JP3144563U

JP3144563U - コンデンサ式タッチパッド

Info

Publication number: JP3144563U
Application number: JP2008004202U
Authority: JP
Inventors: 徳錚林
Original assignee: 洋華光電股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2018-06-20

Abstract

【課題】敏感度及び精確度を向上させ、並びに、タッチパッド底部のディスプレイ画像のぼやけやエイリアシング問題を改善することを特徴とするコンデンサ式タッチパッドを提供する。
【解決手段】底基層、センサ層、絶縁層、及び表面層を共に重ねて透明形成したものであり、センサ層は、複数のＸ軸トレース２１及びＹ軸トレース２２を備え、それらトレースは、同一平面上に行列式に交差配置され、個別のＸ軸トレース２１上の各センサユニット２１ａは相互連結しており、個別のＹ軸トレース２２上の各センサユニット２２ａは間隔を空けて配列される。絶縁層上には、二つ一組である複数の貫通孔３１を設け、各組の貫通孔３１の位置は丁度、前記のＹ軸トレース２２の各二つの相隣するセンサユニット２２ａ上に対応しており、並びに、それぞれが各組の貫通孔の間の上方表面において導電線３２を橋架する。導電線３２の二端は貫通孔３１に露出し、電気接続部３２ａを形成する。
【選択図】図２

Description

本考案は、Ｘ軸及びＹ軸センサトレースを同一平面上に配置するコンデンサ式タッチパッドを提供する。

公知のコンデンサ式タッチパッドの構造は主に、X軸センサ層及びY軸センサ層により構成され、X、Y軸センサ層はタッチパッド体内に絶縁されて設置され、並びに、X、Y軸センサ層を各々接地し制御回路に接続する。操作時は、使用者の指や導体が接触した瞬間にコンデンサ効果が生じる故、コンデンサ値の変化に基づき指や導体の位置を確定する。コンデンサ式タッチパッドは、指での入力が可能で、入力操作が便利であり、その入力操作には触圧する必要がなく、プレートは反復応力や変形による損傷を受ける欠点がない。また、該種のタッチパッドを構成する構造は簡単で部品が少なく、製品良品率も高く、大量生産によるコストダウンに適している。

しかし、公知のコンデンサ式タッチパッドは、Ｘ軸及びＹ軸センサトレースを異なる二つの平面上に配置している為、タッチパッドの生産工程において、二つの異なる平面上に設置するＸ軸及びＹ軸センサトレースを重ね合わせ組み合わせる場合、位置のズレが発生し易く、タッチパッドのコンデンセンサ信号の敏感度及び精確度を低下させる欠点がある。また、各平面上に形成するトレース部及び非トレース部（即ち中空部）の模様の光透過率が異なる故、プレートを通過する光線の屈折率が不均一となり、ディスプレイ画像の変形、ぼやけ、エイリアシング等の問題を引き起こす結果となる。

本考案の主な目的は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のセンサトレースを同一平面上に配置するコンデンサ式タッチパッドを提供することにある。これにより、各センサトレースの配置を精確にし、タッチパッドセンサの敏感度及び精確度を向上させ、並びに、センサ層上の非トレース部（即ち中空部）の比率を大幅に減少させてタッチパッドの光透過率を均一にすることにより、タッチパッド底部のディスプレイ画像のぼやけやエイリアシング問題を改善する。

本考案のコンデンサ式タッチパッドは、底基層、センサ層、絶縁層、及び表面層により構成される。
前記の底基層及び表面層は、光透過率の高い絶縁性薄層である。
前記のセンサ層は、導電特性の良好な透明薄膜であり、複数のＸ軸トレース及びＹ軸トレースを備え、それらのＸ軸トレース及びＹ軸トレースは、同一平面上に設置し、並びに、行列式に交差設置される。個別のＸ軸トレース上の各センサユニットは相互連結しており、個別のＹ軸トレース上の各センサユニットは相互に間隔を空けて配列される。また、各Ｘ軸トレース及びＹ軸トレースの前端にはそれぞれ接点を設ける。
前記の絶縁層には、複数の二つ一組の貫通孔を設け、各組の貫通孔の位置は丁度、前記のＹ軸トレースの各二つの相隣するセンサユニット上に対応しており、並びに、それぞれが各組の貫通孔の間の上方表面において導電線を橋架する。導電線の二端は、貫通孔に露出し、電気接続部を形成する。組み合わせる場合、絶縁層は、センサ層上方を被覆し、センサ層のＸ軸トレース及びＹ軸トレースを絶縁状態で被覆し、絶縁層上の各導電線二端の電気接続部は、貫通孔を通り、センサ層上のＹ軸トレースの各二つの相隣するセンサユニット上にそれぞれ電気的に接続する。これにより、個別のＹ軸トレース上の各センサユニットは互いに電気的に接続される。また、前記の各層を順序に基づき重ねて接着結合し透明プレート体を形成した後、センサ層上の各Ｘ軸トレース及びＹ軸トレースの前端の接点はそれぞれパッドエッジに設置した銀導通パスにそれぞれ電気的に接続し、並びに、信号出力配線にも接続する故、コンデンサ式タッチパッドのセンサ信号は、信号出力配線を経て後続する信号処理回路に伝送される。

