JP2005010986A

JP2005010986A - タッチパネル及びその製造方法

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Publication number: JP2005010986A
Application number: JP2003173176A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Matsumoto; 賢一松本; Toshiharu Fukui; 俊晴福井; Tetsuo Murakami; 哲郎村上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2005-01-13
Also published as: US20040257344A1; CN1574144A; US7633565B2; CN1263060C

Abstract

【課題】各種電子機器の入力操作に用いられるタッチパネル及びその製造方法に関し、所定の動作有効エリアを確保しつつ全体の小型化が図れるものを提供することを目的とする。
【解決手段】下面に上導電層２が形成された上基板１と、上面にこの上導電層２と所定の間隙を空けて対向する下導電層４が形成された下基板３を、粘着付与剤を分散した熱可塑性樹脂から形成され、加圧により接着性が生じる接着層１５で接着することによって、粘着付与剤によって接着層１５の柔軟性が高まり、加圧時に大きな接着面積で接着が行なわれるため、接着層１５の幅を１〜１．５ｍｍ前後の細いものとすることができ、所定の動作有効エリアを確保しつつ全体の小型化が図れるタッチパネルを得ることができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器の入力操作に用いられるタッチパネル及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高機能化や多様化が進むに伴い、液晶表示素子等の前面に光透過性のタッチパネルを装着し、このタッチパネルを通して表示素子に表示された文字や記号、絵柄等の視認、選択を行い、指や専用ペン等でタッチパネルを押圧操作することによって機器の各機能の切換えを行うものが増えている。
【０００３】
このような従来のタッチパネルについて、図２を用いて説明する。
【０００４】
なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表わしている。
【０００５】
図２は従来のタッチパネルの断面図であり、同図において、１はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等の光透過性の上基板で、この下面には、酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の上導電層２が真空スパッタ等によって形成されている。
【０００６】
そして、３はポリエチレンテレフタレートフィルムやガラス、アクリル等の光透過性の下基板で、この上面には、上導電層２と同様に光透過性の下導電層４が形成されると共に、下導電層４上面にはエポキシやシリコン等の絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ５が所定間隔で形成されて、上導電層２と下導電層４間の所定の間隙が保たれている。
【０００７】
また、６は上導電層２の両端から延出した一対の上電極、７は下導電層４の上導電層２とは直交方向の両端から延出した一対の下電極で、各々、銀やカーボン等のペーストによって印刷形成され、これらをポリエステル等の上絶縁層８や下絶縁層９が覆っている。
【０００８】
さらに、これら上基板１と下基板３は、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の基材１０Ａの上下面に、接着層１０Ｂが塗布形成された額縁状のスペーサ１０によって、上導電層２と下導電層４が所定の間隙を空けて対向するように外周が貼り合わされて、タッチパネルが構成されている。
【０００９】
以上の構成において、上電極６と下電極７が電子機器の検出回路（図示せず）に接続され、上基板１上面のスペーサ１０の部分を除く箇所、つまり、押圧操作及びその位置検出が可能な動作有効エリアを指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層２が下導電層４に接触する。
【００１０】
そして、検出回路から上電極６と下電極７と順次電圧が印加され、これら一対の上電極６間及び下電極７間の抵抗比によって、押圧された箇所を検出回路が検出するように構成されているものであった。
【００１１】
なお、スペーサ１０の幅は、上記のように基材１０Ａの上下面に接着層１０Ｂを塗布形成した場合には、ある程度細くても所定の接着力が得られるが、あまり細くなると裁断や貼付けなどの加工が困難となるため、通常２．５ｍｍ前後となっている。
