JP2011170508A

JP2011170508A - 入力装置

Info

Publication number: JP2011170508A
Application number: JP2010032386A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Higuchi; 真一樋口
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2011-09-01
Anticipated expiration: 2030-02-17
Also published as: JP5606093B2

Abstract

【課題】特に、電極パターンを保護し且つ薄型化を実現できる入力装置を提供することを目的としている。
【解決手段】本実施形態における入力装置１０は、基材３０と、前記基材３０の上面３０ａに形成された上部電極パターン１３と、操作面を備え前記上部電極パターン１３の上側に設けられる表面部材２０と、前記基材３０の下面３０ｂに形成された下部電極パターン１４と、前記下部電極パターン１４の表面を被覆するハードコート膜２２とを有して構成されることを特徴とするものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、入力座標位置を検出可能な入力装置に係り、特に、電極パターンの保護構造に関する。

例えば、下記の特許文献１に示すように、静電容量式タッチパネルは、基材と、基材の上面に形成された上部電極パターンと、基材の下面に形成された下部電極パターンとを有して構成される。

しかしながら下記の特許文献１に記載された発明では、液晶ディスプレイが配置される下部電極パターンの表面が露出した状態となっている。このため、下部電極パターンが、組立時による損傷を受けたり、電蝕（腐蝕）等を生じやすい状態となっていた。

図４は、基材１の下面１ａに形成された下部電極パターン２が、粘着層３を介してＰＥＴ等のフィルム４により保護された従来の入力装置の部分分解断面図である。

図４に示すフィルム４は例えば、ＰＥＴ基材の表面にハードコート処理が施された形態であり、約５０μｍ〜１５０μｍ程度の厚みを有している。

このため図４に示すように、下部電極パターン２をフィルム４により保護する形態では、入力装置全体が厚くなり薄型化を促進できない問題があった。

特開２００８−９７２８３号公報

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、電極パターンを保護し且つ薄型化を実現できる入力装置を提供することを目的としている。

本発明における入力装置は、
基材と、前記基材の上面に形成された上部電極パターンと、操作面を備え前記上部電極パターンの上側に設けられる表面部材と、前記基材の下面に形成された下部電極パターンと、前記下部電極パターンの表面を被覆するハードコート膜とを有して構成されることを特徴とするものである。

これにより、上部電極パターン側を保護できるとともに、下部電極パターンを膜厚が薄く且つ硬度が高いハードコート膜により適切に保護することができ、上下電極パターンが保護された薄型の入力装置を実現できる。

本発明では、前記ハードコート膜はＵＶ硬化型コート材からなる塗膜であることが好ましい。これにより、薄く且つ均一な膜厚にてハードコート膜を形成することができる。

また本発明では、前記上部電極パターンと電気的に接続される上部接続部、及び前記下部電極パターンと電気的に接続される下部接続部が夫々、前記基材の表面に形成されており、
前記ハードコート膜は前記下部接続部を避けて設けられる形態に出来る。これにより、下部電極パターンをハードコート膜にて被覆した後、下部接続部とフレキシブルプリント基板とを簡単且つ適切に接続することが出来る。

また本発明では、前記上部電極パターンと電気的に接続される上部接続部、及び前記下部電極パターンと電気的に接続される下部接続部が夫々、前記基材の表面に形成されており、
前記下部接続部及び前記上部接続部にフレキシブルプリント基板が接続されており、
前記ハードコート膜は、前記下部接続部と接続された前記フレキシブルプリント基板の表面から前記下部電極パターンの表面にかけて形成される形態に出来る。

これにより下部電極パターンの表面とともにフレキシブルプリント基板の表面もハードコート膜にて保護できるとともに、フレキシブルプリント基板と下部接続部間の接合強度を高めることができる。また、ハードコート膜の塗布工程を簡単にすることが可能になる。

本発明の入力装置によれば、電極パターンを保護し且つ薄型化を実現できる。

本実施形態の入力装置の分解斜視図、本実施形態の入力装置をＹ１−Ｙ２方向に沿って切断した部分縦断面図、（ａ）は、本実施形態の入力装置の一部を拡大して示す部分拡大縦断面図、（ｂ）は、（ａ）とは異なる形態の部分拡大縦断面図、従来の入力装置の問題点を説明するための部分分解縦断面図。

図１は、本実施形態の入力装置１０の分解斜視図、図２は本実施形態の入力装置をＹ１−Ｙ２方向に沿って切断したときの部分縦断面図である。

図１に示すように入力装置１０は、表面部材（パネル）２０、表面に電極パターンが形成されたセンサ基板２１、ハードコート膜２２、及びフレキシブルプリント基板２３等を有して構成される。

