JP6361026B2 - タッチパネル - Google Patents

Description

本発明は、各種電子機器の入力操作部等に搭載されるタッチパネルに関するものである。

近年、各種電子機器は、透明なタッチパネルを表示装置の前方に配した構成の入力操作部を備えたものが増えている。

その代表としては、例えばスマートフォンがあげられる。スマートフォンの入力操作部は、ガラスや樹脂製のカバーレンズに静電容量式のタッチパネルが貼り合わせられたタッチパネル付きカバーレンズが機器の表示装置の前方に配設されて構成される。

そして、その使用時には、機器内に配された表示装置の表示画面をタッチパネル付きカバーレンズを介して視認しつつ、カバーレンズの表面を指で操作するものである。

静電容量式のタッチパネルは、樹脂フィルム製の第１基板と第２基板とが粘着剤を介して貼り合わせて構成されたものが多い。第１基板には、その表面に、複数本の略帯状の電極部が設けられており、また第２基板には、その表面に、第１基板の電極部と直交関係になる複数本の略帯状の電極部が設けられている。第１基板と第２基板の樹脂フィルムの材質としては、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂などが用いられる。

そして、第１基板と第２基板の外縁部には、フレキシブル配線板が装着されている。それぞれの電極部は、フレキシブル配線板を介して機器の制御部などに接続可能に構成されている。

さらに、近年では、虹見えやブラックアウト防止のために、表示装置に対向して位置される基板の対向面側に位相差板を一体化させることも多くなっている。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。

特開２００７−０６５９８３号公報 特開２０１３−１７４８５２号公報

しかしながら、従来の静電容量式のタッチパネルでは、第１基板の下面に位相差板を貼り合わせた後に、フレキシブル配線板を熱プレスで第１基板に圧着することが難しかった。つまり、第１基板の圧着箇所は、熱プレスに応じて少し圧着方向に向けて沈むように部分的に弾性変形し、さらに第１基板の圧着箇所の下方に柔らかい位相差板があると、圧着箇所の沈み込みが大きくなって、良好な圧着状態にならないことがある。

それを避けるため、先にフレキシブル配線板を熱プレスで第１基板に圧着した仕掛品を製作し、その後、仕掛品の第１基板に粘着剤を介して位相差板を貼り合わせていた。そして、この場合には、位相差板の貼り合わせ時に、フレキシブル配線板が圧着されている装着箇所に影響を与えないように貼り合わせ作業を行わなければならず、作業性が悪かった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、基板に対してフレキシブル配線板の圧着や位相差板の貼り合わせが行い易くなる構成のタッチパネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、第１面と第２面を有した樹脂フィルム製で、電極部が設けられた基板の第１面にフレキシブル配線板が装着され、第２面側に位相差板が一体化されたタッチパネルを構成するにあたり、基板の第２面に設けたハードコート層や位相差板の基板における第２面に対向する対向面側に設けられたハードコート層が、基板の第１面のフレキシブル配線板を圧着する箇所に応じた範囲に配されて位置する構成にする。

本発明のタッチパネルは、ハードコート層が、少なくともフレキシブル配線板の基板の第１面への圧着箇所に応じた範囲に配されて位置する構成のものにすることによって、基板の第２面側に位相差板を貼り合わせ、その後にフレキブル配線基板を基板の第１面に圧着したとしても、良好な圧着状態のものを得ることができる。つまり、基板への位相差板の貼り合わせやフレキシブル配線板の圧着が行い易くなる構成のタッチパネルを提供できるという有利な効果が得られる。

本発明の実施形態によるタッチパネルの断面図 同タッチパネルの変形例の断面図 同タッチパネルに用いる位相差板の変形例の断面図

本発明によるタッチパネルについて、以下に図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の実施形態によるタッチパネルの断面図、図２は同タッチパネルの変形例の断面図、同タッチパネルに用いる位相差板の変形例の断面図である。

図１に示すように、本発明の実施形態によるタッチパネル１は、例えばスマートフォン等に搭載されて使用される透明で静電容量式のものであり、第１電極部１５付きの第１基板１０と、第２電極部２５付きの第２基板２０と、第１基板１０に一体化された位相差板３０と、フレキシブル配線板４０とを備える。

