JP2013238923A - タッチパネル用前面板、タッチパネル用前面板とタッチパネルセンサーとの一体型センサー基板、およびこれらを備えた表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネル用前面板の額縁部の遮光性、体積抵抗率、および、誘電率を向上する。
【解決手段】タッチパネルに使用されるタッチパネル用前面板であって、前面板には、その一面上の周縁部に形成され、所定の形状の表示領域を区画する額縁部を備え、額縁部がカーボンを含有してスクリーン印刷法で形成され、額縁部の光学濃度（ＯＤ値）が４.０以上で、かつ、体積抵抗率が１．０×１０^９Ω・ｃｍ以上、誘電率が３５以下である。
【選択図】図５

Description

本発明は表示装置用のタッチパネル用前面板に関し、より詳細には周縁部に額縁部を備えたタッチパネル用前面板に関する。

近年、携帯電話機や、携帯情報端末などの電子機器の操作部にはタッチパネルが採用されている。タッチパネルは、液晶パネルや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの表示デバイスの表示画面上に、指などの接触位置を検出可能な位置入力装置を貼り合わせて構成される。タッチパネルの方式としては、抵抗膜式、静電容量式、光学式、超音波式に大別されるが、それぞれメリット／デメリットがあるため用途に応じて使い分けられている。静電容量式には、更に、表面型と投影型とがある。投影型静電容量式タッチパネルは、Ｘ方向及びＹ方向にグリッド上に配列された複数の電極を備え、マルチタッチが可能であり、現在急速に普及しつつある。

投影型静電容量式のタッチパネルセンサー基板には、フィルムタイプとガラスタイプがある。フィルムタイプには、軽量・割れにくい、というメリットがあるものの、高精細配線パターンの形成が困難で、配線を覆う額縁部が大きくなり、表示エリアが狭くなるという問題や、表面の平滑性の差により、ガラスタイプより見栄えが悪いという問題がある。スマートフォンやタブレットコンピュータでは、ガラスタイプが採用されることが多く、今後は、ガラスタイプの普及が見込まれる。

投影型静電容量式タッチパネルセンサー基板は、一般的に５層構造、すなわち、金属配線、Ｘ方向用及びＹ方向用の２層の透明電極、２層の透明電極間の層間絶縁層、表面の保護層からなる。また、層間絶縁層を有機膜で形成することによってガラス基板の片面に２層の透明電極層を形成した片面構造と、ガラス基板を層間絶縁層としても使用し、２層の透明電極層をガラスの両面に分けて形成した両面構造の２つに大別される。

ここで、携帯電話機などのディスプレイには、最表面には前面板（カバーガラス）を設けた構造を採用することが一般的である。この前面板には周辺部の配線などを隠すための遮光性の高い材料からなる額縁部が形成される。この額縁部には、機器のデザインに応じて様々な色や模様を施すことができる。額縁部に色や模様を施す場合、スクリーン印刷で額縁部を形成することが一般的である。ただし、額縁部に色々な色や模様を施すとコストアップに繋がるため、額縁部は黒色とするのが主流である（例えば、特許文献１参照）。

図１４に、従来の携帯電話機などに使われるタッチパネルの前面板の一例を示す。図１４において、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は平面図である。また、図１４（ｂ）に示す二点鎖線は、（ａ）の断面図の切断位置を表す。

図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、前面板１０２上には矩形枠状の額縁部１０３が形成され、額縁部１０３の内側が表示領域１１０となっている。

この黒色の額縁部をスクリーン印刷で形成するときに使用するインキは、隠蔽性・着色力の点から、一般的には、カーボンを顔料として分散させた材料が使用される。額縁部には表示領域からの漏れ光を遮断する目的や、額縁部に設けられるＬＥＤランプなどのサイン用開口窓周辺の漏れ光を遮断する目的で、高い遮光性が求められている。

特開２００９−６９３２１号公報

従来、額縁部の遮光性を向上させる目的で、組成物中に含まれる遮光成分であるカーボンの含有量を多くする試みがなされている。しかしながら、後工程で熱履歴を加えた際、カーボンを多く分散させた材料は体積抵抗率が低く、誘電率も高くなってしまうためタッチパネルを駆動させた際、誤動作を起こしてしまう不具合や、ガラスとの密着性が低下する不具合があった。

またカーボンの含有量を上げずに膜厚を厚くすることによっても遮光性を向上することができる。しかし額縁部の膜厚を厚くすると、後工程で絶縁膜、保護膜などを形成する際、額縁部周辺にムラが発生する不具合や、膜厚を均一に成膜できない不具合があった。

本発明は、上記の不都合を解決することを目的とし、以下の構成を特徴とする。

本発明の第１の局面は、タッチパネルに使用されるタッチパネル用前面板であって、前面板には、その一面上の周縁部に形成され、所定の形状の表示領域を区画する額縁部を備え、額縁部がカーボンを含有してスクリーン印刷法で形成され、額縁部の光学濃度（ＯＤ値）が４.０以上で、かつ、体積抵抗率が１．０×１０^９Ω・ｃｍ以上、誘電率が３５以下であることを特徴とする。

