特許 5860100 タッチパネルと前面意匠シートの固定構造およびタッチパネル付表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5860100

(24)【登録日】2015年12月25日

(45)【発行日】2016年2月16日

(54)【発明の名称】タッチパネルと前面意匠シートの固定構造およびタッチパネル付表示装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20160202BHJP

   G02F 1/1333 20060101ALI20160202BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 662

   G06F3/041 460

   G02F1/1333

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-130246(P2014-130246)

(22)【出願日】2014年6月25日

(65)【公開番号】特開2016-9371(P2016-9371A)

(43)【公開日】2016年1月18日

【審査請求日】2015年6月17日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】岡村 秀樹

【審査官】 西村 直史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−００２６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１４１８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２６３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３３５８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｇ０２Ｆ １／１３３３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下面に導電層が形成された上部フィルム基板と、上面に導電層が形成され、前記上部フィルム基板と所定の間隔を空けて対向する下部透明ガラス基板と、を有するタッチパネルと、該タッチパネルの上部に配設される前面意匠シートとの固定構造において、
前記前面意匠シートと前記下部透明ガラス基板の外形が、前記上部フィルム基板の外縁より少なくとも一部が外方に突出し、
前記前面意匠シートが前記下部透明ガラス基板に固定されていることを特徴とする前記タッチパネルと前記前面意匠シートの固定構造。

【請求項2】

前記前面意匠シートの下面と前記上部フィルム基板の上面を、光学透明材料を用いて接着したことを特徴とする請求項１記載の前記タッチパネルと前記前面意匠シートの固定構造。

【請求項3】

前記前面意匠シートと、前記下部透明ガラス基板とを接着固定している接着層の外周を、樹脂にて封口したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の前記タッチパネルと前記前面意匠シートの固定構造。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一つに記載のタッチパネルが筐体に固定され、表示装置の上部に配置されて構成されていることを特徴とするタッチパネル付表示ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器などのタッチパネル付表示ユニットの前面に固定される前面意匠シートの固定構造およびタッチパネル付表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器などに取り付けられているタッチパネル付表示ユニットの前面には、タッチパネル本体の保護とタッチパネル周囲の電極等を隠し、表示ユニット前面に意匠性を付与する目的で、前面意匠シートを取り付ける構造が一般的である（特許文献１、特許文献２を参照）。

【0003】

図８は従来のタッチパネル付表示ユニットの断面を示す図である。タッチパネル付表示ユニット１は、タッチパネル２、ＬＣＤパネル（液晶表示装置）３、筐体（ベゼル）４、前面意匠シート５、前面意匠シート固定用両面テープ６、タッチパネル固定用両面テープ７を備えている。図８に示されるように、タッチパネル２がＬＣＤパネル３の上部に配置される。タッチパネル２は筐体４に設けられた段差部にタッチパネル固定用両面テープ７により固定されている。前面意匠シート５はタッチパネル２の上部に配置されている。前面意匠シート５は筐体４に設けられた段差部に前面意匠シート固定用両面テープ６により固定されている。

【0004】

図９は図８のタッチパネル２の断面を示す図である。タッチパネル２は、光透過性の上部フィルム基板８、光透過性の下部ガラス基板１０を備えている。上部フィルム基板８の下面には酸化インジウム錫などの光透過性の上部導電層９が、下部ガラス基板１０の上面には同様に下部導電層１１が各々形成されている。

【0005】

下部導電層１１上面には絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ（図示せず）が所定のドットピッチで形成されると共に、上部導電層９の両端には一対の上部電極層１２Ａと１２Ｂが、下部導電層１１の両端には、上部電極層１２Ａ，１２Ｂとは直交方向の一対の下部電極層（図示せず）が各々形成されている。上部フィルム基板８と下部ガラス基板１０の間には図示しない略額縁状のスペーサが配置され、上部導電層９と下部導電層１１が所定の間隔を空けて対向して、タッチパネル２が構成されている。

【0006】

そして、銅箔などによる配線を絶縁性フィルムで覆い形成されたフレキシブルプリント配線板（図示せず）などを介して、一対の上部電極層１２Ａ，１２Ｂと、下部電極層(図示せず)が入力装置の電子回路（図示せず）に接続される。

