JP2005050231A

JP2005050231A - タッチパネル

Info

Publication number: JP2005050231A
Application number: JP2003283340A
Authority: JP
Inventors: Che-Kuei Mai; ジェ−クェイマイ
Original assignee: Toppoly Optoelectronics Corp
Current assignee: TPO Displays Corp
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】タッチパネルの全体面積及び重量を減少させる。
【解決手段】発明のタッチパネルは、両電極板と、複数本の導線と、少なくとも一つの軟性印刷回路板とを含んでいる。両電極板は互いに電気的に離隔されており、複数本の導線はそれぞれ両電極板に電気的に接続されている。軟性印刷回路板は、タッチパネルの周辺区域に連接されており、複数本の導線の一部はこの周辺区域に位置されている。そして、軟性印刷回路板は、重畳処理によってタッチパネルに重畳されるので、タッチパネル全体の面積を減らすことが可能である。また、複数導線の材質は銀線である。軟性印刷回路板は、接合連接の方式でタッチパネルに結合されている。このタッチパネルは、更に複数のスペーサを有しており、これらのスペーサは両電極板間に位置され、接着剤により両電極板を貼り付けている。上述した電極板はそれぞれ基材を有しており、各基材は導電層を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、タッチパネルに関し、特に軟性印刷回路板を使用することによってタッチパネル全体の面積を減少したタッチパネルに関する。

現代の日常生活の中でタッチパネルは、至る所に設置されている。例えば、銀行の中や道路の傍に置かれているATM(Automatic Teller Machines)や、観光地に置かれている自動解説装置などにタッチパネルが設置されており、使用者はタッチパネルを利用して様々な操作を行うことができ、例えばお金の預け入れや引き出しを行い、観光地の簡略な紹介や観光線路の説明を受けることができる。一方、いわゆる手書き入力板を有するノート型パソコンがあり、使用者はノート型パソコンを使用するときマウスの代わりにこの手書き入力板を指標手段として用いることができ、手書き入力が可能となっている。また、PDA (Personal Digital Assistant)および平板状パソコン(Tablet PC)が出回るようになったことも、タッチパネルの頻繁使用の一因となっており、多様化の応用も実現されている。

図１は、タッチパネル１００を示す分解図である。図示のように、このタッチパネルは、上側電極板１１０と下側電極板１２０とを有しており、上側導線１１６は上側電極板１１０に電気的に接続され、下側導線１２６は下側電極板１２０に電気的に接続されている。また、上側電極板１１０と下側電極板１２０との間は、スペーサ１３０によって電気的に隔離されており、上側電極板１１０および下側電極板１２０は、絶縁層１１２，１２２と、これら絶縁層１１２，１２２に隣接する導体層１１４，１２４とを有する。このタッチパネル１００が液晶表示器に応用された場合、両導体層１１４，１２４を透明導体で形成する必要があり、例えば酸化インジウム-錫または酸化インジウム-亜鉛で形成する。図２は、タッチパネル１００を構成する各素子を示す構造の側面図である。図示のように、上側電極板１１０と下側電極板１２０との間は、スペーサ１３０によって隔離されており、且つ接着剤１３２によってお互いに接着されている。図３は、タッチパネル１００の構造を示す平面図である。図３に示すように、主動区域１０２は、利用者が使用できるように中央に位置されている。このタッチパネル１００が表示器に整合された場合、下方の映像を表示するように透明区域１０４を必要としている。一般に、透明区域１０４の面積が主動区域１０２より大きくなっている。また、上側導線１１６と下側導線１２６とを収容するように透明区域１０４の周辺区域１０６が形成されている。

タッチパネル１００の上側導線１１６の両端は、異なる電位に接続され、同様に下側導線１２６の両端も異なる電位に接続されている。従って、上側電極板１１０と下側電極板１２０の電位変化は、勾配のように漸次変化している。人間の指またはタッチペンがタッチパネル１００上の一箇所に圧力をかけると、上側電極板１１０と下側電極板１２０との間の距離がこの点において変化するので、この点におけるキャパシタンスが変化する。この点におけるキャパシタンスの変化により、上側電極板１１０と下側電極板１２０との間の電位勾配も変化する。これらの変化結果を出力することによって、人間の指またはタッチペンがタッチパネル１００に対して圧力をかける際のタッチ位置を算出することができる。

