(57)【要約】【課題】シール剤の開口部を確実に封止し、干渉縞の発生を防止すると共にデータ入力時の押圧力が軽く、且つ操作性、信頼性に優れ、且つ耐湿性に優れたタッチパネルを提供する。【解決手段】一対の透明電極を配設した上下基板１、２を前記透明電極を内側にしてシール剤１６を介して対向配置してなり、前記シール剤１６の開口部１６ａを封止部材７１で封止してなるタッチパネルにおいて、前記開口部１６ａを形成するシール剤１６の端部１１は、該端部１１の幅方向の中央付近が前記開口部１６の中心方向に突出した形状をなし、該突出した先端部分１２から前記シール剤外周部１３に至る第１の側壁１７と、前記シール剤１６の先端部分１２からシール剤内周部１４に至る第２の側壁１８とを有することを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の透明電極を配設した上下基板を前記透明電極を内側にしてシール剤を介して対向配置してなり、前記シール剤の開口部を封止部材で封止してなるタッチパネルにおいて、
前記開口部を形成するシール剤の端部は、該端部の幅方向の中央付近が前記開口部の中心方向に突出した形状をなし、該突出した先端部分から前記シール剤外周部に至る第１の側壁と、前記シール剤の先端部分からシール剤内周部に至る第２の側壁とを有することを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記第１の側壁及び第２の側壁が平面からな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】
前記第１の側壁及び第２の側壁が前記シール剤の外側に膨らむ凸状曲面からな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４】
前記第１の側壁及び第２の側壁が前記シール剤の内側に膨らむ凹状曲面からな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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ、各種端末機、自動販売機、ＡＴＭ、カーナビゲーション等の機器において、液晶ディスプレイやブラウン管等の画面上に配置し、透視した画面の指示に従って使用者が情報の表示画面を指やペン等で直接押してデータの入カが行われるタッチパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術におけるタッチパネルは、透明電極を配設した可撓性を有する上基板と、透明電極を配設した下基板とが所定の空間を隔てて透明電極同士が対面するようにシール剤を介して配置されている。このタッチパネルにおいて上基板の上部を入力ペンまたは指で押圧したとき、上基板が撓んでその押圧点において上基板の透明電極が下基板の透明電極と接触する。そして、その接触点の座標が電気抵抗の測定によって検知されて、入力情報が読取られる。
【０００３】
このようなタッチパネルにおいてデータ入力後の上基板の戻り（バウンス）をスムーズにすると共に干渉縞の発生を防止するために、前記シール剤に設けられている開口部から不活性ガスを注入し、その後、開口部を封止する構造のものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
以下、タッチパネルの開口部を封止する構造の具体的例について図５、図６を用いて説明する。図５は、従来技術におけるタッチパネルを示し、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図６は、シール剤の開口部の封止工程を説明するための開口部付近の部分拡大断面図である。
【０００４】
図５に示すように、タッチパネル１０は、上基板１と下基板２とを前記透明電極３、４同士が互いに対向するようにシール剤６を介して配置し、前記上下基板１、２の周辺部が８〜１２μｍ程度の一定間隔を保つように、前記シール剤６で貼着されている。前記シール剤６には前記上下基板１、２の周辺部の一部にシール剤６の開口部６ａが設けられており、前記上下基板１、２を貼着後、前記シール剤６の開口部６ａからガスが注入され封止部材７０で封止されている。
【０００５】
前記下基板２は、厚みが１．１ｍｍのソーダガラス板からなり、このソーダガラス板に透明電極４と、透明電極４に電気的に接続される引き回し電極８ａ、８ｂとが形成されている。前記引き回し電極８ａ、８ｂの他端は下基板２の一辺においてまとめられ、コネクタ９の端部と接続されている。前記透明電極４は、厚みが５０Å〜４０００Å程度のＩＴＯ膜をスパッタリング或いはＣＶＤ等により成膜し、エッチング加工によりパターン形成される。又、前記引き回し電極８ａ、８ｂは、厚さ１〜２０μｍ程度の銀ペースト膜を印刷、１３０℃で約６０分焼成して形成される。
