JP2010002984A - 平坦膜およびその製造方法、並びにそれを用いたタッチパネル表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】オフセット印刷の精度を利用し、平坦な膜を形成可能とし、かつ、低コストで実現する。その平坦な膜を絶縁膜や保護膜として用いたタッチパネル表示装置を提供する。
【解決手段】未硬化の材料７１を凹版オフセット印刷によりストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンで基板２２０に印刷する。印刷された未硬化の材料７１は広がり平坦な未硬化の材料の膜７２になる。その後、平坦な未硬化の材料の膜７２を硬化させて平坦な膜７３を形成する。未硬化の材料が印刷されない部分を設けると硬化後に平坦な膜の穴（コンタクトホール）となる。タッチパネル表示装置は、第１の透明導電膜と、第２の透明導電膜と、前記第１の透明導電膜および前記第２の透明導電膜の間に介在する絶縁膜を備え、この絶縁膜を上記の平坦な膜で形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、平坦膜およびその製造方法、並びにその平坦膜を絶縁膜や保護膜として用いた静電容量結合方式のタッチパネル表示装置およびその製造方法に関するものである。

タッチパネルは、指やペン等でタッチ（押圧）することによって、コンピュータ等の情報処理装置に対話形式で情報を入力する装置である。また、タッチパネルは、その動作原理によって、抵抗膜方式、静電容量結合方式、赤外線方式、超音波方式および電磁誘導結合方式等に分類される。その中でも、低コストで搭載可能な抵抗膜方式および静電容量結合方式のタッチパネルが近年よく利用されている。

上記抵抗膜方式のタッチパネルは、例えば、互いに対向配置された一対のガラス基板と、それら一対のガラス基板の間に挟持された絶縁性スペーサーと、各ガラス基板の内側の全面に抵抗膜として設けられた透明導電膜と、タッチ位置検知回路とにより構成されている。そして、そのタッチパネルは、液晶表示装置等のディスプレイ画面の前面に装着して使用される。

このような構成の抵抗膜方式のタッチパネルでは、ディスプレイ画面の前面をタッチすることにより、各抵抗膜同士が接触（短絡）して、各抵抗膜間に電流が流れる。このときの電圧の変化をタッチ位置検知回路によって検知することにより、タッチされた位置が検出される。

しかしながら、抵抗膜方式のタッチパネルは、一対の抵抗膜が空気層を挟んで対向配置しているので、その空気層によって屈折率の差が大きくなり、光透過率が低下してしまうという欠点を有している。また、物理的な変形を伴う検出のため、耐久性（寿命）が低いという欠点も有している。

次に静電容量結合方式のタッチパネルについて説明する。

図１は、一般的な静電容量結合方式のタッチパネルを有するタッチパネル表示装置の断面模式図である。このタッチパネル表示装置１は、液晶パネル１７と、液晶パネル１７の下側に拡散シート９を介して設けられたバックライトモジュール１４と、液晶パネル１７の上側に設けられたタッチパネル１８とを有している。このタッチパネル１８は、その液晶パネル１７側に位置検出用透明電極４１を有し、両面テープ等の接着層１５によって液晶パネル１７に固定されている。タッチパネル１８は、ガラス基板４０と、そのガラス基板４０の全面に設けられた位置検出用透明電極４１と、その位置検出用透明電極の周縁部に一定のピッチで設けられた位置検出用電極（図示していない）と、タッチ位置を検出するための位置検出回路（図示していない）とにより構成されている。１６は空気層、１２はカラーフィルタ基板、１３はＴＦＴ基板、２は偏光板、３はカラーフィルタ基板用ガラス、４はカラーフィルタ（ＲＧＢ）層、５は液晶層、６はＴＦＴ表示層、７はＴＦＴ基板用ガラス、８は偏光板である。

このタッチパネル表示装置１では、ディスプレイ画面の前面、即ち、ガラス基板４０の表面をタッチすることにより、位置検出用透明電極４１はタッチされた点で人体の静電容量を介して接地されるため、各位置検出用透明電極４１と接地点との間の抵抗値に変化が生じる。この変化をタッチ位置検出回路（図示していない）によって検出することにより、タッチされた位置が検出される。

また、静電容量結合方式のタッチパネルの１例として、特許文献１には、タッチ位置検出のための透明導電膜が設けられた第１の透明基板のタッチ面側に、透明接着材によってグレア防止用の第２の透明基板が貼り合わせられて構成された静電容量結合方式のタッチパネルが開示されている。

これによれば、透明導電膜の損傷を防止するとともに、生産性の向上が可能になると記載されている。しかしながら、上記のようなタッチパネルをディスプレイ画面の前面に装着して使用するタイプのタッチパネル表示装置では、タッチパネル自体をディスプレイ画面の前面に装着する必要があるので、装置全体の厚みや重量が大きくなる、或いはコストがかかるという問題があった。そこで、装置の薄型化や軽量化を図るため、タッチパネルを構成するガラス基板および位置検出用透明電極を、表示装置を構成する部材と共有させることにより、省略することが知られている。

