JPH09146707A

JPH09146707A - ガラスタッチパネル

Info

Publication number: JPH09146707A
Application number: JP30019495A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Murayama; 洋一村山; Kiyohiro Yokoyama; 清弘横山; Mitsuo Matsumura; 光雄松村
Original assignee: ITOCHU FINE CHEM KK; TECHNO PRINT KK
Current assignee: ITOCHU FINE CHEM KK; TECHNO PRINT KK
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】画質、耐久性、操作性等に優れたタッチパネ
ルを提供する。【解決手段】上下の透明基板（１ａ）（１ｂ）として
のガラス透明基板に透明導電（ＩＴＯ）膜（２ａ）（２
ｂ）を配設して対向配置し、必要により超微粒ドットス
ペーサー（３）を配置して、ガラス・ガラス方式のタッ
チパネルとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガラスタッチパ
ネルに関するものである。さらに詳しくは、この発明
は、カーナビゲーション用ディスプレイ等の各種ディス
プレイにおいて有用な、指先あるいはペン入力タッチ可
能な、画面が美しく、耐久性、メンテナンス性等に優れ
たガラス・ガラス方式のタッチパネルに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来より、ＣＲＴディスプレ
イ等の各種のディスプレイ等においては、指先やピンに
よる押圧で入力することのできるタッチパネルが採用さ
れてきている。このタッチパネルについては、これまで
にも様々な細部の工夫、改善がなされてきているが、そ
の構造は、ガラス基板の上に、透明樹脂板を配置し、そ
の両者の対向面に導電膜を設けることを基本としてい
る。また、この構造において、ガラス基板と樹脂基板と
の間にスペーサーを配置することも適宜になされてきて
いる。

【０００３】しかしながら、これまでのタッチパネルで
は、耐久性、耐環境性、耐磨耗性が必ずしも充分でな
く、傷がつきやすく、また、画面の鮮明度が満足できる
ものでなく、経時的に画面の色あせが生じるという欠点
があった。このため、従来のタッチパネルに代わる優れ
た性能の構成からなるタッチパネルの実現が望まれてい
る。

【０００４】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであって、従来のタッチパネルの欠点を解消
し、耐久性、耐環境性、耐磨耗性等に優れ、画面が美し
く、色あせや色むらが生じにくく、手入れも簡単な、新
しい構成のタッチパネルを提供することを目的としてい
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、一対の、透明導電膜を配設した
透明基板がその透明導電膜面において対向配置されたタ
ッチパネルであって、下部透明基板とともに、タッチ入
力される上部透明基板がガラス基板であることを特徴と
するガラスタッチパネル（請求項１）を提供する。

【０００６】そしてまた、この発明は、以下の態様等も
提供するものである。光透過率が５５０ｎｍにおいて８
５％以上、特に光透過率が９０％以上であるガラスタッ
チパネル（請求項２、３）、動作温度が９０％ＲＨ以下
の条件において−１０〜６０℃であるガラスタッチパネ
ル（請求項４）、動作荷重が、先端Ｒ０．８、φ０．
８、硬度６０度の検査棒で、上部ガラス透明基板を押し
て導通状態になった時の荷重が４０ｇ±２０ｇであるガ
ラスタッチパネル（請求項５）、下部透明基板の透明導
電膜上には超微粒ドットスペーサーが配設されているガ
ラスタッチパネル、並びにドットスペーサーは、その径
が１０〜３０μｍ、厚み２〜８μｍ、ドット間ピッチが
２〜８ｍｍであり、ドットスペーサーは、光硬化型樹脂
により形成されているガラスタッチパネル（請求項６、
７、８）、上部ガラス透明基板は、ホウケイ酸素ガラス
からなるガラスタッチパネル、並びにガラス透明基板の
熱膨張係数が、０〜３００℃において７０〜８０×１０
^-7／℃、ヤング率が７〜８×１０³ｋｇ／ｍｍ²、ポア
ソン比０．２０〜０．２４であり、ガラス透明基板の屈
折率が１．５〜１．５４であるガラスタッチパネル（請
求項９、１０、１１）、透明導電膜は、任意の形状に配
設されているガラスタッチパネル、並びに透明導電膜
は、ＩＴＯからなり、プラズマ励起蒸着されたものから
なるガラスタッチパネル（請求項１２、１３、１４）、
定格が、ＤＣ５Ｖの場合に１ｍＡ以下で、絶縁抵抗がＤ
Ｃ２５Ｖの場合に、上下電極間において１０ＭΩ以上で
あり、直接性が±１％で、チャタリングが５ｍｓｅｃ以
下のガラスタッチパネル（請求項１５、１６、１７）。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明は、上記した通りのガラ
ス・ガラス方式のタッチパネルからなるものであり、こ
れまでのタッチパネルとは基本的にその構成、構造が相
違しているものである。たとえば図１および図２は、そ
の断面を例示したものである。

