(57)【要約】【課題】  本発明はニュートンリングの発生がなく、接着力を維持でき、同時に入力感度が低下しないタッチパネルを提供する。【解決手段】  本発明は、内面側主面に透明電極８が形成され、該透明電極８の一方方向に延びる一対の端部に接続する配線９１０を形成した一方の基板１と、内面側主面に透明電極５が形成され、該一方方向と直交する他方方向に延びる一対の端部に接続する配線６、７を形成した他方の基板２とを、互いに透明電極５、８を対向させて両基板１、２の内面外周囲に配した接着材４により貼り合わせて成るタッチパネルである。そして、接着材４は樹脂からなる主成分に平均粒子径が０．０４〜０．１５ｍｍでプラスチック、無機材料または金属からなる粒子を含有させた。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面側主面に透明電極が形成され、該透明電極の一方方向に延びる一対の端部に接続する配線を形成した一方の基板と、内面側主面に透明電極が形成され、該一方方向と直交する他方方向に延びる一対の端部に接続する配線を形成した他方の基板とを、互いに透明電極どうしを、所定間隔をおいて対向させて両基板の内面外周囲に配した接着材により貼り合わせて成るタッチパネルにおいて、
前記接着材は、樹脂からなる主成分に平均粒子径が０．０４〜０．１５ｍｍのプラスチック、無機材料または金属からなる粒子を含有させたことを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記粒子は、硬化後の接着材の全体積に対して体積含有率で５〜２０%の範囲で含有してい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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネル、有機ＥＬパネル、プラズマディスレイパネルのようなフラットディスプレイパネル上に配置されるタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、フラットディスプレイパネルである液晶表示装置は軽く薄型の表示装置としてモニター・計測器・産業機械・携帯機器などに広く使用されている。同時に、このようなモニター・計測器・産業機械・携帯機器では、利用に際しての情報などを入力するために、表示画面上に、画面を直接触って操作するタッチパネルと組み合わせていた。
【０００３】
実際には、このようなタッチパネルは、フラットディスプレイパネルとは別体に構成されており、たとえばフラットディスプレイパネルを固定する枠体や筐体に固定されていた。
【０００４】
タッチパネルは、その動作方法から静電容量式、光学式、抵抗膜方式などいくつかの種類があり、その中でも、抵抗膜方式は薄型化が容易であり、しかも、比較的簡単な構造で、低価格であることから、入力画面の大きさが１５インチ画面以下の中小型サイズに多く使用されている。
【０００５】
従来の抵抗膜方式のタッチパネルについて図３乃至図６を用いて説明する。
【０００６】
図において、１は第１の透明基板であり、２は第２の透明基板である。下側に配置される第１の透明基板１の内面側主面には、酸化インジュウム・錫（以下ＩＴＯと呼ぶ）等からなる透明電極８が形成されている。また、第２の透明基板２の内面側主面には、ＩＴＯ等からなる透明電極５が形成されている。そして、第１の透明基板１と第２の透明基板２は、夫々内面に形成された透明電極８、５が互いに対応するように配置され、第１の基板１と第２の基板２と外周部に形成された環状の接着材４により貼り合わせられている。
【０００７】
第１の透明基板１に形成した透明電極８の一方方向（図３では上下方向）に延びる一対の端部には、配線９、１０が接続されている。例えば配線９は、図中、右側の端部から延出され、配線１０は図中、左側の端部から延出される。
【０００８】
第２の透明基板２に形成した透明電極５の他方方向（図３では左右方向）に延びる一対の端部には、配線６、７が接続されている。例えば配線６は、図中、上側の端部から延出され、配線７は図中、下側の端部から延出される。
【０００９】
尚、各透明電極５、８の一対の端部、即ち、配線６〜１０が延出する端部は、入力情報を正確に認識するために配線６〜１０と同一材料で形成された帯状電極が形成されている。
