本発明の実施の形態のタッチパネルについて、以下に説明する。
実施の形態のフレキシブル基板、及び、タッチパネルについて説明する前に、図1乃至図5を用いて、比較例のタッチパネルについて説明する。
図1は比較例のタッチパネルの上部電極基板の構造図である。図2は比較例のタッチパネルの下部電極基板の構造の概略を示す図である。図3は比較例のタッチパネルの断面図である。図4は比較例のタッチパネルの動作を説明するための図である。図5は、比較例のタッチパネルの動作原理を示す図である。
比較例のタッチパネル1は、フィルム11の一方の面に透明導電膜12が形成された略長方形状の上部電極基板10と、上部電極基板10と略同じ形状のフィルム基板21の一方の面に透明導電膜22が形成された下部電極基板20とを含む。
また、タッチパネル1は、座標検出回路50を有する駆動回路51をさらに含む。なお、図3に示す座標検出回路50及び駆動回路51は一例であり、座標検出回路50及び駆動回路51の構成は図3に示すものに限られない。
上部電極基板10と下部電極基板20とは、上部電極基板10の透明導電膜12と下部電極基板20の透明導電膜22とが対向するように、スペーサ31等を介し、接着剤または両面テープにより接合されている。比較例のタッチパネル1では、透明導電膜12と透明導電膜22との間隔は、例えば、0.3mmに設定される。
上部電極基板10の透明導電膜12は、短手方向である縦方向に4分割、長手方向である横方向に8分割されており全体が32個の導電領域に分割されている。
ここで、透明導電膜12を32個の導電領域に分割する境界線のうち、横方向に伸びる境界線を12X、縦方向に伸びる境界線を12Yと称す。
透明導電膜12の各々の導電領域の分割(境界線12X、12Yの形成)は、導電領域となる領域間の透明導電膜12を除去することにより行われる。これにより、分割された導電領域間を電気的に絶縁することができる。
各々の分割された透明導電膜12は、上部電極基板10の短手方向の両端に設けられた引出電極部13の各々の引出電極と接続されており、上部電極基板10の周囲に配線され、上部電極基板10の長手方向の一方の端部においてフレキシブル基板(Flexible
Printed Circuit board:FPC)14と接続されている。フレキシブル基板14の端部には、端子15が接続されている。端子15は、座標検出回路50を含む駆動回路51(図3参照)に接続される。
また、下部電極基板20は、図4に示すように下部電極基板20を構成する4辺の端部において、透明導電膜22上に矩形環状の電極23が設けられている。電極23は、例えば、Ag−C又はAg製の抵抗膜で構成されており、4つの頂点部LL、LR、UL、URには、各頂点部の電位を制御するために引出線が接続されている。ここでは、電極23がAg−C製の抵抗膜で構成される形態について説明する。
この引出線は、下部電極基板20の周囲より引出され、図2に示すように、下部電極基板20の長手方向の一方の端部においてフレキシブル基板27に接続され、さらにフレキシブル基板27には端子28が接続されている。
なお、比較例の下部電極基板20は、電極23に加えて抵抗部を含むが、補助抵抗部については、図6を用いて後に説明を行う。
フレキシブル基板14の端子15とフレキシブル基板27の端子28はともに駆動回路51に接続されている。尚、透明導電膜12及び透明導電膜22を構成する材料としては、ITO(Indium Tin Oxide)、ZnO(酸化亜鉛)にAlまたはGa等が添加された材料、SnO2(酸化スズ)にSb等が添加された材料等が挙げられる。
また、フィルム11及びフィルム基板21は、例えば、透明の樹脂材料であるPET(ポリエチレンテレフタレート:polyethylene terephthalate)で構成すればよい。
ここで、図5(A)、(B)を用いて、比較例のタッチパネル1における接触位置の検出原理について説明する。
下部電極基板20の透明導電膜22上に設けられた矩形環状の電極23の頂点部LL、LR、UL、URに印加する電圧は、駆動回路51によって制御され、X軸方向、Y軸方向に交互に電圧が印加される。
比較例のタッチパネル1は、図5(A)に示すように、透明導電膜22の端部の4辺に設けられた電極23の頂点部LL、LR、UL、URにより、X軸方向、Y軸方向に交互に電圧を印加する。透明導電膜12と透明導電膜22とが、接触位置A点において接触すると、図5(B)に示すように、透明導電膜12を介し電位Vaを検出し、X軸方向及びY軸方向の各々の座標位置を検出する。
また、図4に示すように、上部電極基板10の透明導電膜12は32の領域に分割されており、分割された各々の領域について時分割による走査が行われ、各領域における接触位置を特定する。
このように、上部電極基板10において透明導電膜12を分割し導電領域を形成することにより、上部電極基板10と下部電極基板20とが接触した接触位置が複数であっても、分割された透明導電膜12の導電領域ごとに接触位置を座標検出回路50で特定することができるため、各々の領域における接触位置を独立して検出することができる。
具体的には、図4に示すように、上部電極基板10の透明導電膜12と、下部電極基板20の透明導電膜22との接触位置が、矢印A、B、C、D、Eに示すように5つの場合である場合、各々の接触位置は、分割された透明導電膜12の領域が異なるため、各々独立して接触位置が検出することが可能である。
