(57)【要約】【課題】物理的および化学的強度、意匠性及びフレキシブル性に優れた表面を有する樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法の提供を目的とする。【解決手段】担持基材の一方の面に、前記担持基材との剥離性を有する第一の透明樹脂層２、表示領域とを区画する為に形成された額縁領域２０、第二の透明樹脂層８、静電容量方式のタッチパネルセンサ層とが順次積層され、その後剥離されてなることを特徴とする樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
担持基材の一方の面に、
前記担持基材との剥離性を有する第一の透明樹脂層を形成する工程と、
前記第一の透明樹脂層の上に表示領域とを区画する為に形成された額縁領域を形成する工程と、
前記第一の透明樹脂層および額縁領域の上に第二の透明樹脂層を形成する工程と、
前記第二の透明樹脂層の上に静電容量方式のタッチパネルセンサ層を形成する工程と、
前記担持基材の一方の面に形成された積層体を、前記担持基材から剥離する工程と、
を含むことを特徴とする樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法。
【請求項２】
前記第一の透明樹脂層が、電離放射線硬化性樹脂組成物または熱可塑性樹脂組成物からなることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法。
【請求項３】
前記額縁領域が感光性着色樹脂組成物からなることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法。
【請求項４】
前記担持基材がガラス基板、金属基板、耐熱性フィルムのいずれかの一つからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法。
【請求項５】
前記額縁領域を形成する工程がスクリーン印刷法であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に用いられる樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、入力手段としてタッチパネルが広く用いられている。一般にタッチパネルは、入出力する情報を処理する情報処理部並びに情報入力に対するタッチパネルセンサ、タッチパネルセンサ上への接触位置を検出する制御回路およびタッチパネルセンサと当該情報処理部とを接続する配線を有する基板等を含む。タッチパネルは多くの場合、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）もしくは、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置が組み込まれた種々の機器等（例えば、パーソナルコンピュータのディスプレイ、券売機等の販売機、ＡＴＭ（現金自動預け払い機）、携帯電話、携帯情報端末、電子書籍端末、コピー機、デジタルオーディオプレーヤ、ゲーム機およびカーナビゲーション）に対する入力手段として表示装置とともに用いられている。このとき、タッチパネルは表示装置の組み込まれた機器の表示面上に配置され、その機器に対する直接的な入力を可能にする。
【０００３】
また、タッチパネルには、抵抗膜方式、静電容量方式、超音波方式、光学方式、電磁誘導方式などがあり、これまでは価格の面から抵抗膜方式が主流であった。しかしながら抵抗膜方式には、透過率の点で劣ることより、静電容量方式を採用するメーカーが増えてきている。静電容量方式の場合、基板上に透明導電膜、たとえばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ) 膜を形成し、その透明導電膜を保護するために、耐擦傷性を備え、かつ基板との良好な密着性を有する保護膜を透明導電膜上に形成する必要がある。
【０００４】
従来は、カバーガラスに隠蔽性のある額縁部を形成し、別途、ガラス基板もしくはフィルム基材にタッチパネルセンサ部を形成して、最終的に両者を貼り合わされて一体化して作製していた。例えば、タッチパネルを備える液晶表示装置では、タッチパネルが、液晶表示装置の表示用パネルの偏光板上に位置合わせの上で搭載固定される方法が開示されている（特許文献１）。しかしながらこの方法前記両者の位置合わせが難しく歩留まりが悪いという問題がある。
【０００５】
これを解決する方法として、例えば、一枚のガラス基板の上に、額縁部とタッチパネルセンサ部を形成してなるカバーガラス一体型タッチパネルセンサが開示されている（特許文献２）。この方法は、額縁部を形成したガラス基板とタッチパネルセンサ部を形成したガラス基板とを、貼り合わせる工程が省けるので生産性は向上する。しかしながら、6面強化ガラスに多面付けにより製造したガラス基板から単位タッチパネルを断裁することで、断裁端面に強度の低い未強化面が露出する為、耐衝撃性および耐摩擦性が低下し、前記端部の落下衝撃等による損傷が問題となる。
