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技術 タッチパネルの製造方法及び品質管理方法

出願人 株式会社VTSタッチセンサー
発明者 尾形道田中健
出願日 2014年12月2日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2014-243786
公開日 2016年6月20日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2016-110179
状態 特許登録済
技術分野 総合的工場管理 特定用途計算機 位置入力装置 プリント板の製造
主要キーワード レーザー距離 単位製品 どのような品質 絶縁層形成用組成物 品質履歴 欠陥内容 リジッド性 保護層形成用組成物
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年6月20日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

巻取り形態の基材を用いて連続加工しても、連続して製造される各単位タッチパネルのそれぞれの製造工程における品質履歴が容易に確認できるタッチパネルの製造方法及びその品質管理方法を提供することを目的としている。

解決手段

巻取り形態の積層体1を搬送しながら印字装置2で製品番号2´を印字し、各工程の前に設置された読み取り装置3で製品番号2´を読み取り、かつ距離測長器4にて巻出しからの距離すなわち製品メーター数を計測したデータを上位機である工程管理システムに送信した後、各工程でのプロセスデータを前記工程管理システムに送信して、前記製品番号2´のデータと製品メーター数と各工程でのプロセスデータとをリンクさせて製品管理データとし、前記製品管理データをモニタリングすることで各工程の欠陥内容および製品の合否判定を行うことを特徴とするタッチパネルの製造方法である。

概要

背景

近年、携帯電話機携帯情報端末カーナビゲーションシステムを始めとして、様々な画像表示機能を有する電子機器の操作部にタッチパネルが採用されている。タッチパネルは液晶パネル等の表示画面上に、指等の接触位置を検出可能な位置入力装置を貼り合わせて構成される。

タッチパネルの方式としては、抵抗膜方式静電容量方式光学方式超音波方式等に大別される。特に静電容量方式は、X軸方向及びY軸方向に配列された複数の電極を備え、マルチタッチが可能であることから急激に普及しつつある。

また、タッチパネルは基板として用いられる材料により、ガラスタイプフィルムタイプとに大別され、それぞれ用途に応じて採用されている。

例えば、ガラスタイプはガラス基板を用いて一枚毎にタッチパネルを製造するため工程管理品質管理が容易である。例えば図4に示すように、先ず用いるガラス基板1´に印字装置2により印字し(例えば製品番号等)、その後、処理工程毎に具備された印字体読み取り装置3にて読み取り加工データプロセスデータ処理装置にて記録管理することで、最終製品トレーサビリティを含めた品質管理をすることができる。

また、そのリジッド性から構成要素である電極等を高い寸法精度で形成することができる。またさらにはガラス基板は耐熱性耐薬品性に優れているため、加工条件が広く安定して生産することができるといったメリットがある。そのため、小型で高機能が要求される用途に多く用いられている。しかしながら、ガラス基材フィルム基材に比べて重く、割れ易いというデメリットもある。

一方、フィルムタイプは、軽量でフレキシビリティに優れ、巻取り形態で連続して大量に生産することができる。そのために生産性の高い新たなタッチパネルの製造方法が提案されている(特許文献1)。

しかしながら、フィルムタイプは巻取り形態で連続して多数の複雑なプロセスを経て最終製品に至ることから、各処理工程でのプロセスデータは把握できても、各々の最終製品であるタッチパネルの品質管理をすることが極めて難しい。

例えば、フィルムタイプの基材として透明フィルム基材と電極形成用金属材料とからなる積層体を用いてフォトリソ法によりタッチパネルを形成する場合、一般には以下のようなプロセスを経る。

先ず積層体の金属材料面上へのレジスト塗布、乾燥、マスクを介しての露光レジスト現像、除去、洗浄、金属材料のエッチングによるパターン形成(電極の形成)、絶縁層の形成、さらには保護層の形成と多数の複雑な工程を経てタッチパネルは製造される。

例えば、図3に示すように、透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体1を巻取り部から搬送させて、第一工程5で処理装置51により加工し(例えばレジストの塗布、乾
燥)、その加工データをプロセスデータ処理装置52を用いて管理し、さらに第二工程6で処理装置61により加工し(例えばマスク露光)、その加工データをプロセスデータ処理装置62を用いて管理し、さらにその後の工程(現像、以下に続く工程)を経て、最終的製品である個々のタッチパネルを製造した場合、どの位置にどのような品質欠陥があるのかをトレースすることが極めて難しいという問題がある。

概要

巻取り形態の基材を用いて連続加工しても、連続して製造される各単位タッチパネルのそれぞれの製造工程における品質履歴が容易に確認できるタッチパネルの製造方法及びその品質管理方法を提供することを目的としている。巻取り形態の積層体1を搬送しながら印字装置2で製品番号2´を印字し、各工程の前に設置された読み取り装置3で製品番号2´を読み取り、かつ距離測長器4にて巻出しからの距離すなわち製品メーター数を計測したデータを上位機である工程管理システムに送信した後、各工程でのプロセスデータを前記工程管理システムに送信して、前記製品番号2´のデータと製品メーター数と各工程でのプロセスデータとをリンクさせて製品管理データとし、前記製品管理データをモニタリングすることで各工程の欠陥内容および製品の合否判定を行うことを特徴とするタッチパネルの製造方法である。

目的

本発明は、巻取り形態の基材を用いて連続加工しても、連続して製造される各単位タッチパネルのそれぞれの製造工程における品質履歴が容易に確認できるタッチパネルの製造方法及びその品質管理方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

透明フィルム基材金属材料とからなる積層体巻取り形態で用いて、少なくとも電極絶縁層と保護層とからなる単位タッチパネルを連続して複数加工するタッチパネルの製造方法であって、前記積層体を搬送しながら印字装置により前記積層体の幅方向端部の金属材料面に、予め設定された各単位タッチパネル加工領域内で順次等間隔に製品番号を印字し、次に、読み取りカメラ具備した読み取り装置で前記製品番号を読み取ってそのデータを工程管理システムに送信し、次に、少なくとも前記電極と絶縁層と保護層とを形成する各工程の前に設置した距離測長装置にて製品メーター数を計測して前記工程管理システムに送信し、同時に、少なくとも前記電極と絶縁層と保護層とを形成する各工程でのプロセスデータを前記工程管理システムに送信し、前記工程管理システムにおいて前記製品番号のデータと製品メーター数と各工程でのプロセスデータとをリンクさせて製品管理データとし、前記製品管理データをモニタリングすることで各工程の欠陥内容および製品の合否判定を行うことを特徴とするタッチパネルの製造方法。

請求項2

請求項1に記載のタッチパネルの製造方法を用いることを特徴とするタッチパネルの品質管理方法

技術分野

0001

本発明は、液晶表示体に用いられる静電容量式タッチパネルの製造方法及び品質管理方法、特にその製品トレーサビリティに関する。

背景技術

0002

近年、携帯電話機携帯情報端末カーナビゲーションシステムを始めとして、様々な画像表示機能を有する電子機器の操作部にタッチパネルが採用されている。タッチパネルは液晶パネル等の表示画面上に、指等の接触位置を検出可能な位置入力装置を貼り合わせて構成される。

0003

タッチパネルの方式としては、抵抗膜方式静電容量方式光学方式超音波方式等に大別される。特に静電容量方式は、X軸方向及びY軸方向に配列された複数の電極を備え、マルチタッチが可能であることから急激に普及しつつある。

0004

また、タッチパネルは基板として用いられる材料により、ガラスタイプフィルムタイプとに大別され、それぞれ用途に応じて採用されている。

0005

例えば、ガラスタイプはガラス基板を用いて一枚毎にタッチパネルを製造するため工程管理品質管理が容易である。例えば図4に示すように、先ず用いるガラス基板1´に印字装置2により印字し(例えば製品番号等)、その後、処理工程毎に具備された印字体読み取り装置3にて読み取り加工データプロセスデータ処理装置にて記録管理することで、最終製品のトレーサビリティを含めた品質管理をすることができる。

