JP2002222055A - タッチパネル - Google Patents
タッチパネルInfo
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Abstract
圧操作等をすることにより位置入力が行えるタッチパネ
ルに関し、厳しい温度環境や湿度環境に曝されたとき
も、構成部材のうねり等を低減できて視認性に優れるも
のを提供することを目的とする。 【解決手段】 透明電極11A、12Aどうしを対向状
態になるようにして配置されたタッチパネルの上部電極
シート11と下部電極基板12との基材の材質を同一材
質のもので構成することにより、厳しい温度環境や湿度
環境に曝された場合を含めて各部材の寸法変化の差を小
さく抑え、上部電極シート11のうねりや下部電極基板
12のそりの少ない視認性の優れたタッチパネルとす
る。
Description
どの画面上に配置され、透視した画面の指示に従って指
やペンなどで上から押圧操作等をすることにより位置入
力が行えるタッチパネルに関するものである。
し、その入力部分に使用されるタッチパネルにおいても
小型・軽量で、その携帯端末機器を不用意に落下した際
などに不具合を生じないものが好まれて使用されてい
る。
度が比較的高精度で、かつ安価に構成できる抵抗膜方式
のものが主として用いられると共に、その構成部材はプ
ラスチックを組合わせて構成されるものが多くなってき
ている。
図面を用いて説明する。
り、同図に示すように、その構成は、可撓性を有する透
明フィルムの一方の面上に酸化インジウムスズ(以下、
ITOと記載)等からなる透明電極を有する上部電極シ
ート1と、透明電極を有する下部透明プラスチック基板
2とが、互いの透明電極どうしを所定の間隔を保って対
向状態になるように、周囲部の絶縁スペーサ3Aを介し
て対向配置されている。
明電極上には、柔軟性を有する絶縁物よりなる円錐状ス
ペーサ3が、所定ピッチでドット状に配設されている。
は、通常LCDやCRTなどの画面上に配置されて使用
され、その画面に表示された指示情報を透視して視認し
た操作者が、その透視した画面の指示に従って指やペン
などで、上部電極シート1の上方から所定位置を押圧操
作等をして上部電極シート1を部分的に撓ませながら押
し下げ、その箇所に相当する上部電極シート1および下
部透明プラスチック基板2の透明電極どうしの間を部分
的に接触させることによって、その操作位置を検出でき
るものである。
ィルムの材質としては、安価でかつその一方の面側に形
成されたITOが安定化し易くて、上記入力操作時に優
れた可撓性を有するようにできるポリエチレンテレフタ
レートフィルムがよく用いられていた。
は、安価で透明性が高く加工性に優れるという理由でポ
リカーボネート基板がよく用いられるものであった。
に示す構造のものも知られており、同図に示すように、
その構成は、可撓性を有する透明フィルムの一方の面上
にITO等からなる透明電極を有する上部電極シート1
および下部電極シート4とが、互いの透明電極どうしを
所定間隔で対向状態になるように周囲の絶縁スペーサ3
Aを介して対向配置され、その透明電極が形成されてい
ない下部電極シート4の下面側には、剛体の透明プラス
チック基板よりなる透明保持板5が、透明接着層6を介
して全面的に接着されたものとなっている。
上には、柔軟性を有する絶縁物よりなる円錐状のスペー
サ3が、所定ピッチでドット状に配設されている。
ネルの使用状態等は、上述の図4に示したものの場合と
殆ど同じで、画面上に配置されて使用され、操作者が上
部電極シート1の上方から所定位置を押圧操作等をして
上部電極シート1を部分的に撓ませ、その箇所に相当す
る上部電極シート1および下部電極シート4の透明電極
どうしの間を部分的に接触させることによって、その操
作位置を検出できるものであった。
同様の理由で、上部および下部電極シート1および4の
基材の材質としてはポリエチレンテレフタレートフィル
ムが、また透明保持板5としてはポリカーボネート基板
がよく用いられるものであった。
のいずれのタッチパネルにおいても、ポリエチレンテレ
フタレートとポリカーボネートというプラスチックとし
