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JP5801947B1 - タッチパネル - Google Patents

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Abstract

【課題】タッチパネルの額縁の幅を狭くする。【解決手段】タッチパネル10は、第1電極フィルム13および第2電極フィルム15と、第1電極フィルム13の主面に形成されたX方向透明電極12と、第2電極フィルム15の主面に形成されたY方向透明電極14と、X方向透明電極12と接続された透明電極側のX方向引き回し配線17aと、透明電極側のX方向引き回し配線17aとスルーホール18により接続された外部接続側のX方向引き回し配線17bと、Y方向透明電極14と接続されたY方向引き回し配線20を有する。【選択図】図1

Description

本発明はタッチパネルに関し、特に狭額縁化されたタッチパネルに関する。
図24は従来のタッチパネル60の断面図である。下面にX方向透明電極61を有する上部電極フィルム62と、上面にY方向透明電極63を有する下部電極フィルム64が、接着層65を介して積層されている。X方向透明電極61とY方向透明電極63は接着層65を隔てて対向する。上部電極フィルム62の下面にX方向引き回し配線66が設けられている。下部電極フィルム64の上面にY方向引き回し配線が設けられている。但し図24にY方向引き回し配線は示されていない。
図25は従来のタッチパネル60の上部電極フィルム62の下面に形成された、X方向透明電極61とX方向引き回し配線66の配置図である(例えば特許文献1)。なおX方向透明電極61とX方向引き回し配線66は上部電極フィルム62の下面にあるため本来は破線で表示すべきであるが、見やすくするため実線で表示した。
各X方向透明電極61は、多数の菱型の透明電極パターン61aがX方向(横方向)に細い連結電極61bで電気的に接続され、タッチパネル60の横方向に配列されたものである。そして多数(例えば30本)のX方向透明電極61がタッチパネル60の縦方向に平行に配列されている。X方向透明電極61を上から第1行、第2行、第3行、...と呼ぶ。
各X方向透明電極61に各X方向引き回し配線66が接続されている。そのためX方向引き回し配線66はX方向透明電極61と同数である。例えばX方向透明電極61が30本のときは、X方向引き回し配線66も30本である。図25では説明のため、X方向透明電極61が8本、X方向引き回し配線66が8本の例を示す。
図25に示すように、第1行のX方向透明電極61に1番のX方向引き回し配線66が接続されている。第2行のX方向透明電極61に2番のX方向引き回し配線66が接続されている。以下同様にして、第8行のX方向透明電極61に8番のX方向引き回し配線66が接続されている。
図25に示すように、上部電極フィルム62の下面に、1番のX方向引き回し配線66、2番のX方向引き回し配線66、...、8番のX方向引き回し配線66が配置される。
図25の場合、X方向引き回し配線66の配線幅(ライン)と配線間隔(スペース)をそれぞれL(μm)、S(μm)とすると、上部電極フィルム62の下面の引き回し配線66の領域の横方向の幅は少なくとも(8L+7S)(μm)必要である。
図26は従来のタッチパネル60の下部電極フィルム64の上面に形成された、Y方向透明電極63とY方向引き回し配線67の配置図である。各Y方向透明電極63は、多数の菱型の透明電極パターン63aがY方向(縦方向)に細い連結電極63bで電気的に接続され、タッチパネル60の縦方向に配列されたものである。そして多数(例えば40本)のY方向透明電極63がタッチパネル60の横方向に平行に配列されている。Y方向透明電極63を左から第1列、第2列、第3列、...と呼ぶ。4個のX方向透明電極61の透明電極パターン61aに囲まれた空白部に、1個のY方向透明電極63の透明電極パターン63aが配置される。すなわちX方向透明電極61の透明電極パターン61aとY方向透明電極63の透明電極パターン63aが重ならないように、上部電極フィルム62と下部電極フィルム64は貼り合わされる。
各Y方向透明電極63に各Y方向引き回し配線67が接続されている。そのためY方向引き回し配線67はY方向透明電極63と同数である。例えばY方向透明電極63が40本のときは、Y方向引き回し配線67も40本である。図26では説明のため、Y方向透明電極63が10本、Y方向引き回し配線67が10本の例を示す。
図26に示すように、第1列のY方向透明電極63に1番のY方向引き回し配線67が接続されている。第2列のY方向透明電極63に2番のY方向引き回し配線67が接続されている。以下同様にして、第10列のY方向透明電極63に10番のY方向引き回し配線67が接続されている。
図26に示すように、下部電極フィルム64の上面に、1番のY方向引き回し配線67、2番のY方向引き回し配線67、...、10番のY方向引き回し配線67が配置される。
タッチパネル60に指を近付けると、指の近傍のX方向透明電極61およびY方向透明電極63におけるキャパシタンス等が変化する。各電極へ信号を切り替えながら、これらの電気的な変化を検出することで、指の位置のX座標およびY座標が検知される。なお、検出方式としては自己容量検出方式および相互容量検出方式がある。
タッチパネルは液晶パネルに組み合わせて用いられる。液晶パネルの狭額縁化が進行しているためタッチパネルの狭額縁化も必要である。現在、液晶パネルの狭額縁化は左右の辺で著しい。液晶パネルの狭い額縁に合わせてタッチパネルの左右の額縁を狭くすると、タッチパネルの額縁部分に収納されている引き回し配線の領域が不足する。
例えばX方向透明電極とX方向引き回し配線の本数を30本、X方向引き回し配線の配線幅(ライン)を30μm、配線間隔(スペース)を30μmとすると、上部電極フィルムの上面の引き回し配線の領域の横幅は約2mm必要である。そのため引き回し配線の領域の横幅がこれより小さくなると引き回し配線が不可能となるが配線幅や配線間隔を小さくすることには限界がある。
特許第5084698号
本発明の目的は額縁の幅の狭いタッチパネルを実現することである。
本願発明者は引き回し配線を複数の面に分割して配置し、スルーホールを用いて分割された配線を接続することにより、配線領域の幅を狭くできることを見出し、本発明を完成させた。現在はX方向引き回し配線の配線領域の幅(左右の額縁の幅)を狭くする要求が強いため、以下X方向引き回し配線の配線領域の幅を狭くすることを主として説明するが、本発明はY方向引き回し配線の配線領域の幅(上下の額縁の幅)を狭くすることにも問題なく用いられる。
