タッチパネル
【課題】 押圧荷重の均一化を図ると共に、ニュートンリング環の発生を防止できるタッチパネルを提供する。
【解決手段】 透明電極と引き回し電極とを設けた上下一対の基板を所定の隙間を持たせて対向配置し、絶縁性のシール材で上下基板の外周域を周回して接合してなるタッチパネルにおいて、引き回し電極は透明電極の一辺に接触している電極部と、透明電極と離間しシール材の内周に沿って配置される配線部と、該配線部と電極部、または配線部同士を電気的に接続する繋ぎ電極部とを有し、少なくとも電極部と、該電極部の外側に配置される配線部またはシール材との縦方向または横方向に対向する間隔とがほぼ同一で、電極部が第１のスペーサ部材を有し、配線部は第１のスペーサ部材より粒径の小さい第２のスペーサ部材を有し、シール材が第２のスペーサ部材とほぼ等しい粒径のシール材内スペーサ部材を有することを特徴とする。
【解決手段】 透明電極と引き回し電極とを設けた上下一対の基板を所定の隙間を持たせて対向配置し、絶縁性のシール材で上下基板の外周域を周回して接合してなるタッチパネルにおいて、引き回し電極は透明電極の一辺に接触している電極部と、透明電極と離間しシール材の内周に沿って配置される配線部と、該配線部と電極部、または配線部同士を電気的に接続する繋ぎ電極部とを有し、少なくとも電極部と、該電極部の外側に配置される配線部またはシール材との縦方向または横方向に対向する間隔とがほぼ同一で、電極部が第１のスペーサ部材を有し、配線部は第１のスペーサ部材より粒径の小さい第２のスペーサ部材を有し、シール材が第２のスペーサ部材とほぼ等しい粒径のシール材内スペーサ部材を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置の画面上に配置し使用者が情報の表示画面を指やペン等で直接押してデータを入力するタッチパネルに関し、特にニュートンリング環が発生せず入力エリアも確保されるタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の入力スイッチとしてのタッチパネルは、液晶表示装置の表示面上に配置されて使用される。このタッチパネルは可撓性を有する透明基板とその下面に形成された透明電極とからなる上基板と、透明基板とその上面に形成された透明電極とからなる下基板とが、所定の空間を隔てて透明電極同士が対面するように配置されシール剤で貼着されている。更に、下基板の透明電極上には、マトリックス状にドットスペーサが配置されている。
【０００３】
このタッチパネルは、手、或いは入力ペン等の入力手段により上基板を押圧し、上基板の透明電極の何れか１点が下基板の透明電極に接触することにより、両透明電極が相互通電される。これにより、制御装置が、その位置の抵抗値によって変化された電圧値を読みとり、電位差の変化に応じて位置座標を読み込む構成となっている。このためタッチパネルの入力側の上基板は、常に下基板側に押し付けられる力が働くので長期間の使用では上基板が下基板に接触する方向に変形し、絶縁性が徐々に低下し誤動作の原因となって耐久性を低下させることが問題となっていた。
【０００４】
また、これに伴って、上基板の撓んだ部分を中心にして同心円状の干渉縞、いわゆるニュートンリング環が発生する。このニュートンリング環は、見栄えが悪く、感覚的にも不快で入力動作を遅らせたり誤入力したりすることが問題となっていた。従って上基板 入力側 は外側に対してわずかに凸状に膨らんでいるか、または入力基板中央エリアが凹状にへたらないような引っ張り力、或いは外側に湾曲させようとするわずかな力が常時加わっていることが好ましい。入力側基板が樹脂フィルムの場合、撓みやすく、垂れやすいので特にこの様な状態が好ましい。また入力側が撓みにくいガラスの場合にも、撓みやすい中央付近と撓みにくい周辺部との押圧荷重を均一にする意味でも、やはり中央近辺がわずかに凸状に膨らんでいるいることが望ましい。
【０００５】
このような入力側基板を凸状に湾曲させるか、或いは凹状に変形しないようにした第１の従来技術としてシール材 粘着材塗布堤 を二重に周回させ、内側のシール材をやや厚く形成することで凸状湾曲を実現している例が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。図１０は、この第１の従来技術におけるタッチパネルを説明するための模式図であり、図１０（ａ）は上基板側から透視した平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示す。
【０００６】
図１０に示すように第１の従来技術におけるタッチパネルは上基板１と下基板６の内面には、それぞれ透明電極１Ａ、６Ａが被着形成されている。これらの透明電極１Ａ、６Ａの周囲はシール領域であり、このシール領域の内側に入力領域ＡＲが形成されている。各透明電極１Ａ、６Ａのそれぞれは、タッチパネルの最外周に位置するシール領域において引き回し電極２と引き回し電極５Ａに電気的に接続されている。引き回し電極２は上下接続給電電極５Ｂに接続される。この上下接続電極５Ｂは上下接続電極用配線５Ｃで基板の所定の辺に引き回される。
【０００７】
上基板１の透明電極１Ａ、下基板の引き回し電極５Ａおよび上下接続電極用配線５Ｃのそれぞれは、図１０（ｂ）に示したように、シール領域において上絶縁層９Ａと下絶縁層９Ｂで被覆される。これらの上絶縁層９Ａと下絶縁層９Ｂの間を粘着層を構成する２列のシール材（粘着材塗布堤）１１Ａ、１１Ｂで粘着固定される。また、図１０（ｃ）に示したように、上基板の引き回し電極２と上下接続電極５Ｂはシール領域において２列のシール材（粘着材塗布堤）１１Ａ、１１Ｂで粘着固定される。シール材（粘着材塗布堤）１１Ａ、１１Ｂは入力領域を周回して下基板６側に印刷塗布され、それぞれが頂上を持ち、各頂上が上基板１に当接して貼り付けられる。
【０００８】
長辺側と短辺側に上記２列のシール材（粘着材塗布堤）１１Ａ、１１Ｂを印刷塗布する際、外側を周回するシール材（粘着材塗布堤）１１Ａの頂上高さが内側を周回するシール材（粘着材塗布堤）１１Ｂの頂上高さより低くなるようにする。このようなシール材（粘着材塗布堤）１１Ａ、１１Ｂを用いて上基板１の周縁を下基板６の周縁に粘着固定することにより、上基板１は下基板６に対して入力領域ＡＲ方向に開いた傾きで粘着固定される。その結果、上基板１は全体として上に凸となる形状で下基板６に粘着されて一体化される。これによって上基板１の撓みを防止して、ニュートンリングの発生を回避しようとするものである。
【０００９】
また、第２の従来例として引き回し電極の高さを、最外周のシール材よりわずかに高く形成し、同じく上基板全体の断面が略台形状に変形するような構成とした例がある（例えば、非特許文献１参照。）。図１１は、この第２の従来技術におけるタッチパネルを説明するための模式図であり、図１１（ａ）は上基板側から透視した平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。図１１に示すようにこのタッチパネル５０は、方形形状をなす下基板４１と可撓性を有する上基板５１と対向配置し、シール材１７で外縁を周回して貼合わせ一体化されている。下基板４１の上面には透明電極３と、この透明電極３の対向する両辺に沿って接続形成されＦＰＣ１９の取付部まで延設した一対の引き回し電極４４及び４５とが形成されている。また、透明電極３上にマトリツクス状に配置したドットスペーサ４８が設けられている。さらに、下基板４１のＦＰＣ１９の取付部付近には後述する上基板５１の引き回し電極５４、５５に導通接続を行うため接続電極４６、４７が形成されている。
【００１０】
上基板５１には下面に透明電極１３と、この透明電極１３の対向する両辺に沿って接続形成されＦＰＣ１９の取付部方向に向かって延設した一対の引き回し電極５４、５５とが形成されている。この上下基板５１、４１の引き回し電極５４、５５及び４４、４５が方形配置となるように対向配置し、上下基板５１、４１とに１０μｍ前後の隙間を持たせてスペーサボール１７ｃを分散したシール材１７で上下基板５１、４１とを接着固定している。この上基板５１に設けた引き回し電極５４、５５、及び下基板４１に設けた引き回し電極４４、４５はシール材１７の厚みより僅かに厚く形成している。このため、上下基板５１、４１を貼合わせたときに、図１１（ｂ）に示すように、上基板５１は外側に膨らんで湾曲した形状になる。これによって上基板５１の内側への撓みを防止して、ニュートンリング環の発生を回避しようとするものである。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−１９６８８６号公報（第２−３頁、図１）
【非特許文献１】特願２００３−０７５０９８号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、タッチパネルにおけるニュートンリング環の発生防止対策として開示されている第１の従来例において下基板に対して上基板が凸状に湾曲するように構成する技術は、シール材を二重に周回させているため入力可能エリアが減少する。また、上下基板にガラス材料を使用するタッチパネルにおいては上下基板の間隙が１０μｍ前後と、小さく設定する必要があり、第１の従来例のように引き回し電極とシール材を重ね合わせることは困難であり、二重構造のシール材の内側に電極を這わせる必要があり、入力エリアは減少せざるを得ないという問題があった。
【００１３】
このような第１の従来例の問題点を解決するために、第２の従来例では引き回し電極５４、５５、４４、４５の高さを、最外周のシール材１７よりわずかに高く形成し、同じく上基板５１全体の断面が略台形状に湾曲するような構成としている。しかしながら、シール材１７の高さはスペーサ１７ｃの添加で加圧・焼成されるので良好に管理されるが、引き回し電極５４、５５、４４、４５は銀ペーストの焼成のみなのでシール材１７ほどには高さが管理できず、場所によっては凹凸或いは、うねりが発生する。
【００１４】
一方、図１５に示すよう上基板５１の湾曲面の傾斜角Ｑの値はシール材１７の内周とシール材１７の内周に沿って隣接配置されている引き回し電極４５の外周との間隔ｂと、シール材１７の高さと引き回し電極４５の高さの差ｔとの関係によって決まる。このためシール材１７と引き回し電極４５との間隔ｂやシール材１７と引き回し電極４５との高さの差ｔがばらつくと上基板５１の湾曲形状に歪みが生じ未接触不良または押圧荷重が上昇するおそれがある。
【００１５】
したがって、第２の従来例のようにに引き回し電極の高さをシール材１７の高さより大きくすることによって上基板５１を湾曲形状としても、前述のように引き回し電極に凹凸或いは、うねりが発生すると湾曲形状に歪みが発生し、図１６に示すように入力点Ｂと接触点Ｐとが一致せず直線性（リニアリティ）不良や作動荷重のバラツキが大きくなるという問題があった。
【００１６】
さらに、第２の従来例におけるシール材１７はスクリーン印刷等でエポキシインクを印刷形成した後、加圧焼成で硬化させるので、スクリーン版の４隅が略直角の状態であっても加圧で潰れてＲが付いて略円弧状の形状なる。一方シール材１７の内周に沿って隣接配置されている引き回し電極４５、５４は印刷形成した後、加圧されないため隅部が略直角の状態を保っている。図１２は図１１におけるＡ部の部分拡大平面図である。また、図１３（ａ）は図１２のＣ−Ｃ断面図、図１３（ｂ）は図１２のＤ−Ｄ断面図である。図１２に示すように、シール材１７と引き回し電極４５との互いの隅部を結ぶ方向に対向する間隔、即ち、隅部におけるシール材１７の内周とシール材１７の内周に沿って隣接配置されている引き回し電極４５の外周との間隔ａの値が、シール材１７と引き回し電極４５との横方向に対向する間隔ｂの値より小さくなる。
【００１７】
