(57)【要約】【目的】  面抵抗体を熱分解型ＩＴＯインクにより形成することで、精度の高い座標入力パネルを製造する方法を目的とする。【構成】  ガラス基材上の面抵抗体膜と、前記面抵抗体膜上に前記面抵抗体膜を取り囲む様に形成された四角形の抵抗性周囲電極、及び前記抵抗性周囲電極の各４頂点から引き出し線が接続される座標入力パネルであって、前記面抵抗体膜が塗布熱分解法によるＩＴＯ膜で形成されることを特徴とする、座標入力パネルの製造方法。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基材上に設けられた面抵抗体膜と、前記面抵抗体膜を取り囲む様に形成された抵抗性周囲電極と、前記抵抗性周囲電極から電気的な引き出し線が接続されて構成されている座標入力パネルであって、前記面抵抗体膜が塗布熱分解法によるＩＴＯ膜で形成されていることを特徴とする座標入力パネルの製造方法。
【請求項２】
前記抵抗性周囲電極が、導電性インクを印刷・焼成して形成されることを特徴とする、特許請求項1に記載の座標入力パネルの製造方法。
【請求項３】
ガラス粉末をバインダーとした導電性インクにより、前記抵抗性周囲電極を印刷・焼成して形成されることを特徴とする、特許請求項1に記載された座標入力パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指または座標指示器によりタッチ位置を検出する座標入力パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
図1及び図２は静電容量結合方式の座標検出装置の例であり、座標入力パネル１は均一な面抵抗体２に取り囲む抵抗性周囲電極３が配設されており、４頂点に引き出し線５が、信号処理部６に接続されている。
従来の座標入力パネルは、ガラス基材４の表面に面抵抗体２として、スパッタ法によるＩＴＯ（インジウム酸化物）膜あるいは、ｃｖｄ法（化学的気相蒸着法）による酸化スズ膜等が約１kΩ／□で形成されている。さらに面抵抗体２の上には、抵抗性周囲電極３が、各頂点間の抵抗値が約１００Ωになるように形成されている。
上記座標入力パネルの座標検出手段として、座標指示器（入力ペン等）８から信号を発信し、静電容量結合を介して面抵抗体２が、座標指示器８から発信された信号を受信する方法、及び信号伝達の方向がこれと逆の面抵抗体２の各部を信号駆動し、座標指示器８で受信する座標検出装置、あるいは面抵抗体２全体を電圧振動させて、座標指示器８(指・導電性物等であり図示省略)が近接または接触した点の位置を検出する方法がある。
【特許文献１】特願２００５−２８９１６３号。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記座標入力パネルにおいて、入力ペンまたは指、導電物等が近接または接触した点の位置を正確に検出するためには、座標入力パネル上に生じる電位分布あるいは電流分布を均一にすることが必要となる。
そのために、面抵抗体２を均一に成膜すること、及び抵抗性周囲電極３の４頂点間の抵抗値が均一であることが必要である。同時に面抵抗体２のシート抵抗値１０００Ω／□に対し、抵抗性周囲電極４の抵抗値が２０〜２００Ωであることが必要である。
【０００４】
本発明に関わる座標入力パネルは、液晶等の表示装置上に搭載される使用方法が主流となっているが、近年液晶表示装置の面積の大型化により、座標入力装置の面積も大型化が不可欠となっている。
面抵抗体２の従来の成膜方法としては、スパッタ法やｃｖｄ法（化学的気相蒸着法）が用いられているが、これらの方法だと、シート抵抗値１０００Ω／□付近での膜厚の均一性をよくすることが困難であり、特に大面積でのシート抵抗値の均一性が悪い。
また後述する抵抗性周囲電極３を形成する際、加熱工程が不可欠であり、そのときに面抵抗体２のシート抵抗値が変化してしまい、シート抵抗値と抵抗性周囲電極の抵抗値との比がずれてしまうという問題があった。
【０００５】
抵抗性周囲電極３の形成方法としては、導電性インクが知られている。このインクでは、導電性材料として、カーボン粉・銀粉等が使用され、所望の抵抗値になるようにその混合比を適宜調整し使用される。これらのインクでは、スクリーン印刷等でパターン印刷された後、通常１５０℃〜８５０℃で加熱硬化される。
