(57)【要約】      （修正有）【課題】高品質な金属層を形成可能な片面に金属層を備える片面製膜材から両面製膜材を製造する技術を提供し、位置精度の高いタッチパネルセンサーを得る。【解決手段】フィルム基材３の一方の主面上に金属層２と金属黒化層１とをこの順に有する第一の片面製膜材１１と、フィルム基材の一方の主面上に金属黒化層と金属層とをこの順に有する第二の片面製膜材１２を、粘着剤４もしくは接着剤を介してフィルム基材３同士を貼り合わせて両面製膜材１３を準備する工程と、両面露光によるフォトリソ工法により、両面製膜材１３の金属層２，１を同時にエッチングして金属配線パターン５，６を一括形成する工程と、粘着剤４もしくは接着剤を介して、金属黒化層側にカバーガラス７を貼り合わせ、金属層側にフィルム基材８を貼り合わせる工程とを有することを特徴とするタッチパネルセンサー２１の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム基材の一方の主面上に金属層と金属黒化層とをこの順に有する第一の片面製膜材と、フィルム基材の一方の主面上に金属黒化層と金属層とをこの順に有する第二の片面製膜材を、
粘着剤もしくは接着剤を介してフィルム基材同士を貼り合わせて両面製膜材を準備する工程と、
両面露光によるフォトリソ工法により、両面製膜材の金属層を同時にエッチングして金属配線パターンを一括形成する工程と、
粘着剤もしくは接着剤を介して、金属黒化層側にカバーガラスを貼り合わせ、金属層側にフィルム基材を貼り合わせる工程と、を有することを特徴とするタッチパネルセンサーの製造方法。
【請求項２】
フィルム基材の一方の主面上に金属層と金属黒化層とをこの順に有する片面製膜材と、表面に黒化層を有する金属層と、を粘着剤もしくは接着剤を介して貼り合わせて両面製膜材を準備する工程と、
両面露光によるフォトリソ工法により、両面製膜材の金属層を同時にエッチングして金属配線パターンを一括形成する工程と、
粘着剤もしくは接着剤を介して、金属黒化層側にカバーガラスを貼り合わせ、金属層側にフィルム基材を貼り合わせる工程と、を有することを特徴とするタッチパネルセンサーの製造方法。
【請求項３】
前記金属層が、銅であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタッチパネルセンサーの製造方法。
【請求項４】
前記粘着剤がＯＣＡシートであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載タッチパネルセンサーの製造方法。
【請求項５】
前記粘着剤又は接着剤の屈折率が、１．０から２．０の範囲にあることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のタッチパネルセンサーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量型タッチパネルセンサーに係り、特には金属配線パターンをフィルム基材の表裏に一括同時形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機や、携帯情報端末、カーナビゲーションシステムを始め、様々な電子機器の操作部にタッチパネル型入力装置（以下、タッチパネルセンサーと記す。）が採用されている。タッチパネルセンサーは、液晶表示装置、有機ＥＬ装置等の表示用パネルの表示面上に、指先やペン先の接触位置を検出する入力装置として貼り合わせて使用されるものである。タッチパネルセンサーには、その構造及び検出方式の違いにより、抵抗膜型や静電容量型等の様々なタイプがある。
【０００３】
静電容量方式タッチパネルセンサーには表面型と投影型の２つがある。両方式とも指先と導電膜との間での静電容量の変化を捉えて位置を検出する。指がセンサー表面に近づくだけで静電結合が起きるため、接触前でのカーソル表示のようなことが可能となる。押さえつけるものは指や指と同等の静電的な導電性のものである必要があるが、静電容量の変化に応じて流れる交流電流は、接触する媒体のインピーダンスにはよらない。
【０００４】
