(57)【要約】【課題】温湿度の変化、あるいは操作者による押圧によりニュートンリングが発生することを防止するタッチパネルを提供する。【解決手段】タッチ側基板１と非タッチ側基板２との相対する片面にそれぞれ抵抗薄膜４０、４１を形成し、縦、横にそれぞれ等間隔で配設される複数個の絶縁スペーサ３０と、該絶縁スペーサ３０より高さの低い複数個の絶縁スペーサ３１とにより構成され、両基板の周縁部は両面テープなどの絶縁層８で接着されている。隣り合う前記絶縁スペーサ３０の間には前記絶縁スペーサ３１が複数個配設されている。前記絶縁スペーサ３０の高さ及び配設間隔はニュートンリングが発生しない寸法である。タッチ側基板１が温湿度の変化により弛んでも、前記絶縁スペーサ３０により支えられて両基板間に必要最小限の距離が確保され、ニュートンリングが発生しない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明フィルムからなる上基板と、該上基板と離間し対向して設けられた下基板とを備え、それぞれの基板には透明導電膜が対向するように形成され、前記上下基板の間の周辺部に設けられたシール材により密封されると共に前記上下基板の間にスペーサが設けられたタッチパネルにおいて、
前記スペーサは、所定の間隔で配設される複数個の第１のスペーサと該第１のスペーサより高さの低い複数個の第２のスペーサとにより構成され、
隣り合う前記第１のスペーサ間に前記第２のスペーサが複数個配設されていることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記第１のスペーサの高さ及び配設間隔は、前記上基板と下基板との距離が４０μｍ以下にならない寸法であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記第１のスペーサは、少なくとも前記上下基板の間の周辺部に設けられたシール材により囲まれたエリア内の略中央に設けられていることを特徴とする請求項１に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、ニュートンリングの発生を防止するタッチパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
透明フィルムからなる上基板と、該上基板と離間し対向して設けられた下基板とを備え、それぞれの基板には透明導電膜が対向するように形成され、前記上下基板の間の周辺部に設けられたシール材により密封されると共に前記上下基板の間にスペーサが設けられたタッチパネルが実用化されている。該タッチパネルにおいては、上基板が透明フィルムであることにより、上基板と下基板とが近接すると光干渉によってニュートンリングが生じる問題がある。ニュートンリングは、タッチパネルのタッチ側をペン又は指でタッチして情報入力を行う際にそのタッチ点を中心に虹色の縞模様がリング状に発生する現象である。更に、このニュートンリングはタッチパネル自体のサイズが大きくなるほど発生しやすくなり、これが発生すると視認性が極めて悪くなる。
【０００３】
前記問題点を解決するものとして、エンボス加工又はエッチング加工により一方の透明基材の一面に設けた無数の微細凹凸層の上に一方の透明電極膜を形成した抵抗膜式透明タッチパネルがある（例えば特許文献１参照。）。また、膜厚２０〜５５ｎｍの酸化ケイ素薄膜層と透明薄膜電極層とが透明樹脂フィルムの片面に順次積層されているタッチ側透明電極と、透明薄膜電極層が透明板の片面に積層されているディスプレイ側透明電極とがその透明薄膜電極層を対向して絶縁スペーサを介して配置されてなる抵抗膜型透明タッチパネルがある（例えば特許文献２参照。）。かかる抵抗膜型透明タッチパネルにおいては、タッチ側又は／及びディスプレイ側の透明薄膜電極層の表面が、中心線平均粗さ（Ｒａ）０．０５〜２μｍ、その最大高さ（Ｒｍａｘ）０．６〜２．５μｍの無数の微細凹凸による粗面を有する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１６９３６７号公報
【特許文献２】
特開平１１−２５０７６４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ニュートンリングの発生を防止する従来の手段は、エンボス加工又はエッチング加工により透明基材の一面に設けた無数の微細凹凸層の上に形成したもの（特許文献１）、また、透明樹脂フィルムの片面の透明薄膜電極層の表面が、中心線平均粗さ（Ｒａ）０．０５〜２μｍ、その最大高さ（Ｒｍａｘ）０．６〜２．５μｍの無数の微細凹凸による粗面を有するもの（特許文献２）である。何れも透明基材あるいは透明薄膜電極層の表面に無数の微細凹凸による粗面を形成したことによりニュートンリングの発生を防止するものである。薄膜透明電極を設けたフレキシブルな透明樹脂フィルムとして、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを用いているが、その熱膨張係数は１．５×１０−５／℃程度であり、周囲温度の上昇につれて膨張し弛んでくる。そのため、上基板と下基板とが近接してニュートンリングが発生するが、係る原因に基づくニュートンリングの発生に対しては何ら対策が講じられていない。
