JP4622249B2 - 透明タッチパネル - Google Patents
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Description
本発明は、各種電子機器の操作に用いられる透明タッチパネルに関するものである。
近年、電子機器の高機能化や多様化が進むに伴い、液晶等の表示素子の前面に透明タッチパネルを装着し、この透明タッチパネルを通して表示素子に表示された文字や記号、絵柄等の視認、選択を行い、透明タッチパネルの操作によって機器の各機能の切換えを行うものが増えている。
このような従来の透明タッチパネルについて、図３及び図４を用いて説明する。
なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表わしている。
図３は従来の透明タッチパネルの断面図であり、同図において、１はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等の光透過性の上基板で、この下面には、酸化インジウム錫や酸化錫等の、光透過性の上導電層２が真空スパッタ等によって形成されている。
そして、３はポリエチレンテレフタレートフィルムやガラス、アクリル等の光透過性の下基板で、この上面には、上導電層２と同様に光透過性の下導電層４が形成されると共に、下導電層４上面にはエポキシやシリコン等の絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ５が所定間隔で形成されて、上導電層２と下導電層４間の所定の間隙が保たれている。
また、６は上導電層２の両端から延出した一対の上電極、７は下導電層４の上導電層２とは直交方向の両端から延出した一対の下電極で、各々、銀やカーボン等のペーストによって印刷形成されている。
そして、下電極７端部が下基板３端部へ延出すると共に、上電極６は導電剤が充填されたスルーホール（図示せず）等を介して下基板３上面に配線され、端部が下電極７と並列に下基板３端部へ延出している。
さらに、これら上基板１と下基板３は、上下面に粘着剤が塗布された額縁状のスペーサ（図示せず）によって、上導電層２と下導電層４が所定の間隙を空けて対向するように外周が貼り合わされると共に、上基板１と下基板３の端部には、下面に銅等の複数の配線パターン８が形成された、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等の配線基板９が挟持されている。
そして、この配線基板９の配線パターン８端部には、ニッケルや金等のメッキが施された接続部８Ａが形成されると共に、上電極６や下電極７と接続部８Ａの間には、ポリエステルやクロロプレンゴム等の合成樹脂１０Ａ内に、ニッケル等に金メッキを施した導電粒子１０Ｂを分散した異方導電接着剤１０が充填されている。
つまり、図４の部分断面図に示すように、配線パターン８端部の接続部８Ａと上電極６や下電極７は、異方導電接着剤１０の合成樹脂１０Ａによって接着固定されると共に、上下面が接続部８Ａと上電極６や下電極７に当接した、導電粒子１０Ｂによって電気的に接続されている。
なお、この異方導電接着剤１０による接着接続は、通常、上基板１と下基板３の端部に配線基板９を挟持した後、下基板３または配線基板９側に塗布された異方導電接着剤１０を加熱加圧して行なわれるため、図４に示すように、導電粒子１０Ｂの上面がニッケルや金等の比較的硬い金属メッキの接続部８Ａに押圧され、下面が比較的軟らかな上電極６や下電極７にやや埋め込まれた状態となって、透明タッチパネルが形成される。
以上の構成において、配線基板９の配線パターン８が接続用コネクタ或いは半田付け等によって電子機器の検出回路（図示せず）に接続され、上基板１の上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層２が下導電層４に接触する。
そして、検出回路から配線パターン８を介して上電極６と下電極７へ順次電圧が印加され、これら一対の電極間の抵抗比によって、押圧された箇所を検出回路が検出するように構成されているものであった。
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。
特開昭６２−２８８９２５号公報
しかしながら、上記従来の透明タッチパネルにおいては、上基板１や下基板３と配線基板９を接着接続する異方導電接着剤１０の、導電粒子１０Ｂ下面には上電極６や下電極７にやや埋め込まれ、安定した状態で接続されているが、導電粒子１０Ｂ上面は接続部８Ａに当接しているだけであるため、周囲温度が高い環境で透明タッチパネルが使用され、合成樹脂１０Ａが軟化した場合、この箇所の接続が不確実なものとなり、上電極６や下電極７と配線パターン８間の電気的接続が不安定になり易い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、上電極６や下電極７と配線パターン８を確実に接着接続し、安定した電気的接続が得られる透明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、以下の構成を有するものである。
