JP5026580B2 - カバーガラス一体型センサー - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器の液晶表示部に取り付けられるカバーガラスの裏面に静電容量方式のフィルムセンサーが貼り合わせられたカバーガラス一体型センサーに関する。
通常、ＰＤＡ、ハンディターミナルなど携帯情報端末、コピー機、ファクシミリなどのＯＡ機器、スマートフォン、携帯電話機、携帯ゲーム機器、電子辞書、カーナビシステム、小型ＰＣ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯型ＭＤ（ＰＭＤ）等の電子機器の液晶表示窓には、これを保護するためにカバーガラスが取り付けられている。従来、このカバーガラスは、透明なガラス基板の裏面周縁部に黒色の枠状遮光層が形成されている。
また、上記した電子機器においてはタッチパネルが使用されることが多く、最近の動向としては、現在主流の抵抗膜方式に比べて指先で画面を叩く、弾く、摘むという操作で画像を拡大・縮小させるマルチタッチ機能や、視認性、耐久性に優れていることから、静電容量方式について非常にニーズが高まっている。中でも、静電容量方式のタッチパネルのセンサー部は薄型化の要望があるため、特許文献１に開示されるような静電容量方式のフィルムセンサー１０３を用い、これをカバーガラス１０２の裏面に貼り合わせてなるバーガラス一体型センサー１０１（図６参照）の市場の拡大が予測される。
しかしながら、カバーガラス１０２の枠状遮光層１０５は、透明なガラス基板１０４の裏面周縁部に黒色等の遮光性インキを用いてスクリーン印刷にて形成されるため、この方法により形成された枠状遮光層１０５は内縁の直線性が非常に悪い。そのため、カバーガラス１０２を通してみる表示画面の輪郭がぼやけて見えるという問題があった（図７参照）。
また、スクリーン印刷にて形成されたカバーガラスの枠状遮光層は、遮光性を得るために印刷膜を３層ほど重ね刷りしなければならず、ガラス基板の裏面周縁部と裏面中央部との間に大きな段差を生ずる。この段差があるため、当該カバーガラスの裏面にフィルムセンサーを透明粘着剤で貼り合わせる際に気泡（泡かみ）を発生しやすく、又発生した気泡を滑らすように押圧することにより外部まで移動させて除去することも難しく、結果として表示画面の視認性に劣る。
この問題を解決するために、ディスプレイ装置において表示画面を囲うブラックマスクの内縁をカバーガラスの枠状遮光層の内縁よりも中央側に位置させるということも考えたが、ディスプレイ装置の構造においてブラックマスクは偏光板や上側ガラス基板の背後に位置し、ブラックマスクの露出部分とカバーガラスの枠状遮光層との間で大きな奥行き差があるため、表示画面を囲う部分に外観的な一体感が無くなるという別の問題が生ずる。
したがって、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、カバーガラスを通してみる表示画面の輪郭がシャープで、視認性に優れ、かつ表示画面を囲う部分に外観的な一体感のあるカバーガラス一体型センサーを提供することにある。
本発明の第１態様によれば、透明なガラス基板の裏面周縁部にスクリーン印刷膜からなる第一の枠状遮光層が形成された電子機器表示窓のカバーガラスと、
前記カバーガラスの裏面に貼り合わせられた静電容量方式のフィルムセンサーとを備えたカバーガラス一体型センサーであって、
前記フィルムセンサーが、
透明な基体シートと、
前記基体シートの両面に各々、中央窓部の電極パターンおよび外枠部の細線引き回し回路パターンを有するように形成された透明導電膜と
前記透明導電膜の前記細線引き回し回路パターン上に各々、当該細線引き回し回路パターンと同一幅で積層された遮光性導電膜と、
前記透明導電膜及び前記遮光性導電膜が形成された前記基体シートの両面に各々、端子部以外の前記外枠部を覆うように積層された防錆機能層と、
前記透明導電膜、前記遮光性導電膜及び前記防錆機能層が形成された前記基体シートの表面周縁部に形成された、カラーレジスト材料の露光現像物からなる第二の枠状遮光層と、
を備えたものであり、
さらに前記第二の枠状遮光層の内縁が、前記第一の枠状遮光層の内縁よりも中央側に位置している、
ことを特徴とするカバーガラス一体型センサーを提供する。
前記カバーガラスの裏面に貼り合わせられた静電容量方式のフィルムセンサーとを備えたカバーガラス一体型センサーであって、
前記フィルムセンサーが、
透明な基体シートと、
前記基体シートの両面に各々、中央窓部の電極パターンおよび外枠部の細線引き回し回路パターンを有するように形成された透明導電膜と
前記透明導電膜の前記細線引き回し回路パターン上に各々、当該細線引き回し回路パターンと同一幅で積層された遮光性導電膜と、
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を備えたものであり、
さらに前記第二の枠状遮光層の内縁が、前記第一の枠状遮光層の内縁よりも中央側に位置している、
ことを特徴とするカバーガラス一体型センサーを提供する。