【0007】

タッチパネル付表示ユニット１は、タッチパネル２の背面のＬＣＤパネル３の表示を視認しながら、上部フィルム基板８上面を指またはペン等で押圧操作すると、上部フィルム基板８が撓み、押圧された箇所の上部導電層９が下部導電層１１に接触する。電子回路から上部電極層１２Ａ，１２Ｂと下部電極層（図示せず）へ順次電圧を印加され、これらの電極間の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、入力装置の様々な機能の切換えが行われるように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００９−２７７１２１号公報

【特許文献2】特開２００７−２４１８１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上述したように前面意匠シートは主に樹脂製シート（ＰＥＴシート等）を両面粘着テープにて前面側より表示ユニット全面を覆い被せるように成形品筐体に貼り付けられる。成形品筐体に剛性の極めて低い前面意匠シートを直接貼り付ける構造のため、設置環境に温度変化が生じた場合、熱膨張率の違いにより前面意匠シートにシワやタワミが生じることがあった。

【0010】

また、表示ユニットの小型化と意匠性の観点より、表示ユニットの外形から表示エリアまでの距離はできるだけ短いことが望ましいが、成形品筐体にタッチパネルおよび前面意匠シートを接着固定するための十分な固定領域を設ける必要があり、固定領域の確保は表示エリアに対してユニットの外形を小さくする妨げになっていた。図８に示されるように、タッチパネル２を筐体４に固定する部分と、前面意匠シート５を筐体４に固定する部分を設ける必要があるため、外形から表示エリアまでの距離１３が長くなっていた。

【0011】

この問題を解決する技術として特許文献２に開示された表示ユニットは、前面シートにシワやタワミを生じさせないようにするために金属シートなどを介して成形品筐体に前面意匠シートを貼り付ける構造を備えているが、金属シートなどの介在物が必要となり部品点数が増えるという課題があった。また、成形品筐体に前面意匠シートを固定する構造であるため、固定領域の縮小に寄与するものではなかった。

【0012】

更にタッチパネルの外周端面では電極層等が雰囲気に晒される構造となっていたため、密閉度が低い筐体に実装された場合には塵埃や雰囲気中の水分により、電極層に電蝕や錆が発生し、故障の原因となることがあった。

【0013】

そこで本発明の目的は、タッチパネルの下部基板であり熱膨張率の極めて小さい下部ガラス基板を上部フィルム基板の外縁より外方に突出させ、突出させた下部ガラス基板に前面意匠シートを固定することにより、温度変化による前面意匠シートのシワやタワミを防止することが可能な前面意匠シートの固定構造と、前記構造を備えたタッチパネル付表示ユニットを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本願の請求項１に係る発明は、下面に導電層が形成された上部フィルム基板と、上面に導電層が形成され、前記上部フィルム基板と所定の間隔を空けて対向する下部透明ガラス基板と、を有するタッチパネルと、該タッチパネルの上部に配設される前面意匠シートとの固定構造において、前記前面意匠シートと前記下部透明ガラス基板の外形が、前記上部フィルム基板の外縁より少なくとも一部が外方に突出し、前記前面意匠シートが前記下部透明ガラス基板に固定されていることを特徴とする前記タッチパネルと前記前面意匠シートの固定構造である。
請求項２に係る発明は、前記前面意匠シートの下面と前記上部フィルム基板の上面を、光学透明材料を用いて接着したことを特徴とする請求項１記載の前記タッチパネルと前記前面意匠シートの固定構造である。
請求項３に係る発明は、前記前面意匠シートと、前記下部透明ガラス基板とを接着固定している接着層の外周を、樹脂にて封口したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の前記タッチパネルと前記前面意匠シートの固定構造である。
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれか一つに記載のタッチパネルが筐体に固定され、表示装置の上部に配置されて構成されていることを特徴とするタッチパネル付表示ユニットである。

【発明の効果】

【0015】

本発明により、タッチパネルの下部基板であり熱膨張率の極めて小さい下部透明ガラス基板を上部フィルム基板の外縁より外方に突出させ、突出させた下部透明ガラス基板に前面意匠シートを固定することにより、温度変化による前面意匠シートのシワやタワミを防止することが可能な前面意匠シートの固定構造と、前記構造を備えたタッチパネル付表示ユニットを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態１を示す図である。

