JP2006172349A - タッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】各種電子機器に用いられるタッチパネルに関し、簡易な構成で確実な操作が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】上基板１や下基板２内縁の額縁状の上接着層１１と下接着層１２に、開口溝１１Ａと１２Ａを形成することによって、上導電層３と下導電層４間の空隙１０が開口溝を介して外気とつながっているため、気圧や湿度等の環境が異なる場所で使用された際にも、空隙１０内の空気の膨張や収縮等による上導電層３や下導電層４の反りがなく、安定した接触が行われると共に、空隙１０内へ塵埃等も侵入しづらく、簡易な構成で確実な操作が可能なタッチパネルを得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に各種電子機器の操作に用いられるタッチパネルに関するものである。

近年、携帯電話やカーナビ等の各種電子機器においては、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に表示された文字や記号の視認や選択を行うと共に、指や専用ペン等でタッチパネルを押圧操作することによって、機器の各機能の切換えを行うものが増えており、操作が確実で安価なタッチパネルが求められている。

このような従来のタッチパネルについて、図３及び図４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。

図３は従来のタッチパネルの断面図、図４は同平面図であり、同図において、１はフィルム状で光透過性の上基板、２は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の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（図示せず）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、５は上基板１下面の内縁に形成された額縁状の上絶縁層、６は同じく下基板２上面の内縁に形成された下絶縁層で、上絶縁層５下面には額縁状の上接着層７、下絶縁層６上面には額縁状の下接着層８が各々形成されている。

さらに、９は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板で、この配線基板９の配線パターンに上電極と下電極が接続されると共に、上接着層７と下接着層８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が所定の空隙１０を空けて対向するようにして、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は、液晶表示素子等の前面に配置されて電子機器に装着されると共に、一対の上電極と下電極が配線基板９を介して機器の電子回路（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液晶表示素子等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、電子回路から配線基板９を介して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、機器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ものであった。

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２００３−２８０８２１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、製造された場所と使用される場所の、気圧や湿度等の環境が大きく異なると、空隙１０内の密閉された空気の膨張や収縮等によって、上導電層３や下導電層４に反りが生じ、押圧操作時の導電層の接触が不確実なものになる場合があ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、低気圧下でも確実な操作が可能な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、上基板下面または下基板上面の少なくとも一方の内縁に形成された額縁状の接着層に、開口溝を形成してタッチパネルを構成したものであり、上導電層と下導電層間の空隙が開口溝を介して外気とつながっているため、気圧や湿度等の環境が異なる場所で使用された際にも、空隙内の空気の膨張や収縮等による上導電層や下導電層の反りがなく、安定した接触が行われると共に、空隙内へ塵埃等も侵入しづらく、簡易な構成で確実な操作が可能なタッチパネルを得ることができるという作用を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、上基板下面及び下基板上面に上下接着層を形成すると共に、この上下接着層の開口溝を異なる幅としたものであり、上導電層と下導電層間の対向距離を大きくし、充分な絶縁性が保てると共に、上基板と下基板を貼り合わせる際、多少位置ずれが生じた場合にも、開口溝が互いの接着層によって塞がれてしまうことを防ぐことができるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、開口溝を上下基板の外周に対し傾けて形成したものであり、外周に垂直に形成した場合に比べ、開口溝を長くすることができるため、空隙内への塵埃等の侵入を生じづらくすることができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、簡易な構成で確実な操作が可能なタッチパネルを実現することができ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及び図２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は同平面図であり、同図において、１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フィルム状で光透過性の上基板、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（図示せず）が所定間隔で形成されると共に、上導電層３の両端には銀やカーボン等の一対の上電極（図示せず）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、５は上基板１下面の内縁に形成された厚さ３０μｍ前後でエポキシやポリエステル等の額縁状の上絶縁層、６は同じく下基板２上面の内縁に形成された厚さ５０μｍ前後の下絶縁層で、上絶縁層５下面には額縁状でアクリルやゴム等の厚さ１５μｍ前後の上接着層１１、下絶縁層６上面には同じく額縁状の下接着層１２が各々形成されている。

さらに、上接着層１１には幅０．５ｍｍ前後の開口溝１１Ａが、下接着層１２には幅１ｍｍ前後の開口溝１２Ａが各々重ねて設けられると共に、この異なった幅の開口溝１１Ａと１２Ａは、上基板１や下基板２の外周に対し垂直ではなく傾けて形成されている。

また、９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フィルム状の配線基板で、上面や下面には銀やカーボン、銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成され、この配線パターンの一端が上電極や下電極に接続されている。

さらに、上接着層１１と下接着層１２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が所定の空隙１０を空けて対向するようにして、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は、液晶表示素子等の前面に配置されて電子機器に装着されると共に、一対の上電極と下電極が配線基板９を介して機器の電子回路（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液晶表示素子等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、機器の様々な機能の切換えが行われる。