(1)本発明のタッチパネルは、第1電極フィルムおよび第2電極フィルムと、第1電極フィルムの主面に形成された第1透明電極と、第2電極フィルムの主面に形成された第2透明電極と、第1透明電極と接続された、透明電極側の第1引き回し配線と、透明電極側の第1引き回し配線とスルーホールにより接続された、外部接続側の第1引き回し配線と、第2透明電極と接続された第2引き回し配線を有する。
(2)本発明のタッチパネルにおいては、更に、第2引き回し配線が、第2透明電極と接続された、透明電極側の第2引き回し配線と、透明電極側の第2引き回し配線とスルーホールにより接続された、外部接続側の第2引き回し配線からなる。
(3)本発明のタッチパネルは、第1電極フィルムと第2電極フィルムを接着する接着層と、第1電極フィルムの主面に形成された透明電極側の第1引き回し配線と、第2電極フィルムの主面に形成された外部接続側の第1引き回し配線と、接着層を貫通するスルーホールを有する。
(4)本発明のタッチパネルは、第1電極フィルムと第2電極フィルムを接着する接着層と、第1電極フィルムの一主面に形成された透明電極側の第1引き回し配線と、第1電極フィルムの他の主面に形成された外部接続側の第1引き回し配線と、第1電極フィルムを貫通するスルーホールを有する。
(5)本発明のタッチパネルは、第1電極フィルムと第2電極フィルムを接着する接着層と、第1電極フィルムの主面に形成された透明電極側の第1引き回し配線と、第2電極フィルムの主面に形成された外部接続側の第1引き回し配線と、第1電極フィルム、接着層および第2電極フィルムを貫通するスルーホールを有する。
(6)本発明のタッチパネルは、第1電極フィルムと第2電極フィルムを接着する接着層と、第1電極フィルムの主面に形成された透明電極側の第1引き回し配線と、第2電極フィルムの主面に形成された外部接続側の第1引き回し配線と、第1電極フィルムおよび接着層を貫通するスルーホールを有する。
(7)本発明のタッチパネルは、主面を有するカバーフィルムと、カバーフィルムと第1電極フィルムを接着する第1接着層と、第1電極フィルムと第2電極フィルムを接着する第2接着層と、第1電極フィルムの主面に形成された透明電極側の第1引き回し配線と、カバーフィルムの主面に形成された外部接続側の第1引き回し配線と、第1接着層を貫通するスルーホールを有する。
(8)本発明のタッチパネルは、2つの主面を有する電極フィルムと、電極フィルムの一主面に形成された第1透明電極と、電極フィルムの他の主面に形成された第2透明電極と、第1透明電極と接続された、透明電極側の第1引き回し配線と、透明電極側の第1引き回し配線とスルーホールにより接続された、外部接続側の第1引き回し配線と、第2透明電極と接続された第2引き回し配線を有する。
(9)本発明のタッチパネルにおいては、更に、第2引き回し配線が、第2透明電極と接続された、透明電極側の第2引き回し配線と、透明電極側の第2引き回し配線とスルーホールにより接続された、外部接続側の第2引き回し配線からなる。
(10)本発明のタッチパネルは、電極フィルムの一主面に形成された透明電極側の第1引き回し配線と、電極フィルムの他の主面に形成された外部接続側の第1引き回し配線と、電極フィルムを貫通するスルーホールを有する。
(11)本発明のタッチパネルは、主面を有するカバーフィルムと、カバーフィルムと電極フィルムを接着する接着層と、電極フィルムの一主面に形成された透明電極側の第1引き回し配線と、カバーフィルムの主面に形成された外部接続側の第1引き回し配線と、接着層を貫通するスルーホールを有する。
(12)本発明のタッチパネルは、電極フィルムと、電極フィルムの一主面に形成された第1透明電極および第2透明電極と、第1透明電極と接続された、透明電極側の第1引き回し配線と、透明電極側の第1引き回し配線とスルーホールにより接続された、外部接続側の第1引き回し配線と、第2透明電極と接続された第2引き回し配線を有する。
(13)本発明のタッチパネルにおいては、更に、第2引き回し配線が、第2透明電極と接続された、透明電極側の第2引き回し配線と、透明電極側の第2引き回し配線とスルーホールにより接続された、外部接続側の第2引き回し配線からなる。
(14)本発明のタッチパネルは、主面を有するカバーフィルムと、カバーフィルムと電極フィルムを接着する接着層と、電極フィルムの主面に形成された透明電極側の第1引き回し配線と、カバーフィルムの主面に形成された外部接続側の第1引き回し配線と、接着層を貫通するスルーホールを有する。
以後、理解を容易とするため、第1透明電極をX方向透明電極、第1透明電極と所定の角度で交わる第2透明電極をY方向透明電極、第1引き回し配線をX方向引き回し配線、第2引き回し配線をY方向引き回し配線として説明する。(X方向はタッチパネルの横方向、Y方向はタッチパネルの縦方向とする。)しかし、第1透明電極がY方向透明電極、第2透明電極がX方向透明電極、第1引き回し配線がY方向引き回し配線、第2引き回し配線がX方向引き回し配線であっても差し支えない。
第1透明電極(X方向透明電極)と第2透明電極(Y方向透明電極)は3次元的にねじれの関係にあるが、平面視したとき(タッチパネルの主面に垂直な方向から見たとき)所定の角度で交わるため、それを簡略化して「第1透明電極と第2透明電極は所定の角度で交わる」ということにする。第1透明電極と第2透明電極が交わる角度は通常90度であるが、90度に限定されることはない。
以後、理解を容易にするため図面に合わせて、「第1面側」を「上面」、「第2面側」を「下面」というが、第1面側と第2面側に物理的に決まった上下関係があるわけではない(タッチパネルの設置された方向により第1面側と第2面側の上下関係は変化する)。
透明電極は、ITO(Indium Tin Oxideインジウムスズ酸化物)等の透明薄膜または極細の導電線などで形成することが可能であるが、本明細書ではそれらを一括して透明電極という。
本発明においては、引き回し配線を複数の面に分割して配置し、スルーホールを用いて分割された配線を接続することにより、配線領域の幅を狭くすることができ、額縁の幅の狭いタッチパネルが実現された。
