JP2010257205A - タッチパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保護板6を備えたタッチパネル100及びその製造方法において、接着剤樹脂液の塗布によって保護板6の貼り付けを実現するとともに、タッチパネル本体5の透明電極パターンが見えてしまうのを簡便かつ確実に防止することのできるものを提供する。
【解決手段】保護板6に光硬化性の接着剤樹脂液を塗布して所定の塗布パターン81を形成した後、タッチパネル本体5にPET樹脂シートからなる非接着性シート55を貼り付ける圧着操作を行う。このようにして、接着予定領域61のほぼ全体に接着剤樹脂層83が広げられた後、軽度の加熱または光照射により接着剤樹脂層83の硬化をわずかに進めておく。この後、非接着性シート55を引き剥がすことで、接着剤樹脂層83の外表面に凹凸パターンが形成される。次いで、タッチパネル本体5を貼り合わせることで、全面UV照射による硬化後も、界面近傍に光散乱性の構造が保持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示パネルの画像表示面に取り付けられるタッチパネル、及びその製造方法に関する。特には、外側の面に透明な保護板が貼り付けられたものに関する。

液晶表示パネル及びタッチパネルからなるタッチスクリーンが、近年急速に普及し、携帯情報端末（PDA）、携帯ゲーム機、カーナビゲーション装置、携帯型または据え置き型のPOS端末、ATM端末や券売機、携帯用小型パソコンなどにおいて、広く用いられるようになっている。さらには、デジタルカメラやワンセグ対応携帯電話、携帯用のオーディオプレーヤーやビデオプレーヤーなどにも用いられつつある。

タッチパネルには、種々の方式があるが、最近、透過率及び耐久性に優れ、薄型化及び軽量化の容易な静電容量方式が注目されている。静電容量方式などの、押し下げを要しない方式のタッチパネルには、ユーザーの指などと接触する外面に、強化ガラスまたはアクリル板などからなる透明かつ剛直な保護板を取り付ける場合がある。

このような場合、タッチパネル本体（保護板を取り付ける前の部分）と保護板との間に空気層が介在するならば、空気層との界面での反射により輝度低下や、コントラスト低下による表示画質の劣化を招く。そこで、タッチパネル本体と保護板との間に、全面にわたって透明で粘着性（感圧接着性）を有する樹脂シート（感圧接着剤シート）を配置し、これを挟み込みようにして互いに貼り合わせる方式が採用されている（例えば特許文献１を参照）。このような全面接着により、視認性の向上、高強度化、薄型・コンパクト化が可能になる。
一方、タッチパネルを設けない液晶パネルにおいて、液晶表示パネルの画像表示面に表示パネル用の保護板を貼り付けるにあたり、保護板または表示パネルの所定領域に、紫外線（UV）硬化型樹脂を塗布して、貼り合わせることも提案されている（特許文献２）。特許文献２には、保護板または表示パネルの所定領域に、紫外線（UV）硬化型樹脂を塗布した後、絶対圧50kPa以下にまで減圧した減圧チャンバー内で表示パネルまたは保護板と貼り合わせて圧締を行うことが開示されている。減圧下に圧締を行うのは、接着剤層に気泡が発生するのを防止するためである。なお、特許文献２には、図4に種々の塗布パターンが示されており、0020段落に、「多点滴下または面塗布する方法」では、「ＵＶ硬化型樹脂の広がり時間を短縮することができる」と記載されている。

タッチパネル本体と保護板とを全面接着した場合、輝度及びコントラストが向上する結果、タッチパネル本体中の電極パターンなどが、表示面に表れるおそれがある。特に、静電容量方式のタッチパネルであると、例えばX方向に延びて配列される透明電極パターン及びY方向に延びて配列される透明電極パターンに起因して、格子状等の模様が認められる場合が生じ得る。典型的な例によると、透明電極パターンはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜（屈折率＝１．８０）からなり、ガラス基板（屈折率＝１．５２）やアクリル樹脂（屈折率＝１．４８）からなる粘着剤層よりも屈折率が高い。特には、透明電極パターンの抵抗値を小さくすべく、電極パターンの厚みを大きくした場合、外部から見え易くなる。

他方、保護板の有無に関わらず、静電容量方式のタッチパネルにおいて、電極パターンを見え難くすべく、タッチパネル本体内部の電極パターンを工夫したり、電極層などの内部に光を散乱する凹凸を設けることなどが提案されている（特許文献３〜５）。特許文献３においては、交差配列される電極パターンを、幅30μm以下の金属配線によって形成し、また、網目の開口を正方形などの特定の形状にするならば、電極パターンが見え難くなるとしている。また、特許文献４においては、基板上に配列された透明電極パターンと、共通電極パターンとの間の間隙に、ダミー電極を配置することが開示されている。さらに、特許文献５においては、透明電極パターンに、光散乱性付与用の凹凸を付与することが開示されている。

なお、フィラー等により凹凸を付与したアンチグレアフィルム（防眩フィルム、映り込み防止フィルム）を、タッチパネルの外面に貼り付けることが、以前から行われている（例えば特許文献６）。また、抵抗膜式タッチパネルを構成する層同士の間の界面での密着性を向上すべく、無機粒子フィラーにより界面に凹凸を付与することも提案されている（特許文献７）。
特開２００８−０８３４９１公報 特開２００４−３２５７８８公報 特開２００６−３４４１６３公報 特開２００８−１２９７０８公報 特開２００９−０５３８９３公報 特開２００８−１４０３２７公報 特開２００８−１５２７６７公報

感圧接着剤シートを用いて貼り付ける方式であると、感圧接着剤シートが比較的高価であるために、材料コストが大きくなってしまう他、厚みをあまり小さくできないことや、気泡が入るのを防ぐために減圧設備が必要であるなどの問題があった。なお、特許文献１には、0097段落などにおいて、タッチパネル本体または保護板に紫外線（UV）硬化型樹脂を塗布して貼り合わすことができる旨、示唆されている。しかし、室温硬化形のシリコン樹脂を用いることができることなどを除き、具体的な記載がない。実際、商業的には、接着剤樹脂液の塗布による貼り付けは行われていないと思われる。

