特開 2022-160107 タッチパネル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022160107

(43)【公開日】2022-10-19

(54)【発明の名称】タッチパネル

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20221012BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 662

G06F3/041 450

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021064638

(22)【出願日】2021-04-06

(71)【出願人】

【識別番号】501398606

【氏名又は名称】富士通コンポーネント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】萩原 秀幸

(57)【要約】

【課題】簡易な構造で高い意匠性を実現したタッチパネルの提供。
【解決手段】タッチパネル１０は、第１電極基板１４をケース２０に対して位置決めする位置決め構造として、第１電極基板１４の下面に凹部３４を設け、ケース２０の内側底面にボス又はリブ等の凸部３６を設け、凹部３４と凸部３６とを係合させることによって基板アセンブリ２６をケース２０に対して位置決めし、粘着層２８で固定する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１導電膜を有する第１電極基板と、
前記第１導電膜に対向する第２導電膜を有する第２電極基板と、
前記第１電極基板及び前記第２電極基板を収容するケースと、
前記第１電極基板を前記ケースに対して位置決めする位置決め構造と、を備え、
前記位置決め構造は、前記ケースに形成された凸部と、前記第１電極基板に形成されて前記凸部に係合する凹部とを有する、タッチパネル。

【請求項2】

前記第２電極基板に形成された加飾部をさらに備え、前記凹部及び前記凸部は、前記加飾部の下方投影領域内に配置される、請求項１に記載のタッチパネル。

【請求項3】

前記凹部は、前記第１電極基板の表面に垂直な方向に延びる貫通孔である、請求項１又は２に記載のタッチパネル。

【請求項4】

前記凹部は、前記第１電極基板の外周端面の全周に亘って、前記第１電極基板の側面に平行に延びる溝である、請求項１又は２に記載のタッチパネル。

【請求項5】

前記凸部は、前記凹部にスナップ式に係合するスナップフィット構造を有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のタッチパネル。

【請求項6】

前記凹部は、前記第１電極基板の外周端面に形成され、
前記第２電極基板は、その外周部において、前記第１電極基板より大きくなるよう拡張部分を有する、請求項５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、ケースを備えたタッチパネルに関する。

【背景技術】

【0002】

抵抗膜方式、静電容量方式、静電結合方式等の種々のタッチパネルが知られているが、例えば抵抗膜方式のタッチパネルには、ガラス基板の貫通孔に導電ピンを挿入し、抵抗膜と外部端子とを導通接続するものがある（例えば特許文献１参照）。また、液晶パネル及び下部カバーの双方に孔を形成し、孔内にシリンダ状のガイド手段を設けて光学シートを固定する構造を備えた異形ディスプレイが知られている（例えば特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２００９／０１４０２０号

【特許文献2】特開２０１７－１０２４５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、意匠性を重視し、操作面に加飾部を設け、電極基板の外周部を覆うベゼルやフロントケースを使用しない構造のタッチパネルのニーズが高まっている。しかしこのようなタッチパネルは、意匠性が高い一方で、操作面を有する基板アセンブリをケースに対して正確に位置決め・固定することが難しく、操作面とケースとの間に比較的大きな隙間が生じ、タッチパネルとしての見栄えが悪くなることがある。

【0005】

そこで本発明は、高い意匠性を簡易な構成で実現するタッチパネル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】

【0006】

本開示の一態様は、第１導電膜を有する第１電極基板と、前記第１導電膜に対向する第２導電膜を有する第２電極基板と、前記第１電極基板及び前記第２電極基板を収容するケースと、前記第１電極基板を前記ケースに対して位置決めする位置決め構造と、を備え、前記位置決め構造は、前記ケースに形成された凸部と、前記第１電極基板に形成されて前記凸部に係合する凹部とを有する、タッチパネルである。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、ケースと操作面との間の隙間によって見栄えが低下せず、意匠性の高いタッチパネルが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施例に係るタッチパネルの上面図である。

【図2】図１のタッチパネルの分解斜視図である。

【図3】図１のタッチパネルのＡ－Ａ′断面図である。

【図4】図３のＢ部の拡大図である。

【図5】比較例に係るタッチパネルの上面図である。

【図6】図５のタッチパネルのＣ－Ｃ′断面図である。

【図7】第２実施例に係るタッチパネルの断面図である。

【図8】図７のＤ部の拡大図である。

【図9】第３実施例に係るタッチパネルの部分拡大図である。

【図10】第４実施例に係るタッチパネルの部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を用いて本開示の実施例を説明する。また、以下の実施例において同一又は類似の要素には共通の参照符号を付けて示し、理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。