【０００６】
更に、前記透明電極４の表面上には、ドットスペーサ５がマトリックス状に配列されている。前記ドットスペーサ５は、大きさが３０〜４０μｍ程度の円形の形状で、基板からの高さが７〜１２μｍ程度に設定されている。更に、前記ドットスペーサ５同士の中心間距離は４〜５ｍｍ程度に設定されている。また、ドットスペーサ５はエポキシ樹脂系の紫外線硬化型樹脂をマトリックス状に印刷し、紫外線を照射して硬化させ形成される。
【０００７】
前記上基板１は、厚みが０．２ｍｍのマイクロガラス板からなり、下基板２と同様に透明電極３、引き回し電極７ａ、７ｂが形成されている。前記上基板１として使用されるマイクロガラスついては、ホウケイ酸ガラス等が例としてあげられる。
【０００８】
前記シール剤６は、エポキシ樹脂接着剤等が選択され、１〜２．５ｍｍの範囲の幅で形成される。又、このシール剤６には、所要の大きさのプラスチックボールやファイバーガラス等のスペーサ部材が分散されており、このスペーサ部材でもって前記上基板１と前記下基板２とを所要の間隔に保持する役目を成している。
【０００９】
次に前記シール剤６の形成工程と開口部の封止工程について簡単に説明する。まず下基板２周辺付近にシール剤６をスクリーン印刷等の方法で印刷形成する。この時、図６（ａ）に示すように前記シール剤６の一部に開口部６ｂを設ける。次に図６（ｂ）に示すように前記上下基板１、２を重ね合わせ、所定の時間加圧、加熱し、シール剤６を焼成し上下基板１、２を貼り合わせる。この時、前記シール剤６の平面形状は押し広げられ開口部の幅ｂも少し狭くなるが、この貼り合わせた状態で外周側の開口部の幅ｂが２〜５ｍｍ、内周側の幅ｄが５〜１０ｍｍの範囲となるように、図６（ａ）に示すようにシール剤６の外周側６ｃから内周側６ｄに向かって開口幅が拡大するように印刷時の外周側の開口部の幅ａ、内周側の開口幅６ｃを設定する。次に図６（ｃ）に示すように前記シール剤６の開口部６ａからガスを注入した後、封止部材７０で封止する。封止部剤７０には紫外線硬化型の接着剤が使用される。これによって図５に示すようなパネルの内部が密閉されたタッチパネル１０が得られる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−１３３８１７号公報（第３頁）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術のタッチパネルでは特にガラス基板より構成されるものについては、前記のように上基板の湾曲量を適正にコントロールするためのガス注入口として、また、製造工程でのシ−ル剤の焼成等によるタッチパネル内外圧の変化で基板が位置せぬ変形を起こすことを防止するための逃げ穴として、シール剤の一部に開口部を設けている。しかしながら、従来技術のタッチパネルは、図６（ｃ）に示すようにシール剤６の開口部６ａがシール剤６の外周側から内周側に向かって開口幅が拡大するようにシール剤１６の端部の形状が形成され、この開口部６ａを封止剤７０で封止した構造となっている。このため、シール剤６で包囲されている内部からの圧力に対しては、強い構造となっており、シール剤６と封止剤７０とに隙間が出来にくい構造となっている。しかし、外部からの圧力に対しては弱い構造であった。このため、データ入力の繰り返しや、厳しい温度変化の環境下において、図７に示す様に矢印Ａに示す方向の外圧により、封止剤７０とシール剤６との間に隙間が出来るおそれがあり、データ入力時に上基板１を押圧した時の戻り（バウンス）が不十分となり、操作性が悪くなったり信頼性が低下するという問題があった。また、干渉縞が発生し見栄えが悪くなるという問題もあった。更に、この隙間から水分が入り込み内部の湿度が上昇することにより入力画面に曇りが発生するという問題もあった。
【００１２】
（発明の目的）
本発明は、前記シール剤の開口部近傍のシール剤の端部の形状を改善し開口部を確実に封止することにより、上記課題を解決し、見栄えを良くすると共にデータ入力時の押圧力が軽く、且つ操作性、信頼性に優れ、且つ耐湿性に優れたタッチパネルを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明に係わるタッチパネルは、一対の透明電極を配設した上下基板を前記透明電極を内側にしてシール剤を介して対向配置してなり、前記シール剤の開口部を封止部材で封止してなるタッチパネルにおいて、前記開口部を形成するシール剤の端部は、該端部の幅方向の中央付近が前記開口部の中心方向に突出した形状をなし、該突出した先端部分から前記シール剤外周部に至る第１の側壁と、前記シール剤の先端部分からシール剤内周部に至る第２の側壁とを有することを特徴とする。
また、前記第１の側壁及び第２の側壁が平面からなることを特徴とする。
また、前記第１の側壁及び第２の側壁が前記シール剤の外側に膨らむ凸状曲面からなることを特徴とする。
