CN110800079B - 显示操作装置 - Google Patents

Abstract

本发明具备：基板(201)；多个操作部(405、407、409、411)，即具备排列配置于基板(201)的一个面的触摸传感器电极(202、204、206、208)的触摸传感器；多个显示部(406、408、410)，具备发光部(203、205、207)，该发光部(203、205、207)在基板(201)的一个面配置于多个触摸传感器电极(202、204、206、208)彼此之间，并且亮灯状态与对操作部(405、407、409、411)的触摸操作联动地变化；以及触摸传感器控制部(214)，配置于基板(201)的另一个面的触摸传感器电极(202、204、206、208)的列的中间部，并且位于不与触摸传感器电极(202、204、206、208)重叠的位置，检测对操作部(405、407、409、411)的触摸操作，并变更发光部(203、205、207)的亮灯状态。

Description

显示操作装置

技术领域

本发明涉及具有具备触摸传感器的操作部和显示内容与对操作部的触摸操作联动地变化的显示部的显示操作装置。

背景技术

对于静电电容式的触摸传感器而言，由电极构成按钮，并检查电极的静电电容的变化，由此对按压按钮这一情况进行检测。以下，将构成触摸传感器的按钮的电极称作触摸传感器电极。近年来，静电电容式的触摸传感器被用于许多机电器具的操作部。静电电容式的触摸传感器能够在平坦的面板构成操作部，因此能够使搭载的机电器具的设计性提高。另外，静电电容式的触摸传感器能够减少搭载的机电器具的构造部件从而实现成本的降低。

将操作部和显示内容与对操作部的触摸操作联动地变化的显示部并排地配置的显示操作装置用于机电器具的用户界面。显示操作装置能够在显示部显示机电器具的状态。

一般来说，触摸传感器电极构成为向丙烯酸或树脂薄膜之类的材料粘贴氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)或银浆。如专利文献1所公开的那样，在电磁烹调机之类的要求耐热性的机电器具中，通过使用导电性橡胶制的垫圈，也能够实现触摸传感器的可靠性的提高。

专利文献1：日本特开2016-81818号公报

静电电容式的触摸传感器在与触摸传感器电极和判断触摸操作的触摸传感器控制部连接的布线上存在距离的限制。在使用透明电极片的情况下，若从透明电极片的任意的位置引出布线，并与安装有触摸传感器控制部的基板连接，则触摸传感器电极与触摸传感器控制部之间的布线变长。因此，在交替地配置操作部和显示部的显示操作装置中，在显示部的面积较大的情况下，可能难以满足布线长度的限制。

另一方面，在使用垫圈的情况下，若为细长的设计，则从触摸传感器控制部向各触摸传感器的电极的布线变得困难。触摸传感器控制部与各触摸传感器的电极之间的布线需要确保距离，以使得在布线彼此之间、电极与布线之间、其他的电路图案、或者部件与布线之间不产生寄生电容。在显示操作装置中，在显示部也需要布线，因此在使用垫圈的情况下，若在细长的基板配置电极、布线图案以及触摸传感器控制部之类的安装部件，则可能难以满足距离限制。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于获得一种即使交替地配置操作部和显示部也易于满足布线的限制的显示操作装置。

为了解决上述的课题并达成目的，本发明所涉及的显示操作装置具备：基板；多个操作部，即具备排列配置于基板的一个面的触摸传感器电极的触摸传感器；多个显示部，它们具备发光部，该发光部在基板的一个面配置于多个触摸传感器电极彼此之间，并且亮灯状态与对操作部的触摸操作联动地变化；以及触摸传感器控制部，其配置于基板的另一个面且不与触摸传感器电极重叠的位置，检测对操作部的触摸操作，并变更发光部的亮灯状态。触摸传感器控制部配置于触摸传感器电极的列的中间部。

本发明所涉及的显示操作装置起到即使交替地配置操作部和显示部也易于满足布线的限制的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的显示操作装置的结构的图。

