(57)【要約】【課題】表面に透明電極が印刷されたセンサー成形体と、その表面側を覆う保護成形体とを、同一の金型を用いて湾曲形状に真空成形する曲面形状タッチパネルの製造方法を提供する。【解決手段】湾曲面を有するセンサー成形体を構成する第１透明合成樹脂と、湾曲面に沿ってその表面側を覆う保護成形体を構成する第２透明合成樹脂とを、真空成形によりセンサー成形体とする透明センサーシートの厚さをｔ、真空成形に用いる金型の凸曲面の曲率半径をｒ、第１透明合成樹脂の成形収縮率をα１、第２透明合成樹脂の成形収縮率をα２として、（ｒ＋ｔ）・α１≧ｔ＋ｒ・α２・・・（１）式を満たす２種以上の透明合成樹脂から選択し、  第１工程と第２工程で凸曲面の曲率半径がｒの共通する金型を用いて、センサー成形体と保護成形体を真空成形する。【選択図】図４
2017102511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に透明電極が印刷された第１透明合成樹脂から形成される透明センサーシートを、第１透明合成樹脂の熱変形温度以上の成形温度に加熱し、加熱軟化したシートを凸曲面を有する金型を用いて真空成形し、離型後に常温に冷却して３次元曲面を有するセンサー成形体とする第１工程と、
第２透明合成樹脂から形成される透明保護シートを、第２透明合成樹脂の熱変形温度以上の成形温度に加熱し、加熱軟化したシートを凸曲面を有する金型を用いて真空成形し、離型後に常温に冷却して３次元曲面を有する保護成形体とする第２工程と、
センサー成形体の表面側に保護成形体を積層させて相互を固定する第３工程とを備えた曲面形状タッチパネルの製造方法において、
第１工程と第２工程で、凸曲面の曲率半径がｒの共通する金型を用いてセンサー成形体と保護成形体を真空成形し、
前記透明センサーシートの厚さをｔ、真空成形に用いる金型の凸曲面の曲率半径をｒ、真空成形による第１透明合成樹脂の成形収縮率をα１、真空成形による第２透明合成樹脂の成形収縮率をα２として、
第１透明合成樹脂と第２透明合成樹脂とを、
（ｒ＋ｔ）・α１≧ｔ＋ｒ・α２・・・（１）式
を満たす２種以上の透明合成樹脂から選択し、
第１工程と第２工程で凸曲面の曲率半径がｒの共通する金型を用いて、センサー成形体と保護成形体を真空成形することを特徴とする曲面形状タッチパネルの製造方法。
【請求項２】
第３工程は、センサー成形体と保護成形体との間の微小ギャップδに透明接着剤を介在させて相互を固定する工程であり、
第１透明合成樹脂と第２透明合成樹脂とを、
（ｒ＋ｔ）・α１＝ｔ＋δ＋ｒ・α２・・・（２）式
を満たす２種以上の透明合成樹脂から選択することを特徴とする請求項１に記載の曲面形状タッチパネルの製造方法。
【請求項３】
センサー成形体と保護成形体の三次元曲面は球冠であり、第１工程と第２工程で共通して用いる前記金型の凸曲面は、半径ｒの球冠であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の曲面形状タッチパネルの製造方法。
【請求項４】
第１透明合成樹脂は、ポリカーボネートであり、第２透明合成樹脂は、ポリメタクリル酸メチル樹脂であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の曲面形状タッチパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元曲面形状の入力操作面を有する曲面形状タッチパネルの製造方法に関し、更に詳しくは、検出電極が配線されたセンサー成形体とその表面を覆う保護成形体とを真空成形により形成して積層させる曲面形状タッチパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
入力操作体が接近することによる検出電極の静電容量の変化から入力操作位置を検出する静電容量式タッチパネルは、２次元の入力操作位置を検出するために検出電極を表面と背面に形成した絶縁性のセンサーシートと、その表面側の検出電極を保護するためにセンサーシート上に積層される絶縁性の保護シートを備え、保護シートの表面を入力操作面として、入力操作面への入力操作位置を検出している。一般に、この静電容量式タッチパネルの内方（背面側）に液晶表示装置などの表示装置が配置され、操作者は入力操作面に表れる表示装置のアイコンなどの表示を見ながら対応する位置を入力操作する。従って、センサーシートと保護シートは、表示装置の表示を目視可能なように透明体で形成されている。
