JP6457897B2 - Touch input sensor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、タッチ入力センサ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a touch input sensor and a manufacturing method thereof.
例えば多機能携帯電話(スマートフォン)や携帯ゲーム機等の電子機器に備えられる入力デバイスとして、タッチパネル等のタッチ入力センサが用いられている。タッチ入力センサは、例えば特開2013−156655号公報(特許文献1)に開示されているように、透明基板〔基板101〕と、X座標検出用及びY座標検出用の一対の透明電極〔透明電極103,104〕とを備える。また、タッチ入力センサは、一対の透明電極にそれぞれ接続される引き回し配線〔引き出し配線105〕を備える。 For example, a touch input sensor such as a touch panel is used as an input device provided in an electronic device such as a multi-function mobile phone (smart phone) or a portable game machine. The touch input sensor includes, for example, a transparent substrate [substrate 101] and a pair of transparent electrodes for X coordinate detection and Y coordinate detection [transparent] as disclosed in JP 2013-156655 A (Patent Document 1). Electrodes 103, 104]. Further, the touch input sensor includes lead wirings (lead wirings 105) respectively connected to the pair of transparent electrodes.
特許文献1のタッチ入力センサは、透明基板上に感光性樹脂層と導電膜とを積層し、その積層体をパターン露光した後、未硬化部分を酸素存在下で露光し、その後、現像することによって導電パターンからなる透明電極を形成するという手順を経て製造される。特許文献1の製造方法では、上述した「積層→パターン露光→酸素存在下露光→現像」の各工程を経てX座標検出用の透明電極を形成し、その後、同様の工程を経てY座標検出用の透明電極を形成する。そして、透明電極の形成時又は形成後に、引き回し配線を形成する(特許文献1の段落0124〜0126を参照)。
In the touch input sensor of
しかし、上記のような方法でタッチ入力センサを製造する場合、X座標検出用の透明電極とY座標検出用の透明電極との位置合わせが容易ではない場合があった。この位置合わせを高精度に行うためには、透明基板の両面に感光性樹脂層と導電膜とを積層し、両面側から同時にパターン露光することも考えられる。しかし、透明基板の一方側において感光性樹脂層の遮光された領域は、本来的には未硬化のままとされるべきところ、反対側からの露光作用を受けて硬化してしまう。このため、その後の酸素存在下露光の際に、既に透明基板の両面側の感光性樹脂層の全体が硬化している(これに伴い、導電膜が感光性樹脂層上に全面的に保持されている)ことになり、所望の透明電極パターンを得ることができない。 However, when a touch input sensor is manufactured by the method as described above, there are cases where it is not easy to align the transparent electrode for X coordinate detection and the transparent electrode for Y coordinate detection. In order to perform this alignment with high accuracy, it is conceivable that a photosensitive resin layer and a conductive film are laminated on both sides of the transparent substrate, and pattern exposure is simultaneously performed from both sides. However, the light-shielded region of the photosensitive resin layer on one side of the transparent substrate is supposed to be left uncured, but is cured by the exposure action from the opposite side. For this reason, during the subsequent exposure in the presence of oxygen, the entire photosensitive resin layer on both sides of the transparent substrate has already been cured (with this, the conductive film is entirely retained on the photosensitive resin layer. Therefore, a desired transparent electrode pattern cannot be obtained.
タッチ入力センサの製造に際して、透明基板の両面に所望のパターン形状の透明電極を高い位置精度で形成できる技術が求められている。 When manufacturing a touch input sensor, a technique capable of forming transparent electrodes having a desired pattern shape on both surfaces of a transparent substrate with high positional accuracy is required.
本発明に係るタッチ入力センサの製造方法は、
透明基板と、前記透明基板の両面側の入力受付領域にそれぞれ設けられて互いに交差する方向に延びる一対の透明電極と、前記入力受付領域の周縁に位置する周縁領域に設けられて一対の前記透明電極のそれぞれに接続される引き回し配線と、を備えるタッチ入力センサの製造方法であって、
前記透明基板の両面に、それぞれ前記透明基板側から、熱硬化性を有する第1の感光性樹脂層、透明導電膜層、前記透明導電膜層とは異なる材料で形成された金属薄膜層、及び第2の感光性樹脂層の順に積層する工程(以下、「積層工程」と言う。)と、
両面側の前記第2の感光性樹脂層をそれぞれ覆うようにマスクを配置して、両面側から活性光線による第1のパターン露光を行い、前記金属薄膜層上に前記透明電極及び前記引き回し配線の形状に対応する形状のレジストパターンを形成する工程(以下、「第一露光工程」と言う。)と、
前記レジストパターンをマスクとして両面側の前記金属薄膜層をエッチングして、前記金属薄膜層をパターニングする工程(以下、「エッチング工程」と言う。)と、
パターニングされた前記金属薄膜層をマスクとして、酸素雰囲気下で両面側から活性光線による第2のパターン露光を行い、前記第1の感光性樹脂層を前記透明電極及び前記引き回し配線の形状に対応させて硬化させる工程(以下、「第二露光工程」と言う。)と、
前記第1の感光性樹脂層のうち、外側に露出した未硬化部分を除去する工程(以下、「現像工程」と言う。)と、
全体を加熱して、前記第1の感光性樹脂層のうち、前記透明基板に直交する方向から見て両面側の前記金属薄膜層どうしの間に挟まれた未硬化部分を硬化させる工程(以下、「加熱工程」と言う。)と、
前記入力受付領域に残存している前記金属薄膜層を除去する工程(以下、「除去工程」と言う。)と、
を含む。
A method for manufacturing a touch input sensor according to the present invention includes:
A transparent substrate, a pair of transparent electrodes provided in each of the input receiving regions on both sides of the transparent substrate and extending in a direction crossing each other, and a pair of transparent electrodes provided in a peripheral region located at the periphery of the input receiving region A wiring for connecting to each of the electrodes, and a method of manufacturing a touch input sensor comprising:
A first photosensitive resin layer having thermosetting properties, a transparent conductive film layer, a metal thin film layer formed of a material different from the transparent conductive film layer on both sides of the transparent substrate, respectively, and from the transparent substrate side, and A step of laminating the second photosensitive resin layer in this order (hereinafter referred to as “lamination step”);
A mask is disposed so as to cover the second photosensitive resin layers on both sides, and a first pattern exposure is performed with actinic rays from both sides, and the transparent electrode and the routing wiring are formed on the metal thin film layer. A step of forming a resist pattern having a shape corresponding to the shape (hereinafter referred to as “first exposure step”);
Etching the metal thin film layer on both sides using the resist pattern as a mask to pattern the metal thin film layer (hereinafter referred to as “etching process”);
Using the patterned metal thin film layer as a mask, second pattern exposure with actinic rays is performed from both sides in an oxygen atmosphere, and the first photosensitive resin layer is made to correspond to the shape of the transparent electrode and the routing wiring. A step of curing (hereinafter referred to as “second exposure step”),
A step of removing uncured portions exposed to the outside of the first photosensitive resin layer (hereinafter referred to as “development step”);
The whole is heated to cure the uncured portion sandwiched between the metal thin film layers on both sides as viewed from the direction orthogonal to the transparent substrate in the first photosensitive resin layer (hereinafter referred to as the following) , "Heating process").
Removing the metal thin film layer remaining in the input receiving area (hereinafter referred to as “removing process”);
including.
この構成によれば、透明基板の両面に第1の感光性樹脂層と透明導電膜層とをそれぞれ積層する段階で、引き回し配線の構成材料として用いられる金属薄膜層をさらに積層し、この金属薄膜層を利用して、透明基板の両面に所望のパターン形状の透明電極を高い位置精度で形成することができる。 According to this configuration, in the step of laminating the first photosensitive resin layer and the transparent conductive film layer on both surfaces of the transparent substrate, the metal thin film layer used as the constituent material of the lead-out wiring is further laminated. By using the layer, transparent electrodes having a desired pattern shape can be formed on both surfaces of the transparent substrate with high positional accuracy.
詳述すると、積層工程において、透明基板の両面にそれぞれ積層される第1の感光性樹脂層及び透明導電膜層に、金属薄膜層と第2の感光性樹脂層とがさらに積層される。これらのうち、第2の感光性樹脂層は、第一露光工程において両面側からの露光作用を受けて、透明電極及び引き回し配線の形状に対応するレジストパターン(パターニングされたレジスト層)となる。この際、両面側の第2の感光性樹脂層よりも透明基板側にはそれぞれ金属薄膜層が隣接して全面的に設けられているので、両面側からの活性光線は両金属薄膜層によって遮光され、両面側のそれぞれの第1の感光性樹脂層は硬化しない。つまり、金属薄膜層は、第一露光工程において、第1の感光性樹脂層に対する全面的な遮光マスクとして機能する。 More specifically, in the laminating step, a metal thin film layer and a second photosensitive resin layer are further laminated on the first photosensitive resin layer and the transparent conductive film layer that are respectively laminated on both surfaces of the transparent substrate. Among these, the second photosensitive resin layer is subjected to exposure from both sides in the first exposure step, and becomes a resist pattern (patterned resist layer) corresponding to the shape of the transparent electrode and the lead wiring. At this time, since the metal thin film layer is provided on the entire transparent substrate side adjacent to the second photosensitive resin layer on both sides, the actinic rays from both sides are shielded by both metal thin film layers. The first photosensitive resin layers on both sides are not cured. That is, the metal thin film layer functions as an overall light shielding mask for the first photosensitive resin layer in the first exposure step.
