JP6653211B2

JP6653211B2 - タッチパネル及び表示装置

Info

Publication number: JP6653211B2
Application number: JP2016080449A
Authority: JP
Inventors: 真樹 ▲辻▼
Original assignee: 株式会社Ｖｔｓタッチセンサー
Priority date: 2016-04-13
Filing date: 2016-04-13
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2036-04-13
Also published as: JP2017191455A

Description

本発明は、表示装置の表示画面上に装着されて表示内容と対応して指示体のマルチタッチの指示位置を検出する静電容量方式のタッチパネル及び表示装置に関する。

静電容量方式のタッチパネルが、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット端末、デジタルサイネージおよび電子黒板などの表示装置の表示画面上に装着されて表示内容と対応して指示体のマルチタッチによる指示操作により指示位置を検出する用途で使用されている。

この静電容量方式のタッチパネルは、特許文献１では、図６の様に、透明なガラス基板や透明な樹脂フィルムなどの透明基板１１のドライブ電極パターン１２とセンシング電極パターン１３を透明導電パターンで形成したアクティブ領域１０ａを持つタッチパネルセンサー基板１０を用いている。

タッチパネルセンサー基板１０は矩形のアクティブ領域１０ａと、アクティブ領域１０ａを囲む矩形枠状の非アクティブ領域を持つ。非アクティブ領域は、Ｙ方向に延びる一対の向かい合うＹ方向額縁部と、Ｘ方向に延びる一対の向かい合うＸ方向額縁部から成る。

透明基板１１の下面のアクティブ領域１０ａにＸ方向に配線したドライブ電極パターン１２は、Ｙ方向額縁部に配線した第１取出配線１４ａに接続し、その第１取出配線１４ａは、例えば図６の透明基板１１の下側のＸ方向額縁部の左端部のドライブ電極用外部接続端子群１５と、Ｘ方向額縁部の右端部のドライブ電極用外部接続端子群１５にまとめて接続する。

また、透明基板１１の上面のアクティブ領域１０ａにＹ方向に配線したセンシング電極パターン１３も、図６の透明基板１１の下側のＸ方向額縁部に配線した第２取出配線１４ｂに接続し、その第２取出配線１４ｂをそのＸ方向額縁部の中央部分にまとめたセンシング電極用外部接続端子群１５に接続する。

そのドライブ電極用及びセンシング電極用の外部接続端子１５に、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）の一端の電極端子を、異方性導電膜を挟み込んで加熱および加圧して接合し、ＦＰＣの他端部はタッチパネルのコントロール基板に電気接続する。

特開２０１２−１３８０１７号公報特開２０００−２５９０９１号公報

近年は、タッチパネルに対して、製品の小型化及び画面の大型化のため、タッチパネルのアクティブ領域１０ａを広くし、アクティブ領域１０ａを囲む非アクティブ領域であるＹ方向額縁部とＸ方向額縁部の幅を狭くし、その狭い幅の額縁部に取出配線と外部接続端子を設置することが望まれている。

図６の下側で示したＸ方向額縁部に、外部接続端子群１５が額縁部の辺に直交してＸ方
向に並べて配置され、Ｘ方向の取出配線に接続している。そのＸ方向額縁部の幅は、外部接続端子群のＹ方向の辺の長さに、その外部接続端子群１５に接続する全取出配線の幅と間隙を加えた幅が必要であるので、Ｘ方向額縁部の幅を狭くすることができない問題があった。

また、特許文献２では、液晶表示パネルにおいて、その液晶パネルの額縁部の外部接続端子群１５を額縁部の辺に直交して配置された外部接続端子群１５と、額縁部の辺に平行して配置した外部接続端子群１５ｂで構成している。

しかし、特許文献２では、その液晶表示パネルの外部接続端子１５、１５ｂに接合するフレキシブルプリント配線板では、液晶パネルの額縁部の辺に平行して配置した外部接続端子１５ｂに接合するフレキシブルプリント配線板の電極端子群が、その電極端子群の端部のうちフレキシブルプリント配線板の中側に向いた端部にフレキシブルプリント配線板の配線パターンが接続されている。

そのため、液晶パネルの額縁部の辺に平行して配置した外部接続端子群１５ｂに接合するフレキシブルプリント配線板の電極端子群の中側の端部に接続する配線パターンの領域を確保する必要があった。そのために、液晶パネルの額縁部の辺に平行して配置した外部接続端子群１５ｂは、額縁部の辺に直交して配置された外部接続端子群１５から隔てた領域に配置していた。

