WO2017149680A1 - 静電容量式タッチパネル - Google Patents

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鈴木　洋平
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三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
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    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96—Touch switches

Definitions

  • the present invention relates to a capacitive touch panel.
  • a conventional capacitive touch panel disclosed in Patent Document 1 includes an electrode substrate, a detection electrode pattern disposed on the electrode substrate, a panel on which contact input is performed during operation input, and a detection electrode.
  • a conductive member provided between the pattern and the panel.
  • the detection electrode pattern is arranged on the panel side.
  • a detection electrode pattern is disposed on the panel side of the substrate in order to ensure detection sensitivity.
  • the detection electrode pattern is provided on the side opposite to the panel side of the substrate due to restrictions in manufacturing the substrate, there has been a problem that the distance between the touch panel and the detection electrode pattern is widened and the detection sensitivity is lowered.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a capacitive touch panel that can suppress a decrease in detection sensitivity regardless of restrictions on substrate manufacture.
  • a capacitive touch panel has a substrate having a first substrate surface and a second substrate surface, and is opposed to the first substrate surface.
  • a jumper line connecting the electrode pattern and one or a plurality of conductive members is provided.
  • Sectional drawing of the electrostatic capacitance type touch panel which concerns on Embodiment 1 of this invention The perspective view of the 1st electroconductive member and 2nd electroconductive member which comprise the electrostatic capacitance type touch panel which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • Sectional drawing of the capacitive touch panel which concerns on Embodiment 3 of this invention The figure which shows the comparative example with respect to the capacitive touch panel which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • Sectional drawing of the capacitive touch panel which concerns on Embodiment 4 of this invention Sectional drawing of the capacitive touch panel which concerns on Embodiment 4 of this invention.
  • FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of the capacitive touch panel according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the capacitive touch panel 100 according to the first embodiment includes a substrate 10 having a first substrate surface 11 and a second substrate surface 12, and an operation panel arranged to face the first substrate surface 11. 20 and a plurality of conductive members 30 disposed between the first substrate surface 11 and the operation panel 20.
  • the capacitive touch panel 100 includes an electrode pattern 40 disposed on the second substrate surface 12, a jumper wire 50 disposed on the substrate 10 and connecting the electrode pattern 40 and the conductive member 30, and the conductive member 30.
  • a conductive adhesive 60 that is disposed between the first substrate surface 11 and includes the jumper wire 50 and connects the conductive member 30 and the jumper wire 50, and solder that connects the jumper wire 50 and the electrode pattern 40. 70.
  • FIG. 1 illustrates only one conductive member 30 among the plurality of conductive members 30.
  • An example of the conductive member 30 is a gasket.
  • the conductive member 30 has a rectangular parallelepiped shape, and includes a non-conductive portion 32 and a conductive portion 31 that covers the side surface of the non-conductive portion 32.
  • the side surface is a portion of the outer peripheral surface of the nonconductive portion 32 excluding one end surface of the nonconductive portion 32 on the front side of the paper and the other end surface of the nonconductive portion 32 on the back side of the paper.
  • the electrode pattern 40 and the jumper wire 50 are connected by the solder 70, a part of the jumper wire 50 disposed on the first substrate surface 11 side of the substrate 10 is virtual in the entire jumper wire 50. It functions as the electrode pattern 40. That is, the electrode pattern 40 can be moved to the first substrate surface 11 side facing the operation panel 20.
  • the electrode pattern 40 By moving the electrode pattern 40 to the first substrate surface 11 side in this way, even when the electrode pattern 40 can be formed only on the second substrate surface 12 side due to manufacturing restrictions of the substrate 10, Compared to the case where the jumper wire 50 is not provided, the distance between the electrode pattern 40 and the conductive member 30 can be reduced, and a decrease in touch detection sensitivity can be suppressed.
  • the capacitive touch panel 100 has high touch detection sensitivity when the operation panel 20 and the electrode pattern 40 are connected by a substance having a high dielectric constant. On the other hand, if a substance having a low dielectric constant or an air layer enters between the operation panel 20 and the electrode pattern 40, the touch detection sensitivity is lowered.
  • the substrate 10 is a single-sided substrate and the electrode pattern 40 can be disposed only on the second substrate surface 12 on the side opposite to the operation panel 20 side, the substrate 10 is a substance having a low dielectric constant. Lower.
