JP3154177U - 容量方式タッチパネルの回路構造 - Google Patents

Abstract

【課題】回路構造の電気抵抗値を下げることができる容量方式タッチパネルを提供する。【解決手段】容量方式タッチパネルの回路構造は、主に複数の金属リードと複数の電極誘導ブロックを含む。前記電極誘導ブロックは、それぞれ電気的に隔離され、且つ金属リードに電気的に接続される。上述の回路構造は電極構造（ＩＴＯ）の電気抵抗値を下げ、更に信号伝達に影響する問題を改善し、タッチパネルの感度を向上させる。【選択図】図２Ａ

Description

本考案は容量方式タッチパネルの回路構造に関し、特に回路構造のインピーダンスを下げることができる容量方式タッチパネルの回路構造に関する。

ここ数年、タッチパネルの使用は次第に広範囲になってきており、なお且つ、だんだん従来のマウスに取って代わるような流れになってきている。使用者がマウスの使用に適応し慣れるための多大な時間が必要無くなり、キーボード、マウス及びタッチペンの機能に取って替わり、指で、直接且つ簡単にホームページの閲覧や電子メールのチェックができたり、又はその他のプログラム等を操作できたりするようになる。

一般的な容量方式タッチパネルは、透明なガラス表面に、酸化インジウムスズ薄膜（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｍ Ｏｘｉｄｅ， ＩＴＯ Ｌａｙｅｒ）或いは酸化アンチモンスズ薄膜（ａｎｔｉｍｏｎｙ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ Ｌａｙｅｒ， ＡＴＯ Ｌａｙｅｒ）等のような回路構造をめっきし、例えば人の指等でタッチパネルに触れた時に、タッチパネル上で微量の電流がとりこまれ、タッチパネル後端のコントローラーが取り込まれた電流の比率を計算し、Ｘ軸とＹ軸を算出する。
図１Ａに示すのは、米国特許第６，９６１，０４９号に開示されている両端導電の回路構造を有する容量方式タッチパネルであり、図１Ｂに示すのは、米国特許第６，２９７，８１１号に開示されている一端導電の回路構造を有する容量方式タッチパネルである。
しかしながら、上述の二種類のタッチパネルは、どちらも電極構造（ＩＴＯ）の電気抵抗値が高すぎるため、誘導する信号が弱すぎて信号伝達に影響するという問題が起こり、判別の誤りを生じさせてしまい、ひいてはタッチパネルの感度を低下させてしまう。

上述の問題を鑑みるに、回路構造の電気抵抗値を下げ、タッチパネルがより精度の高い信号伝達を行うことができる設計が求められているといえる。

米国特許第６，９６１，０４９号明細書 米国特許第６，２９７，８１１号明細書

本考案の主な目的は、回路構造の電気抵抗値を下げることができる容量方式タッチパネルを提供することにある。

本考案のもう一つの目的は、タッチパネルの信号伝達の精度を高めることができる容量方式タッチパネルを提供することにある

上述の目的に基づき、本考案の容量方式タッチパネルの回路構造は、主に、複数の金属リードと複数の電極誘導ブロックを含む。電極誘導ブロックは、電気的に金属リードに接続され、且つタッチポジションに基づいて複数の容量信号を出力する。

上記の目的に基づき、本考案の容量方式タッチパネルの回路構造は、複数の金属回路、複数の電極誘導ブロック、及び複数の間隔を少なくとも含む。前記電極誘導ブロックはそれぞれ電気的に隔離され、且つ電極誘導ブロックは金属回路に電気的に接続される。前記間隔は、二つの電極誘導ブロックの間に位置する。又、回路構造は、複数のタッチポジションがカバーする複数の電極誘導ブロックの面積の大きさに基づいて、複数の容量信号を出力する。

上記の目的に基づき、本考案の容量方式タッチパネルの回路構造は、複数の金属回路、複数の電極誘導ブロック、及び複数の間隔を少なくとも含む。前記電極誘導ブロックはそれぞれ電気的に隔離され、且つ電極誘導ブロックは金属回路に電気的に接続される。前記間隔は、二つの電極誘導ブロックの間に位置する。その内、回路構造は、複数のタッチポジションがカバーする複数の間隔の面積の大きさに基づいて、複数の容量信号を出力する。

