JP5888964B2 - タッチパネル - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネルに関するものである。

近年、パーソナルコンピュータ、携帯電話機など、様々な電子機器、情報端末機器の入力装置としてタッチパネルが広く用いられるようになっている。
タッチパネルは、パネル表面の所望位置を操作者がペンや指で触れることにより、表示装置に要求される二次元座標データを入力指示するものであり、特に、それ自体透明な構造を有するタッチパネルが、広く利用されている。
このようなタッチパネルのうち、抵抗膜方式のタッチパネルでは、ＩＴＯ（インジウムと錫の酸化物との合金）等の透明導電膜をもつ透明電極基板を上下に対向させ、空隙を介して外枠部分を固定して構成されている。
上下透明電極基板の一方には電位分布が印加され、もう一方の透明電極基板が電位検出の役割をなす。
このような上下透明電極基板のうちの上の透明電極基板を押下げることで、上下透明電極基板が接触した箇所の電位を検出することで押下げ位置を導く。上下の透明電極基板のそれぞれ電極面の外枠部分には導電インクによる印刷配線（電極部）が形成され、それら電極部を介して透明電極基板に電位分布を印加し、あるいは電位を検出するのである。

例えば特許文献１参照。このタッチパネルは、「ポリエーテルサルホンフィルムから成る透明な上基板２の下面に、ＩＴＯの透明電極４とその両端の銀ペーストの電極端子６ａ，６ｂと銀ペーストの引き廻し電極７，８と外部接続端子９が形成されたものである。ガラス板から成る下基板１２の上面にはＩＴＯの透明電極１４とその両端の銀ペーストの電極端子１６ａ，１６ｂが形成されている。ＩＴＯの透明電極１４の上には高さ５μｍで５ｍｍ間隔にドット状のスペーサー（図示省略）が形成されている。上基板２の電極端子６ａと電極端子６ｂとを結ぶ方向と下基板１２の電極端子１６ａと電極端子１６ｂとを結ぶ方向が直交するように重なり、両面テープ１７で貼り合わされている。下基板１２の電極端子１６ａ，１６ｂと上基板２の引き廻し電極８は両面テープ１７に設けられた間隙部分で銀ペーストによって導通がとられている。」と開示されている。

ところで、上述のようなタッチパネルを用いた電子機器においては、近年はデザイン性も重要視されており、特に、全体が突出部を抑えた、いわゆるフラットサーフェス化が望まれている。そのために、タッチパネル一面に例えば意匠性印刷を施したカバーフィルム（加飾フィルム）を貼り付けることでフラットサーフェス化が試みられている。

特開２００５−２６７０５８号公報

しかしながら、特許文献１で開示されるタッチパネルでは、上基板の電極端子と電極端子とを結ぶ方向と下基板の電極端子と電極端子とを結ぶ方向が直交するように重なり、下基板の電極端子と上基板の引き廻し電極は両面テープにより貼り合わされて構成されているものの、引き廻し電極に対応してタッチパネル表面に反映される突出部の解消をしようとして、タッチパネルの一面に加飾フィルムを貼り付けたとしても、加飾フィルムに電極の部分による突出部が反映され、加飾フィルム表面に突出部が出現されてしまう。
また、タッチパネルに加飾フィルムを貼り合わせることにより、タッチパネル表面の入力操作を行う入力エリアにおいて、上下の透明電極部分を接触させてスイッチ操作を実行する際の押圧操作抵抗、負荷が増すことは避けられず、特に、タッチパネルの一面と加飾フィルムとの両面テープによる貼り合わせ位置のうち、タッチパネルの加飾フィルムとの貼り合わせ位置近傍の入力エリアの押圧操作抵抗が増大し、操作位置がずれる懸念がある。
よって、タッチパネルにカバーフィルムを貼ることで、貼り付け部位における導体に起因する***に対応してカバーフィルム外面に反映される凹凸を好適に修正することができるタッチパネルが求められている。