その後のエッチング工程により、レジストパターンのパターン形状が金属薄膜層に転写され、透明電極及び引き回し配線の形状に対応する金属薄膜パターン(パターニングされた金属薄膜層)が得られる。エッチングにより除去された部分は活性光線が透過する透光部となり、除去されずに残った部分は活性光線の透過が遮られる遮光部となる。このため、金属薄膜層に由来する金属薄膜パターンを、その後に行われる酸素雰囲気下での第二露光工程において、遮光マスクパターンとして利用することができる。両面側から照射されて各透光部を透過した活性光線は、酸素阻害の影響を受けて、第1の感光性樹脂層を露出面側の表層部分を除いて硬化させる。よって、透明基板の両面側のそれぞれの第1の感光性樹脂層を金属薄膜パターンの形状に応じて硬化させ、低段差の透明電極パターンを高い位置精度で形成することができる。 In the subsequent etching process, the pattern shape of the resist pattern is transferred to the metal thin film layer, and a metal thin film pattern (patterned metal thin film layer) corresponding to the shapes of the transparent electrode and the lead-out wiring is obtained. The portion removed by etching becomes a light-transmitting portion through which actinic rays are transmitted, and the portion remaining without being removed becomes a light-shielding portion that blocks transmission of actinic rays. For this reason, the metal thin film pattern derived from the metal thin film layer can be used as a light-shielding mask pattern in the second exposure step performed in an oxygen atmosphere thereafter. The actinic rays irradiated from both sides and transmitted through the respective light-transmitting portions are affected by oxygen inhibition, and the first photosensitive resin layer is cured except for the surface layer portion on the exposed surface side. Therefore, the first photosensitive resin layers on both sides of the transparent substrate can be cured according to the shape of the metal thin film pattern, and a transparent electrode pattern with a low step can be formed with high positional accuracy.
ここで、タッチ入力センサの互いに交差する一対の透明電極は、通常、透明基板に直交する方向から見て重なる部分を有するため、それに応じて、両面側の金属薄膜パターンも、透明基板に直交する方向から見て重なる部分を有することになる。このため、第1の感光性樹脂層のうち、両面側の金属薄膜層どうしの間に挟まれた部分は、第二露光工程においていずれの面側からも遮光されて、その後も未硬化のまま維持されることになる。本発明では第1の感光性樹脂層上の透明導電膜層と金属薄膜層とが積層一体化されているので、第二露光工程において通常のフォトマスクを用いる場合とは異なり、その後の現像工程において、金属薄膜層どうしの間に挟まれた第1の感光性樹脂層の未硬化部分が除去されない。よって、その後の加熱工程により、当該除去されなかった未硬化部分を硬化させて当該部分にも透明導電膜層を固定保持することができ、一対の透明電極における互いに重なる部分をも適切に形成することができる。その結果、透明基板の両面に所望のパターン形状の透明電極を形成することができる。 Here, the pair of transparent electrodes of the touch input sensor that intersect with each other usually have a portion overlapping when viewed from the direction orthogonal to the transparent substrate, and accordingly, the metal thin film patterns on both sides are also orthogonal to the transparent substrate. It will have the part which overlaps seeing from a direction. Therefore, the portion of the first photosensitive resin layer sandwiched between the metal thin film layers on both sides is shielded from both sides in the second exposure step and remains uncured thereafter. Will be maintained. In the present invention, since the transparent conductive film layer and the metal thin film layer on the first photosensitive resin layer are laminated and integrated, unlike the case of using a normal photomask in the second exposure step, the subsequent development step In FIG. 5, the uncured portion of the first photosensitive resin layer sandwiched between the metal thin film layers is not removed. Therefore, in the subsequent heating step, the uncured portion that has not been removed can be cured, and the transparent conductive film layer can be fixedly held on the portion, and the overlapping portions of the pair of transparent electrodes are appropriately formed. be able to. As a result, a transparent electrode having a desired pattern shape can be formed on both surfaces of the transparent substrate.
その後、除去工程において、入力受付領域に残存している金属薄膜層を除去することで、入力受付領域の透明性を確保することができる。よって、タッチ入力センサを、表示装置と重ねて用いられるタッチパネルに適用する場合にも、表示装置の表示画面の視認性を確保することができる。その際、金属薄膜層と透明導電膜層とは互いに異なる材料で形成されているので、容易に、金属薄膜層だけを選択的に除去することができる。しかも、除去工程後もなお周縁領域に残存する金属薄膜パターンを、そのまま引き回し配線として利用することができる。また、積層体において透明電極の基となる透明導電膜層と引き回し配線の基となる金属薄膜層とが一体化されているので、透明電極と引き回し配線との電気的接続を確保しやすく、タッチ入力センサとしての信頼性を高めることもできる。 Thereafter, in the removing step, the transparency of the input receiving area can be ensured by removing the metal thin film layer remaining in the input receiving area. Therefore, the visibility of the display screen of the display device can be ensured even when the touch input sensor is applied to a touch panel that is overlapped with the display device. At that time, since the metal thin film layer and the transparent conductive film layer are formed of different materials, only the metal thin film layer can be easily selectively removed. In addition, the metal thin film pattern still remaining in the peripheral region after the removing step can be used as it is as the lead wiring. In addition, since the transparent conductive film layer that is the basis of the transparent electrode and the metal thin film layer that is the basis of the routing wiring are integrated in the laminate, it is easy to ensure electrical connection between the transparent electrode and the routing wiring, and touch Reliability as an input sensor can also be improved.
このようにして製造されるタッチ入力センサは、以下の構造を備えるものとなる。すなわち、
タッチ入力センサであって、
透明基板と、
前記透明基板の第一面側に積層された第一担持層と、
入力受付領域において前記第一担持層に積層された第一透明電極と、
前記入力受付領域の周縁に位置する周縁領域に設けられて前記第一透明電極に接続される第一引き回し配線と、
前記透明基板の第二面側に積層された第二担持層と、
前記入力受付領域において前記第二担持層に積層された、前記第一透明電極に対して交差する方向に延びる第二透明電極と、
前記周縁領域に設けられて前記第二透明電極に接続される第二引き回し配線と、を備え、
前記第一担持層は、一定の厚みを有し前記透明基板に接して配置される第一基部と、前記第一基部から前記透明基板とは反対側に向かって隆起する第一隆起部と、を含み、
前記第二担持層は、一定の厚みを有し前記透明基板に接して配置される第二基部と、前記第二基部から前記透明基板とは反対側に向かって隆起する第二隆起部と、を含み、
前記第一透明電極は、前記入力受付領域にある前記第一隆起部に積層された透明導電膜層で構成され、
前記第二透明電極は、前記入力受付領域にある前記第二隆起部に積層された透明導電膜層で構成され、
前記第一引き回し配線は、前記周縁領域にある前記第一隆起部に積層された、透明導電膜層と当該透明導電膜層とは異なる材料で形成された金属薄膜層との積層物で構成され、
前記第二引き回し配線は、前記周縁領域にある前記第二隆起部に積層された、透明導電膜層と当該透明導電膜層とは異なる材料で形成された金属薄膜層との積層物で構成されている。
The touch input sensor manufactured in this way has the following structure. That is,
A touch input sensor,
A transparent substrate;
A first support layer laminated on the first surface side of the transparent substrate;
A first transparent electrode laminated on the first carrier layer in the input receiving area;
A first routing wiring provided in a peripheral region located at a peripheral edge of the input receiving region and connected to the first transparent electrode;
A second support layer laminated on the second surface side of the transparent substrate;
A second transparent electrode stacked in the second receiving layer in the input receiving region and extending in a direction intersecting the first transparent electrode;
A second routing wiring provided in the peripheral region and connected to the second transparent electrode,
The first support layer has a constant thickness and a first base disposed in contact with the transparent substrate; a first raised portion that protrudes from the first base toward the opposite side of the transparent substrate; Including
The second carrier layer has a constant thickness and a second base portion disposed in contact with the transparent substrate; a second raised portion that protrudes from the second base portion toward the opposite side of the transparent substrate; Including
The first transparent electrode is composed of a transparent conductive film layer laminated on the first raised portion in the input receiving area,
The second transparent electrode is composed of a transparent conductive film layer laminated on the second raised portion in the input receiving area,
The first routing wiring is composed of a laminate of a transparent conductive film layer and a metal thin film layer formed of a material different from the transparent conductive film layer, which is stacked on the first raised portion in the peripheral region. ,
The second routing wiring is composed of a laminate of a transparent conductive film layer and a metal thin film layer formed of a material different from the transparent conductive film layer, which is laminated on the second raised portion in the peripheral region. ing.
