JP2014096061A - Touch panel, and manufacturing method of touch panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチパネル、特に3次元形状を付与されたタッチパネルに関する。 The present invention relates to a touch panel, and particularly to a touch panel provided with a three-dimensional shape.
従来、3次元曲面状のタッチ面を有し、背面に光散乱層が設けられている静電容量方式のタッチパネルが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。
従来のタッチパネルにあって、タッチの有無を検出する電極は、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、SnO2(Tin Oxide)などの特定金属酸化物で形成される透明な導電性膜からなる。この導電性膜はスパッタリングなどの真空めっきにより成膜される。
Conventionally, a capacitive touch panel having a three-dimensional curved touch surface and a light scattering layer provided on the back surface is known (see, for example, Patent Document 1).
In a conventional touch panel, an electrode for detecting presence or absence of a touch is a transparent conductive film formed of a specific metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), SnO 2 (Tin Oxide), etc. Consists of. This conductive film is formed by vacuum plating such as sputtering.
また、タッチパネルは、通常、タッチ位置を検出するものであり、タッチ面に形成される電極は複数となり、複数の電極を精度良く形成することが必要となる。 In addition, the touch panel normally detects a touch position, and there are a plurality of electrodes formed on the touch surface, and it is necessary to form a plurality of electrodes with high accuracy.
しかし、曲面基板上に特定金属酸化膜を形成してなる曲面タッチパネルは、真空めっきが必要となることから、その材質はソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、耐熱性ガラスなど真空めっき処理に耐え得る材料に限定される欠点がある。 However, a curved touch panel with a specific metal oxide film formed on a curved substrate requires vacuum plating, so the material is a material that can withstand vacuum plating such as soda glass, borosilicate glass, and heat resistant glass. There are limited drawbacks.
また、従来の曲面タッチパネルの製造方法は真空めっきを採用しているから、大量生産に適さず、また、タッチパネルを大型化すると製造が困難になる。さらに、タッチパネルが複雑な3次元曲面形状になると、複数の電極を精度良く形成することが困難になる欠点がある。 Moreover, since the conventional manufacturing method of a curved touch panel employs vacuum plating, it is not suitable for mass production, and if the touch panel is enlarged, the manufacturing becomes difficult. Furthermore, when the touch panel has a complicated three-dimensional curved surface shape, there is a drawback that it is difficult to accurately form a plurality of electrodes.
そこで、これらの欠点を解決するために、熱可塑性樹脂製の平板に、導電性インキを用いて複数の電極領域を作成し、これを加温して軟化し成形して作成される3次元曲面タッチパネルが、本出願人において先に提案されている(先願未公開のため公知文献を示すことはできない)。 Therefore, in order to solve these drawbacks, a three-dimensional curved surface created by forming a plurality of electrode regions on a flat plate made of thermoplastic resin using conductive ink, and heating and softening the electrode regions. A touch panel has been previously proposed by the present applicant (a known document cannot be indicated because the previous application has not been published).
具体的には、3次元曲面形状のタッチ面を有する静電容量方式のタッチパネルは、以下の工程で製造される。
最初に、熱可塑性樹脂製の平板を用意する。
次に、導電性物質とバインダーからなる導電性インキを用いて複数の電極領域を有する電極層を平板上に形成することで、描画平板を作成する。
さらに、真空圧空成形によって、プレフォームを実行する。
最後に、真空貼り合わせ又はインサート成形によって、曲面基板を筐体と一体化する。
なお、導電性インキは、バインダー中に導電性物質を混入したインキである。導電性物質として、例えば、カーボンナノチューブ、銀ナノ繊維、銅ナノ繊維、導電性樹脂高分子であるPEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)がある。
Specifically, a capacitive touch panel having a three-dimensional curved touch surface is manufactured by the following steps.
First, a flat plate made of thermoplastic resin is prepared.
Next, the drawing flat plate is created by forming an electrode layer having a plurality of electrode regions on the flat plate using a conductive ink composed of a conductive substance and a binder.
Further, the preform is executed by vacuum / pressure forming.
Finally, the curved substrate is integrated with the housing by vacuum bonding or insert molding.
The conductive ink is an ink in which a conductive substance is mixed in a binder. Examples of the conductive substance include carbon nanotubes, silver nanofibers, copper nanofibers, and PEDOT (polyethylenedioxythiophene) which is a conductive resin polymer.
本提案によって、3次元曲面タッチパネルとして、選択可能な材料が多くなるという利点がある。また、3次元曲面タッチパネルの製造方法として、大量生産に適し、大型の製品にそのまま適用でき、また、複雑な曲面形状であっても容易に生産できる利点がある。 This proposal has an advantage that more materials can be selected as a three-dimensional curved touch panel. Further, as a method for manufacturing a three-dimensional curved touch panel, there is an advantage that it is suitable for mass production, can be directly applied to a large product, and can be easily produced even with a complicated curved shape.
上記改良技術では、導電性インキで形成された電極は、基材シートの湾曲部から平坦部に延びており、電極取り出し部位を基材シートの平坦部に有している。電極取り出し部の端部には、引き回し回路層が接続されている。 In the improved technique, the electrode formed of the conductive ink extends from the curved portion of the base sheet to the flat portion, and has an electrode extraction site in the flat portion of the base sheet. A routing circuit layer is connected to the end of the electrode lead-out portion.
