JP2019096345A - Touch panel device, display device having touch position detection function and manufacturing method of touch panel device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチパネル装置、タッチパネル装置と表示装置とを組み合わせることによって得られるタッチ位置検出機能付き表示装置、及び、タッチパネル装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a touch panel device, a display device with a touch position detection function obtained by combining a touch panel device and a display device, and a method of manufacturing the touch panel device.
今日、入力手段として、タッチパネル装置が広く用いられている。タッチパネル装置は、タッチパネルセンサ、タッチパネルセンサからの信号を処理する検出制御部などを含んでいる。タッチパネル装置は、多くの場合、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等の表示装置が組み込まれた種々の装置等(例えば、券売機、ATM装置、携帯電話、ゲーム機)に対する入力手段として、表示装置とともに用いられている。このような装置においては、タッチパネルセンサが表示装置の表示面側に配置されており、これによって、表示装置に対する極めて直接的な入力が可能になっている。タッチパネルセンサのうち表示装置の表示領域に対面する領域は透明になっており、タッチパネルセンサのこの領域が、接触位置(接近位置)を検出し得るアクティブエリアを構成するようになる。 Today, touch panel devices are widely used as input means. The touch panel device includes a touch panel sensor, a detection control unit that processes a signal from the touch panel sensor, and the like. Touch panel devices are often used together with display devices as input means for various devices (for example, ticket vending machines, ATM devices, mobile phones, game machines) incorporating display devices such as liquid crystal displays and organic EL displays. It is done. In such a device, a touch panel sensor is arranged on the display surface side of the display device, which allows very direct input to the display device. An area of the touch panel sensor facing the display area of the display device is transparent, and this area of the touch panel sensor constitutes an active area that can detect a contact position (approach position).
タッチパネルセンサとして、投影型容量結合方式のタッチパネルセンサが知られている。容量結合方式のタッチパネルセンサにおいては、位置を検知されるべき外部導体(典型的には、指)が誘電体を介してタッチパネルセンサに接触(接近)する際、新たに奇生容量が発生する。この奇生容量に起因する静電容量の変化に基づいて、タッチパネルセンサ上における外部導体の位置が検出される。このような投影型容量結合方式のタッチパネルセンサは、基材と、基材上に設けられた複数の検出パターンと、を備えている。検出パターンには、パルス信号などの電気信号が伝達されている。そして、外部導体の接近に起因して生じるパルス信号の変化を解析することにより、タッチパネルセンサ上における外部導体の位置を検出することができる。 A projection-type capacitive coupling type touch panel sensor is known as a touch panel sensor. In the capacitive coupling type touch panel sensor, when an external conductor (typically, a finger) whose position is to be detected comes in contact with (approaching) the touch panel sensor through a dielectric, a strange capacitance is newly generated. The position of the outer conductor on the touch panel sensor is detected based on the change in capacitance caused by the odd capacity. Such a projection-type capacitive coupling touch panel sensor includes a substrate and a plurality of detection patterns provided on the substrate. An electrical signal such as a pulse signal is transmitted to the detection pattern. And the position of the outer conductor on a touch panel sensor can be detected by analyzing the change of the pulse signal which arises due to approach of an outer conductor.
タッチパネル装置は一般に、タッチパネルセンサに加えて、タッチパネルセンサの観察者側に配置されたカバー基板(保護カバー)を備えている(例えば特許文献1参照)。この場合、指などの外部導体はカバー基板に接触することになる。このため、カバー基板を設けることにより、タッチパネルセンサや表示装置を外部から保護することができる。このようなカバー基板は、ガラスなどの透明な誘電体から構成される。 The touch panel device generally includes a cover substrate (protective cover) disposed on the viewer side of the touch panel sensor in addition to the touch panel sensor (see, for example, Patent Document 1). In this case, an external conductor such as a finger comes in contact with the cover substrate. Therefore, by providing the cover substrate, the touch panel sensor and the display device can be protected from the outside. Such cover substrate is composed of a transparent dielectric such as glass.
タッチパネルセンサのカバー基板は、その厚みが厚いほど外部導体とタッチパネルセンサの検出パターンとの間の静電容量が低下して、タッチパネル装置の検出感度が低下してしまうため、薄い厚みで構成されることが好ましい。そして、このような厚みの薄いカバー基板を構成する材料としては、強化ガラスが一般的に用いられている。強化ガラスとは、ガラスに化学的な処理等が施されることにより、ガラスの表面に圧縮応力層が形成され、ガラスの内部に引張応力層が形成されたガラスのことである。このような強化ガラスにおいては、その一方の側の面に何らかの打撃力が加えられ、これによってその表面にクラックなどの傷が形成された場合であっても、圧縮応力層のため、傷が拡大することが防がれる。このため、強化ガラスは割れにくくなっている。 The cover substrate of the touch panel sensor is configured to have a thin thickness because the capacitance between the outer conductor and the detection pattern of the touch panel sensor decreases as the thickness thereof increases and the detection sensitivity of the touch panel device decreases. Is preferred. And as a material which comprises such a thin cover substrate, tempered glass is generally used. The tempered glass is a glass in which a compressive stress layer is formed on the surface of the glass by subjecting the glass to a chemical treatment or the like, and a tensile stress layer is formed on the inside of the glass. In such a tempered glass, even if the impact such as a crack is formed on the surface by applying some striking force to the surface on one side, the damage is enlarged due to the compressive stress layer. Being prevented. For this reason, tempered glass is difficult to be broken.
