(57)【要約】【課題】  直線性評価の信頼性を高める電圧測定点の座標位置設定方法を提供する。【解決手段】  Ｘ軸方向及びＹ軸方向の電圧測定点（Ｐ００、Ｐ０１、・・・）の座標位置を、タッチパネルのＸ軸方向及びＹ軸方向に向いている外辺のうちのそれぞれ一辺（２０ａ、２０ｂ）の端から所定の押圧力で電圧測定が可能となる最初の位置座標点（Ｑ１、Ｑ２及びＲ１、Ｒ２）を任意の２カ所において検出し、この２カ所の位置座標点（Ｑ１、Ｑ２及びＲ１、Ｒ２）を結ぶ直線（Ｑ及びＲ）をＸ軸方向とＹ軸方向とにおいてそれぞれ求め、Ｘ軸方向の直線（Ｑ）とＹ軸方向の直線（Ｒ）とが交差する交点の座標位置を原点（Ｏ）にし、この原点Ｏを基準にしてＸ軸方向の測定点のピッチ間隔及びＹ軸方向の測定点のピッチ間隔などの数値を与えて電圧測定点（Ｐ００、Ｐ０１、・・・）の座標位置を設定する。【選択図】        図１
2005128696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する方形な透明基板の下面に方形な透明電極と該透明電極の対向する二辺に接続する導電電極とを設けた上基板と、方形な透明基板の上面に方形な透明電極と該透明電極の対向する二辺に接続する導電電極とを設けた下基板とを一定の隙間を設けて対向に配置し、シール材で前記上下基板の外周域をシールし、略方形の使用可能な領域を持ったタッチパネルであって、該使用可能な領域でＸ軸方向及びＹ軸方向それぞれに一定の間隔でマトリックス状に設定した複数の測定点を定め、一定の電圧を印加した下で前記各々の測定点における電圧値を検出し、該電圧値を基準にして直線性係数を算出し、該直線性係数の最大値をもって直線性を評価する方法において、前記タッチパネルのＸ軸方向及びＹ軸方向に向いている外辺のうちのそれぞれ一辺の任意の２カ所において、所定の押圧力で電圧測定が可能となる位置座標点を結ぶ直線を前記使用可能な領域のＸ軸方向の直線及びＹ軸方向の直線と定め、該Ｘ軸方向の直線とＹ軸方向の直線とが交差する交点の座標位置を原点にし、該原点を基準にしてＸ軸方向の測定点のピッチ間隔及びＹ軸方向の測定点のピッチ間隔などの数値を与えて測定点座標位置を設定することを特徴とするタッチパネルの直線性評価の測定点座標位置設定方法。
【請求項２】
前記２カ所の電圧測定が可能となる位置座標点は比較的遠い距離で設定することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの直線性評価の測定点座標位置設定方法。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の測定点座標位置設定方法に基づいて、前記原点なるＸ軸方向の直線とＹ軸方向の直線とが交差する交点の座標位置を計算して複数の測定点座標位置を設定し、該設定した複数の測定点座標位置でタッチパネルを押圧し、各々の電圧値を検出し、該検出した電圧値を基にしてタッチパネルの直線性係数を算出し、該算出した直線性係数などの直線性評価結果を印刷出力などを行うことを特徴とするタッチパネルの直線性検査装置。
【請求項４】
前記請求項１又は２に記載のタッチパネルの直線性評価の測定点座標位置設定方法に基づいて設定した複数の測定点座標位置で各々の電圧値を検出し、該電圧値を基にしてを直線性係数を算出し、該直線性計数の下で直線性の評価が行われたことを特徴とするタッチパネル。
【請求項５】
前記請求項３に記載の直線性検査装置を用いて直線性の評価が行われたことを特徴とするタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＴＭ、カーナビゲーション、自動販売機、複写機、各種端末機等の機器において、液晶ディスプレイ等の表示画面上に配置し、透視した画面の指示に従って使用者が情報の表示画面を指やペンで直接押してデータの入力が行われるタッチパネルに関するもので、特に、抵抗膜式タッチパネルの直線性（リニアリティ）の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
抵抗膜式タッチパネルは、液晶表示装置などの表示装置の前面に配設されて使用され、方形の透明電極とそれに接続する導電電極を形成した一対の透明絶縁基板を対向して配置し、ペンや指で押圧して押圧位置座標をアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器で検出する。Ａ／Ｄ変換の能力により高分解能が得られるため、ＡＴＭ、カーナビゲーション、自動販売機、複写機、各種端末機等の機器に良く用いられている。
【０００３】
この抵抗膜式タッチパネルの一般的な構成を、以下、図３〜６を用いて説明する。図３は一般的な抵抗膜式タッチパネルの平面図、図４は図３におけるＥ−Ｅ断面図、図５は図３における下基板の平面図、図６は図３おける上基板の平面図、を示したものである。
【０００４】
