(57)【要約】      （修正有）【課題】立体形状を付与されたタッチパネルの断線を防止する。【解決手段】タッチパネル１において、第１電極層２３は、第１基材シート２１上に形成され、可とう性を有する材料を含んでいる。第１電極層２３は、第１電極部２３ａと、第１電極部２３ａから延びる第１搭載部２３ｂとを有する。第１引き回し回路層２５は、第１搭載部２３bの上に形成されている。第２電極層３３は、第２基材シート３１上に形成され、可とう性を有する材料を含んでいる。第２電極層３３は、第２電極部３３ａと、第２電極部３３ａから延びる第２搭載部３３ｂとを有する。第２引き回し回路層３５は、第２搭載部３３ｂの上に形成されている。第１接合層９は、第１基材シート２１と第２基材シート３１とを接合する。第２接合層１１は、第２基材シート３１と保護層７とを接合する。【選択図】図１
2014002580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体形状を付与されたタッチパネルであって、
第１基材と、
前記第１基材の第１面に形成され可とう性を有する材料を含み、電極部と、前記電極部から延びる搭載部とを有する電極層と、
前記搭載部の上に形成された引き回し回路層と、
第２基材と、
前記第１基材の前記第１面と前記第２基材とを接合する接合層と、
を備えたタッチパネル。
【請求項２】
前記第１基材において前記搭載部に対応する部分は曲げられている、請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記接合層は、エネルギー線照射又は除去により硬化する高分子材料を含んでいる、請求項１又は２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
立体形状を付与されたタッチパネルであって、
第１基材と、
前記第１基材の第１面に形成され、可とう性を有する材料を含む電極層と、
前記第１基材の前記第１面に形成され、前記電極層と電気的に接続された引き回し回路層と、
第２基材と、
前記第１基材の前記第１面と前記第２基材とを接合するものであり、エネルギー線照射又は除去により硬化する高分子材料を含んでいる、接合層と、
を備えたタッチパネル。
【請求項５】
立体形状を付与されたタッチパネルの製造方法であって、
第１基材の第１面に、電極部と、前記電極部から延びる搭載部とを有する電極層を形成する工程と、
前記搭載部の上に引き回し回路層を形成する工程と、
接合層により、前記第１基材の前記第１面と前記第２基材を貼合する工程と、
前記第１基材及び前記第２基材が貼合されたタッチパネルに立体形状を付与する工程と、
を備えたタッチパネルの製造方法。
【請求項６】
立体形状を前記タッチパネルに付与する工程では、
前記第１基材において前記搭載部及び前記引き回し回路層が形成された部分を曲げる、請求項５に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項７】
前記タッチパネルに立体形状を付与する工程の後に、エネルギー線の照射又は除去により前記接合層を硬化させる工程をさらに備える、請求項５又は６に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項８】
立体形状を付与されたタッチパネルの製造方法であって、
第１基材の第１面に電極層を形成する工程と、
前記電極層と電気的に接続するように、引き回し回路層を前記第１基材の前記第１面に形成する工程と、
軟性の接合層により、前記第１基材の前記第１面と前記第２基材を貼合する工程と、
前記第１基材及び前記第２基材が貼合されたタッチパネルに立体形状を付与する工程と、
エネルギー線の照射又は除去により、前記接合層を硬化させる工程と、
を備えたタッチパネルの製造方法。
【請求項９】
立体形状を付与されたタッチパネルの製造方法であって、
第１基材の第１面に電極層を形成する工程と、
前記電極層と電気的に接続するように、引き回し回路層を前記第１基材の前記第１面に形成する工程と、
接合層により、前記第１基材の前記第１面と前記第２基材とを貼合する工程と、
前記第１基材及び前記第２基材が貼合されたタッチパネルに立体形状を付与する工程と、
を備え、
前記引き回し回路層のうち、少なくとも、前記タッチパネルに立体形状を付与する工程により伸張する箇所は、配線方向の引張りに対して引張り伸びが大きい耐引張り導電性構造体により形成され、
前記耐引張り導電性構造体の前記配線方向に対して垂直な断面の断面積が、前記引き回し回路層の前記耐引張り導電性構造体以外の箇所の前記配線方向に対して垂直な面の断面積の１倍よりも大きく、１６倍以下である、
タッチパネルの製造方法。
【請求項１０】
前記耐引張り導電性構造体の厚み及び幅が、前記引き回し回路層の前記耐引張り導電性構造体以外の箇所の厚み及び幅のそれぞれに対して１倍よりも大きく、４倍以下である、請求項９に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１１】
立体形状を付与されたタッチパネルであって、
第１基材と、
前記第１基材の第１面に形成され、可とう性を有する材料を含む電極層と、
前記電極層と電気的に接続されるように前記第１基材の前記第１面に形成され、引張り伸びが１０％以上である導電性材料を含む引き回し回路層と、
第２基材と、
前記第１基材の前記第１面と前記第２基材とを接合する接合層と、
を備えたタッチパネル。
【請求項１２】
立体形状を付与されたタッチパネルであって、
第１基材と、
前記第１基材の第１面に形成され、可とう性を有する材料を含む電極層と、
前記電極層と電気的に接続されるように前記第１基材の前記第１面に形成され、引き回し回路層と、
第２基材と、
前記第１基材の前記第１面と前記第２基材とを接合する接合層と、を備え、
