JP2004318258A - 光学式タッチパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明性が求められる透明保護板(5)を、赤外線透過性が求められる筺体(3)を透明材料で一体成形し、筺体(3)の表面に赤外線透過層(13)を付着させる。筺体(3)の表示窓孔を施蓋するように透明保護板(5)が一体成形されるので、凹部(9)の内底に水滴や埃塵が侵入するような隙間が生じない。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルに表示される指示入力情報を見ながら、所定の命令を実行させる光学式タッチパネルに関し、更に詳しくは、入力操作領域が形成される凹部の内底から水滴や塵埃を侵入させない光学式タッチパネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、CRTや液晶表示装置で構成された表示パネル上に、光学式タッチパネルを積層させた光学式タッチパネルが知られている(例えば特許文献1参照)。表示パネルには、種々の指示入力の為の情報が表示され、操作者は、光学式タッチパネルの入力操作領域において、これらの表示をみながら、対応する位置を指示入力する。
【0003】
【特許文献1】
特公平7−82419号(第2頁、第1図)
【0004】
以下、この種の従来の光学式タッチパネル100を図5で説明すると、光学式タッチパネル100は、上方に開口する凹部105が形成されたベゼル101内に、液晶表示パネル102と、液晶表示パネル102の表面を保護する透明ガラス基板103が積層配置されている。
【0005】
凹部105の内底は、内方に貫通する表示窓孔106となっていて、この表示窓孔106覆うように配置された透明ガラス基板103の下方に液晶表示パネル102の表示領域が配設される。透明ガラス基板103は、指示入力の際に凹部105内へ挿入するペンや指が、直接液晶表示パネル102に触れないように保護するものである。
【0006】
液晶表示パネル102は、指示入力の用途に応じて、図示しない液晶ドライバーにより表示領域へ所定の指示入力情報を表示し、操作者は、表示窓孔106と透明ガラス基板103を通してこの指示入力情報を確認することができる。
【0007】
凹部105周囲のベゼル101内には、凹部105の内壁面に沿って複数の赤外発光素子108が取り付けられ、この赤外発光素子108から発光される赤外走査光は、凹部105内の入力操作領域105Aを挟み対向位置のベゼル101内の個々の赤外発光素子108に対して配設された赤外受光素子109で受光する。ここで、赤外発光素子108から発光される赤外走査光を、凹部105へ通過させ、また、外来光を遮断し、凹部105を通過する赤外走査光のみを赤外受光素子109が受光するように、合成樹脂で成形されたベゼル101は赤外線透過材料で形成されている。
【0008】
操作者がペン若しくは指を入力操作領域105Aの所定の指示入力位置へ置くと、その指示入力位置を通過する赤外走査光が遮断されるので、その光路上の赤外受光素子109が、対となる赤外発光素子108の発光タイミングで受光せず、これにより入力操作領域105Aへの指示入力位置が検出される。
【0009】
入力操作領域105Aは、液晶表示パネル102の表示領域上にあるので、操作者は、透明ガラス基板103を介して表示窓孔106から液晶表示パネル102の指示入力情報を見ながら、指示入力を行うことができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の光学式タッチパネル100では、上述のように、ベゼル101内の赤外発光素子108から凹部105へ赤外走査光を通過させ、また、ベゼル101内の赤外受光素子109が赤外走査光のみを受光するように、ベゼル101を、赤外線透過材料により成形しているが、一方で液晶表示パネル102を保護する為の透明ガラス基板103は、指示入力情報が見えるようにガラスなどの透明材料で形成していた。
【0011】
このことから、筺体(ベゼル)101と、筺体101の凹部105の内底に沿って配設される透明保護板(透明ガラス基板)103とは、別体で形成され、凹部105の内底と透明保護板103を接着剤110若しくは超音波溶着等で接合し、透明保護板103が表示窓孔106を覆うようにして取り付けていた。