前記の絶縁層は、誘電率が2〜4の光透過率の高い絶縁性薄層材料を使用し、最良なのは、インクや光透過率の高いポリエチレンテレフタラート（PET）薄膜である。導電線は、ポリエチレンジオキシチオフェン（PEDOT）のような透明の有機導電材料、または、酸化インジウムスズ（indium tin oxide: ITO）のような透明導電薄膜を選択可能である。

本考案のコンデンサ式タッチパッドは、Ｘ軸及びＹ軸センサトレースを同一平面上に配置する故、各センサトレースの配置を精確にし、タッチパッドセンサの敏感度及び精確度を向上させ、並びに、センサ層上の非トレース部（即ち中空部）の比率を大幅に減少させてタッチパッドの光透過率を均一にすることにより、タッチパッド底部のディスプレイ画像のぼやけやエイリアシング問題を改善することを特徴とする。

図１から図３に、本考案の実施例における透明プレート体のコンデンサ式タッチパッドを示す。それは主に、底基層１、センサ層２、絶縁層３、及び表面層４を備え、順序に基づき重ねて接着結合する。
前記の底基層１及び表面層４は、光透過率の高い絶縁性薄層板材であり、ガラス、ポリカーボネート(Polycarbonate:PC)、ポリエチレンテレフタラート(Polyethylene terephthalate:PET)、メタクリル酸メチル樹脂(Polymethylmethacrylate:PMMA)、環状オレフィンコポリマー(Cyclic Olefin Copolymer)の薄膜材料から選択される。

前記のセンサ層２には、例えば酸化インジウムスズ(indium tin oxide)のような透明導電薄膜、またはポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)のような透明の有機導電素材薄膜を選択する。センサ層２は、複数のＸ軸方向に均等配置し互いが平行配列された透明のＸ軸トレース２１、及び複数のＹ軸方向に均等配置し互いが平行配列された透明のＹ軸トレース２２を備え、Ｘ軸トレース２１及びＹ軸トレース２２は、行列式に交差設置される。個別のＸ軸トレース２１上の各センサユニット（induction-spot）２１ａは相互連結しており、個別のＹ軸トレース２２上の各センサユニット２２ａは連結せず間隔を空けて配列される。また、Ｘ軸トレース２１、Ｙ軸トレース２２の最良幅は通常約0.05〜5ｍｍで、Ｘ軸トレース２１の線端にはトレース接点２４を、Ｙ軸トレース２２の線端にはトレース接点２５を備え、それらのトレース接点２４及びトレース接点２５は、パッドエッジの銀導通パス７ａ、銀導通パス７ｂにそれぞれ電気的に接続し、並びに、信号出力配線にも接続する（未図示）。よって、センサ層２上のＸ軸トレース２１及びＹ軸トレース２２のセンサ信号は、信号出力配線を経て後続の信号処理回路に伝送される（未図示）。

前記の絶縁層３は、誘電率が2〜4、且つ、光透過率の高い絶縁性薄層材料を使用する。例えばインクや高光透過率のポリエチレンテレフタラート（PET）薄膜である。絶縁層３には、二つ一組である複数の貫通孔３１を設け、各組の貫通孔３１の位置は丁度、前記のＹ軸トレース２２の各二つの相隣するセンサユニット２２ａ上に対応しており、並びに、それぞれが各組の貫通孔の間の絶縁層上方表面において導電線３２を橋架する。導電線３２の二端は貫通孔３１に露出し、電気接続部３２ａを形成する。導電線３２は、ポリエチレンジオキシチオフェンのような透明の有機導電材料を選択可能である。組み合わせる場合、絶縁層３は、センサ層２上方を被覆し、センサ層のＸ軸トレース２１及びＹ軸トレース２２を絶縁状態で被覆し、絶縁層３上の各導電線二端の電気接続部３２ａは、貫通孔３１を通り、センサ層２上のＹ軸トレース２２の各二つの相隣するセンサユニット２２ａ上にそれぞれ電気的に接続する。これにより、個別のＹ軸トレース２２上の各センサユニット２２ａは互いに電気的に接続される故、Ｘ軸トレース２１及びＹ軸トレース２２は同一センサ層の平面上に設置される。

