(57)【要約】【課題】伝導性高分子から透明電極を形成した後、硬化剤を付加して透明電極を硬化させることにより、入力手段の圧力の大きさに応じて接触抵抗が変わらない抵抗膜方式タッチパネルを提供する。【解決手段】本発明に係る抵抗膜方式タッチパネルは、透明基板（１０）に形成され、伝導性高分子を含む透明電極（２０）と、透明電極（２０）に付加され、伝導性高分子との加水分解反応によって透明電極（２０）を硬化させる硬化剤（３０）とを含んでなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板に形成され、伝導性高分子を含む透明電極と、
前記透明電極に付加され、前記伝導性高分子との加水分解反応によって前記透明電極を硬化させる下記化学式１の硬化剤とを含んでなることを特徴とする、抵抗膜方式タッチパネル。
【化１】
2012059685.tif 000013
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３またはＲ４はアルコキシ基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基またはリン酸基である。）
【請求項２】
前記化学式１の硬化剤は、下記化学式２で表されることを特徴とする、請求項１に記載の抵抗膜方式タッチパネル。
【化２】
2012059685.tif 000014
【請求項３】
前記化学式１の硬化剤は、下記化学式３で表されることを特徴とする、請求項１に記載の抵抗膜方式タッチパネル。
【化３】
2012059685.tif 000015
【請求項４】
前記化学式１の硬化剤は、下記化学式４で表されることを特徴とする、請求項１に記載の抵抗膜方式タッチパネル。
【化４】
2012059685.tif 000016
【請求項５】
前記化学式１の硬化剤は、下記化学式５で表されることを特徴とする、請求項１に記載の抵抗膜方式タッチパネル。
【化５】
2012059685.tif 000017
【請求項６】
前記伝導性高分子は、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン、ポリアセチレン、またはポリフェニレンビニレンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の抵抗膜方式タッチパネル。
【請求項７】
前記透明電極の面抵抗を低めるイミダゾリウム塩を含むイオン液体を、前記透明電極にさらに付加することを特徴とする、請求項１に記載の抵抗膜方式タッチパネル。
【請求項８】
前記硬化剤は、スプレー方式で前記透明電極に付加されることを特徴とする、請求項１に記載の抵抗膜方式タッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗膜方式のタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル技術を用いるコンピュータの発達に伴い、コンピュータの補助装置も一緒に開発されており、パーソナルコンピュータ、携帯用転送装置、その他の個人専用情報処理装置などは、多様な入力装置、例えばキーボードやマウスなどを用いてテキスト処理およびグラフィック処理を行う。
【０００３】
ところが、情報化社会の急速な進行に伴ってコンピュータの用途が益々拡大する趨勢にあるので、現在入力装置の役割を担当するキーボードおよびマウスのみでは効率的な製品の駆動が難しいという問題点がある。よって、簡単で誤操作が少ないうえ、誰でも容易に情報の入力が可能な機器の必要性が高まっている。
【０００４】
また、入力装置に関する技術は、一般な機能を充足させるという水準を超え、信頼性、耐久性、革新性、設計および加工関連技術などに関心が移っている。このような目的を達成するために、テキストやグラフィックなどの情報の入力が可能な入力装置としてタッチパネル（Ｔｏｕｃｈ  Ｐａｎｅｌ）が開発された。
【０００５】
このようなタッチパネルは、電子手帳、液晶表示装置（ＬＣＤ、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、Ｅｌ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの平板ディスプレー装置、およびＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）といった画像表示装置の表示面に設置され、ユーザーが画像表示装置を見ながら所望の情報を選択するようにするのに用いられる道具である。
【０００６】
タッチパネルの種類は、抵抗膜方式（Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｔｙｐｅ）、静電容量方式（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｔｙｐｅ）、電磁気方式（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｙｐｅ）、ＳＡＷ方式（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ  Ｔｙｐｅ）、およびインフラレッド方式（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｔｙｐｅ）に区分される。このような各種タッチパネルは、信号増幅の問題、解像度の差異、設計および加工技術の難易度、光学的特性、電気的特性、機械的特性、耐環境特性、入力特性、耐久性および経済性を考慮して電子製品に採用されるが、現在最も広範囲な分野で使用する方式は、抵抗膜方式のタッチパネルである。
