JP2015032285A - タッチパネルに用いられるスタイラスペン - Google Patents
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Abstract
【課題】タッチパネルに用いられるスタイラスペンであって、操作性を確保しつつ、高インピーダンスを有するスタイラスペンを提供する。
【解決手段】静電容量方式のタッチパネルに用いられるスタイラスペン1であって、軸筒2と、軸筒先端部に設けられた導電性材料により形成された芯部3を少なくとも備え、前記芯部のペン先と軸筒の特定位置との間のインピーダンスが、測定周波数が1KHzにおいて、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下であることを特徴としている。
【選択図】図1
【解決手段】静電容量方式のタッチパネルに用いられるスタイラスペン1であって、軸筒2と、軸筒先端部に設けられた導電性材料により形成された芯部3を少なくとも備え、前記芯部のペン先と軸筒の特定位置との間のインピーダンスが、測定周波数が1KHzにおいて、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下であることを特徴としている。
【選択図】図1
Description
本発明は、タッチパネルに用いられるスタイラスペンに関し、特に、静電容量方式のタッチパネルに用いられるスタイラスペンに関する。
近年、急速に普及しているスマートフォンやタブレットPC等の携帯型情報端末においては、マルチタッチ操作の可能な投影型の静電容量方式のタッチパネルが多く用いられている。
この投影型の静電容量方式のタッチパネルの構造について図7(分解図)を用いて簡単に説明する。図7に示す静電容量方式のタッチパネル50は、例えば透明な絶縁フィルム53の裏側に、Y方向の座標検出を行うための複数の電極を有する酸化インジウム・スズ膜(以下、ITO膜と称する)51が形成され、表側にX方向の座標検出を行うための複数の電極を有するITO膜52が形成される。
この投影型の静電容量方式のタッチパネルの構造について図7(分解図)を用いて簡単に説明する。図7に示す静電容量方式のタッチパネル50は、例えば透明な絶縁フィルム53の裏側に、Y方向の座標検出を行うための複数の電極を有する酸化インジウム・スズ膜(以下、ITO膜と称する)51が形成され、表側にX方向の座標検出を行うための複数の電極を有するITO膜52が形成される。
前記ITO膜51は、X方向に連結されて相互に電気的に接続された複数の菱形の電極パッド54(センサ電極)がY方向に複数行設けられており、前記ITO膜52は、Y方向に連結されて相互に電気的に接続された複数の菱形の電極パッド55(センサ電極)がX方向に複数列設けられている。各電極パッド54,55は、指示体(指やスタイラスペンなど)の接触位置を検出可能な静電容量(約1pF)の変化を発生させるに十分な面積を有しており、例えばその対角線の幅が5mm程度に形成されている。
前記ITO膜51,52が形成された絶縁フィルム53を平面視すると、図8のように各電極パッド54,55が所定の隙間を空けて面方向に配置された2次元格子状の構造をなしている。
前記ITO膜51,52が形成された絶縁フィルム53を平面視すると、図8のように各電極パッド54,55が所定の隙間を空けて面方向に配置された2次元格子状の構造をなしている。
このタッチパネル50の上面に配置されたカバーガラス(図示せず)を介して、例えば指先を接触させると、X方向に連結された電極パッド54のうち、接触位置の電極パッド54の静電容量が所定値以上に変化する。これによりY方向の座標位置が検出される。
また、Y方向に連結された電極パッド55のうち、接触位置の電極パッド55の静電容量が所定値以上に変化する。これによりX方向の座標位置が検出される。
また、Y方向に連結された電極パッド55のうち、接触位置の電極パッド55の静電容量が所定値以上に変化する。これによりX方向の座標位置が検出される。
ところで、前記静電容量方式のタッチパネル50は、前記のように指やスタイラスペンによる接触箇所に所定以上の静電容量(約1pF)の変化を発生させなければ、その位置を検出することができない。
このため従来から、静電容量方式のタッチパネルに対する入力操作に、例えば、電極パッド54,55の面積よりも大きい接触面積で接触可能な導電性のスタイラスペンが用いられ、位置検出に必要な静電容量の変化を発生させるようにしている(接触面積が小さいと、位置検出に必要な静電容量の変化が生じない)。
尚、投影型静電容量方式のタッチパネルについての先行技術は、例えば特許文献1に記載されている。
このため従来から、静電容量方式のタッチパネルに対する入力操作に、例えば、電極パッド54,55の面積よりも大きい接触面積で接触可能な導電性のスタイラスペンが用いられ、位置検出に必要な静電容量の変化を発生させるようにしている(接触面積が小さいと、位置検出に必要な静電容量の変化が生じない)。
尚、投影型静電容量方式のタッチパネルについての先行技術は、例えば特許文献1に記載されている。
また、スタイラスペンとしては、特許文献2に示すように、軸筒、並びに導電性繊維の繊維束芯を含む入力尖端からなることを入力用タッチペンが提案されている。
