JP2009277121A - タッチパネル及びそれを用いた入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各種入力装置に用いられるタッチパネルに関し、模様等の表示スペースが広く、デザインの自由度が高いものを提供することを目的とする。
【解決手段】上基板１の上面に、外縁が上基板の外方へ突出した意匠シートを設けてタッチパネルを構成したものであり、タッチパネルが取り付けられた際の入力装置の上面の段差を殆ど無くすことができるため、低弾性材料のスペーサなど特殊な部品を使用すること無く、使用時の電気的接触が安定したタッチパネルを提供することが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に各種入力装置の操作に用いられるタッチパネル及びそれを用いた入力装置に関するものである。

近年、携帯電話やカーナビ等の各種入力装置の高機能化や多様化が進むに伴い、液晶等の表示素子の前面に光透過性のタッチパネルを装着し、このタッチパネルを通して背面の表示素子の表示を視認しながら、指やペン等でタッチパネルを押圧操作することによって、入力装置の各機能の切換えを行うものが増えている。

このような従来のタッチパネルについて、図７を用いて説明する。

なお、構成を判り易くするために、図面は厚さ方向の寸法を拡大して表している。

図７は従来のタッチパネルの断面図であり、同図において、１は光透過性の上基板、２は同じく光透過性の下基板で、上基板１の下面には酸化インジウム錫等の光透過性の上導電層３が、下基板２の上面には同じく下導電層４が各々形成されている。

そして、下導電層４上面には絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ（図示せず）が所定間隔で形成されると共に、上導電層３の両端には一対の上電極６Ａと６Ｂが、下導電層４の両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極（図示せず）が各々形成されている。

また、８は上基板１と下基板２間の外周に形成された略額縁状のスペーサで、このスペーサ８の上下面または片面に塗布形成された接着層（図示せず）によって、上基板１と下基板２の外周が貼り合わされ、上導電層３と下導電層４が所定の間隙を空けて対向して、タッチパネルが構成されている。

そして、このように構成されたタッチパネルが、入力装置の型番等の表示や模様等が施された入力装置の筐体１０の窓枠部１０Ａの下面にタッチパネルの上面端部が接するように装着される。

また、銅箔等による配線を絶縁性フィルムで覆い形成されたフレキシブルプリント配線板（図示せず）等を介して、一対の上電極と下電極が入力装置の電子回路（図示せず）に接続される。

以上の構成において、タッチパネル背面の表示素子の表示を視認しながら、上基板１上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層３が下導電層４に接触する。

そして、電子回路から上電極と下電極へ順次電圧が印加され、これらの電極間の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、入力装置の様々な機能の切換えが行われるように構成されている。

なお、この時、上基板１上面の中間部を押圧した場合には、上基板１が前後左右にほぼ均等に撓んで、上導電層３と下導電層４の接触が行われるが、矢印Ａに示すように、右端部を押圧操作した場合には、上基板１の左端のスペーサ８内縁部近傍に大きな折曲が加わる。

例えば、タッチパネルを拭く場合において、窓枠部１０Ａ端部に埃が溜まり易くなるため、窓枠部１０Ａ端部に沿って、なぞるように強く拭くことが考えられ、このような作業が繰返されると、この箇所の上基板１や上導電層３に大きな力が加わり、上基板１下面の上導電層３に亀裂や破損が生じ、上導電層３と下導電層４の電気的接触が不安定なものとなってしまうことがある。

このため、例えば、スペーサ８をアクリル等の絶縁樹脂内に気泡を分散させた、低弾性で撓み易いもので形成し、スペーサ８の内縁部近傍が押圧され強い力が加わった場合には、この箇所のスペーサ８が撓んで、上基板１が弾性変形することによって、下面の上導電層３の亀裂や破損を防ぐこと等が考えられている。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−２８０８００号公報

しかしながら、上記従来のタッチパネルにおいては、スペーサ８をアクリル等の絶縁樹脂内に気泡を分散させた、低弾性で撓み易いもので形成することにより、上基板１の左端のスペーサ８内縁部近傍を押した場合においても、スペーサ８が撓んで、下面の上導電層３の亀裂や破損を防ぐものとしていたが、スペーサ８として選定し得る材料が限定され、タッチパネルを製造するための材料費、加工費が高額となるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、タッチパネル前面に模様や文字等を描いた意匠シートを貼付け、入力装置上面の段差を無くすことでタッチパネルの端部が押圧されることが避けられ、これによりスペーサを低弾性材料とするなど特殊な材料を使用すること無く、使用時の電気的接触が安定したタッチパネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、上基板の上面に、外縁が上基板の外方へ突出した意匠シートを設けてタッチパネルを構成したものであり、意匠シートは従来の窓枠部に比べ薄いため、入力装置の上面に取付けた際の、操作面上面の段差を殆ど無くすことができ、これにより特殊な部品が不要で、使用時の電気的接触が安定したタッチパネルを提供することが出来るという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、入力装置の上面部に、請求項１記載のタッチパネルの意匠シートが貼り付けられ構成されているものであり、入力装置上面を平面にすることでタッチパネルの端部が押圧されることが避けられ、使用時の電気的接触が安定することに加え、上面の段差が無いことでタッチパネルと入力装置の視覚上の一体感が図られ美観が向上し、入力装置全体として薄型化が図られる入力装置を提供することが出来るという作用を有する。

