CN102652301B - 包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置、带有表面突起的电阻膜式触摸面板单元、及带有背面突起的薄型显示器单元 - Google Patents
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Abstract
一种电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构,具备:电子纸(1);配置在该电子纸的背面侧的电阻膜式触摸面板(2);配置在所述电子纸与所述电阻膜式触摸面板之间,且固定在所述电子纸及所述电阻膜式触摸面板中的至少一方的多个突起(3)。
Description
技术领域
本发明涉及薄型显示器的视觉辨认性优异,利用笔或手指进行的输入容易的薄型显示器和电阻膜式触摸面板的安装结构、在该安装结构中使用的带有表面突起的电阻膜式触摸面板单元、及带有背面突起的薄型显示器单元。
背景技术
一直以来,存在有具备纸的长处的视觉辨认性或便携性,且能够电气性地改写显示内容的电子纸这样的显示介质。电子纸的代表性的显示技术是电泳方式。该方式的电子纸101由美国EInk公司所开发,使白色的粒子和黑色的粒子在收纳有流体的微型胶囊43中,利用电场使白色的粒子和黑色的粒子移动,由此进行白和黑的显示(参照专利文献1)。更详细说明的话,在直径40μm左右的透明的微型胶囊43中,将带正电的白色的颜料粒子44和带负电的黑色的颜料粒子45与透明分散剂(油)46一起分别收纳,胶囊仅为单层,较薄,且无间隙地排列在2张窄的电极板之间。作为显示面(表面层)41的电极的一侧由ITO那样的透明电极42作成,相反侧的电极47由支承层48支承且由必要的显示析像度的大小的微小矩形电极构成(参照图3)。由于来自外部的控制电路的电压施加而在2个电极42、47之间产生电场,带正、负电的白色和黑色的颜料粒子44、45在油46中泳动,根据任一电压而选择的颜色的颜料粒子44或45向胶囊43的显示面侧聚集,由此进行黑白的显示,并按照由微小电极作成的各像素来选择黑白的显示。例如,在图3中,在外光49的作用下显示白色(参照标号50),在外光49的作用下显示黑色(参照标号51)。即便切断电压,颜料粒子44、45也不会简单地移动,因此能够像印刷物那样进行读取。
并且,根据其低消耗电力、高视觉辨认性等特征,当前利用了电子纸的产品例如各种便携电话或电子书籍阅读器等被售卖或有效利用在数字标牌中。进而,最近出现了在电子纸中采用触摸面板的情况。
另外,电子纸101与纸同样地利用反射光进行显示,因此即便视场角宽而接触直射日光也容易观察,且对眼睛的负担少。然而,如上述那样在电子纸101的表面侧配置电阻膜式触摸面板102时,在电阻膜式触摸面板102的表面、电极间及背面等上也会引起光的反射(参照图4),因此存在电子纸101本来具备的宝贵的高视觉辨认性受损,且对眼睛的负担大这样的问题。
另一方面,也存在有在电子纸的背面侧配置静电电容式触摸面板的技术。这种情况下,由于电子纸位于最上面,因此视觉辨认性不会受损。然而,在静电电容式触摸面板中,不能进行笔输入。
因此,目前需要一种在电子纸的背面101侧配置电阻膜式触摸面板102(参照图5),并经由电子纸101进行输入的技术。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利3901197公报
发明内容
【发明要解决的课题】
然而,在电子纸101的背面侧配置有电阻膜式触摸面板102时,通常存在如下问题:虽然是对电子纸101的表面施加载荷,但由于电子纸101的刚性而整体产生均匀的变形,对配置在背面侧的电阻膜式触摸面板102的输入加重,而且,仅电子纸101的中央部能进行输入(参照图6)。而且,也存在如下问题:在电子纸101的中央部的表面上,即使将载荷向一点施加,该一点的周围也均匀地发生变形,可动电极膜121的可动电极122也不是以点的方式而是以面的方式与固定电极支承体123的固定电极124接触,因而输入精度差(参照图7)。
因此,本发明的目的在于解决上述课题,提供一种电子纸的视觉辨认性优异,无论是利用笔及手指中的哪一个,输入均容易的薄型显示器和电阻膜式触摸面板的安装结构、在该安装结构中使用的带有表面突起的电阻膜式触摸面板单元、及带有背面突起的薄型显示器单元。
【用于解决课题的手段】
本发明为了实现所述目的,而如下构成。
本发明为了解决所述技术性课题,而提供一种以下的结构的包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置、带有表面突起的电阻膜式触摸面板单元、及带有背面突起的薄型显示器单元。
