JP2002287901A - 入力装置および表示装置 - Google Patents

入力装置および表示装置

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JP2002287901A
JP2002287901A JP2001094078A JP2001094078A JP2002287901A JP 2002287901 A JP2002287901 A JP 2002287901A JP 2001094078 A JP2001094078 A JP 2001094078A JP 2001094078 A JP2001094078 A JP 2001094078A JP 2002287901 A JP2002287901 A JP 2002287901A
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Ikutaka Nachi
郁▲高▼ 名知
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス基板にマイクロクラックに起因する割
れが発生しにくく、優れた強度を有する入力装置を提供
すること。 【解決手段】 一対の基板11、12が所定の間隔をあ
けて対向配置された入力装置であって、前記一対の基板
11、12のうち少なくとも一方の基板11はガラス基
板であり、前記ガラス基板の外側表面11aと前記ガラ
ス基板の端面11bとによって形成される角部11cが
面取りされているものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力装置および表
示装置に関し、とくに、ガラス基板にマイクロクラック
に起因する割れが発生しにくく、優れた強度を有する入
力装置および前記入力装置を備えた表示装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来から、小型携帯型情報処理装置など
の電子機器を構成する表示装置上などに搭載され、座標
を検出する入力装置として、指やペンなどによる入力が
可能であるタッチパネルがある。構造が簡単で、薄型化
を図ることができるタッチパネルの位置検出方式として
は、抵抗接触方式、マトリクス方式、静電容量方式など
が知られている。位置検出方式として、抵抗接触方式、
マトリクス方式、静電容量方式を採用したタッチパネル
は、いずれも1枚または2枚のガラス基板を配置した構
造となっている。一般に、タッチパネルを構成するガラ
ス基板は、ガラス原板を所定の大きさに切り出すことに
よって得られたものであり、ガラス原板にカッターなど
で切れ目を入れたのち、前記切れ目を起点にして切断す
る方法などにより切り出されたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなタッチパネルにおいては、ガラス基板の端面に、ガ
ラス原板から切り出す際に生じたマイクロクラック(細
かい傷)が多数存在するため、指やペンなどによる入力
時の押圧負荷などによってガラス基板にたわみが生じる
と、マイクロクラックを起点とする割れが発生しやすい
という不都合があった。とくに、ガラス基板の入力面と
反対側の表面では、入力者側から押圧負荷によってマイ
クロクラックが広がる方向にたわみが生じるので、マイ
クロクラックに起因する割れが発生しやすく、問題とな
っていた。
【0004】また、従来から、タッチパネルを備えた電
子機器においては、使用時に落下した際などの衝撃に耐
え得るものとするため、衝撃に対する強度を高めること
が要求されている。この要求に対応するために、タッチ
パネルを構成するガラス基板として、強化ガラス基板を
使用することがある。強化ガラス基板は、一般に使用さ
れているガラス基板と比較して、高い破壊強度を有する
優れたものであるが、マイクロクラックを起点とする割
れが非常に発生しやすいという欠点も有している。この
ため、従来のタッチパネルでは、ガラス基板として強化
ガラスを使用しても、マイクロクラックに起因する割れ
が発生してしまうので、タッチパネルの衝撃に対する強
度を効果的に向上させることはできなかった。さらに、
近年高まっている電子機器の軽量化や小型薄型化を図る
という要求に対応するために、ガラス基板を薄くする
と、マイクロクラックに起因する割れがより一層発生し
やすくなるため、十分な強度が得られなくなることが問
題となっていた。
【0005】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、ガラス基板にマイクロクラックに起因す
