JP3187107U - タッチ電極装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】導線のレイアウト設計を利用し、また製造ステップを簡略化させて製造コストを削減させ、同時に製品の歩留まりを高める二層のタッチ電極装置を提供する。
【解決手段】複数の第一電極２１２、複数の第二電極２２２、複数の第一導線２１４、複数の第二導線２２４、及び導電粒子層を備える。第一電極は第一透明基板２１０の上表面に形成される。第二電極は第二透明基板２２０の下表面に形成される、第一透明基板の上表面は第二透明基板の下表面に貼着され、第一電極と第二電極とは互いに絶縁される。第一導線及び第二導線はレイアウト設計に基づき共に第一透明基板の上表面の周辺箇所に同時に形成され、第一導線は第一電極に電気的に接続される。導電粒子層は第一透明基板と第二透明基板との間に設置され、導電粒子層は複数の導電粒子を有し、第二導線と第二電極とを電気的に接続させる。
【選択図】図２Ｂ

Description

本考案は、二層のタッチ電極装置に関する。
タッチパネルは感知技術と表示技術とが結合されて形成される出入力装置であり、例えば、携帯式及び手持ち式の電子装置等の電子装置中に普遍的に使用されている。
なお、静電容量式のタッチパネルはタッチパネルに広く用いられ、容量性カップリング作用を利用しタッチ位置を検出させる。指が電容式タッチパネルの表面に触れると、対応する位置の静電容量が変化する程度を利用しタッチ位置を検知させる。
図１Ａ及び図１Ｂはそれぞれ従来のタッチパネル１００の断面図及び製造過程の概略図である。
図示するように、複数の第一電極１１２は第一基板１１０の上表面に設置され、複数の第二電極１２２は第二基板１２０の下表面に設置される。第一基板１１０の上表面は光学接着剤１３０により第二基板１２０の下表面に貼着され、第一電極１１２と第二電極１２２とは互いに実質的に直交する。
前述した従来のタッチパネル１００では、第一基板１１０の上表面及び第二基板１２０の下表面の外囲箇所にはスクリーン印刷（ｓｃｒｅｅｎ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）或いはリソグラフィにより第一導線１１４及び第二導線１２４がそれぞれ製造され、第一導線１１４及び第二導線１２４は第一電極１１２及び第二電極１２２にそれぞれ接続され、検知されたタッチ位置の感知信号を伝送して信号処理を施す。然しながら、従来のタッチパネルの導線の設計及び製造過程は煩雑であり、往々にして製造コストが高く歩留まりが悪かった。
そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。
本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本考案は、タッチ電極装置を提供することを主目的とする。つまり、導線のレイアウト設計を利用し、また製造ステップを簡略化させて製造コストを削減させ、同時に製品の歩留まりを高める。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本考案に係るタッチ電極装置は、第一透明基板の上表面に形成される複数の第一電極と、第二透明基板の下表面に形成される複数の第二電極と、前記第一透明基板の上表面の周辺箇所に形成される複数の第一導線と、前記第一透明基板の上表面の周辺箇所に形成される複数の第二導線と、前記第一透明基板と前記第二透明基板との間に設けられる導電粒子層を備え、第一透明基板の上表面は前記第二透明基板の下表面に貼着され、これら前記第一電極及びこれら前記第二電極は互いに絶縁され、これら前記第一導線の一端はこれら前記第一電極に電気的に接続され、前記導電粒子層は複数の導電粒子を有し、これら前記第二導線とこれら前記第二電極とを電気的に接続させることを特徴とする。
本考案によれば、製造コストを効果的に削減させ、同時に製品の歩留まりを高める。
従来のタッチパネルを示す断面図である。 従来のタッチパネルを示す製造過程の概略図である。 本考案の第１実施形態によるタッチ電極装置を示す断面図である。 本考案の第１実施形態によるタッチ電極装置を示す製造過程の概略図である。 本考案の第１実施形態によるタッチ電極装置を示す側面図である。
以下に図面を参照して本考案を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本考案は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
（第１実施形態）
図２Ａと図２Ｂを参照しながら、本考案のタッチ電極装置を説明する。図２Ａは本考案の第１実施形態によるタッチ電極装置２００を示す断面図であり、図２Ｂは本考案の第１実施形態によるタッチ電極装置２００を示す製造過程の概略図である。
本実施形態によるタッチ電極装置２００は複数の第一電極２１２、複数の第二電極２２２、複数の第一導線２１４、複数の第二導線２２４、及び導電粒子層２４０を主に備える。第一電極２１２は第一透明基板２１０の上表面に形成され、各第一電極２１２は第一方向に沿い平行に配列される。第二電極２２２は第二透明基板２２０の下表面に形成され、各第二電極２２２は第二方向に沿い平行に配列され、第一方向と第二方向とは実質的に互いに直交する。
また、第一透明基板２１０の上表面は第二透明基板２２０の下表面に貼着され、第一電極２１２と第二電極２２２とは互いに絶縁される。
