JP2002108566A

JP2002108566A - 狭額縁タッチパネル

Info

Publication number: JP2002108566A
Application number: JP2000299475A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Nishikawa; 和宏西川; Koji Kusuda; 康次楠田
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-12
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP4550251B2

Abstract

(57)【要約】【課題】上側電極シートと下側電極シートとの間に引
き回し回路などが挟み込まれないタッチパネルを提供す
る。【解決手段】上側電極シート７と下側電極シート１４
とを有し、上側バスバー６用である上側引き回し回路９
及び下側バスバー３用である下側引き回し回路１０が下
側電極シート１４の下面に形成され、上側バスバー６と
上側引き回し回路９とが下側電極シート４に穿孔された
スルーホール１１を介して導通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンピュータに
接続されたＬＣＤ（液晶ディスプレイ）やＣＲＴ（ブラ
ウン管）などの表示画面上に配置し、透視した表示画面
に表示された指示に従って指やペンなどで上から押圧す
ることにより、押圧箇所の表示画面中における位置をコ
ンピュータに入力することができるアナログ抵抗膜方式
のタッチパネルに関するものである。特に、携帯性を重
視した情報端末（ＰＤＡ＝パーソナル・デジタル・アシ
スタント）に使用される入力領域や表示領域を広くとっ
た狭額縁タッチパネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子手帳やパソコンなどに使
用されるタッチパネルとしては、図１〜図３に示すよう
に、ガラス板などの透明絶縁性基材の上面にインジウム
チンオキサイド（ＩＴＯ）などからなる透明導電膜及び
銀ペーストなどからなる並行な一対の下側バスバーを形
成した下側電極シートと（図２参照）、ポリエチレンテ
レフタレートなどの可撓性透明絶縁性基材の下面に前記
と同様の透明導電膜及び上側バスバーを形成した上側電
極シート（図１参照）とを、下側バスバーと上側バスバ
ーとが直交するように重ね合わせ、周縁部を両面テープ
や絶縁性の接着剤などからなる接着層で接着した抵抗膜
方式のものがある（図３参照）。上記各バスバーにかか
る電圧を外部端子に伝達するために引き回し回路が必要
とされるが、この方式のタッチパネルでは、通常、上側
引き回し回路も下側引き回し回路も、下側電極シートの
下側バスバーが形成された面と同一の面上にまとめて形
成される。このため上側電極シートには上側バスバーの
みが形成される。上側バスバーと上側引き回し回路とは
別々の電極シートに形成されることになるが、これら
は、上側バスバーと下側バスバーとが対向するようにし
て上側電極シートと下側電極シートとを貼り合わせる際
に初めて、連絡電極及び異方導電接着層を介して接続さ
れる（図３参照）。上側引き回し回路も下側引き回し回
路も上側電極シートと下側電極シートとの間に挟み込ま
れるため、引き回し回路と接続するフィルムコネクター
との接続部も上側電極シートと下側電極シートとの間に
挟み込まれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、次のような課題があった。（１）上側電極シートと下側電極シートとの間に、上側
引き回し回路および下側引き回し回路が挟み込まれるこ
とになる。このため、（ａ）上側引き回し回路および下
側引き回し回路が形成されるスペースが下側電極シート
の周縁部に必要となる。この部分は、入力領域にも表示
領域にも使用できないので、全くのデッドスペースとな
り、タッチパネルの周縁部が無駄に広くなってしまう。
このため、不要の周縁部を狭くして表示領域を広く見せ
たり、軽量・小型の要求を満足させたりすることができ
ない。さらに、（ｂ）透明導電膜が形成される面と同一
の面上に上側引き回し回路及び下側引き回し回路を形成
するため、透明導電膜と引き回し回路とが接触して絶縁
不良が発生するなどの不都合がある。（２）上側電極シートと下側電極シートとの間に「フィ
ルムコネクターとの接続部」も挟み込まれる（図２、３
参照）。このため、環状の両面テープのうち、フィルム
コネクターの接続部に相当する部分は切り欠く必要があ
る。異方導電接着層による接着と、他の周縁部の両面テ
ープによる接着とは接着強度が異なるため、全周に均一
な接着強度が得られない。したがって、タッチパネルの
高温試験などを行なうと、上側電極シートと下側電極シ
ートの熱収縮あるいは熱膨張により局所的に歪みが生じ
て、上側電極シートが波打つといった不具合があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の狭額縁タッチパネルは、透明絶縁性基材の
上面に透明導電膜及び平行な一対の下側バスバーを形成
した下側電極シートと、可撓性透明絶縁性基材の下面に
透明導電膜及び平行な一対の上側バスバーを形成した上
側電極シートとが、透明導電膜間にスペーサを介在さ
せ、下側バスバーと上側バスバーとが直交するように重
ね合わされた狭額縁タッチパネルにおいて、上側引き回
し回路と下側引き回し回路とが下側電極シートの下面に
形成され、上側バスバーと上側引き回し回路、及び、下
側バスバーと下側引き回し回路とが、下側電極シートに
穿孔されたスルーホール内に形成された導電材を介して
電気的に接続されている構成とした。

