JPH0845381A - タッチパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 本発明の目的は、複数の押圧位置でも同時
に検出でき、１ケ所の電圧印加で複数の押圧位置の検出
も容易にでき、スピーディーに情報処理ができ、大サイ
ズでも容易に、迅速に製造できるし、アナログからデジ
タルへの変換コンバーターを必要としないタッチパネル
を提案することである。 【構 成】 一方の薄膜電極は縦横共に所定数に分割さ
れたマトリクス状配置電極であり、分割されたマトリク
ス状配置電極は夫々独立して外部接続用端子電極に接続
され、他方の薄膜電極は所定領域内において一様な拡が
りを有する平面状電極であることを特徴とし、マトリク
ス状配置電極は、所定領域内の任意の位置に所定数設け
られ、他方の薄膜電極は、所定領域内において少なくと
もマトリクス状配置電極に対応し、更にマトリクス状配
置電極は、二枚の絶縁性基板の内の非押圧板に設けられ
ていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタッチパネルに関し、詳
しくは分割され独立した特定の薄膜電極を一枚の基板に
設けてなる新規なタッチパネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に抵抗膜式タッチパネルには、マト
リクス方式とアナログ方式とがあって各々目的用途によ
って使い分けられている。

【０００３】マトリクス方式は、押圧側基板にＸ軸又は
Ｙ軸のいずれかの方向に、多数に分割された短冊状薄膜
電極を形成し、非押圧側（ディスプレー側）基板にも、
該押圧側の電極と交叉（Ｙ又はＸ軸方向）する短冊状薄
膜電極を形成し、この両者を絶縁性スペーサーを介し
て、対向配置し作製したタッチパネルである。

【０００４】他方、アナログ方式では、押圧側基板、非
押圧側基板ともに一様な拡がりを有する面状薄膜電極を
形成し、これらを絶縁性スペーサーを介して、対向配置
して製作したタッチパネルである。

【０００５】本出願人は、先に特願平１−３４０７５８
号、実願平２−３０２１９号として一方側基板或は押圧
側基板に一様な拡がりを有する面状薄膜電極を形成し、
他方側基板、或は非押圧側基板に短冊状薄膜電極を設け
たタッチパネルを提案した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記する従来のタッチ
パネルは、各々の目的・用途に応じて、有効に活用され
ているが、次のような欠点もあって改良すべき大きな課
題となっている。

【０００７】マトリクス方式のタッチパネルでは、上下
何れの基板の短冊状電極からも引き出し線を設けて外部
接続用端子電極に接続する必要があり、押圧側基板にも
引き出し線が必要で寸法的にも大きなものになるし、特
に大型のタッチパネルでは加工面においてもその精度が
困難であり、ソフト面においても常に一方の短冊状電極
に順番に１つずつ電圧を印加し検出する必要があり、そ
のためのスキャナーやインターフェース基板も必要でそ
の構造も複雑になり、制御も多く複雑になっている。

【０００８】アナログ方式によるタッチパネルでは、押
圧位置の検出は１カ所のみで同時に複数の押圧位置を検
出することはできない。また直接得られる信号がアナロ
グであるために、これをデジタル信号に変換するための
アナログ／デジタル変換コンバーターが必要になり、結
局装置として複雑になりコンパクトにならないし、ソフ
ト面でも押圧位置の検出精度については種々問題が提起
され、解決手段も提案されているがコンパクトにはなら
ない。

【０００９】更に、本出願人の前記２件の提案では、押
圧側基板には面状薄膜電極を、非押圧側基板には短冊状
電極を設けてあるので、引き出し線の数は相当減少する
が、短冊状電極の上での押圧位置の検出では、なおアナ
ログ信号として検出するので、短冊状電極に順次電圧を
印加するスキャナーも必要であり、アナログ／デジタル
変換コンバーターも必要になり、結局装置としては複雑
になりコンパクト化が充分でない。

