WO2016075737A1 - タッチパネル、タッチパネルの製造方法、及びタッチパネル一体型表示装置 - Google Patents

タッチパネル、タッチパネルの製造方法、及びタッチパネル一体型表示装置 Download PDF

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WO2016075737A1
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touch
curvature
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佐藤　彰
光樹 福田
杉山　和弘
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株式会社ワンダーフューチャーコーポレーション
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    • G06F2203/04112—Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material

Definitions

  • the present invention relates to a touch panel and technology, and more particularly to a touch panel having an input area in a curved shape.
  • the touch panel is used as an input device.
  • the input device is a device for operating various electronic devices.
  • the touch panel is mounted on the display surface side of the liquid crystal display device, for example. Input is performed according to the display content of the display device that is visible through the touch panel. For example, an arbitrary position on the touch surface is designated (contacted or approached) by an input device (for example, a touch pen) or a human finger. Thereby, an input is performed.
  • a touch panel for example, a resistive film type touch panel and a capacitive coupling type touch panel are known.
  • the capacitive coupling type touch panel is provided with detection electrodes for detecting the touch position along the two-dimensional (x, y) direction of the video display area (input area by touch or approach).
  • the detection electrode is made of, for example, crystalline (or non-crystalline) ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium ZincxOxide). Or it is comprised by the electroconductive thin wire (for example, patent document 1).
  • the electrodes are provided on both surfaces (or one surface) of a substrate made of transparent glass (or a transparent resin film).
  • An extraction circuit pattern connected to the detection electrode is formed in the image non-display area (area outside the display area (frame area)). The extraction circuit pattern is formed on the surface on which the detection electrode is formed.
  • a transparent conductive film made of ITO (IZO) or the like high light transmittance and low resistance are contradictory characteristics. It is difficult to achieve both high light transmittance and low resistance.
  • a transparent conductive film made of ITO (IZO) or the like is hard, weak against deformation, and easily cracks. The transparent conductive film lacks flexibility. That is, when a transparent conductive film made of ITO (IZO) is used, even if a transparent resin film is used as the substrate, the flexibility is poor.
  • the input area of the touch panel was a flat surface, and the applicable range was limited.
  • touch panels are used in mobile devices such as smartphones and tablet terminals, and the input area is flat in any case.
  • This invention solves the said subject, and aims at providing a curved-surface-shaped touch panel.
  • This invention which solves the above-mentioned subject is a touch panel provided with a curved shape object, an input area provided in the curved shape object, and a plurality of electrodes arranged in the input area, and the electrode is made of a ductile wire. Is formed.
  • the ductile wire is composed of one or more selected from one or more metals of Au, Ag, Cu, and Al, conductive carbon, and conductive organic compounds.
  • the flat sheet can be formed into an arbitrary curved surface shape by heating forming without fear of disconnection.
  • the input area has a plurality of curvatures.
  • the plurality of curvatures includes a case of a plurality of curved surfaces having different curvatures and a case where the curvature differs for each axial direction on one curved surface.
  • the input area includes a first input area and a second input area having a curvature different from that of the first input area, and the first input area and the second input area are continuous.
  • the formation of the boundary part facilitates recognition of the input area by tactile sensation.
  • the curvature of the second input area is zero.
  • the curved shape body is composed of a curved surface and a flat surface. Therefore, the input area can be easily recognized by tactile sensation.
  • the curved shape body is intended to exclude a shape body that includes a shape having a curved surface in part and is entirely composed of a planar shape.
  • the first input area is provided in a dome-shaped portion inside the second input area.
  • the first input area is provided outside the second input area.
  • a plurality of electrodes are arranged in the X direction and the Y direction in the input area, and the X direction curvature of the input area is different from the Y direction curvature of the input area.
  • the present invention for solving the above problems is an input / output integrated display device comprising the touch panel and an organic EL display.
  • the present invention for solving the above-described problems is an input / output integrated display device comprising the touch panel and a projector.
  • organic EL displays and projectors can display curved surfaces, they can be applied to curved touch panels.
  • the electrode is disposed in a flat sheet, and the flat sheet is formed into the curved shape body by heating forming.
  • a curved touch panel can be provided.
  • a perspective view of a curved body provided with a touch panel (first embodiment) Plan view of flat sheet Detailed view of island electrode Example of application to steering (first embodiment)
  • a perspective view of a curved body provided with a touch panel (second embodiment)
  • a perspective view of a curved body provided with a touch panel (third embodiment)
  • Example of application of a head-mounted display to a controller (third embodiment)
  • Example of application to smartphones and tablet computers (third embodiment)
  • Application example to controller of home appliance controller Application examples to smartphones and tablet computers
  • Cross-sectional view and enlarged cross-sectional view of application example Application example to controller of glass type display (fifth embodiment)
  • a perspective view of a curved body provided with a touch panel (sixth embodiment) Cross section and front view of curved body Application example to the center console (sixth embodiment) Combination with rear projection (sixth embodiment)
  • Application example to pet robot (sixth embodiment)
  • a perspective view of a curved body provided with a touch panel (seventh embodiment
  • FIG. 1 is a perspective view of the first embodiment.
  • the touch panel 10 is provided on a curved shape body composed of a flat surface and a dome shape.
  • the touch panel 10 has a first input area 11 and a second input area 12.
  • the first input area 11 has a convex dome shape.
  • the second input region 12 has a planar shape (zero curvature).
  • the first input area 11 is provided approximately at the center inside the second input area 12.
  • the curvature radius of the first input area 11 is, for example, R40 (curvature radius 40 mm), and the curvature of the second input area 12 is zero (the curvature radius is infinite). That is, it has two curvatures.
  • the first input area 11 and the second input area 12 are physically continuous, and a boundary portion 13 is formed at the boundary between the areas.
  • the convex dome shape is mentioned, but a concave dome shape may be used.
  • the touch panel 10 is for forming a single flat sheet 1 by heating forming.
  • FIG. 2 is a plan view of the flat sheet.
  • the flat sheet 1 is provided with a plurality of electrodes (for example, island-shaped electrodes). For example, it is provided on both surfaces (front surface and back surface) of the film. On the surface, an electrode array of a plurality of island-like electrodes 2 is provided along the x direction (or y direction). On the back surface, a plurality of electrode arrays of island-like electrodes 3 are provided along the y direction (or the x direction).
  • a plurality of electrodes for example, island-shaped electrodes.
  • the horizontal direction of the drawing is the x direction
  • the vertical direction of the drawing is the y direction.
  • the illustrated black portion is the island-shaped electrode 2
  • the illustrated white portion is the island-shaped electrode 3.
  • FIG. 3 is a detailed view of the island electrode.
  • the electrode rows of the island-like electrodes 2 are electrically connected by interelectrode wiring 4.
  • the electrode rows of the island electrodes 3 are electrically connected by interelectrode wiring 4.
  • Lead wires (not shown) are connected to the ends of the electrode rows of the island-like electrodes 2 and 3.
  • the flat sheet 1 has a touch panel terminal portion and a through hole (not shown).
  • the outer size of the island electrode is, for example, 2 mm to 5 mm.
  • the outer width of the interelectrode wiring is smaller than the outer shape of the island electrode.
  • the distance between adjacent island electrodes is, for example, 20 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the lead wiring is a wiring through which signals from the island electrode rows 2 and 3 are transmitted to an external circuit.
  • the lead wiring is made of a conductive material having high conductivity.
  • the lead wiring may be mesh-like or non-mesh (solid) wiring.
  • the island-like electrodes 2 and 3 and the interelectrode wiring 4 are preferably composed of a mesh conductor from the viewpoint of light transmittance, particularly when combined with a display device (described later).
  • a mesh having an aperture ratio of 90% or more is preferable. Thereby, it is difficult to visually recognize the thin line, and the visual field of the display screen is brightened.
  • the island-like electrodes 2 and 3, the inter-electrode wiring 4, and the lead-out wiring are formed of a ductile wire.
  • the ductile wire is composed of a metal such as Au, Ag, Cu, or Al, an alloy thereof, conductive carbon, a conductive organic compound, or the like.
