(57)【要約】【課題】製造コストを抑え、また薄型化された画面表示が美しい照光式タッチパネル及び照光式タッチパネルの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】被操作面として機能する一主面を備え可撓性と光透過性とを有する第１の基板に、第１の基板を介して発光光を放射するエレクトロルミネッセンス層と、第１の抵抗膜とを印刷形成した第１の積層体と、第２の基板上に第２の抵抗膜を印刷形成した第２の積層体とを形成し、前記第１の抵抗膜と前記第２の抵抗膜とが所定の距離離間して対向するように、前記積層体と前記第２の基板とを配置して一体化させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被操作面として機能する一主面を備え、可撓性と光透過性とを有する第１の基板と、
前記第１の基板の他方の主面に形成され、前記第１の基板を介して発光光を放射するエレクトロルミネッセンス層と、
前記エレクトロルミネッセンス層に積層して配置され、前記第１の基板の前記被操作面への押圧により、前記第１の基板及び前記エレクトロルミネッセンス層が撓むことにより押圧され、押圧された位置を検出するための信号を出力するタッチパネルと、
前記タッチパネルに積層された第２の基板と、
を備える照光式タッチパネル。
【請求項２】
前記エレクトロルミネッセンス層は、光放出面である一主面が前記第１の基板の他方の主面側に配置され、
前記タッチパネルは、前記エレクトロルミネッセンス層の他方の主面に形成された第１の抵抗膜と、前記第２の基板に支持され、前記第１の抵抗膜に離間して対向して配置された第２の抵抗膜と、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の照光式タッチパネル。
【請求項３】
前記第２の基板は、可撓性材料からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照光式タッチパネル。
【請求項４】
可撓性を有する第１の基板とエレクトロルミネッセンス層との積層体を用意する工程と、
前記エレクトロルミネッセンス層上に、抵抗膜型タッチパネルを構成するための第１の抵抗膜を形成する工程と、
第２の基板上に、前記抵抗膜型タッチパネルを構成するための第２の抵抗膜を形成する工程と、
前記第１の抵抗膜と前記第２の抵抗膜とが所定の距離離間して対向するように、前記積層体と前記第２の基板とを配置して一体化する工程と、
を備える照光式タッチパネルの製造方法。
【請求項５】
可撓性を有する第１の基板の一主面上に、複数の膜を印刷により積層することにより、エレクトロルミネッセンス層を形成する工程と、
前記積層体のエレクトロルミネッセンス層に、抵抗膜型のタッチパネルを構成するための第１の抵抗膜を印刷により形成する工程と、
第２の基板上に、前記抵抗膜型のタッチパネルを構成するための第２の抵抗膜を印刷により形成する工程と、
前記第１の抵抗膜と前記第２の抵抗膜とが所定の距離離間して対向するように、前記積層体と前記第２の基板とを配置して一体化する工程と、
を備える照光式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、各種情報処理機器の入力装置等として使用される照光式タッチパネル及びタッチパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び特許文献２には、タッチパネル、液晶表示パネル、バックライトの順に重ねて構成されたタッチパネル型表示装置が記載されている。この構成によると、タッチパネルとバックライトとが別のモジュールとなるため、組立作業に時間を要し、また、さらなる薄型化を求める要望に応えられていなかった。さらに、ユーザが接触する被操作面からみて、液晶表示パネルがタッチパネルの背面（以下、被操作面からみて手前側を前面、奥側を背面と記す）にあるため、バックライトから光を受けた液晶表示は、タッチパネルを透過しなければ被操作面に達しないため、画面表示の視認性に問題があった。
【特許文献１】特開平１０−１６１１１６号公報
