(57)【要約】【課題】従来の水蒸気バリア性の高いタッチパネルよりも、更に水蒸気バリア性の高いタッチパネルを提供すること。【解決手段】タッチパネル１の固着部材１１は、表面３１及び表面３１の反対側の裏面３２を有する基材層２０と、基材層２０の表面３１及び裏面３２に設けられ、表面３１及び裏面３２から離反する外側の第１面３３をそれぞれに有する一対の樹脂層１２と、一対の樹脂層１２のそれぞれの第１面３３に設けられ、第１面３３から離反する外側の第２面３４をそれぞれに有する一対の金属酸化物層１３と、一対の金属酸化物層１３のそれぞれの第２面３４に設けられ、一対の電極板４、７のそれぞれに固着される一対の粘着層１５とを具備する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板及び該基板の一表面に設けられる透明導電膜をそれぞれに備える一対の電極板と、該一対の電極板の間に介在してそれら電極板を互いに固着する固着部材とを具備し、該一対の電極板が、それぞれの該透明導電膜を互いに導通接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わされてなるタッチパネルにおいて、
前記固着部材は、
表面及び該表面の反対側の裏面を有する基材層と、
前記基材層の前記表面及び前記裏面に設けられ、該表面及び該裏面から離反する外側の第１面をそれぞれに有する一対の樹脂層と、
前記一対の樹脂層のそれぞれの前記第１面に設けられ、該第１面から離反する外側の第２面をそれぞれに有する一対の金属酸化物層と、
前記一対の金属酸化物層のそれぞれの前記第２面に設けられ、前記一対の電極板のそれぞれに固着される一対の粘着層とを具備すること、
を特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記一対の電極板の少なくとも一方が、プラスチックフィルムから形成される前記基板を備え、該基板の前記表面とは反対側の外面に、水蒸気不透過層が設けられる、請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記一対の電極板の少なくとも一方が、プラスチックフィルムから形成される前記基板を備え、該基板の前記表面に沿って該基板と前記透明導電膜との間に、水蒸気不透過層が設けられる、請求項１又は２に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、抵抗膜式タッチパネルの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
抵抗膜式タッチパネルは、上部基板に透明導電膜を設けた上部電極板（可動電極板）と下部基板に透明導電膜を設けた下部電極板（固定電極板）からなり、スペーサーを介して粘着剤などにより、それぞれの透明導電膜を相対させる構造のタッチパネルである。
上部基板にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのフィルムを用いた従来の抵抗膜式タッチパネルは、タッチパネルを高温高湿の厳しい環境条件下に置くと、水分がフィルムを通過して、タッチパネルのリニアリティ（電極板に電圧を印加する際に生じる電位勾配のリニアリティ）が劣化したり、フィルム自体が水分の吸収により膨張して伸びることにより波打ちが生じ外観に著しい不具合が生じたりするという問題があった。また、上部電極板と下部電極板を貼り合わせている両面テープまたは粘着剤についても、同様に高温高湿の厳しい環境条件下に置くと、水分を吸収して伸びたり、水分を通過させてパネル内部に水分を侵入させたりするという問題があった。
【０００３】
従来、上記の問題を解決するためにさまざまな手段が講じられている。例えば、特許文献１は、上部電極板の操作面側又は上部電極板と透明導電膜との間に水蒸気防止層を設けて、上部電極板と下部電極板との間への水分の浸入を防止するタッチパネルを開示している。この構成によれば、タッチパネルを高温高湿の環境に長時間放置した後に、低温低湿の環境に急に移動したときの、タッチパネル内の結露の発生を防止できる。
【０００４】
また、特許文献２は、上部電極板の入力操作面とは反対側に水蒸気バリア層を設けて、上部電極板の操作面からの水分の吸放湿を抑制するタッチパネルを開示している。この構成によれば、タッチパネルの置かれる環境が低湿環境から高湿環境に変化したときに、上部電極板が凸状に膨らみ上部電極板の入力操作面へのペンの滑りが悪くなり、入力操作が困難になることを防止できる。更に、高湿環境から低湿環境に変化した時には、上部電極板が凹状に窪む結果、上部電極板および下部電極板が近接してニュートンリングと呼ばれる干渉模様が発生し、表示品位を損なうことも防止できる。
