(57)【要約】【課題】三次元的な湾曲形状に形成可能なタッチパネル装置の低コストな製造方法を提供する。【解決手段】タッチパネル装置１０は、三次元的な湾曲形状の合成樹脂材料によって形成されたパネル材１１と、パネル材１１の表面側に形成された加飾層１２と、パネル材１１の裏面側に形成されて静電容量の変化を検出する静電容量センサとなる電極層１３とを備える。電極層１３は、パッド印刷法を用い、パネル材１１の裏面側に導電材料を印刷することにより形成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元的な湾曲形状の合成樹脂材料によって形成されたパネル材と、
前記パネル材の表面側に形成された加飾層と、
前記パネル材の裏面側に形成され、静電容量の変化を検出する静電容量センサとなる電極層と
を備えたタッチパネル装置の製造方法であって、
前記電極層は、パッド印刷法を用い、前記パネル材の裏面側に導電材料を印刷することにより形成されるタッチパネル装置の製造方法。
【請求項２】
前記電極層を被覆する被覆層を形成する、
請求項１に記載のタッチパネル装置の製造方法。
【請求項３】
前記パネル材の裏面側に中間層を形成した後に、前記中間層上に前記電極層を形成する、
請求項１または請求項２に記載のタッチパネル装置の製造方法。
【請求項４】
前記パネル材の裏面側に表面処理を施した後に、前記パネル材の裏面側に前記電極層を形成する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のタッチパネル装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチパネル装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車のインストルメントクラスターパネルに、静電容量センサを用いたタッチパネル装置を設置し、そのタッチパネル装置により自動車に搭載された各種装置（例えば、カーナビゲーション装置、オーディオ装置、空調装置、ウインド開閉装置など）を操作する技術が提案されている（特許文献１〜３を参照）。
また、特許文献４には、照明レンズの光源側面に薄膜状の電極部を配設し、その電極部により静電容量センサを用いたタッチスイッチを構成する車室内用照明装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７９７３５号公報
【特許文献２】特許第４２１８６６０号公報
【特許文献３】特開２０１２−３７７９号公報
【特許文献４】特許第４２２０５２８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１〜３の技術では、タッチパネル装置を構成するパネル材の裏面側に、パネル材とは別部材であるシート状の静電容量センサを貼付固定している。
そのため、タッチパネル装置を構成する部品点数が多くなり、高コストになるという問題がある。
また、インストルメントクラスターパネルは三次元的な湾曲形状（ラウンド形状）であるため、その湾曲形状に合わせて静電容量センサの形状を正確に形成するのが困難である。
さらに、パネル材の裏面側に静電容量センサを貼付固定する際に、位置ズレを起こし易い、静電容量センサが断線故障を起こし易い、パネル材と静電容量センサの間に気泡が生じてセンサ感度が低下し易い、などの問題がある。
【０００５】
特許文献４には、照明レンズの平坦な裏面側（光源側面）に、透明の導電性材料の印刷，塗装，蒸着またはスパッタリングなどによって電極部を形成することが記載されている（段落［０００７］［００１２］を参照）。
しかし、特許文献４には、車室内用照明装置の電源スイッチとしてタッチスイッチを用いることが記載されているだけであり、タッチパネル装置については何ら記載されていない。
しかも、特許文献４には、三次元的な湾曲形状に導電性材料を印刷する製造方法について一切開示されておらず示唆すらもされていない。
従って、特許文献４の発明を、三次元的な湾曲形状のインストルメントクラスターパネルに設置されたタッチパネル装置に適用することは、たとえ当業者といえども困難である。
【０００６】
本発明は前記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、三次元的な湾曲形状に形成可能なタッチパネル装置の低コストな製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記のように本発明の各局面に想到した。
【０００８】
＜第１の局面＞
第１の局面は、
三次元的な湾曲形状の合成樹脂材料によって形成されたパネル材と、