【特許文献２】特開２００３−１５７１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、製造コストを抑え、また薄型化された、視認性に優れた照光式タッチパネル及び照光式タッチパネルの製造方法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】
【０００４】
上記目的を達成するため、本発明に係る照光式タッチパネルは、被操作面として機能する一主面を備え、可撓性と光透過性とを有する第１の基板と、前記第１の基板の他方の主面に形成され、前記第１の基板を介して発光光を放射するエレクトロルミネッセンス層と、
前記エレクトロルミネッセンス層に積層して配置され、前記第１の基板の前記被操作面への押圧により、前記第１の基板及び前記エレクトロルミネッセンス層が撓むことにより押圧され、押圧された位置を検出するための信号を出力するタッチパネルと、前記タッチパネルに積層された第２の基板と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
前記エレクトロルミネッセンス層は、光放出面である一主面が前記第１の基板の他方の主面側に配置され、前記タッチパネルは、前記エレクトロルミネッセンス層の他方の主面に形成された第１の抵抗膜と、前記第２の基板に支持され、前記第１の抵抗膜に離間して対向して配置された第２の抵抗膜と、を備えるように構成してもよい。
【０００６】
また、前記第２の基板は、可撓性材料からなるように構成してもよい。
【０００７】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る照光式タッチパネルの製造方法は、可撓性を有する第１の基板とエレクトロルミネッセンス層との積層体を用意する工程と、前記エレクトロルミネッセンス層上に、抵抗膜型タッチパネルを構成するための第１の抵抗膜を形成する工程と、第２の基板上に、前記抵抗膜型タッチパネルを構成するための第２の抵抗膜を形成する工程と、前記第１の抵抗膜と前記第２の抵抗膜とが所定の距離離間して対向するように、前記積層体と前記第２の基板とを配置して一体化する工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る照光式タッチパネルの製造方法は、可撓性を有する第１の基板の一主面上に、複数の膜を印刷により積層することにより、エレクトロルミネッセンス層を形成する工程と、前記積層体のエレクトロルミネッセンス層に、抵抗膜型のタッチパネルを構成するための第１の抵抗膜を印刷により形成する工程と、第２の基板上に、前記抵抗膜型のタッチパネルを構成するための第２の抵抗膜を印刷により形成する工程と、前記第１の抵抗膜と前記第２の抵抗膜とが所定の距離離間して対向するように、前記積層体と前記第２の基板とを配置して一体化する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る照光式タッチパネルを実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態に係る照光式タッチパネル１００は、被操作面３０を備えた第１の基板５０と、エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと記す）層１０と、タッチパネル２０と、第２の基板６０とが順次積層された積層体から構成される。照光式タッチパネル１００には、交流電源７０と、タッチパネルコントローラ８０と、制御部９０とが接続されている。
以下、照光式タッチパネル１００の構成および動作について説明する。
【００１１】
図２に示すように、第１の基板５０は、その一主面に所望の操作を実行するために押圧される被操作面３０を備えている。第１の基板５０は、指やタッチペン等で被操作面３０が直接押圧されることにより容易に撓ませることができる程度の可撓性をもち、背面に配されたＥＬ層１０から発せられる光を透過可能な材料から構成されている。例えば第１の基板５０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）やＰＣ（ポリカーボネート）、または透明プラスチックフィルム等から形成されている。第１の基板５０の厚さは２０〜３００μｍとすればよい。
【００１２】
