(57)【要約】【課題】  複数の単位カバーガラス一体型タッチパネルが形成された大型ガラス基板から、断裁して得られるタッチパネルであって、落下に対する耐衝撃性や耐擦傷性に優れた特性を有するカバーガラス一体型タッチパネルの提供。【解決手段】  ガラス基板の一方の面に、表示領域３０と、その外周を被覆する額縁部２０と、前記表示領域と前記額縁部との全体を被覆するオーバーコート層６が形成され、さらに端面を含む全体が保護層７で覆われたカバーガラス一体型タッチパネルであって、前記表示領域は、複数のＸ軸方向検出用センサ１とＹ軸方向検出用センサ２と絶縁層３からなり、前記額縁部は、前記Ｘ軸方向検出用センサ及びＹ軸方向検出用センサから引き出された複数の引き出し配線５を被覆し、前記オーバーコート層は、前記表示領域と前記額縁部との上に平坦に形成され、前記保護層は樹脂からなり、少なくとも耐衝撃性と耐擦傷性を有することを特徴とする。【選択図】図１
2015138282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の一方の面に、表示領域と、その外周を被覆する額縁部と、前記表示領域と前記額縁部との全体を被覆するオーバーコート層が形成され、さらに端面を含む全体が保護層で覆われたカバーガラス一体型タッチパネルであって、
前記表示領域は、複数のＸ軸方向検出用センサとＹ軸方向検出用センサと絶縁層からなり、
前記額縁部は、前記Ｘ軸方向検出用センサ及びＹ軸方向検出用センサから引き出された複数の引き出し配線を被覆し、
前記オーバーコート層は、前記表示領域と前記額縁部との上に平坦に形成され、
前記保護層は樹脂からなり、少なくとも耐衝撃性と耐擦傷性を有することを特徴とするカバーガラス一体型タッチパネル。
【請求項２】
前記樹脂が、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載のカバーガラス一体型タッチパネル。
【請求項３】
ガラス基板の一方の面に、Ｙ軸方向検出用センサを形成する工程と、Ｘ軸方向検出用センサとの交叉近傍のＹ軸方向検出用センサ上に絶縁層を形成する工程と、Ｘ軸方向検出用センサを形成する工程と、それぞれの前記Ｘ軸方向検出用センサ及びＹ軸方向検出用センサから引き出し配線を形成する工程と、前記引き出し配線を被覆して額縁部を形成する工程と、前記表示領域と前記額縁部との上に平坦にオーバーコート層を形成する工程を経て複数の単位カバーガラス一体型タッチパネルを形成した後に、
前記単位カバーガラス一体型タッチパネル毎に断裁する工程と、
断裁した単位カバーガラス一体型タッチパネルの端面を含む全体に保護層を形成する工程とからなることを特徴としたカバーガラス一体型タッチパネルの製造方法。
【請求項４】
前記保護層の形成方法が、予め剥離基材に形成した保護層を転写して形成することを特徴とする請求項３に記載のカバーガラス一体型タッチパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示体に用いられる静電容量式タッチパネル、特にカバーガラス一体型タッチパネル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機や、携帯情報端末などの電子機器の操作部には静電容量式タッチパネルセンサ基板（以下、タッチパネルと記す）が採用されている。一般的には、タッチパネルは表示領域と額縁部とからなり、その最表面には前面板が備えられ、フィルムタイプとガラスタイプがある。フィルムタイプには、軽量・割れにくい、製造コストが安い、柔軟性があるので他の表示装置やカバーガラスと貼り合せる際に気泡を除去し易く貼り合せ易いというメリットがあるものの、フィルムの光透過率がガラスに比べて低いことや、フィルム上に形成された配線パターンの位置精度がガラスに比べて劣るので、引き出し配線を覆う額縁部が大きくなり、表示エリアが狭くなるという問題や、表面の平滑性の差により、ガラスタイプより見栄えが悪いという問題がある。高精細で低消費電力が要求されるスマートフォンやタブレットコンピュータ等の携帯端末等の小型品では、ガラスタイプが多く使用されている。（特許文献１参照）
【０００３】
図２に示すように、前記表示領域３０は透明導電材からなるセンサで構成され、Ｘ軸方向検出用センサ１とＹ軸方向検出用センサ２、さらには前記Ｘ軸方向検出用センサ１とＹ軸方向検出用センサ２が交叉近傍に絶縁層３が形成され、さらにその上に平坦化を付与するオーバーコ−ト層６と耐性を付与する保護層７が積層されている。