ては異なる二つの材質のものを組み合わせて構成したも
のであり、両者の材質は、互いの線膨張係数が大きく異
なるものであるため、このタッチパネルを厳しい温度環
境や湿度環境に曝したとき等には、各部材の寸法変化の
度合いが変わり、特に厚みの薄いフィルムに歪みとなっ
てフィルムのうねりが発生することがあり、その結果、
タッチパネルの視認性が悪くなったり、そのうねりが大
きくなると上下の透明電極間距離が狭くなって不用意に
接触したりすることもあるという課題があった。
るものであり、厳しい温度環境や湿度環境に曝されたと
きも、上部または下部電極シートのうねりを低減できて
視認性に優れると共に、上下の透明電極間の不用意な接
触の起こりにくい信頼性に優れたタッチパネルを提供す
ることを目的とする。
に本発明は、以下の構成を有するものである。
ィルムに透明電極を有する上部電極シートと、剛体の透
明プラスチック基板に透明電極を有する下部電極基板と
が、上記透明電極どうしを対向状態になるようにして配
置されたタッチパネルであって、上記上部電極シートの
透明フィルムの材質と上記下部電極基板の透明プラスチ
ック基板の材質とが同一材質のもので構成されたタッチ
パネルとしたものであり、透明フィルムと透明プラスチ
ック基板とが同一材質、すなわち線膨張係数が同一のも
ので構成されているため、このタッチパネルが厳しい温
度環境や湿度環境に曝された場合を含めて、各部材の寸
法変動差が少なくでき、上部電極シートのうねりの少な
い視認性に優れたものにできると共に、上下の透明電極
の不用意な接触の起こりにくい信頼性に優れた高品質の
タッチパネルを提供できるという作用を有する。
透明電極を有する上部電極シートと、剛体の透明プラス
チック基板に透明電極を有する下部電極基板とが、上記
透明電極どうしを対向状態になるようにして配置された
タッチパネルであって、上記上部電極シートの透明フィ
ルムと上記下部電極基板の透明プラスチック基板との材
質の線膨張係数の差が1×10-5cm/cm・℃以下で
あるタッチパネルとしたものであり、上部電極シートと
下部電極基板の各基材の線膨張係数の差を小さく設定し
てあるため、このタッチパネルが厳しい温度環境や湿度
環境に曝されたときを含んで、上部電極シートのうねり
の少ない視認性に優れたものにできると共に、上下の透
明電極間の不用意な接触の起こりにくい信頼性に優れた
高品質のタッチパネルを提供できるという作用を有す
る。
2記載の発明において、上部電極シートが、透明な粘着
剤を介して二枚の透明フィルムが貼り合わされてなり、
その粘着されていない一方の面側に透明電極を有するも
のであり、請求項1または2に記載した発明による作用
に加え、上部電極シートが二層構造のものであるため、
上部電極シートの柔軟性を高くでき、軽操作性で耐久性
の優れたものを容易に実現できるという作用を有する。
透明電極を有する上部電極シートと下部電極シートとの
それぞれが、上記透明電極どうしを対向状態になるよう
にして配置されると共に、上記下部電極シートの透明電
極が構成されていない面側に剛体の透明プラスチック基
板からなる保持板が透明接着層を介して接着されている
タッチパネルであって、上記上部および下部電極シート
の透明フィルムの材質と上記保持板の透明プラスチック
基板の材質とが同一材質のもので構成されたタッチパネ
ルとしたものであり、透明フィルムと透明プラスチック
基板とが同一材質、すなわち線膨張係数が同一のもので
構成されているため、このタッチパネルが厳しい温度環
境や湿度環境に曝された場合を含めて、各部材の寸法変
動差が少なくでき、上部および下部電極シートのうねり
の少ない視認性に優れたものにできると共に、上下の透
明電極の不用意な接触が起こりにくく、しかも下部電極
シートを保持板に接着している透明接着層は、操作時の
上方からの加圧に対して緩衝作用を発揮するようになる
ためにITOが保護された高信頼性でより耐久特性の優
れたタッチパネルを実現できるという作用を有する。
透明電極を有する上部電極シートと下部電極シートとの
それぞれが、上記透明電極どうしを対向状態になるよう
にして配置されると共に、上記下部電極シートの透明電
