JP2006073278A - タッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】上基板の上電極連結部と下基板の下電極連結部をタッチパネルのコーナー部に設けていたため、上下基板を加圧して貼り合わせる際、上下電極連結部とシール剤の厚さのギャップにより上下電極連結部に負荷がかかり、クラックが生じる問題があった。また、下基板の下電極連結部を上基板の上電極連結部を挟み込むようにして形成されていることによって、上下電極連結部の面積が大きくなってしまい、タッチパネルの操作範囲が狭くなるという問題があった。
【解決手段】本発明のタッチパネルによれば、上下電極連結部１６、３６を取り出し電極３１、３２、３３、３４の上方に形成されたシール剤４近傍に設け、上下電極連結部１６、３６を重ね合わせるように連結する。そのことにより、上下電極連結部１６、３６の高さとシール剤４の高さのギャップが緩和され、上下基板１、２を加圧する際にタッチパネルに発生するクラックを減少することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明はタッチパネルに関し、特に上下電極連結部の厚みとシール剤部分の厚みとの差を緩和したタッチパネルに関する。

図４を参照して従来のタッチパネルの１例を説明する。

図４（Ａ）は従来のタッチパネルの上基板と下基板とを分解して示した斜視図である。図示のごとく、従来のタッチパネルは上基板１と、下基板２と、上基板１の片面に形成された透明導電膜１１と、下基板２の片面に形成された透明導電膜２１と、上基板１に形成された対向する２本の上側位置検出電極１２と、下基板２に形成された対向する２本の下側位置検出電極２２と、下基板２に形成された取り出し電極３１、３２、３３、３４と、上基板１と下基板２の周端を貼り合わせるシール剤４とで構成される。

上基板１はガラス材が用いられ、周端を除く全面に透明導電膜１１が形成されている。また、透明導電膜１１の上辺および下辺に沿ってＸ方向の位置を検出するための上側位置検出電極１２が設けられている。

下基板２はガラス材が用いられ、周端を除く全面に透明導電膜２１が形成されている。また、透明導電膜２１の左辺および右辺に沿ってＹ方向の位置を検出するための下側位置検出電極２２が設けられている。取り出し電極３１、３３は下側位置検出電極２２から取り出され、取り出し電極３２、３４はその他端に設けられた下電極連結部３６が上基板１の上側位置検出電極１２と連結することにより取り出される。

上側位置検出電極１２の一端に設けられた上電極連結部１６と取り出し電極３２、３４の他端に設けられた下電極連結部３６とは、比較的スペースの余裕がある上基板１のコーナー部に対応する位置に形成されている。

上記のような構成の上基板１と下基板２とは透明導電膜１１、２１が互いに対向され、上側位置検出電極１２および下側位置検出電極２２より外側の周端でシール剤４によって接合される。

次に、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の上基板１と下基板２とを接合したときのＥ−Ｅ線断面図である。図示のごとく、上電極連結部１６と下電極連結部３６とが図示しない導電性接着剤により押圧方向において重なり合うように連結されている。

上記のようにして構成されたタッチパネルは任意の点を指またはペン等で押圧操作すると、その点において上基板１の透明導電膜１１と下基板２の透明導電膜２１とが接触する構造となっており、透明導電膜１１の抵抗値が検出され、その点のＸ座標を知ることができる。また、透明導電膜２１の抵抗値が検出され、その点のＹ座標を知ることができる。

押圧操作を止めると、上基板１の透明導電膜１１と下基板２の透明導電膜２１とが離れてオフ状態となる（例えば特許文献１参照）。

図５を参照して他の従来のタッチパネルの１例を説明する。

図５（Ａ）は他の従来のタッチパネルの上基板と下基板とを分解して示した斜視図である。他の従来のタッチパネルは上基板１の上側位置検出電極１２の上電極連結部１６の位置と、下基板２の取り出し電極３２、３４の下電極連結部３６の位置および下電極連絡部３６の形状が異なる以外、図４に示したタッチパネルと同一構成とされる。なお、図４と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図示のごとく、取り出し電極３２、３４の下電極連結部３６は、取り出し電極３２、３４の上方にシール剤４が形成されている部分の近傍に設けられている。また、上基板１の上電極連結部１６は下電極連結部３６の上方に対応する位置まで引き回されている。

図５（Ｂ）は図５（Ａ）の上基板１と下基板２とを接合したときの上下電極連結部１６、３６の拡大図である。図示のごとく、下基板２の下電極連結部３６は上基板１の上電極連結部１６を挟み込むような形状となっている。上基板１の上電極連絡部１６は下電極連絡部３６の開口部に設置され、図示しない導電性接着剤により連結されている。