ところで、カバーガラスの上面と電極パッドとの間に生じた静電容量は、スタイラスペンを介して人体に微弱な電流(例えば10μA〜20μA)として流れ、それによりスタイラスペンのペン先の接触位置が検出される。したがって、従来、スタイラスペンは導電性を有する軸体により構成されているものが多い。
しかしながら、先の出願(特願2013−081766号)において、本出願人は、従来のタッチパネル用カバーガラスにおける動作可能なピンゲージ径が4mmであるに対して、タッチパネル用カバーガラスの表面に、105.0〜108.0Ω/sqの範囲内で設定された所定の表面抵抗率を有する透明導電性薄膜が形成されたフィルムを貼付した場合には、径3.7mmのピンゲージでもタッチパネルが反応することを知見した。即ち、ピンゲージ径が4mmから3.7mmと小径となり、電気抵抗が上昇することによって、インピーダンスが大きくなった場合にも、タッチパネルが反応することを知見した。
このように、静電容量方式のタッチパネルに、インピーダンスの大きなスタイラスペンを用いることができれば、例えば、スタイラスペンの軸筒における導電性材料の含有率の低減、あるいはスタイラスペンの軸筒の外周面に金属などの導電層を設ける必要がなくなる等、スタイラスペンの構造、製造方法に大きな影響を与えるものであり、ひいてはスタイラスペンを安価に提供することができる。
本発明者らは、前記知見に基づき、スタイラスペンのインピーダンスについて鋭意研究した。その結果、従来のスタイラスペンのインピーダンスが8.2×103Ω〜5.5×106Ωであるのに対して、これよりも高い所定の範囲内のインピーダンスを有するスタイラスペンであっても、タッチパネルが反応することを知見し、本発明を想到するに至った。
したがって、本発明の目的は、タッチパネルに用いられるスタイラスペンであって、従来よりも高インピーダンスを有するスタイラスペンでありながら、タッチパネルの操作を可能とするスタイラスペンを提供することにある。
前記した課題を解決するために、本発明に係るスタイラスペンは、静電容量方式のタッチパネルに用いられるスタイラスペンであって、軸筒と、軸筒先端部に設けられた導電性材料により形成された芯部を少なくとも備え、前記芯部のペン先と軸筒の特定位置との間のインピーダンスが、測定周波数が1KHzにおいて、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下であることを特徴としている。尚、軸筒の特定位置とは、軸筒の先端部と後端部との間(先端部、後端部を含む)のいずれかの位置を意味する。
従来のスタイラスペンのインピーダンス(芯部のペン先と軸筒後端部との間のインピーダンス)が8.2×103Ω〜5.5×106Ωであるのに対して、本発明にかかるスタイラスペンは、芯部のペン先と軸筒の特定位置との間のインピーダンスが5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下に構成されている。
このように、従来のスタイラスペンに比べて、高インピーダンスを有するスタイラスペンであってもタッチパネルを動作させることができる。これにより、軸筒を形成する合成樹脂材料中の導電性材料の含有率を低減し、あるいは全く含有することなく、軸筒を形成するができ、またスタイラスペンの軸筒の外周面に金属などの導電層を設ける必要がなく、製造コストの低減を図ることができる。
即ち、芯部のペン先と軸筒の特定位置との間のインピーダンスが5.5×106Ω以下の場合には、導電性材料を多量に含有させる軸筒を用いる必要があり、あるいは外周面に金属などの導電層を設けた軸筒を用いる必要があり、製造コストが嵩むという弊害がある。一方、芯部のペン先と軸筒の特定位置との間のインピーダンスが1.6×108Ωを超える場合には、タッチパネルが反応しないという弊害がある。
即ち、芯部のペン先と軸筒の特定位置との間のインピーダンスが5.5×106Ω以下の場合には、導電性材料を多量に含有させる軸筒を用いる必要があり、あるいは外周面に金属などの導電層を設けた軸筒を用いる必要があり、製造コストが嵩むという弊害がある。一方、芯部のペン先と軸筒の特定位置との間のインピーダンスが1.6×108Ωを超える場合には、タッチパネルが反応しないという弊害がある。
ここで、スタイラスペンのインピーダンスは、本来、芯部のペン先と使用者がスタイラスペンを把持する把持部との間のインピーダンスが問題となるが、使用者によって軸筒を把持する位置が異なるため、芯部のペン先と軸筒の後端部との間のインピーダンスが、5.5×106Ω超えて1.6×108Ω以下であることが望ましい。
このように、前記芯部のペン先と軸筒後端部との間のインピーダンスが5.5×106Ω超えて1.6×108Ω以下である場合には、軸筒の如何なる部分を把持して操作しても、タッチパネルを動作させることができる。
このように、前記芯部のペン先と軸筒後端部との間のインピーダンスが5.5×106Ω超えて1.6×108Ω以下である場合には、軸筒の如何なる部分を把持して操作しても、タッチパネルを動作させることができる。
また、前記軸筒が導電性材料を含有しない合成樹脂材料によって形成されていることが望ましい。このように、軸筒が導電性材料を含有しない合成樹脂材料によって形成されるため、製造コストを低減することができる。