前記引き回し回路層は、少なくとも一部に、前記引き回し回路層の配線方向に対して斜め方向に伸びる部分を含む、タッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル及びその製造方法に関し、特に、立体形状を付与されたタッチパネル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、近年において適用範囲がますます広がっている。例えば、従来であれば平面形状のタッチパネルが一般的であったが、最近は例えば半球形状といった立体形状のタッチパネルの開発が進められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
立体形状のタッチパネルは、例えば、積層された２枚の電極フィルムから構成されている。各電極フィルムは、基材と、基材の上に形成された電極層とから構成されている。電極フィルムには、電極層に接続された引き回し回路層がさらに形成されている。電極層は３次元形状に対応するために可とう性を有する材料を含んでいる。引き回し回路層は、低抵抗の材料からなり、電極層から延びている。
立体形状のタッチパネルを製造する際には、第１電極フィルムと、第２電極フィルムを張り合わせた後に、所望の立体形状をタッチパネルに付与する。そのときに、電極フィルムの寸法変化（伸び、曲げ）が大きいので、引き回し回路層が断線しやすい。断線が生じれば、引き回し回路層の抵抗値が上昇してしまう。
【０００４】
本発明の課題は、立体形状を付与されたタッチパネルの断線を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
【０００６】
本発明の一見地に係るタッチパネルは、立体形状を付与されたタッチパネルであって、第１基材と、電極層と、引き回し回路層と、第２基材と、接合層と、を備えている。電極層は、第１基材の第１面に形成され、可とう性を有する材料を含んでいる。電極層は、電極部と、電極部から延びる搭載部とを有する。引き回し回路層は、搭載部の上に形成されている。接合層は、第１基材の第１面と第２基材とを接合する。
電極層を構成する材料としては、例えば、ＣＮＴ、グラフェン、ＰＥＤＯＴ、金属ナノワイヤがある。引き回し回路層を構成する材料は、例えば、バインダー中に金属フィラー（例えば、銀、銅）を分散したものである。
【０００７】
このタッチパネルでは、引き回し回路層が搭載部の上に形成されているので、タッチパネルに立体形状を付与する際に引き回し回路層が断線しても、可とう性を有する電極層により、断線した引き回し回路層の間の電気的接続が保持される。これにより、引き回し回路層の抵抗値が断線により上昇することが防がれる。
【０００８】
第１基材において搭載部に対応する部分は曲げられていてもよい。
このタッチパネルでは、第１基材の曲げられる部分が搭載部に対応する部分であるので、タッチパネルに立体形状を付与する際に引き回し回路層が断線しても、可とう性を有する電極層により、断線した引き回し回路層の間の電気的接続が保持される。これにより、引き回し回路層の抵抗値が断線により上昇することが防がれる。
【０００９】
接合層は、エネルギー線照射又は除去により硬化する高分子材料を含んでいてもよい。
高分子材料としては、例えば、熱硬化樹脂、熱溶融性樹脂、紫外線硬化樹脂が用いられる。
【００１０】
このタッチパネルでは、接合層を硬化させる前に立体形状を付与することになるので、立体形状付与時に接合層が引き回し回路層に悪影響を与えにくい。つまり、断線による引き回し回路層の抵抗値の上昇を抑制することができる。これにより、さらに、立体形状付与後の引き回し回路層の抵抗値を低く抑えることができる。
【００１１】
本発明の他の見地に係るタッチパネルは、立体形状を付与されたタッチパネルであって、第１基材と、電極層と、引き回し回路層と、第２基材と、接合層と、を備えている。電極層は、第１基材の第１面に形成され、可とう性を有する。引き回し回路層は、第１基材の第１面に形成され、電極層と電気的に接続されている。接合層は、第１基材の第１面と第２基材とを接合するものであり、エネルギー線照射又は除去により硬化する高分子材料を含んでいる。
【００１２】
このタッチパネルでは、立体形状付与後に接合層を硬化させることになるので、立体形状付与時に生じる接合層の破壊に誘発された引き回し回路層の破壊を防ぎ、断線による引き回し回路層の抵抗値の上昇を抑制することができる。これにより、さらに、立体形状付与後の引き回し回路層の抵抗値を低く抑えることができる。
【００１３】
本発明のさらに他の見地に係るタッチパネルの製造方法は、立体形状を付与されたタッチパネルの製造方法であって、以下の工程を備えている。
◎第１基材の第１面に、電極部と、電極部から延びる搭載部とを有する電極層を形成する工程
◎搭載部の上に引き回し回路層を形成する工程
◎接合層により、第１基材の第１面と第２基材を貼合する工程
◎第１基材及び第２基材が貼合されたタッチパネルに立体形状を付与する工程
【００１４】
このタッチパネルの製造方法では、引き回し回路層が搭載部の上に形成されているので、タッチパネルに立体形状を付与する際に引き回し回路層が断線しても、可とう性を有する電極層により、断線した引き回し回路層の間の電気的接続が保持される。これにより、引き回し回路層の抵抗値が断線により上昇することが防がれる。
【００１５】
立体形状をタッチパネルに付与する工程では、第１基材において搭載部及び引き回し回路層が形成された部分を曲げてもよい。
このタッチパネルの製造方法では、第１基材の曲げられる部分が搭載部に対応する部分であるので、タッチパネルに立体形状を付与する際に引き回し回路層が断線しても、可とう性を有する電極層により、断線した引き回し回路層の間の電気的接続が保持される。これにより、引き回し回路層の抵抗値が断線により上昇することが防がれる。
【００１６】
タッチパネルの製造方法は、タッチパネルに立体形状を付与する工程の後に、エネルギー線の照射又は除去により接合層を硬化させる工程をさらに備えていてもよい。
【００１７】
このタッチパネルの製造方法では、接合層を硬化させる前に立体形状を付与することになるので、立体形状付与時に接合層が引き回し回路層に悪影響を与えにくい。つまり、断線による引き回し回路層の抵抗値の上昇を抑制することができる。これにより、さらに、立体形状付与後の引き回し回路層の抵抗値を低く抑えることができる。