根据本发明的第一形态,提供一种包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置,具备:
纸状的薄型显示器;
配置在该薄型显示器的背面侧的电阻膜式触摸面板;
配置在所述薄型显示器与所述电阻膜式触摸面板之间,且固定在所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板中的一方的多个突起,
当将载荷施加到所述薄型显示器的表面时,所述突起局部性地压入所述电阻膜式触摸面板的可动电极膜中。
另外,根据本发明的第九形态,提供一种带有表面突起的电阻膜式触摸面板单元,使用在所述形态记载的所述触摸显示装置中,具备:
所述电阻膜式触摸面板;
固定在该电阻膜式触摸面板的表面侧的所述多个突起。
另外,根据本发明的第十形态,提供一种带有背面突起的薄型显示器单元,使用在所述形态记载的所述触摸显示装置中,具备:
所述薄型显示器;
固定在该薄型显示器的背面侧的所述多个突起。
【发明效果】
根据本发明,包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置在薄型显示器的背面侧配置电阻膜式触摸面板,具备配置在所述薄型显示器与所述电阻膜式触摸面板之间、且固定在所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板中的一方的多个突起。因此,即便由于薄型显示器的刚性而通常将载荷施加在薄型显示器的表面时在整体均匀地产生变形,突起也能局部性地压入电阻膜式触摸面板的可动电极膜。即,通过手指或记录笔能直接向电阻膜式触摸面板的可动电极膜进行输入。因此,输入能容易地进行。其结果是,点输入能够容易且可靠地进行。
另外,本发明的带有表面突起的电阻膜式触摸面板单元或带有背面突起的薄型显示器单元可以使用在所述的包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置中,能够起到所述作用效果。
附图说明
本发明的上述及其他的目的和特征通过与附图的优选实施方式相关的如下的记述明确可知。在该附图中,
图1A是表示本发明的一实施方式的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构的一例的剖视图,
图1B是图1A的所述实施方式的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构的具有突起的挠性片的俯视图,
图1C是表示本发明的另一实施方式的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构的一例的剖视图,
图1D是图1C的所述实施方式的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构的具有突起的挠性片的俯视图,
图1E是表示本发明的又一实施方式的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构的一例的剖视图,
图1F是表示本发明的又一实施方式的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构的一例的剖视图,
图1G是表示本发明的再一实施方式的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构的一例的剖视图,
图2A是表示图1A的所述安装结构的输入时的状态的剖视图,
图2B是图1A的所述安装结构的输入时的状态下的局部放大剖视图,
图2C是表示图1A的所述安装结构中的突起的另一例的立体图,
图2D是表示图1A的所述安装结构中的突起的又一例的剖视图,
图3是表示电子纸的一例的说明图,
图4是表示在电子纸的表面侧配置电阻膜式触摸面板的例子的说明图,
图5是表示在电子纸的背面侧配置电阻膜式触摸面板的例子的说明图,
图6是表示对图5中的所述电子纸施加了载荷时的变化的说明图,
图7是将对图5中的所述电子纸施加了载荷时的输入状态放大表示的剖视图,
图8A是表示所述电阻膜方式触摸面板的面内的XY坐标测定的图,是表示从电源向X+端子和X-端子施加面板驱动电压,而能够从Y+端子读取X的坐标位置的图,
图8B是表示所述电阻膜方式触摸面板的压力测定的图,是表示从电源向Y+端子和X-端子施加面板驱动电压,而能够从X+端子读取Z1位置,且能够从Y-端子读取Z2位置的图。
具体实施方式
在继续本发明的记述之前,对于附图中的同一部件标注相同的参照标号。
以下,在参照附图详细地说明本发明的实施方式之前,说明本发明的各种形态。
根据本发明的第一形态,提供一种薄型显示器和电阻膜式触摸面板的安装结构,具备:
纸状的薄型显示器;
配置在该薄型显示器的背面侧的电阻膜式触摸面板;
