(57)【要約】【課題】絶縁基板表面に複数の微小突起を一体成形したタッチパネルで、各微小突起の頂点領域から所望量の導電膜部分を安定的に除去できるようにする。【解決手段】タッチパネル１０は、透明な第１絶縁基板１２の第１表面１２ａに透明な第１導電膜１４を設けた第１検出部材１６と、透明な第２絶縁基板１８の第２表面１８ａに透明な第２導電膜２０を設けた第２検出部材２２とを備える。第１検出部材１６の第１絶縁基板１２には、その第１表面１２ａの略全体に渡って規則的分散配置で、複数の微小突起２８が一体的に突設される。第１導電膜１４はまず、それら微小突起２８の表面を含む第１表面１２ａの全体に被着される。その後工程で、第１導電膜１４に覆われた複数の微小突起２８に、１つずつ個別にレーザ光を照射して、各微小突起２８の頂点領域２８ａにある第１導電膜１４の所望部分を局所的に除去する。【選択図】　　　図１
2004014339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な絶縁基板及び該絶縁基板の一表面に設けられる透明な導電膜を各々に有する一対の検出部材を具備するタッチパネルの製造方法であって、
複数の微小突起を分散配置で一体的に突設した第１表面を有する透明な第１絶縁基板と、それら微小突起の表面を含む該第１絶縁基板の該第１表面に設けられる透明な第１導電膜とを備えた第１検出部材を用意し、
略平坦な第２表面を有する透明な第２絶縁基板と、該第２絶縁基板の該第２表面に設けられる透明な第２導電膜とを備えた第２検出部材を用意し、
前記第１検出部材の前記第１絶縁基板上で前記第１導電膜に覆われた前記複数の微小突起にレーザ光を照射して、各々の該微小突起の少なくとも頂点領域にある該第１導電膜を局所的に除去し、
前記第１導電膜と前記第２導電膜とを互いに対向させた状態で、前記第１検出部材と前記第２検出部材とを相互に固定すること、
を特徴とするタッチパネル製造方法。
【請求項２】
前記第１検出部材における前記複数の微小突起の前記分散配置に関連する配置で複数の貫通穴を備えたレーザ光遮光板を用意し、前記レーザ光を照射する際に、該複数の貫通穴が該複数の微小突起の少なくとも前記頂点領域の上方に位置するようにして、該レーザ光遮光板を前記第１検出部材の前記第１導電膜から離隔させて固定的に設置し、該レーザ光遮光板の該貫通穴を通して該レーザ光を該微小突起に照射する請求項１に記載のタッチパネル製造方法。
【請求項３】
前記レーザ光遮光板の前記複数の貫通穴が、前記第１検出部材の前記第１絶縁基板上に分散配置された前記複数の微小突起の上方で個別に開口を形成できる個数、配置及び輪郭をそれぞれに有し、前記レーザ光を、該複数の貫通穴の隣接方向に走査させて、前記複数の微小突起に順次照射する請求項２に記載のタッチパネル製造方法。
【請求項４】
前記レーザ光遮光板の所望の前記貫通穴にレンズを設置し、該レンズを通して前記レーザ光を前記微小突起に照射する請求項３に記載のタッチパネル製造方法。
【請求項５】
前記レンズがガラスビーズからなり、複数のガラスビーズを前記レーザ光遮光板の上に散布することにより前記貫通穴に該レンズを設置する請求項４に記載のタッチパネル製造方法。
【請求項６】
前記第１検出部材における前記複数の微小突起が、前記第１絶縁基板上で複数列に整列配置され、前記レーザ光遮光板の前記複数の貫通穴が、各列に配置された前記複数の微小突起の上方で整列方向へ連続した開口を形成できる伸長形状をそれぞれに有し、前記レーザ光を、該複数の貫通穴の伸長方向に略直交する方向へ走査させて、前記複数の微小突起に順次照射する請求項２に記載のタッチパネル製造方法。
【請求項７】
前記第１検出部材の前記第１絶縁基板の屈折率とは異なる屈折率を有する板を用意し、前記レーザ光を照射する際に、該第１検出部材の前記複数の微小突起の前記頂点領域にある前記第１導電膜の局所部分を該板に接触させた状態で、前記第１表面の反対側の該第１絶縁基板の裏面から該第１絶縁基板を通して該レーザ光を該微小突起に照射する請求項１に記載のタッチパネル製造方法。
【請求項８】
タッチパネルの製造方法であって、
透明な絶縁基板及び該絶縁基板の一表面の外周縁領域を除く範囲に設けられる透明な導電膜を各々に有する一対の検出部材を用意し、
前記絶縁基板の前記外周縁領域を互いに突き合わせるとともに前記導電膜を互いに対向させた状態で、前記一対の検出部材を重ね合わせて保持し、
前記絶縁基板の前記外周縁領域同士を超音波溶接して、前記一対の検出部材を相互に固定すること、
を特徴とするタッチパネル製造方法。
【請求項９】