【００１８】
本発明のさらに他の見地に係るタッチパネルの製造方法は、立体形状を付与されたタッチパネルの製造方法であって、以下の工程を備えている。
◎第１基材の第１面に電極層を形成する工程
◎電極層と電気的に接続するように、引き回し回路層を第１基材の第１面に形成する工程
◎軟性の接合層により、第１基材の第１面と第２基材を貼合する工程
◎第１基材及び第２基材が貼合されたタッチパネルに立体形状を付与する工程
◎エネルギー線の照射又は除去により、接合層を硬化させる工程
【００１９】
このタッチパネルの製造方法では、接合層を硬化させる前に立体形状を付与することになるので、立体形状付与時に接合層が引き回し回路層に悪影響を与えにくい。つまり、断線による引き回し回路層の抵抗値の上昇を抑制することができる。これにより、さらに、立体形状付与後の引き回し回路層の抵抗値をさらに低く抑えることができる。
【００２０】
本発明のさらに他の見地に係るタッチパネルの製造方法は、立体形状を付与されたタッチパネルの製造方法であって、以下の工程を備えている。
◎第１基材の第１面に電極層を形成する工程
◎電極層と電気的に接続するように、引き回し回路層を第１基材の第１面に形成する工程
◎接合層により、第１基材の第１面と第２基材とを貼合する工程
◎第１基材及び第２基材が貼合されたタッチパネルに立体形状を付与する工程
引き回し回路層のうち、少なくとも、タッチパネルに形状を付与する工程により伸張する箇所は、配線方向の引張りに対して引張り伸び大きい耐引張り導電性構造体により形成される。耐引張り導電性構造体の配線方向に対して垂直な断面の断面積が、引き回し回路層の耐引張り導電性構造体以外の箇所の配線方向に対して垂直な面の断面積の１倍よりも大きく、１６倍以下であってもよい。
このタッチパネルの製造方法では、引き回し回路層は、配線方向に細長く伸びているので、配線方向の引張り力に対して弱い。しかし、引き回し回路層のうち、タッチパネルに形状を付与するときに伸張する箇所が、配線方向の引張りに対して引張り伸びが大きい耐引張り導電性構造体であれば、形状を付与する際に、引き回し回路層の破断が抑制される。この結果、形状付与時の引き回し回路層の破断による引き回し回路層の抵抗値の増大を抑制できる。
【００２１】
特に、耐引張り導電性構造体の断面積を、引き回し回路層の他の箇所の断面積の１倍よりも大きくすることで、立体形状付与時に耐引張り導電性構造体が変形しても、断面積が小さくなりにくい。すなわち、耐引張り導電性構造体の単位面積当たりの引張り応力が大きくなりにくい。これにより、立体形状付与により耐引張り導電性構造体が伸びても、耐引張り導電性構造体の破断が抑制され、引き回し回路層の破断による抵抗値の増大を抑制することができる。また、耐引張り導電性構造体の断面積が小さくなることによる耐引張り導電性構造体の抵抗値の増大を抑制することもできる。
【００２２】
耐引張り導電性構造体の厚み及び幅が、引き回し回路層の耐引張り導電性構造体以外の箇所の厚み及び幅のそれぞれの１倍よりも大きく、４倍以下であってもよい。
【００２３】
このタッチパネルの製造法では、例えば、引き回し回路層の密度を高くする必要があり、引き回し回路層の回路幅を大きくできない場合でも引き回し回路層の断面積を増大できる。また、例えば、耐引張り導電性構造体の回路幅を大きくすることで、引き回し回路層の二度塗りなど、引き回し回路層の厚みを大きくするために必要な工程を省略しつつ、引き回し回路層の断面積を増大できる。以上により、引き回し回路層の抵抗値の小さい所定の立体形状を有するタッチパネルを、効率よく製造することができる。
【００２４】
本発明の他の見地に係るタッチパネルは、立体形状を付与されたタッチパネルであって、第１基材と、電極層と、引き回し回路層と、第２基材と、接合層とを備えている。電極層は、第１基材の第１面に形成され、可とう性を有する材料を含む。引き回し回路層は、電極層と電気的に接続されるように第１基材の第１面に形成され、引張り伸びが１０％以上である導電性材料を含む。接合層は、第１基材の第１面と前記第２基材とを接合する。
導電性材料は、バインダー成分としてエラストマー（例えば、ポリウレタンエラストマー）を含有した導電性ペーストであってもよい。
なお、「引張り伸び」とは、フィルムが引張られたときにどれだけ伸びたかを表す物性測定項目である。
【００２５】
このタッチパネルでは、導電性材料の引張り伸びが１０％以上であるので、立体形状付与後の引き回し回路層の残留応力により発生する、引き回し回路層の経時的な破断を抑制することができる。これにより、長期間にわたり引き回し回路層の抵抗値を低く抑えられ、立体形状を付与されたタッチパネルの寿命を長くできる。
【００２６】
本発明の他の見地に係るタッチパネルは、立体形状を付与されたタッチパネルであって、第１基材と、電極層と、引き回し回路層と、第２基材と、接合層とを備えている。電極層は、第１基材の第１面に形成され、可とう性を有する材料を含む。引き回し回路層は、電極層と電気的に接続されるように第１基材の第１面に形成されている。接合層は、第１基材の第１面と第２基材とを接合する。引き回し回路層は、少なくとも一部に、引き回し回路層の配線方向に対して斜め方向に伸びる部分を含む。
上記の斜め方向に伸びる部分は、例えば、配線方向に伸びる蛇腹立体形状又はジグザグ形状であってもよく、配線方向に対して斜め方向に伸びる線で構成されたメッシュ形状であってもよい。
【００２７】
このタッチパネルでは、立体形状付与後に配線方向に対して斜め方向の回路が残る程度、引き回し回路層を伸張した場合、引き回し回路層を完全に伸ばしてしまった場合と比較して、引き回し回路層の残留応力を小さくできる。これにより、立体形状付与後の残留応力による引き回し回路層の破断が抑制され、引き回し回路層の抵抗値を長時間低く抑えられる。これにより、立体形状を付与されたタッチパネルの寿命を長くできる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るタッチパネル及びその製造方法では、立体形状を付与されたタッチパネルの断線が生じにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】タッチパネルの断面図。