従来の容量方式タッチパネルの回路構造の概略図である。 もう一つの従来の容量方式タッチパネルの回路構造の概略図である。 容量方式タッチパネルの回路構造の実施例１の概略図である。 容量方式タッチパネルの回路構造の実施例１の概略図である。 容量方式タッチパネルの回路構造の実施例２の概略図である。 容量方式タッチパネルの回路構造の実施例２の概略図である。 容量方式タッチパネルの回路構造の実施例３の概略図である。 容量方式タッチパネルの回路構造の実施例３の概略図である。 容量方式タッチパネルの回路構造の実施例４の概略図である。 容量方式タッチパネルの回路構造の実施例４の概略図である。

本考案の実施例については詳細を以下に記述する。然しながら、以下の記述以外、本考案はさらに広範にその他の実施例を実行することができ、且つ考案の範囲は実施例に限定されず、下記の特許請求の範囲を基準とする。そして、一層明確に記述して本考案を理解し易くするために、図面の各部分は相対的サイズに基づいて描いてはおらず、図面の簡潔性を追求するため、某サイズはその他の関連するサイズと比較して拡大されており、また、関連性の無い細かな部分は完全には描いていない。

図２Ａは、本考案の容量方式タッチパネルの回路構造の実施例１の概略図である。図２Ａに示すように、この容量方式タッチパネルの回路構造１０ａは少なくとも一つの誘導電極セット１０２ａから構成され、各誘導電極セット１０２ａは、複数の同じ面積をもつ電極誘導ブロック１１０ａと一つの低インピーダンス金属リード１２０ａを含む。
電極誘導ブロック１１０ａはそれぞれ電気的に隔離され、且つ、それぞれ金属リード１２０ａに電気的に接続され、更に、電極誘導ブロック１１０ａの間には同じ距離をもつ間隔１３０ａを具えている。
従来の回路構造を複数の電極誘導ブロック１１０ａに切断し、その後、各電極誘導ブロック１１０ａ上に低インピーダンス金属リード１２０ａを接合することで、本考案の容量方式タッチパネル１０ａの主要な回路構造を構成することができる。
従来の回路構造は高電気抵抗の電極であり、信号の伝達の際に信号の遅延を引き起こす。従って、回路構造を複数のそれぞれ電極が隔離された電極誘導ブロック１１０ａに切断し、その後、低インピーダンス金属リード１２０ａを使用し、低インピーダンス金属リード１２０ａの特性、及び、複数の電極誘導ブロック１１０ａと低インピーダンス金属リード１２０ａを重ね合わせて形成した並列の配置を利用することにより、信号伝達のインピーダンスを下げ、ひいては容量誘導信号の伝達効果を高めることができる。

タッチポイント１（ｔｏｕｃｈ １）とタッチポイント２（ｔｏｕｃｈ ２）は、電極誘導ブロック１１０ａ上でタッチが行われるとき、タッチする電極誘導ブロック１１０ａの面積と位置の相違により異なる容量信号が出力され、異なる容量信号の出力に基づいて異なるタッチポジションが計算される。

その他、図２Ｂに示すように、図２Ａの低インピーダンス金属リードは、容量方式タッチパネルの異なる実施例において、もう一つの配線の概略図を有することができる。
図２Ａの容量方式タッチパネル１０ａとは異なり、図２Ｂの実施例において、低インピーダンス金属リード領域１２０ａは、第一低インピーダンス金属リード１２０２ａと第二低インピーダンス金属リード１２０４ａに分けられる。
第一低インピーダンス金属リード１２０２ａは、電極誘導ブロック１１０ａに電気的に接続し信号を伝達するのに用いられ、第二低インピーダンス金属リード１２０４ａは複数の電極誘導ブロック１１０ａに電気的に接続するのに用いられる。
同様に、低インピーダンス金属リード１２０ａの特性を利用し、複数の同じ面積をもつ電極誘導ブロック１１０ａに電気的に接続することにより、信号伝達のインピーダンスを下げることができ、ひいては容量誘導信号の伝達効果を高めることができる。