図３、図４、図５、図６に示すように、タッチパネル２０は形状が方形をなす下基板１と可撓性を有する上基板１１とを主構成部品にして構成される。下基板１は、透明な方形のガラスからなる下透明基板２と、この下透明基板２の上面に方形形状に形成された下透明電極３と、この下透明電極３の図中上下の対向する両辺に沿って接続形成されて下透明基板２の図中下側の延設部にある点線枠で囲ったＦＰＣ取付部Ｓにまで引き回した一対の導電電極４及び５と、ＦＰＣ取付部Ｓ近辺に形成された継ぎ電極６、７と、下透明電極３上にマトリックス状に配置したドットスペーサ８とで構成されている。尚、上記継ぎ電極６、７は、後述する上基板１１の導電電極１４、１５に導通接続を行うためにＦＰＣ取付部Ｓ近辺に設けられている。
【０００５】
上基板１１は、板厚が０．２ｍｍの可撓性のある透明な方形のマイクロガラス（マイクロシートガラス）からなる上透明基板１２と、この上透明基板１２の下面に方形形状に形成されている上透明電極１３と、この上透明電極１３の図中左右の対向する両辺に沿って接続形成されてＦＰＣ取付部Ｓ方向に向かって引き回された一対の導電電極１４、１５とで構成されている。
【０００６】
そして、上下基板１１、１の導電電極１４、１５及び４、５が方形配置となるように対向配置し、上下基板１１、１とに８〜１０μｍ位の隙間を持たせてシール材１７で上下基板１１、１とを接着して固定すると共に、上下基板１１、１の外周域を周回してシールしている。更に、上基板１１の導電電極１４及び１５は、接続部Ｂ及びＡの場所において、その先端部１４ａ、１５ａが下基板１の継ぎ電極６及び７と導電性接着剤を介して接続され、導通がとられている。また、上基板１１の上面には偏光板１８、下基板１の下面には位相差板１６などが貼られ、また、ＦＰＣ取り付け部Ｓの部分にはＦＰＣ９が貼られてタッチパネル２０が仕上げられる。
【０００７】
上記構造を成すタッチパネル２０の各構成要素部品は次のようになっている。下基板１を構成する下透明基板２は、透明なソーダガラス、石英ガラス、アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、普通板ガラス等が使用でき、反り等が起きない程度の厚さのものが使われる。多くは０．７〜１．１ｍｍのものが選択される。ここでの下透明基板２は厚みが１．１ｍｍのソーダガラスを使用している。上基板１１を構成する上透明基板１２は可撓性を必要とするところなので透明な薄板ガラスや透明なプラスチックフイルムが用いられるが、ここでは耐熱性や衝撃性にも強く、且つ可撓性を有する０．２ｍｍ厚みのホウケイ酸ガラスからなるマイクロガラス（マイクロシートガラス）を使っている。
【０００８】
下基板１を構成する下透明電極３及び上基板１１を構成する上透明電極１３は錫をドープした酸化インジウムのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜で、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、印刷法等で形成する。この下透明電極３及び上透明電極１３は高抵抗値であることが求められるため２５０〜５００オングストロームの範囲で非常に薄く形成する。このＩＴＯ膜は、基板全面に形成したものをフォトリソグラフィにより不要部分を除去し、必要な部分を残して形成する。
【０００９】
下基板１を構成する導電電極４、５、継ぎ電極６、７、及び上基板１１を構成する導電電極１４、１５は、上下の透明電極１３、３に電圧印加するために設けるもので、銀粉や黒鉛粉等の高導電性金属粉を熱硬化性のエポキシ樹脂等に混ぜ合わせてインク化したものをスクリーン印刷等の印刷方法で形成する。タッチパネルの性能上、これらの電極の抵抗値が低ければ低いほど良いものであり、一般に、透明電極のシート抵抗値に対してこれらの電極のシート抵抗値は１００分の１以下であることが必要とされている。そこで、これらの電極の印刷の厚さを増したり、幅を広くしたりして抵抗値を小さく押さえる設計がなされている。
【００１０】
下基板１を構成するドットスペーサ８は、押圧を解除したときに上下の透明電極同士が離れ易くするために設けるもので、絶縁性を有する透明なアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、その他の透明な樹脂材料をスクリーン印刷等の方法でドットマトリックス状に一定間隔に形成し、その後、熱または紫外線で硬化処理を施して形成する。このドットスペーサ８は目に見えない大きさであることが求められることから、直径３０〜５０μｍ、高さは４〜５μｍ、ドット間隔は１〜８ｍｍの範囲で設計される。
【００１１】