しかし、射出成形時に、基材シートの平坦部は金型に強く挟まれるので、その衝撃によって電極取り出し部位において断線(電極層の破損等によって抵抗値が増大することをいう。以下同じ。)が生じやすくなることが予想される。特に、導電性インキは衝撃に対する耐性が低いという問題がある。 However, at the time of injection molding, the flat portion of the base sheet is strongly sandwiched between the molds, so that the impact causes a disconnection at the electrode extraction site (which means that the resistance value increases due to damage to the electrode layer, etc. The same applies hereinafter). It is expected that it will occur easily. In particular, conductive ink has a problem of low resistance to impact.
また、導電性インキは伸び性に乏しいので、真空圧空成形時に、伸びが最大になる3次元曲面内の周縁部(曲面の立ち上がり部分)において、断線しやすくなっている。
以上の結果、3次元曲面タッチパネルがセンサとして全く反応しないか、反応してもその感度が極めて悪くなる可能性がある。
In addition, since the conductive ink is poor in stretchability, it is easy to break at the peripheral portion (the rising portion of the curved surface) in the three-dimensional curved surface where the elongation becomes maximum at the time of vacuum pressure forming.
As a result, the 3D curved touch panel may not react at all as a sensor, or even if it reacts, the sensitivity may be extremely deteriorated.
従って、本発明の課題は、3次元曲面タッチパネルにおいて、曲面形状を形成するときの断線に起因するセンサ機能の不具合が生じさせにくくすることにある。 Therefore, the subject of this invention is making it difficult to produce the malfunction of the sensor function resulting from the disconnection at the time of forming a curved-surface shape in a three-dimensional curved-surface touch panel.
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。 Hereinafter, a plurality of modes will be described as means for solving the problems. These aspects can be arbitrarily combined as necessary.
本発明の一見地に係るタッチパネルは、基材シートと、導電性インキからなる電極と、緩衝層とを備えている。基材シートには、3次元形状が付与されている。電極は、基材シートの上に形成されている。緩衝層は、電極の少なくとも一部を覆うように基材シートの上に形成されており、多孔性ゴム状部材を含んでいる。
このタッチパネルでは、緩衝層が電極の上に形成されているので、基材シートに3次元形状を付与する工程において電極への衝撃が緩和される。したがって、電極に断線が生じにくい。
A touch panel according to an aspect of the present invention includes a base sheet, an electrode made of conductive ink, and a buffer layer. A three-dimensional shape is given to the base material sheet. The electrode is formed on the base sheet. The buffer layer is formed on the base sheet so as to cover at least a part of the electrode, and includes a porous rubber-like member.
In this touch panel, since the buffer layer is formed on the electrode, the impact on the electrode is reduced in the step of imparting a three-dimensional shape to the base sheet. Therefore, disconnection is unlikely to occur in the electrode.
緩衝層は導電粒子を含んでいてもよい。
このタッチパネルでは、電極に断線が生じた場合でも、導電粒子によって導電状態が確保される。
The buffer layer may contain conductive particles.
In this touch panel, even when the electrode is disconnected, the conductive state is ensured by the conductive particles.
緩衝層は、3次元形状を付与する工程において基材シートが曲げられて形成された平坦部と湾曲部との間の境界付近から平坦部の縁までの電極の上に少なくとも形成されていてもよい。
このタッチパネルでは、射出成形によって基材シートの平坦部が金型によって強く挟まれるときに、緩衝層によって衝撃が緩和される。したがって、電極に断線が生じにくい。
Even if the buffer layer is formed at least on the electrode from the vicinity of the boundary between the flat portion and the curved portion formed by bending the base sheet in the step of imparting the three-dimensional shape to the edge of the flat portion. Good.
In this touch panel, when the flat part of the base sheet is strongly sandwiched between the molds by injection molding, the shock is alleviated by the buffer layer. Therefore, disconnection is unlikely to occur in the electrode.
タッチパネルは、緩衝層に含まれている導電粒子をさらに備えており、
導電粒子は、緩衝層において、基材シートの湾曲部のうち平坦部に近接する部分に対応する領域に含まれていてもよい。
このタッチパネルでは、電極の断線が生じやすい箇所に導電粒子が設けられている。
The touch panel further includes conductive particles contained in the buffer layer,
In the buffer layer, the conductive particles may be included in a region corresponding to a portion close to the flat portion of the curved portion of the base sheet.
In this touch panel, conductive particles are provided at locations where electrode disconnection is likely to occur.
多孔性ゴム状部材は、ゴム状部材形成用組成物として、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマー及び架橋性エラストマーを少なくとも含んでいてもよい。 The porous rubber-like member may contain at least a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer and a crosslinkable elastomer as a rubber-like member forming composition.
本発明の他の見地に係るタッチパネルの製造方法は、以下の工程を備えている。
◎基材シートの上に導電性インキからなる電極を形成すること
◎電極の少なくとも一部を覆うように基材シートの上に、多孔性ゴム状部材を含む緩衝層を形成すること
◎電極層及び緩衝層が形成された基材シートに3次元形状を付与すること
このタッチパネルでは、緩衝層が電極の上に形成されているので、基材シートに3次元形状を付与する工程において電極への衝撃が緩和される。したがって、電極に断線が生じにくい。
The touch panel manufacturing method according to another aspect of the present invention includes the following steps.
◎ Forming an electrode made of conductive ink on the base sheet ◎ Forming a buffer layer containing a porous rubber-like member on the base sheet so as to cover at least a part of the electrode ◎ Electrode layer In this touch panel, since the buffer layer is formed on the electrode, in the step of providing the three-dimensional shape to the base sheet, the electrode is applied to the base sheet on which the buffer layer is formed. Impact is alleviated. Therefore, disconnection is unlikely to occur in the electrode.
