CN102707825B - 触摸面板用玻璃基板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种触摸面板用玻璃基板及其制造方法，同其它触摸面板用玻璃基板一起一次性制造，在轮廓上不产生微裂纹就可以获得规定强度。在具有切割出多个玻璃基板的大小的玻璃原板上，分别一次性形成了在各玻璃基板上形成的检测电极图案和引出布线图案之后，通过化学蚀刻从玻璃原板上分离各触摸面板用玻璃基板。由于利用化学蚀刻进行分离，所以在其轮廓上不会产生微裂纹。

Description

触摸面板用玻璃基板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种触摸面板用玻璃基板及其制造方法，该触摸面板用玻璃基板在表面形成有用于检测输入位置的透明的检测电极图案和用于将该检测电极图案与外部连接的布线图案，更具体地说，涉及一种不产生微裂纹，即使进行薄型化也具有优异强度的触摸面板用玻璃基板及其制造方法。

背景技术

触摸面板作为指示输入装置搭载在移动电话、汽车导航***、便携式信息终端等各种设备上，通常，与在其内侧层叠配置的显示装置组合，作为检测以显示装置的显示为目标的手指等输入操作体的输入位置的用途而使用。

在用于检测输入操作体的输入位置的触摸面板中，已提出多种输入位置检测方式，即，根据从输入位置到基准电极的电阻值来进行检测的电阻感压式，根据输入操作体的接近引起的输入位置上的寄生电容的变化来进行检测的静电电容式，根据通过电磁感应而接受输入操作体的电信号的电极位置来进行检测的电磁感应式等，但是根据电变化来检测输入位置的这些检测方式中，均在作为输入操作面的绝缘基板的一面上形成有一个或多个导电性检测图案。

如上所述，在内侧配置有显示装置的触摸面板中使用了如下的触摸面板用玻璃基板，即，构成触摸面板的各部由透明体构成，以便可以通过触摸面板的输入操作面目视其内侧的显示装置的显示，并将透明玻璃基板作为绝缘基板，在其表面形成由氧化铟锡(ITO)等透明导电材料构成的检测电极图案。

由透明导电材料构成的检测电极图案，是通过光刻法在玻璃基板的表面实施构图而形成，进一步在玻璃基板的表面，同检测电极图案连接地形成用于将检测电极图案连接到外部电路上的布线图案。为了在玻璃基板的表面形成检测电极图案及布线图案，需要进行通过溅射形成透明导电膜、附着光刻胶层、曝光显影光刻胶层、蚀刻透明导电膜、印刷布线图案等多种工序，在以往的触摸面板用玻璃基板的制造中，对于具有切割出多个玻璃基板的大小的玻璃原板表面进行所述各工序，从而一批次地形成在各玻璃基板形成的检测电极图案和布线图案，之后，从玻璃原板上切割出各个玻璃基板(专利文献1)。

从玻璃原板上切割各玻璃基板的工序，通过所谓划线切割方式切割出各玻璃基板，即，使用钻石切割机等沿各玻璃基板的轮廓划出切口，并且利用加压设备在切口的两侧施加压力进行切割(专利文献2)。

在根据手指等输入操作体接近引起的检测电极图案的静电电容变化来检测输入位置的静电电容式触摸面板中，在表面形成有检测电极图案的玻璃基板上进一步层叠保护膜、或在输入操作区域的周围印刷有规定标记的装饰膜，从而形成触摸面板。

专利文献

专利文献1：日本特许第4000178号公报(说明书的第0035至0036段，图5)

专利文献2：日本特开2009-294771号公报(说明书第0015段，图2)