【0010】

（第１実施例）
図１は第１実施例に係るタッチパネル１０の概略上面図であり、図２は図１のタッチパネル１０の分解斜視図であり、図３は図１のタッチパネル１０のＡ－Ａ′断面図であり、図４は図３のＢ部の拡大図である。タッチパネル１０は、第１導電膜としてのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）１２を有する第１電極基板１４と、ＩＴＯ１２に対向する第２導電膜としてのＩＴＯ１６を有する第２電極基板１８と、第１電極基板１４及び第２電極基板１８を収容するケース２０とを備える。本実施例では、第１電極基板１４はガラス基板であり、第２電極基板１８はＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）等の樹脂製フィルム基板である。

【0011】

第２電極基板１８は、導電性の加飾部２２を有する。加飾部２２は意匠印刷として枠状に形成される。また加飾部２２の外形寸法は、第２電極基板１８の外形寸法と実質的に一致している。加飾部２２は、両面粘着テープ等の粘着層２４によって第１電極基板１４に接着されており、その結果、第１電極基板１４及び第２電極基板１８を含む基板アセンブリ２６が構成される。

【0012】

第１電極基板１４の下部は、両面粘着テープ等の粘着層２８によってケース２０に固定される。ケース２０は樹脂の射出成形等によって一体的に形成される。タッチパネル１０は、いわゆるベゼル又はフロントケースを有さないタイプであり、デザイン性を高めるために、第１電極基板１４と第２電極基板１８はほぼ同じ外形寸法を有し、ケース２０の上端面３０は第２電極基板１８の操作面３２と実質同じ高さになっている。なお第１電極基板１４の下方には、ＬＣＤや有機ＥＬパネル等の表示器（図示せず）を設けてもよい。

【0013】

図５は、比較例に係るタッチパネル１１０の概略上面図であり、図６は図５のタッチパネル１１０のＣ－Ｃ′断面図である。タッチパネル１１０も、いわゆるベゼル又はフロントケースを有さないタイプであり、ケース１２０の上端面１３０は第２電極基板１１８の操作面１３２と実質同じ高さになっている。第１電極基板１１４と第２電極基板１１８はほぼ同じ外形寸法を有し、両部材は両面粘着テープ１２４等で互いに接着されて基板アセンブリ１２６を構成する。第２電極基板１１８に印刷等により形成された加飾部１２２の外形寸法は、第２電極基板１８の外形寸法にほぼ等しい。また、ケース１２０の内側寸法は、第１電極基板１１４の外側寸法に対してやや大きく設定されており、両部材は両面粘着テープ１２８等で互いに接着される。

【0014】

タッチパネル１１０では、基板アセンブリ１２６を上方からケース１２０内に落とし込むようにしてケース１２０内に固定する。そのため、上記の通り、ケース１２０の内側寸法を第２電極基板１１８の外形寸法に対してやや大きく設定し、両部材間にいくらかの隙間を設ける必要がある。しかしながら、タッチパネル１１０の４辺全てにおいて第２電極基板１１８とケース１２０との隙間が均一になるように第１電極基板１４をケース１２０に位置決め・固定することは困難であった。

【0015】

具体的には、タッチパネル１１０では、基板アセンブリ１２６をケース１２０内に実装する際に、先ずケース１２０の内表面の一部に基板アセンブリ１２６の外表面を突き当てる作業を行う。例えば図５では、ケース１２０の左上部１３３に基板アセンブリ１２６を突き当てるので、そのまま基板アセンブリ１２６を固定してしまうと、ケース１２０の右下部１３５において、ケース１２０と基板アセンブリ１２６との間に隙間１３７が生じる。この隙間の幅が０．５ｍｍ～１ｍｍ程度であると、ユーザに隙間が視認できてしまい、タッチパネルの見栄えが悪くなる。また隙間から異物等が混入し、タッチパネルの機能が悪影響を受ける虞もある。

【0016】

そこで第１実施例では、第１電極基板１４をケース２０に対して位置決めする位置決め構造として、第１電極基板１４の下面に凹部３４を設け、ケース２０の内側底面にボス又はリブ等の凸部３６を設け、凹部３４と凸部３６とを係合させることによって基板アセンブリ２６をケース２０に対して位置決めし、粘着層２８で固定する。このようにすれば、比較例のように基板アセンブリをケースに実装する際にケースの内面に突き当てる必要がなくなるので、基板アセンブリ２６はケース２０内で偏在せず、図１に示すように第２電極基板１８とケース２０との隙間が全周に亘って一様な、意匠性の高いタッチパネル１０が提供される。

