JP2017138878A - タッチパネル及びタッチパネルの製造方法 - Google Patents

タッチパネル及びタッチパネルの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】抵抗膜方式のタッチパネルにおいては、品質等のよいタッチパネルを提供する。【解決手段】一方の面に導電膜が形成された第1の基板と、一方の面に導電膜が形成された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板とを貼り合わせる貼り付け部材と、前記第1の基板の一方の面に形成された配線層と、前記第2の基板の一方の面に形成された配線層と、前記第2の基板を貫通する貫通穴と、前記貫通穴に供給され、前記第1の基板の配線層と前記第2の基板の配線層とを接続する導電性接着剤と、を有することを特徴とするタッチパネルを提供することにより上記課題を解決する。【選択図】 図6

Description

本発明は、タッチパネル及びタッチパネルの製造方法に関する。
表示装置の上に設置され、指やタッチペンによる接触により操作することのできるタッチパネルが普及している。タッチパネルには、静電容量方式のタッチパネルや抵抗膜方式のタッチパネルが存在している。
抵抗膜方式のタッチパネルは、それぞれ一方の面に透明導電膜が形成された上部基板と下部基板とを有している。上部基板と下部基板は、各々の透明導電膜が形成されている面が対向するように設置されており、各透明導電膜との間には隙間が設けられている。
抵抗膜方式のタッチパネルでは、上部基板を押すことにより上部基板が撓み、上部基板と下部基板との透明導電膜が接触する。一方の透明導電膜には電位分布が生じるように電圧が印加され、接触した部分の電位が他方の透明導電膜で検出される。
特開平7−76131号公報 特開平9−330176号公報
ところで、近年、フラット性やデザイン性を重視した静電容量方式のタッチパネルが市場を席巻していることから、抵抗膜方式のタッチパネルにおいても、フラット性やデザイン性の要求が高まっている。また、タッチパネルは大きさが同じであれば、操作領域が広いものが好ましい。
本実施の形態の一観点によれば、一方の面に導電膜が形成された第1の基板と、一方の面に導電膜が形成された第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板とを貼り合わせる貼り付け部材と、前記第1の基板の一方の面に形成された配線層と、前記第2の基板の一方の面に形成された配線層と、前記第2の基板を貫通する貫通穴と、前記貫通穴に供給され、前記第1の基板の配線層と前記第2の基板の配線層とを接続する導電性接着剤と、を有することを特徴とする。
開示のタッチパネルによれば、抵抗膜方式のタッチパネルにおいて、品質を向上させること、または、機能を高めることができる。
タッチパネルの上面図 タッチパネルの要部断面図 タッチパネルの配線接続領域の説明図(1) タッチパネルの配線接続領域の説明図(2) 第1の実施の形態におけるタッチパネルの上面図 第1の実施の形態におけるタッチパネルの断面図 第1の実施の形態におけるタッチパネルの説明図(1) 第1の実施の形態におけるタッチパネルの説明図(2) 第1の実施の形態におけるタッチパネルの説明図(3) 第1の実施の形態におけるタッチパネルの説明図(4) 第1の実施の形態におけるタッチパネルの説明図(5) 第1の実施の形態におけるタッチパネルの説明図(6) タッチパネルの下部基板の構造図 タッチパネルの下部基板の要部断面図 第2の実施の形態におけるタッチパネルの下部基板の説明図(1) 第2の実施の形態におけるタッチパネルの下部基板の説明図(2) 第2の実施の形態におけるタッチパネルの下部基板の説明図(3) タッチパネルのフレキシブル基板が接続されている領域の断面図 第3の実施の形態におけるタッチパネルの要部断面図
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
〔第1の実施の形態〕