極が構成されていない面側に剛体の透明プラスチック基
板からなる保持板が透明接着層を介して接着されている
タッチパネルであって、上記上部および下部電極シート
の透明フィルムと上記保持板である透明プラスチック基
板との材質の線膨張係数の差が1×10-5cm/cm・
℃以下であるタッチパネルとしたものであり、上部およ
び下部電極シートと透明プラスチック基板の各基材の線
膨張係数の差を小さく設定してあるため、このタッチパ
ネルが厳しい温度環境や湿度環境に曝されたときを含ん
で、上部および下部電極シートのうねりの少ない視認性
に優れたものにできると共に、上下の透明電極間の不用
意な接触が起こりにくく、しかも下部電極シートを保持
板に接着している透明接着層は、操作時の上方からの加
圧に対して緩衝作用を発揮するようになるためにITO
が保護された高信頼性でより耐久特性の優れたタッチパ
ネルを実現できるという作用を有する。
5記載の発明において、上部電極シートが、透明な粘着
剤を介して二枚の透明フィルムが貼り合わされてなり、
その粘着されていない一方の面側に透明電極を有するも
のであり、請求項4または5に記載した発明による作用
に加え、上部電極シートが二層構造のものであるため、
上部電極シートの柔軟性が高くでき、軽操作性で耐久性
の優れたものを容易に実現できるという作用を有する。
て、図1〜図3を用いて説明する。
本発明の特に請求項1〜3記載の発明について説明す
る。
タッチパネルの断面図であり、同図において、11は、
略長方形に形成された透明フィルム下面に酸化インジウ
ムスズ(以下、ITOと記載)等からなる透明電極11
Aを有する可撓性を備えた上部電極シート、12は、上
部電極シート11とほぼ同形に形成された透明プラスチ
ック基板上に透明電極12Aを有する下部電極基板で、
この上部電極シート11と下部電極基板12は、上記透
明電極11A、12Aどうしが所定の間隔を保って対向
するように、その長方形の外周部に所定幅に形成された
絶縁性のスペーサ13で対向配置されている。
いては、透明電極11A、12A等を判り易くするた
め、その厚みを誇張した記載としている。
明フィルムの材質としてポリカーボネートフィルムを用
いている。
明プラスチック基板の材質として上部電極シート11と
同じ材質、つまり厚さ0.5〜2.0mmのポリカーボ
ネート基板を用いている。
内の下部電極基板12の透明電極12A上には、柔軟性
を有する絶縁物よりなる円錐状スペーサ14が、所定ピ
ッチでドット状に配設されている。
1Aを有する面とは反対の面にアクリルエポキシ系、ウ
レタン系の熱硬化性樹脂やアクリレート系の光硬化性樹
脂などからなるハードコート層が設けられていてもよ
く、また、その形状を形成する際には、ロール状のフィ
ルム原反に透明電極11Aを連続して形成した後、所定
の上部電極シート11の寸法に切断して形成するもので
ある。
ごとく構成されたものであり、その使用状態は、LCD
やCRTなどの画面上に本タッチパネルを配置し、その
画面に表示された指示情報を透視して視認した操作者
が、指やペンなどで透視画面の指示に従って上部電極シ
ート11上から押圧操作等をして上部電極シート11を
部分的に撓ませながら押し下げ、その箇所に相当する上
部電極シート11および下部電極基板12の透明電極1
1A、12Aどうしの間を部分的に接触させて、その操
作位置を検出するものである。
電極シート11および下部電極基板12の基材の材質が
同じものであるため、厳しい温度環境、湿度環境に曝さ
れたときを含めて上部電極シート11と下部電極基板1
2との寸法変化の差がほとんどなく、上部電極シート1
1のうねりや下部電極基板12のそり等の発生を低減で
き、視認性の高い状態を常に維持できるものである。
下部電極基板12のそり等の発生が低減できるため、透
明電極11Aと12Aどうしの不用意な接触(ショート
現象)も回避できて安定した品質のものにでき、過酷な
雰囲気中で使用されることもある携帯用の電子機器であ
っても高品質のものを容易に実現できる。
電極基板12との材質がポリカーボネート樹脂からなる
もので説明したが、両者の材質を、共に脂環式オレフィ
ン系樹脂からなるものとしてもよい。