第１の基板５０の背面に積層されるＥＬ層１０は、透明電極１２、発光層１３、誘電体層１４、背面電極１５、第１の絶縁層１６、シールド層１７、第２の絶縁層１８から構成されている。
【００１３】
透明電極１２は、発光層１３から発せられる光を透過可能な導電膜から構成されている。透明電極１２は、例えば、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）等の有機導電膜を印刷して形成されている。透明電極１２は、ＩＴＯ(インジウム・チン・オキサイド、スズをドープした酸化インジウム)の蒸着またはスパッタ膜等により形成された導電膜であってもよい。
発光層１３は、ZnS（硫化亜鉛）等の無機蛍光体とフッ素樹脂バインダ等のバインダとの混合インクを印刷して形成されている。
誘電体層１４は、透明電極１２と背面電極１５との間を絶縁する。誘電体層１４は、チタン酸バリウムをフッソ樹脂バインダに添加した混合インクを印刷することにより形成されている。
背面電極１５はカーボンインク、またはＰＥＤＯＴ等の有機導電膜を印刷して形成されている。背面電極１５は、光透過性である必要はない。
第１の絶縁層１６は、背面電極１５とシールド層１７とを絶縁する。第１の絶縁層１６はポリエステルを印刷して形成されている。
シールド層１７は、ＥＬ層１０とタッチパネル２０との電磁波遮断層として機能する。このような機能を持たせるため、シールド層１７は導電率の高い材料、例えば、ＰＥＤＯＴ等から形成されている。
第２の絶縁層１８はシールド層１７と第１の抵抗膜２１との間を絶縁する。第２の絶縁層１８はポリエステルを印刷して形成されている。
【００１４】
タッチパネル２０は、抵抗膜型のものであり、第１の抵抗膜２１と、第２の抵抗膜２６と、第１の抵抗膜２１に配された一対の第１の電極２２ａ，２２ｂ（以下、２２ａと２２ｂとを特に区別しない場合は２２と記す）と、第２の抵抗膜２６に配された一対の第２の電極２５ａ，２５ｂ（以下、２５ａと２５ｂとを特に区別しない場合は２５と記す）と、第１の抵抗膜２１と第２の抵抗膜２６とを所定距離離間させるリブ２３と、第１の抵抗膜２１と第２の抵抗膜２６との誤接触を防止するドットスペーサ２４と、から構成されている。
【００１５】
第１の抵抗膜２１と第２の抵抗膜２６とは、それぞれ、可撓性を有する導電膜（ＰＥＤＯＴ等）から構成され、リブ２３により所定の距離を隔てて対向して配置されている。
リブ２３は、粘着インク等の絶縁性樹脂から構成され、第１の抵抗膜２１と第２の抵抗膜２６とを所定距離離間して保持するように、第１の抵抗膜２１と第２の抵抗膜２６との周縁部に配置されている。
一対の第１の電極２２と一対の第２の電極２５とは、銀ペースト等の導電性インクにより構成されている。図３に示すように、一対の第１の電極２２は、図中のＸ軸に沿って第１の抵抗膜２１の縁近傍に平行に設置されている。また、一対の第２の電極２５は、Ｙ軸に沿って第２の抵抗膜２６の縁近傍に平行に設置されている。
ドットスペーサ２４は、第２の抵抗膜２６の一面に所定ピッチでマトリクス状に配置されている。各ドットスペーサ２４は、第１の抵抗膜２１と第２の抵抗膜２６とが誤って接触することを防止する。ドットスペーサ２４は、例えば、直径０．０２〜０．４ｍｍ、高さが０．０１〜０．０３ｍｍであり、ピッチを２〜１０ｍｍ程度として設けられたものである。
【００１６】
第２の基板６０は、タッチパネル２０の最背面に配置されており、照光式タッチパネル１００全体を支持する。第２の基板６０は、ガラス、或いは、可撓性の樹脂等から構成されている。
【００１７】
次に、上記構成の照光式タッチパネル１００の製造方法について説明する。
まず、第１の基板５０を用意する。
次に、第１の基板５０上に、ＰＥＤＯＴ等の有機導電材料を所定の厚さにスクリーン印刷し、これを乾燥することにより、透明電極１２を形成する。透明電極１２は、ＩＴＯの蒸着またはスパッタ膜等により形成してもよい。
続いて、透明電極１２上に、ZnS（硫化亜鉛）等の蛍光体をフッソ樹脂バインダ等のバインダに添加して構成した混合インクをスクリーン印刷し、混合インクを固化することにより、発光層１３を形成する。
次に、発光層１３上にチタン酸バリウムとフッソ樹脂バインダとの混合インクをスクリーン印刷し、混合インクを固化することにより、誘電体層１４を形成する。