本発明の第２の局面は、上述のカーボンの含有量が全固形分に対して、重量比２４％〜７０％の範囲であることを特徴とする。

本発明の第３の局面は、上述の額縁部が、樹脂、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物、溶剤を含有する材料からなり、樹脂ａとエチレン性不飽和二重結合を有する化合物ｂとの重量比がｂ／ａ＝０．５〜０．８の範囲となることを特徴とする。

本発明の第４の局面は、上述のタッチパネル用前面板にタッチパネルセンサーを形成した、タッチパネル用前面板とタッチパネルセンサーとの一体型センサー基板である。

本発明の第５の局面は、複数の画素が行列状に配列された画素領域を有し、入力信号に基づいて、画素領域に画素を構成する表示パネルと、画素領域を覆うように取り付けられるタッチパネルセンサーと、上述のタッチパネル用前面板とを備える表示装置である。

本発明の第６の局面は、複数の画素が行列状に配列された画素領域を有し、入力信号に基づいて、前記画素領域に画素を構成する表示パネルと、前記画素領域を覆うように取り付けられる、上述の一体型センサー基板とを備える表示装置である。

本発明によれば、上述の特徴を有することから、下記に示すことが可能となる。

タッチパネルに使用される前面板であって、この前面板にはその一面上の周縁部に形成され、所定の形状の表示領域を区画する額縁部を備え、前面板は透明な材料よりなり、前記額縁部がカーボンを含有し、前記額縁部の光学濃度（ＯＤ値）が４.０以上で、かつ、額縁部を構成する材料の体積抵抗率が１．０×１０^９Ω・ｃｍ以上であって、誘電率が３５以下であるので、静電容量結合方式のタッチパネルであっても、前面板の額縁部が悪影響を及ぼすことなく、タッチパネルの応答性を確保できる。

そして、本発明は、さらに、前面板とタッチパネルセンサーとの一体型センサー基板に関する。前記額縁部がカーボンを含有し、前記額縁部の光学濃度（ＯＤ値）が４.０以上で、かつ、額縁部を構成する材料の体積抵抗率が１．０×１０^９Ω・ｃｍ以上であって、誘電率が３５以下であるので、額縁部上に金属配線を直接形成することができ、前面板とタッチパネルセンサーとを一体化した一体型センサー基板を供給できる。また、本発明によれば、このようなタッチパネル用前面板や一体型センサー基板を用いた表示装置を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルセンサーを示す概略平面図 第１の実施形態に係るタッチパネルセンサーの要部構造を示す概略平面図 第１の実施形態に係るタッチパネルセンサーの構造を示す概略断面図 第１の実施形態に係るタッチパネルセンサーの構造を示す概略断面図 第１の実施形態に係るタッチパネルセンサーと表示デバイスとを一体化したときの構造を示す概略断面図 第２の実施形態に係るタッチパネルセンサーと表示デバイスとを一体化したときの構造を示す概略断面図 第３の実施形態に係るタッチパネルセンサーと表示デバイスとを一体化したときの構造を示す概略断面図 本発明の実施例に係るタッチパネルセンサーを示す概略図 本発明の実施例に係るタッチパネルセンサーを示す概略図 本発明の実施例に係るタッチパネルセンサーを示す概略図 本発明の実施例に係るタッチパネルセンサーを示す概略図 本発明の実施例に係るタッチパネルセンサーを示す概略図 本発明の実施例に係るタッチパネルセンサーを示す概略図 従来のタッチパネルセンサーの前面板の構造を示す概略図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について、詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１乃至図５を参照して、本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルセンサーについて説明する。本実施形態に係るタッチパネルセンサーは、前面板とタッチセンサーとが一体に直接形成されている。また、金属配線を額縁部に設ける構成となっている。

図１は、本実施形態に係るタッチパネルセンサー１の平面図である。図２は、図１に示したタッチパネルセンサー１の積層構造の詳細を示す平面図であって、図１の絶縁保護膜９の形成前の状態を示す。図３は、図１に示したＡ−Ａラインに沿う断面図であり、図４は、図１に示したＢ−Ｂラインに沿う断面図である。図１〜４では、図示を簡略化するために、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに２ラインの電極パターンが模式的に示されているが、実際には、Ｘ方向及びＹ方向に更に多くの電極が設けられる。図５は、本実施形態に係るタッチパネルセンサーに表示デバイスを直接貼りつけ、一体としたときの形態を示すもので、図１に示したＡ−Ａラインに沿う断面図に相当するものである。

タッチパネルセンサー１は、液晶パネル２１や有機ＥＬパネルなどの表示デバイスと組み合わせて用いられる位置入力装置である。タッチパネルセンサー１は、Ｘ方向に延びる複数の電極及びＹ方向に延びる複数の電極を有し、指が接触または近接した電極の静電容量変化を検出することによって、指の接触位置の座標を特定する。

具体的には、タッチパネルセンサー１は、前面板２と、額縁部３と、複数のジャンパ配線４と、第１の絶縁膜５と、金属配線６と、複数の透明電極７及び８と、絶縁保護膜９を備える。

