JP6278708B2 - タッチパネル - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネルに関する。

タッチパネルは、ディスプレイに直接入力をすることが可能な入力デバイスであり、ディスプレイの前面に設置して使用される場合が多い。タッチパネルは、ディスプレイにより視覚的にとらえた情報に基づき、直接入力することができることから、様々な用途において用いられている。

このようなタッチパネルとしては、抵抗膜方式が広く知られている。抵抗膜方式のタッチパネルは、透明導電膜が形成された上部電極基板及び下部電極基板において、各々の透明導電膜同士が対向するように設置し、上部電極基板の一点に力を加えることにより各々の透明導電膜同士が接触し、力の加えられた位置の位置検出を行うことができるものである。

抵抗膜方式のタッチパネルは、４線式、５線式、ダイオード式に大別することができる。４線式は、上部電極基板又は下部電極基板のどちらか一方にＸ軸の電極が設けられており、他方にＹ軸の電極が設けられている（例えば、特許文献１）。また、５線式は、下部電極基板にＸ軸の電極及びＹ軸の電極がともに設けられており、上部電極基板は、電圧を検出するためのプローブとして機能するものである（例えば、特許文献２）。

特開２００４−２７２７２２号公報 特開２００８−２９３１２９号公報 特開２０１０−２１８５４２号公報 特開２０１２−２０８７５０号公報

ところで、このようなタッチパネルの操作は、指等をタッチパネルに接触することによりなされる。タッチパネルを操作する指は、タッチパネル以外の様々なものにも触れるため、例えば、静電気が蓄えられているもの等に触れて、指に静電気が溜る場合がある。この場合、指に静電気が溜った状態でタッチパネルを操作すると、指に溜っていた静電気がタッチパネルに流れ、タッチパネルを形成しているＩＣ（Integrated Circuit）等の半導体素子を破壊し、これにより、タッチパネルを破壊してしまう場合がある。

このための対策として、タッチパネルの表面等に静電気除去機能付シートを貼り付ける方法や、タッチパネルを操作する前に、指を導電性の高い物体に接触させ、指に溜っている静電気を取り除いた後、指によりタッチパネルを操作する方法がある。

しかしながら、これらの方法では、タッチパネルの製造工程が複雑化し、タッチパネルのコストアップにつながる等の問題や、タッチパネルの操作が煩わしく、また、手順を間違えるとタッチパネルを破壊してしまう等の問題があった。また、これらの方法では、静電気対策としては十分ではない場合があった。

よって、コストアップにつながることなく、また、煩わしい手順を行なうことなく、十分な静電気対策がなされているタッチパネルが求められていた。

本実施の形態の一観点によれば、表面に透明導電膜が形成されている上部電極基板と、表面に透明導電膜が形成されている下部電極基板と、前記上部電極基板における透明導電膜の上に形成された２つの電極部と、前記下部電極基板における透明導電膜の上に形成された２つの電極部と、前記上部電極基板における透明導電膜と前記下部電極基板における透明導電膜とを対向させた状態で前記上部電極基板と前記下部電極基板とを接着する接着シートと、前記上部電極基板における２つの電極部を囲むように、前記透明導電膜を除去することにより形成された透明導電膜除去領域と、前記上部電極基板の表面に形成されている前記透明導電膜の上に、前記透明導電膜除去領域の周囲を囲むように形成された外周部電極と、を有し、前記透明導電膜除去領域は閉じられていることを特徴とする。

開示のタッチパネルによれば、低コストで、十分な静電気対策を施すことができる。

本実施の形態におけるタッチパネルの分解斜視図 本実施の形態におけるタッチパネルの断面図 本実施の形態における他のタッチパネルの断面図 本実施の形態におけるタッチパネルの説明図

本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施の形態におけるタッチパネルである４線式タッチパネルについて、図１及び図２に基づき説明する。本実施の形態におけるタッチパネルは、上部電極基板１０、下部電極基板２０、接着シート３０、フレキシブル基板４０等を有している。上部電極基板１０及び下部電極基板２０は、長方形の形状で形成されており、大きさは、例えば、１５ｃｍ×２０ｃｍである。尚、図１等においては、上部電極基板１０は、透過されている状態で記載されている。

