JP2005158008A - タッチパネルおよびこれを用いたタッチパネル付き液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置等の表示面側に装着されるタッチパネルに関し、額縁幅を狭く構成できて、偏光板付きのものとしても、フレキシブル配線板の圧着部分における電気的接続安定性に優れたものを提供する。
【解決手段】第二透明基板３２に張り出し部３２Ａを設け、この張り出し部３２Ａにフレキシブル配線板４５を熱圧着する構成としたため、張り出し部３２Ａ以外の額縁幅は狭い構成のものにでき、搭載する機器の小型化、軽量化等が図れ、さらに偏光板５０等のシート状部材を、前記張り出し部３２Ａの領域を除く第二透明基板３２の上面部分に貼り合わせるようにすると、耐環境下でのシート状部材から加わるＦＰＣ５２圧着部分への影響度合いも少なく、ＦＰＣ５２の電気的接続安定性に優れるものが容易に得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置等の表示面側に装着され、表示内容と対応してペンまたは指による押圧操作で所定信号が入力できるタッチパネルおよびこれを用いたタッチパネル付き液晶表示装置に関するものである。

近年、携帯機器やメニュー選択を必要とする電子機器において、表示内容と対応してペンまたは指による押圧操作で所定信号を入力することができるタッチパネルを用いたものが増えている。

このタッチパネルには、いくつかの方式のものがあるが、以下には、最も多く使用されている抵抗膜アナログ方式のタッチパネルについて、図面を用いて説明する。

なお、図面においては、構成が理解し易いように厚み方向の寸法を拡大して示している。

図１０は従来のタッチパネルの上面図、図１１は同図１０のＡ−Ａ線における断面図である。

図１０および図１１において、１は長方形状のガラス板、長方形状に加工されたポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の樹脂シート、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム等のプラスチック製フィルムからなる第一透明基板であり、この第一透明基板１の上面には、スパッタリング等によって酸化インジウム・スズ（以下ＩＴＯという）等からなる第一透明導電膜３が全面に形成されている。

そして、同図中に点線で記載した当該タッチパネルの可視領域境界６の内側の第一透明導電膜３上の部分には、絶縁性のエポキシ樹脂等による微小寸法のドットスペーサ５が所定ピッチで設けられている。

なお、第一透明基板１が、フィルム等のようにフレキシブル性に富む材質である場合は、その下面に支持用のポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の樹脂シートやガラス板を貼り合わせて用いる場合もある。

そして、２は当該タッチパネルの操作側となる第二透明基板で、この第二透明基板２の下面にはスパッタリング等によりＩＴＯ等からなる第二透明導電膜４が全面に形成されており、前記可視領域境界６の内側で、第二透明導電膜４が、第一透明導電膜３と所定の間隔を保つ対向状態になるように、その可視領域境界６の外側部分で、第一透明基板１と第二透明基板２とは、額縁状に接着されている。

そして、第二透明基板２の上面側には、ペンまたは指での操作時において発生しやすいキズ等などを保護するため、アクリル系樹脂からなる鉛筆硬度３Ｈのハードコード層７が設けられている。

そして、前記可視領域境界６の外側領域には、各々の透明導電膜３と４に電圧を供給するための配線部および電極（以下、配線・電極パターンという）８と１２、アンダーコートレジスト９と１３、オーバーコートレジスト１０と１４、第一および第二透明基板１および２を接着するための粘着層１１等がパターン状に形成されている。

なお、配線・電極パターン８と１２は、銀粉を樹脂中に分散した導電性塗料の印刷乾燥膜で形成され、各レジスト９と１３、１０と１４は、その配線・電極パターン８と１２の電気的接続を必要としない部分の絶縁を図るために配してある。

なお、図１１の断面図に示した構成では、第一透明基板１、第二透明基板２とも、透明導電膜３，４をパターン状にエッチングしていない全面構成のもののため、配線・電極パターン８，１２の下部に各々アンダーコートレジスト９，１３を配したものを図示しているが、透明導電膜を必要な部分だけにパターン状にエッチングし、配線・電極パターン８，１２のうち配線部等の電気的接続を必要としない部分と前記各透明導電膜３，４が重ならないように設計すれば、アンダーコートレジスト９，１３は必ずしも必要ではない。

そして、１５は、第一透明導電膜３および第二透明導電膜４からの導出信号を外部回路に伝達するために接着固定されたフレキシブル配線板（以下ＦＰＣという）で、そのテール部が外部回路（図示せず）に接続されるものである。

このＦＰＣ１５は、基板フィルム１６上に、複数本の配線パターン１７が、金属メッキされた銅箔、銀粉を分散させた導電ペースト硬化膜等によって構成されていると共に、各配線パターン１７の中間部上などの露出不要部分をカバーレイ１８で覆った構成となっており、このＦＰＣ１５は、異方導電膜１９を介して、第二透明基板２に熱圧着により接続されている。

そして、ＦＰＣ１５は、前記熱圧着状態で、各配線パターン１７と配線・電極パターン８，１２との間が電気的に接続されている。

なお、前記には、ＦＰＣ１５を第二透明基板２のみに熱圧着してある構成の従来のタッチパネルを説明したが、前記以外のＦＰＣ配設構成のもの、例えば、図１２〜図１５に示すように、両面配線タイプのＦＰＣ２１を用いた従来のタッチパネルもあり、続いて、その構成について簡単に説明する。

図１２は従来のタッチパネルにおいてＦＰＣの他の配設構成となされたものの上面図、図１３は同図１２のＡ−Ａ線における断面図、図１４は同図１２のＢ−Ｂ線における断面図である。

なお、前述の従来のものと同一構成部分については、同一符号を付して、その説明は省略する。

図１２〜図１４に示す従来のタッチパネルは、図１０〜図１１に示したものに対し、ＦＰＣ２１が、異方導電膜２２を介して第二透明基板２上に熱圧着されている部分（図１３参照）に加え、異方導電膜２３を介して第一透明基板１上に熱圧着されている部分（図１４参照）とを有している。