図５（Ｃ）は図５（Ｂ）のＦ−Ｆ線断面図である。図示のごとく、下電極連結部３６は上電極連結部１６を挟み込むようにして連結されているため、上下基板１、２の押圧方向において重ならない構造となっている（例えば特許文献２参照）。
特開２００３−３１６５１７号公報（第４項、第２図） 特開２００４−１７８１０６号公報

上述したように、従来のタッチパネルでは上下電極連結部１６、３６を上基板１のコーナー部に対応する位置に設けられている。そのため、上電極連結部１６と下電極連結部３６とを連結するためのスペースを広く確保でき、上下電極連結部１６、３６を容易に連結することができる。

しかしながら、そうすることによって、上電極連結部１６と下電極連結部３６とを重ね合わせた厚さと、その外側に形成されたシール剤４の厚さとのギャップが激しくなる。このような状態で上下基板１、２を加圧・焼成して貼り合わせると、上下電極連結部１６、３６の部分に応力集中が起き、ガラス製の上基板１にクラックが生じる問題があった。

また、加圧・焼成して上下基板１、２を貼り合わせる際、上下電極連結部１６、３６にかける圧力の制御や、それに伴うシール剤４の形成量の調整が困難となる。そのため、上下電極連結部１６、３６近傍のシール剤４の幅が不均一となり、接着不良になるという問題もあった。

一方、上述したような他の従来のタッチパネルでは上下電極連結部１６、３６が下基板２の取り出し電極３２、３４の上方にシール剤４が形成されている部分の近傍に設けられている。そのため、上下基板１、２を貼り合わせる際、上下電極連結部１６、３６の厚さとその近傍のシール剤４の厚さのギャップが緩和され、上下基板１、２を加圧・焼成して貼り合わせる際に発生する上下電極連結部１６、３６の部分のクラックを減少することができる。

しかしながら、下電極連結部３６は、上電極連結部１６を挟み込むような形状となっているため、下電極連結部３６の形成幅を上電極連結部１６よりも広く形成する必要がある。そのため、上下電極連結部１６、３６の面積が大きくなってしまい、タッチパネルの操作領域が狭くなるという問題があった。

また、上基板１の押圧操作を繰り返すことにより、上下電極連結部１６、３６の連結が不安定となり、押圧場所の特定が困難であるという問題もあった。

本発明はかかる課題に鑑みて成されたものであり、片面に透明導電膜と上側位置検出電極とを設けた上基板と、
片面に透明導電膜と下側位置検出電極と上下電極連結部と取り出し電極を設けた下基板とを備え、
前記上基板の前記透明導電膜と前記下基板の前記透明導電膜を対向して配置し、シール剤を介して接合されたタッチパネルにおいて、
前記上下電極連結部は前記取り出し電極の前記シール剤が形成されている部分の近傍に設けられており、
前記上基板の前記上側位置検出電極と前記下基板の前記取り出し電極とが導電性接着剤を介し、前記上基板の押圧方向において重なり合うように連結されている前記上下電極連結部の厚さと、前記取り出し電極と前記シール剤を重ね合わせた厚さとの差が緩和されていることを特徴とするものである。

また、前記上基板の前記上側位置検出電極の形成幅と前記下基板の前記取り出し電極の形成幅とがほぼ等しいことを特徴とするものである。

また、前記取り出し電極は下基板のほぼ中央に位置することを特徴とするものである。

また、前記取り出し電極の材料に含まれるフィラーの粒径は前記シール剤に含まれるフィラーの粒径より大きいことを特徴とするものである。

本発明によれば、第１に上下電極連結部近傍ではシール剤が外部接続用端子電極の上部に形成されているため、上下電極連結部の厚さと、シール剤と取り出し電極を重ね合わせた厚さとのギャップが緩和される。そのため、上下基板を貼り合わせる際、上基板の上電極連結部の部分のクラックの発生を減少することができる。

また、上下電極連結部を押圧方向において重なり合うように連結することによって、タッチパネルの押圧操作を繰り返しても上下電極連結部１６、３６の連結が離間することはなく、安定した連結状態で押圧場所を特定できる。

第２に、電極連結部を上下基板の位置検出電極の形成幅よりも広く形成しなくてすむため、タッチパネルの操作領域を広くすることができる。

第３に、取り出し電極を下基板のほぼ中央部に設けることによって、取り出し電極の他端に設けられた下電極連結部付近に形成されたシール剤の幅を均一にするためのシール剤の形成量の調整および加圧制御を容易に行うことができる。

第４に、取り出し電極に含まれるフィラーの粒径がシール剤に含まれるフィラーの粒径よりも大きいため、上下基板を貼り合わせる際、上下基板の隙間を十分な高さに確保でき、ニュートンリングの発生を減少させることができる。

