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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRONIC DEVICE HAVING PROTECTION PANEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/084502
Kind Code:
A1
Abstract:
An electronic device having a protection panel is provided with a display apparatus (3) having a main display section (3A); a case (2), which is provided with the display apparatus (3) inside, a display window (2A) opened to make the display section (3A) face the external, and a frame-like supporting section (2b) arranged on the display window (2A); a protection panel (4), which is fitted in the display window (2A) and has a rear surface peripheral section supported by the supporting section (2b); and a pressure sensitive conductive printing layer (30), which is disposed between the protection panel (4) and the supporting section (2b), detects pressing operation to the protection panel (4) and has a conductive material dispersed by using a resin, which has a glass transition point (Tg) in a temperature range higher than a room temperature, as a binder.

Inventors:
KAI YOSHIHIRO (JP)
NISHIKAWA KAZUHIRO (JP)
TAKAI YUICHIRO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/073297
Publication Date:
July 09, 2009
Filing Date:
December 22, 2008
Export Citation:
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Assignee:
NISSHA PRINTING (JP)
KAI YOSHIHIRO (JP)
NISHIKAWA KAZUHIRO (JP)
TAKAI YUICHIRO (JP)
International Classes:
H01H13/00; G06F3/041; G09F9/00; H01H35/00
Domestic Patent References:
WO2007091600A12007-08-16
WO2007091600A12007-08-16
Foreign References:
JPH08273471A1996-10-18
JPH08138485A1996-05-31
JPS62116230A1987-05-27
JPH0917276A1997-01-17
Other References:
See also references of EP 2234134A4
Attorney, Agent or Firm:
KITAMURA, Shuichiro (Kita-ku Osaka-sh, Osaka 05, JP)
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Claims:
 表示部を有する表示装置と、
 前記表示装置を内部に装備し、開口して前記表示部を外部に臨ませる表示窓、及び、その表示窓に備えられる枠状の支持部を有する筐体と、
 前記表示窓に嵌め込まれ、前記支持部で裏面周縁部が支持される保護パネルと、
 前記保護パネルと前記支持部との間に介装され、前記保護パネルに対する押圧操作を検出する、ガラス転移点(Tg)が室温より高い温度領域にある樹脂をバインダーとして導電性材料を分散させてなる感圧導電性印刷層と、
を備えてある保護パネル付きの電子機器。
 前記感圧導電性印刷層が、塩酸ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂又はアクリル樹脂をバインダーとし、導電性材料を分散させてなる薄膜である請求項1に記載の保護パネル付きの電子機器。
 前記保護パネルの裏面に、前記感圧導電性印刷層が形成された透明樹脂フィルムが貼付されている請求項1に記載の保護パネル付きの電子機器。
 前記感圧導電性印刷層を、前記支持部に沿ったループ状に形成してある請求項1に記載の保護パネル付きの電子機器。
 前記感圧導電性印刷層を、前記支持部上の少なくとも1箇所に形成してある請求項1に記載の保護パネル付きの電子機器。
 前記感圧導電性印刷層の一面には一対の櫛歯電極が配置され、当該一対の櫛歯電極によって前記保護パネルに対する押圧操作が検出されるように構成されている請求項1に記載の保護パネル付きの電子機器。
 前記感圧導電性印刷層の一面には一対の渦巻状電極が配置され、当該一対の渦巻状電極によって前記保護パネルに対する押圧操作が検出されるように構成されている請求項1に記載の保護パネル付きの電子機器。
 前記保護パネルを、タッチパネルとしての機能を有するように構成してある請求項1に記載の保護パネル付きの電子機器。
Description:
保護パネル付きの電子機器

 本発明は、内部に表示装置が装備される 体に、表示装置の表示部を外部に臨ませる 示窓を形成し、その表示窓に、表示装置用 保護パネルを支持する支持部を備えて、表 窓に保護パネルを嵌め込み装備してある保 パネル付きの電子機器に関する。

 従来、上記のような保護パネル付きの電 機器としては、内側にディスプレイ装置が 備される前面ケーシングに凹部を形成し、 の凹部の底面に、ディスプレイ装置の表示 を外部に臨ませるための開口を形成し、デ スプレイ装置用の保護パネルを、その周縁 分が凹部底面の周縁で直に支持されるよう 、凹部に嵌め込み装備したものがある。

 近年、保護パネル付きの電子機器の一例 ある携帯電話機やスマートフォンなどにお ては、本来の通話機能に加えて電子メール 能やインターネット機能などを備えたもの 、それらの機能に加えて撮影機能や音楽再 機能などを備えたものがあり、多機能化が られている。このような多機能化を図りな ら電子機器の大型化を回避するためには、 来の機能を発揮するために装備されている スイッチの兼用化を図るようにして、追加 備するスイッチの数量を減らす必要がある

 しかし、スイッチの兼用化が過ぎると、 スイッチに割り当てられる役目が多くなり ぎて操作性の低下を招くことになり、又、 来の機能を発揮するために装備されている イッチの数量や、新たに追加装備できるス ッチの数量にも限りがあることから、電子 器の多機能化を更に図るためには、電子機 の大型化を招くことになる。

 そこで、特許文献1に開示されているよう に、保護パネル付きの電子機器に本来より備 えられている保護パネルを有効利用して、電 子機器の大型化や操作性の低下を回避又は抑 制しながら電子機器の多機能化を更に図れる ようにする、あるいは、電子機器の大型化を 回避又は抑制しながら操作性の向上を図れる ようにすることが考えられた。

