WO2012023361A1 - 位置入力装置、表示装置、及び位置入力装置の製造方法 - Google Patents

位置入力装置、表示装置、及び位置入力装置の製造方法 Download PDF

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glass substrate
layer
chemical strengthening
position input
primary
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PCT/JP2011/065852
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Inventor
吉澤　武徳
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シャープ株式会社
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/002—Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform ion-exchange between alkali ions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a position input device, a display device, and a method for manufacturing the position input device.
  • This type of liquid crystal display device includes a display module in which a liquid crystal panel for displaying an image and a touch panel disposed on the display surface side of the liquid crystal panel are bonded to each other in an opposing manner.
  • the touch panel has translucency and can input position information within the display surface of the liquid crystal panel by touching it with a finger or a touch pen, for example. As a result, an intuitive operation is possible in which the user directly touches the image displayed on the liquid crystal panel.
  • the present invention has been completed based on the above-described circumstances, and aims to reduce cost, weight, and thickness.
  • the position input device of the present invention is formed in such a manner that a glass substrate, a primary reinforcing layer formed on a plate surface of the glass substrate, and a layer laminated outside the primary reinforcing layer and detecting an input position. And a secondary reinforcing layer formed by subjecting the end face of the glass substrate to chemical strengthening treatment by ion exchange.
  • the position input device it is possible to appropriately detect the user's input position by the pattern layer formed on the glass substrate. Since the glass substrate having this pattern layer has the secondary reinforcing layer formed on the end surface in addition to the primary reinforcing layer formed on the plate surface, sufficiently high strength can be obtained. In particular, since the secondary reinforcing layer is formed by performing chemical strengthening treatment by ion exchange on the end face of the glass substrate, higher strength can be obtained. Therefore, as compared with the conventional case where the position input device is made of a tempered glass separately from the position input device made of a glass substrate having no reinforced layer, the number of parts can be reduced. Therefore, cost reduction, weight reduction, and thickness reduction can be achieved.
  • the large glass substrate base material is divided into individual glass substrates.
  • a manufacturing method in which a secondary reinforcing layer is formed on the end face of each glass substrate.
  • the pattern layer can be formed at a stage before dividing the large glass substrate base material, it is more efficient than the case where the pattern layer is individually formed on each glass substrate. The manufacturing cost can be reduced.
  • the pattern layer can be formed after first forming the primary reinforcing layer, it can be avoided that the high temperature that can act on forming the primary reinforcing layer acts on the pattern layer, Thus, the pattern layer can be prevented from being damaged.
  • the primary reinforcing layer does not exist on the end face of each glass substrate, but in the present invention, the secondary reinforcing layer is formed on the end face of the glass substrate. Therefore, strength reduction can be suppressed, and sufficient strength can be ensured.
  • the end face of the glass substrate is subjected to a chemical strengthening process by ion exchange, so that it is necessary to heat the entire glass substrate as in, for example, an air cooling strengthening process.
  • the secondary reinforcing layer can be formed without heating the glass substrate until the softening point is reached. Thereby, it is possible to form the secondary reinforcing layer without damaging the pattern layer formed on the glass substrate.
  • the secondary reinforcing layer formed by the chemical strengthening treatment is not lost due to friction or the like, and has a high strength over time. Can be maintained.
  • the following configuration is preferable.
  • the secondary reinforcing layer is formed over the entire circumference of the end surface of the glass substrate. In this way, the strength of the glass substrate can be further improved.
  • the primary reinforcing layer is a compressed layer formed by subjecting the surface of the glass substrate to chemical strengthening treatment or air cooling strengthening treatment. If it does in this way, the intensity
  • the compressed layer is formed by subjecting the surface of the glass substrate to chemical strengthening treatment by ion exchange. If it does in this way, the intensity
  • a display device of the present invention includes the above-described position input device and a display panel stacked opposite to the position input device.
  • position information can be input to the position input device based on the image displayed on the display panel, and a predetermined value is applied to the display panel based on the input position detected by the position input device.
  • An image can be displayed.
  • the display panel is a liquid crystal panel in which liquid crystal is sealed between a pair of substrates, and includes a lighting device capable of irradiating light to the liquid crystal panel. If it does in this way, an image can be displayed on a liquid crystal panel with the light irradiated from an illuminating device.
  • a display device can be applied as a liquid crystal display device to various electronic devices such as a portable information terminal, a mobile phone, a notebook computer, and a portable game machine.
  • the manufacturing method of the position input device of the present invention includes a primary strengthening step of forming a primary strengthening layer on the surface of a glass substrate base material from which a plurality of glass substrates can be taken out, A pattern forming step of forming a pattern layer for detecting an input position on the outside of the primary reinforcing layer of the glass substrate base material, and a plurality of the glasses by dividing the glass substrate base material A dividing step of taking out the substrate, and a secondary reinforcing step of forming a secondary reinforcing layer by performing chemical strengthening treatment by ion exchange on the end face of the glass substrate taken out.
  • the pattern layer is formed on the glass substrate base material from which a plurality of glass substrates can be taken out. Compared with the case where the pattern layers are individually formed on the individual glass substrates, efficient processing can be performed and the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since the primary strengthening layer is first formed on the glass substrate base material in the primary strengthening step, the pattern layer is formed on the glass substrate base material in the pattern forming step, so the primary strengthening layer is formed. Therefore, it is possible to avoid the high temperature that can act on the pattern layer from acting on the pattern layer, thereby preventing the pattern layer from being damaged.
  • the manufacturing process is performed in such a manner that the primary reinforcing layer is first formed on the glass substrate base material and then the pattern layer is formed, and then the individual glass substrates are divided, it is accompanied by the dividing step.
  • the primary reinforcing layer does not exist on the end face of each glass substrate
  • the secondary reinforcing layer is formed on the end face of the glass substrate in the secondary strengthening step, the strength is increased. The decrease can be suppressed, and a sufficiently high strength can be secured.
  • a secondary strengthening layer is formed by performing chemical strengthening treatment by ion exchange on the end face of the glass substrate.
  • the secondary reinforcing layer can be formed without heating and without heating the glass substrate until the softening point is reached. Thereby, it is possible to form the secondary reinforcing layer without damaging the pattern layer formed on the glass substrate. In addition, compared with the case where strengthening is achieved by forming a coating layer on the end face of the glass substrate, the secondary reinforcing layer formed by the chemical strengthening treatment is not lost due to friction or the like, and has a high strength over time. Can be maintained.
  • the tempered glass is provided separately from the position input device made of a glass substrate that does not have each tempered layer as in the past. Compared with the case where the position input device is protected by using the device, the number of parts can be reduced, so that the cost, weight, thickness, etc. can be reduced.
  • the secondary strengthening step includes a heating step of heating the end face of the glass substrate and a chemical strengthening treatment step of attaching a chemical strengthening treatment liquid to the end face of the heated glass substrate.
  • the end surface of the glass substrate is irradiated with laser light. If it does in this way, an end surface among glass substrates can be heated locally and efficiently.
  • the heating temperature of the end face of the glass substrate is lower than the softening point of the glass substrate. In this way, if the heating temperature is the same as or higher than the softening point of the glass substrate, heat can be transferred to the pattern layer formed on the plate surface of the glass substrate and the pattern layer can be damaged.
  • the heating temperature is the same as or higher than the softening point of the glass substrate, heat can be transferred to the pattern layer formed on the plate surface of the glass substrate and the pattern layer can be damaged.
  • such a problem can be made difficult to occur.
  • the end surface of the glass substrate is heated over the entire circumference, and in the chemical strengthening treatment step, the end surface of the glass substrate is chemically strengthened over the entire circumference. In this way, since the secondary reinforcing layer can be formed over the entire circumference of the end surface of the glass substrate, the strength of the glass substrate can be further improved.
  • the chemical strengthening treatment liquid is sprayed on the end surface of the glass substrate. If it does in this way, a chemical strengthening process liquid can be made to adhere locally and efficiently with respect to an end surface among glass substrates.
  • the chemical strengthening treatment liquid is sprayed onto the end surface of the glass substrate in the form of a mist. If it does in this way, a chemical strengthening processing liquid can be uniformly attached with the uniform density
  • a molten salt containing alkali metal ions is used as the chemical strengthening treatment liquid.
  • the alkali metal ions contained in the molten salt forming the chemical strengthening treatment liquid are exchanged with the alkali metal ions present on the surface of the glass substrate.
  • a secondary reinforcing layer made of a compressed layer in which compressive stress remains on the end face of the glass substrate is formed.
  • the surface of the glass substrate is subjected to a chemical strengthening process or an air cooling strengthening process to form a compressed layer as the primary strengthening layer. If it does in this way, the intensity
  • the edge part process process which processes the edge part of the said glass substrate and arranges an external shape is provided. If it does in this way, after processing the edge part of a glass substrate in an edge part process process and adjusting the external shape, a secondary reinforcement layer can be formed in the end surface of a glass substrate in a secondary reinforcement process.
  • cost reduction, weight reduction, thickness reduction, and the like can be achieved.
  • Sectional drawing which shows schematic structure of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • Plan view of liquid crystal display device The top view which shows roughly the planar structure of the pattern layer in the touchscreen with which a liquid crystal display device is equipped Sectional view taken along line iv-iv in FIG. V-v sectional view of FIG.
  • Plan view of glass substrate base material before primary strengthening process The top view which shows the state which formed the primary reinforcement layer in the surface of the glass substrate base material through the primary reinforcement
  • strengthening process Viii-viii sectional view of FIG.
  • the top view which shows the state which formed the pattern layer and the insulating layer in the glass substrate base material through the pattern formation process
  • the top view which shows the state which rounded the corner
  • Sectional drawing which expanded the edge part in the glass substrate which passed through the division process or edge part processing process
  • the expanded sectional view which shows the state which irradiated the laser beam to the end surface of the glass substrate in the heating process included in the secondary strengthening process
  • the expanded sectional view which shows the state which injected the chemical strengthening process liquid on the end surface of a glass substrate in the chemical strengthening process included in a secondary strengthening process
  • the top view which shows the state which formed the secondary reinforcement layer in the end surface of a glass substrate through the secondary reinforcement process A glass substrate cut along the line xvi-xvi in FIG.
  • Sectional drawing which shows schematic structure of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 2 of this invention. Sectional drawing which cut
  • FIGS. 1 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the liquid crystal display device 10 including the touch panel 12 is illustrated.
  • a part of each drawing shows an X axis, a Y axis, and a Z axis, and each axis direction is drawn to be a direction shown in each drawing.
  • FIG. 1 is used as a reference, and the upper side of the figure is the front side and the lower side of the figure is the back side.
  • the liquid crystal display device 10 has a vertically long rectangular shape as a whole, and includes a liquid crystal panel 11 that is a display panel for displaying an image, and a display surface DS of the liquid crystal panel 11.
  • a touch panel (position input device) 12 for inputting position information in the above and a backlight device 13 (illumination device) as an external light source for supplying light to the liquid crystal panel 11 are provided.
  • the touch panel 12 is arranged on the front side (display surface DS side, light emission side) of the liquid crystal panel 11 and integrated with the adhesive layer BL.
  • the liquid crystal display device 10 further includes a bezel 14 that holds (clamps) the touch panel 12 that is integrated with the liquid crystal panel 11, and a housing 15 that is attached to the bezel 14 and accommodates the liquid crystal panel 11 and the backlight device 12. ing.
  • the liquid crystal display device 10 according to the present embodiment is used in various electronic devices (not shown) such as portable information terminals (including electronic books), mobile phones (including smartphones), notebook computers, and portable game machines. It is used. For this reason, the screen sizes of the liquid crystal panel 11 and the touch panel 12 constituting the liquid crystal display device 10 are about several inches to several tens of inches, and are generally classified as small or medium-sized.
  • the liquid crystal panel 11 will be described.
  • the liquid crystal panel 11 is interposed between a pair of transparent (translucent) glass substrates 11a and 11b having a vertically long rectangular shape, and both the substrates 11a and 11b, and its optical characteristics change as an electric field is applied.
  • a liquid crystal layer (not shown) containing liquid crystal molecules as a material to be bonded, and both substrates 11a and 11b are bonded together with a sealing agent (not shown) while maintaining a gap corresponding to the thickness of the liquid crystal layer.
  • the long side direction of the liquid crystal panel 11 coincides with the X-axis direction
  • the short side direction coincides with the Y-axis direction.
  • the front side is the CF substrate 11a
  • the back side is the array substrate 11b
  • a number of TFTs Thin Film Transistors
  • pixel electrodes which are switching elements, are provided side by side.
  • a gate wiring and a source wiring having a lattice shape are disposed around the gate.
  • a predetermined image signal is supplied to each wiring from a control circuit (not shown).
  • the pixel electrode is made of a transparent electrode such as ITO (Indium Tin Oxide) or ZnO (Zinc Oxide).
  • the CF substrate 11a On the other hand, on the CF substrate 11a, a large number of color filters are arranged side by side at positions corresponding to the respective pixels.
  • the color filter is arranged so that three colors of R, G, and B are alternately arranged.
  • a light shielding layer (black matrix) for preventing color mixture is formed between the color filters.
  • On the surface of the color filter and the light shielding layer a counter electrode facing the pixel electrode on the array substrate 11b side is provided.
  • the CF substrate 11a is slightly smaller than the array substrate 11b.
  • An alignment film for aligning liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer is formed on the inner surfaces of both the substrates 11a and 11b.
  • a polarizing plate is attached to each of the outer surfaces of the substrates 11a and 11b.
  • the backlight device 13 will be briefly described prior to the touch panel 12.
  • the backlight device 13 is a so-called edge light type (side light type), and has a light source, a substantially box-shaped chassis that opens on the front side (the liquid crystal panel 11 side, the light emission side) and accommodates the light source, and a light source.
  • a light guide member that is arranged opposite to the end portion, guides light from the light source, and emits the light toward the opening portion of the chassis, and an optical member arranged to cover the opening portion of the chassis.
  • the light emitted from the light source is incident on the end of the light guide member, then propagates through the light guide member and is emitted toward the opening of the chassis, and then the in-plane luminance distribution is uniform by the optical member.
  • the liquid crystal panel 11 is irradiated after being converted into planar light. Then, by driving the TFT included in the liquid crystal panel 11, the light transmittance with respect to the liquid crystal panel 11 is selectively controlled within the surface of the display surface DS, whereby a predetermined image can be displayed on the display surface DS.
