JP2000132341A

JP2000132341A - タッチパネル

Info

Publication number: JP2000132341A
Application number: JP30144298A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Satou; 博十志佐藤; Kazuhiro Noda; 和裕野田; Shuji Furukawa; 修二古川; Koutarou Tanimura; 功太郎谷村
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2000-05-12

Abstract

(57)【要約】【課題】透明性に優れしかも導電層の脱落が発生しに
くいタッチパネルを提供することを目的としている。【解決手段】アンダーコート層１３は、シリコン、チ
タン、錫及び亜鉛からなる群から選ばれた金属からなる
密着層１５を介してハードコート層１１に密着されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タッチパネルに関
し、殊に、２枚の抵抗膜を一定間隔おいて対設し、各抵
抗膜の基準位置から接触位置までの抵抗値の大きさから
押圧位置を検出するタッチパネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルデジタルアシスタント
（ＰＤＡ）、並びにサブノートパソコンに代表される携
帯用情報末端では、一般的に、携帯性と使いやすさが重
視されることから液晶ディスプレイなどの表示装置上に
入力装置として例えば抵抗膜式タッチパネルが配置され
ている。そして、タッチパネル上を指やペンで押圧する
ことで、入力が図られ、押圧位置はＸ−Ｙ座標として確
認される。

【０００３】ところで、上記抵抗膜式タッチパネルの入
力操作が行われるタッチ側基板には、片面若しくは両面
に表面保護を目的とした光硬化型アクリル樹脂層を形成
したフィルム状の透明性を有するポリエチレンテレフタ
ラート若しくはポリカーボネートが用いられ、一方、デ
ィスプレイ側基板には、ソーダライムガラスや強化ガラ
スが用いられる。そして、各基板の片面には、透明導電
層としてインジウム・錫酸化物（以下、ＩＴＯと記載す
る。）の薄膜が形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】タッチパネルに関して
は、可視光領域における高い透明性（殊に、波長５５０
ｎｍ付近の光透過率が高いこと）が要求されるが、これ
に対しては、タッチ側の導電層を形成するフィルム及び
ディスプレイ側の導電層を形成するフィルムと透明導電
層との間への適当な金属酸化物（以下、「アンダーコー
ト層」と呼ぶ。）を挿入する技術が知られている。即
ち、各基板と透明導電層との間に例えば、酸化珪素、酸
化珪素−酸化錫系の金属酸化物層を挿入し、電極、金属
酸化物層、フィルムと屈折率が例えばそれぞれ交互に変
化するように設計することにより、透明性の向上を図る
という技術である。この技術は、詳述はしないがタッチ
パネル内の特に空気と接する部位で光の反射率が高くな
ることが光透過率を下げる大きな要因であることから極
めて意義深い。

【０００５】ところで、ポリエチレンテレフタレート、
ポリカーボネートあるいはポリメタアクリラート樹脂か
らなるフィルム基板上に直接形成されるＳiＯ2等の絶縁
性金属酸化物からなるアンダーコート層上に導電層を形
成した透明導電性フィルムは、各種樹脂フィルムとアン
ダーコート層の密着性が低いため、高温多湿環境下に長
期間放置された場合、あるいは各種アルコールやアルカ
リ性溶液と接触した場合に、導電層がフィルム基板から
容易に剥離し、耐環境性、耐溶剤性に乏しいという問題
がある。

【０００６】そこで、本発明は、アンダーコート層とフ
ィルム基板との密着性に優れたタッチパネルを提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の導電層を面上に配した第１の面状部材と、第
２の導電層を配した第２の面状部材とが、一定間隔をお
いて第１の導電層及び第２の導電層とが対向する状態に
対設されてなるタッチパネルであって、前記第１の導電
層と第１の面状部材との間に、若しくは第２の導電層と
第２の面状部材との間には、金属酸化物のアンダーコー
ト層が介挿されており、第１の面状部材とアンダーコー
ト層、若しくは第２の面状部材とアンダーコート層との
間には、単一の金属元素又は２種以上の金属元素の合金
からなる金属層が形成されている。

【０００８】これにより、アンダーコート層と各面状部
材との密着性を向上させ、導電層の脱落等を防止するこ
とができる。前記金属層には、シリコン、チタン、錫及
び亜鉛からなる群から選ばれた金属を用いることが好ま
しい。

【０００９】

【発明の実施の形態】［実施の形態］以下、本発明のタ
ッチパネルの実施の形態ついて具体的に説明する。＊構成について図１は、実施の形態に係るタッチパネル１の構造を示す
分解図であり、図２は、組立後のＸ−Ｘ線矢視断面図で
ある。