なお、現在の消費性電子製品の中で消費者または使用者から最も求められているのは、コンパクト化であるとともに低価格である。従って、消費性電子製品にタッチパネルを必要とした場合、通常は薄膜/ガラス、薄膜/プラスチック、或いは薄膜/薄膜などの構成を示す電気抵抗式タッチパネルが形成されている。薄膜/ガラスの電気抵抗式タッチパネルを設計する際に、各メーカーは上側電極板と下側電極板との間の不意な接触による誤動作を効果的に防止するため、通常は上側電極板と下側電極板との間にスペーサを設けている。スペーサを設けることによって、タッチパネルの誤動作を防止するだけでなく、使用者の手書き動作およびニュートンリングを制御することもできる。

タッチパネルのスペーサは、たいてい網板を用いて製造されている。高質が求められているガラス/ガラス電気抵抗式タッチパネルは、ガラス間に液晶が配置されている。

実は、タッチパネルの製造に際して、上下側電極板の外部導線は、通常は銀材料を用いて形成されている。しかし、銀材料の導線は、温度変化によって収縮膨張してしまう。そこで、タッチパネルの配線の線形安定性を維持するために、通常は幅が比較的に広い銀材料の導線を用いている。

なお、幅が比較的に広い銀材料の導線を使用すると、タッチパネルの面積が増大してしまうので、製品のコンパクト化を実現することができない。また、幅が比較的に広い銀材料の導線を使用した場合、図３に示すようにタッチパネルの周辺に非対称の周辺区域ができてしまい、消費性製品の設計時に好ましくない。

従来の電気抵抗式タッチパネルは、上下側基板に透明導電膜が形成されており、周辺の導線設計も交差式と重畳式があるので、周辺区域はある程度の幅を有する。その結果、タッチパネルの両側における周辺面積は非対称となってしまう。そして、導線の材質は銀であるため、湿気や熱の影響を受けやすい。
結局、周辺区域の絶縁材は、導線のサイズより大きいサイズを必要としており、周辺区域の面積を減らすことができない。

上述した本発明の背景から判るように、従来のタッチパネルに多くの問題点がある。本発明の目的は、軟性印刷回路板をタッチパネルの周辺区域に接合させ、軟性印刷回路板の可撓性を利用してタッチパネルの面積を減少する。ここで、軟性印刷回路板は、主として接合の方式でタッチパネルに連接されており、従来なら周辺区域に設けられる導線が軟性印刷回路板に設けられている。

本発明の他の目的は、タッチパネルの面積を減少し、タッチパネルの両側または周辺全体の区域を均等にすることによって、タッチパネルをより容易に消費性電子製品に応用する。

また、軟性印刷回路板は可撓性であるので、本発明のもう一つの目的は、タッチパネル全体の周辺区域面積を減少することによってタッチパネルの重量を減少する。

上述した目的を達成するためになされた本発明のタッチパネルは、両電極板と、複数本の導線と、少なくとも一つの軟性印刷回路板とを含んでいる。両電極板は互いに電気的に離隔されており、複数本の導線はそれぞれ両電極板に電気的に接続されている。軟性印刷回路板は、タッチパネルの周辺区域に連接されており、複数本の導線の一部はこの周辺区域に位置されている。そして、軟性印刷回路板は、重畳処理によってタッチパネルに重畳されるので、タッチパネル全体の面積を減らすことが可能である。なお、軟性印刷回路板をタッチパネルの周辺区域に連接するとき、タッチパネルの端子区域に連接する。

上述した複数導線の材質は銀線である。軟性印刷回路板は、接合連接の方式でタッチパネルに結合されている。このタッチパネルは、更に複数のスペーサを有しており、これらのスペーサは両電極板間に位置され、接着剤により両電極板を貼り付けている。上述した電極板はそれぞれ基材を有しており、各基材は導電層を有する。

