JP5732277B2 - Capacitive touch panel and screen input device - Google Patents
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Description
この発明は静電容量式タッチパネル及びその静電容量式タッチパネルを備えた画面入力装置に関する。 The present invention relates to a capacitive touch panel and a screen input device including the capacitive touch panel.
静電容量式タッチパネルや抵抗膜式タッチパネルは外部からのノイズの影響を受けやすく、ノイズによる誤動作を防止するために、シールド体を配置するといったことが行われている。特許文献1にはこのようなシールド体を備えた構成が記載されている。 Capacitive touch panels and resistive touch panels are easily affected by external noise, and a shield body is arranged to prevent malfunction due to noise. Patent Document 1 describes a configuration including such a shield body.
図11はこの特許文献1に記載されているタッチパネルを搭載した電子機器の分解斜視図を示したものであり、図11中、11は電子機器のケースを示し、12は電子機器のモジュールを示す。また、13はタッチパネルを示し、14はシールド体、15は裏蓋をそれぞれ示す。
FIG. 11 shows an exploded perspective view of an electronic device equipped with the touch panel described in Patent Document 1. In FIG. 11, 11 shows a case of the electronic device, and 12 shows a module of the electronic device. .
ケース11は表示窓16aを有するカバー16と外フレーム17とによって構成されており、両者は接合されている。モジュール12は表示装置18と回路基板19とを有し、これらは内フレーム20に位置決め固定されるものとなっている。表示装置18には液晶パネルが用いられている。タッチパネル13は抵抗膜式のタッチパネルとされている。シールド体14は枠形状部14aを備え、この枠形状部14aはタッチパネル13の周縁部の全周にわたる額縁状の形状を有するものとされている。
The
図12は図11に示した構成各部が組み立てられた電子機器の要部断面構造を示したものであり、モジュール12上にはタッチパネル13が載置され、モジュール12の表示装置18に表示された情報はタッチパネル13を通してカバー16の表示窓16aより視認できるようになっている。図12中、13aはタッチパネル13の上側パネルを示し、13bは下側パネルを示す。また、13cは上側パネル13aと下側パネル13bとを接合している接着剤を示す。
FIG. 12 shows a cross-sectional structure of the main part of the electronic device in which the components shown in FIG. 11 are assembled. The
タッチパネル13の周縁部には図12に示したようにシールド体14の枠形状部14aが位置し、この枠形状部14a上にカバー16が位置する。シールド体14には接続片14bが複数設けられており、接続片14bのU字形をなす先端部は図12に示したように回路基板19と当接すると共に裏蓋15と接触する構造となっている。
As shown in FIG. 12, the frame-
特許文献1では上記のような枠形状を有するシールド体14をタッチパネル13の周縁部に配置することで外部からのノイズの影響を防止するものとなっており、シールド体14はカバー16、回路基板19及び裏蓋15と電気的に接続されている。
In Patent Document 1, the
上述した従来例ではタッチパネル13が外部からのノイズの影響を受けないようにすべく、タッチパネル13とは別にシールド体14を用意し、そのシールド体14をタッチパネル13の周縁部に配置する構成となっている。よって、タッチパネル13と別部品のシールド体14を必要とする分、部品点数が多くなり、また組み立てコストがかかるものとなっていた。
In the above-described conventional example, a
さらに、シールド体14はタッチパネル13の周縁部上に位置し、つまりタッチパネル13のタッチ面の回りに、タッチ面と段差を形成して位置しているため、例えばタッチパネルのタッチ面と周縁部とが同一面にあるようなタッチパネルのフラットデザイン化の要求には答えられないものとなっていた。
Furthermore, since the
この発明の目的はこのような問題に鑑み、シールド体を備えたタッチパネルにおいて、タッチパネルの周縁部がタッチ面と同一面上に位置するフラットデザインを実現することができ、かつ従来より安価に構成することができる静電容量式のタッチパネルを提供することにあり、さらにその静電容量式タッチパネルを備えた画面入力装置を提供することにある。 In view of such problems, an object of the present invention is to realize a flat design in which a peripheral portion of a touch panel is located on the same surface as a touch surface in a touch panel provided with a shield body, and is configured at a lower cost than in the past. It is to provide a capacitive touch panel that can be used, and to provide a screen input device including the capacitive touch panel.