また、特許文献２に記載の貼り付け方式（特には図２〜３）であると、加圧駆動部を減圧チャンバー内に配置するために、表示パネルのサイズに比べて減圧チャンバーのサイズがかなり大きくなってしまう。また、UV硬化型樹脂を保護板または表示パネルに塗布した後、減圧チャンバー内へと移送し、圧締盤の所定位置に位置決めして取り付ける操作を行う必要がある。特には、図４（ｈ）に示されたように接着面の全面に均一に塗布する方式（全面べた）であるならば、加圧すると接着剤樹脂がはみ出すので、加圧ができず、接着層の厚みを均一にするように制御するのが困難であった。

一方、特許文献３〜５の方法であると、いずれも、電極パターンまたはその下地パターンを形成する工程を変更または追加する必要があり、製造設備や製造工程操作に関連したコスト増大を招く。また、具体的な用途や、バックライトやフロントライトによる照明の具合によって、個々の製品種ごとに、必要とされる凹凸付与などの程度が異なることが予想される。特許文献３〜５の方法では、製品品種ごとに柔軟な対処を行うことは困難である。

また、別途のアンチグレアフィルムを保護板の外面に貼り付けるならば、輝度低下や重量増大を招くため、特には携帯表示機器に用いる場合に好ましくない。

上記問題点に鑑み、本件発明者らが属する技術開発グループは、紫外線（UV）硬化型の接着剤樹脂液を保護板またはタッチパネル本体に塗布して、これらを貼り合わせることについて、種々試みた。その中で、本件発明者らのグループは、特定の塗布方法、及び、特定の貼り合わせ操作を行うことにより、特許文献２のような減圧設備を用いずに、良好かつ効率的な貼り付けが実現できることを見出した。接着剤樹脂液を塗布する貼り付け方式であると、粘着性の接着剤シートを用いる場合に比べ、一般に、接着剤樹脂層の厚みを小さくでき、光透過率の向上、及び、透明度（低ヘイズ性）の向上を実現できる。

本件発明者らは、このような新規な貼り付け方法に基づき、静電容量方式等のタッチパネルにおいて、電極パターンが見えてしまうことを防止することについて鋭意検討を行った。特には、より安価で、かつ、個々の場合に応じて適宜に光散乱の程度を調整することができる方法を鋭意探索した。その結果、非常にシンプルで簡便な方法によって、目的を達成できることを偶然に見い出した。

すなわち、本発明は、保護板を備えたタッチパネル及びその製造方法において、接着剤樹脂液の塗布によって保護板の貼り付けを実現するとともに、タッチパネル本体の透明電極パターンが見えてしまうのを簡便かつ確実に防止することのできるタッチパネル及びその製造方法を提供しようとするものである。

本発明の第１の態様のタッチパネルは、１つまたは複数の基板、及びこの基板の上に配列されて形成された電極パターンを含んでなるタッチパネル本体と、このタッチパネル本体の外面側に取り付けられる非可撓性の保護板と、タッチパネル本体と保護板とをタッチパネル本体の入力操作領域の全体にわたって接着する接着樹脂層とからなるタッチパネルであって、この接着樹脂層は、弾性を有するとともに、接着樹脂層と保護板との界面、または、接着樹脂層とタッチパネル本体との界面の近傍にて、表面凹凸パターンが圧縮されてなる不規則な歪により、光散乱性の構造をなすことを特徴とする。

本発明の第１の態様のタッチパネルの製造方法は、１つまたは複数の基板、及びこの基板の上に配列されて形成された電極パターンを含んでなるタッチパネル本体と、このタッチパネル本体の外面側に取り付けられる非可撓性の保護板とからなるタッチパネルの製造方法であって、硬化性の接着剤樹脂液を用い、保護板またはタッチパネル本体に、接着剤樹脂液を塗布する工程と、塗布後に樹脂板を貼り合わせる工程と、この貼り合わせの後に、接着剤樹脂液について、流動性及び接着性を保持する範囲内で硬化を一部進行させる工程と、このような硬化反応の一部進行による粘度増加の後に、樹脂板を接着剤樹脂層から引き剥がす工程と、この引き剥がしの後にタッチパネル本体と保護板とを圧着して貼り合わせる工程と、接着剤樹脂液を硬化させることで貼り付けを完了させる工程とを含むことを特徴とする。

本発明の第２の態様のタッチパネルは、１つまたは複数の基板、及びこの基板の上に配列されて形成された電極パターンを含んで成るタッチパネル本体と、このタッチパネル本体の外面側に取り付けられる非可撓性の保護板と、タッチパネル本体と保護板とをタッチパネル本体の入力操作領域の全体にわたって接着する接着樹脂層とからなるタッチパネルであって、この接着樹脂層が弾性を有するとともに、接着樹脂層と保護板との界面、または、接着樹脂層とタッチパネル本体との界面が、バフ研磨その他の研磨、または、フィラー粒子を配合したコーティング層の形成により、光散乱性の凹凸パターンをなすことを特徴とする。

タッチパネル本体に保護板を貼りつけるためのコストを低減できるとともに、タッチパネル本体の電極パターンが表示面に表れるのを、簡便で安価な方式により防止することができる。

本発明の第１の実施形態になる保護板貼り付け方法について、模式的に示す工程フロー図である。下端部には、各工程における幅方向の断面をも式的に示す。 本発明の実施形態にて用いる保護板貼り付け装置の例を示す模式的な垂直断面図である。 保護板上の塗布パターンの一実施例を示す平面図である。 本発明の実施形態にて用いるトレイ状ジグ、及び、圧着ステージ（第3の吸着部）上の位置決めジグの例を示す模式的な斜視図である。 本発明の第２の実施形態になるタッチパネルの積層断面図である。 本発明の第３の実施形態になるタッチパネルの積層断面図である。 本発明の第４の実施形態になるタッチパネルの積層断面図である。 保護板付きタッチパネルを液晶表示装置に組み付けた様子を示す模式的な斜視図である。