前述構造の設置により、Ｘ軸トレース２１及び銀導通パス７ａの間には、等価コンデンサが形成され、Ｙ軸トレース２２及び銀導通パス７ｂ間にもまた等価コンデンサが存在する。よって、指や導体がタッチパッド表面に接触したり軽くスライドすると、信号処理回路は即刻、コンデンサの変化を受けて導体や指の接触位置を判断する。これにより、本考案の透明タッチパッドは、電子製品のディスプレイ前に配置することが可能であり、使用者はモニタ画面上の指示に従い指をパネルの必要位置に軽く触れるだけで、入力操作が簡単に行える。また、本考案の実施例におけるコンデンサ式タッチパッドは、Ｘ軸方向とＹ軸方向のセンサトレースを同一平面上に配置している故、各センサトレースの配置が正確で誤差がなく、コンデンサセンサの敏感度及び精確度を高める効果を有する。更に、本考案の実施例におけるＸ軸トレース２１及びＹ軸トレース２２の二者は、碁盤状に垂直交差し配置され、同一センサ層の平面上に形成されており、トレースの配置形式に規則性があるばかりでなく、センサ層上の非トレース部（即ち中空部）の比率を大幅に減少させ、これにより、光透過率を比較的均一にし、タッチパッド底部のディスプレイ画像のぼやけやエイリアシング等問題を改善する。

本考案の構成要素の分離立体図である。本考案の絶縁層及びセンサ層を組み合わせた部分拡大上面図である。図２のＥ−Ｅ線における側面断面図である。

符号の説明

１底基層
２センサ層
２１Ｘ軸トレース
２１ａセンサユニット
２１ｂＸ軸トレース部分
２２Ｙ軸トレース
２２ａセンサユニット
２４トレース接点
２５トレース接点
３絶縁層
３１貫通孔
３２導電線
３２ａ電気接続部
４表面層
７ａ銀導通パス
７ｂ銀導通パス

Claims

光透過率の高い絶縁性薄層である底基層と、
導電特性の良好な透明薄膜であり、Ｘ軸方向に等間隔に配置し相互に平行配列する複数のＸ軸トレース、及び、Ｙ軸方向に等間隔に配置し相互に平行配列する複数のＹ軸トレースを備え、並びに、Ｘ軸トレース及びＹ軸トレースは、同一平面上において行列式に交差配置されており、個別のＸ軸トレース上の各センサユニット（induction-spot）は相互連結し、個別のＹ軸トレース上の各センサユニットは連結せず間隔を空けて配列し、並びに、各Ｘ軸トレース及びＹ軸トレースの前端にはそれぞれ接点を設けるセンサ層と、
光透過性のある絶縁性薄層であり、上部に複数の二つ一組の貫通孔を設け、各組の貫通孔の位置は丁度、前記のＹ軸トレースの各二つの相隣するセンサユニット上に対応し、並びに、それぞれが各組の貫通孔間の上方表面において導電線を橋架し、導電線の二端は、貫通孔に露出し、電気接続部を形成する絶縁層と、
光透過性のある絶縁性プレート材である表面層と、により構成され、
組み合わせる場合、絶縁層は、センサ層上方を被覆し、センサ層のＸ軸トレース及びＹ軸トレースを絶縁状態で被覆し、絶縁層上の各導電線の二端の電気接続部は、貫通孔を通り、センサ層上のＹ軸トレースの各二つの相隣するセンサユニット上にそれぞれ電気的に接続し、これにより、個別のＹ軸トレース上の各センサユニットは互いに電気的に接続され、また、前記の各層を順序に基づき重ねて接着結合して透明プレート体を形成した後、センサ層上の各Ｘ軸トレース及びＹ軸トレースの前端の接点をパッドエッジに設置した銀導通パスにそれぞれ電気的に接続し、並びに、信号出力配線にも接続する故、コンデンサ式タッチパッドのセンサ信号は、信号出力配線を経て後続する信号処理回路に伝送されることを特徴とするコンデンサ式タッチパッド。