JPH07501640A - 改良された絶縁スペーサ機構をもつコンタクト・タッチスクリーン - 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】 改良された絶縁スペーサ機構をもつ コンタクト・タッチスクリーン 発明の背景 本発明は、エレクトログラフセンサ（ｅｌｅｃｔｒｏｇｒａｐｈｉｃ　５ｅｎｓ ｏｒ）、特にコンタクトセンサ（ｃｏｎｔａｃｔ　５ｅｎｓｏｒ）に関する。

コンタクトセンサ、特にタッチスクリーンはコンピュータの一般的な入力デバイ スになりつつある。タッチスクリーンによって、以前にコンビ二一夕を使用した ことがない人も、コンピュータを容易に扱うことができる。タッチスクリーンは 、車、空港、工場、ショッピングセンター、病院、トレーニングセンター、銀行 、食料品店、図書館および薬局で使用されている。銀行のキャッシュサービス、 ｐｏｓシステムおよび空港で見られる、様々な場所への方向を示したり、地元の ホテルに関する情報を提供する情報システムに、よく応用されている。

タッチスクリーンの一般的な型の１つとして、エレクトログラフタッチスクリー ン、または本明細書中に参考として援用される米国特許第４．２２０．８１５号 に記載されている型のセンサがある。そのようなタッチスクリーンは典型的には 、電圧が加えられることにより電位を確定する可撓性材料からなる第１シートを 備えている。センサはまた、第１シートと並置され、電圧が加えられることによ り電位が確定する第２７−トを備えている。尖ったものまたは指で第１シート上 を押すと、２つのシートの選択された部分が合わさり、可撓性シートの押された 部分の軌跡に対応する電気信号が生成される。シートが押されない時に２つのシ ートを離隔しておくために、複数の離散した絶縁ボタンあるいは離散した絶縁ア イランド（ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ　１ｓｌａｎｄ）が与えられる。アイランドの 大きさおよび位置は、第１シートを押すと２つのシートが接触するように定めら れる。

コンタクトセンサの問題点は、圧力がなくなっても、２つのシートが、時折接触 したままであること、つまり、２つのシートが膠着することがあるということで ある。シートが膠着すると、センサがその上で使用されているデバイスを非動作 にしてしまう。このような膠着は、高温および／または湿気、製造上の欠陥およ び選択された材料の凝集力などの環境条件から生じている。

膠着は、深刻で損害の多い問題である。膠着が生じると、センサ全体を取り替え る必要がしばしば生じる。更に、この問題が解決されるまで、センサを使用する 機械全体の機能が低下し、非動作になる。更に、欠陥タッチスクリーンによって コンピュータシステムが動作しないと、ユーザは大きな迷惑を被る。

多くの科学的努力がこの問題に向けられてきた。検討された解決法には、絶縁ア イランドの大きさおよび／または材料を変えること、種々のシートの表面を粗く すること、シートの材料を変えること、およびシート上に特別のコーティングを 施すことが考えられている。実際に使用できなかったり、高価であったり、ある いは実現が困難であったために、これらの解決法のいずれも完全には満足なもの ではなかった。

従って、商業的に利用可能なタッチスクリーンの特質をすべて有する、すなわち 使用が簡単であり、現在購入可能なタッチスクリーンの多くを悩ます、膠着の問 題がないタッチスクリーンが必要とされている。

発明の要旨 本発明は、この必要性を満足するタッチスクリーン、または電気センサに関する 。本発明のセンサは、透明基板シートおよび透明カバーシートを備える。透明基 板は、上面、下面および上面の上に形成される第１透明導電層を有する。透明カ バーシートは、カバーシートと基板との間にギャップを挟み、第１導電層上に設 けられている。カバーシートは上面、下面および下面上に形成される第２導電層 を有する。カバーシートは十分に柔軟で、第２導電暦の選択部分を基板の第１導 電層の対応部分と接触するように押すことが可能であり、押されたカバーシート の部分に対応する電気信号を生成する。

本発明の１つの実施態様では、導電層の１つは他の導電層よりもより導電率が高 く、導電率が低い導電層は「抵抗」層である。本発明のこの実施態様では、１つ の層、典型的には抵抗層に直交電界を生じるために電気的手段が設けられる。

本発明の２番目の実施態様では、２つの導電層は実質的に同じ導電率を有し得る 。本発明のこの実施態様では、手段は各層に取り付けられ、各層に電界を生じ、 その２つの電界は互いに直交する。

