(57)【要約】【課題】データ入力時の押圧力が軽く、且つリニアリティが良好で操作性に優れたタッチパネルを提供する。【解決手段】透明絶縁基板１１ａ、１ａの片面に透明電極１１ｂ、１ｂを設けた一対の上下基板３１、１を前記透明電極側１１ｂ、１ｂを内側にしてシール剤８を介して対向配置してなり、前記上下基板３１、１が前記透明電極１１ｂ、１ｂに接続し方形配置される引き回し配線１２、１３、２、３を有し且つ前記上基板３１の外側に偏光板１８を配置したタッチパネルにおいて、前記上基板３１の内側表面で且つ前記上下基板３１、１の引き回し配線１２、１３、２、３の内側に相当する位置に上基板３１と下基板１との隙間より僅かに薄い凸状の透明パターン１６を設けることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明絶縁基板の片面に透明電極を設けた一対の上下基板を前記透明電極側を内側にしてシール剤を介して対向配置してなり、前記上下基板が前記透明電極に接続し方形配置される引き回し配線を有したタッチパネルにおいて、
前記上基板の内側表面で且つ前記上下基板に方形配置される引き回し配線の内側に相当する位置に前記上基板と前記下基板との隙間より僅かに薄い凸状の透明パターンを設けることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記上基板と前記下基板との隙間と、前記凸状の透明パターンの厚みとの差が３μｍ以内であることを特徴とする請求項１記載タッチパネル。
【請求項３】
前記凸状の透明パターンの幅が０．５〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載タッチパネル。
【請求項４】
前記上基板及び前記下基板を構成する透明絶縁基板は、いずれもガラス材からなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ、各種端末機、自動販売機、ＡＴＭ等の機器において、液晶ディスプレイやブラウン管等の画面上に配置し、透視した画面の指示に従って使用者が情報の表示画面を指やペン等で直接押してデータの入カが行われるタッチパネルに関し、特に画像視認性の改善を図るための偏光板を備えたタッチパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術におけるタッチパネルは、可撓性を有する透明絶縁基板とその下面に形成された透明電極とからなる上基板と、透明絶縁基板とその上面に形成された透明電極とからなる下基板とが、所定の空間を隔てて透明電極同士が対面するように配置されている。このタッチパネルにおいて、上基板の上部を入力ペンまたは指で押圧したとき、上基板が撓んでその押圧点において上基板の透明電極が下基板の透明電極と接触する。そして、その接触点の座標が電気抵抗の測定によって検知されて、入力情報が読取られる。
【０００３】
このようなタッチパネルが、液晶表示板と組み合わされて使用され、カーナビゲーションなど屋外で使用する装置に使用する場合に、外光の乱反射により液晶表示板の表示内容の視認性が低下するのを防止するために上基板の表面にフィルム状の偏光板を配置することによって防眩性を持たせたものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
以下、従来例を図４、図５、図６、図７を用いて説明する。図４は、従来技術におけるタッチパネルを示し、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図、図５は、下基板の平面図、図６は上基板の平面図、図７は、偏光板を示す斜視図である。
【０００４】
図４、図５、図６に示すように、従来例におけるタッチパネル１０は、下基板１と可撓性を有する上基板１１とを備えている。前記下基板１には板厚が１．１ｍｍの透明なガラスからなる透明絶縁基板１ａと、この透明絶縁基板１ａの上面に形成されている透明電極１ｂとが設けられている。又、前記透明電極１ｂ上には、ドットスペーサ６がマトリックス状に配置されている。更に、前記下基板１上にシール剤８を介して前記上基板１１が装着されており、この上基板１１には、板厚が０．２ｍｍの透明なマイクロガラスからなる透明絶縁基板１１ａと、この透明絶縁基板１１ａの下面に前記透明電極１ｂに対向する透明電極１１ｂとが設けられている。更に、上基板１１には、反射防止及び飛散防止機能を兼ね備えた偏光板１８が貼付けされており、また、それによる光透過率の減衰と画像視認性の改善を図るため、下基板１には、位相差板１９が貼付けされている。