以下、本発明の好適な態様について説明する。但し、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定される訳ではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the scope of the present invention is not limited by the preferred embodiments described below.
1つの態様として、前記未硬化部分を硬化させる工程において、前記周縁領域にある前記金属薄膜層に表面保護層を積層した状態で全体を加熱すると好適である。 As one aspect, in the step of curing the uncured portion, it is preferable to heat the whole in a state where a surface protective layer is laminated on the metal thin film layer in the peripheral region.
この構成によれば、引き回し配線の基となる金属薄膜層の表面が、加熱工程中に酸化するのを有効に抑制することができる。また、加熱工程後の除去工程において、入力受付領域に残存している金属薄膜層だけを容易に除去することができる。 According to this structure, it can suppress effectively that the surface of the metal thin film layer used as the base of routing wiring is oxidized during a heating process. Moreover, in the removal process after the heating process, only the metal thin film layer remaining in the input receiving region can be easily removed.
1つの態様として、前記金属薄膜層の厚みが、0.1μm以上10μm以下であると好適である。 As one aspect, it is preferable that the thickness of the metal thin film layer is 0.1 μm or more and 10 μm or less.
金属薄膜層の厚みが0.1μm未満であると、第一露光工程及び第二露光工程において金属薄膜層の遮光マスクとしての機能が不十分となる可能性がある。一方、金属薄膜層の厚みが10μmを超えて厚くなると、エッチング工程や除去工程に要する時間が有意に長くなるとともに、タッチ入力センサの厚みも有意に厚くなる可能性がある。そこで、上記のように金属薄膜層の厚みを0.1μm以上10μm以下とすることで、第一露光工程及び第二露光工程における金属薄膜層の遮光マスクとしての機能を十分に確保することができる。また、タッチ入力センサの製造に要する時間を短く抑えることができるともに、タッチ入力センサの厚みを薄く抑えることができる。よって、薄型のタッチ入力センサを適切に且つ効率良く製造することができる。 When the thickness of the metal thin film layer is less than 0.1 μm, the function of the metal thin film layer as a light shielding mask may be insufficient in the first exposure process and the second exposure process. On the other hand, when the thickness of the metal thin film layer exceeds 10 μm, the time required for the etching process and the removal process is significantly increased, and the thickness of the touch input sensor may be significantly increased. Therefore, by setting the thickness of the metal thin film layer to 0.1 μm or more and 10 μm or less as described above, it is possible to sufficiently ensure the function of the metal thin film layer as a light shielding mask in the first exposure process and the second exposure process. . In addition, the time required for manufacturing the touch input sensor can be reduced, and the thickness of the touch input sensor can be reduced. Therefore, a thin touch input sensor can be manufactured appropriately and efficiently.
1つの態様として、前記透明導電膜層は金属ナノワイヤーを含むと好適である。 As one aspect, it is preferable that the transparent conductive film layer includes metal nanowires.
この構成によれば、透明導電膜層における酸素透過性を十分に確保できるので、酸素雰囲気下での第二露光工程において、第1の感光性樹脂層の表層部分で酸素阻害を適切に生じさせることができる。よって、低段差の透明電極パターンを良好に形成することができ、透明電極のパターン見えが生じるのを抑制することができる。 According to this configuration, the oxygen permeability in the transparent conductive film layer can be sufficiently ensured, so that oxygen inhibition is appropriately caused in the surface layer portion of the first photosensitive resin layer in the second exposure step under an oxygen atmosphere. be able to. Therefore, a transparent electrode pattern with a low step can be formed satisfactorily, and the appearance of the transparent electrode pattern can be suppressed.
1つの態様として、前記金属ナノワイヤーは銀ナノワイヤーであり、前記金属薄膜層は銅を含むと好適である。 In one embodiment, the metal nanowire is a silver nanowire, and the metal thin film layer preferably contains copper.
この構成によれば、導電性及び透明性に優れた透明電極と導電性に優れた引き回し配線とを備えるタッチ入力センサを、適切に且つ比較的安価に製造することができる。 According to this configuration, a touch input sensor including a transparent electrode excellent in conductivity and transparency and a routing wiring excellent in conductivity can be appropriately manufactured at a relatively low cost.
本発明のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。 Further features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of exemplary and non-limiting embodiments described with reference to the drawings.
本実施形態のタッチ入力センサ1は、例えば多機能携帯電話(スマートフォン)や携帯ゲーム機等の電子機器に備えられ、入力デバイスとして機能するタッチパネル等である。これらの電子機器において、タッチ入力センサ1は、例えば液晶表示パネルや有機EL(electroluminescence)表示パネル等からなる表示装置と重ねて用いられる。以下、本実施形態のタッチ入力センサ1及びその製造方法について、詳細に説明する。
The
なお、以下の説明で参照する図面においては、図示の容易化や理解の容易化等の観点から、縮尺や上下左右の寸法比率等を実際の製品とは異ならせて表示している場合がある。複数個存在することが予定される各部材に関して、以下の説明で言及されるとともに対応する図面に示される具体的な数は、単なる例示であって、それ以外の個数とすることも当然に可能である。 In the drawings referred to in the following description, the scale, the vertical and horizontal dimension ratios, and the like may be displayed differently from the actual product from the viewpoint of ease of illustration and ease of understanding. . Regarding the respective members that are expected to exist in plural, the specific numbers mentioned in the following description and shown in the corresponding drawings are merely examples, and other numbers can naturally be used. It is.
図1〜図3に示すように、タッチ入力センサ1は、透明基板10と、担持層12,22と、透明電極14,24と、引き回し配線16,26とを備えている。担持層12,22及び透明電極14,24は、透明基板10に直交する方向から見て(以下、「平面視で」と言う。)透明基板10の中央領域に設定される矩形状の入力受付領域Iに設けられている。引き回し配線16,26は、平面視で入力受付領域Iの周縁に位置して透明基板10の辺縁領域に設定される矩形枠状の周縁領域Pに設けられている。また、第一担持層12、第一透明電極14、及び第一引き回し配線16が透明基板10の一方の面(第一面10a)側に設けられ、第二担持層22、第二透明電極24、及び第二引き回し配線26が透明基板10の他方の面(第二面10b)側に設けられている。透明基板10の第一面10a側において、透明基板10の側から第一担持層12及び第一透明電極14の順に積層され、透明基板10の第二面10b側において、透明基板10の側から第二担持層22及び第二透明電極24の順に積層されている。本実施形態のタッチ入力センサ1は、1枚の透明基板10の両面に透明電極14,24を備えることで、センサ全体としての薄型化が図られている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
透明基板10は、第一透明電極14及び第二透明電極24を設けるためのベースとなる部材である。透明基板10は、透明性に加え、柔軟性及び絶縁性等に優れた材料を用いて構成されていることが好ましい。透明基板10は、例えばポリエチレンテレフタレートやアクリル系樹脂等の汎用樹脂、ポリアセタール系樹脂やポリカーボネート系樹脂等の汎用エンジニアリング樹脂、ポリスルホン系樹脂やポリフェニレンサルファイド系樹脂等のスーパーエンジニアリング樹脂等で構成することができる。本実施形態では、ポリエチレンテレフタレートフィルムにより透明基板10が構成されている。なお、透明基板10は、ガラス基板等で構成されても良い。透明基板10の厚みは、例えば25μm〜100μmとすることができる。
The
図2に示すように、第一担持層12は、透明基板10の第一面10aに配置されている。第一担持層12は、第一基部12Aと複数の第一隆起部12Bとを含む。第一基部12Aは、透明基板10の第一面10aに接して配置されている。また、第一基部12Aは、一定の厚みを有するように形成されている。第一隆起部12Bは、第一基部12Aから透明基板10とは反対側に向かって隆起するように形成されている。第一担持層12の第一隆起部12B上には、複数(本例では5つ)の第一透明電極14が配置されている。すなわち、透明基板10の第一面10aに、第一担持層12を介して複数の第一透明電極14が設けられている。図1に示すように、複数の第一透明電極14は、それぞれ、X軸方向に沿って並んで配置された複数(本例では5つ)の菱形電極をX軸方向に互いに接続して形成されている。第一透明電極14のそれぞれは、全体として、X軸方向に沿って延在するように形成されている。複数の第一透明電極14は、Y軸方向に並ぶように互いに平行に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、第二担持層22は、透明基板10の第二面10bに配置されている。第二担持層22は、第二基部22Aと複数の第二隆起部22Bとを含む。第二基部22Aは、透明基板10の第二面10bに接して配置されている。また、第二基部22Aは、一定の厚みを有するように形成されている。第二隆起部22Bは、第二基部22Aから透明基板10とは反対側に向かって隆起するように形成されている。第二担持層22の第二隆起部22B上には、複数(本例では4つ)の第二透明電極24が配置されている。すなわち、透明基板10の第二面10bに、第二担持層22を介して複数の第二透明電極24が設けられている。図1に示すように、複数の第二透明電極24は、それぞれ、X軸方向に交差(本例では直交)するY軸方向に沿って並んで配置された複数(本例では6つ)の菱形電極をY軸方向に互いに接続して形成されている。第二透明電極24のそれぞれは、全体として、Y軸方向に沿って延在するように形成されている。複数の第二透明電極24は、X軸方向に並ぶように互いに平行に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
