JP2008225969A

JP2008225969A - タッチパネル

Info

Publication number: JP2008225969A
Application number: JP2007064748A
Authority: JP
Inventors: Tatsuyuki Fujii; 樹之藤井; Akira Nakanishi; 朗中西
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2008-09-25
Anticipated expiration: 2027-03-14
Also published as: CN101266350A; US7494358B2; US20080227308A1; JP5194496B2; CN101266350B

Abstract

【課題】各種電子機器に用いられるタッチパネルに関し、取扱いが容易で、安定した電気的接続が得られ、確実な操作が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】上導電層３の両端及びこれと直交方向の下導電層４の両端から延出する、一対の上電極１５Ａと１５Ｂ及び下電極１６Ａと１６Ｂの端部を並列に配列すると共に、これらに端部が接続された配線基板１８の、上配線パターン１９Ａと１９Ｂの上面、及び下配線パターン２０Ａと２０Ｂの下面のみを、略Ｌ字状の上カバーシート２１と下カバーシート２２で覆うことによって、全体の厚さが薄く折曲し易くなっているため、機器への装着時の取扱いが容易で、安定した電気的接続が得られ、確実な操作が可能なタッチパネルを得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に各種電子機器の操作に用いられるタッチパネルに関するものである。

近年、携帯電話やカーナビ等の各種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光透過性のタッチパネルを装着し、このタッチパネルを通して背面の表示素子の表示を視認しながら、指やペン等でタッチパネルを押圧操作することによって、機器の各機能の切換えを行うものが増えており、視認性に優れ操作の確実なものが求められている。

このような従来のタッチパネルについて、図４〜図６を用いて説明する。

なお、これらの図面のうち断面図は、構成を判り易くするために厚さ方向の寸法を拡大して表している。

図４は従来のタッチパネルの分解平面図、図５は同配線基板の分解斜視図であり、同図において、１は光透過性の上基板、２は同じく光透過性の下基板で、上基板１の下面には酸化インジウム錫等の光透過性の上導電層３が、下基板２の上面には同じく下導電層４が各々形成されている。

そして、下導電層４上面には絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ（図示せず）が所定間隔で形成されると共に、上導電層３の両端からは銀等の一対の上電極５Ａと５Ｂが、これと直交方向の下導電層４の両端からは一対の下電極６Ａと６Ｂが各々延出し、その端部が上基板１と下基板２下端に交互に導出されている。

また、７は上基板１下面または下基板２上面の外周に形成された略額縁状のスペーサで、このスペーサ７の上下面または片面に塗布形成された接着層（図示せず）によって、上基板１と下基板２の外周が貼り合わされ、上導電層３と下導電層４が所定の間隙を空けて対向している。

さらに、８はフィルム状の配線基板で、上方の幅の大きな接続部８Ａと下方の幅の小さな配線部８Ｂから形成されると共に、上面には銅や銀等の複数の上配線パターン９Ａと９Ｂが、下面には複数の下配線パターン１０Ａと１０Ｂが各々交互に形成されている。

なお、下配線パターン１０Ａと１０Ｂは、貫通孔内に銀等が充填されたスルーホール１０Ｃ等によって、配線部８Ｂ下端では上配線パターン９Ａや９Ｂと同様に、上面に導出されている。

また、１１はフィルム状の上カバーシート、１２は同じく下カバーシートで、図５や図６の断面図に示すように、上下方向が配線基板８よりやや短い寸法に形成されると共に、この上カバーシート１１と下カバーシート１２が、配線基板８の上下端だけを露出させ、配線基板８の上面と下面全面を覆うように貼付されている。

さらに、この配線基板８の上端が、上基板１と下基板２下端の間に挟持されると共に、合成樹脂内に導電粒子を分散した異方導電接着剤（図示せず）等によって、上配線パターン９Ａと９Ｂが上電極５Ａと５Ｂに、下配線パターン１０Ａと１０Ｂが下電極６Ａと６Ｂに各々接着接続されて、タッチパネルが構成されている。