发明内容

由于利用该以往的制造方法制造的触摸面板用玻璃基板是从玻璃原板上通过划线切割切出的，所以在作为其轮廓的切割面上产生多个微裂纹。特别是，玻璃基板的破损多数是由在其周边产生的微裂纹引起的，所以划线切割导致机械强度大幅降低。另外，当作为要求薄型化的移动电话等便携式电子设备的输入装置而使用触摸面板时，玻璃基板也要求薄型化至例如1mm以下的厚度，但是薄型化的玻璃原板容易在进行划线切割的加工工序中破碎，所以难以处理。而且，搭载在便携式电子设备中后，也因为对表面的冲击导致容易毁坏，需要在其表面侧层叠透明保护膜或透明保护基板，其结果难以实现触摸面板整体的薄型化，而通过层叠透明保护膜或透明保护基板，其透明度也受到影响。

作为将玻璃基板薄型化至1mm以下的厚度也能够获得规定强度的方法，已知有进行玻璃表面的离子交换的化学强化方法，但是如果对玻璃原板进行化学强化，则不能通过划线切割来切割出各玻璃基板，最终，需要对各个玻璃基板进行化学强化之后，在各个玻璃基板上经过所述多个工序而形成检测电极图案和布线图案，所以制造效率变得极差。

进一步，搭载在移动电话上的触摸面板中，由于外观设计上的原因需要在其轮廓上导入曲线，但是由于通过施加机械冲击来进行切割的划线切割不能沿曲面轮廓进行切割，所以，以往是通过切削、物理研磨加工来形成曲面，从而变成高价部件。而且，由于通过这样的切削和研磨加工，产生新的微裂纹，所以强度降低的问题依然存在。

本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于提供一种触摸面板用玻璃基板及其制造方法，该触摸面板用玻璃基板与其它触摸面板用玻璃基板一起一次性地制造，在轮廓上不产生微裂纹，能够获得规定的强度。

此外，其目的在于提供一种触摸面板用玻璃基板及其制造方法，该触摸面板用玻璃基板在不降低强度的情况下，将触摸面板的轮廓做成曲面。

为了实现上述目的，第一技术方案所涉及的触摸面板用玻璃基板的制造方法中，在玻璃基板的表面形成有由透明导电层构成的多个检测电极图案和与各检测电极图案电连接的多个引出布线图案，该制造方法包括：工序1，在具有分离出多个玻璃基板的大小的玻璃原板的表里两面，假设将所述多个玻璃基板的各轮廓投影到表里面的切割线，在玻璃原板表面的被切割线包围的各玻璃基板区域，通过构图形成由透明导电层构成的多个检测电极图案；工序2，在所述各玻璃基板区域，形成与各检测电极图案电连接的引出布线图案；工序3，在通过工序1和工序2形成有多个检测电极图案和引出布线图案的玻璃原板的表里两面，除了沿所述切割线的切割区域之外，形成抗蚀剂膜；工序4，以所述抗蚀剂膜作为掩膜对玻璃原板的表里两面的切割区域进行化学蚀刻，从而从玻璃原板上分离出各玻璃基板。