【０００３】
静電容量式タッチパネルは、表示装置の表示を見ながら、検出電極に非接触で高精度に入力操作位置を検出できることから、携帯電話機、家電機器、車載用のカーナビゲーションシステムなどの入力装置として広く用いられて、その種々の用途から入力操作面を平面に限らず、曲面形状とした静電容量式タッチパネル１００も知られている（特許文献１）。
【０００４】
この静電容量式タッチパネル１００は、図５に示すように、２次元の入力操作位置を検出する為のＸ電極層１０２とＹ電極層１０３が表面と背面に分けて印刷形成された絶縁性のセンサーシート１０１と、センサーシート１０１の表面と背面に形成される緩衝層１０４、１０５と、表面側の緩衝層１０４を更に覆う保護シート１０６とが積層して構成され、保護シート１０６の表面の入力操作面Ｔを外方に向かって球冠の湾曲面とするように、積層する全体が周囲の平坦面を残して湾曲している。
【０００５】
静電容量式タッチパネル１００を構成する上述の各部は、図中上方からその下方に配置される液晶表示装置の表示を目視できるように全て透明材料で形成され、そのうちセンサーシート１０１と保護シート１０６は、後述する湾曲成形加工するため、熱可塑性樹脂である透明合成樹脂で形成されている。
【０００６】
この静電容量式タッチパネル１００の製造方法は、始めにセンサーシート１０１の表面と背面に透明導電性インクからなるＸ電極層１０２とＹ電極層１０３をパターン印刷し、それぞれその上に重ねて緩衝層１０４、１０５をスクリーン印刷する。続いて、表裏面に電極層１０２、１０３と緩衝層１０４、１０５が印刷形成されたセンサーシート１０１の四隅を真空成形する金型上に水平にクランプして、球冠に湾曲形成する。
【０００７】
真空成形は、センサーシート１０１の熱変形温度を超える成形温度で加熱したセンサーシート１０１を、同様の成形温度に加熱した金型の成形面に沿って押しつけ、センサーシート１０１と成形面の隙間を真空吸引して成形面に密着させる。この成形中に、センサーシート１０１は、熱変形温度を超える成形温度で加熱軟化した状態となっているので、引き延ばされながら成形面の球冠に沿った形状に成形される。その後、センサートート１０１を金型から離型したのち常温まで冷却し、電極層１０２、１０３と緩衝層１０４、１０５を含む全体が球冠に湾曲形成されたセンサーシート１０１を得る。
【０００８】
センサーシート１０１を金型の成形面の球冠に沿った形状に引き延ばす際に、センサーシート１０１の表裏面に印刷形成された電極層１０２、１０３も同時に引き延ばされ、伸長率が高い球冠の周囲では電極層１０２、１０３の一部が断線する恐れがある。特許文献１の静電容量式タッチパネル１００では、同時に湾曲される緩衝層１０４、１０５内の特に引き延ばされる周囲に多数の導電性粒子１０７を分散させておき、断線部分を導電性粒子１０７を介して導通させているが、一般には、真腔成形後にセンサーシート１０１の表裏面に露出する電極層１０２、１０３の断線を部分メッキなどの方法で補修している。従って、少なくともＸ電極層１０２を覆う保護シート１０６は、センサーシート１０１とともに真腔成形によって湾曲形成することはできず、別に湾曲形成した後に、センサーシート１０１上に積層しなければならない。
【０００９】
静電容量式タッチパネル１００では、湾曲形成されたセンサーシート１０１を保護シート１０６を射出成形する金型内に配置し、緩衝層１０４と金型の間に加熱溶融する保護シート１０６となる透明合成樹脂を流して、射出成形により緩衝層１０４の表面に一体成形する。これにより、保護シート１０６の表面の入力操作面Ｔが外方に向かって球冠の湾曲面となった静電容量式タッチパネル１００が製造される。
【００１０】
