JP5588525B2 - タッチパネルの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、タッチパネルの製造方法に関し、特に、フォトマスクの費用を節約できることにより、製造コストを節約できるタッチパネルの製造方法に関する。
技術の発展に伴い、携帯電話（Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｈｏｎｅ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ノートパソコン（Ｎｏｔｅｂｏｏｋ）、タブレットコンピュータ（Ｔａｂｌｅｔ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などのデジタルツールは、何れも、更なる利便性、機能性及び美観性が追及されている。
携帯電話、ＰＤＡ、ノートパソコン及びタブレットコンピュータ中の表示モニターは、マンマシンインターフェースとして欠かすことができないものである。携帯電話、ＰＤＡ、ノートパソコン及びタブレットコンピュータは、表示モニターにより、便利に操作することができる。現在、表示モニターは、液晶表示装置が主流となっている。
近年、情報技術、無線移動通信及び情報家電の迅速な発展及び応用範囲の拡大に伴い、更なる利便性を実現し、体積を縮小し、更なるヒューマナイズ化を実現するために、多くの情報製品においては、従来のキーボード、マウスなどの入力装置に代わり、タッチパネル（Ｔｏｕｃｈ Ｐａｎｅｌ）が入力装置として使用されている。現在、静電容量方式のタッチパネルを有する液晶表示装置が最も使用されている。
上述のタッチ操作式の液晶表示装置は、タッチパネルと称される。タッチパネルは、層状構造であり、ガラス基板、タッチ電極層、遮蔽層、電極配線層、絶縁層、保護層などの構造を含み、各層間が互いに積層された層状構造である。ガラス基板は、タッチ領域及び非タッチ領域を有する。タッチ電極層は、主に、スパッタリングにより、ガラス基板のタッチ領域に積層される。その後、タッチ電極層は、フォトリソグラフィにより、タッチ電極に成形される。次に、印刷により、ガラス基板上の非タッチ領域に遮蔽層が印刷される。その後、スパッタリングにより、遮蔽層上に電極配線層が被覆される。次に、電極配線層は、フォトリソグラフィにより、複数の電極配線に成形される。また、遮蔽領域中のタッチ電極の延伸端及び対応しない電極配線の部分に絶縁インクが印刷されることにより、タッチ電極の延伸端と対応しない電極配線とがショートするのが防止される。次に、塗布により、前述のガラス基板、タッチ電極層、遮蔽層、電極配線層、絶縁層上に保護層が被覆される。従来のタッチパネルの製造方法においては、スパッタリング及びフォトリソグラフィにより、タッチ電極及び電極配線が製造されるため、フォトマスクの製造に多くのコストが費やされる。また、スパッタリングに掛かる時間も長い。即ち、従来のタッチパネルの製造方法においては、コスト及び時間が大幅に掛かる。
本発明の主な目的は、製造時間を短縮することができるタッチパネルの製造方法を提供することにある。
本発明のもう１つの目的は、製造コストを節約することができるタッチパネルの製造方法を提供することにある。
本発明のもう１つの目的は、製造コストを節約することができるタッチパネルの製造方法を提供することにある。
上述の課題を解決するために、本発明は、タッチパネルの製造方法を提供するものである。本発明のタッチパネルの製造方法は、以下のステップを含む。
基板を準備する。基板上に遮蔽層を設置する。基板の遮蔽層の位置を非タッチ領域に画定する。また、遮蔽されない位置をタッチ領域に画定する。
基板上に複数のタッチ電極を有するタッチ電極層を設置する。
タッチ電極層上に複数の金属配線を有する金属配線層を設置する。
１回目のフォトリソグラフィ工程を行い、非タッチ領域に位置する金属配線層を複数の金属配線に成形する。
２回目のフォトリソグラフィ工程を行い、非タッチ領域及びタッチ領域のタッチ電極層を複数のタッチ電極に成形する。
複数のタッチ電極上に絶縁層を設置する。また、タッチ電極上の絶縁層に複数の導電性接続孔を形成する。
絶縁層上に複数の金属導線を有する導線層を設置する上、導電性接続孔を介し、複数の金属導線と複数のタッチ電極とを電気的に接続する。
タッチ電極層、導線層及び絶縁層上に、保護層を設置する。