前面板２は、タッチパネルセンサー１の最表面となる透明な前面板であり、使用者によってタッチされる部材である。本実施形態では、前面板２として強化ガラスを使用した例を説明するが、ガラスに代えて、耐熱性透明樹脂材料を前面板として使用しても良い。また、ガラス表面に樹脂材料からなる透明板を貼ったりして、複数の層から形成してもよい。

額縁部３は、カーボンを含有し、前記額縁部の光学濃度（ＯＤ値）が４.０以上で、かつ、体積抵抗率が１．０×１０^９Ω・ｃｍ以上であって、誘電率が３５以下となる材料を用いて前面板２の一方の面に形成される。額縁部３は、中央の窓部分に所定形状の表示領域１０を区画し、タッチパネルセンサー１の周縁部に設けられる配線を隠す役割を果たす。ここで、誘電率とは、媒質の誘電率εと真空の誘電率ε_０の比ε／ε_０で表される比誘電率をいう。

額縁部３は、前面板２の周縁部に表示領域１０を区画するよう矩形枠状に形成されている。なお、額縁部３の平面形状は、本実施形態のような矩形枠状に限定されず、ハート型、たまご型、丸型など、任意である。また、額縁部３の外周縁形状（外形）と内周縁形状（表示領域１０の形状）とは相似であっても良いし、非相似でも良い。

図３及び４に示すように、前面板２の一方の面と直交する額縁部３の切断面は、順テーパー形状である。ここで、額縁部３の切断面の形状については、例えば、逆テーパー（オーバーハング形状）である場合には、タッチパネルセンサー１の透明電極７などの配線が断線するおそれがあることになる。このため、額縁部３の切断面の形状については順テーパーであると断線に対して有利となる。そこで、額縁部３はインキ処方およびスクリーン印刷条件にて順テーパー形状となるようにスクリーン印刷法を用いて形成されている。

額縁部３は、熱硬化型のスクリーン印刷向けインキで形成された熱硬化物からなる。本実施形態において好適に用いられるスクリーン印刷向けインキとは、少なくともカーボン、樹脂、溶剤を含有し、薄膜化かつ絶縁材としてエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を含有するインキである。

本実施形態では、インキは、カーボンブラック以外の少なくとも２種類以上の顔料の混合物を含んでもよい。

額縁に遮光性を付与する色材としては、カーボンブラック顔料が好適である。カーボンブラック顔料としては、具体的には三菱化学社製のカーボンブラック＃２４００、＃２３５０、＃２３００、＃２２００、＃１０００、＃９８０、＃９７０、＃９６０、＃９５０、＃９００、＃８５０、ＭＣＦ８８、＃６５０、ＭＡ６００、ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１００、ＭＡ２２０、ＩＬ３０Ｂ、ＩＬ３１Ｂ、ＩＬ７Ｂ、ＩＬ１１Ｂ、ＩＬ５２Ｂ、＃４０００、＃４０１０、＃５５、＃５２、＃５０、＃４７、＃４５、＃４４、＃４０、＃３３、＃３２、＃３０、＃２０、＃１０、＃５、ＣＦ９、＃３０５０、＃３１５０、＃３２５０、＃３７５０、＃３９５０、ダイヤブラックＡ、ダイヤブラックＮ２２０Ｍ、ダイヤブラックＮ２３４、ダイヤブラックＩ、ダイヤブラックＬＩ、ダイヤブラックＩＩ、ダイヤブラック３３９、ダイヤブラックＳＨ、ダイヤブラックＳＨＡ、ダイヤブラックＬＨ、ダイヤブラックＨ、ダイヤブラックＨＡ、ダイヤブラックＳＦ、ダイヤブラックＮ５５０Ｍ、ダイヤブラックＥ、ダイヤブラックＧ、ダイヤブラックＲ、ダイヤブラックＮ７６０Ｍ、ダイヤブラックＬＲ、および、キャンカーブ社製のカーボンブラックサーマックスＮ９９０、Ｎ９９１、Ｎ９０７、Ｎ９０８、Ｎ９９０、Ｎ９９１、Ｎ９０８、および、旭カーボン社製のカーボンブラック旭＃８０、旭＃７０、旭＃７０Ｌ、旭Ｆ−２００、旭＃６６、旭＃６６ＨＮ、旭＃６０Ｈ、旭＃６０Ｕ、旭＃６０、旭＃５５、旭＃５０Ｈ、旭＃５１、旭＃５０Ｕ、旭＃５０、旭＃３５、旭＃１５、アサヒサーマル、デグサ社製のカーボンブラックＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ Ｆｗ２００、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ Ｆｗ２、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ Ｆｗ２Ｖ、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ Ｆｗ１、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ Ｆｗ１８、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋＳ１７０、ＣｏｌｏｒＢｌａｃｋ Ｓ１６０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ６、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ５、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４Ａ、ＰｒｉｎｔｅｘＵ、ＰｒｉｎｔｅｘＶ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｖ、御国色素社製のカーボンブラックＭＨＩブラック♯２２０、ＭＨＩブラック♯２０１、ＭＨＩブラック♯２３６、ＭＨＩブラック♯２７３等が挙げられる。