特に、投影型の静電容量方式は指先の多点検出が可能である。一般に投影型は、電極層と制御ＩＣを搭載する支持基板を保護用の絶縁性樹脂で被覆した構成である。電極層は、図４に示すようにガラスやプラスチックなどの透明な支持基板上に、導電性電極材料（銅等の金属材料あるいはＩＴＯ等の透明電極）を用いてＸ方向電極６とＹ方向電極５とがマトリックス状に配設されている。Ｘ方向電極とＹ方向電極が透明基板の同じ側に形成される場合は、交点ではショートしないように絶縁を保って敷設されている（特許文献１、２）。
【０００５】
配線パターンとしては、抵抗は低いほうが好ましいが、金属は遮光性なので十分に細く形成して開口率を高くする必要がある。透明電極は、遮光性はないが抵抗が高いという問題があるので、開口率がある程度確保できるのであれば金属細線が使用される場合が多い。
金属細線は、ＰＥＴなど透明なフィルム基材上に金属層を固着した金属フィルムに、定法のフォトリソ−エッチング工法を適用して形成している。
【０００６】
タッチパネルセンサーは、金属細線８の両端に同じ位相で同じ電圧の交流を加えた場合に、配線パターン上に指や手のような静電的且つ導電性の媒体を近接させると、接地されているとみなされる媒体と金属細線間（これも接地されているので）に容量結合が生じて過剰な交流電流が金属細線に流れる現象を利用した電子デバイスである。
【０００７】
したがって、配線パターンに指が直接触れる必要がなく誘電体を介して接触、近接しても構わない。手がセンサー部の配線パターンに触れると金属細線が汚れるので、通常配線パターン５，６は防汚性のある透明樹脂類で被覆されて使われるのが通常である。また、Ｘ方向とＹ方向の配線パターンは必ずしも同一平面上に存在する必要はなく、絶縁性樹脂など間に挟んで配置されていても構わない。ただし、接触媒体（例えば、指）までの実質的な距離が変わってくるので感度が絶縁性樹脂の上にあるか下にあるかで変わる可能性はある。
【０００８】
原理的には、電極材料を基材上に適当に置くだけで、どの電極材料のどの辺に近接した
かが検出可能であるが、位置センサーとしての精度を保つために直線状電極を、図:４に示すようにＸＹのマトリックス状に配置して、どの電極上のどこ辺りにではなく、どのＸ方向電極とどのＹ方向電極であるかを検出して交点から位置を算出している。当然、Ｘ方向の電極とＹ方向の電極は絶縁されている必要がある。また、電極は必ずしも直線状である必要はない。遮光性の金属を使用するのであれば、透過率が許す範囲で見えない細線をできるだけびっしりと配置する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−８６１２２号公報
【特許文献２】特開２００８−２１０８５０号公報
【特許文献３】特許第４６１０４１６号
【特許文献４】特表平９−５１１０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したように、Ｘ方向とＹ方向の金属配線パターンは、同一面上に敷設される必要がないので、工法的にはストライプ状の金属細線を別々のフィルム基材上（ＸパターンフィルムとＹパターンフィルム）に形成してから、２枚のシートをＯＣＡ（Opticalclear adhesive）など接着性の材料を用いて貼合する工法が採用されている。
しかしながら、金属配線が高精細になると貼り合わせ時に、上下パターン間の位置ずれによるムラが発生するという問題がある。
【００１１】
この問題は、両面に金属層を有するフィルム基材（両面製膜材）を用いて、表裏同時に金属配線パターンを一括形成すれば回避できるが、フィルム基材の両面にスパッター法、蒸着法を用いて金属層を形成するのは装置上での技術的難度が高く、且つ金属層の品質が低いという問題がある。
そこで、本発明は、高品質な金属層を形成可能な片面に金属層を備える片面製膜材から両面製膜材を製造する技術の提供と、配線パターンの位置精度の高いタッチパネルセンサーを得ること課題とした。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を達成するための請求項１に記載の発明は、フィルム基材の一方の主面上に金属層と金属黒化層とをこの順に有する第一の片面製膜材と、フィルム基材の一方の主面上に金属黒化層と金属層とをこの順に有する第二の片面製膜材を、
