JP5714526B2 - フレキシブルタッチパネル - Google Patents
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Description
前記基材シートの上に設けられ、第1軸についてパターン化された第1軸検出用電極と、
前記第1軸検出用電極の上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層の上に設けられ、前記第1軸と垂直な第2軸についてパターン化された第2軸検出用電極と、
前記第1軸検出用電極から外部への電気的接続を行う第1引き回し回路と、
前記第2軸検出用電極から外部への電気的接続を行う第2引き回し回路と、
を備える。
図1は、実施の形態1に係るフレキシブルタッチパネル10の構成を示す分解斜視図である。このタッチパネル10は、基材シート1と、基材シート1の上に設けられたx軸についてパターン化されたx軸検出用電極3と、x軸検出用電極3の上に設けられた絶縁層4と、絶縁層4の上に設けられたy軸についてパターン化されたy軸検出用電極6と、x軸検出用電極3から外部への電気的接続を行う第1引き回し回路7と、y軸検出用電極6から外部への電気的接続を行う第2引き回し回路8と、を備える。さらに、このフレキシブルタッチパネル10は、表面を保護するカバー層9を設けてもよい。また、このフレキシブルタッチパネル10は、従来のタッチパネルと比較すると、2枚の電極基板に代えて、x軸検出用電極3と、y軸検出用電極6とを、薄い絶縁層4を間に挟む構成とする点で相違する。実施の形態1に係るフレキシブルタッチパネル10によれば、上記構成とすることによって、薄く、曲げやすさ、つまりフレキシブル性を有するフレキシブルタッチパネル10とすることができる。
上記第1引き回し回路7及び第2引き回し回路8に関する追加的構成によれば、端面において、第1引き回し回路7と第2引き回し回路8の上面が絶縁層4及びカバー層9によって覆われていないので、第1引き回し回路7と第2引き回し回路8の上面にフレキシブルプリント基板(FPC)を設けることによって、第1引き回し回路7と第2引き回し回路8とフレキシブルプリント基板(FPC)とを容易に接続できる。
基材シート1の材質としては、アクリル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリイミドなどの樹脂フィルムが挙げられる。基材シート1の厚みは5〜800μmの範囲で適宜設定可能である。厚さが5μm未満では、層としての強度が不足して剥離する際に破れたりするので取り扱いが困難となり、厚さが800μmを越える場合は、基材シート1に剛性がありすぎて加工が困難となると共に、フレキシブル性が得られなくなる。
図1では、x軸検出用電極3及びy軸検出用電極6は、それぞれ短冊状の複数の電極によって構成しているが、電極の形状は短冊状に限られない。例えば、x軸検出用電極3として、対角方向で接続した複数の菱形電極によって構成し、y軸検出用電極6として、対角方向で接続した複数の菱形電極によって構成してもよい。この場合、x軸検出用電極3を構成する菱形電極と、y軸検出用電極を構成する菱形電極とを、面に垂直な方向から見て互いに重複しないように配置してもよい。このようにx軸検出用電極3とy軸検出用電極6とを重複しないように配置することによって、x軸及びy軸の検出感度を互いに影響しないようにできる。
また、図1では、x軸検出用電極3及びy軸検出用電極6の数をそれぞれ4個としているが、これに限らず、任意の数を設けることができる。
導電層13、16としては、例えば、ウレタンアクリレート、シアノアクリレートなどの光硬化性樹脂バインダーと、導電性ナノファイバと、からなるものを使用できる。また、導電層13、16は、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等の汎用の各種印刷手法により設けることができるほか、導電性ナノファイバを含有させた光硬化性樹脂からなるドライフィルムなどのようなシートを貼り付けるなどして設けることもできる。
