JP2008084239A

JP2008084239A - 透明タッチパネル

Info

Publication number: JP2008084239A
Application number: JP2006266256A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Yamada; 英一山田
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-10

Abstract

【課題】電子機器に用いられる透明タッチパネルのコネクタは、製品ごとに形や大きさが異なり共通性に欠ける問題がある。また熱圧着で接続するため熱・圧力管理が必要であり、生産時、装着時に接続部に十分注意することが必要となる。引っ張り圧力が接続部に及ぶと接触抵抗の上昇原因ともなり、正確な入力位置が得られない場合もある。
【解決手段】透明タッチパネル２０は、制御部２１と通信インターフェイス２２と太陽電池２３を有しており、入力位置情報を通信インターフェイス２２から電子機器の通信インターフェイス１２へ無線でデータを送る。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶など表示装置に装着される透明タッチパネル及び透明タッチパネルを有する電子機器に関するものである。

透明タッチパネルは、デジタル型とアナログ型に大別できるが、文字入力対応が可能なアナログ型が多く使われている。アナログ型透明タッチパネルは、それぞれ、表面に透明導電層を有し、その対向する両端に電極を有するタッチ側の可動基板と非タッチ側の固定基板とを、透明導電層が対向かつ電極方向が直交するように配し積層されている。そして可動基板と固定基板とを両面粘着テープ等で基板間の周囲を固持している。

図４は従来の透明タッチパネルの一例の分解図である。図４に示すように透明タッチパネルは、可動基板１１０と固定基板１３０を、両面粘着テープからなるスペーサ１４０を介して積層することにより構成される。両面粘着テープ厚みは、通常５０〜１００μｍくらいである。可動基板１１０は、透明タッチパネルにおいて操作者からの指や入力ペンを用いた入力を受け付ける。また１２０は、透明タッチパネルと接続されるコネクタ部で、他端は電子機器へ接続される。

スペーサ１４０は、コネクタ部１２０を装着する部分と、これと反対側のコーナの切除部１４１を除いて連続したフレーム状に形成されており、可動基板１１０と固定基板１３０がその周縁部において貼着される。なお、切除部１４１では、スペーサ部材が介在しないため、可動基板１１０と固定基板１３０間に隙間ができることになるが、これは内部の空気抜き穴として作用するものである。空気抜き穴を必要としない場合は切除部１４１を設けなくてよい。

スペーサ１４０より内側の可動基板１１０と固定基板１３０の隙間には、ドット状スペーサ１６０が、所定の間隔をおいて設けられており、可動基板１１０のうち、固定基板１３０に対向する側の主表面には、透明導電層１１１が、略全面に形成されている。また、透明導電層１１１の対向する２側辺には電極１１２、１１２が設けられている。そして、前記主表面の残余の領域であってコネクタ部１２０と対向する部位には、コネクタ部１２０側の一対の接続電極１２２、１２２と接続するための一対の電極端部１１４、１１４が形成され、この電極端部１１４、１１４と前記透明導電層１１１の２側辺に設けられた電極１１２、１１２との間が引き廻し回路１１３、１１３で接続されている。

固定基板１３０は、可動基板１１０に対向する側の主表面には、同じく透明導電層１３１が略全面に設けられている。透明導電層１３１の対向する２側辺であって、前記可動基板１１０の透明導電層１１１に形成された電極１１２，１１２の対向方向と直交する方向の側辺には、電極１３２、１３２が形成されている。そして、前記主表面の残余の領域には、可動基板１１０と同様、コネクタ部１２０側の一対の接続電極１２３、１２３と接続する一対の電極端部１３４、１３４が形成され、この電極端部１３４、１３４と前記透明導電層１３１の２側辺に設けられた電極１３２、１３２とを接続する引き廻し回路１３３，１３３が形成されている。

コネクタ部１２０は、可動基板１１０、固定基板１３０の電極端部１１４、１１４、１３４、１３４と接続される接続電極１２２、１２２、１２３、１２３を上下表面に露出形成されている。透明タッチパネルを組み立てた状態においては、可動基板接続電極１２２、１２２は可動基板電極端部１１４、１１４と、固定基板接続電極１２３、１２３は固定基板電極端部１３４、１３４と、それぞれ熱圧着等により接続されている。

ところでこのように用いられるコネクタは、製品ごとに形や大きさが異なり共通性に欠ける問題がある。また熱圧着で接続するため熱・圧力管理が必要であり、生産時、装着時に接続部に十分注意することが必要となる。引っ張り圧力が接続部に及ぶと接触抵抗の上昇原因ともなり、正確な入力位置が得られない場合もある。