【０００５】
又、前記上下基板１１、１は前記透明電極１１ｂ、１ｂに接続する引き回し配線１２、１３、２、３を有し、前記上下基板１１、１で前記引き回し配線１２、１３、２、３が方形配置となるように対向配置されている。更に、前記上基板１１の引き回し配線１２、１３の他端１４、１５と導電性接着剤で接続される独立の連絡電極４、５が対置側基板、即ち、下基板１に設けられている。又、前記引き回し配線２、３と前記連絡電極４、５の他端とはタッチパネルの一辺においてまとめられ、ＦＰＣ９と接続するためのＦＰＣ圧着用電極部７におけるＦＰＣ圧着用電極の端部と接続されている。
【０００６】
前記引き回し配線２、３、１２、１３、及び連絡電極４、５は、材料として銀、ニッケル等の金属或いはカーボンなどの導電性の粉末を樹脂バインダー中に分散させた導電性ペーストが使用されており、スクリーン印刷、オフセット印刷、などの印刷法、刷毛塗法などによって形成される。
【０００７】
また、前記シール剤８は、エポキシ樹脂接着剤やアクリル樹脂接着剤等が選択され、スクリーン印刷等の方法で、１〜２．５ｍｍの範囲の幅で形成される。このシール剤８には、所要の大きさのプラスチックボールやファイバーガラス等のスペーサ部材が分散されており、このスペーサ部材でもって下基板１１と上基板１を所要の間隔に保持する役目を成している。
【０００８】
また、前記導電性接着剤としては、たとえばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂中に導電性金属粉末、或いはアルミナ、ガラスなどの無機絶縁粒の表面を金、ニッケルなどの導電層で被覆したものを含有させたものを用いることが出来る。
【０００９】
また、偏光板１８としては、様々なものが使用されているが一例をあげると、ポリビニールアルコールフィルムを常法により一軸延伸することによって厚さが２０μｍの偏光フィルムを作成し、この両面に厚さが８０μｍのセルロース系フィルムを張り合わせて厚さ１８０μｍの偏光板としたものがある。また、図７に示すように前記偏光板１８における偏光軸１８ａと上基板１１の辺とのなす角度θは４５度に設定される場合が多い。
又、位相差板１９は、ポリカーボネイトを素材として形成され、厚さは８０μｍ程度である。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−４８６２５号公報（第２、３頁、第２図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術のタッチパネルは、上基板１１に配置した偏光板１８が時間の経過と共に変形し、これに伴い偏光板１８を含む上基板１１が外側に向かって凸状に膨らむように変形する。図８は、この変形した偏光板１８を含む上基板１１を示し、短辺と平行方向の断面を示す縦断面図である。この変形は、前記偏光板１８が延伸方向に内部応力を持っており  、これが時間の経過と共に解放されるために発生する。また、図７に示すように前記偏光板１８における偏光軸１８ａと上基板１１の辺とのなす角度θは４５度に設定される場合が多く、この場合、前記偏光板１８を含む上基板１１は、この偏光軸１８ａを中心として外側に向かって凸状に膨らむように変形する。この時、上基板１１の各辺のシール剤８の内側の部分に最大の力が加わることになるが、前記偏光板１８の偏光軸１８ａと各辺のシール剤８の内側との長さが場所によって異なるため、各辺のシール剤８の内側の部分に加わる力も場所によって異なることになる。このため、偏光板１８を含む上基板１１の変形は大きく全体としてバランスの悪い変形形状で、外側に向かって凸状に膨らむように変形する。この結果、タッチパネルの見栄えが悪くなる上に下基板１との間隔が大きくなり、データ入力時の押圧力が増大し、且つリニアリティが崩れ操作性が悪くなるという問題があった。
【００１２】
（発明の目的）
本発明は、このような従来の課題を解決し、防眩性を確保するための偏光板を備えた上基板を使用する場合において、上基板の変形を小さくし、見栄えを良くすると共にデータ入力時の押圧力が軽く、且つリニアリティが良好で操作性に優れたタッチパネルを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に係わるタッチパネルは、透明絶縁基板の片面に透明電極を設けた一対の上下基板を前記透明電極側を内側にしてシール剤を介して対向配置してなり、前記各基板が前記透明電極に接続し方形配置される引き回し配線を有したタッチパネルにおいて、前記上基板の内側表面で且つ前記上下基板に方形配置される引き回し配線の内側に相当する位置に前記上基板と前記下基板との隙間より僅かに薄い凸状の透明パターンを設けることを特徴とする。
