JPH02178621A - 入力検出装置 - Google Patents

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］ 本発明は強誘電性液晶パネルを用いた入力検出装置に関
するものである。

〔従来の技術］ キーボード等に用いることができるタッチパネルあるい
はタッチスイッチでは、従来、抵抗膜方式、容量方式、
音響方式、光電方式等の技術を用いて入力検出装置を構
成していた（例えば、“日経エレクトロニク、ｌ、”　
　：１９８４−７−２、Ｎ。

３４６．２１３頁〜２２３頁）。

［解決しようとする課題］ 上記従来の入力検出装置では以下に示すような問題があ
った。

（１）抵抗膜方式を用いたものでは、ポリエステルシー
トを使用しているために損傷を受けやすい。そのために
取り扱いが難しくなり、使用方法や使用環境が限定され
てしまうという問題があった。

（２）容量方式を用いたものでは、例えば人間の指のよ
うに導電性のものがキーに触れなければならず、使用方
法が限定されてしまうという問題があった。

（３）音響方式を用いたものでは、ゴミや汚れ等で誤動
作することがあり、使用環境が限定されてしまうという
問題があった。

（４）光電方式を用いたものでは、原理的にコストが高
くなるという問題があった。

本発明の第１の目的は、使用方法や使用環境の制約が少
ない入力検出装置を得ることである。

本発明の第２の目的は、低コストの入力検出装置を得る
ことである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明における入力検出装置は、強誘電性液晶を挟んで
形成された上下電極を有した強誘電性液晶パネルを押圧
したときに、上記上下電極の複数の交差部で生じる起電
力を受けて、押圧された位置を検出手段により検出する
ものである。

［実施例］ 本発明は、本願特許出願人によりすでに出願された特願
昭６３−２１７６９０号において記載されている、強誘
電性液晶パネルの圧電効果を利用したものである。

従って、以下で述べる強誘電性液晶パネルにおいて良好
な特性を得るためには、上記の特願昭６３−２１７６９
０号の各図面に掲載された特性等から得られた条件、す
なわち同号第１９頁〜第２０頁に記載されているような
条件により構成されていることが好ましい。この条件は
以下に示すようなものである。

（１）配向層が、ホモジニアス配向処理をしたものであ
ること。

（２）配向層が、互いに平行または反平行からずらして
ホモジニアス配向処理したものであること。

（３）配向膜が、ストロングラピング法によるホモジニ
アス配向処理したものであること。

（４）強誘電性液晶が、強誘電性を示す相であること。

（５）対向した電極の間隔は、できるだけ狭いこと。

（６）一方の配向層を強誘電性液晶の自発分極を吸引す
る材料で形成し、他方の配向層を強誘電性液晶の自発分
極を反発する材料で形成すること。

（７）強誘電性液晶に、自発分極が大きいものを使用す
ること （８）ポーリング処理を行う場合には、強誘電性液晶が
カイラルネマティック相やアイソトロピック相にある温
度から行うこと。

まず、本発明における基本的な構成例について第１図（
Ａ）および（Ｂ）により説明を行う。

１は強誘電性液晶パネルである。この強誘電性液晶パ木
ル１は、上側基板１１、下側基板１２、強誘電性液晶１
３、上側電極１４、下側電極１５、配向層１６により構
成されている。上側基板１１は押圧部１７を有している
が、押圧に対して変形しやすい材料により形成されてい
ることが好ましく、透明であることが好ましい。下側基
板１２は強誘電性液晶１３を挟んで上記上側基板１１と
対向している。形成材料にはガラス等の透明体を用いる
ことが好ましい。上側電極１４および下側電極１５はそ
れぞれ上側基板１１および下側基板１２の対向面上に形
成され、複数の箇所で交差している。本例においては第
１図（Ａ）に示すように、画電極によりマトリクスを構
成しているが、必ずしもその必要はない。複数の箇所で
交差していればどちらか一方の電極は単数でもよい。形
成材料にはＩＴＯ（インジウム　ティン　オキサイド）
等の透明導電体を用いることが好ましい。１６は配向層
であり、ポリイミドやＰＶＡ　（ポリ　ビニル　アルコ
ール）等で形成されている。なお、上記押圧部は、上側
基板１１上の押圧される場所を指すものであり、基本的
には上側基板１１上の特定の場所を指すものではない。

しかしながら、通常はｍ１図（Ａ）に示すように、上側
電極１４と下側電極１５との交差部に対応していること
が好ましい。

２は検出手段であり、上記よ側基板１１の押圧部１７を
押圧したときに、上記上側電極１４と下側電極１５との
間に生じる起電力を検出するものである。この起電力は
、強誘電性液晶パネルにおける圧電効果によるものであ
る。検出手段２は、比較回路２１ａ、２１ｂおよび位置
検出回路２２により構成されている。

