JP3134925U - 静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】静電容量式タッチパッドの薄型タッチ模様構造を提供する。
【解決手段】 基板の表面上に複数の第一軸方向導電グループ及び複数の第二軸方向導電グループが配置されており、各々の第一軸方向導電グループは複数の第一軸方向導電ユニットからなり、かつ複数の第一軸方向導電線より接続され、同一の第一軸方向導電グループ中の各々の第一軸方向導電ユニットを接続することを特徴とする静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造。複数の絶縁被覆層は当該各々の第一軸方向導電線の表面に別々に覆設される。当該各々の第二軸方向導電グループも複数の第二軸方向導電ユニットからなる。複数の第二軸方向導電線は当該第二軸方向導電グループの各々隣接する第二軸方向導電ユニットのあいだを別々に接続し、かつ当該各々の第二軸方向導電線は対応する第一軸方向導電線上の絶縁被覆層の表面を横断する。
【選択図】 図２

Description

本考案はタッチパッドの構造の設計、特に静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造に関するものである。
公知の電気容量誘導型タッチパッドの動作原理は、配列された透明電極と人間の体のあいだで静電気結合より静電容量の変化が発生し、更にそれにより発生する誘導電流を利用してタッチパッドの位置坐標を検知することである。
使用者が指または電磁誘導ペンでタッチパッドパネルをタッチした位置を検知するために、業者たちは様々な異なるタイプの静電容量式誘導タッチ検知技術を工夫、開発した。例えば米国特許第６９７０１６０号の考案では、格子状タッチパッド誘導システムを開示しており、タッチパッド誘導面でのタッチ位置の検知に利用できる。当該格子状タッチパッド誘導システムには二つの静電容量誘導層が含まれており、その間は絶縁材料により隔てられることより静電容量効果が発生される。各々の静電容量誘導層には実質平行配列された導電モジュールが含まれる。二つの静電容量誘導層は実質上相互垂直である。各々の導電モジュールには一連の菱形の片が含まれており、幅狭の導電線より接続されている。各々の静電容量誘導層の導電モジュールは誘導導電線に電気接続される。制御回路が導電線を経由して二つの組の導電モジュールに信号を印加して、当該表面がタッチされた時誘導モジュールにて発生する誘導信号を受信し、かつ各層のタッチパッドでの位置を判断する。
米国特許第６９７０１６０号
各々の先行特許技術のほとんどは二つの静電容量誘導層を設けて、その間に絶縁材料にて隔てることより静電容量効果を発生させる構造の設計を採用しており、その何れも静電容量式タッチパッド誘導の機能を実現できるが、タッチパッドパネル全体構造の厚さが比較的に厚く、軽薄の要求に不利である。しかもこれら伝統的な静電容量式タッチパッド構造は実施にあたり必ず基板の上下表面に異なる静電容量誘導層を設けることが求められ、その後例えば基板貫通孔、貫通孔導電層、回路配線の回路接続工法より各々の関連導電ユニットを接続させるので、その工法が比較的に複雑である。
そこで、本考案の主な目的は静電容量式タッチパッドの薄型タッチ模様構造を提供することにあり、当該タッチ模様構造には複数の第一軸方向導電グループ及び複数の第二軸方向導電グループを具備し、前述の各々の導電群組は複数の導電線より接続された導電ユニットからなり、異なる軸方向の導電線のあいだは絶縁被覆層より隔てられている。
本考案のもう一つの目的は簡易工法より完成できる静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造を提供することであり、当該タッチ模様構造の第一軸方向導電グループ及び第二軸方向導電グループ中の各々の導電ユニット及び導電線は通常の透明導電層の工法より基板の同一平面上に設けられている。それにより使用者が当該タッチパッドの表面をタッチした時、タッチされた第一軸方向導電グループ及び複数の第二軸方向導電グループの隣接する導電ユニットにて静電容量効果が発生する。
