(57)【要約】【課題】タッチ荷重を容易に制御することができる構造を得ることができるタッチパネルを得る。【解決手段】押圧される第２の基板１８が変形することで、第２の基板１８に形成された第２の透明電極１６が荷重制御部材３６と当って荷重制御部材３６を変形（弾性変形）させつつ、第１の透明電極１２における凸状とされた部分に接触する。例えば、荷重制御部材３６の弾性率、形状、配置密度等を変えることで、タッチパネル１０のタッチ荷重を制御（調整）することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板の板面に格子状に設けられた凸部と、
前記第１の基板の板面に形成され、前記凸部の形状が表面に現れるように前記凸部を覆う第１の電極と、
前記第１の基板の板面と対向するように配置される第２の基板と、
前記第１の基板側を向いた第２の基板の板面に形成された第２の電極と、
弾性体でかつ絶縁体であり、前記第１の電極において前記凸部が設けられることで凸状とされた部分と前記第２の電極との距離よりも前記第１の電極又は前記第２の電極との距離が短くなるように前記第２の電極又は前記第１の電極の表面に設けられた複数個の荷重制御部材と、
を備えるタッチパネル。
【請求項２】
前記荷重制御部材は、前記第１の電極において、前記凸部が設けられることで凸状とされた部分に設けられている請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記荷重制御部材は、前記第１の電極において、格子状に前記凸部が設けられることで凸状とされた部分が交差する交差部に設けられている請求項１又は２に記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のタッチパネルは、対向する第１の基板と第２の基板とを備え、第１の基板及び第２の基板の各々の対向面には、第１の透明電極及び第２の透明電極が形成されている。この構成により、第２の基板が押圧された位置で第１の透明電極と第２の透明電極とが接触し、これによって変化する抵抗値を検出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タッチパネルに要求されるタッチ荷重については、その用途や仕様によって異なる。しかし、従来の構成では、タッチパネルのタッチ荷重（動作荷重）を制御（調整）しようとすると、例えば、押圧される基板の厚さを変えなければならない。つまり、タッチパネルを構成する主要部材を交換しなければならなかった。
【０００５】
本発明の課題は、タッチパネルのタッチ荷重を容易に制御することができる構造を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係るタッチパネルは、第１の基板と、前記第１の基板の板面に格子状に設けられた凸部と、前記第１の基板の板面に形成され、前記凸部の形状が表面に現れるように前記凸部を覆う第１の電極と、前記第１の基板の板面と対向するように配置される第２の基板と、前記第１の基板側を向いた第２の基板の板面に形成された第２の電極と、弾性体でかつ絶縁体であり、前記第１の電極において前記凸部が設けられることで凸状とされた部分と前記第２の電極との距離よりも前記第１の電極又は前記第２の電極との距離が短くなるように前記第２の電極又は前記第１の電極の表面に設けられた複数個の荷重制御部材と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、第１の基板の板面に格子状に設けられた凸部の形状が表面に現れるようにこの凸部を覆う第１の電極が形成され、第１の基板側を向いた第２の基板の板面に第２の電極が形成されている。
【０００８】
第２の基板を第１の基板に向けて押圧すると、第２の基板が変形して第２基板に形成された第２の電極が、第１の電極において凸部が設けられることで凸状とされた部分と接触する。
【０００９】
ここで、第２の電極の表面又は第１の電極の表面には、第１の電極において凸部が設けられることで凸状とされた部分と第２の電極との距離よりも第１の電極又は第２の電極との距離が短くなるように弾性体でかつ絶縁体である荷重制御部材が設けられている。
【００１０】
これにより、押圧される第２の基板が変形することで、第２の基板に形成されていた第２の電極又は第１の基板に形成されていた第１の電極が荷重制御部材と当って荷重制御部材を弾性変形させつつ、第１の電極又は第２の電極に接触する。このため、この荷重制御部材の弾性率、形状、個数、配置位置等を変えることで、タッチパネルのタッチ荷重が制御される。
【００１１】
このように、荷重制御部材を設けることで、タッチパネルのタッチ荷重を容易に制御することができる構造を得ることができる。
【００１２】
本発明の請求項２に係るタッチパネルは、請求項１に記載において、前記荷重制御部材は、前記第１の電極において、前記凸部が設けられることで凸状とされた部分に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、荷重制御部材は、第１の電極において、凸部が設けられることで凸状とされた部分に設けられているため、第２の基板を第１の基板に向けて押圧していない無負荷時に、第２の電極と第１の電極とが密着するのを防止することができる。
【００１４】
