JP4647064B2 - タッチパネル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタッチパネルに係り、特にパネル上に等電位線を均一に分布できるように電極または透明導電膜の構造が改善されたタッチパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に入力装置(input devices)としてはタッチパネル(touch panel)とデジタイザー(digitizer)がある。入力装置はディスプレーに表示されるボタンに指やペンなどの入力手段を通して接触または非接触で接続し、入力装置と電気的に連結された平板表示装置に含まれる情報の容易な利用を可能にする。
【０００３】
このうち、タッチパネルは平板表示装置と一体に構成されており、ペンコンピュータ及びパソコン等超小型及び超軽量化を求める最近の傾向に最も適した入力装置の１つである。このようなタッチパネルとしてはアナログレジスティブ型(analog resistive type)、デジタルレジスティブ型(digital resistive type)、キャパシティブ型(capacitive type)、ソー型(saw type)及びインフラレッド型(infrared type)などがある。
【０００４】
タッチパネルはドットスペーサ(dot spacers)を介在して上部及び下部基板が結合されている。上部及び下部基板には各々上部及び下部電極が形成されている。入力手段によって上部基板の何れか１地点に接触すれば、上部及び下部電極が相互通電される。これにより、制御装置はその位置の抵抗値によって変化された電圧値を読取り、電位差の変化に応じてデジタル値に変換して位置座標を探すことになる。
【０００５】
ところが、従来のタッチパネルは上部及び下部電極のライン抵抗によって電圧立下り現象が発生する。従って、電極から同一な距離の地点をポインティングする時、等電位線が均一に形成されない。これによって、所望の位置の抵抗値を正確に読取れない。
【０００６】
従来、電圧立下りを最小化するために多様な方法を試みたが、最も広く用いられる方法としては電極の幅を最大に広げ、厚さをさらに厚くすることである。しかし、このような方法はタッチパネルの面積的制約からくる設計上の限界があり、直線性の値を小さくすることはできるが完璧には無くせないという短所があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題点を解決するために創案されたものであって、電極乃至透明導電膜の形状を変更して電極のライン抵抗を最小化し、等電位線を均一に形成できるように構造の改善されたタッチパネルを提供することにその目的がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明のタッチパネルは、上部透明導電膜が一面に形成された上部基板と、前記上部透明導電膜の下面にストリップ状に形成される上部電極と、前記上部基板と対向して設けられ、上面にパターン化された下部透明導電膜の形成された下部基板と、前記下部透明導電膜と通電可能にストリップ状に形成される下部電極と、前記上部及び下部基板の間隔を保つためにその間に介在されるドットスペーサと、前記上部及び下部電極と電気的に接続されて所定の電源が印加されるフレキシブルプリントケーブルとを含むタッチパネルにおいて、前記電極間に均一な等電位線の分布のために前記電極または透明導電膜のうち何れか一方はその面積が前記電極のライン抵抗に比例して異に形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、前記電極は電源の印加地点から左右両端までの断面積が前記電極のライン抵抗に比例して徐々に広がることを特徴とする。
【００１０】
また、前記透明導電膜は電源の印加地点から左右両端までの前記電極との接触面積が前記電極のライン抵抗に比例して徐々に広がることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明の一実施の形態に係るタッチパネルを詳しく説明する。
【００１２】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るタッチパネル１０を示したものである。
【００１３】
図面を参照すれば、前記タッチパネル１０は上部基板１１と下部基板１２を含む。
【００１４】
前記上部基板１１は柔軟性を有するフィルムからなっている。
【００１５】
このフィルムはペンや指のような入力手段が直接接触される高分子樹脂層、望ましくはPET層と、前記PET層の下面に塗布されるITO膜のような上部透明導電膜を含む。前記上部基板１１の下面には基板１１の両縁部に沿ってストリップ状の上部電極１３が複数個設けられる。
【００１６】
前記下部基板１２は前記上部基板１１と対応する大きさの透明なガラスよりなっている。前記下部基板１２の上面には下部透明導電膜が選択的にコーティングされている。