配置在所述薄型显示器与所述电阻膜式触摸面板之间,且固定在所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板中的一方的多个突起。
根据本发明的第二形态,提供一种第一形态记载的薄型显示器和电阻膜式触摸面板的安装结构,其中,与所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板的中心部相比,所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板的周边部的所述多个突起存在得更密。
根据本发明的第三形态,提供一种第一或第二形态记载的薄型显示器和电阻膜式触摸面板的安装结构,其中,与所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板的中心部相比,所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板的周边部的所述多个突起的高度更高。
另外,根据本发明的第四形态,提供一种第一或第二形态记载的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构,其中,所述多个突起通过对挠性片的一面进行成形而成,该挠性片的突起面的相反面与所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板中的一方进行整面粘接。
另外,根据本发明的第五形态,提供一种第一或第二形态记载的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构,其中,所述多个突起通过在挠性片的一面涂敷光固化性树脂并使其固化而形成,并且,该挠性片的突起形成面的相反面与所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板中的一方进行整面粘接。
另外,根据本发明的第六形态,提供一种第一或第二形态记载的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构,其中,所述多个突起通过在所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板中的一方直接涂敷光固化性树脂并使其固化而成。
另外,根据本发明的第七形态,提供一种第一至六形态中任一形态记载的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构,其中,所述多个突起的各形状为穹顶状。
另外,根据本发明的第八形态,提供一种第一至七形态中任一形态记载的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构,其中,所述各突起的直径为1~2mm、高度为100~1000μm,相邻的突起彼此的间隔处于1~2mm的范围。
另外,根据本发明的第九形态,提供一种带有表面突起的电阻膜式触摸面板单元,使用在第一至八形态中任一形态记载的所述安装结构中,具备:
所述电阻膜式触摸面板;
固定在该电阻膜式触摸面板的表面侧的所述多个突起。
另外,根据本发明的第十形态,提供一种带有背面突起的电子纸单元,使用在第一至八形态中任一形态记载的所述安装结构中,具备:
所述电子纸;
固定在该电子纸的背面侧的所述多个突起。
以下,参照附图,说明本发明的实施方式。
图1A是表示本发明的一实施方式的作为纸状的薄型显示器的一例的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构的一例的分解立体图。图1B是图1A的所述实施方式的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构的具有突起的挠性片的俯视图。图2A是表示图1A的安装结构的输入时的状态的图。图2A所示的安装结构具备:电子纸1;配置在该电子纸1的背面侧的电阻膜式触摸面板2;配置在所述电子纸1与所述电阻膜式触摸面板2之间的多个突起3。
如图1B所示,这多个突起3通过在挠性片4的一面以例如均匀配置的方式涂敷光固化性树脂并使其固化而成。而且,该挠性片4的突起形成面的相反面与所述电阻膜式触摸面板2的表面进行整面粘接而构成带有表面突起的电阻膜式触摸面板单元10。挠性片4的突起形成面在周缘部通过粘接层36而与电子纸1的背面粘接。根据如此构成的带有表面突起的电阻膜式触摸面板单元10,能够使用在所述的薄型显示器和电阻膜式触摸面板的安装结构中,能够起到后述的所述安装结构的作用效果。
电子纸1除了前述的电泳方式之外,在电子粉流体方式、液晶方式或化学变化方式等中,只要是具有电子纸1的刚性引起的前述的现有技术的课题的情况下,就能够适用本发明。需要说明的是,在电子纸1的结构中使用玻璃片的情况的刚性最大。