本発明の第１の実施形態になるタッチパネル及びその製造方法について図１〜４を用いて説明する。

本実施形態におけるタッチパネルは、携帯電話その他のモバイル機器等に用いられる小型のものであり、例えば対角2.4〜2.8インチのQWVGA（縦横寸法比5:3、400×240画素）や対角3.0〜3.5インチのWVGA（縦横寸法比16:9、800×480画素）の画像表示面をなす液晶表示パネルに組み付けられる。図８に示すように、液晶表示パネル150は、矩形状の表示パネル１の一方の辺に沿って、アレイ基板が対向基板から突き出して棚状の周縁接続部151が形成されており、この周縁接続部151には、一つの駆動ＩＣチップ152及び一つのフレキシブル配線基板（ＦＰＣ）153が異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を用いて実装されている。また、表示パネル150の両面に偏光板154が貼り付けられている。タッチパネル100は、表示パネル150とほぼ同一の寸法、または、表示パネル150より少し大きい縦横寸法を有し、タッチパネル本体5と、その外面に貼り付けられた保護板6とからなる。

図１の模式的な工程図には、本実施形態による保護板6の貼り付け方法について示す。また、図２の模式的な側断面図には、本発明の実施形態にて用いられる保護板貼り付け装置10について示す。

タッチパネル本体5は、静電容量方式のものであって、１枚または2枚の基板と、基板表面に形成される第１及び第２の導電パターン層と、これら導電パターン層の間に配置される誘電層とからなる。導電パターン層は、ITOまたはIZO（インジウム−亜鉛酸化物）などの透明導電材料、または、金属細線からなる。第１の導電パターン層は、例えばタテ方向（X方向）に延びる導電パターンが配列されてなり、第２の導電パターン層は、例えばヨコ方向（Y方向）に延びる導電パターンが配列されてなる。タッチパネル本体5が１枚の基板からなる場合、基板の外面に形成される導電パターン層は、ハードコート層と呼ばれる硬質被覆層により覆われる。このハードコート層は、窒素酸化物等の無機材料、または樹脂膜により設けられる。タッチパネル本体5の基板は、樹脂シートまたは強化ガラスのシートからなり、樹脂シートとしては、ポリエチレンテレフタレート（PET）樹脂、ポリカーボネート樹脂（PC）その他のエンプラ樹脂、またはノルボルネン等の環状オレフィン系樹脂などのシートが用いられる。

保護板6は、アクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂からなる透明樹脂板、または強化ガラスの板であり、厚みが、例えば0.5〜1.0mmである。保護板6は、具体例において厚さが約0.7mmのアクリル樹脂板である。樹脂製の保護板6と、ガラス基板からなるタッチパネル本体5とを接着する場合など、接着剤樹脂層には、これらの間の熱膨張率の差を吸収するように、硬化後にもエラストマー的な弾性を発揮する材料が選択される。また、例えば0.05〜0.3mm、特には0.08〜0.2mm（80〜200μm）といった比較的大きな厚みが付与される。一具体例において、接着剤樹脂層の厚みが0.1mm（100μm）である。接着剤樹脂液としては、例えば、UV光硬化性のエポキシ樹脂をシリコーンエラストマーで変性し、沈降シリカを無機充填材として加えた樹脂組成物を用いることができる。また、例えば、Edmund Optics社の「NORLAND光学接着剤NOA68」や、ソニーケミカル＆インフォーメーションデバイス社の「光学弾性樹脂（Super View Resin）」を用いることができる。塗布を行う接着剤樹脂液は、25℃での粘度が、一般に1000〜6000mPa/secであり、好ましくは2000〜4000mPa/sec、例えば3000〜4000mPa/secである。ここで、粘度は、例えば、トキメック（東京計器）社のB型粘度計BH IIを用い、静置後、ローターを30秒間回転させて読み取った値である。完全に硬化した後の接着剤樹脂のヤング率（E）は、好ましくは1〜100MPa、例えば5〜20Mpaである。

図１に示すように、本発明の第１の実施形態では、次の（１）〜（５）の操作により保護板6の貼り付けが行われる。

(1) 塗布：保護板6上（またはタッチパネル本体5上）に、ディスペンサー8を用いて接着剤樹脂液を塗布し、所定の塗布パターン81を形成する。

(2) 非接着性樹脂板の貼り合わせ：気泡の発生を防ぐ所定の圧着方式により、非接着性樹脂板55を貼り合わせて圧着操作を行い、接着予定領域61（図３）の全体に接着剤樹脂が均一に広がるようにする。

(3) わずかな硬化反応推進：上記の圧着操作の後、接着剤樹脂液の硬化反応がわずかに進むようにする。この硬化反応は、接着剤樹脂液の粘度を増大させるものの、圧締した際の流動性を失わない程度とする。すなわち、タッチパネル本体5（または保護板6）を貼り合わせた際の接着力を十分に発揮できる程度とする。このような硬化反応は、所定温度で所定時間放置する短期の養生や、非常に軽度の光照射などによって行わせることができる。

(4) 引き剥がし：非接着性樹脂板55を引き剥がす。

(5) 貼り合わせ：気泡の発生を防ぐ所定の圧着方式を採用して、タッチパネル本体5（または保護板6）を貼り合わせる。

(6) 位置合わせ・仮止め・全面硬化：タッチパネル本体5と保護板6との位置合わせを行った後、スポット状UV照射による仮止めを行ってから、全面にUV光を照射して接着剤樹脂層83の全体を硬化させる。

ここで、非接着性樹脂板55としては、接着剤樹脂液に対する親和性（濡れ性）が適度に低く、これにより、引き剥がしが適度に容易であれば、いずれでも用いることができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（PET）樹脂などのエンプラ樹脂のフィルムであって、コロナ放電などの接着性向上のための処理を行っていないものをそのまま用いることができる。非接着性樹脂板55は、例えば、0.1〜0.3mm厚の可撓性のシートであって、一方の隅角部、または一方の縁の箇所から、引っ張って引き剥がして行くことができるのが好ましい。しかし、樹脂シートに代えて、剛直な樹脂板を用いることもでき、この場合、例えば、吸着機構を備えた圧締盤を作動させて引き剥がす。すなわち、圧締盤の上盤及び下盤に保護板6及び非接着性の樹脂板をそれぞれ吸着させた状態で、上盤または下盤を上昇または下降させて、引き剥がすことができる。なお、剛直な樹脂板を用いる場合も、一方の隅角部、または一方の縁の箇所から、引っ張って引き剥がして行くようにすることができる。また、場合によっては、引き剥がしの際に、ふっ素樹脂をコーティングしたスクレーパーを用いることもできる。

