JPH10308135A - 照光式タッチスイッチ - Google Patents

照光式タッチスイッチ

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JPH10308135A
JPH10308135A JP11730497A JP11730497A JPH10308135A JP H10308135 A JPH10308135 A JP H10308135A JP 11730497 A JP11730497 A JP 11730497A JP 11730497 A JP11730497 A JP 11730497A JP H10308135 A JPH10308135 A JP H10308135A
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JP
Japan
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transparent electrode
detecting
touch switch
transparent
light emitting
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Application number
JP11730497A
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English (en)
Inventor
Akiyoshi Hattori
章良 服部
Shinya Hasegawa
真也 長谷川
Akihiko Yoshida
昭彦 吉田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】低コストで、長寿命、高信頼性の照光式タッチ
スイッチを提供する。 【解決手段】EL素子14と、透明保護板8及び透明電
極9を有し、EL素子14の上部に設けられ、目的物の
近接を検出する近接検出部2と、その近接検出部2によ
る検出結果に応じて、EL素子14及び、部屋のランプ
7を制御する制御手段5とを具備し、透明保護板8と透
明電極9の間に取り替え可能な表示用マスクフィルム1
0を備え、所定の情報を表示できるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はタッチスイッチ機能
と表示機能を有する照光式タッチスイッチに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来の照光式タッチスイッチは、以下の
3つに分けられる。
【0003】第1は、図4に示すように、液晶(L
C)、エレクトロルミネッセンス(EL)、エレクトロ
クロミック(EC)などの表示素子1上に、対抗型透明
電極26,27を形成し、その部分に指が直接ふれるこ
とによって、人体を微少電流が流れ、両電極26,27
間の抵抗値変化を電気回路により検出して、表示素子1
の照光を制御するものである。
【0004】第2は、図5に示すように、液晶、EL、
ECなどの表示素子1上に、透明なタッチスイッチを積
層したものである。例えば、その透明なタッチスイッチ
は2枚のフィルム28,29上に各々マトリックスを組
むように透明電極30,31が形成されており、透明電
極30,31が交差している部分に指がふれることによ
り、透明電極30,31が接触し、両透明電極30,3
1間を電流が流れ、両電極の導通を電気回路により検出
して、表示素子1の照光を制御するものである。
【0005】第3は、図6に示すように、第1と第2の
中間に当たるもので、液晶、EL、ECなどの表示素子
1上に一枚のフィルム28が積層されたものである。そ
の表示素子1の上と、前記フィルム28の下に、各々マ
トリックスを組むように透明電極30,31が形成され
ており、透明電極30,31が交差している部分に指が
ふれることにより透明電極30,31が接触し、両透明
電極30,31間を電流が流れ、両電極の導通を電気回
路により検出して、表示素子1の照光を制御するもので
ある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の第1の
対抗型電極26、27を表示素子1上に具備した照光式
タッチスイッチでは、原理上、透明電極への指の直接接
触が避けられないので、透明電極の摩耗が起こり易い。
【0007】また、上記の第2、第3のタッチスイッチ
と表示素子1の積層型照光式タッチスイッチは、表示素
子1以外に、タッチスイッチ用の1枚ないしは2枚の透
明電極付きフィルムとの貼り合わせが必要となり、工数
が増え、コストが高くなる。
【0008】本発明は、上記課題を解決するもので、低
コストで、高信頼性の照光式タッチスイッチを提供する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、発光又は表示
素子と、前記発光又は表示素子の上部に設けられた近接
検出部と、物体の接近を検出する手段と、その検出手段
の検出結果に応じて発光又は表示素子を制御する手段
と、スイッチ動作を表現する手段と、制御すべき機器の
負荷を制御する手段を具備することを特徴とする。
【0010】本発明は、少なくとも発光素子と、前記発
光素子上に設けられた透明電極と、前記発光素子を保護
するための透明な基材と、前記発光素子と前記基材の間
の表示用マスクフイルムから構成されることを特徴と
し、また、少なくとも表示素子と、前記表示素子上に設
けられた透明電極と、前記表示素子を保護するための透