例えば、上部電極基板10と下部電極基板20との接触位置が矢印Aに示す位置である場合、透明導電膜12の導電領域12aにおいて接触しており、接触位置が矢印Bに示す位置である場合、透明導電膜12の導電領域12bにおいて接触しており、接触位置が矢印Cに示す位置である場合、透明導電膜12の導電領域12cにおいて接触しており、接触位置が矢印Dに示す位置である場合、透明導電膜12の導電領域12dにおいて接触しており、接触位置が矢印Eに示す位置である場合、透明導電膜12の導電領域12eにおいて接触しているが、透明導電膜12の導電領域12a、12b、12c、12d、12eは相互に絶縁された異なる領域であることから、各々を独立して検出することができる。
従って、上部電極基板10と下部電極基板20との接触位置が5つの場合であっても、各々の接触位置を特定することが可能である。
以上より、透明導電膜12と透明導電膜22との接触位置が複数であっても、接触した導電領域を特定することができるとともに、透明導電膜22における電位分布を検出することにより、より正確に座標位置を検出することが可能である。また、透明導電膜12と透明導電膜22との接触位置を移動させた場合においても、接触位置が移動したことを認識することができるとともに、透明導電膜22における電位分布を検出することにより、移動した接触位置の位置座標を検出することも可能である。
なお、ここでは、透明導電膜12が32の領域二分割される形態について説明するが、分割数はいくつであってもよく、また、分割が行われずに透明導電膜12の全体が一つの領域であってもよい。
以上のような比較例のタッチパネルにおいて、上部電極基板10のフィルム11の上に、透明なカバーフィルムを貼り付ける場合がある。カバーフィルムとしては、例えば、PET製のフィルムの表面にハードコート層を形成したものが用いられる。ハードコート層としては、例えば、SiO2層が形成される。
このようなカバーフィルムは、主に、タッチパネルの表面をより平滑にするとともに、枠として機能する部分をカバーフィルムの周囲に形成することにより、表示部の周囲にある引出電極部13、電極23等を覆い隠すために設けられており、加飾フィルムと称される。
しかしながら、カバーフィルムは硬度が高いため、透明導電膜12と透明導電膜22とを接触させるには、カバーフィルムを備えないタッチパネルに比べて、入力に必要な入力荷重が増え、操作性が低下するという課題があった。
従って、以下で説明する実施の形態1乃至5では、上述の課題を解決したタッチパネルについて説明する。
<実施の形態1>
図6及び図7は、実施の形態1のタッチパネル100を示す図である。図6(A)は平面図、図6(B)は図6(A)のA−A断面図、図7は、タッチパネル100の斜視分解図である。
タッチパネル100は、プラスチック基板110、粘着層111、下部電極基板120、ドットスペーサ130、スペーサ140、上部電極基板150、粘着層160、ドットスペーサ170、及びカバーフィルム180を含む。また、タッチパネル100は、フレキシブル基板14、27を含む。フレキシブル基板14、27は、図1、図2に示した比較例の比較例のフレキシブル基板14、27と同様である。
プラスチック基板110、粘着層111、下部電極基板120、スペーサ140、上部電極基板150、粘着層160、及びカバーフィルム180は、この順に積み重ねられ、ドットスペーサ130は、下部電極基板120の透明導電膜122と上部電極基板150の透明導電膜152の間に配設される。ドットスペーサ170は、上部電極基板150のフィルム151とカバーフィルム180の間に配設される。
プラスチック基板110は、例えば、PC(ポリカーボネート:Polycarbonate)製の樹脂基板、又は、強化ガラス製の基板である。
粘着層111は、例えば、アクリル系粘着剤で構成された粘着層である。
下部電極基板120は、例えば、透明なPET製のフィルム121の表面に透明導電膜122を形成したものである。透明導電膜122は、例えば、ITO膜であり、比較例のタッチパネル1の透明導電膜22に相当するものである。図6及び図7では図示を省略するが、透明導電膜122の表面には、比較例のタッチパネル1の透明導電膜22と同様に、矩形環状の電極23が形成される。
下部電極基板120は第1電極基板の一例であり、フィルム121は第1基板の一例であり、透明導電膜122は第1導電膜の一例である。
ドットスペーサ130は、多数のドット状のスペーサであり、例えば、アクリル系樹脂又はエポキシ系樹脂製の透明のスペーサ片の集合である。ドットスペーサ130は、第1ドットスペーサの一例である。
ドットスペーサ130は、タッチパネル100に入力が行われていない状態において、下部電極基板120の透明導電膜122と、上部電極基板150の透明導電膜152とが接触することによる短絡の防止と、干渉縞の発生を抑制するために設けられている。
また、ドットスペーサ130は、上部電極基板120の応力が生じやすくするために設けられている。ドットスペーサ130を用いることにより、干渉縞の発生を抑制できるとともに、入力応力の軽減を図ることができる。
