JP4445332B2

JP4445332B2 - タッチパネル及びその製造方法

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Publication number: JP4445332B2
Application number: JP2004158384A
Authority: JP
Inventors: 不二夫森田; 正人渡辺; 喜基古屋
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2024-05-27
Also published as: JP2005339290A

Description

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。

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。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。

従来技術のタッチパネルを以下図６〜図９を用いて説明する。図６は従来技術におけるタッチパネルの平面図、図７は図６におけるＣ−Ｃ断面図、図８は図６における下基板の平面図、図９は図６における上基板の平面図を示している。

図６、図７、図８、図９に示すように、従来技術のタッチパネル２０は方形形状をなす下基板１と可撓性を有する上基板１１とが主要構成部品である。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（図６中下側の点線枠の部分）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接続電極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とで構成される。尚、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に向かって延びた部分の導電電極４ｂとで構成される。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、一対の接続電極６、７は、後述する上基板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。

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、導電電極１４は上透明電極１３の図中左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導電電極１４ｂとから構成され、同様に、導電電極１５は上透明電極１３の図中右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導電電極１５ｂとから構成されている。

上基板１１の導電電極１４（１４ａ部分）、１５（１５ａ部分）と下基板１の導電電極４（４ａ部分）、及び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を１０μｍ前後の隙間を持たせて接合し、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に設けた接続電極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。

上記構成のタッチパネル２０の各構成要素部品の内、下基板１を構成する下透明基板２は透明なガラス等が用いられる。ガラスの場合はソーダガラス、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、例えば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。

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はいわゆる電圧勾配が高く、高抵抗値であることが求められるため２５０〜５００Åの範囲で薄く形成する。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、必要な部分をパターンとして残して形成する。

下基板１を構成する一対の導電電極４、５、一対の接続電極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方法で形成する。

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、ウレタン樹脂等の樹脂材料をスクリーン印刷等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する。ドットスペーサ８は目に見えない大きさである必要上、直径３０〜６０μｍ、高さ２〜５μｍ、ドット間隔は１〜８ｍｍの範囲で設計される。

シール材１７は、上下基板の間隙を確保する目的で、一定寸法の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。印刷は厚みを３０μｍ、幅を０．５ｍｍ位に形成すると、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との隙間を一定間隙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。このスペーサボールの大きさは、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。

ここで、一対の接続電極６、７及び一対の導電電極４ｂ、５ｄは、図６の下方の長円枠で囲ったＲ部において、シール材１７と交差している。図１０は図６におけるＲ部の拡大図を示しており、図１１は図１０におけるＤ−Ｄの断面模式図を示していて、図１１（ａ）は上下基板１１、１を接着する為に、上下基板１１、１の何れかにシール材１７を塗布した後、上基板１１を押圧している状態を、（ｂ）はシール材１７が硬化し、上下基板１１、１が完全に接着された時の状態を示している。また説明の便宜上、以下では、接続電極６及び接続電極７、及び、導電電極４のＦＰＣ取付部Ｓまで引き回しした部分の導電電極電４ｂ、導電電極５のＦＰＣ取付部Ｓまで引き回しした部分の導電電極５ｄを取り出してグループ化し、それぞれを「ＦＰＣ圧着用電極」と総称することにする。