また、前記第１の側壁及び第２の側壁が前記シール剤の内側に膨らむ凹状曲面からなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は本発明におけるタッチパネルの実施形態を説明するための図で、図１（ａ）は下基板にシール剤を印刷した状態を示す開口部付近の部分拡大平面図である。また、図１（ｂ）は上下基板１、２をシール剤で貼り合わせた状態を示す開口部付近の部分拡大平面図である。図２は、開口部を封止剤で封止した状態を示す開口部付近の部分拡大平面図である。本実施形態におけるタッチパネルはシール剤における開口部の近傍のシール剤の端部の形状に特徴があり、その他の構成は、従来例におけるタッチパネルと同様である。従って、従来例と同一部分については同一番号を付与してその説明は省略する。以下、図１、図２を用いて本実施形態におけるタッチパネルについて説明する。
【００１５】
本実施形態のタッチパネルは、図１（ｂ）に示すように、シール剤１６の開口部１６ａを形成するシール剤の端部１１は、その幅方向の中央付近が前記開口部１６ａの中心方向に突出した形状をなし、突出した先端部分１２から前記シール剤外周部１３に至る第１の側壁１７と、前記シール剤の先端部分１２からシール剤内周部１４に至る第２の側壁１８とを有しており、前記シール剤の開口部１６ａは、前記シール剤１６の外周側の開口幅ｇ、内周側の開口幅ｇに対して中央部付近の開口幅ｍが小さく形成されており、開口部１６ａの幅が、前記シール剤の外周部１３、内周部１４から幅方向の中央部分である先端部分１２に向かって縮小するようにて形成されていることを特徴とする。
【００１６】
次に、本実施形態にシール剤１６の形成工程と開口部１６ａの封止工程について説明する。まず、図１（ａ）に示すように下基板２の周辺部にシール剤１６を印刷する。前記シール剤１６は、上基板１と下基板２とを貼り合わせるためのもので、エポキシ樹脂接着剤やアクリル樹脂接着剤等が選択され、スクリーン印刷等の方法で形成し、この時のシール剤１６の幅ａは０．７ｍｍとした。また、このシール剤１６には、球径が８μｍ程度の大きさのプラスチックボールやファイバーガラス等のスペーサ部材が分散されており、このスペーサ部材でもって前記上基板１と前記下基板２とを一定の間隔に保持する役目を成している。  叉、前記シール剤１６の一部に開口部１６ｂを設け、この開口部１６ｂを形成するシール剤の端部１１の形状を幅方向の中央付近が前記開口部１６ｂの中心方向に突出するように印刷形成し、この突出した先端部分１２から前記シール剤外周部１３に至る第１の側壁１７を形成する端面部１７ａと、前記シール剤の先端部分１２からシール剤内周部１４に至る第２の側壁１８を形成する端面部１８ａとを印刷形成する。この時、第１の側壁１７を形成する端面部１７ａ、第２の側壁１８を形成する端面部１８ａが平面となるように形成する。また、開口部１６ｂの幅方向の中央部である先端部分１２における開口幅ｅの値を１０ｍｍ、前記シール剤外周部１３及びシール剤内周部１４における開口幅ｈの値を１５ｍｍ〜２０ｍｍ程度に印刷形成する。
【００１７】
次に前記シール剤１６が印刷されている下基板２を下にして、前記シール剤１６を介して前記上基板１を重ね合わせ、加熱温度１５０℃、加圧力０．２〜０．２５ｋｇ／ｃｍ２  で、６０〜９０分間保持しシール剤１６を焼成し、その後、徐冷する。図１（ｂ）は前記下基板２に上基板１を前記シール剤１６で貼着した状態の開口部付近を示す部分拡大平面図である。図１（ｂ）に示すように、前記シール１６は、加熱・加圧により押し広げられ、シール剤の幅ｆは２ｍｍ、開口部１６ａの幅方向の中央部である先端部分１２における開口幅ｍの値は３．５ｍｍである。また、前記シール剤外周部１３及びシール剤内周部１４における開口幅ｇの値は１０ｍｍである。
また、開口部１６ａを形成するシール剤１６の端部１１の形状は、幅方向の中央付近が前記開口部１６ａの中心方向に突出するように形成され、この突出した先端部分１２から前記シール剤外周部１３に至る第１の側壁１７と、前記シール剤の先端部分１２からシール剤内周部１４に至る第２の側壁１８とが形成される。この時、前記第１の側壁１７、前記第２の側壁１８は平面となるように形成される。
【００１８】
次に、シール剤１６の開口部１６ａより約１．１気圧程度の空気を注入した後図２に示すように、前記シール剤１６の開口部１６ａにアクリル樹脂系の紫外線硬化型接着剤からなる封止部材７１を充填した。その後封止部剤７１に紫外線を照射し封止部材７１を硬化させ開口部１６ａを封止した。この時、封止部材７１は、シール剤の端部に設ける第１の側壁１７、第２の側壁１８を挟み込むように充填され、開口部が封止される。このようにして封止剤７１で封止されパネル内部を密閉状態としたタッチパネルが得られる。
【００１９】