粘着剤もしくは接着剤を介してフィルム基材同士を貼り合わせて両面製膜材を準備する工程と、
両面露光によるフォトリソ工法により、両面製膜材の金属層を同時にエッチングして金属配線パターンを一括形成する工程と、
粘着剤もしくは接着剤を介して、金属黒化層側にカバーガラスを貼り合わせ、金属層側にフィルム基材を貼り合わせる工程と、を有することを特徴とするタッチパネルセンサーの製造方法としたものである。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、フィルム基材の一方の主面上に金属層と金属黒化層とをこの順に有する片面製膜材と、表面に黒化層を有する金属層と、を粘着剤もしくは接着剤を介して貼り合わせて両面製膜材を準備する工程と、
両面露光によるフォトリソ工法により、両面製膜材の金属層を同時にエッチングして金属配線パターンを一括形成する工程と、
粘着剤もしくは接着剤を介して、金属黒化層側にカバーガラスを貼り合わせ、金属層側にフィルム基材を貼り合わせる工程と、を有することを特徴とするタッチパネルセンサーの
製造方法としたものである。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、前記金属層が、銅であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタッチパネルセンサーの製造方法としたものである。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、前記粘着剤がＯＣＡシートであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載タッチパネルセンサーの製造方法としたものである。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、前記粘着剤又は接着剤の屈折率が、１．０から２．０の範囲にあることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のタッチパネルセンサーの製造方法としたものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１または請求項２に記載の発明によれば、フィルム基材の両面に金属層を形成しないため、両面に金属層を形成する場合に比べて、出発基材の製造が容易となり金属層に皴が生じるなど等金属層の品質低下が回避できる。しかし、両面製膜材と実質的に同等の金属フィルム基材が得られるため、両面一括工法の適用が可能となり、表裏の金属配線パターンの間に貼り合わせて時の位置ずれ等が発生せず高品質のタッチパネルセンサーが得られる。
【００１８】
特に、請求項２に記載の発明によれば、フィルム基材の数が減るので軽くて薄いタッチパネルセンサーが提供できる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、金属配線パターンの抵抗が低くなり高感度のタッチパネルセンサーが得られる。
【００２０】
請求項４と請求項５の発明によれば、ＯＣＡ（Optical clear adhesive）や接着剤選択の幅が広がり屈折率の制御可能性が高まり、タッチパネルセンサーの光学特性の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）〜（ｄ）本発明になるタッチパネルセンサーの製造工程を模式的に示す断面視の工程図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）本発明になるタッチパネルセンサーの別の製造工程を模式的に示す断面視の工程図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）タッチパネルセンサーの従来工法を説明する断面視の工程図である。