本発明の請求項３に係るタッチパネルは、請求項１又は２に記載において、前記荷重制御部材は、前記第１の電極において、格子状に前記凸部が設けられることで凸状とされた部分が交差する交差部に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、荷重制御部材は、第１の電極において、格子状に凸部が設けられることで凸状とされた部分が交差する交差部に設けられている。このように荷重制御部材が、交差部に設けられることで、規則的に荷重制御部材を配置することができ、例えば、交差部において、一つおきに又は二つおきに荷重制御部材を配置することで、容易に狙いのタッチ荷重に制御（調整）することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、タッチパネルのタッチ荷重を容易に制御することができる構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るタッチパネルを示した断面図及び拡大断面図である。
【図２】（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るタッチパネルを示した断面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）本発明の第１実施形態に係るタッチパネルを示した平面図及び斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るタッチパネルを示した分解斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るタッチパネルの変形例を示した平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るタッチパネルを示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の第１実施形態に係るタッチパネルの一例について図１〜図５に従って説明する。
【００１９】
（全体構成）
図４に示されるように、本発明の第１実施形態に係るタッチパネル１０は、可視光に対して透明なガラスを矩形状に形成した第１の基板１４と、第１の基板１４に対向して配置され、第１の基板１４と同様に可視光に対して透明なガラスを矩形状に形成した矩形状の第２の基板１８とを備えている。この第２の基板１８については、液晶表示装置と組み合わされた際に表面側となるように配置され、使用時に押圧される側となるため、第１の基板１４の板厚よりも第２の基板１８の板厚が薄くされている。
【００２０】
第１の基板１４における第２の基板１８側を向いた板面には、例えば、導電性を有し可視光に対して透明な錫ドープ酸化インジウム（所謂ＩＴＯ）で構成された第１の電極の一例としての第１の透明電極１２が形成されている。
【００２１】
同様に、第２の基板１８における第１の基板１４側を向いた板面には、例えば、導電性を有し可視光に対して透明な錫ドープ酸化インジウム（所謂ＩＴＯ）で構成された第２の電極の一例としての第２の透明電極１６が、第１の透明電極１２に対して隙間を空けて形成されている。所謂タッチパネル１０は、抵抗膜式のタッチパネルである。
【００２２】
さらに、矩形状に形成された第１の基板１４の周縁に沿って、第１の透明電極１２と第２の透明電極１６との間に挟まれるように断面矩形状のスペーサ２０が設けられている。この構成により、第２の基板１８を押圧しない状態では、第１の基板１４に形成された第１の透明電極１２と第２の基板１８に形成された第２の透明電極１６とは接触しないようになっている。
【００２３】
第１の基板１４に形成された第１の透明電極１２において第２の透明電極１６側を向いた表面には、金属（例えば銀）等の導電性材料により構成される一対の取出し電極２２が設けられている。具体的には、この一対の取出し電極２２は、第１の基板１４の対向する一対の辺に沿うように平行に配置された第一部分２２Ａと、この第一部分２２Ａに一端部が接続され他端部がスペーサ２０をくぐって第１の基板１４の端部まで引き出された第二部分２２Ｂとを備えている。
【００２４】
同様に、第２の基板１８に形成された第２の透明電極１６において第１の透明電極１２側を向いた表面には、互いに平行に配置された第一部分２４Ａと、第一部分２４Ａに一端部が接続され他端部が第２の基板１８の端部まで引き出された第二部分２４Ｂとを備えた取出し電極２４が形成されている。
【００２５】
ここで、取出し電極２２の平行に配置された一対の第一部分２２Ａと、取出し電極２４の平行に配置された一対の第二部分２２Ｂとは、それらの対向方向が互いに交差、好ましくは直交するような位置関係となっている。
【００２６】
この構成により、第２の基板１８を押圧して第１の透明電極１２と第２の透明電極１６とが接触した場合に、この接触した位置に応じて第１の透明電極１２及び第２の透明電極１６の抵抗値が変化する。この抵抗値の変化をアナログ量として検知することで、接触位置が二次元で検出されるようになっている。
【００２７】
（要部構成）
次に、第１の基板１４の板面に格子状に設けられた凸部３２及び荷重制御部材３６について説明する。
【００２８】
図１（Ａ）（Ｂ）、図４に示されるように、第１の基板１４における第１の透明電極１２が形成された板面には、可視光に対して透明なアクリル系感光性樹脂で構成された凸部３２が格子状に設けられている。前述した第１の透明電極１２は、この凸部３２の形状が表面に現れるように凸部３２を覆うように蒸着により形成されている。つまり、第１の透明電極１２は、凸部３２の格子状にならって部分的に凸状とされている。
