(57)【要約】【課題】湿度変化による構成材料の膨張収縮を押さえることで、環境特性を向上させ、高湿環境下でも良好な操作が出来るタッチパネルを提供することを目的とする。【解決手段】タッチパネルの構成部材である、ガラス１１とフィルム２２の空間１９を確保するためのドットスペーサ２４と、外周を貼り合わせるための貼り合わせ材２３と、外周に配置された電極２７に乾燥剤２０ａ、２０ｂ、２０ｃの粒子を含有させ、フィルム２２には乾燥膜２０ｄをコーティングする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高さ方向に空間を確保した状態で、外周のみ貼り合わせられたガラスとフィルムで構成され、それぞれ向かい合った面には抵抗膜が成膜されている構造を持つ方式のタッチパネルにおいて、前記空間を確保するためのドットスペーサと、前記外周を貼り合わせるための貼り合わせ材と、前記外周に配置された電極と、前記フィルムとのいずれかを乾燥剤で構成、または乾燥剤が含有された材料で構成していることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
ドットスペーサ、貼り合わせ材、電極はそれぞれの基材に乾燥剤の粒子を含有させたものであることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
【請求項３】
フィルムは表面に乾燥剤がコーティングされたものであることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置に用いられる、ポインティングデバイスであるタッチパネルに関する。更に詳しくは、環境変化に対して高い耐久性を持ったタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置のポインティングデバイスとして、液晶表示装置等の表面にタッチパネルを重ねて用いることがあった。タッチパネルは画面にペンや指を接触させることにより、情報処理装置に入力を行うものである。タッチパネルの中でも、ガラスとフィルムに抵抗膜が成膜されている方式（以降は抵抗膜方式と呼ぶ）のタッチパネルは、フィルムとガラスが一定の空間を確保した状態で、外周の数ｍｍ程度のみが両面テープやエポキシ系樹脂、シリコン系樹脂などの接粘着可能な材料で貼り合わせられている。この場合、通常使用するフィルムは価格的にもポリエチレンテレフタレート（以降ＰＥＴと呼ぶ）が一般に使用されている。また、フィルムとガラスには両者の抵抗膜の接触によって得られる抵抗値及び抵抗値の変化を外部へ出力するために、それぞれの外周には電極が形成され、電極に接合してあるフレキシブル配線等の配線部材を経由して外部制御装置へ出力する。
【０００３】
図３は従来の抵抗膜方式のタッチパネルの構成を示すもので、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）は平面図である。図において、ガラス１１とフィルム１２は一定の隙間を持って、両面テープや接粘着樹脂などの貼り合わせ材料１３で外周のみが貼り合わせられている。その際、ガラス１１とフィルム１２が無負荷時に接触しないように、一定の間隔を保ち、空間１９が確保できるように、両者間にはドットスペーサ１４が配置されている。ガラス１１とフィルム１２の向かい合った面にはそれぞれ抵抗膜１５、１６が構成されており、この両者の抵抗膜が接触したときの抵抗値を電極１７と外部出力端子１８を経由して、情報処理装置の制御部（図示せず）へ出力する。特許文献１はそのような抵抗膜方式タッチパネルの一例である。
【特許文献１】特開２００４−３０２５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の抵抗膜方式のタッチパネルでは、情報処理装置が使用される環境の変化、主に湿度の上昇があった際には、破壊や誤動作が発生し、タッチパネルとしての機能が発揮できなくなる場合があった。
【０００５】
図４（ａ）から図４（ｃ）の断面図を用いて、タッチパネルが破壊に至るメカニズムを説明する。
【０００６】
タッチパネルに使用されているフィルムは、前述の通り、主にＰＥＴが用いられているが、ＰＥＴの湿度膨張係数は２５℃において、１．２ｃｍ＊１０−５である。また、ガラスは、湿度によってほぼ寸法変化がないといわれる。そのため、ガラス１１とフィルム１２の外周が貼り合わせ材料１３で固定されている場合、膨張係数の差が応力となって残ってしまう。例えば、湿度が５０％変化したとすると、ガラス１１に比べて、相対的にフィルム１２が６μｍ伸張するため、１．１ｍｍのフィルム１２の反りが発生する計算になる。よって、図４（ａ）のように常湿時は平坦なタッチパネルが、図４（ｂ）のように膨らんだタッチパネルになってしまう。この１．１ｍｍというフィルム１２の反りは、抵抗膜１５の厚みが約０．１μｍであることからすると、非常に大きなものであることが言える。また、フィルム１２側にある抵抗膜１５は、通常インジウムや酸化ケイ素などの硬質の材料が用いられていることから、フィルム１２の伸縮に追従できない。よって、常湿時の平坦状態と高湿時の反り発生状態を繰り返すことで、最終的に図４（ｃ）のように抵抗膜１５にクラックが入ってしまうことがある。クラックが発生すると、抵抗膜の均一性がなくなり、抵抗値のばらつきという現象を経て、最終的には抵抗値を出力できない状態になってしまい、破壊に至る。