【図2】本発明の実施形態２を示す図である。

【図3】本発明の実施形態３を示す図である。

【図4】本発明の実施形態４を示す図である。

【図5】本発明の実施形態５を示す図である。

【図6】本発明に係るタッチパネルを筐体に実装したタッチパネル付表示ユニットの断面を示す図である。

【図7】タッチパネル付表示ユニットの外観の例を示す図である。

【図8】従来のタッチパネル付表示ユニットの断面を示す図である。

【図9】図８のタッチパネルの断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜実施形態１＞
図１は本発明の実施形態１を示す図である。タッチパネル２０は、光透過性の上部フィルム基板２１、光透過性の下部ガラス基板２３を備えている。上部フィルム基板２１の下面には酸化インジウム錫などの光透過性の上部導電層２２が、下部ガラス基板２３の上面には同様に下部導電層２４が各々形成されている。なお、下部ガラス基板２３に替えて光学透明樹脂基板を用いてもよい。他の実施形態も同様に下部ガラス基板に替えて光学透明樹脂基板を用いてもよい。

【0018】

下部導電層２４上面には絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ（図示せず）が所定のドットピッチで形成されると共に、上部導電層２２の両端には一対の上部電極層２５Ａと２５Ｂが、下部導電層２４の両端には、上部電極層２５Ａ，２５Ｂとは直交方向の一対の下部電極層（図示せず）が各々形成されている。上部フィルム基板２１と下部ガラス基板２３の間には図示しない略額縁状のスペーサが配置され、上部導電層２２と下部導電層２４が所定の間隔を空けて対向して、タッチパネル２０が構成されている。

【0019】

そして、銅箔などによる配線を絶縁性フィルムで覆い形成されたフレキシブルプリント配線板（図示せず）などを介して、一対の上部電極層２５Ａ，２５Ｂと、下部電極層(図示せず)が入力装置の電子回路（図示せず）に接続される。

【0020】

実施形態１は、タッチパネル２０の下部基板であり熱膨張率の極めて小さい下部ガラス基板２３を上部フィルム基板２１の外縁より外方に突出させた構造を備えている。つまり、下部ガラス基板２３が上部フィルム基板２１より面積が広い。そして、突出させた下部ガラス基板２３に前面意匠シート２７を前面意匠シート固定用両面テープ２６または接着剤（図示せず）にて固定することにより、温度変化による前面意匠シート２７のシワやタワミを防止する。

【0021】

前面意匠シート２７は下部ガラス基板２３に固定されるため、成形品筐体に前面意匠シート２７の固定領域を設ける必要がなくなる。これにより、表示ユニットの外形から表示エリアまでの距離を短くできるため、表示ユニットを小型化することができる。また、タッチパネル端面の電極層（上部電極層２５Ａ，２５Ｂ、下部電極層（図示せず））等は前面意匠シート固定用両面テープ２６で囲まれる構造となり、タッチパネル２０の内部が塵埃や雰囲気中の水分から保護され、故障の低減、信頼性の向上に寄与する。

【0022】

＜実施形態２＞
図２は本発明の実施形態２を示す図である。タッチパネル２０において、前面意匠シート２７の下面と上部フィルム基板２１の上面を、光学透明材料２８（光学透明両面テープ（ＯＣＡ）または光学透明樹脂（ＯＣＲ））にて接着した構造としてもよい。

【0023】

＜実施形態３＞
図３は本発明の実施形態３を示す図である。
タッチパネル２０において、前面意匠シート２７と下部ガラス基板２３とを固定している接着剤または両面テープ２６の外周を樹脂にて封口し保護することにより（樹脂封口２９）、接着剤または両面テープ２６の劣化を防ぐ構造としてもよい。

【0024】

＜実施形態４＞
図４は本発明の実施形態４を示す図である。上部フィルム基板２１の外縁より突出させた前面意匠シート２７の外形が下部ガラス基板２３の外形と、必ずしも等しい必要はない。実施形態４は、前面意匠シート２７ａが下部ガラス基板２３より大きい例である。

【0025】

＜実施形態５＞
図５は本発明の実施形態５を示す図である。上部フィルム基板２１の外縁より突出させた下部ガラス基板２３ａの外形と前面意匠シート２７の外形が、必ずしも等しい必要はない。実施形態５は、下部ガラス基板２３ａが前面意匠シート２７より大きい例である。

【0026】

次に、本発明に係るタッチパネルと前面意匠シートの固定構造を備えたタッチパネル付表示装置の例を説明する。図６は本発明に係るタッチパネル（実施形態１）を筐体に実装したタッチパネル付表示ユニットの断面を示す図である。図７はタッチパネル付表示ユニットの外観の例を示す図である。

