JP2013132855A - タッチパネルの固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ケースを射出成形する際に、タッチパネルのガラス基板をインサート成形し、ケースとガラス基板との間に隙間が生じることなく一体成形されるタッチパネルの固定構造を提供する。
【解決手段】端部がガラス基板の周辺部の近傍に配置された合成樹脂製フィルムをガラス基板に接着し、合成樹脂製フィルムが接着されたガラス基板を、ケースの一部を構成するモールド体にインサート成形する。成形の際に、加熱溶融する合成樹脂の成形樹脂が合成樹脂製フィルムの端部に融着し、ガラス基板に接着された合成樹脂製フィルムを介してガラス基板がモールド体にがたつきなく一体成形される。
【選択図】図５

Description

本発明は、透明センサー電極を支持するタッチパネルのガラス基板を、ケースに一体に固定するタッチパネルの固定構造に関する。

タッチパネルは、携帯電話機などの電子機器のケースの表面に沿って取り付けられ、ケースの表面に沿って設定される入力操作領域への入力操作を検出して上位処理装置へ出力する入力デバイスである。通常は、その内方に配置される液晶パネルなどの表示装置とともに用いられ、表示装置の表示が入力操作領域を通して目視できるように、透明な絶縁基板の表面又は背面に沿って入力操作を検出する為の透明センサー電極を支持している。この透明な絶縁基板には、透明性と、外力を受けて容易に屈曲したり破損しないような所定の強度が求められることから、その表層をイオン交換して強化させた化学強化ガラス基板が用いられている。

しかしながら、強化したガラス基板であっても、予期しない大きな外力を受けた場合には、その入力操作領域をケースの表面に臨ませているので、破損して外方に飛び散る危険があり、その対策としてガラス基板の表面側に飛散防止用の保護フィルムを貼り付けている。このようなガラス基板を有するタッチパネルは、ケースの表面に形成された窓孔にタッチパネルが臨むように、ケースに組み付けて固定している。

以下、従来のタッチパネルの固定構造を、特許文献１に記載されたタッチパネル装置１００により説明する。図１４と図１５は、このタッチパネル装置１００の分解斜視図と縦断面図であり、タッチパネル１０１は、ガラス基板１０１ａ上にドットスペーサを介して配置されるフレキシブルシート１０１ｂとから構成され、ドットスペーサで隔てられた両者の対向面に多数の透明センサー電極が互いに絶縁して形成されている。フレキシブルシート１０１ｂの表面を押し下げて入力操作すると、押し下げた位置で対向する透明センサー電極間が接触し、接触することにより電気信号が出力される透明センサー電極の配置位置から入力操作とその入力操作位置が検出される。

タッチパネル１０１と表示用パネル１０２は、図１５に示すように、ウレタン等の弾性材料で形成された矩形枠状の支持枠体１０３に上下２段に分けて位置決めされ、また、タッチパネル１０１のフレキシブルシート１０１ｂの表面全体に、透明な保護シート１０４が貼り付けられる。保護シート１０４の輪郭は、フレキシブルシート１０１ｂより大きく、従って、その周辺部は、支持枠体１０３の上面全周に亘り形成された突縁部１０３ａ上に位置している。

タッチパネル１０１が固定される機器のケース１０５は、箱体を水平方向に上下２分割した上ケース１０５ａと下ケース１０５ｂとからなり、上ケース１０５ａの表面側に、タッチパネル１０１の入力操作領域を臨ませる開口部１０６が形成されている。タッチパネル１０１と表示用パネル１０２を位置決めした支持枠体１０３は、下ケース１０５ｂと一体のシャーシ１０７上に配置された回路基板１０８の更に上に重ねて配置され、上ケース１０５ａと下ケース１０５ｂ間を組み付けると、弾性材料からなる支持枠体１０３が圧縮され、開口部１０６に入力操作領域を臨み、タッチパネル１０１がケース１０５へ固定される。

また、支持枠体１０３が圧縮されることにより、支持枠体１０３の突縁部１０３ａと開口部１０６周囲の上ケース１０５ａの内頂面との間に保護シート１０４が挟持され、ガラス基板１０１ａの表面側が保護シート１０４で覆われると共に、ケース１０５とタッチパネル１０１間の隙間が保護シート１０４で覆われ、開口部１０６からケース１０５内に水や埃が侵入しない。

特開２０１１−１０７７６６号公報

上述のタッチパネル装置１００では、タッチパネル１０１を支持枠体１０３に取り付けた後、タッチパネル１０１の入力操作領域が開口部１０６内に臨むようにその支持枠体１０３をケース１０５に対して固定するという煩わしい組み立て工程を要する。

