JPH08263208A - 弾性波タッチパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分な厚さを有すると共に量産を容易にする
弾性波タッチパネル及びその製造方法を提供すること。 【課題を解決する為の手段】 弾性波を伝搬するサブス
トレート２０の背面にバックプレート３２を被着して弾
性波タッチパネル１０の積層体を形成する。サブストレ
ート２０とバックプレート３２の対向面に接着バリヤ材
３０によりキャビティを形成する。このキャビティにシ
リコーンゴム系の接着剤等を注入してサブストレート２
０とバックプレート３２間を固着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はタッチパネル、特に
弾性波（アコースティック ウェーブ）を使用する形式
のタッチパネルに関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】弾性波タッチパネルは周知で
あり、サブストレート（基体）を含み、その表面にトラ
ンスデューサ（変換器）を取付けてパネルの第１軸及び
それと直行する第２軸に沿って弾性波を伝搬する。反射
素子のアレイ（列）を上述した第１及び第２軸に沿って
設ける。この反射素子の各アレイは長さの異なる多数の
平行路に沿ってパネルに伝搬される弾性波の一部を反射
する。これら平行路はパネルのタッチ（接触）領域を横
切って延びるよう構成されている。

【０００３】弾性波によってはサブストレートの厚さが
薄く、伝搬したい特定の弾性波をサポートし、その高調
波を最小にしたい場合がある。これらバルク弾性波の１
つは零次の水平偏光シアー波であり、一般にはＺｏｈｐ
ｓと称される。

【０００４】タッチパネルの厚さを増加するには、サブ
ストレートを積層して非シアー波カップリング接着剤を
使用するバックプレートにシアー波が伝搬されるように
することが知られている。サブストレートをシアー波タ
ッチパネル用のバックプレートに固着する為に使用する
適切な接着剤はシリコーンゴム系接着剤であり、硬化
（キュア）後においても液状状態のままである。

【０００５】斯る積層パネルを製造するには、従来液状
接着剤をサブストレートの背面又はバックプレートの上
面に付着させていた。次に、サブストレートの一縁をバ
ックプレートの一縁と相互に鋭角に接触させた。次に、
サブストレートとバックプレート間のギャップを、人が
本を閉じる要領で閉じて、サブストレートとバックプレ
ートをゆっくりと密着させ、接着層に空泡（バブル）が
生じないようにした。

【０００６】しかし、この製造方法は手が汚れ、積層パ
ネルの量産には不向きであった。更にまた、この製造方
法では、接着剤はタッチパネルの制限された領域のみに
付着させる必要があった。

【０００７】従って、本発明の目的は、製造が簡単且つ
安価であって、量産が容易である積層型弾性波タッチパ
ネル及びその製造方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】本発明の弾性波タッチパネ
ルによると、固着用の接着剤を注入可能にするキャビテ
ィ（空洞）を形成する接着剤バリヤ（障壁）を含んでい
る。この接着剤バリヤ材料は積層パネルの製造を容易に
すると共にタッチパネルの所望領域に付着させる為の接
着剤を含んでいる。

【０００９】更に、本発明の積層弾性波タッチパネルは
内部を伝搬する弾性波をサポートすることが可能であ
る。バックプレートを設け、弾性波タッチパネルの総合
厚さを増加する。このサブストレートとバックプレート
間に接着剤バリヤを配置し、バリヤ材料が少なくとも３
辺を有するキャビティを形成する。このキャビティの開
口から、キャビティ内に接着剤を注入して、サブストレ
ートをバックプレートに積層する。

【００１０】接着バリヤ材料はサブストレートとバック
プレートの外縁に沿って配置可能である。しかし、本発
明の好適実施形態にあっては、弾性波タッチパネルが、
このタッチパネルの第１縁に近接して配置された反射素
子の第１アレイを、またタッチパネルのこれに直交する
第２縁に近接して反射素子の第２アレイを有し、接着バ
リヤ材料は弾性波アレイの内縁近傍に配置され、バリヤ
材料が反射素子アレイの下方へは延びないキャビティを
形成する。接着材料は反射素子アレイの下方へは制限さ
れているので、アレイは積層体による弾性波ロス（損
失）の影響を受けない。

【００１１】本発明の具体的構成、目的及び作用効果
は、添付図を参照して行う以下の説明から十分に理解さ
れよう。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
弾性波タッチパネルの好適実施形態を詳細に説明する。