以上のように本発明によれば、意匠シートは従来の窓枠部に比べ薄いため、入力装置の上面に取付けた際の、操作面上面の段差を殆ど無くすことができ、これによりスペーサを低弾性材料とするなど特殊な材料を使用すること無く、使用時の電気的接触が安定したタッチパネルを提供することが出来るという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を用いて説明する。

なお、これらの図面のうち断面図は、構成を判り易くするために厚さ方向の寸法を拡大して表している。

また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１はポリエーテルサルホンやポリカーボネート、ガラス等の光透過性の上基板、２はガラスまたはアクリル、ポリカーボネート等の光透過性の下基板で、上基板１の下面には酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の上導電層３が、下基板２の上面には同じく下導電層４が、スパッタ法等によって各々形成されている。

そして、下導電層４の上面にはエポキシやシリコン等の絶縁樹脂によって複数のドットスペーサ５が所定間隔で形成されると共に、上導電層３の両端には銀やカーボン等の一対の上電極６Ａと６Ｂが、下導電層４両端には、上電極とは直交方向の一対の下電極７Ａと７Ｂが各々形成されている。

また、８は上基板１と下基板２間の外周に形成された略額縁状のポリエステルやエポキシ等のスペーサで、このスペーサ８の上下面または片面に塗布形成されたアクリルやゴム等の接着層（図示せず）によって、上基板１と下基板２の外周が貼り合わされ、上導電層３と下導電層４が所定の間隙を空けて対向して、タッチパネルが構成されている。

そして、１１はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等の透明フィルムで構成された表面フィルムで、その裏面に１２で示す意匠層として、有色のインク等により模様が描かれ、あるいは文字や図形等が描かれる。

また、１３はアクリルやゴム等の粘着層で、表面フィルム１１の下面に構成されており、これらの表面フィルム１１と意匠層１２と粘着層１３から意匠シート１４が構成されている。

また、この意匠シート１４は上面視略額縁状の形状で、上基板１の上面に粘着層１３によって貼り付けられ、その内縁は、スペーサ８より内側に突出するよう設けられ、上面視でスペーサ８が見えないようになっており、また外縁は上基板１より外方へ突出するよう設けられている。

そして、意匠シート１４において、スペーサ８の内側が、図３の上面図で１５の点線で示す操作面として、タッチパネルとして操作可能な部分となる。

ここで、この操作面１５の、例えば上端に入力装置の製造者等を示す文字部１８Ａや、下端に操作面１５に一部が重なる様に模様部１８Ｂ等の表示部１８が描かれる。

そして、このように構成されたタッチパネルが、液晶等の表示素子の上面に配置され、例えば図１で示すように、入力装置の筐体１７の上面部１７Ａに意匠シート１４の厚みに相当する深さの段を設け、その内側に意匠シート１４が位置するように粘着層１３の上基板１の外方へ突出した部分を入力装置の上面に貼り付けるなどして、意匠シート１４の外縁部と筐体１７の上面部１７Ａとの間に段差が生じないように組み合わされ、入力装置上面を拭いた場合においても意匠シート１４の外縁周辺を押圧することなく清掃し得るものである。

なお、タッチパネルの上電極及び下電極は、その端部上に絶縁性の樹脂内に導電性の粒子を拡散させた異方性導電ペーストが塗布され、銅箔等による配線を絶縁性フィルムで覆い形成されたフレキシブルプリント配線板（図示せず）が異方性導電ペーストを介して上電極及び下電極と接続されており、このフレキシブルプリント配線板を介して、一対の上電極と下電極が共に、入力装置内部に配置された電子回路（図示せず）に接続されるものである。

以上の構成において、タッチパネル背面の表示素子の表示に応じて、上基板１上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１が撓み、押圧された箇所の上導電層３が下導電層４に接触する。

そして、電子回路から上電極６Ａ、６Ｂと下電極７Ａ、７Ｂへ順次電圧が印加され、これらの電極間の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、入力装置の様々な機能の切換えが行われるものである。