电阻膜式触摸面板2通常使在一面(图1A中的下表面)上形成有可动电极22的可动电极膜21和在一面(图1A中的上表面)上形成有固定电极24的固定电极支承体23构成为形成有可动电极22及固定电极24的面隔着多个间隔件25对置。
可动电极膜21由透明膜构成。作为可动电极膜21,可以使用例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚碳酸酯树脂、纤维素树脂、三醋酯树脂或聚醚砜树脂等构成的透明膜。可动电极膜21的厚度优选为100~1000μm左右。而且,可动电极膜21也可以不是1张膜,而是将多张膜重合而成的层叠体。
可动电极22使用金、银、铜、锡、镍或钯等金属、或氧化锡、氧化铟、氧化锑、氧化锌、氧化镉或铟锡化合物(ITO)等金属氧化物等的透明导电膜。作为可动电极22的形成方法,有真空蒸镀法、溅射法、离子喷镀法或CVD法等。
固定电极支承体23由透明膜或透明玻璃等构成。例如,作为固定电极支承体23,可以使用聚酯膜或玻璃板等。
在图1A中,固定电极24形成在固定电极支承体23的上表面。作为固定电极24,使用ITO等的透明的导电膜。
间隔件25保持并隔开可动电极22与固定电极24的间隔。间隔件25形成在可动电极22上或固定电极24上。间隔件25可以通过将感光性丙烯酸或感光性聚酯等的透明树脂利用光刻工艺形成为微细的点状而得到。而且,也可以通过印刷法形成多个微细的点来作为间隔件25。
为了将可动电极膜21及可动电极22与固定电极支承体23及固定电极24在周缘处粘合,而在可动电极膜21的下表面的周缘部和固定电极支承体23的上表面的周缘部中的一方或双方涂敷由丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂或乙烯基树脂等构成的绝缘性的粘接剂,从而能够形成周缘粘接层26。而且,双面粘着带等的绝缘性的粘着性糊剂也优选作为周缘粘接层26。
形成有突起3的挠性片4与电阻膜式触摸面板2的可动电极膜21同样地可以使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚碳酸酯树脂、纤维素树脂、三醋酯树脂或聚醚砜树脂等构成的透明膜。而且,作为挠性片4,也可以使用橡胶片。
作为形成突起3的光固化性树脂,有电子射线固化性树脂和紫外线固化性树脂,电子射线固化性树脂可以使用向聚酯丙烯酸酯、聚酯氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或多元醇丙烯酸酯等中配合了季戊四醇丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等光聚合性单体而成的树脂。而且,作为紫外线固化性树脂,可以使用向聚酯丙烯酸酯、聚酯氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯或多元醇丙烯酸酯等中配合作为光引发剂的苯乙酮系、安息香醚系、苄基缩酮系或酮系引发剂、或者丙烯酸羟基乙基酯或二甲基丙烯酸二甘醇酯等含有单、双、三乙烯基化合物的反应性稀释剂等而成的树脂。在光固化性树脂的涂敷中,使用调合器或网板印刷等。
在电子纸1与电阻膜式触摸面板2之间配置多个突起3,并将具备突起3的挠性片4固定在电阻膜式触摸面板2的表面,由此,在电子纸1的刚性的作用下,通常将载荷施加到电子纸1的表面时,即使电子纸1的变形在电子纸1的整体上均匀,突起3也能局部性地压入电阻膜式触摸面板2的可动电极膜21。即,利用手指或记录笔,直接地,不是以面的方式而是以点(G)的方式向电阻膜式触摸面板2的可动电极膜21输入(参照图2A及图2B)。
由于涂敷光固化性树脂并使其固化而形成突起3,因此突起3的各形状为穹顶状。作为一例的设计尺寸,突起3的直径与记录笔的笔尖为大致相同的1~2mm,突起3的高度考虑到输入时的压入量时为100~1000μm的范围,相邻的突起3彼此的间隔考虑到输入精度时优选在1~2mm的范围内形成。而且,如上述那样涂敷形成时,若突起3的直径小于1mm,则无法形成100~1000μm的高度,另一方面,若突起3的直径超过2mm,则涂敷时会产生油墨塌边。
另外,如图1C及图1D所示,与电子纸1及电阻膜式触摸面板2的中心部2c相比,电子纸1及电阻膜式触摸面板2的周边部2p的多个突起3存在得更密。当施加到电子纸1的表面时,在周边部2p不易变形,如图1A及图1B所示,当突起3的配置均匀时,突起的3的效果在周边部2p有时不易显现。在此,周边部2p是指例如从配线区域的内侧边界向中心侧进入10mm左右的区域,在该周边部2p,突起3更密地配置,在比所述周边部2p的区域靠中心侧的中心部2c,与所述周边部2p的区域的密度相比,突起3配置得稀疏。