本発明の一態様では、第１導電膜を一面に備える第１基板と、第１導電膜に対向かつ離間する第２導電膜を一面に備える第２基板と、第１基板及び第２基板の少なくとも一方の外縁に沿って形成され、第１導電膜及び第２導電膜のいずれか一方に接続される導体と、第２基板の他面に貼り合わされるカバーフィルムと、第２基板とカバーフィルムとの間に配置され、導体の厚みにより第２基板の他面に生ずる***を受容してカバーフィルムの外面を平坦化する***受容部と、を具備することを特徴とするタッチパネルを提供する。

上記構成において、***受容部は、カバーフィルムを第２基板に貼り合わせる接着層に設けることができる。

また、***受容部は、電極部に対応するパターンで接着層に凹設される溝で構成することができる。

また、***受容部は、電極部に対応するパターンで接着層を除去した空隙で構成することができる。

また、***受容部は、カバーフィルムに積層される額縁状の装飾層に電極部に対応するパターンで凹設される溝を含む。

本発明の別の態様では、第１導電膜を一面に備える第１基板と、第１導電膜に対向かつ離間する第２導電膜を一面に備える第２基板と、第１基板及び第２基板の少なくとも一方の外縁に沿って形成され、第１導電膜及び第２導電膜のいずれか一方に接続される導体と、第２基板の他面に貼り合わされるカバーフィルムと、第２基板とカバーフィルムとの間に配置され、導体の厚みにより第２基板の他面に生ずる***に対応する形状を有してカバーフィルムの外面を凹凸化する擬似***部と、を具備することを特徴とするタッチパネルを提供する。

上記構成において、擬似***部は、カバーフィルムを第２基板に貼り合わせる接着層に設けることができる。

また、擬似***部は、カバーフィルムに積層される額縁状の装飾層に設けることができる。

本発明のさらに別の態様では、第１導電膜を一面に備える第１基板と、第１導電膜に対向かつ離間する第２導電膜を一面に備える第２基板と、第２基板の他面に貼り合わされるカバーフィルムと、第１導電膜の入力可能領域の一部を覆う位置でカバーフィルムに積層される額縁の装飾層と、入力可能領域の一部に沿って配置され、カバーフィルムの外面を局部的に突出させる肉厚部と、を具備することを特徴とするタッチパネルを提供する。

上記構成において、第１基板及び第２基板の少なくとも一方の外縁に沿って形成され、第１導電膜及び第２導電膜のいずれか一方に接続される導体をさらに具備し、肉厚部は、導体の厚みにより第２基板の他面に生ずる***に対応する形状を有する。

また、肉厚部は、カバーフィルムを第２基板に貼り合わせる接着層に設けることができる。

さらに、肉厚部は、装飾層に設けることができる。

本発明によれば、タッチパネルにカバーフィルムを貼ることで、貼り付け部位における導体に起因する***に対応してカバーフィルム外面に反映される表面の凹凸を好適に修正することができるタッチパネルを提供することができる。

本発明にかかるタッチパネルを示す模式的な分解斜視説明図である。 図１に示すタッチパネルの平面説明図である。 図２示すタッチパネルのＡ−Ａ線に沿う模式的な切断断面説明図である。 本発明にかかるタッチパネルの一実施形態を示す模式的な断面説明図である。 本発明にかかるタッチパネルの別の実施形態を示す模式的な断面説明図である。 本発明にかかるタッチパネルの別の実施形態を示す模式的な断面説明図である。 本発明にかかるタッチパネルの別の実施形態のカバーフィルムの平面説明図である。 図７に示すタッチパネルの模式的な断面説明図である。 本発明にかかるタッチパネルの別の実施形態のカバーフィルムの平面説明図である。 図８に示すタッチパネルによる、押圧操作時の模式的な断面説明図である。

