JP3516848B2 - タッチパネル - Google Patents
タッチパネルInfo
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Description
して使用されるタッチパネルに関するもので、特に、携
帯情報端末またはペンコンピューター等に用いられるタ
ッチパネルに関するものである。
電容量検出式及び磁気検知式等のタッチパネルが知られ
ているが、携帯情報端末等の表示素子上に配置されるタ
ッチパネルとしては、回路構成が簡単なこと、専用入力
ペンが不要なこと及び消費電力が少ないこと等から、押
圧感知式のタッチパネルが広く用いられる。
も、メンブレンスイッチとなっているデジタル方式より
も高い解像度を得られることから、抵抗膜方式であるア
ナログ方式が一般的に用いられている。
表示素子である液晶表示素子の上に配置され、画面上で
入力と表示とを同時に行えるようになっている。
子としては、バックライトが不要なため、消費電力が小
さい、薄い及び軽い等の理由から、反射型液晶表示素子
が主として用いられる。
素子上にタッチパネルを配置した場合の光線の状態につ
いて説明する。図12は反射型液晶表示素子上にタッチ
パネルを配置した場合の光線の状態について説明する断
面図である。
反射型液晶表示素子52上に配置されているため、入射
光53はタッチパネル51を通過してから反射型液晶表
示素子52へ到達する。そして、反射型液晶表示素子5
2の反射板54で反射された光が、タッチパネル51を
通過してから出射光55として使用者に到達する。
過することとなり、出射光55の光量は、タッチパネル
51が存在しない場合と比較すれば、入射光53の光量
にタッチパネル51の光線透過率の2乗を掛けた値にな
るため、反射型液晶表示素子52の明るさが損なわれ
る。
過率が低下する原因の一つとして、タッチパネルの透明
導電膜とタッチパネルの一対の絶縁性基板間に存在する
空気層との界面反射が考えられる。
縁性基板間に存在する空気層との界面反射は、屈折率の
異なる二媒体間の界面を透過する光が、界面の反射に伴
って光量を損失することに基づいており、界面の透過率
T及び反射率Rは、二媒体の入射側媒体の屈折率を
n1、連続する次の媒体の屈折率をn2とすれば、次式で
表わされる。
n2)が大きくなれば反射率Rが大きくなり、結果とし
て透過率Tが小さくなるため、表示画面が暗くなる。
8−195138号公報に開示されているように、タッ
チパネルの透明導電膜の表面に反射防止膜を形成する方
法が提案されている。
95138号公報に開示されている方法では、透明導電
膜の全面に反射防止膜を形成しているため、一対の透明
導電膜間の接触抵抗が増加し、タッチパネルの入力感度
が低下するという問題点がある。
することで補償することができるが、その場合、新たな
回路を開発しなければならず、多大な時間と開発費を必
要とする。
みなされたものであって、タッチパネルの入力感度を低
下させることなく、表示素子上に配置した場合には、明
るい表示画面を得ることができるタッチパネルを提供す
ることを目的としている。
ために、本発明の請求項1記載のタッチパネルは、透明
導電膜を形成した一対の絶縁性基板が空気層を介して貼
り合わされてなり、表示素子上に配置して、前記表示素
子の入力素子として用いられる抵抗膜方式のタッチパネ
ルにおいて、前記透明導電膜における前記表示素子の各
画素上に、前記透明導電膜を選択的に欠落させた欠落部
が設けられており、前記欠落部のピッチは、前記画素の
ピッチに対して、n=1以上の整数とするとき、n分の
1に設定されていることを特徴としている。請求項2記
載のタッチパネルは、請求項1記載のタッチパネルにお
いて、前記欠落部のピッチは、前記画素のピッチの2分
の1または4分の1に設定されていることを特徴として
いる。
または2記載のタッチパネルにおいて、前記欠落部が島
状に設けられていることを特徴としている。
乃至請求項3の何れか1項に記載のタッチパネルにおい
て、前記表示素子の各画素上に存在する前記欠落部の面
積は、前記各画素の面積に対して、10%乃至90%に
設定されていることを特徴としている。
乃至請求項4記載のタッチパネルにおいて、前記透明導
電膜は、光線透過率ピークが波長550nmであり、膜
厚が150nmのITOで形成されていることを特徴と
している。
膜を選択的に欠落させた欠落部が設けられていることに
より、欠落部では光の透過率が高くなり、表示画面を明
るくすることができる。また、透明導電膜上に反射防止
膜等を形成しないので、一対の透明導電膜間の接触抵抗
が増加することがなく、タッチパネルの入力感度が低下
することがない。また、欠落部のピッチは、画素のピッ
チに対して、n=1以上の整数とするとき、n分の1、
たとえば2分の1または4分の1に設定されていること
により、入力感度を低下させることなく、表示画面を明
るくすることができるとともに、各画素毎における入力
感度をさらに均一にすることができる。
とにより、入力感度を低下させることなく、表示画面を
明るくすることができる。
部の面積は、各画素の面積に対して、10%乃至90%
に設定されていることにより、入力感度を低下させるこ
となく、表示画面を明るくすることができるとともに、
各画素毎における入力感度を均一にすることができる。
ークが波長550nmとなるような厚さであることによ
り、人間の視感度は波長550nmが最も高いため、さ
らに表示画面を明るくすることができる。人間の視感度
が最も高い波長550nmに光線透過率ピークを持つ透
明導電膜をITOで形成すると、ITOの屈折率が1.