另外,如图1E所示,取代上述那样改变配置密度的情况,与电子纸1及电阻膜式触摸面板2的中心部2c相比,电子纸1及电阻膜式触摸面板2的周边部2p的多个突起3的高度形成得更高的情况下,也能得到与提升突起3的配置密度同样的效果。这种情况下的突起3的配置密度与图1B相同。在电阻膜式触摸面板2的中心部2c配置的突起3的高度分别大致相同,在电阻膜式触摸面板2的周边部2p配置的突起3的高度分别大致相同。
此外,如图1F所示,也可以使高度和配置密度这两者变化。即,在图1F中,与电子纸1及电阻膜式触摸面板2的中心部2c相比,周边部2p处的配置密度变密,并且与中心部2c相比,周边部2p处的高度变高。这种情况下的突起3的配置密度与图1D相同。在电阻膜式触摸面板2的中心部2c配置的突起3的高度分别大致相同,在电阻膜式触摸面板2的周边部2p配置的突起3的高度分别大致相同。
为了将挠性片4的突起形成面的相反面与电阻膜式触摸面板2的表面进行整面粘接,而可以使用由丙烯酸系树脂等构成的粘着剂(未图示)。
根据所述的各个实施方式,电子纸1和电阻膜式触摸面板2的安装结构在电子纸1的背面侧配置电阻膜式触摸面板2,并具备配置在所述电子纸1与所述电阻膜式触摸面板2之间且固定在所述电子纸1及所述电阻膜式触摸面板2中的至少一方的多个突起3。因此,在电子纸1的刚性的作用下,通常在将载荷施加到电子纸1的表面时,虽然变形在整体上均匀,但突起3也能局部性地压入电阻膜式触摸面板2的可动电极膜4。即,利用手指或记录笔向电阻膜式触摸面板2的可动电极膜4直接输入。因此,输入能容易地进行。
以上,说明了本发明的所述多个实施方式的电子纸和电阻膜式触摸面板的安装结构,但本发明并未限定为所述实施方式,在权利要求书的范围及说明书、附图所记载的技术思想的范围内能够进行各种变形。
例如,在所述实施方式中,挠性片4的突起形成面的相反面与电阻膜式触摸面板2的表面进行整面粘接,但也可以不与电阻膜式触摸面板2的表面而与电子纸1的背面进行整面粘接,来构成带有背面突起的电子纸单元20。这种情况下,挠性片4的突起形成面在周缘部通过粘接层36而与电阻膜式触摸面板2的表面粘接。如此构成的带有背面突起的电子纸单元20可以使用在所述的薄型显示器和电阻膜式触摸面板的安装结构中,能够起到所述作用效果。
另外,也可以是多个突起3通过对挠性片4的一面进行成形而成,该挠性片4的突起面的相反面与电子纸1及电阻膜式触摸面板2中的任一方进行整面粘接。即,多个突起3和挠性片4也可以通过利用成形树脂进行一体成形来形成。
另外,如图1G所示,也可以没有挠性片4而在电子纸1及电阻膜式触摸面板2中的任一方直接涂敷光固化性树脂并使其固化而形成多个突起3。这种情况下,与图1A~图1F的所述各个实施方式相比,能够实现薄型化。
另外,多个突起3的各形状并不局限于穹顶状,例如图2C所示,也可以是矩形的突起3a。这种情况下,在将突起形成层增厚地形成至突起3a的高度之后,纵横地形成槽3b,由纵横的槽3b包围的部分成为突起3a。
另外,在多个突起3对挠性片4的一面进行成形时,该挠性片4的突起面与电子纸1或电阻膜式触摸面板2之间可以是空气层的空间31,但也可以作为柔软的粘接层构成,由此能够提高突起3的耐久性,并防止湿度进入到该空间内而使触摸面板等发生劣化的情况,从而提高耐湿性。
另外,如图2D所示,在电阻膜式触摸面板2也可以具备压敏油墨层30。即,在与可动电极膜21的可动电极22对置的、固定电极支承体23的固定电极24的面上配置压敏油墨层30。
另外,可动电极膜21由在一个面(例如图2D的可动电极膜21的下表面)的输入部12内的规定位置上具有可动电极22的四边形的膜构成。在该可动电极膜21的周围,且在包围输入部12的四边形框状的框部11,且在可动电极22的周围的所述一个面(例如图2D的可动电极膜21的下表面)上,配置有利用银等通过印刷等形成且与可动电极22连接的上侧回引电极5a。框部11的内侧构成触摸面板2的输入部12。可动电极膜21只要对可动电极22进行支承,具有与通常的触摸面板的透明电极基材同等的电气特性(直线性等),且具有能够将作用在可动电极膜21的另一个面(例如图2D的可动电极膜21的上表面)上的力向下方的压敏油墨层30传递的功能即可。因此,作为可动电极膜21,挠性未必需要。此外,在以往的触摸面板中,为了避免空气层被压扁而电极基材(膜)需要某种程度的强度,但在本实施方式中,由于利用压敏油墨层30来填埋空气层,因此与以往相比,能够采用薄型的膜。上侧回引电极5a除了连接用端子部之外且除了固定在可动电极膜21上的底面之外的其他面由绝缘性的抗蚀层8覆盖,从而进行绝缘,以免上侧回引电极5a与压敏油墨层30内的压敏粒子30a通过框部11发生导电。这是为了避免在要通过输入部12进行输入而操作者意外地误按压框部11时,在框部11发生通电的情况。