本発明の第２態様によれば、前記ガラス基板の裏面と前記第二の枠状遮光層との間の距離が１０μｍ〜１００μｍである、第１態様のカバーガラス一体型センサーを提供する。
本発明の第３態様によれば、前記第一の枠状遮光層の内縁近傍の色と前記第二の枠状遮光層の色とが同一色又は類似色である、第１態様又は第２態様のカバーガラス一体型センサーを提供する。
本発明の第４態様によれば、前記第一の枠状遮光層の内縁近傍の色と前記第二の枠状遮光層の色とのＣＩＥ（国際照明委員会）１９７６（ＪＩＳ Ｚ８７２９）のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における色差ΔＥが１０以下である、第３態様のカバーガラス一体型センサーを提供する。
本発明の第５態様によれば、前記第二の枠状遮光層の色が黒色又は白色である、第１〜第４態様のカバーガラス一体型センサーを提供する。
本発明の第６態様によれば、前記第一の枠状遮光層の厚みが７μｍ〜３０μｍ、前記第二の枠状遮光層の厚みが２μｍ〜２５μｍである、第１〜第５態様のカバーガラス一体型センサーを提供する。
本発明の第７態様によれば、前記第二の枠状遮光層の内縁間寸法と前記第一の枠状遮光層の内縁間寸法との差が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである、第１〜第６態様のいずれかのカバーガラス一体型センサーを提供する。
本発明のカバーガラス一体型センサーは、フィルムセンサーが、透明な基体シートと、前記基体シートの両面に各々、中央窓部の電極パターンおよび外枠部の細線引き回し回路パターンを有するように形成された透明導電膜と前記透明導電膜の前記細線引き回し回路パターン上に各々、当該細線引き回し回路パターンと同一幅で積層された遮光性導電膜と、前記透明導電膜及び前記遮光性導電膜が形成された前記基体シートの両面に各々、端子部以外の前記外枠部を覆うように積層された防錆機能層と、前記透明導電膜、前記遮光性導電膜及び前記防錆機能層が形成された前記基体シートの表面周縁部に形成された、カラーレジスト材料の露光現像物からなる第二の枠状遮光層と、を備えたものであり、さらに前記第二の枠状遮光層の内縁が、カバーガラスの枠状遮光層（第一の枠状遮光層）の内縁よりも中央側に位置している。したがって、第二の枠状遮光層は、カラーレジスト材料の露光現像物からなる内縁の直線性が非常に良いものであるため、カバーガラスを通してみる表示画面の輪郭がシャープに見える。
また、フィルムセンサーに第二の枠状遮光層を備えているため、当該第二の枠状遮光層とスクリーン印刷にて形成されたカバーガラスの第一の枠状遮光層との積層構造によって遮光性を得ることができる。すなわち、第一の枠状遮光層は従来より薄くて済み、ガラス基板の裏面周縁部と裏面中央部との間の段差は小さく抑えることができる。したがって、カバーガラスの裏面にフィルムセンサーを透明粘着剤で貼り合わせる際に気泡（泡かみ）を発生し難く、又仮に発生しても気泡を滑らすように押圧することにより外部まで移動させて除去することが容易であり、結果として表示画面の視認性に優れる。
また、フィルムセンサーに第二の枠状遮光層を備えているため、第二の枠状遮光層の露出部分とカバーガラスの第一の枠状遮光層との間で奥行き差がほとんど無く、表示画面を囲う部分に外観的な一体感が得られる。
以下、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
以下、図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。図１は本発明に係るカバーガラス一体型センサーの一実施例を示す分解断面図であり、図２は本発明に係るカバーガラス一体型センサーの一実施例を示す平面図である。図中、１はカバーガラス一体型センサー、２はカバーガラス、３はフィルムセンサー４はガラス基板、５は第一の枠状遮光層、６は基体シート、７は中央窓部、８は外枠部、９は透明導電膜、１０は電極パターン、１１は細線引き回し回路パターン、１２は遮光性導電膜、１３は端子部、１４は防錆機能層、１５は第二の枠状遮光層をそれぞれ示す。
本発明のカバーガラス一体型センサー１は、図１に示すように、透明なガラス基板４の裏面周縁部にスクリーン印刷膜からなる第一の枠状遮光層５が形成された電子機器表示窓のカバーガラス２と、カバーガラス２の裏面に貼り合わせられた静電容量方式のフィルムセンサー３とを備えたカバーガラス一体型センサーである。
電子機器表示窓のカバーガラス２は、図示しない電子機器のディスプレイ装置上に配置されてこれを保護するためのものである。
カバーガラス２のガラス基板４は、例えば、無色透明なソーダライムシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、リチウムアルミノシリケートガラス、石英ガラス、無アルカリガラス、その他の各種ガラスからなる透明ガラス板等を用いることができる。このようなガラス基板４の板厚は０．３?０．７ｍｍであることが好ましく、０．４?０．５５ｍｍであることがより好ましい。ガラス基板４の板厚がこの範囲であると、得られる本発明のカバーガラス２の強度、板厚および重量のバランスに優れることから好ましい。また、ガラス基板４は、特に平面状のものである必要はなく、曲面状のガラス基板を用いてもよい。また、反射によるガラス面への写り込みの対策として反射防止膜が設けられていてもよい。また、耐摩耗性を向上にさせるためハードコート膜が設けられていてもよい。