  • the capacitive touch panel 100 of the first embodiment even when the electrode pattern 40 can be formed only on the second substrate surface 12 side due to manufacturing restrictions of the substrate 10, the touch detection sensitivity is lowered. Can be suppressed.
  • FIG. FIG. 2 is a perspective view of the first conductive member and the second conductive member constituting the capacitive touch panel according to Embodiment 2 of the present invention.
  • substrate 10, the operation panel 20, and the jumper wire 50 which are shown in FIG. 1 is abbreviate
  • Differences between the capacitive touch panel 100-2 of the second embodiment and the capacitive touch panel 100 of the first embodiment are as follows. (1) In the capacitive touch panel 100-2, the first conductive member 30-1 and the second conductive member 30-2 are used instead of the plurality of conductive members 30.
  • the first conductive member 30-1 has a first non-conductive portion 32a and a first conductive portion 31a covering the side surface of the first non-conductive portion 32a.
  • the second conductive member 30-2 includes a second non-conductive portion 32b and a second conductive portion 31b that covers the side surface of the second non-conductive portion 32b.
  • the end surface of the first non-conductive portion 32a is disposed to face the end surface of the second non-conductive portion 32b.
  • FIG. 3 is a diagram showing a comparative example for the capacitive touch panel according to Embodiment 2 of the present invention. 3, illustration of the board
  • a capacitive touch panel 100A shown in FIG. 3 includes a first conductive member 30-1 having a first nonconductive portion 32a and a first conductive portion 31a covering the side surface of the first nonconductive portion 32a. And a second conductive member 30-2 having a second non-conductive portion 32b and a second conductive portion 31b covering the side surface of the second non-conductive portion 32b.
  • the distance between the first conductive member 30-1 and the second conductive member 30-2 becomes narrow.
  • the capacitive touch panel 100A shown in FIG. 3 since the outer peripheral surface of the first conductive portion 31a and the outer peripheral surface of the second conductive portion 31b are arranged to face each other, the first conductive portion The part 31a and the second conductive part 31b are capacitively coupled, and the touch detection sensitivity is lowered.
  • the first non-conductive portion 32a is arranged.
  • the end surface of the first conductive portion 31a covering the side surface of the conductive portion 32a is disposed to face the end surface of the second conductive portion 31b covering the side surface of the second nonconductive portion 32b. Therefore, compared with the capacitive touch panel 100A shown in FIG. 3, in the touch panel 100-2 of the second embodiment, the capacitive coupling between the first conductive portion 31a and the second conductive portion 31b is reduced, and the touch detection sensitivity is reduced. Can be suppressed.
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the capacitive touch panel according to Embodiment 3 of the present invention. 4, illustration of the electrode pattern 40, the jumper wire 50, and the solder 70 shown in FIG. 1 is omitted.
  • Differences between the capacitive touch panel 100-3 according to the third embodiment and the capacitive touch panel 100 according to the first embodiment are as follows. (1) The capacitive touch panel 100-3 is provided with a pair of support portions 80. (2) The operation panel 20 is attached to the conductive member 30 at an angle inclined with respect to the extended surface of the substrate 10.
  • the pair of support portions 80 are provided in order to prevent horizontal displacement of the operation panel 20.
  • Each of the pair of support portions 80 is disposed adjacent to the conductive member 30 and is disposed between the first substrate surface 11 and the operation panel 20.
  • FIG. 5 is a diagram showing a comparative example for the capacitive touch panel according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the capacitive touch panel 100B illustrated in FIG. 5 the pair of support portions 80 illustrated in FIG. 4 is not provided, and the operation panel 20 is attached to the conductive member 30 at an angle inclined with respect to the extended surface of the substrate 10. Installed.
  • the conductive member 30 is deformed in the horizontal direction by the pressing force, so that the position in the horizontal direction between the touch part of the operation panel 20 and the electrode pattern 40 (not shown). Displacement is likely to occur.
  • the horizontal deformation of the conductive member 30 is suppressed by the support portion 80, and the touch portion of the operation panel 20 and the electrode pattern 40 (not shown) in the horizontal direction are suppressed. Misalignment can be suppressed.
  • FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of a capacitive touch panel according to Embodiment 4 of the present invention. 6, illustration of the electrode pattern 40, the jumper wire 50, and the solder 70 shown in FIG. 1 is omitted.
  • Differences between the capacitive touch panel 100-4 according to the fourth embodiment and the capacitive touch panel 100-3 according to the third embodiment are as follows. (1) An LED (Light Emitting Diode) 90 that is a light source is provided on the first substrate surface 11 of the substrate 10. (2) The support unit 80 includes the light guide unit 13 that guides the light emitted from the LED 90 to the operation panel 20.
  • LED Light Emitting Diode
  • Embodiment 4 light emitted from the LED 90 can be guided to an intended position, and light leakage to an unintended portion can be prevented.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