これに対して、タッチパネル装置の軽量化及び低コスト化を図るためには、カバー基板を構成する材料としてプラスチックを用いることが有効であると考えられる。 On the other hand, in order to reduce the weight and cost of the touch panel device, it is considered effective to use plastic as a material of the cover substrate.
しかしながら、一般に、プラスチックの誘電率は強化ガラスの誘電率と比較して低い。
そのため、プラスチックで構成されたカバー基板の厚みが強化ガラスで構成されたカバー基板の厚みと同等である場合、外部導体とタッチパネルセンサとの間の静電容量が低下して、タッチパネル装置の検出感度が低下してしまう。
However, in general, the dielectric constant of plastic is low compared to the dielectric constant of tempered glass.
Therefore, when the thickness of the cover substrate made of plastic is equal to the thickness of the cover substrate made of tempered glass, the capacitance between the outer conductor and the touch panel sensor is reduced, and the detection sensitivity of the touch panel device Will decrease.
検出感度を向上するためにはカバー基板の厚みを薄くすればよいが、一般的な板状のプラスチックの剛性は、一般的な板状の強化ガラスの剛性と比較して低いため、薄くした場合には新たな問題が生じる。即ち、プラスチックで構成された薄いカバー基板は、指などの外部導体が接触した時に容易に撓んでしまい、タッチパネル装置が誤動作する恐れがある。 In order to improve detection sensitivity, the thickness of the cover substrate may be reduced, but the rigidity of a general plate-like plastic is low compared to the rigidity of a general plate-like tempered glass, so when it is made thinner Has new problems. That is, a thin cover substrate made of plastic is easily bent when an external conductor such as a finger comes in contact with the touch panel device, which may cause the touch panel device to malfunction.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、プラスチックで構成されたカバー基板を用いた上で、剛性の低下を抑えつつ検出感度を向上できるタッチパネル装置、タッチ位置検出機能付き表示装置、及び、タッチパネル装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such a point, and a touch panel device with a touch position detection function capable of improving detection sensitivity while suppressing a decrease in rigidity while using a cover substrate made of plastic. It aims at providing a manufacturing method of a display and a touch panel device.
本発明の一態様に係るタッチパネル装置は、
基材と、前記基材上に設けられた検出パターンと、を有するタッチパネルセンサ基板と、
前記タッチパネルセンサ基板の両面に設けられ、前記タッチパネルセンサ基板を挟持する一対のカバー基板と、を備え、
前記カバー基板はプラスチックで構成されている。
The touch panel device according to one aspect of the present invention is
A touch panel sensor substrate having a substrate and a detection pattern provided on the substrate;
And a pair of cover substrates provided on both sides of the touch panel sensor substrate and sandwiching the touch panel sensor substrate.
The cover substrate is made of plastic.
本発明の他の一態様に係るタッチパネル装置は、
基材と、前記基材上に設けられた検出パターンと、を有するタッチパネルセンサ基板と、
前記タッチパネルセンサ基板を内部に埋め込むカバー基板と、を備え、
前記カバー基板はプラスチックで構成されている。
A touch panel device according to another aspect of the present invention is
A touch panel sensor substrate having a substrate and a detection pattern provided on the substrate;
And a cover substrate in which the touch panel sensor substrate is embedded.
The cover substrate is made of plastic.
また、前記タッチパネル装置において、
観察者側の前記カバー基板の厚みは、表示装置側の前記カバー基板の厚みより薄くてもよい。
In the touch panel device,
The thickness of the cover substrate on the viewer side may be smaller than the thickness of the cover substrate on the display device side.
また、前記タッチパネル装置において、
前記基材はプラスチックで構成されていてもよい。
In the touch panel device,
The substrate may be made of plastic.
また、前記タッチパネル装置において、
前記カバー基板は、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、または、ポリカーボネートで構成されていてもよい。
In the touch panel device,
The cover substrate may be made of polyethylene terephthalate, acrylic or polycarbonate.
本発明の一態様に係るタッチ位置検出機能付き表示装置は、
表示装置と、
前記表示装置の表示面側に配置されたタッチパネル装置と、を備え、
前記タッチパネル装置は、
基材と、前記基材上に設けられた検出パターンと、を有するタッチパネルセンサ基板と、
前記タッチパネルセンサ基板の両面に設けられ、前記タッチパネルセンサ基板を挟持する一対のカバー基板と、を有し、
前記カバー基板はプラスチックで構成されている。
A display device with a touch position detection function according to an aspect of the present invention is
A display device,
A touch panel device disposed on the display surface side of the display device;
The touch panel device is
A touch panel sensor substrate having a substrate and a detection pattern provided on the substrate;
And a pair of cover substrates provided on both sides of the touch panel sensor substrate and sandwiching the touch panel sensor substrate;
The cover substrate is made of plastic.
