(57)【要約】【課題】  タッチパネルの遮光層上に設けられたオーバーコート層と透明導電層との間に気泡の発生率を抑えるとともに、透過率の優れた構造を有するタッチパネル、タッチパネル装置及びタッチパネルの製造方法を提供する。【解決手段】  片面に膜厚０．５μ〜１．５μｍの遮光層を備えた透明基板の前記片面に、膜厚２μｍ〜３μｍのオーバーコート層、膜厚１００Å〜２００Åの透明導電層を順に積層し、前記透明導電層はスパッタリングにより成膜したことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に膜厚０．５μ〜１．５μｍの遮光層を備えた透明基板の前記片面に、膜厚２μｍ〜３μｍのオーバーコート層、膜厚１００Å〜２００Åの透明導電層を順に積層し、前記透明導電層はスパッタリングにより成膜したことを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記透明導電層の上に、膜厚５００Å〜１０００Åの絶縁層を積層したことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記オーバーコート層上に、前記透明導電層と隣接して配線用の金属パターン層をスパッタリングにより成膜し、前記金属パターン層の断面における前記オーバーコート層からの立ち上がり角度を６０°以下としたことを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記遮光層は、印刷又はフォトリソにより形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記オーバーコート層は、スピンコートにより形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記絶縁層は、ＣＶＤ又はスパッタリングにより形成されたものであることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記遮光層は、前記透明基板の周部において枠状に設けられ、且つ、前記遮光層にも開口部を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のタッチパネル。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載のタッチパネルにおいて、前記透明導電層側にＬＣＤパネルを設けたことを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項９】
透明基板の片面に、印刷又はフォトリソにより膜厚０．５μ〜１．５μｍの遮光層を成膜した後、膜厚２μｍ〜３μｍのオーバーコート層をスピンコートにより成膜し、前記オーバーコート層上にスパッタリングにより膜厚１００Å〜２００Åの透明導電層を成膜することを特徴とする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、画像の表示及び入力が可能なタッチパネル及びこれを備えた装置、並びに、タッチパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のタッチパネル装置として、例えば、特許文献１に開示がされている。
この種のタッチパネル装置は、図１に示されるように、指等により押圧されるカバーガラス１と、静電容量式のセンシングを行うタッチパネルユニット２と、表示を行うためのＬＣＤパネルユニット３とを積層して構成されている。
タッチパネルユニット２は、ガラス等の基板４の両面に、それぞれ位置検出のための直交するようにして透明導電層５，６を備える。また、タッチパネルユニット２の透明導電層６の周縁部には、前記透明導電層５，６により検出されることになる抵抗値の変化を図略の位置検出回路に送出するために、所定の間隔で導電層７が設けられている。
ＬＣＤパネルユニット３は、液晶層１０とカラーフィルタ層１１とから構成されており、液晶層１０は、アクティブマトリックス基板９と配向層（図略）との間に液晶を挟持して構成される。また、カラーフィルター層１１は、アクティブマトリックス基板９と対向する基板８上に赤緑青黒の色素を構成する樹脂を設けることにより構成される。
しかしながら、上記の構造では、保護版１とタッチパネル４とＬＣＤパネルユニット３の３構造物を重ね合わせる際に、各構造物間には気泡乃至は空気層が形成されてしまう。
一方、近年においてタッチパネル装置を備えた携帯電話やＰＤＡ等には高機能化のために多くの回路等を内蔵しているために、使用時に高温化する傾向にある。
この状況下で、前記気泡乃至は空気層は膨張してしまい、タッチパネル装置の表示面に気泡が現れたり、或いは、空気層が各構造物端面で外部からの入射光を反射する反射光を発生させ、液晶表示の見易さを著しく低下させてしまうという問題があった。