遮光材料として、上記の無機顔料に補助顔料として有機顔料を加えても良い。有機顔料は無機顔料の補色を呈するものを適切に選択して加えることにより次の様な効果が得られる。例えば、カーボンブラックは赤みがかった黒色を呈する。したがって、カーボンブラックに補助顔料として赤色の補色である青色を呈する有機顔料を加えることによりカーボンブラックの赤みが消え、全体としてより好ましい黒色を呈する。有機顔料の具体例を以下にカラーインデックス＜Ｃ．Ｉ．＞ナンバーで示す。
〔Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ〕：
＜Ｃ．Ｉ＞１，１：２，１：ｘ，９：ｘ，１５，１５：１，１５：２，１５：３，１５：４，１５：５，１５：６，１６，２４，２４：ｘ，５６，６０，６１，６２
〔Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ〕：
＜Ｃ．Ｉ＞１，１：ｘ，２，２：ｘ，４，７，１０，３６
〔Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ〕：
＜Ｃ．Ｉ＞２，５，１３，１６，１７：１，３１，３４，３６，３８，４３，４６，４８，４９，５１，５２，５９，６０，６１，６２，６４
〔Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ〕：
＜Ｃ．Ｉ＞１，２，３，４，５，６，７，９，１０，１４，１７，２２，２３，３１，３８，４１，４８：１，４８：２，４８：３，４８：４，４９，４９：１，４９：２，５２：１，５２：２，５３：１，５７：１，６０：１，６３：１，６６，６７，８１：１，８１：３，８１：ｘ，８３，８８，９０，１１２，１１９，１２２，１２３，１４４，１４６，１４９，１６６，１６８，１６９，１７０，１７１，１７２，１７５，１７６，１７７，１７８，１７９，１８４，１８５，１８７，１８８，１９０，２００，２０２，２０６，２０７，２０８，２０９，２１０，２１６，２２４，２２６，２５４
〔Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ〕：
＜Ｃ．Ｉ＞１，１：ｘ，３，３：３，３：ｘ，５：１，１９，２３，２７，３２，４２
〔Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ〕：
＜Ｃ．Ｉ＞１，３，１２，１３，１４，１６，１７，２４，５５，６０，６５，７３，７４，８１，８３，９３，９５，９７，９８，１００，１０１，１０４，１０６，１０８，１０９，１１０，１１３，１１４，１１６，１１７，１１９，１２０，１２６，１２７，１２８，１２９，１３８，１３９，１５０，１５１，１５２，１５３，１５４，１５６，１７５

これらの顔料はそのままの状態では顔料同士が凝集しているため、分散処理が必要である。顔料に分散剤及び溶剤を加えてミルベースをつくり、それをボールミル、サンドミル、ビーズミル、３本ロール、ペイントシェーカー、超音波、バブルホモジナイザーなどの方法により分散することができる。これらの処理方法は２つ以上組み合わせることも可能である。分散剤には樹脂あるいは公知の分散剤が使用可能である。

本発明に係るカーボンブラック顔料の含有量としては、遮光膜形成用黒色樹脂組成物の全固形分中の２４％〜７０％（重量比）の範囲で使用することが良い。含有量が２３％未満では、顔料濃度に樹脂量が多く、額縁としての光学濃度（ＯＤ値）が小さくなり、パネル化した際に配線が見え、光漏れなど発生してしまう。一方、７０％を超えると、インキの分散性がわるくなり、カーボンが均一に分散されなくなってしまう。

本発明において適用される樹脂としては、顔料分散剤として高分子分散剤を用いると、経時の分散安定性に優れるので好ましい。高分子分散剤としては、例えば、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。熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂は、メラミン樹脂とイソシアネート基を含有する化合物とを反応させてなるものを用いてもよい。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸グリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエステル、脂肪族又は脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸を反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート、ポリカルボナート等の樹脂等やカルド樹脂も使用できる。

本発明において適用されるエチレン性不飽和結合を有する化合物として、例えば、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトール、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル類が挙げられ、多官能アクリレート及び／又は多官能メタクリレートを使用する場合は、単独、及び二種類以上を混合して使用しても良い。

黒色の額縁部形成に用いるスクリーン印刷用インキの固形分中の樹脂ａとエチレン性不飽和二重結合を有する化合物ｂの重量比がｂ／ａ＝０．５〜０．８の範囲が好適である。本発明者らは、鋭意検討の結果、カーボンを含有したスクリーン印刷用インキ中に、上記範囲の比率でエチレン性不飽和二重結合を有する化合物を含有することで、形成した硬化膜の体積抵抗率を１．０×１０^９Ω・ｃｍ以上、誘電率を３５以下に調整可能であることを見出し、本発明に至った。ｂ／ａが０．５より小さい場合、スクリーン印刷用インキ中のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物の量が少なくなることで二重結合当量も少なくなりガラスとの密着性が低くなる。逆にｂ／ａが０．８以上の場合、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物の量が多くなることでベーク時に塗膜が膜縮みしやすく、しわが発生するため見栄えが悪くなる。

