JPH06195176A - 透明タッチパネル - Google Patents

透明タッチパネル

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JPH06195176A
JPH06195176A JP34240692A JP34240692A JPH06195176A JP H06195176 A JPH06195176 A JP H06195176A JP 34240692 A JP34240692 A JP 34240692A JP 34240692 A JP34240692 A JP 34240692A JP H06195176 A JPH06195176 A JP H06195176A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】外周部の機械的耐久性を向上させ、利用できる
面積を拡大させた透明タッチパネルを得る。 【構成】2枚の透明基板11a と12aを間に空隙40a を設
けつつ貼り合わせ、その際少なくとも一方の基板は可撓
性を有する絶縁性透明有機物フィルムを用い、向かい合
った2枚の基板11a と12aの面上には透明導電性膜21a
と22aを設け、さらに外部に電気信号を取り出すための
外部接続電極部30a を基板間空隙40a を塞ぐように基板
間内側の外周部に設けた透明タッチパネル1aにおいて、
基板間空隙40a を塞ぐ外部接続電極部30a の厚みを少な
くとも最内周側の部分50a で90μm以下にして構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種表示装置の前面に
設置し、ペンや指でその表面を押圧変位させてその押圧
点座標を検出することで、文字入力や描画入力等を行う
ための透明タッチパネルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、各種表示装置においては、表示機
能のみならずヒュウマンインターフェースを向上させる
ために、表示画面上において手書き入力機能を付加させ
たパーソナルコンピュータ、電子手帳、各種端末機等が
数多く見られるようになってきた。そうした手書き入力
のインターフェースの一つとして、透明導電性フィルム
等によって構成した透明タッチパネルが用いられてい
る。
【0003】こうした透明タッチパネルは、2枚の透明
基板を間に空隙を設けつつ貼り合わせ、その際少なくと
も一方の基板は可撓性を有する絶縁性透明有機物フィル
ムを用い、向かい合った2枚の基板面上には透明導電性
膜を設け、さらに外部に電気信号を取り出すための外部
接続電極部を基板間空隙を塞ぐように基板間内側の外周
部に設けて構成されている。
【0004】ここで基板の少なくとも一方には、可撓性
を有する絶縁性透明有機物フィルムを用いる。そして他
方の基板には同様な絶縁性透明有機物フィルム、あるい
はガラス基板等を用いる。そしてこれら基板の表面上に
所望のパターンで透明導電性膜を形成する。これによ
り、所望の導電性膜を有する透明導電性フィルムあるい
は透明導電性ガラスを得ることができる。ここでこのよ
うな透明導電性膜は、ITO(インジウム酸化錫)等を
基板上に蒸着、スパッタまたは塗工等を行うことで形成
できる。
【0005】ここでアナログ式の透明タッチパネルで
は、2枚の基板上にはそれぞれ一面に透明導電性膜が形
成される。そして間に空隙層を挟みつつ、導電性膜を向
かい合わせにして2枚の基板が貼り合わせられる。その
際に基板間の外周部には、タッチパネル上の押圧箇所を
示す信号を、外部へ取り出すための外部接続電極部が設
けられる。
【0006】この外周部に設ける外部接続電極部は、一
方の基板上の透明導電性膜に接して設けられた電極層、
その上部に設けられる絶縁層、さらにその上部に設けら
れた接着層等によって構成される。このように構成され