本実施形態において、タッチ電極装置２００は第一透明基板２１０と第二透明基板２２０との間に位置される光学接着剤２３０を更に含み、光学接着剤２３０の上下表面は第一電極２１２及び第二電極２２２にそれぞれ貼着される。
前記第一透明基板２１０と前記第二透明基板２２０の基材は例えばガラス、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、 ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリエチレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎ、ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（Ｐｏｌｙ ｖｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＰＶＣ）、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＰＰ）、ポリスチレン（Ｐｏｌｙ ｓｔｙｒｅｎｅ、ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＭＭＡ）、或いは環状オレフィンコポリマー（Ｃｙｃｌｉｃ ｏｌｅｆｉｎ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、 ＣＯＣ）等の絶縁材料である。
また、図に示すように、第一導線２１４は第一透明基板２１０の上表面の周辺箇所に形成され、各第一導線２１４の一端は第一電極２１２に対応する一端に電気的に接続される。第二導線２２４も第一透明基板２１０の上表面の周辺箇所に形成される。
導線のレイアウト設計により、第一導線２１４及び第二導線２２４はスクリーン印刷ないしはリソグラフィにより第一透明基板２１０に同時に形成され、タッチ電極装置２００の製造工程ステップを簡略化させて製造工程中の歩留まりを高める。
なお、導電粒子層２４０は第一透明基板２１０と第二透明基板２２０との間に設けられ、導電粒子層２４０は複数の導電粒子２４２を有する。各導電粒子２４２により第二導線２２４の一端と対応する第二電極２２２の一端とを電気的に接続させる。
導電粒子２４２の直径は第二電極２２２と第第二導線２２４との間隔に等しいかそれより大きく、第二電極２２２を押圧せずとも導電粒子２４２に実質的に電気的に接続させ、第二電極２２２が検知した感知信号を導電粒子２４２及び第二導線２２４により伝送させて信号処理を施す。
本実施形態では、導電粒子２４２は金粒子、銀粒子、炭素粒子、亜鉛粒子、酸化インジウム錫粒子、或いは上述の組合せである。
この好ましい実施形態では、導電粒子層２４０は密封剤（Ｓｅａｌａｎｔ）或いは光学接着剤を更に含み、導電粒子２４２はその中に混入される。これにより第二導線２２４がスクリーン印刷またはリソグラフィにより第一透明基板２１０に形成された後、導電粒子２４２が混入された密封剤或いは光学接着剤を第二導線２２４に塗布し、各第二導線２２４の一端を少なくとも１つの導電粒子２４２に電気的に接続させる。
（第２実施形態）
本実施形態では、導電粒子層２４０は導電テープであり、導電粒子２４２はその中に散布される。第二導線２２４が第一透明基板２１０に形成された後、導電テープを第二導線２２４に貼着させ、各第二導線２２４の一端を対応する少なくとも１つの導電粒子２４２に電気的に接続させる。
これにより、第一透明基板２１０と第二透明基板とが互いに貼着された後、第一電極２１２は導電粒子２４２により感知信号を第一透明基板２１０に位置される第一導線２２４に伝送させる。
さらに、前記第一電極２１２及び前記第二電極２２２は透明導電材料を含む。透明導電材料は酸化インジウム錫（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Ａｌ−ｄｏｐｅｄ ＺｎＯ、ＡＺＯ）、酸化亜鉛（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、ＺｎＯ）、酸化アンチモン錫（ａｎｔｉｍｏｎｙ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＡＴＯ）、ガリウム添加酸化亜鉛（Ｇａ Ｄｏｐｅｄ ＺｎＯ、ＧＺＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（Ｆ Ｄｏｐｅｄ ＳｎＯ２、ＦＴＯ）、或いはこれらの組合せにより組成される群体の内の何れか１つである。
（第３実施形態）
本実施形態では、上述の第一電極２１２及び第二電極２２２は不透明導電材料により形成される透光（ｌｉｇｈｔ−ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ）構造である。不透明導電材料は例えばナノ銀線やナノ銅線等の複数の金属ナノワイヤ（ｍｅｔａｌ ｎａｎｏｗｉｒｅ）か、或いは例えばナノ銀ネットやナノ銅ネット等の複数の金属ナノネット（ｍｅｔａｌ ｎａｎｏｎｅｔ）である。
金属ナノワイヤや金属ナノネットの内径はナノメートル級であり、つまりは数ナノメートルから数百ナノメートルの間である。金属ナノワイヤや金属ナノネットはプラスチック材料（例えば樹脂）により固定される。
金属ナノワイヤ／金属ナノネットは非常に細いため、肉眼では視認できず、このため金属ナノワイヤ／金属ナノネットにより構成される第一電極２１２及び第二電極２２２の透光性は極めて好ましく、タッチ電極装置２００全体の厚さも薄くする。金属ナノワイヤ／金属ナノネットは平面に二次元的に分布され、金属ナノワイヤ／金属ナノネットにより構成される第一電極２１２及び第二電極２２２の導電性も平面に各方向にほぼ同じになる。
