(57)【要約】【課題】一般のユーザにとって困難な作業を必要とすることなく、耐久性及び視認性を良好に維持することができるタッチパネルを提供する。【解決手段】表面に抵抗膜１１１，１３１が形成された２つの基板１０４，１３０を各抵抗膜１１１，１３１が対向するように所定の間隔をあけて配置したタッチパネル１００において、操作側となる一方の基板１０４の最外層に形成された防汚層１０３と、シリコーンゴム系粘着層１０２を介して防汚層１０３に剥離可能に貼着される保護フィルム１０１とを備える。【選択図】　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に抵抗膜が形成された２つの基板を前記各抵抗膜が対向するように所定の間隔をあけて配置したタッチパネルにおいて、
操作側となる一方の前記基板の最外層に形成された防汚層と、
シリコーンゴム系粘着層を介して前記防汚層に剥離可能に貼着される保護フィルムとを備えるタッチパネル。
【請求項２】
前記防汚層は、含フッ素有機化合物を含む請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記防汚層は、光硬化性シリコーン系化合物を含む請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記保護フィルムは、反射防止層を含む請求項１から３のいずれか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、液晶表示装置などの各種表示装置におけるディスプレイ画面に配置されるタッチパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のタッチパネルとして、片側表面に抵抗膜が形成された２つの基板を、各抵抗膜が対向するようにスペーサを介して積層した抵抗膜式のものが広く知られており、表示装置のディスプレイ画面に配置されて使用される。このような構成のタッチパネルは、一方の基板上の操作面を指やペンなどで押圧することにより、抵抗膜同士が接触して入力が行われるので、操作面にハードコート層を形成して耐久性を付与することが一般に行われる。
【０００３】
しかし、使用状態等によってはハードコート層を形成しても十分な耐久性が得られないため、従来において、表面保護用の片面粘着フィルムをタッチパネルの表面に剥離可能に貼着することが知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、タッチパネルの表面に形成されたハードコート層に、アクリル系粘着剤を介して表面保護フィルムが貼着されており、指やペンなどの操作により表面保護フィルムが損傷すると、この表面保護フィルムを剥がして新たなものに取り替えることにより、タッチパネルの操作面を常に良好な状態に維持することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３２９７６７号公報（第１−２頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のタッチパネルは、表面保護フィルムがタッチパネルの表面に強固に粘着してしまうため、剥離する際に粘着剤の一部がタッチパネルの表面に残留し易いという問題があり、更に、貼着時にタッチパネル表面と表面保護フィルムとの間に気泡が入った場合にはこの気泡を除去することが難しく、貼り替え作業に熟練を要するという問題があった。このため、タッチパネルを使用するユーザが自ら表面保護フィルムの貼り替えを行う場合には、表示面の視認性低下を招き易いという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであって、一般のユーザにとって困難な作業を必要とすることなく、耐久性及び視認性を良好に維持することができるタッチパネルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の前記目的は、表面に抵抗膜が形成された２つの基板を前記各抵抗膜が対向するように所定の間隔をあけて配置したタッチパネルにおいて、操作側となる一方の前記基板の最外層に形成された防汚層と、シリコーンゴム系粘着層を介して前記防汚層に剥離可能に貼着される保護フィルムとを備えるタッチパネルにより達成される。
【０００８】
このタッチパネルにおいて、前記防汚層は、含フッ素有機化合物を含むことが好ましく、或いは、光硬化性シリコーン系化合物を含むことが好ましい。
【０００９】
また、前記保護フィルムは、反射防止層を含むことが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。図１は、タッチパネルの全体構成を示す斜視図であり、図２は、このタッチパネルを分解した状態を示している。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態のタッチパネル１００は、上側基板を含む面状積層体１１０と下側基板１３０とを備えており、面状積層体１１０と下側基板１３０との間には、スペーサ１４０が介在され、更に、コネクタ１２０の差込部１４２が形成されている。