【００１２】
また、こうしたスペーサ１０に代えて、上基板１又は下基板３のいずれかに接着層１０Ｂを印刷形成した場合には、より細い幅での形成は可能となるが、所定の接着力を得るためには、やはり２．５ｍｍ程度の幅が必要となり、さらに、加熱加圧によって上基板１と下基板３を貼り合わせる必要があるため、この熱によって上基板１や下基板３に反りやうねりが生じる場合がある。
【００１３】
そして、いずれの場合でも、接着層１０Ｂに常温でも粘着性を有する熱可塑性樹脂を用いているため、所定の幅とすることによって常温での所定の接着力は得られるが、タッチパネルが高温で使用された場合には、常温での接着力に比べてこの強度が低下する、所謂、保持力の低下が生じるため、実際には２．５ｍｍを超える幅で形成されている。
【００１４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【００１５】
【特許文献１】
特開平４−１２３７２８号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のタッチパネルにおいては、上基板１と下基板３の所定の接着力を得るためには、２．５ｍｍを超える幅の接着層１０Ｂが必要となり、この分だけ押圧操作及びその位置検出が可能な動作有効エリアが減じるため、外形寸法が所定の動作有効エリアにスペーサ１０の幅を加えたものとなり、全体が大きなものとなるという課題があった。
【００１７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、所定の動作有効エリアを確保しつつ全体の小型化が図れるタッチパネル、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１９】
本発明の請求項１に記載の発明は、下面に上導電層が形成された上基板と、上面に上記上導電層と所定の間隙を空けて対向する下導電層が形成された下基板を、粘着付与剤を分散した熱可塑性樹脂から形成され、加圧により接着性が生じる接着層で接着するようにしてタッチパネルを構成したものであり、粘着付与剤によって接着層の柔軟性が高まり、加圧時に実質的な接着面積が大きくなった状態で接着が行なわれるため、接着層の幅を１〜１．５ｍｍ前後の細いものとすることができ、所定の動作有効エリアを確保しつつ全体の小型化が図れるタッチパネルを得ることができるという作用を有する。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、接着層を上基板または下基板の少なくとも一方に印刷形成したものであり、上下面に接着層を塗布形成する基材等が不要となるため、構成部品数を減らし、安価なタッチパネルを得ることができるという作用を有する。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、接着層の厚さを５〜５０μｍとしたものであり、上下導電層の間隙が確保できると共に、接着層近傍部分を押圧操作した場合、接着層の厚いものに比べ上導電層への曲げストレスが小さくなるため、上導電層の破損を防止することができるという作用を有する。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明において、接着層の弾性率を１０^３〜１０^８Ｐａとしたものであり、接着層が柔らかくなりすぎて充分な接着力が得られず上基板と下基板が剥がれ易くなったり、固くなって上基板と下基板が接着し難くなることを防ぐことができるという作用を有する。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項１記載の発明において、接着層の熱可塑性樹脂を、アクリル系樹脂またはポリエステル系樹脂の少なくとも一方から形成したものであり、これらアクリルポリオールとポリエステルポリオールは他のウレタンポリオール等と比較して反応基の数が多く、架橋密度を高めることができるため、常温での接着力に加え、高温での保持力も向上させることができるという作用を有する。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、請求項１記載の発明において、接着層の粘着付与剤を熱可塑性オリゴマーとすると共に、熱可塑性樹脂１００重量％に対して、粘着付与剤を１〜３５重量％分散させたものであり、例えば、イソプレン則からなるテルペン樹脂等を用いることにより、主成分である熱可塑性樹脂との相溶性がよく、耐熱性、耐候性を向上させることができ、また、被着体との密着性を良化させることができるという作用を有する。