JP2008009584A

JP2008009584A - タッチパネル

Info

Publication number: JP2008009584A
Application number: JP2006177626A
Authority: JP
Inventors: Koji Tanabe; 功二田邉; Shoji Fujii; 彰二藤井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2006-06-28
Publication date: 2008-01-17
Also published as: US7830366B2; CN101097325B; CN101097325A; US20080170040A1

Abstract

【課題】各種電子機器に用いられるタッチパネルに関し、製作が容易で、電気的接離の確実なものを提供することを目的とする。
【解決手段】上基板１や下基板２の上電極５や下電極６と、配線基板８の上配線パターン９や下配線パターン１０の接着接続箇所近傍に、感熱変色部１５を設けることによって、感熱変色部１５の色から、配線基板８の接着接続時に、所定の温度で加熱加圧が行われたかどうかを容易に確認できるため、製作が容易で、電気的接離の確実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て、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及び図５を用いて説明する。

なお、構成を判り易くするために、図面は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要部断面図、図５は同平面図であり、同図において、１はフィルム状で光透過性の上基板、２は上基板１の下方に配置された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の両端には銀等の一対の上電極５が、下導電層４の両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極６が各々形成されている。

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すると共に、上基板１と下基板２の下端には、上電極５と下電極６の端部が延出している。

さらに、８は上端にスリット８Ａが形成されたフィルム状の配線基板で、上面に銀等の複数の上配線パターン９、下面に複数の下配線パターン１０が形成されると共に、両端部を除く上下面には、これらの配線パターンを覆う絶縁層（図示せず）が形成され、上端部が上基板１と下基板２の間に挟持されている。

また、１１は合成樹脂１１Ａ内に複数の導電粒子１１Ｂを分散した異方導電接着剤で、この異方導電接着剤１１によって、配線基板８上端が上基板１と下基板２に貼り合わされて接着固定されると共に、上電極５と上配線パターン９の端部、及び下電極６と下配線パターン１０の端部が、導電粒子１１Ｂによって各々電気的に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、液晶表示素子等の前面に配置されて電子機器に装着されると共に、配線基板８の上配線パターン９と下配線パターン１０の下端が、接続用コネクタ或いは半田付け等によって機器の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、タッチパネル背面の液晶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９と下配線パターン１０を介して、上電極５と下電極６へ順次電圧が印加され、これらの電極間の電圧比によって、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な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を製作する際には、ほぼ同じ大きさの上基板１と下基板２をスペーサ７によって貼り合わせた後、上電極５及び下電極６の端部が延出した上基板１と下基板２下端の間に、配線基板８の上端を挟持し、複数の配線パターン９と１０が、複数の上電極５と下電極６に重なるように、位置を合わせ配置する。

そして、この配線基板８上端が挟持された箇所を治工具等によって、上基板１上面と下基板２下面から所定の温度で加熱加圧し、上基板１下面や下基板２上面、または配線基板８上端に塗布された異方導電接着剤１１を硬化させ、異方導電接着剤１１によって上電極５と上配線パターン９の端部、及び下電極６と下配線パターン１０の端部を各々接着接続して、配線基板８が接続されたタッチパネルが完成する。

なお、この異方導電接着剤１１で配線基板８を接着接続する際、所定温度よりも低い加熱温度で加熱加圧が行われると、上基板１や下基板２と配線基板８間の異方導電接着剤１１の硬化が不充分となり、配線基板８の接着強度が低下して、上電極５や下電極６と上配線パターン９や下配線パターン１０の電気的接続も不安定なものとなる。

このため、接着接続加工の前後には加熱温度の確認を行うと共に、加工後には上下電極と上下配線パターン間の抵抗値の検査や、顕微鏡等による接着状態の検査を行い、配線基板８の接着接続状態を確認して、タッチパネルの製作を行っているものであった。

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２００３−５８３１９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、配線基板８を接着接続する際、加熱温度や接着状態の確認に手間がかかると共に、抵抗値や接着状態にばらつきが生じた場合の判定が困難で、時間を要す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、製作が容易で、電気的接離の確実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、上基板や下基板の上電極や下電極と、配線基板の配線パターンの接着接続箇所近傍に、感熱変色部を設けてタッチパネルを構成したものであり、感熱変色部の色によって、配線基板の接着接続時に、所定の温度で加熱加圧が行われたかどうかを容易に確認できるため、製作が容易で、電気的接離の確実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、製作が容易で、電気的接離の確実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要部断面図、図２は同平面図であり、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等のフィルム状で光透過性の上基板、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の両端には銀やカーボン等の一対の上電極５が、下導電層４両端には、上電極５とは直交方向の一対の下電極６が各々形成されている。

また、７は略額縁状でエポキシやポリエステル等のスペーサで、上基板１下面または下基板２上面の外周に形成され、このスペーサ７の上下面に塗布形成されたアクリルやゴム等の接着層（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すると共に、上基板１と下基板２の下端には、上電極５と下電極６の端部が延出している。

さらに、８はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状の配線基板で、上面に銀やカーボン、銅等の複数の上配線パターン９、下面に複数の下配線パターン１０が形成されると共に、両端部を除く上下面には、これらの配線パターンを覆う絶縁層（図示せず）が形成され、スリット８Ａが形成された上端部が、上基板１と下基板２の間に挟持されている。

そして、１１はエポキシやアクリル、ポリエステル等の合成樹脂１１Ａ内に、粒子径が２〜１５μｍ前後のニッケルや樹脂等に金メッキを施した複数の導電粒子１１Ｂを分散した異方導電接着剤で、この異方導電接着剤１１によって、配線基板８上端が上基板１と下基板２に貼り合わされて接着固定されると共に、上電極５と上配線パターン９の端部、及び下電極６と下配線パターン１０の端部が、導電粒子１１Ｂによって各々電気的に接着接続されている。

