JPH02135625A - タッチパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、コンピューター等の入力用に用いられるタッ
チパネルを製造する方法に関する。

発明の技術的背景ならびにその問題点 タッチパネルは、ガラス板、プラスチックフィルム等の
絶縁基材の表面に導電層等の膜状電極が形成された２枚
の基材を、それぞれの電極が所定の間隔で略平行に対向
するように貼り合せたものであり、いずれか一方の基材
を押圧することにより両者の電極の一部を接触させ、電
気的に導通させるものである。

このように、一方の基材を、他方の基材方向に押圧する
ことによって、側基材の電極の一部が接触して導通状態
になることから、少なくとも一方の基材は、可撓性を有
するもの、たとえばプラスチックフィルム等で構成され
ている。

しかも、このようなタッチパネルにおける一方の絶縁基
材の表面に軽く触れただけで、側基材の電極の一部が接
触して導通状態となるように、側基材の電極は、十数μ
ｍ−数十μｍ程度の間隔に保持される必要がある。この
ため、側基材の電極間には、ドツトスペーサが電極の周
囲に介在されたり、または球状スペーサが膜状の電極層
中に分散されたりしている。

絶縁基材の表面に電極を形成する方法としては、■導電
性物質を蒸着法、ＣＶＤ法等で基板上に被着させる方法
と、■導電性物質を含む塗布液を基板上に塗布した後に
熱処理する方法とがある。後者■の方法は、前者■の方
法に比べて簡便なことから多用されている。

しかしながら上記の如き方法では、絶縁基材が可撓性を
有するプラスチック、特にプラスチックフィルムの場合
に、電極形成時の加熱によってプラスチックから成る絶
縁基材が熱膨張し、その後冷却される際に当該基材に歪
が生じる虞があった。

そのために、その後の工程で両絶縁基材を貼り合せてタ
ッチパネルを構成する際に、側基材間の間隔が狭いこと
も起因して、基材表面に形成された導電層（電極）が接
触して両者の絶縁性が低下し、入力位置の精度不足、誤
動作等の問題が生じる虞があった。

このような問題点を解消するため、両電極間に介在させ
るスペーサの量を多くすることも考えられる。しかしな
がら、スペーサの量を多くすると、スペーサ部分または
その周辺部分で入力できない部分が増大するという不都
合を有する。さらに、タッチパネルに透明性が要求され
る場合には、スペーサの量を多くすることによりパネル
の透明性が低下してしまうという問題点も有している。

特に球状スペーサを膜状の電極層中に分散させているタ
ッチパネルにあっては、両絶縁基材が歪のない状態で貼
り合わされることが、誤動作防止等の観点から、非常に
重要なことであった。

発明の目的 本発明は、このような実情に鑑みてなされ、膜状の電極
が表面に形成された絶縁基材相互を、両電極が所定の均
一な間隔を以って対向するように貼り合わせることが可
能であり、誤動作が少なく入力精度が高いタッチパネル
を生産性良く製造することを目的としている。

発明の概要 このような目的を達成するために、本発明は、表面に膜
状の電極が形成された２枚の絶縁基材を、それぞれの電
極を所定の間隔で平行に対向させて配置してあるタッチ
パネルを製造する方法において、 少なくとも一方の絶縁基材として可撓性の基材を用い、
この可撓性を有する一方の絶縁基材を、当該絶縁基材の
軟化点より低い温度で加熱しながら、他方の絶縁基材の
少なくとも両端に貼り合せることを特徴としている。

このような本発明に係るタッチパネルの製造方法によれ
ば、可撓性を有する一方の絶縁基材をたとえば金型面に
密着させた状態で加熱しながら、他方の絶縁基材に貼り
合せるようにしているため、一方の絶縁基材にしわやた
るみ等が生ずることなく他方の絶縁基材に均一な所定の
間隔で貼り合わせることが可能になる。しかも、その後
冷却されて、一方の絶縁基材が収縮しようとするが、他
方の剛性を有する絶縁基材によって一方の絶縁基材の収
縮が制限され、この一方の絶縁基材は面方向に張力が加
えられ、この点でもこの一方の絶縁基材にしわやたるみ
が生じることはなくなる。

発明の詳細な説明 以下、本発明を具体的に説明する。

本発明に係るタッチパネルは、表面に膜状の電極が形成
された２枚の絶縁基材が、それぞれの電極を所定の間隔
で平行に対向させて配置してあり、一方の絶縁基材の所
定位置に指やペン先等を触れることにより、両電極が導
通状態となるようになっている。

本発明で用いられる絶縁基材は、板状であって、その材
質としては、ガラス製あるいはプラスチック製のものが
使用できる。絶縁基材は、透明のものでも不透明のもの
でも良いが、タッチパネルを表示装置等の上に配置して
使用する時には、透明のものを用いる。

