JP2011100326A - タッチパネル用マザー基板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】明瞭に画像認識できるため位置合わせを正確且つ容易に実施でき、加えて製造工数をアップさせることのない、タッチパネル用マザーガラス基板とその製造方法を提供する。
【解決手段】第２のマザー基板２０には、タッチパネルの一方の基板を形成するためのパネル領域２０ｐが複数個割り付けられ、各パネル領域２０ｐごとにタッチ電極５が形成され、且つ、複数のパネル領域２０ｐが配置されたパネル採取領域２０Ｕの周縁領域２０Ｆにタッチ電極５と同じ透明抵抗膜のＩＴＯからなると共に膜厚が前記タッチ電極５よりも厚い第１、第２のアライメントマーク２１、２２が、複数個形成されている。この第２のマザー基板２０は、ハードマスク４０を用いてマザー基板２０全体に２段階に厚さの異なる透明抵抗膜を形成した後、第２のタッチ電極５及び第１、第２の各アライメントマーク２１、２２を一括してパターニングする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、複数のタッチパネル基板形成領域が割り付けられたタッチパネル製造用マザー基板とその製造方法に関する。

従来、タッチパネルや液晶表示パネル等の一対の基板が接合されて構成されているパネル製品の製造方法としては、特許文献１に示されるように、複数の製品の個々の片側基板が割り付けられたマザー基板同士を貼り合せた後に個々のパネル製品に切離する方法が、個々のパネル製品を短時間で一括して製造できるという利点から、広く採用されている。

上述の製造方法では、一対のマザー基板を貼り合せる際の位置合わせに高い精度が要求されるため、通常は、各マザー基板にアライメントマークをそれぞれ設置し、それぞれのマザー基板の対応するアライメントマーク同士を合わせることにより一対のマザー基板の位置合わせを行っている。

特開２００６−３４３９２１号公報

位置合わせ用アライメントマークの形成方法としては、製造工数を低減するため、専用工程を設けずに、個々のパネル製品にフォトリソグラフィーによりパターン形成される透明電極と同工程で一括パターニングして形成する方法が採用されることが多い。この場合、透明電極と同材料のＩＴＯ（indium tin oxide）等の透明膜でアライメントマークが形成されるため、位置あわせの際にマークを画像認識カメラで認識し難いという問題がある。

特に、所望の高抵抗値を備える薄膜透明抵抗膜をタッチ検出電極として設置した抵抗膜式タッチパネルの場合、アライメントマークも薄膜透明抵抗膜で形成されるため、位置合わせの際のアライメントマークの認識がより困難となる。

アライメントマークを容易に認識できるように、タッチ検出電極とは別の材料の例えばクロム等の不透明金属でアライメントマークを形成する場合、タッチ検出電極を形成するためのフォトリソグラフィー工程とは別に専用のフォトリソグラフィー工程が必要となり、製造工数が大幅にアップする。

本発明の目的は、正確且つ容易に画像認識でき、専用の形成工程が不要であるために製造工数をアップさせることのない透明抵抗膜からなるアライメントマークを備えたタッチパネル用マザーガラス基板とその製造方法を提供することである。

本発明の請求項１に記載されたタッチパネル用マザー基板の発明は、透明抵抗膜からなるタッチ電極が形成された一対の透明な基板を、互いのタッチ電極を対向させて所定の間隙で接合させたタッチパネルを複数個同時に製造するためのタッチパネル用マザー基板であって、前記タッチパネルの基板を形成するパネル領域が複数個割り付けられ、各パネル領域ごとに前記タッチ電極が形成されるとともに、前記タッチ電極と同じ透明抵抗膜で膜厚が前記タッチ電極よりも厚いアライメントマークが、複数の前記パネル領域が配置されてなるパネル採取領域の周縁に複数個形成されていること、を特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１のタッチパネル用マザー基板において、前記パネル領域毎に、前記タッチ電極と同じ透明抵抗膜で膜厚が前記タッチ電極よりも厚いパネル用アライメントマークが、前記タッチ電極を囲むように前記パネル領域の額縁部に複数個形成されていることを特徴とするものである。