以上説明したように本実施形態におけるタッチパネルは、シール剤の開口部の幅が、前記シール剤の外周部１３、内周部１４から幅方向の中央部分である先端部分１２に向かって縮小するように第１の側壁１７及び第２の側壁１８が斜面上状に形成されているため、封止剤の充填がし易く、更に封止部材７１がシール剤の端部に設ける第１の側壁１７、第２の側壁１８を挟み込むように充填され開口部を確実に封止することが出来る。したがって、タッチパネル内部の空気が漏れ出すこともなく、また外部から塵や水分が侵入することもない。この結果、封口部の密閉性が高く、且つ内外圧の両変化に強く長期的に安定した信頼性を保持するタッチパネルを得ることができる。
【００２０】
（第２の実施形態）
図３は本発明におけるタッチパネルの第２の実施形態を説明するための図で、開口部を封止剤で封止した状態を示す開口部付近の部分拡大平面図である。本実施形態におけるタッチパネルは、図３に示すように、シール剤１６の第１の側壁２７及び第２の側壁２８が前記シール剤１６の外側に膨らむ凸状曲面からなる点において第１の実施形態と異なっており、その他の構成は、第１の実施形態におけるタッチパネルと同様である。本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、図４は本実施形態における他の例を示し、第１の側壁３７及び第２の側壁３８を前記シール剤の内側に膨らむ凹状曲面とした例である。この場合においても同様の効果を得ることができる。
【００２１】
尚、本実施形態において説明したシール剤の開口部の付近の各部の寸法値については、特に限定されるものではなく、タッチパネルの形状に合わせて設定できることはいうまでもない。
【００２２】
又、各実施形態においては透明絶縁基板の材質としてガラス板を例として説明したが、この他にポリカーボネート等の透明樹脂板を使用した場合においても、同様の効果を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によればシール剤の開口部近傍における端部の形状を改善することにより開口部を封止部材によって確実に封止することが出来るため、封口部の密閉性が高く、且つ内外圧の両変化に強いタッチパネルを得ることが出来る。この結果、上基板を押圧した時の戻り（バウンズ）がスムーズで、データ入力時の押圧力が軽く、且つ操作性、長期信頼性に優れると共に耐湿性、耐水性に優れたタッチパネルを提供することが出来る。また、干渉縞の発生を防止し見栄えを良いタッチパネルを実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるシール剤の開口部付近を示し、図１（ａ）はシール剤を基板に印刷した状態を示す部分拡大平面図、図１（ｂ）は上下基板を貼り合わせシール剤を焼成した状態を示す部分拡大平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるシール剤の開口部を封止した状態を示す部分拡大平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるシール剤の開口部を封止した状態を示す部分拡大平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における他の例を示し、開口部を封止した状態を示す部分拡大平面図である。
【図５】従来例におけるタッチパネルを示し、図５（ａ）は、タッチパネルの平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】従来例におけるシール剤の開口部の封止工程を説明するための部分拡大平面図である。
【図７】従来例におけるシール剤の開口部の封止状態を説明するための部分拡大平面図である。
【符号の説明】
１  上基板
２  下基板
２ａ  下基板の外周
３  透明電極
４  透明電極
５  ドットスペーサ
６  シール剤
６ａ、６ｂ  シール剤の開口部
６ｃ  シール剤の外周部
６ｄ  シール剤の内周部
７ａ、７ｂ  引き回し電極
８ａ、８ｂ  引き回し電極
９  コネクタ
１０  タッチパネル
１１  シール剤の端部
１２  シール剤の先端部分
１３  シール剤の外周部
１４  シール剤の内周部
１６  シール剤
１６ａ、１６ｂ  シール剤の開口部
１７、２７、３７  第１の側壁
１８、２８、３８  第２の側壁
７０、７１  封止部材
【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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【図６】
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【図７】
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