る割れが発生しにくく、優れた強度を有する入力装置を
提供することを目的とする。また、前記入力装置を備え
た高い強度を有する表示装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の入力装置は、少なくとも1枚のガラス基
板を有して構成され、該ガラス基板面を押圧することに
よる入力によって位置座標を検出する入力装置におい
て、前記ガラス基板の前記押圧による入力がなされる側
とは反対側の面と前記ガラス基板の端面とによって形成
される稜線が面取りされていることを特徴とする。
【0007】このような入力装置は、ガラス基板の前記
押圧による入力がなされる側とは反対側の面と前記ガラ
ス基板の端面とによって形成される稜線が面取りされて
いるものであり、面取りによってマイクロクラックが除
去されるので、入力面側から押圧負荷によってマイクロ
クラックが広がる方向にたわみが生じて発生する、割れ
を発生しにくくすることができるので、効果的に入力装
置の強度を向上させることができる。また、マイクロク
ラックに起因する割れが発生しにくい入力装置となるた
め、ガラス基板として強化ガラス基板を使用することに
より、効果的に衝撃に対する強度を向上させることがで
きる。さらに、ガラス基板の厚さを従来の入力装置より
も薄くしても、従来の入力装置と同等の強度を得ること
が可能となるので、ガラス基板の厚さを従来の入力装置
よりも薄くして、電子機器の軽量化や小型薄型化を図る
という要求に対応できるものとなる。
【0008】また、上記の入力装置において、前記ガラ
ス基板の入力側表面と前記ガラス基板の端面とによって
形成される稜線も面取りされていることが望ましい。こ
のような入力装置とすることにより、ガラス基板にマイ
クロクラックに起因する割れが発生するのをより一層効
果的に防止することができるので、ガラス基板の強度を
より一層向上させることができる。
【0009】また、上記の課題を解決するために、本発
明の表示装置は、上記の入力装置と、上記の入力装置に
よって入力された情報を表示する表示手段とを備えたこ
とを特徴とする。このような表示装置とすることによ
り、高い強度を有する表示装置とすることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施形態につ
いて詳細に説明する。 [第1実施形態]図1〜図3に基づいて、本発明の入力
装置の一例として、抵抗接触方式を用いたタッチパネル
について説明する。図1は、本実施形態のタッチパネル
の全体構造を示す分解斜視図であり、図2は、本実施形
態のタッチパネルの全体構造を示す平面図である。図3
は、本実施形態のタッチパネルの全体構造を示す断面図
である。なお、図2は、本実施形態のタッチパネルの下
側基板と上側基板とを水平方向にずらし、上側基板側か
ら見たときの平面図である。また、各図においては、各
層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするた
め、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【0011】図1〜図3に示すように、本実施形態のタ
ッチパネル10においては、下側基板11(特許請求の
範囲における「一方の基板」に相当する。)と上側基板
12とが、所定の間隔をあけて対向配置され、両面テー
プを型抜きして得られたシール17によって貼り合わさ
れている。下側基板11は、ガラス基板であり、外側表
面11aと端面11bとによって形成される角部11c
が面取りされている。面取りは、例えば、グラインダー
を用いて削る方法などによって行われる。また、上側基
板12は、ポリエチレンテレフタレート(PET)など
の透明プラスチックフィルム等によって形成され、透光
性と可撓性とを有している。そして、下側基板11およ
び上側基板12の内側表面には、各々、少なくとも指や
ペン等により入力を行う範囲に対応して、ほぼ全面にイ
ンジウム錫酸化物(ITO)等からなる下側透明電極1
5、上側透明電極16が形成されている。
【0012】また、図2に示すように、下側透明電極1
5の対向する2つの辺(図2における上側の辺と下側の
辺)に沿って、下側透明電極15と配線とを接続するた
めの下側配線接続部15aが設けられ、上側透明電極1
6の対向する2つの辺(図2における右側の辺と左側の
辺)に沿って、上側透明電極16と配線とを接続するた
めの上側配線接続部16aが設けられている。下側配線
接続部15aおよび上側配線接続部16aは、銀などの
低抵抗の材料からなるものであり、互いに交差するよう