0006

また、そのリジッド性から構成要素である電極等を高い寸法精度で形成することができる。またさらにはガラス基板は耐熱性耐薬品性に優れているため、加工条件が広く安定して生産することができるといったメリットがある。そのため、小型で高機能が要求される用途に多く用いられている。しかしながら、ガラス基材フィルム基材に比べて重く、割れ易いというデメリットもある。

0007

一方、フィルムタイプは、軽量でフレキシビリティに優れ、巻取り形態で連続して大量に生産することができる。そのために生産性の高い新たなタッチパネルの製造方法が提案されている(特許文献1)。

0008

しかしながら、フィルムタイプは巻取り形態で連続して多数の複雑なプロセスを経て最終製品に至ることから、各処理工程でのプロセスデータは把握できても、各々の最終製品であるタッチパネルの品質管理をすることが極めて難しい。

0009

例えば、フィルムタイプの基材として透明フィルム基材と電極形成用金属材料とからなる積層体を用いてフォトリソ法によりタッチパネルを形成する場合、一般には以下のようなプロセスを経る。

0010

先ず積層体の金属材料面上へのレジスト塗布、乾燥、マスクを介しての露光レジスト現像、除去、洗浄、金属材料のエッチングによるパターン形成(電極の形成)、絶縁層の形成、さらには保護層の形成と多数の複雑な工程を経てタッチパネルは製造される。

0011

例えば、図3に示すように、透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体1を巻取り部から搬送させて、第一工程5で処理装置51により加工し(例えばレジストの塗布、乾
燥)、その加工データをプロセスデータ処理装置52を用いて管理し、さらに第二工程6で処理装置61により加工し(例えばマスク露光)、その加工データをプロセスデータ処理装置62を用いて管理し、さらにその後の工程(現像、以下に続く工程)を経て、最終的製品である個々のタッチパネルを製造した場合、どの位置にどのような品質欠陥があるのかをトレースすることが極めて難しいという問題がある。

先行技術

0012

特開2014−16935号公報

発明が解決しようとする課題

0013

本発明は、巻取り形態の基材を用いて連続加工しても、連続して製造される各単位タッチパネルのそれぞれの製造工程における品質履歴が容易に確認できるタッチパネルの製造方法及びその品質管理方法を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0014

上記の課題を解決するための手段として、本発明の請求項1に係る発明は、透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体を巻取り形態で用いて、少なくとも電極と絶縁層と保護層とからなる単位タッチパネルを連続して複数加工するタッチパネルの製造方法であって、
前記積層体を搬送しながら印字装置により前記積層体の幅方向端部の金属材料面に、予め設定された各単位タッチパネル加工領域内で順次等間隔に製品番号を印字し、
次に、読み取りカメラを具備した読み取り装置で前記製品番号を読み取ってそのデータを工程管理システムに送信し、
次に、少なくとも前記電極と絶縁層と保護層とを形成する各工程の前に設置した距離測長装置にて製品メーター数を計測して前記工程管理システムに送信し、
同時に、少なくとも前記電極と絶縁層と保護層とを形成する各工程でのプロセスデータを前記工程管理システムに送信し、
前記工程管理システムにおいて前記製品番号のデータと製品メーター数と各工程でのプロセスデータとをリンクさせて製品管理データとし、
前記製品管理データをモニタリングすることで各工程の欠陥内容および製品の合否判定を行うことを特徴とするタッチパネルの製造方法である。

0015

また、請求項2の発明は、請求項1に記載のタッチパネルの製造方法を用いることを特徴とするタッチパネルの品質管理方法である。

発明の効果

0016

本発明は、透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体を巻取り形態で用いて、搬送しながら先ず印字装置により前記積層体の幅方向端部の金属材料面の予め設定された各単位タッチパネル加工領域内で順次等間隔に製品番号を印字する。その後引き続き搬送されて各工程で処理される際に、その直前に設置された読み取り装置と距離測長器で、前記製品番号を読み取り、かつ巻取り形態の積層体の巻き出し位置からの距離を計測し、さらに工程内で処理されたプロセスデータを記録する。これらのデータを上位機である工程管理システムにてリンクさせることで、巻取り形態中での最終製品となる個々のタッチパネルの品質データを特定することができる。

