(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電膜が片面に形成された厚い固定基板と薄い可動基板とを準備する工程と、
前記固定基板および前記可動基板の前記透明導電膜を所望のパターンにエッチングして抵抗膜を形成する工程と、
前記固定基板および前記可動基板を前記抵抗膜が対向するように前記固定基板と前記可動基板の周端を一個所に開口部を設けて接着剤で貼り合わせる工程と、
前記開口部から不活性ガスを注入して前記可動基板を外側に膨らませ、開口部を開けた状態で所定の値の一定の圧力で前記可動基板の複数個所を押圧して前記抵抗膜が接触するスイッチストロークが均一になるように調整し、前記開口部を樹脂で閉じる工程とを具備することを特徴とするタッチパネルの製造方法。
【請求項２】
前記固定基板および前記可動基板はガラスを用いることを特徴とする請求項１記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項３】
前記固定基板のガラス厚は１．０ｍｍ以上とし、前記可動基板のガラス厚は０．３ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項２記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項４】
前記不活性ガスとしてＮ2ガスを用いることを特徴とする請求項１記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項５】
複数個所を所定の値で押圧して前記抵抗膜が接触を検知するのに配線パターンに接続された発光素子の点灯を用いることを特徴とする請求項１記載のタッチパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶や有機ＥＬ等のディスプレイ素子の上に配置されて、表示素子の表示内容に対応して指やペンを用いた押圧操作で情報を入力する抵抗膜方式のタッチパネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のタッチパネルを図４を参照して説明する。図４（Ａ）は上面図を示し、図４（Ｂ）は断面図を示している。
【０００３】
このタッチパネルは固定基板１と、可動基板２と、固定基板１の一主面に形成された第１抵抗膜３と、可動基板２の一主面に形成された第２の抵抗膜４と、固定基板１の周辺に延在された配線パターン５と、固定基板１と可動基板２と周端で貼り合わせる接着剤６とで構成される。
【０００４】
固定基板１としては１．１ｍｍの透明なガラス基板を用い、周端を除く全面に酸化インジューム等を蒸着して形成されたＩＴＯ膜からなる第１抵抗膜３が形成される。
【０００５】
可動基板２としてはスイッチとしての弾力を得るために可撓性を有する透明なガラスやフィルムを用い、周端を除く全面に第１抵抗膜３と同様の第２抵抗膜４が形成されている。なお、第２抵抗膜４の上辺および下辺に沿ってＹ方向の抵抗値を検出するための配線電極７が設けられている。
【０００６】
配線パターン５は固定基板１の周辺に延在され、第１抵抗膜３の左辺および右辺に設けた配線電極８と一体に形成され、固定基板１の端部まで引き回されて外部のフレキシブルフィルム基板等と接続される。また可動基板２に設けた配線電極７は配線パターン５の対応する個所で導電接着剤からなる接続電極９で電気的に接続されている。
【０００７】
固定基板１と可動基板２とは配線パターン５より外側の周端で接着剤６により貼り合わせられ、対向する第１抵抗膜３と第２抵抗膜４とが３０μｍ程度の間隔を保つ。
【０００８】
可動基板２の表面には偏向フィルム１０が貼り付けられている。
【０００９】
かかる構成において、可動基板２の上面を指またはペンで押圧操作すると、可動基板２が撓んで第２抵抗膜４と第１抵抗膜３とが接触し、第１抵抗膜３の抵抗値は配線電極８から配線パターン５を介して外部で検出され、第２抵抗膜４の抵抗値は配線電極７から接続電極９および配線パターン５を介して外部で検出される。押圧操作を止めると可動基板２はその弾性により元の状態に戻り、第１抵抗膜３と第２抵抗膜４とが離れてオフ状態になる。