また別の方法では、スパッタ法、メッキ法等により金属抵抗膜を所望の形状及び抵抗値に形成される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ガラス基材上の面抵抗体膜と、前記面抵抗体膜上に前記面抵抗体膜を取り囲む様に形成された四角形の抵抗性周囲電極、及び前記抵抗性周囲電極の各４頂点から引き出し線が接続される座標入力パネルであって、前記面抵抗体膜が塗布熱分解法によるＩＴＯ膜で形成されていることを特徴とする座標入力パネルの製造方法を第1の要旨とし、抵抗性周囲電極が、導電性インクを印刷・焼成して形成されることを特徴とする座標入力パネルの製造方法を第２の要旨とし、さらにガラス粉末をバインダーとした導電性インクにより抵抗性周囲電極を印刷・焼成して形成されることを特徴とする座標入力パネルの製造方法を第3の要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
面抵抗体を熱分解型ＩＴＯインクにより形成することで、精度の高い座標入力パネルを製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明で用いられる塗布熱分解法によるｉｔｏ膜は、有機インジウム化合物を主体とし、導電性を付与するために有機スズ化合物が添加される。さらに印刷性を付与するために、溶媒に溶解し、粘性剤等を添加して得られる塗布液をガラス基材に塗布・焼成して得られる物である。有機インジウム化合物及び有機スズ化合物はともに公知の化合物が用いられ、例えばオクチル酸インジウム、アセチルアセトンインジウム等で、特に限定されることなく使用できる。またインク化するための溶媒・粘性剤も特に限定される物でなく、任意の物が使用できる。
【０００９】
ガラス基材への塗布方法としては例えば、ディップコート法、スピンコート法、スクリーン印刷法等がある。いずれの方法もスパッタ法等に比べ、装置が簡単であり、大面積への成膜が可能である。特に、曲面への塗布や、後工程の抵抗性周囲電極の形成方法と同じ工程が利用できるといった点で、スクリーン印刷法は有利である。
【００１０】
形成される面抵抗体２のシート抵抗値は、有機インジウム化合物と有機スズ化合物の比、及び印刷膜厚・焼成温度・時間といった条件により定まり、所望の抵抗値を得るための条件は適宜選択されればよい。使用されるガラス基材も特にその材質を限定される物でなく、ソーダガラス、・無アルカリガラス、耐熱性硝子等任意の物が使用できるが、塗布熱分解法によるｉｔｏ膜の形成温度が通常３００℃〜６００℃の範囲で形成されることから、耐熱温度が６００℃以下のソーダガラスも十分使用できる。
【００１１】
抵抗性周囲電極は、前述のごとく導電性インクをスクリーン印刷法により、形成するのが好ましい。導電性インクには、樹脂をバインダーとし、１２０〜２００℃で加熱硬化する物が使われるが、より好ましくはガラス粉をバインダーとする導電性インクを用いることがよい。このインクでは、導電性材料として、銀粉や銀―パラジウム粉が使用されるが、印刷後の加熱硬化方法として、ガラス粉の軟化温度以上の温度が必要であり、通常４５０℃〜６００℃で焼成される。
【００１２】
樹脂をバインダーとする導電性インクでは、加熱硬化温度が１２０〜２００℃であるため、工程が簡易であるという長所があるが、反面バインダーが樹脂であるため、密着性、及び強度の点で、ガラス粉をバインダーとする導電性インクに比べ劣っており、ガラス粉をバインダーとする導電性インクを用いるのが好ましい。またガラス粉をバインダーとする導電性インクは、加熱硬化温度が熱分解型ＩＴＯインクとほぼ同じ温度で行えるため、工程の設備を共用できる利点もある。
【実施例１】
【００１３】
以下実施例により、図３、図４、図５を用いて本発明を詳細に説明する。
ソーダガラス(厚さ３ミリメートルを略４３０×３３０ミリメートル切断したガラス基材４を用意した。表面を洗浄後、住友金属鉱山(株)製熱分解型ｉｔｏインクｄｘ４００をスクリーン印刷により、ガラス表面全面に印刷塗布し、室温にて約５分放置後、１８０℃にて１５分乾燥を行った。その後、５２０℃にて１２分焼成を行い、面抵抗体２を形成した。得られた面抵抗体２のシート抵抗値及び分布をガラス表面で４８カ所測定した結果、９６５Ω／□±１２％であった。
【００１４】