本発明の他の一態様に係るタッチ位置検出機能付き表示装置は、
表示装置と、
前記表示装置の表示面側に配置されたタッチパネル装置と、を備え、
前記タッチパネル装置は、
基材と、前記基材上に設けられた検出パターンと、を有するタッチパネルセンサ基板と、
前記タッチパネルセンサ基板を内部に埋め込むカバー基板と、を備え、
前記カバー基板はプラスチックで構成されている。
A display device with a touch position detection function according to another aspect of the present invention is
A display device,
A touch panel device disposed on the display surface side of the display device;
The touch panel device is
A touch panel sensor substrate having a substrate and a detection pattern provided on the substrate;
And a cover substrate in which the touch panel sensor substrate is embedded.
The cover substrate is made of plastic.
本発明の一態様に係るタッチパネル装置の製造方法は、
タッチパネルセンサ基板を準備する工程と、
前記タッチパネルセンサ基板の両面に、一対のカバー基板を透明接着剤により貼り合わせる工程と、
を備える。
A method of manufacturing a touch panel device according to an aspect of the present invention is
Preparing a touch panel sensor substrate;
Bonding a pair of cover substrates to both sides of the touch panel sensor substrate with a transparent adhesive;
Equipped with
本発明の他の一態様に係るタッチパネル装置の製造方法は、
タッチパネルセンサ基板を準備する工程と、
前記タッチパネルセンサ基板を金型内に設置する工程と、
前記金型内に射出樹脂を射出する工程と、
を備える。
A method of manufacturing a touch panel device according to another aspect of the present invention is
Preparing a touch panel sensor substrate;
Installing the touch panel sensor substrate in a mold;
Injecting an injection resin into the mold;
Equipped with
本発明によれば、プラスチックで構成されたカバー基板を用いた上で、剛性の低下を抑えつつ検出感度を向上できる。 According to the present invention, it is possible to improve detection sensitivity while suppressing a decrease in rigidity after using a cover substrate made of plastic.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, vertical and horizontal dimensional ratios, etc. are appropriately changed from those of a real thing and exaggerated.
(第1の実施形態)
タッチ位置検出機能付き表示装置
はじめに図1を参照して、タッチ位置検出機能付き表示装置10について説明する。図1は、第1の実施形態に係るタッチ位置検出機能付き表示装置10を示す分解図である。図1に示すように、タッチ位置検出機能付き表示装置10は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの表示装置15と、表示装置15の表示面16a側(観察者側)に配置されたタッチパネル装置20と、を備えている。図示された表示装置15は、フラットパネルディスプレイとして構成されている。タッチパネル装置20は、例えば接着層(図示せず)などを介して表示装置15に接着されている。
First Embodiment
Display Device with Touch Position Detection Function Referring first to FIG. 1, the
表示装置15は、表示面16aを有した表示パネル16と、表示パネル16に接続された表示制御部(図示せず)と、を有している。表示パネル16は、映像を表示することができるアクティブエリアA1と、アクティブエリアA1を取り囲むようにしてアクティブエリアA1の外側に配置された非アクティブエリア(額縁領域とも呼ばれる)A2と、を含んでいる。表示制御部は、表示されるべき映像に関する情報を処理し、映像情報に基づいて表示パネル16を駆動する。表示パネル16は、表示制御部の制御信号に基づいて、所定の映像を表示面16aに表示する。すなわち、表示装置15は、文字や図等の情報を映像として出力する出力装置としての役割を担っている。
The
タッチパネル装置20は、タッチ位置を検出され得る領域に対応する矩形状のアクティブエリアAb1と、アクティブエリアAb1の周辺に位置する非アクティブエリアAb2と、を含んでいる。アクティブエリアAb1および非アクティブエリアAb2はそれぞれ、表示パネル16のアクティブエリアA1および非アクティブエリアA2に対応して区画されたものである。
The
タッチパネル装置
図2は、図1の第1方向D1に平行な方向においてタッチ位置検出機能付き表示装置10を切断した断面を示す断面図である。図1及び図2に示すように、タッチパネル装置20は、平板状のタッチパネルセンサ基板30と、タッチパネルセンサ基板30の両面に設けられ、タッチパネルセンサ基板30を挟持する一対のカバー基板12a,12bと、を備えている。カバー基板12aは、タッチパネルセンサ基板30の観察者側に配置され、カバー基板12bは、タッチパネルセンサ基板30の表示装置15側に配置されている。カバー基板12a,12bは、タッチパネルセンサ基板30に、例えば接着層(図示せず)を介して接着されている。
Touch Panel Device FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross section of the display device with a touch
以下、カバー基板12a,12bおよびタッチパネルセンサ基板30について、さらに詳細に説明する。
Hereinafter, the
カバー基板
カバー基板12a,12bは、プラスチックで構成されている。即ち、カバー基板12a,12bは、プラスチック成形体として構成されている。プラスチック成形体とは、合成樹脂が成形され固化されることによって得られる部材のことである。あるいは、合成樹脂が成形され固化されることによって得られる複数の部材が接着層によって貼り合わされる等して一体化されることにより得られる部材のことである。
Cover Substrate The
合成樹脂は、ガラスに比べて低い温度で成形され得るため、成形が容易である。したがって、湾曲面や屈曲部を有するカバー基板など、所望の形状を有するカバー基板12を容易に作製することもできる。カバー基板12を構成する合成樹脂としては、十分な透光性および加工性を有する材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、ポリカーボネート、または、ポリエステルを用いることができる。 The synthetic resin is easy to mold because it can be molded at a lower temperature than glass. Therefore, the cover substrate 12 having a desired shape, such as a cover substrate having a curved surface or a bent portion, can be easily manufactured. As a synthetic resin which comprises the cover substrate 12, the material which has sufficient translucency and processability, for example, a polyethylene terephthalate, an acryl, a polycarbonate, or polyester can be used.
