(57)【要約】【課題】各種電子機器の入力操作部に搭載され、指やペンなどによって入力操作される平面型タッチパネルに関し、高温環境下の長時間放置後において、反りなどの発生が低減化できるものを提供することを目的とする。【解決手段】可動側フィルム２に対向配置された固定側フィルム１の下面に固定樹脂基板４を貼り合わせるための粘着材の特性として、高温環境下における上記固定側フィルム１および上記固定樹脂基板４の膨張・収縮量に追従可能な貯蔵弾性率のものを用いることにより、平面型タッチパネルの高温環境下への放置時に上記粘着材自身が伸びて、上記膨張・収縮量に対し追従可能なものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔を隔てて対向配置された可動側フィルムと固定側フィルムの各々の対向面に導電層を有する平面型タッチパネルにおいて、上記固定側フィルムの下方に固定樹脂基板が粘着材を介して貼り合わせられ、上記粘着材として、高温環境下における上記固定側フィルムおよび上記固定樹脂基板の膨張・収縮量に追従可能な貯蔵弾性率のものを用いた平面型タッチパネル。
【請求項２】
高温環境が８５℃であって、粘着材の８５℃における貯蔵弾性率が１．０×１０5〜１．７×１０5Ｐａのものを用いた請求項１記載の平面型タッチパネル。
【請求項３】
粘着材の損失弾性率と貯蔵弾性率の比である損失弾性率／貯蔵弾性率＝ｔａｎδが、常温において０．６以下のものを用いた請求項１記載の平面型タッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種電子機器の入力操作部に搭載され、指やペンなどによって入力操作される平面型タッチパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器は高機能化が進み、これに伴い入力操作性の向上も要求されると共に、携帯機器の普及に伴って、指やペンなどによって良好に入力操作できる抵抗膜式の平面型タッチパネルも好まれて使用されるようになってきた。
【０００３】
このような従来の平面型タッチパネルについて、図１の断面図を用いて説明する。
【０００４】
同図において、１は、上面に上導電層１Ａを備えた固定側フィルム、２は、下面に下導電層２Ａを備えた可動側フィルムであり、両者は、互いの導電層１Ａ，２Ａどうしが対向するように、所定の間隔を空けて対向配置され、外周部分は額縁状に絶縁性のスペーサ３で固定されている。
【０００５】
一般的に、固定側フィルム１および可動側フィルム２は、コスト面などからポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称す）製の樹脂フィルムを用いることが多い。そして、抵抗膜式のものの中にも、各導電層１Ａ，２Ａを、酸化インジウムスズ等からなる透明なＩＴＯ膜で構成するものや、安価に構成できるカーボン系のペーストを印刷形成してカーボン系皮膜で構成するタイプなど様々な形態のものがある。
【０００６】
そして、上記固定側フィルム１の下方には、補強の役割で配された所定厚みの固定樹脂基板４が、粘着強度及び耐熱性などを考慮してアクリル系またはシリコーン系の粘着材５を用いて貼り合わされている。
【０００７】
その固定樹脂基板４の材質としては、加工性や軽量化などの観点から、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート（以下、ＰＣと称す）樹脂、ＰＣ樹脂とＡＢＳ樹脂のアロイ（以下、ＰＣ／ＡＢＳと称す）などを用いることが多い。
【０００８】
以上のように構成された従来の平面型タッチパネルは、可動側フィルム２の上方から所定位置を指やペンなどを用いて押圧して、可動側フィルム２の当該操作位置を部分的に下方に撓ませ、その位置に対応する下導電層２Ａ部分を固定側フィルム１の上導電層１Ａに接触させ、その状態で、一方の導電層１Ａまたは２Ａに電圧印加して、他方側からその接触位置における電圧値を取り出して、操作座標位置検出が可能となるものであった。
