JP2004310201A - Touch panel, method for manufacturing the same, and screen input type display device therewith - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ATM、カーナビゲーション、自動販売機、複写機、各種端末機等の機器において、液晶ディスプレイ等の表示画面上に配置し、透視した画面の指示に従って使用者が情報の表示画面を指やペンで直接押してデータの入力が行われるタッチパネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術における抵抗膜式タッチパネルは、可撓性を有する透明絶縁基板の下面に透明電極とこの透明電極に接続する引き回し電極を形成した上基板と、同じく上面に透明電極とこの透明電極に接続する引き回し電極を形成し、前記透明電極の上面にドットスペーサを一定間隔に配設した下基板とが、所定の隙間を持って透明電極同士が対面するような配置構造を取っている。そして、このタッチパネルを液晶表示装置等の表示装置の上面側に配置して使用される。表示装置の表示部分に位置する所のタッチパネルを指又はペンで押すことによって、タッチパネルの上基板が撓んでその押した所の透明電極が下基板の透明電極に接触し、そして、その接触点の位置が電気抵抗の測定によって検知されて入力情報が読みとられる。
【0003】
以下、従来例を図7〜12を用いて説明する。図7は従来技術におけるタッチパネルの平面図、図8は図7におけるE−E断面図、図9は図7における下基板の平面図、図10は図7における上基板の平面図、図11は図9におけるドットスペーサの要部断面拡大図、図12はスクリーン印刷版の要部断面拡大図図を示している。
【0004】
図7、図8、図9、図10に示すように、従来例のタッチパネル20は形状が方形をなす下基板1と可撓性を有する上基板11とを備えている。下基板1は、板厚が1.1mmの透明な方形のガラスからなる透明絶縁基板2と、この透明絶縁基板2の上面に方形形状に形成された透明電極3と、この透明電極3の図中上下の対向する両辺に沿って接続形成されて透明絶縁基板2の片方端にある点線枠で囲ったFPC取付部Sまで延設した一対の引き回し電極4及び5と、FPC取付部S近辺に形成された接続電極6、7と、透明電極3上にマトリックス状に配置したドットスペーサ8とで構成されている。尚、上記接続電極6、7は、後述する上基板11の引き回し電極14、15に導通接続を行うためにFPC取付部S近辺に設けられている。
【0005】
上基板11は、板厚が0.2mmの可撓性のある透明な方形のマイクロガラス(マイクロシートガラス)からなる透明絶縁基板12と、この透明絶縁基板12の下面に方形形状に形成されている透明電極13と、この透明電極13の図中左右の対向する両辺に沿って接続形成されてFPC取付部S方向に向かって延設された一対の引き回し電極14、15とで構成されている。
【0006】
そして、上下基板11、1の引き回し電極14、15及び4、5が方形配置となるように対向配置し、上下基板11、1とに10μm前後の隙間を持たせてシール材17で上下基板11、1とを接着して固定すると共に、上下基板11、1の外周域を周回してシールしている。更に、上基板11に設けられた引き回し電極14及び15は、接続部B及びAの場所において、その先端部14a、15aが下基板1に設けた接続電極6及び7と導電性接着剤を介して接続され、導通がとられている。
【0007】
また、図中上部中央において、封口部Dを有しており、シール材17の開口部17aを封口材19で封口している。
【0008】
また、防眩性を高めて透視性や品質表示を良くするために、上基板11の上面には偏光板18、下基板1の下面には位相差板16が貼付けられている。また、下基板1のFPC取付部SにはFPC9が取り付けられて外部との導通が図られるようになっている。
【0009】
上記構造を成すタッチパネル20の各構成要素部品は次のようになっている。下基板1を構成する透明絶縁基板2は透明なガラスが用いられる。このガラスはソーダガラスや石英ガラス、アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、普通板ガラス等が利用でき、反り等が起きない程度の厚さのものが使われる。多くは0.7〜1.1mmのものが選択される。上基板11を構成する透明絶縁基板12は可撓性を必要とするところなので透明な薄板ガラスや透明なプラスチックフイルムが用いられる。一般的に、耐熱性が求められる機器(例えば、カーナビゲーション等)にはガラスが使用される。上記従来例は耐熱性や衝撃性にも強く、且つ可撓性も有する0.2mm厚みのホウケイ酸ガラスからなるマイクロガラス(マイクロシートガラス)を使っている。
【0010】