【図２】第１電極フィルムの平面図。
【図３】第２電極フィルムの平面図
【図４】図１の円Ａの拡大図。
【図５】タッチパネルの断面図（第２実施形態）。
【図６】タッチパネルの断面図（第３実施形態）。
【図７】第１電極フィルムの平面図（第３実施形態）。
【図８】第２電極フィルムの平面図（第３実施形態）。
【図９】引き回し回路層の模式平面図（第４実施形態）。
【図１０】引き回し回路層の模式平面図（第５実施形態）。
【図１１】引き回し回路層の模式平面図（第６実施形態）。
【図１２】引き回し回路層の模式平面図（第７実施形態）。
【図１３】引き回し回路層の模式平面図（第８実施形態）。
【図１４】タッチパネルの断面図（第９実施形態）。
【図１５】タッチパネルの平面図（第１０実施形態）。
【図１６】タッチパネルの断面図（第１１実施形態）。
【図１７】タッチパネルの断面図（第１２実施形態）。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（１）第１実施形態
図１〜図３を用いて、本発明の一実施形態に係るタッチパネル１を説明する。図１は、タッチパネルの断面図である。図２は、第１電極フィルムの平面図である。図３は、第２電極フィルムの平面図である。
【００３１】
タッチパネル１は、静電容量式タッチセンサであり、立体形状、より具体的には半球形状を有している。タッチパネル１は、オペレータの手指を接触させることによりＸＹ座標が入力されるようになっている。
タッチパネル１は、主に、第１電極フィルム３と、第２電極フィルム５と、保護層７とを有している。第２電極フィルム５は、第１電極フィルム３の上に配置されている。保護層７は第２電極フィルム５の上に配置されている。タッチパネル１は、さらに、第１接合層９と、第２接合層１１とを有している。第１接合層９は、第１電極フィルム３と第２電極フィルム５との間に配置されている。第２接合層１１は、第２電極フィルム５と保護層７との間に配置されている。
【００３２】
第１電極フィルム３は、第１基材シート２１と、第１電極層２３と、第１引き回し回路層２５とを有している。第１基材シート２１は、薄いシート状の部材である。第１基材シート２１は、半球部２１ａと、その周囲の平坦な周辺部２１ｂとを有している。第１電極層２３は、図２に示すように、第１電極部２３ａと、第１搭載部２３ｂとを有している。第１電極部２３ａは、半球部２１ａに形成されており、図２に示すように球形又は同心状の円形である。第１電極部２３ａは、さらに、球形又は円形の端部から伸びる直線部を有している。第１搭載部２３ｂは、主に、周辺部２１ｂの上に形成されており、第１電極部２３ａの直線部の端部に接続されている。
【００３３】
第１引き回し回路層２５は、第１搭載部２３ｂの上に形成されている。より具体的には、第１引き回し回路層２５は、図１に示すように、第１搭載部２３ｂの半球部分と平坦部分とにわたって形成されている。なお、第１引き回し回路層２５は、図２に示すように、第１電極部２３ａ及び第１搭載部２３ｂとほぼ同じ円周方向幅を有している。
【００３４】
さらに図４を用いて、第１引き回し回路層２５を詳細に説明する。第１引き回し回路層２５は、第１搭載部２３ｂの半球部分に対応する第１部分２５ａと、第１搭載部２３ｂの平坦部分に対応する第２部分２５ｂとを有している。
【００３５】
第２電極フィルム５は、第２基材シート３１と、第２電極層３３と、第２引き回し回路層３５とを有している。第２基材シート３１は、薄いシート状の部材である。第２基材シート３１は、半球部３１ａと、その周囲の平坦な周辺部３１ｂとを有している。第２電極層３３は、図３に示すように、第２電極部３３ａと、第２搭載部３３ｂとを有している。第２電極部３３ａは、半球部３１ａの上に形成されており、図３に示すように半径方向に伸びている複数の部材である。第２電極部３３ａの各々は、半径方向外側に行くにしたがって円周方向の幅が広がっている。第２搭載部３３ｂは、主に、周辺部３１ｂの上に形成されており、第２電極部３３ａの端部に接続されている。
【００３６】
第２引き回し回路層３５は、第２搭載部３３ｂの上に形成されている。より具体的には、第２引き回し回路層３５は、図１及び図３に示すように、第２搭載部３３ｂの半球部分と平坦部分とにわたって形成されている。なお、第２引き回し回路層３５は、図３に示すように、第２電極部３３ａ及び第２搭載部３３ｂより円周方向幅が短い。
なお、第１引き回し回路層２５及び第２引き回し回路層３５は、ＩＣチップが搭載された外部回路に接続される。
【００３７】
第１基材シート２１，第２基材シート３１及び保護層７は、例えば、透明プラスチックフィルムからなる。透明プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエステルサルフォン樹脂（ＰＥＳ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、又は、ノルボルネン樹脂が使用可能である。保護層７の上面には、ハードコート層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ある。
【００３８】
第１電極層２３及び第２電極層３３は、可とう性導電材料からなる。可とう性導電材料としては、例えば、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ），金属ナノワイヤが用いられる。これら材料が好ましい理由は、曲げ性及び伸び性が、良好だからである。
【００３９】
第１引き回し回路層２５及び第２引き回し回路層３５は、バインダーに導電性フィラーを分散した材料からなる。例えば、バインダーとしてはポリエステル樹脂が用いられ、導電性フィラーとしては銀粉が用いられる。一実施例としてポリエステル樹脂１２重量％、銀粉８８重量％の場合に、伸びやすい引き回し回路層が得られる。