ドットスペーサ130は、例えば、スクリーン印刷によって透明導電膜122の上に形成される円筒型の部材であり、例えば、高さが6〜10μm、直径が50μmであり、互いの間隔(ピッチ)は4〜10mm程度に設定される。
スペーサ140は、例えば、両面テープであり、下部電極基板120と上部電極基板150との間に設けられ、透明導電膜122と透明導電膜152を対向させた状態で下部電極基板120及び上部電極基板150を固定している。スペーサ140としての両面テープの厚さは、例えば、60μmである。
スペーサ140の側壁部には、通気孔141、142が形成されている。通気孔141、142は、スペーサ140の一部を切り欠くことによって形成されている。
上部電極基板150は、例えば、透明なPET製のフィルム151の表面に透明導電膜152を形成したものである。透明導電膜152は、例えば、ITO膜であり、比較例のタッチパネル1の透明導電膜12に相当するものである。上部電極基板150は第2電極基板の一例であり、フィルム151は第2基板の一例であり、透明導電膜152は第2導電膜の一例である。図6及び図7では図示を省略するが、上部電極基板150には、比較例のタッチパネル1の上部電極基板10と同様に、引出電極部13が形成される。
粘着層160は、例えば、アクリル系粘着剤で構成された透明な粘着層である。
ドットスペーサ170は、多数のドット状のスペーサであり、例えば、アクリル系樹脂又はエポキシ系樹脂製の透明のスペーサ片の集合である。ドットスペーサ130は、第2ドットスペーサの一例である。
ドットスペーサ170は、タッチパネル100に入力が行われていない状態において、上部電極基板150の透明導電膜152と、カバーフィルム180との接触による短絡の防止と、接触による干渉縞の発生を抑制するために設けられている。
また、ドットスペーサ170は、上部電極基板120に応力が生じやすくするために設けられている。ドットスペーサ170を用いることにより、干渉縞の発生を抑制できるとともに、入力応力の軽減を図ることができる。
ドットスペーサ170は、例えば、スクリーン印刷によってカバーフィルム180の一方の表面(図6及び図7における下面)上に形成される円筒型の部材であり、例えば、高さが6〜10μm、直径が50μmであり、互いの間隔(ピッチ)は4〜10mm程度に設定される。
ドットスペーサ170は、平面視において、ドットスペーサ130と重ならないように配列される。このため、図6に示す断面では、ドットスペーサ130とドットスペーサ170は、互い違いに配設されている。このような配置は、スクリーン印刷を行う際に、ドットスペーサ130を形成する位置と、ドットスペーサ170を形成する位置とを調整することによって実現される。
カバーフィルム180は、例えば、透明なPET製のフィルム181の一方の表面(図6及び図7中における上面)にハードコート層182を形成し、他方の表面(図6及び図7における下面)に枠部183を印刷したものである。
ハードコート層182は、例えば、SiO2膜で構成され、フィルム181の一方の表面の全体に形成される。
枠部183は、フィルム181の他方の表面の周囲に沿って矩形枠状に形成される。枠部183は、例えば、フィルム181の他方の表面の周囲に沿って、黒い樹脂塗料を印刷することによって形成される。枠部183は、引出電極部13、電極23等(図1、図4参照)を覆い隠すために形成される。
カバーフィルム180の枠部183が形成されていない中央の部分は透明であるため、図6(A)に示すように、タッチパネル100の表示部100Aになる。表示部100Aは、タッチパネル100の入力を行う入力操作部でもある。
カバーフィルム180は、主に、タッチパネル100の表面をより平滑にするとともに、枠部183をカバーフィルム180の周囲に形成することにより、表示部100Aの周囲にある引出電極部13、電極23等(図1、図4参照)を覆い隠すために設けられており、加飾フィルムと称される。
実施の形態1のタッチパネル100の透明導電膜122と透明導電膜152の間隔は、例えば、0.1mmに設定される。これは比較例のタッチパネル1における透明電極12と透明電極22の間隔(0.3mm)に比べて非常に狭くなっている。
このように透明導電膜122と透明導電膜152の間隔を狭くするのは、透明導電膜122の少量の撓みで透明導電膜152との接触を実現させることにより、比較例のタッチパネル1よりも少ない入力荷重での操作を可能にするためである。
このような実施の形態1のタッチパネル100は、図6に示すようにプラスチック基板110からカバーフィルム180をすべて組み立てた状態で、通気孔141、142からタッチパネル100の内部の空気を吸い出し、通気孔141、142を接着剤等で封止する。接着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤を用いればよい。
透明導電膜122と透明導電膜152とはスペーサ140に密着しているため、通気孔141、142を通じて内部の空気量を調整することにより、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔を調整することができる。すなわち、透明導電膜122、透明導電膜152、及びスペーサ140で囲まれる内部空間の気圧を大気圧よりも低くすることにより、透明導電膜122と透明導電膜152が膨らむことを抑制でき、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔を高精度に調整することができる。