本発明の請求項１に記載の発明は、上電極及び下電極に接着接続される配線基板の配線パターン端部上に、ポリウレタン樹脂内に銀粉が分散された接続層を印刷形成すると共に、上記上電極及び上記下電極は、ポリエステルやエポキシ内に銀やカーボン等を分散させて印刷形成し、上記異方導電接着剤の導電粒子を上記上電極や上記下電極及び上記接続層にやや埋め込まれた状態で接続した透明タッチパネルを構成したものであり、金属メッキ等で形成された接続部に比べ、配線パターン端部に比較的軟らかな接続層が印刷形成されているため、異方導電接着剤の導電粒子が上電極及び下電極に加え、配線パターンの接続層にもやや埋め込まれた状態となって接続が行なわれ、上下基板と配線基板の接着接続が確実で、安定した電気的接続の透明タッチパネルを得ることができるという作用を有する。
さらに、銀粉を分散したポリウレタン樹脂を印刷して接続層を形成したものであり、合成樹脂にウレタン結合を有し架橋構造のポリウレタン樹脂を用いることによって、接続層の弾性や柔軟性が増し、接着接続をより確実に行なえると共に、導電金属粉に銀粉を用いることによって、比較的安価な透明タッチパネルを製作することができるという作用も有する。
さらに、銀粉を分散したポリウレタン樹脂を印刷して接続層を形成したものであり、合成樹脂にウレタン結合を有し架橋構造のポリウレタン樹脂を用いることによって、接続層の弾性や柔軟性が増し、接着接続をより確実に行なえると共に、導電金属粉に銀粉を用いることによって、比較的安価な透明タッチパネルを製作することができるという作用も有する。
以上のように本発明によれば、接着接続が確実で、安定した電気的接続の透明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。
以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２を用いて説明する。
なお、従来の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。
また、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表わしている。
（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断面図であり、同図において、１は厚さ１５０〜２００μｍ前後のポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等の光透過性の上基板で、この下面には、酸化インジウム錫や酸化錫等の、光透過性の上導電層２が真空スパッタ等によって形成されている。
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断面図であり、同図において、１は厚さ１５０〜２００μｍ前後のポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等の光透過性の上基板で、この下面には、酸化インジウム錫や酸化錫等の、光透過性の上導電層２が真空スパッタ等によって形成されている。
そして、３はポリエチレンテレフタレートフィルムやガラス、アクリル等の光透過性の下基板で、この上面には、上導電層２と同様に光透過性の下導電層４が形成されると共に、下導電層４上面にはエポキシやシリコン等の絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ５が所定間隔で形成されて、上導電層２と下導電層４間の所定の間隙が保たれている。
また、６は上導電層２の両端から延出した一対の上電極、７は下導電層４の上導電層２とは直交方向の両端から延出した一対の下電極で、各々、ポリエステルやエポキシ内に銀やカーボン等を分散したペーストによって印刷形成されている。
そして、下電極７端部が下基板３端部へ延出すると共に、上電極６は導電剤が充填されたスルーホール（図示せず）等を介して下基板３上面に配線され、端部が下電極７と並列に下基板３端部へ延出している。
さらに、これら上基板１と下基板３は、上下面に粘着剤が塗布された額縁状のスペーサ（図示せず）によって、上導電層２と下導電層４が所定の間隙を空けて対向するように外周が貼り合わされると共に、上基板１と下基板３の端部には、下面に銅等の複数の配線パターン８が形成された、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等の配線基板９が挟持されている。
そして、この配線基板９の配線パターン８端部には、ニッケルや金等のメッキが施された接続部８Ａが形成されると共に、接続部８Ａ上には、ポリウレタンやポリエステル等の樹脂内に銀粉を分散した接続層１２が印刷形成され、この接続層１２と上電極６や下電極７の間には、ポリエステルやクロロプレンゴム等の合成樹脂１０Ａ内に、ニッケルや樹脂等に金メッキを施した導電粒子１０Ｂを分散した異方導電接着剤１０が充填されている。
