JPH03179516A

JPH03179516A - 入力装置

Info

Publication number: JPH03179516A
Application number: JP2122333A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Oya; 大家　義幸; Yoshihisa Mori; 佳久森; Toshio Matsubara; 俊夫松原; Reiji Hirata; 平太　麗司
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1989-09-02
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1991-08-05

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、入力単位の小面積性に優れて装置の小型化、
ないし入力単位の高密度配置を可能にした粒体スペーサ
可動型でタッチ式の人力装置に関する。

従来の技術及び課題内側に透明電極を有する透明シートを対向配置してなる
タッチ式の人力装置が、ＣＲＴ等からなるコンピュータ
端末機などの表示装置に使用されている。タッチ式の入
力装置は、対向配置した透明シートを外部より押圧し、
対向する透明電極を部分的に接触させて人力位置を検知
するようにしたもので、対向透明電極の部分的接触を実
現すべくスペーサを介し透明シートを対向配置する方式
％式％従来、そのスペーサ形成方式としては、ゲル状物質を充
填する方式（特開昭５９−４６７２０号公報〉、予め半
球状の絶縁体を突設固定した透明シートを対向配置する
方式（特開昭６０−３２２１４号公報）、グラスファイ
バやポリアミド等からなるスペーサ粒子を分散配置し、
それを透明シートに固定する方式（特開昭６１−２８２
９０９号公報）が知られていた。

しかしながら、ゲル状物質の充填方式では、ゲル状物質
を移動させて透明電極を接触させるためには大きな押圧
力を要し、これと押圧力が全体に伝播することとが相ま
ってゲル状物質の高度な密閉構造が必要となり、かつゲ
ル状物質の移動で透明シートが振動して視認性を害し、
押圧によるゲル状物質の感圧面積も大きくて透明電極の
単位接触面積の微小化が困難な問題点があった。

一方、突設固定の半球状絶縁体を有する透明シートを用
いる方式や、スペーサ粒子を透明シートに固定介在させ
る方式の如くスペーサを不動の状態に設ける方式では、
スペーサの配置部分及びその近傍における対向透明電極
を本質的に接触させ得ないデッドスペースが形成され、
有効利用できる透明シート面積の狭小化を招くと共に、
透明電極の単位接触面積の微小化も困難な問題点があっ
た。さらに、前記した前者の方式では透明性に優れる半
球状絶縁体付の透明シートを形成しにくい難点もあり、
後者の方式ではスペーサ粒子の凝集で均一分散状態の形
成性に乏しい難点があった。

スペーサ粒子の不均一な分散状態は分解能の低下の原因
となる。

課題を解決するための手段本発明は、多数の球状絶縁体を移動可能に分散配置して
スペーサを形成することにより上記の課題を克服したも
のである。

すなわち本発明は、内側に透明電極を有する透明シート
をスペーサを介し対向配置してなり、抑圧による対向透
明電極の接触で入力位置を検知するようにした入力装置
において、前記スペーサが、分散配置された多数の球状
絶縁体からなり、かつその球状絶縁体が透明シートの押
圧時にスペーサ空間内で移動可能に配置されていること
を特徴とする人力装置を提供するものである。

作用多数の球状絶縁体を移動可能に分散配置してスペーサを
形成することにより、球体であることに基づいてペン等
による押圧時における逃げ性が良好で軽いタッチで移動
させることができて対向透明電極の接触をスムーズに達
成でき、押圧力の除去で球状絶縁体は逆移動して元の位
置に復元する。

その結果、スペーサ形成材の妨害で対向透明電極の接触
にデッドスペースが形成されることを防止でき、かつ良
好なスペーサ機能も維持される。さらに球状絶縁体の分
散方式は透明度に優れるものを形成しやすく、その球状
絶縁体にフッ素含有量７重量％以上のフッ素系ポリマー
粒子を用いることにより、分散状態の均一性に特に優れ
るものとすることができる。

実施例本発明の入力装置は、内側に透明電極を有する透明シー
トを球状絶縁体からなるスペーサを介し対向配置したも
のである。その構造例を第１図に示した。４，６が透明
シート、５がスペーサとしての球状絶縁体である。