複数の絶縁アイランドはカバーシートと基板との間のギヤノブに配置され、カバ ーシートに圧力が加わらない場合にギャップを維持する。本発明は、アイランド の適切な間隔によって、２つのシートをくっつけるために要するカを過度に増大 させずに、膠着問題が大幅に減少させられる、という発見に基づく。

特に、少なくとも絶縁アイランドの一部は、（ｉ）その部分の各絶縁アイランド と最も隣接した絶縁アイランドとの間の距離の（ｉｆ）繰返しパターンの直径に 対する比が０．６５未満、好ましくは０．６未満になるように、繰返しパターン を有する配列に配置される。「パターンの直径」という用語は、円の内部に絶縁 アイランドを含まずに、パターンの中に描き得る最大の円の直径を指して言う。

例えば、アイランドは、長さく１）で幅（Ｖ）の長方形の、繰返し長方形パター ンを有する配列に配置され得る。最も隣接したアイランドどうしは、距離（Ｗ） 離れている。パターンの直径は長方形の対角線と等しく、距離ｒｄＪ離れている 。従って、このような構成では、パターンの幅（Ｖ）と直径（ｄ）との比、すな わち長方形の対角線は０．６５未満、好ましくは０．６未満である。

長方形形状では、幅（ｖ）の長さく１）に対する比は好ましく°は０゜８５未満 、より好ましくは０．７５未満である。

アイランドは正方形形状には配置され得ない。アイランドは長方形以外に、平行 四辺形（長方形を含む）、六角形、あるいはハニカムの形状に配置され得る。

故に、タッチスクリーンのコストを増大させず、がっタッチスクリーンを駆動す る（ａｃｔｉｖａｔｅ）ために要する力を過度に増大させずに、膠着問題を減少 し得る。

」皿 本発明のこれらのおよびこれら以外の特徴、局面および利点は、以下の記載、請 求項および添付した図面によってよりよ（理解される。

図１は、本発明による改良されたセンサの部分断面図である。

図２〜図５は、本発明による絶縁アイランドの種々のパターンを示す。

図６は、長方形のドツトパターンを有するタッチスクリーンを駆動する圧力（そ の圧力は、対応する正方形ドツトパターンに対して標準化される）とその長方形 のアスペクト比の関係図である。

呈亘 本発明は、図１に示されるセンサまたはタッチセンサ８に関して記載されている 。センサまたはタッチセンサ８の寸法は、構成要素をより分かりやすく示すため に誇張されている。

図１のデバイスの基礎となる構成要素は、米国特許第４．２２０゜８１５．４． ６５９．８７３．４．６６１．６５５号の基礎的な構成要素に類似しており、こ れらの米国特許は、本明細書中において参考として援用されている。しかし、以 下で詳細に示されるように、本発明は、図１の構造とは異なる構造を有するタッ チスクリーンにも適用され得る。従って、本発明は、センサ８の構成を有するセ ンサのみに限定されない。

図１を参照すると、エレクトログラフコンタクトセンサ８は、上面１２、下面１ ４および上面１２上に設けられた抵抗層１６を有する基部素子または基板１０を 含む。基板は平面であってもよく、または、データ処理などを備えた従来の映像 表示スクリーンまたは陰極線管１８のような、曲線状の物体の面に整合するよう な形状でもよい。基板１０の周囲の形状は、例えば長方形のような、映像表示ス クリーンの形状と整合するあらゆる形状であってよい。基板１０は、典型的には 、硬直なプラスチック、ガラス、様々な種類のプリントされた回路板材料または 予め塗布された絶縁層を有する金属で有り得る。更に、様々なプラスチック材料 は、柔軟なシートの形で用いられ得、適切な硬質の表面材料上で支えられ得る。

タッチスクリーンとして、基板１０は実質的には透明である。基板１０上の抵抗 層１６も、同様に透明である。米国特許第４．０７１．６８９号に記載されてい るように、実質的に透明な抵抗層１６は、典型的には、酸化インジウムスズ、ま たは、あまり好ましくないが酸化ス゛ズ、または酸化アンチモンスズのような、 半導体酸化金属である。酸化インジウムスズでコーティングされた基板は、例え ば、ＰｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａＳＢｒａｃｋｅｎｒｉｄｇｅのＬｉｂｅｒｔｙ　 Ｍｉｒｒｏｒ社より入手可能である。この抵抗層１６は、非常に均一な抵抗率を 有し、その値は、ｌＯから１０．０００オーム／平方の間で選択され得る。