更に、前記軸筒に内部空間が形成され、前記内部空間内に導電性材料からなるインピーダンス調整部材が収容され、前記インピーダンス調整部材の収容量を調整することにより前記インピーダンスが調整されることが望ましい。
前記内部空間内の導電性材料の収容量を変化させることにより、所望のインピーダンスを有するスタイラスペンを得ることができる。
尚、前記インピーダンス調整部材と前記芯部とが一体に形成されていることが望ましい。
前記内部空間内の導電性材料の収容量を変化させることにより、所望のインピーダンスを有するスタイラスペンを得ることができる。
尚、前記インピーダンス調整部材と前記芯部とが一体に形成されていることが望ましい。
本発明によれば、タッチパネルに用いられるスタイラスペンであって、従来よりも高インピーダンスを有するスタイラスペンでありながら、タッチパネルの操作を可能とするスタイラスペンを得ることができる。
本発明にかかるスタイラスペンの実施形態について、図1、図2に基づいて説明する。
図1に示すように、このスタイラスペン1は、軸筒2と、前記軸筒2の先端部分の凹部2aに嵌合して取り付けられた芯部3と、前記軸筒2の後端部に取り付けられた尾栓4とにより構成されている。
前記芯部3の先端部(ペン先)と軸筒2とは、芯部3が軸筒2の凹部2aに嵌合することにより、電気的に接続される。
尚、前記スタイラスペン1の軸筒2内部には空間部2bが形成されているが、その内部には何らの部材も収容されていない。
図1に示すように、このスタイラスペン1は、軸筒2と、前記軸筒2の先端部分の凹部2aに嵌合して取り付けられた芯部3と、前記軸筒2の後端部に取り付けられた尾栓4とにより構成されている。
前記芯部3の先端部(ペン先)と軸筒2とは、芯部3が軸筒2の凹部2aに嵌合することにより、電気的に接続される。
尚、前記スタイラスペン1の軸筒2内部には空間部2bが形成されているが、その内部には何らの部材も収容されていない。
また、前記軸筒2は、導電性材料を含む合成樹脂、あるいは導電性材料を含まない合成樹脂、金属材料等、種々の材質によって、所定の形状、所定の寸法になすことができる。
導電性材料を含む合成樹脂からなる軸筒としては、具体的にはカーボンブラックや金属微粒子、あるいはカーボンナノチューブなどを配合した合成樹脂からなる軸筒、あるいは導電性樹脂からなる軸筒がある。また、金属材料等の軸筒は、具体的には、アルミニウム等の金属からなる軸筒、あるいは合成樹脂の軸筒の表面に金属めっきを施した軸筒がある。
しかしながら、導電性材料を含む合成樹脂から成る軸筒、金属材料等からなる軸筒は、高価になるため、一般的に筆記具等の軸筒で用いられている、ポリプロピレン(PP)やポリカ−ボネート(PC)、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)等の導電性材料を含まない合成樹脂で形成した軸筒であることが好ましい。
導電性材料を含む合成樹脂からなる軸筒としては、具体的にはカーボンブラックや金属微粒子、あるいはカーボンナノチューブなどを配合した合成樹脂からなる軸筒、あるいは導電性樹脂からなる軸筒がある。また、金属材料等の軸筒は、具体的には、アルミニウム等の金属からなる軸筒、あるいは合成樹脂の軸筒の表面に金属めっきを施した軸筒がある。
しかしながら、導電性材料を含む合成樹脂から成る軸筒、金属材料等からなる軸筒は、高価になるため、一般的に筆記具等の軸筒で用いられている、ポリプロピレン(PP)やポリカ−ボネート(PC)、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン(ABS)等の導電性材料を含まない合成樹脂で形成した軸筒であることが好ましい。
また、芯部3は導電性材料によって構成される。例えば、導電性樹脂の繊維束、導電性ゴム等、種々の材質によって、所定の形状、所定の寸法になすことができる。
前記導電性樹脂の繊維としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などを基材とする繊維に導電性材料を被覆したり、繊維の中に直接練りこんだり、化学結合させたりすることによって繊維に導電性を付与したものが用いられる。この場合、繊維束を構成する全ての繊維を導電性繊維としても良いし、一部を導電性繊維としても良い。
前記導電性樹脂の繊維としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などを基材とする繊維に導電性材料を被覆したり、繊維の中に直接練りこんだり、化学結合させたりすることによって繊維に導電性を付与したものが用いられる。この場合、繊維束を構成する全ての繊維を導電性繊維としても良いし、一部を導電性繊維としても良い。
また、前記導電性材料としては、カーボンブラックや、硫化銅などの金属物、カーボンナノチューブなどの無機物に加え、有機物として、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリイソチアナフテン、ポリアニリンなどの導電性樹脂が挙げられる。
