実施形態にかかるタッチパネルが、樹脂ペンによって表面を押下げされている様子を示す一部断面図である。 図３におけるＩＶ部を拡大して示す部分拡大図である。 第二の実施形態にかかるタッチパネルの断面の一部を示す図である。 図５におけるＶＩ部を拡大して示す部分拡大図である。 第二の実施形態にかかるタッチパネルが、樹脂ペンによって表面を押下げされている様子を示す一部断面図である。 図７におけるＶＩＩＩ部を拡大して示す部分拡大図である。 第三の実施形態にかかるタッチパネルの断面の一部を示す図である。 第三の実施形態にかかるタッチパネルが、樹脂ペンによって表面を押下げされている様子を示す一部断面図である。 図１０におけるＸＩ部を拡大して示す部分拡大図である。

本実施形態にかかるタッチパネルの製造方法は、シランカップリング剤を含む溶液を用意する工程と、表面に水酸基を有する第一の基板の表面に、シランカップリング剤を含む溶液を塗布する工程と、第一の基板の表面とシランカップリング剤とを化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部を形成する工程と、第一の基板において凸部が形成された面と対向する、第二の基板を第一の基板と間隔をあけて設置する工程と、を含むものである。

はじめにシランカップリング剤を含む溶液を用意する工程について説明を行う。シランカップリング剤は、１分子中に反応性の異なる２種類の官能基を有するものである。シランカップリング剤の一般式は、下記式（１）にて示される。

ここで、上記式（１）におけるＸは、有機質材料と化学結合する反応基であり、例えば、アミノ基、ビニル基、エポキシ基、メタクリル基、メルカプト基等があげられるが、これらに限定されるものではない。また、上記式（１）におけるＯＲは、ガラスや金属などの無機質材料と化学結合する反応基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、塩素等のハロゲン基等があげられるが、これらに限定されるものではない。

更に具体的に本実施形態に適用し得るシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、β−（３，４エポキシヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等があげられるが、これらに限定されるものではない。また、本実施形態にかかるタッチパネルの製造方法において用いられるシランカップリング剤を含む溶液には、シランカップリング剤の一種類を単独で含むこととしてもよく、組成の異なる複数種のシランカップリング剤が含まれることとしてもよい。シランカップリング剤を含む溶液中に含まれる溶媒は、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤又はトルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤を用いる。

ここで、従来においてシランカップリング剤は希釈水溶液中に分散されて使用されることが一般的であった。シランカップリング剤は、水が存在する溶媒中に添加されることによって分子内にシラノール基を容易に形成する。そして、シランカップリング剤の分子間においてそれぞれのシラノール基同士が縮合反応を行うことによって、シロキサン結合の生成が促進される。結果、大きな分子構造のシランカップリング剤に由来する被膜を形成することができ、均一な表面処理が形成される。しかしながら、本実施形態にかかるタッチパネルの製造方法においては、シランカップリング剤によって均一な表面処理が形成されるよりも、表面に微小な凸部がランダムに形成されることが好ましい。ゆえに、溶剤中に水分が混入することによってシランカップリング剤のアルキルシリル基がシラノール基に変性し、シランカップリング剤の分子間でおきる縮合反応によって形成される凸部の大きさが大きくなり、また縮合反応の進行度によって凸部の大きさも様々なものとなってしまうことは本実施形態にかかるタッチパネルの製造方法においては好ましくない。

したがって溶媒中には水分がより少ない方が好ましい。溶媒中に含まれる水は０ｗｔ％〜２．０ｗｔ％であることは好ましい。さらに好ましくは０ｗｔ％〜１．０ｗｔ％である。特に好ましくは０ｗｔ％〜０．５ｗｔ％である。

用意された溶媒９９．０〜９９．９９重量部と、シランカップリング剤１．０〜０．０１重量部とを、全体で１００重量部となるように混合しシランカップリング剤を含む溶液を調製する。シランカップリング剤を含む溶液の調整は、予め溶媒をビーカー等の容器に加え、溶媒を撹拌しながらシランカップリング剤を除々に添加し、シランカップリング剤の添加後３０分程さらに撹拌をすることによって行われることが好ましい。撹拌後、溶液内に不溶物、浮遊物が目立つ場合には、予め不溶物、浮遊物を取り除くことが好ましい。例えば、孔径０．５μｍ以下のカートリッジを使用した循環ろ過処理を行うことによって、不溶物、浮遊物を予め取り除くことが好ましい。