下基板1を構成する透明電極3及び上基板11を構成する透明電極13は錫をドープした酸化インジウムのITO(Indium Tin Oxide)膜で、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、印刷法等で形成する。この透明電極3及び13は高抵抗値であることが求められるため120〜500オングストロームの範囲で非常に薄く形成する。このITO膜は、基板全面に形成したものをフォトリソグラフィにより不要部分を除去し、必要な部分を残して形成する。
【0011】
下基板1を構成する引き回し電極4、5、接続電極6、7、及び上基板11を構成する引き回し電極14、15は、透明電極3、13に電圧印加するために設けるもので、銀粉や銅粉等の高導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂等に混ぜ合わせてインク化したものをスクリーン印刷等の印刷方法で形成する。タッチパネルの性能上、これらの電極の抵抗値が低ければ低いほど良いものであり、一般に、透明電極のシート抵抗値に対してこれらの電極のシート抵抗値は100分の1以下であることが必要とされている。そこで、これらの電極の印刷の厚さを増したり、幅を広くしたりして抵抗値を小さく押さえる設計がなされている。
【0012】
下基板1を構成するドットスペーサ8は、押圧した部分以外の部分の透明電極同士が接触しないために設けるもので、透明なアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、その他の透明な樹脂材料をスクリーン印刷等の方法でドットマトリックス状に一定間隔に形成し、その後、熱または紫外線で硬化処理を施して形成する。このドットスペーサ8は目に見えない大きさであることが求められることから、直径30〜60μm、高さは2〜5μm、ドット間隔は1〜8mmの範囲で設計される。
【0013】
シール材17は、スペーサボールを分散させた熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤やアクリル樹脂接着剤等をスクリーン印刷等の方法で印刷して形成する。ここで使われるスペーサボールは上基板11と下基板1との隙間を一定隙間に保持するために設けるもので、所定の大きさの絶縁性のあるプラスチックボールやファイバーガラス等が利用される。このプラスチックボールやファイバーガラスの大きさは、上基板11の透明絶縁基板12の材質や厚さによって異なるが、0.2mmのマイクロガラスを使用した場合は概ね10μm前後の径のものが選択される。このシール材17は上基板11または下基板1の何れか一方に印刷した後、上基板11と下基板1とを位置を合わせて貼合わせ、加圧の下で加熱処理を施して硬化させ、接着固定を行っている。また、このシール材17は上基板11と下基板1を固定する役目と共に内部に水分やゴミ等の進入を防止するシールの役目も持っている
【0014】
封口部Dにおける封口材19にはUV硬化型のエポキシアクリレート樹脂などが使用される。この封口材19をシール材17の開口部17aの部分に塗布し、開口部17aを塞いだ状態で紫外線を照射して硬化させて封口する。開口部17aは、シール材17で上下基板11、1を接着固定するために加圧の下で約160度、90分位の加熱処理を施すが、その時のシール内部の膨張した空気を外に逃がすために設けている。
【0015】
偏光板18と位相差板16は防眩性を高めて透視性や表示品質を良くするために設けている。偏光板18は、様々なものが使用されているが一例をあげると、ポリビニールアルコールフイルムを常法により一軸延伸することによって厚さが20μmの偏光フイルムを作成し、この両面に厚さが80μmのセルロース系フイルムを張り合わせて厚さ180μmの偏光板としたもの等が利用できる。また、位相差板16は、ポリカーボネイトを素材として形成され、厚さ80μm程度である。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
図11はドットマトリックス状に配置したドットスペーサの要部断面拡大図を示したものである。また、図12はスクリーン印刷版の要部断面拡大図を示したものである。前述したように、ドットスペーサはスクリーン印刷方法で形成するが、直径m、高さt、ドットピッチ間隔pの寸法に可成りのバラツキが発生する。
【0017】
このスクリーン印刷方法は図に示すスクリーン印刷版100を使用する。この印刷版100はナイロン線やテトロン線、或いはステンレス鋼線などの紗101を五番目のように編み込んで形成したメッシュ(網)を使用する。このメッシュに乳剤102を塗布して硬化させ、印刷を施したい部分は乳剤102を除去して幅nなる開口部Qを設け、このメッシュを枠に緊張して取り付けて印刷板100を作る。印刷方法は、このようにして形成した印刷版100をスクリーン印刷機に取付け、セットした印刷版100の真下に一定の隙間を持たせて被印刷物を置き、印刷版100の上面に載せた印刷インクをスキージで掻きながら開口部Qから被印刷物の上面にインクを載せていくやり方を取る。スキージでの掻き方は、スキージで印刷版100を下方に圧力をかけメッシュを撓ませながらスキージを移動させ、開口部Qからインクを被印刷物の上に落とし込んでいく。
