JP4463013B2

JP4463013B2 - 狭額縁タッチパネル用の回路形成装置及びこれを用いた回路形成方法

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Publication number: JP4463013B2
Application number: JP2004171012A
Authority: JP
Inventors: 英樹村上; 一登中村
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2024-06-09
Also published as: JP2005352638A

Description

本発明は、コンピュータに接続されたＬＣＤ（液晶ディスプレイ）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タッチパネルに関し、特に狭額縁タッチパネル用の回路形成装置及びこれを用いた回路形成方法に関するものである。

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アナログ抵抗膜方式のものがある。通常、特許文献１に示されているように、下側透明絶縁基材２１の上面の一部に下側透明電極２２を有すると共に、下側透明電極２２の平行な２辺に一対の下側バスバー２３，２４、下側透明電極２２以外の部分に下側バスバー２３，２４と外部端子とを接続する下側引き回し回路２５，２６をそれぞれ有する下側電極部材２と、可撓性を有する上側透明絶縁基材１１の下面の一部に上側透明電極１２を有すると共に、上側透明電極１２の平行な２辺に一対の上側バスバー１３，１４、上側透明電極１２以外の部分に上側バスバー１３，１４と外部端子とを接続する上側引き回し回路１５，１６をそれぞれ有する上側電極部材１とを、上側及び下側バスバー１３、１４、２３、２４が方形配置となるように絶縁性のスペーサ３を介して対向させ、周縁部において接着している。また、上側及び下側引き回し回路１５、１６、２５、２６の他端はタッチパネルの一辺においてまとめられ外部端子接続部１７，２７を形成し、フィルムコネクタ５の端部と接続されている（図１５参照）。

アナログ抵抗膜方式の透明タッチパネルの原理は、図１６に示すように、上側電極部材１上から任意の点Ｐを指やペンなどで押圧して両透明電極１２、２２の点Ｐの箇所を点接触させたとき、上側電極部材１の透明電極１２に電圧を印加しかつ下側電極部材２の透明電極２２には電圧を印加しないことによって、上側電極部材１の透明電極１２はＸ方向に電位勾配が生じ、上側電極部材１の透明電極１２上の点Ｐに分圧された電圧ｅ_ｘが生じ、この電圧ｅ_ｘは下側電極部材２の分圧出力端２８から検出される。ここで、点Ｐの座標を（ｘ、ｙ）、上側電極部材１の透明電極１２のバスバー１３、１４間の距離をＬ_１、バスバー１３、１４間の電圧をＥとすると、ｅ_ｘ／Ｅ＝ｘ／Ｌ_１という関係により、電圧ｅ_ｘから点Ｐのｘ座標を求めることができる。また、下側電極部材２の透明電極２２に対する電圧を印加しかつ上側電極部材１の透明電極１２には電圧を印加しないことによって、下側電極部材２の透明電極２２上の点Ｐに分圧された電圧ｅ_ｙが生じ、この電圧ｅ_ｙは、下側電極部材１の透明電極１２の分圧出力端１８から検出される。ここで、下側電極部材１の透明電極２２のバスバー２３、２４間の距離をＬ_２、バスバー２３、２４間の電圧をＥとすると、ｅ_ｙ／Ｅ＝ｙ／Ｌ_２という関係により、電圧ｅ_ｙから点Ｐのｙ座標を求めることができる。

ところで、最近では上記のようなタッチパネルについて、製品の小型化及び画面の大型化のため、バスバー及び引き回し回路の配線がパネルの縁から僅かの狭額縁範囲に納まるように形成することが望まれている。
登録実用新案第３０１８７８０号公報

しかし、上記バスバー１３，１４，２３，２４及び引き回し回路１５，１６，２５，２６（以下、バスバー及び引き回し回路を総称して回路とする。）は、金、銀、銅若しくはニッケルなどの金属あるいはカーボンなどの導電性フィラーを樹脂バインダー中に分散させた導電ペーストをスクリーン印刷してなるものなので、次のような問題があった。

