JP2019028789A - タッチパネル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力感を軽くできるタッチパネル装置を提供する。【解決手段】上部電極層を備えるタッチパネル装置であって、上部電極層の上面に取り付けられ、加飾部を有する加飾シートと、加飾シートと上部電極層との間の、加飾部の範囲内に設けられ、加飾シートと上部電極層とを接着する接着層と、を備える。これにより、加飾シートを介してのタッチパネル操作時の入力感を改善でき、よりスムーズな入力操作が可能となる。【選択図】図２

Description

本開示は、タッチパネル装置に関する。

スマートフォンやタブレット端末の画面外側には、タッチパネル装置を機能させる上で必要な電極等が配列される。このような配線部分を隠すことなどを目的として、文字や模様などの加飾を施した加飾領域を印刷した加飾シートをタッチパネルの表面外縁に配置する構成が知られている。

加飾シートをタッチパネル装置の表面に取り付ける手法としては、加飾シートをタッチパネル装置の上部電極層の表面と全面で接着する構成や（例えば特許文献１）、タッチパネル装置が収容される筐体と加飾シートの四辺とを粘着剤で貼り付ける構成などがある。

特開２０１０−１５２００号公報

しかし、加飾シートをタッチパネル装置の上部電極層に全面で接着する構成では、加飾シートが上部電極層に固定されて一体化するため、上部電極層が撓みにくくなる。このため、加飾シートを介してのタッチパネル操作時の入力感が重くなる。

また、加飾シートを外部筐体に貼り付ける構成では、加飾シートとタッチパネル装置との間に空気層ができるため、空気層の厚み分だけ操作に必要な押し込み量が増える。このため、加飾シートを介してのタッチパネル操作時の入力感が重くなる。また、タッチパネル装置と外部筐体の厚み方向のそれぞれの公差の関係上、加飾シートとタッチパネル装置との間の空気層を完全に無くすことは困難であるので、入力感の改善に制約がある。

本開示は、加飾シートを介してのタッチパネル操作時の入力感を改善できるタッチパネル装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るタッチパネル装置は、上部電極層を備えるタッチパネル装置であって、前記上部電極層の上面に取り付けられ、加飾部を有する加飾シートと、前記加飾シートと前記上部電極層との間の、前記加飾部の範囲内に設けられ、前記加飾シートと前記上部電極層とを接着する接着層と、を備える。

本開示によれば、加飾シートを介してのタッチパネル操作時の入力感を改善できるタッチパネル装置を提供することができる。

第１実施形態に係るタッチパネル装置の平面図 図１に示すタッチパネル装置のＩＩ−ＩＩ断面図 図２中の接着層近傍を拡大視した断面図 第２実施形態に係るタッチパネル装置の断面図 ドットパターンの第１の配置例を示す図 ドットパターンの第２の配置例を示す図 ドットパターンの第３の配置例を示す図 ドットパターンの第４の配置例を示す図 第３実施形態に係るタッチパネル装置の断面図

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

［第１実施形態］
図１〜図３を参照して第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係るタッチパネル装置１の平面図である。図２は、図１に示すタッチパネル装置１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、図２中の接着層１１の近傍を拡大視した断面図である。各図において、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は互いに垂直な方向である。ｚ方向はタッチパネル装置１の各要素の積層方向であり、典型的には鉛直方向である。ｚ正方向側を上側、ｚ負方向側を下側と表記する。ｘ方向及びｙ方向は水平方向である。ｘ方向は矩形状の上部電極層２及び下部電極層３の一方の対辺の延在方向であり、ｙ方向は上部電極層２及び下部電極層３の他方の対辺の延在方向である。

第１実施形態に係るタッチパネル装置１は、抵抗膜方式のタッチパネル装置である。抵抗膜方式のタッチパネルとは、透明導電膜が形成された上部電極層及び下部電極層を各々の透明導電膜同士が対向するように設置し、上部電極層に力を加えることで各々の透明導電膜同士が接触した位置の検出を行うことができるものである。タッチパネル装置１は、４線式、５線式、７線式などの任意の方式を適用できる。

図１，２に示すように、タッチパネル装置１は、上部電極層２と下部電極層３とが積層配置されている。上部電極層２と下部電極層３との間には、配線９ａを含む額縁部９と、両面テープなどの接着部８とが、上部電極層２と下部電極層３の外縁に沿って枠状に形成されて積層されている。接着部８は、上部電極層２と下部電極層３とを接着固定する。配線９ａは、上部電極層２及び下部電極層３を外部機器と電気的に接続する。なお、第１実施形態では額縁部９の上に接着部８が積層されるが、額縁部９の下に接着部８を配置してもよい。接着部８と額縁部９は、ｚ方向から視たときに略同一形状であり、完全に重なって積層配置されるのが好ましい。