カバーガラス２の第一の枠状遮光層５は、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、若しくは、アルキド樹脂などの樹脂をバインダ?とし、適切な色の顔料又は染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。
本発明のフィルムセンサー３は、透明な基体シート６と、基体シート６の両面に各々、中央窓部７の電極パターン１０および外枠部８の細線引き回し回路パターン１１を有するように形成された透明導電膜９と、透明導電膜９の細線引き回し回路パターン１１上に各々、細線引き回し回路パターン１１と同一幅で積層された遮光性導電膜１２と、透明導電膜９及び遮光性導電膜１２が形成された基体シート６の両面に各々、端子部１３以外の外枠部８を覆うように積層された防錆機能層１４と、透明導電膜９、遮光性導電膜１２及び防錆機能層１４が形成された基体シート６の表面周縁部に形成された、カラーレジスト材料の露光現像物からなる第二の枠状遮光層１５を備え、この第二の枠状遮光層１５の内縁が第一の枠状遮光層５の内縁よりも中央側に位置しているものである。
ここでフィルムセンサー３の中央窓部７に形成される電極パターン１０について補足説明する。当該電極パターン１０は表裏でパターンが異なる。たとえば、図５に示すように、基体シート６の裏面には、平面視して菱形形状を持つ菱形電極４６と、この菱形電極４６の複数を図中縦方向（Ｙ方向）に貫く接続配線４６９とを備えている。複数の菱形電極４６と接続配線４６９とは、相互に電気的に接続されている。また、このような、接続配線４６９及びそれに貫かれた複数の菱形電極４６を一組として、当該一組が図中横方向（Ｘ方向）に繰り返し配列される。一方、これと同じようにして、基体シート６の表面には、複数の菱形電極４７と、それらを貫く接続配線４７９とを備えている。ただし、この場合、接続配線４７９の延在方向は、接続配線４６９のそれとは異なり、図中横方向（Ｘ方向）である。また、それに伴い、接続配線４７９及びそれに貫かれた複数の菱形電極４７からなる一組が、繰り返し配列される方向は、図中縦方向（Ｙ方向）である。そして、図５から明らかなように、菱形電極４６は、複数の接続配線４７９間の隙間を埋めるように配置される一方、菱形電極４７は、複数の接続配線４６９間の隙間を埋めるように配置される。図５では更に、菱形電極４６と菱形電極４７との配置関係は相補的である。つまり、菱形電極４６をマトリクス状に配列する場合に生じる菱形形状の隙間を埋めるように、複数の菱形電極４７は配列されているのである。
このようにＸ方向電極及びＹ方向電極が平面視して格子を形作るように配置されているので、この格子上のいずれかの位置にユーザの指等がカバーガラス２を介して触れれば（例えば、破線丸印ＦＲの位置）、当該指等とそれが触れるＸ方向電極との間にコンデンサが形成され、また、当該指等とそれが触れるＹ方向電極との間にコンデンサが形成される。このコンデンサの形成によって、当該のＸ方向電極及びＹ方向電極の静電容量は増大する。外部回路の位置検出部は、このような場合において生じる静電容量の変化量、あるいは更には最大の静電容量をもつＸ方向電極及びＹ方向電極を検出し、中央窓部７内のどこに触れたかを、特定値たるＸ座標値及びＹ座標値の組として取得することが可能となる。
前記構成を有するフィルムセンサー３を得る方法を、以下に詳しく説明する。
＜透明導電膜９のパターン化＞
まず、透明な基体シート６の表裏両面に各々、透明導電膜９，９、遮光性導電膜１２，１２、第一フォトレジスト層１６，１６を順次全面形成して導電性シートを得た（図３（ａ）参照）後、表裏それぞれ所望のパターンのマスク１７を載せ、露光（図３（ｂ）参照）・現像して第一フォトレジスト層１６をパターン化する。なお、図３（ｂ）に示すマスク１７の位置は、第一フォトレジスト層１６がネガ型（露光されると現像液に対して溶解性が低下し、現像後に露光部分が残る）の場合を示している。ポジ型（露光されると現像液に対して溶解性が増大し、露光部が除去される）の場合にはマスクで遮光する部分が逆になる。
まず、透明な基体シート６の表裏両面に各々、透明導電膜９，９、遮光性導電膜１２，１２、第一フォトレジスト層１６，１６を順次全面形成して導電性シートを得た（図３（ａ）参照）後、表裏それぞれ所望のパターンのマスク１７を載せ、露光（図３（ｂ）参照）・現像して第一フォトレジスト層１６をパターン化する。なお、図３（ｂ）に示すマスク１７の位置は、第一フォトレジスト層１６がネガ型（露光されると現像液に対して溶解性が低下し、現像後に露光部分が残る）の場合を示している。ポジ型（露光されると現像液に対して溶解性が増大し、露光部が除去される）の場合にはマスクで遮光する部分が逆になる。