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Abstract

　静電容量式タッチパネル１００は、第１の基板面１１と第２の基板面１２とを有する基板１０と、第１の基板面１１に対向して配置される操作用パネル２０と、第１の基板面１１と操作用パネル２０との間に配置される１または複数の導電性部材３０と、第２の基板面１２に配置される電極パターン４０と、基板１０に配置され電極パターン４０と１または複数の導電性部材３０とを結ぶジャンパー線５０とを備え、基板製作上の制約にかかわりなく検出感度の低下を抑制できる。

Description

静電容量式タッチパネル
　本発明は、静電容量式タッチパネルに関する。
　特許文献１に開示される従来の静電容量式タッチパネルは、電極用基板と、電極用基板上に配置した検出用電極パターンと、操作入力の際に接触入力が行われるパネルと、検出用電極パターンとパネルとの間に設けた導電部材とを備える。検出用電極パターンはパネル側に配置されている。
特開２００７－０３５３３４号公報
　特許文献１の従来の静電容量式タッチパネルでは、検出感度を確保するために検出用電極パターンを基板のパネル側に配置している。ところが基板製作上の制約により、基板のパネル側とは反対側に検出用電極パターンを設けた場合、タッチパネルと検出用電極パターンとの距離が広がり、検出感度が低下するという課題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基板製作上の制約にかかわりなく検出感度の低下を抑制できる静電容量式タッチパネルを得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の静電容量式タッチパネルは、第１の基板面と第２の基板面とを有する基板と、第１の基板面に対向して配置される操作用パネルと、第１の基板面と操作用パネルとの間に配置される１または複数の導電性部材と、第２の基板面に配置される電極パターンと、基板に配置され電極パターンと１または複数の導電性部材とを結ぶジャンパー線とを備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、基板製作上の制約にかかわりなく検出感度の低下を抑制できるという効果を奏する。
本発明の実施の形態１に係る静電容量式タッチパネルの断面図 本発明の実施の形態２に係る静電容量式タッチパネルを構成する第１の導電性部材および第２の導電性部材の斜視図 本発明の実施の形態２に係る静電容量式タッチパネルに対する比較例を示す図 本発明の実施の形態３に係る静電容量式タッチパネルの断面図 本発明の実施の形態３に係る静電容量式タッチパネルに対する比較例を示す図 本発明の実施の形態４に係る静電容量式タッチパネルの断面図
　以下に、本発明の実施の形態にかかる静電容量式タッチパネルを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は本発明の実施の形態１に係る静電容量式タッチパネルの断面図である。実施の形態１に係る静電容量式タッチパネル１００は、第１の基板面１１と第２の基板面１２とを有する基板１０と、第１の基板面１１に対向して配置される操作用パネル２０と、第１の基板面１１と操作用パネル２０との間に配置される複数の導電性部材３０とを備える。
　また静電容量式タッチパネル１００は、第２の基板面１２に配置される電極パターン４０と、基板１０に配置され電極パターン４０と導電性部材３０とを結ぶジャンパー線５０と、導電性部材３０と第１の基板面１１との間に配置されジャンパー線５０を内包しつつ導電性部材３０とジャンパー線５０とを接続する導電性接着剤６０と、ジャンパー線５０と電極パターン４０とを接続する半田７０とを備える。
　図１では、複数の導電性部材３０の内の１つの導電性部材３０のみ例示されている。導電性部材３０としてはガスケットを例示できる。導電性部材３０は、直方体形状であり、非導電部３２と非導電部３２の側面を覆う導電部３１とを備える。側面とは、非導電部３２の外周面の内、紙面手前側の非導電部３２の一端面と、紙面奥側の非導電部３２の他端面とを除く部分である。
　電極パターン４０とジャンパー線５０とが半田７０により接続されているため、ジャンパー線５０全体の内、基板１０の第１の基板面１１側に配置されるジャンパー線５０の一部が、仮想的な電極パターン４０として機能する。すなわち電極パターン４０を、操作用パネル２０と対向する第１の基板面１１側に移動できる。
　このように電極パターン４０を第１の基板面１１側に移動することにより、基板１０の製造上の制約により、第２の基板面１２側にしか電極パターン４０を形成することができない場合でも、ジャンパー線５０が設けられていない場合に比べて、電極パターン４０と導電性部材３０との間の距離を小さくでき、タッチ検出感度の低下を抑制できる。
　一般的には、静電容量式タッチパネル１００は、操作用パネル２０と電極パターン４０とが誘電率の高い物質で接続されている場合、タッチ検出感度が高くなる。一方、操作用パネル２０と電極パターン４０との間に誘電率の低い物質または空気層が入るとタッチ検出感度が低くなる。基板１０が片面基板であり、電極パターン４０が操作用パネル２０側とは反対側の第２の基板面１２にしか配置できない場合、基板１０は誘電率の低い物質であるため、タッチ検出感度が低くなる。
　実施の形態１の静電容量式タッチパネル１００によれば、基板１０の製造上の制約により、第２の基板面１２側にしか電極パターン４０を形成することができない場合でも、タッチ検出感度の低下を抑制できる。
