(57)【要約】      （修正有）【課題】便利な装着及び高光透過率を維持し、生産工程の簡略化、生産コストの削減、及び歩留りの向上が可能となるタッチセンサ効果を備えるカバーレンズを提供する。【解決手段】タッチセンサ効果を備えるカバーレンズは、基板１、表面層、センサ層２、及び絶縁パッチ層３により構成される透明板体である。絶縁パッチ層３によりセンサ層２底表面を被覆し、Ｘ軸トレース２１及びＹ軸トレース２２を絶縁状態で被覆し、しかも、絶縁パッチ層３上の各パッチ導電線３２の二端の電気接続部は、貫通孔３１を通り、センサ層２上のＹ軸トレース２２の各二つの相隣するセンサユニット２２ａ上にそれぞれ電気的に接続する。これにより、個別のＹ軸トレース２２上の各センサユニット２２ａは互いに電気的に接続され、よって、カバーレンズ基板の底表面においてコンデンサ式タッチセンサ構造が構成される。【選択図】図１
0003145184.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
基板、表面層、センサ層及び絶縁パッチ層を含み、
優れた機械的強度を備える高光透過率の薄板材料である基板と、
前記基板の上表面に設置され、一つまたは多数機能の薄膜によって構成される表面層と、
優れた導電特性を備える透明薄膜であり、前記の基板の底表面上に設置され、Ｘ軸方向に等間隔に配置し互いが平行配列された複数のＸ軸トレース及びＹ軸方向に等間隔に配置し互いが平行配列された複数のＹ軸トレースを備え、しかも、Ｘ軸トレース及びＹ軸トレースは、同一平面上に行列式に交差設置され、その内の個別のＸ軸トレース上の各センサユニットは相互連結し、個別のＹ軸トレース上の各センサユニットは連結せずに間隔を開けて配列し、並びに、それぞれのＸ軸トレース及びＹ軸トレースの前端には各々接点を備えているセンサ層と、
光透過性の絶縁性薄膜であり、一組となる貫通孔を複数設け、各組の貫通孔の位置は丁度、前記のＹ軸トレースに設けた各二つの相隣するセンサユニット上に対応し、しかも、各組の貫通孔間の底表面においてパッチ導電線を橋架し、パッチ導電線の二端は、貫通孔を露出して電気接続部を形成する絶縁パッチ層と、により構成され、
該絶縁パッチ層をセンサ層底表面に被覆してセンサ層のＸ軸トレース及びＹ軸トレースを絶縁状態で被覆し、しかも、絶縁パッチ層上の各パッチ導電線二端の電気接続部は、それらの貫通孔を経て、センサ層上のＹ軸トレースの二つの相隣する各センサユニット上に各々電気的に接続し、これにより、個別のＹ軸トレース上の各センサユニットは互いに電気的に接続され、また、センサ層上の各Ｘ軸トレース及びＹ軸トレースの前端の接点は、パネルエッジに設置した銀導通パスに各々電気的に接続し、並びに、信号出力配線にも接続、コンデンサ式タッチセンサ装置のセンサ信号は信号出力配線を経由して後続する信号処理回路に伝送されることを特徴とするタッチセンサ効果を備えるカバーレンズ。
【請求項２】
前記の基板は、ガラス、メタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート、環状オレフィンコポリマーの何れかの材質を使用した薄層板材であることを特徴とする請求項１記載のタッチセンサ効果を備えるカバーレンズ。
【請求項３】
前記の機能薄膜は、偏光膜、フィルター膜、耐傷付き性膜、ハードコート層の何れかであることを特徴とする請求項１記載のタッチセンサ効果を備えるカバーレンズ。
【請求項４】
前記の絶縁パッチ層は、誘電率が約２〜４の高光透過率の絶縁性薄層材料であることを特徴とする請求項１記載のタッチセンサ効果を備えるカバーレンズ。
【請求項５】
前記の高光透過率の絶縁性薄層材料はインクやポリエチレンテレフタラート薄膜であることを特徴とする請求項４記載のタッチセンサ効果を備えるカバーレンズ。
【請求項６】
前記のパッチ導電線は透明の有機導電材料であることを特徴とする請求項１記載のタッチセンサ効果を備えるカバーレンズ。
【請求項７】