この結果、図１３（ａ）に示す基板５１の隅部における傾斜角Ｐの値が図１３（ｂ）に示す基板５１の横方向における斜面の傾斜角Ｑの値より大きくなる。他の隅部においても同様であり、この結果、図１４に示すように略角錐台形状の上基板５１の４辺に対応する斜面５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄが交差する４箇所の隅部に直線上の角部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが出現する。図１４（ｂ）は図１４（ａ）におけるＥ−Ｅ断面を示す。このような角部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄでは内側への変形強度が上昇し、上基板５１の可撓性が低下するため、この４隅の角部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ付近がタッチパネルとして機能しなくなり、有効エリアが減少するという問題があった。
【００１８】
（発明の目的）
本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、引き回し電極の高さ方向の凹凸や、うねりを無くし引き回し電極の高さを一定とすることによって上基板の凸状湾曲を均一な形状とし、凸状に湾曲した上基板の頂点をほぼ直線状に保ち、直線性（リニアリティ）や押圧荷重の均一化を図ることにある。
また、上基板の４辺に対応する斜面が交差する４箇所の隅部に発生する直線上の角部をなくし、なだらかな曲面に形成することによって、上基板の４箇所の隅部の押圧荷重の上昇を緩和し、隅部における有効エリアの拡大を図ることにある。
また、ニュートンリング環の発生を防止し耐久性に優れるタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するための本発明のタッチパネルは、透明電極と引き回し電極とを設けた上下一対の基板を所定の隙間を持たせて対向配置し、絶縁性のシール材で上下基板の外周域を周回して接合してなるタッチパネルにおいて、引き回し電極は透明電極の一辺に接触している電極部と、透明電極と離間しシール材の内周に沿って配置される配線部と、該配線部と電極部、または配線部同士を電気的に接続する繋ぎ電極部とを有し、少なくとも電極部と、該電極部の外側に配置される配線部またはシール材との縦方向または横方向に対向する間隔とがほぼ同一で、電極部が第１のスペーサ部材を有し、配線部は第１のスペーサ部材より粒径の小さい第２のスペーサ部材を有し、シール材が第２のスペーサ部材とほぼ等しい粒径のシール材内スペーサ部材を有することを特徴とする。
【００２０】
また、第１のスペーサ部材の粒径と第２のスペーサ部材の粒径との差が１〜５μｍの範囲に設定されていることを特徴とする。
【００２１】
また、引き回し電極の電極部に含有されている第１のスペーサ部材および引き回し電極の配線部に含有されている第２のスペーサ部材の含有率が１０〜２０容量％の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００２２】
また、引き回し電極の電極部に含有されている第１のスペーサ部材および引き回し電極の配線部に含有されている第２のスペーサ部材が金、銀、銅などの導電被膜が形成された導電粒からなることを特徴とする。
【００２３】
また、シール材は内周の４隅が略直角に形成されていることを特徴とする。
【００２４】
また、引き回し電極の繋ぎ電極の高さの値は前記シール材の高さより小さい値に設定されていることを特徴とする。
【００２５】
また、上基板の傾斜は１ｍｍ当たり０．００１５〜０．００６ｍｍの傾斜であることを特徴とする。
【００２６】
また、上基板はガラス板からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本発明のタッチパネルは透明電極の一辺に接触している引き回し電極の電極部に第１のスペーサ部材を混入し、引き回し電極の配線部に第１のスペーサ部材より小さい粒径の第２のスペーサ部材を混入することによって引き回し電極の高さ方向の凹凸や、うねりを無くし引き回し電極の電極部、配線部のそれぞれの高さを一定とすることができる。また、引き回し電極の電極部と、電極部の外側に隣接して配置される配線部またはシール材との縦方向または横方向に対向する間隔とがほぼ同一となるように構成すると共に、シール剤に混入するシール材内スペーサ部材の粒径と引き回し電極の配線部に混入される第２スペーサ部材の粒径とをほぼ等しい値に設定することで、凸状に湾曲した上基板の頂点がほぼ直線状になり、直線性（リニアリティ）の誤差を小さくすると共に押圧荷重を均一化することができる。
【００２８】
また、上下基板の隅部近傍に引き回し電極の電極部と配線部、及び配線部同士を電気的に接続する繋ぎ電極部を設け、この繋ぎ電極部にはスペーサ部材を混入せず、その高さを第２のスペーサ部材より低い値に設定することによって、上基板の４辺に対応する湾曲面が交差する４箇所の隅部に発生する直線状の角部をなくし、なだらかな曲面に形成することができる。これによって、上基板の４箇所の隅部の押圧荷重の上昇を緩和し、隅部の有効エリアを拡大することができる。
この結果、アナログ入力がより正確に出来、操作性を向上させることができる。さらに、ニュートンリング環の発生を防止し、耐久性に優れたタッチパネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図１から図９に基づいて本発明の実施形態におけるタッチパネルについて説明する。図１は本実施形態におけるタッチパネルを示す模式図で、図１（ａ）は上基板側から透視した平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。また、図２、図３は図１におけるＡ部の部分拡大図、図４は図１におけるＢ部の部分拡大図、図５は図１におけるＣ部の部分拡大図である。また、図６は下基板の平面図、図７は上基板の平面図、図８は下基板の引き回し電極の部分断面図、図９は上基板の引き回し電極の部分断面図である。本実施形態におけるタッチパネルはシール材と引き回し電極の形状、配置に特徴があり、その他の基本的な構成は従来技術と類似している。したがって従来技術と同様の構成要素については同一番号を付与し説明を省略する。
【００３０】
図１に示すように、タッチパネル４０は、上基板３１と下基板４１とを透明電極３、１３同士が互いに対向するようにシール剤２７を介して配置し、上下基板３１、４１の周辺部が一定間隔を保つように、シール剤２７で貼着され一体化されている。シール剤２７は、エポキシ樹脂接着剤等が選択され、スクリーン印刷等の方法で幅０．５ｍｍ、厚さ３０μｍで印刷され、上下基板の張り合わせ工程において焼成され幅１．５ｍｍ、厚さ１０μｍに形成される。又、このシール剤２７には、シール材内スペーサ部材２２として粒径が１０μｍの大きさのプラスチックボールが分散されており、このスペーサ部材２２もって上基板３１と下基板４１との周辺部を１０μｍの間隔に保持する役目を成している。
【００３１】
下基板４１は図１、図６に示すように厚みが１．１ｍｍのソーダガラス板からなり、このソーダガラス板に透明電極３と、透明電極３の対向する両辺にそれぞれ電気的に接続される引き回し電極２４、２５とが形成されている。引き回し電極２４、２５はシール剤２７の内周に沿うように配置され、その一端が下基板４１の一辺においてまとめられ、ＦＰＣ１９の端部と接続されている。透明電極３は、厚みが５０〜４０００オングストローム程度のＩＴＯ膜をスパッタリング或いはＣＶＤ等により成膜し、エッチング加工によりパターン形成される。
【００３２】
更に、透明電極３の表面上には、ドットスペーサ４８がマトリックス状に配列されている。ドットスペーサ４８は、大きさが３０〜４０μｍ程度の円形の形状で、基板からの高さが３〜５μｍ程度に設定されている。更に、ドットスペーサ４８同士の中心間距離は４〜５ｍｍ程度に設定されている。このドットスペーサ４８はエポキシ樹脂系の紫外線硬化型樹脂をマトリックス状に印刷し、紫外線を照射して硬化させ形成される。さらに、下基板４１のＦＰＣ１９の取付部付近には後述する上基板３１の引き回し電極３４、３５に導通接続を行うため接続電極４６、４７が形成されている。
【００３３】
引き回し電極２５は、透明電極３の一方の辺に接触している電極部２５ａと、透明電極３と離間しシール材２７の内周に沿って配置される配線部２５ｂ、２５ｅと、ＦＰＣ１９に接続するための配線部２５ｆと、電極部２５ａと配線部２５ｂとを電気的に接続する繋ぎ電極部２５ｃ、配線部２５ｂと配線部２５ｅとを電気的に接続する繋ぎ電極部２５ｄとを有している。この繋ぎ電極部２５ｃ、２５ｄは上下基板３１、４１の隅部近傍に配置される。また、引き回し電極２４は、透明電極３の一方の辺に対向する辺に接触している電極部２４ａと、ＦＰＣ１９に接続するための配線部２４ｂとを有する。
【００３４】
引き回し電極２４、２５は銀粉等の導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂に混入したインクからなる銀ペースト膜をスクリーン印刷法等により印刷し、１３０℃で約６０分焼成して形成される。この引き回し電極２５の電極部２５ａには図８（ａ）に示すようにガラス、樹脂のボール、ファイバーからなり粒径１２μｍの大きさの第１のスペーサ部材３２が混入添加されており、この第１のスペーサ部材３２をもって電極部２５ａを１２μｍの高さで一定に保つ役目を成している。また、電極部２５ａの銀ペースト膜部分２９ａは焼成した時に高さにばらつきが生じるため、焼成した状態における銀ペースト膜部分２９ａの高さｃの値を第１のスペーサ部材３２の高さｎの値の１／２〜２／３の範囲となるようにスクリーン印刷時の銀ペースト膜部分の高さを調整する。本実施形態においては、焼成した状態における銀ペースト膜部分２９ａの高さｃの値を６〜８μｍの範囲に形成した。また、引き回し電極２４の電極部２４ａは、図示していないが電極部２５ａと同様に、第１のスペーサ部材３２が混入添加され１２μｍの一定の高さに形成される。
【００３５】
また、引き回し電極２５の配線部２５ｂには図８（ｂ）に示すようにガラス、樹脂のボール、ファイバーからなり粒径１０μｍの大きさの第２のスペーサ部材２３が混入添加されており、この第２のスペーサ部材２３をもって配線部２５ｂを１０μｍの高さで一定に保つ役目を成している。また、配線部２５ｂの銀ペースト膜部分２９ｂは焼成した時に高さにばらつきが生じるため、焼成した状態における銀ペースト膜部分２９ｂの高さｄの値を第２のスペーサ部材２３の高さｍの値の１／２〜２／３の範囲となるようにスクリーン印刷時の銀ペースト膜部分の高さを調整する。本実施形態においては、焼成した状態における銀ペースト膜部分２９ｂの高さｄの値が５〜６μｍの範囲となるように形成した。また、電極部２５ｅは、図示していないが電極部２５ｂと同様に、第２のスペーサ部材２３が混入添加され１０μｍの一定の高さに形成される。
【００３６】
尚、ＦＰＣ１９に接続するための配線部２４ｂ、２５ｆには第２のスペーサ部材２３を混入せず、高さ５〜６μｍの範囲に形成した。また、繋ぎ電極部２５ｂ、２５ｄにはスペーサ部材２３を混入せず、シール材２７の高さ１０μｍより低い高さに設定され本実施例においては５〜６μｍの範囲に形成した。
【００３７】
次に引き回し電極２４、２５の形成方法について説明する。まず、繋ぎ電極部２５ｃ、２５ｄ、配線部２４ｂ、２５ｆ、接続電極４６、４７の銀ペースト膜を所定のパターンでスクリーン印刷法等により印刷形成する。この時、繋ぎ電極部２５ｃ、２５ｄの両端部は対応する電極部または配線部と重なるように延長配置される。この銀ペースト膜は前述したように銀粉等の導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂に混入したインクからなり、スペーサ部材は混入されていない。
【００３８】
次に配線部２５ｂ、２５ｅの銀ペースト膜を所定のパターンにスクリーン印刷法等により印刷形成する。この時、配線部２５ｂの両端部が繋ぎ電極部２５ｃ、２５ｄの端部にそれぞれ重なるように印刷する。同様に、配線部２５ｅの両端部が繋ぎ電極部２５ｄ、配線部２５ｆの端部にそれぞれ重なるように印刷形成する。この重なる部分の大きさは電気的に接続できる大きさに設定する。この銀ペースト膜には前述したように粒径１０μｍの第２のスペーサ部材が混入添加されている。
