JP2014115705A

JP2014115705A - タッチパネル

Info

Publication number: JP2014115705A
Application number: JP2012267232A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kawamata; 芳幸川股
Original assignee: Shoei Co Ltd
Current assignee: Shoei Co Ltd
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2014-06-26

Abstract

【課題】表面が湾曲したディスプレイを用いることなく、ディスプレイに取り付けられるタッチパネルの表面を湾曲させることができるタッチパネルを得る。
【解決手段】湾曲部材３０は、検出部材２６が接着剤等の拘束部材によって湾曲部材３０に拘束された状態で、検出部材２６の裏面を支持して検出部材２６を湾曲させる。これにより、表面が湾曲した液晶ディスプレイを用いることなく、さらに、板状の検出部材にプレス加工を行うことなく、液晶ディスプレイ１００に取り付けられるタッチパネル１０の表面を湾曲させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネルに関する。

特許文献１には、板状のタッチパネルにプレス加工を行うことで、タッチパネルを湾曲させる工法が記載されている（特許文献１の図３参照）。

一方、板状のタッチパネルを表面が湾曲した液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に取り付けることでタッチパネルを湾曲させることができる。

特開２００８−４７０２６号公報

しかし、液晶ディスプレイの表面形状を湾曲させることで、液晶ディスプレイに汎用の部材が使用できなくなることが考えられる。

本発明の課題は、表面が湾曲したディスプレイを用いることなく、ディスプレイに取り付けられるタッチパネルの表面を湾曲させることである。

本発明の請求項１に係るタッチパネルは、板状で、表面に指示体が接触又は近接した際に指示位置を検出する検出部材と、前記検出部材が拘束部材によって拘束された状態で、前記検出部材の裏面を支持して前記検出部材を湾曲させる湾曲部材と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、湾曲部材が、検出部材の裏面を支持して検出部材を湾曲させる。これにより、表面が湾曲した液晶ディスプレイを用いることなく、液晶ディスプレイに取り付けられるタッチパネルの表面を湾曲させることができる。

本発明の請求項２に係るタッチパネルは、請求項１に記載のタッチパネルにおいて、前記湾曲部材は、前記検出部材の板厚方向に対して直交する直交方向から見て、前記検出部材の中央側が両端側に比して前記板厚方向に突出するように前記検出部材を湾曲させることを特徴とする。

上記構成によれば、湾曲部材は、検出部材の板厚方向に対して直交する直交方向から見て、検出部材の中央側が両端側に比して板厚方向に突出するように検出部材を湾曲させる。

これにより、直交方向から見た検出部材の断面係数が大きくなり、指示体で検出部材の表面を押した際の検出部材の撓みを抑制することができる。

本発明の請求項３に係るタッチパネルは、請求項１に記載のタッチパネルにおいて、前記湾曲部材は、前記検出部材の板厚方向に対して直交する直交方向から見て、前記検出部材の中央側が両端側に比して前記板厚方向にへこむように前記検出部材を湾曲させることを特徴とする。

上記構成によれば、湾曲部材は、検出部材の板厚方向に対して直交する直交方向から見て、検出部材の中央側が両端側に比して板厚方向にへこむように検出部材を湾曲させる。

このため、例えば、大型の液晶ディスプレイにこのタッチパネルが取り付けられた際に、ユーザは、位置を大きく移動することなく手を伸ばして検出部材の表面に触れることができる。

本発明の請求項４に係るタッチパネルは、請求項１〜３の何れか１項に記載のタッチパネルにおいて、前記湾曲部材は、前記検出部材の裏面全体を支持することを特徴とする。

上記構成によれば、湾曲部材は、検出部材の裏面全体を支持している。このため、指示体で検出部材の表面を押した際の検出部材の撓みを抑制することができる。

本発明の請求項５に係るタッチパネルは、請求項１〜３の何れか１項に記載のタッチパネルにおいて、前記湾曲部材は、前記検出部材の裏面を部分的に支持すると共に、対象物に取り付けられた状態で、前記湾曲部材が前記検出部材を湾曲させることを特徴とする。

上記構成によれば、湾曲部材は、検出部材の裏面を部分的に支持している。このため、湾曲部材において、検出部材を支持する部分の板厚方向の長さを変えることで、容易に検出部材の湾曲度合を変えることができる。