続いて、誘電体層１４上に、ＰＥＤＯＴ等の有機導電材料をスクリーン印刷し、これを乾燥することにより、背面電極１５を形成する。
次に、背面電極１５上にポリエステルをスクリーン印刷し、第１の絶縁層１６を形成する。
続いて、絶縁層１６上に、ＰＥＤＯＴ等の有機導電材料をスクリーン印刷し、これを乾燥することにより、シールド層１７を形成する。
次に、シールド層１７上にポリエステルをスクリーン印刷し、第２の絶縁層１８を形成する。
続いて、絶縁層１８上に、ＰＥＤＯＴ等の有機導電膜材料を薄くスクリーン印刷し、これを固化することより、第１の抵抗膜２１を形成する。
さらに、第１の抵抗膜２１の所定位置に、銀ペーストなどの導電性インクをスクリーン印刷し、これを固化することにより、第１の電極２２を形成する。
このようにして、複数の層を順次印刷することにより、図４（ａ）に示すように、第１の基板５０上にＥＬ層１０が形成され、さらに、ＥＬ層１０の上に第１の抵抗膜２１と第１の電極２２が形成された積層体１０１が得られる。
【００１８】
一方、第２の基板６０が用意され、第２の基板６０上にＰＥＤＯＴ等の有機導電材料を所定の厚さにスクリーン印刷し、これを乾燥することにより、第２の抵抗膜２６を形成する。第２の基板６０はＰＥＴやＰＣなどのプラスチック、或いは、ガラス、セラミック等から形成されたもので、透光性の有無は問わない。
次に、第２の抵抗膜２６上の所定位置に、銀ペーストなどの導電性インクをスクリーン印刷し、これを固化することにより、第２の電極２５を形成する。
続いて、第２の抵抗膜２６上に、ポリエステルからなる直径０．０２〜０．４ｍｍで、高さが０．０１〜０．０３ｍｍ程度の円柱体を、ピッチを２〜１０ｍｍとしてマトリクス状に印刷する。これを加熱することにより、ポリエステルの表面張力により円柱体は半球状に変形し、さらにこれを冷却することにより、ドットスペーサ２４を形成する。
このようにして、複数の層を順次印刷することにより、図４（ｂ）に示すように、第２の基板６０上にタッチパネル２０の一部が形成された積層体１０２が得られる。
【００１９】
次に、第１の抵抗膜２１又は第２の抵抗膜２６の周縁部に硬化性の粘着剤インクを印刷し、図４（ａ）に示す積層体１０１と図４（ｂ）に示す積層体１０２を向き合わせて接合し、粘着剤インクを硬化して、リブ２３を形成することにより照光式タッチパネル１００が得られる。粘着剤インクではなく両面粘着テープを用いて接合してもよい。
【００２０】
次に、上記構成を有する照光式タッチパネル１００の動作を説明する。
まず、電源がオンされると、制御部９０は、交流電源７０とタッチパネルコントローラ８０を起動する。
交流電源７０は、透明電極１２と背面電極１５との間に、例えば、１００Ｖ、４００Ｈｚの交流電圧を印加する。電圧の印加により、発光層１３内で加速された電子が、蛍光体原子に衝突してこれを励起し、この励起状態が基底状態に戻るときに光が発せられる。
【００２１】
一方、タッチパネルコントローラ８０は、一対の第１の電極２２の間に電圧Ｖ２、一対の第２の電極２５の間に電圧Ｖ１を交互に印加する動作を繰り返す。また、タッチパネルコントローラ８０は、電圧を印加しない第１の電極２２又は第２の電極２５の電圧をモニタする。
【００２２】
このような状態において、図５に示すように被操作面３０がユーザの指やタッチペンにより押下力Ｆを受けると、可撓性を有した第１の基板５０とＥＬ層１０が撓むことにより、第１の抵抗膜２１が押されて、接触点Ｐにて第２の抵抗膜２６と接触する。
図６（ａ）に示すように、一対の第２の電極２５の間に印加された電圧Ｖ１と、接触点ＰのＸ座標とは線形関係にある。同様に、図６（ｂ）に示すように、一対の第１の電極２２の間に印加された電圧Ｖ２と、接触点ＰのＹ座標とは線形関係にある。
第２の電極２５間に電圧Ｖ１が印加されているタイミングで、第１の電極２２に現れた電圧ＶXを検出することにより、接触点ＰのＸ軸方向の位置ＰXを判別できる。同様に、第１の電極２２間に電圧V２が印加されているタイミングで、第２の電極２５に現れた電圧ＶYを検出することにより、接触点ＰのY軸方向の位置PYを判別できる。
このようにしてタッチパネルコントローラ８０は、第１の電極２２、第２の電極２５の電圧をモニタすることにより、押圧された位置を判別する。
【００２３】