さらに、１５は例えば７１℃の融点のステアリン酸や１３５℃の融点のアセチルサルチル酸、１５９℃の融点のアセチル酸等に所定色の染料が混合され、所定温度以上に加熱されると変色する感熱変色部で、これらをエタノール等のアルコールに溶解した溶液を塗布することによって、配線基板８下面の中間部に感熱変色部１５が形成されて、タッチパネルが構成されている。

また、このようなタッチパネルを製作する際には、ほぼ同じ大きさの上基板１と下基板２をスペーサ７によって貼り合わせた後、上電極５及び下電極６の端部が延出した上基板１と下基板２下端の間に、配線基板８の上端を挟持し、複数の配線パターン９と１０が、複数の上電極５と下電極６に重なるように、位置を合わせ配置する。

そして、この配線基板８上端が挟持された箇所を治工具等によって、上基板１上面と下基板２下面から所定の温度、例えば１４０〜１５０℃で１０〜１５秒間加熱加圧し、上基板１下面や下基板２上面、または配線基板８上端に塗布された異方導電接着剤１１を硬化させ、異方導電接着剤１１によって上電極５と上配線パターン９の端部、及び下電極６と下配線パターン１０の端部を各々接着接続して、配線基板８が接続されたタッチパネルが完成する。

なお、この時、配線基板８下面には感熱変色部１５が形成され、配線基板８を接着接続した際、感熱変色部１５も加熱されるため、例えば、感熱変色部１５に融点が１３５℃のアセチルサルチル酸に赤色染料が混合されたものを用いた場合、当初白っぽいピンク色であった感熱変色部１５が、加熱によってアセチルサルチル酸が溶融し、透明な赤色に変色する。

これに対し、もし所定温度以下で加熱加圧が行われ、例えば１３０℃以下で加熱された場合には、異方導電接着剤１１は硬化するが、感熱変色部１５は変色せず元の色のままとなる。

そして、この接着接続加工後、上電極５や下電極６と上配線パターン９や下配線パターン１０間の抵抗値の検査や、顕微鏡等による接着状態の検査が行われるが、この時、感熱変色部１５の色によって、所定の温度で正しく加熱加圧が行われたかどうかを判別できるようになっている。

つまり、上記のように所定の温度で正しく加熱加圧が行われた場合には、感熱変色部１５が変色し、所定温度以下で接着接続された場合には、感熱変色部１５の色が変わっていないため、これによって異方導電接着剤１１の硬化が充分に行われ、配線基板８の接着強度や、上下電極と上下配線パターン間の安定した電気的接続が得られているかどうかを、目視で判別することが可能なように構成されている。

なお、感熱変色部１５の変色は不可逆性で、所定温度以下では変色が生ぜず、所定温度以上で変色した後はそのままの色に保たれるため、接着接続加工の後、多少の時間が経過した場合でも、上記のような目視の判別を容易に行うことができる。

さらに、感熱変色部１５が異方導電接着剤１１と隔てられた配線基板８下面に形成され、加熱加圧等によって異方導電接着剤１１と混合しづらいようになっているため、感熱変色部１５の異方導電接着剤１１への混入を防ぎ、接着強度の低下も生じづらいようになっている。

このように本実施の形態によれば、上基板１や下基板２の上電極５や下電極６と、配線基板８の上配線パターン９や下配線パターン１０の接着接続箇所近傍に、感熱変色部１５を設けることによって、感熱変色部１５の色から、配線基板８の接着接続時に、所定の温度で加熱加圧が行われたかどうかを容易に確認できるため、製作が容易で、電気的接離の確実なタッチパネルを得ることができるものである。

なお、以上の説明では、感熱変色部１５を配線基板８下面の中間部に塗布形成した構成について説明したが、図３の要部断面図に示すように、例えば下基板２上面の中央部に感熱変色部１５Ａを形成する等、配線基板８の接着接続時に異方導電接着剤１１と同様に加熱される、接着接続箇所近傍であれば本発明の実施は可能である。

また、感熱変色部１５は上記のような塗布形成のほか、紙やフィルム等に上述したものを塗布した感熱変色性のシート片を用い、これを配線基板８や上基板１、下基板２に貼付して形成してもよい。

さらに、以上の説明では、上下面の両面に上配線パターン９と下配線パターン１０が形成された配線基板８を用いた構成について説明したが、上面または下面の一方の面に複数の配線パターンが形成されたものや、或いは、スルーホール等によってコネクタ等に接続される下端のみは片面に配線パターンを形成したもの等を用いても、本発明の実施は可能である。

本発明によるタッチパネルは、製作が容易で、電気的接離の確実なタッチパネル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も有用である。

本発明の一実施の形態によるタッチパネルの要部断面図同平面図同他の実施の形態による要部断面図従来のタッチパネルの要部断面図同平面図

符号の説明

１上基板
２下基板
３上導電層
４下導電層
５上電極
６下電極
７スペーサ
８配線基板
８Ａスリット
９上配線パターン
１０下配線パターン
１１異方導電接着剤
１１Ａ合成樹脂
１１Ｂ導電粒子
１５、１５Ａ感熱変色部

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上電極が形成された光透過性の上基板と、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下電極が形成された光透過性の下基板と、上面または下面の少なくとも一方に形成された複数の配線パターンの端部が、異方導電接着剤によって上記上電極及び上記下電極の端部に接着接続された配線基板からなり、上記接着接続箇所の近傍に感熱変色部を設けたタッチパネル。