  • the mesh conductor is formed by, for example, a method of printing a conductive ink, a method of etching a conductive thin film, a metal vapor deposition method using a vapor deposition mask, a method of a conductive silver formation method using a silver salt, or the like.
  • the island-shaped electrodes are arranged in a lattice shape (two-dimensional).
  • the island-shaped electrodes formed on the film surface and the island-shaped electrodes formed on the back surface of the film are arranged so as not to substantially overlap each other.
  • a change in capacitance at the (x, y) position can be detected.
  • multi-touch detection is possible when sequentially detected.
  • the self-capacitance method voltage signals for touch position detection are sequentially supplied to the island-shaped electrode arrays arranged in the x direction.
  • a voltage signal for detecting the touch position is sequentially supplied to the island-shaped electrode arrays arranged in the y direction. Since the capacitance between the island electrode array A arranged in the x direction facing the touch position and the island electrode array B arranged in the y direction and the GND (ground) increases, the island electrode array Waveforms of transmission signals from A and island electrode array B are islands in x direction island electrode array A ′ and y direction other than the combination of island electrode array A in the x direction and island electrode array B in the y direction. The waveform is different from the waveform of the transmission signal from the electrode array B ′.
  • a touch panel control / signal processing circuit (not shown) calculates the touch position based on the transmission signal supplied from the island electrode array.
  • the mutual capacitance method for example, voltage signals for touch position detection are sequentially supplied to island electrode arrays arranged in the x direction, and in order to island electrode arrays arranged in the y direction.
  • sensing detection of a transmission signal
  • the stray capacitance of the indicator is added in parallel to the parasitic capacitance between the island electrode array A arranged in the x direction facing the touch position and the island electrode array B arranged in the y direction.
  • the waveform of the transmission signal from the island electrode array B arranged in the y direction is different from the waveform from the island electrode array B ′ in the y direction other than the island electrode array B in the y direction. Therefore, the touch panel control / signal processing circuit is based on the order of the island electrode arrays arranged in the x direction to which the voltage signal is supplied and the transmission signal from the supplied island electrode arrays arranged in the y direction. To calculate the touch position.
  • the flat sheet 1 is made of resin. Although it is not necessary to be transparent in the first embodiment, it is preferably transparent when combined with a display device.
  • Such a flat sheet 1 is formed into a curved body by heating forming. Specifically, a range corresponding to the first input area 11 is formed into a dome shape.
  • a hard coat layer is provided as the outermost layer.
  • the hard coat layer preferably has a thickness of 1 ⁇ m to 20 ⁇ m. Unnecessary portions may be trimmed.
  • FIG. 4 shows an application example of the first embodiment. For example, it applies to the steering of a car.
  • one of the features of the touch panel is that input of each function can be added at an arbitrary position.
  • the operation panel is replaced with a touch panel and applied to the steering of a car.
  • selection functions are assigned to four positions in the vicinity of the dome, up, down, left, and right (shown). For example, vehicle temperature adjustment, audio selection, volume adjustment, etc. can be selected.
  • a strength adjustment function is assigned to the periphery of the dome (near the boundary 13). For example, in the case of volume adjustment, an instruction from weak to strong in the clockwise direction and from strong to weak in the counterclockwise direction is input. In the first input area 11, a determination function is assigned to the top of the dome.
  • the touch panel 10 since the touch panel 10 has the boundary portion 13, the first input area 11 and the second input area 12 can be easily distinguished by tactile sensation.
  • the dome-shaped tactile sensation is easily recognized, and the tactile sensation in the planar shape is also easy depending on the relative position to the dome. Thereby, an erroneous operation can be prevented.
  • the touch panel 10 can consolidate a plurality of operation functions into one. As a result, the size can be reduced, and the touch panel 10 can be disposed in the thumb movable range on both left and right sides of the steering.
  • the driver can operate without changing the line of sight while driving and without releasing his / her hand from the steering wheel by the arrangement position and the tactile sensation identification. In addition, erroneous operation can be prevented.
  • the touch panel 10 has no moving parts such as a mechanical operation panel, there is little risk of failure.
  • a display device is not essential.
  • the confirmation of the tap and the set temperature and volume may be notified by voice.
  • a light source may be provided in the touch panel 10 to notify tap confirmation, set temperature, volume, etc. by turning on / off the light source, the light amount, and the color change.
  • a display device may be provided in the center of the steering.
  • the input / output integrated device may be combined with the touch panel 10 and the display device.
  • the display device may be a liquid crystal display (LCD).
  • the touch panel 10 is formed of a transparent resin.
  • An operation selection button is displayed at a position corresponding to the second input area 12
  • a strength display is displayed at a position corresponding to the boundary 13
  • a set temperature, a music selection number, a set volume, and the like are displayed at a position corresponding to the first input area 11.
  • an organic EL display may be used instead of a general liquid crystal display device.
  • the organic EL display can be formed into a curved surface and can be applied to the display device of the touch panel 10.
  • one of the features of the touch panel is that input of each function can be added at an arbitrary position.
  • input of each function can be added at an arbitrary position.
  • FIG. 5 is a perspective view of the second embodiment.
  • the touch panel 20 is provided in a curved shape body composed of a mountainside shape and a plateau plane provided on the mountaintop.
  • the touch panel 20 has a first input area 21 and a second input area 22.
  • the first input area 21 is provided on the hillside of the convex dome.
  • the second input region 22 is provided on the top of the mountain top and has a planar shape (zero curvature).
  • the second input area 22 is provided approximately at the center inside the first input area 21. In other words, the first input area 21 is provided outside the second input area 22.
  • the curvature radius of the first input area 21 is, for example, R40 (curvature radius 40 mm), and the curvature of the second input area 22 is zero (the curvature radius is infinite). That is, it has two curvatures.
  • the first input area 21 and the second input area 22 are continuous, and a boundary portion 23 is formed at the boundary between the areas.
  • the second embodiment is a modification of the first embodiment, and the same effect can be expected.
  • the second embodiment can be replaced with a vehicle operation panel.
  • a general liquid crystal display device can be applied to a position corresponding to the second input area 22.
  • operation selection buttons are displayed in all directions, and a set temperature, a music selection number, a set volume, and the like are displayed in the center.
  • a strength display is displayed at a position corresponding to the boundary 23.
  • a strength adjustment function is assigned near the boundary of the first input area 11. Thereby, a rotation slide operation becomes easy.
  • the third input area 24 may be provided on a plane outside the first input area 21.
  • a boundary portion 25 is formed at the boundary of the region. Thereby, more complicated operations can be easily input by increasing the input area. Since there is the boundary portion 25, the first input region 21 and the third input region 24 can be easily identified by tactile sensation. Thereby, an erroneous operation can be prevented.
  • a mountain shape is mentioned, but a valley shape may be used.
  • FIG. 6 is a perspective view of the third embodiment.
  • the touch panel 30 is provided on a curved shape body composed of a flat surface and a dome shape.
  • the touch panel 30 includes first input areas 31 a and 31 b and a second input area 32.
  • the first input areas 31a and 31b have a concave dome shape.
  • the second input area 32 has a planar shape (zero curvature).
  • the first input areas 31 a and 31 b are arranged side by side inside the second input area 32.
  • the curvature radius of the first input areas 31a and 31b is, for example, R40 (curvature radius 40 mm), and the curvature of the second input area 12 is zero (the curvature radius is infinite). That is, it has two curvatures.
  • the first input areas 31a and 31b and the second input area 32 are formed with boundary portions 33a and 33b at the boundary between the areas.
  • the concave dome shape is mentioned, but a convex dome shape may be used.
  • the third embodiment is also a modification of the first embodiment.
  • Two first input areas are provided so as to correspond to both hands.
  • FIG. 7 shows an application example of the third embodiment. For example, it is applied to a controller of a head mounted display.
  • a dial rotation operation is assigned near the boundary between the first input areas 31a and 31b
  • a cursor movement operation is assigned to the center of the first input areas 31a and 31b
  • a button pressing action is assigned to the second input area 32.
  • the third embodiment is also a modification of the first embodiment, and the same effect can be obtained.