図２に示すように、上部電極層２は、基材としてのフィルム４と、フィルム４の下側の面に形成される透明導電膜５とを備える。下部電極層３は、基材としてのガラス７と、ガラス７の上側の面に形成される透明導電膜６とを備える。上部電極層２の透明導電膜５と、下部電極層３の透明導電膜６とは、接着部８及び額縁部９を間に挟んで対向配置されている。透明導電膜５，６の材料は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）である。

上部電極層２の上面側には加飾シート１０がさらに積層されている。加飾シート１０は、例えば合成樹脂製の透明のシートであって、周縁の枠状の加飾部１０Ａと、中央の透明部１０Ｂとを有する。加飾部１０Ａは、加飾シート１０の周縁に印刷などの手法によって形成され、例えば着色、模様、図形、文字などを含む。加飾シート１０は、加飾部１０Ａによってタッチパネル装置１の額縁部９を隠して、外部から配線９ａなどを見えなくすることなどを目的として用いられる。

加飾シート１０と上部電極層２との間には接着層１１が配置されている。接着層１１は加飾シート１０の下面と上部電極層２の上面とに接着して両者を固定する。接着層１１は、加飾シート１０の加飾部１０Ａの範囲内に、ｚ方向から視たときに加飾部１０Ａと重なるように設けられる。

加飾シートを上部電極層に全面で接着するタッチパネルでは、加飾シートが上部電極層２に固定されて一体化するため、上部電極層２が撓みにくくなり、タッチパネル操作時の入力感が重くなるという問題がある。

これに対して第１実施形態のタッチパネル装置１では、加飾シート１０は上部電極層２のフィルム４と全面では接着されず、加飾部１０Ａのみで接着される。加飾シート１０の透明部１０Ｂは、タッチパネル装置１の操作者が操作入力のために直接触れる部分であるが、第１実施形態ではフィルム４とは接着されておらず、一体化されていない。これにより、加飾シート１０を介してタッチパネル操作を行う際に、加飾シート１０によって上部電極層２が撓みにくくなることを防止できる。

また、タッチパネル装置が収容される外部筐体と加飾シートの四辺とを粘着剤で貼り付けるタッチパネル装置では、加飾シートが外部筐体に取り付けられるため、加飾シートとタッチパネル装置との間にできる空気層の厚み分だけ操作に必要な押し込み量が増えてしまう。また、タッチパネル装置と外部筐体との厚み方向の公差の関係上、空気層の厚み調整が困難である。

これに対して第１実施形態のタッチパネル装置１では、加飾シート１０は上部電極層２のフィルム４に直接取り付けられ、加飾シート１０と上部電極層２との間には接着層１１が介在するのみである。このため、接着層１１の厚さを調整することによって、加飾シート１０と上部電極層２との間の空気層を容易に薄くできる。これにより、加飾シート１０を介してタッチパネル操作を行う際に、空気層の厚さに起因する押し込み量の増加を抑制できる。

以上より、第１実施形態のタッチパネル装置１は、加飾シート１０を介してタッチパネル操作を行う際に、加飾シート１０の取り付けに起因して上部電極層２が撓みにくくなることを防止でき、また、加飾シート１０の取り付けに起因するタッチパネル操作に必要な押し込み量の増加も抑制できる。このため、タッチパネル操作のために必要な力や押し込み量を従来よりも低減できるので、タッチパネル操作の入力感を従来よりも軽くできる。この結果、第１実施形態のタッチパネル装置１は、加飾シート１０を介してのタッチパネル操作時の入力感を改善でき、よりスムーズな入力操作が可能となる。

また、第１実施形態のタッチパネル装置１では、接着層１１は、額縁部９の直上、すなわちｚ方向から視たときに額縁部９の範囲内に設けられる。これにより、接着層１１は、操作入力によって変形する透明部１０Ｂではなく、操作入力によって変形しにくく形状が安定している額縁部９の上に配置される。このため、加飾シート１０を取り付ける際に加飾シート１０を接着層１１側に押圧しても接着層１１が撓みにくいので、より確実に、かつ、きれいに加飾シート１０を上部電極層２に取り付けることができる。