  • the light source, chassis, light guide member, and optical member are omitted.
  • the touch panel 12 is of a so-called projected capacitance type, and roughly includes pattern layers 17 and 18 for detecting an input position formed on a glass substrate 16, and the whole. As shown in FIG. 4, the liquid crystal panel 11 has sufficient transparency so as not to hinder the visual observation of the image.
  • the glass substrate 16 uses soda lime glass as its material, and the soda lime glass is obtained by mixing and melting silica sand (SiO2), sodium carbonate (Na2CO3), and calcium carbonate (CaCO3) soot.
  • the softening point is, for example, in the range of 720 degrees to 740 degrees and about 730 degrees.
  • the glass substrate 16 has high transparency and has a vertically long rectangular shape as viewed in a plane like the liquid crystal panel 11, and the size viewed in the plane is one smaller than the substrates 11 a and 11 b forming the liquid crystal panel 11. It is supposed to be big. As described above, the screen size of the touch panel 12 is generally classified into a small size and a medium size. Therefore, in manufacturing, the high production efficiency and the cost for the production equipment are taken into consideration. A large glass substrate base material (mother glass) 16M is used, and specifically, a total of nine glass substrates 16 are taken out from one glass substrate base material 16M (FIGS. 9 and 9). 10). This also applies to the substrates 11a and 11b constituting the liquid crystal panel 11. Moreover, as shown in FIG.
  • the glass substrate 16 which comprises the touch panel 12 is rounded by the corner
  • the bezel 14 that holds the touch panel 12 has rounded corners at the four corners.
  • the pattern layers 17 and 18 are arranged in a stacked manner on the plate surface 16 a of the glass substrate 16, and are arranged in a plurality of rows of the first pattern layers 17 extending along the X-axis direction. , And a plurality of rows of second pattern layers 18 extending along the Y-axis direction (direction orthogonal to (intersects with) the X-axis direction).
  • the first pattern layer 17 and the second pattern layer 18 have electrode pad portions 17a and 18a each having a rhombus shape in a plan view in a region surrounded by a crossing portion, and these first electrode pad portions.
  • a plurality of 17a and second electrode pad portions 18a are arranged in parallel in a matrix form so as to be adjacent to each other in a plan view (a shape alternately arranged in a plan view).
  • a plurality of first electrode pad portions 17a arranged in parallel along the X-axis direction are connected to each other, so that one row of the first pattern layer 17 is configured, and similarly in the Y-axis direction.
  • a plurality of second electrode pad portions 18a arranged in parallel along each other are connected to each other, so that one row of the second pattern layer 17 is configured.
  • the first pattern layer 17 is a plate surface facing the front side of the glass substrate 16 (a plate surface on the side operated by the user, a plate on the side opposite to the liquid crystal panel 11 side).
  • the first insulating layer 19 is laminated on the outer side of the outer surface 16a.
  • the second pattern layer 18 is arranged so as to be laminated on the outside of the first insulating layer 19 described above, so that the second pattern layer 18 is kept in an insulated state with respect to the first pattern layer 17. It is avoided that the second pattern layer 18 is exposed to the outside by the layer 20 being laminated. That is, the pattern layers 17 and 18 are both arranged only on the front surface 16a (one surface) which is operated by the user among the front and back both surfaces 16a of the glass substrate 16.
  • 4 shows a portion connecting the second electrode pad portions 18a adjacent to each other in the second pattern layer 18, and
  • FIG. 5 similarly shows the first electrodes adjacent to each other in the first pattern layer 17.
  • the part which connects the pad part 17a is shown in figure.
  • These pattern layers 17 and 18 are made of ITO (Indium Tin Oxide), which is a transparent conductive material, and have high transparency that is almost invisible to the user, and are not shown. Connected to the detection circuit.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • a finger of a user who is a conductor touches or approaches the operation surface of the touch panel 12 in a state where voltages are sequentially applied to the first pattern layers 17 and the second pattern layers 18 of the plurality of rows, Since capacitance is generated between the pattern layers 17 and 18 and the user's finger, the capacitance values of the pattern layers 17 and 18 are different from the capacitance values of the other pattern layers 17 and 18. It becomes.
  • this touch panel 12 can perform multipoint detection (multitouch) when the user simultaneously inputs a position at a plurality of locations in the operation surface.
  • These pattern layers 17 and 18 are formed in the large-sized glass substrate base material 16M from which a plurality of glass substrates 16 are taken in consideration of high production efficiency and costs related to production equipment in the manufacturing process of the touch panel 12. It is formed in a lump in the formation region.
  • primary reinforcing layers 21 are respectively formed on at least the front and back plate surfaces (surfaces along the display surface DS) 16 a of the glass substrate 16.
  • the strength of the glass substrate 16 is increased.
  • the primary strengthening layer 21 is formed by subjecting the glass substrate 16 (directly the glass substrate base material 16M) to chemical strengthening treatment, and is a compression layer (compression stress layer) in which compressive stress remains.
  • the chemical strengthening treatment here refers to a treatment for strengthening the glass substrate 16 by replacing alkali metal ions constituting the glass substrate 16 with alkali metal ions having an ion radius larger than that by ion exchange.
  • the compressed layer according to the present embodiment is an ion exchange layer formed by replacing sodium ions existing on the surface of the glass substrate 16 with potassium ions having an ion radius larger than that.
  • the primary reinforcing layer (compressed layer, ion-exchange layer) 21 has a depth dimension (thickness dimension) of about several tens of ⁇ m, which is relatively smaller than the case where the primary reinforcing layer is formed by air cooling strengthening. However, in terms of strength, at least twice as much as in the case of the air cooling strengthening process can be obtained.
  • the pattern layers 17 and 18 and the insulating layers 19 and 20 are formed so as to be laminated on the outer side of the primary reinforcing layer 21.
  • the primary reinforcing layer 21 described above is immersed in a molten salt (chemical strengthening treatment solution) containing potassium nitrate in a so-called immersion type (overall immersion). It is formed by performing chemical strengthening treatment of the formula. Accordingly, the primary reinforcing layer 21 is uniformly formed over the entire outer peripheral surface including both the front and back plate surfaces 16a and the end surface (outer peripheral end surface) 16b on the surface of the glass substrate base material 16M. However, in the manufacturing process, the glass substrate base material 16M that has been primarily strengthened is divided so that the individual glass substrates 16 are taken out.
  • the primary reinforcing layer 21 may not remain on the end surface 16b (FIG. 12). If the end surface of the glass substrate is exposed as a non-strengthened surface, the strength is locally lowered on the non-strengthened surface, which may cause damage to the glass substrate. Therefore, in the present embodiment, the secondary reinforcing layers 22 are formed on the end surfaces 16b of the individual glass substrates 16, respectively. Hereinafter, the secondary reinforcing layer 22 will be described in detail.
  • the secondary reinforcing layer 22 is formed by subjecting the end surface 16b of the glass substrate 16 to a chemical strengthening process by ion exchange. Specifically, the secondary reinforcing layer 22 is selectively applied only to the end surface 16b by performing chemical strengthening treatment by ion exchange selectively on the end surface 16b of each glass substrate 16 taken out from the glass substrate base material 16M. Is formed.
  • the secondary strengthening layer 22 is formed by performing a chemical strengthening treatment that replaces sodium ions existing on the surface of the end surface 16b of the glass substrate 16 with potassium ions that are atoms having a larger ion radius than that of the compressed layer (ion Exchange layer), and is similar in structure to the primary reinforcing layer 21 described above.
  • the secondary reinforcing layer 22 is different from the primary reinforcing layer 21 with respect to a processing method including a point that the glass substrate 16 is formed by performing chemical strengthening treatment individually. Specifically, the secondary strengthening layer 22 locally heats the end face 16b of the glass substrate 16, and then locally adheres a molten salt (chemical strengthening treatment liquid) containing at least potassium nitrate thereto. It is formed by that. That is, the secondary reinforcing layer 22 is formed only in a selective range (end face 16b) by performing a so-called local spraying type chemical strengthening process on each glass substrate 16. The secondary reinforcing layer 22 is formed without interruption over the entire circumference and width of the end surface 16 b of the glass substrate 16.
  • the primary reinforcing layer 21 and the secondary reinforcing layer 22 are formed on the plate surface 16a and the end surface 16b of the glass substrate 16, respectively, and both the primary reinforcing layer 21 and the secondary reinforcing layer 22 are compressed by chemical strengthening treatment. Since it consists of layers, the strength of the touch panel 12 having the position information input function can be made extremely high. As a result, there is no need to use a cover glass as in the conventional case, so that cost reduction, weight reduction, thickness reduction, and the like can be achieved.
  • the liquid crystal display device 10 applies an adhesive to one or both of the separately manufactured liquid crystal panel 11 and the touch panel 12, and positions each other in the direction along the plate surface (X-axis direction and Y-axis direction). By bonding together, the liquid crystal panel 11 and the touch panel 12 are integrated in a positioned state via the adhesive layer BL. Subsequently, the operation of holding (holding) the outer peripheral end portion of the touch panel 12 by the bezel 14 is performed, while the backlight device 13 is accommodated in the housing 15. Then, by attaching the bezel 14 to the housing 15, the liquid crystal panel 11 integrated with the touch panel 12 is accommodated in the housing 15 as shown in FIG. The light emitting surfaces at 13 are arranged in opposition to obtain the liquid crystal display device 10. Below, especially the manufacturing method of the touch panel 11 among the components of the liquid crystal display device 10 is demonstrated in detail.
  • the touch panel 12 is roughly patterned in such a manner that a primary strengthening step of forming a primary strengthening layer 21 on the surface of a large glass substrate base material 16M and a layer laminated on the outside of the primary strengthening layer 21 of the glass substrate base material 16M.
  • the surface of the glass substrate base material 16M shown in FIG. 6 is subjected to an immersion type chemical strengthening treatment by ion exchange.
  • the glass substrate base material 16M is entirely immersed in a molten salt (chemical strengthening solution) containing potassium nitrate and kept in a temperature environment of 380 to 450 degrees for several hours to several tens of hours.
  • molten salt chemical strengthening solution
  • sodium ions present on the surface of the glass substrate base material 16M and potassium ions present in the molten salt are exchanged, and potassium ions enter the surface of the glass substrate base material 16M, thereby ion An exchange layer is formed.
  • the ion exchange layer formed in the surface of the glass substrate base material 16M is a compression layer with which the compressive stress remained.
  • the primary reinforcement layer 21 which is a compression layer is uniformly formed in the surface of the glass substrate base material 16M over the perimeter.
  • the glass substrate base material 16M is primarily strengthened using the chemical strengthening method. Therefore, the strength is twice or more as compared with the case where the air cooling strengthening method is used. be able to.
  • Pattern layers 17 and 18 and insulating layers 19 and 20 are sequentially stacked by the method. Specifically, the first pattern layer 17, the first insulating layer 19, the second pattern layer 18, and the second insulating layer 20 are patterned in this order with respect to one of the two plate surfaces of the glass substrate base material 16M. I will do it. Thereby, as shown in FIG. 9, all the pattern layers 17 and 18 and the insulating layers 19 and 20 of the nine glass substrates 16 to be taken out are collectively formed on the glass substrate base material 16M. Become.
  • the pattern layers 17 and 18 and the insulating layers 19 and 20 are formed on the individual glass substrates 16 using a single wafer processing apparatus, the production efficiency is extremely high. In addition, the cost of the production equipment is excellent, and production at a low cost is possible. In addition, since the pattern forming process is performed on the glass substrate base material 16M that has undergone the primary strengthening process, the pattern layers 17 and 18 are subjected to the primary strengthening process after the pattern forming process, for example. Is not exposed to a high temperature environment and is not exposed to a molten salt containing potassium nitrate, so that the pattern layers 17 and 18 can be prevented from being damaged.
  • the glass substrate base material 16M is divided into a lattice shape and nine glass substrates 16 are taken out.
  • a specific dividing method for example, either a laser type using laser light or a mechanical type using a grooved blade can be selected.
  • a glass substrate base material 16M is irradiated with laser light such as a carbon dioxide laser on a line to be divided and heated, and then forcibly cooled by jetting water or compressed air, so that the glass substrate base material is heated.
  • the thermal strain generated in the material 16M is divided as a trigger.
  • a slit is scribed using a diamond tip or a carbide cutting wheel as a grooving blade on a line to be divided of the glass substrate base material 16M, and a linear crack is made on the surface. Therefore, the glass substrate base material 16M is mechanically cleaved along the linear crack.
  • each glass substrate 16 divided through the dividing step has the primary reinforcing layer 21 remaining on almost the entire surface on both the front and back plate surfaces 16a.
  • the primary reinforcing layer 21 does not remain. For this reason, if the end surface of the glass substrate is left as a non-strengthened surface, the strength is locally lowered on the non-strengthened surface, and thus the glass substrate may be easily damaged.
  • each corner portion of the glass substrate 16 is ground using, for example, a grinder. Even after this end processing step, the end surface 16b of the glass substrate 16 where the primary reinforcing layer 21 is not formed is still left as a non-reinforced surface (FIG. 12).
  • the local spraying type chemical strengthening process by ion exchange is performed.
  • the heating process (FIG. 13) for heating the end face 16b of the glass substrate 16 was performed.
  • a laser irradiation device 23 that emits a laser beam is disposed so as to face the end surface 16 b of the glass substrate 16, and the laser irradiation device 23.
  • the irradiation position is locally and efficiently heated, so that the surface temperature of the end surface 16b is suitable for a chemical strengthening process that is continuously performed.
  • the irradiation range of the laser light is illustrated by a one-dot chain line.
  • the heating temperature of the end surface 16b of the glass substrate 16 by the laser beam is sufficiently lower than the softening point of the glass substrate 16, from the end surface 16b directly heated by the laser beam, the plate surface 16a and each Even if heat transfer occurs to the pattern layers 17 and 18, the pattern layers 17 and 18 are rarely brought into a high temperature state so as to be damaged.
  • the specific heating temperature of the end face 16b of the glass substrate 16 by the laser light is preferably in the range of, for example, 380 to 450 degrees, thereby almost causing damage that deteriorates the pattern layers 17 and 18. It is possible to efficiently promote ion exchange in the subsequent chemical strengthening treatment step.
