JPS60254525A - 接触抵抗型タツチスイツチボ−ド - 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】 〔技術分野〕 本発明は透視型タッチスイッチボードの構造に関する。

〔従来技術〕

第１図は従来のＣＲＴスクリーン用接触抵抗型タッチス
イッチボードの断面図である。

１は透明なポリエステルフィルムより成るタッチボード
であり、２ａ〜２ｄの透明なスイッチ電極が形成されて
いる。３は透明なプラスチックより成る基板ボードであ
り、４ａ〜４ｄの透明なスイッチ電極が形成さ糺ている
。スイッチ電ｆｉ　２　ａ〜２ｄと４ａ〜４ｄはそれぞ
れ対になって、スイッチ５ａ〜５ｄ’（５形成している
。６は両面粘清テープより成るスペーサーであり、タッ
チボード１と基板ボード３を接着固定すると同時に、指
７でタッチボード１を押してスイッチングさせた時、近
くのスイッチが動作しないよう各スイッチ電極間の空隙
を確保している。８はＣＲＴスクリーンであり、スイッ
チ５ａ〜５ｄに対応したスイッチ名称が表示される。

以上から明らか々ように、タッチボード１はプラスチッ
クフィルムであるため傷付きやスく、ホールペン等の先
端の鋭い堅いもので押すことができなかった。また多数
回のスイッチング操作によりタッチボード１が永久変形
して常にスイッチング状態になってしまったり、タッチ
ボード１の表面に小さな傷がつきＣＲＴスクリーン８の
表示が見に（（なる欠点があった。

〔目的・概要〕 本発明はかかる欠点全除去したもので、タッチボードを
薄型ガラスで構成し、携帯機器等の小型化に適用しても
十分強度が実用に供する様にしようとしたものである。

〔実施例〕

第２図は本発明の接触抵抗型タッチスイッチボードを用
いたデジタル腕時計の一実施例の断面図である。

１１はタッチボードで厚さ０２咽の白板フロートガラス
であり、化学的強化処理がなされている。

１２ａ〜１２ｄはタッチボード１１上に形成された透明
なスイッチ電極である。１６はスイッチ電極１２　ａ〜
１２ｄ’ｉおおうように形成された透明な静電気防止用
導電喚である。１４は基板ボードであり厚さ１１ｗの青
板ガラスより成っている。時計が落下したときの衝撃で
も破壊されないよう化学的強化処理がほどこされている
。１５は基板ボード１４上に形成された透明々スイッチ
電極である。タッチボード１１及び基板ボード１４上の
スイッチ電極のマトリクスの組合せにより、スイッチ１
６ａ〜１６ｄ等が形成される。１７は高さ２０μｍのシ
ールであり、２０μｍのギャップ材を含んだエポキシ系
の熱硬化性接着剤より成っている。タッチボード１１の
外周部に配置されており、タッチボード１１と基板ボー
ド１４のスキマ會確保しながら両ボードを接着するとと
もに、スキマにゴミ等が入らないよう密封剤の役目もは
たしている。１８ａ〜１８ｄは高さ５〜３μｍのスペー
サーであり、シールと同じエポキシ系の熱硬化性樹脂に
より基板ボード１４上に成形硬化されている。１９は径
２０μｍの金メツキプラスチックボールに含んだ導通ペ
ーストより成る上下導通剤である。タッチボード１１上
に形成されたスイッチ＠、ｆｉ　１２　ａ〜１２ｄ’ｉ
基板ボード１４上に形成された外部取出し電極２０に導
通させている。

２１はポリエステルフィルム上に導電パターンと絶縁パ
ターンを交互にパターニングしたヒートシールコネクタ
であり、外部取出しＷ極２０に導通同情されている。２
２は見切り印刷であり、時計内部の不用部分をおおいか
（すとともに、スイッチ１６（１等の名称を印刷表示し
ている。３９憾液晶パネルであり、時刻表示やスイッチ
１６ａ〜１６０等のスイッチ名称全表示する。２３　、
２４は導電ゴムより成るコネクターで、ＩＣ等の電子部
品を搭載した回路基板Ａ２５と液晶パネル５９を電気的
に導通している。２６もＩＣ等の電子部品を搭載した回
路基板Ｂで、プラスチックより成る回路スペーサー２７
を介して配置されている。

２８ｆ′ｉ電源となる電池。２９は電池２８を固定する
プラスチックより成る電池わくである。６，０は導電ゴ
ムより成るコネクターで回路基＆Ｂ２６とヒートゾール
コネクター２１全電気的に導通させている。３１はステ
ンレス材より成る道連板であ゛す、タッチボード１１の
全外周に沿って配置されており静電気防止用導電喚１６
に接触導通するとともに、一方でコイルバネ３２を介し
て裏ブタ３３に導通している。裏ブタ３３は電池２８の
プラス電極旬と導通してお炒、接地電位となっている。