【００１７】
前記下部基板１２上には上部電極１３が設けられる地点と異なる位置から前記基板１２の縁部に沿ってストリップ状の下部電極１４が複数個設けられる。前記下部電極１４の一端部から延長線１５が一体に延びる。そして、前記下部基板１２には前記上部電極１３と通電可能な配線１６が形成されている。前記延長線１５と配線１６は下部基板１２の１地点から電源を印加できるように集合されている。
【００１８】
ここで、前記上部及び下部電極１３、１４、延長線１５及び配線１６は銀ペースト(Ag paste)を使用して形成することが望ましい。
【００１９】
また、前記上部基板１１と下部基板１２の縁部には前記上部及び下部基板１１、１２の接着と、前記電極１３、１４の相互絶縁のために接着テープ(図示せず)が付着されている。この接着テープには前記上部電極１３と配線１６との通電のために通電ホール(connection hole)が形成されている。
【００２０】
一方、前記下部基板１２上にはドットスペーサ１７が設けられている。前記ドットスペーサ１７は前記上部及び下部基板１１、１２間の間隔を適切に保てるように設けられるが、その高さは４乃至５μmである。
【００２１】
また、前記下部基板１２には１地点に集合されている延長線１５及び配線１６と電気的に接続されるフレキシブルプリントケーブル(flexible printed cable)１８が設けられる。
【００２２】
本実施形態によれば、前記電極１３、１４から同位置で均一な等電位線の分布が可能で、直進性(linearity)を無くせるように電極または透明導電膜の形状が変形される。
【００２３】
図２は本発明の第１の実施の形態に係るタッチパネルの一部を拡大した図面である。
【００２４】
図面を参照すれば、前記下部基板１２上には所定パターンにITO膜のような透明導電膜２３が形成されている。前記透明導電膜２３の上面にはこれと通電可能な下部電極２１が基板１２の縁部に沿って設けられる。そして、前記下部電極２１と垂直方向に、図１の上部電極１３と通電可能な配線２２が形成される。
【００２５】
この際、前記下部電極２１や、配線２２は前記下部基板１２の一側中央に集合された状態でフレキシブルプリントケーブル１８と電気的に接続されている。
【００２６】
この電源印加点における電源の印加時、ストリップ状の下部電極２１に沿って発生される電圧降下を防止するために前記電極２１の幅が下部電極２１の長さに応じて異に形成される。即ち、電源の印加地点の基板１２の中央から基板１２の縁部まで前記電極２１の幅が徐々に拡大されている。この幅の変化は電源印加点から電極２１の左右両端部まで前記電極２１の長さに応じるライン抵抗に比例する。
【００２７】
図示されたように、前記電極２１の中央部ではA幅を有するのに対し、前記電極２１の一端部ではA幅より広いB幅を有している。また、A幅からB幅に至るまでに電極２１の形状はライン抵抗に比例してその断面積を変えている。これにより、均一な等電位線の分布が可能である。
【００２８】
これをさらに確実にするために本発明に係るタッチパネルの作用を詳しく説明する。
【００２９】
フレキシブルプリントケーブル１８を通して所定の電圧がタッチパネル１０に印加された状態で使用者が手やペンのような入力手段で上部基板１１の高分子樹脂層の何れかの地点を加圧する。
【００３０】
これによって、高分子層の下面に形成された上部透明導電膜と、前記ドットスペーサ１７を介在して下部基板１２上に形成された下部透明導電膜を相互接触させる。これにより、上部及び下部電極１３、１４が相互通電される。制御装置ではその位置の抵抗値によって変化された電圧値を読取った後、電位差の変化に応じてデジタル値に変換して位置座標を探すことになる。
【００３１】
この際、電源の印加される下部基板１２の中央部から左右側両端に行くほど下部電極２１はライン抵抗によって電気伝導度が劣る。これを防止するために、図２に示されたように、前記電極２１はライン抵抗に比例して基板１２の中央部から左右側両端部へ行くほど断面積が広がるように形成される。
【００３２】
これにより、前記電極２１の中央部では左右側両端部より断面積が狭くなってその分だけ抵抗が大きくなり、逆に左右側両端部では中央部より断面積が相対的に広がって抵抗が小さくなるので電気伝導度が向上される。
【００３３】
このように前記電極２１のライン抵抗に比例して断面積を変化させることよって全体的には均一な等電位線の分布が可能となって正確な位置値を読取れる。また、図面では下部電極２１に限って示されているが、上部基板上に形成される上部電極にもこのような断面積の変化が適用されることは勿論である。
【００３４】
図３は本発明の第２の実施の形態に係るタッチパネルの一部を拡大して示した図面である。
【００３５】
図面を参照すれば、前記下部基板１２上において、図２のような透明導電膜２３と接触する電極２１の形状を変更させたものでなく、透明導電膜３３の形状を変化させたものである。
【００３６】
