| 【発明の名称】 |
透明タッチパネルおよびその製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】山元 祐一
【氏名】藤井 樹之
【氏名】山上 修凡
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| 【要約】 |
【課題】電子機器の液晶表示素子等の上に取り付けられて、指先等で入力可能な透明タッチパネルおよびその製造方法に関し、上基板の透明導電体層を下基板の引回し電極に接続させる部分の加工が容易であると共に、両者を確実に安定して接続させることができるものの提供を目的とする。
【解決手段】上基板21の第一給電電極25A,25Bと下基板22の第一引回し電極28A,28Bの間を所定の位置でスポット的に接続する接続電極33(33A〜33F)と、この接続電極33の周囲を小窓状に囲うと共に、第一透明導電体層23および第二透明導電体層24の外周部を枠状に囲うように接着する絶縁性接着層34を設けた透明タッチパネルとすることにより、加工が容易で確実に安定して接続させることができるものを実現できる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 透明な可撓性絶縁基板の下面に第一透明導電体層を形成し、その平行な端部に一対の細長い第一給電電極を設けた上基板と、この上基板と対向した透明な絶縁基板の上面に、上記第一透明導電体層と対向して表面に所定のドットスペーサを有する第二透明導電体層、およびこれと絶縁して上記第一給電電極と対向する一対の第一引回し電極を形成すると共に、この第一引回し電極と略直交する側の上記第二透明導電体層の平行な端部に一対の第二給電電極およびこれと導通した第二引回し電極を設けた下基板と、上記上基板の第一給電電極と下基板の第一引回し電極の間を所定の位置でスポット的に接続するように配設された接続電極と、この接続電極の周囲を所定の間隔をあけて小窓状に囲うと共に、上記第一透明導電体層および第二透明導電体層の外周部を枠状に囲うように接着する絶縁性接着層からなり、上記上基板の所望の位置を押圧することにより上記第一透明導電体層と上記第二透明導電体層が部分接触し、上記第一引回し電極および上記第二引回し電極から接触位置を検出する信号が導出される透明タッチパネル。 【請求項2】 上基板の第一透明導電体層と下基板の第二透明導電体層の間が絶縁性接着層により密閉されている請求項1記載の透明タッチパネル。 【請求項3】 接続電極の断面積が所定の電流を通すために必要な大きさ以上であると共に、接続電極の断面形状およびその周囲を囲う絶縁性接着層の小窓上の空隙部の形状が略長方形または長円形であって、その長辺を第一引回し電極の長手方向に合わせた請求項1記載の透明タッチパネル。 【請求項4】 接続電極の周囲を小窓状に囲う絶縁性接着層の一部に、第一透明導電体層と第二透明導電体層が対向する内側に向けて切欠き溝を設けた請求項1記載の透明タッチパネル。 【請求項5】 透明な可撓性絶縁基板の下面に第一透明導電体層および一対の第一給電電極を形成して上基板を形成し、透明な絶縁基板の上面に、表面にドットスペーサを有する第二透明導電体層、一対の第一引回し電極、第二給電電極および第二引回し電極を形成した下基板に対し、更に、上記一対の第一引回し電極それぞれの上面の所定位置に、スポット状の接続電極を所定寸法よりも高く印刷形成すると共に、各接続電極の位置に小窓状の空隙部を有する絶縁層および絶縁性接着層を上記第二透明導電体層の外周部に印刷形成し、次に、上記第一透明導電体層と上記第二透明導電体層が対向するように上記上基板と上記下基板を重ね合わせて上記上基板の上部から加熱加圧することにより、上記絶縁性接着層によって上記上基板と上記下基板を貼り合わせると共に、上記接続電極で上記第一給電電極と上記第一引回し電極を接続する請求項1記載の透明タッチパネルの製造方法。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器の液晶表示素子等の上に取り付けられて、表示内容と対応しながら指先等で入力可能な透明タッチパネルおよびその製造方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】電子機器に用いられる透明タッチパネルおよびその製造方法としては、特開平8−203382号公報に示されたように、ドットスペーサを挟んで対向する透明導電体層を形成した二枚の基板を指先等の押圧により部分接触させ、上下各基板に印加された電圧の分圧を測定することによって接触位置を検知するものがよく知られており、このような透明タッチパネルについて図6、図7を用いて説明する。 【0003】図6は従来の透明タッチパネルの分解斜視図であり、同図において、1は透明な可撓性絶縁基板からなる上基板で、この下面のほぼ全体に薄膜状の第一透明導電体層3が形成され、2は透明な絶縁材料からなる下基板で、この上面の周囲部を除く中央部分に薄膜状の第二透明導電体層4が形成され、その表面の所定位置にドットスペーサ5(図7参照)が設けられている。 