JP4518681B2

JP4518681B2 - 液体封入タッチパネル

Info

Publication number: JP4518681B2
Application number: JP2001027333A
Authority: JP
Inventors: 徹村岡
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2021-02-02
Also published as: JP2002231098A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体封入タッチパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、電子手帳等の、ディスプレイを備えたデジタルデータ処理装置において、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＰＤＰ（プラズマパネル）、ＣＲＴ（ブラウン管）等のディスプレイ画面上に設置され、パネル表面の所望位置をオペレータがペンや指で押圧することにより、ディスプレイ上の二次元座標データを入力指示するパネル型入力装置が、タッチパネルの呼称で広く利用されている。
【０００３】
一般にタッチパネルは、透明な絶縁基板と絶縁基板表面に設けられる透明な導電膜とを各々に有した一対の板状の検出素子を備えて構成される。それら検出素子は、隙間を介して導電膜同士を対向させた状態で、両絶縁基板の外周縁に沿って帯状に延設される接着剤層を介して、互いに重ね合わせて固定される。両検出素子の間の隙間は、この接着剤層の厚みにより確保される。なお通常、オペレータが押圧操作する上側の検出素子の絶縁基板は、可撓性が要求されるので樹脂フィルムから形成され、他方、ディスプレイ画面に隣接配置される下側の検出素子の絶縁基板は、ガラス板、プラスチック板、樹脂フィルム等から形成される。
【０００４】
この種のタッチパネルにおいて、ディスプレイ画面の視認性を改善するために、一対の検出素子の間に形成される隙間に、各検出素子の屈折率と同等の屈折率を有する透明な絶縁液体を封入して、光の透過率を向上させたものが知られている。このような液体封入型のタッチパネルは、一般的なＬＣＤにおける液晶セルに類似した構成を有するものであり、従来、液晶セルの作製方法と同様の方法で作製されている。
【０００５】
従来のＬＣＤ製造工程における一般的な液晶セル作製方法では、絶縁基板及び絶縁基板の一表面に形成した導電膜を各々に有する一対の電極板が、隙間を介して導電膜同士を対向させた状態で、一方の電極板の外周縁に沿って帯状に塗布された接着剤により相互に固着される。接着剤は初期流動性を有するので、接着剤が硬化するまでの間、一対の電極板の間隔を一定に保持するために、所定粒径の多数のガラスビーズが導電膜上に散布され、かつ接着剤に混入される。両電極板の間に帯状に塗布される接着剤は、局部的な欠落部分を有し、接着剤硬化後にはその欠落部分が液晶注入口として機能する。液晶は、液晶注入口を介して両電極板間の隙間に注入されて充填され、充填完了後、封止材により液晶注入口が封止される。このようにして、液晶を充填した両電極板間の隙間は、硬化した接着剤及び封止材により、外部環境に対し気密封止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の液体封入タッチパネルでは、上記した従来の液晶セル作製方法を踏襲して、ガラスビーズ入りの接着剤により、一対の検出素子を相互に固着している。この場合、一対の電極板の双方が比較的剛性の高い絶縁基板を有する液晶セルとは異なり、上側の検出素子の絶縁基板が可撓性フィルムからなるタッチパネルでは、接着剤が硬化するまでの間、可撓性フィルムを所定位置に安定的に保持しておくことが困難である。その結果、上下の検出素子の相対位置関係が不安定になって透過視認性が悪化したり、硬化後の接着剤の封止機能が損なわれて絶縁液体の漏出が生じたりする懸念があった。また、タッチパネルにおいては、押圧位置に係わらず正確かつ安定的なデータ入力を実現するために、押圧操作される上側検出素子はその全体に渡って一様に初期張力が負荷された状態で下側検出素子に固定されていることが望ましい。しかし、接着剤を用いた従来のタッチパネル作製方法では、このような初期張力を上側検出素子に一様に負荷することは困難であった。
【０００７】
したがって本発明の目的は、液体封入型のタッチパネルにおいて、優れた透過視認性及び入力応答性を有するとともに、製造後の絶縁液体の漏出を確実に防止でき、しかも製造工程を簡略化できる液体封入タッチパネルを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、透明な絶縁基板及び該絶縁基板の一表面に設けられる透明な導電膜を各々に有する一対の検出素子と、該導電膜を互いに隙間を介し対向させて該一対の検出素子を相互に固定するとともに、該隙間を外部環境に対し封止する封着部材と、該隙間に封入される透明な絶縁液体とを具備する液体封入タッチパネルにおいて、前記一対の検出素子は、互いに対応する矩形輪郭を有し、前記封着部材は、前記一対の検出素子の矩形輪郭に対応する矩形枠形状に一体的に成形される両面粘着テープであって、前記一対の検出素子の外周縁に沿って延設されてそれら検出素子の間に挟持される両面粘着テープと、前記両面粘着テープの成形時に前記両面粘着テープの矩形枠形状の隅部を分断する欠落部分として形成される液体注入口であって、前記一対の検出素子の矩形輪郭の隅部に配置されて、前記隙間を外部環境に連通させる液体注入口と、前記液体注入口を封止する封止材とを具備することを特徴とする液体封入タッチパネルを提供する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液体封入タッチパネルにおいて、前記一対の検出素子の少なくとも一方は、可撓性フィルムからなる前記絶縁基板を有し、前記両面粘着テープが、該可撓性フィルムに初期張力を負荷した状態で、該一対の検出素子を相互に固定する液体封入タッチパネルを提供する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の液体封入タッチパネルにおいて、前記両面粘着テープがアクリル系粘着剤を具備し、前記絶縁液体がシリコン系液体材料を具備する液体封入タッチパネルを提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付す。
図１は、本発明の一実施形態による液体封入タッチパネル１０の概略構成を厚み方向に拡大、強調して示す断面図、図２は液体封入タッチパネル１０の概略平面図である。
【００１３】