 特許文献1に記載の保護パネル付きの電子 機器10は、1表示部3Aを有する表示装置3と、表 示装置3を内部に装備し、開口して表示部3Aを 外部に臨ませる表示窓2A、及び、その表示窓2 Aに備えられる枠状の支持部2bを有する筐体2 、表示窓2Aに嵌め込まれ、支持部2bで裏面周 部104Aが支持される保護パネル104と、保護パ ネル104と支持部2bとの間に介装され、保護パ ル104に対する押圧操作を検出する感圧導電 ゴム14とを備えているものである(図18参照) 図18は図17の携帯電話機のAA線断面である。

 上記構成によれば、保護パネル104を操作 とし、感圧導電性ゴム14を感圧素子とした 圧センサを得ることができ、この感圧セン を、電子機器に新たに追加される機能に対 するスイッチや、既存のスイッチに兼用さ た役目が割り当てられるスイッチとして使 することができる。

 そして、この保護パネル104利用の感圧セ サを、例えば、電子機器に新たに追加する 能に対応するスイッチとして使用すれば、 規機能に対する専用のスイッチを新設する 合に要する、専用スイッチ配置用のスペー を不要とすることができ、あるいは、既存 スイッチを新規機能に対応するスイッチに 用させる場合に要する、新規機能に対応す 役目の既存のスイッチへの割り当てを削減 ることができ、その結果、専用スイッチ配 用のスペースを確保することによる電子機 の大型化や、既存のスイッチを新規機能に 応するスイッチに兼用させることによる操 性の低下を回避又は抑制しながら、電子機 の多機能化を更に図ることができる。

 又、この保護パネル104利用の感圧センサを 例えば、既存のスイッチに兼用させた役目 割り当てられるスイッチとして使用すれば 既存のスイッチに兼用させた役目が割り当 られる専用のスイッチを新設する場合に要 る、専用スイッチ配置用のスペースを不要 することができ、その結果、スイッチ配置 のスペースを確保することによる電子機器 大型化を回避又は抑制しながら、操作性の 上を図ることができる。

WO2007/091600号公報

 しかしながら、特許文献1に記載の技術に よって電子機器の大型化を回避又は抑制でき るといっても、それはあくまで平面積が大き くならないという意味においてである。厚み という点では、図18に示すように保護パネル1 04と筐体2の支持部2bとの間に厚みのある感圧 電性ゴム14を介装する分、電子機器は大き なる。そのため。特許文献1に記載の技術は バイル機器のような薄さも要求されるよう 製品には適用しづらい。

 また、特許文献1に記載の保護パネル付き の電子機器では、高温環境下で使用されると 、保護パネル104と筐体2の支持部2bとの間に介 装された感圧導電性ゴム14が膨張し、その結 、感度が低くなったり、電極との接続不良 の不具合をおこしてしまうという問題があ た。

 本発明の目的は、保護パネル付きの電子 器に本来より備えられている保護パネルを 効利用して、電子機器の大型化や操作性の 下を回避又は抑制しながら電子機器の多機 化及び操作性の向上を図れるようにし、な かつ薄さを維持でき、高温環境下での使用 耐え得るようにすることにある。

 上記の目的を達成するための本発明に係 保護パネル付きの電子機器の第1の特徴構成 は、表示部を有する表示装置と、前記表示装 置を内部に装備し、開口して前記表示部を外 部に臨ませる表示窓、及び、その表示窓に備 えられる枠状の支持部を有する筐体と、前記 表示窓に嵌め込まれ、前記支持部で裏面周縁 部が支持される保護パネルと、前記保護パネ ルと前記支持部との間に介装され、前記保護 パネルに対する押圧操作を検出する、ガラス 転移点(Tg)が室温より高い温度領域にある樹 をバインダーとして導電性材料を分散させ なる感圧導電性印刷層と、を備えてあるよ に構成した点にある。

 上記特徴構成によれば、保護パネルを操 部とし、感圧導電性印刷層を感圧素子とし 感圧センサを得ることができ、この感圧セ サを、電子機器に新たに追加される機能に 応するスイッチや、既存のスイッチに兼用 せた役目が割り当てられるスイッチとして 用することができる。

 この保護パネル利用の感圧センサを、例 ば、電子機器に新たに追加する機能に対応 るスイッチとして使用すれば、新規機能に する専用のスイッチを新設する場合に要す 、専用スイッチ配置用のスペースを不要と ることができる。あるいは、既存のスイッ を新規機能に対応するスイッチに兼用させ 場合に要する、新規機能に対応する役目の 存のスイッチへの割り当てを削減すること できる。その結果、専用スイッチ配置用の ペースを確保することによる電子機器の大 化や、既存のスイッチを新規機能に対応す スイッチに兼用させることによる操作性の 下を回避又は抑制しながら、電子機器の多 能化を更に図ることができる。

 さらに、この保護パネル利用の感圧セン を、例えば、既存のスイッチに兼用させた 目が割り当てられるスイッチとして使用す ば、既存のスイッチに兼用させた役目が割 当てられる専用のスイッチを新設する場合 要する、専用スイッチ配置用のスペースを 要とすることができ、その結果、スイッチ 置用のスペースを確保することによる電子 器の大型化を回避又は抑制しながら、操作 の向上を図ることができる。