本発明に係るタッチパネルでは、曲面形状を形成するときの断線に起因するセンサ機能の不具合が生じさせにくくすることにある。 In the touch panel according to the present invention, it is difficult to cause a malfunction of the sensor function due to disconnection when forming a curved surface shape.
以下、図面を参照して本発明の実施例にかかる3次元曲面タッチパネル及びこれを用いた電子機器筐体を説明する。なお、以下に参照する各図は、理解を容易にするため、一部の構成要素を誇張して表すなど模式的に表している。 Hereinafter, a three-dimensional curved touch panel and an electronic device casing using the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each figure referred below, in order to make an understanding easy, some components are expressed exaggeratedly.
1.第1実施形態
(1)タッチパネルの構造
図1及び図2を用いて、タッチパネル1の構造を説明する。
図1は3次元曲面タッチパネルの平面図であり、図2は、図1のII−II断面図である。
1. First Embodiment (1) Structure of Touch Panel The structure of the touch panel 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a plan view of a three-dimensional curved touch panel, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
タッチパネル1は、片面1層センサタイプである。タッチパネル1(タッチパネルの一例)は、主に、基材シート3(基材シートの一例)と、第1電極層5及び第2電極層7(電極層の一例)と、緩衝層9(緩衝層の一例)と、透明カバー層11とを有している。概略的には、基材シート3の上面に第1電極層5及び第2電極層7が形成され、さらに基材シート3の上面に緩衝層9が配置され、緩衝層9の上に透明カバー層11が配置されている。この実施形態では、緩衝層9は、基材シート3の上面のほぼ全体に形成されている。
The touch panel 1 is a single-sided single layer sensor type. The touch panel 1 (an example of a touch panel) mainly includes a base material sheet 3 (an example of a base material sheet), a
なお、図1には、タッチパネル1とともに電子機器筐体を構成するための他の装置が開示されている。他の装置は、例えば、発光部としてのLED41と、画像表示部としてのLCD43である。LED41は、基材シート3と同様に湾曲したプレートに設けられている。LCD43は、LED41のタッチパネル1側と反対側に配置されている。
In FIG. 1, another device for configuring an electronic device casing together with the touch panel 1 is disclosed. Other devices are, for example, an
基材シート3は、図2から明らかなように、平面視で円形の半球形状の湾曲部17(湾曲部の一例)と、その周囲にある平坦部19(平坦部の一例)とを有している。湾曲部17と平坦部19との間の境界には、円弧状の境界21が形成されている。この実施形態では、例えば、湾曲部17の底面の半径は150mmであり、湾曲部17の底面から頂上部分までの距離200mmである。
As is clear from FIG. 2, the
基材シート3及び透明カバー層11は、透明な熱可塑性樹脂からできていて、加熱により軟化し、冷却により固化するものである。すなわち、室温では固化状態である。熱可塑性樹脂は、例えば、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ウレタン系樹脂、ビニルエステル系樹脂などが挙げられる。
The
透明カバー層11の上面には、ハードコート層が形成されていてもよい。ハードコート層としては、シロキサン系樹脂などの無機材料、あるいはアクリルエポキシ系、ウレタン系の熱硬化型樹脂やアクリレート系の光硬化型樹脂などの有機材料がある。
基材シート3及び透明カバー層11の厚さは特に制限はなく、出来上り製品である3次元曲面タッチパネルの寸法、使用する樹脂の性質等を考慮して定めればよい。
A hard coat layer may be formed on the upper surface of the
The thicknesses of the
第1電極層5及び第2電極層7は、基材シート3の表面に、透視性に優れた導電性インキを用いて形成されている。第1電極層5は、基材シート3の湾曲部17の中心に形成された円形状である。第2電極層7は、第1電極層5の周囲に放射状に配置された複数の帯状である。第2電極層7は、図2から明らかなように、基材シート3の平坦部19から、境界21を通って湾曲部17の外周部分まで延びている。さらに詳細には、第2電極層7は、湾曲部対応部7aと、平坦部対応部7bとを有している。湾曲部対応部7aの湾曲部17側は、湾曲部17の途中で切れる端部7cとなっている。
The
第1電極層5及び第2電極層7を形成するのに用いる導電性インキは、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、カーボンナノチューブ(CNT)である。
The conductive ink used to form the
基材シート3表面への第1電極層5及び第2電極層7の形成は、グラビア印刷やスクリーン印刷により行う。また、第1電極層5及び第2電極層7の形成は、フォトリソグラフィーにより行ってもよい。用いるレジストはポジ型、ネガ型どちらでもよい。
The formation of the
第1電極層5及び第2電極層7には、引き回し回路層13が接続されている。引き回し回路層13は、基材シート3の縁に配置されたFPC(Flexible printed circuits)15に接続されている。引き回し回路層13は、バインダーに導電性フィラーを分散した材料からなる。例えば、バインダーとしてはポリエステル樹脂が用いられ、導電性フィラーとしては銀粉が用いられる。
A
FPC15は、図示しないタッチパネル制御部と結線されている。タッチパネル制御部は、静電容量方式のタッチ検出を実現する装置部分であり、発振回路、判定回路、信号発信回路を備えている。発振回路は主電極領域の静電容量の値に応じて発振周波数が変化する。判定回路は発振周波数の変化の有無を判定する。信号発信回路は、判定回路が発振周波数の変化を検知した場合にコンピュータにタッチ信号を送出する。
The
タッチパネル1が人の指等と遊離状態にある時、主電極領域の静電容量の値が一定であり、発振回路は一定発振周波数で発振している。タッチパネル1の主電極領域に人の指が近接あるいは接触すれば主電極領域の静電容量が変化しこれにより発振周波数が変化する。判定回路が当該変化を検知する。そして、信号発信回路がタッチ信号をコンピュータに送出すれば、コンピュータはタッチ信号を受信して、予め定められているタスクを実行する。予め定められたタスクの一例は、投影画像の切り替え、拡大・縮小、音声の切り替え、音の大小、曲面タッチパネル付表示装置のオン・オフ等である。 When the touch panel 1 is separated from a human finger or the like, the capacitance value of the main electrode region is constant, and the oscillation circuit oscillates at a constant oscillation frequency. When a human finger approaches or comes into contact with the main electrode region of the touch panel 1, the capacitance of the main electrode region changes, and thereby the oscillation frequency changes. The determination circuit detects the change. When the signal transmission circuit sends the touch signal to the computer, the computer receives the touch signal and executes a predetermined task. Examples of the predetermined tasks include switching of a projected image, enlargement / reduction, switching of sound, volume of sound, turning on / off a display device with a curved touch panel, and the like.