また、開口部１０６において、ケース１０５の表面とタッチパネル１０１の表面との間に段差が生じ、タッチパネル１０１の表面に沿ってなぞる入力操作の連続性が損なわれるとともに、ケース１０５外観のデザインも損なわれる。

更に、ケース１０５の開口部１０６とタッチパネル１０１や保護シート１０４との隙間を完全に遮断するものではないので、水圧がかかる環境ではその隙間から水が侵入する恐れがあり、完全な防水機能は得られない。

これらの問題を解決する方法として、ケース１０５を射出成形する際に、タッチパネル１０１をインサート成形し、ケース１０５の表面に沿ってガラス基板１０１ａを一体成形する方法が検討されたが、タッチパネル１０１のガラス基板１０１ａと、ケース１０５の成形材料である合成樹脂との熱収縮率が異なる等の理由から、インサート成形した後に、ケース１０５とガラス基板１０１ａ間に隙間が生じて一体化されず、タッチパネル１０１がケース１０５に対してがたついたり、ケース１０５表面のタッチパネル１０１の周囲に隙間が生じて、その隙間から水が侵入したり、美感を損なうこととなり、商品化できないものであった。

本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、ケースを射出成形する際に、タッチパネルのガラス基板をインサート成形し、ケースとガラス基板との間に隙間が生じることなく一体成形されるタッチパネルの固定構造を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、請求項１のタッチパネルの固定構造は、透明センサー電極を表面又は背面に沿って支持するガラス基板を、合成樹脂製ケースの表面に沿って固定するタッチパネルの固定構造であって、ガラス基板の表面又は背面に接着し、ガラス基板の周辺部の近傍に配置される端部を有する合成樹脂製フィルムと、合成樹脂を成形樹脂として射出成形され、ガラス基板周りの少なくともケースの一部を構成するモールド体とを備え、合成樹脂製フィルムが接着されたガラス基板をモールド体にインサート成形し、ガラス基板の周辺部と合成樹脂製フィルムの端部に、モールド体を一体成形することを特徴とする。

ガラス基板をモールド体にインサート成形する際に、成形樹脂が流れ込むガラス基板の周辺部の近傍に合成樹脂製フィルムの端部が配置されるので、合成樹脂製フィルムの端部にも溶融する成形樹脂が回り込む。合成樹脂製フィルムと成形樹脂は、同質の合成樹脂であるので相互に融着しやすく、成形後のモールド体とガラス基板は、ガラス基板に接着された合成樹脂製フィルムを介して強固に結合し、一体成形される。

請求項２のタッチパネルの固定構造は、モールド体が、ガラス基板の周辺部を囲う枠状に成形され、ケースの表面を形成するケースカバーの窓孔に嵌合して、ケースカバーに固定されることを特徴とする。

ガラス基板の外形に製造誤差があっても、ガラス基板と一体のモールド体の射出成形工程で、外形の製造精度を調整できる。

請求項３のタッチパネルの固定構造は、モールド体が、弾性を有する合成樹脂材料から成形され、ガラス基板とケースカバーの間で圧縮され、ケースカバーの窓孔に取り付けられることを特徴とする。

ガラス基板と一体のモールド体は、モールド体が圧縮されることにより、窓孔内から脱落しにくく、ケースカバーに確実に取り付けられる。また、圧縮されたモールド体が窓孔の内壁面に弾性接触するので、モールド体とケースカバーの間が密封され、その間から水や埃が内部に侵入しない。

請求項４のタッチパネルの固定構造は、モールド体が、弾性を有する合成樹脂から成形され、ガラス基板の背面に振動部品が固着されることを特徴とする。

振動部品の振動はガラス基板に伝達されるが、弾性を有するモールド体で吸収され、ケースカバーに伝達されない。

請求項５のタッチパネルの固定構造は、ガラス基板をモールド体にインサート成形する際に、加飾フィルムをインモールド成形し、モールド体の表面に加飾フィルムの印刷層が転写されることを特徴とする。

ガラス基板とモールド体を一体成形する成形工程で、同時にモールド体の表面に印刷層が転写される。

請求項６のタッチパネルの固定構造は、ガラス基板が、複数のガラス基板を有するガラス原板からケミカルエッチングで切り出されることを特徴とする。

ガラス基板は、ガラス原板からケミカルエッチングにより切り出されるので、所望の外形でマイクロクラックのない破損しにくいガラス基板が製造される。ケミカルエッチングで切り出したガラス基板の切断端面には、表面側と背面側から傾斜面が形成されるので、ガラス基板の表面又は背面の輪郭からわずかに突出する合成樹脂製フィルムの端部の裏面や接着剤に、傾斜面に沿って成形樹脂が回り込みやすく、合成樹脂製フィルムや接着剤と成形樹脂との融着が促進され、より確実にモールド体とガラス基板が一体化される。

