特開 2022-160890 タッチパネル、及び電極基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022160890

(43)【公開日】2022-10-20

(54)【発明の名称】タッチパネル、及び電極基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20221013BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 450

G06F3/041 470

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021065396

(22)【出願日】2021-04-07

(71)【出願人】

【識別番号】501398606

【氏名又は名称】富士通コンポーネント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】奥田 辰徳

(57)【要約】

【課題】ユーザが近接又は当接したときの静電気による火花や放電が抑制されたタッチパネル、及び該タッチパネルを構成する電極基板の製造方法の提供。
【解決手段】タッチパネル１０の第２導電膜１６の外周端面３８は、第２電極基板１８の外周端面４０より面方向について内側にあり、加飾部２８の外周端面４２も、第２電極基板１８の外周端面４０より面方向の内側にある。第２導電膜１６及び加飾部２８の外周端面より面方向の外側には、絶縁層３０の外周部４４が存在する。さらに、第１導電膜１２の外周端面４６は第１電極基板１４の外周端面４８より面方向について内側にあり、第１導電膜１２の外周端面４６より面方向の外側には、絶縁層３２の外周部５０が存在する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１導電膜が形成された第１電極基板と、
前記第１導電膜に対向する第２導電膜が形成された第２電極基板と、
前記第１導電膜と前記第２導電膜との間に配置された加飾部と、
前記加飾部と前記第１導電膜との間に配置された絶縁層と、を備え、
前記第２導電膜の外周端面は前記第２電極基板の外周端面より面方向内側にあり、前記第２導電膜の外周端面より面方向外側には前記絶縁層の外周部が配置されている、タッチパネル。

【請求項2】

前記加飾部は導電性であり、前記加飾部の外周端面は前記第２電極基板の外周端面より面方向内側にあり、前記加飾部の外周端面より面方向外側には前記絶縁層の外周部が配置されている、請求項１に記載のタッチパネル。

【請求項3】

絶縁層の外周部端面を覆う絶縁コーティングをさらに有する、請求項１又は２に記載のタッチパネル。

【請求項4】

第１導電膜が形成された第１電極基板と、
前記第１導電膜に対向する第２導電膜が形成された第２電極基板と、
前記第１導電膜と前記第２導電膜との間に配置された加飾部と、
前記第１導電膜の端面及び前記第２導電膜の端面を覆う絶縁コーティングを有する、タッチパネル。

【請求項5】

前記加飾部は導電性であり、前記絶縁コーティングは前記加飾部の外周端面を覆うように形成される、請求項４に記載のタッチパネル。

【請求項6】

導電膜が形成されたシートを切断する工程と、
切断された前記シートの外周部にエッチング処理を施して前記導電膜を選択的に除去する工程と、
前記導電膜の表面に導電性材料を成膜して加飾部を形成する工程と、
前記加飾部の表面に導電性材料を成膜して配線部を形成する工程と、
前記シート上に絶縁性材料を成膜し、少なくとも前記配線部の表面と前記導電膜が選択的に除去された前記シートの外周部とを覆うように絶縁層を形成する工程と、
を含む、電極基板の製造方法。

【請求項7】

導電膜が面上に形成されたシートに、導電性材料を成膜して加飾部を形成する工程と、
前記加飾部の表面に導電性材料を成膜して配線部を形成する工程と、
前記加飾部及び前記配線部上に絶縁性材料を成膜して絶縁層を形成する工程と、
前記シートを切断する工程と、
少なくとも前記導電膜及び前記加飾部のそれぞれの外周端面に絶縁材料を塗布し、絶縁コーティングを形成する工程と、
を含む、電極基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タッチパネルと、該タッチパネルに使用される電極基板の製造方法とに関する。

【背景技術】

【0002】

操作入力可能な表示装置として種々のタッチパネルが知られているが、特に抵抗膜方式の透過型タッチパネルには、見栄えを維持しつつ静電気対策を施したものがある（例えば特許文献１参照）。

【0003】

また、ポインタの接触位置を検出する動作に干渉する電磁気的なノイズをシールドする手段を備えたタッチパネルが知られている（例えば特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－２０２５１８号公報

【特許文献2】特開２０１０－１４６１９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の多くのタッチパネルでは、ユーザの指等が接近し得るフィルム面の端部は筐体に覆われていたため、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の導電性部材が露出せず、ユーザがタッチパネルの導電部分に直接触れることはなかった。

