JP3159543U - ハイブリッドタッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】複数の作用領域を同一のタッチパネルに設けることができるハイブリッドタッチパネルを提供する。【解決手段】ハイブリッドタッチパネルは、第１の基板と、第２の基板と、前記第１および第２の基板間に挟まれた絶縁層並びに分離層とを備える。第１の基板は、上面に第１の透明電極を有する。複数の電極が、第１の透明電極の辺に沿ってそれぞれ取り付けられ、また複数の第１のリード線にそれぞれ接続される。第２の基板は、第１の透明電極にそれぞれ対応する複数の並置された第２の透明電極と、第２の透明電極にそれぞれ取付けられまた複数の電線に接続された複数の第２の電極と、第２のリード線とを有する。各第２の透明電極は、第１の透明電極と共に作用領域を形成する。【選択図】図１

Description

本考案は、タッチパネルに関し、特に、複数の作用領域を持っている単一パネルを備えるハイブリッドタッチパネルに関する。

今日、タッチパネルは様々な分野に広く利用されている。関連技術は絶えず改良・導入されている。市場における現在のタッチパネルは、抵抗膜方式タッチパネル、静電容量方式タッチパネル、表面弾性波方式タッチパネルおよび赤外線方式タッチパネル等に分類される。市場占有率についていえば、抵抗膜方式タッチパネルは、簡易構造および低原価に起因して首位に位置し、静電容量方式タッチパネルは、数割の市場占有率を有して2位に位置し、タッチパネルの残りの市場占有率にそれほど際立ったものはない。抵抗膜方式タッチパネルは、簡易構造および低原価の点で有利であるが、シングルタッチ検出および低耐久性の点で不利となる。コストに関して優位性を占めるので、手書パッドのような特殊製品は、今なお最善の選択として、抵抗膜方式タッチパネルを基礎に開発されている。

現在、静電容量方式タッチパネルによってマルチタッチ検出機能はすでに利用可能となっている。しかしながら、その関連した技術は正確かつ精緻な計算に結び付く。そのような要求から、静電容量方式タッチパネルは、依然高価で、経済的利益を満たさない。結果として、これは特定分野に適したマトリクスタッチパネルを誕生させた。マトリクスタッチパネルの基本構想は静電容量方式タッチパネルのそれに類似している。唯一の違いは、独立的に繰り返し並べられた複数の透明電極について、その透明電極層を分割するために、マトリクスタッチパネルはエッチング方法を用い、そして、第１の基板および第2の基板上の透明電極はマトリック形状となるように交差し、各々の交差位置が静電容量スイッチを構成する点である。

図５を参照するに、マトリクスタッチパネルは、第１の基板７０と、第２の基板８０と、絶縁層９０と分離層とを備える。

第１の基板７０は、ガラスで構成されており、該ガラスの表面に透明電極層を備える。前記透明電極層はエッチングされ、その結果、独立的に並置された複数の第１の透明電極７１が形成されている。複数の電線７２および複数のリード線７３は、第１の基板７０の前記表面の辺に銀ペーストにより印刷されている。電線７２のそれぞれの一方の終端は対応する第１の電極７１の一端に電気的に接続されており、他方の終端は対応するリード線７３に電気的に接続されている。

第２の基板８０はフィルムの形状を有する。それ以外、構造は第１の基板７０のそれと同様である。独立的に並置された複数の透明電極８１は第２の基板８０の下面に形成されている。第２の透明電極８１は、マトリクス形状で第１の透明電極７１と交差している。複数の電線８２および複数のリード線８３は、第２の基板８０の下面に銀ペーストにより形成されている。それぞれの電線８２の一方の終端は、対応する第２の透明電極８１の一端に電気的に接続されており、他方の終端は、対応するリード線８３に電気的に接続されている。

絶縁層９０は矩形枠の形状を有し、その寸法は第１の基板７０および第２の基板８０のそれに整合したものである。絶縁層９０は第１の基板７０と第２の基板８０との間に取り付けられており、その結果、第１の基板７０を第２の基板８０から絶縁する。

前記分離層は、複数のスペーサから構成され、第１の基板７０と第２の基板８０との間に散在され、また絶縁層９０より内側に置かれており、それによって、タッチパネルが押される前、第１の基板７０と第２の基板８０との間に間隙を形成する。

前記第１の透明電極および前記第２の透明電極の交差する部分の静電容量は、それらの間の距離が変わるときに変化する。したがって、そのような特質によって、コントローラがタッチスポットの座標の位置を決定して、マルチタッチ検出の要求を容易に実行する。マトリクスタッチパネルは、利用者の選択する静的な座標を提供し、自動取引機(ATM)または同様の機能を有する装置に適用されたときに、それらは経済的で実用的な選択肢となり得る。透明電極の密度が増加した場合に、そのようなマトリクスタッチパネルは、より高い解像度および精彩を必要とする設備に適用され得る。