【０００５】
更に、特許文献３は、タッチパネル等の表示素子基板として、樹脂素材が用いられる場合に求められる特性の一つであるガスや水蒸気を遮断するバリア性を高め、表示品位の劣化を防ぐために、樹脂素材の表面に透明積層体を堆積させることにより、高いガスバリア性を有するタッチパネル等を開示している。
【０００６】
他方、特許文献４は、熱収縮率が極めて小さい高分子フィルムを用い、かつ特定の硬化樹脂層の上に金属酸化物層を接して使用することにより、極めてガスバリア性に優れ、透明性、光学等方性、耐薬品性、層間密着性が良好で、しかも高温高湿環境下に長時間放置しても表示品位の劣化が生じにくい、信頼性の高いガスバリア性の高い透明積層フィルムを開示している。この構成によれば、高分子フィルムの一方の面に有機または無機のガスバリア層を１層設けたり、それらを複数積層したり、さらには有機及び無機のガスバリア層を組み合わせて設けたりしても、従来用いられているガラス基板と同等のガスバリア性、特に水蒸気バリア性を達成できなかった問題を解消できる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６-２８１５０５号公報
【特許文献２】特開２００６-７２６９４号号公報
【特許文献３】特開２００６-２４０１１号号公報
【特許文献４】特開２００５-１３８３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載されている技術では、第一透明基板と第二透明基板間は、粘着層により互いに固着されている、しかし、粘着層には、水蒸気透過防止層が設けられていないため、粘着層を通した水蒸気透過の防止が十分になされないおそれがある。
【０００９】
特許文献２に記載されている技術でも、透明電極が形成された上部電極板と下部電極板間には、ＰＥＴフィルムなどからなるフレーム状のスペーサーがあり、その表裏面に塗布された粘着剤により上部電極板と下部電極板に粘着されている。しかし、スペーサーには、水蒸気バリア層が設けられていないため、スペーサーを通した水分の吸放湿の抑制が十分になされないおそれがある。
【００１０】
特許文献３に記載されている技術では、タッチパネル等の表示素子基板として樹脂素材が用いられ、樹脂素材の表面に透明積層体を堆積させて、高いガスバリア性を有するタッチパネル等が得られるようになっている。しかし、タッチパネルの基板間をどのように接合しているかが開示されておらず、従来の粘着剤や、スペーサーなどを使用して接合すると考えられるので、接合部分はガスバリア性を有さず、タッチパネルのガスバリアが十分になされないおそれがある。
【００１１】
特許文献４では、高分子フィルム上に樹脂層と金属酸化物層を積層したガスバリア性の高い透明積層フィルムを用いている。液晶パネル等を作成するときに、透明積層フィルムとポリカーボネートフィルムとを粘着層により貼り合わせて積層フィルムを作成している。しかし、粘着層がガスバリアされていないため、液晶パネル等のガスバリアが十分になされないおそれがある。
【００１２】
本発明の目的は、従来の水蒸気バリア性の高いタッチパネルよりも、更に水蒸気バリア性の高いタッチパネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明によれば以下のような特徴を有するタッチパネルが提供される。
【００１４】
請求項１に記載の発明では、基板及び基板の一表面に設けられる透明導電膜をそれぞれに備える一対の電極板と、一対の電極板の間に介在してそれら電極板を互いに固着する固着部材とを具備し、一対の電極板が、それぞれの透明導電膜を互いに導通接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わされてなるタッチパネルにおいて、固着部材は、表面及び表面の反対側の裏面を有する基材層と、基材層の表面及び裏面に設けられ、表面及び裏面から離反する外側の第１面をそれぞれに有する一対の樹脂層と、一対の樹脂層のそれぞれの第１面に設けられ、第１面から離反する外側の第２面をそれぞれに有する一対の金属酸化物層と、一対の金属酸化物層のそれぞれの第２面に設けられ、一対の電極板のそれぞれに固着される一対の粘着層とを具備すること、を特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において一対の電極板の少なくとも一方が、プラスチックフィルムから形成される基板を備え、基板の表面とは反対側の外面に、水蒸気不透過層が設けられること、を特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において一対の電極板の少なくとも一方が、プラスチックフィルムから形成される基板を備え、基板の表面に沿って基板と透明導電膜との間に、水蒸気不透過層が設けられること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、固着部材は、基材層の表面及び裏面に一対の樹脂層と、一対の金属酸化物層を設け、樹脂層と金属酸化物層が水蒸気不透過層を構成するので、水蒸気バリア性の高いタッチパネルを提供することができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、更に、一対の電極板の少なくとも一方がプラスチックフィルムから形成され、プラスチックフィルムから形成される基板の表面とは反対側の外面に、水蒸気不透過層が設けられるので、請求項１のタッチパネルより更に水蒸気ガスバリア性の高いタッチパネルを提供することができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、更に、一対の電極板の少なくとも一方がプラスチックフィルムから形成され、一対の電極板の少なくとも一方のプラスチックフィルムから形成される基板の表面に沿って基板と透明導電膜との間に、水蒸気不透過層が設けられるので、これによっても請求項１のタッチパネルより更に水蒸気ガスバリア性の高いタッチパネルを提供することができ、プラスチックフィルムから形成される基板の両表面に沿って、水蒸気不透過層を設ける場合には、請求項２のタッチパネルより更に水蒸気ガスバリア性の高いタッチパネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態のタッチパネル１の分解図、図２は、タッチパネル１の斜視図、図３は、タッチパネル１の図２のＡ-Ａ断面図である。
【００２１】
タッチパネル１は、基板２、５及び基板２、５の一表面３６に設けられる透明導電膜３、６をそれぞれに備える一対の電極板４、７と、一対の電極板４、７の間に介在してそれら電極板４、７を互いに固着する固着部材１１とを具備し、一対の電極板４、７が、それぞれの透明導電膜３、６を互いに導通接触可能に対向かつ離間させた相対配置で組み合わされている。透明導電膜３上には電極２３と端子２５が設けられ、透明導電膜６上には電極２４と端子２６が設けられている。固着部材１１は、表面３１及び表面３１の反対側の裏面３２を有する基材層２０と、基材層２０の表面３１及び裏面３２に設けられ、表面３１及び裏面３２から離反する外側の第１面３３をそれぞれに有する一対の樹脂層１２と、一対の樹脂層１２のそれぞれの第１面３３に設けられ、第１面３３から離反する外側の第２面３４をそれぞれに有する一対の金属酸化物層１３と、一対の金属酸化物層１３のそれぞれの第２面３４に設けられ、一対の電極板４，７のそれぞれに固着される一対の粘着層１５とを具備する。
樹脂層１２は、例えば、熱可塑ポリマーおよび架橋反応が可能な化合物を含む組成物を、基材層２０の表面３１及び裏面３２に塗布した後に、加熱乾燥し必要に応じて紫外線などの放射線を照射して硬化させて設けられる。また、金属酸化物層１３は、例えば、酸化珪素をそれぞれの樹脂層１２上にスパッタリングにより設けられる。端子２５と端子２６とが接触する部分には、固着部材１１の代わりに、端子２５と端子２６が導通接触可能となるように導電性接着剤２２が設けられている。電極２４の端部２７と端子２６の端部２８は、フレキシブルプリント基板２１の端部３５に接続されている。固着部材１１の基材層１２の表面３１及び裏面３２に一対の樹脂層１２と、一対の金属酸化物層１３を設け、樹脂層１２と、金属酸化物層１３が水蒸気不透過層１４を構成するので、水蒸気バリア性の高いタッチパネル１を提供することができる。
【００２２】
タッチパネル１は、更に電極板４が、プラスチックフィルムから形成される基板２を備え、基板２の表面３６とは反対側の外面３７に、水蒸気不透過層１０が設けられている。例えば、基板５はガラス基板である。水蒸気不透過層１０は、基板２の表面３６とは反対側の外面３７に、全面に渡って設けられる樹脂層８と、樹脂層８の外面に、全面に渡って設けられる金属酸化物層９を有している。樹脂層８は、例えば、熱可塑ポリマーおよび架橋反応が可能な化合物を含む組成物を、基板２上に塗布した後に、加熱乾燥し必要に応じて紫外線などの放射線を照射して硬化させて設けられる。また、金属酸化物層９は、例えば、酸化珪素を樹脂層８上にスパッタリングにより設けられる。なお、電極板７がプラスチックフィルムから形成されていてもよく、電極板４及び電極板７の両方がプラスチックフィルムから形成されていてもよい。一対の電極板の少なくとも一方がプラスチックフィルムから形成され、プラスチックフィルムから形成される基板の表面３６とは反対側の外面３７に、水蒸気不透過層１０が設けられるので、更に水蒸気ガスバリア性の高いタッチパネル１を提供することができる。
