説明

透明タッチパネル

【課題】タッチパネルの周縁部近傍における摺動耐久性を改善する。
【解決手段】透明導電膜およびバスバーを有する透明絶縁性基板と、透明導電膜およびバスバーとを有する可撓性透明絶縁性フィルムとが、ドットスペーサーを介して互いの導電膜が対峙するよう配置され、かつ絶縁レジスト層が設けられた周縁部が粘着剤により接着されたアナログ抵抗膜方式のタッチパネルにおいて、前記絶縁レジスト層12のタッチパネルのビューイングエリア方向の端部が波形形状とされるとともに、該絶縁レジスト層のビューイングエリア方向端部近傍に、独立した島状パターン18を設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LCD(液晶ディスプレイ)、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、CRT(ブラウン管)などの画像表示装置の画面上に配置し、指やタッチペンでの押圧により位置入力が行われるアナログ抵抗膜方式のタッチパネルに関する。より詳しくは、ペン入力時の摺動耐久性、特にビューイングエリアの額縁近傍部分における摺動耐久性の良好なアナログ抵抗膜方式のタッチパネルに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、LCDやCRTなどの画像表示装置の視覚面上に透明タッチパネルを配置し、画像表示装置の表示内容に応じ、指あるいはタッチペンによりタッチパネルを押圧することにより、情報を入力することが広く行われている。このようなタッチパネルの内、アナログ抵抗膜方式のものは、例えば図1に示すように、表面にインジウムチンオキサイド(ITO)などからなる透明導電膜2とバスバー3からなる下部電極4が形成された、ガラス板、プラスチック板などの透明絶縁性基板1と、同じく表面に透明導電膜6とバスバー7からなる上部電極8が形成されたポリエステルフィルムなどの可撓性透明絶縁性フィルム5とを、互いの透明導電膜2、6が対峙するように対向させ、ドット状のスペーサー9を介在させて周囲を粘着剤(接着層10)で接着することにより形成されている。前記バスバー3、3および7、7は、透明絶縁性基板1および可撓性透明絶縁性フィルム5の両端部に一対の電極として銀ペーストなどを印刷することにより形成されており、前記基板およびフィルムの接着時には、上部の可撓性透明絶縁性フィルムに形成されたバスバー間方向と、下部透明絶縁性基板に形成されたバスバー間方向が直交するように重ね合わされている。
【0003】
近時、携帯電話、ゲーム機などでは、タッチパネルのビューイングエリアをできるだけ大きく取る必要性から、外枠(額縁部)の幅は狭くされ、上下電極を貼り合せた際、前記基板に形成されたバスバーと前記フィルムに形成されたバスバーの引き回し回路11が重なるように形成される、あるいはバスバーと引き回し回路の間隔が狭いものも多い。このような場合には、バスバーと引き回し回路との短絡を防止するために、バスバーと引き回し回路間に絶縁レジスト層が必要に応じ形成される。このような絶縁レジスト層の形成されたタッチパネルの窓枠付近の断面図を、図2および図3に模式的に示す。図2は、パネル周縁部に黒枠部が設けられていないものであり、図3は、周縁部に黒枠(額縁)が形成されたものの例である。なお、図2、図3の例においては、引き回し回路は、上部フィルムおよび下部基板の各々に形成されており、またバスバーと引き回し回路が上下で重なる位置に設けられている。
【0004】
具体的に説明すると、図2において、透明絶縁性基板1上にITOなどの透明導電膜2が例えば蒸着などにより設けられ、周縁部にはバスバー(図示せず)および引き回し回路11が銀ペーストなどを印刷することにより設けられている。また、透明導電膜2上には、ドット状のスペーサー9が印刷により形成されている。一方、可塑性透明絶縁性フィルム5の下面には、ITOなどの透明導電膜6が例えば蒸着などにより設けられ、周縁部にはバスバー7及びこれに接続される引き回し配線(図示せず)が銀ペーストなどを印刷することにより設けられている。これら上下基板に各々設けられているバスバーと引き回し配線とを絶縁するために、この例ではバスバー7、これに接続される引き回し配線などを覆うように、上部可撓性透明絶縁性フィルムの周縁部に絶縁レジスト層12が印刷により形成され、これらは粘着剤(接着層10)により接着されてタッチパネルとされている。なお、13はハードコート層である。
【0005】
一方、図3のタッチパネルは、可撓性透明絶縁性フィルム5の上面に加飾印刷(額縁印刷)14がなされ、さらに加飾印刷14上に接着層15を介してPETフィルムなどの保護膜16がさらに設けられていることを除き、他の構成は図2のタッチと同じである。
【0006】