第２図、第３図に例示した如く透明シート４゜６は、透
明なベースシート４１．６１に透明型ｌ１ＴＡ４２゜６
２のパターンを設けたものからなり、その両端にノード
電極４３．６３が設けられている。透明シートの形成は
例えば、ポリエステル樹脂やガラスの如き適宜な透明体
からなるベースシートの上に、酸化インジウムないし酸
化スズの如き透明導電材の蒸着層などからなる薄層を形
成し、その薄層の所定部分をスクリーン印刷方式等でパ
ターン塗工したレジストの紫外線硬化層等で被覆保護し
た後、エツチング処理で薄層の露出部分からなる不要部
分を除去し、ついでアルカリ液で処理してレジスト硬化
層を除去し、薄層の前記保護部分からなる透明電極パタ
ーンを有するベースシートとすることにより行うことが
できる。またリード電極は、例えば銀ペーストの如き導
電材を印刷する方式などにより形成することができる。

なお透明シートの対向配置は、透明電極パターンが直交
等の交差関係となるよう行われる。

対向配置する透明シート間に介在させるスペーサは、多
数の球状絶縁体を、透明シートの押圧時に形成スペーサ
空間内において移動可能に分散配置することにより形成
される。用いる球状絶縁体は、スチレン・ジビニルベン
ゼン共重合体の如き有機高分子などからなる透明体であ
り、その粒径は０．１−１００μｍが適当である。かか
る球状絶縁体は軽量であることから微小な静電気等で透
明シート上に保持させることができる。

均−分散性の点より特に好ましく用いうる球状絶縁体は
、フッ素含有量７重量％以上のフッ素系ポリマーからな
るものである。かかるフッ素系ボＪマーの調製は例えば
、粒径が高度に揃った種ポ」マー粒子を水中に分散させ
、その種ポリマー粒子にフッ素含有量が１５重量％以上
のフッ素系モノマーを含有するモノマーを吸収させて重
合させることにより行うことができる（特開昭６１−２
８３６０７号公報）。

好ましく用いつる前記種ポリマー粒子の例としては、乳
化重合方式により得たポリスチレン、スチレン・ブタジ
ェン共重合体、カルボキシル変性スチレン・ブタジェン
共重合体、アクリル系ポリマーないし共重合体、ポリブ
タジェン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニルなどがあげ
られる。

好ましく用いつるフッ素含有量が１５重量％以上のフッ
素系モノマーの例としては、２．２．２−トリフルオロ
エチルアクリレート、２．２，３．３−テトラフルオロ
プロピルアクリレート、２，２．３゜３．４，４，５．
５−オクタフルオロアミルアクリレート、ＩＨ，ＬＨ，
２Ｈ，２Ｈ−へブタデカフルオロデシルアクリレートの
如きフルオロアルキルアクリレート、ないしそのアクリ
ル酸とメタクリル酸との置換物などがあげられる。その
化トリフルオロクロロエチレン、フッ化ビニリデン、三
フッ化エチレン、四フッ化エチレン、トリフルオロプロ
ピレン、ヘキサフルオロプロペン、ヘキサフルオロプロ
ピレンなどもあげることができる。

フッ素系モノマーと併用する非フツ素系モノマーは、共
重合可能なものであればよい。一般にはスチレン、α−
メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ハロゲン化スチ
レン、ジビニルベンゼン、４−ビニルピリジンの如き芳
香族系ビニルモノマ、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル
の如きビニルエステル類、アクリロニトリルの如き不飽
和ニトリル類、メチルアクリレート、メチルメタクリレ
ート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブ
チルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチル
へキシルアクリレート、２−エチルへキシルメタクリレ
ート、ラウリルアクリレート、ラウリルメタクリレート
、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコ
ールジアクリレート、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチルメ
タクリレートの如きエチレン性不飽和カルボン酸アルキ
ルエステル類、ブタジェン、イソプレンの如き共役ジオ
レフィン類、アクリルアミド、メタクリルアミド、グリ
シジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、Ｎ−
メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリル
アミド、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒド
ロキシエチルメタクリレートの如きアクリル系重合性化
合物、ジアリルフタレート、アリルアクリレート、アリ
ルメタクリレートの如きアリル基含有化合物類などがあ
げられる。またアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸
、フマル酸の如きカルボン酸も膨潤重合を阻害しない割
合で用いうる。

非フツ素系モノマーは目的に応して種々選択使用され、
その使用量はフッ素含有量が７重量％以上、就中１０重
量％以上、特に２０重量％以上の、球状絶縁体としての
重合体が調製される量である。