【0006】

しかし近年では、意匠性を重視し、フィルムの外周部に意匠印刷等の加飾部を設け、さらにフィルムの端面が筐体に覆われていないタッチパネルが開発されている。このようなタッチパネルでは、ユーザの指等がフィルム端面に触れ又は近接することで、静電気による火花や放電が発生する可能性がある。

【0007】

そこで本発明は、意匠性を確保しつつ静電気対策が施されたタッチパネル、及び該タッチパネルに使用される電極基板の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様は、第１導電膜が形成された第１電極基板と、前記第１導電膜に対向する第２導電膜が形成された第２電極基板と、前記第１導電膜と前記第２導電膜との間に配置された加飾部と、前記加飾部と前記第１導電膜との間に配置された絶縁層と、を備え、前記第２導電膜の外周端面は前記第２電極基板の外周端面より面方向内側にあり、前記第２導電膜の外周端面より面方向外側には前記絶縁層の外周部が配置されている、タッチパネルである。

【0009】

本開示の他の態様は、第１導電膜が形成された第１電極基板と、前記第１導電膜に対向する第２導電膜が形成された第２電極基板と、前記第１導電膜と前記第２導電膜との間に配置された加飾部と、前記第１導電膜の端面及び前記第２導電膜の端面を覆う絶縁コーティングを有する、タッチパネルである。

【0010】

本開示のさらなる他の態様は、導電膜が形成されたシートを切断する工程と、切断された前記シートの外周部にエッチング処理を施して前記導電膜を選択的に除去する工程と、前記導電膜の表面に導電性材料を成膜して加飾部を形成する工程と、前記加飾部の表面に導電性材料を成膜して配線部を形成する工程と、前記シート上に絶縁性材料を成膜し、少なくとも前記配線部の表面と前記導電膜が選択的に除去された前記シートの外周部とを覆うように絶縁層を形成する工程と、を含む電極基板の製造方法である。

【0011】

本開示のまたさらなる他の態様は、導電膜が面上に形成されたシートに、導電性材料を成膜して加飾部を形成する工程と、前記加飾部の表面に導電性材料を成膜して配線部を形成する工程と、前記加飾部及び前記配線部上に絶縁性材料を成膜して絶縁層を形成する工程と、前記シートを切断する工程と、少なくとも前記導電膜及び前記加飾部のそれぞれの外周端面に絶縁材料を塗布し、絶縁コーティングを形成する工程と、を含む電極基板の製造方法である。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、ユーザが近接又は当接したときの静電気による火花や放電が抑制されたタッチパネル、及び該タッチパネルを構成する電極基板が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施例に係るタッチパネルの上面図である。

【図2】図１のＡ－Ａ′断面図である。

【図3】比較例に係るタッチパネルの断面図である。

【図4】第１実施例のタッチパネルの製造工程の一部を示すフローチャートである。

【図5】第２実施例に係るタッチパネルの断面図である。

【図6】第２実施例のタッチパネルの製造工程の一部を示すフローチャートである。

【図7】第３実施例に係るタッチパネルの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を用いて本開示の実施例を説明する。また、以下の実施例において同一又は類似の要素には共通の参照符号を付けて示し、理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。

【0015】

（第１実施例）
図１は第１実施例に係るタッチパネル１０の概略上面図を示し、図２は図１のＡ－Ａ′断面図である。タッチパネル１０は、第１導電膜としてのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）１２を有する第１電極基板１４と、ＩＴＯ１２に対向する第２導電膜としてのＩＴＯ１６を有する第２電極基板１８と、第１電極基板１４及び第２電極基板１８を収容するケース２０とを備える。本実施例では、第１電極基板１４はガラス基板であり、第２電極基板１８はＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）等の樹脂製フィルム基板である。

【0016】

第１電極基板１４の下部は、両面粘着テープ等の粘着層２２によってケース２０に固定される。ケース２０は樹脂の射出成形等によって一体的に形成され、デザイン性を高めるために、ケース２０の上端面２４は第２電極基板１８の操作面２６と同じ高さになっている。なお第１電極基板１４の下方には、ＬＣＤや有機ＥＬパネル等の表示器（図示せず）を設けてもよい。

【0017】

第２電極基板１８は、導電性の加飾部２８及び配線部３１を有する。例えば、加飾部２８は、導電カーボン等の導電性材料を第２導電膜１６の表面に枠状に印刷することにより形成され、配線部３１は、銀等の導電性材料を加飾部２８の表面に印刷することにより形成される。第２電極基板１８にはさらに、絶縁層３０が、絶縁インク等の絶縁性材料の印刷等により形成される。絶縁層３０は、加飾部２８及び配線部３１の表面とともに、第２導電膜１６及び加飾部２８の外周端面を覆うように設けられる。