  • the controller cannot be visually recognized, but the touch panel 30 makes it easy to identify the input area by tactile sensation.
  • the boundary portions 33a and 33b since there are the boundary portions 33a and 33b, erroneous operation can be prevented.
  • FIG. 8 shows another application example of the third embodiment. For example, it is applied to the back surface of the smartphone or tablet computer (the side opposite to the display surface).
  • the mainstream of smart phones and tablet computers is a combined input / output device with a touch panel and a display device. While having the advantage of being able to input intuitively, there is also the disadvantage that the display gets dirty with finger oil.
  • an input function is assigned to the touch panel 30 on the back surface at a position corresponding to the display screen on the front surface.
  • the dial screen is displayed at a position corresponding to the first input areas 31a and 31b. That is, while viewing the display screen, the corresponding position is input from the back side.
  • the touch panel 30 has an advantage that intuitive input according to the input / output integrated device can be performed because the input area can be easily identified by tactile sensation. On the other hand, since the display is not in direct contact, the display is not soiled.
  • the touch panel 40 is provided on a curved body formed of a convex dome shape.
  • a concave dome shape may be used.
  • An input area 41 is provided in the dome shape.
  • FIG. 9 shows an application example of the fourth embodiment.
  • the present invention is applied to a controller of a home appliance (a washing machine in the figure).
  • Recent home appliances are equipped with relatively large display panels.
  • the home appliance user inputs an instruction from the controller while looking at the display panel.
  • a dial selection function is assigned to the periphery of the dome.
  • a decision function is assigned to the top of the dome.
  • the touch panel 40 does not have a moving part such as a mechanical switch, there is little risk of failure.
  • the washing machine is mentioned, but it can be applied to all household appliances such as a vacuum cleaner, microwave oven, refrigerator, rice cooker, and air conditioner.
  • the touch panel 50 is provided on a curved shape body composed of a plane and a curved surface.
  • the touch panel 50 includes a first input area 51 and a second input area 52.
  • the second input area 52 has a planar shape (zero curvature).
  • the first input area 51 is provided at least at one end of the second input area 52. In other words, the first input area 51 is provided outside the second input area 52.
  • the curvature of the second input area 52 is zero (the radius of curvature is infinite).
  • the first input area 51 has a gentle curvature (a large radius of curvature) so as to be continuous with the second input area 52.
  • a boundary portion 53 is formed at the boundary of the region. That is, it has two curvatures. It may be mathematically discontinuous or mathematically continuous (differentiable).
  • the fifth embodiment is also a modification of the first embodiment and is similar to the second embodiment. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the manufacturing method is the same as in the first embodiment.
  • FIG. 10 shows an application example of the fifth embodiment.
  • An input / output integrated device combined with a touch panel and a display device (for example, a liquid crystal display device).
  • FIG. 11 is a sectional view and an enlarged sectional view of an application example.
  • the second input area 52 corresponds to the display area of the display device. Therefore, the second input area 52 is transparent.
  • the first input area 51 is provided outside the display area (window frame portion). Usually, since the display area is a rectangle, there are four window frames.
  • a first input area 51 is provided on at least one side. There may be two to four sides.
  • the touch panel 50 assigns a volume adjustment function by a slide movement operation to the second input area 52.
  • the second input area 52 Since the second input area 52 is adjacent to the boundary portion 53, the second input area 52 can be easily distinguished from the first input area 51 by touch.
  • the second input area 52 enters the field of view without changing the line of sight.
  • the video viewer can adjust the volume without changing the line of sight while browsing the video. In addition, erroneous operation can be prevented.
  • the touch panel 50 has no moving parts such as mechanical operation buttons, there is little risk of failure.
  • FIG. 12 shows another application example of the fifth embodiment.
  • the present invention is applied to a controller of a glass type display (optical transmission).
  • the touch panel 50 is provided in a bracelet-shaped curved body.
  • the touch panel 50 includes first input areas 51 a and 51 b and a second input area 52.
  • the second input area 52 is provided in the shape of a plane in the center of the bracelet.
  • the first input areas 51 a and 51 b are provided at both ends in the longitudinal direction of the second input area 52.
  • the position corresponding to the second input area 52 does not have to be a display device.
  • a display device may be preferable.
  • Glass type display is said to be a so-called wearable device and is often used on the go. Therefore, it is desirable that the controller is also a wearable device.
  • a menu selection function by a slide movement operation is allocated, and a selection determination function by a double tap is allocated to the first input areas 51a and 51b.
  • the operator slides the finger on the second input area 52 to move the screen on the display one after another.
  • the operator doubles the first input areas 51a and 51b to which the finger is moved.
  • the display screen is determined by tapping.
  • the touch panel 50 has the boundary portion 53, the first input area 51 and the second input area 52 can be easily identified by tactile sensation. Thereby, an erroneous operation can be prevented.
  • controller is also a bracelet type wearable device, there is no unnatural operation. For example, an operation while walking is possible.
  • FIG. 13 is a perspective view of the sixth embodiment.
  • FIG. 14 is a sectional view and a front view.
  • the touch panel 60 is provided on a curved shape body composed of a plurality of curved surfaces.
  • the touch panel 60 includes a first input area 61, a second input area 62, and a third input area 63.
  • the curvature radius of the first input area 61 is, for example, R30 (curvature radius 30 mm).
  • the radius of curvature of the second input area 62 is, for example, R90 (curvature radius 90 mm).
  • the radius of curvature of the third input region 63 is, for example, R150 (curvature radius of 150 mm).
  • the first input area 61 and the second input area 62 are continuous, and a boundary portion 64 is formed at the boundary between the areas.
  • the second input area 62 and the third input area 63 are continuous, and a boundary portion 65 is formed at the boundary between the areas.
  • FIG. 13 although mathematically continuous, it may be mathematically discontinuous (differentiable).
  • the sign of the curvature is reversed. Further, the positive and negative curvatures of the second input area 62 and the third input area 63 are reversed. Thereby, each input area becomes clear.
  • the sixth embodiment is also a modification of the first embodiment.
  • the curved surface shape body of the first embodiment is composed of a flat surface and a dome shape, whereas the curved surface shape body of the sixth embodiment is composed of a plurality of curved surfaces. That is, there is no plane.
  • FIG. 15 shows an application example of the sixth embodiment. Applies to the center console in the car.
  • the center console in the car is provided with car navigation, audio equipment and a room temperature adjustment operation panel. Since a plurality of functions are packed in a narrow area, it tends to be messy and there are restrictions on the design.
  • an input / output integrated device combined with a touch panel 60 and a display device is applied to the center console.
  • the display device uses an organic EL display.
  • the organic EL display can be formed into a curved surface and can be applied to the display device of the touch panel 60.
  • a room temperature adjustment operation panel is displayed at a position corresponding to the first input area 61
  • an audio device is displayed at a position corresponding to the second input area 62
  • a car navigation (map) is displayed at a position corresponding to the third input area 63.
  • a corresponding operation panel is assigned to each input area.
  • the operation panel is displayed on the organic EL display, the operation panel to be used can be enlarged. This improves operability.
  • the touch panel 60 can be formed into an arbitrary shape, there are no design restrictions. The designer is not bothered by the layout of the operation panel when designing the interior of the vehicle.
  • the touch panel 60 has no moving parts such as a mechanical operation panel, there is little risk of failure.
  • FIG. 16 shows a modification of this application example.
  • the organic EL display is used as the display device, but a rear projection device may be used.
  • the touch panel 60 and the rear projection film 66 are combined.
  • FIG. 17 shows another application example of the sixth embodiment. Applies to pet robots.
  • the touch panel 60 can be formed into an arbitrary shape, it can be applied to the head and back of a pet robot.
  • the touch panel 60 detects the difference between the strokes.
  • the pet robot transmits detection data to a medical institution.
  • the medical institution analyzes the detection data and estimates the health status of the elderly.
  • the input / output integrated device may be a combination of the touch panel 60 and a display device.
  • the touch panel 60 functions as an input interface.
  • the question content to be output by voice is selected as two choices, and tap input is performed on either the head or the back.