前記のパッチ導電線は酸化インジウムスズ材質の透明導電薄膜であることを特徴とする請求項１記載のタッチセンサ効果を備えるカバーレンズ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はカバーレンズの構造に関するもので、特に、タッチセンサ効果を備えるカバーレンズに係る。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話、カメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯パソコンなどの多くの電子製品は、通常、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）前にカバーレンズを設置し、液晶ディスプレイ表面を保護し傷付いたり汚れるのを防いでいる。また、現在、信号により入力操作する便利性を高める為に、タッチパネルは幅広く各種電子製品の液晶ディスプレイ前に広範に使用されており、実際に多くの場合は、タッチパネルとカバーレンズの重合層を組み合わせた後に電子製品の液晶ディスプレイ前に配置して使用している。携帯電話の設計を例に取ると、通常、カバーレンズは一定強度のある透明薄板を採用し、その板体の厚さは約０．８〜１．０ｍｍであり、カバーレンズの上表面には、例えば、フィルター膜、偏光膜、耐傷付き性膜等の数層の機能薄膜を設置しており、その厚さは約０．１５ｍｍ前後である。この他、一般のコンデンサ式タッチパネルを例にすると、その構造は、Ｘ軸トレースセンサ層、Ｙ軸トレースセンサ層、タッチ基板、及び若干の絶縁層により構成され、通常その厚さは最低１ｍｍ以上であり、更に、二者の重合層を組み合わせる場合、使用する両面テープの厚さは約０．１５ｍｍであり、よって、カバーレンズとタッチパネルの組み合わせ板体の厚さは最低２．３ｍｍ以上である。しかしながら、通常、１．５ｍｍ以上の厚さの組み合わせ板体は、装着構造及び外観設計上の問題点を引き起こし、更にレンズの光透過率を極端に削減して、液晶ディスプレイの画像をぼやけさせ画像色彩を暗くする等の不利な特徴もある。よって、業界は前述の欠点を回避する為、該組み合わせ板体の薄型化が必須であるが、カバーレンズ部分は使用において諸々の外界の衝撃力を受ける故、薄すぎる板体は採用できず、よって、該タッチパネル部分を極力薄型化する方法が採られる。しかし、タッチパネルのガラス基板またはセンサ膜が単一で薄型し過ぎる結果となり、生産過程で破損し易く、製品品質及び機能に多大な影響を与え、これにより、生産コストの大幅な上昇を招いている。 
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の課題に鑑み、本考案の主な目的は、タッチセンサ効果を備えるカバーレンズを提供することにある。それは、カバーレンズの底表面にタッチセンサを直接設置して構成要素の重合層数を減少させ、組合せ板体の厚さを薄くし、便利な装着及び高光透過率を維持する目的を達成する。また、該カバーレンズをタッチセンサ構造と直接組合せることにより、生産工程の簡略化、生産コストの削減、及び歩留りの向上が可能となる。
【０００４】
前述目的を達成する為、本考案はカバーレンズの板体底表面上にコンデンサ式タッチセンサ構造を設置し、タッチセンサ効果を備える薄型カバーレンズを形成する。カバーレンズの基板は優れた機械的強度（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を備える高光透過率の薄板材料である。それは例えば、各種ガラス、メタクリル酸メチル樹脂（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ；ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ，ＰＣ）、ポリエチレンテレフタラート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＥＴ）、環状オレフィンコポリマー（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｏｌｅｆｉｎ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ；ＣＯＣ）の何れかである。カバーレンズ基板の上部表面に表面層を設置可能であり、該表面層は、一つまたは多数機能の薄膜によって構成される。それは例えば、偏光膜、フィルター膜、耐傷付き性膜、ハードコート膜等の機能薄膜である。これにより、カバーレンズ上表面に耐傷付き性、抗反射、防汚、眩光防止、耐蝕等の機能を備えさせる。