た外部接続電極部は、2枚の基板間内側外周部の空隙を
塞ぎつつ、所定の間隔で基板の貼り合わせを保持するよ
うに機能する。
【0007】そして例えばこれが、2軸で押圧箇所の座
標検出を行う矩形のアナログ式チッチパネルでは、4辺
の外周部の内の対向する2辺づつの組合せで信号を取り
出すように、外部接続電極部が設けられる。すなわちこ
の場合一方の基板上の導電性膜は、対向する2辺の外周
部に設けられた外部接続電極部の電極層とのみ通常接続
されている。そして他方の基板上の導電性膜は、それと
は直交する2辺の外周部に設けられた外部接続電極部の
電極層とのみ通常接続されている。
【0008】そしてタッチパネルとしては、可撓性を有
する基板の側を押圧することで、押圧した箇所の2枚の
基板上の透明電極同志が接触する。このとき一方の導電
性膜には、それと直接接触している外部接続電極部を通
じて電圧を印加しておく。すると押圧して接触した箇所
の位置に応じて、もう一方の基板上の外部接続電極部か
らはその押圧接触箇所を表す電圧信号を取り出すことが
できる。そしてこの電圧印加と検出との役割を、2つの
導電性膜間で切り換えることで、2軸で押圧箇所の座標
検出を行うことができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】透明タッチパネルは、
機器のコンパクト化を目的に表示画面と同程度のサイズ
に作られている。そしてその際、表示画面中央のみなら
ず画面外周辺ぎりぎりまで情報表示させつつ、情報の手
書き入力をできることが好ましい。このために透明タッ
チパネルに対しては、外部接続電極部が設けられた外周
部の近傍にまでスイッチ接点の役割を果たす透明電極を
設け、そこに押圧する力が加わることになる。
【0010】しかし従来の透明タッチパネルにおいて
は、スイッチ動作のために押圧が加えられると、ITO
等で形成された透明導電性膜に伸びや圧縮の応力が加わ
る。そしてそれが透明導電性膜の限界応力を越えるか繰
り返されると、クラックが発生し破壊され、透明導電性
膜の抵抗値は増大して特性が劣化する。特に外部接続電
極部が設けられた外周部の近傍においては、同じ力で押
圧を加えていても基板に加わる応力は中央部よりも増大
し、透明導電性膜は破壊されやすい。
【0011】そしてこのような特性劣化が起こると、押
圧点での電位を検出してその押圧座標を算出するような
アナログ式のタッチパネルにおいては、実際に押圧した
座標と算出した座標との間でズレが生じることになる。
このため従来の透明タッチパネルでは、特に外周部の機
械的耐久性が低いことから、タッチパネルとして利用で
きるのはその中央部の領域に限られていた。
【0012】本発明はかかる課題を解決し、外周部の機
械的耐久性を向上させ、利用できる面積を拡大させた透
明タッチパネルを得ることを目的とする。すなわち表示
画面のサイズに合わせて外形の制限を受ける透明タッチ
パネルにおいて、外周部の近傍ぎりぎりにまで有効に文
字入力や描画入力を行うことが可能な透明タッチパネル
を得ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の透明タッチパネ
ルは、2枚の透明基板を間に空隙を設けつつ貼り合わ
せ、その際少なくとも一方の基板は可撓性を有する絶縁
性透明有機物フィルムを用い、向かい合った2枚の基板
面上には透明導電性膜を設け、さらに外部に電気信号を
取り出すための外部接続電極部を基板間空隙を塞ぐよう
に基板間内側の外周部に設けた透明タッチパネルにおい
て、基板間空隙を塞ぐ外部接続電極部の厚みが少なくと
も最内周側の部分で90μm以下であることを特徴とし
ている。
【0014】本発明者らは、前述の課題を鋭意検討した
結果、外部接続電極部の厚みを適切に選択することで、
前述の課題を解決できることを見出した。すなわち、2
枚の基板間内側外周部の空隙を塞ぎつつ、所定の間隔で
基板の貼り合わせを保持するように機能する外部接続電