  • FIG. 18 is a perspective view of the seventh embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view and a front view.
  • the touch panel 70 is provided on a curved body formed of a convex curved surface.
  • An input area 71 is provided on the convex curved surface.
  • the input area 71 has a curved surface, and the X-direction curvature 73 and the Y-direction curvature 74 are different.
  • the X-direction curvature radius 73 is R800 (curvature radius 800 mm), and the Y-direction curvature radius 74 is R600 (curvature radius 600 mm), and has two curvatures.
  • a convex curved surface is mentioned, but a concave curved surface may be used.
  • the present invention is applied to an input / output integrated device combined with a touch panel 70 and a stereoscopic video display device.
  • the display device may be an organic EL display or a rear projection device.
  • the touch panel 70 can be formed into an arbitrary shape, it can be applied to a convex curved display device.
  • FIG. 20 shows another application example of the seventh embodiment.
  • the present invention is applied to a controller of a glass type display (optical transmission). That is, the application is the same as FIG. 12 (fifth embodiment).
  • the touch panel 70 is provided on a curved body formed of a bracelet-shaped convex curved surface.
  • An input area 71 is provided on the convex curved surface.
  • the input area 71 has a curved surface, and the X-direction curvature 73 and the Y-direction curvature 74 are different.
  • a display device may be preferable.
  • Glass type display is said to be a so-called wearable device and is often used on the go. Therefore, it is desirable that the controller is also a wearable device.
  • a menu selection function by a slide movement operation is assigned in the longitudinal direction, and a selection decision function by a double tap is assigned to the slide movement destination.
  • the operator slides the finger on the input area 71 to move the screen on the display one after another, and when the desired screen is obtained, the display screen is determined by double-tapping the movement destination of the finger. .
  • controller is also a bracelet type wearable device, there is no unnatural operation. For example, an operation while walking is possible.
  • a general touch panel is composed of a flat sheet film in which a plurality of electrodes are arranged.
  • the inventor of the present application has noticed that if a ductile wire is used for the electrodes and the inter-electrode wiring and the heating forming method is used, there is no possibility of disconnection even if the flat sheet is extended. Furthermore, it has been found that the risk of disconnection is further reduced by using a mesh conductor for the electrodes and inter-electrode wiring.
  • the inventor of the present application has examined the application range of various curved touch panels (see the first to eighth embodiments). It was found that by applying the present invention, a remarkable effect that cannot be obtained by the prior art can be obtained.
  • the present invention has been completed through the above trial and error.

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Abstract

　曲面形状のタッチパネルを提供する。タッチパネル１０は一枚の平面シート１を加熱フォーミングにより成形するものである。平面シート１の表面には、ｘ方向に沿って、複数の島状電極２の電極列が設けられ、裏面には、ｙ方向に沿って、複数の島状電極３の電極列が設けられている。島状電極２，３、電極間配線４、引出配線は延性線材により形成されている。平面シート１中央部を加熱フォーミングにより凸状ドーム形状に成形する。タッチパネル１０は、第１入力領域１１と第２入力領域１２とを有する。第１入力領域１１は、凸状ドーム形状に設けられる。第２入力領域１２は平面 (曲率ゼロ)に設けられる。第１入力領域１１は、第２入力領域１２の内側略中央に設けられる。

Description

タッチパネル、タッチパネルの製造方法、及びタッチパネル一体型表示装置
　　本発明はタッチパネルおよび技術に関し、特に曲面形状に入力領域を有するタッチパネルに関する。
　タッチパネルは入力装置として用いられている。入力装置は、各種の電子機器を操作する為の装置である。タッチパネルは、例えば液晶表示装置の表示面側に搭載されている。タッチパネルを透過して視認される表示装置の表示内容に応じて、入力が行われる。例えば、入力器具（例えば、タッチペン等）や人間の指などによって、タッチ面の任意の位置が指定（接触または接近）される。これにより、入力が行われる。このようなタッチパネルとして、例えば抵抗膜方式のタッチパネルや、静電容量結合方式のタッチパネルが知られている。
