JP6505427B2 - タッチパネルの製造方法及び品質管理方法 - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示体に用いられる静電容量式のタッチパネルの製造方法及び品質管理方法、特にその製品のトレーサビリティに関する。
近年、携帯電話機、携帯情報端末、カーナビゲーションシステムを始めとして、様々な画像表示機能を有する電子機器の操作部に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等の表示画面上に、指等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、抵抗膜方式、静電容量方式、光学方式、超音波方式等に大別される。特に静電容量方式は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向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ることから急激に普及しつつある。
また、タッチパネルは基板として用いられる材料により、ガラスタイプとフィルムタイプとに大別され、それぞれ用途に応じて採用されている。
例えば、ガラスタイプはガラス基板を用いて一枚毎にタッチパネルを製造するため工程管理や品質管理が容易である。例えば図４に示すように、先ず用いるガラス基板１´に印字装置２により印字し（例えば製品番号等）、その後、処理工程毎に具備された印字体の読み取り装置３にて読み取り、加工データをプロセスデータ処理装置にて記録管理することで、最終製品のトレーサビリティを含めた品質管理をすることができる。
また、そのリジッド性から構成要素である電極等を高い寸法精度で形成することができる。またさらにはガラス基板は耐熱性や耐薬品性に優れているため、加工条件の巾が広く安定して生産することができるといったメリットがある。そのため、小型で高機能が要求される用途に多く用いられている。しかしながら、ガラス基材はフィルム基材に比べて重く、割れ易いというデメリットもある。
一方、フィルムタイプは、軽量でフレキシビリティに優れ、巻取り形態で連続して大量に生産することができる。そのために生産性の高い新たなタッチパネルの製造方法が提案されている（特許文献１）。
しかしながら、フィルムタイプは巻取り形態で連続して多数の複雑なプロセスを経て最終製品に至ることから、各処理工程でのプロセスデータは把握できても、各々の最終製品であるタッチパネルの品質管理をすることが極めて難しい。
例えば、フィルムタイプの基材として透明フィルム基材と電極形成用の金属材料とからなる積層体を用いてフォトリソ法によりタッチパネルを形成する場合、一般には以下のようなプロセスを経る。
先ず積層体の金属材料面上へのレジスト塗布、乾燥、マスクを介しての露光、レジストの現像、除去、洗浄、金属材料のエッチングによるパターン形成（電極の形成）、絶縁層の形成、さらには保護層の形成と多数の複雑な工程を経てタッチパネルは製造される。
例えば、図３に示すように、透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体１を巻取り部から搬送させて、第一工程５で処理装置５１により加工し（例えばレジストの塗布、乾
燥）、その加工データをプロセスデータ処理装置５２を用いて管理し、さらに第二工程６で処理装置６１により加工し（例えばマスク露光）、その加工データをプロセスデータ処理装置６２を用いて管理し、さらにその後の工程（現像、以下に続く工程）を経て、最終的製品である個々のタッチパネルを製造した場合、どの位置にどのような品質欠陥があるのかをトレースすることが極めて難しいという問題がある。
燥）、その加工データをプロセスデータ処理装置５２を用いて管理し、さらに第二工程６で処理装置６１により加工し（例えばマスク露光）、その加工データをプロセスデータ処理装置６２を用いて管理し、さらにその後の工程（現像、以下に続く工程）を経て、最終的製品である個々のタッチパネルを製造した場合、どの位置にどのような品質欠陥があるのかをトレースすることが極めて難しいという問題がある。
本発明は、巻取り形態の基材を用いて連続加工しても、連続して製造される各単位タッチパネルのそれぞれの製造工程における品質履歴が容易に確認できるタッチパネルの製造方法及びその品質管理方法を提供することを目的としている。