【０００８】図１および図２のいずれの例の場合も、透
明導電膜（２ａ）（２ｂ）が各々配設された上下のガラ
ス透明基板（１ａ）（１ｂ）が対向配置された構成を有
し、図２の場合には、さらに下部ガラス透明基板（１
ｂ）の透明導電膜（２ｂ）上には超微粒ドットスペーサ
ー（３）が設けられている。そして、このような構成の
ガラスタッチパネルにおいては、透明導電膜には金（Ａ
ｕ）等による引き回し線（４）が所定の配置で設けられ
ており、また上部ガラス透明基板（１ａ）と下部ガラス
透明基板（１ｂ）とは、接着剤等からなる接合手段
（５）によって固定されている。透明導電膜（２ａ）
（２ｂ）は、適宜な所定の形状パターンで配置されてい
てよい。

【０００９】また、この発明の、たとえば以上の通り
の、図１および図２に例示したガラスタッチパネルにお
いては、所要の性能を備えていることを特徴としてもい
る。まずなによりも、この発明のガラスタッチパネルで
は、光線透過率が極めて良好であるものとしている。す
なわち、５５０ｎｍにおける光線透過率は８５％以上、
より好ましくは９０％以上である。この高い光線透過率
によって、美しい画面が実現されることになる。

【００１０】次に動作温度であるが、より好ましくは９
０％ＲＨ以下において、−１０〜６０℃であり、保存温
度は、結露がないことを条件とした場合に−４０〜８５
℃（１２時間）程度が目安とされている。耐湿性は、６
０℃−９０％ＲＨの条件において１２０時間をクリアー
することが目安とされる。また、耐熱性は８０℃におい
てもクリアーされる。

【００１１】機械的特性についてみると、一般的な目安
としては、動作荷重が、先端Ｒ０．８、φ０．８、硬度
６０度の検査棒で、上部ガラス透明基板（１ａ）を押し
て導通状態になった時の荷重が４０ｇ±２０ｇとしてい
る。表面硬度は、モース硬さ５〜７である。図２のよう
に、ドットスペーサー（３）を設ける場合には、その径
は１０〜３０μｍ、さらには１５〜２５μｍ、ドット厚
は２〜８μｍ、さらには３〜６μｍ、ドット間ピッチは
２〜８ｍｍ、さらには３〜６ｍｍとすることを好ましい
ものとしている。

【００１２】耐久性の指標としてのヒートサイクルにつ
いては、−４０℃、＋８０℃の条件で、１０サイクル以
上をその目安としている。素材構成の観点からは、ま
ず、上部ガラス透明基板（１ａ）については、ホウケイ
酸素ガラスが例示される。そして、この上部ガラス透明
基板（１ａ）については、下部ガラス透明基板（１ｂ）
とともに、たとえば次の表１の物性を持つことを目安と
している。

【００１３】

【表１】

【００１４】このようなガラスについては市販品として
利用することもできる。また、超微粒ドットスペーサー
については、光硬化型樹脂とすることができる。そして
透明導電膜については、たとえばＩＴＯ、酸化スズ等の
薄膜、特にプラズマ励起蒸着により形成したものが例示
される。ＳｉＯ₂等を蒸着した上にＩＴＯ等を蒸着して
もよい。

【００１５】高周波励起イオンプレーティングによるプ
ラズマ励起蒸着は、膜の付着強度、その膜厚および膜質
の均一性の点において特に好ましい方法である。これら
の素材により構成されるこの発明のガラスタッチパネル
については、その寸法について特に制限はないが、たと
えば、上部ガラス透明基板（１ａ）の厚みとして０．２
ｍｍ、あるいは０．３ｍｍのものとして構成してもよ
い。

【００１６】タッチパネルとしての電気的特性について
は、次の表２を一般的な目安とすることができる。

【００１７】

【表２】

【００１８】この発明のタッチパネルの製造は、たとえ
ば図２の構成では、次の工程に従うことができる。１）ガラス透明基板へのＩＴＯ等の透明導電膜の形成
（プラズマ励起蒸着）２）ＩＴＯのパターニング（レジスト塗布、露光、現
像、エッチング、剥離）３）ドット形成（レジスト塗布、露光、現像）４）電極形成（ペースト印刷、焼成）５）シール印刷６）貼り合わせたとえば、以上の構成並びに製造工程によって、この発
明のガラスタッチパネルが提供されることになる。この
ガラスタッチパネルは、光透過性が高いので、画面が美
しく、経時変化が極めて少ないので、画面の色あせが極
めて少なく、伸びがほとんどないためにタッチ感がほと
んど変わらない。

