JP3216805U - タッチパネルのタッチ信号伝送構造 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチセンサのタッチ信号伝送構造を提供する。【解決手段】一種のタッチセンサのタッチ信号伝送構造であって、前記タッチセンサは、並んで配置された複数のセンサアレイ２１を備え、個々のセンサアレイは、第１センサ電極および複数の第２センサ電極を含み、複数の第２センサ電極は、第２透明導路を介して第２電気接点にそれぞれ電気的に接続される。複数の第２電気接点が第２透明導路と同じ側に設けられ、複数の第２電気接点の位置の配置順序は、それに接続された複数の第２センサ電極の位置の配置順序に対応する。【選択図】図２

Description

本考案はタッチパネルの構造に関し、特に一種のタッチパネルのタッチ信号伝送構造の改善に関するものである。

交互静電容量式タッチセンサは、同じ層に配置された複数のセンサアレイから構成され、各センサアレイは、センサ電極と複数の駆動電極とを有する。
センサ電極及び駆動電極は、それぞれ信号線を介して電気接点に接続され、電気接点はタッチパネルの辺縁部に配置され、信号伝送ケーブル（FPC）上にそれぞれ重なる。これにより、タッチセンサのタッチセンサ信号がセンサ信号処理回路に伝達される。このような交互静電容量式タッチセンサによって構成された多数の電気接点のために、タッチパネルの辺縁部は、電気接点および信号伝送導線の設定に対応するのに十分な面積を有するように広げなければならない。しかしながら、この結果は、タッチパネルの辺縁部を肥大化させ、有効なタッチ操作領域を損なうだけでなく、薄くて軽い、そして短い電子製品設計の現在の傾向にも違反する。

図４に示すように、タッチパネルの辺縁部の設置面積を減少するため、各センサアレイにおける、数の多い駆動電極の電気接点分布を信号導路の二側に設置する。更に１つの絶縁薄膜を電気接点に設け、絶縁薄膜上の電気接点の相応位置に貫通孔を開設する。信号伝送導線が絶縁薄膜の貫通孔を介して、各センサアレイが同一軸線に位置される駆動電極の電気接点を互いに電気的に接続することにより、１つの信号チャネル（Channel）を形成する。これにより、信号伝送配線と接続して組み合わせる電気接点の数を大幅に減少することができる。

しかしながら、図５に示すように、前記各センサアレイ上の駆動電極電気接点Ｃ１からＣ８までは該信号伝導路Ｒの二側に分布、設置される。信号伝送導線が直列に接続することにより形成された信号チャネルは跳躍式配列である。故に、駆動電極の設置する数量が異なる際、（例えば、タッチパネルの面積が拡大、或いは縮小する場合）駆動電極の電気接点の分布する位置の順序が変わる。それに応じて、信号チャネルの配置順序も変わる。例えば、センサアレイ構造が８つの駆動電極を有する場合において、それに応じて、C１からC8までの８つの電気接点を設置する（図５参照）。信号チャネルの配置順序はＣｈ５、Ｃｈ４、Ｃｈ６、Ｃｈ３、Ｃｈ７、Ｃｈ２、Ｃｈ８、Ｃｈ１(図４参照)となる。更に、センサアレイ構造が７つの駆動電極を有する場合において、それに応じて、７つの電気接点Ｃ１からＣ７まで（図７参照）を設置する。その信号チャネルの配置順序もＣｈ４、Ｃｈ５、Ｃｈ３、Ｃｈ６、Ｃｈ２、Ｃｈ７、Ｃｈ１となる（図６参照）。

以上述べることによりわかるように、駆動電極の設置数量が異なると、形成された信号チャネルの配置順序も大幅に変わってくる。しかし、信号チャネルは最終的にセンサ信号処理回路のタッチ制御ＩＣの相応的なピン位置に連接されなければならないため、信号チャネル数の配置順序が変わるとき、信号伝送導線のレイアウト、及びセンサ信号処理回路のタッチ制御ＩＣの相応的なピン位置の連接位置をも新たに改設しなければならない。伝送信号線路が正確に連接し、センサ信号処理回路が正常に作動するためである。このような結果はタッチパネルが設計及び製造において、悩む原因であるので、伝統的なタッチ信号伝送構造の欠点は改善すべきである。

