JP2005004422A - タッチパネル及びその製造方法と、それを備えた画面入力型表示装置 - Google Patents
タッチパネル及びその製造方法と、それを備えた画面入力型表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005004422A JP2005004422A JP2003166271A JP2003166271A JP2005004422A JP 2005004422 A JP2005004422 A JP 2005004422A JP 2003166271 A JP2003166271 A JP 2003166271A JP 2003166271 A JP2003166271 A JP 2003166271A JP 2005004422 A JP2005004422 A JP 2005004422A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- touch panel
- electrode
- conductive
- electrodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
【課題】導通不良が発生しないアクティブエリヤの広いタッチパネルを得る。
【解決手段】上透明基板12の下面に形成した上透明電極13の対向する二辺に接続して上透明基板12の外周域を引き回して形成した一対の導電電極44、45と、上透明基板42の外周域で、導電電極44、45のない外周域部分に形成した第1の囲い壁48とを有する上基板41と、下透明基板2の上面に形成した下透明電極3の対向する二辺に接続して下透明基板2の外周域を引き回して形成した一対の導電電極34、35と、下透明基板2の外周域で、導電電極34、35のない外周域部分に形成した第2の囲い壁38とを有する下基板31とを接合剤51を介して貼合わせる。
【選択図】 図2
【解決手段】上透明基板12の下面に形成した上透明電極13の対向する二辺に接続して上透明基板12の外周域を引き回して形成した一対の導電電極44、45と、上透明基板42の外周域で、導電電極44、45のない外周域部分に形成した第1の囲い壁48とを有する上基板41と、下透明基板2の上面に形成した下透明電極3の対向する二辺に接続して下透明基板2の外周域を引き回して形成した一対の導電電極34、35と、下透明基板2の外周域で、導電電極34、35のない外周域部分に形成した第2の囲い壁38とを有する下基板31とを接合剤51を介して貼合わせる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ATM、カーナビゲーション、自動販売機、複写機、各種端末機等の機器において、液晶ディスプレイ等の表示画面上に配置し、透視した画面の指示に従って使用者が情報の表示画面を指やペンで直接押してデータの入力が行われるタッチパネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術における抵抗膜式タッチパネルは、可撓性を有する透明絶縁基板の下面に透明電極とこの透明電極に接続する導電電極を形成した上基板と、同じく上面に透明電極とこの透明電極に接続する導電電極を形成し、前記透明電極の上面にドットスペーサを一定間隔に配設した下基板とが、所定の隙間を持って透明電極同士が対面するような配置構造を取っている。そして、このタッチパネルを液晶表示装置等の表示装置の上面側に配置して使用される。表示装置の表示部分に位置する所のタッチパネルを指又はペンで押すことによって、タッチパネルの上基板が撓んでその押した所の透明電極が下基板の透明電極に接触し、そして、その接触点の位置が電気抵抗の測定によって検知されて入力情報が読みとられる。
【0003】
このような抵抗膜式タッチパネルにおいて、同じ大きさのタッチパネルでもアクティブエリア(使用可能領域)が少しでも広く利用できるのが望まれる。このアクティブエリアが少しでも広く取る構成のものとして図9〜12に示すものがある。図9は従来技術におけるタッチパネルの平面図、図10は図9におけるE−E断面図、図11は図10における下基板の平面図、図12は図10における上基板の平面図を示している。
【0004】
図9、図10、図11、図12に示すように、従来例のタッチパネル20は形状が方形をなす下基板1と可撓性を有する上基板11とを備えている。下基板1は、板厚が1.1mmの透明な方形のガラスからなる下透明基板2と、この下透明基板2の上面に方形形状に形成された下透明電極3と、この下透明電極3の図中上下の対向した両辺に沿って接続形成されて下透明基板2の片方延設部にあるFPC取付部Sにまで引き回しした一対の導電電極4及び5と、FPC取付部S近辺に形成された一対の継ぎ電極6、7と、下透明電極3上にマトリックス状に配置したドットスペーサ8とで構成されている。尚、ここでの導電電極4は下透明電極3の図中下辺に接続した部分の導電電極4aと、そこからFPC取付部S(図中下側の点線枠の部分)に向かって延びた部分の導電電極4bとで構成されている。また、導電電極5は下透明電極3の図中上辺に接続した部分の導電電極5aと、下透明基板2の図中右辺の外周域に沿って引き回しした部分の導電電極5bと、FPC取付部Sに向かった部分の導電電極5c、5dとで構成されている。また、一対の継ぎ電極6、7は、上基板11の導電電極14、15に導通接続を行うためにFPC取付部S近辺に設けられており、上基板11の導電電極14、15と接続部B、Aの箇所において接続される。
【0005】
上基板11は、板厚が0.2mmの可撓性のある透明な方形のマイクロガラス(マイクロシートガラス)からなる上透明基板12と、この上透明基板12の下面に方形形状に形成されている上透明電極13と、この上透明電極13の図中左右の対向する両辺に沿って接続形成されてFPC取付部S方向に向かって引き回しした一対の導電電極14、15とで構成されている。尚、ここでの導電電極14は上透明電極13の一辺に接続した部分の導電電極14aとFPC取付部Sに向かって引き回しした部分の導電電極14bとから構成され、同様に、導電電極15も上透明電極13の一辺に接続した部分の導電電極15aとFPC取付部Sに向かって引き回しした部分の導電電極15bとから構成されている。
【0006】
上下基板11、1の導電電極14(14a部分)、15(15a部分)及び4(4a部分)、5(5a部分)が方形配置となるように対向配置して、シール材17を介して下基板1と上基板11とが10μm前後の隙間を有して接合し、上下基板11、1の外周域を周回してシールしている。更に、上基板11に設けられた導電電極14及び15は、接続部B及びAの場所において、その先端部14b1、15b1が下基板1に設けた継ぎ電極6及び7と導電性接着剤を介して接続され、導通がとられている。
【0007】
また、上基板11の導電電極15の一部、即ち、上透明電極13の辺に沿って形成した導電電極15aの部分と、下基板1の導電電極5の一部、即ち、FPC取付部Sに向かって引き回しした導電電極5bの部分とが一定の距離を持って重畳している。同様に、上基板11の導電電極15bと下基板1の導電電極5cの部分とが一定の距離を持って重畳して形成されている。更に、この重畳した部分の導電電極15aと5b及び15bと5cは上下基板1、11をシールしたシール材17のシール幅Mの中に設けられている。
【0008】
また、防眩性を高めて透視性や品質表示を良くするために、上基板11の上面には偏光板18、下基板1の下面には位相差板19が貼付けられている。また、下基板1のFPC取付部SにはFPC9が取り付けられて外部との導通が図られるようになっている。
【0009】
上記の構成を取るタッチパネル20の各構成要素部品は次のようになっている。下基板1を構成する下透明基板2は透明なガラスが用いられる。このガラスはソーダガラスや石英ガラス、アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、普通板ガラス等が利用でき、反り等が起きない程度の厚さのものが使われる。多くは0.7〜1.1mmのものが選択される。上基板11を構成する上透明基板12は可撓性を必要とするところなので透明な薄板ガラスや透明なプラスチックフイルムが用いられる。一般的に、耐熱性が求められる機器(例えば、カーナビゲーション等)にはガラスが使用される。上記従来例は耐熱性や衝撃性にも強く、且つ可撓性も有する0.2mm厚みのマイクロガラスを使っている。
【0010】
下基板1を構成する下透明電極3及び上基板11を構成する上透明電極13は錫をドープした酸化インジウムのITO(Indium Tin Oxide)膜で、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、印刷法等で形成する。この下透明電極3及び上透明電極13は高抵抗値であることが求められるため250〜500オングストロームの範囲で非常に薄く形成する。このITO膜は、基板全面に形成したものをフォトリソグラフィにより不要部分を除去し、必要な部分を残して形成する。