シール材１７は、スペーサボールを分散させた熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤やアクリル樹脂接着剤等をスクリーン印刷等の方法で印刷して形成する。ここで使われるスペーサボールは上基板１１と下基板１との隙間を一定隙間に保持するために設けるもので、所定の大きさの絶縁性のあるプラスチックボールやファイバーガラス等が利用される。このプラスチックボールやファイバーガラスの大きさは、上基板１１の透明絶縁基板１２の材質や厚さによって異なるが、０．２ｍｍのマイクロガラスを使用した場合は概ね８〜１０μｍ位の径のものが選択される。このシール材１７は上基板１１または下基板１の何れか一方に印刷した後、上基板１１と下基板１とを位置を合わせて貼合わせ、加圧の下で加熱処理を施して硬化させ、接着固定を行っている。また、このシール材１７は上基板１１と下基板１を固定する役目と共に内部に水分やゴミ等の進入を防止するシールの役目も持っている
【００１２】
図７はペンで上基板１１を押圧したときの押圧状態を示した模式図である。上記構成を取るタッチパネル２０の上基板１１を構成する可撓性のある上透明基板１２をペン１０１で図中入力点Ｐで示した位置を押圧すると、上透明基板１２が撓んで上透明電極１３が下基板１の下透明電極３に接触し、その接触位置で電気的導通が行われる。
【００１３】
ここで、押圧入力点の位置座標は図８に示す原理に基づいて求めることができる。図８は座標入力の原理を説明する模式的回路図を示していて、（ａ）図はＸ軸側の座標読取りパネルに電圧を印加した状態を示しており、（ｂ）図はＹ軸側の座標読取りパネルに電圧を印加した状態を示している。ここで、Ｘ１はＸ軸側の座標読取りパネルで、透明電極Ｔ２とその対向する二辺に設けられた一対の導電電極Ｄ２とが主構成部品になって構成されていて、前述の図２〜５で説明した上透明電極１３と導電電極１４、１５を設けた上基板１１がＸ軸側の座標読取りパネルの役目を成している。また、Ｙ１はＹ軸側の座標読取りパネルで、透明電極Ｔ１とその対向する二辺に設けられた一対の導電電極Ｄ１とが主構成部品になって構成されていて、前述の図３〜６で説明した下透明電極３と導電電極４、５を設けた下基板１がＹ軸側の座標読取りパネルの役目を成している。３１はスイッチ、３２は定電圧電源、３３は電圧計である。
【００１４】
図８の（ａ）図に示すように、Ｘ軸側の座標読取りパネルＸ１に定電圧電源３２を介して電圧を印加した状態で、ペン１０１で入力点Ｐの位置を押圧すると、Ｘ軸側の座標読取りパネルＸ１の接触点ＰｘとＹ軸側の座標読取りパネルＹ１の接触点Ｐｙで、電圧が対面するＹ軸側の座標読取りパネルＹ１側に分圧して流れる。このとき、パネルＹ１側の抵抗ＹＲ２が電圧計３３の内部抵抗値に比べて非常に小さく無視できる値であるので、電圧計３３にはパネルＸ１側の抵抗ＸＲ２に対する電圧値が示される。
【００１５】
次に、（ｂ）図に示すように、スイッチ３１を切り替えてＹ軸側の座標読取りパネルＹ１に電圧を印加すると、接触点Ｐｙの電圧が接触点ＰｘでＸ軸の座標読取りパネルＸ１側に分圧して流れる。このとき、パネＸ１側の抵抗ＸＲ２が電圧計３３の内部抵抗値に比べて非常に小さく無視できる値であるので、電圧計３３にはパネルＹ１側の抵抗ＹＲ２に対する電圧値が示される。
【００１６】
このように、入力点におけるＸ軸側の座標読取りパネル、及び、Ｙ軸側の座標読取りパネルの電圧値を検出して、この電圧値と印加電圧との比から入力点ＰのＸ軸、Ｙ軸の位置座標が算出される。
【００１７】
ところで、一般的には、測定位置の距離（位置変量と呼ぶ）に比例して内部抵抗値が変わり、電圧値も比例的に変わる。しかしながら、Ｘ軸側の座標読取りパネルＸ１の透明電極Ｔ２、並びにＹ軸側の座標読取りパネルＹ１の透明電極Ｔ１の内部抵抗値はすべて均一なものではなく、位置（場所）によってバラツキを持っている。このため、検出される電圧値もこの内部抵抗値のバラツキに応じて変動する。位置変量に対する内部抵抗値の直線的な関係を、一般的に、直線性と呼んで表現しており、別名「リニアリティ」とも呼んでいる。タッチパネルにおいては特に精度の高い直線性が要求される。このため、Ｘ軸側の座標読取りパネルＸ１、並びにＹ軸側の座標読取りパネルＹ１の広い領域にわたってその直線性を評価することを行っている。
【００１８】
その直線性の評価方法の一つとして、図９〜図１２に示すようなやり方を取っている。図９はタッチパネルの電圧を測定する測定点を示す平面図を示しており、図１０は図９に示す各測定点におけるＸ軸側の座標読取りパネル、即ち、図３〜図６で説明した上基板１１側における測定電圧値を示した表である。図１１は直線性計数を説明する説明図で、図１２は図１０における測定電圧値を基にして算出した直線性係数を示した表である。  
【００１９】