緩衝層9は、中央部9aと、外周部9bと、平坦部9cとを有している。中央部9aと外周部9bは、基材シート3の湾曲部17に対応している。
緩衝層9は、多孔性のゴム状部材から構成されている。多孔性のゴム状部材は、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーと架橋性エラストマーを含む部材である。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリプロピレンPP、ポリエチレンPE、エチレン・酢酸ビニル共重合体EVAである。熱可塑性エラストマーは、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマーである。架橋性エラストマーは、例えば、スチレン・ブタジエンゴムSBRである。
The
The
熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーと架橋性エラストマーの混合割合、重量比は、通常70:30〜95:5、好ましくは75:25〜90:10である。
緩衝層9の厚みは、通常1nm〜100μm、好ましくは2nm〜50μmである。
緩衝層9の可視光透過率は、通常80%〜85%、好ましくは85%〜90%である。
The mixing ratio and weight ratio of the thermoplastic resin or thermoplastic elastomer and the crosslinkable elastomer are usually 70:30 to 95: 5, preferably 75:25 to 90:10.
The thickness of the
The visible light transmittance of the
緩衝層9は、さらに、導電粒子25(導電粒子の一例)を含んでいる。導電粒子25は、金属(ニッケルやニッケルに金コートした複合材)、プラスチックやレジンのコアに金属めっきしたものからなる。導電粒子25は、相対する電極間に安定した通電性を示し、隣接電極に接しない形状及び、分散数であればよい。
この実施形態では、導電粒子25は、緩衝層9内において、部分的に配置されている。具体的には、導電粒子25は、緩衝層9において、基材シート3の湾曲部17のうち平坦部19に近接する部分(具体的には、湾曲部17の外周部)に対応する領域(緩衝層9の外周部9b)に含まれている。この領域は、基材シート3の伸びが最大になる3次元曲面内の周縁部(曲面の立ち上がり部分)に対応するからである。
The
In this embodiment, the
(2)タッチパネルの製造方法
図3〜図6を用いて、タッチパネル1の製造方法を説明する。図3は、基材シートの上に各種層を形成する工程を示す模式断面図である。図4は、一般的な真空圧空成形技術を説明するための模式図である。図5は、一般的な射出成形技術を説明するための模式図である。図6は、真空圧空成形及び射出成形による3次元形状を付与する工程を説明する模式図である。
(2) Manufacturing method of touch panel The manufacturing method of the touch panel 1 is demonstrated using FIGS. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a process of forming various layers on the base sheet. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a general vacuum / pressure forming technique. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a general injection molding technique. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a process for imparting a three-dimensional shape by vacuum / pressure forming and injection molding.
最初に、図3(a)に示すように、基材シート3の上に、第1電極層5及び第2電極層7となる導電性インキをパターン印刷する。さらに、図3(b)に示すように、引き回し回路層13となる銀ペーストを基材シート3の上にパターン印刷する。それらのパターン印刷は、例えば、スクリーン印刷、レーザー加工で行う。最後に、図3(c)に示すように、緩衝層9を基材シート3の上面のほぼ全体にスクリーン印刷する。
First, as shown to Fig.3 (a), the conductive ink used as the
さらに、基材シート3に粘着シートを熱ラミネートすることで、仮接着を行う。その後、粘着シート側に離型シートを載せる。
さらに、図4に示すように、真空圧空成形によってプレフォームを行う。最初に、図4(a)に示すように、基材シート3をヒータ31で加熱しながら型33を基材シート3に対して上昇させる。そして、図4(b)に示すように、基材シート3を伸張させる。さらに、図4(c)に示すように、真空引きしながら圧空を行うことで、成形を行う。最後に、図4(d)に示すように、型33を下降させて、離型を行う。
以上の結果、図6(a)に示すように、プレフォームした基材シート3が得られる。
Furthermore, temporary adhesion is performed by thermally laminating an adhesive sheet on the
Further, as shown in FIG. 4, a preform is formed by vacuum / pressure forming. First, as shown in FIG. 4A, the
As a result, a
次に、プレフォームした基材シート3に透明カバー層11になる樹脂平板を貼合し、加熱硬化することで、本接着を行う。その結果、図6(b)に示すように、タッチパネル1が完成する。
透明カバー層11の形成には、貼り合わせ以外には、射出成形が用いられる。射出成形では、図5に示すように、プレフォームされた基材シート3を成形金型35,37に挿入し、金型35,37を閉じた後に、透明カバー層11となる溶融樹脂を充填する。最後に、タッチパネル1が完成する。
なお、上記実施形態では、プレフォームのために真空圧空成形を用いたが、他の方法であってもよい。例えば、圧空成形、真空成形、熱プレス成形を用いていてもよい。
Next, the resin flat plate which becomes the
For the formation of the
In the above embodiment, vacuum / pressure forming is used for the preform, but other methods may be used. For example, pressure forming, vacuum forming, or hot press forming may be used.