以下、本発明にかかるタッチパネルについて、一実施形態を挙げ、添付図に基づいて、詳細に説明する。
図１、図２にタッチパネル１を示す。
このタッチパネル１は、第１導電膜（後述）を一面に備える第１基板２ａと、第１導電膜に対向かつ離間する第２導電膜（後述）を一面に備える第２基板２ｂと、第２基板２ｂの他面に貼り合わされるカバーフィルム３とを有する。これら第１、第２基板２ａ、２ｂの一面に設けられる第１、第２導電膜は、例えばＩＴＯ（インジウムと錫の酸化物との合金）等の透明導電膜である。また、第１、第２導電膜が形成される第１、第２基板２ａ、２ｂの一面には、第１基板２ａ及び第２基板２ｂの少なくとも一方の外縁に沿って形成され、第１導電膜及び第２導電膜のいずれか一方に接続される導体４が形成される。これら第１、第２基板２ａ、２ｂは、第１及び第２導電膜を互いに対向させて空隙を隔てた状態で貼り合わせ手段（後述）により貼り合わされている。
そして、タッチパネル１には、第１基板２ａとカバーフィルム３との間に配置され、導体４の厚みにより第２基板２ｂの他面に生ずる***を受容してカバーフィルム３の外面を平坦化する***受容部（後述）が設けられている。

カバーフィルム３には、第２基板２ｂの他面との貼り合わせ面における外枠部３Ｅに、額縁状の装飾層として印刷層３Ｐが形成されている。
印刷層３Ｐは、第１、第２基板２ａ、２ｂの一面に形成した導体４の形成領域２Ｅを越えて基板部２の中央寄りに、形成領域２Ｅを覆うように形成される。
なお、カバーフィルム３の印刷層３Ｐを除く中央寄りのエリアは、基板部２の入力エリアＩと合わせて透明状に維持されている。

第１、第２基板２ａ、２ｂの一面に形成した導体４は、第１基板２ａの形成領域２Ｅの縦方向二辺に沿って形成された電極部４ａ、４ｂと、第２基板２ｂの横方向二辺に沿って形成された電極部４ｃ、４ｄと、これら電極部４ａ、４ｂ及び４ｃ、４ｄと外部に信号を取り出すためのターミナル部（後述）とを電気的に接続する配線部４ａ’〜４ｄ’とを含んでいる（図２、３参照）。これら電極部４ａ、４ｂ及び４ｃ、４ｄ、並びに配線部４ａ’〜４ｄ’は、銀含有の導電性インク材料や、カーボン含有の導電性インク材料を用いて形成することができる。

第１基板２ａには、ガラス基板の他に、光透過率が高く、成形精度に優れ、硬質である樹脂材料が好適である。樹脂材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）他、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）等が挙げられる。

第２基板２ｂは、第１基板２ａと同等の面積の樹脂材料（例えばポリエチレンテレフタレートＰＥＴ）で構成され、ＩＴＯ（インジウムと錫の酸化物との合金）等の透明導電膜（図示省略）を真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、印刷法等で成膜したもので構成される。

以上の第１、第２基板２ａ、２ｂは、空隙を隔てた状態で互いに形成領域２Ｅを介して貼り合わせ手段として例えば両面テープ５により貼り合わせて構成している（図３参照）。両面テープとしては、透明又は不透明のものを用いることができる。勿論、両面テープのほか、粘着剤を用いることもできる。
また、第１、第２基板２ａ、２ｂの形成領域２Ｅには、両面テープ５により貼り合わされてないターミナル部２Ｐが設けられている。ターミナル部２Ｐには、電極部４ａ、４ｂ及び４ｃ、４ｄに接続される配線部４ａ’〜４ｄ’の先端部が配設され、外部に信号を取り出すためのＦＰＣケーブル６が電気的に接続されている（図１参照）。

次に、貼り合わされた第１、第２基板２ａ、２ｂに光学用透明接着層７を用いて一体的に貼り合わされるカバーフィルム３について説明する。光学用透明接着層７は、ＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）テープをいい、光学的に高透明性の接着剤転写テープを用いることができる。勿論、ＯＣＡテープの他、光学用透明粘着シートを用いることもできる。
カバーフィルム３は、樹脂材料として、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いている。
カバーフィルム３における外枠部３Ｅの印刷層３Ｐは、意匠性を考慮して、基板部２に形成された導体４である、電極部４ａ、４ｂ及び４ｃ、４ｄ、並びに配線部４ａ’〜４ｄ’が呈する色に合わせて同色に形成されている。例えば、電極部４ａ〜４ｄに銀含有の導電性インク材料を用いた場合は、印刷層３Ｐは、銀色に印刷して形成することができ、一方、電極部４ａ〜４ｄにカーボン含有の導電性インク材料を用いた場合は、印刷層３Ｐは、黒色に印刷して形成することができる。