本発明のタッチパネルの製造方法により、製造時間を大幅に短縮することができる上、フォトマスクの使用が減少するため、製造コストを低減することができる。
本発明の目的、特徴および効果を示す実施形態を図面に沿って詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１〜図３を参照する。図１は、本発明の第１実施形態によるタッチパネルの製造方法を示す流れ図である。図２は、本発明の第１実施形態によるタッチパネルの構造を示す平面図である。図３は、本発明の第１実施形態によるタッチパネルの製造工程を示す断面図である。図１〜図３に示すように、本発明のタッチパネルの製造方法は、以下Ｓ１〜Ｓ８のステップを含む。
図１〜図３を参照する。図１は、本発明の第１実施形態によるタッチパネルの製造方法を示す流れ図である。図２は、本発明の第１実施形態によるタッチパネルの構造を示す平面図である。図３は、本発明の第１実施形態によるタッチパネルの製造工程を示す断面図である。図１〜図３に示すように、本発明のタッチパネルの製造方法は、以下Ｓ１〜Ｓ８のステップを含む。
Ｓ１：基板を準備する。基板上に遮蔽層を設置する。基板の遮蔽層の位置を非タッチ領域に画定する。また、遮蔽されない位置をタッチ領域に画定する。
Ｓ１において、基板１の材料は、ガラス又は高分子材料からなる透明板である。また、インクが塗布されることにより、基板１上に遮蔽層１１が形成される。基板１の遮蔽層１１の位置が非タッチ領域１２に画定され、遮蔽されない位置がタッチ領域１３に画定される。本発明において使用される基板１は、透明ガラス材料からなり、基板１を製造する際の前作業は、従来技術と同一であるため、ここでは贅言しない。
Ｓ２：基板上に複数のタッチ電極を有するタッチ電極層を設置する。
Ｓ２において、スパッタリングにより、基板１上にタッチ電極層１４を形成する。タッチ電極層１４は、酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛、酸化インジウムスズ亜鉛、酸化ハフニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アルミニウムスズ、酸化アルミニウム亜鉛、酸化カドミウムスズ及び酸化カドミウム亜鉛からなる群から選択される。
Ｓ３：タッチ電極層上に複数の金属配線を有する金属配線層を設置する。
Ｓ３において、スパッタリングにより、タッチ電極層１４上に、金属配線層１５形成する。
Ｓ４：１回目のフォトリソグラフィ工程を行い、非タッチ領域に位置する金属配線層を複数の金属配線に成形する。
Ｓ４において、金属配線層１５に対し、１回目のフォトリソグラフィ工程を行い、非タッチ領域１２に位置する金属配線層１５を複数の金属配線１５１に成形する。金属配線層１５に１回目のフォトリソグラフィ工程を行う際に使用されるエッチング液は、リン酸塩、硝酸、酢酸及び水からなる群から選択される。
Ｓ５：２回目のフォトリソグラフィ工程を行い、非タッチ領域及びタッチ領域のタッチ電極層を複数のタッチ電極に成形する。
Ｓ５において、タッチ電極層１４に対し、２回目のフォトリソグラフィ工程を行い、非タッチ領域１２及びタッチ領域１３のタッチ電極層１４を複数のタッチ電極１４１に成形する。タッチ電極層１４に２回目のフォトリソグラフィ工程を行う際に使用されるエッチング液は、硝酸、塩酸及び水からなる群から選択される。
Ｓ６：複数のタッチ電極上に絶縁層を設置する。また、タッチ電極上の絶縁層に複数の導電性接続孔を形成する。
Ｓ６において、非タッチ領域１２の複数のタッチ電極と複数の金属配線とが交差する位置に、絶縁層１６を被覆する上、絶縁層１６に対し、ウェットエッチングを行うことにより、絶縁層１６の複数のタッチ電極１４１上に対応する位置に複数の導電性接続孔１６１を形成する。絶縁層１６は、スクリーン印刷又は平版印刷によって形成される。絶縁層１６の材料は、誘電率が２〜４の材料であり、インクなどの透光性を有する絶縁材料又は透光性を有さない絶縁材料を使用することができる。また、絶縁材料は、無機材料又は有機材料を使用することができる。無機材料は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒酸化ケイ素、炭化ケイ素、酸化ハフニウム及び酸化アルミニウムからなる群から選択される。有機材料は、フォトレジスト、ベンゾシクロブテン（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔａｎｅ：ＢＣＢ）、環状オレフィン類、ポリエステル類、ポリオール類、ポリエチレンオキシド類、ポリフェニル類、樹脂類、ポリエーテル類及びポリケチド類からなる群から選択される。
