JPH01281622A - 透明タッチ式入力装置 - Google Patents

透明タッチ式入力装置

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JPH01281622A
JPH01281622A JP63112055A JP11205588A JPH01281622A JP H01281622 A JPH01281622 A JP H01281622A JP 63112055 A JP63112055 A JP 63112055A JP 11205588 A JP11205588 A JP 11205588A JP H01281622 A JPH01281622 A JP H01281622A
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JP
Japan
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input device
transparent touch
pressing
electrically insulating
liquid
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JP63112055A
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Koji Matsuyama
松山 孝司
Hiroaki Ushida
浩明 牛田
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、コンピュータ端末CRTや液晶表示装置など
の表示装置上に用いられる透明タッチ式入力装置に関す
るものである。
[従来の技術と発明が解決しようとする問題点]近年、
タッチ式入力装置として、コンピュータ端末CRTや液
晶表示装置などの表示装置上に配設され、押圧による入
力位置を検出してデータをコンピュータなどへ入力する
透明タッチ式入力装置が用いられている。
このような透明タッチ式入力装置として、第5図および
第6図に示すように、対向する一対の抵抗シート間に、
スペーサを多数設けたものが提案されている。
第5図(^)は従来の透明タッチ式入力装置の断面図で
あり、第5図(B)は上記透明タッチ式入力装置におけ
る入力状態を示す断面図であり、第6図は上記透明タッ
チ式入力装置の分解斜視図である。該透明タッチ式入力
装置は、上部に配された透明な抵抗シート(21)と、
この抵抗シート(21)の下部に配された透明な抵抗シ
ート(23)とを有しており、各抵抗シート(21)(
23)は、それぞれ可撓性を有する有機高分子等からな
る基材(21a ) (23a )と、各基材(21a
H23a)の対向面に形成された導電性薄膜(21b)
(23b)とからなり、導電性薄III (21fi)
(23b)の表面は導電面を構成している。一方、下部
の抵抗シート+23)の上面には、上部の抵抗シート(
21)と下部の抵抗シート(23)とを所定の間隔を隔
てて保持するなめ透明なスペーサ(25)が多数突設さ
れている。
また第6図に示すように、上部の抵抗シート(21)(
7)両端には、電i (22a)(22b)が平行に設
けられているとともに、下部の抵抗シー)−+23)の
うち上記電極(22a) (22b)と直交する両端に
は上記と同様に電極(24aH24b)が設けられてお
り、上記電極f22a)(22b)間と、電1k (2
4aH24b)間に交互ニ電圧が印加できるように構成
されている。t、な一対の抵抗シート(21)(23)
の周縁部は、接着層(26)で互いに貼着されている。
従って、抵抗シート(21)を押圧しない状態では、各
抵抗シート(21)(23)は前記スペーサ(25)に
より非接触状態に保持されているととらに、抵抗シート
(21)(23)間には空気相からなる空隙部(27)
が形成されている(例えば、特開昭59−46729号
公報参照)。
なお、上記構成の透明タッチ式入力装置は前記各種の表
示装置上に配置されている。
以上のように構成された従来の透明タッチ式入力装置の
動作について以下に説明する。
上部の抵抗シート(21)の所定部を指(28)や抑圧
ベンなどで抑圧すると、第5図FB)に示すように、抵
抗シート(21N23)の導電性4膜f21b) (2