【００３９】
次に、電極部２４ａ、２５ａの銀ペースト膜を所定のパターンにスクリーン印刷法等により印刷形成する。この時、電極部２５ａの一端が繋ぎ電極部２５ｃの端部と重なるように印刷する。また、電極部２４ａの一部に配線部２４ｂの端部が重なるように印刷形成する。この重なる部分の大きさは前述のように電気的に接続できる大きさに設定する。この銀ペースト膜には前述したように粒径１２μｍの第１のスペーサ部材が混入添加されている。その後、１３０℃で約６０分焼成して、引き回し電極２４、２５が形成される。
【００４０】
上基板３１は図１、図７に示すように厚みが０．２ｍｍで材質がホウケイ酸ガラス等のマイクロガラス板からなり、透明電極１３が形成されており、この透明電極１３の対向する両辺のそれぞれに接続する引き回し電極３４、３５が形成されている。この引き回し電極３４、３５の一端は下基板４１のＦＰＣ１９の取付部付近に設ける接続電極４６、４７に導通接続されるように延長配置されている。
【００４１】
このき回し電極３４、３５は、透明電極１３の一方の辺に接触している電極部３４ａと、透明電極１３と離間しシール材２７の内周に沿って配置される配線部３４ｂ、３５ｂと、電極部３４ａと配線部３４ｂとを電気的に接続する繋ぎ電極部３４ｃと、電極部３５ａと配線部３５ｂとを電気的に接続する繋ぎ電極部３５ｃとを有している。
【００４２】
引き回し電極３４、３５は前述の下基板４１の引き回し電極２４、２５と同様にスクリーン印刷法等により印刷し、焼成して形成される。この引き回し電極３５の電極部３５ａには図９（ａ）に示すようにガラス、樹脂のボール、ファイバーからなり粒径１２μｍの大きさの第１のスペーサ部材３２が混入添加されており、この第１のスペーサ部材３２をもって電極部３５ａを１２μｍの高さで一定に保つ役目を成している。また、電極部３５ａの銀ペースト膜部分３９ａは焼成した時に高さにばらつきが生じるため、焼成した状態における銀ペースト膜部分３９ａの高さｃの値を第１のスペーサ部材３２の高さｎの値の１／２〜２／３の範囲となるようにスクリーン印刷時の銀ペースト膜部分の高さを調整する。本実施形態においては、焼成した状態における銀ペースト膜部分３９ａの高さｃの値を６〜８μｍの範囲に形成した。また、引き回し電極３４の電極部３４ａは、図示していないが電極部３５ａと同様に、第１のスペーサ部材３２が混入添加され１２μｍの一定の高さに形成される。
【００４３】
また、引き回し電極３５の配線部３５ｂには図９（ｂ）に示すようにガラス、樹脂のボール、ファイバーからなり粒径１０μｍの大きさの第２のスペーサ部材２３が混入添加されており、この第２のスペーサ部材２３をもって配線部３５ｂを１０μｍの高さで一定に保つ役目を成している。また、配線部３５ｂの銀ペースト膜部分３９ｂは焼成した時に高さにばらつきが生じるため、焼成した状態における銀ペースト膜部分３９ｂの高さｄの値を第２のスペーサ部材２３の高さｍの値の１／２〜２／３の範囲となるようにスクリーン印刷時の銀ペースト膜部分の高さを調整する。本実施形態においては、焼成した状態における銀ペースト膜部分３９ｂの高さｄの値が５〜６μｍの範囲となるように形成した。また、電極部３４ｂは、図示していないが電極部３５ｂと同様に、第２のスペーサ部材２３が混入添加され１０μｍの一定の高さに形成される。
【００４４】
尚、繋ぎ電極部３４ｃ、３５ｃにはスペーサ部材２３を混入せず、シール材２７の高さ１０μｍより低い高さに設定される。本実施例において５〜６μｍの範囲に形成した。
【００４５】
引き回し電極３４、３５の形成方法は、前述の引き回し電極２４、２５の場合と同様であるが、簡単に説明する。まず、繋ぎ電極部３４ｃ、３５ｃの銀ペースト膜を所定のパターンでスクリーン印刷法等により印刷形成する。この銀ペースト膜にはスペーサ部材は混入されていない。
【００４６】
次に配線部３４ｂ、３５ｂの銀ペースト膜を所定のパターンにスクリーン印刷法等により印刷形成する。この時、配線部３４ｂ、３５ｂの一端が繋ぎ電極部３４ｃ、３５ｃのそれぞれの一端と重なるように印刷する。この重なる部分の大きさは電気的に接続できる大きさに設定する。この銀ペースト膜には前述したように粒径１０μｍの第２のスペーサ部材が混入添加されている。
【００４７】
次に、電極部３４ａ、３５ａの銀ペースト膜を所定のパターンにスクリーン印刷法等により印刷する。この時、電極部３４ａ、３５ａの一端が繋ぎ電極部３４ｃ、３５ｃのそれぞれの他端と重なるように印刷する。この重なる部分の大きさは電気的に接続できる大きさに設定する。この銀ペースト膜には前述したように粒径１２μｍの第１のスペーサ部材が混入添加されている。その後、１３０℃で約６０分焼成して、引き回し電極３４、３５が形成される。
【００４８】
上下基板３１、４１の引き回し電極の電極部３４ａ、３５ａ、２４ａ、２５ａに混入添加する第１のスペーサ部材３２の添加割合は１０〜２０容量％の範囲が好ましい。また、上下基板３１、４１の引き回し電極の配線部３４ｂ、３５ｂ、２５ｂ、２５ｅに混入添加する第１のスペーサ部材３２の添加割合も同様に１０〜２０容量％の範囲が好ましく、多すぎると上下基板３１、４１の引き回し電極３４、３５、２４、２５の導電性に支障が生じるため好ましくない。
【００４９】
また、第１、第２のスペーサ部材３２、２３として金、銀、銅などの導電被膜が形成された導電ボールを用いると上下基板３１、４１の引き回し電極３４、３５、２４、２５の導電信頼性の面でより好ましい。
【００５０】
この上下基板３１、４１は上基板３１の引き回し電極３４、３５及び下基板４１の引き回し電極２４、２５が方形配置となるように対向配置されシール剤２７で貼着されている。シール材２７には粒径が１０μｍのシール材内スペーサ部材２２が混入され上下基板３１、４１の周辺部が１０μｍの一定間隔を保つように形成される。また、上下基板３１、４１の引き回し電極の電極部３４ａ、３５ａ、２４ａ、２５ａには粒径が１２μｍの第１のスペーサ部材３２が混入され、その高さはシール材２７の高さ１０μｍより大きく１２μｍの一定の高さに形成されている。また、引き回し電極の電極部２４ａの外側に配置される配線部３５ｂ、引き回し電極の電極部３５ａの外側に配置される配線部２５ｂ、配線部３５ｂの外側に配置される配線部２５ｅには粒径が１０μｍの第２のスペーサ部材２３が混入され高さ１０μｍの一定の高さに形成されている。
【００５１】
また、上基板３１の引き回し電極３４の電極部３４ａと電極部３４ａの外側に配置されるシール材２７との横方向に対向する間隔ｂ、下基板４１の引き回し電極２５の電極部２５ａと電極部２５ａの外側に配置されるシール材２７との縦方向に対向する間隔ｂ、上基板３１の引き回し電極３５の電極部３５ａと電極部３５ａの外側に配置される下基板４１の引き回し電極２５の配線部２５ｂとの横方向に対向する間隔ｂ、及び下基板４１の引き回し電極２４の電極部２４ａと電極部２４ａの外側に配置される上基板３１の引き回し電極３４の配線部３４ｂとの縦方向に対向する間隔ｂがほぼ同一となるように配置される。
【００５２】
さらに引き回し電極２５、３４の隅部には繋ぎ電極２５ｃ、２５ｄ、３４ｃがシール材２７より低い高さに形成されている。また、シール材２７は内周の４隅が略直角に形成されている。このように内周の隅部２７ａを略直角に形成するには、エポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷等の方法で下基板４１の周囲に沿って印刷形成する時、エポキシ樹脂接着剤の印刷パターンの内周の隅部に凹部を設ける。この凹部の大きさを適正に設定することにより、上下基板３１、４１を貼合わせる工程において加熱、加圧することによってエポキシ樹脂接着剤が押しつぶされ凹部にエポキシ樹脂接着剤が流れ込む。これによってシール材２７の内周の隅部２７ａが略直角に形成される。
【００５３】
このように、シール材２７の内周の隅部２７ａを略直角に形成し、引き回し電極２５、３４の隅部に設ける繋ぎ電極２５ｃ、２５ｄ、３４ｃをシール材２７より低い高さに形成することによって、上基板３１の隅部における湾曲形状に関係するシール材２７の内周と引き回し電極２５、３４の電極部との間隔の値を電極部とシール材２７または配線部との縦方向または横方向に対向する間隔より大きくすることができる。
【００５４】
この結果、図１（ｂ）に示すように上下基板３１、４１を貼合わせたときに上基板３１は外側に湾曲し全周に亘って均一な形状になる。この上下基板の貼り合わせ方法は、上基板３１の上面外周部に額縁状の合い紙を載置して押圧する。これは合い紙の弾力性を利用するものであるが従来技術と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００５５】
次に貼り合わされた上基板の湾曲形状について図２、図３、図４、図５を用いて説明する。図２（ａ）は図１におけるＡ部の部分拡大平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＧ−Ｇ断面図、図３（ａ）は図２（ａ）のＪ−Ｊ断面図、図３（ｂ）は図２（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。また、図４は図１におけるＢ部の部分拡大平面図、図５は図１におけるＣ部の部分拡大平面図である。
【００５６】
図２（ａ）に示すように図１におけるＡ部においては基板の一方の辺（図の上辺）でシール材２７と引き回し電極２５の電極部２５ａとが縦方向の間隔ｂで配置されている。この一方の辺における上基板３１の湾曲形状は、図２（ｂ）に示すように引き回し電極２５の電極部２５ａとシール材２７との対向する間隔ｂと、電極部２５ａの高さとシール材２７の高さとの差、即ち、第１のスペーサ部材３２の粒径ｎとシール材内スペーサ部材２２の粒径ｍとの差ｔの値によって決められる。したがって、間隔ｂと、差ｔとの値を適正に設定することによって上基板３１における湾曲形状の適正な傾斜角Ｑの値を得ることができる。
【００５７】
また、図２（ａ）における基板の他方の辺（図の右辺）では引き回し電極３５の電極部３５ａの外側に引き回し電極２５の配線部２５ｂが横方向の間隔ｂで配置されている。さらに配線部２５ｂの外側にシール材２７が配置されている。この他方の辺における上基板３１の湾曲形状は、図３（ａ）に示すように引き回し電極３５の電極部３５ａと引き回し電極２５の配線部２５ｂとの対向する間隔ｂと、電極部３５ａの高さと配線部２５ｂの高さとの差、即ち、第１のスペーサ部材３２の粒径ｎと第２のスペーサ部材３の粒径ｍとの差ｔの値によって決められる。
【００５８】
したがって、この間隔ｂと、差ｔとの値を上下基板の全周に亘って一定に保持することによって上基板３１の凸状の湾曲形状の傾斜角Ｑの値をほぼ一定とすることができ、均一な湾曲形状を得ることができる。尚、第１のスペーサ部材３２の粒径ｎと第２のスペーサ部材２３の粒径ｍとの差ｔ、及び第１のスペーサ部材３２の粒径ｎとシール材内スペーサ部材２２の粒径ｍとの差ｔの値は１〜５μｍの範囲に設定することが好ましく本実施形態においては２μｍに設定した。
【００５９】
また図２（ａ）における基板の隅部ではシール材２７の内周の隅部２７ａが略直角に形成され、シール材２７の内周に沿って隣接配置されている引き回し電極２５の繋ぎ電極部２５ｃが略円弧状に形成されている。さらに繋ぎ電極部２５ｃの内側に引き回し電極３５の電極部３５ａの端部が配置されている。この隅部においては図３（ｂ）に示すように繋ぎ電極部２５ｃの高さｅの値は５〜６μｍでとシール材２７の高さ、即ち、シール材内スペーサ部材２２の粒径ｍの値１０μｍより小さい値に設定されている。このためこの電極部３５ａの端部とシール材２７の隅部２７ａとの間隔ａの値は、引き回し電極３５の電極部３５ａと引き回し電極２５の配線部２５ｂとの横方向に対向する間隔ｂ、及びシール材２７と引き回し電極２５の電極部２５ａとの縦方向に対向する間隔ｂの値より大きくなる。