【０００６】
上記のような現状の中で、生産性がよく、膜厚が薄く、軽量で耐衝撃性に優れたタッチパネルが強く要求されている。またさらに、従来の平面構造からなる表示装置に加えて、意匠性などに注力した曲面を有するタッチパネルも要求されている。このような要求への対応として、例えば、従来のガラス基板に替わってフレキシブル性の高いフィルム基材によるフィルム一体型タッチパネルセンサが開示されている（特許文献３）。
【０００７】
しかしながら、フィルム基材はガラス基材に比べて耐熱性が劣るため、上記で説明したような額縁部とタッチパネルセンサ部の形成に不可欠な高温処理に問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１２２３２６号公報
【特許文献２】特開２００９−６９３２１号公報
【特許文献３】ＷＯ  ２０１３−１０８８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、物理的および化学的強度、意匠性及びフレキシブル性に優れた表面を有する樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る請求項１の発明は、担持基材の一方の面に、前記担持基材との剥離性を有する第一の透明樹脂層を形成する工程と、前記第一の透明樹脂層の上に表示領域とを区画する為に形成された額縁領域を形成する工程と、前記第一の透明樹脂層および額縁領域の上に第二の透明樹脂層を形成する工程と、前記第二の透明樹脂層の上に静電容量方式のタッチパネルセンサ層を形成する工程と、前記担持基材の一方の面に形成された積層体を、前記担持基材から剥離する工程と、を含むことを特徴とする樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法である。
【００１１】
また、請求項２の発明は、前記第一の透明樹脂層が、電離放射線硬化性樹脂組成物または熱可塑性樹脂組成物からなることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法である。
【００１２】
また、請求項３の発明は、前記額縁領域が感光性着色樹脂組成物からなることを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法である。
【００１３】
また、請求項４の発明は、前記担持基材がガラス基板、金属基板、耐熱性フィルムのいずれかの一つからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法。
【００１４】
また、請求項５の発明は、前記額縁領域を形成する工程がスクリーン印刷法であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る請求項１によれば、担持基材の一方の面に形成する製造方法を用いるため、枚葉方式で位置精度を良好に量産でき、前面板として要求される剛性が確保され、かつ意匠性を有するフレキシブルな樹脂製のカバー一体型タッチパネルセンサ基板を提供することができる。
【００１６】
また、担持基材の一方の面に、前記担持基材との剥離性を有する第一の透明樹脂層を形成する工程と、前記第一の透明樹脂層の上に表示領域とを区画する為に形成された額縁領域を形成する工程と、前記第一の透明樹脂層および額縁領域の上に第二の透明樹脂層を形成する工程と、前記第二の透明樹脂層の上に静電容量方式のタッチパネルセンサ層を形成する工程と、前記担持基材の一方の面に形成された積層体を、前記担持基材から剥離する工程を経ることによって、前面板として要求される剛性が確保され、かつ意匠性を有するフレキシブルな樹脂製のカバー一体型タッチパネルセンサ基板を提供することができる。
【００１７】
また、請求項２によれば、前記透明樹脂層を電離放射線硬化性樹脂組成物または熱可塑性樹脂組成物から形成することで、剛性と柔軟性のバランスを調整することができ、前面板として要求される剛性が確保でき、かつ意匠性を有するフレキシブルな樹脂製のカバー一体型タッチパネルセンサ基板を提供することができる。
【００１８】
また、請求項３において、前記額縁領域を感光性着色樹脂組成物から形成することで、フォトリソ法などを併用し、意匠性を有する微細パターンを施すことも可能である。また、前記額縁領域の形状や占有面積比によっては、直接的な形成方法である印刷法や間接的なフォトリソ法も利用でき、加工方法にバリエーションを持たせことができる。
【００１９】
