JP2018097770A

JP2018097770A - タッチパネル

Info

Publication number: JP2018097770A
Application number: JP2016244110A
Authority: JP
Inventors: 正也諸橋; Masaya Morohashi; 萩原　秀幸; Hideyuki Hagiwara; 秀幸萩原
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2018-06-21

Abstract

【課題】温度の昇降の繰り返しにより、上部基板が波打ち状態となって画像の視認性が低下することを抑制するタッチパネルを提供する。【解決手段】タッチパネルは、一方の面に導電膜１１が形成された上部基板１０と、一方の面に導電膜２１が形成された下部基板２０と、上部基板と下部基板とを貼り合わせる貼り付け部材３０と、下部基板の他方の面の、貼り付け部材が設けられている領域に設けられた加熱部１５０と、を有する。上部基板が伸びて波打ち状態となった（ａ）としても、加熱部を加熱することにより、貼り付け部材及び下部基板が熱により膨張し、外側に伸びた状態（ｂ）となり、上部基板の波打ち状態を緩和する。【選択図】図４

Description

本発明は、タッチパネルに関する。

表示装置の上に設置され、指やタッチペンによる接触により操作することのできるタッチパネルが普及している。タッチパネルには、静電容量方式のタッチパネルや抵抗膜方式のタッチパネルがある。

抵抗膜方式のタッチパネルは、それぞれ一方の面に透明導電膜が形成された上部基板と下部基板とを有している。上部基板と下部基板は、各々の透明導電膜が形成されている面が対向するように設置されており、各透明導電膜との間には隙間が設けられている。

抵抗膜方式のタッチパネルでは、上部基板を押すことにより上部基板が撓み、上部基板と下部基板との透明導電膜が接触する。一方の透明導電膜には電位分布が生じるように電圧が印加され、接触した部分の電位が他方の透明導電膜を介し検出される。

特開２０１１−４８４２５号公報特開２００２−２３６５４３号公報

ところで、抵抗膜方式のタッチパネルでは、下部基板をガラス等の撓みにくい材料により形成し、上部基板は指等により押されるため、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）等の樹脂材料により形成されているものがある。タッチパネルの上部基板及び下部基板は、ともに透明な材料により形成されており、表示装置の上に設置されて用いられる。このため、液晶パネルに用いられているバックライトなどの発熱により、タッチパネルの温度が高くなる場合がある。タッチパネルの温度が高くなると、ガラスよりもＰＥＴの方が熱膨張係数が高いため、温度の昇降を繰り返すうちに上部基板が伸び、波打ち状態となる場合がある。このように、上部基板が波打ち状態となると、タッチパネルの下に設置されている表示装置に表示されている画像の視認性が低下し、品質の低下を招くため好ましくない。尚、タッチパネルの温度の昇降は、バックライトによるものだけではなく、使用環境の温度によっても生じる。

従って、上部基板が伸びても波打ち状態にはならないタッチパネルが求められている。

本実施の形態の一観点によれば、一方の面に導電膜が形成された第１の基板と、一方の面に導電膜が形成された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる貼り付け部材と、前記第２の基板の他方の面の、前記貼り付け部材が設けられている領域に設けられた温度調整部と、を有することを特徴とする。

開示のタッチパネルによれば、温度の昇降が繰り返されて上部基板が伸びても、上部基板が波打ち状態になることを抑制することができる。

タッチパネルの上部基板の波打ち状態の説明図第１の実施の形態のタッチパネルの構造図第１の実施の形態の他のタッチパネルの構造図第１の実施の形態のタッチパネルの説明図第２の実施の形態のタッチパネルの構造図第２の実施の形態のタッチパネルの説明図