前記一対の検出部材を用意する際に、少なくとも一方の該検出部材の前記絶縁基板に、前記外周縁領域に沿って前記表面から突出する突出部を予め形成する請求項８に記載のタッチパネル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力装置としてのタッチパネルの製造方法に関し、特に、検出部材を構成する絶縁基板の表面に複数の微小突起を一体的に形成してなるタッチパネルの製造方法に関する。本発明はまた、一対の検出部材を備えたタッチパネルにおける検出部材固定構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、電子手帳等の、ディスプレイを備えたデジタルデータ処理装置において、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＰＤＰ（プラズマパネル）、ＣＲＴ（ブラウン管）等のディスプレイ画面上に設置され、パネル表面の所望位置をオペレータがペンや指で押圧することにより、ディスプレイ上の二次元座標データを入力指示するパネル型入力装置が、タッチパネルの呼称で広く利用されている。
【０００３】
一般にタッチパネルは、透明な絶縁基板と絶縁基板表面に設けられる透明な導電膜とを各々に有した一対の板状の検出部材を備えて構成される。それら検出部材は、隙間を介して導電膜同士を対向させた状態で、両絶縁基板の外周縁に沿って帯状に延設される接着剤層を介して、互いに重ね合わせて固定される。両検出部材の導電膜間の隙間は、この接着剤層の厚みにより確保される。
【０００４】
さらに、いずれか一方の検出部材の導電膜表面に沿って、電気絶縁性の多数の微小突起（例えばドットスペーサと称する）が分散して設置される。これら微小突起は、一対の検出部材の自重による凹状撓みを抑制して導電膜間の隙間を保持する一方で、いずれかの検出部材が押圧力下で変形したときには押圧位置における導電膜同士の局所的短絡を許容する。なお通常、オペレータが押圧操作する上側の検出部材の絶縁基板は、可撓性が要求されるので薄層のガラス板や樹脂フィルムから形成され、他方、ディスプレイ画面に隣接配置される下側の検出部材の絶縁基板は、用途に応じて、比較的厚みの大きなガラス板や樹脂パネル、又は樹脂フィルム等から形成される。
【０００５】
この種のタッチパネルにおいて、一方（通常は下側）の検出部材の導電膜表面に分散配置される多数の微小突起を、当該検出部材の絶縁基板に一体的に形成したものが知られている（例えば特開平８−２２１１９８号公報、特開平８−３３６８５５号公報参照）。この場合、絶縁基板は、透明樹脂材料から射出成形等の金型成形工程を経て、一表面に多数の微小突起を所定配置で一体成形した形態に作製される。導電膜は、これら微小突起の表面を含む絶縁基板の一表面全体に積層形成されるが、その後工程で、個々の微小突起の頂点領域に、相手方検出部材の導電膜に対する電気絶縁性が付与される。このような構成によれば、微小突起群を例えば印刷法やフォトリソグラフィ法により導電膜上に別部材として形成する構成に比べて、独立した突起形成工程を省略できるだけでなく、絶縁基板と微小突起との機械的連結強度を高めるとともに光学的特性を一致させることが容易になるので、タッチパネルの製造時間の短縮、押圧操作応答性の安定的確保、ディスプレイ画面の視認性向上といった効果が奏される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
絶縁基板に微小突起群を一体成形した検出部材を有する従来のタッチパネルでは、絶縁基板の一表面全体に導電膜を形成した後に、個々の微小突起の頂点領域に所要の電気絶縁性を付与する目的で、各微小突起の頂点領域にある導電膜部分を、研磨等の機械的方法やフォトリソグラフィ法等の化学的方法で除去している。しかし、これらいずれの方法も、一般に個々の微小突起の寸法が直径約１０〜５０μｍ、高さ約１〜１０μｍと極めて小さいので、複数の微小突起の頂点領域から所望量の導電膜部分を安定的に除去することは困難であった。特に、フォトリソグラフィ法は複数の工程を要するので、突起一体成形による製造工数削減の効果が損なわれることになっていた。
【０００７】
他方、一対の検出部材を、それぞれの絶縁基板の外周縁に沿って配置した接着剤層により互いに固定してなる従来のタッチパネルでは、接着剤の塗布量や硬化時の反応条件における差異が、検出部材同士の接着力と導電膜間の隙間の気密性との双方に影響を及ぼすことになる。したがって、タッチパネルの性能及び信頼性のばらつきを低減するためには、両検出部材の接着工程を高精度に制御する必要が有り、これが製造コストを上昇させる要因となっていた。また、接着剤層として両面粘着テープを使用した場合は、タッチパネルを例えば高温、多湿等の劣悪な使用環境下に長時間置いたときに、両面粘着テープ自体の粘着力や気密性の劣化に起因して、タッチパネル周辺の気体や粉塵が導電膜間の隙間に侵入し、結果として押圧操作応答性やディスプレイ画面視認性の低下を招く危惧があった。
【０００８】
