JP4539241B2 - タッチパネル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、各種電子機器に用いられるタッチパネル及びその製造方法に関するものである。

近年、携帯電話やカーナビ等の各種電子機器においては、液晶等の表示素子の前面に光透過性のタッチパネルを装着して、このタッチパネルを通して背面の表示素子に表示された文字や記号の視認や選択を行うと共に、指や専用ペン等でタッチパネルを押圧操作することによって、機器の各機能の切換えを行うものが増えており、製作が容易で安価なタッチパネルが求められている。

このような従来のタッチパネルについて、図５及び図６を用いて説明する。

なお、これらの図面のうち断面図は、構成を判り易くするために、厚さ方向の寸法を拡大して表している。

図５は従来のタッチパネルの断面図であり、同図において、１は光透過性の下基板、２はフィルム状で光透過性の上基板で、下基板１の上面には酸化インジウム錫等の光透過性の下導電層３が、上基板２の下面には同じく上導電層４が、各々形成されている。

そして、下導電層３の上面には絶縁樹脂によって複数のドットスペーサ（図示せず）が所定間隔で形成されると共に、上導電層４の両端には一対の上電極（図示せず）が、下導電層３の両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極（図示せず）が各々形成されている。

さらに、５は額縁状のスペーサで、このスペーサ５の上下面に塗布形成された接着層６Ａと６Ｂによって、上基板２と下基板１の外周が貼り合わされ、上導電層４と下導電層３が所定の空隙を空けて対向するようにして、タッチパネルが構成されている。

なお、以上のようなスペーサ５は、図６（ａ）の平面図や図６（ｂ）の断面図に示すように、先ず、上下全面に接着層６Ａと６Ｂが形成され、この接着層６Ａと６Ｂ上下全面に、上剥離シート７Ａと下剥離シート７Ｂが貼付された帯状のスペーサシート８の、ハッチングで示す額縁状のスペーサ部８Ａを切断して、上下面に上剥離シート７Ａと下剥離シート７Ｂが貼付された、額縁状のスペーサ５が製作される。

そして、図６（ｃ）の断面図に示すように、上剥離シート７Ａと下剥離シート７Ｂを剥離した後、露出した接着層６Ａと６Ｂによって、スペーサ５が上基板２と下基板１の外周に貼り合わされて、タッチパネルが完成する。

また、このように構成されたタッチパネルは、液晶表示素子等の前面に配置されて電子機器に装着されると共に、一対の上電極と下電極が機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、タッチパネル背面の液晶表示素子等の表示を視認しながら、上基板２上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板２が撓み、押圧された箇所の上導電層４が下導電層３に接触する。

そして、電子回路から上電極と下電極へ順次電圧が印加され、これらの電極間の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行われるように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−２８０８２１号公報

しかしながら、上記従来のタッチパネルにおいては、上基板２と下基板１の外周を貼り合わせるスペーサ５が額縁状に形成されており、スペーサ５を製作する際、図６（ａ）に示したように、スペーサ５として用いられる額縁状のスペーサ部８Ａ以外の箇所、内周部８Ｂや外周部８Ｃは使用されず、スペーサ部８Ａに比べ面積の大きなこれらの箇所が無駄となるため、所定寸法の帯状のスペーサシート８から製作できるスペーサ５の個数が少なく、スペーサシート８部材の使用効率が低くなって、タッチパネルが高価なものとなるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、使用部材の無駄が少なく、製作が容易で安価なタッチパネル及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、上面に下導電層が形成された光透過性の下基板と、下面に上記下導電層と所定の空隙を空けて対向する上導電層が形成された光透過性の上基板と、上下面に接着層がそれぞれ形成された二つのスペーサからなり、上記二つのスペーサを略Ｌ字状に形成すると共に、この二つのスペーサのうち、一方のスペーサは上基板と下基板の間の対向する左下外周に、他方のスペーサは上記一方のスペーサと対向する上基板と下基板の間の対向する右上外周に貼付したタッチパネルを構成したものであり、所定寸法のスペーサシートから多くのスペーサを製作できるため、使用部材の無駄が少なく、製作が容易で安価なタッチパネルを得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、二つのスペーサの間隙を封止材で封止したものであり、略Ｌ字状の二つのスペーサの間隙を封止することによって、下導電層と上導電層間の空隙への塵埃や水分の浸入を防止できるため、下導電層と上導電層の安定した接触が得られるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、上下面に接着層がそれぞれ形成されると共に、この接着層に上下剥離シートが貼付された帯状のスペーサシートを、上または下剥離シートの一方を残してハーフカット加工することによって、所定方向に配列された略Ｌ字状の複数のスペーサを形成した後、上下剥離シートを剥離し上基板と下基板の間に二つのスペーサを貼付して、請求項１記載のタッチパネルを製作するものであり、使用部材の無駄が少なく、製作が容易で安価なタッチパネルを実現することができるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、上下剥離シートの剥離力を異ならせたものであり、上基板や下基板へのスペーサ貼付をより容易に行うことができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、製作が容易で安価なタッチパネル及びその製造方法を実現することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。

