JP4933486B2

JP4933486B2 - タッチセンサ

Info

Publication number: JP4933486B2
Application number: JP2008131725A
Authority: JP
Inventors: 弘明五十嵐
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 2008-05-20
Filing date: 2008-05-20
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2028-05-20
Also published as: JP2009282597A

Description

本発明は、ノートパソコンや携帯電話等の操作に使用されるタッチセンサに関するものである。

図８に示すノートパソコン１には、様々な技術が使用されているが、その一つとしてタッチパッド２用のタッチセンサ（静電容量センサともいう）があげられる（特許文献１、２参照）。

この種のタッチセンサは、ノートパソコン１の筐体３のタッチ板４に裏面側から対向する絶縁層を備え、この絶縁層の表面に、導電体である指に接近される導電性のセンサパターンが複数配列形成されており、センサパターンとタッチ板４上の指とによりコンデンサを形成してセンサパターンのどの位置に指が存在するかを静電容量の変化として検出し、この静電容量の検出をマウスポインタの動作に関連付けるよう機能する。

絶縁層からは筐体３の回路基板に接続される接続用突片が伸長形成され、絶縁層から接続用突片にかけては、複数のセンサパターンに接続される複数のセンサ用導電ラインが配列形成されている。また、絶縁層から接続用突片の周縁部にかけては、複数のセンサパターンを包囲するノイズ信号除去用のグランド用導電ラインが形成されている。このようなタッチセンサは、ジョイスティックやトラックボール等に比べ、構成部品が少なく、小型化や薄型化を図ることができ、しかも、腱鞘炎等にかかりにくいという特徴がある。
特開２００５−６３１０７号公報特開２００４−２７２６４１号公報

従来におけるタッチセンサは、以上のように構成されているので、指の置き所によっては、ノートパソコン１の誤動作を招くおそれがあるという問題がある。例えば、タッチ板４上に指が置かれる場合の他、タッチ板４の周辺で接続用突片のグランド用導電ライン上に指が不用意に置かれて接近する場合、タッチ板４上に指が適切に置かれるのと同様に静電容量が変化してしまい、この静電容量の変化によりノイズ信号が生じてマウスポインタが誤動作してしまうおそれがある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、接続用突片のグランド用導電ラインに導電体が接近する場合に、機器の誤動作を防ぐことのできるタッチセンサを提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、電子機器の筐体に取付けられる可撓性の絶縁層を備え、この絶縁層の両面のうち少なくとも片面に、導電体に接近される導電性のセンサパターンをスクリーン印刷により複数形成し、センサパターンと導電体とによりコンデンサを形成してセンサパターンのどの位置に導電体が存在するかを静電容量の変化として検出するものであって、
絶縁層の周縁部から伸びる屈曲可能な接続用突片と、絶縁層にスクリーン印刷され、複数のセンサパターンに接続されて絶縁層から接続用突片まで伸びる複数のセンサ用導電ラインと、絶縁層にスクリーン印刷され、複数のセンサパターンを包囲して絶縁層から接続用突片まで伸びるグランド用導電ラインと、絶縁層に近接する接続用突片の末端部にスクリーン印刷により積層されて複数のセンサ用導電ラインを覆う絶縁性のレジスト層と、絶縁層に近接する接続用突片の末端部にスクリーン印刷により面状に積層されてグランド用導電ラインとレジスト層とを覆う導電性のグランド層とを含み、このグランド層に、電子機器の筐体裏面に粘着する導電性の両面粘着層を粘着したことを特徴としている。

ここで、特許請求の範囲における絶縁層には、少なくとも可撓性のシートとフィルムのいずれもが含まれる。また、導電体には、少なくとも操作者の指と導電性の筆記具とが含まれる。絶縁層から伸びる接続用突片は、単数複数を特に問うものではない。また、グランド用導電ラインは、例えば折り返された平面略Ｃ字形、略Ｕ字形、あるいはこれらに類似する形等に形成することができる。

硬質のカバー層は、透明不透明のいずれでも良く、グランド層に着脱自在に積層粘着しても良い。さらに、本発明に係るタッチセンサは、少なくともパソコンのタッチパッド、携帯電話、デジタルオーディオプレーヤ、タッチパッドリモコン等に利用することができる。

本発明によれば、接続用突片のグランド用導電ラインをグランド層が面状に被覆してノイズ信号を除去するので、例えグランド用導電ラインに導電体が接近した場合でも、ノイズ信号が生じて電子機器が誤動作してしまうおそれを排除することができる。