そして、その第一透明基板１の配線・電極パターン８と電気的接続されたＦＰＣ２１の配線パターン２４は、図１４に示すように、スルーホール２５により中間部で上面側に導出され、テール部側において、第二透明基板２側の配線パターン２６（図１３参照）と共に片面に集約されて外部回路に接続可能に構成されている。

前記従来のタッチパネルは、いずれの構成のものにおいても、第二透明基板２上に偏光板または円偏光板を配設し、その光学特性を改善する要望も多く、続いて前記図１２〜図１４を用いて説明した従来のタッチパネルに、１／４λ位相差板付きの偏光板２７を配設した事例について説明する。

図１５は従来の偏光板付きのタッチパネルの上面図、図１６は同図１５のＡ−Ａ線における断面図、図１７は同図１５のＢ−Ｂ線における断面図である。

なお、前述した図１２〜図１４と同一構成部分については、同一符号を付して、説明は省略する。

この従来のタッチパネルは、同図に示すように、外光の反射を低減する目的で、第二透明基板２上の全面に、透明な粘着層２８を介して、１／４λ位相差板付きの偏光板２７が配置されている点、および前記偏光板２７の上面にハードコート層２９が設けられている点のみが、図１２〜図１４に示したものと異なるものである。

そして、その従来のタッチパネルは、両面配線タイプのＦＰＣ２１を用いた構成であるため、前述したように、ＦＰＣ２１が、操作側となる上方の第二透明基板２にも異方導電膜２２を介して接続されており、図１５および図１６に示すように、前記偏光板２７は、そのＦＰＣ２１の圧着領域上を含んで第二透明基板２の上面に配されることが多かった。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
特開２００２−１３２４４９号公報 特開２００１−３４４１８号公報

前記従来のタッチパネルにおいては、第一および第二透明基板１および２のいずれか一方、または、その両方にＦＰＣ１５，２１を熱圧着するための面積（図１０、図１２、図１５に示す幅寸法ａ×奥行き寸法ｂの面積）が必要で、ＦＰＣ１５，２１の設置用として必要な奥行きのｂ寸法分だけ第一、第二透明基板１，２の長方形状の基板面積を広げて設計することが主流となっていた。

しかしながら、当該構成とすると、タッチパネルの可視領域境界６外の面積、すなわち額縁の面積が大きくなり、タッチパネルを搭載する機器の小型・軽量化を妨げるという課題があった。

また、図１５〜図１７に示した偏光板２７付きの従来のタッチパネルでは、偏光板２７を、第二透明基板２のＦＰＣ２１が熱圧着されている部分を含み、その上面に透明な粘着層２８を介して全面で貼り合わせたものであったため、高温雰囲気下や高温高湿雰囲気下、あるいは熱衝撃での偏光板２７のカール性や熱膨張収縮による応力が、ＦＰＣ２１が熱圧着された部分に伝わり易く、例えば第一透明基板１と第二透明基板２に両面で熱圧着されたＦＰＣ２１を引き剥がすような力となって加わり、ＦＰＣ２１の熱圧着部分の電気的接続性を安定して維持させることが難しいという課題があった。

その応力などを緩和させるため、ＦＰＣ２１に切れ込みを入れる構成や、偏光板２７上にさらに熱膨張係数の小さい反り防止用のシート状部材等を、額縁上の部分をも含めて配設する構成も提案されているが、いずれの構成も、ＦＰＣ熱圧着部分への影響は軽減されるものの、配線引き回しに制限ができたり、コストアップが否めず、低コストで当該構成と同様の効果が得られるものが要望されている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、タッチパネルの狭額縁化が図れて、搭載される機器の小型、軽量化に貢献でき、しかも偏光板を貼り付けて構成した場合でも、ＦＰＣの圧着部分における電気的接続性が安定した耐環境特性に優れる低コストのタッチパネルおよびこれを用いたタッチパネル付き液晶表示装置を提供することを目的とする。

前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、上面に第一透明導電膜が形成された第一透明基板と、可視領域境界の外側が粘着層で接着固定され、その内側が前記第一透明基板と所定間隔が保持されて、前記第一透明導電膜との対向面に第二透明導電膜が形成された第二透明基板と、前記第一透明基板または前記第二透明基板のうち少なくとも一方に熱圧着されたフレキシブル配線板（以下ＦＰＣという）とを有するタッチパネルであって、前記ＦＰＣが熱圧着されている部分が、前記第一透明基板または前記第二透明基板のうちの少なくとも一方に設けられた張り出し部で構成されたタッチパネルとしたものであり、張り出し部以外は額縁幅を狭く構成した低コストのものにでき、タッチパネルを搭載する機器の小型、軽量化にも貢献できるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、ＦＰＣが熱圧着されている張り出し部の領域を除く第二透明基板の上面部分に、さらにシート状部材が貼り合わされたものであり、ＦＰＣの熱圧着固定を張り出し部で行い、搭載される機器の小型、軽量化に貢献できると共に、前記シート状部材を張り出し部上には貼り合わせない構成としてあるため、高温雰囲気下や高温高湿雰囲気下、あるいは熱衝撃でのシート状部材からのＦＰＣ圧着部分への影響、例えばシート状部材が偏光板または円偏光板である場合には、そのカール性や熱膨張収縮による応力がＦＰＣが熱圧着されている部分に伝わり難く、ＦＰＣの圧着部分における電気的接続性が安定した耐環境特性に優れるものが安価に実現できるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項２記載の発明において、シート状部材が、偏光板、円偏光板、反射防止フィルム、ハードコートフィルム、着色フィルム、表示ラベルの少なくとも１つであるものであり、請求項２記載の発明による作用に加え、偏光板または円偏光板、反射防止フィルム、ハードコートフィルム、着色フィルム等を適宜用いることにより、それに応じた付加機能を有する電気的接続安定性などに優れたものが得られるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明において、ＦＰＣが全幅に亘って、操作側となる第二透明基板に配した張り出し部に熱圧着固定されたものであり、ＦＰＣが安定した装着状態となると共に、その熱圧着される部分が張り出し部として構成されているため、その広範囲での熱圧着時の影響が、基板間を接着固定している粘着層に伝わり難く、可撓性を必要とする第二透明基板の可視領域内のうねりなどの発生を低減できるという作用を有する。