上述の真空成形は、選択可能な材料の制約が少なく、高い歩留まりで原材料から三次元曲面形状の成形品を製造でき、射出成形金型内に表裏面が露出することがないので、表裏面への加飾が可能で、更に、任意の三次元曲面形状のタッチパネルの製造に好適である。従って、一般に、保護シート１０６も、センサーシート１０１を成形する金型より成形面の曲率半径の長い別の金型を用いて真空成形で形成するが、この場合には、真空成形でそれぞれ湾曲形成した外径の異なる２種類のセンサーシート１０１と保護シート１０６を重ねて組み立てることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１４−９６０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載の静電容量式タッチパネル１００の製造方法は、三次元曲面形状に成形したセンサーシート１０１を射出成形金型内に配置し、その表面と金型の間に溶融する成形樹脂を充填するので、センサーシート１０１の表面に電極層１０２や加飾層が形成されていると、熱変形したり流動圧を受けて損傷する恐れがある。
【００１３】
また、成形方法が全く異なる真空成形と射出成形の成形工程が必要となり、製造設備が大型化し、製造工程も複雑化する。
【００１４】
一方、同一の真空成形工程でセンサーシート１０１と保護シート１０６を曲面形状に成形する場合であっても、センサーシート１０１に比べて保護シート１０６の曲率半径が大きいので、成形面の曲率半径が異なる２種類の金型を用いる必要がある。
【００１５】
また、真空成形では、シートや金型の加熱位置によって成形する部分に加熱温度のむらがあり、加熱軟化したシートを均一に金型の成形面に真空吸引できないので、設計値通りに高精度に曲面形状の成形品を形成できず、センサーシート１０１と保護シート１０６を２種類の金型を用いて別に成形して重ねた場合に両者間のギャップにむらが生じる。その結果、保護シート１０６の表面の入力操作面Ｔから電極層１０２、１０３までの距離が場所によって異なるので、入力操作面Ｔ上の入力操作位置の検出精度が悪化し、更に、センサーシート１０１と保護シート１０６間のギャップにむらによってモアレ縞（光の干渉縞）が発生し、美感を損なう恐れもある。
【００１６】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、表面に透明電極が印刷されたセンサー成形体と、その表面側を覆う保護成形体とを、同一の金型を用いて湾曲形状に真空成形する曲面形状タッチパネルの製造方法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】
【００１７】
上述の目的を達成するため、請求項１に記載の曲面形状タッチパネルの製造方法は、表面に透明電極が印刷された第１透明合成樹脂から形成される透明センサーシートを、第１透明合成樹脂の熱変形温度以上の成形温度に加熱し、加熱軟化したシートを凸曲面を有する金型を用いて真空成形し、離型後に常温に冷却して３次元曲面を有するセンサー成形体とする第１工程と、第２透明合成樹脂から形成される透明保護シートを、第２透明合成樹脂の熱変形温度以上の成形温度に加熱し、加熱軟化したシートを凸曲面を有する金型を用いて真空成形し、離型後に常温に冷却して３次元曲面を有する保護成形体とする第２工程と、センサー成形体の表面側に保護成形体を積層させて相互を固定する第３工程とを備えた曲面形状タッチパネルの製造方法において、
透明センサーシートの厚さをｔ、真空成形に用いる金型の凸曲面の曲率半径をｒ、真空成形による第１透明合成樹脂の成形収縮率をα１、真空成形による第２透明合成樹脂の成形収縮率をα２として、
第１透明合成樹脂と第２透明合成樹脂とを、
（ｒ＋ｔ）・α１≧ｔ＋ｒ・α２・・・（１）式
を満たす２種以上の透明合成樹脂から選択し、
第１工程と第２工程で凸曲面の曲率半径がｒの共通する金型を用いて、センサー成形体と保護成形体を真空成形することを特徴とする。
【００１８】
第１工程で、透明センサーシートは、第１透明合成樹脂の熱変形温度以上の成形温度に加熱されるので、加熱軟化し、金型の曲率半径ｒの凸曲面に真空吸引されることにより引き延ばされ、表面側が曲率半径ｒ＋ｔで湾曲形成される。離型後に常温に冷却したセンサー成形体は、成形収縮率α１で収縮するので、その表面側は、曲率半径（ｒ＋ｔ）−（ｒ＋ｔ）・α１で湾曲する。
【００１９】