先に述べたプレフォーム加工時には、基材シート3は平坦な形状から3次元曲面を有するように変形する。具体的には、基材シート3は、図4(a)の加熱軟化された状態で図4(b)及び図4(c)において型33に向かう力が作用し、基材シート3が型33の3次元曲面に沿って変形する。このとき、同じ3次元曲面内でも場所によって伸ばされる量が異なり、3次元曲面内の周縁部は特に大きく伸ばされる。
During the preform processing described above, the
このタッチパネルでは、緩衝層9が第2電極層7の上に形成されているので、基材シート3に3次元形状を付与する工程において、第2電極層7への衝撃が緩和される。したがって、第2電極層7に断線が生じにくい。具体的には、緩衝層9が、3次元形状を付与する工程において基材シート3が曲げられて形成された平坦部19と湾曲部17との間の境界21付近から平坦部19の縁までの第2電極層7の上に少なくとも形成されている。したがって、図5に示すように射出成形によって基材シート3の平坦部19が金型35,37によって強く挟まれるときに、緩衝層9(具体的には、平坦部9c)によって衝撃が緩和される。したがって、第2電極層7に断線が生じにくい。
In this touch panel, since the
さらに、緩衝層9が導電粒子25を含んでいるので、第2電極層7に断線が生じた場合でも、導電粒子25によって導電状態が確保されやすい。具体的には、この実施形態では、緩衝層9は、第1電極層5及び第2電極層7全体を覆っており、導電粒子25は、緩衝層9のうち基材シート3の境界21と第2電極層7の湾曲部17内の端部7cとの間の領域(具体的には、緩衝層9の外周部9b)に含まれている。つまり、この実施例では、第2電極層7の断線が生じやすい箇所のみに、導電粒子25が設けられている。
Furthermore, since the
2.第2実施形態
図7〜図10を用いて、第2実施形態のタッチパネル101を説明する。なお、第1実施形態と同様の部分については説明を省略する。
この実施形態では、緩衝層109は、基材シート103の湾曲部117の外周部と平坦部119にのみ対応して形成されている。つまり、緩衝層109は、図7及び図8に示すように、所定幅の円環状に形成されている。したがって、基材シート103の湾曲部117の中心部付近では、基材シート103と透明カバー層111との間には空間115が確保されている。
2. Second Embodiment
In this embodiment, the
緩衝層109において、導電粒子125は、図8に示すように、緩衝層109の外周部109bにのみ設けられている。つまり、この実施例では、第2電極層107の断線が生じやすい箇所のみに、導電粒子125が設けられている。
In the
3.第1参考例
図11〜図13を用いて、本発明の他の実施形態の説明のための参考例を説明する。
タッチパネル201は、片面2層センサタイプであり、ダイヤモンド状電極を有している。
タッチパネル1は、基材シート203と、X電極層205及びY電極層207と、緩衝層9とを有している。
3. First Reference Example A reference example for describing another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
The touch panel 1 includes a
X電極層205は、図11の左右方向に延びて形成されている。Y電極層207は、図11の上下方向に延びて形成されている。その結果、両電極層が交互に配置されている。
図12及び図13に示すように、X電極層205は、基材シート203上に形成されている。X電極層205は、絶縁層206によって覆われている。Y電極層207は、絶縁層206によってX電極層205から絶縁された状態で、基材シート203上に形成されている。
緩衝層209は、基材シート203に対して、X電極層205及びY電極層207が形成された領域全体を覆っている。
The
As shown in FIGS. 12 and 13, the
The
4.第2参考例
図14〜図16を用いて、本発明の他の実施形態の説明のための参考例を説明する。
この参考例では、第3実施形態とは異なって、緩衝層209は基材シート203に対して部分的に形成されている。具体的には、基材シート203には、緩衝層209が形成されていない空間部210が確保されている。
4). Second Reference Example A reference example for explaining another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In this reference example, unlike the third embodiment, the
5.第3実施形態
(1)タッチパネルの構造
図17を用いて、タッチパネル301の構造を説明する。第1実施形態と同様の点については説明を省略する。
タッチパネル301は、片面2層センサタイプである。タッチパネル301は、主に、基材シート303と、X電極層305及びY電極層307と、緩衝層309と、透明カバー層311とを有している。
5. Third Embodiment (1) Structure of Touch Panel The structure of the
The
基材シート303は、平面視で円形の半球形状の湾曲部317と、その周囲にある平坦部319とを有している。湾曲部317と平坦部319との間の境界には、円弧状の境界321が形成されている。
The
基材シート303及び透明カバー層311は、透明な熱可塑性樹脂からできていて、加熱により軟化し、冷却により固化するものである。
The