本発明の請求項３に記載のタッチパネル用マザー基板の製造方法の発明は、透明抵抗膜からなるタッチ電極が形成された一対の透明な基板を、互いのタッチ電極を対向させて所定の間隙で接合してなるタッチパネルを複数個同時に製造するためのタッチパネル用マザー基板の製造方法であって、前記タッチパネルの基板を形成するパネル領域が複数個割り付けられたパネル採取領域から該パネル採取領域を囲む周縁領域にわたり、少なくとも前記周縁領域の膜厚が前記タッチ電極の形成部よりも厚い透明抵抗膜を形成する工程と、前記周縁領域に設ける位置合わせ用のアライメントマーク及び各パネル領域に設ける前記タッチ電極を一括してパターニングする工程とを、有することを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載されたタッチパネル用マザー基板の製造方法において、前記各パネル領域のタッチ電極形成部を囲む額縁部の複数箇所をタッチ電極形成部よりも厚肉に形成し、該厚肉部にパネル用アライメントマークを前記タッチ電極及び前記アライメントマークと一括してパターニングすることを特徴とするものである。

本発明によれば、明瞭に画像認識できるため位置合わせを正確且つ容易に実施でき、加えて製造工数をアップさせることのない、透明抵抗膜からなるアライメントマークを備えたタッチパネル用マザーガラス基板とその製造方法が得られる。

（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態としてのマザー基板を用いて製造されるタッチパネルを示す平面図と、そのＩb−Ｉb線断面図である。 （ａ）は上記タッチパネルを製造するための一対のマザー基板のうちの一方のマザー基板を示す平面図で、（ｂ）はその製造工程で用いるハードマスクを示す平面図である。 上記タッチパネルを製造するための一対のマザー基板のうちの他方のマザー基板を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、夫々、上記マザー基板における各種アライメントマークの組み合わせ例を示す各説明図である。 （ａ）〜（ｄ）は、夫々、上記マザー基板の製造方法を示す各工程毎説明図である。 （ａ）は本発明の他の実施形態としての一方のマザー基板を示す平面図で、（ｂ）はその製造工程で用いるハードマスクを示す平面図である。

まず、本発明の一実施形態としてのマザー基板を用いて製造される抵抗膜式タッチパネルについて説明する。

図１（ｂ）に示すように、一対の矩形をなすタッチ操作側（表側）に位置させる第１のガラス基板１と反対側の第２のガラス基板２がシール材３を介し所定の間隙を保って接合されている。この場合、第２のガラス基板２は、第１のガラス基板１よりも大面積に形成され、一方の長手端面を第１のガラス基板１の対応する長手端面から適長だけ突出させた突出縁部２１を備えている。そして、これら第１、第２のガラス基板１、２の各対向面には透明な矩形の薄肉抵抗膜からなる第１、第２のタッチ電極４、５が夫々被設されている。

ここで、第１、第２のタッチ電極４、５は、それぞれ、ＩＴＯ（indium tin oxide）を材料とした透明な抵抗薄膜からなり、膜厚が９０〜１３０Åでシート抵抗値が３００Ω以上の高抵抗膜に形成されている。

第１のガラス基板１の対向面に被設された第１のタッチ電極４における一対の短手縁辺には、それぞれ第１の引き回し電極配線６ａ、６ｂが全長にわたり導通接続され、これら第１の引き回し電極配線６ａ、６ｂは、一方の長手辺に対し平行に適長間隙を隔てて引き回され、それぞれの引き回し先端面が所定の間隙を隔てて対向するパターンに敷設されている。

一方、第２のガラス基板２の対向面に被設された第２のタッチ電極５における一対の長手縁辺には、第２の引き回し電極配線７ａ、７ｂがそれぞれ全長にわたり導通接続されている。これら第２の引き回し電極配線７ａ、７ｂのうちの一方の第２の引き回し電極配線７ａは、一方の短手辺５２とこれに続く長手辺に沿って一定間隙を隔ててＬ字形に延在させた後、直角に曲って突出縁部２１の先端面まで引き回されている。他方の第２の引き回し電極配線７ｂは、第２のタッチ電極５の一方の長手縁辺との導通接続部とこれから突出縁部２１の先端面まで直角に延出させた接続端子部からなるＴ字型に敷設されている。

第２の引き回し電極配線７ａ、７ｂの突出縁部２１の先端面まで延出させた各先端部７１ａ、７１ｂは、ＦＰＣ（Ｆlexible Printed Circuit）等の外部回路との電気接続基板が導通接合される接続端子となる。これら接続端子７１ａ、７１ｂの配設位置には、前述した第１のタッチ電極４からの第１の引き回し電極配線６ａ、６ｂの接続端子６１ａ、６１ｂも互いに平行に配設されている。これら接続端子６１ａ、６１ｂと第１の引き回し電極配線６ａ、６ｂの引き回し先端部は、基板間導通部材８ａ、８ｂにより導通接続されている。