由于从玻璃原板上通过在切割区域进行化学蚀刻来分离形成有检测电极图案和引出线的各玻璃基板，所以在切割面不产生微裂纹。

第二技术方案涉及的触摸面板用玻璃基板的制造方法中，在进行了化学强化的玻璃原板的各玻璃基板区域，通过工序1和工序2形成多个检测电极图案和引出布线图案。

即使是进行了化学强化的玻璃原板，可以不施加机械冲击而通过化学蚀刻来分离各玻璃基板。

第三技术方案涉及的触摸面板用玻璃基板的制造方法中，在玻璃原板的各玻璃基板区域形成着色装饰层之后，通过工序1形成多个检测电极图案。

利用一个工序在多个玻璃基板上形成着色装饰层。

第四技术方案涉及的触摸面板用玻璃基板的制造方法中，在着色装饰层形成镂空文字，且以覆盖该镂空文字的方式形成引出布线图案。

镂空文字被引出布线图案的颜色着色。

第五技术方案涉及的触摸面板用玻璃基板，其通过第一技术方案涉及的制造方法制造。

由于通过化学蚀刻从玻璃原板分离，所以在周围不会产生微裂纹。

第六技术方案涉及的触摸面板用玻璃基板中，切割线的至少一部分是曲线。

沿着一部分为曲线的切割线的切割区域被实施化学蚀刻，使一部分为曲线轮廓的玻璃基板从玻璃原板分离。

根据第一技术方案和第五技术方案的发明，由于对一张玻璃原板一次性地形成在多个玻璃基板的表面形成的检测电极图案和引出线，从而简化触摸面板用玻璃基板的批量生产工序。

而且，与通过施加机械冲击从玻璃原板分离出各玻璃基板的划线切割不同，通过化学蚀刻来分离各玻璃基板，所以在分离的切割面上不产生微裂纹，从而可作为薄型化成1mm以下厚度也能够获得规定强度的玻璃基板。

此外，与施加机械冲击且切割线为直线状的划线切割不同，可以通过化学蚀刻分离成各玻璃基板，所以可以将作为各玻璃基板轮廓的切割线做成包括曲线在内的任意形状，从而能够将触摸面板用玻璃基板做成符合外观设计要求的任意形状。

根据第二技术方案的发明，即使是与其它玻璃基板一起在表面一次性地形成检测电极图案和引出线的触摸面板用玻璃基板，也可以通过化学强化做成强度优良的触摸面板用玻璃基板。

根据第三技术方案的发明，不必在每个玻璃基板上印刷着色装饰层或者贴附装饰膜，能够一次性地在多个玻璃基板上形成着色装饰层。

根据第四技术方案的发明，能够用引出布线图案的颜色将镂空文字着色成任意颜色。

根据第六技术方案的发明，由于能够获得任意轮廓形状的触摸面板用玻璃基板，所以可以将触摸面板做成符合外观设计要求的任意形状。

附图说明

图1是本发明的一实施方式涉及的触摸面板用玻璃基板1的俯视图。

图2是沿图1的A-A线的部分省略纵剖视图。

图3是在各玻璃基板1′上印刷有着色装饰层6的玻璃原板10的俯视图。

图4是形成有连接导体片5的玻璃原板10的俯视图。

图5是分离触摸面板用玻璃基板1的工序之前的玻璃原板10的俯视图。

图6表示触摸面板用玻璃基板1的制造工序，其中

(a)是表示在玻璃原板10上印刷着色装饰层6的工序的部分省略剖视图；

(b)是表示在透明导电膜5′上形成已曝光显影的光刻胶层7的掩膜的工序的部分省略剖视图；

(c)是表示在玻璃原板10上形成连接导体片5的工序的部分省略剖视图；

(d)是表示在连接导体片5上架设形成中间绝缘片2的工序的部分省略剖视图；

(e)是表示连接布线图案3的工序的部分省略剖视图；

(f)是表示利用对玻璃原板10的表里面中相当于除了切割区域CA之外的玻璃基板1′的区域进行光固化的装饰膜8进行掩膜处理的工序的部分省略剖视图。

附图标记

1：触摸面板用玻璃基板

1′：玻璃基板

8：光刻胶膜(抗蚀剂膜)

10：玻璃原板

Xn：X检测电极图案

Yn：Y检测电极图案

CL：切割线

CA：切割区域

具体实施方式

下面，利用图1至图6，详细说明本发明的一实施方式涉及的触摸面板用玻璃基板1及其制造方法。触摸面板用玻璃基板一般用于触摸面板，该触摸面板重叠且平行地配置在液晶面板等显示面板的上方，用于检测以显示在显示面板上的图标等为目标的输入操作的输入位置。根据检测输入位置的触摸面板的检测方式，其具体结构不同，但在本实施方式中，以用于静电电容式触摸面板的触摸面板用玻璃基板1进行说明，该静电电容式触摸面板通过输入操作体接近时的检测电极图案的静电电容变化来检测输入位置。

