JP2006092415A - 透明タッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】携帯パソコンや携帯電話、携帯情報端末器等の小型化、ポケットサイズ化のため、入力可能エリア部以外の周縁部を小さくした透明タッチパネルを提供すること。
【解決手段】抵抗膜式タッチパネルにおいて、可動基板と固定基板とが無端状フィルムからなり、中抜きの４辺からなる形状のスペーサを可動基板と固定基板との間に有している。よって従来のように個別部品の可動基板と固定基板を貼り合せる場合と比べて、可動基板及と固定基板とを固持するエリアが削減され、入力可能エリア部以外の周縁部を小さく出来る。
【選択図】 図１

Description

本発明は液晶など表示装置に装着される抵抗膜式の透明タッチパネルに関し、更には透明タッチパネルの入力可能エリアを広げる技術に関する。入力可能エリア部以外の周縁部を小さくした透明タッチパネルを提供することにある。

透明タッチパネルは、デジタル型とアナログ型に大別できるが、文字入力対応が可能なアナログ型が主流になりつつある。アナログ型透明タッチパネルは、それぞれ、表面に透明導電層を有し、その対向する両端に電極を有するタッチ側の可動基板と非タッチ側の固定基板とを、透明導電層が対向かつ電極方向が直交するように配し積層されている。そして可動基板と固定基板とを両面粘着テープ等で基板間の周囲を固持している。

図８は従来の抵抗膜式透明タッチパネルの一例の分解説明図である。図８に示すように透明タッチパネルは、可動基板１１０と固定基板１３０を、両面粘着テープからなるスペーサ１４０を介して積層することにより構成される。両面粘着テープ厚みは、通常１００μｍくらいである。可動基板１１０は、透明タッチパネルにおいて操作者からの指や入力ペンを用いた入力を受け付ける。また１２０は、内部の電極と接続されるコネクタ部である。

スペーサ１４０は、コネクタ部１２０を装着する部分と、これと反対側のコーナの切除部１４１を除いて連続したフレーム状に形成されており、可動基板１１０と固定基板１３０がその周縁部において貼着される。なお、切除部１４１では、スペーサ部材が介在しないため、可動基板１１０と固定基板１３０間に隙間ができることになるが、これは内部の空気抜き穴として作用するものである。空気抜き穴を必要としない場合は切除部１４１を設けなくてよい。

スペーサ１４０より内側の可動基板１１０と固定基板１３０の隙間には、ドット状スペーサ１６０が、所定の間隔をおいて設けられており、可動基板１１０のうち、固定基板１３０に対向する側の主表面には、透明導電層１１１が、略全面に形成されている。また、透明導電層１１１の対向する２側辺には電極１１２が設けられている。そして、前記主表面の残余の領域であってコネクタ部１２０と対向する部位には、コネクタ部１２０側の一対の接続電極１２２、１２２と接続するための一対の電極端部１１４、１１４が形成され、この電極端部１１４、１１４と前記抵抗層１１１の２側辺に設けられた電極１１２、１１２との間が引き廻し回路１１３，１１３で接続されている。

固定基板１３０は、可動基板１１０に対向する側の主表面には、同じく透明導電層１３１が略全面に設けられている。透明導電層１３１の対向する２側辺であって、前記可動基板１１０の透明導電層１１１に形成された電極１１２，１１２の対向方向と直交する方向の側辺には、電極１３２、１３２が形成されている。そして、前記主表面の残余の領域には、可動基板１１０と同様、コネクタ部１２０側の一対の接続電極１２３、１２３と接続する一対の電極端部１３４、１３４が形成され、この電極端部１３４、１３４と前記透明導電層１３１の２側辺に設けられた電極１３２、１３２とを接続する引き廻し回路１３３，１３３が形成されている。

コネクタ部１２０は、可動基板１１０，固定基板１３０の電極端部１１４、１１４、１３４、１３４と接続される接続電極１２２、１２２、１２３、１２３を上下表面に露出形成されている。透明タッチパネルを組み立てた状態においては、可動基板接続電極１２２、１２２は可動基板電極端部１１４、１１４と、固定基板接続電極１２３、１２３は固定基板電極端部１３４、１３４と、それぞれ熱圧着等により接続されている。