上記の課題を解決するための手段として、本発明の請求項１に係る発明は、透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体を巻取り形態で用いて、少なくとも電極と絶縁層と保護層とからなる単位タッチパネルを連続して複数加工するタッチパネルの製造方法であって、
前記積層体を搬送しながら印字装置により前記積層体の幅方向端部の金属材料面に、予め設定された各単位タッチパネル加工領域内で順次等間隔に製品番号を印字し、
次に、読み取りカメラを具備した読み取り装置で前記製品番号を読み取ってそのデータを工程管理システムに送信し、
次に、少なくとも前記電極と絶縁層と保護層とを形成する各工程の前に設置した距離測長装置にて製品メーター数を計測して前記工程管理システムに送信し、
同時に、少なくとも前記電極と絶縁層と保護層とを形成する各工程でのプロセスデータを前記工程管理システムに送信し、
前記工程管理システムにおいて前記製品番号のデータと製品メーター数と各工程でのプロセスデータとをリンクさせて製品管理データとし、
前記製品管理データをモニタリングすることで各工程の欠陥内容および製品の合否判定を行うことを特徴とするタッチパネルの製造方法である。
前記積層体を搬送しながら印字装置により前記積層体の幅方向端部の金属材料面に、予め設定された各単位タッチパネル加工領域内で順次等間隔に製品番号を印字し、
次に、読み取りカメラを具備した読み取り装置で前記製品番号を読み取ってそのデータを工程管理システムに送信し、
次に、少なくとも前記電極と絶縁層と保護層とを形成する各工程の前に設置した距離測長装置にて製品メーター数を計測して前記工程管理システムに送信し、
同時に、少なくとも前記電極と絶縁層と保護層とを形成する各工程でのプロセスデータを前記工程管理システムに送信し、
前記工程管理システムにおいて前記製品番号のデータと製品メーター数と各工程でのプロセスデータとをリンクさせて製品管理データとし、
前記製品管理データをモニタリングすることで各工程の欠陥内容および製品の合否判定を行うことを特徴とするタッチパネルの製造方法である。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のタッチパネルの製造方法を用いることを特徴とするタッチパネルの品質管理方法である。
本発明は、透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体を巻取り形態で用いて、搬送しながら先ず印字装置により前記積層体の幅方向端部の金属材料面の予め設定された各単位タッチパネル加工領域内で順次等間隔に製品番号を印字する。その後引き続き搬送されて各工程で処理される際に、その直前に設置された読み取り装置と距離測長器で、前記製品番号を読み取り、かつ巻取り形態の積層体の巻き出し位置からの距離を計測し、さらに工程内で処理されたプロセスデータを記録する。これらのデータを上位機である工程管理システムにてリンクさせることで、巻取り形態中での最終製品となる個々のタッチパネルの品質データを特定することができる。
具体的には、連続した巻取り形態中の個々のタッチパネルを製造する工程において、それぞれの処理工程の前に具備した印字体の読み取り装置により先ず製品番号を確認し、その工程で行われる処理情報、すなわちプロセスデータ処理装置により記録させたデータ（
加工条件、品質等）と製品番号とをリンクさせることで、最終的には個々のタッチパネルの品質をトレーサビリティを含めて高精度で管理することができる。
加工条件、品質等）と製品番号とをリンクさせることで、最終的には個々のタッチパネルの品質をトレーサビリティを含めて高精度で管理することができる。
上記で説明したように、本発明によれば、巻取り形態で連続的に製造しても製品番号を読み取ることで、その製品の品質履歴を枚葉で加工されるガラス基板を用いたタッチパネルのレベルで追跡することができる。
以下、本発明を図に基づいて詳細に説明する。
本発明は透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体を巻取り形態で用いて、少なくとも前記電極と絶縁層と保護層とからなる単位タッチパネルを連続して複数加工するタッチパネルの製造方法及び品質管理方法に関する。