請求項７のタッチパネルの固定構造は、ガラス基板の表面に接着され、ガラス基板の飛散を防止する飛散防止フィルムであることを特徴とする。

飛散防止フィルムは、合成樹脂製フィルムで形成でき、ガラス基板の表面に貼り付けられるものなので、ガラス基板とモールド体との一体化を補助する合成樹脂製フィルムを別に設けることなく、飛散防止フィルムを代用できる。

請求項８のタッチパネルの固定構造は、合成樹脂製フィルムが、センサー電極が印刷配線されたセンサーフィルムであることを特徴とする。

透明センサー電極をガラス基板の表面又は背面に沿って支持するセンサーフィルムは、合成樹脂製フィルムで形成でき、ガラス基板の表面又は背面に貼り付けられるものなので、ガラス基板とモールド体との一体化を補助する合成樹脂製フィルムを別に設けることなく、センサーフィルムを代用できる。

請求項９のタッチパネルの固定構造は、合成樹脂製フィルムが、ポリエチレンテレフタラート樹脂からなり、モールド体は、エステル反応による重縮合反応樹脂を成形樹脂として射出成形されることを特徴とする。

ボリエチレンテレフタラート樹脂は、エステル結合による重合体である点でモールド体の成形樹脂と共通し、合成樹脂製フィルムと成形樹脂との融着が促進され、より確実にモールド体とガラス基板が一体化される。

請求項１０のタッチパネルの固定構造は、透明センサー電極を表面又は背面に沿って支持するガラス基板を、合成樹脂製ケースの表面に沿って固定するタッチパネルの固定構造であって、ガラス基板の周辺部の表面又は背面に固着される絶縁合成樹脂層と、合成樹脂材料を射出成形し、絶縁合成樹脂層の少なくとも一部を覆い、ガラス基板周りの少なくともケースの一部とするモールド体とを備え、絶縁合成樹脂層が固着されたガラス基板をモールド体にインサート成形し、ガラス基板の周辺部にモールド体を一体成形することを特徴とする。

ガラス基板をモールド体にインサート成形する際に、ガラス基板の周辺部の表面又は背面に固着される絶縁合成樹脂層上に溶融する成形樹脂が流れ込む。成形樹脂は、絶縁合成樹脂層同質の合成樹脂であるので相互に融着しやすく、成形後のモールド体とガラス基板は、ガラス基板に固着される絶縁合成樹脂層を介して強固に結合し、一体成形される。

請求項１１のタッチパネルの固定構造は、絶縁合成樹脂層が、ガラス基板の表面又は背面に沿って形成されるセンサー電極を覆う絶縁保護層であることを特徴とする。

絶縁保護層は、絶縁合成樹脂層で形成でき、センサー電極を覆う為にガラス基板の表面又は背面に沿って形成されるものなので、ガラス基板の周辺部にモールド体との一体化を補助する絶縁合成樹脂層を別に設けることなく、絶縁保護層で代用できる。

請求項１の発明によれば、ケースの少なくとも一部を構成するモールド体を射出成形する際に、タッチパネルのガラス基板がモールド体に一体成形されるので、タッチパネルをケースへ取り付ける組み立て工程が不要となる。

また、ガラス基板とその周囲のモールド体とが、隙間なく一体化されるので、タッチパネルの周囲に凹凸がなく、タッチパネルの入力操作領域からケースの表面にかけて連続した入力操作感が得られ、タッチパネルを取り付けたケースの表面のデザインが損なわれない。

また、ガラス基板とその周囲のモールド体が一体成形され、タッチパネルのガラス基板とその周囲のケース間がシームレス化し、完全な防塵、防水機能が得られる。

請求項２の発明によれば、ガラス基板の製造に厳密な精度が要求されず、従って、ケミカルエッチングで輪郭が形成されるガラス基板であっても、ケースカバーの表面に沿って隙間なく取り付けることができる。

請求項３の発明によれば、ガラス基板の外形の寸法誤差を吸収するモールド体を利用して、ケースカバーとの間を圧縮されたモールド体でシールでき、防塵、防水効果が得られる。

請求項４の発明によれば、ガラス基板の外形の寸法誤差を吸収するモールド体を利用して、ケースが振動せず、振動部品によりガラス基板のみを振動させることができる。従って、ガラス基板の入力操作領域に接して入力操作を行う入力操作体に振動によって入力操作が認識されたことを確実に伝達できる。

請求項５の発明によれば、ガラス基板とモールド体を一体成形する成形工程で、同時にモールド体の表面に印刷層が転写されるので、意匠パネルをタッチパネルに重ねて配置する必要がなく、任意のデザインを施したケースが、一度の成形工程で得られる。