【0027】

タッチパネル付表示ユニット３０は、タッチパネル２０、ＬＣＤパネル（液晶表示装置）３１、筐体（ベゼル）３２、タッチパネル固定用両面テープ３３を備えている。前面意匠シート２７の図面右側および図面下側にはボタンのマークが印字され、その裏面側にはスイッチが形成されている。この構成は周知の構成であるので説明を略する。

【0028】

図６に示されるように、タッチパネル２０がＬＣＤパネル３１の上部に配置される。タッチパネル２０は筐体３２に設けられた段差部にタッチパネル固定用両面テープ３３により固定されている。前面意匠シート２７はタッチパネル２０の上部に配置されている。従来構造の断面図（図８）に示すように前面意匠シート５を筐体４に固定する部分を設ける必要がないため、外形から表示エリアまでの距離３４を短くできる。

【0029】

なお、本発明に係る固定構造は、タッチパネル２０の一部の側面に適用してもよい。タッチパネル付表示ユニット３０の取り付け箇所のスペースの関係から、横幅を狭くする場合は、横幅方向に本発明に係る固定構造を適用してもよい、あるいは、上下方向のスペースの制約がある場合は、上下方向に本発明に係る固定構造を適用してもよい。あるいは、一部の側面に本発明の固定構造を適用してもよい。

【0030】

ここで、タッチパネル２０のＬＣＤパネル３１の上部への配置は、タッチパネル２０はＬＣＤパネル３１と密着するように上面に配置されていてもよいし、やや間隔をおいて配置されていてもよいことを意味している。

【0031】

タッチパネル２０は、光透過性の上部フィルム基板２１、光透過性の下部ガラス基板２３を備えている。上部フィルム基板２１の下面には酸化インジウム錫などの光透過性の上部導電層２２が、下部ガラス基板２３の上面には同様に下部導電層２４が各々形成されている。

【0032】

下部導電層２４上面には絶縁樹脂によって、複数のドットスペーサ（図示せず）が所定のドットピッチで形成されると共に、上部導電層２２の両端には一対の上部電極層２５Ａと２５Ｂが、下部導電層２４の両端には、上部電極層２５Ａ，２５Ｂとは直交方向の一対の下部電極層（図示せず）が各々形成されている。上部フィルム基板２１と下部ガラス基板２３の間には図示しない略額縁状のスペーサが配置され、上部導電層２２と下部導電層２４が所定の間隔を空けて対向して、タッチパネル２０が構成されている。

【0033】

そして、銅箔などによる配線を絶縁性フィルムで覆い形成されたフレキシブルプリント配線板（図示せず）などを介して、一対の上部電極層２５Ａ，２５Ｂと、下部電極層(図示せず)が入力装置の電子回路（図示せず）に接続される。

【0034】

タッチパネル付表示ユニット３０は、タッチパネル２０の背面のＬＣＤパネル３１の表示を視認しながら、前面意匠シート２７上面を指またはペン等で押圧操作すると、上部フィルム基板２１が撓み、押圧された箇所の上部導電層２２が下部導電層２４に接触する。電子回路から上部電極層２５Ａ，２５Ｂと下部電極層（図示せず）へ順次電圧を印加され、これらの電極間の電圧比によって、押圧された箇所を電子回路が検出し、入力装置の様々な機能の切換えが行われるように構成されている。

【符号の説明】

【0035】

１ タッチパネル付表示ユニット
２ タッチパネル
３ ＬＣＤパネル
４ 筐体
５ 前面意匠シート
６ 前面意匠シート固定用両面テープ
７ タッチパネル固定用両面テープ
８ 上部フィルム基板
９ 上部導電層
１０ 下部ガラス基板
１１ 下部導電層
１２Ａ，１２Ｂ 上部電極層
１３ 外形から表示エリアまでの距離

２０ タッチパネル
２１ 上部フィルム基板
２２ 上部導電層
２３，２３ａ 下部ガラス基板
２４ 下部導電層
２５Ａ，２５Ｂ 上部電極層
２６ 前面意匠シート固定用両面テープ
２７，２７ａ 前面意匠シート
２８ 光学透明材料
２９ 樹脂封口
３０ タッチパネル付表示ユニット
３１ ＬＣＤパネル
３２ 筐体
３３ タッチパネル固定用両面テープ
３４ 外形から表示エリアまでの距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】