【００１２】
図２に示すように、面状積層体１１０は、下面（下側基板１３０と対向する面）側に抵抗膜１１１が設けられている。抵抗膜１１１は、例えばＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）からなり、スパッタリング加工により形成される。抵抗膜１１１の側辺部２カ所には、一対の電極１１２，１１２が対向するように設けられている。電極１１２，１１２は、配線パターン１１３を介して、差込部１４２に設けられた端子１１４，１１４にそれぞれ接続されており、コネクタ１２０の上面端子１２２と導通可能になっている。
【００１３】
また、下側基板１３０は、面状積層体１１０と同様に、ＩＴＯからなる抵抗膜１３１が上面（面状積層体１１０と対向する面）側に設けられ、抵抗膜１３１の側辺部２カ所に一対の電極１３２，１３２が対向して設けられている。下側基板１３０としては、厚みが０．５〜２．０ｍｍ程度の薄ガラスまたは光学的等方性フィルムが好適である。光学的等方性フィルムは、液晶等の表示機能のコントラストに支障がないように、面内位相差が４０ｎｍ以下のフィルムを使用するのが好ましい。また、液晶等の表示方式などによっては、光学的等方性フィルムの代わりに、１／４λ、１／２λ等の位相差フィルムを使用しても良く、光学的面内位相差を制御して液晶などの表示性能を広波長域で補償する役目を兼ねるようにしても良い。
【００１４】
下側基板１３０にフィルムを使用する場合、ポリカーボネート系、アクリル系、ポリエステル系、エポキシ系、環状ポリオレフィン系、ノルボルネン系、セルロース系等の材料を例示することができるが、表示コントラストを著しく低下させないものであれば、他の材料も適宜選択できる。
【００１５】
電極１３２，１３２は、対向方向が面状積層体１１０における電極１１２，１１２の対向方向と直交しており、配線パターン１３３を介して差込部１４２に設けられた端子１３４，１３４にそれぞれ接続されて、コネクタ１２０の下面端子１２３と導通可能になっている。
【００１６】
スペーサ１４０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどからなるフレーム状の部材であり、表裏面に塗布された接着剤により面状積層体１１０および下側基板１３０の周縁部に貼着され、所定の間隔（例えば、１００μｍ程度）を保持している。コネクタ１２０の差込部１４２は、スペーサ１４０の一部を切除することによって形成されている。尚、スペーサ１４０には、差込部１４２以外にも数カ所において切除されており、これらは内圧上昇時の通気部１４１として機能する。
【００１７】
また、下側基板１３０の上面には、ドット状絶縁スペーサ１６０が略均一に配置されている。このドット状絶縁スペーサ１６０は、スペーサ１４０よりも低い高さに形成されている。
【００１８】
図３は、タッチパネル１００の断面を模式的に示す図である。同図に示すように、面状積層体１１０は、上面側（表面側）から順に、保護フィルム１０１、粘着層１０２、防汚層１０３及び上側基板１０４が積層された構成となっている。
【００１９】
保護フィルム１０１は、表面における反射を防止して視認性を向上させるために、アンチリフレクションフィルム（ＡＲフィルム）とすることが好ましい。このＡＲフィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの透明フィルムからなる基材１０１ａの表裏面に、ハードコート層１０１ｂ，１０１ｃを形成し、更に、表面側（操作面側）のハードコート層１０１ｂに、このハードコート層１０１ｂよりも屈折率の小さい材料（例えば、二酸化珪素、フッ化マグネシウムなど）からなる反射防止層１０１ｄを形成したものを使用することができる。反射防止層１０１ｄの形成は、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法などの公知の方法によることができ、要求特性に応じて、単層又は多層のいずれであっても良い。例えば、反射防止層１０１ｄを４層構成とする場合、各層の材料を、ＳｉＯ２／ＴｉＯ２／ＳｉＯ２／ＴｉＯ２、又は、ＳｉＯ２／ＩＴＯ／ＳｉＯ２／ＩＴＯとすることができる。
【００２０】
保護フィルム１０１の厚みは、２００〜３００μｍであることが好ましい。２００μｍより小さくなると、ペンなどによる入力操作に対して十分な耐性が得にくくなる一方、３００μｍより大きくなると、防汚層１０３の表面への貼り付け作業が困難になる傾向にある。
【００２１】
粘着層１０２は、透明性が高く、且つ、防汚層１０３に対して剥離可能となるようにゴム系の粘着剤を使用することが好ましく、特に、防汚層１０３に対して適度な粘着力を有し、且つ、経時変化や環境変化に対して粘着力の変化が少ないシリコーンゴム系粘着剤を使用することが好ましい。粘着層１０２の厚みとしては、２０〜３０μｍ程度を例示することができる。
【００２２】