　静電容量結合方式のタッチパネルには、タッチ位置を検出する検出電極が、映像表示領域（タッチ又は接近による入力領域）の二次元（ｘ，ｙ）方向に沿って、設けられている。前記検出電極は、例えば結晶質（又は、非結晶質）のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等で構成されている。或いは、導電細線で構成されている（例えば特許文献１）。電極は、透明ガラス（又は、透明樹脂フィルム）からなる基材の両面（又は、片面）に設けられている。映像非表示領域（表示領域の外側の領域（額縁領域））に、検出電極に接続された引出回路パターンが、形成されている。引出回路パターンは、検出電極が形成される面に、形成されている。
特開２０１３－０９１８５４号公報
　ＩＴＯ（ＩＺＯ）等からなる透明導電膜にあっては、高光透過率化と低抵抗化とは、相反する特性である。高光透過率と低抵抗との両立は困難である。ＩＴＯ（ＩＺＯ）等からなる透明導電膜は、硬く、変形に弱く、クラックが発生し易い。透明導電膜は、フレキブル性に欠ける。すなわち、ＩＴＯ（ＩＺＯ）製の透明導電膜が用いられた場合、基材に透明樹脂フィルムが用いられても、フレキブル性に劣る。
　その結果、タッチパネルの入力領域は平面であり、適用範囲が限定されていた。現在、スマートフォンやタブレット端末などのモバイル機器にタッチパネルが用いられているが、いずれも入力領域は平面である。
　本発明は上記課題を解決するものであり、曲面形状のタッチパネルを提供することを目的とする。
　上記課題を解決する本発明は、曲面形状体と、該曲面形状体に設けられる入力領域と、該入力領域に配設される複数の電極とを備えるタッチパネルであり、該電極は、延性線材により形成されている。
　上記発明において好ましくは、前記延性線材は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌの１または２以上の金属、導電性カーボン、導電性有機化合物の中から選ばれる１または２以上で構成される。
　電極等が延性線材であれば、加熱フォーミングにより、断線のおそれなく、平面シートを任意の曲面形状に成形できる。
　上記発明において好ましくは、前記入力領域は、複数の曲率を有する。
　複数の曲率とは、曲率の異なる複数の曲面の場合と、１曲面において軸方向ごとに曲率が異なる場合とを含む。
　上記発明において好ましくは、前記入力領域は、第１入力領域と、該第１入力領域と曲率の異なる第２入力領域を含み、該第１入力領域と第２入力領域とは連続している。
　境界部が形成されることにより、触感による入力領域の認識が容易となる。
　上記発明においてさらに好ましくは、第２入力領域の曲率は、ゼロである。
　すなわち、曲面形状体は、曲面と平面から構成される。したがって、触感による入力領域の認識が容易となる。曲面形状体とは、一部に曲面を有する形状を含み、全て平面形状から構成される形状体を除く趣旨である。
　上記発明においてさらに好ましくは、前記第１入力領域は、前記第２入力領域の内側にドーム形状部に設けられている。
　上記発明においてさらに好ましくは、前記第１入力領域は、前記第２入力領域の外側に設けられている。
　上記発明において好ましくは、前記入力領域にはＸ方向およびＹ方向に複数の電極が配設され、該入力領域のＸ方向曲率と該入力領域のＹ方向曲率が異なる。
　頂部が形成されることにより、触感による入力領域の認識が容易となる。
　上記課題を解決する本発明は、上記タッチパネルと有機ＥＬディスプレイとを備えることを特徴とする入出力一体型表示装置である。
　上記課題を解決する本発明は、上記タッチパネルとプロジェクタとを備えることを特徴とする入出力一体型表示装置である。
　有機ＥＬディスプレイやプロジェクタは曲面表示できるため、曲面形状のタッチパネルに適用できる。
　上記課題を解決する本発明のタッチパネルの製造方法において、平面シート内に前記電極を配設し、該平面シートを加熱フォーミングにより前記曲面形状体に成形する。
　本発明によれば、曲面形状のタッチパネルを提供することができる。
タッチパネルが設けられる曲面形状体の斜視図（第１実施形態） 平面シートの平面図 島状電極の詳細図 ステアリングへの適用例（第１実施形態） タッチパネルが設けられる曲面形状体の斜視図（第２実施形態） タッチパネルが設けられる曲面形状体の斜視図（第３実施形態） ヘッドマウントディスプレイのコントローラへの適用例（第３実施形態） スマートフォンやタブレットコンピュータへの適用例（第３実施形態） 家電機器のコントローラのコントローラへの適用例（第４実施形態） スマートフォンやタブレットコンピュータへの適用例（第５実施形態） 適用例の断面図と断面拡大図 グラス型ディスプレイのコントローラへの適用例（第５実施形態） タッチパネルが設けられる曲面形状体の斜視図（第６実施形態） 曲面形状体の断面図および正面図 センターコンソールへの適用例（第６実施形態） リアプロジェクションとの組み合わせ（第６実施形態） 愛玩ロボットへの適用例（第６実施形態） タッチパネルが設けられる曲面形状体の斜視図（第７実施形態） 曲面形状体の断面図および正面図 グラス型ディスプレイのコントローラへの適用例（第７実施形態）
　＜第１実施形態＞
　～構成～
　本発明の第１実施形態に係るタッチパネルについて説明する。図１は第１実施形態の斜視図である。
　タッチパネル１０は、平面とドーム形状とから構成される曲面形状体に設けられる。タッチパネル１０は、第１入力領域１１と第２入力領域１２とを有する。
　第１入力領域１１は、凸状のドーム形状をしている。第２入力領域１２は平面形状(曲率ゼロ)である。第１入力領域１１は、第２入力領域１２の内側略中央に設けられている。
　第１入力領域１１の曲率半径はたとえば、Ｒ４０（曲率半径４０ｍｍ）であり、第２入力領域１２の曲率はゼロ（曲率半径無限大）である。すなわち、２つの曲率を有する。第１入力領域１１と第２入力領域１２とは、物理的に連続しており、領域の境界には境界部１３が形成される。
　なお、図１では数学的に不連続であるが、数学的に連続（微分可能）であっても良い。
　本実施形態では、凸状ドーム形状について言及するが、凹状ドーム形状としても良い。
　～製造方法～
　タッチパネル１０は一枚の平面シート１を加熱フォーミングにより成形するものである。図２は、平面シートの平面図である。
　平面シート１には、複数の電極（たとえば島状電極）が配設されている。例えば、フィルムの両面（表面と裏面）に設けられている。表面には、ｘ方向（又は、ｙ方向）に沿って、複数の島状電極２の電極列が設けられる。裏面には、ｙ方向（又は、ｘ方向）に沿って、複数の島状電極３の電極列が設けられている。
　図２において、図面左右方向をｘ方向とし、図面上下方向をｙ方向とする。図示黒部が島状電極２であり、図示白部が島状電極３である。
　図３は島状電極の詳細図である。島状電極２の電極列は電極間配線４によって、電気的に接続されている。島状電極３の電極列は電極間配線４によって、電気的に接続されている。島状電極２，３の電極列の末端には引出配線（図示省略）が、接続されている。
　さらに、平面シート１には、タッチパネル端子部やスルーホールが形成されている（図示省略）。
　島状電極の外形の大きさは、例えば２ｍｍ～５ｍｍである。電極間配線の外形幅は島状電極の外形より小さい。
　隣接する島状電極（電極間配線で接続される島状電極）の間の距離（島状電極の外形をなす辺間の距離）は、例えば２０μｍ～１００μｍである。
　引出配線は、島状電極列２，３からの信号が外部回路に伝達される配線である。引出配線は、高導電率を有する導電材料から構成される。引出配線は、網目状でも非網目（ベタ）配線であっても良い。
　島状電極２，３及び電極間配線４は、特に、表示装置と組み合わせる場合（後述）、光透過率の観点から、好ましくは、網目状導体で構成されている。開口率が９０％以上の網目であるのが好ましい。これにより、細線が視認され難く、表示画面の視野が明るくなる。
　また、島状電極２，３、電極間配線４、引出配線は延性線材により形成されている。延性線材は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ等の金属、これらの合金、導電性カーボン、導電性有機化合物等で構成される。
　網目状導体は、例えば、導電インクの印刷による方法、導体薄膜のエッチングによる方法、蒸着マスクを使用した金属蒸着方法、銀塩を利用した導電性銀形成法による方法等によって、形成される。
　網目状導体と延性線材に係る特徴により、平面を曲面に成形しても断線が起き難い。
これにより、島状電極は、格子状（二次元的）に、配置される。フィルム表面に形成された島状電極と、フィルム裏面に形成された島状電極とは、互に、実質上、重ならないように配置されている。このような配置の島状電極により、（ｘ，ｙ）位置での容量変化を検出できる。さらに、順次検出されると、マルチタッチの検出が可能である。
　容量変化を検出方法には、自己容量方式と相互容量方式がある。