ＦＰＣ圧着用電極は、粒径が５〜６μｍの高導電性金属粒子（銀粉等）が混入した熱硬化性エポキシなどのインクを用いて下基板１上に５〜８μｍの厚さ、１．０〜２．０ｍｍの幅に印刷し、その後１００〜１６０℃程度の温度で焼成し、硬化させる。その後全外周域に亘りシール材１７を印刷塗布した上基板１１と下基板１を対向させてＰ方向に加圧しながら貼り合わせる。シール材１７を加圧、焼成した時の上基板１１と下基板１との間隙はシール材１７に分散添加されるスペーサボール１７ｃの寸法に等しく、１０μｍ程度で、これは前記ＦＰＣ圧着用電極の乾燥後の厚みと同等もしくは若干少ない寸法となる。このとき、ＦＰＣ圧着用電極とシール材１７が交差する部分においては、上下基板１１、１の間隔が他の部分よりＦＰＣ圧着用電極の厚み分だけ広がるので、ＦＰＣ圧着用電極上面のシール材１７はより多く圧迫される。前述したように、シール材１７は接着剤１７ｂにスペーサボール１７ｃを分散したもので構成しているので、図１１に示すようにシール材１７の圧迫によってスペーサボール１７ｃと接着剤１７ｂがＦＰＣ圧着用電極面外に押し出されるとの想定で、ＦＰＣ圧着用電極とシール材１７とが交差する部分でも上下基板１１、１の間隙寸法はスペーサボール１７ｃの寸法、すなわち１０μｍに管理されるとしている。ところが、シール材１７形成時、ＦＰＣ圧着用電極は既に焼成・硬化されており、さらにＦＰＣ圧着用電極の幅は前述のように１．０〜２．０ｍｍと広く、またその印刷上面も決して平坦な面ではないため、図１２に示すようにＦＰＣ圧着用電極６、４ｂの上面に載ったシール材１７中のスペーサボール１７ｃは、上下基板を加圧して貼り合わせても、ＦＰＣ圧着用電極面上面から完全に排除されることはなく、ある割合で残ってしまう。

この状態でシール材１７を加圧、焼成しても図６におけるＦＰＣ圧着用電極６、７、４ｂ、５ｄの直上部の上基板１１は、図１２模式的に示すようにスペーサボール１７ｃが残っている部分が盛り上がり、凸状のうねりが発生してしまう。この様な状態が発生すると、ＦＰＣ圧着用電極６、７、４ｂ、５ｄ直上の上基板１１に常時応力がかかり、上基板１１に過剰な力、振動、衝撃が加わると割れる場合があった。尚、図１２では図１０におけるＦＰＣ圧着電極６及び４ｂの部分のみ説明している。

さらに、従来技術のタッチパネルの別の形態として、図１３に示すようなタッチパネル３０では、いわゆるニュートンリングと呼ばれる干渉縞の発生を防止する目的で上基板４１と下基板２との間に窒素ガス等を封入するなどして、上基板４１を外側になだらかに凸状に湾曲させる手法が採られる場合が多い。このような場合、上基板４１には湾曲化による応力が常時加わっていることになり、上記のような上基板のＦＰＣ圧着用電極部の凸状のうねりは上基板へのわずかな振動、衝撃等で破損し易い問題があった。

この部分、すなわちタッチパネルにおけるシール材とＦＰＣ電極部とが交差する部分の上下基板の間隙寸法を他の部分と同様の寸法に、変動することなく管理して、主に耐湿性改善を図る技術に関る発明が本願出願人より提案されている。（非特許文献１）

この発明の内容は、シール材とＦＰＣ電極部とが交差する部分の電極部を薄く印刷し、２種類のサイズのスペーサボールを混入させたシール材を印刷形成することで、シール材とＦＰＣ電極部が交差する部分の電極上に載るスペーサボールが排除され易くすることを目的としている。さらにシール材とＦＰＣ電極部が交差する部分の電極部を細く形成することで、同じくＦＰＣ電極上のスペーサボールが排除され易くする効果を目的としている。

特願２００３−１３７９５４号

しかしながら、非特許文献１で提案された方法では、シール材に大小２種類のサイズのスペーサボールを混入させることにより、シール材とＦＰＣ電極部が交差する部分ではある程度有効に作用するが、それ以外の部分のシール材では小さいサイズのスペーサボールは上下基板間隙を維持するスペーサとしては全く機能しないことになり、上下基板の間隙を確保するためのスペーサボールの有効数が減少し、上下基板間隙寸法が不安定になるとの問題があった。