【００２３】
樹脂層８と金属酸化物層９とを含む水蒸気不透過層１０は、０．５ｇ/ｍ2/ｄａｙの水蒸気透過率であることが望ましい。固着部材１１の基材層１２の表面３１及び裏面３２の一対の樹脂層１２と、一対の金属酸化物層１３にも、上記と同様のものを使用することが望ましい。基板２には、ＰＥＴ、ポリカーボネート、耐熱性ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、環状ポリオレフィン、ノルボルネン系樹脂、ポリアリレートなどのフィルムで、１００〜３００μｍ、好ましくは１００〜２００μｍの厚さを有する。固着部材１１の基材２０は、加熱時の収縮を少なくした物が好ましく、ポリエステル、ポリカーボネート、耐熱性ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、環状ポリオレフィン、ノルボルネン系樹脂、ポリアリレート、ポリプロピレン、耐熱ナイロン、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などが用いられ、特に、低熱収縮ポリエステルフィルムなどが、より好ましい。なお、タッチパネル１は、電極板７の基板５を図４のように、プラスチックフィルムから形成される基板１９とすることもできる。この場合には、図５のようにプラスチックフィルム基板１９の外面にも、樹脂層８と金属酸化物層９とを含む水蒸気不透過層１０を設ける必要がある。この場合、電極板４の電極２３の端部３０は、フレキシブルプリント基板２１の一方の面の端部３８に、第２電極板７の第２電極２４の端部２９は、フレキシブルプリント基板２１の他方の面の端部３９にそれぞれ接続される（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）)。
【００２４】
図６は、第２の実施形態のタッチパネル１０１の図２に対応するＡ-Ａ断面図を示す。タッチパネル１０１は基板２の透明導電膜３を形成する側の面に、樹脂層１６と、樹脂層１６に設けられる金属酸化物層１７と、を含む水蒸気不透過層１８を更に具備し、水蒸気不透過層１８上に透明導電膜３が設けられることを除いて、タッチパネル１と実質的に同一の構成を有する。従って、対応する構成要素には、共通の参照符号を付してその説明を省略する。
【００２５】
タッチパネル１０１は、電極板４が、プラスチックフィルムから形成される基板２を備え、基板２の表面３６に沿って基板２と透明導電膜３との間に、水蒸気不透過層１８が設けられる。水蒸気不透過層１８は、樹脂層１６と金属酸化物層１７とを有している。樹脂層１６は、例えば、熱可塑ポリマーおよび架橋反応が可能な化合物を含む組成物を、基板２上に塗布した後に、加熱乾燥し必要に応じて紫外線などの放射線を照射して硬化させて設けられる。また、金属酸化物層１７は、例えば、酸化珪素を樹脂層１６上にスパッタリングにより設けられる。なお、電極板７がプラスチックフィルムから形成されていてもよく、電極板４及び電極板７の両方がプラスチックフィルムから形成されていてもよい。
【００２６】
基板２の両面がそれぞれ、樹脂層８と金属酸化物層９が積層される水蒸気不透過層１０および、樹脂層１６と金属酸化物層１７が積層される水蒸気不透過層１８を有するので、更にガスバリア性の高いタッチパネル１０１を提供することができる。
なお、タッチパネル１０１も、図４のように電極板７の基板５をプラスチックフィルムから形成される基板１９とすることもできる。この場合、図７のようにプラスチックフィルムから形成される基板１９の透明導電膜６を形成する面とは反対側の表面に、樹脂層８と金属酸化物層９の水蒸気不透過層１０と、プラスチックフィルムから形成される基板１９の透明導電膜６が形成される側の面に、設けられる樹脂層１６と、樹脂層１６上に設けられる金属酸化物層１７と、を有する水蒸気不透過層１８を設ける必要がある。この場合、電極板４の第１電極２３の端部３０は、フレキシブルプリント基板２１の一方の面の端部３８に、電極板７の電極２４の端部２９は、フレキシブルプリント基板２１の他方の面の端部３９にそれぞれ接続される（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）)。
【実施例】
【００２７】
本発明の第２の実施形態のタッチパネル１０１を下記構成で製作し、タッチパネル１０１に下記の環境試験を行なった。第１の実施形態のタッチパネル１は、基板２の片方の面のみに水蒸気不透過層を設けているので、コスト面で第２の実施形態のタッチパネル１０１より優れているが、本試験では、水蒸気バリア性を評価するため、タッチパネル１より水蒸気バリア性の優れているタッチパネル１０１を用いて試験を行なった。