溶剤としては、トルエン、メタノール、エタノール、エチルセロソルブ、エチルセロソルプアセテート、メチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、ジグライム、シクロヘキサノン、エチルベンゼン、キシレン、酢酸イソアミル、酢酸ｎアミル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、トリエチレングリコール、トリエチリングリコールモノメチルエーテル、トリエチリングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、液体ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エステル、及びエチルエトキシプロピオネートなどが挙げられ、これらを単独で、あるいは二種以上混合して使用することができる。また、本発明の効果を損なわない範囲内で、各種の添加剤等を配合することができる。

また本実施形態に用いるスクリーン印刷用インキには樹脂と反応させることで架橋密度をあげるためイソシアネート樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリルエポキシ樹脂などを添加してもよい。前述の成分の他に、消泡剤、レベリング剤なども適宜添加することができる。

本実施形態に用いるスクリーン印刷用インキの熱硬化物から構成される額縁部３について、入光する可視光を十分に遮光するため、額縁部３の光学濃度（ＯＤ値）が、４以上であることが好ましい。

また、本実施形態に用いるスクリーン印刷用インキの光硬化物の誘電率は、好ましくは３５以下、より好ましくは４．０以下とする必要がある。静電容量結合方式のタッチパネルの応答性を確保するためである。また、誘電率を３５以下とすると、顔料系レジストの静電容量の形成を抑えることができる。

また、本実施形態の額縁部３上には、金属配線６および透明電極７、８が形成されるため、電気的な絶縁性を確保する必要がある。すなわち、従来のカーボンを樹脂で被覆させた顔料系レジストの体積抵抗率が１×１０^８Ω・ｃｍでも不十分であり、エチレン性不飽和結合の絶縁材料を添加した熱硬化物の体積抵抗率は、１×１０^９Ω・ｃｍ以上が好ましく、１×１０^１２Ω・ｃｍ以上がより好ましい。インキの熱硬化物の体積抵抗率が、１×１０^９Ω・ｃｍ未満の場合、顔料系レジストの光硬化物である額縁上に形成された金属配線および透明電極配線が短絡（ショート）することとなり、タッチパネルセンサーが正常に動作しなくなるためである。

ジャンパ配線４は、導電性を有する材料を用いて形成され、表示領域１０内のカバー上に、表示領域１０の一辺と平行なＸ方向及びこれと直交するＹ方向に間欠的かつ行列状に配列されている。ジャンパ配線４は、Ｘ方向に整列する透明電極７を接続するためのものである。

複数の第１の絶縁膜５は、ジャンパ配線４の各々に対応して設けられる。第１の絶縁膜５の各々は、対応するジャンパ配線４と交差してＹ方向に延びるように形成され、Ｘ方向におけるジャンパ配線４の中央部と部分的に重なっている。第１の絶縁膜５は、ジャンパ配線４と透明電極８との間の層間絶縁膜として機能する。ジャンパ配線４と透明電極７とのＸ方向の接続を可能とするため、第１の絶縁膜５はジャンパ配線４の両端部とは重なっていない。

金属配線６は、額縁部３上に直接形成され、表示領域１０の周縁部に位置する透明電極７及び８に電気的に接続されている。本実施形態では、金属配線６は、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ（モリブデン／アルミニウム／モリブデン）の積層体からなるが、これ以外にＡｕ（金）やＡｇ（銀）、Ａｇ合金などによって形成されても良い。

透明電極７は、Ｘ座標を検出するためのものである。透明電極７は、電気伝導性と透明性とを有する材料を用いて、表示領域１０内の前面板２上に形成されている。透明電極７は、Ｘ方向及びＹ方向に間欠的かつ行列状に配列され、Ｘ方向に隣接するジャンパ配線４に電気的に接続されている。透明電極７は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）によって形成される。

透明電極８は、Ｙ座標を検出するためのものである。本実施形態では、透明電極８は、透明電極７と同一材料を用いて、透明電極７と同一工程で形成される。透明電極８は、Ｙ方向に整列する透明電極７の各列間をＹ方向に延び、図３及び４に示すように、第１の絶縁膜５上でジャンパ配線４と立体交差している。

絶縁保護膜９は、ジャンパ配線４と、金属配線６と、透明電極７及び８と、額縁部３とを覆うように、金属配線６の引き出し配線に当たる部分を除き前面板２のほぼ全面に形成されている。絶縁保護膜９は、前面板２上に形成された各構成要素を保護する保護膜として機能する。

なお、本実施形態に係るタッチパネルセンサー１においては、ジャンパ配線４と、絶縁膜５と、透明電極７及び８と、絶縁保護膜９とがセンサー層に相当する。

図５に、本実施形態に係るタッチパネルセンサー１に表示デバイスとして液晶パネル２１を直接貼りつけて一体としたときの形態を示す。図５に示すように、液晶パネル２１は偏光板２２及び２７、前面ガラス２３、カラーフィルタ２４、液晶／電極／ＴＦＴなどの層２５、及び背面ガラス２６を備えている。