【００６０】
基板３１の隅部における傾斜角Ｐの値は、引き回し電極３５の電極部３５ａの端部とシール材２７の内周の隅部２７ａとの対向する間隔ａと、電極部３５ａの高さとシール材２７の高さとの差、即ち、第１のスペーサ部材３２の粒径ｎとシール材内スペーサ部材２２の粒径ｍとの差ｔの値によって決められる。したがって、基板３１の隅部における傾斜角Ｐの値が図２（ｂ）、図３（ａ）に示す基板３１の縦方向及び横方向における湾曲面の傾斜角Ｑの値より小さくなる。この結果、略角錐台形状に湾曲した上基板３１の２辺に対応する斜面同士が交差する斜面隅部に発生する直線上の角部をなくし、なだらかな曲面に形成することができる。
【００６１】
尚、基板３１の隅部における傾斜角Ｐ及び基板３１の横方向、縦方向における湾曲面の傾斜角Ｑの値は、１ｍｍ当たり０．００１５〜０．００６ｍｍの傾斜の範囲に設定することが好ましい。この傾斜角Ｑの値が０．００１５ｍｍより小さいと、ニュートンリング環が視認されるようになり好ましくない。また、０．００６ｍｍより大きいと上基板３１の湾曲の高さが大きくなり強い押圧力が必要となる。従って傾斜角Ｑの値を上記範囲とすることで、指に殆ど力の負担を欠けずタッチパネルを操作することができる。
【００６２】
次に図１のＢ部について説明する。図４に示すように基板Ｂ部の隅部ではシール材２７の内周の隅部２７ａが略直角に形成され、シール材２７の内周に沿って隣接配置されている引き回し電極２５、３４の電極部２５ａ、３４ａのそれぞれの端部が円弧状に形成されている。これによってシール材２７の内周の隅部２７ａと電極部２５ａ、３４ａの端部外周との間隔ａの値が、シール材２７と電極部３４ａとの横方向に対向する間隔ｂ、及びシール材２７と電極部２５ａとの縦方向に対向する間隔ｂの値より大きくなる。このため前述のＡ部と同様に基板３１のＢ部の隅部における傾斜角の値が基板３１の横方向及び縦方向における湾曲面の傾斜角の値より小さくなる。この結果、略角錐台形状に湾曲した上基板３１の２辺に対応する斜面同士が交差する斜面隅部に発生する直線上の角部をなくし、なだらかな曲面に形成することができる。
【００６３】
図１におけるＡ部と対角に位置する隅部においては、Ａ部の引き回し電極２５に対して引き回し電極３４が配置されている点が異なるだけで他は同様であり説明を省略するが、Ａ部と同様に上基板３１の２辺に対応する斜面が交差する斜面隅部をなだらかな曲面に形成することができる。
【００６４】
次に図１のＣ部について説明する。図５に示すように基板のＣ部の隅部ではシール材２７の内周の隅部２７ａが略直角に形成されている。このシール材２７の内周に沿って隣接配置されている引き回し電極２５のの繋ぎ電極部２５ｄが略円弧状に形成され、繋ぎ電極部２５ｄの内側に引き回し電極３５の繋ぎ電極部３５ｃが略円弧状に形成されている。さらに繋ぎ電極部３５ｃの内側に引き回し電極２４の電極部２４ａの端部が略円弧状に形成されている。繋ぎ電極２５ｄ、３５ｃの高さは５〜６μｍとシール材２７の高さ１０μｍより小さい値に設定されている。このため、電極部２４ａの端部とシール材２７の隅部２７ａとの間隔ａの値が、引き回し電極３５の電極部３５ａと引き回し電極２５の配線部２５ｂとの横方向に対向する間隔ｂ、及び引き回し電極２４の電極部２４ａと引き回し電極３５の配線部３５ｂとの縦方向に対向する間隔ｂの値より大きくなる。これによって、前述のＡ部と同様にＣ部の隅部における傾斜角の値が基板３１の横方向及び縦方向における湾曲面の傾斜角の値より小さくなる。この結果、前述のＡ部と同様に略角錐台形状に湾曲した上基板３１の２辺に対応する斜面同士が交差する隅部をなだらかな曲面に形成することができる。
【００６５】
以上のように本実施形態におけるタッチパネル４０は、引き回し電極の電極部２４ａ、２５ａ、３４ａ、３５ａに第１のスペーサ部材３２を混入し、引き回し電極の配線部２５ｂ、２５ｅ、３４ｂ、３５ｂに第２のスペーサ部材２３を混入することによって引き回し電極の高さ方向の凹凸や、うねりを無くし引き回し電極の電極部、配線部のそれぞれの高さを一定とすることができる。
【００６６】
さらに、引き回し電極の電極部２４ａ、２５ａ、３４ａ、３５ａと、電極部３５ａ、２４ａの外側に隣接して配置される配線部２５ｂ、３４ｂ、及び電極部２５ａ、３４ａの外側に隣接して配置されるシール材２７との縦方向または横方向に対向する間隔ｂとがほぼ同一となるように構成すると共に、シール剤２７に混入するシール材内スペーサ部材２２の粒径と引き回し電極の配線部に混入される第２スペーサ部材２３の粒径とをほぼ等しい値に設定する。このように引き回し電極の電極部と電極部の外側に隣接して配置される配線部またはシール材との間隔を略全周に亘ってほぼ同一に設定すると共に、電極部２４ａ、２５ａ、３４ａ、３５ａの高さを１２μｍで一定とし、電極部の外側に隣接して配置される配線部２５ｂ、３４ｂ、３５ｂ及びシール材２７の高さを１０μｍと一定に保持することによって、上基板３１の凸状湾曲が均一な形状となり凸状に湾曲した上基板３１の頂点がほぼ直線状となり、直線性（リニアリティ）の誤差を小さくすると共に押圧荷重を均一化することができる。
【００６７】
また、上下基板３１、４１の隅部近傍に引き回し電極の電極部と配線部、及び配線部同士を電気的に接続する繋ぎ電極部２５ｃ、２５ｄ、３４ｃ、３５ｃを設け、この繋ぎ電極部にはスペーサ部材を混入せず、その高さを５〜６μｍとし、第２のスペーサ部材２３の高さ１０μｍより低い値に設定することによって、上基板３１の隅部における傾斜角の値が基板３１の横方向及び縦方向における湾曲面の傾斜角の値より小さくなる。これによって、上基板３１の４辺に対応する湾曲面が交差する４箇所の隅部に発生する直線状の角部をなくし、上基板３１の湾曲形状をなだらかな曲面に形成することができる。この結果、上基板３１の４箇所の隅部の押圧荷重の上昇を緩和し、隅部の有効エリアを拡大することができる。また、ニュートンリング環の発生を防止し耐久性に優れたタッチパネルを実現することができる。
【００６８】
尚、本実施形態においては上基板にマイクロガラス板を使用した例で説明したが、これに限定されるものではなく他のガラス板、透明樹脂板を使用する場合においても適応することができる。
【００６９】
また、引き回し電極の隅部に配置される繋ぎ電極の形状については略円弧状の形状を例に説明したが、これ限定されず略直角の形状に形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態におけるタッチパネルを示す模式図で、図１（ａ）は上基板側から透視した平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。
【図２】図１におけるＡ部の部分拡大図で、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＧ−Ｇ断面図はである。
【図３】図２（ａ）における断面図で、図３（ａ）は図２（ａ）のＪ−Ｊ断面図、図３（ｂ）は図２（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。
【図４】図１におけるＢ部の部分拡大平面図である。
【図５】図１におけるＣ部の部分拡大平面図である。
【図６】本発明の実施形態における下基板を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態における上基板を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態における下基板の引き回し電極の部分拡大断面図である。
【図９】本発明の実施形態における上基板の引き回し電極の部分拡大断面図である。
【図１０】第１の従来技術におけるタッチパネルを示す模式図で、図１０（ａ）は上基板側から透視した平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】第２の従来技術におけるタッチパネルを示す模式図で、図１１（ａ）は上基板側から透視した平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図１２】図１１におけるＡ部を示す部分拡大平面図である。
【図１３】図１２におけるの断面図を示し、図１３（ａ）は図１２のＣ−Ｃ断面図、図１３（ｂ）は図１２のＤ−Ｄ断面図である。
【図１４】第２の従来技術におけるタッチパネルを示す模式図で、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図１５】第２の従来技術における上基板の湾曲形状の傾斜角を説明するための図である。
【図１６】第２の従来技術におけるタッチパネルのデータ入力時の上基板の変形状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
３、１３ 透明電極
１９ ＦＰＣ
２２ シール材内スペーサ部材
２３ 第２のスペーサ部材
２４、２５ 引き回し電極
２４ａ、２５ａ 電極部
２４ｂ、２５ｂ、２５ｅ、２５ｆ 配線部
２５ｃ、２５ｄ 繋ぎ電極部
２７ シール剤
２７ａ シール材内周の隅部
２９ａ、２９ｂ 銀ペースト膜部分
３１ 上基板
３２ 第１のスペーサ部材
３４、３５ 引き回し電極
３４ａ、３５ａ 電極部
３４ｂ、３５ｂ 配線部
３４ｃ、３５ｃ 繋ぎ電極部
３９ａ、３９ｂ 銀ペースト膜部分
４０、５０ タッチパネル
４１ 下基板
４６、４７ 接続電極
４８ ドットスペーサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置の画面上に配置し使用者が情報の表示画面を指やペン等で直接押してデータを入力するタッチパネルに関し、特にニュートンリング環が発生せず入力エリアも確保されるタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の入力スイッチとしてのタッチパネルは、液晶表示装置の表示面上に配置されて使用される。このタッチパネルは可撓性を有する透明基板とその下面に形成された透明電極とからなる上基板と、透明基板とその上面に形成された透明電極とからなる下基板とが、所定の空間を隔てて透明電極同士が対面するように配置されシール剤で貼着されている。更に、下基板の透明電極上には、マトリックス状にドットスペーサが配置されている。
【０００３】
このタッチパネルは、手、或いは入力ペン等の入力手段により上基板を押圧し、上基板の透明電極の何れか１点が下基板の透明電極に接触することにより、両透明電極が相互通電される。これにより、制御装置が、その位置の抵抗値によって変化された電圧値を読みとり、電位差の変化に応じて位置座標を読み込む構成となっている。このためタッチパネルの入力側の上基板は、常に下基板側に押し付けられる力が働くので長期間の使用では上基板が下基板に接触する方向に変形し、絶縁性が徐々に低下し誤動作の原因となって耐久性を低下させることが問題となっていた。
【０００４】
また、これに伴って、上基板の撓んだ部分を中心にして同心円状の干渉縞、いわゆるニュートンリング環が発生する。このニュートンリング環は、見栄えが悪く、感覚的にも不快で入力動作を遅らせたり誤入力したりすることが問題となっていた。従って上基板 入力側 は外側に対してわずかに凸状に膨らんでいるか、または入力基板中央エリアが凹状にへたらないような引っ張り力、或いは外側に湾曲させようとするわずかな力が常時加わっていることが好ましい。入力側基板が樹脂フィルムの場合、撓みやすく、垂れやすいので特にこの様な状態が好ましい。また入力側が撓みにくいガラスの場合にも、撓みやすい中央付近と撓みにくい周辺部との押圧荷重を均一にする意味でも、やはり中央近辺がわずかに凸状に膨らんでいるいることが望ましい。
【０００５】