第１基板１０は、厚みが２０μｍ〜１２５μｍ程度のポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等の樹脂フィルム製である。略帯状の第１電極部１５が、複数本、上面側となる第１面１０Ａに設けられている。第１電極部１５はＩＴＯ等から形成されており、図１の手前から奥に向う方向に互いに平行関係で伸びている。そして、第１基板１０の第１面１０Ａに対向する下面側の第２面１０Ｂには、第１ハードコート層５１が全面で設けられている。

第２基板２０は、厚みが１０μｍ〜１２５μｍ程度のポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等の樹脂フィルム製である。略帯状の第２電極部２５が、複数本、上面側となる第３面２０Ａに設けられている。第２電極部２５はＩＴＯ等から形成されており、左右に向う方向に互いに平行関係で伸びている。つまり、第２電極部２５は第１電極部１５に対し、ほぼ直交関係で設けられている。そして、第２基板２０の第３面２０Ａに対向する下面側の第４面２０Ｂには、第２ハードコート層５２が全面で設けられている。

第１基板１０の第１面１０Ａと第２基板２０の第２ハードコート層５２との間は、透明な第１粘着剤６１を介して貼り合わせられている。

フレキシブル配線板４０は、第１基板１０の外縁部に圧着されている。なお、図１には表れないが、フレキシブル配線板４０は、第２基板２０の外縁部にも同様に装着されている。つまり、第１基板１０の第１電極部１５、第２基板２０の第２電極部２５は、それぞれフレキシブル配線板４０を介して外部の制御部（図示せず）に接続可能に構成されている。

第１基板１０の第２面１０Ｂ側には、位相差板３０が一体化されている。

位相差板３０は、ＰＣ樹脂等からなる樹脂フィルム製で、対向する第５面３０Ａと第６面３０Ｂを有し、第５面３０Ａには第３ハードコート層５３が全面に設けられ、第６面３０Ｂには第４ハードコート層５４が全面に設けられている。なお、位相差板３０の厚みは、例えば厚みが５０μｍ〜１８８μｍ程度である。

第１基板１０と位相差板３０は、第１ハードコート層５１と第３ハードコート層５３との間が、透明な第２粘着剤６２を介して貼り合わせられて一体化されている。なお、第２粘着剤６２は、例えば２０μｍ〜１５０μｍ程度の薄い厚みで設けられている。

ここで、第１基板１０自身に設けられた第１ハードコート層５１および位相差板３０自身に設けられた第３ハードコート層５３は、図１にも示すように、両者共にフレキシブル配線板４０の第１基板１０の第１面１０Ａへの圧着箇所に応じた範囲に亘って設けられている。言い換えると、第１基板１０の第２面１０Ｂに対向して位置する位相差板３０の対向面側の第３ハードコート層５３は、フレキシブル配線板４０の第１基板１０の第１面１０Ａへの圧着箇所に応じた範囲に亘って配されている。同様に、第１基板１０の第１ハードコート層５１についても、フレキシブル配線板４０の第１基板１０の第１面１０Ａへの圧着箇所に応じた範囲に亘って配されている。

そして、第２基板２０の上面側は、カバーレンズ貼り合わせ用の透明な第３粘着剤６３で覆われ、第３粘着剤６３を介して保護シート７０が貼り合わせられている。

以上のように、当該実施形態によるタッチパネル１は構成されている。このタッチパネル１は、例えばスマートフォンに搭載する際には、保護シート７０を剥がして、露出した第３粘着剤６３を介してカバーレンズに貼り合わせることによってタッチパネル付きカバーレンズとする。その後、タッチパネル付きカバーレンズを機器の表示装置の前方位置に配設して搭載状態とする。

そして、その使用時には、機器内に配された表示装置の表示画面をタッチパネル付きカバーレンズを介して視認しつつ、カバーレンズの表面を指で操作する。

ここで、タッチパネル１では、第１ハードコート層５１〜第４ハードコート層５４を、それぞれの基材に対して全面で設けたものとしている。そして、当該構成では、第１ハードコート層５１〜第４ハードコート層５４の内、第１ハードコート層５１と第３ハードコート層５３においては、共に、日本工業規格ＪＩＳ Ｋ ５６００による硬度３Ｂ以上、望ましくは２Ｂ以上の硬度のものに設定して設けている。

