JP2002157089A

JP2002157089A - タッチパネルおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2002157089A
Application number: JP2000352605A
Authority: JP
Inventors: Satoru Nakao; 知中尾; Masakatsu Nagata; 雅克永田; Satoshi Yamamoto; 敏山本; Munekimi Mizutani; 宗幹水谷
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2002-05-31

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】この発明は、電子機器などのディスプレイに
表示された画面に指先やペンを使いタッチするだけで入
力できる入力ディバイスの一種であるタッチパネルにお
いて、耐久性の優れたものを提供せんとするものであ
る。【解決手段】この発明は、誘電体の可とう性透明基板
と誘電体の透明基板１１とが対向保持されて成り、これ
らの各透明基板の対向面に透明の面状導電膜１２が形成
され、該面状導電膜同士を接触させることによってスイ
ッチ動作をおこなわせる抵抗膜式透明タッチパネルにお
いて、前記可とう性透明基板と透明基板１１とを一定間
隙に保持するための複数のドットスペーサが少なくとも
一方の基板の所定の位置に突出形成されると共に、該ド
ットスペーサは前記面状導電膜の所定位置において導電
膜が一部除去されて成る微細なドットスペーサ形成用開
口部１４A の全体を覆って配置されて成るタッチパネル
にあり、これによって、優れた耐久性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液晶ディスプレイ、
銀行の自動預金支払機、複写機、ワープロ、携帯電話機
等のディスプレイに表示された画面に指先やペンを使い
タッチするだけで入力できる入力ディバイスの一種であ
る、いわゆるタッチパネルの構造およびその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】タッチパネルとして、静電容量検出式、
磁気検知式、および押圧感知式等のタッチパネルが知ら
れているが、回路構成が簡単な点、入力専用のペンを必
要としない点および消費電力が小さい点等から、押圧感
知式のタッチパネルが広く用いられる。そしてこの押圧
感知式のタッチパネルには、メンブレンスイッチとなっ
ているデジタル方式のものと、解像度の点で優れる抵抗
膜を使用したアナログ方式ものが知られている。

【０００３】なかでも上記の抵抗膜を使用したいわゆる
抵抗膜式のタッチパネルとして図６（a ）、（b ）に示
されるものが知られている。すなわち、誘電体からなる
一対の透明基板１，２の対向する面にITO （錫添加酸化
インジウム）等の透明の面状導電膜１A 、２A 付着せし
め、この一対の対向する透明基板１，２が少なくとも一
方の面状導電膜２A 上に突設された絶縁材料から成る多
数のドットスペーサ４、４を介して所定の間隙３を保持
した状態で対向設置される。

【０００４】そして、少なくとも一方の基板２は可とう
性の良い材質から構成されている。また、基板１側の面
状導電膜１A をＸ軸方向両端に外部電極（図示は省略）
を接続し、他方の面状導電膜２A をＹ軸方向両端に外部
電極（図示は省略）を接続するように構成される。した
がって、前記基板１の外側から或る一点を指先等で押圧
変位させると、この部分において面状導電膜１A 、２A
が点接触を成し、その位置のＸ, Ｙ方向の抵抗値をそれ
ぞれ電圧に変換して電圧信号として検出されるものであ
る。

【０００５】ここで前記ドットスペーサ４、４について
更に詳細に説明すれば、その目的は基板１の可とう性劣
化または不用意な押圧による面状導電膜１A と２A との
接触を防止することであり、その構成は図６（b ）に示
すように少なくとも一方の透明面状導電膜１A 上に印刷
法または感光樹脂を用いたフォトリソグラフィ法によっ
て形成される。このドットスペーサ４は主として透明体
であってその形状は直径が数十μm 乃至数百μm 、高さ
が数μm 乃至数十μm であって半球状、円錐状あるいは
円柱状を呈する。そしてこのドットスペーサ４の寸法は
透明タッチパネルから透視して表示される画面の品質を
損なわないように可能な限り小さくまた、その数も少な
いことが望ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の従来の抵抗
膜式タッチパネルにおいては、図１に示される通りドッ
トスペーサ４によって一対の面状導電膜が所定の間隔に
保持されている。従って、そのオンオフ操作（面状導電
膜の接触―離間）の度にドットスペーサに過酷な衝撃や
変形の応力が繰り返して作用しその結果、面状導電膜上
に設けられていたドットスペーサが剥離、脱落してしま
う問題がある。その原因は面状導電膜とドットスペーサ
との密着性が充分でないため、長期にわたるオンオフ動
作によって剥離してしまうと考えられている。