３４はゴムより成る防水パツキンであり、一方はガラス
縁３５とタッチボード１１で圧縮され、他方はガラス縁
３５と外胴５６で圧縮され時計内部の防水を保っている
。３７は圧電素子であり裏ブタに接着されてブザーとな
る。

第３図は第２図の接触抵抗型タッチスイッチボードの平
面図である。

３８は葬電気防止用導電嗅１３にあけられた歩度測定用
窓穴であり、液晶パネル６９によって発せられる電界を
時計外部に漏れ出す部分である。

タッチボード１１をガラスで構成した場せの第１の問題
点は、ボールペン等の先端の鋭利な堅いもので押した時
の割れである。ガラスの破壊のメカニズムは以下に述べ
るよう々ものである。ガラス表面に一足水準以上の引張
り応力が加わるとそこに微小な切裂が発生する。−印切
裂−が生ずると応力集中により小さな引張り応力でも切
裂が拡大して割れに至るーこのため一般にはガラス材料
にＮａイオンの多い青板ガラス全使用し、これを４００
℃の溶融ＫＮＯ，中に数１０時間入れることによりガラ
ス表面のＮａイオンｉＫイオンと交換することにより、
ガラス表面に数１００μｍの圧縮応力層、ガラス内部に
引張り応力Ｊｖ金設けて強度ヲ脣す化学的強化処理を行
なっていた。しかし本実施例のタッチボード１１は２０
０μ扉°と非常に薄いため、従来の方法では圧縮応力層
と引張り応力層を同時に形成することが困難であった。

このため本実施例ではガラス桐料として比較的Ｎａイオ
ンの少ない白板フロートガラスを用い、４００℃の溶融
ＫＮＯ，中に４〜６時間入れることに工す３０〜４０μ
ｍの圧縮応力層を形成でき、化学的強化処理なしの場合
の２〜６倍の曲げ応力に耐えることが可能となった。筐
たＮ５ａイオンの多い青板ガラスでも浸析時間を短くす
ることで薄い圧縮応力層を形成することも可能である。

またタッチボード１１を押した時の曲げ応カケ小さくす
ることも割れに対する有効な対策である。

本実施例ではスペーサー１８の高さを６〜５μ扉、径を
φ１５０μｍとすることによりスペーサーの近くを押し
ても号大曲げ応力がガラスの破壊応力以下にすることが
できた。さらにタッチボード１１の外周形状を形５ｙす
る時に生じた微小切裂に曲げ応力集中がおこらないよう
シール１７をタッチボード１１の外周に配置して基板ボ
ード１４に固定接着しである。またスペーサー１８の材
質はシリコ／系等の弾性相で形成すればさらに効果が生
ずる。

第２の問題はポリエステルフィルムのヤング率Ｂ＝２０
０に９／ＮＪに対しガラスのヤング率Ｅ＝８０００　Ｋ
、／、ｊと４０倍も剛性があるためスイッチング荷重全
いかに小さくするかである。これはタッチボード１１の
ガラス厚を２００μｍと薄くし、１つスペーサー高さを
５μｍ以下としスイッチストロークを小さくすることに
より、４＋ｍＸ４＋ｏ＋の小面積スイッチであるにもか
かわらず指で押した時のスイッチ操り力５０ｆ−ｗｔ以
下、ボールペン等先のとがったものでのスイッチ操作力
２０２−ｗｔ以下とタッチしただけで入力できる感覚で
あり操作性が非常に向上できた。またタッチボードのガ
ラス厚は５００μ扉でも十分指での操作が可能である。

第５の問題点はタッチボード１１と基８１が−ド１４の
スキ間が１０μｍ程度になるとガラスのうねりや製造時
の応力によるスキ間の不均一によりニートンリングが発
生して、液晶パネル３９の表示が見に〈（なることであ
る。本実施例のようにシーψ１７の高さを２０μｍ以上
とすることにより、タッチボード１１と基板ボード１４
のスキ間が多少不均一になってもニュートンリングをめ
だたせないようにすることができる。−またスイッチ操
作力はタッチボード１１と基板ボード１４のスキ間を２
０μｍ以上にとってもタッチボード１１がスペーサー１
８１／（接触する壕ではタッチボード１１の大きさ５２
　ｍ　Ｘ　２６ｍのスイッチと等価であるため、スペー
サー１８の高さで決まる操作力には影響をほとんど与え
ない。またシール付近を押した時スキ間が２０μｍ以上
であるため曲げ応力が破壊応力を越えてタッチボードが
割れてしまう。このためガラス縁３５を７−ル１７より
も内側に出し、シール１７の近くを押せないようにして
割れを防止している。