また、このように通気孔141、142を介して内部の空気を吸い出すことにより、上部電極基板120は、図6に示すように、ドットスペーサ130、170によって湾曲された形状になる。
以上、実施の形態1によれば、上述のような構造により、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔が非常に薄い(例えば、0.1mm)のタッチパネル100を提供することができる。
透明導電膜122と透明導電膜152の間隔が非常に薄いため、上部電極基板120の少ない撓みで透明導電膜122と透明導電膜152とを接触させることができるので、カバーフィルム180を取り付けても、少ない入力荷重での操作が可能になる。入力荷重が低減されることにより、実施の形態1のタッチパネル100の操作性は改善される。
ここで、入力荷重は、上部電極基板120、下部電極基板150、又はカバーフィルム180のヤング率、ドットスペーサ130、170のサイズやピッチ、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔等によって決まるが、実施の形態1のタッチパネル100では、例えば、0.05N〜0.30N程度の入力荷重による操作を実現することができる。
比較例のタッチパネル1にカバーフィルム180を取り付けると、入力荷重は、例えば、1.0N程度になることが分かっている。
このため、実施の形態1のタッチパネル100は、入力荷重の大幅な低減を実現できていることになる。
また、表示部100Aにニュートンリングが発生しないようにするためには、一般的にはアンチニュートンリング用のフィルムやフィラーを用いることが行われているが、実施の形態1のタッチパネル100は、ドットスペーサ130、170を含むことにより、ニュートンリングの発生は抑制される。
このため、実施の形態1のタッチパネル100は、アンチニュートンリング用のフィルムやフィラーを用いることなく、ニュートンリングの発生を抑制することができる。
アンチニュートンリング用のフィルタやフィラーは、表示部100Aから見るとぎらつきの原因になることがあるが、実施の形態1のタッチパネル100はアンチニュートンリング用のフィルタやフィラーを用いないので、ぎらつきの発生も抑制できる。
なお、フィルム121及び151は、PETの代わりに、透明の樹脂材料としてのポリカーボネートであってもよく、フィルム基板121に代えて、ガラス基板を用いてもよい。
また、実施の形態1のタッチパネル100は、5線式(あるいは5線式以上)のマルチタッチ式のタッチパネルと、4線式のタッチパネルのいずれにも適用することができる。
<実施の形態2>
図8は、実施の形態2のタッチパネル200を示す図である。図8(A)は平面図、図8(B)は図8(A)のA−A断面図である。
タッチパネル200は、プラスチック基板110、粘着層111、下部電極基板120、ドットスペーサ130、スペーサ140、上部電極基板150、粘着層160、及びカバーフィルム180を含む。
実施の形態2のタッチパネル200は、実施の形態1のタッチパネル100からドットスペーサ170を取り除いたものである。その他の構成は、実施の形態1のタッチパネル100と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
実施の形態2のタッチパネル200の透明導電膜122と透明導電膜152の間隔は、例えば、0.1mmに設定される。これは比較例のタッチパネル1における透明電極12と透明電極22の間隔(0.3mm)に比べて非常に狭くなっている。
このように透明導電膜122と透明導電膜152の間隔を狭くするのは、透明導電膜122の少量の撓みで透明導電膜152との接触を実現させることにより、比較例のタッチパネル1よりも少ない入力荷重での操作を可能にするためである。
このような実施の形態2のタッチパネル200は、図8に示すようにプラスチック基板110からカバーフィルム180をすべて組み立てた状態で、通気孔141、142からタッチパネル200の内部の空気を吸い出し、通気孔141、142を接着剤等で封止する。接着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤を用いればよい。
実施の形態2のタッチパネル200は、ドットスペーサ170を含まない分だけ、実施の形態1のタッチパネル100よりも薄くすることができる。また、ドットスペーサ170を含まないが、粘着層160で上部電極基板120とカバーフィルム180とが入力操作を行っていないときに接触することを防げるため、干渉縞の発生を抑制することができる。
透明導電膜122と透明導電膜152とはスペーサ140に密着しているため、通気孔141、142を通じて内部の空気量を調整することにより、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔を調整することができる。すなわち、透明導電膜122、透明導電膜152、及びスペーサ140で囲まれる内部空間の気圧を大気圧よりも低くすることにより、透明導電膜122と透明導電膜152が膨らむことを抑制でき、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔を高精度に調整することができる。