そして、外部接続端子群１５ｂに接合するフレキシブルプリント配線板の電極端子群は、フレキシブルプリント配線板の端部の左右端に配置され、フレキシブルプリント配線板の端部の中央部分に形成した電極端子群から隔てた領域に配置していた。

そのため、液晶パネルの額縁部の外部接続端子群１５、１５ｂとフレキシブルプリント配線板の電極端子群を接合するために用いる異方性導電膜の形成領域が、フレキシブルプリント配線板の端部の中央部分と、その部分から隔てたフレキシブルプリント配線板の端部の左右端までの領域を含む広い領域になる。

その様に広い面積の異方性導電膜を必要とするので、液晶パネルの額縁部の外部接続端子群１５、１５ｂとフレキシブルプリント配線板の電極端子群を接合するコストが高くなってしまう問題があった。

本発明の課題は、上記の問題を解決し、額縁部の幅を狭くし、かつ、タッチパネルの額縁部の外部接続端子群１５、１５ｂとフレキシブルプリント配線板の電極端子群の接合のコストを低減したタッチパネル及びタッチパネルを具備する表示装置を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために、タッチパネルの基板の額縁部に、該額縁部の辺に直交する第１の外部接続端子群と、前記第１の外部接続端子群の外側に接近し前記額縁部の辺に平行する第２の外部接続端子群が形成され、フレキシブルプリント配線板の端に該端に直交する第１の電極端子群が形成され、前記第１の電極端子群の外側に接近し前記フレキシブルプリント配線板の端に平行する第２の電極端子群が形成され、前記第２の電極端子群の端部のうちフレキシブルプリント配線板の外側に向いた端部に配線パターンが接続され、前記第１の電極端子群が前記第１の外部接続端子群に接合され、前記第２の電極端子群が前記第２の外部接続端子群に接合されたことを特徴とするタッチパネルである。

本発明は、この構成により、タッチパネルの額縁部の幅を狭くできる効果がある。また
、フレキシブルプリント配線板の、その端に直交する第１の電極端子群と、その端に平行する第２の電極端子群が接近して配置されているので、それらの電極端子群をタッチパネルの外部接続端子群と接合するために用いる異方性導電膜の形成領域の面積を最小限にできるので、接合コストを低減できる効果がある。

また、本発明は、表示パネルの外部接続端子にフレキシブルプリント配線板の電極端子が接合されて成る表示装置であって、前記表示パネルの額縁部に、該額縁部の辺に直交する第１の外部接続端子群と、前記第１の外部接続端子群の外側に接近し前記額縁部の辺に平行する第２の外部接続端子群が形成され、前記フレキシブルプリント配線板の端に該端に直交する第１の電極端子群が形成され、前記第１の電極端子群の外側に接近し前記フレキシブルプリント配線板の端に平行する第２の電極端子群が形成され、前記第２の電極端子群の端部のうち前記フレキシブルプリント配線板の外側に向いた端部に配線パターンが接続され、前記第１の電極端子群が前記第１の外部接続端子群に接合され、前記第２の電極端子群が前記第２の外部接続端子群に接合されたことを特徴とする表示装置である。

本発明は、タッチパネルの基板の額縁部に、該額縁部の辺に直交する第１の外部接続端子群と、前記第１の外部接続端子群の外側に、前記額縁部の辺に平行する第２の外部接続端子群を形成したので、タッチパネルの額縁部の幅を狭くできる効果がある。

また、フレキシブルプリント配線板の、その端に直交する第１の電極端子群と、その端に平行する第２の電極端子群を接近して配置することができるので、タッチパネルの外部接続端子群とフレキシブルプリント配線板の電極端子群を接合するために用いる異方性導電膜の形成領域の面積を小さくでき、接合コストを低減できる効果がある。

本発明の第１の実施形態のタッチパネルを具備する表示装置の側断面図である。本発明の第１の実施形態のタッチパネルを具備する表示装置のタッチパネルの平面図である。本発明の第１の実施形態のタッチパネルを具備する表示装置のタッチパネルとフレキシブルプリント配線板の平面図である。本発明の第２の実施形態の表示装置の側断面図である。本発明の第２の実施形態の表示パネルとフレキシブルプリント配線板の平面図である。従来のタッチパネルを具備する表示装置のタッチパネルの平面図である。