具体的に特許文献２には、２枚の透明絶縁板の間に、共通透明電極、液晶、表示透明電極を順に積層し、文字や画像を表示すると共に指等の接触物が接触する共通透明電極側に配置される透明絶縁板上の接触部の位置座標を検知するために、共通透明電極の四隅に、接触物と透明絶縁板を介して共通透明電極との間に流れる電流を検出する電流検出器を取り付け、接触物が透明絶縁板上の接触部へ接触することによる静電容量の変化に影響される四隅の電流検出器からの電流信号により接触部の位置座標を計算するための信号処理回路を備えた静電容量結合方式タッチパネル装置が記載されている。

同様に特許文献３には、マトリクス状に配列された複数の画素電極を有するアクティブマトリクス基板と、そのアクティブマトリクス基板に対向する透明対向電極とを備えた表示装置において、透明対向電極に対して表示用の電圧または電流を供給する液晶表示回路と、透明対向電極の複数の箇所から流れる電流を検出する位置検出回路と、これらの回路のいずれか一方を透明共通電極と電気的に導通させるスイッチング回路とを備えたタッチセンサ一体型表示装置が記載されている。

また、特許文献４には、位置検出用の第１の透明導電膜をカラーフィルタ基板内に配置することで、カラーフィルタ層を絶縁膜とする静電容量結合方式のタッチパネルが記載されている。

また、特許文献５の図５Ａ〜図５Ｄには、第１の透明導電膜と、第２の透明導電膜と、前記第１の透明導電膜および前記第２の透明導電膜の間に介在する絶縁膜を備えた静電容量結合方式のタッチパネルが記載されている。

一方、静電容量方式のタッチパネルの絶縁膜の形成方法については、フォトリソグラフィが主流であり、特許文献４では絶縁膜と兼用するカラーフィルタをフォトリソグラフィで形成すると記載されている。また、特許文献６では抵抗膜方式のタッチパネルに電極間のスペーサ形成方法としてオフセット印刷が記載されている。

特開平５−３２４２０３号公報 特開２００３−９９１９２号公報 特開２００３−６６４１７号公報 特開２００８−３２７５６号公報 特表２００３−５１１７９９号公報 特開平３−２１９５１９号公報

絶縁膜には透明導電膜間の導通を確保するためのコンタクトホールが必要なため、フォトリソグラフィにより、精度良く形成できるものの、コスト的には不利となる。

また、低コスト化の観点から、印刷法により絶縁膜を形成する場合、位置精度も含め、数十μｍ径のコンタクトホールを形成できる方法はオフセット印刷となる。しかし、オフセット印刷は特に凹版を用いる場合、凹版をブレードでかきとることから、ブレードの落ち込みがあるため、平坦な膜を大きな面積で印刷することはできない。

本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、オフセット印刷の精度を利用し、平坦な膜を形成可能とし、かつ、低コストで実現することを目的とする。また、本発明は、その平坦な膜を絶縁膜や保護膜として用いたタッチパネル表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、本発明は、未硬化の材料を凹版オフセット印刷によりストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンで印刷し、印刷されたストライプ形状に分割したパターンの未硬化の材料が広がり平坦な未硬化の材料の膜になった後、前記平坦な未硬化の材料の膜を硬化させて平坦な膜を形成することを特徴とする。

また、本発明は、前記ストライプ形状に分割したパターンの１または複数のストライプに未硬化の材料が印刷されない部分があり、前記未硬化の材料が印刷されない部分が硬化後に前記平坦な膜の穴となることを特徴とする。

また、本発明は、静電容量結合方式によりタッチされた位置を検出すると共に画像を表示するタッチパネル表示装置において、第１の透明導電膜と、第２の透明導電膜と、前記第１の透明導電膜および前記第２の透明導電膜の間に介在する絶縁膜を備え、前記絶縁膜は、未硬化の絶縁膜の材料を凹版オフセット印刷によりストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンで印刷し、印刷されたストライプ形状に分割したパターンの未硬化の材料が広がり平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜になった後、前記平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜を硬化させて形成されたものであることを特徴とする。

また、本発明は、前記タッチパネル表示装置において、前記第２の透明導電膜を保護するための保護膜を備え、前記保護膜は、未硬化の保護膜の材料を凹版オフセット印刷によりストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンで印刷し、印刷されたストライプ形状に分割したパターンの未硬化の材料が広がり平坦な未硬化の保護膜の材料の膜になった後、前記平坦な未硬化の保護膜の材料の膜を硬化させて形成されたものであることを特徴とする。

本発明により、フォトリソグラフィ法に比べて安価な平坦な膜、および穴を有する平坦な膜が得られる。

本発明によりタッチパネル表示装置の絶縁膜層を形成する場合、コンタクトホールの位置精度を確保し、形成した絶縁膜層はフォトリソグラフィ法で形成したものと同等の平坦性を確保する絶縁膜層の形成方法として、幅が３μｍ以上、６０μｍ以下のストライプ形状に分割したパターンに加工した凹版を用いてオフセット印刷により形成することで、印刷抜けのない安価なタッチパネル表示装置が得られる。