基体シート６は、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂などのプラスチックフィルムなどが挙げられる。
透明導電膜９は、インジウムスズ酸化物、亜鉛酸化物などの金属酸化物などからなる層が挙げられ、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成するとよい。また、透明導電膜９は、厚みは数十から数百ｎｍ程度で形成され、塩化第二鉄などの溶液では遮光性導電膜１２とともに容易にエッチングされるが、酸性雰囲気下での過酸化水素水など遮光性導電膜１２のエッチング液では容易にエッチングされないことが必要である。そして、８０％以上の光線透過率、数ｍΩから数百Ωの表面抵抗値を示すことが好ましい。
遮光性導電膜１２は、導電率が高くかつ遮光性の良い単一の金属膜やそれらの合金または化合物などからなる層が挙げられ、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、鍍金法などで形成するとよい。また、遮光性導電膜１２は、透明導電膜９ではエッチングされないが遮光性導電膜１２自身はエッチングされるというエッチャントが存在することも必要である。その好ましい金属の例としては、アルミニウム、ニッケル、銅、銀、錫などが挙げられる。とくに銅箔からなる厚み２０〜１０００ｎｍの金属膜は、導電性、遮光性に優れ、透明導電膜はエッチングされない酸性雰囲気下でも過酸化水素水で容易にエッチングできるため非常に好ましい。より好ましくは、厚み３０ｎｍ以上である。さらに好ましくは、１００〜５００ｎｍにするとよい。１００ｎｍ以上の厚みに設定することで高い導電性の遮光性導電膜１２が得られ、５００ｎｍ以下にすることで取り扱いやすく加工性に優れた遮光性導電膜１２が得られるからである。
第一フォトレジスト層１６は、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、レーザー光線又はメタルハライドランプなどで露光しアルカリ溶液などで現像が可能な厚さ１０〜２０μｍのアクリル系フォトレジスト材料などで構成する。第一フォトレジスト層１６の形成方法は、グラビア、スクリーン、オフセットなどの汎用の印刷法のほか、各種コーターによる方法、塗装、ディッピングなどの方法、ドライフィルムレジスト法などの各種方法により全面形成した後に露光・現像してパターニングするとよいが、中でもドライフィルムレジスト法がより好ましい。
ドライフィルムレジスト法に用いるドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）は、前記した各フォトレジスト層となる感光層がベースフィルムとカバーフィルムによってサンドウィッチされているフィルムである。上記した印刷法、コート法、塗装法などは、片面コーティングしかできず効率が悪いなどの問題があるのに対し、ドライフィルムレジスト法は、カバーフィルムを剥離した後に感光層を加熱ロールで接着する方法であるため、生産性が高く、多様な要求に応じられることから主流になっている。なお、露光は、通常、ベースフィルムの上からマスクを配置して行ない（図示せず）、ベースフィルムを剥離した後に現像を行なう。ドライフィルムレジストのベースフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートなどからなるものを用いることができる。また、ドライフィルムレジストのカバーフィルムとしては、ポリエチレンなどからなるものを用いることができる。
ところで、プラスチックフィルムからなる基体シート６には伸びの問題がある。それゆえに導電性シート両面の第一フォトレジスト層１６のパターニングは、本発明のように両面同時露光によるのが適している。何故なら、第一フォトレジスト層１６のパターニングを片面ずつ露光して行う場合、片面のパターニングが終了し、露光装置に導電性シートの表裏を入れ替えて再び取り付け際に基体シート６に伸びが生ずると、表面のパターンと裏面のパターンとが位置ずれを起こすことになるからである。図５に示す例の場合、菱形電極４６と菱形電極４７との配置関係は相補的であるので、表面パターンと裏面パターンとが位置ずれを起こすと、フィルムセンサー３として正確に機能しなくなる。
本発明においては、露光の際、遮光性導電膜１２が反対側の面の露光光線３２を遮断するので、同時に違うマスクパターンで露光しても反対側の第一フォトレジスト層１６のパターンに影響を及ぼすこともない。したがって、両面同時に露光することが可能なため、第一フォトレジスト層１６の表裏の位置あわせがしやすく一回の工程で両面パターン化でき、生産性も向上する。