3b)のうち押圧部に対応する箇所が接触する。そして
、前記抵抗シート(21023)には、交互に電圧印加
可能な電f!f22a)(22b)および電極(24a
)(24b)が互いに直交するX−Y軸方向に設けられ
ており、電圧が印加された抵抗シートでは電位勾配が生
じるとともに他方の抵抗シートとの接触により電位差が
生じるため、印加電圧に対する電圧降下成分の割合から
、X−Y座標軸における入力位置である座標値(X、Y
)を検出することができる。すなわち、上部の抵抗シー
ト(21)の所定部を押圧することにより導電性薄il
l (21b)(23b)の対応箇所を接触させ、デー
タを入力できる構造となっており、上部の抵抗シート(
21)は入力面として構成されている。また抵抗シート
(21N23)およびスペーサ(25)が透明であるた
め、これら入力面の透明性を利用して、入力に対する出
力または各種情報の表示を入力面の前面より視認できる
構造となっている。
上記透明タッチ式入力装置は、データの入出力を同一画
面上で行なえるという利点があるものの、上記表示装置
上に入力装置が配されているため、この入力装置による
光の反射が大きく透明度が小さいと、表示装置により表
示された情報が鮮明でなくなり、表示品位が損われるこ
ととなる。より詳細には、上記のような従来の透明タッ
チ式入力装置は、第5図に示すように、上部の抵抗シー
ト(21)ノ基材(21a)および導電性薄FfA(2
1b)と、空気相からなる空隙部(27)と、下部の抵
抗シート(23)ノ導電性′F#ll!(23b)およ
び基材(23a)とで構成されており、透明タッチ式入
力装置を構成する各tillの屈折率、特に導電性薄1
!j!(21bン(23b)と空隙部(21)と、の屈
折率が著しく異なるため、入力面に入射する外光の反射
が大きく、光透過率が低下する。従って、透明タッチ式
入力装置の後面に配置された表示装置による表示情報が
見にくく鮮明に識別することができないという問題があ
る。
また上記の透明タッチ式入力装置では、下部の抵抗シー
ト(23)にスペーサ(25)を多数形成する必要があ
るため経済的でないだけでなく、突設されたスペーサ(
25)が非接触部となる固定式であるため、入力位置を
精度よく検出できない場合がある。
上記の点に鑑み、前記スペーサ(25)を突設すること
なく、空隙部にスペーサとして電気絶縁性液体や透明な
ゲル状物質が封入された透明タッチ式入力装置が提案さ
れている(特開昭59−12521号公報および特開昭
59−46720号公報参照)。
しかしながら、上記のタッチ式入力装置では、いずれも
迅速かつ連続的に入力することが困難である。すなわち
、前者のタッチ式入力装置では、前記空隙部が液体で構
成されているので、抑圧解除時の応答が特に遅くなる。
また後者のタッチ式入力装置では、前記空隙部がゲル状
物質で構成されているので、入力時に大きな押圧力を必
要とするだけでなく、押圧時の応答が遅くなるという問
題がある。
[発明の目的〕 本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
り、入射する外光反射を小さくし、光透過率を向上させ
、表示装置により表示されたデ−夕や情報が見やすく鮮
明に識別できるとともに、押圧時および押圧解除時の応
答が遠く、迅速かつ連続的にデータを入力できる透明タ
ッチ式入力装置を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、一対の透明な抵抗シートの導電面を対向させ
、該導電面の所定部を接触させることにより入力位置を
検出するタッチ式入力装置において、前記抵抗シート間
に電気絶縁性液体および電気絶縁性微粒子が封入されて
いる透明タッチ式入力装置より、上記問題点を解決する
ものである。
[作 用] 上記構成の透明タッチ式入力装置によれば、−対の抵抗
シート間に電気絶縁性液体および電気絶縁性微粒子が封
入されているので、電気絶縁性液体および電気絶縁性微
粒子の屈折率を調整することにより、入力面に入射する
外光の反射を小さくし、光透過率を向上させることがで
き、表示装置による表示情報が鮮明で見やすくなる。ま
たスペーサとして機能する液体を空隙部に封入した場合
と異なり、電気絶縁性液体に混入分散された微粒子は、
前記一対の抵抗シートを一定の間隔に維持するスペーサ
として機能するため、抑圧解除後のスイッチングの遅れ