本発明のタッチパネルの第1例の断面図 本発明のタッチパネルの第1例の第1電極フィルムの下面に形成された、X方向透明電極とX方向引き回し配線の配置図 本発明のタッチパネルの第1例の第2電極フィルムの上面に形成された、Y方向透明電極、Y方向引き回し配線およびX方向引き回し配線の配置図 本発明のタッチパネルの第1例に用いられるX方向引き回し配線のスルーホール近傍の拡大断面図 (a)本発明のタッチパネルの第1例の第1電極フィルムの下面のX方向引き回し配線のスルーホール接続部の拡大図、(b)本発明のタッチパネルの第1例の第2電極フィルムの上面側のX方向引き回し配線のスルーホール接続部の拡大図 本発明のタッチパネルの第1例に用いられる他の構造のスルーホール近傍の拡大断面図 本発明のタッチパネルの第2例の断面図 本発明のタッチパネルの第2例の第1電極フィルムの上面に形成された、X方向透明電極とX方向引き回し配線の配置図 本発明のタッチパネルの第2例の第1電極フィルムの下面に形成されたX方向引き回し配線の配置図 本発明のタッチパネルの第2例の第2電極フィルムの上面に形成された、Y方向透明電極とY方向引き回し配線の配置図 本発明のタッチパネルの第3例の断面図 本発明のタッチパネルの第3例の電極フィルムの上面に形成された、X方向透明電極とX方向引き回し配線の配置図 本発明のタッチパネルの第3例の電極フィルムの下面に形成された、Y方向透明電極とY方向引き回し配線とX方向引き回し配線の配置図 本発明のタッチパネルの第4例の断面図 本発明のタッチパネルの第4例の第1電極フィルムの上面に形成された、X方向透明電極とX方向引き回し配線の配置図 本発明のタッチパネルの第4例の第2電極フィルムの下面に形成された、Y方向透明電極とY方向引き回し配線の配置図 本発明のタッチパネルの第5例の断面図 本発明のタッチパネルの第6例の断面図 本発明のタッチパネルの第7例の断面図 本発明のタッチパネルの第8例の断面図 本発明のタッチパネルの第9例の断面図 本発明のタッチパネルの第9例の電極フィルムの上面に形成された、X方向透明電極、X方向引き回し配線、Y方向透明電極、Y方向引き回し配線の配置図 本発明のタッチパネルの第10例の断面図 従来のタッチパネルの断面図 従来のタッチパネルの第1電極フィルムの下面に形成された、X方向透明電極とX方向引き回し配線の配置図 従来のタッチパネルの第2電極フィルムの上面に形成された、Y方向透明電極とY方向引き回し配線の配置図
以下、本発明の実態形態について添付図面を参照して説明する。尚、各図面は、構成の理解を容易にするため、実寸比ではなく部分的に拡大又は縮小されている。
[本発明のタッチパネルの第1例]
図1は本発明のタッチパネルの第1例の断面図である。タッチパネル10においては、下面にX方向透明電極12を有する第1電極フィルム13と、上面にY方向透明電極14を有する第2電極フィルム15が、接着層16により接着されている。X方向透明電極12とY方向透明電極14は接着層16を隔てて対向する。
なお図2に示すように、スルーホール18は第1電極フィルム13の辺に対して斜めに配置されているため、図1のスルーホール18を含む部分の断面図については、図2において、全部のスルーホール18を通るように第1電極フィルム13の辺に対して斜めに切断した断面図である。これは以後の実施例でも同様である。
X方向引き回し配線は、第1電極フィルム13の下面と、第2電極フィルム15の上面に分割して設けられる。第1電極フィルム13の下面には透明電極側のX方向引き回し配線17aが設けられる。第2電極フィルム15の上面には図1、図3に示すように、外部接続側のX方向引き回し配線17bが設けられる。透明電極側のX方向引き回し配線17aの一部は外部接続に用いられる。残りの透明電極側のX方向引き回し配線17aと、外部接続側のX方向引き回し配線17bは、接着層16を貫くスルーホール18により電気的に接続されている。スルーホール18の内部には導電材料19(銀インクのような導電ペースト、あるいは異方導電材)が充填されている。なお、透明電極側のX方向引き回し配線17aの端部と外部接続側のX方向引き回し配線17bの端部との接続は1対1で電気的に接続することが原則であるが、例えばダミー配線を設けた場合などは1対複数の接続となる。これは以後の実施例でも同様である。
第2電極フィルム15の上面に、Y方向引き回し配線が設けられている。但し図1にY方向引き回し配線は示されていない。X方向引き回し配線17a、17bおよびY方向引き回し配線の材料は、十分に抵抗が低い材料であれば特に限定されない。X方向引き回し配線17a、17bおよびY方向引き回し配線は、例えば銀インクなどの導電ペーストや、銅、銀、スズおよびそれらの合金の金属薄膜などで形成される。X方向引き回し配線17a、17bおよびY方向引き回し配線は、印刷あるいはエッチングやフォトリソグラフィ等のパターニングなど公知の方法により形成される。X方向引き回し配線17a、17bおよびY方向引き回し配線の厚さは1μm〜15μm程度(導電ペーストを用いた場合)、幅(ライン)は10μm〜100μm程度が適している。X方向引き回し配線17a、17bおよびY方向引き回し配線の間隔(スペース)は10μm〜100μm程度が適している。これは以後の実施例でも同様である。
図2は本発明のタッチパネル10の第1例の第1電極フィルム13の下面に形成された、X方向透明電極12と透明電極側のX方向引き回し配線17aの配置図である。なおX方向透明電極12と透明電極側のX方向引き回し配線17aは第1電極フィルム13の下面にあるため本来は破線で表示すべきであるが、見やすくするため実線で表示した。
X方向透明電極12は、多数の菱型の透明電極パターン12aがX方向(横方向)に細い連結電極12bで電気的に接続され、タッチパネル10の横方向に配列されたものである。そして多数(例えば30本)のX方向透明電極12がタッチパネル10の縦方向に平行に配列されている。X方向透明電極12を上から第1行、第2行、第3行、...と呼ぶ。なお、X方向透明電極12の形状は上記に限定されるものではなく、例えば単純な短冊状としてもよい。これは以後の実施例でも同様である。
X方向透明電極12に透明電極側のX方向引き回し配線17aが接続されている。そのため透明電極側のX方向引き回し配線17aはX方向透明電極12と同数である。例えばX方向透明電極12が30本のとき、透明電極側のX方向引き回し配線17aも30本である。図2では説明のため、X方向透明電極12が8本、透明電極側のX方向引き回し配線17aが8本の例を示す。なお、X方向透明電極12とは別にシールド電極などを設ける場合もあり、透明電極側のX方向引き回し配線17aの本数がX方向透明電極12の本数が異なる場合もある。これは以後の実施例でも同様である。