また、このように通気孔141、142を介して内部の空気を吸い出すことにより、上部電極基板120は、図8に示すように、ドットスペーサ130によって湾曲された形状になる。
以上、実施の形態2によれば、上述のような構造により、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔が非常に薄い(例えば、0.1mm)のタッチパネル200を提供することができる。
透明導電膜122と透明導電膜152の間隔が非常に薄いため、上部電極基板120の少ない撓みで透明導電膜122と透明導電膜152とを接触させることができるので、カバーフィルム180を取り付けても、少ない入力荷重での操作が可能になる。
ここで、入力荷重は、上部電極基板120、下部電極基板150、又はカバーフィルム180のヤング率、ドットスペーサ130のサイズやピッチ、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔等によって決まるが、実施の形態2のタッチパネル200では、例えば、0.05N〜0.30N程度の入力荷重による操作を実現することができる。
比較例のタッチパネル1にカバーフィルム180を取り付けると、入力荷重は、例えば、1.0N程度になることが分かっている。
このため、実施の形態2のタッチパネル200は、入力荷重の大幅な低減を実現できていることになる。
また、表示部100Aにニュートンリングが発生しないようにするためには、一般的にはアンチニュートンリング用のフィルムやフィラーを用いることが行われているが、実施の形態2のタッチパネル200は、ドットスペーサ130を含むことにより、ニュートンリングの発生は抑制される。
このため、実施の形態2のタッチパネル200は、アンチニュートンリング用のフィルムやフィラーを用いることなく、ニュートンリングの発生を抑制することができる。
アンチニュートンリング用のフィルタやフィラーは、表示部100Aから見るとぎらつきの原因になることがあるが、実施の形態2のタッチパネル200はアンチニュートンリング用のフィルタやフィラーを用いないので、ぎらつきの発生も抑制できる。
なお、フィルム121及び151は、PETの代わりに、透明の樹脂材料としてのポリカーボネートであってもよく、フィルム基板121に代えて、ガラス基板を用いてもよい。
また、実施の形態2のタッチパネル200は、5線式(あるいは5線式以上)のマルチタッチ式のタッチパネルと、4線式のタッチパネルのいずれにも適用する
ことができる。
<実施の形態3>
図9は、実施の形態3のタッチパネル300を示す図である。図9(A)は平面図、図9(B)は図9(A)のA−A断面図である。
タッチパネル300は、プラスチック基板110、粘着層111、下部電極基板120、ドットスペーサ130、スペーサ140、上部電極基板150、粘着層160、ドットスペーサ170、及びカバーフィルム180を含む。また、タッチパネル300は、フレキシブル基板14、27を含む。フレキシブル基板14、27は、図1、図2に示した比較例の比較例のフレキシブル基板14、27と同様である。
プラスチック基板110、粘着層111、下部電極基板120、スペーサ140、上部電極基板150、粘着層160、及びカバーフィルム180は、この順に積み重ねられ、ドットスペーサ130は、下部電極基板120の透明導電膜122と上部電極基板150の透明導電膜152の間に配設される。ドットスペーサ170は、上部電極基板150のフィルム151とカバーフィルム180の間に配設される。
実施の形態3のタッチパネル300は、上部電極基板150が平坦である点が、上部電極基板150がドットスペーサ130、170によって湾曲されている実施の形態1のタッチパネル100と異なる。また、実施の形態3のタッチパネル300は、通気孔141、142を含まない。実施の形態3のタッチパネル300のスペーサ140は、通気孔141、142が形成されていない矩形環状のスペーサである。
実施の形態3のタッチパネル300の透明導電膜122と透明導電膜152の間隔は、例えば、0.1mmに設定される。これは比較例のタッチパネル1における透明電極12と透明電極22の間隔(0.3mm)に比べて非常に狭くなっている。
このように透明導電膜122と透明導電膜152の間隔を狭くするのは、透明導電膜122の少量の撓みで透明導電膜152との接触を実現させることにより、比較例のタッチパネル1よりも少ない入力荷重での操作を可能にするためである。
このような実施の形態3のタッチパネル300は、図9に示すようにプラスチック基板110、粘着層111、下部電極基板120、スペーサ140、上部電極基板150、粘着層160、及びカバーフィルム180が重ね合わさられて作製される。ドットスペーサ130は透明導電膜122の表面に形成されており、ドットスペーサ170は透明導電膜152の表面に形成されている。
以上、実施の形態3によれば、上述のような構造により、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔が非常に薄い(例えば、0.1mm)のタッチパネル300を提供することができる。