【0004】そして、下基板2には、第二透明導電体層4の平行する一方の端部の全長に接続して、第二透明導電体層4に均一に電圧分布させるための第二給電電極6A,6Bが設けられ、第二引回し電極7A,7Bによって下基板2の一側部の導出部10に導かれていると共に、第二透明導電体層4の平行する他方の端部の近くには、絶縁間隔をあけて、第二透明導電体層4の端部の長さにほぼ等しい細長の接続電極8A,8Bが設けられ、同様に第一引回し電極9A,9Bによって下基板1の一側部の導出部10に導かれている。 【0005】更に、第二引回し電極7A,7Bと第一引回し電極9A,9Bの周囲および導出部10の根元部上に絶縁レジスト層11が設けられると共に、その上部の全周に亘り絶縁性接着層12が設けられており、上記の接続電極8A,8Bはこの絶縁性接着層12よりも少し高くなるように設定されている。 【0006】そして、このような構成の上基板1と下基板2を、図7の正面断面図に示すように、第一透明導電体層3と第二透明導電体層4が対向するように重ね合わせ、上基板1の上から加熱加圧することによって両者を絶縁性接着層12により貼り合わせると共に、接続電極8A,8Bを上基板1の第一透明導電体層3に接続させて、接続電極8A,8Bが第一透明導電体層3の給電電極としての役目をする透明タッチパネルとするものであった。 【0007】なお、13はこの透明タッチパネルを使用機器の回路に電気接続するためのフレキシブル基板である。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来の透明タッチパネルおよびその製造方法においては、接続電極8A,8Bの全体が絶縁性接着層12よりも均等に少し高くなるように形成すること、および上基板1と下基板2を重ねて絶縁性接着層12により貼り合わせた後、上基板1の上から接続電極8A,8Bを均一に加熱加圧して、細長の接続電極8A,8Bの全体を上基板1の第一透明導電体層3に完全に接続させる加工が難しく、検査も含めた管理に手間がかかるという課題があった。 【0009】本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、接続電極部分の形成方法、および接続電極を介して上基板の第一透明導電体層を下基板の第一引回し電極に接続させる部分の加工が容易であると共に、両者を確実に安定して接続させることができて、検査も含めた管理に手間がかからない透明タッチパネルおよびその製造方法を提供することを目的とする。 【0010】 【課題を解決するための手段】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。 【0011】本発明の請求項1に記載の発明は、透明な可撓性絶縁基板の下面に第一透明導電体層を形成し、その平行な端部に一対の細長い第一給電電極を設けた上基板と、この上基板と対向した透明な絶縁基板の上面に、第一透明導電体層と対向して第二透明導電体層、およびこれと絶縁して上記第一給電電極と対向する一対の第一引回し電極を形成すると共に、この第一引回し電極と略直交する側の第二透明導電体層の平行な端部に一対の第二給電電極およびこれと導通した第二引回し電極を設けた下基板と、上基板の第一給電電極と下基板の第一引回し電極の間を所定の位置でスポット的に接続する接続電極と、この接続電極の周囲を小窓状に囲うと共に、第一透明導電体層および第二透明導電体層の外周部を枠状に囲うように接着する絶縁性接着層からなり、上基板の所望の位置を押圧することにより第一透明導電体層と第二透明導電体層が部分接触し、第一引回し電極および第二引回し電極から接触位置を検出する信号が導出される透明タッチパネルとしたものであり、接続電極を介して上基板の第一透明導電体層を下基板の第一引回し電極に接続させる部分の形成・加工が容易であると共に、両者を確実に安定して接続させることができて、検査も含めた管理に手間がかからない透明タッチパネルを実現できるという作用効果が得られる。 【0012】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、特に、上基板の第一透明導電体層と下基板の第二透明導電体層の間が絶縁性接着層により密閉されているものであり、上基板が自重により下がって、上下基板が部分的に接近することにより発生するニュートンリングを防止できるという作用効果が得られる。 【0013】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明において、特に、接続電極の断面積が所定の大きさ以上であると共に、接続電極の断面形状およびその周囲を囲う絶縁性接着層の小窓上の空隙部の形状が略長方形または長円形であって、その長辺を第一引回し電極の長手方向に合わせたものであり、絶縁性接着層が接続電極を囲う小窓状の空隙部の部分で、絶縁性接着層の幅が広くなることを抑えて、透明タッチパネル全体の面積が大きくなる度合を小さく抑えることができるという作用効果が得られる。 