JP2012518217A - マルチポイントセンサ - Google Patents

Abstract

本発明はマルチポイントセンサ（１）に関し、このマルチポイントセンサ（１）は、ライン上に配列された導電性トラックから形成される上方層（３）と、列方向に配列された導電性トラックから形成される下方層（６）と、上方層（３）と下方層（６）とを隔離するように上方層と下方層との間に設けられるスペーサ（４）とを備え、それらスペーサと、導電性上方層及び導電性下方層のうちの少なくとも一方の層との間に設けられる、少なくとも１つの抵抗性中間層をさらに備えることを特徴とする。

Description

本発明はマルチポイントセンサに関する。

このようなセンサは、例えば特許文献１に開示されており、同文献は、
- 行方向に配列された導電性トラックによって構成される上方層、
- 列方向に配列された導電性トラックによって構成される下方層、及び
- 下方層から上方層を隔離するように、上方層と下方層との間に配置されるスペーサを備えたマルチポイントセンサを開示する。

特に、このようなセンサは、前述した特許文献１に開示されるように導電性の行及び列を順次走査することによって、複数の活性領域を同時に検出できるようにする。

使用者がこのようなセンサを押圧すると、上方層が、スペーサの間に位置する部分において下方層に接触するようになる。上方層及び下方層は導電性を有するので、この接触動作によって接触点の位置を決定できる。

上方層は、例えば光透過性を有する導電性材料であるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる行によって構成される。この層は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなる層の下方に配置される。
下方層は、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる列によって構成され、例えばガラスからなる層の上方に配置される。
使用者がセンサを押圧すると、ＩＴＯからなる行が、スペーサの間に在るＩＴＯからなる列に直接接触するようになる。

しかしながら、ＩＴＯはそれら行及び列に沿って無視できない抵抗を呈するのものの、これら２つの層の間の接触位置においては非常に低い鉛直方向の抵抗を呈する。このため、複数の接触点が、特に行及び列に対して直交に活性化されると、或る行と或る列の交差部において現れる電気特性は、その同一の行又は同一の列に位置するそれら以外の接触点によって摂動を受ける。

例えば、使用者が上方層に直交して置かれた３本の指で押圧すると、それら行、列及び接触点の間の信号の伝送は、あたかも４本目の指が同様に直交して置かれたかのような場合とおよそ同一の測定結果を与える。同様に、マスキングの問題が、それら指の位置を満足に検出するのを妨げうる。最後に、この直交性のために検出作用が矩形領域に制限される傾向があるので、接触領域が斜線部を有する場合であっても、その特殊性によって接触領域の正確な検出が困難になり、又は不可能になりさえする。
現在の技術において、これら問題は電子的処理及び異なる修正アルゴリズムによって解決されうる。

欧州特許公開第１７１９０４７号明細書

本発明の目的は、電子的処理を必ずしも利用することなく、センサにおける接触点の間のマスキング及び直交性の問題を軽減することである。

この問題は、本発明に従って、前述したマルチポイントセンサにおいて、それらスペーサと、導電性上方層及び導電性下方層のうちの少なくとも一方との間に配置される少なくとも１つの抵抗性中間層をさらに備えるマルチポイントセンサによって解決される。

この追加の抵抗性層によって、使用者がセンサを押圧しても、導電性上方層が導電性下方層に直接接触しない。この抵抗性材料を２つの導電性層の間に介在させることによって、直交性及びマスキングの問題を軽減できる。使用に際して、特に導電性上方層がスペーサの間において押圧されるとき、導電性上方層が抵抗性中間層に接触し、抵抗性中間層それ自体は導電性下方層に接触する。そして、１つ又は２つ以上の接触点の検出が可能になる。

上方層及び下方層のうちの少なくとも一方は透明であるのが好ましく、好適な実施形態によると、マルチポイントセンサが透明であるように複数の透明層から形成される。

好ましくは、抵抗性材料からなる層は、十分な量の信号を維持しながらも、導電性上方層と導電性下方層との間において相当に高い鉛直方向の抵抗が得られるように構成される。

特に、下方層は線形抵抗（ｌｉｎｅａｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を呈し、上方層は線形抵抗を呈するとともに、中間層の鉛直方向の抵抗は、下方層の線形抵抗及び上方層の線形抵抗よりも大きい。
好ましくは、中間層の鉛直方向の抵抗は、下方層の線形抵抗及び上方層の線形抵抗よりも少なくとも１００倍大きい。

例えば、鉛直方向の抵抗は、すなわち、上方層及び下方層の平面に対して直角の方向において、行と列との交差部に対応する領域にわたって、５０キロオームから２００キロオームの範囲の値を有する。