【００１３】本発明による積層弾性波タッチパネル１０
を図１に示す。このタッチパネル１０は１対のトランス
デューサ１２、１４を含み、これらトランスデューサは
タッチパネル１０のサブストレート２０のエッジ１６、
１８に取付けられている。トランスデューサ１２は零次
水平偏光シアー波の如き弾性波を反射素子のアレイ２２
の軸に沿ってパネル１０のサブストレート２０内に打ち
出す。この反射素子のアレイ２２はその長手軸に対して
４５°の角度で配置されている多数の個別反射素子２３
を含んでいる。アレイ２２の各反射素子２３は弾性波タ
ッチパネル１０のタッチ領域２４を横切ってアレイ２２
に沿ってパネル１０の反射エッジ２５に伝搬されるシア
ー波の一部を反射する。このシアー波はパネル１０のサ
ブストレート２０の反射エッジ２５により反射して戻
る。また、反射アレイ２２はシアー波をトランスデュー
サ１２に反射する。

【００１４】このトランスデューサ１２は回路（図示せ
ず）に結合され、トランスデューサ１２の信号変化を検
出してタッチパネル１０のタッチ領域２４に何かがタッ
チ（接触）したことを示す。斯る弾性波タッチパネル１
０の動作は本発明の出願人に譲渡されている米国特許第
５，３２９，０７０号に詳細に開示しているので、それ
を参照されたい。当該公報をここに従来又は参考刊行物
として引用することとする。

【００１５】同様にトランスデューサ１４は反射アレイ
２６の長手軸に沿ってパネル１０のサブストレート２０
のシアー波を打ち出す。反射アレイ２６の各反射素子は
弾性波タッチパネル１０のタッチ領域２４を横切るアレ
イに沿って伝搬されるシアー波の一部をパネル１０の反
射エッジ２８に反射する。このシアー波はパネル１０の
サブストレート２０の反射エッジ２８により反射されて
戻る。更に、反射アレイ２６はシアー波をトランスデュ
ーサ１４に反射させる。このトランスデューサ１４はそ
の信号変化を検出する回路に結合してパネル１０のタッ
チ領域２４にタッチしたことを示す。

【００１６】タッチパネル１０の厚さを増加すると共に
例えば零次水平偏光シアー波等の所望弾性波がその中を
伝搬するようタッチパネル１０をサポートする為に、タ
ッチパネル１０は図２に示す如くバックプレート（背面
板）３２と積層される。サブストレート２０の厚さは好
ましくはサブストレート２０に打ち込まれるＺｏｈｐｓ
波の波長の２倍未満として、シアー波の過度の高調波を
阻止する。更に、サブストレート２０の厚さは、それに
打ち込まれたシアー波の１波長と極めて近くするべきで
はない。その理由は、シアー波の波長とサブストレート
２０の厚さの比が約１であると、有限数の反射素子を有
する反射素子の実用アレイはスプリアス（偽）ラム（ｌ
ａｍｂ）波を排除できない為である。即ち、上述の比が
約１の場合には、一次対称ラム波の位相速度はＺｏｈｐ
ｓモードのそれと略等しく、従ってアレイはＺｏｈｐｓ
波とスプリアスラム波とを識別することができなくな
る。それ故に、サブストレート２０の厚さはシアー波長
の０．９倍未満か１．１倍より大きく２倍未満であるの
が好ましい。

【００１７】サブストレート２０に打ち込まれるシアー
波の波長の２倍を超す厚さのタッチパネル１０を得るに
は、サブストレート２０をバックプレート３２にＺｏｈ
ｐｓの吸収やカップリングが実質的に生じないように接
着又は固着する。サブストレート２０をバックプレート
３２に固着する為に使用し得るシアー波カップリングの
ない好適接着剤はシリコーンゴム系接着剤である。この
種の接着剤は透明であり、種々の用途にとって重要であ
る。更に、この接着剤は硬化後も液状である。

【００１８】この液状接着剤３４を弾性波タッチパネル
１０の所望領域に制限することによりタッチパネル１０
の製造（量産）を容易にする為に、サブストレート２０
の背面３６とバックプレート３２の上面３８間に所定パ
ターン状に接着バリヤ材３０を配置する。この接着バリ
ヤ材３０のパターンは図１に示す如く３辺を有するパタ
ーンであり、サブストレート２０及びバックプレート３
２が夫々前面及び背面となるキャビティの側面を形成す
る。

