JP2008065762A - 高い環境耐久性を有するタッチパネルとその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】環境変化が激しい場所で使用されるタッチパネルであっても、上部電極板のプラスチックフィルムの伸縮を防止することにより、上部電極板のプラスチックフィルムに物理的なストレスが発生を防止し、透明導電膜や引き出し線における電気的な機能不良を引き起こしたり、上部電極板が下部電極板から剥がれたりするおそれをなくすこと。
【解決手段】タッチパネル１は、上部電極板３１と下部電極板３２とが、それぞれの該透明導電膜２、１２を互いに導電接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わされている。そして、上部電極板３１は、プラスチックフィルム基板３の、透明導電膜２を設けた表面とは反対側の第２表面に沿って配置される上部ガラス板５と、プラスチックフィルム基板３と上部ガラス板５との間に介在し、該上部ガラス板５をその全面に渡って該プラスチックフィルム基板３の第２表面に固定する接着剤層１１とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネルおよびその製造方法に関する。

ＩＴＯ（インジウムと錫との酸化物）等の透明導電膜を有する上部電極板と下部電極板とを所定の間隔を開けて対向させて形成されたタッチパネルは、指先等による上部電極板の押し下げで、上部電極板と下部電極板の透明導電膜を接触させ、電気的接続により、その押し下げ位置を検出する。従って、指先等により直接押される上部電極板は、ある程度可撓性を有する必要があると共に、下部電極板は、押し下げに耐えうる剛性を有する必要がある。そのため、上部電極板は、スパッタリング等の方法により透明導電膜を膜付けしたポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)等のプラスチックフィルムで構成され、下部電極板は、同様の方法で透明導電膜を膜付したガラス板で構成されるのが一般的である。

特許文献１では、透明導電膜に作用する熱応力を軽減させてタッチパネルの長寿命化を図る、タッチパネルが開示されている。このタッチパネルは、上部電極板がプラスチックフィルムから形成され、下部電極板がガラス基板で形成されると共に、上部電極板の上に、更に耐熱アクリル系樹脂のハードコート層を設けている。タッチペンによるハードコート層への摩擦係数が小さいため、摩擦熱を抑制して、透明導電膜に作用する熱応力を軽減することができる。

特許文献２では、外光が入射する側の透明絶縁基材上に紫外線遮蔽層を設けることにより、紫外線が、上記押し下げ位置の検出座標の誤差要因となることを防止したタッチパネルが開示されている。一つの実施例として、上部電極板がプラスチックフィルムから形成され、下部電極板がガラス基板で形成されると共に、上部電極板の上に、更に紫外線遮蔽層として機能するガラス板を設けたものが記載されている。

特開２００５-２８４６０３号公報 特許第２６１９９２１号公報

特許文献１のタッチパネルは、上部電極板がプラスチックフィルムで下部電極板がガラス板（以下「フィルム−ガラス構造」という）の構造なので、激しい環境（温度と湿度）変化時に、上部電極板と下部電極板の膨張係数の違いから、上部電極板のプラスチックフィルムに物理的なストレスが発生し、透明導電膜や引き出し線における電気的な機能不良を引き起こしたり、上部電極板が下部電極板から剥がれたりするおそれがある。

特許文献２のタッチパネルでは、上部電極板の上にガラス板を設けているが、このガラス板は、あくまでも紫外線を遮蔽することだけを目的としたものである。従って、上部電極板と下部電極板との貼り合せ方法に準じて、ガラス板と上部電極板とを両者の外縁に沿って貼合せた場合には、上部電極板は、その上下のガラス板（下部電極板及び紫外線遮蔽層）の間で、激しい環境（温度と湿度）変化時に、膨張係数の相違による多大なストレスを受けることになる。

本発明の目的は、多大な温度変化等の劣悪な環境下で使用される場合にも、上述した上部電極板と下部電極板との間の物理的なストレスの発生を防止し、透明導電膜や引き出し線における電気的な機能不良を引き起こしたり、上部電極板が下部電極板から剥がれたりするおそれをなくすことである。