液晶パネル２１は図示しないバックライトで背面ガラス２６側から照明される。液晶パネル２１に表示された画像は、前面板２に形成された額縁部３の内側の表示領域１０を介して視認され、タッチパネルセンサー１により操作される。また、タッチパネルセンサー１は、液晶パネル２１と比べ、額縁部３がある分だけ大きな幅となっている。

また、本実施形態で用いるスクリーン印刷用インキは、誘電率が低く、かつ、体積抵抗率が高いため、額縁部３の絶縁が不要となり、額縁部３上に直接センサー層や金属配線６を形成することができる。また、額縁部３を覆う絶縁膜が不要であることによって工程数が減少するので、コストダウン及び歩留まりの向上を実現できる。

（第２の実施形態）
図６を参照して、本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルセンサーについて説明する。第２の実施形態において、第１の実施形態と同じ部分は同一符号を付し、説明を省略し、異なった部分だけを説明する。図６は、本実施形態に係るタッチパネルセンサー１に液晶パネル２１を直接貼りつけて一体としたときの形態を示す。なお、本実施形態でも、額縁部３の切断面は第１の実施形態と同じ順テーパー形状であるが、以降、図面では順テーパー形状に記載するのを省略する。

本実施形態に係るタッチパネルセンサー１は、前面板２にタッチセンサーを一体に直接形成した構成となっている点は第１の実施形態と同一であるが、額縁部３に第２の絶縁膜１１を形成してから金属配線６を設ける構成となっている点が異なる。

（第３の実施形態）
図７（ａ）、（ｂ）を参照して、本発明の第３の実施形態に係るタッチパネルセンサーについて説明する。この第３の実施形態において、今まで説明した実施形態と同じ部分は同一符号を付し、説明を省略し、異なった部分だけを説明する。図７（ａ）は、組み立て前の状態を示し、図７（ｂ）は、本実施形態に係るタッチパネルセンサー１に液晶パネル２１を一体としたときの形態を示す。

本実施形態においては、タッチパネルセンサー１は前面板２と、タッチセンサー用ガラス３１との２つの部分から構成される。前面部２には、額縁部３が形成されている。タッチセンサー用ガラス３１には、第１および第２の実施形態と同様、その一面に複数のジャンパ配線４と第１の絶縁膜５と透明電極８など（図７では省略して記載してある）と、金属配線６が形成される。液晶パネル２１には、端部にスペーサ２８が配設される。タッチセンサー用ガラス３１と液晶パネル２１との間には、スペーサ２８の分だけ、エアギャップ層２９が形成される。

上述した各実施形態では、タッチパネルセンサーとして投影型静電容量式タッチパネルを用いて説明したが、静電容量式に限定されるわけではなく、額縁部を有する種々の方式のタッチパネルに応用できることは勿論である。

また、上述した各実施形態では、額縁部を設けた携帯電話機などのディスプレイを用いて説明したが、これに限定されるわけではない。

本発明を更に詳しく説明するために以下に実施例を上げるが、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。なお、この実施例では、前述の第１の実施形態で説明した構成についての製造方法について、詳説する。

図８〜１３は、本実施例に係るタッチパネルセンサー１の製造工程を示す図である。図８〜１３において、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は平面図である。また、図８〜１３の（ｂ）に示す二点鎖線は、（ａ）の断面図の切断位置を表す。

＜１．額縁部３の形成＞
まず、前面板２の一方面の上に、後述するスクリーン印刷用黒色インキをスクリーン印刷法により塗布した。次に１５０℃・１５分での熱処理を行い、図８に示す額縁部３を形成した。

＜２．ジャンパ配線４の形成＞
まず、図８に示す形成物の上に、ＤＣマグネトロンスパッタ方式にて、１７０°Ｃにて加熱しながらスパッタする加熱スパッタによってＩＴＯ膜を形成した。次に、一般的なノボラック系ポジレジストをスピンコートし、１０５°Ｃにてプレベークして、その後、１００ｍＪにて露光したのち、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）、Ｎａ_２ＣＯ_３を混合したアルカリ水溶液にてポジ現像を行った。ここで、露光はプロキシミティー露光方式（超高圧水銀ランプ）を使用し、露光用フォトマスクとしてはソーダガラスにＣｒでパターンを施したものを用いた。そして、シュウ酸（（ＣＯＯＨ）_２）を用いてエッチングし、ポジレジストを全面露光したのち、ＮａＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３を混合したアルカリ水溶液にてポジレジストを剥離して、図９に示すように、ＩＴＯ膜によりジャンパ配線４を形成した。