請求項５に記載の発明は、請求項１記載のタッチパネルが、液晶表示装置上に実装されて構成され、前記タッチパネルの張り出し部を除く前記第一および第二透明基板の略長方形の外形サイズが、前記液晶表示装置の略長方形の外形サイズと同一以下の寸法であるタッチパネル付き液晶表示装置としたものであり、液晶表示装置としても、当該タッチパネルのＦＰＣが熱圧着されている張り出し部を除く小さい外形のもので対応でき、タッチパネル付き液晶表示装置を搭載する機器の小型、軽量化に貢献できると共に、機器の耐環境特性等の信頼性向上や低コスト化等にも寄与できるという作用を有する。

請求項６に記載の発明は、請求項１記載のタッチパネルが、液晶表示装置上面の少なくとも液晶表示領域の全面で貼り合わせて実装してあるタッチパネル付き液晶表示装置としたものであり、機器の小型、軽量化、耐環境特性向上の他、タッチパネルと液晶表示装置間における界面に空気層が存在しないため、その部分での光線反射が低減され、視認性に優れたものが実現できるという作用を有する。

請求項７に記載の発明は、シート状部材として偏光板または円偏光板を用いてある請求項３記載のタッチパネルが、液晶表示装置の上部偏光板を取り除いた状態で、液晶表示装置上面の少なくとも液晶表示領域全面に貼り合わされて構成されたタッチパネル付き液晶表示装置としたものであり、請求項５記載の発明と同様の作用を有すると共に、タッチパネルと液晶表示装置間における界面に空気層が存在せず、かつタッチパネル付き液晶表示装置として偏光板を一枚減じたものであるため、光線反射がさらに低減できて液晶表示の輝度が向上し、さらなる視認性の向上が図れるという作用を有する、

以上のように本発明によれば、ＦＰＣの配設部分となる張り出し部以外は額縁幅を狭く構成した低コストのタッチパネルにでき、搭載される機器の小型、軽量化に貢献できる上、偏光板等のシート状部材を、その張り出し部領域を除いた部分に貼り付け装着すると、前記貼り付けられたシート状部材に起因するＦＰＣの熱圧着部分への影響度合いが少なくできて耐環境特性等にも優れる安価なものにでき、機器側においても、信頼性向上、視認性向上等が図れるタッチパネル付き液晶表示装置が実現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９を用いて説明するが、図面としては構成が理解し易いように厚み方向の寸法を拡大して示している。

（実施の形態１）
実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１および４に記載の発明について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態によるタッチパネルの上面図、図２は同図１のＡ−Ａ線における断面図である。

同図において、３１は、ソーダガラスからなる略長方形状に加工された第一透明基板であり、その上面側には酸化インジウム・スズ（以下ＩＴＯという）からなる第一透明導電膜３３が全面に形成され、さらに、同図中に点線で示す可視領域境界３６の内側の第一透明導電膜３３上には、絶縁性のエポキシ樹脂等による微小寸法のドットスペーサ３５が所定ピッチで設けられている。

そして、３２は、厚さ１８８μｍの二軸延伸ポリエチレンフタレートフィルムからなる可撓性を有する操作側の第二透明基板であり、その第二透明基板３２の下面全面に形成されたＩＴＯからなる第二透明導電膜３４は、タッチパネルの可視領域境界３６の内側では、前記第一透明導電膜３３と約２０〜５００μｍの間隔を保つ絶縁状態になるように維持されつつ、その可視領域境界３６の外側で前記第一透明基板３１と接着されている。

この第二透明基板３２は、略長方形状に加工された一辺の中間部分から矩形状の張り出し部３２Ａが外方に突出する形状で構成され、その略長方形状の大きさは、前記第一透明基板３１と略同等の大きさで形成されている。

そして、第一透明基板３１と第二透明基板３２とは、互いの長方形状となる部分どうしが重ね合わせられて外周部分を枠状に接着されており、第二透明基板３２の張り出し部３２Ａは、上面視で第一および第二透明基板３１および３２の長方形状部分から外方に突出している。

なお、第二透明基板３２の上面側には、ペンまたは指での操作時において発生しやすいキズ等を保護するため、アクリル系樹脂からなる鉛筆硬度３Ｈのハードコード層３７が設けられている。

そして、前記可視領域境界３６の外側領域には、各々の透明導電膜３３と３４に電圧を供給するための配線部および電極（以下、配線・電極パターンという）３８と４２が、銀粉を樹脂中に分散した導電性塗料の印刷乾燥膜により形成されていると共に、その配線・電極パターン３８と４２において、電気的接続を必要としない部分の絶縁を図るために、アンダーコートレジスト３９と４３、オーバーコートレジスト４０と４４がパターン状に形成されて配設されている。

なお、第二透明基板３２側の配線・電極パターン４２は、張り出し部３２Ａ部分に引き回され、その端部において、表面が露出状態で配されている。

また、第一透明基板３１側の配線・電極パターン３８も、図示は省略するが第二透明基板３２側に導出されて前記配線・電極パターン４２と同様に張り出し部３２Ａ部分に引き回され、その端部において、表面が露出状態で配されている。

