CN100498671C

CN100498671C - 触摸面板

Info

Publication number: CN100498671C
Application number: CN200580028680.7A
Authority: CN
Inventors: 田边浩; 石仓诚一; 细畠伸彦
Original assignee: Touch Panel Systems Corp
Current assignee: Touch Panel Systems Corp
Priority date: 2004-08-24
Filing date: 2005-08-23
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2025-08-23
Also published as: TW200625145A; US20080231791A1; WO2006022404A1; JP2006059296A; CN101010662A; EP1783588A1; EP1783588A4; US8023051B2

Abstract

本发明涉及一种软式印刷电路(FPC)利用效率高、成本低的触摸面板。该触摸面板包含：矩形的透明面板；及配置于上述透明面板的外缘部、用来确定检测对象物坐标的多个发光元件及受光元件；细长的FPC沿着上述透明面板的四边在指定的数处弯曲而配置成框状，多个发光元件在上述FPC上沿着上述透明面板的邻接的两边排列，多个受光元件沿着另外两边并与上述发光元件相对排列。

Description

触摸面板

技术领域

本发明涉及一种用于如银行及便利店的ATM(自动取款机)或车站售票机等电子设备的红外线式触摸面板。

背景技术

先前已知有在ATM等电子设备的显示画面上以手指输入X—Y坐标的透明书写板(触摸面板)中使用FPC(软式印刷电路)的技术(例如，参照特开平1-206425号公报(图1))。该PPC是以包围构成透明书写板的输入部分的矩形的透明基板(透明面板)周围的四边的方式连续配置的。该FPC是将具有尺寸比显示画面大的板状，亦即片状的矩形FPC冲裁成相当于显示画面部分的矩形，形成为框状的。该框状部分配置于透明基板的周围，触摸面板中需要的电子器件配置于该框状部分。

此外，其它先前技术已知有在等离子显示装置及液晶显示装置等中沿着矩形显示部邻接的两边弯曲着配置一片FPC，在该FPC中设置电极部的电路单元(例如，参照特开平2002-324951号公报(图5))。

揭示于特开平1-206425号公报中的FPC中，其触摸面板用的发光元件及受光元件正确地配置于基板上，容易正确地构成发光元件与受光元件的对应关系。但是，冲裁成矩形的部分的面积相对于冲裁前的板状FPC的面积占据了很大部分。该部分通常不加利用而废弃。亦即，该废弃的部分形成浪费，因此FPC利用效率降低，结果导致高成本。即使将废弃的部分挪用于其它用途，仍存在生产数量等零件管理上的问题，此外，废弃部分也不可能全部挪作他用。

此外，如果是揭示于特开平2002-324951号公报中的FPC，则可以缩小所使用的FPC的面积。但是，该构造难以应用于沿着矩形的透明面板的四边配置FPC、使多个受光元件及发光元件对应配置在该触摸面板四边的触摸面板中。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种FPC的利用效率极高、可以低成本制造、并且可以正确地实现多个受光元件及发光元件的对应关系的触摸面板。

发明内容

本发明的触摸面板包含：矩形的透明面板；及配置于该透明面板的外缘部，用于特定检测对象物的坐标的多个发光元件及受光元件；其特征为：细长的FPC沿着透明面板的四边，在指定的数处弯曲而配置成框状，多个发光元件在FPC上沿着透明面板的邻接的两边排列，多个受光元件则沿着其它两边与发光元件相对式排列。

这里所说的“透明面板”除了光的透过率大致为100％的之外，也包含通过将透明面板表面实施防反射涂敷及抗菌处理或硬涂处理而使透过率降低至例如90％的情况。

此外，分别配置有发光元件及受光元件的FPC的发光元件安装面及受光元件的安装面可采用平行且彼此反向地配置于透明面板主面上的结构。

此外，也可以在透明面板的周围安装框状的前盖，FPC的发光元件安装面及受光元件安装面的任意一方安装于前盖的上面，另一方安装于前盖的下面。

此外，FPC也可以经由双面胶带而安装到前盖上。

本发明的红外线式触摸面板中，细长的FPC沿着矩形的透明面板的四边在指定的数处弯曲而配置成框状，多个发光元件在FPC上沿着透明面板的邻接的两边排列，多个受光元件则沿着另外两边与发光元件相对着排列，因此可以达到以下的效果。

即，由于所需的FPC可自具有远比触摸面板小的面积的材料获得，并且废弃部分也极少，因此，可形成FPC的利用效率高、成本低廉的触摸面板。

此外，当分别配置有发光元件及受光元件的FPC的发光元件安装面及受光元件安装面采用平行且彼此反向地配置于透明面板的主面上的结构时，即使元件的安装面因FPC的弯曲而颠倒，借助于FPC的挠曲性，仍可容易地构成发光元件及受光元件的对应关系。