上記課題を解決するために、本考案はタッチパネルのタッチ信号伝送構造の改善を提供する。

本考案の目的は、一種の改善されたタッチセンサのタッチ信号伝送構造を提供することである。これにより、センサアレイの駆動電極と信号電気接点の位置を順次設定することができる。各センサアレイ信号の電気接点が直列に配置される信号チャネルを一定順序に並べて設けるようにする。これにより、駆動電極やセンサアレイの設置数の増減により、信号チャネルの並び順が変更され、信号伝送導線回路の設計を変更したり、センサ信号処理回路をリセットしたりする必要があることを回避できる。

上記目的を達成するために、本考案のタッチセンサのタッチ信号伝送構造は、１つの透明基底層を含み、その中央箇所が透明な可視区域であり、そして、その周縁部には、遮蔽区域を形成する遮光フレームが設けられている。また、可視区域内に配置された複数のセンサアレイを有する透明タッチセンサ層を含み、個々のセンサアレイは、第１センサ電極と複数の第２センサ電極とを含む。第１センサ電極は、第１透明導路を介して遮蔽区域に設けられた第１電気接点に電気的に接続され、第２センサ電極は第２透明導路を介して遮蔽区域に設けられた第２電気接点に電気的に接続される。センサアレイの複数の第２電気接点は、第２透明導路の同じ側に配置される。複数の第２電気接点の位置の配置順序は、それに接続された複数の第２センサ電極の位置の配置順序に対応する。

絶縁薄膜は複数の第２電気接点上に配置することができ、絶縁薄膜上に設けられた複数の貫通孔はそれぞれ複数の前記第２電気接点の位置に対応することができる。そして、複数の第１信号伝送導線と、複数の第２信号伝送導線と、複数の信号出力接続点とを含む信号伝送層を有し、信号伝送層は、遮蔽区域の範囲内に配置され、第１信号伝送導線の先端は第１電気接点に電気的に接続され、第１信号伝送導線の一端は信号出力接続点に電気的に接続される。１つの、第２信号伝送導線は、絶縁薄膜の貫通孔を介して、各センサアレイの同じ軸方向位置において、第２電気接点のそれぞれを電気的に接続し、直列の信号チャネルを形成する。そして、第２信号伝送導線の末端は、信号出力接続点の１つに電気的に接続され、複数の信号出力接続点は、配線に電気的に接続され、タッチセンサ信号を信号処理回路に伝送して演算を行う。

本考案は、タッチ信号伝送導線の設計プロセスを単純化し、その共通性を改善することができる。

本考案実施形態の構成要素アセンブリの平面図である。 本考案の一実施形態による構成要素分離の概略図である。 本考案の一実施形態によるセンサアレイの平面図である。 従来のタッチセンサの構造を示す平面図である。 従来のタッチセンサ構造のセンサアレイ群の平面図である。 従来のタッチセンサの他の構成を示す平面図である。 従来のタッチセンサ構造の別のセンサアレイ群の平面図である。

次に、本考案のその他の効果及び技術特徴についての説明に入る。本技術の熟知者は、以下の説明を読めば本考案の実現が可能となる。

図１から図３までは、本考案の好適な実施形態を示しているが、実施形態は単なる例示であり、これに限定されるものではない。この実施形態は、透明基底層１０と、透明タッチセンサ層２０と、絶縁薄膜３０と、信号伝送層４０とを含む交互静電容量式タッチパネル構造である。基底層１０は、光線透過率の高い透明薄層であり、ガラス板やポリメチルメタクリレートなどのような、機械的強度に優れた各種の高透過率薄板を選択することができる。

また、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートなどの透明な柔軟性フィルムであってもよいが、基底層の材質の種類はこれに限定されるものではない。基底層１０の表面の周縁部には、遮光性のフレームが設けられており、このフレームは絶縁材からなる不透明なフィルム層である。絶縁材料は、インク、フォトレジスト等であってもよく、絶縁層は、印刷、塗布等の技術手段によって基底層１０上に配置されるが、これに限定されるものではない。不透明なフレーム内の設定を使用して、これにより、基底層１０には中央部に形成された可視区域１１が画定され、周縁部に遮蔽区域１２が形成される。

透明タッチセンサ層２０は高光透過率導電性物質であり、透明導電性物質はインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、亜鉛アルミニウム酸化物またはポリエチレンジオキシチオフェンからなる透明導電薄膜であるが、これに限定されるものではない。