【０００５】また、この発明は、下側電極シートが透明
フィルムと透明プラスチック板との積層品であってもよ
い。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、図を参照しながら本発明
に係る狭額縁タッチパネルを詳細に説明する。この発明
の狭額縁タッチパネルは、下側電極シート４と上側電極
シート７とからなる。下側電極シート４は、透明絶縁性
基材１の上面に透明導電膜２及び平行な一対の下側バス
バー３が形成されたものである（図５参照）。上側電極
シート７は、可撓性透明絶縁性基材５の下面に透明導電
膜２及び平行な一対の上側バスバー６が形成されたもの
である（図４参照）。

【０００７】透明絶縁性基材１は、下側電極シート４に
用いられる基材である。透明絶縁性基材１は、ソーダー
ガラス、ホウケイ酸ガラス、強化ガラスなどのガラス板
のほか、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリエー
テルケトン系などのエンジニアリングプラスチック、ア
クリル系、ポリエチレンテレフタレート系、ポリブチレ
ンテレフタレート系などの透明樹脂板または透明フィル
ムを用いることができる。下側電極シートに用いる透明
絶縁性基材１は、透明フィルムと透明プラスチック板と
の積層品であってもよい。この場合はタッチパネル全体
としての耐久性が向上するので好ましい。下側電極シー
ト４に用いられる透明絶縁性基材１は、スルーホール１
１が形成され、かつ、その下面に引き回し回路が形成さ
れるものである。その材質としてはソーダガラス、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリカーボネートなどが特に
好ましい。また、その厚みとしては０.５〜３.０ｍｍの
ものから選べるが、１.０ｍｍが特に好ましい。

【０００８】可撓性透明絶縁性基材５は、上側電極シー
ト５に用いられる基材であり、指で押圧すると撓む性質
を有する。可撓性透明絶縁性基材５は、ポリカーボネー
ト系、ポリアミド系、ポリエーテルケトン系などのエン
ジニアリングプラスチック、アクリル系、ポリエチレン
テレフタレート系、ポリブチレンテレフタレート系など
の透明フィルムなどを用いることができる。なお、可撓
性透明絶縁性基材５の透明導電膜２を設けた面と反対の
面にはハードコート層を形成することができる。ハード
コート層としてはシロキサン系樹脂などの無機材料、あ
るいはアクリルエポキシ系、ウレタン系の熱硬化型樹脂
やアクリレート系の光硬化型樹脂などの有機材料があ
る。ハードコート層の厚みは、１〜７×１０^−３ｍｍ程
度が適当である。また、可撓性透明絶縁性基材５には、
透明導電膜２を設けた面と反対の面に光反射防止のため
にノングレア処理を施すことができる。たとえば、可撓
性透明絶縁性基材５やハードコート層を凹凸加工した
り、ハードコート層中に体質顔料やシリカ、アルミナな
どの微粒子を混ぜたりするとよい。さらに、可撓性透明
絶縁性基材５は、１枚のフィルムではなく複数枚のフィ
ルムを重ね合わせた積層体とすることができる。

【０００９】透明導電膜２は、酸化錫、酸化インジウ
ム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化カドミウム、イン
ジウムチンオキサイド（ＩＴＯ）などの金属酸化物膜、
これらの金属酸化物を主体とする複合膜、金、銀、銅、
錫、ニッケル、アルミニウム、パラジウムなどの金属膜
によって形成することができる。また、透明導電膜２を
２層以上の多層とすることができる。透明導電膜２は、
真空蒸着法、スパッタリング、イオンプレーティング、
ＣＶＤ法などで形成することができる。透明導電膜２
は、酸などでエッチング処理を行ない不要な部分を除去
する方法によってパターン化することができる。さら
に、透明導電膜２のいずれかの表面には後述するスペー
サ８を形成することができる。