【０００９】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２０００−２０２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記従来の平面型タッチパネルは、粘着材５を介して貼り合わせられる固定側フィルム１と固定樹脂基板４とが、線膨張係数の異なる異種材料の組み合わせとなることが多く、その事例としては、固定側フィルム１がＰＥＴ基材からなるもので構成され、固定樹脂基板４がＰＣ／ＡＢＳのアロイの樹脂基板としたものなどが挙げられる。この組み合わせの場合には、粘着材５を介して貼り合わせられた固定側フィルム１の線膨張係数が２〜３×１０5／℃で、固定樹脂基板４の線膨張係数は、固定側フィルム１に比べて大きい７〜８×１０5／℃であるため、当該仕様の平面型タッチパネルを例えば８５℃の高温環境下に長時間放置した場合、固定樹脂基板４が固定側フィルム１の伸びよりも大きく伸び、かつ両者間は粘着材５で貼り合わされた状態であるため、平面型タッチパネル自身が反ってしまう現象も発生する。そして、その反りが大きく発生するとリニアリティ特性などにも影響を与えるようになるため、当該仕様のものは使用温度範囲を制限する必要があり、機器側から、その改善を要望されるようになってきた。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、線膨張係数の異なる異種材質の固定側フィルムと固定樹脂基板とを貼り合わせた構成のものであっても、高温環境下の長時間放置後において、反りなどの発生が低減化できる平面型タッチパネル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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１３】
本発明の請求項１に記載の発明は、所定の間隔を隔てて対向配置された可動側フィルムと固定側フィルムの各々の対向面に導電層を有する平面型タッチパネルにおいて、上記固定側フィルムの下方に固定樹脂基板が粘着材を介して貼り合わせられ、上記粘着材として、高温環境下における上記固定側フィルムおよび上記固定樹脂基板の膨張・収縮量に追従可能な貯蔵弾性率のものを用いた平面型タッチパネルとしたものである。
【００１４】
上記貯蔵弾性率とは、物質の硬さ（エネルギーが貯蔵・保存される数値）を表し、その値が小さいと伸び易いことを示すものであり、高温環境下における上記固定側フィルムおよび上記固定樹脂基板の膨張・収縮量に追従可能な貯蔵弾性率の粘着材を用いて両者を貼り合わせた構成とすることにより、高温環境下に放置した場合等における固定側フィルムと固定樹脂基板の各々の膨張・収縮状態に応じて粘着材自身が伸びて追従するものにでき、貼り合わせられた固定樹脂基板・固定側フィルムの反りや変形等の発生を低減化させることができるという作用を有する。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、高温環境が８５℃であって、粘着材の８５℃における貯蔵弾性率が１．０×１０5〜１．７×１０5Ｐａのものを用いたものであり、よく使われる異種材質の組み合わせとなる固定側フィルムの材質がＰＥＴで、固定樹脂基板の材質がＰＣ／ＡＢＳの場合を含めて、８５℃の高温環境下への放置後に、貼り合わせられた固定樹脂基板・固定側フィルムの反りや変形発生が少ないものが得られるという作用を有する。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、粘着材の損失弾性率と貯蔵弾性率の比である損失弾性率／貯蔵弾性率＝ｔａｎδが、常温において０．６以下のものを用いたものである。
【００１７】
上記損失弾性率とは、物質の粘性（エネルギーが熱などで損失・散逸し、与えたひずみが残存し続ける数値）を表すもので、損失弾性率／貯蔵弾性率で算出されるｔａｎδが、１に近いと液体の状態に近く粘性の割合が高くなることを示すものである。
【００１８】