【0011】
下基板1を構成する一対の導電電極4、5、一対の継ぎ電極6、7、及び上基板11を構成する一対の導電電極14、15は、下透明電極3及び上透明電極13に印加するために設けるもので、銀粉や銅粉等の高導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂等に混ぜ合わせてインク化したものをスクリーン印刷等の印刷方法で形成する。タッチパネルの性能上、これらの電極の抵抗値が低ければ低いほど良いものであり、一般に、透明電極のシート抵抗値に対してこれらの電極のシート抵抗値は100分の1以下であることが必要とされている。そこで、これらの電極の印刷の厚さを増したり、幅を広くしたりして抵抗値を小さく押さえる設計がなされている。
【0012】
下基板1を構成するドットスペーサ8は、押圧した部分以外の部分の上下の透明電極同士が接触しないために設けるもので、透明なアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、その他の透明な樹脂材料をスクリーン印刷等の方法でドットマトリックス状に一定間隔に形成し、その後、熱または紫外線で硬化処理を施して形成する。このドットスペーサ8は目に見えない大きさであることが求められることから、直径30〜60μm、高さは2〜5μm、ドット間隔は1〜8mmの範囲で設計される。
【0013】
シール材17は、スペーサボールを分散させたエポキシ樹脂接着剤やアクリル樹脂接着剤等をスクリーン印刷等の方法で印刷して形成する。印刷時は厚み30μm、幅0.5mm位で形成するが、上下基板11、1を10μm前後の隙間に仕上げたときには1.5mm前後位の幅になる。ここで使われるスペーサボールは上基板11と下基板1との隙間を一定隙間に保持するために設けるもので、所定の大きさの絶縁性のあるプラスチックボールやガラスファイバー等が利用される。このプラスチックボールやガラスファイバーの大きさは、上基板11の上透明基板12の材質や厚さによって異なるが、0.2mmのマイクロガラスを使用した場合は概ね10μm前後の粒径のものが選択される。このシール材17は上基板11または下基板1の何れか一方に印刷した後、上基板11と下基板1とを位置を合わせて貼合わせ、加圧の下で加熱処理を施して硬化させ、接合を行っている。また、このシール材17は上基板11と下基板1を固定する役目と共に内部に水分やゴミ等の進入を防止するシールの役目も持っている
【0014】
偏光板18と位相差板19は防眩性を高めて透視性や表示品質を良くするために設けている。偏光板18は、様々なものが使用されているが一例をあげると、ポリビニールアルコールフイルムを常法により一軸延伸することによって厚さが20μmの偏光フイルムを作成し、この両面に厚さが80μmのセルロース系フイルムを張り合わせて厚さ180μmの偏光板としたもの等が利用できる。また、位相差板19は、ポリカーボネイトを素材として形成され、厚さ80μm程度である。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
シール材17は前述したようにエポキシ樹脂接着剤やアクリル樹脂接着剤などにスペーサボールを混ぜ合わせたものから成っている。また、スペーサボールは上下基板1、11を所定の隙間に保持するために設けるもので、スペーサボールの大きさ(粒径)が上下基板の隙間量になって現れてくる。即ち、上下基板の隙間量を10μmに仕上げるには10μmのスペーサボールが選択される。
【0016】
図10で示したシール材17でのシール幅Mの中に、一定の距離を持って重畳された一部の導電電極5b、15aは厚みが2〜3μm、幅0.25〜0.5mmの範囲で形成される。従って、重畳された導電電極5b、15aの隙間は4〜6μm位になっている。
【0017】
図13は図10におけるC部の拡大図を示している。17aはスペーサボール、17bはエポキシ樹脂接着剤やアクリル樹脂接着剤などの樹脂接着剤である。シール材17はこの樹脂接着剤17bとスペーサボール17aからなっている。上下基板1、11を所定の隙間量に持っていくのに加圧を施すが、このとき、重畳した導電電極5b、15aの隙間部分にあったスペーサボールは、この隙間が狭いが故に導電電極5b、15aの両側の隙間の広い方に押し寄せられてしまう。そして、重畳された隙間部分は樹脂接着剤17bのみが充填される。
【0018】
また、図14は図9におけるD−D断面の拡大図を示したもので、導電電極5b、15aとの重畳したところの縦断面図を示している。重畳した導電電極5bと15aの隙間部分には樹脂接着剤17bが充填している。導電電極はスクリーン印刷方法で2〜3μmの厚みに形成するが、薄いところ、厚いところのムラがどうしても生じてくる。普通、重畳するところの隙間量は4〜6μmの範囲で設計するが、厚みのバラツキにより、お互いに厚いところ5f、15fが対向して重畳されてしまうとその隙間は非常に狭いものとなり、短絡する危険性を有していた。また、スクリーン印刷方法を取れば通称“ヒゲ”と云われる突起5e、15eが所々に発生する。このヒゲと云われる突起は印刷版の網目と印刷インクとの間の糸引きによるものだが、導電電極5b、15aの厚みとほぼ同じぐらいの突起量が現れる。これらの突起が対向する電極に接触して短絡を起こし、導通不良を発生させる原因にもなっていた。また、上基板11の45透明基板12は0.2μmの厚みで可撓性を有するガラスを使用している。このガラスが加熱処理、加圧処理などによって変形を起こすことがしばしば発生する。12aは変形によるへこみを表したものであるが、このへこみ12aがまた隙間量を非常に狭くしてしまう。導電電極の厚みのバラツキ、発生するヒゲの突起、ガラスの変形などの要因が重なりあって導電電極同士の短絡が発生し、導通不良を発生させて歩留まりを悪くする。
【0019】
更にまた、導電電極が重畳した部分はスペーサボールや樹脂接着剤が電極の外側に押し出されることからシール幅が広くなると云う問題を有していた。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みて成されたもので、その目的とする所は短絡などの導通不良をなくし、歩留まりを上げてコストを安くすることにある。また、シール幅を少しでも狭くして狭額縁化を図ることにある。この目的を達する手段として、本発明の請求項1に係るタッチパネルは、可撓性を有する方形な上透明基板の下面に形成した方形の上透明電極と、該上透明電極の対向する二辺にそれぞれ接続すると共に前記上透明基板の外周域に沿ってFPC取付部に向かって引き回した一対の導電電極と、該導電電極の設けていない外周域部分に形成した絶縁性の第1の囲い壁と、を有する上基板と、方形な下透明基板の上面に形成した方形の下透明電極と、該下透明電極の対向する二辺にそれぞれ接続すると共に前記下透明基板の外周域に沿ってFPC取付部に向かって引き回した一対の導電電極と、FPC取付部付近に形成した一対の継ぎ電極と、該導電電極及び継ぎ電極の設けていない外周域部分に形成した絶縁性の第2の囲い壁と、前記下透明電極の上面に形成した複数のドットスペーサと、を有する下基板と、を所定の隙間を持たせて対向して配置し、絶縁性の接合剤を介して前記上基板と下基板の外周域を貼合わせて形成したことを特徴とするものである。
【0021】
また、本発明の請求項2に係るタッチパネルは、上記の第1の囲い壁及び前記第2の囲い壁は樹脂接着剤を主剤にしてスペーサボールが分散していることを特徴とするものである。
【0022】
また、本発明の請求項3に係るタッチパネルは、上記の絶縁性の接合剤にスペーサボールが分散していることを特徴とするものである。
【0023】
また、本発明の請求項4に係るタッチパネルの製造方法は、片面に方形な上透明電極を形成した可撓性を有する方形な上透明基板の外周域に沿って、前記上透明電極の対向する二辺に接続してFPC取付部に向かって一対の導電電極を印刷する工程と、印刷後に加熱処理を施して該導電電極を半硬化させる工程と、前記導電電極が印刷されない外周域部分に第1の囲い壁を印刷する工程と、印刷後に加熱処理を施して該第1の囲い壁を半硬化させる工程と、その後に、加熱・加圧処理を施して前記導電電極と第1の囲い壁を一定の厚みに成形して硬化させる工程と、を経て上基板を作り、片面に方形な下透明電極と該下透明電極上にマトリックス状に複数のドットスペーサを形成した下透明基板の外周域に沿って、前記下透明電極の対向する二辺に接続してFPC取付部に向かって一対の導電電極とFPC取付部付近に一対の継ぎ電極を印刷する工程と、印刷後に加熱処理を施して該導電電極及び継ぎ電極を半硬化させる工程と、前記導電電極及び継ぎ電極が印刷されない外周域部分に第2の囲い壁を印刷する工程と、印刷後に加熱処理を施して該第2の囲い壁を半硬化させる工程と、その後に、加熱・加圧処理を施して前記導電電極及び継ぎ電極と第2の囲い壁を一定の厚みに成形して硬化させる工程と、を経て下基板を作り、前記上基板又は下基板のいずれか一方側の基板の導電電極と囲い壁の面上に絶縁性の接合剤を印刷する工程と、前記上基板と下基板を対向させて位置あわせして貼合わせ、加熱・加圧処理を施して該接合剤を硬化させる工程と、を経て前記上基板と下基板を接合することを特徴とするものである。