【００１０】上側バスバー６および下側バスバー３は、
金、銀、銅、ニッケルなどの金属あるいはカーボンなど
の導電性を有するペーストによって形成することができ
る。上側バスバー６および下側バスバー３は、スクリー
ン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷
などの印刷法、フォトレジスト法、刷毛塗法などによっ
て形成することができる。各バスバーの形成位置は、可
撓性透明絶縁性基材５のなるべく端部に形成し、バスバ
ーが形成されないエリアを中央部になるべく広くとれる
ようにするのが一般的である。バスバーが形成されない
エリア、つまり入力エリアや表示エリアの広さや形状を
どのように設定するかは、この発明のタッチパネルを使
用する電子手帳やパソコンの入力エリアや表示エリアの
広さや形状に適合させることになる。

【００１１】下側電極シート４の下面には、上側引き回
し回路９と下側引き回し回路１０とが形成されている
（図６、図９参照）。引き回し回路は、金、銀、銅、ニ
ッケルなどの金属あるいはカーボンなどの導電性を有す
るペーストを用いて形成することができる。引き回し回
路の形成方法としてはスクリーン印刷、オフセット印
刷、グラビア印刷、フレキソ印刷などの印刷法、フォト
レジスト法、刷毛塗法などがある。

【００１２】下側電極シート４の下面には、バスバーも
透明導電膜２も存在しないので、引き回し回路のパター
ンは制約を受けないが、通常、下側電極シート４の下面
には電子手帳やパソコンのＬＣＤなどの表示装置が配置
されるので、ＬＣＤなど表示装置に対応させて透明なエ
リアを確保することが必要である。なお、各引き回し回
路において、後述するスルーホール１１に相当する箇
所、つまり連結部１８においてのみ面積が大きいのは、
印刷見当ズレが多少生じても、上側バスバーと上側引き
回し回路との導通性に影響を与えないようにするためで
ある。

【００１３】さらに、下側電極シート４には、上側バス
バー６と上側引き回し回路９、及び、下側バスバー３と
下側引き回し回路１０とをそれぞれ電気的に接続するた
めの、スルーホール１１が形成されている。スルーホー
ル１１内には導電材１２が形成される（図５、図７、図
８参照）。スルーホール１１の形成位置は、上側バスバ
ー又は下側バスバーの中央部が好ましい（図５参照）。
各バスバーの両端での抵抗値に差が生じることにより正
確な位置検出が困難となる場合があるからである。スル
ーホール１１の径の大きさは、０.１〜１.０ｍｍが好ま
しい。０.１ｍｍより小さいとスルーホールによる十分
な導通が確保できなくなる恐れがあり、１.０ｍｍより
大きいとスルーホールが形成された部分ではバスバーが
細くなるためバスバーに亀裂が入りやすくなり十分な導
通が確保できなくなったり、スルーホールに形成される
導電材の量が多く必要になり不経済となったりするから
である。スルーホール１１の内面はできるだけ細かい凹
凸がなく、その横断面形状は円形が好ましい。そのほう
がスルーホールの中の導通を均一かつ十分に確保するこ
とができるからである。スルーホール１１の縦断面形状
は、厚み方向に平行でもよいし、傾斜していてもよい
（図８参照）。スルーホール１１の縦断面形状を傾斜さ
せると、下側バスバー３の位置と引き回し回路との位置
をずらすことができるので、電極シートの周縁部のスペ
ースを小さくすることができる。例えば、フィルムコネ
クター１５の接続部１６の直上に下側バスバー３を形成
することが可能となる（図８参照）。導電材１２は、ス
ルーホール１１内に詰め込まれるように充填してもよ
い。充填する場合の導電材１２の材質は銀ペーストや銅
ペーストなどである。形成方法はディスペンサーによる
塗布やスクリーン印刷などがある。あるいは導電材１２
は、スルーホール１１の内面に膜状に形成されてもよ
い。膜状に形成する場合の導電材１２の材質はニッケル
などがある。形成方法は無電解メッキや電解メッキなど
がある。なお、下側電極シート４の上面には、上側電極
シート７の上側バスバー６の形成位置とその形状に対応
させて、連絡電極１３が形成されていてもよい（図５参
照）。連絡電極１３がある場合の導通経路は、上側バス
バー６→異方導電接着層１４→連絡電極１３→導電材１
２→上側引き回し回路９の順となる（図７参照）。異方
導電接着層としてはエポキシ系樹脂あるいはシリコン系
樹脂中に銀、ニッケルなどの導電性粒子を分散させたイ
ンキを用い、ディスペンサーなどで塗布したものなどが
ある。