＜第１の実施形態＞
図１の側断面図と図２の平面図を参照して、第１の実施形態のタッチパネルと、タッチパネルを具備する表示装置を説明する。

（タッチパネルを具備する表示装置）
図１の側断面図に示すように、本発明のタッチパネルを具備する表示装置は、液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示パネルＰＮ１の上面に、タッチパネルＰＮ２を重ね合わせて構成する。

（タッチパネル）
図１の側断面図のように、タッチパネルを具備する表示装置を構成するタッチパネルＰＮ２は、透明な前面基板１に透明なタッチパネルセンサー基板１０を透明性接着剤２で貼り合わせ、そのタッチパネルセンサー基板１０の下面を透明な保護層３で保護して構成す
る。

タッチパネルＰＮ２の前面基板１をタッチパネルを具備する表示装置の前面に配置し、タッチパネルセンサー基板１０の下面の透明な保護層３を表示パネルＰＮ１側に向けて配置する。

また、タッチパネルＰＮ２のタッチパネルセンサー基板１０には、フレキシブルプリント配線板２０を接続する。

ガラス基板や樹脂フィルム等からなる透明な前面基板１の上面は、タッチパネルＰＮ２の最上面であって、指やタッチペン等のタッチ手段によってタッチされる操作面として機能する。その前面基板１の下面に、透明性接着剤２により、タッチパネルセンサー基板１０のセンシング電極１３の側の面を貼り付ける。そして、タッチパネルセンサー基板１０の下面に形成されたドライブ電極１２を下の表示パネルＰＮ１側に向ける。

（タッチパネルセンサー基板）
タッチパネルＰＮ２のタッチパネルセンサー基板１０は、透明基板１１を中心核にし、その透明基板１１の下面にドライブ電極１２を形成し、透明基板１１の上面にセンシング電極１３を形成して構成する。

透明基板１１には、透明なガラス基板や透明な樹脂フィルムを用いる。透明基板１１の面に形成するドライブ電極１２とセンシング電極１３は、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等のインジウム、スズ、ガリウム、亜鉛等の金属酸化物の複合酸化物膜、ＺｎＯ、ＩＧＺＯ等の透明導電パターンで形成する。

なお、ドライブ電極１２、及び、センシング電極１３は、金属細線の網状のパターンによって光の透過性を確保した透明導電パターンで構成しても良い。

（ドライブ電極とセンシング電極）
タッチパネルセンサー基板１０のドライブ電極１２とセンシング電極１３は、図２の平面図の様に、透明基板１１の下面と上面に形成し、互いに直交する２方向に延びる導体パターンで形成する。

そして、図２の平面図の様に、透明基板１１の下面のアクティブ領域１０ａにＸ方向に配線したドライブ電極パターン１２を、Ｙ方向額縁部に配線した第１取出配線１４ａに接続し、その第１取出配線１４ａを図２の透明基板１１の下側のＸ方向額縁部の左端部のドライブ電極用外部接続端子群１５と、Ｘ方向額縁部の右端部のドライブ電極用外部接続端子群１５にまとめて接続する。

また、透明基板１１の上面のアクティブ領域１０ａにＹ方向に配線したセンシング電極パターン１３も、図２の透明基板１１の下側のＸ方向額縁部に配線した第２取出配線１４ｂに接続し、その第２取出配線１４ｂをそのＸ方向額縁部の中央部分にまとめたセンシング電極用外部接続端子群１５に接続する。

また、外部接続端子群１５の外側部分には、額縁部の辺に平行して配置した外部接続端子群１５ｂを設け、その外部接続端子群１５ｂに第１取出配線１４ａ又は第２取出配線１４ｂを接続する。

その、ドライブ電極用及びセンシング電極用外部接続端子群１５と１５ｂの上に、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）や異方性導電性ペースト（ＡＣＰ）等の異方性導電膜４を用い
て、フレキシブルプリント配線板２０の第１の電極端子群２１と第２の電極端子群を接合する。

（変形例１）
変形例１として、タッチパネルセンサー基板１０を、片面にドライブ電極１２の導体パターンを形成した第１の透明基板と、片面にセンシング電極１３の導体パターンを形成した第２の透明基板を貼り合わせて形成することができる。

（タッチセンサ部）
本実施形態のタッチパネルＰＮ２は、図１の様に、ドライブ電極１２の電極パターンと、センシング電極１３の電極パターンを対向させて互いに交差させて配置させることで、その交差点に形成された容量素子を利用する静電容量型のタッチセンサ部を有する。