本考案で採用された技術手段ではタッチ模様構造中の複数の第一軸方向導電グループ及び複数の第二軸方向導電グループの各々の導電ユニットが何れも基板の同一平面に布設されるので、構造の簡略化と構造厚さの減少を実現できる。当該タッチ模様構造の第一軸方向導電グループ及び第二軸方向導電グループ中の各々の導電ユニット及び導電線を製作する時、簡易配線工法にて基板の一つの表面にて施行するだけで必要なタッチパッドのタッチ模様構造を完成できるので、産業の利用では工法が簡易で、良品率が高く、製作原価が低い優位性を有する。
本考案を採用された具体的な実施例は下記の実施例及び付属図面にて更なる説明を行う。
第１図は本考案静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造の第一実施例平面イメージ図であり、第２図は本考案静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造の部分立体図である。本考案は当該基板１の基板表面１１にタッチ模様構造１２を設けることに関する。当該タッチ模様構造１２は第一軸方向導電グループ１３、第二軸方向導電グループ１４をそれぞれ具備しており、かつ当該第一軸方向導電グループ１３は当該第二軸方向導電グループ１４に垂直する。第一軸方向導電グループ１３と第二軸方向導電グループ１４とのあいだは図面で示している垂直対応関係以外、その他垂直しない対応角度で基板１の基板表面１１の上に布設することもできる。
各々の第一軸方向導電グループ１３は複数の第一軸方向導電ユニット１３１からなり、各々の第一軸方向導電ユニット１３１は第一軸方向Ｘに等距離間隔で当該基板１の基板表面１１に設けられており、かつ隣接する第一軸方向導電グループ１３のあいだと隣接する二つの第一軸方向導電ユニット１３１のあいだのエリアには第二軸方向導電ユニット配置スペース１５がそれぞれ定義されている。
当該各々隣接する第一軸方向導電ユニット１３１のあいだは複数の第一軸方向導電線１３２より連結され、よって同一の第一軸方向導電グループ１３中の各々の第一軸方向導電ユニット１３１を電気接続する。当該同一の第一軸方向導電グループ１３中の各々の第一軸方向導電ユニット１３１は幾つかの第一軸方向導電線１３２より直列接続され、信号伝送線１６ａ経由で信号を回路板（図面では表示されていない）の制御回路に伝送する。
当該各々の第一軸方向導電線１３２の導電線表面１３３には絶縁被覆層１７がそれぞれ覆設されている。当該絶縁被覆層１７は電気絶縁特性を有する材料から選定しており、かつ透明の絶縁材料（例えば二酸化珪素等の材料）が好ましい。当該各々の第二軸方向導電グループ１４は複数の第二軸方向導電ユニット１４１からなり、各々の第二軸方向導電ユニット１４１は第二軸方向Ｙに等距離間隔で当該基板１の基板表面１１に設けられており、かつ各々の第二軸方向導電ユニット１４１は当該第二軸方向導電ユニット配置スペース１５に別々に配置されている。
当該各々の隣接する第二軸方向導電ユニット１４１のあいだは第二軸方向導電線１４２より接続されており、かつ当該第二軸方向導電線１４２は当該絶縁被覆層１７の表面を横断して同一の第二軸方向導電グループ１４中の各々の第二軸方向導電ユニット１４１を接続している。当該同一の第二軸方向導電グループ１４中の各々の第二軸方向導電ユニット１４１は幾つかの第二軸方向導電線１４２より直列接続され、信号伝送線１６ｂ経由で信号を制御回路に伝送する。
第３図は第２図中の３-３断面の断面図であり、第４図は第２図中の４-４断面の断面図である。当該第一軸方向導電ユニット１３１、第一軸方向導電線１３２、第二軸方向導電ユニット１４１、第二軸方向導電線１４２は透明導電材料で製作したものである。当該第一軸方向導電線１３２と第二軸方向導電線１４２のあいだに設けられている絶縁被覆層１７より、各々の第二軸方向導電グループ１４中の各々の隣接する第二軸方向導電ユニット１４１のあいだの第二軸方向導電線１４２が対応する第一軸方向導電線１３２を交差する時お互いに絶縁される目的を達成できる。