接着剤樹脂層83は、わずかに硬化反応を進めることで、粘度が大幅に上昇し、多少のゴム的な性質を有するようになる。そのため、上記の引き剥がしの際に、引き剥がしで生じた表面に微細な凹凸パターンが形成される。この凹凸パターンは、例えば、レーザー顕微鏡を用いて測定した算術平均粗さ（JIS B 0601-2001のRa）が0.01〜10μｍ、特には0.5〜5μｍである。このように微細な凹凸パターンが形成された状態で再度の貼り合わせを行うことにより、貼り合わせた界面の近傍では、微細かつ不規則な歪が形成されて硬化が完了した後にも保持される。このようにして、光散乱性が保持される。

以下に、図２〜４を用いて、本実施形態における貼り付け方法について、より詳細に説明する。図２に示すように、保護板貼り付け装置10は、水平の吸着チャック面12をそれぞれ形成する、第１の吸着部（塗布ステージ）1、第２の吸着部（圧着ヘッド）2及び第3の吸着部（圧着ステージ）7を含む。また、保護板貼り付け装置10は、塗布ステージ1を上下反転可能に支持するとともに反転駆動を行う第１の支持駆動機構3と、塗布ステージ1が上向きの状態にあるときに塗布ステージ1上に保持された保護板6に接着剤樹脂の塗布を行う接着剤液塗布ノズル8及びこれをつかんで保持するロボットアーム82と、塗布ステージ1が反転された際に塗布ステージ1から塗布終了後の保護板6を受け取る受け渡しステージ35とを含む。図示の具体例において、保護板貼り付け装置10には、さらに、圧着ヘッド2を吊り下げ支持するとともに上下動及び水平移動を行う第２の支持駆動機構4と、上向きに配置される圧着ステージ7を下方から上下動可能に支持するとともに左右（X軸）方向、前後（Y軸）方向及び垂直軸周り（θ）の位置調整を行う位置調整テーブル73と、圧着ステージ7を下方から挿通させるための開口を備えた載置台７１Cと、この載置台７１Cを下方から支持するとともに水平移動を行う第3の支持駆動機構71とが含まれる。

また、図２に示すように、保護板貼り付け装置10は、塗布ステージ1、接着剤液塗布ノズル8及びロボットアーム82からなる塗布ステーション10Aと、受け渡しステージ35及び第１の支持駆動機構3などからなる保護板受け渡しステーション10Bと、圧着ヘッド2及びその上下動機構41並びに第3の圧着ステージ7からなる貼り合わせステーション10Cと、タッチパネル本体5を受け渡す表示パネル受け渡しステーション10Dとからなる。

図２中に示すように、第１〜３の吸着部2, 3, 7としての塗布ステージ1, 圧着ヘッド2及び圧着ステージ7には、それぞれ、互いにほぼ同一の寸法の、一つの矩形状の吸着チャック面12が形成されている。各吸着チャック面12には、複数の吸引口13がマトリクス状に配列されており、吸着部1, 2中に設けられた吸引配管14を通じて、不図示の吸引装置による減圧吸引が行われる。また、吸着チャック面12には、ゴムやエラストマー樹脂または弾性発泡樹脂体からなるシール用ライニング層が設けられる。

塗布ステージ1は、その矩形の一方の辺に沿って設けられたヒンジ部33、及びヒンジ支持部32を通じて、保護板貼り付け装置10の機台101から支持されている。塗布ステージ1は、吸着チャック面12が上向きとなる初期状態において、ヒンジ部33の逆側（図２の左側）の端部その他の箇所にて、支持部34の上に載せられて支持される。この状態で、マグネット機構などにより、塗布ステージ1が支持部34に吸着固定される。塗布ステージ1の吸着チャック面12には、保護板6を吸着チャック面12の所定箇所に位置合わせするための枠状ジグ16が、ネジ止め等により取り付けられている。枠状ジグ16の内法（うちのり）寸法、すなわち、枠状ジグ16の内側の領域の縦横の寸法は、取り扱う保護板6の対応する寸法より少し大きい。保護板6は、枠状ジグ16の一方の隅角（すみかど）へと押し当てることで、吸着チャック面12上にて位置決めされる。

保護板6が位置決めされて吸着固定されたならば、接着剤液塗布ノズル8が、ロボットアーム82により水平方向に駆動されつつ樹脂液の滴下を行い、保護板1上に所定の塗布パターン81を形成する。保護板1は、ほぼ全体が、接着剤樹脂を介してタッチパネル本体5の表示面に貼り付けられる。すなわち、保護板1のほぼ全面が、接着予定領域61であり、一般に、接着予定領域61と保護板6の縁との間には、わずかなマージンのみが存在する。また、多くの場合、この接着予定領域61の四周の縁に沿って黒色の印刷パターン61A（図５参照）が予め設けられている。この黒色印刷パターン61Aは、典型的には、接着予定領域61の縁部に重なる箇所から、保護板6の縁に至る幅を有するように配置され、液晶表示装置の周縁部からの不所望の光漏れを防止するなどの役割を果たす。

接着剤液塗布ノズル8及びロボットアーム82としては、アレイ基板と対向基板とを封止するシール材の塗布に用いるのと同様のディスペンサ・システムを、適宜に設定を変更して用いることができる。例えば、株式会社サンエイテックの「画像認識システム搭載塗布ロボット ディスペンスメイト D-580シリーズ」を用いることができる。