なお、表マスク及び裏マスクのアライメントは、両面露光装置の公知のマスクアライメント方法を用いることができる。たとえば、表マスク及び裏マスクにそれぞれマスク用アライメントマークを形成し、カメラ等の光学的に読み込むセンサが、一対のマスク用アライメントマーク同士の重畳状態を読み取ることで表マスク及び裏マスクの相対的な位置情報を得る。そして、得られた位置情報に基づいて、マスク位置調整機構が、一対のマスク用アライメントマーク同士が中心を合わせて重合するように表マスク及び裏マスクを相対的に移動させることで、表マスク及び裏マスクのアライメントを行う方法などである。
次に、塩化第二鉄などのエッチング液で透明導電膜９，９および遮光性導電膜１２，１２を同時にエッチングし、パターン化された第一フォトレジスト層１６，１６が積層されていない部分の透明導電膜９，９及び遮光性導電膜１２，１２を除去することにより、基体シート両面の中央窓部７に各々、透明導電膜９，９及び遮光性導電膜１２，１２が位置ずれなく積層された電極パターン１０を形成するとともに、基体シート両面の外枠部８に各々、透明導電膜９，９及び遮光性導電膜１２，１２が位置ずれなく積層された細線引き回し回路パターン１１を形成する（図３（ｃ）参照）。
＜不要な遮光性導電膜１２の除去＞
次に、レジスト剥離液でもって第一フォトレジスト層１６，１６を剥離し、遮光性導電膜１２，１２を露出させた後、両面に第二フォトレジスト層１８，１８を全面形成した（図３（ｄ）参照）。その後、マスク１９，１９を載せ、露光（図３（ｅ）参照）・現像して第二フォトレジスト層１８をパターン化する（図３（ｆ）参照）。なお、図３（ｅ）に示すマスク１９の位置は、第二フォトレジスト層１８がネガ型（露光されると現像液に対して溶解性が低下し、現像後に露光部分が残る）の場合を示している。また、第二フォトレジスト層１８の材料及び形成方法は、第一フォトレジスト層１６と同様の材料及び形成方法とすることができる。
次に、レジスト剥離液でもって第一フォトレジスト層１６，１６を剥離し、遮光性導電膜１２，１２を露出させた後、両面に第二フォトレジスト層１８，１８を全面形成した（図３（ｄ）参照）。その後、マスク１９，１９を載せ、露光（図３（ｅ）参照）・現像して第二フォトレジスト層１８をパターン化する（図３（ｆ）参照）。なお、図３（ｅ）に示すマスク１９の位置は、第二フォトレジスト層１８がネガ型（露光されると現像液に対して溶解性が低下し、現像後に露光部分が残る）の場合を示している。また、第二フォトレジスト層１８の材料及び形成方法は、第一フォトレジスト層１６と同様の材料及び形成方法とすることができる。
次いで、酸性化した過酸化水素などの特殊エッチング液でエッチングし、パターン化された第二フォトレジスト層１８，１８が積層されていない部分の遮光性導電膜１２，１２のみを除去することにより、基体シート両面の中央窓部７及び外枠部８内の端子部２５において各々、透明導電膜９，９を露出させる（図３（ｇ）及び図４参照）。なお、図４では基体６の表面に形成された細線引き回し回路パターン１１は、遮光性導電膜１２の積層部分を黒色、透明導電膜９の露出部分を白色で描画しており、黒色部分の両端は中央窓部７との境界及び端子部１３との境界２と一致している。図４から明らかなように、遮光性導電膜１２は、細線引き回し回路パターン１１上に細線引き回し回路パターン１１と同一幅で積層されているので、遮光性を有しているものの本発明の第二の枠状遮光層１５の代わりにすることはできない。
また、透明導電膜９がアモルファスの材料であれば、該エッチングの前に熱処理などの方法により結晶化させておくのが好ましい。結晶化によりエッチング耐性が向上し、より選択的に遮光性金属膜１２のみをエッチングしやすくできるためである。
＜防錆機能層１４の形成＞
次いで、レジスト剥離液でもって第二フォトレジスト層１８，１８を剥離し、細線引き回し回路パターン１１上に細線引き回し回路パターン１１と同一幅で積層された遮光性導電膜１２，１２を露出させた後、防錆性を有する第三フォトレジスト層２８，２８を全面形成した（図３（ｈ）参照）。その後、マスク２９，２９を載せ、露光（図３（ｉ）参照）・現像して第三フォトレジスト層２８，２８をパターン化し、これを防錆機能層１４，１４とした（図３（ｊ）参照）。なお、図３（ｉ）に示すマスク２９の位置は、第三フォトレジスト層２８がネガ型（露光されると現像液に対して溶解性が低下し、現像後に露光部分が残る）の場合を示している。
次いで、レジスト剥離液でもって第二フォトレジスト層１８，１８を剥離し、細線引き回し回路パターン１１上に細線引き回し回路パターン１１と同一幅で積層された遮光性導電膜１２，１２を露出させた後、防錆性を有する第三フォトレジスト層２８，２８を全面形成した（図３（ｈ）参照）。その後、マスク２９，２９を載せ、露光（図３（ｉ）参照）・現像して第三フォトレジスト層２８，２８をパターン化し、これを防錆機能層１４，１４とした（図３（ｊ）参照）。なお、図３（ｉ）に示すマスク２９の位置は、第三フォトレジスト層２８がネガ型（露光されると現像液に対して溶解性が低下し、現像後に露光部分が残る）の場合を示している。