これらの導電性樹脂を用いる際に、導電性を適宜調整するために、2,3,7,8−テトラシアノ−1,4,6,9−テトラアザナフタレン、ドデシルベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などのドーパントを添加した導電性樹脂を使用することができる。
尚、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などを基材とする繊維に被覆することなく、前記導電性樹脂によって、芯部を形成しても良い。
これらの導電性樹脂を用いる際に、導電性を適宜調整するために、2,3,7,8−テトラシアノ−1,4,6,9−テトラアザナフタレン、ドデシルベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などのドーパントを添加した導電性樹脂を使用することができる。
尚、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などを基材とする繊維に被覆することなく、前記導電性樹脂によって、芯部を形成しても良い。
また、導電性ゴムとしては、天然ゴム、合成ゴム等の各種ゴム原料に、導電性カーボンブラックや金属粉末、あるいはカーボンナノチューブ等を配合したものを用いることができる。
ところで、本発明にかかるスタイラスペンにあっては、芯部3の先端部(ペン先)と軸筒2の特定位置との間のインピーダンスが、測定周波数が1KHzにおいて、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下に形成される必要がある。尚、軸筒2の特定位置とは、軸筒2の先端部と後端部との間(先端部、後端部を含む)のいずれかの位置を意味する。
ここで、前記芯部のペン先と軸筒の特定位置との間のインピーダンスが、測定周波数1KHzで、5.5×106Ω未満の場合には、従来のスタイラスペンと同様に、芯部3に導電性の良い材質のものを使用し、また導電性材料を多量に含有させる軸筒2を使用しあるいは外周面に金属などの導電層を設けた軸筒2を使用する必要があり、製造コストが嵩むという弊害がある。
一方、前記芯部のペン先と軸筒の特定位置の間のインピーダンスが、1.6×108Ωを超える場合には、タッチパネルが反応しないという弊害がある。
一方、前記芯部のペン先と軸筒の特定位置の間のインピーダンスが、1.6×108Ωを超える場合には、タッチパネルが反応しないという弊害がある。
また、本来、スタイラスペンのインピーダンスは、芯部のペン先から使用者が把持する把持部までのインピーダンスが問題となる一方、使用者によって軸筒を把持する位置が異なる。
そのため、芯部3のペン先と軸筒2の後端部との間のインピーダンスが5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下になされることによって、使用者が軸筒2の如何なる部分を把持しても、タッチパネルを動作させることができるため、好ましい。
そのため、芯部3のペン先と軸筒2の後端部との間のインピーダンスが5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下になされることによって、使用者が軸筒2の如何なる部分を把持しても、タッチパネルを動作させることができるため、好ましい。
尚、芯部3のペン先と軸筒2の先端部(特定位置)間のインピーダンスが5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下に形成されている場合にも、使用者が少なくとも軸筒2の先端部分を把持することにより、タッチパネルを動作させることができる。
しかしながら、一般的に、スタイラスペンを把持する把持部は、軸筒の全長の1/2のより先端側であるため、前記芯部のペン先と、少なくとも軸筒の全長の1/2との間のインピーダンスが、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下であることが望ましい。
しかしながら、一般的に、スタイラスペンを把持する把持部は、軸筒の全長の1/2のより先端側であるため、前記芯部のペン先と、少なくとも軸筒の全長の1/2との間のインピーダンスが、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下であることが望ましい。
次に、前記スタイラスペン1の軸筒2内部の空間部2bに、インピーダンス調整部材が収容されたスタイラスペンについて、図2に基づいて説明する。尚、図2において、図1に示す部材と同一または相当する部材にあっては、同一符号を付することにより詳細な説明は省略する。
図2に示すように、前記スタイラスペン10にあっては、軸筒2の空間部2b内に導電性部材5が収容されている。このインピーダンス調整部材5としては、前記した芯部3に用いられる導電性繊維、導電性樹脂、導電性ゴム、または糸状の金属材料を纏めた導電性スポンジ、あるいはグラファイト焼結体等を用いることができる。
この場合、前記芯部3とインピーダンス調整部材5とを電気的に接続するために、導電性樹脂により成形した中芯6が設けられている。前記中芯6は円板状のフランジ状基部6aと、このフランジ状基部6aの上面及び下面に形成された端子部6b、6cを備えている。前記端子部6bは芯部3に接続され、端子部6cはインピーダンス調整部材5に接続されている。