また、請求項４によれば、前記担持基材をガラス基板、金属基板、耐熱性フィルムのいずれかの一つから選ぶことで、高い耐熱性を有することができ、各種工程での高熱処理に対しても精度の高い寸法安定性を得ることができる。
【００２０】
また、請求項５によれば、前記額縁領域をスクリーン印刷法で形成することで、必要な部分にのみインキを塗布することができ、必要最小限の材料で精度の高いパターンを得ることができる。これにより、コストの削減と高品質なパターン形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の一実施形態を示す概略図である。
【図２】図１の樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造プロセスの一実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を図に基づいてより具体的に説明する。
【００２３】
図１（ａ）は本発明の樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の一実施形態を示す平面図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＸ−Ｘ´間での断面図である。
【００２４】
本発明に係る樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板は、担持基材１の一方の面に、担持基材からの剥離性を有する第一の透明樹脂層２、表示領域１０を区画するために外周に形成された額縁領域２０、第二の透明樹脂層８、静電容量方式のタッチパネルセンサ層とが順次積層されてなることを特徴とする。
【００２５】
具体的には、前記表示領域１０は、剥離性を有する前記第一の透明樹脂層２の上に、
額縁領域２０が形成され、透明樹脂層８が形成された上層に、ジャンパ層３が形成され、ジャンパ層３を覆うように絶縁層６が形成されている。さらにその上段に、Ｘ方向第二透明電極５と、ジャンパを介して接続されるＹ方向第一透明電極４とが、絶縁層６にて絶縁され、所定の位置で交差するように形成されている。また、透明樹脂層８を介して隠蔽性のある額縁領域２０上に引き出し配線７が形成され、前記Ｙ方向第一透明電極４とＸ方向第二透明電極５と接続している。
【００２６】
次に図２を基づいて、以下に、本発明に係る樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の製造方法について具体的に説明する。
【００２７】
先ず、図２（ａ）に示すように、担持基材１の一方の面に、担持基材からの剥離性を有する第一の透明樹脂層２を形成する。前記担持基材１としては耐熱性と表面平滑性に優れるものであれば用いることができる。例えば、ガラス基板、金属基板、耐熱性高分子樹脂基材などが好ましく、ガラス基板や金属基板については特に限定するものではない。これ
らの材料と比べると耐熱性が劣るが、耐熱性高分子樹脂基材としては、例えばポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）などを挙げることができる。
【００２８】
また、前記第一の透明樹脂層２としては、電離放射線硬化性樹脂組成物または熱可塑性樹脂組成物からなることが好ましく特に制限するものではない。前記電離放射線硬化性樹脂組成物は電子線や紫外線等の電離放射線を照射することで硬化するものであり、一般には光重合性の官能基を有するオリゴマーやポリマー、光重合性モノマー、光重合開始剤、希釈剤、添加剤などからなる。前記透明樹脂層２に要求される透明性、耐擦傷性、表面硬度、耐薬品性などの特性を満たす点で、電離放射線硬化性樹脂組成物は好適である。
【００２９】
次に、図２（ｂ）に示すように、ガラス基板１の外周に隠蔽性を有する感光性着色樹脂組成物を用いて額縁領域２０を形成する。その際に、絵柄などの加飾を施しても良い。前記感光性着色樹脂組成物は、例えば、着色材としてカーボンブラックなどの黒色顔料を含んだ、光重合性の官能基を有するオリゴマーやポリマー、光重合性モノマー、光重合開始剤、希釈剤、添加剤などからなる。前記額縁領域２０の形成方法としては、前記感光性着色樹脂組成物を用いて、例えば、液晶表示用カラーフィルタのブラックマトリクスに用いられている黒色樹脂組成物（黒色顔料系レジスト）などを用いて、フォトリソ法により形成してもよい。また、非感光性着色樹脂組成物からなるスクリーン印刷用のインキを用いて直接印刷して形成してもよい。
【００３０】
