JP3109487U

JP3109487U - タッチパネルの線形回路装置

Info

Publication number: JP3109487U
Application number: JP2004007496U
Authority: JP
Inventors: 振明呉; 俊皓王; 第興蔡
Original assignee: 勝華科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: TWM259963U; US20050156905A1

Abstract

【課題】タッチパネルの線形回路装置の提供。
【解決手段】下から上に順に、下基板（３１）、線形回路層（３２）、ドットスペーサ層（３３）、第１絶縁層（３４）、導線層（３５）、第２絶縁層（３６）、及び上基板（３７）を具えたタッチパネルの線形回路装置において、四角形の線形回路層（３２）が連続回路とされ、且つ該線形回路層（３２）の各一辺の回路の両端が直線を呈し、中段がタッチコントロール領域に向けて内向きに突出する曲線とされたことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本考案は一種のタッチパネルの線形回路装置に係り、更に詳しくは、５線抵抗式タッチパネルの線形回路装置に関する。

テクノロジーの進歩により、情報、通信、電子等の製品の入力装置はますます多元化しており、斬新な入力装置であるパーソナライズされたタッチパネルは必需品となる可能性がある。タッチパネルは導電ガラスと導電薄膜で構成されたガラスパネルを利用し、配線及び回路板のコントロールＩＣによりタッチコントロール方式で必要な画像をスクリーンに表示する入力装置である。

タッチパネルはそのパーソナライズされた入力インタフェース特性により、指導、学習がほぼ不要で直接手指或いはタッチペンで画面上に示された機能指示ポイントをクリックすればよく、応用範囲が非常に広い。主要な応用範囲には、（１）ポータブルの通信、消費性電子及び情報製品：例えばＰＤＡ、パームトップコンピュータ、電子辞書、手書き入力装置、情報家電、新世代のデジタルブロードバンド携帯電話（３Ｇ及びＧＰＲＳ携帯電話を含む）、株式情報ディスプレイ、（２）金融／商業用途：例えば注文／チケット販売システム、販売システム、テレビ会議、電話端末機システム、（３）資料衛生用途：ダイアルシステム、手術台コントロール、医学追跡、（４）工業用途：工場自動化制御システム、遠隔／中央コントロールシステム、ワークステーションオペレーションシステム、管理情報システム（ＭＩＳ）、（５）公共情報用途：飛行場ナビゲーションシステム、文物紹介システム、地方政治情報検索システム、及び、（６）教育／ゲーム用途：ゲームセンター内のゲーム機、幼児用コンピュータ補助教育等がある。

現在、タッチパネル市場においては工業用途が占める割合が最大であり、次に、ナビゲーション用途、販売及びＡＴＭ用途、医療とゲーム等の用途が続く。将来は、ＰＤＡ、ＩＡ、携帯電話等の製品にタッチパネルが採用され、タッチパネルのポータブルの通信、消費性電子製品における使用が重要となると思われる。

タッチパネルは動作方式により、抵抗式、コンデンサ式、音波式、光導波式、荷重変化式等に分けられる。ただしそのうち抵抗式のものが最も広く運用され、各メーカーは４線、５線、６線等の異なる構造を設計している。

抵抗式タッチパネルは、透明導電ガラス（ＩＴＯＧｌａｓｓ）及び透明導電薄膜（ＩＴＯＦｉｌｍ）でＸ軸、Ｙ軸の配線が形成され、上下の透明電極にあってドットスペーサが設けられ、手指、ペン或いはその他の媒体で上部電極に対して圧力を印加することで上下電極が間接的に導通して、電位差が発生する。上下回路交錯部分にはスイッチが形成され、押圧により導通（ＯＮ）／切断（ＯＦＦ）作用を発生し、導通（ＯＮ）／切断（ＯＦＦ）信号は配線を通りコントローラに送られて処理され、これにより圧力印加部分の座標位置が形成される。

そのうち、５線式タッチパネルには低抵抗銀ペーストと高抵抗導電基材の組合せが利用され、導電銀ペーストを線形回路層材料として導電基材上に印刷方式でパターン形成される。導電銀ペーストの特性により、特に線形回路の設計をタッチコントロール領域中の電場の均一化の要求に符合させることを考慮する必要があり、線形回路設計は分離された不連続な図形となる。