【0017】

図示例では、凹部３４は第１電極基板１４の表面に垂直な方向に延びる貫通孔である。凹部３４は、凸部３６との係合の観点では必ずしも第１電極基板１４を貫通するものでなくてもよいが、加工の容易性等の観点からは、貫通孔として形成されることが好ましい。凹部３４を貫通孔として形成する場合、組み立て時に凸部３６が加飾部２２に接触しないように、凸部３６の高さは、第１電極基板１４の厚さより小さいことが望ましい。

【0018】

図示例では、凸部３６は、凹部（貫通孔）３４の内径より小さい外径を有する上端部３８と、凹部３４の内径と実質等しい外径を有する下端部４０とを備えた円錐台として、ケース２０の内側底面の上に立設される。ここで「実質」とは、凹部３４の内径が突起３６の下端部４０の外径より僅かでも小さいと、ガラス製の第１電極基板１４が組立時に損傷する虞があることから、凹部３４の内径は円錐台３６の下端部４０の外径よりいくらか大きくすることが望ましいが、その差は、第１電極基板１４がケース２０に対して面方向に、視認できる程度に変位し得るような差ではないことを意味する。

【0019】

加飾部２２は濃色又は不透光性の導電性カーボンであり、その背後に存在する部材は視認できない。そこで図４に示すように、凹部３４及び凸部３６を、加飾部２２の下方投影領域内に配置することにより、凹部３４及び凸部３６はユーザに視認されず、タッチパネル１０の見栄えを損なわない。また凹部３４内の空気は、第１電極基板１４、ケース２０、粘着層２４及び２８、並びに加飾部２２によって画定された空間内に封止されるので、ＩＴＯである第２導電膜１６には接触せず、故に第２導電膜１６（ＩＴＯ）の酸化を防止することができる。第１導電膜１２については、その端面のみが凹部３４内の空気に触れることになるが、その面積は微小であるので、第１導電膜１２（ＩＴＯ）の大半も酸化が防止される。また加飾部２２の酸化を防止するために、加飾部２２は耐候性のある材料から形成されることが好ましい。

【0020】

図示例では、凹部３４及び凸部３６はそれぞれ、タッチパネル１０の短辺の略中央の２箇所に形成されているが、本開示はこれに限られない。例えば、タッチパネル１０の４隅のうち、１つの対角線上にある２つの隅に凹部３４及び凸部３６をそれぞれ設けてもよいし、４隅の全てに設けてもよい。なお凹部３４及び凸部３６がそれぞれ１つであると、基板アセンブリ２６の位置決め・固定時に基板アセンブリが凸部３６について回転変位してしまうことがあるので、凹部３４及び凸部３６はそれぞれ２つ以上であることが好ましい。

【0021】

図７は、第２実施例に係るタッチパネル１０ｂの側断面図であり、図８は図７のＤ部の拡大図である。第２実施例において、第１実施例と同様でよい構成要素については、第１実施例と同じ参照符号を付与し、詳細な説明は省略する。

【0022】

タッチパネル１０ｂでは、第１電極基板１４をケース２０に対して位置決めする位置決め構造として、第１電極基板１４の下面に凹部４２を設け、ケース２０の内側底面に凸部としてスナップフィット４４を設け、スナップフィット４４を凹部４２にスナップ式に係合させることによって基板アセンブリ２６をケース２０に対して位置決めし固定する。このようにすれば、比較例のように基板アセンブリをケース内に実装する際にケースの内面に突き当てる必要がなくなるので、基板アセンブリ２６はケース２０内で偏在せず、図１に示すように第２電極基板１８とケース２０との隙間が全周に亘って一様な、意匠性の高いタッチパネル１０が提供される。

【0023】

第１実施例では、第１電極基板１４とケース２０との固定に粘着層２８を使用するが、第２実施例ではスナップフィット４４が位置決め機能に加えて固定機能も具備するので、粘着層２８は使用しなくてもよい。但し、基板アセンブリが比較的大きい場合又は重い場合等、スナップフィットだけではケースと基板アセンブリとの間の固定力が不足し得る場合は、図示するように粘着層２８を設けてもよい。