さらに、第一透明基板３１と第二透明基板３２を接着するための粘着層４１も、可視領域境界３６の外側領域に、枠状つまり額縁状に構成されている。

そして、４５は、第一透明導電膜３３および第二透明導電膜３４からの導出信号を外部回路に伝達するためのフレキシブル配線板（以下ＦＰＣという）で、ポリイミドからなる基材フィルム４６上に、金メッキされた銅箔で複数の配線パターン４７が構成されると共に、各配線パターン４７の露出不要部分はポリイミドからなるカバーレイ４８で覆われた構成となっている。

このＦＰＣ４５は、エポキシ樹脂と金メッキ樹脂ビーズを主体とする異方導電膜４９を介して第二透明基板３２の張り出し部３２Ａ下面に熱圧着して取り付けられ、そのテール部が外部回路（図示せず）に接続されるものである。

そして、ＦＰＣ４５の各配線パターン４７は、配線・電極パターン４２および３８の張り出し部３２Ａ部分に引き回されて露出している各端部に、異方導電膜４９を介して電気的に接続されている。

なお、ＦＰＣ４５のテール部を外部回路に接続する際にも、第二透明基板３２の張り出し部３２Ａは可撓性を有するために、その作業性は良好で、かつＦＰＣ４５としても、切れ込みなどを有していない構成のものを使用しているため、ＦＰＣ４５自身におけるコストアップは発生しない。

なお、当該実施の形態１のように、操作側となる第二透明基板３２における張り出し部３２Ａに対して、ＦＰＣ４５を自らの全幅に亘って熱圧着固定させると、ＦＰＣ４５の装着状態も安定し、かつ、その熱圧着される部分は張り出し部３２Ａで構成されているため、その広範囲での熱圧着時の影響が、第一透明基板３１と第二透明基板３２との間を接着固定している粘着層４１に伝わり難くでき、可撓性を必要とする第二透明基板３２の可視領域内のうねりなどの発生の少ない高品質のものを容易に得ることができる。

以上のように本実施の形態１によるタッチパネルは、構成されるものである。

ここで、本実施の形態１によるタッチパネルの製造方法について簡単に説明する。

まず、第一透明基板３１の表面に、ＩＴＯからなる第一透明導電膜３３をスパッタリングにより形成する。

一方、第二透明基板３２には、片面にアクリル系樹脂を主成分とする塗料をロールコータによりハードコート層３７として塗工形成し、その逆面にスパッタリングによりＩＴＯからなる第二透明導電膜３４を形成する。

そして、可視領域境界３６の内側部分にドットスペーサ３５を、また、可視領域境界３６の外側には、アンダーコートレジスト３９と４３、配線・電極パターン３８と４２、オーバーコートレジスト４０と４４、粘着層４１等をスクリーン印刷によって所定パターンで形成する。

そして、前記各層を形成した後、ガラスである第一透明基板３１は、略長方形状のタッチパネルサイズにスクライブ、切断し、またポリエチレンテレフタレートフィルムである第二透明基板３２は、略長方形状の一辺からＦＰＣ４５の熱圧着部分となる張り出し部３２Ａが矩形状に外方に張り出した形状で打ち抜く。

次に、前記各層が形成されると共に所定形状に加工された個片の第一透明基板３１および第二透明基板３２を、第一透明導電膜３３と第二透明導電膜３４とを対向させて可視領域境界３６の外側領域に構成した粘着層４１で貼り合わせ、その可視領域境界３６外側の接着性を強固にするための外周部押さえ工程や、表面平滑性を安定化させるためのエージング工程等を経たあと、第二透明基板３２の張り出し部３２Ａに異方導電膜４９を用いてＦＰＣ４５を熱圧着して接着固定する。

この熱圧着により、ＦＰＣ４５の各配線パターン４７は、配線・電極パターン３８や４２を介して第一透明導電膜３３、第二透明導電膜３４に電圧印加可能に電気的に接続される。

以上のように本実施の形態１によるタッチパネルは、ＦＰＣ４５を第二透明基板３２の張り出し部３２Ａに熱圧着して接続する構成としたため、ＦＰＣ４５が熱圧着されている基板３２の一辺部分において、図１０〜図１１に示した従来のタッチパネルと比較し、張り出し部３２Ａを除く図１０に示すＦＰＣの圧着奥行きのｂ寸法における領域分を削減することができ、その一辺部分の額縁幅の狭い狭額縁仕様の構成のものを実現することが可能となる。

例えば、本実施の形態１によるタッチパネルでは、ｂ＝３ｍｍ分の面積小型化が図れ、当該タッチパネルを搭載する機器においても、それに応じたタッチパネル搭載部の小型化が可能となった。

次に、本実施の形態によるタッチパネルの動作を簡単に説明する。

その動作としては、第二透明基板３２の上方から指またはペンで所定位置を押圧操作することによって、第二透明基板３２はその操作部分を中心として部分的に下方に撓み、当該箇所の第一透明導電膜３３と第二透明導電膜３４とが接触し、その接触点での電圧比率をＦＰＣ４５を介して導出し、それを外部回路にて検出するものである。

このとき、前記当該操作箇所以外の第一透明導電膜３３と第二透明導電膜３４とは、ドットスペーサ３５で規制され、非接触の状態を維持している。

以上のように、本実施の形態１によるタッチパネルは、ＦＰＣ４５を熱圧着する領域として、前記第二透明基板３２の長方形状部分から外方に突出する張り出し部３２Ａを設け、当該張り出し部３２ＡにＦＰＣ４５を圧着させる構成としたため、その張り出し部３２Ａの部分以外は、額縁を狭い幅で構成でき、当該タッチパネルを搭載する機器の小型、軽量化にも貢献できるものである。

そして、本実施の形態１によるものは、前述したように、切れ込みのない構成のＦＰＣ４５を用いて構成するものであるため、タッチパネルとしては、前記基板３１および３２の狭額縁化された分だけ材料コストを低減でき、低コスト化が図れる。