以上、タッチパネル１について概略的に説明したが、さらに細部構造についての具体例を図４〜図８に模式的に示し、説明する。
図４に示すタッチパネル１では、基板部２の形成領域２Ｅにおいて、第１基板２ａと第２基板２ｂとは、両面テープ５により空隙Ｇを隔てた状態で貼り合わされている。なお、図では、基板部２の形成領域２Ｅを両面テープ５により貼り合わせることにより、第２基板２ｂの他面２ｂｕには、電極部４ａの厚みが反映され、***２ｔが出現することを示している。また、空隙Ｇは、押込み操作を行う入力エリアＩとして構成され、図示は省略するが、ドットスペーサが配設されている。
そして、第２基板２ｂの他面２ｂｕとカバーフィルム３間には、第１基板２ａに形成した電極部４ａにより第２基板２ｂの他面２ｂｕに生ずる***２ｔを受容して、カバーフィルム３の外面３ｕを平坦化する***受容部１０が、印刷層３Ｐと、カバーフィルム３の貼り合わせ側全体に形成された光学用透明接着層７とに設けられている。すなわち、***受容部１０は、印刷層３Ｐ側に、印刷層３Ｐ全体が第一層３Ｐ_１、第二層３Ｐ_２に分けて形成されているところ、第２基板２ｂの他面２ｂｕに生ずる***２ｔに対応して第二層３Ｐ２を欠いて溝３Ｐｄとすると共に、光学用透明接着層７側に、***２ｔを受容する溝７ｄｐを設けることで構成されている。これにより、カバーフィルム３の外面３ｕに電極部４ａの厚みによって出現された***２ｔが反映されないようにカバーフィルム３の外面３ｕを平坦化している。

以上のような貼り合わせ構造のタッチパネル１によれば、基板部２の形成領域２Ｅが、電極部４ａの厚みにより突出しても、第２基板２ｂの他面２ｂｕに生ずる***２ｔに対応して、カバーフィルム３側の外枠部３Ｅにおける印刷層３Ｐの第二層３Ｐ_２を欠き、光学用透明接着層７側に、***２ｔを受容する溝７ｄｐを設けることで***受容部１０を構成したので、電極部４ａの厚みによって出現された***２ｔを吸収することができ、カバーフィルム３の外面３ｕ上が、略平坦化され、タッチパネル１全体のフラットサーフェス化が損なうことはない。

タッチパネル１は、タッチパネル１全体のフラットサーフェス化のために、図５に示すような貼り合わせ構造とすることもできる。
この場合では、カバーフィルム３側の外枠部３Ｅにおける印刷層３Ｐの厚さは変えず、カバーフィルム３の貼り合わせ側全体に形成される光学用透明接着層７を第１次接着層７ａ、第２次接着層７ｂと二段階に分けて形成し、第１次接着層７ａは印刷層３Ｐの厚さを含めてカバーフィルム３全体の厚さが一定となるようにし、第２次接着層７ｂを、第２基板２ｂ上に形成された電極部４ａに対応する部位を除去して、***受容部としての空隙７ｂｇとなるようにしている。

タッチパネル１は、タッチパネル１全体のフラットサーフェス化のために、図６に示すような貼り合わせ構造とすることもできる。
この場合では、カバーフィルム３側の外枠部３Ｅにおける印刷層３Ｐの厚さは変えず、カバーフィルム３の貼り合わせ側全体に形成される光学用透明接着層７を、第２基板２ｂ上に形成された電極部４ａに対応する部位を除去して、***受容部としての空隙７ｇとなるようにしている。

このように、タッチパネル１は、図４〜図６に示すようにカバーフィルム３側を加工して貼り合わせることで、タッチパネル１全体のフラットサーフェス化を達成でき、外観上好ましい、タッチパネル１を提供することができる。

