(57)【要約】      （修正有）【課題】可動側透明基板は単に電圧を検知するプローブ機能を有し、固定側透明基板に縦横２軸の位置検出機能を有する５線式透明タッチパネル装置において、操作エリア外の周囲のスペースを小さくする透明タッチパネル装置を提供すること。【解決手段】電極材料として、比抵抗率１．０×１０−４［Ω／ｃｍ］〜１．０×１０−３［Ω／ｃｍ］の導電材料を用い、固定側透明基板に設けた４つの電極の抵抗値が略同一で、前記電極の抵抗値が３０Ω〜５００Ωで、前記電極の幅が２ｍｍ以下で、前記電極が直線形状であるタッチパネル装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電面を有する可動側透明基板と導電面を有する固定側透明基板からなり、導電面を対向させたタッチパネル装置において、前記固定側透明基板に設けた各辺の電極が３０Ω〜５００Ωであることを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】
前記電極の幅が２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項３】
前記電極が直線形状であることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項４】
前記電極に囲まれた面積を、前記固定側透明基板の面積で除した値が０．８より大きい値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項５】
前記可動側透明基板の固定側透明基板と対向しない面には、ハードコート、反射防止コートが施されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＲＴや液晶パネル等の表示装置に配置され、指やペン等で入力されるタッチパネル装置に関し、特に５線式透明タッチパネル装置に関する。
５線式透明タッチパネル装置とは、導電面を有する可動側透明基板と導電面を有する固定側透明基板からなり、可動側透明基板は単に電圧を検知するプローブ機能を有している。また対向する固定側透明基板に縦横２軸の位置検出機能を有している。すなわち可動側透明基板はセンシング用信号線が１本、対向する固定側透明基板は電源供給線が４本、計５本の結線を基本構造とするものである。
【０００２】
【従来の技術】
５線式透明タッチパネル装置は、センシング用の可動側透明基板の導電膜抵抗値に、位置によるバラツキがあっても、経年変化があっても精度に影響がなく、高寿命であると云う利点がある。
しかし反面、固定透明電極基板は２軸に電極を設けるため、課題がある。固定透明電極基板の４つの辺に電極を構成するので、入力位置と検出位置との間の誤差を生じ、誤差は中心部から離れるほど大きくなる。
【０００３】
図３で、電極１２、２３、３４、４１に囲まれたエリアがタッチ入力される面である。縦軸、横軸に電圧を切り換えて加え検出されるエリアは、放物線で囲まれた検出エリア５０となる。よって湾曲歪み１１２、１２３、１３４，１４１を補正するため、近似式で演算したり、実測値と対比したりして入力位置を求めることとなる。
しかし湾曲歪みエリア２１２、２２３、２３４，２４１が広い場合、近似式で演算したり、実測値と対比しても高精度とはならない。精度を上げるためにはどうしても、タッチパネル周囲の湾曲歪みエリア２１２、２２３、２３４，２４１を小さくすることが必要である。
【０００４】
その対応として、多数の電極を設ける方法がある。（例えば、特許文献１参照。）また各辺の中心点から、引き回し配線を設け、その電圧値を監視し、位置補正を行う方法がある。（例えば、特許文献２参照。）
電極パターンでの対応の他に、４つの辺に電極を構成せず、ダイオードなどを配置して、必要な時のみ、簡易電極を構成できるようにしたものもある。
電極の抵抗値の決定には、計算式を用いる方法がある。（例えば、特許文献３参照。）
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６１−１８２１２７号公報
【特許文献２】
特開平１０−８３２５１号公報
【特許文献３】
特開２００２−９９３８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前記した従来の方法では、タッチパネルの操作エリア外のスペースに多くの電極を設けたリ、ダイオードを設けるため、タッチパネル装置が大きくなった。よって操作エリア外の周囲のスペースを小さくする透明タッチパネルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、請求項１のタッチパネル装置は、導電面を有する可動側透明基板と導電面を有する固定側透明基板からなり、導電面を対向させたタッチパネル装置において、前記固定側透明基板に設けた各辺の電極が３０Ω〜５００Ωであることを特徴とする。
【０００８】
請求項２のタッチパネル装置は、前記電極の幅が２ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３タッチパネル装置は、前記電極が直線形状であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４タッチパネル装置は、前記電極に囲まれた面積を、前記固定側透明基板の面積で除した値が０．８より大きい値であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５のタッチパネル装置は、前記可動側透明基板の固定側透明基板と対向しない面には、ハードコート、反射防止コートが施されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、具体的に説明する。
【００１３】
可動側透明基板
可動側透明基板は、全光線透過率が５０％以上、好ましくは７０％以上、更に好ましくは９０％以上であるものがよい。また、耐熱性、耐侯性、非収縮性、そして機械的強度、耐薬品性等に優れるプラスチック基板が好ましい。
【００１４】
プラスチック基板としては、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアクリル（ＰＡＣ）、ノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂などのフィルム、あるいはそれらフィルムの積層体などが使用される。プラスチック基板の厚さは、通常０．０５〜５ｍｍ程度、好ましくは、０．１〜０．３ｍｍ程度である。