保護板6上に形成される複数のドット状の塗布パターン81は、以下のルールにしたがって配置される。

(1) 各塗布パターン81A, 81B, 81Cは、円形状または楕円形である。

(2) 塗布パターン81A, 81B, 81Cは、接着予定領域61の中心線65と、その垂直2等分線66とに対して線対称をなすように分布する。

(3) 各塗布パターン81A, 81B, 81Cは、その中心が、以下のように設定される「2方Y字状ラインパターン」上、またはその近傍に位置する。接着予定領域61の四隅の角を2等分する線、すなわち、各辺に対し45度の角度で四隅の頂点から延びる線を最初に想定する。このようにして、接着予定領域61の一方の短辺を挟む2つの角を2等分する2つの線と中心線とが合わさる点を第1のY状交点68とし、他方の短辺を挟む2つの角を2等分する2つの線と中心線とが交わる点を第2のY状交点68とする。これらY状交点68と、接着予定領域61の四隅の頂点とを結ぶ4つの線分を枝線67とする。すなわち、四隅の角を2等分する線のうち、中心線65までの部分を枝線67とする。一方、中心線における、第1のY状交点68と第2のY状交点68とを結ぶ部分を中央線部69とする。このようにして、一つの中央線部69と、この両端またはその近傍からY字状に延びる4つの枝線67とからなる「2方Y字状ラインパターン」を設定する。但し、中央線部69は、必要に応じて、特には接着予定領域61のアスペクト比（縦横比; 矩形の長さ／幅）が1.2〜1.35の場合及び1.7〜2.2の場合に、接着予定領域61の長さの1/3前後、すなわち20〜45%の範囲で適宜伸縮することとする。

(4) 総塗布量のうち、中央線部69上に位置する塗布パターン81Aが、50〜70%を占めるようにする。なお、塗布パターン81A, 81B, 81Cの樹脂液層の厚みには大差がないので、面積で考えた場合も同様である。すなわち、矩形状の接着予定領域61のための塗布パターンの総面積のうち、中央線部69上に位置する塗布パターン81Aが、50〜70%を占めるようにするというルールでも良い。

(5) 中央線部69上に配置される塗布パターン81Aは、円形、または、短軸が中心線65上に位置する楕円形であり、複数配置される場合、それらの形状、及び、塗布量または面積が互いに等しい。ここで、塗布パターン81Aの輪郭の扁平率（[長径−短径]／長径）は0〜2.0である。また、中央線部69上の塗布パターン81A同士の間隔は、例えば、塗布パターン81Aの直径または短径の0.3〜0.7倍の距離に設定される。但し、接着予定領域61のアスペクト比（縦横比; 矩形の長さ／幅）が約1.1〜1.2の場合、長軸が中心線65に沿った楕円形または長円形（小判形）の塗布パターン81Aを、一つだけ、中央線部69上に配置することもできる。

(6) 各枝線67上には、複数の塗布パターン、特には2個の塗布パターン81B, 81Cが配置され、内側に位置する塗布パターン81Bが外側に位置する塗布パターン81Cよりも、塗布量または面積が大きい。ここで、塗布量または面積の比は、例えば1.5〜2.5である。

次に、複数の塗布パターン81が形成された保護板6と、タッチパネル本体5とを貼り合わせて圧着を行う機構について説明する。

図2の右半部に示すように、第２の支持駆動機構4により第2の吸着部2が吊り下げ支持されており、第２の支持駆動機構4は、不図示の支持枠を通じて保護板貼り付け装置10の機台101から支持されている。第２の支持駆動機構4は、第2の吸着部2を上下動させる油圧シリンダからなる上下動・支持機構41と、図2の左右方向へと上下動・支持機構41及び第2の吸着部2を支持するとともに水平移動させる水平動・支持機構42とからなる。第２の吸着部2を上下動させるための上下動・支持機構41は、第２の吸着部2の上面中央部に接続されたシリンダ棒41Aがシリンダ外筒部41Bに嵌め込まれ、不図示の油圧制御機構により油圧媒体オイルのシリンダ室41Cへの送給及びシリンダ室41Cからの排出が行われることで実現されている。一方、水平動・支持機構42は、例えば、油圧シリンダ機構41のシリンダ外筒部41Bが嵌め込まれた水平摺動部42Aと、これに係合するとともに機台101から固定された水平のレール42Bと、摺動部42Aに接続された不図示の水平駆動機構とからなる。水平駆動機構は、例えば、空気圧シリンダとサーボ機構とからなり、空気圧シリンダによる図2の左右方向への迅速な移動と、サーボ機構による位置合わせ動作とを行うことができる。なお、図には示さないが、上下動・支持機構41には、必要に応じて、圧着ヘッドとしての第２の吸着部2の下面を水平に維持するためのガイド機構が備えられる。例えば、圧着ヘッド2の上部から水平方向外側へとフランジ部または水平支持板が張り出すとともに、複数の垂直のガイド棒が、水平摺動部42Aまたは機台101から支持されて、フランジ部または水平支持板の孔に挿通される。

一具体例において、図２の右下の端部に示すように、圧着ステージ7が、位置調整テーブル73の上部に取り付けられている。位置調整テーブル73は、水平面内にて直交する2軸（X軸及びY軸）に沿った各方向での位置の微調整と、垂直軸周りの回転方向（θ）での位置・姿勢の調整を可能にするXYθテーブルである。また、圧着ステージ7について、上方に突き出す位置、及び、下方に引き下げられた位置の間で切替可能にする上下動（Z軸移動）機構を備える。一方、載置台71Cが、水平移動可能なように、第3の支持駆動機構71を通じて機台101から支持されている。載置台71Cは、載置面に、圧着ステージ7が挿通可能な開口71Eを備え、また、その下方に、位置調整テーブル73及び圧着ステージ7を受入れる空洞部71Fを備えている。

位置調整テーブル73及び圧着ステージ7は、空洞部71Fに収納された状態で、載置台71Cとともに第3の支持駆動機構7の可動部に接続されて支持駆動されるように構成することができる。または、これに代えて、機台101から直接に支持されて、水平移動を行わないように構成することができる。この場合、表示パネル受け渡しステーション10Dにてタッチパネル本体5が載せられた載置台71Cが、第3の支持駆動機構71によって貼り合わせステーション10Cへと移動した際、圧着ステージ7及び位置調整テーブル73が、載置台71C下部側面の開口71Gを通って、載置台71Cの空洞部71Fに受け入れられる。そして、この後、圧着ステージ7が、載置面の開口71Eを通って上方へと突き出し、タッチパネル本体5を吸着する。