上記目的を達成するために、本発明によれば以下のような特徴を有するタッチパネルおよびタッチパネルの製造方法が提供される。

請求項１の発明では、プラスチックフィルム基板及び該プラスチックフィルム基板の表面に設けられる透明導電膜を備えた上部電極板と、ガラス基板及び該ガラス基板の表面に設けられる透明導電膜を備えた下部電極板とを具備し、それらの上部電極板と下部電極板とが、それぞれの該透明導電膜を互いに導電接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わされてなるタッチパネルにおいて、上記上部電極板は、上記プラスチックフィルム基板の、上記透明導電膜を設けた上記表面とは反対側の第２表面に沿って配置される上部ガラス板と、上記プラスチックフィルム基板と上記上部ガラス板との間に介在し、該上部ガラス板をその全面に渡って該プラスチックフィルム基板の上記第２表面に固定する接着剤層とを備えること、を特徴とする。

請求項２の発明では、上記上部電極板は、上記上部ガラス板の、上記接着剤層が介在する側とは反対側の表面に沿って配置される光学機能性部材を更に備える、ことを特徴とする。

請求項３の発明では、上記光学機能性部材は、アンチグレア処理及びハードコート処理を施したプラスチックフィルムを含む、ことを特徴とする。

請求項４の発明では、上記光学機能性部材は、偏光板を含む、ことを特徴とする。

請求項５の発明では、上記光学機能性部材は、１／４波長板を含む、ことを特徴とする。

請求項６の発明では、上記光学機能部材の最外面に、アンチリフレクション処理及び防汚処理が施されている、ことを特徴とする。

請求項７の発明では、タッチパネルの製造方法であって、プラスチックフィルム基板及び該プラスチックフィルム基板の表面に設けられる透明導電膜を備えた上部電極板を用意するステップと、ガラス基板及び該ガラス基板の表面に設けられる透明導電膜を備えた下部電極板を用意するステップと、上記上部電極板と上記下部電極板とを、それぞれの上記透明導電膜を互いに導通接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わせるステップと、上記上部電極板の上記プラスチックフィルム基板の、上記透明導電膜を設けた上記表面とは反対側の第２表面に沿って、上部ガラス板を配置するとともに、該上部ガラス板をその全体に渡って、接着剤により該第２表面に固定して、上部電極板を形成するステップと、を有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、上部電極板のプラスチックフィルム基板の、透明導電膜とは反対側の面に、ガラス板をガラス板の全面に渡って広がる接着剤層を介して配置した、ことにより、上部電極板上の上部ガラス板と下部電極板のガラス基板の膨張係数に相違がないため、上部電極板のプラスチックフィルムに物理的なストレスが発生せず、透明導電膜や引き出し線における電気的な機能不良を引き起こしたり、上部電極板が下部電極板から剥がれたりするおそれがない。

請求項２に記載の発明によれば、上部電極板の上部ガラス板に、更に光学機能性部材を配置したので、タッチパネルの視認性がよくなる。

請求項３に記載の発明によれば、光学機能性部材は、アンチグレア処理及びハードコート処理を施したプラスチックフィルムを含むので、アンチグレア処理により、反射光を拡散させることができるので、防眩効果を有すると共に、ハードコート処理により、タッチパネルに生じる擦り傷を防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、光学機能性部材は、偏光板を含むので、外光からの反射を低減させて、画面表示のコントラストを高めると共に、視認性を向上させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、光学機能性部材は、１／４波長板を含むので、偏光板と合わさることにより、円偏光板になり、外光からの反射を低減することができる。

請求項６に記載の発明によれば、光学機能部材の最外面に、アンチリフレクション処理及び防汚処理が施されているので、外光反射の低減および表示光の透過を高めることができる。