【０００６】
また、何れの手段も、その粗面は透明薄膜電極層の表面、あるいは透明薄膜電極層と透明基材との間に形成されている。しかし、前記透明薄膜電極層はＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の導電性物質がスパッタリング、蒸着、化学的気相成長法等によって形成されるものであるため、透明薄膜電極層が形成される面が粗面であると透明薄膜電極層が剥離するような場合があり、タッチパネルの信頼性が低下する。
【０００７】
本発明は、かかる問題に鑑み、透明薄膜電極層間に設けられている絶縁スペーサの形状を工夫することにより、温湿度の変化、あるいは操作者による押圧により発生するニュートンリングを防止するタッチパネルを提供することを目的としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１によると、透明フィルムからなる上基板と、該上基板と離間し対向して設けられた下基板とを備え、それぞれの基板には透明導電膜が対向するように形成され、前記上下基板の間の周辺部に設けられたシール材により密封されると共に前記上下基板の間にスペーサが設けられたタッチパネルにおいて、前記スペーサは、所定の間隔で配設される複数個の第１のスペーサと該第１のスペーサより高さの低い複数個の第２のスペーサとにより構成され、隣り合う前記第１のスペーサ間に前記第２のスペーサが複数個配設されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２によると、請求項１記載のタッチパネルにおいて、前記第１のスペーサの高さ及び配設間隔は、前記上基板と下基板との距離が４０μｍ以下にならない寸法であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３によると、請求項１記載のタッチパネルにおいて、前記第１のスペーサは、少なくとも前記上下基板の間の周辺部に設けられたシール材により囲まれたエリア内の略中央に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１、図２、図３を参照しながら本発明に係る透明タッチパネルを以下に説明する。タッチ側基板（上基板）１（押圧側）はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムで形成される可撓性絶縁基材である。非タッチ側基板（下基板）２は例えばＰＥＴフィルムあるいはガラス板である。各々の基板の相対する片面に、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）等で透明導電膜４０、４１が形成され、絶縁スペーサ３０（第１のスペーサ）、絶縁スペーサ３１（第２のスペーサ）を介して対向配置されている。タッチ側基板１の周縁部と非タッチ側基板２の周縁部とは両面テープなどの絶縁層（シール材）８で接着されている。タッチ側基板１からタッチ入力された入力電流を導き出して他の回路（例えばＬＣＤ）に連結するために、図示していないＦＰＣリード線が該パネルの側面から外部に向かって取り出されている。
【００１２】
絶縁スペーサ３１は、入力（タッチ）動作をしない場合にタッチ側基板１と非タッチ側基板２とを完全に絶縁状態にしておくために必要な最小限の間隔を形成せしめるための微小突起である。また、絶縁スペーサ３０は、タッチ側基板１が押下された時または温湿度により弛んだ時にニュートンリングが発生することを防止するための微小突起である。該絶縁スペーサ３０、３１は、透明導電膜４１が設けられている非タッチ側基板２に紫外線硬化型アクリル系樹脂等の絶縁性の高い高硬度の透明な樹脂を用いスクリーン印刷等の印刷法により、後述する形状、大きさおよび配列でもって突起を造形した後、紫外線露光して硬化固着せしめて形成される。
【００１３】
前記絶縁スペーサ３０、３１の形状、大きさ、配列状態はタッチパネルの大きさにより異なる。図２に示すように、前記絶縁スペーサ３０、３１は縦、横にそれぞれ所定の間隔で複数個、一様に配設されている。複数個の絶縁スペーサ３１の高さは複数個の絶縁スペーサ３０の高さより低い。前記絶縁スペーサ３０は縦、横にそれぞれＷ０２、Ｗ０１の間隔で配設され、隣り合う絶縁スペーサ３０の間には前記絶縁スペーサ３１が複数個配設されている。また、前記絶縁スペーサ３１は縦、横にそれぞれＷ１１、Ｗ１２の間隔で配設されている。なお、前記Ｗ０１とＷ０２と、そしてＷ１１とＷ１２とはそれぞれ異なる値であっても、同一値であってもよい。なお、図２は、絶縁スペーサ３０（●で図示）と絶縁スペーサ３１（○で図示）とを全数表示しているものではない。
【００１４】