本発明に係るタッチパネルは、一方の絶縁基材を押圧し
て、当該絶縁基材を撓ませ、絶縁基材上に形成された導
電層を介して、対向する電極同士を一部接触させること
で電気的に導通させる構造である。したがって、いずれ
か一方の絶縁基材は、可撓性を有しているものを用いる
。たとえばプラスチックフィルムあるいはプラスチック
シートが好適である。

このような絶縁基材表面に形成される膜状の電極は、導
電性の抵抗膜から成り、蒸着法・スパッタリング法・Ｃ
ＶＤ法等の気相法により、絶縁基材上に、たとえば導電
性酸化インジウム膜（ＩＴＯ膜）　あるいは導電性酸化
錫膜（ＮＥＳＡ膜）等を被着することによって得ること
ができる。また銀ペースト、カーボンペースト等の不透
明な電極ペースト、あるいは錫などの元素をドープした
導電性酸化インジウム等の導電性物質の微粒子をアクリ
ル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の塗料用樹
脂中に適宜の方法で分散させた導電性塗料を絶縁基材上
に塗布して、抵抗膜を形成することもできる。

このような抵抗膜から成る電極が形成された絶縁基材相
互を、両電極が所定間隔で対向するように貼り合せて、
タッチパネルを構成するが、両電極が常時には接着しな
いように、両電極間にはスペーサを介在させる必要があ
る。

スペーサとしては、電極表面周囲にドツト状に印刷した
ドツトスペーサや、その他従来公知のスペーサが用いら
れるが、たとえば本出願人が先に出願した特開昭８３−
７３２２５号公報、特開昭６３−９４２２４号公報に開
示された球状スペーサが好ましく用いられる。球状スペ
ーサは、前述した導電性塗料中に分散させ、これを絶縁
基材に塗布してスペーサ分散抵抗膜を形成しても良い。

また、蒸着法等の気相法で抵抗膜を形成した場合は、こ
の抵抗膜の上にスペーサを分散した導電性樹脂塗料を塗
布する。

次に、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係るタッチパネルの製造方
法を示す断面図である。

まず、下側の金型１に、可撓絶縁基材２を設置する。可
撓絶縁基材２は、可撓性の絶縁基材表面に抵抗膜から成
る膜状電極が形成されたものである。可撓絶縁基材２は
、電極面が上を向くように金型１に設置され、その位置
決めは、金型１に立設された位置決め用ピン３によって
なされている。

金型１内には、加熱用ヒータ４が内蔵され、可撓絶縁基
材２を均一に加熱可能になっている。また、金型１表面
には、多数の孔５が形成され、バイブロを通して空気を
吸引することにより、可撓絶縁基材２を金型表面に密着
させるようになっている。

次に、固定絶縁基材７を上側の金型８に設置する。固定
絶縁基材７は、ガラス板、プラスチックシート、プラス
チックフィルム等の絶縁基材の表面に電極としての抵抗
膜を形成したものである。

このうち、ガラスや比較的厚いプラスチックシートは加
熱後、冷却されて収縮する可撓絶縁基材２の収縮に追随
して収縮することはない。しかし、プラスチックフィル
ムの場合は、あらかじめ抵抗膜形成面と反対側の面にガ
ラス等の剛性物質を貼り合せた構成のものを固定絶縁基
材として用いる。

こうすれば、可撓絶縁基材の収縮に追随して収縮するこ
とはない。この実施例では、電極が形成された絶縁基材
７の表面周囲に、枠状のスペーサ兼接着テープ９が貼着
してある。スペーサとして球状スペーサを用いる場合に
は、接着テープ９は必ずしも必要ではなく、単なる接着
層であっても良い。接着テープもしくは接着層を構成す
る接着剤としては、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、
エポキシ系樹脂、ゴム系樹脂等が用いられる。

このような固定絶縁基材７が金型８から落下しないよう
に、金型８表面にも多数の孔５が形成され、バイブ９を
通して空気を吸引することにより、固定絶縁基材７を金
型８の表面に密着させている。

金型８には、ガイド孔１０が形成され、ガイドビン３が
ガイドされるようになっている。金型８は加熱する必要
がなく、常温に保たれれば良いが、冷却バイブ１１を内
蔵させることにより、固定絶縁基材７を冷却するように
しても良い。