上部電極基板１０は、四角形、例えば、長方形の透明フィルムやガラス等の透明基板により形成されており、上部電極基板１０の表面（図１図示下面）には、ＩＴＯ（tin-doped indium oxide：酸化インジウムスズ）等により透明導電膜１１が形成されている。上部電極基板１０における透明導電膜１１の上には、Ｘ軸方向に沿った２つの電極部１２、１３が、上部電極基板１０におけるＸ軸方向に沿った対向する辺の近傍に形成されている。２つの電極部１２、１３は、銀ペーストを用いたスクリーン印刷により形成されており、電極部１２の一方の端には、電極端子部１２ａが形成されており、電極部１３の一方の端には、電極端子部１３ａが形成されている。尚、電極部１２、１３は、上部電極基板１０においてＹ方向に電位分布を発生させるとともに、透明導電膜１１を介して、Ｘ方向における座標位置検出のための電位検出用として用いられる。

上部電極基板１０では、２つの電極部１２、１３をその内側に含む長方形の領域の周囲において透明導電膜１１が約１ｍｍの幅で除去されており、透明導電膜除去領域１４が形成されている。尚、透明導電膜除去領域１４の外側にも透明導電膜１１が残存している。即ち、透明導電膜除去領域１４は、２つの電極部１２、１３を含む長方形の領域の周囲の透明導電膜１１を除去することにより形成されており、閉じられている。透明導電膜除去領域１４の周囲となる透明導電膜除去領域１４の外側の透明導電膜１１の上には、透明導電膜除去領域１４を四角く囲むように、外周部電極１５が設けられている。外周部電極１５は、ＥＳＤ（electrostatic discharge）対策のために形成されており、銀ペーストを用いたスクリーン印刷により形成されている。このように、本実施の形態においては、透明導電膜除去領域１４は、２つの電極部１２、１３を含む長方形の領域の周囲を四角く囲むように形成されており、閉じられており、更に、外周部電極１５は、透明導電膜除去領域１４の周囲を四角く囲むように形成されており、閉じられている。尚、透明導電膜除去領域１４により、透明導電膜除去領域１４よりも内側の透明導電膜１１と外側の透明導電膜１１とは絶縁されている。

下部電極基板２０は、透明フィルムやガラス等の透明基板により形成されており、下部電極基板２０の表面（図１図示上面）には、ＩＴＯ等により透明導電膜２１が形成されている。下部電極基板２０における透明導電膜２１の上には、Ｙ軸方向に沿った２つの電極部２２、２３が、下部電極基板２０におけるＹ軸方向に沿った対向する辺の近傍に形成されている。電極部２２、２３は、銀ペーストを用いたスクリーン印刷により形成されている。尚、電極部２２、２３は、下部電極基板２０おいてＸ方向に電位分布を発生させるとともに、透明導電膜２１を介して、Ｙ方向における座標位置検出のための電位検出用として用いられる。

電極部２２には、下部電極基板２０においてＹ軸方向に沿った辺のうちの一方に延びるように形成された配線部２２ａが接続されている。電極部２３には、下部電極基板２０のＸ軸方向に沿った辺の近傍に、下部電極基板２０のＹ軸方向に沿った他方の辺から一方の辺に向かって延びるように形成された配線部２３ａが接続されている。下部電極基板２０における透明導電膜２１の上には、上部電極基板１０に形成されている電極部１２、１３とそれぞれ接続される。下部電極基板２０においてＹ軸方向に沿った辺のうちの一方に向かって延びる配線部２４、２５が形成されている。尚、配線部２２ａ、２３ａ、２４、２５は、銀ペーストを用いたスクリーン印刷により形成されている。

上部電極基板１０と下部電極基板２０とは、上部電極基板１０における透明導電膜１１と下部電極基板２０における透明導電膜２１とを対向させた状態で、接着シート３０により接着されている。接着シート３０は、厚さが６０μｍの両面に接着層が形成された両面テープ等であり、タッチパネルとして機能させるために、その中心部に長方形の開口部３０ａが設けられている。また、接着シート３０のＹ軸方向に沿った辺のうちの一方の近傍には、上部電極基板１０における電極部１２、１３の電極端子部１２ａ、１３ａと下部電極基板２０における配線部２４、２５とをそれぞれ接続するための貫通孔３０ｂ、３０ｃが設けられている。