以上は、タッチパネル１全体のフラットサーフェス化のための貼り合わせ構造を挙げ、説明した。
タッチパネル１の外観性の向上を図るには、タッチパネル１全体のフラットサーフェス化に限らない。
すなわち、ここでは、導体４、すなわち電極部４ａの厚みにより基板部２の形成領域２Ｅに出現する直線状の***２ｔを、敢えてカバーフィルム３の外面３ｕにまで及ばせて***部２０とすると共に、この***部２０と平行にカバーフィルム３の外面３ｕを凹凸化する擬似***部２０ｐを設けている。擬似***部２０ｐは、カバーフィルム３の外枠部３Ｅ表面のうち、図中、垂直枠部３Ｅｖに、所定間隔毎に、平行に付与されている（図７、図８参照）。すなわち、カバーフィルム３の外枠部３Ｅ表面全体が電極部４ａの厚みによりカバーフィルム３の外面３ｕに出現する***部２０と同等の擬似***部２０ｐを、一定間隔ごとに付与することで、タッチパネル１全体のフラットサーフェス化を目指すのではなく、カバーフィルム３の外面３ｕの外観上の不自然さをなくすことを目指している。

なお、擬似***部２０ｐは、カバーフィルム３の外枠部３Ｅ表面のうち、基板部２の形成領域２Ｅにおける導体４、すなわち、電極部４ａ〜４ｄ、並びに配線部４ａ’〜４ｄ’によってカバーフィルム３の外面３ｕに出現する凹凸の度合いが大きい方を優先して設けることもできる。すなわち、図９に示すように、電極部４ｃ、４ｄと、電極部４ａ〜４ｄにつながる配線部４ａ’〜４ｄ’が形成される水平枠部３Ｅｈ側に所定間隔毎に、直線状の光学用透明接着層８を設けることもできる。この場合、カバーフィルム３の外枠部３Ｅには、電極部４ｃ、４ｄの形成方向と平行に、擬似***部２０ｐが形成される。

以上のような擬似***部２０ｐは、図８に示すように、カバーフィルム３の光学用透明接着層７と基板部２の第２基板２ｂ間に、直線状の光学用透明接着層８を介在形成することで達成される。すなわち、第２基板２ｂ上に出現する直線状の***２ｔを挟んで、***２ｔに平行に光学用透明接着層８を形成する。

また、本発明にかかるタッチパネル１では、光学用透明接着層７と基板部２の第２基板２ｂ間に、カバーフィルム３に印刷層３Ｐに沿って外枠部３Ｅ内側に、カバーフィルム３の外面３ｕを局部的に突出させる肉厚部３０を形成することができる。
カバーフィルム３の印刷層３Ｐの下方の入力可能エリアＩは、タッチパネルとして使用可能なエリアである。この印刷層３Ｐに沿って外枠部３Ｅ内側に肉厚部３０を形成して第１、第２基板２ａ、２ｂを接触させてスイッチ操作を行うと、印刷層３Ｐを介して押込むことになるので、印刷層３Ｐの存在によって押込み荷重が増大する。
しかしながら、カバーフィルム３の外面３ｕに出現した擬似***部２０ｐを押込むことで、その押込み力によって、印刷層３Ｐに沿って外枠部３Ｅ内側に設けられた肉厚部３０を通じて第１、第２基板２ａ、２ｂが撓みやすくなり、スイッチ操作を実行することができる。
また、カバーフィルム３の印刷層３Ｐに沿って外枠部３Ｅ内側に肉厚部３０を設けたことで、特に、基板部２とカバーフィルム３との貼り合わせ位置近傍であるカバーフィルム３の外枠部３Ｅおよび、外枠部３Ｅの角部近傍の入力エリアＩが、押込み位置がずれることなく、押下げ操作時の撓み変形を拡大することができるので、必要操作力が増して操作性が低下するのを解消することができるという効果も奏することができる。

以上、直線状の光学用透明接着層８によりカバーフィルム３の外面３ｕに擬似***部２０ｐを出現させる例を挙げて説明したが、光学用透明接着層８の他に、印刷層３Ｐの厚さを調整することでもカバーフィルム３の外面３ｕに擬似***部２０ｐを出現させることは可能である。