  • laser light is irradiated to the end surface 16b of the glass substrate 16 by irradiating the laser beam while moving the glass substrate 16 relative to the laser irradiation device 23 in the direction along the plate surface 16a. Scanning can be performed along the extending direction (X-axis direction or Y-axis direction). And the end surface 16b of the glass substrate 16 is heated over the whole region by irradiating the end surface 16b of the glass substrate 16 over the entire circumference and width.
  • the laser irradiation device 23 emits a laser beam such as a carbon dioxide laser or a YAG laser.
  • the chemical strengthening treatment device 24 including a nozzle 24 a capable of injecting a chemical strengthening treatment liquid (molten salt containing potassium nitrate) is formed on the glass substrate 16.
  • a chemical strengthening treatment liquid molten salt containing potassium nitrate
  • the chemical strengthening treatment liquid adheres to the sprayed portion of the end face 16b.
  • the spraying range of a chemical strengthening process liquid is illustrated with the dashed-dotted line.
  • the chemical strengthening treatment device 24 can spray the chemical strengthening treatment liquid in the form of a mist from the tip of the nozzle 24 a, thereby universally having a uniform concentration as much as possible with respect to the end surface 16 b of the glass substrate 16.
  • the chemical strengthening treatment solution can be attached without any problem.
  • the end surface 16b of the glass substrate 16 is preliminarily heated in the heating step described above and is in a temperature environment suitable for the chemical strengthening process, sodium ions present on the surface of the end surface 16b of the glass substrate 16; Potassium ions present in the chemical strengthening treatment liquid are efficiently exchanged, and potassium ions enter the surface of the end face 16b of the glass substrate 16, thereby forming an ion exchange layer.
  • the ion exchange layer formed in the surface in the end surface 16b of the glass substrate 16 is a compression layer in which the compressive stress remained.
  • the chemical strengthening treatment liquid is sprayed while the glass substrate 16 is moved relative to the chemical strengthening treatment device 24 in the direction along the plate surface 16a, so that the chemical strengthening treatment liquid is applied to the glass substrate 16.
  • the chemical strengthening treatment liquid is attached to the end surface 16 b of the glass substrate 16 over the entire circumference and width, so that the secondary reinforcing layer 22 is formed over the entire end surface 16 b of the glass substrate 16.
  • the secondary reinforcement layer 22 is formed on the end surface 16b of the glass substrate 16 by the chemical strengthening process, for example, compared with a case where a coating layer for reinforcement is formed on the end surface of the glass substrate, for example, It is avoided that the liquid crystal display device 10 is damaged due to friction caused by carrying and using the liquid crystal display device 10, and thus high strength can be maintained over time.
  • the secondary reinforcing layer 22 is formed on the end surface 16b of the glass substrate 16 by a local spraying type chemical strengthening process, an air cooling strengthening process or an immersion type chemical strengthening is performed on the glass substrate on which the pattern layer is temporarily formed.
  • the entire glass substrate 16 does not reach a high temperature state, so that the pattern layers 17 and 18 formed on the plate face 16a are thermally or chemically treated. To avoid damaging damage.
  • the secondary reinforcing layer 22 is formed by a local spraying type chemical strengthening process, the end face is locally melted by irradiating the end face of the glass substrate with a laser beam and heating it to the softening point.
  • the processing temperature is relatively low, so that the pattern layers 17 and 18 are hardly damaged by heat.
  • the primary reinforcing layer 21 is formed on the plate surface 16a of the glass substrate 16 and the secondary reinforcing layer 22 is formed on the end surface 16b, and both the primary reinforcing layer 21 and the secondary reinforcing layer 22 are chemically strengthened. Since the compressed layer (ion exchange layer) formed by the treatment is used, the outer peripheral surface of the glass substrate 16 is uniformly reinforced throughout the entire area, and thus the touch panel 12 having extremely high strength can be obtained. Therefore, compared with the case where the touch panel 12 is protected using a conventional cover glass, cost reduction, weight reduction, thickness reduction, and the like can be achieved.
  • the touch panel (position input device) 12 of the present embodiment is laminated on the outside with respect to the glass substrate 16, the primary reinforcing layer 21 formed on the plate surface 16 a of the glass substrate 16, and the primary reinforcing layer 21.
  • the input position of the user can be appropriately detected by the pattern layers 17 and 18 formed on the glass substrate 16.
  • the glass substrate 16 having the pattern layers 17 and 18 has a sufficiently high strength because the secondary reinforcing layer 22 is formed on the end surface 16b in addition to the primary reinforcing layer 21 formed on the plate surface 16a. Can be obtained.
  • the secondary reinforcing layer 22 is formed by subjecting the end face 16b of the glass substrate 16 to chemical strengthening treatment by ion exchange, higher strength can be obtained. Therefore, as compared with the conventional case where the position input device is made of a tempered glass separately from the position input device made of a glass substrate having no reinforced layer, the number of parts can be reduced. Therefore, cost reduction, weight reduction, and thickness reduction can be achieved.
  • the large glass substrate base material 16M is divided.
  • the individual glass substrates 16 are obtained, and then the secondary reinforcing layer 22 is formed on the end surface 16b of each glass substrate 16.
  • the pattern layers 17 and 18 can be formed at a stage before dividing the large glass substrate base material 16M, compared with the case where the pattern layers are individually formed on the individual glass substrates 16, respectively.
  • efficient processing can be performed, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the pattern layers 17 and 18 can be formed after the primary reinforcing layer 21 is formed first, a high temperature that can act upon forming the primary reinforcing layer 21 acts on the pattern layers 17 and 18. Therefore, the pattern layers 17 and 18 can be prevented from being damaged.
  • the primary reinforcing layer 21 is first formed on the large glass substrate base material 16M, the pattern layers 17 and 18 are then formed, and then the individual glass substrates 16 are obtained by being divided.
  • the primary reinforcing layer 21 may not exist on the end surface 16b of each glass substrate 16 in accordance with the division of the large glass substrate base material 16M, but in this embodiment, the end surface of the glass substrate 16 is present. Since the secondary reinforcing layer 22 is formed on 16b, strength reduction can be suppressed, and sufficient strength can be ensured. In addition, when the secondary reinforcing layer 22 is formed, the end surface 16b of the glass substrate 16 is subjected to a chemical strengthening process by ion exchange.
  • the entire glass substrate 16 is subjected to an air cooling strengthening process.
  • the secondary reinforcing layer 22 can be formed without heating and without heating the glass substrate 16 until the softening point is reached. Thereby, the secondary reinforcing layer 22 can be formed without damaging the pattern layers 17 and 18 formed on the glass substrate 16.
  • strengthening is aimed at by forming the coating layer in the end surface 16b of the glass substrate 16
  • strengthening layer 22 formed by the chemical strengthening process does not lose
  • the secondary reinforcing layer 22 is formed over the entire circumference of the end surface 16b of the glass substrate 16. In this way, the strength of the glass substrate 16 can be further improved.
  • the primary reinforcing layer 21 is a compressed layer formed by subjecting the surface of the glass substrate 16 to chemical strengthening treatment. If it does in this way, the intensity
  • the compression layer is formed by subjecting the surface of the glass substrate 16 to chemical strengthening treatment by ion exchange. In this way, the strength of the glass substrate 16 can be further increased.
  • the liquid crystal display device 10 includes the touch panel 12 described above and a liquid crystal panel (display panel) 11 that is stacked opposite to the touch panel 12. Based on the image displayed on the liquid crystal panel 11, position information can be input to the touch panel 12, and a predetermined image can be displayed on the liquid crystal panel 11 based on the input position detected by the touch panel 12. Become.
  • the display panel described above is a liquid crystal panel 11 in which liquid crystal is sealed between a pair of substrates 11a and 11b, and includes a backlight device (illumination device) 13 that can irradiate the liquid crystal panel 11 with light. In this way, an image can be displayed on the liquid crystal panel 11 by the light emitted from the backlight device 13.
  • a display device can be applied as the liquid crystal display device 10 to various electronic devices such as a portable information terminal, a mobile phone, a notebook computer, and a portable game machine.
  • the manufacturing method of the touch panel 12 includes a primary strengthening step of forming the primary strengthening layer 21 on the surface of the glass substrate base material 16M from which a plurality of glass substrates 16 can be taken out, and the glass substrate base material.
  • a secondary strengthening step of forming the secondary strengthening layer 22 by performing chemical strengthening treatment by ion exchange on the end surface 16b of the glass substrate 16 that has been picked up.
  • the pattern layers 17 and 18 are formed on the glass substrate base material 16M from which a plurality of glass substrates 16 can be taken out. As compared with the case where the pattern layers are individually formed on the glass substrate 16, efficient processing can be performed, and the manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since the primary reinforcement layer 21 is first formed on the glass substrate base material 16M in the primary strengthening step, the pattern layers 17 and 18 are formed on the glass substrate base material 16M in the pattern formation step. Further, it is possible to avoid the high temperature that can act on the formation of the primary reinforcing layer 21 from acting on the pattern layers 17 and 18, thereby preventing the pattern layers 17 and 18 from being damaged.
  • the primary reinforcing layer 21 is first formed on the glass substrate base material 16M, the pattern layers 17 and 18 are then formed, and then the individual glass substrates 16 are divided.
  • the secondary reinforcing layer 21 is secondary to the end surface 16b of the glass substrate 16 in the secondary strengthening step. Since the reinforcing layer 22 is formed, the strength reduction can be suppressed, and thus a sufficiently high strength can be secured.
  • the end face 16b of the glass substrate 16 is subjected to a chemical strengthening process by ion exchange to form the secondary strengthening layer 22; It is not necessary to heat the entire substrate 16, and the secondary reinforcing layer 22 can be formed without heating the glass substrate 16 until the softening point is reached. Thereby, the secondary reinforcing layer 22 can be formed without damaging the pattern layers 17 and 18 formed on the glass substrate 16. Moreover, compared with the case where reinforcement
  • the strength of the glass substrate 16 on which the pattern layers 17 and 18 are formed as described above can be made sufficiently high, what is a position input device made of a glass substrate that does not have each reinforcing layer as in the prior art? Compared to the case where the position input device is separately protected using tempered glass, the number of parts can be reduced, and thus the cost, weight, and thickness can be reduced.
  • the secondary strengthening process includes a heating process for heating the end face 16b of the glass substrate 16 and a chemical strengthening process process for attaching a chemical strengthening treatment liquid to the end face 16b of the heated glass substrate 16. If it does in this way, after heating end surface 16b of glass substrate 16 in a heating process, a chemical strengthening processing liquid will be made to adhere to end surface 16b of glass substrate 16 in a chemical strengthening processing process, and end surface 16b of glass substrate 16 will be. In this case, the chemical strengthening can be achieved by efficiently generating ion exchange.
  • the end surface 16b of the glass substrate 16 is irradiated with laser light. If it does in this way, end face 16b among glass substrates 16 can be heated locally and efficiently.
  • the heating temperature of the end surface 16 b of the glass substrate 16 is set lower than the softening point of the glass substrate 16. In this way, if the heating temperature is the same as or higher than the softening point of the glass substrate 16, heat is transferred to the pattern layers 17 and 18 formed on the plate surface 16 a of the glass substrate 16. Although the layers 17 and 18 may be damaged, according to the present embodiment, such a problem can be made difficult to occur.
  • the end face 16b of the glass substrate 16 is heated over the entire circumference, and in the chemical strengthening process, the end face 16b of the glass substrate 16 is chemically strengthened over the entire circumference. In this way, since the secondary reinforcing layer 22 can be formed over the entire circumference of the end surface 16b of the glass substrate 16, the strength of the glass substrate 16 can be further improved.
  • the chemical strengthening treatment liquid is sprayed onto the end surface 16b of the glass substrate 16. If it does in this way, a chemical strengthening process liquid can be locally and efficiently made to adhere to end face 16b among glass substrates 16.
  • the chemical strengthening treatment liquid is sprayed onto the end surface 16b of the glass substrate 16 in a mist form.
  • the chemical strengthening treatment liquid can be uniformly applied to the end surface 16b of the glass substrate 16 with a uniform concentration, and thus the secondary strengthening layer 22 having a uniform thickness can be formed. it can.
  • a molten salt containing alkali metal ions is used as the chemical strengthening treatment liquid.
  • the chemical strengthening treatment liquid is attached to the end face 16b of the glass substrate 16
  • the alkali metal ions contained in the molten salt forming the chemical strengthening treatment liquid are exchanged with the alkali metal ions present on the surface of the glass substrate 16.
  • the secondary reinforcing layer 22 made of a compressed layer in which compressive stress remains on the end surface 16 b of the glass substrate 16 is formed.
  • the surface of the glass substrate 16 is subjected to a chemical strengthening process to form a compression layer as the primary strengthening layer 21. If it does in this way, the intensity
  • the surface of the glass substrate 16 is subjected to a chemical strengthening process by ion exchange. In this way, the strength of the glass substrate 16 can be further increased.
  • an end processing step is provided between the dividing step and the secondary strengthening step to process the end of the glass substrate 16 to adjust the outer shape. If it does in this way, after processing the edge part of the glass substrate 16 in an edge part process process and adjusting the external shape, the secondary reinforcement layer 22 will be formed in the end surface 16b of the glass substrate 16 in a secondary reinforcement process. Can do.
  • FIG. 2 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the second embodiment shows a liquid crystal display device 110 in which the bezel 14 shown in the first embodiment is omitted.
  • the bezel 14 (see FIG. 1) as in the first embodiment is not used by directly attaching the touch panel 112 to the housing 115 as shown in FIG. Bezel-less structure. Specifically, the back surface side of the outer peripheral end of the touch panel 112 is directly placed on the receiving portion 115a of the housing 115 and is fixed through an adhesive layer FL such as an adhesive or a double-sided tape. In such a bezelless structure, the outer peripheral end of the glass substrate 116 constituting the touch panel 112 is exposed to the outside. Therefore, in this embodiment, the chamfered portion CP is formed on the front side, that is, the edge portion on the operation side by the user, of the outer peripheral end portion of the glass substrate 116.
  • the chamfered portion CP is chamfered at the edge portion on the front side in addition to performing the processing of rounding the corners of the four corners of the end portion of the glass substrate 116 in the edge processing step in the manufacturing process of the touch panel 112. It is formed by giving. Thus, by forming the chamfered portion CP at the front edge portion of the outer peripheral end portion of the glass substrate 116, safety is ensured when the user's fingers touch the outer peripheral end portion of the glass substrate 116 exposed to the outside. can do.
  • the front side (one side) plate surface 216 a is the first on the front side (one side) plate surface 216 a of the front and back plate surfaces 216 a on which the primary reinforcing layer 221 of the glass substrate 216 is formed.