すなわち、上記回路には、バインダーとして含有する樹脂のために、導電性フィラーの固有抵抗以上の抵抗が発生する。そして、タッチパネルに定電圧をかけたときのタッチ位置は、上記したように分圧出力端で検出されるＸ方向の電圧ｅ_ｘ及びＹ方向の電圧ｅ_ｙで決まるが、タッチ位置のｘ座標が同じ場合でも、バスバー１３、１４、２３、２４に抵抗があれば、検出される位置のｘ座標は引き回し回路１５、１６、２５、２６との接続部分に近い箇所（図１５中のａ）と遠い箇所（図１５中のｂ）とで完全には一致しないことになる。タッチ位置のｙ座標が同じ場合でも同様である。バスバー１３、１４、２３、２４には導電ペースト材料で構成されることによる大きな抵抗があり、この抵抗はバスバー１３、１４、２３、２４を細く形成するとさらに大きくなり、引き回し回路１５、１６、２５、２６との接続部分に近い箇所（図１５中のａ）と遠い箇所（図１５中のｂ）とで位置検出の差がより大きく目立つことになる。つまり、透明タッチパネル上の指やペンの動きをそのまま入力できず、違った入力内容になる。バスバー１３、１４、２３、２４を太く形成すれば位置検出の差は目立たないが、それでは狭額縁のタッチパネルを得ることは出来ないことになる。

また、タッチパネルにおいては、タッチパネルのタッチ位置と、これを検出して得られるＬＣＤの表示位置とが重なって見えるように特定の補正（キャリブレーション）がされている。そして、タッチパネルに定電圧をかけたときのタッチ位置は、上記したように分圧出力端で検出されるＸ方向の電圧ｅ_ｘ及びＹ方向の電圧ｅ_ｙで決まるが、透明電極の抵抗が経時的に又は環境温度により変化した場合には検出される電圧が変わり、ＬＣＤの表示位置と位置ズレを起こす。そして、回路には導電ペースト材料で構成されることによる大きな抵抗があり、この回路抵抗が大きいほど透明電極の抵抗が経時的に又は環境温度により変化したときの位置ズレも大きい。上記したように定電圧Ｅが分圧されて入力位置が決まるが、正確には、定電圧Ｅは回路抵抗を含んだものでありバスバーでは電圧Ｅ´となるため、電圧Ｅ´が分圧されて入力位置が決まる。そのため、回路抵抗が経時的に又は環境温度により変化せずに透明電極の抵抗が経時的に又は環境温度により変化する場合、回路抵抗が大きいほど透明電極の抵抗の経時変化又は環境温度による変化によるＥ´の変化が大きくなり、タッチパネルのタッチ位置とＬＣＤの表示位置とで位置ズレが大きく目立つことになるのである。回路を太く形成すれば、タッチパネルのタッチ位置とＬＣＤの表示位置とで位置ズレは起きても目立たないが、それでは、やはり狭額縁のタッチパネルを得ることは出来ない。

したがって、本発明の目的は、上記の問題点を解決し、入力精度が低下することなく狭額縁化が容易な狭額縁タッチパネル用の回路形成装置及びこれを用いた回路形成方法を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、以下のように構成している。

すなわち、本発明の回路形成装置は、導電ペーストが溜められた容器と、容器内に線径３０〜１００μmの金属細線を供給する金属細線供給手段と、透明電極が上面に形成された透明絶縁基材を支持するテーブルと、長さ２mm以上の筒状部を有するとともに、その孔からの金属細線の引出若しくは吐出の際に当該金属細線を上記容器に溜められた導電ペーストで被覆可能なニードルと、上記ニードルの孔を通過した金属細線の一端を上記透明絶縁基材上又は上記テーブル上に固定するクランプ手段を備え、上記ニードルの先端が上記透明絶縁基材に対して相対的に水平方向に移動自在であるように構成した。

また、上記構成において、上記ニードルから引出若しくは吐出された金属細線を被覆している上記導電ペーストを上記透明絶縁基材上で硬化させる硬化手段を備えているようにした。

また、上記各構成において、上記ニードルの孔径を４０〜８００μmとした。

また、上記各構成において、上記水平移動の速さを５〜１００ｍｍ／ｓとした。

また、上記各構成において、上記導電ペーストの粘度を１０〜２００Ｐａ・ｓとした。

また、上記各構成において、上記ニードルの先端と上記透明絶縁基材の上面との高低差を５ｍｍ以下とした。

また、上記各構成において、透明絶縁基材上に溝を形成する溝形成手段を上記ニードルの先端の移動方向前方に備え、該溝形成手段が上記ニードルの先端ともに水平方向に移動自在であるようにした。

本発明の狭額縁タッチパネル用の回路形成方法は。上記したいずれかの回路形成装置を用い、まず上記テーブル上に透明電極が上面に形成された透明絶縁基材を支持し、次いで上記ニードルの孔を通過した金属細線の一端を上記透明絶縁基材上又は上記テーブル上にクランプ手段にて固定した後、上記ニードルの先端を上記透明絶縁基材に対して相対的に水平方向に任意の距離だけ移動させることにより、金属細線を上記ニードルの孔より引出若しくは吐出すると同時に上記容器に溜められた導電ペーストで被覆して上記透明絶縁基材上に付着させ、その後に導電ペーストを硬化させて上記金属細線を上記透明絶縁基材上に固着するように構成した。