先ず、図９に示すように、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向にそれぞれ一定の間隔でマトリックス状に測定点が設定されている、タッチパネル２０を検査機の載品台の上に置き、３カ所のガイドピン１０２の下で位置決め固定して、予め設定してある位置の測定点（図中ではＰ００〜Ｐ４８までのＸ軸方向の９カ所、Ｙ軸方向の５カ所の合計４５カ所）における電圧を測定する。この測定点の数はタッチパネルの大きさや品質レベルなどに応じて適宜設定されるもので、図９においては４５カ所の測定点を示したものである。図１０はＸ軸側の座標読取りパネル、即ち、図３〜図６で説明した上基板１１側における測定電圧値を示した表で、図９に示す各々の測定点における測定電圧値を示している。尚、便宜上符号で示してある。
【００２０】
次に、この測定電圧値から直線性係数を求める。ここでの直線性係数の算出は、行の９つの測定電圧値データを１つのグループにして、行毎にある一定の計算式の下で直線性を求めるやり方をしている。図１１は直線性係数を説明する説明図であるが、図に示すように、図９における測定点Ｐ００、Ｐ０３、Ｐ０８、即ち、図１０に示す測定電圧値Ｖ００、Ｖ０３、Ｖ０８を示す部分を取り出して描いている。図１１に示すように、両端の測定点Ｐ００、Ｐ０８における測定電圧Ｖ００、Ｖ０８を基準にして基準直線Ｌを描いている。図に示すごとく、測定点Ｐ０３の測定電圧Ｖ０３が基準直線Ｌより少し外れてΔ量の差異を持っている。この差異を示すΔ量と測定点Ｐ００、Ｐ０８における測定電圧の差（Ｖ０８−Ｖ００）との比、即ち、Δ／（Ｖ０８−Ｖ００）を直線性係数としている。これを一般計算式で表すと、Ｃｉｊ＝（Ｖｉ０＋（（（Ｖｉｍ−Ｖｉ０）／ｍ）×ｊ）−Ｖｉｊ）／（Ｖｉｍ−Ｖｉ０）となる。ここで、ｉはＹ軸方向（縦方向）の測定点位置を示し、ｉ＝０、１、２、・・・ｎの数字を持ち、ｊはＸ軸方向（横方向）の測定点位置を示し、ｊ＝０、１、２、・・・ｍの数字を持つ。また、Ｖｉｍ＞Ｖｉ０、である。また、ここではＣを直線性係数と定義付けする。この直線性係数Ｃの値が０に近ければ近いほど直線性が良いと云える。尚ここで、図１１のグラフに示された測定点Ｐ０３の所の測定電圧Ｖ０３の直線性係数は、ｎ＝４、ｍ＝８であるから、直線性係数Ｃ０３＝（Ｖ００＋（（（Ｖ０８−Ｖ００）／８）×３）−Ｖ０３）／（Ｖ０８−Ｖ００）の計算式で求められる。
【００２１】
上記の計算式を用いて行毎に直線性係数を算出したものが図１２に示す表になっている。一番左端の列と一番右端の列（この列は導電電極のすぐ傍の所にある）は直線性係数の計算基準にしているところなので何れも０になっている。尚、便宜上符号で示してある。この直線性係数Ｃの値が管理基準値内に納まっているいるか否かで評価判定を行っている。
【００２２】
上記説明した直線性はＸ軸側の座標読取りパネル、即ち、図３〜図６で説明した上基板１１側における直線性である。同様な方法で、Ｙ軸側の座標読取りパネル、即ち、下基板１側における直線性も評価する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
タッチパネルの直線性の評価方法は以上述べた方法を取っているが、各測定点の設定方法は図１３に示す方法で行っている。図１３は各電圧測定点の設定方法を説明する説明図を示している。図１３より、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、上下方向自在に移動する押圧測定子を備えた検査機の載品台上に、タッチパネル２０の側面２０ａ及び２０ｂがＸ軸及びＹ軸と平行にセットできるように設けた３つのガイドピン１０２にタッチパネル２０をあてがい、真空吸着方式で固定する。ここで、検査機の押圧測定子は、その先端がウレタンゴムでできており半球状の形状を成しており、上下に移動してタッチパネル２０の上基板１１を押圧し、上基板１１の上透明電極１３と下基板１の下透明電極３を接触させる働きをする。
【００２４】
図中、一番左端列の各測定点Ｐ００ 、Ｐ１０、・・・Ｐ４０の位置座標は、Ｘ軸方向には、側面２０ｂからの距離ｇとして座標位置を設定している。また、一番上端の行の各測定点Ｐ００、Ｐ０１、Ｐ０２、・・・Ｐ０８の位置座標は、Ｙ軸方向には、側面２０ａからの距離ｌとして座標位置を設定している。そして、Ｙ軸方向でのピッチ間隔として、最初の測定点Ｐ００の座標位置を基準にして一定のピッチ間隔ｋを加えて設定している。そして、Ｘ軸方向でのピッチ間隔として、最初の測定点Ｐ００の座標位置を基準にして一定のピッチ間隔ｆを加えて設定している。ここで、側面２０ｂからの距離ｇ、並びに、側面２０ａからの距離ｌはアクティブエリア内にあって側面からさほど遠くない距離に設定している。そして、残りの測定点はそれぞれＸ軸方向のピッチ間隔ｆ並びにＹ軸方向のピッチ間隔ｋを加えて座標位置を設定している。尚、ピッチ間隔ｆ及びｋは同じ間隔にすることもできれば、異なる間隔にすることもできる。
【００２５】
以上のような方法で各測定点の位置を設定している。しかしながら、このような設定方法は、製品の各測定点における電圧を測定したところ製品毎にかなり異なる電圧値が現れることが判明した。即ち、電圧値のバラツキが大きくなると云う問題が判明した。