フレキシブル基板４０には、図２に示されるように、上部電極基板１０に設けられた外周部電極１５と接続される電極端子４１が一方の面に形成されており、下部電極基板２０に設けられた配線部２２ａ、２３ａ、２４、２５の各々に対応して接続される複数の電極端子４２が他方の面に形成されている。フレキシブル基板４０の一方の面に設けられた電極端子４１と、上部電極基板１０に設けられた外周部電極１５とは、異方性導電フィルム（Anisotropic Conductive Film：ＡＣＦ）５１を介し電気的に接続されている。また、フレキシブル基板４０の他方の面に設けられた電極端子４２と、下部電極基板２０に設けられた配線部２２ａ、２３ａ、２４、２５とは、異方性導電フィルム５２を介し電気的に接続されている。

また、上部電極基板１０に設けられた電極部１２における電極端子部１２ａと下部電極基板２０に設けられた配線部２４とは、接着シート３０における貫通孔３０ｂに充填されている導電性接着剤により電気的に接続されている。同様に、上部電極基板１０に設けられた電極部１３における電極端子部１３ａと下部電極基板２０に設けられた配線部２５とは、接着シート３０における貫通孔３０ｃに充填されている導電性接着剤３１により電気的に接続されている。これらの導電性接着剤は、貫通穴３０ｂ、３０ｃ内に形成された電極として機能する。尚、本実施の形態においては、このように、導電性接着剤３１により形成される電極を貫通電極と記載する場合がある。

本実施の形態においては、フレキシブル基板４０の一方の面においては、電極端子４１が、ＥＳＤ対策のために形成された外周部電極１５と電気的に接続されている。また、フレキシブル基板４０の他方の面においては、電極端子４２が、配線部２２ａ、２３ａ、２４、２５と電気的に接続されている。

尚、配線部２２ａは電極部２２の一部であり、配線部２３ａは電極部２３の一部である。

本実施の形態においては、導電性接着剤３１の場合について説明したが、Ａｇ（銀）、Ａｕ−Ｃ（金−炭素）等の金属微粒子を含む導電性ペーストを用いてもよい。

上記説明においては、１つのフレキシブル基板４０の両面に電極端子４１と電極端子４２を設けた場合について説明したが、本実施の形態におけるタッチパネルは、片面だけに電極端子が形成されている２枚のフレキシブル基板を用いてもよい。具体的には、図３に示されるように、一方の面に電極端子４１が形成されているフレキシブル基板４０ａと、一方の面に電極端子４２が形成されているフレキシブル基板４０ｂの２枚のフレキシブル基板を用いてもよい。この場合においても、フレキシブル基板４０ａの一方の面に形成されている電極端子４１は、異方性導電フィルム５１を介し、外周部電極１５と電気的に接続されており、フレキシブル基板４０ｂの一方の面に形成された電極端子４２は、異方性導電フィルム５２を介し、配線部２２ａ、２３ａ、２４、２５と電気的に接続されている。

次に、本実施の形態のタッチパネルの効果について説明する。図４（ａ）は、本実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板１０の斜視図であり、図４（ｂ）は、比較例によるタッチパネルの上部電極基板９１０の斜視図である。

図４（ｂ）に示されるタッチパネルの上部電極基板９１０の表面には、本実施の形態における上部電極基板１０と同様に、透明導電膜９１１が形成されており、透明導電膜９１１の上には、Ｘ軸方向に沿った２つの電極部９１２、９１３が、上部電極基板９１０のＸ軸方向に沿った対向する辺の近傍に形成されている。２つの電極部９１２、９１３は、本実施の形態におけるタッチパネルと同様に、銀ペーストを用いたスクリーン印刷により形成されている。電極部９１２におけるＸ軸方向の一端には、上部電極基板９１０においてＹ軸方向に沿った辺の一方に向かって延びる電極配線部９１２ａが形成されており、電極部９１３におけるＸ軸方向の一端には、上部電極基板９１０においてＹ軸方向に沿った辺の一方に向かって延びる電極配線部９１３ａが形成されている。

上部電極基板９１０上の２つの電極部９１２、９１３を含む領域の周囲は透明導電膜が約１ｍｍの幅で除去されており、透明導電膜除去領域９１４が形成されている。ただし、図４（ｂ）の例では、透明導電膜除去領域９１４の双方の端部９１４ａは、２つの電極部９１２、９１３の電極配線部９１２ａ、９１３ａが上部電極基板９１０の辺に向かって延びているため、閉じられることなく開いている。