【0018】
スクリーン印刷方法は印刷幅または直径に制限がある。一般に、印刷幅は紗101の直径の3倍以上の大きさが必要とされている。最近では紗101の直径が10μmに近いものが現れており、30μm位の細い印刷ができるようになってきている。印刷幅は開口部Qの幅nによって決まってくる。従って、上記述べたようにこの幅nは少なくとも30μm以上必要とされる。
【0019】
以上の印刷方法を取るスクリーン印刷では次の問題を有する。長い使用期間の中で紗101が伸びてきてメッシュが広がったり、たるんだりして印刷位置の精度、印刷の大きさ(幅や長さなど)の精度が悪くなり、寸法のバラツキが大きく現れる。また、印刷の厚み(高さ)はスキージでインクを掻いて、開口部Qから落とし込むインクの量に影響を受けるが、スキージの掻き方が悪いと落とし込むインクの量にバラツキが発生し、個々のドットスペーサを構成する樹脂材料のバラツキにつながり、結果的にドットスペーサ印刷の高さ寸法に現れてくる。
【0020】
以上述べたことから、ドットスペーサ8の直径m、高さt、ドットピッチ間隔pに大きな寸法バラツキが発生する。例えば、印刷高さを4μmの設定値で行っても±2μm位のバラツキが現れてくる。このように高さtのバラツキが大きいと、押圧力を変えねば操作することができず、指などに力の負担を強いることになる。
【0021】
また、ドットスペーサ8の直径mにおいても、印刷方法による制限から30μm以上の直径にする必要がある。直径が大きいと有効な接触部位の面積が少なくなり、望ましいことではない。本来なら、接触部位の面積を少しでも増すために、スペーサとして充分機能を果たす範囲内で小さく設計したいところである。
【0022】
ドットスペーサを形成する方法として、上記の外に、感光樹脂をホトリソグラフィー技法等を用いて形成する方法もある。しかしながら、この方法ではドットスペーサの高さを均一にすることはできるが、製造コストが高くつく。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために成されたものである。解決するための手段として、本発明の請求項1記載に係る発明は、透明絶縁基板の下面に透明電極と引き回し電極を設けた上基板と、透明絶縁基板の上面に透明電極と引き回し電極と透明電極上に形成した複数のドットスペーサとを設けた下基板と、を所定の隙間を持たせて対向配置して絶縁性のシール材で前記上下基板の外周域を周回してシールして形成するタッチパネルにおいて、前記ドットスペーサは透明な熱可塑性の接着性微粒子をドットマトリックス状に所定の間隔に1個づつ配置し、焼成処理の下で溶かして形成したことを特徴とするものである。
【0024】
また、本発明の請求項2記載に係る発明は、前記接着性微粒子は粘性の高い有機溶媒に拡散添加され、スクリーン印刷によって所定の間隔にドットマトリックス状に1個づつ配置したことを特徴とするものである。
【0025】
また、本発明の請求項3記載に係る製造方法の発明は、透明絶縁基板の下面に透明電極と引き回し電極を設けた上基板と、透明絶縁基板の上面に透明電極と引き回し電極と透明電極上に形成した複数のドットスペーサとを設けた下基板と、を所定の隙間を持たせて対向配置して絶縁性のシール材で前記上下基板の外周域を周回してシールして形成するタッチパネルの製造方法において、前記ドットスペーサの形成は、透明な熱可塑性の接着性微粒子を印刷する工程と、焼成処理を施す行程とを有することを特徴とするものである。
【0026】
また、本発明の請求項4記載に係る製造方法の発明は、前記接着性微粒子の印刷は粘性の高い有機溶媒に前記接着性微粒子を拡散添加したものをメタル版を使ってスクリーン印刷によって所定の間隔にドットマトリックス状に1個づつ配置したことを特徴とするものである。
【0027】
また、本発明の請求項5記載に係る発明は、液晶表示装置などの表示装置の上面にタッチパネルを備えている画面入力型表示装置であって、前記請求項1又は2に記載のタッチパネル、又は前記請求項3又は4に記載の製造方法を取るタッチパネルを備えていることを特徴とするものである。
【0028】
本発明のタッチパネルにおいてのドットスペーサは、透明な熱可塑性の接着性微粒子を金属で形成したメタル版を用いてスクリーン印刷してドットマトリックス状に1個づつ所定の感覚に配置し、焼成処理の下で接着性微粒子を溶かして形成する。粒径寸法にバラツキの殆どない接着性微粒子を一定の焼成温度、一定の時間の下で接着性微粒子を溶かして1個当たりのドットスペーサの材料としてドットスペーサを形成するので、ドットスペーサの厚み(高さ)や径にバラツキの小さい均一なものが得られる。これによって、均一な押圧力の下でタッチパネルを操作することができる。また、測定のリニアリティさも良くなる。
【0029】
接着性微粒子をドットマトリックス状に1個づつ配置する方法はメタル版を用いてスクリーン印刷する。メタル版はエレクトロホーミング法などを用いて形成するが、この方法を用いれば5μm以上の小孔なども形成でき、非常に小さい接着性微粒子を1個づつ配置することができる。更に、このメタル版は金属で出来ているので版の伸び縮みが殆どなく、印刷して形成したドットスペーサの配置寸法のバラツキも非常に小さく、非常に位置寸法精度の高いドットスペーサが得られる。
