JP3163986U - マトリクス型タッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤの長さ寸法の相違によるインピーダンス変化を解消するマトリクス型タッチパネルを提供する。【解決手段】マトリクス型タッチパネルは、上部パネルと、分離層と、絶縁層と、下部パネルとを有する。複数のワイヤと複数の主ラインとが上部及び下部パネルの縁部に形成されている。各ワイヤの一端部は対応する第１又は第２の透明電極の一端部に接続され、他端部は対応する主ラインに接続されている。ワイヤに対応する第１及び第２の透明電極の一端部は、内側リード部及び外側リード部を有する。外側リードはワイヤと電気的に接続されている。内側リード部及び外側リード部間に形成される領域は、ワイヤの長さの差に起因するインピーダンスの差を小さくするように、異なるインピーダンスを発生する。【選択図】図１

Description

本発明は、マトリックス型タッチパネルに関し、特にワイヤの相違により生じるインピーダンスの変化を解消するマトリクス型タッチパネルに関する。

マトリクス型タッチパネルの基本構想は、容量式タッチパネルの基本構想に類似する。両者の相違は、マトリクス型タッチパネルの透明電極がエッチングにより分離並置された複数の透明電極に分割されている点と、上部パネルの透明電極と下部パネルの透明電極とがマトリクスの行列（すなわち、縦横列）のように直角に交差している点にある。それら透明電極の各交差部は、タッチされたとき、容量的な変化を生じる容量性スイッチを構成している。そのような容量変化は、タッチされた交差部の座標位置を決定することに利用することができる。従来のマトリクス型タッチパネルの詳細な構成を以下に説明する。

図４を参照するに、マトリクス型タッチパネルは、下部パネル７０と、上部パネル８０と、電気絶縁層９０と、分離層とを有する。

下部パネル７０は、ガラスで製作されている。図５を参照するに、下部パネル７０は、矩形であり、また２つの長いエッジ部と、２つの短いエッジ部と、透明電極層と、複数のワイヤ７２と、複数の主ライン７３とを有する。透明電極層は、それぞれが平行な長いエッジ部と２つの端部とを有する、分離して並置された状態の複数の第１の透明電極７１にエッチングにより分割されている。ワイヤ７２は、２つのセットに分割されており、また銀ペーストで製作されている。２セットのワイヤ７２は、対称的なＬ字状の形状を有しており、また２つの短いエッジ部から一方の長いエッジ部にわたって、それらエッジ部に沿う状態に形成されている。主ライン７３は、ワイヤが形成された長いエッジ部の中央部に複数の電気的接続端子として形成されている。各電気的接続端子の一端部は対応するワイヤ７２の一端部に接続されており、各ワイヤ７２の他端部は対応する第１の透明電極の対応する端部に接続されている。このため、第１の透明電極７１により発生された信号は、ワイヤ７２及び主ライン７３を介して送出される。

上部パネル８０は、フィルムの形に製作されていることを除いて、構造上下部パネル７０に似ている。図６を参照するに、上部パネル８０は、矩形であり、また底部と、２つの長いエッジ部と、２つの短いエッジ部と、複数の第２の透明電極８１と、複数のワイヤ８２と、複数の主ライン８３とを有する。第２の透明電極８１は、短いエッジ部と平行に延びて２つの端部を有する状態及び分離して並置された状態に上部パネルの底部（すなわち、下面）に形成されており、また第１の透明電極７１の上にマトリクスの行列の形に直角に重ねられている。ワイヤ８２は、２つのセットに分割されており、また銀ペーストで製作されている。２セットのワイヤ８２は、対称的なＵ字状の形状を有しており、また２つの長いエッジ部の１つから、２つの短いエッジ部を経て、他の長いエッジ部にわたって、それらエッジ部に沿う状態に形成されている。主ライン８３は、主ライン７２に対応するようにワイヤ８２が形成された長いエッジ部の中央部に複数の電気的接続端子として形成されている。上部パネル８０の各電気的接続端子の一端部は対応するワイヤ８２の一端に接続され、各ワイヤ８２の他端部は対応する第２の透明電極８１の対応する端部に接続されている。このため、第２の透明電極８１により発生された信号は、ワイヤ８２及び主ライン８３を介して送出される。

絶縁層９０は、下部パネル７０及び上部パネル８０に調和する大きさを有するフレーム状に形成されており、また上部パネル８０を下部パネル７０から絶縁するように下部パネル７０及び上部パネル８０の間に組み付けられている。