【００１０】本発明の目的は、前記する従来技術の技術
的課題を解決することであり、従って第一の目的は複数
の押圧位置でも同時に検出でき、更に １ケ所の電圧印
加で押圧位置の検出が容易にでき、その結果スピーデー
に情報処理ができる新規なタッチパネルの提案にある。
そして第二の目的は大サイズでも引き出し線の精度も余
り厳しく要求されず容易に、迅速に製造できる新規なタ
ッチパネルを提案することであり。第三の目的は、アナ
ログからデジタルへの変換コンバーターを必要としない
タッチパネルの提案にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記する各目的達成のた
めに、本発明者らは鋭意検討した結果、次の発明に到達
した。即ち本発明は、二枚の絶縁性基板の夫々の一方の
表面に薄膜電極を設け、同一対の薄膜電極を絶縁性スペ
ーサーを介して対向配置してなるタッチパネルにおい
て、その一方の薄膜電極は縦横共に所定数に分割された
マトリクス状配置電極であり、分割されたマトリクス状
配置電極は夫々独立して引き出し線により外部接続用端
子電極に接続され、他方の薄膜電極は所定領域内におい
て一様な拡がりを有する平面状電極であることを特徴と
する。

【００１２】第二の発明は、マトリクス状配置電極が、
所定領域内の任意の位置に所定数設けられ、他方の薄膜
電極は、所定領域内において少なくともマトリクス状配
置電極に対応する位置に設けられている平面状電極であ
ることを特徴とする。

【００１３】第三の発明は、マトリクス状配置電極が、
二枚の絶縁性基板の内の硬直な板状物からなる非押圧板
の一方の表面に設けられていることを特徴とする。

【００１４】本発明に係るタッチパネルは、透明タッチ
パネルでなくて不透明なタッチパネルでも適用可能であ
るが、最近のタッチパネルの応用範囲からは透明である
ことが望ましく、一般的に押圧側の絶縁性基板として
は、押圧動作の繰り返しに対する柔軟性と復帰する強度
の持続性等が要求され、例えば、厚さ０．１〜０．３ｍ
ｍ程度のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ
エーテルスルホン、不飽和ポリエステル、ポリアリレー
ト等に見られる柔軟なフィルム状物が例示でき、多くの
場合ＰＥＴフィルムが好んで用いられる。

【００１５】非押圧側の絶縁性基板としては、透明性、
耐熱性、寸法安定性、耐薬品性、強度等に優れた絶縁性
硬直板が望まれる。例えば、厚さ０．２〜５ｍｍ程度の
ポリカーボネート板、不飽和ポリエステル板、ポリエー
テルスルホン板、ポリアリレート板、アクリル板、ジア
リルフタレート樹脂板、ポリウレタン系樹脂板、アリル
ジグリコールカーボネイト樹脂板、ガラス板等の硬直な
板状物が例示できるが、透明性、寸法安定性等の面でガ
ラス板、アクリル板が多く用いられる。

【００１６】これらのタッチパネルの薄膜電極として
は、多くの場合ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）をスパッ
タリングすることにより薄膜形成できる。但し、薄膜電
極の材料としては上記のものに限らず、他の金属又は金
属酸化物を用いることができるし、形成方法もスパッタ
リング以外に蒸着、イオンプレーティング、或は金、銀
等を含む導電性インキの印刷法、塗布法等によることも
できる。

【００１７】絶縁性スペーサーは、押圧側又は非押圧側
の基板上に薄膜電極形成後、その上に透明なＵＶレジュ
ーサーを使って印刷によってつくられる極めて微細な凸
起であり、押圧側、非押圧側の何れの基板面に設けても
構わないが、常に押圧され変形を繰り返す押圧側より
も、固定されている非押圧側の方が同スペーサーの耐久
性、更には作成の容易さからも好ましい。