したがって本発明の目的は、検出部材を構成する絶縁基板の表面に複数の微小突起を一体的に形成してなるタッチパネルの製造方法において、製造工数の増加を極力抑制しつつ、複数の微小突起の頂点領域から所望量の導電膜部分を安定的に除去することができ、以って、タッチパネルの製造時間の短縮、押圧操作応答性の安定的確保、ディスプレイ画面の視認性向上といった効果を、再現性良く実現できるタッチパネル製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、一対の検出部材を備えたタッチパネルにおいて、それら検出部材同士の固定構造を改良することにより、劣悪な使用環境下でも押圧操作応答性やディスプレイ画面視認性の低下を可及的に防止でき、しかも性能及び信頼性のばらつきを可及的に低減できるようにしたタッチパネル製造方法を提供することに有る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、透明な絶縁基板及び該絶縁基板の一表面に設けられる透明な導電膜を各々に有する一対の検出部材を具備するタッチパネルの製造方法であって、複数の微小突起を分散配置で一体的に突設した第１表面を有する透明な第１絶縁基板と、それら微小突起の表面を含む該第１絶縁基板の該第１表面に設けられる透明な第１導電膜とを備えた第１検出部材を用意し、略平坦な第２表面を有する透明な第２絶縁基板と、該第２絶縁基板の該第２表面に設けられる透明な第２導電膜とを備えた第２検出部材を用意し、前記第１検出部材の前記第１絶縁基板上で前記第１導電膜に覆われた前記複数の微小突起にレーザ光を照射して、各々の該微小突起の少なくとも頂点領域にある該第１導電膜を局所的に除去し、前記第１導電膜と前記第２導電膜とを互いに対向させた状態で、前記第１検出部材と前記第２検出部材とを相互に固定すること、を特徴とするタッチパネル製造方法を提供する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタッチパネル製造方法において、前記第１検出部材における前記複数の微小突起の前記分散配置に関連する配置で複数の貫通穴を備えたレーザ光遮光板を用意し、前記レーザ光を照射する際に、該複数の貫通穴が該複数の微小突起の少なくとも前記頂点領域の上方に位置するようにして、該レーザ光遮光板を前記第１検出部材の前記第１導電膜から離隔させて固定的に設置し、該レーザ光遮光板の該貫通穴を通して該レーザ光を該微小突起に照射するタッチパネル製造方法を提供する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のタッチパネル製造方法において、前記レーザ光遮光板の前記複数の貫通穴が、前記第１検出部材の前記第１絶縁基板上に分散配置された前記複数の微小突起の上方で個別に開口を形成できる個数、配置及び輪郭をそれぞれに有し、前記レーザ光を、該複数の貫通穴の隣接方向に走査させて、前記複数の微小突起に順次照射するタッチパネル製造方法を提供する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のタッチパネル製造方法において、前記レーザ光遮光板の所望の前記貫通穴にレンズを設置し、該レンズを通して前記レーザ光を前記微小突起に照射するタッチパネル製造方法を提供する。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のタッチパネル製造方法において、前記レンズがガラスビーズからなり、複数のガラスビーズを前記レーザ光遮光板の上に散布することにより前記貫通穴に該レンズを設置するタッチパネル製造方法を提供する。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項２に記載のタッチパネル製造方法において、前記第１検出部材における前記複数の微小突起が、前記第１絶縁基板上で複数列に整列配置され、前記レーザ光遮光板の前記複数の貫通穴が、各列に配置された前記複数の微小突起の上方で整列方向へ連続した開口を形成できる伸長形状をそれぞれに有し、前記レーザ光を、該複数の貫通穴の伸長方向に略直交する方向へ走査させて、前記複数の微小突起に順次照射するタッチパネル製造方法を提供する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載のタッチパネル製造方法において、前記第１検出部材の前記第１絶縁基板の屈折率とは異なる屈折率を有する板を用意し、前記レーザ光を照射する際に、該第１検出部材の前記複数の微小突起の前記頂点領域にある前記第１導電膜の局所部分を該板に接触させた状態で、前記第１表面の反対側の該第１絶縁基板の裏面から該第１絶縁基板を通して該レーザ光を該微小突起に照射するタッチパネル製造方法を提供する。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、タッチパネルの製造方法であって、透明な絶縁基板及び該絶縁基板の一表面の外周縁領域を除く範囲に設けられる透明な導電膜を各々に有する一対の検出部材を用意し、前記絶縁基板の前記外周縁領域を互いに突き合わせるとともに前記導電膜を互いに対向させた状態で、前記一対の検出部材を重ね合わせて保持し、前記絶縁基板の前記外周縁領域同士を超音波溶接して、前記一対の検出部材を相互に固定すること、を特徴とするタッチパネル製造方法を提供する。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のタッチパネル製造方法において、前記一対の検出部材を用意する際に、少なくとも一方の該検出部材の前記絶縁基板に、前記外周縁領域に沿って前記表面から突出する突出部を予め形成するタッチパネル製造方法を提供する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図１は、本発明の一実施形態による製造方法で作製されたタッチパネル１０の概略構成を厚み方向に拡大して示す断面図、図２は、タッチパネル１０の概略平面図である。