图1是触摸面板用玻璃基板1的俯视图，下面，将触摸面板用玻璃基板1的玻璃基板部分仅称为玻璃基板1′，将玻璃基板1′的形成有检测电极图案的图1所示平面称为表面进行说明。如图所示，玻璃基板1的轮廓同在下方(底面侧)重叠且纵长配置的长方形显示面板相匹配，整体呈纵长的长方形，而长方形的四角根据搭载触摸面板的设备表面上所显示的外观设计要求，由1/4圆的圆弧连续构成。玻璃基板1′只要是透明玻璃即可，可以使用硼硅玻璃等多种玻璃，在此采用了钠玻璃。

在透明玻璃基板1′的表面，在正交的YX方向相互交叉地形成有由透明导电材料、例如氧化铟锡(ITO：Indium Tin Oxide)构成的多个X检测电极图案和多个Y检测电极图案Yn，从而能够目视下方的显示面板。多个X检测电极图案Xn在X方向以相等间距形成，各X检测电极图案Xn分别形成为沿Y方向重复着菱形而连续的形状。而且，多个Y检测电极图案Yn在Y方向以相等间距形成，各Y检测电极图案Yn分别形成为沿X方向重复着菱形而连续的形状。X检测电极图案Xn的菱形和Y检测电极图案Yn的菱形是分别互补的轮廓，因此，长方形的输入操作区域EA的几乎整个部分被相互正交地配置的多个X检测电极图案Xn和Y检测电极图案Yn覆盖。

X检测电极图案Xn和Y检测电极图案Yn进行交叉的部位分别为菱形角部的窄宽度部分，通过微小面积的中间绝缘片2将X检测电极图案Xn和Y检测电极图案Yn上下隔开并相互绝缘。中间绝缘片2微小，且由透明绝缘材料形成，因此不醒目。

各X检测电极图案Xn和Y检测电极图案Yn，分别在输入操作区域EA的边界同引出布线图案3电连接，通过布线图案3被引出至图1的左下角处，从而能够电连接在根据特定的检测电极图案Xn、Yn的静电电容变化来检测输入位置的触摸面板的检测电路部上。在此构成检测电极图案Xn、Yn的ITO，由于与通常的金属相比电阻率高，所以布线图案3由电阻率低的铝或银形成，从而降低至输出为止的等效电阻以提高检测灵敏度。但是，布线图案3即使由相对不醒目的铝或银形成也能够目视到，因此，实施将输入操作区域EA周围与玻璃基板1′的轮廓之间用黑色等不透明的油墨进行印刷的所谓黑框印刷，并在实施了着色装饰层6的输入操作区域EA周围形成布线图案3，从而隐藏布线图案3。

在玻璃基板1′的表面形成的检测电极图案Xn、Yn和布线图案3的整体，被由透明绝缘材料形成的保护层4覆盖。再有，本实施方式所涉及的玻璃基板1′，由于进行化学强化的同时，通过后述的制造工序在周围未产生微裂纹，即使做成1mm以下的厚度也能够获得规定的强度，因此，不需要像以往那样在作为输入操作面侧的上方层叠透明保护面板或者贴附透明保护膜。

如图3至5所示，该玻璃基板1′从具有制造9张触摸面板用玻璃基板1的大小的玻璃原板10中分别切割而形成。下面，参照图3至图6说明制造该触摸面板用玻璃基板1的工序。

玻璃原板10是从钠玻璃制的更大的玻璃原板上通过划线切割等方法切割成长方形。如图3所示，切割出的玻璃原板10的轮廓为长方形，而且，将要取出的9张玻璃基板1′的轮廓投影在玻璃原板10的表里面上并将其投影线假设为切割线CL，并且在切割线CL周围确保至少数mm宽度的切割区域CA以使9张玻璃基板1′相互不重叠地排列配置成矩阵状的状态下，该长方形与9张玻璃基板1′的整体外接。因此，在玻璃原板10中，由长方形的四角被以1/4圆连续的切割线CL所围绕的区域，即是成为各玻璃基板1′的玻璃基板区域。