第１の引き回し電極配線６ａ、６ｂ及び７ａ、７ｂは、タッチ電極４、５に電圧を印加するための配線であり、例えば、銀粉や銅粉等の高導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂等に混ぜ合わせてインク化したものをスクリーン印刷等の印刷法により形成される。また、それぞれのシート抵抗値はタッチ電極４、５のシート抵抗値の約１００分の１以下と小さくなるように、膜厚や線幅が設定されている。そして、第１の引き回し電極配線６ａ、６ｂ及び７ａ、７ｂは、引き回し電極配線同士、或いはそれらとタッチ電極４、５とが重なって接触する不具合を回避するため、それぞれ、上述したように間隙を確保して引き回し配設されている。

第２のタッチ電極５上には、複数のスペーサ９が碁盤目状に一定間隔を保って配設されている。これらスペーサ９は、第１のタッチ電極４における押圧された部分以外の箇所が対向側の第２のタッチ電極５に接触する不具合を防止するために設けられており、アクリル樹脂等の樹脂材料を用いスクリーン印刷あるいはフォトリソグラフィー等の方法で碁盤目状に塗布形成されている。

上述のように構成されたタッチパネルは、通常、液晶表示装置等の表示装置の表示面上に配置され、表示装置の表示に対応したタッチパネルのタッチ面の位置を指やペン等で押圧することにより、タッチパネルの第１のガラス基板１が撓んで第１のタッチ電極４の押圧箇所が第２のタッチ電極５の対応箇所に接触し、この接触点の位置が抵抗により降下した電圧値の測定により検知される。

次に、上述のタッチパネルを製造するために用いられる本発明の一実施形態としてのマザー基板について、図２（ａ）に基づき説明する。

図２（ａ）は、タッチパネルのタッチ側（表側）とは反対側の裏側に位置させる第２のガラス基板２が複数個作り込まれる第２のマザー基板２０を示している。この第２のマザー基板２０には、１２個の第２のガラス基板２を作製するための１２区画のパネル領域２０ｐが３行×４列のマトリクス配置で割り付けられている。そして、各パネル領域２０ｐ内には、第２のタッチ電極５がそれぞれ形成されている。この第２のタッチ電極５は、前述したように、膜厚が９０〜１３０Åでシート抵抗値が３００Ω以上のＩＴＯからなる透明な高抵抗薄膜に形成されている。

１２個の第２のガラス基板２がマトリクス配置で形成されているパネル採取領域２０Ｕを囲む周縁領域２０Ｆには、各種アライメントマークが配設されている。

まず、後述する第１のマザー基板１０との貼り合わせの際の位置基準となる一対の第１のアライメントマーク２１、２１が、それぞれ、対角線上の２隅に配設されている。これら第１のアライメントマーク２１は、それぞれ、円環（リング）に形成されている。

そして、他方の対角線上の２隅及び４方の各縁辺の中央には、第２のアライメントマーク２２がそれぞれ配設されている。これら第２のアライメントマーク２２は、十字型や方形枠状に形成され、二点鎖線で示すシール材３やスペーサ９（図１参照）、第２の引き回し電極配線７ａ、７ｂ及び接続端子６１ａ、６１ｂを印刷により塗布形成する際の印刷版の位置基準となる。

ここで、上述した第１、第２の各アライメントマーク２１、２２は、第２のタッチ電極５と同じ透明抵抗膜材料のＩＴＯで形成されている。しかし、その厚さは、１５０〜１０００Åと第２のタッチ電極５よりも肉厚に形成されている。したがって、透明な材料で形成されているにも拘わらず、読み取りカメラによって容易且つ正確に画像認識することができる。

図３は、上述した第２のマザー基板２０に貼り合わされる第１のマザー基板１０を示している。この第１のマザー基板１０も、第２のマザー基板２０と略同様に形成されており、１２個の第１のガラス基板１を作製するための１２区画のパネル領域１０ｐが３行×４列のマトリクス配置で割り付けられ、各パネル領域１０ｐ内には、第１のタッチ電極４がそれぞれ形成されている。この第１のタッチ電極４も、膜厚が９０〜１３０Åでシート抵抗値が３００Ω以上のＩＴＯからなる透明な高抵抗薄膜に形成されている。