【００４０】
第１接合層９及び第２接合層１１は、例えば、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、又は熱溶融性樹脂からなる。
【００４１】
タッチパネル１の製造方法を説明する。
最初に、第１電極フィルム３、第２電極フィルム５，及び保護層７を別々に作成する。第１電極フィルム３及び第２電極フィルム５の製造では、最初に、プラスチックフィルムに電極層を形成し、次に引き回し回路層を形成し、最後に接合層を形成する。電極層の形成は、最初にプラスチックフィルムに、例えば真空蒸着法、スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ法、ロールコーター法によって導電膜を形成し、次に、エッチングによってパターン化することで行われる。第１引き回し回路層２５及び第２引き回し回路層３５の形成は、例えば導電ペーストの印刷によって行われる。
次に、第１電極フィルム３と第２電極フィルム５とを互いに張り合わせる。
その後、第２電極フィルム５に対して保護層７を張り合わせる。
このように平板なタッチパネルができあがると、次にタッチパネルに３次元形状を付与する。この実施形態では、タッチパネルを半球形状にする。タッチパネルを立体形状にする方法は、例えば、真空成形である。その状態で、第１接合層９及び第２接合層１１を紫外線照射、加熱又は冷却によって硬化する。このようにして、タッチパネル１が完成する。
このタッチパネルの製造方法では、立体形状付与後に第１接合層９及び第２接合層１１を硬化させることになるので、第１接合層９及び第２接合層１１が第１引き回し回路層２５及び第２引き回し回路層３５に悪影響を与えにくい。つまり、断線による第１引き回し回路層２５及び第２引き回し回路層３５の抵抗値の上昇を抑制することができる。
【００４２】
また、タッチパネル１では、第１引き回し回路層２５が第１搭載部２３ｂの上に形成され、さらに第２引き回し回路層３５が第２搭載部３３ｂの上に形成されているので、タッチパネルに立体形状を付与する際に第１引き回し回路層２５又は第２引き回し回路層３５が断線しても、可とう性を有する第１電極層２３及び第２電極層３３により、断線した引き回し回路層の間の電気的接続が保持される。これにより、第１引き回し回路層２５及び第２引き回し回路層３５の抵抗値が断線により上昇することが防がれる。
【００４３】
ここで図４を用いて本実施形態をさらに詳細に説明する。図４は、図１の円Ａの拡大図である。なお、下記の説明は、第２引き回し回路層３５にも当てはまる。
３次元形状付与前（図４より前の状態）では、第１引き回し回路層２５は、第１基材シート２１及び第１電極層２３に沿った平板形状である。また、第１引き回し回路層２５の上面には流体状態の第１接合層９が配置されている。この状態で３次元形状が付与されると、図４に示す部分において、第１基材シート２１とともに第１電極層２３が曲げられ、それに伴って第１引き回し回路層２５が折り曲げられる。その結果、第１引き回し回路層２５が配線方向（図４の左右方向）に引張られる。しかし、本実施形態では、第１引き回し回路層２５が断線しても、可とう性を有する第１電極層２３により、断線した第１引き回し回路層２５の間の電気的接続が保持される。これにより、第１引き回し回路層２５の抵抗値が断線により上昇することが防がれる。
また、立体形状付与時には、第１接合層９は流体状態であるので、第１接合層９は周囲の部材の伸縮に対して追従しやすい。つまり、第１接合層９が第１電極層２３及び第１引き回し回路層２５を引きはがすことが生じにくい。その結果、第１引き回し回路層２５の電気的接続が維持される。
【００４４】
電極層の電極部と搭載部とでは導電性材料を異ならせてもよい。その場合は、搭載部の可とう性が高いことが好ましい。
【００４５】
電極層の搭載部は引き回し回路層の配線方向全てにわたって形成されていることが好ましい。ただし、電極層の搭載部は、タッチパネルに立体形状を付与するときに伸張する箇所に対応さえしていれば、引き回し回路層の配線方向の一部であってもよい。
【００４６】
電極層の搭載部は、引き回し回路層の幅方向全て対応していなくてもよい。つまり、その場合には、引き回し回路層は、搭載部より幅が広く、搭載部と基材シートの両方の上に形成される。
【００４７】
以上に述べた実施形態では、電極が形成された第１基材の上に接合層を介して第２基材が接合されているという点で、第１電極フィルム３の第１基材シート２１と第２電極フィルム５の第２基材シート３１との関係と、第２電極フィルム５の第２基材シート３１と保護層７との関係が共通している。前者の場合は、第１基材シート２１が第１基材に対応して、第２基材シート３１が第２基材に対応する。後者の場合は、第２基材シート３１が第１基材に対応し、保護層７が第２基材に対応する。
【００４８】
また、上記のタッチパネル１が３枚の基材から構成されている点に着目して、別の見地から以下に説明する。タッチパネル１は、立体形状を付与されたタッチパネルであって、第１基材シート２１と、第１電極層２３と、第１引き回し回路層２５と、第２基材シート３１と、第２電極層３３と、第１接合層９と、保護層７と、第２接合層１１とを備えている。
前述の３枚の基材は、第１基材シート２１、第２基材シート３１及び保護層７である。第１基材シート２１は、第１の基材の一例である。第２基材シート３１は、第２の基材の一例である。保護層７は、第３の基材の一例である。
第１電極層２３は、第１基材シート２１上に形成され、可とう性を有する材料を含んでいる。第１電極層２３は、第１電極部２３ａと、第１電極部２３ａから延びる第１搭載部２３ｂとを有する。第１引き回し回路層２５は、第１搭載部２３ｂの上に形成されている。第２電極層３３は、第２基材シート３１上に形成され、可とう性を有する材料を含んでいる。第２電極層３３は、第２電極部３３ａと、第２電極部３３ａから延びる第２搭載部３３ｂとを有する。第２引き回し回路層３５は、第２搭載部３３ｂの上に形成されている。第１接合層９は、第１基材シート２１（第１の基材の一例）と第２基材シート３１（第２の基材の一例）とを接合する。第２接合層１１は、第２基材シート３１（第２の基材の一例）と保護層７（第３の基材の一例）とを接合する。