時間を大幅に短くすることができる。さらには、前記微
粒子が電気絶縁性液体中に分散浮遊しており、従来の固
定式スペーサのように非接触部となる突出部がないので
、全ての入力面を感圧部として利用できる。また入力時
には押圧部で微粒子が移動して排除されるので、微粒子
が存在していても何ら支障なく円滑にデータを入力でき
るとともに、押圧力を解けば、スペーサとして機能する
微粒子によって元の分散系に迅速に復帰する。従って、
押圧時および押圧解除時の応答時間が短く、データの連
続入力が可能となる。
[実施例] 以下に、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
第1図(A)は本発明の透明タッチ式入力装置の一実施
例を示す断面図、第1図(B)は本発明の透明タッチ式
入力装置における入力状態を示す断面図、第2図は本発
明の透明タッチ式入力装置の一実施例を示す分解斜視図
である。
本発明の透明タッチ式入力装置は、所定の間隔を隔てて
配された一対の抵抗シート+11 f31を有しており
、各抵抗シートtlH31は、有機高分子などの透明で
可視性を有する基材(1a)(3a)と、該基材(1a
)(3a)の対向面に蒸着などの成膜手段により形成さ
れた導電性Flllll (1b)(3b)とからなり
、導電性薄膜(1b)(3b)の表面は導電面を構成し
ている。
上記基材(1a)(3a)の素材としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなとのポリオレフィン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの
ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリ
アミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリフェニレンオ
キシド、ポリメタクリル酸メチルやポリアクリル酸アル
キルエステルなどのアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリスチレン、シリコーン樹脂、フ
ッ素系樹脂、セロファン、セルローストリアセテートな
どの繊維素系樹脂など種々の有機高分子が使用できる。
上記基材は2種以上積層されたラミネート品であっても
よく、透明であれば着色していてもよい、また基材(I
a)(3a)は入力操作に支障を来さない範囲で適宜の
厚みを有していてもよいが、厚み5〜500坤、特に5
0〜200ρ程度のものが好ましい、厚みが5μ未満で
あると耐久性が十分でなく、500Imを越えると入力
に際して過度の押圧力を必要とする。
なお、上記有機高分子のうち、機械的特性、透明性、耐
薬品性などに優れるポリエチレンテレフタレート、特に
−軸または二軸延伸されたポリエチレンテレフタレート
が好ましい。
また導電性薄膜(Ib)(3b)の素材としては、導電
性を有する材料であればいずれも使用でき、例えば、ア
ルミニウム、ニッケル、亜鉛、金、銀、剣、タンタル、
コバルト、インジウム、スズ等の各種金属、酸化インジ
ウム、酸化スズ、カドミウム・スズ酸化物やインジ、ウ
ム・スズ酸化物等の金属酸化物、ヨウ化銅、窒化チタン
など種々の導電性材科が例示される。上記導電性材料は
一種または二種以上使用される。上記導電性材料のうち
、インジウム、スズ及びこれらの酸化物などが好ましい
なお、上記導電性材料からなる導電性薄膜(1b)(3
b)は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンブレー
ティング法、気相成長法や上記導電性材料の浴液を塗布
する方法などの慣用の成膜手段により形成することがで
きる。
また上部に配された抵抗シート(1)の両端部には銀、
銅などの良導電性材料からなる電極(2a)+2tl)
が平行に設けられており、該抵抗シート(1)はデータ
入力面として構成されている。一方、下部の抵抗シーh
 f3+のうち上記型!(2a)(2b)と直交する両
端には、上記と同様に電極(4a)(4b)が設けられ
ている。また電Fi(2a)(2b)間と111(4a
)14b)間ニLt、ダイオードスイッチなどにより、
交互に電圧が印加できるように構成されている。
そして、表示装置による表示情報を見やすくして鮮明に