上面２６および下面２８を有する透明なカバーシート２４は、抵抗層１６から少 し離れている。下面２８上に、導電層３０が形成されている。導電層３０および 抵抗層１６の間に、ギャップ３２が形成されている。

上記の構成のデバイスが、例えばタッチスクリーンに対して透明であるなら、導 電層３０およびカバーシート２４も透明でなけらばならない。不透明なセンサで あるデバイスに対しては、透明性は必要ではない。柔軟なフィルムまたはカバー シート２４は、ポリエステルのような硬直状のプラスチックかポリカーボネイト のいずれか、またはエラストマーであり得る。カバーシート２４は、熱形成でき るポリエステルプラスチック、または厚みが約ｏ、　ｏｏｓインチ（０，１２５ ｍｏｂ）のポリビニルクロライドであり得る。

実質的に透明な導電層またはコーティング３０は、抵抗率が一般的に１０から４ ０オーム／平方である、金またはニッケル金の被覆物であり得る。一方、酸化イ ンジウムスズからなる導電層は、例えば、Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋｓ　Ｉｔｈａｃａの Ｅｖａｐｏｒａｔｅｄ　Ｍｅｔａｌ　Ｆｉｌｍｓによる、従来の真空蒸着技術に よって用いられ得る◇カバーシート′２４は、米国特許第４．６５９．８７３号 に記載されているように、繊維の層でもあり得る。

本発明は、主に、透明なタッチスクリーンに関するものであるが、不透明な製品 および半透明な製品にも適用可能である。製品が不透明なセンサである場合、抵 抗インクをスクリーニングすることによって、つまりスプレーすることまたは他 のコーティング技術によって基板１０上に抵抗塗料を塗布することによって、抵 抗層１６を用いることができ、または抵抗層１６は、ゴムやプラスチ・ツクのよ うな体積のある導電シートであり得る。

不透明の二二、トでは、抵抗被膜は、典型的には、約１０から約１０．０００オ ーム／平方のシート抵抗率を有し、かつ、デバイス８の位置的な精度要求に依存 して、約２％から２５％の均一性の変化内で用いられ得る。

透明度がどのような値であってもよいなら、導電層および抵抗層は銀、銅、また はニッケルでもよい。

カバーシート２４は、十分に柔軟性があるので、導電層３０の選択された部分は 押し下げられて、圧力をかけられたカバーシートの部分に対応する信号を生成す るために、導電層１６の対応する部分に接触する、即ちギヤ、プ３２を閉じる。

「導電層」および「抵抗層」という用語は、層１６および３０の相対的な導電率 に関してのみ用いられる。両方の層の比較的低い抵抗率を考慮すると、それらの 層は、「導電」層と見なされ、クレームでそのように記載されている。更に、抵 抗層が基板上にある必要はなく、導電層がカバーシートの上にある必要はない。

抵抗層がカバーシートの上に形成されたり、導電層が基板の上に形成されること は、本発明の範囲内である。

抵抗層１６と導電層３０は、複数の小さな絶縁体アイランド４０によって隔てら れている。抵抗層１６および導電層３０の間の離隔距離を最小にするように、絶 縁体４０の大きさと配置が設定されていて、両者の偶発的な接触をさけ、かつ、 指先または小物体の小さな加圧による両者の接触を可能にする。典型的には、そ のアイランドは、約ｏ、　ｏｏｏｓから約ｏ、　ｏｔｓインチの高さを有する。

アイランドの直径は、典型的には、約０、００２から約０，０２インチ（０，０ ５〜０．５ｍｍ）である。以下で述べられるように、アイランドの間隔のとり方 は、本発明では非常に重要である。アイランドとアイランドの間の全ての間隔は 、アイランドの中心から中心を測定する。

これらの絶縁体アイランド４０は、あらゆる適切な絶縁材料で形成され得る。そ のような材料が、紫外線硬化インクであるなら、その材料は、従来のシルクスク リーンまたは写真技術を用いて、位置づけられる。この目的に用いられる典型的 なインクは、ｌ１ｌｉｎｏｉｓ、　ＣｈｉｃａｇｏのＡｄｖａｎｃｅ　Ｅｘｅｌ ｌｏ社が製造している”５ｏｌｅｘ”である。アイランド４０は、図示されてい るように、導電層３０または抵抗層１６に付着し得る。

