JPH03212722A - アナログタッチスイッチ及びタッチスイッチ付表示装置 - 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、アナログタッチスイッチ及びそれを用いたタ
ッチスイッチ付表示装置に関する。

［従来の技術］ 従来、２枚の基板を間隔をおいて配置し、方の基板が押
圧されることにより生じる両基板間の接触の位置を電気
的に検出するタッチスイッチにおいては、大別してアナ
ログタイプとデジタルタイプの２種類あった。このうち
アナログタイプものは、基板の相対向する面上に電気抵
抗膜を設け、それに繋る一対の端子電極部を介して、一
方の電気抵抗膜へ電圧を印加し、他方の電気抵抗膜の電
位測定を行い、接触位置の検出を行うものであった。

このようなタイプのアナログタッチスイッチの２枚の基
板の電気抵抗膜パターンの１例の平面図を第２図に示す
。図において、ｌａ、■ｂは基板、３ａ、３ｂは低抵抗
の銀ペースト等からなる端子電極部、　４は基板１ａか
ら基板１ｂに電気抵抗膜を導電接続するための銀ペース
ト等からなる導電接続手段であり、５ａ、５ｂは電気抵
抗膜であり、９は接触位置検出手段である。

ここにおいて、例えば、一方の基板上の一対の端子電極
部３ａ、３ａを介して電気抵抗膜５ａに電圧を印加し、
同時に他方の基板上の端子電極部３ｂの電位を測定する
。もし、両基板に接触が生じているなら、その接触位置
の３ａからの距離に応じた電位を、一対の端子電極部３
ｂ、３ｂはそれぞれ有することになる。もし、端子電極
部３ｂに繋るインピーダンスが大きなものであれば、両
方の端子電極部３ｂ、３ｂの電位はそれぞれ同じになり
、その電位により、接触位置の３ａからの距離が決定さ
れる。そのときは、電圧を印加する電気抵抗膜と、電圧
を測定する電気抵抗膜を入れ替えて測定すれば、その接
触位置の３ｂからの距離が決定され、接触位置は特定さ
れる。この方法で接触位置を特定するには、電気抵抗膜
に流れる電流の方向が、両基板で平行になっていなけれ
ば良い。通常はこのように、電気抵抗膜はベタ形状とさ
れ、流れる電流の方向は略垂直とされる。

一方、端子電極部３ｂに繋る抵抗がさほど太き（なけれ
ば、端子電極部３ｂを介して流れる電流が無視できない
。このときは、２つの端子電極部３ｂ、３ｂの電位は異
なり、接触位置の３ａからの距離及び３ｂからの距離は
その２つの電位から同時に求めることができる。

［発明の解決しようとする課題］ かかるアナログタイプの電気抵抗膜式タッチスイッチの
場合、スイッチし得る位置は無限にあるが、その検出精
度は、電気抵抗のバラツキによって決定される。一方そ
の分解能や消費電力の点では、その抵抗値が大きい方が
有利である。従って検出の分解能を向上させるためには
、高抵抗の電気抵抗膜を使用する必要があるが（３００
Ω／ｃｍ２以上）、かかる高抵抗電気抵抗膜はその製造
上の理由から、抵抗値のバラツキを小さ（することが困
難である。

このため、アナログタッチスイッチの基板として、高抵
抗電気抵抗膜を使用する場合は、抵抗値の安定している
基板を事前に選別するなどの必要があり、工数が増加し
、かつ歩留りも低いものとならざるを得なかった。

また、かかる高抵抗の電気抵抗膜は、膜厚が１００〜２
００　　人程度であり、この様に薄い膜は熱安定性に欠
けるとともに、タッチスイッチの動作時の摩耗により動
作不良を生じる問題を有していた。

［課題を解決するための手段］ 本発明は前述の課題を解決するためになされたものであ
って、間隔をおいて配置された２枚の基板と、該基板の
相対向する面上にそれぞれ設けられた電気抵抗膜と、該
基板上に設けられ、上記電気抵抗膜のそれぞれに一対で
繋る端子電極部と、上記電気抵抗膜に一方の基板の少な
くとも一方の端子電極部を介して電圧を印加するととも
に、他方の基板の上記一対の端子電極部の電位を測定す
ることにより、一方又は他方の基板を押圧することによ
り生じる両基板の接触位置を検出する接触位置検出手段
と、を有するアナログタッチスイッチにおいて、上記電
気抵抗膜は少なくとも一方が多数の帯状の電気抵抗膜か
らなる部分を有することを特徴とするアナログタッチス
イッチ及びそれをディスプレイ前面に配置したタッチス
イッチ付表示装置を提供するものである。