固定电极支承体23由四边形的膜构成,该四边形的膜在与所述可动电极22配置在输入部12内的规定位置上的面对置的面(例如图2D的固定电极支承体23的上表面)具有固定电极24。固定电极支承体23对固定电极24进行支承,且具有与通常的触摸面板的透明电极基材同等的电气特性(直线性等)。在固定电极支承体23的周围的四边形框状的框部11且在固定电极24的周围的所述可动电极配置面对置面(例如图2D的固定电极支承体23的上表面)上,配置有利用银等通过印刷等形成且与固定电极24连接的下侧回引电极6a。下侧回引电极6a除了连接用端子部之外且除了固定在固定电极支承体23上的底面之外的其他的面由绝缘性的抗蚀层8覆盖,从而进行绝缘,以免下侧回引电极6a与压敏油墨层30内的压敏粒子30a通过框部11发生导电。这是为了避免在要通过输入部12进行输入而操作者意外地误按压框部11时,在框部11发生通电的情况。
压敏油墨层30至少在触摸面板2的输入部12,全部以均匀的厚度配置。作为一例,如图2D所示,以将可动电极膜21与固定电极支承体23之间的空间31全部填埋的方式配置,并将可动电极膜21与固定电极支承体23粘接而进行一体化。
如图2D所示,压敏油墨层30在绝缘性的基材部30a内含有分散的多个电气导电性的压敏粒子30b。作为压敏油墨层30的基材部30a的材料,是无色透明,具有绝缘性,与可动电极22及固定电极24的密接性良好,不会侵蚀可动电极22及固定电极24,且在热压接前和热压接时能发挥粘着性,在热压接后为常温下没有粘着性的固体,几乎不需要弹性。而且,压敏油墨层30未必限定为热固化性,也可以如后述那样,使用紫外线固化性等非热固化性的糊材。
例如,压敏油墨层30的基材部30a的厚度在压敏粒子30b之间优选为隧道电流能流过的厚度,为几十μm(例如,40μm~80μm),例如通过网板印刷形成。压敏油墨层30的厚度从可制造的观点出发优选为40μm以上,从隧道电流有效且可靠地流动的观点出发优选到80μm为止。在此,隧道电流是指虽然导电性的粒子未直接接触,但在纳米级这样非常接近的情况下,导电性的粒子间的电子的存在概率密度不为零,因此电子渗出而电流流动的情况,是在量子力学上作为隧道效果而说明的现象。作为压敏油墨层30的基材部30a的具体的材料的例子,优选是对于可动电极22及固定电极24的各自的透明电极面而压敏油墨层30的材料不会疏离(不会成为如下状态:相对于可动电极22及固定电极24的各自的透明电极面配置压敏油墨层30时,浸润性差,即使将压油墨层30的材料涂敷在可动电极22及固定电极24的各自的透明电极面上也不会顺利地浸润的状态),且不会侵蚀可动电极22及固定电极24的无色透明的糊(粘接剂),即,是溶剂系的糊材,例如,在加热时能够压接的热封用的糊、热固化性或紫外线固化性的框用的粘接糊等,优选是不会从电阻膜式触摸面板2的端部渗出或溢出,即,端部的糊的粘性小的(没有粘合感的)粘接层。具体而言,作为这种糊材,可以适用VIGTEQNOS或DIABOND等的公司市售的溶剂系的糊材。
作为压敏粒子30b,只要其自身不变形,具有能够通电的导电性,且能够期待后述的量子隧道效果即可,粒径只要是适合于印刷的粒径即可。作为一例,若为网板印刷,则只要是能够无阻力地通过网眼的粒径即可。作为压敏粒子30b的具体的材料的例子,列举有后述的QTC。压敏粒子30b以能够通电的范围分散在基材部30a内。
压敏油墨层30作为一例,伴随着压力的施加,在压敏油墨层30的内部包含多个的导电性的粒子即压敏粒子30b之间,即接近的多个压敏粒子30b之间,不管是否存在直接的接触,都流过隧道电流,从而压敏油墨层30从绝缘状态变化为通电状态。构成这种压敏油墨层30的组成物的一例是能够从英国、达灵顿(Darlington)的佩雷技术公司(PERATECHLTD)获得的商品名为“QTC”的量子隧道性复合材料(QuantumTunnelingComposite)。
即,来自手指或笔等的力作用在电子纸1的表面,换言之,作用在可动电极膜21的另一面侧(例如图1A的可动电极膜21的上表面侧)时,作用的力沿着厚度方向分别贯通电子纸1、突起3、挠性片4、可动电极膜21及可动电极22而向压敏油墨层30传递。如此,在所述压敏油墨层30内的所述多个压敏粒子30b之间产生隧道效果,隧道电流在多个压敏粒子30b之间流动,所述可动电极22与所述固定电极24之间导通,沿着电阻膜式触摸面板2的厚度方向(Z方向)作用的按压力的变化可以作为电阻值的变化(换算成电压的变化)由XY方向坐标检测部20(参照图8A)检测,从而能够检测所述可动电极膜21的所述上表面上的所述力作用的位置坐标(XY坐标)。
在XY方向坐标检测部20中,在力作用于可动电极膜21的上表面侧时,由于作用的力,而可动电极膜21弯曲,可动电极膜21的可动电极22经由压敏油墨层30而与固定电极24接触。并且,在压敏油墨层30内的压敏粒子30b之间流过电流,由此在可动电极22与固定电极24之间进行导通,从而能够检测可动电极膜21的沿着上表面的、力所作用的位置坐标(XY位置坐标)。具体而言,XY方向坐标检测部20与可动电极22和所述固定电极24分别连接,在从电源20v将电压施加到可动电极22的端子间的状态下,检测可动电极22的一方的端子与固定电极24的1个端子间的电压的变化,从而能够检测X方向的位置坐标。接下来,在停止了向可动电极22的端子间的电压施加之后,在从电源20v将电压切换施加到固定电极24的端子间的状态下,XY方向坐标检测部20检测固定电极24的一方的端子与可动电极22的1个端子间的电压的变化,从而能够检测Y方向的位置坐标。
需要说明的是,在将所述电压施加到可动电极22的状态下,检测X方向的位置坐标,然后,在将所述电压施加到固定电极24的状态下,检测Y方向的位置坐标,但并不局限于此,也可以在将所述电压施加到可动电极22的状态下,检测Y方向的位置坐标,然后,在将所述电压施加到固定电极24的状态下,检测X方向的位置坐标。
另一方面,Z方向的位置检测由Z方向位置检测部19(参照图8B)进行。即,当力作用在可动电极膜21的上表面时,由于作用的力,而在压敏油墨层30内的压敏粒子30b间流过电流,由此可动电极22与固定电极24之间的电阻值发生变化,从而Z方向位置检测部19能够检测力的大小的变化。
更具体而言,Z方向位置检测部19如以下那样能够进行力的大小的变化的检测(参照TexasInstruments的HP的“减少Touch·Screen·System的模拟输入杂音的方法”)。
即,在所述电阻膜式触摸面板2中,通常其压力与图8A的点A~B间的电阻值RZ成反比。电阻值RZ由式(1)求出。
RZ=(VB-VA)/ITOUCH......(1)
在此,
VA=VD×Z1/Q
VB=VD×Z2/Q
Z1和Z2分别是测定的Z1位置和Z2位置,Q是坐标检测控制电路(对检测到的电压值进行A(模拟)/D(数字)转换而形成为数字坐标的电路所构成的A/D转换器)的分辨率。作为例子,若分辨率为12bit,则析像度为4096(由于0也进行计数,因此Q=4095。),X坐标的范围(X=Z1)和Y坐标的范围(Y=Z2)成为0~4095(实际上,由触摸面板的回引电路及控制系统的电路消耗些许的电压,因此范围稍微变窄)。例如,坐标检测控制电路的分辨率为8位时,Q=256,为10位时,Q=1024,为12位时,Q=4096。如图8B那样从坐标检测控制电路或电源(VDD)19v将驱动电压向Y+端子与X-端子之间施加了规定的电压时,若X+端子与X-端子之间的电阻值为RX,则点A与X-间的电阻值为
RXA=RX×X/Q,
因此成为
ITOUCH=VA/RXA=(VD×Z1/Q)/RXA。
在此,图8A是表示电阻膜式触摸面板2的XY坐标测定的图,图8B是表示电阻膜式触摸面板2的按压力测定的图。在图8A中,从电源20v将面板驱动电压向X+端子和X-端子施加,从而能够从Y+端子读取X的坐标位置。在图8B中,从电源19v将面板驱动电压向Y+端子和X-端子施加,从而能够从X+端子读取Z1位置,从Y-端子读取Z2位置。
如图8A所示,X是坐标检测控制电路要检测X的坐标位置时的X位置的测定值。因此,将ITOUCH的式子代入式(1)时,能得到式(2)。需要说明的是,ITOUCH是指在图8B的连接时输入了电阻膜式触摸面板2时流动的电流值,电流在串联路径中始终恒定,因此能够通过上述的计算式来求得。
RZ={[VD×(Z2-Z1)/Q]/[VD×Z1/Q]}×RXA=RX×X/Q[(Z2/Z1)-1]......(2)
电阻膜式触摸面板2在未由手指或笔触摸时,电阻膜式触摸面板2的Z方向(厚度方向)的电阻值RZ接近于无限。当来自手指或笔等的力作用于电阻膜式触摸面板2时,电流流动,与施加在电阻膜式触摸面板2上的压力(P)成反比,电阻值成为几百~1kΩ。即,电阻膜式触摸面板2上的压力P可以表示为RZ的函数,由下式(3)来计算。
P=α-β×RZ......(3)
在此,α和β是正的实数值,是从实验取得的值。
在上述的计算方式中,根据Z1位置、Z2位置(XY坐标)及X+端子与X-端子之间的电阻值RX,算出上下电极间的触摸部的电阻值。若按压和按压面积发生变化,则上下电极间的触摸部的电阻值变化,因此能够检测按压(和按压面积的)相对的变化。
若形成为这种结构,则在可动电极22与固定电极24进行接触时,通过经由压敏油墨层30,能够检测作用在可动电极膜21上的力的大小的变化。
需要说明的是,本发明并未限定为所述实施方式,而能够以其他各种形态来实施。
例如,作为纸状的薄型显示器的一例,说明了电子纸,但本发明并未限定于此,本发明在电子纸以外的其他的纸状的薄型显示器中,针对具有所述课题的情况而提供一种有效的解决方法。
另外,电阻膜式触摸面板也可以是可动电极和固定电极分别排列多个的窄长状电极,以进行90度交叉而形成矩阵的方式配置。