したがって、繊維束芯3の先端(ペン先)から、中芯6、インピーダンス調整部材5を通じて、軸筒2まで電気的に接続される。
したがって、繊維束芯3の先端(ペン先)から、中芯6、インピーダンス調整部材5を通じて、軸筒2まで電気的に接続される。
このように、軸筒2の空間部2b内に、導電性部材からなるインピーダンス調整部材5を収容することにより、芯部3の先端部(ペン先)から軸筒2の把持部までのインピーダンスを容易に調整することができる。即ち、前記空間部2b内のインピーダンス調整部材の収容量を調整することにより、インピーダンスを調整することができる。
図2においては、軸筒2の後端部までインピーダンス調整部材5を収容しているが、必要に応じて調整し、例えば、軸筒1の中間部分まで収容しても良い。
図2においては、軸筒2の後端部までインピーダンス調整部材5を収容しているが、必要に応じて調整し、例えば、軸筒1の中間部分まで収容しても良い。
このスタイラスペン10にあっても、前記芯部3の先端部(ペン先)と軸筒2の特定位置の間のインピーダンスが、測定周波数が1KHzにおいて、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下に形成されている。
ここで、前記したように、使用者によって軸筒を把持する位置が異なるため、芯部3のペン先と軸筒2の後端部との間のインピーダンスが5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下になされることにより、使用者が軸筒2の如何なる部分を把持しても、タッチパネルを動作させることができるため、好ましい。
ここで、前記したように、使用者によって軸筒を把持する位置が異なるため、芯部3のペン先と軸筒2の後端部との間のインピーダンスが5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下になされることにより、使用者が軸筒2の如何なる部分を把持しても、タッチパネルを動作させることができるため、好ましい。
尚、芯部3のペン先と軸筒2の先端部(特定位置)間のインピーダンスが5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下になされる場合にも、使用者が少なくとも軸筒2の先端部分を把持することにより、タッチパネルを動作させることができる。
しかしながら、一般的に、スタイラスペンを把持する把持部は、軸筒の全長の1/2のより先端側であるため、前記芯部のペン先と、少なくとも軸筒の全長の1/2との間のインピーダンスが、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下であることが望ましい。
しかしながら、一般的に、スタイラスペンを把持する把持部は、軸筒の全長の1/2のより先端側であるため、前記芯部のペン先と、少なくとも軸筒の全長の1/2との間のインピーダンスが、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下であることが望ましい。
次に、インピーダンス調整部材を備えたスタイラスペンの変形例について、図3、図4、図5に基づいて説明する。尚、図3〜図5において、図1に示す部材と同一または相当する部材にあっては、同一符号を付することにより詳細な説明は省略する。
図3、図4、図5に示すように、このスタイラスペン20は、芯部とインピーダンス調整部材が一体となっている点に特徴がある。
図3、図4、図5に示すように、このスタイラスペン20は、芯部とインピーダンス調整部材が一体となっている点に特徴がある。
前記芯部21の先端部(ペン先)と軸筒2とは、芯部21が軸筒2の貫通孔2cを挿通し、固定されることにより、電気的に接続される。
この芯部21の材質として、前記芯部3と同様な材質、導電性樹脂の繊維束、導電性ゴム等、種々の材質を用いることができることができる。
前記芯部21は、インピーダンス調整部材の機能を備えるため、軸筒2内に延設されている(芯部とインピーダンス調整部材が一体となっている)。そのため、前記芯部21は、長く、重量も大きくなるため、より軽量な導電性繊維、導電性樹脂を用いるのが好ましい。これにより、軽量で、取り扱いのしやすいスタイラスペンを得ることができる。
この芯部21の材質として、前記芯部3と同様な材質、導電性樹脂の繊維束、導電性ゴム等、種々の材質を用いることができることができる。
前記芯部21は、インピーダンス調整部材の機能を備えるため、軸筒2内に延設されている(芯部とインピーダンス調整部材が一体となっている)。そのため、前記芯部21は、長く、重量も大きくなるため、より軽量な導電性繊維、導電性樹脂を用いるのが好ましい。これにより、軽量で、取り扱いのしやすいスタイラスペンを得ることができる。
このスタイラスペン20にあっても、芯部21の先端部(ペン先)と軸筒2の特定位置の間のインピーダンスが5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下になされる。