［作用］ 本発明においては、従来のアナログタッチスイッチにお
いて、電気抵抗膜を一対の端子電極部の間を多数の帯状
の電気抵抗膜で結んだものとしたので、その帯の幅をコ
ントロールすることにより、電気抵抗を高抵抗かつ小さ
いバラツキで基板上に形成することができる。これによ
り、高分解能、高精度アナログタッチスイッチが得られ
る。また、膜厚の厚い電気抵抗膜を使用できるので、熱
安定性を高めることができるとともに、タッチスイッチ
としてきわめて問題となる動作時の電気抵抗膜の摩耗か
ら来る動作不良を有効に防止することができる。

［実施例］ 以下、実施例に基いて本発明を説明する。

本発明における２枚の基板の電気抵抗膜パターンの１例
の平面図を第１図に示す。図において、ｌａ、１ｂはガ
ラス基板、２ａ、　２ｂは本発明におけるＩｎ２０ｘ−
５ｎ０２　（Ｉ　Ｔ　Ｏ）からなる電気抵抗膜であり、
これは少なくとも一方が多数のほぼ平行な帯状の電気抵
抗膜からなる部分を有するようにされる。

実施例においては、電気抵抗膜として面抵抗値１５Ω／
ｃｍ２（膜厚１０００Å以上）のものを用い、電気抵抗
膜の幅を４ｍｍ、帯の間隔（絶縁幅）をＯ，１ｍｍとし
たストライプ状となる様に電気抵抗膜を形成した。この
電気抵抗膜はそれぞれ両端で１対の銀ペースト等からな
る低抵抗の端子電極部に接続されている。このように抵
抗膜の形状を多数の帯状とすることは一方の基板のみで
行なわれてもよい。また、抵抗膜全体の形状は、実施例
のように長方形のものに限らない。一対の端子電極部の
配置もかならずしも平行である必要はなく、電気抵抗膜
に流れる電流が、両基板で平行にならないかぎりどのよ
うな配置であってもよい。

ここで帯状であるとは、かならずしも直線状の抵抗膜が
並んでいるものを指すものではない。細幅の抵抗膜が多
数並んでいるものであればよく、１本の抵抗膜について
言えば、太さが場所によって変化したり、波状形をなし
ていてもよい。

電気抵抗膜および帯の間隔の幅は適宜用途により調整し
得る。特に絶縁幅は指入力を想定した場合は０．５ｍｍ
以下、ペン入力を想定した場合は、０．１ｍｍ以下とす
れば不感帯を少なくできるので好ましい。また、電気抵
抗膜の有無により、光の反射率に相異が生じ、見栄えを
落すことになるので、その意味から言っても０．５ｍｍ
以下、好ましくは０．１ｍｍ以下とするのが望ましい。

使用する電気抵抗膜は、５０Ω／ｃｍ２以下、好ましく
は３０Ω／ｃｍ２以下のものを用いると、１０００Å以
上の厚みとでき、熱安定性が高（、タッチスイッチとし
て繰り返し使用しても摩耗に十分耐えて、不良動作を生
じに（（することができる。

このようにして見かけ上の基板面内の電気抵抗値が、３
００Ω／ｃｍ２以上、好ましくは５００Ω／ｃｍ２以上
とすることができる。

本発明では、タッチスイッチの基板２ａ、２ｂは、ガラ
ス、プラスチック等の透明基板にＩＴＯ１Ｓｎ０２等の
電気抵抗膜を所望のパターンで設けたものが使用できる
。

第３図はかかる電気抵抗膜付基板を使用して、形成した
アナログタッチスイッチの断面図である。図において、
　６はシール材、８はドツトスペーサーである。

上下の基板で夫々端子電極部３ａ、３ｂが直交するよう
に電気抵抗膜付基板が０．２ｍｍの間隔で対向配置され
る。

必要に応じて、このタッチスイッチの一対の電極付基板
の間に間隙を制御するためのアクリルＵｖ硬化型接着剤
からなるドツトスペーサー８を設ける。このドツトスペ
ーサーには、そのほかに樹脂、ガラス等の接着材が使用
できる。

特に、マクロ的にみた間隙を正確に制御するために、ア
ルミナ、シリカ等の無機物や樹脂の粒子、ガラスファイ
バー等の繊維の切断物等のスペーサーを混入した樹脂、
ガラス等の接着材を使用することが好ましい。この接着
部は、一般的には、直径０．１〜１ｍｍ程度の点状、ま
たは幅０．１＝　１ｍｍ程度の線状に形成されればよい
。この支柱は、一方の基板にのみ接着されていてもよい
し、両方の基板に接着されていてもよい。

