タッチパネル及びタッチパネルの製造方法
【課題】複数点入力可能な５線式のタッチパネルを提供する。
【解決手段】第１の基板上に形成された上部導電膜を有する上部電極基板と、第２の基板上に形成された下部導電膜を有する下部電極基板と、下部導電膜おいて電位分布を生じさせるために下部導電膜の四辺の端部に各々設けられた４つの電極を有し、上部導電膜と下部導電膜とは対向して設けられたタッチパネルにおいて、上部導電膜は、上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより、縦方向に３分割以上、かつ、横方向に３分割以上に分割された複数の導電領域を有し、上部電極基板の四辺のうちいずれの辺とも接していない導電領域は、四辺のうち一辺に延びる上部導電膜からなる引出部を有しており、下部導電膜と上部導電膜との複数の接触位置における各々の座標位置を検出することを特徴とするタッチパネルを提供することにより上記課題を解決する。
【解決手段】第１の基板上に形成された上部導電膜を有する上部電極基板と、第２の基板上に形成された下部導電膜を有する下部電極基板と、下部導電膜おいて電位分布を生じさせるために下部導電膜の四辺の端部に各々設けられた４つの電極を有し、上部導電膜と下部導電膜とは対向して設けられたタッチパネルにおいて、上部導電膜は、上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより、縦方向に３分割以上、かつ、横方向に３分割以上に分割された複数の導電領域を有し、上部電極基板の四辺のうちいずれの辺とも接していない導電領域は、四辺のうち一辺に延びる上部導電膜からなる引出部を有しており、下部導電膜と上部導電膜との複数の接触位置における各々の座標位置を検出することを特徴とするタッチパネルを提供することにより上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル及びタッチパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、ディスプレイに直接入力をすることが可能な入力デバイスであり、ディスプレイの前面に設置して使用される。このタッチパネルは、ディスプレイにより視覚的にとらえた情報に基づき、直接入力することができることから、様々な用途において普及している。
【０００３】
このようなタッチパネルとしては、抵抗膜方式が広く知られている。抵抗膜方式のタッチパネルは、透明導電膜が形成された上部電極基板及び下部電極基板において、各々の透明導電膜同士が対向するように設置し、上部電極基板の一点に力を加えることにより各々の透明導電膜同士が接触し、力の加えられた位置の位置検出を行うことができるものである。
【０００４】
抵抗膜方式のタッチパネルは、４線式と５線式とに大別することができる。４線式は、上部電極基板又は下部電極基板のどちらか一方にＸ軸の電極が設けられており、他方にＹ軸の電極が設けられている。一方、５線式は、下部電極基板にＸ軸の電極及びＹ軸の電極がともに設けられており、上部電極基板は、電圧を検出するためのプローブとして機能するものである（例えば、特許文献１、２）。
【０００５】
具体的に、図１及び図２に基づき５線式のタッチパネルについて説明する。図１は、５線式のタッチパネルの斜視図であり、図２は、５線式のタッチパネルの断面の概要図である。
【０００６】
５線式のタッチパネル２００は、上部電極基板となる一方の面に透明導電膜２３０の形成されたフィルム２１０と、下部電極基板となる一方の面に透明導電膜２４０の形成されたガラス２２０からなり、透明導電膜２３０及び透明導電膜２４０が対向するようにスペーサ２５０を介し設置されている。５線式のタッチパネル２００と不図示のホストコンピュータとはケーブル２６０により電気的に接続されている。
【０００７】
このような構成の５線式のタッチパネル２００では、図３（ａ）に示すように、透明導電膜２４０の端部の４辺に設けられた電極２４１、２４２、２４３、２４４により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に交互に電圧を印加し、透明導電膜２３０と透明導電膜２４０とが、接触位置Ａ点において接触することにより、図３（ｂ）に示すように、透明導電膜２３０を介し電位Ｖａを検出し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々の座標位置を検出する方式である。
【０００８】
ところで、上述した５線式のタッチパネルでは、一点における接触位置は検出することは可能であるが、複数点が同時に接触した場合には位置検出をすることができない。
【０００９】
即ち、図４（ａ）に示すように、透明導電膜２４０の４辺に設けられた電極２４１、２４２、２４３、２４４により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に交互に電圧を印加した場合において、透明導電膜２３０と透明導電膜２４０とが接触位置Ａ点及びＢ点の２点において接触すると、Ａ点とＢ点の間の中間点における押下されていない一点の座標位置が検出されてしまう。これは、図４（ｂ）に示すように、電位検出による位置検出方法であることから、接触位置Ａ点及びＢ点の二点で接触した場合であっても、透明導電膜２３０を介し検出される電位はＶｃの１つだけであるため、接触位置が一点であるものと判断してしまうためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２７２７２２号公報
【特許文献２】特開２００８−２９３１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、複数の接触位置において同時に接触した場合においても、各々の接触位置を検出することができるとともに、接触位置が移動した場合においても、位置検出が可能なタッチパネル及びタッチパネルの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、第１の基板上に形成された上部導電膜を有する上部電極基板と、第２の基板上に形成された下部導電膜を有する下部電極基板と、前記下部導電膜おいて電位分布を生じさせるために前記下部導電膜の四辺の端部に各々設けられた４つの電極と、を有し、前記上部導電膜と前記下部導電膜とは対向して設けられたタッチパネルにおいて、前記上部導電膜は、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより、縦方向に３分割以上、かつ、横方向に３分割以上に分割された複数の導電領域を有し、前記上部電極基板の四辺のうちいずれの辺とも接していない導電領域は、前記四辺のうち一辺に延びる上部導電膜からなる引出部を有しており、前記下部導電膜と前記上部導電膜との複数の接触位置における各々の座標位置を検出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記レーザ光により前記上部導電膜の除去される領域の幅は、１００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記四辺のうち一辺と接する導電領域には、前記一辺の側の近傍において、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより形成された導電膜除去領域を有する抵抗部を形成し、前記引出部における抵抗値と前記抵抗部における抵抗値とは略等しいものであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記導電膜除去領域の幅は、１００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記上部導電膜における表面の反射率と、前記第２の基板における表面の反射率との差は、１％以下であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記導電領域は、長方形状又は正方形状であって、長辺又は一辺の長さが２５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上部導電膜は透明導電膜であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、下部導電膜は透明導電膜であることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、第１の基板上に形成された上部導電膜を有する上部電極基板と、第２の基板上に形成された下部導電膜を有する下部電極基板と、前記下部導電膜おいて電位分布を生じさせるために前記下部導電膜の四辺の端部に各々設けられた４つの電極と、を有し、前記上部導電膜と前記下部導電膜とは対向して設けられたタッチパネルの製造方法において、前記上部導電膜は、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより、縦方向に３分割以上、かつ、横方向に３分割以上に分割された複数の導電領域及び、前記上部電極基板の四辺のうちいずれの一辺とも接していない導電領域において、前記四辺のうち一辺に延びる引出部を形成するレーザ光照射工程と、前記上部電極基板における上部導電膜と前記下部電極基板における下部導電膜とを対向させて、所定の間隔を隔てて貼り合わせる張合工程と、を有し、前記下部導電膜と前記上部導電膜との複数の接触位置における各々の座標位置を検出することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、前記四辺のうち一辺と接する導電領域には、前記一辺の側の近傍において、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより形成された導電膜除去領域を有する抵抗部を形成し、前記引出部における抵抗値と前記抵抗部における抵抗値とは略等しいものであることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、前記レーザ光照射工程において照射されるレーザ光の波長は、前記上部導電膜を構成する材料が前記レーザ光を吸収する波長であることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、前記波長は３５５ｎｍであることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明は、前記レーザ光照射工程において除去される上部導電膜の幅は１００μｍ以下であることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、前記レーザ光照射工程において、前記レーザ光はパルス照射されるものであって、前記パルス照射の周波数は、２０ｋＨｚ以上、１００ｋＨｚ以下であって、照射される前記レーザ光のエネルギーは、４０μＪ以上、３００μＪ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、複数の接触位置において同時に接触した場合においても、各々の接触位置を検出することができるとともに、接触位置が移動した場合においても、位置検出が可能なタッチパネル及びタッチパネルの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来の５線式のタッチパネルの斜視図
