(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚の平面シートの加熱フォーミングにより成形されてなる曲面形状体と、該曲面形状体に設けられる入力領域と、
該入力領域に、延性線材がＸ方向およびＹ方向に格子状に配列されることにより形成される複数の電極と、
前記配列される電極列の末端に接続される引出配線と、
を備え、
前記電極および引出配線は、
導体薄膜のエッチングまたは蒸着マスクを使用した金属蒸着により、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌの１または２以上の金属で構成される延性線材
または、
銀塩を利用した導電性銀形成によりＡｇ化合物で構成される延性線材により、
開口率９０％以上の網目状導体として、
前記平面シート内に配設されてなり、
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、
目視しなくても触覚識別できるような境界部が形成される
ことを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記第１入力領域と第２入力領域とでは、曲率の正負が逆転している
ことを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
【請求項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１記載のタッチパネル。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項８】
一枚の平面シートの加熱フォーミングにより成形されてなる曲面形状体と、
該曲面形状体に設けられる入力領域と、
該入力領域に、延性線材がＸ方向およびＹ方向に格子状に配列されることにより形成される複数の電極と、
前記配列される電極列の末端に接続される引出配線と、
を備え、
前記電極および引出配線は、
導体薄膜のエッチングまたは蒸着マスクを使用した金属蒸着により、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌの１または２以上の金属で構成される延性線材
または、
銀塩を利用した導電性銀形成によりＡｇ化合物で構成される延性線材により、
開口率９０％以上の網目状導体として、
前記平面シート内に配設されてなり、
前記入力領域のＸ方向曲率と該入力領域のＹ方向曲率が異なり、
目視しなくても触覚識別できるような頂部が形成される
ことを特徴とするタッチパネル。
【請求項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１，２，５〜８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。
【請求項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１，２，５〜８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。
【請求項１１】
請求項１，２，５〜８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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０９１８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。【０００６】
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。【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。【００１２】
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。【００１３】
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。【００１４】
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。【００１５】
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。【００１６】
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。【００１７】
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。【００１８】
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。【００１９】
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。【００２０】
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。【００２１】
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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。
【発明の効果】
【００２５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】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）
【図２】平面シートの平面図
【図３】島状電極の詳細図
【図４】ステアリングへの適用例（第１実施形態）
【図５】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）
【図６】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）
【図７】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）
【図８】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）
【図９】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）
【図１０】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）
【図１１】適用例の断面図と断面拡大図
【図１２】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）
【図１３】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）
【図１４】曲面形状体の断面図および正面図
【図１５】センターコンソールへの適用例（第６実施形態）
【図１６】リアプロジェクションとの組み合わせ（第６実施形態）
【図１７】愛玩ロボットへの適用例（第６実施形態）
【図１８】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）
【図１９】曲面形状体の断面図および正面図
【図２０】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）
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
〜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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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）。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
〜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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
＜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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
〜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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
〜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。
【００７８】
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。
【００７９】
＜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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
〜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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
＜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。
【００９５】
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。
【００９６】
〜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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
＜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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
〜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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
＜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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
〜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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
図１６は本適用例の変形例である。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
＜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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
〜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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
＜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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【符号の説明】
【０１６９】
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
【要約】
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。【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
0005935113.tif 000016
【図１６】
0005935113.tif 000017
【図１７】
0005935113.tif 000018
【図１８】
0005935113.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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