即ち、本実施の形態では下部電極３１と通電される透明導電膜３３の接触面積を変えたが、前記電極３１と接触する基板１２の中央部から縁部に至るまで電極３１のライン抵抗に比例して前記透明導電膜３３の面積を変える。
【００３７】
電源の印加地点に該当される透明導電膜３３の中央部では電極３１と接触する面積がAであるが、縁部へ行くほど前記電極３１と接触する面積がBに徐々に広がる。本実施の形態に係る具体的な作用は図２と同一なのでその説明は省略する。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のタッチパネルは上部及び下部電極のライン抵抗に比例して電極の断面積や、透明導電膜の接触面積を変化させることによって、均一な等電位線の分布を可能にする。これにより、所定の入力手段によってタッチパネルの特定の位置の抵抗値による変化された電圧値を正確に読取れる。
【００３９】
なお、本発明は以上の実施の形態に基づいて説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならこれより多様な変形及び均等な他実施の形態が可能なことを理解しうる。従って、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想によってのみ決まるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタッチパネルを示す分離斜視図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係るタッチパネルの一部を示す拡大斜視図である。
【図３】本発明の第２実施の形態に係るタッチパネルの一部を示す拡大分離斜視図である。
【符号の説明】
１０ タッチパネル
１１ 上部基板
１２ 下部基板
１３ 上部電極
１４ 下部電極
１５ 延長線
１６ 配線
１７ ドットスペーサ
１８ フレキシブルプリントケーブル
【発明の属する技術分野】
本発明はタッチパネルに係り、特にパネル上に等電位線を均一に分布できるように電極または透明導電膜の構造が改善されたタッチパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に入力装置(input devices)としてはタッチパネル(touch panel)とデジタイザー(digitizer)がある。入力装置はディスプレーに表示されるボタンに指やペンなどの入力手段を通して接触または非接触で接続し、入力装置と電気的に連結された平板表示装置に含まれる情報の容易な利用を可能にする。
【０００３】
このうち、タッチパネルは平板表示装置と一体に構成されており、ペンコンピュータ及びパソコン等超小型及び超軽量化を求める最近の傾向に最も適した入力装置の１つである。このようなタッチパネルとしてはアナログレジスティブ型(analog resistive type)、デジタルレジスティブ型(digital resistive type)、キャパシティブ型(capacitive type)、ソー型(saw type)及びインフラレッド型(infrared type)などがある。
【０００４】
タッチパネルはドットスペーサ(dot spacers)を介在して上部及び下部基板が結合されている。上部及び下部基板には各々上部及び下部電極が形成されている。入力手段によって上部基板の何れか１地点に接触すれば、上部及び下部電極が相互通電される。これにより、制御装置はその位置の抵抗値によって変化された電圧値を読取り、電位差の変化に応じてデジタル値に変換して位置座標を探すことになる。
【０００５】
ところが、従来のタッチパネルは上部及び下部電極のライン抵抗によって電圧立下り現象が発生する。従って、電極から同一な距離の地点をポインティングする時、等電位線が均一に形成されない。これによって、所望の位置の抵抗値を正確に読取れない。
【０００６】
従来、電圧立下りを最小化するために多様な方法を試みたが、最も広く用いられる方法としては電極の幅を最大に広げ、厚さをさらに厚くすることである。しかし、このような方法はタッチパネルの面積的制約からくる設計上の限界があり、直線性の値を小さくすることはできるが完璧には無くせないという短所があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題点を解決するために創案されたものであって、電極乃至透明導電膜の形状を変更して電極のライン抵抗を最小化し、等電位線を均一に形成できるように構造の改善されたタッチパネルを提供することにその目的がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明のタッチパネルは、上部透明導電膜が一面に形成された上部基板と、前記上部透明導電膜の下面にストリップ状に形成される上部電極と、前記上部基板と対向して設けられ、上面にパターン化された下部透明導電膜の形成された下部基板と、前記下部透明導電膜と通電可能にストリップ状に形成される下部電極と、前記上部及び下部基板の間隔を保つためにその間に介在されるドットスペーサと、前記上部及び下部電極と電気的に接続されて所定の電源が印加されるフレキシブルプリントケーブルとを含むタッチパネルにおいて、前記電極間に均一な等電位線の分布のために前記電極または透明導電膜のうち何れか一方はその面積が前記電極のライン抵抗に比例して異に形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、前記電極は電源の印加地点から左右両端までの断面積が前記電極のライン抵抗に比例して徐々に広がることを特徴とする。