首先，将该玻璃原板10放入加热至380度左右的硝酸钾熔盐中，对玻璃表面进行引起离子交换的化学强化。通过该化学强化，玻璃原板10及从该玻璃原板10分离的各玻璃基板1′，与化学强化前相比具有5倍左右的强度。

随后，如图3、图6的(a)所示，对玻璃原板10上的各输入操作区域EA周围和已设定的切割线CL之间实施使用黑色油墨的黑框印刷，从而形成着色装饰层6。

随后，在形成有着色装饰层6的玻璃原板10的整个表面，通过溅射形成由ITO构成的透明导电膜5′，并使其整体经过辊涂机从而使光刻胶层7附着在透明导电膜5′上。如图6的(b)所示，通过对形成连接导体片5的部位进行曝光显影使其成为掩膜，并且在保留被掩膜覆盖的透明导电膜5′的情况下对透明导电膜进行蚀刻，从而如图4、图6的(c)所示，在X检测电极图案Xn和Y检测电极图案Yn交叉的部分形成带状的连接导体片5。

进一步，如图6的(d)所示，通过同样的光刻法、丝网印刷等，在该连接导体片5上架设形成中间绝缘片2。

随后，在玻璃基板1′的表面形成X检测电极图案Xn和Y检测电极图案Yn。由于检测电极图案Xn、Yn通过光刻法进行构图形成，在形成有中间绝缘片2和连接导体片5的玻璃基板1′的整个表面，通过溅射法形成由ITO构成的透明导电膜，并且在其上方整体上重叠附着光刻胶层。然后，对X检测电极图案Xn和菱形Y检测电极图案Yn的形成部位的光刻胶层进行曝光显影而形成掩膜，并且对未被掩膜覆盖的透明导电膜进行蚀刻，从而形成X检测电极图案Xn和Y检测电极图案Yn。由此，菱形的、在X方向上相邻的Y检测电极图案Yn的菱形部分通过连接导体片5连接，各Y检测电极图案Yn沿X方向形成，而X检测电极图案Xn沿Y方向形成，菱形间的连接部形成在中间绝缘片2上，并与Y检测电极图案Yn绝缘。

如图5、图6的(e)所示，各X检测电极图案Xn和Y检测电极图案Yn，分别在输入操作区域EA的边界与银的布线图案3连接。布线图案3通过丝网印刷、使用掩膜的溅射等形成在实施了黑框印刷的输入操作区域EA的周围，并被引出至由切割线CL包围的玻璃基板1′的左下方，以便与外部电路连接。

由于能够对9张玻璃基板1′一次性地进行从上述化学强化至形成布线图案3的工序为止的所谓感应面形成工序，因此，可以大幅缩短批量生产工序。

9张玻璃基板1′是通过化学蚀刻从玻璃原板10上分离的，即在玻璃原板10的整个表里面上附着耐氟酸的光刻胶膜8之后，对除了被切割线CL划分的切割区域CA之外的光刻胶膜8进行曝光显影。之后，利用碱性溶液除去未被曝光的切割区域CA的光刻胶膜，如图6的(f)所示，用已光固化的光刻胶膜8覆盖表里面的相当于玻璃基板1′的区域。

随后，通过将玻璃原板10浸泡在含有氟酸的化学研磨液中，对切割区域CA进行化学蚀刻，从玻璃原板10上分离出9张玻璃基板1′。在该化学蚀刻工序中，由于形成有检测电极图案Xn、Yn等的感应面被光刻胶膜8覆盖，因此不受蚀刻液的化学侵蚀。

使用碱性溶液除去在从玻璃原板10分离出的玻璃基板1′的表里面附着的光刻胶膜8，之后在形成有检测电极图案Xn、Yn等的整个表面通过旋转涂布机等附着透明绝缘材料的保护层4，从而取得触摸面板用玻璃基板1。