カバー基板12a,12bは、本実施形態においては、図1に示すように、平面視において略矩形の形状を有している。カバー基板12a,12bの平面視における形状は、表示パネル16の表示面16aの形状及びタッチパネルセンサ基板30の形状に応じて他の形状であってもよく、例えば楕円形状であってもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
図2において、カバー基板12aの厚みが符号Taで示されており、カバー基板12bの厚みが符号Tbで示されている。ここでは、厚みTaと厚みTbは均一となっている。各厚みTa,Tbは、タッチパネル装置20に求められる検出感度や、カバー基板12a,12bに対して求められる強度などに応じて適切に設定されるが、例えば約0.5mmになっている。即ち、図示する例では、厚みTaと厚みTbは、ほぼ等しい。厚みTaと厚みTbとの和が、従来のタッチパネルセンサ基板の一方の面のみに設けられたプラスチックからなるカバー基板の厚みと同等であれば、そのような従来のカバー基板の硬性と同等の硬性を得ることができる。
In FIG. 2, the thickness of the
図2の例では、カバー基板12aの観察者側の面は、平坦面として構成されているが、これに限られず、例えば観察者側に向かって凸や凹となる湾曲面として構成されていてもよい。
In the example of FIG. 2, the surface on the viewer's side of the
タッチパネルセンサ基板
タッチパネルセンサ基板30は、どのような構成を有していてもよいが、一例として、図3に示す構成について説明する。
Touch Panel Sensor Substrate The touch
図3は、観察者側から見た場合のタッチパネルセンサ基板30を示す平面図である。ここでは、タッチパネルセンサ基板30が、投影型の静電容量結合方式のタッチパネルセンサとして構成される例について説明する。なお、「容量結合」方式は、タッチパネルの技術分野において「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等とも呼ばれており、本件では、これらの「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等と同義の用語として取り扱う。典型的な静電容量結合方式のタッチパネルセンサは、透光性を有する導電性のパターンを有しており、外部の導体(典型的には人間の指)がタッチパネルセンサに接近することにより、外部の導体とタッチパネルセンサの導電性のパターンとの間でコンデンサ(静電容量)が形成される。そして、このコンデンサの形成に伴った電気的な状態の変化に基づき、タッチパネルセンサ上において外部導体が接近している位置の位置座標が特定される。なお本実施形態によるタッチパネルセンサ基板30は、自己容量方式のものであってもよく、相互容量方式のものであってもよい。
FIG. 3 is a plan view showing the touch
図3に示すように、タッチパネルセンサ基板30は、観察者側を向く第1面32aおよび表示装置側を向く第2面32bを含み、透光性を有する基材32と、基材32の第1面32a上に設けられ、第1方向D1に延びる複数の第1検出パターン(検出パターン)41と、基材32の第2面32b上に設けられ、第1方向D1に交差する、例えば第1方向D1に直交する第2方向D2に延びる複数の第2検出パターン(検出パターン)46と、を備えている。図3に示すように、第1検出パターン41および第2検出パターン46はそれぞれ帯状に延びている。また、複数の第1検出パターン41は一定の配列ピッチで第2方向D2に並べられており、複数の第2検出パターン46も一定の配列ピッチで第1方向D1に並べられている。第1検出パターン41および第2検出パターン46の配列ピッチは、タッチ位置の検出に関して求められる分解能に応じて定められるが、例えば数mmになっている。なお図3においては、基材32の第1面32a側に設けられている構成要素が実線で表され、基材32の第2面32b側に設けられている構成要素が点線で表されている。
As shown in FIG. 3, the touch
図3に示すように、タッチパネルセンサ基板30の基材32は、タッチ位置を検出され得る領域に対応する矩形状のアクティブエリアAa1と、アクティブエリアAa1の周辺に位置する矩形枠状の非アクティブエリアAa2と、を含んでいる。アクティブエリアAa1および非アクティブエリアAa2はそれぞれ、表示パネル16のアクティブエリアA1および非アクティブエリアA2に対応して区画されたものである。
As shown in FIG. 3, the
上述の第1検出パターン41および第2検出パターン46は、アクティブエリアAa1内に配置されている。また非アクティブエリアAa2のうち基材32の第1面32a上には、各第1検出パターン41に電気的に接続された複数の第1額縁配線44aと、基材32の外縁近傍に配置され、各第1額縁配線44aに電気的に接続された複数の第1端子部44bと、が設けられている。さらに、非アクティブエリアAa2のうち基材32の第2面32b上には、各第2検出パターン46に電気的に接続された複数の第2額縁配線49aと、基材32の外縁近傍に配置され、各第2額縁配線49aに電気的に接続された複数の第2端子部49bと、が設けられている。
The
以下、タッチパネルセンサ基板30の各構成要素について説明する。
Hereinafter, each component of the touch
(基材)