また、本発明の狭額縁タッチパネル用の回路形成方法は。上記した溝形成手段を備えた回路形成装置を用い、まず上記テーブル上に透明電極が上面に形成された透明絶縁基材を支持し、次いで上記ニードルの孔を通過した金属細線の一端を上記透明絶縁基材上又は上記テーブル上にクランプ手段にて固定した後、上記ニードルの先端及び溝形成手段を上記透明絶縁基材に対して相対的に水平方向に任意の距離だけ移動させることにより、上記透明絶縁基材上に溝を形成するとともに、金属細線を上記ニードルの孔より引出若しくは吐出すると同時に上記容器に溜められた導電ペーストで被覆して上記溝内に付着させ、その後に導電ペーストを硬化させて上記金属細線を上記透明絶縁基材上に固着するように構成した。

本発明の狭額縁タッチパネル用の回路形成装置及びこれを用いた回路形成方法は、上記した構成からなるので、次の効果が奏される。

すなわち、本発明によれば、タッチパネルの回路を線径３０〜１００μｍの金属細線にて形成し透明絶縁基材上に固着することができるので、狭額縁化のために回路の線幅を細くしても回路抵抗の上昇を抑えることができ、入力精度の高いタッチパネルを提供できる。

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。なお、タッチパネルの狭額縁とは、タッチパネルの上側及び下側の透明絶縁基材１１，２１において、回路２００を形成する領域であって、外形からの額縁幅寸法が１ｍｍ未満で形成されている領域を意味する。

図１に示す狭額縁タッチパネル用の回路形成装置は、導電ペースト７１が溜められた容器７２と、容器７２内に線径３０〜１００μmの金属細線７を供給する金属細線供給手段７３と、透明電極７４が上面に形成された透明絶縁基材７５を支持するテーブル７６と、長さ２mm以上の筒状部を有するとともに導電ペースト７１で被覆された金属細線７を上記透明絶縁基材７５上に吐出可能なニードル７７と、上記ニードル７７の孔を通過した金属細線７の一端を上記透明絶縁基材７５上又は上記テーブル７６上に固定するクランプ手段７８とを備え、上記ニードル７７の先端が上記透明絶縁基材７５に対して相対的に水平方向に移動自在であるものである。

上記容器７２は、導電ペースト７１を溜め、この中に金属細線７を供給することにより金属細線７の外周に導電ペースト７１を付着させる役目を持っている。容器７２の容量は１ｍｌ以上とする。容量が１ｍｌ未満だと周りに導電ペースト７１を充分に絡めて金属細線７をニードル７７内に導入することができないため、ニードル７７内壁と金属細線７外周との間に導電ペースト７１の粘性による摩擦力を発生させることが難しくなる。つまり、ニードル７７の先端から吐出される導電ペースト７１で被覆された金属細線７に対してニードル７７の移動と上記摩擦力と前記クランプ手段７８とに基づくテンションが掛からず、上記透明絶縁基材７５に付着する前に左右に振れてしまう。左右に振れが生ずると直線状に回路２００を形成できなくなり、その結果。狭額縁化が困難となったり、リニアリティが崩れたりする。また、周りに導電ペースト７１を十分に絡めて金属細線７をニードル７７内に導入することができないと、導電ペースト７１による金属細線７の固定力も低下する。

上記導電ペースト７１は、樹脂バインダー中に導電性フィラーが分散されているものである。樹脂バインダーとしては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂若しくはシリコン樹脂などの熱硬化性樹脂やポリアミド、又は、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エチレン−酢酸ビニール共重合体若しくはエチレン−アクリル酸エチル共重合体などの熱可塑性樹脂などが挙げられる。導電性フィラーとしては、銀、金、銅、ニッケル、白金若しくはパラジウムなどの導電性金属粉末のほか、核材としてアルミナ若しくはガラスなどの無機絶縁体、又は、ポリエチレン、ポリスチレン若しくはジビニルベンゼンなどの有機高分子などを用い、核材表面を金若しくはニッケルなどの導電層で被覆したもの、カーボン、グラファイトなどが挙げられる。また、導電性フィラーは、フレーク状、球状若しくは短繊維状などの形状のものを用いることができる。また、上記導電ペースト７１の吐出により上記容器７２内の貯え量が減少するのに対して、別途設けた導電ペースト供給手段によって上記容器７２内に導電ペースト７１を随時補充するようにしてもよい。