【0024】
また、本発明の請求項5に係るタッチパネルの製造方法は、前記の第1の囲い壁及び前記第2の囲い壁は樹脂接着剤を主剤にしてスペーサボールが分散していることを特徴とするものである。
【0025】
また、本発明の請求項6に係るタッチパネルの製造方法は、前記絶縁性の接合剤にスペーサボールが分散していることを特徴とするものである。
【0026】
また、本発明の請求項7に係る画面入力型表示装置は、液晶表示装置などの表示装置の上面にタッチパネルを備えている画面入力型装置であって、請求項1乃至3のいずれか1つに記載のタッチパネルを備えていることを特徴とするものである。
【0027】
また、本発明の請求項8に係る画面入力型表示装置は、液晶表示装置などの表示装置の上面にタッチパネルを備えている画面入力型装置であって、請求項4乃至6のいずれか1つに記載のタッチパネルの製造方法によって得られたタッチパネルを備えていることを特徴とするものである。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1〜図8を用いて説明する。図1は本発明の実施の形態に係るタッチパネルの平面図、図2は図1におけるE−E断面図、図3は図2における下基板の平面図、図4は図3におけるG−G断面拡大図、図5は図2における上基板の平面図、図6は図5におけるH−H断面拡大図、図7は図2におけるF部の拡大図、図8は図1における接続部Aの要部断面拡大図を示している。尚、従来技術のタッチパネルと同一の構成部品は同じ付号を付して説明する。また、同一構成部品においてはその詳しい仕様の説明は省略することにする。
【0029】
図1〜図8より、本実施形態における本発明のタッチパネル60は、主要構成部品として、下基板31と上基板41とから構成されている。下基板31は、透明で方形なガラスからなる下透明基板2と、この下透明基板の上面に形成した方形の下透明電極3と、この下透明電極3の上面に設けたドットマトリックス状の透明なドットスペーサ8と、下透明電極3の図中上下の対向する一対の辺に接続してFPC取付部S(下透明基板2の図中下側の点線枠で囲んだ部分)に向かって下透明基板2の外周域を引き回しした導電電極34、35と、下透明基板2のFPC取付部Sの付近に設けた一対の継ぎ電極36、37と、導電電極34、35及び継ぎ電極36、37が形成されていない下透明基板2の外周域部分(図中左側の外周域から下側の外周域にかけて)に設けた第2の囲い壁38とから構成されている。
【0030】
ここで、導電電極34は下透明電極3の図中下側の辺に接続した電極で、辺に沿った部分の電極34aとFPC取付部Sに向かって延びた電極34bからなっている。また、導電電極35は下透明電極3の図中上側の辺に接続した電極で、辺に沿った部分の電極35aと下透明基板2の図中右側の外周域に沿ってFPC取付部に向かって引き回しした部分の電極35b、35c、35dからなっている。また、この継ぎ電極36、37は後述する上基板の導電電極に導通を取るために設けた電極で、上基板の一対の導電電極と接続部A、Bの箇所で接続される。
【0031】
また、第2の囲い壁38は、外部からの水分などの進入を防ぐために設けるもので、図中左側の外周域から下側の外周域と継ぎ電極36、37や導電電極34b、35dに挟まれた部分にそれらの電極と繋げて設けている。この第2の囲い壁38は、所定粒径のスペーサボール40を分散した樹脂接着剤39を印刷して形成している。
【0032】
上基板41は、透明で方形なマイクロガラスからなる上透明基板12と、この上透明基板12の下面に形成した上透明電極13と、この上透明電極13の図中左右の対向する一対の辺に接続してFPC取付部Sに向かって上透明基板12の外周域を引き回しした導電電極44、45と、導電電極44、45が形成されていない上透明基板12の外周域部分(図中上側外周域と下側外周域の一部分)に設けた第1の囲い壁48とから構成されている。
【0033】
ここで、導電電極44は上透明電極13の図中左側の辺に接続した電極で、辺に沿った部分の電極44aとFPC取付部Sに向かって上透明基板42の図中下側の外周域に沿って引き回しした電極44bとからなっている。また、導電電極45は上透明電極13の図中右側の辺に接続した電極で、辺に沿った部分の電極45aと上透明基板12の図中下側の外周域に沿ってFPC取付部に向かって引き回しした部分の電極45bとからなっている。
【0034】
また、第1の囲い壁48は、上記第2の囲い壁38と同じ目的で設けるもので、上透明基板12の図中上側外周域に沿って設けた囲い壁48aと図中下側外周域で導電電極44bと45bとの切れ間に設けた囲い壁48bとの2箇所に、導電電極44、45と繋げて設けている。また、この第1の囲い壁48は、上記第2の囲い壁38と同様に、所定粒径のスペーサボール50を分散した樹脂接着剤49を印刷して形成している。
【0035】
次に、本発明のタッチパネル60は、上記構成の下基板31と上基板41とを絶縁性の接合剤51を介して貼合わせて形成する。下基板31または上基板41の何れか一方の基板の外周域に形成した導電電極と囲い壁の面上に接合剤51を形成し、上下基板41、31を対向して位置を合わせ、加熱・加圧の下で一定の隙間、本実施の形態では10μmの隙間、を設けて貼合わせている。また、上基板41の上面に偏光板18、下基板31の下面に位相差板19を設けている。また、下基板31のFPC取付部Sの所にFPC9が取り付くようになっている。
【0036】
図8は図1における接続部Aの部分の構造を拡大して示した断面図である。上透明基板12に形成した導電電極45bの先端部45b1が下透明基板2に形成した継ぎ電極37と導電性接着剤55を介して接続され、導通が取られる。導電性接着剤55は公知のものが使用できるが、本実施の形態では導電電極と同じ材料のものを使用している。印刷や塗布などの方法で形成する。尚、接続部Bも接続部Aと同じ接続構造を取るのでここではその説明は省略する。
【0037】
上記下基板31を構成する一対の導電電極34、35、及び一対の継ぎ電極36、37、上基板41を構成する一対の導電電極44、45は、従来技術と同様に、銀粉や銅粉などの高導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂などに混ぜ合わせてインク化したものをスクリーン印刷で形成する。これらの一対の導電電極34、35、及び44、45、一対の継ぎ電極36、37は厚み2〜3μm、幅0.5〜1.5mm位の範囲に仕上げている。
【0038】
また、下基板31を構成する第2の囲い壁38、上基板41を構成する第1の囲い壁48は、内部に水分などの侵入を防止するために設けるもので、上下基板41、31の外周域に導電電極と繋がって設けられ、囲いの壁の役目を成している。この囲い壁38、48は熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤などの樹脂接着剤に所定の粒径のスペーサボールを分散させてインク化し、スクリーン印刷などで印刷して形成する。スペーサボールはシリカボールやプラスチックボールなどが使用できるが、粒径は設計する厚みのものを選択する。本実施の形態では3μm粒径のシリカボールを使用している。
【0039】
下基板31は導電電極35及び第2の囲い壁38と導電電極34、継ぎ電極36、37とで周りを囲っている。また、上基板は導電電極44、45と第1の囲い壁48とで周りを囲っている。これらそれぞれの囲いは同じ高さ(厚み)に仕上げることが必要とされる。従って、下基板31の導電電極35及び囲い壁38、導電電極34、継ぎ電極36、37はレベリングの工程を入れて同じ高さ、本実施の形態では3μmの高さにしている。このレベリングの工程は、後述する製造方法において、導電電極35及び囲い壁38、導電電極34、継ぎ電極36、37を硬化させるのに加熱装置と加圧装置を用いて加熱・加圧を施している。この加圧工程がレベリング工程になっている。同様に、上基板41もレベリングの工程を入れて導電電極44、45と囲い壁48を同じ高さにしている。尚、下基板31の囲いの高さと上基板41の囲いの高さは必ずしも同じである必要はなく、異なっていても良いものである。本実施の形態では、第1の囲い壁48と第2の囲い壁38に3μm粒径のシリカボールが分散していて、それぞれの導電電極及び継ぎ電極、囲い壁は3μmの厚み(高さ)に仕上がっている。
【0040】
上記の構成を取る本発明のタッチパネル60は次の製造方法で作る。上基板41と下基板31はそれぞれ別々に作る。上基板41は、片面に方形の上透明電極13を形成した方形の上透明基板12を用い、上透明電極13の対向する二辺に接続してFPC取付部Sに向かって一対の導電電極44、45を印刷装置を用いて印刷する。その後、比較的低い温度で加熱処理を施して溶剤を飛散させ、半硬化させる。半硬化させるのは次の作業をやり易くするためである。次に、導電電極44、45が印刷されない外周域部分に、導電電極44、45に繋げて、第1の囲い壁48を印刷する。その後、低い温度で加熱処理を施して溶剤を飛散させて半硬化させる。次に、加熱装置と加圧装置を用いて加圧・加熱の下で導電電極44、45と第1の囲い壁48を同じ厚みにして硬化させる。