すなわち、当該構成は、第１ハードコート層５１、第３ハードコート層５３が、第１基板１０の第２面１０Ｂと位相差板３０の第５面３０Ａとの間に位置し、しかも両者共に少なくともフレキシブル配線板４０の第１基板１０の第１面１０Ａへの圧着箇所に応じた範囲に配されて位置する構成として、第１ハードコート層５１、第３ハードコート層５３によってフレキシブル配線板４０の圧着時に受け部としてなる作用が得られるようにしている。なお、第１ハードコート層５１、第３ハードコート層５３の硬度の上限は限定されないものの、第１ハードコート層５１自身〜第４ハードコート層５４自身の硬度の目安はＨ〜３Ｈ程度である。生産時などにロール状で取り扱い等をする際のクラック発生を抑えるためにはＨＢ程度以下にするなどとしてもよい。

また、上述した作用を得るには、第１ハードコート層５１と第３ハードコート層５３は、弾性率が２００ＭＰａ前後〜５０００ＭＰａ程度であればよい。より望ましくは４００ＭＰａ以上〜５０００ＭＰａ以下であるとよい。

そして、上述したように、当該構成では、第１基板１０の第２面１０Ｂと位相差板３０の第５面３０Ａとの間に、第１ハードコート層５１、第３ハードコート層５３が共に、少なくともフレキシブル配線板４０の第１基板１０の第１面１０Ａへの圧着箇所に応じた範囲に亘って配されて位置する構成にしている。

この構成であれば、第２粘着剤６２の厚みや材質等で若干左右はされるものの、柔らかい位相差板３０の基材よりも上方に第１ハードコート層５１、第３ハードコート層５３が位置するため、これらが受け部となりつつ、予め第１基板１０に位相差板３０を一体化させていても、第１基板１０の第１面１０Ａにフレキシブル配線板４０を沈み込みが少ない良好な状態で圧着することが可能となる。なお、第１ハードコート層５１、第３ハードコート層５３は、熱プレスの熱の伝達を抑制する作用を有する点もそれに寄与する。

このように、タッチパネル１では、第１基板１０と位相差板３０とを第２粘着剤６２で貼り合わせ、その後に、フレキシブル配線板４０を熱プレスで第１基板１０の第１面１０Ａ側から圧着しても、フレキシブル配線板４０が良好な圧着状態のものに構成できる。このため、第１基板１０への位相差板３０の貼り合わせやフレキシブル配線板４０の圧着が行い易く、生産性が向上する。

なお、本発明は各種の変形が可能である。その変形例の代表的なものを図２に示す。図２に示したタッチパネル１Ａは、第１基板１１と位相差板３０との間に位相差板３０の第３ハードコート層５３のみが介在する構成になっている。

すなわち、第１基板１１としては、第２面１１Ｂに第１ハードコート層５１が設けられていないものを用いている。なお、第２基板２１としても、第４面２１Ｂに第２ハードコート層５２を設けていないものを用いている。なお、第１基板１１や第２基板２１は、ＰＣ樹脂、ＰＥＴ樹脂等の樹脂フィルム製であることは上述したものと同じである。

そして、第１基板１１の第１面１１Ａには第１電極部１５が設けられ、また第２基板２１の第３面２１Ａには第２電極部２５が設けられていることも同じである。

そして、タッチパネル１Ａでは、第１基板１１の第１面１１Ａと第２基板２１の第４面２１Ｂとの間が第１粘着剤６１で貼り合わせられている。

なお、第２基板２１の上面側は第３粘着剤６３で覆われていること、また第３粘着剤６３を介して保護シート７０が貼り合わせられていることは、タッチパネル１の場合と同じである。

さらに、第１基板１１の第１面１１Ａにフレキシブル配線板４０が圧着されていること、位相差板３０の第３ハードコート層５３は、第１基板１１の第２面１１Ｂに対向する対向面側に位置して、少なくともフレキシブル配線板４０の第１基板１１の第１面１１Ａへの圧着箇所に応じた範囲に亘って配されていること、さらに第３ハードコート層５３の硬度設定などもタッチパネル１の場合と同じである。

そして、第１基板１１の第２面１１Ｂとそれに対向する位相差板３０の第５面３０Ａに設けられた第３ハードコート層５３との間が第２粘着剤６２を介して貼り合わせられている。なお、位相差板３０は上述した同じものを用いており、第５面に対向する第６面３０Ｂには第４ハードコート層５４が設けられている。