本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

〔第１の実施の形態〕
最初に、タッチパネルが温度の昇降を繰り返すことにより、上部基板が伸びて波打ち状態となることについて説明する。

図１は、抵抗膜方式のタッチパネルであり、上部基板１０はＰＥＴ等の樹脂材料により形成されており、下部基板２０はガラスにより形成されている。上部基板１０の一方の面には透明導電膜１１が、下部基板２０の一方の面には透明導電膜２１が形成されており、透明導電膜１１と透明導電膜２１とを対向させた状態で、各々の周辺部分が両面テープ等の貼り付け部材３０により貼り合わされている。尚、上部基板１０はフィルム状に形成されており、厚さは約１８０μｍであり、下部基板２０の厚さは、約１．１ｍｍである。貼り付け部材３０は、ＰＥＴ等の樹脂材料の両面に粘着物が付着しているものであり、厚さは５０μｍ〜１００μｍである。

図１（ａ）は、製造された後の初期状態を示す。タッチパネルは、温度の昇降を繰り返すことにより、図１（ｂ）に示すように、上部基板１０が伸びて波打ち状態となる場合がある。これは、下部基板２０を形成しているガラスの熱膨張係数が約８．５×１０^−６（１／℃）であるのに対し、上部基板１０を形成しているＰＥＴの熱膨張係数が約２×１０^−５（１／℃）であり、下部基板２０と上部基板１０との熱膨張係数が異なるために、上部基板１０にたわみが生じることによる。

具体的には、タッチパネルの温度が高くなると、熱膨張係数の大きい上部基板１０は下部基板２０よりも膨張し、タッチパネルの温度が低くなると、熱膨張係数の大きい上部基板１０は下部基板２０よりも収縮する。このように、薄いフィルム状に形成されている上部基板１０が膨張と収縮を繰り返すことにより、上部基板１０が伸びてしまい、元の温度に戻っても上部基板１０が伸びた状態のままとなる場合がある。上部基板１０はその周囲が貼り付け部材３０により下部基板２０に貼り付けられているため、伸びた状態のままの上部基板１０は、図１（ｂ）に示すような波打ち状態となる。

（タッチパネル）
次に、第１の実施の形態におけるタッチパネルについて説明する。本実施の形態におけるタッチパネルは、図２に示されるように、下部基板２０の透明導電膜２１が形成されている面とは反対の面の周囲に、加熱部１５０が設けられている構造のものである。図２（ａ）は、本実施の形態におけるタッチパネルの断面図であり、図２（ｂ）は、下部基板２０側から見た底面図である。

本実施の形態のタッチパネルは、上部基板１０を指等により押すことにより操作することができる。尚、加熱部１５０は、温度を調整するものであるため、本願においては温度調整部と記載する場合がある。また、上部基板１０を第１の基板、下部基板２０を第２の基板と記載する場合がある。

加熱部１５０は、電気を流すことにより発熱する電熱線を有し、電熱線に電流を流す電源１５１に接続される。加熱部１５０は、図２（ｂ）等に示されるように、電熱線が内側と外側の二重に巻かれたものであってもよく、また、図３に示すように、電熱線が一重であってもよい。尚、加熱部１５０を形成する電熱線は、電熱線となる材料のインクを印刷した後焼結させたり、スパッタリング等の成膜方法により形成することができる。また、加熱部１５０は、電熱線以外にも加熱する機構を有するものであればよく、加熱する機構が設けられているシートやテープを下部基板２０の透明導電膜２１とは反対の面に貼り付けたものであってもよい。

本実施の形態におけるタッチパネルでは、図４（ａ）に示されるように、温度の昇降を繰り返すことにより、上部基板１０が伸びて波打ち状態となったとしても、加熱部１５０を加熱することにより、下部基板２０、貼り付け部材３０を介して上部基板１０に熱が伝わり、上部基板１０が加熱される。このため、図４（ｂ）に示すように、貼り付け部材３０及び上部基板１０が熱により膨張し、外側に伸びた状態となる。この張力により、上部基板１０の波打ち状態が緩和される。これにより、タッチパネルの下の表示装置の視認性が悪くなることを防ぐことができる。