分離層は、絶縁層９１内に配置された複数のスペーサ９１により形成されており、またタッチされる前に上部パネル８０及び下部パネル７０の間にギャップを形成するように、上部パネル８０及び下部パネル７０の間に分布されている。

下部パネル７０及び上部パネル８０の主ライン７３及び８３は、タッチパネルをコントローラに接続するフレキシブル・フラットケーブル（ＦＰＣ）の一部として作用する。換言すれば、下部パネル７０の各透明電極７１と、上部パネル８０の各透明電極８１とは、対応するワイヤ７２，８２、主ライン７３，８３、及びフレキシブル・フラットケーブルを介して、外部のコントローラに接続される。インピーダンス・バランシング構想の基に、主ライン７３及び８３は、それぞれ、下部パネル７０及び上部パネル８０の対応する長いエッジ部の中央部に配置されており、主ライン７３，８３に対するワイヤ７２，８２の距離がほぼ同じになることを確実にしている。しかし、実際にはワイヤ７２，８２から主ライン７３，８３までの距離は、同じではなく、それらの間にかなりの差を有する。その理由は、第１及び第２の透明電極７１及び８１から主ライン７３及び８３までの最初の距離が異なることに起因する。このため、第１及び第２の透明電極７１及び８１と主ライン７２及び８２とを接続するワイヤ７２及び８２の長さ寸法が異なる。例えば下部パネル７０を参照するに、図５に示すように、第１の透明電極７１は横方向に整列されている。第１の透明電極７１が高い位置（すなわち、主ライン７３から遠い位置）に配置されているほど、第１の透明電極７１と主ライン７３との間の距離が長くなる。そのような差は、ワイヤ７２が主ライン７３と高い位置の第１の透明電極７１とに接続されるとき長くなり、ワイヤ７２が主ライン７３と低い位置（すなわち、主ライン７３に近い位置）の第１の透明電極７１とに接続されるとき短くなることにより、生じる。ワイヤ７２のインピーダンス値はそのワイヤ７２の長さに比例するから、各種のワイヤ・インピーダンス値が第１の透明電極７１と主ライン７３との間に存在し、それによりタッチされた位置の決定に誤りを招きやすい。

したがって、正確な位置判断をするために、ワイヤのインピーダンス変化に取り組み、洗練しなければならない。

本考案の目的は、ワイヤの長さ寸法の相違によるインピーダンス変化を解消するように、マトリクス型タッチパネルを改良することにある。

上記目的を達成するために、本考案に係るマトリクス型タッチパネルは、下部パネルと、上部パネルと、絶縁層と、分離層とを有する。

下部パネルは、面と、複数の第１の透明電極と、複数の主ラインと、複数のワイヤとを有する。

上部パネルの前記面は縁部を有する。複数の第１の透明電極は、分離されて並置された状態に前記面に形成されており、またそれぞれが２つの端部と２つの伝達部とを有する。２つの第１の伝達部は、２つの端部に形成されており、またそれぞれ領域を有する。複数の主ラインは、前記面の縁部に形成されており、また複数の電気的接続端子により構成されている。複数のワイヤは、前記面の縁部に該縁部に沿って形成されており、またそれぞれが対応する第１の透明電極の対応する第１の伝達部を介して対応する第１の透明電極の一端部と、対応する電気的接続端子とに接続された２つの端部を有する。各第１の伝達部の前記領域は、それに接続された対応するワイヤの長さに比例する。

上部パネルは、底部（すなわち、下面）と、複数の第２の透明電極と、複数の主ラインと、複数のワイヤとを有する。前記底部は縁部を有する。複数の第２の透明電極は、分離されて並置された状態に前記底部に形成されており、また複数の第１の透明電極に直角に重ねられており、さらに２つの端部と２つの第２の伝達部とをそれぞれ有する。２つの第２の伝達部は、対応する第２の透明電極の端部に形成されており、またそれぞれ領域を有する。上部パネルの複数の主ラインは、前記底部の縁部に形成されており、また複数の電気的接続端子で構成されている。上部パネルの複数のワイヤは、前記底部の縁部に該縁部に沿って形成されており、また対応する第２の透明電極の対応する第２の伝達部を介して対応する第２の透明電極の一端部に接続された端部と、上部パネルの対応する電気的接続端子に接続された端部とをそれぞれ有する。各第２の伝達部の前記領域は、これに接続された対応するワイヤの長さに比例する。