（フレキシブルプリント配線板）
本実施形態のフレキシブルプリント配線板２０は、図１の様に、基材フィルム２３の面に第１の電極端子群２１と第２の電極端子群２１ｂとそれに接続する配線パターン２２を形成し、その配線パターン２２をカバー層（カバーレイ）２４で被覆している。

図３の様に、フレキシブルプリント配線板２０には、フレキシブルプリント配線板２０の端に、その端に直交する第１の電極端子群２１を形成し、その第１の電極端子群２１の外側に、フレキシブルプリント配線板２０の端に平行する第２の電極端子群２１ｂを形成する。

ここで、フレキシブルプリント配線板２０の第１の電極端子群２１に配線パターン２２を接続し、フレキシブルプリント配線板２０の端に平行して配置した第２の電極端子群２１ｂには、その第２の電極端子群２１ｂの端部のうちフレキシブルプリント配線板２０の外側に向いた端部にフレキシブルプリント配線板２０の配線パターン２２を接続する。

こうして、フレキシブルプリント配線板２０に、タッチパネルセンサー基板１０の外部接続端子群１５に対向する第１の電極端子群２１を形成し、タッチパネルセンサー基板１０の額縁部の辺に平行して配置した外部接続端子群１５ｂに対向する第２の電極端子群２１ｂを形成する。

この場合に、フレキシブルプリント配線板２０における、第２の電極端子群２１ｂに接続する配線パターン２２の配列は、タッチパネルセンサー基板１０における、外部接続端子群１５ｂに接続する第２取出配線１４ｂの配列と逆の順に配列される。

一方、第２の電極端子群２１ｂのフレキシブルプリント配線板２０の外側に向いた端部に接続した配線パターン２２の配線領域は十分確保されているので、フレキシブルプリント配線板２０の第２の電極端子群２１ｂは、フレキシブルプリント配線板２０の端部の中央部分に形成した第１の電極端子群２１に接近させて配置することができる。

（異方性導電膜による電極端子の接続部）
フレキシブルプリント配線板２０の第１の電極端子群２１と第２の電極端子群２１ｂはカバー層２４から露出させる。その第１の電極端子群２１と第２の電極端子群２１ｂを、異方性導電膜４を用いて、タッチパネルセンサー基板１０の外部接続端子１５、１５ｂへ接合する。

タッチパネルセンサー基板１０の透明基板１１に樹脂フィルムを用いる場合には、その樹脂フィルムの透明基板１１が加熱されて変形しないために、摂氏１５０度以下での低温
接続用の異方性導電膜４を用いて、フレキシブルプリント配線板２０の第１の電極端子群２１と第２の電極端子群２１ｂを、タッチパネルセンサー基板１０の外部接続端子１５、１５ｂへ接合させる。

フレキシブルプリント配線板２０の第２の電極端子群２１ｂを、フレキシブルプリント配線板２０の端部の中央部分に形成した第１の電極端子群２１に接近させて配置する。それにより、その第１の電極端子群２１と第２の電極端子群２１ｂに異方性導電膜４を用いて接合させるタッチパネルセンサー基板１０の外部接続端子群１５、１５ｂを、同様に互いに接近させて形成することができる。

その様に、フレキシブルプリント配線板２０の第２の電極端子群２１ｂと第１の電極端子群２１を接近させ、それらに接合するタッチパネルセンサー基板１０の外部接続端子群１５ｂと外部接続端子群１５を接近させる。それにより、タッチパネルセンサー基板１０の額縁部の外部接続端子群１５、１５ｂとフレキシブルプリント配線板の電極端子群を接合するために用いる異方性導電膜の形成領域を、フレキシブルプリント配線板の端部の中央部分の小さい領域に集積させることができる効果がある。

その小さい領域の小さい面積の異方性導電膜を使用できるので、タッチパネルセンサー基板１０の額縁部の外部接続端子群１５、１５ｂとフレキシブルプリント配線板の電極端子群を接合するコストを下げることができる効果がある。

＜第２の実施形態＞
本発明は、以上の実施形態のタッチパネルＰＮ２に限定されない。本発明の第２の実施形態は、液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示パネルＰＮ１に本発明のフレキシブルプリント配線板２０を接続した表示装置を構成する。

図５の平面図に、本実施形態の液晶パネル表示装置の表示パネルＰＮ１とフレキシブルプリント配線板２０の平面図を示す。図４の側断面図には、図５の表示パネルＰＮ１の断面図を示す。表示パネルＰＮ１は、ＴＦＴ基板４０と液晶層５０とカラーフィルタ基板６０で構成される。