次に、本発明に係る一部の実施例を詳しく説明する。なお、本発明は、広範囲的に他の実施例にも実施可能である。つまり、本発明の範囲は、次に挙げられる実施例によって限定されるわけでなく、後述する特許請求の範囲によって決められている。

本発明をより容易に理解するために次のような説明を詳しく行うが、説明に使われる図面の各部分は、正しい寸法関係で描かれているわけではなく、図面の一部は、他の部分に比べて既に拡張されている。また、図面を明瞭且つ簡略にするために、本発明と無関係の部分は、図面に反映されていない。

説明をし易くするため、本発明の実施例では、主として四線電気抵抗式タッチパネルを応用しており、導線の材質は銀である。なお、本発明は、四線電気抵抗式タッチパネルや銀材料の導線に限定されているわけではない。実は、本発明は、タッチパネルの周囲に導線が配線されている全ての構造に適用可能である。

図４に示すように、タッチパネルの中央は主動区域１２であり、主としてタッチペン或いは指の位置を検知するために設けられている。このタッチパネル１０を液晶表示器に用いたとき、該タッチパネル１０の大部分は透明であり、透明区域１４の面積は主動区域１２の面積よりやや大きい。主動区域１２の周囲に四本の導線２２，２４，２６，２８が設けられ、それぞれ主動区域１２を囲むと共に、タッチパネルの電極板に電気的に接続されている。これら四本の導線２２，２４，２６，２８は、銀材料で構成され、導線区域１６に位置されている。なお、本発明の特徴は、導線区域１６の面積を減少していることである。また、軟性印刷回路板４０は、タッチパネル１０の一側に位置され、導線４８は、軟性印刷回路板４０の上に位置されている。そして、導線４８の両端は、それぞれ導線２８に接続されており、軟性印刷回路板４０は、接合連接（bonding）の方式でタッチパネル１０に結合されている。

軟性印刷回路板４０をタッチパネルに重畳した後、図５に示すように、タッチパネルの面積全体から見れば、軟性印刷回路板４０が占めた面積が小さくなっている。また、軟性印刷回路板４０の厚さは、非常に薄いので、このような回路板と結合したタッチパネル１０の体積は、それほど増えていない。従って、このようなタッチパネル１０からは、軽量化およびコンパクト化の効果が得られる。

なお、他の実施例では軟性印刷回路板を、上述以外の区域、例えば導線を外部に接続するための区域に設けることが可能である。例えば、図６に示すように、タッチパネルの中央は主動区域１２であり、主としてタッチペン或いは指の位置を検知するようになっている。このタッチパネル１０を液晶表示器に用いたとき、該タッチパネル１０の大部分は透明であり、透明区域１４の面積は主動区域１２の面積よりやや大きい。主動区域１２の周囲に四本の導線２２，２４，２６，２８が設けられ、それぞれ主動区域１２を囲むと共に、タッチパネルの電極板に電気的に接続されている。これら四本の導線２２，２４，２６，２８は、導線区域１６に位置されている。また、軟性印刷回路板４０は、タッチパネル１０の外側端子の一側に位置され、導線４２，４４，４６，４８は、軟性印刷回路板４０の上に位置されている。そして、導線４２，４４，４６，４８は、導線２２，２４，２６，２８にも接続されている。

軟性印刷回路板４０をタッチパネルに重畳した後、図７に示すように、タッチパネルの面積全体から見れば、軟性印刷回路板４０が占めた面積が小さくなっている。また、軟性印刷回路板４０の厚さは、非常に薄いので、このような回路板と結合したタッチパネル１０の体積は、それほど増えていない。従って、このようなタッチパネル１０からは、軽量化およびコンパクト化の効果が得られる。本実施例は、上述した最初の実施例に比べてより多くの面積を減少している。

そして、本発明を六線または八線の電気抵抗式タッチパネルに応用した場合、面積が更に減少できるので、タッチパネルの面積減少効果がより大きくなる。

また、本発明では、一個の軟性印刷回路板をタッチパネルの一側に設けるだけではなく、二個の軟性印刷回路板を同時にタッチパネルの両周辺区域に設けることも可能である。最も簡単な例としては、上述した二つの実施例の二個の軟性印刷回路板を同時に一個のタッチパネルに応用することである。このように、二個の軟性印刷回路板をタッチパネルの二つの周辺区域に設けることで、タッチパネル周囲の区域は均等になる。