  • the pattern layer 217 and the first insulating layer 219 are stacked, the second pattern layer 218 and the second insulating layer 220 are stacked on the back (the other) plate surface 216a.
  • the touch panel 312 is a surface capacitive type.
  • action, and effect as above-mentioned Embodiment 1 is abbreviate
  • a pattern layer is formed on the front (one) plate surface 316 a of the front and back plate surfaces 316 a on which the primary reinforcing layer 321 of the glass substrate 316 is formed.
  • 25 and the insulating layer 26 are stacked, and in addition, four electrode portions 27 are formed.
  • the pattern layer 25 is made of ITO, which is a transparent conductive material, and is a planar solid pattern extending over the entire operation region by the user on the center side on the plate surface 316a of the glass substrate 316. It has a square shape.
  • the insulating layer 26 is formed so as to be laminated outside the pattern layer 25.
  • the electrode portions 27 are respectively arranged at the corner positions of the four corners as viewed in the plane of the pattern layer 25.
  • a uniform electric field is generated in the plane of the pattern layer 25 and the user's finger contacts or approaches the operation surface of the touch panel 312 in this state, a capacitance is generated between the pattern layer 25 and the finger. Occurs, and the capacitance value changes. Therefore, a current proportional to the distance to the finger flows through each electrode portion 27 arranged at the four corners of the pattern layer 25. Thereby, the two-dimensional input position by the user with respect to the operation surface of the touch panel 312 can be detected.
  • Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. 22 or FIG.
  • the touch panel 412 is a resistive film type.
  • a film 30 having a film side pattern layer 29 on the front side of the substrate side pattern layer 28 is disposed in an opposing manner.
  • the substrate-side pattern layer 28 is formed in a plurality of rows so as to extend along the X-axis direction.
  • the film-side pattern layer 29 is formed with a plurality of rows so as to extend along the Y-axis direction (direction perpendicular to (crossing) the X-axis direction).
  • the substrate-side pattern layer 28 and the film-side pattern layer 29 are orthogonal (intersect) with each other and have a matrix shape (lattice shape) when viewed in plan.
  • the substrate side pattern layer 28 and the film side pattern layer 29 are both made of ITO, which is a transparent conductive material.
  • the film 30 is made of a synthetic resin having excellent transparency and flexibility, and is pasted in a state where a predetermined gap is maintained with respect to the front plate surface 316a of the glass substrate 316 via a spacer (not shown). It has been.
  • the film 30 on the touch panel 412 When the user's finger or touch pen presses the film 30 on the touch panel 412 in a state where a voltage is applied to the substrate-side pattern layer 28 and the film-side pattern layer 29 for each of a plurality of rows, the film 30 is bent and operated by the pressure. A current flows when the film-side pattern layer 29 located at the position contacts the opposing substrate-side pattern layer 28. Thereby, the two-dimensional input position by the user with respect to the operation surface of the touch panel 412 can be detected.
  • the present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings.
  • the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
  • the end face of the glass substrate is heated over the entire circumference in the secondary strengthening step (heating step), and then the chemical strengthening treatment liquid is adhered (chemical strengthening treatment step).
  • the secondary strengthening layer was formed over the entire circumference of the end face was shown, for example, by partially heating the end face of the glass substrate in the secondary strengthening step and then attaching the chemical strengthening treatment liquid to the heated part, What formed the secondary reinforcement layer in a part in the end surface of a glass substrate is also contained in this invention.
  • the secondary reinforcing layer is formed on the end surface of the glass substrate by performing the local spraying type chemical strengthening process in the secondary strengthening process.
  • the local immersion type chemical strengthening treatment referred to here is that the end surface of the glass substrate is locally heated with a laser beam or the like in the secondary strengthening step (heating step) and then filled with the chemical strengthening treatment solution.
  • the chemical strengthening treatment tank chemical strengthening treatment step
  • a material having a lithium ion on the surface is used as the material of the glass substrate in the primary strengthening step and the secondary strengthening step.
  • a molten salt containing sodium is used as the chemical strengthening treatment liquid, and the chemical strengthening treatment by ion exchange is performed by exchanging lithium ions of the glass substrate and sodium ions of the chemical strengthening treatment liquid. I do not care.
  • a compression layer compression stress layer
  • a primary strengthening layer is formed on the surface of the glass substrate base material by using a chemical strengthening method in the primary strengthening step.
  • a compressed layer which is a primary reinforcing layer may be formed by, for example, an air cooling strengthening method (physical strengthening method).
  • air-cooling strengthening method a glass substrate base material is heated to about 700 degrees, and then air is blown onto the surface to rapidly and uniformly cool the surface, thereby forming a compressed layer on the surface.
  • ITO is exemplified as the transparent conductive material used for the pattern layer, but it is of course possible to use ZnO (Zinc Oxide) as the transparent conductive material.
  • ZnO Zinc Oxide
  • the projected capacitive type, the surface capacitive type, and the resistive film type are exemplified as the touch panel, but the pattern layer is laminated on the plate surface of the glass substrate.
  • the present invention can be applied to an electromagnetic induction type touch panel.
  • the liquid crystal display device in which only the liquid crystal panel is integrated with the touch panel is shown, but the liquid crystal panel and the backlight device can be integrated with the touch panel.
  • the backlight device may be integrated with the liquid crystal panel in advance, and the liquid crystal panel may be integrated with the touch panel.
  • the edge light type is exemplified as the backlight device included in the liquid crystal display device, but the present invention includes a backlight device of a direct type.
  • a liquid crystal display device having a vertically long display screen is exemplified, but a liquid crystal display device having a horizontally long display screen is also included in the present invention.
  • a liquid crystal display device having a square display screen is also included in the present invention.
  • a TFT is used as a switching element of a liquid crystal display device.
  • the present invention can also be applied to a liquid crystal display device using a switching element other than TFT (for example, a thin film diode (TFD)).
  • a switching element other than TFT for example, a thin film diode (TFD)
  • the present invention can be applied to a liquid crystal display device for monochrome display.
