JP5531778B2

JP5531778B2 - タッチパネル

Info

Publication number: JP5531778B2
Application number: JP2010118006A
Authority: JP
Inventors: 朗中西; 樹之藤井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-05-24
Filing date: 2010-05-24
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-05-24
Also published as: US20110285655A1; CN102262480A; JP2011248426A; US8735730B2; CN102262480B

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、携帯電話や電子カメラ等の各種電子機器の高機能化や多様化が進むなか、液晶表示素子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見ながら、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、機器の様々な機能の切換えを行うものが増えており、見易く、容易に操作を行える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４〜図６を用いて説明する。

なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。

図４は従来のタッチパネルの断面図、図５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はガラス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。

また、上導電層３の前後端には銀等の一対の上電極５Ａと５Ｂが、下導電層４の上導電層３とは直交方向の左右端には、一対の下電極６Ａと６Ｂが各々形成されると共に、この上電極５Ａ、５Ｂや下電極６Ａ、６Ｂが、上基板１や下基板２の外周左端の接続部１Ａや２Ａに延出している。

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、上基板１と下基板２間の外周内縁には略額縁状のスペーサ７が設けられ、このスペーサ７の上下面または片面に塗布形成された接着剤（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、８はフィルム状の配線基板で、片面または上下面には複数の配線パターン９が形成されると共に、下面にはフィルム状のカバーシート１０が貼付されて、左右端を除く複数の配線パターン９を覆っている。

そして、この配線基板８の右端が、上基板１と下基板２左端の接続部１Ａや２Ａの間に挟持され、合成樹脂内に導電粒子を分散した異方導電接着剤（図示せず）等によって、各配線パターン９の右端が上電極５Ａ、５Ｂや下電極６Ａ、６Ｂに各々接着接続されている。

また、１１はフィルム状の表示シートで、下面中央には透光部１１Ａが形成されると共に、この周囲には所定色に塗装された遮光部１１Ｂや、文字等が印刷された操作部１１Ｃが設けられ、この表示シート１１が下面全面に形成された接着層１２によって、上基板１上面に貼付され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、液晶表示素子等の表示素子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８の複数の配線パターン９の左端が、接続用コネクタや半田付け等によって機器の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。

以上の構成において、タッチパネル背面の表示素子の表示に応じて、表示シート１１の透光部１１Ａ上面や、あるいは操作部１１Ｃ上面を指やペン等で押圧操作すると、この下方の上基板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８の複数の配線パターン９を介して、一対の上電極５Ａ、５Ｂや下電極６Ａ、６Ｂへ順次電圧が印加され、上導電層３両端、及びこれと直交方向の下導電層４両端の電圧比によって、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なわれる。

つまり、タッチパネル背面の表示素子に、例えば複数のメニュー等が表示された状態で、所望のメニュー上の透光部１１Ａや、あるいは操作部１１Ｃを押圧操作すると、この操作した箇所を配線基板８の複数の配線パターン９を介して電子回路が検出して、複数のメニューの中から所望のメニューの選択や、あるいは確定等の操作が行えるように構成されている。

なお、以上のようなタッチパネルを製作するには、先ず、下面に酸化インジウム錫等の上導電層３が形成された上基板１や、上面に下導電層４が形成された下基板２に、印刷等によって上電極５Ａ、５Ｂや下電極６Ａ、６Ｂを形成する。

そして、異方導電接着剤を塗布した配線基板８の右端を、接続部１Ａと２Ａの間に挟んだ状態で、上基板１と下基板２をスペーサ７によって、上導電層３と下導電層４が所定の空隙を空けて対向するように貼り合せる。

さらに、接続部１Ａと２Ａを加熱加圧して、配線基板８の配線パターン９を上電極５Ａ、５Ｂや下電極６Ａ、６Ｂに接着接続した後、下面全面に形成された接着層１２によって、上基板１上面に表示シート１１を貼付して、タッチパネルが完成する。

ただ、このように接続部１Ａと２Ａを加熱加圧して配線基板８を接着接続する際、上基板１下面の上電極５Ａや５Ｂ、下基板２上面の下電極６Ａや６Ｂ、スペーサ７等の厚さ寸法のばらつきや、あるいは上電極５Ａ、５Ｂや下電極６Ａ、６Ｂが形成されている箇所と、これらが形成されていない箇所の厚さ寸法の違い等によって、上基板１左端の接続部１Ａに膨らみや窪みが生じる場合がある。

つまり、これらの厚さ寸法が大きな場合には、図６（ａ）の断面図に示すように、配線基板８右端を加熱加圧して接着接続した際、上基板１左端の接続部１Ａに膨らみが生じ、これによってこの上方に接着された表示シート１１左端にも膨らみが生じてしまう。