【0030】
また、液晶表示装置などの表示装置の上にタッチパネルを備える画面入力型表示装置に、本発明のタッチパネルを用いれば均一な押圧力の下でタッチ操作を行うことができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態につき、以下図1〜6を用いて本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施形態に係るタッチパネルの平面図、図2は図1におけるE−E断面図、図3は図1における下基板の平面図、図4は図3におけるドットスペーサの要部断面拡大図、図5は接着性微粒子の印刷後の要部断面拡大図、図6はメタル版の製作工程を示す工程図である。尚、従来技術で説明した構成部品と全く同一部品は同一符号を付してある。また、本発明のタッチパネルの説明にあたって従来技術と同一構成部品のものは簡単な説明にとどめてその詳細は省略する。
【0032】
図1、図2、図3に示すように、本発明のタッチパネル40は形状が方形をなす下基板41と可撓性を有する上基板11とを備えている。下基板41は、板厚が1.1mmの透明な方形のガラスからなる透明絶縁基板2と、この透明絶縁基板2の上面に方形形状に形成された透明電極3と、この透明電極3の図中上下の対向する両辺に沿って接続形成されて透明絶縁基板2の片方端にある点線枠で囲ったFPC取付部Sまで延設した一対の引き回し電極4、5と、FPC取付部S近辺に形成された接続電極6、7と、透明電極3上にマトリックス状に配置したドットスペーサ48とで構成されている。尚、上記接続電極6、7は、後述する上基板11の引き回し電極14、15に導通接続を行うためにFPC取付部S近辺に設けられている。
【0033】
上基板11は、従来技術で説明した上基板11と同じで(図10参照)、板厚が0.2mmの可撓性のある透明な方形のマイクロガラス(マイクロシートガラス)からなる透明絶縁基板12と、この透明絶縁基板12の下面に方形形状に形成されている透明電極13と、この透明電極13の左右の対向する両辺に沿って接続形成されてFPC取付部S方向に向かって延設された一対の引き回し電極14、15とで構成されている。
【0034】
そして、上下基板11、41の引き回し電極14、15及び4、5が方形配置となるように対向配置し、上下基板11、41とに、本実施形態では8μmの隙間を持たせてシール材17で上下基板11、41とを接着固定すると共に、上下基板11、41の外周域を周回してシールしている。更に、上基板11に設けられた引き回し電極14及び15は、接続部B及びAの場所において、下基板41に設けた接続電極6及び7と導電性接着剤を介して接続され、導通がとられている。
【0035】
また、図中上部中央において、シール材17の開口部17aを封口材19で封口した封口部Dを有している。
【0036】
また、防眩性を高めて透視性や品質表示を良くするために、上基板11の上面には偏光板18、下基板1の下面には位相差板16が貼付けられている。また、下基板1のFPC取付部SにはFPC9が取り付けられて外部との導通が図られるようになっている。
【0037】
図4はドットスペーサ48の要部断面拡大図である。このドットスペーサ48は一定のピッチp間隔にマトリックス状に形成される。また、このドットスペーサ48は透明な熱可塑性の接着性微粒子45を一定のピッチp間隔にスクリーン印刷方法で配置し、焼成処理を施して接着性微粒子45を溶かして形成したものである。
【0038】
図5はスクリーン印刷して配置した透明な接着性微粒子45の要部断面拡大図を示している。透明絶縁基板2に形成した透明電極3の上面にスクリーン印刷方法で接着性微粒子45を一定のピッチp間隔に配置する。接着性微粒子45は溶剤43に分散させて印刷する。また、この溶剤43は水、アルコールなどでも良いが、表面張力の大きい、すなわち粘性の高い有機溶剤が好適である。この表面張力の大きい有機溶剤としては3−ヘキサンジオール、1−オクタノール、2−オクタノール、4−ペンタンジオール、グリセリン、ジエチレングリコールなどが挙げられる。これらの有機溶媒に拡散添加された接着性微粒子は、メタル版によってスクリーン印刷される際、粘性の高い有機溶媒が外周に付着した状態になっているため、スクリーン印刷版に形成されたドットマトリクス状の配置が崩れることなく、透明絶縁基板2状に配列される。これらの溶剤43は80〜120℃に加熱を施した時に蒸発してなくなるため、最終的には加熱焼成後に接着性微粒子のみが残り、更に150〜200℃に加熱することで透明絶縁基板2上に溶融した接着性微粒子がドットスペーサとして形成される。スクリーン印刷に使用する印刷版は接着性微粒子を一定のピッチp間隔にそれぞれ1個づつ配置できるメタル版を使用する。
【0039】