【０００７】
次に、図５（ａ）と図５（ｂ）の断面図を用いて、タッチパネルが誤動作に至るメカニズムを説明する。
【０００８】
タッチパネルは前述の通り、ガラスとフィルムを貼り合わせた構造となっているが、ガラスを除くＰＥＴフィルムや貼り合わせ材料は、微量ながらも水蒸気を透過する性質を持っており、水蒸気透過率という指標で表される。ＰＥＴフィルムの水蒸気透過率は０．１ｃｃ／ｍ２・ＤＡＹであり、貼り合わせ材料は一般に使用される材料では比較的透過率が低いとされているエポキシ系の接着剤では３０ｃｃ／ｍ２・ＤＡＹとなっている。
【０００９】
メーカーでのタッチパネル製造時は湿度コントロールされた環境で行うのが一般的であり、その場合、製造されたタッチパネル自体に存在するフィルム１２とガラス１１間の空間１９の湿度も常湿状態となる。しかしＰＥＴや貼り合わせ材料が水蒸気を透過することから、例えば梅雨の時期などのように、湿度が高い環境に放置されると、図５（ａ）のようにフィルム１２や貼り合わせ材料１３を透過して、周囲の高湿度環境から水蒸気が空間１９に進入し、やがて空間１９の湿度も製造時よりも高くなっていき、最終的には周囲環境と同等の高湿状態になってしまう。この状態で使用すると、図５（ｂ）のように抵抗膜１５自体に水蒸気が多量に付着していることから、通電時に抵抗膜１５が腐食したり、更に温度変化が加わることで、水蒸気が結露し、フィルム１２とガラス１１の両抵抗膜１５、１６が擬似接触状態となり、電気的な特性が満たされないことになり、誤動作を発生させる原因となっていた。
【００１０】
本発明は上記の課題を解決するもので、湿度変化による構成材料の膨張収縮を押さえることで、環境特性を向上させ、高湿環境下でも良好な操作が出来るタッチパネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題を解決するために、本発明のタッチパネルでは、構成材料である、フィルム、外周貼り合わせ材料、外周の電極及びドットスペーサに乾燥剤を含有する。また、ドットスペーサについては、乾燥剤自体で形成することも可能である。この構成によれば、湿度上昇に対しても、構成材料に含有される乾燥剤が除湿するため、空間に存在する空気、フィルム等の構成部材自体は低湿状態で一定の湿度を保つことが可能になっている。
【００１２】
このように、湿度を一定に保つことで、上述の破壊や誤動作を解決でき、耐久性が高いタッチパネルが得られるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のタッチパネルは、上記構成を有し、タッチパネルの構成部材に乾燥剤を含有させることで、湿度環境の影響を受けにくい、高信頼性のタッチパネルを実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の請求項１に記載の発明は、タッチパネルの構成部材である、ガラスとフィルムの空間を確保するためのドットスペーサと、外周を貼り合わせるための貼り合わせ材と、外周に配置された電極と、フィルムとのいずれかを乾燥剤で構成、または乾燥剤が含有された材料で構成していることを特徴とし、湿度環境の影響を受けにくい耐久性の高いタッチパネルが得られる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のタッチパネルにおいて、ドットスペーサ、貼り合わせ材、電極はそれぞれの基材に乾燥剤の粒子を含有させたものであることを特徴とし、湿度環境の影響を受けにくい耐久性の高いタッチパネルが得られる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載のタッチパネルにおいて、フィルムは表面に乾燥剤がコーティングされたものであることを特徴とし、乾燥だけでなく水蒸気もバリアし、湿度環境の影響を受けにくい耐久性の高いタッチパネルが得られる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図１と図２を用いて説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態のタッチパネルの構成を示す断面図である。従来例と同じものは同一の番号を付与している。
【００１９】