そして、固定側フィルムと固定樹脂基板との間を貼り合わせる粘着材が両者粘着テープの形態となされたものの場合、常温での切断加工時等に、上記ｔａｎδの設定のものであれば、粘着材表面のべた付きが少なく、切断加工時にも粘着材の糸引きや切断歯への転移などが発生し難くなり作業性が向上すると共に、その離型フィルムの剥離時にも、粘着材の離型フィルム再付着などの発生も少なくて、粘着材表面の平滑性に優れたものにできることから、上記粘着材としたものを用いると、固定側フィルムと固定樹脂基板との間が高品質な状態で貼り合わされたものが得られるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように本発明によれば、固定側フィルムと固定樹脂基板間を貼り合わせる粘着材特性を特定することにより、固定側フィルムと固定樹脂基板とが異種材質で構成され、しかも高温環境下に長時間放置された場合を含んで反りや変形などの発生度合いが低減化できる平面型タッチパネルを実現できるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００２１】
また、当該実施の形態は、前述の従来の平面型タッチパネルに対し、高温環境下への放置後の反り発生を低減させるべく、固定側フィルム１と固定樹脂基板４とを貼り合わせるための粘着材における検討内容を説明するものである。
【００２２】
（実施の形態）
まず、今回の粘着材の検討において、数水準のアクリル系の検討用粘着材を準備すると共に、比較用の従来の粘着材５を準備した。その検討用の粘着材の中から代表となる四水準の実施試料１〜実施試料４、また従来の粘着材５を従来試料として、（表１）に記す。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
この（表１）に記載したように、実施試料１〜実施試料４は、従来試料に対して、８５℃での貯蔵弾性率、および常温（２５℃）でのｔａｎδの異なるものを各々選択した。
【００２５】
各試料について説明する。まず従来試料は、８５℃での貯蔵弾性率が２．１×１０5Ｐａで、常温（２５℃）でのｔａｎδが０．３８のものであった。
【００２６】
これに対し、実施試料１の粘着材は、８５℃での貯蔵弾性率が１．３×１０5Ｐａで、常温（２５℃）でのｔａｎδが０．４０のものとした。実施試料２は、実施試料１に比べ８５℃での貯蔵弾性率が１．０×１０5Ｐａと小さく、常温（２５℃）でのｔａｎδが０．６０と大きいもの、同様に、実施試料３は、８５℃での貯蔵弾性率が１．７×１０5Ｐａと大きく、常温（２５℃）でのｔａｎδが０．３３と小さいもの、実施試料４では、８５℃での貯蔵弾性率が１．４×１０5Ｐａとほぼ同等で、常温（２５℃）でのｔａｎδが０．７４と大きいものを選択した。なお、上記貯蔵弾性率と損失弾性率の各数値は、Pheometric Scientific社製のＡＲＥＳ装置での１Ｈｚの測定数値である。
【００２７】
そして、これらの各粘着材を３０×４０ｍｍサイズに切断し、外形が３０×４０ｍｍサイズの前述の平面型タッチパネルを製作して評価した。つまり、各粘着材を用いて、固定側フィルム１と固定樹脂基板４との間を貼り合わせたものを各々製作した。このとき、固定側フィルム１および可動側フィルム２は、基材が１００μｍの厚みのＰＥＴ製で、上導電層１Ａおよび下導電層２Ａとしてカーボン系皮膜を形成したものとして用いると共に、固定樹脂基板４は０．５ｍｍ厚さのＰＣ／ＡＢＳ製のものとした。なお、上記各粘着材の厚みは２５μｍとし、各粘着材の固定側フィルム１への貼り合わせ時には、真空貼合機を用いて気泡などの噛み込みを無くすようにした。
【００２８】
そして、上記各試料を用いて製作した平面型タッチパネルに対し、四隅の角部をネジ止めして平面基板に取り付けた後、初期のリニアリティ測定を行った。その後、８５℃の高温環境下に５０時間放置し、再度リニアリティ測定を行うと共に、外観上の反りを、三鷹光器製の非接触３次元形状測定装置を用いて確認した。それらの確認結果なども合わせて（表１）に示している。
【００２９】
そして、この（表１）からも判るように、従来試料の粘着材を用いたものは、８５℃の高温環境下への放置後に、固定樹脂基板４が９８μｍ反っていたと共に、リニアリティ特性の劣化傾向が確認できた。このリニアリティ特性の劣化は、上記反りによって、上下導電層１Ａ，２Ａ間の間隔が変わってしまったことが要因と考えられる。また、上記固定樹脂基板４の９８μｍの反りは、従来試料の粘着材の８５℃での貯蔵弾性率が２．１×１０5Ｐａと大きいものであったため、貼り合わせているＰＥＴとＰＣ／ＡＢＳの膨張・収縮の動きに追従しきらなかったためであると推察できる。なお、平面型タッチパネルを四隅で平面基板にネジ止めして固定状態としていたため、上記反り方向としては、固定樹脂基板４の中央側が上方に膨らむように反った状態となっていた。