図2に示すように、第1行のX方向透明電極12に1番の透明電極側のX方向引き回し配線17aが接続されている。第2行のX方向透明電極12に2番の透明電極側のX方向引き回し配線17aが接続されている。以下同様にして、第8行のX方向透明電極12に8番の透明電極側のX方向引き回し配線17aが接続されている。
図2に示すように、第1電極フィルム13の下面に、1番〜4番の透明電極側のX方向引き回し配線17aとスルーホール18が配置される(正確にはスルーホール18は接着層16に設けられる)。1番〜4番の透明電極側のX方向引き回し配線17aはスルーホール18を通して、図3に示す第2電極フィルム15の上面の1番〜4番の外部接続側のX方向引き回し配線17bに接続されている。
第1電極フィルム13の下面に、5番〜8番の透明電極側のX方向引き回し配線17aが配置される。5番〜8番の透明電極側のX方向引き回し配線17aは、第1電極フィルム13の下面で完結する。なお第1電極フィルム13の下面から第2電極フィルム15の上面に接続されているX方向引き回し配線の数と、第1電極フィルム13の下面で完結するX方向引き回し配線の数が同じ本数である必要はない。また、スルーホールと接続する透明電極側のX方向引き回し配線17aは、上記のように連続して隣り合うものに限られず、パネルの仕様によっては、1本おきに配置したり、ランダムに配置したりしてもよい。これは以後の実施例でも同様である。
図2において、透明電極側のX方向引き回し配線17aの配線幅(ライン)と配線間隔(スペース)をそれぞれL(μm)、S(μm)とすると、第1電極フィルム13の下面の引き回し配線の領域の横方向の幅は(4L+3S)(μm)となる。例えば、X方向透明電極とX方向引き回し配線が30本の場合、第1電極フィルムの下面に1番から15番のX方向引き回し配線とスルーホールが配置される。また、第1電極フィルムの下面に16番から30番のX方向引き回し配線が配置される。
図3はタッチパネル10の第2電極フィルム15の上面に形成された、Y方向透明電極14、Y方向引き回し配線20および外部接続側のX方向引き回し配線17bの配置図である。Y方向透明電極14は、多数の菱型の透明電極パターン14aがY方向(縦方向)に細い連結電極14bで電気的に接続され、タッチパネル10の縦方向に配列されたものである。なお、Y方向透明電極14の形状は上記に限定されるものではなく、例えば単純な短冊状としてもよい。そして多数(例えば40本)のY方向透明電極14がタッチパネル10の横方向に平行に配列されている。Y方向透明電極14を左から第1列、第2列、第3列、...と呼ぶ。これは以後の実施例でも同様である。
X方向透明電極12の透明電極パターン12aとY方向透明電極14の透明電極パターン14aが重ならないように、第1電極フィルム13と第2電極フィルム15は貼り合わされる。図3では、Y方向透明電極14はX方向透明電極12と直交(平面視のとき)しているが、それに限定されず、Y方向透明電極14はX方向透明電極12と所定の角度をもって配置されてもよい。これは以後の実施例でも同様である。
Y方向透明電極14にY方向引き回し配線20が接続されている。Y方向引き回し配線20はY方向透明電極14と同数である。例えばY方向透明電極14が40本のときは、Y方向引き回し配線20も40本である。図3では説明のため、Y方向透明電極14が10本、Y方向引き回し配線20が10本の例を示す。なお、Y方向透明電極14とは別にシールド電極などを設ける場合もあり、Y方向引き回し配線20の本数とY方向透明電極14の本数が異なっていることもある。これは以後の実施例でも同様である。
図3に示すように、第1列のY方向透明電極14に1番のY方向引き回し配線20が接続されている。第2列のY方向透明電極14に2番のY方向引き回し配線20が接続されている。以下同様にして、第10列のY方向透明電極14に10番のY方向引き回し配線20が接続されている。
図3に示すように、第2電極フィルム15の上面に1番〜10番のY方向引き回し配線20が配置される。また第2電極フィルム15の上面に1番〜4番の外部接続側のX方向引き回し配線17bとそれに接続するスルーホール18が配置される(正確にはスルーホール18は接着層16に設けられる)。図2の透明電極側のX方向引き回し配線17aの下端、図3の外部接続側のX方向引き回し配線17bの下端とY方向引き回し配線20の下端が、コネクタ(図示しない)等により外部接続される。
X方向透明電極12と透明電極側のX方向引き回し配線17aの本数が30本の場合、X方向引き回し配線の配線幅(ライン)を30μm、配線間隔(スペース)を30μmとする。第1電極フィルム13に縦方向に設けられた透明電極側のX方向引き回し配線17aの本数が15本、第2電極フィルム15に縦方向に設けられた外部接続側のX方向引き回し配線17bの本数が15本とすると、第1電極フィルム13の下面の引き回し配線の領域の横方向の幅は(30μm+30μm)×15本=900μmとなり、従来の1/2となる。そのため、第1電極フィルム13の下面の引き回し配線の領域の横幅は従来の約半分に縮小される。第2電極フィルム15の上面の引き回し配線の領域の横幅も同様である。そのためタッチパネル10の左右の額縁の横幅が狭くなっても引き回し配線の領域は不足しない。
第1電極フィルム13および第2電極フィルム15の材質は、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンナフタレートなどの高分子フィルム、あるいは、ガラスが挙げられる。第1電極フィルム13および第2電極フィルム15の厚さは20μm〜200μm程度が好ましい。これは以後の実施例でも同様である。
X方向透明電極12およびY方向透明電極14の材質は、ITO(Indium Tin Oxideインジウムスズ酸化物)、ZnO(酸化亜鉛)などの導電性薄膜が挙げられる。あるいは、カーボンナノチューブ、カーボンナノワイヤ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリル、極細金属繊維などを高分子ポリマーに分散させた複合材料が挙げられる。あるいは極細の導電線を印刷やフォトリソグラフィ等により形成することが挙げられる。導電線の幅は、導電線を視認されにくくするため10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましく、2μm以下がさらに好ましい。導電線のピッチは透過率を高くするため100μm〜1000μm程度が好ましい。これは以後の実施例でも同様である。
接着層16として、シリコーン系、エポキシ系、あるいはアクリル系の光学透明接着剤などによって形成された層が挙げられる。接着層16の厚さは10μm〜200μm程度が好ましい。また、熱硬化性や光硬化性の接着剤を用いてもよい。これは以後の実施例でも同様である。
