説明

抵抗膜式タッチパネル構造体

【課題】
耐久性の押圧感度を有するタッチパネル構造体を提供すること。
【解決手段】抵抗膜式タッチパネル構造体において
(a)上部基板および下部基板がスペーサーを介して配置され、
(b) 上部基板および下部基板のそれぞれの基板は、その表面に透明導電性酸化金属膜が形成され、かつ。
(c) 上部基板および下部基板とはそれぞれの透明導電性酸化金属膜が形成されている面が部分的に接触しうるように構成された抵抗膜式タッチパネル構造体であって、
(d) 上部基板がフィルム基板で構成され、その表面に形成された透明導電性酸化金属膜面上において、平行電極の内側の両近辺には、透明導電性高分子膜のラインが形成されていることを特徴とする抵抗膜式タッチパネル。
なし

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タッチパネル構造体に関する。さらに詳しくは抵抗膜式タッチパネル構造体であって、パネル周辺額縁部においても耐久性のあるタッチ感度を有する構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
最近、指入力またはペン入力によるモバイル情報端末として抵抗膜式タッチパネルの用途が拡大しつつある。抵抗膜式タッチパネルは特殊なペンを使用しないで、指または通常のペンで容易に入力でき、しかも低コスト化が比較的簡単であるという利点を有している。
一方抵抗膜式タッチパネルは、上部基板と下部基板との間にスペーサーによる空気層を有し、上部基板と下部基板の表面に形成された透明導電性膜を物理的に接触(タッチ)させることによって接触位置を感知する構造となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
このタッチパネルの上部基板および下部基板の基板材料として、ガラス、高分子フィルム、プラスチックシートなどが使用され、それぞれの基板材料組合せに基いて種々の利点及び欠点を有している。
殊に、上部基板(タッチ面)の材料として高分子フィルム(例えばPETフィルムの如きポリエステルフィルム)は割れない、軽量である、薄い、屈曲性に優れているなどの多くの利点のために広く利用されてきた。しかし、上部基板として高分子フィルムを使用した場合その優れた屈曲性のために局所的なタッチ圧が容易に感知される。この高分子フィルムの屈曲性は前記利点のみならず欠点を有することにもなる。この欠点の1つはタッチパネル面における並行電極の周端部(額縁部)において、電極層が介在しているため、その端部近辺では指(またはペン)で入力するとフィルム基板が大幅に屈曲することになる。この周端部のフィルム基板が屈曲半径が小さく押圧され、その押圧が繰り返されると、フィルム基板に形成されている導電性酸化金属膜(例えばITO膜)が部分的に破壊されることになる。
この周端部近辺における指による入力を回避する手段として周端部の額縁部の幅を大きくすればよいが、この手段は表示面の有効面積を狭くすることになり、タッチパネルの小型化には不利となる。
【課題を解決するための手段】
【0004】
そこで本発明は、額縁部の幅を大きくすることなく、周端部近辺に入力を繰り返してもフィルム基板の屈曲によってタッチの感度に影響を与えない手段について研究を進めた。
その結果、フィルム基板上に形成された透明導電性膜(酸化金属膜)がフィルムの屈曲の繰り返しによって、一部破損してもその透明導電性酸化金属膜上に導電性高分子膜を形成させておくと、酸化金属膜の一部破損を補完し、タッチ感度が影響を受けず耐久性のある感度が維持されることを見出し本発明に到達した。
導電性高分子膜は、屈曲に対して抵抗性を有し、屈曲半径が小さくても、又繰り返し屈曲しても導電性が損なわれることがない。
【0005】
本発明は上記知見に基いて到達されたものである。本発明によれば下記タッチパネルが提供される。
(1)抵抗膜式タッチパネル構造体において
(a)
上部基板および下部基板がスペーサーを介して配置され、
(b)
上部基板および下部基板のそれぞれの基板は、その表面に透明導電性酸化金属膜が形成され、かつ
(c)
上部基板および下部基板とはそれぞれの透明導電性酸化金属膜が形成されている面が部分的に接触しうるように構成された抵抗膜式タッチパネル構造体であって、
(d)
上部基板がフィルム基板で構成され、その表面に形成された透明導電性酸化金属膜面上において、平行電極の内側の両近辺には、透明導電性高分子膜のラインが構成されていることを特徴とする抵抗膜式タッチパネル構造体。
(2)該透明導電性高分子膜は100〜2000(S/m)の電気伝導度を有する前記(1)項記載のタッチパネル構造体。
(3)該透明導電性高分子膜のラインは、0.5〜10μmの厚さおよび1〜10mmの幅を有する前記(1)項記載のタッチパネル構造体。
(4)該透明導電性高分子膜のラインは導電性高分子溶液の塗布または印刷により形成されたものである前記(1)項記載のタッチパネル構造体。
【発明の効果】
【0006】