極部の最内周側の厚みを限りなく零に近づければ良いこ
とがわかった。しかしながら、外部接続電極部を構成す
る電極層、絶縁層、そして接着層等のそれぞれの厚みを
零にすることはできない。しかしここで、機械的負荷に
耐えることができずタッチパネルとして利用できない領
域は、外部接続電極部の内周側縁から2.5mmの位置
よりも少ないことが好ましい。そのためには本発明によ
るところの、外部接続電極部の厚みが少なくとも最内周
側の部分では90μm以下であることが必要である。
【0015】さらに、機械的負荷に耐えることができず
タッチパネルとして利用できない領域は、外部接続電極
部の内周側縁から0.5mmの位置よりも少ないことが
より好ましい。そのためには本発明によるところの、外
部接続電極部の厚みが少なくとも最内周側の部分では1
0μm以下であることが好ましい。
【0016】また本発明における外部接続電極部の厚み
は、その内周側から外周側に渡って均一である必要はな
い。例えばその厚みは階段状に変化するものであって
も、あるいは連続的に変化するものであっても良い。そ
れらにおいて、少なくともその最内周側の部分で90μ
m以下であれば、本発明の効果を達成できる。
【0017】
【実施例1】本発明の効果を確認するために、次のよう
にして矩形で枚葉の透明タッチパネルを製作し、その機
械的耐久性を評価した。
【0018】まず図1は、本発明の一実施例を示す透明
タッチパネルの外周部の断面図である。図中、1aは透明
タッチパネルを示す。そして11a と12a は可撓性を有す
る絶縁性透明有機物フィルムである、厚さ175μmの
ポリエチレンテレフタレートフィルムからなる基板。21
a と22a は基板11a と12a 上にそれぞれ形成した厚さ
0.019μmのITOからなる透明導電性膜。そして
30a は、外部に電気信号を取り出すための銀ペースト
(東洋紡績製DW250H)からなる電極層31a と、ア
クリル系絶縁剤(東洋紡績製FC230G29)からな
る絶縁層32a と、アクリル系粘着剤(帝国インキ製TA
C2800)からなる接着層33a とによって構成した外
部接続電極部であり、これら各層はスクリーン印刷法に
よって形成している。さらに40a は空隙部を示す。また
50a は外部接続電極部の最内周側の厚み、また60a は外
部接続電極部の最外周側の厚みを示す。
【0019】そして実施例1では外部接続電極部30a
を、外周側から内周側にかけて厚みが均一になるように
形成した。すなわち外部接続電極部30a の最内周側の厚
み50aから最外周側の厚み60a までを同じ90μmとし
た。
【0020】そしてこのように製作した透明タッチパネ
ルの試料を硬質の台上に設置し、試料上の所定位置を、
所定の荷重をかけた押圧具で所定回数の押圧を行い、試
料に機械的負荷を与えた。そして機械的負荷の前後での
透明導電性膜の抵抗値を測定し、抵抗値の変化率で機械
的耐久性を評価した。図4にはこの評価試験の概略図を
示す。図中、71は押圧具、72は抵抗値測定計である。
【0021】ここで押圧具71には、材質がポリアセター
ルで、先端が半径約0.8mmの半球状になった物を用
いた。さらに押圧具71で試料上をなぞる際には、垂直に
立てた押圧具71に520gfの荷重をかけた。また図4
に示すように、なぞって押圧を行う作業は、押圧をかけ
る側の透明導電性膜21a と接する電極層31aが接続され
た外部接続電極部の内周側の縁と平行に、その縁から距
離L離れた位置で試料の端から端まで行った。このとき
距離Lは、試料ごとに0.5〜5.0mmの範囲におい
て0.5mm間隔で変えた。またこの押圧は、それぞれ
の試料ごとに同じ位置で10回繰り返した。そしてこう
した機械的負荷の前後での、押圧をかけた側の透明導電
性膜の抵抗値を測定した。
【0022】そして機械的負荷をかける前の抵抗値R0
と、機械的負荷後の抵抗値Rとの比の、R/R0 が1.