上記導電ペースト７１の粘度は、１０〜２００Ｐａ・ｓとするのがとくに好ましい。粘度が１０Ｐａ・ｓ未満だと（１）導電ペースト７１で金属細線７を十分に被覆することができず、金属細線７の透明絶縁基材７５上への固着が困難となったり、（２）ニードル７７の先端から吐出される導電ペースト７１で被覆された金属細線７にテンションが掛からず、上記透明絶縁基材７５に付着する前に左右に振れてしまったり、（３）ニードル７７の孔と金属細線７との間から導電ペースト７１が漏れて透明絶縁基材７５上の不要な部分にぽたぽたと滴下されてしまったりする。また、粘度が２００Ｐａ・ｓを超えるとニードル７７の孔から金属細線７が引き出されるとき、テンションがかかりすぎて断線するおそれが生じる。

ところで、比較的高粘性の液体、例えば自己流動がないか、あるいは自己流動性の少ない各種接着剤、ろう付け用ペースト、成形用及び流し込み用の樹脂液などを被加工物６の表面に微量注出するための装置としてディスペンサー９が従来から知られているが、該ディスペンサー９が容器７２内の高粘性液体１７１を加圧してニードル７７から注出させる役割とともに圧力調整によりディスペンサー９の注出幅を調整する役割を果す空圧装置９１を備えている（図１２参照）のに対して、本発明の回路形成装置では、金属細線７の引き出しにともなって該金属細線７に付着している導電ペースト７１も同時に吐出されるので、空圧装置９１を必要としない。

上記金属細線供給手段７３は、例えば容器７２内に供給する金属細線７を巻装したリールであり、該リールをフリー回転状態とし上記ニードル７７の先端を上記透明絶縁基材７５に対して相対的に水平方向に移動することで金属細線７が繰り出される。また、金属細線供給手段７３は、ニードル７７とともに移動させてもよいし、容器７２近傍に金属細線７のたるみを無くすべくテンションを与えるバックテンション機構を備えているならば金属細線供給手段７３を固定しててもよい。金属細線７の材料としては、金、銅若しくはアルミニウムなどを用いることができる。また、金属細線７は、線径３０〜１００μｍのものを用いる。線径が３０μｍ未満であると、断面積が小さくなり、断線しやすく、生産上、取り扱いにくくなるとともに、タッチパネルに位置検出の誤差が発生しやすくなる。また、線径が１００μｍを超えると、透明電極１２，２２間のギャップが大きくなり入力が困難となる。上記金属細線７の周囲には１種類以上の金属層がメッキ等で被覆されていてもよい。また、金属細線７の断面形状も丸型、四角型、楕円型と特に限定されるものではなく、適宜適応できるような形状に設計すればよい。なお、ニードル７７の孔７７ａから吐出された導電ペースト７１付き金属細線７は、自重により上記透明絶縁基材７５上に緩やかに落ち、付着するが、上記したようにリールをフリー回転状態とせず、リールを駆動モーターにより回転させて金属細線７を適度に送り出してやれば、導電ペースト７１付き金属細線７が透明絶縁基材７５上に付着するまでの時間を短縮させることができる。

上記テーブル７６は、透明電極７４が上面に形成された透明絶縁基材７５を支持するものである。また、透明絶縁基材７５を固定するために、テーブル７６に吸引機能を付与し透明絶縁基材７５を下面側から真空引きするとよい。また、透明絶縁基材７５の固定には、ピン等の治具を用いて固定してもよい。

上記ニードル７７は、導電ペースト７１で被覆された金属細線７を上記透明絶縁基材７５上に吐するものである（図２参照）。ただし、ニードル７７は上記透明絶縁基材７５の表面とは接触しない。接触により透明電極を傷付けてしまうからである。またニードル７７の材質としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、タングステン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどがある。上記ニードル７７は、長さ２mm以上の筒状部を有する。筒状部の長さが２mmに満たないと、（１）金属細線７の外周に付着する導電ペースト７１を一定量とすることができず、（２）ニードル７７の先端から吐出される導電ペースト７１で被覆された金属細線７にテンションが掛からず、上記透明絶縁基材７５に付着する前に左右に振れてしまう。また、上記ニードル７７は屈曲していても構わない。また、ニードル７７と上記透明絶縁基材７５のなす角度も適宜決定することができる。

上記ニードル７７の孔径は、４０〜８００μmとするのがとくに好ましい。４０μm未満だと、金属細線７の線径を下限である３０μmとしても５μm以上の厚みの導電ペースト７１で金属細線７を被覆できない。５μm以上の厚みを確保しないと、透明絶縁基材７５への固定が十分にできない。また、孔径が８００μmを超えると透明絶縁基材７５上を被覆する導電ペースト７１が横に拡がり、線幅が１mmを超えてしまう。