　自己容量方式では、ｘ方向に配列された島状電極列に対して、順番に、タッチ位置検出の為の電圧信号が供給される。ｙ方向に配列された島状電極列に対して、順番に、タッチ位置検出の為の電圧信号が供給される。タッチ位置に対向するｘ方向に配列された島状電極列Ａ、及びｙ方向に配列された島状電極列Ｂと、ＧＮＤ（グランド）との間の容量が増加することから、島状電極列Ａ及び島状電極列Ｂからの伝達信号の波形が、ｘ方向の島状電極列Ａ及びｙ方向の島状電極列Ｂの組合せ以外のｘ方向の島状電極列Ａ’及びｙ方向の島状電極列Ｂ’からの伝達信号の波形と異なった波形となる。タッチパネル制御・信号処理回路（図示省略）は、島状電極列
から供給された伝達信号に基づいて、タッチ位置を、演算する。
　相互容量方式では、例えばｘ方向に配列された島状電極列に対して、順番に、タッチ位置検出の為の電圧信号が供給され、ｙ方向に配列された島状電極列に対して、順番に、センシング（伝達信号の検出）が行われる。タッチ位置に対向するｘ方向に配列された島状電極列Ａとｙ方向に配列された島状電極列Ｂとの間の寄生容量に対して、並列に、指示体の浮遊容量が加わる。ｙ方向に配列された島状電極列Ｂからの伝達信号の波形は、ｙ方向の島状電極列Ｂ以外のｙ方向の島状電極列Ｂ’からの波形とは異なった波形である。従って、タッチパネル制御・信号処理回路は、電圧信号を供給しているｘ方向に配列された島状電極列の順番と、供給されたｙ方向に配列された島状電極列からの伝達信号に基づいて、タッチ位置を、演算する。
　平面シート１は樹脂により形成される。第１実施形態においては透明である必要はないが、表示装置と組み合わせる場合は、透明であることが好ましい。
　このような平面シート１を加熱フォーミングにより、曲面形状体に成形する。具体的には、第１入力領域１１に相当する範囲をドーム形状に成形する。
　さらに、最外層にハードコート層を設ける。ハードコート層は、好ましくは、厚さが１μｍ～２０μｍである。また不要部分をトリミングしても良い。
　～適用例と効果～
　図４は第１実施形態の適用例である。たとえば、車のステアリングに適用する。
　現在、車の運転中でも、車内温度調整、オーディオの選曲、音量調整等の操作が可能である。これらの操作パネルはセンターコンソールに搭載されている。したがって、操作の際、前方からセンターコンソールに一瞬視線を移す。しかしながら、車の運転中に、一瞬でも視線を変えることは好ましくない。また、一瞬でも手をステアリングから離すことも好ましくない。
　ところで、タッチパネルの特徴の一つは、任意の位置に各機能の入力を追加できることである。本適用例では、操作パネルをタッチパネルに代替し、車のステアリングに適用する。
　一例として、第２入力領域１２（平面部）において、ドーム近傍上下左右（図示）の四方の位置にそれぞれ選択機能を割り当てる。例えば、車内温度調整、オーディオの選曲、音量調整等が選択可能である。
　第１入力領域１１において、ドーム周縁部（境界部１３付近）には、強弱調整機能を割り当てる。例えば、音量調整の場合、時計回りは弱から強へ、反時計回りは強から弱への指示を入力する。第１入力領域１１において、ドーム頂部には、決定機能を割り当てる。
　たとえば、運転中に音量を上げたい場合は、ドーム近傍上側の平面部をダブルタップして音量調整を選択し、ドーム周縁部に沿って時計回りに回転スライド（ダイヤル）し、ドーム頂部をワンタップして音量調整を終了する。
　このとき、ドームを中心に、運転者はタッチパネルのどこを触っているのか？おおよそ認識できる。
　ところで、平面のみの入力領域では、入力位置の目視確認が必須である。
　これに対し、タッチパネル１０では、境界部１３があるため、触感による第１入力領域１１と第２入力領域１２との識別が容易である。ドーム形状の触覚認識が容易なのはもちろん、ドームとの相対位置により、平面形状での触覚認識も容易となる。これにより誤操作を防止できる。
　一方で、タッチパネル１０は、複数の操作機能を一つに集約できる。これにより小型化が可能となり、タッチパネル１０をステアリング左右両端の親指可動範囲に配置することができる。
　配置位置と触感識別により、運転者は、運転中視線を変えることなく、かつ、手をステアリングから離すことなく操作ができる。また誤操作も防止できる。
　さらに、タッチパネル１０は、機械的な操作パネルのような可動部がないため、故障のおそれが少ない。
　本適用例において、表示装置は必須ではない。タップの確認や設定した温度や音量などを音声により報知しても良い。また、タッチパネル１０内に光源を設け、光源ＯＮ／ＯＦＦ、光量、色変化により、タップの確認や設定した温度や音量などを報知しても良い。別途、ステアリング中央に表示装置を設けても良い。
　もちろん、タッチパネル１０と表示装置と組み合わせて入出力一体化装置としても良い。表示装置は液晶表示装置（ＬＣＤ）でも良い。タッチパネル１０は透明な樹脂により形成される。第２入力領域１２相当位置に、操作選択ボタンを、境界部１３相当位置に、強弱表示を、第１入力領域１１相当位置に設定温度、選曲番号、設定音量等を表示する。
　なお、ドーム内に形成される空間を介して第１入力領域１１相当位置の表示を認識するが、簡単な数値表示であれば、視認性に支障はない。
　一般的な液晶表示装置に代えて、有機ＥＬディスプレイを用いても良い。有機ＥＬディスプレイは曲面形成可能なことを特徴とし、タッチパネル１０の表示装置に適用できる。
　上述の通り、タッチパネルの特徴の一つは、任意の位置に各機能の入力を追加できることである。表示装置に選択メニューを表示し、選択メニューから所望の操作を選択することで、更に複雑な操作を容易に入力することができる。
　＜第２実施形態＞
　～構成～
　本発明の第２実施形態に係るタッチパネルについて説明する。図５は第２実施形態の斜視図である。
　タッチパネル２０は、山腹形状と山頂に設けられた台地平面とから構成される曲面形状体に設けられる。タッチパネル２０は、第１入力領域２１と第２入力領域２２とを有する。
　第１入力領域２１は凸状ドームの山腹に設けられている。第２入力領域２２は、山頂台地面に設けられ、平面形状(曲率ゼロ)である。第２入力領域２２は、第１入力領域２１の内側略中央に設けられている。いいかえると、第１入力領域２１は、第２入力領域２２の外側に設けられている。
　第１入力領域２１の曲率半径はたとえば、Ｒ４０（曲率半径４０ｍｍ）であり、第２入力領域２２の曲率はゼロ（曲率半径無限大）である。すなわち、２つの曲率を有する。第１入力領域２１と第２入力領域２２とは、連続しており、領域の境界には境界部２３が形成される。
　その他の構成も第１実施形態と同様である。製造方法も第１実施形態と同様である。
　～適用例と効果～
　第２実施形態は、第１実施形態の変形例であり、同様の効果が期待できる。
　第２実施形態も、第１実施形態と同様に車の操作パネルに代替できる。
　さらに、第２入力領域２２が中央に配置されるため、一般的な液晶表示装置を第２入力領域２２相当位置に適用できる。例えば、第２入力領域２２相当位置において、四方に操作選択ボタンを、中央に設定温度、選曲番号、設定音量等を表示する。境界部２３相当位置に、強弱表示を表示する。一方、第１入力領域１１の境界部付近に、強弱調整機能を割り当てる。これにより、回転スライド動作が容易となる。
　～変形例～
　第１入力領域２１外側の平面に、第３入力領域２４を設けてもよい。領域の境界には境界部２５が形成される。これにより、入力領域が増えることにより、更に複雑な操作を容易に入力することができる。境界部２５があるため、触感による第１入力領域２１と第３入力領域２４との識別が容易である。これにより誤操作を防止できる。
　本実施形態では、山形状について言及するが、谷形状としても良い。
　＜第３実施形態＞
　～構成～
　本発明の第３実施形態に係るタッチパネルについて説明する。図６は第３実施形態の斜視図である。
　タッチパネル３０は、平面とドーム形状とから構成される曲面形状体に設けられる。タッチパネル３０は、第１入力領域３１a，３１bと第２入力領域３２とを有する。
　第１入力領域３１a，３１bは、凹状のドーム形状をしている。第２入力領域３２は平面形状(曲率ゼロ)である。第１入力領域３１a，３１bは、第２入力領域３２の内側に並設されている。
　第１入力領域３１a，３１bの曲率半径はたとえば、Ｒ４０（曲率半径４０ｍｍ）であり、第２入力領域１２の曲率はゼロ（曲率半径無限大）である。すなわち、２つの曲率を有する。第１入力領域３１a，３１bと第２入力領域３２とは、領域の境界には境界部３３a，３３bが形成される。
　本実施形態では、凹状ドーム形状について言及するが、凸状ドーム形状としても良い。
　第３実施形態も、第１実施形態の変形例である。両手に対応するように第１入力領域を２つにしたものである。
　その他の構成も第１実施形態と同様である。製造方法も第１実施形態と同様である。
　～適用例と効果～
　図７は第３実施形態の適用例である。たとえば、ヘッドマウントディスプレイのコントローラに適用する。