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項１記載の発明において、接着層にイソシアネート系の硬化剤を添加すると共に、熱可塑性樹脂１００重量％に対して、上記硬化剤を１〜２０重量％分散させたものであり、例えば、主成分である熱可塑性樹脂がポリウレタン樹脂である場合、イソシアネート系硬化剤と脱水反応により凝集エネルギーの大きなウレタン結合を形成し、硬化剤を介して樹脂内の架橋密度が高い接着層を形成できるため、常温での接着力に加え、高温での保持力も向上し、接着層の幅を０．５〜１．５ｍｍ前後の細いものとすることができるという作用を有する。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、上基板または下基板の少なくとも一方に接着層を印刷形成した後、この上基板と下基板を上導電層と下導電層を対向させて重ね、接着層を加圧して上基板と下基板を接着する請求項１記載のタッチパネルの製造方法であり、所定の動作有効エリアを確保しつつ全体の小型化が図れるタッチパネルを実現することができるという作用を有する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１を用いて説明する。
【００２８】
なお、従来の技術で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２９】
また、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表わしている。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図であり、同図において、１は厚さ１５０〜２００μｍ前後のポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等の光透過性の上基板で、この下面には、酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の上導電層２が真空スパッタ等によって形成されている。
【００３１】
そして、３はポリエチレンテレフタレートフィルムやガラス、アクリル等の光透過性の下基板で、この上面には、上導電層２と同様に光透過性の下導電層４が形成されると共に、下導電層４上面にはエポキシやシリコン等の絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ５が所定間隔で形成されて、上導電層２と下導電層４間の所定の間隙が保たれている。
【００３２】
また、６は上導電層２の両端から延出した一対の上電極、７は下導電層４の上導電層２とは直交方向の両端から延出した一対の下電極で、各々、銀やカーボン等のペーストによって印刷形成され、これらをポリエステル等の上絶縁層８や下絶縁層９が覆っている。
【００３３】
さらに、１５は加圧によって接着性が生じる接着層で、アクリル系樹脂またはポリエステル系樹脂等の熱可塑性樹脂１００重量％に対して、熱可塑性オリゴマーの粘着付与剤が１〜３５重量％分散されて形成されている。
【００３４】
そして、接着層１５は上絶縁層８または下絶縁層９上に外周に沿って額縁状に形成されると共に、厚さが５〜５０μｍ、弾性率が１０^３〜１０^８Ｐａに形成され、この接着層１５によって上基板１と下基板３が、上導電層２と下導電層４が所定の間隙を空けて対向するように外周が貼り合わされて、タッチパネルが構成されている。
【００３５】
次に、このように構成されたタッチパネルの製造方法について説明する。
【００３６】
先ず、上面に下導電層４が形成された下基板３外周の下絶縁層９上に、スクリーン印刷によって接着層１５を印刷した後、溶剤成分を蒸発乾燥させて、幅１〜１．５ｍｍ前後で額縁状の接着層１５を形成する。
【００３７】
そして、この下基板３上に下面に上導電層２が形成された上基板１を、上導電層２と下導電層４が所定の間隙を空けて対向するように重ねて載置し、上基板１と下基板３間の外周の接着層１５を加圧し、上基板１と下基板３を接着してタッチパネルが完成する。
【００３８】
なお、この時、接着層１５は粘着付与剤を分散した熱可塑性樹脂から形成され、粘着付与剤によって接着層の柔軟性が高まり、加圧時に実質的な接着面積が大きくなった状態で接着が行なわれるため、接着層１５の幅が１〜１．５ｍｍ前後と細いものであっても、充分な接着力を得ることができる。
【００３９】
また、このように作製されたタッチパネルは、上電極６と下電極７が電子機器の検出回路（図示せず）に接続され、上基板１上面の接着層１５の部分を除く箇所、つまり、押圧操作及びその位置検出が可能な動作有効エリアを指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層２が下導電層４に接触する。
【００４０】
そして、検出回路から上電極６と下電極７へ順次電圧が印加され、これら一対の上電極６間及び下電極７間の抵抗比によって、押圧された箇所を検出回路が検出するように構成されている。
【００４１】