図１（ａ）に示すような、巻出し部７と巻取り部８の間に単一の処理装置を具備し、その間を積層体１を搬送させながら処理することも出来るし、図１（ｂ）に示すような複数の処理装置を具備した装置を用いることもできる。なお、具体的には最終製品であるタッチパネルに必要な要素を形成するために、処理内容に応じた処理装置を複数回搬送することが必要である。但し、印字は最初の一回だけである。
処理内容に応じた処理装置とは、例えば、フォトリソ法を用いて電極を形成するためには、金属材料面にレジストを塗布、乾燥する処理装置、マスク露光装置、現像装置、洗浄および乾燥装置などが相当する。またさらに、その後の絶縁層や保護層の形成には、それぞれの材料を塗布する装置や、硬化する装置が相当する。図１（ａ）、（ｂ）に記載した第一工程５及び第二工程６の処理装置５１及び６１は上記で説明した処理装置の一例である。以下、図１（ａ）を例に説明する。
本発明は、透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体１を巻取り形態で用いて、巻出し部７から前記積層体１を搬送させながら、先ず印字装置１により積層体の搬送方向端部に製品番号２´を印字する。なお、印字する位置は最終製品である単一のタッチパネルの寸法内に所定の位置とし、積層体１の搬送方向に対して等間隔とする必要があり、これが巻取り形態の積層体１中でのタッチパネルのアドレスとなる。
具体的には、例えば図２に示すような積層体の搬送方向端部に製品番号２´を印字する。印字装置は可変情報を瞬時に印刷、乾燥できるものであれば特に限定するものではないが、小型で生産性のよいインクジェットが好ましい。また、製品番号２´は後の読み取り装置３で読み取れる形状であれば限定するものではなく、例えば、数字を直接表示してもよく、バーコード表示であってもよい。また、インキは金属材料に安定して定着し、その後の各種処理工程にも耐えるに十分な耐性を有するものであれば限定するものではない。
印字装置１で製品番号２´が印字された積層体は、工程の前方に製品番号２´を読み取るための読み取り装置３と距離測長器４が具備された第一工程５に搬送される。読み取り装置３では製品番号２´が読み取られ、そのデータがホストコンピュータである工程管理システム（図には記載せず）に送信される。また、距離測長器４では巻取り形態の積層体１の巻き出しスタートからの距離を計測され、そのデータは前記工程管理システムに送信される。
前記積層体１は引き続いて処理装置５１に搬送されて処理され（例えば、レジストの塗布、乾燥）、そのプロセスデータをプロセスデータ処理装置５２により、例えば、処理条件や膜厚分布等が計測され記録される。なお、製品番号２´の読み取りデータ、前記距離測長器４により計測されたデータ及びプロセスデータ処理装置５２のデータは全て工程管理システムに送信される。
このようにして、個々のタッチパネルの製品番号２´、距離測長器４により計測されたデータ及びプロセスデータ処理装置５２の処理情報とを、前記工程管理システムにてリンクすることで、個々のタッチパネルにおける第一工程５での処理情報、例えばレジスト塗布の膜厚分布による塗布ムラや異物による塗布欠陥の有無などの品質を確認することができる。同様にして、複数の処理装置を経て巻取り形態での最終製品であるタッチパネルが完成し、それぞれのタッチパネルの品質が確認でき、その後のトレースも可能となる。また、断裁して個々のタッチパネルを製造した後でも、これらタッチパネルの製品番号から、そのプロセスデータを確認できる
本発明に係る読み取り装置３としては、ＣＣＤカメラに取り込んだ画像を読み取り、そのデータをホスト（工程管理システム）に送信できるものであれば使用でき、特に限定するものではない。
また、各処理装置の前に具備する距離測長器４は、市販のレーザー距離測定機器などの非接触式を用いることが好ましいが特に限定するものではない。
本発明に係る積層体１は透明フィルム基材と金属材料とからなり、透明フィルム基材としては、透明で耐熱性、寸法安定性、機械強度などの物理的特性や、有機溶剤、酸、アルカリ溶液に対して優れた化学的特性を有する材料であれば使用できる。中でも幅広くグレードを選定できることや、ハンドリングの良さ及びコスト面からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好ましい。