透明タッチセンサ層２０は、上述の可視区域１１に並んで配置された複数のセンサアレイ２１、図３に示すように、個別センサアレイ２１は、センサ電極Ｒと８つの駆動電極Ｄ１からＤ８までとから構成されている。センサ電極Ｒは、縦軸に沿って配置され、左側に複数のセンサ導体ユニットＤｕが水平軸に沿って平行に配置されたくし形の形状をしている。

各駆動電極Ｄ１からＤ８までは、櫛歯状の短い形状を有しており、それぞれ右側に水平軸に沿って延びる複数の駆動導体ユニットＤｒを有する。センサ電極Ｒと駆動電極Ｄ１からＤ８までとは相補的である。センサ導体ユニットＲｕと駆動導体ユニットＤｕとが交互に配置されるが、絶縁間隔は依然として維持される。絶縁間隔は、電極間の効果的な絶縁を保証するために、好ましくは２０μｍから６００μｍまでである。また、センサ電極Ｒは、遮蔽区域１２に設けられた電気接点Ｒｃに透明導路Ｒｒを介して接続されている。また、駆動電極Ｄ１からＤ８までは、遮蔽区域１２に設けられた電気接点Ｄｃ１からＤｃ８までに透明導路Ｄｒを介してそれぞれ接続されている。このうち、電気接点Ｄｃ１からＤｃ８までは、透明導路Ｄｒの左側に等間隔に配置されている。

電気接点Ｄｃ１からＤｃ８までの配置位置は、これに接続された駆動電極Ｄ１からＤ８までの位置に対応しており、順番に設定されている。すなわち、駆動電極の位置は、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８の順に配置されており、これに対応してＤｃ１、Ｄｃ２、Ｄｃ３、Ｄｃ４、Ｄｃ５、Ｄｃ６、Ｄｃ７、Ｄｃ８の順に配置されている。

絶縁薄膜３０は、センサアレイ２１の各行の駆動電極の電気接点上Ｄｃ１からＤｃ８までに配置することができる。絶縁薄膜３０には、上記電気接点Ｄｃ１からＤｃ８までの位置に対応して複数のセンサ層が設けられている。
信号伝送層４０は、複数のセンサ電極信号伝送導線４１、複数の駆動電極信号伝送導線４２及び複数の信号出力接続点信号出力接続点４３を含む遮蔽区域１２内に配置される。

各センサ電極信号伝送導線４１は、センサ電極の電気接点ＲｃとＲｕ導線先端と電気的にそれぞれ接続されている。そして、配線端部を前述の信号出力接続点４３の一つに電気的に接続する。駆動電極信号伝送導線４２は、絶縁薄膜３０の貫通孔３１（例えば、第１センサアレイの電気接点Ｄｃ１）を介して、センサアレイ２１の複数の駆動電極を同じ水平軸位置で電気的に接続することができる。信号チャネル（第１信号チャネルＣｈ１）は直列に形成され、駆動電極信号伝送導線４２はセンサ電極Ｒの透明導電体Ｒｒと直交することができる。信号伝送導線路の端子は、前述の信号出力接続点４３の１つに電気的に接続されている。

同様に、他のＤｃ２からＤｃ８までの電気接点については、同じ水平軸位置にある複数の駆動電極の電気接点を他の駆動電極信号伝送導線４２によって直列に接続して信号チャネルＣｈ２からＣｈ８までを形成することができる。そして、伝送導線路４２の端部は、上述した信号出力接続点４３と電気的に接続されている。上記信号出力接続点４３は、フレキシブルフラットケーブル（FFC）やフレキシブルプリント基板（FPC）などの信号伝送ケーブル（図示せず）を接続するために使用することができる。これにより、タッチセンサ信号は、動作のための信号処理回路（図示せず）に伝送される。