図1及び図2に基づき、抵抗膜方式のタッチパネル(以下、「タッチパネル」と称する)について説明する。尚、図2は、図1の1点鎖線1A−1Bにおいて切断したタッチパネルの断面図である。抵抗膜方式のタッチパネルでは、上部基板910の一方の面に透明導電膜911が形成されており、下部基板920の一方の面に透明導電膜921が形成されている。上部基板910の透明導電膜911上の周辺部分には加飾印刷層931が形成され、下部基板920の透明導電膜921上の周辺部分には絶縁体層932が形成されている。上部基板910と下部基板920とは、透明導電膜911と透明導電膜921とを対向させた状態で、それぞれの周辺部分が両面テープ等の貼り付け部材933により貼り合わせられる。尚、以下説明するタッチパネルも基本的には同様の構成となっている。
上部基板910は、透明な樹脂材料によりフィルム状に形成されており、撓みやすくなっている。
透明導電膜911及び透明導電膜921は、ITO(Indium Tin Oxide)等により形成されている。加飾印刷層931は上部基板910に例えば黒色塗料を印刷することにより形成されている。加飾印刷層931により貼り付け部材933、配線層941、配線層942、導電性接着剤943が覆われるため、上部基板910側からはこれらが見えなくなり、タッチパネルの美観が高められている。
図1のタッチパネルの貼り付け部材933には、配線接続領域940を形成するための開口933aが設けられている。配線接続領域940は、上部基板910の周辺に形成された配線層941と、下部基板920の周辺に形成された配線層942とを導電性接着剤943により接続する領域である。
タッチパネルを作製する際は、図3に示されるように、最初に、透明導電膜921上の周辺部分に形成された絶縁体層932の上に貼り付け部材933を貼り付ける。次に、貼り付け部材933の開口933a、即ち、配線接続領域940における下部基板920の配線層942の上に、導電性接着剤943を供給する。次に、貼り付け部材933の上に、上部基板910の加飾印刷層931が形成されている面を貼り付ける。この際、上部基板910の配線層941と下部基板920の配線層942とが、導電性接着剤943により接続される。
導電性接着剤943は、ディスペンサ等に設けられたニードルより配線層942の上に供給されるが、周囲の温度や湿度が変わると粘度が変動するため、配線層942の上に供給される導電性接着剤943の供給量は変動しやすい。また、ニードルの先端が詰まっている場合にも、導電性接着剤943の供給量が変動してしまう。
図4(a)に示されるように、配線層942の上への導電性接着剤943の供給量が多すぎると、貼り付け部材933に上部基板910を張り合わせた際に導電性接着剤943により上部基板910が押されるため、上部基板910は凸に撓む。また、図4(b)に示されるように、配線層942上への導電性接着剤943の供給量が少なすぎると、貼り付け部材933に上部基板910を張り合わせた際に導電性接着剤943により上部基板910が引っ張られるため、上部基板910は凹に撓む。上部基板910は指等が接触した際に撓むように薄く形成されているため、導電性接着剤943の供給量が僅かに変動しても、上部基板910に撓みが生じ、タッチパネルの表面に凹凸が生じてしまう。
尚、上部基板910には加飾印刷層931が形成されているため、導電性接着剤943により配線層941と配線層942とが接続される配線接続領域940は、加飾印刷層931により覆われる。従って、配線接続領域940は直接見られることはないが、配線接続領域940で上部基板910が撓むと、タッチパネルの表面となる上部基板910の面に凹凸が生じる。この場合には、タッチパネルの表面はフラットではなくなるため、タッチパネルの美観が損なわれ、良好な品質ではない印象を与えてしまう。
(タッチパネル)
次に、図5及び図6に基づき、本実施の形態における抵抗膜方式のタッチパネルについて説明する。尚、図6は、図5における1点鎖線5A−5Bにおいてタッチパネルを切断した断面図である。
本実施の形態におけるタッチパネルは、上部基板10の一方の面に透明導電膜11が形成されており、下部基板20の一方の面に透明導電膜21が形成されている。尚、上部基板10を第1の基板と記載し、下部基板20を第2の基板と記載する場合がある。
透明導電膜11上の周辺部分には加飾印刷層31が形成され、透明導電膜21上の周辺部分には絶縁体層32が形成されている。上部基板10と下部基板20とは、透明導電膜11と透明導電膜21とを対向させた状態で、それぞれの周辺部分を両面テープ等の貼り付け部材33により貼り合わせられる。貼り付け部材33の厚さの分、透明導電膜11と透明導電膜21との間には、隙間が形成される。尚、加飾印刷層31の内側が透明領域30となる。