ところで、最近の携帯パソコンや携帯電話、携帯情報端末器等携帯機器は、液晶など表示装置の周縁部の非表示部分が狭くなり、搭載される透明タッチパネルについても入力可能エリア部以外の周縁部を狭くすることが要求されてきた。

その対応として、引き廻し回路を可撓性の接続部材に設ける方法がある。（例えば、特許文献１参照。）また、電極や引き廻し回路を細線化しているものもある。（例えば、特許文献２参照。）

特開２０００−２９９０３３号公報（請求項１） 特開２００１−２１６０９０号公報（請求項１）

しかし透明タッチパネルの小型化要望は強く、特に携帯情報機器においては、例え僅かでも透明タッチパネルの入力可能エリア部以外の周縁部を小さくした透明タッチパネルの要求が高まり、対策が必要となった。そこで本発明の課題は、携帯パソコンや携帯電話、携帯情報端末器等の小型化、ポケットサイズ化のため、入力可能エリア部以外の周縁部を小さくした透明タッチパネルを提供することにある。

上記課題を達成するために、請求項１の発明の透明タッチパネルは、それぞれ透明基材の表面に透明導電層を有し、透明導電層の略両端部に位置検出用電極を設けた可動基板と固定基板とを、所定ギャップを介して前記透明導電層が対向し、前記電極が直交するように配された透明タッチパネルにおいて、前記可動基板と固定基板との透明基材が継ぎ目のない無端状フィルムからなることを特徴としている。

請求項２の発明の透明タッチパネルは、請求項１に記載の透明タッチパネルにおいて、前記可動基板と固定基板との間に、中抜きの４辺からなる形状のスペーサを有することを特徴としている。

請求項３の発明の透明タッチパネルは、請求項１〜２のいずれかに記載の透明タッチパネルにおいて、
前記スペーサは可撓性を有することを特徴としている。

請求項４の発明の透明タッチパネルは、請求項１〜３のいずれかに記載の透明タッチパネルにおいて、
前記電極からの引き廻し回路を集約する一つ以上の端子接続部を有することを特徴としている。

請求項５の発明の透明タッチパネルは、請求項１〜４のいずれかに記載の透明タッチパネルにおいて、 前記固定基板の、可動基板と対向しない面に支持体を有することを特徴としている。

請求項６の発明の透明タッチパネルは、請求項１〜５のいずれかに記載の透明タッチパネルにおいて、
前記可動基板の、固定基板と対向しない面にハードコート層及び／又は反射防止層を有することを特徴としている。

請求項７の発明の透明タッチパネルは、請求項１〜６のいずれかに記載の透明タッチパネルにおいて、
前記スペーサは、前記透明基材と接着剤で固定されていることを特徴としている。

請求項８の発明の透明タッチパネルは、請求項１〜７のいずれかに記載の透明タッチパネルにおいて、
前記透明基材は、熱収縮性を有するプラスチックフィルムからなることを特徴としている。

以上のように本発明による透明タッチパネルは、可動基板と固定基板とが無端状に一体化されている。よって従来のように個別部品の可動基板と固定基板を貼り合せる場合と比べて、可動基板及と固定基板とを固持するエリアが削減され、入力可能エリア部以外を狭く出来る効果が得られる。又、可動基板と固定基板とを貼り合せる工数が省ける。

本発明の実施の形態を以下に述べる。各図面は構成が分かり易いように描いたため、実寸比でなく、部分的に拡大または縮小されている。

（実施の形態）
図１は本発明の透明タッチパネルの斜視説明図で、透明基材６０は無端状フィルムから成っている。透明タッチパネルは、押圧される面が可動基板で、可動基板に対向する面が固定基板である。
図２は、図１の端面６２の中央から切開いた説明図である。図１、図２いずれもスペーサ、ドット状スペーサは略している。
図２で、透明基体６０上に可動基板導電層パターン１２、固定基板導電層パターン２２、電極１３，１４，２３，２４ 、引き廻し回路１５，１６，２５，２６ が設けられている。