可動側透明基板の固定側透明基板と対向しない側は、ハードコート加工や反射防止加工を施してもよいし、ハードコートフィルムや反射防止加工フィルム、偏光フィルムを積層してもよい。
【００１５】
固定側透明基板
固定側透明基板としては、ソーダガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどガラス基板が好適である。ガラス基板の厚さは、０．０５〜５ｍｍ程度、好ましくは、０．１〜３ｍｍ程度である。また支持体を積層してもよい。
【００１６】
導電膜
可動側透明基板および固定側透明基板の導電膜の形成材は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ／酸化インジウム錫）膜が多く用いられ、スズ酸化膜、銅、アルミニウム、ニッケル、クロムなどが考えられる。またこれらの合金であってもよいし、異なる形成材が重ねて形成されてもよい。また透明導電膜を形成する前に、透明性や密着性等を向上させるためのアンダーコート層を設けてもよい。透明な導電膜を形成する方法は、形成する導電膜の種類に応じてスパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などのＰＶＤ法、あるいは、ＣＶＤ法、塗装法、印刷法などの方法が適宜選択される。可動側透明基板の導電膜の抵抗値は通常１００Ω／□〜５００Ω／□程度である。固定側透明基板の導電膜の抵抗値は通常５００Ω／□〜３０００Ω／□程度である。
【００１７】
導電膜のパターニング
次に固定側透明基板の導電膜のパターニングを行なう。図２のように電極部１２，２３，３４，４１の外部は引き廻し回路の配線エリア５２となるので導電膜をエッチングで除去する。もちろんレーザー加工により導電膜をカットして絶縁性を保ってもよい。可動側透明基板の導電膜は必要に応じて行なえばよい。
【００１８】
電極印刷
次に固定側透明基板の電極印刷を行なう。固定側透明基板の電極はスクリーン印刷により形成するが、形成方法は特に限定されない。電極材料においては一般に銀ペーストもしくは、銅ペースト、銀とカーボン、などを使用するが、体積抵抗を一定に保ち、安定な材料であれば、他の材料を選定してもよい。導電材料の選定については、周囲各辺の電極の抵抗値を予め予測しておいて、導電材料の体積抵抗値を選定する必要がある。
【００１９】
電極の抵抗値は３０Ωオーム〜５００Ωオームが好ましく、更に６０Ωオーム〜２００Ωオームがより好ましく、８０Ω〜１００Ωが、湾曲歪みが１％以内となり最適である。各辺の抵抗値バランスは、誤差が２０％を越えると湾曲歪みが１．５％を越えるので、各辺の抵抗値が略同一になることが望ましい。タッチパネルが長方形の場合、長辺と短辺では電極幅を変えて略同一抵抗値にすると、２軸切替時の制御がしやすくなる。
【００２０】
電極材料の比抵抗率は、１．０×１０−４［Ω／ｃｍ］〜１．０×１０−３［Ω／ｃｍ］が好ましい。１．０×１０−４［Ω／ｃｍ］より低いと適性抵抗値から外れ、１．０×１０−３［Ω／ｃｍ］より高いと抵抗値の安定性を欠く。
【００２１】
次に固定側透明基板の電極からの引き廻し回路を印刷するが、電極作製と同時に行ってもよい。引き廻し回路は、縦横の電極が交わるところから引き出す。電極及び引き廻し回路は絶縁インクで覆う。図１に一例を示すが、引き廻し回路６１，６２，６３，６４は通常１箇所に集め、熱圧着されたフレキシブルコネクタ６０等で外部へ導く。また固定側透明基板には小さなドットスペーサーを設け、可動側透明基板との非接触時の誤入力を避ける。可動側透明基板からは信号線を１本外部へ導くが、可動側透明基板から直接でも固定側透明基板経由でもかまわない。可動側透明基板と固定側透明基板は両面粘着テープ等で周囲を貼り合わせる。
引き廻し回路の作製方法は印刷以外の方法でもよい。
【００２２】
以下に本発明を実施例と共に説明する。
【実施例１】
可動側透明基板は、厚さ１８８μｍのポリエステルフィルム（ＰＥＴ）に、スパッタリングにより３００Ω／□のＩＴＯ膜を形成した。固定側透明基板は、大きさ２５０ｍｍ＊３２８ｍｍ、厚さ２ｍｍのソーダガラスに、スパッタリングにより２０００Ω／□のＩＴＯ膜を形成した。
次にスクリーン印刷で電極を作製したが、導電材料は、銀粉末にカーボン粉末、ビニル樹脂、フェノール樹脂、シリカフィラー等を加え、比抵抗５．０×１０−４［Ω／ｃｍ］とした。
印刷後の固定側透明基板の電極形状は、
短辺側は、２３６ｍｍ＊１．４１ｍｍ、
長辺側は、３１４ｍｍ＊１．８５ｍｍであった。
前記電極に囲まれた面積を、前記固定側透明基板で除した値は０．８８であり、４本の電極の抵抗値はほぼ９０Ω、バラツキ１０％以内であった。
【００２３】
タッチパネルに仕上た後、湾曲歪みを測定したら湾曲歪みは１％以内であった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、５線式透明タッチパネル装置において、操作エリア外の周囲のスペースを小さくする効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る、５線式透明タッチパネル装置の固定透明電極基板の電極、引き廻し回路の概略図。
【図２】本発明の一実施形態に係る、５線式透明タッチパネル装置の固定透明電極基板の電極の概略図。
【図３】５線式透明タッチパネル装置の固定透明電極基板の電極、検出エリア、湾曲歪みエリアの説明図。
【符号の説明】
１，２，３，４  給電端子
１２，２３，３４、４１  電極
５０  検出エリア
５１  導電膜部
５２  引き廻し回路の配線エリア
６０  フレキシブルコネクタ
６１，６２，６３，６４  引き廻し回路
１１２，１２３，１３４，１４１  湾曲歪み
２１２、２２３、２３４，２４１  湾曲歪みエリア
【図１】
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【図２】
2004272722.tif 000004
【図３】
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