タッチパネル10に指を近付けると、指の近傍のX方向透明電極12およびY方向透明電極14におけるキャパシタンス等が変化する。各電極へ信号を切り替えながら、これらの電気的な変化を検出することで、指のX座標およびY座標が検知される。なお、検出方式としては自己容量検出方式および相互容量検出方式がある。これは以後の実施例でも同様である。
[スルーホール]
図4は透明電極側のX方向引き回し配線17aと外部接続側のX方向引き回し配線17bを接続するスルーホール18の拡大断面図である。透明電極側のX方向引き回し配線17aと外部接続側のX方向引き回し配線17bの端部に合わせて接着層16に、ドリルあるいはレーザーによりスルーホール18が穿孔される。接着層16のスルーホール18に合わせて第1電極フィルム13に導電ペースト注入口13aおよび空気抜き口13bが設けられる。これは以後の実施例でも同様である。
第1電極フィルム13の導電ペースト注入口13aから、ディスペンサーなどを用いて導電ペースト19aがスルーホール18に注入されて充填され、硬化される。導電ペースト注入口13aは、図示しない絶縁体により塞がれる。導電ペースト19aを介して第1電極フィルム13の下面のX方向引き回し配線17aと、第2電極フィルム15の上面のX方向引き回し配線17bが電気的に接続されている。導電ペースト19aは導電性を有する材料であれば特に限定されず、例えば金属微粒子とバインダを含む導電性インクやはんだなどが挙げられる。これは以後の実施例でも同様である。
図5(a)は本発明のタッチパネル10の第1例の第1電極フィルム13の下面の透明電極側のX方向引き回し配線17aのスルーホール18との接続部の拡大図、図5(b)は本発明のタッチパネル10の第1例の第2電極フィルム15の上面の外部接続側のX方向引き回し配線17bのスルーホール18との接続部の拡大図である。第1電極フィルム13の下面の透明電極側のX方向引き回し配線17aのスルーホール18との接続部の中央の孔17cは導電ペースト19aを注入するための開口であり、その横の小さな孔17dは導電ペースト19aを注入するときの空気抜きの開口である。これは以後の実施例でも同様である。
図6はタッチパネル10に用いられる他の構造のスルーホール18の拡大断面図である。第1電極フィルム13の下面の透明電極側のX方向引き回し配線17aの端部と、第2電極フィルム15の上面の外部接続側のX方向引き回し配線17bの端部に合わせて接着層16にスルーホール18が設けられ、スルーホール18に異方導電材19bが充填される。これは以後の実施例でも同様である。
第1電極フィルム13の下面の透明電極側のX方向引き回し配線17aの端部および第2電極フィルム15の上面の外部接続側のX方向引き回し配線17bの端部は、異方導電材19bと加圧加熱(ヒートシール)により電気的に接続されている。その他の導電材料19として、導電性を有する弾性材などをスルーホール18に配設して導通させてもよい。これは以後の実施例でも同様である。
以上、X方向引き回し配線の約半数を、他の電極フィルムの配線の無い領域に移動させることで、X方向引き回し配線の領域の幅を狭くする構成を示したが、Y方向引き回し配線についても同様の構成とすることが可能である。具体的には、更に第1電極フィルム13の下面にY方向引き回し配線(図示せず)を設け、それと第2電極フィルム15の上面に設けられたY方向引き回し配線20を、スルーホール(図示せず)により電気的に接続する。この構成によりY方向引き回し配線の領域の幅も狭くすることができる。これは以後の実施例でも同様である。
[本発明のタッチパネルの第2例]
図7は本発明のタッチパネルの第2例の断面図である。タッチパネル30においては、上面にX方向透明電極31を有する第1電極フィルム32と、上面にY方向透明電極33を有する第2電極フィルム34が、接着層35により接着されている。このためX方向透明電極31とY方向透明電極33の間には第1電極フィルム32と接着層35が挟まれている。図示されていないが、X方向透明電極31は保護フィルムあるいは保護ガラスでカバーされる。
X方向引き回し配線は、第1電極フィルム32の上面と下面に分割して設けられる。第1電極フィルム32の上面には透明電極側のX方向引き回し配線36aが設けられる。第1電極フィルム32の下面には外部接続側のX方向引き回し配線36bが設けられる。透明電極側のX方向引き回し配線36aの一部は外部接続に用いられる。透明電極側のX方向引き回し配線36aと、外部接続側のX方向引き回し配線36bは、第1電極フィルム32を貫くスルーホール37により電気的に接続されている。スルーホール37の内部には導電材料39が充填されている。
図8はタッチパネル30の第1電極フィルム32の上面に形成された、X方向透明電極31と透明電極側のX方向引き回し配線36aの配置図である。X方向透明電極31と透明電極側のX方向引き回し配線36aは図2と同様であるため説明を省略する。
図9は第1電極フィルム32の下面の1番から4番の外部接続側のX方向引き回し配線36bの配置図である。外部接続側のX方向引き回し配線36bおよびこれと透明電極側のX方向引き回し配線36aの接続は図3と同様であるため説明を省略する。
図10はタッチパネル30の第2電極フィルム34の上面に形成された、Y方向透明電極33とY方向引き回し配線38の配置図である。Y方向透明電極33とY方向引き回し配線38は図3と同様であるため説明を省略する。
図8の透明電極側のX方向引き回し配線36aの下端、図9の外部接続側のX方向引き回し配線36bの下端、図10のY方向引き回し配線38の下端がコネクタ(図示しない)等により外部接続される。
[本発明のタッチパネルの第3例]
図11は本発明のタッチパネルの第3例の断面図である。タッチパネル40においては、電極フィルム41の上面にX方向透明電極42が、下面にY方向透明電極43が形成されている。X方向透明電極42およびY方向透明電極43は、図示しない保護カバーで覆われる。
X方向引き回し配線は、電極フィルム41の上面と下面に分割して設けられる。電極フィルム41の上面には透明電極側のX方向引き回し配線44aが設けられる。電極フィルム41の下面には外部接続側のX方向引き回し配線44bが設けられる。透明電極側のX方向引き回し配線44aの一部は外部接続に用いられる。残りの透明電極側のX方向引き回し配線44aと、外部接続側のX方向引き回し配線44bは、電極フィルム41を貫くスルーホール45により電気的に接続されている。スルーホール45の内部には導電材料46が充填されている。