図３Ａは、本考案の容量方式タッチパネルの実施例２の概略図である。図３Ａに示すように、この実施例における容量方式タッチパネル１０ｂは、同様に、少なくとも１つの誘導電極セット１０２ｂから構成され、各電極誘導セット１０２ｂは、複数の異なる面積をもつ電極誘導ブロック１１０ｂ及び低インピーダンス金属リード１２０ｂを含み、それらを重ね合わせて並列の配置を形成する。
例を挙げると、異なる面積をもつ電極誘導ブロック１１０ｂは、等比又は等差数列によって電極誘導ブロック１１０ｂを配列し、更に電極誘導ブロック１１０ｂの間には、同様に同じ距離をもつ間隔１３０ｂを具える。
この実施例のタッチコントロールシステムは実施例１と似ており、タッチポジション１（ｔｏｕｃｈ １）とタッチポジション２（ｔｏｕｃｈ ２）は、電極誘導ブロック１１０ｂ上でタッチが行われる時、タッチする電極誘導ブロック１１０ｂの面積と位置の相違に基づき異なる容量信号を出力する。

その他、図３Ｂに示すように、この図３Ａの電極誘導ブロック１１０ｂは、異なる実施例においても、同様に、もう一つの低インピーダンス金属リード１２０ｂの配線方式を有することができる。
この低インピーダンス金属リード領域１２０ｂは、第一低インピーダンス金属リード１２０２ｂと第二低インピーダンス金属リード１２０４ｂに分けられる。
第一低インピーダンス金属リード１２０２ｂは、電極誘導ブロック１１０ｂに電気的に接続し信号を伝達するのに用いられ、第二低インピーダンス金属リード１２０４ｂは、複数の電極誘導ブロック１１０ｂに電気的に接続するのに用いられる。
同様に、低インピーダンス金属リード１２０ｂの特性を利用し、複数の同じ面積をもつ電極誘導ブロック１１０ｂに電気的に接続することにより、信号伝達のインピーダンスを下げることができ、ひいては容量誘導信号の伝達効果を高めることができる。

図４Ａは、容量方式タッチパネルの回路構造の実施例３の概略図である。この実施例における容量方式タッチパネルの回路構造１０ｃも、同様に、少なくとも一つの誘導電極部１０２ｃによって構成され、この誘導電極部１０２ｃは、複数の電極誘導ブロック１１０ｃ、低インピーダンス金属リード１２０ｃ、及び複数の電極誘導ブロック１１０ｃの間の間隔１３０ｃを含む。
電極誘導ブロック１１０ｃと低インピーダンス金属リード１２０ｃは、重ね合わせることで並列の配置を形成し、これにより回路構造を複数のそれぞれ電極が隔離された電極誘導ブロック１１０ｃに切断することができ、その後、低インピーダンス金属リード１２０ｃを使用し、低インピーダンス金属リード１２０ｃの特性、及び、複数の電極誘導ブロック１１０ｃと低インピーダンス金属リード１２０ｃを重ね合わせて形成した並列の配置を利用することで、信号伝達のインピーダンスを下げ、ひいては容量誘導信号の伝達効果を高めることができる。

実施例２の実施例１と異なる箇所は、電極誘導ブロック１１０ｃが等しい面積をもつ電極誘導ブロック１１０ｃであり、間隔１３０ｃが等しくない距離をもつ間隔１３０ｃであり、等しくない距離をもつ間隔１３０ｃが等比又は等差数列によって順番に配列される、という点である。
等しい面積の電極誘導ブロック１１０ｃと等しくない距離の間隔１３０ｃ上には、同様に、低インピーダンス金属リード１２０ｃを接合することで、この容量方式タッチパネル１０ｃの主要な回路構造を完成させることができる。
タッチポイント１（ｔｏｕｃｈ １）とタッチポイント２（ｔｏｕｃｈ ２）は、電極誘導ブロック１１０ｃ上でタッチが行われるとき、電極誘導ブロック１１０ｃの間隔１３０ｃの相違によってタッチで接触する面積を変化させ、異なるタッチポジションと面積に基づいて異なる容量信号を出力させ、ひいてはタッチの効果を得られ、前記タッチポイントのＸＹ座標の位置を計算することができるようになる。

その他、ここで説明が必要なのは、図４Ｂに示すように、異なる実施例において、複数の低インピーダンス金属リード１２０ｃは、実施例２のような接続方法にて各電極誘導ブロック１１０ｃと容量方式タッチパネルの回路構造１０ｃを電気的に接続することもできる。
低インピーダンス金属リード領域１２０ｃは、第一低インピーダンス金属リード１２０２ｃと第二低インピーダンス金属リード１２０４ｃに分けられる。
第一低インピーダンス金属リード１２０２ｃは、電極誘導ブロック１１０ｃに電気的に接続し信号を伝達するのに用いられ、第二低インピーダンス金属リード１２０４ｃは、複数の電極誘導ブロック１１０ｃを電気的に接続するのに用いられる。
同様に、低インピーダンス金属リード１２０ｃの特性を利用し、複数の異なる面積の電極誘導ブロック１１０ｃに接続することで、信号伝達のインピーダンスを下げ、ひいては容量誘導信号の伝達効果を高めることができる。