ボネート樹脂よりも透過率および耐熱性が高い特性を有
する樹脂であるため、使用温度環境等による各部材の寸
法変動が少なくて高透過率の視認性に優れたタッチパネ
ルを容易に実現できる。
も低いため、視認性に優れたインナータッチパネルを構
成することも可能となる。
板12との基材として汎用的な同一材質のもの、例えば
共にポリエーテルスルホン樹脂、または共にポリアリレ
ート樹脂などにしてもよく、この場合にも高品質のタッ
チパネルが得られる。
12とは、必ずしも同じ材質のものでなくとも、線膨張
係数の差が小さい材質どうしであれば、上記と等価の作
用効果が期待できる。
常、使用温度の保証範囲が−20℃〜70℃であること
が多く、また上部電極シート11の厚みは170μm程
度で、その大きさも一辺が80mm以下のものが主流と
なっていることを考慮すると、上部電極シート11と下
部電極基板12とを線膨張係数の差が1×10-5cm/
cm・℃以下の材質のものどうしで構成すると、その使
用温度範囲内での上部電極シート11と下部電極基板1
2との寸法変化の差は、上部電極シート11の厚みの約
1/3程度である40μm以下に規制できるため、上部
電極シート11のうねりや下部電極基板12のそり等が
少なく視認性が良好なものとなる。
枚の透明フィルムで構成されたものを説明したが、図2
の断面図に示すように、上部電極シート31として、透
明な粘着剤32を介して二枚の薄い透明フィルム33
A、33Bが貼り合わされ、透明フィルム33Bにおい
て他方の透明フィルム33Aが粘着されていない下面側
に透明電極31Aを備えたものとしてもよい。
3A、33Bおよび下部電極基板12の基材の材質は同
じもの、もしくは線膨張係数の差が1×10-5cm/c
m・℃以下のものとすれば、上記と同様に視認性の高い
高品質のものにできると共に、この場合には、上部電極
シート31の柔軟性が高くなるため、上部電極シート3
1のスペーサ13で固定された近傍部分の押圧操作性が
向上できると共に、軽操作性で耐久性の優れたものが得
られる。
本発明の特に請求項4〜6記載の発明について説明す
る。
分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
ッチパネルの断面図であり、同図において、11は、略
長方形に形成された透明フィルム下面に透明電極11A
を有する可撓性を備えた上部電極シート、41は、上部
電極シート11とほぼ同形に形成された透明フィルム上
面に透明電極41Aを有する下部電極シートであり、こ
の上部電極シート11と下部電極シート41は、例えば
ポリカーボネートフィルムや脂環式オレフィン系フィル
ム等の同一基材の透明フィルムからなり、その透明電極
11A、41Aどうしが所定の間隔を保って対向するよ
うに、その長方形の外周部に所定幅に形成されたスペー
サ13で対向配置されている。
いても、実施の形態1と同様に、透明電極11A、41
A等を判り易くするため、その厚みを誇張した記載とし
ている。
内の下部電極シート41の透明電極41A上には、柔軟
性を有する絶縁物よりなる円錐状スペーサ14が、所定
ピッチでドット状に配設されている。
41Aが構成されていない面側となる下面には、透明接
着層42を介して、透明保持板43が全面的に接着され
ている。
2.0mmで、上部および下部電極シート11および4
1と同一材質からなる剛体の透明プラスチック基板で構
成されている。
ごとく構成されたものであり、その使用状態は、実施の
形態1によるものと同様に、LCDやCRTなどの画面
上に配置された本タッチパネルに対し、その画面に表示
された指示情報を透視して視認した操作者が、透視画面
の指示に従って上部電極シート11上から押圧操作等を
して部分的に押し下げ、その箇所に相当する上部電極シ
ート11および下部電極シート41の透明電極11A、
41Aどうしの間を部分的に接触させて、その操作位置
を検出するものである。
41と透明保持板43との間の透明接着層42は緩衝作
用を発揮するようになるために、上部および下部電極シ
ート11および41の透明電極11Aおよび41Aが保
護された状態にでき、より耐久性の優れたものにでき
る。