図２及び図４に示すように、載置台71Cの載置面には、位置合わせ用ジグ75が保持されており、この位置合わせ用ジグ75内に、タッチパネル本体5が配置される。また、貼り合わせの工程の最中及び後には、タッチパネル本体5とともに保護板6が位置合わせ用ジグ75内に配置される。図２及び図４に示すように、位置合わせ用ジグ75の底壁には、載置台71Cの開口71Eにほぼ一致する開口75Aが備えられる。また、図２及び４に示すように載置台71Cの載置面には、位置合わせ用ジグ75を載置台71Cに位置合わせするための、平面図でL字状の位置決め用ジグ72が設けられており、位置合わせ用ジグ75は、この位置決め用ジグ72に突き当てられることにより、載置台71C上の所定位置に位置決めされる。図２中に示す例では、位置決めされた状態に保つべく位置合わせ用ジグ75を位置決め用ジグ72へと向かって水平方向に押圧する押圧部77が、載置台71C上に備えられる。図示の具体例で、押圧部77は、載置台71Cの縁部から上方へと突き出す部分と、この内側に固定されたスプリングと、スプリングの先端に固定された押圧片とからなる。なお、図４に示す一具体例では、位置合わせ用ジグ75の枠部におけるタッチパネル本体5の3辺の中央部分に沿って、把持用凹陥部75B, 75C, 75Dが設けられる。作業員は、必要に応じて、把持用凹陥部75B, 75C, 75Dに指を入れて、タッチパネル本体5を容易につかみ上げることができる。また、タッチパネル本体5の残る一辺に沿った箇所には、ＦＰＣ56を受け入れるための、面積の広い凹陥部75Eが設けられる。

図２中に示すように、載置台71Cを支持し水平移動させる支持駆動機構71は、載置台71Cが上面に固定された摺動部71Aと、この摺動部71Aが係合するとともに機台101上面に固定された水平のレール71Bと、摺動部71Aに接続された不図示の水平駆動機構とからなる。水平駆動機構は、例えば空気圧シリンダ機構からなり、この作動により、吸着部7が、貼り合わせステーション10Cから表示パネル受け渡しステーション10Dへと迅速に移動し、また、その逆の移動を迅速に行う。この移動の際、第3の吸着部7は、予め、載置台71Cの下方にまで引き下げられる。また、図２中に示す具体例では、左右への迅速な移動の後、左右のステーション10C及び10Dの所定位置に位置決めされるよう、レール71Bの端部に突き当てストッパー71Dが設けられている。

なお、タッチパネル本体5及び保護板6が、未硬化の接着剤樹脂層83を挟み込みつつ貼り合わされた後、またはこのように貼り合わされる際、左右の片側、及び前後の片側にて、位置合わせ用ジグ75の内壁面がなす位置決め面に突き当てられることで、互いに位置合わせが行われる。したがって、図４に示す位置合わせ用ジグ75の位置決めの場合と同様、タッチパネル本体5及び保護板6を、位置合わせ用ジグ75の一方の隅角へと、特には、位置決め用ジグ72の隅角に対応する隅角へと、押し当てることによって、位置合わせが行われる。この押し当ては、例えば、貼り合わせの際、保護板6の下面の接着剤樹脂のパターン81が、タッチパネル本体5の上面に接触した後、本格的な圧着操作を行う前に、タッチパネル本体5及び保護板6に対する吸着を解除してから、手前及び右側の凹陥部75D,75Eに指を入れて押し込むことで行うことができる。この場合には、位置調整テーブル73を省くことができる。

このようにして位置合わせされた状態で、スポット照射装置9を用いて所定の照射スポット93へのUV光の照射を行う。これにより、タッチパネル本体5及び保護板6を互いに位置合わせされた状態に固定する「仮固定」が行われる。このようなスポット照射は、載置台71C及び位置合わせ用ジグ75が、圧着ステーション10Cを離れた位置で、例えば表示パネル受け渡しステーション10Dにて行うことができる。タッチパネル本体5及び保護板6は、スポット照射により相互に位置ズレ不能となってから、位置合わせ用ジグ75から取り出され、接着剤樹脂層の全面にUV光照射を行う全面照射ステーション、または、接着剤樹脂層について加熱により硬化を行わせる加熱チャンバーに送られる。表示パネル受け渡しステーション10Dにて、保護板6付きのタッチパネル本体5を位置合わせ用ジグ75から取り出すことも、また、位置合わせ用ジグ75ごと載置台71Cから取り外すこともできる。場合によっては、位置合わせ用ジグ75ごとUV照射チャンバーまたは加熱チャンバー中にセットすることもできる。

以下に、本実施形態における保護板6の貼り付け工程の流れについて、図２を参照して簡単に説明する。

(1) ステップ１（保護板6のセットと位置合わせ）：塗布ステージ（第1の吸着部）1が初期の位置・姿勢にあるときに、保護板6を塗布ステージ1上の枠状ジグ16中に配置する。そして、位置決めが完了したならば、吸着チャック面12からの真空吸引を開始して、保護板6を固定する。

(2) ステップ2（接着剤樹脂液の塗布）：ロボットアーム82を作動させつつ接着剤液塗布ノズル8からの樹脂液の吐出を行うことで、所定の複数の塗布パターン81を保護板6上に形成する。

(3) ステップ3（保護板6の反転・保持）：塗布が完了したならば、ロボットアーム82により接着剤液塗布ノズル8を初期位置に退避させてから、塗布ステージ1を反転させる。この際、樹脂製のエジェクターピン31Aと空気圧シリンダー31Bとからなるエジェクター31が作動する。反転の後、塗布ステージ1の吸着を解除し、保護板6を受け渡しステージ35へと引き渡す。この状態で、保護板6の周辺部が、受け渡しステージ35の枠状の支持部36に係合しており、保護板6は、塗布パターン81が形成された面を下向きにして、所定箇所に、水平に配置される。なお、不図示の同様のエジェクター31により、塗布ステージ1が反転して初期位置に復帰する。

(4) ステップ4（圧着箇所への送り込み）：圧着ヘッド（第2の吸着部）2が、水平動・支持機構42の作動により、受け渡しステージ35の上方にまで迅速に移動する。そして、上下動・支持機構41の油圧シリンダの作動により、圧着ヘッド2が保護板6の外面（この状態の上面）に、突き当てられる。突き当てられた際に、圧着ヘッド2の吸着機構を作動させて保護板6を吸着する。圧着ヘッド2は、直ちに、上下動・支持機構41により、少し上へ持ち上げられ、水平動・支持機構42により、圧着を行う位置へと復帰する。なお、圧着ヘッド2の水平動機構を設ける代わりに、ロボットアームまたは作業員が、保護板6の両端をつかみ、受け渡しステージ35から引き上げて圧着ヘッド2に突き当て、所定位置にて吸着させることもできる。