第一透明電極14を構成する複数の菱形電極と、第二透明電極24を構成する複数の菱形電極とは、平面視で相補的な位置関係で配置されている。つまり、第一透明電極14を構成する菱形電極の非配置領域に第二透明電極24を構成する菱形電極が配置され、第二透明電極24を構成する菱形電極の非配置領域に第一透明電極14を構成する菱形電極が配置されている。そして、複数の第一透明電極14と複数の第二透明電極24とは、これらの全体で、表示装置の表示領域に対応する入力受付領域Iを概ね全面的に覆うように配置されている。なお、第一透明電極14における互いに隣り合う菱形電極どうしをX軸方向に接続する第一接続片部と、第二透明電極24における互いに隣り合う菱形電極どうしをY軸方向に接続する第二接続片部とは、平面視で重なって配置されている。
The plurality of rhombus electrodes constituting the first
第一担持層12及び第二担持層22は、透明性及び電気的絶縁性に優れた樹脂材料を用いて構成されていることが好ましい。また、第一担持層12及び第二担持層22は、適度な硬度及び機械的強度を有する樹脂材料を用いて構成されていることが好ましい。本実施形態では、担持層12,22は、後述する感光性樹脂を主体として構成されている。
It is preferable that the
第一透明電極14及び第二透明電極24は、透明性に加え導電性に優れた材料を用いて構成されている。透明電極14,24は、例えば酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、及びITO(Indium Tin Oxide)等の金属酸化物、金、銀、銅、ニッケル、及びそれらの合金等からなる金属ナノワイヤー、カーボンナノチューブ、グラフェン、金属メッシュ、導電性ポリマー等で構成されている。透明電極14,24は、これらの材料を用いて構成された透明導電膜層である。本実施形態では、金属ナノワイヤーの一種である銀ナノワイヤーにより透明電極14,24が構成されている。
The 1st
第一透明電極14のそれぞれは、第一引き回し配線16に接続されている。第二透明電極24のそれぞれは、第二引き回し配線26に接続されている。引き回し配線16,26は、透明電極14,24と同様の構成材料からなる第1の層と、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、モリブデン、及びクロム等の金属からなる第2の層との積層物で構成されている。引き回し配線16,26における透明電極14,24とは反対側の端部には、接続端子28が設けられている。透明電極14,24は、引き回し配線16,26及び接続端子28を介して制御部(図示せず)に接続されている。タッチ入力センサ1は、ユーザーの指やスタイラス等の導体が近接又は離間した際に透明電極14,24に生じる静電容量の変化に応じて流れる電流を制御部で検知することで、ユーザーによるタッチ操作及びタッチ位置を検出することができる。
Each of the first
タッチ入力センサ1の製造方法は、積層工程、第一露光工程(第一現像工程を含む)、エッチング工程、第二露光工程、第二現像工程、加熱工程、及び除去工程を含む。これらは、記載の順に実行される。
The manufacturing method of the
積層工程は、透明基板10の両面に、担持層12,22や透明電極14,24、引き回し配線16,26の基となる各種材料層を積層する工程である。また、積層工程では、それらに加え、引き回し配線16,26や透明電極14,24をパターニングするために利用される材料層をも積層する。具体的には、積層工程では、透明基板10の両面に、それぞれ透明基板10側から、第1の感光性樹脂層32、透明導電膜層34、金属薄膜層44、及び第2の感光性樹脂層42の順に積層する。
The laminating step is a step of laminating various material layers on which the support layers 12 and 22, the
本実施形態では、図4に示す感光性導電フィルム3を用いて、透明基板10に第1の感光性樹脂層32と透明導電膜層34とを積層する。感光性導電フィルム3は、基材フィルム31と、基材フィルム31上に配置された透明導電膜層34と、透明導電膜層34上に配置された第1の感光性樹脂層32とを備えている。また、本実施形態では、第1の感光性樹脂層32上にセパレータ36が配置されている。
In the present embodiment, the first
基材フィルム31は、重合体フィルムを用いて構成することができる。基材フィルム31は、耐熱性及び耐溶剤性に優れた材料を用いて構成されている。基材フィルム31は、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリカーボネートフィルム等で構成することができる。本実施形態では、ポリエチレンテレフタレートフィルムにより、基材フィルム31が構成されている。基材フィルム31の厚みは、例えば5μm〜300μmとすることができる。
The
透明導電膜層34は、第一透明電極14及び第二透明電極24の基となる層である。また、本実施形態では、透明導電膜層34は、金属薄膜層44と共に、第一引き回し配線16及び第二引き回し配線26の基ともなる。透明導電膜層34は、例えば酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、及びITO等の金属酸化物、金、銀、銅、ニッケル、及びそれらの合金等からなる金属ナノワイヤー、カーボンナノチューブ、グラフェン、金属メッシュ、導電性ポリマー等で構成することができる。なお、透明導電膜層34が金属ナノワイヤーで構成される場合には、感光性樹脂層32と透明導電膜層34との「積層」には、金属ナノワイヤーが感光性樹脂層32の表層に含有されている形態も含まれるものとする。すなわち、感光性樹脂層32と金属ナノワイヤーで構成される透明導電膜層34とは、必ずしも完全に別れた2層となっていなくても良い。
The transparent
本実施形態では、透明導電膜層34として金属ナノワイヤーの一種である銀ナノワイヤーの薄膜層が用いられている。銀ナノワイヤーは、ナノメートル単位(例えば数nm〜数百nm)の外径を有する微小な銀線である。銀ナノワイヤーは非常に微細であって人間の目では視認できないため、銀ナノワイヤーの薄膜層は透明性に優れたものとなる。また、酸素透過性にも優れるため、活性光線Lによる露光時に間に透明導電膜層34が介在していても酸素阻害を生じさせたいような場合等に、好適に用いることができる。透明導電膜層34は、例えば平面分布を呈する銀ナノワイヤーどうしが接触してなる網目構造を有するように構成されても良い。透明導電膜層34は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、CVD法、及びロールコーター法等により、基材フィルム31上に全面的に形成することができる。透明導電膜層34の厚みは、例えば5nm〜5μmとすることができる。
In the present embodiment, a thin film layer of silver nanowire which is a kind of metal nanowire is used as the transparent
第1の感光性樹脂層32は、第一担持層12及び第二担持層22の基となる層である。本実施形態では、第1の感光性樹脂層32を構成する感光性樹脂は、活性光線L(具体的には、紫外線)によって化学的変化又は構造的変化を生じる性質を有する樹脂である。本実施形態では、ネガ型の感光性樹脂(光硬化性樹脂)を用いる。また、本実施形態の第1の感光性樹脂層32を構成するネガ型の感光性樹脂は、熱硬化性をも有している(熱硬化性光硬化性樹脂)。このような性質を有する感光性樹脂を構成する感光性樹脂組成物は、例えばバインダー樹脂と、エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物と、光重合開始剤とを含有する。
The first
バインダー樹脂としては、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、アミド樹脂、アミドエポキシ樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、エステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応で得られるエポキシアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂と酸無水物の反応で得られる酸変性エポキシアクリレート樹脂等を用いることができる。これらは、それぞれ単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。 Examples of the binder resin include acrylic resin, styrene resin, epoxy resin, amide resin, amide epoxy resin, alkyd resin, phenol resin, ester resin, urethane resin, epoxy acrylate resin obtained by reaction of epoxy resin and (meth) acrylic acid An acid-modified epoxy acrylate resin obtained by a reaction between an epoxy acrylate resin and an acid anhydride can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
エチレン性不飽和結合を有する光重合性化合物としては、例えば多価アルコールにα,β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、グリシジル基含有化合物にα,β−不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物、ウレタン結合を有する(メタ)アクリレート化合物等のウレタンモノマー、フタル酸系化合物、(メタ)アクリル酸アルキルエステル等を用いることができる。これらは、それぞれ単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。 Examples of the photopolymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond include a compound obtained by reacting an α, β-unsaturated carboxylic acid with a polyhydric alcohol, and reacting an α, β-unsaturated carboxylic acid with a glycidyl group-containing compound. Or a urethane monomer such as a (meth) acrylate compound having a urethane bond, a phthalic compound, a (meth) acrylic acid alkyl ester, or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
光重合開始剤としては、例えば芳香族ケトン、ベンゾインエーテル化合物、ベンゾイン化合物、オキシムエステル化合物、ベンジル誘導体、2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体、アクリジン誘導体、N−フェニルグリシン、N−フェニルグリシン誘導体、クマリン系化合物、オキサゾール系化合物等のラジカル重合開始剤等を用いることができる。これらは、それぞれ単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。 Examples of photopolymerization initiators include aromatic ketones, benzoin ether compounds, benzoin compounds, oxime ester compounds, benzyl derivatives, 2,4,5-triarylimidazole dimers, acridine derivatives, N-phenylglycine, and N-phenyl. Radical polymerization initiators such as glycine derivatives, coumarin compounds, and oxazole compounds can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
感光性樹脂組成物は、必要に応じて、各種の添加剤をさらに含有しても良い。添加剤としては、可塑剤、充填剤、消泡剤、難燃剤、安定剤、密着性付与剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、イメージング剤、熱架橋剤等を例示することができる。これらは、それぞれ単独で含有されても良いし、2種以上が組み合わせて含有されても良い。 The photosensitive resin composition may further contain various additives as necessary. Examples of additives include plasticizers, fillers, antifoaming agents, flame retardants, stabilizers, adhesion-imparting agents, leveling agents, peeling accelerators, antioxidants, fragrances, imaging agents, thermal crosslinking agents and the like. Can do. These may be contained alone or in combination of two or more.