図12はタッチパネル40の電極フィルム41の上面に形成された、X方向透明電極42と透明電極側のX方向引き回し配線44aの配置図である。X方向透明電極42と透明電極側のX方向引き回し配線44aは図2と同様であるため説明を省略する。
図13はタッチパネル40の電極フィルム41の下面に形成された、Y方向透明電極43、Y方向引き回し配線47および外部接続側のX方向引き回し配線44bの配置図である。Y方向透明電極43、Y方向引き回し配線47および外部接続側のX方向引き回し配線44bは図3と同様であるため説明を省略する。
[本発明のタッチパネルの第4例]
図14は本発明のタッチパネルの第4例の断面図である。タッチパネル50においては、上面にX方向透明電極51を有する第1電極フィルム52と、下面にY方向透明電極53を有する第2電極フィルム54が、接着層55により接着されている。このためX方向透明電極51とY方向透明電極53の間には第1電極フィルム52、接着層55および第2電極フィルム54が挟まれている。図示されていないが、X方向透明電極51およびY方向透明電極53は保護フィルムあるいは保護ガラスでカバーされる。
X方向引き回し配線は、第1電極フィルム52の上面と、第2電極フィルム54の下面に分割して設けられる。第1電極フィルム52の上面には透明電極側のX方向引き回し配線56aが設けられる。第2電極フィルム54の下面には外部接続側のX方向引き回し配線56bが設けられる。透明電極側のX方向引き回し配線56aの一部は外部接続に用いられる。残りの透明電極側のX方向引き回し配線56aと、外部接続側のX方向引き回し配線56bは、第1電極フィルム52と接着層55と第2電極フィルム54を貫くスルーホール57により電気的に接続されている。スルーホール57の内部には導電材料59が充填されている。
図15はタッチパネル50の第1電極フィルム52の上面に形成された、X方向透明電極51と透明電極側のX方向引き回し配線56aの配置図である。X方向透明電極51と透明電極側のX方向引き回し配線56aは図2と同様であるため説明を省略する。
図16はタッチパネル50の第2電極フィルム54の下面に形成された外部接続側のX方向引き回し配線56b、Y方向透明電極53およびY方向引き回し配線58の配置図である。外部接続側のX方向引き回し配線56b、Y方向透明電極53およびY方向引き回し配線58は図3と同様であるため説明を省略する。
図15の透明電極側のX方向引き回し配線56aの下端、図16の外部接続側のX方向引き回し配線56bの下端とY方向引き回し配線58の下端がコネクタ(図示しない)等により外部接続される。
[本発明のタッチパネルの第5例]
図17は本発明のタッチパネルの第5例の断面図である。タッチパネル70においては、上面にX方向透明電極71を有する第1電極フィルム72と、上面にY方向透明電極73を有する第2電極フィルム74が、接着層75により接着されている。このためX方向透明電極71とY方向透明電極73の間には第1電極フィルム72と接着層75が挟まれている。X方向透明電極71は、図示されていない保護フィルムあるいは保護ガラスでカバーされる。
X方向引き回し配線は、第1電極フィルム72の上面と、第2電極フィルム74の上面に分割して設けられる。第1電極フィルム72の上面には透明電極側のX方向引き回し配線76aが設けられる。第2電極フィルム74の上面には外部接続側のX方向引き回し配線76bが設けられる。透明電極側のX方向引き回し配線76aの一部は外部接続に用いられる。残りの透明電極側のX方向引き回し配線76aと、外部接続側のX方向引き回し配線76bは、第1電極フィルム72と接着層75を貫くスルーホール77により電気的に接続されている。スルーホール77の内部には導電材料78が充填されている。
タッチパネル70においては、X方向引き回し配線76a、76b、および図示しないY方向引き回し配線(第2電極フィルム74の上面にある)と接続するコネクタ(図示せず)の取出し面を、第1電極フィルム72の上面及び第2電極フィルム74の上面の2面にすることができる。コネクタの取出し面とは、コネクタと引き回し配線の端部を、異方導電材を介した熱圧着等で電気的に接続する面のことをいう。
[本発明のタッチパネルの第6例]
図18は本発明のタッチパネルの第6例の断面図である。タッチパネル100においては、上面にX方向透明電極101を有する第1電極フィルム102と、上面にY方向透明電極103を有する第2電極フィルム104が、第2接着層105により接着されている。X方向透明電極101とY方向透明電極103の間には第1電極フィルム102と第2接着層105が挟まれている。またカバーフィルム106と第1電極フィルム102が第1接着層108により接着されている。X方向透明電極101はカバーフィルム106でカバーされている。カバーフィルム106は樹脂材料に限らず、ガラスなどの無機材料や複合材料でもよい。
X方向引き回し配線は、第1電極フィルム102の上面とカバーフィルム106の下面に分割して設けられる。第1電極フィルム102の上面には透明電極側のX方向引き回し配線107aが設けられる。カバーフィルム106の下面には外部接続側のX方向引き回し配線107bが設けられる。透明電極側のX方向引き回し配線107aの一部は外部接続に用いられる。
透明電極側のX方向引き回し配線107aと外部接続側のX方向引き回し配線107bは、接着層108を貫通したスルーホール109により電気的に接続されている。
なお変形例として、X方向引き回し配線の1/3を第1電極フィルム102の上面に、1/3をスルーホールを介してカバーフィルム106の下面に、残り1/3をスルーホールを介して第1電極フィルム102の下面に配置すると、X方向引き回し配線に必要な額縁の幅が約1/3になる。
[本発明のタッチパネルの第7例]
図19は本発明のタッチパネルの第7例の断面図である。タッチパネル110においては、電極フィルム111の上面にX方向透明電極112が、下面にY方向透明電極113が形成されている。カバーフィルム114が、電極フィルム111に接着層115で接着されている。カバーフィルム114は樹脂材料に限らず、ガラスなどの無機材料や複合材料でもよい。
X方向引き回し配線は、電極フィルム111の上面とカバーフィルム114の下面に分割して設けられる。電極フィルム111の上面には透明電極側のX方向引き回し配線116aが設けられる。カバーフィルム114の下面には外部接続側のX方向引き回し配線116bが設けられる。透明電極側のX方向引き回し配線116aの一部は外部接続に用いられる。残りの透明電極側のX方向引き回し配線116aと外部接続側のX方向引き回し配線116bは、接着層115を貫通したスルーホール117により電気的に接続されている。