さらに、前述のように上下基板共ガラス構成のタッチパネルに使用するスペーサボールは概ね１０μｍ前後の粒径であり、一方ＦＰＣ電極部の厚みは５〜８μｍに形成するので、ＦＰＣ電極部の引き出し線の幅を、従来１．５ｍｍ程度の設定を１ｍｍ程度に細くしても電極上に載置されたスペーサボールを排除する有効な手段とはなり得ず、ＦＰＣ圧着用電極直上部にスペーサボールが残ってしまい、この部分の上基板の盛り上がりを防止することができず、上基板をシール材にて加圧固定する際に応力が残留してしまう。この応力が残留した状態でタッチパネルに振動や衝撃が加わると、上基板のＦＰＣ圧着用電極部直上部の僅かなマイクロクラックが伸張し、上基板が破損する問題があった。また、タッチパネルを廉価に製造する目的で、大判状の下基板に複数個のタッチパネルを形成し、同じく大判状の上基板を貼着した後に個々のタッチパネルに分断する、いわゆる多数個取りの方法にてタッチパネルを製作する際、上基板のＦＰＣ電極部にたとえ１０μｍ程度であっても凹凸やうねりが存在すると、スクライブにて上基板を切断する際、その部分に割れ、亀裂が発生し、歩留まりを低下させる問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みて成されたもので、タッチパネルのＦＰＣ圧着用電極と、周回するシール材が公差する箇所において、上下基板の間隙が変動して可撓性の高い上基板にうねりが発生し、振動や衝撃で上基板が破損することを防止する技術に関するものである。

上記の課題を解決するものとして、本発明の請求項１に記載のタッチパネルの発明は、透明基板の下面に透明電極層と該透明電極の対向する辺に接続する一対の導電電極とを設けた上基板と、透明基板の上面に透明電極層と該透明電極層の対向する辺に接続する一対の導電電極と該透明電極層上に形成した複数のドットスペーサとを設けた下基板とを一定の隙間を持たせて対向配置し、シール材により前記上下基板の外周域をシールして一体化し、ＦＰＣ圧着用電極を介して、シール材の外側域に設けたＦＰＣと、シールの内側域に在る各導電電極とを電気的に接続しているタッチパネルにおいて、
少なくとも前記ＦＰＣ圧着用電極と前記シール材との交差する部分における前記ＦＰＣ圧着用電極を高導電性金属微粒子を添加した熱可塑性樹脂から形成し、前記シール材をスペーサボールを添加した熱硬化性樹脂から形成し、前記ＦＰＣ圧着用電極と前記シール材との交差する部分では前記スペーサボールの一部が前記ＦＰＣ圧着用電極内に埋没されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載のタッチパネルの製造方法に関する発明は、透明基板の下面に透明電極層と該透明電極の対向する辺に接続する一対の導電電極とを設けた上基板と、透明基板の上面に透明電極層と該透明電極層の対向する辺に接続する一対の導電電極と該透明電極層上に形成した複数のドットスペーサとを設けた下基板とを一定の隙間を持たせて対向配置し、シール材により前記上下基板の外周域をシールして一体化し、ＦＰＣ圧着用電極を介して、シール材の外側域に設けたＦＰＣと、シールの内側域に在る各導電電極とを電気的に接続しているタッチパネルの製造方法において、
少なくとも前記ＦＰＣ圧着用電極と前記シール材との交差する部分における前記ＦＰＣ圧着用電極を高導電性金属微粒子を添加した熱硬化性樹脂から形成し、前記シール材をスペーサボールを添加した熱硬化性樹脂から形成し、前記熱硬化性樹脂を流動性を持った半硬化状態にし、該半硬化状態時に前記上下基板を加圧、加熱焼成を行ない、前記ＦＰＣ圧着用電極と前記シール材との交差する部分では前記スペーサボールの一部が前記ＦＰＣ圧着用電極内に埋没されるようにしたことを特徴とする。