また、透明導電膜除去領域９１４の周囲の透明導電膜の上には、透明導電膜除去領域９１４を囲むように、外周部電極９１５が設けられている。本実施の形態における透明導電膜除去領域９１４と同様、外周部電極９１５は、ＥＳＤ対策のために形成されており、銀ペーストを用いたスクリーン印刷により形成されている。外周部電極９１５は透明導電膜除去領域９１４を囲むように形成されているが、上部電極基板９１０のＹ軸方向に沿った辺に向かって透明導電膜除去領域９１４が延びているため、外周部電極９１５の端部は透明導電膜除去領域９１４の端部９１４ａと接する部分で途切れており、開いている。

従って、図４（ｂ）に示すタッチパネルにおいては透明導電膜除去領域９１４が開いているため、透明導電膜除去領域９１４の内側における上部電極基板９１０の端部より、２つの電極部９１２、９１３を介しタッチパネル内に静電気が入る可能性がある。このように、電極部９１２、９１３を介しタッチパネル内に静電気が入った場合には、タッチパネルは破壊されてしまう。

これに対し、図４（ａ）に示すように、本実施の形態におけるタッチパネルにおいては、透明導電膜除去領域１４が閉じており、透明導電膜１１は、透明導電膜除去領域１４により、内側の電極部１２、１３が形成されている部分と外側の周囲の外周部電極１５が形成されている部分とが絶縁されている。これにより、静電気は透明導電膜除去領域１４において遮られ、上部電極基板１０の端部から２つの電極部１２、１３に入ることなく外周部電極１５を流れるため、タッチパネルの端部より入った静電気の影響を除去することができる。

よって、本実施の形態におけるタッチパネルは、低コストで高い静電気対策を行なうことができる。

以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

１０ 上部電極基板
１１ 透明導電膜
１２ 電極部
１２ａ 電極端子部
１３ 電極部
１３ａ 電極端子部
１４ 透明導電膜除去領域
１５ 外周部電極
２０ 下部電極基板
２１ 透明導電膜
２２ 電極部
２２ａ 配線部
２３ 電極部
２３ａ 配線部
２４ 配線部
２５ 配線部
３０ 接着シート
３０ａ 開口部
３０ｂ 貫通孔
３０ｃ 貫通孔
３１ 導電性接着剤（貫通電極）
４０ フレキシブル基板
４１ 電極端子
４２ 電極端子
５１ 異方性導電フィルム
５２ 異方性導電フィルム

Claims (6)

1. 表面に透明導電膜が形成されている上部電極基板と、
   表面に透明導電膜が形成されている下部電極基板と、
   前記上部電極基板における透明導電膜の上に形成された２つの電極部と、
   前記下部電極基板における透明導電膜の上に形成された２つの電極部と、
   前記上部電極基板における透明導電膜と前記下部電極基板における透明導電膜とを対向させた状態で前記上部電極基板と前記下部電極基板とを接着する接着シートと、
   前記上部電極基板における２つの電極部を囲むように、前記透明導電膜を除去することにより形成された透明導電膜除去領域と、
   前記上部電極基板の表面に形成されている前記透明導電膜の上に、前記透明導電膜除去領域の周囲を囲むように形成された外周部電極と、
   を有し、前記透明導電膜除去領域は閉じられていることを特徴とするタッチパネル。
2. 前記外周部電極は閉じられていることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
3. 前記透明導電膜は、酸化インジウムスズを含むものにより形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネル。
4. フレキシブル基板を有しており、
   前記接着シートには、２つの貫通孔が設けられており、
   前記上部電極基板における２つの電極部と、前記下部電極基板に設けられた２つの配線部とは、前記接着シートにおける２つの貫通孔に形成された貫通電極により各々接続されるものであって、
   前記フレキシブル基板における一方の面に形成された電極端子は、前記外周部電極と接続されており、
   前記フレキシブル基板における他方の面に形成された電極端子は、前記配線部及び前記下部電極基板における電極部に接続されている配線部と接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のタッチパネル。
5. ２つのフレキシブル基板を有しており、
   前記接着シートには、２つの貫通孔が設けられており、
   前記上部電極基板における２つの電極部と、前記下部電極基板に設けられた２つの配線部とは、前記接着シートの２つの貫通孔に形成された貫通電極により各々接続されるものであって、
   ２つのフレキシブル基板のうち、一方のフレキシブル基板の一方の面に形成された電極端子は、前記外周部電極と接続されており、
   他方のフレキシブル基板の一方の面に形成された電極端子は、前記配線部及び前記下部電極基板における電極部に接続されている配線部と接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のタッチパネル。
6. 前記貫通電極は、導電性接着剤または導電性ペーストにより形成されていることを特徴とする請求項４または５に記載のタッチパネル。

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