JPH03216718A - 感圧入力タブレット - 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、いわゆる感圧入力タブレットと称される画像
入力素子に関するものであり、情報関連機器において、
画像情報用の入力装置の材料として好ましく用いられる
ものである。

［従来の技術コ 従来、感圧方式によるタブレットは、外部ノイズに強く
、構成が極めて単純であり、コンパクト設計が可能であ
る、さらには、低価格が可能、透明化が比較的容易であ
るなどの多くの特徴を有していることから、その応用製
品は各方面で検討または実用化されている。

しかしながら、導電フィルムの表面を指や鉛筆等で押す
といった入力動作を繰り返すにつれて、導電フイルムが
磨耗したり、擦り傷を生じるといった問題点が上げられ
る。そこで、これらを防止するために、単純に保護フイ
ルムを設けたり、さらには、表面にハードコート処理を
した保護フイルムを用いることにより、耐久性を向上さ
せるといった技術が検討されている。

しかし、かかる技術においては、フイルム自身が歪んだ
り、指等で押さえたときに接触点を中心にフイルムが歪
曲することにより、保護フイルムと導電フイルムの接触
点が密着し、ニュートンリングと呼ばれる虹色の干渉縞
が発生し、見苦しくなるという欠点があった。

そこで、特開昭６１−２３７３１３号公報においては、
ガラス繊維、ガラスビーズなどからなる絶縁性微粒子を
介して保護フィルムを設ける技術が提案されている。し
かしこの技術においては、絶縁性微粒子について粒子径
、粒子の硬さなどが検討されておらず、また、接着機能
を有しているものではないため、透明性、耐久性などの
点で実用に供することができないものであった。

また、特開平１−２００５２７号においては、ＣＲＴ等
の基板とタッチパネルとの間にニュートンリング防止用
スペーサーを設ける技術が示されている。

しかしながらこの技術においては、ドット状のスぺ−サ
ーを設けているため、特にドットスペーサー周辺の入力
応答性が悪いといった問題点を有していた。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、入力動作によってニュートンリング現象が生
じることなく鮮明であるため、入力誤差、眼精疲労が少
なく、さらに透明性、耐久性にも優れる感圧入力タブレ
ットを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段コ 本発明は、上記目的を達成するために下記の構成を有す
る。

「固定側電極３を有する固定側透明シート１と、可動側
電極４を有する可動側透明シート２とが任意の間隔で配
置されてなる感圧入力タブレットにおいて、可動側透明
シート２の上に平均粒子径が０．３μｍ以上、１００μ
ｍ以下であり、かつ変形可能な接着性を有する微粒子５
を設け、さらに該微粒子５の上に、保護フィルム６を設
けてなることを特徴とする感圧入力タブレット。」以下
、好ましい態様を第１図を用いて説明する。

固定側透明シート１としては、フイルム、プラスチック
板、無機ガラス板などが使用可能であり、フイルム素材
としては、例えば、ポリエーテルスルホン、ポリエチレ
ンテレフタレート、ボリカーボネートなどが好適に用い
られ、厚みとしては、特に限定されるものでないが、１
００μｍ〜２５０μｍ程度のものが好適に用いられる。

プラスチック板の素材としては、アクリル、ポリカーボ
ネート、ポリ　（４−メチル−１−ペンテン）　、ＣＲ
−３９（ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
）樹脂などが挙げられ、その厚みとしては、１．０ｍｍ
〜３．Ｑｍｍ程度のものが好ましく用いられる。

可動側透明シート２としては、入力が容易なことから、
フイルムまたはガラス板が好ましく使用される。フイル
ム素材としては、固定側透明シート１と同様のものが好
ましく用いられ、厚みとしては、５０μｍ〜２００μｍ
程度のものが好適に使用される。ガラス板としては、入
力の押圧により、部分的に撓む必要があり、０．　　１
ｍｍ−０．４ｍｍ程度の厚みのものが好適に用いられる
。

本発明の感圧入力タブレットにおいては、固定側透明シ
ート１上に固定側電極３を、可動側透明シート２の固定
側電極３に対向する面に、可動側電極４を有するが、か
かる固定側電極３および可動側透明電極４としては、透
明なフイルム、プラスチック板無機ガラス板などの上に
金、パラジウム、クロム等の金属や酸化インジウム、酸
化スズ等の金属酸化物の薄膜を蒸着、スパッタリング、
塗布等の手段で形成して得られる広く公知の電極を用い
ることができる。金、酸化スズおよび酸化インジウムの
スパッタリング、熱ＣＶＤ，真空蒸着により形成される
電極は、透明性、透光性、導電性の面から特に好適であ
る。電極の抵抗値は、１×１０°Ω／口から５Ｘ１０３
Ω／口の範囲のものが好ましく用いられる。