【0012】
しかしながら、凹部105内に指やペンを挿入して指示入力操作を行う際には、指やペンの先端が透明保護板103に当接することがあり、透明保護板103を充分な強度で凹部105の内底へ接合しないと、内方に脱落したり、内底との間に隙間が生じることがあった。
【0013】
また、接着や溶着による接合が表示窓孔106の全周で完全に行われない場合にも、凹部105の内底と透明保護板103間に隙間が生じ、この隙間から水滴や塵埃が内部に侵入するものとなっていた。特に外部に臨む凹部105には、このような水滴や塵埃が内底に溜まりやすく、この種の光学式タッチパネルの故障原因となっていた。
【0014】
更に、透明保護板103を筺体101と別に成形するために、部品点数が増加し、接着などによる取り付けの手間もかかるため、コスト上昇の原因ともなっていた。
【0015】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、透明保護板が凹部の内底から脱落することがない光学式タッチパネルを提供することを目的とする。
【0016】
また、筺体と透明保護板との間に隙間がなく、完全な防水、防塵が得られる光学式タッチパネルを提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
【0018】
請求項1の光学式タッチパネルは、入力操作領域となる凹部の内底に表示窓孔が形成された筺体と、凹部の内壁面に沿った筺体内に所定の間隔で配設され、入力操作領域に赤外走査光を発光する複数の発光手段と、それぞれが凹部を挟み、対となる発光手段と対向する筺体内の部位に配設され、対となる発光手段の赤外走査光を受光する複数の受光手段と、表示窓孔を覆うように、凹部の内底に沿って配設される透明保護板と、透明保護板の内方に配設され、表示窓孔を通して外方から目視可能な指示入力情報を表示する表示パネルとを備え、指示入力情報への指示入力が入力操作領域で赤外走査光を遮断することから、入力操作領域の指示入力位置を検出する光学式タッチパネルであって、
筺体は、透明合成樹脂材料により、表示窓孔を施蓋する透明保護板と一体に成形され、赤外線透過層が筺体の表面に付着していることを特徴とする。
【0019】
筺体の凹部の内底に形成された表示窓孔を施蓋する透明保護板を筺体と一体に成形するので、透明保護板は強固に支持され、また、凹部の内底と透明保護板との間に隙間がなく、外部から水滴や埃塵が侵入することがない。
【0020】
透明保護板と筺体は、透明合成樹脂により成形されるので、入力操作領域から透明保護板を通して表示パネルの表示領域が目視可能であり、操作者は、指示入力情報を見ながら指示入力を行うことができる。
【0021】
また、筺体の表面に赤外線透過層が付着するので、筺体内の発光手段から凹部へ赤外走査光を通過させ、また、赤外線以外の外来光は赤外線透過層で遮断され、赤外走査光が筺体内の受光手段に到達する。
【0022】
請求項2の光学式タッチパネルは、赤外線透過層が、筺体と透明保護板を一体に成形する際に、筺体の表面にインモールド成形された赤外線透過インキフィルムであることを特徴とする。
【0023】
筺体と透明保護板を一体成形する際に、同時に赤外線透過層が筺体の表面に付着される。
【0024】
請求項3の光学式タッチパネルは、入力操作領域となる凹部の内底に表示窓孔が形成された筺体と、凹部の内壁面に沿った筺体内に所定の間隔で配設され、入力操作領域に赤外走査光を発光する複数の発光手段と、それぞれが凹部を挟み、対となる発光手段と対向する筺体内の部位に配設され、対となる発光手段の赤外走査光を受光する複数の受光手段と、表示窓孔を覆うように、凹部の内底に沿って配設される透明保護板と、透明保護板の内方に配設され、表示窓孔を通して外方から目視可能な指示入力情報を表示する表示パネルとを備え、指示入力情報への指示入力が入力操作領域で赤外走査光を遮断することから、入力操作領域の指示入力位置を検出する光学式タッチパネルであって、