【００１０】タッチパネル１は、抵抗膜式のタッチパネ
ルであって、図１に示すように、タッチ側基板１０と、
ディスプレイ側基板２０とが、スペーサ３０を介し空気
層３１を形成する状態で対設されて構成されている。タ
ッチ側基板１０は、タッチパネル１において操作者から
の指や機器を用いた入力を受け付ける側の面状部材であ
り、可撓性と耐熱性とに優れるとともに透明性の高い素
材からなり、両面にハードコート層１１が形成された導
電層形成部材１２と、当該ハードコート層１１の一の表
面１１ａにアンダーコート層１３を介して形成され、パ
ネル中央部に位置する導電層１４と、このアンダーコー
ト層１３と導電層形成部材１２とを密着させる密着層１
５とからなる。導電層１４の対向する２側辺には電極１
４１、１４２が設けられている。そして、導電層形成部
材１２の端部には図示しないコネクタが接続される、コ
ネクタ電極１４３、１４４が形成され、このコネクタ電
極１４３、１４４と前記電極１４１、１４２との間が配
線パターン１４５，１４６で接続されている。

【００１１】ディスプレイ側基板２０は、両面にハード
コート層２１が形成された支持部材２２と、当該ハード
コート層２１の一の表面２１ａに導電層形成部材２３及
びアンダーコート層２４を介して形成され、パネル中央
部に位置する導電層２５と、アンダーコート層２４と導
電層形成部材２３とを密着させる密着層２６とかなる。
導電層形成部材２３は、接着層２７を介してハードコー
ト層２１の表面に接着されている。導電層２５の対向す
る２側辺であって、前記導電層１４に形成された電極１
４１，１４２の対向方向と直交する方向の側辺には、電
極２５１、２５２が形成されている。そして、導電層形
成部材２３の端部には、前記同様、コネクタと接続され
る一対のコネクタ電極２５３、２５４が形成され、更
に、このコネクタ電極２５３、２５４と前記電極２５
１、２５２とを接続する配線パターン２５５，２５６が
形成されている。また、導電層２５の表面には例えば、
光硬化型のアクリル樹脂からなるドット状のスペーサ３
０（高さ１０μｍ程度、直径１０〜５０μｍ）が所定間
隔（数mm間隔）を置いて配されている。

【００１２】上記タッチ側基板１０とディスプレイ側基
板２０とは、導電層１４と導電層２５とが平行に対向す
る状態でそれらの周縁部で接着剤４０により接着され
る。＊ハードコート層についてハードコート層は、光硬化型のシリコーン系、アクリル
系、セルロース系、メラミン系或はウレタン系の樹脂を
母材（導電層形成部材１２、支持部材２２）に塗布し、
次いで、紫外線を照射することによりの面全面に取着さ
せることで形成される厚み数μｍの薄層である。

【００１３】ハードコート層１１を形成した導電層形成
部材１２の表面の硬度は、摩擦に対する耐久性、透明導
電層の密着性、適度な剛性を導電層に付与する観点か
ら、鉛筆硬度測定法でＨ以上にすることが好ましく、３
Ｈ以上がより好ましい。なお、このハードコート層１１
は、設けた方がパネル自体の耐久性が向上するので好ま
しいが、もちろんなくても構わない。

【００１４】また、導電層形成部材２３の表面にもこの
ようなハードコート層を形成することもできる。＊導電層１４及び２５について導電層１４及び２５は、透明性でしかも導電性を有する
金属酸化物である。導電層１４及び２５には、ＩＴＯ、
酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸
化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜
鉛、シリコン添加酸化亜鉛、或は酸化亜鉛−酸化錫系、
酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム
−酸化マグネシウム系金属酸化物を用いることができ
る。

【００１５】導電層１４及び２５のパネルの中央部に位
置するというパターンは、アンダーコート層１３及び２
４上全面に導電性の膜を形成した後、ウェットエッチン
グにより形成する。次いで、銀インクや銀とカーボンと
の混合インクを用いて塗布印刷により電極１４１，１４
２、１４３、１４４、２５１、２５２、２５３、配線パ
ターン１４５、１４６、２５５、２５６を形成する。

【００１６】＊アンダーコート層１３、２４、密着層１
５、２６についてアンダーコート層１３（２４）は、導電層１４（２５）
に近い順に屈折率がそれぞれ異なる金属酸化物からなる
絶縁性の２つの層、１３ａ（２４ａ）、１３ｂ（２４
ｂ）を備える。ここで、導電層及びアンダーコート層
（上下の２層）は、それぞれの層の屈折率が順に、高、
低、高となるように設計し、これらの積層された構造物
での光透過率がより高くなるようにしてある。