また、これらの厚さ寸法が小さな場合には、図６（ｂ）に示すように、上基板１左端の接続部１Ａやこの上方の表示シート１１左端に窪みが生じてしまうため、これらによって表示シート１１左端がうねったような状態となって、見づらいものになってしまうものであった。

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２００９−２７７１２１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、配線基板８を接着接続する際、各構成部品の厚さ寸法のばらつきや、上下電極の有無等による厚さ寸法の違い等によって、上基板１左端の接続部１Ａやこの上方の表示シート１１左端に、膨らみや窪みが生じる場合があり、見づらいものになってしまう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、見易く、容易な操作が可能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、下面に上導電層が形成された上基板と、上面に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下基板と、上導電層の両端から接続部へ延出する一対の上電極と、下導電層の上導電層とは直交方向の両端から接続部へ延出する一対の下電極と、上基板と下基板間の外周内縁に設けられたスペーサと、一端が各接続部の間に挟持され、複数の配線パターンの一端が各接続部に接続された配線基板と、下面に形成された接着層により上基板の上面に貼付された表示シートからなり、各接続部上方の表示シート下面に、各接続部上面と各接続部の内側に隣接するスペーサの一部を含む範囲において接着層が除かれた非接着部を設けてタッチパネルを構成したものであり、配線基板を接着接続する際、厚さ寸法のばらつきや違い等によって、上基板の接続部に膨らみや窪みが生じても、この上方の表示シートには下面が露出した非接着部が形成され、表示シートには膨らみや窪みが発生しないため、見易く、容易な操作が可能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、見易く、容易な操作が可能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。

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同断面図従来のタッチパネルの断面図同分解斜視図同断面図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。

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エーテルサルホン、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は同じくフィルム状またはガラス等の薄板状で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が各々、スパッタ法等によって形成されている。

また、上導電層３の前後端には銀やカーボン等の一対の上電極５Ａと５Ｂが、下導電層４の上導電層３とは直交方向の左右端には、一対の下電極６Ａと６Ｂが各々形成されると共に、この上電極５Ａ、５Ｂや下電極６Ａ、６Ｂが、上基板１や下基板２の外周左端の接続部１Ａや２Ａに延出している。

そして、下導電層４上面にはエポキシやシリコー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、上基板１と下基板２間の外周内縁には、略額縁状でポリエステルやエポキシ、不織布等のスペーサ７が設けられ、このスペーサ７の上下面または片面に塗布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、８はポリイミドやポリエチレンテレフタレート等のフィルム状の配線基板で、片面または上下面には銅箔や銀、カーボン等の複数の配線パターン９が形成されると共に、下面にはフィルム状のカバーシート１０が貼付されて、左右端を除く複数の配線パターン９を覆っている。

そして、この配線基板８の右端が、上基板１と下基板２左端の接続部１Ａや２Ａの間に挟持され、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（図示せず）等によって、各配線パターン９の右端が上電極５Ａ、５Ｂや下電極６Ａ、６Ｂに各々接着接続されている。

また、２１はポリエチレンテレフタレート等のフィルム状の表示シートで、外形寸法が上基板１や下基板２よりもやや大きく、外周が上基板１や下基板２より外方へ突出するように形成されると共に、下面中央には透光部２１Ａや、この周囲の所定色に塗装された遮光部２１Ｂ、文字等が印刷された操作部２１Ｃが各々設けられている。

さらに、表示シート２１下面にはアクリルやゴム等の接着層２２が形成され、この接着層２２によって表示シート２１が上基板１上面に貼付されると共に、接続部１Ａや２Ａ上方の表示シート２１下面には、接着層２２が除かれ表示シート２１下面が露出した非接着部２２Ａが設けられて、タッチパネルが構成されている。

以上の構成において、タッチパネル背面の表示素子の表示に応じて、表示シート２１の透光部２１Ａ上面や、あるいは操作部２１Ｃ上面を指やペン等で押圧操作すると、この下方の上基板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。

つまり、タッチパネル背面の表示素子に、例えば複数のメニュー等が表示された状態で、所望のメニュー上の透光部２１Ａや、あるいは操作部２１Ｃを押圧操作すると、この操作した箇所を配線基板８の複数の配線パターン９を介して電子回路が検出して、複数のメニューの中から所望のメニューの選択や、あるいは確定等の操作が行えるように構成されている。

また、以上のようなタッチパネルを製作するには、先ず、下面に酸化インジウム錫等の上導電層３が形成された上基板１や、上面に下導電層４が形成された下基板２に、印刷等によって上電極５Ａ、５Ｂや下電極６Ａ、６Ｂを形成する。