【００１０】
かかる従来のタッチパネルの製造方法について説明する。
【００１１】
まず固定基板１および可動基板２に全面に酸化インジューム等を蒸着してＩＴＯ膜を形成する。通常は固定基板１および可動基板２は大判のガラスあるいはフィルムを用い、タッチパネルを完成後に割って個別のタッチパネルに分離される。
【００１２】
続いて固定基板１および可動基板２はＩＴＯ膜全面をホトレジスト層で覆い、配線パターン５および接着剤６を設ける周辺のＩＴＯ膜のエッチング除去を行う。
【００１３】
更に配線電極７および８、配線パターン５を形成する導電ペーストをスクリーン印刷し、接着剤６の塗布をしてから、固定基板１および可動基板２の貼り合わせをする。その後、加圧加熱して導電ペーストおよび接着剤６の焼成および乾燥を行う。従って本工程では加圧により可動基板２が薄いので内側に窪み、可動基板２と固定基板１との間隔がパネルの中央部分で一番小さくなる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のタッチパネルの製造方法では固定基板１が厚く、可動基板２は可撓性を持たせるために薄く形成されるので、可動基板２の変形が起こり、タッチパネルのスイッチストロークが不均一となる問題点があった。
【００１５】
また、これを防止するために固定基板１に一定の間隔で設けたドットスペーサーで固定基板１と可動基板２の間隔を均一にする提案が為されている（特開平１０−１４４１７７号公報）。しかしドットスペーサーで両基板の間隔を維持すると両基板の貼り合わせ工程での加圧により、薄いガラス板で形成された可動基板２は割れてしまう恐れもあった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述した従来の問題点に鑑みてなされ、透明導電膜が片面に形成された厚い固定基板と薄い可動基板とを準備する工程と、前記固定基板および前記可動基板の前記透明導電膜を所望のパターンにエッチングして抵抗膜を形成する工程と、前記固定基板および前記可動基板を前記抵抗膜が対向するように前記固定基板と前記可動基板の周端を一個所に開口部を設けて接着剤で貼り合わせる工程と、前記開口部から不活性ガスを注入して前記可動基板を外側に膨らませてから複数個所を所定の値で押圧して前記抵抗膜が接触するように調整し、前記開口部を樹脂で閉じる工程とを具備することを特徴とする。
【００１７】
これにより薄い可動基板が製造工程中に変形しても最後の工程で開口部から不活性ガスを注入して可動基板を外側に膨らませてから複数個所を所定の値で押圧して抵抗膜が接触するように調整し、開口部を樹脂で閉じるので可動基板の変形があっても均一なスイッチストロークを有するタッチパネルが製造できる利点がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１から図３を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明のタッチパネルの各製造工程を説明する工程フローを示している。また図２および図３は図１の各工程毎の固定基板および可動基板の断面図を示している。図２において左側は固定基板１の製造工程を示し、右側は可動基板２の製造工程を示している。図２に示す（Ａ）から（Ｆ）までの工程は図１に付したＡからＦの工程と対応させている。また図３に示す（Ｇ）から（Ｉ）までの工程は図１に付したＧからＩの工程と対応させている。なお従来のタッチパネルと同一構成要素には同一符号を付してある。
【００２０】
本発明のタッチパネルの製造方法は、図１に示す如く固定基板１および可動基板２を準備する工程と、ホトレジスト層をロールコーターで塗布する工程と、ホトレジスト層を露光現像する工程と、ホトレジスト層をマスクとしてエッチングする工程と、固定基板１および可動基板２を洗浄する工程と、固定基板１および可動基板２に導電ペーストを印刷する工程と、固定基板１の周端に接着剤を塗布する工程と、固定基板１および可動基板２を貼り合わせる工程と、加圧加熱焼成する工程と、両基板１、２から個別のタッチパネルに分割する工程と、接着剤の１個所に設けた開口部から気体を注入する工程と、タッチパネルの複数個所を押圧してスイッチストロークを均一化する工程と、開口部を閉口する工程から構成されている。