【0018】

第１電極基板１４は、配線部３３及び絶縁層３２を有する。例えば、配線部３３は、銀等の導電性材料を第１導電膜１２の表面に印刷することにより形成され、絶縁層３２は、絶縁インク等の絶縁性材料の印刷等により形成される。絶縁層３２は、第１導電膜１２及び配線部３３の表面とともに、第１導電膜１２の外周端面を覆うように設けられる。絶縁層３０及び絶縁層３２は、両面粘着テープ等の粘着層３４によって互いに接着される。

【0019】

図３は、比較例に係るタッチパネル１００の概略側断面を示す。なおタッチパネル１００の構成要素のうち、タッチパネル１０の構成要素と機能的に同等でよいものについては、タッチパネル１０の構成要素の参照符号に１００を加算したもので表記し、詳細な説明は省略する。

【0020】

タッチパネル１００は、第１実施例と同様のケース１２０を有するが、第２導電膜１１６、加飾部１２８及び絶縁層１３０の外形寸法が第２電極基板１１８の外形寸法と一致している。また第１導電膜１１２の外形寸法も第１電極基板１１４の外形寸法と一致している。その結果、導電部である第２導電膜１１６、加飾部１２８及び第１導電膜１１２のそれぞれの外周端面が露出し、ユーザの指１３６が導電部の端面に当接又は近接することで、静電気による火花や放電が発生する可能性がある。

【0021】

そこで第１実施例では、第２導電膜１６の外周端面３８は第２電極基板１８の外周端面４０より面方向について内側にあり、例えば、第２導電膜１６は、比較例に係るタッチパネル１００の第２導電膜１１６の外周部をエッチング等で除去したものに相当する。また加飾部２８は、第２導電膜１６の表面に印刷等により形成され、加飾部２８の外周端面４２も第２電極基板１８の外周端面４０より面方向の内側にある。そして第２導電膜１６及び加飾部２８の外周端面より面方向の外側には、印刷等により形成された絶縁層３０の外周部４４が存在する。よって導電部である第２導電膜１６及び加飾部２８は外部に露出せず、ユーザの指が当接又は近接しても静電気による火花や放電は発生しない。

【0022】

同様に、第１導電膜１２の外周端面４６は第１電極基板１４の外周端面４８より面方向について内側にあり、例えば、第１導電膜１２は、比較例に係るタッチパネル１００の第１導電膜１１２の外周部をエッチング等で除去したものに相当する。そして第１導電膜１２の外周端面４６より面方向の外側には、印刷等により形成された絶縁層３２の外周部５０が存在する。故に導電部である第１導電膜１２は外部に露出せず、ユーザの指が当接又は近接しても静電気による火花や放電は発生しない。よって第１実施例によれば、静電気が生じないタッチパネルが提供される。

【0023】

なお第１実施例では、第２電極基板１８が透明であるため、タッチパネル１０を上から見た場合、加飾部２８に加え、加飾部２８より外側にある絶縁層３０の外周部４４が視認されることになる。そこでタッチパネル１０の意匠性を損なわないために、加飾部２８と絶縁層３０の外周部４４は互いに同色であることが好ましい。

【0024】

ここで加飾部２８と絶縁層３０（の外周部４４）とが「同色」であるか否かは、例えば、国際照明委員会（ＣＩＥ）により規定された色差を表す指標値ΔＥで判断することができ、加飾部２８と絶縁層３０とについてはΔＥが０．６以下であることが好ましい。ΔＥが０．６以下であると、視覚では両者の色差が殆ど視認できないからである。

【0025】

図４は、第１実施例のタッチパネル１０の製造工程の一部を示すフローチャートであり、タッチパネル１０のフィルム側、すなわち第２電極基板１８、第２導電膜１６、加飾部２８、配線部３１及び絶縁層３０を含むアセンブリの製造工程を示す。先ず、第２導電膜１６としてのＩＴＯが全面に形成されたＰＥＴ等のロール状シートを、タッチパネル１０の大きさ等に基づいて所定の大きさに切断する（ステップＳ１１）。次に、切断されたシートの外周部にエッチング処理を施し、ＩＴＯを除去する（ステップＳ１２）。次に、ＩＴＯの表面に導電カーボン等の導電性材料を成膜し、加飾部２８を形成する（ステップＳ１３）。次に、加飾部２８の表面に銀等の導電性材料を成膜し、配線部３１を形成する（ステップＳ１４）。最後に、シートに絶縁インク等の絶縁性材料を成膜し、絶縁層３０を形成する（ステップＳ１５）。このようにして、第２電極基板１８としてのシート上に、第２導電膜１６、加飾部２８、配線部３１及び絶縁層３０が形成されたフィルム側アセンブリが得られる。ここでステップＳ１３、Ｓ１４における各導電性材料の成膜、ステップＳ１５における絶縁性材料の成膜は、例えば印刷により行うことができる。

