JPWO2018168388A1 - タッチセンサ - Google Patents

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Abstract

カバー部材（５１）にタッチセンサ本体（１１）を装着したタッチセンサ（１）であって、カバー部材（５１）は、ガラス板製で第一面（６１Ａ）および第一面（６１Ａ）とは反対の第二面（６１Ｂ）を有した第一部材（６１）と、第二面（６１Ｂ）に配置されたポリビニルブチラール（ＰＶＢ）の樹脂膜（６５）と、を含む。そして、樹脂膜（６５）が、第一部材（６１）とタッチセンサ本体（１１）との間に位置する構成とする。

Description

本発明は、各種電子機器の入力操作部などに用いられるタッチセンサに関する。
各種電子機器は入力操作部を有する。入力操作部は、タッチセンサを表示装置の前方に配置して構成される。タッチセンサは、樹脂製またはガラス製のカバー部材に静電容量式のタッチセンサ本体を貼り合わせて構成される。
特開２０１３−１８２５４９号公報
ガラス板製のカバー部材を有するタッチセンサでは、カバー部材が割れた際にガラス片の飛散を抑制する必要があるという課題を有する。
本発明は、この問題を解決するもので、ガラス板製のカバー部材を有する構成で、カバー部材が割れた際のガラス片の飛散を抑制できるタッチセンサを提供することを目的とする。
この目的を達成するために本発明は、カバー部材にタッチセンサ本体を装着したタッチセンサであって、カバー部材は、ガラス板製で第一面および第一面とは反対の第二面を有した第一部材と、第二面に配置されたポリビニルブチラール製もしくはエチレン-酢酸ビニル共重合体製の樹脂膜と、を含む。そして、樹脂膜が、第一部材とタッチセンサ本体との間に位置する、タッチセンサに構成する。
これであれば、カバー部材にガラス板製の第一部材を含む構成で、第一部材が割れたときのガラス片の飛散を抑制できるタッチセンサを得られる。
以上のように本発明によるタッチセンサであれば、カバー部材にガラス板製の部材を含む構成で、ガラス板製の部材が割れたときにガラス片の飛散を抑制できるタッチセンサを得ることができる。
本発明の実施形態１によるタッチセンサの断面図 本発明の実施形態２によるタッチセンサの断面図
本実施の形態によるタッチセンサについて、以下に図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施形態１によるタッチセンサの断面図である。
図１に示すように、静電容量式のタッチセンサ１は、タッチセンサ本体１１と、カバー部材５１とを含む。タッチセンサ１は、透明性を有する。
カバー部材５１は、透明性を有し、湾曲したガラス板製の第一部材６１と樹脂膜６５とを含む。第一部材６１は透明性を有する。第一部材６１は第一面６１Ａと第一面６１Ａとは反対の第二面６１Ｂを有する。所謂操作面は、第一面６１Ａである。第二面６１Ｂの全面には、透明性を有する樹脂膜６５が配置されている。樹脂膜６５の材質はポリビニルブチラール（ＰＶＢ）製もしくはエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）製である。樹脂膜６５の第二面６１Ｂとは反対の外面に、透明な粘着剤３１を介してタッチセンサ本体１１が装着されている。タッチセンサ本体１１は、静電容量の変化を検出できるセンサ電極およびカバー部材５１との貼り合せ用の粘着剤３１を含む。タッチセンサ本体１１は樹脂膜６５に直接装着されていてもよい。言い換えれば、タッチセンサ１は、第一部材６１とタッチセンサ本体１１との間に樹脂膜６５を位置させている構成である。そして、図１に示したように、カバー部材５１の平面視形状は、タッチセンサ本体１１の平面視形状よりも大きい。このため、樹脂膜６５のタッチセンサ本体１１から外方にかけての周縁部は露出している。なお、第一部材６１は、０．７ｍｍ以上の厚みのガラス板を用いると、薄い厚みのカバー部材５１を構成可能である。２５インチサイズ以上の大画面対応のタッチセンサ本体１１に対応するカバー部材５１では、撓みが大きく生じないように、第一部材６１として厚目のガラス板を用いると望ましいが、第一部材６１における湾曲形状を得やすくするには、第一部材６１の厚みは２．５ｍｍ以下の厚みが望ましい。
