JP2011113453A - 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、安定した電気的接離が行え、確実な操作の可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】略額縁状のスペーサ６の内周縁に、光透過性の段差部１２を設けることによって、スペーサ６内周縁近傍の端部操作が行われた場合にも、段差部１２により上基板１の極端な折曲が緩和され、上導電層３の亀裂や破損を防ぐことができるため、安定した電気的接離が行え、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、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、携帯電話や電子カメラ等の各種電子機器の高機能化や多様化が進むなか、液晶表示素子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見ながら、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、機器の様々な機能の切換えを行うものが増えており、確実で多様な操作の行えるものが求められている。

このような従来のタッチパネルについて、図４及び図５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、部分的に寸法を拡大して表している。

図５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。

また、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。

さらに、６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６の上下面または片面に塗布形成された接着剤（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が、液晶表示素子等の表示素子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）に電気的に接続される。

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に応じて、上基板１上面の中間部Ａや右端部Ｂ等を、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なわれる。

つまり、タッチパネル背面の表示素子に、例えば図４の正面図に示すように、複数のメニュー７等が表示された状態で、所望のメニュー７上の上基板１上面を押圧操作すると、この操作された位置を電子回路が検出し、複数のメニューの中から所望のメニューの選択等が行われるように構成されている。

なお、上記のように押圧操作を行う際、表示素子の複数のメニュー７等は、一般に上基板１の中間部に表示されているため、上基板１は図５に示す中間部Ａが押圧操作され、前後左右の端部、例えば右端部Ｂ等が押圧操作されることは通常ないが、布等で上基板１上面の汚れを拭き取る場合等には、このスペーサ６の内周縁近傍が押圧される場合がある。

そして、このように右端部Ｂのスペーサ６の内周縁近傍等が押圧操作された場合、中間部Ａが押圧され、上基板１が前後左右にほぼ均等に撓んだ場合とは異なり、上基板１右端のスペーサ６内周縁の箇所には大きな折曲が加わる。

さらに、この右端部Ｂをスペーサ６の内周縁近傍に沿って、なぞるように強く押圧した場合には、この箇所の上基板１や上導電層３に極端な折曲が加わるため、このような端部操作が繰返されると、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場合がある。

このため、例えば、スペーサ６の内周縁を波形や鋸歯形の凹凸状に形成することによって、スペーサ６の内周縁が端部操作され強い力が加わった場合でも、上導電層３に生ずる亀裂や破損を部分的なものになるようにする等の対策が行われてはいるが、このような不具合を解消し、安定した電気的接触を得るようにすることは困難なものであった。

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２００８−２３４３９５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６内周縁近傍が押圧操作された場合、上基板１のスペーサ６内周縁の箇所に加わった大きな折曲によって、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、端部操作による上導電層の亀裂や破損を防ぎ、確実で安定した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、上基板と下基板間の外周縁に形成された略額縁状のスペーサの内周縁に、光透過性の段差部を設けてタッチパネルを構成したものであり、スペーサ内周縁近傍の端部操作が行われた場合にも、スペーサの内周縁の段差部によって上基板の極端な折曲が緩和され、上導電層の亀裂や破損を防ぐことができるため、安定した電気的接離が行え、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ものである。

以上のように本発明によれば、安定した電気的接離が行え、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。

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 同他の実施の形態による平面図 機器の正面図 従来のタッチパネルの断面図

以下、本発明の実施の形態について、図１〜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、部分的に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エーテルサルホン、ポリカーボネート等の光透過性の上基板で、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、スパッタ法等によって形成されると共に、この上導電層３の左右端から外周前端に延出する、銀やカーボン等の一対の上電極１１が印刷等によって設けられている。

また、２は同じくフィルム状またはガラスやアクリル等の薄板状で光透過性の下基板で、上面には酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性の下導電層４が、スパッタ法等によって形成されると共に、この下導電層４の前後端には、上電極１１とは直交方向の一対の下電極（図示せず）が形成されている。

さらに、下導電層４の上面にはエポキシやシリコーン等の絶縁樹脂によって、直径３０〜６０μｍ前後、高さ８〜１２μｍ前後の複数のドットスペーサ５が所定間隔、例えば１〜２．５ｍｍ前後の間隔で設けられている。

そして、６はポリエステルやエポキシ、不織布等のスペーサで、略額縁状で高さ１００μｍ前後のスペーサ６が、上基板１と下基板２間の外周内縁に形成されると共に、このスペーサ６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剤（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が所定の空隙を空けて対向している。

また、１２はエポキシやポリエステル等の光透過性の段差部で、直径５０〜２５０μｍ前後、高さ１〜５μｍ前後の複数の段差部１２が、印刷等によってスペーサ６の内周縁に所定間隔、例えば０．２〜１ｍｍ前後の間隔でドット状に形成されている。