熱圧着のコネクタを用いない方法として、基板を挟む金具を用いる透明タッチパネルもある。（例えば、特許文献１参照。）この場合基板を挟む金具を直接、または電線で透明タッチパネル外の導電部に接させる機構が必要となる。

特開２００１−９２５９４（図１）

上述したように、コネクタを用いて電子機器と接続される透明タッチパネルは、加工性、多品番対応に課題があり、コネクタを用いない無線方式の透明タッチパネルが望まれていた。

請求項１の発明による透明タッチパネルは、電子装置の表示部上面に設けられ、タッチ入力位置情報を得る透明タッチパネルにおいて、前記入力位置情報が前記透明タッチパネルの通信インターフェイスから前記電子機器の通信インターフェイスへ、無線で伝達されることを特徴としている。

請求項２の発明による透明タッチパネルは、請求項１に記載の透明タッチパネルにおいて、前記表示部側に太陽電池が設けられていることを特徴としている。

請求項３の発明による透明タッチパネルは、請求項１〜２のいずれかに記載の透明タッチパネルにおいて、前記太陽電池は前記表示部側から波長４００ｎｍ〜６５０ｎｍの光を受け、光電変換することを特徴としている。

以上のように本発明による透明タッチパネルは、コネクタを用いない無線方式の透明タッチパネルであり、加工性、多品番対応に効果がある。

本発明に付いて図面を用いて説明するが、各図面は構成が分かり易いように描いたため、実寸比でなく、部分的に拡大または縮小されている。

図１は本発明の実施形態を示すブロック図である。電子機器１０は透明タッチパネル２０と表示部３０を有しており、また電子機器の制御部１１と電子機器の通信インターフェイス１２と発光部１３も有している。透明タッチパネル２０は、透明タッチパネルの制御部２１と透明タッチパネルの通信インターフェイス２２と太陽電池２３も有している。

図４のような従来の透明タッチパネルは、コネクタを通して電圧などの位置信号を送出しているが、本発明では透明タッチパネルの通信インターフェイス２２と電子機器の通信インターフェイス１２とで、無線によるデータ授受が行なわれる。発光部１３からの光を太陽電池２３が受け、透明タッチパネルの制御部２１が働きタッチ位置を検出し、位置情報を透明タッチパネルの通信インターフェイス２２から電子機器の通信インターフェイス１２へ無線でデータを送ることになる。

図２は本発明の第１の実施形態による構成の説明図である。ここで透明タッチパネル２０は、可動基板２５と固定基板２６からなっている。
可動基板２５としては、透明性を有する各種のプラスチックフィルムを使用出来、具体的にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、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）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアクリル（ＰＡＣ）、ノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂など、またはそれらの積層体などがあげられる。また偏光板、位相差板、ハードコートフィルム、微細な凹凸フィルムなど貼り合わせることにより、入力時の弾力性や耐久性、視認性を向上出来る。フィルム基材の厚みとしては、通例２０〜５００μｍのものが用いられる。

固定基板２６としては、可動基板２５同様の材質も用いられるが、ガラスであってもよい。また補強のため、耐久性向上のためなどで支持体を積層してもよい。支持体はポリカーボネイト樹脂基板、アクリル樹脂基板、ポリオレフィン系樹脂基板、ガラスなどからなり、支持体の厚みとしては、通例０．５〜５ｍｍのものが用いられる。固定基板２６には、制御部２１と通信インターフェイス２２、太陽電池２３を搭載するので、可動基板２５より広くしている。

可動基板２５と固定基板２６の対向する面は透明導電膜が形成されている。透明導電膜の形成方法であるが、フィルム基材上に透明導電膜を形成する一般的な方式としてはスパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ法、塗工法、印刷法等がある。なお透明導電膜の形成材としては特に制限されるものではなく、例えば、インジュウム・スズ複合酸化物（ITO）、スズ酸化物、銅、アルミニウム、ニッケル、クロムなどがあげられ、異なる形成材が重ねて形成されてもよい。また透明導電層を形成する前に、透明性や密着性等を向上させるためのアンダーコート層を設けてもよい。

前記透明導電膜は各基板の周辺部など、必要に応じ透明導電層が剥離されている。この部分は、透明導電性基板の透明導電層面に所望のパターン状マスクを形成し、しかる後に酸液でエッチングし不必要な部分の透明導電層のみを剥離し、その後、アルカリ液等の剥離剤により該パターン状マスクを溶解等により除去したものである。酸液によるエッチングを行なわず、レーザーで透明導電層を線状、面状に除去する方法もある。