当該基板１はガラス基板を採用することが可能であり、当該タッチ模様構造１２の第一軸方向導電グループ１３と第二軸方向導電グループ１４及び第一、第二軸方向導電線１３２、１４１は透明導電フィルム（例えば酸化インジウムスズＩＴＯ導電層）を採用している。前述の実施例では各々の第一軸方向導電ユニット１３１と第二軸方向導電ユニット１４１の形状が六角形の幾何輪郭形状となっているが、もちろんその他の幾何輪郭形状にデザインして当該基板１の基板表面１１上に密布させ、最適化かつ有効なタッチパッド表面を形成させることもできる。
第５図は使用者の指が本考案静電容量式タッチパッド上の一位置エリアをタッチした時のイメージ図であり、第６図は使用者の指が本考案静電容量式タッチパッドの別の位置エリアをタッチした時のイメージ図である。図に示している通り、使用者が指で本考案静電容量式タッチパッドのタッチエリアＡをタッチする時、当該タッチエリアＡが対応カバーする第一軸方向導電グループ１３の第一軸方向導電ユニット１３１と第二軸方向導電グループ１４の第二軸方向導電ユニット１４１のあいだに静電容量効果が発生し、かつ信号伝送線１６ａ、１６ｂ経由で信号を制御回路に伝送し、当該制御回路より当該タッチエリアＡが当該基板１の基板表面１１のどの位置にあるかが計算、判断される。
使用者が指を別のタッチエリアＢに移した時、当該タッチエリアＢが対応カバーする第一軸方向導電グループ１３の第一軸方向導電ユニット１３１と第二軸方向導電グループ１４の第二軸方向導電ユニット１４１のあいだに発生する静電容量効果に変化が起こり、信号伝送線１６ａ、１６ｂ経由で信号を制御回路に伝送した後、当該制御回路より当該経過位置移動後のタッチエリアＢが当該基板１の基板表面１１のどの位置にあるかが計算、判断される。
第７図及び第８図は本考案静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造を製作する時の平面イメージ図である。そのうち、第７図は基板表面に幾つかの第一軸方向導電ユニット、第一軸方向導電線、信号伝送線、そして第二軸方向導電ユニットが形成されている平面イメージ図である；第８図は第７図で示している工法を完成後、各々の第一軸方向導電線の導電線表面に絶縁被覆層をそれぞれ覆設している平面イメージ図である；第９図は第８図で示している工法を完成後、各々の第二軸方向導電グループの各々の隣接第二軸方向導電ユニットのあいだが第二軸方向導電線より接続されて本考案タッチパッドのタッチ模様構造が完成後の平面イメージ図である。
タッチ模様構造１２を形成する時、公知のエッチング法、スパッタ法、またはスクリーン印刷技術を採用することができる。エッチング法でタッチ模様構造を製作する場合、まず洗浄済みの基板１の基板表面１１に導電フィルム（本実施例では酸化インジウムスズＩＴＯ透明導電層）を形成し、その後スクリーン印刷法でエッチングマスク印刷（Ｅｔｃｈｉｎｇ
Ｍａｓｋ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）を施す。
エッチングマスク印刷完成後、当該基板表面１１にてエッチングを施し、膜の剥離（Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）を施すと、基板表面１１上に透明導電特性を有する第一軸方向導電グループ１３の各々の第一軸方向導電ユニット１３１、第一軸方向導電線１３２と第二軸方向導電グループ１４の各々の第二軸方向導電ユニット１４１（第７図で示しているように）が形成される。この時、同一の第一軸方向導電グループ１３中の各々の第一軸方向導電ユニット１３１が電気接続され、かつ数本の信号伝送線１６ａ経由で導出される。