第一部材６１の第一面６１Ａは操作面である。これであれば、指でのタッチ操作時に指が沈み込むような感触もなく、かつ操作面上での指の滑りなども良好であるため操作性に優れる。
樹脂膜６５は、透明性を有し、第二面６１Ｂに密着して配置されている。樹脂膜６５は一様な厚みで配置されている。樹脂膜６５は、例えば０．１ｍｍ以上の厚みがあれば、第一部材６１が割れた際のガラス片の飛散は殆ど生じることはなく、特に０．３ｍｍ以上の厚みであれば、樹脂膜６５の形成も容易である。樹脂膜６５の厚みの上限は特に規定されないが、薄いカバー部材５１の要望も多くあるので、例えば０．８ｍｍ以下程度を目安とする。なお、大画面対応の場合などで厚い第一部材６１を用いる場合には、１．５ｍｍ以下程度を目安とすればよい。なお、樹脂膜６５は、第１部材２１と直接密着しているのが望ましい。また、樹脂膜６５は、粘着剤により第１部材２１に積層配置されていてもよい。
樹脂膜６５のタッチセンサ本体１１を被着させる外面箇所は、湾曲する第一部材６１の第二面６１Ｂに応じて、球面状やトンネル状に湾曲している。トンネル状とは、第二面６１Ｂの第一の方向２０１に沿う方向が所定Ｒで形成され、第二面６１Ｂの第一の方向２０１と直交する第二の方向(図１における紙面の前後方向)は直線である形状を指す。このトンネル状の形状の場合での第一の方向２０１に沿う所定Ｒとしては、例えばＲ５０ｍｍ以上かつＲ１０００ｍｍ以下の曲率である。この曲率であればタッチセンサ本体１１をカバー部材５１に装着可能である。球面状の場合も同様に、Ｒ５０ｍｍ以上かつＲ１０００ｍｍ以下の曲率であると望ましい。そして、この曲率とする場合、第一部材６１自身の形成も可能で、しかも樹脂膜６５との間の気泡の発生を抑えられる。
なお、第二面６１Ｂの曲率は、タッチセンサ本体１１の装着箇所に対し、この装着箇所から外端にかけて相違する曲率であってもよい。第二面６１Ｂの曲率は、樹脂膜６５を密着して配置可能であれば特に限定されない。
以上のように、タッチセンサ１は構成されている。タッチセンサ１は表示装置の前方に配置されて電子機器に搭載される。そして、使用者がタッチセンサ１の操作面に対してタッチ操作をすると、センサ電極に静電容量の変化が生じ、この変化をセンサ電極を通じて検出することで操作位置が特定され、電子機器の所定制御がされる。
タッチセンサ１のカバー部材５１は、ガラス板の第一部材６１を用いて樹脂膜６５を第二面６１Ｂに密着状態で配置している。樹脂膜６５は、ポリビニルブチラール製もしくはエチレン−酢酸ビニル共重合体製である。このため、第一部材６１が割れたとしても、ガラス片の散乱を抑制できる。
なお、タッチセンサ本体１１に配置するセンサ電極は、ＩＴＯ製などの所謂透明電極、または不透明な導電金属を細線にしてメッシュ状に配置した電極構成などであればよく、特に限定はされない。センサ電極を配置する基材は、樹脂フィルムやガラス、樹脂の成形体などである。基材の数は一枚以上である。二枚の基材を有する場合には、基材同士を透明な粘着剤で貼り合せた構成とする。
また、タッチセンサ本体１１のカバー部材５１との貼り合せ用の粘着剤３１を、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）製もしくはエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）製としてもよい。
（実施の形態２）
図２は本発明の実施形態２によるタッチセンサの断面図である。
実施形態２によるタッチセンサ２は、タッチセンサ本体１００と、カバー部材１５１とを有する。
カバー部材１５１は、湾曲したガラス板製の第一部材６１と樹脂膜６５と第二部材１６０とを有する。第一部材６１と樹脂膜６５は前述のカバー部材５１と同じである。つまり、第一部材６１の第二面６１Ｂは湾曲し、樹脂膜６５は第二面６１Ｂに略一様な厚みで密着して配置されている。このため樹脂膜６５の第二面６１Ｂ側とは反対の外面も湾曲している。第二部材１６０は、樹脂膜６５の湾曲する外面に沿って樹脂膜６５に密着して配置されている。第二部材１６０は可撓性を有しており、第二部材１６０は樹脂膜６５の湾曲する外面に追従して配置されている。