【図４】フィルム上に金属細線をマトリックス状に配置したタッチパネルセンサーの上面視の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明になるタッチパネルセンサーの実施態様を従来工法と比較しながら図面を用いて説明する。
【００２３】
図３、図４に示すタッチパネルセンサー２１の製造は、フィルム基材３の一方の主面に所定の厚みの金属層２を設けた金属フィルム１１が一連の加工の出発基材となる。フィルム３はＰＥＴが好ましく、例えば東レ製のＸＵ４２などが使用できる。フィルム３の厚みは１０〜１８８μｍの範囲であるが、厚ければ値段が高く重い、またセンサー感度も低下するので許される範囲で薄く設定するのが好ましい。
【００２４】
金属層２は、一般にはＰＥＴフィルム３に接着層（図示せず）を介して貼り付けられる金属箔である。金属箔２としては、アルミ箔、銅箔が使用できるが抵抗が低いのが好ましく銅箔が使用される。銅箔としては、例えば三井金属工業製のＴＱ−Ｍ２−ＶＬＰが使用可能である。銅箔の厚みは、概ね１〜１８μｍの範囲で、目的とする線幅、抵抗値に応じて決められる。金属層は、フィルム上にスパッターあるいは蒸着して形成することも可能であるが、両面に低抵抗で高品質な金属層を形成するのは技術的ハードルが高いという問題がある。一般には電解銅箔を使用する。
【００２５】
接着層（図示せず）としては、アクリルポリマーあるいはウレタンポリマーをイソシアネートあるいはエポキシ等の架橋材で３次元架橋させるものが使用できる。一例としては、熱硬化型では、アクリル／イソシアネート系（１３９２−Ｙ１２，日立化成製）、ウレタン／イソシアネート系（ＨＤ−１０１３、ロックペイント製）、エステル−ウレタン／イソシアネート系（ＡＤ−７６Ｐ１、東洋モートン製）等が例示できる。紫外線（ＵＶ）硬化型接着剤も使用できる。
【００２６】
厚みが１００μｍの前記ＰＥＴフィルム（東レ製、ＸＵ４２）に熱硬化性接着剤をバーコーティグしてから、１２μｍの厚みの銅箔ＴＱ−Ｍ２−ＶＬＰをラミネーターを使って貼り合せた。８０℃のオーブンで１分間乾燥してから、６０℃で４８時間エージングして、硬化促進を行うと長尺の銅箔付き金属フィルム（片面製膜材１１，１２）が得られる。これが加工上の出発基材となる。
紫外線（ＵＶ）硬化性接着剤を使う場合は、高圧水銀ランプを使用して５００ｍＪ／ｃｍ２で紫外線照射を行えばよい。
【００２７】
次に、銅箔表面からの金属光沢を低減して、反射を防止するための黒化処理を施して金属黒化層１を形成する（図３（ａ））。あるいは表面が予め黒化処理された電解銅箔をＰＥＴフィルムに貼り合わせてもよい。黒化処理は、金属表面を凹凸にして樹脂との密着性を向上させたり反射防止用の黒い皮膜を形成するもので、めっき浴のピロリン酸銅液のめっき条件を変えたりして形成する。金属以外では黒色顔料の電着塗装などで黒化膜１を形成してもよい。
【００２８】
従来技術は、前記で得られる片面製膜材１１，１２に定法のフォトリソ法を適用して銅箔２と金属黒化層１をエッチングし、ストライプ状の金属配線パターンを形成する。具体的には、銅箔の上に感光性のドライフィルムを貼り合わせてからマスク露光を行い、その後、アルカリ溶液を用いて現像し、残存レジストをストライプ状に除去して下層の銅箔を露出させる。
【００２９】
銅箔２（金属黒化層１を含む）のエッチングは、所定温度に保った塩化第二鉄溶液（ＦｅＣｌ３）で満たされた恒温漕の中に、現像後の銅箔付きフィルムを所定時間浸漬し同時に超音波を印加して、銅を完全に溶出させる。浸漬時間は、鉄液の温度が４０，５０，６０℃の場合、それぞれ１２，７，５分程度である。本実施例の銅箔の厚みは１２μｍであるが、一般には目標とする銅細線の線幅によるが、１〜１８μｍの範囲である。最適な塩化第二鉄の液温は、４０〜６０℃の範囲で調べたが概ね５０℃程度であった。温度をあげてエッチングすると，ＰＥＴが黄色に帯色することがあるので注意が必要である。
【００３０】
前記工程でＸセンサーフィルム５が得られるが、まったく同じ工程で銅ストライプの向きが異なるＹセンサーフィルム６を形成する。ＸセンサーとＹセンサーの銅ストライプパターンが直交するようにＯＣＡ（Opticalclear adhesive）または接着フィルム４を介して積層する（図３（ｂ）、（ｃ））。積層は、黒化層が同一方向を向くように背腹を接着する。この方が、黒化層１が同一方向を向くので低反射である。黒化処理を銅箔の表裏に