【０００７】
一方、タッチ座標を認識するために、タッチパネルには、透明電極が備えられるが、従来の透明電極として最も多用される物質は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ、Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）である。ところが、インジウムスズ酸化物を用いて透明電極を形成する場合、過度な製造コストがかかり、且つインジウムが限られた鉱物なので供給が足りないうえ、透明電極に亀裂が発生する可能性が高いという欠点がある。
【０００８】
前述した問題点を解決するために、インジウムスズ酸化物を代替することが可能な代替物に関する様々な研究が盛んに行われている。その中でも、伝導性高分子は、透明電極の製造コストを節約することができるうえ、柔軟性に優れるから、透明電極に亀裂が発生する可能性が低いという利点がある。ところが、伝導性高分子から透明電極を形成する場合、透明電極の硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）が相対的に低いという問題点がある。したがって、対向する２つの透明電極が接触して駆動する抵抗膜方式タッチパネルの場合、伝導性高分子から透明電極を形成すると、入力手段の圧力の大きさに応じて接触抵抗が変わり、それにより抵抗膜方式タッチパネルのタッチ感度および性能が低下するという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、伝導性高分子から透明電極を形成した後、硬化剤を付加して透明電極を硬化させることにより、入力手段の圧力の大きさに応じて接触抵抗が変わらない抵抗膜方式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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、透明基板に形成され、伝導性高分子を含む透明電極と、前記透明電極に付加され、前記伝導性高分子との加水分解反応によって前記透明電極を硬化させる下記化学式１の硬化剤とを含んでなる、 抵抗膜方式タッチパネルを提供する。
【００１１】
【化１】
2012059685.tif 000003
【００１２】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３またはＲ４はアルコキシ基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基またはリン酸基である。
【００１３】
ここで、前記化学式１の硬化剤は、下記化学式２で表されることを特徴とする。
【００１４】
【化２】
2012059685.tif 000004
【００１５】
また、前記化学式１の硬化剤は、下記化学式３で表されることを特徴とする。
【００１６】
【化３】
2012059685.tif 000005
【００１７】
また、前記化学式１の硬化剤は、下記化学式４で表されることを特徴とする。
【００１８】
【化４】
2012059685.tif 000006
【００１９】
また、前記化学式１の硬化剤は、下記化学式５で表されることを特徴とする。
【００２０】
【化５】
2012059685.tif 000007
【００２１】
また、前記伝導性高分子は、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン、ポリアセチレン、またはポリフェニレンビニレンを含むことを特徴とする。
【００２２】
また、前記透明電極の面抵抗を低めるイミダゾリウム塩（ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ  ｓｏｌｔ）を含むイオン液体（ｉｏｎｉｃ  ｌｉｑｕｉｄ）を、前記透明電極にさらに付加することを特徴とする。
【００２３】
また、前記硬化剤は、スプレー方式で、前記透明電極に付加されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、伝導性高分子から透明電極を形成しても、透明電極に硬化剤を付加することにより、透明電極の硬度を向上させることができる。また、透明電極の硬度を向上させることにより、入力手段の圧力の大きさに応じて接触抵抗が変わるのを防止することができ、その結果、タッチ感度および性能を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の好適な実施例に係る抵抗膜方式タッチパネルの断面図である。
【図２】本発明の好適な実施例を用いて製作した抵抗膜方式タッチパネルの断面図（１）である。
【図３】本発明の好適な実施例を用いて製作した抵抗膜方式タッチパネルの断面図（２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の目的、特定の利点および新規の特徴は、添付図面に連関する以下の詳細な説明と好適な実施例からさらに明白になるであろう。
【００２７】
これに先立ち、本明細書および請求の範囲に使用された用語または単語は、通常的で辞典的な意味で解釈されてはならず、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に基づき、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。
【００２８】