【０００５】
コンデンサ式タッチセンサは、センサ層と絶縁パッチ層を備える。該センサ層は、前記のカバーレンズ基板の底表面上に配置し、それは優れた導電特性を備える透明薄膜とし、しかも複数のＸ軸トレース（Ｘ Ｔｒａｃｅ）及びＹ軸トレース（Ｙ Ｔｒａｃｅ）を含む。また、行列式に交差配置されており、しかも、個別のＸ軸トレース上の各センサユニットは相互に接続しており、個別のＹ軸トレース上の各センサユニットは相互に間隔を開けて配列される。並びに、各Ｘ軸トレース及びＹ軸トレースの前端にはそれぞれ接点を設ける。前記の絶縁パッチ層には、一組となる貫通孔を複数設け、各組の貫通孔の位置は丁度、前記のＹ軸トレースに設けた各二つの相隣するセンサユニット上に対応する。この他、各組の貫通孔の間の底表面においてパッチ導電線を橋架する。パッチ導電線の二端は、該貫通孔を露出し、電気接続部を形成する。組み合わせる場合、絶縁パッチ層は、センサ層底表面を被覆してセンサ層のＸ軸トレース及びＹ軸トレースを絶縁状態で被覆し、しかも、絶縁パッチ層上の各パッチ導電線二端の電気接続部は、それらの貫通孔を通り、センサ層上のＹ軸トレースの二つの相隣する各センサユニット上に各々電気的に接続する。これにより、個別のＹ軸トレース上の各センサユニットは互いに電気的に接続される。また、該センサ層上の各Ｘ軸トレース及びＹ軸トレースの前端の接点は、パネルエッジに設置した銀導通パスにそれぞれ電気的に接続し、並びに、信号出力配線にも接続する故、コンデンサ式タッチセンサ装置のセンサ信号は、信号出力配線を経て後続する信号処理回路に伝送される。
【０００６】
前記の絶縁パッチ層は、誘電率（ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ）が約２〜４の高光透過率の絶縁性薄層材料を使用することを最良とし、それは例えば、インクや高光透過性のポリエチレンテレフタラート薄膜である。また、前記のセンサ層及び絶縁パッチ層上のパッチ導電線は透明性の導電薄膜を選択可能である。それは例えば、酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ；ＩＴＯ）やポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等の有機導電材料である。
【０００７】
本考案は、以上に述べた形式に制限されるものではなく、該領域に熟知した技術者にとっては、前述説明を参考として更に多くの改良や変化が可能であることは明らかである。よって、同様の創作精神に基づいて為された本考案に関する如何なる修飾や変化も全て、本考案の保護範囲に含まれるものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の考案は、基板、表面層、センサ層及び絶縁パッチ層を含み、
優れた機械的強度を備える高光透過率の薄板材料である基板と、
前記基板の上表面に設置され、一つまたは多数機能の薄膜によって構成される表面層と、
優れた導電特性を備える透明薄膜であり、前記の基板の底表面上に設置され、Ｘ軸方向に等間隔に配置し互いが平行配列された複数のＸ軸トレース及びＹ軸方向に等間隔に配置し互いが平行配列された複数のＹ軸トレースを備え、しかも、Ｘ軸トレース及びＹ軸トレースは、同一平面上に行列式に交差設置され、その内の個別のＸ軸トレース上の各センサユニットは相互連結し、個別のＹ軸トレース上の各センサユニットは連結せずに間隔を開けて配列し、並びに、それぞれのＸ軸トレース及びＹ軸トレースの前端には各々接点を備えているセンサ層と、
光透過性の絶縁性薄膜であり、一組となる貫通孔を複数設け、各組の貫通孔の位置は丁度、前記のＹ軸トレースに設けた各二つの相隣するセンサユニット上に対応し、しかも、各組の貫通孔間の底表面においてパッチ導電線を橋架し、パッチ導電線の二端は、貫通孔を露出して電気接続部を形成する絶縁パッチ層とにより構成され、
