(57)【要約】【課題】貼り合わせに両面テープを利用せずに容易に粘着材料を製造することができ、コスト削減することができる。【解決手段】粒子状充填材料１２ｃが、シリコーン系ポリマー１２ｂを主成分とする粘着材料に含まれて、シリコーン系ポリマー１２ｂのチクソ性が制御されるようになる。これにより、煩雑な工程を行わずに、容易に形成した粘着材料を利用することで、粘着信頼性が向上し、粘着材料の効果的な利用が可能となり、製造コストも抑えることができる。【選択図】図１
2008274044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコーンを含むポリマーを主成分とする粘着材料と、
粒子状充填材料と、を含み、チクソ性が制御されてなることを特徴とする粘着材料。
【請求項２】
０重量％から１０重量％の揮発成分を含有することを特徴とする請求項１記載の粘着材料。
【請求項３】
前記粒子状充填材料が０．１重量％から２０重量％含有されていることを特徴とする請求項１または２に記載の粘着材料。
【請求項４】
前記粒子状充填材料の平均粒径が１ｎｍから１００ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粘着材料。
【請求項５】
前記粒子状充填材料は、無機酸化物または樹脂であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の粘着材料。
【請求項６】
透明電極フィルムと、
シリコーンを含むポリマーを主成分として、粒子状充填材料を含有し、チクソ性が制御された粘着材料と、
前記透明電極フィルムと前記粘着材料を介して接着されてなる透明基板と、
を有することを特徴とするタッチパネル型入力装置。
【請求項７】
透明基板を形成する工程と、
シリコーンを含むポリマーを主成分として、粒子状充填材料を含有し、チクソ性が制御された粘着材料を印刷法により、前記透明基板上に塗布する工程と、
前記透明基板に、前記粘着材料を介して透明電極フィルムを接着する工程と、
を有することを特徴とするタッチパネル型入力装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粘着材料、これを用いたタッチパネル型入力装置およびその製造方法に関し、特に、シリコーンを含むポリマーを主成分とする粘着材料、これを用いたタッチパネル型入力装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、液晶表示器やブラウン管、ＥＬ（Electroluminescence）表示器などの前面に配置され、人間がこれらの表示装置に対応する任意の座標を指あるいはペンなどで指示することで、その座標位置が電気信号としてコンピュータ応用機器に対して出力される、いわゆる二次元情報入力装置である。
【０００３】
近年、携帯型情報機器の普及・進展に伴い、電子手帳やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）を中心に、携帯型ゲーム機、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、電卓、時計、ＧＰＳ（Global Positioning System）、銀行ＡＴＭ（Automated Teller Machine）システム、自動販売機、ＰＯＳ（Point of Sales）システム、工作機械の制御盤などにおいて、タッチパネルのデータ入力における優れたヒューマンインターフェース機能が採用され、極めて多方面への応用が広がっている。
【０００４】
以下に、従来のタッチパネル型入力装置について図を用いて説明する。
図５は、従来のタッチパネル型入力装置の斜視模式図である。なお、図５は、意図的にタッチパネル型入力装置の角を欠けさせている。
【０００５】
タッチパネル型入力装置５０は、ガラス基板５１、導電性樹脂電極・配線５５とコネクタ５６とが形成された透明電極層５２、スペーサ５３および透明導電フィルム５４により構成されている。
【０００６】
なお、一般にタッチパネルには、表示画面上の座標位置の検出方式の違いにより、抵抗膜式、感圧膜式、光位置検出式などのものがある。タッチパネル型入力装置５０は、特に抵抗膜式アナログタッチパネル式を採用したものである。
【０００７】