第1の感光性樹脂層32は、例えば溶剤に溶解した上記の樹脂組成物の溶液を基材フィルム31上に形成された透明導電膜層34上に塗布した後、乾燥することによって形成することができる。溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、N,N−ジメチルホルムアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル等を用いることができる。これらは、それぞれ単独で用いても良いし、2種以上の混合溶剤であっても良い。また、塗布は、例えばロールコート法、コンマコート法、グラビアコート法、エアーナイフコート法、ダイコート法、バーコート法、スプレーコート法等の公知の方法で行うことができる。乾燥は、例えば熱風対流式乾燥機等を用いて行うことができる。第1の感光性樹脂層32の厚みは、乾燥後において、例えば1μm〜200μmとすることができる。
The first
セパレータ36は、感光性導電フィルム3の取り扱いの容易化を図るために設けられている。セパレータ36は、上述した基材フィルム31と同様の材料(例えばポリエチレンテレフタレート等)を用いて構成することができる。
The
本実施形態では、2枚の感光性導電フィルム3を準備し、それぞれの感光性導電フィルム3からセパレータ36を剥離して第1の感光性樹脂層32を露出させた状態で、その露出した第1の感光性樹脂層32側から透明基板10に被着させる。この際、例えば80℃〜120℃の温度に加熱しながら圧着(熱ラミネート)することにより、2枚の感光性導電フィルム3を透明基板10の両面に被着させると良い。
In the present embodiment, two photosensitive
その後、基材フィルム31を剥離して透明導電膜層34を露出させた状態で、その透明導電膜層34の露出した表面上に金属薄膜層44を全面的に積層する。金属薄膜層44は、透明導電膜層34との協働によって第一引き回し配線16及び第一引き回し配線26の基となる層である。金属薄膜層44は、不透明であっても良い。金属薄膜層44は、例えば金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、モリブデン、及びクロム等の金属材料で構成することができる。但し、金属薄膜層44を構成する材料は、透明導電膜層34を構成する材料とは異なる材料とされている。例えば透明導電膜層34の構成材料が銀ナノワイヤーである場合には、金属薄膜層44の構成材料は銀以外の金属材料であり、この場合、例えば銅であることが好ましい。金属薄膜層44の厚みは、特に限定されないが、例えば0.1μm以上10μm以下であることが好ましい。このような厚み設定であれば、詳しくは後述するように、第一露光工程及び第二露光工程における金属薄膜層44の遮光マスクとしての機能を十分に確保することができる。また、タッチ入力センサ1のサイクルタイム過度に長くなったり、タッチ入力センサ1が過度に厚くなったりするのを避けることができる。より好ましくは、例えば0.5μm以上3μm以下である。透明導電膜層34上への金属薄膜層44の積層は、例えば蒸着法、転写法、ラミネート法、電解メッキ法等の各種の成膜手法を利用して行うことができる。
Thereafter, the metal
積層工程では、さらに、金属薄膜層44の露出した表面上に第2の感光性樹脂層42を全面的に積層する。第2の感光性樹脂層42は、タッチ入力センサ1の製造段階でのみ特定機能を果たすために用いられ、当該第2の感光性樹脂層42に由来する部材は、完成後のタッチ入力センサ1には不在となる。第2の感光性樹脂層42を構成する感光性樹脂は、活性光線L(具体的には、紫外線)によって化学的変化又は構造的変化を生じる性質を有するものであれば、ネガ型及びポジ型のいずれのタイプを用いても良い(以下の説明は、ネガ型の場合を想定しているものとする)。第2の感光性樹脂層42は、例えば感光性導電フィルム3に類似する構造の感光性フィルム(但し、透明導電膜層を備えていない;図示せず)を用いて、金属薄膜層44上に積層することができる。
In the laminating step, the second
このようにして、積層工程において、図5に示すように、透明基板10の第一面10aに、一方の側(図5における上側)に向かって、第1の感光性樹脂層32、透明導電膜層34、金属薄膜層44、及び第2の感光性樹脂層42の順に積層する。同様に、透明基板10の第二面10bに、他方の側(図5における下側)に向かって、第1の感光性樹脂層32、透明導電膜層34、金属薄膜層44、及び第2の感光性樹脂層42の順に積層する。このとき、上述したように、透明導電膜層34が金属ナノワイヤーで構成される場合には、透明導電膜層34を構成する金属ナノワイヤーは、感光性樹脂層32における透明基板10とは反対側の表層に含有された形態であっても良い。
Thus, in the laminating step, as shown in FIG. 5, the first
第一露光工程は、積層工程で得られる積層体に対して、その積層方向の両側から活性光線Lによる1回目の露光を行う工程である。図6に示すように、第一露光工程では、両面側の第2の感光性樹脂層42をそれぞれ覆うようにフォトマスク52(第一フォトマスク)を配置して、両面側から活性光線Lによる第1のパターン露光を行う。両フォトマスク52のうちの一方は、第一透明電極14及び第一引き回し配線16の平面視での全体形状(図1を参照)に対応する第一形成パターンを有している。両フォトマスク52のうちの他方は、第二透明電極24及び第二引き回し配線26の平面視での全体形状に対応する第二形成パターンを有している。本想定例のように第2の感光性樹脂層42がネガ型である場合には、第一形成パターン及び第二形成パターンは、フォトマスク52に形成された窓部(透光部)である。
A 1st exposure process is a process of performing the 1st exposure by the active light L from the both sides of the lamination direction with respect to the laminated body obtained at a lamination process. As shown in FIG. 6, in the first exposure step, a photomask 52 (first photomask) is disposed so as to cover the second photosensitive resin layers 42 on both sides, and the active light L is applied from both sides. A first pattern exposure is performed. One of the
2つのフォトマスク52の位置合わせは、露光装置に設けられるマスクアライメント機構(位置センサ及び位置調整機構を含む)を用いて容易かつ高精度に行うことができる。具体的には、例えば2つのフォトマスク52のそれぞれに予めアライメントマークを形成しておき、例えばカメラ等の位置センサで両フォトマスク52のアライメントマークどうしの相対位置を検出して相対位置情報を得る。そして、得られた相対位置情報に基づいて、位置調整機構が、対をなすアライメントマークどうしが中心を合わせて重なるように両フォトマスク52を相対移動させることで、2つのフォトマスク52の位置決めを行うと良い。
The alignment of the two
その後、活性光線Lとしての紫外線を両面側から照射する。本実施形態では、活性光線Lとしての紫外線を両面側から同時に照射する。活性光線Lは、例えば紫外線照射ランプを用いて照射することができる。活性光線Lの露光強度及び露光時間は、第2の感光性樹脂層42の感光特性に応じて適宜設定することができる。第一露光工程では、積層体の両面にフォトマスク52をそれぞれ配置した状態で両面同時露光を行い、金属薄膜層44上の第2の感光性樹脂層42をフォトマスク52のパターン形状に応じてパターン状に硬化させる。なお、両面側の第2の感光性樹脂層42よりも透明基板10側にはそれぞれ金属薄膜層44が隣接して全面的に設けられているので、両面側からの活性光線Lは両金属薄膜層44によって遮光され、第1の感光性樹脂層32は硬化しない。
Then, the ultraviolet rays as the active light L are irradiated from both sides. In the present embodiment, ultraviolet rays as the active light L are simultaneously irradiated from both sides. The actinic ray L can be irradiated using, for example, an ultraviolet irradiation lamp. The exposure intensity and exposure time of the actinic ray L can be appropriately set according to the photosensitive characteristics of the second
両面同時露光後、第2の感光性樹脂層42の未硬化部分は、フォトマスク52を取り外した状態で、通常の現像処理(第一現像工程)によって取り除かれる。これにより、図7に示すように、両面側の金属薄膜層44上に、透明電極14,24及び引き回し配線16,26の形状に対応する形状の、硬化した第2の感光性樹脂層42からなるレジストパターン43が形成される。
After the double-sided simultaneous exposure, the uncured portion of the second
エッチング工程は、第一露光工程の完了後の積層体における金属薄膜層44の特定部分をエッチングする工程である。エッチング工程では、第一露光工程で得られたレジストパターン43が、金属薄膜層44の溶解侵食を防止する防食部材として機能する。エッチング液の組成は、金属薄膜層44の構成材料に応じて適宜設定されると良い。エッチング工程では、図8に示すように、硬化した第2の感光性樹脂層42からなるレジストパターン43をマスク(エッチングマスク)として利用して両面側の金属薄膜層44をエッチングし、金属薄膜層44をパターニングする。具体的には、透明基板10の第一面10a側の金属薄膜層44を、第一透明電極14及び第一引き回し配線16の平面視での全体形状(図1を参照)に対応する形状にパターニングする。また、透明基板10の第二面10b側の金属薄膜層44を、第二透明電極24及び第二引き回し配線26の平面視での全体形状に対応する形状にパターニングする。こうして、両面側のレジストパターン43のパターン形状が両面側の金属薄膜層44に転写されて、金属薄膜パターン45が得られる。エッチング工程が完了すると、レジストパターン43(硬化した第2の感光性樹脂層42)は除去されて良い。
An etching process is a process of etching the specific part of the metal
第二露光工程は、エッチング工程の完了後の積層体に対して、その積層方向の両側から活性光線Lによる2回目の露光を行う工程である。第二露光工程では、エッチング工程で得られた金属薄膜パターン45(パターニングされた金属薄膜層44)が、活性光線Lの透過を一定のパターンで遮る遮光マスクパターンとして機能する。図9及び図11に示すように、第二露光工程では、金属薄膜パターン45をマスク(第二フォトマスク)として利用して、両面側から活性光線Lによる第2のパターン露光を行う。金属薄膜層44は透明導電膜層34と積層一体化されており、第一露光工程が完了した時点で既に、両面側の金属薄膜パターン45の高精度な位置合わせが完了している。なお、図9は図2に示す部分の一部に対応し、図11は図3に示す部分の一部に対応している。