請求項７に記載の発明によれば、上部電極板のプラスチックフィルム基板の、透明導電膜を設けた表面とは反対側の第２表面に沿って、上部ガラス板を配置するとともに、該上部ガラス板をその全体に渡って、接着剤により該第２表面に固定して、上部電極板を形成するステップ、を有することにより、現在の作業工程に、上部電極板のプラスチックフィルム基板の上に上部ガラス板を貼り付ける工程を追加すればよいだけである。従って、作業ラインに大幅な変更を加えることなしに、激しい環境（温度と湿度）変化に強いタッチパネルをつくることができるので、コストパフォーマンスも高くなる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。図１は、本発明の第一の実施形態のタッチパネル１を示す。タッチパネル１は、プラスチックフィルム基板３及びプラスチックフィルム基板３の表面に設けられる透明導電膜２を備えた上部電極板３１と、ガラス基板４及びガラス基板４の表面に設けられる透明導電膜１２を備えた下部電極板３２とを具備している。そして、それらの上部電極板３１と下部電極板３２とが、それぞれの透明導電膜２、１２を互いに導電接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わされている。具体的には、下部電極板３２の外縁に粘着テープ等の粘着部材１０を貼り、その上に上部電極板３１を配置し貼り合わせる。そして、上部電極板３１は、プラスチックフィルム基板３の、透明導電膜２を設けた表面とは反対側の第２表面に沿って配置される上部ガラス板５と、プラスチックフィルム基板３と上部ガラス板５との間に介在し、上部ガラス板５をその全面に渡ってプラスチックフィルム基板３の第２表面に固定する接着剤層１１とを備えている。具体的には、ガラス板５の全面に接着剤を付けその接着剤層１１により、上部ガラス板５をプラスチックフィルム基板３の透明導電膜２を設けた表面とは反対側の第２表面に貼り合せる。これにより、プラスチックフィルム基板３上の上部ガラス板５とガラス基板４の膨張係数に相違がないため、プラスチックフィルム基板３に物理的なストレスが発生せず、透明導電膜２、１２や引き出し線９（図６参照のこと）における電気的な機能不良を引き起こしたり、上部電極板３１が下部電極板３２から剥がれたりするおそれがない。

また、例えば、押圧時に割れることなく撓むように、上部電極板３１の厚みを、０．０２〜０．２ｍｍとし、ガラス基板５の厚みを０．０５〜０．５ｍｍに設定してもよい。また、プラスチックフィルム基板３のプラスチックフィルムの材料をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とすれば、この材料は、広く使用されているため、更に低コスト化を図ることができる。

図２は、本発明の第二の実施形態のタッチパネル６０を示す。
タッチパネル６０は、上部電極板２３１の上部ガラス板５に、更に光学機能性部材６を光学機能性部材６の全面に渡って広がる接着剤層１３を介して配置したことを除き、実質的に第一の実施形態におけるタッチパネル１と同一の構成を有する。従って、対応する構成要素には、共通の参照符号を付してその説明を省略する。上部電極板２３１は、上部ガラス板５の、接着剤層１１が介在する側とは反対側の表面に沿って配置される光学機能性部材６を更に備える。光学機能部材６は、具体的には、光学機能部材６の全面に接着剤を付けその接着剤層１３により、光学機能部材６をガラス板５に貼り合せる。ここで「光学機能性部材」は、タッチパネルをこの部材を通して見ると、タッチパネルの視認性を改善することができる部材である。この光学機能部材６は、プラスチックフィルム等でできている。また、光学機能性部材６は、アンチグレア処理及びハードコート処理を施したプラスチックフィルムを含むことが可能である。アンチグレア処理により、反射光を散乱させることができるので、防眩効果を有すると共に、ハードコート処理により、タッチパネル６０を触る際に生じる擦り傷を防止することができる。

更に、上部電極板２３１のプラスチックフィルム基板３のプラスチック材料を、光学的等方性を有するポリカーポネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリオレフィン（ＰＯ）系のいずれかとし、光学機能性部材６は、偏光板１６を含むことが可能である。光学機能性部材を偏光板１６にすることにより、外光からの反射を低減させて、画面表示のコントラストを高めると共に、視認性を向上させることができる。