本発明において、各図面の構成要素に参照番号を付加するにおいて、同一の構成要素については、他の図面上に表示されても、出来る限り同一の番号を付することに留意すべきであろう。また、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために使用されるもので、構成要素を限定するものではない。なお、本発明を説明するにおいて、関連した公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を無駄に乱すおそれがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【００２９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
図１に示すように、本実施例に係る抵抗膜方式タッチパネルは、透明基板１０に形成され、伝導性高分子を含む透明電極２０と、透明電極２０に付加され、伝導性高分子との加水分解反応によって透明電極２０を硬化させる硬化剤３０とを含む構成である。
【００３２】
前記透明基板１０は、透明電極２０、電極配線が形成されるべき領域を提供する役割を果たす。ここで、透明基板１０は、透明電極２０と電極配線を支持することが可能な支持力、および画像表示装置から提供する画像をユーザーが認識することを可能にする透明性を備えなければならない。前述した支持力と透明性を考慮するとき、透明基板１０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、環状オレフィン高分子（ＣＯＣ）、ＴＡＣ（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム、ポリスチレン（ＰＳ）、二軸延伸ポリスチレン（Ｋレジン含有ＢＯＰＳ（Ｂｉａｘｉａｌｌｙ  ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ＰＳ））、ガラスまたは強化ガラスなどで形成することが好ましいが、これに限定されない。
【００３３】
一方、透明基板１０の一面を活性化させるために、高周波処理またはプライマー（ｐｒｉｍｅｒ）処理を行うことが好ましい。透明基板１０の一面を活性化させることにより、透明基板１０と透明電極２０間の接着力を向上させることができる。
【００３４】
前記透明電極２０は、入力手段がタッチするときに信号を発生させてコントローラーでタッチ座標を認識することができるようにする役割を果たすもので、透明基板１０に形成される。
【００３５】
ここで、透明電極２０は、伝導性高分子、溶媒、バインダーおよび分散安定剤などからなる組成物を用いて形成する。
【００３６】
前記伝導性高分子は、ポリ−３，４−エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン、ポリアセチレン、またはポリフェニレンビニレンなどである。
【００３７】
前記溶媒は、伝導性高分子やバインダーなどの溶質を溶かして溶液を作るもので、１種以上が使用できる。例えば、溶媒は、メタノール、エタノール、ｉ−プロパノールおよびブタノールなどの脂肪族アルコール、アセトン、メチルエチルケトンなどの脂肪族ケトン、脂肪族カルボン酸エステル、脂肪族カルボン酸アミド、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、アセトニトリル、脂肪族スルホキシド、水またはこれらの混合物を使用することができる。
【００３８】
前記バインダーは、組成物自体の粘度を調節し、透明電極２０と透明基板１０間の接着力を実現させるもので、アクリル系、エポキシ系、エステル系、ウレタン系、エーテル系、カルボキシル系、アミド系などを用いることができる。
【００３９】
前記分散安定剤としては、エチレングリコールやソルビトールなどを用いることができる。
【００４０】
伝導性高分子、溶媒、バインダーおよび分散安定剤などからなる組成物を製造した後、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、蒸着（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）などの乾式工程、ディップコーティング（Ｄｉｐ  ｃｏａｔｉｎｇ）、スピンコーティング（Ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）、ロールコーティング（Ｒｏｌｌ  ｃｏａｔｉｎｇ）、スプレーコーティング（Ｓｐｒａｙ  ｃｏａｔｉｎｇ）などの湿式工程、またはスクリーン印刷法（Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、グラビア印刷法（Ｇｒａｖｕｒｅ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、インクジェット印刷法（Ｉｎｋｊｅｔ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）などのダイレクトパターニング工程によって透明基板１０に透明電極２０を形成することができる。その後、透明電極２０が均一な伝導性、耐湿性、耐熱性、耐久性、収縮安定性を持つように、約５０℃〜１５０℃で乾燥を行う。
【００４１】
前述した工程によって、伝導性高分子を含む透明電極２０を形成する場合、柔軟性に優れるうえ、コーティングを単純化することができるという利点がある。ところが、透明電極２０の硬度（ｈａｒｄｎｅｓｓ）が相対的に低いため、向かい合う２つの透明電極２０が接触するとき、入力手段の圧力の大きさに応じて透明電極２０の接触抵抗が変わるという問題点がある。かかる問題点を解決するために、後述するように透明電極２０に硬化剤３０を付加するのである。
【００４２】