上記ニードル７７の先端が上記透明絶縁基材７５に対して相対的に水平方向に移動自在である。例えば、図６に示すように、固定されたテーブル７６の上面に透明絶縁基材７５が載置され、この上方には水平にＸレール７７ｂが配置され、該Ｘレールに移動自在にニードル７７を取り付けておき、Ｘ軸駆動モータ（図示せず）の駆動によってＸレールに沿ってニードル７７を移動させる。あるいは、図７に示すように、ニードル７７の方を固定しておき、上面に透明絶縁基材７５が載置されたテーブル７６の下方あるいは側方にＸレールが配置され、該Ｘレールに移動自在に上記テーブル７６を取り付けておき、Ｘ軸駆動モータ（図示せず）の駆動によってＸレール７６ａに沿ってテーブル７６を移動させてもよい。なお、図６及び図７ではＸ軸方向への移動を示しているが、Ｙ軸方向への移動としてもよい。

また、図１４に示すように金属細線７にて引き回し回路も形成する場合、上記ニードル７７の先端を上記透明絶縁基材７５に対して相対的にＸ軸，Ｙ軸方向に移動自在とする。例えば、図８に示すように、固定されたテーブル７６の上面に透明絶縁基材７５が載置され、この上方には水平にＸレール７７ｂが配置され、該Ｘレール７７ｂに移動自在にニードル７７を取り付け、さらにＸレール７７ｂの両端は平行なＹレール７７ｃに移動自在に取付けておき、Ｘ軸駆動モータ（図示せず）の駆動によってＸレール７７ｂに沿ってニードル７７を移動させ、Ｙ軸駆動モータ（図示せず）の駆動によってＹレール７７ｃに沿ってニードル７７を移動させる。また、この場合もニードル７７の方を固定し、テーブル７６をＸ軸，Ｙ軸方向に移動させてもよい。さらに、ニードル７７をＸ軸，Ｙ軸方向のうち一方に移動させ、テーブル７６を他方向に移動させてもよい。

上記水平移動の速さは、５〜１００ｍｍ／ｓとするのがとくに好ましい。速さが５ｍｍ／ｓ未満だと上記ニードル７７の先端から吐出される導電ペースト７１で被覆された金属細線７にテンションが掛からず、上記透明絶縁基材７５に付着する前に左右に振れてしまう。また、速さが１００ｍｍ／ｓを超えると導電ペースト７１で金属細線７を十分に被覆することができなくなるおそれがある。

上記ニードル７７の先端と上記透明絶縁基材７５の上面との高低差が、５ｍｍ以下とするのがとくに好ましい。高低差が５ｍｍを超えると、導電ペースト７１で被覆された金属細線７が上記透明絶縁基材７５に付着する前に左右に振れてしまう。

上記クランプ手段７８は、ニードル７７の孔を通過した金属細線７の一端を上記透明絶縁基材７５上又は上記テーブル７６上に固定するものである。ニードル７７の孔を通過した金属細線７の一端がクランプされているため、前記したように上記ニードル７７の先端を上記透明絶縁基材７５に対して相対的に水平方向に移動させることにより。金属細線７にテンションが掛かり、ニードル７７の先端から導電ペースト７１で被覆された金属細線７を引き出すことができる。クランプ手段７８としては、治具によって押さえる以外に、接着剤や接着テープによる接着固定、超音波振動や熱圧を加えることによる埋め込み固定などもある。

上記構成の回路形成装置によれば、以下のような手順で狭額縁用タッチパネルの回路２００を形成することができる。

まず、上記テーブル７６上に透明電極７４が上面に形成された透明絶縁基材７５を支持する（図４参照）。

上記透明絶縁基材７５を上側電極部材１に用いる上側透明絶縁基材１１（図１１，１８参照）とする場合は、その材料として、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を用いることができる。また、１枚の透明フィルムではなく複数枚の透明フィルムを重ね合わせた積層体とすることができる。

他方、上記透明絶縁基材７５を下側電極部材２に用いる下側透明絶縁基材２１（図１１，１８参照）とする場合は、その材料として、ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス若しくは強化ガラスなどのガラス板のほか、ポリカーボネート系、ポリアミド系若しくは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、又は、アクリル系、ポリエチレンテレフタレート系若しくはポリブチレンテレフタレート系などの透明樹脂板又は透明フィルムを用いることができる。また、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。

上記透明絶縁基材７５の上面には透明電極７４が形成されており、該透明電極７４は上側透明電極１２及び下側透明電極２２のいずれにする場合も、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化カドミウム若しくは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、又は金、銀、銅、錫、ニッケル、アルミニウム若しくはパラジウムなどの金属膜によって形成したものである。また、透明電極７４を２層以上の多層膜とすることができる。透明電極７４を構成するこれらの透明導電膜は、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング若しくはＣＶＤ法などで形成することができる。透明導電膜は、酸などでエッチング処理を行い上側及び下側透明電極１２，２２とする部分以外の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。また、透明導電膜上の透明電極７４とする部分以外を絶縁性被膜で覆うようにしてもよい。