＜３．第１の絶縁膜５の形成＞
まず、図９に示す形成物の上に、絶縁材料（大阪有機化学工業製、製品番号：ＣＨＩＲＯＮ−ＺＡ１００）をスピンコートにより塗布した。次に、８０°Ｃにてプレベークして溶剤分を除去し、プロキシミティー露光方式（超高圧水銀ランプ）を使用し２５０ｍＪにて露光した。ここで、露光用フォトマスクとしてはクオーツガラスにＣｒでパターンを施したものを用いた。次に、Ｎａ_２ＣＯ_３、ＮａＨＣＯ_３を混合したアルカリ水溶液にて現像した。そして、２３５°Ｃ×２０分の熱処理を行った。このようにして、図１０に示すように、ジャンパ配線４上の第１の絶縁膜５を形成した。

＜４．金属配線６の形成＞
まず、図１０に示す形成物の上に、ＤＣマグネトロンスパッタ方式にて、真空中でＭｏの層、Ａｌの層、Ｍｏの層を順次形成し、３層積層構造のＭｏ／Ａｌ／Ｍｏ積層体を形成した。次に、一般的なノボラック系ポジレジストをスピンコートし、１０５°Ｃにてプレベークして、その後、１００ｍＪにて露光したのち、ＮａＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３を混合したアルカリ水溶液にてポジ現像を行った。ここで、露光はプロキシミティー露光方式（超高圧水銀ランプ）を使用し、露光用フォトマスクとしてはソーダガラスにＣｒでパターンを施したものを用いた。そして、燐酸・硝酸・水の３成分系のエッチャント（エッチング液）にてエッチングし、ポジレジストを全面露光したのち、珪酸塩を含む水溶性のアルカリ剥離液にてポジレジストを剥離した。このようにして、図１１に示すように、額縁部３上に金属配線６を形成した。

＜５．透明電極７および８の形成＞
まず、図１１に示す形成物の上に、ＤＣマグネトロンスパッタ方式にて、１７０°Ｃにて加熱しながらスパッタする加熱スパッタによってＩＴＯ膜を形成した。次に、一般的なノボラック系ポジレジストをスピンコートし、１０５°Ｃにてプレベークして、その後、１００ｍＪにて露光したのち、ＮａＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３を混合したアルカリ水溶液にてポジ現像を行った。ここで、露光はプロキシミティー露光方式（超高圧水銀ランプ）を使用し、露光用フォトマスクとしてはソーダガラスにＣｒでパターンを施したものを用いた。そして、シュウ酸を用いてエッチングし、ポジレジストを全面露光したのち、ＮａＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３を混合したアルカリ水溶液にてポジレジストを剥離した。このようにして、図１２に示すように、ＩＴＯ膜により透明電極７、８を形成した。

＜６．絶縁保護膜９の形成＞
まず、図１２に示す形成物の上に、オーバーコート材料（ＪＳＲ製、製品番号：ＮＮ９０１）をスピンコートにより塗布した。次に、８０°Ｃにてプレベークして溶剤分を除去し、プロキシミティー露光方式（超高圧水銀ランプ）を使用し１５０ｍＪにて露光した。ここで、露光用フォトマスクとしてはクオーツガラスにＣｒでパターンを施したものを用いた。次に、Ｎａ_２ＣＯ_３、ＮａＨＣＯ_３を混合したアルカリ水溶液にて現像した。そして、２２５°Ｃ×２０分の熱処理を行った。このようにして、図１３に示すように、絶縁保護膜９を形成して、タッチパネルセンサー１を製造し完成させた。

＜７．カーボン系インキについて＞
以下のインキ１〜５を調整し、額縁部３を構成する組成物１〜５として用いた。インキ１〜４は、それぞれ本発明の実施例１〜４に対応し、インキ５は比較例に対応する。
［インキ１の調整］
カーボンブラック ２５部
酸化チタン ２５部
アクリル分散樹脂 ３０部
シラン系消泡剤 １部
有機溶剤 １-メトキシ-２-プロピルアセテート １９部
分散後のインキ１を１００とした場合、イソシアネート硬化剤を１０部添加し、絶縁材料として東亞合成（株）社製のジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレートＭ４０３を絶縁材／アクリル分散樹脂＝０．５になるよう添加した。
［インキ２の調整］
カーボンブラック ２５部
酸化チタン ２５部
アクリル分散樹脂 ３０部
シラン系消泡剤 １部
有機溶剤 １-メトキシ-２-プロピルアセテート １９部
分散後のインキ２を１００とした場合、イソシアネート硬化剤を１０部添加し、絶縁材料として東亞合成（株）社製のジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサーアクリレートＭ４０５を絶縁材／アクリル分散樹脂＝０．５になるよう添加した。
［インキ３の調整］
カーボンブラック ２５部
酸化チタン ２５部
アクリル分散樹脂 ３０部
シラン系消泡剤 １部
有機溶剤 １-メトキシ-２-プロピルアセテート １９部
分散後のインキ３を１００とした場合、イソシアネート硬化剤を１０部添加し、絶縁材料として大阪有機化学工業（株）社製のＶ＃１０００を絶縁材／アクリル分散樹脂＝０．５になるよう添加した。
［インキ４の調整］
カーボンブラック ２５部
酸化チタン ２５部
アクリル分散樹脂 ３０部
シラン系消泡剤 １部
有機溶剤 １-メトキシ-２-プロピルアセテート １９部
分散後のインキ４を１００とした場合、イソシアネート硬化剤を１０部添加し、絶縁材料として東亞合成化学（株）社製のＤＰＣＡ６０を絶縁材／アクリル分散樹脂＝０．５になるよう添加した。
［インキ５の調整］
カーボンブラック ２５部
酸化チタン ２５部
アクリル分散樹脂 ３０部
シラン系消泡剤 １部
有機溶剤 １-メトキシ-２-プロピルアセテート １９部
分散後のインキ５を１００とした場合、イソシアネート硬化剤を１０部添加しインキを調整した。