前記硬化剤３０は、透明電極２０に付加され、透明電極２０を硬化させる役割を果たす。ここで、硬化剤３０は、図面上、噴射方式を介して透明電極２０に付加するものと示されているが、これに限定されず、浸漬（ｄｉｐｐｉｎｇ）方式などによっても硬化剤３０を透明電極２０に付加することができる。一方、透明電極２０に付加された硬化剤３０は、透明電極２０内の伝導性高分子との加水分解反応およびそれによる縮合（ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ）反応によって透明電極２０を硬化させる。この際、硬化剤３０は、下記化学式１のシリコン化合物で形成する。
【００４３】
【化６】
2012059685.tif 000008
【００４４】
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３またはＲ４はアルコキシ基、メルカプトプロピル基、アミノプロピル基またはリン酸基である。
【００４５】
さらに具体的に、前記硬化剤３０は、下記化学式２で表されるＴＥＯＳ（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）で形成することができる。
【００４６】
【化７】
2012059685.tif 000009
【００４７】
また、前記硬化剤３０は、下記化学式３で表される３−メルカプトプロピル（トリメトキシ）シランで形成することができる。
【００４８】
【化８】
2012059685.tif 000010
【００４９】
また、前記硬化剤３０は、下記化学式４で表される３−アミノプロピル（トリメトキシ）シランで形成することができる。
【００５０】
【化９】
2012059685.tif 000011
【００５１】
また、前記硬化剤３０は、下記化学式５で表されるリン酸基を有するシリコン化合物で形成することができる。
【００５２】
【化１０】
2012059685.tif 000012
【００５３】
前述したように、硬化剤３０を付加して透明電極２０を硬化させた後、残存する硬化剤３０との加水分解反応で生成された水を蒸発させるために、透明電極２０をもう１回乾燥させることが好ましい。
【００５４】
一方、前記透明電極２０の面抵抗を低めるために、透明電極２０にイオン液体をさらに付加することができる。この際、イオン液体は、イミダゾリウム塩を含むことが好ましい。
【００５５】
本実施例に係る抵抗膜方式タッチパネルは、透明電極２０に前述した硬化剤３０を付加して透明電極２０の硬度を向上させることにより、入力手段の圧力の大きさに応じて接触抵抗が変わるのを防止することができ、その結果、タッチ感度および性能を向上させることができるという効果がある。
【００５６】
図２および図３は、本発明の好適な実施例を用いて製作した抵抗膜方式タッチパネルの断面図である。
【００５７】
図２および図３に示すように、前述した工程によって、第１透明基板４０と第２透明基板５０の一面にそれぞれ第１透明電極６０と第２透明電極７０を形成した後、第１透明電極６０と第２透明電極７０とが向かい合うように第１透明基板４０の縁部と第２透明基板５０の縁部とを両面接着テープのような接着層８０で接着させる。この際、第１透明電極６０と第２透明電極７０との間には、エアギャップ（ａｉｒ−ｇａｐ）９０が備えられる。第１透明電極６０と第２透明電極７０には、ドットスペーサー１００を備えることができる。また、第１透明電極６０および第２透明電極７０の縁部には、第１透明電極６０と第２透明電極７０から電気的信号を受ける第１電極配線１１０と第２電極配線１２０がそれぞれ印刷される。
【００５８】
入力手段１３０が第１透明基板４０の上側に圧力を加えると（図２参照）、第１透明基板４０が第２透明基板５０の方向に撓みながら、第１透明電極６０と第２透明電極７０とは、互いに接触することになる（図３参照）。この際、第１透明電極６０と第２透明電極７０には、硬化剤３０が付加されて硬度が向上したので、入力手段１３０の圧力の大きさに応じて第１透明電極６０と第２透明電極７０間の接触抵抗が変化しない。したがって、本発明に係る抵抗膜方式タッチパネルは、硬度が相対的に低い伝導性高分子を用いて透明電極を形成しても、優れたタッチ感度および性能を実現することができるという利点がある。
【００５９】
以上、本発明を具体的な実施例によって詳細に説明したが、これは、本発明を具体的に説明するためのものに過ぎず、本発明に係る抵抗膜方式タッチパネルは、これに限定されず、当該分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内で変形または改良を加え得るのは明白である。本発明の単純な変形ないし変更は、いずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は、特許請求の範囲によって明確になるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、入力手段の圧力の大きさに応じて接触抵抗が変わらない抵抗膜方式タッチパネルに適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０    透明基板
２０    透明電極
３０    硬化剤
４０    第１透明基板
５０    第２透明基板
６０    第１透明電極
７０    第２透明電極
８０    接着層
９０    エアギャップ
１００    ドットスペーサー
１１０    第１電極配線
１２０    第２電極配線
１３０    入力手段
【図１】
2012059685.tif 000018
【図２】
2012059685.tif 000019
【図３】
2012059685.tif 000020