 しかも、感圧導電性印刷層を感圧素子と るため、保護パネルと筐体の支持部との間 従来の厚みのある感圧導電性ゴムを介装す 場合と比べて電子機器の薄さを維持でき、 バイル機器のような薄さも要求されるよう 製品にも適用可能である。

本発明に係る保護パネル付きの電子機器の 第2の特徴構成は、前記感圧導電性印刷層が 塩酸ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂又は クリル樹脂をバインダーとし、導電性材料 分散させてなる薄膜であるように構成した にある。

 上記特徴構成によれば、保護パネル付き 電子機器を高温環境下で使用しても、感圧 電性印刷層は膨張することなく、その結果 感度が低くなったり、電極との接続不良等 不具合をおこしてしまうという問題も生じ い。

 本発明に係る保護パネル付きの電子機器 第3の特徴構成は、前記保護パネルの裏面に 、前記感圧導電性印刷層が形成された透明樹 脂フィルムが貼付されているように構成した 点にある。

上記特徴構成によれば、感圧導電性印刷層 をスクリーン印刷、オフセット印刷、グラビ ア印刷、フレキソ印刷などの通常印刷法にて 透明樹脂フィルムに形成し、保護パネルの裏 面に貼付することができる。したがって、透 明樹脂フィルムに感圧導電性印刷層を形成す る上で、ロールtoロール(RtoR)等の量産に適し 印刷方法を選択できる。

 本発明に係る保護パネル付きの電子機器 第4の特徴構成は、前記感圧導電性印刷層を 、前記支持部に沿ったループ状に形成してあ るように構成した点にある。

上記特徴構成によれば、保護パネル4を押 操作した場合には、押圧操作位置に関係な 、保護パネル4に対する圧力が感圧導電性印 層30に掛かり、感圧導電性印刷層30が導通す るようになる。よって、保護パネル4に対す 押圧操作の安定性がよく確実に検出できる

本発明に係る保護パネル付きの電子機器の 第5の特徴構成は、前記感圧導電性印刷層を 前記支持部上の少なくとも1箇所に形成して るように構成した点にある。

上記特徴構成によれば、保護パネルの裏面 周縁部において、その4辺あるいは4隅に感圧 電性印刷層がそれぞれ位置するように配置 て、保護パネル4が十字スイッチとしての機 能を有するようにもできる。また、アイコン やスライダ等、操作部の一部のみに感圧機能 を必要とする場合には、当該感圧機能が必要 な領域のみ保護パネルの裏面周縁部に感圧導 電性印刷層を配置することができる。

本発明に係る保護パネル付きの電子機器の 第6の特徴構成は、前記感圧導電性印刷層の 面には一対の櫛歯状電極が配置され、当該 対の櫛歯状電極によって前記保護パネルに する押圧操作が検出されるように構成した にある。

上記特徴構成によれば、一対の櫛歯状電極 にすることで、電極と感圧導電性印刷層との 接触面積が大きくなり、感度の調整が行ない やすくなる。

本発明に係る保護パネル付きの電子機器の 第7の特徴構成は、前記感圧導電性印刷層の 面には一対の渦巻状電極が配置され、当該 対の渦巻状電極によって前記保護パネルに する押圧操作が検出されるように構成した にある。

上記特徴構成によれば、渦巻状電極にする ことで、電極と感圧導電性印刷層との接触面 積がさらに大きくなり、感度の調整がより行 ないやすくなる。

本発明に係る保護パネル付きの電子機器の 第8の特徴構成は、前記保護パネルを、タッ パネルとしての機能を有するように構成し 点にある。

上記特徴構成によれば、保護パネルに対す る押圧操作と保護パネル上での押圧操作位置 とを検出する保護パネル利用のタッチパネル 機能付き感圧センサを得ることができ、その 圧力情報と位置情報との組合せによって、多 くの複雑な役割を果たす多機能スイッチや、 筆圧感知機能付きのタブレットなどとして使 用できる。これによって、電子機器の大型化 や操作性の低下を招くことなく電子機器の多 機能化を更に図ることや、電子機器の操作性 の低下を招くことなく小型化を図ることが可 能になる。

は、本発明に係る保護パネル付きの電 機器の一実施例を示す要部の横断底面図で る。 は、本発明に係る保護パネル付きの電 機器の一実施例を示す要部の分解横断底面 である。 は、本発明に係る下部電極フィルムの 面図である。 は、本発明に係る上部電極フィルムの 面図である。 は、本発明に係る保護パネル付きの電 機器の一実施例を示す要部の縦断側面図で る。 は、本発明に係る保護パネルに対する 圧導電性印刷層の配置パターンの一例を示 斜視図である。 は、本発明に係る櫛歯状電極のパター を示す斜視図である。 は、本発明に係る感圧導電性印刷層に いて高温環境試験前後のF-R特性の変化を示 図である。 は、感圧導電性ゴムについて高温環境 験前後のF-R特性の変化を示す図である。 は、本発明に係る保護パネルに対する 感圧導電性印刷層の配置パターンの一例を示 す斜視図である。 は、本発明に係る保護パネルに対する 感圧導電性印刷層の配置パターンの一例を示 す斜視図である。 は、本発明に係る保護パネルに対する 感圧導電性印刷層の配置パターンの一例を示 す斜視図である。 は、本発明に係る保護パネルに対する 感圧導電性印刷層の配置パターンの一例を示 す斜視図である。 は、本発明に係る感圧導電性印刷層か らのリード線の取り出し方の一例を示す図で ある。 は、本発明に係る感圧導電性印刷層か らのリード線の取り出し方の一例を示す図で ある。 は、本発明に係る渦巻状電極のパター ンを示す平面図である。 は、携帯電話機の斜視図である。 は、従来技術に係る保護パネル付きの 電子機器の一例を示す要部の横断底面図であ る。