そして、このように構成されたタッチパネルが、接着剤等によって液晶等の表示素子の前面に貼付されて、電子機器に装着されると共に、配線基板８が下方へ折曲され、上配線パターン９Ａと９Ｂ、下配線パターン１０Ａと１０Ｂの下端が、接続用コネクタや半田付け等によって機器の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。

以上の構成において、タッチパネル背面の表示素子の表示を視認しながら、上基板１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３が下導電層４に接触する。

そして、電子回路から配線基板８の上配線パターン９Ａや９Ｂ、下配線パターン１０Ａや１０Ｂを介して、上電極５Ａと５Ｂ及び下電極６Ａと６Ｂ、すなわち上導電層３両端及びこれと直交方向の下導電層４両端へ順次電圧が印加され、これらの電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行われるように構成されている。

なお、このようなタッチパネルの配線基板８は、厚さ２０〜３０μｍ前後の配線基板８の上下面に、１０〜１５μｍ前後の厚さで上配線パターン９Ａや９Ｂ、下配線パターン１０Ａや１０Ｂを形成した後、厚さ１０〜１５μｍ前後の上カバーシート１１と下カバーシート１２を、上下端を除き配線基板８の上面と下面全面を覆うように貼付して形成されている。

そして、交互に配列された上配線パターン９Ａや９Ｂ、下配線パターン１０Ａや１０Ｂの間隔は、コネクタ等に接続される下端に比べ、異方導電接着剤等によって上電極５Ａや５Ｂ、下電極６Ａや６Ｂに接着接続される上端は、安定した接続が保持できるように、大きな間隔で配列されているため、下方の配線部８Ｂに比べ、上方の接続部８Ａは幅寸法が大きく形成されている。

このため、電子機器に装着し配線基板８を下方へ折曲する際には、上下面の全面に上カバーシート１１と下カバーシート１２が貼付され、厚さも幅寸法も大きな箇所の接続部８Ａは、折曲が行いづらく、また、機器への装着後も、接続部８Ａの弾性復帰力によって、配線基板８の上端、つまり上電極５Ａや５Ｂ、下電極６Ａや６Ｂとの接着接続部に、応力がかかった状態で保持が行われるものであった。

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２００５−１１３１２号公報

しかしながら、上記従来のタッチパネルにおいては、機器への装着時に配線基板８の折曲が行いづらく、また装着後も、上電極や下電極との接着接続部に、応力がかかった状態で配線基板８が保持されるため、使用される周囲の条件、特に高温や高湿な環境で使用された場合等には、配線基板８と上基板１や下基板２の電気的接続が不安定なものになる場合がある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、取扱いが容易で、安定した電気的接続が得られ、確実な操作が可能な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、上導電層の両端及びこれと直交方向の下導電層の両端から延出する、一対の上電極及び下電極の端部を並列に配列すると共に、これらに端部が接続された配線基板の上配線パターン上面、及び下配線パターン下面を、略Ｌ字状の上下カバーシートで覆ってタッチパネルを構成したものであり、上電極と下電極との接続部近傍の配線基板は、上配線パターン上面と下配線パターン下面のみが上下カバーシートで覆われ、全体の厚さが薄く折曲し易くなっているため、機器への装着時の取扱いが容易で、安定した電気的接続が得られ、確実な操作が可能なタッチパネルを得ることができるという作用を有するものである。

以上のように本発明によれば、取扱いが容易で、確実な操作が可能な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〜図３を用いて説明する。

また、背景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。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるタッチパネルの分解平面図、図２は同配線基板の分解斜視図であり、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、ガラス等の光透過性の上基板、２はガラスまたはアクリル、ポリカーボネート等の光透過性の下基板で、上基板１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３が、下基板２の上面には同じく下導電層４が、スパッタ法等によって各々形成されている。