90であるため、150nm程度の膜厚が必要となる。
従来は高抵抗膜として膜厚の薄い透明導電膜を用いてい
たため、膜厚の微妙なばらつきが抵抗値のばらつきとな
り、タッチパネルの位置分解能が悪くなることがあった
が、本発明によれば透明導電膜の膜厚を厚くしているた
め、膜厚の微妙なばらつきによる抵抗値のばらつきの影
響が小さくなり、タッチパネルの位置分解能に影響を与
えることを抑制することができる。この透明導電膜の面
抵抗値は、通常のタッチパネル用の透明導電膜が膜厚2
0nmで約500Ω/□であるのに対し、膜厚が150
nmのため約50Ω/□と低抵抗となり、このままでは
タッチパネルの位置分解能が悪くなるが、欠落部を形成
することで最適な抵抗値に調整することができる。
の実施の形態について説明する。
実施の形態1について説明する。図1は本発明に係わる
タッチパネルを示す断面図、図2は本発明に係わるタッ
チパネルを示す平面図、図3は欠落部の第1の形状を示
す説明図である。
るタッチパネルは、厚さ0.7mmのガラス(屈折率
1.52)からなる絶縁性基板1上に、厚さ30nmの
ITO(屈折率1.90)からなる透明導電膜2aを形
成したものと、ポリエチレンテレフタレート(屈折率
1.60)等の高分子フィルムからなる絶縁性フレキシ
ブル基板3上に、厚さ30nmのITO(屈折率1.9
0)からなる透明導電膜2bを形成したものとが、スク
リーン印刷等によって形成される厚さ10μmのエポキ
シ樹脂等からなるスペーサー4を介して、両面接着テー
プ5によって貼り合わされている。
とは、スペーサー4によって10μmの間隔をおいて貼
り合わされているため、絶縁性基板1と絶縁性フレキシ
ブル基板3との間には、厚さ10μmの空気層6(屈折
率1.00)が存在している。
ル基板3には、スクリーン印刷等によって形成される銀
等からなる集電電極7が形成されている。
明導電膜2a及び2bを欠落させた欠落部8が、図3に
示すように、フォトリソグラフィー法等によってピッチ
Pd=100μm及び間隔Dw=20μmで、一辺が8
0μmの正方形の島状(以下、この形状を第1の形状と
表記する)に設けられている。
ではなく、フォトリソグラフィー法+エッチング法また
はエッチング液のスプレー法等によって形成することが
できる。
ネルを作製し、比較例として、欠落部8を設けないタッ
チパネルも作製して、この2種類のタッチパネルについ
て、波長550nmの光線透過率(以下、波長を省略し
て光線透過率と表記する)及び明度L*を測定する。
タッチパネル単体を標準白色板上に設置し、ミノルタ製
CM−1000で測定する。
ッチパネルについては、光線透過率が79.4%、明度
L*=86.1である。これに対して、第1の形状に欠
落部8を設けたタッチパネルについては、光線透過率が
87.3%、明度L*=91.6である。
パネルは、島状に欠落部8を設けることにより、光線透
過率及び明度L*を向上させることができ、表示素子上
に配置する場合には、明るい表示画面を得ることができ
る。
実施の形態2について説明する。図4は欠落部の第2の
形状を示す説明図、図5は欠落部の第3の形状を示す説
明図、図6は欠落部の第4の形状を示す説明図である。
ッチパネルを作製する。
=100μm及び間隔Dw=10μmで、一辺が90μ
mの正方形の島状(以下、この形状を第2の形状と表記
する)に設けたものと、図5に示すように、欠落部8を
ピッチPd=100μm及び間隔Dw=40μmで、一
辺が60μmの正方形の島状(以下、この形状を第3の
形状と表記する)に設けたものと、図6に示すように、
欠落部8をピッチPd=100μm及び間隔Dw=70
μmで、一辺が30μmの正方形の島状(以下、この形
状を第4の形状と表記する)に設けたものとを作製し、
実施の形態1で作製した第1の形状に形成したものを含
めて、この4種類のタッチパネルについて、光線透過率
及び明度L*を測定する。
タッチパネル単体を標準白色板上に設置し、ミノルタ製