図示されていないが、電気的手段が、直交電位を抵抗層１６に与えるために設け られている。一方、直交電位は、導電層３０に与えられ得る。そのような手段の 多くは、米国特許第４．０７１．６８９号に記載のＴａｌｍａｇｅら、および米 国特許第３．４４９゜５１６号に記載のＳ、　Ｈ，Ｃａ■ｅｒｏｎらの手段とし て、当該技術分野では公知である。これらの特許は、本明細書中では参考として 援用されている。一般的に、これらの電気的手段は、端に沿って抵抗層１６に付 着した、間隔を空けて配置された小さな電極、および端に沿った各電極が実質的 に同じ電位を有するように、かつ電位が直交方式で切り替えられるように各電極 に接続した回路を含む。小さな電極の位置づけは、印加された電位の結果、抵抗 層に生じた電界が、平面表面上に投影され、直線座標系を規定するような方法で 行われる。本発明のデバイスの電極（図示されない）からの導線は、センサをケ ーブル（図示されない）に導通状態にしておく。

本発明の他の実施態様において、２つの層１６および３０は、実質的に同じ導電 率を有し得る。本発明のこの実施態様において、電気的手段は、電位を各層に与 えるために設けられていて、その２つの電位はお互いに直交している。この構造 を有する製品は、Ｅｌｏｇｒａｐｈｉｃｓ、　Ｉｎｃ、製のＵｌｔｒａｌｉｎｅ ａｒ　Ｔｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎに対して、１９９０年１０月２６日に提出された 、米国特許出願シリアル番号筒０７７６０３．４２０に記載されている。この構 成においては、２つの導電層は、抵抗率が、典型的に１５０オーム／平方である 酸化インジウムスズから形成されている。

センサ８の操作の効果に関する２つの重要な要素は、絶縁体アイランド４０間の 配置に関連していることが分かつている。アイランドとアイランドの位置が近い ほど、特に、各アイランドが隣のアイランドと接近しているほど、ギャップが閉 じているときに抵抗（または導電）層１６および導電層３０がくっついたままに なる、つまり「膠着」の問題が起こる可能性は低い。逆に、あるアイランド４ｏ が、最も近いアイランド４ｏと離れると、抵抗層１６および導電層３ｏの間のギ ャップ３２を閉じるのに、それほどのカが要求されない。

センサ８の性能に影響を与える他の要素は、「ドラッグ（ｄｒａｇ）　Ｊに対す るセンサの応答性である。即ち、デバイス８は、カバーシート２４の外面２６を ドラッグするとき、指または他の駆動デバイスを正確に追従するがどうがである 。一般的に、センサ８を駆動するのに必要な力が少ないほど、ドラッグに対する センサ８の性能はより良好である。

良好なドラッグ性能とともに、非膠着および低駆動力という矛盾する要求は、絶 縁体アイランドの形状を正方形にしないことによって、互いに両立することがで きる。特に、少な（とも一部分の絶縁体アイランド、および、好ましくは全ての 絶縁体アイランドは、規則的な繰り返しパターンを有する配列に配置されている 。その結果、（ｉ）各絶縁体アイランドおよび最も隣接したアイランドの間の距 離の（ｉｆ）パターンの直径に対する比は、０．６５未満で、好ましくは０．６ 未満である。絶縁体アイランドは、センサ全体を通じて、規則的な繰り返しパタ ーンで、均一に配置されることが好ましい。

絶縁体アイランドの配列に対する、様々な適切な形状が、図２〜５に示される。

例えば、図２は、平行四辺形のパターンを有する配列を示す。そのパターンでは 、各平行四辺形の一方の辺の長さはｒｓＪであり、他方の辺の長さはｒＮである 。図２のアイランド４８（円で囲まれている）に関して、あるアイランドと最も 隣接したアイランドの間の距離は、ｒｓＪであり、そのアイランドとそれから最 も遠い隣のアイランドの間の距離はｒｄＪであり、これは円４９に示されるパタ ーンの直径である。本発明によれば、ｓ：ｄの比は０．６５未満で、０．６未満 であることが好ましい。図２に示されるように、円４９は、内部にアイランドを 含まないが、その周囲にアイランドを有している。

図３は、長方形配列内の絶縁体アイランドを示し、各長方形は、長さがｒｌＪで 高さがｒｈＪである。図３の配列は、図２の配列の特別な場合で、図２の平行四 辺形の角度がすべて９０度である。図３の配列では、円で囲まれたアイランド５ ０とその最も隣接したアイランドの間の距離はｒｈＪである。一方、アイランド ４９とその最も離れた隣のアイランドとの開の距離はｒｄＪで、この距離は円５ １に示されるパターンの直径に等しい、長方形の対角線である。ｈａｄの比は０ ．６５未満で、０．６未満であることが好ましい。ｈ：ｌの比は、０．８５未満 であることが好ましいが、０．７５未満であることがより好ましい。良好に機能 する長方形配列では、長さｌは０．１８０インチで、高さｈは０．１３０インチ であると考えられている。