  • the liquid crystal display device using a liquid crystal panel as the display panel has been exemplified.
  • the present invention is applicable to a display device using another type of display panel (PDP, organic EL panel, etc.). Applicable. In that case, the backlight device can be omitted.

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Abstract

タッチパネル１２は、ガラス基板１６と、ガラス基板１６の板面１６ａに形成される一次強化層２１と、一次強化層２１に対して外側に積層する形で形成されるとともに入力位置を検出するためのパターン層１７，１８と、ガラス基板１６の端面１６ｂにイオン交換による化学強化処理を施すことで形成される二次強化層２２とを備える。また、タッチパネル１２の製造方法は、ガラス基板母材１６Ｍの表面に一次強化層２１を形成する一次強化工程と、ガラス基板母材１６Ｍの一次強化層２１に対してパターン層１７，１８を外側に積層する形で形成するパターン形成工程と、ガラス基板母材１６Ｍを分割して複数のガラス基板１６を取り出す分割工程と、取り出されたガラス基板１６の端面１６ｂにイオン交換による化学強化処理を施すことで二次強化層２２を形成する二次強化工程とを備えている。

Description

位置入力装置、表示装置、及び位置入力装置の製造方法
　本発明は、位置入力装置、表示装置、及び位置入力装置の製造方法に関する。
　近年、携帯型情報端末や携帯電話などの電子機器において、操作性及びユーザビリティを高めることを目的として、タッチパネルを用いた液晶表示装置の搭載が進められている。この種の液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネルと、液晶パネルにおける表示面側に配されるタッチパネルとを対向状に貼り合わせてなる、表示モジュールを備えている。タッチパネルは、透光性を有するとともに、例えば指やタッチペンにより触れることで、液晶パネルの表示面の面内における位置情報を入力することができる。これにより、使用者に液晶パネルに表示された画像に直接触れるような、直感的な操作を可能としている。
　ところで、携帯型情報端末や携帯電話などの電子機器は、主に持ち運んで様々な場所にて使用される用途に供されるものであるため、高所から落下させられたり、硬質なものが突き当てられる可能性があり、その場合にタッチパネルの表面が露出しているとタッチパネルが損傷を受けるおそれがある。そこで、タッチパネルを表側から覆うような形でカバーガラスを設ける構成を採用する場合があり、その場合にはカバーガラスとして化学強化処理などを施した強化ガラスが用いられる。なお、強化ガラスをタッチパネルのカバーガラスとして用いたものの一例として、下記特許文献１に記載されたものが知られている。
特開２０１０－３０８７６号公報
（発明が解決しようとする課題）
　上記した特許文献１に記載されたものでは、タッチパネルに加えて別部品のカバーガラスを用いていたため、部品点数が多くなりがちとなり、低コスト化、軽量化、薄型化などを図る上で限界があった。
　本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、低コスト化、軽量化、薄型化などを図ることを目的とする。
（課題を解決するための手段）
　本発明の位置入力装置は、ガラス基板と、前記ガラス基板の板面に形成される一次強化層と、前記一次強化層に対して外側に積層する形で形成されるとともに入力位置を検出するためのパターン層と、前記ガラス基板の端面にイオン交換による化学強化処理を施すことで形成される二次強化層とを備える。
　このような位置入力装置によると、ガラス基板に形成されたパターン層によって使用者の入力位置を適切に検出することができる。このパターン層を有するガラス基板は、板面に一次強化層が形成されているのに加えて、端面に二次強化層が形成されているから、十分に高い強度を得ることができる。特に二次強化層は、ガラス基板の端面にイオン交換による化学強化処理を施すことで形成されているので、より高い強度を得ることができる。従って、従来のように、各強化層を有さないガラス基板からなる位置入力装置とは別途に強化ガラスを用いてその位置入力装置の保護を図る場合に比べると、部品点数を削減することができ、もって低コスト化、軽量化、薄型化などを図ることができる。
　しかも、上記した構成によれば、例えば、大型のガラス基板母材における板面に一次強化層とパターン層とを順次に形成した後、大型のガラス基板母材を分割して個々のガラス基板を得るようにし、その後個々のガラス基板の端面に二次強化層を形成する、といった製造方法を採ることが可能となる。このように、大型のガラス基板母材を分割する前の段階でパターン層を形成することができるので、仮に個々のガラス基板にそれぞれ個別にパターン層を形成した場合に比べると、効率的な処理を行うことができて製造コストの低廉化が可能となる。さらには、先に一次強化層を形成してからパターン層を形成することができるので、一次強化層を形成する上で作用し得る高温などがパターン層に作用するのを回避することができ、もってパターン層がダメージを受けるのを防ぐことができる。
　上記のように、大型のガラス基板母材に先に一次強化層を形成してからパターン層を形成し、その後に分割して個々のガラス基板を得る、といった手順での製造を行うと、大型のガラス基板母材の分割に伴って個々のガラス基板の端面には一次強化層が存しなくなる可能性があるものの、本発明ではガラス基板の端面に二次強化層を形成するようにしているので、強度低下を抑制することができ、もって十分な強度を確保することができる。その上で、二次強化層を形成するにあたり、ガラス基板の端面に対してイオン交換による化学強化処理を施すようにしているので、例えば風冷強化処理のようにガラス基板全体を加熱する必要がなく、またガラス基板を軟化点に達するまで加熱せずとも二次強化層を形成することが可能とされる。これにより、ガラス基板に形成されたパターン層にダメージを与えることなく、二次強化層を形成することが可能とされる。また、仮にガラス基板の端面にコーティング層を形成することで強化を図った場合に比べると、化学強化処理によって形成された二次強化層は、摩擦などによって欠損することがなく、高い強度を経時的に維持することができる。
　本発明に係る位置入力装置の実施態様として、次の構成が好ましい。
（１）前記二次強化層は、前記ガラス基板の端面の全周にわたって形成されている。このようにすれば、ガラス基板の強度を一層向上させることができる。
（２）前記一次強化層は、前記ガラス基板の表面に化学強化処理または風冷強化処理を施すことで形成される圧縮層とされる。このようにすれば、ガラス基板の表面に一次強化層として圧縮層を形成することで、ガラス基板の強度を十分に高いものとすることができる。
（３）前記圧縮層は、前記ガラス基板の表面にイオン交換による化学強化処理を施すことで形成されている。このようにすれば、ガラス基板の強度をさらに高いものとすることができる。
　次に、上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、上記記載の位置入力装置と、前記位置入力装置に対して対向状に積層される表示パネルとを備える。
　このような表示装置によると、表示パネルに表示された画像に基づいて、位置入力装置に位置情報を入力することが可能となり、また位置入力装置により検出した入力位置に基づいて表示パネルに所定の画像を表示させることが可能となる。
　本発明に係る表示装置の実施態様として、次の構成が好ましい。
　前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとされており、前記液晶パネルに対して光を照射可能な照明装置を備える。このようにすれば、照明装置から照射される光によって液晶パネルに画像を表示させることができる。また、このような表示装置は液晶表示装置として、種々の用途、例えば携帯型情報端末、携帯電話、ノートパソコン、携帯型ゲーム機などの各種電子機器に適用できる。
　次に、上記課題を解決するために、本発明の位置入力装置の製造方法は、複数のガラス基板を取り出すことが可能なガラス基板母材の表面に一次強化層を形成する一次強化工程と、前記ガラス基板母材の前記一次強化層に対して、入力位置を検出するためのパターン層を外側に積層する形で形成するパターン形成工程と、前記ガラス基板母材を分割して複数の前記ガラス基板を取り出す分割工程と、取り出された前記ガラス基板の端面にイオン交換による化学強化処理を施すことで二次強化層を形成する二次強化工程とを備えている。
　このような位置入力装置の製造方法によると、　パターン形成工程では、複数のガラス基板を取り出すことが可能なガラス基板母材にパターン層を形成するようにしているので、仮に分割工程を行った後に個々のガラス基板にそれぞれ個別にパターン層を形成した場合に比べると、効率的な処理を行うことができて製造コストの低廉化が可能となる。さらには、先に一次強化工程にてガラス基板母材に一次強化層を形成してから、パターン形成工程にてガラス基板母材にパターン層を形成するようにしているので、一次強化層を形成する上で作用し得る高温などがパターン層に作用するのを回避することができ、もってパターン層がダメージを受けるのを防ぐことができる。
　そして、上記のようにガラス基板母材に先に一次強化層を形成してからパターン層を形成し、その後に個々のガラス基板を分割する、といった手順での製造を行うと、分割工程に伴って個々のガラス基板の端面には一次強化層が存しなくなる可能性があるものの、本発明では二次強化工程にてガラス基板の端面に二次強化層を形成するようにしているので、強度低下を抑制することができ、もって十分に高い強度を確保することができる。その上で、二次強化工程では、ガラス基板の端面にイオン交換による化学強化処理を施すことで二次強化層を形成するようにしているから、例えば風冷強化処理のようにガラス基板全体を加熱する必要がなく、またガラス基板を軟化点に達するまで加熱せずとも二次強化層を形成することが可能とされる。これにより、ガラス基板に形成されたパターン層にダメージを与えることなく、二次強化層を形成することが可能とされる。また、仮にガラス基板の端面にコーティング層を形成することで強化を図った場合に比べると、化学強化処理によって形成された二次強化層は、摩擦などによって欠損することがなく、高い強度を経時的に維持することができる。
　以上のようにパターン層を形成したガラス基板の強度を十分に高いものとすることができるから、従来のように、各強化層を有さないガラス基板からなる位置入力装置とは別途に強化ガラスを用いてその位置入力装置の保護を図る場合に比べると、部品点数を削減することができ、もって低コスト化、軽量化、薄型化などを図ることができる。
　本発明に係る位置入力装置の製造方法の実施態様として、次の構成が好ましい。
（１）前記二次強化工程には、前記ガラス基板の端面を加熱する加熱工程と、加熱された前記ガラス基板の端面に化学強化処理液を付着させる化学強化処理工程とが含まれている。このようにすれば、加熱工程にてガラス基板の端面を加熱した上で化学強化処理工程にてガラス基板の端面に化学強化処理液を付着させることで、ガラス基板の端面において効率的にイオン交換を生じさせて化学強化を図ることができる。
（２）前記加熱工程では、前記ガラス基板の端面に対してレーザ光を照射するようにしている。このようにすれば、ガラス基板のうち端面を局所的に且つ効率的に加熱することができる。
（３）前記加熱工程では、前記ガラス基板の端面の加熱温度を、前記ガラス基板の軟化点よりも低いものとしている。このようにすれば、仮に加熱温度をガラス基板の軟化点と同じまたはそれよりも高くした場合には、ガラス基板の板面に形成されたパターン層にまで伝熱してパターン層がダメージを受ける可能性があるが、本発明によれば、そのような問題を生じ難くすることができる。
（４）前記加熱工程では、前記ガラス基板の端面を全周にわたって加熱しており、前記化学強化処理工程では、前記ガラス基板の端面を全周にわたって化学強化処理するようにしている。このようにすれば、二次強化層をガラス基板の端面の全周にわたって形成することができるから、ガラス基板の強度を一層向上させることができる。
（５）前記化学強化処理工程では、前記化学強化処理液を前記ガラス基板の端面に対して吹き付けるようにしている。このようにすれば、ガラス基板のうち端面に対して局所的に且つ効率的に化学強化処理液を付着させることができる。
（６）前記化学強化処理工程では、前記化学強化処理液を霧状にして前記ガラス基板の端面に対して吹き付けるようにしている。このようにすれば、化学強化処理液をガラス基板の端面に対して均一な濃度でもって万遍なく付着させることができ、もって均一な厚さの二次強化層を形成することができる。
（７）前記化学強化処理工程では、前記化学強化処理液として、アルカリ金属イオンを含有する溶融塩を用いるようにしている。このようにすれば、化学強化処理液をガラス基板の端面に付着させると、化学強化処理液をなす溶融塩に含有されるアルカリ金属イオンがガラス基板の表面に存するアルカリ金属イオンと交換されることで、ガラス基板の端面に圧縮応力が残留した圧縮層からなる二次強化層が形成される。
（８）前記一次強化工程では、前記ガラス基板の表面に化学強化処理または風冷強化処理を施すことで、前記一次強化層として圧縮層を形成している。このようにすれば、一次強化工程にてガラス基板の表面に一次強化層として圧縮層を形成することで、ガラス基板の強度を十分に高いものとすることができる。
（９）前記一次強化工程では、前記ガラス基板の表面にイオン交換による化学強化処理を施すようにしている。このようにすれば、ガラス基板の強度をさらに高いものとすることができる。
（１０）前記分割工程と前記二次強化工程との間に、前記ガラス基板の端部を加工して外形を整える端部加工工程を備える。このようにすれば、端部加工工程にてガラス基板の端部を加工して外形を整えた後に、二次強化工程にてガラス基板の端面に二次強化層を形成することができる。
　本発明によれば、低コスト化、軽量化、薄型化などを図ることができる。
本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図 液晶表示装置の平面図 液晶表示装置に備わるタッチパネルにおけるパターン層の平面構成を概略的に示す平面図 図３のiv-iv線断面図 図３のv-v線断面図 一次強化工程を行う前のガラス基板母材の平面図 一次強化工程を経てガラス基板母材の表面に一次強化層を形成した状態を示す平面図 図７のviii-viii線断面図 パターン形成工程を経てガラス基板母材にパターン層及び絶縁層を形成した状態を示す平面図 分割工程を経てガラス基板母材を分割して複数のガラス基板を取り出した状態を示す平面図 端部加工工程を経て各ガラス基板の角部を丸めた状態を示す平面図 分割工程または端部加工工程を経たガラス基板における端部を拡大した断面図 二次強化工程に含まれる加熱工程にてガラス基板の端面にレーザ光を照射した状態を示す拡大断面図 二次強化工程に含まれる化学強化処理工程にてガラス基板の端面に化学強化処理液を噴射した状態を示す拡大断面図 二次強化工程を経てガラス基板の端面に二次強化層を形成した状態を示す平面図 ガラス基板を図１５のxvi-xvi線に沿って切断したものであって、端部の拡大断面図 本発明の実施形態２に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図 本発明の実施形態３に係るタッチパネルをＸ軸方向に沿って切断した断面図 タッチパネルをＹ軸方向に沿って切断した断面図 本発明の実施形態４に係るタッチパネルの平面図 タッチパネルをＸ軸方向に沿って切断した断面図 本発明の実施形態５に係るタッチパネルをＸ軸方向に沿って切断した断面図 タッチパネルをＹ軸方向に沿って切断した断面図
　＜実施形態１＞
　本発明の実施形態１を図１から図１６によって説明する。本実施形態では、タッチパネル１２を備えた液晶表示装置１０について例示する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図１を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
　液晶表示装置１０は、図１及び図２に示すように、全体として縦長な方形状をなしており、画像を表示する表示パネルである液晶パネル１１と、液晶パネル１１の表示面ＤＳの面内における位置情報を入力するためのタッチパネル（位置入力装置）１２と、液晶パネル１１に光を供給する外部光源であるバックライト装置１３（照明装置）とを備えている。このうち、タッチパネル１２は、液晶パネル１１の表側（表示面ＤＳ側、光出射側）に積層する形で配されるとともに接着剤層ＢＬを介して一体化されている。さらに液晶表示装置１０は、液晶パネル１１と一体化されたタッチパネル１２を保持（挟持）するベゼル１４と、ベゼル１４が取り付けられるとともに液晶パネル１１及びバックライト装置１２を収容する筐体１５とを備えている。本実施形態に係る液晶表示装置１０は、携帯型情報端末（電子ブックなどを含む）、携帯電話（スマートフォンなどを含む）、ノートパソコン、携帯型ゲーム機などの各種電子機器（図示せず）に用いられるものである。このため、液晶表示装置１０を構成する液晶パネル１１及びタッチパネル１２の画面サイズは、数インチ～１０数インチ程度とされ、一般的には小型または中小型に分類される大きさとされている。