１２個のパネル領域１０ｐがマトリクス配置で形成されているパネル採取領域１０Ｕを囲む周縁領域１０Ｆには、各種アライメントマーク１１、１２が配設されている。

まず、対角線上の２隅には、第２のマザー基板２０との貼り合わせの際の位置基準となる第１のアライメントマーク１１が、それぞれ配設されている。これら第１のアライメントマーク１１は、それぞれ、図４（ａ）に示すように、第２のマザー基板２０側の円環に形成された第１のアライメントマーク２１内に間隙を空けて収容される円形に形成されている。

そして、他方の対角線上の２隅及び４方の各縁辺の中央には、第２アライメントマーク１２がそれぞれ配設されている。これら第２アライメントマーク１２は、十字形に形成され、第１の引き回し電極配線６ａ、６ｂを印刷により塗布形成する際の印刷版の位置基準となる。

上述した第１、第２アライメントマーク１１、１２は、第１のタッチ電極４と同じ透明抵抗膜材料のＩＴＯで形成され、その厚さは１５０〜１０００Åと第１のタッチ電極４よりも肉厚に形成されているから、透明な材料で形成されているにも拘わらず、読み取りカメラによって容易且つ正確に画像認識することができる。

なお、第１、第２のマザー基板１０、２０にそれぞれ設けられている第２アライメントマーク１２、２２に合わせる各印刷版側のアライメントマークは、図４（ｂ）、（ｃ）に示されるように、正方形や十字形に形成されている。

次に、第２のマザー基板２０の製造方法について、図５（ａ）〜（ｄ）に基づき説明する。なお、第１のマザー基板１０の製造方法も同じであるからその説明は省略する。

まず、図５（ａ）に示すように、第２のマザー基板２０の一方の主面に、スパッタリング法によって、ＩＴＯからなる第１の薄膜３０を９０〜１３０Åの厚さで一様に被着形成する。なお、薄膜形成方法としては、スパッタリング法に限らず、真空蒸着法、ＣＶＤ法等も好適に用いることができる。

次に、図５（ｂ）に示すように、図２（ｂ）に示すハードマスク４０を介して、第１の薄膜３０上にＩＴＯからなる第２の薄膜３１を同様にスパッタリング法で積層する。ハードマスク４０には、第２のマザー基板２０の周縁領域２０Ｆに対応する開口４１が穿設されているから、この開口４１に従って、第２のマザー基板２０の周縁部に厚さが６０〜８７０Å程度の第２のＩＴＯ薄膜３１が積層される。この第１、第２のＩＴＯ薄膜３０、３１が積層された厚さが１５０〜１０００Å程度の厚肉部３２は、図２（ａ）に示されるパネル採取領域２０Ｕを囲む周縁領域２０Ｆよりも若干幅狭に形成されている。これは、個々のタッチパネルに切り離す際の切離線Ｌに沿った切断幅を確保するためである。

次に、第１、第２のＩＴＯ薄膜３０、３１を覆って（第２のマザー基板２０全面に）ネガタイプのフォトレジスト膜を被着した後、図５（ｃ）に示すように、ブラックマスク５０を介して露光し、第２のタッチ電極や第１、第２のアライメントマークに対応させて穿設されたマスク開口５１に対応したレジストパターン６０を形成する。

次に、図５（ｄ）に示すように、エッチング処理を実施し、パネル採取領域２０Ｕ内の各第２のタッチ電極５及び周縁領域２０Ｆ内の第１、第２アライメントマーク２１、２２を一括してパターニングする。このエッチング処理では、厚肉部３２の第１、第２の各アライメントマーク２１、２２を除く部分が全て除去されるまでエッチングを継続せずに、膜厚の薄い第２のタッチ電極５が充分にパターニングされる程度でエッチングを止める。これは、第２のタッチ電極５のオーバーエッチングを防止するためである。従って、厚肉部３２の第１、第２の各アライメントマーク２１、２２の除く部分（背景部）には、或る程度のＩＴＯ膜が残存しているが、第１、第２の各アライメントマーク２１、２２の画像認識に支障を及ぼすことはない。

以上のように、本実施形態のタッチパネル用マザーガラス基板とその製造方法では、パネル採取領域２０Ｕを囲むタッチパネルとして使用しない周縁領域２０Ｆに選択的にＩＴＯの厚肉部３２を形成し、この厚肉部３２に厚肉の第１、第２の各アライメントマーク２１、２２を形成したから、透明抵抗膜で形成されたアライメントマークであっても明瞭に画像認識され、第１、第２のマザー基板１０、２０の位置合わせを容易且つ正確に実施することができる。