【図２】従来の５線式のタッチパネルの断面概要図
【図３】従来の５線式のタッチパネルにおける座標検出方法の説明図（１）
【図４】従来の５線式のタッチパネルにおける座標検出方法の説明図（２）
【図５】第１の実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板における構造図
【図６】第１の実施の形態におけるタッチパネルの下部電極基板における構造図
【図７】第１の実施の形態におけるタッチパネルの断面図
【図８】第１の実施の形態におけるタッチパネルの説明図
【図９】第１の実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板の導電領域の説明図
【図１０】第１の実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板の要部斜視図
【図１１】第１の実施の形態におけるタッチパネルの製造方法のフローチャート
【図１２】第１の実施の形態におけるタッチパネルを製造するためのレーザ光照射装置の構成図
【図１３】照射されるレーザ光の周波数及びエネルギーと形成される上部電極基板の良否の関係図
【図１４】第２の実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板の導電領域の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。
【００２９】
〔第１の実施の形態〕
（タッチパネル）
第１の実施の形態におけるタッチパネルについて説明する。図５は本実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板における構造図であり、図６は本実施の形態におけるタッチパネルの下部電極基板における構造図であり、図７は本実施の形態におけるタッチパネルの断面図であり、図８は本実施の形態におけるタッチパネルの説明図である。
【００３０】
本実施の形態におけるタッチパネルは、フィルム１１の一方の面に透明導電膜１２が形成された略長方形状の上部電極基板１０と、上部電極基板１０と略同じ形状のガラス基板２１の一方の面に透明導電膜２２が形成された下部電極基板２０により構成される。
【００３１】
上部電極基板１０と下部電極基板２０とは、上部電極基板１０における透明導電膜１２と下部電極基板２０における透明導電膜２２とが対向するように、スペーサ３１等を介し、接着剤または両面テープにより接合されている。
【００３２】
上部電極基板１０における透明導電膜１２は、短手方向である縦方向に４分割、長手方向である横方向に８分割されており全体が３２分割されている。透明導電膜１２を各々の導電領域の分割は、導電領域となる領域間の透明導電膜１２を除去することにより行われる。これにより、分割された導電領域間では電気的に絶縁することができる。各々の分割された透明導電膜１２は、上部電極基板１０の短手方向の両端に設けられた引出電極部１３における各々の引出電極と接続されており、上部電極基板１０の周囲に配線され、上部電極基板１０の長手方向の一方の端部においてフレキシブル基板１４と接続されている。
【００３３】
また、下部電極基板２０は、図８に示すように下部電極基板２０を構成する４辺の端部において、透明導電膜２２上に４つの電極２３、２４、２５、２６が設けられており、これら４つの電極２３、２４、２５、２６は引出線により、下部電極基板２０の周囲より引出され、図６に示すように、下部電極基板２０の長手方向の一方の端部においてフレキシブル基板２７と接続されている。
【００３４】
フレキシブル基板１４とフレキシブル基板２７はともに不図示の制御回路に接続されており、更に不図示のホストコンピュータに接続されている。尚、透明導電膜１２及び透明導電膜２２を構成する材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）にＡｌまたはＧａ等が添加された材料、ＳｎＯ２（酸化スズ）にＳｂ等が添加された材料等が挙げられる。
【００３５】
また、フィルム１１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene
terephthalate）、ＰＣ（ポリカーボネート：Polycarbonate）及び、可視領域において透明の樹脂材料が挙げられる。更に、ガラス基板２１に代えて、樹脂基板を用いてもよい。
【００３６】
本実施の形態におけるタッチパネルは、上部電極基板１０を指等により押すことにより、上部電極基板１０における透明導電膜１２と、下部電極基板２０における透明導電膜２２とが接触し、接触した位置における電圧を検知することにより、上部電極基板１０と下部電極基板２０との接触位置、即ち、上部電極基板１０が指等により押された位置が特定される。具体的には、上部電極基板１０において、分割された透明導電膜１２の各々について時分割による走査がされており、接触したタイミングにより接触位置が含まれる導電領域を特定することができる。尚、下部電極基板２０における透明導電膜２２上の４辺に設けられた電極２３、２４、２５、２６により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に交互に電圧が印加されている。
【００３７】
このように、上部電極基板１０において透明導電膜１２を分割し導電領域を形成することにより、上部電極基板１０と下部電極基板２０とが接触した接触位置が複数であっても、分割された透明導電膜１２の導電領域ごとに接触位置を特定することができるため、各々の接触位置を独立して検出することが可能である。
【００３８】
即ち、図８に示すように、上部電極基板１０における透明導電膜１２と下部電極基板２０における透明導電膜２２との接触位置が、矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに示すように５つの場合であっても、各々の接触位置は、分割された透明導電膜１２の領域が異なるため、各々独立して接触位置が検出することが可能なのである。具体的には、上部電極基板１０と下部電極基板２０との接触位置が矢印Ａに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ａにおいて接触しており、接触位置が矢印Ｂに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ｂにおいて接触しており、接触位置が矢印Ｃに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ｃにおいて接触しており、接触位置が矢印Ｄに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ｄにおいて接触しており、接触位置が矢印Ｅに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ｅにおいて接触しているが、透明導電膜１２の導電領域１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅは相互に絶縁された異なる領域であることから、各々を独立して検出することができる。よって、上部電極基板１０と下部電極基板２０との接触位置が５つの場合であっても、各々の接触位置を特定することが可能である。
【００３９】
以上より、透明導電膜１２と透明導電膜２２との接触位置が複数であっても、接触した導電領域を特定することができるとともに、透明導電膜２２における電位分布を検出することにより、より正確に座標位置も検出することが可能である。また、透明導電膜１２と透明導電膜２２との接触位置を移動させた場合においても、接触位置が移動したことを認識することができるとともに、透明導電膜２２における電位分布を検出することにより、移動した接触位置の位置座標を検出することも可能である。
【００４０】
次に、上部電極基板１０における透明導電膜１２の導電領域の分割について説明する。本実施の形態では、図９（ａ）に示すように、透明導電膜１２は、短手方向である縦方向に４分割、長手方向である横方向に８分割されており、合計で３２分割されている。これら分割された領域は、上側の２段と下側の２段に分けられている。図５に示すように、上側の２段は上端となる短手方向（縦方向）の一方の端部において、引出電極部１３における各々の引出電極と接続されており、下側の２段は下端となる短手方向（縦方向）の他方の端部において、引出電極部１３における各々の引出電極と接続されている。尚、本実施の形態におけるタッチパネルは、各々の導電領域が長方形状又は正方形状に形成されており、主に指により操作するものであるため、複数の導電領域うち、最も大きな導電領域における長辺又は一辺の長さは、２５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２０ｍｍ以下である。これは、指の太さに基づくものであり、指先と指先とにより複数の接触位置において接触する場合においても、一辺の長さが指先と指先との間隔よりも短ければ、各々の接触位置を独立して検出することが可能であるからである。このため、人間の指先と指先との間隔及び快適となる操作性等を基準として、導電領域の一辺の長さの範囲を定めることができる。また、あまり小さいと後述する引出部の領域が増加し、機能上支障をきたすため、上記観点を踏まえた場合、複数の導電領域うち、最も小さな導電領域における短辺又は一辺の長さは、５ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは７ｍｍ以上である。