【0041】
下基板31は、片面に方形の下透明電極3とこの下透明電極3の面上にマトリックス状にドットスペーサ8を形成した方形の下透明基板2を用い、下透明電極3の対向する二辺に接続してFPC取付部Sに向かって一対の導電電極34、35と、FPC取付部付近に一対の継ぎ電極36、37を印刷装置を用いて印刷する。その後、比較的低い温度で加熱処理を施して溶剤を飛散させて半硬化させる。次に、導電電極34、35及び継ぎ電極36、37が印刷されない外周域部分に、導電電極34、35及び継ぎ電極36、37に繋げて、第2の囲い壁38を印刷する。その後、低い温度で加熱処理を施して溶剤を飛散させて囲い壁38を半硬化させる。次に、加熱装置と加圧装置を用いて加圧・加熱の下で導電電極34、35と第2の囲い壁38を同じ厚みにして硬化させる。
【0042】
次に、このようにして製造した上基板41と下基板31の何れか一方側の基板の平坦に形成された導電電極と囲い壁の面上に絶縁性の接合剤51を印刷装置で印刷し、その後に、上基板41と下基板31を対向させて所定の位置に配置して貼合わせ、加熱装置と加圧装置を用いて上基板41と下基板31を一定の隙間を持たせて接合剤51を硬化させて接合する。尚、上基板41の導電電極44、45と下基板31の継ぎ電極36、37との接合は、上基板41と下基板31を対向させて所定の位置に配置する前に、導電電極44、45或いは継ぎ電極36、37の何れか一方に導電性接着剤55を印刷方法或いは塗布方法で形成し、上下基板41、31を接合したときに一緒にこれらの電極接合を行う。
【0043】
尚、上記述べた上基板41及び下基板31の製作手順で、導電電極を形成した後で囲い壁を形成する手順になっているが、これは逆の手順であっても良い。即ち、囲い壁を形成した後で導電電極を形成しても同じ結果がえられる。
【0044】
上下基板41、31の接合に使う絶縁性の接合剤51は熱硬化性のエポキシ樹脂などを使った樹脂接着剤52にスペーサボール53を分散したもので形成する。スペーサボール53はシリカボール、プラスチックボールなどが使用できるが、本実施の形態では、4μm粒径のシリカボールを使用して、接合剤51の厚みが4μmになるように設定している。従って、上基板41の導電電極44、45及び第1の囲い壁48の厚みが3μm、下基板31の導電電極34、35及び第2の囲い壁38の厚みが3μmに仕上がっているので、上下基板41、31の隙間は10μmに形成されている。
【0045】
本発明は以上述べた構成と製造方法を取っている。導電電極や囲い壁がレベリングによって一定の厚みで平坦に形成されているので、従来発生していた導電電極の厚みのムラや印刷のヒゲなどがなくなり、また、重畳している部分の導電電極同士間には所要のスペーサボールが入った接合剤が介在するため、導電電極同士の短絡などの問題は発生しない。そして、導通不良の発生しない品質を長期的に維持することができる。
【0046】
また、本発明の上記構成の下では、従来発生した電極の重畳した部分のシール幅が広くなると云う問題は起きない。従って、導電電極と同じ幅で接合剤を形成することによって、導電電極と同一幅のシール幅が得られる。このことによって、従来より更に狭い(細い)シール幅が得られことになり、狭額縁化を図ることができる。
【0047】
尚、本実施形態では、導電電極は導電性スペーサボールが入っていないものを用いたが、導電性スペーサボールを入れたものでも同じ効果を得ることができる。導電性スペーサボールとしては表面に金属被膜で覆ったシリカボールやプラスチックボールなどの公知のものが使用できる。
【0048】
以上述べた本発明の構成のタッチパネル60、或いは、以上述べた本発明の製造方法で形成したタッチパネル60を液晶表示装置などの表示装置の上面側に配置して画面入力型表示装置に使用することができる。本発明のタッチパネルを使用することによって導通不良が発生せず、長期的に安定した品質の画面入力型表示装置が得られる。
【0049】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のタッチパネルにおいては、導電電極の短絡による導通不良などが発生しない。また、狭額縁化を図ることができる。また、本発明のタッチパネルを画面入力型表示装置に使用すれば、長期的に安定した品質の画面入力型表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るタッチパネルの平面図である。
【図2】図1におけるE−E断面図である。
【図3】図2における下基板の平面図である。
【図4】図3におけるG−G断面拡大図である。
【図5】図2における上基板の平面図である。
【図6】図5におけるH−H断面拡大図である。
【図7】図2におけるF部の拡大図である。
【図8】図1における接続部Aの要部断面拡大図である。
【図9】従来技術におけるタッチパネルの平面図である。
【図10】図9におけるE−E断面図である。
【図11】図10における下基板の平面図である。
【図12】図10における上基板の平面図である。
【図13】図10におけるC部の拡大図である。
【図14】図9におけるD−D断面拡大図である。
【符号の説明】
1、31 下基板
2 下透明基板
3 下透明電極
4、14、34、44 導電電極
5、15、35、45 導電電極
6、36 継ぎ電極
7、37 継ぎ電極
8 ドットスペーサ
9 FPC
11、41 上基板
12 上透明基板
13 上透明電極
17 シール材
18 偏光板
19 位相差板
20、60 タッチパネル
38 第2の囲い壁
39、49、52 樹脂接着剤
40、50、53 スペーサボール
48 第1の囲い壁
51 接合剤
55 導電性接着剤
S FPC取付部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ATM、カーナビゲーション、自動販売機、複写機、各種端末機等の機器において、液晶ディスプレイ等の表示画面上に配置し、透視した画面の指示に従って使用者が情報の表示画面を指やペンで直接押してデータの入力が行われるタッチパネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術における抵抗膜式タッチパネルは、可撓性を有する透明絶縁基板の下面に透明電極とこの透明電極に接続する導電電極を形成した上基板と、同じく上面に透明電極とこの透明電極に接続する導電電極を形成し、前記透明電極の上面にドットスペーサを一定間隔に配設した下基板とが、所定の隙間を持って透明電極同士が対面するような配置構造を取っている。そして、このタッチパネルを液晶表示装置等の表示装置の上面側に配置して使用される。表示装置の表示部分に位置する所のタッチパネルを指又はペンで押すことによって、タッチパネルの上基板が撓んでその押した所の透明電極が下基板の透明電極に接触し、そして、その接触点の位置が電気抵抗の測定によって検知されて入力情報が読みとられる。
【0003】
このような抵抗膜式タッチパネルにおいて、同じ大きさのタッチパネルでもアクティブエリア(使用可能領域)が少しでも広く利用できるのが望まれる。このアクティブエリアが少しでも広く取る構成のものとして図9〜12に示すものがある。図9は従来技術におけるタッチパネルの平面図、図10は図9におけるE−E断面図、図11は図10における下基板の平面図、図12は図10における上基板の平面図を示している。
【0004】
図9、図10、図11、図12に示すように、従来例のタッチパネル20は形状が方形をなす下基板1と可撓性を有する上基板11とを備えている。下基板1は、板厚が1.1mmの透明な方形のガラスからなる下透明基板2と、この下透明基板2の上面に方形形状に形成された下透明電極3と、この下透明電極3の図中上下の対向した両辺に沿って接続形成されて下透明基板2の片方延設部にあるFPC取付部Sにまで引き回しした一対の導電電極4及び5と、FPC取付部S近辺に形成された一対の継ぎ電極6、7と、下透明電極3上にマトリックス状に配置したドットスペーサ8とで構成されている。尚、ここでの導電電極4は下透明電極3の図中下辺に接続した部分の導電電極4aと、そこからFPC取付部S(図中下側の点線枠の部分)に向かって延びた部分の導電電極4bとで構成されている。また、導電電極5は下透明電極3の図中上辺に接続した部分の導電電極5aと、下透明基板2の図中右辺の外周域に沿って引き回しした部分の導電電極5bと、FPC取付部Sに向かった部分の導電電極5c、5dとで構成されている。また、一対の継ぎ電極6、7は、上基板11の導電電極14、15に導通接続を行うためにFPC取付部S近辺に設けられており、上基板11の導電電極14、15と接続部B、Aの箇所において接続される。