凹版オフセット印刷により、形成した絶縁膜層に第２の透明導電膜層を形成し、この上部電極を保護するための保護層もオフセット印刷によりストライプ状に分割したパターンを印刷することで、フォトリソグラフィ法で形成したものと同等の平坦性を確保した安価なタッチパネル表示装置が得られる。

本発明を用いれば、フォトリソグラフィ法に比べて材料の使用効率が格段に向上し、工程数および廃液等が少ない製造方法により、安価で優れた製品を得ることが出来る。

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

本発明の実施例１を図２〜図１０を用いて説明する。本実施例は、オフセット印刷を用いた平坦な膜（平坦膜）およびその製造方法に関する実施例である。

従来、絶縁膜等をオフセット印刷で形成する場合、凹版をブレードでかきとることから、ブレードの落ち込みがあるため、平坦な膜を大きな面積で印刷することはできなかった。

本発明者は、静電容量結合方式のタッチパネル表示装置を研究中に、凹版を用いるオフセット印刷により、大きな面積の平坦な膜および穴を有する平坦な膜を形成することが可能であることを発見した。本実施例により、所望の寸法精度の平坦な絶縁膜等を実現できる。また、コンタクトホール（１０〜５００μｍ）を有する絶縁膜等も実現することができる。

以下、平坦な膜が平坦な絶縁膜である場合と、穴を有する平坦な膜がコンタクトホールを有する平坦な絶縁膜である場合について説明する。

図２（Ａ）〜（Ｅ）は、本実施例のオフセット印刷による平坦な膜およびその製造方法を説明するための図である。

平坦な膜は次の手順で印刷する。図２（Ａ）において、２００は３μｍ〜６０μｍの幅のストライプ形状の窪み６０を３μｍ〜８０μｍの間隔で形成した凹版である。凹版２００に、未硬化の絶縁膜の材料７０を充填し（図２（Ｂ）、オフセット印刷により、基板２２０に未硬化の絶縁膜の材料７１を印刷する。これにより基板２２０には３μｍ〜６０μｍの幅のストライプ形状の未硬化の絶縁膜の材料７１が３μｍ〜８０μｍの間隔で印刷される（図２（Ｃ））。印刷後（転写後）、室温で５秒〜１分間放置すると未硬化の絶縁膜の材料は濡れ広がり平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜７２となる（図２（Ｄ））。これを硬化させて平坦な絶縁膜７３を得る（図２（Ｅ））。基板２２０はその上に平坦な膜を形成するものであればどのようなものでもよく、例えば、配線、電極等が形成された基板でもよい。

図２（Ｅ）に示すパターンの絶縁膜７３を得たい場合は、この絶縁膜７３のパターンをストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンの窪み６０を有する凹版を作成して、その凹版を用いて凹版オフセット印刷を行えばよい。図２（Ｅ）は絶縁膜７３は長方形であるが、任意の形状の絶縁膜を作成することができる。

図２（Ｃ）に示すように、印刷直後は基板２２０上にストライプ形状の未硬化の絶縁膜の材料７１が形成されるが、室温で５秒〜１分間放置することにより、未硬化の絶縁膜の材料７１はストライプの幅方向に広がり隣どうしのストライプがくっつき、図２（Ｄ）に示すように一体化した平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜７２となる。このとき未硬化の絶縁膜の材料７１はストライプの長手方向にも広がり、図２（Ｄ）に示すように、ストライプ毎に凸部が形成される。この凸部は図２（Ｅ）に示すように硬化後も残る。したがって、製品に使用されている平坦な膜にこの凸部があれば、その製品の平坦な膜が本実施例の平坦な膜であることを確認できる。

図３（Ａ）〜（Ｅ）は、本実施例の凹版オフセット印刷による穴を有する平坦な膜およびその製造方法を説明するための図である。

コンタクトホールは次の手順で印刷する。図３（Ａ）において、２００’は３μｍ〜６０μｍの幅のストライプ形状の窪み６０’を３μｍ〜８０μｍの間隔で形成した凹版であり、８０は窪みがない部分である。凹版２００’に、未硬化の絶縁膜の材料７０’を充填し（図３（Ｂ））、オフセット印刷により、基板２２０’に未硬化の絶縁膜の材料７１’を印刷する。これにより基板２２０’には３μｍ〜６０μｍの幅のストライプ形状の未硬化の絶縁膜の材料７１’が３μｍ〜８０μｍの間隔で形成される（図３（Ｃ））。このとき、凹版２００’の窪みがない部分８０に対応する部分には未硬化の絶縁膜の材料は形成されず、この部分が後にコンタクトホールとなる。印刷後（転写後）、室温で５秒〜１分間放置すると絶縁膜の材料は濡れ広がり平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜７２’となるが、コンタクトホールになる部分８２には絶縁膜の材料は形成されない（図３（Ｄ））。これを硬化させてコンタクトホール８３を有する平坦な絶縁膜７３’を得る（図３（Ｅ））。このように凹版２００’の一部に窪みがない部分８０を形成しておくことで、硬化後にコンタクトホールとなる部分８１が印刷できる。このときコンタクトホール用に窪みがない部分８０はストライプ１本以上で形成することができ、膜厚を考慮しながら複数本で形成することが望ましい。基板２２０’はその上に平坦な膜を形成するものであればどのようなものでもよく、例えば、配線、電極等が形成された基板でもよい。コンタクトホール８３を用いて、平坦な絶縁膜７３’の上下の配線、電極等を電気的に接続することができる。