X電極層305及びY電極層307は、基材シート303の表面に、透視性に優れた導電性インキを用いて形成されている。X電極層305は、第1参考例(図11)に示すように、基材シート303に形成されたダイヤモンド状電極である。Y電極層307は、第1参考例(図11)に示すように、基材シート303に形成されたダイヤモンド状電極である。
X電極層305は、図17の紙面左右方向に延びて形成されている。Y電極層307は、図17の紙面直交方向に延びて形成されている。その結果、両電極層が交互に配置されている。
The
The
X電極層305は、基材シート303上に形成されている。X電極層305は、絶縁層306によって覆われている。Y電極層307は、絶縁層306によってX電極層305から絶縁された状態で、基材シート303上に形成されている。
X電極層305は、図17に示すように、基材シート303の平坦部319から、境界321を通って湾曲部317を通り、さらに反対側の境界321を介して反対側の平坦部319まで延びている。さらに詳細には、X電極層305は、湾曲部対応部305aと、平坦部対応部305bとを有している。なお、上記のX電極層305の説明は、Y電極層307にも当てはまる。
The
As shown in FIG. 17, the
X電極層305及びY電極層307を形成するのに用いる導電性インキは、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、カーボンナノチューブ(CNT)である。
The conductive ink used to form the
緩衝層309は、中央部309aと、外周部309bと、平坦部309cとを有している。中央部309aと外周部309bは、基材シート303の湾曲部317に対応している。
The
緩衝層309は、さらに、導電粒子325を含んでいる。
この実施形態では、導電粒子325は、緩衝層309内において、部分的に配置されている。具体的には、導電粒子325は、緩衝層309において、基材シート303の湾曲部317のうち平坦部319に近接する部分(具体的には、湾曲部317の外周部)に対応する領域(緩衝層309の外周部309b)に含まれている。この位置は、伸びが最大になる3次元曲面内の周縁部(曲面の立ち上がり部分)に対応するからである。
The
In this embodiment, the
(2)タッチパネルの製造方法
図18〜図19を用いて、タッチパネル301の製造方法を説明する。
最初に、図18(a)に示すように、基材シート303の上に、X電極層305となる導電性インキをパターン印刷する。次に、図18(b)に示すように、絶縁層306を基材シート303の上面にパターン印刷する。さらに、図18(c)に示すように、Y電極層307となる導電性インキを基材シート303の上にパターン印刷する。さらに、図18(d)に示すように、引き回し回路層313となる銀ペーストをパターン印刷する。最後に、図18(e)に示すように、緩衝層309を基材シート303の上全体にスクリーン印刷する。
(2) Manufacturing method of touch panel The manufacturing method of the
First, as shown in FIG. 18A, a conductive ink to be the
さらに、基材シート303に粘着シートを熱ラミネートすることで、仮接着を行う。その後、粘着シート側に離型シートを載せる。
さらに、真空圧空成形によってプレフォームを行う。その結果、図19(a)に示すように、プレフォームした基材シート303が得られる。
Furthermore, temporary adhesion is performed by thermally laminating an adhesive sheet on the
Further, a preform is formed by vacuum / pressure forming. As a result, a
次に、プレフォームした基材シート303に透明カバー層311になる樹脂平板を貼合し、加熱硬化することで、本接着を行う。その結果、図19(b)に示すように、タッチパネル301が完成する。透明カバー層311を形成する方法としては、貼り合わせ以外には、射出成形が用いられる。
Next, the resin flat plate which becomes the
6.第4実施形態
(1)タッチパネルの構造
図20〜図22を用いて、第4実施形態のタッチパネル301を説明する。前記実施形態と同様の部分については説明を省略する。
この実施形態では、緩衝層309は、基材シート303の湾曲部317の外周部と平坦部319にのみ対応して形成されている。つまり、緩衝層309は、所定幅の円環状に形成されている。したがって、基材シート303の湾曲部317の中心付近では、基材シート303と透明カバー層311との間には空間315が確保されている(第2参考例の図14〜図16に示された空間部210を参照)。
6). 4. Fourth Embodiment (1) Touch Panel Structure
In this embodiment, the
この実施形態では、導電粒子325は、緩衝層309内において、部分的に配置されている。具体的には、導電粒子325は、緩衝層309において、基材シート303の湾曲部317のうち平坦部319に近接する部分(具体的には、湾曲部317の外周部)に対応する領域(緩衝層309の外周部309b)に含まれている。この領域は、基材シート303の伸びが最大になる3次元曲面内の周縁部(曲面の立ち上がり部分)に対応するからである。
図21,図22については、第3実施形態の図18及び図19の説明に対応しているので、説明を省略する。
In this embodiment, the
21 and 22 correspond to the description of FIGS. 18 and 19 of the third embodiment, and thus the description thereof is omitted.