本発明によれば、表面が湾曲した液晶ディスプレイを用いることなく、液晶ディスプレイに取り付けられるタッチパネルの表面を湾曲させることができる。

本発明の第１実施形態に係るタッチパネルを示した分解斜視図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るタッチパネルを液晶ディスプレイに取り付けた状態を示した斜視図及び断面図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るタッチパネルに用いられた検出部材を示した断面図及び拡大断面図である。本発明の第１実施形態に係るタッチパネルに用いられた検出部材を示した断面図である。本発明の第１実施形態に係るタッチパネルに用いられた検出部材を示した分解斜視図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第２実施形態に係るタッチパネルを示した分解斜視図及び断面図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第３実施形態に係るタッチパネルを示した分解斜視図及び断面図である。本発明の第４実施形態に係るタッチパネルを示した分解斜視図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第４実施形態に係るタッチパネルを液晶ディスプレイに取り付けた状態を示した斜視図及び断面図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第５実施形態に係るタッチパネルを示した分解斜視図及び断面図である。（Ａ）（Ｂ）本発明の第６実施形態に係るタッチパネルを示した分解斜視図及び断面図である。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るタッチパネルの一例について図１〜図５に従って説明する。

（全体構成）
図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係るタッチパネル１０は、表面に指先（指示体の一例）が接触した際に接触位置（指示位置の一例）を検出する板状の検出部材２６と、検出部材２６の表面を保護する保護フィルム２８と、検出部材２６の裏面を支持して検出部材２６を湾曲させる湾曲部材３０と、を備えている。

そして、このタッチパネル１０が、表面が平面状の液晶ディスプレイ１００（液晶表示装置）に取り付けられるようになっている。

〔検出部材〕
先ず、検出部材２６について説明する。

図５に示されるように、検出部材２６は、可視光に対して透明なガラスを矩形状に形成した第１の基板１４と、第１の基板１４に対向して配置され、第１の基板１４と同様に可視光に対して透明なガラスを矩形状に形成した矩形状の第２の基板１８とを備えている。この第２の基板１８については、液晶ディスプレイ１００（図１参照）と組み合わされた際に表面側となるように配置され、使用時に押圧される側となるため、第１の基板１４の板厚よりも第２の基板１８の板厚が薄くされている。

第１の基板１４における第２の基板１８側を向いた板面には、例えば、導電性を有し可視光に対して透明な錫ドープ酸化インジウム（所謂ＩＴＯ）で構成された第１の透明電極１２が形成されている。

同様に、第２の基板１８における第１の基板１４側を向いた板面には、例えば、導電性を有し可視光に対して透明な錫ドープ酸化インジウム（所謂ＩＴＯ）で構成された第２の透明電極１６が、第１の透明電極１２に対して隙間を空けて形成されている。所謂検出部材２６は、抵抗膜式の検出部材２６である。

さらに、矩形状に形成された第１の基板１４の周縁に沿って、第１の透明電極１２と第２の透明電極１６との間に挟まれるように断面矩形状のスペーサ２０が設けられている。この構成により、第２の基板１８を押圧しない状態では、第１の基板１４に形成された第１の透明電極１２と第２の基板１８に形成された第２の透明電極１６とは接触しないようになっている。

また、第１の基板１４に形成された第１の透明電極１２において第２の透明電極１６側を向いた表面には、金属（例えばＡｇ）等の導電性材料により構成される一対の取出し電極２２が設けられている。具体的には、この一対の取出し電極２２は、第１の基板１４の対向する一対の辺に沿うように平行に配置された第一部分２２Ａと、この第一部分２２Ａに一端部が接続され他端部がスペーサ２０をくぐって第１の基板１４の端部まで引き出された第二部分２２Ｂとを備えている。

同様に、第２の基板１８に形成された第２の透明電極１６において第１の透明電極１２側を向いた表面には、互いに平行に配置された第一部分２４Ａと、第一部分２４Ａに一端部が接続され他端部が第２の基板１８の端部まで引き出された第二部分２４Ｂとを備えた取出し電極２４が形成されている。

ここで、取出し電極２２の平行に配置された一対の第一部分２２Ａと、取出し電極２４の平行に配置された一対の第二部分２２Ｂとは、それらの対向方向が互いに交差、好ましくは直交するような位置関係となっている。