つぎに、本例における動作の説明を行う。

押圧部１７が押圧されると、この押圧部１７に対応した
上側電極１４と下側電極１５との交差部に起電力が生じ
る。この起電力は、上側電極１４および下側電極１５を
通して、比較回路２１ａおよび２１ｂに入力される。比
較回路２１ａおよび２１ｂでは、上記起電力が所定の比
較電圧と比較される。比較電圧よりも起電力の方が大き
い場合には、」二側電極１４および下側電極１５の起電
力が生じた電極を示すそれぞれのコードを位置検出回路
２２に送出する。位置検出回路２２ではこのコードによ
り抑圧位置を検出する。

以上が本発明における基本的な構成例であるが、つぎに
強誘電性液晶パネル１の具体的な実施例について説明す
る。

実施例１（第２図参照） これは、押圧部１７を囲むように振動抑制手段１８ａと
して壁部を設け、さらに、押圧部１７に圧力を集中させ
る圧力集中手段１８ｂとして上側基板１１上に突起部を
設けたものである。

壁部（振動抑制手段１８ａ）は、押圧部１７が押圧され
たときに生じる振動の周囲への伝播を低減するものであ
る。従って、押圧により上側電極１４と下側電極１５と
の間に生じる起電力を、押圧された箇所に集中させるこ
とができる。壁部を形成するには、フォトリソグラフィ
を用いたエツチング、あるいはスクリーン印刷を用いる
ことができる。上側電極１４および下側電極１５により
マトリクスを構成する場合には、第２図のように、上側
電極１４および下側電極１５の各電極間に壁部を設ける
ことが好ましい。上側電極が単数で構成されこの上側電
極に複数の下側電極が交差している場合、あるいは下側
電極が単数で構成されこの下側電極に複数の上側電極が
交差している場合には、複数設けられた方の各電極間の
みに壁部を設けてもよい（単数設けられた方の電極の両
側には壁部を設けない。）。なお、壁部は上記振動抑制
手段としての機能の他に、強誘電性液晶パネルのスペー
サとしての機能も同時に果すことが可能である。

突起部（圧力集中手段１８ｂ）は、圧力を突起部下の押
圧部１７に集中させ、抑圧時の上側基板１１等のたわみ
を押圧部１７下に集中させることができる。従って、圧
力集中手段１８ｂを設けることによっても、押圧により
上側電極１４と下側電極１５との間に生じる起電力を、
押圧された箇所に集中させることができる。なお、突起
部は第２図（Ａ）に示すように、上側電極１４と下側電
極１５の交差部に設けることが好ましい。

本例によれば、振動抑制手段１８ａおよび圧力集中手段
１８ｂを設けたため、抑圧により生じる起電力を、押圧
された箇所に集中させることができる。従って、確実な
抑圧位置の検出を行うことができる。

実施例２（第３図参照） これは、上記°実施例１”で示した振動抑制手段１８ａ
を設けるとともに、変位抑制手段１８ＣとＬ２て、押圧
部下部にストッパ一部１８ｃを設けたものである。

ストッパ一部を設けたことにより、第３図（Ｂ）に示す
ように、押圧部１７が押圧されたときに上側基板１１等
が必要以上にたわまないようにすることができる。その
ため、押圧部１７が過度に押圧されることがなく、パネ
ル自体に損傷を与えたりすることがない。

壁部およびストッパ一部を形成するには、フォトリソグ
ラフィを用いたエツチング、あるいはスクリーン印刷を
用いることができる。

本例によれば、振動抑制手段１８ａにより確実な抑圧位
置の検出を行うことができるとともに、変位抑制手段１
８ｃにより押圧部１７が過度に押圧されることがなくな
る。

［効果］ 本発明では、入力の検知を行うために、従来から表示装
置として広く用いられている液晶パネルを用いている。

従って、使用方法や使用環境の制約が少ない人力検出装
置を得ることができるとともに、安価な入力検出装置を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な構成を示した説明図、第２図
および第３図は強誘電性液晶パネルの各種実施例を示し
た説明図である。 １・・・・・・・・・強誘電性液晶パネル１１・・・・
・・上側基板 １２・・・・・・下側基板 １３・・・・・・強誘電性液晶 １４・・・・・・上側電極 １５・・・・・・下側電極 １７・・・・・・押圧部 ２・・・・・・・・・検出手段 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 押圧部を有した上側基板と、この上側基板に対向する下
   側基板と、この下側基板の上記上側基板に対向する対向
   面に形成された下側電極と、上記上側基板の上記下側基
   板に対向する対向面に形成された上側電極と、上記上側
   基板と上記下側基板との間に封入された強誘電性液晶と
   からなり、上記下側電極と上側電極とが複数の交差部を
   形成するように構成された強誘電性液晶パネルと、上記
   上側基板の押圧部を押圧したときに上記上側電極と下側
   電極との間に生じる起電力を受けて押圧された位置を検
   出する検出手段とからなる入力検出装置