【００１９】また、平滑性に優れていることから画面の
歪みもなく、画質のむらも生じない。そして、表面がガ
ラスなので、折れや傷が付きにくく、汚れが落ち易く、
手入が簡単ともなる。従って、操作性、画質、耐久性、
デザイン自由度、入力精度等のいずれの点においても、
従来に比べてはるかに優れたタッチパネルが実現され
る。

【００２０】以下、さらに実施例を示し、さらに詳しく
この発明の実施の形態について説明する。

【００２１】

【実施例】図２に示した構成を有するガラスタッチパネ
ルを製造した。このものの主要寸法は、次のとおりとし
た。上部ガラス透明基板（１ａ）：厚み０．２ｍｍ下部ガラス透明基板（１ｂ）：厚み１．１ｍｍ外形寸法１３０×１３０ｍｍ動作エリア寸法１００×１１０ｍｍ１）ＩＴＯ薄膜の形成まず、薄膜用基板として市販されている亜鉛ホウケイ酸
透明ガラスを、上部ガラス透明基板（１ａ）および下部
ガラス透明基板（１ｂ）として採用した。このものの特
性は次の表３のとおりであった。

【００２２】

【表３】

【００２３】このものに対し、１×１０^-5Ｔｏｒｒに排
気した真空槽内において、アルゴン分圧３×１０^-4Ｔｏ
ｒｒ、Ｏ₂分圧１×１０^-4Ｔｏｒｒで、高周波励起イオ
ンプレーティング法によりＩＴＯ薄膜を、膜厚８００Å
で形成した。２）ＩＴＯパターニング続いて次の操作を順次行った。

【００２４】・超音波による前洗浄・スピナー（回転数１５００ｒｐｍ）によるレジスト塗
布・９０℃で２０〜３０分仮焼成・プリント（露光カウント１２０Ｃｏｕｎｔ）・現像（２０〜３０秒）（Ｐ−３現像液）・１２５℃で約３０分焼成・塩化第二鉄−塩酸によるエッチング・アルカリにより剥離処理・超音波により後洗浄３）ドット形成次の操作を順次行った。

【００２５】・スピナー（回転数１５００ｒｐｍ）によ
りネガレジスト塗布・９０℃で約３０分仮焼成（ドット径２０μｍ、ドット
厚５μｍ、ドットピッチ５ｍｍ）・プリント（露光カウント１８０Ｃｏｕｎｔ）・現像（ＳＬ現像液）・２５０℃で約６０分焼成４）電極形成・銀ペースト印刷・１３０℃で約６０分焼成５）シール印刷・ストラクトボンドによりシール印刷・９０℃で約３０分焼成６）貼り合わせ最後に、次の手順で、ガラス透明基板（１ａ）（１ｂ）
を貼り合わせた。

【００２６】・貼り合わせ（銀ペースト微小量を接点に
塗布）・硬化治具セット・１５０℃で約６０分焼成、徐冷・カット・封止（ＵＶ接着剤）以上の工程により、次の表４の特徴、性能を持つガラス
タッチパネルを得た。

【００２７】

【表４】

【００２８】また、同様にして、厚み０．２ｍｍの上部
ガラス透明基板を用いて、ドットスペーサーを設けない
ガラスタッチパネルをも製造した。同様に、優れた特
徴、性能のタッチパネルを得た。

【００２９】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
り、画質、耐久性、操作性、デザイン自由度、入力精度
等の諸特性において極めて優れたガラス・ガラス方式に
よるタッチパネルが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のガラスタッチパネルを例示した断面
図である。

【図２】この発明のガラスタッチパネルの別の例を示し
た断面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂガラス透明基板２ａ，２ｂ透明導電膜３超微粒ドットスペーサー４引き回し線５接合手段