【００１０】
また、前記透明導電膜は電源の印加地点から左右両端までの前記電極との接触面積が前記電極のライン抵抗に比例して徐々に広がることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明の一実施の形態に係るタッチパネルを詳しく説明する。
【００１２】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るタッチパネル１０を示したものである。
【００１３】
図面を参照すれば、前記タッチパネル１０は上部基板１１と下部基板１２を含む。
【００１４】
前記上部基板１１は柔軟性を有するフィルムからなっている。
【００１５】
このフィルムはペンや指のような入力手段が直接接触される高分子樹脂層、望ましくはPET層と、前記PET層の下面に塗布されるITO膜のような上部透明導電膜を含む。前記上部基板１１の下面には基板１１の両縁部に沿ってストリップ状の上部電極１３が複数個設けられる。
【００１６】
前記下部基板１２は前記上部基板１１と対応する大きさの透明なガラスよりなっている。前記下部基板１２の上面には下部透明導電膜が選択的にコーティングされている。
【００１７】
前記下部基板１２上には上部電極１３が設けられる地点と異なる位置から前記基板１２の縁部に沿ってストリップ状の下部電極１４が複数個設けられる。前記下部電極１４の一端部から延長線１５が一体に延びる。そして、前記下部基板１２には前記上部電極１３と通電可能な配線１６が形成されている。前記延長線１５と配線１６は下部基板１２の１地点から電源を印加できるように集合されている。
【００１８】
ここで、前記上部及び下部電極１３、１４、延長線１５及び配線１６は銀ペースト(Ag paste)を使用して形成することが望ましい。
【００１９】
また、前記上部基板１１と下部基板１２の縁部には前記上部及び下部基板１１、１２の接着と、前記電極１３、１４の相互絶縁のために接着テープ(図示せず)が付着されている。この接着テープには前記上部電極１３と配線１６との通電のために通電ホール(connection hole)が形成されている。
【００２０】
一方、前記下部基板１２上にはドットスペーサ１７が設けられている。前記ドットスペーサ１７は前記上部及び下部基板１１、１２間の間隔を適切に保てるように設けられるが、その高さは４乃至５μmである。
【００２１】
また、前記下部基板１２には１地点に集合されている延長線１５及び配線１６と電気的に接続されるフレキシブルプリントケーブル(flexible printed cable)１８が設けられる。
【００２２】
本実施形態によれば、前記電極１３、１４から同位置で均一な等電位線の分布が可能で、直進性(linearity)を無くせるように電極または透明導電膜の形状が変形される。
【００２３】
図２は本発明の第１の実施の形態に係るタッチパネルの一部を拡大した図面である。
【００２４】
図面を参照すれば、前記下部基板１２上には所定パターンにITO膜のような透明導電膜２３が形成されている。前記透明導電膜２３の上面にはこれと通電可能な下部電極２１が基板１２の縁部に沿って設けられる。そして、前記下部電極２１と垂直方向に、図１の上部電極１３と通電可能な配線２２が形成される。
【００２５】
この際、前記下部電極２１や、配線２２は前記下部基板１２の一側中央に集合された状態でフレキシブルプリントケーブル１８と電気的に接続されている。
【００２６】
この電源印加点における電源の印加時、ストリップ状の下部電極２１に沿って発生される電圧降下を防止するために前記電極２１の幅が下部電極２１の長さに応じて異に形成される。即ち、電源の印加地点の基板１２の中央から基板１２の縁部まで前記電極２１の幅が徐々に拡大されている。この幅の変化は電源印加点から電極２１の左右両端部まで前記電極２１の長さに応じるライン抵抗に比例する。
【００２７】
図示されたように、前記電極２１の中央部ではA幅を有するのに対し、前記電極２１の一端部ではA幅より広いB幅を有している。また、A幅からB幅に至るまでに電極２１の形状はライン抵抗に比例してその断面積を変えている。これにより、均一な等電位線の分布が可能である。
【００２８】
これをさらに確実にするために本発明に係るタッチパネルの作用を詳しく説明する。
【００２９】
フレキシブルプリントケーブル１８を通して所定の電圧がタッチパネル１０に印加された状態で使用者が手やペンのような入力手段で上部基板１１の高分子樹脂層の何れかの地点を加圧する。