以下の説明では簡略化のために前記Ｗ０１とＷ０２と、そしてＷ１１とＷ１２とはそれぞれ同一値（Ｗ０１＝Ｗ０２＝Ｗ０、Ｗ１１＝Ｗ１２＝Ｗ１）とする。又、絶縁スペーサ３０の直径Φ０と絶縁スペーサ３１の直径Φ１とは共通にΦと表示されるが、それぞれ異なる値であっても、同一値であってもよい。
【００１５】
前記絶縁スペーサ３１は先端が丸い円錐状をしていて、直径Φ＝５０μｍ、高さＨ１＝１０μｍの寸法を有し、間隔Ｗ１＝１ｍｍ以上で配設されている。また、前記絶縁スペーサ３０も先端が丸い円錐状をしていて、その高さＨ０及び配設間隔Ｗ０は、タッチパネルの大きさにより異なるが、温湿度の変化、あるいは操作者による押圧により前記タッチ側基板１と非タッチ側基板２とが接近してもニュートンリングが発生しない寸法に定める。なお、前記絶縁スペーサ３０、３１の形状は先端が丸い円錐状以外であってもよく、その目的を達するものであれば、例えば、かまぼこ状、あるいは円筒状であってもよい。
【００１６】
タッチ側基板１（押圧側）はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムで形成される可撓性絶縁基材である。そのため前記のように温湿度の変化により凹む。そして、最も熱膨張の影響を受けるのはタッチパネルの略中央である。従って、前記タッチ側基板１と非タッチ側基板２との周辺部に設けられたシール材８により囲まれたエリア内の略中央に絶縁スペーサ３０を設けると温湿度の変化による凹みの影響を最も効果的に軽減することができる。なお、タッチパネルが長方形であっても縦、横方向の略中央に設ける。また、絶縁スペーサ３０の一列における数が奇数個の場合には、中央の絶縁スペーサ３０の中央がタッチパネルの中央になるように配設する。
【００１７】
前記タッチパネルの作用を説明する。前記絶縁スペーサ３０は縦、横にそれぞれ等間隔で配設され、その間には絶縁スペーサ３０より高さの低い複数個の絶縁スペーサ３１が設けられている。そして前記絶縁スペーサ３０の高さ及び配設間隔はニュートンリングが発生しない寸法となるように決定されている。ニュートンリングは、上下の透明導電膜４０、４１の間に存在する空気層の厚さが約４０μｍ程度になると発生する。しかし、温湿度の変化によってタッチ側基板１が延びて弛んでも、前記絶縁スペーサ３０にあたりそれ以上は絶縁スペーサ３１に接近しない。その結果、ニュートンリングの発生が防止される。一方、操作者によりタッチ側基板１が押圧され上下の透明導電膜４０、４１が接触しても、タッチパネルの動作に障害とならないように絶縁スペーサ３１により所定の距離が確保される。
【００１８】
【実施例】
以下に、例えば、熱膨張係数が１．５×１０−５／℃程度のＰＥＴフィルムをタッチ側基板１に使用した場合、上下基板間の距離がニュートンリングの発生する値（略４０μｍ以下）にならないための絶縁スペーサ３０の高さＨ０及び配設間隔Ｗ０、及び絶縁スペーサ３０、３１の配設数の実施例をタッチパネルの大きさ毎に示す。
（１）タッチパネルの大きさが９０ｍｍ×９０ｍｍの場合。
高さＨ０及び配設間隔Ｗ０はそれぞれ５０μｍ、１５ｍｍである。かかる場合には絶縁スペーサ３０が各列５個、隣り合うスペーサ３０の間に第２のスペーサが１４個それぞれ配設されている。
（２）タッチパネルの大きさが７０ｍｍ×７０ｍｍの場合。
高さＨ０及び配設間隔Ｗ０はそれぞれ５０μｍ、１１ｍｍである。かかる場合には絶縁スペーサ３０が各列６個、隣り合う絶縁スペーサ３０の間に絶縁スペーサ３１が１４個それぞれ配設されている。
（３）タッチパネルの大きさが５０ｍｍ×５０ｍｍの場合。
高さＨ０及び配設間隔Ｗ０はそれぞれ５０μｍ、８ｍｍである。かかる場合には絶縁スペーサ３０が各列６個、隣り合う絶縁スペーサ３０の間に絶縁スペーサ３１が１４個それぞれ配設されている。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、ニュートンリングの発生を防止する目的の絶縁スペーサ３０と、タッチ側基板１と非タッチ側基板２とを完全に絶縁状態にしておくために必要最小限の間隔を形成せしめる目的の絶縁スペーサ３１とを設けることにより、ニュートンリングの発生を防止するタッチパネルを実現できる。また、異なる目的で異なる作用をなす両方の絶縁スペーサを同時に形成できるので製造工程が簡略化できる。更に、ニュートンリングの発生を防止するために透明導電膜の表面を粗面加工することがなく、透明導電膜の剥離の問題の発生も低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における一部断面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるタッチパネルの上面図である。
【図３】本発明の実施形態における絶縁スペーサを説明する断面図である。
【符号の説明】
１  タッチ側基板
２  非タッチ側基板
８  絶縁層
３０  第１のスペーサ
３１  第２のスペーサ
４０、４１  透明導電膜
【図１】
2004302544.tif 000003
【図２】
2004302544.tif 000004
【図３】
2004302544.tif 000005