图2是实施方式1所涉及的显示操作装置的显示操作部的放大图。

图3是表示实施方式1所涉及的显示操作装置的操作显示部的构造的图。

图4是表示实施方式1所涉及的显示操作装置的基板的表面的部件配置的图。

图5是表示实施方式1所涉及的显示操作装置的基板背面的部件配置的图。

图6是表示安装于实施方式1所涉及的显示操作装置的基板的部件和布线图案的配置的图。

图7是表示实施方式1所涉及的显示操作装置的基板上的布线的限制的图。

图8是表示安装于本发明的实施方式2所涉及的显示操作装置的基板的部件和布线的配置的图。

图9是表示实施方式1、2所涉及的显示操作装置的显示操作部的变形例的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式所涉及的显示操作装置详细地进行说明。此外，本发明并不限定于该实施方式。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的显示操作装置的结构的图。图2是实施方式1所涉及的显示操作装置的显示操作部的放大图。图2放大示出图1中的A部。显示操作装置10搭载于机电器具，并用于用户界面。显示操作装置10具有装饰面板401、402和埋入装饰面板401、402的显示操作部403。在图1所示的显示操作装置10中，显示操作部403为竖向，但也可以为横向。装饰面板401、402也可以兼作为搭载显示操作装置10的机电器具的壳体。

显示操作部403交替地配置有作为静电电容式的触摸传感器的操作部405、407、409、411、和显示内容与对操作部405、407、409、411的触摸操作联动地变化的显示部406、408、410。此外，操作部和显示部的数量是一个例子。

图3是表示实施方式1所涉及的显示操作装置的操作显示部的构造的图。图3示出了沿着图2中的III-III线的截面。图4是表示实施方式1所涉及的显示操作装置的基板的表面的部件配置的图。图5是表示实施方式1所涉及的显示操作装置的基板背面的部件配置的图。在基板201安装有：作为构成触摸传感器的电极的触摸传感器电极202、204、206、208；亮灯状态与对操作部405、407、409、411的触摸操作联动地变化的发光部203、205、207；以及检测对操作部405、407、409、411的触摸操作并变更发光部203、205、207的亮灯状态的触摸传感器控制部214。亮灯状态的变化除了亮灯、熄灭以及闪烁的切换之外，还包括闪烁图案的变化。此外，亮灯状态的变化也可以是发光部发出的颜色的变化。触摸传感器电极202、204、206、208和发光部203、205、207安装于基板201的一个面，触摸传感器控制部214安装于基板201的另一个面。以下，将安装有触摸传感器电极202、204、206、208和发光部203、205、207的一侧称为基板201的表面，将安装有触摸传感器控制部214的一侧称为基板201的背面。

操作部405、407、409、411是具备排列配置于基板201的表面的触摸传感器电极202、204、206、208的静电用电容式的触摸传感器。操作部405、407、409、411形成于配置有触摸传感器电极202、204、206、208的部分。显示部406、408、410形成于配置有发光部203、205、207的部分。

发光部203、205、207配置于触摸传感器电极202、204、206、208的彼此之间。显示部406、408、410中的显示内容根据发光部203、205、207的亮灯状态的变化而变化。触摸传感器控制部214并不在安装有触摸传感器电极202、204、206、208的位置的背面侧，而是安装于能够确保与触摸传感器电极202、204、206、208的距离的位置。具体而言，触摸传感器控制部214安装于基板201的背面且是安装有发光部205的位置的背面侧的部位。即，触摸传感器控制部214安装于触摸传感器电极202、204、206、208的列的一端侧的触摸传感器电极202与另一端侧的触摸传感器电极208的中间的位置。即，触摸传感器控制部214配置于触摸传感器电极202、204、206、208的列的中间部。此外，触摸传感器电极202、204、206、208的列的中间部是指该列的一端侧的触摸传感器电极202与另一端侧的触摸传感器电极208之间的部分。因此，这里，触摸传感器控制部214配置于触摸传感器电极202、204、206、208的列的中央，但也可以将触摸传感器控制部214配置于该列的中央以外的部分。

触摸传感器电极202、204、206、208与面板209经由托架210而无缝隙地紧贴。面板209由能够显示触摸传感器按钮的材料形成。可以将丙烯酸用于面板209的材料，但并不限定于此。

触摸传感器电极202、204、206、208排列配置为一列，从该列的一端侧朝向另一端侧按照触摸传感器电极202、204、206、208的顺序排列。

触摸传感器控制部214是如QFP(Quad Flat Package-方型扁平式封装件)那样在四边配置有端子的封装件，封装件的四边相对于基板201的边具有斜度。对于触摸传感器控制部214的封装件的四边相对于基板201的边的斜度，能够举出45度，但并不限定于该角度。

图6是表示安装于实施方式1所涉及的显示操作装置的基板的部件和布线图案的配置的图。触摸传感器控制部214经由朝向触摸传感器电极202、204、206、208的列的一端侧形成的触摸传感器电极布线510与触摸传感器电极202连接。触摸传感器控制部214经由朝向触摸传感器电极202、204、206、208的列的一端侧形成的触摸传感器电极布线511与触摸传感器电极204连接。触摸传感器控制部214经由朝向触摸传感器电极202、204、206、208的列的另一端侧形成的触摸传感器电极布线513与触摸传感器电极206连接。触摸传感器控制部214经由朝向触摸传感器电极202、204、206、208的列的另一端侧形成的触摸传感器电极布线514与触摸传感器电极208连接。触摸传感器控制部214经由发光部布线504、506与发光部203、207连接。

将触摸传感器控制部214与触摸传感器电极202、204、206、208连接的触摸传感器电极布线510、511、513、514形成于触摸传感器电极202、204、206、208的列的一侧，将触摸传感器控制部214与发光部203、207连接的发光部布线504、506形成于触摸传感器电极202、204、206、208的列的另一侧。在各边相对于基板201的边倾斜的状态下将触摸传感器控制部214安装于基板201，由此能够从与连接封装件的端子的焊盘朝向基板201的边配置触摸传感器电极布线510、511、513、514和发光部布线504、506，因此能够使布线效率提高，并能够实现显示操作装置10的小型化。

触摸传感器周边电路512是在触摸传感器控制部214进行触摸传感器的阈值判定时所需要的电路，具备电容器和电阻之类的元件。触摸传感器周边电路512配置于触摸传感器电极布线510与触摸传感器电极布线513、514之间，且与触摸传感器控制部214邻接配置。

在比触摸传感器电极布线510、513、514靠基板201的周缘侧的位置，配置有接地电路图案509。接地电路图案509也可以覆盖基板201的四边或者任意一边。

接地电路图案509从触摸传感器周边电路512延伸。

图7是表示实施方式1所涉及的显示操作装置的基板上的布线的限制的图。此外，为了避免说明变得复杂，省略了触摸传感器电极206、208、发光部205、207以及触摸传感器电极布线513、514的图示。触摸传感器控制部214与触摸传感器电极202、204经由触摸传感器电极布线510和511电连接。发光部203与触摸传感器控制部214经由发光部布线504电连接。为了判定与触摸传感器控制部214触摸的阈值，将与触摸控制部214邻接配置的触摸传感器周边电路512经由周边电路布线301电连接。需要在触摸传感器电极布线510、511和触摸传感器电极202、204之间设置距离的限制。若杂散电容较大，则无法检测人的手指触摸时的电容变化，因此存在必要的距离，按照下面所示的距离来设计。此外，这里所示的距离是一个例子，本发明并不限定于此。触摸传感器电极202、204彼此之间的间隔B确保5mm以上的距离。触摸传感器电极布线510、511与发光部203之间的间隔C、触摸传感器电极布线510、511与发光部布线504之间的间隔D、触摸传感器周边电路512与发光部布线504之间的间隔E以及触摸传感器周边电路512与触摸传感器电极布线510、511之间的间隔F确保2mm以上的距离。除此之外，在存在触摸传感器控制部用电源或接地周边电路图案的情况下，对于这些也相对于其他的部分确保2mm以上的距离。

像这样，在布线间产生限制，从而会产生在较小的基板上布线设计不成立而无法构成部件的问题。另外，对于触摸传感器电极布线510、511而言，若布线长度过长，则结果会使得杂散电容增加，因此对于布线长度也产生150mm以下之类的限制。

对于触摸传感器控制部214而言，产生伴随着与触摸传感器电极202、208的杂散电容的距离限制，因此一般来说不进行将其安装于触摸传感器电极彼此之间，但对于实施方式1所涉及的显示操作装置10而言，触摸传感器控制部214安装于与触摸传感器电极202、204、206、208的相反的一侧的面，因此能够满足距离的限制。

通过将触摸传感器控制部214配置于触摸传感器电极202、204、206、208的列的中间部，从而与将触摸传感器控制部214配置于触摸传感器电极202、204、206、208的列的端部的情况相比，能够减少平行的触摸传感器电极布线510、511、513、514的数量，容易满足布线间距离的限制。因此，实施方式1所涉及的显示操作装置10能够实现小型化。另外，与将触摸传感器控制部214配置于触摸传感器电极202、204、206、208的列的端部的情况下相比，触摸传感器电极布线510、511、513、514的布线长度较短，因此易于满足布线长度的限制。