図３（Ｅ）に示すパターンのコンタクトホールを有する絶縁膜７３’を得たい場合は、この絶縁膜７３’のパターンをストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンの窪み６０を有する凹版（ただしコンタクトホールを形成する部分８０には窪みを有さない）を作成して、その凹版を用いて凹版オフセット印刷を行えばよい。図２（Ｅ）は絶縁膜７３は長方形であるが、任意の形状の絶縁膜を作成することができる。また、コンタクトホールの数も任意の個数形成することができる。

図３（Ｃ）に示すように、印刷直後は基板２２０’上にストライプ形状の未硬化の絶縁膜の材料７１’が形成されるが、室温で５秒〜１分間放置することにより、未硬化の絶縁膜の材料７１’はストライプの幅方向に広がり隣どうしのストライプがくっつき、図３（Ｄ）に示すように一体化した平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜７２’となる。このとき未硬化の絶縁膜の材料７１’はストライプの長手方向にも広がり、図３（Ｄ）に示すように、ストライプ毎に凸が形成されると共に、未硬化の材料が印刷されない部分があるストライプ毎にコンタクトホールになる部分８２にストライプの長手方向に未硬化の材料が広がった凸部が形成される。これらの凸部は図２（Ｅ）に示すように硬化後も残る。したがって、製品に使用されている平坦な膜にこれらの凸部があれば、その製品の平坦な膜が本実施例のコンタクトホールを有する平坦な膜であることを確認できる。

以下、本実施例をさらに詳細に説明する。

図４および図５に示すように、まず、絶縁膜のパターン（平坦な膜、またはコンタクトホールを有する平坦な膜）に対応して窪み６０が形成されている凹版２００に、ドクターブレード２０４により、未硬化の絶縁膜の材料７０を刷り込む。ここで、窪み６０の深さを調整することで、形成される絶縁膜の膜厚を調整することができる。

絶縁膜の材料７０としては、ＵＶ（紫外線）硬化型樹脂材料や加熱で硬化する熱硬化型樹脂材料を用いることができる。ＵＶ硬化型樹脂としては、アクリル樹脂、アクリルエポキシ樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルポリエステル樹脂、アクリルシリコン樹脂などがあげられ、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂などを用いることができる。

また、使用可能な溶剤としては、例えばセチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、オクチルアルコール、デシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール（トリデカノール）、ｎ−ブチルアルコール、シクロヘキシルアルコール、２−メチルシクロヘキシルアルコール、または、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ブチルカルビトール、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテートなどのアルキルエーテル、トルエン、キシレン、テトラリンなどの芳香族炭化水素；シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、イソホロン、ジアセトンアルコールなどのケトン等があげられるが、これらに限定されるものではなく、印刷適性、作業性などを考慮して適宜選択すればよい。また、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート、テルピネオールなどのアルコールまたはエステル類を併用してもよい。

また、ＵＶ硬化型樹脂を用いる場合は上記溶剤の代わりに（メタ）アクリルモノマーを用いることができる。上記（メタ）アクリルモノマーとしては、光重合性不飽和結合を分子内に１個有するモノマーとして、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、ビス・グリシジル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、含リン（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−２−メチルヘキシルマレイミド、Ｎ−２−エチルシクロヘキシルマレイミド、Ｎ−２−クロロシクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−２−メチルフェニルマレイミド、Ｎ−２−エチルフェニルマレイミド、Ｎ−２−クロロフェニルマレイミド、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレートが挙げられる。

また、光重合性不飽和結合を分子内に２個以上有するモノマーとして、エチレンオキシド（以下「ＥＯ」という。）変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エピクロロヒドリン（以下「ＥＣＨ」という。）変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性リン酸ジ（メタ）アクリレート、ＥＣＨ変性フタル酸ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール４００ジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール４００ジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ＥＣＨ変性１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性リン酸トリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド（以下「ＰＯ」という。）変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（（メタ）アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレートなどが挙げられる。上記（メタ）アクリルモノマーは単独または２種以上を組み合わせて使用できる。

さらに、ＵＶ硬化型樹脂を用いる場合は光開始剤として、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、ベンジル、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサントン、２−クロロチオキサントン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−１−プロパン、ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２，３−ジクロロアントラキノン、３−クロル−２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェナントラキノン、１，２−ベンゾアントラキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体などが挙げられる。これらの光開始剤は単独で又は２種以上を組み合わせて使用される。

次に、図６に示すように、周囲にブランケット３０２を備えた転写ローラ３０１を、凹版２００上で転がし、図７に示すように、ブランケット３０２に絶縁膜の材料７０を付着させ、絶縁膜層パターンを転写する。