本発明のタブレットにおいては、通常は、可動側電極４
と固定側電極３とが任意の間隔で配置されることにより
、絶縁性が保持されており、指などで押圧することによ
り、両電極間に導通を生じせしめて入力位置等を検出す
ることができる。ここで、かかる両電極間の絶縁性を保
持せしめる方法としては、従来公知の技術を含めて種々
の方法を用いることができる。例えば、両電極間にスペ
ーサ−（第１図の記号７）を設ける方法、絶縁性液状物
を介在させる方法、空気や窒素ガスを封入する方法など
、およびこれらの方法を併用する方法などが挙げられる
。これらの中でも製作が容易であること、絶縁性維持に
優れるなどの点からスペーサーを設ける方法が特に好ま
しい。スペーサーの素材としては、例えば、シリコーン
樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。ま
たこれらを設ける方法としては、特に限定されるもので
はないが、例えば、可動側電極４あるいは固定側電極３
の表面に、上記樹脂からなる１５０〜５００μｍ程度の
直径を有し、高さが１０〜５０μｍであるスペーサーを
、５ｍｍ程度の間隔で印刷手法により設ける方法が挙げ
られる。また、可動側電極４あるいは固定側電極３の表
面に、微粒子を分散塗布する方法が挙げられる。微粒子
の素材、性質、分散方法などについては、後述の本発明
微粒子５と同様のものが好ましく適用される。

本発明の感圧入力タブレットにおいては、以上により得
られる感圧入力タブレットに、さらに、微粒子５および
保護フィルム６を設けてなる点が特徴である。

該微粒子５としては、保護フィルム６上からペンや指な
どで加圧された場合、変形することが可能な弾性を有す
ることが必要である。ここで微粒子の変形しやすさの要
求特性としては使用するフイルム、入力材料など、用途
によってその都度、最適化されるべきものであるが、通
常は使用するフイルムよりも変形しやすい微粒子が使用
耐久性の点から好ましく使用される。微粒子の変形しや
すさを定義する方法の具体例のひとつとしては、ＪＩＳ
　Ｋ７２０８の試験方法にもとづいて微粒子形成材料を
２０ｋｇ／ａｌの荷重下で変形させた時に、下式［Ａ］
によって求められる変形量（Ｄ（％））で表すことがで
きる。

Ｌｏ ここでＤは変形量、Ｌｏは無加圧時の微粒子を形成する
材料の厚み、Ｌは２０ｋｇ／ｃｍ２の加圧下での微粒子
を形成する材料の厚みである。

本発明に好ましく使用される微粒子を形成する材料とし
ては変形量（Ｄ（％））が１０％以上のものであり、と
くに過酷な条件下で使用される場合には１５％以上の変
形量を有するものが好ましい。かかる微粒子の変形特性
としては押圧によって破壊せず、何度でも回復可能な特
性を有するものが耐久性の点から好ましい。

さらに本発明の微粒子には変形可能なもの以外に、耐久
性を著るしく低下させない範囲で変形しない微粒子を使
用することも可能である。なお、変形不可能な微粒子の
併用に際しては変形可能な微粒子が全微粒子中に４０重
量％以上含まれていることが必要である。

本発明微粒子５の成分としては、無機、有機を問わず、
二種以上を併用することも可能であることは言うまでも
ないが、とくに耐久性向上の観点からは有機物からなる
ものが好ましい。また、均一な塗布性、あるいは分散を
容易に可能とする目的からは、微粒子の形状としては、
実質的に球形であることが好ましい。

かかる変形することが可能な弾性を有する微粒子の好ま
しい成分としては、熱可塑性樹脂からなるものが挙げら
れ、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エチルセルロ
ース、エチレンー酢酸ビニルコポリマー、酢酸ビニル樹
脂又はその誘導体、ポリスチレン又はそのコポリマー、
プチルメタクリル樹脂又はそのコポリマーよりなるアク
リルゴム、ポリイソブチレン、ポリプロピレン等があげ
られる。これらは単独でもよいし、混合物あるいは熱硬
化性樹脂に配合させてもよい。

かかる微粒子成分のなかでも、特に好ましい例としては
、熱硬化性樹脂成分とアクリルゴム成分よりなる微粒子
が挙げられる。接着力の点で、熱硬化性樹脂成分３０〜
９５Ｗ１％、ゴム成分５〜７０Ｗ１％の配合比であるこ
とが好ましく、さらには熱硬化性樹脂成分４０〜９０Ｗ
１％、ゴム成分１０〜６Ｑｗｆ％の時にとくに好ましい
。熱硬化性樹脂成分が３０Ｗ１％未満であると微粒子が
一般に柔らかくなりすぎる、また接着力が低下するとい
う傾向があり、また９５Ｗ１％を越えるとゴム成分によ
る改質効果が現われにくい。