  以下、本発明の第1実施形態を図面に基 いて説明する。

 本発明に係わる保護パネル付きの電子機 としては、携帯電話機、スマートフォン、P DA、カーナビゲーション装置、デジタルカメ 、デジタルビデオカメラ、遊技機などのよ なモバイル機器があり、ここでは携帯電話 1を例示して説明する。

 保護パネル付きの電子機器の一例である 帯電話機1は、従来技術と同様、前面に表示 窓2Aなどが形成された合成樹脂製の筐体2に、 液晶又は有機ELなどの表示部3Aを有する表示 置3、その表示装置3の表面を保護する保護パ ネル4、及び、複数の入力キー5などを備えて 成されている(図17参照)。

 本発明において、筐体2の表示窓2Aは、図1 及び図2に示すように、保護パネル4の嵌め込 を許容する段差を有するように凹入形成さ 、その底面に、筐体2の内部に装備された表 示装置3の表示部3Aを外部に臨ませる開口部2a 、保護パネル4の裏面周縁部4Aを支持する枠 の支持部2bとを有するように開口されてい 。

 表示窓2Aの形状や大きさは、保護パネル4 形状や大きさに応じて種々の変更が可能で り、又、表示窓2Aの凹入深さは、保護パネ 4の厚みなどに応じて種々の変更が可能であ 、更に、表示窓2Aにおける開口部2aの形状や 大きさは、表示部3Aの形状や大きさなどに応 て種々の変更が可能である。ここでは、表 窓2A、開口部2a、表示部3A、及び保護パネル4 の形状を矩形状又は略矩形状とし、表示窓2A 凹入深さを、筐体2の表面と保護パネル4の 面とが同じ高さになるように設定してある

 保護パネル4としては、保護パネル4に対 るタッチ操作に基づいて、その操作位置と るX-Y座標を検知する所謂タッチ入力機能を えるものと、そのタッチ入力機能を備えて ないものとを選択でき、又、タッチ入力機 を備えるものにおいては、抵抗膜方式、静 容量方式、及び電磁誘導方式などから選択 きる。ここでは、抵抗膜方式のタッチ入力 能を有するものを例示して説明する。

 図1及び図2に示すように、保護パネル4は 透明性、剛性に優れる樹脂やガラスを用い 形成した支持板6、当該支持板6の上面に張 合わせた下部電極フィルム7、当該下部電極 ィルム7の上方に空気層を有するように対向 配置した上部電極フィルム8、及び、当該上 電極フィルム8の上面に張り合わせたデザイ シート9などによって、抵抗膜方式のタッチ パネルAとしての機能を有するように構成さ る。

 支持板6に使用する樹脂としては、ポリカ ーボネート樹脂(PC)、メタクリル樹脂(PMMA)、 クリロニトリル-スチレン共重合体樹脂(AS)、 アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重 体樹脂(ABS)、セルロースプロピオネート樹 (CP)、ポリスチレン樹脂(PS)、ポリエステル樹 脂、及びポリエチレン樹脂(PE)などの透明性 剛性に優れる樹脂から選択でき、特に透明 に優れるポリカーボネート樹脂(PC)やメタク ル樹脂(PMMA)を使用することが好ましい。ま 、支持板6に使用するガラスとしては、ソー ダーガラス、ホウケイ酸ガラス、強化ガラス などがある。

 又、支持板6の厚みとしては、0.5~3.0mmの範 囲から選択でき、特に1.0mmとすることが好ま い。

 図1~3に示すように、下部電極フィルム7は 、透明絶縁性基材7Aの上面に、矩形状の透明 電膜7B、透明導電膜7Bの対向する二辺に位置 する平行な一対の下側バスバー7C、透明導電 7Bの周囲に位置する一対の引き回し回路7Dと 一対の連絡電極7E、及び枠状の接着層7Fを形 して構成される。

 図1、図2及び図4に示すように、上部電極 ィルム8は、指などで押圧すると撓む性質を 有する可撓性透明絶縁性基材8Aの下面に、矩 状の透明導電膜8B、当該透明導電膜8Bの対向 する二辺に位置する平行な一対の上側バスバ ー8C、及び、透明導電膜8Bの周囲に位置する 対の引き回し回路8Dと一対の連絡電極8Eとを 成して構成される。

 下部電極フィルム7の透明絶縁性基材7A及 上部電極フィルム8の可撓性透明絶縁性基材 8Aには、ポリカーボネート系、ポリアミド系 ポリエーテルケトン系などのエンジニアリ グプラスチック、アクリル系、ポリエチレ テレフタレート系、ポリブチレンテレフタ ート系などの透明フィルムを使用できる。