次に、上記ニードル７７の孔を通過した金属細線７の一端を上記透明絶縁基材７５上又は上記テーブル７６上にクランプ手段７８にて固定する（図５参照）。

次いで、上記ニードル７７の先端を上記透明絶縁基材７５に対して相対的に水平方向に任意の距離だけ移動させることにより、あらかじめ導電ペースト７１で被覆された金属細線７を上記ニードル７７の孔より引き出す（図１参照）。ニードル７７の孔７７ａから吐出された導電ペースト７１付き金属細線７は、自重により上記透明絶縁基材７５上に緩やかに落ち、付着する。この結果、金属細線７上及びその周囲の透明絶縁基材７５上への被覆が行なわれ、回路２００が形成される（図３参照）。なお、回路のうち上側及び下側バスバー１３、１４、２３、２４となる部分は、透明絶縁基材７５上の透明電極７４表面に形成され、回路のうち上側及び下側引き回し回路１５、１６、２５、２６となる部分は、透明電極７４以外の表面に形成される。なお、本発明の回路形成装置では、金属細線の配置と導電ペースト７１による被覆が別工程ではないため、つまりニードル７７の孔７７ａよりあらかじめ導電ペースト７１で均一に被覆された金属細線を引き出して透明絶縁基材７５上に付着させるため、導電ペースト７１は金属細線７上及びその周囲の透明絶縁基材上をずれることなく被覆することができる。別工程にすることで導電ペースト７１の塗布位置がずれると（図１３参照）、金属細線７の固着力が低下するおそれがある上、狭額縁化も難しくなる。

その後、導電ペースト７１を硬化させて上記金属細線７を上記透明絶縁基材７５上に固着する。硬化方法としては、熱硬化、溶剤蒸発乾燥、又はＵＶ硬化等により適宜行なう。特に、ＵＶ硬化の場合、塗布した端からほぼ同時に硬化が可能であるため、１）塗布が全て完了した後にオーブンに移して硬化させる必要がなく、作業が簡略化され、２）液垂れが起こる間がないので、線幅や厚みの寸法安定性に優れる、３）金属細線７の引き出し直後にクランプ手段７８を解除することができる、４）前記したＸ軸およびＹ軸方向に移動により金属細線７で引き回し回路を形成するのに適しているといった効果を奏する。本発明の狭額縁タッチパネル用の回路形成装置は、上記導電ペーストを硬化させる硬化手段を備えていてもよいが、溶剤蒸発乾燥による硬化の場合には回路形成装置に硬化手段を設けずに自然乾燥させることもできる。

任意の距離だけ移動させ、導電ペースト７１で被覆された金属細線７による回路を形成した後、ニードル７７の先端から任意の長さを残して切断する。この切断は、導電ペースト７１を硬化させてから行なっても、導電ペースト７１を硬化させる前に行なってもよい。導電ペースト７１を硬化させる前に切断する場合、金属細線７の付着した透明絶縁基材７５を一旦ラインから外し、別の装置にて導電ペースト７１を硬化させてもよい。
また、金属細線７はその一端が透明絶縁基材７５の外側までそれぞれ延設されるように切断してもよいし（図１１，図１４参照）、透明絶縁基材７５内で切断してもよい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施することができる。たとえば、透明絶縁基材７５上に溝８を形成する溝形成手段８１を上記ニードル７７の先端の移動方向前方に備え、該溝形成手段８１が上記ニードル７７の先端と一体的に水平方向に移動自在であるように構成してもよい（図９参照）。溝形成手段８１としては、溝切り刃のほかレーザーなどを用いることができる。

上記構成の回路形成装置によれば、以下のような手順で狭額縁用タッチパネルの回路を形成することができる。すなわち、まず上記テーブル７６上に透明電極７４が上面に形成された透明絶縁基材７５を支持し、次いで上記ニードル７７の孔７７ａの孔を通過した金属細線７の一端を上記透明絶縁基材７５上又は上記テーブル７６上にクランプ手段７８にて固定した後、上記ニードル７７の先端及び溝形成手段８１を上記透明絶縁基材７５に対して相対的に水平方向に任意の距離だけ移動させることにより、上記透明絶縁基材７５上に溝８を形成するとともに、あらかじめ導電ペースト７１で被覆された金属細線７を上記ニードル７７の孔より引き出して上記溝８内に付着させ（図１０参照）、その後に導電ペーストを７１硬化させて上記金属細線７を上記透明絶縁基材７５上に固着する。溝形成手段８１を用いて溝８を形成すること以外は、溝８を形成しない回路形成方法と同じである。