この構成により、第２の基板１８を押圧して第１の透明電極１２と第２の透明電極１６とが接触した場合に、この接触した位置に応じて第１の透明電極１２及び第２の透明電極１６の抵抗値が変化する。これにより、接触位置が二次元で検出されるようになっている。

次に、第１の基板１４の板面に格子状に設けられた凸部３２について説明する。

図４、図５に示されるように、第１の基板１４における第１の透明電極１２が形成された板面には、可視光に対して透明なアクリル系感光性樹脂で構成された凸部３２が格子状に設けられている。前述した第１の透明電極１２は、この凸部３２の形状が表面に現れるように凸部３２を覆うように蒸着により形成されている。つまり、第１の透明電極１２は、凸部３２の格子状にならって部分的に凸状とされている。

この構成により、第２の基板１８を押圧し、第２の基板１８を変形させて第２の透明電極１６と第１の透明電極１２とを接触させようとすると、第２の透明電極１６が、第１の透明電極１２における凸状とされた部分と接触する。このため、第１の透明電極１２において凸状とされた部分が存在しない場合と比して、第２の透明電極１６と第１の透明電極１２とが接触するための第２の基板１８の変形量が小さくなるようになっている（図３（Ａ）（Ｂ）参照）。

（要部構成）
次に、湾曲部材３０について説明する。

湾曲部材３０は、検出部材２６が接着剤等の拘束部材（図示省略）によって湾曲部材３０に拘束された状態で、検出部材２６の裏面を支持して検出部材２６を湾曲させるようになっている。

湾曲部材３０は、可視光に対して透明な樹脂材料（例えば、アクリル、ポリカーボネイト等）を射出成形することで形成される。

また、湾曲部材３０の外周面は、図１に示されるように、検出部材２６の裏面と当たって検出部材２６の裏面全体（少なくとも検出部材２６の検出領域の裏面全体）を支持する湾曲形状の湾曲部３０Ａと、湾曲部３０Ａに対して反対側に形成される平面形状の平面部３０Ｂと、湾曲部３０Ａ及び平面部３０Ｂの両端側方に形成される一対の側面部３０Ｃと、含んで構成されている。このように、湾曲部材３０は、外周面が湾曲部３０Ａ、平面部３０Ｂ、及び一対の側面部３０Ｃで構成される無垢材とされている。

そして、検出部材２６の板厚方向（図中矢印Ｘ方向）に対して直交する板厚直交方向（図中矢印Ｙ方向）から見て、板厚方向及び板厚直交方向に対して直交する板幅方向（図中矢印Ｚ方向）において、湾曲部３０Ａの中央側が両端側に対して板厚方向に突出するように、湾曲部３０Ａが湾曲している（図２（Ｂ）参照）。また、タッチパネル１０が液晶ディスプレイ１００に取り付けられた状態で、平面部３０Ｂが液晶ディスプレイ１００の表面（画像表示面）に対向するようになっている。

（作用・効果）
次に、湾曲部材３０の作用等について説明する。

前述した湾曲部材３０を用いることで、図２（Ａ）（Ｂ）に示されるように、表面が平面状の液晶ディスプレイ１００に取り付けられるタッチパネル１０の表面が板厚方向に突出するように湾曲する。

これにより、表面が湾曲した液晶ディスプレイを用いることなく、さらに、板状の検出部材にプレス加工を行うことなく、液晶ディスプレイ１００に取り付けられるタッチパネル１０の表面を湾曲させることができる。

また、タッチパネル１０の表面が湾曲することでタッチパネル１０の意匠性を向上させることができる。

また、検出部材２６を板厚方向に突出するように湾曲させることで、板厚直交方向から見た検出部材２６の断面係数が大きくなり、検出部材２６の撓みを抑制することができる。

また、湾曲部材３０の湾曲部３０Ａが検出部材２６の裏面全体を支持することで、支持しない場合と比較して、指先で検出部材２６の表面を押した際の検出部材２６の撓みを抑制することができる。