なお、上記図1〜3は、従来のタッチパネルの一例を示したものであり、引き回し回路は、図1のように上部フィルム側にもうけられてもよいし、図2、3のように上部フィルムおよび下部基板の両方にそれぞれ設けられてもよいし、図示してないが、下部の絶縁性基板側に設けられてもよい。またドットスペーサーも上部導電膜に形成されてもよいし、バスバーの構成も上記図1〜3に記載されたものに限られない。さらに絶縁性レジスト層は、下部基板上に設けられてもよい。
【0007】
上記の如き従来のアナログ抵抗膜方式のタッチパネルでは、指またはタッチペンにより押圧されると、押圧部において上部電極の導電膜と下部電極の導電膜が点接触し、このときバスバー間の電圧変化などを検知することにより、接触位置を算出するようになっている(例えば、特許文献1および2参照)。
【0008】
アナログ抵抗膜方式のタッチパネルでは、導電膜が押圧打点で強く接触するため導電膜が痛みやすいという問題があり、これを改善するための提案が種々なされ、ビューイングエリア内における押圧による導電膜の耐久性については改善が図られている(例えば、特許文献3〜5参照)。一方、タッチパネルは通常ハウジングに収納されているが、ハウジングの窓枠近傍が例えばタッチペンにより押圧されると、上部導電膜が図1の例においてはバスバー端部で、図2および3の例では、絶縁レジスト層端部などの段差部で急角度に曲げられて透明導電膜に亀裂が入り、導通不良となり、正常な検知を行うことができなくなる。このような問題を解決するものとして、例えば、特許文献1には、図1の例において、バスバーの内側に櫛歯状、ストライプ状、あるいは多数のドット状パターンからなる絶縁膜を形成することが、また特許文献2には、図1の例において、外側から内側に向けて厚みが薄くなる、あるいは内側上方角部が丸みを帯びた形状の絶縁膜をバスバー内側に形成することが記載されている。
【0009】
【特許文献1】特開平8−241160号公報
【特許文献2】特開平8−241646号公報
【特許文献3】特開平2−66809号公報
【特許文献4】特開2006−18800号公報
【特許文献5】特開2006−139750号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ゲーム機や携帯電話などにおいては、画像表示部のビューイングエリアは、必要に応じ黒枠(額縁領域)で囲われて、ハウジング窓枠内に設けられている。タッチペンのペン先などでの押圧による入力は、通常はビューイングエリア内で行われるものである。しかし、例えば、ゲーム実行時などにおいては、ペン先での押圧入力はビューイングエリア内のみならず、使用状況によっては額縁領域にも及ぶ。前記ITOなどの導電膜はスパッタリングされた後アニーリングされ、結晶化の促進により低抵抗値化が図られており、膜の伸縮、特に伸長に対して脆く、亀裂が入り易い。この額縁領域あるいはその近傍をタッチペン等の先端Rが小さいく硬い部分で擦過すると、前記のとおり透明導電膜に容易に亀裂が入ることから、額縁領域およびその近傍におけるペン入力耐久性が著しく劣っていた。
【0011】
本出願人は、図4に示す、上部導電膜6と下部導電膜2の間に絶縁レジスト層12を形成した擬似タッチパネルを作製し、この擬似タッチパネルを用いてタッチペンを用いて実際に導通不良が発生する曲げ角度を計測したところ、角度θが30°以上になると、上部導電膜の亀裂による導通不良の発生頻度が急激に増加することを確認した。また、この亀裂は、絶縁膜の端部に沿って生じた。図4の例において、亀裂の位置は、絶縁レジスト層厚をtとするとき、L=t以内でレジスト層の端縁に沿って生じていた。前記図2、3などでの絶縁レジスト層の厚さtは一般的に5μmから120μmとされることから、レジスト端部から5〜120μmの間に亀裂は生じることとなる。
【0012】
さらに、角度θに及ぼす因子についても検討したところ、次の1〜5の要因があることを見出した。
1.レジスト層の厚さt。
レジスト層の厚さtが大きいとθが大きくなり、亀裂が入り易くなる。
2.レジストインキの硬度と弾性。
レジストが硬い樹脂膜であるとITO膜の変形を吸収できない為に亀裂が入り易くなる。
3.可とう性の基材フィルムの厚さから影響を受けるフィルムの剛度(Stiffness)。
剛度が高いと、ITO膜の変形が少なく角度θが小さくなり、亀裂が入り難い。
4.タッチペンの先端Rの大きさ。
タッチペンの先端Rの大きさは、350μmから800μmである。Rが小さい程、基材フィルム・ITO膜が変形し易く、亀裂が入り易い。
5.タッチペンの押圧力。
タッチペンの押圧力が高い程、亀裂が入り易くなるが、一般に人がタッチペンに加える力は、2〜3N(ニュートン)であり、最大で7N程度である。
【0013】