次に、図２（ｃ）に示すように、前記表示領域１０と前記額縁領域２０との全面を被覆するように第二の透明樹脂層８を形成することで、本発明に係る樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサの基材を作製することができる。なお、前記透明樹脂層８を形成する材料としては、透明であれば特に限定するものではない。例えば、アクリル樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂などの光硬化性及び熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００３１】
次に、図２（ｄ）に示すように、前記額縁領域２０の内側に相当する表示領域１０に、Ｙ方向第一透明電極４がＸ方向第二透明電極５と交差する所定の位置に導電材料からなるジャンパ層３を形成する。前記電極材料としては、ＩＴＯ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの無機導電材料、ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン、ポリピロールなどの有機導電材料を用いることができる。中でも透明性や導電性の点でＩＴＯが好ましく、フォトリソとエッチングにより任意のパターンを形成することができる。
【００３２】
次に、図２（ｅ）に示すように、前記ジャンパ層３の上に、透明絶縁材を用いて絶縁層６を形成する。前記絶縁層６を形成するための透明な絶縁材料としては、ＳｉＯ２やＳｉＯｘ等の無機系材料や紫外線硬化型樹脂組成物を用いることができる。中でも、紫外線硬化型樹脂組成物を用いて、フォトリソ法による形成が、生産性やコスト面で好ましい。
【００３３】
次に、図２（ｆ）に示すように、前記額縁領域２０の上に、Ｙ方向第一透明電極４及びＸ方向第二透明電極５と外部接続端用子とを接続する引き出し配線７を形成する。引き出し配線７は、蒸着法やスパッタリング法などの薄膜形成方法により、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属や、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ（モリブデン／アルミニウム／モリブデン）の積層体を形成し、その後フォトリソ法、エッチング法を用いて作製される。また、金属粒子を含む樹脂組成物（導電性ペースト）を用いて印刷法により形成してもよい。前記導電性ペーストとして公知である、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属粒子を含む感光性樹脂組成物などが挙げられる。
【００３４】
次に、図２（ｇ）に示すように、Ｙ方向第一透明電極４及びＸ方向第二透明電極５を前記引き出し配線７と繋がるように透明導電材料を成膜し、その後、フォトリソ法及びエッチングを経てＹ方向第一透明電極４及びＸ方向第二透明電極５を形成する。なお、第一及び第二透明電極を形成するための電極材料は同じ材料を用いることができ、工程数を減らせることで生産性が向上する。
【００３５】
次に、図２（ｈ）に示すように、前記第二の透明樹脂層８上に形成された、Ｙ方向第一透明電極４、Ｘ方向第二透明電極５および前記引き出し配線７を覆うように、保護膜層９を形成する。
【００３６】
このようにして作製した担持基材上に形成された樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板を、前記担持基材から剥離することにより、本発明の樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板を得ることができる。
【００３７】
以下、実施例にてより具体的に本発明を説明する。
【００３８】
＜実施例１＞
担持基材としてガラス基板を用い、その一方の面に以下の手順で第一の透明樹脂層、額縁領域、第二の透明樹脂層およびタッチパネルセンサ層を形成し、樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板を作製した。
【００３９】
１．透明樹脂層の形成
担持基材としてガラス基板を用い、その一方の面に、アクリル樹脂、アクリルモノマー、光重合開始剤（ＢＡＳＦ社製：イルガキュアＯＸＥ−０１）、シクロヘキサノンからなる電離放射線硬化性樹脂組成物を塗布し、その後、紫外線を照射して硬化させ、膜厚１２５μｍの第一の透明樹脂層２を形成した。
【００４０】
２．額縁領域の形成
前記透明樹脂層の上の所定の表示領域の外周に、遮光性インキとしてアクリル樹脂を主成分とする黒色スクリーン印刷インキ（帝国インキ社製：ＧＳＬ−９１２）を用いてスクリーン印刷し、硬化後の膜厚が１０μｍとなるように熱硬化させた。
【００４１】
次に、この硬化させた膜の上にアクリル樹脂及び光重合開始剤を含む電離放射線硬化性樹脂組成物を用いて、スピンコート法にて塗布し、その後、紫外線を照射して膜厚１２５μｍの第二の透明樹脂層８を積層して額縁領域を形成した。
【００４２】
３．タッチパネルセンサ層の形成
（ジャンパ層の形成）