請求項１に記載のタッチパネルでは、少なくともシール材と交差する部分のＦＰＣ圧着用電極を熱可塑性樹脂にて形成することにより、シール材の加圧・焼成時ＦＰＣ圧着用電極が軟化し、シール材に添加されているスペーサボールがＦＰＣ圧着用電極にめり込むように埋没するので、ＦＰＣ圧着用電極部付近の上下基板の間隙寸法が他のシール材形成箇所と同一寸法を確保することが可能となり、ＦＰＣ圧着用電極直上の上基板が盛り上がることを防止する。このことにより、可撓性の高い上基板が応力により破損することを防止することができ、耐衝撃性に優れたタッチパネルを提供することができる。

請求項２に記載のタッチパネルの製造方法では、ＦＰＣ圧着用電極に従来技術と同様に熱硬化性樹脂を用いるが、シール材の加圧・焼成時にＦＰＣ圧着用電極を半硬化状態とすることで、熱可塑性樹脂を用いた場合と同様、シール材の加圧・焼成時ＦＰＣ圧着用電極が軟化し、シール材に添加されているスペーサボールがＦＰＣ圧着用電極にめり込むように埋没するので、ＦＰＣ圧着用電極直上の上基板が盛り上がることを防止できる。

さらに多数個取り方法にて、上下基板貼り合わせ後に上基板を分断する方法においても、割れやクラックの発生を防止することができ、歩留まりを向上することができる。

また、上下基板が全域に渡ってシール材を介して密着するのでＦＰＣ圧着用電極部周辺にクラック、隙間が発生することもなく、耐湿性にも優れたタッチパネルを提供することが可能となる。

さらにＦＰＣ圧着用電極近辺の盛り上がりが防止できるので、アクティブエリア全域に渡って均一なリニアリティを有するタッチパネルを提供できる。

以下、本発明の実施の最良の形態を図１〜図５を用いて説明する。図１は本発明の実施形態に係るタッチパネルの平面図を示している。また、図２は図１におけるＣ−Ｃ断面図、図３は図１における下基板の平面図、図４は図１における上基板の平面図を示している。また、図５は図３におけるＥ部の部分的拡大断面図を示している。尚、前述の背景技術で説明した従来例と同じ構成を取る部品は同一付号を付して説明する。

本発明のタッチパネルは、従来例のタッチパネル２０と較べて接続電極並びに一対の導電電極の材質及び製造方法の一部が異なるだけで、基本的な構造は全て従来例と同じである。図１、図２、図３、図４及び図５より、本発明のタッチパネル５０は上基板６１と下基板５１を主要構成部品にしている。下基板５１は、下透明基板２と、下透明基板２上に形成した方形の下透明電極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（図中下側の点線枠の部分）にまで引き回しした一対の導電電極５４及び５５と、ＦＰＣ取付部Ｓ近辺に形成された一対の接続電極５６、５７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とで構成している。尚、導電電極５４は下透明電極３の図中下辺に接続した部分の導電電極５４ａと、そこからＦＰＣ取付部Ｓに向かって延びた部分の導電電極５４ｂとからなっている。また、導電電極５５は下透明電極３の図中上辺に接続した部分の導電電極５５ａ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５５ｂと、ＦＰＣ取付部Ｓに向かった部分の導電電極５５ｃ、５５ｄとからなっている。

本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態のタッチパネルの下基板５１において、図３に示すように一対の接続電極５６、５７、及び一対の導電電極５４、５５は、従来の技術で説明した接続電極及び導電電極が高導電性金属微粒子を拡散、添加した熱硬化性エポキシ樹脂等を用いず、本実施形態では熱可塑性樹脂をインクとしてスクリーン印刷法にて形成する。熱可塑性樹脂としては、耐湿性の良好なラクトン変性共重合ポリエステル樹脂を主成分として、５μｍ粒径の銀微粒子を２５〜４０重量％添加したものをインクとし、従来技術と同様な方法でスクリーン印刷法にてパターン形成した後、１００℃で３０分間加熱焼成し、硬化させて厚み５〜８μｍの接続電極５６、５７及び導電電極５４、５５を得る。熱可塑性樹脂としては上記以外にウレタン変性共重合ポリエステル樹脂、エポキシ変性共重合ポリエステル樹脂等も用いることができる。

