JP4388966B2 - 座標入力装置 - Google Patents
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Description
一方、抵抗膜の両方に透明有機導電膜を用いた場合には、透明有機導電膜の抵抗値が高いため、抵抗膜同士の接触抵抗値が高くなり、上記と同様に入力感度の低下や座標入力時間の遅延等の問題が発生する。
本発明では、上記した課題を解決すべく、一対の抵抗膜の一方又は双方を、透明導電膜として透明有機導電膜を用い、少なくとも一方の抵抗膜、ここでは透明有機導電膜中に粘土系鉱物を添加する。この粘土系鉱物の添加により、透明有機導電膜には弾性が付与されるとともに、その表面に微細な凹凸が形成される。
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施形態による座標入力装置におけるタッチパネルの抵抗膜の構成を示す概略断面図である。図2は、本実施形態による座標入力装置におけるタッチパネルの構成を示す概略斜視図である。図3は、本実施形態による座標入力装置の構成を示す模式図である。
抵抗膜10は、指示基材である透明絶縁基材11上に透明導電膜12が積層され構成されている。抵抗膜20は、指示基材である透明絶縁基材21上に透明導電膜22が積層され構成されている。ここで、透明とは、可視光(400〜700nm)をほとんど吸収せず透過性の高いことをいう。
この透明有機導電膜の材料としては、チオフェン系誘導体、ポリアニリン系誘導体、及びポリピロール系誘導体から選ばれた1種又は複数種を用いることが好ましい。具体的には、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリイソチアナフテン、ポリエチレンジオキシチオフェンが挙げられる。特に、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)は、透過率が高く、かつ、導電性が高く好ましい。さらに、PEDOTにポリスチレンスルフォネート(PSS)をドープしたPEDOT−PSSが、導電率が一層高く好ましい。
MCU51は、電源52と接続されたポートPO1及び電源53と接続されたポートPO2と、コンバータA/D1,A/D2とを備えて構成されている。抵抗膜10の電極102が電源52を介したポートPO1及びコンバータA/D1と、抵抗膜20の電極202が電源53を介したポートPO2及びコンバータA/D2とそれぞれ接続され、抵抗膜10の電極101及び抵抗膜20の電極201がそれぞれ接地されている。電極101,102,201及び202からの電気信号は、MCU51に入力する。
ペン40による入力操作がない状態では、抵抗膜10の透明導電膜12と抵抗膜20の透明導電膜22とは、ドット状スペーサ31により離間が保たれている。座標入力時には、ペン40により抵抗膜10上の所望位置が加圧され、その結果、抵抗膜10が当該加圧位置で変形して透明導電膜12と透明導電膜22とが接触する。
以上のようにして、当該接触点(加圧位置)のX,Y座標が入力され、抵抗膜20の表面における加圧位置を特定することができる。
以下、本実施形態による座標入力装置の変形例について説明する。本例では、本実施形態と同様に抵抗膜方式の座標入力装置を開示するが、一対の抵抗膜の双方が透明有機導電膜を有する点で本実施形態と相違する。
図4は、本例の座標入力装置における抵抗膜の構成を示す概略断面図であり、本実施形態の図1に対応している。なお、本実施形態と同一の構成部材等については同符号を付して詳しい説明を省略する。
透明有機導電膜中に含有させる粘土系鉱物としては、透明導電膜12と同様に、モンモリロナイト、カオリナイト、パイロフィライト、スメクタイト、雲母、緑泥石、ハロイサイト、アロフェン、イモゴライト、バーキュライト、ヘクトライト、ギブサイト、及びベーマイトから選ばれた1種又は複数種を用いることが好ましい。また、当該粘土系鉱物の添加量は、1wt%以上70wt%以下とすることが好適であり、より好ましくは5wt%以上50wt%以下の範囲内の値とすることが望ましい。
一方の抵抗膜10については、透明導電膜12の透明有機導電膜として、チオフェン系有機導電膜を用い、粘土系鉱物としてモンモリロナイトを、チオフェン系有機導電膜の固形分に対して1wt%添加した透明有機導電膜を用いた。他方の抵抗膜20については、透明絶縁基材21としてガラス板を用い、透明導電膜22として、このガラス板上に表面抵抗率が400Ω/□のITO膜を成膜した。このようにして、例えば図2に示すようなタッチパネル1を作製した。
抵抗膜10の透明導電膜12における粘土系鉱物であるモンモリロナイトの添加量を70wt%とした以外は、実施例1と同一条件でタッチパネル1を作製した。
最低入力荷重測定の結果を図5に示す。実施例1と比べて初期入力荷重が若干上昇するものの、20万文字の連続筆記試験の前後における最低入力荷重の増加は、0.4Nであることが確認できた。
抵抗膜10の透明導電膜12における粘土系鉱物であるモンモリロナイトの添加量を50wt%とした以外は、実施例1と同一条件でタッチパネル1を作製した。