CM−1000で測定する。
チパネルを反射型液晶表示素子上に配置して、入力感度
について評価した結果も示す。入力感度の評価は、人間
の感覚で判断し、入力感度の良好なものを○、入力感度
が若干劣るものを△とする。
チP=200μm及び画素間隔D=10μmで、一辺が
190μmの正方形の画素がマトリクス状に配列されて
いるものを用いる。そして、各画素の面積に対する各画
素上に存在する欠落部8の面積の割合(以下、面積割合
と表記する)についても、表2に示す。
を設けた場合、光線透過率が87.3%、明度L*=9
1.6であり、入力感度は良好で、面積割合は71%で
ある。第2の形状の欠落部8を設けた場合、光線透過率
が89.4%、明度L*=93.0であり、入力感度は
若干劣り、面積割合は90%である。第3の形状の欠落
部8を設けた場合、光線透過率が83.9%、明度L*
=89.2であり、入力感度は良好で、面積割合は40
%である。第4の形状の欠落部8を設けた場合、光線透
過率が80.5%、明度L*=86.9であり、入力感
度は良好で、面積割合は10%である。
合、入力感度が若干劣ってしまい、面積割合が10%以
下の場合、表示画面の明るさの向上が不十分なものとな
ってしまう。
範囲から選択すれば、入力感度と表示画面の明るさとを
両立することができ、入力感度を優先させる場合には、
面積割合を少なくすればよく、表示画面の明るさを優先
させる場合には、面積割合を多くすればよい。
実施の形態3について説明する。図7は欠落部の第5の
形状を示す説明図、図8は欠落部の第6の形状を示す説
明図である。
ッチパネルを作製する。
=150μm及び間隔Dw=30μmで、一辺が120
μmの正方形の島状(以下、この形状を第5の形状と表
記する)に設けたものと、図8に示すように、欠落部8
をピッチPd=50μm及び間隔Dw=10μmで、一
辺が40μmの正方形の島状(以下、この形状を第6の
形状と表記する)に設けたものとを作製し、実施の形態
1で作製した第1の形状に形成したものを含めて、この
3種類のタッチパネルについて、反射型液晶表示素子上
に配置して、入力感度及び各画素毎の入力感度の均一性
について評価し、表3に結果を示す。
入力感度の良好なものを○、入力感度が若干劣るものを
△とする。入力感度の均一性についても、人間の感覚で
判断し、入力感度の均一性が良好なものを○、入力感度
の均一性が若干劣るものを△とする。
チP=200μm及び画素間隔D=10μmで、一辺が
190μmの正方形の画素がマトリクス状に配列されて
いるものを用いる。
を設けた場合、入力感度及び入力感度の均一性は良好で
ある。第5の形状の欠落部8を設けた場合、入力感度は
良好であるが、入力感度の均一性は若干劣る。第6の形
状の欠落部8を設けた場合、入力感度及び入力感度の均
一性は良好である。
き、欠落部8のピッチPdは、表示素子の画素ピッチP
のn分の1に設定することにより、入力感度の均一性を
向上させることができる。例えば、第1の形状であれ
ば、欠落部8のピッチPdは、表示素子の画素ピッチP
の2分の1であり、第6の形状であれば、欠落部8のピ
ッチPdは、表示素子の画素ピッチPの4分の1であ
る。
の画素ピッチPのn分の1に設定することにより、各画
素上に存在する欠落部8の形状及び面積をすべて同一に
することができるため、各画素毎の入力感度を等しくす
ることができるのである。
て、実施の形態4について説明する。図9は欠落部の第
7の形状を示す説明図、図10は欠落部の第8の形状を
示す説明図である。
ッチパネルを作製する。
=100μm及び間隔Dw=10μmで、一辺が100
μmの正三角形の頂点に中心が存在するように、直径9
0μmの円形の島状(以下、この形状を第7の形状と表
記する)に設けたものと、図10に示すように、欠落部
8をピッチPd=100μm及び間隔Dw=5μmで、
直径97.5μmの円に内接するような正六角形の島状
(以下、この形状を第8の形状と表記する)に設けたも