0017

具体的には、連続した巻取り形態中の個々のタッチパネルを製造する工程において、それぞれの処理工程の前に具備した印字体の読み取り装置により先ず製品番号を確認し、その工程で行われる処理情報、すなわちプロセスデータ処理装置により記録させたデータ(
加工条件、品質等)と製品番号とをリンクさせることで、最終的には個々のタッチパネルの品質をトレーサビリティを含めて高精度で管理することができる。

0018

上記で説明したように、本発明によれば、巻取り形態で連続的に製造しても製品番号を読み取ることで、その製品の品質履歴を枚葉で加工されるガラス基板を用いたタッチパネルのレベルで追跡することができる。

図面の簡単な説明

0019

本発明に係る巻取り形態の透明フィルム基材に対応する製造装置の一実施形態を示す断面概略図。(a)処理装置が一つの場合(b)処理装置が複数の場合
図1に示す印字装置と印字体の一実施形態を示す平面概略図。
従来の巻取り形態の透明フィルム基材に対応する製造装置の一実施形態を示す断面概略図。
ガラス基板に対応する製造装置の一実施形態を示す概略図。(a)平面図(b)断面図

実施例

0020

以下、本発明を図に基づいて詳細に説明する。

0021

本発明は透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体を巻取り形態で用いて、少なくとも前記電極と絶縁層と保護層とからなる単位タッチパネルを連続して複数加工するタッチパネルの製造方法及び品質管理方法に関する。

0022

図1(a)に示すような、巻出し部7と巻取り部8の間に単一の処理装置を具備し、その間を積層体1を搬送させながら処理することも出来るし、図1(b)に示すような複数の処理装置を具備した装置を用いることもできる。なお、具体的には最終製品であるタッチパネルに必要な要素を形成するために、処理内容に応じた処理装置を複数回搬送することが必要である。但し、印字は最初の一回だけである。

0023

処理内容に応じた処理装置とは、例えば、フォトリソ法を用いて電極を形成するためには、金属材料面にレジストを塗布、乾燥する処理装置、マスク露光装置現像装置、洗浄および乾燥装置などが相当する。またさらに、その後の絶縁層や保護層の形成には、それぞれの材料を塗布する装置や、硬化する装置が相当する。図1(a)、(b)に記載した第一工程5及び第二工程6の処理装置51及び61は上記で説明した処理装置の一例である。以下、図1(a)を例に説明する。

0024

本発明は、透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体1を巻取り形態で用いて、巻出し部7から前記積層体1を搬送させながら、先ず印字装置1により積層体の搬送方向端部に製品番号2´を印字する。なお、印字する位置は最終製品である単一のタッチパネルの寸法内に所定の位置とし、積層体1の搬送方向に対して等間隔とする必要があり、これが巻取り形態の積層体1中でのタッチパネルのアドレスとなる。

0025

具体的には、例えば図2に示すような積層体の搬送方向端部に製品番号2´を印字する。印字装置は可変情報を瞬時に印刷、乾燥できるものであれば特に限定するものではないが、小型で生産性のよいインクジェットが好ましい。また、製品番号2´は後の読み取り装置3で読み取れる形状であれば限定するものではなく、例えば、数字直接表示してもよく、バーコード表示であってもよい。また、インキは金属材料に安定して定着し、その後の各種処理工程にも耐えるに十分な耐性を有するものであれば限定するものではない。

0026

印字装置1で製品番号2´が印字された積層体は、工程の前方に製品番号2´を読み取るための読み取り装置3と距離測長器4が具備された第一工程5に搬送される。読み取り装置3では製品番号2´が読み取られ、そのデータがホストコンピュータである工程管理システム(図には記載せず)に送信される。また、距離測長器4では巻取り形態の積層体1の巻き出しスタートからの距離を計測され、そのデータは前記工程管理システムに送信される。