表示パネルＰＮ１のＴＦＴ基板４０には、図５の平面図のように、表示パネルＰＮ１のＴＦＴ基板４０のアクティブ領域４０ａの外側の額縁部に、アクティブ領域４０ａから引き出した取出配線４４を配線し、その取出配線４４を、ＴＦＴ基板４０の額縁部の辺に直交する外部接続端子群４５と、額縁部の辺に平行する外部接続端子群４５ｂに接続する。

（フレキシブルプリント配線板２０）
図５の様に、第２の実施形態のフレキシブルプリント配線板２０も、第１の実施形態と同様に、フレキシブルプリント配線板２０の端に、その端に直交する第１の電極端子群２１を形成し、その第１の電極端子群２１の外側に、フレキシブルプリント配線板２０の端に平行する第２の電極端子群２１ｂを形成する。そして、第２の電極端子群２１ｂでは、フレキシブルプリント配線板２０の外側に近い側の端部に配線パターン２２を接続する。

そして、ＴＦＴ基板４０の外部接続端子群４５、４５ｂに、異方性導電膜４を用いてフレキシブルプリント配線板２０の第１の電極端子群２１と第２の電極端子群２１ｂを接合する。

（変形例２）
第２の実施形態の変形例２として、表示パネルＰＮ１を構成するカラーフィルタ基板６０に配線パターンと外部接続端子群を形成する場合において、そのカラーフィルタ基板６０のアクティブ領域の外側の額縁部に、図５のＴＦＴ基板４０の外部接続端子群４５、４５ｂと同様な外部接続端子群を形成する。そして、そのカラーフィルタ基板６０の外部接続端子群に、異方性導電膜４を用いて、図５のフレキシブルプリント配線板２０の第１の電極端子群２１と第２の電極端子群２１ｂを接合することができる。

１・・・前面基板
２・・・透明性接着剤
３・・・保護層
４・・・異方性導電膜
１０・・・タッチパネルセンサー基板
１０ａ・・・アクティブ領域
１１・・・透明基板
１２・・・ドライブ電極
１３・・・センシング電極
１４ａ・・・第１取出配線
１４ｂ・・・第２取出配線
１５・・・外部接続端子（群）
１５ｂ・・・額縁部の辺に平行して配置した外部接続端子（群）
２０・・・フレキシブルプリント配線板
２１・・・第１の電極端子（群）
２１ｂ・・・端に平行して配置した第２の電極端子（群）
２２・・・配線パターン
２３・・・基材フィルム
２４・・・カバー層（カバーレイ）
４０・・・ＴＦＴ基板
４０ａ・・・アクティブ領域
４４・・・取出配線
４５・・・外部接続端子（群）
４５ｂ・・・額縁部の辺に平行して配置した外部接続端子（群）
５０・・・液晶層
６０・・・カラーフィルタ基板
ＰＮ１…表示パネル
ＰＮ２…タッチパネル

Claims

タッチパネルの基板の額縁部に、該額縁部の辺に直交する第１の外部接続端子群と、前記第１の外部接続端子群の外側に接近し前記額縁部の辺に平行する第２の外部接続端子群が形成され、フレキシブルプリント配線板の端に該端に直交する第１の電極端子群が形成され、前記第１の電極端子群の外側に接近し前記フレキシブルプリント配線板の端に平行する第２の電極端子群が形成され、前記第２の電極端子群の端部のうちフレキシブルプリント配線板の外側に向いた端部に配線パターンが接続され、前記第１の電極端子群が前記第１の外部接続端子群に接合され、前記第２の電極端子群が前記第２の外部接続端子群に接合されたことを特徴とするタッチパネル。
表示パネルの外部接続端子にフレキシブルプリント配線板の電極端子が接合されて成る表示装置であって、前記表示パネルの額縁部に、該額縁部の辺に直交する第１の外部接続端子群と、前記第１の外部接続端子群の外側に接近し前記額縁部の辺に平行する第２の外部接続端子群が形成され、前記フレキシブルプリント配線板の端に該端に直交する第１の電極端子群が形成され、前記第１の電極端子群の外側に接近し前記フレキシブルプリント配線板の端に平行する第２の電極端子群が形成され、前記第２の電極端子群の端部のうち前記フレキシブルプリント配線板の外側に向いた端部に配線パターンが接続され、前記第１の電極端子群が前記第１の外部接続端子群に接合され、前記第２の電極端子群が前記第２の外部接続端子群に接合されたことを特徴とする表示装置。