第４の問題点は静電気がタッチボード１１の上面に放電
することによって生ずる時計の誤動作である。静電気が
タッチボード１１の上面に放電すると、電流はタッチボ
ード１１のガラス表面に沿ってまわり込み時計内部の一
番抵抗値の小さい所を通って接地電位である裏ブタに流
れ出る。このとき時計内部のＩＣを破壊してし１つたり
、電源電圧が大きく変動したりして時計の破壊や誤動作
が生ずる。このため本実施例では導通板６１をタッチボ
ード１１の外周に配置しコイルバネ３２で裏フタ３３に
導通させることにより、電流を時計内部に流れ込ませ々
いようにしている。また電流がタッチボード１１の表面
を流れるときスイッチ電＆ｉ１２に異常電圧が誘起され
スイッチ入力されたと同じ状態にな＋７誤操作になって
しまう。このためスイッチ電極をおおうように静電気防
止用導電嘆１３全形成し裏ブタ３３と同電位の接地電位
にすることにより、スイッチ電１ｉｊ１２に誘起電圧が
発生することを防Ｉヒしている。

〔効果〕

以上述べたように本発明によると、透視型タッチスイッ
チボードのタッチ部分は傷が付弯にぐぐ且つ永久変形も
おこりにぐいことから、くり返しスイッチングの耐久性
を著しく向上させると同時に、筆記用具に一般的に使用
されているボールペンや７ヤープベンのような先端の鋭
い堅いもので押しても傷が付かないため、筆記しながら
スイッチを操行できる。さらに各スイッチ面積を小さく
しても先端の鋭いもので操作できるため腕時計のような
小さなものにも多数のスイッチを備えた透視型タッチス
イッチが使用でき、対話型のスイッチ入力が可能となる
。

本発明は本実施例の腕時計の入力装置としてばかりでな
く、従来のＣＲＴスクリーン用スイッチや電卓用のスイ
ッチ、携帯用のゲーム機のスイッチ、パソコンのスイッ
チ等に適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＣＲＴスクリーン用接触抵抗型タッチス
イッチボードの断面図。 １・・・ポリエステルフィルムより放るタッチボード、
３・・・プラスチックより成る基板ボード６・・・両面
粘情テーブエり成るスペーサー、８・・・ＣＲＴスクリ
ーン 第２図は本発明の接触抵抗型゛タッチスイッチボードを
用いたデジタル腕し計の一実施例の断面図第３図は第２
図の接触抵抗型タッチスイッチボードの平面図 １１・・・白板フロートガラスより成るタッチボード、
１２・・・透明なスイッチ電極、１３・・・透明な静電
気防止用導電喚、１４・・・ガラスより成る基板ボード
、１５・・・透明なスイッチ電極、１７・・・シール１
８・・・スペーサー、１９・・・上下導通剤、２０・・
・外部取出し電極、２１・・・ヒートシールコネクター
。 ２２・・・見切り印刷、２８・・・電池、３０・・・コ
ネクター、３１・・・導通板、３２・・・コイルバネ、
３６・・・裏フタ、６４・・・防水パツキン、３５・・
・ガラス縁。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に電極パターンが形成され且つ弾性を有する
   タッチボード、前記タッチボードの電極パターン形成面
   に空隙を設けて対向する電極バター７′ｆ：有する基板
   ボード、前記タッチボードを押すことにより前記両電極
   パターンを接触させてスイッチ回路を形成する接触抵抗
   型タッチスイッチボードにおいて、前記タッチボードは
   、前記基板ボードより十分薄いガラスで形成したことを
   特徴とする接触抵抗型タッチスイッチボード。
2. （２）　前記タッチボードと前記基板ボードを空隙をも
   たせて固定するゾールの高さが、前記タッチボードを押
   したときに近くのスイッチが入力されないために設けた
   スペーサーの高さよりも高い特許請求の範囲第１項記載
   の接触抵抗型タッチスイッチボード。
3. （３）前記タッチボードは化学的強化処理されている特
   許請求の範囲第１項記載の接触抵抗型タッチスイッチボ
   ード。
4. （４）　前記タッチボード上に形成された電極パターン
   をはぼおおう位置で且つ前記電極パターン形成面の反対
   側に導電性＠を形成し且つ接地電位にし几特許請求の範
   囲第１項記載の接触抵抗型タッチスイッチボード。
5. （５）前記タッチボードの電極パターンを前記基。 板ボード上から外部に取り出した特許請求の範囲第１項
   記載の接触抵抗型タッチスイッチボード。