一方、圧着ヘッド2が受け渡しステージ35の上方にまで移動するのと同時に、載置台71Cが、空気圧シリンダ等からなる第3の支持駆動機構71により、逆向きに、図2の右端へと移動する。この箇所にて、タッチパネル本体5が収納された位置合わせ用ジグ75を、載置台71Cに載せる。この際、位置合わせ用ジグ75をL字状の位置決めジグ72に突き当てる。また、位置決めジグ72の角部に対応する位置合わせ用ジグ75の隅角へとタッチパネル本体5を押し込む。このようにして、タッチパネル本体5が第3の載置台71C上の所定箇所に位置決めされる。この後、載置台71Cは、圧着ヘッド2が圧着の位置へと復帰するのと同時に、圧着の位置へと復帰する。そして、この時点で、圧着ステージ7が位置合わせ用ジグ75の開口75Aを突き抜けてタッチパネル本体5に突き当てられ、直ちに吸着が行われる。

なお、タッチパネル本体5の上面には、予めPETシートなどからなる非接着性樹脂板55を重ね合わせ、一方の辺に沿った箇所、または、一方の隅角の箇所で、粘着テープなどを用い、位置合わせ用ジグ75に貼り付けて置く。

(5) ステップ5（圧着）：保護板6とタッチパネル本体5とが大まかに位置合わせされていることを確認してから、圧着の操作を行う。この際、保護板6の下面に付着する塗布パターン81の下端がタッチパネル本体5の上面に接触する少し前までは、圧着ヘッド2をなるべく迅速に下降させる。次いで、圧着ヘッド2をゆっくりと下降させることで、塗布パターン81の下端部がゆっくりとタッチパネル本体5の上面に接触するようにする。この予備圧着の後、圧着ヘッド2による保護板6の吸着を解除するとともに、保護板6を、位置合わせ用ジグ75における、位置決めジグ72の角部の方の隅角へと押し当てて位置決めを行う。この後、再度、圧着ヘッド2を下降させて本圧着を行う。この本圧着の際には、まず、比較的迅速に圧着ヘッド2を下降させることで、気泡が接着剤樹脂層83から抜け出すようにする。次いで、下降を停止し、所定の時間だけ加圧状態を保持する。

この加圧の際、例えば、圧着ヘッド2及び圧着ステージ7中に設けた加温機構により、接着剤樹脂層83に適度の加熱を行うことで、硬化反応がわずかに進むようにする。また、加圧の最中に、圧着ヘッド2による保護板6に対する吸着を再開しておき、接着剤樹脂層83が、接着予定領域61のほぼ全体に広がった時点で、圧着ヘッド2を上昇させる。すると、非接着性樹脂板55は、粘着テープで固定した箇所で下方へと引っ張られる形となる。そのため、固定されて箇所の近傍から順に、保護板6から引き剥がされて行く。圧着ヘッド2が完全に上昇したならば、作業員により、または、エジェクターやロボットアームなどの作動により、非接着性樹脂板55をタッチパネル本体5から引き剥がす。

この後、圧着ヘッド2を迅速に下降させて、接着剤樹脂層83をタッチパネル本体5の上面に接触させ、所定時間の間加圧状態に保つ。このようにして、本圧着が完了したならば、圧着ヘッド2を上昇させるとともに、圧着ステージ7を下降させる。

(6) ステップ6（圧着後の送り出し）：上記の圧着操作の完了後、圧着ヘッド2の上昇が開始したならば、載置台71Cを表示パネル受け渡しの位置へと移動させる。そして、この位置にて、図２の右端部に示すように、局所的なUV照射により接着剤樹脂層83を、ドット状に局部的に硬化させることで、「仮固定」を行う。例えば、LED等からなるUVスポット光源91を４つ有するスポット照射装置9が用いられる。局所的なUV照射が終了した時点で、保護板6付きのタッチパネル本体5が、位置合わせ用ジグ75ごと載置台7ICから取り外される。そして、載置台71Cには、新たなタッチパネル本体5を収納した位置合わせ用ジグ75が、再度位置決めして取り付けられ、この後、載置台71Cが圧着の位置へと復帰する。一方、圧着ヘッド（第2の吸着部）2は、保護板受け渡しステージ35から保護板6を受け取り、圧着の位置へと復帰する。スポット照射装置9としては、例えば、株式会社キーエンスの「ハイパワーUV−LED照射器UV-400」（365nm）、または、浜松ホトニクス株式会社の「UV−LEDスポット光源 LEIGHTNINGCURE LC-L1」を用いることができる。

(7) ステップ7（接着剤樹脂層の硬化）
保護板6が貼り付けられたタッチパネル本体5を、位置合わせ用ジグ75ごと、UV照射チャンバーへと送り込み、接着剤樹脂層83の全面への紫外線照射を行う。この後、必要に応じて、加熱チャンバー中、または耐候性試験チャンバー中にて加熱養生を行い、貼り付けを完了させる。

図３には、塗布パターンの一具体例を示す。図３に示す例においては、塗布パターン81の輪郭がいずれも楕円をなし、中央線部69上の塗布パターン81Aは、その中心が正確に上記の中央線部69上に位置するが、枝線67上の塗布パターン81B, 81Cは、中心が枝線67から僅かにずれている。具体的には、対角寸法3.0インチ、アスペクト比1.58の接着領域61中にあって、中央線部69上に3つの塗布パターン81Aが設けられている。中央線部69上の塗布パターン81A-1〜81A-3は、寸法及び形状が同一であって扁平率が0.46であり、両端側の塗布パターン81A-1及び81A-3の中心が、上記のY字状交点68の近傍に位置する。枝線67上の内側の塗布パターン81Bは、扁平率が0.11であって、長軸が、ほぼ枝線67の方向に延びている。枝線67上の外側の塗布パターン81Cは、扁平率が0.19であって、長軸が接着予定領域61の長辺の方向を向いている。塗布パターンの総面積のうち、中央線部69上の3つの塗布パターン81Aが69%、枝線67上の4つの内側の塗布パターン81Bが22%、枝線67上の4つの外側の塗布パターン81Cが9%である。なお、接着予定領域61の面積に占める、塗布パターン81の総面積の割合は、約12%である。