上記導電性ナノファイバは、およそ10〜100,000の範囲のアスペクト比を有する。アスペクト比が大きいと、各導電性ナノファイバが互いに接触しやすくなり、有効なx軸検出用電極3及びy軸検出用電極6が形成できる。また、高透明性のために導電性ナノファイバの全体密度が低くなることから、透明性の高いx軸検出用電極3及びy軸検出用電極6を得るために有利になる。すなわち、高アスペクト比を有する導電性ナノファイバを使用することによって、x軸検出用電極3及びy軸検出用電極6が実質的に透明になるように導電性ナノファイバの密度を十分低くできる。
絶縁層4は、一般的に使用される絶縁性樹脂を用いたものであれば使用できる。また、絶縁層4は、感光性樹脂層14を設け、これを硬化させることによって得ることができる。感光性樹脂層14には、通常使用されるウレタンアクリレート、シアノアクリレートなどの光硬化性樹脂を使用できる。なお、光硬化性樹脂としては、可視光、紫外光等以外の波長領域の光で硬化されるものであってもよい。
第1引き回し回路7は、x軸検出用電極3から発せられた電気信号を外部に取り出すものである。また、第2引き回し回路8は、y軸検出用電極6から発せられた電気信号を外部に取り出すものである。第1引き回し回路7及び第2引き回し回路8は、電気的配線として通常使用される導電性材料であれば使用できる。例えば、銀ペーストを使用できる。あるいは、上記導電層13、16と同様に、導電性ナノファイバを含むものであってもよい。
上記構成によれば、端面において、第1引き回し回路7と第2引き回し回路8の上面が絶縁層4及びカバー層9によって覆われていないので、従来のように2枚の電極基板の間にフレキシブルプリント基板(FPC)を挟むのではなく、第1引き回し回路7と第2引き回し回路8の上面にフレキシブルプリント基板(FPC)を設けることによってビアホール等を介することなく、第1引き回し回路7と第2引き回し回路8とフレキシブルプリント基板(FPC)とを容易に接続することができる。
カバー層9は、フレキシブルタッチパネル10を保護するために必要により設けてもよい。カバー層9は、例えば、絶縁層4と同様に、一般的に使用される絶縁性樹脂を用いてもよい。
図2は、実施の形態2に係るフレキシブルタッチパネル10aの構成を示す分解斜視図である。図3は、図2のB−B方向から見たフレキシブルタッチパネル10aの断面図である。このフレキシブルタッチパネル10aは、第1引き回し回路7を構成する配線間にマイグレーション防止層12を有することを特徴とする。
図4から図11は、実施の形態2に係るフレキシブルタッチパネル10aの製造方法の各ステップを示す概略断面図である。なお、各断面図は、図2のB−B方向からみた断面図に対応する。以下に、フレキシブルタッチパネル10aの製造方法を説明する。
(1)基材シート1を用意する。基材シートとしては、上述の材料を使用できる。
(2)基材シート1の上に導電層13を設ける(図4)。
(3)導電層13をx軸についてパターン化して、x軸検出用電極3を形成する(図5)。
(4)x軸検出用電極3から発せられた電気信号を外部に取り出す第1引き回し回路7を設ける(図6)。
(5)パターン化されたx軸検出用電極3の上に感光性樹脂層14及び導電層16を設ける(図7)。なお、ここでは感光性樹脂層14及び導電層16とが積層されたフィルムを貼付しているが、これに限られず、感光性樹脂層14を設けるステップと、導電層16を設けるステップと、を順に行ってもよい。
(7)マスク18を除去し、基材シート1の裏面から露光する(図9)。
(8)アルカリ現像または酸を用いたエッチングを行うことによって、表面または裏面からの露光によって、感光性樹脂14が硬化した箇所はその上の導電層16も残存する。一方、表面からの露光時にマスク18によって覆われ露光されず、さらに裏面からの露光時にもx軸検出用電極3および第1引き回し回路7に覆われ露光されなかった部分の感光性樹脂14は未硬化となるため除去される。その結果、感光性樹脂14が硬化して絶縁層4が形成される。また、導電層16がy軸についてパターン化されたy軸検出用電極6が形成される。さらに、第1引き回し回路7の各配線間にマイグレーション防止層12を形成することができる(図10)。このマイグレーション防止層12によって、第1引き回し回路7を構成する配線間のマイグレーションを防止できる。なお、第1引き回し回路7の上には絶縁層4を設けない。