第２工程で、透明保護シートは、第２透明合成樹脂の熱変形温度以上の成形温度に加熱されるので、加熱軟化し、金型の曲率半径ｒの凸曲面に真空吸引されることにより引き延ばされ、金型に沿った裏面側が曲率半径ｒで湾曲形成される。離型後に常温に冷却した保護成形体は、成形収縮率α２で収縮し、その裏面側は、センサー成形体の表面側の曲率半径（ｒ＋ｔ）−（ｒ＋ｔ）・α１以上の長い曲率半径ｒ−ｒ・α２で湾曲するので、第３工程で、センサー成形体の表面側に保護成形体を積層させて相互を固定できる。
【００２０】
請求項２に記載の曲面形状タッチパネルの製造方法は、第３工程は、センサー成形体と保護成形体との間の微小ギャップδに透明接着剤を介在させて相互を固定する工程であり、第１透明合成樹脂と第２透明合成樹脂とを、
（ｒ＋ｔ）・α１＝ｔ＋δ＋ｒ・α２・・・（２）式
を満たす２種以上の透明合成樹脂から選択することを特徴とする。
ことを特徴とする。
【００２１】
センサー成形体の表面側は、曲率半径（ｒ＋ｔ）−（ｒ＋ｔ）・α１で湾曲し、保護成形体の背面側は、曲率半径ｒ−ｒ・α２で湾曲するので、（２）式からその間に透明接着剤を介在させる微小ギャップδが形成される。
【００２２】
請求項３に記載の曲面形状タッチパネルの製造方法は、センサー成形体と保護成形体の三次元曲面は球冠であり、第１工程と第２工程で共通して用いる前記金型の凸曲面は、半径ｒの球冠であることを特徴とする。
【００２３】
球冠のタッチパネルが製造され、その表面の入力操作面Ｔは球面となる。
【００２４】
請求項４に記載の曲面形状タッチパネルの製造方法は、第１透明合成樹脂は、ポリカーボネートであり、第２透明合成樹脂は、ポリメタクリル酸メチル樹脂であることを特徴とする。
【００２５】
ポリカーボネートとポリメタクリル酸メチル樹脂は、共に透明な熱可塑性樹脂であり、ポリカーボネートの真空成形による成形収縮率α１がポリメタクリル酸メチル樹脂の真空成形による成形収縮率α２より大きいので、真空成形するの同一金型で湾曲形成するポリカーボネートのセンサー成形体の曲率半径は、ポリメタクリル酸メチル樹脂の保護成形体の曲率半径より短くなり、センサー成形体の表面側に保護成形体を積層させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１の発明によれば、２種類の透明合成樹脂の真空成形による成形収縮率の差を利用して、曲面形状の曲率半径の異なるセンサー成形体と保護成形体を共通する金型を用いて成形できる。
【００２７】
また、センサー成形体と保護成形体を同一の金型を用いて同条件で真空成形するので、個々の成形精度は低いが、相互間のギャップδを含む相対形状は高精度に成形され、３次元曲面とした入力操作面Ｔへの入力操作位置を高精度に検出できる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、センサー成形体と保護成形体を固定する透明接着剤の厚みを微小ギャップδで一定とすることができるので、３次元曲面とした入力操作面Ｔとセンサー成形体に形成される透明電極との距離にむらがなく、入力操作面Ｔへの入力操作位置を高精度に検出できる。
【００２９】
請求項３の発明によれば、下方が筐体内に収容された球体を転がすトラックボールを操作するような感覚で入力操作を行うことができる。
【００３０】
真空成形によって球冠の直径が数１０ｃｍの大型のタッチパネルを製造できるので、下方から入力操作面Ｔへ地球の地図などを投影して地球儀を模したタッチパネルとすることができる。
【００３１】
請求項４の発明によれば、ポリカーボネートからなるセンサー成形体とセンサー成形体の表面側を微小ギャップδを隔てて覆うポリメタクリル酸メチル樹脂からなる保護成形体を、
（ｒ＋ｔ）・α１＝ｔ＋δ＋ｒ・α２・・・（２）式
を満たす曲率半径ｒの共通の金型を用いて湾曲形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本願発明の一実施の形態に係る曲面形状タッチパネルの製造方法により製造した曲面形状タッチパネル１の使用状態を示す斜視図である。
【図２】曲面形状タッチパネル１の縦断面図である。
【図３】図２の要部拡大断面図である。
【図４】真空成形程中のシート４０、５０と金型２０を示し、（ａ）は、シート４０、５０と金型２０を加熱している状態を、（ｂ）は、金型２０の成形面２０ａとシート４０、５０間を真空吸引している状態を、（ｃ）は、金型２０の成形面２０ａにシート４０、５０を密着した状態を、それぞれ示す縦断面図である。