透明導電膜122と透明導電膜152の間隔が非常に薄いため、上部電極基板120の少ない撓みで透明導電膜122と透明導電膜152とを接触させることができるので、カバーフィルム180を取り付けても、少ない入力荷重での操作が可能になる。
ここで、入力荷重は、上部電極基板120、下部電極基板150、又はカバーフィルム180のヤング率、ドットスペーサ130、170のサイズやピッチ、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔等によって決まるが、実施の形態3のタッチパネル300では、例えば、0.05N〜0.30N程度の入力荷重による操作を実現することができる。
比較例のタッチパネル1にカバーフィルム180を取り付けると、入力荷重は、例えば、1.0N程度になることが分かっている。
このため、実施の形態3のタッチパネル300は、入力荷重の大幅な低減を実現できていることになる。
なお、実施の形態3のタッチパネル300は、通気孔141、142(図7参照)を備えず、透明導電膜122、152とスペーサ140で区切られた空間の内部の空気を吸い出さないで作製されるため、実施の形態1のタッチパネル100よりも少し厚さが厚くなる。
また、表示部100Aにニュートンリングが発生しないようにするためには、一般的にはアンチニュートンリング用のフィルムやフィラーを用いることが行われているが、実施の形態3のタッチパネル300は、ドットスペーサ130、170を含むことにより、ニュートンリングの発生は抑制される。
このため、実施の形態3のタッチパネル300は、アンチニュートンリング用のフィルムやフィラーを用いることなく、ニュートンリングの発生を抑制することができる。
アンチニュートンリング用のフィルタやフィラーは、表示部100Aから見るとぎらつきの原因になることがあるが、実施の形態3のタッチパネル300はアンチニュートンリング用のフィルタやフィラーを用いないので、ぎらつきの発生も抑制できる。
なお、フィルム121及び151は、PETの代わりに、透明の樹脂材料としてのポリカーボネートであってもよく、フィルム基板121に代えて、ガラス基板を用いてもよい。
また、実施の形態3のタッチパネル300は、5線式(あるいは5線式以上)のマルチタッチ式のタッチパネルと、4線式のタッチパネルのいずれにも適用することができる。
<実施の形態4>
図10は、実施の形態4のタッチパネル400を示す図である。図10(A)は平面図、図10(B)は図10(A)のA−A断面図である。
タッチパネル400は、プラスチック基板110、粘着層111、下部電極基板120、スペーサ140、上部電極基板150、粘着層460、及びカバーフィルム480を含む。また、タッチパネル400は、フレキシブル基板14、27を含む。フレキシブル基板14、27は、図1、図2に示した比較例の比較例のフレキシブル基板14、27と同様である。
プラスチック基板110、粘着層111、下部電極基板120、スペーサ140、上部電極基板150、粘着層460、及びカバーフィルム480は、この順に積み重ねられている。
実施の形態4のタッチパネル400は、ドットスペーサ130、170を含まない点、上部電極基板150にフィルム151及び透明導電膜152を貫通する通気孔153が形成されている点、粘着層460が上部電極基板150の上面とカバーフィルム480の全面と同一の大きさにされている点、及び、カバーフィルム480に枠部183が形成されていない点が実施の形態1のタッチパネル100と異なる。
通気孔153は、例えば、フィルム151に透明導電膜152を形成した後に、ドリル加工を行うことによって形成される。通気孔153は、例えば、図10(A)に示すように、表示部400Aの隅に形成される。
実施の形態4のタッチパネル400は、プラスチック基板110、粘着層111、下部電極基板120、スペーサ140、及び上部電極基板150を積み重ねて下部電極基板120と上部電極基板150との間をスペーサ140で密封した後に、粘着層460でカバーフィルム480を上部電極基板150の全面に完全に貼り付ける前に、通気孔153から下部電極基板120の透明導電膜122と、上部電極基板150の透明導電膜152との間の空間の空気を吸い出してから上部電極基板150の上に粘着層460でカバーフィルム480を取り付ける。
このときに、上部電極基板150の透明導電膜152との間の空間から吸い出す空気の量を調整することにより、上部電極基板150の透明導電膜152との間の間隔を調整することができる。
なお、上部電極基板150の透明導電膜152との間の空間から空気を吸い出すには、吸引用のポンプ等に細い管を取り付け、通気孔153に管を差し込んでポンプで吸引すればよい。
実施の形態4のタッチパネル400の透明導電膜122と透明導電膜152の間隔は、例えば、0.1mmに設定される。これは比較例のタッチパネル1における透明電極12と透明電極22の間隔(0.3mm)に比べて非常に狭くなっている。
このように透明導電膜122と透明導電膜152の間隔を狭くするのは、透明導電膜122の少量の撓みで透明導電膜152との接触を実現させることにより、比較例のタッチパネル1よりも少ない入力荷重での操作を可能にするためである。