【００３０】
これに対し、実施試料１のものは、８５℃の高温環境下への放置後における固定樹脂基板４の反り量は１０μｍで、上記放置後におけるリニアリティ特性も初期と殆ど変わらないという結果が得られた。同様に、実施試料２のものは、反り量が５μｍにでき、リニアリティ特性も維持できることが判った。また、実施試料３のものは、反り量が１５μｍではあったが、その放置後のリニアリティ特性の測定結果からも判るようにリニアリティ特性としては初期とほぼ同等のものであった。
【００３１】
このように、上記実施試料１〜３および従来試料のものの結果を総じて考慮すると、８５℃における貯蔵弾性率が大きい粘着材ほど反りの発生量が大きくなる傾向であることが判った。そして、上記各試料における８５℃の高温環境下への放置後におけるリニアリティ特性の測定結果から考慮すると、ＰＥＴ製の固定側フィルム１とＰＣ／ＡＢＳ製の固定樹脂基板４間を貼り合わせる粘着材の８５℃での貯蔵弾性率としては、１．０×１０5〜１．７×１０5Ｐａのものであれば、上記固定側フィルム１および上記固定樹脂基板４の８５℃環境放置時での膨張・収縮量に追従可能なものと考えられる。なお、貯蔵弾性率として１．７×１０5Ｐａ以上のものであっても、上記従来試料の貯蔵弾性率よりも小さいものであれば、従来のものよりも８５℃の高温環境下への放置後における反り量の低下が予測されるため、特性改善の効果は期待できる。
【００３２】
一方、実施試料４のものは、８５℃での貯蔵弾性率が１．４×１０5Ｐａのものであるため、試験後の反り量は８μｍであった。しかしながら、そのリニアリティ特性としては、初期から４．８％のものとなっていた。これは、実施試料４が、常温（２５℃）でのｔａｎδが０．７４と高いことに起因すると考えられる。つまり、常温でｔａｎδが高いと、常温下でのタック性が強くなって粘着材表面のべた付きが発生し、切断時の糸引きなども見られた。また、セパレータ剥離時に粘着材の離型フィルム再付着などの現象も見られ、セパレータ剥離後の粘着材表面の粗度も粗く、その状態で固定側フィルム１や固定樹脂基板４に貼り合わせると、固定側フィルム１の上導電層１Ａの表面に微細な凹凸が発生してしまうこととなり、それによって初期のリニアリティ特性が４．８％という大きなものとなってしまったと考えられる。
【００３３】
なお、実施試料４以外の、実施試料１〜３のものでは、初期のリニアリティ特性は安定している結果であったため、常温（２５℃）でのｔａｎδは０．６０以下のものが適切であると考慮できる。なお、常温でのｔａｎδが小さい数値になりすぎると粘着性が悪くなるため、その下限としては０．２〜０．３以上のものとすることが好ましい。
【００３４】
なお、本発明は、上記に説明した内容のみ限定されるものではなく、上記固定側フィルムおよび上記固定樹脂基板の材質の組み合わせが他のものである場合や高温環境として８５℃以外であっても、上記固定側フィルムおよび上記固定樹脂基板を貼り合わせる粘着材として、その高温環境下における上記固定側フィルムおよび上記固定樹脂基板の膨張・収縮量に追従可能な貯蔵弾性率のものを用いると同様の効果が得られ、その応用は適宜行うことができる。また、作業性などを考慮して、ｔａｎδの設定を適宜行うことも重要である。
【００３５】
そして、上記思想は、固定側フィルムと固定樹脂基板との間の粘着材以外にも適用可能であり、例えば、可動側フィルム上に他のフィルムを貼り付けるための粘着材に応用すること等も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明による平面型タッチパネルは、固定側フィルムと固定樹脂基板間等を貼り合わせる粘着材特性を特定することにより、高温環境下に長時間放置された場合を含んで反りや変形などの発生度合いが低減化できるものが得られ、各種電子機器の入力操作部分を構成する際等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来の平面型タッチパネルの断面図
【符号の説明】
【００３８】
１  固定側フィルム
１Ａ  上導電層
２  可動側フィルム
２Ａ  下導電層
４  固定樹脂基板
【図１】
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