 下部電極フィルム7及び上部電極フィルム 8の透明導電膜7B,8Bには、酸化錫、酸化インジ ウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化カド ミウム、インジウムチンオキサイド(ITO)など 金属酸化物膜、これらの金属酸化物を主体 する複合膜、あるいは、金、銀、銅、錫、 ッケル、アルミニウム、パラジウムなどの 属膜がある。又、透明導電膜7B,8Bを2層以上 多層に形成してもよい。

 透明導電膜7B,8Bの形成方法には、真空蒸 法、スパッタリング法、イオンプレーティ グ法、CVD法などがある。

 図1~図3に示すように、透明導電膜7B,8Bの ちのいずれか一方の表面に、それらの透明 電膜7B,8Bを対向させた際の誤接触を防止する ための複数の微細なドット状のスペーサ10を 成することができる。

 スペーサ10には、エポキシアクリレート やウレタンアクリレート系などの透明な光 化型樹脂や、ポリエステル系やエポキシ系 どの透明な熱硬化型樹脂を使用できる。又 スペーサ10の形成方法には、スクリーン印刷 などの印刷法やフォトプロセスなどがある。

 下側バスバー7C、上側バスバー8C、引き回 し回路7D,8D、及び連絡電極7E,8Eは、金、銀、 、ニッケルなどの金属あるいはカーボンな の導電性を有するペーストを用いて形成す ことができる。又、それらの形成方法には スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビ 印刷、フレキソ印刷などの印刷法、フォト ジスト法、及び刷毛塗法などがある。

 下側バスバー7C及び上側バスバー8Cは、透 明絶縁性基材7A又は可撓性透明絶縁性基材8A なるべく端部に形成して、透明絶縁性基材7A 及び可撓性透明絶縁性基材8Aの中央部に、下 バスバー7Cや上側バスバー8Cが形成されない エリアをできるだけ広く確保することが一般 的である。

 下側バスバー7Cや上側バスバー8Cが形成さ れないエリア、つまり、入力エリアや表示エ リアの広さや形状は、携帯電話機1などの保 パネル付き電子機器における入力エリアや 示エリアの広さや形状に応じて種々の変更 可能である。

 デザインシート9は、可撓性透明絶縁性基 材9Aの上面に図示しないハードコート層を、 面に図示しない絵柄層及び接着層を形成し 構成されている。

 デザインシート9の可撓性透明絶縁性基材 9Aには、ポリカーボネート系、ポリアミド系 ポリエーテルケトン系などのエンジニアリ グプラスチック、アクリル系、ポリエチレ テレフタレート系、ポリブチレンテレフタ ート系などの透明フィルムを使用できる。

 可撓性透明絶縁性基材9Aの厚みとしては 50~200μmの範囲から選択でき、特に100~125μmと ることが好ましい。

 デザインシート9のハードコート層に使用 する材料としては、シロキサン系樹脂などの 無機材料、あるいはアクリルエポキシ系、ウ レタン系の熱硬化型樹脂やアクリレート系の 光硬化型樹脂などの有機材料がある。ハード コート層の厚みは、1~7μm程度が適当である。

 ハードコート層の形成方法には、ロール ート、スプレーコート、などのコート法、 クリーン印刷、オフセット印刷、グラビア 刷、フレキソ印刷などの通常印刷法などを いるとよい。又、ハードコート層は、下面 絵柄層及び接着層が直接形成される可撓性 明絶縁性基材9Aの上面に直接形成してもよ し、下面に絵柄層及び接着層が直接形成さ る可撓性透明絶縁性基材9Aとは別の可撓性透 明絶縁性基材に形成して、それらの両可撓性 透明絶縁性基材を貼り合わせてもよい。

 デザインシート9に、例えば、可撓性透明 絶縁性基材9Aやハードコート層に凹凸加工を す、あるいは、ハードコート層中に体質顔 であるシリカやアルミナなどの微粒子を混 る、などの光反射防止のためのノングレア 理を施すようにしてもよい。

 絵柄層には、ポリビニル系樹脂、ポリア ド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアク ル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニ アセタール系樹脂、ポリエステルウレタン 樹脂、アルキド樹脂などをバインダとし、 切な色の顔料又は染料を着色剤として含有 る着色インキを用いるとよい。

 絵柄層の形成方法には、スクリーン印刷 オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ 刷などの通常印刷法などを用いるとよい。 に、多色刷りや階調表現を行うには、オフ ット印刷法やグラビア印刷法が適している

 又、絵柄層としては、金属薄膜層からな もの、あるいは、絵柄印刷層と金属薄膜層 の組み合わせからなるものでもよい。金属 膜層は、図柄層として金属光沢を表現する のであり、真空蒸着法、スパッタリング法 イオンプレーティング法、鍍金法などで形 する。この場合、表現したい金属光沢色に じて、アルミニウム、ニッケル、金、白金 クロム鉄、銅、スズ、インジウム、銀、チ ニウム、鉛、亜鉛、などの金属、これらの 金又は化合物を使用する。金属薄膜層の膜 は、0.05μm程度とするのが一般的である。又 、金属薄膜層を設ける際に、他の層との密着 性を向上させるために、前アンカー層や後ア ンカー層を設けてもよい。