この範囲の値は、上方層の行及び下方層の列が正方形、例えば１．５ミリメートルの辺を有する正方形のセルを形成するとともに、導電性トラックの幅に対するＩＴＯの線形抵抗の比が１００オームと５００オームとの間であるのが特に好ましい。

中間層は、上方層及び下方層の導電性材料のインピーダンスよりも非常に大きいインピーダンスを有するのが有利である。
中間層は透明であるのが好ましく、例えばシリコーンからなる。

本発明の第１の実施形態に係るマルチポイントセンサの断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るマルチポイントセンサの断面図である。 本発明に係るマルチポイントセンサの分解図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の他の有利な特徴を説明する。
図面において、同一の参照符号は、同様の技術的部分に関連する。
本発明に係るマルチポイントセンサ１が図１に示される。
このマルチポイントセンサ１は、透明なマルチポイントセンサであるのが好ましく、そのため、センサを構成する個別の層が透明である。
以下、透明なセンサ１を説明するが、本発明は、少なくとも１つの非透明層を含む非透明センサ１にも適用できることを理解されたい。

図１において、センサ１は、上方層において、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなるＰＥＴ層２を備えている。このＰＥＴ層２の下方には、透明な導電性材料であるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる上方ＩＴＯ層３が位置している。ＩＴＯ層３はＰＥＴ層２の構造部を形成するとともに、センサ１の行に対応している。

センサ１は、ガラスからなるガラス層７を下方部にさらに備えている。この層の上方はＩＴＯからなる下方ＩＴＯ層６である。ＩＴＯ層６はガラス層７の構造部を形成するとともに、センサ１の列に対応している。

行及び列の概念は相対的な概念であり、センサの方向性に従って置き換えられうることを理解されたい。慣例により特有の態様で、ＩＴＯからなる上方ＩＴＯ層３がマトリックスセンサの行を形成することが考えられるものの、当該技術分野における当業者にとってＩＴＯ層３からなる列を形成してもよいことは明らかである。この場合、下方ＩＴＯ層６がマトリックスセンサの行を形成するようになる。いずれの場合も、上方層を形成するＩＴＯからなるトラックの方向性は、この方向に対して直角をなしている。

図１に表された実施形態によると、中間層５は下方ＩＴＯ層６の上方に配置されている。中間層５の上方には、スペーサ４が配列されており、それにより、ＰＥＴからなる上方ＰＥＴ層２が押圧されていないときには、ＩＴＯ層３が中間層５に接触しないようになっている。
したがって、センサ１が押圧されていないとき、上方ＩＴＯ層３はスペーサ４によって、下方ＩＴＯ層６から隔離されている。
ＩＴＯ層、ＰＥＴ層及びガラス層は透明であり、そのため、この実施形態のセンサは透明である。

図２は本発明の別の実施形態を示している。この実施形態においては、中間層５が下方ＩＴＯ層６とスペーサ４との間に配置される代わりに、上方ＩＴＯ層３とスペーサ４との間に配置されている。

場合によっては、本発明に係る図１及び図２の実施形態を組合わせてもよい。この場合には、２つの個別の中間層、例えば中間層５が用いられうる。第１の中間層は、次いで図２のように上方ＩＴＯ層３とスペーサ４との間に配置されうる。第２の中間層は、下方ＩＴＯ層６とスペーサ４との間に配置される。

図３は図１の実施形態の分解斜視図である。この図３において、ＰＥＴからなる上方ＰＥＴ層２、ＩＴＯからなる上方ＩＴＯ行３、スペーサ４、中間層５、下方列６及びガラスからなる下方ガラス層７が示されている。

ＩＴＯからなる上方ＩＴＯ層３は、１．５ミリメートルの幅を有しうる。同様に、ＩＴＯからなる下方ＩＴＯ列は１．５ミリメートルの幅を有しうる。こうして、ＩＴＯ行３及びＩＴＯ列６は、側辺１．５ミリメートルの正方形セルからなるマトリックスを形成している。

前述したマルチポイントセンサ１は、異なる対象物を表示可能なスクリーン上方に配置されるようになっており、そのため、前述した個別の層は透明であるのが好ましい。
特に、ＩＴＯは導電性を有するとともに透明である材料の利点を有する。

ここで、前述した図１〜図３の実施形態に用いられる場合の中間層５をより詳細に説明する。
中間層５は透明であるとともに低い電気伝導性を呈する。中間層５は連続的な非構造的な層を形成する。センサの光学的性能に影響しないように最大限の透過率が求められる。
中間層５は非常に低い導電性を呈する。