【図５】従来の曲面形状タッチパネル１００を示する縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の一実施の形態に係る曲面形状タッチパネルの製造方法により製造する曲面形状タッチパネル１は、図１、図２示すように、直径約３００ｍｍの半球面に沿って湾曲形成された静電容量式タッチパネル（以下、単にタッチパネルという）１であり、全体が透明体で形成されていることから、例えば、図１に示すように、筐体２上に配置して、筐体２内に設置された投影機３からタッチパネル１の裏面に向けて地球の地図模様を投影し、筐体２内に下半球部分が収容された地球儀に模している。
【００３４】
タッチパネル１の半球面となった表面は、静電容量方式で入力操作体である指の入力操作位置を検出する入力操作面Ｔとなっていて、タッチパネル１が検出する入力操作位置やその移動軌跡によって、投影機３が投影する映像を変化させる。例えば、入力操作面Ｔに沿って指を左側になぞると、投影機３がタッチパネル１へ投影する地図模様が同方向に移動し、操作者は、あたかも地球儀を左側へ回転させたような操作感が得られる。
【００３５】
入力操作面Ｔへの入力操作位置を検出する為に、半球に湾曲形成したセンサー成形体４の表裏面に、透明な導電性インクからなる複数のＸ電極線と複数のＹ電極線（図示せず）が印刷形成されている。複数のＸ電極線は、センサー成形体４の表面に等ピッチで配線され、複数のＹ電極線は、センサー成形体４の裏面に等ピッチで、それぞれＸ電極線の配線方向と直交する方向に配線されている。
【００３６】
タッチパネル１の図示しない入力操作位置検出回路は、複数のＸ電極線に順次駆動制御信号を出力すると共に駆動制御信号を出力したＸ電極線に交差するＹ電極線に表れる駆動制御信号のレベルを監視し、入力操作体が接近することにより、静電容量が変化し駆動制御信号のレベルが変化するＹ電極線と、その時に駆動制御信号を出力したＸ電極線の配線位置から、入力操作位置を検出する。
【００３７】
また、センサー成形体４の表面に形成される複数のＸ電極線に直接異物や入力操作体が接触して破損しないように、Ｘ電極線が配線されたセンサー成形体４の表面側は、半球に湾曲形成した保護成形体５で覆われている。
【００３８】
以下、このように構成されるタッチパネル１の製造方法について、センサー成形体４を製造する第１工程、保護成形体５を製造する第２工程、センサー成形体４の表面側に保護成形体５を積層した状態で固定する第３工程に分けて説明する。
【００３９】
（センサー成形体４を製造する第１工程）
センサー成形体４は、厚さｔが０．３ｍｍの透明な熱可塑性樹脂からなるセンサーシート４０を、図４に示す成形面２０ａが半球面となった金型２０を用いた真空成形によって半球に湾曲形成される。この半球面となった成形面２０ａの半径ｒは、センサー成形体４を直径約３００ｍｍの半球面に湾曲形成するため、１５０ｍｍとなっている。
【００４０】
センサーシート４０を構成する熱可塑性樹脂は、透明な絶縁体であること、熱可塑性樹脂でその熱変形温度が真空成形の際の成形温度以下であること、成形温度から常温まで冷却した際の真空成形による成形収縮率α１が、後述する保護成形体５を形成する熱可塑性樹脂の成形温度から常温まで冷却した際の真空成形による成形収縮率α２より大きく、
（ｒ＋ｔ）・α１≧ｔ＋ｒ・α２・・・（１）式
の関係を満たすことが、センサーシート４０を構成する熱可塑性樹脂の選択条件であり、ここでは、センサーシート４０を構成する熱可塑性樹脂を、熱変形温度が約１３５℃、成形収縮率α１が６／１０００となるポリカーボネートとしている。
【００４１】
センサーシート４０を真空成形する前に、その表面と裏面に複数のＸ電極線と複数のＹ電極線を印刷配線しておく。センサーシート４０は、真空成形の際に半球面に湾曲形成される内頂面から離れた周囲になるほど引き延ばされるので、センサーシート４０に印刷する複数のＸ電極線と複数のＹ電極線は、引き延ばされたセンサー成形体４の表裏面で等ピッチに配線されるように、予め真空成形による伸張率を考慮した間隔で配線される。
【００４２】