筺体は、透明合成樹脂材料により、表示窓孔を施蓋する透明保護板と一体に成形され、筺体と透明保護板の表面は、筺体と透明保護板を一体に成形する際にインモールド成形された赤外透過インキと遮光インキとハードコートインキからなるインキフイルムで覆われ、筺体の凹部の内壁面と、凹部の内壁面を除く筺体の表面と、透明保護板の表面に、それぞれインキフィルムの赤外線透過インキと遮光インキとハードコートインキが付着していることを特徴とする。
【0025】
筺体の凹部の内底に形成された表示窓孔を施蓋する透明保護板を筺体と一体に成形するので、透明保護板は強固に保持され、凹部の内底と透明保護板との間に隙間がなく、外部から水滴や埃塵が侵入することがない。
【0026】
透明保護板は、透明合成樹脂により成形されるので、入力操作領域から透明保護板を通して表示パネルの表示領域が目視可能であり、また、筺体と一体成形する際に、同時にハードコートインキが表面に付着されるので、指示入力により指などが当接しても、表面が傷つきにくく、美感を損なわない。
【0027】
筺体の凹部の内壁の表面に、筺体と透明保護板を一体成形する際に、同時に赤外線透過インキが付着されるので、発光手段から凹部へ赤外走査光を通過させ、また、凹部から赤外走査光が筺体内の受光手段に到達する。
【0028】
凹部の内壁面を除く筺体の表面に、筺体と透明保護板を一体成形する際に、同時に遮光インキが付着されるので、赤外線以外の外来光を遮断し、受光手段に到達させない。
【0029】
請求項4の光学式タッチパネルは、入力操作領域となる凹部の内底に表示窓孔が形成された筺体と、凹部の内壁面に沿った筺体内に所定の間隔で配設され、入力操作領域に赤外走査光を発光する複数の発光手段と、それぞれが凹部を挟み、対となる発光手段と対向する筺体内の部位に配設され、対となる発光手段の赤外走査光を受光する複数の受光手段と、表示窓孔を覆うように、凹部の内底に沿って配設される透明保護板と、透明保護板の内方に配設され、表示窓孔を通して外方から目視可能な指示入力情報を表示する表示パネルとを備え、指示入力情報への指示入力が入力操作領域で赤外走査光を遮断することから、入力操作領域の指示入力位置を検出する光学式タッチパネルであって、
赤外線透過材料から成形する筺体と、透明材料から成形する透明保護板とを一体に成形し、表示窓孔を透明保護板で施蓋することを特徴とする。
【0030】
透明保護板と筺体を一体に成形するので、透明保護板は凹部の内底から外れたり、凹部の内底と透明保護板との間に隙間が生じることがなく、外部から水滴や埃塵が侵入することがない。
【0031】
また、透明保護板は、透明材料により、筺体は、赤外線透過材料によりそれぞれ成形するので、透明保護板を通して表示パネルの表示領域が目視可能であり、かつ、筺体内の発光手段から凹部を介して筺体内の受光手段へ赤外走査光を通過させることができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施の形態に係る光学式タッチパネル1を、図1と図2で説明する。本実施の形態に係る光学式タッチパネル1は、銀行に備えられた現金自動引き出し機の入力装置として用いられるもので、光学式タッチパネル1全体は、現金自動引き出し機の操作面に沿って取り付けられる。
【0033】
光学式タッチパネル1は、液晶表示パネル4と複数対の赤外発光素子7及び赤外受光素子8を備え、これらは、合成樹脂製の筺体となるベゼル3内に収容されている。
【0034】
ベゼル3は、現金自動引き出し機の化粧パネル2となる表面に沿って取り付けられる中空直方体状に形成され、図2に示すように、内側からフランジ部3aを貫通するネジで化粧パネル2にネジ止めされる。
【0035】
ベゼル3の上板には、その内側が入力操作領域10となる長方形状の凹部9が凹設されている。凹部9の内底は、表示窓孔が形成されることにより開口しているが、この表示窓孔は、ベゼル3の内底と一体の透明保護板5により覆われている。
【0036】
透明保護板5は、ベゼル3の一部としてベゼル3の成形の際に一体に成形されたもので、液晶表示パネル4の指示入力情報11が目視できるように透明保護板5を透明とする必要があることから、ここでは、ベゼル3と透明保護板5を、アクリル、ポリカーボネートなどの透明合成樹脂材料を用いて成形している。
【0037】