明な基材から構成されることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて説明する。
【0012】図1は本発明にかかる一実施の形態の照光
式タッチスイッチの構成図である。すなわち、例えばエ
レクトロルミネッセンス(EL)などの、照光用素子と
しての発光素子1の表面(下面)上に、物体の接近を検
出する透明電極9が形成され、近接検出部2を形成して
いる。この発光素子1は、通常は消えているか、所定の
電源により弱い光を出している。
【0013】また、近接検出部2の検出用透明電極9
は、その検出用透明電極9のインピーダンス変化を検出
することによって、人の指などの接近を検出する検出手
段3に接続されている。前記検出手段3は、その検出結
果に応じて制御信号を出力する制御手段5に接続され、
その制御手段5はスイッチ制御手段6と、制御すべき機
器7に接続されている。このスイッチ制御手段6は、音
声によりそのタッチ動作を表現する。さらに、スイッチ
制御手段6は内蔵する表示制御手段4を通じて、前記発
光素子1を制御し、強度の発光などでそのタッチ動作を
知らせる。さらに、また制御手段5は、上記制御すべき
機器7、たとえば、部屋のランプを点灯させる。
【0014】図2は、本実施の形態の照光式タッチスイ
ッチの発光素子1および近接検出部2の略示断面図であ
る。図2において、8は保護基材、10は表示用マスク
フィルム、11は保護膜、9は上記透明電極、12は透
明基材であり、この順に積層されている。さらに、13
は透明電極、14は発光体、15は誘電体、16は背面
電極、17は樹脂、18は背面保護フィルムである。な
お、前記基材12は、ガラスまたはプラスチックなどの
基板や樹脂フィルムである。
【0015】ここで、上記発光素子1は、透明基材1
2、透明電極13、EL発光体14、誘電体15、背面
電極16、樹脂17、背面保護フィルム18、そして表
示用マスクフィルム10、で構成され、また、上記近接
検出部2は、保護基材8、保護膜11、透明電極9で構
成されている。
【0016】透明基材12上の透明電極9は検出用の電
極であり、上記検出手段3につながっている。保護膜1
1、保護基材8は、前記透明電極9を摩耗等から保護す
るためのものである。また、透明基材12の下側にはも
う一つの透明電極13があり、背面電極16との間に電
圧を印加することにより、EL発光体14を発光させ
る。そして、保護膜11と保護基材8との間に設けら
れ、取り替え可能な表示用マスクフィルム10によっ
て、文字・記号等が表現される。誘電体15は、主に発
光体14の絶縁破壊を防ぐためである。特に、発光体1
4は湿気に弱いので、樹脂17と背面保護フィルム18
で充分にシールされている。
【0017】なお、本実施の形態の変形例として、前記
マスクフィルム10に加えて、透明電極13や背面電極
16をパターン化することにより、色々な組み合わせの
文字・記号等を表現することも可能である。
【0018】次に、上記実施の形態の動作について、図
1および図2を参照しながら説明する。
【0019】まず、タッチスイッチがOFFで、EL発
光体14が非発光もしくは暗所で分かる程度の明るさ
(約5〜10cd/m2)に発光している状態であるとす
る。制御手段5は、検出手段3からの検出出力ごとに、
その結果を保持する機能を有しているとする。
【0020】このとき、例えば指で近接検出部2に接触
する程度に接近させると、その指の接近によって、近接
検出部2はその検出用透明電極9のインピーダンスの変
化を検出する。検出手段3は検出結果を制御手段5に出
力し、検出結果を受けた制御手段5は、制御機器7を制
御して、制御機器7である部屋のランプを点灯すると同
時に、スイッチ制御手段6にその検出を伝達する。スイ
ッチ制御手段6は、音声を出し、さらに、表示制御手段
4を通じて、発光素子1の透明電極13および背面電極
16間に電圧を印加して、発光体14を20〜300cd
/m2程度の明るさで発光させる。この発光体14の発光
によって、発光素子1からの光が、透明電極9,13、
透明基材12、保護基材8などを通過して、スイッチが
ONしたことを知らせる。
【0021】この場合に、図1で前述したように、文
字、記号などのパターンの表示用マスクフィルム10が
保護基材8と透明基材12に設けられているので、発光
体14の光を背景にして、それらの文字や記号が明るい
ところでもはっきりシルエットとなって表示され、次に
指を接近させるまで発光状態(ON状態)が保持され
る。
【0022】その後、もう一度指を接近させると、検出
手段3が検出用透明電極9のインピーダンスの変化を検
出し、制御手段5はその結果を受けて、制御機器7を制
御すると同時に、スイッチ制御手段6に伝達し、音声等
で動作を表現するとともに、発光素子1を制御する表示
制御手段4によって、発光素子1の発光を停止もしくは
透明電極13および背面電極16間の電圧を制御して、
発光体14を5〜10cd/m2程度の明るさに減光し、ス
イッチをOFFさせる。
【0023】なお、上記実施の形態では、保護膜11、
検出用透明電極9および発光素子1を接触させて一体構
造にしたが、これに限らず、タッチスイッチとしての機
能が損なわれない範囲であれば、保護膜11および検出
用透明電極9を、保護基材8の上、または表示用マスク
フィルム10上に設けてもよい。
【0024】また、上記実施の形態では、文字や記号な
どの表示にマスクフィルム10を用いたが、これに加え
て、保護膜11にマスクパターンを形成したり、また、
透明電極13や背面電極16などをパターン化して、多
岐にわたる文字・記号等を表示するようにしてもよい。