そして、図８に示すように、オフセット印刷機の定盤に、基板２２０を固定する。さらに、図８および図９に示すように、絶縁膜の材料７０が付着した転写ローラ３０１を基板２２０の上面で転がす。これにより、絶縁膜の材料７０を基板２２０に付着させることができ、転写ローラ３０１に転写された絶縁膜パターンを基板２２０に転写し、絶縁膜の材料７１を印刷することができる。なお、絶縁膜の材料７１は、転写ローラ３０１から離れるときに、その表面に丸みが形成される。この丸みがライン上に整列した形状を生じるが、基板２２０上を濡れ広がることで平坦な膜、またはコンタクトホールを有する平坦な膜が形成できる。この様子を図１０に示す。図１０（Ａ）に示す転写直後の未硬化の絶縁膜の材料７１は、図１０（Ｂ）に示すように濡れ広がり、図１０（Ｃ）に示す平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜７２が形成される。図１０（Ａ）が図２（Ｃ）、図３（Ｃ）に対応し、図１０（Ｃ）が図２（Ｄ）、図３（Ｄ）に対応する。

最後に、基板２２０に転写した絶縁膜の材料７２に対して、その材料に応じて、ＵＶ光照射処理又は加熱処理、またはそれらの組み合わせ処理を行い、絶縁膜の材料７２を硬化させる。これにより、図１０（Ｄ）に示す所望の膜厚および形状を備える絶縁膜７３が形成される。図１０（Ｄ）が図２（Ｅ）、図３（Ｅ）に対応する。

本実施例では、凹版オフセット印刷機に、２００ｍｍφの転写ローラ３０１を備え、凹版２００および基板２２０を同一面内に配置し、凹版からのオフおよびガラス基板へのセットが行えるオフセット印刷機を用いた。転写ローラ３０１に固定するブランケット３０２にはＰＥＴシートからなる支持体上に室温硬化型のシリコーンゴムをコーティングしたものを使用した。凹版２００にはフォトマスク用ソーダライムガラス製基板にパターンをレーザーで描画し、レジストを塗布、露光現像したものをフッ酸でエッチングして作製した。凹版の凹部深さは２０μｍとし、凹部と凹部の間隔は５μｍとした。これにより、硬化後の膜厚が５μｍの絶縁膜層が印刷形成できた。ただし、この数値に限定されず、凹部の深さは２μｍ〜３０μｍ、凹部の幅は３μｍ〜６０μｍ、凹部の間隔は３μｍ〜８０μｍであればよい。

以上説明した本実施例の平坦な膜および穴を有する平坦な膜は、電子部品等に使用することができる。以下、本実施例をタッチパネル表示装置に適用した場合の実施例について説明する。

実施例２は、実施例１の平坦な膜を透明導電膜間の絶縁膜として用いたタッチパネル表示装置の実施例である。図１１は、本発明の実施例２のタッチパネル表示装置１００ａの断面模式図である。図１２は、本発明の実施例２のタッチパネル表示装置１００ａの平面模式図である。

本実施例のタッチパネル表示装置１００ａは、ガラスまたはフィルム基板４０の片面に位置を検出するための第１の透明導電膜１０と信号が供給される第２の透明導電膜２０が絶縁膜層３０を介して配置され、この絶縁膜層３０は、実施例１に記載のオフセット印刷の技術により、ストライプ形状の凹版を使用することで印刷形成したものである。

絶縁膜層３０は、実施例１に記載した絶縁膜、すなわち未硬化の絶縁膜の材料を凹版オフセット印刷によりストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンで印刷し、印刷されたストライプ形状に分割したパターンの未硬化の絶縁膜の材料が広がり平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜となった後、平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜を硬化させて形成された平坦な絶縁膜である。

２１はタッチパネル用のドライバーＩＣ（図示していない）と透明導電膜１０、２０を電気的に接続するための金属製の端子部である。透明導電膜１０、２０の両端は基板４０の周囲でそれぞれ引き出し電極２２に接続され、それぞれの引き出し電極２２はそれぞれ端子部２１に接続されている。引き出し電極２２は金属製であるが、どちらの透明導電膜に接続されているのかをわかりやすく示すために、透明導電膜１０、２０と同じパターンを用いて図示した。２４はタッチパネルとして機能する機能部である。

この絶縁膜層３０の膜厚は絶縁膜材料の誘電率を考慮すれば各種選択できるが、絶縁膜層を比誘電率３〜４で調整するのが容易であり、膜厚は実施例１に記載のオフセット印刷の技術により、１〜２０μｍの膜厚で形成することができる。絶縁膜層の材料としては、実施例１で説明したように、ＵＶ（紫外線）硬化型樹脂材料や加熱で硬化する熱硬化型樹脂材料を用いることができるが、ここでは透明導電膜を形成することから、熱硬化性の樹脂が好ましく、本実施例では熱硬化型のエポキシ系樹脂を使用した。

絶縁膜層３０の可視光領域（４００ｎｍ〜８００ｎｍ）透過率は、タッチパネル表示装置１００ａと同時に使用する画像表示装置の性能を下げないために、９０％以上とすることが好ましい。

ここで絶縁膜層３０は、透明導電膜１０上または基板４０上に直接形成された構造をとるため、透明導電膜１０および透明導電膜２０、これを介した絶縁膜層は、表示品質の低下を防ぐために、できるだけ薄く形成することが望ましい。