上述的实施方式说明了使用于静电电容式触摸面板的触摸面板用玻璃基板1，但即使是触摸面板的输入位置的检测方式不同、且包含检测电极图案的感应面的构成或感应面的制造工序不同的触摸面板用玻璃基板，也可以适用本发明。例如，在将电阻感压式等的XY检测电极图案隔着绝缘间隔相对置的电阻感压式等的触摸面板中，将利用本发明制造的两张触摸面板用玻璃基板，以由电阻层形成的检测电极图案隔着隔片相对置的方式进行层叠。

而且，在玻璃基板的表面形成检测电极图案和引出布线图案的感应面制造工序中，只要在形成感应面之后对切割区域CA进行化学蚀刻，则不限于在上述实施方式中说明的顺序，根据检测电极图案的构成其制造工序顺序不同。

此外，在着色装饰层6形成镂空文字，并且通过在其上面以覆盖镂空文字区域的方式形成布线图案，以使布线图案的颜色透过镂空文字部分，从而能够显示可从触摸面板用玻璃基板的表面侧目视确认的文字。特别是，如果将着色装饰层6形成为接近黑色的色调，则与布线图案(铝或银)的颜色的对比度变大，镂空文字显示变得清晰。

进一步，如果不进行化学强化也能够获得所需强度的厚度，就不一定必须进行对玻璃原板10的化学强化。

而且，不一定必须进行黑框印刷工序，也可以用相当于黑框印刷的装饰膜覆盖利用本发明制造的触摸面板用玻璃基板10的上方。

此外，在各工序中形成的光刻胶层或光刻胶膜，也可以采用贴附抗蚀薄膜的形式。

本发明适用于对薄型化和强度有要求的触摸面板用玻璃基板及其制造方法。

Claims (6)

1.一种触摸面板用玻璃基板的制造方法，在玻璃基板的表面形成有由透明导电层构成的多个检测电极图案和与各检测电极图案电连接的多个引出布线图案，其特征在于，该制造方法包括：

工序1，在具有分离出多个玻璃基板的大小的玻璃原板的表里两面，假设将所述多个玻璃基板的各轮廓投影到表里面的切割线，在玻璃原板表面的被切割线包围的各玻璃基板区域，通过构图形成由透明导电层构成的多个检测电极图案；

工序2，在所述各玻璃基板区域，形成与各检测电极图案电连接的引出布线图案；

工序3，在通过工序1和工序2形成有多个检测电极图案和引出布线图案的玻璃原板的表里两面，除了沿所述切割线的切割区域之外，形成抗蚀剂膜，以覆盖所述各玻璃基板区域；

工序4，以所述抗蚀剂膜作为掩膜对玻璃原板的表里两面的切割区域进行化学蚀刻，从而从玻璃原板上分离出各玻璃基板；

工序5，除去形成在所述玻璃基板的表里两面上的抗蚀剂膜；

从而制造出在所述玻璃基板的表面形成有由透明导电层构成的多个检测电极图案和与各检测电极图案电连接的多个引出布线图案的触摸面板用玻璃基板。

2.如权利要求1所述的触摸面板用玻璃基板的制造方法，其特征在于，

在进行了化学强化的玻璃原板的各玻璃基板区域，通过工序1和工序2形成多个检测电极图案和引出布线图案。

3.如权利要求1或2所述的触摸面板用玻璃基板的制造方法，其特征在于，

在玻璃原板的各玻璃基板区域形成着色装饰层之后，通过工序1形成多个检测电极图案。

4.如权利要求3所述的触摸面板用玻璃基板的制造方法，其特征在于，

在着色装饰层上形成镂空文字，且以覆盖该镂空文字的方式形成所述引出布线图案。

5.一种触摸面板用玻璃基板，其特征在于，

通过权利要求1所述的制造方法制造。

6.如权利要求5所述的触摸面板用玻璃基板，其特征在于，

切割线的至少一部分是曲线。