【0025】また、上記実施の形態では、指の近接の検
出レベルを保護基材8に接触する程度としたが、これに
限らず、検出手段3の感度を調節することによって近接
程度を任意に設定可能である。
【0026】また、上記実施の形態では、検出用透明電
極9を櫛形の対向型電極としたが、これに限らない。ま
た人体の容量を用いた検出方法であれば、透明電極9の
インピーダンス変化や静電容量変化等に限定されるもの
ではなく、また、電極の構成も四角・三角・円などの形
状の単独の電極や複雑な形状の2端子型の電極でもよ
い。
【0027】図3は、本発明の別の実施の形態を示し、
表示素子1に液晶(TNタイプ)を用いた照光式タッチ
スイッチの構成を示す断面図である。すなわち、保護基
材8と表示素子1上の検出用透明電極9については、前
述の実施の形態と同様である。
【0028】表示素子1の構成は、図3に示すように、
2枚の基材12、23の間に液晶21が挟まれ、基材1
2には液晶21の一方の電極となる透明電極20が形成
され、基材23には液晶21のもう一方の電極となる背
面電極22が形成されている。また、液晶21の側面に
は透明電極20と背面電極22の接触を防止し、液晶の
注入を可能とするために、スペーサ24、25が設けら
れている。さらに、偏向フィルム19が保護基材8と透
明電極9との間に設けられている。
【0029】以上のような表示素子1を用いて、図1に
示すような構成とすることができる。この場合、印加電
圧によって液晶21の配向を変化させ、背景光(図示省
略。なお、反射式液晶素子の場合は、反射光の通過制御
となる)の通過を制御し、保護基材8と透明電極9の間
の偏向フィルム19によって、文字や記号などを表示す
ることができる。また、液晶21のコントラスト改善の
ために、基材23の反対面にELをバックライトして積
層させてもよい。
【0030】なお、上記実施の形態では、いずれにおい
ても物体近接の検出をインピーダンス変化により行った
が、これに限らず、例えば静電容量などの変化により検
出してもよい。
【0031】また、上記実施の形態では、いずれにおい
ても発光又は表示素子1にELまたは液晶を用いたが、
これに限らず、例えばプラズマ(PDP)、電界放出型
(FED)、エレクトロクロミック、蛍光灯、発光ダイ
オードなどを用いてもよい。
【0032】
【発明の効果】以上に述べたところから明らかなよう
に、本発明は、低コスト、長寿命、高信頼性の照光式タ
ッチスイッチを与えるものである。
【0033】また、マスクフィルムを取り替えることに
よって、色々な表示が可能になる。
【0034】また、TN液晶を用いることでコストダウ
ンとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる一実施の形態の照光式タッチス
イッチの構成図である。
【図2】同実施の形態のタッチスイッチ部の構成を示す
断面図である。
【図3】別の実施の形態のタッチスイッチ部の構成を示
す断面図である。
【図4】従来の抵抗値検出方式の照光式タッチスイッチ
の構成を示す斜視図である。
【図5】従来の導通方式の照光式タッチスイッチの構成
を示す断面図である。
【図6】従来の図5の照光式タッチスイッチの一部改良
型照光式タッチスイッチの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 発光又は表示素子 2 近接検出部 3 物体の近接検出手段 4 発光又は表示素子の制御手段 5 制御機器の制御手段 6 スイッチ動作表現手段 7 制御機器 8 保護基材 9 透明電極 10 表示用マスクフィルム 11 保護膜 12 透明基材 13 透明電極 14 発光体 15 誘電体 16 背面電極 17 樹脂 18 背面保護フィルム 19 偏向フィルム 20 透明電極 21 液晶 22 背面電極 23 基材 24,25 スペーサ 26,27 透明電極 28,29 フィルム 30,31 透明電極

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】照光用素子と、透明保護板及び透明電極を
    有し、前記照光用素子の主要部の上部に設けられ、目的
    物の近接を検出する近接検出部と、その近接検出部によ
    る検出結果に応じて、前記照光用素子及び、所定の機器
    を制御する制御手段とを具備することを特徴とする照光
    式タッチスイッチ。
  2. 【請求項2】前記照光用素子は発光素子であり、前記透
    明保護板と透明電極の間に取り替え可能に設けられた表
    示用マスクフィルムを利用して、所定の情報を表示でき
    るようになっていることを特徴とする請求項1記載の照
    光式タッチスイッチ。
  3. 【請求項3】前記照光用素子は表示素子であることを特
    徴とする請求項1記載の照光式タッチスイッチ。
  4. 【請求項4】前記表示素子は液晶素子(LCD)であ
    り、その液晶素子用の偏向フィルムが、前記透明保護板
    と透明電極の間に設けられていることを特徴とする請求
    項3記載の照光式タッチスイッチ。
  5. 【請求項5】前記照光用素子は、エレクトロルミネッセ
    ンス(EL)、プラズマ(PDP)、電界放出型(FE
    D)、液晶(LCD)のいずれかであることを特徴とす
    る請求項1、2又は3記載の照光式タッチスイッチ。
JP11730497A 1997-05-07 1997-05-07 照光式タッチスイッチ Pending JPH10308135A (ja)

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