図４は、六角形またはハニカムパターンを有する配列を示す。この形状において 、円で囲まれたアイランド６２とその最も隣接したアイランドの間の距離はｒｓ Ｊであり、パターンの直径はｄである。本発明によれば、ｓａｄの比は、０．６ ５未満で、０．６未満であることが好ましい。

ハニカムの全ての側壁の長さを等しくし、Ｓを約０．０８８５にすることによっ て、膠着性および駆動のための圧力の間の良好なバランスを有するハニカムパタ ーンが得られると考えられている。

図５は、一般的な長方形の形状のアイランドで、その長方形の各側面には、追加 の絶縁アイランドが配置されている配列を示す。アイランド６６に最も隣接する アイランドまでは、距離ｒｓＪ離れており、そのパターンの直径はｒｄＪである 。

従って、臨界比はｓａｄである。絶縁体アイランド６８については、最も隣接す るアイランドまでの距離は「Ｓ′」である。アイランド６８に対する臨界比は、 従ってｓ’：ｄであり、この臨界比は０゜６５未満でなければならない。従って 、いくつかのパターンに対して、臨界比は、全てのアイランドに対して同じでは ない。

使用に際しては、デバイス８は、回路を閉じる力を与えるあらゆるデバイス、例 えば、ペン、指または抵抗プローブなどによって駆動され得る。

絶縁アイランド間の距離に関して設定された寸法は、アイランドの中心から中心 間の測定に基づく。曲線面に配置された絶縁アイランドに関して測定が行われる とき、その測定は、その曲線面に沿った寸法に関して行われる。絶縁アイランド を形成する好ましい方法が、シルクスクリーンを用いたり、または同様のプロセ スで行われるので、シルクスクリーン鋳型が形成されるとき、シルクスクリーン は平面素子として形成され、その測定は、実際には平面で行われる。しかし、エ レクトログラフセンサに典型的な湾曲の度合は、一般的には、比較的小さいので 、平らな面に沿った測定と曲線面に沿った測定の間の差は、比較的小さい。

以下の実施例は、本発明の利点を示す。

Ｋ監匹土 図１のセンサ８の構造を有するセンサは、様々な長方形のドツトパターンを用い て構成される。各センサは、Ｍｉｃｈｉｇａｎ。

Ｈｏ１ｌａｎｄのＤｏｎｎｅｌｙ　Ｃｏｍｐａｎｙから入手できる、酸化インジ ウムスズの抵抗層でコーティングされた、厚み０．１２５インチのガラス膜から なる基板を有する。上シート２４は、０．００フインチの厚さのポリエステル膜 である。導電層３０は、ニッケル金で形成されている。絶縁アイランドは、ＷＲ Ｇｒａｃｅ　Ｓｉ　３４００５ｏｌｄｅｒ−ＩＩｌａｓｋから形成されていて、 表１に示される様々な間隔のスクリーンを使って用いられる。各絶縁アイランド は、高さが約０．００１インチで、基部の直径は約０．０１０インチである。

テストセンサに関しては、デバイスを駆動する力が、デバイスの膠着しようとす る傾向と共に測定される。駆動力は、直線ボールスライド上に水平に設置された 電子圧力計によって測定される。ボールスライドおよび電子圧力計は、共通のシ ャシ上に設置されている。抵抗層および導電層の間のギャップが閉じるまで、ネ ジ機構は、圧力計をタッチスクリーンの方へ進めるために用いられる。

膠着しようとする傾向は、３５°Ｃおよび９５％の相対湿度の条件下で、試料を １５日間、エージングすることによって決定される。ローラーを用いると、導電 層が巻かれて抵抗層と接触し、膠着性が、視覚的に観察される。このローラー膠 着テストは、１５日間のエージングプロセスの間、５日ごとに行われる。