実施の形態２．
　図２は本発明の実施の形態２に係る静電容量式タッチパネルを構成する第１の導電性部材および第２の導電性部材の斜視図である。図２では図１に示す基板１０、操作用パネル２０およびジャンパー線５０の図示を省略している。実施の形態２の静電容量式タッチパネル１００－２と実施の形態１の静電容量式タッチパネル１００との相違点は以下の通りである。
　（１）静電容量式タッチパネル１００－２では、複数の導電性部材３０の代わりに、第１の導電性部材３０－１および第２の導電性部材３０－２が用いられていること。
　（２）第１の導電性部材３０－１は、第１の非導電部３２ａと第１の非導電部３２ａの側面を覆う第１の導電部３１ａとを有すること。
　（３）第２の導電性部材３０－２は、第２の非導電部３２ｂと第２の非導電部３２ｂの側面を覆う第２の導電部３１ｂとを有すること。
　（４）第１の非導電部３２ａの端面が第２の非導電部３２ｂの端面に対向して配置されること。
　図３は本発明の実施の形態２に係る静電容量式タッチパネルに対する比較例を示す図である。図３では図１に示す基板１０、操作用パネル２０およびジャンパー線５０の図示を省略している。図３に示す静電容量式タッチパネル１００Ａは、第１の非導電部３２ａと第１の非導電部３２ａの側面を覆う第１の導電部３１ａとを有する第１の導電性部材３０－１と、第２の非導電部３２ｂと第２の非導電部３２ｂの側面を覆う第２の導電部３１ｂとを有する第２の導電性部材３０－２とを備える。
　タッチ部位が近い場合、第１の導電性部材３０－１と第２の導電性部材３０－２との間の距離が狭くなる。図３に示す静電容量式タッチパネル１００Ａによれば、第１の導電部３１ａの外周面と第２の導電部３１ｂの外周面とが互いに対向するように配置されているため、第１の導電部３１ａおよび第２の導電部３１ｂが容量的に結合してしまい、タッチ検出感度が低下する。
　実施の形態２の静電容量式タッチパネル１００－２によれば、第１の非導電部３２ａの端面が第２の非導電部３２ｂの端面に対向して配置されているため、第１の非導電部３２ａの側面を覆う第１の導電部３１ａの端面が、第２の非導電部３２ｂの側面を覆う第２の導電部３１ｂの端面に対向して配置される。従って、図３に示す静電容量式タッチパネル１００Ａに比べて、実施の形態２のタッチパネル１００－２では、第１の導電部３１ａおよび第２の導電部３１ｂの容量結合が小さくなり、タッチ検出感度の低下を抑制できる。
実施の形態３．
　図４は本発明の実施の形態３に係る静電容量式タッチパネルの断面図である。図４では図１に示す電極パターン４０、ジャンパー線５０および半田７０の図示を省略している。実施の形態３に係る静電容量式タッチパネル１００－３と実施の形態１の静電容量式タッチパネル１００との相違点は以下の通りである。
　（１）静電容量式タッチパネル１００－３では一対の支持部８０が設けられていること。
　（２）操作用パネル２０は、基板１０の延長面に対して傾斜した角度で導電性部材３０に取付けられていること。
　一対の支持部８０は、操作用パネル２０の水平方向の位置ズレを防止するために設けられている。一対の支持部８０は、それぞれが導電性部材３０に隣接して配置され、第１の基板面１１と操作用パネル２０との間に配置される。
　図５は本発明の実施の形態３に係る静電容量式タッチパネルに対する比較例を示す図である。図５に示す静電容量式タッチパネル１００Ｂでは、図４に示す一対の支持部８０が設けられておらず、操作用パネル２０が基板１０の延長面に対して傾斜した角度で導電性部材３０に取付けられている。この場合、操作用パネル２０がタッチ操作されたときに、その押圧力により導電性部材３０が水平方向に変形するため、操作用パネル２０のタッチ部位と図示しない電極パターン４０との水平方向における位置にズレが発生しやすい。
　図４に示す静電容量式タッチパネル１００－３によれば支持部８０によって導電性部材３０の水平方向における変形が抑制され、操作用パネル２０のタッチ部位と図示しない電極パターン４０との水平方向における位置ズレを抑制できる。
実施の形態４．
　図６は本発明の実施の形態４に係る静電容量式タッチパネルの断面図である。図６では図１に示す電極パターン４０、ジャンパー線５０および半田７０の図示を省略している。実施の形態４に係る静電容量式タッチパネル１００－４と実施の形態３の静電容量式タッチパネル１００－３との相違点は以下の通りである。
　（１）基板１０の第１の基板面１１には光源であるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）９０が設けられていること。
　（２）支持部８０は、ＬＥＤ９０から射出される光を操作用パネル２０へ導く導光部１３を備えること。
　実施の形態４によれば、ＬＥＤ９０から射出される光を意図した位置に導くことができると共に、意図しない部分への光漏れも防ぐことができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１０　基板、１１　第１の基板面、１２　第２の基板面、１３　導光部、２０　操作用パネル、３０　導電性部材、３０－１　第１の導電性部材、３０－２　第２の導電性部材、３１　導電部、３１ａ　第１の導電部、３１ｂ　第２の導電部、３２　非導電部、３２ａ　第１の非導電部、３２ｂ　第２の非導電部、４０　電極パターン、５０　ジャンパー線、６０　導電性接着剤、７０　半田、８０　支持部、９０　ＬＥＤ、１００，１００－２，１００－３，１００－４，１００Ａ，１００Ｂ　静電容量式タッチパネル。