上基板６１も図４に示すように下基板５１と同じく、導電電極６４、６５及び接続電極６４ｂ、６５ｂを熱可塑性樹脂をインクに用いてスクリーン印刷にて形成する。熱可塑性樹脂の種類、電極の形成方法は下基板５１と同一なので、重複する説明は省略する。

上記の下基板５１と上基板６１を、従来例と同じように対向配置して、１０μｍ粒径のスペーサボール１７ｃが添加された、熱硬化性エポキシ樹脂よりなるシール材１７を介してスペーサボール１７ｃの粒径に略等しい間隙を持たせて接合し、上下基板６１、５１を０．０５メガパスカルの圧力で加圧し、１５０〜１６０℃で９０分間加熱し、上下基板６１、５１の外周域を周回してシールしている。更に、上基板６１に設けられた導電電極１４及び１５は、従来例と同じように、接続部Ｂ及びＡの場所において、その先端部が下基板５１に設けた接続電極５６及び５７と導電性接着剤を介して接続している。また、下基板５１のＦＰＣ取付部ＳにはＦＰＣ９を取り付けて外部との導通を図る構成としている。

ここで、図３において、長円で囲ったＥ部の接続電極５６、５７、及び導電電極５４ｂ、５５ｄはシール材１７と交差する部分に当たる。図５は図３における長円で囲ったＥ部の内、図１左方より相隣り合う接続電極５６及び導電電極５４ｂのみを拡大した断面図で示したものである。シール材１７と交差する接続電極５６、５７、及び導電電極５４ｂ、５５ｄのそれぞれをグループ化して、背景技術で説明したように「ＦＰＣ圧着用電極」と総称して説明する。

図１に示すＲ部、すなわちシール材１７とＦＰＣ圧着用電極とが交差する部位にあっては、既に５〜８μｍの厚みで接続電極５６、５７及び導電電極５４、５５の接続延長部であるＦＰＣ圧着用電極５６、５４ｂ、５７、５５ｄが、熱可塑性樹脂ではあるが、硬化されて形成されている。従ってＲ部においては、図５（ａ）に示すようにシール材１７に添加されているスペーサボール１７ｃの一部がＦＰＣ圧着用電極５６、５４ｂ、５７、５５ｄ上に残り、スペーサボール１７ｃの粒径に相当する寸法で上基板６１が盛り上がっている。

本実施形態においては、前述のようにＦＰＣ圧着用電極５６、５４ｂ、５７、５５ｄが熱可塑性樹脂を用いているため、シール材１７を圧力Ｐにより加圧し、同時に１５０〜１６０℃に加熱焼成するが、その際熱可塑性樹脂よりなるＦＰＣ圧着用電極５６、５４ｂ、５７、５５ｄが軟化し、図５（ｂ）に示すようにスペーサボール１７ｃがめりこむようにＦＰＣ圧着用電極内に埋没するため、上基板６１のＦＰＣ圧着用電極５６、５４ｂ、５７、５５ｄの直上部が凸状に盛り上がる現象が発生しない。これによりＦＰＣ圧着用電極部近傍においても上下基板の間隙寸法が変動しないタッチパネルが得られる。

また、必要に応じて、上基板６１の上面には偏光板１８、下基板５１の下面には位相差
板１６貼付ければ良い。

本実施形態の別の形態として、上基板６１の導電電極６４、６５は従来技術通り、熱硬化性の、例えばエポキシ樹脂で形成することでも良い。その理由は図１のＡ、Ｂで上下基板間の導電電極の導通を、導電性接着剤などを用いて確保するが、上基板の導電電極６４、６５は図１、図４より明らかなようにシール材１７と直接交差しない。従って上基板６１の導電電極６４、６５は従来通りの熱硬化性樹脂で形成しても差し支えない。