このような入力側基板を凸状に湾曲させるか、或いは凹状に変形しないようにした第１の従来技術としてシール材 粘着材塗布堤 を二重に周回させ、内側のシール材をやや厚く形成することで凸状湾曲を実現している例が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。図１０は、この第１の従来技術におけるタッチパネルを説明するための模式図であり、図１０（ａ）は上基板側から透視した平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示す。
【０００６】
図１０に示すように第１の従来技術におけるタッチパネルは上基板１と下基板６の内面には、それぞれ透明電極１Ａ、６Ａが被着形成されている。これらの透明電極１Ａ、６Ａの周囲はシール領域であり、このシール領域の内側に入力領域ＡＲが形成されている。各透明電極１Ａ、６Ａのそれぞれは、タッチパネルの最外周に位置するシール領域において引き回し電極２と引き回し電極５Ａに電気的に接続されている。引き回し電極２は上下接続給電電極５Ｂに接続される。この上下接続電極５Ｂは上下接続電極用配線５Ｃで基板の所定の辺に引き回される。
【０００７】
上基板１の透明電極１Ａ、下基板の引き回し電極５Ａおよび上下接続電極用配線５Ｃのそれぞれは、図１０（ｂ）に示したように、シール領域において上絶縁層９Ａと下絶縁層９Ｂで被覆される。これらの上絶縁層９Ａと下絶縁層９Ｂの間を粘着層を構成する２列のシール材（粘着材塗布堤）１１Ａ、１１Ｂで粘着固定される。また、図１０（ｃ）に示したように、上基板の引き回し電極２と上下接続電極５Ｂはシール領域において２列のシール材（粘着材塗布堤）１１Ａ、１１Ｂで粘着固定される。シール材（粘着材塗布堤）１１Ａ、１１Ｂは入力領域を周回して下基板６側に印刷塗布され、それぞれが頂上を持ち、各頂上が上基板１に当接して貼り付けられる。
【０００８】
長辺側と短辺側に上記２列のシール材（粘着材塗布堤）１１Ａ、１１Ｂを印刷塗布する際、外側を周回するシール材（粘着材塗布堤）１１Ａの頂上高さが内側を周回するシール材（粘着材塗布堤）１１Ｂの頂上高さより低くなるようにする。このようなシール材（粘着材塗布堤）１１Ａ、１１Ｂを用いて上基板１の周縁を下基板６の周縁に粘着固定することにより、上基板１は下基板６に対して入力領域ＡＲ方向に開いた傾きで粘着固定される。その結果、上基板１は全体として上に凸となる形状で下基板６に粘着されて一体化される。これによって上基板１の撓みを防止して、ニュートンリングの発生を回避しようとするものである。
【０００９】
また、第２の従来例として引き回し電極の高さを、最外周のシール材よりわずかに高く形成し、同じく上基板全体の断面が略台形状に変形するような構成とした例がある（例えば、非特許文献１参照。）。図１１は、この第２の従来技術におけるタッチパネルを説明するための模式図であり、図１１（ａ）は上基板側から透視した平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。図１１に示すようにこのタッチパネル５０は、方形形状をなす下基板４１と可撓性を有する上基板５１と対向配置し、シール材１７で外縁を周回して貼合わせ一体化されている。下基板４１の上面には透明電極３と、この透明電極３の対向する両辺に沿って接続形成されＦＰＣ１９の取付部まで延設した一対の引き回し電極４４及び４５とが形成されている。また、透明電極３上にマトリツクス状に配置したドットスペーサ４８が設けられている。さらに、下基板４１のＦＰＣ１９の取付部付近には後述する上基板５１の引き回し電極５４、５５に導通接続を行うため接続電極４６、４７が形成されている。
【００１０】
上基板５１には下面に透明電極１３と、この透明電極１３の対向する両辺に沿って接続形成されＦＰＣ１９の取付部方向に向かって延設した一対の引き回し電極５４、５５とが形成されている。この上下基板５１、４１の引き回し電極５４、５５及び４４、４５が方形配置となるように対向配置し、上下基板５１、４１とに１０μｍ前後の隙間を持たせてスペーサボール１７ｃを分散したシール材１７で上下基板５１、４１とを接着固定している。この上基板５１に設けた引き回し電極５４、５５、及び下基板４１に設けた引き回し電極４４、４５はシール材１７の厚みより僅かに厚く形成している。このため、上下基板５１、４１を貼合わせたときに、図１１（ｂ）に示すように、上基板５１は外側に膨らんで湾曲した形状になる。これによって上基板５１の内側への撓みを防止して、ニュートンリング環の発生を回避しようとするものである。
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−１９６８８６号公報（第２−３頁、図１）
【非特許文献１】特願２００３−０７５０９８号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、タッチパネルにおけるニュートンリング環の発生防止対策として開示されている第１の従来例において下基板に対して上基板が凸状に湾曲するように構成する技術は、シール材を二重に周回させているため入力可能エリアが減少する。また、上下基板にガラス材料を使用するタッチパネルにおいては上下基板の間隙が１０μｍ前後と、小さく設定する必要があり、第１の従来例のように引き回し電極とシール材を重ね合わせることは困難であり、二重構造のシール材の内側に電極を這わせる必要があり、入力エリアは減少せざるを得ないという問題があった。
【００１３】
このような第１の従来例の問題点を解決するために、第２の従来例では引き回し電極５４、５５、４４、４５の高さを、最外周のシール材１７よりわずかに高く形成し、同じく上基板５１全体の断面が略台形状に湾曲するような構成としている。しかしながら、シール材１７の高さはスペーサ１７ｃの添加で加圧・焼成されるので良好に管理されるが、引き回し電極５４、５５、４４、４５は銀ペーストの焼成のみなのでシール材１７ほどには高さが管理できず、場所によっては凹凸或いは、うねりが発生する。
【００１４】
一方、図１５に示すよう上基板５１の湾曲面の傾斜角Ｑの値はシール材１７の内周とシール材１７の内周に沿って隣接配置されている引き回し電極４５の外周との間隔ｂと、シール材１７の高さと引き回し電極４５の高さの差ｔとの関係によって決まる。このためシール材１７と引き回し電極４５との間隔ｂやシール材１７と引き回し電極４５との高さの差ｔがばらつくと上基板５１の湾曲形状に歪みが生じ未接触不良または押圧荷重が上昇するおそれがある。
【００１５】
したがって、第２の従来例のようにに引き回し電極の高さをシール材１７の高さより大きくすることによって上基板５１を湾曲形状としても、前述のように引き回し電極に凹凸或いは、うねりが発生すると湾曲形状に歪みが発生し、図１６に示すように入力点Ｂと接触点Ｐとが一致せず直線性（リニアリティ）不良や作動荷重のバラツキが大きくなるという問題があった。
【００１６】
さらに、第２の従来例におけるシール材１７はスクリーン印刷等でエポキシインクを印刷形成した後、加圧焼成で硬化させるので、スクリーン版の４隅が略直角の状態であっても加圧で潰れてＲが付いて略円弧状の形状なる。一方シール材１７の内周に沿って隣接配置されている引き回し電極４５、５４は印刷形成した後、加圧されないため隅部が略直角の状態を保っている。図１２は図１１におけるＡ部の部分拡大平面図である。また、図１３（ａ）は図１２のＣ−Ｃ断面図、図１３（ｂ）は図１２のＤ−Ｄ断面図である。図１２に示すように、シール材１７と引き回し電極４５との互いの隅部を結ぶ方向に対向する間隔、即ち、隅部におけるシール材１７の内周とシール材１７の内周に沿って隣接配置されている引き回し電極４５の外周との間隔ａの値が、シール材１７と引き回し電極４５との横方向に対向する間隔ｂの値より小さくなる。
【００１７】
この結果、図１３（ａ）に示す基板５１の隅部における傾斜角Ｐの値が図１３（ｂ）に示す基板５１の横方向における斜面の傾斜角Ｑの値より大きくなる。他の隅部においても同様であり、この結果、図１４に示すように略角錐台形状の上基板５１の４辺に対応する斜面５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄが交差する４箇所の隅部に直線上の角部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが出現する。図１４（ｂ）は図１４（ａ）におけるＥ−Ｅ断面を示す。このような角部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄでは内側への変形強度が上昇し、上基板５１の可撓性が低下するため、この４隅の角部１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ付近がタッチパネルとして機能しなくなり、有効エリアが減少するという問題があった。
【００１８】
（発明の目的）
本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、引き回し電極の高さ方向の凹凸や、うねりを無くし引き回し電極の高さを一定とすることによって上基板の凸状湾曲を均一な形状とし、凸状に湾曲した上基板の頂点をほぼ直線状に保ち、直線性（リニアリティ）や押圧荷重の均一化を図ることにある。
また、上基板の４辺に対応する斜面が交差する４箇所の隅部に発生する直線上の角部をなくし、なだらかな曲面に形成することによって、上基板の４箇所の隅部の押圧荷重の上昇を緩和し、隅部における有効エリアの拡大を図ることにある。
また、ニュートンリング環の発生を防止し耐久性に優れるタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するための本発明のタッチパネルは、透明電極と引き回し電極とを設けた上下一対の基板を所定の隙間を持たせて対向配置し、絶縁性のシール材で上下基板の外周域を周回して接合してなるタッチパネルにおいて、引き回し電極は透明電極の一辺に接触している電極部と、透明電極と離間しシール材の内周に沿って配置される配線部と、該配線部と電極部、または配線部同士を電気的に接続する繋ぎ電極部とを有し、少なくとも電極部と、該電極部の外側に配置される配線部またはシール材との縦方向または横方向に対向する間隔とがほぼ同一で、電極部が第１のスペーサ部材を有し、配線部は第１のスペーサ部材より粒径の小さい第２のスペーサ部材を有し、シール材が第２のスペーサ部材とほぼ等しい粒径のシール材内スペーサ部材を有することを特徴とする。
【００２０】
また、第１のスペーサ部材の粒径と第２のスペーサ部材の粒径との差が１〜５μｍの範囲に設定されていることを特徴とする。
【００２１】
また、引き回し電極の電極部に含有されている第１のスペーサ部材および引き回し電極の配線部に含有されている第２のスペーサ部材の含有率が１０〜２０容量％の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００２２】
また、引き回し電極の電極部に含有されている第１のスペーサ部材および引き回し電極の配線部に含有されている第２のスペーサ部材が金、銀、銅などの導電被膜が形成された導電粒からなることを特徴とする。
【００２３】
また、シール材は内周の４隅が略直角に形成されていることを特徴とする。
【００２４】
また、引き回し電極の繋ぎ電極の高さの値は前記シール材の高さより小さい値に設定されていることを特徴とする。
【００２５】
また、上基板の傾斜は１ｍｍ当たり０．００１５〜０．００６ｍｍの傾斜であることを特徴とする。
【００２６】
また、上基板はガラス板からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように本発明のタッチパネルは透明電極の一辺に接触している引き回し電極の電極部に第１のスペーサ部材を混入し、引き回し電極の配線部に第１のスペーサ部材より小さい粒径の第２のスペーサ部材を混入することによって引き回し電極の高さ方向の凹凸や、うねりを無くし引き回し電極の電極部、配線部のそれぞれの高さを一定とすることができる。また、引き回し電極の電極部と、電極部の外側に隣接して配置される配線部またはシール材との縦方向または横方向に対向する間隔とがほぼ同一となるように構成すると共に、シール剤に混入するシール材内スペーサ部材の粒径と引き回し電極の配線部に混入される第２スペーサ部材の粒径とをほぼ等しい値に設定することで、凸状に湾曲した上基板の頂点がほぼ直線状になり、直線性（リニアリティ）の誤差を小さくすると共に押圧荷重を均一化することができる。