液晶表示パネル4は、表示領域が透明保護板5の下方に位置するようにベゼル3内に位置決めされ、入力操作領域10から透明保護板5を介して液晶表示パネル4の表示領域が目視できるようになっている。
【0038】
液晶表示パネル4は、指示入力を行うための任意の指示入力情報11を表示領域の任意位置に表示することができ、これらの表示制御は、図示しない液晶ドライバーにより行われる。
【0039】
ここでは、光学式タッチパネル1が銀行の現金自動引き出し機に用いられるので、図1に示すように、操作方法を案内する表示、現金の預け入れ、引き出しに関する表示等の指示入力情報11が表示される。
【0040】
複数の赤外発光素子7と赤外受光素子8は、凹部9(入力操作領域10)周囲のベゼル3内に水平に配置されたサブ基板15に実装され、図1に示すように、複数の赤外発光素子7は、入力操作領域10周囲の直交するX方向とY方向に沿って内向きに等間隔で、凹部9に向かって赤外走査光を発光するように取り付けられる。また、各赤外発光素子7と対をなす赤外受光素子8は、入力操作領域10を挟み、対となる赤外発光素子7と対向する部位に受光面を凹部9に向けて配置される。
【0041】
ベゼル3の内壁面9Aと外方に臨む表面3Aの全体には、赤外線透過層となる赤外線透過塗料12が塗布され、これにより、赤外発光素子7から発光される赤外走査光は、入力操作領域10を通過して対となる赤外受光素子8へ到達するとともに、赤外線以外の外来光は、赤外線透過塗料12により遮断される。従って、赤外受光素子8が、赤外線以外の自然光や蛍光灯を赤外走査光と誤認識することがない。
【0042】
このように構成された光学式タッチパネル1の各赤外発光素子7を所定の走査タイミングで順次発光制御すると、入力操作領域10には、図1の一点鎖線で示す網目状の走査光路が形成される。この入力操作領域10内に、操作者がペン若しくは指をおいて指示入力すると、その指示入力位置を通過するX、Y方向の赤外走査光が遮断される。
【0043】
その結果、その光路上にある赤外受光素子8は、それぞれ対となる赤外発光素子7の発光タイミングで赤外走査光を受光せず、これにより指示入力位置を表すX、Y座標が検出される。
【0044】
入力操作領域10には、必要に応じて、現金自動引き出し機に対する所定の命令が対応づけられた指示入力エリア13(図中破線で表示)が仮想設定される。指示入力エリア13は、その命令を表す指示入力情報11の表示位置上の入力操作領域10にX、Y座標で表される輪郭でその周囲としきられる。
【0045】
従って、操作者は、透明保護板5を通して液晶表示パネル4に表示される指示入力情報11を上方から見ながら、その上方の入力操作領域10へ指若しくはペンを挿入し、指示入力情報11についての所定の命令を実行させることができる。
【0046】
上述の第1実施の形態では、赤外線透過塗料12を塗布して、赤外線透過層をベゼル3の内壁面9Aと外方に臨む表面3A全体に付着させたが、ベゼル3の成形の際に赤外線透過インキフィルムをインモールド成形し、赤外線透過層とするものであってもよい。
【0047】
すなわち、予め赤外線透過性のインキがフイルムに付着された赤外線透過インキフィルムを、内壁面9Aと表面3Aに対応する部位に沿って、ベゼル3を成形する金型内の配置しておき、ベゼル3と透明保護板5を一体成形する際にインモールド成形する。
【0048】
これにより、ベゼル3と透明保護板5を一体成形する工程で同時に、ベゼル3の表面に赤外線透過層を付着させることができる。
【0049】
図3は、更に、赤外線透過インキの他に、遮光インキとハードコートインキを付着させたインキフイルムを、ベゼル3と透明保護板5を一体成形する際にインモールド成形した第3実施の形態に係る光学式タッチパネル20を示すもので、図中、第1実施の形態と同一の構成には、同一の番号を付しその説明を省略する。
【0050】
赤外線透過インキ22はベゼル3の内壁面9Aに、遮光インキ23は外方に臨む表面3Aに、ハードコートインキ24は透明保護板5の表面5Aに付着するように、インキフィルム上に塗り分けられ、インキフイルムは、各インキ22、23、24が対応部位の表面9A、3A、5Aを成形する成形面に沿うように、ベゼル3と透明保護板5を成形する金型内に配置される。