このように、本実施の形態によれば、上基板１と下基板３を、粘着付与剤を分散した熱可塑性樹脂から形成され、加圧により接着性が生じる接着層１５で接着してタッチパネルを構成することによって、粘着付与剤によって接着層１５の柔軟性が高まり、加圧時に実質的な接着面積が大きくなった状態で接着が行なわれるため、接着層の幅を１〜１．５ｍｍ前後の細いものとすることができ、所定の動作有効エリアを確保しつつ全体の小型化が図れるタッチパネル、及びその製造方法を得ることができるものである。
【００４２】
また、この接着層１５を上基板１または下基板３の少なくとも一方に印刷形成することによって、上下面に接着層を塗布形成する基材等が不要となるため、構成部品を減らし、タッチパネルを安価なものとすることができる。
【００４３】
そして、接着層１５の厚さを５〜５０μｍとすることによって、上下導電層の充分な間隙が確保できると共に、接着層１５近傍部分を押圧操作した場合、接着層の厚いものに比べ上導電層２への曲げストレスが小さくなるため、上導電層２の破損を防止することができる。
【００４４】
さらに、接着層１５の弾性率を１０^３〜１０^８Ｐａとすることによって、接着層１５が柔らかくなりすぎて充分な接着力が得られず上基板１と下基板３が剥がれ易くなったり、固くなって上基板１と下基板３が接着し難くなることを防ぐことができる。
【００４５】
また、接着層１５の熱可塑性樹脂を、アクリル系樹脂またはポリエステル系樹脂の少なくとも一方から形成することによって、これらアクリルポリオールとポリエステルポリオールは他のウレタンポリオール等と比較して反応基の数が多く、架橋密度を高めることができるため、常温での接着力に加え、高温での保持力も向上させることができる。
【００４６】
そして、接着層１５の粘着付与剤を熱可塑性オリゴマーとすると共に、熱可塑性樹脂１００重量％に対して、粘着付与剤を１〜３５重量％分散させることによって、例えば、イソプレン則からなるテルペン樹脂等を用いることにより、主成分である熱可塑性樹脂との相溶性がよく、耐熱性、耐候性を向上させることができ、また、被着体との密着性を良化させることができる。
【００４７】
さらに、接着層１５にイソシアネート系の硬化剤を添加すると共に、熱可塑性樹脂１００重量％に対して、この硬化剤を１〜２０重量％分散させることによって、例えば、主成分である熱可塑性樹脂がポリウレタン樹脂である場合、イソシアネート系硬化剤と脱水反応により凝集エネルギーの大きなウレタン結合を形成し、硬化剤を介して樹脂内の架橋密度が高い接着層を形成できるため、常温での接着力に加え、高温での保持力も向上し、接着層１５の幅を０．５〜１．５ｍｍ前後の細いものとすることができる。
【００４８】
なお、以上の説明では、接着層１５の熱可塑性樹脂としてアクリル系樹脂やポリエステル系樹脂を用いて説明したが、これ以外の、例えば、エポキシ等の熱硬化性樹脂をアクリル系樹脂またはポリエステル系樹脂等で変性させたものを使用しても本発明の実施は可能である。
【００４９】
また、上下基板間を基材のない接着層１５のみで構成したものとして説明したが、不織布やポリエステルフィルム等の基材の上下面に接着層１５を塗布形成したものを用いても良い。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、所定の動作有効エリアを確保しつつ全体の小型化が図れるタッチパネル、及びその製造方法を実現することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図
【図２】従来のタッチパネルの断面図
【符号の説明】
１上基板
２上導電層
３下基板
４下導電層
５ドットスペーサ
６上電極
７下電極
８上絶縁層
９下絶縁層
１５接着層

Claims

下面に上導電層が形成された上基板と、上面に上記上導電層と所定の間隙を空けて対向する下導電層が形成された下基板と、上記上基板と上記下基板の所定個所を貼付する接着層からなり、上記接着層を加圧によって接着性が生じる、粘着付与剤を分散した熱可塑性樹脂から形成したタッチパネル。
接着層を上基板または下基板の少なくとも一方に印刷形成した請求項１記載のタッチパネル。
接着層の厚さを５〜５０μｍとした請求項１記載のタッチパネル。
接着層の弾性率を１０^３〜１０^８Ｐａとした請求項１記載のタッチパネル。
接着層の熱可塑性樹脂を、アクリル系樹脂またはポリエステル系樹脂の少なくとも一方から形成した請求項１記載のタッチパネル。
接着層の粘着付与剤を熱可塑性オリゴマーとすると共に、熱可塑性樹脂１００重量％に対して、上記粘着付与剤を１〜３５重量％分散させた請求項１記載のタッチパネル。
接着層にイソシアネート系の硬化剤を添加すると共に、熱可塑性樹脂１００重量％に対して、上記硬化剤を１〜２０重量％分散させた請求項１記載のタッチパネル。
上基板または下基板の少なくとも一方に接着層を印刷形成した後、この上基板と下基板を上導電層と下導電層を対向させて重ね、接着層を加圧して上基板と下基板を接着する請求項１記載のタッチパネルの製造方法。