另外,由于将薄型显示器配置在电阻膜式触摸面板上,因此可动电极22、固定电极24及压敏油墨层30也可以使用不透明的材料。
需要说明的是,通过将所述各种实施方式或变形例中的任意的实施方式或变形例适当组合,能够起到各自具有的效果。
【工业实用性】
本发明的薄型显示器和电阻膜式触摸面板的安装结构、带有表面突起的电阻膜式触摸面板单元、及带有背面突起的薄型显示器单元由于电子纸的视觉辨认性优异,无论是利用笔及手指中的哪一个,输入均容易,因此例如作为使用电子纸那样的薄型显示器和电阻膜式触摸面板的设备或设备的部件是有用的。
本发明参照附图并与优选的实施方式相关联而充分地进行了记载,但对于熟知该技术的人们而言能够理解各种变形或修正。这种变形或修正只要不脱离权利要求书所限定的本发明的范围,就应该理解为包含在本发明中。
Claims (10)
1.一种包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置,具备:
纸状的薄型显示器(1);
配置在该薄型显示器的背面侧的电阻膜式触摸面板(2);
配置在所述薄型显示器与所述电阻膜式触摸面板之间,且固定在所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板中的一方的多个突起(3),
当将载荷施加到所述薄型显示器(1)的表面时,通过所述突起(3)局部性地压入所述电阻膜式触摸面板(2)的可动电极膜(21)中,在所述电阻膜式触摸面板(2)的所述可动电极膜(21)的与配置所述突起(3)的面相反侧的面出现输入用突起(G),利用该出现的输入用突起(G)能够进行局部输入。
2.根据权利要求1所述的包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置,其中,
与所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板的中心部相比,所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板的周边部的所述多个突起存在得更密。
3.根据权利要求1或2所述的包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置,其中,
与所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板的中心部相比,所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板的周边部的所述多个突起的高度更高。
4.根据权利要求1或2所述的包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置,其中,
所述多个突起通过对挠性片(4)的一面进行成形而成,该挠性片的突起面的相反面与所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板中的一方进行整面粘接。
5.根据权利要求1或2所述的包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置,其中,
所述多个突起通过在挠性片的一面涂敷光固化性树脂并使其固化而形成,并且,该挠性片的突起形成面的相反面与所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板中的一方进行整面粘接。
6.根据权利要求1或2所述的包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置,其中,
所述多个突起通过在所述薄型显示器及所述电阻膜式触摸面板中的一方直接涂敷光固化性树脂并使其固化而成。
7.根据权利要求1或2所述的包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置,其中,
所述多个突起的形状分别为穹顶状。
8.根据权利要求1或2所述的包括薄型显示器和电阻膜式触摸面板的触摸显示装置,其中,
所述多个突起的直径分别为1~2mm、高度分别为100~1000μm,相邻的突起彼此的间隔处于1~2mm的范围。
9.一种带有表面突起的电阻膜式触摸面板单元,使用在权利要求1~8中任一项所述的触摸显示装置中,具备:
所述电阻膜式触摸面板(2);
固定在该电阻膜式触摸面板的表面侧的所述多个突起(3)。
10.一种带有背面突起的薄型显示器单元,使用在权利要求1~8中任一项所述的触摸显示装置中,具备:
所述薄型显示器(1);
固定在该薄型显示器的背面侧的所述多个突起(3)。
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