此外，当在透明面板的周围安装框状的前盖、并将FPC的发光元件安装面及受光元件安装面的任意一方安装于前盖的上面、另一方安装于前盖的下面时，可以使发光源件与受光元件正确并且容易地对应起来。

此外，当FPC经由双面胶带安装于前盖时，可以轻易地将FPC安装于前盖。

附图说明

图1是将本发明第一实施方式的触摸面板与控制触摸面板的控制板一起表示出来的平面图。

图2是图1所示的触摸面板的底视图。

图3是沿着图1的III—III线的触摸面板局部放大剖面图。

图4是表示图1所示的触摸面板中使用的FPC的制造初期阶段的形状的FPC集合体的平面图。

图5是将图2中以V表示的FPC的弯曲部分放大显示的局部放大图。

图6是将图2中以VI表示的FPC的弯曲部分放大显示的局部放大图。

图7表示红外线式触摸面板的变形例，是对应于图3的局部放大剖面图。

图8是本发明第二实施方式的触摸面板的放大剖面图。

图9是将图8的触摸面板分解后以剖面表示的分解剖面图。

图10是表示本发明的第二实施方式的触摸面板中使用的FPC的制造初期阶段的形状的FPC集合体的平面图。

图11是从操作者一侧观察本发明的第二实施方式的触摸面板时所见的前视图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的触摸面板的实施方式。图1是将本发明第一实施方式的触摸面板与控制触摸面板的控制板一起表示出来的平面图，

图2是图1所示的触摸面板的底视图，

图3是沿着图1的III—III线的触摸面板部分放大剖面图。以下参照图1至图3说明第一实施方式的触摸面板。触摸面板1是红外线式的触摸面板，包含：塑料制的窗框状(镜框状)的前盖2、安装于该前盖2的显示面板亦即透明面板4、安装于前盖2的FPC6、及排列于该FPC6的多个元件8。通常以手指(检测对象物)3接触该透明面板4向触摸面板1进行输入。此外，控制板10经由图上未显示的连接器电气连接到该FPC6上。该控制板10与图上未显示的个人计算机等主计算机相互通讯而传送接收坐标信息，并具备与主计算机的接口相对应的部分。

另外，前盖2由例如聚碳酸酯树脂或ABS树脂构造成型，并具有：中央的矩形开口部12，及设在前盖2外周四边的长缺口14(14a、14b)(图1)。该缺口14大致对应于对应的开口部12的内缘16的长度。亦即，图1中，沿着X轴的缺口14a与开口部12对应的内缘16a长度大致相等，沿着Y轴的缺口14b与开口部12对应的内缘16b长度大致相等。另外，X轴及Y轴以箭头表示其方向(图1)。

如图3所示，前盖2在位于操作者一侧的表侧亦即图3中的上侧是平坦的，而在背面一侧亦即图3中的下侧形成有阶梯部18。该阶梯部18是以从前盖2背面的FPC安装面20向下方突出的方式形成的。此外，经过该阶梯部18形成有朝下的面板安装面22。面板安装面22中，沿着开口部12的内缘16形成有向下方及侧方开放的凹沟24。透明面板4由例如丙烯酸树脂成型，并通过粘合剂或双面胶带粘合到面板安装面22。另外，当前盖2及透明面板4之间要求具有防尘性、防水性及耐气候性等的情况下，也可以从阶梯部18一侧向凹沟24内注入填充材料26进行填充。依照此种方式，将透明面板4安装到前盖2时无须螺丝，可以很容易地进行安装。

如图3所示，在前盖2的FPC安装面2O上通过双面胶带28粘接着FPC6。此时，如图1所示，元件8的列位于缺口14。此外，如图3所示，FPC6的下表面30是以不会向下方突出而超过透明面板4的下表面32的方式构成的。换言之，通过形成上述阶梯部18，透明面板4位于比FPC安装面20充分靠下的位置，因此，FPC6如折纸状弯曲，即使其厚度增加，仍然可以容纳在FPC安装面20与透明面板4下表面32的范围内。由此，当透明面板4的下表面32安装于触摸面板1的图上未显示的框体时，可防止框体与FPC6干扰。依照此种方式，由于元件8配置于前盖2的缺口14内，因此可形成厚度薄的触摸面板1。

