JP2015026294A - 加飾カバーガラス、加飾カバーガラス一体型タッチパネル、及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】加飾部の色を鮮やかに表現することができ、かつ、加飾部の厚みを抑え、静電センサ加工時の不具合を解消することができる加飾カバーガラス、加飾カバーガラス一体型タッチパネル、及びその製造方法を提供する。【解決手段】ガラス板1の上に写真製版法によりカラーレジスト2を塗布して透過性を有する有色の着色層5を形成し、この着色層5の上に写真製版法によりフォトレジスト6を塗布してガラス板1及び着色層5を透過する光を反射させる発色層7を形成することにより、着色層5と発色層7からなる加飾部8を備えた加飾カバーガラス9を製造する。【選択図】図3
Description
本発明は、スマートフォンやタブレット型端末等の部品として用いられる加飾カバーガラス、加飾カバーガラス一体型タッチパネル、及びその製造方法に関する。
従来、これらの電子機器にタッチパネルを搭載する場合、タッチセンサの支持体としてカバーガラスが必要になる。このタッチパネルを製造する方法としては、カバーガラスと静電センサを別々に製造して貼り合わせる貼り合わせ型や、カバーガラスに静電センサを直接加工するカバーガラス一体型(例えば、特許文献1を参照)があり、タッチパネル全体の厚みを薄くする場合には後者のカバーガラス一体型が有利である。また、その他に、液晶パネルに静電センサを直接加工するインセル型やオンセル型もあり、この場合にも液晶パネルの表面にカバーガラスを貼り付ける必要がある。
このようなタッチパネルにおいて、タッチセンサの表面には、デザイン性の観点からカバーガラスの外周部に装飾を加える、いわゆる加飾部を設けるのが一般的である。この加飾部は、ディスプレイの表示部を区画する機能や、静電センサの配線電極の引き回しを隠蔽する機能を有している。従来、このカバーガラスの加飾部の色としては黒色が主流であったが、最近では白色やカラーのものも製品化されている。
前記カバーガラス一体型の場合、黒色の加飾部の加工方法は、液晶用のカラーフィルター材料のブラックマトリックス(BM)を使用することが多い。このブラックマトリックスは、カーボン系ブラックやチタン系ブラックと耐熱アクリル樹脂からなるフォトレジストを写真製版法によりパターン形成したものであり、180℃以上の高温で熱処理ができるため、その後の静電センサ加工において配線電極の蒸着時にアウトガスの発生を抑えることができる。
これに対し、白色やカラーの加飾部の場合、白色やカラーの印刷インキをオフセット印刷やシルク印刷等の印刷法により塗布するのが一般的である。この印刷法によると、一回の塗布では塗装面にムラができ、透けて隠蔽機能が損なわれてしまうので、通常は何度も重ね印刷して塗装を厚くしている(約25〜40μm)。特にカラーの加飾部の場合、塗装が薄いと地肌が透けて色がくすんで見えてしまい、美しい色を表現することができないため、塗装を厚くせざるを得ない。
しかしながら、加飾部の塗装を厚くすると、静電センサの加工時において、金属膜を真空蒸着する際にアウトガスの発生量が多くなり、静電センサの特性を大きく損なうという問題があった。また、後のLCDモジュール等との貼り合わせ時において、加飾部を設けた外周部が印刷インキの盛り上がりによって段差となり、加工歩留りを極端に低下させる要因にもなっていた。
本発明は、前記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、加飾部の色を鮮やかに表現することができ、かつ、加飾部の厚みを抑え、静電センサ加工時の不具合を解消して加工歩留りを向上させることができる加飾カバーガラス、加飾カバーガラス一体型タッチパネル、及びその製造方法を提供することにある。
前記の目的を達成するために、本願の請求項1に記載の発明は、ガラス板に加飾部が設けられた加飾カバーガラスであって、前記加飾部は、前記ガラス板の上に設けられた透過性を有する着色層と、前記着色層の上に積層され、前記ガラス板及び前記着色層を透過する光を反射させる発色層とから構成されていることを特徴とする加飾カバーガラスを提供するものである。
また、本願の請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の加飾カバーガラスにおいて、前記着色層が赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、またはブラックマトリックス(BM)のカラーレジストにより構成されており、前記発色層が白色のフォトレジストにより構成されていることを特徴とする。
また、本願の請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の加飾カバーガラスにおいて、前記発色層の上に前記ガラス板の裏面側からの光の透過を防止する透過防止層が設けられていることを特徴とする。