【0005】
上基板11は、板厚が0.2mmの可撓性のある透明な方形のマイクロガラス(マイクロシートガラス)からなる上透明基板12と、この上透明基板12の下面に方形形状に形成されている上透明電極13と、この上透明電極13の図中左右の対向する両辺に沿って接続形成されてFPC取付部S方向に向かって引き回しした一対の導電電極14、15とで構成されている。尚、ここでの導電電極14は上透明電極13の一辺に接続した部分の導電電極14aとFPC取付部Sに向かって引き回しした部分の導電電極14bとから構成され、同様に、導電電極15も上透明電極13の一辺に接続した部分の導電電極15aとFPC取付部Sに向かって引き回しした部分の導電電極15bとから構成されている。
【0006】
上下基板11、1の導電電極14(14a部分)、15(15a部分)及び4(4a部分)、5(5a部分)が方形配置となるように対向配置して、シール材17を介して下基板1と上基板11とが10μm前後の隙間を有して接合し、上下基板11、1の外周域を周回してシールしている。更に、上基板11に設けられた導電電極14及び15は、接続部B及びAの場所において、その先端部14b1、15b1が下基板1に設けた継ぎ電極6及び7と導電性接着剤を介して接続され、導通がとられている。
【0007】
また、上基板11の導電電極15の一部、即ち、上透明電極13の辺に沿って形成した導電電極15aの部分と、下基板1の導電電極5の一部、即ち、FPC取付部Sに向かって引き回しした導電電極5bの部分とが一定の距離を持って重畳している。同様に、上基板11の導電電極15bと下基板1の導電電極5cの部分とが一定の距離を持って重畳して形成されている。更に、この重畳した部分の導電電極15aと5b及び15bと5cは上下基板1、11をシールしたシール材17のシール幅Mの中に設けられている。
【0008】
また、防眩性を高めて透視性や品質表示を良くするために、上基板11の上面には偏光板18、下基板1の下面には位相差板19が貼付けられている。また、下基板1のFPC取付部SにはFPC9が取り付けられて外部との導通が図られるようになっている。
【0009】
上記の構成を取るタッチパネル20の各構成要素部品は次のようになっている。下基板1を構成する下透明基板2は透明なガラスが用いられる。このガラスはソーダガラスや石英ガラス、アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、普通板ガラス等が利用でき、反り等が起きない程度の厚さのものが使われる。多くは0.7〜1.1mmのものが選択される。上基板11を構成する上透明基板12は可撓性を必要とするところなので透明な薄板ガラスや透明なプラスチックフイルムが用いられる。一般的に、耐熱性が求められる機器(例えば、カーナビゲーション等)にはガラスが使用される。上記従来例は耐熱性や衝撃性にも強く、且つ可撓性も有する0.2mm厚みのマイクロガラスを使っている。
【0010】
下基板1を構成する下透明電極3及び上基板11を構成する上透明電極13は錫をドープした酸化インジウムのITO(Indium Tin Oxide)膜で、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、印刷法等で形成する。この下透明電極3及び上透明電極13は高抵抗値であることが求められるため250〜500オングストロームの範囲で非常に薄く形成する。このITO膜は、基板全面に形成したものをフォトリソグラフィにより不要部分を除去し、必要な部分を残して形成する。
【0011】
下基板1を構成する一対の導電電極4、5、一対の継ぎ電極6、7、及び上基板11を構成する一対の導電電極14、15は、下透明電極3及び上透明電極13に印加するために設けるもので、銀粉や銅粉等の高導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂等に混ぜ合わせてインク化したものをスクリーン印刷等の印刷方法で形成する。タッチパネルの性能上、これらの電極の抵抗値が低ければ低いほど良いものであり、一般に、透明電極のシート抵抗値に対してこれらの電極のシート抵抗値は100分の1以下であることが必要とされている。そこで、これらの電極の印刷の厚さを増したり、幅を広くしたりして抵抗値を小さく押さえる設計がなされている。
【0012】
下基板1を構成するドットスペーサ8は、押圧した部分以外の部分の上下の透明電極同士が接触しないために設けるもので、透明なアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、その他の透明な樹脂材料をスクリーン印刷等の方法でドットマトリックス状に一定間隔に形成し、その後、熱または紫外線で硬化処理を施して形成する。このドットスペーサ8は目に見えない大きさであることが求められることから、直径30〜60μm、高さは2〜5μm、ドット間隔は1〜8mmの範囲で設計される。
【0013】
シール材17は、スペーサボールを分散させたエポキシ樹脂接着剤やアクリル樹脂接着剤等をスクリーン印刷等の方法で印刷して形成する。印刷時は厚み30μm、幅0.5mm位で形成するが、上下基板11、1を10μm前後の隙間に仕上げたときには1.5mm前後位の幅になる。ここで使われるスペーサボールは上基板11と下基板1との隙間を一定隙間に保持するために設けるもので、所定の大きさの絶縁性のあるプラスチックボールやガラスファイバー等が利用される。このプラスチックボールやガラスファイバーの大きさは、上基板11の上透明基板12の材質や厚さによって異なるが、0.2mmのマイクロガラスを使用した場合は概ね10μm前後の粒径のものが選択される。このシール材17は上基板11または下基板1の何れか一方に印刷した後、上基板11と下基板1とを位置を合わせて貼合わせ、加圧の下で加熱処理を施して硬化させ、接合を行っている。また、このシール材17は上基板11と下基板1を固定する役目と共に内部に水分やゴミ等の進入を防止するシールの役目も持っている
【0014】
偏光板18と位相差板19は防眩性を高めて透視性や表示品質を良くするために設けている。偏光板18は、様々なものが使用されているが一例をあげると、ポリビニールアルコールフイルムを常法により一軸延伸することによって厚さが20μmの偏光フイルムを作成し、この両面に厚さが80μmのセルロース系フイルムを張り合わせて厚さ180μmの偏光板としたもの等が利用できる。また、位相差板19は、ポリカーボネイトを素材として形成され、厚さ80μm程度である。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
シール材17は前述したようにエポキシ樹脂接着剤やアクリル樹脂接着剤などにスペーサボールを混ぜ合わせたものから成っている。また、スペーサボールは上下基板1、11を所定の隙間に保持するために設けるもので、スペーサボールの大きさ(粒径)が上下基板の隙間量になって現れてくる。即ち、上下基板の隙間量を10μmに仕上げるには10μmのスペーサボールが選択される。
【0016】
図10で示したシール材17でのシール幅Mの中に、一定の距離を持って重畳された一部の導電電極5b、15aは厚みが2〜3μm、幅0.25〜0.5mmの範囲で形成される。従って、重畳された導電電極5b、15aの隙間は4〜6μm位になっている。
【0017】
図13は図10におけるC部の拡大図を示している。17aはスペーサボール、17bはエポキシ樹脂接着剤やアクリル樹脂接着剤などの樹脂接着剤である。シール材17はこの樹脂接着剤17bとスペーサボール17aからなっている。上下基板1、11を所定の隙間量に持っていくのに加圧を施すが、このとき、重畳した導電電極5b、15aの隙間部分にあったスペーサボールは、この隙間が狭いが故に導電電極5b、15aの両側の隙間の広い方に押し寄せられてしまう。そして、重畳された隙間部分は樹脂接着剤17bのみが充填される。
【0018】
また、図14は図9におけるD−D断面の拡大図を示したもので、導電電極5b、15aとの重畳したところの縦断面図を示している。重畳した導電電極5bと15aの隙間部分には樹脂接着剤17bが充填している。導電電極はスクリーン印刷方法で2〜3μmの厚みに形成するが、薄いところ、厚いところのムラがどうしても生じてくる。普通、重畳するところの隙間量は4〜6μmの範囲で設計するが、厚みのバラツキにより、お互いに厚いところ5f、15fが対向して重畳されてしまうとその隙間は非常に狭いものとなり、短絡する危険性を有していた。また、スクリーン印刷方法を取れば通称“ヒゲ”と云われる突起5e、15eが所々に発生する。このヒゲと云われる突起は印刷版の網目と印刷インクとの間の糸引きによるものだが、導電電極5b、15aの厚みとほぼ同じぐらいの突起量が現れる。これらの突起が対向する電極に接触して短絡を起こし、導通不良を発生させる原因にもなっていた。また、上基板11の45透明基板12は0.2μmの厚みで可撓性を有するガラスを使用している。このガラスが加熱処理、加圧処理などによって変形を起こすことがしばしば発生する。12aは変形によるへこみを表したものであるが、このへこみ12aがまた隙間量を非常に狭くしてしまう。導電電極の厚みのバラツキ、発生するヒゲの突起、ガラスの変形などの要因が重なりあって導電電極同士の短絡が発生し、導通不良を発生させて歩留まりを悪くする。