また、特４こ熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる
場合は、エボキシ樹脂成分４０〜９０Ｗ１％、ゴム成分
１０〜６０Ｗ１％の配合比である時、さらにはエボキシ
樹脂成分５０〜ｓｏｗｔ％、ゴム成分２０〜５０Ｗ１％
の時が、とくに好ましい。エポキシ樹脂成分が４ｏｗｔ
％未満になると粒子が一般に柔らかくなりすぎ、また接
着力が低下する傾向にある。またエポキシ樹脂成分が９
０Ｗ１％を越えるとゴム成分による改質効果が現われに
くい。

上記のようなゴム成分のうち、エポキシ基あるいはグリ
シジル基をもつものがエボキシ樹脂に対して熱硬化時に
硬化挙動を同一にできるごとく、熱硬化性樹脂とゴム成
分とが同一の活性基を持っていることが好ましい。また
、熱硬化性樹脂と反応し得る活性基を持つゴム成分も好
ましく使用される。

熱硬化性樹脂とゴム成分は互いに相溶するものであって
もよいし、相分離するものであってもよい。相分離する
場合でも少なくとも粒子化以前の状態では相溶状態にあ
る方が粒子間の組成の均一性から好ましい。

また、好ましい微粒子成分としては、エポキシ樹脂や熱
安定性フェノール樹脂等を単独で用いることもできる。

エポキシ樹脂の好ましい具体例としては、特に接着性機
能に優れるといった点で、以下の微粒子状接着剤をあげ
ることができる。すなわち、主成分が少なくともエポキ
シ樹脂からなり該エポキシ樹脂が潜在型硬化剤を粒子内
部に含むエポキシ系球状粒子状接着剤がもっとも好まし
い。また、かかる接着剤の効果をより一段と発揮させる
目的から該微粒子を塗布後に加熱硬化させることも有用
な手段である。

かかる微粒子５は、第１図における可動側透明シート２
あるいは保護シート６の上面に可能な限り均一に、かつ
１次粒子状態で分散被覆されていることが好ましい。

微粒子５の粒子径は、０，３μｍ以上、１００μｍ以下
であることが必要であり、さらには、１０μｍ〜４０μ
ｍであることが好ましい。０．３μｍ未満では、実質的
にニュートンリング防止効果が発現せず、１００μｍを
越えると、透明性を損ない、さらに、粒子周辺の入力性
能が悪くなるといった問題を有する。

また、微粒子５の分布密度としては、ｌ　ｍｍ２当り０
．１〜２．０個であることが好ましく、さらには、０．
２〜１．０個であることがより好ましく、保護フイルム
の厚み、基材の剛性によって適宜選定される。０．１個
未満であると、ニュートンリング防止効果が不充分とな
る傾向があり、２．０個を越えると、透明性が不充分と
なる場合がある。単位面積当りの粒子数は、ミクロゲー
ジにより測定することができる。

さらに、微粒子５は接着性を有していることが必要であ
り、接着性を有することから可動側透明シート２あるい
は保護フイルム６に固定化させることができ、従って、
安定したニュートンリング防止効果を発現させることが
できる。接着性としては、ペン入力時の応力（１０２〜
４Ｘ１０３ｇ／ｍｍ２）や指入力時の応力（２Ｘ１０〜
８Ｘ１０２ｇ／ｃｍ２）に対して粒子が移動や接着破断
することなく、半永久的に接着性を保つことが好ましい
。

本発明の保護フイルム６としては、可動側透明シート２
あるいは固定側透明シート１と同様のフイルム素材のも
のを好ましく用いることができる。

本発明感圧人力タブレットの製造方法は、特に限定され
るものではなく、それぞれの部位における使用材料およ
びタブレットの大きさ、形状などで適宜選択されるもの
であるが、中でも微粒子５の分散塗布については、フレ
オン分散液を用いてスピンコートする方法やスプレーコ
ートする方法などが好ましく適用される。

［実施例コ 以下に実施例をあげて詳細に説明するが、本発明は、こ
れらに限定されるものではない。

実施例１ ネサガラス（１００Ω／口）上に平均粒子径２５μｍの
エポキシ系球状粒子接着剤（式［Ａ］における変形量３
０％の微粒子）をフレオン／　ｎ　−ヘキサン（８０重
量部／２０重量部）の混合溶媒に、０、１重量％の割合
で分散させた分散液を、スピンコーターを用いて３００
ＲＰＭ，３０秒間の条件で分散塗布せしめた。次いで１
３０℃の乾燥機で１．　　０ｂｔ加熱硬化を行い、ネサ
ガラス上に接着せしめて基板とした。