請求項６の発明によれば、ケミカルエッチングで切断することによりガラス基板は、曲面を含む任意形状とすることができ、ケースの外形を、矩形のタッチパネルにより制約されることなく自由にデザインすることができる。

また、ケミカルエッチングで切断することにより、タッチパネルの外形寸法精度が低下するが、より厳密な精度で成形できるモールド体によりガラス基板の製造誤差を吸収できる。

請求項７の発明によれば、モールド体にガラス基板を一体化するための合成樹脂フィルムを別に設けることなく、飛散防止フィルムで兼ねることができる。

請求項８の発明によれば、モールド体にガラス基板を一体化するための合成樹脂フィルムを別に設けることなく、センサーフィルムを代用できる。

請求項９の発明によれば、合成樹脂製フィルムと成形樹脂との融着が促進され、合成樹脂製フィルムを介してより確実にモールド体とガラス基板が一体化される。

請求項１０の発明によれば、ケースの少なくとも一部を構成するモールド体を射出成形する際に、タッチパネルのガラス基板がモールド体に一体成形されるので、タッチパネルをケースへ取り付ける組み立て工程が不要となる。

また、ガラス基板とその周囲のモールド体が一体成形され、タッチパネルのガラス基板とその周囲のケース間がシームレス化し、完全な防塵、防水機能が得られる。

請求項１１の発明によれば、モールド体にガラス基板を一体化するための絶縁合成樹脂層を別に設けることなく、センサー電極を覆う絶縁保護層で兼ねることができる。

本発明の第１実施の形態に係るタッチパネルの固定構造１によりタッチパネル２を固定した携帯電話機５０の分解斜視図である。 タッチパネルの固定構造１により、ガラス基板４を固定した上ケース３Ａの平面図である。 ガラス基板４を固定した上ケース３Ａの底面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿った位置で切断した縦断面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿った位置で切断した一部省略縦断面図である。 図５のガラス基板４と上ケース３Ａとの固定部を拡大した要部拡大図である。 タッチパネル２の分解斜視図である。 インサート成形前のタッチパネル２の周縁を拡大して示す要部拡大図である。 上ケース３Ａの成形工程を示す縦断面図である。 本発明の第２実施の形態に係るタッチパネルの固定構造１０により、ガラス基板１５をケース枠部１３へ固定したタッチパネルユニット１１の平面図である。 タッチパネル２の分解斜視図である。 図１０のＣ−Ｃ線に沿った位置で切断した一部省略縦断面図である。 更に、他の実施の形態に係るタッチパネルの固定構造によるガラス基板４と上ケース３Ａとの固定部を拡大した要部拡大図である。 従来のタッチパネル装置１００を示す分解斜視図である。 タッチパネル装置１００の縦断面図である。

以下、本発明の第１実施の形態を、図１乃至図９を用いて説明する。本実施の形態に係るタッチパネルの固定構造１は、携帯電話機５０の入力装置とするタッチパネル２を携帯電話機５０のケース３へ固定する固定構造として用いたもので、図１に示すように、携帯電話機５０は、表面に沿ってタッチパネル２が固定された上ケース３Ａと、上ケース３Ａに背面側から係合し、薄型直方体状の外形のケース３に組み合わされる下ケース３Ｂを備え、中空のケース３内に、タッチパネル２の背面側に配置される液晶表示パネル５１と、携帯電話機５０を動作させる各電子部品が搭載されたプリント配線基板５２が収容されている。

上ケース３Ａと下ケース３Ｂは、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂とＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂）とを混合したＰＣ・ＡＢＳアロイをを成形樹脂として、それぞれ別の射出成形工程で図示する形状に形成されるもので、このうち、上ケース３Ａを射出成形する際には、タッチパネル２をインサート成形するとともに、上ケース３Ａの表面に沿って後述する加飾フィルム５をインモールド成形し、上ケース３Ａの成形後には、図２に示すように、上ケース３Ａの表面に沿ってタッチパネル２が一体に成形され、タッチパネル２の周囲の上ケース３Ａの表面に加飾フィルム５の印刷層５ａが転写される。

タッチパネル２は、ここでは入力操作体である指が接近する透明センサー電極の静電容量が変化から、指の入力操作を検出する静電容量方式のタッチパネル２であり、ガラス基板４の背面にＩＴＯ（（酸化インジウム錫）の薄膜からなる多数の透明センサー電極（図示せず）と各透明センサー電極に接続するＭＡＭ（Ｍｏ・Ａｌ・Ｍｏの三層構造の金属皮膜）からなる配線パターンが互いに絶縁して形成されている。