なお、第一透明基板３１としては、前記に説明したソーダガラス以外に、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、ポリシクロオレフィン系樹脂、ポリシクロヘキサジエン系樹脂、ノルボルネン樹脂等の一般的な押し出し成型、キャスティング成型、あるいは射出成型によって形成された樹脂シートや、二軸延伸ポリエステルフィルムやポリカーボネートフィルム等のフィルムを用いてもよく、その厚さは０．１〜１０ｍｍ、好ましくは０．１５〜３ｍｍのものが実用的である。

また、二軸延伸ポリエステルフィルムやポリカーボネートフィルム等のフィルムを用いる場合には、第一透明導電膜３３を形成した面とは逆面に、ガラス、またはポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、ポリシクロオレフィン系樹脂、ポリシクロヘキサジエン系樹脂、ノルボルネン樹脂等の一般的な押し出し成型、キャスティング成型、あるいは射出成型によって形成された樹脂シートを支持体として貼り合わせてもよい。

なお、第二透明基板３２のみに張り出し部３２Ａを設けＦＰＣ４５を熱圧着する以外に、第一透明基板側のみに張り出し部を形成したものとし、または第一および第二透明基板共に張り出し部を形成したものとしてＦＰＣを熱圧着するようにしてもよい。

それらの場合には、第一透明基板として、前記樹脂シートやフィルムあるいは、それらの第一透明導電膜３３を形成した面とは逆面に樹脂シートからなる支持体を貼り合わせたものを用いると、金型による打ち抜きやレーザによる切断加工等で容易に張り出し部を有する形状に加工でき、非常に有効である。

また、第二透明基板３２としては、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートの他、二軸延伸ポリエチレンナフタレートや一軸延伸ポリエチレンテレフタレート等の延伸フィルムや、キャスティング法によるポリカーボネートやポリシクロオレフィンフィルムを用いることができ、その厚さは、０．０１〜０．４ｍｍ、好ましくは０．０２５〜０．２ｍｍのものが実用的である。

さらに、第一透明導電膜３３および第二透明導電膜３４としては、ＩＴＯの他、酸化スズ（ＳｎＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、金（Ａｕ）薄膜、銀（Ａｇ）薄膜等としてもよく、また、その形成方法としては、前記のスパッタリング以外に、ＣＶＤ（化学的気相堆積法）、真空蒸着、イオンプレーティング、金属有機物の塗布焼成等を用いてもよい。

また、アンダーコートレジスト３９，４３、オーバーコートレジスト４０，４４の材質としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂の他、ポリエステル系樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等を用いることができ、その印刷面と接着性の良いものを選択することが重要である。

さらに、配線・電極パターン３８，４２は、前述した銀粉とポリエステル系樹脂の組み合わせの他、導電粉として、銀粉とカーボン粉の混合物や、銅粉、金属粉を用いてもよく、また樹脂成分としては、エポキシ系、フェノール系、アクリル系、ウレタン系等のもので、電気抵抗値、密着性、導電粉の分散性、耐環境性等に適したものから適宜選択できる。

そして、アンダーコートレジスト３９，４３、オーバーコートレジスト４０，４４、配線・電極パターン３８，４２、粘着層４１は、例えばオフセット印刷等の印刷方法、あるいは他のインキ塗工方法、例えば描画ヘッドによるインキパターニング塗布方法等を用いて形成してもよく、また、粘着層４１は両面粘着テープをパターン状に加工して貼り合わせて構成してもよい。

また、ＦＰＣ４５の基材フィルム４６とカバーレイ４８は、ポリエチレンテレフタレート材質のもの等も用いることができ、配線パターン４７は、金メッキされた銅箔の他、半田メッキされた銅箔や、銀粉等を樹脂中に分散した導電ペーストを印刷して硬化させた皮膜で構成してあってもよい。

また、異方導電膜４９の主成分としては、前記のエポキシ樹脂の他にアクリル樹脂等、さらに金メッキ樹脂ビーズの他に、半田メッキ樹脂ビーズやセラミックビーズ、金属粒子を用いたものであってもよい。

（実施の形態２）
実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２および３に記載の発明について説明する。

図３は本発明の第２の実施の形態によるタッチパネルの上面図、図４は同図３のＡ−Ａ線における断面図、図５は同図３のＢ−Ｂ線における断面図である。

なお、実施の形態１と同一構成の部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。

実施の形態２によるタッチパネルは、第一透明基板３１および第二透明基板３２が共に、光学的等方性であるキャスティング法により製造されたポリカーボネートフィルム製で、両基板３１および３２共に各々張り出し部３１Ａおよび３２Ａを有する構成となっている。

さらに、ＦＰＣ５２としては、タッチパネルに接続される部分の上下面各々に、配線パターン５３および５４を有する両面配線タイプのものを用いて構成している。

なお、その下面側の配線パターン５４は、図５に示すように、中間部でスルーホール５５を介して上面側に導出され、テール部側では配線パターン５３および５４は共に上面側を集約されて配されている。

なお、このＦＰＣ５２も、タッチパネルとの接続部分において、配線パターン５３が配設された部分と配線パターン５４が配設された部分との間に、切れ込み等が入っていない安価な構成のものを使用している。

そして、前記ＦＰＣ５２は、図４および図５に示すように、第二透明基板３２の張り出し部３２Ａ下面領域と、第一透明基板３１の張り出し部３１Ａ上面領域との間で挟まれるようにして接続されている。

すなわち、ＦＰＣ５２の上面は、図４に示すように、第二透明基板３２の張り出し部３２Ａとの間に配された異方導電膜５６を介して熱圧着され、ＦＰＣ５２上面側の配線パターン５３は、張り出し部３２Ａに引き回された配線・電極パターン４２の露出した端部に電気的に接続されている。

また、ＦＰＣ５２の下面は、図５に示すように、第一透明基板３１の張り出し部３１Ａとの間に配された異方導電膜５７を介して熱圧着され、ＦＰＣ５２下面側の配線パターン５４は、張り出し部３１Ａに引き回された配線・電極パターン３８の露出した端部に電気的に接続されている。