基材32は、タッチパネルセンサ基板30において誘電体として機能するものである。基材32を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)やシクロオレフィンポリマー(COP)など、十分な透光性を有する材料が用いられる。基材32が例えばPETを含む場合、PETの厚みは例えば100〜200μmの範囲内になっている。なお第1検出パターン41、第2検出パターン46、額縁配線44a,49aや端子部44b,49bを適切に保持することができる限りにおいて、基材32の具体的な構成が特に限られることはない。例えば、PET層などの表面に設けられたハードコート層がさらに基材32に含まれていてもよい。すなわち本実施形態において、基材32とは、何らかの具体的な構造や材料を意味するものではなく、タッチパネルセンサ基板30を構成する第1検出パターン41や第2検出パターン46などのパターンの下地となるものを意味するに過ぎない。
(Base material)
The base 32 functions as a dielectric in the touch
好ましくは、基材の第1面32aおよび第2面32bは、表示装置15からの映像光を高い透過率で透過させるよう、高い平坦性を有している。例えば、基材32の第1面32aおよび第2面32bの算術表面平均粗さ(Ra)は、0.004〜0.010μmの範囲内になっている。
Preferably, the
(第1及び第2検出パターン)
タッチパネルセンサ基板30の第1及び第2検出パターン41,46は、金属材料からなる複数の導線を網目状に配置することによって構成されてもよいし、インジウムスズ酸化物(ITO)などの透明導電材料を用いて構成されてもよい。本実施形態においては、複数の導線を網目状に配置することによって構成された第1及び第2検出パターン41,46の一例について、図4A,4Bを参照して説明する。
(First and second detection patterns)
The first and
図4Aは、図3において符号IIIが付された一点鎖線で囲まれた部分における第1検出パターン41を、観察者側から見た場合を示す平面図であり、図4Bは、図3において符号IIIが付された一点鎖線で囲まれた部分における第2検出パターン46を、観察者側から見た場合、すなわち基材32を透かして第2検出パターン46を見た場合を示す平面図である。
FIG. 4A is a plan view showing a
はじめに第1検出パターン41について説明する。本実施形態において、第1検出パターン41は、遮光性および導電性を有する第1導線51であって、各第1導線51の間に開口部51aが形成されるよう網目状に配置された第1導線51から構成されている。同様に、第2検出パターン46は、遮光性および導電性を有する第2導線56であって、各第2導線56の間に開口部56aが形成されるよう網目状に配置された第2導線56から構成されている。第1導線51および第2導線56は各々、金属材料からなる金属層を含んでいる。なお第1導線51および第2導線56を構成する金属層には、その表面における光の反射を抑制するための黒化処理などが施されていてもよい。
First, the
第1検出パターン41全体の面積のうち開口部51aによって占められる面積の比率(以下、開口率と称する)が十分に高くなり、これによって、表示装置15からの映像光が適切な透過率でタッチパネルセンサ基板30のアクティブエリアAa1を透過することができる限りにおいて、第1導線51の寸法や形状が特に限られることはない。例えば図4Aに示す例において、第1検出パターン41は、菱形に形成された第1導線51を第1方向D1に沿って並べることによって構成されている。この場合、菱形の内角のうち鋭角になる内角が第1方向D1に沿って並ぶよう、第1導線51が構成されている。開口率の範囲は、表示装置15から放出される映像光の特性などに応じて適宜設定される。
The ratio of the area occupied by the
第1導線51の線幅は、求められる開口率などに応じて設定されるが、例えば第1導線51の幅は1〜10μmの範囲内、より好ましくは2〜7μmの範囲内に設定されている。これによって、観察者が視認する映像に対して第1導線51が及ぼす影響を、無視可能な程度まで低くすることができる。第1導線51の厚みは、第1検出パターン41に対して求められる電気抵抗値などに応じて適宜設定されるが、例えば0.1〜2.0μmの範囲内となっている。
The line width of the
第1導線51の場合と同様に、第2導線56においても、第2検出パターン46全体の面積のうち開口部56aによって占められる面積の比率を十分に確保することができる限りにおいて、第2導線56の寸法や形状が特に限られることはない。例えば図4Bに示す例において、第2検出パターン46は、菱形に形成された第2導線56を第2方向D2に沿って並べることによって構成されている。この場合、菱形の内角のうち鈍角になる内角が第2方向D2に沿って並ぶよう、第2導線56が構成されている。
As in the case of the
(額縁配線および端子部)
第1検出パターン41に接続されている第1額縁配線44aおよび第1端子部44b、並びに、第2検出パターン46に接続されている第2額縁配線49aおよび第2端子部49bは、第1検出パターン41並びに第2検出パターン46からの信号をタッチパネルセンサ基板30の外部に取り出すために設けられたものである。信号を適切に伝達することができる限りにおいて、第1額縁配線44aおよび第1端子部44b並びに第2額縁配線49aおよび第2端子部49bの具体的な構成が特に限られることはない。例えば第1額縁配線44aおよび第1端子部44bは、第1導線51と同一の層構成で第1導線51と同時に形成されるものであってもよい。同様に、第2額縁配線49aおよび第2端子部49bは、第2導線56と同一の層構成で第2導線56と同時に形成されるものであってもよい。
(Frame wiring and terminals)
The