識別できるとともに、押圧時および押圧解除時の応答速
度を大きくし、データの連続入力を可能にするため、上
記一対の抵抗シートfil +31間には、電気絶縁性
液体(6a)と該液体(6a)中に分散された電気絶縁
性微粒子(6b)とからなる分散液が、各抵抗シート+
11 !31の周縁部をシールする接着1 [51によ
り封入されている。より詳細には、電気絶縁性液体(6
a)および電気絶縁性微粒子(6b)として、前記基材
(1aH3a)および導電性薄JJ* (lb) (3
b)ノ!折率と同一または近似した材料を用い、導電性
薄膜(Ib)(3b)等と前記分散液との屈折率の差を
小さくすることにより、上部の抵抗シート(1)で構成
される入力面に入射する外光の反射を小さくし、入力装
置の光透過率を高めることができる。すなわち、一般に
、屈折率n。を有する媒質から、屈折率n1を有する媒
質へ光が入射する場合、入射光Rと反射光rとの割合は
、下記式で表される。
r / R= (n   n  )2/(n1+no)2従って、no
と01との値が近似する程、入射光Rに対する反射光r
の割合が低下し、一定の入射光が入射する場合、透過光
の割合が大きくなるので、分散液として、抵抗シートH
1(31、特に最も光反射が生じ易い導電性薄84 (
Ib) (3b)の屈折率と近似した液体を使用するこ
とにより、透明タッチ式入力装置に入射する入射光の反
射率を小さくし、光透過率を高めることができ、表示装
置による表示情報が鮮明となり、表示情報を見やすくす
ることができる。
上記電気絶縁性液体(6a)としては、所望する屈折率
に応じて抵抗シート(11(31に対して不活性な種々
の液体が使用でき、例えば、オクタン、イソオクタン、
デカン、デカリン、流動パラフィン、アルキルベンゼン
、ナフテン系溶媒などの炭化水素類、エチレングリコー
ルジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエー
テル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのエ
ーテル類、クロロベンゼン、ブロモベンゼン、ヨードベ
ンゼン、l−クロロナフタレン、1−ブロモナフタレン
、モノクロロトリフルオロメタン、ジクロロジフルオロ
メタン、ジクロロモノフルオロメタン、モノクロロジフ
ルオロメタン、トリクロロトリフルオロエタン、ジクロ
ロテトラフルオロエタン、ペンゾトリフルオリド、ペル
フルオロベンゼン、ペルフルオロメチルデカリン、クロ
ロトリフルオロエチレンの低重合物などのフッ素化炭化
水素などのハロゲン化炭化水素、シリコーンオイル、キ
ノリン、イソキノリン、アセトフェノンなどの種々の液
体が例示される。上記電気絶縁性液体(6a)は、一種
または二種以上混合して使用することができ、適宜の粘
度を有していてもよい、また電気絶縁性液体(6a)は
透明性を有していればよく着色していてもよい、なお、
上記電気絶縁性液体(6a)のうち透明性や電気絶縁性
などの特性に優れるとともに、前記各種の基材(1a)
(3a)や導電性薄膜[1b)(3b)に対して不活性
なシリコーンオイルが好ましい。
上記電気絶縁性液体(6a)は、抵抗シート[11(3
1の基材(1aH3a)や導電性薄膜(lb)(3bン
の屈折率に応じて適宜選択することができる。より具体
的には、抵抗シート(11f31の導電性薄M (Ib
) (3b)がインジウム、スズ及びこれらの酸化物等
である場合、電気絶縁性液体(6a)としては、屈折率
1.3〜1,8、特に屈折率1.5〜1,8のものが好
ましい。
また前記電気絶縁性微粒子(6b)としては、スペーサ
として機能し、透明性を損わない粒状物であればいずれ
も使用でさ、例えば、ガラスピーズ、シリカ、アルミナ
、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの無機物、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル樹脂
、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポ
リアミド、ポリイミド、ポリスルホン、ポリフェニレン
オキシド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ
テトラフルオロエチレンやポリクロロトリフルオロエチ