さらに、ＦＰＣ５２が熱圧着されている張り出し部３２Ａの領域を除く第二透明基板３２上には、長方形状に形成されたフィルム製の偏光板５０（シート状部材）が、粘着層５８によって全面で貼り合わせられている。

なお、偏光板５０の上面には、アクリル系樹脂のコーティングによるハードコート層５１が設けられている。

その他の構成部分は、実施の形態１によるものと同様であるため、説明は省略する。

以上のように構成された実施の形態２によるタッチパネルも、張り出し部３１Ａと３２Ａを設け、その部分に切れ込みのないＦＰＣ５２を圧着して構成してあるもののため、ＦＰＣ５２が熱圧着されている基板３１，３２の一辺部分において、図１５〜図１７に示した従来のタッチパネルと比較して、当該圧着箇所部分を除く図１５に示すＦＰＣの圧着奥行きのｂ寸法における領域分が削減されたもの、例えばｂ＝３ｍｍ分に相当する面積小型化が図れた狭額縁な安価なものに構成でき、当該タッチパネルを搭載する機器においても、実施の形態１による場合と同様にタッチパネル搭載部の小型化や低コスト化等が実現できるものである。

また、ＦＰＣ５２の熱圧着を張り出し部３１Ａと３２Ａの領域内で行うと共に、偏光板５０を、その張り出し部３２Ａ上の領域には貼り合わせない構成としてあるため、高温雰囲気下や高温高湿雰囲気下、あるいは熱衝撃での偏光板５０のカール性や熱膨張収縮による応力がＦＰＣ５２の熱圧着部分には伝わり難くでき、ＦＰＣ５２圧着部分の電気的接続性が安定した耐環境特性に優れたものにできる。

なお、当該構成であれば、偏光板５０上に反り防止用の他の部材を貼り付けずともＦＰＣ５２圧着部分の電気的接続安定性を確保できるため、コストアップ要因も少なく、特性に優れた安価なものを得ることができる。

なお、当該タッチパネルにおける耐環境特性としては、６０℃９５％ＲＨの高温高湿雰囲気下、８５℃の高温雰囲気下で１０００ｈｒ以上、−４０℃３０分と８５℃３０分の熱衝撃雰囲気下で１０００サイクル以上放置しても、ＦＰＣ５２の電気的接続性は全く問題無いものであった。

また、８５℃８５％ＲＨの高温高湿雰囲気下１０００ｈｒにおいても、偏光板５０の色抜けを除き、タッチパネル機能としては問題無いものであった。

そして、当該タッチパネルは、表面に偏光板５０が貼り合わせられた構成であるため、タッチパネルの反射率は５５０ｎｍで約８％のものにでき、偏光板無しの場合の反射率約１４％と比較して低反射のものにできた。

このように実施の形態２によるタッチパネルは、ＦＰＣ５２を、第一および第二透明基板３１および３２の張り出し部３１Ａおよび３２Ａの領域内で挟んで配設すると共に、ＦＰＣ５２が熱圧着されている張り出し部３２Ａ領域を除く第二透明基板３２上面部分に偏光板５０を貼り合わせた構成であるため、タッチパネルの小型化や低コスト化等が図れ、搭載される機器の小型、軽量化に貢献でき、しかも第一透明基板３１と第二透明基板３２の両方にＦＰＣ５２が熱圧着されている場合等を含んでＦＰＣ５２の電気的接続安定性に優れ、耐環境特性の要望が厳しい車載用途等にも使用可能なものを容易に実現できるものである。

なお、偏光板５０の代わりに、偏光板の下面にポリカーボネート、ポリオレフィン系フィルムを延伸させて位相差を調節した１／４λ位相差板を粘着層で貼り合わせて構成された円偏光板を、シート状部材として前記同様に張り出し部３２Ａの領域を除く第二透明基板３２の上面部分に貼り合わせたものとしてもよい。

この場合には、液晶表示装置からの光の位相差調節用として、第一透明基板３１の下面あるいは液晶表示装置の上面に補正用の別の１／４λ位相差板を貼り合わせる必要はあるが、反射率が約５％のものにでき、前記偏光板５０を貼り合わせたものよりも、タッチパネルへの外光反射をさらに低減させることができる。

なお、この場合でも、円偏光板の表面には、ハードコート層を設けることが好ましい。

さらに、前記のように偏光板や円偏光板を第二透明基板３２上に貼り合わせる場合には、いずれもハードコート層５１の上面に反射防止層を設けるとさらに外光反射が低減できる。

また、偏光板５０の代わりのシート状部材として、円偏光板の他、反射防止フィルムの単体、ハードコートフィルム、着色フィルム、または、入力キー表示や模様表示を印刷等で形成した表示ラベルの樹脂シート等を、同様に張り出し部３２Ａの領域を除く第二透明基板３２の上面部分に貼り合わせてもよく、貼り合わせたシート状部材に応じた機能が付加された電気的接続安定性などに優れるタッチパネルを得ることができる。

なお、それらの偏光板、円偏光板も含むシート状部材は、複数枚重ねて貼り合わせてあってもよい。

そして、偏光板５０としては、液晶表示装置等で主として使用されるようなポリビニルアルコールフィルム中にヨウ素または染料いずれかを分散させて延伸することによる偏光子をトリアセチルセルロースフィルムで挟み込んで構成する偏光フィルム等が好ましく、配設時に、その偏光軸をタッチパネルの下に設置される液晶表示装置の偏光軸と合わせることが重要である。

また、反射防止フィルムは、反射防止層として、フッ素樹脂溶液のコーティングやＳｉＯ₂，ＭｇＦ等の低屈折化合物、ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂等の高屈折化合物の単層または複数層をスパッタリング・真空蒸着等によりフィルム上に形成したものを用いることができる。