透明基材
この発明の透明タッチパネルの、透明基材６０としては、継ぎ目のない無端状で透明性を有する各種のプラスチックフィルムを使用出来る。無端状フィルムはインフレーション成形により加工するのが一般的であるが、他の方法であってもよい。インフレーション成形は、熱可塑性樹脂を溶融混練した後、環状スリットから連続的に押し出されるチューブ状のバブル内に空気等を閉じこめて膨張させながら冷却固化させてチューブ状のフィルムを形成し、これをロール状に巻き取って行われるもので、熱可塑性樹脂製のフィルムを製造する方法として従来から知られている。

インフレーションフィルムとしては、オレフィン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルムなど熱可塑性樹脂から成るものを用いることができる。フィルム基材の厚みとしては、通例２０〜２００μｍのものが用いられる。

透明導電層
透明基材の内面には透明導電層を形成する。透明導電層を形成する一般的な方式としてはスパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ法、塗布法、印刷法等がある。本発明の場合、作業性から塗布法が適している。塗布法としては、例えば特開２００１−３２８１９５号公報に「大量のバインダー樹脂を用いることなく、かつ高温で焼成することもなく、圧縮によって機械的強度を有し且つ各種の機能を発現し得る機能性層が得られる。（中略）、平坦性に優れた機能性フィルムが得られる。」と開示されている。又特開２００４−２０３９４０には「この透明導電膜の製造方法では、基材に本発明の透明導電膜形成用塗料を塗布した後、６０℃以上の温度における加熱処理、電磁波照射処理、電子線照射処理の中の少なくとも１つの処理を施すことにより、透明性、導電性に優れた透明導電膜を、比較的簡単な工程で透明プラスチックフィルム、透明プラスチック基板等の耐熱性の低い透明基材上に容易に形成される。」と開示されている。なお透明導電層の形成材として、異なる形成材が重ねて形成されてもよい。また透明導電層を形成する前に、透明性や密着性等を向上させるためのアンダーコート層を設けてもよい。

透明導電層のパターニング
透明導電層のパターニングは、図２のように可動基板導電層パターン１２と固定基板導電層パターン２２を塗布すればよい。可動基板と固定基板との周辺部において透明導電層を必要としない部位は、マスキングしておき、塗布しない。
しかし、透明基材の全面に形成された透明導電層を塗布した場合はパターニングを行い、図２のように可動基板と固定基板との周辺部において透明導電層を剥離し、可動基板導電層パターン１２と固定基板導電層パターン２２を設ける。パターニングは、透明導電性フィルムの導電層面を所望のパターン状マスクを形成し、しかる後に酸液でエッチングし不必要な部分の導電層のみを剥離し、その後、アルカリ液等の剥離剤により該パターン状マスクを溶解等により除去する。レーザーで導電層面をカットする方法もある。
何れの場合ももちろん直交した両パターンの向きは限定されず、左右逆であってもかまわない。また複数の短冊状であってもかまわない。

電極
次に電極１３，１４，２３，２４であるが透明導電層の両端に、導電性インクで形成する。導電性インクとしては銀やカーボンインク、銅インク等の導電性のある印刷可能なペーストが使われ、銀とカーボンを混合したり重ね塗りしてもよい。電極幅は０．２ｍｍ〜数ｍｍ、厚みは数μｍ〜数十μｍが一般的である。その後、絶縁性の確保やマイグレーション対策として、絶縁インクを透明導電層や電極の必要部に塗布してもよい。絶縁インクはアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等が用いられる。引き廻し回路１５、１６、２５、２６も通常同時に形成してよい。また、図示していないがドット状スペーサが固定基板の透明導電層パターン２２上やその周辺に設けられる。いずれも、ディスペンサー（定量塗布装置）で行なうことができる。引き廻し回路からは外部への接続のため、コネクタを熱圧着で設けるのが一般的である。

上記加工を施した無端状フィルムは図３のようにスペーサ５０が挿入される。

スペーサ
中抜き部５１を有するスペーサ５０は、可撓性があるのが好ましい。可撓性があればスペーサ５０を撓ませ、無端状の透明基材６０への挿入が容易である。図４はスペーサ５０が挿入された透明タッチパネルの中央部断面の説明図であり、またスペーサ５０は図５のように、切除部５２や通気孔５３があってもよい。
切除部５２は別部品のコネクタを熱圧着する場合必要であり、通気孔５３は押圧時に透明タッチパネルの内部の空気を逃がす場合に必要である。
スペーサ５０の各辺の幅は適宜決定するが、図８の従来例のスペーサ１４０のように幅を広くする必要はない。無端状の透明基材６０のため、可動基板部分６０ａと固定基板部分６０ｂは一体化されているからである。