絶縁層は、上部パネルと下部パネルとを絶縁するように、上部パネルと下部パネルとの間に配置されている。

分離層は、上部パネルと下部パネルとの間に分散するように、絶縁層内に配置された複数のスペーサを有している。

本考案に係るマトリクス型タッチパネルは、異なる長さを有するワイヤ相互のインピーダンスの差を解消するように、内側リードと外側リードとの間に形成された領域を有し、それにより座標位置の決定精度を高める。

本考案に係るマトリクス型タッチパネルの一実施例を分解して示す斜視図である。 図１に示すマトリクス型タッチパネルで用いる下部パネルの平面図である。 図２に示す下部パネルの一部を拡大して示す平面図である。 図１に示すマトリクス型タッチパネルで用いる上部パネルの底面図である。 従来のマトリクス型タッチパネルを分解して示す斜視図である。 図４に示す従来のマトリクス型タッチパネルの下部パネルの平面図である。 図４に示す従来のマトリクス型タッチパネルの上部パネルの底面図である。

１０ 上部パネル
１１ 第１の透明電極
１２ 第１の透明電極のワイヤ
１３ 第１の透明電極の主ライン
２０下部パネル
２１ 第２の透明電極
２２ 第２の透明電極のワイヤ
２３ 第２の透明電極の主ライン
３０ 絶縁層
４０ 分離層
４１ スペーサ
１１０，２１０ 第１及び第２の伝達部
１１１，２１１ 内側リード部
１１２，２１２ 外側リード部

図１を参照するに、本考案に従うマトリクス型タッチパネルは、下部パネル１０と、上部パネル２０と、絶縁層３０と、分離層４０とを有する。上部パネル２０と下部パネル１０とは対向状態に組み合わされており、絶縁層３０と分離層４０とは上部パネル２０と下部パネル１０との間に配置されている。

図２を参照するに、下部パネル１０は、矩形の形状を有しており、また面と、２つの短いエッジ部と、２つの長いエッジ部と、複数の第１の透明電極１１と、複数のワイヤ１２と、複数の主ライン（リーディング・ライン）１３とを有する。複数の第１の透明電極１１は、先ず前記面にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）の層を形成し、次いで多数の横チャンネルを形成すべくＩＴＯ層にエッチング処理を行ってＩＴＯ層を独立した複数の第１の透明電極１１に分割することにより、分離されかつ並置された状態に形成される。この実施例においては、全ての第１の透明電極１１が横（Ｘ軸）方向に並べられている。

複数のワイヤ１２は、２つのセットに分割されており、また銀ペーストで製作されている。２セットのワイヤ１２は、対称的なＬ状に形成されており、また２つの短いエッジ部の一方又は他方に該エッジ部に沿って形成されていると共に、長いエッジ部の一方に該エッジ部に沿って形成されている。各セットのワイヤ１２の数は、第１の透明電極１１の数に依存する。例えば６つの第１の透明電極１１が下部パネル１０の面に存在するならば、６つのワイヤ１２が下部パネル１０に形成される。複数の主ライン１３は、ワイヤ１２が形成された長いエッジ部の中央部に形成されており、また複数の電気的接続端子で構成されている。各電気的接続端子の一端部は対応するワイヤ１２の一端に接続されており、ワイヤ１２の他端部は対応する第１の透明電極１１の一端部に接続されている。

各第１の透明電極１１は、さらに、２つの第１の伝達部１１０を有しており、また対応する第１の伝達部１１０を介して対応するワイヤ１２の一端部に接続されている。第１の透明電極１１の第１の伝達部１１０は、これに接続されたワイヤ１２の長さに応じて変化する領域を有する。特に、第１の伝達部１１０の前記領域の大きさは、これに接続されたワイヤ１２の長さ寸法に比例する。ワイヤ１２が長いほど、第１の伝達部１１０の領域が大きくなり、第１の透明電極１１とこれに接続されたワイヤ１２との間のインピーダンス値が小さくなることを表している。対応する第１の透明電極１１と対応する主ライン１３との間のワイヤ１２が短いほど、第１の伝達部１１０の領域が小さくなり、その領域のインピーダンス値が高くなる。したがって、各第１の透明電極１１とこれに対応するワイヤ１２との間の第１の伝達部１１０の領域を容易に調整して、第１の透明電極１１に接続された複数のワイヤ１２のために等しい又は同等のインピーダンスを容易に発生させることができる。

