JP2004094762A - タッチパネル型入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上部パネルの導電膜に連続的な傷がつくのを回避して、導電膜の導電性やその均一性を保つことにより誤入力を低減する。
【解決手段】開示されるタッチパネル型入力装置は、透明な絶縁基板１の上面に設けられた透明な下部導電膜２及び平行な一対の下部バスバー３を有する下部パネル４と、透明で可撓性の絶縁基板５の下面に設けられた透明な上部導電膜６及び平行な一対の上部バスバー７を有する上部パネル８とが、下部バスバー３と上部バスバー７とが直交するように、枠状の接着層９を介して一体に構成され、さらに上部パネル８と下部パネル４との間の空間における接着層９の内側に隣接して、上部パネル８が操作されたとき上部導電膜６と略点接触するように断面形状が三角形状を有する連続した絶縁層１０が設けられている。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タッチパネル型入力装置に係り、詳しくは、下面に透明な上部導電膜が設けられた上部パネルと、上面に透明な下部導電膜が設けられた下部パネルとが、枠状の接着層を介して一体に構成されてなるタッチパネル型入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば金融機関における現金自動預払機、交通機関における自動券売機等においては、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ；液晶ディスプレイ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ；陰極線管）等の表示装置と組み合わせたタッチパネル型入力装置（以下、単にタッチパネルとも称する）が広く利用されている。このタッチパネルは、下面に透明な上部導電膜が設けられた上部パネルと、上面に透明な下部導電膜が設けられた下部パネルとが、枠状の接着層を介して一体に構成されて、上述のような表示装置上に配置されるものである。そして、利用者は表示画面に指示された位置を上部パネル上で指やペン等により操作（タッチ）することにより、その位置のＸ、Ｙ方向の二次元データを上述のような現金自動預払機や自動券売機にアナログ的に入力して、発券や現金支払いのような所望の動作を行わせるものである。
【０００３】
図７は、従来のタッチパネルの基本的構成を示す分解図、図８は同タッチパネルを筐体に取り付けた構成を示す断面図である。同タッチパネルは、図７及び図８に示すように、ガラス基板のような透明な絶縁基板１０１の上面に設けられたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ；インジウム錫酸化物）等から成る透明な下部導電膜１０２及びＡｇ（銀）ペースト等の導電膜から成る平行な一対の下部バスバー１０３を有する下部パネル１０４と、ポリアミドフィルムのような透明で可撓性の絶縁基板１０５の下面に設けられたＩＴＯ等から成る透明な上部導電膜１０６及びＡｇペースト等の導電膜から成る平行な一対の上部バスバー１０７を有する上部パネル１０８とが、下部バスバー１０３と上部バスバー１０７とが直交するように、枠状の接着層１０９を介して一体に構成されている。
【０００４】
また、両パネル１０４、１０８の内一方の例えば上部パネル１０８の表面には両バスバー１０３、１０７に電圧を供給するための電源回路１１０が設けられ、さらに一方の例えば下部パネル１０４には上部パネル１０８の操作時以外に下部導電層１０２と上部導電膜１０６とが接触するのを防止するための絶縁性のスペーサ１１１が設けられている。そして、このようにして組み立てられたタッチパネルは、図８に示すように、筐体１１２内にこの窓部１１３から、操作面となる上部パネル１０８が外部に露出するように取り付けられる。
【０００５】
ところで、上述のようなタッチパネルは、小型化の要求が強まるにつれて、筐体１１２の窓部１１３から露出される上部パネル１０８の操作面の面積を効率良く活用することが必須になってきている。このためには操作面の面積を筐体１１２の窓枠１１４内いっぱいに広げて配置することを余儀なくされる。しかしながら、下部パネル１０４と上部パネル１０８とを接着している接着層１０９が、窓部１１３を介して外部の雰囲気により汚染されるを防止するために、図８に示すように、接着層１０９は筐体１１２の窓枠１１４からわずかだけ内側に位置するように設けなければならないという制約がある。
【０００６】
ここで、図８に示したように、窓枠１１４からわずかだけ内側に位置するように接着層１０９を設けた場合には、利用者が上部パネル１０８の操作時に窓枠１１４に沿って誤って手を付いたりすると、下部導電膜１０２と上部導電膜１０６とが接触するおそれがあるので、誤入力が行われる場合が生ずる。それゆえ、このような欠点を防止するために、図９に示すように、下部パネル１０４と上部パネル１０８との間の空間における接着層１０９の内側に隣接して枠状の絶縁層１１５を設けて、下部導電膜１０２と上部導電膜１０６との間に一定の間隔が確保されるように図られている。