該絶縁パッチ層をセンサ層底表面に被覆してセンサ層のＸ軸トレース及びＹ軸トレースを絶縁状態で被覆し、しかも、絶縁パッチ層上の各パッチ導電線二端の電気接続部は、それらの貫通孔を経て、センサ層上のＹ軸トレースの二つの相隣する各センサユニット上に各々電気的に接続し、これにより、個別のＹ軸トレース上の各センサユニットは互いに電気的に接続され、また、センサ層上の各Ｘ軸トレース及びＹ軸トレースの前端の接点は、パネルエッジに設置した銀導通パスに各々電気的に接続し、並びに、信号出力配線にも接続、コンデンサ式タッチセンサ装置のセンサ信号は信号出力配線を経由して後続する信号処理回路に伝送されることを特徴とするタッチセンサ効果を備えるカバーレンズとしている。
請求項２の考案は、前記の基板は、ガラス、メタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート、環状オレフィンコポリマーの何れかの材質を使用した薄層板材であることを特徴とする請求項１記載のタッチセンサ効果を備えるカバーレンズとしている。
請求項３の考案は、前記の機能薄膜は、偏光膜、フィルター膜、耐傷付き性膜、ハードコート層の何れかであることを特徴とする請求項１記載のタッチセンサ効果を備えるカバーレンズとしている。
請求項４の考案は、前記の絶縁パッチ層は、誘電率が約２〜４の高光透過率の絶縁性薄層材料であることを特徴とする請求項１記載のタッチセンサ効果を備えるカバーレンズとしている。
請求項５の考案は、前記の高光透過率の絶縁性薄層材料はインクやポリエチレンテレフタラート薄膜であることを特徴とする請求項４記載のタッチセンサ効果を備えるカバーレンズとしている。
請求項６の考案は、前記のパッチ導電線は透明の有機導電材料であることを特徴とする請求項１記載のタッチセンサ効果を備えるカバーレンズとしている。
請求項７の考案は、前記のパッチ導電線は酸化インジウムスズ材質の透明導電薄膜であることを特徴とする請求項１記載のタッチセンサ効果を備えるカバーレンズとしている。
【考案の効果】
【０００９】
タッチセンサ効果を備えるカバーレンズは、カバーレンズの底表面にタッチセンサを直接設置して構成要素の重合層数を減少させ、組合せ板体の厚さを薄くし、便利な装着及び高光透過率を維持する目的を達成し、また、該カバーレンズをタッチセンサ構造と直接組合せることにより、生産工程の簡略化、生産コストの削減、及び歩留りの向上が可能となることを特徴とする。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
続いて、具体的な実施例によって説明を行い、本考案の進歩的特徴を更に闡明にする。
【００１１】
図１から図３に、本考案の実施例を示す。それは主に、基板１、表面層１２、センサ層２、及び絶縁パッチ層３により構成される。
【００１２】
前記のカバーレンズの基板１は厚さが０．５ｍｍ及び光透過率約９５％のメタクリル酸メチル樹脂(ＰＭＭＡ)薄板を採用、基板１の上表面に設ける表面層１２は、厚さが０．１ｍｍ以下のハードコート層（ｈａｒｄ  ｃｏａｔ  ｌａｙｅｒ）とする。
【００１３】
前記のセンサ層２は、透明の酸化インジウムスズ(ＩＴＯ)の導電薄膜を採用し、センサ層２上には、Ｘ軸方向に沿って等間隔に配置し互いが平行配列された多数の透明Ｘ軸トレース２１、及びＹ軸方向に沿って等間隔に配置し互いが平行配列された多数の透明Ｙ軸トレース２２を備え、しかも、Ｘ軸トレース２１及びＹ軸トレース２２は行列式に交差設置される。Ｘ軸トレース２１、Ｙ軸トレース２２の最良幅は０．０５〜５ｍｍに設定することであり、並びに、前記の個別のＸ軸トレース２１上の各センサユニット（ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ−ｓｐｏｔ）２１ａは相互連結し、個別のＹ軸トレース２２上の各センサユニット２２ａは連結せず間隔を開けて配列する。また、Ｘ軸トレース２１の線端にはトレース接点２４を、Ｙ軸トレース２２の線端にはトレース接点２５を備え、トレース接点２４及びトレース接点２５は、パネルエッジの銀導通パス７ａ及び銀導通パス７ｂに各々電気的に接続し、並びに、信号出力配線にも接続する（未図示）。よって、センサ層２上のＸ軸トレース２１及びＹ軸トレース２２のセンサ信号は、信号出力配線を経て後続する信号処理回路に伝送される。