このような亀裂は、前記したように絶縁レジスト層の端縁が直線状であると、この端縁に沿って形成され、大きな亀裂となりやすい。絶縁膜の端縁形状を例えば特許文献1に記載されるような櫛歯状とした場合、櫛歯先端部を繋ぐ線上でタッチペンを摺動させると、櫛歯先端に断続的に亀裂が入る(図8参照)。亀裂が櫛歯先端部のみで断続的である場合には、リニアリティーへの影響は少ないが、櫛歯先端部での摺動を更に重ねると、亀裂は徐々に広がり、亀裂同志が繋がってしまうために致命的な導通不良を生じ、実用に耐えなくなる。また、特許文献2に記載されるように絶縁膜の内側(ビューイングエリア側)を薄くするなどすれば導電膜の亀裂の問題は解決されるが、このような形状に絶縁膜を形成することは技術的に難しいという問題がある。
【0014】
本発明は、このような絶縁レジスト端部による導電膜の亀裂が連続して伸長することを防止することにより、タッチパネル周縁領域(額縁領域)が繰り返し摺動された場合にも長期間に亘り押圧点の座標位置の電気的な検出が正常になされ、特にペン入力におけるタッチパネルの絶縁レジストエッジ部の摺動耐久性の飛躍的な向上を図ることを目的とするものである。
【0015】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、絶縁レジスト層の端部形状を波形とするとともに、レジスト端部の近傍に独立した島状の絶縁パターンを設けることによって、ペン先の押圧よるITO膜などの導電膜の亀裂の伸長が防止され、ペン入力における絶縁レジストエッジ部の摺動耐久性が飛躍的に向上することを見出し、この知見に基づいて本発明をなしたものである。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本発明は、以下の透明タッチパネルに関する。
(1)透明導電膜およびバスバーを有する透明絶縁性基板と、透明導電膜およびバスバーとを有する可撓性透明絶縁性フィルムとが、ドットスペーサーを介して互いの導電膜が対峙するよう配置され、かつ絶縁レジスト層が設けられた周縁部が粘着剤により接着されたアナログ抵抗膜方式のタッチパネルにおいて、
前記絶縁レジスト層のタッチパネルのビューイングエリア方向の端部が波形形状とされるとともに、該絶縁レジスト層のビューイングエリア方向端部近傍に、独立した島状パターンを有することを特徴とする透明タッチパネル。
【0017】
(2)上記(1)に記載の透明タッチパネルにおいて、前記絶縁レジスト層の厚さが5〜50μmであることを特徴とする透明タッチパネル。
【0018】
(3)上記(1)または(2)に記載の透明タッチパネルにおいて、絶縁レジスト層の波形の凸部、凹部のピッチPが30μm〜1,000μmであることを特徴とする透明タッチパネル。
【0019】
(4)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の透明タッチパネルにおいて、島状パターンの中心位置が、波状の絶縁レジストの凸部頂点を繋ぐ線より、ビューイングエリア側にあり、レジストパターンと島状パターンの最短距離が1,000μm以下であることを特徴とした透明タッチパネル。
【0020】
(5)上記(1)〜(4)のいずれかに記載の透明タッチパネルにおいて、前記絶縁レジスト層上に、さらに第2の絶縁レジスト層が形成されていることを特徴とする透明タッチパネル。
【0021】
(6)上記(5)に記載の透明タッチパネルにおいて、第2の絶縁レジスト層のビューイングエリア方向の端部が波形形状であることを特徴とする透明タッチパネル。
【発明の効果】
【0022】
本発明の透明タッチパネルは、タッチパネルの上下電極回路(バスバーおよび引き回し回路)を絶縁するためにタッチパネルの周縁部に設けられる絶縁レジスト層のビューイングエリア方向端縁形状を波形形状とすることにより、タッチペンにより該絶縁レジスト端部近傍が摺動された場合、タッチパネルの上部導電膜に亀裂は局部的に発生するものの、このときさらに該絶縁レジスト層端縁近傍に独立した島状パターンを形成しておくという簡単な構成により、亀裂の伸長を防ぐことができ、これにより額縁近傍におけるタッチペン摺動耐久性が向上される。
また、このタッチペン摺動耐久性は、絶縁レジスト層の端縁に形成された波形形状のピッチ幅、島状パターンの位置、および島状パターンとレジスト層との距離などを制御することにより飛躍的に向上し、2万回を超えるタッチペンによる摺動耐久性が得られる。
【発明の具体的説明】
【0023】
本発明は、前記のとおり絶縁レジスト層の内側先端部の形状を波形とし、この波形形状の絶縁レジスト層端部近傍で、レジスト層と隔離した場所に島状パターンを形成することを特徴とするものであるが、これらについて説明する前に、本発明の透明タッチパネルの構成について、前記図2、3を参照しつつ更に詳細に説明する。なお、本発明の透明タッチパネルは図2、3に示される形状、構造のものに限定されるものではない。
【0024】