次に、本発明の第2の実施形態について、図５を用いて説明する。本実施形態のタッチパネル100では、タッチパネル本体5の外面、すなわち、接着剤樹脂層83と直接に接する面が、凹凸パターン51Aを有し、これにより、タッチパネル本体5中の電極パターンが表示面に表れ難くする光散乱機能が付与されている。

図示の具体例において、タッチパネル本体5は、誘電層を兼ねる基板53としてのPET樹脂シートからなり、その外面、及び、裏面に、第1の電極パターン層52及び第2の電極パターン層54がそれぞれ形成されている。また、外面の側の第1の電極パターン層52は、ハードコート層51により被覆されている。一具体例において、ハードコート層51は、例えば、溶媒を含むアクリル系の紫外線硬化樹脂に、粒径が０．５〜５μｍの球状のシリカ（SiO₂）粒子を混合してから基板シートに塗布し、溶媒を乾燥させた後、UV照射により硬化させたものであり、１〜１０μｍの厚みを有する。ハードコート層51には、シリカ粒子の作用により、凹凸パターン51Aが形成されている。ここで、シリカ粒子に代えて、酸化チタン（TiO₂）、シリカ（SiO₂）、アルミナ（Al₂O₃）、ジルコニア（ZrO₂）などの無機フィラーも、同様の粒径範囲であるならば、同様に用いることができる。ここで、粒径は、例えば、レーザー回折／散乱法によって測定したものである。

次に、本発明の第3の実施形態について、図６を用いて説明する。本実施形態のタッチパネル100"においては、保護板6の内面、すなわち、接着剤樹脂層83と直接に接する面が、凹凸パターン6Aを有し、これにより、タッチパネル本体5中の電極パターンが表示面に表れ難くする光散乱機能が付与されている。

ここで、保護板6の内面の凹凸パターン6Aは、保護板6をなすアクリル板またはガラス板に、バフ研磨を施すことで形成される。例えば、アルミナ粒子を研磨剤としサイザルバフまたは綿バフを用いて、表面粗さ（JIS B 0601-2001のRz）が０．２〜３．０μｍとなるように一種の「つや消し」処理を行うことができる。保護板6がガラス板からなる場合、バフ研磨に代えて、サンドブラスト法その他の研磨法を用いることもできる。なお、図示の具体例において、タッチパネル本体5は、ハードコート層51に凹凸パターンが設けられていない点を除き、上記の第2の実施形態のものと同一である。

次に、本発明の第4の実施形態について、図７を用いて説明する。本実施形態のタッチパネル100"'は、第2の実施形態と同様に、タッチパネル本体5の外面に凹凸パターン51Aが形成されている。但し、タッチパネル本体5が、一対の透明基板51及び54Aからなり、これら透明基板にそれぞれ第1及び第2の電極パターン層52及び54が設けられており、別途の樹脂誘電層53が配置されている。凹凸パターン51Aを形成するためには、外側の透明基板51に、上記第3の実施形態の場合と同様のバフ研磨などが行われる。

1 塗布ステージ(第１の吸着部) 10 保護板貼り付け装置 100 タッチパネル
2 圧着ヘッド(第２の吸着部) 35 受け渡しステージ 5 タッチパネル本体
55 非接着性樹脂板 6 保護板 61 接着予定領域
6A バフ研磨による凹凸パターン 61A 枠状の黒色印刷パターン
7 圧着ステージ(第3の吸着部) 75 位置合わせ用ジグ 8 接着剤液塗布ノズル
81 塗布パターン 83 圧着後の接着剤樹脂層

Claims (4)

1. １つまたは複数の基板、及びこの基板の上に配列されて形成された電極パターンを含んでなるタッチパネル本体と、このタッチパネル本体の外面側に取り付けられる非可撓性の保護板とからなるタッチパネルの製造方法であって、
   硬化性の接着剤樹脂液を用い、保護板またはタッチパネル本体に、接着剤樹脂液を塗布する工程と、塗布後に樹脂板を貼り合わせる工程と、この貼り合わせの後に、接着剤樹脂液について、流動性及び接着性を保持する範囲内で硬化反応を一部進行させる工程と、このような硬化反応の一部進行による粘度増加の後に、樹脂板を接着剤樹脂層から引き剥がす工程と、この引き剥がしの後にタッチパネル本体と保護板とを圧着して貼り合わせる工程と、接着剤樹脂液を硬化させることで貼り付けを完了させる工程とを含むことを特徴とするタッチパネルの製造方法。
2. 前記接着剤樹脂液が光硬化性の樹脂液であり、前記樹脂板が、可撓性の樹脂シートであることを特徴とする請求項１記載のタッチパネルの製造方法。
3. １つまたは複数の基板、及びこの基板の上に配列されて形成された電極パターンを含んでなるタッチパネル本体と、このタッチパネル本体の外面側に取り付けられる非可撓性の保護板と、タッチパネル本体と保護板とをタッチパネル本体の入力操作領域の全体にわたって接着する接着樹脂層とからなるタッチパネルであって、
   この接着樹脂層は、弾性を有するとともに、接着樹脂層と保護板との界面、または、接着樹脂層とタッチパネル本体との界面の近傍にて、表面凹凸パターンが圧縮されてなる不規則な歪により、光散乱性の構造をなすことを特徴とするタッチパネル。
4. １つまたは複数の基板、及びこの基板の上に配列されて形成された電極パターンを含んでなるタッチパネル本体と、このタッチパネル本体の外面側に取り付けられる非可撓性の保護板と、タッチパネル本体と保護板とをタッチパネル本体の入力操作領域の全体にわたって接着する接着樹脂層とからなるタッチパネルであって、
   この接着樹脂層が弾性を有するとともに、接着樹脂層と保護板との界面、または、接着樹脂層とタッチパネル本体との界面が、バフ研磨その他の研磨、または、フィラー粒子を配合したコーティング層の形成により、光散乱性の凹凸パターンをなすことを特徴とするタッチパネル。

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