JP2006350882A - タッチパネル及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】各種電子機器に用いられるタッチパネルに関し、誤操作がなく、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下面の上導電層３と、複数の導電線６が埋設された弾性層５の間に、ゲル層７を形成することによって、上導電層３下面には軟らかなゲル層７が形成され、軽い押圧力でも上基板１が撓み、上導電層３と導電線６の接触が容易に行われるため、誤操作がなく、確実な操作の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、各種電子機器の操作に用いられるタッチパネル及びその製造方法に関するものである。
近年、携帯電話やカーナビゲーション等の各種電子機器において、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て、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、誤操作がなく、操作の行い易い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４を用いて説明する。
なお、これらの図面は、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４は従来のタッチパネルの断面図であり、同図において、１はフィルム状で光透過性の上基板、２はガラス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。
また、上導電層３と下導電層４間の空隙には、シリコンゴムやウレタンゴム等の光透過性の弾性層５が形成されると共に、この弾性層５内にはニッケルやステンレス等の複数の導電線６が、下端が下導電層４に接触し、上端は上導電層３と所定の間隙を空けるようにして、上下方向に配向されて埋設されている。
さらに、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、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や弾性層５が撓み、押圧された箇所の上導電層３と導電線６上端が接触し、さらに押圧すると導電線６が撓んで、この箇所の上導電層３と下導電層４が導電線６を介して電気的に接続される。
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、押圧力を解除すると、上基板１や弾性層５の弾性復帰力によって、上基板１が元の状態に戻り、上導電層３が導電線６上端から離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。
特開昭５９−１８８７２６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、弾性層５の弾性率が１０4〜１０6ｄｙｎｅ／ｃｍ2と比較的硬く、大きな力で押圧操作しないと上導電層３と導電線６が接触しないため、軽く押した場合には、押圧したつもりでも電気的接離が行われず、誤操作が生じ易い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、誤操作がなく、確実な操作の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、上基板下面の上導電層と、複数の導電線が埋設された弾性層の間に、ゲル層を形成してタッチパネルを構成したものであり、上導電層下面には軟らかなゲル層が形成され、軽い押圧力でも上基板が撓み、上導電層と導電線の接触が容易に行われるため、誤操作がなく、確実な操作の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、下基板の下導電層上面に導電線を分散した弾性層を塗布した後、これらの上方または下方の少なくとも一方に磁界を形成し、導電線を上下方向に直立配向した状態で弾性層を硬化して請求項１記載のタッチパネルを製作するものであり、導電線が弾性層やゲル層内に直立配向され、均一で確実な操作の可能なタッチパネルを実現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、誤操作がなく、確実な操作の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〜図３を用いて説明する。
なお、これらの図面は、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上導電層３が、下基板２の上面には同じく光透過性の下導電層４が、スパッタ法等によって各々形成されている。
そして、下基板２の下導電層４上面には、弾性率が１０4〜１０6ｄｙｎｅ／ｃｍ2の、シリコンゴムやウレタンゴム、エラストマー等の光透過性の弾性層５が形成されると共に、この弾性層５と上導電層３の間には、弾性率が１０2〜１０3ｄｙｎｅ／ｃｍ2の、シリコンゴムやアクリル等の光透過性のゲル層７が形成されている。
また、この弾性層５やゲル層７内には、直径１０μｍ前後でニッケルやステンレス等の複数の導電線６が、弾性層５に埋設された下端が下導電層４に接触し、ゲル層７に埋設された上端は上導電層３と所定の間隙を空けるようにして、上導電層３と下導電層４間の１００μｍ前後の空隙内に上下方向に配向されている。
さらに、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、タッチパネルが構成されている。
なお、上基板１と下基板２の外周は、熱圧着や接着、或いは上下面に粘着剤が塗布形成された略額縁状のスペーサ等（図示せず）によって、貼り合わされて封止されている。
次に、このようなタッチパネルの製造方法について、図２及び図３を用いて説明する。
先ず、図２（ａ）の断面図に示すように、下基板２の下導電層４上面に複数の導電線６を分散した弾性層５を塗布した後、これらの上方または下方の少なくとも一方に、例えば上磁石８と下磁石９を用いて磁界を形成する。
そして、この上磁石８と下磁石９の磁力によって、複数の導電線６を上下方向に直立配向させ、この状態で加熱等によって弾性層５を硬化させて、弾性層５内に導電線６を埋設した後、図２（ｂ）に示すように、弾性層５上面にゲル層７を、導電線６が埋没する程度に塗布する。
続いて、このゲル層７の上に、下面に上導電層３が形成された上基板１と載置し、加熱等によってゲル層７を硬化させて、上導電層３をゲル層７に接着し、最後に、上基板１と下基板２の外周を熱圧着や接着等によって封止して、タッチパネルが完成する。
なお、この時、上磁石８や下磁石９の少なくとも一方を、例えば、図３の断面図に示すように、下磁石１０上面に複数の規則的な凸部１０Ａや凹部１０Ｂを形成することによって、凸部１０Ａの箇所に導電線６が配向され、これらの凹凸部の間隔で導電線６を等間隔で配列することができる。
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やゲル層７が撓み、押圧された箇所の上導電層３と導電線６上端が接触し、さらに押圧すると導電線６が撓んで、この箇所の上導電層３と下導電層４が導電線６を介して電気的に接続される。
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と共に、押圧力を解除すると、上基板１やゲル層７の弾性復帰力によって、上基板１が元の状態に戻り、上導電層３が導電線６上端から離れるように構成されている。
なお、この時、上基板１下面の上導電層３と、複数の導電線６が埋設された弾性層５の間には、弾性率が小さく比較的軟らかなゲル層７が形成されているため、軽い押圧力でも上基板１が容易に撓んで、上導電層３と導電線６の接触が確実に行われるようになっている。
このように本実施の形態によれば、上基板１下面の上導電層３と、複数の導電線６が埋設された弾性層５の間に、ゲル層７を形成することによって、上導電層３下面には軟らかなゲル層７が形成され、軽い押圧力でも上基板１が撓み、上導電層３と導電線６の接触が容易に行われるため、誤操作がなく、確実な操作の可能なタッチパネルを得ることができるものである。
また、下基板２の下導電層４上面に導電線６を分散した弾性層５を塗布した後、これらの上方または下方の少なくとも一方に磁界を形成し、導電線６を上下方向に直立配向した状態で弾性層５を硬化することによって、導電線６が弾性層５やゲル層７内に直立配向され、均一で確実な操作の可能なタッチパネルを容易に製作することができる。
本発明によるタッチパネルは、誤操作がなく、確実な操作の可能なものを実現することができるという有利な効果を有し、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 同製造方法を示す断面図 同断面図 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 弾性層
６ 導電線
７ ゲル層
８ 上磁石
９，１０ 下磁石
１０Ａ 凸部
１０Ｂ 凹部

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空隙を空けて対向する下導電層が形成された下基板と、この下基板の下導電層上面に形成された弾性層と、この弾性層内に埋設されると共に、上記上導電層と所定の間隙を空けて上下方向に配向された複数の導電線からなり、上記上導電層と上記弾性層の間にゲル層を形成したタッチパネル。
  2. 下基板の下導電層上面に導電線を分散した弾性層を塗布した後、これらの上方または下方の少なくとも一方に磁界を形成し、上記導電線を上下方向に直立配向した状態で上記弾性層を硬化する請求項１記載のタッチパネルの製造方法。
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