JP4893082B2 - タッチパネル - Google Patents

Description

本発明は、主に各種電子機器の操作に用いられるタッチパネル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の高機能化や多様化が進むに伴い、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、このタッチパネルを通して背面の表示素子の表示を視認しながら、指や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、視認性に優れ操作の確実なものが求められている。

このような従来のタッチパネルについて、図３及び図４を用いて説明する。

なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表している。

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

そして、下導電層４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３の両端には銀等の一対の上電極３Ａが、下導電層４の両端には、上電極３Ａとは直交方向の一対の下電極４Ａが各々形成されている。

また、５は上基板１下面または下基板２上面の外周に形成された略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（図示せず）によって、上基板１と下基板２の外周が貼り合わされ、上導電層３と下導電層４が所定の間隙を空けて対向している。

さらに、６はフィルム状の配線基板で、この上下面には、銅や銀等の複数の配線パターン６Ａや６Ｂが形成されると共に、配線基板６の上下面には両端部を除いて、配線パターン６Ａや６Ｂを覆う絶縁層（図示せず）が形成されている。

また、この配線基板６の左端が、上基板１と下基板２右端の間に挟持されると共に、合成樹脂内に導電粒子を分散した異方導電接着剤７によって、上基板１下面の上電極３Ａと下基板２上面の下電極４Ａの端部が、配線パターン６Ａと６Ｂの左端に各々接着接続されている。

さらに、８は下基板２の下面全面に形成された接着層で、この接着層８下面を離型シート９が覆って、タッチパネルが構成されている。

そして、このように構成されたタッチパネルが、離型シート９を剥がした後、下基板２下面の接着層８によって液晶表示素子等の前面に貼付されて、電子機器に装着されると共に、配線基板６が下方へ折曲され配線パターン６Ａや６Ｂ右端が、接続用コネクタ或いは半田付け等によって機器の電子回路（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の表示を視認しながら、上基板１上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層３が下導電層４に接触する。

そして、電子回路から配線基板６の複数の配線パターン６Ａや６Ｂを介して、上電極３Ａと下電極４Ａ、上導電層３両端及びこれと直交方向の下導電層４両端へ順次電圧が印加され、これらの電圧比によって、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。

なお、このようなタッチパネルを製作する際には、ほぼ同じ大きさの上基板１と下基板２をスペーサ５によって貼り合わせた後、上電極３Ａ及び下電極４Ａの端部が延出した上基板１と下基板２右端の間に、配線基板６の左端を挟持し、複数の配線パターン６Ａと６Ｂが、複数の上電極３Ａと下電極４Ａに重なるように、位置を合わせ配置する。

そして、配線基板６左端が挟まれた上基板１上面と下基板２下面を、治工具等によって加熱加圧し、異方導電接着剤７によって上電極３Ａ及び下電極４Ａの端部と、配線パターン６Ａと６Ｂの左端を各々接着接続して、配線基板６を上基板１や下基板２に接続する。

さらに、この後、下基板２下面に、下面が離型シート９で覆われた接着層８を、端から順に空気の入らないようにローラ掛け等を行いながら貼付して、配線基板６が接続されたタッチパネルが完成する。

なお、上記の作業手順とは逆に、下導電層４が形成された下基板２下面に、あらかじめ接着層８と離型シート９を貼付し、これにローラ掛け等をした後、スペーサ５によって上基板１に貼り合わせ、最後に、上基板１上面と離型シート９下面から接続部を加熱加圧して、配線基板６を上基板１や下基板２に接続することも、製作工程上は可能である。

ただ、この順序でタッチパネルを製作した場合、配線基板６との接続部の加熱加圧時に、接着層８も加熱加圧されるため、この箇所の接着層８が変形して外方へはみ出したり、接着層８の接着力の劣化が生じたりする場合がある。

このため、通常は上記のように、配線基板６を加熱加圧して接続した後、下基板２下面に接着層８と離型シート９を貼付するが、この時、どうしても下基板２下面と接着層８の間には、離型シート９を剥がして液晶表示素子等に貼付した際に、視認性を損なう気泡等が生じ易い。