【００２１】
第１に、図２（Ａ）に示す如く、固定基板１および可動基板２を準備する工程では、固定基板１および可動基板２に全面に酸化インジューム等を蒸着してＩＴＯ膜２１を形成する。通常は固定基板１および可動基板２は大判のガラスを用い、タッチパネルを完成後に割って個別のタッチパネルに分離される。
【００２２】
固定基板１としては１．１ｍｍの透明なガラス基板を用い、可動基板２としては０．３ｍｍ以下の透明なガラス基板を用いる。特に、可動基板２はタッチパネルの可撓性を考慮すると０．２ｍｍの厚みが好ましい。従って、可動基板２は固定基板１の１／５以下の厚みしかなく欠けや割れを防ぐために極めて製造工程での取り扱いが難しい。
【００２３】
第２に、図２（Ｂ）に示す如く、ホトレジスト層２２をロールコーターで塗布する工程では、固定基板１および可動基板２のＩＴＯ膜２１全面にホトレジスト層２２を均一な厚みに塗布する。
【００２４】
本工程は厚みの異なる固定基板１と可動基板２とを共通のロールコーターに流すために、可動基板２にはガラスの補助基板２３を密着させて固定基板１との厚みをほぼ同等にしている。補助基板２３としては固定基板１を用いることで特別な補助基板２３を準備しなくても良い。すなわち、固定基板１の厚みが１．１ｍｍであるのに対して可動基板２と補助基板２３との厚みは１．３ｍｍであり、厚み差を０．２ｍｍまでに抑えることができる。なお可動基板２と補助基板２３とはロールコーターに通す前に重ねている。
【００２５】
第３に、図２（Ｃ）に示す如く、ホトレジスト層２２を露光現像する工程では、ホトレジスト層２２に予定の第１抵抗膜３および第２抵抗膜４の上にホトレジスト層２２が残るように露光し、現像をする。
【００２６】
本工程での露光後に、可動基板２に密着された補助基板２３は剥離される。この剥離は可動基板２と補助基板２３の間にＮ2ガス等の気体を注入することで簡単に引き離すことができる。
【００２７】
第４に、図２（Ｄ）に示す如く、ホトレジスト層２２をマスクとしてエッチングをする工程では、残存したホトレジスト層２２をマスクとしてＩＴＯ膜２１を塩酸および塩化第２鉄の溶液でエッチングして、固定基板１の一主面には第１抵抗膜３が、可動基板２の一主面には第２抵抗膜４が形成される。
【００２８】
第５に、固定基板１および可動基板２を洗浄する工程では、まず残存するホトレジスト層２２を水酸化ナトリウム等の溶液で除去し、両基板１、２の洗浄を行い、エッチング工程での薬品や汚れを除去する。
【００２９】
なお本工程では、上述した補助基板２３の洗浄も合わせて行い、洗浄された補助基板２３は再びロールコーターでの可動基板２への密着に利用される。
【００３０】
第６に、図２（Ｅ）に示す如く、固定基板１および可動基板２に導電ペーストを印刷する工程では、まず固定基板１には配線パターン５および第１抵抗膜３の左辺および右辺に設けた配線電極８とが一体に導電ペーストのスクリーン印刷で形成される。また可動基板２の第２抵抗膜４の上辺および下辺に沿ってＹ方向の抵抗値を検出するための配線電極７も導電ペーストのスクリーン印刷で形成される。
【００３１】
また固定基板１の配線パターン５で可動基板２に設けた配線電極７と対応する配線パターン５の複数個所には導電接着剤２４を付着し、配線電極７と配線パターン５を接続する接続電極９の形成を準備しておく。
【００３２】
更に固定基板１の抵抗膜３の表面には図示しないが一定の間隔で絶縁性樹脂を点在させた約７μｍの高さのドットスペーサーを設け、固定基板１と可動基板２との貼り合わせ後に両者が密着することを防止する。なお固定基板１と可動基板２の設計上の間隔は３０μｍとなっている。
【００３３】
第７に、同様に図２（Ｅ）に示す如く、固定基板１の周端に接着剤６を塗布する工程では、固定基板１の配線パターン５を設けた外側にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を塗布する。