また、図１に示すように、接着層１１は、加飾シート１０及び上部電極層２の全周に亘って形成され、加飾シート１０と上部電極層２との間は接着層１１により密封状態にされる。これにより、操作入力部分に水やごみが浸入するのを防止でき、上部電極層２の操作環境の変動が少ないので、より安定したタッチパネル操作が可能となる。

接着層１１のｚ方向の厚みは５〜５０μｍであるのが好ましい。接着層１１の粘度は３０００ｍＰａ／ｓ／（２５℃）以上であるのが好ましい。接着層１１の粘着力は２０Ｎ／２５ｍｍ以上であるのが好ましい。接着層１１の幅は１ｍｍ以上であるのが好ましい。接着層１１の材料は熱硬化型であるのが好ましい。

なお、図３に示すように、第１実施形態のタッチパネル装置１では、上部電極層２は中央部が加飾シート１０側に突出する形状（ドーム形状）に形成されている。これにより、周縁では加飾シート１０と上部電極層２との間に接着層１１を配置する隙間を設けつつ、中央部では加飾シート１０とフィルム４との間隙を縮小して空気層を極力薄くする構造とできる。これにより、加飾シート１０の中央の操作入力部分である透明部１０Ｂでは、上部電極層２との間の空気層をさらに薄くできるので、タッチパネル操作の入力感をさらに改善できる。なお、上部電極層２のドーム形状の膨らみ量は５０〜５００μｍであるのが好ましい。

［第２実施形態］
図４〜図８を参照して第２実施形態を説明する。図４は、第２実施形態に係るタッチパネル装置１の断面図である。図５は、ドットパターンの第１の配置例を示す図である。図６は、ドットパターンの第２の配置例を示す図である。図７は、ドットパターンの第３の配置例を示す図である。図８は、ドットパターンの第４の配置例を示す図である。

図４に示すように、第２実施形態のタッチパネル装置１は、加飾シート１０の加飾部１０Ａ以外の透明部１０Ｂにて、上部電極層２のフィルム４との対向面（下面）に略均等に配置される複数のドット１３を備える。

ドット１３は、加飾シート１０の下面から上部電極層２側に突出して設けられる突起である。ドット１３のサイズ（ｘ、ｙ方向の寸法）は１０〜２００μｍであり、高さ（ｚ方向の寸法）は５〜５００μｍであるのが好ましい。

ドットスペーサ１２は、上部電極層２と下部電極層３との間に設けられ、例えば図５に示すように、下部電極層３の透明導電膜６の上にｘ方向、ｙ方向に略等間隔に配置される。ドットスペーサ１２のサイズは例えばドット１３と同様である。ドットスペーサ１２及びドット１３は、例えば透明な樹脂材料で形成される。

このように加飾シート１０にドット１３を設けることにより、加飾シート１０の押し込みに対する上部電極層２の変形を増やすことができるので、上部電極層２と下部電極層３との接触を促進でき、タッチパネル操作の操作感をさらに軽くできる。

ところで、ドット１３がドットスペーサ１２と重なる位置にあると、操作者がドット１３の位置を押した場合には、上部電極層２がドットスペーサ１２と接触するとそれ以上の下部電極層３側への押し込みが妨げられる。このため、タッチパネル操作の入力感がドットスペーサ１２によって阻害されてしまう。また、上部電極層２と下部電極層３との接触もドットスペーサ１２により阻害されるので、入力操作を検出できない。第２実施形態では、ドット１３がドットスペーサ１２と重ならないように配置することで、これらの問題を回避できる。

加飾シート１０に設けられるドット１３の配列パターンは、例えば図５に示すように、４つのドットスペーサ１２のｘ方向中間かつｙ方向中間の位置に配置されてもよい。また、図６に示すように、図５の配列に加えてさらにｘ方向に隣り合うドットスペーサ１２のｘ方向中間の位置と、ｙ方向に隣り合うドットスペーサ１２のｙ方向中間の位置にそれぞれ配置されてもよい。また、ドット１３は、図７に示すように、ドットスペーサ１２の周囲を囲む円環状に形成されてもよい。さらに、図８に示すように、ドットスペーサ１２のｘ方向中間、かつｙ方向中間の位置にてｘ方向及びｙ方向にそれぞれ延在する十字形状に形成されてもよい。

なお、ドット１３は加飾シート１０と上部電極層２との間に設けられればよく、上部電極層２の上面から突出して設けられる構成でもよい。

［第３実施形態］
図９を参照して第３実施形態を説明する。図９は、第３実施形態に係るタッチパネル装置１の断面図である。

図９に示すように、第３実施形態では、加飾シート１０の下面にシボ印刷１４が施される。シボ印刷１４とは、表面にしわ模様（シボ）を付ける表面加工手法であり、例えばフィラー入りの透明樹脂を加飾シート１０の下面に定着させることで実現できる。