レンなどのフッ素系樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフ
タレート樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹
脂などの種々のプラスチックなどが例示される。上記微
粒子(6b)は一種または二種以上混合して使用される
。なお、タッチ式入力装置における光透過率を高めるた
め、微粒子(6b)のうち透明性に潰れるガラスやプラ
スチックなどが好ましい、また前記微粒子(6b)は、
スイッチングに支障を来さない範囲で適宜の電気絶縁性
を有していればよい。
これらの微粒子(6b)は、適宜の硬度を有していても
よいが、硬度(JISに−5400) 1以上のものが
好ましい、硬度が1未満であると微粒子(6b)が壊れ
やすいため好ましくない、また上記微粒子(6b)はス
ペーサとして機能する範囲で適宜の粒径を有していても
よいが、平均粒径0.15〜100μlのらのが好まし
い、平均粒径が0.15μn未満であるとスペーサとし
て十分に機能させることが困難であり、100 /1を
越えるとタッチパネルとしての入力装置の厚みが大きく
なる。また微粒子(6b)は適宜の形状であってもよい
が、分散液の流動性を高め抑圧時や抑圧解除時の応答速
度を大きくするため、球形であるのが好ましい。
前記電気絶縁性液体(6a)中の微粒子(6b)の含有
量は電気絶縁性液体(6a)の粘度や微粒子(6b)の
粒径などに応じて適宜設定することができるが、体積占
有率1〜70%であるのが好ましい9体積占有率が1%
未満であると電気絶縁性液体(6a)の占める割合が大
きくスペーサとして十分機能させることが困難であり、
70%を越えると微粒子(6b)が過密化して入力時に
高い押圧力を必要とし好ましくない。
なお、分散液の流動性を高め、押圧時や押圧解除時の応
答時間を短くするとともに、長期に亘り使用できるよう
にするため、上記微粒子(6b)は電気絶縁性液体(6
a)中に均一に分散していることが好ましい。
上記構成の透明タッチ式入力装置は、コンピュータ一端
末CRTなどの前記各種の表示装置の前面に配置される
上記のような透明タッチ式入力装置によれば、一対の抵
抗シート[11(31間に封入された電気絶縁性液体(
6a)および微粒子(6b)の屈折率を調整することに
より、入力面に入射する外光の反射を小さくし、光透過
率を向上させることができる。より具体的には、基材(
1aH3a)としてポリエチレンテレフタレート(屈折
率n=1.65>、導電性薄膜(1b)(3b)として
インジウム、スズ及びこれらの酸化物(屈折率n=1.
8)、電気絶縁性液体(6a)とじてシリコーンオイル
(屈折率n=1.5)を用いるとともに、微粒子(6b
)として平均粒径20/71のガラスピーズを体積占有
率10%で用いた場合を例にとって説明すると、一対の
抵抗シート間の空隙部が空気相(屈折率n=1.0)か
らなる従来の透明タッチ式入力装置では、光透過率が6
0%であるのに対して、上記構成材料からなる透明タッ
チ式入力装置では、光透過率が73%であり、光透過率
が約13%向上する。従って、表示装置による表示情報
が鮮明となり、表示情報が見やすくなる。
また指(7)などで上部の抵抗シート(1)の所定部を
押圧すると、入力時には押圧部で微粒子が移動して排除
されるので、押圧時の応答速度が大きい。
また微粒子(6b)がスペーサとして機能するため、押
圧解除後のスイッチングの遅れ時間を大幅に短くするこ
とができるだけでなく、前記微粒子(6b)が電気絶縁
性液体(6a)中に分散浮遊しており、円滑にデータ入
力できるとともに、押圧解除後は元の分散系に迅速に復
帰するので、押圧解除時の応答時間が短く、データの連
続入力が可能となる。
より具体的には、一対の抵抗シー1へ間の空隙部に液体
が封入された従来の透明タッチ式入力装置では、第3図
(B)に示すように、スイッチング遅れ時間が長く抑圧
解除に対する応答が遅いのに対して、上記の構成材料か
らなる本発明の透明タッチ式入力装置では、第3図(A
)に示すように、入力解除に対する応答が大幅に改善さ
れる。
さらには、従来のように固定式スペーサがないので、全
ての入力面を感圧部として利用でき、微妙な入力位置も
アナログ的に精度よく検出することができる。
なお、本発明は、上記実施例に限らず、一対の抵抗シー