【００１４】
又、請求項２の発明に係わるタッチパネルは、前記上基板と前記下基板との隙間と、前記凸状の透明パターンの厚みとの差が３μｍ以内であることを特徴とする。
【００１５】
又、請求項３の発明に係わるタッチパネルは、前記凸状の透明パターンの幅が０．５〜１．０ｍｍであることを特徴とする。
【００１６】
又、請求項４の発明に係わるタッチパネルは、前記上基板及び前記下基板を構成する透明絶縁基板が、いずれもガラス材からなることを特徴とする。
【００１７】
（作用）
以上のように本発明のタッチパネルは、上基板の内側表面で、上下基板に方形配置される引き回し配線の内側に相当する位置に上基板と下基板との隙間より僅かに薄い凸状の透明パターンを設けることことによって、前記引き回し配線の内側部分における上基板の板厚が厚くなり上基板の剛性が大きくなる。この結果、上基板のシール剤の曲げ強度が大きくなり偏光板を含む上基板が外側に向かって膨らむ変形を小さくすることが可能となる。以下、実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１、図２、図３は本発明におけるタッチパネルの実施形態を説明するための図である。図１は本実施形態のタッチパネルの構成を示す平面図、図２は図１における断面図を示し、図２（ａ）は、図１のＡーＡ断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ部を示す部分拡大断面図である。図３は、上基板を示し、図３（ａ）は、上基板の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。本実施形態におけるタッチパネルは、前記上基板の内側表面で、前記上下基板に方形配置される引き回し配線の内側に相当する位置に、前記上基板と前記下基板との隙間より僅かに薄い凸状の透明パターンを設けることを特徴としており、その他の構成は、従来例におけるタッチパネルと同様である。従って、従来例と同一部分については同一番号を付与してその説明は省略する。以下、図１、図２、図３を用いて本実施形態におけるタッチパネルについて説明する。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態におけるタッチパネル２０は、下基板１と可撓性を有する上基板３１とを備えている。前記下基板１には透明絶縁基板１ａと、この透明絶縁基板１ａの上面に形成されている透明電極１ｂとが設けられている。又、前記透明電極１ｂ上には、ドットスペーサ６がマトリックス状に配置されている。更に、前記下基板１上にシール剤８を介して前記上基板３１が装着されており、この上基板３１には、透明絶縁基板１１ａと、この透明絶縁基板１１ａの下面に前記透明電極１ｂに対向する透明電極１１ｂとが設けられている。更に、上基板３１には、反射防止及び飛散防止機能を兼ね備えた偏光板１８が貼付けされており、又それによる光透過率の減衰と画像視認性の改善を図るため下基板１には位相差板１９が貼付けされている。
【００２０】
又、前記上下基板３１、１は前記透明電極１１ｂ、１ｂに接続する引き回し配線１２、１３、２、３を有し、上下基板３１、１で前記引き回し配線１２、１３、２、３が方形配置となるように対向配置されている。更に、前記上基板３１の引き回し配線１２、１３の他端１４、１５と導電性接着剤で接続される独立の連絡電極４、５が対置側基板、即ち、下基板１に設けられている。又、前記引き回し配線２、３と前記連絡電極４、５の他端とはタッチパネルの一辺においてまとめられ、ＦＰＣ９と接続するためのＦＰＣ圧着用電極部７におけるＦＰＣ圧着用電極の端部と接続されている。更に、上基板３１の内側表面には、前記引き回し配線１２、１３、２、３の内側に相当する位置に前記上基板３１と前記下基板１との隙間より僅かに薄い凸状の透明パターン１６が設けられている。
【００２１】
前記透明パターン１６は、アクリル樹脂からなり図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、前記上基板３１と前記下基板１との隙間と、凸状の透明パターン１６の厚みとの差Ｈの値が、０〜３μｍの範囲に設定されている。