また、本願の請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の加飾カバーガラスにおいて、導電膜及び絶縁膜からなる静電センサが積層された静電容量式タッチパネルを備えたことを特徴とする加飾カバーガラス一体型タッチパネルを提供するものである。
また、本願の請求項5に記載の発明は、ガラス板から加飾カバーガラスを製造する方法であって、前記ガラス板の上に写真製版法または印刷法によりカラーレジストをパターン形成し、透過性を有する着色層を形成する着色層形成工程と、前記着色層の上に写真製版法または印刷法によりフォトレジストをパターン形成し、前記ガラス板及び前記着色層を透過する光を反射させる発色層を形成する発色層形成工程を含むことを特徴とする加飾カバーガラスの製造方法を提供するものである。
また、本願の請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の加飾カバーガラスの製造方法において、前記着色層形成工程及び前記発色層形成工程の際に、前記カラーレジスト及び前記フォトレジストをキュアー温度以上で焼成し、バインダー中のガスを放出させるガス抜きを行うことを特徴とする。
また、本願の請求項7に記載の発明は、請求項5または6に記載の加飾カバーガラスの製造方法において、前記発色層形成工程の後に、導電膜及び絶縁膜からなる静電センサを積層する静電センサ加工工程を含むことを特徴とする加飾カバーガラス一体型タッチパネルの製造方法を提供するものである。
本発明によれば、加飾部の着色層と発色層を分けて加工することにより、加飾部全体の厚みを抑え、静電センサ加工時のアウトガスの発生を防ぎ、加工歩留りを向上させることができるという効果がある。また、発色層に反射した光によって着色層の色が映えて鮮やかに表現することが可能になるため、加飾部の色やデザインの選択自由度が大幅に向上し、意匠性の高い加飾カバーガラスや加飾カバーガラス一体型タッチパネルを提供することができるという効果がある。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
図1に示すように、本実施形態では薄型かつ大型のガラス板1を使用し、このガラス板1に着色加工、発色加工、及び静電センサ加工を施した後に切断して個片化することにより、加飾カバーガラスに静電容量式タッチパネルを一体化した加飾カバーガラス一体型タッチパネル15が製造される。以下その製造方法を工程順に従って説明する。
(1)着色層形成工程
図2に示す着色層形成工程は、カラーフィルター用のカラーレジストを使用して、写真製版(フォトリソグラフィー)法による着色加工を行う工程である。
図2に示す着色層形成工程は、カラーフィルター用のカラーレジストを使用して、写真製版(フォトリソグラフィー)法による着色加工を行う工程である。
はじめに、図2(a)に示すように、薄型かつ大型のガラス板1を用意する。ガラス板1の板厚t1は特に限定されないが、タッチパネルの薄型化の要請や加工性等を考慮すると0.4〜1.0mm程度が好適である。また、ガラス板1の大きさは、例えば板厚t1が0.4mmであれば500mm角、板厚t1が0.7mmであれば1000mm角のものを使用することが可能であり、加工前のガラス板1の大きさは、取扱い性を考慮して板厚t1との関係で決定される。
次に、図2(b)に示すように、ガラス板1の片面全面に赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、またはブラックマトリックス(BM)のカラーレジスト2を均一に塗布して乾燥させる。カラーレジスト2は、透過性を有する耐熱樹脂インキであって、色材としての有機顔料とバインダーとしての耐熱アクリル樹脂を含有する感光性材料である。なお、カラーレジスト2の膜厚t2は、約1.5〜2.0μmとするのが好ましい。
次に、図2(c)に示すように、カラーレジスト2の上にフォトマスク3をかぶせ、その上からUV光を照射することによりパターンを露光して硬化させる。このフォトマスク3は、加飾部形成領域に対応する位置に露光孔4が設けられたものである。そして、硬化させたパターンをアルカリ水溶液で現像し、図2(d)に示すように加飾部形成領域以外の不要な部分のカラーレジスト2を除去する。
その後、硬化させたカラーレジスト2を約200〜250℃の焼成温度で焼き付ける。このとき、カラーレジスト2のバインダーをキュアー温度(約180℃)以上に加熱することでバインダー中のガスが放出され、ガス抜きを行うことができる。これにより、ガラス板1の上に透過性を有する有色の着色層5が形成される。
(2)発色層形成工程
図3に示す発色層形成工程は、フォトレジストを使用して、写真製版法による発色加工を行う工程である。
図3に示す発色層形成工程は、フォトレジストを使用して、写真製版法による発色加工を行う工程である。
まず、図3(a)に示すように、着色層5の上からガラス板1の片面全面に白色のフォトレジスト6を均一に塗布して乾燥させる。フォトレジスト6は、ガラス板1と着色層5を透過する光を反射させる耐熱樹脂インキであって、色材としての酸化チタンとバインダーとしての光重合型樹脂を含有する感光性材料である。なお、フォトレジスト6の膜厚t3は、隠蔽性と反射特性の観点から約15μm前後とするのが好ましい。