溝８内に金属細線７を収容することにより、回路部分がそれ以外の部分より突出することなくほぼフラットにできるため、下側電極部材２と上側電極部材１とを周縁部において接着したときの接着保持力が強固になり、信頼性が高まる。なお、図１０においては溝８の形状はV字状だがこれに限定されない。

ポリエステル樹脂をバインダーとし銀フィラーを含む粘度５０Ｐａ・ｓの導電ペーストが溜められた容量５mｌの円筒形容器と、該容器内に線径５０μmの銅細線を供給するリールと、透明電極が上面に形成された透明絶縁基材を支持するテーブルと、長さ１０mm、孔径２５０μmのステンレス製の筒状部を有するとともに導電ペーストで被覆された金属細線を上記透明絶縁基材上に０．２ｍｍの高さからが吐出可能なニードルと、上記ニードルの孔を通過した金属細線の一端を上記透明絶縁基材上に固定するクランプ治具を備え、上記ニードルの先端が上記透明絶縁基材に対して４０ｍｍ／ｓの速さで水平方向に移動自在である回路形成装置を用いて透明絶縁基材に回路を形成した。

まず、縦６５ｍｍ、横８６ｍｍ、厚み１２５μｍのポリエステル樹脂フィルムからなる透明絶縁基材の上面に厚み１５ｎｍのＩＴＯ膜からなる透明電極が全面的に形成されたものを準備し、これを真空吸引により上記テーブル上に支持した。次いで上記ニードルの孔を通過した金属細線の一端を上記透明電極の１横辺の端にクランプ治具にて固定した後、上記ニードルの先端を上記透明絶縁基材に対して水平方向に９１ｍｍ移動させることにより、あらかじめ導電ペーストで被覆された金属細線を上記ニードルの孔より引き出して透明電極の上記縦辺及びその延長線上に付着させ、さらに基材の外側に５ｍｍ残るようにした。このとき、透明絶縁基材上を被覆する導電ペーストの幅は幅０．３ｍｍであった。その後、導電ペーストで被覆された金属細線を切断し、導電ペーストを１２０℃３０分の熱風乾燥により硬化させて上記金属細線を上記透明絶縁基材上に固着させた。また、上記透明電極の残る縦辺についても、透明絶縁基材を１８０°回転させた後に同様にして回路を形成した。

以上のようにして回路を形成したタッチパネルは、狭額縁化のために回路の線幅を細くしても回路抵抗の上昇を抑えることができ、入力精度の高いものであった。

また、透明絶縁基材上に溝を形成する刃先角度９０°の溝切り刃を上記ニードルの先端の移動方向前方に備えた回路形成装置を用い、該溝切り刃を上記ニードルの先端ともに水平方向に移動させることにより、上記透明絶縁基材上に幅０．６ｍｍ、深さ０．３ｍｍのＶ字溝を形成するとともに、あらかじめ導電ペーストで被覆された金属細線を上記ニードルの孔より引き出して上記Ｖ字溝内に付着させること以外は、実施例１と同様にした。

以上のようにして回路を形成したタッチパネルは、狭額縁化のために回路の線幅を細くしても回路抵抗の上昇を抑えることができ、入力精度の高いものであった。しかも、回路部分がそれ以外の部分より突出することなくほぼフラットにできるため、下側電極部材と上側電極部材とを周縁部において接着したときの接着保持力が強固になり、信頼性がいものであった。

本発明に係る狭額縁タッチパネル用の回路形成方法の一例を示す図である。ニードルの孔より引き出された金属細線の状態を説明する図である。図１の回路形成方法により固着された金属細線の状態を示す図である。本発明に係る狭額縁タッチパネル用の回路形成工程の一例を示す図である。本発明に係る狭額縁タッチパネル用の回路形成工程の一例を示す図である。ニードルの先端を透明絶縁基材に対して相対的に水平方向に移動させる様子を説明する平面図である。ニードルの先端を透明絶縁基材に対して相対的に水平方向に移動させる様子を説明する平面図である。ニードルの先端を透明絶縁基材に対して相対的に水平方向に移動させる様子を説明する平面図である。本発明に係る狭額縁タッチパネル用の回路形成方法の一例を示す図である。図９の回路形成方法により固着された金属細線の状態を示す図である。金属細線を用いた狭額縁タッチパネルの一例を示す斜視分解図である。ディスペンサーの一例を示す図である。金属細線の配置と導電ペーストによる被覆が別工程の場合における回路形成の状態を示す平面図である。金属細線を用いた狭額縁タッチパネルの一例を示す斜視分解図である。従来技術に係るタッチパネルの一般的な構成を示す斜視分解図である。アナログ抵抗膜方式のタッチパネルの原理図である。