図５Ａは、容量方式タッチパネルの実施例４の概略図である。図５Ａに示すように、この実施例における容量方式タッチパネルの回路構造１０ｄも、同様に、少なくとも一つの誘導電極セット１０２ｄから構成され、この誘導電極セット１０２ｄは、複数の電極誘導ブロック１１０ｄ、複数の金属リード１２０ｄ及び複数の電極誘導ブロック１１０ｄの間の間隔１３０ｄを含む。
電極誘導ブロック１１０ｄと低インピーダンス金属リード１２０ｄは、重ね合わせることにより並列の配置を形成し、これにより回路構造を複数のそれぞれ電極が隔離された電極誘導ブロック１１０ｄに切断することができ、その後、低インピーダンス金属リード１２０ｄを使用し、低インピーダンス金属リード１２０ｄの特性、及び、複数の電極誘導ブロック１１０ｄと低インピーダンス金属リード１２０ｄを重ね合わせて形成した並列の配置を利用することにより、信号伝達のインピーダンスを下げ、ひいては容量誘導信号の伝達効果を高めることができる。

上述の実施例と異なる箇所は、電極誘導ブロック１１０ｄが等しくない面積をもつ電極誘導ブロック１１０ｄであり、間隔１３０ｄが等しくない距離をもつ間隔１３０ｄである、という点にある。
例を挙げると、異なる面積をもつ電極誘導ブロック１１０ｄは、等比又は等差数列によって電極誘導ブロック１１０ｄを配列し、等しくない距離の間隔１３０ｄは、等比又は等差数列によって順番に配列する。
等しくない面積をもつ電極誘導ブロック１１０ｄと等しくない距離をもつ間隔１３０ｄ上には、同様に、金属リード１２０ｄを接合することで、この容量方式タッチパネル１０ｄの主要な回路構造を完成させることができる。電極誘導ブロック１１０ｄの面積と間隔の二種類の配置を変化させることにより（その変化の好ましい実施例は、左から右に電極誘導ブロック１１０ｄの面積を小さくし、間隔１３０ｄを大きくする（図５に図示）スタック効果である）、タッチ操作を行うときに、タッチポイントの接触面積を変化させ、異なるタッチ面積と位置により、異なる容量誘導信号を生じさせることができる。

その他、ここで説明が必要なのは、図５Ｂに示すように、異なる実施例において、複数の金属リード１２０ｄも、実施例２のような接続方式で各電極誘導ブロック１１０ｄに接続することができる、という点である。
その低インピーダンス金属リード１２０ｄは、第一低インピーダンス金属リード１２０２ｄと第二低インピーダンス金属リード１２０４ｄに分けられ、同様に、低インピーダンス金属リード１２０ｄの特性を利用し、又、複数の異なる面積をもつ電極誘導ブロック１１０ｄに接続することで、信号伝達のインピーダンスを下げ、ひいては容量誘導信号の伝達効果を高めることができる。

上述の実施例における容量方式タッチパネルは、全て、一端導電の回路構造をもつ容量方式タッチパネルである。しかしながら、異なる実施例において、この容量方式タッチパネル構造は、両端導電の回路構造をもつ容量方式タッチパネルに使用することもできる。電極誘導ブロックは、酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｍ Ｏｘｉｄｅ， ＩＴＯ）によって構成されるのが好ましいが、異なる実施例において、電極誘導ブロックは、その他の化学混合物（例えば酸化亜鉛インジウム（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ， ＩＺＯ）等であるがこれに限定されない）によって構成させることもできる。その他、ここで説明が必要なのは、容量方式タッチパネルは単層容量方式タッチパネルが好ましいが、異なる実施例において、本考案の容量方式タッチパネルは、多層容量方式タッチパネルに使用することもでき、またこれに限定されない、という点である。

上述の実施例は本考案の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本考案の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本考案の範囲を限定するものではない。
従って、本考案の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、郭請求項に記載の考案に含まれるものとする。