したがって、このような気泡等を防ぐためには、手間はかかるが上記のように、下基板２に接着層８を貼付する際、端から順に空気の入らないようにローラ掛け等を行いながら、時間をかけて貼付する必要のあるものであった。

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２００３−５８３１９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、気泡等がなく視認性の良好なものを得るためには、下基板２下面に接着層８を貼付する際、端から順に空気の入らないようにローラ掛け等を行いながら、時間をかけて貼付する必要があるため、製作に手間がかかり、高価なものに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、視認性に優れ、製作が容易で安価なタッチパネル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、下基板の下面に形成された接着層の、下基板と配線基板との間の加熱加圧される接続部の下方に対応する接着層箇所が切欠部とされたタッチパネルを構成したものであり、下基板下面に接続部下方に切欠部を設けた接着層をあらかじめ形成し、ローラ掛け等によって、短い時間で気泡等をほぼ完全に除去した後、これを上基板に貼り合わせ、最後に、接続部を加熱加圧して配線基板の接続が行えるため、視認性に優れ、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ものである。

以上のように本発明によれば、視認性に優れ、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及び図２を用いて説明する。

なお、構成を判り易くするために、図面は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は同分解斜視図であり、同図において、１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、２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で、上基板１の下面には酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の上導電層３が、下基板２の上面には同じく下導電層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４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３の両端には銀やカーボン等の一対の上電極３Ａが、下導電層４の両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極４Ａが各々形成されている。

また、５は額縁状でポリエステルやエポキシ等のスペーサで、この上基板１下面または下基板２上面の外周に形成されたスペーサ５の、上下面または片面に形成されたアクリルやゴム等の接着剤（図示せず）によって、上基板１と下基板２の外周が貼り合わされ、上導電層３と下導電層４が所定の間隙を空けて対向している。

さらに、６はポリエチレンテレフタレートやポリイミド等のフィルム状の配線基板で、この上下面には、銀やカーボン、銅等の複数の配線パターン６Ａや６Ｂが形成されると共に、配線基板６の上下面には両端部を除いて、配線パターン６Ａや６Ｂを覆う絶縁層（図示せず）が形成されている。

そして、この配線基板６の配線パターン６Ａと６Ｂ左端が、エポキシやアクリル、ポリエステル等の合成樹脂内に、ニッケルや樹脂等に金メッキを施した複数の導電粒子を分散した異方導電接着剤７によって、上基板１や下基板２上面に延出した上電極３Ａと下電極４Ａの端部に接着接続され、複数の配線パターン６Ａと６Ｂが上電極３Ａと下電極４Ａを介して、上導電層３両端及びこれと直交方向の下導電層４両端に電気的に接続されている。

さらに、１８は下基板２の下面に形成されたアクリルやシリコン、ウレタン等の接着層で、この接着層１８下面を紙やポリエチレンテレフタレート等の離型シート１９が覆うと共に、接着層１８と離型シート１９の配線基板６の接続部下方には、配線基板６よりもやや大きな幅の切欠部１８Ａと１９Ａが形成されて、タッチパネルが構成されている。

また、このような構成のタッチパネルを製作する際には、先ず、下導電層４が形成された下基板２の下面に、接着層１８と離型シート１９を貼付した後、この状態でローラ掛け等を行って、液晶表示素子等に貼付した際に視認性を損なう気泡等を除去する。

なお、この下基板２と離型シート１９が接着層１８を介して貼り合わさった状態は、すべてシート状の構成部品が積層された状態であるため、例えば、円柱状の二つのローラの間を通過させる等の、比較的簡易な構成で、かつ短い時間で、ローラ掛けにより気泡等をほぼ完全に除去することができる。

そして、この下基板２に上基板１を重ね合わせ、これらをスペーサ５によって貼り合わせた後、上基板１と下基板２右端の間に、複数の配線パターン６Ａと６Ｂが複数の上電極３Ａと下電極４Ａに重なるように位置を合わせて、配線基板６の左端を挟持する。