次に電極を、透明導電層の両端に導電性インクで形成する。導電性インクとしては銀やカーボンインク、銅インク等の導電性のある印刷可能なペーストが使われ、銀とカーボンを混合したり重ね塗りしてもよい。電極幅は０．２ｍｍ〜数ｍｍ、厚みは数μｍ〜数十μｍが一般的である。その後、絶縁性の確保やマイグレーション対策として、絶縁インクを透明導電層や電極の必要部に塗布してもよい。絶縁インクはアクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等が用いられる。引き廻し回路や後述の制御部の接続回路も電極と同時に形成してもよい。また図示していないがドット状スペーサが、固定基板２６の透明導電層パターン上で可動基板２５に対向するにところに設けられる。

可動基板２５と固定基板２６とは、可動基板２５の略周辺部を貼り合せる。貼合には接着剤や粘着剤、両面接着テープ等を用いる。両面接着テープは芯材フィルムをはさんで上下面に接着剤塗布したもので、芯材としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）等プラスチックフィルムが用いられる。接着剤としてはアクリル系、シリコン系、ウレタン系、それらの混合系のものが用いられる。

固定基板２６の可動基板２５より広く設けた部分には、透明タッチパネルの制御部２１と、透明タッチパネルの通信インターフェイス２２、太陽電池２３が搭載されている。
透明タッチパネルの制御部２１はタッチ入力位置を検出するためのもので、通常、縦軸と横軸を切替え交互に位置を求めていき、専用ＩＣ化される。
透明タッチパネルの通信インターフェイス２２は、入力位置情報を電子機器の通信インターフェイス１２に伝える。
透明タッチパネルの電源部となる太陽電池２３は、固定基板２６の表示部３０側に設けられる。太陽電池２３の対向するところには発光部１３を設け、光が遮られることがない。太陽電池２３は、波長４００ｎｍから波長６５０で光電変換効率のよい色素増感太陽電池を用いてもよい。太陽電池２３の大きさは消費電力や光電変換効率で決定する。

電子機器１０には透明タッチパネル２０のほか、電子機器の制御部１１、電子機器の通信インターフェイス１２、発光部１３、表示部３０を有する。
制御部１１は電子機器のあらゆる制御を行なうもので、電子機器の通信インターフェイス１２は、透明タッチパネルの通信インターフェイス２２から入力位置情報を得るためのものである。発光部１３の大きさや光量は、太陽電池２３の大きさや消費電力や光電変換効率で決定する。表示部３０は液晶、ＣＲＴ、エレクトロルミネッセンス等が用いられる。透明タッチパネル２０と表示部３０とは、粘着剤による全面貼合であっても、周囲のみの貼合であってもよい。

図３は本発明の第２の実施形態による構成の説明図である。ここでは発光部を設けず、太陽電池２３の対向するところは表示部３０の一部である。表示部３０の一部を光源として用いるので、専用の発光部を設けなくてよい。

本発明は各種透明タッチパネルなどの入力位置検出装置に適用できる。例えば可動基板を設けず、固定基板に直接タッチする静電容量式タッチパネルにも適用できる。

本発明の実施形態を示すブロック図。本発明の第１の実施形態による構成の説明図。本発明の第２の実施形態による構成の説明図。従来の透明タッチパネルの一例の分解図。

符号の説明

１０電子機器
１１電子機器の制御部
１２電子機器の通信インターフェイス
１３発光部
２０透明タッチパネル
２１透明タッチパネルの制御部
２２透明タッチパネルの通信インターフェイス
２３太陽電池
２５、１１０可動基板
２６、１３０固定基板
３０表示部
１１１、１３１透明導電層
１１２、１３２電極
１１３、１３３引き廻し回路
１１４、１３４電極端部
１２０コネクタ部
１４０両面粘着テープからなるスペーサ
１４１、１４２両面粘着テープの切除部
１６０ドット状スペーサ

Claims

電子装置の表示部上面に設けられ、タッチ入力位置情報を得る透明タッチパネルにおいて、前記入力位置情報が前記透明タッチパネルの通信インターフェイスから前記電子機器の通信インターフェイスへ、無線で伝達されることを特徴とする透明タッチパネル。
前記透明タッチパネルの前記表示部側に太陽電池が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の透明タッチパネル。
前記太陽電池は前記表示部側から波長４００ｎｍ〜６５０ｎｍの光を受け、光電変換することを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の透明タッチパネル。