まず、図2、3において、透明タッチパネルの下側透明導電膜2およびバスパー3などの電極や引き回し回路11を設けるための透明絶縁性基板1としては、ソーダーガラス、ホウケイ酸ガラス、強化ガラスなどのガラス板のほか、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリエーテルスルホン系、アクリル系、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系、アセテート系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリスチレン系などの透明樹脂板が挙げられる。透明絶縁性基板1は、上部に貼り合わされる透明絶縁性フィルム5に対し良好な機械的強度を付与し、特にカールなどの発生防止に寄与するものであり、通常0.05〜10mm程度の厚みを有することが好ましい。透明タッチパネルが可撓性であっても良い場合には、例えば6〜300μm程度のプラスチックフィルムが用いられでもよい。
【0025】
一方、上側電極を設けるための可撓性透明絶縁性フィルムとしては、透明で可撓性の絶縁性フィルムである限りその材質に特に限定はなく、適宜のものを使用することができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などが挙げられる。これらの中でも、特に好ましいものは、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などである。
【0026】
可撓性透明絶縁性フィルムの厚さは、25〜400μmであることが好ましく、100〜300μmの範囲であることがより好ましい。厚さが25μm未満では、フィルム基材としての機械的強度が不足し、この基材をロール状にして誘電体薄膜や導電性薄膜などの薄膜さらには粘着剤層を連続的に形成する操作が難しくなる。また、厚さが400μmを超えると、タッチペンなどでの入力に支障が出る場合がある。可撓性透明絶縁性フィルムは、粘着剤または接着剤を介した複層フィルムであってもよい。
【0027】
上記可撓性透明絶縁性フィルムの上面には、ハードコート層13が形成されていてもよい。ハードコート層としては、シロキサン系樹脂などの無機材料、あるいはアクリルエポキシ系、ウレタン系、メラミン系、アルキド系の熱硬化型樹脂やアクリレート系の光硬化型樹脂などの有機材料が挙げられる。ハードコート層の厚みは、任意であるが、通常1〜7μm程度とされる。また、必要により、視認性の向上を目的とした防眩処理層や反射防止層を設けることもできる。さらに、可撓性絶縁性フィルムやハードコート層を凹凸加工したり、ハードコート層中に体質顔料やシリカ、アルミナなどの微粒子を混ぜたりしてもよい。また、可撓性透明絶縁性フィルム上に、図3に示されるように、さらに加飾印刷(額縁印刷)14が行なわれてもよいし、加飾印刷14上に接着層15を介してPETフィルムなどの保護膜16がさらに積層されてもよい。
【0028】
また、透明導電膜2、6としては、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化カドミウム、インジウムチンオキサイド(ITO)などの金属酸化物膜や、これらの金属酸化物を主体とする複合膜、金、銀、銅、錫、ニッケル、アルミニウム、パラジウムなどの金属膜が挙げられる。また、透明導電膜は多層から成っていてもよい。導電膜の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング、イオンプレーティング,CVD法などが挙げられる。
【0029】
バスバー3、7および引き回し回路11には、金、銀、銅、ニッケルなどの金属あるいはカーボンなどの導電性を有するペーストが通常用いられ、これはスクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷などの印刷法やフォトレジスト法などにより形成される。バスバーおよび引き回し回路の幅は適宜の大きさでよく、例えば一般的には300〜2,000μm程度とされる。
【0030】
ドットスペーサー9は、図2、3では下部導電膜2の上に形成されているが、上部電極の導電膜6上に形成されていてもよい。ドットスペーサー9は、たとえば、メラミンアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、メタアクリルアクリレート樹脂、アクリルアクリレート樹脂などのアクリレート樹脂、ポリビニールアルコール樹脂などの透明な光硬化型樹脂をフォトプロセスで微細なドット状に形成して得ることができる。また、印刷法により微細なドットを多数形成してスペーサーとすることもできる。ドットスペーサーの形状、径、高さは特に限定されるものではないが、通常円形で、径が3〜200μ程度、高さが10〜50μm程度とされる。これらは、ビューイングエリア内に形成されるために、通常肉眼で感知できない程の小さなものである。
【0031】