【０００４】
一方、前記額縁部２０は、前記Ｘ軸及びＹ軸方向センサから引き出された複数の引き出し配線５を被覆しており、前記表示領域３０と同様にその上に保護層７が積層され、外観や信頼性に大きく影響を及ぼす。
【０００５】
従来、携帯電話などで使用されている小型のタッチパネルは、一般的には図５に示すような大型ガラス基板５０上に複数の単位タッチパネル４０が形成され、その後、それぞれ切断されて一つのタッチパネルが作製されている。
【０００６】
前記大型ガラス基板は、ＳｉＯ２と、Ａｌ２Ｏ３と、Ｌｉ２ＯおよびＮａ２Ｏから選択される少なくとも１種類のアルカリ金属酸化物を含むアルミノシリケートガラスを強化処理したものが一般的に用いられる。ガラスの強化処理には、ガラス表面を軟化点付近まで加熱した後に急冷する物理強化（風冷強化）とガラス内部のアルカリイオンをより粒径の大きいアルカリイオンに交換する化学強化とがあるが、携帯電話に使用される１ｍｍ以下の薄板では表面と内部の温度差がつきにくいために物理強化は不適であり、化学強化が一般的に利用されている。
【０００７】
ガラスの化学強化は、ガラス転移点以下の溶融塩にガラスを浸漬することにより、ガラス内部のアルカリイオンをよりイオン半径の大きなアルカリイオンと交換することにより、イオン半径の違いで圧縮応力をガラス表面に発生させる方法である。ガラス表面に圧縮応力を発生させることにより、ガラス表面に発生したキズに引っ張り応力が集中することを防ぐためにガラスの強度が向上する。
【０００８】
しかしながら化学強化されたガラスは、切断の際に強度から切断しにくいこと、及び大きな圧縮応力に起因して不規則に割れてしまうために切断が困難であるという問題点がある。そのため、強化処理前の大型ガラス基板を小型のガラス基板に切断した後、強化処理
を行ない、焼成後、小型の強化ガラス基板を得るという方法が提案されている。（特許文献２）しかしながら、本方法では、切断後に化学強化を行うために生産性が低下する問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−６９３２１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４８９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、複数の単位カバーガラス一体型タッチパネルが形成された大型ガラス基板から、断裁して得られる前記単位タッチパネルであって、落下に対する耐衝撃性や耐擦傷性に優れた特性を有するカバーガラス一体型タッチパネルの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、ガラス基板の一方の面に、表示領域と、その外周を被覆する額縁部と、前記表示領域と前記額縁部との全体を被覆するオーバーコート層が形成され、さらに端面を含む全体が保護層で覆われたカバーガラス一体型タッチパネルであって、
前記表示領域は、複数のＸ軸方向検出用センサとＹ軸方向検出用センサと絶縁層からなり、
前記額縁部は、前記Ｘ軸方向検出用センサ及びＹ軸方向検出用センサから引き出された複数の引き出し配線を被覆し、
前記オーバーコート層は、前記表示領域と前記額縁部との上に平坦に形成され、
前記保護層は樹脂からなり、少なくとも耐衝撃性と耐擦傷性を有することを特徴とするカバーガラス一体型タッチパネルである。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記樹脂が、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載のカバーガラス一体型タッチパネルである。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、ガラス基板の一方の面に、Ｙ軸方向検出用センサを形成する工程と、Ｘ軸方向検出用センサとの交叉近傍のＹ軸方向検出用センサ上に絶縁層を形成する工程と、Ｘ軸方向検出用センサを形成する工程と、それぞれの前記Ｘ軸方向検出用センサ及びＹ軸方向検出用センサから引き出し配線を形成する工程と、前記引き出し配線を被覆して額縁部を形成する工程と、前記表示領域と前記額縁部との上に平坦にオーバーコート層を形成する工程を経て複数の単位カバーガラス一体型タッチパネルを形成した後に、
前記単位カバーガラス一体型タッチパネル毎に断裁する工程と、