しかしながら、手書パッドのような特定の適用製品において、前述のマトリクスタッチパネルは抵抗膜方式タッチパネルと比較できない。

例として携帯電話を挙げると、その入力装置は、入力手段として物理的ボタンを主に採用する。iPhone(商標)がApple(商標)から発売された後、接触インターフェースは圧倒的趨勢となり、その操作の利便性は称賛の一つであった。物理的ボタンか接触ボタンかの入力手段に関わらず、手書の要求は、ボタン入力手段に不慣れな顧客グループによって好まれるため、無視することのできない部分である。それゆえ、手書パッドは、特定の携帯電話に今なお不可欠である。経済的観点から、抵抗膜方式タッチパネルは理想的な手書パッドである。これに対して、シングルタッチ検出に関連した制限があって、抵抗膜方式タッチパネルをジレンマ状態に置くので、マルチタッチインターフェースのような補助的な要求は満たされない。いくつかの製造業者は、手書およびマルチタッチ検出の要求を考慮して、２つの異なる技術構想を搭載したタッチパネルを備える携帯電話の提供を試みている。しかしながら、それは非実用的かつ非経済的であり、そのようなアプローチは、実装およびシステムの統合において困難である。

本考案の目的は、抵抗膜方式タッチパネルの単純さ、原価の低さ、手書パッド機能の点で有利なハイブリッドタッチパネルを提供することである。その他、また、マトリクスタッチパネルにより提供されたマルチタッチ検出機能が実現され、アナログタッチパネル及びデジタルタッチパネルの機能が統合される。

前述した目的を達成するために、前記ハイブリッドタッチパネルは、第１の基板と、第２の基板と、絶縁層と、分離層とを備える。

前記第１の基板は、上面と、第１の透明電極と、複数の第１のリード線と、複数の第１の電極とを備える。

前記第１の透明電極は前記上面に取り付けられている。

複数の前記第１のリード線は前記第１の基板の前記上面の縁部に取り付けられている。複数の前記第１の電極は前記第１の透明電極の複数の縁部にそれぞれ取り付けられている。複数の前記第１の電極のそれぞれの一端は対応する前記リード線に接続されている。

前記第２の基板は、下面と、複数の第２の透明電極と、複数の第２の電極と、複数の第２のリード線とを備える。

前記下面は前記第１の基板の前記上面に面する。

複数の前記第２の透明電極は、前記下面に平行に取り付けられており、複数の作用領域を形成すべく、前記第１の基板の前記上面の前記第１の透明電極に対応づけられている。

複数の前記第２の電極のそれぞれは、対応する前記第２の透明電極の一端に取り付けられている。

複数の前記第２のリード線は、前記第２の基板の前記下面の縁部に取り付けられており、複数の前記第１のリード線に対応されている。

複数の前記電線は、前記第２の基板の前記下面の前記縁部に沿って形成されている。複数の前記電線のそれぞれの一方の終端は対応する前記第２の電極に接続されており、また、複数の前記電線のそれぞれの他方の終端は対応する前記第２のリード線に接続されている。

前記絶縁層は、矩形枠の形状を有しており、前記第１の基板の前記上面と第２の基板の前記下面との間に取り付けられており、前記第１の基板を前記第２の基板から絶縁する。

前記分離層は、前記第１の基板の前記上面と前記第２の基板の前記下面との間に散在する複数のスペーサを備える。

上述の構造によれば、複数の前記作用領域は同一のタッチパネルに設けることができる。前記作用領域の寸法を調整することにより、大きな寸法の前記作用領域は、手書パッドまたは通常の抵抗膜方式タッチパネルとして働き、小さな寸法の前記作用領域は、接触ボタンとして働く。マルチタッチ検出およびドラッグの特徴は、さらに、より柔軟で多様なタッチを実現する。

本考案に係るハイブリッドタッチパネルの第１の好適な実施例の分解斜視図である。 図１の第１基板の平面図である。 図１の第２基板の底面図である。 本考案に係るハイブリッドタッチパネルの第２の好適な具体例の第２基板の平面図である。 従来のマトリクスタッチパネルの分解斜視図である。

図１を参照するに、本考案の第１の具体例による複合抵抗膜方式タッチパネルは、第１の基板１０と、第２の基板２０と、絶縁層３０と、分離層４０とを備える。

第１の基板１０と第２の基板２０とは向かい合うように取り付けられている。絶縁層３０および分離層４０は、第１の基板１０と第２の基板２０との間に取り付けられている。

図２を参照するに、第１の基板１０は、第１の透明電極１１と、二つの長い電極１２と、二つの短い電極１３と、複数の第１のリード線１４と、二つの長い抵抗層の帯１５と、二つの短い抵抗層の帯１６とを備える。