Ｓ７：絶縁層上に複数の金属導線を有する導線層を設置する上、導電性接続孔を介し、複数の金属導線と複数のタッチ電極とを電気的に接続する。
Ｓ７において、銀ペースト印刷又はスパッタリングにより、絶縁層１６上及び導電性接続孔１６１中に金属導線１７を設置することにより、複数のタッチ電極１４１と複数の金属配線１５１とを電気的に接続することができる。
Ｓ８：タッチ電極層、導線層及び絶縁層上に、保護層を設置する。
Ｓ８において、タッチ電極層１４、導線層及び絶縁層１６上に、塗布により、保護層１８を形成し、タッチ電極層１４、絶縁層１６及び金属導線１７を保護する。
（第２実施形態）
図４及び図５を参照する。図４は、本発明の第２実施形態によるタッチパネルの製造方法を示す流れ図である。図５は、本発明の第２実施形態によるタッチパネルの構造を示す断面図である。図４及び図５に示すように、本発明の第２実施形態によるタッチパネルの製造方法は、以下Ｓ１〜Ｓ８のステップを含む。
図４及び図５を参照する。図４は、本発明の第２実施形態によるタッチパネルの製造方法を示す流れ図である。図５は、本発明の第２実施形態によるタッチパネルの構造を示す断面図である。図４及び図５に示すように、本発明の第２実施形態によるタッチパネルの製造方法は、以下Ｓ１〜Ｓ８のステップを含む。
Ｓ１：基板を準備する。基板上に遮蔽層を設置する。基板の遮蔽層の位置を非タッチ領域に画定する。また、遮蔽されない位置をタッチ領域に画定する。
Ｓ２：基板上に複数のタッチ電極を有する、別言すれば、複数のタッチ電極を形成するためのタッチ電極層を設置する。
Ｓ３：タッチ電極層上に複数の金属配線を有する、別言すれば、複数の金属配線を形成するための金属配線層を設置する。
Ｓ４：１回目のフォトリソグラフィ工程を行い、非タッチ領域に位置する金属配線層を複数の金属配線に成形する。
Ｓ５：２回目のフォトリソグラフィ工程を行い、非タッチ領域及びタッチ領域のタッチ電極層を複数のタッチ電極に成形する。
Ｓ６：複数のタッチ電極上に絶縁層を設置する。また、タッチ電極上の絶縁層に複数の導電性接続孔を形成する。
Ｓ７：絶縁層上に複数の金属導線を有する導線層を設置する上、導電性接続孔を介し、複数の金属導線と複数のタッチ電極とを電気的に接続する。
Ｓ８：タッチ電極層、導線層及び絶縁層上に、保護層を設置する。
本発明の第２実施形態は、前述の第１の実施形態と内容が略同一であるため、同一である箇所は贅言しない。本発明の第２実施形態においては、Ｓ２の基板上に複数のタッチ電極を有するタッチ電極層を設置するステップと、Ｓ３のタッチ電極層上に複数の金属配線を有する金属配線層を設置するステップと、の間に、Ｓ２−１のタッチ領域及び非タッチ領域に、光学補償層を形成するステップをさらに含む。Ｓ２−１において、スパッタリングにより、基板上に光学補償層１９が設置される。
本発明のタッチパネルの製造方法により、製造時間を大幅に短縮することができる上、フォトマスクの使用が減少されるため、製造コストを低減することができる。
説明したことから分かるように、本発明は、従来技術と比較し、以下（１）及び（２）に示す長所を有する。
（１）製造コストが低減される。
（２）フォトマスクの使用が減少される。
（１）製造コストが低減される。
（２）フォトマスクの使用が減少される。
以上の説明は、本発明の好適な実施形態を示すものであり、当業者は、本発明の領域内において変更及び修飾を行うことができ、それらは、何れも特許請求の範囲に含まれる。
１ 基板
１１ 遮蔽層
１２ 非タッチ領域
１３ タッチ領域
１４ タッチ電極層
１４１ タッチ電極
１５ 金属配線層
１５１ 金属配線
１６ 絶縁層
１６１ 導電性接続孔
１７ 金属導線
１８ 保護層
１９ 光学補償層
１１ 遮蔽層
１２ 非タッチ領域
１３ タッチ領域
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１６ 絶縁層
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１７ 金属導線
１８ 保護層
１９ 光学補償層