断裁した単位カバーガラス一体型タッチパネルの端面を含む全体に保護層を形成する工程とからなることを特徴としたカバーガラス一体型タッチパネルの製造方法である。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、前記保護層の形成方法が、予め剥離基材に形成した保護層を転写して形成することを特徴とする請求項３に記載のカバーガラス一体型タッチパネルの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項1及び３によれば、大型ガラス基板の上に複数形成した単位カバーガラス一体型タッチパネルを断裁した後、その全体を樹脂からなる保護層で覆うことにより、
前記タッチパネルの表裏に加えて、特にガラス基板の断裁面を補強することができる。
その結果、耐衝撃性や耐擦傷性が向上し、落下などによる損傷を防ぐことができる。
【００１６】
また、請求項２によれば、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂の少なくとも一つを含む樹脂からなる保護層を形成することで、少なくとも耐衝撃性や耐擦傷性の向上が図れる。
【００１７】
また、請求項４によれば、前記保護層の形成方法として、予め剥離基材に形成した保護層を転写で行うことで生産性が向上し、安定した品質とコストダウンが図れる。
【００１８】
上記のように形成したカバーガラス一体型タッチパネルを備えることにより、外観形状と信頼性に優れた表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るカバーガラス一体型タッチパネルの断面模式図。
【図２】従来のタッチパネルの断面模式図。
【図３】タッチパネルの平面模式図。
【図４】図３の一部拡大図。
【図５】図３の多面付け模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を図に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
本発明のカバーガラス一体型タッチパネルは、図５に示すような大型ガラス基板５０に複数形成された単位タッチパネル（以下、タッチパネルと記す）４０を断裁し、その後、タッチパネル４０の全体を保護層７で被覆されてなることを特徴としている。
【００２２】
図１は本発明に係る静電容量式のカバーガラス一体型タッチパネルの断面模式図を示している。
【００２３】
具体的には、本発明のタッチパネル４０は、ガラス基板１０の一方の面に、表示領域３０と、その外周を被覆する額縁部２０と、前記表示領域３０と前記額縁部２０との全体を被覆するオーバーコート層６が形成され、さらに全体が保護層７で覆われている。より具体的には、前記表示領域３０は、複数のＸ軸方向検出用センサ１とＹ軸方向検出用センサ２と絶縁層３からなり、前記額縁部２０は前記Ｘ軸方向検出用センサ１及びＹ軸方向検出用センサ２から引き出された複数の引き出し配線５を被覆し、前記オーバーコート層６は、前記表示領域３０と前記額縁部２０との上に平坦に形成され、さらに全体が樹脂からなる前記保護層７で被覆されている。
【００２４】
本発明のタッチパネル４０は、上記で説明した保護層７によりタッチパネル４０全体が被覆されていることで、特に断裁面の耐衝撃性や耐擦傷性が向上し、落下などによる損傷を防ぐことができる。
【００２５】
図３は本発明のタッチパネルの一実施形態の平面図を示している。本発明のタッチパネルは、透明導電層からなるＸ軸方向検出用センサ１とＹ軸方向検出用センサ２、これらの交叉点近傍を絶縁する絶縁層３で構成される表示領域３０と、前記表示領域３０の外周を覆う隠蔽性を有した額縁部２０から構成される。
【００２６】
図４は、図３の前記表示領域３０のＡに示す、すなわちＸ軸方向検出用センサ１とＹ軸方向検出用センサ２とが交叉する近傍を拡大した平面図を示している。具体的には、Ｙ軸
方向検出用センサ２の配線の上に絶縁層３が形成され、Ｘ軸方向検出用センサ１の配線との短絡を防いでいる。なお、前記絶縁層３の形状はＹ軸方向検出用センサ２の配線を被覆できれば、特に限定するものではない。
【００２７】
また、前記額縁部２０は、隠蔽性のある遮光層４により形成され、前記Ｘ軸方向検出用センサ１及びＹ軸方向検出用センサ２と制御回路とを繋ぐ引き出し配線５を被覆する。これにより、引き出し配線５の視認を防ぎ、デザインの幅を拡げることができる。
【００２８】