に配置されている。そして、下側配線接続部15aは配
線31、32に接続され、上側配線接続部16aは配線
33、34に接続されている。また、下側透明電極15
が形成された下側基板11と、上側透明電極16が形成
された上側基板12との間(下側透明電極15と上側透
明電極16との間)には、図3に示すように、空気層1
3が挟持されている。また、下側透明電極15と上側透
明電極16との間には、指やペン等による入力を行わな
い状態で、下側透明電極15と上側透明電極16とが接
触しないように、スペーサー14が配置されている。ス
ペーサー14は、エポキシ樹脂などを印刷することによ
って形成されている。
【0013】なお、本実施形態においては、タッチパネ
ル10の上側基板12側が入力者側、下側基板11側が
タッチパネル10が備えられる表示装置側となってい
る。
【0014】このような抵抗接触方式を用いたタッチパ
ネル10では、入力者側から指やペン等により押圧する
ことにより、可撓性を有する上側基板12の押圧した箇
所を変形させて、下側透明電極15と上側透明電極16
とを接触させることにより、位置の検出を行うことが可
能な構造になっている。
【0015】次に、図2に基づいて、本実施形態のタッ
チパネル10の位置検出の原理について簡単に説明す
る。図示横方向の位置を検出する場合には、下側透明電
極15の全面を等電位にした状態で、上側基板12の配
線33、34に所定の電圧を印加することにより、上側
透明電極16が図示横方向の電位勾配を有するように設
定する。その後、下側透明電極15の電位を固定してい
た状態から解除して、下側透明電極15の電位を測定す
る。その時、指やペン等によって押圧されていた場合に
は、下側透明電極15と上側透明電極16とが接触した
箇所を通して、上側透明電極16の接触箇所の電位を下
側透明電極15により測定して、横方向の位置を検出す
ることができる。
【0016】一方、図示縦方向の位置を検出する場合
は、図示横方向の位置を検出する場合と同様であり、上
側透明電極16の全面を等電位にした状態で、下側基板
11の配線31、32に所定の電圧を印加することによ
り、下側透明電極15が図示縦方向の電位勾配を有する
ように設定する。その後、上側透明電極16の電位を固
定していた状態から解除して、上側透明電極16の電位
を測定する。その時、指やペン等によって押圧されてい
た場合には、下側透明電極15と上側透明電極16とが
接触した箇所を通して、上側透明電極16の接触箇所の
電位を上側透明電極16により測定して、検出される電
圧が異なることから、縦方向の位置を検出することがで
きる。以上のようにして横方向と縦方向の位置を検出す
ることにより、指やペン等を用いて下側透明電極15と
上側透明電極16とを接触させた箇所の位置(座標)を
検出することができる。
【0017】このようなタッチパネル10においては、
ガラス基板である下側基板11が、外側表面11aと端
面11bとによって形成される角部11cが面取りされ
たものであるので、入力者側から押圧負荷によってマイ
クロクラックが広がる方向にたわみが生じて、マイクロ
クラックに起因する割れが発生しやすい部分である下側
基板11の外側表面11aに、マイクロクラックに起因
する割れが発生するのを防止することができ、下側基板
11の強度を向上させることができる。したがって、優
れた強度を有するタッチパネル10とすることができ
る。また、下側基板11にマイクロクラックに起因する
割れが発生しにくいものとなるため、下側基板11の厚
さを従来よりも薄くしても、従来と同等の強度を得るこ
とが可能なタッチパネル10とすることができる。した
がって、このタッチパネル10を電子機器に備えた場合
に、下側基板11の厚さを従来よりも薄くすることによ
り、電子機器の軽量化や小型薄型化を図るという要求に
対応することが可能なものとなる。
【0018】[第2実施形態]図4〜図6に基づいて、
本発明の入力装置の他の例として、マトリクス方式を用
いたタッチパネルについて説明する。図4は、本実施形
態のタッチパネルの全体構造を示す分解斜視図であり、
図5は、本実施形態のタッチパネルの全体構造を示す平
面図である。図6は、本実施形態のタッチパネルの全体
構造を示す断面図である。なお、図5は、本実施形態の
タッチパネルの下側基板と上側基板とを水平方向にずら
し、上側基板側から見たときの平面図である。また、各
図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度
の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならし
めてある。
【0019】図4〜図6に示すように、本実施形態のタ
ッチパネル100においては、下側基板101と上側基
板102とが、所定の間隔をあけて対向配置され、熱硬
化性樹脂に球状あるいは柱状のスペーサーが混入された
シール材などからなるシール107によって貼り合わさ
れている。下側基板101は、ガラス基板であり、外側
表面101aと端面101bとによって形成される角部
101cと、内側表面101eと端面101bとによっ
て形成される角部101dとが面取りされている。ま
た、上側基板102は、強化ガラス基板であり、外側表
面102aと端面102bとによって形成される角部1
02cと、内側表面102eと端面102bとによって
形成される角部102dとが面取りされている。面取り
は、例えば、グラインダーを用いて削る方法などによっ
て行われる。
【0020】また、図5および図6に示すように、下側
基板101および上側基板102の内側表面101e、
102eには、各々、少なくとも指やペン等により入力
を行う範囲に対応して、下側透明電極105、上側透明
電極106が帯状に複数本設けられている。下側透明電
極105および上側透明電極106は、インジウム錫酸
化物(ITO)等からなりものであり、互いに交差する
ように配置され、全体としてマトリクス状に配置するよ
うにされている。
【0021】また、図5に示すように、複数の下側透明
電極105は配線81のそれぞれ接続され、複数の上側
透明電極106は配線82にそれぞれ接続されている。
また、各下側透明電極105および各上側透明電極10
6は、一方の透明電極を順番にスキャンして電圧を加
え、他方の透明電極を順番にスキャンして電圧を検出す
る。また、下側透明電極105が形成された下側基板1
01と、上側透明電極106が形成された上側基板10
2との間(下側透明電極105と上側透明電極106と
の間)には、図6に示すように、空気層13が挟持され
ている。また、下側透明電極105と上側透明電極10
6との間には、指やペン等による入力を行わない状態
で、下側透明電極105と上側透明電極106とが接触
しないように、スペーサー104が配置されている。ス
ペーサー104は、エポキシ樹脂などを印刷することに
よって形成されたものであり、図6に示すように、下側
透明電極105および上側透明電極106のパターンと
重ならない位置に配置されている。
【0022】なお、本実施形態においては、タッチパネ
ル100の上側基板102側が入力者側、下側基板10
1側がタッチパネル100が備えられる表示装置側とな
っている。
【0023】このようなマトリクス方式を用いたタッチ
パネル100では、入力者側から指やペン等により押圧
することにより、マトリクス状に配置されている下側透
明電極105と上側透明電極106とを接触させて、位
置検出を行うことが可能な構造になっている。ただし、
本実施形態のタッチパネル100では、下側透明電極1
05と上側透明電極106とが交差した部分に対しての
み、位置検出を行うことが可能となっている。
【0024】次に、本実施形態のタッチパネル100の
位置検出の原理について簡単に説明する。マトリックス
タイプのタッチパネルでは、最初に上側基板の帯状透明
電極の1本に電圧を加えて、下側電極の帯状透明電極を
順番にスキャンしながら電圧を検出し、次に上側基板の
次の帯状透明電極に電圧を加え、同様にスキャンしなが
ら電圧を検出する。この時に、指やペンにより押圧され
ていた場合には、その上下基板が接触している帯状の上
下電極をスキャンした所で電位が検出されるため、どこ
が押されているか検出することが出来る。
【0025】このようなタッチパネル100において
は、ガラス基板である下側基板101および上側基板1
02が、外側表面101a、102aと端面101b、
102bとによって形成される角部101c、102c
と、内側表面101e、102eと端面101b、10
2bとによって形成される角部101d、102dとが
面取りされているものであるので、下側基板101およ
び上側基板102の外側表面101a、102aおよび
内側表面101e、102eにマイクロクラックに起因
する割れが発生するのを防止することができ、下側基板
101および上側基板102の強度を向上させることが
できる。したがって、優れた強度を有するタッチパネル
100とすることができる。
【0026】また、下側基板101および上側基板10
2にマイクロクラックに起因する割れが発生しにくいの
で、下側基板101および上側基板102の厚さを従来
よりも薄くしても、従来と同等の強度を得ることが可能
なタッチパネル100とすることができる。したがっ