Claims (10)
- タッチパネルの製造方法であって、
基板を準備し、前記基板上に遮蔽層を設置し、前記基板の前記遮蔽層の位置を非タッチ領域に画定し、遮蔽されない位置をタッチ領域に画定し、
その後、前記基板上に複数のタッチ電極を形成するためのタッチ電極層を設置し、
その後、前記タッチ電極層上に複数の金属配線を形成するための金属配線層を設置し、
その後、１回目のフォトリソグラフィ工程を行い、前記非タッチ領域に位置する前記金属配線層を前記複数の金属配線に成形し、
その後、２回目のフォトリソグラフィ工程を行い、前記タッチ領域の前記タッチ電極層を前記複数のタッチ電極に成形し、
その後、前記複数のタッチ電極上に絶縁層を設置し、前記タッチ電極上の前記絶縁層に複数の導電性接続孔を形成し、
その後、前記絶縁層上に複数の金属導線を有する導線層を設置し、前記導電性接続孔を介して前記複数の金属導線と前記複数のタッチ電極とを電気的に接続し、
その後、前記タッチ電極層、前記導線層及び前記絶縁層上に、保護層を設置することを特徴とするタッチパネルの製造方法。 - 前記タッチ電極層は、スパッタリングによって形成され、前記タッチ電極層は、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛、酸化インジウムスズ亜鉛、酸化ハフニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化アルミニウムスズ、酸化アルミニウム亜鉛、酸化カドミウムスズ及び酸化カドミウム亜鉛からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
- 前記遮蔽層は、インクを塗布することによって形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
- 前記金属配線層は、スパッタリングによって形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
- 前記絶縁層は、スクリーン印刷又は平版印刷によって形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
- 前記保護層は、無機材料又は有機材料であり、前記無機材料は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒酸化ケイ素、炭化ケイ素、酸化ハフニウム及び酸化アルミニウムからなる群から選択され、前記有機材料は、フォトレジスト、ベンゾシクロブテン、環状オレフィン類、ポリエステル類、ポリオール類、ポリエチレンオキシド類、ポリフェニル類、樹脂類、ポリエーテル類及びポリケチド類からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
- 前記基板上の非タッチ領域に遮蔽層を設置するステップの後、前記タッチ領域及び前記非タッチ領域に光学補償層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
- 前記絶縁層は、無機材料又は有機材料であり、前記無機材料は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒酸化ケイ素、炭化ケイ素、酸化ハフニウム及び酸化アルミニウムからなる群から選択され、前記有機材料は、フォトレジスト、ベンゾシクロブテン、環状オレフィン類、ポリエステル類、ポリオール類、ポリエチレンオキシド類、ポリフェニル類、樹脂類、ポリエーテル類及びポリケチド類からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
- 前記１回目のフォトリソグラフィ工程を行う際に使用されるエッチング液は、リン酸塩、硝酸、酢酸及び水からなる群から選択され、前記２回目のフォトリソグラフィ工程を行う際に使用されるエッチング液は、硝酸、塩酸及び水からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
- 前記導線層は、銀ペースト印刷又はスパッタリングによって形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの製造方法。
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