駆動力は、５つの異なる位置で、各試料に対して決定され、５つの位置の平均が 決定される。これらの結果を、表１に示す。

（以下余白） ｉｌ＋サンプルの数および膠着する数を指す＋Ｉ＋正方形の中心に、追加のアイ ランドを有する正方形Ｌ′高さの長さに対するｈ／ｌ比 ＋ｉ＋高さのパターンの直径に対するｈ／ｄ比で、これらの全てのパター７に対 して、この比は、パター７の対角線に等しい 実施例１の結果を、実施例２．３．４および６の結果と比較すると、臨界比を０ ．６５未満にすることによって、従来の正方形の形状に比べて、膠着性が実質的 に減少していることが分かる。実施例２．３．４および６の結果を、実施例５の 結果と比較することによって、臨界比を０．６５よりも小さくすることは、駆動 力を実質的により低くすることにつながることが分かる。実施例１の結果を実施 例６の結果と比較することによって、本発明は、駆動力を増加することなく、膠 着性を減少することができる。

Ｋ血丘主 この実施例は、長方形や正方形の形状を駆動するのに必要な圧力に関して創られ た理論に基づいて、どのようにドツトパターンをカスタムデザイン（ｃｕｓｔｏ ｍ　ｄｅｓｉｇｎ）するのかを示している。そのカスタムデザインは、これらの 理論的な計算から導かれた曲線に基づいている。図６は、長方形を駆動する圧力 と、その長方形のアスペクト比ａ　／　ｂの関係図である。

ここで、 Ｐ（ａ、ｂ）＝ｒ長さａおよび高さｂを有する長方形に対する駆動圧力」 であり、 Ｐ　（ｂ、ｂ）＝　ｒａ＝ｂの正方形のドツトパターンを駆動する圧力」 である。

「駆動のための圧力」は、導電層３ｏが抵抗層１６と接触するための、カバーシ ート上における最大圧力である。図６の曲線は、理論上の計算に基づき、その計 算によると、長方形を駆動するための圧力は、固定したアスペクト比（ｂ／ａ） を有する長方形について高さｂの四乗によって減少すると定められている。換言 すれば、長方形の高さｂが太き（なるにつれ、圧力は、ｂの四乗により減少する 。

この理論は、以下の式を支持する。

ここで、Ｐ（ａ、　ｂ）／Ｐ（ｂ、　ｂ）は、図６のそれと同じで、Ｐ、３、は 、長方形のドツトパターンｂ、ａに対する駆動圧力であり、 Ｐｏは、間隔ｂ′を有する正方形ドツトパターンに対する、測定された駆動圧力 である。

この実施例によれば、値が０．７２であるアスペクト比（ｂ／ａ）は、膠着性を 最小にするのに望ましいことが知られている。各辺が０．１６０インチである正 方形ドツトパターンは、駆動圧力が十分に低いことも知られている。上記式およ び図６より、各辺が０．１６インチの正方形とほぼ同じ駆動圧力を有し、アスペ クト比が０．７２である長方形のパターンを特定することが可能である。

特に、上記式（１）においては、所望の駆動圧力（ｐ　、、、＞１１Ｐ、、即ち 、各辺が０．１６インチの正方形ドットパターンニ対する駆動圧力、に等しいこ とが知られている。ａ　／　ｂ　−１１０゜７２（所望のアスペクト比）＝１． ３９であることが知られている。

図６から分かるように、このことにょて、Ｐ　（ａ、　ｂ、　）／Ｐ　（ｂ、　 ｂ）　Ｉｔ、約０．４３に等しくなる。この値を式ｌに代入すると、０、４３＝ ｂ’／（０，１６０）’、これにより、ｂ＝０．１３となる。

アスペクト比は、ｏ、７２であるので、ａ＝ｏ、　１３７０．７２−０．１８と なる。

それゆえ、絶縁体は、０．１３　ｘ　Ｏ，１８の長方形のパターンを有する配列 に配置されなければならない。

夫立五立 本実施例は、長方形パターンの「膠着性」が、異なる長方形パターンの膠着性と 比較してどのように決定され得るかを示す。それは、長方形のパターンの膠着性 が、そのパターンの絶縁アイランド間の最小距離、つまり長方形の幅、の四乗に 反比例しているという決定に基づく。従って、実施例２の結果より、０．１６　 ｘ　Ｏ，１６の正方形ドツトパターンから０．１３から０．１８の長方形ドツト パターンに変更することにより、膠着性の相対量が、（０，１３１０，１６）’ ・０．４４という係数によって減少するという結論を導くことができる。つまり 、膠着性は、５０％以上減少している。

本発明は、重要な利点を有している。本発明は、デバイスが使いにくくなるほど 駆動力を増加させ°ることなく、膠着性の問題を解決する。更に、本発明は、材 料または製造プロセスを何ら変化させることな（、経済的に膠着性の問題を解決 する。