【００１４】上記、下側電極シート４と上側電極シート
７とは、各透明導電膜２間にスペーサ８を介在させ、下
側バスバー３と上側バスバー６とが直交するように重ね
合わせる。上側バスバー６は上側引き回し回路９と、そ
して、下側バスバー３は下側引き回し回路１０と、それ
ぞれ下側電極シート４のスルーホール１１に形成された
導電材１２を介して電気的に接続される。スペーサ８
は、たとえばメラミンアクリレート樹脂、ウレタンアク
リレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、メタアクリ
ルアクリレート樹脂、アクリルアクリレート樹脂などの
アクリレート樹脂、ポリビニールアルコール樹脂などの
透明な光硬化型樹脂をフォトプロセスで微細なドット状
に形成して得ることができる。また、印刷法により微細
なドットを多数形成してスペーサ８とすることもでき
る。

【００１５】上側電極シート７と下側電極シート４とを
それぞれの周縁部において接着するには、周縁部を環状
の両面テープ１７や絶縁性の接着剤などからなるの接着
層を介することにより行なえばよい。

【００１６】

【実施例】まず、ロール状のポリエチレンテレフタレー
トフィルムからなる可撓性透明絶縁性基材の片面に紫外
線硬化型のアクリル系のハードコートをグラビア印刷で
塗布し、その反対側の面にＩＴＯ膜（透明導電膜）をス
パッタリングにより形成した。次いで、シート状にカッ
トした後、ＩＴＯ膜上にスクリーン印刷にてエッチング
レジストをパターン状に塗布し、塩酸にて不要部のＩＴ
Ｏ膜を除去することにより矩形状の透明導電膜を形成し
た。エッチング後、レジストはアルカリ洗浄により除去
し、透明導電膜の対向する二辺に銀インキを用いスクリ
ーン印刷にて上側バスバーを形成して上側電極シートを
得た。

【００１７】一方、ソーダガラス板からなる透明絶縁性
基材にスルーホールを形成した。スルーホールの形成方
法はレーザー加工とした。形成位置は透明絶縁性基板の
四辺に近い箇所に各１個ずつ形成した。スルーホールの
断面径は０.２ｍｍとし、角度は透明絶縁性基材の厚み
方向に平行とした。スルーホールには、導電材として銀
ペーストを埋め込んで盛り上がらせた。この透明絶縁性
基材の上面に真空蒸着にてＩＴＯ膜（透明導電膜）を形
成し、ＩＴＯ膜上にエポキシアクリレート系の光硬化型
樹脂を用いフォトプロセスで微細なドット状に形成して
スぺーサを得、さらに銀インキを用いスクリーン印刷に
て平行な一対の下側バスバーを形成した。スルーホール
が下側バスバーの中央に位置するようにした。さらに、
透明導電性基材の下面にスクリーン印刷にて銀インキで
上側バスバー用引き回し回路と下側バスバー用引き回し
回路とを形成して下側電極シートを得た。各引き回し回
路は前記スルーホールの導電材と連結させた。連結の仕
方は焼成法を用いた。各引き回し回路は細線状に形成
し、スルーホールに相当する箇所においては広い面積と
した。

【００１８】次に、上側電極シートの透明導電膜を形成
した面に、表示エリアに相当する部分を打ち抜いた環状
の両面テープを貼りあわせ、シリコンに銀フィラーを分
散させた異方導電接着層を上側バスバーにディスペンサ
ーにて塗布した。

【００１９】次に、上側電極シートと下側電極シートと
を、透明導電膜の形成された面を対向させ、下側バスバ
ーと上側バスバーとが直交するように貼り合わせた。上
側バスバーと前記スルーホールに形成された盛り上がっ
た導電材とを電気的に連結させた。

【００２０】フィルムコネクターは、厚さ２５×１０
^−３ｍｍのポリエチレンテレフタレートからなるフィル
ムにスクリーン印刷にて銀インキを用いて回路を形成
し、その回路上に酸化、マイグレーション防止目的でカ
ーボンインキにてオーバーコートし、一方の端部に前記
下側電極シートと接続するための異方導電接着層をスク
リーン印刷にて形成した。異方導電接着層部分と他方の
端部を除く部分に、回路保護の為に厚さ２５×１０^−３
ｍｍのポリエチレンテレフタレートからなるフィルムを
粘着剤を介して貼りあわせ、フィルムコネクターを得
た。