A 2nd exposure process is a process of performing the 2nd exposure by the active light L from the both sides of the lamination direction with respect to the laminated body after completion of an etching process. In the second exposure process, the metal thin film pattern 45 (patterned metal thin film layer 44) obtained in the etching process functions as a light-shielding mask pattern that blocks transmission of the actinic ray L with a certain pattern. As shown in FIGS. 9 and 11, in the second exposure step, the second pattern exposure with the active light L is performed from both sides using the metal
第二露光工程では、活性光線Lとしての紫外線を両面側から照射する。本実施形態では、活性光線Lとしての紫外線を両面側から同時に照射する。活性光線Lの露光強度及び露光時間は、第1の感光性樹脂層32の感光特性に応じて適宜設定することができる。第二露光工程では、酸素雰囲気下で両面同時露光を行い、透明基板10上の第1の感光性樹脂層32を、金属薄膜パターン45のパターン形状に応じてパターン状に硬化させる。このとき、図9に対応する図10及び図11に対応する図12にそれぞれ示すように、両面側から照射されて各透光部(金属薄膜層44がない部分)を透過した活性光線Lは、酸素阻害の影響を受けて、照射側の第1の感光性樹脂層32の表層部分以外の深層部分と、反対側の第1の感光性樹脂層32とを硬化させる。その際、反対側の第1の感光性樹脂層32は、その背後における金属薄膜層44の有無に応じて全体が硬化するか否かが決まる。なお、図10及び図12では、第1の感光性樹脂層32のうちの硬化済みの部分(硬化部分32C)と未だ硬化していない部分(未硬化部分32U)とを、互いに異なるハッチングで表示している。
In the second exposure step, ultraviolet rays as actinic rays L are irradiated from both sides. In the present embodiment, ultraviolet rays as the active light L are simultaneously irradiated from both sides. The exposure intensity and exposure time of the actinic ray L can be appropriately set according to the photosensitive characteristics of the first
図10及び図12の例を参照してより具体的に説明する。透明基板10の第二面10b側だけに金属薄膜層44が存在する(a)の領域では、第一面10a側からの活性光線Lは、第一面10a側の第1の感光性樹脂層32の深層部分と、第二面10b側の第1の感光性樹脂層32の全体とを硬化させる。なお、当該領域では、第二面10b側からの活性光線Lは第二面10b側の金属薄膜層44によって遮光されて、第1の感光性樹脂層32の光硬化には寄与しない。透明基板10の第一面10a側だけに金属薄膜層44が存在する(b)の領域では、第二面10b側からの活性光線Lは、第二面10b側の第1の感光性樹脂層32の深層部分と、第一面10a側の第1の感光性樹脂層32の全体とを硬化させる。なお、当該領域では、第一面10a側からの活性光線Lは第一面10a側の金属薄膜層44によって遮光されて、第1の感光性樹脂層32の光硬化には寄与しない。
A more specific description will be given with reference to the examples of FIGS. In the region (a) where the metal
透明基板10のいずれの面側にも金属薄膜層44が存在しない(c)の領域では、両面側からの活性光線Lが、第一面10a側の第1の感光性樹脂層32の深層部分と、第二面10b側の第1の感光性樹脂層32の深層部分とを硬化させる。透明基板10の第一面10a側と第二面10b側との両方に金属薄膜層44が存在する(d)の領域では、両面側からの活性光線Lが両面側の金属薄膜層44によって遮光され、両面側の第1の感光性樹脂層32の全体が未硬化のまま残る。
In the region (c) where the metal
(a)又は(b)の領域で透明基板10の一方側において第1の感光性樹脂層32の全体が硬化した部分が合わさって、第一透明電極14及び第一引き回し配線16、並びに、第二透明電極24及び第二引き回し配線26の大部分が形成される。このようにして、第二露光工程において、第1の感光性樹脂層32を透明電極14,24及び引き回し配線16,26の形状に対応させて硬化させる。但し、この時点では、最終的に得られるタッチ入力センサ1において平面視で第一透明電極14と第二透明電極24とが重なることになる部分は未だ硬化していない。
In the region (a) or (b), the part where the entire first
第二現像工程は、第二露光工程の完了後の積層体に対して現像処理を行う工程である。本実施形態では、第二現像工程が、〔発明の概要〕の欄において言及した「現像工程」に相当する。第二現像工程では、第二露光工程の完了後もなお未硬化のまま残っている第1の感光性樹脂層32の未硬化部分32Uを部分的に除去する。第二現像工程は、現像液を用いるウェット現像や、現像ガスを用いるドライ現像等によって実施することができる。本実施形態では、図10に対応する図13及び図12に対応する図14にそれぞれ示すように、第二現像工程において、第1の感光性樹脂層32のうち、外側に露出した未硬化部分32Uを除去する。ここで、本明細書において「外側に露出」とは、透明導電膜層34のみを介して外部に臨む状態にあることを含む概念である。
The second development step is a step of performing development processing on the laminated body after completion of the second exposure step. In the present embodiment, the second development step corresponds to the “development step” referred to in the “Summary of Invention” section. In the second development step, the
一方、図14に示すように、第1の感光性樹脂層32のうち、外側を金属薄膜層44で覆われて外側には露出していない未硬化部分32Uは、除去されない。つまり、第1の感光性樹脂層32の未硬化部分32Uのうち最終的に得られるタッチ入力センサ1において透明電極14,24どうしが平面視で互いに重なり合う部分の基となる部分は除去されずにそのまま残る。第二現像工程において、金属薄膜層44は、第1の感光性樹脂層32の未硬化部分32Uのうちの必要部分までもが除去されてしまうのを防止する“除去防止層”として機能する。
On the other hand, as shown in FIG. 14, the
なお、仮に、金属薄膜パターン45ではなく通常のフォトマスクを用いて第二露光工程を行い、その後の第二現像工程においてフォトマスクを取り外した状態で通常の現像処理を行った場合には、以下の不都合が生じる。すなわち、フォトマスクを取り外すと、第1の感光性樹脂層32の未硬化部分32Uのうち最終的に得られるタッチ入力センサ1において透明電極14,24どうしが平面視で互いに重なり合う部分の基となる部分までもが外側に露出してしまう。このため、第二現像工程では当該部分も含めて第1の感光性樹脂層32の未硬化部分32Uが除去されてしまい、最終的に、透明電極14,24を適切に形成することができない。これに対して、本実施形態では、第二露光工程と第二現像工程とを通して金属薄膜パターン45(金属薄膜層44)が透明導電膜層34と積層一体化されているので、そのような不都合は生じない。
If the second exposure process is performed using a normal photomask instead of the metal
こうして、第二現像工程では、図13に示すように、透明基板10の両面の入力受付領域Iに、それぞれパターン化された透明導電膜層34からなる透明電極14,24(平面視で互いに重なる部分を除く;図14を参照)を形成する。また、透明基板10の両面の周縁領域Pに、それぞれパターン化された透明導電膜層34及び金属薄膜層44からなる引き回し配線16,26を形成する。
Thus, in the second development step, as shown in FIG. 13, the
加熱工程は、第二露光工程の完了後の積層体に対して加熱処理を行う工程である。加熱工程では、例えば積層体を電気ヒーター等の加熱手段中で一定時間静置して、積層体の全体を加熱する。このとき、積層体を、例えば80℃以上250℃以下(好ましくは100℃以上180℃以下)の温度に加熱する。本実施形態では、第1の感光性樹脂層32を構成する感光性樹脂は熱硬化性をも有しているので、その時点でなお残っている未硬化部分32Uを、加熱処理によって硬化することができる。本実施形態では、第二現像工程の完了時において平面視で両面側の金属薄膜層44どうしの間に挟まれて未硬化のまま残っていた第1の感光性樹脂層32の未硬化部分32Uの全体を、加熱工程によって熱硬化させる。これにより、図15に示すように、当該部分にも透明導電膜層34を固定保持させることができ、透明電極14,24における平面視で互いに重なる部分をも適切に形成することができる。その結果、当該透明電極14,24が重なる部分も含めて、透明基板10の両面に所望のパターン形状の透明電極14,24を適切に形成することができる。
A heating process is a process of heat-processing with respect to the laminated body after the completion of a 2nd exposure process. In the heating step, for example, the laminate is allowed to stand in a heating means such as an electric heater for a certain period of time to heat the entire laminate. At this time, the laminate is heated to a temperature of, for example, 80 ° C. or higher and 250 ° C. or lower (preferably 100 ° C. or higher and 180 ° C. or lower). In the present embodiment, since the photosensitive resin constituting the first
この加熱工程では、周縁領域Pにある金属薄膜層44に表面保護層48(図16を参照)を積層した状態で加熱処理を行うことが好ましい。表面保護層48は、例えば有機パッシベーション層である。このようにすれば、加熱工程中に、引き回し配線16,26の元となる金属薄膜層44の表面が酸化するのを有効に抑制することができる。