【0026】

なおタッチパネル１０のガラス側、すなわち第１電極基板１４、第１導電膜１２、配線部３３及び絶縁層３２を含むアセンブリの製造工程は、ロール状シートの代わりにガラス基板を用意することと、加飾部２８の形成（ステップＳ１３）がないことを除けば、図４のものと同様でよい。

【0027】

（第２実施例）
図５は、第２実施例に係るタッチパネル１０ａの概略側断面図である。タッチパネル１０ａの構成要素のうち、タッチパネル１０の構成要素と機能的に同等でよいものについては、タッチパネル１０と同じ参照符号で表記し、詳細な説明は省略する。

【0028】

第２導電膜１６ａ、加飾部２８ａ及び絶縁層３０ａは、第２電極基板１８とほぼ同じ外形寸法を有しており、第２導電膜１６ａ及び加飾部２８ａの外周部は第１実施例のようにエッチング等で除去されていない。タッチパネル１０ａは、第２電極基板１８から絶縁層３２にかけての外周端面、すなわち第２電極基板１８、第２導電膜１６ａ、加飾部２８ａ、絶縁層３０ａ、粘着層３４、絶縁層３２の各外周端面を覆う絶縁コーティング５２ａを有する。

【0029】

同様に、第１導電膜１２ａは、第１電極基板１４とほぼ同じ外形寸法を有し、すなわち第１導電膜１２ａの外周部は第１実施例のようにエッチング等で除去されていない。タッチパネル１０ａは、第１電極基板１４及び第１導電膜１２ａの各外周端面を覆う絶縁コーティング５４ａを有する。

【0030】

タッチパネル１００では、第２導電膜等の導電部が外部に露出しているため、指１３６が当接又は近接したときに静電気による火花や放電が発生する虞があった。しかしタッチパネル１０ａでは、導電部である第２導電膜１６ａの外周端部３８ａと加飾部２８ａの外周端部４２ａとが絶縁コーティング５２ａにより覆われ、第１導電膜１２ａの外周端部４６ａが絶縁コーティング５４ａにより覆われているため、ユーザの指が当接又は近接しても静電気による火花や放電は発生しない。よって第２実施例によれば、静電気が生じないタッチパネルが提供される。

【0031】

図６は、第２実施例のタッチパネルの製造工程の一部を示すフローチャートであり、タッチパネル１０ａのフィルム側、すなわち第２電極基板１８、第２導電膜１６ａ、加飾部２８ａ、配線部３１及び絶縁層３０ａを含むアセンブリの製造工程を示す。先ず、第２導電膜１６ａとしてＩＴＯが全面に形成されたＰＥＴ等のロール状シートを用意し、ＩＴＯの表面に導電カーボン等の導電性材料を成膜して、加飾部２８ａを形成する（ステップＳ２１）。次に、加飾部２８ａの表面に銀等の導電性材料を成膜し、配線部３１を形成する（ステップＳ２２）。次に、シートに絶縁インク等の絶縁性材料を成膜し、絶縁層３０ａを形成する（ステップＳ２３）。次に、タッチパネル１０の大きさ等に基づいてシートを所定の大きさに切断する（ステップＳ２４）。最後に、ニス等の液状の絶縁材料を、少なくとも第２導電膜１６ａ及び加飾部２８ａのそれぞれの外周端面を含むように、通常は第２電極基板１８、第２導電膜１６ａ、加飾部２８ａ及び絶縁層３０のそれぞれの外周端面に塗布し、絶縁コーティング５２ａを形成する（ステップＳ２５）。ここでステップＳ２１、Ｓ２２における各導電性材料の成膜、ステップＳ２３の絶縁性材料の成膜は、例えば印刷により行うことができる。

【0032】

なおタッチパネル１０ａのガラス側、すなわち第１電極基板１４、第１導電膜１２ａ、配線部３３及び絶縁層３２を含むアセンブリの製造工程は、ロール状シートの代わりにガラス基板を用意することと、加飾部２８ａの形成（ステップＳ２１）がないことを除けば、図６のものと同様でよい。なお絶縁コーティング５２ａの形成（ステップＳ２５）と絶縁コーティング５４ａの形成は、フィルム側アセンブリとガラス側アセンブリとを粘着層３４で互いに接着した後に、絶縁材を塗布することで同時に行ってもよい。この場合、図５に示すように、絶縁コーティング５２ａは第２電極基板１８から絶縁層３２にかけて塗布され、また絶縁コーティング５４ａは第１電極基板１４から第１導電膜１２ａにかけて塗布される。