のとを作製し、この2種類のタッチパネルについて、光
線透過率及び明度L*を測定する。
タッチパネル単体を標準白色板上に設置し、ミノルタ製
CM−1000で測定する。
チパネルを反射型液晶表示素子上に配置して、入力感度
及び各画素毎の入力感度の均一性について評価した結果
も示す。
入力感度の良好なものを○、入力感度が若干劣るものを
△とする。入力感度の均一性についても、人間の感覚で
判断し、入力感度の均一性が良好なものを○、入力感度
の均一性が若干劣るものを△とする。
チP=200μm及び画素間隔D=10μmで、一辺が
190μmの正方形の画素がマトリクス状に配列されて
いるものを用いる。
を設けた場合、光線透過率が88.4%、明度L*=9
2.3であり、入力感度及び入力感度の均一性は良好で
ある。第8の形状の欠落部8を設けた場合、光線透過率
が88.5%、明度L*=92.4であり、入力感度及
び入力感度の均一性は良好である。
状以外の場合であっても、入力感度と表示画面の明るさ
を両立させることができる。また、n=1以上の整数と
するとき、欠落部8のピッチPdは、表示素子の画素ピ
ッチPのn分の1に設定することにより、欠落部8の形
状が正方形の島状以外の場合であっても、入力感度の均
一性を向上させることができる。
状に限定されるものではなく、円形、楕円形または多角
形の島状であってもよい。また、欠落部8を透明導電膜
2a及び2bに設けたが、透明導電膜2aまたは透明導
電膜2bのどちらか一方にのみ設けるようにしてもよ
い。
形態5について説明する。図11は欠落部の第9の形状
を示す説明図である。
は、実施の形態1と同様にタッチパネルを作製する。
光線透過率ピークを持つ透明導電膜2a及び2bをIT
Oで形成すると、ITOの屈折率が1.90であるた
め、150nm程度の膜厚が必要となる。これは波長
λ、屈折率n、膜厚dから、nd=λ/2の関係を満た
せばよいことから導出できる。そして、この透明導電膜
2a及び2bにおける干渉は一次の干渉のみで、干渉の
谷は可視光領域外にあり、干渉の影響は可視光領域では
高透過率の方向に作用する。
は、通常のタッチパネル用の透明導電膜が膜厚20nm
で約500Ω/□であるのに対し、膜厚が150nmの
ため約50Ω/□と低抵抗となり、このままではタッチ
パネルの位置分解能が悪くなるが、欠落部8を形成する
ことで最適な抵抗値に調整することができる。
膜を用いていたため、膜厚の微妙なばらつきが抵抗値の
ばらつきとなり、タッチパネルの位置分解能が悪くなる
ことがあったが、本発明によれば透明導電膜2a及び2
bの膜厚を厚くしているため、膜厚の微妙なばらつきに
よる抵抗値のばらつきの影響が小さくなり、タッチパネ
ルの位置分解能に影響を与えることを抑制することがで
きる。
d=100μm及び間隔Dw=5μmで、一辺が95μ
mの正方形の島状(以下、この形状を第9の形状と表記
する)に設けたものを作製し、反射型液晶表示素子上に
配置して、光線透過率及び明度L*を測定するととも
に、入力感度及び各画素毎の入力感度の均一性について
評価する。
板上に設置し、ミノルタ製CM−1000で測定する。
入力感度及び入力感度の均一性の評価は、人間の感覚で
判断する。
200μm及び画素間隔D=10μmで、一辺が190
μmの正方形の画素がマトリクス状に配列されているも
のを用いる。n=1以上の整数とするとき、欠落部8の
ピッチPdは、表示素子の画素ピッチPのn分の1に設
定することにより、入力感度の均一性を向上させること
ができる。第9の形状では、欠落部8のピッチPdは、
表示素子の画素ピッチPの2分の1である。
ッチPのn分の1に設定することにより、各画素上に存
在する欠落部8の形状及び面積をすべて同一にすること
ができるため、各画素毎の入力感度を等しくすることが
できる。
厚が150nmとなるように形成し、第9の形状の欠落
部8を設けた場合、光線透過率が90.0%、明度L*
=90.0であり、入力感度及び入力感度の均一性は良