 接着層には、上部電極フィルム8の可撓性 透明絶縁性基材8Aとデザインシート9の可撓性 透明絶縁性基材9Aとに適した感熱性あるいは 圧性の樹脂を適宜使用する。例えば、可撓 透明絶縁性基材8A,9Aがポリカーボネート系 ポリアミド系の場合は、ポリアクリル系樹 、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂 どを使用すればよく、又、可撓性透明絶縁 基材8A,9Aがアクリル系やポリエチレンテレフ タレート系の場合は、塩ビ、酢酸ビニル、ア クリル系共重合体などを使用すればよい。

 接着層の形成方法としては、スクリーン 刷、オフセット印刷、グラビア印刷、フレ ソ印刷などの通常印刷法などを用いるとよ 。

 以下、図1~図5に基づいて、本実施形態で 示した抵抗膜方式のタッチ入力機能を有す 保護パネル4の構成について詳述する。

 先ず、厚さ75μmのロール状のポリエチレ テレフタレートフィルム(以下、PETフィルム 略称する)からなる可撓性透明絶縁性基材8A 片面に、紫外線硬化型のアクリル系のハー コートをロールコーターにより塗布して、 面ハードコート付きのPETフィルムを得た後 そのハードコート面に、インジウムチンオ サイド膜(以下、ITO膜と略称する)をスパッ リングにより形成する。次に、縦横の長さ 予め設定した所定の寸法となるようにシー 状にカットした後、ITO膜上にスクリーン印 にてエッチングレジストをパターン状に塗 し、硫酸にて不要部のITO膜を除去すること 、矩形状の透明導電膜8Bを形成する。エッチ ング後、レジストはアルカリ洗浄により除去 し、透明導電膜8Bの対向する二辺及び周囲に ペーストを用いたスクリーン印刷によって 平行な一対の上側バスバー8Cと一対の引き し回路8Dと一対の連絡電極8Eとを形成する。 れによって、上部電極フィルム8が得られる 。

 次に、厚さ125μmのロール状のPETフィルム らなる可撓性透明絶縁性基材9Aの両面に、 外線硬化型のアクリル系のハードコートを ールコーターにより塗布して、両面ハード ート付きのPETフィルムを得る。その後、縦 の長さが上部電極フィルム8と同じ寸法とな ようにシート状にカットし、その片面に絵 層と、アクリル酸エステルを主成分とする 明な粘着剤からなる接着層とを、グラビア 刷によって形成する。これによって、デザ ンシート9が得られる。

 そして、得られた上部電極フィルム8とデ ザインシート9とを、デザインシート9の接着 を介して、上部電極フィルム8の非ITO膜形成 面とデザインシート9の絵柄層面とが対向す ように全面を貼り合わせる。

 一方、厚さ100μmのロール状のポリカーボ ートフィルム(以下、PCフィルムと略称する) からなる透明絶縁性基材7Aの両面に、紫外線 化型のアクリル系のハードコートをロール ーターにより塗布して、両面ハードコート きのPCフィルムを得た後、その片面にITO膜 スパッタリングにより形成する。そして、 横の長さが上部電極フィルム8と同じ寸法と るようにシート状にカットした後、ITO膜上 スクリーン印刷にてエッチングレジストを ターン状に塗布し、硫酸にて不要部のITO膜 除去することで、矩形状の透明導電膜7Bを 成する。次に、透明導電膜7Bの表面全体に、 エポキシアクリレート系の熱硬化型樹脂を用 いたスクリーン印刷によって、複数の微細な ドット状のスペーサ10を形成し、又、透明導 膜7Bの対向する二辺及び周囲に、銀ペース を用いたスクリーン印刷によって、平行な 対の下側バスバー7Cと一対の引き回し回路7D 一対の連絡電極7Eとを形成する。その後、 対の連絡電極7Eと、上部電極フィルム8の各 絡電極8Eに対する2つの接続部位7Gとに、ニッ ケルメッキを施した樹脂ビーズを分散させた 粘着剤をスクリーン印刷にて塗布し、更に、 それら部位を除く周縁部に、アクリル酸エス テルを主成分とした粘着剤インキをスクリー ン印刷にて塗布して、枠状の接着層7Fを形成 る。これによって、下部電極フィルム7が得 られる。

 次に、下部電極フィルム7の非ITO膜形成面 に、その全域にわたって、支持板6としての さ1.0mmのポリカーボネート板を、アクリル酸 エステルを主成分とする粘着剤で貼り合わせ た後、その周縁部のうちの一側縁部に、4つ スルーホール11を、その一側縁に沿って直線 状に並ぶようにドリルで形成する。4つのス ーホール11は、直径が1mmで、支持板6及び下 電極フィルム7の厚み方向と平行に形成され 連絡電極7E又は接続部位7Gを貫通する。各ス ルーホール11の内部には、導電剤としての銀 ーストをディスペンサーにて充填する。

 その後、支持板6を貼り合わせた下部電極 フィルム7と、デザインシート9を貼り合わせ 上部電極フィルム8とを、互いの透明導電膜 7B,8Bが空気層を介して対向し、下側バスバー7 Cと上側バスバー8Cとが直交し、上部電極フィ ルム8の連絡電極8Eの形成箇所とそれらに対応 するスルーホール11の形成箇所とが一致する うに、下部電極フィルム7の接着層7Fを介し 貼り合わせる。