第二部材１６０の材質は、例えば可撓性を有する薄板からなるガラス板である。軽量化などの観点からすれば、第二部材１６０として０．０１ｍｍ以上０．５５ｍｍ以下の厚みのガラス板を用いる。２５インチサイズ以上のカバー部材１５１を構成する際には、０．０１ｍｍ以上で１．８５ｍｍ以下の厚みのガラス板を用いる。この厚みのガラス板であれば、第二部材１６０として、樹脂膜６５の湾曲する外面に追従して容易に配置でき、しかも気泡などの噛み込みも抑えられる。なお、カバー部材１５１全体の厚みの増加を抑えるには、第二部材１６０の厚みを第一部材６１より薄い厚みにすればよい。
以上に説明したように、カバー部材１５１は、樹脂膜６５を挟むようにガラス板製の第一部材６１とガラス板製の第二部材１６０とを配置して構成している。
第二部材１６０の外面に、タッチセンサ本体１００が装着されている。図２では、二枚の基板を積層した構成のタッチセンサ本体１００を図示している。タッチセンサ本体１００について簡単に説明すると、タッチセンサ本体１００は第一基板１１１と第二基板１１２とを有する。第一基板１１１と第二基板１１２は透明性を有し、例えば樹脂フィルム製やガラス板製である。第一基板１１１にはセンサ電極の送信電極が配置され、第二基板１１２にはセンサ電極の受信電極が配置されている。第一基板１１１と第二基板１１２とは透明な粘着剤１１５によって貼り合せられている。そして、第二基板１１２には、カバー部材１５１への被着時に用いる透明な粘着剤１１６が設けられている。タッチセンサ本体１００は、粘着剤１１６を介して第二部材１６０の外面に装着されている。
なお、図２に示すように、第二部材１６０の外面は、第一の方向２０１に沿う方向が所定Ｒで形成され、第一の方向２０１と直交する第二の方向(図２における紙面の前後方向)は直線である形状である。このトンネル状の形状の場合、上述同様に、第一の方向２０１に沿う所定Ｒは、Ｒ５０ｍｍ以上かつＲ１０００ｍｍ以下の曲率であれば、タッチセンサ本体１１をカバー部材１５１に装着可能である。また、第二部材１６０と樹脂膜６５との間の気泡の発生も抑えられる。また、第二部材１６０の外面は、上述同様に、Ｒ５０ｍｍ以上かつＲ１０００ｍｍ以下の曲率の球面状であってもよい。
以上のように、タッチセンサ２は構成されている。
タッチセンサ２のカバー部材１５１は、第一部材６１の第一面６１Ａを操作面としている。そして、このカバー部材１５１では、前述したカバー部材５１に比べて、第一部材６１の割れた場合のガラス片の飛散はさらに抑制される。すなわち、カバー部材１５１は、樹脂膜６５に追従して配置した第二部材１６０を有し、第二部材１６０によって樹脂膜６５は保持されている。このために、ガラス片の飛散防止の抑制がさらに図られる。
なお、第二部材１６０は、可撓性を有するガラス板に限定されることはない。例えば、樹脂フィルムであってもよい。第二部材１６０として樹脂フィルムを用いる場合には、可撓性を有するガラス板と同等の弾性率の材質を採用する。一般的にガラス板の弾性率は６０ＧＰａから１５０ＧＰａ程度であり、８０ＧＰａ未満のガラス板も多く使用されている。第二部材１６０として用いる樹脂フィルムは、光等方性の材質が望ましく、例えば、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、およびトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）の内の一つの樹脂フィルムを用いる。この場合、８０ＧＰａ未満の弾性率となる樹脂フィルムの厚みは、０．０３ｍｍ以上で１．８５ｍｍ以下である。この場合でも、薄い厚みのカバー部材１５１を得るには、第二部材１６０を第一部材６１よりも薄い厚みにすると望ましい。なお、上記では樹脂フィルムで説明をしたが、同様の思想で板状の樹脂体を用いることも可能である。なお、第二部材１６０として二軸延伸のＰＥＴフィルム等を用いることもできる。
なお、第二部材１６０をガラス板製にする場合、第一部材６１の第一面６１Ａにタッチセンサ本体１００を装着して、第二部材１６０の外面を操作面としてもよい。この場合でも、指でのタッチ操作時にガラスの表面を操作するので操作性は良好である。
また、カバー部材１５１にタッチセンサ本体１００を装着する代わりに、カバー部材１５１の第二部材１６０にセンサ電極などを設けた構成にしてもよい。この構成であれば、部品点数を削減し、薄型化できる。