その後各々の第一軸方向導電線１３２の導電線表面１３３に絶縁被覆層１７をそれぞれ覆設する（第８図で示しているように）。それから前述と同じ印刷技術よりマスクを形成させて第二軸導電線１４２の位置を定義してから透明導電層を塗布して第二軸方向導電線１４２を形成し、各々隣接する第二軸方向導電ユニット１４１のあいだを第二軸方向導電線１４２で接続し、各々の第二軸方向導電線１４２は対応する絶縁被覆層１７の表面（第９図で示しているように）を横断する。完成後同一の第二軸方向導電グループ１４中の各々の第二軸方向導電ユニット１４１が電気接続され、かつ数本の信号伝送線１６ｂ経由で導出される。
前述のエッチング法より基板の表面に各々の導電ユニット及び導電線を形成する時、異なるエッチングマスクより定義されるエッチングエリアより異なる模様をエッチングすることができ、同様のタッチ模様構造を実現できる。例えば、一回目のエッチングを施す時、基板表面１１の上に第一軸方向導電グループ１３の各々の第一軸方向導電ユニット１３１及び第一軸方向導電線１３２だけを形成し、第二軸方向導電グループ１４の各々の第二軸方向導電ユニット１４１は形成しない。その後各々の第一軸方向導電線１３２の導電線表面１３３に絶縁被覆層１７をそれぞれ覆設する。それから同様のエッチング法より基板表面１１に各々の第二軸方向導電ユニット１４１及び各々の第二軸方向導電線１４２を形成し、各々の第二軸方向導電線１４２は対応する絶縁被覆層１７の表面を横断する。
前述の実施例では第一軸方向導電ユニット及び第二軸方向導電ユニットが幾つかのグループの型態で基板上に形成されて静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造を構成する。この創作精神を基に、実際の活用で簡略化された幾つかの導電ユニットより静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造を構成できる。例えば第１０図は本考案静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造の第二実施例の平面図である。この実施例では、基板２の基板表面２１に二つの隣接する第一軸方向導電ユニット３１、３２が形成され、そのうち当該導電ユニット３２には信号伝送線３４が接続されており、隣接する第一軸方向導電ユニット３１、３２のあいだは第一軸方向導電線３３より接続され、かつ当該第一軸方向導電線３３の表面に絶縁被覆層４が覆設されている。
当該二つの隣接する第一軸方向導電ユニット３１、３２の別の軸方向位置には二つの隣接する第二軸方向導電ユニット５１、５２が設けられており、第二軸方向導電線５３は当該絶縁被覆層４の表面を横断して当該隣接する第二軸方向導電ユニット５１、５２のあいだを接続し、そのうち当該導電ユニット５２には信号伝送線５４が接続されている。
上記記述は本考案の好適な実施例の説明であり、この技術を理解した者は上記説明を基に他の様々な改善を行うことがあるが、これらの変更は本考案の考案精神及び以下で限定される特許範囲に該当する。
本考案静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造の第一実施例の平面図である。 本考案静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造の部分立体図である。 第２図中３-３断面の断面図である。 第２図中４-４断面の断面図である。 使用者の指が本考案静電容量式タッチパッドのそのうちの位置エリアをタッチした時のイメージ図である。 使用者の指が本考案静電容量式タッチパッドの別の位置エリアをタッチした時のイメージ図である。 基板の表面に幾つかの第一軸方向導電ユニット、第一軸方向導電線、信号伝送線、そして第二軸方向導電ユニットが形成された平面イメージ図である。 第７図で示している工法を完成後、各々の第一軸方向導電線の導電線表面に絶縁被覆層をそれぞれ覆設した平面イメージ図である。 第８図で示している工法を完成後、各々の第二軸方向導電グループの各々の隣接第二軸方向導電ユニットのあいだが第二軸方向導電線より接続されて本考案タッチパッドのタッチ模様構造を完成後の平面イメージ図である。 本考案静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造の第二実施例の平面図である。