【００２０】
タッチパネル１０は、透明な第１絶縁基板１２及び第１絶縁基板１２の一表面（第１表面）１２ａの略全体に設けられる透明な第１導電膜１４を有する第１検出部材１６と、透明な第２絶縁基板１８及び第２絶縁基板１８の一表面（第２表面）１８ａの略全体に設けられる透明な第２導電膜２０を有する第２検出部材２２とを備える。第１検出部材１６の第１絶縁基板１２及び第１導電膜１４と第２検出部材２２の第２絶縁基板１８及び第２導電膜２０とは、それぞれ互いに略同一の矩形輪郭を有する。それら第１及び第２検出部材１６、２２は、それぞれの導電膜１４、２０同士を互いの輪郭が実質的に整合する位置で隙間２４を介し対向させた状態で、両絶縁基板１２、１８の外周縁に沿って帯状に延設される接着剤層２６を介して、互いに重ね合わせて固定される。両検出部材１６、２２の導電膜１４、２０間の隙間２４は、この接着剤層２６の厚みにより確保される。
【００２１】
第１検出部材１６は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＰＤＰ（プラズマパネル）、ＣＲＴ（ブラウン管）等のディスプレイ画面に隣接配置される下側検出部材として機能し、その第１絶縁基板１２は、樹脂製のパネル又はフィルムから形成される。これに対し、第２検出部材２２は、オペレータによって押圧操作される上側検出部材として機能し、その第２絶縁基板１８は、可撓性に富む樹脂フィルムから形成される。第１及び第２絶縁基板１２、１８の好適な樹脂材料としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート等を挙げることができる。また、各検出部材１６、２２の導電膜１４、２０は、ＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）等の導電性皮膜からなり、例えば真空蒸着法やスパッタリング法によって各絶縁基板１２、１８の表面１２ａ、１８ａに被着される。
【００２２】
第１検出部材１６の第１絶縁基板１２には、その第１表面１２ａの略全体に渡って規則的分散配置で、複数の微小突起２８が一体的に突設される。それら微小突起２８は、電気絶縁性のいわゆるドットスペーサ群として機能し、第２検出部材２２の自重による凹状の撓みを抑制して隙間２４を保持する一方で、第２検出部材２２が押圧力下で変形したときには押圧位置における両導電膜１４、２０同士の局所的短絡を許容する。複数の微小突起２８は、第１絶縁基板１２を電気絶縁性の透明樹脂材料から成形する際に、射出成形等の金型成形工程を経て、第１絶縁基板１２の第１表面１２ａに所定の分散配置で一体成形される。第１導電膜１４は、前述した真空蒸着法等により、これら微小突起２８の表面を含む第１絶縁基板１２の第１表面１２ａ全体に積層形成される。そしてその後工程で、後述するように個々の微小突起２８の頂点領域２８ａにて、第１導電膜１４が局所的に除去され、それにより微小突起２８群に、第２検出部材２２の第２導電膜１４に対する電気絶縁性が付与される。
【００２３】
さらに、第１及び第２検出部材１６、２２の各々の導電膜１４、２０上には、それら導電膜１４、２０のそれぞれの対向辺に沿って互いに９０度異なる位置に配置される第１及び第２電極対３０、３２と、それら電極対３０、３２に接続される第１及び第２配線ストリップ（図示せず）とが、例えばスクリーン印刷法によりパターン形成される。なお図示実施形態では、第１及び第２検出部材１６、２２の第１及び第２電極対３０、３２並びに図示しない配線ストリップをそれぞれに被覆するように絶縁塗料３４が塗布され、それら絶縁塗料３４上に接着剤層２６が形成されている。
【００２４】
上記構成を有するタッチパネル１０の製造方法を以下に説明する。
まず、複数の微小突起２８を一体成形した第１絶縁基板１２に対し、それら微小突起２８の表面を含む第１表面１２ａの全体に第１導電膜１４を被着した第１検出部材１６を用意する。また、第２絶縁基板１８の略平坦な第２表面１８ａの全体に第２導電膜２０を被着した第２検出部材２２を用意する。
【００２５】
次に、図３に示すように、第１検出部材１６の第１絶縁基板１２上で第１導電膜１４に覆われた複数の微小突起２８に、１つずつ個別にレーザ光Ｌを照射して、各微小突起２８の頂点領域２８ａにある第１導電膜１４の所望部分を局所的に除去する。その後、前述したように、第１導電膜１４と第２導電膜２０とを互いに対向させた状態で、接着剤層２６を介して第１検出部材１６と第２検出部材２２とを相互に固定することにより、タッチパネル１０が作製される。
【００２６】