顕微鏡を用いて粒子接着剤の分散状態を観察したところ
、粒子数は３個／　ｍ　ｍ　２であり、該粒子の占める
面積比は２．ＯＸＩＯ−３であった。

この基板を導電性フイルム（１００Ω／口）で導電面を
基板側にして覆い、両面テープで接着固定し感圧入力タ
ブレットを得た。

次いで１２５μｍのポリエステルフイルムの裏面に平均
粒子径２５μｍのエポキシ系球状粒子接着剤をフレオン
／ｎ−ヘキサン（８０重量部／２０重量部）の混合溶媒
に０．０１重量％の割合で分散した分散液を、スピンコ
ートを用いて５００ＲＰＭ３０秒間の条件で分散塗布し
た。また、１３０℃の乾燥機で１．Ｏｈｒ加熱硬化を行
い、フイルム上に接着せしめて微粒子を有する保護フイ
ルムとした。

得られた保護フイルムを前記の感圧入力タブレットの上
に重ねて完成させた。得られた感圧入力タブレットは全
光線透過率７５％以上（ＪＩＳＫ７１０５に準じて測定
）、入力後においてニュートンリング模様は生じなかっ
た。また、スペーサーは外観上観察されなかった。さら
に、複数回入力した後においてもニュートンリング模様
は生じなかった。

実施例２ 実施例１において、エボキシ系球状粒子接着剤に代えて
平均粒子径２５μｍのポリエステル系接着微粒子（２０
ｋｇ／ｃｍ２押圧時における変形量４５％）を用いた以
外は同様にして感圧入力タブレットを製造した。

得られた感圧入力タブレットは透過率が７５％以上であ
り、入力後のニュートンリングも生じなかった。また、
スペーサーは外観上観察されなかった。さらに、複数回
入力した後においてもニュートンリング模様は生じなか
った。

比較例１ 実施例１において、保護フイルム裏面に分散させた微粒
子を除いた以外は、同様にして感圧入力タブレットを製
造した。指で入力したところ、入力点を中心にしてニュ
ートンリング模様が生じた。

比較例２ 実施例１において、エボキシ系球状粒子接着剤に変えて
、シリコーン樹脂球状微粒子“トスパール″　１２０（
東芝シリコーン■製）を用い、混合溶媒に対して、０．
０１重量％の割合で分散させた分散液を用いた以外は、
同様にして、感圧入力タブレットを得た。

得られた感圧入力タブレットの全光線透過率は７５％以
上であり、初期入力時においてはニュートンリング模様
は生じなかった。しかし、数回の入力後において、ニュ
ートンリング模様が生じた。

この部分を顕微鏡で観察すると、明らかに入力部の粒子
が入力部の周囲に排除されていた。

［発明の効果］ 本発明によって得られる感圧入力タブレットは、以下の
効果を有する。

■　ニュートンリング模様が生じることなく、表示体の
上に乗せれば鮮明な画像が得られる。

■　入力操作における信頼性が高く、眼精疲労が少ない
。

■　スペーサー層が見えず透明性に優れる。

■　耐久性に優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施例１により得られた感圧入力タブ
レットの断面図を示す。 １：固定側透明シート　２：可動側透明シート３：固定
側電極　４：可動側電極　５：微粒子６：保護フイルム
　７：スペーサ−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定側電極３を有する固定側透明シート１と、可
   動側電極４を有する可動側透明シート２とが任意の間隔
   で配置されてなる感圧入力タブレットにおいて、可動側
   透明シート２の上に平均粒子径が０．３μｍ以上、１０
   ０μｍ以下であり、かつ変形可能な接着性を有する微粒
   子５を設け、さらに該微粒子５の上に、保護フィルム６
   を設けてなることを特徴とする感圧入力タブレット。
2. （２）微粒子５が、下式［Ａ］の変形量Ｄ（％）で示し
   た場合に、Ｄ（％）が１０％以上の樹脂からなること特
   徴とする請求項（１）記載の感圧入力タブレット。 Ｄ（％）＝（Ｌ＿０−Ｌ）／Ｌ＿０×１００［Ａ］（式
   中、Ｄは変形量、Ｌ＿０は無加圧時の微粒子を形成する
   樹脂の厚み、Ｌは２０ｋｇ／ｃｍ＾２の加圧下での微粒
   子を形成する樹脂の厚みである。）