以上の説明から、本考案のタッチ信号伝送構造により、各センサアレイ２１上の駆動電極Ｄ１からＤ８までの位置を、電気接点Ｄｃ１からＤｃ８までの位置に対応する順に並べることができることが分かる。また、各駆動電極信号線４２によって直列に形成された信号チャネルＣｈ１からＣｈ８までも対応する順番に配置されているので、信号チャネルの順番を固定的に設定することができる。すなわち、電気接点Ｄｃ１からＤｃ８までの選別位置は全て固定されているので、同じ水平軸位置を直列に接続した信号チャネルＣｈ１からＣｈ８までの選別位置も固定される。したがって、タッチパッドのサイズを大きくして駆動電極の数を増やす（つまり、電気接点の数を増やす、信号チャネルの数を増やす）場合、本考案の元の信号伝送構造の電気接点Ｄｃ１からＤｃ８までの配置位置は変更されていない。従って、駆動電極の数を増やす場合には、元の配置位置に加えて、１つまたは複数の電気的接続位置および信号チャネルを下向きまたは上向きに追加設定すればよく、元の主信号伝送構造には全く影響がない。タッチ信号処理部の回路は設計を変更する必要がなく、タッチICのピン位置は変更されない。同様に、センサアレイの数を増やす（すなわち、電気接点の数を増やす）ことも同じであるので、本考案は、タッチ信号伝送導線の設計プロセスを単純化し、その共通性を改善することができる。

本実用新案の請求項の範囲には、この請求項の範囲内のすべての修正と変更が含まれます。本考案は上記の形態に限定されるものではなく、上記の記述を参照した後に、より技術的な改善および変更が可能であることは明らかである。例えば、上述したセンサアレイにおける電気接点Ｄｃ１からＤｃ８までは、透明導路Ｄｒの同じ側に順次配置される。ここで、電気接点のレイアウトは、原理的には、上下の配置順序が可変でないことを除いて、任意に調整可能である。電気接点の配置位置は、上記実施形態のレイアウトパターンに加えて、ジグザグ形状、S字形状、Z形状、またはW形状に形成されてもよい。したがって、本考案に関連する同じ創造的な精神において行われた変更または改変は、本考案の保護の範囲に含まれるべきである。

１０透明基底層
１１可視区域
１２遮蔽区域
２０透明タッチセンサ層
２１センサアレイ
３０絶縁薄膜
３１貫通孔
４０信号伝送層
４１センサ電極信号伝送導線
４２駆動電極信号伝送導線
４３信号出力接続点

Claims (3)

1. 一種のタッチセンサのタッチ信号伝送構造であり、透明基底層と、透明タッチセンサ層と、絶縁薄膜と、信号伝送層とを含み、
   前記透明基底層は中央箇所に透明な可視区域であり、その周縁区域に不透明なフレームを有して遮蔽区域を形成し、
   前記透明タッチセンサ層は前記可視区域に配置された複数のセンサアレイを有し、個々の前記センサアレイは、第１センサ電極と複数の第２センサ電極とを含み、前記第１センサ電極は、第１透明導路を介して前記遮蔽区域に設けられた第１電気接点と電気的に接続され、個々の前記第２センサ電極は、第２透明導路を介して前記遮蔽区域に設けられた第２電気接点に電気的に接続され、ここで、複数の前記第２電気接点の配置順序は、それに接続された複数の前記第２センサ電極の配置順序に対応し、
   前記絶縁薄膜は複数の前記第２電気接点上に配置することができ、前記絶縁薄膜上に設けられた複数の貫通孔はそれぞれ複数の前記第２電気接点の位置に対応することができ、 前記信号伝送層は、前記遮蔽区域の範囲内に設置され、複数の第１信号伝送導線と、複数の第２信号伝送導線と、複数の信号出力接続点とを含み、前記第１信号伝送導線の先端は前記第１電気接点に電気的に接続され、且つ前記第１信号伝送導線の末端は前記信号出力接続点の１つに電気的に接続され、前記第２信号伝送導線は絶縁薄膜上の前記貫通孔を介して、各前記センサアレイの同じ軸方向位置に配置された前記第２電気接点に電気的に接続され、直列の信号チャネルを形成し、そして、前記第２信号伝送導線の末端は、前記信号出力接続点の１つに電気的に接続され、複数の前記信号出力接続点は、１つの配線に電気的に接続され、タッチセンサ信号を信号処理回路に伝送して、演算を行うことを特徴とする、タッチセンサのタッチ信号伝送構造。
2. 前記センサアレイのそれぞれの複数前記第２電気接点は、前記第２透明導路の同じ側に配置される、請求項１に記載のタッチ信号伝送構造。
3. 複数の前記第２電気接点の配置位置は、ジグザク、S字形、Z字形、またはW字形パターンの１つを形成することを特徴とする、請求項２に記載のタッチ信号伝送構造。

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