金型１を加熱すると、可撓絶縁基材２も加熱され、熱膨
張するが、バイブロを通して金型１表面から空気を吸引
し、熱膨張した可撓絶縁基材２を金型１に密着させるた
め、この基材２にしわやたるみが生じることはない。こ
のとき基材２を金型に密着させる代りに、基材２の両側
を治具で挟持し、この治具により基材２を面方向に引き
延ばしても良く、密着と引き延ばしを同時に行なっても
良い。さらに必要ならば加熱状態の基材２にローラーを
かける等、しわやたるみを除去する手段がとられる。

この状態で金型１，８を近接移動させ、側基材２．７を
貼り合わせる。

これら基材２，７が十分接着した後、バイブロ。

９を通しての吸引を停止すると共に、加熱ヒータ４によ
る加熱を停止し、接着された側基材２，７を取り出す。

加熱ヒータによる可撓絶縁基材２の加熱温度は、この絶
縁基材２の軟化点より低い温度で、しかもこの基材２を
面方向に適度に熱膨張させる温度であれば良く、基材２
の材質、厚さ等によっても異なるが、一般に約８０〜１
３０℃程度が好ましい。

このような本発明に係る製造方法によって、可撓性の基
材２は、膨張した状態で貼り合され、常温に戻しても収
縮せず、均一な間隔をもったタッチパネルが得られる。

次に、このようにして得られたタッチパネルの座標読み
取り原理の一例を第２図に基づき説明する。この例では
、可撓絶縁基材（上側）２により抑圧位置Ａ点のＹ座標
を、固定絶縁基材（下側）７によりＸ座標を読み取る。

抑圧位置Ａ点で、側基材２，７の表面に形成された膜状
の電極が接触すると、定電流電源装置２０により供給さ
れた電流Ｉは、■　と■２とに分配されて可撓絶縁基材
（上側）２の電極面を流れ、Ａ点で下側のＡ゛点に移る
。さらにＡ′点で電流Ｉは、Ｉ　と１４に分配された後
、固定絶縁基材（下側）７の電極面を流れて回路を形成
する。ここで■　と■２を検出すれば、Ａ点のＹ座標が
算出され、同じく１３と１４を検出すれば、Ａ点のＸ座
標が算出されて、Ａ点の座標が決定される。

なお、本発明は図示するような実施例に限らず、本発明
の範囲内で種々に改変することができる。

たとえば、本発明によって得られたタッチパネルは、上
述したような第２図に示すＸ、Ｙ座標読み取り用電気回
路に接続されるだけでなく、その他の公知の電気回路に
接続されることも可能である。

その際に、タッチパネルを二層以上積層させて使用する
ようにしても良い。

発明の効果 このような本発明に係るタッチパネルの製造方法によれ
ば、可撓性を有する一方の絶縁基材を加熱しながら、膨
張させた状態で他方の絶縁基材に貼り合せるようにして
いるため、一方の絶縁基材にしわやたるみ等が生ずるこ
となく他方の絶縁基材に均一な所定の間隔で貼り合わせ
ることが可能になる。しかも、その後冷却されて、一方
の絶縁基材が収縮しようとするが、他方の剛性を有する
絶縁基材によって一方の絶縁基材の収縮が制限され、こ
の一方の絶縁基材は面方向に張力が加えられ、この点で
もこの一方の絶縁基材にしわやたるみが生じることはな
くなる。

以下本タッチパネルを、より具体的な実施例によって説
明するが、本タッチパネルは、これら実施例に限定され
るものではない。

実施例 タッチパネルを形成するために、以下に示す基材Ａ−Ｆ
を作成した。

［基材Ａ］ 錫をドープした酸化インジウム粉末（触媒化成工業■製
、ＥＬＣＯＭ　ＴＬ−１２０）　１３０　ｇ　、ポリエ
ステル樹脂（東洋紡績■製、バイロン）７０ｇおよびシ
クロへキサノン２００ｇをサンドミルで分散混合し、導
電性塗布液を得た。この塗布液をポリカーボネート板（
厚さ２．０＋＋ｕｓ）の一方の表面にバーコーターで塗
布し、１２０℃で熱処理して基材Ａ（表１に示す）を得
た。

［基材Ｂ］ 基材Ａで用いた導電性塗布液をＰＥＴフィルム（厚さ１
２５μｍ）の一方の表面にバーコーターで塗布し、１２
０℃で熱処理して基材Ａ゛を得た。

次いで、導電性樹脂のポリビニルカルバゾール樹脂（皿
内香料製、ツビコール）１５ｇ、イソホロン８５ｇおよ
び球状スペーサとしての球状シリカ粒子（触媒化成工業
■製、毛粒子、粒径１６μｍ）０．１３Ｋを充分に分散
混合した塗布液を、前記基材Ａ°の抵抗膜の上に塗布し
、１２０℃で乾燥して、スペーサ分散導電性保護被膜付
きの基材Ｂ（表１に示す）を得た。