さらに、１３はポリイミドやポリエチレンテレフタレ−ト等のフィルム状の配線基板で、上下面には銅箔や銀、カーボン等の複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、後端が上基板１と下基板２前端の間に挟持され、エポキシやアクリル、ポリエステル等の合成樹脂内に、ニッケルや樹脂等に金メッキを施した複数の導電粒子を分散した異方導電接着剤（図示せず）等によって、各配線パターンの後端が上電極１１や下電極に各々接着接続されて、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が、液晶表示素子等の表示素子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１１と下電極が配線基板１３の複数の配線パターンを介して、機器の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。

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に応じて、上基板１上面の中間部Ａや右端部Ｂ等を、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１３の複数の配線パターンを介して、上電極１１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なわれる。

つまり、タッチパネル背面の表示素子に、例えば図４の正面図に示すように、複数のメニュー７等が表示された状態で、所望のメニュー７上の上基板１上面を押圧操作すると、この操作された位置を電子回路が検出し、複数のメニューの中から所望のメニューの選択等が行われるように構成されている。

なお、上記のように押圧操作を行う際、中間部Ａ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むが、例えば、布等で上基板１上面の汚れを拭き取る場合等のように、右端部Ｂを押圧した場合には、スペーサ６の内周縁近傍に大きな折曲が加わり、さらに、この右端部Ｂをスペーサ６の内周縁近傍に沿って、なぞるように強く押圧した場合には、この箇所の上基板１や上導電層３に極端に大きな力が加わってしまう。

しかしながら、本発明においては、略額縁状のスペーサ６の内周縁に、光透過性でドット状の複数の段差部１２が形成されているため、この段差部１２によって上基板１の極端な折曲が緩和され、下面の上導電層３の亀裂や破損を防ぐことができるようになっている。

すなわち、スペーサ６の内周縁に、ドットスペーサ５の高さよりもやや低いドット状の複数の段差部１２を設けることによって、この上方の右端部Ｂの端部操作が行われた場合にも、この段差部１２に上導電層３が当接して、上基板１右端のスペーサ６内周縁の箇所の折曲が小さなものとなるようにすることで、上導電層３の亀裂や破損を防ぎ、安定した電気的接離が可能で、確実な操作が行えるように構成されている。

さらに、この複数の段差部１２の間隔を、ドットスペーサ５よりも小さな間隔に形成することで、右端部Ｂ等の端部操作が行われた場合に、この箇所の上導電層３の下導電層４への接触を防ぎ、メニュー７以外の箇所の押圧による誤操作を防止できるようになっている。

なお、以上の説明では、スペーサ６の内周縁に、ドット状の段差部１２を形成した構成について説明したが、図３の平面図に示すように、高さ１〜５μｍ前後の略額縁状で、内周縁が幅０．２〜０．５ｍｍ前後の略鋸歯状となった光透過性の段差部１２Ａを、スペーサ６内周縁に設けた構成としても本発明の実施は可能であり、同様の効果を得ることができる。

すなわち、スペーサ６の内周縁に形成された、略額縁状で光透過性の段差部１２Ａによって、右端部Ｂ等の端部操作が行われた場合に、この段差部１２Ａ上面に上導電層３下面が当接して、上基板１端部のスペーサ６内周縁の箇所の折曲を小さくすることで、上導電層３の亀裂や破損を防ぐことができるように構成されている。

また、上記のように、段差部１２Ａの内周縁を略鋸歯状に形成することによって、タッチパネル背面の表示素子からの光が、この段差部１２Ａ内周縁の端面で反射して、表示素子に表示されたメニュー７等が見づらくなることを、防ぐことができるようになっている。

つまり、段差部１２Ａの内周縁を略鋸歯状ではなく、平坦な直線状に形成した場合、タッチパネル背面の表示素子からの光が、この内周縁の平坦な端面で反射して斑な干渉縞が生じ、これによって表示素子に表示されたメニュー７等が見づらくなってしまう。

これに対し、段差部１２Ａの内周縁を略鋸歯状、あるいは上記のように、段差部１２をドット状に形成することによって、このような端面での光の反射による干渉縞の発生を防ぎ、タッチパネル背面の表示素子のメニュー７等の表示が見易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、略額縁状のスペーサ６の内周縁に、光透過性の段差部１２や１２Ａを設けることによって、スペーサ６内周縁近傍の端部操作が行われた場合にも、段差部１２や１２Ａにより上基板１の極端な折曲が緩和され、上導電層３の亀裂や破損を防ぐことができるため、安定した電気的接離が行え、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。

本発明によるタッチパネルは、安定した電気的接離が行え、確実な操作の可能なものを提供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。

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
６ スペーサ
７ メニュー
１１ 上電極
１２、１２Ａ 段差部
１３ 配線基板

Claims (1)

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、上記上基板と下基板間の外周縁に形成された略額縁状のスペーサからなり、上記スペーサ内周縁に光透過性の段差部を設けたタッチパネル。

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