【0019】
更にまた、導電電極が重畳した部分はスペーサボールや樹脂接着剤が電極の外側に押し出されることからシール幅が広くなると云う問題を有していた。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みて成されたもので、その目的とする所は短絡などの導通不良をなくし、歩留まりを上げてコストを安くすることにある。また、シール幅を少しでも狭くして狭額縁化を図ることにある。この目的を達する手段として、本発明の請求項1に係るタッチパネルは、可撓性を有する方形な上透明基板の下面に形成した方形の上透明電極と、該上透明電極の対向する二辺にそれぞれ接続すると共に前記上透明基板の外周域に沿ってFPC取付部に向かって引き回した一対の導電電極と、該導電電極の設けていない外周域部分に形成した絶縁性の第1の囲い壁と、を有する上基板と、方形な下透明基板の上面に形成した方形の下透明電極と、該下透明電極の対向する二辺にそれぞれ接続すると共に前記下透明基板の外周域に沿ってFPC取付部に向かって引き回した一対の導電電極と、FPC取付部付近に形成した一対の継ぎ電極と、該導電電極及び継ぎ電極の設けていない外周域部分に形成した絶縁性の第2の囲い壁と、前記下透明電極の上面に形成した複数のドットスペーサと、を有する下基板と、を所定の隙間を持たせて対向して配置し、絶縁性の接合剤を介して前記上基板と下基板の外周域を貼合わせて形成したことを特徴とするものである。
【0021】
また、本発明の請求項2に係るタッチパネルは、上記の第1の囲い壁及び前記第2の囲い壁は樹脂接着剤を主剤にしてスペーサボールが分散していることを特徴とするものである。
【0022】
また、本発明の請求項3に係るタッチパネルは、上記の絶縁性の接合剤にスペーサボールが分散していることを特徴とするものである。
【0023】
また、本発明の請求項4に係るタッチパネルの製造方法は、片面に方形な上透明電極を形成した可撓性を有する方形な上透明基板の外周域に沿って、前記上透明電極の対向する二辺に接続してFPC取付部に向かって一対の導電電極を印刷する工程と、印刷後に加熱処理を施して該導電電極を半硬化させる工程と、前記導電電極が印刷されない外周域部分に第1の囲い壁を印刷する工程と、印刷後に加熱処理を施して該第1の囲い壁を半硬化させる工程と、その後に、加熱・加圧処理を施して前記導電電極と第1の囲い壁を一定の厚みに成形して硬化させる工程と、を経て上基板を作り、片面に方形な下透明電極と該下透明電極上にマトリックス状に複数のドットスペーサを形成した下透明基板の外周域に沿って、前記下透明電極の対向する二辺に接続してFPC取付部に向かって一対の導電電極とFPC取付部付近に一対の継ぎ電極を印刷する工程と、印刷後に加熱処理を施して該導電電極及び継ぎ電極を半硬化させる工程と、前記導電電極及び継ぎ電極が印刷されない外周域部分に第2の囲い壁を印刷する工程と、印刷後に加熱処理を施して該第2の囲い壁を半硬化させる工程と、その後に、加熱・加圧処理を施して前記導電電極及び継ぎ電極と第2の囲い壁を一定の厚みに成形して硬化させる工程と、を経て下基板を作り、前記上基板又は下基板のいずれか一方側の基板の導電電極と囲い壁の面上に絶縁性の接合剤を印刷する工程と、前記上基板と下基板を対向させて位置あわせして貼合わせ、加熱・加圧処理を施して該接合剤を硬化させる工程と、を経て前記上基板と下基板を接合することを特徴とするものである。
【0024】
また、本発明の請求項5に係るタッチパネルの製造方法は、前記の第1の囲い壁及び前記第2の囲い壁は樹脂接着剤を主剤にしてスペーサボールが分散していることを特徴とするものである。
【0025】
また、本発明の請求項6に係るタッチパネルの製造方法は、前記絶縁性の接合剤にスペーサボールが分散していることを特徴とするものである。
【0026】
また、本発明の請求項7に係る画面入力型表示装置は、液晶表示装置などの表示装置の上面にタッチパネルを備えている画面入力型装置であって、請求項1乃至3のいずれか1つに記載のタッチパネルを備えていることを特徴とするものである。
【0027】
また、本発明の請求項8に係る画面入力型表示装置は、液晶表示装置などの表示装置の上面にタッチパネルを備えている画面入力型装置であって、請求項4乃至6のいずれか1つに記載のタッチパネルの製造方法によって得られたタッチパネルを備えていることを特徴とするものである。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1〜図8を用いて説明する。図1は本発明の実施の形態に係るタッチパネルの平面図、図2は図1におけるE−E断面図、図3は図2における下基板の平面図、図4は図3におけるG−G断面拡大図、図5は図2における上基板の平面図、図6は図5におけるH−H断面拡大図、図7は図2におけるF部の拡大図、図8は図1における接続部Aの要部断面拡大図を示している。尚、従来技術のタッチパネルと同一の構成部品は同じ付号を付して説明する。また、同一構成部品においてはその詳しい仕様の説明は省略することにする。
【0029】
図1〜図8より、本実施形態における本発明のタッチパネル60は、主要構成部品として、下基板31と上基板41とから構成されている。下基板31は、透明で方形なガラスからなる下透明基板2と、この下透明基板の上面に形成した方形の下透明電極3と、この下透明電極3の上面に設けたドットマトリックス状の透明なドットスペーサ8と、下透明電極3の図中上下の対向する一対の辺に接続してFPC取付部S(下透明基板2の図中下側の点線枠で囲んだ部分)に向かって下透明基板2の外周域を引き回しした導電電極34、35と、下透明基板2のFPC取付部Sの付近に設けた一対の継ぎ電極36、37と、導電電極34、35及び継ぎ電極36、37が形成されていない下透明基板2の外周域部分(図中左側の外周域から下側の外周域にかけて)に設けた第2の囲い壁38とから構成されている。
【0030】
ここで、導電電極34は下透明電極3の図中下側の辺に接続した電極で、辺に沿った部分の電極34aとFPC取付部Sに向かって延びた電極34bからなっている。また、導電電極35は下透明電極3の図中上側の辺に接続した電極で、辺に沿った部分の電極35aと下透明基板2の図中右側の外周域に沿ってFPC取付部に向かって引き回しした部分の電極35b、35c、35dからなっている。また、この継ぎ電極36、37は後述する上基板の導電電極に導通を取るために設けた電極で、上基板の一対の導電電極と接続部A、Bの箇所で接続される。
【0031】
また、第2の囲い壁38は、外部からの水分などの進入を防ぐために設けるもので、図中左側の外周域から下側の外周域と継ぎ電極36、37や導電電極34b、35dに挟まれた部分にそれらの電極と繋げて設けている。この第2の囲い壁38は、所定粒径のスペーサボール40を分散した樹脂接着剤39を印刷して形成している。
【0032】
上基板41は、透明で方形なマイクロガラスからなる上透明基板12と、この上透明基板12の下面に形成した上透明電極13と、この上透明電極13の図中左右の対向する一対の辺に接続してFPC取付部Sに向かって上透明基板12の外周域を引き回しした導電電極44、45と、導電電極44、45が形成されていない上透明基板12の外周域部分(図中上側外周域と下側外周域の一部分)に設けた第1の囲い壁48とから構成されている。
【0033】
ここで、導電電極44は上透明電極13の図中左側の辺に接続した電極で、辺に沿った部分の電極44aとFPC取付部Sに向かって上透明基板42の図中下側の外周域に沿って引き回しした電極44bとからなっている。また、導電電極45は上透明電極13の図中右側の辺に接続した電極で、辺に沿った部分の電極45aと上透明基板12の図中下側の外周域に沿ってFPC取付部に向かって引き回しした部分の電極45bとからなっている。
【0034】
また、第1の囲い壁48は、上記第2の囲い壁38と同じ目的で設けるもので、上透明基板12の図中上側外周域に沿って設けた囲い壁48aと図中下側外周域で導電電極44bと45bとの切れ間に設けた囲い壁48bとの2箇所に、導電電極44、45と繋げて設けている。また、この第1の囲い壁48は、上記第2の囲い壁38と同様に、所定粒径のスペーサボール50を分散した樹脂接着剤49を印刷して形成している。
【0035】
次に、本発明のタッチパネル60は、上記構成の下基板31と上基板41とを絶縁性の接合剤51を介して貼合わせて形成する。下基板31または上基板41の何れか一方の基板の外周域に形成した導電電極と囲い壁の面上に接合剤51を形成し、上下基板41、31を対向して位置を合わせ、加熱・加圧の下で一定の隙間、本実施の形態では10μmの隙間、を設けて貼合わせている。また、上基板41の上面に偏光板18、下基板31の下面に位相差板19を設けている。また、下基板31のFPC取付部Sの所にFPC9が取り付くようになっている。