【００２１】フィルムコネクターの異方導電接着層を形
成した部分を前記下側電極シートに仮接続し、１３０℃
の加熱温度と、３ｋｇ／ｃｍ^２の圧力をかけ、１５秒
間、熱圧着機にて接続し、タッチパネルを得た。

【００２２】このようにして得られた狭額縁タッチパネ
ルは、上側電極シートと下側電極シートとの間に引き回
し回路を形成したものに比べて、全体に対する入力領
域、表示領域の面積割合を約１０％大きくとることがで
きるようになった。

【００２３】

【発明の効果】本発明のタッチパネルは、以上のような
構成および作用からなるので、次の効果が奏される。

【００２４】すなわち、本発明の狭額縁タッチパネル
は、（１）上側引き回し回路及び下側引き回し回路を上
側電極シートと下側電極シートとの間に挟み込む必要が
ないので、（ａ）上側引き回し回路及び下側引き回し回
路を形成するスペースが上側電極シートの周縁部に不要
となり、この部分が入力領域や表示領域にも利用できる
ようになるので、いわゆるデッドスペースの発生を防止
でき、タッチパネルの周縁部を無駄なく利用することが
できる。したがって、本発明では、不要の周縁部を小さ
くして表示領域を広く見せることができ、軽量・小型の
要求をも満足させることができる。さらに、（ｂ）透明
導電膜の形成面とは反対面に下側電極シートを挟んで上
側引き回し回路及び下側引き回し回路が形成されるの
で、透明導電膜と引き回し回路とが、接触して絶縁不良
が発生することがない。（２）フィルムコネクターを上
側電極シートと下側電極シートとの間に挟み込む必要が
ないので、環状の両面テープのうち、フィルムコネクタ
ーの接続部に相当する部分を切り欠く必要がなくなる。
このため、タッチパネルの周縁部の全周に均一な接着強
度が得られる。したがって、タッチパネルの高温試験な
どを行なっても歪みが生じて上側電極シートが波打つと
いった不具合は発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のタッチパネルの上側電極シートの一例
を示す平面図である。

【図２】従来のタッチパネルの下側電極シートの一例
を示す平面図である。

【図３】従来のタッチパネルの一例を示す断面図であ
る。

【図４】この発明の狭額縁タッチパネルの上側電極シ
ートの一実施態様を示す平面図である。

【図５】この発明の狭額縁タッチパネルの下側電極シ
ートの上面の一実施態様を示す平面図である。

【図６】この発明の狭額縁タッチパネルの下側電極シ
ートの下面の一実施態様を示す平面図である。

【図７】この発明の狭額縁タッチパネルの一実施態様
を示す断面図である。

【図８】この発明の狭額縁タッチパネルの一実施態様
を示す断面図である。

【図９】この発明の狭額縁タッチパネルの下側電極シ
ートの下面の一実施態様を示す平面図である。

【符号の説明】

１透明絶縁性基材２透明導電膜３下側バスバー４下側電極シート５可撓性透明絶縁性基材６上側バスバー７上側電極シート８スペーサ９上側引き回し回路１０下側引き回し回路１１スルーホール１２導電材１３連絡電極１４異方導電接着層１５フィルムコネクター１６接続部１７両面テープ１８連結部

フロントページの続きＦターム(参考） 5B068 AA01 AA22 AA32 AA33 BB06 BC07 5B087 AA06 CC12 CC13 CC16 CC18 CC24 CC37 5G006 AA01 AZ01 CB05 FB14 FB30 FB33 LG02 5G023 AA12 CA27 CA29 CA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明絶縁性基材の上面に透明導電膜及び
平行な一対の下側バスバーを形成した下側電極シート
と、可撓性透明絶縁性基材の下面に透明導電膜及び平行
な一対の上側バスバーを形成した上側電極シートとが、
透明導電膜間にスペーサを介在させ、下側バスバーと上
側バスバーとが直交するように重ね合わされた狭額縁タ
ッチパネルにおいて、上側引き回し回路と下側引き回し
回路とが下側電極シートの下面に形成され、上側バスバ
ーと上側引き回し回路、及び、下側バスバーと下側引き
回し回路とが、下側電極シートに穿孔されたスルーホー
ル内に形成された導電材を介して電気的に接続されてい
ることを特徴とする狭額縁タッチパネル。
【請求項２】下側電極シートが透明フィルムと透明プ
ラスチック板との積層品である請求項１に記載の狭額縁
タッチパネル。