上記で形成した額縁領域２０の内側全面に、ＤＣマグネトロンスパッタ方式にて、膜厚３００ÅのＩＴＯ膜を形成した。次に、その全面にノボラック系ポジレジストをスピンコート法にて塗布、１０５°Ｃのプレベークを経て、１００ｍＪ／ｃｍ2にて露光した。その後、ＮａＯＨ、Ｎａ２ＣＯ３を混合したアルカリ水溶液にてポジ現像を行った。ここで、露光はプロキシミティー露光方式（超高圧水銀ランプ）を使用し、露光用フォトマスクとしてはソーダガラスにＣｒでパターンを施したものを用いた。その後、シュウ酸を用いて露出したＩＴＯをエッチングし、ＮａＯＨ、Ｎａ２ＣＯ３を混合したアルカリ水溶液にてポジレジストを剥離して、ジャンパ層３を形成した。
【００４３】
（絶縁層の形成）
前記ジャンパ層を形成した表示領域に、透明な絶縁材料（ＪＳＲ社製、製品番号：ＮＮ９０１）をスピンコート法により塗布し、８０°Ｃにてプレベークして溶剤分を除去し、
プロキシミティー露光方式（超高圧水銀ランプ）を使用し２５０ｍＪ／ｃｍ2にて露光した。ここで、露光用フォトマスクとしてはクオーツガラスにＣｒでパターンを施したものを用いた。次に、Ｎａ２ＣＯ３、ＮａＨＣＯ３を混合したアルカリ水溶液にて現像した後、２３５°Ｃ×２０分の熱処理を行い、絶縁層６を形成した。
【００４４】
（引き出し配線の形成）
上記額縁領域上の所定の位置に、ＤＣマグネトロンスパッタ方式にて、Ｍｏ層、Ａｌ層、Ｍｏ層を順次積層して、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ（モリブデン／アルミニウム／モリブデン）の積層体を形成した。次に、前記積層体の上にノボラック系ポジレジストをスピンコート法にて塗布し、１０５°Ｃにてプレベークした。
【００４５】
次に、Ｃｒでパターンを施した露光用フォトマスクを介して、プロキシミティー露光方式（超高圧水銀ランプ）にて１００ｍＪ／ｃｍ2露光した後、ＮａＯＨ、Ｎａ２ＣＯ３を混合したアルカリ水溶液にてポジ現像を行った。その後、燐酸、硝酸、酢酸を主成分とする３成分系エッチング液でエッチングし、さらに残存するポジレジストに全面露光し、珪酸塩を含むアルカリ剥離液で前記ポジレジストを剥離して、引き出し配線を形成した。
【００４６】
（Ｙ方向第一透明電極及びＸ方向第二透明電極の形成）
前記表示領域の全面に、ＤＣマグネトロンスパッタ方式にて、スパッタして膜厚３００ÅのＩＴＯ膜を形成した。
【００４７】
次に、その全面上にノボラック系ポジレジストを塗布して、１０５°Ｃでプレベークした後、１００ｍＪ／ｃｍ２にてマスク露光した。露光条件はプロキシミティー露光方式（超高圧水銀ランプ）を使用し、露光用フォトマスクとしてはソーダガラスにＣｒでパターンを施したものを用いた。
【００４８】
次に、ＮａＯＨ、Ｎａ２ＣＯ３を混合したアルカリ水溶液にてポジ現像を行った後、シュウ酸を用いてエッチングした。さらに、ポジレジストを全面露光し、その後、ＮａＯＨ、Ｎａ２ＣＯ３を混合したアルカリ水溶液にてポジレジストを剥離して、Ｙ方向第一透明電極及びＸ方向第二透明電極を形成した。
【００４９】
（保護膜層の形成）
次に、タッチパネルセンサ層を有する表示領域１０および額縁領域２０上に、透明な有機樹脂材料（ＪＳＲ社製、製品番号：ＮＮ９０１）をスピンコート法により塗布し、８０℃にてプレベークして溶剤分を除去し、プロキシミティー露光方式（超高圧水銀ランプ）を使用し２５０ｍＪ／ｃｍ２にて露光した。ここで、露光用フォトマスクとしてはクオーツガラスにＣｒで所定のパターンを施したものを用いた。次に、Ｎａ２ＣＯ３、ＮａＨＣＯ３を混合したアルカリ水溶液にて現像した後、２３５℃×２０分の熱処理を行い、膜厚２μｍの保護膜層を形成した。
【００５０】
４．剥離の工程
上記にて担持基板に形成した樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板を、湿度８５％、温度６０℃の恒温恒湿槽に３０分入れ、担持基板であるガラス基板より、樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板の剥離を行い、本発明の樹脂製カバー一体型タッチパネルセンサ基板を得た。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のタッチパネルセンサ基板は、大型小型を問わず、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・担持基材
２・・・第一の透明樹脂層
３・・・ジャンパ層
４・・・Ｙ方向第一透明電極
５・・・Ｘ方向第二透明電極
６・・・絶縁層
７・・・引き出し配線
８・・・第二の透明樹脂層
９・・・保護膜層
１０・・表示領域
２０・・額縁領域
【図１】
2016021167.tif 000003
【図２】
2016021167.tif 000004