このような実施の形態4のタッチパネル400は、図10に示すようにプラスチック基板110からカバーフィルム480をすべて組み立てた状態で、通気孔141、142からタッチパネル400の内部の空気を吸い出し、通気孔141、142を接着剤等で封止する。接着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤を用いればよい。
透明導電膜122と透明導電膜152とはスペーサ140に密着しているため、通気孔141、142を通じて内部の空気量を調整することにより、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔を調整することができる。すなわち、透明導電膜122、透明導電膜152、及びスペーサ140で囲まれる内部空間の気圧を大気圧よりも低くすることにより、透明導電膜122と透明導電膜152が膨らむことを抑制でき、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔を高精度に調整することができる。
以上、実施の形態4によれば、上述のような構造により、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔が非常に薄い(例えば、0.1mm)のタッチパネル400を提供することができる。
透明導電膜122と透明導電膜152の間隔が非常に薄いため、上部電極基板120の少ない撓みで透明導電膜122と透明導電膜152とを接触させることができるので、カバーフィルム480を取り付けても、少ない入力荷重での操作が可能になる。
ここで、入力荷重は、上部電極基板120、下部電極基板150、又はカバーフィルム480のヤング率、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔等によって決まるが、実施の形態4のタッチパネル400では、例えば、0.05N〜0.30N程度の入力荷重による操作を実現することができる。
比較例のタッチパネル1にカバーフィルム480を取り付けると、入力荷重は、例えば、1.0N程度になることが分かっている。
このため、実施の形態4のタッチパネル400は、入力荷重の大幅な低減を実現できていることになる。
また、表示部100Aにニュートンリングが発生しないようにするためには、一般的にはアンチニュートンリング用のフィルムやフィラーを用いることが行われている。
これに対して実施の形態4のタッチパネル400は、通気孔153を介して透明導電膜122と透明導電膜152との間の空間内の空気量を調節した後に、通気孔153を封止している。
このため、透明導電膜122と透明導電膜152との間の空間は、スペーサ140によって完全に密封されている。
従って、実施の形態4のタッチパネル400によれば、透明導電膜122と透明導電膜152との間の間隔を密封された空間によって保持することができ、この結果、ニュートンリングの発生を抑制することができる。
このため、実施の形態4のタッチパネル400は、アンチニュートンリング用のフィルムやフィラーを用いることなく、ニュートンリングの発生を抑制することができる。
アンチニュートンリング用のフィルタやフィラーは、表示部100Aから見るとぎらつきの原因になることがあるが、実施の形態4のタッチパネル400はアンチニュートンリング用のフィルタやフィラーを用いないので、ぎらつきの発生も抑制できる。
また、通気孔153から透明導電膜122と透明導電膜152との間の空間内の空気を抜き取って空間内の空気量を調節しているので、上部電極基板150の表面が波打つことが抑制され、接着層160でカバーフィルム480を上部電極基板150の上に貼り付けやすくなる。
なお、フィルム121及び151は、PETの代わりに、透明の樹脂材料としてのポリカーボネートであってもよく、フィルム基板121に代えて、ガラス基板を用いてもよい。
また、実施の形態4のタッチパネル400は、5線式(あるいは5線式以上)のマルチタッチ式のタッチパネルと、4線式のタッチパネルのいずれにも適用することができる。
<実施の形態5>
図11は、実施の形態5のタッチパネル500を示す図である。図11(A)は平面図、図11(B)は図11(A)のA−A断面図である。
タッチパネル500は、プラスチック基板110、粘着層111、下部電極基板120、ドットスペーサ130、スペーサ140、上部電極基板150、粘着層560、及びカバーフィルム180を含む。
実施の形態5のタッチパネル500は、実施の形態3のタッチパネル300のスペーサ140の半分の厚さのスペーサ540を含む点、カバーフィルム180の枠部583の厚さを外側より内側の方が薄くなるように設定することにより、枠部583をテーパ状にした点、接着層560の厚さを外側よりも内側(表示部500Aに近い側)の方が厚くなるように形成した点、及び、スペーサ540に通気孔141、142が形成されていない点が実施の形態3のタッチパネル300と異なる。その他の構成は、実施の形態3のタッチパネル300と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