【0024】

凹部４２は、第１電極基板１４を面方向に垂直に貫通する貫通孔である。凹部４２は、スナップフィット４４との係合の観点では必ずしも第１電極基板１４を貫通するものでなくてもよいが、加工の容易性等の観点からは、貫通孔として形成されることが好ましい。また凹部４２を貫通孔として形成する場合、組み立て時に係止部４８が加飾部２２に接触しないように、スナップフィット４４の高さは、第１電極基板１４の厚さより小さいことが望ましい。凹部４２の上方には、凹部４２と同心でかつ凹部４２より大径のザグリ穴５０が形成されている。

【0025】

スナップフィット４４は、ケース２０の内側底面に立設された棒状の基部４６と、面方向について互いに反対方向に延びるように基部４６に接続された少なくとも２つの爪状の係止部４８とを有し、２つの係止部４８は、互いに対して面方向に接離するように弾性変位可能に構成される。さらにスナップフィット４４における係止部４８の各々は、傾斜面を有することが好ましい。このようにすれば、基板アセンブリ２６をケース２０内に実装するときに、２つの係止部４８が互いに接近するように弾性変形することで凹部４２を通過し、通過後は２つの係止部４８が互いに離隔するように変位してザグリ穴５０に係止して、その結果、基板アセンブリ２６がケース２０に対して正確に位置決めされて固定される。

【0026】

加飾部２２は濃色又は不透光性の導電性カーボンであり、その背後に存在する部材は視認できない。そこで図８に示すように、スナップフィット４４、凹部４２及びザグリ穴５０を、加飾部２２の下方投影領域内に配置することにより、スナップフィット４４、凹部４２及びザグリ穴５０はユーザに視認されず、タッチパネル１０ｂの見栄えを損なわない。また凹部４２内の空気は、第１電極基板１４、ケース２０、粘着層２４及び２８、並びに加飾部２２によって画定された空間内に封止されるので、ＩＴＯである第２導電膜１６には接触せず、故に第２導電膜１６（ＩＴＯ）の酸化を防止することができる。第１導電膜１２については、その端面のみが凹部４２内の空気に触れることになるが、その面積は微小であるので、第１導電膜１２（ＩＴＯ）の大半も酸化が防止される。また加飾部２２の酸化を防止するために、加飾部２２は耐候性のある材料から形成されることが好ましい。

【0027】

スナップフィット４４及び凹部４２はそれぞれ、図２に示す第１実施例と同様に、タッチパネル１０の短辺の略中央の２箇所に形成することができるが、本開示はこれに限られない。例えば、タッチパネル１０ｂの４隅のうち、１つの対角線上にある２つの隅にスナップフィット４４及び凹部４２をそれぞれ設けてもよいし、４隅の全てに設けてもよい。なおスナップフィット４４及び凹部４２がそれぞれ１つであると、基板アセンブリ２６の位置決め・固定時に基板アセンブリがスナップフィット４４について回転変位してしまうことがあるので、スナップフィット４４及び凹部４２はそれぞれ２つ以上であることが好ましい。

【0028】

図９は、第３実施例に係るタッチパネル１０ｃの部分拡大図である。第３実施例において、第１実施例と同様でよい構成要素については、第１実施例と同じ参照符号を付与し、詳細な説明は省略する。

【0029】

タッチパネル１０ｃは、凸部としてスナップフィットを用いる点ではタッチパネル１０ｂと共通するが、タッチパネル１０ｂのようにスナップフィットを貫通孔に通すのではなく、第１電極基板１４の外周端面に設けた凹部５８に係合させる。具体的には、タッチパネル１０ｃが有するスナップフィット５２は、ケース２０の内側底面に形成された棒状の基部５４と、基部５４から面方向内側に延びる爪状の係止部５６とを有し、係止部５６は、面方向に弾性変位可能に構成される。

【0030】

組み立て時に係止部５６が加飾部２２に接触しないように、スナップフィット５２の高さは、第１電極基板１４の厚さより小さいことが望ましい。第１電極基板１４の外周端面には、係止部５６を受容可能な凹部５８が形成される。このようにすれば、基板アセンブリ２６をケース２０内に実装するときに、係止部５６が凹部５８内に進入して係合し、その結果、基板アセンブリ２６がケース２０に対して正確に位置決めされて固定される。