そして、下導電層４の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（図示せず）が所定間隔で形成されると共に、上導電層３の両端からは銀やカーボン等の一対の上電極１５Ａと１５Ｂが、これと直交方向の下導電層４の両端からは一対の下電極１６Ａと１６Ｂが各々延出し、その端部は上基板１と下基板２下端に導出され、各々並列に配列されている。

また、７は額縁状でポリエステルやエポキシ等のスペーサで、この上基板１下面または下基板２上面の外周に形成されたスペーサ７の、上下面または片面に形成されたアクリルやゴム等の接着剤（図示せず）によって、上基板１と下基板２の外周が貼り合わされ、上導電層３と下導電層４が所定の間隙を空けて対向している。

さらに、１８は厚さ２０〜３０μｍ前後でポリイミドやポリエチレンテレフタレート等のフィルム状の配線基板で、上方の幅の大きな接続部１８Ａと下方の幅の小さな配線部１８Ｂから形成されると共に、上面には厚さ１０〜１５μｍ前後で銅や銀、カーボン等の複数の上配線パターン１９Ａと１９Ｂが、下面には同じく複数の下配線パターン２０Ａと２０Ｂが、各々上端が並列に配列して形成されている。

なお、下配線パターン２０Ａと２０Ｂは、貫通孔内に銀等が充填されたスルーホール２０Ｃ等によって、配線部１８Ｂで上配線パターン１９Ａや１９Ｂと同様に、上面に導出されると共に、配線部１８Ｂ下端では、上配線パターン１９Ａと１９Ｂ、下配線パターン２０Ａと２０Ｂが交互に配列されている。

また、２１は厚さ１０〜１５μｍ前後でポリイミドやポリエチレンテレフタレート等のフィルム状の上カバーシート、２２は同じく下カバーシートで、図２や図３の断面図に示すように、上下方向が配線基板１８よりやや短い寸法に各々形成されると共に、上カバーシート２１は上方の右半分のみの接続部２１Ａと、下方の配線部１８Ｂと同じ幅の配線部２１Ｂから形成され、下カバーシート２２は上方の左半分のみの接続部２２Ａと、下方の配線部１８Ｂと同じ幅の配線部２２Ｂから形成されている。

そして、この略Ｌ字状の上カバーシート２１が、上下端だけを露出させて配線基板１８の上面を覆うように、下カバーシート２２が同じく配線基板１８の下面を覆うように、各々配線基板１８の上下面に貼付されている。

つまり、配線基板１８の配線部１８Ｂは下端を除いて、上下面の全面が上カバーシート２１と下カバーシート２２の接続部２１Ａと２２Ａに覆われているが、接続部１８Ａは全面ではなく、右半分の上配線パターン１９Ａと１９Ｂの上面のみを接続部２１Ａに覆われ、左半分の下配線パターン２０Ａと２０Ｂの下面のみを接続部２２Ａに覆われるように構成されている。

すなわち、接続部１８Ａの上配線パターン１９Ａと１９Ｂ下方の、配線基板１８下面は下カバーシート２２に覆われておらず、下配線パターン２０Ａと２０Ｂ上方の、配線基板１８上面は上カバーシート２１に覆われていないため、上下面の全面が覆われている場合に比べ、全体の厚さが薄く、配線基板１８が撓み易いようになっている。

なお、下カバーシート２２下面の、下端とスルーホール２０Ｃ下方には、ポリイミド等によって同じ厚さの補強部（図示せず）が設けられ、コネクタ等への挿入時や配線基板１８の折曲時の強度を保つようになっている。

さらに、この配線基板１８の上端が、上基板１と下基板２下端の間に挟持されると共に、エポキシやアクリル、ポリエステル等の合成樹脂内に、ニッケルや樹脂等に金メッキを施した複数の導電粒子を分散した異方導電接着剤（図示せず）等によって、上配線パターン１９Ａと１９Ｂが上電極１５Ａと１５Ｂに、下配線パターン２０Ａと２０Ｂが下電極１６Ａと１６Ｂに各々接着接続されて、タッチパネルが構成されている。