　液晶パネル１１について説明する。液晶パネル１１は、縦長な方形状をなす一対の透明な（透光性を有する）ガラス製の基板１１ａ，１１ｂと、両基板１１ａ，１１ｂ間に介在し、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層（図示せず）とを備え、両基板１１ａ，１１ｂが液晶層の厚さ分のギャップを維持した状態で図示しないシール剤によって貼り合わせられている。なお、液晶パネル１１における長辺方向がＸ軸方向と一致し、短辺方向がＹ軸方向と一致している。
　両基板１１ａ，１１ｂのうち表側（正面側）がＣＦ基板１１ａとされ、裏側（背面側）がアレイ基板１１ｂとされる。アレイ基板１１ｂにおける内面側（液晶層側、ＣＦ基板１１ａとの対向面側）には、スイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）及び画素電極が多数個並んで設けられるとともに、これらＴＦＴ及び画素電極の周りには、格子状をなすゲート配線及びソース配線が取り囲むようにして配設されている。各配線には、図示しない制御回路から所定の画像信号が供給されるようになっている。画素電極は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウム錫）或いはＺｎＯ（Zinc Oxide：酸化亜鉛）といった透明電極からなる。
　一方、ＣＦ基板１１ａには、各画素に対応した位置に多数個のカラーフィルタが並んで設けられている。カラーフィルタは、Ｒ，Ｇ，Ｂの三色が交互に並ぶ配置とされる。各カラーフィルタ間には、混色を防ぐための遮光層（ブラックマトリクス）が形成されている。カラーフィルタ及び遮光層の表面には、アレイ基板１１ｂ側の画素電極と対向する対向電極が設けられている。このＣＦ基板１１ａは、アレイ基板１１ｂよりも一回り小さい大きさとされる。また、両基板１１ａ，１１ｂの内面側には、液晶層に含まれる液晶分子を配向させるための配向膜がそれぞれ形成されている。なお、両基板１１ａ，１１ｂの外面側には、それぞれ偏光板が貼り付けられている。
　タッチパネル１２に先じてバックライト装置１３について簡単に説明する。バックライト装置１３は、いわゆるエッジライト型（サイドライト型）とされており、光源と、表側（液晶パネル１１側、光出射側）に開口するとともに光源を収容する略箱型のシャーシと、光源が端部に対向状に配されるとともに光源からの光を導光してシャーシの開口部に向けて出射させる導光部材と、シャーシの開口部を覆うようにして配される光学部材とを備える。光源から発せられた光は、導光部材の端部に入射してから導光部材内を伝播してシャーシの開口部へ向けて出射された後、光学部材によって面内の輝度分布が均一な面状の光に変換されてから、液晶パネル１１に照射されるようになっている。そして、液晶パネル１１が有するＴＦＴの駆動によって液晶パネル１１に対する光の透過率が表示面ＤＳの面内において選択的に制御されることで、表示面ＤＳに所定の画像を表示させることができる。なお、光源、シャーシ、導光部材及び光学部材について詳しい図示を省略するものとする。
　続いて、タッチパネル１２について詳しく説明する。本実施形態に係るタッチパネル１２は、いわゆる投影型静電容量方式とされており、大まかには、ガラス基板１６上に入力位置を検出するためのパターン層１７，１８を形成してなるとともに、全体として液晶パネル１１に表示された画像の目視を妨げない程度の十分な透明性を有している。ガラス基板１６は、その材料としてソーダライムガラスが用いられており、ソーダライムガラスは、ケイ砂(SiO2)、炭酸ナトリウム(Na2CO3)、炭酸カルシウム(CaCO3) を混合して融解することにより得られるものとされ、その軟化点は例えば７２０度～７４０度の範囲であって、７３０度程度程度とされている。ガラス基板１６は、高い透明性を有するとともに液晶パネル１１と同様に平面に視て縦長の方形状をなしており、その平面に視た大きさは液晶パネル１１をなす基板１１ａ，１１ｂよりも一回り大きなものとされる。既述したようにこのタッチパネル１２の画面サイズは、一般的に小型または中小型に分類される大きさとされているため、その製造に際しては、生産効率の高さや生産設備に係るコストなどを考慮して大型のガラス基板母材（マザーガラス）１６Ｍを用いるようにしており、具体的には１枚のガラス基板母材１６Ｍから合計９枚のガラス基板１６を取り出すようにしている（図９及び図１０参照）。なお、この点は液晶パネル１１を構成する基板１１ａ，１１ｂに関しても同様である。また、タッチパネル１２を構成するガラス基板１６は、図２に示すように、四隅に配された角部がそれぞれ平面に視て丸められていて、Ｒ形状とされている。タッチパネル１２を保持するベゼル１４についても同様に四隅の角部が丸みを帯びた形状とされている。
　パターン層１７，１８は、図３に示すように、ガラス基板１６の板面１６ａ上に積層する形で配されており、Ｘ軸方向に沿って延在する複数列の第１パターン層１７と、Ｙ軸方向（Ｘ軸方向と直交（交差）する方向）に沿って延在する複数列の第２パターン層１８とからなり、互いに直交（交差）する両パターン層１７，１８が平面に視てマトリクス状（格子状）をなしている。第１パターン層１７及び第２パターン層１８は、相互の交差部位に囲まれた領域にそれぞれ平面に視て菱形形状をなす電極パッド部１７ａ，１８ａを有しており、これら第１電極パッド部１７ａと第２電極パッド部１８ａとが平面に視て隣り合う形（平面に視て交互に並ぶ形）となるよう複数ずつ行列状に並列して配されている。逆に言うと、Ｘ軸方向に沿って並列する複数の第１電極パッド部１７ａが相互に接続されることで、１列の第１パターン層１７が構成されており、同様にＹ軸方向に沿って並列する複数の第２電極パッド部１８ａが相互に接続されることで、１列の第２パターン層１７が構成されている。
　第１パターン層１７は、図４及び図５に示すように、ガラス基板１６のうち表側を向いた板面（使用者によって操作される側の板面、液晶パネル１１側とは反対側の板面）１６ａの外側に積層する形で配されており、さらにその外側には第１絶縁層１９が積層して配されている。第２パターン層１８は、上記した第１絶縁層１９の外側に積層する形で配されることで第１パターン層１７に対して絶縁状態に保たれており、さらにその外側には第２絶縁層２０が積層して配されることで第２パターン層１８が外部に露出することが避けられている。つまり、パターン層１７，１８は、共にガラス基板１６の表裏両板面１６ａのうち使用者によって操作される表側の板面１６ａ（片面）のみに配されている。なお、図４には、第２パターン層１８のうち隣り合う第２電極パッド部１８ａを繋ぐ部分が図示されており、同様に図５には、第１パターン層１７のうち隣り合う第１電極パッド部１７ａを繋ぐ部分が図示されている。
　これらのパターン層１７，１８は、透明導電材料であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウム錫）からなるものとされており、使用者からは殆ど視認できない程度の高い透明性を有するとともに、図示しない検出回路に接続されている。そして、複数列の第１パターン層１７及び複数列の第２パターン層１８に順次に電圧を印加した状態で、タッチパネル１２の操作面に導電体である使用者の指が接触または接近すると、いずれかのパターン層１７，１８と使用者の指との間で容量が生じるため、そのパターン層１７，１８における静電容量値は、他のパターン層１７，１８における静電容量値とは異なるものとなる。この静電容量の差が生じたパターン層１７，１８を検出回路により検出することで、そのパターン層１７，１８の交点の座標が、使用者による操作位置の二次元の位置情報として入力されるようになっている。従って、このタッチパネル１２では、使用者が操作面の面内における複数箇所に同時に位置入力した場合の多点検出（マルチタッチ）が可能とされている。これらのパターン層１７，１８は、タッチパネル１２の製造過程において、生産効率の高さや生産設備に係るコストなどを考慮して、複数のガラス基板１６が取り出される大型のガラス基板母材１６Ｍにおける各パターン形成領域に一括して形成されるようになっている。
　ところで、上記したガラス基板１６における少なくとも表裏両側の板面（表示面ＤＳに沿った面）１６ａには、図４及び図５に示すように、それぞれ一次強化層２１が形成されており、それによりガラス基板１６の強度が高められている。一次強化層２１は、ガラス基板１６（直接的にはガラス基板母材１６Ｍ）に化学強化処理を施すことで形成されるものであり、圧縮応力が残留した圧縮層（圧縮応力層）とされる。ここでいう化学強化処理とは、ガラス基板１６を構成するアルカリ金属イオンを、それよりもイオン半径が大きいアルカリ金属イオンとイオン交換により置換することで、ガラス基板１６の強化を図る処理をいう。具体的には、本実施形態に係る圧縮層は、ガラス基板１６の表面に存在するナトリウムイオンをそれよりもイオン半径が大きな原子であるカリウムイオンに置換することで形成されるイオン交換層とされる。この一次強化層（圧縮層、イオン交換層）２１は、その深さ寸法（厚さ寸法）が数１０μｍ程度とされ、仮に風冷強化処理によって一次強化層を形成した場合に比べると、相対的に浅い（薄い）ものとされるが、強度の点では風冷強化処理による場合の２倍以上が得られる。この一次強化層２１に対して外側に積層する形で上記したパターン層１７，１８及び絶縁層１９，２０が形成されている。
　上記した一次強化層２１は、タッチパネル１２を製造する過程において、大型のガラス基板母材１６Ｍの全体を、硝酸カリウムを含有した溶融塩（化学強化処理液）中に浸漬する、いわば浸漬式（全体浸漬式）の化学強化処理を施すことで形成されている。従って、ガラス基板母材１６Ｍの表面には、表裏の両板面１６ａ及び端面（外周端面）１６ｂを含む、外周面の全域にわたって万遍なく一次強化層２１が形成されることになる。ところが、製造過程では、一次強化されたガラス基板母材１６Ｍを分割することで、個々のガラス基板１６が取り出されるようになっているため、取り出された個々のガラス基板１６のうち、表裏の両板面１６ａには一次強化層２１が残されるものの、端面１６ｂには一次強化層２１が残されなくなる場合がある（図１２）。仮に、ガラス基板の端面が非強化面のまま露出すると、その非強化面において強度が局所的に低くなるため、ガラス基板に損傷などが生じ易くなるおそれがある。そこで、本実施形態では、個々のガラス基板１６における端面１６ｂに対して二次強化層２２をそれぞれ形成するようにしている。以下、二次強化層２２について詳しく説明する。
　二次強化層２２は、図１６に示すように、ガラス基板１６の端面１６ｂに対してイオン交換による化学強化処理を施すことで形成されている。詳しくは、二次強化層２２は、ガラス基板母材１６Ｍから取り出した各ガラス基板１６の端面１６ｂに対して選択的にイオン交換による化学強化処理を施すことで、同端面１６ｂのみに選択的に形成されている。二次強化層２２は、ガラス基板１６の端面１６ｂの表面に存在するナトリウムイオンをそれよりもイオン半径が大きな原子であるカリウムイオンに置換する化学強化処理を行うことで形成される圧縮層（イオン交換層）により構成されており、構成上は上記した一次強化層２１と同様である。ところが、この二次強化層２２は、各ガラス基板１６に対して個別に化学強化処理を施すことで形成されている点を含めた処理方法に関して一次強化層２１とは異なっている。具体的には、二次強化層２２は、ガラス基板１６の端面１６ｂを局所的に加熱した上で、そこに少なくとも硝酸カリウムを含有した溶融塩（化学強化処理液）を局所的に吹き付けて付着させることで形成されている。つまり、この二次強化層２２は、各ガラス基板１６に対して、いわば局所吹付式の化学強化処理を施すことで選択的な範囲（端面１６ｂ）にのみ形成されている。この二次強化層２２は、ガラス基板１６における端面１６ｂの全周・全幅にわたって途切れなく形成されている。このように、ガラス基板１６の板面１６ａ及び端面１６ｂにそれぞれ一次強化層２１及び二次強化層２２が形成されており、しかも一次強化層２１及び二次強化層２２が共に化学強化処理による圧縮層からなるものであるため、位置情報入力機能を備えたタッチパネル１２の強度を極めて高いものとすることができる。これにより、従来のようにカバーガラスを用いる必要がなくなるから、低コスト化、軽量化、薄型化などを図ることができる。
　上記したような構造とされる液晶表示装置１０の製造方法について説明する。液晶表示装置１０は、それぞれ別途に製造された液晶パネル１１及びタッチパネル１２のいずれか一方または両方に接着剤を塗布するとともに相互を板面に沿った方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）について位置合わせしつつ貼り合わせることで、接着剤層ＢＬを介して液晶パネル１１とタッチパネル１２とが位置決め状態で一体化される。続いて、タッチパネル１２の外周端部をベゼル１４により保持（挟持）させる作業を行う一方、筐体１５内にバックライト装置１３を収容しておく。そして、ベゼル１４を筐体１５に取り付けることで、図１に示すように、タッチパネル１２に一体化された液晶パネル１１が筐体１５内に収容されるとともに、液晶パネル１１に対してバックライト装置１３における光出射面が対向状に配され、もって液晶表示装置１０が得られる。以下では、液晶表示装置１０の構成部品のうち、特にタッチパネル１１の製造方法について詳しく説明する。
　タッチパネル１２は、大まかには、大型のガラス基板母材１６Ｍの表面に一次強化層２１を形成する一次強化工程と、ガラス基板母材１６Ｍの一次強化層２１に対して外側に積層する形でパターン層１７，１８及び絶縁層１９，２０を形成するパターン形成工程と、ガラス基板母材１６Ｍを分割して複数のガラス基板１６を取り出す分割工程と、取り出されたガラス基板１６の端部に加工を施す端部加工工程と、ガラス基板１６の端面１６ｂに二次強化層２２を形成する二次強化工程とを順次に経て製造されるようになっている。
　まず、一次強化工程では、図６に示すガラス基板母材１６Ｍの表面にイオン交換による浸漬式の化学強化処理を施すようにしている。詳しくは、ガラス基板母材１６Ｍを、硝酸カリウムを含有する溶融塩（化学強化処理液）中に全体的に浸漬し、数時間から１０数時間の間、３８０度～４５０度の温度環境下に保つようにする。この過程では、ガラス基板母材１６Ｍの表面に存在するナトリウムイオンと、溶融塩中に存在するカリウムイオンとが交換され、カリウムイオンがガラス基板母材１６Ｍの表面に進入していき、それによりイオン交換層が形成される。そして、このカリウムイオンは、ナトリウムイオンよりもイオン半径が大きい原子であるため、ガラス基板母材１６Ｍの表面に形成されたイオン交換層は、圧縮応力が残存した圧縮層となっている。これにより、ガラス基板母材１６Ｍの表面には、図７及び図８に示すように、全周にわたって圧縮層である一次強化層２１が万遍なく形成される。このように一次強化工程では、化学強化法を用いてガラス基板母材１６Ｍの一次強化を図るようにしているので、仮に風冷強化法を用いた場合に比べると、２倍以上の強度を得ることができる。
　次に、パターン形成工程では、ガラス基板母材１６Ｍの板面（一次強化層２１の外面）のうち、取り出される予定の９枚のガラス基板１６に対応した９つのパターン形成領域に既知のフォトリソグラフィ法によりパターン層１７，１８及び絶縁層１９，２０を順次に積層形成する。詳しくは、ガラス基板母材１６Ｍの両板面のうち、片側の板面に対して第１パターン層１７、第１絶縁層１９、第２パターン層１８、第２絶縁層２０の順でそれぞれパターニングしていく。これにより、ガラス基板母材１６Ｍには、図９に示すように、取り出される予定の９枚のガラス基板１６におけるパターン層１７，１８及び絶縁層１９，２０が全て一括して形成されることになる。従って、仮に枚葉式の処理装置を用いて個々のガラス基板１６に対してパターン層１７，１８及び絶縁層１９，２０を形成した場合に比べると、生産効率が極めて高いものとされるのに加えて、生産設備に係るコストの面でも優れ、もって低コストでの生産が可能とされる。その上、一次強化工程を経たガラス基板母材１６Ｍに対してパターン形成工程を行うようにしているので、例えばパターン形成工程を経てから一次強化工程を行った場合のように、パターン層１７，１８が高温環境下に曝されることがなく、また硝酸カリウムを含む溶融塩中に曝されることもないので、パターン層１７，１８がダメージを受けるのを回避することができる。
　続いて、分割工程では、図１０に示すように、ガラス基板母材１６Ｍを格子状に分割して９枚のガラス基板１６を取り出すようにしている。具体的な分割方法としては、例えばレーザ光を用いたレーザ式や溝きり刃を用いた機械式のいずれかを選択することができる。レーザ式の分割方法では、例えばガラス基板母材１６Ｍの分断予定ラインに炭酸ガスレーザ等のレーザ光を照射して加熱してから、水ないしは圧縮空気を噴射して強制冷却することで、ガラス基板母材１６Ｍ中に生じさせる熱歪みをトリガーとして分断する。一方、機械式の分割方法では、例えばガラス基板母材１６Ｍの分断予定ラインに、溝きり刃としてダイヤモンドチップまたは炭化物切断ホイールを用いて溝きり（スクライビング）をして表面に線状クラックを入れてから、この線状クラックに沿ってガラス基板母材１６Ｍを機械的に割断させるようにする。