したがって、抵抗膜式アナログタッチパネル式のタッチパネル型入力装置５０は、導電性と可撓性とを有する透明導電フィルム５４と、導電性を有する透明電極層５２を表面に設けたガラス基板５１とを、透明導電フィルム５４と透明電極層５２とが対向するように、両者の周縁部に配置した絶縁性のスペーサ５３を介して、両者を貼り合わせて作製される。
【０００８】
透明導電フィルム５４とガラス基板５１とは、スペーサ５３が貼付された周縁領域を除き、一定間隔の空隙を持って保持され、パネル面上の任意の位置を指またはペンなどの先端で押すことで、透明導電フィルム５４は撓んでその先端部がガラス基板５１の透明電極層５２に接触し、そこで導通してその位置に応じた電位が出力されることで入力装置として機能する。
【０００９】
透明導電フィルム５４を、スペーサ５３を介して、透明電極層５２に貼付する際には、両面に粘着層を有する粘着テープ材料、いわゆる両面テープが多く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。この両面テープの粘着層を構成する粘着材料としては、天然ゴム系、合成ゴム系、アクリル系、ポリ酢酸ビニル系、ポリエステル系、シリコーン系などが多く用いられている。
【特許文献１】特開平１０−３２０１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
透明導電フィルムと透明電極層とを貼り合わせる両面テープは、タッチパネルの周縁部に沿って数ｍｍから１０ｍｍ程度の幅に細く裁断、いわゆる額縁状に加工して使用される。したがって、両面テープの額縁部の内側の領域は用いられずに廃棄されるため、不要な材料が多く出され、製造コストが嵩むだけでなく、資源の浪費や多量の廃棄物の排出につながり地球環境保全にも影響を与えるという問題点があった。
【００１１】
また、透明導電フィルムと透明電極層とを両面テープで貼り合わせるためには、両面テープの粘着剤を保護するための保護紙（剥離紙またはセパレータ）を剥離する必要がある。この剥離作業は機械化が極めて難しく、人手に頼らざるを得ないのが実情であるため、この保護紙の剥離工程が生産効率を低下させるという別の問題点もあった。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、貼り合わせに両面テープを利用せずに容易に粘着材料を製造することができ、コスト削減することができる粘着材料、これを用いたタッチパネル型入力装置およびその製造方法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】
【００１３】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すように、シリコーン系ポリマー１２ｂを主成分とする粘着材料と、粒子状充填材料１２ｃと、を含み、チクソ性が制御されてなることを特徴とする粘着材料が提供される。
【００１４】
このような粘着材料によれば、粒子状充填材料が、シリコーン系ポリマーを主成分とする粘着材料に含まれて、シリコーン系ポリマーのチクソ性が制御されるようになる。
また、本発明では上記課題を解決するために、透明電極フィルムと、シリコーンを含むポリマーを主成分として、粒子状充填材料を含有し、チクソ性が制御された粘着材料と、前記透明電極フィルムと前記粘着材料を介して接着されてなる透明基板と、を有することを特徴とするタッチパネル型入力装置が提供される。
【００１５】
このようなタッチパネル型入力装置によれば、シリコーンを含むポリマーを主成分として、粒子状充填材料が含有され、シリコーン系ポリマーのチクソ性が制御された粘着材料を介して、透明電極フィルムと透明基板とが接着される。
【００１６】
また、本発明では上記課題を解決するために、透明基板を形成する工程と、シリコーンを含むポリマーを主成分として、粒子状充填材料を含有し、チクソ性が制御された粘着材料を印刷法により、前記透明基板上に塗布する工程と、前記透明基板に、前記粘着材料を介して透明電極フィルムを接着する工程と、を有することを特徴とするタッチパネル型入力装置の製造方法が提供される。
【００１７】
このようなタッチパネル型入力装置の製造方法によれば、透明基板が形成され、シリコーンを含むポリマーを主成分として、粒子状充填材料を含有し、チクソ性が制御された粘着材料が印刷法により、透明基板上に塗布され、透明基板に、粘着材料を介して透明電極フィルムが接着されるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、粒子状充填材料を、シリコーン系ポリマーを主成分とする粘着材料が含み、シリコーン系ポリマーのチクソ性を制御するようにした。これにより、煩雑な工程を行わずに、容易に形成した粘着材料を利用することで、粘着信頼性が向上し、粘着材料の効果的な利用が可能となり、製造コストも抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されない。