図１から図３を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態のタッチパネルの上基板の平面図である。図１は、図２との比較を容易にする目的で表裏逆方向で図示している。図示のごとく、上基板１は可撓性を有する厚さ０．２ｍｍのガラス基板からなり、その下面に透明導電膜１１と、上側位置検出電極１２とが形成されている。

透明導電膜１１は、酸化インジウム等を蒸着して形成されたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜からなり、周端を除く全面に形成されている。透明導電膜１１と電気的に接続されている上側位置検出電極１２は、導電性ペーストに図示しない粒径約１５μｍのプラスチックからなるフィラーを混合してなり、透明導電膜１１の右辺、左辺に沿って設けられている。上側位置検出電極１２の一端は上電極連結部１６であり、下基板２の下電極連結部３６（図２（Ａ）参照）の位置に対応する位置まで引き回されている。

図２は、本発明の実施形態のタッチパネルの下基板２の構成図である。図２（Ａ）は下基板２の平面図である。図示のごとく、下基板２は厚さ１．１ｍｍのガラス基板からなり、その上面に透明導電膜２１と、下側位置検出電極２２と、取り出し電極３１、３２、３３、３４と、シール剤４とが形成されている。

透明導電膜２１は上基板１の透明導電膜１１と同様の方法により形成されている。下側位置検出電極２２および取り出し電極３１、３２、３３、３４は上基板１の上側位置検出電極１２と同様の材質からなり、取り出し電極３１、３２、３３、３４は下基板２の一辺のほぼ中央にまとめて配置されている。

透明導電膜２１と電気的に接続されている下側位置検出電極２２は、透明導電膜２１の上辺、下辺に沿って設けられている。取り出し電極３２、３４の他端には上基板１の上側位置検出電極１２と接続するための下電極連結部３６が形成されている。

シール剤４は、下基板２の周端に形成されている。シール剤４には図示しない粒径約８μｍのグラスファイバーからなるフィラーが混合されている。そのことによって、上下基板１、２を加圧して貼り合わせる際に変化するシール剤４の厚さおよび幅を容易に調整することができる。

また、シール剤４はフィラーの粒径約８μｍよりも厚く形成されている。そのことによって、上下基板１、２の加圧時に上基板１とシール剤４とを確実に接着させることができる。

図２（Ｂ）は図２（Ａ）のエリアＡの拡大図である。図示のごとく、シール剤４は取り出し電極３４と下電極連結部３６との間に設けられ、取り出し電極３４の上方に形成されている。下電極連結部３６の形成幅と上基板１の上電極連結部１６（図１参照）の形成幅は等しい。

また、下電極連結部３６は凹型に形成され、上下基板１、２を貼り合わせる際、その凹部に導電性接着剤３７を塗布し、その上部に上側位置検出電極１２が重ね合わさるように連結される。

図２（Ｃ）は図２（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。図示のごとく、シール剤４は取り出し電極３４の上方に形成されている。そのため、その部分の厚さは下電極連結部３６と比較してシール剤４だけ厚くなる。そのことにより、上下基板１、２を貼り合わせる際、上下電極連結部１６、３６を重ね合わせた厚さと、シール剤４と取り出し電極３４を重ね合わせた厚さとのギャップが緩和される。なお、詳細は後述する。

図３は本発明の実施形態のタッチパネルの構成図である。図３（Ａ）はタッチパネルの平面図である。図示のごとく、本実施形態のタッチパネルは図１に示す上基板１と図２に示す下基板２とが上側位置検出電極１２および下側位置検出電極２２が方形配置となるように対向配置されている。そして、その上下基板１、２を下基板２の周端に設けられたシール剤４によって貼り合わせ、上下基板１、２を加圧・焼成することによって構成される。

取り出し電極３１、３２、３３、３４は下基板２の一辺のほぼ中央にまとめて配置されている。そのことにより、取り出し電極３２、３４の他端に設けられた下電極連結部３６付近に形成されたシール剤４の幅を均一にするためのシール剤の形成量の調整および加圧制御を容易に行うことができる。また、取り出し電極３１等はＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）等を用いてＦＰＣ（Ｆｒｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）基板の導電部と接続される。

なお、本実施形態では取り出し電極３１等は下基板２の一辺のほぼ中央にまとめて配置されているが、これに限定しなくてもよく、例えば下基板２の一辺の端部等に配置されてもよい。

図３（Ｂ）は図３（Ａ）のエリアＣの拡大図である。図示のごとく、下電極連結部３６は凹型の形状をなす。その凹部に導電性接着剤３７を塗布し、上電極連結部１６と下電極連結部３６とが連結されている。このとき、上電極連結部１６の形成幅と下電極連結部３６の形成幅は等しい。つまり、上下電極連結部１６、３６の形成幅を上下基板１、２の上下位置検出電極１２、２２の形成幅よりも広く形成しなくてすむため、タッチパネルの操作領域を広くすることができる。