　分割工程を経て分割された個々のガラス基板１６は、図１２に示すように、表裏の両板面１６ａには、一次強化層２１がほぼ全域にわたって残存しているものの、端面１６ｂには、上記した分割に伴って一次強化層２１が残存しなくなっている。このため、仮にガラス基板の端面が非強化面のままとされると、その非強化面において強度が局所的に低くなるため、ガラス基板に損傷などが生じ易くなるおそれがある。
　次に、端部加工工程では、図１１に示すように、分割された各ガラス基板１６の端部のうち、四隅の角部を加工して平面形状を丸めるようにする。具体的には、端部加工工程では、例えばグラインダーを用いてガラス基板１６の各角部を研削加工するようにしている。なお、この端部加工工程を経た後でも、ガラス基板１６のうち一次強化層２１が形成されていない端面１６ｂは、依然として非強化面のままとされる（図１２）。
　そして、二次強化工程では、イオン交換による局所吹付式の化学強化処理を行うようにしており、具体的には、ガラス基板１６の端面１６ｂを加熱する加熱工程（図１３）と、加熱されたガラス基板１６の端面１６ｂに硝酸カリウムを含有した溶融塩（化学強化処理液）を付着させる化学強化処理工程（図１４）とを順次に行うようにしている。詳しくは、二次強化工程に含まれる加熱工程では、図１３に示すように、レーザ光を発するレーザ照射装置２３をガラス基板１６の端面１６ｂに対して対向状に配置し、そのレーザ照射装置２３から発せられたレーザ光を端面１６ｂに照射すると、その照射位置が局所的に且つ効率的に加熱され、それにより同端面１６ｂの表面温度が引き続き行われる化学強化処理に適したものとされる。なお、図１３ではレーザ光の照射範囲を一点鎖線にて図示している。このとき、ガラス基板１６のうち端面１６ｂのみにレーザ光が照射されて選択的に加熱されるのに対して、ガラス基板１６のうち板面１６ａ及びそこに形成された各パターン層１７，１８には、レーザ光が照射されることがなく、これらが直接加熱される事態が回避されている。しかも、レーザ光によるガラス基板１６の端面１６ｂの加熱温度は、ガラス基板１６の軟化点よりも十分に低い程度とされているので、レーザ光により直接加熱された端面１６ｂから、板面１６ａや各パターン層１７，１８へと伝熱が生じても、各パターン層１７，１８はダメージを受けるほどの高温状態には至ることが殆どないものとされる。レーザ光によるガラス基板１６の端面１６ｂの具体的な加熱温度は、例えば３８０度～４５０度の範囲とされるのが好ましく、それにより各パターン層１７，１８を劣化させるようなダメージを殆ど与えることなく、且つ続いて行われる化学強化処理工程でのイオン交換を効率的に促進させることが可能とされる。この加熱工程では、レーザ照射装置２３に対してガラス基板１６をその板面１６ａに沿う方向について相対移動させつつレーザ光の照射を行うことで、レーザ光をガラス基板１６の端面１６ｂに対してその延在方向（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）に沿って走査させることができる。そして、レーザ光をガラス基板１６の端面１６ｂに対して全周・全幅にわたって照射することで、ガラス基板１６の端面１６ｂが全域にわたって加熱される。なお、レーザ照射装置２３は、炭酸ガスレーザやＹＡＧレーザなどのレーザ光を発するものとされる。
　二次強化工程に含まれる化学強化処理工程では、図１４に示すように、化学強化処理液（硝酸カリウムを含有した溶融塩）を噴射可能なノズル２４ａを備えた化学強化処理装置２４をガラス基板１６の端面１６ｂに対して対向状に配置し、その化学強化処理装置２４のノズル２４ａから化学強化処理液を端面１６ｂに向けて吹き付けると、端面１６ｂにおける吹き付け箇所に化学強化処理液が付着する。なお、図１４では化学強化処理液の吹き付け範囲を一点鎖線にて図示している。この化学強化処理装置２４は、ノズル２４ａの先端から化学強化処理液を霧状にして吹き付けることが可能とされており、それによりガラス基板１６の端面１６ｂに対して極力均一な濃度でもって万遍なく化学強化処理液を付着させることができる。そして、ガラス基板１６の端面１６ｂは、上記した加熱工程にて予め加熱されていて化学強化処理に好適な温度環境とされているので、ガラス基板１６の端面１６ｂにおける表面に存在するナトリウムイオンと、化学強化処理液中に存在するカリウムイオンとが効率的に交換され、カリウムイオンがガラス基板１６の端面１６ｂにおける表面に進入していき、それによりイオン交換層が形成される。そして、このカリウムイオンは、ナトリウムイオンよりもイオン半径が大きい原子であるため、ガラス基板１６の端面１６ｂにおける表面に形成されたイオン交換層は、圧縮応力が残存した圧縮層となっている。この化学強化処理工程では、化学強化処理装置２４に対してガラス基板１６をその板面１６ａに沿う方向について相対移動させつつ化学強化処理液の吹き付けを行うことで、化学強化処理液をガラス基板１６の端面１６ｂに対してその延在方向（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）に沿って連続的に付着させることができる。そして、化学強化処理液をガラス基板１６の端面１６ｂに対して全周・全幅にわたって付着させることで、ガラス基板１６の端面１６ｂの全域にわたって二次強化層２２が形成される。
　このように二次強化層２２は、化学強化処理によってガラス基板１６の端面１６ｂに形成されたものであるから、例えばガラス基板の端面に強化のためのコーティング層を形成した場合に比べると、例えば液晶表示装置１０を持ち運んで使用するのに伴う摩擦などによって欠損が生じるようなことが避けられ、もって経時的に高い強度を維持することができる。しかも、この二次強化層２２は、局所吹付式の化学強化処理によってガラス基板１６の端面１６ｂに形成されているので、仮にパターン層を形成したガラス基板に風冷強化処理や浸漬式の化学強化処理などを行うことで端面に二次強化層を形成した場合に比べると、ガラス基板１６全体が高温状態になることがないので、板面１６ａに形成したパターン層１７，１８に熱的または化学的なダメージが及ぶのを避けることができる。さらには、二次強化層２２は、局所吹付式の化学強化処理によって形成されているので、仮にガラス基板の端面にレーザ光を照射して軟化点まで加熱することで端面を局所的に溶融させて平滑層を形成することで強化を図った場合に比べると、処理温度が相対的に低いものとされるので、パターン層１７，１８に熱的なダメージが及び難くなっている。
　以上のようにガラス基板１６のうち板面１６ａに一次強化層２１が形成されるとともに端面１６ｂに二次強化層２２が形成され、しかもこれら一次強化層２１及び二次強化層２２が共に化学強化処理によって形成された圧縮層（イオン交換層）とされているから、ガラス基板１６の外周面が全域にわたってムラなく強化されており、もって極めて高い強度を備えたタッチパネル１２を得ることができる。従って、従来のようなカバーガラスを用いてタッチパネル１２の保護を図るようにした場合に比べると、低コスト化、軽量化、薄型化などを図ることができる。
　以上説明したように本実施形態のタッチパネル（位置入力装置）１２は、ガラス基板１６と、ガラス基板１６の板面１６ａに形成される一次強化層２１と、一次強化層２１に対して外側に積層する形で形成されるとともに入力位置を検出するためのパターン層１７，１８と、ガラス基板１６の端面１６ｂにイオン交換による化学強化処理を施すことで形成される二次強化層２２とを備える。
　このようにすれば、ガラス基板１６に形成されたパターン層１７，１８によって使用者の入力位置を適切に検出することができる。このパターン層１７，１８を有するガラス基板１６は、板面１６ａに一次強化層２１が形成されているのに加えて、端面１６ｂに二次強化層２２が形成されているから、十分に高い強度を得ることができる。特に二次強化層２２は、ガラス基板１６の端面１６ｂにイオン交換による化学強化処理を施すことで形成されているので、より高い強度を得ることができる。従って、従来のように、各強化層を有さないガラス基板からなる位置入力装置とは別途に強化ガラスを用いてその位置入力装置の保護を図る場合に比べると、部品点数を削減することができ、もって低コスト化、軽量化、薄型化などを図ることができる。
　しかも、上記した構成によれば、例えば、大型のガラス基板母材１６Ｍにおける板面に一次強化層２１とパターン層１７，１８とを順次に形成した後、大型のガラス基板母材１６Ｍを分割して個々のガラス基板１６を得るようにし、その後個々のガラス基板１６の端面１６ｂに二次強化層２２を形成する、といった製造方法を採ることが可能となる。このように、大型のガラス基板母材１６Ｍを分割する前の段階でパターン層１７，１８を形成することができるので、仮に個々のガラス基板１６にそれぞれ個別にパターン層を形成した場合に比べると、効率的な処理を行うことができて製造コストの低廉化が可能となる。さらには、先に一次強化層２１を形成してからパターン層１７，１８を形成することができるので、一次強化層２１を形成する上で作用し得る高温などがパターン層１７，１８に作用するのを回避することができ、もってパターン層１７，１８がダメージを受けるのを防ぐことができる。
　上記のように、大型のガラス基板母材１６Ｍに先に一次強化層２１を形成してからパターン層１７，１８を形成し、その後に分割して個々のガラス基板１６を得る、といった手順での製造を行うと、大型のガラス基板母材１６Ｍの分割に伴って個々のガラス基板１６の端面１６ｂには一次強化層２１が存しなくなる可能性があるものの、本実施形態ではガラス基板１６の端面１６ｂに二次強化層２２を形成するようにしているので、強度低下を抑制することができ、もって十分な強度を確保することができる。その上で、二次強化層２２を形成するにあたり、ガラス基板１６の端面１６ｂに対してイオン交換による化学強化処理を施すようにしているので、例えば風冷強化処理のようにガラス基板１６全体を加熱する必要がなく、またガラス基板１６を軟化点に達するまで加熱せずとも二次強化層２２を形成することが可能とされる。これにより、ガラス基板１６に形成されたパターン層１７，１８にダメージを与えることなく、二次強化層２２を形成することが可能とされる。また、仮にガラス基板１６の端面１６ｂにコーティング層を形成することで強化を図った場合に比べると、化学強化処理によって形成された二次強化層２２は、摩擦などによって欠損することがなく、高い強度を経時的に維持することができる。
　また、二次強化層２２は、ガラス基板１６の端面１６ｂの全周にわたって形成されている。このようにすれば、ガラス基板１６の強度を一層向上させることができる。
　また、一次強化層２１は、ガラス基板１６の表面に化学強化処理を施すことで形成される圧縮層とされる。このようにすれば、ガラス基板１６の表面に一次強化層２１として圧縮層を形成することで、ガラス基板１６の強度を十分に高いものとすることができる。
　また、圧縮層は、ガラス基板１６の表面にイオン交換による化学強化処理を施すことで形成されている。このようにすれば、ガラス基板１６の強度をさらに高いものとすることができる。
　しかも、本実施形態に係る液晶表示装置１０は、上記したタッチパネル１２と、タッチパネル１２に対して対向状に積層される液晶パネル（表示パネル）１１とを備える。液晶パネル１１に表示された画像に基づいて、タッチパネル１２に位置情報を入力することが可能となり、またタッチパネル１２により検出した入力位置に基づいて液晶パネル１１に所定の画像を表示させることが可能となる。
　上記した表示パネルは、一対の基板１１ａ，１１ｂ間に液晶を封入してなる液晶パネル１１とされており、液晶パネル１１に対して光を照射可能なバックライト装置（照明装置）１３を備える。このようにすれば、バックライト装置１３から照射される光によって液晶パネル１１に画像を表示させることができる。また、このような表示装置は液晶表示装置１０として、種々の用途、例えば携帯型情報端末、携帯電話、ノートパソコン、携帯型ゲーム機などの各種電子機器に適用できる。
　さらには、本実施形態に係るタッチパネル１２の製造方法は、複数のガラス基板１６を取り出すことが可能なガラス基板母材１６Ｍの表面に一次強化層２１を形成する一次強化工程と、ガラス基板母材１６Ｍの一次強化層２１に対して、入力位置を検出するためのパターン層１７，１８を外側に積層する形で形成するパターン形成工程と、ガラス基板母材１６Ｍを分割して複数のガラス基板１６を取り出す分割工程と、取り出されたガラス基板１６の端面１６ｂにイオン交換による化学強化処理を施すことで二次強化層２２を形成する二次強化工程とを備えている。
　このようにすれば、パターン形成工程では、複数のガラス基板１６を取り出すことが可能なガラス基板母材１６Ｍにパターン層１７，１８を形成するようにしているので、仮に分割工程を行った後に個々のガラス基板１６にそれぞれ個別にパターン層を形成した場合に比べると、効率的な処理を行うことができて製造コストの低廉化が可能となる。さらには、先に一次強化工程にてガラス基板母材１６Ｍに一次強化層２１を形成してから、パターン形成工程にてガラス基板母材１６Ｍにパターン層１７，１８を形成するようにしているので、一次強化層２１を形成する上で作用し得る高温などがパターン層１７，１８に作用するのを回避することができ、もってパターン層１７，１８がダメージを受けるのを防ぐことができる。
　そして、上記のようにガラス基板母材１６Ｍに先に一次強化層２１を形成してからパターン層１７，１８を形成し、その後に個々のガラス基板１６を分割する、といった手順での製造を行うと、分割工程に伴って個々のガラス基板１６の端面１６ｂには一次強化層２１が存しなくなる可能性があるものの、本実施形態では二次強化工程にてガラス基板１６の端面１６ｂに二次強化層２２を形成するようにしているので、強度低下を抑制することができ、もって十分に高い強度を確保することができる。その上で、二次強化工程では、ガラス基板１６の端面１６ｂにイオン交換による化学強化処理を施すことで二次強化層２２を形成するようにしているから、例えば風冷強化処理のようにガラス基板１６全体を加熱する必要がなく、またガラス基板１６を軟化点に達するまで加熱せずとも二次強化層２２を形成することが可能とされる。これにより、ガラス基板１６に形成されたパターン層１７，１８にダメージを与えることなく、二次強化層２２を形成することが可能とされる。また、仮にガラス基板１６の端面１６ｂにコーティング層を形成することで強化を図った場合に比べると、化学強化処理によって形成された二次強化層２２は、摩擦などによって欠損することがなく、高い強度を経時的に維持することができる。
　以上のようにパターン層１７，１８を形成したガラス基板１６の強度を十分に高いものとすることができるから、従来のように、各強化層を有さないガラス基板からなる位置入力装置とは別途に強化ガラスを用いてその位置入力装置の保護を図る場合に比べると、部品点数を削減することができ、もって低コスト化、軽量化、薄型化などを図ることができる。
　また、二次強化工程には、ガラス基板１６の端面１６ｂを加熱する加熱工程と、加熱されたガラス基板１６の端面１６ｂに化学強化処理液を付着させる化学強化処理工程とが含まれている。このようにすれば、加熱工程にてガラス基板１６の端面１６ｂを加熱した上で化学強化処理工程にてガラス基板１６の端面１６ｂに化学強化処理液を付着させることで、ガラス基板１６の端面１６ｂにおいて効率的にイオン交換を生じさせて化学強化を図ることができる。
　また、加熱工程では、ガラス基板１６の端面１６ｂに対してレーザ光を照射するようにしている。このようにすれば、ガラス基板１６のうち端面１６ｂを局所的に且つ効率的に加熱することができる。
　また、加熱工程では、ガラス基板１６の端面１６ｂの加熱温度を、ガラス基板１６の軟化点よりも低いものとしている。このようにすれば、仮に加熱温度をガラス基板１６の軟化点と同じまたはそれよりも高くした場合には、ガラス基板１６の板面１６ａに形成されたパターン層１７，１８にまで伝熱してパターン層１７，１８がダメージを受ける可能性があるが、本実施形態によれば、そのような問題を生じ難くすることができる。
　また、加熱工程では、ガラス基板１６の端面１６ｂを全周にわたって加熱しており、化学強化処理工程では、ガラス基板１６の端面１６ｂを全周にわたって化学強化処理するようにしている。このようにすれば、二次強化層２２をガラス基板１６の端面１６ｂの全周にわたって形成することができるから、ガラス基板１６の強度を一層向上させることができる。
　また、化学強化処理工程では、化学強化処理液をガラス基板１６の端面１６ｂに対して吹き付けるようにしている。このようにすれば、ガラス基板１６のうち端面１６ｂに対して局所的に且つ効率的に化学強化処理液を付着させることができる。
　また、化学強化処理工程では、化学強化処理液を霧状にしてガラス基板１６の端面１６ｂに対して吹き付けるようにしている。このようにすれば、化学強化処理液をガラス基板１６の端面１６ｂに対して均一な濃度でもって万遍なく付着させることができ、もって均一な厚さの二次強化層２２を形成することができる。