この基板間隙は、　５〜２００μｍ程度とされればよく
、タッチスイッチのスイッチのピッチに応じて、基板の
材質を考慮して決定すればよい。例えば、タッチスイッ
チのスイッチのピッチが１ｃｍ程度で、指で押す側の基
板に厚さ０．１〜０．３ｍｍ程度のガラス基板を用いた
場合には、５〜２０μｍ程度とされればよく、指で押す
側の基板に厚さ０．１〜０．３ｍｍ程度のプラスチック
基板を用いた場合には、１０〜５０μｍ程度とされれば
よい。

このように構成されたアナログタッチスイッチについて
、その動作を説明する。まず、端子電極部３ａ、３ａ間
及び３ｂ、３ｂに繋るインピーダンスが、高抵抗であり
、２つの端子電極部３ａ、３ａ、２つの端子電極部３ｂ
、３ｂの電位がそれぞれ同じと見なすことができる場合
は、通常、数十Ｈｚ以上の周期でｌ〜ＩＯＶ程度の電圧
を電極端子部３ａ、３ｂに交互に印加する。例えば、こ
の電圧として５■を印加したとき、端子電極部３ｂ、３
ｂ間に５■の電圧を印加した際の端子電極部３ａでの電
位が３■、端子電極部３ａ、３ａ間に５Ｖの電圧を印加
した際の端子電極部３ｂでの電位が１■であるとすると
、接触位置は端子電極３ｂ、３ｂ間を３：２に内分した
点で、かつ端子電極３ａ、３ａ間を１＝４に内分した点
として求められる。

一方、端子電極部３ａ、３ａ間及び３ｂ、３ｂ間に繋る
インピーダンスがさほど高抵抗ではないときには、かな
らずしも、交互に電圧の印加の場所を変える必要はなく
、一対の端子電極部の電位をそれぞれ測定することによ
り、接触位置を二方向に特定することができる。

本発明のタッチスイッチは、単独で使用されてもよいし
、液晶表示素子やＣＲＴ等のディスプレイと組み合せて
タッチスイッチ付ディスプレイとして使用し、タッチス
イッチを用いた入出力装置として使用されてもよい。

特に、このようにディスプレイと組み合せる場合には、
ディスプレイ自体の基板またはこのディスプレイの外部
に配置される偏光板若しくは保護板の表面に電極を形成
して、この基板等をタッチスイッチの他方の基板として
使用して。

もよい。

このほか、本発明は、本発明の効果を損しない範囲内で
、′公知のタッチスイッチやディスプレイに使用される
構造を付、加して応用することが可能である。

［発明の効果］ 本発明においては、従来のアナログタッチスイッチにお
いて、電気抵抗膜を一対の端子電極部の間を多数の帯状
の電気抵抗膜で結んだものとしたので、その帯の幅をコ
ントロールすることにより、電気抵抗を高抵抗かつ小さ
いバラツキで基板上に形成することができる。これによ
り、低消費電力、高分解能、高精度アナログタッチスイ
ッチが得られる。

また、基板の抵抗は、抵抗膜の帯の長さ及びその幅によ
って、予め設計し得る効果もある。

更に、膜厚の厚い電気抵抗膜を使用できるのタッチスイ
ッチとしてきわめて問題となる動作時の電気抵抗膜の摩
耗から来る動作不良を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における２枚の基板の電気抵抗膜パター
ンの１例の平面図、第２図は従来のアナログタッチスイ
ッチの２枚の基板の電気抵抗膜パターンの１例の平面図
、第３図は本発明のアナログタッチスイッチの断面図で
ある。 １ａ、１ｂは基板、２ａ、２ｂは電気抵抗膜、３ａ、３
ｂは端子電極部、４は基板１ａから基板１ｂに電気抵抗
膜を導電接続するための銀ペースト等からなる導電接続
手段である。 第 １ 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）間隔をおいて配置された２枚の基板と、該基板の
   相対向する面上にそれぞれ設けられた電気抵抗膜と、 該基板上に設けられ、上記電気抵抗膜のそれぞれに一対
   で繋る端子電極部と、 上記電気抵抗膜に一方の基板の上記一対の端子電極部を
   介して電圧を印加するとともに、他方の基板の少なくと
   も一方の端子電極部の電位を測定することにより、一方
   又は他方の基板を押圧することにより生じる両基板の接
   触位置を検出する接触位置検出手段と、 を有するアナログタッチスイッチにおいて、上記電気抵
   抗膜は少なくとも一方が多数の帯状の電気抵抗膜からな
   る部分を有することを特徴とするアナログタッチスイッ
   チ。
2. （２）請求項１の帯状の電気抵抗膜が、隣接電気抵抗膜
   との絶縁幅が０．５ｍｍ以下の複数の帯状の電気抵抗膜
   からなることを特徴とするアナログタッチスイッチ。
3. （３）請求項１又は２のアナログタッチスイッチをディ
   スプレイ前面に配置したことを特徴とするタッチスイッ
   チ付表示装置。