また、貼り付け部材33には、配線接続領域40を形成するための開口33aが形成されている。上部基板10の周辺部分に形成されている配線層41と、下部基板20の周辺部分に形成されている配線層42とは、導電性接着剤43で接続されている。本実施の形態のタッチパネルにおいては、下部基板20の配線層42が形成されている領域に下部基板20を貫通する貫通穴22が設けられており、導電性接着剤43は、貫通穴22より上部基板10の配線層41と下部基板20の配線層42との間の配線接続領域40に供給される。これにより、配線接続領域40において、導電性接着剤43により配線層41と配線層42とが接続されている。
上部基板10は、透明な樹脂材料によりフィルム状に形成されており、撓みやすくなっている。下部基板20は、透明な材料により、上部基板10よりも厚く形成されており、例えば、ガラス、透明な樹脂材料により形成されている。
透明導電膜11及び透明導電膜21はITO等により形成されている。加飾印刷層31は、上部基板10の周辺部分に黒色塗料を印刷することにより形成されている。加飾印刷層31により、貼り付け部材33、配線層41、配線層42、導電性接着剤43が覆われ、タッチパネルの表面となる上部基板10側からはこれらが見えないため、タッチパネルの美観が高められている。
(タッチパネルの製造方法)
次に、本実施の形態におけるタッチパネルの製造方法について、図7に基づき説明する。
最初に、図7(a)に示すように、下部基板20の透明導電膜21上の周辺部分に形成された絶縁体層32の上に、貼り付け部材33を貼り付ける。尚、貼り付け部材33は、両面テープ等により形成されており、配線層41と配線層42とが接続される配線接続領域40を形成する開口33aが形成されている。配線接続領域40における透明導電膜21の上には配線層42が形成されており、配線層42が形成されている領域には、下部基板20を貫通する貫通穴22が形成されている。貫通穴22は、レーザ加工や超音波加工等により下部基板20に形成される。尚、透明導電膜11には、周辺部分に加飾印刷層31が形成され、配線接続領域40には配線層42と接続される配線層41が形成されている。
次に、図7(b)に示すように、貼り付け部材33の上に、上部基板10の加飾印刷層31が形成されている面を貼り付ける。
次に、図7(c)に示すように、上部基板10と下部基板20との間の開口33aに、貫通穴22より導電性接着剤43を供給する。貫通穴22から供給された導電性接着剤43により配線層41と配線層42とが接続される。導電性接着剤43は、銀や銅の微粒子を含む接着剤であって、例えば銀ペーストである。
本実施の形態では、上部基板10と下部基板20を貼り付けた後、貼り付け部材33の開口33aに、貫通穴22より導電性接着剤43を供給する。
本実施の形態では、導電性接着剤43は、上部基板10と下部基板20とが貼り合わされている状態で貫通穴22より開口33aに供給されるため、上部基板10の表面はフラットな状態が維持される。
タッチパネルは、この後、図8に示されるように、貫通穴22を下部基板20の他方の面より封止部材50により塞いでもよい。これにより、導電性接着剤43を外気から遮断できる。導電性接着剤43は湿度等により特性が変化する場合もあるが、貫通穴22を封止部材50で塞ぐことにより、導電性接着剤43を外気から遮断し、導電性接着剤43の特性が変化することを防ぐことができる。更に、下部基板20がガラス等により形成されている場合、貫通穴22の周囲は強度が低いため、封止部材50で貫通穴22を塞ぐことにより、下部基板20の強度の低下を抑制できる。封止部材50としては、例えばシリコン樹脂が挙げられる。
また、図9に示されるように、下部基板20の他方の面に透明基板60を透明粘着テープ61により貼り付けてもよい。この方法によっても、貫通穴22を塞ぐことができる。尚、透明基板60は、例えばガラスやポリカーボネート等の樹脂材料をシート状に形成したものが用いられる。
また、図10に示されるように、下部基板20の配線接続領域40に貫通穴22と貫通穴23の2つの貫通穴を設けてもよい。貫通穴23は、貫通穴22から開口33aに導電性接着剤43を供給した際に、開口33a内の空気を抜くために設けられる。
次に、図10に基づき、2つの貫通穴を有するタッチパネルの製造方法について説明する。
