JP2010049463A - 透明タッチパネル - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図８

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

特開平８−２４１１６０号公報 特開平８−２４１６４６号公報 特開平２−６６８０９号公報 特開２００６−１８８００号公報 特開２００６−１３９７５０号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

＜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。

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。

［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。

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。

［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。

（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。

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。

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。

従来のタッチパネルの一例の組み立て断面図。 従来のタッチパネルの他の例の周縁部断面模式図。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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

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

Claims (6)

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。
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。
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。
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。
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。
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。

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