なお、これらの図面のうち断面図は、構成を判り易くするために、厚さ方向の寸法を拡大して表している。

また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図、図２は同平面図であり、同図において、１はガラスまたはアクリル、ポリカーボネート等の光透過性の下基板、２はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状で光透過性の上基板で、下基板１の上面には酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の下導電層３が、上基板２の下面には同じく上導電層４が、スパッタ法等によって各々形成されている。

そして、下導電層３の上面にはエポキシやシリコン等の絶縁樹脂によって複数のドットスペーサ（図示せず）が所定間隔で形成されると共に、上導電層４の両端には銀やカーボン等の一対の上電極（図示せず）が、下導電層３の両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極（図示せず）が各々形成されている。

また、１５は略Ｌ字状で不織布やポリエステルフィルム等の二つのスペーサで、上下面に塗布形成されたアクリルやゴム等の接着層６Ａと６Ｂによって、一方のスペーサ１５は上基板２と下基板１の間の左下外周に、他方はこれと対向する右上外周に貼付されて、上導電層４と下導電層３が所定の空隙を空けて対向している。

さらに、１１はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状の配線基板で、上面や下面には銀やカーボン、銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成され、この配線パターンが上電極や下電極に接続されている。

そして、１６はエポキシやアクリル、オレフィン等の封止材で、この封止材１６によって、左上端部と右下端部の二つのスペーサ１５の間隙が封止されて、タッチパネルが構成されている。

次に、以上のようなスペーサ１５、及びタッチパネルの製造方法について説明する。

先ず、図３（ａ）の平面図や図３（ｂ）の断面図に示すように、上下全面に接着層６Ａと６Ｂが形成されると共に、この接着層６Ａと６Ｂ上下全面に、紙やポリエチレンテレフタレート等の上剥離シート１７Ａと下剥離シート１７Ｂが貼付され、上下端に所定間隔で通孔１８Ｂが設けられた帯状のスペーサシート１８に、下方から上剥離シート１７Ａを残してハーフカット加工を行う。

そして、図３（ａ）に示すような、ハッチングされた略Ｌ字状の複数のスペーサ部１８Ａを形成した後、図３（ｃ）の断面図に示すように、このスペーサ部１８Ａ以外の箇所のスペーサシート１８や下剥離シート１７Ｂを、上剥離シート１７Ａから剥離することによって、上剥離シート１７Ａ下面に、左右方向に配列された略Ｌ字状の複数のスペーサ１５が形成される。

つまり、スペーサ１５を略Ｌ字状とし、この複数のスペーサ１５をスペーサシート１８に所定方向に配列して形成することによって、図３（ａ）に示すように、複数のスペーサ１５間の間隔を小さくでき、所定寸法のスペーサシート１８から多くのスペーサ１５を製作できるため、使用部材の無駄が少なく、使用効率を高めることが可能なように構成されている。

なお、図３（ａ）では、構成を判り易くするために、複数のスペーサ１５間の間隔を大きくし、隙間を比較的大きな状態で表しているが、上記のようにハーフカット加工によって複数のスペーサ１５を形成する場合には、切断刃分の隙間だけを空け、もっと小さな間隔でさらに多くのスペーサ１５を配列することが可能である。

次に、図４（ａ）の断面図に示すように、例えば、左端に形成されたスペーサ１５の下剥離シート１７Ｂを剥離して下面の接着層６Ｂを露出させた後、図４（ｂ）に示すように、配列されたスペーサ１５が平行になるように、所定の組立治工具（図示せず）に保持された下基板１上面の、例えば左下外周に、このスペーサ１５を貼付する。

なお、この時、下基板１を保持した組立治工具に突出ピン等を設け、これにスペーサシート１８に所定間隔で設けられた通孔１８Ｂを挿入して、下基板１上面にスペーサ１５を貼付すれば、ズレ等がなく下基板１の正確な位置にスペーサ１５を貼付することができる。

また、この時、上剥離シート１７Ａ下面や下剥離シート１７Ｂ上面に、接着層６Ａや６Ｂとの剥離を容易にするために塗布されたシリコン等の種類や厚さを変え、上剥離シート１７Ａと下剥離シート１７Ｂの剥離力を異なるものとすることによって、スペーサ１５の貼付をより容易に行うことができる。