第１導電膜１４を局所的に除去するためのレーザ光Ｌとしては、ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザ、半導体レーザ等の赤外線域の波長を有するものや、エキシマレーザ等の紫外線域の波長を有するものを採用できる。特に、μｍオーダの微細加工を迅速かつ連続的に実施するためには、高エネルギを極小領域に容易に集中できるエキシマレーザ等の紫外線レーザを使用することが有利である。また、第１導電膜１４の除去に際しては、レーザ光Ｌの出力、照射時間、焦点深度等の諸条件を適宜調整することにより、微小突起２８の頂点領域２８ａで所望面積に渡る第１導電膜１４を、微小突起２８の材料に影響を及ぼすことなく正確に除去することができる。
【００２７】
さらに、第１検出部材１６に設けた複数の微小突起２８のさらに狭小な頂点領域２８ａに対し、所望の面積に渡って正確に第１導電膜１４を除去するためには、レーザ光Ｌを出射するレーザヘッド（投光レンズ３６のみ図示）を、第１検出部材１６に対して高精度に位置決めすることが要求される。この観点で、例えばＮＣ装置を搭載したレーザ加工機のワークテーブル（図示せず）に第１検出部材１６を取り付け、レーザヘッドと第１検出部材１６とを直交３軸座標系で高精度に相対位置決め制御することが有利である。この場合、ＣＣＤカメラ等の撮像装置を用いた画像認識を併用すれば、一層高精度の位置決めを実施することができる。
【００２８】
このように、上記実施形態に係るタッチパネル製造方法においては、第１検出部材１６の複数の微小突起２８に所要の電気絶縁性を付与する目的で、各微小突起２８の頂点領域２８ａにある導電膜部分をレーザ光Ｌの照射により除去するようにしたから、μｍオーダの寸法を有する各微小突起２８に対し、その頂点領域２８ａの所望面積に渡る導電膜部分を正確かつ安定的に除去することができる。しかも、第１検出部材１６の複数の微小突起２８に対して順次、所要条件下でレーザ光を照射するだけで良いから、微小突起群２８を第１絶縁基板１２に一体成形したことによる製造工数削減の効果は損なわれない。したがってこの製造方法によれば、製造工数の増加を極力抑制しつつ、複数の微小突起２８の頂点領域２８ａから所望量の導電膜部分を安定的に除去することができ、以って、微小突起群２８の一体成形構造が奏する製造時間の短縮、押圧操作応答性の安定的確保、ディスプレイ画面の視認性向上といった効果を、再現性良く実現できる。
【００２９】
本発明に係るタッチパネル製造方法は、上記実施形態に限定されず、特にレーザ光Ｌの照射方法として他の様々な実施形態を提案できる。
例えば図４に示すように、レーザ光Ｌを照射する際に、第１検出部材１６における複数の微小突起２８の分散配置に関連する配置で複数の貫通穴３８を備えたレーザ光遮光板４０を使用することができる。この構成では、レーザ光Ｌの照射に先立ち、複数の貫通穴３８が複数の微小突起２８の頂点領域２８ａの上方に位置するようにして、レーザ光遮光板４０を第１検出部材１６の第１導電膜１４から所望距離だけ離隔させて固定的に設置する。そしてこの状態で、レーザ光遮光板４０の貫通穴３８を通してレーザ光Ｌを微小突起２８に照射する。このようにすることにより、レーザ光遮光板４０に形成した各貫通穴３８の予め定めた寸法及び形状に対応する局所的領域で、微小突起２８の表面に被着された第１導電膜１４を正確に除去することができる。
【００３０】
上記構成では、レーザ光遮光板４０の複数の貫通穴３８は、第１検出部材１６の第１絶縁基板１２上に分散配置された全て又は一部の微小突起群２８の上方で、目標とする導電膜除去領域の輪郭に対応する形状の開口を個別に形成可能な個数、配置及び輪郭を有するように構成できる。この場合、各貫通穴３８を対象となる微小突起２８の頂点領域２８ａの上方に正確に位置決めして、レーザ光遮光板４０を第１検出部材１６に対し固定的に設置し、その状態でレーザ光Ｌを、複数の貫通穴３８の所望隣接方向に走査させて、複数の微小突起２８に順次照射する。このようにすれば、個々の微小突起２８に対するレーザヘッド（投光レンズ３６）の位置が若干ずれた場合にも、目標とする輪郭及び面積に渡って正確に第１導電膜１４を除去することができる。
【００３１】
或いはまた、第１検出部材１６における複数の微小突起２８が、図２に示すように第１絶縁基板１２上で複数列に整列配置される場合には、レーザ光遮光板４０の複数の貫通穴３８は、各列に配置された全て又は一部の微小突起群２８の上方で、突起整列方向へ連続した伸長形状の開口を形成可能な個数、配置及び輪郭を有するように構成できる（図５参照）。この場合、伸長形状の各貫通穴３８を対象となる列の微小突起群２８の頂点領域２８ａの上方に正確に位置決めして、レーザ光遮光板４０を第１検出部材１６に対し固定的に設置し、その状態でレーザ光Ｌを、各貫通穴３８の伸長方向に略直交する方向（図示矢印α）へ走査させて、複数の微小突起２８に順次照射する。このようにすれば、個々の微小突起２８に対して略矩形輪郭の領域で第１導電膜１４が除去されることになるが、前述した個々の微小突起２８に１つずつ対応する貫通穴３８を有するレーザ光遮光板４０に比べて、貫通穴３８の個数が減少するのでレーザ光遮光板４０の作製が容易になる利点がある。
【００３２】