請求項1の発明によれば、静電容量式タッチパネルは、基板周縁部が配線領域とされ、その配線領域で囲まれた内側が検出領域とされ、検出領域に配列形成されたセンサ電極と接続された導電配線が配線領域に配置されているタッチパネル本体と、タッチパネル本体上に固着され、その固着された内側と反対側に位置する外側面がタッチ面をなすカバーとを備え、カバーの内側の、前記配線領域と対向する位置に、カバーと一体成形されて形成された方形枠形状をなすシールド体が位置しているものとされる。 According to the first aspect of the present invention, the capacitive touch panel is connected to the sensor electrode arranged in the detection region, the periphery of the substrate being the wiring region, the inner side surrounded by the wiring region being the detection region. A touch panel body in which the conductive wiring is arranged in the wiring area, and a cover fixed on the touch panel body, and an outer surface located on the opposite side to the fixed inner side forms a touch surface. , at a position opposite to the wiring region, a shield body constituting a rectangular frame shape that is formed by the cover and integrally molded is assumed to be located.
請求項2の発明によれば、画面入力装置は、画面表示装置と、画面表示装置の入力画面上に配置された請求項1記載の静電容量式タッチパネルと、画面表示装置及び静電容量式タッチパネルを収容する筐体からなり、前記シールド体は導電材よりなる筐体と電気的に接続されているものとされる。 According to the invention of claim 2, screen input apparatus, and the screen display device, a capacitive touch panel according to claim 1 Symbol mounting disposed on the input screen of the screen display, the screen display device and the capacitance The shield body is configured to be electrically connected to a casing made of a conductive material.
この発明によれば、シールド体はカバーと一体形成されているため、その分、部品点数を削減でき、組み立ても容易となり、よって静電容量式タッチパネルを従来より安価に構成することができる。 According to the present invention, since the shield body is integrally formed with the cover, the number of parts can be reduced correspondingly, and the assembly can be facilitated. Therefore, the capacitive touch panel can be configured at a lower cost than before.
また、シールド体はカバーの内側面に位置し、タッチ面を構成するカバーの外側面には従来のようにタッチ面とその周縁部との間に段差が生じず、タッチ面と周縁部とは同一平面をなすため、タッチパネル表面のフラットデザイン化の要求に答えることができる。 In addition, the shield body is located on the inner side surface of the cover, and there is no step between the touch surface and its peripheral edge as in the conventional case on the outer surface of the cover constituting the touch surface. Since it is coplanar, it can meet the demand for flat design on the touch panel surface.
さらに、この発明による画面入力装置によれば、静電容量式タッチパネルのシールド体は画面入力装置の筐体と電気的に接続されるため、それらシールド体と筐体を容易にグランド接続(接地)することができ、よって確実なシールド効果を得ることができる。 Furthermore, according to the screen input device of the present invention, since the shield body of the capacitive touch panel is electrically connected to the housing of the screen input device, the shield body and the housing can be easily connected to the ground (grounding). Therefore, a reliable shielding effect can be obtained.