最初に、図10(a)に示すように、下部基板20の透明導電膜21上の周辺部分に形成された絶縁体層32の上に、開口33aが形成された貼り付け部材33を貼り付ける。下部基板20の配線層42が形成されている領域には、下部基板20を貫通する貫通穴22と貫通穴23が形成されている。貫通穴22及び貫通穴23は、レーザ加工や超音波加工等により下部基板20に形成される。
次に、図10(b)に示すように、貼り付け部材33の上に、上部基板10の加飾印刷層31が形成されている面を貼り付ける。
次に、図10(c)に示すように、貼り付け部材33の開口33aに、貫通穴22より導電性接着剤43を供給する。貫通穴22から供給された導電性接着剤43は開口33aに入り込み、配線層41と配線層42とを接続する。この際、開口33a内の空気は破線矢印で示されるように貫通穴23より押し出されるため、上部基板10が導電性接着剤43により押されることなく、導電性接着剤43を開口33aに円滑に供給できる。これにより、上部基板10の表面のフラット性の低下を防ぐことができる。
また、貫通穴23に代えて、図11(a)に示されるように、貼り付け部材33の開口33bがタッチパネルの外側に開いている構造のものであってもよい。開口33bがタッチパネルの外側に開いているため、貫通穴22より開口33bに導電性接着剤43を供給した場合、開口33b内の空気は、開口33bが開いている部分から外側に押し出される。尚、導電性接着剤43を供給した後、図11(b)に示すように、開口33bの外側をシリコン樹脂等の封止部材51により埋めることにより、防水性を高めることもできる。
また、図12に示されるように開口33cがタッチパネルの内側に開いている構造のものであってもよい。開口33cがタッチパネルの内側に開いているため、貫通穴22から開口33cに導電性接着剤43を供給した場合、開口33c内の空気が開口33cの開いている部分から内側に押し出される。尚、図12に示されるタッチパネルでは導電性接着剤43の外側に貼り付け部材33が設けられており、外側からの水分の進入が防がれているため、防水性は高くなっている。
〔第2の実施の形態〕
次に、第2の実施の形態について説明する。
タッチパネルでは、全体の大きさに対しタッチパネルとして操作可能な領域が広い方が好ましい。操作領域は透明領域とも呼ばれ、透明領域よりも外側の領域は額縁と呼ばれている。よって、額縁の幅を狭くする、即ち、タッチパネルを狭額縁化することにより、操作領域を広げることができる。
図13及び図14はタッチパネルの下部基板920を示している。尚、図14は、図13における1点鎖線13A−13Bでタッチパネルを切断した断面図である。
タッチパネルでは、下部基板920の透明導電膜にX方向の電位分布を発生させ、上部基板によりX方向における接触位置を検出し、次に、上部基板の透明導電膜にY方向の電位分布を発生させ、下部基板920によりY方向における接触位置を検出する。下部基板920には、透明導電膜にX方向の電位分布を発生させる配線部951及び952が形成されており、上部基板には、透明導電膜にY軸方向の電位分布を発生させる配線部が形成されている。
タッチパネルの下部基板920にはフレキシブル基板960が接続されている。タッチパネルへの電圧供給は、フレキシブル基板960を介してなされる。タッチパネルは長方形に形成されており、フレキシブル基板960は、下部基板920の一辺に熱圧着により接続されている。図13に示されるように、下部基板920には、X方向の左側に配線部951が、右側に配線部952がそれぞれ形成されており、X方向の左側にはフレキシブル基板960が接続されている。
配線部951は、電極951aと、電極951aとフレキシブル基板960の電極とを接続する接続配線951bとを有する。
これに対し、配線部952は、電極952aと、電極952aとフレキシブル基板960とを接続する接続配線952b及び952cを有する。接続配線952bは、電極952aに接続され、下部基板920の縁に沿ってX軸方向に形成されている。接続配線952cは、接続配線952bとフレキシブル基板960の電極とを接続し、Y軸方向に沿って形成されている。電極952aは、下部基板のフレキシブル基板960が接続されている辺とは反対側の辺の近傍に形成されるため、接続配線952b及び952cの長さは接続配線951bよりも長い。また、下部基板920のX方向の左側では、図14に示されるように、配線部951の電極951aと配線部952の接続配線952cとが並行して形成されるため、この分だけ額縁の幅が広くなり、図13に破線で示されるようにタッチパネルの操作領域970が狭くなる。