【００１７】層１３ｂ（２４ｂ）は、密着層１５（２
６）を介して、ハードコート層１１（導電層形成部材２
３）に密着している。密着層１５（２６）は、金属元素
単一又は２種以上の金属元素の合金からなる金属層であ
り、シリコン、チタン、錫又は亜鉛の元素単一、或いは
これらの合金により形成することが好ましい。密着層１
５及び２５の厚みは、従来から一般的に用いられていた
酸化珪素（ＳｉＯ_X；X≦２）からなる密着層よりも薄
く、１０A〜５０Aに設定することが望ましい。これは、
５０Aを超えると、光透過率が落ち、アンダーコート層
を介在させる意義がなくなるからであり、一方、１０A
よりも薄いと、十分な密着性が得られないからである。

【００１８】密着層１５及び２６は、従来から一般的な
スパッタリング法、抵抗蒸着法、電子ビーム蒸着法など
の真空薄膜化技術を適応して形成することができる。ま
た、アンダーコート層１３及び２４を形成する金属酸化
物には、酸化珪素、酸化チタン、酸化錫、酸化錫−酸化
ハフニウム系、酸化珪素−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化錫
系、酸化錫−酸化チタン系等を用いることができる。こ
のような屈折率の異なる層を設けることによって、パネ
ル自体の光透過率をより向上させることができる。

【００１９】このアンダーコート層１３及び２４もスパ
ッタリング法、抵抗蒸着法、電子ビーム蒸着法などの真
空薄膜化技術を適応して形成することができるが、スパ
ッタリング法によって２種類以上の金属の酸化物から構
成されたアンダーコート層１３、２４の各層を形成する
場合、それら金属の単体をスパッタリングする原料とす
るよりも、それら金属の合金を原料として用いた方がス
パッタ効率が向上するので同じ膜厚に設定する場合に生
産性が向上するので望ましい。

【００２０】＊接着層２７について接着層２７は、粘着剤と可塑剤との混合物からなる所定
の厚み（例えば、５〜１００μｍ）の薄層である。粘着
剤としては例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、
シリコーン系粘着剤等を用いることができる。押圧によ
る入力操作が行われたときに、ディスプレイ側の導電層
２５にも押圧は伝わり、当該導電層２５の一部は凹形状
に弾性変形する。この弾性変形が繰り返し行われれば、
最悪は導電層自体の復元性が失われてしまう。こうなれ
ば、導電層２５の表面に凹部が残ったままになり、タッ
チパネルを用いた入力操作が適切に行われなくなってし
まう。ここで、接着層２７は、導電層２５に弾性を付与
する役割を果たし、このような問題を回避するのに寄与
する。

【００２１】＊導電層形成部材１２、支持部材２２及び
導電層形成部材２３について導電層形成部材１２及び２３には、非晶質ポリオレフィ
ン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリメチルメタク
リラートなどのアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタラ
ート等の素材からなる透明性シートを用いることができ
る。支持部材２２には、ガラス基板、ポリカーボネート
又はポリメチルメタクリラートなどのアクリル樹脂基
板、ポリオレフィン系樹脂基板を用いることができる。

【００２２】ただし、落下などによる耐衝性や軽量性を
考慮すると、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリラ
ートなどのアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタラート
又はポリオレフィン系樹脂基板を用いることが好まし
く、又耐熱性をも考慮するとポリカーボネート、ポリオ
レフィン系樹脂がより好ましい。＊アンダーコート層とハードコート層及び導電層形成部
材との密着性が向上する理由上記したように密着層をシリコンなどの金属で形成すれ
ば、金属のもつ反応性ゆえに、当該密着層形成後でもそ
れ自体には反応性が残るので、金属層自体が接触するア
ンダーコート層、ハードコート層及び導電層形成部材と
化学的に結合する。このことは、金属元素単一であろう
と金属元素複数からなる合金であろうと同様である。こ
れに対して、従来の酸化珪素の場合、密着層自体の反応
性に乏しい。従って、密着層をシリコンなどの金属で形
成すれば、アンダーコート層とハードコート層、導電層
形成部材との高い密着性が得られるものと考えられる。

【００２３】＊その他以上説明した実施の形態に限定されず、以下の変形例が
考えられる。（１）上記構成ではアンダーコート層は、複数層に形
成したが、これは１層（酸化珪素など）であっても無論
構わない。（２）上記パネル構成では、導電層形成部材２３には
樹脂を用いたが、これに限定されず、ガラスをはじめと
する無機系の材料を用いて構成し、これに直接ITO等の
導電層を形成し、これと予め密着層を形成した支持部材
と貼り合わせた構成とすることもできる。この場合、ガ
ラス製の導電層形成部材２３は、アンダーコート層を兼
用することになる。