表面部材（パネル）２０は、プレスチックやガラス基材で形成される。表面部材２０の表面２０ａは操作面であり、表面部材２０の下面２０ｂには加飾層２４が設けられ、図１に示すように、透光性の入力領域１１と入力領域１１の周囲を囲む着色された非透光性の非入力領域１２とに区分けされている。

本実施形態における入力装置１０は、操作面である入力領域１１を指で操作したときに入力領域内部に配置された上部電極パターン及び下部電極パターンと指の間で生じる容量変化に基づいて、指の操作座標位置を検出する静電容量式タッチパネルを構成する。

図１，図２に示すように、センサ基板２１は、基材３０と、基材３０の上面３０ａに形成された複数本の上部電極パターン１３と、基材３０の下面３０ｂに形成された複数本の下部電極パターン１４とを有して構成される。図１には、上部電極パターン１３及び下部電極パターン１４の一部のみが図示されている。

各電極パターン１３，１４はいずれも基材表面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料でスパッタや蒸着により成膜される。また基材３０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の透明基材で形成される。

図１に示すように上部電極パターン１３はＸ−Ｙ平面の例えばＹ１−Ｙ２方向に沿って延出して形成され、且つ複数の各上部電極パターン１３がＸ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配置される。

また図１に示すように各下部電極パターン１４はＸ−Ｙ平面の例えばＸ１−Ｘ２方向に沿って延出して形成され、且つ複数の各下部電極パターン１４がＹ１−Ｙ２方向に間隔を空けて配置される。

また図１に示す上部電極パターン１３の幅広電極部１３ａと下部電極パターン１４の幅広電極部１４ａとは平面視にて重ならないように配置されている。

また各上部電極パターン１３のＹ２側の端部には、上部配線パターン（図示しない）が電気的に接続され、更に、各上部配線パターンの先端には上部接続部１５が形成されている（図１，図２参照）。また、各上部配線パターン及び各上部接続部１５はいずれも非入力領域１２内に設けられる。各上部接続部１５は非入力領域１２のＹ２側領域１２ａの略中央部にＸ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配列されている（図１参照）。

また、各下部電極パターン１４のＸ１側あるいはＸ２側の端部には下部配線パターン（図示しない）が電気的に接続されている。下部配線パターンは非入力領域１２のＸ１側領域及びＸ２側領域からＹ２側領域１２ａにまで引き回され、各下部配線パターン１６の先端には下部接続部１７が形成されている。図１に示すように、各下部接続部１７は、複数の上部接続部１５が形成された中央部の両側端部に、Ｘ１−Ｘ２方向に間隔を空けて配列されている。

図２に示すように、上部電極パターン１３の上側に配置された表面部材２０と、上部電極パターン１３及び基材３０との間には、例えば透明な（透光性の）アクリル樹脂系の接合層３１が介在し、表面部材２０と、上部電極パターン１３及び基材３０との間が接合されている。接合層３１には、例えば、アクリル樹脂系粘着テープを用いることが出来る。

また図２に示すように、液晶ディスプレイ３２と間隔を空けて対向する下部電極パターン１４の表面はハードコート膜２２により被覆されている。本実施形態ではハードコート膜２２は、入力領域１１に形成されるため、透光性であることが必要である。

ハードコート膜２２は、下部電極パターン１４の表面から基材３０の表面（下面３０ｂ）にかけてスピンコート等により塗布された塗膜として構成できる。

ハードコート膜２２は、ＵＶ硬化型コート材からなる透明な塗膜であることが好適である。例えば、ハードコート膜２２には、ＪＳＲ（株）製のデソライト（DeSolite；ＤＳＭ社の登録商標）無機有機ハイブリッドハードコートを使用することが出来る。ハードコート膜２２を塗布した後、ＵＶ照射により硬化させることが出来る。

またハードコート膜２２は、ＪＩＳＫ５４００に基づく鉛筆硬度をＨ〜３Ｈ程度にすることが出来る。

図１に示すように本実施形態では、ハードコート膜２２の表面（下面）２２ａを平坦面に形成できる。そして、本実施形態では、ハードコート膜２２の最大膜厚を数μｍ〜２０μｍ程度に薄く形成することができる。

図１に示すように、フレキシブルプリント基板２３は、その先端（接続部１５，１７との接続側）が、中央部２３ａと、両側端部２３ｂ，２３ｂとに分離している。フレキシブルプリント基板２３の中央部２３ａには複数の第１接続部２５が形成されており（図２には一つの第１接続部２５のみを図示）、中央部２３ａが上部接続部１５上に重ねられて、各第１接続部２５と各上部接続部１５とが電気的に接続されている。また、図２に示すように、フレキシブルプリント基板２３の両側端部２３ｂには複数の第２接続部２６が形成されており（図２には一つの第２接続部２６のみを図示）、両側端部２３ｂ，２３ｂが入力装置１０の下部接続部１７下に重ねられて、各第２接続部２６と各下部接続部１７とが電気的に接続されている。