スペーサ５０は、無端状の透明基材６０へ挿入後、無端状の透明基材６０と接着剤で接着固定する。無端状の透明基材６０が収縮性基材なら、加熱して収縮させ張りを持たせることができる。また可動基板部分６０ａと固定基板部分６０ｂとの間に、液体や気体を密封する場合は、２つの端面は繋がっているので、他の２つの端面のみを密封加工することとなる。

端子接続部
また透明基材において、図６のように端子接続部７０を確保しておいてもよい。端子接続部７０には各電極からの引き廻し回路が集められ、端子接続部７０にコネクタを熱圧着したり、直接外部回路と接続することが出来る。この場合はスペーサ５０に切除部５２が不要となる。

支持体と機能層
図７は支持体及び機能層の説明図。無端状の透明基材６０の固定基板部分６０ｂに支持体７１が、可動基板部分６０ａに機能層７２が積層されている。
支持体はポリカーボネイト樹脂基板、アクリル樹脂基板、ポリオレフィン系樹脂基板、ガラスなどからなり、支持体の厚みとしては、通例０．５〜５ｍｍのものが用いられ、形状としてはフラットなものが多く、中央が凸なものもある。補強のため、耐久性向上のためなどに支持体を積層してもよい。

機能層７２としてはコーティングを施したり、偏光板、位相差板、ハードコートフィルム、微細な凹凸フィルムなど貼り合わせることにより、入力時の弾力性や耐久性、視認性を向上出来る。フィルム基材の厚みとしては、通例２０〜５００μｍのものが用いられる。

可動基板と固定基板との２層構造からなる透明タッチパネルに適用できる。

本発明の透明タッチパネルの斜視説明図。 本発明の透明タッチパネルの端部切開説明図。 本発明の透明タッチパネルのスペーサ挿入の説明図。 本発明の透明タッチパネルの中央部断面の説明図。 本発明のスペーサ例の説明図。 本発明の端子接続部の説明図。 本発明の支持体及び機能層の説明図。 従来の抵抗膜式透明タッチパネルの一例の分解説明図。

符号の説明

１２ 可動基板導電層パターン
１３，１４，２３，２４ 電極
１５，１６，２５，２６ 引き廻し回路
１８ 切開部
２２ 固定基板導電層パターン
５０ スペーサ
５１ 中抜き部
５２ 切除部
５３ 通気孔
６０ 無端状の透明基材
６０ａ 可動基板部分
６０ｂ 固定基板部分
６２ 端面
７０ 端子接続部
７１ 支持体
７２ 機能層
１１０ 可動基板
１１１、１３１ 透明導電層
１１２、１３２ 電極
１１３、１３３ 引き廻し回路
１２０ コネクタ部
１３０ 固定基板
１４０ スペーサ
１６０ ドット状スペーサ

Claims (8)

1. それぞれ、透明基材の表面に透明導電層を有し、透明導電層の略両端部に位置検出用電極を設けた可動基板と固定基板とを、所定ギャップを介して前記透明導電層が対向し、前記電極が直交するように配された透明タッチパネルにおいて、
   前記可動基板と固定基板との透明基材が継ぎ目のない無端状フィルムからなることを特徴とする透明タッチパネル。
2. 前記可動基板と固定基板との間に、中抜きの４辺からなる形状のスペーサを有することを特徴とする請求項１に記載の透明タッチパネル。
3. 前記スペーサは可撓性を有することを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の透明タッチパネル。
4. 前記電極からの引き廻し回路を集約する一つ以上の端子接続部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の透明タッチパネル。
5. 前記固定基板の、可動基板と対向しない面に支持体を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の透明タッチパネル。
6. 前記可動基板の、固定基板と対向しない面にハードコート層及び／又は反射防止層を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の透明タッチパネル。
7. 前記スペーサは、前記透明基材と接着剤で固定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の透明タッチパネル。
8. 前記透明基材は、熱収縮性を有するプラスチックフィルムからなることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の透明タッチパネル。

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