図6はそのメタル版を製作する工程の行程図を示したものである。平坦なステンレス板121上にレジスト膜122を形成する。(a)図。次に、被印刷体形状のネガパターンフィルム123をレジスト膜122上に配置し、紫外線を放射する。紫外線はネガパターンフィルム13の透明部分123aを透過し、レジスト膜122に入射し、その部分は硬化する。(b)図。次に、レジスト膜の溶解液で、硬化した部分のレジスト膜122a以外の部分で、柔らかい部分のレジスト膜122を除去し、レジスト膜122のない部分122bを形成する。(c)図。次に、レジスト膜122のない部分122bのステンレス板121上に導電性の離型剤124を塗布する。(d)図。次に、離型剤124の塗布面上でレジスト膜のない部分122bに、ニッケルなどの金属メッキを厚く施して、電鋳メッキ膜125aを形成する。(e)図。次に、剥離液でもって残っているレジスト膜122aを剥離して、小孔125bが形成された電鋳メッキ膜125aにする。(f)図。最後に、電鋳メッキ膜125aをステンレス板121から剥がしてメタル版125を作る。(g)図。このような製作方法を取れば、小孔125b径が5μm位の小さいものでも形成することができる。
【0040】
このメタル版125は、ニッケル金属の外に、コバルト、クロム、モリブデン、ニッケル/コバルト合金、ニッケル/クロム合金などの金属を選択して形成しても良い。また、接着性微粒子45を1個づつ配置するために、小孔125bの内径を接着性微粒子45の粒径の1.5〜1.8倍の寸法に設定する必要がある。例えば、10μm粒径の接着性微粒子45を使った場合は、小孔125bの内径を15〜18μmの範囲内で設定する。このような小孔径にすれば接着性微粒子45を1個づつ配置することができる。また、小孔125bの上面周辺はなだらかなテーパが付いていると接着性微粒子45が小孔125bに入りやすいので好ましい。また本発明においてはスクリーン印刷時にスキージを掻くことで接着性微粒子45を1個づつ配置することがポイントであり、メタル版の厚みは接着性微粒子45の外径寸法より若干大きい程度、すなわち12〜15μmの範囲が好ましい。
【0041】
このメタル版125を使って、溶剤43に分散させた接着性微粒子45をスクリーン印刷すれば一定のピッチp間隔に1個づつ接着性微粒子45を配置できる。この1個づつ配置した接着性微粒子45を焼成すると、前述のように先ず80〜120℃で有機溶媒が蒸発し、更に加熱すると接着性微粒子が溶けて透明電極3に接着し、図示するような形状のドットスペーサ48が得られる。
【0042】
熱可塑性の接着性微粒子45としては、代表的にはナイロンボールなどが挙げられるが、(メタ)アクリル系接着樹脂など市販されているのも数多く有り、特に限定するものではない。この接着性微粒子45の焼成温度は接着性微粒子45の軟化点温度以上で行う。焼成温度や焼成時間は使用する接着性微粒子45の材質や求めるドットスペーサ48の大きさに(外形m1、高さt)などに応じて適宜設定するのが望ましい。
【0043】
上基板11の透明絶縁基板12に0.2mm厚のマイクロガラスを使った場合、上下基板11、41のギャップは10μm前後に設定される。また、その時のドットスペーサの高さtは3〜5μmの範囲の中で設定される。また、ドットスペーサの外径m1は30〜50μm位の範囲に設定される。これらの範囲を満足させる接着性微粒子45の粒径は18〜30μmのものが選択できる。接着性微粒子45の粒径は求めるドットスペーサの外径m1や高さtに応じて適宜設定するのが好ましい。
【0044】
ドットスペーサ48の製造方法は、上述した内容から分かるように、透明な熱可塑性の接着微粒子45を印刷する工程と、その印刷された接着性微粒子45を焼成する焼成処理工程とからなる。印刷は前述した電鋳メッキで形成したメタル版を使ってスクリーン印刷する。焼成処理はその接着性微粒子45の軟化点温度以上で、且つ、所要の大きさが得られるに設定した時間焼成する。このような製造方法を取ると、ドットスペーサ48の高さt及び外径m1は寸法的バラツキが非常に小さく、均一な大きさのドットスペーサが得られる。
【0045】
このことは、均一な押圧力での操作が可能となり、指への力の負担を軽減する効果を生む。
【0046】
本発明のドットスペーサの形成方法は、印刷工程と焼成行程の2行程で形成する。これは殆ど従来の工程数と同じで、製作コスト的にみても大きく変わらない。また、粒径の揃った接着性微粒子を使うので得られるドットスペーサの形状、寸法が非常に精度が良い。従来技術で形成したドットスペーサと比較すると格段に品質のアップしたドットスペーサが得られる。
【0047】
画面入力型表示装置に備えられている表示装置の上面に本発明のタッチパネルを備えて利用すれば、均一な押圧力の下で操作が可能となるので指などに負担のかからない楽な操作ができる。またこのことは、操作スピードのアップを生むことにもなり、タッチパネルの処理時間を短縮する効果を生む。FAX、カーナビゲーション、ATM、自動販売機、複写機、その他各種の端末装置などに本発明のタッチパネルを備えることによって楽な操作の下で処理時間の短縮効果を得る。