【００１８】印刷方法は、オフセット印刷かスクリーン
印刷かの何れかの方法によるのが一般的であり、印刷終
了後紫外線を照射し、硬化し固着する。同スペーサーの
寸法は、可能な限り小さく、数も小数が好ましい。例え
ば、直径２０〜５０μｍ、高さ２〜１０μｍ程度のドッ
トを、数ｍｍピッチで千鳥状。又は格子状に配列する。

【００１９】本発明のタッチパネルにおけるマトリクス
状配置電極とは、一方の絶縁基板に設けられた薄膜電極
で縦横共に所定数に分割され独立している。図２に示す
ようにＸ軸及びＹ軸のいずれの方向にも分割され独立し
た多数の電極２、２、２・・・として配置されているも
ので、夫々の独立した電極２からは外部接続用端子電極
６に接続するための引き出し線３が引き回されている。

【００２０】マトリクス状配置電極は、非押圧側にあっ
ても、押圧側にあってもいずれでもかまわないが、製造
の容易さ等から非押圧側基板、つまり多くはガラス板等
の硬直な透明板を基板とする側に設けることが好まし
い。即ち分割され独立した多数の電極２は、絶縁性のガ
ラス基板５の表面にＩＴＯ等の導電性金属薄膜からなる
一様に拡がりを持つ面状薄膜電極として形成し、エッチ
ング加工により分割され独立した形状に形成される。

【００２１】この際同電極の形状は、長方形に限らず円
形、楕円形、三角形、等々適宜の形状でも良い。又配列
の状態もマトリクス状のみに限定されるのでは無く、タ
ッチパネルと組み合わせて使用するＬＣＤ等の表示装置
の表示する絵にあわせて設けられてもよく適宜で良い
が、夫々の電極が分割され、独立していることが必要で
ある。

【００２２】引き出し線３は、電極２と同じ材質で同じ
方法で形成しても良いが、好ましくは、金、銀等の良導
電性金属を含む導電性インキを使用するスクリーン印刷
によって形成するのが望ましい。この場合は、引き回し
線の線幅、及び線の厚みを小さくすることが可能とな
り、タッチパネルの透明性、或は寸法的にも大変有利と
なる。

【００２３】他方の薄膜電極は、所定領域内において一
様な拡がりを有する平面状電極であり、例えば図３に示
すように押圧側基材のＰＥＴフィルム７の一方面で、対
向する前期非押圧側基板５に形成された電極２が配列し
ている領域内に対応して、一様に拡がっている平面状電
極１であり、図３のように全面に拡がっていないもので
あっても電極２に対応して拡がっておれば適用可能であ
る。勿論図４に示すように領域内の全面に拡がっていて
も何等差し支えない。

【００２４】図３に示す平面状電極１は、多数の短冊状
電極部１ａ、１ａ・・が一方端部で連結した形状を有
し、電極部１ａ、１ａ間には隙間４が設けられているの
で、この隙間４に対応する位置で引き回し線を設けるこ
とが好ましく、この場合は、引き出し線との短絡による
検出ミスが発生しなくなる。平面状電極１は、多くの場
合ＩＴＯを材料としスパッタリングで形成されている
が、これに限定されるものでなくその他の金属薄膜、金
属酸化物薄膜であってもよい。

【００２５】

【作用】本発明のタッチパネルでは、平面状電極１と分
割され独立した電極２、２、・・・との間の夫々のスイ
ッチング状態を検出すれば良いので、平面状電極１に電
源が常時接続されていれば十分であり、押圧位置の検出
は電極２、２、・・・のＯＮ、ＯＦＦ状態を監視すれば
可能となる。