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はこの発明による静電容量式タッチパネルの一実施例を示したものであり、静電容量式タッチパネル30はこの例ではタッチパネル本体40と、シールド体51が一体形成されたカバー52とによって構成されている。図2は図1に示した静電容量式タッチパネル30を各部に分解して示したものであり、図3はシールド体51が一体形成されたカバー52を示したものである。また、図4Aはタッチパネル本体40を示したものである。
FIG. 1 shows an embodiment of a capacitive touch panel according to the present invention. In this example, a
まず、図4Aを参照してタッチパネル本体40の構成を説明する。
First, the configuration of the
タッチパネル本体40は基板41上に所要のセンサ電極42が配列形成され、さらにそれらセンサ電極42と接続された導電配線43が形成されてなるもので、導電配線43は基板41の周縁部の配線領域44に図4Aに示したように配置されている。
The
配線領域44で囲まれた内側は検出領域45とされ、この検出領域45にセンサ電極42が配列形成されている。センサ電極42は透明電極であり、形成パターンは見えないが、図4Aでは形成パターンを簡易的に図示している。
An inner side surrounded by the
センサ電極42はこの例では菱形の電極とされ、行及び列に配列形成されている。図4Aではこの行及び列の配列状態を模式的に示しているが、詳細には図4Bに示したような配列状態となっている。図4B中、斜線を施したセンサ電極42は行電極をなし、斜線を施していないセンサ電極42は列電極をなす。図4Bには行をR1,R2,R3、列をC1,C2で示している。
In this example, the
1つの行を構成するセンサ電極42は互いに導電配線42aで接続され、同様に1つの列を構成するセンサ電極42は互いに導電配線42bで接続されている。なお、導電配線42aと42bの交差部は詳細図示を省略しているが、互いに絶縁されている。導電配線42aと42bはセンサ電極42と同じ透明材料で形成することが好ましいが、目視できない程度の微細な配線であれば透明材料でなくても構わない。具体的に目視できない程度の配線幅は30μm以下とされる。
The
各行及び各列を構成するセンサ電極42からそれぞれ導出された導電配線43は図4Aに示すように配線領域44を引き回されて基板41の一辺の中央部に集められ、この例ではこれら導電配線43はフレキシブルプリント配線板(FPC)46に接続されている。
As shown in FIG. 4A, the
次に、カバー52の構成を説明する。
Next, the configuration of the
カバー52はこの例では方形をなすタッチパネル本体40よりやや大きい方形状をなし、このカバー52に導電材よりなるシールド体51が印刷形成される。シールド体51はタッチパネル本体40の配線領域44と対向する位置に印刷形成され、図2に示したように方形枠形状をなすものとされる。カバー52の構成材料には例えばPETフィルムが用いられ、このPETフィルム上に銀ペースト等を印刷することによってシールド体51が形成される。
In this example, the
上記のようにシールド体51が一体形成されたカバー52はタッチパネル本体40に貼り付けられ、これにより図1に示した静電容量式タッチパネル30が完成する。カバー52の貼り付けには透明粘着剤53が用いられる。
The
シールド体51はタッチパネル本体40と対向するカバー52の内側面(固着面)52aに位置してタッチパネル本体40の配線領域44と対向され、配線領域44を覆う。カバー52の外側面52bはタッチ操作されるタッチ面を構成する。
The
上記のような構成とされた静電容量式タッチパネル30によれば、タッチパネル本体40の配線領域44はシールド体51で覆われるため、良好なシールド効果を得ることができる。また、シールド体51はカバー52に一体形成されているため、従来のようにシールド体を別に用意する必要はなく、その点で部品点数を削減でき、組み立ても容易となるため、静電容量式タッチパネルを安価に構成することができる。
According to the
さらに、シールド体51はカバー52の内側面52aに位置しているため、カバー52の外側面52bは単なる平面となり、よってシールド体を備えたタッチパネルであっても、従来のようにタッチパネルのタッチ面とタッチパネルの周縁部との間に段差が生じることはなく、タッチ面と周縁部とが同一面上に位置するフラットデザイン化(タッチパネル表面のフラット化)の要求に答えられるものとなっている。
Further, since the
加えて、上述したようにカバー52をPETフィルム等の薄い素材で構成し、シールド体51を印刷形成するようにすれば、静電容量式タッチパネル30の薄型化を図ることができる。
In addition, as described above, if the