接着層10を形成するため、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤などの粘着剤が通常用いられる。接着層は、透明基体の接着後そのクッション効果により、フィルム基材の一方の面に設けられた導電性薄膜の耐擦傷性やタッチパネル用としての打点特性を向上させる機能をも有する。この機能をより良く発揮させるため、接着層の弾性係数を1〜100N/cm2の範囲、厚さを1μm以上、通常5〜100μmの範囲に設定するのが望ましい。また、接着層は両面粘着テープにより形成されてもよい。接着層の位置、幅は特に限定されず、通常は、後述する絶縁レジスト層に対応する位置に設けられる。
【0032】
上部フィルムと下部基板の貼り合わせは、接着層10を上部電極の周縁部および下部電極の周縁部の両方あるいは一方のみに形成した後に行われる。また、引き回し回路を一方の電極にまとめて形成する場合には、他方の電極に形成されたバスバーと引き回し回路とを導電性物質を介して接続させるため、その接続部分に絶縁性の接着層10を設けないようにする。
【0033】
絶縁レジスト層12は、上下基板にそれぞれ設けられたバスバーと引き回し回路との上下導通を防止するために用いられるものである。したがって、このような目的が達成される位置に設けられればよい。通常はバスバーと引き回し回路とが形成される周縁領域を全て覆うように設けられる。絶縁レジスト層は絶縁性の樹脂であればよく、例えば、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアクリル系、ポリ塩化ビニル系、ポリスチレン系、エポキシ系、エポキシの共重合ポリエステル系樹脂、EVA樹脂、ゴム系とその共重合樹脂、シリコン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、酢酸ビニル樹脂などの、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などにより通常形成される。また、絶縁レジスト層は、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷などの印刷法やフォトレジスト法などの方法を用いて形成される。このとき使用されるレジストインキの機械的性質については、弾性率が0.7〜5×1010dyn/cm2、 Vickers硬度が20〜180MPaであることが好ましい。但し、タッチペンの押圧を緩和する、弾性率が1〜4×1010dyn/cm2の高分子樹脂が望ましい。
【0034】
前記絶縁レジスト層がビューイングエリアにはみ出さない場合には、絶縁レジスト層は染料、顔料などの色材により着色されていてもよい。また、金属酸化物、カオリナイト、モンモリロナイト、セリサイト、ゼオライト、ベントナイト等の鉱物顔料や硫酸バリウム粒子の混合物が前記樹脂とともに用いられてもよい。
【0035】
本発明においては、絶縁レジスト層の内側(ビューイングエリア側先端部)の形状を特定の形状、すなわち波形形状とし、この波形の絶縁レジスト層の先端部近傍に島状パターンを配置することにより、絶縁レジスト層端縁近傍でのタッチペンによる摺動耐久性を向上させることを特徴とするものであるので、以下これら波形形状および島状パターンについて詳細に説明する。本発明での波形とは、凹部と凸部の定期的な繰り返しでなる褶曲形状を言い、その形状は問わない。
【0036】
図5に本発明の透明タッチパネルの絶縁レジスト層の端部形状を模式的に示す。図5において、12は波形形状の絶縁レジスト層を示し、18は島状パターンを示す。図5においては、絶縁レジスト層は、凹部および凸部が丸みを帯びた波形形状とされているが、凹部および凸部は曲線でなくてもよく、例えば湾曲部が多角形状とされていてもよいし、櫛歯形など直線の組合せからなる凹凸であってもよい。
【0037】
この波形形状の凹部あるいは凸部の間隔(ピッチ幅P)は30〜1,000μmであることが好ましい。その理由は、次のようなことによる。すなわち、市販タッチペンを用いタッチパネルを押圧した時の押圧部の状態を図6、7に示す。図6において、タッチペンによりタッチパネルを押圧すると、上部導電膜と下部導電膜がペンの圧力により接蝕する。この接触部分(コンタクトエリア)をCA部とする(図の黒丸部)。CA部は模擬的に、円状としてあるが実際はタッチペンの傾きで楕円状、紡錘状であることが多く、中心部から外郭に向かって押圧は小さい。図6のCA部の大きさは、上部透明絶縁フィルムの厚さと、ペンの押圧、タッチペンの先端Rの大小に因るが、フィルムの厚さが188μmで、タッチペンの押圧が5Nで、タッチペンの先端Rが800μmである場合、CA部は約250μmφであった。また、上部透明絶縁フィルムの厚さが350μmの積層フィルムの場合は、約450μmφであった。
【0038】
CA部が波形に対して相対的に小さい場合(図7のB)、波形の凹部に沿って亀裂が連続して導通不良になり、逆に、レジストエッジパターンに比べCA部が相対的に大きい場合(図7のA)、ペンの摺動を繰り返し増やして行くと、その凸部の亀裂が連続してしまい導通不良となる。ピッチとその導通性を試験した結果、凸部、凹部のピッチPは30〜1,000μmの間が好ましく、さらに好ましくは、50〜750μmであることが判った。50〜750μmの間であれば、図8、図9に示すように、亀裂は凸部周囲のみであり、連続した亀裂にはなりにくい。