次に、図3(b)に示すように、フォトレジスト6の上にフォトマスク3をかぶせ、その上からUV光を照射することによりパターンを露光して硬化させる。このフォトマスク3は、図2の時と同じく加飾部形成領域に対応する位置に露光孔4が設けられたものである。そして、硬化させたパターンをアルカリ水溶液で現像し、図3(c)に示すように加飾部形成領域以外の不要な部分のフォトレジスト6を除去する。
その後、硬化させたフォトレジスト6を約200〜250℃の焼成温度で焼き付ける。このとき、フォトレジスト6のバインダーをキュアー温度(約180℃)以上に加熱することでバインダー中のガスが放出され、ガス抜きを行うことができる。これにより、着色層5の上に反射特性を有する白色の発色層7を積層した加飾部8が形成され、加飾カバーガラス9が完成する。
(3)静電センサ加工工程
図4に示す静電センサ加工工程は、静電容量式タッチパネルとして機能する静電センサ加工を行う工程である。
図4に示す静電センサ加工工程は、静電容量式タッチパネルとして機能する静電センサ加工を行う工程である。
まず、図4(a)に示すように、発色層7の上にオーバーコート層10を形成する。このオーバーコート層10は、透明な耐熱アクリル樹脂を印刷法で均一に塗布したものである。これにより発色層7の表面に発生する凹凸を平滑化し、後述する配線電極11の低抵抗化を図ることができる。オーバーコート層10は、段差をなくすためにガラス板1の裏面全体に形成したが、少なくとも配線電極11を形成する発色層7の上に設けられていれば良い。
次に、図4(b)に示すように、発色層7の上のオーバーコート層10に、真空蒸着法を用いてアルミニウム等の金属膜からなる配線電極11を形成する。ここで、着色層5と発色層7は前記のとおり高温焼成時にガス抜きされているため、真空蒸着時のアウトガスの発生を防ぐことができる。そして、ガラス板1の上のオーバーコート層10に、スパッタリング法を用いて透明導電膜(ITO膜)12を形成する。透明導電膜12は、X軸方向の静電容量の変化を検知するX電極とY軸方向の静電容量の変化を検知するY電極の2枚の導電膜からなり、両者の間に絶縁膜を挟んで積層され、前記配線電極11に接続される。
次に、図4(c)に示すように、発色層7の上のオーバーコート層10に透過防止層13を形成する。この透過防止層13は、白色、灰色、黒色等の耐熱樹脂インキをスクリーン印刷したものであって、ガラス板1の裏面側からの光(例えば、液晶パネルのバックライト等)による白色透過を防ぐ機能を有する。
最後に、図4(d)に示すように、ガラス板1を機械加工により切断する。切断方法としては、ダイヤモンドカッター、超硬合金製ホイールカッター、あるいはレーザーやダイヤモンドツール等の切断機14を使用して、製品の外形となるカットライン15に沿って切断する。これにより、1枚の大型ガラス板1が複数枚に切り離され、加飾カバーガラス一体型タッチパネル16が完成する。
以上のようにして製造された加飾カバーガラス一体型タッチパネル16によれば、加飾部8の着色と発色を分けて加工したことにより、加飾部8全体の厚みが抑えられ、静電センサ加工時のアウトガスの発生を防ぎ、加工歩留りを向上させることができる。また、発色層7に反射した光によって着色層5の色が映えて、白紙の上に印刷したかのような、色鮮やかな表現が可能になるため、加飾部8の色やデザインの選択自由度が大幅に向上し、意匠性の高い加飾カバーガラス9や加飾カバーガラス一体型タッチパネル16を提供することができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、当業者の通常の創作能力の発揮によって適宜変更することが可能である。
例えば、基材となるガラス板1について未強化ガラスを使用したが、これに代えて、ガラス板1の両面に圧縮応力層を設けた強化ガラスを使用しても良い。また、大型のガラス板1に多面付けし、その後個片に切り離して製造したが、この方法に限らず、はじめから製品サイズに加工されたガラス板1を一個流しで製造しても良い。一個流し製造の場合、個片加工により、ガラス板1の表面、裏面、及び4つの側面の6面強化を施すことができるので、加飾カバーガラス9の強度を高めることができる。これに対し、多面付け製造の場合、表面及び裏面の2面強化により一個流し製造に比べて強度が低下するため、ガラス板1の周縁部に断面凸型の段付部を形成する端面強化処理(詳しくは特許第4932059号公報を参照)を施して、加飾カバーガラス9の強度を高めることもできる。
また、着色層5の形成方法について写真製版法を採用したが、これ以外に、オフセット印刷、シルク印刷、あるいはインクジェット印刷等の印刷法を採用することもできる。これらの印刷法を採用する場合には、ガラス板1の上に色付ペーストを直接印刷してパターン化した後、高温焼成を行うようにする。着色層5のパターン形状については、図5(a)に示すようなドットパターンや、図5(b)に示すようなストライプパターンを採用することにより、加飾部8に色のグラデーション効果を取り入れることが可能になる。色の変化についても、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、ブラックマトリックス(BM)、マゼンタ、イエロー等のそれぞれの色をドットで配置した着色層5を形成し、これを白色の発色層7で発色させることによって、高解像度のきれいな画像を表現することもできる。