[本発明のタッチパネルの第8例]
図20は本発明のタッチパネルの第8例の断面図である。タッチパネル120においては、第1電極フィルム121の上面にX方向透明電極122が、第2電極フィルム123の下面にY方向透明電極124が形成されている。カバーフィルム125が、第1電極フィルム121に第1接着層126で接着されている。カバーフィルム125は樹脂材料に限らず、ガラスなどの無機材料や複合材料でもよい。第1電極フィルム121と第2電極フィルム123は第2接着層127で接着されている。
X方向引き回し配線は、第1電極フィルム121の上面とカバーフィルム125の下面に分割して設けられる。第1電極フィルム121の上面には透明電極側のX方向引き回し配線128aが設けられる。カバーフィルム125の下面には外部接続側のX方向引き回し配線128bが設けられる。透明電極側のX方向引き回し配線128aの一部は外部接続に用いられる。残りの透明電極側のX方向引き回し配線128aと外部接続側のX方向引き回し配線128bは第1接着層126を貫通したスルーホール129により電気的に接続されている。
[本発明のタッチパネルの第9例]
図21は本発明のタッチパネルの第9例の断面図である。タッチパネル80においては、電極フィルム81の上面にX方向透明電極82およびY方向透明電極83が形成されている。X方向透明電極82およびY方向透明電極83は絶縁層86により隔てられている。X方向透明電極82およびY方向透明電極83は、図示しない保護カバーで覆われる。
X方向引き回し配線は、電極フィルム81の上面と下面に分割して設けられる。電極フィルム81の上面には透明電極側のX方向引き回し配線84aが設けられる。電極フィルム81の下面には外部接続側のX方向引き回し配線84bが設けられる。透明電極側のX方向引き回し配線84aの一部は外部接続に用いられる。残りの透明電極側のX方向引き回し配線84aと外部接続側のX方向引き回し配線84bは、電極フィルム81を貫通したスルーホール85により電気的に接続されている。
図22はタッチパネル80の平面図である。X方向透明電極82の連結電極82bを覆う絶縁層86が設けられ、絶縁層86の上にY方向透明電極83の連結電極83bが形成されている。この構成によると、1枚の電極フィルム81の片面(上面)に、X方向透明電極82およびY方向透明電極83、Y方向引き回し配線87を設けることができる。
図示しないが、X方向透明電極82の全面を絶縁層86と同様の絶縁層で覆い、その絶縁層の上にY方向透明電極83を配置してもよい。この場合、Y方向透明電極83とY方向引き回し配線87の間には絶縁層の厚さに相当する高低差があるが、例えば、導電性ペーストをY方向透明電極83とY方向引き回し配線87を接続するようにスクリーン印刷すれば、高低差をクリアして導通させることができる。
タッチパネル80においては、透明電極側のX方向引き回し配線84a、外部接続側のX方向引き回し配線84bおよびY方向引き回し配線87(電極フィルム81の上面にある)と接続するコネクタ(図示せず)の取出し面を、電極フィルム81の上面および下面の2面にすることができる。
[本発明のタッチパネルの第10例]
図23は本発明のタッチパネルの第10例の断面図である。タッチパネル90において、電極フィルム91の上面にX方向透明電極92およびY方向透明電極93が形成されている。X方向透明電極92およびY方向透明電極93は絶縁層98により隔てられている。X方向透明電極92およびY方向透明電極93はカバーフィルム94で覆われている。カバーフィルム94は樹脂材料に限らず、ガラスなどの無機材料や複合材料でもよい。電極フィルム91とカバーフィルム94は接着層95により接着されている。電極フィルム91の上面に形成されたX方向透明電極92およびY方向透明電極93の構造は、図22のタッチパネル80と同様である。
X方向引き回し配線は、電極フィルム91の上面とカバーフィルム94の下面に分割して設けられる。電極フィルム91の上面には透明電極側のX方向引き回し配線96aが設けられ、カバーフィルム94の下面には外部接続側のX方向引き回し配線96bが設けられる。透明電極側のX方向引き回し配線96aの一部は外部接続に用いられる。残りの透明電極側のX方向引き回し配線96aと外部接続側のX方向引き回し配線96bは、接着層95を貫通したスルーホール97により電気的に接続されている。
タッチパネル90においては、透明電極側のX方向引き回し配線96a、外部接続側のX方向引き回し配線96bおよびY方向引き回し配線(図示しないが電極フィルム91の上面にある)と接続するコネクタ(図示せず)の取出し面を、電極フィルム91の上面およびカバーフィルム94の下面の2面にすることができる。
以上、いずれの実施例においても、タッチパネルの狭額縁化が可能である。
本発明のタッチパネルは狭額縁の液晶パネルに組み合わせて用いるのに好適である。その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
10、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120 タッチパネル
12、31、42、51、61、71、82、92、101、112、122 X方向透明電極
12a、14a、31a、42a、43a、51a、53a、61a、63a 透明電極パターン
12b、14b、33b、42b、51b、53b、61b、63b、82b、83b、 連結電極
13、32、52、62、72、102、121、 第1電極フィルム
13a 導電ペースト注入口
13b 空気抜き口
14、33、43、53、63、73、83、93、103、113、124 Y方向透明電極
15、34、54、64、74、104、123 第2電極フィルム
16、35、55、65、75、95、115 接着層
17a、17b、36a、36b、44a、44b、56a、56b、66、76a、76b、84a、84b、96a、96b、107a、107b、116a、116b、128a、128b X方向引き回し配線
17c、17d 孔
18、37、45、57、77、85、97、109、117、129 スルーホール
19、39、46、59、78、 導電材料
19a 導電ペースト
19b 異方導電材
20、38、47、58、67、87、 Y方向引き回し配線