また、本実施例のタッチパネル表示装置は、図１１の上側または下側のどちらかに画像表示用の液晶表示装置を備えており、他方の側がユーザがタッチする面となる。ただし、本実施例は、液晶表示装置以外の画像表示装置にも適用することができる。

本実施例ではコンタクトホールを使用しないが、必要に応じて、実施例１に記載のコンタクトホールを有する平坦な絶縁膜を用いて絶縁層の上下に形成された透明導電膜をコンタクトホールを介して電気的に接続することもできる。コンタクトホールの大きさは各種選択できるが、確実な導通を確保するため、または表示品質が損なわれないためには直径１０〜５００μｍの範囲（あるいは１０〜５００μｍ角の範囲）で形成する必要があり、実施例１に記載のオフセット印刷の技術により、直径１０〜５００μｍ（あるいは１０〜５００μｍ角の範囲）で形成することができる。

実施例３は、実施例１の平坦な膜を透明導電膜間の絶縁膜および透明導電膜を保護する保護膜として用いたタッチパネル表示装置の実施例である。図１３は、本発明の実施例３のッチパネル表示装置１００ｂの断面模式図である。図１４は、本発明の実施例３のタッチパネル表示装置１００ｂの平面模式図である。

本実施例のタッチパネル表示装置１００ｂは、ガラスまたはフィルム基板４０の片面に位置を検出するための第１の透明導電膜１０と信号が供給される第２の透明導電膜２０が絶縁膜層３０を介して配置され、この絶縁膜層３０は、実施例１に記載のオフセット印刷の技術により、ストライプ形状の凹版を使用することで印刷形成したものである。２１はタッチパネル用のドライバーＩＣ（図示していない）と透明導電膜１０、２０を電気的に接続するための端子部である。以上は実施例２と同じであるが、本実施例では、透明導電膜２０が形成された絶縁膜層３０の上に保護膜層５０が形成されている。

本実施例では、絶縁膜層３０の上に透明導電膜２０を形成した後、これらの膜を傷などから保護する目的で保護膜層５０を実施例１に記載のオフセット印刷技術の平坦な膜として形成する。保護膜層５０は、未硬化の保護膜の材料を凹版オフセット印刷によりストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンで印刷し、印刷されたストライプ形状に分割したパターンの未硬化の保護膜の材料が広がり平坦な未硬化の保護膜の材料の膜になった後、前記平坦な未硬化の保護膜の材料の膜を硬化させて形成されたものである。保護膜層５０の膜厚は１μｍ以上、２０μｍ以内である。

保護膜層５０の可視光領域（４００ｎｍ〜８００ｎｍ）透過率は、タッチパネル表示装置１００ｂと同時に使用する画像表示装置の性能を下げないために、９０％以上、１００％以下とすることが好ましい。

また、保護膜層５０を形成する場合は表示領域のみの形成とし、周辺に位置するドライバー接続部２３には形成しないように凹版を加工しておけばよい。

保護膜層５０はキズ防止の観点から、膜の表面硬度として鉛筆硬度４Ｈ以上が好ましく、材料を低コストで調整する観点から鉛筆硬度７Ｈ以下が好ましい。

また、本実施例のタッチパネル表示装置は、図１３の上側または下側のどちらかに画像表示用の液晶表示装置を備えており、他方の側がユーザがタッチする面となる。ただし、本実施例は、液晶表示装置以外の画像表示装置にも適用することができる。

実施例４は、実施例２（図１１、図１２参照）に記載のタッチパネル表示装置の製造方法に関する実施例である。

ガラス基板４０上に、非晶質のＩＴＯ膜又はＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）膜からなる透明導電膜（厚さ５０〜２００Å）を、表面抵抗が５００〜２０００Ωになるように、スパッタリング法により成膜し、次にレジスト材料を塗布し、露光、現像プロセスによりパターニングする。このときレジスト材料としてはポジ型、ネガ型どちらでもよく、アルカリ現像タイプが容易に形成できる。その後、ＩＴＯをエッチングによりパターン形成する。このときのエッチング液は臭化水素酸水溶液等を選択すればよい。

以上のプロセスで第１の透明導電膜１０を形成する。この透明導電膜は、上記所定の表面抵抗になれば、多結晶ＩＴＯ膜、Ｉｎ_２Ｏ_３膜であってもよい。ここで、第１の透明導電膜１０の厚さは、５０Å以上且つ２００Å以下であるので、電気抵抗が高すぎたり、透過率の低下による表示品位が損なわれたりせずにタッチされた位置を正確に検出することができる。