如果将FPC6经由双面胶带28粘接到前盖2上，则如上所述，元件8的列配置于缺口14。这些元件8由多个发光元件8a及受光元件8b构成。发光元件8a是发射红外线的LED，即发光二极管；在图1中，是沿着前盖2外周的四边中的底边4a及左边4b配置的。此外，受光元件8b是光电二极管，沿着前盖2的上边4c及右边4d配置。发光元件8a可以向隔着开口部12相对的受光元件8b发射红外线。例如，如图3所示，发光元件8a位于左边4b的缺口4b内，并向右侧亦即开口部12发射红外线。前盖2涂成黑色，以便仅使红外线容易透过并排除来自外部的可视光的影响。此外，将受光元件8b安装于上边4c，这是为了避免太阳光线等外光自上方直射到受光元件8b上。由此，可以防止太阳光线的红外线成分射入而造成触摸面板1错误动作。

其次，参照图2、图4至图6说明触摸面板1中使用的FPC6。图4是表示FPC6的制造初期阶段的形状的FPC集合体(片状FPC)6’的平面图。图5是将弯曲的FPC6安装于前盖2的状态进行局部放大后表示出来的局部放大图，

图6是将弯曲的FPC6的其它部分进行局部放大后表示出来的局部放大图。

首先，参照图4进行说明。在制造初期阶段，FPC6通过冲裁而形成如图4所示的片状。该薄片的大小即FPC集合体6’的大小远小于上述透明面板4的面积。在该阶段，沿着FPC集合体6’的较长方向形成有五条狭缝34，即狭缝34a、34b、34c、34d、34e。FPC集合体6’的结构为借助于这些狭缝34而在狭缝34的部分将彼此邻接的部分分离开，获得一片连续的长条FPC6。另外，图中42、42′所示的部分被打通，表示FPC6不存在的空白位置。在该阶段，保留了若干处没有形成狭缝34的点状部分。这些点状的部分，亦即结合部36将邻接的FPC6的带状部分相互连结起来。借助于该结合部36的存在，FPC集合体6’就不会散乱而分离，如图4所示，在带状部分相互密接的状态下保持其形状。此外，在该阶段，涵盖着FPC6的整个长度形成了印刷电路40。另外，在图4中，印刷电路40仅作局部显示，其它则省略。

如图4所示，呈集合体形状的FPC6包含：沿着FPC集合体6’较长方向的带状部分XL、YL、XP、YP；将它们连结起来的连结部C1、C2、C3、C4及C5；及连接到控制板10的连接部38(38a、38b)。FPC集合体6’的带状告分XL是对应于上述前盖2的底边4a的部分，以指定的间隔排列许多发光元件8a，并通过焊接固定到FPC6上。另外，带状部分YL是对应于左边4b的部分，同样以指定间隔排列并固定许多发光元件8a。

另外，带状部分XP是对应于上边4C的部分，排列并固定许多受光元件8b。另外，带状部分YP是对应于右边4d的部分，排列并固定许多受光元件8b。当FPC6安装在前盖2上时，发光元件8a的列与受光元件8b的列是以在缺口14a、14b内彼此相对的方式配置的。这些发光元件8a与受光元件8b排列在FPC集合体6’同一侧的面上。FPC集合体6’中只有上述空白处42、42’部分是被废弃的部分，其余部分亦即集合体6’的80～90％可有效用作FPC6。

上述的连结部C1～C5中，虚线44及单点划线46以横贯FPC6的带状部分的幅面的方式印刷而成。这些虚线44及单点划线46表示用来使集合体形状的FPC6形成为框状所需的弯曲线，虚线44表示下弯部分，单点划线46表示上弯部分。亦即，利用与折纸相同要领，虚线44是将图4所示的FPC6以虚线44的部分形成谷底的方式向内弯曲，单点划线46的部分形成山峰的方式弯曲时，FPC6全体就会沿着透明面板4的外周而形成框状。另外，连结部C1～C5的部分中，以横贯FPC6的带状部分的方式在多处以实线表示的部分是将FPC6安装到前盖2时成为基准的定位线48。这些弯曲优选是使用图上未显示的夹具来完成，目的是为了获得正确的弯曲。此外，在各连结部C1～C5的圆弧状外周的中心形成有孔47，不过，这些孔47是为了与夹具的插销接合，用来确定FPC集合体6’相对于夹具的位置。

将依照这种方式形成为框状的FPC6的整体安装到前盖2后，即为上述图2所示。图2中，以V表示连结部C1、C5的弯曲部分，以Vl表示连结部C2的弯曲部分。分别参照图5及图6说明这些弯曲部分V及VI。连结部C1清楚地表示出借助于上弯下弯而使连接部38b及带状部分XP的位置关系发生180°变换而形成直线状。此外，连结部C5中，如上所述将FPC6上弯下弯后，清楚显示出连接部38a与带状部分YL彼此转换90°位置而形成相同背面。另外，在图5及图6中，在与FPC6的带状部分的较长方向大致正交方向上形成的电路5O用来以FPC6的背面亦即下表面30连结FPC6的指定电路。