ここで溶液に添加されるシランカップリング剤は、０．１〜０．０１ｗｔ％で溶液中に含まれることは好ましい。シランカップリング剤は、０．１〜０．０１ｗｔ％で溶液中に含まれることによって、ニュートンリングを抑制する効果は更に高まる。０．０１ｗｔ％未満であるとニュートンリグを抑制する効果が低減し、０．１ｗｔ％を超えて添加されるとコスト的に好ましくない。

次に、表面に水酸基を有する第一の基板の表面に、シランカップリング剤を含む溶液を塗布する工程について説明を行う。表面に水酸基を有するものとしては、ガラス、金属、シリコン単結晶などの無機質材料がある。第一の基板の表面は、予めＵＶ洗浄を行うことが好ましい。ＵＶ洗浄を行うことによって、第一の基板の表面に付着した有機物等を除去することができ、本工程における凸部の形成が均質なものとなる。

シランカップリング剤を含む溶液の塗布は、スピンコータを用いて行うこととしてもよいし、ロールコータを用いて行うこととしてもよいし、また、スプレー塗布によって行うこととしてもよい。また、シランカップリング剤を含む溶液の塗布は、上記方法に限られるものではない。

次に、表面に水酸基を有する第一の基板の表面に、シランカップリング剤を含む溶液を塗布する工程と、第一の基板の表面とシランカップリング剤とを化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部を形成する工程について説明を行う。

図１は、シランカップリング剤が、第一の基板１００と化学的に結合する様子を説明する図である。図１で示されるように、無機質材料によって形成される第一の基板１００と化学的に結合し形成される凸部１０は構造中に、シランカップリング剤の構造に由来する酸化ケイ素骨格（−Ｓｉ−Ｏ−）と、有機官能基（Ｘ）とを有するものである。シランカップリング剤の分子中に含まれる反応基（式（１）における−ＯＲ基）は、空気中の水と反応して水酸基（シラノール基）を形成する。シランカップリング剤の分子中に形成された水酸基の一部は、他のシランカップリング剤の分子中に形成された水酸基と部分的に縮合反応をする。また、シランカップリング剤の分子中に形成された水酸基の他の一部は、無機質材料の表面に存在する水酸基１１の位置に吸着および水素結合をし、脱水縮合を行い化学的に結合する。

凸部１０を形成する工程は、第一の基板１００の表面にシランカップリング剤を含む溶液を塗布する工程によって塗布された溶液を風乾することによって、溶液の溶媒が揮発するとともに、第一の基板１００の表面とシランカップリング剤とが化学的に結合する反応が進行することによって行われる。

また、凸部１０を形成する工程は、単に風乾するのみでなく加熱処理を行うことによって、第一の基板１００の表面とシランカップリング剤とが化学的に結合する反応を促進されることとなり好ましい。例えば加熱処理は、１４０℃〜５０℃／１分〜５分の条件で行われることが好ましい。また、１１０℃〜６０℃／１分〜５分の条件で行われることは更に好ましい。

最後に、第一の基板１００において凸部１０が形成された面と対向する、第二の基板２００を第一の基板１００と間隔をあけて設置する工程について説明を行う。第一の基板１００において凸部１０が形成された面と対向する、第二の基板２００を第一の基板１００と間隔をあけて設置する工程は、第一の基板１００において凸部１０が形成された面上に、ドットスペーサーを形成し、更にドットスペーサーに重ねて第二の基板２００を設置することによって実現される。

また、第一の基板１００上に形成された、シランカップリング剤と化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部１０を、上記ドットスペーサーの代わりとして、第二の基板２００を直接重ねることによっても、第一の基板１００において凸部１０が形成された面と対向する、第二の基板２００を第一の基板１００と間隔をあけて設置する工程は実現される。