【００１９】本発明の好適実施形態にあっては、上述し
た接着バリヤ材３０は反射アレイ２２、２６の各内縁
（エッジ）４０、４２の近傍とサブストレート２０の外
縁、例えばエッジ２８に沿って配置される。これによ
り、液状接着剤３４がタッチパネル１０のタッチ領域２
４の下方のタッチパネル領域に入るのを阻止する。更に
重要なことは、この接着バリヤ材３０の構成は、接着剤
が反射アレイ２２、２６の反射素子２３から遠ざけられ
ることである。固着用接着剤３４が反射アレイ２２、２
６に付着しないので、反射アレイによる弾性波のロスが
生じないという効果を有する。

【００２０】しかし、本発明の弾性波タッチパネル１０
によると、接着バリヤ材３０は反射アレイ２２、２６の
外縁近傍に配置し、接着剤３４による反射アレイの弾性
波ロスが問題とならない場合には、接着剤が反射アレイ
と接するようにしてもよい。例えば、弾性波タッチパネ
ル１０が極めて小形である場合にはそのようにしてもよ
い。更に、接着バリヤ材３０を弾性波タッチパネル１０
のエッジ１６、１８、２８の近傍に配置することは、反
射アレイ２２、２６をサブストレート２０のエッジ１
６、１８に沿って配置された周知の個別トランスデュー
サに置換するとき好ましい。

【００２１】上述した如き接着剤３４等のバリヤ材３０
は、それによるシアー波の吸収やカップリングが実質的
にないものである必要がある。好適接着バリヤ材は米国
３Ｍ社製のカプトン（Ｋａｐｔｏｎ）テープであること
が判っているが、他の材料も使用可能であること勿論で
ある。例えば１層以上のテープをバックプレート３２の
上面３８に矩形の３辺に沿って被着してキャビティの側
面を形成する。このキャビティの高さは約０．２５ｍｍ
とする。その後、弾性波伝搬サブストレート２０を、こ
の接着バリヤ材３０上に配置する。続いて、液状接着剤
を、バリヤ材３０、サブストレート２０及びバックプレ
ート３２により形成されたキャビティ内に注入する。こ
の注入はサブストレート２０とバックプレート３２間の
サブストレートのエッジ２５に沿う開口内に針（注射
針）等を用いて行うことができる。このキャビティ内に
接着剤３４を注入した後、エッジ２５をテープ等で封止
するのが好ましいが、これは必須ではない。次いで、タ
ッチパネル１０を加熱して接着剤を硬化することにより
弾性波タッチパネル１０が完成する。

【００２２】本発明によると、接着バリヤ材３０の使用
により、弾性波タッチパネルの製造が極めて容易になる
ので量産に好適である。更に、弾性波伝搬サブストレー
トとバックプレートの固着に使用する接着剤は、この接
着バリヤ材３０によりタッチパネルの所望領域のみに制
限することが可能である。

【００２３】以上、本発明の弾性波タッチパネル及びそ
の製造方法を好適実施形態につき詳述したが、本発明は
斯る特定実施形態のみに制限されるべきではなく、必要
又は用途に応じて本発明の要旨を逸脱することなく適宜
変形変更が可能であることが理解できよう。

【００２４】

【発明の効果】本発明によると、弾性波タッチパネルの
構成が簡単であるので製造が容易であって、安価に量産
可能であるという実用上の顕著な作用効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による弾性波タッチパネルの好適実施形
態の上面図。

【図２】図１の弾性波タッチパネルの線２−２に沿う断
面図。

【符号の説明】

１０ 弾性波タッチパネル ２０ サブストレート ２２、２６ 反射素子のアレイ ２４ タッチ領域 ３０ 接着バリヤ材 ３２ バックプレート ３４ 接着剤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性波を伝搬する比較的薄いサブストレ
   ートと、該サブストレートのタッチ領域を横切って弾性
   波の一部を反射するよう前記サブストレートに形成され
   た反射素子の少なくとも１つのアレイと、バックプレー
   トと、該バックプレート及び前記サブストレート間に設
   けられキャビティを形成する接着バリヤ材と、前記キャ
   ビティ内に設けられ前記バックプレート及び前記サブス
   トレートを固着する接着剤を具える弾性波タッチパネ
   ル。
2. 【請求項２】 弾性波を伝搬する比較的薄いサブストレ
   ートを用意する工程と、 該サブストレートと略同一形状のバックプレートを用意
   する工程と、 該バックプレート及び前記サブストレート間に接着バリ
   ヤ材によりキャビティを形成する工程と、 前記キャビティ内に接着剤を注入して前記サブストレー
   ト及び前記バックプレートを固着する工程とより成る弾
   性波タッチパネルの製造方法。