また、指先で検出部材２６の表面を押した際の検出部材２６の撓みが抑制されることで、タッチパネル１０の操作性（操作フィーリング）を向上させることができる。

また、指先で検出部材２６の表面を押した際の検出部材２６の撓みが抑制されることで、タッチパネルの耐久性を向上させることができる。

また、湾曲部材３０は、外周面が湾曲部３０Ａ、平面部３０Ｂ、及び一対の側面部３０Ｃで構成される無垢材とされているため、検出部材２６と液晶ディスプレイ１００との間の空気層が排除される。このため、湾曲部材を用いる構成において、検出部材２６の裏面及び液晶ディスプレイ１００の表面による光の内部反射を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るタッチパネル４０の一例について図６（Ａ）（Ｂ）に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。また、第１実施形態と異なる部分のみ説明し、他の部分の説明は省略する。

第２実施形態に係る湾曲部材４２は、図６（Ａ）（Ｂ）に示されるように、板幅方向に渡って備えられておらず、板幅方向の中央側で板厚直交方向に延びて備えられている。これにより、湾曲部材４２は、検出部材２６が接着剤等の拘束部材（図示省略）によって湾曲部材４２に拘束された状態で、検出部材２６の裏面を部分的に支持する。そして、液晶ディスプレイ１００（対象物の一例）に取り付けられた状態で、湾曲部材４２が検出部材２６を湾曲させるようになっている。

以上説明したように、湾曲部材４２が検出部材２６の裏面を部分的に支持することで、湾曲部材４２の板厚方向の長さを変えることで、容易にタッチパネル４０（検出部材２６）の表面の湾曲度合を変えることができる。

なお、他の作用については、検出部材２６の裏面全体を支持することで得られる作用以外は、第１実施形態と同様である。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るタッチパネル５０の一例について図７（Ａ）（Ｂ）に従って説明する。なお、第２実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。また、第２実施形態と異なる部分のみ説明し、他の部分の説明は省略する。

第３実施形態に係る湾曲部材５２、５４は、図７（Ａ）（Ｂ）に示されるように、板幅方向の中央側で板厚直交方向に延びて備えられておらず、板厚直交方向及び板幅方向に離間して複数（本実施形態では全部で９個）備えられている。

具体的には、板幅方向の中央側で板厚直交方向に互いに離間するように湾曲部材５２が３個備えられている。さらに、夫々の湾曲部材５２を板幅方向から挟むように、湾曲部材５２に比して板厚方向の長さが短くされた湾曲部材５４が６個備えられている。

なお、作用については、第２実施形態と同様である。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係るタッチパネル６０の一例について図８、図９（Ａ）（Ｂ）に従って説明する。なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。また、第１実施形態と異なる部分のみ説明し、他の部分の説明は省略する。

第４実施形態に係る湾曲部材６２は、図８に示されるように、湾曲部材６２の湾曲部６２Ａは、板厚直交方向から見て、板幅方向において、中央側が両端側に対して板厚方向にへこむように湾曲している（図９（Ａ）（Ｂ）参照）。

このため、例えば、大型の液晶ディスプレイ１００にこのタッチパネル６０が取り付けられた際に、図９（Ｂ）に示されるように、ユーザは、位置を大きく移動することなく手１０２を伸ばしてタッチパネル６０（検出部材２６）の表面に触れることができる。

なお、他の作用については、第１実施形態と同様である。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係るタッチパネル７０の一例について図１０（Ａ）（Ｂ）に従って説明する。なお、第４実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。また、第４実施形態と異なる部分のみ説明し、他の部分の説明は省略する。

第５実施形態に係る湾曲部材７２は、図１０（Ａ）（Ｂ）に示されるように、板幅方向に渡って備えられておらず、板幅方向の両端側で板厚直交方向に延びて２個備えられている（液晶ディスプレイ１００に取り付けられた際に、画像表示領域内であってもよく、領域外であってもよい）。これにより、湾曲部材７２は、検出部材２６が接着剤等の拘束部材（図示省略）によって湾曲部材７２に拘束された状態で、検出部材２６の裏面を部分的に支持する。そして、液晶ディスプレイ１００（対象物の一例）に取り付けられた状態で、湾曲部材７２が検出部材２６を湾曲させるようになっている。

このように、湾曲部材７２が検出部材２６の裏面を部分的に支持することで、湾曲部材７２の板厚方向の長さを変えることで、容易に検出部材２６と液晶ディスプレイ１００との板厚方向の距離を変えることができる。