【００２２】
又、前記透明パターン１６の幅Ｗの値は０．５ｍｍより小さいと前記上基板３１の曲げ強度がそれ程大きくならず、上基板３１の変形を小さくすることが出来ない。又、幅Ｗの値が１．０ｍｍより大きいと入力画面のアクティブエリアが小さくなり好ましくない。従って前記透明パターン１６の幅Ｗの値は、０．５〜１．０ｍｍの範囲が好ましく、０．８ｍｍ位に設定するのがより好ましい。
【００２３】
又、前記透明パターン１６は、図３に示すように板厚が０．２ｍｍ程度のマイクロガラス板からなる透明絶縁基板１１ａの片面に、透明電極１１ｂ、引き回し配線１２、１３を形成し上基板３１とした後、前記上基板３１の引き回し配線１２、１３及び前記下基板１の引き回し配線２、３の内側に相当する位置にアクリル樹脂からなる透明パターン１６を印刷形成して製作される。
【００２４】
以上のように本実施形態におけるタッチパネル２０は、上基板３１の内側表面で、且つ上下基板３１、１の引き回し配線１２、１３、２、３の内側に相当する位置に、上基板３１と下基板１との隙間より僅かに薄い凸状の透明パターン１６が設けられている。これによって前記引き回し配線１２、１３、２、３の内側に相当する上基板３１の部分の板厚を大きくし、上基板３１の曲げ剛性を大きくすることが出来、前記偏光板１８を含む上基板３１が外側に向かって膨らむ変形を小さくすることが出来きる。
【００２５】
尚、本実施形態においては、透明パターンの材料としてアクリル樹脂を例として説明したが、これに限定するものではなく、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が選択できる。
【００２６】
又、各実施形態においては透明絶縁基板の材質としてガラス板を例として説明したが、この他にポリカーボネート等の透明樹脂板を使用した場合においても、同様の効果を得ることができるが、ガラス板を用いたタッチパネルの方がデータ入力時の押圧力の軽減の点でより大きい効果を期待できる。
【００２７】
【発明の効果】
以上、本発明のタッチパネルによれば、上基板の内側表面で且つ上下基板の引き回し配線の内側に相当する位置に上基板と下基板との隙間より僅かに薄い凸状の透明パターンを設けることによって、前記引き回し配線の内側に相当する上基板の部分の板厚を大きくし、上基板の曲げ剛性を大きくすることが出来る。この結果、前記偏光板を含む上基板が外側に向かって膨らむ変形を小さくすることが出来、見栄えを良くすると共にデータ入力時の押圧力が軽く、且つリニアリティが良好で操作性に優れたタッチパネルを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるタッチパネルの平面図である。
【図２】図１の断面図を示し、図２（ａ）は、図１のＡーＡ断面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ部を示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態における上基板を示し、図３（ａ）は、上基板の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】従来例におけるタッチパネルを示し、図４（ａ）は、タッチパネルの平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図５】従来例における下基板を示す平面図である。
【図６】従来例における上基板を示す平面図である。
【図７】偏光板を示す斜視図である。
【図８】従来例の上基板が変形した状態を示すタッチパネルの断面図である。
【符号の説明】
１  下基板
１ａ  下基板の透明絶縁基板
１ｂ  下基板の透明電極
２、３  下基板の引き回し配線
４、５  連絡電極
６  ドットスペーサ
７  ＦＰＣ圧着電極部
８  シール剤
９  ＦＰＣ
１０、２０  タッチパネル
１１、３１  上基板
１１ａ  上基板の透明絶縁基板
１１ｂ  上基板の透明電極
１２、１３  上基板の引き回し配線
１４、１５  上基板の引き回し配線の他端
１６  凸状の透明パターン
１８  偏光板
１８ａ  変更軸
１９  位相差板
【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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