【００２９】
この構成により、第２の基板１８を押圧し、第２の基板１８を変形させて第２の透明電極１６と第１の透明電極１２とを接触させようとすると、第２の透明電極１６が、第１の透明電極１２における凸状とされた部分と接触する。このため、第１の透明電極１２において凸状とされた部分が存在しない場合と比して、第２の透明電極１６と第１の透明電極１２とが接触するための第２の基板１８の変形量が小さくなる。
【００３０】
図３（Ａ）には、凸部３２及び後述する荷重制御部材３６のみが記載された第１の基板１４が平面図として記載されている。図３（Ａ）に示されるように、凸部３２は、間隔を隔てて平行に配列された直線状の第一直線部３２Ａと、第一直線部３２Ａと交差すると共に間隔を隔てて平行に配列された直線状の第二直線部３２Ｂとを備えている。第一直線部３２Ａと第二直線部３２Ｂとで形成される格子は、四角形、特に正方形からなる格子状とされる。
【００３１】
図１（Ａ）（Ｂ）、図３（Ｂ）に示されるように、第１の透明電極１２において、格子状に凸部３２が設けられることで凸状とされた部分が交差する交差部１２Ａには、第２の透明電極１６に向けて延びる円柱状の荷重制御部材３６が設けられている。これにより、荷重制御部材３６と第２の透明電極１６との距離（図１（Ｂ）に示す距離Ｃ）は、第１の透明電極１２において、凸部３２が設けられることで凸状とされた部分と第２の透明電極１６との距離（図１（Ｂ）に示す距離Ｄ）よりも短くされている。さらに、この荷重制御部材３６は、弾性体でかつ絶縁体とされている。
【００３２】
具体的には、一例として、荷重制御部材３６は、熱硬化樹脂、紫外線硬化樹脂又は放射線硬化樹脂等のエネルギー線硬化能をもつ樹脂材料で成形される。代表例として、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、又はポリウレタン系アクリレート樹脂等があげられる。その他、分子内に少なくとも２個のエポキシ基を有するエポキシ化合物と、１分子中にエポキシ基を２個以上有するエポキシ化合物で構成される樹脂等もあげられる。
【００３３】
このように、エネルギー線硬化能をもつ樹脂材料によって円柱状に形成される荷重制御部材３６は、例えば、フォトリソグラフィーならびにエッチング加工、あるいはスクリーン印刷の手法を用いて成形することができる。
【００３４】
なお、第１の透明電極１２及び第２の透明電極１６が圧縮方向に弾性変形する前に荷重制御部材３６が弾性変形することが望ましいため、荷重制御部材３６の弾性率は、第１の透明電極１２及び第２の透明電極１６と比して小さいことが望ましい。
【００３５】
また、荷重制御部材３６としては、組み合わせて用いられる液晶表示装置の視認性を阻害しないため、透明な部材であることが望ましい。
【００３６】
（作用・効果）
次に、タッチパネル１０の作用・効果について説明する。タッチパネル１０は、例えば、図示せぬ液晶表示装置にタッチパネル１０の第１の基板１４側を重ねることで用いられる。
【００３７】
図２（Ａ）（Ｂ）には、凸部３２Ａ又は凸部３２Ｂの延設方向に沿って切断したタッチパネル１０の断面図が記載されている。図２（Ａ）に示されるように、第２の基板１８を押圧しない状態では、第１の基板１４に形成された第１の透明電極１２と、第２の基板１８に形成された第２の透明電極１６とは接触しない。
【００３８】
図２（Ｂ）に示されるように、第２の基板１８を指で押圧すると、第２の基板１８が変形し、第２の透明電極１６と、第１の透明電極１２において凸部３２が設けられることで凸状とされた部分とが接触する。
【００３９】
具体的には、押圧される第２の基板１８が変形することで、第２の基板１８に形成された第２の透明電極１６が荷重制御部材３６と接触して荷重制御部材３６を変形（弾性変形）させつつ、第１の透明電極１２における凸状とされた部分に接触する。接触した位置に応じて第１の透明電極１２及び第２の透明電極１６の抵抗値が変化することで、第１の透明電極１２と第２の透明電極１６との接触位置が検出される。
【００４０】
このように、第２の透明電極１６と、第１の透明電極１２における凸状とされた部分とを接触させるため、第１の透明電極１２において凸状とされた部分が存在しない場合と比して、第２の透明電極１６と第１の透明電極１２とを接触させるための第２の基板１８の変形量が小さくなる。
【００４１】
また、第２の基板１８の変形量が小さくても第２の透明電極１６と第１の透明電極１２とが接触するため、同じ板厚のガラスを使用した場合でも、タッチパネル１０のタッチ荷重を軽減させることができる。
【００４２】
また、第２の基板１８に形成された第２の透明電極１６が荷重制御部材３６と当って荷重制御部材３６を変形（弾性変形）させつつ、第１の透明電極１２に接触するため、例えば、荷重制御部材３６の弾性率、形状、配置密度等を変えることで、タッチパネル１０のタッチ荷重を制御（調整）することができる。
【００４３】
また、タッチパネル１０のタッチ荷重が軽減され、さらに、タッチパネル１０のタッチ荷重が制御（調整）されることで、第２の基板１８として安価な板厚のガラス板を用いることができる。例えば、従来タッチ荷重が軽減されるように制御するため、高価な板厚０．２ｍｍのガラス板を第２の基板１８として用いる場合があったが、板厚０．２ｍｍより板厚が厚い安価なガラス板を第２の基板１８として用いることができる。