まず、タッチパネル１０１の基板２に厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルムを使用し、樹脂層８と樹脂層１６の厚さを３μｍとし、金属酸化物層９と金属酸化物層１７の厚さを３００Å（オングストローム）とした。この基板２の水蒸気透過率は、４０℃１００％ＲＨで０．１ｇ/ｍ2/ｄａｙであった。固着部材１１は、厚さ２５μｍの基材層２０の両面に、上述した基板２に設けた樹脂層の厚さ、および金属酸化物層の厚さと、それぞれ同じ厚さの樹脂層１２と金属酸化物１３を設けている。そして、粘着剤１５は厚さ２５μｍとした。固着部材１１の水蒸気透過率も基板２と同様に、４０℃１００％ＲＨで０．１ｇ/ｍ2/ｄａｙであった。このような基板２と固着部材１１を有する、タッチパネル１０１を、６０℃１００％ＲＨの環境下で１０００時間保存して、抵抗値とリニアリティ（電極板に電圧を印加する際に生じる電位勾配のリニアリティ）の評価を行なった。
【００２８】
第１電極板４の抵抗値は、保存前で４５０Ω、保存後で４６５Ωとほとんど変化はなかった。更に、リニアリティも保存前で０．６５％（リニアリティ（％）＝ΔＥ／Ｅ×１００、Ｅは電圧、ΔＥは電位勾配からのずれ）、保存後で０．７４％とほとんど変化がなかった。第１電極板４の表面状態も保存後と保存前で変化なく、本発明のタッチパネル１０１の水蒸気バリア性が高いことがわかる。
【００２９】
比較例として、上述の実施例の電極板４だけを変えて環境試験を行なった。つまり、基板２にＰＥＴフィルムを用いて、透明導電膜３との間に酸化珪素の金属酸化物層を設けた。この電極板を用いてタッチパネルを作成した。このタッチパネルを６０℃１００％ＲＨの環境下で１０００時間保存して、抵抗値とリニアリティの評価を行なった。電極板の抵抗値は、保存前で４５０Ω、保存後で９６０Ωと大きく上昇した。更に、リニアリティも保存前０．６５％、保存後２．７％と大きく上昇した。基板２の表面が波打ち形状となり、外観にも問題が生じた。この実験により、タッチパネル１０１の電極板４と固着部材１１のうち、固着部材１１だけを用いるだけでは、水蒸気バリア性を高めることが出来ないことがわかる。
【００３０】
更なる比較例として、上述の実施例の固着部材１１だけを変えて環境試験を行なった。つまり、ＰＥＴフィルムにポリアクリル粘着剤を両面に設けた固着部材を用いて、タッチパネルを作成した。このタッチパネルを６０℃１００％ＲＨの環境下で１０００時間保存して、抵抗値とリニアリティの評価を行なった。電極板４の抵抗値は、保存前で４５０Ω、保存後で７３０Ωと大きく上昇した。更に、リニアリティも保存前０．６５％、保存後２．１％と大きく上昇した。基板２の表面が若干波打ち形状となり、外観にも問題が生じた。この実験により、タッチパネル１０１の電極板４と固着部材１１のうち、電極板４だけ用いるだけでは、水蒸気バリア性を高めることが出来ないことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の実施形態のタッチパネルの分解図を示す。
【図２】第１の実施形態のタッチパネルの斜視図を示す。
【図３】第１の実施形態のタッチパネルの図２のＡ−Ａ断面図を示す。
【図４】第１の実施形態の変形例のタッチパネルの分解図（ａ）と（ａ）のＡ方向から見たときのタッチパネルの側面図（ｂ）を示す。
【図５】第１の実施形態の変形例のタッチパネルの図２に対応するＡ−Ａ断面図を示す。
【図６】第２の実施形態のタッチパネルの図２に対応するＡ−Ａ断面図を示す。
【図７】第２の実施形態の変形例のタッチパネルの図２に対応するＡ−Ａ断面図を示す。
【符号の説明】
【００３２】
１    タッチパネル
２    基板
３    透明導電膜
４    電極板
５    基板
６    透明導電膜
７    電極板
８    樹脂層
９    金属酸化物層
１０    水蒸気不透過層
１１    固着部材
１２    樹脂層
１３    金属酸化物層
１４    水蒸気不透過層
１５    粘着層
２０    基材層
２１    フレキシブルプリント基板
２２    導電性接着剤
２３    電極
２４    電極
２５    端子
２６    端子
２７    端部
２８    端部
【図１】
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【図２】
2009053833.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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