同様な理由で、図３に示す下基板５１のＦＰＣ圧着用電極のＥ部のみを熱可塑性樹脂にてパターン形成し、導電電極５４、５５と、ＦＰＣ圧着用電極部の図３で、Ｅで囲った以外の領域は熱硬化性樹脂にて樹脂にてパターン形成しても良い。すなわちシール材１７と交差する部分のＦＰＣ圧着用電極のみ熱可塑性樹脂で形成すれば、本願発明の作用効果は十分得られる。

次に本発明の第２の実施形態について説明する。基本的な構成と作用、効果は第１の実施形態と同一であるので新たな図面による説明は省略する。第１実施形態ではＦＰＣ圧着用電極につながる接続電極及び導電電極に熱可塑性樹脂を用いたが、第２実施形態においては従来技術と同じく熱硬化性樹脂を用いながら、図５（ｂ）に示すタッチパネルの構成を得る方法である。

常温硬化型のエポキシ樹脂、例えばアラルダイト・スタンダード（Ｒ）では２０℃程度の室温で２４時間放置すればほぼ硬化が完了する。このような常温硬化型のエポキシ樹脂を導電電極の配線パターンインクとして用い、半硬化状態としてシール材の印刷形成、及び加圧、焼成硬化を行う方法が第２の実施形態である。ＦＰＣ圧着用電極の半硬化状態を得るには、例えば前記２４時間硬化型のエポキシ樹脂であれば、１０〜１２時間放置した状態でシール材による上下基板の貼着を行えば良い。また、１００℃で１時間で硬化するエポキシ樹脂であれば、８０℃、３０分程度の焼成で半硬化状態が得られる。

常温に戻した半硬化状態のエポキシ樹脂では流動性は殆ど失われ、表面は押せば変形する程度の硬さとなる。この状態で再度１００〜１６０℃に加熱すると、半硬化状態のエポキシ樹脂では一時的に流動性が回復し、さらに加熱状態を続けると１時間程度で最終的な硬さに硬化する、との性質を有する。この、一時的に流動状態となった半硬化エポキシ樹脂の硬さが、第１実施形態におけるシール材焼成、加圧の際に軟化する熱可塑性樹脂の硬さとほぼ同等であることを、本発明者らは見出した。

従って、半硬化状態のエポキシ樹脂よりなるＦＰＣ圧着用電極５６、５４ｂ、５７、５５ｄを有する下基板と、上基板とを、第１実施形態と同様なシール材の加圧、焼成を行って上下基板の貼着を行えば、同じくＦＰＣ圧着用電極上に残ったスペーサボールが軟化したＦＰＣ圧着用電極部にめり込む様に埋没し、ＦＰＣ圧着用電極直上部の上基板が凸状に盛り上がることを防止することが可能となり、上基板の平坦なタッチパネルが得られる。

本実施形態においても、エポキシ樹脂を半硬化状態とする箇所はＦＰＣ圧着用電極とシール材が交差する部分のみであっても十分に本発明の作用・効果が得られる。すなわち、図３におけるＥで囲った領域のみ半硬化状態とすれば、上基板６１の導電電極６４、６５及び下基板５１の導電電極５４、５５は従来方法と同様に熱硬化を済ませてしまう。ＦＰＣ圧着用電極のＥ部のみ、必要なタイミングで別工程で導電電極を印刷し、前記の半硬化状態とした上で加圧・焼成し、上下基板を貼り合わせる。この方法ではＦＰＣ圧着用電極の印刷形成を２工程に分ける必要があるが、導電電極及びＦＰＣ圧着用電極の必要最小限の箇所のみ半硬化状態にすることで、半硬化という一種の不安定要因の影響を最小限に押さえることが可能である。

以上述べた作用によって、タッチパネルの下基板に形成されたＦＰＣ圧着用電極の上面にスペーサボールが盛り上がるように残留することが防止でき、ＦＰＣ圧着用電極直上部の上基板が凸状にうねる様に変形する現象が押さえられた。これによってタッチパネルに振動や衝撃が加わっても、ＦＰＣ圧着部のマイクロクラックより上基板が割れる等の問題が解決できた。また、大判基板状態にてタッチパネルをユニット形成後、個々に分断する多数個取り法の際にも上基板の凹凸、うねりがなく、切断品質の良好なタッチパネルを提供できた。