ガラス基板４は、多数のガラス基板４を切り出し可能なガラス原板から、タッチパネル２の外形に合わて個々に切り出して形成する。一般に、ガラス基板４の切り出しは、切り出す輪郭に沿ってダイヤモンドカッターなどで切り込みを入れておき、物理的な衝撃を与え切り込みに沿って切断するスクライブカットで行うが、図７に示すように、タッチパネル２のガラス基板４の輪郭に曲線が含まれる場合には、曲線に沿って切り出すことができない。

また、スクライブカットは、物理的に衝撃を加えてガラス原板から切断するので、切断面の周囲に多数のマイクロクラックが残り、マイクロクラックによって破損しやすくガラス基板４の強度が劣化する。そこで、本実施の形態では、ガラス基板４の輪郭を残してガラス原板の表面と背面をマスクし、輪郭に沿った部位にガラスを溶融する薬液を流して除去するケミカルエッチングによりガラス基板４を切り出す。このケミカルエッチングは、任意の曲線に沿って行うことができるので、曲線の輪郭を含むガラス基板４を切り出すことができ、また、機械的な衝撃を与えずにガラス基板４が得られるので、強度に優れたガラス基板４が得られる。一方で、ケミカルエッチングにより切り出されたガラス基板４の端面は、図８に示すように、表面側と背面側からエッチングされることによって、その表面と背面の輪郭から中央に向かって外方に傾斜する傾斜面４ａ、４ｂが形成され、ケミカルエッチングによる加工速度を厳密に制御できないので、製造精度が悪く、ガラス基板４の外形の寸法は安定しない。

透明センサー電極や配線パターンが形成されたガラス基板４の背面は、これらの透明センサー電極や配線パターンが組み立て時などの傷の発生防止や、直接空気に触れて腐食しないように、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）からなる透明保護フィルム７で覆われている。透明保護フィルム７は、アクリル系成分を主体とする透明接着剤８により、固着部７ａがガラス基板４の裏面全体に貼り付けられて、図８に示すように、その周囲の端部７ｂがガラス基板４の背面から、傾斜面４ｂの下方にわずかに突出している。また、透明保護フィルム７のガラス基板４との対向面に付着する接着剤８も、ガラス基板４の背面から突出する透明保護フィルム７の端部７ｂの部分では、ガラス基板４の傾斜面４ｂの下方に露出してる。

ガラス基板４の表面の全体には、ＰＥＴからなる飛散防止フィルム９の固着部９ｃが、透明保護フィルム７を接着する同じ透明接着剤８によって貼り付けられている。ガラス基板４は、ケース３の表面に沿って外方に露出し、外力を受けて予期せずに破損する恐れがあるが、飛散防止フィルム９が表面に貼り付けることにより破損したガラス基板４が外方に飛び散らない。飛散防止フィルム９も、図８に示すように、その周囲の端部９ｂがガラス基板４の表面から突出することによって、ガラス基板４の周辺部からわずかに離間し、端部９ｂの背面に接着剤８が付着する状態で、傾斜面４ａの上方に位置している。

飛散防止フィルム９は、全体が透明なＰＥＴで形成されるが、透明センサー電極が背面に配置された入力操作領域を操作者へ示すために、入力操作領域の周囲の枠部は、ケース３と同一色とした黒色インク等を印刷して塗りつぶして配線パターンを遮蔽するマスク９ａとなっている。

以下、上述のタッチパネル２を上ケース３Ａへ一体成形する上ケース３Ａの射出成形工程を説明する。射出成形前に、始めに、図８に示すように、飛散防止フィルム９と透明保護フィルム７の端部９ｂ、７ｂをガラス基板４の表面と背面の輪郭からわずかに突出させて、固着部９ｃ、７ａを、それぞれガラス基板４の表裏面全体に、接着剤８で接着しておく。

続いて、このガラス基板４の表裏面に飛散防止フィルム９と透明保護フィルム７が接着されたタッチパネル２をインサート成形するために、図９に示すように、上ケース３Ａを成形する固定金型５３のコア５３ａ内に位置決めする。また、同時に、加飾フィルム５をインモールド成形する為に、上ケース３Ａの表面を形成する可動金型５４のキャビティ５４ａの内面に沿って、加飾フィルム５をロールから引き出して配置する。キャビティ５４ａの内面に沿って位置決めされる加飾フィルム５は、コア５３ａに臨む領域に印刷層５ａが形成され、更に、その背面全体に感熱接着層が付着している。固定金型５３と可動金型５４を突き合わせて型締めすると、飛散防止フィルム９の両側が固定金型５３と可動金型５４に挟持されるとともに、タッチパネル２に対向する部位は、タッチパネル２と可動金型５４に挟持され、位置決めされる。