ルは、上部および下部電極シート11および41、並び
に透明保持板43の全ての基材の材質が同じ、すなわち
線膨張係数が同じものであるため、実施の形態1による
ものと同様に、厳しい温度環境、湿度環境に曝されたと
きを含めて、それぞれの部材の寸法変化の差がほとんど
なく、その寸法変化に起因する各部材間のストレスも少
なくできるものであるから、上部および下部電極シート
11および41のうねりや透明保持板43のそり等の発
生が少なく、視認性に優れると共に、透明電極11Aと
41Aどうしの不用意な接触も回避できる高品質なもの
にできる。
び41、ならびに透明保持板43の基材の材質は、実施
の形態1と同様に必ずしも同じ材質のものでなくとも、
線膨張係数の差が小さいもの、特に1×10-5cm/c
m・℃以下である材質のものどうしであれば、上記と等
価の作用効果が期待できる。
施の形態1に詳述したように、透明電極11Aを有する
面と反対の面にハードコート層を設けていたり、また二
枚の透明フィルムが貼り合わされているものであっても
よい。
ネルを構成する各部材(上部電極シートおよび下部電極
基板、上部および下部電極シートならびに透明保持板)
の基材の材質が、同一材料もしくは線膨張係数の差の小
さいものを用いるようにしたため、使用環境温度等に起
因する各部材の寸法変化に起因するストレスを低減で
き、厳しい温度環境、湿度環境に曝されたときも含んで
上部および下部電極シートのうねりや下部電極基板・透
明保持板のそりの少ない視認性に優れたものにできると
共に、上下の透明電極間の不用意な接触の起こりにくい
信頼性に優れた高品質のタッチパネルを実現できるとい
う有利な効果が得られる。
の断面図
ネルの断面図
の断面図
Claims (6)
- 【請求項1】 透明フィルムに透明電極を有する上部電
極シートと、剛体の透明プラスチック基板に透明電極を
有する下部電極基板とが、上記透明電極どうしを対向状
態になるようにして配置されたタッチパネルであって、
上記上部電極シートの透明フィルムの材質と上記下部電
極基板の透明プラスチック基板の材質とが同一材質のも
ので構成されたタッチパネル。 - 【請求項2】 透明フィルムに透明電極を有する上部電
極シートと、剛体の透明プラスチック基板に透明電極を
有する下部電極基板とが、上記透明電極どうしを対向状
態になるようにして配置されたタッチパネルであって、
上記上部電極シートの透明フィルムと上記下部電極基板
の透明プラスチック基板との材質の線膨張係数の差が1
×10-5cm/cm・℃以下であるタッチパネル。 - 【請求項3】 上部電極シートが、透明な粘着剤を介し
て二枚の透明フィルムが貼り合わされてなり、その粘着
されていない一方の面側に透明電極を有する請求項1ま
たは2記載のタッチパネル。 - 【請求項4】 透明フィルムに透明電極を有する上部電
極シートと下部電極シートとのそれぞれが、上記透明電
極どうしを対向状態になるようにして配置されると共
に、上記下部電極シートの透明電極が構成されていない
面側に剛体の透明プラスチック基板からなる保持板が透
明接着層を介して接着されているタッチパネルであっ
て、上記上部および下部電極シートの透明フィルムの材
質と上記保持板の透明プラスチック基板の材質とが同一
材質のもので構成されたタッチパネル。 - 【請求項5】 透明フィルムに透明電極を有する上部電
極シートと下部電極シートとのそれぞれが、上記透明電
極どうしを対向状態になるようにして配置されると共
に、上記下部電極シートの透明電極が構成されていない
面側に剛体の透明プラスチック基板からなる保持板が透
明接着層を介して接着されているタッチパネルであっ
て、上記上部および下部電極シートの透明フィルムと上
記保持板である透明プラスチック基板との材質の線膨張
係数の差が1×10-5cm/cm・℃以下であるタッチ
パネル。 - 【請求項6】 上部電極シートが、透明な粘着剤を介し
て二枚の透明フィルムが貼り合わされてなり、その粘着
されていない一方の面側に透明電極を有する請求項4ま
たは5記載のタッチパネル。
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