よって、カーナビゲーション等の画面入力型表示装置に本発明のタッチパネルを使用すると、車載機器では避けられない振動や衝撃にさらされても初期状態の良い品質を維持することができて、長期間に渡って破損や故障の少ない画面入力型表示装置が得られる。

本発明は、耐衝撃性、耐振動性に係る発明で、一定のギャップを設けて機密性を持たせて封止する電子部品、装置などに適用できるものであるが、特に抵抗膜式タッチパネルに好適に利用できるものである。

本発明の実施形態に係るタッチパネルの平面図である。図１におけるＣ−Ｃ断面図である。図１における下基板の平面図である。図１における上基板の平面図である。図１におけるＲ部の拡大断面図である。従来技術におけるタッチパネルの平面図である。図６におけるＣ−Ｃ断面図である。図６における下基板の平面図である。図６における上基板の平面図である。図６におけるＲ部の拡大図である。図１０におけるＤ−Ｄ断面の断面模式図で、（ａ）図は上下基板を接着するために、上下基板のいずれかにシール材を設けた後、上基板を押圧している状態を示した断面模式図（ｂ）図はシール材が硬化し、完全に密着した状態を示した断面模式図である。図１１における拡大断面の断面模式図で、上基板が盛り上がって凸状にうねる状態を示した断面模式図である。従来技術の別の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１、５１下基板
２下透明基板
３下透明電極
４、５、１４、１５、５４、５５導電電極
６、７、５６、５７接続電極
８スペーサボール
１１、６１上基板
１２上透明基板
１３上透明電極
１６位相差板
１７シール材
１８偏光板
２０、３０、５０タッチパネル

Claims

透明基板の下面に透明電極層と該透明電極の対向する辺に接続する一対の導電電極とを設けた上基板と、透明基板の上面に透明電極層と該透明電極層の対向する辺に接続する一対の導電電極と該透明電極層上に形成した複数のドットスペーサとを設けた下基板とを一定の隙間を持たせて対向配置し、シール材により前記上下基板の外周域をシールして一体化し、ＦＰＣ圧着用電極を介して、シール材の外側域に設けたＦＰＣと、シールの内側域に在る各導電電極とを電気的に接続しているタッチパネルにおいて、
少なくとも前記ＦＰＣ圧着用電極と前記シール材との交差する部分における前記ＦＰＣ圧着用電極を高導電性金属微粒子を添加した熱可塑性樹脂から形成し、前記シール材をスペーサボールを添加した熱硬化性樹脂から形成し、前記ＦＰＣ圧着用電極と前記シール材との交差する部分では前記スペーサボールの一部が前記ＦＰＣ圧着用電極内に埋没されていることを特徴とするタッチパネル。
透明基板の下面に透明電極層と該透明電極の対向する辺に接続する一対の導電電極とを設けた上基板と、透明基板の上面に透明電極層と該透明電極層の対向する辺に接続する一対の導電電極と該透明電極層上に形成した複数のドットスペーサとを設けた下基板とを一定の隙間を持たせて対向配置し、シール材により前記上下基板の外周域をシールして一体化し、ＦＰＣ圧着用電極を介して、シール材の外側域に設けたＦＰＣと、シールの内側域に在る各導電電極とを電気的に接続しているタッチパネルの製造方法において、
少なくとも前記ＦＰＣ圧着用電極と前記シール材との交差する部分における前記ＦＰＣ圧着用電極を高導電性金属微粒子を添加した熱硬化性樹脂から形成し、前記シール材をスペーサボールを添加した熱硬化性樹脂から形成し、前記熱硬化性樹脂を流動性を持った半硬化状態にし、該半硬化状態時に前記上下基板を加圧、加熱焼成を行ない、前記ＦＰＣ圧着用電極と前記シール材との交差する部分では前記スペーサボールの一部が前記ＦＰＣ圧着用電極内に埋没されるようにしたことを特徴とするタッチパネルの製造方法。