なお、この場合には、反射防止層とフィルムの間にハードコート層を形成してもよい。

そして、ハードコートフィルム、着色フィルムは、フィルム上に、アクリル樹脂系塗布液や顔料を分散させたアクリル系樹脂塗布液をロールコータ等でコーティングしたもの、また、表示ラベルは、フィルム上に顔料を分散させたポリエステル系、ウレタン系、アクリル系等の樹脂インキをスクリーン印刷により表示模様に形成したものを用いることができる。

なお、シート状部材をＦＰＣが熱圧着された張り出し部の領域を除くようにして貼り合わせるという構成は、実施の形態１によるタッチパネルの構成等にも適用可能であり、同様の効果が期待できる。

（実施の形態３）
実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項５に記載の発明について説明する。

この実施の形態３によるものは、実施の形態１によるタッチパネルを液晶表示装置に搭載したタッチパネル付き液晶表示装置を説明するものであり、そのタッチパネルにおいて実施の形態１と同一構成部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。

図６は本発明の第３の実施の形態によるタッチパネル付き液晶表示装置の斜視図、図７は同図６のＡ−Ａ線における断面図である。

同図において、６１が実施の形態１で説明したタッチパネルであり、このタッチパネル６１は、液晶表示装置６２の表示画面上に配されている。

そして、この液晶表示装置６２は、上部基板６３、下部基板６４、液晶層６５、シール層６６、上部偏光板６７、下部偏光板６８、導光板６９、バックライト７０、筐体ベゼル７１等から構成されている。

なお、図６では、液晶表示装置６２に含まれるその他の構成部品、例えば、液晶表示駆動用の回路基板やその上に実装される各種半導体や受動部品、上部基板６３または下部基板６４からの回路基板へのフレキシブル配線板、またバックライト光の拡散板等の図示は省略している。

そして、タッチパネル６１は、タッチパネル６１の第一透明基板３１であるソーダガラスの下面に両面粘着テープ７２を用いて、液晶表示装置６２の筐体ベゼル７１上に枠状に貼り付けられて実装されている。

このとき、前述したように、実施の形態１によるタッチパネル６１は、長方形状部分の外形が小さく構成できているもののため、液晶表示装置６２としても、それに見合う小さい外形のものを用いることが可能となり、当該タッチパネル付き液晶表示装置を搭載する機器の小型、軽量化や低コスト化、さらには機器の小型・軽量化に伴う内部構造の設計簡素化などにも貢献することができる。

なお、タッチパネル６１の張り出し部３２Ａを除く長方形状部分の外形サイズが、液晶表示装置６２の長方形の外形サイズと同一以下の寸法であれば、タッチパネル６１が小型化されていることに起因して機器の小型、軽量化等の前記同様の効果が期待できる。

なお、前記には液晶表示装置６２として、バックライト式透過型液晶の場合について説明したが、それの代わりにフロントライト式反射型液晶、光源の無い反射型液晶、また、バックライト式半透過型液晶等を用いてあってもよい。

また、タッチパネル６１と液晶表示装置６２との組み合わせ方法としては、前記のようにタッチパネル６１を両面粘着テープ７２で貼り合わせる方法の他、テープなどでは貼り合わせずに位置合わせのみし、そのまま外装ケース等で押さえる方法、また、液晶表示装置のベゼルではなく、表示ガラス上に配置する方法等を用いてもよい。

（実施の形態４）
実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項６および７に記載の発明について説明する。

この実施の形態４によるものは、実施の形態２によるタッチパネルを液晶表示装置に搭載したタッチパネル付き液晶表示装置を説明するものであり、そのタッチパネルにおいて実施の形態２と同一構成部分については、同一符号を付して、その説明を省略する。

なお、液晶表示装置においても、実施の形態３に説明した構成と同一構成の部分は、同一符号を付して説明を省略する。

図８は本発明の第４の実施の形態によるタッチパネル付き液晶表示装置の斜視図、図９は同図８のＡ−Ａ線における断面図である。

同図において、８１が実施の形態２によるタッチパネルであり、このタッチパネル８１は、第一透明基板３１下面における可視領域境界３６内側全面が、透明な両面粘着テープ７３を介して、上部偏光板を取り除いた状態とされた液晶表示装置６２上面の表示領域内に貼り合わされて実装されている。

このとき、タッチパネル８１は、狭額縁で張り出し部３１Ａ，３２Ａを除く略長方形の外形が小さく構成されたものであるため、実施の形態３の場合と同様に、液晶表示装置６２もそれに応じて外形が小型なものを使用している。

また、当該タッチパネル８１は、前述したように、ＦＰＣ５２が熱圧着されている張り出し部３２Ａ上の領域には偏光板５０を貼り合わせない構成としてあるため、ＦＰＣ５２の電気的接続安定性等に優れる小型・軽量なタッチパネル付き液晶表示装置にできる。

しかも、当該タッチパネル付き液晶表示装置は、表面に偏光板５０を有するタッチパネル８１を、その可視領域内と液晶表示装置６２間における界面に空気層が存在しないように、液晶表示装置６２の少なくとも表示領域に対して透明な両面テープ７３で全面で貼り合わせているため、その部分での光線反射が低減され、当該タッチパネル付き液晶表示装置の反射率は５５０ｎｍで約６％のものにでき、偏光板無しの場合、そしてタッチパネルと液晶表示装置の表示領域全面を貼り合わさない場合と比較して、低反射のものにできた。

なお、前記反射率状態のものにできたことは、上部偏光板を取り除いた液晶表示装置６２を用いたことにも関係しており、当該タッチパネル付き液晶表示装置としては、偏光板が一枚減じられて構成されたものとなるため、光線反射度合いが低減できて液晶表示の輝度も向上し、視認性に優れるものとなる。