最低入力荷重測定の結果を図5に示す。20万文字の連続筆記試験の前後における最低入力荷重の増加は、0.4Nであることが確認できた。
抵抗膜10の透明導電膜12の透明有機導電膜に添加する粘土系鉱物をカオリナイトとし、その添加量を30wt%にした以外は、実施例1と同一条件でタッチパネル1を作製した。
最低入力荷重測定の結果を図5に示す。20万文字の連続筆記試験の前後における最低入力荷重の増加は、0.4Nであることが確認できた。
抵抗膜10の透明導電膜12における粘土系鉱物であるモンモリロナイトの添加量を5wt%とし、更に透明有機導電膜にシランカップリング剤を5wt%添加した以外は、実施例1と同一条件でタッチパネル1を作製した。
最低入力荷重測定の結果を図5に示す。20万文字の連続筆記試験の前後における最低入力荷重の増加は、0.1Nであることが確認できた。
抵抗膜10の透明導電膜12における粘土系鉱物であるモンモリロナイトの添加量を1wt%とし、更に透明有機導電膜にシランカップリング剤を5wt%、低分子エポキシ樹脂を5wt%添加した以外は、実施例1と同一条件でタッチパネル1を作製した。
最低入力荷重測定の結果を図5に示す。20万文字の連続筆記試験の前後における最低入力荷重の増加は、0.2Nであることが確認できた。
抵抗膜20の透明導電膜22を、表面抵抗率が1kΩ/□のITO膜とした以外は、実施例1と同一条件でタッチパネル1を作製した。
最低入力荷重測定の結果を図5に示す。20万文字の連続筆記試験の前後における最低入力荷重の増加は、0.4Nであることが確認できた。
抵抗膜10の透明導電膜である透明有機導電膜に粘土系鉱物を添加していない以外は、実施例1と同一条件でタッチパネルを作製した。
最低入力荷重測定の結果を図5に示す。20万文字の連続筆記試験の前後における最低入力荷重の増加は1.5Nであり、実施例1〜7に比べて著しく劣る結果が確認された。この座標入力装置では、入力時間の遅延が認められた。
抵抗膜10の透明導電膜12における粘土系鉱物であるモンモリロナイトの添加量を0.5wt%とした以外は、実施例1と同一条件でタッチパネル1を作製した。
最低入力荷重測定の結果を図5に示す。20万文字の連続筆記試験の前後における最低入力荷重の増加は1.3Nであり、実施例1〜7に比べて劣る結果が確認された。この座標入力装置では、入力時間の遅延が認められた。
抵抗膜10の透明導電膜12における粘土系鉱物であるモンモリロナイトの添加量を75wt%とした以外は、実施例1と同一条件でタッチパネル1を作製した。
最低入力荷重測定の結果を図5に示す。20万文字の連続筆記試験の前後における最低入力荷重の増加は1.3Nであり、実施例1〜7に比べて劣る結果が確認された。この座標入力装置では、入力時間の遅延が認められた。
前記導電膜の少なくとも一方は、粘土系鉱物を含有してなることを特徴とする座標入力装置。
10,20,60 抵抗膜
11,21 透明絶縁基材
12,22,62 透明導電膜
30 枠状スペーサ
31 ドット状スペーサ
40 ペン
101,102,201,202 電極
51 マイクロコンピュータ(MCU)
52,53 電源
Claims (8)
- 対向する一対の導電膜同士の接触により座標を識別する座標入力装置であって、
前記導電膜の少なくとも一方は、チオフェン系誘導体、ポリアニリン系誘導体、及びポリピロール系誘導体から選ばれた1種又は複数種を材料として形成されてなる有機導電膜であり、更に粘土系鉱物を含有してなることを特徴とする座標入力装置。 - 前記導電膜の少なくとも一方は、透明であることを特徴とする請求項1に記載の座標入力装置。
- 前記導電膜は、当該導電膜中の固形分濃度に対する前記粘土系鉱物の添加量が1wt%以上70wt%以下の範囲内の値とされてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の座標入力装置。
- 前記粘土系鉱物は、モンモリロナイト、カオリナイト、パイロフィライト、スメクタイト、雲母、緑泥石、ハロイサイト、アロフェン、イモゴライト、バーキュライト、ヘクトライト、ギブサイト、及びベーマイトから選ばれた1種又は複数種を材料として形成されてなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の座標入力装置。
- 前記導電膜は、前記粘土系鉱物に加えてシランカップリング剤を含有してなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の座標入力装置。
- 前記導電膜は、低分子量エポキシ樹脂を含有してなることを特徴とする請求項5に記載の座標入力装置。
- 前記導電膜は、低分子アクリル樹脂を含有してなることを特徴とする請求項5に記載の座標入力装置。
- 前記一対の導電膜の一方は、無機導電膜であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の座標入力装置。
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