(タッチパネル)
次に、第2の実施の形態によるタッチパネルを図15〜図17に基づき説明する。図15は、本実施の形態によるタッチパネルの下部基板120の透明導電膜121が形成されている面(表面)を見た図であり、図16は、下部基板120の透明導電膜121が形成されていない面、即ち、裏面を見た図である。図17(a)は、図15及び図16における1点鎖線15A−15Bでタッチパネルを切断した断面図であり、図17(b)は、図15及び図16における1点鎖線15C−15Dでタッチパネルを切断した断面図であり、図17(c)は、図15及び図16における1点鎖線15E−15Fでタッチパネルを切断した断面図である。
本実施の形態によるタッチパネルは長方形に形成されており、下部基板120には、X方向に電位分布を生じさせる配線部151と配線部152とが形成されている。配線部151が形成されている側、即ち、図15における長方形の下部基板120の左側の一辺には、フレキシブル基板160が熱圧着により接続されている。
配線部151は下部基板120の表面側に形成され、電極151aと、電極151aとフレキシブル基板160とを接続する接続配線151bとを有する。
配線部152は、電極152aと、電極152aとフレキシブル基板160とを接続する接続配線152b、152c、152dを有する。接続配線152bは電極152aに接続され、下部基板120の縁にX軸方向に沿って形成されている。接続配線152cは、接続配線152bに接続され、Y方向に沿って形成されている。接続配線152dは、接続配線152cとフレキシブル基板160の電極とを接続する。
本実施の形態において、電極152a及び接続配線152dは下部基板120の表の面側に形成され、接続配線152b及び152cは下部基板120の裏面側に形成されている。下部基板120の裏面側に形成された接続配線152bと表の面側に形成された電極152aとは、図17(a)に示されるように、下部基板120を貫通する貫通電極152eにより接続されている。また、下部基板120の裏面側に形成された接続配線152cと表の面側に形成された接続配線152dとは、図17(b)に示されるように下部基板120を貫通する貫通電極152fにより接続されている。本実施の形態では、図15及び図17(c)に示すように、下部基板120のフレキシブル基板160が接続される近傍で、配線部151の電極151aが形成されている下部基板120の面とは反対側の裏面に配線部152の接続配線152cを形成できる。これにより、本実施の形態では、図13の例よりも額縁が狭くなり、破線で示されるタッチパネルの操作領域70を広くすることができる。
〔第3の実施の形態〕
次に、第3の実施の形態について説明する。図18に示すように、フレキシブル基板960は、下部基板920の上部基板910と対向する面に接続され、上部基板910と下部基板920との間に挟まれている。下部基板920と上部基板910とは貼り付け部材933により貼り付けられるが、貼り付け部材933の厚さとフレキシブル基板960との厚さは異なっており、貼り付け部材933よりもフレキシブル基板960の方が厚い。このため、図18に示すように、撓みやすい上部基板910は、フレキシブル基板960と貼り付け部材933との間で撓むため、タッチパネルの美観が損なわれる。また、フレキシブル基板960に沿って水分がタッチパネル内に進入した場合、フレキシブル基板960と熱圧着により接続されている配線層942がショートする場合があり、タッチパネルの機能が損なわれる。
(タッチパネル)
次に、第3の実施の形態によるタッチパネルについて、図19に基づき説明する。本実施の形態によるタッチパネルは、上部基板110の一方の面に透明導電膜111が形成されており、下部基板120の表となる一方の面に透明導電膜121が形成されている。透明導電膜111上の周辺部分には加飾印刷層131が形成されており、透明導電膜121上の周辺部分には絶縁体層132が形成されている。上部基板110と下部基板120とは、透明導電膜111と透明導電膜121とが対向した状態で、周辺部分を貼り付け部材133により貼り合わせる。貼り付け部材133の厚さの分、透明導電膜111と透明導電膜121との間に隙間が形成される。