以下、本実施形態にかかるタッチパネルの製造方法と、製造されたタッチパネルが適応される例を具体的に説明する。

［第一の実施形態］
本実施形態にかかるタッチパネル１の製造方法は、ペン入力・多点検出が可能な静電容量タッチパネルと、所謂抵抗膜方式タッチパネルに適応される。第一の実施形態にかかるタッチパネル１は、ペン入力・多点検出が可能な静電容量タッチパネルである。

図２は、第一の実施形態にかかるタッチパネル１の断面の一部を示す図である。本実施形態にかかるタッチパネル１の製造方法によって製造された、第一の実施形態にかかるタッチパネル１は、表面に水酸基を有する第一の基板１００と、第一の基板１００と間隔をあけて対向する第二の基板２００と、を含み、第一の基板１００の、第二の基板２００と対向する面の表面に、シランカップリング剤を化学的に結合して形成される、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部１０を有するものである。

第一の実施形態にかかるタッチパネル１における第一の基板１００は、透明基板（ガラス基板）１０１が用いられている。透明基板１０１上に、複数の配線ラインからなる第一の電極１０２および第二の電極１０３が備えられている。第一の絶縁膜１０４、第二の絶縁膜１０５はともに、第一の電極１０２、第二の電極１０３のそれぞれを保護する、配線保護用のパッシベーション膜として形成されている。そして、第一の絶縁膜１０４、第二の絶縁膜１０５はともに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法や、沈殿法によってＳｉＯ_２、リンシリケートガラス等によって形成されたものである。

第一の基板１００の最表面、すなわち第二の絶縁膜１０５の表面には、シランカップリング剤と化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部１０が形成される。

第一の実施形態にかかるタッチパネル１の製造方法について説明をする。まず、最初に酢酸エチル９９．９ｗｔ％をビーカーに秤量し、撹拌を行いながら徐々にγ−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＫＢＥ９０３、信越化学工業社製）０．１ｗｔ％を添加した。そしてγ−アミノプロピルトリエトキシシランを酢酸エチル中に全量添加した後、３０分さらに撹拌を行った。撹拌後、溶液内に不溶物、浮遊物等は見当たらなかったが、孔径０．５μｍ以下のカートリッジを使用した循環ろ過処理を行った。このようにしてシランカップリング剤を含む溶液を調製した。

凸部１０が形成される第一の基板１００の表面は、予めＤｅｅｐ／ＵＶ（遠紫外線）、２００ｓの条件でＵＶ洗浄を行った。ＵＶ洗浄を行うことによって、第一の基板１００の表面に付着した有機物等を除去することができ、凸部１０を形成する工程における凸部１０の形成が均質なものとなる。

上記のように予めＵＶ洗浄された第一の基板１００の表面に、調整されたシランカップリング剤を含む溶液を、５００ｒｐｍ／１５秒の条件にてスピンコータを用いて塗布した。塗布後、６０℃／１分の条件にてホットプレートを用いて加熱処理を行い、シランカップリング剤を含む溶液に含まれる溶媒（酢酸エチル）を揮発させるとともに、第一の基板１００の表面とシランカップリング剤とが化学的に結合する反応を進行させることによって凸部１０が第一の基板１００上に形成された。形成された凸部１０は、半球状のものであり、高さが２０μｍ、直径が６０μｍφのものである。そして、凸部１０は第一の基板１００の表面にランダムに配置され目視では認識し得ないものであった。第一の実施形態にかかるタッチパネル１が表示パネルと組み合わされて使用される場合を鑑みると、凸部１０の高さは０．１ｍｍ以下であることが好ましい。

次に凸部１０が形成された第一の基板１００上に、さらにドットスペーサー３０１を配置した。ドットスペーサー３０１は第一の基板１００と第二の基板２００との間に空気層３００を形成するためのスペーサーとしての役割を果たすものである。ドットスペーサー３０１は第一の基板１００の表面に予め定められた一定間隔をおいて規則的に配置されている。ここで、第一の実施形態にかかるタッチパネル１に用いられたドットスペーサー３０１は、直径０．２ｍｍの透明ビーズである。すなわち、第一の基板１００において凸部１０が形成された面と対向する第二の基板２００は、第一の基板１００と０．２ｍｍの間隔をあけて設置されることとなる。