パネル材の表面側に形成された加飾層と、
パネル材の裏面側に形成され、静電容量の変化を検出する静電容量センサとなる電極層とを備えたタッチパネル装置の製造方法であって、
電極層は、パッド印刷法を用い、パネル材の裏面側に導電材料を印刷することにより形成される製造方法である。
【０００９】
第１の局面では、パネル材の形成材料に合成樹脂材料を用いるため、ガラス材料を用いる場合に比べて、三次元的な湾曲形状を容易に形成できる。
また、第１の局面では、加飾層を設けることにより、加飾層がハードコート層として機能し、パネル材の表面側を保護可能になるため、パネル材の表面側に傷が付くのを防止できる上に、ハードコート層を別個に設ける必要がなくなる。
【００１０】
そして、第１の局面では、パネル材の裏面側に導電材料を印刷することにより電極層を形成するため、パネル材とは別部材であるシート状の静電容量センサを貼付固定する際に起こる諸問題（パネル材と静電容量センサの位置ズレ、静電容量センサの断線故障、パネル材と静電容量センサの間に気泡が生じることによるセンサ感度の低下）を回避し、低コスト化を図ることができる。
さらに、第１の局面では、電極層の形成にパッド印刷法を用いるため、三次元的な湾曲形状のパネル材の裏面側に対して、均一な膜厚の電極層を正確に形成できる。
【００１１】
＜第２の局面＞
第２の局面は、第１の局面において、電極層を被覆する被覆層を形成する製造方法である。
第２の局面では、被覆層を設けて電極層を保護することにより、電極層の腐食劣化を防止すると共に、電極層に傷が付いて断線故障を起こすのを防止できる。
また、被覆層の形成材料に着色材を混入しておくことにより、タッチパネル装置を着色して美観を高めることができる。
また、被覆層の形成材料に反射防止機能を有する材料を用いることにより、加飾層の視認性を高めることができる。
また、被覆層の形成材料に干渉色発生防止機能を有する材料を用いることにより、タッチパネル装置のユーザーが偏光型のサングラスを着用している場合でも、タッチパネル装置に干渉色が見えるのを防止可能になるため、加飾層の視認性を高めることができる。
【００１２】
＜第３の局面＞
第３の局面は、第１の局面または第２の局面において、パネル材の裏面側に中間層を形成した後に、中間層上に電極層を形成する製造方法である。
第３の局面では、中間層の形成材料に、パネル材に対する電極層の接着性を向上させることが可能な材料を用いることにより、パネル材の裏面側に液体状の導電材料を印刷する際に、液ダレによる配線パターンの形状変形を起こすのを防止できる上に、パネル材から電極層が剥離するのを確実に防止できる。
また、中間層の形成材料に、着色材を混入したり、反射防止機能を有する材料や、干渉色発生防止機能を有する材料を用いることにより、第２の局面と同様の作用・効果が得られる。
【００１３】
＜第４の局面＞
第４の局面は、第１〜第３の局面において、パネル材の裏面側に表面処理を施した後に、パネル材の裏面側に電極層を形成する製造方法である。
第４の局面では、パネル材の裏面側に表面処理を施しておくことにより、パネル材に対する電極層の接着性を向上させることが可能になり、パネル材の裏面側に液体状の導電材料を印刷する際に、液ダレによる配線パターンの形状変形を起こすのを防止できる上に、パネル材から電極層が剥離するのを確実に防止できる。
尚、表面処理の方法には、化学的活性度を上げる処理法（例えば、プラズマ処理法、コロナ処理法など）、微細な凹凸を形成する方法（例えば、ケミカルエッチング法、サンドブラスト法など）がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を具体化した一実施形態のタッチパネル装置１０の概略構成を示す縦断面図。
【図２】タッチパネル装置１０の製造方法を説明するための説明図。
【図３】本発明を具体化した別の実施形態のタッチパネル装置１０の概略構成を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施形態のタッチパネル装置１０について、図面を参照しながら説明する。
尚、各図面では、説明を分かり易くするために、タッチパネル装置１０の構成部材の寸法形状および配置箇所を誇張して模式的に図示してあり、各構成部材の寸法形状および配置箇所が実物とは異なっている。
【００１６】
［タッチパネル装置１０の構成］
図１に示すように、タッチパネル装置１０は、パネル材１１、加飾層１２、電極層（回路パターン層）１３を備える。
パネル材１１は、透明な合成樹脂材料によって形成された三次元的な湾曲形状を成しており、自動車のインストルメントクラスターパネルに用いられる。