行うとより低反射のタッチパネルが得られる。最後に、配線パターン５表面をＯＣＡ４で被覆してから、カバーガラス７で覆うと所望のタッチパネルセンサー２１が得られる。
【００３１】
片面製膜材１１を使う場合は、配線パターン形成後に２枚のセンサーフィルムを重ねてＯＣＡ４などで接着する必要があり、パターンが精細になるほど位置ずれが目立ってくるという問題がある。ＯＣＡ４は、フィルムなどの基材を使わない両面接着性テープである。もちろん基材を伴う普通のテープを使い、剥離して接着層を露出させてから使っても構わないが手間がかかる。
【００３２】
尚、図１〜図３では、ＸセンサーとＹセンサーの配線パターン５，６は同じ方向を向いているように見えるが、上下２層であることを明示するためで、実際は図４に示すようにマトリックス状に配置されている。
【００３３】
上記従来工法に対し、本発明は、図１に示すように２枚の片面製膜材１１，１２から両面に銅箔を備える両面製膜材１３を製造することから出発する。この方が、銅層２の品質が高品質で、両面露光と両面エッチングの一括加工法が採用できて生産性が向上し、配線パターン５，６の位置ずれが少ないという利点がある。
【００３４】
先ず、片面製膜材１１，１２を２枚の基材フィルム３、３‘が内側になるように、ＯＣＡ４を用いて接着する。黒化層１は一方は表面に露出し、他方は内側に入るように積層するのは従来工法と同じである。次に、前記両面製膜材１３の表裏に感光性ドライフィルムをラミネート接着し、フォトリソ工程に投入する。
【００３５】
両面一括露光装置に両面製膜材１３を通して表裏のドライフィルムを露光する。次いで、現像装置、エッチング装置を通せば一括で表裏にストライプ状の配線パターン５，６を形成できる。さらにＯＣＡ４を介して、表裏にカバーガラス７と保護用ＰＥＴフィルム８を接着する。このようにして所望のタッチパネルセンサー２１を製造することができる。この工法では、既存設備と一般的なフィルム貼合設備を使用して容易に両面に金属層を備えたフィルム基材の製造ができる。当該フィルムを使えば両面露光装置でドライフィルムまたは液体レジストを露光でき、配線パターンの形成ができる。
【００３６】
銅箔の厚みとＰＥＴフィルムの厚みは先述した範囲であるが、ＯＣＡ４もしくは接着層の厚みは配線パターンの有無にもよるが、一般に３〜１７５μｍの範囲が望ましい。
また、積層構造になると接合界面からの多重反射が問題になるが、反射率を低減するためにはカバーガラス７、ＯＣＡ４、フィルム基材３、８の屈折率を調整する必要がある。カバーガラス７と空気の屈折率については調整の余地が少ないが、内層になるＰＥＴ、ＯＣＡについては、それらが配置される部位と波数分散を考慮して、それぞれ１．３〜１．６、１．０〜２．０の範囲で望ましい値に設定する。
【００３７】
前記工法の変形例を図２に示した。
図１を見ると、内層のＰＥＴフィルムは必要なく無くても構わない。そこで下側（第二）の片面製膜材１２には支持材であるＰＥＴフィルム３を用いずに、第一の片面製膜材１１のＰＥＴフィルム３の裏面にＯＣＡ４を介して黒化層を備える銅箔自体１３を直接貼り合わせたものである。このようにしても両面製膜材１４を得ることができて、フォトリソ工程に投入することができる。接着性のあるＯＣＡ４が直接褐色の銅エッチング液に触れるので黄変する可能性があるので、ＯＣＡ４は十分に硬化させておく必要がある。ＯＣＡ４のガラス温度は、エッチング液温に比べて十分に高く、少なくとも２０℃以上高いのが好ましい。
【符号の説明】
【００３８】
１、（金属）黒化層
２、金属層（金属箔）
３、３‘、フィルム基材
４、粘着材（ＯＣＡ）
５、配線パターン（Ｘセンサー）
６、配線パターン（Ｙセンサー）
７、カバーガラス
８、保護用フィルム基材
１１、１２、片面製膜材
１３，２０、両面製膜材
１４、黒化層付銅箔
２１、タッチパネルセンサー
【図１】
2015125563.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2015125563.tif 000006