前記第１の基板は上面を備え、第１の透明電極（インジウムスズ酸化物-ITO）１１が前記上面に取り付けられている。第１の透明電極１１は第１の基板１０の前記上面の領域の大部分を占める。本具体例において、第１の基板１０は矩形の形状を有し、第１の透明電極１１は、同様に矩形の形状を有し、また第１の基板１０よりも僅かに小さい領域を占める。二つの長い電極１２は、第１の基板１０の二つの長辺に沿ってそれぞれ形成されている。長い電極１２のそれぞれの一端は第１の基板１０の短辺に沿って延びる。一対の短い電極１３は、前記短辺に沿って形成されており、また前記長い両電極より内側に位置する。二つの長い抵抗層の帯１５および二つの短い抵抗層の帯１６は、第１の透明電極１１の二つの長辺および二つの短辺に沿ってそれぞれ形成されており、また長い両電極１２および短い両電極１３より内側に位置する。４線ループを形成するように、二つの長い電極１２の各一端は、対応する長い抵抗層の帯１５に接続されており、また二つの短い電極１３の各一端は、二つの短い抵抗層の帯１６のうちの一方に、普通に（従来技術と同様に）接続されている。複数の第１のリード線１４は、第１の基板１０の上面の対応した前記短辺の中央に形成されており、二対の長い両電極１２および短い両電極１３にそれぞれ接続されている。

図１および３を参照するに、第２の基板２０は、第１の基板１０と同程度の寸法であり、複数の第２の透明電極２１と、複数の電線２２と、複数の第２のリード線２３と、複数の第２の電極２４とを備える。

前記第２の基板は下面を備え、第２の複数の透明電極２１が前記下面に平行に取り付けられている。前記第２の基板の前記下面をITO層で覆い、該ITO層を、平行に横切る複数の溝を形成するように、エッチングすることにより、複数の第２の透明電極２１は構成される。その結果、前記ITO層は、相互に独立した複数の第２の透明電極２１に分けられる。それらの第２の透明電極２１は、第１の基板１０の第１の透明電極１１に対応する。第１の透明電極１１と共に第２の透明電極２１のそれぞれがそれらの下に作用領域を形成し、各作用領域が抵抗膜方式タッチパネルを提供する。

複数の第２の電極２４は、第２の基板２０の前記下面の長辺に配置されている。複数の第２の電極２４のそれぞれは対応した第２の透明電極２１の一端に取り付けられている。

複数の電線２２は、第２の基板２０の長辺および短辺に沿って形成されており、L字形状である。複数の電線２２のそれぞれの一方の終端は、対応する第２の電極２４に接続されている。複数の第２のリード線２３は、前記第２の基板の前記下面の前記短辺の中央に形成されており、複数の第１のリード線１４に対応する。複数の電線２２のそれぞれの他方の終点は対応する第２のリード線２３に接続されている。複数の電線２２の本数は第２の透明電極２１の数により決定される。上述の前記電線は銀材料により印刷される。

絶縁層３０は、同様に矩形枠の形状を有し、第１の基板１０と第２の基板２０との間に取り付けられている。その枠部分は、第１の基板１０および第２の基板２０の電線１２,２２に対応し、絶縁層が電線１２,２２を絶縁することを可能にする。分離層４０は、絶縁層３０より内側に配置されまた第１の基板１０と第２の基板２０との間に散在される複数のスペーサ４１から成る。

本具体例において、第１の透明電極１１は、第１の基板１０の表面の全体に形成されており、複数の独立した第２の透明電極２１は第２の基板２０の前記下面に形成されている。第１の透明電極１１と共に第２の透明電極２１のそれぞれが作用領域を形成し、該作用領域によって、マルチタッチ検出、マルチタッチドラッグおよび手書パッドの機能を達成する。複数の第２の透明電極２１は同じ大きさであり、トップダウン方式で水平に整列し並置されている。前記第２の透明電極の大きさおよび数はアプリケーションの実際の要求によって決まる。

図４を参照するに、抵抗膜方式タッチパネルの第２の具体例は、前記第２の基板の構造において前記第１の具体例と異なる。第２の基板２０は、その下面に形成された複数の第2の透明電極２１,２１'を備える。図４の上側にある第２の透明電極２１は、第１の透明電極１１と共に大きな作用領域を構成できるように、大きな寸法を有し、また手書パッドとして理想的に働く。小さい寸法の複数の第２の透明電極２１'のそれぞれは、第１の透明電極１１と共に、独立した作用領域を構成する。前記作用領域は、全て相互に独立した抵抗膜方式タッチパネルであり、それらは同時にタッチされることが可能で、よってマルチタッチ検出およびマルチタッチドラッグの機能が提供され得る。他方、本考案はさらに、アナログタッチパネルとデジタルタッチパネルとの効果的な統合の目的を達成する。