上部基板110には配線層が形成されており、下部基板120にも配線層が形成されている。本実施の形態においては、上部基板110の配線層は上部基板110の一方の面の周辺部分に形成されているが、下部基板120の配線層は、第2の実施の形態と同様に、表面と裏面との双方に形成されており、貫通電極により接続されている。尚、第2の実施の形態と異なる点は、フレキシブル基板160と接続するための接続配線が下部基板120の裏面となる他方の面に集約されている。
従って、本実施の形態によるタッチパネルでは、下部基板120の裏面に形成された配線層123にフレキシブル基板160を接続できる。これにより、フレキシブル基板160が上部基板110と下部基板120との間に挟まれることはないため、上部基板110が撓むことはなく、タッチパネルの美観が損なわれることはない。
更に、下部基板120の他方の面の周辺部分に、不図示の画像表示装置にタッチパネルを貼り付ける防水両面テープ等の貼り付け部材170が貼り付けられていてもよい。貼り付け部材170によりタッチパネルと表示装置とを貼り付けることにより、フレキシブル基板160が接続されている配線層123に、水分等が進入することを防ぐことができる。
尚、上記以外の内容については、第2の実施の形態と同様である。
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
10 上部基板
11 透明導電膜
20 下部基板
21 透明導電膜
22 貫通穴
30 透明領域
31 加飾印刷層
32 絶縁体層
33 貼り付け部材
40 配線接続領域
41 配線層
42 配線層
43 導電性接着剤

Claims (5)

  1. 一方の面に導電膜が形成された第1の基板と、
    一方の面に導電膜が形成された第2の基板と、
    前記第1の基板と前記第2の基板とを貼り合わせる貼り付け部材と、
    前記第1の基板の一方の面に形成された配線層と、
    前記第2の基板の一方の面に形成された配線層と、
    前記第2の基板を貫通する貫通穴と、
    前記貫通穴に供給され、前記第1の基板の配線層と前記第2の基板の配線層とを接続する導電性接着剤と、
    を有することを特徴とするタッチパネル。
  2. 前記貼り付け部材の、前記第1の基板の配線層と前記第2の基板の配線層とが前記導電性接着剤により接続される領域には、開口が形成され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。
  3. 一方の面に透明導電膜が形成された第1の基板と、
    一方の面に透明導電膜が形成された第2の基板と、
    前記第1の基板の一方の面と前記第2の基板の一方の面とを貼り合わせる貼り付け部材と、
    前記第1の基板の一方の面に形成された配線層と、
    前記第2の基板の一方の面に形成された第一の配線部と、前記第2の基板の他方の面に形成された第二の配線部とを有する配線部と、
    前記配線層と前記配線部とを接続する導電性接着剤と、
    を有し、
    前記第一の配線部と前記第二の配線部とは、前記第2の基板を貫通する貫通電極により接続されていることを特徴とするタッチパネル。
  4. 前記第2の基板の他方の面に配線基板が接続されており、
    前記配線基板は、前記第二の配線部と接続されていることを特徴とする請求項3に記載のタッチパネル。
  5. 一方の面に透明導電膜が形成された第1の基板と、一方の面に透明導電膜が形成された第2の基板と、前記第1の基板の一方の面に形成された配線層と、前記第2の基板の一方の面に形成された配線層と、前記第2の基板の配線層が形成されている領域に形成されている前記第2の基板を貫通する貫通穴と、を有するタッチパネルの製造方法において、
    前記第1の基板の一方の面と前記第2の基板の一方の面とを対向させて、周辺部分において貼り付け部材により貼り合わせる工程と、
    前記貫通穴より導電性接着剤を供給し、前記第1の基板における配線層と前記第2の基板における配線層とを前記導電性接着剤により接続する工程と、
    を有することを特徴とするタッチパネルの製造方法。
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