その後、面抵抗体２の上に(株)アサヒ化学研究所製銀ペーストｌｓ−５０４（樹脂バインダー）にカーボンを混合したペーストを用いて、スクリーン印刷により周囲電極３を印刷し、１８０℃にて３０分加熱硬化した。その際、周囲電極３の４頂点間抵抗値が約１００Ωになるように、パターン幅・長さが設計されたパターンを用いた。かかるタイプの銀導電性インクでは強度が弱く直接ハンダ付けが困難なので、４頂点３−Ａ、３−Ｂ、３−Ｃ、３−Ｄにハンダ付けができるようにするため、４頂点のみにハンダ付け可能な銅ペースト（(株)アサヒ化学研究所製銅ペーストＡＣＰ−０５１）を用いハンダ付け端子３−Ｅを形成した。
【００１５】
周囲電極３を形成後、再度面抵抗体２のシート抵抗値及び分布をガラス表面で４８カ所測定した結果、９７５Ω／□±１２％であり、面抵抗体２のシート抵抗値に変化は見られなかった。さらに得られた座標入力パネルに引き出し線をハンダ付けし、信号処理部に接続し、入力ペンにより座標検出を行った結果、精度が３％以内に納まり良好な性能を得られた。
【実施例２】
【００１６】
図４を参照して説明する。実施例１と同様に面抵抗体２を形成したガラス基材４に、ガラスバインダータイプの銀導電性インク（ヘレウス(株)製厚膜ペーストＣ４４６０）を用い、スクリーン印刷により周囲電極３を印刷し、５２０℃にて３０分加熱硬化した。その際、周囲電極３の４頂点間抵抗値が約１００Ωになるように、パターン幅・長さが設計されたパターンを用いた。
【００１７】
周囲電極３を形成後、再度面抵抗体２のシート抵抗値及び分布をガラス表面で４８カ所測定した結果、９７０Ω／□±１２％であり、面抵抗体２のシート抵抗値に変化は見られなかった。さらに得られた座標入力パネルに引き出し線を形成された周囲電極３の４頂点に直接ハンダ付けし、信号処理部に接続し、入力ペンにより座標検出を行った結果、精度が３％以内に納まり良好な性能を得られた。
【００１８】
図５は、ガラス基材4として２０００Ｒの曲面を有するガラスを用い、凸面側に実施例１と同様に面抵抗体２を形成した。得られた面抵抗体２を形成のシート抵抗値及び分布は１１００Ω/□±１５％であった。抵抗性周囲電極３は銀−パラジウム混合導電性インク（ヘレウス(株)製厚膜ペーストＣ４０２６）を用いた以外は実施例2と同様に形成した。
【００１９】
周囲電極３を形成後、再度面抵抗体２のシート抵抗値及び分布をガラス表面で４８カ所測定した結果、１１５０Ω／□±１２％であり、面抵抗体２のシート抵抗値に変化は見られなかった。さらに得られた座標入力パネルに引き出し線を形成された周囲電極３の４頂点に直接ハンダ付けし、信号処理部に接続し、入力ペンにより座標検出を行った結果、精度が３％以内に納まり良好な性能を得られた。
（比較例１）
【００２０】
面抵抗体２として、スパッタ法によるＩＴＯ膜を用いた以外は実施例１と同様になした。面抵抗体２のシート抵抗値及び分布は、膜付け時は、９８０Ω／□±２０％であった。さらに周囲電極３を形成した後、測定した結果、１９５０Ω／□±２５％に変化していた。
【００２１】
実施例１と同様に座標検出を行った結果、座標入力精度は８％と悪かった。
（比較例２）
【００２２】
面抵抗体２として、スパッタ法によるＩＴＯ膜を用いた以外は実施例２と同様になした。面抵抗体２のシート抵抗値及び分布は、膜付け時は、９８０Ω／□±２０％であった。さらに周囲電極３を形成した後、測定した結果、２９００Ω／□±３５％に変化していた。
【００２３】
実施例１と同様に座標検出を行った結果、座標入力精度は２０％となり、実用に値しないものであった。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】静電容量結合方式の座標検出装置の説明図
【図２】本発明の座標入力パネルの平面模式図
【図３】実施例1及び比較例1の座標入力パネルの断面模式図
【図４】実施例２及び比較例２の座標入力パネルの断面模式図
【図５】実施例３の座標入力パネルの断面模式図
【符号の説明】
【００２５】
１    座標入力パネル
２    面抵抗体
３    抵抗性周囲電極
４    ガラス基材
５    引き出し線
６    信号処理部
７    信号処理部
８    座標指示器（入力ペン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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