センサーシート４０の真空成形は、初めに図４（ａ）に示すように、表裏面にＸ電極線とＹ電極線が印刷配線されたセンサーシート４０の４隅をクランプして金型２０の半球面となった成形面２０ａの上方に水平に配置し、センサーシート４０を構成するポリカーボネートの熱変形温度より高い１７０℃まで、センサーシート４０と金型２０を加熱する。
【００４３】
続いて、図４（ｂ）に示すように、過熱した状態で、金型２０を上昇させると共にセンサーシート４０を４隅を引っ張りながら下降させ、センサーシート４０が成形面２０ａの全体を覆うように押しつける。この際に、センサーシート４０は、熱変形温度を超えているので、加熱軟化し、弾性限度を超える歪みで成形面２０ａに沿って引き延ばされる。その後、金型２０の微小孔からセンサーシート４０と成形面２０ａの隙間を真空吸引し、図４（ｃ）に示すように、センサーシート４０を引き延ばしながら半球面の成形面２０に密着させる。この真空吸引の工程は、一種の絞り加工であり、センサーシート４０の周縁部はとくに半球面に沿って大きく伸ばされる。
【００４４】
その後、金型２０からセンサーシート４０を離脱させて、常温（例えば２０℃）に冷却されるまで放置し、半球形状の成型品であるセンサー成形体４を得る。センサー成形体４は、１７０℃の成形温度から常温の２０℃に冷却される間に、ポリカーボネートの上記６／１０００の成形収縮率α１で収縮する。その結果、成形面２０ａに沿って引き延ばされたセンサーシート４０の外表面の曲率半径１５０．３ｍｍは、６／１０００の成形収縮率α１で収縮され、センサー成形体４の外表面の曲率半径ｒ１は、約１４９．４ｍｍとなる。
【００４５】
その後、センサー成形体４の表裏面に印刷形成されている複数のＸ電極線と複数のＹ電極線を部分メッキにより断線を補修した後、各電極線から引き出されるテール部と半円球の縁に沿ったリング片部４ａを残してリング片部４ａの周囲をトリミング加工し、センサー成形体４を得る。
【００４６】
（保護成形体５を製造する第２工程）
保護成形体５は、厚さｔが３ｍｍの透明な熱可塑性樹脂からなる保護シート５０から、センサー成形体４の真空成形に用いた同一の金型２０を用いて半球に湾曲形成される。保護成形体５は、センサー成形体４の表面側を等間隔で覆うものであるが、半球とする金型２０の成形面２０ａの半径ｒは、センサー成形体４を成形した際の成形面２０ａと同一の１５０ｍｍとなっている。
【００４７】
保護シート５０を構成する熱可塑性樹脂は、透明な絶縁体であること、熱可塑性樹脂でその熱変形温度が真空成形の際の成形温度以下であること、成形温度から常温まで冷却した際の真空成形による成形収縮率α２が、センサー成形体４を形成する熱可塑性樹脂の真空成形による成形収縮率α１より小さく、
（ｒ＋ｔ）・α１≧ｔ＋ｒ・α２・・・（１）式
の関係を満たすことが、保護シート５０を構成する熱可塑性樹脂の選択条件であり、ここでは、保護シート５０を構成する熱可塑性樹脂を、熱変形温度が約９０℃から１０５℃、成形収縮率α２が２／１０００となるポリメタクリル酸メチル樹脂（Polymethyl methacrylate、以下、ＰＭＭＡという)としている。
【００４８】
以下、保護シート５０から保護成形体５を成形する真空成形の工程は、図４に示すセンサー成形体４の真空成形工程と同一であるので、図中のシートに、センサーシート４０と保護シート５０のいずれかであることを示す符号４０、５０を付して説明する。初めに図４（ａ）に示すように、保護シート５０の４隅をクランプして金型２０の半球面となった成形面２０ａの上方に水平に配置し、センサーシート４０の成形温度と同一温度で、保護シート５０を構成するＰＭＭＡの熱変形温度より高いの１７０℃まで、保護シート５０と金型２０を加熱する。
【００４９】
続いて、図４（ｂ）に示すように、過熱した状態で、金型２０を上昇させると共に保護シート５０を４隅を引っ張りながら下降させ、保護シート５０が成形面２０ａの全体を覆うように押しつける。この際に、保護シート５０は、熱変形温度を超えているので、加熱軟化し、弾性限度を超える歪みで成形面２０ａに沿って引き延ばされる。その後、金型２０の微小孔から保護シート５０と成形面２０ａの隙間を真空吸引し、図４（ｃ）に示すように、保護シート５０の周縁部を半球面に沿って大きく伸ばしながら、保護シート５０を半球面の成形面２０に密着させる。
【００５０】