【００２８】
また、上下基板の隅部近傍に引き回し電極の電極部と配線部、及び配線部同士を電気的に接続する繋ぎ電極部を設け、この繋ぎ電極部にはスペーサ部材を混入せず、その高さを第２のスペーサ部材より低い値に設定することによって、上基板の４辺に対応する湾曲面が交差する４箇所の隅部に発生する直線状の角部をなくし、なだらかな曲面に形成することができる。これによって、上基板の４箇所の隅部の押圧荷重の上昇を緩和し、隅部の有効エリアを拡大することができる。
この結果、アナログ入力がより正確に出来、操作性を向上させることができる。さらに、ニュートンリング環の発生を防止し、耐久性に優れたタッチパネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図１から図９に基づいて本発明の実施形態におけるタッチパネルについて説明する。図１は本実施形態におけるタッチパネルを示す模式図で、図１（ａ）は上基板側から透視した平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。また、図２、図３は図１におけるＡ部の部分拡大図、図４は図１におけるＢ部の部分拡大図、図５は図１におけるＣ部の部分拡大図である。また、図６は下基板の平面図、図７は上基板の平面図、図８は下基板の引き回し電極の部分断面図、図９は上基板の引き回し電極の部分断面図である。本実施形態におけるタッチパネルはシール材と引き回し電極の形状、配置に特徴があり、その他の基本的な構成は従来技術と類似している。したがって従来技術と同様の構成要素については同一番号を付与し説明を省略する。
【００３０】
図１に示すように、タッチパネル４０は、上基板３１と下基板４１とを透明電極３、１３同士が互いに対向するようにシール剤２７を介して配置し、上下基板３１、４１の周辺部が一定間隔を保つように、シール剤２７で貼着され一体化されている。シール剤２７は、エポキシ樹脂接着剤等が選択され、スクリーン印刷等の方法で幅０．５ｍｍ、厚さ３０μｍで印刷され、上下基板の張り合わせ工程において焼成され幅１．５ｍｍ、厚さ１０μｍに形成される。又、このシール剤２７には、シール材内スペーサ部材２２として粒径が１０μｍの大きさのプラスチックボールが分散されており、このスペーサ部材２２もって上基板３１と下基板４１との周辺部を１０μｍの間隔に保持する役目を成している。
【００３１】
下基板４１は図１、図６に示すように厚みが１．１ｍｍのソーダガラス板からなり、このソーダガラス板に透明電極３と、透明電極３の対向する両辺にそれぞれ電気的に接続される引き回し電極２４、２５とが形成されている。引き回し電極２４、２５はシール剤２７の内周に沿うように配置され、その一端が下基板４１の一辺においてまとめられ、ＦＰＣ１９の端部と接続されている。透明電極３は、厚みが５０〜４０００オングストローム程度のＩＴＯ膜をスパッタリング或いはＣＶＤ等により成膜し、エッチング加工によりパターン形成される。
【００３２】
更に、透明電極３の表面上には、ドットスペーサ４８がマトリックス状に配列されている。ドットスペーサ４８は、大きさが３０〜４０μｍ程度の円形の形状で、基板からの高さが３〜５μｍ程度に設定されている。更に、ドットスペーサ４８同士の中心間距離は４〜５ｍｍ程度に設定されている。このドットスペーサ４８はエポキシ樹脂系の紫外線硬化型樹脂をマトリックス状に印刷し、紫外線を照射して硬化させ形成される。さらに、下基板４１のＦＰＣ１９の取付部付近には後述する上基板３１の引き回し電極３４、３５に導通接続を行うため接続電極４６、４７が形成されている。
【００３３】
引き回し電極２５は、透明電極３の一方の辺に接触している電極部２５ａと、透明電極３と離間しシール材２７の内周に沿って配置される配線部２５ｂ、２５ｅと、ＦＰＣ１９に接続するための配線部２５ｆと、電極部２５ａと配線部２５ｂとを電気的に接続する繋ぎ電極部２５ｃ、配線部２５ｂと配線部２５ｅとを電気的に接続する繋ぎ電極部２５ｄとを有している。この繋ぎ電極部２５ｃ、２５ｄは上下基板３１、４１の隅部近傍に配置される。また、引き回し電極２４は、透明電極３の一方の辺に対向する辺に接触している電極部２４ａと、ＦＰＣ１９に接続するための配線部２４ｂとを有する。
【００３４】
引き回し電極２４、２５は銀粉等の導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂に混入したインクからなる銀ペースト膜をスクリーン印刷法等により印刷し、１３０℃で約６０分焼成して形成される。この引き回し電極２５の電極部２５ａには図８（ａ）に示すようにガラス、樹脂のボール、ファイバーからなり粒径１２μｍの大きさの第１のスペーサ部材３２が混入添加されており、この第１のスペーサ部材３２をもって電極部２５ａを１２μｍの高さで一定に保つ役目を成している。また、電極部２５ａの銀ペースト膜部分２９ａは焼成した時に高さにばらつきが生じるため、焼成した状態における銀ペースト膜部分２９ａの高さｃの値を第１のスペーサ部材３２の高さｎの値の１／２〜２／３の範囲となるようにスクリーン印刷時の銀ペースト膜部分の高さを調整する。本実施形態においては、焼成した状態における銀ペースト膜部分２９ａの高さｃの値を６〜８μｍの範囲に形成した。また、引き回し電極２４の電極部２４ａは、図示していないが電極部２５ａと同様に、第１のスペーサ部材３２が混入添加され１２μｍの一定の高さに形成される。
【００３５】
また、引き回し電極２５の配線部２５ｂには図８（ｂ）に示すようにガラス、樹脂のボール、ファイバーからなり粒径１０μｍの大きさの第２のスペーサ部材２３が混入添加されており、この第２のスペーサ部材２３をもって配線部２５ｂを１０μｍの高さで一定に保つ役目を成している。また、配線部２５ｂの銀ペースト膜部分２９ｂは焼成した時に高さにばらつきが生じるため、焼成した状態における銀ペースト膜部分２９ｂの高さｄの値を第２のスペーサ部材２３の高さｍの値の１／２〜２／３の範囲となるようにスクリーン印刷時の銀ペースト膜部分の高さを調整する。本実施形態においては、焼成した状態における銀ペースト膜部分２９ｂの高さｄの値が５〜６μｍの範囲となるように形成した。また、電極部２５ｅは、図示していないが電極部２５ｂと同様に、第２のスペーサ部材２３が混入添加され１０μｍの一定の高さに形成される。
【００３６】
尚、ＦＰＣ１９に接続するための配線部２４ｂ、２５ｆには第２のスペーサ部材２３を混入せず、高さ５〜６μｍの範囲に形成した。また、繋ぎ電極部２５ｂ、２５ｄにはスペーサ部材２３を混入せず、シール材２７の高さ１０μｍより低い高さに設定され本実施例においては５〜６μｍの範囲に形成した。
【００３７】
次に引き回し電極２４、２５の形成方法について説明する。まず、繋ぎ電極部２５ｃ、２５ｄ、配線部２４ｂ、２５ｆ、接続電極４６、４７の銀ペースト膜を所定のパターンでスクリーン印刷法等により印刷形成する。この時、繋ぎ電極部２５ｃ、２５ｄの両端部は対応する電極部または配線部と重なるように延長配置される。この銀ペースト膜は前述したように銀粉等の導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂に混入したインクからなり、スペーサ部材は混入されていない。
【００３８】
次に配線部２５ｂ、２５ｅの銀ペースト膜を所定のパターンにスクリーン印刷法等により印刷形成する。この時、配線部２５ｂの両端部が繋ぎ電極部２５ｃ、２５ｄの端部にそれぞれ重なるように印刷する。同様に、配線部２５ｅの両端部が繋ぎ電極部２５ｄ、配線部２５ｆの端部にそれぞれ重なるように印刷形成する。この重なる部分の大きさは電気的に接続できる大きさに設定する。この銀ペースト膜には前述したように粒径１０μｍの第２のスペーサ部材が混入添加されている。
【００３９】
次に、電極部２４ａ、２５ａの銀ペースト膜を所定のパターンにスクリーン印刷法等により印刷形成する。この時、電極部２５ａの一端が繋ぎ電極部２５ｃの端部と重なるように印刷する。また、電極部２４ａの一部に配線部２４ｂの端部が重なるように印刷形成する。この重なる部分の大きさは前述のように電気的に接続できる大きさに設定する。この銀ペースト膜には前述したように粒径１２μｍの第１のスペーサ部材が混入添加されている。その後、１３０℃で約６０分焼成して、引き回し電極２４、２５が形成される。
【００４０】
上基板３１は図１、図７に示すように厚みが０．２ｍｍで材質がホウケイ酸ガラス等のマイクロガラス板からなり、透明電極１３が形成されており、この透明電極１３の対向する両辺のそれぞれに接続する引き回し電極３４、３５が形成されている。この引き回し電極３４、３５の一端は下基板４１のＦＰＣ１９の取付部付近に設ける接続電極４６、４７に導通接続されるように延長配置されている。
【００４１】
このき回し電極３４、３５は、透明電極１３の一方の辺に接触している電極部３４ａと、透明電極１３と離間しシール材２７の内周に沿って配置される配線部３４ｂ、３５ｂと、電極部３４ａと配線部３４ｂとを電気的に接続する繋ぎ電極部３４ｃと、電極部３５ａと配線部３５ｂとを電気的に接続する繋ぎ電極部３５ｃとを有している。
【００４２】
引き回し電極３４、３５は前述の下基板４１の引き回し電極２４、２５と同様にスクリーン印刷法等により印刷し、焼成して形成される。この引き回し電極３５の電極部３５ａには図９（ａ）に示すようにガラス、樹脂のボール、ファイバーからなり粒径１２μｍの大きさの第１のスペーサ部材３２が混入添加されており、この第１のスペーサ部材３２をもって電極部３５ａを１２μｍの高さで一定に保つ役目を成している。また、電極部３５ａの銀ペースト膜部分３９ａは焼成した時に高さにばらつきが生じるため、焼成した状態における銀ペースト膜部分３９ａの高さｃの値を第１のスペーサ部材３２の高さｎの値の１／２〜２／３の範囲となるようにスクリーン印刷時の銀ペースト膜部分の高さを調整する。本実施形態においては、焼成した状態における銀ペースト膜部分３９ａの高さｃの値を６〜８μｍの範囲に形成した。また、引き回し電極３４の電極部３４ａは、図示していないが電極部３５ａと同様に、第１のスペーサ部材３２が混入添加され１２μｍの一定の高さに形成される。
【００４３】
また、引き回し電極３５の配線部３５ｂには図９（ｂ）に示すようにガラス、樹脂のボール、ファイバーからなり粒径１０μｍの大きさの第２のスペーサ部材２３が混入添加されており、この第２のスペーサ部材２３をもって配線部３５ｂを１０μｍの高さで一定に保つ役目を成している。また、配線部３５ｂの銀ペースト膜部分３９ｂは焼成した時に高さにばらつきが生じるため、焼成した状態における銀ペースト膜部分３９ｂの高さｄの値を第２のスペーサ部材２３の高さｍの値の１／２〜２／３の範囲となるようにスクリーン印刷時の銀ペースト膜部分の高さを調整する。本実施形態においては、焼成した状態における銀ペースト膜部分３９ｂの高さｄの値が５〜６μｍの範囲となるように形成した。また、電極部３４ｂは、図示していないが電極部３５ｂと同様に、第２のスペーサ部材２３が混入添加され１０μｍの一定の高さに形成される。
【００４４】
尚、繋ぎ電極部３４ｃ、３５ｃにはスペーサ部材２３を混入せず、シール材２７の高さ１０μｍより低い高さに設定される。本実施例において５〜６μｍの範囲に形成した。
【００４５】
引き回し電極３４、３５の形成方法は、前述の引き回し電極２４、２５の場合と同様であるが、簡単に説明する。まず、繋ぎ電極部３４ｃ、３５ｃの銀ペースト膜を所定のパターンでスクリーン印刷法等により印刷形成する。この銀ペースト膜にはスペーサ部材は混入されていない。
【００４６】