本発明のタッチパネル構造体は上部基板の表面に形成された導電性酸化金属膜の表面であって平行電極の内側の両近辺に透明導電性高分子膜のラインが形成されているので、押圧の繰返しによって導電性酸化金属膜の一部が破断したとしても高分子膜によって導電性の維持と補完が可能となり、押圧感度の耐久性が大幅に改良される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下本発明のタッチパネル構造体についてさらに詳細に説明する。
先ずタッチパネル構造体の一般的な基本構造を図1により説明する。図1はタッチパネルの表示面から見た平面図であり、1は表示図であり、2および2´はそれぞれ横端部であり、3および3´はそれぞれ縦端部である。2,2´3および3´は矩形(長方形)の形状をし、額縁部を形成している。5は回路端子を示す。
【0008】
図2は図1のx-x´の直角横断面の模式図を示す。図2において、上部基板6の表面には透明導電性酸化金属膜7が形成され、下部基板8の表面にも透明導電性酸化金属膜9が形成されている。上部基板6と下部基板8とは、両端部に平行電極層10および10´を介して空間部11を有している。空間部11には、上部基板6および下部基板8を一定の間隔に保持するためのスペーサーが介在しているが、図面上スペーサーは省略されている。図2は上部基板6の表面上にペン(または指)12により押圧している状態を示している。ペン12により表面を押圧することにより、上部基板6の押圧部分が屈曲し、2つの透明導電性膜7および9が接触することになる。13はタッチパネル表面の周囲を囲む額縁部を示す。
図3は図2と同様の横断面図において、片方の平行電極層10の内側近辺をペン12により押圧した場合の上部基板の変形状態を模式的に示したものである。図3に示すように平行電極10の内側近辺をペン10により押圧すると、この近辺では平行電極10が存在しその厚みのために上部基板6が大きく屈曲しその上部基板6の表面に形成された透明導電性酸化金属膜7に大きな張力がかかる。一般に酸化金属膜は薄膜であり、剛性が小さいので上部基板6が大きく屈曲しかつ繰返し屈曲すると、その表面に形成された酸化金属膜の一部に破損が発生することになる。タッチパネルの実際の使用形態では平行電極部分(額縁部)の近辺ではペンの押圧力は他の部分(中心部)よりは強くなる傾向にある。そのため平行電極部分の近辺では上部基板6の屈曲が大きくなり導電性酸化金属膜の破断を起こし易くなる。
【0009】
そこで従来は、平行電極10の内側の近辺にペン10が押圧されることを防止するために、平行電極10の上部部分における額縁部を内側に幅広く実装することが行われていた。前述したように、額縁部を内側に幅広く実装することはタッチパネルの有効表示面積を減少させることになり望ましいことではない。
【0010】
本発明では、上部基板6の表面に形成された導電性酸化金属膜7の表面であって、平行電極10の内側の近辺に導電性高分子膜のライン14を形成させたものである。その状態図を図4に示す。この導電性高分子膜のライン14を平行電極10の近辺であって、上部基板6の導電性酸化金属膜7の表面に平行電極10と並行に形成させる。この導電性高分子膜のライン14によって、導電性酸化金属膜7の一部が破断したとしても高分子膜のラインは、屈曲に対して抵抗性を有しているので導電性の維持と補完が可能となる。
図5は上部基板6をその表面に形成された導電性酸化金属膜7の表面側から見た平面図を模式的に示したものである。
導電性高分子膜のライン14および14´は図5に示すように並行電極10および10´に並行して、それぞれの内側の近辺に線状で、上部基板6の導電性酸化金属膜7上に形成される。
【0011】
図5において上部基板6の表面には、導電性酸化金属膜(例えばITO膜)が前面に亘って形成され、平行電極は10および10´に図示されている。導電性高分子膜14および14´は平行電極10および10´の近辺に線状のラインを形成している。このライン14および14´は、導電性高分子膜の溶液またはペーストを上部基板6の導電性酸化金属膜7の表面に塗布または印刷することによって形成することができる。この導電性高分子についてはさらに後述することにする。
【0012】
導電性高分子膜のライン14および14´は、厚さが約0.5〜10μm好ましくは1〜5μmが望ましく、そのラインの幅は1〜10mm、好ましくは1.5〜8mmであるのが有利である。
本発明のタッチパネル構造体において、上部基板6はフィルム基板で構成されるが、そのフィルムは高分子フィルムであり透明であればよい。かかるフィルムとしてはポリエステルフィルムとりわけポリエチレンテレフタート(PET)フィルムが好適である。フィルム基板の厚さは100〜250μm、好ましくは120〜220μmであるのが望ましい。下部基板7は、ガラス、フィルム、プラスチックシート或いはフィルム/プラスチックシートの種々の透明な素材が使用される。ガラスとしては通常0.5〜1.8mm好ましくは0.6〜1.2mmの厚さのものが使用される。フィルムとしてはポリエステルフィルム特にポリエチレンテレフタート(PET)フィルムが好適であり50〜200μm好ましくは80〜180μmの厚さのものが使用される。またプラスチックシートしては、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィンまたはアクリル樹脂のシートが望ましく、そのシートの厚さは0.3〜2.5mm、好ましくは0.4〜2mmの範囲が有利である。