本発明では、軟性印刷回路板をタッチパネルの周囲に接合させ、軟性印刷回路板の可撓性を利用してタッチパネルの面積を減少している。このように、軟性印刷回路板は、接合連接の方式によってタッチパネルに連接されており、従来ならタッチパネルの周囲に設けられる導線を軟性印刷回路板に設けることができる。また、タッチパネルの面積を減少すると共に、タッチパネルの両側または周囲区域を均等にすることができるので、タッチパネルを多くの消費性電子製品に用いることができる。更に、このような軟性印刷回路板は、折り曲げることができるので、タッチパネル全体の周辺区域を大きくする必要性がない。その結果、タッチパネルの重量を低減することが可能となる。

上述したのは、本発明の好ましい実施例だけであって、本発明に係る特許請求の範囲を限定するためのものではない。本発明の精神から離脱して行われた変更または修飾も全て、後述する特許請求の範囲に含まれている。

従来技術に係るタッチパネルの構造を示す分解図である。従来技術に係るタッチパネル組立後の構造を示す側面図である。従来技術に係るタッチパネル組立後の構造を示す平面図である。本発明に係る好ましい実施例を示し、周辺区域に軟性印刷回路板を用いた構成を示す説明図である。本発明に係る好ましい実施例を示し、軟性印刷回路板を重畳した後の構造を示す説明図である。本発明に係る好ましい実施例を示し、周辺区域に軟性印刷回路板を用いた構成を示す説明図である。本発明に係る好ましい実施例を示し、軟性印刷回路板を重畳した後の構造を示す説明図である。

符号の説明

１０ガラス基板
１２主動区域
１４透明区域
１６周辺区域
２２導線
２４導線
２６導線
２８導線
４０軟性印刷回路板
４２導線
４４導線
４６導線
４８導線
１００タッチパネル
１０２主動区域
１０４透明区域
１０６周辺区域
１１０上側電極板
１１２上側基板
１１４導電層
１１６上側導線
１２０下側電極板
１２２下側基板
１２４導線層
１２６下側導線
１３０スペース

Claims

互いに電気的に離隔されている両電極板と、両電極板に電気的に接続されている複数本の導線と、軟性印刷回路板とを備え、前記軟性印刷回路板は、タッチパネルの周辺区域に連接されて該タッチパネルの端子区域となっており、該端子区域の一部に複数本の導線が位置され、前記軟性印刷回路板は、重畳処理によってタッチパネルに重畳されていることを特徴とするタッチパネル。
他の軟性印刷回路板がタッチパネルの他の端子区域に連接されていることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
前記複数本の導線は銀線であることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
更に複数のスペーサを有しており、これらのスペーサが両電極板間に設けられ、接着剤により両電極板を貼り付けていることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
両電極板はそれぞれ基材を有しており、各基材は導電層を有することを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
第一電極板と、第一電極板から電気的に離隔されている第二電極板と、それぞれ電気的に両電極板に接続されている第一グループの複数導線と、軟性印刷回路板とを備え、前記軟性印刷回路板は、接合連接の方式でタッチパネルの周辺区域に連接されて該タッチパネルの端子区域となっており、更に、第一グループの複数導線と電気的に接続されている第二グループの複数導線を有しており、前記軟性印刷回路板は、重畳処理によってタッチパネルに重畳されていることを特徴とする。
他の軟性印刷回路板が該タッチパネルの他の端子区域に連接されていることを特徴とする請求項６記載のタッチパネル。
第一グループの複数導線および第二グループの複数導線は銀線であることを特徴とする請求項７記載のタッチパネル。
更に複数のスペーサを有しており、これらのスペーサが両電極板間に設けられ、接着剤により両電極板を貼り付けていることを特徴とする請求項７記載のタッチパネル。
第一電極板および第二電極板はそれぞれ基材を有しており、各基材は導電層を有することを特徴とする請求項７記載のタッチパネル。