41、81、91、111 電極フィルム
86、98 絶縁層
94、106、114、125 カバーフィルム
105、127 第2接着層
108、126 第1接着層

Claims (14)

  1. 第1電極フィルムおよび第2電極フィルムと、
    前記第1電極フィルムの主面に形成された第1透明電極と、
    前記第2電極フィルムの主面に形成された第2透明電極と、
    前記第1透明電極と接続され、一部が外部接続に用いられる透明電極側の第1引き回し配線と、
    外部接続に用いられない前記透明電極側の第1引き回し配線とスルーホールにより接続された外部接続側の第1引き回し配線と、
    前記第2透明電極と接続された第2引き回し配線を有することを特徴とするタッチパネル。
  2. 前記第2引き回し配線が、前記第2透明電極と接続された透明電極側の第2引き回し配線と、前記透明電極側の第2引き回し配線とスルーホールにより接続された外部接続側の第2引き回し配線からなることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
  3. 前記第1電極フィルムと前記第2電極フィルムを接着する接着層と、
    前記第1電極フィルムの主面に形成された前記透明電極側の第1引き回し配線と、
    前記第2電極フィルムの主面に形成された前記外部接続側の第1引き回し配線と、
    前記接着層を貫通する前記スルーホールを有す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。
  4. 前記第1電極フィルムと前記第2電極フィルムを接着する接着層と、
    前記第1電極フィルムの一主面に形成された前記透明電極側の第1引き回し配線と、
    前記第1電極フィルムの他の主面に形成された前記外部接続側の第1引き回し配線と、
    前記第1電極フィルムを貫通する前記スルーホールを有す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。
  5. 前記第1電極フィルムと前記第2電極フィルムを接着する接着層と、
    前記第1電極フィルムの主面に形成された前記透明電極側の第1引き回し配線と、
    前記第2電極フィルムの主面に形成された前記外部接続側の第1引き回し配線と、
    前記第1電極フィルム、前記接着層および前記第2電極フィルムを貫通する前記スルーホールを有す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。
  6. 前記第1電極フィルムと前記第2電極フィルムを接着する接着層と、
    前記第1電極フィルムの主面に形成された前記透明電極側の第1引き回し配線と、
    前記第2電極フィルムの主面に形成された前記外部接続側の第1引き回し配線と、
    前記第1電極フィルムおよび前記接着層を貫通する前記スルーホールを有す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。
  7. 主面を有するカバーフィルムと、
    前記カバーフィルムと前記第1電極フィルムを接着する第1接着層と、
    前記第1電極フィルムと前記第2電極フィルムを接着する第2接着層と、
    前記第1電極フィルムの主面に形成された前記透明電極側の第1引き回し配線と、
    前記カバーフィルムの主面に形成された前記外部接続側の第1引き回し配線と、
    前記第1接着層を貫通する前記スルーホールを有す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。
  8. 2つの主面を有する電極フィルムと、
    前記電極フィルムの一主面に形成された第1透明電極と、
    前記電極フィルムの他の主面に形成された第2透明電極と、
    前記第1透明電極と接続され、一部が外部接続に用いられる透明電極側の第1引き回し配線と、
    外部接続に用いられない前記透明電極側の第1引き回し配線とスルーホールにより接続された外部接続側の第1引き回し配線と、
    前記第2透明電極と接続された第2引き回し配線を有することを特徴とするタッチパネル。
  9. 前記第2引き回し配線が、前記第2透明電極と接続された透明電極側の第2引き回し配線と、前記透明電極側の第2引き回し配線とスルーホールにより接続された外部接続側の第2引き回し配線からなることを特徴とする請求項8に記載のタッチパネル。
  10. 前記電極フィルムの一主面に形成された前記透明電極側の第1引き回し配線と、
    前記電極フィルムの他の主面に形成された前記外部接続側の第1引き回し配線と、
    前記電極フィルムを貫通する前記スルーホールを有することを特徴とする請求項8または9に記載のタッチパネル。
  11. 主面を有するカバーフィルムと、
    前記カバーフィルムと前記電極フィルムを接着する接着層と、
    前記電極フィルムの一主面に形成された前記透明電極側の第1引き回し配線と、
    前記カバーフィルムの主面に形成された前記外部接続側の第1引き回し配線と、
    前記接着層を貫通する前記スルーホールを有することを特徴とする請求項8または9に記載のタッチパネル。
  12. 電極フィルムと、
    前記電極フィルムの一主面に形成された第1透明電極および第2透明電極と、
    前記第1透明電極と接続され、一部が外部接続に用いられる透明電極側の第1引き回し配線と、
    外部接続に用いられない前記透明電極側の第1引き回し配線とスルーホールにより接続された外部接続側の第1引き回し配線と、
    前記第2透明電極と接続された第2引き回し配線を有することを特徴とするタッチパネル。
  13. 前記第2引き回し配線が、前記第2透明電極と接続された透明電極側の第2引き回し配線と、前記透明電極側の第2引き回し配線とスルーホールにより接続された外部接続側の第2引き回し配線からなることを特徴とする請求項12に記載のタッチパネル。
  14. 主面を有するカバーフィルムと、
    前記カバーフィルムと前記電極フィルムを接着する接着層と、
    前記電極フィルムの主面に形成された前記透明電極側の第1引き回し配線と、
    前記カバーフィルムの主面に形成された前記外部接続側の第1引き回し配線と、
    前記接着層を貫通する前記スルーホールを有することを特徴とする請求項12または13に記載のタッチパネル。
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