て、このタッチパネル100を電子機器に備えた場合
に、下側基板101および上側基板102の厚さを従来
よりも薄くすることにより、電子機器の軽量化や小型薄
型化を図るという要求に対応することが可能なものとな
る。さらに、マイクロクラックに起因する割れが発生す
るのを防止することができるので、上側基板102とし
て、一般的なガラス基板よりもマイクロクラックを起点
とする割れが発生しやすい強化ガラス基板を使用するこ
とができ、強度を向上させるという強化ガラス基板を用
いる目的を達成することができる。このことにより、上
側基板102の強度を向上させることができ、上側基板
102の厚さをさらに薄くすることが可能となる。
【0027】具体的に例えば、下側基板の厚さは、従来
のタッチパネルでは、1.1mm程度であったが、この
タッチパネル100では、0.7mm程度と非常に薄く
することができる。また、上側基板の厚さは、このタッ
チパネル100では、0.25mm程度と非常に薄くす
ることができる。
【0028】また、このタッチパネル100では、上側
基板102として、強化ガラス基板を使用したので、入
力者側、すなわちタッチパネル100を表示装置に搭載
した場合における外部側からの衝撃に強いタッチパネル
100とすることができる。
【0029】なお、上述した第1実施形態および第2実
施形態においては、ガラス基板の面取りされた角部の形
状を、図3および図6に示すように、一つの平面によっ
て構成される形状としたが、複数の平面によって構成さ
れる形状としてもよいし、曲面によって構成される形状
としてもよく、ガラス基板の入力側と反対の面とガラス
基板の端面とによって形成される稜線が面取りされてい
れば、面取りされた部分の形状はとくに限定されない。
【0030】また、第1実施形態および第2実施形態に
おいては、抵抗接触方式を用いたタッチパネルおよびマ
トリクス方式を用いたタッチパネルについて説明した
が、本発明の入力装置は、上記のタッチパネルに限定さ
れるものではなく、少なくとも1枚のガラス基板を使用
した入力装置であれば、いかなる構造の入力装置にも適
用することができる。
【0031】1枚のガラス基板を使用した本発明の入力
装置の例としては、例えば、静電容量方式を用いたタッ
チパネルなどが挙げられる。以下、静電容量方式を用い
たタッチパネルの構造と位置検出の原理について簡単に
説明する。静電容量方式を用いたタッチパネルとして
は、例えば、上述した抵抗接触方式を用いたタッチパネ
ルにおいて使用されているガラス基板と同様のガラス基
板上に導電薄膜を形成したものなどが挙げられる。
【0032】このような静電容量方式のタッチパネルで
は、ガラス基板の4隅にそれぞれ設けられている電極に
電圧をかけることにより、矩形の導電薄膜上に均一な電
圧の電場が形成されている。そして、導電薄膜側の表面
を指で触れると、接触部分が容量結合して電界が変化
し、導電薄膜の4つの辺から指までの距離に比例した電
流が流れる。この電流値の比率に基づいて、位置の検出
を行うことができる。
【0033】この静電容量方式のタッチパネルは、上記
の抵抗接触方式を用いたタッチパネルと同様のガラス基
板を用いたものであるので、ガラス基板にマイクロクラ
ックに起因する割れが発生するのを防止することがで
き、ガラス基板の強度を向上させることができる。した
がって、優れた強度を有するタッチパネルとすることが
できるという第1実施形態と同様の効果を得ることがで
きる。
【0034】[第3実施形態]図7に基づいて、本発明
の表示装置の一例として、第1実施形態のタッチパネル
を搭載した表示装置について説明する。図7は、本実施
形態の表示装置の全体構造を示す概略断面図である。な
お、図7においては、タッチパネルおよび液晶ディスプ
レイの構造は単純化して示してある。
【0035】図7に示すように、本実施形態の表示装置
30においては、タッチパネル10と液晶ディスプレイ
20とを備えている。液晶ディスプレイ20は、タッチ
パネル10によって入力された情報を表示する表示手段
であり、下側基板21と上側基板22とが対向配置さ
れ、下側基板21と上側基板22との間に液晶層が挟持
されてなるものである。液晶ディスプレイ20の下側基
板21上には、金属などからなるフレーム24が設けら
れている。タッチパネル10は、フレーム24上に両面
粘着テープ25によって接着されることにより、液晶デ
ィスプレイ20上に固定されている。
【0036】このような表示装置30は、上記の高い強
度を有するタッチパネル10と、タッチパネル10によ
って入力された情報を表示する液晶ディスプレイ20と