【００２６】
その大きな原因の１つ目として、上下の基板１１、１にガラスを使用しているが、スクライブカッターで切断した状態のままで使用するため、ガラスの切断面に凹凸があり、この凹凸によってタッチパネルの固定位置がバラツキ、測定点位置にバラツキが現れる。
【００２７】
原因の２つ目として、シール材１７の形成はガラスを単個に切断した後のガラスの二辺の端面を基準にして印刷形成するのに対して、上下基板１１、１の導電電極１４、１５、及び４、５の形成は大判ガラス状態時に合わせマーク（図示せず）を基準にして印刷形成する。即ち、シール剤１７の形成と電電極１４、１５、及び４、５の形成での印刷基準点が異なる。このことより、導電電極の位置寸法的なバラツキが現れて、これが測定電圧値のバラツキとなって現れてくる。
【００２８】
原因の３つ目として、シール剤１７を介して上下基板１１、１を貼合わせ時に、貼合わせ位置バラツキなどが発生し、これが固定位置のバラツキに影響を及ぼし、測定点位置にバラツキが現れる。
【００２９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、測定位置バラツキの発生しない測定方法を見いだすことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記課題を解決するための手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、可撓性を有する方形な透明基板の下面に方形な透明電極と該透明電極の対向する二辺に接続する導電電極とを設けた上基板と、方形な透明基板の上面に方形な透明電極と該透明電極の対向する二辺に接続する導電電極とを設けた下基板とを一定の隙間を設けて対向に配置し、シール材で前記上下基板の外周域をシールし、略方形の使用可能な領域を持ったタッチパネルであって、該使用可能な領域のＸ軸方向及びＹ軸方向それぞれに一定の間隔でマトリックス状に設定した複数の測定点を定め、一定の電圧を印加した下で前記各々の測定点における電圧値を検出し、該電圧値を基準にして直線性係数を算出し、該直線性係数の最大値をもって直線性を評価する方法において、前記タッチパネルのＸ軸方向及びＹ軸方向に向いている外辺のうちのそれぞれ一辺の任意の２カ所において、所定の押圧力で電圧測定が可能となる位置座標点を結ぶ直線を前記使用可能な領域のＸ軸方向及びＹ軸方向の直線と定め、該Ｘ軸方向の直線とＹ軸方向の直線とが交差する交点の座標位置を原点にし、該原点を基準にしてＸ軸方向の測定点のピッチ間隔及びＹ軸方向の測定点のピッチ間隔などの数値を与えて測定点座標位置を設定することを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載における発明において、２カ所の電圧測定が可能となる位置座標点は比較的遠い距離で設定することを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明の請求項３に記載の直線性検査装置は、本発明の測定点座標位置設定方法に基づいて前記原点なるＸ軸方向の直線とＹ軸方向の直線とが交差する交点の座標位置を計算して複数の測定点座標位置を設定し、該設定した複数の測定点座標位置タッチパネルをを押圧し、各々の電圧値を検出し、該検出した電圧値を基にしてタッチパネルの直線性係数を算出し、該算出した直線性計数などの直線性評価結果などの表を印刷出力などを行うことを特徴とするものである。
【００３３】
また、本発明の請求項４に記載のタッチパネルは、本発明の測定点座標位置設定方法に基づいて設定した複数の測定点座標位置で各々の電圧値を検出し、該検出した電圧値を基にして直線性係数を算出し、該直線性計数の下で直線性の評価が行われたことを特徴とするものである。
【００３４】
また、本発明の請求項５に記載のタッチパネルは、本発明の直線性検査装置を用いて直線性の評価が行われたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３５】
本発明では、タッチパネルの外辺のうちの一辺の端から所定の押圧力で電圧測定が可能となる位置座標点を検出する。これは、辺の外端から上基板の押圧を継続して内方に向かって移動していくと上基板が撓んで上透明電極と下基板の下透明電極とが接触を起こす。そして、接触が起きた位置で電圧が測定可能となる。その一番最初に上下の透明電極が接触した位置が最初の電圧測定の可能な位置となる。従って、この電圧測定が可能となる最初の位置座標点を２カ所、それも比較的遠い距離にある２カ所の位置座標点を検出し、その２カ所の位置座標点を結ぶ直線を求めれば、その直線上或いはその近傍に全ての最初の電圧測定可能な位置があると判断して良い。そして、タッチパネルの相隣る二辺についてこの直線を求め、この直線をタッチパネルの使用可能な領域のＸ軸方向及びＹ軸方向と定めて、この２本の直線が交差する交点を原点とし、この原点を基準にして各測定点座標位置を設定する方法を取れば、従来の課題であったガラス端面の凹凸による寸法的なバラツキ、導電電極の形成位置のバラツキ、上下基板の貼合せ位置のバラツキなどには全く影響を受けない測定点を設定することができる。このことは、何れも真値に近い電圧値を検出することができると云える。