前述の記載にあるように、本考案の構造および機能の詳細と共に、本考案の多数の特徴および利点が示されているが、実例のみの開示である。添付の実用新案登録請求の範囲の用語の広義の一般的意味によって示される全範囲にわたって、特に考案の原理の範囲内での形状、寸法、部品の調整において、詳細について変更することができる。

１０ 第１の基板
１１ 第１の透明電極
１２ 第１の長い電極
１３ 第１の短い電極
１４ 第１のリード線
１５ 第１の長い抵抗層の帯
１６ 第１の短い抵抗層の帯
２０ 第２の基板
２１、２１' 第２の透明電極
２２ 電線
２３ 第２のリード線
２４ 第２の電極
３０ 絶縁層
４０ 分離層
４１ スペーサ

Claims (5)

1. 第１の基板、第２の基板、絶縁層および分離層を含むハイブリッドタッチパネルであって、
   前記第１の基板は、上面と、該上面に取り付けられた第１の透明電極と、前記第１の基板の前記上面の縁部に取り付けられた複数の第１のリード線と、前記第１の透明電極の縁部にそれぞれ取り付けられた複数の第１の電極であってそれぞれの一端が対応する前記第１のリード線に接続された第１の電極とを備え、
   前記第２の基板は、前記第１の基板の前記上面に面する下面と、複数の作用領域を形成すべく、該下面に平行に取り付けられまた前記第１の基板の前記上面の前記第１の透明電極に対応する複数の第２の透明電極と、対応する該第２の透明電極の一端にそれぞれ取り付けられた複数の第２の電極と、前記第２の基板の前記下面の縁部に取り付けられ、複数の前記第１のリード線に対応する複数の第２のリード線と、前記第２の基板の前記下面の前記縁部に沿って形成された複数の電線であって各電線の一方の終端が対応する前記第２電極に接続されまた各電線の他方の終端が対応する前記第２のリード線に接続された複数の電線とを備え、
   前記絶縁層は、矩形枠の形状を有し、前記第１の基板を前記第２の基板から絶縁すべく前記第１の基板の前記上面と前記第２の基板の前記下面との間に取り付けられており、
   前記分離層は、前記第１の基板の前記上面と前記第２の基板の前記下面との間に散在する複数のスペーサを備える、ハイブリッドタッチパネル。
2. 前記第２の基板の前記下面の複数の前記第２の透明電極は、異なる大きさを備えることを特徴とする請求項１に記載の前記ハイブリッドタッチパネル。
3. 前記第２の基板は矩形の形状を有し、複数の前記電線は、L字形状であり、また長辺および隣接する短辺に沿って延び、複数の前記第２のリード線は前記短辺に形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッドタッチパネル。
4. 前記上面および前記第１の透明電極は矩形の形状を有し、
   前記第１の基板の複数の前記第１の電極は、前記第１の透明電極の二つの長辺にそれぞれ取付けられまた前記第１の透明電極の隣接するひとつの短辺に沿って延びる二つの長い電極と、前記短辺に取り付けられ該短辺に沿っての延びる一対の短い電極とを含み、
   前記第１の基板は、さらに、前記第１の透明電極の二つの長辺および二つの短辺に沿ってそれぞれ形成され、二つの前記長い電極のそれぞれの一端が対応する前記長い抵抗層の帯に接続され、また二つの短い電極のそれぞれの一端が二つの短い抵抗層の帯の一つに普通に接続され、ループを形成する二つの長い抵抗層の帯および二つの短い抵抗層の帯と、前記長い電極および前記短い電極にそれぞれ接続されるべく、前記第１の基板の対応する前記短辺の中央に形成された前記第１のリード線とを含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドタッチパネル。
5. 前記上面および前記第１の透明電極は矩形の形状を有し、
   前記第１の基板の複数の前記第１の電極は、前記第１の透明電極の二つの長辺にそれぞれ取付けられまた前記第１の透明電極の隣接するひとつの短辺に沿って延びる二つの長い電極と、前記短辺に取り付けられ該短辺に沿っての延びる一対の短い電極とを含み、
   前記第１の基板は、さらに、前記第１の透明電極の二つの長辺および二つの短辺に沿ってそれぞれ形成され、二つの前記長い電極のそれぞれの一端が対応する前記長い抵抗層の帯に接続され、また二つの短い電極のそれぞれの一端が二つの短い抵抗層の帯の一つに普通に接続され、ループを形成する二つの長い抵抗層の帯および二つの短い抵抗層の帯と、前記長い電極および前記短い電極にそれぞれ接続されるべく、前記第１の基板の対応する前記短辺の中央に形成された前記第１のリード線とを含むことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッドタッチパネル。

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