防錆性を有する第三フォトレジスト層２８は、第一フォトレジスト層１６と同様のフォトレジスト材料中に防錆剤が添加されたものを用いるか、あるいは前述のフォトレジスト材料で防錆性に優れたものを用いるとよい。また、第三フォトレジスト層２８の形成方法は、第一フォトレジスト層１６と同様の形成方法とすることができる。当該防錆剤としては、すでに防錆剤として公知に用いられる材料が使用され、具体例としては、例えばイミダゾール、トリアゾール、ベンゾトリアゾール、ベンズイミダゾール、ベンズチアゾール、ピラゾールなどを用いるとよい。また、これらのハロゲン、アルキル、フェニル置換体などの単環または多環式のアゾール類、アニリンなどの芳香族アミン類、アルキルアミンなどの脂肪族アミン、これらの塩などが挙げられ、また、特に本記載の材料に制限する必要はない。
このように防錆機能層１４が形成されるため、外部からの腐食性の液が侵入しても、あるいは高温高湿などの環境試験下においても引き回し回路に腐食が進むことがなく、電気特性を維持できる。
＜第二の枠状遮光層１５の形成＞
最後に、カラーレジスト材料からなる第四フォトレジスト層３０を表面のみに全面形成した（図３（ｋ）参照）。その後、マスク３１，３１を載せ、露光（図３（ｌ）参照）・現像して第四フォトレジスト層３０をパターン化し、これを第二の枠状遮光層１５とした（図３（ｍ）参照）。なお、図３（ｌ）に示すマスク３１の位置は、第四フォトレジスト層３０がネガ型（露光されると現像液に対して溶解性が低下し、現像後に露光部分が残る）の場合を示している。
最後に、カラーレジスト材料からなる第四フォトレジスト層３０を表面のみに全面形成した（図３（ｋ）参照）。その後、マスク３１，３１を載せ、露光（図３（ｌ）参照）・現像して第四フォトレジスト層３０をパターン化し、これを第二の枠状遮光層１５とした（図３（ｍ）参照）。なお、図３（ｌ）に示すマスク３１の位置は、第四フォトレジスト層３０がネガ型（露光されると現像液に対して溶解性が低下し、現像後に露光部分が残る）の場合を示している。
第二の枠状遮光層１５は、図３（ｋ）〜図３（ｍ）に示すようなフォトプロセスによって形成されるので、内縁の直線性が非常に良い。本発明では、この第二の枠状遮光層１５の内縁がスクリーン印刷にて形成されたカバーガラス２の第一の枠状遮光層５の内縁よりも中央側に位置しているように構成されているので、カバーガラス２を通してみる表示画面の輪郭がシャープに見えるという効果が得られる。なお、第二の枠状遮光層１５の内縁間寸法と第一の枠状遮光層５の内縁間寸法との差は０．１ｍｍ〜０．３ｍｍとするのが好ましい。０．１ｍｍ未満だと第一の枠状遮光層５の印刷誤差や貼り合わせ誤差によって第二の枠状遮光層１５が露出しない辺が生ずる可能性があり、０．３ｍｍを超えると狭額縁化が難しくなる。
第四フォトレジスト層３０に用いるカラーレジスト材料は、液晶表示向けのカラーフィルタを構成するＲＧＢ及びブラックマトリックスなどのレジストと同様のものが適応可能である。また、第四フォトレジスト層３０の形成方法は、第一フォトレジスト層１６と同様の形成方法とすることができる。
ここで、カラーレジスト材料を用いたフォトプロセスによる第二の枠状遮光層１５に代えて、カバーガラス２の第一の枠状遮光層５をカラーレジスト材料を用いたフォトプロセスによって形成しない理由を説明する。確かに、カバーガラス２の第一の枠状遮光層５をカラーレジスト材料を用いたフォトプロセスによって形成すれば、第一の枠状遮光層５の内縁にも直線性を得ることも可能であろう。しかしながら、カバーガラス２においてフォトプロセスを行う場合、カラーレジスト材料の塗布、露光、現像はガラス基板４の枚葉単位で行わなければならない。大判のガラス基板４を用いるにしてもその大きさに限界があるうえ、サイズが大きくなればなるほど重量が増し取扱いが難しくなる。また、大判のガラス基板４に適した塗布機、露光機、現像機が必要になるという問題もある。これでは、量産に適しておらずコストアップにつながる。これに対して、本発明のようにフィルムセンサー３においてフォトプロセスを行う場合、Roll-to-Rollにて比較的高速度で第二の枠状遮光層１５を得ることができる。
第二の枠状遮光層１５の色は、カバーガラス２の第一の枠状遮光層５の内縁近傍の色と同一色又は類似色であると、第一の枠状遮光層５の露出した部分と第一の枠状遮光層５と第二の枠状遮光層１５の積層部分との境界が目立たず、同化して見えるという効果が得られる。好ましくは、第一の枠状遮光層５の内縁近傍の色と第二の枠状遮光層１５の色とのＣＩＥ（国際照明委員会）１９７６（ＪＩＳ Ｚ８７２９）のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における色差ΔＥを１０以下とするとよい。
また、第二の枠状遮光層１５の色が黒色又は白色であると、表示画面のコントラストが高まるという効果も得られる。また、
また、ガラス基板４の裏面と第二の枠状遮光層１５との間の距離が１０μｍ〜１００μｍであるのがより好ましい。１０μｍ未満だと透明粘着剤層の厚みが薄くなりフィルムセンサーとカバーガラスの密着力が低くなり、１００μｍを超えると表示画面を囲う部分の外観的な一体感が低くなる。