また、この時、額縁状の上接着層１１と下接着層１２には、開口溝１１Ａと１２Ａが形成され、上導電層３と下導電層４間の空隙１０が開口溝１１Ａや１２Ａを介して外気とつながり、これらによって空気の流出入がなされるため、気圧や湿度等の環境が異なる場所で使用された場合にも、空隙１０内の空気の膨張や収縮等による上導電層３や下導電層４の反りは生ぜず、安定した接触が行われるように構成されている。

なお、上接着層１１や下接着層１２は、通常、上絶縁層５や下絶縁層６上にアクリルやゴム等の接着剤を塗布または印刷して形成されるが、この製作時に額縁形状の一部の箇所を予め切り欠き、塗布または印刷を行うことによって、開口溝１１Ａや１２Ａを容易に形成することができる。

そして、このように上接着層１１や下接着層１２が形成された上基板１と下基板２を貼り合わせる際に、位置ずれが生じて貼り合わせてしまった場合、開口溝１１Ａと１２Ａが同じ幅であれば、互いの接着面によってずれた分の開口溝が塞がれてしまうが、これらを異なる幅に形成することによって、例えば、開口溝１１Ａの幅を０．５ｍｍ、開口溝１２Ａの幅を１ｍｍとした場合には、左右に０．２５ｍｍ以上中心がずれるまでは、互いの接着面によって開口溝が塞がれることはない。

また、こうして形成された開口溝１１Ａや１２Ａの厚さ方向の寸法は、１０〜３０μｍ前後と薄いものであるため、空気の流出入は行われるが、大きな塵埃等が空隙１０内へ侵入することはなく、小さな塵埃等が侵入した場合にも、上接着層１１と下接着層１２に形成された開口溝１１Ａや１２Ａを通る間に、側面に露出した接着層に接着され、空隙１０への侵入を防ぐことができる。

さらに、開口溝１１Ａや１２Ａを上基板１や下基板２の外周に対し垂直ではなく傾けて形成することによって、外周に垂直に形成した場合に比べ、開口溝を長くすることができるため、より空隙１０内へ塵埃等が侵入しづらくなるように構成されている。

このように本実施の形態によれば、上基板１や下基板２内縁の額縁状の上接着層１１と下接着層１２に、開口溝１１Ａと１２Ａを形成してタッチパネルを構成することによって、上導電層３と下導電層４間の空隙１０が開口溝を介して外気とつながっているため、気圧や湿度等の環境が異なる場所で使用された際にも、空隙１０内の空気の膨張や収縮等による上導電層３や下導電層４の反りがなく、安定した接触が行われると共に、空隙１０内へ塵埃等も侵入しづらく、簡易な構成で確実な操作が可能なタッチパネルを得ることができるものである。

なお、以上の説明では、上基板１と下基板２の内縁に形成された上絶縁層５と下絶縁層６上に、額縁状の上接着層１１と下接着層１２を設けた構成について説明したが、上導電層３と下導電層４間の絶縁距離はやや小さくなるが、上基板１または下基板２のいずれかに額縁状の接着層を形成し、この一つの接着層で上下基板を貼り合わせたものや、上下面に接着剤が塗布された額縁状のシートによって上下基板を貼り合わせたもの等、様々な構成のタッチパネルにおいても、本発明の実施は可能である。

また、上接着層１１と下接着層１２の両方に開口溝１１Ａと１２Ａを設けるほか、どちらか一方にのみ開口溝を設けた構成としてもよい。

本発明によるタッチパネルは、簡易な構成で確実な操作が可能なものが得られ、主に各種電子機器の操作用として有用である。

本発明の一実施の形態によるタッチパネルの断面図 同平面図 従来のタッチパネルの断面図 同平面図

符号の説明

１ 上基板
２ 下基板
３ 上導電層
４ 下導電層
５ 上絶縁層
６ 下絶縁層
９ 配線基板
１０ 空隙
１１ 上接着層
１１Ａ、１２Ａ 開口溝
１２ 下接着層

Claims (3)

1. 下面に上導電層が形成された光透過性の上基板と、上面に上記上導電層と所定の空隙を空けて対向する下導電層が形成された光透過性の下基板と、上記上基板下面または上記下基板上面の少なくとも一方の内縁に形成された額縁状の接着層からなり、上記接着層に開口溝を形成したタッチパネル。
2. 上基板下面及び下基板上面に上下接着層を形成すると共に、この上下接着層の開口溝を異なる幅とした請求項１記載のタッチパネル。
3. 開口溝を上下基板の外周に対し傾けて形成した請求項１記載のタッチパネル。

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