【００４９】
（２）第２実施形態
接合層に流体状の材料を用いて、立体形状付与後に硬化させる実施形態についてさらに説明する。この場合、接合層に接着シートを用いた場合を比較すると、接合層の厚みを平均的に配置することが難しいという問題が想定される。そこでそのような問題を解決するために、図５に示すように第１電極フィルムと第２電極フィルムとの間、及び第２電極フィルムと保護層との間に、スペーサを配置することが考えられる。図５では、第１基材シート２１の上に複数の第１スペーサ４１が形成され、第２基材シート３１の上に第２スペーサ４３が形成されている。この結果、第１電極フィルム３と第２電極フィルム５との間、及び第２電極フィルム５と保護層７との間の厚みが全体にわたって均一になる。
【００５０】
（３）第３実施形態
さらに、接合層に流体状の材料を用いて立体形状付与後に硬化させる実施形態の場合は、図６〜図８に示すように、引き回し回路層が直接基材シートの上に形成されている場合でも断線防止の効果を発揮する。
【００５１】
以下に述べる第４〜８実施形態は、引き回し回路層の構造に特徴を持たせることにより、引き回し回路層のうち、タッチパネルに立体形状を付与するときに伸張する箇所（以下、耐引張り導電性構造体）が、配線方向の引張りに対して引張り伸び５％以上になる点が共通である。なお、耐引張り導電性構造体の配線方向の引張りに対して引張り伸びが１０％以上であることが好ましく、さらに１５％以上であることが好ましい。その理由は、引張り伸びが小さすぎる場合、立体形状付与時の基材シート伸びに追従できず、断線が生じてしまうからである。
また、第４〜８実施形態は、第３実施形態と組み合わせても効果が十分に得られるが、第１〜第２実施形態と組み合わせてもよい。
なお、引張り伸び（破断伸度）は、ＪＩＳ−Ｃ−２１５１による。
【００５２】
（４）第４実施形態
図９に示すように、耐引張り導電性構造体６１は、配線方向（図９の上下方向）に伸びる蛇腹状又はジグザグ形状である。耐引張り導電性構造体６１が蛇腹状又はジグザグ形状であることにより、耐引張り導電性構造体６１は配線方向に対して斜め方向に伸びる回路を多く含むようになる。これにより、斜め方向に伸びる回路が１つの場合と比較して、さらに弱い引張り力で引き回し回路層を伸張することができる。この結果、引き回し回路層を形成する材料に十分な引張り強さがない場合でも、引き回し回路層の破断がさらに抑制される。
【００５３】
（５）第５実施形態
図１０に示すように、耐引張り導電性構造体６３は、配線方向に対して斜め方向に伸びる線で構成されたメッシュ形状である。メッシュ形状は、配線方向に並列に複数のジグザグ形状を有しているので、１つのジグザグ形状よりも、より多くの導電経路を確保できる。これにより、タッチパネルへの形状付与工程において、メッシュ形状のうちのいずれかのジグザグ形状の回路が破断しても、他の破断していない回路が導電経路を相補できる。この結果、引き回し回路層を形成する材料に十分な引張り強さがない場合でも、引き回し回路層の破断が抑制される。
【００５４】
（６）第６実施形態
図１１に示すように、耐引張り導電性構造体６５は、複数の凹部又は孔部６７を有している。凹部又は孔部６７は、引張りに対する引き回し回路層の伸張を誘発する。引き回し回路層に設けた形状及びサイズの凹部が、適切な密度で設けられることで、凹部が設けられていない部分の破断を抑制する。この結果、引き回し回路層を形成する材料に十分な引張り強さがない場合でも、引き回し回路層の破断が抑制される。
凹部又は孔部６７の形状は、円形、長円形、楕円形、矩形、菱形、その他の形状である。凹部又は孔部６７の寸法は、引張り方向寸法が２０μｍ〜５００μｍの範囲にあり、引張り方向寸法に直交する方向の寸法が２０μｍ〜５００μｍの範囲にある。また、凹部又は孔部６７の密度は、０．１箇所／ｍｍ２〜１０００箇所／ｍｍ２である。
【００５５】
（７）第７実施形態
図１２に示すように、引き回し回路層６９は、通常の第１部分６９ａに比べ厚みが大きい第２部分６９ｂ（耐引張り導電性構造体）を有している。
タッチパネルに立体形状が付与されるときに、引き回し回路層６９は配線方向（図１２の左右方向）に伸び、第２部分６９ｂの厚みが小さくなって第１部分６９ａの厚みに近くなる。しかし、第２部分６９ｂの厚みは予め大きく設定されているので、断線が生じにくい。
引き回し回路層の密度を高くする必要があり、引き回し回路層の回路幅を大きくできない場合でも引き回し回路層の断面積を増大できる。これにより、引き回し回路層の密度が高い所定の立体形状を有するタッチパネルを、効率よく製造することができる。
第２部分６９ｂの厚みが、第１部分６９ａの厚みの１倍よりも大きく、４倍以下であることが好ましい。その理由は、第２部分６９ｂを厚くしすぎると、重ね塗り回数の増加により、生産性が低下するからである。
【００５６】
（８）第８実施形態
図１３に示すように、引き回し回路層７１は、通常の第１部分７１ａに比べ幅が大きい第２部分７１ｂ（耐引張り導電性構造体）を有している。
タッチパネルに立体形状が付与されるときに、引き回し回路層７１は配線方向（図１３の上下方向）に伸び、第２部分７１ｂの幅が小さくなって第１部分７１ａの幅に近くなる。しかし、第２部分７１ｂの幅は予め大きく設定されているので、断線が生じにくい。
このように第２部分７１ｂの幅を大きくすることで、引き回し回路層の二度塗りなど、引き回し回路層の厚みを大きくするために必要な工程を省略しつつ、引き回し回路層の断面積を増大できる。これにより、引き回し回路層の抵抗値の小さい所定の立体形状を有するタッチパネルを、効率よく製造することができる。
【００５７】