(10)y軸検出用電極6を覆うようにカバー層9を設ける(図11)。この場合、端面において、第1引き回し回路7と第2引き回し回路8との上面にはカバー層9を設けなくてもよい。第1引き回し回路7の配線間にマイグレーション防止層12を設け、カバー層9を第1引き回し回路7の配線間を覆うように設けた場合、マイグレーション防止層12は、第1引き回し回路7の配線間の凹みを補うようにしてカバー層9に覆われる。そこで、表面が平滑なタッチパネルを作成する際に、マイグレーション防止層12が補う凹み分だけ、カバー層9の厚みを薄くできる。その結果、全体として、薄く、フレキシブル性を有するフレキシブルタッチパネル10aを得ることができる。
(11)端面において、第1引き回し回路7と第2引き回し回路8の上面にフレキシブルプリント基板(FPC)を設け、第1引き回し回路7と第2引き回し回路8とフレキシブルプリント基板(FPC)とを接続する(図示せず)。この場合、第1引き回し回路7と第2引き回し回路8とが、x軸検出用電極3及びy軸検出用電極6から同じ方向の端面に向かって形成され、しかも端面において、第1引き回し回路7と第2引き回し回路8の上面が絶縁層4及びカバー層9によって覆われていないので、第1引き回し回路7と第2引き回し回路8とフレキシブルプリント基板(FPC)とを容易に接続することができる。
以上によってフレキシブルタッチパネル10aを得ることができる。
図12は、実施の形態3に係るフレキシブルタッチパネル10bの構成を示す分解斜視図である。図13は、図12のC−C方向から見たフレキシブルタッチパネル10bの断面図である。このタッチパネル10bでは、図12に示すように、マイグレーション防止層12は、第2引き回し回路8を構成する各配線と面一に設けられている。さらに、マイグレーション防止層12は、絶縁層4に対しても面一に設けられている。このように構成することで、フレキシブルタッチパネル10bの中央部、つまり、x軸検出用電極3、絶縁層4、y軸検出用電極6、及びマイグレーション防止層12からなるディスプレイ部と、端部、つまり第1引き回し回路7からなる周縁部との段差をほぼ解消できる。
図14は、実施の形態4に係るフレキシブルタッチパネル10cの構成を示す分解斜視図である。図15は、図14のD−D方向から見たフレキシブルタッチパネル10cの断面図である。このフレキシブルタッチパネル10cは、絶縁層4が、第1引き回し回路7が形成された領域の外縁部にもマイグレーション防止層12と同じ厚みで形成され、さらに、マイグレーション防止層12と同一の材料からなることを特徴とする。このように構成することによって、基材シート1の上にマイグレーション防止層12と絶縁層4とを形成した際に、それぞれの厚みと材質が同一であるためマイグレーション防止層12と絶縁層4が形成された領域内の収縮率が同一となる。その結果、作成されるフレキシブルタッチパネル10cのディスプレイ部と端部の間で、マイグレーション防止層12と絶縁層4の収縮率の差によって生じる凹凸の発生を抑制することができる。
図16は、実施の形態5に係るフレキシブルタッチパネル10dの構成を示す分解斜視図である。図17は、図16のE−E方向から見たフレキシブルタッチパネル10dの断面図である。このフレキシブルタッチパネル10dは、基材シート1の裏面に、厚みと材料が、マイグレーション防止層12及び絶縁層4と同一の反り返り防止層22をさらに備えることを特徴とする。このように構成することによって、基材シート1の上にマイグレーション防止層12と絶縁層4とを形成したときに基材シート1の表面側に生じる応力(収縮応力)を解消できる。その結果、フレキシブルタッチパネル10d全体としてカールの発生を抑制できる。