【００３６】
また、本発明の測定点座標位置設定方法を用いて得たタッチパネルの直線性評価は信頼性が高く、信頼性の高い直線性評価が可能となる。また、本発明の直線性検査装置は、装置の載品台にタッチパネルを載置して、後はパソコンの画面で若干の操作指令を指示すれば一連の作業が全て自動的に行われ、直線性係数などを記録した評価表が最後に印刷出力される。殆ど手間をかけることなくスピーディに結果が現れるので、直線性の評価が短時間にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の最良の実施形態を図１及び図２を用いて説明する。図１は本発明の測定位置設定方法を説明する説明図である。タッチパネルは背景技術で説明したのと同じ構成のタッチパネルを用いている。従って、同一符号を付して説明する。また、図１は説明を分かりやすくするために誇張して傾きを大きく取って描いてある。図２は本発明の直線性検査装置の説明図を示している。
【００３８】
図１より、検査装置の押圧測定子の横方向の動きをＸ軸、縦方向の動きをＹ軸としている。タッチパネル２０は検査装置の載品台上に、Ｘ−Ｙ軸に対してかなり傾きをもって載置固定されている。タッチパネル２０はＹ軸側に沿っては２つの辺の側面２０ｂと２０ｄが少し傾きを持って配置されており、Ｘ軸側に沿っても２つの辺の側面２０ａと２０ｃが少し傾きを持って配置されている。このＹ軸側にある２つの辺のうちの１つの辺である側面２０ｂから、なるべく離れた任意の２カ所ｒ１、ｒ２の位置で、押圧測定子でタッチパネル２０の上基板１１を押圧を繰り返しながら押圧測定子をＸ軸に沿って移動させ、最初に導通が取れて電圧測定ができる位置を探り当てる。図中、Ｒ１、Ｒ２は２カ所における最初に電圧測定ができた位置座標点を示している。次に、この２カ所の位置座標点Ｒ１、Ｒ２を結ぶ直線Ｒを求める。この直線Ｒがタッチパネル２０の使用可能な領域のｙ軸方向となる。同様にして、タッチパネル２０のＸ軸側にある２つの辺のうちの１つの辺である側面２０ａから、少し離れた任意の２カ所ｑ１、ｑ２の位置で、押圧測定子でタッチパネル２０の上基板１１を押圧を繰り返しながら押圧測定子をＹ軸に沿って移動させ、最初に導通が取れて電圧測定ができる位置を探り当てる。Ｑ１、Ｑ２は２カ所における最初に電圧測定ができた位置座標点を示している。次に、この２カ所の位置座標点Ｑ１、Ｑ２を結ぶ直線Ｑを求める。この直線Ｑがタッチパネル２０の使用可能な領域のｘ軸方向となる。次に、直線Ｒと直線Ｑとの交点を求める。Ｏがその交点の座標位置を示している。θは直線ＱとＸ軸との傾斜角を示していて、交点Ｏと直線Ｑから傾斜角θを求めることができる。
【００３９】
次に、交点Ｏの座標を直線性を求めるための各々の測定点座標位置、即ち電圧測定点を求める原点とし、最初の電圧測定点Ｐ００の座標位置を求める。測定点Ｐ００の座標位置は、原点Ｏに対してｘ軸方向に離れた距離ｘ１、ｙ軸方向に離れた距離ｙ１を与えることによって傾斜角θを考慮して一定の計算式で求めることができる。ここで、原点Ｏに対してｘ軸方向に離れた距離ｘ１及びｙ軸方向に離れた距離ｙ１は予め設定した値を取る。次に、電圧測定点Ｐ００の座標位置を基にしてｘ軸方向のピッチ間隔、ｙ軸方向のピッチ間隔を与えることによってｘ軸方向の電圧測定点Ｐ０１、Ｐ０２、・・・、並びに、ｙ軸方向の測定点Ｐ１０、Ｐ２０・・・、やその他の測定点Ｐｉｊの座標位置を求めることができる。今、各電圧測定点Ｐｉｊの座標位置を最初の電圧測定点Ｐ００の座標位置を基準にして求めたが、原点Ｏの座標位置を基準にして直接各電圧測定点Ｐｉｊの座標位置を求めることも当然ながらできるものである。
【００４０】
ここで、最初に導通が取れて電圧測定ができた位置座標点Ｒ１、Ｒ２及びＱ１、Ｑ２における押圧力は同じ押圧力の下で探りださなければならない。同一押圧力の下で探り出した位置座標点Ｒ１、Ｒ２及びＱ１、Ｑ２のそれぞれを結ぶ直線Ｒ及びＱは直交に近い形で交差する。そして、交点Ｏを基準にして求めた各電圧測定点はタッチパネルの全域において均一に分布した電圧測定点が得られる。また、Ｙ軸側に沿って探り出す位置座標点Ｒ１、Ｒ２、及びＸ軸側に沿って探り出す位置座標点Ｑ１、Ｑ２は、それぞれなるべく離れた距離で求めるのが好ましい。そのようにすれば、２カ所の位置座標点を結ぶ直線上に、或いはその近傍に、全ての最初の電圧測定可能な位置があると判断して良い。また、位置座標点Ｒ１、Ｒ２及びＱ１、Ｑ２における押圧力と各電圧測定点における押圧力が同じであるのが好ましい。