【０００７】
しかしながら、上述のように接着層１０９の内側に絶縁層１１５を設けた場合には、上部パネル１０８の操作面を指やペン等でタッチを繰り返すとき、窓枠１１４に沿って手を付いたりすると、図１０に示すように、上部導電膜１０６が、特に絶縁層１１５の内側角部１１５Ａにより部分的に強い圧力が加えられることによって傷つくようになるが、この傷が連続的になるために、上部導電膜１０６の導電性やその均一性を保つのが困難になっていた。したがって、誤入力が生じ易かった。
【０００８】
そのような問題を解決するようにした構成のタッチパネルが、例えば特開平８−２４１１６０号公報に開示されている。同タッチパネルは、図１１に示すように、接着層１０９の内側に隣接して例えばストライプ状の断続的な絶縁層１１５を設けるように構成している。このような構成によれば、図１０に示したように、上部導電膜１０６が、特に絶縁層１１５の内側角部１１５Ａにより部分的に強い圧力を加えられることによって傷ついたとしても、絶縁層１１５は断続的な形状になっているので、断続的な傷にしかならないため、上部導電膜１０６の導電性やその均一性を保つのが容易となる。したがって、誤入力を低減することができる、とされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−２４１１６０号公報に開示されているタッチパネルでは、接着層の内側の隣接した領域に断続的な絶縁層を設けているものの、上部パネルの導電膜に連続的な傷がつき易いので、依然として導電膜の導電性やその均一性を保つのが困難になる、という問題がある。
すなわち、上記公報記載の図１１に示したタッチパネルの絶縁層１０６は、接着層１０９の内側に沿った断面形状は図１２に示したようになり、平坦な頂上部１０６Ａ間に下部導電膜１０２が露出した形状になっている。このため、利用者が上部パネル１０８の操作時に操作面を指やペン等でタッチを繰り返すとき、窓枠１１４に沿って手を付いたりすると、上記頂上部１０６Ａ及びこの頂上部１０６Ａの側面部１０６Ｂに対しては、いずれも、断続的ではあるが線接触する。このため、頂上部１０６Ａ及びその側面部１０６Ｂに対しては上部導電膜１０６の導電性やその均一性を保つのが容易となる。しかしながら、タッチしたとき上部導電膜１０６が露出している下部導電膜１０２に接触したときは、上部導電膜１０６の導電性やその均一性を保つのが困難となる。この結果として、上部導電膜１０６の全体に対する導電性やその均一性を保つのが困難となり、上部パネル１０８にタッチしたときに上部導電膜１０６の位置ずれが発生し易くなる。したがって、誤入力を低減することが困難となる。
【００１０】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、上部パネルの導電膜に連続的な傷がつくのを回避して、導電膜の導電性やその均一性を保つことにより誤入力を低減することができるようにしたタッチパネル型入力装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、下面に透明な上部導電膜が設けられた上部パネルと、上面に透明な下部導電膜が設けられた下部パネルとが、枠状の接着層を介して一体に構成されてなるタッチパネル型入力装置であって、上記上部パネルと上記下部パネルとの間の空間における上記接着層の内側に隣接して枠状の連続した絶縁層が設けられ、該絶縁層は点状頂部を備えた多数の凸部を有し、上記絶縁層が上記上部導電膜と点接触可能な構成となっていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のタッチパネル型入力装置に係り、上記絶縁層の上記接着層の内側に沿った断面形状が、三角形状を有することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載のタッチパネル型入力装置に係り、上記絶縁層の上記接着層の内側に沿った断面形状が、波形形状を有することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項４記載の発明は、請求項１記載のタッチパネル型入力装置に係り、上記絶縁層は、微小なドット形状あるいは針形状の絶縁材料を引き詰めて、上記上部導電膜が全体的に点接触するような形状を有していることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１に記載のタッチパネル型入力装置に係り、上記上部パネルの下面に導電膜から成る平行な一対の上部バスバーが設けられるとともに、上記下部パネルの上面に導電膜から成る平行な一対の下部バスバーが設けられ、上記上部バスバーと上記下部バスバーとが直交するように一体に構成されることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１に記載のタッチパネル型入力装置に係り、上記下部パネルが透明な絶縁基板から構成される一方、上記上部パネルが透明で可撓性の絶縁基板から構成されることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１に記載のタッチパネル型入力装置に係り、上記上部パネルあるいは上記下部パネルのいずれか一方に、上記上部パネルの操作時以外に上記上部導電膜と上記下部導電膜との接触を防止するための絶縁性のスペーサが設けられていることを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行なう。
◇第１実施例
図１は、この発明の第１実施例であるタッチパネル型入力装置の構成を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図３は図１のＢ−Ｂ矢視断面図、また、図４は同タッチパネル型入力装置を筐体に取り付けた構成を示す断面図、図５は同タッチパネル型入力装置を操作したときの上部パネルの変形状態を概略的に示す断面図である。
この例のタッチパネル型入力装置は、図１〜図３に示すように、ガラス基板のような透明な絶縁基板１の上面に設けられたＩＴＯ、酸化インジュウム、酸化錫等から成る透明な下部導電膜２及びＡｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）ペースト等の導電膜から成る平行な一対の下部バスバー３を有する下部パネル４と、ポリアミドフィルム、ポリカーボネート等の透明で可撓性の絶縁基板５の下面に設けられたＩＴＯ、酸化インジュウム、酸化錫等から成る透明な上部導電膜６及びＡｇ、Ａｕ、Ｃｕペースト等の導電膜から成る平行な一対の上部バスバー７を有する上部パネル８とが、下部バスバー３と上部バスバー７とが直交するように、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、両面テープ等から成る枠状の接着層９を介して一体に構成されている。さらに上部パネル８と下部パネル４との間の空間における接着層９の内側に隣接して、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂等から成る枠状の連続した絶縁層１０が設けられ、この絶縁層１０は接着層９の内側に沿った断面形状が、上部パネル８が操作されたとき上部導電膜６と略点接触するように二等辺三角形のような三角形状を有している。すなわち、図３に示すように、絶縁層１０は点状頂部１０Ａを備えた多数の凸部１０Ｂを有して、上部導電膜６と点接触可能な構成となっている。
【００１９】
また、両パネル４、８の内一方の例えば上部パネル８の表面には両バスバー３、７に電圧を供給するための電源回路１１が設けられ、さらに一方の例えば下部パネル８には上部パネル４の操作時以外に下部導電層２と上部導電層６とが接触するのを防止するためのエポキシ樹脂、アクリル樹脂等から成る絶縁性のスペーサ１２が設けられている。
【００２０】
上述のように組み立てられたタッチパネルは、図４に示すように、ＬＣＤ、ＣＲＴ等の表示装置１５上に配置され、筐体１３内にこの窓部１４から、上部パネル８の操作面が外部に露出するように取り付けられる。
【００２１】
この例のタッチパネルにおいて、利用者が表示画面に指示された位置Ｎを上部パネル８上で指やペン等により操作（タッチ）すると、その位置Ｎにおける上部導電膜６が押されることにより変形して下部導電膜２と接触する。このとき、電源回路１１により上部バスバー７に電圧を印加して、下部バスバー３には電圧を印加しなければ、上部導電膜６にはＸ方向に電位勾配が生ずる。そして、上部導電膜６上の位置Ｎに分圧された電圧Ｖｘが生じて、この電圧Ｖｘは下部パネル４の出力端子（図示せず）から出力される。ここで、位置Ｎの座標を（Ｘ、Ｙ）、平行な一対の上部バスバー７間の寸法をＤ１、一対の上部バスバー７間の電圧をＶとすると、Ｖｘ／Ｖ＝Ｘ／Ｄ１の関係が成立して、位置ＮのＸ座標を求めることができる。
【００２２】
一方、電源回路１１により下部バスバー３に電圧を印加して、上部バスバー７には電圧を印加しなければ、下部導電膜２にはＹ方向に電位勾配が生ずる。そして、下部導電膜２上の位置Ｎに分圧された電圧Ｖｙが生じて、この電圧Ｖｙは上部パネル８の出力端子（図示せず）から出力される。ここで、位置Ｎの座標を（Ｘ、Ｙ）、平行な一対の下部バスバー３間の寸法をＤ２、一対の下部バスバー３間の電圧をＶとすると、Ｖｙ／Ｖ＝Ｙ／Ｄ２の関係が成立して、位置ＮのＹ座標を求めることができる。したがって、上部パネル８上で操作した位置ＮのＸ、Ｙ方向の二次元データを前述のような現金自動預払機や自動券売機にアナログ的に入力することができる。
【００２３】
次に、この例のタッチパネルの操作について説明する。