7.第5実施形態
(1)タッチパネルの構造
図23〜図25を用いて、第5実施形態のタッチパネル401を説明する。前記実施形態と同様の点については説明を省略する。
タッチパネル401は、両面1層センサタイプである。タッチパネル401は、主に、基材シート403と、X電極層405及びY電極層407と、第1緩衝層409A及び第2緩衝層409Bと、透明カバー層411とを有している。
7). Fifth Embodiment (1) Touch Panel Structure
The
基材シート403は、平面視で円形の半球形状の湾曲部417と、その周囲にある平坦部419とを有している。湾曲部417と平坦部419との間の境界には、円弧状の境界421が形成されている。
The
基材シート403及び透明カバー層411は、透明な熱可塑性樹脂からできていて、加熱により軟化し、冷却により固化するものである。
The
X電極層405及びY電極層407は、基材シート403の表面に、透視性に優れた導電性インキを用いて形成されている。X電極層405は、基材シート403の上面に形成されている。X電極層405は、基材シート403に形成されたダイヤモンド状電極である。Y電極層407は、基材シート403の下面に形成されている。Y電極層407は、基材シート403に形成されたダイヤモンド状電極である。
X電極層405は、図23の紙面左右方向に延びて形成されている。Y電極層407は、図23の紙面直交方向に延びて形成されている。その結果、両電極層が交互に配置されている。
The
The
X電極層405は、図23から明らかなように、基材シート403の平坦部419から、境界421を通って湾曲部417を通り、さらに反対側の境界421を介して反対側の平坦部419まで延びている。さらに詳細には、X電極層405は、湾曲部対応部405aと、平坦部対応部405bとを有している。なお、上記のX電極層405の説明は、Y電極層407にも当てはまる。
As is apparent from FIG. 23, the
X電極層405及びY電極層407を形成するのに用いる導電性インキは、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、カーボンナノチューブ(CNT)である。
The conductive ink used to form the
第1緩衝層409Aは、基材シート403の上面全体に形成されており、X電極層405を覆っている。第1緩衝層409Aは、中央部409aと、外周部409bと、平坦部409cとを有している。中央部409aと外周部409bは、基材シート403の湾曲部417に対応している。
The
第1緩衝層409Aは、さらに、導電粒子425を含んでいる。
この実施形態では、導電粒子425は、第1緩衝層409A及び第2緩衝層409B内において部分的に配置されている。具体的には、導電粒子425は、第1緩衝層409Aのうち基材シート403の湾曲部417の外周部に対応する部分(第1緩衝層409Aの外周部409b)にのみ配置されている。この領域は、基材シート403の伸びが最大になる3次元曲面内の周縁部(曲面の立ち上がり部分)に対応するからである。
The
In this embodiment, the
第2緩衝層409Bは、基材シート403の下面全体に形成されており、Y電極層307を覆っている。第1緩衝層409Aは、中央部409aと、外周部409bと、平坦部409cとを有している。中央部409aと外周部409bは、基材シート403の湾曲部417に対応している。導電粒子425の配置については、第1緩衝層409Aの場合と同じである。
The second buffer layer 409 </ b> B is formed on the entire bottom surface of the
(2)タッチパネルの製造方法
図24〜図25を用いて、タッチパネル1の製造方法を説明する。
(2) Manufacturing method of touch panel The manufacturing method of the touch panel 1 is demonstrated using FIGS.
最初に、図24(a)に示すように基材シート403の図上面に、X電極層405となる導電性インキをパターン印刷する。次に、図24(b)に示すように、引き回し回路層413となる銀ペーストをパターン印刷する。次に、図24(c)に示すように、第1緩衝層409Aを基材シート403の上面全体にスクリーン印刷する。次に、図24(d)に示すように基材シート403の下面に、Y電極層407となる導電性インキをパターン印刷する。次に、図24(e)に示すように、第2緩衝層409Bを基材シート403の下面全体にスクリーン印刷する。それらのパターン印刷は、例えば、スクリーン印刷、レーザー加工で行う。
First, as shown in FIG. 24A, the conductive ink to be the
さらに、基材シート403に粘着シートを熱ラミネートすることで、仮接着を行う。その後、粘着シート側に離型シートを載せる。
さらに、真空圧空成形によってプレフォームを行う。その結果、図25(a)に示すように、プレフォームした基材シート403が得られる。
Furthermore, temporary adhesion is performed by thermally laminating an adhesive sheet on the
Further, a preform is formed by vacuum / pressure forming. As a result, a
次に、プレフォームした基材シート403に透明カバー層411になる樹脂平板を貼合し、加熱硬化することで、本接着を行う。その結果、図25(b)に示すように、タッチパネル401が完成する。透明カバー層411の形成には、貼り合わせ以外には、射出成形が用いられる。
Next, the resin flat plate which becomes the
8.第6実施形態
図26〜図28を用いて、第6実施形態のタッチパネル401を説明する。前記実施形態と同様の部分は説明を省略する。
この実施形態では、第1緩衝層409Aは、基材シート403の湾曲部417の外周部と平坦部419にのみ対応して形成されている。つまり、第1緩衝層409Aは、所定幅の円環状に形成されている。したがって、基材シート403の湾曲部417の中心付近では、空間415が確保されている。
また、第2緩衝層409Bは、基材シート403の湾曲部417の外周部と平坦部419にのみ対応して形成されている。つまり、第2緩衝層409Bは、所定幅の円環状に形成されている。したがって、基材シート403の湾曲部417の中心付近では、基材シート403と透明カバー層411との間には空間416が確保されている。
8). Sixth Embodiment
In this embodiment, the first buffer layer 409 </ b> A is formed corresponding to only the outer peripheral portion of the
Further, the second buffer layer 409 </ b> B is formed corresponding to only the outer peripheral portion of the
この実施形態では、導電粒子425は、第1緩衝層409A及び第2緩衝層409B内において、部分的に配置されている。具体的には、導電粒子425は、第1緩衝層409A及び第2緩衝層409Bのうち基材シート403の湾曲部417の外周部に対応する部分(第1緩衝層409A及び第2緩衝層409Bの外周部409b)にのみ配置されている。この領域は、基材シート403の伸びが最大になる3次元曲面内の周縁部(曲面の立ち上がり部分)に対応するからである。
図27,図28については、前記実施形態の図24及び図25の説明に対応しているので、説明を省略する。
In this embodiment, the
27 and 28 correspond to the description of FIG. 24 and FIG. 25 of the above embodiment, and the description thereof will be omitted.