さらに、接続部１Ａと２Ａを加熱加圧して、配線基板８の配線パターン９を上電極５Ａ、５Ｂや下電極６Ａ、６Ｂに接着接続した後、下面に形成された接着層２２によって、上基板１上面に表示シート２１を貼付して、タッチパネルが完成する。

また、このように接続部１Ａと２Ａを加熱加圧して配線基板８を接着接続する際、上基板１下面の上電極５Ａや５Ｂ、下基板２上面の下電極６Ａや６Ｂ、スペーサ７等の厚さ寸法のばらつきや、あるいは上電極５Ａ、５Ｂや下電極６Ａ、６Ｂが形成されている箇所と、これらが形成されていない箇所の厚さ寸法の違い等によって、上基板１左端の接続部１Ａに膨らみや窪みが生じる場合がある。

つまり、これらの厚さ寸法が大きな場合には、図３（ａ）の断面図に示すように、配線基板８右端を加熱加圧して接着接続した際、上基板１左端の接続部１Ａに膨らみが生じてしまい、厚さ寸法が小さな場合には、図３（ｂ）に示すように、上基板１左端の接続部１Ａに窪みが生じてしまう。

しかし、本発明においては、接続部１Ａや２Ａ上方の表示シート２１下面には、接着層２２が除かれ表示シート２１下面が露出した非接着部２２Ａが設けられているため、上記のように上基板１左端の接続部１Ａに膨らみや窪みが生じた場合でも、この上方の表示シート２１左端には膨らみや窪みが発生しないように構成されている。

すなわち、下面の接着層２２によって表示シート２１は上基板１上面に貼付されているが、接続部１Ａ上方の表示シート２１下面には非接着部２２Ａが設けられ、接続部１Ａ上面には接着されていないため、配線基板８の接着接続時に上基板１の接続部１Ａに膨らみや窪みが生じても、この上方の表示シート２１左端にはこれらが発生しないようになっている。

したがって、各構成部品の厚さ寸法のばらつきや違い等によって、上基板１の接続部１Ａに膨らみや窪みが生じた場合でも、表示シート１１左端がうねったような状態となることはないため、透光部２１Ａを通したタッチパネル背面の表示素子の表示が見づらいものとなることもなく、見易く、容易に操作を行うことができる。

なお、各構成部品の厚さ寸法のばらつきや違い等は個々の部品としては数μｍ前後のものであるが、これらが組み合わされた場合には１０〜３０μｍ前後となるため、接着層２２の厚さを５０μｍ前後に形成し、非接着部２２Ａによってこの程度の隙間を、表示シート１１下面と接続部１Ａ上面との間に設けることが好ましい。

また、表示シート１１の外形寸法を上基板１や下基板２よりもやや大きくし、外周が上基板１や下基板２よりも外方へ突出するように形成することで、この外周下面の接着層２２によって、タッチパネルを機器の筐体に貼付装着することも可能となる。

このように本実施の形態によれば、接続部１Ａや２Ａ上方の表示シート２１下面に、接着層２２が除かれた非接着部２２Ａを設けることで、配線基板８を接着接続する際、厚さ寸法のばらつきや違い等によって、上基板１の接続部１Ａに膨らみや窪みが生じた場合でも、この上方の表示シート２１には下面が露出した非接着部２２Ａが形成され、表示シート２１には膨らみや窪みが発生しないため、見易く、容易な操作が可能なタッチパネルを得ることができるものである。

本発明によるタッチパネルは、見易く、容易な操作が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、主に各種電子機器の操作用として有用である。

１上基板
１Ａ、２Ａ接続部
２下基板
３上導電層
４下導電層
５Ａ、５Ｂ上電極
６Ａ、６Ｂ下電極
７スペーサ
８配線基板
９配線パターン
１０カバーシート
２１表示シート
２１Ａ透光部
２１Ｂ遮光部
２１Ｃ操作部
２２接着層
２２Ａ非接着部

Claims

下面に上導電層が形成された上基板と、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下基板と、上記上導電層の両端から接続部へ延出する一対の上電極と、上記下導電層の上記上導電層とは直交方向の両端から接続部へ延出する一対の下電極と、上記上基板と上記下基板間の外周内縁に設けられたスペーサと、一端が上記各接続部の間に挟持され、複数の配線パターンの上記一端が上記各接続部に接続された配線基板と、下面に形成された接着層により上記上基板の上面に貼付された表示シートからなり、上記各接続部上方の上記表示シート下面に、上記各接続部上面と上記各接続部の内側に隣接する上記スペーサの一部を含む範囲において上記接着層が除かれた非接着部を設けたタッチパネル。