　例えば、ダイヤル回転動作を第１入力領域３１a，３１bの境界部近傍に割り当て、カーソル移動動作を第１入力領域３１a，３１b中央に割り当て、ボタン押圧動作を第２入力領域３２に割り当てる。
　第３実施形態も、第１実施形態の変形例であり、同様の効果が得られる。
　すなわち、ヘッドマウントディスプレイを装着するとコントローラの視認ができないが、タッチパネル３０では、触感による入力領域の識別が容易である。特に、境界部３３a，３３bがあるため、誤操作を防止できる。
　図８は第３実施形態の別の適用例である。たとえば、スマートフォンやタブレットコンピュータの裏面（表示面と反対側）に適用する。
　現在、スマートフォンやタブレットコンピュータでは、タッチパネルと表示装置と組み合わせて入出力一体化装置とするのが主流である。直観的な入力ができるという長所を有する一方、ディスプレイが指の油で汚れるという短所もある。
　本適用例では裏面のタッチパネル３０に、表面の表示画面に対応する位置に入力機能を割り当てる。特に、メニューからダイヤル選択する場合は、ダイヤル画面を第１入力領域３１a，３１bと対応する位置に表示する。すなわち、表示画面を見ながら、対応する位置に、裏面から入力する。
　タッチパネル３０では、触感による入力領域の識別が容易であるため、入出力一体化装置に準ずる直観的な入力ができるという長所を有する。一方で、ディスプレイを直接触らないため、ディスプレイが汚れない。
　＜第４実施形態＞
　～構成～
　本発明の第４実施形態に係るタッチパネルについて説明する。タッチパネル４０は、凸状ドーム形状から構成される曲面形状体に設けられる。凹状ドーム形状でもよい。ドーム形状には、入力領域４１が設けられている。
　すなわち、第１実施形態における第２入力領域がない。その他の構成は第１実施形態と同様である。製造方法も第１実施形態と同様である。
　～適用例と効果～
　図９は第４実施形態の適用例である。たとえば、家電機器（図示では洗濯機）のコントローラに適用する。
　最近の家電機器は、比較的大きな表示パネルが搭載されている。家電機器使用者は、表示パネルをみながら、コントローラにより、指示を入力する。
　例えば、ドーム周縁部には、ダイヤル選択機能を割り当てる。ドーム頂部には、決定機能を割り当てる。
　タッチパネル４０は、機械的なスイッチのような可動部がないため、故障のおそれが少ない。
　適用例では、洗濯機について言及したが、掃除機、電子レンジ、冷蔵庫、炊飯器、エアコンディショナー等あらゆる家電機器に適用可能である。
　＜第５実施形態＞
　～構成～
　本発明の第５実施形態に係るタッチパネルについて説明する。タッチパネル５０は、平面と曲面とから構成される曲面形状体に設けられる。タッチパネル５０は、第１入力領域５１と第２入力領域５２とを有する。
　第２入力領域５２は平面形状（曲率ゼロ）である。第１入力領域５１は、第２入力領域５２の少なくとも一端部に設けられている。いいかえると、第１入力領域５１は、第２入力領域５２の外側に設けられている。
　第２入力領域５２の曲率はゼロ（曲率半径無限大）である。第１入力領域５１は第２入力領域５２に連続するように緩やかな曲率（大きな曲率半径）を有する。領域の境界には境界部５３が形成される。すなわち、２つの曲率を有する。数学的に不連続でも、数学的に連続（微分可能）であっても良い。
　第５実施形態も、第１実施形態の変形例であり、第２実施形態に類似する。その他の構成も第１実施形態と同様である。製造方法も第１実施形態と同様である。
　～適用例と効果～
　図１０は第５実施形態の適用例である。たとえば、スマートフォンやタブレットコンピュータに適用する。タッチパネルと表示装置（例えば液晶表示装置）と組み合わせた入出力一体化装置である。図１１は適用例の断面図と断面拡大図である。
　第２入力領域５２は、表示装置の表示領域に対応している。したがって、第２入力領域５２は透明である。第１入力領域５１は、表示領域の外側（窓枠部）に設けられる。通常、表示領域は四角形であるので、窓枠は４辺存在する。少なくとも１辺には、第１入力領域５１が設けられる。２～４辺であっても良い。
　一般的なスマートフォンやタブレットコンピュータは側面部に機械的な音量ボタンが設けられている。動画閲覧中に音量を変えようと思うと、一瞬視線を変え、音量ボタンを視認して、音量ボタンを操作する。人によっては、集中力が削がれる。視認しない場合は誤操作のおそれがある。
　これに対し、タッチパネル５０では第２入力領域５２にスライド移動動作による音量調整機能を割り付ける。
　第２入力領域５２は、境界部５３に隣接しているため、触感により、第１入力領域５１との識別が容易である。
　また、動画閲覧中であれば、視線を変えなくとも、第２入力領域５２が視野に入る。
　第２入力領域位置と触感識別により、動画閲覧者は、動画閲覧中、視線を変えることなく音量調整ができる。また誤操作も防止できる。
　さらに、タッチパネル５０は、機械的な操作ボタンのような可動部がないため、故障のおそれが少ない。
　図１２は第５実施形態の別の適用例である。たとえば、たとえば、グラス型ディスプレイ（光学透過）のコントローラに適用する。
　タッチパネル５０は、腕輪形状の曲面形状体に設けられる。タッチパネル５０は、第１入力領域５１a，５１bと第２入力領域５２とを有する。
　第２入力領域５２は腕輪中央に平面長手状に設けられる。第１入力領域５１a，５１bは、第２入力領域５２の長手方向両端部に設けられている。
　第２入力領域５２に対応する位置に、表示装置がなくとも良い。表示装置があると、好ましい場合もある。
　グラス型ディスプレイは、いわゆるウェアラブルデバイスといわれ、外出先で用いられることも多い。したがって、コントローラもウェアラブルデバイスであることが望ましい。
　たとえば、第２入力領域５２の長手方向には、スライド移動動作によるメニュー選択機能を割り付け、第１入力領域５１a，５１bには、ダブルタップによる選択決定機能を割り付ける。
　操作者は、第２入力領域５２上で指をスライドすることにより、ディスプレイ上の画面を次々移動させ、所望の画面になった場合は、指の移動先の第１入力領域５１a，５１bをダブルタップすることにより、表示画面を決定する。
　このとき、タッチパネル５０では、境界部５３があるため、触感による第１入力領域５１と第２入力領域５２との識別が容易である。これにより誤操作を防止できる。
　さらに、コントローラも腕輪型のウェアラブルデバイスであるため、動作に不自然さがない。たとえば、歩きながらの操作も可能である。
　＜第６実施形態＞
　～構成～
　本発明の第６実施形態に係るタッチパネルについて説明する。図１３は第６実施形態の斜視図である。図１４は断面図および正面図である。
　タッチパネル６０は、複数の曲面から構成される曲面形状体に設けられる。たとえば、タッチパネル６０は、第１入力領域６１と第２入力領域６２と第３入力領域６３を有する。
　第１入力領域６１の曲率半径はたとえば、Ｒ３０（曲率半径３０ｍｍ）である。第２入力領域６２の曲率半径はたとえば、Ｒ９０（曲率半径９０ｍｍ）である。第３入力領域６３の曲率半径はたとえば、Ｒ１５０（曲率半径１５０ｍｍ）である。
　第１入力領域６１と第２入力領域６２とは、連続しており、領域の境界には境界部６４が形成される。第２入力領域６２と第３入力領域６３とは、連続しており、領域の境界には境界部６５が形成される。なお、図１３では数学的に連続であるが、数学的に不連続（微分不可能）であっても良い。
　第１入力領域６１と第２入力領域６２とでは、曲率の正負が逆転している。さらに、第２入力領域６２と第３入力領域６３とでは、曲率の正負が逆転している。これにより、各入力領域が明確になる。
　第６実施形態も、第１実施形態の変形例である。第１実施形態の曲面形状体が平面とドーム形状とから構成されるのに対し、第６実施形態の曲面形状体は複数の曲面から構成される。すなわち平面がない。
　その他の構成は第１実施形態と同様である。製造方法も第１実施形態と同様である。
　～適用例と効果～
　図１５は第６実施形態の適用例である。車内のセンターコンソールに適用する。
　一般に、車内のセンターコンソールには、カーナビゲーションやオーディオ機器や室温調整操作パネルが設けられている。狭い領域に複数の機能を詰め込むため、雑然となりがちであり、デザインに制約がある。
　本適用例では、タッチパネル６０と表示装置と組み合わせた入出力一体化装置をセンターコンソールに適用する。表示装置は、有機ＥＬディスプレイを用いる。有機ＥＬディスプレイは曲面形成可能なことを特徴とし、タッチパネル６０の表示装置に適用できる。
　一例として、第１入力領域６１相当位置に室温調整操作パネルを表示し、第２入力領域６２相当位置にオーディオ機器を表示し、第３入力領域６３相当位置にカーナビゲーション（地図）を表示する。各入力領域には、それぞれ対応する操作パネルを割り当てる。
　有機ＥＬディスプレイに表示される操作パネルであるため、使用する操作パネルを拡大表示することもできる。これにより操作性が向上する。
　有機ＥＬディスプレイを表示ＯＦＦとすると、無地のセンターコンソール表面のみとなる。これにより整然としたデザインを維持できる。