その後、金型２０から保護シート５０を離脱させて、常温（例えば２０℃）に冷却されるまで放置し、半球形状の成型品である保護成形体５を得る。保護成形体５は、１７０℃の成形温度から常温の２０℃に冷却される間に、ＰＭＭＡの上記２／１０００の成形収縮率α２で収縮する。その結果、成形面２０ａに沿って引き延ばされた保護シート５０の内表面の曲率半径１５０ｍｍは、２／１０００の成形収縮率α２で収縮され、保護成形体５の内表面の曲率半径ｒ２は、１４９．７ｍｍとなる。
【００５１】
その後、半円球の縁に沿ったリング片部５ａを残してリング片部５ａの周囲をトリミング加工し、保護成形体５を得る。
【００５２】
（センサー成形体４の表面側に保護成形体５を積層した状態で固定する第３工程）
上述の通り、センサー成形体４と保護成形体５は、半球状に湾曲形成され、センサー成形体４の外表面の曲率半径は、上述の通り約１４９．４ｍｍ、保護成形体５の内表面の曲率半径は、１４９．７ｍｍと、同一成形面２０ａの金型２０を用いて同一条件で真空成形しながら、その間に約０．３ｍｍの等間隔のギャップδを隔てて半球状に湾曲形成される。これは、真空成形によるポリカーボネートの成形収縮率α１とＰＭＭＡの成形収縮率α２との差によるものであり、一般に真空成形による熱可塑性樹脂は、その樹脂の熱変形温度の前後で、分子間の距離が長く変形しやすい軟化状態から凝固冷却して分子間の距離が短い固体に変化することによる密度変化が主要因であるが、その他、真空吸引による引っ張り応力の解除と塑性変化、成形温度から常温までの冷却温度差などの種々の要因で真空成形の前後で収縮し、収縮する成形収縮率αは、熱可塑性樹脂の材料毎に定まる。本発明では、湾曲面の外側に配置される保護成形体５を構成する熱可塑性樹脂の成形収縮率α２より大きい成形収縮率α１の熱可塑性樹脂でその内側に配置されるセンサー成形体４を形成することにより、同一の金型２０を用いて２種以上の成形体４、５が積層する曲面形状タッチパネル１を形成することができる。
【００５３】
従って、図２に示すように、センサー成形体４のリング片部４ａ上に保護成形体５のリング片部５ａを同心円上に重ねて、両者は一定のギャップδを隔てて同一中心Ｏ周りに積層され、リング片部４ａ、５ａ間を接着剤等を用いて固着することにより、半球状のセンサー成形体４の表面側に保護成形体５が積層された曲面形状タッチパネル１が製造される。尚、湾曲面に沿って形成されるセンサー成形体４と保護成形体５との間のギャップδは、等間隔に形成されるので、その間に透明接着剤を封入して両者を固着してもよい。
【００５４】
上述の実施の形態では、センサー成形体４と保護成形体５を構成する熱可塑性樹脂を、
（ｒ＋ｔ）・α１≧ｔ＋ｒ・α２・・・（１）式
を満たす成形収縮率αの熱可塑性樹脂から選択したが、
センサー成形体４と保護成形体５間を固着する接着剤を介在させる両者間のギャップδが定まっている場合に、
（ｒ＋ｔ）・α１＝ｔ＋δ＋ｒ・α２・・・（２）式
を満たす成形収縮率αの熱可塑性樹脂から、センサー成形体４と保護成形体５を構成する熱可塑性樹脂を選択することもできる。
【００５５】
また、上述の実施の形態では、センサー成形体４を保護成形体５より先に製造したが、第１工程と第２工程の工程順は逆順で、保護成形体５を先に製造してもよい。
【００５６】
更に、上述の曲面形状タッチパネル１は、半球等の球冠に限らず、一部が球面である曲面形状のタッチパネルにも適用でき、また、タッチパネル１の入力操作位置検出方式として、静電容量方式の他に、抵抗膜方式、電磁誘導方式、光学式、超音波式などの方式で入力操作位置を検出する曲面形状タッチパネルであっても本発明を適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
真空成形で入力操作面を湾曲形成する曲面形状タッチパネルの製造方法に適している。
【符号の説明】
【００５８】
１      曲面形状タッチパネル
４      センサー成形体
５      保護成形体
２０    金型
２０ａ  成形面
４０    センサーシート
５０    保護シート
【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】
2017102511.tif 000007