【0033】

第２実施例では、第２電極基板１８を含むフィルム側アセンブリの製造工程において、加飾部２８ａ及び絶縁層３０ａを、ロール状のシートに対して印刷しており、すなわちシートを所定の大きさに切断する前に印刷している。このようなロール状シートに対する印刷は、自動機を用いて効率的に行うことができる。一方、第１実施例では、ＩＴＯをエッチングで除去する工程は、ロール状シートを切断した後に行うことから、加飾部及び絶縁層の印刷はシート切断後に行うことになり、このような印刷は通常、手作業で行う。よって第２実施例では、手作業で加飾部及び絶縁層の印刷を行う第１実施例に比べ、自動機を使用することで印刷に関する工数・コストを低くすることができる。

【0034】

（第３実施例）
図７は、第３実施例に係るタッチパネル１０ａの概略側断面図である。第３実施例に係るタッチパネル１０ｂは、第１実施例と第２実施例の双方の特徴を具備する。タッチパネル１０ｂの第２導電膜１６ｂの外周端面は、第１実施例と同様に第２電極基板１８の外周端面より面方向内側に位置し、第２導電膜１６ｂの外周端面より面方向外側には絶縁層３０ｂの外周部４４ｂが配置されている。また本実施例においては、第１導電膜１２の外周端面も、第１電極基板１４の外周端面より面方向内側に位置し、第１導電膜１２の外周端面より面方向外側には絶縁層３２の外周部４５ｂが配置されている。絶縁層３２の外周部４５ｂにおける外周端面は、絶縁層３０ｂの外周部４４ｂ及び粘着層３４における各外周端面とともに、第２電極基板１８の外周端面４０に一致している。ここで、第２導電膜１６ｂの外周端面３８ｂと第２電極基板１８の外周端面４０との距離ｄ、すなわち絶縁層３０ｂの外周部４４ｂの幅が、加飾部２８ｂに求められる大きさ等との関係から比較的短くなる場合、静電気の抑制効果が十分に得られない場合がある。

【0035】

そこでタッチパネル１０ｂは、絶縁層３０ｂの外周部４４ｂ及び絶縁層３２の外周部４５ｂの外周端面を覆う絶縁コーティング５２ｂと絶縁コーティング５４ｂとを有する。このようにすれば、静電気による火花や放電の発生を、より確実に排除することができる。

【0036】

第３実施例における第２電極基板１８ｂの製造工程は、図４に示すステップＳ１１～Ｓ１５を行い、その後に図６に示すステップＳ２５を行うものに相当する。なお本実施例においても、絶縁コーティング５２ｂの形成と絶縁コーティング５４ｂの形成は、フィルム側アセンブリとガラス側アセンブリとを粘着層３４で互いに接着した後に、絶縁材を塗布することで同時に行うことができる。

【0037】

なお第３実施例でも、タッチパネル１０ｂの意匠性の観点から、第１実施例と同様に、加飾部２８ｂと絶縁層３０ｂの外周部４４ｂは互いに同色であることが好ましい。

【0038】

上述の実施例ではいずれも抵抗膜方式タッチパネルを対象として説明したが、本開示はこれに限られない。例えば、本開示に係るタッチパネルは静電容量方式又は静電結合方式でもよいし、抵抗膜方式である場合でも４線式、５線式、７線式又は８線式等のいずれでもよい。さらに銀配線は、銅配線、導電ポリマー配線又は導電カーボン配線に置換されてもよいし、ＩＴＯも導電ポリマー等に置換されてもよい。

【符号の説明】

【0039】

１０ タッチパネル、１２，１２ａ 第１導電膜、１４ 第１電極基板、
１６，１６ａ，１６ｂ 第２導電膜、 １８ 第２電極基板、２０ ケース、
２２，３４ 粘着層、２８，２８ａ，２８ｂ 加飾部、
３０，３０ａ，３０ｂ，３２ 絶縁層、３１，３３ 配線部、１３６ 指、
３８，３８ａ，３８ｂ，４０，４２，２４ａ，４０，４２ｂ，４６，４６ａ 端面、
４４，４４ａ，４４ｂ，４５ｂ，５０ 外周部、
５２ａ，５４ａ，５２ｂ，５４ｂ 絶縁コーティング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】