固定金型５３と可動金型５４を型締めし、その間にタッチパネル２と加飾フィルム５を位置決めした後、コア５３ａに連通するランナー５３ｂから加熱溶融させたＰＣ・ＡＢＳアロイをコア５３ａとキャビティ５４ａ内に流入させる。ガラス基板４の周縁に流れ込むＰＣ・ＡＢＳアロイは、ガラス基板４の背面の輪郭から突出する透明保護フィルム７の端部７ｂを包み込むと共に、ガラス基板４の傾斜面４ａに沿って、ガラス基板４の表面の輪郭から突出する飛散防止フィルム９の端部９ｂの背面側に回り込み、飛散防止フィルム９と透明保護フィルム７の各端部７ｂ、９ｂとこれらの一面に付着する接着剤８に接する。

ここで、成形樹脂であるＰＣ・ＡＢＳアロイに含まれるＰＣ樹脂は、エステル反応による重縮合反応樹脂である点で、飛散防止フィルム９や透明保護フィルム７の材料であるＰＥＴと共通し、ＰＣ・ＡＢＳアロイに含まれるＡＢＳ樹脂のアクリルニトリルは、接着剤８のアクリル酸と同質の成分を有する。その結果、飛散防止フィルム９、透明保護フィルム７の各端部７ｂ、９ｂ及びこれらに付着する接着剤８と成型樹脂との融着が促進され、成形後には相互に強固に一体化される。ＰＣ・ＡＢＳアロイとガラス基板４とは熱収縮率が相違するが、ガラス基板４に固着部７ａ、９ｃが接着する飛散防止フィルム９と透明保護フィルム７が成形樹脂を硬化させたケース３Ａに一体となっているので、図５、図６に示すように、インサート成形されるガラス基板４は、ケース３Ａに隙間なく一体に固定される。

また、射出成形工程で、加熱溶融させたＰＣ・ＡＢＳアロイは、可動金型５４の内面に沿って位置決めされた加飾フィルム５のコア５３ａに臨む背面へも流入し、その部位に付着された感熱接着層により、加飾フィルム５の印刷層５ａと接着する。一方、タッチパネル２の表面に対向する加飾フィルム５の部位には、成形樹脂がまわらないので、所定の温度に達せず、タッチパネル２と接着しない。その結果、成形樹脂が硬化した後に加飾フィルム５をはがすと、タッチパネル２に接する部位がはがされ、図５に示すように、ケース３Ａの表面に印刷層５ａが転写される。

上述の射出成形工程で得られるガラス基板４を一体成形したケース３Ａは、図５に示すように、ガラス基板４との間に隙間が発生しないので、表面側の完全な防水作用が得られ、更に、ガラス基板４からケース３Ａにかけて連続した平面となるので、指を平面に沿ってなぞる入力操作に違和感がない。また、ガラス基板４をケミカルエッチングで切り出し、その外形寸法の精度が粗いものとなっても、ケース３Ａの外形にはその誤差の影響がなく、所望の輪郭の強度に優れたガラス基板４を用いることができる。

第１実施の形態において、成型樹脂で成形されるモールド体は、ケース３の上蓋を構成するケース３Ａであったが、ケース３の全体であってもよく、タッチパネル２の周辺のケースの一部を構成するものであれば、いずれの部分であってもよい。以下、タッチパネル２をタッチパネル２周囲のケース枠部１３に一体に固定する本発明の第２実施の形態に係るタッチパネルの固定構造１０を、図１０乃至図１２を用いて説明する。この第２実施の形態の説明において、第１実施の形態に係る構成と同一若しくは相当する構成については、同一の番号を付してその説明を省略する。

タッチパネルの固定構造１０において、射出成形により成形されるモールド体は、第１実施の形態に係るケース３Ａの更にタッチパネル２の周囲のみの枠体を構成するケース枠部１３となっている。ケース枠部１３を弾性体とするために、本実施の形態では、弾性を有するＰＣ、ＡＢＳ等の樹脂を成形樹脂としてケース枠部１３を成形する。ケース枠部１３の外形は、ケース枠部１３を圧縮した状態で嵌合孔１６内に嵌合し、位置決め固定されるようになっている。

タッチパネル２は、ガラス基板４の表面にＩＴＯの薄膜からなる複数の透明センサー電極とＭＡＭで形成される透明センサー電極に接続する複数の配線パターンが互いに絶縁して形成され、図１１に示すように、これらの全体を覆うために、ガラス基板４の表面全体に透明接着剤８でＰＥＴ樹脂からなる透明保護フィルム７の固着部７ａを接着している。本実施の形態でも、透明保護フィルム７の端部７ｂは、ガラス基板４の周辺部において、表面の輪郭からわずかに側方に突出し、突出した端部７ｂは、その背面に付着する接着剤８とともに、ガラス基板４からわずかに離間する状態で傾斜面４ａ上に臨んでいる。尚、この透明保護フィルム７は、ガラス基板４の表面に接着され、破損したガラスの飛散防止を兼ねるので、飛散防止フィルム９は用いない。