第二の基板２００は、図２で示されるように、ドットスペーサー３０１と接する誘電膜２０４と、透明弾性体によって形成される透明弾性膜２０２と、誘電膜２０４と透明弾性膜２０２とを貼り合わせるフィルム２０３と、機械的損傷からタッチパネル１を保護する目的でフロントウィンドウと、を含んで構成されている。

図３は、第一の実施形態にかかるタッチパネル１が、樹脂ペン２によって表面を押下げされている様子を示す一部断面図である。図４は、図３におけるＩＶ部を拡大して示す部分拡大図である。

第一の実施形態にかかる静電容量結合方式のタッチパネル１に含まれる誘電膜２０４は、樹脂ペン２によって第二の基板２００の表面が押下げされることによって、第一の基板１００側に追随して押下げられる。押下げられた誘電膜２０４が凸部１０に接触することによって静電容量（コンデンサ）を形成する。そしてその静電容量を介して微弱電流が流れ、その流れる微弱電流の変化分を、第一の基板１００に備えられた第一の電極１０２、第二の電極１０３が検出し、誘電膜２０４と、凸部１０とが接触した位置を検出する。

第一の実施形態にかかる静電容量結合方式のタッチパネル１に含まれる誘電膜２０４は、樹脂ペン２によって第二の基板２００の表面が押下げされることによって、第一の基板１００側に追随して押下げられ、第一の基板１００と接触する。図４に示されるように、誘電膜２０４と第一の基板１００との接触する領域は、凸部１０が存在することによって全面で接触せず、接触する領域の一部に空気層３００が形成される。この空気層３００が形成されることによって、第一の基板１００と第二の基板２００とは吸着が起きないため、ニュートンリングの発生を抑制することとなる。

また、誘電膜２０４は、静電容量を形成するものであればよく、抵抗値は、１０^６〜１０^１２Ω・ｃｍのものが好ましい。すなわち、金属の様に低抵抗値を有するものでなくてもよく、抵抗値が１０^６〜１０^１２Ω・ｃｍの条件を満たすものであれば有機質材料であってもよい。

また、本実施形態にかかるタッチパネル１の製造方法は、誘電膜２０４の表面に、シランカップリング剤を含む溶液を塗布する工程と、誘電膜２０４の表面とシランカップリング剤とを化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部１０を形成する工程と、を更に含むこととしてもよい。これら工程を含むことによって、第一の実施形態にかかるタッチパネル１は、誘電膜２０４の第一の基板１００と対向する面に凸部１０を備えることとなる。

なお、誘電膜２０４が有機質材料によって形成された場合においても、誘電膜２０４の第一の基板１００と対向する面に凸部１０を備え得る。これは、ポリイミド、アクリルなどのいわゆる有機質材料の表面は理論上表面に水酸基を有するものではないが、空気中の酸素による酸化分解反応や、残留二重結合の酸化等によって形成された反応部位がシランカップリング剤と反応することとなるからである。

樹脂ペン２によって第二の基板２００の表面が押下げされる場合、誘電膜２０４と第一の基板１００との接触する領域は、第一の基板１００および第二の基板２００それぞれに凸部１０が形成されることによって、第一の基板１００のみに凸部１０が形成される場合と比較してさらに空気層３００が多く形成されることとなる。よって、さらに第一の基板１００と第二の基板２００とは吸着が起きないため、ニュートンリングの発生を抑制することとなる。

第一の実施形態にかかるタッチパネル１を液晶表示装置と組み合わせて使用し、表示装置によって表示される表示画面の品質が低下するか確認をしたところ、品質の低下は見られなかった。

［第二の実施形態］
第二の実施形態にかかるタッチパネル１は、第一の実施形態にかかるタッチパネル１においてドットスペーサー３０１を備えない点を除いて第一の実施形態にかかるタッチパネル１と同様の製造方法にて製造されたものである。

図５は、第二の実施形態にかかるタッチパネル１の断面の一部を示す図である。図６は、図５におけるＶＩ部を拡大して示す部分拡大図である。図５及び図６にて示されるように、第二の実施形態にかかるタッチパネル１は、凸部１０がスペーサーの役割を果たしており、第一の基板１００と、第二の基板２００との間には、凸部１０の高さに起因する空気層３００が形成されていることとなる。