そして、このように構成されたタッチパネルが、接着剤等によって液晶等の表示素子の前面に貼付されて、電子機器に装着されると共に、配線基板１８が下方へ折曲され、上配線パターン１９Ａと１９Ｂ、下配線パターン２０Ａと２０Ｂの下端が、接続用コネクタや半田付け等によって機器の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。

なお、この時、配線基板１８が折曲され、幅寸法の大きな接続部１８Ａに応力が加わるが、この箇所は上述したように、上下面の全面が上カバーシート２１と下カバーシート２２で覆われているのではなく、右半分の上配線パターン１９Ａと１９Ｂの上面のみが接続部２１Ａに覆われ、左半分の下配線パターン２０Ａと２０Ｂの下面のみが接続部２２Ａに覆われているため、全体の厚さが薄く、撓み易くなっている。

つまり、上下面の全面が覆われている場合に比べ、比較的折曲し易いようになっているため、配線基板１８下端のコネクタへの接続や半田付け等を容易に行うことができると共に、機器への装着後も、応力の少ない状態で配線基板１８の保持が行えるため、上配線パターン１９Ａ、１９Ｂと上電極１５Ａ、１５Ｂや、下配線パターン２０Ａ、２０Ｂと下電極１６Ａ、１６Ｂの、安定した電気的接続が維持できるように構成されている。

そして、電子回路から配線基板１８の上配線パターン１９Ａや１９Ｂ、下配線パターン２０Ａや２０Ｂを介して、上電極１５Ａと１５Ｂ及び下電極１６Ａと１６Ｂ、すなわち上導電層３両端及びこれと直交方向の下導電層４両端へ順次電圧が印加され、これらの電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、機器の様々な機能の切換えが行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、上導電層３の両端及びこれと直交方向の下導電層４の両端から延出する、一対の上電極１５Ａと１５Ｂ及び下電極１６Ａと１６Ｂの端部を並列に配列すると共に、これらに端部が接続された配線基板１８の、上配線パターン１９Ａと１９Ｂの上面、及び下配線パターン２０Ａと２０Ｂの下面のみを、略Ｌ字状の上カバーシート２１と下カバーシート２２で覆うことによって、全体の厚さが薄く折曲し易くなっているため、機器への装着時の取扱いが容易で、安定した電気的接続が得られ、確実な操作が可能なタッチパネルを得ることができるものである。

本発明によるタッチパネルは、取扱いが容易で、安定した電気的接続が得られ、確実な操作が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、各種電子機器の操作用として有用である。

本発明の一実施の形態によるタッチパネルの分解平面図同配線基板の分解斜視図同断面図従来のタッチパネルの分解平面図同配線基板の分解斜視図同断面図

符号の説明

１上基板
２下基板
３上導電層
４下導電層
７スペーサ
１５Ａ、１５Ｂ上電極
１６Ａ、１６Ｂ下電極
１８配線基板
１８Ａ接続部
１８Ｂ配線部
１９Ａ、１９Ｂ上配線パターン
２０Ａ、２０Ｂ下配線パターン
２０Ｃスルーホール
２１上カバーシート
２２下カバーシート
２１Ａ、２２Ａ接続部
２１Ｂ、２２Ｂ配線部

Claims

下面に上導電層及びこの上導電層の両端から延出する一対の上電極が形成された上基板と、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一対の下電極が形成された下基板と、複数の上配線パターン及び複数の下配線パターンの端部が、上記上電極及び下電極の端部に接着接続された配線基板からなり、上記一対の上電極及び下電極の端部を並列に配列すると共に、これらに接続された上記上配線パターン上面、及び下配線パターン下面を略Ｌ字状の上下カバーシートで覆ったタッチパネル。