【0014】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項1記載の発明において、特に、接続電極の周囲を小窓状に囲う絶縁性接着層の一部に、第一透明導電体層と第二透明導電体層が対向する内側に向けて切欠き溝を設けたものであり、本発明による透明タッチパネルの製造工程において、上基板と下基板を重ね合わせて上基板の上から加熱加圧し、絶縁性接着層によって上基板と下基板を貼り合わせて接続電極で第一給電電極と第一引回し電極を接続する際に、絶縁性接着層に囲まれた接続電極の周囲の小窓状の空隙部内の空気を、第一透明導電体層と第二透明導電体層が対向する内側に、切欠き溝から逃がすことができると共に、この切欠き溝によって、絶縁性接着層が第一透明導電体層および第二透明導電体層の外周部を枠状に囲う部分の密閉性が損なわれないという作用効果が得られる。 【0015】本発明の請求項5に記載の発明は、透明な可撓性絶縁基板の下面に第一透明導電体層および一対の第一給電電極を形成して上基板を形成し、透明な絶縁基板の上面に、第二透明導電体層、一対の第一引回し電極、第二給電電極および第二引回し電極を形成した下基板に対し、更に、一対の第二引回し電極の上面の所定位置に、スポット状の接続電極を所定寸法よりも高く印刷形成すると共に、各接続電極の位置に小窓状の空隙部を有する絶縁層および絶縁性接着層を第二透明導電体層の外周部に印刷形成し、次に、第一透明導電体層と第二透明導電体層が対向するように上記上基板と上記下基板を重ね合わせて上基板の上部から加熱加圧することにより、絶縁性接着層によって上記上基板と上記下基板を貼り合わせると共に、接続電極で第一給電電極と第一引回し電極を接続する請求項1記載の透明タッチパネルの製造方法としたものであり、接続電極部分の形成方法、および接続電極を介して上基板の第一透明導電体層を下基板の第一引回し電極に接続させる加工が容易であると共に、両者を確実に安定して接続させることができて、検査も含めた管理に手間がかからない透明タッチパネルの製造方法を実現できるという作用効果が得られる。 【0016】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図1〜図5を用いて説明する。 【0017】なお、構成を判り易くするために、各図面は厚さ方向の寸法を拡大して表わしている。 【0018】(実施の形態)図1は本発明の一実施の形態による透明タッチパネルの正面断面図、図2は同分解斜視図である。 【0019】同図において、21はポリエチレンテレフタレート等の透明な可撓性絶縁基板からなる上基板で、その下面には酸化インジューム・スズ(以下、ITOと記載する)等からなる第一透明導電体層23が印刷または蒸着等の方法で形成され、その平行な端部の全長に接続して一対の細長い第一給電電極25A,25Bが銀を主成分とするペースト等により印刷形成されている。 【0020】一方、上基板21と対向して配設された22は、ガラスまたはポリカーボネート等の透明な剛体の絶縁基板からなる下基板で、その上面には、第一透明導電体層23と対向してITO等からなる第二透明導電体層24が印刷または蒸着等の方法で形成され、その表面の所定位置にはエポキシ系樹脂からなる所定の大きさのドットスペーサ26(図2には示さず)が設けられていると共に、第二透明導電体層24の側方には、絶縁層27の上部に、上基板21の一対の第一給電電極25A,25Bと対向する一対の細長い第一引回し電極28A,28Bが銀を主成分とするペースト等で印刷形成され、更に、これと直交する側の第二透明導電体層24の平行な端部の全長に接続して、一対の細長い第二給電電極29A,29Bおよびこれと導通した一対の第二引回し電極30A,30B(図1には示さず)が銀を主成分とするペースト等で印刷形成されている。 【0021】そして、一対の第一引回し電極28A,28Bと一対の第二引回し電極30A,30Bは、何れも下基板22の一側部の導出部31に導かれて、使用機器の回路に電気接続するためのフレキシブル基板32に接続されている。 【0022】更に、下基板22の一対の細長い第一引回し電極28A,28B上には、それぞれ両端部近くと中央付近に、銀と熱可塑性樹脂等からなる略正方形の接続電極33(33A〜33Cおよび33D〜33F)がスポット的に印刷形成されて、上基板21下面の一対の第一給電電極25A,25Bにそれぞれ接触していると共に、下基板22の第二透明導電体層24の外周部を枠状に囲うように絶縁層35の上部に印刷形成された、アクリル系樹脂を主成分とする粘着剤からなる絶縁性接着層34が、上基板21の第一透明導電体層23の外周部に接着している。 