尚、パネル材１１の形成材料には、例えば、ＰＰ（PolyPropylene）、ＴＰＯ（Thermo PolyOlefin）、ＰＶＣ（PolyVinyl Chloride）、ＰＣ（PolyCarbonate）、ＰＭＭＡ（PolyMethylMethAcrylate）、ＣＯＰ（Cyclo Olefin Polymer）などがある。
【００１７】
加飾層１２は、透明部分１２ａと、模様や図柄を形成する不透明部分１２ｂとを備えた合成樹脂材料の印刷フィルム材またはアクリル系印刷インクから成り、パネル材１１の表面側（自動車の車室内側）に形成されている。
尚、加飾層１２の形成材料には、例えば、ＰＣ（PolyCarbonate）、ＰＥＴ（PolyEthylene Terephthalate）、ＰＭＭＡ（PolyMethylMethAcrylate）、ＣＯＰ（Cyclo Olefin Polymer）などがある。
【００１８】
電極層１３は、導電材料２０の均一な膜厚の薄膜から成り、パネル材１１の裏面側に形成されている。
尚、電極層１３（導電材料２０）の形成材料には、例えば、導電性合成樹脂材料や導電材料の微粒子（例えば、銀ナノワイヤ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の微粒子など）が分散された合成樹脂材料などがある。
電極層１３（導電材料２０）が透明な場合の膜厚は０．１〜１μｍであり、電極層１３のシート抵抗は５０〜１０００Ω／□である。
【００１９】
タッチパネル装置１０では、電極層１３により静電容量センサを用いたタッチスイッチが構成されている。
すなわち、タッチパネル装置１０のユーザーの指先が、電極層１３と対向する加飾層１２の表面側に触れると、ユーザーの人体と電極層１３の間に存在する静電容量（浮遊容量）が変化するため、その静電容量の変化に基づいて、ユーザーが加飾層１２における電極層１３と対向する部分に触れたことを検出できる。
尚、静電容量の変化の具体的な検出方法については、特許文献１〜４に開示されており公知であるため説明を省略する。
【００２０】
［タッチパネル装置１０の製造方法］
タッチパネル装置１０を製造するには、まず、図２（Ａ）に示すように、表面側に加飾層１２が形成されたパネル材１１を用意する。
ここで、パネル材１１に加飾層１２を形成する方法には、例えば、インサートモールド（フィルムインサート）成形法、インモールド転写成形法、インサート成形法などがある。
【００２１】
そして、パッド（タンポ）印刷法を用い、パネル材１１の裏面側に電極層１３を印刷することによって形成する。
すなわち、図２（Ｂ）に示すように、電極層１３を形成するための導電材料２０により、パッド印刷機の凹版２１上に電極層１３の配線パターンを形成する。尚、導電材料２０は、熱硬化性であり、常温では粘性液体状である。
【００２２】
次に、図２（Ｃ）に示すように、パッド印刷機のパッド２２を凹版２１に押し付け、凹版２１からパッド２２の表面に導電材料２０を転移させる。
続いて、図２（Ｄ）に示すように、パッド２２をパネル材１１の裏面側に押し付け、パッド２２からパネル材１１の裏面側に導電材料２０を転写させる。そして、パネル材１１からパッド２２を引き離す。
その後、パネル材１１を加熱することにより、導電材料２０を熱硬化させて均一な膜厚の電極層１３を形成すれば、図１に示すタッチパネル装置１０が完成する。
【００２３】
［実施形態の作用・効果］
本実施形態のタッチパネル装置１０によれば、以下の作用・効果を得ることができる。
【００２４】
［１］タッチパネル装置１０では、パネル材１１の形成材料に合成樹脂材料を用いるため、ガラス材料を用いる場合に比べて、三次元的な湾曲形状を容易に形成できる。
【００２５】
［２］タッチパネル装置１０では、加飾層１２を設けることにより、パネル材１１の表面側を保護可能になるため、パネル材１１の表面側に傷が付くのを防止できる。
【００２６】
［３］タッチパネル装置１０では、パネル材１１の裏面側に導電材料２０を印刷することにより電極層１３を形成するため、パネル材１１とは別部材であるシート状の静電容量センサを貼付固定する際に起こる諸問題（パネル材１１と静電容量センサの位置ズレ、静電容量センサの断線故障、パネル材１１と静電容量センサの間に気泡が生じることによるセンサ感度の低下）を回避し、低コスト化を図ることができる。
【００２７】
［４］タッチパネル装置１０では、電極層１３の形成にパッド印刷法を用いるため、三次元的な湾曲形状のパネル材１１の裏面側に対して、均一な膜厚の電極層１３を正確に形成できる。
【００２８】
＜別の実施形態＞
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、前記実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