符号の説明
１ 基板
１１ 基板表面
１２ タッチ模様構造
１３ 第一軸方向導電グループ
１３１ 第一軸方向導電ユニット
１３２ 第一軸方向導電線
１３３ 導電線表面
１４ 第二軸方向導電グループ
１４１ 第二軸方向導電ユニット
１４２ 第二軸方向導電線
１５ 第二軸方向導電ユニット配置スペース
１６ａ、１６ｂ 信号伝送線
１７ 絶縁被覆層
２ 基板
２１ 基板表面
３１、３２ 第一軸方向導電ユニット
３３ 第一軸方向導電線
３４ 信号伝送線
４ 絶縁被覆層
５１、５２ 第二軸方向導電ユニット
５３ 第二軸方向導電線
５４ 信号伝送線
Ａ タッチエリア
Ｂ タッチエリア
Ｘ 第一軸方向
Ｙ 第二軸方向

Claims (4)

  1. 一つの基板の基板表面にタッチ模様構造が形成されている静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造において、複数の第一軸方向導電グループを具備し、前述の各々の第一軸方向導電グループは複数の第一軸方向導電ユニットからなり、各々の第一軸方向導電ユニットは第一軸方向に等距離間隔で当該基板の表面に設けられており、かつ隣接する第一軸方向導電グループのあいだ、そして隣接する第一軸方向導電ユニットのあいだのエリアにそれぞれ第二軸方向導電ユニット配置スペースが定義されており、複数の第一軸方向導電線を具備し、前述の第一軸方向導電線は当該第一軸方向導電グループの各々隣接する第一軸方向導電ユニットのあいだをそれぞれ連結して同一の第一軸方向導電グループ中の各々の第一軸方向導電ユニットを接続しており、複数の絶縁被覆層を具備し、前述の絶縁被覆層は当該各々の第一軸方向導電線の表面に別々に覆設されており、複数の第二軸方向導電グループを具備し、前述の各々の第二軸方向導電グループは複数の第二軸方向導電ユニットからなり、各々の第二軸方向導電ユニットは第二軸方向に等距離間隔で当該基板の表面に設けられており、かつ各々の第二軸方向導電ユニットは当該第二軸方向導電ユニット配置スペースに別々に配置されており、複数の第二軸方向導電線を具備し、前述の第二軸方向導電線は当該第二軸方向導電グループの各々の隣接する第二軸方向導電ユニットのあいだをそれぞれ連結して同一の第二軸方向導電グループ中の各々の第二軸方向導電ユニットを接続し、かつ当該各々の第二軸方向導電線は対応する第一軸方向導電線上の絶縁被覆層の表面を横断して敷設されていることを特徴とする静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造。
  2. 当該各々の第一軸方向導電ユニット、第二軸方向導電ユニット、第一軸方向導電線、第二軸方向導電線及び絶縁被覆層は透明の導電材料からなる請求項１に記載の静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造。
  3. 基板の表面にタッチ模様構造を形成している静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造において、最小限二つの隣接する第一軸方向導電ユニット及び最小限二つの隣接する第二軸方向導電ユニットからなり、そのうち当該隣接する第一軸方向導電ユニットのあいだは第一軸方向導電線より接続され、当該第一軸方向導電線の表面には絶縁被覆層が覆設され、第二軸方向導電線が当該絶縁被覆層の表面を横断して当該隣接する第二軸方向導電ユニットのあいだを接続することを特徴とする静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造。
  4. 当該各々の第一軸方向導電ユニット、第二軸方向導電ユニット、第一軸方向導電線、第二軸方向導電線及び絶縁被覆層は透明の導電材料からなる請求項３に記載の静電容量式タッチパッドのタッチ模様構造。
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