しかしながら、本実施形態によれば、第一電極２１２及び第二電極２２２は感光性（ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）材料（例えばアクリル）を含み、これにより露光及び現像の製造工程に於いて必要な電極形状（ｐａｔｔｅｒｎ）を形成させ、製造工程ステップ及び設備を効果的に簡略化させる。
図２Ｃは本考案の第１実施形態によるタッチ電極装置２００を示す側面図である。
図２Ｃに示すように、第一導線２１４及び第二導線２２４の他端は共にタッチ電極装置２００の同一の側辺に設置され、これによりフレキシブルプリント基板ボンディング（ＦＣＰ ｂｏｎｄｉｎｇ）製造工程を行い、タッチ電極装置２００が検知した感知信号は第一導線２１４及び第二導線２２４によりフレキシブルプリント基板に伝送されて信号処理を施す。
図２Ｃの透明基板は二次元の輪郭を有するが、本考案はこれに制限されず、二次元或いは三次元の輪郭で二次元或いは三次元のタッチパネルにそれぞれ応用される。
実施形態によって、透明基板は可撓性材料ないしは硬性材料を含み、透明基板の表面の材質は特殊加工処理を施した後に耐摩耗性、耐傷性、低反射率、防眩性、及び指紋が付き難い等の機能特性を有する。
このほか、タッチ電極装置２００は第一透明基板２１０の下表面に設けられ、第一透明基板２１０を被覆させると共に保護効果を与える保護薄膜２６０を更に備える。
上述の実施形態は本考案の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本考案の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本考案の請求の範囲を限定するものではない。従って、本考案の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。
１００ タッチパネル
１１０ 第一基板
１１２ 第一電極
１１４ 第一導線
１２０ 第二基板
１２２ 第二電極
１２４ 第二導線
１３０ 光学接着剤
２００ タッチ電極装置
２１０ 第一透明基板
２１２ 第一電極
２１４ 第一導線
２２０ 第二透明基板
２２２ 第二電極
２２４ 第二導線
２３０ 光学接着剤
２４０ 導電粒子層
２４２ 導電粒子
２６０ 保護薄膜

Claims (8)

  1. 第一透明基板の上表面に形成される複数の第一電極と、
    第二透明基板の下表面に形成される複数の第二電極と、
    前記第一透明基板の上表面の周辺箇所に形成される複数の第一導線と、
    前記第一透明基板の上表面の周辺箇所に形成される複数の第二導線と、
    前記第一透明基板と前記第二透明基板との間に設けられる導電粒子層とを備え、
    前記第一透明基板の上表面は前記第二透明基板の下表面に貼着され、前記第一電極及び前記第二電極は互いに絶縁され、
    前記第一導線の一端は前記第一電極に電気的に接続され、
    前記導電粒子層は複数の導電粒子を有し、前記第二導線と前記第二電極とを電気的に接続させる事を特徴とする、
    タッチ電極装置。
  2. 各前記導電粒子の直径は前記第二電極と前記第二導線との間隔に等しいかそれより大きい事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
  3. 前記導電粒子は金粒子、銀粒子、炭素粒子、亜鉛粒子、酸化インジウム錫粒子、或いは上述の組合せである事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
  4. 前記導電粒子層は密封剤或いは光学接着剤を更に含む事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
  5. 前記導電粒子層は導電テープである事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
  6. 前記第一電極及び前記第二電極は透明導電材料を備え、前記透明導電材料とは酸化インジウム錫（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）、グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（Ａｌ−ｄｏｐｅｄ ＺｎＯ、 ＡＺＯ）、酸化亜鉛（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ、 ＺｎＯ）、酸化アンチモン錫（ＡＴＯ）、ガリウム添加酸化亜鉛（Ｇａ Ｄｏｐｅｄ ＺｎＯ、ＧＺＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（Ｆ Ｄｏｐｅｄ ＳｎＯ２、ＦＴＯ）、或いはこれらの組合により組成された群体の内の何れか１つである事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
  7. 前記第一電極及び前記第二電極は複数の金属ナノワイヤ（ｍｅｔａｌ ｎａｎｏｗｉｒｅ）又は複数の金属ナノネット（ｍｅｔａｌ ｎａｎｏｎｅｔ）を備える事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
  8. 前記金属ナノワイヤ或いは金属ナノネットの内径は数ナノメートルから数百ナノメートルの間である事を特徴とする、請求項７に記載のタッチ電極装置。
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