 次に、ポリイミドフィルムの片面に銅箔 らなる回路を形成したフィルムでフレキシ ル・プリント・サーキット(以下、FPCと略称 する)を作製し、そのFPCの端部電極部に穴加 を施し、その穴と支持板6のスルーホール11 を一致させ、金属ピン12を超音波圧入装置に て挿入することで、支持板6の非下部電極フ ルム貼付面に、タッチ入力信号の取り出し 可能なケーブル13を備える。

 これによって、抵抗膜方式のタッチ入力 能を有する保護パネル4が得られる。

 本発明の特徴は、図1、図2、図5及び図6に 示すように、この保護パネル4は、その裏面 縁部4Aつまり支持板6における非下部電極フ ルム貼付面の周縁部に、従来の感圧導電性 ムではなく、ガラス転移点(Tg)が室温より高 温度領域にある樹脂をバインダーとして導 性材料を分散させてなる感圧導電性印刷層3 0が備えられていることにある。

 感圧導電性印刷層30は、保護パネル4を筐 2の表示窓2Aに嵌め込んだ状態では、表示窓2 Aの支持部2bと保護パネル4の裏面周縁部4Aとの 間に介装されることで、保護パネル4に対す 押圧操作の検出(Z座標の検知)を可能にする

 また、感圧導電性印刷層30を、図6に示す うに支持部2bに沿った幅0.2~20mmのループ状に 形成することにより、保護パネル4を押圧操 した場合には、押圧操作位置に関係なく、 護パネル4に対する圧力が感圧導電性印刷層3 0に掛かり、感圧導電性印刷層30が導通するよ うになる。よって、保護パネル4に対する押 操作の安定性がよく確実に検出できる。

 感圧導電性印刷層30は、押圧力の大きさ 応じて抵抗値が変化するアナログ型である

 前記導電性材料としては、1つ以上の金属 、他の導電性または半導体の元素および酸化 物、または導電性または半導体の有機又は無 機ポリマーを用いることができる。より詳し くは、チタン、タンタル、ジルコニウム、バ ナジウム、ニオブ、ハフニウム、アルミニウ ム、シリコン、スズ、クロム、モリブデン、 タングステン、鉛、マンガン、ベリリウム、 鉄、コバルト、ニッケル、白金、パラジウム 、オスミニウム、イリジウム、レニウム、テ クネニウム、ロジウム、ルテニウム、金、銀 、カドミウム、銅、亜鉛、ゲルマニウム、砒 素、アンチモン、ビスマス、硼素、スカンジ ウム、およびランタニドとアクチニド系列の 金属の1つ以上、および、適当であるならば 少なくとも1つ以上の導電性剤である。導電 の充填剤は、非酸化状態における基本要素 することができる。また、導電性材料の粉 、粒、ファイバーであってもよい。好まし は直径0.04~0.2μmの球状のものである。なお 分散量は、圧力感度に合わせて適宜調節す ばよい。

 ガラス転移点(Tg)が室温より高い温度領域 にある樹脂からなる前記バインダーとしては 、塩酸ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂を用 いることができる。また、前記バインダーと してアクリル樹脂を用いてもよい。また、前 記バインダーとしてポリウレタン樹脂を用い ることもできる。さらに、前記バインダーと してポリエステル樹脂を用いることができる 。また、エポキシ樹脂を前記バインダーとし て用いることもできる。また、前記バインダ ーとして塩素化ポリオレフィンを用いること ができる。また。ニトロセルロース樹脂、エ チルセルロース樹脂、ポリアミド樹脂、光硬 化性樹脂などを用いることができる。また、 印刷インキのバインダーとして通常用いられ るその他の樹脂材料を用いることもできる。 なお、各種ゴムのガラス転移点(Tg)は、例え 、ニトリル ゴム (NBR)で-10~-55℃、スチレン タジエン ゴム (SBR)で-57℃、天然 ゴム (NR )で-73℃というように、マイナス(0℃以下)の 度領域にある。

 感圧導電性印刷層30の形成は、例えば、 クリーン印刷、ロールーター法、ディスペ サー法などを用いて保護パネル4の裏面周縁 4Aに直接形成することができる。しかし、 1及び図2に示すように、感圧導電性印刷層30 スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビ 印刷、フレキソ印刷などの通常印刷法にて 明樹脂フィルム31に形成し、この感圧導電 印刷層30が形成された透明樹脂フィルム31を 護パネル4の裏面に貼付するほうがロールto ール(RtoR)等の量産に適した印刷方法を選択 きるという点でより好ましい。なお、前記 圧導電性印刷層30が形成された透明樹脂フ ルム31が前記保護パネルの裏面全体を覆う場 合、貼付後に前記した保護パネル4のケーブ 13を装着する。

 前記感圧導電性印刷層30を形成して前記 護パネル4の裏面に貼付される、前記透明樹 フィルム31としては、ポリカーボネート系 ポリアミド系、ポリエーテルケトン系など エンジニアリングプラスチック、アクリル 、ポリエチレンテレフタレート系、ポリブ レンテレフタレート系などの透明フィルム 使用できる。

 前記感圧導電性印刷層30の膜厚は、1~200μm とする。膜厚が200μmを超えると、印刷層を形 成できなくなる上に、モバイル機器のような 薄さも要求されるような製品には適用しづら い。又膜厚が1μmに満たないと、前記感圧導 性印刷層の圧力検知特性にバラツキである