なお、上述した例ではセンサ電極42は菱形をなすものとしているが、電極形状は他の形状であってもよく、電極数も用途に応じて適宜、選定される。また、センサ電極42は基板41の片面(上面)に形成されているが、例えば行と列に分け、基板41の両面(上下面)に形成するような構成であってもよい。同様に、導電配線43も基板41の上面に限らず、下面に形成されていてもよく、また上下面に形成されていてもよい。
In the above-described example, the
シールド体51の印刷形成に用いる材料は銀ペーストに限らず、導電性高分子材料であってもよい。図5は印刷形成されたシールド体51を有するカバー52の生産方法を示したものであり、図5中、61はカバー52の素材シートを示す。素材シート61上にシールド体51を多数印刷形成することで大量生産が可能となり、コストダウンを図ることができる。
The material used for the printing formation of the
一方、図6はカバー52に意匠などの印刷を施す例を示したものであり、図6中、62は意匠印刷部を示す。意匠などの印刷を施すことで、デザイン性に優れたタッチパネルの実現が可能となる。
On the other hand, FIG. 6 shows an example in which a design or the like is printed on the
シールド体51の形成は印刷に限らず、金属メッキや金属箔の転写等によってカバー52に形成してもよい。また、例えばステンレス(SUS)などの金属材でシールド体を形成し、シールド体をインサートしてカバーとシールド体とを一体成形するようにしてもよい。
The formation of the
図7Aはこのような一体成形により形成されて一体化されたカバー52’及びシールド体51’を示したものであり、図7Bは各部に分けて示したものである。シールド体51’はシールド体51と同様、方形枠形状をなす。カバー52’を構成する樹脂はアクリルやポリカーボネートなどの透明樹脂材とされる。
FIG. 7A shows the
なお、静電容量式タッチパネルの薄型化を図る上では前述したようにカバー52をPETフィルム等の薄い素材で構成し、シールド体51を印刷形成するのが好ましい。
In order to reduce the thickness of the capacitive touch panel, it is preferable that the
一方、カバー52を薄い素材で構成することは性能面でも好ましい。即ち、静電容量式タッチパネルではタッチパネル本体40のセンサ電極42とタッチ操作する指との間に発生する静電容量の変化をセンサ感度として電気的に読み取っている。センサ電極42と指との間に発生する静電容量Cは、
C=εS/d
ε:カバーの誘電率
S:接触面積
d:カバー上面とセンサ電極の距離
で表され、静電容量Cはカバー52の上面(外側面52b)とセンサ電極42の距離dに反比例するため、距離dが小さい方が、つまりカバー52が薄い方が感度が向上する。
On the other hand, it is preferable in terms of performance that the
C = εS / d
ε: Dielectric constant of the cover
S: Contact area
d: Expressed by the distance between the upper surface of the cover and the sensor electrode, and the capacitance C is inversely proportional to the distance d between the upper surface of the cover 52 (
次に、上記のような構成を有する静電容量式タッチパネルを具備して構成されるこの発明による画面入力装置について説明する。 Next, a screen input device according to the present invention configured to include the capacitive touch panel having the above-described configuration will be described.
図8は画面入力装置の一実施例を示したものであり、図9は図8Bに示した断面構造の要部を拡大して示したものである。また、図10は図8に示した画面入力装置を各部に分解して示したものである。 FIG. 8 shows an embodiment of the screen input device, and FIG. 9 is an enlarged view of the main part of the cross-sectional structure shown in FIG. 8B. FIG. 10 is an exploded view of the screen input device shown in FIG.