次いで、実施例１に記載の凹版オフセット印刷により、絶縁膜材料を印刷形成し、絶縁膜層をＵＶ（紫外線）硬化や加熱硬化することで絶縁膜層３０を形成する。

さらに、絶縁膜層３０上に、非晶質のＩＴＯ膜又はＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）膜からなる透明導電膜（厚さ５０〜２００Å）を、表面抵抗が５００〜２０００Ωになるように、スパッタリング法により成膜し、次にレジスト材料を塗布し、露光、現像プロセスによりパターニングする。このときレジスト材料としてはポジ型、ネガ型どちらでもよく、アルカリ現像タイプが容易に形成できる。その後、ＩＴＯをエッチングによりパターン形成する。このときのエッチング液は臭化水素酸水溶液等を選択すればよい。以上のプロセスで第２の透明導電膜２０を形成する。この第２の透明導電膜２０は、上記所定の表面抵抗になれば、多結晶ＩＴＯ膜、Ｉｎ_２Ｏ_３膜であってもよい。ここで、第２の透明導電膜２０の厚さは、５０Å以上且つ２００Å以下であるので、電気抵抗が高すぎたり、透過率の低下による表示品位が損なわれたりせずにタッチされた位置を正確に検出することができる。これらのプロセスにより、タッチパネル表示装置１００ａが完成する。

以上のようにして、タッチパネル表示装置の絶縁膜層を印刷により、低コストで形成することができる。

以上が実施例２に記載のタッチパネル表示装置１００ａの製造方法であるが、実施例３（図１３、図１４）に記載のタッチパネル表示装置１００ｂを製造するためには、絶縁膜層３０の上に第２の透明導電膜２０を形成した後に、保護膜層５０を実施例１に記載のオフセット印刷技術の平坦な膜として形成すればよい。

一般的なタッチパネル表示装置つき液晶パネルの断面構造を説明する図 実施例１のオフセット印刷による平坦な膜およびその製造方法を説明するための図 実施例１のオフセット印刷による穴を有する平坦な膜およびその製造方法を説明するための図 実施例１の凹版オフセット印刷による平坦な膜の形成工程を説明する図（その１） 実施例１の凹版オフセット印刷による平坦な膜の形成工程を説明する図（その２） 実施例１の凹版オフセット印刷による平坦な膜の形成工程を説明する図（その３） 実施例１の凹版オフセット印刷による平坦な膜の形成工程を説明する図（その４） 実施例１の凹版オフセット印刷による平坦な膜の形成工程を説明する図（その５） 実施例１の凹版オフセット印刷による平坦な膜の形成工程を説明する図（その６） 実施例１の凹版オフセット印刷による平坦な膜の形成工程を説明する図（その７） 実施例２のタッチパネル表示装置の断面模式図 実施例２のタッチパネル表示装置の平面模式図 実施例３のタッチパネル表示装置の断面模式図 実施例３のタッチパネル表示装置の平面模式図

符号の説明

１・・・一般的なタッチパネル表示装置
２・・・偏光板
３・・・カラーフィルタ基板用ガラス
４・・・カラーフィルタ（ＲＧＢ）層
５・・・液晶層
６・・・ＴＦＴ表示層
７・・・ＴＦＴ基板用ガラス
８・・・偏光板
９・・・拡散シート、
１０・・・第１の透明導電膜
１２・・・カラーフィルタ基板
１３・・・ＴＦＴ基板
１４・・・バックライトモジュール
１５・・・接着層
１６・・・空気層
１７・・・液晶パネル
１８・・・一般的なタッチパネル表示装置のタッチパネル
２０・・・第２の透明導電膜
２１・・・端子部
２２・・・引き出し電極
２３・・・ドライバー接続部
２４・・・機能部
３０・・・絶縁膜層
４０・・・ガラスまたはフィルム基板（タッチパネル用基板）
４１・・・一般的なタッチパネル表示装置の位置検出用透明電極
５０・・・保護膜層
６０、６０’・・・凹版の窪み（凹み部）
７０、７０’・・・凹版の窪みに充填された絶縁膜の材料
７１、７１’・・・印刷直後の絶縁膜の材料
７２、７２’・・・印刷後に濡れ広がった絶縁膜の材料
７３、７３’ ・・・硬化後の絶縁膜
８０・・・凹版の窪みのない部分（コンタクトホール形成部）
８１・・・印刷されない部分
８２・・・印刷後に濡れ広がった後に形成された印刷されない部分
８３・・・硬化後の絶縁膜に形成されたコンタクトホール
１００ａ・・・実施例２のタッチパネル表示装置
１００ｂ・・・実施例３のタッチパネル表示装置
２００、２００’・・・凹版
２０４・・・ドクターブレード（材料かきとり用ブレード）
２２０、２２０’・・・基板
３０１・・・転写ローラ
３０２・・・ブランケット

Claims (20)