【0039】
一方、島状のパターンは、円形が好ましいが、真円でなくても楕円形でもよいし、三角形、四角形、五角形以上の多角形であってもよいし、星形などの異形のものでもよく、効果において格別の差はでない。島状パターンは絶縁性であることが必要とされ、その材質は、絶縁レジスト層を形成する材料と同様のものを用いることができる。また、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷などの印刷法やその他インクジェット印刷等で形成することもできる。スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷などの印刷法で印刷、形成される場合には、絶縁レジスト層の形成と同時に形成することができる。
【0040】
島状パターンの大きさは、島状パターンの中心(重心)を通る端から端の大きさ(円の場合は、直径に当る)で表す。この大きさは、小さい程望ましいが、スクリーン印刷などで安定的に再現できる20μmから100μmが望ましい。レジストパターンと島状パターンの最短距離L(図10参照)が、1,000μmを超えると効果は著しく減じる。また、CA部の最大径が島状パターンと絶縁レジスト間の距離より大きいことが好ましく、このためLは100μmから450μmであることが望ましい。また、島状パターンの位置は、凸部頂点を繋ぐ線より、島状パターンのビューイングエリア側先端が凹部側に位置すると効果は少ない。凸部頂点を繋ぐ線より、島状パターンの中心がビューイングエリア側にあることが好ましく、島状パターンのビューイングエリア側後端と凸部頂点を繋ぐ線との最短距離が、CA部の直径である250μmφ以内であることが望ましい。
【0041】
島状パターンは、図2、3では上部可撓性透明絶縁性フィルム側に設けられているが、下部透明絶縁性基板側に設けてもその効果は変わらない。
【0042】
絶縁レジスト層12の厚さは薄ければ薄いほど亀裂は生じ難くなるが、薄過ぎるとレジスト本来の目的である銀回路の絶縁の機能が失われる。5μm以下であると絶縁性不足となり、50μm以上では亀裂が生じ易くなる。望ましくは、その厚さは5〜25μmである。しかし、10μmの厚さであっても絶縁性が不足する場合がある。これは、粘着剤中の親水性溶剤に含まれる、あるいは親水性溶剤に吸湿される水分に依って絶縁性が低下するのが原因である。
【0043】
絶縁レジスト層の絶縁性が劣る場合には、波形形状を有する絶縁レジスト層(以後、「第一レジスト層」という。)の上に、もう1層絶縁レジスト層(以下、「第二レジスト層」という。)を設けてもよい。第二レジスト層を設けることにより、第一レジスト層上に第二レジスト層による段差が生じる。この段差が小さい場合、すなわち第二レジスト層の厚みが薄い場合には特にこの段差による影響はないが、厚さ(t)が15〜20μm程度までなるとその影響が出てくる。すなわち、第二レジスト層が従来の直線型である場合、波状の第一レジスト上に直線状の段差が生じ、その段差によって連続した亀裂が入ることがある。この第二レジスト層の段差部においては、タッチペンによる押圧、伸長では第一レジスト層には亀裂は入らないものの、第二レジスト層の膜厚が厚くなると、ITO膜などの導電膜には亀裂が入り、直線状である場合導通不良を発生することが実験的に確かめられている。このため、第二レジスト層を形成する場合、膜厚が厚い場合には従来の端部が直線であるものは、耐久性において効果が劣ることとなる。このため、絶縁性を補うために、第一レジスト層上に第二レジスト層を設ける場合は、第二レジスト層のビューイングエリア側の端部を波形とするか、直線状とする場合には膜厚を15μm以下とすることが好ましい。
【0044】
第二レジスト層の材質は、第一レジスト層の材質と同様のものが用いられればよく、第一レジスト層と同一のものであっても異なるものであってもよい。またその厚さは、10〜20μmが望ましい。第二レジスト層の端部と第一レジスト層の位置関係は、第二レジスト層の凸部が第一レジストの凹部よりビューイングエリアと反対の方向に0〜250μm離れているのが望ましい。離別する島状のドットは、第二レジスト層は設けなくても良い。
【実施例】
【0045】
[実施例1〜5、比較例1、2]
(イ)片面にITO膜が蒸着された可撓性フィルム(日東電工、エリクリスタV−270−THMP)のITO膜上にレーザーエッチング処理をし、不要部のITO膜を除去し、その上に銀回路をシルクスクリーンで印刷し、130℃1時間乾燥した。この時の回路印刷の幅は1,300μm、膜厚は13μm(乾燥厚)であり、電気抵抗値は80mΩ/□であった。