また、前記したように、使用者によって軸筒を把持する位置が異なるため、芯部21のペン先と軸筒2の後端部との間のインピーダンスが5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下になされることにより、使用者が軸筒2の如何なる部分を把持しても、タッチパネルを動作されることができるため、好ましい。
また、前記したように、使用者によって軸筒を把持する位置が異なるため、芯部21のペン先と軸筒2の後端部との間のインピーダンスが5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下になされることにより、使用者が軸筒2の如何なる部分を把持しても、タッチパネルを動作されることができるため、好ましい。
尚、芯部21のペン先と軸筒2の先端部(特定位置)間のインピーダンスが5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下になされている場合にも、使用者が少なくとも軸筒2の先端部分を把持することにより、タッチパネルを動作させることができる。
しかしながら、一般的に、スタイラスペンを把持する把持部は、全長の1/2のより先端側であるため、前記芯部のペン先と、少なくとも軸筒の全長の1/2との間のインピーダンスが、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下であることが望ましい。
しかしながら、一般的に、スタイラスペンを把持する把持部は、全長の1/2のより先端側であるため、前記芯部のペン先と、少なくとも軸筒の全長の1/2との間のインピーダンスが、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下であることが望ましい。
また、図3に示すように、軸筒2の後端部まで芯部21を延設(収容)しているが、必要に応じてインピーダンスが調整されれば、例えば、図5に示すように、軸筒1の先端部分、あるいは図4に示すように軸筒1の中間部分まで延設(収容)しても良い。
本発明について、実施例に基づき更に説明する。
インピーダンスの異なるスタイラスペンを各種用意した。スタイラスペンの形態としては、図3、図4、図5に示す形態とし、一般的に筆記具等の軸筒で用いられているポリプロピレン(PP)からなる合成樹脂で、導電性材料を含有させることなく、外径10mm、肉厚1mm、長さ120mmの円筒状の軸筒を形成した。
インピーダンスの異なるスタイラスペンを各種用意した。スタイラスペンの形態としては、図3、図4、図5に示す形態とし、一般的に筆記具等の軸筒で用いられているポリプロピレン(PP)からなる合成樹脂で、導電性材料を含有させることなく、外径10mm、肉厚1mm、長さ120mmの円筒状の軸筒を形成した。
芯部は、KBセーレン株式会社製の体積抵抗率カタログ値が106〜108Ω・cmの導電性繊維、商品名:ベルトロンにて作製し、体積抵抗率108Ω・cmの芯材を得た。
そして、芯部の直径を6mmとし、長さ118.5mm(実施例1)、70mm(実施例2)、20mm(実施例3)の3種類の芯部を形成し、前記芯部を軸筒に装着した。尚、芯部は、軸筒の先端部から5mm突出するように装着した。
そして、図6に示すように、一の電極を芯部の先端(ペン先)に取り付け、25mmの幅を有する電極を、図6(a)に示すように軸筒の先端から20.5mmの先端部に、図6(b)に示すように軸筒の先端から57.5mmの中央部に、図6(c)に示すように軸筒の先端から90.5mmの後端部に取り付け、LCRメータ(Agilent U1733)を用いて、測定周波数1kHzで、インピーダンスを測定した。
測定の結果を表1に示す。
そして、芯部の直径を6mmとし、長さ118.5mm(実施例1)、70mm(実施例2)、20mm(実施例3)の3種類の芯部を形成し、前記芯部を軸筒に装着した。尚、芯部は、軸筒の先端部から5mm突出するように装着した。
そして、図6に示すように、一の電極を芯部の先端(ペン先)に取り付け、25mmの幅を有する電極を、図6(a)に示すように軸筒の先端から20.5mmの先端部に、図6(b)に示すように軸筒の先端から57.5mmの中央部に、図6(c)に示すように軸筒の先端から90.5mmの後端部に取り付け、LCRメータ(Agilent U1733)を用いて、測定周波数1kHzで、インピーダンスを測定した。
測定の結果を表1に示す。
また、ポリエステル樹脂を基材とする繊維に、カタログ値105〜106Ω・cmの導電性樹脂(ポリチオフェン)を含浸後、乾燥させることによって体積抵抗率106Ω・cm導電性を持った芯材を得た。
そして、芯部の直径を6mmとし、長さ118.5mm(実施例4)、70mm(実施例5)、20mm(実施例6)の3種類の芯部を形成し、前記芯部を軸筒に装着した。尚、芯部は、軸筒の先端部から5mm突出するように装着した。
そして、図6に示すように、一の電極を芯部の先端(ペン先)に取り付け、25mmの幅を有する電極を、図6(a)に示すように軸筒の先端から20.5mmの先端部に、図6(b)に示すように軸筒の先端から57.5mmの中央部に、図6(c)に示すように軸筒の先端から90.5mmの後端部に取り付け、LCRメータ(Agilent U1733)を用いて、測定周波数1kHzで、インピーダンスを測定した。
測定の結果を表2に示す。