【００４１】
本実施の形態におけるタッチパネルでは、上部電極基板１０における透明導電膜１２において、導電領域１２１と導電領域１２２からなる導電領域のパターンを反転させたパターンが上側にも形成されており、縦方向に並ぶ４つの導電領域のパターンと同様のパターンが横方向に８列形成されている。
【００４２】
図９（ａ）において、破線で囲まれた領域の拡大図を図９（ｂ）に示す。図９（ｂ）に示されるように、透明導電膜１２の下側において２つに分割されたうちの一方を導電領域１２１、他方を導電領域１２２とした場合、他方の導電領域１２２は、上部電極基板１０の長手方向に沿った四辺の１つの辺と接しており、一方の導電領域１２１は、上部電極基板１０の四辺のうち長手方向に沿った辺とは接していない。このため、一方の導電領域１２１の領域部１２１ａから、上部電極基板１０の長手方向に沿った辺の端まで延びる引出部１２１ｂを形成し、更に、この辺の端に接する接続部１２１ｃを形成する。尚、この引出部１２１ｂは、上部電極基板１０の長手方向に沿った辺と接する２つの導電領域の間に形成されるものである。即ち、導電領域１２２と、導電領域１２２に隣接する辺と接する導電領域の間に形成されるものである。よって、本来は導電領域１２２となる領域に形成されるものである。このため、接触位置の誤認識を防ぐためにも、引出部１２１ｂはできるだけ細く形成することが好ましい。
【００４３】
これにより、一方の導電領域１２１は、接続部１２１ｃにおいて引出電極１３１と接続することができ、他方の導電領域１２２は、導電領域１２２における上部電極基板１０の辺の端部の近傍において引出電極１３２と接続することができる。
【００４４】
導電領域１２１の接続部１２１ｃと引出電極１３１とは、接続部１２１ｃ上に銀ペーストを形成し接続する。同様に、導電領域１２２と引出電極１３２とは、上部電極基板１０の辺の端部の導電領域１２２上に銀ペーストを形成し接続する。尚、引出電極１３１及び１３２が複数集まることにより、図５に示す引出電極部１３が形成される。
【００４５】
（タッチパネルの製造方法）
次に、図１０に基づき、本実施の形態におけるタッチパネルの製造方法について説明する。本実施の形態における上部電極基板１０は、フィルム１１上に透明導電膜１２が形成されているものを用いる。
【００４６】
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）に示すように、上部電極基板１０における透明導電膜１２にレーザ光を照射する（レーザ光照射工程）。具体的には、透明導電膜１２に集光したレーザ光を照射し、熱またはアブレーションによりレーザ光の照射された領域の透明導電膜１２を除去し複数の導電領域を形成する。これにより、相互に絶縁性の保たれた導電領域を形成することが可能である。
【００４７】
具体的に、図１１に基づき説明する。図１１（ａ）は、図９（ｂ）における１１Ａ−１１Ｂにおいて切断した断面斜視図である。透明導電膜１２にレーザ光を照射することにより、透明導電膜１２を除去し透明導電膜除去領域１５ａを形成する。この透明導電膜除去領域１５ａにより透明導電膜１２が分離されて導電領域１２１及び１２２が形成される。また、図１１（ｂ）は、図９（ｂ）における１１Ｃ−１１Ｄにおいて切断した断面斜視図である。透明導電膜１２にレーザ光を照射することにより透明導電膜除去領域１５ｂを形成し、この透明導電膜除去領域１５ｂにより導電領域１２１における引出領域１２１ｂが形成される。
【００４８】
透明導電膜除去領域１５ａ及び１５ｂにおいては、透明導電膜が完全に除去されているため導電領域間における絶縁は確保されている。
【００４９】
尚、本実施の形態では、レーザ光により透明導電膜１２を除去する方法を用いているが、ウエットエッチング等による方法では、透明導電膜除去領域の幅を細く形成すること及び、直線的に形成することが困難であり、視認性に悪影響を与え、表示パネルとしての品質を著しく低下させてしまう。また、ドライエッチング等による方法では、極めて高コストになってしまう。従って、本実施の形態におけるタッチパネルを製造する場合においては、低コストで、細く直線性の高い透明導電膜除去領域を形成することが可能な、レーザ光を照射する方法が最も適している。
【００５０】
本実施の形態では、照射するレーザ光は、波長が３５５ｎｍのレーザ光であり、パルス発振させたレーザ光を連続的に照射することにより、透明導電膜１２を除去する。透明導電膜１２に照射されるレーザ光のスポット径は、１０〜１００μｍであり、このスポット径の幅で透明導電膜１２を除去することが可能である。なお、この波長のレーザ光では、透明導電膜１２を除去することは可能であるが、フィルム１１には、あまり影響を与えることはない。このため、細長く形成される引出部１２１ｂも均一に形成することができる。
【００５１】
また、このレーザ光の波長は、透明導電膜１２は光を吸収し、フィルム１１は光を透過する材料であることが好ましい。効率よく透明導電膜１２を除去するためには、透明導電膜１２においてのみレーザ光が吸収されることにより、透明導電膜１２を直線的に除去し、表示品質を低下させることなくタッチパネルを作製することができる。また、透明導電膜１２の除去された領域が目立つことなく、形成されるタッチパネルの視認性に影響を与えないためには、可視光領域における透明導電膜１２の表面の反射率とフィルム１１の表面の反射率との差が、１％以下であることが好ましい。これらの表面の反射率の差が小さければ、透明導電膜１２が除去された領域は視覚的には殆ど目立たないため、視認性に影響を与えることがないからである。尚、本実施の形態では、透明導電膜１２としてＩＴＯを用いており、可視領域における表面の反射率は約３．５％である。一方、フィルム１１としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene
terephthalate）を用いており、可視領域における表面の反射率は約３％である。よって、フィルム１１の表面における反射率と透明導電膜１２の表面における反射率との差は１％以内となる。尚、ＰＥＴ以外の材料でフィルム１１に用いることができる材料としては、ＰＣ（ポリカーボネート：Polycarbonate）及び、可視領域において透明の樹脂材料等が挙げられる。
【００５２】
このようにして図９（ｂ）に示すように、導電領域１２２及び導電領域１２１の領域部１２１ａ、引出部１２１ｂ、接続部１２１ｃが形成される。
【００５３】
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）に示すように、上部電極基板１０において、引出電極を接続する（引出電極接続工程）。具体的には、レーザ光照射工程において形成された接続部１２１ｃ及び導電領域１２２の上部電極基板１０の端部の透明導電膜１２上に銀ペースを塗布し引出電極１３１、１３２を接続する。尚、他の導電領域においても、同様に引出電極が接続される。
【００５４】
次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）に示すように、上部電極基板１０と下部電極基板２０とをスペーサ３１等を介し、相互の透明導電膜１２及び２２が対向するように張合わせる（張合工程）。尚、上部電極基板１０及び下部電極基板２０には、各々の端部にフレキシブル基板１４及び２７が接続されている。
【００５５】
これにより、本実施の形態におけるタッチパネルが作製される。
【００５６】
尚、導電領域を形成するために除去される透明導電膜１２の幅は、１ｍｍ以下であることが好ましい。タッチパネルにおいては、形成される導電領域の幅が広くなると、検出不能領域が多くなってしまい、タッチパネルとしての機能を十分に発揮することができない。よって、タッチパネルに接触が想定されるものが指またはペン等であり、ペン等の先端は半径０．８ｍｍ程度であることから、透明導電膜１２が除去される領域の幅が１ｍｍ以下であれば、タッチパネルとしての機能に支障をきたさないものと考えられるからである。本実施の形態では、よりタッチパネルの視認性を高めるとともに、機能を高めるため、透明導電膜１２が除去される領域の幅は１００μｍ以下で形成されている。
【００５７】
（レーザ光照射装置）
次に、上部電極基板１０における透明導電膜１２を除去するためのレーザ光照射装置について説明する。図１２に透明電極膜１２を除去するためのレーザ光照射装置の構成を示す。上部電極基板１０は、ＸＹＺθ微動テーブル１５１上に透明導電膜１２が上側を向くように設置する。
【００５８】
一方、透明導電膜１２の上方には、波長が３５５ｎｍの光を発するレーザ光源１５２が設けられており、レーザ光はレンズ１５３を介し透明導電膜１２の表面に集光される。尚、レーザ光源１５２における発光はレーザ光源制御回路１５６により制御されている。
【００５９】
また、ＸＹＺθ微動テーブル１５１及びレーザ光源１５２は、制御回路１５９によりＸＹＺθ微動テーブル制御回路１５５及びレーザ光源制御回路１５６により制御され、ＸＹＺθ微動テーブル１５１により上部電極基板１０の位置調整が行われ、透明導電膜１２における所望の位置にレーザ光が照射され、レーザ光の照射された領域の透明導電膜１２が除去される。
【００６０】