なお図3から図4Bにおいては、第1検出パターン41、第1額縁配線44aおよび第1端子部44bが基材32の第1面32a側に設けられ、第2検出パターン46、第2額縁配線49aおよび第2端子部49bが基材32の第2面32b側に設けられる例を示したが、これに限られることはなく、それらが基材32の第1面32aまたは第2面32bのいずれか一方に設けられていてもよい。また、第1検出パターン41、第1額縁配線44aおよび第1端子部44bが基材32の第1面32a側に設けられ、第2検出パターン46、第2額縁配線49aおよび第2端子部49bが追加の基材(図示せず)の一方の面側に設けられ、追加の基材の一方の面と基材32の第2面32bとが透明接着剤で貼り合わされていてもよい。
In FIGS. 3 to 4B, the
タッチパネル装置の製造方法
次に、以上のような構成のタッチパネル装置20を製造する方法について説明する。
Method of Manufacturing Touch Panel Device Next, a method of manufacturing the
はじめに、タッチパネルセンサ基板30を準備する。タッチパネルセンサ基板30は、周知の製造方法により製造できる。
First, the touch
次に、タッチパネルセンサ基板30の両面に、一対のカバー基板12a,12bを透明接着剤により貼り合わせる。透明接着剤として、例えば、OCA(Optically Clear Adhesive)又はOCR(Optically Clear Resin)を用いることができる。
Next, a pair of
この時、透明接着剤に気泡が入ることがあるため、透明接着剤が硬化する前にオートクレーブ装置を用いて加熱して、気泡を取り除くことが好ましい。加熱する場合には、タッチパネルセンサ基板30の基材32は、プラスチックで構成されていることが好ましい。基材32がガラスで構成されている場合には、ガラスと、カバー基板12a,12bを構成するプラスチックとの熱膨張係数の違いにより、加熱によって基材32が割れる可能性があるためである。
At this time, air bubbles may enter the transparent adhesive, so it is preferable to remove the air bubbles by heating using an autoclave device before the transparent adhesive is cured. When heating, the
そして、透明接着剤が硬化することにより、上述のタッチパネル装置20を得ることができる。
And the above-mentioned
以上で説明したように、第1の実施形態によれば、タッチパネルセンサ基板30の両面に設けられ、タッチパネルセンサ基板30を挟持する一対のカバー基板12a,12bを備えるようにしている。これにより、カバー基板12a,12b全体の厚み、即ち厚みTa+厚みTbを保ちつつ、観察者側のカバー基板の厚みTaを薄くできる。よって、外部導体とタッチパネルセンサ基板30との間の距離を短くできるので、外部導体とタッチパネルセンサ基板30との間の静電容量を大きくできる。従って、プラスチックで構成されたカバー基板12a,12bを用いた上で、剛性の低下を抑えつつ検出感度を向上できる。
As described above, according to the first embodiment, the touch
また、タッチパネル装置20の剛性の低下を抑えることができるので、指などの外部導体が接触した時に撓み難くすることができ、タッチパネル装置20の誤動作を抑制できる。カバー基板12a,12b全体の厚みを適切に設定することで、外部導体の接触による弱い力では撓み難くした上で、カバー基板12a,12bの可撓性を生かし、タッチパネル装置20をフレキシブルデバイスや曲面デバイスとして構成することもできる。
In addition, since a decrease in the rigidity of the
また、カバー基板12a,12bを強化ガラスで構成する場合よりも軽量化および低コスト化が図れる。
Further, weight reduction and cost reduction can be achieved as compared with the case where the
また、仮にカバー基板12a,12bが割れたとしても、カバー基板12a,12bを強化ガラスで構成する場合よりも破片が飛散し難い。
In addition, even if the
さらに、タッチパネル装置20において、第1及び第2検出パターン41,46等の金属部分はカバー基板12a,12bで封止されているため、これらが空気や水分等に曝される可能性を低減できる。これにより、第1及び第2検出パターン41,46等の酸化等を抑制できるため、タッチパネル装置20の信頼性を向上できる。また、タッチパネルセンサ基板30に第1及び第2検出パターン41,46等を覆う保護膜を設ける必要がない。
Furthermore, in the
なお、厚みTaと厚みTbは異なっていてもよい。観察者側のカバー基板12aの厚みTaが、表示装置側のカバー基板12bの厚みTbより薄い場合には、外部導体とタッチパネルセンサ基板30との間の静電容量をより大きくできるため、検出感度を向上させることができる。
また、上述の機能が得られる限り、厚みTaと厚みTbは均一でなくてもよい。
The thickness Ta and the thickness Tb may be different. When the thickness Ta of the
Moreover, as long as the above-mentioned function is obtained, thickness Ta and thickness Tb may not be uniform.