これらの反射光対策として、各構造部材と屈折率を調整したゲル状樹脂や両面接着フィルムなどで、空気層を埋める工夫がされてきたが、各種構造物を張り合わせる工程で、張り合わせ不良（異物巻き込み、気泡、位置ズレ）が多く発生し、大きく生産性を阻害やコストアップの原因となっていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３２７５６号公報（図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、タッチパネルの遮光層上に設けられたオーバーコート層と透明導電層との間に気泡の発生率を抑えるとともに、透過率の優れた構造を有するタッチパネル、タッチパネル装置及びタッチパネルの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明者等は鋭意検討の結果、従来タッチパネルを構成していた保護板とタッチパネルの透明基板とを兼用し、且つ、タッチパネルを構成する膜を接着剤等を使用せずに積層すれば気泡の発生を低減することができるという知見に基づき、下記の通り解決手段を見出した。
即ち、本発明のタッチパネルは、請求項１に記載の通り、片面に膜厚０．５μ〜１．５μｍの遮光層を備えた透明基板の前記片面に、膜厚２μｍ〜３μｍのオーバーコート層、膜厚１００Å〜２００Åの透明導電層を順に積層し、前記透明導電層はスパッタリングにより成膜したことを特徴とする。
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のタッチパネルにおいて、前記透明導電層の上に、膜厚５００Å〜１０００Åの絶縁層を積層したことを特徴とする。
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載のタッチパネルにおいて、前記オーバーコート層上に、前記透明導電層と隣接して配線用の金属パターン層をスパッタリングにより成膜し、前記金属パターン層の断面における前記オーバーコート層からの立ち上がり角度を６０°以下としたことを特徴とする。
請求項４に記載の本発明は、請求項１乃至３の何れかに記載のタッチパネルにおいて、前記遮光層は、印刷又はフォトリソにより形成されたものであることを特徴とする。
請求項５に記載の本発明は、請求項１乃至４の何れかに記載のタッチパネルにおいて、前記オーバーコート層は、スピンコートにより形成されたものであることを特徴とする。
請求項６に記載の本発明は、請求項１乃至５の何れかに記載のタッチパネルにおいて、前記絶縁層は、ＣＶＤ又はスパッタリングにより形成されたものであることを特徴とする。
請求項７に記載の本発明は、請求項１乃至６の何れかに記載のタッチパネルにおいて、前記遮光層は、前記透明基板の周部において枠状に設けられ、且つ、前記遮光層にも開口部を備えたことを特徴とする。
請求項８に記載のタッチパネル装置は、請求項１乃至７の何れかに記載のタッチパネルの前記透明導電層側にＬＣＤパネルを設けたことを特徴とする。
また、請求項９に記載のタッチパネルの製造方法は、透明基板の片面に、印刷又はフォトリソにより膜厚０．５μ〜１．５μｍの遮光層を成膜した後、膜厚２μｍ〜３μｍのオーバーコート層をスピンコートにより成膜し、前記オーバーコート層上にスパッタリングにより膜厚１００Å〜２００Åの透明導電層を成膜することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、タッチパネルの透明導電層は、透明基板に貼着されることなく、成膜により一体となっているので、透明導電層と透明基板との間に気泡が生じることがなく、携帯電話やＰＤＡ等に用いた場合に、機器が高温となっても表示面が気泡により損なわれることがない。また、透明導電層が極めて薄くなるので、光の透過率に優れる。
また、タッチパネルの表示部とタッチパネルの保護板を兼用することができ、別途保護板を設ける必要がないためコストを削減することができる。また、高価なインデックスマッチングフィルムを、タッチパネルの表示部と保護板との間に設ける必要がないので、材料点数やインデックス・マッチングフィルムの貼着工程を削減することができる。
これらの結果として、製品化リードタイムを短縮するとともに、タッチパネル装置の製品のトータル不良率の低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図２に示すものは、静電容量結合方式のタッチパネル装置の組立状態の断面図を示すものである。
図示されるように、同装置は、タッチパネル２１とＬＣＤパネルユニット２２とを屈折率を調整したゲル状樹脂や両面接着フィルムにより接着することにより構成される。
タッチパネル２１は、指等により押圧されることになる透明基板２３に、後述するＬＣＤパネルユニット２２からの光を、その外縁部において遮光するための遮光層２４を下側に設け、更に、その下側に透明のオーバーコート層２５、透明導電層２６、配線保護用の絶縁層２７を順に成膜することにより積層して構成される。
本明細書において、成膜とは、別体として構成されたフィルム等を貼着することにより各層を形成することを除く意味で使用している。
尚、透明導電層２６に接続される配線用の金属パターン層２８は、ＦＰＣ配線２９を介して外部の位置検出回路と接続され、透明基板２３を押圧することにより変化した抵抗値が位置検出回路３０により検出されることになる。
上記構成により、静電容量結合方式のセンシングを行うことが可能となる。
【０００８】
ＬＣＤパネルユニット２２の詳細は、図示しないが、アクティブマトリックス基板と配向層との間に液晶層を挟持するとともに、液晶層の外周部をシール剤により封止して構成される。尚、ＬＣＤパネルユニット２２の構造については、液晶層を備えるものであれば、本実施の形態の構造に限定するものではなく、ＬＣＤパネルユニット２２自体がカラーフィルター層を備えているものや、別体のカラーフィルタと接合したもの等としてもよい。