防汚層１０３は、粘着剤に対して剥離性を有しており、低表面エネルギーとなるように、フッ化炭化水素基、パーフルオロポリエーテル基等を有する含フッ素有機化合物を含むことが好ましく、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フルオロアルキルシラン（Ｒｆ−Ｓｉ（ＯＲ）３）などを例示することができる。また、紫外線、可視光、電子線などの光により硬化可能な光硬化性シリコーン系化合物を含む防汚層１０３を使用することも好ましく、例えば、アルコキシ基、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル基などの官能基を分子中に含む光硬化性シリコーンを、アクリル系やウレタン系などのハードコート性塗料に添加して均一に分散させたものを使用することができる。防汚層１０３は、適度な撥水性（表面上における水との接触角が約１００゜以上）を有することが好ましく、必要に応じてシランカップリング剤を含有することもできる。防汚層１０３の形成は、湿式塗布法により行うことができるが、これに限定されるものではない。防汚層１０３の厚みは、使用する素材によって異なるが、フルオロアルキルシランの様な比較的手低分子量物質を用いる場合は１〜１０ｎｍであることが好ましく、１〜５ｎｍであることがより好ましい。ハードコート性塗料に添加する場合は１〜１５μｍであることが好ましく、３〜８μｍがより好ましい。
【００２３】
また、上側基板１０４は、下面（下側基板１３０と対向する面）側に、ハードコート層（図示せず）を介して抵抗膜１１１が設けられている。上側基板１０４は、光等方性材料からなり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル系フィルム等の透明熱可塑性樹脂を挙げることができる。
【００２４】
このタッチパネル１００は、まず、保護フィルム１０１に粘着層１０２を密着させた後、粘着層１０２を防汚層１０３に剥離可能に貼り合わせることにより製造することができる。保護フィルム１０１への粘着層１０２の密着は、例えば、保護フィルム１０１の裏面側（操作面と反対側）にシリコーンゴムをコーティングした後、このシリコーンゴムを加熱、電子線照射等により架橋させることにより行うことができる。保護フィルム１０１と粘着層１０２との界面には、密着性を確保するためにプライマー層を設けても良い。尚、防汚層１０３と上側基板１０４との貼り合わせは、紫外線硬化型、熱硬化型、溶剤系、水系など、十分な接着（粘着）強度を得られる接着剤（粘着剤）を用いて行うことができ、その他の公知の接着手段または粘着手段によることもできる。
【００２５】
こうして得られたタッチパネル１００は、ディスプレイ等の表面に配置して、従来のタッチパネルと同様に保護フィルム１０１の表面をペン先などで押圧して入力操作を行うことができる。保護フィルム１０１には、ペン入力により押圧された箇所に外見的な変化が生じないこと、特に、目視確認できる程度のペン入力痕が発生しないことが要求されるが、粘着層１０２がシリコーンゴム系粘着剤からなる柔らかい素材により構成されている場合には、ペン入力による押圧時に粘着層１０２が変形することにより貼付界面で剥離を生じて微細な気泡が発生し、これが入力痕になるおそれがある。しかし、本実施形態のタッチパネル１００は、界面密着力が弱く、且つ、表面滑り性が良好な防汚層１０３に粘着層１０２が貼着されるため、気泡を移動させて追い出すことが容易であり、発生した入力痕を容易に消滅させることができる。
【００２６】
また、タッチパネル１００の使用状態によっては、入力の際に保護フィルム１０１に傷などが発生して視認性が低下することがある。本実施形態におけるタッチパネル１００は、このような場合に、保護フィルム１０１を引き剥がして、粘着層１０２を有する新たな保護フィルム１０１と容易に取り替えることができるので、視認性を良好に維持することができる。
【００２７】
即ち、粘着層１０２と防汚層１０３との間は、通常の使用状態において自然に剥がれることはないが、手で容易に剥がすことができる程度の粘着力で粘着しており、且つ、保護フィルム１０１と粘着層１０２との間は強固に密着しているので、粘着剤の一部を残留させることなく、粘着層１０２付き保護フィルム１０１を容易に剥がすことができる。更に、新たな粘着層１０２付き保護フィルム１０１を貼り付けた場合も、粘着層１０２と防汚層１０３とが強固に密着しないので、保護フィルム１０１と防汚層１０３との間に気泡が残存しても、へらなどを用いて残存する気泡を保護フィルム１０１の周縁部から容易に除去することができる。したがって、このような作業に慣れない一般のユーザが、粘着層１０２付き保護フィルム１０１の貼り替えを確実に行うことができ、耐久性及び視認性を良好に保つことができる。
【００２８】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様が上記実施形態に限定されるものではない。例えば、防汚層１０３と同様の材料からなる新たな防汚層を、従来と同様に保護フィルム１０１の最外層に形成して、タッチパネル表面への汚れの付着を防止するようにしても良い。
【００２９】