図３は、本発明の第三の実施形態のタッチパネル７０を示す。タッチパネル７０は、光学機能性部材６３として、偏光板１６と１／４波長板７を上部電極板３３１のガラス板５の上に配置したことを除き、実質的に第一の実施形態におけるタッチパネル１と同一の構成を有する。従って、対応する構成要素には、共通の参照符号を付してその説明を省略する。光学機能性部材６３は１／４波長板７を含むことが可能である。そして、本実施形態では、光学機能性部材６３が偏光板１６と、１／４波長板７を接着剤層１５で貼り合せて作られていると共に、１／４波長板７側を接着剤層１４でガラス板５に貼り合せている。偏光板１６と１／４波長板７を貼り合せることで、円偏光板１７となる。

偏光板１６は、前述したアンチグレア処理及びハードコート処理がなされていてもよい。プラスチックフィルム基板３のプラスチック材料は、光学等方的なポリカーポネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリオレフィン（ＰＯ）系のいずれかである。これにより、外光からの反射を低減させて、画面表示のコントラストを高め、視認性を向上させることができると共に、円偏光板１７により、外光からの反射を低減することができる。すなわち、透明導電膜での外光の反射を防ぐことができる。更に、液晶ディスプレイの光を殆ど損失無く透過させることができる。

図４は、本発明の第四の実施形態のタッチパネル８０を示す。タッチパネル８０は、上部電極板４３１の光学機能性部材６４の表面に更にスパッタリング、またはコーティングにより、アンチリフレクション処理および防汚処理８を施したことを除き、実質的に第三の実施形態におけるタッチパネル７０と同一の構成を有する。従って、対応する構成要素には、共通の参照符号を付してその説明を省略する。
光学機能性部材６４の最外面に、アンチリフレクション処理及び防汚処理８が施されている。具体的には、アンチリフレクション処理および防汚処理８は、光学機能性部材６４の偏光板１６の表面に施された、例えば、金属酸化膜および防汚用フッ素コーティングなどである。これにより、更なる外光反射の低減および表示光の透過を高めることが出来る。

次に第一の実施形態のタッチパネル１の製造方法を示す。図５（ａ）は、上部電極板３１と下部電極板３２の貼り合せ段階を示し、図５（ｂ）は、引き出し線９を下部電極板３２に圧着する段階を示し、図５（ｃ）は、上部電極板３１にガラス板５を貼り合わせる段階を示す。
本発明に係る製造方法は、プラスチックフィルム基板３及びプラスチックフィルム基板３の表面に設けられる透明導電膜２を備えた上部電極板３１を用意するステップと、ガラス基板４及びガラス基板４の表面に設けられる透明導電膜１２を備えた下部電極板３２を用意するステップとを有する。そして、上部電極板３１と下部電極板３２とを、それぞれの透明導電膜２、１２を互いに導通接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わせるステップを有する。更に、上部電極板３１のプラスチックフィルム基板３の、透明導電膜２を設けた表面とは反対側の第２表面に沿って、上部ガラス板５を配置するとともに、上部ガラス板５をその全体に渡って、接着剤により第２表面に固定して、上部電極板３１を形成するステップを有する。

図示の実施形態では、タッチパネルの製作工程は、まず、下部電極板３２の上に上部電極板３１を配置する段階を有する。図５（ａ）のように、下部電極板３１の外縁に粘着テープ等の粘着部材１０を貼り、その上に上部電極板３１を配置し貼り合わせる。次に、下部電極板３２上に引き出し線９を圧着する段階を有する。引き出し線９は、例えばＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）などである。(図５（ｂ）参照のこと）そして、上部電極板３１に、上部ガラス板５を配置する段階を有する。上部ガラス板５の全面に接着剤を付けて、その接着剤層１１によりガラス５を上部電極板３１に貼り合わせる（図５（ｃ）参照のこと）。このように通常のフィルム−ガラス基板の製作工程に加えて、上部電極板３１に上部ガラス板５を貼り合わせる工程を追加すればよく、作業ラインに大幅な変更を加える必要がないため、コストパフォーマンスの良い、激しい環境（温度と湿度）変化に強いタッチパネルを作ることができる。