【0036】
図8は図1における接続部Aの部分の構造を拡大して示した断面図である。上透明基板12に形成した導電電極45bの先端部45b1が下透明基板2に形成した継ぎ電極37と導電性接着剤55を介して接続され、導通が取られる。導電性接着剤55は公知のものが使用できるが、本実施の形態では導電電極と同じ材料のものを使用している。印刷や塗布などの方法で形成する。尚、接続部Bも接続部Aと同じ接続構造を取るのでここではその説明は省略する。
【0037】
上記下基板31を構成する一対の導電電極34、35、及び一対の継ぎ電極36、37、上基板41を構成する一対の導電電極44、45は、従来技術と同様に、銀粉や銅粉などの高導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂などに混ぜ合わせてインク化したものをスクリーン印刷で形成する。これらの一対の導電電極34、35、及び44、45、一対の継ぎ電極36、37は厚み2〜3μm、幅0.5〜1.5mm位の範囲に仕上げている。
【0038】
また、下基板31を構成する第2の囲い壁38、上基板41を構成する第1の囲い壁48は、内部に水分などの侵入を防止するために設けるもので、上下基板41、31の外周域に導電電極と繋がって設けられ、囲いの壁の役目を成している。この囲い壁38、48は熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤などの樹脂接着剤に所定の粒径のスペーサボールを分散させてインク化し、スクリーン印刷などで印刷して形成する。スペーサボールはシリカボールやプラスチックボールなどが使用できるが、粒径は設計する厚みのものを選択する。本実施の形態では3μm粒径のシリカボールを使用している。
【0039】
下基板31は導電電極35及び第2の囲い壁38と導電電極34、継ぎ電極36、37とで周りを囲っている。また、上基板は導電電極44、45と第1の囲い壁48とで周りを囲っている。これらそれぞれの囲いは同じ高さ(厚み)に仕上げることが必要とされる。従って、下基板31の導電電極35及び囲い壁38、導電電極34、継ぎ電極36、37はレベリングの工程を入れて同じ高さ、本実施の形態では3μmの高さにしている。このレベリングの工程は、後述する製造方法において、導電電極35及び囲い壁38、導電電極34、継ぎ電極36、37を硬化させるのに加熱装置と加圧装置を用いて加熱・加圧を施している。この加圧工程がレベリング工程になっている。同様に、上基板41もレベリングの工程を入れて導電電極44、45と囲い壁48を同じ高さにしている。尚、下基板31の囲いの高さと上基板41の囲いの高さは必ずしも同じである必要はなく、異なっていても良いものである。本実施の形態では、第1の囲い壁48と第2の囲い壁38に3μm粒径のシリカボールが分散していて、それぞれの導電電極及び継ぎ電極、囲い壁は3μmの厚み(高さ)に仕上がっている。
【0040】
上記の構成を取る本発明のタッチパネル60は次の製造方法で作る。上基板41と下基板31はそれぞれ別々に作る。上基板41は、片面に方形の上透明電極13を形成した方形の上透明基板12を用い、上透明電極13の対向する二辺に接続してFPC取付部Sに向かって一対の導電電極44、45を印刷装置を用いて印刷する。その後、比較的低い温度で加熱処理を施して溶剤を飛散させ、半硬化させる。半硬化させるのは次の作業をやり易くするためである。次に、導電電極44、45が印刷されない外周域部分に、導電電極44、45に繋げて、第1の囲い壁48を印刷する。その後、低い温度で加熱処理を施して溶剤を飛散させて半硬化させる。次に、加熱装置と加圧装置を用いて加圧・加熱の下で導電電極44、45と第1の囲い壁48を同じ厚みにして硬化させる。
【0041】
下基板31は、片面に方形の下透明電極3とこの下透明電極3の面上にマトリックス状にドットスペーサ8を形成した方形の下透明基板2を用い、下透明電極3の対向する二辺に接続してFPC取付部Sに向かって一対の導電電極34、35と、FPC取付部付近に一対の継ぎ電極36、37を印刷装置を用いて印刷する。その後、比較的低い温度で加熱処理を施して溶剤を飛散させて半硬化させる。次に、導電電極34、35及び継ぎ電極36、37が印刷されない外周域部分に、導電電極34、35及び継ぎ電極36、37に繋げて、第2の囲い壁38を印刷する。その後、低い温度で加熱処理を施して溶剤を飛散させて囲い壁38を半硬化させる。次に、加熱装置と加圧装置を用いて加圧・加熱の下で導電電極34、35と第2の囲い壁38を同じ厚みにして硬化させる。
【0042】
次に、このようにして製造した上基板41と下基板31の何れか一方側の基板の平坦に形成された導電電極と囲い壁の面上に絶縁性の接合剤51を印刷装置で印刷し、その後に、上基板41と下基板31を対向させて所定の位置に配置して貼合わせ、加熱装置と加圧装置を用いて上基板41と下基板31を一定の隙間を持たせて接合剤51を硬化させて接合する。尚、上基板41の導電電極44、45と下基板31の継ぎ電極36、37との接合は、上基板41と下基板31を対向させて所定の位置に配置する前に、導電電極44、45或いは継ぎ電極36、37の何れか一方に導電性接着剤55を印刷方法或いは塗布方法で形成し、上下基板41、31を接合したときに一緒にこれらの電極接合を行う。
【0043】
尚、上記述べた上基板41及び下基板31の製作手順で、導電電極を形成した後で囲い壁を形成する手順になっているが、これは逆の手順であっても良い。即ち、囲い壁を形成した後で導電電極を形成しても同じ結果がえられる。
【0044】
上下基板41、31の接合に使う絶縁性の接合剤51は熱硬化性のエポキシ樹脂などを使った樹脂接着剤52にスペーサボール53を分散したもので形成する。スペーサボール53はシリカボール、プラスチックボールなどが使用できるが、本実施の形態では、4μm粒径のシリカボールを使用して、接合剤51の厚みが4μmになるように設定している。従って、上基板41の導電電極44、45及び第1の囲い壁48の厚みが3μm、下基板31の導電電極34、35及び第2の囲い壁38の厚みが3μmに仕上がっているので、上下基板41、31の隙間は10μmに形成されている。
【0045】
本発明は以上述べた構成と製造方法を取っている。導電電極や囲い壁がレベリングによって一定の厚みで平坦に形成されているので、従来発生していた導電電極の厚みのムラや印刷のヒゲなどがなくなり、また、重畳している部分の導電電極同士間には所要のスペーサボールが入った接合剤が介在するため、導電電極同士の短絡などの問題は発生しない。そして、導通不良の発生しない品質を長期的に維持することができる。
【0046】
また、本発明の上記構成の下では、従来発生した電極の重畳した部分のシール幅が広くなると云う問題は起きない。従って、導電電極と同じ幅で接合剤を形成することによって、導電電極と同一幅のシール幅が得られる。このことによって、従来より更に狭い(細い)シール幅が得られことになり、狭額縁化を図ることができる。
【0047】
尚、本実施形態では、導電電極は導電性スペーサボールが入っていないものを用いたが、導電性スペーサボールを入れたものでも同じ効果を得ることができる。導電性スペーサボールとしては表面に金属被膜で覆ったシリカボールやプラスチックボールなどの公知のものが使用できる。
【0048】
以上述べた本発明の構成のタッチパネル60、或いは、以上述べた本発明の製造方法で形成したタッチパネル60を液晶表示装置などの表示装置の上面側に配置して画面入力型表示装置に使用することができる。本発明のタッチパネルを使用することによって導通不良が発生せず、長期的に安定した品質の画面入力型表示装置が得られる。
【0049】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のタッチパネルにおいては、導電電極の短絡による導通不良などが発生しない。また、狭額縁化を図ることができる。また、本発明のタッチパネルを画面入力型表示装置に使用すれば、長期的に安定した品質の画面入力型表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るタッチパネルの平面図である。
【図2】図1におけるE−E断面図である。
【図3】図2における下基板の平面図である。
【図4】図3におけるG−G断面拡大図である。
【図5】図2における上基板の平面図である。
【図6】図5におけるH−H断面拡大図である。
【図7】図2におけるF部の拡大図である。
【図8】図1における接続部Aの要部断面拡大図である。
【図9】従来技術におけるタッチパネルの平面図である。
【図10】図9におけるE−E断面図である。
【図11】図10における下基板の平面図である。
【図12】図10における上基板の平面図である。
【図13】図10におけるC部の拡大図である。
【図14】図9におけるD−D断面拡大図である。
【符号の説明】
1、31 下基板