図18は、実施の形態6に係るフレキシブルタッチパネル10eの構成を示す分解斜視図である。図19は、図18のF−F方向から見たフレキシブルタッチパネル10eの断面図である。このフレキシブルタッチパネル10eは、マイグレーション防止層12の形状を底部の面積に比べて頂部の面積が小さく、厚さ方向に沿った断面形状が底部から頂部にかけてテーパー状にしたことを特徴とする。このように構成することによって、フレキシブルタッチパネル10eの端部、つまり第2引き回し回路8が形成されている箇所において、第2引き回し回路8を構成する各配線間に一定の遊び部分を備えるので、基材シート1の表面を凹面状に撓ませた場合にも撓みを許容できる。その一方、テーパー状のマイグレーション防止層12によって、各配線が互いに接触しないように離間させることができる。その結果、端部においてフレキシブル性を備えつつ第2引き回し回路8の短絡を防止できるフレキシブルタッチパネル10eとすることができる。
3 x軸検出用電極
4 絶縁層
6 y軸検出用電極
7 第1引き回し回路
8 第2引き回し回路
9 カバー層
10、10a、10b、10c、10d、10e フレキシブルタッチパネル
12 マイグレーション防止層
13、16 導電層
14 感光性樹脂層
18 マスク
22 反り返り防止シート
Claims (6)
- 基材シートと、
前記基材シートの上に設けられ、第1軸についてパターン化された導電性ナノファイバを含む第1軸検出用電極と、
感光性樹脂層の一部を硬化させて前記第1軸検出用電極の上に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層の上に設けられ、前記第1軸と垂直な第2軸についてパターン化された第2軸検出用電極と、
前記第1軸検出用電極から外部への電気的接続を行う、前記第1軸検出用電極より厚みが厚く、前記第1軸検出用電極と異なる導電性材料で構成された第1引き回し回路と、
前記第2軸検出用電極から外部への電気的接続を行う第2引き回し回路と、
前記感光性樹脂層の他の一部を硬化させて、前記第1引き回し回路を構成する各配線の間に、その各配線の上面を覆わないように形成されたマイグレーション防止層とを備えた、フレキシブルタッチパネル。 - 端面において、前記第1引き回し回路の上面と、前記第2引き回し回路の上面とが露出した請求項1に記載のフレキシブルタッチパネル。
- 前記マイグレーション防止層は、前記各配線と面一に設けられている、請求項1又は2に記載のフレキシブルタッチパネル。
- 前記基材シートの裏面に反り返り防止層を更に備えた、請求項1から3のいずれかに記載のフレキシブルタッチパネル。
- 前記マイグレーション防止層は、底部の面積に比べて頂部の面積が小さく、厚さ方向に沿った断面形状が底部から頂部にかけてテーパー状である、請求項1から4のいずれかに記載のフレキシブルタッチパネル。
- 基材シートの上に導電性ナノファイバを含む第1導電層を形成する工程と、
前記第1導電層を第1軸についてパターン化して第1軸検出用電極を形成する工程と、
前記第1軸検出用電極から外部へ電気的接続を行う、前記第1軸検出用電極よりも厚みが厚く、前記第1軸検出用電極と異なる導電性材料で構成された第1引き回し回路を形成する工程と、
パターン化された前記第1軸検出用電極と前記第1引き回し回路の上に、感光性樹脂層とその感光性樹脂層の上に積層される第2導電層とを形成する工程と、
前記第2導電層の上にマスクを設け、そのマスクの上方から露光し、マスクを除去して、アルカリ現像又は酸を用いたエッチングを行うことにより、第2導電層を第2軸についてパターン化して第2軸検出用電極を形成し、前記基材シートの裏面から露光し、アルカリ現像又は酸を用いたエッチングを行うことにより、感光性樹脂層の一部を硬化させて前記第1軸検出用電極の上に絶縁層を形成するとともに、感光性樹脂層の他の一部を硬化させて、前記第1引き回し回路を構成する各配線の間に、その各配線の上面を覆わないようにマイグレーション防止層を形成する工程と、
前記第2軸検出用電極から外部への電気的接続を行う第2引き回し回路を形成する工程とを備えた、フレキシブルタッチパネルの製造方法。
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