Claims (5)

  1. 　第１の基板面と第２の基板面とを有する基板と、
    　前記第１の基板面に対向して配置される操作用パネルと、
    　前記第１の基板面と前記操作用パネルとの間に配置される１または複数の導電性部材と、
    　前記第２の基板面に配置される電極パターンと、
    　前記基板に配置され前記電極パターンと前記１または複数の導電性部材とを結ぶジャンパー線と
    　を備えたことを特徴とする静電容量式タッチパネル。
  2. 　前記１または複数の導電性部材はガスケットであることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式タッチパネル。
  3. 　前記複数の導電性部材は、
    　第１の非導電部と前記第１の非導電部の側面を覆う第１の導電部とを有する第１の導電性部材と、
    　第２の非導電部と前記第２の非導電部の側面を覆う第２の導電部とを有する第２の導電性部材と
    　を備え、
    　前記第１の非導電部の端面は、前記第２の非導電部の端面に対向して配置されることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式タッチパネル。
  4. 　前記１または複数の導電性部材に隣接して配置され、前記第１の基板面と前記操作用パネルとの間に配置される支持部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の静電容量式タッチパネル。
  5. 　前記支持部は、前記基板に設けられる光源から射出される光を前記操作用パネルへ導く導光部を備えることを特徴とする請求項３に記載の静電容量式タッチパネル。
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