【００１０】
また、第１の透明基板１に形成された配線９、１０と、第２の基板２に形成された配線６、７とは、高さ方向で異なる位置に形成されているため、出力ケーブルであるフレキシブルプリント基板３が接続されている基板側、図４では第１の透明基板１側に、第２の透明基板２に形成された配線６、７を転移させる必要がある。この転移部１１、１２は図では接着材４で囲まれた内部領域で形成されている。これにより、配線６は転移部１１を介して第１の基板１に形成された配線１３に接続し、配線７は転移部１２を介して第１の基板１に形成された配線１４に接続している。そして、配線９、１０、１３、１４は集束され、フレキシブルプリント基板３により外部へ引き出される。尚、ＦＰＣ３と第１の基板１の各配線９１０、１３、１４は異方性導電膜により接続される。
【特許文献１】特開平９−９１０９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来のタッチパネルにおいて、第１の基板１と第２の基板２の隙間が一定以上小さくなるとリング状の干渉縞（ニュートンリング）が見え、たとえば、タッチパネルの下部に配置されるフラットディスプレイパネルの視認性が低下してしまう。また、タッチパネル自身の外観不良となってしまう。
【００１２】
図５に示すニュートンリング１８が顕著に発生するのは、第１の基板１と第２の基板２の隙間が一定以上小さくなり、また、図６に示すように第１の基板１と第２の基板２を貼り合わせている接着材４の厚みがたとえば左右辺で異なる場合である。
【００１３】
ニュートンリング１８発生の原理は、タッチパネル正面から入射した光の一部は第１の基板１上の透明電極８と内部空気層との界面で反射し、また、入射する光の一部は第２の基板２上の透明電極５と内部空気層の界面で反射する。この両反射光の波としての性質から互いの波の山谷が一致する場合は光が強くなり、互いの波の山谷が正反対になる場合光の強度は弱くなる。第１の基板１と第２の基板２の隙間が比較的小さく、また、徐々に小さくなるエリアにおいて、両反射光の光路差が変化する中で光の強弱が発生し縞模様が見えることになる。
【００１４】
ニュートンリングを防止するためには、第１の基板１と第２の基板２の隙間を一定以上に保つ必要がある。該隙間を一定以上大きく保つ方法として、タッチパネル外周を囲む接着材４の中にギャップ材として粒子を含有することが考えられる。従来、特開平９−９１０９１号に示されるように、接着材４に粒子を含有する技術は存在するが、その粒子径はパネルギャップを支えるまでには大きくなく比較的小さいと言える。この従来例においては、タッチパネル面全体に分散されるビーズ（スペーサ）にて、基板間隔を一定に保つことを特徴にしている。しかし、スペーサを第１の基板１の透明電極５と第２の基板２の透明電極８との間に介在されていると、タッチによる入力感度が低下してしまうという問題があった。
【００１５】
本発明は上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、ニュートンリングの発生がなく、同時に入力感度が低下しないタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、内面側主面に透明電極が形成され、該透明電極の一方方向に延びる一対の端部に接続する配線を形成した一方の基板と、内面側主面に透明電極が形成され、該一方方向と直交する他方方向に延びる一対の端部に接続する配線を形成した他方の基板とを、互いに透明電極どうしを、所定間隔をおいて対向させて両基板の内面外周囲に配した接着材により貼り合わせて成るタッチパネルにおいて、前記接着材は、樹脂からなる主成分に平均粒子径が０．０４〜０．１５ｍｍのプラスチック、無機材料または金属からなる粒子を含有させた。
【００１７】
また、前記粒子は、硬化後の接着材の全体積に対して体積含有率で５〜２０%の範囲で含有している。
【発明の効果】
【００１８】