画面入力装置100は画面表示装置70と静電容量式タッチパネル30と制御ユニット80と導電材よりなる筐体90とによって構成されている。この画面入力装置100は例えば携帯電話機やカーナビゲーションシステム等において用いられる。
The
筐体90は上面が開放された箱状をなし、この筐体90内に制御ユニット80、画面表示装置70及び静電容量式タッチパネル30が順次収納されて画面入力装置100が構成されている。筐体は例えばステンレス製とされる。
The
制御ユニット80は画面入力装置100全体を制御するユニットであり、図8〜10では簡略化して示しているが、所要の部品が実装された回路基板等よりなる。なお、制御ユニット80は筐体90内に固定されるが、固定用の構造詳細の図示は省略している。
The
静電容量式タッチパネル30は画面表示装置70の入力画面71上に配置される。静電容量式タッチパネル30はこの例では粘着剤65によって画面表示装置70上に固定されている。静電容量式タッチパネル30から導出されているフレキシブルプリント配線板46は下方に折り曲げられて制御ユニット80に電気的に接続されている。
The
静電容量式タッチパネル30のカバー52は筐体90の外に位置し、筐体90の開放端の回りに全周に渡って設けられた固定部91に固定されている。このカバー52の固定部分にはカバー52と一体形成されたシールド体51が位置しており、固定には導電粘着剤66が用いられ、これによりシールド体51は筐体90と電気的に接続されている。導電粘着剤66は例えば導電フィラーを粘着剤に練り込んだ導電両面テープとされる。なお、導電両面テープに替え、導電接着剤を用いてもよい。
The
静電容量式タッチパネル30は駆動回路によって駆動されるが、駆動回路は制御ユニット80に備わっていてもよく、またフレキシブルプリント配線板46に備わっていてもよい。
Although the
上記のような構成とされた画面入力装置100では、カバー52に一体形成されたシールド体51は筐体90に電気的に接続されるため、シールド体51と筐体90を容易にグランド接続することができ、確実なシールド効果を得ることができる。
In the
加えて、方形枠形状をなすシールド体51と筐体90が静電容量式タッチパネル30の外周で全周に渡って導電接続されるため、静電容量式タッチパネル30を、そのタッチ面を除く全面においてシールドすることができる。よって、あらゆる方向からのノイズに強い(ノイズ耐性のある)静電容量式タッチパネルを実現することができ、その点で優れた性能を有する画面入力装置100を得ることができる。
In addition, since the
11 ケース 12 モジュール
13 タッチパネル 13a 上側パネル
13b 下側パネル 13c 接着剤
14 シールド体 14a 枠形状部
14b 接続片 15 裏蓋
16 カバー 16a 表示窓
17 外フレーム 18 表示装置
19 回路基板 20 内フレーム
30 静電容量式タッチパネル 40 タッチパネル本体
41 基板 42 センサ電極
42a,42b 導電配線 43 導電配線
44 配線領域 45 検出領域
46 フレキシブルプリント配線板 51,51’ シールド体
52,52’ カバー 52a 内側面
52b 外側面 53 透明粘着剤
61 素材シート 62 意匠印刷部
65 粘着剤 66 導電粘着剤
70 画面表示装置 71 入力画面
80 制御ユニット 90 筐体
91 固定部 100 画面入力装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記タッチパネル本体上に固着され、その固着された内側と反対側に位置する外側面がタッチ面をなすカバーとを備え、
前記カバーの前記内側の、前記配線領域と対向する位置に、前記カバーと一体成形されて形成された方形枠形状をなすシールド体が位置していることを特徴とする静電容量式タッチパネル。 A touch panel body in which a peripheral portion of the substrate is a wiring region, an inner side surrounded by the wiring region is a detection region, and conductive wirings connected to sensor electrodes arranged in the detection region are arranged in the wiring region When,
A cover that is fixed on the touch panel body, and an outer surface located on the opposite side to the fixed inner side forms a touch surface;
Wherein said inner cover, at a position opposed to the wiring region, capacitive touch panel shield member forming a rectangular frame shape formed by being integrally molded with said cover and being located.
前記画面表示装置の入力画面上に配置された請求項1記載の静電容量式タッチパネルと、
前記画面表示装置及び静電容量式タッチパネルを収容する筐体からなり、
前記シールド体は導電材よりなる前記筐体と電気的に接続されていることを特徴とする画面入力装置。 A screen display device;
A capacitive touch panel according to claim 1 Symbol mounting arranged on the input screen of the image display device,
A housing that houses the screen display device and the capacitive touch panel,
The screen input device, wherein the shield body is electrically connected to the casing made of a conductive material.
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