(第2の実施形態)
第2の実施形態は、カバー基板12A内部にタッチパネルセンサ基板30が埋め込まれている点が、第1の実施形態と異なる。
Second Embodiment
The second embodiment is different from the first embodiment in that the touch
タッチ位置検出機能付き表示装置及びタッチパネル装置
図5は、第2の実施形態におけるタッチ位置検出機能付き表示装置10Aを示す分解図である。図6は、図5の第1方向D1に平行な方向においてタッチ位置検出機能付き表示装置10Aを切断した断面を示す断面図である。図5,6では、図1,2と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
Display Device with Touch Position Detection Function and Touch Panel Device FIG. 5 is an exploded view showing the
図5,6に示すように、タッチ位置検出機能付き表示装置10Aは、タッチパネル装置20Aの構成が第1の実施形態と異なる。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the
図6に示すように、タッチパネル装置20Aは、タッチパネルセンサ基板30と、タッチパネルセンサ基板30を内部に埋め込むカバー基板12Aと、を備えている。カバー基板12Aは、第1の実施形態と同様に、プラスチックで構成されている。
As shown in FIG. 6, the
タッチパネル装置20Aの第1方向D1の長さ、即ちカバー基板12Aの第1方向D1の長さL20は、タッチパネルセンサ基板30の第1方向D1の長さL30より長い。図示は省略するが、タッチパネル装置20Aの第2方向D2の長さ、即ちカバー基板12Aの第2方向D2の長さは、タッチパネルセンサ基板30の第2方向D2の長さより長い。
The length of the
図6において、タッチパネルセンサ基板30の観察者側に位置するカバー基板12Aの厚みが符号Taで示されており、タッチパネルセンサ基板30の表示装置15側に位置するカバー基板12Aの厚みが符号Tbで示されている。ここでは、厚みTaと厚みTbは均一となっている。
In FIG. 6, the thickness of the
第1の実施形態と同様に、各厚みTa,Tbは、タッチパネル装置20Aに求められる検出感度や、カバー基板12Aに対して求められる強度などに応じて適切に設定されるが、例えば約0.5mmになっている。即ち、図示する例では、厚みTaと厚みTbは、ほぼ等しい。厚みTaと厚みTbは異なっていてもよく、例えば、厚みTaは厚みTbより薄くてもよい。
Similar to the first embodiment, the thicknesses Ta and Tb are appropriately set according to the detection sensitivity required for the
また、第1の実施形態と異なり、タッチパネルセンサ基板30の観察者側の面30aと表示装置15側の面30bに加え、タッチパネルセンサ基板30の第1方向D1に位置する両端面30c,30dもカバー基板12Aで覆われている。図示は省略するが、タッチパネルセンサ基板30の第2方向D2に位置する両端面もカバー基板12Aで覆われている。
Further, unlike the first embodiment, in addition to the
タッチパネル装置の製造方法
次に、以上のような構成のタッチパネル装置20Aを製造する方法について、図7A,7Bを参照して説明する。図7Aは、図5のタッチパネル装置20Aの製造方法を説明する断面図である。図7Bは、図7Aに続く、タッチパネル装置20Aの製造方法を説明する断面図である。図7A,7Bは、図6に対応する断面図である。
Method of Manufacturing Touch Panel Device Next, a method of manufacturing the
ここでは、射出成形により保護カバー12Aを形成する一例について説明する。
Here, an example of forming the
まず、第1の実施形態と同様に、タッチパネルセンサ基板30を準備する。
次に、図7Aに示すように、タッチパネルセンサ基板30を金型60内に設置する。金型60は、どのようなものでもよいが、例えば、上部金型60aと下部金型60bとを備える。下部金型60bには、タッチパネルセンサ基板30を適切に支持できる位置に、例えば4つの柱状の支持部材61が設けられている。
First, as in the first embodiment, the touch
Next, as shown in FIG. 7A, the touch
そして、図7Bに示すように、上部金型60aと下部金型60bとを組み合わせることにより、金型60内に空間62が形成される。これにより、この空間62内に、支持部材61で支持されたタッチパネルセンサ基板30が位置するようになる。
Then, as shown in FIG. 7B, a
次に、上部金型60aに設けられた射出孔63から、金型60内、即ち空間62内に射出樹脂を射出する。これにより、空間62は樹脂で満たされる。従って、この空間62の外形が、タッチパネル装置20Aの外形、即ち保護カバー12Aの外形となる。
Next, an injection resin is injected into the
そして、樹脂が硬化して保護カバー12Aが形成された後に、金型60からタッチパネル装置20Aを取り出して、タッチパネル装置20Aを得ることができる。
Then, after the resin is cured and the
このような製造方法により、保護カバー12Aにおいて、支持部材61の位置には穴が形成されることになる。そのため、支持部材61の位置は、例えば、非アクティブエリアAb2に対応する位置であることが好ましい。これにより、保護カバー12Aに形成された穴が映像の表示に影響する恐れがない。
By such a manufacturing method, in the
また、射出成形を行うため、タッチパネルセンサ基板30の基材32はプラスチックで構成されていることが好ましい。基材32がガラスで構成されている場合には、ガラスと射出樹脂との熱膨張係数の違いにより、射出樹脂の熱によって基材32が割れる可能性があるためである。
Moreover, in order to perform injection molding, it is preferable that the
以上で説明したように、第2の実施形態によれば、カバー基板12Aがタッチパネルセンサ基板30を内部に埋め込むようにしているので、タッチパネルセンサ基板30の端面がカバー基板12Aで覆われている。従って、タッチパネルセンサ基板30の端面を保護できる。
また、第1の実施形態と同様の効果も得られる。
As described above, according to the second embodiment, since the
In addition, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