また、下電極連結部３６を凹型の形状にすることによって、導電性接着剤３７により上電極連結部１６と下電極連結部３６とを連結する際、導電性接着剤３７が開口部へと広がる。そのため、導電性接着剤３７が部分的に突出することがなく、上下基板１、２を貼り合わせる際、上基板１の歪みを緩和することができる。

図３（Ｃ）は図３（Ｂ）のＤ−Ｄ線断面図である。図示のごとく、上電極連結部１６と下電極連結部３６は重なり合うようにして連結されている。そのことによって、タッチパネルの押圧操作を繰り返しても、上下電極連結部１６、３６の連結が不安定になることがなく、安定した連結状態で押圧場所の特定ができる。

上下電極連結部１６、３６は前述したように導電ペーストに粒径約１５μｍのフィラーを混合してなるため、上電極連結部１６と下電極連結部３６を重ねた高さＨ１を安定した高さに保つことができる。すなわち、上基板１と下基板２との隙間を安定した高さに保つことができる。高さＨ１は、理論値で約１５μｍ〜約３０μｍの範囲となる。

また、上下電極連結部１６、３６にほぼ隣接して設けられているシール剤４は、取り出し電極３４の上方に形成されている。前述したように、シール剤４は約８μｍのフィラーが混合されており、取り出し電極３４は約１５μｍのフィラーが混合されている。そのため、シール剤４と取り出し電極３４とを重ねた高さＨ２は、理論値で約１５μｍ〜約２３μｍの範囲となる。

上下基板１、２を加圧・焼成して貼り合わせる際、上基板１の上に図示しない緩衝材を敷いて加圧・焼成を行う。そのため、高さＨ１と比較して低い高さＨ２の部分では上基板１が撓み、上基板１とシール剤４との接着が可能となる。このように、高さＨ１を高さＨ２よりも高くすることによって、上下基板１、２間の隙間に気体を注入する際、上基板１が僅かに湾曲し、ニュートンリングの発生を減少させることができる。

また、シール剤４は上下基板１、２を加圧して貼り合わせる際に幅が変化し、上電極連結部１６にほぼ隣接して形成される。そのため、シール剤４と上電極連結部１６の間で上基板が大きく歪むことはない。

以上のようにして構成される本実施形態のタッチパネルでは、上下電極連結部１６、３６を取り出し電極３２、３４の上方に形成されたシール剤４近傍に設けることにより、上下電極連結部１６、３６を重ね合わせた高さＨ１と、シール剤４と取り出し電極３４とを重ね合わせた高さＨ２とのギャップが緩和され、上下基板１、２を貼り合わせる際、上基板１の上下電極連結部１６、３６に対応する位置に対する応力集中が緩和され、その部分に発生するクラックを減少させることができる。

本発明のタッチパネルの上基板を説明する図である。 本発明のタッチパネルの下基板を説明する図である。 本発明のタッチパネルを説明する図である。 従来のタッチパネルを説明する図である。 従来のタッチパネルを説明する図である。

符号の説明

１ 上基板
２ 下基板
４ シール剤
１１ 透明導電膜
１２ 上側位置検出電極
１６ 上電極連結部
２１ 透明導電膜
２２ 下側位置検出電極
３１ 取り出し電極
３２ 取り出し電極
３３ 取り出し電極
３４ 取り出し電極
３６ 下電極連結部
３７ 導電性接着剤

Claims (4)

1. 片面に透明導電膜と上側位置検出電極とを設けた上基板と、
   片面に透明導電膜と下側位置検出電極と上下電極連結部と取り出し電極を設けた下基板とを備え、
   前記上基板の前記透明導電膜と前記下基板の前記透明導電膜を対向して配置し、シール剤を介して接合されたタッチパネルにおいて、
   前記上下電極連結部は前記取り出し電極の前記シール剤が形成されている部分の近傍に設けられており、
   前記上基板の前記上側位置検出電極と前記下基板の前記取り出し電極とが導電性接着剤を介し、前記上基板の押圧方向において重なり合うように連結されている前記上下電極連結部の厚さと、前記取り出し電極と前記シール剤を重ね合わせた厚さとの差が緩和されていることを特徴とするタッチパネル。
2. 前記上基板の前記上側位置検出電極の形成幅と前記下基板の前記取り出し電極の形成幅とがほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
3. 前記取り出し電極は下基板のほぼ中央に位置することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
4. 前記取り出し電極の材料に含まれるフィラーの粒径は前記シール剤に含まれるフィラーの粒径より大きいことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
   

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