液体封入タッチパネル１０は、透明な絶縁基板１２及び絶縁基板１２の一表面１２ａの全体に設けられる透明な導電膜１４を有する第１検出素子１６と、透明な絶縁基板１８及び絶縁基板１８の一表面１８ａの全体に設けられる透明な導電膜２０を有する第２検出素子２２とを備える。第１検出素子１６の絶縁基板１２及び導電膜１４と第２検出素子２２の絶縁基板１８及び導電膜２０とは、それぞれ互いに略同一の矩形輪郭を有する。それら第１及び第２検出素子１６、２２は、各々の導電膜１４、２０同士を互いの輪郭が実質的に整合する位置で隙間２４を介し対向させた状態で、封着部材２６を介して互いに固定される。
【００１４】
第１検出素子１６は、オペレータによって押圧操作される上側検出素子として機能し、その絶縁基板１２は、可撓性に富む樹脂フィルムから形成される。これに対し第２検出素子２２は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＰＤＰ（プラズマパネル）、ＣＲＴ（ブラウン管）等のディスプレイ画面に隣接配置される下側検出素子として機能し、その絶縁基板１８は、ガラス板、プラスチック板、樹脂フィルム等から形成される。また、各検出素子１６、２２の導電膜１４、２０は、ＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）等の導電性皮膜からなり、例えば真空蒸着法によって各絶縁基板１２、１８の表面１２ａ、１８ａに被着される。
【００１５】
第２検出素子２２の導電膜２０上には、電気絶縁性の多数のドットスペーサ２８が分散配置される。それらドットスペーサ２８は、第１検出素子１６の自重による変形を抑制して隙間２４を保持する一方で、第１検出素子１６が押圧力下で変形したときには押圧位置における両導電膜１４、２０の短絡を許容する。多数のドットスペーサ２８は、例えば紫外線硬化樹脂材料からフォトレジスト法により、導電膜２０上に所定パターンで形成される。さらに、第１及び第２検出素子１６、２２の各々の導電膜１４、２０上には、それら導電膜１４、２０のそれぞれの対向辺に沿って互いに９０度異なる位置に配置される第１及び第２電極対３０、３２と、それら電極対３０、３２に接続される第１及び第２配線ストリップ（図示せず）とが、例えばスクリーン印刷法によりパターン形成される。
【００１６】
液体封入タッチパネル１０では、封着部材２６として、第１及び第２検出素子１６、２２の各々の絶縁基板１２、１８の外周縁に沿って帯状に延設される両面粘着テープ３４が使用される。両面粘着テープ３４は、所定厚みを有する矩形枠状の部材として予め一体的に成形され、第１及び第２検出素子１６、２２の導電膜１４、２０の間に挟持される。なお図示実施形態では、第１及び第２検出素子１６、２２の第１及び第２電極対３０、３２（及び図示しない配線ストリップ）をそれぞれに被覆するように絶縁塗料３６が塗布され、それら絶縁塗料３６上に両面粘着テープ３４が添着されている。
【００１７】
好ましくは第１検出素子１６は、可撓性フィルムからなる絶縁基板１２の全体に渡って一様に初期張力が負荷された状態で、両面粘着テープ３４を介して第２検出素子２２に固定される。このような構成によれば、タッチパネル１０において、第１検出素子１６上の押圧位置に係わらず、正確かつ安定的なデータ入力を実現できる。
【００１８】
第１及び第２検出素子１６、２２の間の隙間２４は、両面粘着テープ３４の厚みにより確保され、この隙間２４に、透明な絶縁液体３８が封入される。絶縁液体３８は、第１及び第２検出素子１６、２２の屈折率と同等の屈折率を有する透明な電気絶縁性の液体材料からなり、タッチパネル１０における光の透過率を向上させる機能を有する。なお、好ましくは両面粘着テープ３４と絶縁液体３８とは、互いに化学的に安定な材料から形成される。好適な実施形態では、両面粘着テープ３４がアクリル系粘着剤を含んで形成され、絶縁液体３８がシリコン系液体材料から形成される。
【００１９】
封着部材２６はさらに、両面粘着テープ３４を所望位置で局部的に分断する１つの液体注入口４０と、液体注入口４０を封止する封止材４２とを備える。液体注入口４０は、例えば両面粘着テープ３４の成形時にその欠落部分として形成され、第１及び第２検出素子１６、２２の間の隙間２４をタッチパネル１０の外部環境に連通させる。絶縁液体３８は、両面粘着テープ３４によって互いに固定された第１及び第２検出素子１６、２２の間の隙間２４に、例えば真空注入法により、液体注入口４０を介し注入されて充填される。液体注入口４０は、絶縁液体３８の充填完了後、例えば接着剤からなる封止材４２により封止される。このようにして、絶縁液体３８を充填した両検出素子１６、２２間の隙間２４は、両面粘着テープ３４及び封止材４２により、外部環境に対し気密封止される。
【００２０】
なお液体注入口４０は、好ましくは図示のように、第１及び第２検出素子１６、２２の対応する１つの隅部に隣接して配置される。このような配置によれば、絶縁液体３８の注入工程に際し、液体貯留槽（図示せず）内の絶縁液体３８に浸漬する両検出素子１６、２２の浸漬領域を縮小できる利点がある。また、液体注入口４０は、例えば１mm〜１０mmの幅寸法を有することができる。
【００２１】
上記構成を有する液体封入タッチパネル１０によれば、第１及び第２検出素子１６、２２を相互に固定するとともに両者間の隙間２４を外部環境に対し封止する封着部材２６として、予め枠状に成形された両面粘着テープ３４を用いたので、第１及び第２検出素子１６、２２を互いに組み合わせると略同時に、両面粘着テープ３４によってそれら検出素子１６、２２を所定の相対位置関係に固定的に保持することができる。その結果、液体封入タッチパネル１０の作製工程が簡略化されるとともに、作製されたタッチパネル１０の優れた透過視認性を確保でき、しかも隙間２４からの絶縁液体３８の漏出を確実に防止できる。さらに、両面粘着テープ３４のこのような即効的接着能力により、第１検出素子１６の全体に渡って比較的容易に一様な初期張力を負荷することができる。その結果、タッチパネル１０における入力応答性を容易に向上させることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、液体封入型のタッチパネルにおいて、優れた透過視認性及び入力応答性を有するとともに、製造後の液体の漏洩を確実に防止でき、しかも製造工程を簡略化できる液体封入タッチパネルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による液体封入タッチパネルを厚み方向へ拡大、強調して示す概略図で、図２の線Ｉ−Ｉに沿った断面で示す。
【図２】図１の液体封入タッチパネルの概略平面図である。
【符号の説明】
１２、１８…絶縁基板
１４、２０…導電膜
１６…第１検出素子
２２…第２検出素子
２４…隙間
２６…封着部材
３４…両面粘着テープ
３８…絶縁液体
４０…液体注入口
４２…封止材