更に、第二、第三、第四の実施形態のタッチパネル６０を作るために、図5（ｄ）で示すように、ガラス板５に第二、第三、第四の実施形態の光学機能性部材６、６３、６４を貼り合わせてもよい。

第一の実施形態によるタッチパネルの断面図である。 第二の実施形態によるタッチパネルの断面図である。 第三の実施形態によるタッチパネルの断面図である。 第四の実施形態によるタッチパネルの断面図である。 上部ガラス板または、光学的機能性部材を上部ガラス板に貼り合わせた部材を有するタッチパネルの製作工程を示す図である。（ａ）は上部電極板と下部電極板の貼り合せ段階を示し、（ｂ）は引き出し線を下部電極板に圧着段階を示し、（ｃ）は上部電極板に上部ガラス板を貼り合わせる段階を示し、そして（ｄ）は上部電極板に、光学機能性部材を上部ガラス板の上に貼り合わせた部材を、貼り合わせる段階を示す。

符号の説明

１ タッチパネル
２ 透明導電膜
３ プラスチックフィルム基板
４ ガラス基板
５ 上部ガラス板
６ 光学機能性部材
７ １／４波長板
８ アンチフレクション処理および防汚処理
９ 引き出し線
１０ 粘着部材
１１ 接着剤層
１２ 透明導電膜
１３ 接着剤層
１４ 接着剤層
１５ 接着剤層
１６ 偏光板
１７ 円偏光板

Claims (7)

1. プラスチックフィルム基板及び該プラスチックフィルム基板の表面に設けられる透明導電膜を備えた上部電極板と、ガラス基板及び該ガラス基板の表面に設けられる透明導電膜を備えた下部電極板とを具備し、それらの上部電極板と下部電極板とが、それぞれの該透明導電膜を互いに導電接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わされてなるタッチパネルにおいて、
   前記上部電極板は、
   前記プラスチックフィルム基板の、前記透明導電膜を設けた前記表面とは反対側の第２表面に沿って配置される上部ガラス板と、
   前記プラスチックフィルム基板と前記上部ガラス板との間に介在し、該上部ガラス板をその全面に渡って該プラスチックフィルム基板の前記第２表面に固定する接着剤層とを備えること、を特徴とする、タッチパネル。
2. 前記上部電極板は、前記上部ガラス板の、前記接着剤層が介在する側とは反対側の表面に沿って配置される光学機能性部材を更に備える、請求項１に記載のタッチパネル。
3. 前記光学機能性部材は、アンチグレア処理及びハードコート処理を施したプラスチックフィルムを含む、請求項２に記載のタッチパネル。
4. 前記光学機能性部材は、偏光板を含む、請求項２又は３に記載のタッチパネル。
5. 前記光学機能性部材は、１／４波長板を含む、請求項４に記載のタッチパネル。
6. 前記光学機能性部材の最外面に、アンチリフレクション処理及び防汚処理が施されている、請求項２〜５のいずれか１項に記載のタッチパネル。
7. タッチパネルの製造方法であって、
   プラスチックフィルム基板及び該プラスチックフィルム基板の表面に設けられる透明導電膜を備えた上部電極板を用意するステップと、
   ガラス基板及び該ガラス基板の表面に設けられる透明導電膜を備えた下部電極板を用意するステップと、
   前記上部電極板と前記下部電極板とを、それぞれの前記透明導電膜を互いに導通接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わせるステップと、
   前記上部電極板の前記プラスチックフィルム基板の、前記透明導電膜を設けた前記表面とは反対側の第２表面に沿って、上部ガラス板を配置するとともに、該上部ガラス板をその全体に渡って、接着剤により該第２表面に固定して、上部電極板を形成するステップと、を有することを特徴とする方法。

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