図７は、第二の実施形態にかかるタッチパネル１が、樹脂ペン２によって表面を押下げされている様子を示す一部断面図である。図８は、図７におけるＶＩＩＩ部を拡大して示す部分拡大図である。

第二の実施形態にかかる静電容量結合方式のタッチパネル１に含まれる誘電膜２０４は、樹脂ペン２によって第二の基板２００の表面が押下げされることによって、第一の基板１００側に追随して押下げられる。押下げられた誘電膜２０４が第二の絶縁膜１０５に接触することによって誘電膜２０４に蓄積される静電容量（コンデンサ）が変化する。そしてその静電容量を介して流れる微弱電流も変化し、その変化分を、第一の基板１００に備えられた第一の電極１０２、第二の電極１０３が検出し誘電膜２０４と、凸部１０とが接触した位置を検出する。

図８に示されるように、誘電膜２０４と第一の基板１００との接触する領域は、凸部１０が存在することによって全面で接触せず、接触する領域の一部に空気層３００が形成される。この空気層３００が形成されることによって、第一の基板１００と第二の基板２００とは吸着が起きないため、ニュートンリングの発生を抑制することとなる。

また、第二の実施形態にかかるタッチパネル１においても、誘電膜２０４は、静電容量を形成するものであればよく、抵抗値は、１０^６〜１０^１２Ω・ｃｍのものが好ましい。すなわち、金属の様に低抵抗値を有するものでなくてもよく、抵抗値が１０^６〜１０^１２Ω・ｃｍの条件を満たすものであれば有機質材料であってもよい。

また、第二の実施形態にかかるタッチパネル１の製造方法においても、誘電膜２０４の表面に、シランカップリング剤を含む溶液を塗布する工程と、誘電膜２０４の表面とシランカップリング剤とを化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部１０を形成する工程と、を更に含むこととしてもよい。これら工程を含むことによって、第二の実施形態にかかるタッチパネル１は、誘電膜２０４の第一の基板１００と対向する面に凸部１０を備えることとなる。樹脂ペン２によって第二の基板２００の表面が押下げされる場合、誘電膜２０４と第一の基板１００との接触する領域は、第一の基板１００および第二の基板２００それぞれに凸部１０が形成されることによって、第一の基板１００のみに凸部１０が形成される場合と比較してさらに空気層３００が多く形成されることとなる。よって、さらに第一の基板１００と第二の基板２００とは吸着が起きないため、ニュートンリングの発生を抑制することとなる。

第二の実施形態にかかるタッチパネル１を液晶表示装置に取り付けて、表示装置によって表示される表示画面の品質が低下するか確認をしたところ、品質の低下は見られなかった。

［第三の実施形態］
第三の実施形態にかかるタッチパネル１は、抵抗膜方式タッチパネルである。図９は、第三の実施形態にかかるタッチパネル１の断面の一部を示す図である。本実施形態にかかるタッチパネル１の製造方法によって製造された、第三の実施形態にかかるタッチパネル１は、第一の基板１００に第二の基板２００と対向する面に形成された複数の配線ラインからなる第一の導電膜１０６を備え、第二の基板２００に第一の基板１００と対向する面に形成された第二の導電膜２０５とを備えるものである。

第三の実施形態にかかるタッチパネル１における第一の基板１００は、透明基板（ガラス基板）１０１が用いられている。透明基板１０１上に、複数の配線ラインからなる第一の導電膜１０６が備えられている。第一の基板１００の最表面、すなわち第一の導電膜１０６の表面には、シランカップリング剤と化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部１０が形成される。

第三の実施形態にかかるタッチパネル１の製造方法について説明をする。まず、最初に酢酸エチル９９．９９ｗｔ％をビーカーに秤量し、撹拌を行いながら徐々にγ−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＫＢＥ９０３、信越化学工業社製）０．０１ｗｔ％を添加した。そしてγ−アミノプロピルトリエトキシシランを酢酸エチル中に全量添加した後、３０分さらに撹拌を行った。撹拌後、溶液内に不溶物、浮遊物等は見当たらなかったが、孔径０．５μｍ以下のカートリッジを使用した循環ろ過処理を行った。このようにしてシランカップリング剤を含む溶液を調製した。