【0031】

スナップフィット５２は、第１電極基板１４をケース２０に対して押し付ける力に加え、外周から中央に向かう側圧も第１電極基板１４に加えることができる。そこでスナップフィット５２及び凹部５８は、例えば図２に示すようなタッチパネル中心について互いに反対側の位置に、少なくとも２つ設けられることが好ましい。このようにすれば、第１電極基板１４をケース２０に対してより安定的に位置決め・固定することができる。

【0032】

スナップフィット５２は、第１電極基板１４の外周端面に隣接配置されるので、ケース２０と第２電極基板１８との間の隙間から、スナップフィット５２がユーザに視認されてしまい、タッチパネル１０ｂの見栄えが損なわれる虞がある。そこで図９に示すように、第２電極基板１８の外周部において、第１電極基板１４より大きくなるように拡張部分６０を形成し、拡張部分６０を含む第２電極基板１８に形成された濃色又は不透光性の加飾部２２の下方投影領域内にスナップフィット５２が包含されるようにすることが好ましい。このようにすれば、スナップフィット５２はユーザに視認されず、タッチパネル１０ｂの見栄えは損なわれない。なお凹部５８は、加工のし易さ等の観点から、第１電極基板１４の外周端面の全周に亘って、第１電極基板１４の側面に平行に延びる溝として形成されることが好ましい。

【0033】

図１０は、第４実施例に係るタッチパネル１０ｄの部分拡大図である。第４実施例において、第３実施例と同様でよい構成要素については、第３実施例と同じ参照符号を付与し、詳細な説明は省略する。

【0034】

タッチパネル１０ｄは、第１電極基板１４の外周端面に隣接配置されたスナップフィット５２を用いる点ではタッチパネル１０ｃと共通するが、タッチパネル１０ｃの凹部５８よりも深い凹部６２を有する点でタッチパネル１０ｃと異なる。

【0035】

タッチパネル１０ｃにおいては、凹部５８は係止部５６を受容可能な深さを備えて設けられた。タッチパネル１０ｄにおいては、凹部６２は係止部５６のみならず、基部５４も受容可能な深さを備える。このためタッチパネル１０ｄにおいては、第１電極基板１４に形成された凹部６２に対してスナップフィット５２が係合したときに、スナップフィット５２は第２電極基板１８に形成された濃色又は不透光性の加飾部２２の下方投影領域内に包含されることになる。よって第４実施例では、タッチパネル１０ｃのように、第２電極基板１８が第１電極基板１４よりも大きくなるように拡張部分６０を形成する必要がない。

【0036】

なお凹部６２も、タッチパネル１０ｃの凹部５８と同様に、加工のし易さ等の観点から、第１電極基板１４の外周端面の全周に亘って、第１電極基板１４の側面に平行に延びる溝として形成されることが好ましい。

【0037】

第３実施例及び第４実施例ではスナップフィットが位置決め機能に加えて固定機能も具備するので、粘着層２８は必ずしも必要ではない。但し、基板アセンブリが比較的大きい場合又は重い場合等、スナップフィットだけではケースと基板アセンブリとの間の固定力が不足し得る場合は、図示するように粘着層２８を設けてもよい。

【0038】

第１～第４実施例のいずれにおいても、第１電極基板１４に凹部を形成する加工方法としては、レーザードリリング加工、ウォータージェット加工、研磨（砥石）加工、超音波加工、ポリッシング加工、又はこれらの組み合わせが挙げられる。またケース２０にボスやスナップフィット等の凸部を形成する方法としては、樹脂の射出成形等によってケース２０と一体的に成形することが挙げられるが、凸部を有さないケース２０を射出成形等で成形した後に、凸部に相当する部材を接着剤等で取り付けてもよい。

【0039】

上述の実施例はいずれも抵抗膜方式タッチパネルを対象として説明したが、本開示はこれに限られない。例えば、本開示に係るタッチパネルは静電容量方式又は静電結合方式でもよいし、抵抗膜方式である場合でも４線式、５線式、７線式又は８線式等のいずれでもよい。また、ＩＴＯは導電ポリマー等に置換されてもよい。

【符号の説明】

【0040】

１０，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１１０ タッチパネル、１２ ＩＴＯ、
１４ 第１電極基板、１６ ＩＴＯ、１８ 第２電極基板、２０ ケース、
２２ 加飾部、２４，２８ 粘着層、２６ 基板アセンブリ、３４，４２ 凹部、
３６ ボス、４４，５２ スナップフィット、５０ ザグリ穴、５８，６２ 溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】