次に配線部３４ｂ、３５ｂの銀ペースト膜を所定のパターンにスクリーン印刷法等により印刷形成する。この時、配線部３４ｂ、３５ｂの一端が繋ぎ電極部３４ｃ、３５ｃのそれぞれの一端と重なるように印刷する。この重なる部分の大きさは電気的に接続できる大きさに設定する。この銀ペースト膜には前述したように粒径１０μｍの第２のスペーサ部材が混入添加されている。
【００４７】
次に、電極部３４ａ、３５ａの銀ペースト膜を所定のパターンにスクリーン印刷法等により印刷する。この時、電極部３４ａ、３５ａの一端が繋ぎ電極部３４ｃ、３５ｃのそれぞれの他端と重なるように印刷する。この重なる部分の大きさは電気的に接続できる大きさに設定する。この銀ペースト膜には前述したように粒径１２μｍの第１のスペーサ部材が混入添加されている。その後、１３０℃で約６０分焼成して、引き回し電極３４、３５が形成される。
【００４８】
上下基板３１、４１の引き回し電極の電極部３４ａ、３５ａ、２４ａ、２５ａに混入添加する第１のスペーサ部材３２の添加割合は１０〜２０容量％の範囲が好ましい。また、上下基板３１、４１の引き回し電極の配線部３４ｂ、３５ｂ、２５ｂ、２５ｅに混入添加する第１のスペーサ部材３２の添加割合も同様に１０〜２０容量％の範囲が好ましく、多すぎると上下基板３１、４１の引き回し電極３４、３５、２４、２５の導電性に支障が生じるため好ましくない。
【００４９】
また、第１、第２のスペーサ部材３２、２３として金、銀、銅などの導電被膜が形成された導電ボールを用いると上下基板３１、４１の引き回し電極３４、３５、２４、２５の導電信頼性の面でより好ましい。
【００５０】
この上下基板３１、４１は上基板３１の引き回し電極３４、３５及び下基板４１の引き回し電極２４、２５が方形配置となるように対向配置されシール剤２７で貼着されている。シール材２７には粒径が１０μｍのシール材内スペーサ部材２２が混入され上下基板３１、４１の周辺部が１０μｍの一定間隔を保つように形成される。また、上下基板３１、４１の引き回し電極の電極部３４ａ、３５ａ、２４ａ、２５ａには粒径が１２μｍの第１のスペーサ部材３２が混入され、その高さはシール材２７の高さ１０μｍより大きく１２μｍの一定の高さに形成されている。また、引き回し電極の電極部２４ａの外側に配置される配線部３５ｂ、引き回し電極の電極部３５ａの外側に配置される配線部２５ｂ、配線部３５ｂの外側に配置される配線部２５ｅには粒径が１０μｍの第２のスペーサ部材２３が混入され高さ１０μｍの一定の高さに形成されている。
【００５１】
また、上基板３１の引き回し電極３４の電極部３４ａと電極部３４ａの外側に配置されるシール材２７との横方向に対向する間隔ｂ、下基板４１の引き回し電極２５の電極部２５ａと電極部２５ａの外側に配置されるシール材２７との縦方向に対向する間隔ｂ、上基板３１の引き回し電極３５の電極部３５ａと電極部３５ａの外側に配置される下基板４１の引き回し電極２５の配線部２５ｂとの横方向に対向する間隔ｂ、及び下基板４１の引き回し電極２４の電極部２４ａと電極部２４ａの外側に配置される上基板３１の引き回し電極３４の配線部３４ｂとの縦方向に対向する間隔ｂがほぼ同一となるように配置される。
【００５２】
さらに引き回し電極２５、３４の隅部には繋ぎ電極２５ｃ、２５ｄ、３４ｃがシール材２７より低い高さに形成されている。また、シール材２７は内周の４隅が略直角に形成されている。このように内周の隅部２７ａを略直角に形成するには、エポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷等の方法で下基板４１の周囲に沿って印刷形成する時、エポキシ樹脂接着剤の印刷パターンの内周の隅部に凹部を設ける。この凹部の大きさを適正に設定することにより、上下基板３１、４１を貼合わせる工程において加熱、加圧することによってエポキシ樹脂接着剤が押しつぶされ凹部にエポキシ樹脂接着剤が流れ込む。これによってシール材２７の内周の隅部２７ａが略直角に形成される。
【００５３】
このように、シール材２７の内周の隅部２７ａを略直角に形成し、引き回し電極２５、３４の隅部に設ける繋ぎ電極２５ｃ、２５ｄ、３４ｃをシール材２７より低い高さに形成することによって、上基板３１の隅部における湾曲形状に関係するシール材２７の内周と引き回し電極２５、３４の電極部との間隔の値を電極部とシール材２７または配線部との縦方向または横方向に対向する間隔より大きくすることができる。
【００５４】
この結果、図１（ｂ）に示すように上下基板３１、４１を貼合わせたときに上基板３１は外側に湾曲し全周に亘って均一な形状になる。この上下基板の貼り合わせ方法は、上基板３１の上面外周部に額縁状の合い紙を載置して押圧する。これは合い紙の弾力性を利用するものであるが従来技術と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００５５】
次に貼り合わされた上基板の湾曲形状について図２、図３、図４、図５を用いて説明する。図２（ａ）は図１におけるＡ部の部分拡大平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＧ−Ｇ断面図、図３（ａ）は図２（ａ）のＪ−Ｊ断面図、図３（ｂ）は図２（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。また、図４は図１におけるＢ部の部分拡大平面図、図５は図１におけるＣ部の部分拡大平面図である。
【００５６】
図２（ａ）に示すように図１におけるＡ部においては基板の一方の辺（図の上辺）でシール材２７と引き回し電極２５の電極部２５ａとが縦方向の間隔ｂで配置されている。この一方の辺における上基板３１の湾曲形状は、図２（ｂ）に示すように引き回し電極２５の電極部２５ａとシール材２７との対向する間隔ｂと、電極部２５ａの高さとシール材２７の高さとの差、即ち、第１のスペーサ部材３２の粒径ｎとシール材内スペーサ部材２２の粒径ｍとの差ｔの値によって決められる。したがって、間隔ｂと、差ｔとの値を適正に設定することによって上基板３１における湾曲形状の適正な傾斜角Ｑの値を得ることができる。
【００５７】
また、図２（ａ）における基板の他方の辺（図の右辺）では引き回し電極３５の電極部３５ａの外側に引き回し電極２５の配線部２５ｂが横方向の間隔ｂで配置されている。さらに配線部２５ｂの外側にシール材２７が配置されている。この他方の辺における上基板３１の湾曲形状は、図３（ａ）に示すように引き回し電極３５の電極部３５ａと引き回し電極２５の配線部２５ｂとの対向する間隔ｂと、電極部３５ａの高さと配線部２５ｂの高さとの差、即ち、第１のスペーサ部材３２の粒径ｎと第２のスペーサ部材３の粒径ｍとの差ｔの値によって決められる。
【００５８】
したがって、この間隔ｂと、差ｔとの値を上下基板の全周に亘って一定に保持することによって上基板３１の凸状の湾曲形状の傾斜角Ｑの値をほぼ一定とすることができ、均一な湾曲形状を得ることができる。尚、第１のスペーサ部材３２の粒径ｎと第２のスペーサ部材２３の粒径ｍとの差ｔ、及び第１のスペーサ部材３２の粒径ｎとシール材内スペーサ部材２２の粒径ｍとの差ｔの値は１〜５μｍの範囲に設定することが好ましく本実施形態においては２μｍに設定した。
【００５９】
また図２（ａ）における基板の隅部ではシール材２７の内周の隅部２７ａが略直角に形成され、シール材２７の内周に沿って隣接配置されている引き回し電極２５の繋ぎ電極部２５ｃが略円弧状に形成されている。さらに繋ぎ電極部２５ｃの内側に引き回し電極３５の電極部３５ａの端部が配置されている。この隅部においては図３（ｂ）に示すように繋ぎ電極部２５ｃの高さｅの値は５〜６μｍでとシール材２７の高さ、即ち、シール材内スペーサ部材２２の粒径ｍの値１０μｍより小さい値に設定されている。このためこの電極部３５ａの端部とシール材２７の隅部２７ａとの間隔ａの値は、引き回し電極３５の電極部３５ａと引き回し電極２５の配線部２５ｂとの横方向に対向する間隔ｂ、及びシール材２７と引き回し電極２５の電極部２５ａとの縦方向に対向する間隔ｂの値より大きくなる。
【００６０】
基板３１の隅部における傾斜角Ｐの値は、引き回し電極３５の電極部３５ａの端部とシール材２７の内周の隅部２７ａとの対向する間隔ａと、電極部３５ａの高さとシール材２７の高さとの差、即ち、第１のスペーサ部材３２の粒径ｎとシール材内スペーサ部材２２の粒径ｍとの差ｔの値によって決められる。したがって、基板３１の隅部における傾斜角Ｐの値が図２（ｂ）、図３（ａ）に示す基板３１の縦方向及び横方向における湾曲面の傾斜角Ｑの値より小さくなる。この結果、略角錐台形状に湾曲した上基板３１の２辺に対応する斜面同士が交差する斜面隅部に発生する直線上の角部をなくし、なだらかな曲面に形成することができる。
【００６１】
尚、基板３１の隅部における傾斜角Ｐ及び基板３１の横方向、縦方向における湾曲面の傾斜角Ｑの値は、１ｍｍ当たり０．００１５〜０．００６ｍｍの傾斜の範囲に設定することが好ましい。この傾斜角Ｑの値が０．００１５ｍｍより小さいと、ニュートンリング環が視認されるようになり好ましくない。また、０．００６ｍｍより大きいと上基板３１の湾曲の高さが大きくなり強い押圧力が必要となる。従って傾斜角Ｑの値を上記範囲とすることで、指に殆ど力の負担を欠けずタッチパネルを操作することができる。
【００６２】
次に図１のＢ部について説明する。図４に示すように基板Ｂ部の隅部ではシール材２７の内周の隅部２７ａが略直角に形成され、シール材２７の内周に沿って隣接配置されている引き回し電極２５、３４の電極部２５ａ、３４ａのそれぞれの端部が円弧状に形成されている。これによってシール材２７の内周の隅部２７ａと電極部２５ａ、３４ａの端部外周との間隔ａの値が、シール材２７と電極部３４ａとの横方向に対向する間隔ｂ、及びシール材２７と電極部２５ａとの縦方向に対向する間隔ｂの値より大きくなる。このため前述のＡ部と同様に基板３１のＢ部の隅部における傾斜角の値が基板３１の横方向及び縦方向における湾曲面の傾斜角の値より小さくなる。この結果、略角錐台形状に湾曲した上基板３１の２辺に対応する斜面同士が交差する斜面隅部に発生する直線上の角部をなくし、なだらかな曲面に形成することができる。
【００６３】
図１におけるＡ部と対角に位置する隅部においては、Ａ部の引き回し電極２５に対して引き回し電極３４が配置されている点が異なるだけで他は同様であり説明を省略するが、Ａ部と同様に上基板３１の２辺に対応する斜面が交差する斜面隅部をなだらかな曲面に形成することができる。
【００６４】
次に図１のＣ部について説明する。図５に示すように基板のＣ部の隅部ではシール材２７の内周の隅部２７ａが略直角に形成されている。このシール材２７の内周に沿って隣接配置されている引き回し電極２５のの繋ぎ電極部２５ｄが略円弧状に形成され、繋ぎ電極部２５ｄの内側に引き回し電極３５の繋ぎ電極部３５ｃが略円弧状に形成されている。さらに繋ぎ電極部３５ｃの内側に引き回し電極２４の電極部２４ａの端部が略円弧状に形成されている。繋ぎ電極２５ｄ、３５ｃの高さは５〜６μｍとシール材２７の高さ１０μｍより小さい値に設定されている。このため、電極部２４ａの端部とシール材２７の隅部２７ａとの間隔ａの値が、引き回し電極３５の電極部３５ａと引き回し電極２５の配線部２５ｂとの横方向に対向する間隔ｂ、及び引き回し電極２４の電極部２４ａと引き回し電極３５の配線部３５ｂとの縦方向に対向する間隔ｂの値より大きくなる。これによって、前述のＡ部と同様にＣ部の隅部における傾斜角の値が基板３１の横方向及び縦方向における湾曲面の傾斜角の値より小さくなる。この結果、前述のＡ部と同様に略角錐台形状に湾曲した上基板３１の２辺に対応する斜面同士が交差する隅部をなだらかな曲面に形成することができる。
【００６５】
以上のように本実施形態におけるタッチパネル４０は、引き回し電極の電極部２４ａ、２５ａ、３４ａ、３５ａに第１のスペーサ部材３２を混入し、引き回し電極の配線部２５ｂ、２５ｅ、３４ｂ、３５ｂに第２のスペーサ部材２３を混入することによって引き回し電極の高さ方向の凹凸や、うねりを無くし引き回し電極の電極部、配線部のそれぞれの高さを一定とすることができる。
【００６６】