スペーサ540の厚さは、例えば、30μmである。これは、実施の形態3のタッチパネル300のスペーサ140の厚さ(60μm)の半分である。また、枠部583は表示部500Aに近い内側の方の厚さが薄くなるようにテーパ状に形成されている。このように表示部500Aに近い内側の方の厚さが薄い枠部583は、例えば、カバーフィルム180の下面に黒い枠の塗装を施し、塗装の表面に糊印刷を行うことによって形成すればよい。
このため、スペーサ540に下部電極基板120と上部電極基板150とを接着するとともに、接着層560で上部電極基板150と枠部583とを接着すると、上部電極150は中央部が上側に反った形状になる。
これにより、入力操作を行っていない状態では、上部電極基板120の透明導電膜122と下部電極基板150の透明導電膜152とは接触せず、また、ドットスペーサ130が透明導電膜122の上に形成されているため、干渉縞の発生は抑制される。
なお、上部電極150がカバーフィルム180に接触しないように、スペーサ540の厚さ、枠部583の厚さ及びテーパの角度、及び接着層560の厚さを調整することが望ましい。
実施の形態5のタッチパネル500の透明導電膜122と透明導電膜152の間隔は、例えば、0.1mmに設定される。これは比較例のタッチパネル1における透明電極12と透明電極22の間隔(0.3mm)に比べて非常に狭くなっている。
このように透明導電膜122と透明導電膜152の間隔を狭くするのは、透明導電膜122の少量の撓みで透明導電膜152との接触を実現させることにより、比較例のタッチパネル1よりも少ない入力荷重での操作を可能にするためである。
以上、実施の形態5によれば、上述のような構造により、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔が非常に薄い(例えば、0.1mm)のタッチパネル500を提供することができる。
透明導電膜122と透明導電膜152の間隔が非常に薄いため、上部電極基板120の少ない撓みで透明導電膜122と透明導電膜152とを接触させることができるので、カバーフィルム180を取り付けても、少ない入力荷重での操作が可能になる。
ここで、入力荷重は、上部電極基板120、下部電極基板150、又はカバーフィルム180のヤング率、ドットスペーサ130のサイズやピッチ、透明導電膜122と透明導電膜152の間隔等によって決まるが、実施の形態5のタッチパネル500では、例えば、0.05N〜0.30N程度の入力荷重による操作を実現することができる。
比較例のタッチパネル1にカバーフィルム180を取り付けると、入力荷重は、例えば、1.0N程度になることが分かっている。
このため、実施の形態5のタッチパネル500は、入力荷重の大幅な低減を実現できていることになる。
また、表示部100Aにニュートンリングが発生しないようにするためには、一般的にはアンチニュートンリング用のフィルムやフィラーを用いることが行われているが、実施の形態5のタッチパネル500は、ドットスペーサ130を含むことにより、ニュートンリングの発生は抑制される。
このため、実施の形態5のタッチパネル500は、アンチニュートンリング用のフィルムやフィラーを用いることなく、ニュートンリングの発生を抑制することができる。
アンチニュートンリング用のフィルタやフィラーは、表示部500Aから見るとぎらつきの原因になることがあるが、実施の形態5のタッチパネル500はアンチニュートンリング用のフィルタやフィラーを用いないので、ぎらつきの発生も抑制できる。
なお、フィルム121及び151は、PETの代わりに、透明の樹脂材料としてのポリカーボネートであってもよく、フィルム基板121に代えて、ガラス基板を用いてもよい。
また、実施の形態5のタッチパネル500は、5線式(あるいは5線式以上)のマルチタッチ式のタッチパネルと、4線式のタッチパネルのいずれにも適用することができる。
<実施の形態6>
実施の形態6のタッチパネルは、実施の形態2のタッチパネル200(図8参照)の通気孔141、142のうちの一方から、透明導電膜122と透明導電膜152の間に透明なシリコーン樹脂を注入し、通気孔141、142のうちの他方から、空気を抜いたものである。
シリコーン樹脂の注入量は、透明導電膜122と透明導電膜152との間隔が広がらない程度に、かつ、全体的に行き渡る程度とする。
シリコーン樹脂としては、例えば、透明なシリコーンオイルを用いればよい。シリコーンオイルの屈折率は、例えば、1.4、粘度は、例えば、20cpsのものを用いればよい。
透明導電膜122と透明導電膜152との間の空間にシリコーン樹脂を注入した後に、通気孔141、142を封止して内部空間を密封する。
実施の形態6によれば、透明導電膜122と透明導電膜152との間にシリコーン樹脂を注入することにより、干渉縞をより効果的に抑制することができる。
また、アンチニュートンリング用のフィルタやフィラーは、表示部100Aから見るとぎらつきの原因になることがあるが、実施の形態6のタッチパネルはアンチニュートンリング用のフィルタやフィラーを用いないので、ぎらつきの発生も抑制できる。
なお、ここでは、シリコーン樹脂として、シリコーンオイルを用いる形態について説明したが、シリコーン樹脂はシリコーンオイルに限られるものではなく、シリコーン系の液体であればよい。
以上、本発明の例示的な実施の形態のタッチパネルについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。