また、金属材料は電極を形成するためのものであり、例えば、銅、アルミニウム、銀、金などを用いることができる。なかでもコスト、加工適性などから銅が好ましい。
前記透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体１は、例えば金属材料として金属箔を用いた場合には、接着剤を介して、ドライラミネート法により積層して得ることができる。また、金属材料として金属を用いて、前記透明フィルム基材に真空蒸着法やスパッタリング法により直接積層することもできる。
また、積層体１の金属面をパターニングして電極を形成した上に、絶縁層及び保護層を形成する方法としては、それぞれ絶縁層形成用組成物や保護層形成用組成物を用いて汎用の塗布装置、例えばロールコーター、グラビアコーター等で塗布し、乾燥、硬化させる一般的な方法を用いることができる。なお、前記絶縁層形成用組成物や保護層形成用組成物が電離放射線硬化性樹脂からなる場合には、塗布後の処理として紫外線や電子線等の電離
放射線を放射する装置が必要となる。また、前記絶縁層形成用組成物や保護層形成用組成物が熱硬化性樹脂からなる場合には、塗布、乾燥後に加熱装置によるエージングが必要となる。本発明では塗布装置、乾燥装置、電離放射線装置、エージング装置等を限定するものではない。
放射線を放射する装置が必要となる。また、前記絶縁層形成用組成物や保護層形成用組成物が熱硬化性樹脂からなる場合には、塗布、乾燥後に加熱装置によるエージングが必要となる。本発明では塗布装置、乾燥装置、電離放射線装置、エージング装置等を限定するものではない。
上記で説明したように、タッチパネルに必要な要素である電極、絶縁層、保護層を形成する各工程では、それぞれの処理装置の前に具備された製品番号２´の読み取り装置３及び距離測長器４により、巻取り形態中の個々のタッチパネルの製品番号とそれに相当するプロセスデータをリンクすることで、トレーサビリティに優れた品質管理をすることができる。
本発明は、巻取り形態の基材を用いて単位製品を複数連続して生産する製造方法、例えばフレキシブルカラーフィルタなどの製造方法に用いることができる。
１・・・積層体
１´・・ガラス基板
２・・・印字装置
２´・・製品番号
３・・・製品番号の読み取り装置
４・・・距離測長器
５・・・第一工程
５１・・処理装置
５２・・プロセスデータ処理装置
６・・・第二工程
６１・・処理装置
６２・・プロセスデータ処理装置
７・・・巻出し部
８・・・巻取り部
１´・・ガラス基板
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２´・・製品番号
３・・・製品番号の読み取り装置
４・・・距離測長器
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６２・・プロセスデータ処理装置
７・・・巻出し部
８・・・巻取り部
Claims (2)
- 透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体を巻取り形態で用いて、少なくとも電極と絶縁層と保護層とからなる単位タッチパネルを連続して複数加工するタッチパネルの製造方法であって、
前記積層体を搬送しながら印字装置により前記積層体の幅方向端部の金属材料面に、予め設定された各単位タッチパネル加工領域内で順次等間隔に製品番号を印字し、
次に、読み取りカメラを具備した読み取り装置で前記製品番号を読み取ってそのデータを工程管理システムに送信し、
次に、少なくとも前記電極と絶縁層と保護層とを形成する各工程の前に設置した距離測長装置にて巻取り形態の前記積層体の巻き出しスタート位置からの距離である製品メーター数を計測して前記工程管理システムに送信し、
同時に、少なくとも前記電極と絶縁層と保護層とを形成する各工程でのプロセスデータを前記工程管理システムに送信し、
前記工程管理システムにおいて前記製品番号のデータと製品メーター数と各工程でのプロセスデータとをリンクさせて製品管理データとし、
前記製品管理データをモニタリングすることで各工程の欠陥内容および製品の合否判定を行うことを特徴とするタッチパネルの製造方法。 - 請求項１に記載のタッチパネルの製造方法を用いることを特徴とするタッチパネルの品質管理方法。
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