通过在比触摸传感器电极布线510、513、514靠基板201的周缘侧的位置配置接地电路图案509，能够防止触摸传感器不抗噪的情况。

通过使接地电路图案509从触摸传感器周边电路512延伸，能够高效地进行布线。由于触摸传感器电极布线510、513、514经过，因此若使接地电路图案从触摸传感器电极502、508延伸，则从距离限制上来看杂散电容增加，但通过使接地电路图案509从触摸传感器周边电路512延伸，能够抑制通过接地电路图案509的布线的杂散电容增加。

实施方式2

图8是表示安装于本发明的实施方式2所涉及的显示操作装置的基板的部件和布线的配置的图。实施方式2所涉及的显示操作装置10的外观与图1所示的实施方式1所涉及的显示操作装置10相同。实施方式2所涉及的显示操作装置10在基板614安装有触摸传感器控制部602、606和显示基板控制部604。触摸传感器控制部602配置于触摸传感器电极之间。触摸传感器控制部606配置于触摸传感器电极之间。显示基板控制部604配置于触摸传感器电极之间。在存在触摸传感器电极的面的触摸传感器电极之间设有发光部，在发光部的背面侧配置有触摸传感器控制部602、606和显示基板控制部604。

触摸传感器电极601、603、605、607从一端侧朝向另一端侧按照触摸传感器电极601、603、605、607的顺序排列配置。触摸传感器控制部602经由朝向触摸传感器电极601、603、605、607的列的一端侧形成的触摸传感器电极布线608与触摸传感器电极601连接。触摸传感器控制部602经由朝向触摸传感器电极601、603、605、607的列的另一端侧形成的触摸传感器电极布线609与触摸传感器电极603连接。触摸传感器控制部606经由朝向触摸传感器电极601、603、605、607的列的一端侧形成的触摸传感器电极布线610与触摸传感器电极605连接。触摸传感器控制部606经由朝向触摸传感器电极601、603、605、607的列的另一端侧形成的触摸传感器电极布线611与触摸传感器电极607连接。显示基板控制部604经由布线616、617与触摸传感器控制部602、606连接。

触摸传感器周边电路613配置于触摸传感器电极布线608与触摸传感器电极布线609之间且与触摸控制部602邻接配置。触摸传感器周边电路615配置于触摸传感器电极布线610与触摸传感器电极布线611之间且与触摸控制部606邻接配置。触摸传感器周边电路613、615与形成于基板614的周缘部的接地电路图案612连接。

实施方式2所涉及的显示操作装置10即使在分开构成触摸传感器控制部和变更显示部的显示内容的显示基板控制部的情况下，也能够构成为满足布线的限制并且交替地排列操作部和显示部。

在上述的实施方式1、2中，示出了在触摸传感器电极与面板之间配置有垫圈的构造，但也可以使用透明电极。图9是表示实施方式1、2所涉及的显示操作装置的显示操作部的变形例的图。将作为印刷有透明电极的片材的透明电极片102粘贴于装饰面板101，与显示有装饰面板101的文字或花纹的部分邻接地配置触摸传感器电极104。基板103与触摸传感器电极104经由触摸传感器电极布线106进行连接。

与使用在触摸传感器电极与面板之间配置垫圈的触摸传感器的情况相同，通过使接地电路图案509从触摸传感器周边电路512延伸，能够抑制通过接地电路图案509的布线的杂散电容增加。因此，实施方式1、2的变形例所涉及的显示操作装置10能够构成为满足布线的限制并且交替地配置操作部和显示部。

以上的实施方式所示的结构表示本发明的内容的一个例子，也能够与其它的公知的技术组合，在不脱离本发明的主旨的范围内，也能够省略、变更结构的一部分。

附图标记说明

10...显示操作装置；101...装饰面板；102...透明电极片；103、201、614...基板；104、202、204、206、208、601、603、605、607...触摸传感器电极；106、510、511、513、514、608、609、610、611...触摸传感器电极布线；203、205、207...发光部；209...面板；210...托架；214、602、606...触摸传感器控制部；301...周边电路布线；401、402...装饰面板；403...显示操作部；405、407、409、411...操作部；406、408、410...显示部；504、506...发光部布线；509...接地电路图案；512、613、615...触摸传感器周边电路；604...显示基板控制部。