加飾シート１０と上部電極層２のフィルム４が共にクリアタイプのフィルムであると、加飾シート１０とフィルム４とが近接している関係上、光の干渉によりニュートンリングが発生する可能性がある。ニュートンリングは、対向するフィルムの間のギャップ量が狭くなり、かつギャップ量が一定でないときに発生しやすい。

ニュートンリングの防止策としては、加飾シート１０またはフィルム４の一方にノングレアタイプのフィルムを選択することが考えられる。ノングレアタイプのフィルムは光の反射を防止するための表面加工が施されたもので、クリアタイプと比較してヘイズ値が高い。ヘイズ値とは、全透過光に対する拡散光の割合を指し、数値が大きいほど光の映り込みが弱くなる。ただし、ノングレアタイプフィルムを用いる場合、材料の選択幅が狭まり、また、コストアップになる可能性がある。このため加飾シート１０及びフィルム４の両方にクリアタイプフィルムを選択してもニュートンリングを防止できることが望ましい。

第３実施形態では、加飾シート１０の下面にシボ印刷１４を施すことによって、フィルム４と対向する加飾シート１０の下面の表面粗さを大きくし、ヘイズ値を大きくできる。これにより、加飾シート１０及びフィルム４の両方がクリアタイプでも、ニュートンリングの発生を防ぐことができる。ノングレアタイプのシートを用いる必要がないので、加飾シート１０及びフィルム４の材料の選択肢を増やすことができる。

なお、シボ印刷１４は上部電極層２のフィルム４の上面に施してもよいし、加飾シート１０の下面とフィルム４の上面との両方に施してもよい。加飾シート１０の下面とフィルム４の上面の少なくとも一方にシボ印刷１４を施して、加飾シート１０と上部電極層２との対向面の両方がクリアとならなければよい。

以上、具体例を参照しつつ実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

上記実施形態では、透明導電膜５を形成する上部電極層２の基材としてフィルム４を用い、透明導電膜６を形成する下部電極層３の基材としてガラス７を用いる構成を例示したが、上部電極層２及び下部電極層３の基材は他の材料を用いてもよい。

上記実施形態では、接着層１１が額縁部９の範囲内に設けられる構成を例示したが、これに限られない。接着層１１は、少なくとも加飾シート１０の加飾部１０Ａの範囲内となるように設けられていれば、額縁部９の範囲から外れて設けてもよい。

また、上記実施形態では、接着層１１は加飾シート１０及び上部電極層２の全周に亘って形成され、加飾シート１０と上部電極層２との間は接着層１１により密封状態にされる構成を例示したが、これに限られない。加飾シート１０及び上部電極層２の外縁の一部に接着層１１を設けてもよい。この場合、加飾シート１０と上部電極層２との間は密封されない。

また、上記実施形態では、上部電極層２は、中央部が加飾シート１０側に突出するドーム状に形成される構成を例示したが、上部電極層２は平坦な形状でもよい。

１ タッチパネル装置
２ 上部電極層
３ 下部電極層
９ 額縁部
１０ 加飾シート
１１ 接着層
１２ ドットスペーサ
１３ ドット
１４ シボ印刷

Claims (5)

1. 上部電極層を備えるタッチパネル装置であって、
   前記上部電極層の上面側に取り付けられ、加飾部を有する加飾シートと、
   前記加飾シートと前記上部電極層との間の、前記加飾部の範囲内に設けられ、前記加飾シートと前記上部電極層とを接着する接着層と、
   を備えるタッチパネル装置。
2. 前記接着層は、前記加飾シート及び前記上部電極層の全周に亘って形成され、
   前記加飾シートと前記上部電極層との間は前記接着層により密封状態にされる、
   請求項１に記載のタッチパネル装置。
3. 前記上部電極層は、中央部が前記加飾シート側に突出する形状に形成される、
   請求項１または２に記載のタッチパネル装置。
4. 前記上部電極層と積層配置される下部電極層と、
   前記上部電極層と前記下部電極層との間に設けられるドットスペーサと、
   前記加飾シートの下面と前記上部電極層の上面との少なくとも一方から突出して設けられるドットと、を備え、
   前記ドットは前記ドットスペーサと重ならない位置に配置される、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
5. 前記加飾シートの下面、及び、前記上部電極層の上面の少なくとも一方にシボ印刷が施される、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。

Images