また、発色層7の形成方法について写真製版法を採用したが、これ以外に、オフセット印刷、シルク印刷、あるいはインクジェット印刷等の印刷法を採用することもできる。発色層7の色についても白色に限らず、着色層5と同一色で反射効果のある色合いのペーストを使用しても良い。
本発明による加飾カバーガラス一体型タッチパネル16は、例えばスマートフォン、タブレット型端末、モバイル機器、PC機器、カーナビゲーション装置等の電子機器の部品として利用することができる。また、静電センサ加工を施す前の加飾カバーガラス9は、例えば車載用インパネ、液晶パネルのインセル型やオンセル型のカバーガラス、貼り合わせ用カバーガラス等の色付加飾板として利用することができる。
1:ガラス板
2:カラーレジスト
3:フォトマスク
4:露光孔
5:着色層
6:フォトレジスト
7:発色層
8:加飾部
9:加飾カバーガラス
10:オーバーコート層
11:配線電極
12:透明導電膜
13:透過防止層
14:切断機
15:カットライン
16:加飾カバーガラス一体型タッチパネル
2:カラーレジスト
3:フォトマスク
4:露光孔
5:着色層
6:フォトレジスト
7:発色層
8:加飾部
9:加飾カバーガラス
10:オーバーコート層
11:配線電極
12:透明導電膜
13:透過防止層
14:切断機
15:カットライン
16:加飾カバーガラス一体型タッチパネル
Claims (7)
- ガラス板に加飾部が設けられた加飾カバーガラスであって、
前記加飾部は、前記ガラス板の上に設けられた透過性を有する着色層と、前記着色層の上に積層され、前記ガラス板及び前記着色層を透過する光を反射させる発色層とから構成されていることを特徴とする加飾カバーガラス。 - 請求項1に記載の加飾カバーガラスにおいて、前記着色層が赤色(R)、緑色(G)、青色(B)、またはブラックマトリックス(BM)のカラーレジストにより構成されており、前記発色層が白色のフォトレジストにより構成されていることを特徴とする加飾カバーガラス。
- 請求項1または2に記載の加飾カバーガラスにおいて、前記発色層の上に前記ガラス板の裏面側からの光の透過を防止する透過防止層が設けられていることを特徴とする加飾カバーガラス。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の加飾カバーガラスにおいて、導電膜及び絶縁膜からなる静電センサが積層された静電容量式タッチパネルを備えたことを特徴とする加飾カバーガラス一体型タッチパネル。
- ガラス板から加飾カバーガラスを製造する方法であって、
前記ガラス板の上に写真製版法または印刷法によりカラーレジストをパターン形成し、透過性を有する着色層を形成する着色層形成工程と、
前記着色層の上に写真製版法または印刷法によりフォトレジストをパターン形成し、前記ガラス板及び前記着色層を透過する光を反射させる発色層を形成する発色層形成工程を含むことを特徴とする加飾カバーガラスの製造方法。 - 請求項5に記載の加飾カバーガラスの製造方法において、前記着色層形成工程及び前記発色層形成工程の際に、前記カラーレジスト及び前記フォトレジストをキュアー温度以上で焼成し、バインダー中のガスを放出させるガス抜きを行うことを特徴とする加飾カバーガラスの製造方法。
- 請求項5または6に記載の加飾カバーガラスの製造方法において、前記発色層形成工程の後に、導電膜及び絶縁膜からなる静電センサを積層する静電センサ加工工程を含むことを特徴とする加飾カバーガラス一体型タッチパネルの製造方法。
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JP2016162464A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | ティーピーケイ タッチ ソリューションズ(シアメン)インコーポレーテッド | タッチパネル及びその製造方法 |
JP2018055175A (ja) * | 2016-09-26 | 2018-04-05 | 富士通コンポーネント株式会社 | タッチパネル |
CN110021650A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-16 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种oled显示面板及其制备方法、oled显示装置 |
WO2022085340A1 (ja) * | 2020-10-23 | 2022-04-28 | ミネベアミツミ株式会社 | 液晶表示装置 |
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2013
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