　タッチパネル６０は任意の形状に成形可能であるため、デザインの制約がない。デザイナーは車内インテリアのデザインをする際に、操作パネルの配置等に煩わされることがない。
　さらに、タッチパネル６０は、機械的な操作パネルのような可動部がないため、故障のおそれが少ない。
　図１６は本適用例の変形例である。
　上記適用例では、表示装置に有機ＥＬディスプレイを用いたが、リアプロジェクション装置を用いても良い。タッチパネル６０とリアプロジェクションフィルム６６とを組み合わせる。
　背面から小型プロジェクタ６７により操作パネル等の画像を投影すると、センターコンソールに操作パネル等が表示される。
　図１７は第６実施形態の別の適用例である。愛玩ロボットに適用する。
　近年、全くあたらしいインターフェイスとして愛玩ロボットが注目されている。デジタルデバイスに対し心理的に抵抗がある老人でも、愛玩ロボットに対しては抵抗がない場合も多い。
　一方、タッチパネル６０は任意の形状に成形可能であるため、愛玩ロボットの頭や背中に適用できる。
　愛玩ロボットの頭や背中を撫でた場合、健康状態に応じて撫で方に差異が出る場合がある。タッチパネル６０は撫で方の差異を検出する。愛玩ロボットは医療機関に検出データを送信する。医療機関は検出データを解析し、老人の健康状態を推測する。
　タッチパネル６０と表示装置と組み合わせた入出力一体化装置としてもよい。
　さらに、愛玩ロボットが音声指示を出力することにより、タッチパネル６０は入力インターフェイスとして機能する。例えば、音声出力する質問内容を２択とし、頭または背中のいずれかにタップ入力する。
　＜第７実施形態＞
　～構成～
　本発明の第７実施形態に係るタッチパネルについて説明する。図１８は第７実施形態の斜視図である。図１９は断面図および正面図である。
　タッチパネル７０は、凸状曲面からなる曲面形状体に設けられる。凸状曲面には入力領域７１が設けられる。入力領域７１は一曲面において、Ｘ方向曲率７３とＹ方向曲率７４が異なる。
　たとえば、図１９において、Ｘ方向曲率半径７３はＲ８００（曲率半径８００ｍｍ）であり、Ｙ方向曲率半径７４はＲ６００（曲率半径６００ｍｍ）であり、２つの曲率を有する。
　本実施形態では、凸状曲面について言及するが、凹状曲面としても良い。
　～適用例と効果～
　たとえば、タッチパネル７０と立体映像表示装置と組み合わせた入出力一体化装置に適用する。
　画面が凸状曲面をしているため、立体映像の立体感が更に強調される。
　表示装置は、有機ＥＬディスプレイでもよいし、リアプロジェクション装置でもよい。
　タッチパネル７０は任意の形状に成形可能であるため、凸状曲面の表示装置に適用可能である。
　図２０は第７実施形態の別の適用例である。たとえば、たとえば、グラス型ディスプレイ（光学透過）のコントローラに適用する。つまり、図１２（第５実施形態）と用途は同じである。
　タッチパネル７０は、腕輪形状の凸状曲面からなる曲面形状体に設けられる。凸状曲面には入力領域７１が設けられる。入力領域７１は一曲面において、Ｘ方向曲率７３とＹ方向曲率７４が異なる。
　入力領域７１に対応する位置に、表示装置がなくとも良い。表示装置があると、好ましい場合もある。
　グラス型ディスプレイは、いわゆるウェアラブルデバイスといわれ、外出先で用いられることも多い。したがって、コントローラもウェアラブルデバイスであることが望ましい。
　たとえば、入力領域７１において、長手方向には、スライド移動動作によるメニュー選択機能を割り付け、スライド移動先には、ダブルタップによる選択決定機能を割り付ける。
　操作者は、入力領域７１上で指をスライドすることにより、ディスプレイ上の画面を次々移動させ、所望の画面になった場合は、指の移動先をダブルタップすることにより、表示画面を決定する。
　このとき、Ｘ方向曲率７３とＹ方向曲率７４が異なるため、曲面頂部が形成される。頂部の位置に対する触感による識別は容易である。したがって、頂部からの移動距離に基づき、タッチパネルのどこを触っているのか？おおよそ認識できる。これにより誤操作を軽減できる。
　さらに、コントローラも腕輪型のウェアラブルデバイスであるため、動作に不自然さがない。たとえば、歩きながらの操作も可能である。
　＜その他＞
　以上、本発明の実施形態と適用例について記載したが、本発明はこれに限定されない。上記実施形態の組み合わせ等、本発明の技術思想の範囲で種々の変形が可能である。
　ところで、一般的なタッチパネルは、複数の電極が配設された平面シートフィルムより構成される。
　本願発明者は、電極や電極間配線に延性線材を用いて、かつ、加熱フォーミング工法を用いれば、平面シートを伸ばしても断線のおそれがないことに気が付いた。さらに、電極や電極間配線を網目状導体とすることにより、さらに断線のリスクが低減されることに気が付いた。
　そして、平面シートを伸ばすことにより、平面シートを任意の形状に成形できるのではないか？と着想し、曲面タッチパネルを試作した。
　様々な形状の曲面タッチパネルを試作したところ、いずれも、断線することなく、かつ、タッチパネルの位置検出機能を満たすものであった。たとえば、曲率半径４０ｍｍといった比較的曲率の大きい曲面でも問題なく成形できた。
　さらに、本願発明者は、様々な曲面タッチパネルの適用範囲について検討した（第１～８実施形態参照）。本願発明を適用することにより、従来技術では得られない顕著な効果が得られることがわかった。
　本願発明は、以上の試行錯誤を経て完成に至ったものである。
　　１　平面シート
　　２　島状電極（列）
　　３　島状電極（列）
　　４　電極間配線
　１０　タッチパネル
　１１　第１入力領域
　１２　第２入力領域
　１３　境界部
　２０　タッチパネル
　２１　第１入力領域
　２２　第２入力領域
　２３　境界部
　２４　第３入力領域
　２５　境界部
　３０　タッチパネル
　３１　第１入力領域
　３２　第２入力領域
　３３　境界部
　４０　タッチパネル
　４１　入力領域
　５０　タッチパネル
　５１　第１入力領域
　５２　第２入力領域
　５３　境界部
　６０　タッチパネル
　６１　第１入力領域
　６２　第２入力領域
　６３　第３入力領域
　６４　境界部
　６５　境界部
　６６　リアプロジェクションフィルム
　６７　プロジェクタ
　７０　タッチパネル
　７１　入力領域
　７３　Ｘ方向曲率半径
　７４　Ｙ方向曲率半径
 

Claims (11)

  1. 　曲面形状体と、
    　該曲面形状体に設けられる入力領域と、
    　該入力領域に配設される複数の電極と
    　を備え、
    　該電極は、延性線材により形成されている
    　ことを特徴とするタッチパネル。
  2. 　前記延性線材は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌの１または２以上の金属、導電性カーボン、導電性有機化合物の中から選ばれる１または２以上で構成される
    ことを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
  3. 　前記入力領域は、複数の曲率を有する
    　ことを特徴とする請求項１または２記載のタッチパネル。
  4. 　前記入力領域は、第１入力領域と、該第１入力領域と曲率の異なる第２入力領域を含み、
    　該第１入力領域と第２入力領域とは連続している
    　ことを特徴とする請求項３記載のタッチパネル。
  5. 　前記第２入力領域の曲率は、ゼロである
    　ことを特徴とする請求項４記載のタッチパネル。
  6. 　前記第１入力領域は、前記第２入力領域の内側にドーム形状部に設けられている
    　ことを特徴とする請求項５記載のタッチパネル。
  7. 　前記第１入力領域は、前記第２入力領域の外側に設けられている
    　ことを特徴とする請求項５記載のタッチパネル。
  8. 　前記入力領域にはＸ方向およびＹ方向に複数の電極が配設され、
    　該入力領域のＸ方向曲率と該入力領域のＹ方向曲率が異なる
    　ことを特徴とする請求項３記載のタッチパネル。
  9. 　有機ＥＬディスプレイと、
    　前記曲面形状体は透明樹脂フィルムで構成され、該有機ＥＬディスプレイ上に配設される請求項１～８記載いずれか記載のタッチパネルと
    を備えることを特徴とする入出力一体型表示装置。
  10. 　プロジェクタと、
    　前記曲面形状体が該プロジェクタの投射面となる請求項１～８記載いずれか記載のタッチパネルと
    を備えることを特徴とする入出力一体型表示装置。
  11. 　請求項１～８記載いずれか記載のタッチパネルの製造方法であって、
    　平面シート内に前記電極を配設し、
    　該平面シートを加熱フォーミングにより前記曲面形状体に成形する
    ことを特徴とするタッチパネルの製造方法。
     
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