1以上になった場合は、透明導電性膜の破壊限界を越え
たものと判断した。このR/R0 が破壊限界を越えない
ぎりぎりの距離Lを、破壊限界距離と見なした。そして
実施例1においては、透明導電性膜の破壊限界距離は
2.5mmであった。
【0023】
【実施例2】実施例2では、外部接続電極部30a の最内
周側の厚み50a から最外周側の厚み60a までを同じ10
μmにした以外は、実施例1と同様にして透明タッチパ
ネルを製作した。
【0024】そして実施例1と同様に評価試験を行った
ところ、透明導電性膜の破壊限界距離は0.5mmであ
った。
【0025】
【実施例3】また図2、本発明の別の実施例を示す透明
チッチパネルの外周部の断面図である。この図2中の30
b は、外部に電気信号を取り出すための電極層31b 、絶
縁層32b 、接着層33b とによって構成した外部接続電極
部であり、これら各層はスクリーン印刷法によって形成
している。さらに50b は外部接続電極部の最内周側の厚
み、また60b は外部接続電極部の最外周側の厚みを示
す。
【0026】そして実施例2では外部接続電極部30b
を、外周側から内周側にかけてその厚みが階段状に変化
するように形成した。すなわち外部接続電極部30b の最
内周側の厚み50b を10μm、最外周側の厚み60b を9
0μmとした。このために電極層31b は、3回に分けて
スクリーン印刷して形成した。これ以外は、実施例1と
同様にして透明タッチパネルを製作した。
【0027】そして実施例1と同様に評価試験を行った
ところ、透明導電性膜の破壊限界距離は0.5mmであ
った。
【0028】
【実施例4】また図2、本発明の別の実施例を示す透明
チッチパネルの外周部の断面図である。この図2中の30
c は、外部に電気信号を取り出すための電極層31c 、絶
縁層32c 、接着層33c とによって構成した外部接続電極
部であり、これら各層はスクリーン印刷法によって形成
している。さらに50c は外部接続電極部の最内周側の厚
み、また60c は外部接続電極部の最外周側の厚みを示
す。
【0029】そして実施例3では外部接続電極部30c
を、外周側から内周側にかけてその厚みが連続的に変化
するように形成した。すなわち外部接続電極部30c の最
内周側の厚み50c を10μm、最外周側の厚み60c を9
0μmとした。そのために電極層31c は、位置によって
開口度の異なるスクリーン印刷の版を用いて形成した。
これ以外は、実施例1と同様にして透明タッチパネルを
製作した。
【0030】そして実施例1と同様に評価試験を行った
ところ、透明導電性膜の破壊限界距離は0.5mmであ
った。
【0031】
【比較例1】比較例1では、外部接続電極部30a の最内
周側の厚み50a から最外周側の厚み60a までを110μ
mにした以外は、実施例1と同様にして透明タッチパネ
ルを製作した。
【0032】そして実施例1と同様に評価試験を行った
ところ、透明導電性膜の破壊限界距離は3.5mmであ
った。
【0033】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によって透
明タッチパネルにおける透明導電性膜の破壊限界距離は
2.5mm以下に短くできる。
【0034】このように本発明によって、外周部の機械
的耐久性を向上させ、利用できる面積を拡大させた透明
タッチパネルを得ることができる。すなわち表示画面の
サイズに合わせて外形の制限を受ける透明タッチパネル
において、外周部の近傍ぎりぎりにまで有効に文字入力
や描画入力を行うことが可能な透明タッチパネルを得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】透明タッチパネル外周部概略断面図(外部接続
電極部の厚みが均一)
【図2】透明タッチパネル外周部概略断面図(外部接続
電極部厚みが階段状変化)
【図3】透明タッチパネル外周部概略断面図(外部接続
電極部厚みが連続的変化)
【図4】評価試験の概念図
【符号の説明】
1a 透明タッチパネル 11a 基板 21a 透明導電性膜 30a 外部接続電極部 31a 電極層 32a 絶縁層 33a 接着層 40a 空隙 50a 外部接続電極部の内周側厚み 60a 外部接続電極部の外周側厚み

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】2枚の透明基板を間に空隙を設けつつ貼り
    合わせ、その際少なくとも一方の基板は可撓性を有する
    絶縁性透明有機物フィルムを用い、向かい合った2枚の
    基板面上には透明導電性膜を設け、さらに外部に電気信
    号を取り出すための外部接続電極部を基板間空隙を塞ぐ
    ように基板間内側の外周部に設けた透明タッチパネルに
    おいて、基板間空隙を塞ぐ外部接続電極部の厚みが少な
    くとも最内周側の部分で90μm以下であることを特徴
    とする透明タッチパネル。
  2. 【請求項2】基板間空隙を塞ぐ外部接続電極部の厚み
    が、少なくとも最内周側の部分で10μm以下であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の透明タッチパネル。
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