 また、感圧導電性印刷層30の一面には図7 示すような一対の櫛歯電極16が配置され、 電極16から延出されたFPCなどのリード線17(図 14参照)の端部には筐体2の内部に備えた制御 20に接続されるコネクタ18が備えられている( 図5参照)。そして、制御部20は、コネクタ18を 介して伝達される、保護パネルへの入力荷重 が閾値以上になると保護パネルの押圧操作が 行なわれたと判定する。具体的には、制御部 20は、コネクタ18を介して伝達される一対の 極16間の抵抗値が所定の閾値以下になると、 保護パネル4の押圧操作が行なわれたと判断 る。

〔評価結果〕
(1)Z軸(圧力)検知
 上記の構成で得た感圧導電性印刷層30を備 たタッチ入力機能付き保護パネル4の表面を 先端がR0.8のポリアセタールペンで押圧した 際に得られる感圧導電性印刷層30の抵抗値の 化を測定した。

 この測定では、図8に示すように、0~2N(約2 00gf)の間でのペン入力荷重の増大に応じて、 圧導電性印刷層30の抵抗値が徐々に下がる 果が得られ、ペン入力荷重を抵抗値の変化 検知できることを確認できた。

(2)高温環境下での耐久性
 上記の構成で得た感圧導電性印刷層30を備 たタッチ入力機能付き保護パネル4を、85℃ 高温環境下に16時間置いた後、圧力検知の動 作確認を行った。

 その結果、図9に示すように、高温環境下 に置いた前後でほとんどF-R特性に変化が見ら れなかった。なお、図8は感圧導電性ゴムに いて同様の試験を行なった結果である。

 以上、上記の構成で得た感圧導電性印刷 30を備えたタッチ入力機能付き保護パネル4 は、その裏面周縁部4Aに感圧導電性印刷層30 を形成することで、保護パネル4の表面を押 操作する場合には、保護パネル4に対する圧 が感圧導電性印刷層30に掛かかり、層中に 散した導電性材料が繋がり、感圧導電性印 層30に配備した電極16の間で導通が生じると えられる。

 そして、更に強く保護パネル4を押圧する と、感圧導電性印刷層30の変形が大きくなる ど、導電性材料の繋がる箇所が増えて抵抗 が小さくなると考えられる。

 つまり、この保護パネル4では、従来の筐 体2の支持部2bとの間に感圧導電性ゴム14を介 する保護パネル104と同様に、保護パネル4に 対する押圧力の変化に応じた抵抗値の変化を 検知する可変式の感圧センサとしての機能を 有し、タッチ操作力やペンの筆圧などを検知 することができ、その結果、この保護パネル 4を、例えば、撮影機能を有する電子機器に 用した場合には、それに対する押圧力の大 さに応じてズーム速度を変化させるズーム イッチやシャッター速度を変化させるシャ タースイッチとして使用することができ、 、描画機能を有する電子機器に採用した場 には、保護パネル4に対する押圧力の大きさ 応じて濃淡を変化させる筆圧認識センサと て使用できる。

 しかも、この保護パネル4では、従来の感 圧導電性ゴムを備えた保護パネル104では課題 となっていた高温環境下で使用においても、 保護パネルと筐体の支持部との間に介装され た感圧導電性印刷層30が膨張することがなく その結果、感度が低くなったり、電極との 続不良等の不具合をおこしてしまうという ともなかった。

〔別実施形態〕
(1)上記第1実施形態では、感圧導電性印刷層30 が前記支持部に沿ったループ状に形成してあ る例について説明したが、感圧導電性印刷層 30は、前記支持部上の少なくとも1箇所に形成 するようにしてもよい。例えば、図10、図11 示すように、保護パネル4の裏面周縁部4Aに いて、その4辺あるいは4隅に感圧導電性印刷 層30がそれぞれ位置するように配置して、保 パネル4が十字スイッチとしての機能を有す るように構成してもよい。また、アイコンや スライダ等、操作部の一部のみに感圧機能を 必要とする場合には、図12、図13に示すよう 、当該感圧機能が必要な領域32のみ保護パネ ル4の裏面周縁部4Aに感圧導電性印刷層30を配 してもよい。なお、図10~13は、一対の電極16 を省略して図示している。 

(2)上記第1実施形態では、前記感圧導電性 刷層30の一面に配置される一対の電極16とし 、櫛歯電極が配置される例について説明し が、櫛歯電極に代えて、図16に示すように 巻状電極であってもよい。櫛歯電極を渦巻 電極に代えることで、前記感圧導電性印刷 30との接触面積がさらに大きくなり、感度の 調整がより行ないやすくなる。

(3) 前記リード線17は、図15に示すように、 感圧導電性印刷層30の一面に配置される一対 電極16(図中は簡略化)を兼ねていてもよい。 ただし、この場合、枠状の特殊なリード線が 必要となるので、図14の態様の方がより好ま い。また、前記リード線17は、保護パネル4 ケーブル13と一つにまとめてもよい。

  本発明に係る保護パネル付きの電子機 は、携帯電話機、スマートフォン、PDA、カ ナビゲーション装置、デジタルカメラ、デ タルビデオカメラ、遊技機、及びタブレッ など、本来より備えられている保護パネル 有効利用して、電子機器の大型化や操作性 低下を回避又は抑制しながら電子機器の多 能化及び操作性の向上を図るために利用で る。




 
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