まず、本発明の概要を説明し、その後に実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明における概要図である。
タッチパネル型入力装置１０は、透明導電基板１１と、透明導電フィルム１３とが印刷法により周縁部に額縁状に塗布された粘着材料によって構成される粘着層１２を介して貼り付けられている。以下に、粘着層１２についてさらに説明する。
【００２１】
粘着層１２は、図１に粘着層の拡大図１２ａで示すように、シリコーン（Silicones）系ポリマー１２ｂを主成分として、粒径がナノサイズの粒子状充填材料１２ｃを含有させた粘着材料によって構成されている。
【００２２】
現在、タッチパネル型入力装置の貼り合わせには、粘着材料としてゴム系やアクリル系などが主として利用されているが、粘着層１２の粘着材料の主成分として利用するシリコーン系ポリマー１２ｂは、それらと比較して、耐寒性、耐熱性のみならず、耐薬品性、耐湿性、耐候性に優れており、粘着信頼性が高い材料である。さらに、印刷法によって、シリコーン系ポリマー１２ｂは必要な箇所のみに塗布されるために、高価であるシリコーン系ポリマー１２ｂのコストの嵩張りが危惧されるところであるが、使用しない領域が廃棄されるゴム系やアクリル系の両面テープと比較すると十分にコストを抑えることが可能である。
【００２３】
なお、市販のシリコーン系ポリマーはトルエン、キシレンまたはエチルベンゼンなどの有機溶媒にて希釈されている。このため、例えば、印刷法が行われる際、印刷機内において、有機溶媒にて希釈されたシリコーン系ポリマーが薄く延ばされて放置されると、有機溶媒が蒸発してしまい、シリコーン系ポリマーが乾燥してしまう。また、有機溶媒で希釈されたシリコーン系ポリマーが塗布された後で、有機溶媒の蒸発によりシリコーン系ポリマーが目減りすることがあるため、粘着材料を所望の厚さで塗布することが難しくなってしまう。したがって、シリコーン系ポリマーを希釈する有機溶媒などの揮発成分はできる限り少なくして、多くとも１０％以下にすることが望ましい。
【００２４】
一方、既述の通り、粘着層１２は印刷法によって周縁部に粘着材料を塗布することで形成されるが、その際、粘着材料には適度なチクソ性を有する必要がある。すなわち、印刷法によって粘着材料を塗布すると、チクソ性が低い場合は、所定領域に塗布した後に流れたり、チクソ性が高い場合は、所定領域にうまく塗布されなかったりしてしまう。そこで、シリコーン系ポリマー１２ｂに、粒子状充填材料１２ｃを含有させることによって、粘着材料を所望のチクソ性に制御するようにした。なお、チクソ性制御の原理を簡単に説明すると、粘着材料の主成分であるシリコーン系ポリマー１２ｂに粒子状充填材料１２ｃを含有させると、シリコーン系ポリマー１２ｂに粒子状充填材料１２ｃが絡み合い、何もしない場合は、粒子状充填材料１２ｃがシリコーン系ポリマー１２ｂを引き付けて動かないが、力を加えると、粒子状充填材料１２ｃが動くとともにシリコーン系ポリマー１２ｂも動いて流動性が生じ、全体が柔らかくなる。このため、シリコーン系ポリマー１２ｂに、粒子状充填材料１２ｃの含有量を増加させるとチクソ性も上がり、含有量を減少させるとチクソ性も下がる。このような原理によって粘着材料のチクソ性を制御することができる。なお、以下に、粒子状充填材料１２ｃの様々な条件について述べる。
【００２５】
まず、シリコーン系ポリマー１２ｂと粒子状充填材料１２ｃとは、質量比として、１０００：１〜１０：１、好ましくは１００：１〜２０：１の比率で混合することが望ましい。粒子状充填材料１２ｃが１０００：１よりも少ない場合は、チクソ性が上がらず、印刷後の流動によりパターンの２次元的形状が不安定になる。逆に１０：１よりも多い場合は、流動が極めて困難になり、粘着材料の膜厚が不安定になる。
【００２６】