さらに、引き回し電極の電極部２４ａ、２５ａ、３４ａ、３５ａと、電極部３５ａ、２４ａの外側に隣接して配置される配線部２５ｂ、３４ｂ、及び電極部２５ａ、３４ａの外側に隣接して配置されるシール材２７との縦方向または横方向に対向する間隔ｂとがほぼ同一となるように構成すると共に、シール剤２７に混入するシール材内スペーサ部材２２の粒径と引き回し電極の配線部に混入される第２スペーサ部材２３の粒径とをほぼ等しい値に設定する。このように引き回し電極の電極部と電極部の外側に隣接して配置される配線部またはシール材との間隔を略全周に亘ってほぼ同一に設定すると共に、電極部２４ａ、２５ａ、３４ａ、３５ａの高さを１２μｍで一定とし、電極部の外側に隣接して配置される配線部２５ｂ、３４ｂ、３５ｂ及びシール材２７の高さを１０μｍと一定に保持することによって、上基板３１の凸状湾曲が均一な形状となり凸状に湾曲した上基板３１の頂点がほぼ直線状となり、直線性（リニアリティ）の誤差を小さくすると共に押圧荷重を均一化することができる。
【００６７】
また、上下基板３１、４１の隅部近傍に引き回し電極の電極部と配線部、及び配線部同士を電気的に接続する繋ぎ電極部２５ｃ、２５ｄ、３４ｃ、３５ｃを設け、この繋ぎ電極部にはスペーサ部材を混入せず、その高さを５〜６μｍとし、第２のスペーサ部材２３の高さ１０μｍより低い値に設定することによって、上基板３１の隅部における傾斜角の値が基板３１の横方向及び縦方向における湾曲面の傾斜角の値より小さくなる。これによって、上基板３１の４辺に対応する湾曲面が交差する４箇所の隅部に発生する直線状の角部をなくし、上基板３１の湾曲形状をなだらかな曲面に形成することができる。この結果、上基板３１の４箇所の隅部の押圧荷重の上昇を緩和し、隅部の有効エリアを拡大することができる。また、ニュートンリング環の発生を防止し耐久性に優れたタッチパネルを実現することができる。
【００６８】
尚、本実施形態においては上基板にマイクロガラス板を使用した例で説明したが、これに限定されるものではなく他のガラス板、透明樹脂板を使用する場合においても適応することができる。
【００６９】
また、引き回し電極の隅部に配置される繋ぎ電極の形状については略円弧状の形状を例に説明したが、これ限定されず略直角の形状に形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態におけるタッチパネルを示す模式図で、図１（ａ）は上基板側から透視した平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＦ−Ｆ断面図である。
【図２】図１におけるＡ部の部分拡大図で、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＧ−Ｇ断面図はである。
【図３】図２（ａ）における断面図で、図３（ａ）は図２（ａ）のＪ−Ｊ断面図、図３（ｂ）は図２（ａ）のＨ−Ｈ断面図である。
【図４】図１におけるＢ部の部分拡大平面図である。
【図５】図１におけるＣ部の部分拡大平面図である。
【図６】本発明の実施形態における下基板を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態における上基板を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態における下基板の引き回し電極の部分拡大断面図である。
【図９】本発明の実施形態における上基板の引き回し電極の部分拡大断面図である。
【図１０】第１の従来技術におけるタッチパネルを示す模式図で、図１０（ａ）は上基板側から透視した平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１１】第２の従来技術におけるタッチパネルを示す模式図で、図１１（ａ）は上基板側から透視した平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図１２】図１１におけるＡ部を示す部分拡大平面図である。
【図１３】図１２におけるの断面図を示し、図１３（ａ）は図１２のＣ−Ｃ断面図、図１３（ｂ）は図１２のＤ−Ｄ断面図である。
【図１４】第２の従来技術におけるタッチパネルを示す模式図で、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図１５】第２の従来技術における上基板の湾曲形状の傾斜角を説明するための図である。
【図１６】第２の従来技術におけるタッチパネルのデータ入力時の上基板の変形状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
３、１３ 透明電極
１９ ＦＰＣ
２２ シール材内スペーサ部材
２３ 第２のスペーサ部材
２４、２５ 引き回し電極
２４ａ、２５ａ 電極部
２４ｂ、２５ｂ、２５ｅ、２５ｆ 配線部
２５ｃ、２５ｄ 繋ぎ電極部
２７ シール剤
２７ａ シール材内周の隅部
２９ａ、２９ｂ 銀ペースト膜部分
３１ 上基板
３２ 第１のスペーサ部材
３４、３５ 引き回し電極
３４ａ、３５ａ 電極部
３４ｂ、３５ｂ 配線部
３４ｃ、３５ｃ 繋ぎ電極部
３９ａ、３９ｂ 銀ペースト膜部分
４０、５０ タッチパネル
４１ 下基板
４６、４７ 接続電極
４８ ドットスペーサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極と引き回し電極とを設けた上下一対の基板を所定の隙間を持たせて対向配置し、絶縁性のシール材で前記上下基板の外周域を周回して接合してなるタッチパネルにおいて、
前記引き回し電極は前記透明電極の一辺に接触している電極部と、前記透明電極と離間し前記シール材の内周に沿って配置される配線部と、該配線部と前記電極部、または配線部同士を電気的に接続する繋ぎ電極部とを有し、少なくとも前記電極部と、該電極部の外側に配置される前記配線部または前記シール材との縦方向または横方向に対向する間隔とがほぼ同一で、前記電極部は第１のスペーサ部材を有し、前記配線部は前記第１のスペーサ部材より粒径の小さい第２のスペーサ部材を有し、前記シール材が前記第２のスペーサ部材とほぼ等しい粒径のシール材内スペーサ部材を有することを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記第１のスペーサ部材の粒径と前記第２のスペーサ部材の粒径との差が１〜５μｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項ｌに記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記引き回し電極の電極部に含有されている第１のスペーサ部材および前記引き回し電極の配線部に含有されている第２のスペーサ部材の含有率が１０〜２０容量％の範囲に設定されていることを特徴とする請求項ｌまたは請求項２記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記引き回し電極の電極部に含有されている第１のスペーサ部材および前記引き回し電極の配線部に含有されている第２のスペーサ部材が金、銀、銅などの導電被膜が形成された導電粒からなることを特徴とする請求項ｌから請求項３のいずれか１項に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記シール材は内周の４隅が略直角に形成されていることを特徴とする請求項ｌ記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記引き回し電極の繋ぎ電極の高さの値は前記シール材の高さより小さい値に設定されていることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記上基板の傾斜は１ｍｍ当たり０．００１５〜０．００６ｍｍの傾斜であることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
【請求項８】
前記上基板はガラス板からなることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
【請求項１】
透明電極と引き回し電極とを設けた上下一対の基板を所定の隙間を持たせて対向配置し、絶縁性のシール材で前記上下基板の外周域を周回して接合してなるタッチパネルにおいて、
前記引き回し電極は前記透明電極の一辺に接触している電極部と、前記透明電極と離間し前記シール材の内周に沿って配置される配線部と、該配線部と前記電極部、または配線部同士を電気的に接続する繋ぎ電極部とを有し、少なくとも前記電極部と、該電極部の外側に配置される前記配線部または前記シール材との縦方向または横方向に対向する間隔とがほぼ同一で、前記電極部は第１のスペーサ部材を有し、前記配線部は前記第１のスペーサ部材より粒径の小さい第２のスペーサ部材を有し、前記シール材が前記第２のスペーサ部材とほぼ等しい粒径のシール材内スペーサ部材を有することを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記第１のスペーサ部材の粒径と前記第２のスペーサ部材の粒径との差が１〜５μｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項ｌに記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記引き回し電極の電極部に含有されている第１のスペーサ部材および前記引き回し電極の配線部に含有されている第２のスペーサ部材の含有率が１０〜２０容量％の範囲に設定されていることを特徴とする請求項ｌまたは請求項２記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記引き回し電極の電極部に含有されている第１のスペーサ部材および前記引き回し電極の配線部に含有されている第２のスペーサ部材が金、銀、銅などの導電被膜が形成された導電粒からなることを特徴とする請求項ｌから請求項３のいずれか１項に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記シール材は内周の４隅が略直角に形成されていることを特徴とする請求項ｌ記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記引き回し電極の繋ぎ電極の高さの値は前記シール材の高さより小さい値に設定されていることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記上基板の傾斜は１ｍｍ当たり０．００１５〜０．００６ｍｍの傾斜であることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
【請求項８】
前記上基板はガラス板からなることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
【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１５】
【図１６】
【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１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００６−４８５４８（Ｐ２００６−４８５４８Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３１６１５（Ｐ２００４−２３１６１５）
【出願日】平成１６年８月６日（２００４．８．６）
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月６日（２００４．８．６）
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
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