なお、当該液晶表示装置６２の表示領域全面で貼り合わせるタッチパネル８１として、偏光板５０の代わりに、偏光板の下面に１／４λ位相差板が貼り合わされた円偏光板が装着されたものとし、かつ第一透明基板３１の下面あるいは液晶表示装置６２の上面に補正用の１／４λ位相差板を貼り合わせたものとすれば、タッチパネル付き液晶表示装置としての反射率は約３％のものにでき、タッチパネル８１への外光反射をさらに低減できる。

この場合も、円偏光板の表面にハードコート層を設けておくことが有効である。

また、前記に説明した構成では、液晶表示装置６２の上部偏光板を取り除いた状態でタッチパネル８１を貼り合わせたが、上部偏光板が設置された状態で、タッチパネル８１を貼り合わせてもよく、この場合には、液晶表示装置６２の上面に二重に偏光板が設置されることになるので、表示の輝度は、上部偏光板を取り除いたものよりは若干落ちるが、外光反射の低減には前記同様に有効な構成となる。

なお、その他、実施の形態２で説明したようにタッチパネル８１としては、シート状部材とし、反射防止フィルムの単体、ハードコートフィルム、着色フィルム、または、全面または一部に固定した入力キー表示や模様表示を印刷等で形成した表示ラベルの樹脂シート等を配したものであってもよく、偏光板、円偏光板も含め、それらのフィルムが複数枚貼り合わせられたものであってもよい。

なお、図９における液晶表示装置６２は、バックライト式透過型液晶の場合を示したが、実施の形態３に説明したようにフロントライト式反射型液晶、光源の無い反射型液晶、また、バックライト式半透過型液晶等を用いてもよい。

本発明によるタッチパネルは、ＦＰＣの熱圧着を張り出し部で行うように構成してあるため、張り出し部以外は額縁幅を狭く構成でき、さらにその張り出し部の領域を除いた第二透明基板の上面部分のみにシート状部材を配する構成とすると、シート状部材の機能が付加された耐環境特性等に優れる安価なものが実現でき、当該タッチパネルを搭載する機器の小型、軽量化等に貢献できると共に、車載用途を始めとする厳しい使用環境が求められる分野へのタッチパネルの応用展開等に有用である。

本発明の第１の実施の形態によるタッチパネルの上面図 同図１のＡ−Ａ線における断面図 本発明の第２の実施の形態によるタッチパネルの上面図 同図３のＡ−Ａ線における断面図 同図３のＢ−Ｂ線における断面図 本発明の第３の実施の形態によるタッチパネル付き液晶表示装置の斜視図 同図６のＡ−Ａ線における断面図 本発明の第４の実施の形態によるタッチパネル付き液晶表示装置の斜視図 同図８のＡ−Ａ線における断面図 従来のタッチパネルの上面図 同図１０のＡ−Ａ線における断面図 従来のタッチパネルにおいてＦＰＣの他の配設構成となされたものの上面図 同図１２のＡ−Ａ線における断面図 同図１２のＢ−Ｂ線における断面図 従来の円偏光板付きのタッチパネルの上面図 同図１５のＡ−Ａ線における断面図 同図１５のＢ−Ｂ線における断面図

符号の説明

３１ 第一透明基板
３１Ａ，３２Ａ 張り出し部
３２ 第二透明基板
３３ 第一透明導電膜
３４ 第二透明導電膜
３５ ドットスペーサ
３６ 可視領域境界
３７，５１ ハードコート層
３８，４２ 配線・電極パターン
３９，４３ アンダーコートレジスト
４０，４４ オーバーコートレジスト
４１，５８ 粘着層
４５，５２ フレキシブル配線板
４６ 基材フィルム
４７，５３，５４ 配線パターン
４８ カバーレイ
４９，５６，５７ 異方導電膜
５０ 偏光板
５５ スルーホール
６１，８１ タッチパネル
６２ 液晶表示装置
６３ 上部基板
６４ 下部基板
６５ 液晶層
６６ シール層
６７ 上部偏光板
６８ 下部偏光板
６９ 導光板
７０ バックライト
７１ 筐体ベゼル
７２，７３ 両面粘着テープ

Claims (7)

1. 上面に第一透明導電膜が形成された第一透明基板と、可視領域境界の外側が粘着層で接着固定され、その内側が前記第一透明基板と所定間隔が保持されて、前記第一透明導電膜との対向面に第二透明導電膜が形成された第二透明基板と、前記第一透明基板または前記第二透明基板のうちの少なくとも一方に熱圧着されたフレキシブル配線板（以下ＦＰＣという）とを有するタッチパネルであって、前記ＦＰＣが熱圧着されている部分が、前記第一透明基板または前記第二透明基板のうち少なくとも一方に設けられた張り出し部で構成されたタッチパネル。
2. ＦＰＣが熱圧着されている張り出し部の領域を除く第二透明基板の上面部分に、さらにシート状部材が貼り合わされた請求項１記載のタッチパネル。
3. シート状部材が、偏光板、円偏光板、反射防止フィルム、ハードコートフィルム、着色フィルム、表示ラベルの少なくとも１つである請求項２記載のタッチパネル。
4. ＦＰＣが全幅に亘って、操作側となる第二透明基板に配した張り出し部に熱圧着固定された請求項１記載のタッチパネル。
5. 請求項１記載のタッチパネルが、液晶表示装置上に実装されて構成され、前記タッチパネルの張り出し部を除く前記第一および第二透明基板の略長方形の外形サイズが、前記液晶表示装置の略長方形の外形サイズと同一以下の寸法であるタッチパネル付き液晶表示装置。
6. 請求項１記載のタッチパネルが、液晶表示装置上面の少なくとも液晶表示領域の全面で貼り合わせて実装してあるタッチパネル付き液晶表示装置。
7. シート状部材として偏光板または円偏光板を用いてある請求項３記載のタッチパネルが、液晶表示装置の上部偏光板を取り除いた状態で、液晶表示装置上面の少なくとも液晶表示領域全面に貼り合わされて構成されたタッチパネル付き液晶表示装置。

Images