上記したレーザ光遮光板４０を使用する照射方法では、レーザ光遮光板４０の所望の貫通穴３８に対物レンズを設置し、この対物レンズを通してレーザ光Ｌを微小突起２８に照射するように構成できる。このようにすれば、レーザヘッドから出射されたレーザ光Ｌを効果的に集光して微小突起２８に照射できるので、レーザ光Ｌの出力を下げることができる。特に、レーザ光遮光板４０が個々の微小突起２８に１つずつ対応する貫通穴３８を有する構成では、図６に示すように、貫通穴３８の直径よりも僅かに大きな粒径を有するガラスビーズ４２からなる対物レンズを使用することが有利である。この場合、多数のガラスビーズ４２をレーザ光遮光板４０の上に適当に散布して個々の貫通穴３８に落とし込むことにより、複数の貫通穴３８に迅速に対物レンズを設置することができる。なお、ガラスビーズ４２は正確な球形である必要は無く、また、ある程度の寸法のばらつきを有していても良い。
【００３３】
上記した種々のレーザ光照射方法では、赤外線レーザ及び紫外線レーザのいずれを使用することもできる。赤外線レーザを用いた場合には、除去対象となる第１導電膜１４の局所部分が、レーザ光照射により蒸発飛散して消失する。また紫外線レーザを用いた場合には、除去対象となる第１導電膜１４の局所部分が、レーザ光照射により分子破壊を生じて消失する。
【００３４】
赤外線レーザの使用を条件とするさらに他のレーザ光照射方法として、図７に示すように、第１検出部材１６の第１絶縁基板１２の屈折率とは異なる屈折率を有する当接板４４を用いることができる。この場合、当接板４４としては、透明、半透明及び不透明のいずれの材料も使用できる。この構成では、レーザ光Ｌを照射する際に、第１検出部材１６の複数の微小突起２８の頂点領域２８ａにある第１導電膜１４の局所部分を、当接板４４の表面に密に接触させて固定的に配置する。そしてこの状態で、第１表面１２ａの反対側の第１絶縁基板１２の裏面１２ｂから、第１絶縁基板１２を通してレーザ光Ｌを各微小突起２８に照射する。このようにすれば、第１導電膜１４の局所部分の除去と同時に、各微小突起２８の材料が頂点領域２８ａで当接板４４の反射熱により僅かに蒸発飛散して、平坦な頂面が各微小突起２８に形成される。その結果、さらに安定した絶縁性の付与を実現できる。
【００３５】
図８〜図１１は、検出部材固定構造を改良する本発明の他の実施形態による製造方法で作製されたタッチパネル５０を示す。タッチパネル５０は、透明な樹脂製絶縁基板５２と、絶縁基板５２の一表面５２ａに設けられる透明な導電膜５４とをそれぞれに有する一対の検出部材５６を備える。各検出部材５６の導電膜５４は、絶縁基板５２の一表面５２ａの外周縁領域５２ｂを除く部分に形成される。そしてこの外周縁領域５２ｂで、両検出部材５６の絶縁基板５２同士が一体化されて固定的に連結されている。なお、各検出部材５６は、前述したタッチパネル１０における第１及び第２検出部材１６、２２と同様の材料から作製できる。
【００３６】
一対の検出部材５６を上記のように相互固定するために、本実施形態によるタッチパネル製造方法では、以下に説明するように超音波溶接法を採用している。まず、一対の検出部材５６を、それぞれの導電膜５４同士を互いの輪郭が実質的に整合する位置で隙間５８を介し対向させた状態で、互いに重ね合わせて固定的に保持する。このとき、少なくとも一方の絶縁基板５２の外周縁領域５２ｂは、両導電膜５４間の隙間５８を確保するべく、対応の導電膜５４よりも外方へ突出する形状に形成される。そこで、それら外周縁領域５２ｂを互いに突き合わせて両検出部材５６を固定保持した状態で、図示しない超音波溶接機に設置した一対の溶接チップ６０の間に、溶接しようとする両検出部材５６の外周縁領域５２ｂを挟持し、溶接チップ６０に超音波振動を印加して外周縁領域５２ｂ同士を溶接固定する。
【００３７】
上記構成によれば、タッチパネル５０を構成する一対の検出部材５６同士が、それぞれの絶縁基板５２の材料を超音波溶接で一体化することによって強固に固定されるので、両検出部材を接着剤層により相互固定する従来技術に比べて、高水準の固定力及び気密性を極めて容易に確保することができる。また、超音波溶接法では、超音波振動を適当に制御することにより強固な溶接部を再現性良く形成できるので、接着剤層を用いる構成に比べて、タッチパネル５０の性能及び信頼性のばらつきを容易に低減することができる。したがって、上記製造方法によれば、タッチパネル５０を例えば高温、多湿等の劣悪な使用環境下に長時間置いた場合であっても、押圧操作応答性やディスプレイ画面視認性の低下を可及的に防止でき、しかもタッチパネル５０の性能及び信頼性のばらつきを可及的に低減することができる。
【００３８】
上記した製造方法において、超音波溶接による検出部材固定強度を一層向上させるために、少なくとも一方の検出部材５６の絶縁基板５２がその外周縁領域５２ｂに、互いに独立した複数の突出部を有する構成とすることが有利である。この場合、例えば図９に示すように、互いに平行に延びる複数の突条６２を形成したり、図１０に示すように、規則的配列に分散配置された複数の矩形突起６４を形成したりすることができる。これら突条６２や突起６４は、金型成形、機械加工、化学処理、熱加工等の種々の方法により容易に形成できる。