上述した実施の形態によれば、可撓性と光透過性とを有する第１の基板５０と、第１の基板５０を介して発光光を放射するEL層１０と、被操作面３０への押圧により、第１の基板５０及びEL層１０を介して押圧され、その押圧位置を検出するための電圧信号を第１の電極２２、第２の電極２５からタッチパネルコントローラ８０に出力するタッチパネル２０と、第２の基板６０と、が積層された照光式タッチパネル１００が得られる。
【００２４】
また、図４を参照して説明したように、印刷により積層体１０１と１０２とを形成し、これらを貼り合わせることにより照光式タッチパネル１００を製造可能としたので、組み立て作業が容易であり、コストも抑えることが可能となる。
また、ＥＬ層１０と第１の基板５０とが隣接して配されているため、ＥＬ層１０で発光した光は、タッチパネル２０を透過することなく被操作面３０まで達し、放射される。そのため、従来のタッチパネル型表示装置と比べ、くすみのない画面表示を実現することができる。
また、可撓性のある第１の基板５０と第２の基板６０との間に積層膜を形成することにより照光式タッチパネル１００を、薄く、屈曲が可能に構成できる。
【００２５】
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
例えば、上述した照光式タッチパネル１００に加飾層を配して、加飾層４０の装飾を被操作面３０に表示させることができる。図７は、加飾層４０を照光式タッチパネル１００の最前面に配した場合、図８は、加飾層４０を第１の基板５０の背面に配した場合、図９は、加飾層４０を透明電極１２の背面に配した場合を示している。
【００２６】
また、上述の実施の形態では、図２に示すように、第１の絶縁層１６とシールド層１７と第２の絶縁層１８との積層構造について説明したが、ＥＬ層１０とタッチパネル２０との電磁波ノイズが、実用上問題のない程度に少ない場合には、シールド層１７を省略することができる。この場合、第１の絶縁層１６とシールド層１７と第２の絶縁層１８とからなる構成を、１つの絶縁層に置き換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る照光式タッチパネルの概要を示した断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る照光式タッチパネルの構成を示した断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る照光式タッチパネルを分離して示した斜視図。
【図４】本発明の実施形態に係る照光式タッチパネルを分離して示した断面図であり、（ａ）は第１の基板に形成された積層体の断面図、（ｂ）は第２の基板に形成された積層体の断面図。
【図５】照光式タッチパネルの被操作面が押圧された状態を示した断面図。
【図６】タッチパネルに印加した電圧と電極間距離との関係を示したグラフ。（ａ）はＸ軸方向距離と電圧とのグラフ、（ｂ）はＹ軸方向距離と電圧とのグラフ。
【図７】照光式タッチパネルの他の実施形態を示した断面図。
【図８】照光式タッチパネルの他の実施形態を示した断面図。
【図９】照光式タッチパネルの他の実施形態を示した断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１０      ＥＬ層
１２      透明電極
１３      発光層
１４      誘電体層
１５      背面電極
１６      第１の絶縁層
１７      シールド層
１８      第２の絶縁層
２０      タッチパネル
２１      第１の抵抗膜
２２      第１の電極
２３      リブ
２４      ドットスペーサ
２５      第２の電極
２６      第２の抵抗膜
３０      被操作面
４０      加飾層
５０      第１の基板
６０      第２の基板
【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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【図９】
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