トの導電面が対向する種々の形態の透明タッチ式入力装
置に適用することができる。
例えば、上記と同様の導電面が対向する一対の抵抗シー
トを二組用い、一対の抵抗シートでX−Y座標軸のうち
一方の座標値を検出し、池の一対の抵抗シートでX−Y
座標軸のうち他方の座標値を検出して入力する透明タッ
チ式入力装置であってもよい。
また一対の抵抗シートで構成され、一方の抵抗シートの
対向面に、前記導電性材料からなる導電線が所定ピンチ
毎に複数並設されているとともに、他方の抵抗シートの
対向面に、前記と同様の導電性薄膜が形成されている透
明タッチ式入力装置であってもよい、なお、上記一方の
抵抗シートに形成された複数の導電線は直列に接続され
ていてもよい。
さらには、第4図に示すようなマトリックス型透明タッ
チ式入力装置であってもよい、第4図は本発明の他の実
施例を示す断面図であり、一対の抵抗シートf11)f
13)は、前記と同様の基材(11a)(13a)と、
この基材(11aH13a)の対向面に並設された前記
導電性材料からなる複数の導電線(11b)(13b)
とからなり、各抵抗シート+11)f13)の対向面は
導電面を構成している。また上部の抵抗シート(11)
と下部の抵抗シート(13)とは、各抵抗シート(11
)(13)の導電線(11b)(13b)が直交するよ
うに配設され、網状の接点群を形成している。また−対
の抵抗シート(11)(13)間には、前記と同様、電
気絶縁性液体(6a)および微粒子(6b)が封入され
ている。従って、この透明タッチ式入力装置では、上部
の抵抗シート(11)の所定部を押圧することにより、
導電線(11b)(13b)の対応箇所が電気的に接触
して通電し、電圧値または電流値を検出することにより
ディジタル的に入力位置を検出することができる。
なお、上部の抵抗シートを保護するため、上部の抵抗シ
ートの基材はポリエステルなどの透明で可視性を有する
有機高分子からなる保護シートで被覆されていてもよく
、下部の抵抗シートの基材は表示装置の前面の基材と一
体に形成されていてらよい。
「発明の効果」 以上のように、本発明の透明タッチ式入力装置によれば
、前記一対の抵抗シート間に電気絶縁性’t1体および
電気絶縁性微粒子が封入されているので、入射する外光
反射を小さくし、光透過率を向上させ、表示装置により
表示された情報が見やすく鮮明に識別できるとともに、
抑圧時および押圧解除時の応答が速く、迅速かつ連続的
にデータを入力できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は本発明の透明タッチ式入力装置の一実施
例を示す断面図、 第1図(B)は本発明の透明タッチ式入力装置における
入力状態を示す断面図、 第2図は本発明の透明タッチ式入力装置の一実施例を示
す分解斜視図、 第3図(^)は本発明の透明タッチ式入力装置における
入力応答特性の一例を示す図、 第3図+8)従来の透明タッチ式入力装置における入力
応答特性の一例を示す図、 第4図は本発明の他の実施例を示す断面図、第5図(A
)は従来の透明タッチ式入力装置の断面図、 第5図+8)は従来の透明タッチ式入力装置における入
力状態を示す断面図、 第6図は従来の透明タッチ式入力装置の分解斜視図であ
る。 flH31(11)f13)・・・抵抗シート、fla
)(3a)(11a)(13a)・・・基材、(1bH
3b)・・・導電性薄膜、(11b)+13b)・・・
導電線、(6a)・・・電気絶縁性液体、 (6b)・・・電気絶縁性微粒子。 特許出願人  ダイセル化学工業株式会社代 理 人 
 弁理士 鍬 1)充 土弟5図 第6図 is    2t、b   \

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一対の透明な抵抗シートの導電面を対向させ、該導電面
    の所定部を接触させることにより入力位置を検出するタ
    ッチ式入力装置において、前記抵抗シート間に電気絶縁
    性液体および電気絶縁性微粒子が封入されていることを
    特徴とする透明タッチ式入力装置。
JP63112055A 1988-05-09 1988-05-09 透明タッチ式入力装置 Pending JPH01281622A (ja)

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