つまり、図２の部分断面図に示すように、配線パターン８端部の接続層１２と上電極６や下電極７は、異方導電接着剤１０の合成樹脂１０Ａによって接着固定されると共に、上下面が接続層１２と上電極６や下電極７に当接した、導電粒子１０Ｂによって電気的に接続されている。
なお、この異方導電接着剤１０による接着接続は、通常、上基板１と下基板３の端部に配線基板９を挟持した後、下基板３または配線基板９側に塗布された異方導電接着剤１０を加熱加圧して行なわれるため、従来の技術の場合と同様に、導電粒子１０Ｂの下面が比較的軟らかな上電極６や下電極７にやや埋め込まれた状態になると共に、本発明においては、導電粒子１０Ｂの上面も配線パターン９の比較的軟らかな接続層１２にやや埋め込まれた状態となって、透明タッチパネルが形成される。
以上の構成において、配線基板９の配線パターン８が接続用コネクタ或いは半田付け等によって電子機器の検出回路（図示せず）に接続され、上基板１の上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層２が下導電層４に接触する。
そして、検出回路から配線パターン８を介して上電極６と下電極７へ順次電圧が印加され、これら一対の電極間の抵抗比によって、押圧された箇所を検出回路が検出するように構成されているが、上述したように、配線パターン８と上電極６及び下電極７の間を接続する異方導電接着剤１０の導電粒子１０Ｂは、上下面とも接続層１２や上電極６、下電極７にやや埋め込まれた状態となっているため、周囲温度が高い環境で透明タッチパネルが使用され、合成樹脂１０Ａが軟化した場合でも、確実な電気的接続が行なわれるように構成されている。
このように本実施の形態によれば、上電極２及び下電極４に接着接続される配線基板９の配線パターン８端部上に、合成樹脂内に導電金属粉が分散された、比較的軟らかな接続層１２を印刷形成して透明タッチパネルを構成することによって、異方導電接着剤１０の導電粒子１０Ｂが上電極２及び下電極４に加え、配線パターン８の接続層１２にもやや埋め込まれた状態となって接続が行なわれるため、上下基板と配線基板の接着接続が確実で、安定した電気的接続の透明タッチパネルを得ることができるものである。
そして、銀粉を分散したポリウレタン樹脂を印刷して接続層１２を形成することによって、接続層１２の弾性や柔軟性が増し、接着接続をより確実に行なえると共に、導電金属粉に銀粉を用いることによって、比較的安価に透明タッチパネルを製作することができる。
なお、接続層１２はポリエステル等の樹脂によっても形成が可能であるが、エステル結合のポリエステル樹脂に比べ、ウレタン結合を有し架橋構造のポリウレタン樹脂を用いることによって、接続層１２の弾性や柔軟性、密着性をさらに高め、接着接続をより確実なものとすることができる。
なお、以上の説明では、配線パターン８端部のニッケルや金等のメッキが施された接続部８Ａ上に、接続層１２を印刷形成した構成として説明したが、接続層１２は導電性に優れた銀粉により形成されているため、接続部８Ａに代えて銅等の配線パターン８端部上に直接、接続層１２を形成した構成としても本発明の実施は可能である。
また、下電極７及び上電極６端部を並列に下基板３端部へ延出させ、これらに配線基板９下面の配線パターン８端部を接着接続する構成として説明したが、上電極６は上基板１端部へ、下電極７は下基板３端部へ各々延出させ、上下面に配線パターン８が形成された配線基板９を接着接続する構成としてもよい。
本発明による透明タッチパネルは、接着接続が確実で、安定した電気的接続のものを実現することができ、各種電子機器の操作に用いられる透明タッチパネル等に有用である。
１ 上基板
２ 上導電層
３ 下基板
４ 下導電層
５ ドットスペーサ
６ 上電極
７ 下電極
８ 配線パターン
８Ａ 接続部
９ 配線基板
１０ 異方導電接着剤
１０Ａ 合成樹脂
１０Ｂ 導電粒子
１２ 接続層
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１０ 異方導電接着剤
１０Ａ 合成樹脂
１０Ｂ 導電粒子
１２ 接続層
Claims (1)
- 下面に上導電層及びこの上導電層の両端から延出する上電極が形成された光透過性の上基板と、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、及びこの下導電層の上記上導電層とは直交方向の両端から延出する下電極が形成された光透過性の下基板と、上面または下面の少なくとも一方に形成された導電金属製の複数の配線パターン端部が、異方導電接着剤により上記上電極及び上記下電極に接着接続された配線基板からなり、上記配線基板の配線パターン端部上に、ポリウレタン樹脂内に銀粉が分散された接続層を印刷形成すると共に、上記上電極及び上記下電極は、ポリエステルやエポキシ内に銀やカーボン等を分散させて印刷形成し、上記異方導電接着剤の導電粒子を上記上電極や上記下電極及び上記接続層にやや埋め込まれた状態で接続した透明タッチパネル。
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