なお、他の作用については、検出部材２６の裏面全体を支持することで得られる作用以外は、第４実施形態と同様である。

＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係るタッチパネル８０の一例について図１１（Ａ）（Ｂ）に従って説明する。なお、第５実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。また、第５実施形態と異なる部分のみ説明し、他の部分の説明は省略する。

第６実施形態に係る湾曲部材８２、８４は、図１１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、板幅方向の両端側で板厚直交方向に延びて備えられておらず、板厚直交方向及び板幅方向に離間して複数（本実施形態では全部で９個）備えられている。

具体的には、板幅方向の中央側で板厚直交方向に互いに離間するように湾曲部材８２が３個備えられている。さらに、夫々の湾曲部材８２を板幅方向から挟むように、湾曲部材８２に比して板厚方向の長さが長くされた湾曲部材８４が６個備えられている。

なお、作用については、第５実施形態と同様である。

また、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、検出部材２６に抵抗膜式の検出部材２６を用いた場合を例にとって説明したが、特に抵抗膜式に限定されるものではなく、静電容量式、超音波表面弾性波方式、光学方式、及び電磁誘導方式等の他の方式を用いてもよい。特に、静電容量式の場合には、検出部材２６が、他の構成と比して撓みやすいため、容易に検出部材２６が湾曲する。

また、上記実施形態では、検出部材２６は、表面に指先（指示体の一例）が接触した際に接触位置を検出したが、検出部材に他の方式を用いることで、指先が表面に近接した際に、その指示位置を検出してもよい。

また、上記実施形態では、検出部材２６が接着剤等の拘束部材（図示省略）によって湾曲部材に拘束された状態で、湾曲部材は、検出部材２６の裏面を支持したが、拘束部材を用いることで湾曲部材が検出部材２６の裏面を支持すればよく、検出部材２６の裏面と湾曲部材とが固定されていなくてもよい。

また、上記実施形態では、表面が平面状の液晶ディスプレイ１００にタッチパネル１０、４０、５０、６０、７０、８０を用い場合を例にとって説明したが、特に平面状の液晶ディスプレイ１００だけにこのタッチパネルを用いることはなく、表面が湾曲（曲面状）した液晶ディスプレイに用いてもよい。この場合には、タッチパネル１０、４０、５０、６０、７０、８０の表面の湾曲度を液晶ディスプレイの表面の湾曲度に対して変えることができる。

また、上記実施形態では、湾曲部材３０、４２、５２、６２、７２、８２が、射出成形で形成される場合を例にとって説明したが、ガラス等であってもよく、さらには、板厚方向に突出するように湾曲させた検出部材２６の両端部を液晶ディスプレイ１００に当て、検出部材２６と液晶ディスプレイ１００との間に液体樹脂材を充填させ、その後、この液体樹脂材を硬化させることで湾曲部材を成形してもよい。

また、上記実施形態では、保護フィルム２８を用いた場合を例にとって説明したが、特に保護フィルム２８を用いなくてもよい。

１０タッチパネル
３０湾曲部材
４０タッチパネル
４２湾曲部材
５０タッチパネル
５２湾曲部材
５４湾曲部材
６０タッチパネル
６２湾曲部材
７０タッチパネル
７２湾曲部材
８０タッチパネル
８２湾曲部材
８４湾曲部材

Claims

板状で、表面に指示体が接触又は近接した際に指示位置を検出する検出部材と、
前記検出部材が拘束部材によって拘束された状態で、前記検出部材の裏面を支持して前記検出部材を湾曲させる湾曲部材と、
を備えるタッチパネル。
前記湾曲部材は、前記検出部材の板厚方向に対して直交する直交方向から見て、前記検出部材の中央側が両端側に比して前記板厚方向に突出するように前記検出部材を湾曲させる請求項１に記載のタッチパネル。
前記湾曲部材は、前記検出部材の板厚方向に対して直交する直交方向から見て、前記検出部材の中央側が両端側に比して前記板厚方向にへこむように前記検出部材を湾曲させる請求項１に記載のタッチパネル。
前記湾曲部材は、前記検出部材の裏面全体を支持する請求項１〜３の何れか１項に記載のタッチパネル。
前記湾曲部材は、前記検出部材の裏面を部分的に支持すると共に、対象物に取り付けられた状態で、前記湾曲部材が前記検出部材を湾曲させる請求項１〜３の何れか１項に記載のタッチパネル。