0027

前記積層体1は引き続いて処理装置51に搬送されて処理され(例えば、レジストの塗布、乾燥)、そのプロセスデータをプロセスデータ処理装置52により、例えば、処理条件膜厚分布等が計測され記録される。なお、製品番号2´の読み取りデータ、前記距離測長器4により計測されたデータ及びプロセスデータ処理装置52のデータは全て工程管理システムに送信される。

0028

このようにして、個々のタッチパネルの製品番号2´、距離測長器4により計測されたデータ及びプロセスデータ処理装置52の処理情報とを、前記工程管理システムにてリンクすることで、個々のタッチパネルにおける第一工程5での処理情報、例えばレジスト塗布の膜厚分布による塗布ムラ異物による塗布欠陥の有無などの品質を確認することができる。同様にして、複数の処理装置を経て巻取り形態での最終製品であるタッチパネルが完成し、それぞれのタッチパネルの品質が確認でき、その後のトレースも可能となる。また、断裁して個々のタッチパネルを製造した後でも、これらタッチパネルの製品番号から、そのプロセスデータを確認できる

0029

本発明に係る読み取り装置3としては、CCDカメラに取り込んだ画像を読み取り、そのデータをホスト(工程管理システム)に送信できるものであれば使用でき、特に限定するものではない。

0030

また、各処理装置の前に具備する距離測長器4は、市販のレーザー距離測定機器などの非接触式を用いることが好ましいが特に限定するものではない。

0031

本発明に係る積層体1は透明フィルム基材と金属材料とからなり、透明フィルム基材としては、透明で耐熱性、寸法安定性機械強度などの物理的特性や、有機溶剤、酸、アルカリ溶液に対して優れた化学的特性を有する材料であれば使用できる。中でも幅広グレード選定できることや、ハンドリングの良さ及びコスト面からポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムが好ましい。

0032

また、金属材料は電極を形成するためのものであり、例えば、銅、アルミニウム、銀、金などを用いることができる。なかでもコスト、加工適性などから銅が好ましい。

0033

前記透明フィルム基材と金属材料とからなる積層体1は、例えば金属材料として金属箔を用いた場合には、接着剤を介して、ドライラミネート法により積層して得ることができる。また、金属材料として金属を用いて、前記透明フィルム基材に真空蒸着法スパッタリング法により直接積層することもできる。

0034

また、積層体1の金属面をパターニングして電極を形成した上に、絶縁層及び保護層を形成する方法としては、それぞれ絶縁層形成用組成物保護層形成用組成物を用いて汎用塗布装置、例えばロールコーターグラビアコーター等で塗布し、乾燥、硬化させる一般的な方法を用いることができる。なお、前記絶縁層形成用組成物や保護層形成用組成物が電離放射線硬化性樹脂からなる場合には、塗布後の処理として紫外線電子線等の電離
放射線放射する装置が必要となる。また、前記絶縁層形成用組成物や保護層形成用組成物が熱硬化性樹脂からなる場合には、塗布、乾燥後に加熱装置によるエージングが必要となる。本発明では塗布装置、乾燥装置、電離放射線装置、エージング装置等を限定するものではない。

0035

上記で説明したように、タッチパネルに必要な要素である電極、絶縁層、保護層を形成する各工程では、それぞれの処理装置の前に具備された製品番号2´の読み取り装置3及び距離測長器4により、巻取り形態中の個々のタッチパネルの製品番号とそれに相当するプロセスデータをリンクすることで、トレーサビリティに優れた品質管理をすることができる。

0036

本発明は、巻取り形態の基材を用いて単位製品を複数連続して生産する製造方法、例えばフレキシブルカラーフィルタなどの製造方法に用いることができる。

0037

1・・・積層体
1´・・ガラス基板
2・・・印字装置
2´・・製品番号
3・・・製品番号の読み取り装置
4・・・距離測長器
5・・・第一工程
51・・処理装置
52・・プロセスデータ処理装置
6・・・第二工程
61・・処理装置
62・・プロセスデータ処理装置
7・・・巻出し部
8・・・巻取り部

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