【0051】
これにより、ベゼル3と透明保護板5を一体成形する際に上述インキフィルムがインモールド成形され、図3に示すように、ベゼル3の内壁面9Aに赤外線透過インキ22が、ベゼル3の表面3Aに遮光インキ23が、透明保護板5の表面5Aにハードコートインキ24が一体に付着される。
【0052】
従って、赤外発光素子7から発光される赤外走査光は、ベゼル3の内壁面9Aに付着する赤外線透過インキ22を通過して赤外受光素子8に到達し、また、赤外線以外の外来光は、外方に臨むベゼル3の表面3Aに付着する遮光インキ23により遮られ、赤外受光素子8に到達することがなく、受光量飽和による誤動作などの恐れがない。
【0053】
また、透明保護板5は、透明材料とするためにアクリルなど比較的柔らかい材料で成形されるが、その表面5Aにハードコートインキ24が付着されるので、指示入力の際にペンや指が当接しても、傷がつきにくく、入力操作領域10の美感を損なわない。
【0054】
このように、本実施の形態によれば、ベゼル3と透明保護板5の各部に求められる特性に応じたインキを、ベゼル3と透明保護板5を一体成形する工程で同時に対応部位の表面に付着させることができる。
【0055】
尚、上述の第2、第3実施の形態において、赤外線透過インキの担体となるフィルムは、成形後にそのまま残しても、表面に付着するインキから剥離するものであってもよい。
【0056】
図4は、異なる材料からなるベゼル31と透明保護板32を一体に成形した本発明の第4実施の形態に係る光学式タッチパネル30を示し、図4においても、第1実施の形態と同一の構成には、同一の番号を付している。
【0057】
この光学式タッチパネル30では、透明性が要求される透明保護板32を、アクリル、ポリカーボネート等の透明合成樹脂材料で成形し、赤外線透過性が要求されるベゼル31を赤外線透過材料で成形するもので、両者を2色成形機を用いて同時に一体成形するものである。
【0058】
この第4実施の形態によれば、一体成形により透明保護板32は、ベゼル31の内底に強固に固定され、また、ベゼル31の表面に赤外線透過層を付着させることなく、赤外線以外の外来光が赤外受光素子8に到達することを防ぐことができる。
【0059】
上述の各実施の形態において、表示パネルは、液晶表示パネル4で例示したが、所望の指示入力情報11を表示できるものであれば、ブラウン管、プラズマディスプレーなど他の表示装置であってもよい。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1乃至請求項4の発明によれば、透明保護板が筺体の凹部内底に密着するように一体に成形されるので、透明保護板が脱落することがなく、また凹部の内底において透明保護板との間に隙間なくなり、水滴や埃塵の侵入を完全に遮断できる。
【0061】
請求項2と請求項3の発明によれば、これに加えて、筺体と透明保護板を一体成形する際に、同時に赤外線透過層を筺体の表面に付着させることができる。
【0062】
また、請求項3の発明によれば、更に、透明保護板にハードコート層を成形の際に同時に形成することかできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施の形態に係る光学式タッチパネル1の斜視図である。
【図2】光学式タッチパネル1の縦断面図である。
【図3】第3実施の形態に係る光学式タッチパネル20の縦断面図である。
【図4】第4実施の形態に係る光学式タッチパネル30の縦断面図である。
【図5】従来の光学式タッチパネル100の縦断面図である。
【符号の説明】
1、20、30 光学式タッチパネル
3、31 筺体(ベゼル)
3A 表面
4 表示パネル(液晶表示パネル)
5、32 透明保護板
5A 透明保護板の表面
7 発光手段(赤外発光素子)
8 受光手段(赤外受光素子)
9 凹部
9A 内壁面
10 入力操作領域
11 指示入力情報
12 赤外線透過層
22 赤外透過インキ
23 遮光インキ
24 ハードコートインキ
Claims (4)
- 入力操作領域(10)となる凹部(9)の内底に表示窓孔が形成された筺体(3)と、