【００４４】
また、荷重制御部材３６は、第１の透明電極１２において、凸部３２が設けられることで凸状とされた部分に設けられているため、第２の基板１８を第１の基板１４に向けて押圧していない無負荷時に、第２の基板１８の変形が抑制され、第２の透明電極１６と第１の透明電極１２とが密着するのを防止することができる。
【００４５】
また、第２の基板１８を第１の基板１４に向けて押圧していない無負荷時に、第２の基板１８の変形が抑制されることで、所謂ニュートンリングの発生を抑制することができる。
【００４６】
また、第２の基板１８を第１の基板１４に向けて押圧していない無負荷時に、第２の基板１８の変形が抑制されることで、第１の基板１４と第２の基板１８との密着（貼り付き）防止を目的に第１の基板１４と第２の基板１８との間に封入されるガスの使用を止めることができる。ガス封入が不要となることで、タッチパネル１０のコストを低減することができる。
【００４７】
また、凸状とされた部分が交差する交差部１２Ａに荷重制御部材３６を設けることで、荷重制御部材３６を規則的に配置することができ、例えば、図５に示されるように、交差部１２Ａにおいて、一つおきに荷重制御部材３６を配置することで、容易に狙いのタッチ荷重に制御（調整）することができる。例えば、図５に示す配置の場合には、図３に示す配置に比して、タッチ荷重が小さくなる。
【００４８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るタッチパネルの一例について図６に従って説明する。第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
図６に示されるように、第２実施形態に係るタッチパネル５０の格子状に設けられた凸部５２において互いに交差しようとする交差位置５２Ａには、凸部５２が形成されていない。このため、第１の透明電極１２における交差位置５２Ａは、一般部に比して、凸状とされておらず、一般部（凸部５２がない部分）と同じ平面で構成されている。
【００５０】
さらに、第１の透明電極１２における交差位置５２Ａには、第２の透明電極１６（図１参照）に向けて延びる円柱状の荷重制御部材５４が設けられている。これにより、荷重制御部材５４と第２の透明電極１６との距離は、第１の透明電極１２において、凸部５２が設けられることで凸状とされた部分と第２の透明電極１６との距離よりも短くされている。
【００５１】
このように、荷重制御部材５４を、一般部と同じ平面で構成される交差位置５２Ａに設けることで、凸面に荷重制御部材５４を設ける場合と比して、荷重制御部材５４の形状ばらつきを小さくすることができる。
【００５２】
その他の作用・効果については、第１実施形態と同様である。
【００５３】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、荷重制御部材３６、５４を第１の透明電極１２側に設けたが、第２の透明電極１６側に設けてもよい。
【００５４】
また、上記第１実施形態では、荷重制御部材３６を交差部１２Ａに設けたが、特に交差部１２Ａに限定されず、第１の透明電極１２において凸部３２が設けられることで凸状とされた部分に設けられればよい。これにより、第２の基板１８を第１の基板１４に向けて押圧していない無負荷時に、第２の透明電極１６と第１の透明電極１２とが密着するのを防止することができる。
【００５５】
また、上記第１実施形態では、荷重制御部材３６は、第１の透明電極１２において凸状とされた部分が交差する交差部１２Ａに設けられたが、特に凸状とされた部分に限定されず、平面状とされた一般部に荷重制御部材を設けてもよい。
【００５６】
また、上記第１実施形態では、荷重制御部材３６の弾性率や形状を変えることで、タッチパネル１０のタッチ荷重を制御（調整）する構成を説明したが、格子状に設けられた凸部３２の幅、高さ、隣りに配置される凸部３２との距離（ピッチ）等を変えることで、タッチパネル１０のタッチ荷重を制御（調整）してもよい。
【００５７】
また、上記第１実施形態では、交差部１２Ａにおいて、一つおきに荷重制御部材３６を配置することで、タッチ荷重を制御する構成を説明したが、特に、一つおきに限定されず、二つおき、三つおき以上であってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０              タッチパネル
１２              第１の透明電極（第１の電極の一例）
１２Ａ            交差部
１４              第１の基板
１６              第２の透明電極（第２の電極の一例）
１８              第２の基板
３２              凸部
３６              荷重制御部材
５０              タッチパネル
５２              凸部
５４              荷重制御部材
【図１】
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【図２】
2013077214.tif 000004
【図３】
2013077214.tif 000005
【図４】
2013077214.tif 000006
【図５】
2013077214.tif 000007
【図６】
2013077214.tif 000008