【0023】これにより、接続電極33(33A〜33F)は自身の接着力に加えて、周囲を絶縁性接着層34で固定されることになり、下基板22の一対の第一引回し電極28A,28Bと上基板21下面の一対の第一給電電極25A,25Bの間を電気的に安定して接続することができる。 【0024】そして、接続電極33を絶縁性接着層34で接続固定させる部分の構成は、図3の接続電極部分を拡大した外観斜視図に示すように、略正方形の接続電極33が、絶縁性接着層34に小窓状に設けられた略正方形の空隙部36内に、周囲に所定の間隔をあけて、しかも絶縁性接着層34よりも少し高く形成されているので、接続電極33の周囲を絶縁性接着層34で接着することによって、下基板22の第一引回し電極28A,28Bと上基板21下面の第一給電電極25A,25Bの間を、電気的に確実に接続することができる。 【0025】なお、空隙部36から第一透明導電体層23と第二透明導電体層24が対向する内側に向けて設けられている細幅の切欠き溝37は、絶縁性接着層34で上基板21の第一透明導電体層23と下基板22の第二透明導電体層24の外周部を接着させる際に、空隙部36内の空気を逃がして、空隙部36の周囲を確実に接着させるためのものである。 【0026】また、この接続電極33の断面形状は必ずしも正方形にする必要はなく、上基板21と下基板22の間に所定の電流を通すために必要な面積以上であればよいものであり、従って、図4の接続電極部分の他の構成の拡大した外観斜視図に示すように、接続電極38を細長の長方形または長円形とし、絶縁性接着層39の小窓状の空隙部40も同様の形状として、その長辺を第一引回し電極28A,28Bの長手方向に合わせることによって、絶縁性接着層39は勿論、第一給電電極25A,25Bや第一引回し電極28A,28Bおよび絶縁層35等の透明タッチパネルの周囲部分の幅寸法すなわち透明タッチパネル全体の面積が大きくなる度合いを小さく抑えることができる。 【0027】そして、一般に使用される透明タッチパネルにおいては、安定した高さの接続電極33を印刷形成することができる寸法以上の幅(例えば1mm以上)を有する長方形または長円形とすれば、接続電極33の電流容量は充分である。 【0028】更に、絶縁性接着層34により上基板21の第一透明導電体層23と下基板22の第二透明導電体層24の外周部は枠状に隙間なく囲われることによって、第一透明導電体層23と第二透明導電体層24の間は所定の間隔をあけて密閉されており、上基板21が自重により下がって、上下基板が部分的に接近することによるニュートンリングの発生を防ぐようになっている。 【0029】また、上記の説明では、下基板22はガラスまたはポリカーボネート等の透明な剛体の絶縁基板からなるものとして説明したが、これは、透明な可撓性絶縁基板を下基板として形成した透明タッチパネルを、透明な剛体の絶縁基板または使用機器の剛体の表示部等の上面に貼り付けるようにしてもよい。 【0030】本実施の形態による透明タッチパネルは以上のように構成されるものであり、次にその製造方法について説明する。 【0031】図5は本実施の形態による透明タッチパネルの製造方法を説明する分解斜視図である。 【0032】まず、ポリエチレンテレフタレート等の透明な絶縁基板からなる上基板21の下面全体に、ITO等を印刷または蒸着して第一透明導電体層23を形成し、その平行な端部のほぼ全長に接触して銀を主成分とするペーストを印刷して、一対の細長い第一給電電極25A,25Bを形成しておく。 【0033】次に、ガラスまたはポリカーボネート等の透明な絶縁基板からなる下基板22の上面全体に、ITO等を印刷または蒸着して第二透明導電体層24を形成し、その表面の周囲部分を除く所定位置に、熱硬化性エポキシ樹脂等を印刷・焼成して絶縁性のドットスペーサ26を形成する。 【0034】そして、第二透明導電体層24の外周部を囲むようにエポキシまたはポリエステル系の樹脂を印刷して、図5に示すような、対向する二辺に細長いスリット部27A,27Bを有する四角い枠状の絶縁層27を形成し、更にその上部から銀を主成分とするペーストを印刷して、スリット部27A,27B内に、第二透明導電体層24の平行な端部のほぼ全長に接続した一対の細長い第二給電電極29A,29Bを、また絶縁層27の上に、第二給電電極29A,29Bと導通して導出部31まで導く第二引回し電極30A,30Bを、それぞれ形成すると共に、絶縁層27のスリット部27A,27Bの無い側の対向する二つの辺27C,27D上に、上基板21下面の一対の第一給電電極25A,25Bに対応し、これを導出部31まで導くための、第一引回し電極28A,28Bを形成する。 【0035】更に、下基板22上の一対の第一引回し電極28A,28B上の所定位置である両端部近くと中央付近に、銀と熱可塑性樹脂を混ぜ合わせたペーストを用いて、所定高さの接続電極33(33A〜33Cおよび33D〜33F)をそれぞれ印刷形成すると共に、各接続電極33A〜33Fの周囲を所定の間隔をあけて小窓状に囲う空隙部35A〜35Fを有する絶縁層35を、エポキシまたはポリエステル系の樹脂を用いて、第二透明導電体層24の外周部を枠状に囲うように印刷形成し、更に、その上部に重ねて、同様の小窓状の空隙部36A〜36Fを有する略同形状の絶縁性接着層34を、アクリル系樹脂を主成分とする粘着剤により印刷形成する。 