そして、パネル採取領域２０Ｕを極薄膜の透明抵抗膜で形成すると共に周縁領域２０Ｆのアライメントマーク形成部を厚肉の同じ透明抵抗膜で形成し、この膜厚が２段階に変化する透明抵抗膜に一度のフォトリソグラフィーによる一括パターニングを実施して第１、第２タッチ電極４、５の何れかと第１、第２の各アライメントマーク２１、２２を同時に形成するから、アライメントマークだけを不透明な金属等で形成する場合に比べて、パターニング工程が少なくて済み、少ない工数で上記の位置合わせが容易な第１、第２のマザー基板１０、２０を得ることができる。

また、極薄膜の透明抵抗膜から成るタッチパネルを製造するためのマザーガラス基板であっても、同じ透明抵抗膜からなる厚肉のアライメントマークを容易に形成することができ、抵抗膜式タッチパネルを少ない工数で製造することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態ではアライメントマークは周縁領域２０Ｆだけに設けられているが、これに限らず、図６（ａ）に示すように、パネル採取領域２０Ｕ内の各パネル領域２０ｐにおける第２のタッチ電極５の周縁領域に同じ厚肉透明抵抗膜からなるパネル用アライメントマーク２３を設けることもできる。このようなマザー基板２０´は、図６（ｂ）に示すような開口７１が穿設されたハードマスク７０を用いて製造される。この場合のパネル用アライメントマーク２３としては、切離された個々のタッチパネルを液晶表示装置等に設置する際の位置基準マーク等が想定される。

１ 第１のガラス基板
２ 第２のガラス基板
３ シール材
４ 第１のタッチ電極
５ 第２のタッチ電極
６ａ、６ｂ 第１の引き回し電極配線
７ａ、７ｂ 第２の引き回し電極配線
８ａ、８ｂ 基板間導通部材
９ スペーサ
１０ 第１のマザー基板
２０、２０´ 第２のマザー基板
２０ｐ パネル領域
２０Ｕ パネル採取領域
２０Ｆ 周縁領域
２１ 第１のアライメントマーク
２２ 第２のアライメントマーク
２３ パネル用アライメントマーク
３０ 第１のＩＴＯ薄膜
３１ 第２のＩＴＯ薄膜
４０、７０ ハードマスク
４１、７１ 開口

Claims (4)

1. 透明抵抗膜からなるタッチ電極が形成された一対の透明な基板を、互いのタッチ電極を対向させて所定の間隙で接合させたタッチパネルを複数個同時に製造するためのタッチパネル用マザー基板であって、
   前記タッチパネルの基板を形成するパネル領域が複数個割り付けられ、各パネル領域ごとに前記タッチ電極が形成されるとともに、
   前記タッチ電極と同じ透明抵抗膜で膜厚が前記タッチ電極よりも厚いアライメントマークが、複数の前記パネル領域が配置されてなるパネル採取領域の周縁に複数個形成されていることを特徴とするタッチパネル用マザー基板。
2. 前記パネル領域毎に、前記タッチ電極と同じ透明抵抗膜で膜厚が前記タッチ電極よりも厚いパネル用アライメントマークが、前記タッチ電極を囲むように前記パネル領域の額縁部に複数個形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル用マザー基板。
3. 透明抵抗膜からなるタッチ電極が形成された一対の透明な基板を、互いのタッチ電極を対向させて所定の間隙で接合してなるタッチパネルを複数個同時に製造するためのタッチパネル用マザー基板の製造方法であって、
   前記タッチパネルの基板を形成するパネル領域が複数個割り付けられたパネル採取領域から該パネル採取領域を囲む周縁領域にわたり、少なくとも前記周縁領域の膜厚が前記タッチ電極の形成部よりも厚い透明抵抗膜を、形成する工程と、
   前記周縁領域に設ける位置合わせ用のアライメントマーク及び各パネル領域に設ける前記タッチ電極を一括してパターニングする工程とを、有することを特徴とするタッチパネル用マザー基板の製造方法。
4. 前記各パネル領域の前記タッチ電極形成部を囲む額縁部の複数箇所を前記タッチ電極の形成部よりも厚肉に形成し、該厚肉部にパネル用アライメントマークを前記タッチ電極及び前記アライメントマークと一括してパターニングすること、を特徴とする請求項３に記載のタッチパネル用マザー基板の製造方法。