凹部(9)の内壁面(9A)に沿った筺体(3)内に所定の間隔で配設され、入力操作領域(10)に赤外走査光を発光する複数の発光手段(7)と、
それぞれが凹部(9)を挟み、対となる発光手段(7)と対向する筺体(3)内の部位に配設され、対となる発光手段(7)の赤外走査光を受光する複数の受光手段(8)と、
表示窓孔を覆うように、凹部(9)の内底に沿って配設される透明保護板(5)と、
透明保護板(5)の内方に配設され、表示窓孔を通して外方から目視可能な指示入力情報(11)を表示する表示パネル(4)とを備え、
指示入力情報(11)への指示入力が入力操作領域(10)で赤外走査光を遮断することから、入力操作領域(10)の指示入力位置を検出する光学式タッチパネルであって、
筺体(3)は、透明合成樹脂材料により、表示窓孔を施蓋する透明保護板(5)と一体に成形され、
赤外線透過層(12)が筺体(3)の表面(3A、9A)に付着していることを特徴とする光学式タッチパネル。 - 赤外線透過層は、筺体(3)と透明保護板(5)を一体に成形する際に、筺体(3)の表面(3A、9A)にインモールド成形された赤外線透過インキフィルムであることを特徴とする請求項1に記載の光学式タッチパネル。
- 入力操作領域(10)となる凹部(9)の内底に表示窓孔が形成された筺体(3)と、
凹部(9)の内壁面(9A)に沿った筺体(3)内に所定の間隔で配設され、入力操作領域(10)に赤外走査光を発光する複数の発光手段(7)と、
それぞれが凹部(9)を挟み、対となる発光手段(7)と対向する筺体(3)内の部位に配設され、対となる発光手段(7)の赤外走査光を受光する複数の受光手段(8)と、
表示窓孔を覆うように、凹部(9)の内底に沿って配設される透明保護板(5)と、
透明保護板(5)の内方に配設され、表示窓孔を通して外方から目視可能な指示入力情報(11)を表示する表示パネル(4)とを備え、
指示入力情報(11)への指示入力が入力操作領域(10)で赤外走査光を遮断することから、入力操作領域(10)の指示入力位置を検出する光学式タッチパネルであって、
筺体(3)は、透明合成樹脂材料により、表示窓孔を施蓋する透明保護板(5)と一体に成形され、
筺体(3)と透明保護板(5)の表面(3A、5A、9A)は、筺体(3)と透明保護板(5)を一体に成形する際にインモールド成形された赤外透過インキ(22)と遮光インキ(23)とハードコートインキ(24)からなるインキフイルムで覆われ、
筺体(3)の凹部(9)の内壁面(9A)と、凹部(9)の内壁面(9A)を除く筺体(3)の表面(3A)と、透明保護板(5)の表面(5A)に、それぞれインキフィルムの赤外線透過インキ(22)と遮光インキ(23)とハードコートインキ(24)が付着していることを特徴とする光学式タッチパネル。 - 入力操作領域(10)となる凹部(9)の内底に表示窓孔が形成された筺体(31)と、
凹部(9)の内壁面(9A)に沿った筺体(31)内に所定の間隔で配設され、入力操作領域(10)に赤外走査光を発光する複数の発光手段(7)と、
それぞれが凹部(9)を挟み、対となる発光手段(7)と対向する筺体(31)内の部位に配設され、対となる発光手段(7)の赤外走査光を受光する複数の受光手段(8)と、
表示窓孔を覆うように、凹部(9)の内底に沿って配設される透明保護板(32)と、
透明保護板(32)の内方に配設され、表示窓孔を通して外方から目視可能な指示入力情報(11)を表示する表示パネル(4)とを備え、
指示入力情報(11)への指示入力が入力操作領域(10)で赤外走査光を遮断することから、入力操作領域(10)の指示入力位置を検出する光学式タッチパネルであって、
赤外線透過材料から成形する筺体(31)と、透明材料から成形する透明保護板(32)とを一体に成形し、表示窓孔を透明保護板(32)で施蓋することを特徴とする光学式タッチパネル。
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- 2003-04-11 JP JP2003108020A patent/JP4087738B2/ja not_active Expired - Fee Related
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