本実施の形態において、加熱部１５０は貼り付け部材３０が形成されている領域に形成されている。よって、加熱部１５０は、上部基板１０側からは、貼り付け部材３０に隠されて見えないため、タッチパネルの視認性に影響を与えることはない。また、貼り付け部材３０が形成されている領域に加熱部１５０を形成することにより、加熱部１５０に生じた熱を効率よく上部基板１０に伝えることができる。即ち、貼り付け部材３０が形成されている領域に加熱部１５０を形成することにより、加熱部１５０と上部基板１０との距離が短くなり、効率良く上部基板１０を加熱することができる。

本実施の形態においては、電源１５１から加熱部１５０に流す電流を調節することにより、上部基板１０の加熱の仕方を変えることができ、上部基板１０を所望の状態にすることができる。

尚、上部基板１０と下部基板２０とが接着剤により固定されている場合には、接着剤によって上部基板１０の膨張が阻害される可能性がある。しかし、上部基板１０がＰＥＴで形成されており、貼り付け部材３０が、ＰＥＴを基材とした両面テープである場合には、上部基板１０と貼り付け部材３０は同じ熱膨張率で熱膨張する。そのため、加熱部１５０により加熱されると、上部基板１０の熱膨張に追随して貼り付け部材３０も同じように膨張するため、図４（ｂ）に示すように貼り付け部材３０が外側に広がるような状態にすることができ、上部基板１０に張力を生じさせることができる。

尚、上部基板１０と下部基板２０と貼り付け部材３０により囲まれた空間が密閉されている場合には、加熱部１５０で発生した熱により上部基板１０と下部基板２０と貼り付け部材３０とにより囲まれた空間内の空気が暖められ膨張するため、図４（ｂ）に示すように上に上部基板１０が凸の状態になりやすくなる。

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、温度調整部が冷却部により形成されている構造のタッチパネルであり、図５に示されるように、下部基板２０の透明導電膜２１とは反対の面の周囲に、冷却部２５０が設けられている構造のものである。冷却部２５０は、冷却パイプや熱伝導率の高い金属により形成されており、冷却部２５０に接続されている冷却器２５１より冷媒を冷却パイプに流したり、冷却部２５０を形成している金属を冷やして低温にすることができる。

本実施の形態におけるタッチパネルでは、図６（ａ）に示されるように上部基板１０が伸びて波打ち状態となったとしても、冷却部２５０でタッチパネルを冷却することにより、下部基板２０、貼り付け部材３０を介し、上部基板１０が冷却され、図６（ｂ）に示すように貼り付け部材３０及び上部基板１０が収縮して内側に引っ張られる。このため、上部基板１０に生じるたわみがなくなり、上部基板１０の波打ち状態が緩和される。これにより、タッチパネルの下の表示装置の視認性が悪くなることを防ぐことができる。

本実施の形態においては、冷却部２５０は、貼り付け部材３０が形成されている領域に形成されている。よって、冷却部２５０は、上部基板１０側からは貼り付け部材３０に隠されて見えないため、タッチパネルの視認性に影響を与えることはない。また、貼り付け部材３０が形成されている領域に、冷却部２５０を形成することにより、冷却部２５０と上部基板１０との距離が短くなるため、効率良く上部基板１０を冷却することができる。本実施の形態においては、冷却器２５１の温度を調節することにより、上部基板１０を所望の状態にすることができる。

尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。

以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

１０上部基板
１１透明導電膜
２０下部基板
２１透明導電膜
３０貼り付け部材
１５０加熱部
１５１電源

Claims

一方の面に導電膜が形成された第１の基板と、
一方の面に導電膜が形成された第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる貼り付け部材と、
前記第２の基板の他方の面の、前記貼り付け部材が設けられている領域に設けられた温度調整部と、
を有することを特徴とするタッチパネル。
前記温度調整部は、前記第１の基板を加熱する加熱部であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
前記温度調整部は、前記第１の基板を冷却する冷却部であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。