また、粒子状充填材料１２ｃの具体的な材料としては、安定的でナノサイズの充填材料を形成することができる、二酸化珪素（ＳｉＯ2）、二酸化マグネシウム（ＭｇＯ2）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）、などの無機酸化物や、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリ塩化ビニル、および、これらの共重合体やブレンドポリマーなどの樹脂系材料が挙げられる。さらにこれらの粒径としては、大きすぎるとチクソ性が低下するとともに、粘着材料の粘着性が低下するために、粒径として１ｎｍから１００ｎｍ、好ましくは５ｎｍから１０ｎｍの粒子を用いる。
【００２７】
そして、上記に挙げた材料の形状は、球形が一般的に望ましいが、紡錘状、楕円状、三角錐状、短繊維状（直径に対する長さの比が１０以下）などであっても構わない。これら粒子状充填材料１２ｃの材質、粒子径、粒子形状などは、粘着材料の所望の膜厚により、適宜選択することが可能である。
【００２８】
以上、タッチパネル型入力装置１０は、印刷法によって所望の周縁部に塗布された、粒子状充填材料１２ｃを含有するシリコーン系ポリマー１２ｂを介して、透明導電フィルム１３と透明導電基板１１とが対向するように貼り合わせて構成される。そして、透明導電フィルム１３のパネル面上の任意の位置をタッチペン１４や指などの先端で押すことで、透明導電フィルム１３が撓んで、その先端部が透明導電基板１１側の電極に接触し、そこで導通してその位置に応じた電位が出力されることで入力装置として機能する。
【００２９】
したがって、タッチパネル型入力装置１０は、透明導電フィルム１３と透明導電基板１１とが対向するように貼り合わせるために、印刷法によって所望の周縁部に塗布された粒子状充填材料１２ｃを含有するシリコーン系ポリマー１２ｂを利用することによって、煩雑な工程を行わず、簡便に粘着材料を形成でき、粘着信頼性が向上する。また、粘着材料の効果的な利用が可能となり、製造コストも抑えることができる。
【００３０】
次に実施の形態について説明する。
まず、本実施の形態のタッチパネル型入力装置の製造方法について、図面を用いて説明する。
【００３１】
図２は、実施の形態におけるタッチパネル型入力装置の製造工程を示した斜視模式図、図３は、実施の形態におけるタッチパネル型入力装置の断面模式図である。
まず、厚さ１．１ｍｍのガラス基板２１の片面に、真空スパッタリング法により酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の下部透明電極層２２を形成する。
【００３２】
そして、厚み５μｍの感光性アクリル系樹脂によるドットスペーサー（不図示）を、フォトリソグラフィを用いて面内に形成し、所定のパターンマスクを介して銀（Ａｇ）ペーストによる読み出し電極を印刷して配線２２ａを形成した（以上、図２（Ａ））。
【００３３】
次に、無溶剤型シリコーン系粘着剤（東レ・ダウコーニング社製）１００重量部に、粒径が７ｎｍのＳｉＯ2（日本アエロジル社製、Ｒ３００）を２重量部添加し、３本ロールミルで均一分散するように混合した。硬化させるために、これに白金系反応促進触媒（ＳＲＸ−２１２）０．３重量部をさらに加え、３本ロールミルにて均一分散させて、粘着材料を生成した。なお、混合方法は、粘着材料と粒子状充填材料とを一緒にし、粒子状充填材料自身が破壊されるほど大きくない剪断作用で均一に混合することができる限りはどのような方法であってもよい。本実施の形態で挙げた３本ロールミルの他に、例えば、ブレード型撹拌機、自公転型撹拌機などを用いることができる。また、本実施の形態のように添加物を使用する場合、それらは粘着材料と粒子状充填材料とともに混合させることができる。
【００３４】
このようにして混合された粘着材料を、下部透明電極層２２上の周縁部の幅２ｍｍの部分にスクリーン印刷法により額縁状に印刷し、１５０℃で２分間加熱することで、厚さ５０μｍの粘着層２３を形成した（図２（Ｂ））。なお、図２（Ｂ）では、便宜上、下部透明電極層２２と粘着層２３とは離して記載している。また、粘着材料の塗布のための印刷法は、本実施の形態のスクリーン印刷の他に、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、活版印刷、スプレーコート法、ロールコート法など、種々の印刷方法あるいは塗布方法を利用して、下部透明電極層２２上の周縁部に所定の形状の粘着層２３を形成できる。
【００３５】