図１３には、レーザ光源１５２より照射されるレーザ光のエネルギー及び周波数を変化させた場合において、レーザ光を照射した後の透明導電膜１２の除去状態を示す。○は良好に除去され、△はやや良好に除去され、×は不良の状態を示す。照射されるレーザの周波数が２０〜１００ｋＨｚにおいて、照射されるレーザのエネルギーが４０〜３００μＪの範囲内における条件で良好に除去されている。尚、低い周波数で低い照射エネルギーの場合には、透明導電膜１２を完全に除去することができないため、導電領域間の絶縁性を十分に確保することができず不良となり、また、高い周波数で高い照射エネルギーの場合には、フィルム１１まで除去されてしまい不良となってしまう。よって、照射されるレーザの周波数が８０〜１００ｋＨｚにおいて、照射されるレーザのエネルギーが４０〜５０μＪの範囲内、または、照射されるレーザの周波数が２０〜４０ｋＨｚにおいて、照射されるレーザのエネルギーが２４０〜３００μＪの範囲内がより好ましい。
【００６１】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。図１４（ａ）において、破線で囲まれた領域を拡大したものを図１４（ｂ）に示す。本実施の形態におけるタッチパネルでは、上部電極基板１０における透明導電膜１２において、導電領域２２１と導電領域２２２からなる導電領域のパターンを反転させたパターンが上側にも形成されており、縦方向に並ぶ４つの導電領域のパターンと同様のパターンが横方向に８列形成されている。
【００６２】
図１４（ｂ）に示されるように、２つに分割された透明導電膜１２の一方を導電領域２２１、他方を導電領域２２２とした場合、他方の導電領域２２２は、上部電極基板１０の長手方向に沿った四辺の１つの辺と接しており、一方の導電領域２２１は、上部電極基板１０の四辺のうち長手方向に沿った辺とは接していない。このため、一方の導電領域２２１の領域部２２１ａから、上部電極基板１０の長手方向に沿った辺の端まで延びる引出部２２１ｂを形成する。更に、引出部２２１ｂの上部電極基板１０の四辺の端に接する接続部２２１ｃを形成する。尚、引出部２２１ｂは、導電領域２２２と、導電領域２２２と隣接する上部電極基板１０の長手方向に沿った辺と接する２つの導電領域の間に形成されるものである。よって、本来は導電領域２２２となる領域に形成されるものである。このため、接触位置の誤認識を防ぐためにも、引出部２２１ｂは、できるだけ細く形成することが好ましい。
【００６３】
本実施の形態では、図１４（ｂ）に示すように、導電領域２２２において透明導電膜１２を除去した透明導電膜除去領域２４１及び２４２を設けることにより、導電領域２２２において接触位置が検出される領域部２２２ａと、引出電極２３２と接続するための接続部２２２ｃとの間に、透明導電膜除去領域２４１及び２４２により形成された抵抗部２２２ｂを形成する。
【００６４】
透明電極膜除去領域２４１は、透明導電膜１２の左側近傍を残して除去し、透明電極膜除去領域２４２は、透明導電膜１２の右側近傍を残して除去する。これにより透明導電膜１２において電気経路の長い抵抗部２２２ｂが形成される。この抵抗部２２２ｂにおける抵抗値は、引出部２２１ｂの抵抗値の値と同じとなるように調整されている。具体的には、透明導電膜除去領域２４１と透明導電膜除去領域２４２との間隔及び長さを調整することにより、引出部２２１ｂの抵抗値の値と同じとすることができる。尚、透明電極膜除去領域２４１及び２４２における透明導電膜１２の除去方法はレーザ光の照射により除去する方法が好ましい。
【００６５】
また、透明電極膜除去領域２４１及び２４２は、他の透明導電膜除去領域の形成される方向と一致していることが好ましく、他の透明導電膜除去領域の延びる方向の座標軸と垂直な座標における位置が一致していることが好ましい。
【００６６】
このようにして、引出電極２３１から導電領域２２１の領域部２２１ａまでの抵抗値と、引出電極２３２から導電領域２２２の領域部２２２ａまでの抵抗値とを略同じ値とすることが可能である。
【００６７】
尚、導電領域２２１は、接続部２２１ｃにおいて引出電極２３１と接続することができ、また、導電領域２２２は、接続部２２２ｃにおいて引出電極２３２と接続することができる。
【００６８】
導電領域２２１の接続部２２１ｃと引出電極２３１との接続は、接続部２２１ｃ上に銀ペーストを形成し接続する。同様に、導電領域２２２の接続部２２２ｃと引出電極２３２との接続は、接続部２２２ｃ上に銀ペーストを形成し接続する。
【００６９】
本実施の形態では、いずれの導電領域においても引出電極までの抵抗値を同じものとすることができるため、駆動回路等において抵抗等を設ける必要がなく、複数の接触位置の検出が可能なタッチパネルを低コストに提供することができる。
【００７０】
尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００７１】
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、５線式の抵抗膜式タッチパネルに適用することができ、各種情報処理機器のディスプレイが、５線式の抵抗膜式タッチパネルで構成される場合に有用である。この場合の情報処理機器の例としては、携帯電話、情報携帯端末（ＰＤＡ）、携帯音楽プレイヤー、携帯画像プレイヤー、携帯ブラウザ、ワンセグチューナー、電子辞書、カーナビゲーションシステム、コンピュータ、ＰＯＳ端末、在庫管理端末、ＡＴＭ、各種マルチメディア端末等がある。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 上部電極基板
１１ フィルム
１２ 透明導電膜
１３ 引出電極部
１４ フレキシブル基板
２０ 下部電極基板
２１ ガラス
２２ 透明導電膜
２３ 電極
２４ 電極
２５ 電極
２６ 電極
２７ フレキシブル基板
３１ スペーサ
１２１ 導電領域
１２１ａ 領域部
１２１ｂ 引出部
１２１ｃ 接続部
１２２ 導電領域
１３１ 引出電極
１３２ 引出電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル及びタッチパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、ディスプレイに直接入力をすることが可能な入力デバイスであり、ディスプレイの前面に設置して使用される。このタッチパネルは、ディスプレイにより視覚的にとらえた情報に基づき、直接入力することができることから、様々な用途において普及している。
【０００３】
このようなタッチパネルとしては、抵抗膜方式が広く知られている。抵抗膜方式のタッチパネルは、透明導電膜が形成された上部電極基板及び下部電極基板において、各々の透明導電膜同士が対向するように設置し、上部電極基板の一点に力を加えることにより各々の透明導電膜同士が接触し、力の加えられた位置の位置検出を行うことができるものである。
【０００４】
抵抗膜方式のタッチパネルは、４線式と５線式とに大別することができる。４線式は、上部電極基板又は下部電極基板のどちらか一方にＸ軸の電極が設けられており、他方にＹ軸の電極が設けられている。一方、５線式は、下部電極基板にＸ軸の電極及びＹ軸の電極がともに設けられており、上部電極基板は、電圧を検出するためのプローブとして機能するものである（例えば、特許文献１、２）。
【０００５】
具体的に、図１及び図２に基づき５線式のタッチパネルについて説明する。図１は、５線式のタッチパネルの斜視図であり、図２は、５線式のタッチパネルの断面の概要図である。
【０００６】
５線式のタッチパネル２００は、上部電極基板となる一方の面に透明導電膜２３０の形成されたフィルム２１０と、下部電極基板となる一方の面に透明導電膜２４０の形成されたガラス２２０からなり、透明導電膜２３０及び透明導電膜２４０が対向するようにスペーサ２５０を介し設置されている。５線式のタッチパネル２００と不図示のホストコンピュータとはケーブル２６０により電気的に接続されている。
【０００７】
このような構成の５線式のタッチパネル２００では、図３（ａ）に示すように、透明導電膜２４０の端部の４辺に設けられた電極２４１、２４２、２４３、２４４により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に交互に電圧を印加し、透明導電膜２３０と透明導電膜２４０とが、接触位置Ａ点において接触することにより、図３（ｂ）に示すように、透明導電膜２３０を介し電位Ｖａを検出し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々の座標位置を検出する方式である。
【０００８】
ところで、上述した５線式のタッチパネルでは、一点における接触位置は検出することは可能であるが、複数点が同時に接触した場合には位置検出をすることができない。
【０００９】
即ち、図４（ａ）に示すように、透明導電膜２４０の４辺に設けられた電極２４１、２４２、２４３、２４４により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に交互に電圧を印加した場合において、透明導電膜２３０と透明導電膜２４０とが接触位置Ａ点及びＢ点の２点において接触すると、Ａ点とＢ点の間の中間点における押下されていない一点の座標位置が検出されてしまう。これは、図４（ｂ）に示すように、電位検出による位置検出方法であることから、接触位置Ａ点及びＢ点の二点で接触した場合であっても、透明導電膜２３０を介し検出される電位はＶｃの１つだけであるため、接触位置が一点であるものと判断してしまうためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２７２７２２号公報