本発明は、ある好ましい実施態様を参照して、かなり詳細に記載されたが、他の 実施態様も可能である。例えば、本発明は、エレクトログラフセンサに限定され ておらず、断続的に押し合わされる、間隔をおいて配置されたシートを含むあら ゆるセンサに用いられ得る。それゆえ、クレームの主旨および範囲は、本明細書 に包含される好ましい実施態様の記載に限定されるべきではない。

ＦＩＧ、Ｉ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、４ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の７第１項）国 平成６年５月２６日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ａ）上面、下面および該上面に設けられた第１導電層を有する基板； ｂ）基板との間にギャップを有して、該第１導電層上に設けられたカバーシート で、該カバーシートが上面、下面および該下面に設けられた第２導電層を有し、 該カバーシートは十分に柔軟で、該第２導電層の選択された部分が押されて、該 基板の該第１導電層の対応する部分と接触して、押された該カバーシートの部分 に対応する信号を生成するカバーシート；および ｃ）該カバーシートおよび該基板の間の該カバーシートと該基板の間の該ギャッ プの中に配置され、該カバーシート上の圧力がない場合に、該ギャップを維持す る複数の絶縁アイランドで、少なくとも該絶縁アイランドの一部が、繰り返しパ ターンを有する配列に配置され、（ｉ）該部分の各絶縁アイランドとその最も隣 接したアイランドの間の距離の（ｉｉ）該繰り返しパターンの直径に対する比が ０．６５未満である、複数の絶縁アイランド；を含むセンサで、該パターンの直 径は、該パターンの中に描かれ得る最も大きな円の直径に等しく、該円が内部に 絶縁アイランドを含んでいない、センサ。 ２．データを含む表面上に配置され、データのあらゆる部分のＸ座標およびｙ座 標に対応する電気信号の生成を可能にするエレクトログラフコンタクトセンサで 、該センサは、ａ）上面、下面、および該上面に設けられた透明な抵抗層を有す る透明基板で、該下面は、該データを含む表面上の配置に対して形および大きさ が決められる、透明基板；ｂ）電気回路に接続して、該抵抗層の中に直交電界を 形成する、抵抗層に備わる手段； ｃ）該基板との間にギャップを有し、該抵抗層の上に設けられた透明なカバーシ ートで、該カバーシートは、上面、および透明導電層を有する下面を有し、該カ バーシートは十分に柔軟で、該導電層の選択された部分が押されて、該基板の該 抵抗層の対応する部分と接触し、押された該カバーシートの部分に対応する電気 信号を生成し、該カバーシートおよび該基板が、互いに膠着し得る材料から形成 される、透明なカバーシート；および ｄ）該カバーシートと該基板の間のギャップに配置されて、該カバーシート上に 圧力が存在しない場合に、該カバーシートと該基板の間の該ギャップを維持する 複数の絶縁アイランドで、少なくとも該絶縁アイランドの部分が、繰り返しパタ ーンを有する配列に配置されて、（ｉ）該部分の各絶縁アイランドとその最も隣 接したアイランドの間の距離の（ｉｉ）該繰り返しパターンの直径に対する比が 、０．６５未満の十分な値であり、その結果該カバーシートと該基板が互いに膠 着しない、複数の絶縁アイランド；を含み、該パターンの直径が、該パターンの 中に描かれ得る最も大きな円の直径に等しく、該円が、内部に絶縁アイランドを 含まない、エレクトログラフコンタクトセンサ。 ３．データを含む表面上に配置され、データのあらゆる部分のＸ座標およびｙ座 標に対応する電気信号の生成を防ぐエレクトログラフコンタクトセンサで、該セ ンサは、ａ）上面、下面、および該上面に設けられた透明な導電層を有する透明 基板で、該下面は、該データを含む表面上の配置に対して大きさが決められる、 透明基板；ｂ）該基板との間にギャップを有し、該第１透明導電層上に設けられ た透明なカバーシートであって、該カバーシートは、上面および第２透明導電層 を有する下面を有し、該第２導電層の選択された部分が押されて、該基板の第１ 導電層の対応する部分と接触して、押された該カバーシートの部分に対応する電 気信号を生成するために、該カバーシートが十分に柔軟であり、該カバーシート および該基板が互いに膠着し得る材料で形成される、透明なカバーシート；ｃ） 電気回路に接続して、該第１導電層に第１電界を形成するための該第１導電層に 備わった手段；ｄ）電気回路に接続し、該第２導電層に、該第１電界と直交する 第２電界を形成するための該第２導電層に備わった手段；および ｅ）該カバーシートと該基板の間のギャップに配置されて、該カバーシート上に 圧力が存在しない場合に、該カバーシートと該基板の間の該ギャップを維持する 複数の絶縁アイランドで、少なくとも該絶縁アイランドの一部分が、繰り返しパ ターンを有する配列に配置されて、（ｉ）該部分の各絶縁アイランドとその最も 隣接したアイランドの間の距離の（ｉｉ）該繰り返しパターンの直径に対する比 が、０．