つまり、以上のように、先に下剥離シート１７Ｂを剥離する場合には、下剥離シート１７Ｂの剥離力を弱くし、上剥離シート１７Ａの剥離力を強くすることによって、図４（ａ）のように下剥離シート１７Ｂを剥離する際、スペーサ１５は剥離力の強い上剥離シート１７Ａに貼り付いたままで、剥離力の弱い下剥離シート１７Ｂ側に付いて剥がれるというようなことがなく、下剥離シート１７Ｂの剥離を容易に行うことができる。

そして、この後、図４（ｃ）に示すように、スペーサシート１８または下基板１を回転及び移動させ、次に配列されたスペーサ１５の下剥離シート１７Ｂを剥離した後、これを下基板１上面の右上外周に貼付する。

最後に、図４（ｄ）に示すように、下基板１上面に上基板２を上導電層４と下導電層３が対向するように重ね、下基板１と上基板２の外周を貼り合わすことによって、図１や図２に示したような、略Ｌ字状の二つのスペーサ１５が上基板２と下基板１の間の対向する外周に貼付されたタッチパネルが完成する。

なお、二つのスペーサ１５の間隙を封止するための封止材１６の塗布や乾燥は、図４（ｃ）の下基板１上面にスペーサ１５を貼付した状態で行っても、完成したタッチパネルの状態で行ってもよい。

そして、このように構成されたタッチパネルは、液晶表示素子等の前面に配置されて電子機器に装着されると共に、一対の上電極と下電極が配線基板１１の配線パターンを介して、機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、タッチパネル背面の液晶表示素子等の表示を視認しながら、上基板２上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板２が撓み、押圧された箇所の上導電層４が下導電層３に接触する。

そして、電子回路から上電極と下電極へ順次電圧が印加され、これらの電極間の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行われるように構成されている。

このように本実施の形態によれば、スペーサ１５を略Ｌ字状とし、この複数のスペーサ１５をスペーサシート１８に所定方向に配列して形成することによって、所定寸法のスペーサシート１８から多くのスペーサ１５を製作できるため、使用部材の無駄が少なく、製作が容易で安価なタッチパネル及びその製造方法を得ることができるものである。

また、略Ｌ字状の複数のスペーサ１５の間隙を封止材１６で封止することによって、下導電層３と上導電層４間の空隙への塵埃や水分の浸入を防止できるため、下導電層３と上導電層４の安定した接触を行うことができる。

さらに、上剥離シート１７Ａと下剥離シート１７Ｂの剥離力を異なるものとすることによって、上基板２や下基板１へのスペーサ１５の貼付をより容易に行うことができる。

本発明によるタッチパネル及びその製造方法は、製作が容易で安価なものを提供することができるという有利な効果を有し、各種電子機器の操作用として有用である。

本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図 同平面図 同製造方法の平面図と断面図 同断面図 従来のタッチパネルの断面図 同製造方法の平面図と断面図

符号の説明

１ 下基板
２ 上基板
３ 下導電層
４ 上導電層
６Ａ、６Ｂ 接着層
１１ 配線基板
１５ スペーサ
１６ 封止材
１７Ａ 上剥離シート
１７Ｂ 下剥離シート
１８ スペーサシート
１８Ａ スペーサ部
１８Ｂ 通孔

Claims (4)

1. 上面に下導電層が形成された光透過性の下基板と、下面に上記下導電層と所定の空隙を空けて対向する上導電層が形成された光透過性の上基板と、上下面に接着層がそれぞれ形成された二つのスペーサからなり、上記二つのスペーサを略Ｌ字状に形成すると共に、この二つのスペーサのうち、一方のスペーサは上基板と下基板の間の対向する左下外周に、他方のスペーサは上記一方のスペーサと対向する上基板と下基板の間の対向する右上外周に貼付したタッチパネル。
2. 二つのスペーサの間隙を封止材で封止した請求項１記載のタッチパネル。
3. 上下面にそれぞれ接着層が形成されると共に、この接着層に上下剥離シートが貼付された帯状のスペーサシートを、上または下剥離シートの一方を残してハーフカット加工することによって、所定方向に配列された略Ｌ字状の複数のスペーサを形成した後、上下剥離シートを剥離して上基板と下基板の間に二つのスペーサを貼付する請求項１記載のタッチパネルの製造方法。
4. 上下剥離シートの剥離力を異なるものとした請求項３記載のタッチパネルの製造方法。

Images