中間層５は鉛直方向の抵抗、すなわち、上方ＩＴＯ層３及び下方ＩＴＯ層６の平面に対して直角の方向において、前述した側辺１．５ミリメートルの正方形セルにおいて５０キロオームと２００キロオームとの間に包含される抵抗を有するのが好ましい。

鉛直方向の抵抗値はＩＴＯ層の線形抵抗より少なくとも１００倍大きくなるように選定され、こうすることにより、センサの使用に際して、ポイントのマスキングの問題を十分に回避できる。

鉛直方向の抵抗値は、使用に際して、すなわち、上方ＩＴＯ層３が抵抗性中間層５に接触していて、かつ中間層５それ自体が下方ＩＴＯ層６に接触しているときに、十分な信号レベルを維持するようにさらに選定される。

本願出願人は、前述した側辺１．５ミリメートルの正方形セルにおいて５０キロオームから２００キロオームの範囲であれば、信号レベルとマスキングの問題に対する改善との間に良好な妥協をもたらすことを試験を通じて見出した。

中間層５は例えば半導体材料、特にシリコーンから形成される。中間層５の肉厚は、例えば３００マイクロメートル程度であり、６４０オームメートルの抵抗を呈する。

この場合、前述したような１．５ミリメートルの正方形セルにおいて、シリコーン層の鉛直方向の抵抗は８５．４キロオームである。そして、この抵抗値が前述した範囲内であることは明らかである。

使用に際して、使用者は上方ＰＥＴ層２を場合によっては複数の指で同時に押圧し、その効果として、前述した２つの実施形態において、上方ＩＴＯ層３が中間層５に接触し、中間層５それ自体は下方ＩＴＯ層６に接触する。そして、使用者の単数の指又は複数の指の接触を検出できるようになる。

好ましくは、ＩＴＯからなる行及び列によって形成されるマトリックスの順次走査が実行されうる。この走査は、例えば特許文献１に記載されている。

Claims (14)

1. 行方向に配列された導電性トラックによって構成される上方層（３）と、
   列方向に配列された導電性トラックによって構成される下方層（６）と、
   前記上方層（３）と前記下方層とを隔離するように、前記上方層と前記下方層との間に配置されるスペーサ（４）とを備え、
   それらスペーサと、前記導電性上方層及び前記導電性下方層のうちの少なくとも一方との間に配置される、少なくとも１つの抵抗性中間層（５）をさらに備えるマルチポイントセンサであって、
   前記下方層（６）が線形抵抗を有し、前記上方層（３）が線形抵抗を有するとともに、前記中間層（５）が鉛直方向の抵抗を有し、前記中間層（５）の前記鉛直方向の抵抗は、前記下方層（６）の前記線形抵抗及び前記上方層（３）の前記線形抵抗よりも大きいことを特徴とする、マルチポイントセンサ。
2. 前記上方層及び前記下方層のうち少なくとも一方が透明である、請求項１に記載のマルチポイントセンサ。
3. 当該マルチポイントセンサが透明な層から形成されていて透明である、請求項２に記載のマルチポイントセンサ。
4. 前記中間層（５）の前記鉛直方向の抵抗が前記下方層及び前記上方層の鉛直方向の抵抗よりも１００倍大きくなっている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマルチポイントセンサ。
5. 導電性を有する前記上方層（３）からなる行と、導電性を有する前記下方層（６）からなる列とが、正方形セルからなるマトリックスを形成する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のマルチポイントセンサ。
6. 前記正方形セルが１．５ミリメートルの側辺を有する、請求項５に記載のマルチポイントセンサ。
7. 前記中間層（５）の前記鉛直方向の抵抗が、５０キロオームから２００キロオームの範囲の値を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマルチポイントセンサ。
8. 前記中間層（５）がシリコーンからなる、請求項１〜７のいずれか１項に記載のマルチポイントセンサ。
9. 前記上方層がインジウム錫酸化物からなるＩＴＯ行によって構成される、請求項１〜８のいずれか１項に記載のマルチポイントセンサ。
10. 前記下方層がインジウム錫酸化物からなるＩＴＯ列によって構成される、請求項１〜９のいずれか１項に記載のマルチポイントセンサ。
11. 導電性を有する前記上方層がポリエチレンテレフタレートからなるＰＥＴ層（２）の下方に配置される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のマルチポイントセンサ。
12. 導電性を有する前記下方層がガラスからなるガラス層（７）の上方に配置される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のマルチポイントセンサ。
13. 前記中間層が透明である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のマルチポイントセンサ。
14. 前記中間層が、前記上方層及び下方層の導電性材料のインピーダンスよりも非常に大きいインピーダンスを有する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のマルチポイントセンサ。

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