［投影型静電容量方式タッチパネルセンサーの評価方法］
（ＯＤ測定）
遮光性の指標となる光学濃度（ＯＤ値）については、マクベスＤ―２００IIを用いて測定を行った。
（比誘電率の測定）
後述する実施例でのベゼル層の比誘電率は、Ｓｏｌａｒｔｒｏｎ社製インピーダンスアナライザ１２６０型を用い、電圧５Ｖの条件にて、５Ｈｚ、１ＭＨｚ、１００ＭＨｚの周波数で測定した。測定試料は、導電膜をパターン形成したガラス基板上に着色層を塗布・硬膜し（膜厚は５μｍとした）、さらにこの着色層の上に導電膜パターンを形成したものである。
（体積抵抗率）
塗膜の体積抵抗率を、微小電流測定器（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ社製「２３７型」）によって測定した。
（通電試験）
本発明により製造されるタッチパネルセンサーが、電気回路として問題ないか確認するために通電試験を実施した。ラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）が３０μｍ／３０μｍの寸法のフォトマスクを用いて取出配線を形成したタッチパネルセンサーを作製した。タッチパネルセンサーの取出配線の外部回路の接続部と第一透明電極及び第二透明電極の間をテスター(オーム電機製デジタルマルチテスターＭＣＤ-００７)を用いて導通確認を実施した。判定基準として、導通が確認されたものを○、導通不良が発生したものを×とした。

以下に、評価結果を示す。

本発明において額縁部を構成する材料は、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物を添加した実施例１〜４において確認されたように光学濃度（ＯＤ値）が４以上を満たし、体積抵抗率が１．０×１０^９Ω・ｃｍ以上であって、誘電率が３５以下であるので、額縁部上に金属配線を直接形成することができ、通電試験で金属配線の導通を確認した。一方、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物を添加しない比較例１は、光学濃度が４未満でかつ、体積抵抗率が１．０×１０^９Ω・ｃｍ未満、誘電率が３５以上であるため金属配線に導通不良が発生した。

本発明は、携帯電話機や、携帯情報端末などの電子機器用の位置入力装置として利用す
ることができる。

１ タッチパネルセンサー
２、１０２ 前面板（カバーガラス）
３、１０３ 額縁部
４ ジャンパ配線
５ 第１の絶縁膜
６ 金属配線
７、８ 透明電極
９ 絶縁保護膜
１０、１１０ 表示領域
１１ 第２の絶縁膜
２１ 液晶パネル
２２、２７ 偏光板
２３ 前面ガラス
２４ カラーフィルタ
２５ 液晶／電極／ＴＦＴ等の層
２６ 背面ガラス
２８ スペーサ
２９ エアギャップ層
３１ タッチセンサー用ガラス

Claims (6)

1. タッチパネルに使用されるタッチパネル用前面板であって、
   前記前面板には、その一面上の周縁部に形成され、所定の形状の表示領域を区画する額縁部を備え、
   前記額縁部がカーボンを含有してスクリーン印刷法で形成され、
   前記額縁部の光学濃度（ＯＤ値）が４.０以上で、かつ、体積抵抗率が１．０×１０^９Ω・ｃｍ以上、誘電率が３５以下であることを特徴とする、タッチパネル用前面板。
2. 前記カーボンの含有量が全固形分に対して、重量比２４％〜７０％の範囲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用前面板。
3. 前記額縁部は、樹脂ａとエチレン性不飽和二重結合を有する化合物と溶剤とを含有する材料からなり、前記樹脂ａと前記エチレン性不飽和二重結合を有する化合物ｂとの重量比がｂ／ａ＝０．５〜０．８の範囲となることを特徴とする、請求項１または２に記載のタッチパネル用前面板。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のタッチパネル用前面板に、タッチパネルセンサーを形成することを特徴とする、タッチパネル用前面板とタッチパネルセンサーとの一体型センサー基板。
5. 複数の画素が行列状に配列された画素領域を有し、入力信号に基づいて、前記画素領域に画素を構成する表示パネルと、
   前記画素領域を覆うように取り付けられるタッチパネルセンサーと、
   請求項１〜３のいずれかに記載のタッチパネル用前面板とを備えることを特徴とする、表示装置。
6. 複数の画素が行列状に配列された画素領域を有し、入力信号に基づいて、前記画素領域に画素を構成する表示パネルと、
   前記画素領域を覆うように取り付けられる、請求項４に記載の一体型センサー基板とを備えることを特徴とする、表示装置。