本発明に用いられる大型ガラス基板５０としては、一般に、ガラス基板はフロート法、スリットダウンドロー法、フュージョンダウンドロー法、リドロー法などの方法により作製されるガラス基板が利用できる。イオン交換処理が可能なアルカリ金属酸化物を含むガラス基板が好ましい。例えば、ＳｉＯ２と、Ａｌ２Ｏ３と、Ｌｉ２ＯおよびＮａ２Ｏから選択される少なくとも１種類のアルカリ金属酸化物を含むアルミノシリケートガラス、もしくは、ソーダライムガラスなど、公知のガラス基板を用いることができる。中でも強度が重要であることからアルミノシリケートガラスがより好ましい。
【００２９】
また、上記ガラス基板の断裁方法としては、ブレーク法、レーザーカット法、水ジェット流法等にて行うことができる。また、耐エッチング膜が設けられた面を、エッチング溶液に浸漬する方法と組合せて切断することも可能である。この場合、例えばエッチング溶液としては、少なくともフッ酸を含むものであれば特に限定されないが、必要に応じて、塩酸等のその他の酸や、界面活性剤等の各種の添加剤が添加されていてもよい。
【００３０】
しかしながら、上記のようなアミノシリケートガラスを用いることにより、ガラス基板表面の強度は保てるが、断裁することにより、その断裁端部の強度低下が生じる。その対策として、例えば、断裁した後に化学強化処理を行ない、さらに焼成をする方法が行われている。しかしながら、上記のような複雑な工程を経ることで、生産性が低下するという問題がある。本発明にはこのような問題を解決するものである。
【００３１】
具体的には、以下に説明する保護層７で、前記表示領域３０、前記額縁層２０及びガラス基材１０の断裁面の全面を被覆することで、断裁による断裁端部の強度低下を防ぐことを特徴としている。
【００３２】
前記保護層７に用いられる樹脂は、透明性、密着性、さらには信頼性に優れるものであれば特に限定するものではないが、中でも、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂の少なくとも一つを含む樹脂が好ましい。これらの樹脂は、特に耐衝撃性や耐擦傷性に優れ、断裁されたガラス基板の端面の補強に有効である。また、生産性や品質の面から紫外線硬化型樹脂組成物からなるものが好ましい。なお、本発明に係る紫外線硬化型樹脂組成物とは、重合性の反応基を有する透明性樹脂、反応性希釈剤（モノマー）、光重合開始剤及び添加剤等を含有するものである。
【００３３】
前記保護層７の形成方法としては、樹脂組成物を直接塗布、乾燥、硬化して形成する直接法や転写方による間接法を用いることができる。
【００３４】
前記直接法としては、断裁した単位タッチパネル４０の全面に、例えば、樹脂組成物をスプレイで塗布したり、樹脂組成物に浸漬して塗布することができる。また、単位タッチパネル４０の表裏及び断裁面にそれぞれロールコートなどで塗布することもできる。
【００３５】
また、予め剥離性を有する基材に樹脂組成物を所定の膜厚で形成し、それを転写して保護層７を形成する間接法も用いることができる。この場合、樹脂組成物としては紫外線硬
化型樹脂組成物が好ましく、例えば、前記剥離性を有する基材に塗布、乾燥して転写層を仮形成し、その後、タッチパネルに転写した後に紫外線を照射して硬化を完了し、保護層を形成することができる。この方法は、別途転写層を形成するため工程を簡素化することができ、また、紫外線による硬化のため生産性が向上する点で好ましい。
【００３６】
このように本発明によれば、ガラス基板の断裁端部も樹脂からなる保護層で被覆されているため、従来に比べて、特に落下に対する耐衝撃性や耐擦傷性に優れたタッチパネルを提供することができる。なお、前記樹脂組成物を調整することで、耐衝撃性や耐擦傷性に加えて、反射防止、防汚、帯電防止などの機能を付与することもできる。
【００３７】
以下、本発明に係るタッチパネルセンサを構成する各種層について説明する。
【００３８】
前記Ｘ及びＹ軸方向検出用センサは透明導電層により形成することができる。透明導電層としては金属酸化物が好ましく、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛などを使用することができる。中でもＩＴＯが好ましい。これらの金属酸化物をガラス基板１に蒸着またはスパッタリング等により薄膜形成し、その後、フォトリソ法により前記センサを形成することができる。
【００３９】