凸部１０が形成される第一の導電膜１０６はＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料により形成されており、その表面にはシランカップリング剤と化学的に結合するための水酸基が存在する。第一の導電膜１０６の表面は、予めＤｅｅｐ／ＵＶ（遠紫外線）、２００ｓの条件でＵＶ洗浄を行った。凸部１０が形成される第一の導電膜１０６の表面は、予めＵＶ洗浄を行うことが好ましい。ＵＶ洗浄を行うことによって、第一の導電膜１０６の表面に付着した有機物等を除去することができ、本工程における凸部１０の形成が均質なものとなる。

上記のように予め用意された第一の導電膜１０６の表面に、調整されたシランカップリング剤を含む溶液を、１５００ｒｐｍ／３０秒の条件にてスピンコータを用いて塗布した。塗布後、６０℃／１分の条件にてホットプレートを用いて加熱処理を行い、シランカップリング剤を含む溶液に含まれる溶媒（酢酸エチル）を揮発させるとともに、第一の導電膜１０６の表面とシランカップリング剤とが化学的に結合する反応を進行させることによって凸部１０が第一の基板１００上に形成された。形成された凸部１０は、半球状のものであり、高さが２０μｍ、面方向の幅が６０μｍのものである。そして、凸部１０は第一の基板１００の表面にランダムに配置され目視では認識し得ないものであった。第三の実施形態にかかるタッチパネル１が表示パネルと組み合わされて使用される場合を鑑みると、凸部１０の高さは０．１ｍｍ以下であることが好ましい。

次に凸部１０が形成された第一の基板１００上に、さらにドットスペーサー３０１を配置した。ドットスペーサー３０１は第一の基板１００と第二の基板２００との間に空気層３００を形成するためのスペーサーとしての役割を果たすものである。ドットスペーサー３０１は第一の基板１００の表面に予め定められた一定間隔をおいて規則的に配置されている。ここで、第三の実施形態にかかるタッチパネル１に用いられたドットスペーサー３０１は、直径０．３ｍｍの透明ビーズである。よって、第一の基板１００において凸部１０が形成された面と対向する、第二の基板２００は第一の基板１００と０．３ｍｍの間隔をあけて設置されることとなる。

第二の基板２００は、図２で示されるように、ドットスペーサー３０１と接する第二の導電膜２０５と、可撓性を有する透明基板２０１と、を含んで構成されている。第二の導電膜２０５も、第一の導電膜１０６と同様に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明導電材料により形成されている。

図１０は、第三の実施形態にかかるタッチパネル１が、樹脂ペン２によって表面を押下げされている様子を示す一部断面図である。図１１は、図１０におけるＸＩ部を拡大して示す部分拡大図である。

第三の実施形態にかかる抵抗膜方式のタッチパネル１に含まれる第二の導電膜２０５は、樹脂ペン２によって第二の基板２００の表面が押下げされることによって、第一の基板１００側に追随して押下げられ、第一の導電膜１０６と接触する。図１１に示されるように、第一の導電膜１０６と第二の導電膜２０５との接触する領域は、凸部１０が存在することによって全面で接触せず、接触する領域の一部に空気層３００が形成される。この空気層３００が形成されることによって、第一の基板１００と第二の基板２００とは吸着が起きないため、ニュートンリングの発生を抑制することとなる。

また、第一の基板１００は、第二の基板２００と対向する面に形成された複数の配線ラインからなる第一の導電膜１０６を備え、第二の基板２００は、第一の基板１００と対向する面に形成された第二の導電膜２０５とを備える第三の実施形態にかかるタッチパネル１において、第二の基板２００の表面に、シランカップリング剤を含む溶液を塗布する工程と、第二の基板２００の表面とシランカップリング剤とを化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部１０を形成する工程と、を更に含むこととしてもよい。