【００３９】
また、超音波溶接に際し、図１１に示すような凹状当接面６０ａを有する溶接チップ６０′を使用することにより、タッチパネル５０に円滑な曲面状の縁部５２ｃを付与することができる。この構成によれば、タッチパネル５０を構成する検出部材５６の絶縁基板５２の外縁にバリが生じていた場合であっても、そのバリを検出部材固定作業中に容易に排除することができる。
【００４０】
以上、図面に基づき本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載内で様々な変形や修正を施すことができる。例えば、レーザ光照射により微小突起群２８に電気絶縁性を付与したタッチパネル１０において、各微小突起２８の形状は金型の設計により様々な形状を選択できる。またタッチパネル１０において、タッチパネル５０で採用した超音波溶接法による検出部材固定構造を適用することもできる。さらに、タッチパネル１０、５０の各絶縁基板１２、１８、５２を同一又は異種材料の多層構造としたり、異なる材料からなる絶縁基板１２、１８、５２同士を組み合わせてタッチパネル１０、５０を構成したりすることができる。
【００４１】
【実施例】
図１に示すタッチパネル１０の第１検出部材１６を、以下の要領で作製した。
厚さ１ｍｍのポリカーボネート製絶縁基板１２の第１表面１２ａに、直径４０μｍ、高さ５μｍの半球状の微小突起２８を複数個、２ｍｍ間隔で規則的に分散配置したものを、射出成形工程により一体成形した。この成形品に対し、絶縁基板１２の第１表面１２ａの全体に渡って、ＩＴＯ製の第１導電膜１４を５００Ω／ｃｍ２の抵抗値が得られるように被着形成し、第１検出部材１６の半完成品を作製した。
【００４２】
他方、厚さ０．２ｍｍのニッケル箔に、電鋳法により直径１００μｍの円形貫通穴３８を複数個形成して、図４に示すレーザ光遮光板４０を作製した。レーザ光遮光板４０には、直径１５０μｍの石英ガラスビーズ４２（図６）を適当に散布して、各貫通穴３８内に対物レンズとして配置した。このレーザ光遮光板４０を、上記した第１検出部材１６の半完成品に対して図６に示す適正位置に固定的に設置し、その状態で、ＮＣ制御下で目標位置に相対的に位置決めしたレーザヘッドから、ＹＡＧレーザ光Ｌを出力５０Ｗでレーザ光遮光板４０に向けて出射した。このレーザ光Ｌは、レーザ光遮光板４０上で１つのガラスビーズ４２を含む直径０．５ｍｍの範囲に照射されるとともに、ガラスビーズ４２を通して、第１検出部材１６上の目標とする微小突起２８の頂点領域２８ａに集光照射された。この照射動作をＮＣ制御下で繰り返し実施することにより、複数の微小突起２８の頂点領域２８ａにおいて、第１導電膜１４が、所望の局所的範囲に渡り極めて正確に除去された。
【００４３】
また、厚さ５０μｍのニッケル箔に、電鋳法により幅２５μｍの矩形貫通穴３８を複数個形成して、図５に示すレーザ光遮光板４０を作製した。このレーザ光遮光板４０を、上記した第１検出部材１６の半完成品に対して図５に示す適正位置に固定的に設置し、その状態で、ＮＣ制御下で目標位置に相対的に位置決めしたレーザヘッドから、ＹＡＧレーザ光を出力１５０Ｗでレーザ光遮光板４０に向けて出射した。このとき、第１検出部材１６とレーザ光遮光板４０との間の距離を、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とした。この距離が０．１ｍｍ未満では、ＩＴＯ製第１導電膜１４の蒸発飛散を妨害し、また１．０ｍｍを超えると、レーザ光Ｌの回折の影響が大きくなることが判明した。レーザ光Ｌは、レーザ光遮光板４０上で１つの貫通穴３８を横切る直径２５μｍの範囲に照射されるとともに、貫通穴３８を通して、第１検出部材１６上の目標とする微小突起２８の頂点領域２８ａに照射された。この照射動作を、ＮＣ制御下でレーザヘッドを貫通穴３８の延長方向に略直交する方向へ走査させて、繰り返し実施することにより、複数の微小突起２８の頂点領域２８ａにおいて、第１導電膜１４が、所望の局所的範囲に渡り極めて正確に除去された。
【００４４】
また、厚さ３．０ｍｍの鋼板の表面を黒色塗装して、図７に示す当接板４４を作製した。この当接板４４を、上記した第１検出部材１６の半完成品に対して図７に示す適正位置に固定的に設置し、その状態で、ＮＣ制御下で目標位置に相対的に位置決めしたレーザヘッドから、ＹＡＧレーザ光Ｌを出力２５Ｗで第１検出部材１６の第１絶縁基板１２の裏面１２ｂに向けて出射した。このレーザ光Ｌは、第１絶縁基板１２の裏面１２ｂ上で直径２５μｍの範囲に照射されるとともに、第１絶縁基板１２を通して、第１検出部材１６上の目標とする微小突起２８の頂点領域２８ａに内側から集光照射された。この照射動作をＮＣ制御下で繰り返し実施することにより、複数の微小突起２８の頂点領域２８ａにおいて、第１導電膜１４が、所望の局所的範囲に渡り極めて正確に除去されるとともに、各微小突起２８の頂点領域２８ａが厚さ約１μｍだけ溶融して平坦な頂面が得られた。
【００４５】
図８に示すタッチパネル５０を、以下の要領で作製した。