本発明によれば、接続用突片のグランド用導電ラインに導電体が接近する場合に、電気機器や電子機器の誤動作を防ぐことができるという効果がある。また、絶縁層に近接する接続用突片の末端部に、レジスト層とグランド層とをそれぞれ積層するので、周辺のノイズ信号の伝送を抑制することができる。また、タッチセンサの製造に際してはスクリーン印刷法を用いるので、タッチセンサを短時間に安価に製造することができる。さらに、電子機器の筐体裏面に両面粘着層を粘着するだけで、筐体にタッチセンサを強固に取り付けることができるので、作業性や利便性の向上を図ることが可能になる。

以下、図面を参照して本発明に係るタッチセンサの好ましい実施形態を説明すると、本実施形態におけるタッチセンサは、図１ないし図４、図８に示すように、ノートパソコン１のタッチ板４に裏面側から対向する可撓性の絶縁フィルム１０と、この絶縁フィルム１０に複数配列形成される導電性のセンサパターン１１と、絶縁フィルム１０から伸びる接続用突片１３と、複数のセンサパターン１１に接続される複数のセンサ用導電ライン１４と、複数のセンサパターン１１を包囲するグランド用導電ライン１７と、複数のセンサ用導電ライン１４を被覆する絶縁性のレジスト層１９と、グランド用導電ライン１７とレジスト層１９とを被覆する導電性のグランド層２０とを備えている。

絶縁フィルム１０は、図１に示すように、例えば光や熱に対して安定のポリエチレンテレフタレート製フィルムを使用してタッチ板４に対応する大きさの平面略多角形に形成され、周縁部からアルミニウム製の筐体３の回路基板に接続される細長い矩形の接続用突片１３が屈曲可能に伸長形成される。

複数のセンサパターン１１は、図１に示すように、例えば導電性のインクを使用して絶縁フィルム１０の表裏両面のＸＹ方向にそれぞれ並べてスクリーン印刷され、タッチ板４上の指との間にコンデンサを形成し、センサパターン１１のどの位置に指が存在するかを静電容量の変化として検出するよう機能する。

絶縁フィルム１０の表面におけるセンサパターン１１は、図１に示すように、絶縁フィルム１０の裏面におけるセンサパターン１１よりも一回り小さい矩形に形成される。絶縁フィルム１０の表面における複数のセンサパターン１１は、導電性の接続ライン１２を介して相互に接続され、絶縁フィルム１０の裏面における複数のセンサパターン１１も導電性の接続ライン１２を介し相互に接続される。

複数のセンサ用導電ライン１４は、例えば導電性のインクを用い、複数のセンサパターン１１に接続されて絶縁フィルム１０から接続用突片１３にかけてスクリーン印刷されており、検出された信号をセンサパターン１１から回路基板に伝送するよう機能する。この複数のセンサ用導電ライン１４は、図１ないし図４に示すように、絶縁フィルム１０の隅に位置する屈曲部に接続用のスルーホール１５が穿孔され、接続用突片１３の長手方向に並べてスクリーン印刷される。

導電性のインクは、例えば銀粒子や銀とカーボンの混合物等が用いられる。また、各センサ用導電ライン１４の先端部は、接続用突片１３の先端部に位置し、回路基板に接続される接続部１６とされる。

グランド用導電ライン１７は、同図に示すように、例えば導電性のインクを用いて折り返された細長い線条にスクリーン印刷され、絶縁フィルム１０の周縁部に屈曲形成されて複数のセンサパターン１１を包囲するとともに、絶縁フィルム１０から接続用突片１３まで伸長形成されており、センサパターン１１周辺の指の動きに伴うノイズ信号の発生を抑制防止する。接続用突片１３のグランド用導電ライン１７は、複数のセンサ用導電ライン１４を左右から挟持するよう接続用突片１３の両側部に位置し、両端部が接続用突片１３の先端部に位置して回路基板用の接続部１８とされる。

レジスト層１９は、同図に示すように、例えば汎用性に優れる絶縁性のポリエステル樹脂等を用いて絶縁フィルム１０に近接する接続用突片１３の末端部（根元部）に平面矩形にスクリーン印刷され、複数のセンサ用導電ライン１４を被覆する。