以上のようなタッチパネルでは、第１の基板と第２の基板との間を貼り合わせる接着材に、プラスチック、無機材料または金属からなる粒子を含有させた。特に、粒子の平均粒径が０．０４〜０．１５ｍｍとしているため、接着材層の厚みが粒子径と同等に一定に保たれる。このとき、第１の基板は第２の基板に対し、平行か膨らみをもつような略平行になるように貼り合わされる。貼り合わせ時の基板の圧着の押し圧は外周の接着材のみにかけ、基板の中央部には押し圧をかけない方法にすることで、基板中央部のへこみを防止し、外周部の接着材の厚みが一定以上保たれれば透明基板の全面の間隔は一定以上に保たれることになり、ニュートンリングを発生しにくくすることができる。
【００１９】
同時に、接着材で囲まれた領域には、間隔を制御するスペーサを介在されていないため、入力感度が低下することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のタッチパネルを図面に基づいて詳説する。
【００２１】
図１は本発明のタッチパネルの平面図であり、図２はその断面図である。尚、図３、図４に示す同一部分は同一符号を付す。
【００２２】
１は第１の基板であり、２は第２の基板であり、３は出力ケーブルであるフレキシブルプリント基板３であり、４は接着材である。
【００２３】
タッチパネルの下部に位置する第１の基板１は、ガラスや樹脂基板など比較的硬質な材料が用いられる。タッチパネルは、フラットディスプレイパネル（図示せず）に配置されて用いられることから、この第１の基板１の材料は透光性材料で形成されている。尚、
フラットディスプレイパネルの上面側に密着して載置される場合には、第１の基板１は、樹脂製フィルムであってもかまわない。
【００２４】
第１の基板１の内面側には、ＩＴＯからなる透明電極８が形成されている。この透明電極８は、基板の中央領域に矩形状に形成される。また、透明電極８の一方方向、たとえば上下方向に延びる一対の辺の端部にはそれぞれ配線と接続する帯状電極が形成されている。たとえば、図１の右辺側の帯状の電極には配線９が接続し、左辺側の帯状の電極には配線１０が接続している。この電極は配線の一部であり、たとえば、低抵抗材料の銀や銀合金などで形成されている。
【００２５】
また、上部に位置する第２の基板２は、薄いガラス、薄い樹脂基板やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂フィルムなど材料が用いられる。タッチパネルは、フラットディスプレパネル（図示せず）に配置されて用いられることから、この第２の基板２の材料は透光性材料で形成されている。
【００２６】
第２の基板２の内面側には、ＩＴＯからなる透明電極５が形成されている。この透明電極５は、基板の中央領域に、実質的に透明電極８と対向するように矩形状に形成される。また、透明電極５の他方方向、たとえば左右方向に延びる一対の辺の端部にはそれぞれ配線と接続する帯状電極が形成されている。たとえば、図１の下辺側の帯状の電極には配線６が接続し、上辺側の帯状の電極には配線７が接続している。この電極は配線の一部であり、たとえば、低抵抗材料の銀や銀合金などで形成されている。
【００２７】
また、第１の基板１と第２の基板２とは、その基板の外周部で、各透明電極５、８が互いに対応するようにして、環状の接着材４により貼り合わせられている。
【００２８】
また、第２の基板２に形成された透明電極５から延びる配線６、７は、フレキシブルプリント基板３側にひきまわされ、それぞれ配線途中において、電極転移部１１、１２において銀ペーストからなる導電材により第１の基板１上に形成した配線１３、１４に接続される。
【００２９】
そして、第１の基板１に形成した配線９、配線１０、配線１３、配線１４はたとえば第１の基板１の左辺側に集束され、フレキシブルプリント基板３により外部へ引き出される。フレキシブルプリント基板３と第１の基板１に形成された配線９、１０、１３、１４とは異方性導電樹脂１５により接続される。
【００３０】
このようなタッチパネルの入力領域、即ち、２つの透明電極５、８が互いに重なりあう領域で、第２の基板２上からタッチペンや指などで押圧することにより、第２の基板２が撓んで、透明電極５と透明電極８とがその押圧部分で接触する。そして、配線６、７、９、１０から電流強度や抵抗値を夫々測定することにより、入力のために押圧した位置が特定することができる。
【００３１】