【特許文献２】特開２００８−２９３１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、複数の接触位置において同時に接触した場合においても、各々の接触位置を検出することができるとともに、接触位置が移動した場合においても、位置検出が可能なタッチパネル及びタッチパネルの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、第１の基板上に形成された上部導電膜を有する上部電極基板と、第２の基板上に形成された下部導電膜を有する下部電極基板と、前記下部導電膜おいて電位分布を生じさせるために前記下部導電膜の四辺の端部に各々設けられた４つの電極と、を有し、前記上部導電膜と前記下部導電膜とは対向して設けられたタッチパネルにおいて、前記上部導電膜は、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより、縦方向に３分割以上、かつ、横方向に３分割以上に分割された複数の導電領域を有し、前記上部電極基板の四辺のうちいずれの辺とも接していない導電領域は、前記四辺のうち一辺に延びる上部導電膜からなる引出部を有しており、前記下部導電膜と前記上部導電膜との複数の接触位置における各々の座標位置を検出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記レーザ光により前記上部導電膜の除去される領域の幅は、１００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記四辺のうち一辺と接する導電領域には、前記一辺の側の近傍において、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより形成された導電膜除去領域を有する抵抗部を形成し、前記引出部における抵抗値と前記抵抗部における抵抗値とは略等しいものであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、前記導電膜除去領域の幅は、１００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記上部導電膜における表面の反射率と、前記第２の基板における表面の反射率との差は、１％以下であることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、前記導電領域は、長方形状又は正方形状であって、長辺又は一辺の長さが２５ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上部導電膜は透明導電膜であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明は、下部導電膜は透明導電膜であることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、第１の基板上に形成された上部導電膜を有する上部電極基板と、第２の基板上に形成された下部導電膜を有する下部電極基板と、前記下部導電膜おいて電位分布を生じさせるために前記下部導電膜の四辺の端部に各々設けられた４つの電極と、を有し、前記上部導電膜と前記下部導電膜とは対向して設けられたタッチパネルの製造方法において、前記上部導電膜は、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより、縦方向に３分割以上、かつ、横方向に３分割以上に分割された複数の導電領域及び、前記上部電極基板の四辺のうちいずれの一辺とも接していない導電領域において、前記四辺のうち一辺に延びる引出部を形成するレーザ光照射工程と、前記上部電極基板における上部導電膜と前記下部電極基板における下部導電膜とを対向させて、所定の間隔を隔てて貼り合わせる張合工程と、を有し、前記下部導電膜と前記上部導電膜との複数の接触位置における各々の座標位置を検出することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、前記四辺のうち一辺と接する導電領域には、前記一辺の側の近傍において、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより形成された導電膜除去領域を有する抵抗部を形成し、前記引出部における抵抗値と前記抵抗部における抵抗値とは略等しいものであることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明は、前記レーザ光照射工程において照射されるレーザ光の波長は、前記上部導電膜を構成する材料が前記レーザ光を吸収する波長であることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、前記波長は３５５ｎｍであることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明は、前記レーザ光照射工程において除去される上部導電膜の幅は１００μｍ以下であることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明は、前記レーザ光照射工程において、前記レーザ光はパルス照射されるものであって、前記パルス照射の周波数は、２０ｋＨｚ以上、１００ｋＨｚ以下であって、照射される前記レーザ光のエネルギーは、４０μＪ以上、３００μＪ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、複数の接触位置において同時に接触した場合においても、各々の接触位置を検出することができるとともに、接触位置が移動した場合においても、位置検出が可能なタッチパネル及びタッチパネルの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来の５線式のタッチパネルの斜視図
【図２】従来の５線式のタッチパネルの断面概要図
【図３】従来の５線式のタッチパネルにおける座標検出方法の説明図（１）
【図４】従来の５線式のタッチパネルにおける座標検出方法の説明図（２）
【図５】第１の実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板における構造図
【図６】第１の実施の形態におけるタッチパネルの下部電極基板における構造図
【図７】第１の実施の形態におけるタッチパネルの断面図
【図８】第１の実施の形態におけるタッチパネルの説明図
【図９】第１の実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板の導電領域の説明図
【図１０】第１の実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板の要部斜視図
【図１１】第１の実施の形態におけるタッチパネルの製造方法のフローチャート
【図１２】第１の実施の形態におけるタッチパネルを製造するためのレーザ光照射装置の構成図
【図１３】照射されるレーザ光の周波数及びエネルギーと形成される上部電極基板の良否の関係図
【図１４】第２の実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板の導電領域の説明図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。
【００２９】
〔第１の実施の形態〕
（タッチパネル）
第１の実施の形態におけるタッチパネルについて説明する。図５は本実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板における構造図であり、図６は本実施の形態におけるタッチパネルの下部電極基板における構造図であり、図７は本実施の形態におけるタッチパネルの断面図であり、図８は本実施の形態におけるタッチパネルの説明図である。
【００３０】
本実施の形態におけるタッチパネルは、フィルム１１の一方の面に透明導電膜１２が形成された略長方形状の上部電極基板１０と、上部電極基板１０と略同じ形状のガラス基板２１の一方の面に透明導電膜２２が形成された下部電極基板２０により構成される。
【００３１】
上部電極基板１０と下部電極基板２０とは、上部電極基板１０における透明導電膜１２と下部電極基板２０における透明導電膜２２とが対向するように、スペーサ３１等を介し、接着剤または両面テープにより接合されている。
【００３２】
上部電極基板１０における透明導電膜１２は、短手方向である縦方向に４分割、長手方向である横方向に８分割されており全体が３２分割されている。透明導電膜１２を各々の導電領域の分割は、導電領域となる領域間の透明導電膜１２を除去することにより行われる。これにより、分割された導電領域間では電気的に絶縁することができる。各々の分割された透明導電膜１２は、上部電極基板１０の短手方向の両端に設けられた引出電極部１３における各々の引出電極と接続されており、上部電極基板１０の周囲に配線され、上部電極基板１０の長手方向の一方の端部においてフレキシブル基板１４と接続されている。
【００３３】
また、下部電極基板２０は、図８に示すように下部電極基板２０を構成する４辺の端部において、透明導電膜２２上に４つの電極２３、２４、２５、２６が設けられており、これら４つの電極２３、２４、２５、２６は引出線により、下部電極基板２０の周囲より引出され、図６に示すように、下部電極基板２０の長手方向の一方の端部においてフレキシブル基板２７と接続されている。
【００３４】
フレキシブル基板１４とフレキシブル基板２７はともに不図示の制御回路に接続されており、更に不図示のホストコンピュータに接続されている。尚、透明導電膜１２及び透明導電膜２２を構成する材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）にＡｌまたはＧａ等が添加された材料、ＳｎＯ２（酸化スズ）にＳｂ等が添加された材料等が挙げられる。
【００３５】
また、フィルム１１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene
terephthalate）、ＰＣ（ポリカーボネート：Polycarbonate）及び、可視領域において透明の樹脂材料が挙げられる。更に、ガラス基板２１に代えて、樹脂基板を用いてもよい。
【００３６】
本実施の形態におけるタッチパネルは、上部電極基板１０を指等により押すことにより、上部電極基板１０における透明導電膜１２と、下部電極基板２０における透明導電膜２２とが接触し、接触した位置における電圧を検知することにより、上部電極基板１０と下部電極基板２０との接触位置、即ち、上部電極基板１０が指等により押された位置が特定される。具体的には、上部電極基板１０において、分割された透明導電膜１２の各々について時分割による走査がされており、接触したタイミングにより接触位置が含まれる導電領域を特定することができる。尚、下部電極基板２０における透明導電膜２２上の４辺に設けられた電極２３、２４、２５、２６により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に交互に電圧が印加されている。