【０００７】この発明の目的は、上記の問題点を解消す
るためものであって、特に抵抗膜式のタッチパネルにお
けるドットスペーサの密着性を高めたタッチパネルおよ
びその製造方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、誘電体の
可とう性透明基板と誘電体の透明基板とが対向保持され
て成り、これらの各透明基板の対向面に透明の面状導電
膜が形成され、該面状導電膜同士を接触させることによ
ってスイッチ動作をおこなわせる抵抗膜式透明タッチパ
ネルにおいて、少なくとも一方の透明基板の内面に前記
面状導電膜同士を一定の間隙に保持するための複数のド
ットスペーサが所定の位置に突出形成されると共に、該
ドットスペーサは前記面状導電膜の所定位置に予め導電
膜が除去されて成る微細なドットスペーサ形成用開口部
の全体を覆って配置、密着させるように構成される。

【０００９】また、第２の発明は、透明導電膜を表面に
設けて成る透明基板上にドットスペーサを形成すべき所
定の位置に対応する開口部が穿孔されたレジストを形成
した後、前記開口部に臨む部分の透明導電膜をエッチン
グして除去し、次いで前記導電膜が除去されたレジスト
の開口部内にドットスペーサを構成する樹脂材料を充
填、硬化せしめた後、前記レジストを除去してドットス
ペーサを突出形成するように構成される。

【００１０】

【実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に基づい
て説明する。図２A 〜H、図３、図４A〜D 、図５は、本
発明に係るタッチパネルの製造方法の一例を示すもので
あって、一方の基板は、例えばSiO₂を主成分とするガラ
ス基板または誘電体基板の表面にSiO₂を主成分とする被
覆層を設けた基板１１等の表面にITO （錫添加酸化イン
ジウム）に代表される面状の透明導電膜１２が形成され
る（図２A ）。

【００１１】次いで、前記透明導電膜１２上に３０μm
厚のフィルム状フォトレジスト１３がロールラミネータ
ーを用いて接着される（図２Ｂ）。本実施例ではレジス
ト形成にフォトリソグラフィ技術を用いたが、スクリー
ン印刷等の手段で最初から所定の面だけをレジストで被
覆することもできる。ただし１００μm 以下のパターン
形成には解像度の点でフォトレジストを使用することが
望ましい。

【００１２】さらに、前記フォトレジスト１３に対して
パターン露光、現像をおこない後述するドットスペーサ
５０を形成すべきスポット１４および基板の外周絶縁シ
ールを形成するための窪部１５に対応したレジスト１３
が除去される（図２Ｃ）。

【００１３】次に、レジストパターンが形成された前記
基板を（塩酸+ 硝酸）の室温水溶液に浸漬し前記ITO 膜
１２のエッチングを行う（図２Ｄ）。この工程によって
ドットスペーサを形成すべきスポット１４および外周部
１５におけるITO 膜１２が除去されてドットスペーサ形
成用開口部１４A および外周絶縁シール形成部１５Aが
形成される。ITO 膜のエッチャントには前記以外に硫酸
系水溶液、塩化第２鉄系水溶液等も使用できる。エッチ
ング終了後純水で十分濯ぎ、クリーンオーブン中で乾燥
させる。