樹脂ペン２によって第二の基板２００の表面が押下げされる場合、第一の導電膜１０６と第二の導電膜２０５との接触する領域は、第一の基板１００および第二の基板２００それぞれに凸部１０が形成されることによって、第一の基板１００のみに凸部１０が形成される場合と比較してさらに空気層３００が多く形成されることとなる。よって、さらに第一の基板１００と第二の基板２００とは吸着が起きないため、ニュートンリングの発生を抑制することとなる。

第三の実施形態にかかるタッチパネル１を液晶表示装置に取り付けて、表示装置によって表示される表示画面の品質が低下するか確認をしたところ、品質の低下は見られなかった。

１ タッチパネル、２ 樹脂ペン、１０ 凸部、１１ 水酸基、１００ 第一の基板、１０１ 透明基板、１０２ 第一の電極（Ｘ電極）、１０３ 第二の電極（Ｙ電極）、１０４ 第一の絶縁膜、１０５ 第二の絶縁膜、１０６ 第一の導電膜、２００ 第二の基板、２０１ 可撓性を有する透明基板、２０２ 透明弾性膜、２０３ フィルム、２０４ 誘電膜、２０５ 第二の導電膜、３００ 空気層。

Claims (13)

1. シランカップリング剤を含む溶液を用意する工程と、
   表面に水酸基を有する第一の基板の表面に、前記溶液を塗布する工程と、
   前記第一の基板の表面と前記シランカップリング剤とを化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部を形成する工程と、
   前記第一の基板において前記凸部が形成された面と対向する、第二の基板を前記第一の基板と間隔をあけて設置する工程と、
   を含むことを特徴とするタッチパネルの製造方法。
2. 前記第一の基板はガラス基板である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
3. 前記シランカップリング剤は前記溶液中に０．１〜０．０１ｗｔ％含まれる、
   ことを特徴とする請求項１または２いずれかに記載のタッチパネルの製造方法。
4. 前記第一の基板は、複数の配線ラインからなる第一の電極および第二の電極を備え、
   前記第二の基板は、前記第一の基板と対向する面に誘電膜を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載のタッチパネルの製造方法。
5. 前記誘電膜の表面に、前記溶液を塗布する工程と、
   前記誘電膜の表面と前記シランカップリング剤とを化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部を形成する工程と、を更に含む、
   ことを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルの製造方法。
6. 前記誘電膜の抵抗値は、１０^６〜１０^１２Ω・ｃｍである、
   ことを特徴とする請求項４または５いずれかに記載のタッチパネルの製造方法。
7. 前記第一の基板は、前記第二の基板と対向する面に形成された複数の配線ラインからなる第一の導電膜を備え、
   前記第二の基板は、前記第一の基板と対向する面に形成された第二の導電膜とを備え、
   前記第二の基板の表面に、前記溶液を塗布する工程と、
   前記第二の基板の表面と前記シランカップリング剤とを化学的に結合し、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部を形成する工程と、を更に含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載のタッチパネルの製造方法。
8. 表面に水酸基を有する第一の基板と、
   前記第一の基板と間隔をあけて対向する第二の基板と、を含み、
   前記第一の基板の、前記第二の基板と対向する面の表面に、シランカップリング剤を化学的に結合して形成される、構造中に酸化ケイ素骨格と有機官能基とを有する凸部を有する、
   ことを特徴とするタッチパネル。
9. 前記第一の基板はガラス基板である、
   ことを特徴とする請求項８に記載のタッチパネル
10. 前記第一の基板は、複数の配線ラインからなる第一の電極および第二の電極を備え、
    前記第二の基板は、前記第一の基板と対向する面に誘電膜を備える、
    ことを特徴とする請求項８または９いずれかに記載のタッチパネル。
11. 前記第一の基板は、前記第二の基板と対向する面に形成された複数の配線ラインからなる第一の導電膜を備え、
    前記第二の基板は、前記第一の基板と対向する面に形成された第二の導電膜とを備える、
    ことを特徴とする請求項８または９いずれかに記載のタッチパネル。
12. 前記誘電膜の抵抗値は、１０^６〜１０^１２Ω・ｃｍである、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のタッチパネル。
13. 請求項８乃至１２いずれか一項に記載したタッチパネルを用いた液晶表示素子。

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