また、第一の枠状遮光層５の厚みを７μｍ〜３０μｍ、第二の枠状遮光層１５の厚みを２μｍ〜２５μｍとするのがより好ましい。いずれも上限値を超えると非形成部分との間の段差が大きくなって貼り合わせる際に気泡（泡かみ）を発生しやすくなる。また、いずれも下限値に満たないと積層構造によっても遮光性が得られ難く、又膜製造が難しくなる。
以上、カバーガラス一体型センサーの一実施例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、基体シート６は、図示したようなプラスチックフィルム単層で構成するものに限定されず、プラスチックフィルムを複数枚重ねて積層体を基体シート６としてもよい。この場合、プラスチックフィルムの積層手段としては熱ラミネートや接着剤層を介したドライラミネートなどが挙げられる。接着剤層にてプラスチックフィルムを積層する場合、接着剤層として芯材を有するものを用いて積層体全体の厚み調整をすることもできる。また、プラスチックフィルムの積層は、プラスチックフィルム上への透明導電膜９の形成後、遮光性導電膜１２の積層後または第一フォトレジスト層１６の積層後のいずれのタイミングで行ってもよい。
また、不要な遮光性導電膜１２の除去する際に、第二フォトレジスト層１８が積層されていない部分の遮光性導電膜１２のみを除去するだけでなく、さらにエッチングを進め、すなわちサイドエッチングをすることにより、遮光性導電膜１２の積層部分（図４でいう黒色部分）の両端を中央窓部７との境界及び端子部１３との境界２より後退させてもよい。この場合、後の工程で外枠部８を覆うように積層された防錆機能層１４で遮光性導電膜１２の両端も保護することができる。
《実施例１》
ロールから巻き出した厚さ２００μｍの無色ポリエステルフィルムを基体シートとし、その片面に透明導電膜としてインジウムスズ酸化物からなるスパッタリング法で２００ｎｍの厚みで形成し、その上に遮光性導電膜として銅膜をスパッタリング法で５００ｎｍの厚みで形成して導電性フィルムを用意した。次いで、一組の導電性フィルムを透明粘着剤を用いてラミネートし、両面に透明導電膜及び遮光性導電膜を各々積層した積層体を得た後に、炭酸ソーダ１％液で現像が可能なネガタイプのアクリル系感光層を備えたドライフィルムレジストを用い、厚み１０ｎｍの第一フォトレジスト層を前記積層体の両面に各々、全面形成し、表側にはＸ方向の電極パターンを有するマスクを載置し、裏側にはＹ方向の電極パターンを有するマスクを載置して、メタルハライドランプによって表裏両面同時に露光し、炭酸ソーダ１％液に浸して現像した。
ロールから巻き出した厚さ２００μｍの無色ポリエステルフィルムを基体シートとし、その片面に透明導電膜としてインジウムスズ酸化物からなるスパッタリング法で２００ｎｍの厚みで形成し、その上に遮光性導電膜として銅膜をスパッタリング法で５００ｎｍの厚みで形成して導電性フィルムを用意した。次いで、一組の導電性フィルムを透明粘着剤を用いてラミネートし、両面に透明導電膜及び遮光性導電膜を各々積層した積層体を得た後に、炭酸ソーダ１％液で現像が可能なネガタイプのアクリル系感光層を備えたドライフィルムレジストを用い、厚み１０ｎｍの第一フォトレジスト層を前記積層体の両面に各々、全面形成し、表側にはＸ方向の電極パターンを有するマスクを載置し、裏側にはＹ方向の電極パターンを有するマスクを載置して、メタルハライドランプによって表裏両面同時に露光し、炭酸ソーダ１％液に浸して現像した。
次いで、塩化第二鉄のエッチング液で当該パターン化された第一フォトレジスト層が積層されていない部分のインジウムスズ酸化物膜および銅膜を同時にエッチング除去したところ、基体シートの中央窓部表面にはＸ方向の電極パターン、その裏側にはＹ方向の電極パターンが露出して形成され、その中央窓部を囲む外枠部には平均線幅２０μｍの細線引き回しパターンが表裏両面に露出して形成されていた。
次に、第一フォトレジスト層の剥離後、炭酸ソーダ１％液で現像が可能でネガタイプのアクリル系感光層を備えたドライフィルムレジストを用い、厚み１０ｎｍの第二フォトレジスト層を両面に各々全面形成し、その上に表側及び裏側の端子部を除く外枠部にマスクを載置して、メタルハライドランプによって表裏両面同時に露光し、炭酸ソーダ１％液に浸して現像した。
次いで、酸性雰囲気下での過酸化水素水に浸すと露出していた中央窓部の露出していた銅膜がエッチング除去され、その下に形成されていたインジウムスズ酸化物膜のみが残った。
次に、第二フォトレジスト層の剥離後、炭酸ソーダ１％液で現像が可能で且つ防錆剤としてベンゾイミダールを添加してなるネガタイプのアクリル系感光層を備えたドライフィルムレジストを用い、厚み１０ｎｍの第三フォトレジスト層を両面に各々全面形成し、その上に端子部を除く外枠部にマスクを載置して、メタルハライドランプによって表裏両面同時に露光し、炭酸ソーダ１％液に浸して現像し、残存した第三フォトレジスト層を防錆機能層とした。
次に、炭酸ソーダ１％液で現像が可能で且つ黒色のカラーレジスト材料からなるネガタイプのアクリル系感光層を備えたドライフィルムレジストを用い、厚み５μｍの第四フォトレジスト層を表面のみに全面形成し、その上にマスクを載置して、メタルハライドランプによって表面だけ露光し、炭酸ソーダ１％液に浸して現像し、残存した黒色の第四フォトレジスト層を第二の枠状遮光層とし、次いで一個分のフィルムセンサーをカットした。