(ロ)一方、ポリエステル樹脂を主体とするインキ(帝国インキ製、セリコールEGメジューム)100重量部に対して、ブチルセルソルブを5重量部加え、1000mPa・s/26℃に調整して、レジストインキを作製した。このレジストインキを用い、上記(イ)で作成した銀回路の端部からビューイングエリア側に300μm出るように、レジストインキをスクリーン印刷法により膜厚20μm(乾燥厚)、幅2,000μmで印刷し、100℃、2時間乾燥した。このときの絶縁レジスト層の印刷パターン形状、凹凸ピッチ幅、および島状パターンの形状、島状ドット径、島状ドットと絶縁レジスト層の距離は、表1に掲げる試料No.1〜7に記載のとおりとした。
【0046】
【表1】

【0047】
(ウ)下電極側として、厚さ1.0mmのPMMA(ポリメチルメタクリレート)板を用意し、この板の片面に、スパッタリングにより、20nm厚の酸化インジューム/酸化錫=97/3重量部のITO膜を形成し、透明電極とした。次に、レーザーエッチング処理後、ITO膜側に高さ20μm、径10μmのドットを印刷により一定間隔に設け、スペーサーを形成した。これに、上記(イ)と同様の方法で、また同様の幅の銀回路を印刷した。
(エ)上記(イ)で作成した絶縁レジスト層の端部からビューイングエリアの反対方向に100μm引いた位置に、粘着剤(アクリル系、粘度6000mPa・s、固形分40%)をスクリーン印刷法により、50μm厚(乾燥厚)、幅1,300μm印刷し、120℃、1時間乾燥した。
(オ)次いで、(イ)で作製した上電極と(エ)で作製した下電極を合わせて接合し、タッチパネルを作成した。
【0048】
上記試料No.1〜7において、波形形状と島状ドットの組み合わせで無い従来の線状の絶縁レジス膜のみを設けた試料No.1および波形形状の絶縁レジスト膜のみを設けた試料No.2を上電極としたタッチパネルを比較例1および2とした。また、波形形状と島状ドットの組み合わせである試料No.3〜7を上電極としたタッチパネルを実施例1〜5とした。こうして形成されたタッチパネルについて、下記評価試験に基づいて評価を行った。結果を表2に示す。
【0049】
<評価試験>
評価は、先端Rが800μmのタッチペンを用い、押圧力5Nで2万回の摺動を行い、バスバー間の抵抗値を測定することにより行った。2万回の摺動を行った後のバスバー間の抵抗値の上昇が1.5%を超えないものを◎、1万回の摺動を行った後のバスバー間の抵抗値の上昇が1.5%を超えないものを○、5千回の摺動を行った後のバスバー間の抵抗値の上昇が1.5%を超えないものを△、5千回の摺動を行った後のバスバー間の抵抗値の上昇が1.5%を超えるものを×とした。
【0050】
【表2】

【0051】
表2から、絶縁レジスト層の端部の形状を波形形状とし、これと隔離した位置に島状パターンを形成することにより、従来の線状の絶縁レジスト層あるいは波形形状の絶縁レジスト層のみの場合に比べ、耐久性が改善されていることが分かる。また表2から、凹凸部のピッチ幅が1,000μm以下であり、島状パターンと絶縁レジスト層の凸状先端を結ぶ線との最小距離が1,000μm以下であり、絶縁レジスト層の凸部の先端を繋ぐ線から島状パターンの中心がビューイングエリア側にあるような場合には、2万回を超える極めて耐久性の優れたタッチパネルが得られることも分かる。
【0052】
[実施例6]
上記実施例1の(ウ)で作製した下側電極に銀回路をスクリーン印刷法により設け、作成した銀回路の端部からビューイングエリア側に300μm出るように、レジストインキをスクリーン印刷法により膜厚25μm(乾燥厚)、幅2,000μm印刷し、100℃、2時間乾燥した。印刷のパターンは、表1の試料No.4に示されたものである。次いで、絶縁レジストの端部からビューイングエリアの反対方向に100μm引いた位置に粘着剤(アクリル系、粘度6000mPa・s、固形分40%)をスクリーン印刷法により、膜厚50μm(乾燥厚)、幅1,500μm印刷し、120℃、1時間乾燥した。
一方、片面にITO膜が蒸着された可撓性フィルム(日東電工、エリクリスタV−270−THMP)のITO膜上にレーザーエッチング処理を施し、その上に銀回路をシルクスクリーン印刷し、130℃1時間乾燥することにより上電極を作成した。この時の回路印刷の厚さは12μm(乾燥厚)、幅1,200μmであり、電気抵抗値は100mΩ/□であった。
上電極と下電極を貼り合わせ、タッチパネルを作成した。
【0053】
作成したタッチパネルに対して、実施例1と同様の評価試験を行った結果、20,000回でも抵抗値の上昇は、1.0%未満であった。
【0054】
[実施例7、8]
(イ)上電極として、片面にITO膜が蒸着された可撓性フィルム(日東電工、エリクリスタV−270−THMP)のITO膜上にレーザーエッチング処理を施し、その上に銀回路をシルクスクリーンで印刷し、130℃1時間乾燥した。この時の回路印刷の厚さは13μm(乾燥厚)、幅は1,300μmであり、電気抵抗値は、80mΩ/□であった。