【００１４】さらに、ドットスペーサおよび外周絶縁シ
ール部を形成する合成樹脂、例えば２液混合タイプのエ
ポキシ樹脂１６がレジスト上から前記ドットスペーサ形
成用開口部１４A および外周絶縁シール形成部１５A に
おけるレジスト１３の欠落部分に充填、塗布される（第
２Ｅ）。この塗布工程には印刷装置とスキージを用いる
方法またはダイコータを用いる方法を用いることができ
る。さらに真空中で樹脂を塗布することにより、ドット
スペーサ形成用開口部へ気泡を発生させることなく樹脂
を充填し、ドットスペーサの形状を良好に形成すること
ができる。なお、本実施例で使用した前記エポキシ樹脂
の代わりにポリエチレン、アクリル系樹脂、ウレタン系
樹脂、シリコン樹脂やゴムあるいは無機材料、さらにこ
れらの混合物等を用いることもできる。

【００１５】このようにして充填された樹脂をオーブン
中で乾燥した後、レジスト剥離液に浸漬しレジスト１３
が除去された後、純水を用いて十分濯いだ後150 ℃に加
熱したオーブン中で充填された前記エポキシ樹脂を硬化
させる。なお、樹脂の硬化方法は、樹脂の種類により室
温硬化、加熱硬化、赤外線硬化、紫外線硬化等異なるた
め、これに応じて使用するレジストの種類も適宜、選択
される。

【００１６】これによって、図３に示すようにドットス
ペーサ５０が透明導電膜１２に穿孔されたドットスペー
サ形成用開口部１４A 上に、この開口部全体を覆うよう
にして突設されると共に、さらに基板の外周部を囲んで
外周絶縁シール部３０が形成される（図２Ｆ）。

【００１７】このようにしてドットスペーサ５０および
外周絶縁シール部３０が形成された基板に上に、さら
に、外周絶縁シール部３０上のY 軸方向から電流を取り
出すための導体回路２８、例えば銀回路および絶縁樹脂
層２９、異方導電樹脂３２および粘着剤３１を順次印
刷、硬化させる(図２Ｇ、図２Ｈ）。

【００１８】同様にして、他方の可とう性基板は、ポリ
エチレンテレフタレート(PET) に代表される耐熱性樹脂
またはその表面に同種類または異なる種類の樹脂を被覆
したものであって例えば2 軸延伸された175 μm 厚のPE
T フィルム４１とその表面に形成されたITO （錫添加酸
化インジウム）に代表される面状の透明導電膜４２とを
具備している。そして、この可とう性基板５０の外周部
には外周部絶縁樹脂層４３、およびX 軸方向に電流を取
り出すための導体回路４４、例えば銀回路ならびに絶縁
樹脂層４５が形成される（図４Ａ〜図４Ｄおよび図
５）。なお、この可とう性基板４０には、前記PET 以外
にもポリカーボネート(PC)やポリエーテルサルフォン(P
ES) または薄厚化したガラスを用いることができる。

【００１９】前述のようにして製造された一方の基板１
０と他方の可とう性基板４０の双方は前記接着３１を介
して貼り合せ本発明に係る透明タッチパネルが製造され
る。

【００２０】

【発明の効果】この発明によれば、ドットスペーサの接
着面に一致した最小限の面積で透明導電膜のみを除去で
きるためタッチパネルの性能に影響すること無く耐久性
に優れたタッチパネルを製造することができ、またドッ
トスペーサと基板との間に導電膜が介在しないので双方
の密着性に優れる。この発明によるタッチパネルとITO
上にドットスペーサを設けた従来のタッチパネルとの比
較サンプルについての打鍵耐久試験および筆記耐久試験
を実施した。打鍵回数100 万回後においてITO 上にドッ
トスペーサを設けたタッチパネルは10台中１台に絶縁不
良が現われたが、本発明によるタッチパネルには不良の
発生はなかった。100 万文字の筆記耐久試験後でも前者
の10台中に5 台の絶縁不良が発生したが、後者は10台と
も正常に動作した。一方、形成したドットスペーサにつ
いて粘着テープを用いた引き剥がし試験を試みたとこ
ろ、本発明におけるドットスペーサの剥離は皆無であっ
たが、ITO 上にドットスペーサを設けたタッチパネルに
おいては剥離するものが見られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるドットスペーサの成形状態を示
す拡大断面図