　また、化学強化処理工程では、化学強化処理液として、アルカリ金属イオンを含有する溶融塩を用いるようにしている。このようにすれば、化学強化処理液をガラス基板１６の端面１６ｂに付着させると、化学強化処理液をなす溶融塩に含有されるアルカリ金属イオンがガラス基板１６の表面に存するアルカリ金属イオンと交換されることで、ガラス基板１６の端面１６ｂに圧縮応力が残留した圧縮層からなる二次強化層２２が形成される。
　また、一次強化工程では、ガラス基板１６の表面に化学強化処理を施すことで、一次強化層２１として圧縮層を形成している。このようにすれば、一次強化工程にてガラス基板１６の表面に一次強化層２１として圧縮層を形成することで、ガラス基板１６の強度を十分に高いものとすることができる。
　また、一次強化工程では、ガラス基板１６の表面にイオン交換による化学強化処理を施すようにしている。このようにすれば、ガラス基板１６の強度をさらに高いものとすることができる。
　また、分割工程と二次強化工程との間に、ガラス基板１６の端部を加工して外形を整える端部加工工程を備える。このようにすれば、端部加工工程にてガラス基板１６の端部を加工して外形を整えた後に、二次強化工程にてガラス基板１６の端面１６ｂに二次強化層２２を形成することができる。
　＜実施形態２＞
　本発明の実施形態２を図１７によって説明する。この実施形態２では、上記した実施形態１にて示したベゼル１４を省略した液晶表示装置１１０を示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
　本実施形態に係る液晶表示装置１１０では、図１７に示すように、タッチパネル１１２を筐体１１５に対して直接取り付けることで、実施形態１のようなベゼル１４（図１を参照）を用いない、ベゼルレス構造となっている。詳しくは、タッチパネル１１２は、その外周端部の裏面側が筐体１１５の受け部１１５ａに対して直接載せられるとともに接着剤や両面テープなどの固着層ＦＬを介して固着されている。このようなベゼルレス構造では、タッチパネル１１２を構成するガラス基板１１６の外周端部が外部に露出することになる。そこで、本実施形態では、ガラス基板１１６の外周端部のうち、表側、つまり使用者による操作側のエッジ部分に面取り部ＣＰを形成している。この面取り部ＣＰは、タッチパネル１１２の製造工程のうち、端部加工工程において、ガラス基板１１６の端部のうち、四隅の角部を丸める加工を行うのに加えて、表側のエッジ部分に面取り加工を施すことで形成されている。このようにガラス基板１１６の外周端部における表側のエッジ部分に面取り部ＣＰを形成することで、外部に露出したガラス基板１１６の外周端部に使用者の手指が触れた場合における安全性を担保することができる。
　＜実施形態３＞
　本発明の実施形態３を図１８または図１９によって説明する。この実施形態３では、パターン層２１７，２１８及び絶縁層２１９，２２０の配置を変更したものを示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
　本実施形態に係るタッチパネル２１２では、図１８及び図１９に示すように、ガラス基板２１６の一次強化層２２１が形成された表裏両板面２１６ａのうち、表側（一方）の板面２１６ａに第１パターン層２１７及び第１絶縁層２１９が積層して形成されているのに対し、裏側（他方）の板面２１６ａに第２パターン層２１８及び第２絶縁層２２０が積層して形成されている。
　＜実施形態４＞
　本発明の実施形態４を図２０または図２１によって説明する。この実施形態４では、タッチパネル３１２として表面型静電容量方式のものを示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
　本実施形態に係るタッチパネル３１２では、図２０及び図２１に示すように、ガラス基板３１６の一次強化層３２１が形成された表裏両板面３１６ａのうち、表側（一方）の板面３１６ａにパターン層２５及び絶縁層２６が積層して形成されているのに加え、４つの電極部２７が形成されている。パターン層２５は、透明導電材料であるＩＴＯからなるとともに、ガラス基板３１６の板面３１６ａにおいて中央側の使用者による操作領域の全域にわたる面状のベタパターンとされており、平面に視て縦長の方形状をなしている。絶縁層２６は、パターン層２５の外側に積層する形で形成されている。電極部２７は、パターン層２５における平面に視た四隅の角位置にそれぞれ配されている。そして、パターン層２５に対してその面内において均一な電界を発生させておき、その状態で使用者の指がタッチパネル３１２の操作面に接触または接近すると、パターン層２５と指との間に容量が生じて静電容量値が変化するため、パターン層２５の四隅に配された各電極部２７には、上記指までの距離に比例した電流が流れる。これにより、タッチパネル３１２の操作面に対する使用者による二次元の入力位置を検出することができる。
　＜実施形態５＞
　本発明の実施形態５を図２２または図２３によって説明する。この実施形態５では、タッチパネル４１２として抵抗膜方式のものを示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
　本実施形態に係るタッチパネル４１２では、図２２及び図２３に示すように、ガラス基板４１６の一次強化層４２１が形成された表裏両板面４１６ａのうち、表側（一方）の板面４１６ａに、基板側パターン層２８が積層して形成されているのに加え、その基板側パターン層２８のさらに表側にフィルム側パターン層２９を備えたフィルム３０が対向状に配されている。基板側パターン層２８は、Ｘ軸方向に沿って延在するよう複数列が形成されている。これに対し、フィルム側パターン層２９は、Ｙ軸方向（Ｘ軸方向と直交（交差）する方向）に沿って延在するよう複数列が形成されている。従って、基板側パターン層２８及びフィルム側パターン層２９は、互いに直交（交差）するとともに平面に視てマトリクス状（格子状）をなしている。また、基板側パターン層２８及びフィルム側パターン層２９は、共に透明導電材料であるＩＴＯからなる。フィルム３０は、透明性に優れるとともに可撓性を有する合成樹脂製とされており、図示しないスペーサを介してガラス基板３１６の表側の板面３１６ａに対して所定の隙間を維持した状態で貼り付けられている。そして、複数列ずつの基板側パターン層２８及びフィルム側パターン層２９に電圧を印加した状態で、使用者の指またはタッチペンがタッチパネル４１２におけるフィルム３０を押圧すると、その圧力によってフィルム３０が撓むとともに操作位置に存するフィルム側パターン層２９が対向する基板側パターン層２８に接触することで、電流が流れる。これにより、タッチパネル４１２の操作面に対する使用者による二次元の入力位置を検出することができる。
　＜他の実施形態＞
　本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
　（１）上記した各実施形態では、二次強化工程においてガラス基板の端面を全周にわたって加熱した（加熱工程）上で化学強化処理液を付着させる（化学強化処理工程）ことで、ガラス基板の端面の全周にわたって二次強化層を形成した場合を示したが、例えば二次強化工程においてガラス基板の端面を部分的に加熱した上でその加熱部分に化学強化処理液を付着させることで、ガラス基板の端面における一部に二次強化層を形成したものも本発明に含まれる。なお、二次強化工程においてガラス基板の端面を全周にわたって加熱した上で部分的に化学強化処理液を付着させることで、部分的に二次強化層を形成することも可能である。
　（２）上記した各実施形態では、二次強化工程において局所吹付式の化学強化処理を施すことでガラス基板の端面に二次強化層を形成した場合を示したが、例えば二次強化工程において次述する局所浸漬式の化学強化処理を施すようにしても構わない。具体的には、ここで言う局所浸漬式の化学強化処理とは、二次強化工程においてガラス基板の端面をレーザ光などにより局所的に加熱した（加熱工程）後、化学強化処理液で満たした化学強化処理槽に対してガラス基板の端面のみを浸漬させる（化学強化処理工程）ことで、ガラス基板の端面のみを選択的に化学強化処理して二次強化層を形成する手法である。
　（３）上記した各実施形態では、二次強化工程に含まれる加熱工程においてレーザ光の照射によってガラス基板の端面を加熱するようにした場合を示したが、レーザ光以外の手段を用いてガラス基板の端面を加熱するようにしても構わない。
　（４）上記した各実施形態では、一次強化工程及び二次強化工程においてガラス基板（ガラス基板母材）の表面に存在するナトリウムイオンと、化学強化処理液である溶融塩中に存在するカリウムイオンとを交換させることで、イオン交換による化学強化処理を行うようにした場合を示したが、一次強化工程及び二次強化工程において例えばガラス基板の材料として表面にリチウムイオンが存在するものを用いるとともに、化学強化処理液としてナトリウムを含有する溶融塩を用いるようにし、ガラス基板のリチウムイオンと、化学強化処理液のナトリウムイオンとを交換させることで、イオン交換による化学強化処理を行うようにしても構わない。
　（５）上記した各実施形態では、分割工程においてガラス基板母材から９枚のガラス基板を取り出すようにしたものを示したが、ガラス基板母材から取り出すガラス基板の具体的な枚数は、８枚以下でも１０枚以上であってもよく、任意に変更することが可能である。
　（６）上記した各実施形態では、端部加工工程によりガラス基板の角部を丸めるようにした場合を示したが、端部加工工程を省略することも可能である。その場合、平面に視て角部が丸みを帯びない形状のガラス基板を得ることができる。
　（７）上記した各実施形態では、一次強化工程において化学強化法を用いることで、ガラス基板母材の表面に一次強化層である圧縮層（圧縮応力層）を形成した場合を示したが、それ以外にも、例えば風冷強化法（物理強化法）により一次強化層である圧縮層を形成するようにしても構わない。風冷強化法では、ガラス基板母材を７００度程度まで加熱した後、その表面に空気を吹き付けて表面を急激に且つ均一に冷却することで、表面に圧縮層を形成するようにしている。
　（８）上記した各実施形態では、パターン層に用いる透明導電材料としてＩＴＯを例示したが、透明導電材料としてＺｎＯ（Zinc Oxide：酸化亜鉛）を用いることも勿論可能である。
　（９）上記した実施形態１では、投影型静電容量方式のタッチパネルにおいて１枚のガラス基板に第１パターン層及び第２パターン層を形成した場合を示したが、２枚のガラス基板を貼り合わせて用いるようにし、一方のガラス基板における他方のガラス基板との対向面に第１パターン層を、他方のガラス基板における一方のガラス基板との対向面に第２パターン層をそれぞれ形成するようにしても構わない。
　（９）上記した各実施形態では、タッチパネルとして投影型静電容量方式、表面型静電容量方式、抵抗膜方式のものをそれぞれ例示したが、要はガラス基板の板面にパターン層が積層して形成されるものであればよく、例えば電磁誘導方式のタッチパネルにも本発明は適用可能である。
　（１０）上記した各実施形態では、タッチパネルに液晶パネルのみを一体化した液晶表示装置を示したが、タッチパネルに液晶パネル及びバックライト装置を共に一体化することも可能である。その場合、例えば予め液晶パネルに対してバックライト装置を一体化しておき、その液晶パネルをタッチパネルに一体化するようにして製造すればよい。
　（１１）上記した各実施形態では、液晶表示装置が備えるバックライト装置としてエッジライト型のものを例示したが、直下型のバックライト装置を用いるようにしたものも本発明に含まれる。
　（１２）上記した各実施形態では、表示画面が縦長なタイプの液晶表示装置を例示したが、表示画面が横長なタイプの液晶表示装置についても本発明に含まれる。また、表示画面が正方形とされる液晶表示装置も本発明に含まれる。
　（１３）上記した各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてＴＦＴを用いたが、ＴＦＴ以外のスイッチング素子（例えば薄膜ダイオード（ＴＦＤ））を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
　（１４）上記した各実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示パネル（ＰＤＰや有機ＥＬパネルなど）を用いた表示装置にも本発明は適用可能である。その場合、バックライト装置を省略することも可能である。
　１０，１１０…液晶表示装置（表示装置）、１１…液晶パネル（表示パネル）、１１ａ，１１ｂ…基板、１２，１１２，２１２，３１２，４１２…タッチパネル（位置入力装置）、１３…バックライト装置（照明装置）、１６，１１６，２１６，３１６，４１６…ガラス基板、１６ａ，２１６ａ，３１６ａ，４１６ａ…板面、１６ｂ…端面、１６Ｍ…ガラス基板母材、１７，２１７…第１パターン層（パターン層）、１８，２１８…第２パターン層（パターン層）、２１，２２１，３２１，４２１…一次強化層（圧縮層、イオン交換層）、２２…二次強化層（平滑層）、２５…パターン層、２８…基板側パターン層（パターン層）、２９…フィルム側パターン層（パターン層）

Claims (17)

  1. 　ガラス基板と、
    　前記ガラス基板の板面に形成される一次強化層と、
    　前記一次強化層に対して外側に積層する形で形成されるとともに入力位置を検出するためのパターン層と、
    　前記ガラス基板の端面にイオン交換による化学強化処理を施すことで形成される二次強化層とを備える位置入力装置。
  2. 　前記二次強化層は、前記ガラス基板の端面の全周にわたって形成されている請求項１記載の位置入力装置。
  3. 　前記一次強化層は、前記ガラス基板の表面に化学強化処理または風冷強化処理を施すことで形成される圧縮層とされる請求項１または請求項２記載の位置入力装置。
  4. 　前記圧縮層は、前記ガラス基板の表面にイオン交換による化学強化処理を施すことで形成されている請求項３記載の位置入力装置。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された位置入力装置と、
    　前記位置入力装置に対して対向状に積層される表示パネルとを備える表示装置。
  6. 　前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとされており、前記液晶パネルに対して光を照射可能な照明装置を備える請求項５記載の表示装置。
  7. 　複数のガラス基板を取り出すことが可能なガラス基板母材の表面に一次強化層を形成する一次強化工程と、
    　前記ガラス基板母材の前記一次強化層に対して、入力位置を検出するためのパターン層を外側に積層する形で形成するパターン形成工程と、
    　前記ガラス基板母材を分割して複数の前記ガラス基板を取り出す分割工程と、
    　取り出された前記ガラス基板の端面にイオン交換による化学強化処理を施すことで二次強化層を形成する二次強化工程とを備えている位置入力装置の製造方法。
  8. 　前記二次強化工程には、前記ガラス基板の端面を加熱する加熱工程と、加熱された前記ガラス基板の端面に化学強化処理液を付着させる化学強化処理工程とが含まれている請求項７記載の位置入力装置の製造方法。
  9. 　前記加熱工程では、前記ガラス基板の端面に対してレーザ光を照射するようにしている請求項８記載の位置入力装置の製造方法。
  10. 　前記加熱工程では、前記ガラス基板の端面の加熱温度を、前記ガラス基板の軟化点よりも低いものとしている請求項８または請求項９記載の位置入力装置の製造方法。
  11. 　前記加熱工程では、前記ガラス基板の端面を全周にわたって加熱しており、前記化学強化処理工程では、前記ガラス基板の端面を全周にわたって化学強化処理するようにしている請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の位置入力装置の製造方法。
  12. 　前記化学強化処理工程では、前記化学強化処理液を前記ガラス基板の端面に対して吹き付けるようにしている請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の位置入力装置の製造方法。
  13. 　前記化学強化処理工程では、前記化学強化処理液を霧状にして前記ガラス基板の端面に対して吹き付けるようにしている請求項１２記載の位置入力装置の製造方法。
  14. 　前記化学強化処理工程では、前記化学強化処理液として、アルカリ金属イオンを含有する溶融塩を用いるようにしている請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載の位置入力装置の製造方法。
  15. 　前記一次強化工程では、前記ガラス基板の表面に化学強化処理または風冷強化処理を施すことで、前記一次強化層として圧縮層を形成している請求項７から請求項１４のいずれか１項に記載の位置入力装置の製造方法。
  16. 　前記一次強化工程では、前記ガラス基板の表面にイオン交換による化学強化処理を施すようにしている請求項１５記載の位置入力装置の製造方法。
  17. 　前記分割工程と前記二次強化工程との間に、前記ガラス基板の端部を加工して外形を整える端部加工工程を備える請求項７から請求項１６のいずれか１項に記載の位置入力装置の製造方法。
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