Claims

透明な絶縁基板及び該絶縁基板の一表面に設けられる透明な導電膜を各々に有する一対の検出素子と、該導電膜を互いに隙間を介し対向させて該一対の検出素子を相互に固定するとともに、該隙間を外部環境に対し封止する封着部材と、該隙間に封入される透明な絶縁液体とを具備する液体封入タッチパネルにおいて、
前記一対の検出素子は、互いに対応する矩形輪郭を有し、
前記封着部材は、
前記一対の検出素子の矩形輪郭に対応する矩形枠形状に一体的に成形される両面粘着テープであって、前記一対の検出素子の外周縁に沿って延設されてそれら検出素子の間に挟持される両面粘着テープと、
前記両面粘着テープの成形時に前記両面粘着テープの矩形枠形状の隅部を分断する欠落部分として形成される液体注入口であって、前記一対の検出素子の矩形輪郭の隅部に配置されて、前記隙間を外部環境に連通させる液体注入口と、
前記液体注入口を封止する封止材とを具備すること、
を特徴とする液体封入タッチパネル。
前記一対の検出素子の少なくとも一方は、可撓性フィルムからなる前記絶縁基板を有し、前記両面粘着テープが、該可撓性フィルムに初期張力を負荷した状態で、該一対の検出素子を相互に固定する請求項１に記載の液体封入タッチパネル。
前記両面粘着テープがアクリル系粘着剤を具備し、前記絶縁液体がシリコン系液体材料を具備する請求項１又は２に記載の液体封入タッチパネル。