9.実施形態の共通事項
上記第1〜第8実施形態は、下記の構成及び機能を共通に有している。
(1)タッチパネル(例えば、タッチパネル1,101,301,401)は、基材シート(例えば、基材シート3,103,303,403)と、導電性インキからなる電極層(例えば、第1電極層5、105,第2電極層7、107,X電極層305,405,Y電極層307,407)と、緩衝層(例えば、緩衝層9,109,309,第1緩衝層409A、第2緩衝層409B)とを備えている。基材シートには、3次元形状が付与されている。電極層は、基材シートの上に形成されている。緩衝層は、電極層の少なくとも一部の上に形成されており、多孔性ゴム状部材を含んでいる。
このタッチパネルでは、緩衝層が電極層の上に形成されているので、基材シートに3次元形状を付与する工程において電極層への衝撃が緩和される。したがって、電極層に断線が生じにくい。
緩衝層の効果の衝撃緩和の効果のみが必要な場合は、導電粒子の有無及び配置位置は特に重要ではない。
9. Common Items of Embodiments The first to eighth embodiments have the following configurations and functions in common.
(1) A touch panel (for example,
In this touch panel, since the buffer layer is formed on the electrode layer, the impact on the electrode layer is reduced in the step of imparting a three-dimensional shape to the base sheet. Therefore, disconnection hardly occurs in the electrode layer.
When only the impact mitigation effect of the buffer layer effect is required, the presence / absence of the conductive particles and the arrangement position are not particularly important.
(2)緩衝層は、導電粒子(例えば、導電粒子25,125,325,425)を含んでいてもよい。
このタッチパネルでは、電極層に断線が生じた場合でも、導電粒子によって導電状態が確保される。
(2) The buffer layer may include conductive particles (for example,
In this touch panel, even when a disconnection occurs in the electrode layer, the conductive state is ensured by the conductive particles.
(3)緩衝層は、3次元形状を付与する工程において基材シートが曲げられて形成され平坦部(19,119,319,419)と湾曲部(例えば、湾曲部17,117,317,417)との間の境界(例えば、境界21、121,321,421)付近から平坦部の縁までの電極層の上に少なくとも形成されていてもよい。
このタッチパネルでは、射出成形によって基材シートの平坦部が金型によって強く挟まれるときに、緩衝層によって衝撃が緩和される。したがって、電極層に断線が生じにくい。
(3) The buffer layer is formed by bending the base sheet in the step of imparting a three-dimensional shape, and flat portions (19, 119, 319, 419) and curved portions (for example,
In this touch panel, when the flat part of the base sheet is strongly sandwiched between the molds by injection molding, the shock is alleviated by the buffer layer. Therefore, disconnection hardly occurs in the electrode layer.
10.他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
前記実施形態では、3次元曲面は半球形状であったが、他の形状であってもよい。
10. Other Embodiments Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In particular, a plurality of embodiments and modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.
In the embodiment, the three-dimensional curved surface has a hemispherical shape, but may have another shape.
本発明は、タッチパネル、特に3次元形状を付与されたタッチパネルに広く適用できる。 The present invention can be widely applied to touch panels, in particular, touch panels having a three-dimensional shape.
1 タッチパネル
3 基材シート
5 第1電極層
7 第2電極層
7a 湾曲部対応部
7b 平坦部対応部
7c 端部
9 緩衝層
9a 中央部
9b 外周部
9c 平坦部
11 透明カバー層
13 引き回し回路層
17 湾曲部
19 平坦部
21 境界
25 導電粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
前記基材シートの上に形成された導電性インキからなる電極層と、
前記電極層の少なくとも一部を覆うように前記基材シートの上に形成された、多孔性ゴム状部材を含む緩衝層と、
を備えたタッチパネル。 A base sheet provided with a three-dimensional shape;
An electrode layer made of conductive ink formed on the base sheet;
A buffer layer including a porous rubber-like member formed on the base sheet so as to cover at least a part of the electrode layer;
Touch panel equipped with.
前記導電粒子は、前記緩衝層において、前記基材シートの前記湾曲部のうち前記平坦部に近接する部分に対応する領域に含まれている、請求項3に記載のタッチパネル。 Further comprising conductive particles contained in the buffer layer;
4. The touch panel according to claim 3, wherein the conductive particles are included in a region corresponding to a portion of the curved portion of the base sheet that is close to the flat portion in the buffer layer.
前記電極層の少なくとも一部を覆うように前記基材シートの上に、多孔性ゴム状部材を含む緩衝層を形成することと、
前記電極層及び前記緩衝層が形成された前記基材シートに3次元形状を付与することと、
を備えたタッチパネルの製造方法。 Forming an electrode layer made of conductive ink on a base sheet;
Forming a buffer layer including a porous rubber-like member on the base sheet so as to cover at least a part of the electrode layer;
Providing a three-dimensional shape to the substrate sheet on which the electrode layer and the buffer layer are formed;
A method for manufacturing a touch panel comprising:
前記導電粒子は、前記緩衝層において、前記基材シートの前記湾曲部のうち前記平坦部に近接する部分に対応する領域に含まれている、請求項8に記載のタッチパネルの製造方法。 Further comprising conductive particles contained in the buffer layer;
The said conductive particle is a manufacturing method of the touch panel of Claim 8 contained in the area | region corresponding to the part which adjoins the said flat part among the said curved parts of the said base material sheet in the said buffer layer.
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