そして、芯部の直径を6mmとし、長さ118.5mm(実施例4)、70mm(実施例5)、20mm(実施例6)の3種類の芯部を形成し、前記芯部を軸筒に装着した。尚、芯部は、軸筒の先端部から5mm突出するように装着した。
そして、図6に示すように、一の電極を芯部の先端(ペン先)に取り付け、25mmの幅を有する電極を、図6(a)に示すように軸筒の先端から20.5mmの先端部に、図6(b)に示すように軸筒の先端から57.5mmの中央部に、図6(c)に示すように軸筒の先端から90.5mmの後端部に取り付け、LCRメータ(Agilent U1733)を用いて、測定周波数1kHzで、インピーダンスを測定した。
測定の結果を表2に示す。
また、先の出願(特願2013−081766号)に示した、PETフィルム上に表面抵抗率が105Ω/sqの抵抗膜(透明導電性薄膜)が形成されたフィルムを用意し、タッチパネルとしアップル社製第4世代アイポッドタッチを用い、前記タッチパネルの誘電体であるカバーガラス上に、前記フィルムを貼付した。
尚、本実施例おいては、耐久性は考慮していないため、保護層を形成することなく、透明導電性薄膜のみ形成した。
この透明導電性薄膜は、導電性高分子のPEDOT(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン))とポリアニオンのPSS(ポリスチレンスルホン酸塩)の混合物からなるPEDOT−PSS水溶液に代表される導電性高分子の低導電性グレードをPETフィルム上へ均一に成膜した。
尚、本実施例おいては、耐久性は考慮していないため、保護層を形成することなく、透明導電性薄膜のみ形成した。
この透明導電性薄膜は、導電性高分子のPEDOT(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン))とポリアニオンのPSS(ポリスチレンスルホン酸塩)の混合物からなるPEDOT−PSS水溶液に代表される導電性高分子の低導電性グレードをPETフィルム上へ均一に成膜した。
そして、実施例1〜6のスタイラスペンの前記先端部、中央部、後端部を把持して、アップル社製第4世代アイポッド(登録商標)を用い、タッチパネルの反応を検証した。
その結果、実施例1の先端部、中央部、後端部を把持した際、各部において、タッチパネルが反応することを確認した。
また、実施例2にあっては、先端部、中央部において、タッチパネルが反応することを確認した。ここで、インピーダンスが1.6×108の中央部ではタッチパネルは反応したが、測定限界の2×108Ωを超えるインピーダンスの後端部では、タッチパネルは反応しなかった。
更に、実施例3にあっては、先端部において、タッチパネルが反応することを確認した。ここで、インピーダンスが1.6×108の先端部ではタッチパネルは反応したが、測定限界の2×108Ωを超えるインピーダンスの中央部、後端部では、タッチパネルは反応しなかった。
その結果、実施例1の先端部、中央部、後端部を把持した際、各部において、タッチパネルが反応することを確認した。
また、実施例2にあっては、先端部、中央部において、タッチパネルが反応することを確認した。ここで、インピーダンスが1.6×108の中央部ではタッチパネルは反応したが、測定限界の2×108Ωを超えるインピーダンスの後端部では、タッチパネルは反応しなかった。
更に、実施例3にあっては、先端部において、タッチパネルが反応することを確認した。ここで、インピーダンスが1.6×108の先端部ではタッチパネルは反応したが、測定限界の2×108Ωを超えるインピーダンスの中央部、後端部では、タッチパネルは反応しなかった。
実施例4の先端部、中央部、後端部を把持した際、各部において、タッチパネルが反応することを確認した。
また、実施例5にあっては、先端部、中央部において、タッチパネルが反応することを確認した。ここで、インピーダンスが7.8×107の中央部ではタッチパネルは反応したが、測定限界の2×108Ωを超えるインピーダンスの後端部では、タッチパネルは反応しなかった。
更に、実施例6にあっては、先端部において、タッチパネルが反応することを確認した。ここで、インピーダンスが1.5×108の先端部ではタッチパネルは反応したが、測定限界の2×108Ωを超えるインピーダンスの中央部、後端部では、タッチパネルは反応しなかった。
また、実施例5にあっては、先端部、中央部において、タッチパネルが反応することを確認した。ここで、インピーダンスが7.8×107の中央部ではタッチパネルは反応したが、測定限界の2×108Ωを超えるインピーダンスの後端部では、タッチパネルは反応しなかった。
更に、実施例6にあっては、先端部において、タッチパネルが反応することを確認した。ここで、インピーダンスが1.5×108の先端部ではタッチパネルは反応したが、測定限界の2×108Ωを超えるインピーダンスの中央部、後端部では、タッチパネルは反応しなかった。
上記実施例から、芯部のペン先と軸筒の特定位置との間のインピーダンスが、測定周波数が1KHzにおいて、1.6×108Ω以下であれば、タッチパネルが反応することを確認された。