【００４１】
尚、原点Ｏに対してｘ軸方向に離れた距離ｘ１、ｙ軸方向に離れた距離ｙ１を与えて最初の電圧測定点Ｐ００の座標位置を求めるが、この電圧測定点Ｐ００の位置は押圧したときに確実に導通が取れる所でなければならない。測定点Ｐ００の位置はちょうどコーナ部にあり、上基板１１を押圧したときに両側の固定部によって歪み応力を大きく受ける所でもあるので、距離ｘ１並びにｙ１の値は小さくもなく、それでいてまた大きくもない値を選ぶのが好ましい。タッチパネルの大きさや、上基板の材質や厚みなどによっても異なるので、実験を数回試行して求めるのが良い。
【００４２】
また、載品台にタッチパネル２０を載置、固定するに当たり、背景技術で説明したように、３本のガイドピンを用いて固定位置が一定になるようにするのが好ましい。図１においてはガイドピンを設けていないが、ガイドピンがないと測定するタッチパネルが変わる度に固定位置が大きく変わる。できるだけ固定位置が余りずれない状態にするのが好ましい。図１は説明を分かりやすくするためにかなり大きく傾斜させて描いたものであるが、従来例と同様に、３本のガイドピンを設け、タッチパネル２０の側面２０ａをＸ軸と略平行になるように固定し、各電圧測定点を上述した方法で設定することが好ましいものではある。
【００４３】
以上述べた各測定点の座標位置の設定は全てパソコンで計算させて設定する。図２は本発明の直線性検査装置を説明する説明図を示したものである。図２に示すように、本発明の直線性検査装置４０はパソコン４１、モニター４２、ＸＹ駆動装置４３、本体部４５、ＤＭＭ（デジタルマルチメータ）４６、Ｉ／Ｏボード４７、プリンター４８などが主要構成になってできている。パソコン４１はモニータ４２と接続されていて、キーボード入力で必要な情報をモニータ４２を介してパソコン４１に記憶させる。また、パソコン４１はＸＹ駆動装置４３と接続されていて、パソコン４１から出た情報に基づいてＸＹ駆動装置４３が駆動し、所定の測定点における抵抗や電圧が検出できるようになっている。
【００４４】
ＸＹ駆動装置４３は、載品台４３ｆがあり、その載品台４３ｆの図中左端側に固定台４３ａが固定されている。また、この固定台４３ａには図中縦方向、即ち、Ｙ軸に摺動可能にＹ軸用スライダー４３ｂが設けられており、また、このＹ軸用スライダー４３ｂには図中左右横方向、即ち、Ｘ軸に摺動可能にＸ軸用スライダー４３ｃが設けられている。また、Ｘ軸用スライダー４３ｃの下面側には押圧測定子４３ｄが上下に運動可能に設けられている。パソコン４１から発せられた測定点の座標位置情報に基づき、ＸＹ駆動装置４３のＹ軸用スライダー４３ｂが動き、更に、Ｘ軸用スライダー４３ｃが動いて所定の位置に押圧測定子４３ｄがくる。そして、押圧測定子４３ｄが上下に動いてタッチパネル２０の上基板を押圧する。押圧測定子４３ｄは半球状のウレタンゴムなどでできており、ソレノイドやエアーシリンダなどで上下に運動する。Ｘ軸用スライダー４３ｃはベルトとパルスモータによってＸ軸側を運動する。Ｙ軸用スライダー４３ｂは固定台４３ａとボールネジによって係合してＹ軸側を運動する。載品台４３ｆには３本のガイドピン４３ｇが設けられており、タッチパネル２０が概ねＸ軸に平行になるように載置できるようになってはいる。載置されたタッチパネル２０は真空吸引で載品台４３ｆ上に固定される。
【００４５】
このＸＹ駆動装置４３は、パソコン４１からの情報に基づいて任意の２カ所の位置で、押圧測定子４３ｄを上下運動をさせながらタッチパネル２０の上基板１１の押圧を繰り返しながら移動して、最初に導通が取れて電圧測定ができる位置を探り当てる作業を行う。また、パソコン４１からの情報に基づいて設定された各電圧測定点に押圧測定子４３ｄが移動して電圧を測定する作業を行う。
【００４６】
本体部４５は位置検出回路やリレー切替回路などからなっており、この本体部４５はタッチパネル２０、及びＤＭＭ４６と接続されている。押圧測定子４３ｄでタッチパネル２０の測定点における上基板を押圧すると上基板の上透明電極と下基板の下透明電極と接触し電気的導通が行われる。最初、上基板側の測定点における抵抗値、電圧値をＤＭＭ４６で測定し、次に、本体部４５のリレー切替えにより、下基板側の測定点における抵抗値、電圧値をＤＭＭ４６で測定する。これらの測定したデータはＤＭＭ４６よりＲＳ２３２Ｃインターフェースを通して接続したパソコン４１のハードデスクにデータファイルとして書き込まれる。また、押圧された測定点の位置は本体部４５の位置検出回路で検出して、その位置をパソコンで読みこむようになっている。
【００４７】
また、プリンター４８はパソコン４１に接続されていて、測定したデータが印刷できるようになっている。
【００４８】