第１の伝達部１１０は、これに接続された第１の透明電極１１の一端部の機能により形成されている。第１の透明電極１１の各端部は、内側リード部１１１と、銀ペーストの端部に形成された少なくとも１つの外側リード部１１２とを有する。内側リード部１１１と、少なくとも１つの外側リード部１１２とは、下部パネル１０の短いエッジ部と平行に延びている。図２Ａを参照するに、複数の外側リード部１１２は、第１の透明電極１１の各端部に平行にかつ離間した状態に備えられている。最も内側に位置する外側リード部１１２は第１の透明電極１１の一端部に配置されており、最も外側に位置する外側リード部１１２は対応するワイヤ１２の一端部に電気的に接続されている。第１の伝達部１１０は、内側リード部１１１と外側リード部１１２とを第１の透明電極１１の端部に形成することにより、設けることができる。第１の伝達部１１０のための異なる領域を得る手法として、ＩＴＯ層にエッチング処理をするフォトリソグラフィー技術をあげることができる。他の手法として、第１の透明電極１１のためのエッチング処理の後、第１の透明電極１１の各端部のＩＴＯ層を部分的に削り取る技術がある。

図１及び３を参照するに、上部パネル２０は、矩形の形状を有しており、また２つの長いエッジ部と、２つの短いエッジ部と、複数の第２の透明電極２１と、複数のワイヤ２２と、２つの主ライン（リードライン）２３とを有する。第２の透明電極２１の構成は、第１の透明電極１１の構成に類似している。第２の透明電極２１は、分離されかつ並置された状態に上部パネル２０の底部（すなわち、下面）に形成されており、また短いエッジ部（Ｙ軸方向）に平行に形成されて２つの端部を有しており、さらにマトリクスの行列の形に第１の透明電極１１に対し直角に重ねられている。ワイヤ２２は、２つのセットに分割されており、また銀ペーストで製作されている。各セットのワイヤ２２の数は、第２の透明電極２２の数に依存する。２セットのワイヤ２２は、対称的なＵ状に形成されており、また２つの長いエッジ部の一方と、２つの短いエッジ部と、２つの長いエッジ部の他方とに、それらエッジ部に沿って形成されている。上部パネル２０の主ライン２３は、下部パネル１０の主ライン１３に対応するように頂部側の長いエッジ部の中央部に形成されており、また複数の電気的接続端子により形成されている。上部パネル２０の各電気的接続端子の一端部は対応するワイヤ２２の一端部に接続されており、ワイヤ２２の他端部は対応する第２の透明電極２１の一端部に接続されている。

各第２の透明電極２１は、さらに、２つの第２の伝達部２１０を有しており、また対応する第２の伝達部２１０を介して対応するワイヤ２２の一端部に接続されている。第２の透明電極２１の第２の伝達部２１０は、これに接続されたワイヤ２２の長さに応じて異なる領域を有する。特に、第２の伝達部２１０の前記領域の大きさは、これに接続されたワイヤ２２の長さ寸法に比例する。ワイヤ２２が長いほど、第２の伝達部２１０の領域が大きくなり、第２の透明電極２１とこれに接続されたワイヤ２２との間のインピーダンス値が小さくなることを表している。対応する第２の透明電極２１と対応する主ライン２３との間のワイヤ２２が短いほど、第２の伝達部２１０の領域が小さくなり、その領域のインピーダンス値が高くなる。したがって、各第２の透明電極２１とこれに対応するワイヤ２２との間の第２の伝達部２１０の領域を容易に調整して、第２の透明電極２１にそれぞれ接続された複数のワイヤ２２のために等しい又は同等のインピーダンスを容易に発生させることができる。第２の伝達部２１０を形成する技術は第１の伝達部１１０を形成する技術と同じであり、したがってここではその詳細な説明は省略する。上部パネル２０の前記面に硬化処理を行ってもよい。

絶縁層３０は、下部パネル１０及び上部パネル２０のそれらに調和する寸法を有しており、また上部パネル２０のワイヤ２２を下部パネル１０のワイヤ１２から電気的に絶縁するように上部パネル２０と下部パネル１０との間に配置されている。分離層４０は、それぞれが絶縁層３０内に配置された複数のスペーサ４１であって上部パネル２０と下部パネル１０との間に分散された複数のスペーサ４１により形成されている。複数のスペーサ４１は、第１及び第２の透明電極１１及び２１が交差する箇所であってその上にＩＴＯ層を有しない箇所の周りに配置することができる。