【００１４】
前記の絶縁パッチ層３は、誘電率が３の高光透過率の絶縁性インク薄層を採用する。絶縁パッチ層３上には、一組となる貫通孔３１を複数設け、並びに、各組の貫通孔３１の位置は丁度、前記のＹ軸トレース２２の各二つの相隣するセンサユニット２２ａ上に各々対応しており、しかも、各組の貫通孔３１間の絶縁層底表面においてパッチ導電線３２を橋架することにより、パッチ導電線３２の二端は貫通孔３１を露出し電気接続部３２ａを形成する。パッチ導電線３２には、ポリエチレンジオキシチオフェンのような透明の有機導電材料を選択するのが最良である。
【００１５】
図２及び図３に示す通り、前記の構成要素を組み合わせる場合、前記のセンサ層２薄膜は、前記の基板１の底表面上に直接配置する。また、絶縁パッチ層３がセンサ層２の下方表面を被覆する故、センサ層上のＸ軸トレース２１及びＹ軸トレース２２は絶縁状態で被覆され、しかも、絶縁パッチ層３上の各パッチ導電線３２の二端の電気接続部３２ａは、貫通孔３１を通り、センサ層２上のＹ軸トレース２２の各二つの相隣するセンサユニット２２ａ上にそれぞれ電気的に接続する。これにより、個別のＹ軸トレース２２上の各センサユニット２２ａは互いに電気的に接続されて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のセンサトレースは同一センサ層平面上に設置され、しかも、碁盤状の垂直交差に配置される。センサ層２と絶縁パッチ層３を組み合わせた後、Ｘ軸トレース２１及び銀導通パス７ａの間には、等価コンデンサが形成され、Ｙ軸トレース２２及び銀導通パス７ｂ間にもまた等価コンデンサが存在する。よって、指や導体がタッチパネル表面に接触したり軽くスライドすると、信号処理回路はコンデンサの変化により、即刻、導体や指の接触位置を判断可能である。
【００１６】
前記の実施例に基づき、カバーレンズの各構成要素の組合せ板体の厚さは０．７ｍｍ以下を維持する。また、これらの軽量薄型の組合せ板体は、小さくて巧妙な電子製品の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）前への配置に非常に適しており、カバーレンズにより液晶ディスプレイを保護可能である。また、コンデンサ式タッチセンサを利用して、使用者はモニタ画面上の指示に従い指をパネルの所定位置に軽く触れるだけで、入力操作が簡単に行える。よって、本考案はカバーレンズをコンデンサ式タッチセンサ装置の基板とすることにより、コンデンサ式タッチセンサ装置をカバーレンズの底表面上に組み合わせて一体化する故、重合層数を減少させ、組合せ板体の厚さを薄くし、装着使用及び高光透過率を保持する目的を簡単に達成する。また、カバーレンズをタッチセンサ装置と直接組み合わせる構造により、製造工程を簡素化し生産コストを削減、及び歩留りを向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の構成要素の分離立体図である。
【図２】本考案の絶縁パッチ層及びセンサ層を組み合わせた部分拡大上面図である。
【図３】図２のＥ−Ｅ線における側面断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  基板
１２  表面層
２  センサ層
２１  Ｘ軸トレース
２１ａ  センサユニット
２２  Ｙ軸トレース
２２ａ  センサユニット
２４  トレース接点
２５  トレース接点
３  絶縁パッチ層
３１  貫通孔
３２  パッチ導電線
３２ａ  電気接続部
７ａ  銀導通パス
７ｂ  銀導通パス
【図１】
0003145184.tif 000003
【図２】
0003145184.tif 000004
【図３】
0003145184.tif 000005