周知の線形回路１０を完全に連続した四角形フレーム形の線形回路図形に設計すると（図１）、固定電圧を薄膜線形回路１０の四隅に印加すると、電圧が薄膜線形回路１０を通り導電基材１３に伝えられ、そのうち、線形回路１０がフレーム形に設計されている時、薄膜線形回路１０の抵抗と導電基材１３の抵抗が電圧降下を形成し並びにそれが距離の増加と共に増加し、測定位置が回路の四隅に接近する時、隣り合う２辺の回路の影響を受け、角部位置の回路抵抗値は中間部分より小さくなり、これにより線形回路１０と平行な測定点線１１で測定される電圧線１２は円弧分布する。

また、周知の別の設計は、連続する線形回路２０が内凸の曲線（図２）とされ、そのうち、線形回路２０設計が連続内凸曲線とされる時、同じ薄膜線形回路２０抵抗と導電基材２３の抵抗は距離の増加と共に増加し、電圧を外部より印加する時、タッチ位置測定点線２１が回路の四隅に接近する時、隣り合う２辺の回路の影響を受け、角部位置の回路抵抗値は中間より小さくなり、これにより回路に平行な測定点線２１で得られる電圧線２２の大部分は修正されるが、角部位置は修正過度となり抵抗が低くなり過ぎて電圧線２２がオフセットとなる。

本考案の主要な目的は、上述の周知の線形回路設計が分離され不連続であることによる製造工程の不容易さ、歩留りの低さの欠点を改善し、また、上述の周知の連続四角形フレーム形の線形回路パターンの欠点の存在を回避した、一種のタッチパネルの線形回路装置を提供することにある。

請求項１の考案は、下から上に順に、下基板（３１）、線形回路層（３２）、ドットスペーサ層（３３）、第１絶縁層（３４）、導線層（３５）、第２絶縁層（３６）、及び上基板（３７）を具えたタッチパネルの線形回路装置において、
四角形の線形回路層（３２）が連続回路とされ、且つ該線形回路層（３２）の各一辺の回路の両端が直線を呈し、中段がタッチコントロール領域（３８）に向けて内向きに突出する曲線とされたことを特徴とする、タッチパネルの線形回路装置としている。
請求項２の考案は、請求項１記載のタッチパネルの線形回路装置において、線形回路層（３２）が成膜、エッチングの方式により下基板（３１）の導電基材の上に形成されたことを特徴とする、タッチパネルの線形回路装置としている。

本考案は、上述の周知の線形回路設計が分離され不連続であることによる製造工程の不容易さ、歩留りの低さの欠点を改善し、また、上述の周知の連続四角形フレーム形の線形回路パターンの欠点の存在を回避した、一種のタッチパネルの線形回路装置を提供している。

本考案のタッチパネルの線形回路装置は、下基板、線形回路層、ドットスペーサ層、第１絶縁層、導線層、第２絶縁層、及び上基板を具えている。その特徴は、該線形回路層が連続する四角形のフレーム形線形回路とされ、且つ該線形回路の各辺の線形回路の両端が直線を呈し、周知の連続内凸曲線とされる時に過度部位置の修正過度により抵抗値が低くなりすぎて電圧線がオフセットとなる現象を改善することにある。また、各辺の線形回路の中段は、タッチコントロール領域に向けて内向きに突出する曲線とされ、これにより周知の直線形の線形回路における、回路より等距離の平行な位置で測定した電圧線が円弧形分布する現象を改善する。

ゆえに、電圧を薄膜電極線形回路に印加する時、この線形回路パターンで包囲されたタッチコントロール領域は、線形回路の設計により均一な抵抗を有し、連続し且つ線形変化を呈する電位差を形成し、これによりタッチコントロール領域が出力する電気信号がコンピュータに正確に検出される。ゆえに使用者がタッチパネル上で書写、ドローイング或いはクリック機能を実行する時、コンピュータは正確にそのクリック位置を判断し、タッチコントロール領域の中間或いは辺縁部位のいずれでも全領域で正確なタッチコントロールポジショニングを提供できる。

本考案のタッチパネルの線形回路装置は、下から上に順に、下基板（３１）、線形回路層（３２）、ドットスペーサ層（３３）、第１絶縁層（３４）、導線層（３５）、第２絶縁層（３６）、及び上基板（３７）を具えている。

そのうち、該下基板（３１）は成膜方式で、ＩＴＯで均一にガラス上に成膜してなり、下基板（３１）は均一な面抵抗を具えた導電薄膜とされる。該ドットスペーサ層（３３）は、印刷方式で下基板（３１）の上に形成される。