【0036】なお、各接続電極33(33A〜33F)の高さは、この絶縁層35と絶縁性接着層34の厚さを合わせた寸法よりも少し高くなるように形成するのであるが、前記のように、各接続電極33が所定の幅(例えば1mm以上)であれば、安定した高さ寸法に形成することができる。 【0037】また、絶縁性接着層34の各接続電極33A〜33Fを小窓状に囲う空隙部36A〜36Fには、第二透明導電体層24側である内側に細幅の切欠き溝37A〜37Fを設ける。 【0038】次に、以上のようにして上面に各層を印刷形成した下基板22に対し、前記の下面に第一透明導電体層23と一対の第一給電電極25A,25Bを形成した上基板21を、第一透明導電体層23と第二透明導電体層24が対向し、第一給電電極25A,25Bに対して接続電極33A〜33C、33D〜33Fの上端が接触するように重ね合わせて、上基板21の上面から加熱加圧することにより、下基板22の絶縁性接着層34を上基板21の第一透明導電体層23の外周部に接着させると共に、各接続電極33A〜33Fをスポット的に第一給電電極25A,25Bに接続させる。 【0039】これによって、上基板21と下基板22は完全に貼り合わされ、最後に、使用機器の回路に接続するためのフレキシブル基板32を下基板22の導出部31に接続すると、図1に示したような透明タッチパネルとして完成する。 【0040】なお、上基板21の上部から加熱加圧して絶縁性接着層34で接着させて、上基板21を下基板22に貼り合わせる際に、各接続電極33A〜33Fの周囲の絶縁性接着層34の小窓状の各空隙部36A〜36F内の空気は、各空隙部36A〜36Fに設けられた細幅の切欠き部37A〜37Fを通って、第一透明導電体層23と第二透明導電体層24が対向する内側に逃がされると共に、各切欠き部37A〜37Fは細幅であるのでこの部分で接着力が弱くなることは殆どなく、各接続電極33A〜33Fを囲む各空隙部36A〜36Fの周囲は確実に接着される。 【0041】また、各空隙部36A〜36Fの切欠き溝37A〜37Fは内側に向けられていて、外側は密閉されているので、切欠き溝37A〜37Fによって第一透明導電体層23と第二透明導電体層24が対向する部分の密閉性が損なわれることはない。 【0042】以上のようにして形成された本実施の形態による透明タッチパネルを電子機器の液晶表示素子等の上に取り付けて、上基板21の上面を指先等で押すと、押された位置の第一透明導電体層23と第二透明導電体層24が部分接触し、その接触位置の電圧の分圧が、第一給電電極25A,25Bと第一引回し電極28A,28Bおよび第二給電電極29A,29Bと第二引回し電極30A,30Bを経て、導出部31からフレキシブル基板32に導出されることは、従来の透明タッチパネルと同様であるので、詳細な説明は省略する。 【0043】以上のように、本実施の形態による透明タッチパネルは、接続電極33を介して上基板の第一透明導電体層23を下基板の一対の第一引回し電極28A,28Bに接続させる部分の形成・加工が容易であると共に、両者を確実に安定して接続させることができて、検査も含めた管理に手間がかからない透明タッチパネルを実現するものである。 【0044】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、接続電極部分の形成方法、および接続電極を介して上基板の第一透明導電体層を下基板の第一引回し電極に接続させる部分の加工が容易であると共に、両者を確実に安定して接続させることができて、検査も含めた管理に手間がかからない透明タッチパネルおよびその製造方法を実現できるという有利な効果が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】000005821 【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成12年10月24日(2000.10.24) |
| 【代理人】 |
【識別番号】100097445 【弁理士】 【氏名又は名称】岩橋 文雄 (外2名)
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| 【公開番号】 |
特開2002−132449(P2002−132449A) |
| 【公開日】 |
平成14年5月10日(2002.5.10) |
| 【出願番号】 |
特願2000−323678(P2000−323678) |
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