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技術 タッチパネル

出願人 富士通コンポーネント株式会社
発明者 菊地麻衣子
出願日 2014年1月15日 (4年9ヶ月経過) 出願番号 2014-005433
公開日 2015年7月23日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2015-133082
状態 特許登録済
技術分野 表示による位置入力 位置入力装置
主要キーワード 外周部電極 座標位置検出 ESD 静電気対策 接着シート 両面テープ 電位分布 貫通電極
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年7月23日)のものです。
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図面 (5)

課題

低コストで、十分な静電気対策が施されているタッチパネルを提供する。

解決手段

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を提供することにより上記課題を解決する。

概要

背景

タッチパネルは、ディスプレイ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)。

概要

低コストで、十分な静電気対策が施されているタッチパネルを提供する。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を提供することにより上記課題を解決する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項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

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

請求項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。

技術分野

0001

本発明は、タッチパネルに関する。

背景技術

0002

タッチパネルは、ディスプレイ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。

0003

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。

0004

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)。

先行技術

0005

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

発明が解決しようとする課題

0006

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(IntegratedCircuit)等の半導体素子破壊し、これにより、タッチパネルを破壊してしまう場合がある。

0007

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。

0008

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。

0009

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。

課題を解決するための手段

0010

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。

発明の効果

0011

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。

図面の簡単な説明

0012

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

実施例

0013

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。

0014

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。

0015

上部電極基板10は、四角形、例えば、長方形の透明フィルム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。

0016

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。

0017

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。

0018

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。

0019

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。

0020

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。

0021

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。

0022

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。

0023

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。

0024

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。

0025

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。

0026

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。

0027

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。

0028

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。

0029

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。

0030

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。

0031

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。

0032

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。

0033

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。

0034

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

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