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年１月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】そしてまた、この発明は、以下の態様等も
提供するものである。光透過率が５５０ｎｍにおいて８
５％以上、特に光透過率が９０％以上であるガラスタッ
チパネル（請求項２、３）、動作温度が９０％ＲＨ以下
の条件において−１０〜６０℃であるガラスタッチパネ
ル（請求項４）、動作荷重が、先端Ｒ０．８、φ０．
８、硬度６０度の検査棒で、上部ガラス透明基板を押し
て導通状態になった時の荷重が４０ｇ±２０ｇであるガ
ラスタッチパネル（請求項５）、下部透明基板の透明導
電膜上には超微粒ドットスペーサーが配設されているガ
ラスタッチパネル、並びにドットスペーサーは、その径
が１０〜３０μｍ、厚み２〜８μｍ、ドット間ピッチが
２〜８ｍｍであり、ドットスペーサーは、光硬化型樹脂
により形成されているガラスタッチパネル（請求項６、
７、８）、上部ガラス透明基板は、ホウケイ酸素ガラス
からなるガラスタッチパネル、並びにガラス透明基板の
熱膨張係数が、０〜３００℃において７０〜８０×１０
^-7／℃、ヤング率が７〜８×１０³ｋｇ／ｍｍ²、ポア
ソン比０．２０〜０．２４であり、ガラス透明基板の屈
折率が１．５〜１．５４であるガラスタッチパネル（請
求項９、１０、１１）、透明導電膜は、任意の形状に配
設されているガラスタッチパネル、並びに透明導電膜
は、ＩＴＯからなり、プラズマ励起蒸着されたものから
なるガラスタッチパネル（請求項１２、１３、１４）、
定格が、ＤＣ５Ｖの場合に１ｍＡ以下で、絶縁抵抗がＤ
Ｃ２５Ｖの場合に、上下電極間において１０ＭΩ以上で
あり、直線性が±１％で、チャタリングが５ｍｓｅｃ以
下のガラスタッチパネル（請求項１５、１６、１７）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村山洋一東京都新宿区下落合３丁目17番44号ドムス目白304 (72)発明者横山清弘埼玉県坂戸市東坂戸２丁目34番307号 (72)発明者松村光雄埼玉県桶川市末広３丁目８番11号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の、透明導電膜を配設した透明基板
がその透明導電膜面において対向配置されたタッチパネ
ルであって、下部透明基板とともに、タッチ入力される
上部透明基板がガラス基板であることを特徴とするガラ
スタッチパネル。
【請求項２】光透過率が５５０ｎｍにおいて８５％以
上である請求項１のガラスタッチパネル。
【請求項３】光透過率が９０％以上である請求項２の
ガラスタッチパネル。
【請求項４】動作温度が９０％ＲＨ以下の条件におい
て−１０〜６０℃である請求項１ないし３のいずれかの
ガラスタッチパネル。
【請求項５】動作荷重が、先端Ｒ０．８、φ０．８、
硬度６０度の検査棒で、上部ガラス透明基板を押して導
通状態になった時の荷重が４０ｇ±２０ｇである請求項
１ないし４のいずれかのガラスタッチパネル。
【請求項６】下部透明基板の透明導電膜上には超微粒
ドットスペーサーが配設されている請求項１ないし５の
いずれかのガラスタッチパネル。
【請求項７】ドットスペーサーは、その径が１０〜３
０μｍ、厚み２〜８μｍ、ドット間ピッチが２〜８ｍｍ
である請求項６のガラスタッチパネル。
【請求項８】ドットスペーサーは、光硬化型樹脂によ
り形成されている請求項６または７のガラスタッチパネ
ル。
【請求項９】上部ガラス透明基板は、ホウケイ酸素ガ
ラスからなる請求項１ないし８のいずれかのガラスタッ
チパネル。
【請求項１０】ガラス透明基板の熱膨張係数が、０〜
３００℃において７０〜８０×１０^-7／℃、ヤング率が
７〜８×１０³ｋｇ／ｍｍ²、ポアソン比０．２０〜
０．２４である請求項１ないし９のいずれかのガラスタ
ッチパネル。
【請求項１１】ガラス透明基板の屈折率が１．５〜
１．５４である請求項１ないし１０のいずれかのガラス
タッチパネル。
【請求項１２】透明導電膜は、任意の形状に配設され
ている請求項１ないし１１のガラスタッチパネル。
【請求項１３】透明導電膜は、ＩＴＯからなる請求項
１ないし１２のいずれかのガラスタッチパネル。
【請求項１４】透明導電膜は、ＩＴＯのプラズマ励起
蒸着されたものからなる請求項１３のガラスタッチパネ
ル。
【請求項１５】定格が、ＤＣ５Ｖの場合に１ｍＡ以下
で、絶縁抵抗がＤＣ２５Ｖの場合に、上下電極間におい
て１０ＭΩ以上である請求項１ないし１４のいずれかの
ガラスタッチパネル。
【請求項１６】直線性が±１％以下の請求項１ないし
１５のいずれかのガラスタッチパネル。
【請求項１７】チャタリングが５ｍｓｅｃ以下の請求
項１ないし１６のいずれかのガラスタッチパネル。