これに対して、第1の実施形態の場合、タッチパネルセンサ基板30の端面が外方に露出しているので、タッチパネル装置20の搬送時などに、タッチパネルセンサ基板30の端面を傷付ける可能性がある。従来のタッチパネルセンサ基板の一方の面のみにカバー基板が設けられる技術でも同様である。そのため、第1の実施形態や従来の技術では、タッチパネル装置20の搬送時などに、タッチパネルセンサ基板30の端面を保護するか、タッチパネルセンサ基板30の端面を傷付けないように注意する必要があるが、第2の実施形態ではそのような手間を省くことができる。
On the other hand, in the case of the first embodiment, since the end face of the touch
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While certain embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.
10,10A タッチ位置検出機能付き表示装置
12a,12b,12A カバー基板
15 表示装置
20,20A タッチパネル装置
30 タッチパネルセンサ基板
32 基材
41 第1検出パターン(検出パターン)
46 第2検出パターン(検出パターン)
60 金型
10, 10A Display Device with Touch
46 Second detection pattern (detection pattern)
60 mold
Claims (9)
前記タッチパネルセンサ基板の両面に設けられ、前記タッチパネルセンサ基板を挟持する一対のカバー基板と、を備え、
前記カバー基板はプラスチックで構成されている、タッチパネル装置。 A touch panel sensor substrate having a substrate and a detection pattern provided on the substrate;
And a pair of cover substrates provided on both sides of the touch panel sensor substrate and sandwiching the touch panel sensor substrate.
The touch panel device, wherein the cover substrate is made of plastic.
前記タッチパネルセンサ基板を内部に埋め込むカバー基板と、を備え、
前記カバー基板はプラスチックで構成されている、タッチパネル装置。 A touch panel sensor substrate having a substrate and a detection pattern provided on the substrate;
And a cover substrate in which the touch panel sensor substrate is embedded.
The touch panel device, wherein the cover substrate is made of plastic.
前記表示装置の表示面側に配置されたタッチパネル装置と、を備え、
前記タッチパネル装置は、
基材と、前記基材上に設けられた検出パターンと、を有するタッチパネルセンサ基板と、
前記タッチパネルセンサ基板の両面に設けられ、前記タッチパネルセンサ基板を挟持する一対のカバー基板と、を有し、
前記カバー基板はプラスチックで構成されている、タッチ位置検出機能付き表示装置。 A display device,
A touch panel device disposed on the display surface side of the display device;
The touch panel device is
A touch panel sensor substrate having a substrate and a detection pattern provided on the substrate;
And a pair of cover substrates provided on both sides of the touch panel sensor substrate and sandwiching the touch panel sensor substrate;
The display device with a touch position detection function, wherein the cover substrate is made of plastic.
前記表示装置の表示面側に配置されたタッチパネル装置と、を備え、
前記タッチパネル装置は、
基材と、前記基材上に設けられた検出パターンと、を有するタッチパネルセンサ基板と、
前記タッチパネルセンサ基板を内部に埋め込むカバー基板と、を備え、
前記カバー基板はプラスチックで構成されている、タッチ位置検出機能付き表示装置。 A display device,
A touch panel device disposed on the display surface side of the display device;
The touch panel device is
A touch panel sensor substrate having a substrate and a detection pattern provided on the substrate;
And a cover substrate in which the touch panel sensor substrate is embedded.
The display device with a touch position detection function, wherein the cover substrate is made of plastic.
前記タッチパネルセンサ基板の両面に、一対のカバー基板を透明接着剤により貼り合わせる工程と、
を備える、タッチパネル装置の製造方法。 Preparing a touch panel sensor substrate;
Bonding a pair of cover substrates to both sides of the touch panel sensor substrate with a transparent adhesive;
And a method of manufacturing a touch panel device.
前記タッチパネルセンサ基板を金型内に設置する工程と、
前記金型内に射出樹脂を射出する工程と、
を備える、タッチパネル装置の製造方法。 Preparing a touch panel sensor substrate;
Installing the touch panel sensor substrate in a mold;
Injecting an injection resin into the mold;
And a method of manufacturing a touch panel device.
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