上述のように、利用者が表示画面に指示された位置Ｎを上部パネル８上で指やペン等によりタッチを繰り返すとき、図４において窓枠１６に沿って手を付いたりすると、図５に示すように、上部導電膜６が押されることにより変形して絶縁層１０と接触する。このとき、絶縁層１０が、図３に示すように接着層９の内側に沿った断面形状が三角形状を有することにより、上部導電膜６は絶縁層１０の点状頂部１０Ａに接触するので、上部導電膜６の接触面６Ａは窓枠１６に沿ったどの位置でも常に点接触となる。したがって、上部導電膜６はタッチにより傷ついても、絶縁層１０が上部導電膜６と点接触するような三角形状の断面形状を有しているので、点状の傷にしかならない。すなわち、この例のタッチパネルにおける絶縁層１０は連続して設けられているので、図１２に示した従来例のように、下部導電膜２が露出していない。それゆえ、上部導電膜１０６の導電性やその均一性を保つことができるので、上部パネル８にタッチしたときに上部導電膜６の位置ずれが発生しにくくなるため、誤入力を低減することができるようになる。
【００２４】
このように、この例のタッチパネル型入力装置によれば、透明な絶縁基板１の上面に設けられた透明な下部導電膜２及び平行な一対の下部バスバー３を有する下部パネル４と、透明で可撓性の絶縁基板５の下面に設けられた透明な上部導電膜６及び平行な一対の上部バスバー７を有する上部パネル８とが、下部バスバー３と上部バスバー７とが直交するように、枠状の接着層９を介して一体に構成され、さらに上部パネル８と下部パネル４との間の空間における接着層９の内側に隣接して、上部パネル８が操作されたとき上部導電膜６と略点接触するように断面形状が三角形状を有する連続した絶縁層１０が設けられているので、絶縁層１０に対する上部導電膜６の接触面６Ａは窓枠１６に沿ったどの位置でも常に点接触となるため、上部導電膜６はタッチにより傷ついても、点状の傷にしかならない。
したがって、上部パネルの導電膜に連続的な傷がつくのを回避して、導電膜の導電性やその均一性を保つことにより誤入力を低減することができる。
【００２５】
◇第２実施例
図６は、この発明の第２実施例であるタッチパネル型入力装置の構成の主要部を示す断面図である。この例のタッチパネル型入力装置の構成が、上述した第１実施例の構成と大きく異なるところは、接着層の内側に隣接して設ける絶縁層の断面形状を、波形形状を有するようにした点である。
この例のタッチパネル型入力装置は、図３の第１実施例に対して、上部パネル８と下部パネル４との間の空間における接着層９の内側の隣接した領域には、図６に示すように、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂等から成る枠状の連続した絶縁層２０が設けられ、この絶縁層２０は接着層９の内側に沿った断面形状が、上部パネル８が操作されたとき上部導電膜６と略点接触するように波形形状を有している。すなわち、絶縁層２０は点状頂部２０Ａを備えた多数の凸部２０Ｂを有して、上部導電膜６と点接触可能な構成となっている。
【００２６】
この例によれば、利用者が表示画面に指示された位置Ｎを上部パネル８上で指やペン等によりタッチを繰り返すとき、窓枠１６に沿って手を付いたりすると、図５と略同様に、上部導電膜６が押されることにより変形して絶縁層２０と接触するが、絶縁層２０は、図６に示すように、接着層９の内側に沿った断面形状が波形形状を有することにより、上部導電膜６は絶縁層２０の点状頂部２０Ａに接触するので、上部導電膜６の接触面６Ａは窓枠１６に沿ったどの位置でも常に点接触となる。したがって、上部導電膜６はタッチにより傷ついても、絶縁層２０が上部導電膜６と点接触するような波形形状の断面形状を有しているので、点状の傷にしかならない。それゆえ、上部導電膜６の導電性やその均一性を保つことができるので、上部パネル８にタッチしたときに上部導電膜６の位置ずれが発生しにくくなるため、誤入力を低減することができるようになる。
これ以外は、図１〜図４を参照して説明した第１実施例と略同様であるので、各部の説明を省略する。
【００２７】
このように、この例の構成によれば、第１実施例と略同様に絶縁層が上部導電膜と点接触するような断面形状を有しているので、第１実施例と略同様な効果を得ることができる。