【００３７】
このように、上部電極基板１０において透明導電膜１２を分割し導電領域を形成することにより、上部電極基板１０と下部電極基板２０とが接触した接触位置が複数であっても、分割された透明導電膜１２の導電領域ごとに接触位置を特定することができるため、各々の接触位置を独立して検出することが可能である。
【００３８】
即ち、図８に示すように、上部電極基板１０における透明導電膜１２と下部電極基板２０における透明導電膜２２との接触位置が、矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに示すように５つの場合であっても、各々の接触位置は、分割された透明導電膜１２の領域が異なるため、各々独立して接触位置が検出することが可能なのである。具体的には、上部電極基板１０と下部電極基板２０との接触位置が矢印Ａに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ａにおいて接触しており、接触位置が矢印Ｂに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ｂにおいて接触しており、接触位置が矢印Ｃに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ｃにおいて接触しており、接触位置が矢印Ｄに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ｄにおいて接触しており、接触位置が矢印Ｅに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ｅにおいて接触しているが、透明導電膜１２の導電領域１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅは相互に絶縁された異なる領域であることから、各々を独立して検出することができる。よって、上部電極基板１０と下部電極基板２０との接触位置が５つの場合であっても、各々の接触位置を特定することが可能である。
【００３９】
以上より、透明導電膜１２と透明導電膜２２との接触位置が複数であっても、接触した導電領域を特定することができるとともに、透明導電膜２２における電位分布を検出することにより、より正確に座標位置も検出することが可能である。また、透明導電膜１２と透明導電膜２２との接触位置を移動させた場合においても、接触位置が移動したことを認識することができるとともに、透明導電膜２２における電位分布を検出することにより、移動した接触位置の位置座標を検出することも可能である。
【００４０】
次に、上部電極基板１０における透明導電膜１２の導電領域の分割について説明する。本実施の形態では、図９（ａ）に示すように、透明導電膜１２は、短手方向である縦方向に４分割、長手方向である横方向に８分割されており、合計で３２分割されている。これら分割された領域は、上側の２段と下側の２段に分けられている。図５に示すように、上側の２段は上端となる短手方向（縦方向）の一方の端部において、引出電極部１３における各々の引出電極と接続されており、下側の２段は下端となる短手方向（縦方向）の他方の端部において、引出電極部１３における各々の引出電極と接続されている。尚、本実施の形態におけるタッチパネルは、各々の導電領域が長方形状又は正方形状に形成されており、主に指により操作するものであるため、複数の導電領域うち、最も大きな導電領域における長辺又は一辺の長さは、２５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２０ｍｍ以下である。これは、指の太さに基づくものであり、指先と指先とにより複数の接触位置において接触する場合においても、一辺の長さが指先と指先との間隔よりも短ければ、各々の接触位置を独立して検出することが可能であるからである。このため、人間の指先と指先との間隔及び快適となる操作性等を基準として、導電領域の一辺の長さの範囲を定めることができる。また、あまり小さいと後述する引出部の領域が増加し、機能上支障をきたすため、上記観点を踏まえた場合、複数の導電領域うち、最も小さな導電領域における短辺又は一辺の長さは、５ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは７ｍｍ以上である。
【００４１】
本実施の形態におけるタッチパネルでは、上部電極基板１０における透明導電膜１２において、導電領域１２１と導電領域１２２からなる導電領域のパターンを反転させたパターンが上側にも形成されており、縦方向に並ぶ４つの導電領域のパターンと同様のパターンが横方向に８列形成されている。
【００４２】
図９（ａ）において、破線で囲まれた領域の拡大図を図９（ｂ）に示す。図９（ｂ）に示されるように、透明導電膜１２の下側において２つに分割されたうちの一方を導電領域１２１、他方を導電領域１２２とした場合、他方の導電領域１２２は、上部電極基板１０の長手方向に沿った四辺の１つの辺と接しており、一方の導電領域１２１は、上部電極基板１０の四辺のうち長手方向に沿った辺とは接していない。このため、一方の導電領域１２１の領域部１２１ａから、上部電極基板１０の長手方向に沿った辺の端まで延びる引出部１２１ｂを形成し、更に、この辺の端に接する接続部１２１ｃを形成する。尚、この引出部１２１ｂは、上部電極基板１０の長手方向に沿った辺と接する２つの導電領域の間に形成されるものである。即ち、導電領域１２２と、導電領域１２２に隣接する辺と接する導電領域の間に形成されるものである。よって、本来は導電領域１２２となる領域に形成されるものである。このため、接触位置の誤認識を防ぐためにも、引出部１２１ｂはできるだけ細く形成することが好ましい。
【００４３】
これにより、一方の導電領域１２１は、接続部１２１ｃにおいて引出電極１３１と接続することができ、他方の導電領域１２２は、導電領域１２２における上部電極基板１０の辺の端部の近傍において引出電極１３２と接続することができる。
【００４４】
導電領域１２１の接続部１２１ｃと引出電極１３１とは、接続部１２１ｃ上に銀ペーストを形成し接続する。同様に、導電領域１２２と引出電極１３２とは、上部電極基板１０の辺の端部の導電領域１２２上に銀ペーストを形成し接続する。尚、引出電極１３１及び１３２が複数集まることにより、図５に示す引出電極部１３が形成される。
【００４５】
（タッチパネルの製造方法）
次に、図１０に基づき、本実施の形態におけるタッチパネルの製造方法について説明する。本実施の形態における上部電極基板１０は、フィルム１１上に透明導電膜１２が形成されているものを用いる。
【００４６】
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）に示すように、上部電極基板１０における透明導電膜１２にレーザ光を照射する（レーザ光照射工程）。具体的には、透明導電膜１２に集光したレーザ光を照射し、熱またはアブレーションによりレーザ光の照射された領域の透明導電膜１２を除去し複数の導電領域を形成する。これにより、相互に絶縁性の保たれた導電領域を形成することが可能である。
【００４７】
具体的に、図１１に基づき説明する。図１１（ａ）は、図９（ｂ）における１１Ａ−１１Ｂにおいて切断した断面斜視図である。透明導電膜１２にレーザ光を照射することにより、透明導電膜１２を除去し透明導電膜除去領域１５ａを形成する。この透明導電膜除去領域１５ａにより透明導電膜１２が分離されて導電領域１２１及び１２２が形成される。また、図１１（ｂ）は、図９（ｂ）における１１Ｃ−１１Ｄにおいて切断した断面斜視図である。透明導電膜１２にレーザ光を照射することにより透明導電膜除去領域１５ｂを形成し、この透明導電膜除去領域１５ｂにより導電領域１２１における引出領域１２１ｂが形成される。
【００４８】
透明導電膜除去領域１５ａ及び１５ｂにおいては、透明導電膜が完全に除去されているため導電領域間における絶縁は確保されている。
【００４９】
尚、本実施の形態では、レーザ光により透明導電膜１２を除去する方法を用いているが、ウエットエッチング等による方法では、透明導電膜除去領域の幅を細く形成すること及び、直線的に形成することが困難であり、視認性に悪影響を与え、表示パネルとしての品質を著しく低下させてしまう。また、ドライエッチング等による方法では、極めて高コストになってしまう。従って、本実施の形態におけるタッチパネルを製造する場合においては、低コストで、細く直線性の高い透明導電膜除去領域を形成することが可能な、レーザ光を照射する方法が最も適している。
【００５０】
本実施の形態では、照射するレーザ光は、波長が３５５ｎｍのレーザ光であり、パルス発振させたレーザ光を連続的に照射することにより、透明導電膜１２を除去する。透明導電膜１２に照射されるレーザ光のスポット径は、１０〜１００μｍであり、このスポット径の幅で透明導電膜１２を除去することが可能である。なお、この波長のレーザ光では、透明導電膜１２を除去することは可能であるが、フィルム１１には、あまり影響を与えることはない。このため、細長く形成される引出部１２１ｂも均一に形成することができる。
【００５１】
また、このレーザ光の波長は、透明導電膜１２は光を吸収し、フィルム１１は光を透過する材料であることが好ましい。効率よく透明導電膜１２を除去するためには、透明導電膜１２においてのみレーザ光が吸収されることにより、透明導電膜１２を直線的に除去し、表示品質を低下させることなくタッチパネルを作製することができる。また、透明導電膜１２の除去された領域が目立つことなく、形成されるタッチパネルの視認性に影響を与えないためには、可視光領域における透明導電膜１２の表面の反射率とフィルム１１の表面の反射率との差が、１％以下であることが好ましい。これらの表面の反射率の差が小さければ、透明導電膜１２が除去された領域は視覚的には殆ど目立たないため、視認性に影響を与えることがないからである。尚、本実施の形態では、透明導電膜１２としてＩＴＯを用いており、可視領域における表面の反射率は約３．５％である。一方、フィルム１１としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene
terephthalate）を用いており、可視領域における表面の反射率は約３％である。よって、フィルム１１の表面における反射率と透明導電膜１２の表面における反射率との差は１％以内となる。尚、ＰＥＴ以外の材料でフィルム１１に用いることができる材料としては、ＰＣ（ポリカーボネート：Polycarbonate）及び、可視領域において透明の樹脂材料等が挙げられる。
【００５２】
このようにして図９（ｂ）に示すように、導電領域１２２及び導電領域１２１の領域部１２１ａ、引出部１２１ｂ、接続部１２１ｃが形成される。
【００５３】
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）に示すように、上部電極基板１０において、引出電極を接続する（引出電極接続工程）。具体的には、レーザ光照射工程において形成された接続部１２１ｃ及び導電領域１２２の上部電極基板１０の端部の透明導電膜１２上に銀ペースを塗布し引出電極１３１、１３２を接続する。尚、他の導電領域においても、同様に引出電極が接続される。
【００５４】
次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）に示すように、上部電極基板１０と下部電極基板２０とをスペーサ３１等を介し、相互の透明導電膜１２及び２２が対向するように張合わせる（張合工程）。尚、上部電極基板１０及び下部電極基板２０には、各々の端部にフレキシブル基板１４及び２７が接続されている。
【００５５】
これにより、本実施の形態におけるタッチパネルが作製される。
【００５６】
尚、導電領域を形成するために除去される透明導電膜１２の幅は、１ｍｍ以下であることが好ましい。タッチパネルにおいては、形成される導電領域の幅が広くなると、検出不能領域が多くなってしまい、タッチパネルとしての機能を十分に発揮することができない。よって、タッチパネルに接触が想定されるものが指またはペン等であり、ペン等の先端は半径０．８ｍｍ程度であることから、透明導電膜１２が除去される領域の幅が１ｍｍ以下であれば、タッチパネルとしての機能に支障をきたさないものと考えられるからである。本実施の形態では、よりタッチパネルの視認性を高めるとともに、機能を高めるため、透明導電膜１２が除去される領域の幅は１００μｍ以下で形成されている。
【００５７】
（レーザ光照射装置）
次に、上部電極基板１０における透明導電膜１２を除去するためのレーザ光照射装置について説明する。図１２に透明電極膜１２を除去するためのレーザ光照射装置の構成を示す。上部電極基板１０は、ＸＹＺθ微動テーブル１５１上に透明導電膜１２が上側を向くように設置する。
【００５８】
一方、透明導電膜１２の上方には、波長が３５５ｎｍの光を発するレーザ光源１５２が設けられており、レーザ光はレンズ１５３を介し透明導電膜１２の表面に集光される。尚、レーザ光源１５２における発光はレーザ光源制御回路１５６により制御されている。
【００５９】
また、ＸＹＺθ微動テーブル１５１及びレーザ光源１５２は、制御回路１５９によりＸＹＺθ微動テーブル制御回路１５５及びレーザ光源制御回路１５６により制御され、ＸＹＺθ微動テーブル１５１により上部電極基板１０の位置調整が行われ、透明導電膜１２における所望の位置にレーザ光が照射され、レーザ光の照射された領域の透明導電膜１２が除去される。
【００６０】
図１３には、レーザ光源１５２より照射されるレーザ光のエネルギー及び周波数を変化させた場合において、レーザ光を照射した後の透明導電膜１２の除去状態を示す。○は良好に除去され、△はやや良好に除去され、×は不良の状態を示す。照射されるレーザの周波数が２０〜１００ｋＨｚにおいて、照射されるレーザのエネルギーが４０〜３００μＪの範囲内における条件で良好に除去されている。尚、低い周波数で低い照射エネルギーの場合には、透明導電膜１２を完全に除去することができないため、導電領域間の絶縁性を十分に確保することができず不良となり、また、高い周波数で高い照射エネルギーの場合には、フィルム１１まで除去されてしまい不良となってしまう。よって、照射されるレーザの周波数が８０〜１００ｋＨｚにおいて、照射されるレーザのエネルギーが４０〜５０μＪの範囲内、または、照射されるレーザの周波数が２０〜４０ｋＨｚにおいて、照射されるレーザのエネルギーが２４０〜３００μＪの範囲内がより好ましい。
【００６１】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。図１４（ａ）において、破線で囲まれた領域を拡大したものを図１４（ｂ）に示す。本実施の形態におけるタッチパネルでは、上部電極基板１０における透明導電膜１２において、導電領域２２１と導電領域２２２からなる導電領域のパターンを反転させたパターンが上側にも形成されており、縦方向に並ぶ４つの導電領域のパターンと同様のパターンが横方向に８列形成されている。
【００６２】
図１４（ｂ）に示されるように、２つに分割された透明導電膜１２の一方を導電領域２２１、他方を導電領域２２２とした場合、他方の導電領域２２２は、上部電極基板１０の長手方向に沿った四辺の１つの辺と接しており、一方の導電領域２２１は、上部電極基板１０の四辺のうち長手方向に沿った辺とは接していない。このため、一方の導電領域２２１の領域部２２１ａから、上部電極基板１０の長手方向に沿った辺の端まで延びる引出部２２１ｂを形成する。更に、引出部２２１ｂの上部電極基板１０の四辺の端に接する接続部２２１ｃを形成する。尚、引出部２２１ｂは、導電領域２２２と、導電領域２２２と隣接する上部電極基板１０の長手方向に沿った辺と接する２つの導電領域の間に形成されるものである。よって、本来は導電領域２２２となる領域に形成されるものである。このため、接触位置の誤認識を防ぐためにも、引出部２２１ｂは、できるだけ細く形成することが好ましい。
【００６３】
本実施の形態では、図１４（ｂ）に示すように、導電領域２２２において透明導電膜１２を除去した透明導電膜除去領域２４１及び２４２を設けることにより、導電領域２２２において接触位置が検出される領域部２２２ａと、引出電極２３２と接続するための接続部２２２ｃとの間に、透明導電膜除去領域２４１及び２４２により形成された抵抗部２２２ｂを形成する。
【００６４】
透明電極膜除去領域２４１は、透明導電膜１２の左側近傍を残して除去し、透明電極膜除去領域２４２は、透明導電膜１２の右側近傍を残して除去する。これにより透明導電膜１２において電気経路の長い抵抗部２２２ｂが形成される。この抵抗部２２２ｂにおける抵抗値は、引出部２２１ｂの抵抗値の値と同じとなるように調整されている。具体的には、透明導電膜除去領域２４１と透明導電膜除去領域２４２との間隔及び長さを調整することにより、引出部２２１ｂの抵抗値の値と同じとすることができる。尚、透明電極膜除去領域２４１及び２４２における透明導電膜１２の除去方法はレーザ光の照射により除去する方法が好ましい。
【００６５】
また、透明電極膜除去領域２４１及び２４２は、他の透明導電膜除去領域の形成される方向と一致していることが好ましく、他の透明導電膜除去領域の延びる方向の座標軸と垂直な座標における位置が一致していることが好ましい。
【００６６】
このようにして、引出電極２３１から導電領域２２１の領域部２２１ａまでの抵抗値と、引出電極２３２から導電領域２２２の領域部２２２ａまでの抵抗値とを略同じ値とすることが可能である。
【００６７】
尚、導電領域２２１は、接続部２２１ｃにおいて引出電極２３１と接続することができ、また、導電領域２２２は、接続部２２２ｃにおいて引出電極２３２と接続することができる。
【００６８】
導電領域２２１の接続部２２１ｃと引出電極２３１との接続は、接続部２２１ｃ上に銀ペーストを形成し接続する。同様に、導電領域２２２の接続部２２２ｃと引出電極２３２との接続は、接続部２２２ｃ上に銀ペーストを形成し接続する。
【００６９】
本実施の形態では、いずれの導電領域においても引出電極までの抵抗値を同じものとすることができるため、駆動回路等において抵抗等を設ける必要がなく、複数の接触位置の検出が可能なタッチパネルを低コストに提供することができる。
【００７０】
尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００７１】
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、５線式の抵抗膜式タッチパネルに適用することができ、各種情報処理機器のディスプレイが、５線式の抵抗膜式タッチパネルで構成される場合に有用である。この場合の情報処理機器の例としては、携帯電話、情報携帯端末（ＰＤＡ）、携帯音楽プレイヤー、携帯画像プレイヤー、携帯ブラウザ、ワンセグチューナー、電子辞書、カーナビゲーションシステム、コンピュータ、ＰＯＳ端末、在庫管理端末、ＡＴＭ、各種マルチメディア端末等がある。
【符号の説明】
【００７３】
１０ 上部電極基板
１１ フィルム
１２ 透明導電膜
１３ 引出電極部
１４ フレキシブル基板
２０ 下部電極基板
２１ ガラス
２２ 透明導電膜
２３ 電極
２４ 電極
２５ 電極
２６ 電極
２７ フレキシブル基板
３１ スペーサ
１２１ 導電領域
１２１ａ 領域部
１２１ｂ 引出部
１２１ｃ 接続部
１２２ 導電領域
１３１ 引出電極
１３２ 引出電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板上に形成された上部導電膜を有する上部電極基板と、
第２の基板上に形成された下部導電膜を有する下部電極基板と、
前記下部導電膜おいて電位分布を生じさせるために前記下部導電膜の四辺の端部に各々設けられた４つの電極と、
を有し、前記上部導電膜と前記下部導電膜とは対向して設けられたタッチパネルにおいて、
前記上部導電膜は、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより、縦方向に３分割以上、かつ、横方向に３分割以上に分割された複数の導電領域を有し、
前記上部電極基板の四辺のうちいずれの辺とも接していない導電領域は、前記四辺のうち一辺に延びる上部導電膜からなる引出部を有しており、