一方で、厚み０．７ｍｍのホウケイ酸系ガラスからなるガラス基板の裏面周縁部に、黒色インキを用いてスクリーン印刷にて厚み７μｎｍの第一の枠状遮光層を形成してカバーガラスを得た。最後に、先のフィルムセンサーをカバーガラスの裏面の透明粘着剤にて貼り合わせてカバーガラス一体型センサーとした。このカバーガラス一体型センサーは、第二の枠状遮光層の内縁が、第一の枠状遮光層の内縁よりも０．１ｍｍだけ中央側に位置しており、またガラス基板の裏面と第二の枠状遮光層との間の距離は２５μｍであった。当該カバーガラス一体型センサーは、カバーガラスを通してみる表示画面の輪郭がシャープで、視認性に優れ、かつ表示画面を囲う部分に外観的な一体感のあるものであった。
本願発明はＰＤＡ、ハンディターミナルなど携帯情報端末、コピー機、ファクシミリなどのＯＡ機器、スマートフォン、携帯電話機、携帯ゲーム機器、電子辞書、カーナビシステム、小型ＰＣ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯型ＭＤ（ＰＭＤ）等の電子機器の液晶表示部に取り付けられるカバーガラス一体型センサーの発明である。
１ カバーガラス一体型センサー
２ カバーガラス
３ フィルムセンサー
４ ガラス基板
５ 第一の枠状遮光層
６ 透明な基体シート
７ 中央窓部
８ 外枠部
９ 透明導電膜
１０ 電極パターン
１１ 細線引き回し回路パターン
１２ 遮光性導電膜
１３ 端子部
１４ 防錆機能層
１５ 第二の枠状遮光層
１６ 第一フォトレジスト層
１７ マスク
１８ 第二フォトレジスト層
１９ マスク
２８ 第三フォトレジスト層
２９ マスク
３０ 第四フォトレジスト層
３１ マスク
３２ 露光光線
４６，４７ 菱形電極
４６９．４７９ 接続配線
２ カバーガラス
３ フィルムセンサー
４ ガラス基板
５ 第一の枠状遮光層
６ 透明な基体シート
７ 中央窓部
８ 外枠部
９ 透明導電膜
１０ 電極パターン
１１ 細線引き回し回路パターン
１２ 遮光性導電膜
１３ 端子部
１４ 防錆機能層
１５ 第二の枠状遮光層
１６ 第一フォトレジスト層
１７ マスク
１８ 第二フォトレジスト層
１９ マスク
２８ 第三フォトレジスト層
２９ マスク
３０ 第四フォトレジスト層
３１ マスク
３２ 露光光線
４６，４７ 菱形電極
４６９．４７９ 接続配線
Claims (7)
- 透明なガラス基板の裏面周縁部にスクリーン印刷膜からなる第一の枠状遮光層が形成された電子機器表示窓のカバーガラスと、
前記カバーガラスの裏面に貼り合わせられた静電容量方式のフィルムセンサーとを備えたカバーガラス一体型センサーであって、
前記フィルムセンサーが、
透明な基体シートと、
前記基体シートの両面に各々、中央窓部の電極パターンおよび外枠部の細線引き回し回路パターンを有するように形成された透明導電膜と
前記透明導電膜の前記細線引き回し回路パターン上に各々、当該細線引き回し回路パターンと同一幅で積層された遮光性導電膜と、
前記透明導電膜及び前記遮光性導電膜が形成された前記基体シートの両面に各々、端子部以外の前記外枠部を覆うように積層された防錆機能層と、
前記透明導電膜、前記遮光性導電膜及び前記防錆機能層が形成された前記基体シートの表面周縁部に形成された、カラーレジスト材料の露光現像物からなる第二の枠状遮光層と、
を備えたものであり、
さらに前記第二の枠状遮光層の内縁が、前記第一の枠状遮光層の内縁よりも中央側に位置している、
ことを特徴とするカバーガラス一体型センサー。 - 前記ガラス基板の裏面と前記第二の枠状遮光層との間の距離が１０μｍ〜１００μｍである、請求項１記載のカバーガラス一体型センサー。
- 前記第一の枠状遮光層の内縁近傍の色と前記第二の枠状遮光層の色とが同一色又は類似色である、請求項１又は請求項２記載のカバーガラス一体型センサー。
- 前記第一の枠状遮光層の内縁近傍の色と前記第二の枠状遮光層の色とのＣＩＥ（国際照明委員会）１９７６（ＪＩＳ Ｚ８７２９）のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における色差ΔＥが１０以下である、請求項３記載のカバーガラス一体型センサー。
- 前記第二の枠状遮光層の色が黒色又は白色である、請求項１〜４のいずれかに記載のカバーガラス一体型センサー。
- 前記第一の枠状遮光層の厚みが７μｍ〜３０μｍ、前記第二の枠状遮光層の厚みが２μｍ〜２５μｍである、請求項１〜５のいずれかに記載のカバーガラス一体型センサー。
- 前記第二の枠状遮光層の内縁間寸法と前記第一の枠状遮光層の内縁間寸法との差が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである、請求項１〜６のいずれかに記載のカバーガラス一体型センサー。
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