また、本実施形態においては、保護フィルム１０１が反射防止層１０１ｄを含んだ構成としているが、反射防止層１０１ｄを有しない保護フィルムを使用することも可能である。例えば、ＰＥＴフィルムの表面側にハードコート層を形成することにより保護フィルムを構成し、ＰＥＴフィルムの裏面側にシリコーンゴム系の粘着層１０２を密着させても良い。一方、より良好な視認性を得るためには、本実施形態の保護フィルム１０１に対して更に偏光板を積層した構成にしても良い。
【００３０】
また、本実施形態における保護フィルム１０１と粘着層１０２との間に、ＰＥＴなどからなる支持層１０８を介在させた構成にすることも可能である。即ち、図４に示すように、支持層１０８の表面側（操作面側）を、アクリル系粘着剤などの粘着力の高い粘着層１０９を介して保護フィルム１０１の裏面側に貼着すると共に、支持層１０８の裏面側にシリコーンゴム系の粘着層１０２を形成しても良い。このような構成は、保護フィルム１０１のバリエーション化への対応が容易であるという利点を有する。
【００３１】
上述したタッチパネルは、液晶表示装置の他、ブラウン管（ＣＲＴ）、エレクトロルミネッサンス（ＥＬ）、プラズマ（ＰＤＰ）などの各種表示装置に使用することができる。
【００３２】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明を更に詳細に説明する。
【００３３】
（実施例１）
図４に示す構成と同様の構成（但し、反射防止層１０１ｄを設けない構成）のタッチパネルａ，ｂを製造し、ペン入力後の視認性、及び、保護フィルム貼り替え後の視認性を調べた。防汚層１０３は、フッ素系防汚加工を施すことにより形成した。
また、粘着層は、シリコーンゴム系粘着剤により形成した。この結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
表１において、ペン入力後の視認性は、タッチパネルの最表面にペン先を当接させた状態で、ペンに２５０ｇ又は５００ｇの荷重をかけペンを摺動させた後、残存する入力痕などが視認性に与える影響を調べた結果である。また、貼り替え後の視認性は、保護フィルム１０１を貼り替えた後、残存する粘着剤や気泡などが視認性に与える影響を調べた結果である。タッチパネルａ，ｂについては、ペン入力後及び貼り替え後のいずれにおいても視認性の低下がみられず、タッチパネルを介した表示画面の視認性を良好に維持することが可能であった。
【００３６】
（実施例２）
アクリル系ハードコート素材に光硬化性シリコーンを添加した防汚層１０３を用いる他は、実施例１と同様にして、タッチパネルｃ，ｄを製造し、ペン入力後の視認性、及び、保護フィルム貼り替え後の視認性を調べた。この結果を表１に示す。
【００３７】
表１に示すように、タッチパネルｃ，ｄについても、ペン入力後及び貼り替え後のいずれにおいても視認性の低下がみられず、タッチパネルを介した表示画面の視認性を良好に維持することが可能であった。
【００３８】
（比較例１）
防汚層１０３を、アクリル系ハードコート塗料をコーティングしてなるハードコート層とする他は、実施例１と同様にして、タッチパネルｅ，ｆを製造し、ペン入力後の視認性、及び、保護フィルム貼り替え後の視認性を調べた。この結果を表１に示す。
【００３９】
表１に示すように、タッチパネルｆについては、ペン入力後において概ね良好な視認性が得られたが、タッチパネルｅについては、５００ｇ荷重のペン入力後において微細な気泡による入力痕が明瞭に現れ、保護フィルム１０１が同じ厚みを有するタッチパネルａ，ｃと比較して視認性の面で劣り、近年の要求であるタッチパネルの薄型化に対応できない結果となった。
【００４０】
また、保護フィルム貼り替え後の視認性については、タッチパネルｅ，ｆのいずれにおいても貼り替えた保護フィルムとハードコート層との間に気泡が残存し易く、へら等を用いてもこの気泡を追い出すことが困難であったため、表示画面の視認性が低下した。
【００４１】
【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、一般のユーザにとって困難な作業を必要とすることなく、耐久性及び視認性を良好に維持することができるタッチパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るタッチパネルの斜視図である。
【図２】上記タッチパネルの分解状態を示す図である。
【図３】上記タッチパネルの積層構造を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るタッチパネルの積層構造を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１００　タッチパネル
１０１　　保護フィルム
１０１ｄ　反射防止層
１０２　粘着層
１０３　防汚層
１０４　上側基板
１１０　面状積層体
１１１　抵抗膜
１３０　下側基板
１３１　抵抗膜
１４０　スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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