【００３０】
これによって、高分子層の下面に形成された上部透明導電膜と、前記ドットスペーサ１７を介在して下部基板１２上に形成された下部透明導電膜を相互接触させる。これにより、上部及び下部電極１３、１４が相互通電される。制御装置ではその位置の抵抗値によって変化された電圧値を読取った後、電位差の変化に応じてデジタル値に変換して位置座標を探すことになる。
【００３１】
この際、電源の印加される下部基板１２の中央部から左右側両端に行くほど下部電極２１はライン抵抗によって電気伝導度が劣る。これを防止するために、図２に示されたように、前記電極２１はライン抵抗に比例して基板１２の中央部から左右側両端部へ行くほど断面積が広がるように形成される。
【００３２】
これにより、前記電極２１の中央部では左右側両端部より断面積が狭くなってその分だけ抵抗が大きくなり、逆に左右側両端部では中央部より断面積が相対的に広がって抵抗が小さくなるので電気伝導度が向上される。
【００３３】
このように前記電極２１のライン抵抗に比例して断面積を変化させることよって全体的には均一な等電位線の分布が可能となって正確な位置値を読取れる。また、図面では下部電極２１に限って示されているが、上部基板上に形成される上部電極にもこのような断面積の変化が適用されることは勿論である。
【００３４】
図３は本発明の第２の実施の形態に係るタッチパネルの一部を拡大して示した図面である。
【００３５】
図面を参照すれば、前記下部基板１２上において、図２のような透明導電膜２３と接触する電極２１の形状を変更させたものでなく、透明導電膜３３の形状を変化させたものである。
【００３６】
即ち、本実施の形態では下部電極３１と通電される透明導電膜３３の接触面積を変えたが、前記電極３１と接触する基板１２の中央部から縁部に至るまで電極３１のライン抵抗に比例して前記透明導電膜３３の面積を変える。
【００３７】
電源の印加地点に該当される透明導電膜３３の中央部では電極３１と接触する面積がAであるが、縁部へ行くほど前記電極３１と接触する面積がBに徐々に広がる。本実施の形態に係る具体的な作用は図２と同一なのでその説明は省略する。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のタッチパネルは上部及び下部電極のライン抵抗に比例して電極の断面積や、透明導電膜の接触面積を変化させることによって、均一な等電位線の分布を可能にする。これにより、所定の入力手段によってタッチパネルの特定の位置の抵抗値による変化された電圧値を正確に読取れる。
【００３９】
なお、本発明は以上の実施の形態に基づいて説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならこれより多様な変形及び均等な他実施の形態が可能なことを理解しうる。従って、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想によってのみ決まるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタッチパネルを示す分離斜視図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係るタッチパネルの一部を示す拡大斜視図である。
【図３】本発明の第２実施の形態に係るタッチパネルの一部を示す拡大分離斜視図である。
【符号の説明】
１０ タッチパネル
１１ 上部基板
１２ 下部基板
１３ 上部電極
１４ 下部電極
１５ 延長線
１６ 配線
１７ ドットスペーサ
１８ フレキシブルプリントケーブル
Claims (3)
- 上部透明導電膜が一面に形成された上部基板と、
前記上部透明導電膜の下面にストリップ状に形成される上部電極と、
前記上部基板と対向して設けられ、上面にパターン化された下部透明導電膜の形成された下部基板と、
前記下部透明導電膜と通電可能にストリップ状に形成される下部電極と、
前記上部及び下部基板の間隔を保つためにその間に介在されるドットスペーサと、
前記上部及び下部電極と電気的に接続されて所定の電源が印加されるフレキシブルプリントケーブルとを含むタッチパネルにおいて、
前記電極間に均一な等電位線の分布のために前記電極または透明導電膜のうち何れか一方はその面積が前記電極のライン抵抗に比例して異に形成されることを特徴とするタッチパネル。 - 前記電極は電源の印加地点から左右両端までの断面積が前記電極のライン抵抗に比例して徐々に広がることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
- 前記透明導電膜は電源の印加地点から左右両端までの前記電極との接触面積が前記電極のライン抵抗に比例して徐々に広がることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
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