６５未満の十分な値であり、その結果該カバーシートと該基板が互いに 膠着しない、複数の絶縁アイランド；を含み、該パターンの直径が、該パターン の中に描かれ得る最も大きな円の直径に等しく、該円が、内部にアイランドを含 まない、エレクトログラフコンタクトセンサ。 ４．前記第１導電層および前記第２導電層が異なる導電率を有している、請求項 １に記載のセンサ。 ５．前記第１導電層および前記第２導電層が、実質的に同じ導電率を有している 、請求項１または３に記載のセンサ。 ６．前記第１導電層および前記第２導電層は、実質的に同じ導電率を有する、請 求項１に記載のセンサであって、該センサは、電気回路に接続して、両方の導電 層内に電界を形成するための、両方の導電層に備わった手段を含み、該電界は、 互いに直交しているセンサ。 ７．実質的に全ての絶縁アイランドが、繰り返しパターンを有する配列に配置さ れている、請求項１、２または３に記載のセンサ。 ８．前記絶縁アイランドが均一に配置されている、請求項１、２または３に記載 のセンサ。 ９．前記繰り返しパターンは長方形であり、該長方形は、幅の長さに対する比が ０．８５未満である長さおよび幅を有する、請求項１、２、または３に記載のセ ンサ。 ｌ０．前記比が０．６未満である、請求項１、２、または３に記載のセンサ。 １１．前記操り返しパターンは長方形であり、該長方形は、幅の長さに対する比 が０．７５未満である幅および長さを有する、請求項１、２または３に記載のセ ンサ。 １２．前記繰り返しパターンは、平行四辺形パターンである、請求項１に記載の センサ。 １３．前記繰り返しパターンは六角形パターンである、請求項１に記載のセンサ 。 １４．データを含む表面が平面でなく、前記基板の下面が、平面でないデータを 含む表面に沿う、請求項２および３に記載のセンサ。 １５．絶縁アイランドが、カバーシートを構成するのに不可欠の要素である、請 求項１、２または３に記載のセンサ。 １６．絶縁アイランドが第１導電層に備わっている、請求項１または３に記載の センサ。 １７．絶縁アイランドが導電層に備わっている、請求項２に記載のセンサ。 １８．絶縁アイランドは、高さが約０．０００５から約０．０１５インチ、およ び直径が約０．００１から約０．０２インチである、請求項１、２、または３に 記載のセンサ。 １９．請求項１、２、または３のセンサを備える、陰極線管。 ２０．前記基板が、陰極線管である、請求項１、２、または３に記載のセンサ。 ２１．前記基板が、液晶表示装置である、請求項１、２、または３に記載のセン サ。 ２２．前記基板が、エレクトロルミネッセント表示装置である、請求項１、２、 または３に記載の基板。 ２３．接触する物体に応答する識別コンタクトセンサであって、該センサは、 ａ）電圧が加えられることによって、電位を確定することができる可撓性物質か らなる第１シート；ｂ）電圧が加えられることによって、電位を確定することが できる可撓性物質からなり、該第１シートに平行に配置される第２シートで、核 ２つのシートは、互いに膠着しあう傾向の物質から形成される、第２シート；お よびｃ）少なくとも該センサの一部を通して該第１および第２シートを離隔する 、複数の実質的に均一で個々に分かれた絶縁アイランドであって、該第１シート 上における圧力によってシートが接触するように該アイランドが大きさを決めら れ、該絶縁アイランドの少なくとも一部が、（ｉ）各絶縁アイランドとその最も 隣接するアイランドの間の距離の（ｉｉ）該繰り返しパターンの直径に対する比 が、０．６５未満の十分な値で、該２つのシートが互いに膠着しない、操り返し パターンをもつ配列に配置される、絶縁アイランド；を含み、該パターンの直径 は、該パターンの中に描かれ得る最も大きな円の直径に等しく、該円が、内部に 絶縁アイランドを含まない、識別コンタクトセンサ。