【００２６】

【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して詳述する。図１は、本発明に係るタッチパネル２０
の組立て分解斜視図であり、非押圧側基板として厚さ
２．５ｍｍの透明ガラス板５を使用し、その一方側表面
全面にＩＴＯ薄膜をスパッタリングによって２０５Åの
厚みに形成し、所定の形状パターンに、各電極２の大き
さは２０ｍｍ×４０ｍｍ、縦と横の間隔を８ｍｍとし、
各電極２からの引き出し線３の幅は２．５ｍｍとなるよ
うにエッチング加工を行なった。次に、電極２と引き出
し線３とが形成された透明ガラス板５の表面に、透明ア
クリル系ＵＶインキを使用してオフセット印刷により、
高さ４μｍ、直径４０μｍのドット１０を２ｍｍピッチ
で縦横にマトリクス状に配置した。引き出し線３は、透
明ガラス板５の一方側縁にまとめられ、外部接続用端子
電極６に接続される。同外部接続用端子電極６はコネク
ターになっており外部配線を介して制御装置に接続され
ている。

【００２７】押圧側基板としては、厚み０．１８８ｍｍ
のＰＥＴフィルム７を準備し、その一方側表面にエンボ
ス加工によって無数の微細凹凸（中心線平均粗さ０．１
３μｍ、最大高さ１．０μｍ）を付与した後、その全面
にＩＴＯ薄膜をスパッタリングによって２００Åの厚み
に形成し、更にエッチングによって図３に示すように前
記電極２の位置に対応するように短冊状部１ａと隙間４
を有する平面状電極１を形成した。同平面状電極１は、
引き出し線８を設け、配線９によって外部電源に接続さ
れている。

【００２８】透明ガラス板５と、ＰＥＴフィルム７は夫
々の電極面を内側にして、周囲を接着剤により強固に接
着されることによりタッチパネル２０が完成した。

【００２９】ＰＥＴフィルムにエンボス加工を行なうこ
とにより、押圧側表面に視認されるニュートンリングと
か、近くにある物体が押圧面に映り出されるのを防止す
るという効果があり、ＬＣＤ等と組み合わせて使用する
際の表示する絵等が美しく表示される。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、従来法に比較して、電源供給
は常時一か所で良いし、検出信号にもアナログ／デジタ
ル変換器の必要がなくなるので、タッチパネルの部品点
数が減少するとともに、複数の押圧位置でも同時に極め
て短時間で検出可能となる。平面電極が、図３に示すよ
うに電極２に対応する位置のみに拡がっている場合は、
引き出し線３との短絡不良による誤検出が無く、より確
実な検出が可能となる。又、平面電極が、図４に示すよ
うに全面に拡がっている場合は、フィルム基板にエッチ
ング加工を行なう必要が無くなるので、エッチング加工
による歩留まりがより向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るタッチパネルの実施例の組立て分
解斜視図である。

【図２】本発明に係るマトリクス状配置電極の平面図で
ある。

【図３】本発明に係る平面状電極の平面図である。

【図４】本発明に係る平面状電極の別の実施例の平面図
である。

【符号の説明】

１．平面状電極 ２．マトリクス状配置電極 ３．引き出し線 ４．隙間 ５．透明ガラス基板 ７．ＰＥＴフィルム ２０．タッチパネル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二枚の絶縁性基板の夫々の一方の表面に
   薄膜電極を設け、同一対の薄膜電極を絶縁性スペーサー
   を介して対向配置してなるタッチパネルにおいて、その
   一方の薄膜電極は縦横共に所定数に分割されたマトリク
   ス状配置電極であり、分割されたマトリクス状配置電極
   は夫々独立して引き出し線が設けられて外部接続用端子
   電極に接続され、他方の薄膜電極は所定領域内において
   一様な拡がりを有する平面状電極であることを特徴とす
   るタッチパネル。
2. 【請求項２】 マトリクス状配置電極は、所定領域内の
   任意の位置に所定数設けられ、他方の薄膜電極は、所定
   領域内において少なくともマトリクス状配置電極に対応
   する位置に設けられている平面状電極である請求項１に
   記載のタッチパネル。
3. 【請求項３】 マトリクス状配置電極は、二枚の絶縁性
   基板の内の硬直な板状物からなる非押圧板の一方の表面
   に設けられている請求項１、請求項２に記載のタッチパ
   ネル。