タッチパネル２のガラス基板４のケース枠部１３への固定は、第１実施の形態と同様にケース枠部１３を成形する際にガラス基板４をインサート成形する射出成形工程で行われる。表面に透明保護フィルム７の固着部７ａを接着したガラス基板４を、固定金型５３のコア５３ａ内に位置決めし、固定金型５３と可動金型５４とを型締めした後、ケース枠部１３の成形材料である弾性を有するＰＣ、ＡＢＳ等の樹脂を加熱溶融してコア５３ａとキャビティ５４ａ内に流入させる。加熱溶融した弾性を有するＰＣ、ＡＢＳ等の樹脂は、ガラス基板４の表面の輪郭から突出する透明保護フィルム７の端部７ｂの背面と、その背面に付着する接着剤８へも流れ込む。ここで、透明保護フィルム７は、成形樹脂と融着する材料で形成されているので、両者は一体に融合し、成形樹脂が硬化した後は、図１２に示すように、ガラス基板４に接着する透明保護フィルム７を介してタッチパネル２のガラス基板４とケース枠部１３が隙間なく一体成形される。

ケース枠部１３に一体成形されたガラス基板４の背面は、ガラス面がそのまま露出し、この露出している背面の一部に、図１２に示すように、震動源となる圧電素子１７を固着し、タッチパネル２の周囲にケース枠部１３が一体となったタッチパネルユニット１１が製造される。タッチパネルユニット１１の外形はケース枠部１３の外形であり、ケース３Ａの嵌合孔１６の内径よりわずかに大きいので、弾性体であるケース枠部１３を圧縮しながら嵌合孔１６へ嵌合させることにより、タッチパネルユニット１１をケース３Ａの表面に沿って容易に組み付けることができる。

圧電素子１７の振動は、弾性体であるケース枠部１３を介して支持されるガラス基板４のみを振動させ、手で握るケース３に伝達されないので、入力操作に応答させて圧電素子１７を振動させれば、操作者はガラス基板４の入力操作領域のみから振動を受け、微小な振動であっても明確に感知することができる。

上述の各実施の形態では、ガラス基板４の表面と背面の両面から合成樹脂製フィルム７、９の端部７ｂ、９ｂを突出させているが、少なくともその一面の輪郭から突出させれば、ガラス基板と合成樹脂からなるモールド体を一体に成形できる。

また、成形樹脂が流れ込むガラス基板４の周辺部の近傍に合成樹脂製フィルムの端部が配置され、周辺部と共に端部がモールド体に一体成形されるものであれば、端部は、ガラス基板４の表面若しくは背面の輪郭の内側にあってもよい。例えば、図１３に示すように、端部７ｂ、９ｂがガラス基板４の周辺部の表面又は背面に接着した合成樹脂製フィルム７、９や、端部が、表面又は背面から離間する方向に屈曲する合成樹脂製フィルムであってもよい。ここで、ガラス基板の周辺部とは、ガラス基板の表面又は背面の周囲輪郭付近の領域をいい、ガラス基板の側面を含む。

このように作用させる合成樹脂製フィルムは、上述の各実施の形態に限らず、センサー電極が印刷形成され、ガラス基板に接着されることによりセンサー電極をガラス基板の表面若しくは背面に沿って支持するセンサーフィルムや、装飾用の加飾フィルム、散乱防止フィルム等タッチパネルのガラス基板に沿って貼り付けられる種々の合成樹脂製フィルムを利用できる。

更に、モールド体を成形する成形樹脂がガラス基板の周辺部の一部を覆う構造では、成形樹脂で覆われるガラス基板上の領域に、合成樹脂製フィルムや絶縁合成樹脂層が固着されていれば、ガラス基板とモールド体が隙間なく一体成形される。従って、ガラス基板上に形成されたセンサー電極などを絶縁保護する目的で、塗布、スクリーン印刷、ロールコーターなどで成膜される絶縁保護層を上述の絶縁合成樹脂層として利用し、ガラス基板の周辺部に成膜される絶縁保護層上をモールド体が覆うように合成樹脂の成形材料を射出成形して、モールド体にガラス基板を一体成形してもよい。

本発明では、ガラス基板に接着する合成樹脂製フィルムとモールド体を成形する成形樹脂が同質の合成樹脂であることから、加熱溶融する成形樹脂と合成樹脂製フィルムが融着し、ガラス基板に接着する合成樹脂製フィルムを介してガラス基板がモールド体に一体成形されるものである。従って、両者が合成樹脂であれば、本発明を適用できるが、合成樹脂の成分が共通すればより相互に融着しやすく、例えば、ガラス基板に接着する合成樹脂製フィルムがエステル基を有する重縮合反応樹脂であれば、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂等のエステル反応による重縮合反応樹脂を成形樹脂とするのが好ましい。