【００２８】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあってもこの発明に含まれる。例えば、上部導電膜との接触面が常に点接触となる絶縁層の形状は、三角形状あるいは波形形状に設ける例で説明したが、これらの形状に限らずに、微小なドット形状あるいは針形状の絶縁材料を引き詰めて上部導電膜が全体的に点接触するような形状にしてもよい。また、波形形状を変形してのこぎり刃形状にしてもよい。また、本文実施例では、電源回路を上部パネルに設ける例で説明したが、これに限らず電源回路は下部パネルに設けてもよい。また、本文実施例では、スペーサを下部パネルに設ける例で説明したが、これに限らずスペーサは上部パネルに設けてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のタッチパネル型入力装置の構成によれば、透明な絶縁基板の上面に設けられた透明な下部導電膜及び平行な一対の下部バスバーを有する下部パネルと、透明で可撓性の絶縁基板の下面に設けられた透明な上部導電膜及び平行な一対の上部バスバーを有する上部パネルとが、下部バスバーと上部バスバーとが直交するように、枠状の接着層を介して一体に構成され、さらに上部パネルと下部パネルとの間の空間における接着層の内側に隣接して、上部パネルが操作されたとき上部導電膜と略点接触するような断面形状を有する連続した絶縁層が設けられているので、絶縁層に対する上部導電膜の接触面は窓枠に沿ったどの位置でも常に点接触となるため、上部導電膜はタッチにより傷ついても、点状の傷にしかならない。
したがって、上部パネルの導電膜に連続的な傷がつくのを回避して、導電膜の導電性やその均一性を保つことにより誤入力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例であるタッチパネル型入力装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】同タッチパネル型入力装置を筐体に取り付けた構成を示す断面図である。
【図５】同タッチパネル型入力装置を操作したときの上部パネルの変形状態を概略的に示す断面図である。
【図６】この発明の第２実施例であるタッチパネル型入力装置の構成の主要部を示す断面図である。
【図７】従来のタッチパネル型入力装置の基本的構成を示す分解図である。
【図８】同タッチパネル型入力装置を筐体に取り付けた構成を示す断面図である。
【図９】従来のタッチパネル型入力装置の構成を示す断面図である。
【図１０】従来のタッチパネル型入力装置の欠点を示す断面図である。
【図１１】従来のタッチパネル型入力装置の構成を示す平面図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【符号の説明】
１　　　透明な絶縁基板
２　　　透明な下部導電膜
３　　　平行な一対の下部バスバー
４　　　下部パネル
５　　　透明で可撓性の絶縁基板
６　　　透明な上部導電膜
６Ａ　　　上部導電膜の接触面
７　　　平行な一対の上部バスバー
８　　　上部パネル
９　　　接着層
１０、２０　　　連続した絶縁層
１０Ａ、２０Ａ　　　点状頂部
１０Ｂ、２０Ｂ　　　凸部
１１　　　電源回路
１２　　　スペーサ
１３　　　筐体
１４　　　窓部
１５　　　表示装置
１６　　　窓枠

Claims (7)

1. 下面に透明な上部導電膜が設けられた上部パネルと、上面に透明な下部導電膜が設けられた下部パネルとが、枠状の接着層を介して一体に構成されてなるタッチパネル型入力装置であって、
   前記上部パネルと前記下部パネルとの間の空間における前記接着層の内側に隣接して枠状の連続した絶縁層が設けられ、該絶縁層は点状頂部を備えた多数の凸部を有し、前記絶縁層が前記上部導電膜と点接触可能な構成となっていることを特徴とするタッチパネル型入力装置。
2. 前記絶縁層の前記接着層の内側に沿った断面形状が、三角形状を有することを特徴とする請求項１記載のタッチパネル型入力装置。
3. 前記絶縁層の前記接着層の内側に沿った断面形状が、波形形状を有することを特徴とする請求項１記載のタッチパネル型入力装置。
4. 前記絶縁層は、微小なドット形状あるいは針形状の絶縁材料を引き詰めて、前記上部導電膜が全体的に点接触するような形状を有していることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル型入力装置。
5. 前記上部パネルの下面に導電膜から成る平行な一対の上部バスバーが設けられるとともに、前記下部パネルの上面に導電膜から成る平行な一対の下部バスバーが設けられ、前記上部バスバーと前記下部バスバーとが直交するように一体に構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載のタッチパネル型入力装置。
6. 前記下部パネルが透明な絶縁基板から構成される一方、前記上部パネルが透明で可撓性の絶縁基板から構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載のタッチパネル型入力装置。
7. 前記上部パネルあるいは前記下部パネルのいずれか一方に、前記上部パネルの操作時以外に前記上部導電膜と前記下部導電膜との接触を防止するための絶縁性のスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載のタッチパネル型入力装置。

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