さらに、タッチセンサ本体１００の粘着剤１１５および粘着剤１１６を、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）製もしくはエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）製としてもよい。
なお、以上の説明では、カバー部材５１、１５１はいずれも湾曲した形状で説明したが、カバー部材５１、１５１は湾曲していなくてもよい。
そして、以上の説明では、カバー部材５１、１５１の樹脂膜６５は、ポリビニルブチラール製もしくはエチレン−酢酸ビニル共重合体製として説明した。樹脂膜６５は、ＵＶ吸収剤を含むポリビニルブチラール製、またはＵＶ吸収剤を含むエチレン−酢酸ビニル共重合体製にしてもよい。この構成であれば、外方からカバー部材５１、１５１に向って入るＵＶ光の一部を樹脂膜６５で吸収できる。つまり、樹脂膜６５を境としてタッチセンサ本体１１、１００側へのＵＶ光の透過を低減できる。このため、タッチセンサ本体１１、１００のＵＶ光による劣化は少ない。また、カバー部材５１の場合では、樹脂膜６５の第二面６１Ｂとは反対の面に加飾部を設けると、加飾部のＵＶ光による劣化は少ない。そして、カバー部材１５１の場合では、樹脂膜６５の第二面６１Ｂとは反対の面または第二部材１６０に加飾部を設けると、加飾部のＵＶ光による劣化は少ない。なお、樹脂膜６５にスモークを入れても同様の効果を期待できる。スモークの事例としては、例えば黒やグレーの黒系スモーク、茶色のブラウン系スモーク、ハーフミラー調等であり、スモークを入れることで外部から入射した光全体は総合的に減ることになるので、タッチセンサ本体１１、１００への透過光による影響を抑制できる。
本発明にかかるタッチセンサは、カバー部材にガラス板製の部材を含む構成で、ガラス板製の部材が割れたときにガラス片の飛散を抑制できるタッチセンサを得られ、各種電子機器に用いると有用である。
１、２ タッチセンサ
１１、１００ タッチセンサ本体
３１、１１５、１１６ 粘着剤
５１、１５１ カバー部材
６１ 第一部材
６１Ａ 第一面
６１Ｂ 第二面
６５ 樹脂膜
１１１ 第一基板
１１２ 第二基板
１６０ 第二部材
２０１ 第一の方向

Claims (10)

  1. カバー部材にタッチセンサ本体を装着したタッチセンサであって、
    前記カバー部材は、
    ガラス板製で第一面および前記第一面とは反対の第二面を有した第一部材と、前記第二面に配置されたポリビニルブチラール製もしくはエチレン-酢酸ビニル共重合体製の樹脂膜
    と、を含み、
    前記樹脂膜が、前記第一部材と前記タッチセンサ本体との間に位置する、
    ことを特徴とするタッチセンサ。
  2. 前記第一部材の厚みは、０．７ｍｍ以上２．５ｍｍ以下である、
    請求項１記載のタッチセンサ。
  3. 前記カバー部材は、湾曲した形状であり、
    さらに、湾曲した前記樹脂膜の外面に追従して配置された可撓性を有する第二部材を含む、
    請求項１記載のタッチセンサ。
  4. 前記第二部材は、可撓性を有するガラス板製である、
    請求項３記載のタッチセンサ。
  5. 前記第二部材の厚みは、前記第一部材よりも薄い厚みの０．０１ｍｍ以上１．８５ｍｍ以下である、
    請求項４記載のタッチセンサ。
  6. 前記第二部材の外面の曲率は、Ｒ５０ｍｍ以上Ｒ１０００ｍｍ以下である、
    請求項４記載のタッチセンサ。
  7. 前記第二部材は、８０ＧＰａ未満の弾性率を有する樹脂製である、
    請求項４記載のタッチセンサ。
  8. 前記第二部材の材質は、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、およびトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）の内の一つであり、かつ厚みは、０．０３ｍ以上１．８５ｍｍ以下である、
    請求項７記載のタッチセンサ。
  9. 前記タッチセンサ本体は、前記第二部材にセンサ電極を配置して構成された、
    請求項４記載のタッチセンサ。
  10. 前記樹脂膜は、さらにＵＶ吸収剤を含む、
    請求項１記載のタッチセンサ。
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