グランド層２０は、図１ないし図４に示すように、例えば導電性のカーボンインクを用いて絶縁フィルム１０に近接する接続用突片１３の末端部に平面矩形にスクリーン印刷され、一対のグランド用導電ライン１７とレジスト層１９とを被覆する。このグランド層２０の表面には、ポリエステル樹脂等からなる絶縁性で硬質のカバーフィルム２１が選択的に積層される。

上記構成によれば、接続用突片１３の一対のグランド用導電ライン１７をグランド層２０が面状に被覆して静電容量の変化を防ぎ、ノイズ信号を除去するので、例えタッチ板４の周辺、例えば接続用突片１３の末端部付近等のグランド用導電ライン１７上に指が不用意に置かれる場合にも、静電容量の変化によりノイズ信号が生じてマウスポインタが誤動作してしまうおそれをきわめて有効に排除することができる。また、接続用突片１３の末端部に、レジスト層１９とグランド層２０とをそれぞれ位置決めして積層するので、周辺の余計なノイズ信号の伝送を有効に抑制防止することができる。

また、グランド層２０に硬質のカバーフィルム２１が積層されるので、軟質の接続用突片１３に剛性を付与してタッチセンサの組み立て性や取り扱い性を著しく向上させることができる。さらに、タッチセンサの製造に際してはスクリーン印刷法を用いるので、タッチセンサを短時間に安価に製造することが可能になる。

次に、図５ないし図７は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、グランド層２０に導電性の両面粘着層２２を粘着し、この両面粘着層２２を筐体３の裏面に粘着するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と略同様であるので説明を省略する。
本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、両面粘着層２２を筐体３の裏面に粘着するだけで、筐体３にタッチセンサを強固に取り付けることができるので、作業性や利便性の著しい向上を図ることができるのは明らかである。

なお、上記実施形態では絶縁フィルム１０の表裏両面に導電性のセンサパターン１１をそれぞれ複数配列形成したが、絶縁フィルム１０の表面に導電性のセンサパターン１１を複数配列形成しても良いし、絶縁フィルム１０の裏面に導電性のセンサパターン１１を複数配列形成しても良い。

また、接続用突片１３の末端部のみにレジスト層１９とグランド層２０とをそれぞれ積層したが、何らこれに限定されるものではない。例えば、特に支障を来たさなければ、接続用突片１３の末端部とそれ以外の部分にグランド層２０を拡大して積層しても良い。また、上記実施形態では導電性のカーボンインクを乾燥硬化させてグランド層２０を形成したが、アルミ箔等に代表される導電性の面状体を積層することにより形成しても良い。

本発明に係るタッチセンサの実施形態を模式的に示す平面説明図である。本発明に係るタッチセンサの実施形態を模式的に示す要部平面説明図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。本発明に係るタッチセンサの第２の実施形態を模式的に示す要部平面説明図である。図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。ノートパソコンを模式的に示す斜視説明図である。

符号の説明

１ノートパソコン
２タッチパッド
３筐体
４タッチ板
１０絶縁フィルム（絶縁層）
１１センサパターン
１３接続用突片
１４センサ用導電ライン
１７グランド用導電ライン
１９レジスト層
２０グランド層
２１カバーフィルム（カバー層）
２２両面粘着層

Claims

電子機器の筐体に取付けられる可撓性の絶縁層を備え、この絶縁層の両面のうち少なくとも片面に、導電体に接近される導電性のセンサパターンをスクリーン印刷により複数形成し、センサパターンと導電体とによりコンデンサを形成してセンサパターンのどの位置に導電体が存在するかを静電容量の変化として検出するタッチセンサであって、
絶縁層の周縁部から伸びる屈曲可能な接続用突片と、絶縁層にスクリーン印刷され、複数のセンサパターンに接続されて絶縁層から接続用突片まで伸びる複数のセンサ用導電ラインと、絶縁層にスクリーン印刷され、複数のセンサパターンを包囲して絶縁層から接続用突片まで伸びるグランド用導電ラインと、絶縁層に近接する接続用突片の末端部にスクリーン印刷により積層されて複数のセンサ用導電ラインを覆う絶縁性のレジスト層と、絶縁層に近接する接続用突片の末端部にスクリーン印刷により面状に積層されてグランド用導電ラインとレジスト層とを覆う導電性のグランド層とを含み、このグランド層に、電子機器の筐体裏面に粘着する導電性の両面粘着層を粘着したことを特徴とするタッチセンサ。