1. 未硬化の材料を凹版オフセット印刷によりストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンで印刷し、印刷されたストライプ形状に分割したパターンの未硬化の材料が広がり平坦な未硬化の材料の膜になった後、前記平坦な未硬化の材料の膜を硬化させて平坦な膜を形成することを特徴とする平坦膜の製造方法。
2. 前記ストライプ形状に分割したパターンの１または複数のストライプに未硬化の材料が印刷されない部分があり、前記未硬化の材料が印刷されない部分が硬化後に前記平坦な膜の穴となることを特徴とする請求項１に記載の平坦膜の製造方法。
3. 前記未硬化の材料は未硬化の絶縁膜の材料であり、硬化後の前記平坦な膜は絶縁膜であることを特徴とする請求項１に記載の平坦膜の製造方法。
4. 前記未硬化の材料は未硬化の絶縁膜の材料であり、硬化後の前記平坦な膜は絶縁膜であり、
   前記平坦な膜の穴は、前記絶縁膜のコンタクトホールであることを特徴とする請求項２に記載の平坦膜の製造方法。
5. 未硬化の材料を凹版オフセット印刷によりストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンで印刷し、印刷されたストライプ形状に分割したパターンの未硬化の材料が広がり平坦な未硬化の材料の膜になった後、前記平坦な未硬化の材料の膜を硬化させて形成された平坦な膜であることを特徴とする平坦膜。
6. 前記ストライプ毎にストライプの長手方向に未硬化の材料が広がった凸部を有することを特徴とする請求項５に記載の平坦膜。
7. 前記ストライプ形状に分割したパターンの１または複数のストライプに未硬化の材料が印刷されない部分があり、前記未硬化の材料が印刷されない部分が硬化後の前記平坦な膜の穴であることを特徴とする請求項５に記載の平坦膜。
8. 前記未硬化の材料が印刷されない部分があるストライプ毎に前記穴の部分にストライプの長手方向に未硬化の材料が広がった凸部を有することを特徴とする請求項７に記載の平坦膜。
9. 前記未硬化の材料は未硬化の絶縁膜の材料であり、硬化後の前記平坦な膜は絶縁膜であることを特徴とする請求項５に記載の平坦膜。
10. 前記未硬化の材料は未硬化の絶縁膜の材料であり、硬化後の前記平坦な膜は絶縁膜であり、
    前記平坦な膜の穴は、前記絶縁膜のコンタクトホールであることを特徴とする請求項７に記載の平坦膜。
11. 静電容量結合方式によりタッチされた位置を検出すると共に画像を表示するタッチパネル表示装置の製造方法であって、
    前記タッチパネル表示装置は、第１の透明導電膜と、第２の透明導電膜と、前記第１の透明導電膜および前記第２の透明導電膜の間に介在する絶縁膜を備え、
    前記絶縁膜を、未硬化の絶縁膜の材料を凹版オフセット印刷によりストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンで印刷し、印刷されたストライプ形状に分割したパターンの未硬化の絶縁膜の材料が広がり平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜になった後、前記平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜を硬化させて形成することを特徴とするタッチパネル表示装置の製造方法。
12. 前記タッチパネル表示装置は、前記第２の透明導電膜を保護するための保護膜を備え、
    前記保護膜を、未硬化の保護膜の材料を凹版オフセット印刷によりストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンで印刷し、印刷されたストライプ形状に分割したパターンの未硬化の保護膜の材料が広がり平坦な未硬化の保護膜の材料の膜になった後、前記平坦な未硬化の保護膜の材料の膜を硬化させて形成することを特徴とする請求項１１に記載のタッチパネル表示装置の製造方法。
13. 静電容量結合方式によりタッチされた位置を検出すると共に画像を表示するタッチパネル表示装置であって、
    第１の透明導電膜と、第２の透明導電膜と、前記第１の透明導電膜および前記第２の透明導電膜の間に介在する絶縁膜を備え、
    前記絶縁膜は、未硬化の絶縁膜の材料を凹版オフセット印刷によりストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンで印刷し、印刷されたストライプ形状に分割したパターンの未硬化の絶縁膜の材料が広がり平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜になった後、前記平坦な未硬化の絶縁膜の材料の膜を硬化させて形成されたものであることを特徴とするタッチパネル表示装置。
14. 前記絶縁膜の膜厚は、１μｍ以上、２０μｍ以内であることを特徴とする請求項１３に記載のタッチパネル表示装置。
15. 前記絶縁膜の透過率は、可視光領域（４００ｎｍ〜８００ｎｍ）で９０％以上、１００％以下であることを特徴とする請求項１３に記載のタッチパネル表示装置。
16. 前記第２の透明導電膜を保護するための保護膜を備え、
    前記保護膜は、未硬化の保護膜の材料を凹版オフセット印刷によりストライプの幅が３μｍ以上、６０μｍ以下、ストライプの間隔が３μｍ以上、８０μｍ以下であるストライプ形状に分割したパターンで印刷し、印刷されたストライプ形状に分割したパターンの未硬化の保護膜の材料が広がり平坦な未硬化の保護膜の材料の膜になった後、前記平坦な未硬化の保護膜の材料の膜を硬化させて形成されたものであることを特徴とする請求項１３に記載のタッチパネル表示装置。
17. 前記保護膜の膜厚は、１μｍ以上、２０μｍ以内である請求項１６に記載のことを特徴とするタッチパネル表示装置。
18. 前記保護膜の透過率は、可視光領域（４００ｎｍ〜８００ｎｍ）で９０％以上、１００％以下であることを特徴とする請求項１６に記載のタッチパネル表示装置。
19. 前記第１の透明導電膜と前記第２の透明導電膜を制御するためのドライバーとの導通を確保するためにドライバー接続部を備え、
    前記ドライバー接続部上には保護膜を形成しないことを特徴とする請求項１６に記載のタッチパネル表示装置。
20. 前記保護膜の表面硬度は、鉛筆硬度で４Ｈ以上、７Ｈ以下であることを特徴とする請求項１６に記載のタッチパネル表示装置。

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