【図２】A 〜H はこの発明によるタッチパネルの製造方
法を示す横断面図

【図３】この発明によるタッチパネルに使用される一方
の基板を示す平面図

【図４】A 〜D はこの発明によるタッチパネルに使用さ
れる他方の基板を示す平面図

【図５】この発明によるタッチパネルに使用される他方
の基板を示す平面図

【図６】（a ）は従来のタッチパネルを示す一部断面
図、（b ）は従来のタッチパネルにおけるドットスペー
サの形成状態を示す拡大断面図

【符号の説明】

１１透明基板１２透明面状導電膜１３レジスト１４A ドットスペーサ形成用開口部１６合成樹脂２８電極３０外周絶縁シール部４１可とう性透明基板４４電極５０ドットスペーサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本敏千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジクラ佐倉事業所内 (72)発明者水谷宗幹千葉県佐倉市六崎1440番地株式会社フジクラ佐倉事業所内Ｆターム(参考） 5B068 AA01 AA32 BB06 BC08 BC09 BC10 BE08 5B087 AA04 CC12 CC13 CC16 CC18 CC37 5G006 AA04 FB21 FB30 FB31 LB00 5G023 AA12 CA29 5G046 AA11 AC31 AC40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体の可とう性透明基板（４１）と誘
電体の透明基板（１１）とが対向保持されて成り、これ
らの各透明基板の対向面に透明の面状導電膜（４２）,
（１２）が形成され、該面状導電膜同士を接触させるこ
とによってスイッチ動作をおこなわせる抵抗膜式透明タ
ッチパネルにおいて、前記可とう性透明基板（４１）と
透明基板（１１）とを一定間隙に保持するための複数の
ドットスペーサ（５０）が少なくとも一方の基板の所定
の位置に突出形成されると共に、該ドットスペーサ（５
０）は前記面状導電膜の所定位置において導電膜が一部
除去されて成る微細なドットスペーサ形成用開口部（１
４A ）の全体を覆って配置されて成ることを特徴とする
タッチパネル。
【請求項２】前記透明基板（１１）がSiO₂を主成分と
するガラスまたはSiO₂を主成分とする被覆層を備えた誘
電体の透明基板である請求項１記載のタッチパネル。
【請求項３】透明導電膜（１２）が表面に設けられて
成る透明基板（１１）上にドットスペーサ（５０）を形
成すべき所定の位置に対応して開口部（１４）が穿孔さ
れたレジスト（１３）を形成した後、前記開口部（１
４）に臨む部分の透明導電膜をエッチングにより除去
し、次いで前記導電膜が除去されたレジストの開口部
（１４A ）内にドットスペーサを形成する樹脂材料を充
填せしめた後、前記レジスト（１３）を除去してドット
スペーサを突出形成することを特徴とする透明タッチパ
ネルの製造方法。
【請求項４】前記レジスト（１３）にドットスペーサ
（５０）を形成すべき所定位置の開口部（１４）と共に
外周絶縁シール形成用窪部（１５）を形成し、この部分
に臨んで透明導電膜をエッチングにより除去し、次いで
導電膜が除去されたレジストの開口部（１４A ）および
内外周絶縁シール形成部（１５A ）に樹脂材料を充填せ
しめた後、前記レジスト（１３）を除去してドットスペ
ーサおよび外周絶縁シール部（３０）を同時に突出形成
することを特徴とする請求項３記載の透明タッチパネル
の製造方法。
【請求項５】前記ドットスペーサ（５０）の高さがレジ
スト（１３）の厚さと略等しいことを特徴とする請求項
３記載の透明タッチパネルの製造方法。