また、前記絶縁層３としては、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ等の無機系膜や透明樹脂等の有機系材料を用いることができる。ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ等の無機系膜はＣＶＤやスパッタリング法等により形成するために、エネルギー消費量が増加したり、工程数が増加したりするなど、製造コストが高くなる問題があるため、有機材料系が好ましい。有機材料系としては、重合性基含有オリゴマー、モノマー、光重合開始剤、添加剤などを含有する紫外線硬化型樹脂組成物を用いることができる。
【００４０】
前記絶縁層３に有機材料系を用いた場合には、例えば、スクリーン印刷やグラビアオフセット印刷等の印刷法によりパターン形成することができるが、用いる印刷法としては特に限定するものではない。
【００４１】
また、前記遮光層４は額縁部２０に相当するものであり、表示領域３０の外周を覆うように形成される。また、額縁部２は引き出し配線５を隠蔽するために、隠蔽性のある材料で形成する必要がある。例えば、樹脂に黒色や他の着色顔料を単体で配合したり、あるいは着色顔料を混合して着色顔料組成物を調整して形成することができる。また、単層で形成することも多層で形成することもできる。
【００４２】
遮光性の評価としては、一般的に、光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ    Ｄｅｎｓｉｔｙ）で、ＯＤ値ともいわれる値で表す。測定は、ＪＩＳ−Ｋ−７６０５規格に準じてマクベス光学濃度計などを用いて行われ、垂直透過光束を試料に照射し、試料が無い状態との比をｌｏｇ（対数）で表すことによって得られる。光学濃度が高いほど透過率が低く、透過率１００％で光学濃度は０になる。額縁部のＯＤ値としては引き出し配線を隠し、ディスプレイからの光漏れを抑えるために４．０以上が好ましい。
【００４３】
前記遮光層４の形成方法としては、直接パターンを印刷する方法や、予め別の基材に形成したパターンを間接的に転写して形成する方法のいずれも可能であるが、生産性やコスト面で直接印刷法が望ましく、スクリーン印刷法がより望ましい。
【００４４】
また、前記引き出し配線５は、種々の金属材料を用いることができ、Ｍｏ（モリブデン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｐｄ（パラジウム）などが好ましく、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏの３層構造がより好ましい。例えば、スパッタリング法により、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ＝３５０Å／２０００Å／３５０Å程度の厚さで成膜し、ポジレジストによるフォトリソ工程を経た後、エッチング工程、レジスト剥離工程を行うことで引き出し配線を形成する方法が広く用いられている。
【００４５】
また、オーバーコート層６は、Ｘ軸方向検出用センサ、Ｙ軸方向掲出用センサ、それらの交叉点近傍の絶縁層３で構成される表示領域３０と、遮光層４、引き出し配線５で構成される額縁部２０とを平坦にするためのものである。したがって、それぞれの層及び部材よって形成される表面の凹凸形状に入り込み易い流動性、透明性、密着性などを有する材料からなることが好ましい。中でも、紫外線硬化性樹脂組成物は生産性や硬化膜の特性に優れることから好ましい。
【００４６】
なお、端子部領域など、必要に応じ、オーバーコート層もしくは保護層又は両者が設けられない領域があってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、液晶表示体用のタッチパネルとして、小型、大型用のいずれの表示装置にも利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１    Ｘ軸方向検出用センサ
２    Ｙ軸方向検出用センサ
Ａ    Ｘ軸及びＹ軸方向検出センサの交叉点近傍
３    絶縁層
４    遮光層
５    引き出し配線
６    オーバーコート層
７    保護層
１０  ガラス基板
２０  額縁部
３０  表示領域
４０  単位タッチパネル
５０  大型ガラス基板
【図１】
2015138282.tif 000003
【図２】
2015138282.tif 000004
【図３】
2015138282.tif 000005
【図４】
2015138282.tif 000006
【図５】
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