【００３４】
第８に、図２（Ｆ）に示す如く、固定基板１および可動基板２を貼り合わせる工程では、両基板１、２の位置合わせをしてから貼り合わせる。本工程では導電ペーストおよび接着剤６は硬化前であるので仮接着できる。なお、接着剤６には一個所に開口部を設け、全周を囲んでいる。
【００３５】
第９に、加圧加熱焼成する工程では、前工程で貼り合わせられた固定基板１と可動基板２を加圧、加熱して、導電ペーストおよび熱硬化性樹脂の加熱焼成を行う。本工程で導電ペーストは配線パターン５、配線電極７、８、接続電極９および硬化した接着剤６が完成する。この際に可動基板２は加圧により内側に窪み、ドットスペーサーで固定基板１と可動基板２との密着を辛うじて防止している。
【００３６】
第１０に、両基板１、２から個別のタッチパネルに分割する工程では、固定基板１にダイアモンドカッターで縦横に傷を入れて両基板１、２を割って個別のタッチパネルに分離する。
【００３７】
第１１に、図３（Ｇ）に示す如く、接着剤の１個所に設けた開口部から気体を注入する工程では、開口部から気体である窒素ガスＮ2を注入して可動基板２を外側に膨らませている。本工程は本発明の特徴とするもので、前述した加圧加熱焼成工程で可動基板２が加圧により固定基板１のドットスペーサーに当接するまで窪んだ可動基板２を窒素ガスＮ2の圧力で大きく外側に膨らませている。注入された窒素ガスＮ2は小さい開口部から徐々に抜けるが、一気には抜けないので開口部を閉口するまでは元の状態まで戻ることはない。
【００３８】
第１２に、図３（Ｈ）に示す如く、本発明の特徴であるタッチパネルの複数個所を押圧してスイッチストロークを均一化する工程では、テンションゲージを用いて約１０〜１００グラム重の一定の圧力でタッチパネルの複数個所を押圧して両抵抗膜３、４が接触するスイッチストロークを均一化する。両抵抗膜３、４の接触は配線パターン５に接続した直流電源に接続されたランプや発光ダイオードを点灯させることで容易に検出できる。この作業を数回繰り返すことで可動基板２はすべての領域でのスイッチストロークが均一になるように注入された窒素ガスＮ2を開口部から外部に押し出す。なお押圧する個所は図３（Ｉ）に×印で示すように、中央と４角である。
【００３９】
第１３に、図３（Ｉ）に示す如く、開口部を閉口する工程では開口部にＵＶ硬化性樹脂を塗布し、ＵＶ照射して硬化させて閉口する。従ってタッチパネル内には適量の窒素ガスＮ2が残存し、両抵抗膜３、４を酸化から防止し、耐湿性を維持して良好なタッチパネルを提供する。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に依れば、可撓性に富む薄いガラス基板を可動基板として用い、その製造工程で可撓性のために大きく内側に窪んでも、気体を注入して可動基板を大きく外側に膨らませることで平坦な状態以上に復元でき、一定の圧力で複数個所を押圧してスイッチストロークを均一化できる利点を有する。
【００４１】
また本発明では、気体として窒素ガスＮ2を用いることでタッチパネルの両抵抗膜の酸化を防止し、耐湿性も維持できるので、タッチパネルの信頼性を大幅に向上できる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のタッチパネルの製造工程を説明する図である。
【図２】本発明のタッチパネルの製造工程を説明する図である。
【図３】本発明のタッチパネルの製造工程を説明する図である。
【図４】従来のタッチパネルを説明する図である。
【符号の説明】
１      固定基板
２      可動基板
３      第１抵抗膜
４      第２抵抗膜
５      配線パターン
６      接着剤
７、８  配線電極
９      接続電極
１０    偏向フィルム
２１    ＩＴＯ膜
２２    ホトレジスト層
２３    補助基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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