In this heating step, it is preferable to perform the heat treatment in a state where the surface protective layer 48 (see FIG. 16) is laminated on the metal
除去工程は、加熱工程の完了後の積層体から、不要な金属薄膜層44を除去する工程である。除去工程では、加熱工程後もなお入力受付領域Iに残存している金属薄膜層44を除去する。この除去工程は、例えばエッチング処理によって行うことができる。この場合、加熱工程に際して追加的に積層された表面保護層48が、周縁領域Pにある金属薄膜層44の溶解侵食を防止する防食部材として機能する。エッチング液の組成は、金属薄膜層44の構成材料及び透明導電膜層34の構成材料に応じて適宜設定されると良い。すなわち、エッチング液の組成は、透明導電膜層34に対しては溶解作用を及ぼすことなく、且つ、金属薄膜層44に対してのみ選択的に溶解作用を及ぼすように設定されると良い。
The removing process is a process of removing the unnecessary metal
こうして、除去工程により、図16に示すように、周縁領域Pにある金属薄膜層44(金属薄膜パターン45)を残存させたままで、入力受付領域Iにある金属薄膜層44だけを選択的に除去する。これにより、タッチ入力センサ1のビューエリア(タッチパネルにおいてタッチ入力センサ1と重ねて配置される表示装置の表示画面に対応するエリア)の視認性を確保することができる。また、除去工程後もなお周縁領域Pに残存する金属薄膜層44(金属薄膜パターン45)を、そのまま引き回し配線16,26として利用することができる。周縁領域Pの金属薄膜パターン45は表面保護層48による保護下で表面酸化が生じておらず、しかも、透明導電膜層34と金属薄膜層44とが積層一体化されているので透明電極14,24と引き回し配線16,26との接続部での電気的接続を確保しやすい。よって、タッチ入力センサ1としての信頼性を高めることもできる。
Thus, by the removal process, as shown in FIG. 16, only the metal
以上説明したように、本実施形態の製造方法によれば、透明基板10の両面に第1の感光性樹脂層32と透明導電膜層34とをそれぞれ積層する段階で、引き回し配線16,26の構成材料として用いられる金属薄膜層44をさらに積層する。この金属薄膜層44は、タッチ入力センサ1の製造において、以下の(a)〜(d)の役割を果たす。
(a)第一露光工程における、第1の感光性樹脂層32に対する全面的な遮光マスク
(b)第二露光工程における、第1の感光性樹脂層32に対する遮光マスクパターン
(c)第二現像工程における、第1の感光性樹脂層32の未硬化部分32Uのうちの必要部分に対する除去防止層
(d)完成後のタッチ入力センサ1における、引き回し配線16,26の構成材料
As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, at the stage of laminating the first
(A) A light shielding mask for the entire surface of the first
このように、本実施形態の製造方法によれば、製造段階の各工程において金属薄膜層44に種々の機能を発揮させることで、透明基板10の両面に所望のパターン形状の透明電極14,24を高い位置精度で形成することができる。
As described above, according to the manufacturing method of this embodiment, the
そして、上記のようにして製造されたタッチ入力センサ1は、以下のような構造を備えたものとなる。すなわち、タッチ入力センサ1は、
・透明基板10と、
・透明基板10の第一面10a側に積層された第一担持層12と、
・入力受付領域Iにおいて第一担持層12に積層された第一透明電極14と、
・入力受付領域Iの周縁に位置する周縁領域Pに設けられて第一透明電極14に接続される第一引き回し配線16と、
・透明基板10の第二面10b側に積層された第二担持層22と、
・入力受付領域Iにおいて第二担持層22に積層された、第一透明電極14に対して交差する方向に延びる第二透明電極24と、
・周縁領域Pに設けられて第二透明電極24に接続される第二引き回し配線26と、
を備える。そして、
・第一担持層12は、一定の厚みを有し透明基板10に接して配置される第一基部12Aと、第一基部12Aから透明基板10とは反対側に向かって隆起する第一隆起部12Bとを含み、
・第二担持層22は、一定の厚みを有し透明基板10に接して配置される第二基部22Aと、第二基部22Aから透明基板10とは反対側に向かって隆起する第二隆起部22Bとを含む。さらに、
・第一透明電極14は、入力受付領域Iにある第一隆起部12Bに積層された透明導電膜層34で構成され、
・第二透明電極24は、入力受付領域Iにある第二隆起部22Bに積層された透明導電膜層34で構成され、
・第一引き回し配線16は、周縁領域Pにある第一隆起部12Bに積層された、透明導電膜層34と当該透明導電膜層34とは異なる材料で形成された金属薄膜層44との積層物で構成され、
・第二引き回し配線26は、周縁領域Pにある第二隆起部22Bに積層された、透明導電膜層34と当該透明導電膜層34とは異なる材料で形成された金属薄膜層44との積層物で構成されている。
And the
A
A
A first
A
A
A second
A
Is provided. And
The
The
The first
The second
The
The
なお、第一透明電極14を構成する透明導電膜層34と第一引き回し配線16を構成する透明導電膜層34とは同レベル(積層方向の位置が同じ)であり、これらに対して外側(透明基板10とは反対側)に隣接する積層方向の位置に第一引き回し配線16を構成する金属薄膜層44が配置されている。同様に、第二透明電極24を構成する透明導電膜層34と第二引き回し配線26を構成する透明導電膜層34とは同レベルであり、これらに対して外側に隣接する積層方向の位置に第二引き回し配線26を構成する金属薄膜層44が配置されている。
The transparent
このような構造のタッチ入力センサ1は、1枚の透明基板10の両面に透明電極14,24を備えているので、非常に薄型のセンサとなっている。また、透明基板10の両面に所望のパターン形状を有しつつ高い位置精度で形成された透明電極14,24を備えているので、高い位置検出精度が確保でき、入力デバイスとしての機能にも優れている。また、それぞれ基部12A,22Aと隆起部12B,22Bとを含む担持層12,22が、隆起部12B,22Bの部分で透明電極14,24を支持するので、電極パターンと非電極パターンとの段差を小さくすることができる。よって、透明電極14,24のパターン見えが生じるのを抑制することができる。さらに、透明電極14,24と引き回し配線16,26との接続部が、透明導電膜層34と金属薄膜層44とが積層一体化された部位で実現されるので、当該部位での電気的接続を確保しやすい。よって、信頼性の高いタッチ入力センサ1となる。
Since the
〔その他の実施形態〕
(1)上記の実施形態では、積層工程において、2枚の感光性導電フィルム3を用いて透明基板10の両面に第1の感光性樹脂層32と透明導電膜層34とを積層し、その後、金属薄膜層44及び第2の感光性樹脂層42を順次積層する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば透明基板10の両面のそれぞれに、第1の感光性樹脂層32、透明導電膜層34、金属薄膜層44、及び第2の感光性樹脂層42を順次積層しても良い。
[Other Embodiments]
(1) In the above embodiment, in the laminating step, the first
(2)上記の実施形態では、第2の感光性樹脂層42を構成する感光性樹脂がネガ型である場合を想定して説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第2の感光性樹脂層42を構成する感光性樹脂はポジ型であっても良い。この場合、第一露光工程で使用されるフォトマスク52が有する第一形成パターン及び第二形成パターンは、フォトマスク52の本体部(遮光部)となる。
(2) The above embodiment has been described assuming that the photosensitive resin constituting the second
(3)上記の実施形態では、第一露光工程及び第二露光工程において活性光線Lとしての紫外線を照射する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第1の感光性樹脂層32や第2の感光性樹脂層42に対して感光作用を及ぼすのに適した光線であれば、活性光線Lは例えば可視光線やX線等であっても良い。
(3) In the above embodiment, the configuration in which the ultraviolet rays as the actinic rays L are irradiated in the first exposure step and the second exposure step has been described as an example. However, the present invention is not limited to such a configuration, and the actinic ray L can be used as long as it is a light ray suitable for exerting a photosensitive action on the first
(4)上記の実施形態では、加熱工程において、周縁領域Pにある金属薄膜層44に表面保護層48を積層した状態で加熱処理を行う構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば引き回し配線16,26の多少の表面酸化が許容される場合等には、周縁領域Pにある金属薄膜層44を露出させたままの状態で加熱処理を行っても良い。
(4) In the above embodiment, the configuration in which the heat treatment is performed in a state where the surface
(5)上記の実施形態では、第一透明電極14及び第二透明電極24が、複数の菱形電極を互いに接続した形状を有する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、透明電極14,24は、例えばストライプ状(一定幅を有する直線状)に形成されても良いし、波状やジグザグ状に形成されても良い。透明電極14,24の平面視形状に応じて、フォトマスク52が有する第一形成パターン及び第二形成パターンの形状が決定される。
(5) In the above embodiment, the first
なお、上述した各実施形態(上記の実施形態及びその他の実施形態を含む;以下同様)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。 Note that the configurations disclosed in each of the above-described embodiments (including the above-described embodiments and other embodiments; the same applies hereinafter) are applied in combination with the configurations disclosed in the other embodiments unless a contradiction arises. It is also possible.