を備えたものであるので、優れた強度を有する表示装置
とすることができる。
【0037】なお、第3実施形態の表示装置において
は、図7に示すように、タッチパネル10をフレーム2
4上に両面粘着テープ25によって接着することによ
り、液晶ディスプレイ20上に固定したが、タッチパネ
ル10を液晶ディスプレイ20の上側基板22上に両面
粘着テープ25によって接着することにより、液晶ディ
スプレイ20上に固定してもよい。また、タッチパネル
10を固定する方法としては、両面粘着テープ25を使
用する方法とすることができるが、他の方法によって固
定してもよい。
【0038】また、第3実施形態の表示装置において
は、入力装置によって入力された情報を表示する表示手
段の一例として、液晶ディスプレイを使用したが、入力
装置によって入力された情報を表示することが可能なも
のであれば、エレクトロルミネッセンス(EL)ディス
プレイ、冷陰極線管(CRT)、プラズマディスプレイ
パネル(PDP)など他の表示手段でもよく、とくに限
定されない。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の入力装置
は、ガラス基板の外側表面と前記ガラス基板の端面とに
よって形成される角部が面取りされているものであるの
で、マイクロクラックに起因する割れを発生しにくくす
ることができ、ガラス基板の強度を向上させることがで
きる。したがって、優れた強度を有する入力装置を提供
することができる。
【0040】また、本発明の表示装置は、上記の入力装
置と、上記の入力装置によって入力された情報を表示す
る表示手段とを備えたものであるので、高い強度を有す
る表示装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る第1実施形態のタッチパネルの
全体構造を示す分解斜視図である。
【図2】 本発明に係る第1実施形態のタッチパネルの
全体構造を示す平面図である。
【図3】 本発明に係る第1実施形態のタッチパネルの
全体構造を示す断面図である。
【図4】 本発明に係る第2実施形態のタッチパネルの
全体構造を示す分解斜視図である。
【図5】 本発明に係る第2実施形態のタッチパネルの
全体構造を示す平面図である。
【図6】 本発明に係る第2実施形態のタッチパネルの
全体構造を示す断面図である。
【図7】 本発明に係る第3実施形態の表示装置の全体
構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
10、100 タッチパネル 11、21、101 下側基板 12、22、102 上側基板 13 空気層 14、104 スペーサー 15、105 下側透明電極 16、106 上側透明電極 17 シール 30 表示装置 20 液晶ディスプレイ 24 フレーム 25 両面粘着テープ 31、32、33、34、81、82 配線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1枚のガラス基板を有して構
    成され、該ガラス基板面を押圧することによる入力によ
    って位置座標を検出する入力装置において、 前記ガラス基板の前記押圧による入力がなされる側とは
    反対側の面と前記ガラス基板の端面とによって形成され
    る稜線が面取りされていることを特徴とする入力装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも一方がガラス基板で構成され
    る一対の基板のうちいずれかの基板面を押圧することに
    よる入力により位置座標を検出する入力装置であって、 前記ガラス基板において、前記押圧による入力がなされ
    る側とは反対側の前記ガラス基板の面と前記ガラス基板
    の端面とによって形成される稜線が面取りされているこ
    とを特徴とする入力装置。
  3. 【請求項3】 前記ガラス基板において、前記押圧によ
    る入力がなされる側の面と前記ガラス基板の端面とによ
    って形成される稜線が更に面取りされていることを特徴
    とする請求項1または請求項2に記載の入力装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
    載の入力装置と、前記入力装置によって入力された情報
    を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする表示装
    置。
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