【0048】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、均一な押圧力の下で操作が可能となるので指などに負担のかからない楽な操作ができる。またこのことは、操作スピードのアップを生むことにもなり、タッチパネルの処理時間を短縮する効果を生む。また、本発明のタッチパネルを備えた画面入力型表示装置にあっては楽な操作の下でスムーズな処理ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るタッチパネルの平面図である。
【図2】図1におけるE−E断面図である。
【図3】図1における下基板の平面図である。
【図4】図3におけるドットスペーサの要部断面拡大図である。
【図5】接着性微粒子の印刷後の要部断面拡大図である。
【図6】メタル版の製作工程を示す工程図である。
【図7】従来技術におけるタッチパネルの平面図である。
【図8】図7におけるE−E断面図である。
【図9】図7における下基板の平面図である。
【図10】図7における上基板の平面図である。
【図11】図9におけるドットスペーサの要部断面拡大図である。
【図12】スクリーン印刷板の要部断面拡大図である。
【符号の説明】
1、41 下基板
2、12 透明絶縁基板
3、13 透明電極
4、5、14、15 引き回し電極
6、7 接続電極
8、48 ドットスペーサ
11 上基板
16 位相差板
17 シール材
17a 開口部
18 偏光板
19 封口材
20、40 タッチパネル
43 溶剤
45 接着性微粒子
D 封口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is arranged on a display screen such as a liquid crystal display in devices such as ATMs, car navigation systems, vending machines, copiers, and various terminals, and the user points to the information display screen according to the instructions on the fluoroscopic screen. The present invention relates to a touch panel in which data is input by directly pressing with a pen.
[0002]
[Prior art]
The resistive film type touch panel in the prior art has an upper substrate on which a transparent electrode and a routing electrode connected to the transparent electrode are formed on a lower surface of a flexible transparent insulating substrate, and a transparent electrode and the transparent electrode connected to the upper surface. A lead electrode is formed, and a lower substrate having dot spacers arranged at regular intervals on the upper surface of the transparent electrode has an arrangement structure in which the transparent electrodes face each other with a predetermined gap. The touch panel is used by being arranged on the upper surface side of a display device such as a liquid crystal display device. By pressing the touch panel located in the display portion of the display device with a finger or a pen, the upper substrate of the touch panel is bent and the transparent electrode at the pressed position comes into contact with the transparent electrode on the lower substrate. The position is detected by measuring electrical resistance and the input information is read.