なお、この時、上基板１上面の中間部を押圧した場合には、上基板１が前後左右にほぼ均等に撓んで、上導電層３と下導電層４の接触が行われるため上導電層３と下導電層４に破損や亀裂が生じることは無く、また、矢印Ｂに示すように、右端部を押圧操作したとしても、意匠シート１４の内縁部は、上基板１の右端のスペーサ８より内縁側にあるため、上基板１が撓む際に、上導電層３に大きな折曲が加わることなく、上導電層３と下導電層４に破損や亀裂が生じることが無いものと出来る。

そして、上述のタッチパネルにおいて、埃除去のためにタッチパネル上面を拭く際には、意匠シート１４の厚みは凡そ数百マイクロメートル程度しかないため、略額縁状の意匠シート１４の内縁部で引っ掛かることなく拭くことができる。

これにより、上基板１や上導電層３の外縁部に大きな力が加わることが無いため、上導電層３と下導電層４の電気的接触が安定なタッチパネルを構成したものとなっている。

なお、実際にはタッチパネルを保管や運搬する際には、図４の断面図に示すように、意匠シート１４の粘着層１３の上基板１から突出した部分の下面に離型層１６を貼り付けて、保管や運搬を行うことで、粘着層１３が空気に曝されることによる劣化を防いでおり、そして、離型層１６を剥がして、入力装置の上面にタッチパネルを貼り付けるものである。

また、上述の説明においては、意匠シート１４には表示部１８として製造者表示等の文字や模様等が描かれるものとして説明したが、これに代えて、図５の上面図で示すように、操作面１５の内側に、使用者に押圧位置を指定するための「メニュー」や「決定」などの文字や「→」、「←」等の矢印や、あるいは枠などの指示部１８Ｃを設けることによって、スイッチとして機能させることが出来る。

すなわち、使用者に所定の操作を行わせる場合において、所定の操作を行った際に、上基板１が撓んで、上導電層３と下導電層４の接触が行われ、押圧された箇所を電子回路が検出することが可能となり、意匠シート１４を所定の操作を行わせるための用途にも使用することが出来、スイッチとして機能を有するものとし得る。

また、上述の説明では、意匠シート１４は上面視略額縁状の形状を有するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるもので無く、略額縁状の中央の開口部を無くし、図６の断面図で示すように意匠シート１４Ａとして、上基板１全面を覆う様に形成することも可能である。

ここで、意匠層１２Ａは、透明の表面フィルム１１Ａの裏面にインクなどで文字や模様が描かれたものであり、これにより、意匠シート１４Ａにより上基板１を保護することが出来るため、上基板１が傷つくことを防ぐことが出来、耐久性を向上し得るものである。

さらに、意匠シート１４上あるいは意匠シート１４Ａ上に、微細な凹凸等を表面に施した防眩加工や無反射加工のフィルムを貼り付けることにより、外部光の反射を防ぎ、タッチパネルの下方に配置された液晶等の表示素子を更に見やすいものとすることが出来る。

このように本実施の形態によれば、上基板の上面に、外縁が上基板の外方へ突出した意匠シートを設けてタッチパネルを構成したものであり、タッチパネルが取り付けられた際の入力装置の上面の段差を殆ど無くすことができるため、これによりスペーサを低弾性材料とするなど特殊な材料を使用すること無く、使用時の電気的接触が安定したタッチパネルを提供することが出来る。

本発明によるタッチパネル及びそれを用いた入力装置は、使用時の電気的接触が安定すると共に、上面の段差が無いことでタッチパネルと入力装置の視覚上の一体感が図られ美観が向上し、入力装置全体として薄型化を図ることができるという有利な効果を有し、有用である。

本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図 同分解斜視図 同上面図 同他の実施の形態による断面図 同他の実施の形態による上面図 同他の実施の形態による断面図 従来のタッチパネルの断面図

符号の説明

１ 上基板
２ 下基板
３ 上導電層
４ 下導電層
５ ドットスペーサ
６Ａ、６Ｂ 上電極
７Ａ、７Ｂ 下電極
８ スペーサ
１０ 筐体
１０Ａ 窓枠部
１１、１１Ａ 表面フィルム
１２、１２Ａ 意匠層
１３ 粘着層
１４、１４Ａ 意匠シート
１５ 操作面
１６ 離型層
１７ 筐体
１７Ａ 上面部
１８Ａ 文字部
１８Ｂ 模様部
１８Ｃ 指示部
１８ 表示部

Claims (2)

1. 下面に上導電層が形成された上基板と、上面に上記上導電層と所定の間隙を空けて対向する下導電層が形成された下基板と、上記上基板と下基板間の外周に形成された略額縁状のスペーサを有し、上記上基板の上面に、外縁が上基板の外方へ突出した意匠シートを設けたタッチパネル。
2. 請求項１記載のタッチパネルの意匠シートが、筐体の上面部に貼り付けられ、構成されていることを特徴とする入力装置。

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