１０ａ 容量方式タッチパネル
１０２ａ 誘導電極セット
１１０ａ 電極誘導ブロック
１２０ａ 低インピーダンス金属リード
１２０２ａ 第一低インピーダンス金属リード
１２０４ａ 第二低インピーダンス金属リード
１３０ａ 間隔
１０ｂ 容量方式タッチパネル
１０２ｂ 誘導電極セット
１１０ｂ 電極誘導ブロック
１２０ｂ 低インピーダンス金属リード
１２０２ｂ 第一低インピーダンス金属リード
１２０４ｂ 第二低インピーダンス金属リード
１３０ｂ 間隔
１０ｃ 容量方式タッチパネル
１０２ｃ 誘導電極セット
１１０ｃ 電極誘導ブロック
１２０ｃ 低インピーダンス金属リード
１２０２ｃ 第一低インピーダンス金属リード
１２０４ｃ 第二低インピーダンス金属リード
１３０ｃ 間隔
１０ｄ 容量方式タッチパネル
１０２ｄ 誘導電極セット
１１０ｄ 電極誘導ブロック
１２０ｄ 低インピーダンス金属リード
１２０２ｄ 第一低インピーダンス金属リード
１２０４ｄ 第二低インピーダンス金属リード
１３０ｄ 間隔

Claims (11)

1. 容量方式タッチパネルの回路構造であって、複数の誘導電極セットを少なくとも含み、
   前記各誘導電極セットは、複数の金属リード、及び複数の電極誘導ブロックを含み、
   前記電極誘導ブロックは、それぞれ電気的に隔離され、又、それぞれ前記金属リードに電気的に接続され、且つ、少なくとも一つのタッチポジションに基づいて少なくとも一つの容量信号を出力することを特徴とする、
   容量方式タッチパネルの回路構造。
2. 請求項１に記載の容量方式タッチパネルの回路構造であって、複数の間隔を更に含み、前記間隔は二つの前記電極誘導ブロックの間に位置し、前記複数の間隔の長さが互いに等しい箇所を含むことを特徴とする、容量方式タッチパネルの回路構造。
3. 請求項２に記載の容量方式タッチパネルの回路構造であって、前記電極誘導ブロックの面積が互いに等しい面積であることを特徴とする、容量方式タッチパネルの回路構造。
4. 請求項２に記載の容量方式タッチパネルの回路構造であって、前記電極誘導ブロックの面積が夫々異なる面積であることを特徴とする、容量方式タッチパネルの回路構造。
5. 請求項１に記載の容量方式タッチパネルの回路構造であって、複数の間隔を更に含み、前記間隔は二つの前記電極誘導ブロックの間に位置し、前記複数の間隔の長さが互いに異なる長さである箇所を含むことを特徴とする、容量方式タッチパネルの回路構造。
6. 請求項５に記載の容量方式タッチパネルの回路構造であって、前記電極誘導ブロックの面積が等しい面積であることを特徴とする、容量方式タッチパネルの回路構造。
7. 請求項５に記載の容量方式タッチパネルの回路構造であって、その内、前記電極誘導ブロックの面積が夫々異なる面積であることを特徴とする、容量方式タッチパネルの回路構造。
8. 請求項７に記載の容量方式タッチパネルの回路構造であって、前記電極誘導ブロックは、左から右へ順番に面積が小さくなる方式で配列し、前記間隔は、左から右へ順番に距離が長くなる方式で配列することを特徴とする、容量方式タッチパネルの回路構造。
9. 請求項１に記載の容量方式タッチパネルの回路構造であって、前記電極誘導ブロックの面積が酸化インジウムスズで構成されることを特徴とする、容量方式タッチパネルの回路構造。
10. 請求項１に記載の容量方式タッチパネルの回路構造であって、前記金属リードは複数の第一金属リードと複数の第二金属リードを含み、各前記第一金属リードは、前記容量方式タッチパネルと前記電極誘導ブロックを電気的に接続するために用いられ、各前記第二金属リードは、二つの前記電極誘導ブロックの間を電気的に接続するために用いられることを特徴とする、容量方式タッチパネルの回路構造。
11. 請求項１に記載の容量方式タッチパネルの回路構造であって、前記電極誘導ブロックは、前記金属リードと重ね合わせて接続することを特徴とする、容量方式タッチパネルの回路構造。

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