該線形回路層（３２）は成膜方式でガラスの四周辺縁に形成され、エッチングにより回路パターン形成後に更に下基板（３１）の形成が行なわれる。或いは成膜方式でクロムで下基板（３１）の四周辺縁に形成され、さらにエッチングで回路パターンが形成される。或いは、マスクで遮蔽後に成膜され、完成後にマスクが除去されて線形回路パターンが形成される。即ち線形回路層（３２）は成膜、エッチングの方式で下基板（３１）の上に形成される。

導線層（３５）は印刷方式で下基板（３１）の上のＩＴＯの無い領域に形成され、線形回路層（３２）の四つの角部に接続されるか、或いは配線で線形回路層（３２）の四つの角部に接続される。第１絶縁層（３４）と第２絶縁層（３６）は印刷方式で下基板（３１）の上に形成される。上基板（３７）は成膜方式を利用しＩＴＯでポリエチレンテレフタレートの上に形成され、上基板（３７）は均一な面抵抗を具えた透明導電薄膜とされる。こうして、上述の装置が順に積み重ねられて、五線抵抗式タッチパネルが形成される。

図４は本考案の線形回路−電圧線表示図である。本考案の線形回路層（３２）は連続四角形のフレーム形線形回路（３３０）とされ、そのうち、線形回路（３３０）はフレーム形の各辺の回路の両端が直線（３３１）形態とされ、該線形回路（３３０）の中段がタッチコントロール領域（３８）に向けて内向きに突出する曲線（３３２）とされる。即ち、各辺の線形回路（３３０）は直線（３３１）、内向きに突出する曲線（３３２）、直線（３３１）の方式で連続する線形回路（３３０）パターンを現出する。こうして、固定電圧が線形回路（３３０）の四隅に印加される時、電圧は線形回路（３３０）を通り下基板（３１）に伝えられ、線形回路（３３０）の抵抗と下基板（３１）の抵抗により電圧が降下しならびにそれが距離の増加と共に増加し、タッチコントロールの位置が測定点線（３３３）である時、測定される電圧線（３３４）は角部位置の抵抗値が回路中間の抵抗値より小さいため、線形回路（３３０）が、中段が一対のタッチコントロール領域（３８）に向けて突出する内凸曲線（３３２）の方式で修正されることで、タッチパネルのタッチコントロール位置が検出位置の電圧とマッチングし、良好な線形を具えたタッチパネルが得られる。

電圧が薄膜電極線形回路（３３０）に印加される時、この線形回路（３３０）パターンで包囲されたタッチコントロール領域（３８）が設けられた下基板（３１）にあって、本考案の線形回路（３３０）の設計が均一な抵抗を有し、均一な抵抗が連続し且つ線形変化を呈する電位差を形成するため、タッチコントロール領域（３８）の出力する電気信号がコンピュータにより正確に検出される。ゆえに使用者がタッチパネルうえで書写、ドローイング、或いはクリックする時、コンピュータが正確に使用者のクリックした位置を読み取って判断でき、タッチコントロール領域（３８）の中間或いは辺縁部位のいずれにあっても、全領域の正確なタッチコントロールポジショニングを提供できる。

以上は本考案の好ましい実施例の説明であって、本考案の実施範囲を限定するものではなく、本考案に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本考案の請求範囲に属するものとする。

周知の線形回路−電圧線表示図である。もう一つの周知の線形回路−電圧線表示図である。本考案のタッチパネルの立体分解図である。本考案の線形回路−電圧線表示図である。

符号の説明

（３１）下基板
（３２）線形回路層
（３３）ドットスペーサ層
（３４）第１絶縁層
（３５）導線層
（３６）第２絶縁層
（３７）上基板
（３８）タッチコントロール領域

Claims

下から上に順に、下基板（３１）、線形回路層（３２）、ドットスペーサ層（３３）、第１絶縁層（３４）、導線層（３５）、第２絶縁層（３６）、及び上基板（３７）を具えたタッチパネルの線形回路装置において、
四角形の線形回路層（３２）が連続回路とされ、且つ該線形回路層（３２）の各一辺の回路の両端が直線を呈し、中段がタッチコントロール領域（３８）に向けて内向きに突出する曲線とされたことを特徴とする、タッチパネルの線形回路装置。
請求項１記載のタッチパネルの線形回路装置において、線形回路層（３２）が成膜、エッチングの方式により下基板（３１）の導電基材の上に形成されたことを特徴とする、タッチパネルの線形回路装置。