更に、合成樹脂製フィルムをガラス基板へ接着する接着剤の合成樹脂の成分が成型樹脂と共通とすれば、合成樹脂製フィルムに付着する接着剤に成形樹脂が融着し、ガラス基板とモールド体の一体化が促進される。従って、例えば、接着剤がアクリル酸成分を主体とするものであれば、アクリル酸若しくはアクリル酸と類似構造を有するＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレン共重合合成樹脂）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリラート）樹脂、ＡＳ（アクリロニトリルスチレン共重合）樹脂、ＭＳ（アクリルスチレン共重合）樹脂等をモールド体を成形する成形樹脂材料としてもよい。

上述の各実施の形態では、ガラス基板を、ケミカルエッチングで切り出されるガラス基板４で説明したが、スクライブカットで切り出されるガラス基板であってもよい。特に、スクライブカットで切り出されるガラス基板には、その切断端面に多数のマイクロクラックが発生するが、インサート成形することにより、マイクロクラックを成形樹脂が覆い、その端面の周囲にモールド体が一体成形されるので、ガラス基板の劣化や割れを防止できる。

透明センサー電極をガラス基板により支持するタッチパネルをケースの表面に沿って固定するタッチパネルの固定構造に適している。

１ タッチパネルの固定構造
４ ガラス基板
３ ケース
３Ａ 上ケース（モールド体）
５ 加飾フィルム
５ａ 印刷層
７ 透明保護フィルム（合成樹脂製フィルム）
９ 飛散防止フィルム（合成樹脂製フィルム）
１０ タッチパネルの固定構造
１３ ケース枠部（モールド体）
１５ ガラス基板
１７ 圧電素子（振動部品）

Claims (11)

1. 透明センサー電極を表面又は背面に沿って支持するガラス基板を、合成樹脂製ケースの表面に沿って固定するタッチパネルの固定構造であって、
   ガラス基板の表面又は背面に接着し、ガラス基板の周辺部の近傍に配置される端部を有する合成樹脂製フィルムと、
   合成樹脂を成形樹脂として射出成形され、ガラス基板周りの少なくともケースの一部を構成するモールド体とを備え、
   合成樹脂製フィルムが接着されたガラス基板をモールド体にインサート成形し、ガラス基板の周辺部と合成樹脂製フィルムの端部に、モールド体を一体成形することを特徴とするタッチパネルの固定構造。
2. モールド体は、ガラス基板の周辺部を囲う枠状に成形され、ケースの表面を形成するケースカバーの窓孔に嵌合して、ケースカバーに固定されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの固定構造。
3. モールド体は、弾性を有する合成樹脂材料から成形され、ガラス基板とケースカバーの間で圧縮され、ケースカバーの窓孔に取り付けられることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネルの固定構造。
4. モールド体は、弾性を有する合成樹脂から成形され、ガラス基板の背面に振動部品が固着されることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネルの固定構造。
5. ガラス基板をモールド体にインサート成形する際に、加飾フィルムをインモールド成形し、モールド体の表面に加飾フィルムの印刷層が転写されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの固定構造。
6. ガラス基板は、複数のガラス基板を有するガラス原板からケミカルエッチングで切り出されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの固定構造。
7. 合成樹脂製フィルムは、ガラス基板の表面に接着され、ガラス基板の飛散を防止する飛散防止フィルムであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のタッチパネルの固定構造。
8. 合成樹脂製フィルムは、透明センサー電極が印刷配線されたセンサーフィルムであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のタッチパネルの固定構造。
9. 合成樹脂製フィルムは、ポリエチレンテレフタラート樹脂からなり、モールド体は、エステル反応による重縮合反応樹脂を成形樹脂として射出成形されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のタッチパネルの固定構造。
10. 透明センサー電極を表面又は背面に沿って支持するガラス基板を、合成樹脂製ケースの表面に沿って固定するタッチパネルの固定構造であって、
    ガラス基板の周辺部の表面又は背面に固着される絶縁合成樹脂層と、
    合成樹脂材料を射出成形し、絶縁合成樹脂層の少なくとも一部を覆い、ガラス基板周りの少なくともケースの一部とするモールド体とを備え、
    絶縁合成樹脂層が固着されたガラス基板をモールド体にインサート成形し、ガラス基板の周辺部にモールド体を一体成形することを特徴とするタッチパネルの固定構造。
11. 絶縁合成樹脂層は、ガラス基板の表面又は背面に沿って形成されるセンサー電極を覆う絶縁保護層であることを特徴とする請求項１０に記載のタッチパネルの固定構造。

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