尚、上記実施例では、タッチパネル用カバーガラスの表面に、105.0Ω/sqの表面抵抗率を有する透明導電性薄膜が形成されたフィルムを貼付した場合を示したが、タッチパネル用カバーガラスの表面に、107.0Ω/sqの表面抵抗率を有する透明導電性薄膜が形成されたフィルムを貼付した場合においても、芯部のペン先と軸筒の特定位置との間のインピーダンスが、測定周波数が1KHzにおいて、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下であれば、タッチパネルが反応することを確認した。
また、上記実施形態及び実施例にあっては、導電性部材からなるインピーダンス調整部材の収容量(長さ)を調整することにより、インピーダンスの制御(調整)を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、インピーダンス調整部材(あるいは芯部とインピーダンス調整部材とが一体に形成されたもの)の体積抵抗率を制御することで、あるいはまた、軸筒の肉厚寸法、軸筒の空間部の径寸法を制御することで、インピーダンスの制御(調整)を行っても良い。
また、上記実施形態及び実施例にあっては、導電性部材からなるインピーダンス調整部材の収容量(長さ)を調整することにより、インピーダンスの制御(調整)を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、インピーダンス調整部材(あるいは芯部とインピーダンス調整部材とが一体に形成されたもの)の体積抵抗率を制御することで、あるいはまた、軸筒の肉厚寸法、軸筒の空間部の径寸法を制御することで、インピーダンスの制御(調整)を行っても良い。
1、10、20 スタイラスペン
2 軸筒
2a 凹部
2b 空間部(内部空間)
2c 貫通孔
3 芯部
4 尾栓
5 インピーダンス調整部材
6 中芯
21 芯部(インピーダンス調整部の機能を有する芯部)
2 軸筒
2a 凹部
2b 空間部(内部空間)
2c 貫通孔
3 芯部
4 尾栓
5 インピーダンス調整部材
6 中芯
21 芯部(インピーダンス調整部の機能を有する芯部)
Claims (5)
- 静電容量方式のタッチパネルに用いられるスタイラスペンであって、
軸筒と、軸筒先端部に設けられた導電性材料により形成された芯部を少なくとも備え、
前記芯部のペン先と軸筒の特定位置との間のインピーダンスが、測定周波数が1KHzにおいて、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下であることを特徴とするスタイラスペン。 - 前記特定位置が軸筒の後端部であって、
前記芯部のペン先と軸筒の後端部との間のインピーダンスが、5.5×106Ωを超えて1.6×108Ω以下であることを特徴とする請求項1記載のスタイラスペン。 - 前記軸筒が導電性材料を含有しない合成樹脂材料によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載されたスタイラスペン。
- 前記軸筒に内部空間が形成され、
前記内部空間内に導電性材料からなるインピーダンス調整部材が収容され、前記インピーダンス調整部材の収容量を調整することにより前記インピーダンスが調整されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載されたスタイラスペン。 - 前記インピーダンス調整部材と前記芯部とが一体に形成されていることを特徴とする請求項4に記載されたスタイラスペン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013163940A JP2015032285A (ja) | 2013-08-07 | 2013-08-07 | タッチパネルに用いられるスタイラスペン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013163940A JP2015032285A (ja) | 2013-08-07 | 2013-08-07 | タッチパネルに用いられるスタイラスペン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=52517509
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109117006A (zh) * | 2018-08-01 | 2019-01-01 | 广州视源电子科技股份有限公司 | 被动触控笔及其控制方法 |
JP2020030633A (ja) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | 三菱鉛筆株式会社 | タッチペン |
CN111751584A (zh) * | 2019-03-29 | 2020-10-09 | 日本麦可罗尼克斯股份有限公司 | 电触头及探针卡 |
JP2021002097A (ja) * | 2019-06-19 | 2021-01-07 | 三菱鉛筆株式会社 | タッチペン |
-
2013
- 2013-08-07 JP JP2013163940A patent/JP2015032285A/ja active Pending
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