前記下部導電膜と前記上部導電膜との複数の接触位置における各々の座標位置を検出することを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記レーザ光により前記上部導電膜の除去される領域の幅は、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記四辺のうち一辺と接する導電領域には、前記一辺の側の近傍において、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより形成された導電膜除去領域を有する抵抗部を形成し、
前記引出部における抵抗値と前記抵抗部における抵抗値とは略等しいものであ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。
【請求項４】
前記導電膜除去領域の幅は、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記上部導電膜における表面の反射率と、前記第２の基板における表面の反射率との差は、１％以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記導電領域は、長方形状又は正方形状であって、長辺又は一辺の長さが２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項７】
上部導電膜は透明導電膜であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項８】
下部導電膜は透明導電膜であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項９】
第１の基板上に形成された上部導電膜を有する上部電極基板と、
第２の基板上に形成された下部導電膜を有する下部電極基板と、
前記下部導電膜おいて電位分布を生じさせるために前記下部導電膜の四辺の端部に各々設けられた４つの電極と、
を有し、前記上部導電膜と前記下部導電膜とは対向して設けられたタッチパネルの製造方法において、
前記上部導電膜は、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより、縦方向に３分割以上、かつ、横方向に３分割以上に分割された複数の導電領域及び、前記上部電極基板の四辺のうちいずれの一辺とも接していない導電領域において、前記四辺のうち一辺に延びる引出部を形成するレーザ光照射工程と、
前記上部電極基板における上部導電膜と前記下部電極基板における下部導電膜とを対向させて、所定の間隔を隔てて貼り合わせる張合工程と、
を有し、前記下部導電膜と前記上部導電膜との複数の接触位置における各々の座標位置を検出することを特徴とするタッチパネルの製造方法。
【請求項１０】
前記四辺のうち一辺と接する導電領域には、前記一辺の側の近傍において、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより形成された導電膜除去領域を有する抵抗部を形成し、
前記引出部における抵抗値と前記抵抗部における抵抗値とは略等しいものであることを特徴とする請求項９に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１１】
前記レーザ光照射工程において照射されるレーザ光の波長は、前記上部導電膜を構成する材料が前記レーザ光を吸収する波長であることを特徴とする請求項９または１０に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１２】
前記波長は３５５ｎｍであることを特徴とする請求項１１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１３】
前記レーザ光照射工程において除去される上部導電膜の幅は１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１４】
前記レーザ光照射工程において、前記レーザ光はパルス照射されるものであって、前記パルス照射の周波数は、２０ｋＨｚ以上、１００ｋＨｚ以下であって、照射される前記レーザ光のエネルギーは、４０μＪ以上、３００μＪ以下であることを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１】
第１の基板上に形成された上部導電膜を有する上部電極基板と、
第２の基板上に形成された下部導電膜を有する下部電極基板と、
前記下部導電膜おいて電位分布を生じさせるために前記下部導電膜の四辺の端部に各々設けられた４つの電極と、
を有し、前記上部導電膜と前記下部導電膜とは対向して設けられたタッチパネルにおいて、
前記上部導電膜は、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより、縦方向に３分割以上、かつ、横方向に３分割以上に分割された複数の導電領域を有し、
前記上部電極基板の四辺のうちいずれの辺とも接していない導電領域は、前記四辺のうち一辺に延びる上部導電膜からなる引出部を有しており、
前記下部導電膜と前記上部導電膜との複数の接触位置における各々の座標位置を検出することを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記レーザ光により前記上部導電膜の除去される領域の幅は、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記四辺のうち一辺と接する導電領域には、前記一辺の側の近傍において、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより形成された導電膜除去領域を有する抵抗部を形成し、
前記引出部における抵抗値と前記抵抗部における抵抗値とは略等しいものであ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。
【請求項４】
前記導電膜除去領域の幅は、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記上部導電膜における表面の反射率と、前記第２の基板における表面の反射率との差は、１％以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記導電領域は、長方形状又は正方形状であって、長辺又は一辺の長さが２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項７】
上部導電膜は透明導電膜であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項８】
下部導電膜は透明導電膜であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のタッチパネル。
【請求項９】
第１の基板上に形成された上部導電膜を有する上部電極基板と、
第２の基板上に形成された下部導電膜を有する下部電極基板と、
前記下部導電膜おいて電位分布を生じさせるために前記下部導電膜の四辺の端部に各々設けられた４つの電極と、
を有し、前記上部導電膜と前記下部導電膜とは対向して設けられたタッチパネルの製造方法において、
前記上部導電膜は、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより、縦方向に３分割以上、かつ、横方向に３分割以上に分割された複数の導電領域及び、前記上部電極基板の四辺のうちいずれの一辺とも接していない導電領域において、前記四辺のうち一辺に延びる引出部を形成するレーザ光照射工程と、
前記上部電極基板における上部導電膜と前記下部電極基板における下部導電膜とを対向させて、所定の間隔を隔てて貼り合わせる張合工程と、
を有し、前記下部導電膜と前記上部導電膜との複数の接触位置における各々の座標位置を検出することを特徴とするタッチパネルの製造方法。
【請求項１０】
前記四辺のうち一辺と接する導電領域には、前記一辺の側の近傍において、前記上部導電膜にレーザ光を照射し除去することにより形成された導電膜除去領域を有する抵抗部を形成し、
前記引出部における抵抗値と前記抵抗部における抵抗値とは略等しいものであることを特徴とする請求項９に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１１】
前記レーザ光照射工程において照射されるレーザ光の波長は、前記上部導電膜を構成する材料が前記レーザ光を吸収する波長であることを特徴とする請求項９または１０に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１２】
前記波長は３５５ｎｍであることを特徴とする請求項１１に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１３】
前記レーザ光照射工程において除去される上部導電膜の幅は１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項１４】
前記レーザ光照射工程において、前記レーザ光はパルス照射されるものであって、前記パルス照射の周波数は、２０ｋＨｚ以上、１００ｋＨｚ以下であって、照射される前記レーザ光のエネルギーは、４０μＪ以上、３００μＪ以下であることを特徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載のタッチパネルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−２５７０００（Ｐ２０１０−２５７０００Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０３３５５（Ｐ２００９−１０３３５５）
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Ｆターム（参考）】
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