１ タッチパネル
２ 基板部
２ａ 第１基板
２ｂ 第２基板
２ｂｕ 他面
２Ｅ 形成領域
２Ｐ ターミナル部
２ｔ ***
３ カバーフィルム
３ｕ 外面
３Ｅ 外枠部
３Ｅｖ 垂直枠部
３Ｅｈ 水平枠部
３Ｐ 印刷層
３Ｐ_１ 第一層
３Ｐ_２ 第二層
３Ｐｄ 溝
４ 導体
４ａ〜４ｄ 電極部
４ａ’〜４ｄ’ 配線部
５ 両面テープ
６ ＦＰＣケーブル
７、８ 光学用透明接着層
７ａ 第１次接着層
７ｂ 第２次接着層
７ｂｇ 空隙
７ｄｐ 溝
７ｇ 空隙
１０ ***受容部
２０ ***部
２０ｐ 擬似***部
３０ 肉厚部
Ｉ 入力エリア
Ｇ 空隙

Claims (11)

1. 第１導電膜を一面に備える第１基板と、
   前記第１導電膜に対向かつ離間する第２導電膜を一面に備える第２基板と、
   前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の外縁に沿って形成され、前記第１導電膜及び第２導電膜のいずれか一方に接続される電極部と、
   前記第２基板の他面に貼り合わされるカバーフィルムと、
   前記第２基板と前記カバーフィルムとの間に配置され、前記電極部の厚みにより前記第２基板の前記他面に生ずる***を受容する***受容部と、を具備し、
   前記***受容部は、前記カバーフィルムを前記第２基板に貼り合わせる接着層に設けられており、
   前記接着層は、前記カバーフィルムを前記第２基板の全面に貼り合わせていることを特徴とするタッチパネル。
2. 前記***受容部は、前記接着層に凹設される溝である、請求項１に記載のタッチパネル。
3. 前記接着層と前記第２基板との間に配置された第２次接着層を含み、
   前記***受容部は、前記２次接着層の一部を除去した空隙である、請求項１に記載のタッチパネル。
4. 前記***受容部は、前記カバーフィルムに積層される額縁状の装飾層に前記電極部に対応するパターンで凹設される溝を含む、請求項１に記載のタッチパネル。
5. 第１導電膜を一面に備える第１基板と、
   前記第１導電膜に対向かつ離間する第２導電膜を一面に備える第２基板と、
   前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の外縁に沿って形成され、前記第１導電膜及び第２導電膜のいずれか一方に接続される導体と、
   前記第２基板の他面に貼り合わされるカバーフィルムと、
   前記第２基板と前記カバーフィルムとの間に配置され、前記導体の厚みにより前記第２基板の前記他面に生ずる***に対応する形状を有して前記カバーフィルムの外面を凹凸化する擬似***部と、
   を具備することを特徴とするタッチパネル。
6. 前記擬似***部は、前記カバーフィルムを前記第２基板に貼り合わせる接着層に設けられる、請求項５に記載のタッチパネル。
7. 前記擬似***部は、前記カバーフィルムに積層される額縁状の装飾層に設けられる、請求項５に記載のタッチパネル。
8. 第１導電膜を一面に備える第１基板と、
   前記第１導電膜に対向かつ離間する第２導電膜を一面に備える第２基板と、
   前記第２基板の他面に貼り合わされるカバーフィルムと、
   前記第１導電膜の入力可能領域の一部を覆う位置で前記カバーフィルムに積層される額縁の装飾層と、
   前記額縁の装飾層と前記第２基板との間に配置されている肉厚部と、
   を具備することを特徴とするタッチパネル。
9. 前記第１基板及び前記第２基板の少なくとも一方の外縁に沿って形成され、前記第１導電膜及び第２導電膜のいずれか一方に接続される導体をさらに具備し、
   前記肉厚部は、前記導体の厚みにより前記第２基板の前記他面に生ずる***に対応する形状を有する、請求項８に記載のタッチパネル。
10. 前記肉厚部は、前記カバーフィルムを前記第２基板に貼り合わせる接着層に設けられる、請求項８又は９に記載のタッチパネル。
11. 前記肉厚部は、前記装飾層に設けられる、請求項８又は９に記載のタッチパネル。

Images