[0003]
Hereinafter, a conventional example will be described with reference to FIGS. 7 is a plan view of a conventional touch panel, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 7, FIG. 9 is a plan view of the lower substrate in FIG. 7, FIG. 10 is a plan view of the upper substrate in FIG. FIG. 12 shows an enlarged cross-sectional view of the main part of the dot spacer in FIG. 9, and FIG.
[0004]
As shown in FIGS. 7, 8, 9, and 10, the
[0005]
The
[0006]
Then, the upper and
[0007]
Further, a sealing portion D is provided at the upper center in the figure, and the
[0008]
In addition, a polarizing
[0009]
Each component part of the
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The sealing
For the
[0015]
The
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 11 shows an enlarged cross-sectional view of a main part of dot spacers arranged in a dot matrix. FIG. 12 shows an enlarged sectional view of an essential part of the screen printing plate. As described above, the dot spacers are formed by the screen printing method, but considerable variations occur in the dimensions of the diameter m, the height t, and the dot pitch interval p.
[0017]
This screen printing method uses a
[0018]
Screen printing methods have limitations on printing width or diameter. In general, the printing width is required to be at least three times the diameter of the
[0019]
Screen printing using the above printing method has the following problems. During the long period of use, the
[0020]
As described above, large dimensional variations occur in the diameter m, height t, and dot pitch interval p of the
[0021]
Also, the diameter m of the
[0022]
As a method of forming the dot spacer, there is a method of forming a photosensitive resin using a photolithography technique or the like in addition to the above. However, this method can make the height of the dot spacers uniform, but the manufacturing cost is high.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above problems. As a means for solving the problems, the invention according to claim 1 of the present invention includes an upper substrate provided with a transparent electrode and a routing electrode on the lower surface of the transparent insulating substrate, and a transparent electrode, a routing electrode and a transparent electrode on the upper surface of the transparent insulating substrate. A lower substrate provided with a plurality of dot spacers formed on the electrodes is arranged opposite to each other with a predetermined gap, and is formed by surrounding and sealing the outer peripheral area of the upper and lower substrates with an insulating sealing material. In the touch panel, the dot spacers are formed by disposing transparent thermoplastic adhesive particles one by one in a dot matrix at a predetermined interval and melting them under a baking process.
[0024]
Further, the invention according to
[0025]
Further, the invention of the manufacturing method according to
[0026]
In the manufacturing method according to
[0027]
The invention according to
[0028]
The dot spacers in the touch panel of the present invention are screen-printed using a metal plate in which transparent thermoplastic adhesive fine particles are formed of metal, arranged in a predetermined manner one by one in a dot matrix, and subjected to a firing process. To dissolve the adhesive fine particles. Adhesive fine particles with little variation in particle size are melted at a certain firing temperature and for a certain period of time to form dot spacers as a material for one dot spacer. A uniform product with small variations in height and diameter can be obtained. Thereby, the touch panel can be operated under a uniform pressing force. Also, the linearity of measurement is improved.
[0029]
A method of arranging adhesive fine particles one by one in a dot matrix form is screen-printed using a metal plate. The metal plate is formed using an electrohoming method or the like. If this method is used, a small hole of 5 μm or more can be formed, and very small adhesive fine particles can be arranged one by one. Further, since the metal plate is made of metal, there is almost no expansion and contraction of the plate, and the variation in the arrangement size of the dot spacers formed by printing is very small, and a dot spacer with very high positional dimensional accuracy can be obtained.
[0030]
In addition, when a touch panel according to the present invention is used for a screen input type display device having a touch panel on a display device such as a liquid crystal display device, a touch operation can be performed under a uniform pressing force.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 is a plan view of a touch panel according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line E-E in FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of a lower substrate in FIG. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part after printing of adhesive fine particles, and FIG. 6 is a process diagram showing a manufacturing process of a metal plate. The same parts as those described in the prior art are denoted by the same reference numerals. In the description of the touch panel according to the present invention, the same components as those in the prior art will be briefly described, and details thereof will be omitted.