一定の計算式を与え、そして、最初に求める２カ所の電圧測定が可能となる最初の位置座標点の距離間隔と、原点Ｏからの最初の電圧測定点Ｐ００とのｘ軸方向の距離ｘ１並びにｙ軸方向の距離ｙ１と、ｘ軸方向並びにｙ軸方向のピッチ間隔の数値を上記で述べ検査装置に予め与えておくことによって各測定点の座標位置をパソコンで計算させる。そして、そのデータに基づいてＸＹ駆動装置を駆動させて各電圧測定点の電圧を測定し検出する。そして更には、検出した電圧値に基づいて直線性係数を算出し、この直線性計数のデータ表などが印刷出力される。直線性の評価まで含めた一連の作業が自動的に、しかもスピーディに処理できるようになる。
【００４９】
以上述べた本実施形態においては、各電圧測定点の設定方法に、一辺の任意の２カ所において最初に導通が取れて電圧測定ができる位置を探り当て、その２カ所の位置を結ぶ直線を求める方法を取った。しかし別な方法として、特定の電圧値を予め設定しておいて、その電圧値の位置を２カ所において探り出し、その探り出した２カ所の位置を結ぶ直線を求める方法を用いても良い。
【００５０】
以上述べた方法を取れば、タッチパネル２０の切断面の凹凸、 導電電極の形成位置のバラツキ、上下基板１１、１の貼合わせ位置のバラツキなどに一切影響を受けない電圧測定点の座標位置を設定することができる。そして、タッチパネルが変わってもほぼ同一位置の電圧を検出することができる。従って、得られた電圧値のデータは真値に近いものとなって非常に信頼性の高いデータとなる。
【００５１】
また、それによって得られた直線性の評価は非常に信頼性の高いデータになるので、一定の管理基準で評価判定したタッチパネルは品質保証度の高いタッチパネルが得られることになる。また、本発明の検査装置を用いることによりスピーディな直線性評価処理ができることになる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
ＡＴＭ、カーナビゲーション、自動販売機、複写機、各種端末機等の機器に用いられるタッチパネルや、電子手帳、ワードプロセッサー、パーソナルコンピュータなどに用いられる文字入力型タッチパネルなどの抵抗膜式タッチパネルに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の測定位置設定方法を説明する説明図である。
【図２】本発明の直線性検査装置を説明する説明図である。
【図３】一般的な抵抗膜式タッチパネルの平面図である。
【図４】図３おけるＥ−Ｅ断面図である。
【図５】図３における下基板の平面図である。
【図６】図３ける上基板の平面図である。
【図７】ペンで上基板１１を押圧したときの押圧状態を示した模式図である。
【図８】座標入力の原理を説明する模式的回路図で、（ａ）図はＸ軸側の座標読取りパネルに電圧を印加した状態を示した回路図、（ｂ）図はＹ軸側の座標読取りパネルに電圧を印加した状態を示して回路図である。
【図９】タッチパネルの電圧を測定する測定点を示す平面図である。
【図１０】図９に示す各測定点におけるＸ軸側の座標読取りパネル、即ち、上基板側における測定電圧値を示した表である。
【図１１】直線性係数を説明する説明図である。
【図１２】図１０における測定電圧値を基にして算出した直線性係数を示した表である。
【図１３】各電圧測定点の設定方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１      下基板
２      下透明基板
３      下透明電極
４、５  導電電極  
６、７  継ぎ電極  
９      ＦＰＣ
１１      上基板
１２      上透明基板
１３      上透明電極
１４，１５  導電電極
１６      位相差板
１７      シール材
１８      偏光板
２０      タッチパネル
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ    側面
３１      スイッチ
３２      定電圧電源
３３      電圧計
４０      直線性検査装置
４１      パソコン
４２      モニター
４３      ＸＹ駆動装置
４３ａ    固定台
４３ｂ    Ｙ軸用スライダー
４３ｃ    Ｘ軸用スライダー
４３ｄ    押圧測定子
４３ｆ    載品台
４３ｇ    ガイドピン
４５      本体部
４６      ＤＭＭ
４７      Ｉ／Ｏボード
１０１    ペン
１０２    ガイドピン
Ｘ１      Ｘ軸側の座標読取りパネル
Ｙ１      Ｙ軸側の座標読取りパネル
Ｄ１、Ｄ２  導電電極
Ｔ１、Ｔ２  透明電極
Ｒ１、Ｒ２、Ｑ１、Ｑ２  導通点
Ｒ、Ｑ    直線
Ｐ        測定点
Ｖ        電圧値
Ｃ        直線性係数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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