本発明のタッチパネルの特徴的なことは、第１の基板１と第２の基板２とを貼り合わせるために用いる接着材４が、樹脂から成る主成分に、平均粒子径が０．０４〜０．１５ｍｍのプラスチック、無機材料または金属からなる粒子１９を含有させたことである。尚、この粒子１９は、全固形成分中（硬化した接着材４）に対して体積含有率で５〜２０%の範囲に設定した。接着材４は一方の基板、たとえば第１の基板１の外周部にスクリーン印刷にて印刷形成し、第２の基板２を所定位置に載置して押圧して、硬化する。尚、この押圧に関しては、接着材４が接触する基板１、２の外周部のみに押圧することが重要である。
【００３２】
本発明者は、上述の接着材４として、アクリル系樹脂を主成分として、ＳｉＯ２からなる平均粒径０．１ｍｍの粒子１９を均質に混練したものを用いて、接着材４の違いによるニュートンリングの発生、両基板の接着力について調べた。実施例では、粒子１９の体積含有率は全体（硬化後の接着材４の全体積）の１０％となるように設定し、接着材４の幅を全周にわたり２．０mmとした。
【００３３】
そして、粒子が含有されていない試料、粒子１９の平均粒径を０．０２〜０．１７ｍｍにそれぞれ変化させた試料を用いた。その結果を表１に示す。
【表１】
2005339394.tif 000003
【００３４】
その結果、粒子１９の平均粒径が一定以上、例えば０．１５ｍｍを越えると、基板１，２と接着材４が密着するエリアが小さくなり接着力が低下する。
【００３５】
また、平均粒子径０．０４ｍｍ未満では、実際の基板間の最小ギャップが０．０４３ｍｍ未満となり、ニュートンリングが発生してしまう。
【００３６】
尚、基板間の最小ギャップはタッチパネルの入力面領域の５点（面内を４角と中央の合計５箇所）を測定し、最小値を示す。また、接着力は第２の基板２を入力画面の法線方向に引き剥がして接着力を確認した。ここで、引き剥がしに２０Ｎ以上の力でも剥がれが発生しないものを良品とした。
【００３７】
次に、粒子１９の平均粒径を０．１ｍｍ、接着材４の幅を全周にわたり２．０ｍｍとし、粒子含有率（体積比）を変えた場合の接着力について確認した。尚、引き剥がしの力として２０Ｎの力で引き剥がした時で良品、不良品を判定した。
【表２】
2005339394.tif 000004
【００３８】
粒子１９の体積含有率は５〜２０％の範囲においては、接着材４を配した面積のうち接着に寄与する面積のうち７０％以上となり、実際に使用するにあたり支障ないため良品とした。そして、粒子の体積含有率が２０％を越えると、接着力が低下して、接着材４の接着部分での剥離が顕著となる。この結果、接着材４を配した接着面積のうち接着に寄与する面積が全体の７０％未満となってしまい、実際の使用においては耐え得るものではないものとなってしまう。
【００３９】
このため、粒子１９の含有率を設定するにあたり、硬化後の接着材の体積に対して、体積比率２〜２０％とすることが望ましい。
【００４０】
本発明では、入力領域、即ち第１の基板１の透明電極８と第２の基板２の透明電極５との重なりあう領域において、基板１、２間には基板間ギャップを維持するためのスペーサ部材を介在させていない。このため押圧入力時、透明電極５と透明電極８とが安定的に接触することができ、入力感度、位置精度が非常に向上できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のタッチパネルの平面図である。
【図２】図１に示す平面図におけるｄ−ｄ線の断面図である。
【図３】従来のタッチパネルの平面図である。
【図４】図３に示す平面図におけるａ−ａ線の断面図である。
【図５】ニュートンリングの発生状態を示す従来のタッチパネルの平面図である。
【図６】図５に示す平面図におけるｂ−ｂ線の断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・第１の基板
２・・・第２の基板
３・・・フレキリブルプリント基板（ＦＰＣ）
４・・・接着材
５・・・透明電極
８・・・透明電極
６、７、９１０・・・配線
１８．ニュートンリング
１９．粒子
【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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