フッ素含有量が７重量％未漢の球状絶縁体では凝集の防
止性に乏しい。なお、ジビニルベンゼン、エチレングリ
コールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリ
レートなどの多官能性ビニルモノマーについては、その
使用量を前記フッ素含有量を満足する範囲において、全
便用モノマーの０．５重量％以上、就中１〜４０重量％
とすることにより軟質ポリマーの粒子融合を防止できて
、粒子の硬度、ないし剛度が上昇し、好ましい球状絶縁
体が得られる。

球状絶縁体を透明シート間に押圧で移動するよう介在さ
せる方式としては例えば、対向配置する透明シートの一
方、又は両方における透明電極側に、球状絶縁体の分散
液を展開して分散媒を乾燥させ、その透明シートを透明
電極側を内側にして対向配置する方式などがあげられる
。前記分散液の展開方式としては、形成される球状絶縁
体の分数状態が個々独立し、透明度の良好な方式が好ま
しく、その方式としては例えば、噴霧方式、スピンコー
ド方式、その化グラビアコートやキスコートの如き薄膜
塗工方式などがあげられる。就中、球状絶縁体の均等分
散性の点で噴霧方式が好ましい。噴霧方式は例えば、水
又は水とアルコールの混合液中に球状絶縁体を０．００
１〜１重量％分散させ、その分散液をスプレー装置で透
明シート上に噴霧して薄層とし、その薄層を５０〜１０
０℃で乾燥させることにより行うことができる。

なお、球状絶縁体の平均分布密度は４０〜６０００個／
　ｃｄが適当である。

第１図に示したタッチ式の入力装置の形成は、上記した
透明シート４，６をそれぞれ透明な接着剤層３を介して
透明な補強基板２．７とラミネートし、その一方の透明
シート６上に前記噴霧方式で球状絶縁体の分散配置層を
形成し、その上に透明シート４のラミネート体を透明電
極４２側を内側にして、かつ透明電極４２と透明電極６
２のパターンが直交関係となるよう重ね合せることによ
り行ったものである。透明シートの周縁は通例、球状絶
縁体からなるスペーサの厚さに応じた適宜な厚さの枠ス
ペーサを用いるなどして封止される。

前記の補強基板は、必要に応じ用いられるもので、これ
は有機高分子やガラス等の適宜な透明体で形成してよい
。

また図中の１は透明なハードコート層であり、これは透
明シート４側がタッチ側であるためその補強基板２に薄
手の柔軟体を用いた結果、該タッチ表面を保護するため
のものである。ハードコート層は例えばシリコーン系樹
脂の塗工層などとして形成することができる。

本発明の入力装置は例えば、第４図に示した如くペン８
等でハードコート層１を押圧することによりスペーサ層
の球状絶縁体５．が移動して対向透明電極４２．６２が
部分的に接触し、これにより入力点（押圧点）が検知さ
れる。

なお、球状絶縁体としてフッ素含有量７重量％以上のフ
ッ素系ポリマーからなるものを用いた場合、その良好な
均一分散性に基づいて人力装置の分解能を粒径等が同じ
のポリスチレンの場合（±０．１５間〉に比べ、±Ｏ，
ｌＯ＋ｗ程度に高めることができる。

発明の効果本発明の入力装置は、透明シート間のスペーサを押圧移
動可能に分散配置した球状絶縁体で形成したので、デッ
ドスペースの発生を回避できて透明電極の全面積を有効
に利用でき、がっ軽いタッチで対向透明電極の必要部分
を接触させることができる。

また、押圧による部分接触の単位面積を微小化すること
ができ、入力単位の高密度配置が可能になる。

さらに、球状絶縁体としてフッ素系ポリマーからなるも
のを用いた場合には、良好な均一分散性に基づいてより
分解能に優れ、がっ必要な押圧力のバラツキが小さいも
のとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の断面図、第２図、第３図はそれぞれ他
の透明シートを例示した説明平面図、第４図は入力方式
の説明図である。２．７：１１１強基板４．６：透明シート４１．６１　：ベースシート４２．６２　：透明電極５　：球状絶縁体

Claims

【特許請求の範囲】１、内側に透明電極を有する透明シートをスペーサを介
し対向配置してなり、押圧による対向透明電極の接触で
入力位置を検知するようにした入力装置において、前記
スペーサが、分散配置された多数の球状絶縁体からなり
、かつその球状絶縁体が透明シートの押圧時にスペーサ
空間内で移動可能に配置されていることを特徴とする入
力装置。２、球状絶縁体がフッ素含有量７重量％以上のフッ素系
ポリマーからなり、その粒径が０．１〜１００μｍであ
る請求項１に記載の入力装置。