Claims (9)

1.一种显示操作装置，其特征在于，具备：

基板；

多个操作部，即具备排列配置于所述基板的一个面的触摸传感器电极的触摸传感器；

多个显示部，它们具备发光部，所述发光部在所述基板的一个面配置于多个所述触摸传感器电极彼此之间，并且亮灯状态与对所述操作部的触摸操作联动地变化；以及

触摸传感器控制部，其配置于所述基板的另一个面且不与所述触摸传感器电极重叠的位置，检测对所述操作部的触摸操作，并变更所述发光部的亮灯状态，

所述触摸传感器控制部配置于所述触摸传感器电极的列的中间部。

2.根据权利要求1所述的显示操作装置，其特征在于，

所述触摸传感器控制部是在四边配置有端子的封装件，在所述触摸传感器控制部的四边相对于所述基板的四边倾斜的状态下安装于所述基板。

3.根据权利要求1或2所述的显示操作装置，其特征在于，

所述基板在所述触摸传感器电极的列的一侧具备将多个所述触摸传感器电极与所述触摸传感器控制部连接起来的触摸传感器电极布线，

所述基板在所述触摸传感器电极的列的另一侧具备将多个所述发光部与所述触摸传感器控制部连接起来的发光部布线。

4.根据权利要求3所述的显示操作装置，其特征在于，

所述显示操作装置具备触摸传感器周边电路，该触摸传感器周边电路用于所述触摸传感器控制部检测对所述操作部的触摸操作的处理，

所述触摸传感器电极布线包括：将多个所述触摸传感器电极与所述触摸传感器控制部连接起来并从所述触摸传感器控制部向所述触摸传感器电极的列的一端侧延伸的第一触摸传感器电极布线、和将多个所述触摸传感器电极与所述触摸传感器控制部连接起来并从所述触摸传感器控制部向所述触摸传感器电极的列的另一端侧延伸的第二触摸传感器电极布线，所述触摸传感器周边电路与所述触摸传感器控制部邻接地配置于所述第一触摸传感器电极布线与所述第二触摸传感器电极布线之间的部分。

5.根据权利要求4所述的显示操作装置，其特征在于，

所述显示操作装置具有接地电路图案，该接地电路图案从所述触摸传感器周边电路延伸至所述基板的周缘部。

6.根据权利要求1或2所述的显示操作装置，其特征在于，

所述显示操作装置具备：垫圈，其与所述触摸传感器电极重叠设置；以及面板，其与所述垫圈重叠设置。

7.一种显示操作装置，其特征在于，具备：

基板；

多个操作部，即具备排列配置于所述基板的一个面的触摸传感器电极的触摸传感器；

多个显示部，它们具备发光部，该发光部在所述基板的一个面配置于多个所述触摸传感器电极彼此之间，并且亮灯状态与对所述操作部的触摸操作联动地变化；

触摸传感器控制部，其配置于所述基板的另一个面且不与所述触摸传感器电极重叠的位置，检测对所述操作部的触摸操作；以及

显示基板控制部，其在所述基板的另一个面配置于所述发光部的背面，变更所述发光部的亮灯状态，

所述触摸传感器控制部和所述显示基板控制部配置于所述触摸传感器电极的列的中间部。

8.根据权利要求7所述的显示操作装置，其特征在于，

所述显示操作装置具备触摸传感器周边电路，该触摸传感器周边电路用于所述触摸传感器控制部检测对所述操作部的触摸操作的处理，

所述触摸传感器电极布线包括：将多个所述触摸传感器电极与所述触摸传感器控制部连接起来并从所述触摸传感器控制部向所述触摸传感器电极的列的一端侧延伸的第一触摸传感器电极布线、和将多个所述触摸传感器电极与所述触摸传感器控制部连接起来并从所述触摸传感器控制部向所述触摸传感器电极的列的另一端侧延伸的第二触摸传感器电极布线，所述触摸传感器周边电路与所述触摸传感器控制部邻接地配置于所述第一触摸传感器电极布线与所述第二触摸传感器电极布线之间的部分。

9.根据权利要求8所述的显示操作装置，其特征在于，

所述显示操作装置具备多个所述触摸传感器周边电路，并具有从所述触摸传感器周边电路中的至少一个延伸至所述基板的周缘部的接地电路图案。

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