[0032]
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
[0033]
The
[0034]
Then, the
[0035]
Moreover, it has the sealing part D which sealed the
[0036]
In addition, a
[0037]
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the
[0038]
FIG. 5 shows an enlarged cross-sectional view of a main part of the transparent adhesive
[0039]
FIG. 6 shows a process chart of the process of manufacturing the metal plate. A resist
[0040]
The
[0041]
If the adhesive
[0042]
Typical examples of the thermoplastic adhesive
[0043]
When 0.2 mm thick micro glass is used for the transparent insulating
[0044]
As can be seen from the above description, the manufacturing method of the
[0045]
This enables an operation with a uniform pressing force and produces an effect of reducing the burden of force on the finger.
[0046]
The dot spacer forming method of the present invention is formed by two steps of a printing step and a firing step. This is almost the same as the number of conventional processes, and does not change greatly in terms of manufacturing cost. Further, since the adhesive fine particles having a uniform particle diameter are used, the shape and size of the dot spacer obtained are very accurate. Compared with dot spacers formed by the prior art, dot spacers with significantly improved quality can be obtained.
[0047]
If the touch panel of the present invention is provided on the upper surface of the display device provided in the screen input type display device, the operation can be performed under a uniform pressing force, so that an easy operation without burdening the finger can be performed. . This also increases the operation speed, and has the effect of shortening the processing time of the touch panel. By providing the touch panel of the present invention in FAX, car navigation, ATM, vending machine, copying machine, and other various terminal devices, the processing time can be reduced under an easy operation.
[0048]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the operation can be performed under a uniform pressing force, so that an easy operation without burdening the finger or the like can be performed. This also increases the operation speed, and has the effect of shortening the processing time of the touch panel. Moreover, in the screen input type display device provided with the touch panel of the present invention, smooth processing can be performed under an easy operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a touch panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
3 is a plan view of the lower substrate in FIG. 1. FIG.
4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the dot spacer in FIG. 3;
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part after printing of adhesive fine particles.
FIG. 6 is a process diagram showing a metal plate manufacturing process.
FIG. 7 is a plan view of a touch panel in the prior art.
8 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
9 is a plan view of the lower substrate in FIG. 7. FIG.
10 is a plan view of the upper substrate in FIG. 7. FIG.
11 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the dot spacer in FIG. 9;
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the screen printing plate.
[Explanation of symbols]
1, 41
Claims (5)
透明絶縁基板の上面に透明電極と引き回し電極と透明電極上に形成した複数のドットスペーサとを設けた下基板と、
を所定の隙間を持たせて対向配置して絶縁性のシール材で前記上下基板の外周域を周回してシールして形成するタッチパネルにおいて、
前記ドットスペーサは、透明な熱可塑性の接着性微粒子をドットマトリックス状に所定の間隔に1個づつ配置し、焼成処理の下で溶かして形成したことを特徴とするタッチパネル。An upper substrate provided with a transparent electrode and a routing electrode on the lower surface of the transparent insulating substrate;
A lower substrate provided with a transparent electrode, a routing electrode, and a plurality of dot spacers formed on the transparent electrode on the upper surface of the transparent insulating substrate;
In a touch panel that is formed to be opposed to each other with a predetermined gap and sealed around the outer peripheral area of the upper and lower substrates with an insulating sealing material,
The touch panel is characterized in that the dot spacers are formed by disposing transparent thermoplastic adhesive fine particles one by one in a dot matrix at predetermined intervals and melting them under a baking process.
透明絶縁基板の上面に透明電極と引き回し電極と透明電極上に形成した複数のドットスペーサとを設けた下基板と、
を所定の隙間を持たせて対向配置して絶縁性のシール材で前記上下基板の外周域を周回してシールして形成するタッチパネルの製造方法において、
前記ドットスペーサの形成は、透明な熱可塑性の接着性微粒子を粘性の高い有機溶媒に拡散添加された状態で印刷する工程と、焼成処理を施す行程とを有することを特徴とするタッチパネルの製造方法。An upper substrate provided with a transparent electrode and a routing electrode on the lower surface of the transparent insulating substrate;
A lower substrate provided with a transparent electrode, a routing electrode, and a plurality of dot spacers formed on the transparent electrode on the upper surface of the transparent insulating substrate;
In the manufacturing method of the touch panel, which is formed by facing and providing a predetermined gap around the outer peripheral area of the upper and lower substrates with an insulating sealing material and sealing it,
The method of manufacturing a touch panel, characterized in that the formation of the dot spacers includes a step of printing transparent thermoplastic adhesive fine particles in a state of being diffused and added to a highly viscous organic solvent, and a step of performing a baking process. .
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