好である。
ネルによれば、透明導電膜を選択的に欠落させた欠落部
が設けられていることにより、欠落部では光の透過率が
高くなり、表示画面を明るくすることができる。また、
透明導電膜上に反射防止膜等を形成しないので、一対の
透明導電膜間の接触抵抗が増加することがなく、タッチ
パネルの入力感度が低下することがない。また、欠落部
のピッチは、画素のピッチに対して、n=1以上の整数
とするとき、n分の1、たとえば2分の1または4分の
1に設定されていることにより、入力感度を低下させる
ことなく、表示画面を明るくすることができるととも
に、各画素毎における入力感度をさらに均一にすること
ができる。
とにより、入力感度を低下させることなく、表示画面を
明るくすることができる。
部の面積は、各画素の面積に対して、10%乃至90%
に設定されていることにより、入力感度を低下させるこ
となく、表示画面を明るくすることができるとともに、
各画素毎における入力感度を均一にすることができる。
ークが波長550nmとなるような厚さであることによ
り、人間の視感度は波長550nmが最も高いため、さ
らに表示画面を明るくすることができる。人間の視感度
が最も高い波長550nmに光線透過率ピークを持つ透
明導電膜をITOで形成すると、ITOの屈折率が1.
90であるため、150nm程度の膜厚が必要となる。
従来は高抵抗膜として膜厚の薄い透明導電膜を用いてい
たため、膜厚の微妙なばらつきが抵抗値のばらつきとな
り、タッチパネルの位置分解能が悪くなることがあった
が、本発明によれば透明導電膜の膜厚を厚くしているた
め、膜厚の微妙なばらつきによる抵抗値のばらつきの影
響が小さくなり、タッチパネルの位置分解能に影響を与
えることを抑制することができる。この透明導電膜の面
抵抗値は、通常のタッチパネル用の透明導電膜が膜厚2
0nmで約500Ω/□であるのに対し、膜厚が150
nmのため約50Ω/□と低抵抗となり、このままでは
タッチパネルの位置分解能が悪くなるが、欠落部を形成
することで最適な抵抗値に調整することができる。
る。
る。
した場合の光線の状態について説明する断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】透明導電膜を形成した一対の絶縁性基板が
空気層を介して貼り合わされてなり、表示素子上に配置
して、前記表示素子の入力素子として用いられる抵抗膜
方式のタッチパネルにおいて、前記透明導電膜における前記表示素子の各画素上に、 前
記透明導電膜を選択的に欠落させた欠落部が設けられて
おり、 前記欠落部のピッチは、前記画素のピッチに対して、n
=1以上の整数とするとき、n分の1に設定されている
ことを特徴とするタッチパネル。 - 【請求項2】前記欠落部のピッチは、前記画素のピッチ
の2分の1または4分の1に設定されていることを特徴
とする請求項1記載のタッチパネル。 - 【請求項3】前記欠落部が島状に設けられていることを
特徴とする請求項1または2記載のタッチパネル。 - 【請求項4】前記表示素子の各画素上に存在する前記欠
落部の面積は、前記各画素の面積に対して、10%乃至
90%に設定されていることを特徴とする請求項1乃至
請求項3の何れか1項に記載のタッチパネル。 - 【請求項5】前記透明導電膜は、光線透過率ピークが波
長550nmであり、膜厚が150nmのITOで形成
されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何
れか1項に記載のタッチパネル。
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1997
- 1997-10-23 JP JP29083497A patent/JP3516848B2/ja not_active Expired - Fee Related
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