図１のように、抵抗膜１５、１６がそれぞれ成膜されているガラス１１とフィルム２２が、０．１ｍｍ程度の一定の空間１９を保持できるように、外周のみが貼り合わせ材料２３で貼り付けられている。両抵抗膜１５、１６が接触することで位置検出することから、無負荷時にたとえフィルム２２が変形しても両抵抗膜１５、１６が接触しないように、両抵抗膜１５、１６間にはドットスペーサ２４が設けられている。両抵抗膜１５、１６が接触することで得られる抵抗値は、電極２７及び外部出力端子１８（従来例の図３に図示）を経由して、制御装置へ出力される。
【００２０】
本実施の形態においては、図で示すように、前述のタッチパネルにおいて、構成部材であるドットスペーサ２４に乾燥剤２０ａを含有させる。乾燥剤は安価で入手しやすいＳｉＯ２を主材料として用いるのが一般的である。ＳｉＯ２の屈折率は１．４程度であり、ＰＥＴやガラスと大差ないことから、光学部品であるタッチパネルの構成部材に含有したとしても、光学特性に悪影響はない。また、ＳｉＯ２は毒性もなく量産に適した部材といえる。また、乾燥剤２０ａの粒子の大きさは、ドットスペーサが６０μｍ程度であることや通常印刷工法でガラス表面に印刷されることが多いことから、工法上の妨げにならないよう、十分に小さい３μｍ程度のサイズが好ましい。
【００２１】
貼り合わせ材料２３にも乾燥剤２０ｂを含有させる。この場合もドットスペーサ２４と同じく工法上の都合から、ＳｉＯ２を主材料とする、細かい粒径の乾燥剤を使用するのが好ましい。
【００２２】
電極２７に関しても、同じく工法上の都合から、ＳｉＯ２を主材料とする、細かい粒径の乾燥剤２０ｃを使用するのが好ましい。
【００２３】
フィルム２２に関しては、主材料は同じくＳｉＯ２だが、フィルム表面にコーティングし、乾燥膜２０ｄを形成する必要がある。このＳｉＯ２で構成された乾燥膜２０ｄは、乾燥剤としての働きのみならず、水蒸気をバリアする性質を持っている。この膜を形成したフィルム２２は水蒸気透過率を０．００５ｃｃ／ｍ２・ＤＡＹ以下という、測定限界レベルまで低下させることが可能である。仮に、フィルムの材料のＰＥＴに乾燥剤を含有させる方法では、乾燥剤の分布ばらつきが発生するのみならず、フィルム自体の製造工程まで遡って変更する必要があり、現実的でない。また、フィルムの裏面にコーティングする場合、空間１９への水蒸気侵入は防げるが、水蒸気を吸湿したフィルム自体は反りが発生してしまい、目的が達成できなくなる。
【００２４】
上述のとおり、抵抗膜方式のタッチパネルの主な構成部材である、フィルム、貼り合わせ材料、ドットスペーサ、電極のそれぞれに乾燥剤を含有もしくはコーティングさせることで、外部からの水蒸気の進入を防ぐことができる。上記構成部材のいずれか１つのみ、あるいはいくつかを組み合わせて乾燥剤を含有させても一定の効果はあるが、除湿の効果を考慮すると、より多くの乾燥剤を含有させる意味からも、全ての部材に含有させることが望ましい。
【００２５】
図２は従来のタッチパネルと本発明の実施の形態のタッチパネルのそれぞれの吸湿度合いを示すグラフである。これは、４０℃湿度９０％環境下にタッチパネルを放置した場合の、経過時間での吸湿レベルの測定結果である。
【００２６】
図からわかるように、本発明においても、吸湿はゼロにはならないが、飽和までの期間が極めて長時間であることから、一般的にタッチパネルが使用されている環境条件や、低湿状態には吸湿状態から水蒸気を放出するという乾燥剤の特性を考慮すると、実際の使用環境においては、全く問題ないレベルの除湿能力が得られているといえる。
【００２７】
以上のように、本実施の形態によれば、タッチパネルの構成部材に乾燥剤を含有させることで、湿度環境の影響を受けにくい、高信頼性のタッチパネルを実現することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明にかかるタッチパネルは、タッチパネルの構成部材に乾燥剤を含有させることで、湿度環境の影響を受けにくいという効果を有し、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置に用いられる、ポインティングデバイスであるタッチパネル等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施の形態のタッチパネルの構成を示す断面図
【図２】従来のタッチパネルと本発明の実施の形態のタッチパネルのそれぞれの吸湿度合いを示すグラフ
【図３】従来のタッチパネル構成を示す断面図および平面図
【図４】従来のタッチパネルが破壊に至るメカニズムを示す断面図
【図５】従来のタッチパネルが誤動作に至るメカニズムを示す断面図
【符号の説明】
【００３０】
１１  ガラス
１５、１６  抵抗膜
１９  空間
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ  乾燥剤
２０ｄ  乾燥膜
２２  フィルム
２３  貼り合わせ材料
２４  ドットスペーサ
２７  電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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