(ロ)一方、PVC(ポリ塩化ビニル)樹脂を主体とするインキ(セイコーアドバンス製、VIC800メジューム)100重量部に対して、ブチルセルソルブを5〜10重量部加え、1,000mPa・s/26℃に調整して、レジストインキを作製した。このレジストインキを用い、上記(イ)で作成した銀回路の端部からビューイングエリア側に300μm出るように、レジストインキをスクリーン印刷法により厚さ50μm(乾燥厚)、幅2,000μm印刷し、100℃、2時間乾燥して、絶縁レジスト層(第一レジスト層)を形成した。印刷のパターンは、表1の試料No.4と同様である。
【0055】
(ハ)絶縁レジスト層の絶縁性を更に高める為に、第一レジスト層上に、第二レジスト層を設けた。第二レジスト層の形状は表3に示すとおりのものとし、その厚さは、波形(試料No.8)の場合には16μm(乾燥厚)、直線状(試料No.9)の場合は10μmとした。位置は、表3に示す。
【0056】
【表3】

【0057】
更に、粘着剤を実施例1と同じ方法にて厚さ50μm(乾燥厚)に設けた。下電極は、実施例1と同じものを用いた。これら下電極と上電極を貼り合せてタッチパネルを作成した。
【0058】
作成したタッチパネルに対して、実施例1と同様にして、比較試験を行った。結果を表4に示す。実施例7は、20,000回でも抵抗値の上昇は、1.0%未満であった。
【0059】
【表4】

【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】従来のタッチパネルの一例の組み立て断面図。
【図2】従来のタッチパネルの他の例の周縁部断面模式図。
【図3】従来のタッチパネルのさらに他の例の周縁部断面模式図。
【図4】タッチペンによりレジスト層近傍を押圧したときのタッチパネルの状態図。
【図5】本発明の透明タッチパネルの絶縁レジスト層の部分的平面模式図。
【図6】タッチペンを用いタッチパネルを押圧した時の押圧部の状態を示す図。
【図7】タッチペンを用いタッチパネルを押圧した時の押圧形状を示す図。
【図8】透明タッチパネルの絶縁レジスト層の端部形状の一例を示す図。
【図9】透明タッチパネルの絶縁レジスト層の端部形状の他の例を示す図。
【図10】本発明の透明タッチパネルの絶縁レジスト層と島状パターンの位置関係を示す図。
【符号の説明】
【0061】
1 透明絶縁性基板
2、6 透明導電膜
3、7 バスバー
4 下部電極
5 可撓性透明絶縁性フィルム
8 上部電極
9 スペーサー
10 接着層
11 引き回し回路
12 絶縁レジスト層
13 ハードコート層
14 加飾印刷
15 接着層
16 保護膜
17 タッチペン
18 島状パターン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明導電膜およびバスバーを有する透明絶縁性基板と、透明導電膜およびバスバーとを有する可撓性透明絶縁性フィルムとが、ドットスペーサーを介して互いの導電膜が対峙するよう配置され、かつ絶縁レジスト層が設けられた周縁部が粘着剤により接着されたアナログ抵抗膜方式のタッチパネルにおいて、
前記絶縁レジスト層のタッチパネルのビューイングエリア方向の端部が波形形状とされるとともに、該絶縁レジスト層のビューイングエリア方向端部近傍に、独立した島状パターンを有することを特徴とする透明タッチパネル。
【請求項2】
請求項1に記載の透明タッチパネルにおいて、前記絶縁レジスト層の厚さが5〜50μmであることを特徴とする透明タッチパネル。
【請求項3】
請求項1または2に記載の透明タッチパネルにおいて、絶縁レジスト層の波形の凸部、凹部のピッチPが30μm〜1,000μmであることを特徴とする透明タッチパネル。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかに記載の透明タッチパネルにおいて、島状パターンの中心位置が、波状の絶縁レジストの凸部頂点を繋ぐ線より、ビューイングエリア側にあり、レジストパターンと島状パターンの最短距離が1,000μm以下であることを特徴とした透明タッチパネル。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれかの透明タッチパネルにおいて、前記絶縁レジスト層上に、さらに第2の絶縁レジスト層が形成されていることを特徴とする透明タッチパネル。
【請求項6】
請求項5に記載の透明タッチパネルにおいて、第2の絶縁レジスト層のビューイングエリア方向の端部が波形形状であることを特徴とする透明タッチパネル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2010−49463(P2010−49463A)
【公開日】平成22年3月4日(2010.3.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−212769(P2008−212769)
【出願日】平成20年8月21日(2008.8.21)
【出願人】(591054761)株式会社ウノン技研 (5)
【Fターム(参考)】