本考案に係るマトリクス型タッチパネルは、各第１の透明電極１１０の両端部に形成された第１の伝達部１１０と、各第２の透明電極２１の両端部に形成された第２の伝達部２１０とを有する。第１及び第２の伝達部１１０及び２１０は、これに接続された対応する回路の長さに比例する。これにより、異なる長さ寸法を有するワイヤ１２及び２２のインピーダンスは、マトリクス型タッチパネルの座標位置を確実にかつ正確に判断することができるように、及び一致させるように、調整することができる。

本考案の各種の特徴及び利点を本考案の構成及び機能と共に上記に記載したが、上記説明は実施例についての記載であり、本考案はそのような実施例に限定されない。特に、部品の形、寸法、配置は種々変更することができる。したがって、本考案は、上記実施例に限定されず、実用新案登録請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。

Claims (4)

1. 縁部を有する面と、該面に分離されて並置された複数の第１の透明電極とを備える下部パネルであって、各第１の透明電極が２つの端部と該端部に形成された２つの第１の伝達部とを有する、下部パネルと、
   前記面の前記縁部に形成された複数の第１の主ラインであって、それぞれが第１の電気的接続端子で構成された複数の第１の主ラインと、
   前記面の前記縁部に該縁部に沿って形成された複数の第１のワイヤであって、対応する第１の透明電極の対応する第１の伝達部を介して対応する第１の透明電極の一端部と、対応する第１の電気的接続端子とに接続された２つの端部をそれぞれ有し、各第１の透明電極の前記領域がこれに接続された対応する第１のワイヤの長さに比例する、複数の第１のワイヤと、
   縁部を有する底部、及び該底部に分離されて並置されて前記複数の第１の透明電極に直交する状態に重ねられた複数の第２の透明電極であって、それぞれが、２つの端部、及び対応する第２の透明電極の端部に形成されて領域をそれぞれ有する２つの第２の伝達部を有する、複数の第２の透明電極と、
   前記底部の前記縁部に形成されて、複数の第２の電気的接続端子で構成された複数の第２の主ラインと、
   前記底部の前記縁部に該縁部に沿って形成された複数の第２のワイヤであって、対応する第２の透明電極の対応する第２の伝達部を介して対応する第２の透明電極に接続された端部及び上部パネルの対応する第２の電気的接続端子に接続された端部を有し、各第２の伝達部の前記領域が対応する第２のワイヤの長さ比例する、複数の第２のワイヤと、
   フレームの形に形成され、かつ前記上部パネルと前記下部パネルとを絶縁すべく前記上部パネルと前記下部パネルとの間に配置された絶縁層と、
   前記絶縁層内に配置されて、前記上部パネルと前記下部パネルとの間に分散された複数のスペーサを有する分離層とを含む、マトリクス型タッチパネル。
2. 前記第１の伝達部は、銀ペーストの前記第１の透明電極の各端部に形成された第１の内側リード部及び第１の外側リード部を備え、前記第１の外側リード部及び前記第１の内側リード部は前記第１の伝達部を形成すべく第１のギャップにより間隔をおいて前記第１の透明電極の端部に形成されており、前記第１の外側リード部は対応する第１のワイヤの一端部に電気的に接続されており、
   前記第２の伝達部は、前記第２の透明電極の端部に形成された第２の内側リード部と第２の外側リード部とを有しており、前記第２の外側リード部と前記第２の内側リード部とは、前記第２の伝達部を形成すべく第２のギャップにより間隔をおいて第２の透明電極の端部に配置されており、前記第２の伝達部の前記第２の外側リード部は対応する第２のワイヤの一端部に電気的に接続されている、請求項１に記載のマトリクス型タッチパネル。
3. 前記第１の伝達部は、前記第１の透明電極の各端部に間隔をおいて平行に形成された複数の前記第１の外側リードを有しており、最も内側に位置する第１の外側リード部は第１の透明電極の端部に形成されており、最も外側に位置する第１の外側リード部は対応する第１のワイヤの一端部に電気的に接続されており、
   前記第２の伝達部は、前記第２の透明電極の端部に間隔をおいて平行に形成された複数の前記第２の外側リードを有しており、前記第２の伝達部の最も内側に位置する第２の外側リード部は前記第２の透明電極の一端部に配置されており、前記第２の伝達部の最も外側に位置する第２の外側リード部は対応する第２のワイヤの一端部に電気的に接続されている、請求項２に記載のマトリクス型タッチパネル。
4. 前記分離層は、第１及び第２の透明電極とが交差する箇所に配置された複数のスペーサを備える、請求項１から３のいずれか１項に記載のマトリクス型タッチパネル。

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