厚さ１ｍｍのポリカーボネート製絶縁基板５２と、厚さ０．４ｍｍのポリカーボネート製絶縁基板５２とを用意し、両者の表面５２ａに、外周縁領域５２ｂを除いてＩＴＯ製の導電膜５４を被着形成し、一対の検出部材５６の半完成品を作製した。それら絶縁基板５２を、それぞれの外周縁領域５２ｂ同士を突き合わせた状態で、互いに重ね合わせて固定的に保持し、その状態で図８に示すように超音波溶接を実施した。両検出部材５６は、それぞれの絶縁基板５２の幅１．０ｍｍの外周縁領域５２ｂで、互いに一体化されて強固に接合された。
【００４６】
このようにして作製したタッチパネル５０を、温度６０℃、湿度９５％の環境下に置いたところ、２０００時間経過後も接合部の状態に変化は観察されなかった。また、０．４ＭＰａの圧力化に２４時間放置した後も、隙間５８の気密性は劣化しなかった。さらに、接合部の接合強度は８Ｎであった。比較例として、両面粘着テープにより一対の検出部材５６を相互固定したタッチパネルで同様の実験を実施したところ、高温多湿環境下では５００時間経過後に両面粘着テープの粘着性が著しく劣化し、気密性は２４時間維持することができず、また固着強度は５Ｎであった。
【００４７】
また、上記した検出部材５６の少なくとも一方の絶縁基板５２に、図９に示す突条６２又は図１０に示す突起６４を、高さ５〜５０μｍの範囲で形成したところ、超音波溶接による接合強度の一層の向上が測定された。突条６２や突起６４は、射出成形工程により線状、破線状、半球状、円柱状、四角柱状、三角錐状等の種々の形状に形成できた。また、ＮＣフライス盤で刃径０．３ｍｍのエンドミルを用いて、深さ２５μｍの角状又は半円状の溝を絶縁基板５２に刻設することによっても、突条６２や突起６４を形成できた。同様に、レーザ光や赤外線の照射により基板表面に溝を刻設しても、突条６２や突起６４を形成できた。また、アクリル製の絶縁基板５２の外周縁領域５２ｂに、所望濃度のメチレンクロライドを塗布することにより、基板表面を部分的に溶解して粗面化し、結果的に突起６４を形成できた。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、検出部材を構成する絶縁基板の表面に複数の微小突起を一体的に形成してなるタッチパネルの製造方法において、製造工数の増加を極力抑制しつつ、複数の微小突起の頂点領域から所望量の導電膜部分を安定的に除去することが可能になり、以って、タッチパネルの製造時間の短縮、押圧操作応答性の安定的確保、ディスプレイ画面の視認性向上といった効果を、再現性良く実現できるようになる。
【００４９】
さらに本発明によれば、一対の検出部材を備えたタッチパネルにおいて、それら検出部材同士の固定構造を改良することにより、劣悪な使用環境下でも押圧操作応答性やディスプレイ画面視認性の低下を可及的に防止でき、しかも性能及び信頼性のばらつきを可及的に低減できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による製造方法によって作製したタッチパネルを、厚み方向へ拡大して示す概略図で、図２の線Ｉ−Ｉに沿った断面で示す。
【図２】図１のタッチパネルの概略平面図である。
【図３】図１のタッチパネルの製造方法における一段階を示す部分拡大断面図である。
【図４】図１のタッチパネルの製造方法における一段階の変形例を示す部分拡大断面図である。
【図５】図１のタッチパネルの製造方法における一段階の他の変形例を示す部分斜視図である。
【図６】図１のタッチパネルの製造方法における一段階のさらに他の変形例を示す部分拡大断面図である。
【図７】図１のタッチパネルの製造方法における一段階のさらに他の変形例を示す部分拡大断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態による製造方法によって作製したタッチパネルを、厚み方向へ拡大して示す部分断面概略図である。
【図９】図８のタッチパネルの製造方法における一段階を示す部分斜視図である。
【図１０】図８のタッチパネルの製造方法における一段階の変形例を示す部分斜視図である。
【図１１】図８のタッチパネルの製造方法における一段階の他の変形例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０、５０…タッチパネル
１２…第１絶縁基板
１４…第１導電膜
１６…第１検出部材
１８…第２絶縁基板
２０…第２導電膜
２２…第２検出部材
２４、５８…隙間
２８…微小突起
３８…貫通穴
４０…レーザ光遮光板
４２…ガラスビーズ
４４…当接板
５２…絶縁基板
５４…導電膜
５６…検出部材
６２…突条
６４…突起
【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】
2004014339.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004014339.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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