【００２４】[実施例]密着層の効果を確認するために、
下記表１に示した透明導電性フィルムを用いて、実施の
形態（図１）で示した構造のタッチパネルを作製した。
４種類のタッチパネル；Ｆ１ＴＰ、Ｆ２ＴＰ、Ｆ３Ｔ
Ｐ、Ｆ４ＴＰには、タッチ側基板及びディスプレイ側基
板に同じ透明導電性フィルム；Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４
がそれぞれ使用されている。タッチ側基板には、ＪＳＲ
社製の厚さ１００μｍのアートンフィルム（商品名）を
使用した。アートンフィルムは溶剤キャスティング法で
製造され、両面に厚さ５μｍの光硬化型アクリル系ハー
ドコート層が形成されている。ディスプレイ側基板は、
１００μｍアートンフィルムを厚さ５０μｍの日東電工
（株）社製の両面テープ（ＨＪ９１５０Ｗ）を介して、
厚さ０.４ｍｍのポリカーボネートを支持体として全面
接着した積層基板を使用した。

【００２５】

【表１】各層はマグネトロンスパッタ法により形成した。各層の
厚みは、触針式膜厚測定器により測定した。

【００２６】（実験）試作したタッチパネルを高温多湿
雰囲気中（温度８０℃、湿度９０％）に放置し、放置５
００時間、１０００時間後のタッチパネルのタッチ側及
びディスプレイ側基板のＩＴＯ電極の検出領域における
直線性を測定した。ここで、直線性とは、前記タッチ側
基板上の銀電極間に直流電圧を印加し、対向するディス
プレイ側基板上のＩＴＯ層を電圧検出電極としてタッチ
側基板上の電位（Ｖ１）を測定し、同位置における理論
的に求めた電位（Ｖ２）とのずれ（Ｖ２−Ｖ１）を理論
値で除した値をタッチ側基板の直線性（％）と定義し、
タッチパネル検出領域内の直線性分布を求めた。同様
に、ディスプレイ側基板上のＩＴＯ層に形成した銀電極
配線間５Ｖを印加し、タッチ側基板を電圧検出電極とし
て上記同様にしてディスプレイ側基板の直線性分布を求
めた。

【００２７】（結果）各種タッチパネルの波長５５０ｎ
ｍにおける透過率の初期値と併せて、検出領域における
直線性の最大値を下記表２に示す。

【００２８】

【表２】この表２より明らかなように、Ｓｉ密着層を挿入した透
明導電性フィルムで構成されたタッチパネルＦ２ＴＰと
Ｆ４ＴＰは高温多湿環境下において直線性の経時変化が
殆どなく、安定性が高い。一方、Ｓｉ密着層を持たない
タッチパネルＦ１ＴＰとＦ３ＴＰは、同環境下に長時間
放置されることによってＩＴＯ膜のフィルムからの剥離
が生じ、直線性が悪化していた。

【００２９】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明のタッチ
パネルは、前記第１の導電層と第１の面状部材との間
に、若しくは第２の導電層と第２の面状部材との間に
は、金属酸化物のアンダーコート層が介挿されており、
第１の面状部材とアンダーコート層、若しくは第２の面
状部材とアンダーコート層との間には、単一の金属元素
又は２種以上の金属元素の合金からなる金属層が形成さ
れている。

【００３０】これにより、アンダーコート層と各面状部
材との密着性を向上させ、導電層の脱落等を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係るタッチパネルの分解図であ
る。

【図２】前記タッチパネルの断面図である。

【符号の説明】１タッチパネル１０タッチ側基板１１ハードコート層１２導電層形成部材１３アンダーコート層１４導電層１５密着層２０ディスプレイ側基板２１ハードコート層２２支持部材２３導電層形成部材２４アンダーコート層２５導電層２６密着層２７接着層３０スペーサ３１空気層４０接着剤１４１，１４２電極１４３、１４４コネクタ電極１４５，１４６配線パターン２５１，２５２電極２５３，２５４コネクタ電極２５５，２５６配線パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古川修二滋賀県守山市森川原町163番地グンゼ株式会社研究開発部内 (72)発明者谷村功太郎滋賀県守山市森川原町163番地グンゼ株式会社研究開発部内Ｆターム(参考） 5B068 AA22 AA32 BB06 5B087 AA04 CC14 CC36

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の導電層を面上に配した第１の面状
部材と、第２の導電層を配した第２の面状部材とが、一
定間隔をおいて第１の導電層及び第２の導電層とが対向
する状態に対設されてなるタッチパネルにおいて、前記第１の導電層と第１の面状部材との間に、若しくは
第２の導電層と第２の面状部材との間には、金属酸化物
のアンダーコート層が介挿されており、第１の面状部材とアンダーコート層、若しくは第２の面
状部材とアンダーコート層との間には、単一の金属元素
又は2種以上の金属元素の合金からなる金属層が形成さ
れていることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】前記金属層は、シリコン、チタン、スズ
及び亜鉛からなる群から選ばれた金属からなることを特
徴とする請求項１記載のタッチパネル。