最後に、上基板１上面と下基板２下面を、治工具等によって加熱加圧し、異方導電接着剤７によって上電極３Ａ及び下電極４Ａの端部と、配線パターン６Ａと６Ｂの左端を各々接着接続して、配線基板６が接続されたタッチパネルが完成する。

なお、この時、接着層１８と離型シート１９の配線基板６の接続部下方には、配線基板６よりもやや大きな幅の切欠部１８Ａと１９Ａが形成されているため、この切欠部１８Ａや１９Ａよりもやや小さな形状の治工具を用いることにより、接着層１８や離型シート１９に触れずに、直接下基板２下面と上基板１上面を加熱加圧することができる。

つまり、この配線基板６の接続時には、下基板２下面が加熱加圧されるのみで、接着層１８には熱や圧力が加わらないため、この箇所の接着層１８が変形して外方へはみ出したり、接着層１８の接着力の劣化が生じたりすることもないようになっている。

さらに、切欠部１８Ａと１９Ａが配線基板６よりもやや大きな幅に形成されているため、加熱加圧時に治工具との間に多少の位置ずれが生じても、接着層１８に熱や圧力を加えずに、配線基板６の接着接続を行うことができる。

そして、このように構成されたタッチパネルが、離型シート１９を剥がした後、下基板２下面の接着層１８によって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、配線基板６が下方へ折曲され配線パターン６Ａや６Ｂの右端が、接続用コネクタ或いは半田付け等によって機器の電子回路（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の表示を視認しながら、上基板１上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層３が下導電層４に接触する。

そして、電子回路から配線基板６の複数の配線パターン６Ａや６Ｂを介して、上電極３Ａと下電極４Ａ、上導電層３両端及びこれと直交方向の下導電層４両端へ順次電圧が印加され、これらの電圧比によって、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、下基板２の下面に形成された接着層１８の、配線基板６の接続部下方に切欠部１８Ａを設けることによって、下基板２下面に接続部下方に切欠部１８Ａを設けた接着層１８をあらかじめ形成し、短い時間でローラ掛け等により、接着層１８との間の気泡等をほぼ完全に除去した後、これを上基板１に貼り合わせ、最後に、接続部を加熱加圧して配線基板６の接続が行えるため、視認性に優れ、製作が容易で安価なタッチパネルを得ることができるものである。

なお、以上の説明では、上基板１下面と下基板２上面に上電極３Ａと下電極４Ａの端部を設け、これに配線基板６上下面の配線パターン６Ａと６Ｂ左端を接続した構成について説明したが、上基板１または下基板２のいずれかに上下電極の両方を設け、これに配線基板６上または下面の配線パターンを接続する構成としても、本発明の実施は可能である。

また、通常、接着層１８は離型シート１９に貼付され、この状態で切欠部１８Ａを加工するため、以上の説明では、離型シート１９にも切欠部１９Ａを設けた構成として説明したが、下基板２上面に印刷等によって接着層１８を形成する場合には、接着層１８にのみ切欠部１８Ａを設けた構成としてもよい。

本発明によるタッチパネルは、視認性に優れ、製作が容易で安価なものを得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 同分解斜視図 従来のタッチパネルの断面図 同分解斜視図

符号の説明

１ 上基板
２ 下基板
３ 上導電層
３Ａ 上電極
４ 下導電層
４Ａ 下電極
５ スペーサ
６ 配線基板
６Ａ、６Ｂ 配線パターン
７ 異方導電接着剤
１８ 接着層
１９ 離型シート
１８Ａ、１９Ａ 切欠部

Claims (1)

1. 下面に上導電層が形成された光透過性の上基板と、上面に上記上導電層と所定の間隙を空けて対向する下導電層が形成された光透過性の下基板と、上面または下面の少なくとも一方に形成された複数の配線パターン端部が、上記上導電層両端及びこれと直交方向の上記下導電層両端に接続された配線基板と、上記下基板の下面に形成された接着層からなり、上記下基板と上記配線基板との間の加熱加圧される接続部の下方に対応する上記接着層箇所が切欠部とされたタッチパネル。

Images