【0013】
前記した上部基板6および下部基板8の表面に形成される透明導電性酸化金属膜7および9としては、通常抵抗膜式タッチパネルの導電性膜として使用されるものであればよく、例えばITO(Indium
Tin Oxide)膜または酸化亜鉛(ZnO)膜が挙げられる。これら酸化金属膜は基板上にスパッタリングまたはCVD方式によって形成することができる。
導電性高分子膜のラインを形成する高分子としては、導電性を有しかつラインの形成に必要な溶液またはペーストとなり得るものであればよい。
導電性高分子としては透明性に優れかつ電気伝導性を有するものであればよく、電気伝導度としては100〜2000(S/口)、好ましくは200〜1500(S/口)を有するものが望ましい。
【0014】
導電性高分子の具体例としては主鎖がπ共役系で構成されている有機高分子であるのが有利であり、例えばポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアセチレン類、ポリフェンレン類、ポリチオフェニレンビニレン類、ポリアニリン類、ポリアセン類、ポリチオフェンビニレン類およびこれらの共重合体が挙げられる。これらの中でポリピロール類、ポリチオフェン類およびポリアニリン類が安定性及びライン形成の容易性の点から好ましい。とりわけ、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ(N−メチルピロール)、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリ(3−メトキシチオフェン)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)およびこれらの共重合体が好ましい。これら導電性高分子の溶液を調製するために使用される溶媒としては、水;N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトニトリルおよびベンゾニトリルの如き極性有機溶媒;フェノール、クレゾールおよびキシレノールの如きフェノール類;メタノール、エタノール、プロパノールおよびブタノールの如きアルコール類;アセトンおよびメチルエチルケトンの如き炭化水素類;ジオキサンおよびジエチルエーテルの如きエーテル類などが例示される。これら溶媒は一種でも或いは2種以上の混合溶媒として使用される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】タッチパネルの一般的な構造を示す表示面から見た平面図を模式的に示したものである。
【図2】図1の平面図におけるx−x´の直角断面図を示す。
【図3】タッチパネルの直角断面図において片方の端部の内側近辺をペン12により押圧した状態を模式的に示したものである。
【図4】本発明のタッチパネル構造体の直角断面図を部分的に示したものである。
【図5】本発明のタッチパネル構造体における上部基板の導電性酸化金属膜の形成された側からみた平面図を模式的に示したものである。
【符号の説明】
【0016】
1;表示面
2;横端部
2´;横端部
3;縦端部
3´;縦端部
5;回路端子
6;上部基板
7;透明導電性酸化金属膜
8;透明導電性酸化金属膜
9;下部基板
10;平行電極
10´;平行電極
11;空間部
12;ペン
13;額縁部
14;導電性高分子膜のライン
14´;導電性高分子膜のライン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
抵抗膜式タッチパネル構造体において、
(a) 上部基板および下部基板がスペーサーを介して配置され、
(b) 上部基板および下部基板のそれぞれの基板は、その表面に透明導電性酸化金属膜が形成され、かつ
(c) 上部基板および下部基板とはそれぞれの透明導電性酸化金属膜が形成されている面が部分的に接触しうるように構成された抵抗膜式タッチパネル構造体であって、
(d) 上部基板は、フィルム基板で構成されその表面に形成された透明導電性酸化金属膜面上において、平行電極の内側の両近辺には、透明導電性高分子膜のラインが形成されていることを特徴とする抵抗膜式タッチパネル構造体。
【請求項2】
該透明導電性高分子膜は100〜2000S/mの電気伝導度を有する請求項1記載のタッチパネル構造体。
【請求項3】
該透明導電性高分子膜のラインは0.5〜10μmの厚さおよび1〜10mmの幅を有する請求項1記載のタッチパネル構造体。
【請求項4】
該透明導電性高分子膜のラインは、導電性高分子溶液の塗布また印刷により形成されたものである請求項1記載のタッチパネル構造体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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