［基材Ｃ］ 錫をドープした酸化インジウム粉末（触媒化成工業■製
、ＥＬＣＯＭ　ＴＬ−１３０）　１５０　ｇ　、ポリビ
ニルカルバゾール樹脂（皿内香料製、ツビコール）３７
．５ｇおよびシクロへキサノン２００ｇをサンドミルで
分散混合し、導電性塗布液を得た。これをポリカーボネ
ート板（厚さ２．０ｍｍ）の一方の表面にバーコーター
で塗布し、１２０℃で熱処理して基材Ｃ（表１に示す）
を得た。

［基材Ｄ］ 基材Ｃで用いた導電性塗布液をＰＥＴフィルム（厚さ１
２５μｍ）の一方の表面にバーコーターで塗布し、１２
０℃で熱処理して基材Ｃ′を得た。

次いで、ポリビニルカルバゾール樹脂（ツビコール）１
０ｇ、紫外線硬化樹脂（大へ化学製、ＤＨ−７０５）　
５　ｇ　、スペーサとしてのジビニルベンゼン樹脂粒子
（積水化学製、ミクロバール８２１粒径１２μｍ）およ
びシクロへキサノン８５ｇを充分に分散混合した塗布液
を、前記基材Ｃ′の抵抗膜の上に塗布し、８０℃で乾燥
後、紫外線で硬化させて、スペーサ分散導電性保護被膜
付きの基材Ｄ（表１に示す）を得た。

［基材Ｅ］ タブレット状に成型した５重量％の酸化錫を含む酸化イ
ンジウム粉末を、２ＫＷの電子銃を用いて、酸素分圧３
　Ｘ　１０−’ｔｏｒｒ、蒸着速度３人／ｓｅｅで４０
０℃に加熱したガラス板上に蒸着し、基材Ｅ（表１に示
す）を得た。

［基材Ｆ］ ガラス板をＰＥＴフィルムに、加熱温度を１００℃に変
えた以外は、基材Ｅと同様にして基材Ｅ′を得た。次い
で、ポリエステル樹脂（バイロン）２７ｇ、ジビニルベ
ンゼン樹脂粒子（ミクロパール５Ｐ）１．’ｚｒおよび
シクロへキサノン１３０ｇを充分に分散混合した塗布液
を、前記基材Ｅ゛の抵抗膜の上にバーコーターで塗布し
、１２０℃で乾燥してスペーサ分散導電性保護被膜付き
の基材Ｆ（表１に示す）を得た。

次に、これらＡ−Ｆの基材から可撓基材（抑圧側、ＡＳ
Ｃ，Ｅ）と固定基材（Ｂ、ＤＳＦ）を適宜組み合せ、基
材の大きさ、可撓基材の加熱温度を変えてタッチパネル
を製作した。それぞれの入力状態、および２枚の基材間
の絶縁抵抗を測定した。また、比較例として、加熱せず
に貼り合せたタッチパネルを製作し、同様に入力状態、
絶縁抵抗を測定した。

結果を表２に示す。

表１ 表２ （１）入力状態評価法 第２図の如き回路を組み、可撓基材（２）上を入力ペン
（２１）で描画したとき、または指でタッチしたとき、
ポイント描画（多点入力）やチャタリング（入力ＯＦ　
Ｆ＆、再入力しないのに、ＯＮ、ＯＦＦをくり返す）の
有無を観察した。

（２）絶縁抵抗測定法 厚さ２ｍ諺のシリコンゴムシートを可撓基材に乗せ、印
加電圧２５Ｖで側基材間の抵抗を測定した。

実施例、比較例かられかるとおり、本発明の方法で製造
したタッチパネルは、同じ量のスペーサを用いた場合を
比較しても絶縁性が飛躍的に向上し、（パネルＮｏ、２
．３と４，５）さらにスペーサ量を少なくしても絶縁性
は変わらない（パネルＮｏ、１．３）。また入力精度の
向上、誤入力の解消にも優れた効果が認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るタッチパネルの製造方
法を示す断面図、第２図は同パネルの座標読取り原理の
一例を示す斜視図である。 １．８・・・金型 ４・・・加熱ヒータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）表面に膜状の電極が形成された２枚の絶縁基材を、
   それぞれの電極を所定の間隔で平行に対向させて配置し
   てあるタッチパネルを製造する方法において、 少なくとも一方の絶縁基材として可撓性の基材を用い、
   この可撓性を有する一方の絶縁基材を、当該絶縁基材の
   軟化点より低い温度で加熱しながら、他方の絶縁基材の
   少なくとも両端に貼り合せることを特徴とするタッチパ
   ネルの製造方法。