第２部分７１ｂの幅が、第１部分７１ａの幅の１倍よりも大きく、４倍以下であることが好ましい。その理由は、第２部分７１ｂの回路幅を広くしすぎると、多数の引き回し回路層を配置することが困難になるためである。
【００５８】
上記の第７実施形態及び第８実施形態では、引き回し回路層の耐引張り導電性構造体の断面積を、第１部分の断面積よりも大きくしている。したがって、立体形状付与時に耐引張り導電性構造体が変形しても、断面積が小さくなりにくい。すなわち、耐引張り導電性構造体の単位面積当たりの引張り応力が大きくなりにくい。このようにして断面積を大きくすることで耐引張り導電性構造体の引張り伸びが大きくなっている。つまり、立体形状付与により耐引張り導電性構造体が伸びても、耐引張り導電性構造体の破断が抑制される。また、耐引張り導電性構造体の断面積が小さくなることによる耐引張り導電性構造体の抵抗値の増大を抑制することもできる。
耐引張り導電性構造体の配線方向に対して垂直な断面の断面積が、耐引張り導電性構造体以外の箇所の配線方向に対して垂直な面の断面積の１倍よりも大きく、１６倍以下であることが好ましい。その理由は、第２部分の断面積を大きくしすぎると、重ね塗り回数の増加により、生産性が低下したり、多数の引き回し回路層を配置することが困難になったりするからである。
耐引張り導電性構造体の厚み及び幅の一方又は両方は、回路の伸張率に応じて異ならせてもよい。
なお、一実施例では、通常部分の幅は例えば０．２００ｍｍであり、厚みは１０．００μｍである。耐引張り導電性構造体の幅及び厚みは通常部分の１．０〜２．２倍の範囲にあることが好ましい。
【００５９】
（９）第９実施形態
図１４及び図１５を用いて、本発明の一実施形態に係るタッチパネル１０１を説明する。図１４は、タッチパネルの断面図である。図１５は、タッチパネルの平面図である。
【００６０】
タッチパネル１０１は、静電容量式タッチセンサであり、立体形状、より具体的には半球形状を有している。タッチパネル１０１は、オペレータの手指を接触させることによりＸＹ座標が入力されるようになっている。
タッチパネル１０１は、電極フィルム１０５と、保護層１０７（第２基材の一例）とを有している。保護層１０７は電極フィルム１０５の上に配置されている。タッチパネル１０１は、さらに、接合層１１１を有している。接合層１１１は、電極フィルム１０５と保護層１０７との間に配置されている。
【００６１】
電極フィルム１０５は、基材シート１３１（第１基材の一例）と、電極層１３３と、引き回し回路層１３５とを有している。基材シート１３１は、薄いシート状の部材である。基材シート１３１は、半球部１３１ａと、その周囲の平坦な周辺部１３１ｂとを有している。電極層１３３は、図１４及び図１５に示すように、電極部１３３ａと、搭載部１３３ｂとを有している。電極部１３３ａは、半球部１３１ａの上に形成されており、図１５に示すように半径方向に伸びている複数の部材である。電極部１３３ａの各々は、半径方向外側に行くにしたがって円周方向の幅が広がっている。搭載部１３３ｂは、主に、周辺部１３１ｂの上に形成されており、電極部１３３ａの端部に接続されている。
【００６２】
引き回し回路層１３５は、搭載部１３３ｂの上に形成されている。より具体的には、引き回し回路層１３５は、図１４及び図１５に示すように、搭載部１３３ｂの半球部分と平坦部分とにわたって形成されている。なお、引き回し回路層１３５は、図１５に示すように、電極部１３３ａ及び搭載部１３３ｂより円周方向幅が短い。
なお、引き回し回路層１３５は、ＩＣチップが搭載された外部回路に接続される。
【００６３】
基材シート１３１、保護層１０７は、例えば、透明プラスチックフィルムからなる。透明プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエステルサルフォン樹脂（ＰＥＳ）、ポリアリレート樹脂（ＰＡＲ）、又は、ノルボルネン樹脂が使用可能である。保護層１０７の上面には、ハードコート層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ある。
【００６４】
電極層１３３は、可とう性導電材料からなる。可とう性導電材料としては、例えば、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ），金属ナノワイヤが用いられる。これら材料が好ましい理由は、曲げ性及び伸び性が、良好だからである。
【００６５】
引き回し回路層１３５は、バインダーに導電性フィラーを分散した材料からなる。例えば、バインダーとしてはポリエステル樹脂が用いられ、導電性フィラーとしては銀粉が用いられる。一実施例としてポリエステル樹脂１２重量％、銀粉８８重量％の場合に、伸びやすい引き回し回路層が得られる。
【００６６】
接合層１１１は、例えば、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂、又は熱溶融性樹脂からなる。
【００６７】
タッチパネル１０１の製造方法を説明する。
最初に、電極フィルム１０５及び保護層１０７を別々に作成する。電極フィルム１０５の製造では、最初に、プラスチックフィルムに電極層を形成し、次に引き回し回路層を形成し、最後に接合層を形成する。電極層の形成は、最初にプラスチックフィルムに、例えば真空蒸着法、スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ法、ロールコーター法によって導電膜を形成し、次に、エッチングによってパターン化することで行われる。引き回し回路層１３５の形成は、例えば導電ペーストの印刷によって行われる。
次に、電極フィルム１０５に対して保護層１０７を張り合わせる。
このように平板なタッチパネルができあがると、次にタッチパネルに３次元形状を付与する。この実施形態では、タッチパネルを半球形状にする。タッチパネルを立体形状にする方法は、例えば、真空成形である。その状態で、接合層１１１を紫外線照射、加熱又は冷却によって硬化する。このようにして、タッチパネル１０１が完成する。