その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。従って、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。 Regarding other configurations, it should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and that the scope of the present invention is not limited thereby. Those skilled in the art will readily understand that modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, other embodiments modified without departing from the spirit of the present invention are naturally included in the scope of the present invention.
1 タッチ入力センサ
10 透明基板
10a 第一面
10b 第二面
12 第一担持層
12A 第一基部
12B 第一隆起部
14 第一透明電極
16 第一引き回し配線
22 第二担持層
22A 第二基部
22B 第二隆起部
24 第二透明電極
26 第二引き回し配線
32 第1の感光性樹脂層
32C 硬化部分
32U 未硬化部分
34 透明導電膜層
42 第2の感光性樹脂層
43 レジストパターン
44 金属薄膜層
45 金属薄膜パターン
48 表面保護層
I 入力受付領域
P 周縁領域
L 活性光線
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記透明基板の両面に、それぞれ前記透明基板側から、熱硬化性を有する第1の感光性樹脂層、透明導電膜層、前記透明導電膜層とは異なる材料で形成された金属薄膜層、及び第2の感光性樹脂層の順に積層する工程と、
両面側の前記第2の感光性樹脂層をそれぞれ覆うようにマスクを配置して、両面側から活性光線による第1のパターン露光を行い、前記金属薄膜層上に前記透明電極及び前記引き回し配線の形状に対応する形状のレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして両面側の前記金属薄膜層をエッチングして、前記金属薄膜層をパターニングする工程と、
パターニングされた前記金属薄膜層をマスクとして、酸素雰囲気下で両面側から活性光線による第2のパターン露光を行い、前記第1の感光性樹脂層を前記透明電極及び前記引き回し配線の形状に対応させて硬化させる工程と、
前記第1の感光性樹脂層のうち、外側に露出した未硬化部分を除去する工程と、
全体を加熱して、前記第1の感光性樹脂層のうち、前記透明基板に直交する方向から見て両面側の前記金属薄膜層どうしの間に挟まれた未硬化部分を硬化させる工程と、
前記入力受付領域に残存している前記金属薄膜層を除去する工程と、
を含むタッチ入力センサの製造方法。 A transparent substrate, a pair of transparent electrodes provided in each of the input receiving regions on both sides of the transparent substrate and extending in a direction crossing each other, and a pair of transparent electrodes provided in a peripheral region located at the periphery of the input receiving region A wiring for connecting to each of the electrodes, and a method of manufacturing a touch input sensor comprising:
A first photosensitive resin layer having thermosetting properties, a transparent conductive film layer, a metal thin film layer formed of a material different from the transparent conductive film layer on both sides of the transparent substrate, respectively, and from the transparent substrate side, and Laminating in order of the second photosensitive resin layer;
A mask is disposed so as to cover the second photosensitive resin layers on both sides, and a first pattern exposure is performed with actinic rays from both sides, and the transparent electrode and the routing wiring are formed on the metal thin film layer. Forming a resist pattern having a shape corresponding to the shape;
Etching the metal thin film layer on both sides using the resist pattern as a mask, and patterning the metal thin film layer;
Using the patterned metal thin film layer as a mask, second pattern exposure with actinic rays is performed from both sides in an oxygen atmosphere, and the first photosensitive resin layer is made to correspond to the shape of the transparent electrode and the routing wiring. Curing and
Of the first photosensitive resin layer, removing the uncured portion exposed outside,
Heating the whole and curing the uncured portion sandwiched between the metal thin film layers on both sides as seen from the direction orthogonal to the transparent substrate in the first photosensitive resin layer;
Removing the metal thin film layer remaining in the input receiving area;
A method for manufacturing a touch input sensor.
前記透明基板の第一面側に積層された第一担持層と、
入力受付領域において前記第一担持層に積層された第一透明電極と、
前記入力受付領域の周縁に位置する周縁領域に設けられて前記第一透明電極に接続される第一引き回し配線と、
前記透明基板の第二面側に積層された第二担持層と、
前記入力受付領域において前記第二担持層に積層された、前記第一透明電極に対して交差する方向に延びる第二透明電極と、
前記周縁領域に設けられて前記第二透明電極に接続される第二引き回し配線と、を備え、
前記第一担持層は、一定の厚みを有し前記透明基板に接して配置される第一基部と、前記第一基部から前記透明基板とは反対側に向かって隆起する第一隆起部と、を含み、
前記第二担持層は、一定の厚みを有し前記透明基板に接して配置される第二基部と、前記第二基部から前記透明基板とは反対側に向かって隆起する第二隆起部と、を含み、
前記第一透明電極は、前記入力受付領域にある前記第一隆起部に積層された透明導電膜層で構成され、
前記第二透明電極は、前記入力受付領域にある前記第二隆起部に積層された透明導電膜層で構成され、
前記第一引き回し配線は、前記周縁領域にある前記第一隆起部に積層された、透明導電膜層と当該透明導電膜層とは異なる材料で形成された金属薄膜層との積層物で構成され、
前記第二引き回し配線は、前記周縁領域にある前記第二隆起部に積層された、透明導電膜層と当該透明導電膜層とは異なる材料で形成された金属薄膜層との積層物で構成されているタッチ入力センサ。 A transparent substrate;
A first support layer laminated on the first surface side of the transparent substrate;
A first transparent electrode laminated on the first carrier layer in the input receiving area;
A first routing wiring provided in a peripheral region located at a peripheral edge of the input receiving region and connected to the first transparent electrode;
A second support layer laminated on the second surface side of the transparent substrate;
A second transparent electrode stacked in the second receiving layer in the input receiving region and extending in a direction intersecting the first transparent electrode;
A second routing wiring provided in the peripheral region and connected to the second transparent electrode,
The first support layer has a constant thickness and a first base disposed in contact with the transparent substrate; a first raised portion that protrudes from the first base toward the opposite side of the transparent substrate; Including
The second carrier layer has a constant thickness and a second base portion disposed in contact with the transparent substrate; a second raised portion that protrudes from the second base portion toward the opposite side of the transparent substrate; Including
The first transparent electrode is composed of a transparent conductive film layer laminated on the first raised portion in the input receiving area,
The second transparent electrode is composed of a transparent conductive film layer laminated on the second raised portion in the input receiving area,
The first routing wiring is composed of a laminate of a transparent conductive film layer and a metal thin film layer formed of a material different from the transparent conductive film layer, which is stacked on the first raised portion in the peripheral region. ,
The second routing wiring is composed of a laminate of a transparent conductive film layer and a metal thin film layer formed of a material different from the transparent conductive film layer, which is laminated on the second raised portion in the peripheral region. Touch input sensor.
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