一方、厚さ１５０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂の透明導電フィルム２４の表面に真空スパッタリング法によりＩＴＯの上部透明電極層２５を形成し、所定のパターンマスクを介して銀ペーストによる読み出し電極を印刷して配線２５ａを形成した。
【００３６】
この後、下部透明電極層２２と上部透明電極層２５との電気的接合を図るためのエポキシ系導電性接着剤を下部透明電極層２２の配線２２ａ上にディスペンサ塗布後、下部透明電極層２２と上部透明電極層２５とを重ね合わせる（図２（Ｃ））。なお、図２（Ｃ）では、上部透明電極層２５が下部透明電極層２２と対向するように、下側に向けた状態を示している。すなわち、上部透明電極層２５を覆うように透明導電フィルム２４が設置され、配線２５ａは、透明導電フィルム２４と反対の面に形成されている。
【００３７】
そして、９０℃、３０ｋｇ／ｃｍ2の圧力でプレスすることにより、両者を貼り合わせた。続いて、１２０℃で１時間の加熱を行い、接着材料を固化させた。最後に配線引出し用のタブ電極（不図示）を圧着し、図３に示すように、タッチパネル型入力装置２０を形成することができる。
【００３８】
次に、実施の形態との比較例として、粘着層として両面テープを利用した場合について説明する。
本比較例の製造方法は、本実施の形態の製造方法（図２）の粘着層２３の形成（図２（Ｂ））に代わって、額縁状に成形した厚み１００μｍのアクリル系の両面テープ（大協工業社製、額縁に相当する部分の幅２ｍｍ）の片面のセパレータを剥離して、粘着面を下部透明電極層２２に貼付後、１００℃で５秒間、３０ｋｇ／ｃｍ2の圧力でプレスすることにより両面テープを下部透明電極層２２に貼り合わせた。
【００３９】
次に、下部透明電極層２２および上部透明電極層２５の電気的接合を図るためのエポキシ系導電性接着剤を、下部透明電極層２２の配線２２ａ上にディスペンサの塗布後、両面テープのもう一方の面のセパレータを慎重に剥離し、上部透明電極層２５を位置合わせしながら貼付し、１２０℃、３０ｋｇ／ｃｍ2の圧力でプレスすることにより、両者を貼り合わせた。続いて、実施の形態と同様に、１２０℃で１時間の加熱を行い、両面テープの導電性接着剤を固化させた。最後に配線引出し用のタブ電極（不図示）を熱圧着し、タッチパネル型入力装置を形成することができる。
【００４０】
そして、実施の形態と比較例との粘着力の温度依存性について以下に説明する。
図４は、本実施の形態とその比較例との粘着力の温度依存性を示すグラフである。
これによれば、いずれの温度においても本実施の形態におけるタッチパネル型入力装置２０の粘着力が勝っており、広い温度領域で高い粘着信頼性を確保できることが明らかである。
【００４１】
なお、本実施の形態では、ガラス基板２１に下部透明電極層２２を形成する場合について説明したが、ガラス基板２１に代わり、透明導電フィルム２４を用いても同様の効果が得られるとともに、ガラス基板２１を利用した場合に比べ、タッチパネル型入力装置の厚さを薄くすることができる。
【００４２】
したがって、本実施の形態において、タッチパネル型入力装置２０は、上部透明電極層２５と下部透明電極層２２とが対向するように貼り合わせるために、印刷法によって所望の周縁部に塗布されたＳｉＯ2を含有するシリコーン系ポリマーで構成される粘着層２３を利用することによって、煩雑な工程を行わず、簡便に粘着材料を形成でき、粘着信頼性が向上する。また、粘着材料の効果的な利用が可能となり、製造コストも抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明における概要図である。
【図２】実施の形態におけるタッチパネル型入力装置の製造工程を示した斜視模式図である。
【図３】実施の形態におけるタッチパネル型入力装置の断面模式図である。
【図４】本実施の形態とその比較例との粘着力の温度依存性を示すグラフである。
【図５】従来のタッチパネル型入力装置の斜視模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  タッチパネル型入力装置
１１  透明導電基板
１２  粘着層
１２ａ  粘着層の拡大図
１２ｂ  シリコーン系ポリマー
１２ｃ  粒子状充填材料
１３  透明導電フィルム
１４  タッチペン
【図１】
2008274044.tif 000003
【図２】
2008274044.tif 000004
【図３】
2008274044.tif 000005
【図４】
2008274044.tif 000006
【図５】
2008274044.tif 000007