【００２９】
［Ａ］前記実施形態では、電極層１３を形成するのに熱硬化性の導電材料２０を用いたが、どのような硬化性（例えば、紫外線硬化性、揮発乾燥硬化性、融着乾燥硬化性、酸化重合硬化性、重合硬化性など）の形成材料を用いてもよい。
特に、紫外線硬化性の導電材料２０を用いた場合には、熱硬化性の導電材料２０を用いた場合に比べ、電極層１３の配線パターンの形成精度を高めることが可能になる上に、導電材料２０の硬化時間を短縮することができる。
【００３０】
［Ｂ］図３（Ａ）に示すように、電極層１３を被覆する被覆層３０を形成してもよい。
被覆層３０を設けて電極層１３を保護することにより、電極層１３の腐食劣化を防止すると共に、電極層１３に傷が付いて断線故障を起こすのを防止できる。
【００３１】
また、被覆層３０の形成材料に着色材を混入しておくことにより、タッチパネル装置１０を着色して美観を高めることができる。
また、被覆層３０の形成材料に反射防止機能を有する材料を用いることにより、加飾層１２の視認性を高めることができる。
また、被覆層３０の形成材料に干渉色発生防止機能を有する材料を用いることにより、タッチパネル装置１０のユーザーが偏光型のサングラスを着用している場合でも、タッチパネル装置１０に干渉色が見えるのを防止可能になるため、加飾層１２の視認性を高めることができる。
被覆層３０の形成材料には、例えば、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリアミドフィルムなどがある。
【００３２】
［Ｃ］図３（Ｂ）に示すように、パネル材１１と電極層１３の間に中間層３１を形成してもよい。
この場合には、パネル材１１の裏面側全面に中間層３１を形成した後に、前記実施形態と同じくパッド印刷法を用いて、中間層３１上に電極層１３を形成すればよい。
【００３３】
中間層３１の形成材料に、パネル材１１に対する電極層１３の接着性を向上させることが可能な材料を用いることにより、パッド２２からパネル材１１の裏面側に転写した液体状の導電材料２０が、液ダレによる配線パターンの形状変形を起こすのを防止できる上に（図２（Ｃ）参照）、パネル材１１から電極層１３が剥離するのを確実に防止できる。
また、中間層３１の形成材料に、着色材を混入したり、反射防止機能を有する材料や、干渉色発生防止機能を有する材料を用いることにより、前記［Ｂ］と同様の作用・効果が得られる。
中間層３１の形成材料には、例えば、ポリウレタン、ポリアミド、ＰＰ、ＰＭＭＡ、エポキシ樹脂などがある。
【００３４】
［Ｄ］パネル材１１の裏面側に表面処理を施した後に、前記実施形態と同じくパッド印刷法を用いて、パネル材１１の裏面側に電極層１３を形成してもよい。
パネル材１１の裏面側に表面処理を施しておくことにより、パネル材１１に対する電極層１３の接着性を向上させることが可能になり、パッド２２からパネル材１１の裏面側に転写した液体状の導電材料２０が、液ダレによる配線パターンの形状変形を起こすのを防止できる上に（図２（Ｃ）参照）、パネル材１１から電極層１３が剥離するのを確実に防止できる。
尚、表面処理の方法には、化学的活性度を上げる処理法（例えば、プラズマ処理法、コロナ処理法など）、微細な凹凸を形成する方法（例えば、ケミカルエッチング法、サンドブラスト法など）がある。
【００３５】
［Ｅ］前記実施形態は、自動車のインストルメントクラスターパネルに用いられるタッチパネル装置１０に適用したものであるが、本発明は、インストルメントクラスターパネルに限らず、どのような機器（例えば、自動車のオーバーヘッドコンソール、コンピュータ機器、家電製品など）に設置されるタッチパネル装置に適用してもよい。
【００３６】
［Ｆ］前記各実施形態を適宜組み合わせて実施してもよく、その場合には組み合わせた実施形態の作用・効果を合わせもたせたり、相乗効果を得ることができる。
【００３７】
本発明は、前記各局面および前記各実施形態の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様も本発明に含まれる。本明細書の中で明示した論文、公開特許公報、特許公報などの内容は、その全ての内容を援用によって引用することとする。
【符号の説明】
【００３８】
１０…タッチパネル装置
１１…パネル材
１２…加飾層
１３…電極層
２０…導電材料
３０…被覆層
３１…中間層
２１…パッド印刷機の凹版
２２…パッド印刷機のパッド
【図１】
2014095937.tif 000003
【図２】
2014095937.tif 000004
【図３】
2014095937.tif 000005