2 下透明基板
3 下透明電極
4、14、34、44 導電電極
5、15、35、45 導電電極
6、36 継ぎ電極
7、37 継ぎ電極
8 ドットスペーサ
9 FPC
11、41 上基板
12 上透明基板
13 上透明電極
17 シール材
18 偏光板
19 位相差板
20、60 タッチパネル
38 第2の囲い壁
39、49、52 樹脂接着剤
40、50、53 スペーサボール
48 第1の囲い壁
51 接合剤
55 導電性接着剤
S FPC取付部
Claims (8)
- 可撓性を有する方形な上透明基板の下面に形成した方形の上透明電極と、該上透明電極の対向する二辺にそれぞれ接続すると共に前記上透明基板の外周域に沿ってFPC取付部に向かって引き回した一対の導電電極と、該導電電極の設けていない外周域部分に形成した絶縁性の第1の囲い壁と、を有する上基板と、
方形な下透明基板の上面に形成した方形の下透明電極と、該下透明電極の対向する二辺にそれぞれ接続すると共に前記下透明基板の外周域に沿ってFPC取付部に向かって引き回した一対の導電電極と、FPC取付部付近に形成した一対の継ぎ電極と、該導電電極及び継ぎ電極の設けていない外周域部分に形成した絶縁性の第2の囲い壁と、前記下透明電極の上面に形成した複数のドットスペーサと、を有する下基板と、
を所定の隙間を持たせて対向して配置し、絶縁性の接合剤を介して前記上基板と下基板の外周域を貼合わせて形成したことを特徴とするタッチパネル。 - 前記第1の囲い壁及び前記第2の囲い壁は、樹脂接着剤を主剤にしてスペーサボールが分散していることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記絶縁性の接合剤は、スペーサボールが分散していることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 片面に方形な上透明電極を形成した可撓性を有する方形な上透明基板の外周域に沿って、前記上透明電極の対向する二辺に接続してFPC取付部に向かって一対の導電電極を印刷する工程と、印刷後に加熱処理を施して該導電電極を半硬化させる工程と、前記導電電極が印刷されない外周域部分に第1の囲い壁を印刷する工程と、印刷後に加熱処理を施して該第1の囲い壁を半硬化させる工程と、その後に、加熱・加圧処理を施して前記導電電極と第1の囲い壁を一定の厚みに成形して硬化させる工程と、を経て上基板を作り、
片面に方形な下透明電極と該下透明電極上にマトリックス状に複数のドットスペーサを形成した下透明基板の外周域に沿って、前記下透明電極の対向する二辺に接続してFPC取付部に向かって一対の導電電極とFPC取付部付近に一対の継ぎ電極を印刷する工程と、印刷後に加熱処理を施して該導電電極及び継ぎ電極を半硬化させる工程と、前記導電電極及び継ぎ電極が印刷されない外周域部分に第2の囲い壁を印刷する工程と、印刷後に加熱処理を施して該第2の囲い壁を半硬化させる工程と、その後に、加熱・加圧処理を施して前記導電電極及び継ぎ電極と第2の囲い壁を一定の厚みに成形して硬化させる工程と、を経て下基板を作り、
前記上基板又は下基板のいずれか一方側の基板の導電電極と囲い壁の面上に絶縁性の接合剤を印刷する工程と、前記上基板と下基板を対向させて位置あわせして貼合わせ、加熱・加圧処理を施して該接合剤を硬化させる工程と、を経て前記上基板と下基板を接合することを特徴とするタッチパネルの製造方法。 - 前記第1の囲い壁及び前記第2の囲い壁は、樹脂接着剤を主剤にしてスペーサボールが分散していることを特徴とする請求項4に記載のタッチパネルの製造方法。
- 前記絶縁性の接合剤は、スペーサボールが分散していることを特徴とする請求項4に記載のタッチパネル製造方法。
- 液晶表示装置などの表示装置の上面にタッチパネルを備えている画面入力型装置であって、前記請求項1乃至3のいずれか1つに記載のタッチパネルを備えていることを特徴とする画面入力型表示装置。
- 液晶表示装置などの表示装置の上面にタッチパネルを備えている画面入力型装置であって、前記請求項4乃至6のいずれか1つに記載のタッチパネルの製造方法によって得られたタッチパネルを備えていることを特徴とする画面入力型表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003166271A JP2005004422A (ja) | 2003-06-11 | 2003-06-11 | タッチパネル及びその製造方法と、それを備えた画面入力型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003166271A JP2005004422A (ja) | 2003-06-11 | 2003-06-11 | タッチパネル及びその製造方法と、それを備えた画面入力型表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005004422A true JP2005004422A (ja) | 2005-01-06 |
Family
ID=34092478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003166271A Pending JP2005004422A (ja) | 2003-06-11 | 2003-06-11 | タッチパネル及びその製造方法と、それを備えた画面入力型表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005004422A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011018325A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Chi Mei Electronics Corp | タッチパネル及びこのタッチパネルを用いる電子装置 |
-
2003
- 2003-06-11 JP JP2003166271A patent/JP2005004422A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011018325A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Chi Mei Electronics Corp | タッチパネル及びこのタッチパネルを用いる電子装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4494446B2 (ja) | 表示装置 | |
JP2005182339A (ja) | タッチパネル及びそれを備えた画面入力型表示装置 | |
KR101901253B1 (ko) | 터치 스크린 일체형 표시 장치 및 이의 제조 방법 | |
WO2010058495A1 (ja) | タッチパネル及びそれを備えた表示装置 | |
JP2008009189A (ja) | 表示装置 | |
JP4335632B2 (ja) | 液晶表示装置の製造方法 | |
JP2004206605A (ja) | タッチパネルおよびその製造方法 | |
JP4547202B2 (ja) | タッチパネル及びそれを備えた画面入力型表示装置 | |
JP2005038231A (ja) | 画面入力型表示装置 | |
JP2004280720A (ja) | タッチパネル及びそれを備えた画面入力型表示装置 | |
JP2005004422A (ja) | タッチパネル及びその製造方法と、それを備えた画面入力型表示装置 | |
JP4445332B2 (ja) | タッチパネル及びその製造方法 | |
JP2014077857A (ja) | 表示装置 | |
JP4518681B2 (ja) | 液体封入タッチパネル | |
JP2004280759A (ja) | タッチパネル及びそれを備えた画面入力型表示装置 | |
JP2005004388A (ja) | タッチパネル及びその製造方法と、それを備えた画面入力型表示装置 | |
JP2004234271A (ja) | タッチパネル及びそれを備えた画面入力型表示装置 | |
JP2003248554A (ja) | タッチパネル | |
JP4410659B2 (ja) | タッチパネル及びその製造方法 | |
JP2004234268A (ja) | タッチパネル及びそれを備えた画面入力型表示装置 | |
JP2004355292A (ja) | タッチパネル及びその製造方法と、それを備えた画面入力型表示装置 | |
JP2004246743A (ja) | タッチパネル及びそれを備えた画面入力型表示装置 | |
JP2004280524A (ja) | タッチパネル及びその製造方法と、それを備えた画面入力型表示装置 | |
JP2004234248A (ja) | タッチパネル及びそれを備えた画面入力型表示装置 | |
JP2005339326A (ja) | タッチパネル |