【０００９】
上述したタッチパネル２１の構造において、本発明では、透明基板２３の片面に、ＬＣＤパネルユニットからの光を遮るための遮光層２４を設けるようにしている。この遮光層２４を設ける位置は、透明基板２３上であれば特に制限はなく、通常は、透明基板２３の周部に枠状に設けられる。具体的には、例えば、透明基板２３の端面から２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲において設けることができる。尚、遮光層２４は、必ずしも端面から形成される必要はなく、端面から少し内側から形成されていてもよい。また、遮光層２４は枠状に形成されるので中央に大きな開口部を備えているが、更に、遮光層２４上において、開口部として、図４に示すように、ロゴや文字等の輪郭を構成する開口部３１、携帯電話のカメラ用のレンズのための開口部３２やインジケータ照明用の開口部を設けるようにしてもよい。
【００１０】
上記遮光層２４の形成方法としては、中央の開口部や開口部３１，３２となるべき部位をマスクして、酸化クロムとクロムの順で積層した黒色２層のクロム層や、銀色のＡｌやＡｌ合金或いは金色のＴｉＮ等をスパッタリングにより形成するか、従来から行われている印刷により形成することができる。その膜厚については、０．５μｍ〜１．５μｍとする。
【００１１】
上記遮光層２４の上には、膜厚２μｍ〜３μｍで、例えば、感光性等のアクリル樹脂等の透明な樹脂をスピンコートよりオーバーコート層２５として成膜する。そして、その上に、抵抗値を検出するために、図３に示すパターンとなるように、膜厚５ｎｍ〜５０ｎｍで、亜鉛酸化膜、酸化錫膜、非晶質のＩＴＯ、非晶質のＩＺＯや多結晶ＩＴＯやＩｎ２Ｏ３等から構成される透明導電層２６をスパッタリングにより成膜する。最後に、ＳｉＯ２等の絶縁材料から構成される配線保護用の絶縁層２７を膜厚５００Å〜１０００ÅでＣＶＤやスパッタリングにより成膜する。
このように、遮光層２４を備えた透明基板２３上に、オーバーコート層２５、透明導電層２６を順に成膜により積層することにより、透明導電層２６とオーバーコート層との間に気泡を生じさせることがなく、高温下において気泡が膨らみＬＣＤパネルユニット２２の表示を見づらくすることを防ぐことができる。
また、本実施の形態のタッチパネル装置は、従来の構造のタッチパネル（透明基板＋インデックス・マッチングフィルム（住友スリーエム株式会社製高透明接着剤転写テープ８１９７）＋ＩＴＯが形成されたフィルム＋ＰＥＴフィルム＋同インデックス・マッチングフィルム＋ＬＣＤパネルユニットを貼着して積層した構造）と比べて、透過率の低減を約８％程度防ぐことができる。この値は、透明基板の透過率を９９％、インデックス・マッチングフィルムの透過率を９９．８０％、ＩＴＯが形成されたフィルムの透過率を９１％、ＰＥＴフィルムの透過率を８４％とした場合の値である。
【００１２】
また、上記透明導電層２６のパターンについては、図３に示されたものに限定するものではなく、従来から静電容量結合方式のタッチパネルにおいて使用されている公知のパターンも使用することができる。また、成膜条件については、上記膜厚を得られるものであれば特に制限するものではない。
また、透明導電層２６の表面抵抗としては、特に制限するものではないが、例えば、１００〜５００Ω程度とすることができる。
【００１３】
上述したタッチパネル２１を構成する透明基板２３として、ガラスやアクリル樹脂等から構成され、例えば、厚さ０．５ｍｍ〜０．５５ｍｍ程度の基板を使用することができるが、低い吸湿性のガラスを選択すれば、高温下においてオーバーコート層２５との間に気泡が生じることを抑えることができる。
また、透明導電層２６に隣接して配置される配線用の金属パターン層２８は、ＭＡＭ等の合金を、厚さ３０００Å程度で、シート抵抗が０．１〜１Ω／□程度の幅１０μｍ〜１００μｍ、長さ１ｃｍ〜１０ｃｍの導電層を１０μｍ〜１００μｍの間隔でスパッタリング等により形成することができる。尚、この金属パターン層２８の断面のオーバーコート層２５からの立ち上がり角部を６０°以下とすることが好ましい。金属パターン層２８上に成膜される絶縁層２７による被覆を確実にすることができるからである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来技術の説明図
【図２】本発明の一実施の形態の断面図
【図３】同実施の形態の透明導電層のパターンの説明図
【図４】同実施の形態の遮光層に設けた開口部の説明図
【符号の説明】
【００１５】
１    カバーガラス
２    タッチパネルユニット
３    ＬＣＤパネルユニット
４    基板
５，６  透明導電層
７    導電層
８    基板
９    アクティブマトリックス基板
１０    液晶層
２１    タッチパネル
２２    ＬＣＤパネルユニット
２３    透明基板
２４    遮光層
２５    オーバーコート層
２６    透明導電層
２７    絶縁層
２８    金属パターン層
２９    ＦＰＣ配線
３０    位置検出回路
【図３】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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