符号の説明

１上側電極部材
１１上側透明絶縁基材
１２上側透明電極
１３上側バスバー
１４上側バスバー
１５引き回し回路
１６引き回し回路
１７外部端子接続部
１８分圧出力端
２下側電極部材
２１下側透明絶縁基材
２２下側透明電極
２３下側バスバー
２４下側バスバー
２５引き回し回路
２６引き回し回路
２７外部端子接続部
２８分圧出力端
３スペーサ
４ドット状スペーサ
５フィルムコネクタ
６被加工物
７金属細線
７１導電ペースト
７２容器
７３金属細線供給手段
７４透明電極
７５透明絶縁基材
７６テーブル
７６ｂＸレール
７７ニードル
７７ａ孔
７７ｂＸレール
７７ｃＹレール
７８クランプ手段
８溝
８１溝形成手段
９ディスペンサー
９１空圧装置
１７１高粘性液体
２００回路

Claims

導電ペーストが溜められた容器と、
容器内に線径３０〜１００μmの金属細線を供給する金属細線供給手段と、
透明電極が上面に形成された透明絶縁基材を支持するテーブルと、
長さ２mm以上の筒状部を有するとともに、その孔からの金属細線の引出若しくは吐出の際に当該金属細線を上記容器に溜められた導電ペーストで被覆可能なニードルと、
上記ニードルの孔を通過した金属細線の一端を上記透明絶縁基材上又は上記テーブル上に固定するクランプ手段を備え、
上記ニードルの先端が上記透明絶縁基材に対して相対的に水平方向に移動自在であることを特徴とする狭額縁タッチパネル用の回路形成装置。
上記ニードルから引出若しくは吐出された金属細線を被覆している上記導電ペーストを上記透明絶縁基材上で硬化させる硬化手段を備えた請求項１記載の狭額縁タッチパネル用の回路形成装置。
上記ニードルの孔径が、４０〜８００μmである請求項１または請求項２のいずれかに記載の狭額縁タッチパネル用の回路形成装置。
上記水平移動の速さが、５〜１００ｍｍ／ｓである請求項１〜３のいずれかに記載の狭額縁タッチパネル用の回路形成装置。
上記導電ペーストの粘度が、１０〜２００Ｐａ・ｓである請求項１〜４のいずれかに記載の狭額縁タッチパネル用の回路形成装置。
上記ニードルの先端と上記透明絶縁基材の上面との高低差が、５ｍｍ以下である請求項１〜５のいずれかに記載の狭額縁タッチパネル用の回路形成装置。
透明絶縁基材上に溝を形成する溝形成手段を上記ニードルの先端の移動方向前方に備え、
該溝形成手段が上記ニードルの先端ともに水平方向に移動自在である請求項１〜６のいずれかに記載の狭額縁タッチパネル用の回路形成装置。
上記請求項１〜６のいずれかに記載の回路形成装置を用い、
まず上記テーブル上に透明電極が上面に形成された透明絶縁基材を支持し、
次いで上記ニードルの孔を通過した金属細線の一端を上記透明絶縁基材上又は上記テーブル上にクランプ手段にて固定した後、
上記ニードルの先端を上記透明絶縁基材に対して相対的に水平方向に任意の距離だけ移動させることにより、金属細線を上記ニードルの孔より引出若しくは吐出すると同時に上記容器に溜められた導電ペーストで被覆して上記透明絶縁基材上に付着させ、
その後に導電ペーストを硬化させて上記金属細線を上記透明絶縁基材上に固着することを特徴とする狭額縁タッチパネル用の回路形成方法。
上記請求項７に記載の回路形成装置を用い、
まず上記テーブル上に透明電極が上面に形成された透明絶縁基材を支持し、
次いで上記ニードルの孔を通過した金属細線の一端を上記透明絶縁基材上又は上記テーブル上にクランプ手段にて固定した後、
上記ニードルの先端及び溝形成手段を上記透明絶縁基材に対して相対的に水平方向に任意の距離だけ移動させることにより、上記透明絶縁基材上に溝を形成するとともに、金属細線を上記ニードルの孔より引出若しくは吐出すると同時に上記容器に溜められた導電ペーストで被覆して上記溝内に付着させ、
その後に導電ペーストを硬化させて上記金属細線を上記透明絶縁基材上に固着することを特徴とする狭額縁タッチパネル用の回路形成方法。