またフレキシブルプリント基板２３では、各第１接続部２５及び各第２接続部２６は、フレキシブルプリント基板２３の表面に設置されたコネクタ３５と、図示しない配線パターンを介して電気的に接続されている。

本実施形態における入力装置１０は、基材３０と、基材３０の上下に設けられた各電極パターン１３，１４と、露出する上部電極パターン１３側を覆う表面部材２０と、露出する下部電極パターン１４を被覆するハードコート膜２２とを有して構成される点に特徴的構成がある。

これにより、上部電極パターン１３を表面部材２０により保護できるとともに、下部電極パターン１４の表面を膜厚が薄く且つ硬度が高いハードコート膜２２により適切に保護することが出来る。したがって本実施形態では、上下電極パターン１３，１４が保護された薄型の入力装置１０を実現することが出来る。

図４に示す従来の構造では、下部電極パターン側を表面がハードコート処理されたＰＥＴ基材等のフィルム４で覆っており、入力装置の薄型化を適切に促進できなかったが、本実施形態では従来のフィルム４に比べて薄いハードコート膜２２を下部電極パターン１４の表面に塗布することで下部電極パターン１４を適切に保護でき且つ入力装置１０の薄型化を促進できる。

図３（ａ）（図２と同じ箇所での部分縦断面図）に示すように、ハードコート膜２２は、下部接続部１７を避けて形成されてもよい。すなわち例えば、ハードコート膜２２を図１に示す非入力領域１２のＹ２側領域１２ａに形成しないようにすることができる。これにより、図３（ａ）に示すように、下部接続部１７がハードコート膜２２に覆われず露出した状態になる。したがって、図３（ａ）に示す形態では、下部電極パターン１４をハードコート膜２２により被覆した後、露出する下部接続部１７とフレキシブルプリント基板２３の第２接続部２６とを適切且つ簡単に接続することができる。

あるいは図３（ｂ）（図２と同じ箇所での部分縦断面図）に示すように、下部接続部１７とフレキシブルプリント基板２３の第２接続部２６とが接続された状態であり、ハードコート膜２２は、フレキシブルプリント基板２３の両側端部２３ｂの表面から下部電極パターン１４の表面にかけて形成されている形態とすることも可能である。

これにより下部電極パターン１４の表面とともにフレキシブルプリント基板２３の表面の一部もハードコート膜２２にて保護できる。しかも、フレキシブルプリント基板２３の表面にハードコート膜２２を重ねることで、フレキシブルプリント基板２３の第２接続部２６と下部接続部１７間の接合強度を高めることができる。さらに塗布領域を高精度に画定せずともよく、ハードコート膜２２の塗布工程を簡単にすることが可能になる。

図２に示す実施形態では、１つの基材３０の上下に各電極パターン１３，１４が形成された形態であったが、上部電極パターン１３を形成する基材と、下部電極パターン１４を形成する基材とを別々に用意し、各基材同士を接合した構成、あるいは、一枚の基材３０の同一表面に、上部電極パターン１３及び下部電極パターン１４が形成され、前記基材３０を各電極パターン１３，１４が外側を向くように折り曲げた構成等にすることが可能である。

１０入力装置
１１入力領域
１２非入力領域
１２ａＹ２側領域
１３上部電極パターン
１４下部電極パターン
１５上部接続部
１７下部接続部
２０表面部材（パネル）
２１センサ基板
２２ハードコート膜
２３フレキシブルプリント基板
２５第１接続部
２６第２接続部
３０基材
３１接合層
３２液晶ディスプレイ
３５コネクタ

Claims

基材と、前記基材の上面に形成された上部電極パターンと、操作面を備え前記上部電極パターンの上側に設けられる表面部材と、前記基材の下面に形成された下部電極パターンと、前記下部電極パターンの表面を被覆するハードコート膜とを有して構成されることを特徴とする入力装置。
前記ハードコート膜はＵＶ硬化型コート材からなる塗膜である請求項１記載の入力装置。
前記上部電極パターンと電気的に接続される上部接続部、及び前記下部電極パターンと電気的に接続される下部接続部が夫々、前記基材の表面に形成されており、
前記ハードコート膜は前記下部接続部を避けて設けられる請求項１又は２に記載の入力装置。
前記上部電極パターンと電気的に接続される上部接続部、及び前記下部電極パターンと電気的に接続される下部接続部が夫々、前記基材の表面に形成されており、
前記下部接続部及び前記上部接続部にフレキシブルプリント基板が接続されており、
前記ハードコート膜は、前記下部接続部と接続された前記フレキシブルプリント基板の表面から前記下部電極パターンの表面にかけて形成される請求項１又は２に記載の入力装置。