このタッチパネル１Ａであっても、先に第１基板１１に位相差板３０を貼り合わせ、その後、第１基板１１の第１面１１Ａにフレキシブル配線板４０を圧着したとしても、第３ハードコート層５３によって上述同様の作用が得られるために、良好な圧着状態のものを得ることができる。

以上のように、タッチパネル１、１Ａでは、第３ハードコート層５３および第４ハードコート層５４が設けられている位相差板３０を貼り合わせ、その後にフレキシブル配線板４０が良好に圧着できるため、生産性の向上が図れる。

なお、上記では位相差板３０が一体化されたものを例に説明したが、位相差板３０以外の光学調整板が同様に第１基板１０、１１に貼り合わせられたものや、それらが複数枚貼り合わせられているもの等であってもよい。なお、光学調整板はフィルム状のもの等を含み、用いる光学調整板の構成によっては、第１ハードコート層５１のみを有する構成にもなり得るが、その場合でも上述同様の作用が期待できる。

なお、第３ハードコート層５３と第４ハードコート層５４が設けられた位相差板３０も上述したものに限定されることはなく各種変形が可能である。例えば、図３の断面図に示すように、位相差板３３として、二枚の位相差板３３Ａが透明性を有する粘着層３４等で貼り合わせられ、その外表面に第３ハードコート層５３と第４ハードコート層５４が設けられたものなどであってもよい。

そして、第１ハードコート層５１や第３ハードコート層５３は、フレキシブル配線板４０の第１基板１０、１１の第１面１０Ａ、１１Ａへの圧着箇所に応じた範囲のみに位置するように配されていてもよい。なお、第１ハードコート層５１や第３ハードコート層５３は、ハードコート機能を備えた各種の機能層を含む。

タッチパネル１、１Ａは、スマートフォン以外に表示画面を視認しつつ操作する入力操作部を備えた情報端末機器、家電などの各種電子機器に搭載可能である。自動車の車室内の操作パネル用等に搭載してもよい。なお、光透過性を有しない構成等にしてもよい。さらには、電子機器以外であっても入力操作が必要となる箇所に搭載するようにしてもよい。

そして、上記では、第１電極部１５付きの第１基板１０、１１と第２電極部２５付きの第２基板２０、２１とを貼り合わせたものとしたが、第１電極部１５、第２電極部２５に相当する電極部が一つの基板に形成されているものに対しても本発明は適用可能である。そして、静電容量式以外の各種のタッチパネルに対して本発明を適用してもよい。

本発明によるタッチパネルは、基板への位相差板の貼り合わせやフレキシブル配線板の圧着が行い易い構成のものとして提供でき、主に各種電子機器の入力操作部用等に有用である。

１、１Ａ タッチパネル
１０、１１ 第１基板
１０Ａ、１１Ａ 第１面
１０Ｂ、１１Ｂ 第２面
１５ 第１電極部
２０、２１ 第２基板
２０Ａ、２１Ａ 第３面
２０Ｂ、２１Ｂ 第４面
２５ 第２電極部
３０、３３、３３Ａ 位相差板
３０Ａ 第５面
３０Ｂ 第６面
３４ 粘着層
４０ フレキシブル配線板
５１ 第１ハードコート層
５２ 第２ハードコート層
５３ 第３ハードコート層
５４ 第４ハードコート層
６１ 第１粘着剤
６２ 第２粘着剤
６３ 第３粘着剤
７０ 保護シート

Claims (4)

1. 対向する第１面と第２面を有した樹脂フィルム製で、電極部が設けられた基板と、
   前記基板の前記第１面に圧着されたフレキシブル配線板と、
   前記基板の前記第２面側に一体化された位相差板とを備え、
   ハードコート層が、前記基板の前記第２面と前記位相差板に設けられており、
   少なくとも前記フレキシブル配線板の前記基板の前記第１面への圧着箇所に応じた範囲に前記ハードコート層が配されて位置する構成にしたことを特徴とするタッチパネル。
2. 前記ハードコート層の硬度は、日本工業規格 ＪＩＳ Ｋ ５６００による硬度３Ｂ以上である請求項１記載のタッチパネル。
3. 前記ハードコート層の弾性率が、２００ＭＰａ〜５０００ＭＰａである請求項１記載のタッチパネル。
4. 前記基板として、前記第２面に前記ハードコート層が設けられていないものを用いた請求項１記載のタッチパネル。

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