このタッチパネルの製造方法では、立体形状付与後に接合層１１１を硬化させることになるので、接合層１１１が引き回し回路層１３５に悪影響を与えにくい。つまり、断線による引き回し回路層１３５の抵抗値の上昇を抑制することができる。
【００６８】
また、タッチパネル１０１では、引き回し回路層１３５が搭載部１３３ｂの上に形成されているので、タッチパネルに立体形状を付与する際に引き回し回路層１３５が断線しても、可とう性を有する電極層１３３により、断線した引き回し回路層の間の電気的接続が保持される。これにより、引き回し回路層１３５の抵抗値が断線により上昇することが防がれる。
【００６９】
ここで本実施形態をさらに詳細に説明する。
３次元形状付与前では、引き回し回路層１３５は、基材シート１３１及び電極層１３３に沿った平板形状である。また、引き回し回路層１３５の上面には流体状態の接合層１１１が配置されている。この状態で３次元形状が付与されると、基材シート１３１とともに電極層１３３が曲げられ、それに伴って引き回し回路層１３５が折り曲げられる。その結果、引き回し回路層１３５が配線方向に引張られる。しかし、本実施形態では、引き回し回路層１３５が断線しても、可とう性を有する電極層１３３により、断線した引き回し回路層１３５の間の電気的接続が保持される。これにより、引き回し回路層１３５の抵抗値が断線により上昇することが防がれる。
また、立体形状付与時には、接合層１１１は流体状態であるので、接合層１１１は周囲の部材の伸縮に対して追従しやすい。つまり、接合層１１１が電極層１３３及び引き回し回路層１３５を引きはがすことが生じにくい。その結果、引き回し回路層１３５の電気的接続が維持される。
【００７０】
電極層の電極部と搭載部とでは導電性材料を異ならせてもよい。その場合は、搭載部の可とう性が高いことが好ましい。
【００７１】
電極層の搭載部は引き回し回路層の配線方向全てにわたって形成されていることが好ましい。ただし、電極層の搭載部が、タッチパネルに立体形状を付与するときに伸張する箇所に対応さえしていれば、引き回し回路層の配線方向の一部であってもよい。
【００７２】
電極層の搭載部は、引き回し回路層の幅方向全て対応していなくてもよい。つまり、その場合には、引き回し回路層は、搭載部より幅が広く、搭載部と基材シートの両方の上に形成される。
【００７３】
（１０）第１０実施形態
接合層に流体状の材料を用いて、立体形状付与後に硬化させる実施形態についてさらに説明する。この場合、接合層に接着シートを用いた場合を比較すると、接合層の厚みを平均的に配置することが難しいという問題が想定される。そこでそのような問題を解決するために、図１６に示すように電極フィルムと保護層との間に、スペーサを配置することが考えられる。図１６では、基材シート１３１にスペーサ１４３が形成されている。この結果、電極フィルム１０５と保護層１０７との間の厚みが全体にわたって均一になる。
【００７４】
（１１）第１１実施形態
さらに、接合層に流体状の材料を用いて立体形状付与後に硬化させる実施形態の場合は、図１７に示すように、引き回し回路層が直接基材シートの上に形成されている場合でも断線防止の効果を発揮する。
以上に述べた第９〜第１１実施形態は、第４〜８実施形態と適宜組み合わせてもよい。
【００７５】
（１２）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
（ａ）引き回し回路層の形状は、引き回し回路層において引張りの程度に対応して異ならせてもよい。
（ｂ）タッチパネルの立体形状は、半球形状に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、立体形状を付与されたタッチパネル及びその製造方法に広く適用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１        タッチパネル
３        第１電極フィルム
５        第２電極フィルム
７        保護層
９        第１接合層
１１      第２接合層
２１      第１基材シート
２１ａ    半球部
２１ｂ    周辺部
２３      第１電極層
２３ａ    第１電極部
２３ｂ    第１搭載部
２５      第１引き回し回路層
２５ａ    第１部分
２５ｂ    第２部分
３１      第２基材シート
３１ａ    半球部
３１ｂ    周辺部
３３      第２電極層
３３ａ    第２電極部
３３ｂ    第２搭載部
３５      第２引き回し回路層
４１      第１スペーサ
４３      第２スペーサ
６１      耐引張り導電性構造体
６３      耐引張り導電性構造体
６５      耐引張り導電性構造体
６７      凹部又は孔部
６９      引き回し回路層
６９ａ    第１部分
６９ｂ    第２部分
７１      引き回り回路層
７１ａ    第１部分
７１ｂ    第２部分
【図１】
2014002580.tif 000003
【図２】
2014002580.tif 000004
【図３】
2014002580.tif 000005
【図４】
2014002580.tif 000006
【図５】
2014002580.tif 000007
【図６】
2014002580.tif 000008
【図７】
2014002580.tif 000009
【図８】
2014002580.tif 000010
【図９】
2014002580.tif 000011
【図１０】
2014002580.tif 000012
【図１１】
2014002580.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2014002580.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2014002580.tif 000017
【図１６】
2014002580.tif 000018
【図１７】
2014002580.tif 000019