此外，如图6所示，连结部C2亦如上所述，清楚地显示出通过上弯下弯而将带状部分XP与带状部分YP的位置关系进行90°变换的状态。关于其它的连结部C3、C4，虽然省略了图示，但同样地通过折纸式弯曲而将FPC6整体形成为框状。

由图2、图5及图6可知，FPC6中除安装有元件8之外，并未安装模拟开关等其它电子器件，因此只需很小的面积即可，可形成窄幅的FPC6。因此，前盖2的框也可以形成窄幅，使用触摸面板1的装置也可以实现小型化。因此，即使是小型的装置仍然可以获得大的显示画面，因此，可制造出即使设置场所狭窄时仍然可以对应的装置。此外，其它电子器件全部安装于图1、图2所示的控制板10中。因此，安装电子器件时，无需执行分别安装于FPC6与控制板10两者的两次手续，可以高效地进行电子器件的安装。

如上述所说明，本发明的第一实施方式中，FPC6的使用量可以远小于透明面板4的面积，从而减少FPC6的材料费，因此可以极低的成本制造出红外线触摸面板1。

此外，第一实施方式是将元件8配置于前盖2的缺口14中，但也可以采用图7所示结构的触摸面板71。图7表示红外线式触摸面板的变形例，是对应于图3的局部放大剖面图。亦即，图7所示的变形例具有：前盖72、透明书写板4’、FPC6及元件8，但也可以在该前盖72中形成沿着开口82内缘的剖面矩形的沟74，在该沟74内配置FPC6上的元件8。在这种情况下，FPC6借助于双面胶带98粘接到前盖72。在该变形例中，由于元件8完全收容在沟74内，因此不会受到外力损伤，也可以切实地避免尘埃及雨滴等侵蚀。

接着，参照图8至图11说明本发明的第二实施方式的触摸面板。图8是本发明的第二实施方式的触摸面板100的放大剖面图。图9是将图8的触摸面板100分解后以剖面表示的分解剖面图。另外，图10表示触摸面板100中使用的FPC106的制造初期阶段的FPC集合体106’。图11是从操作者一侧观察第二实施方式的触摸面板时所见的前视图。

首先，参照图8和图9进行说明。触摸面板100配置在液晶等显示装置15O上面。显示装置150上配置透明面板104，在该透明面板104的外周配置有前盖102。在该前盖102的相对的边上安装有发光元件8a和受光元件8b，但与第一实施方式的触摸面板1的不同之处在于，安装有发光元件8a的FPC106D部分(安装面)与安装有受光元件8b的FPC106的部分(安装面)逆向配置在前盖102上。

前盖102中，在例如配置发光元件8a的一方的边122a上形成从前盖102的上面105贯穿至底面108、并沿着边122a的较长方向延伸的开口110。开口110的底面108一侧成为具有收容FPC106的宽度大小的FPC收容部110a。从该FPC收容部11oa朝上面105方向，经过阶梯部112形成有宽度比FPC收容部110a窄的元件收容部110b。而后，在该开口110的FPC收容部110a中收容了安装有发光元件8a的FPC106，并经由缓冲胶带114安装到透明面板104。各零件的安装是借助于图上未显示的与第一实施方式相同的双面胶带粘接的。

与边122a相对的另一边(上边)122c上在上面105一侧形成沟116。在沟116的上面105一侧形成FPC收容部116a，朝向底面108一侧形成有宽度窄的沟状元件收容部116b。在该沟116中，安装有受光元件8b的FPC06是将受光元件8b朝下安装的。此外，在前盖1O2的上面105上安装有表层树脂124，用来阻止外部光线中的红外线成分透过。依照这种方式，FPC106与透明面板104平行地安装在前盖上。这里，重要的是，由于FPC106具有柔软性，因此很容易将FPC106弯曲后使相对的边在上下方向上位置错开，从而使发光元件8a与受光元件8b的列正确地相对。另外，图8及图9中，124所表示的部件是安装在前盖102上面105上的表层树脂，并以不会透过红外线的树脂成型。

接着，参照图10说明可以形成这种结构的FPC106。FPC集合体106’的狭缝134、虚线144及单点划线146等结构与第一实施方式的FPC6相同，因此省略其详细说明。在沿着FPC集合体106’的较长方向的带状部分XL’中分别沿着X轴方向(图1)以指定间隔排列发光元件8a，此外，在带状部分YL’中，沿着Y轴方向以指定的间隔排列发光元件8a。此外，在带状部分XP’、YP’中，分别沿着X轴方向及Y轴方向以指定间隔排列受光元件8b。此外，斜线所表示的部分148表示被打通后不使用的部分。通过将依照这种方式构成的FPC106在单点划线146部分形成上弯、在虚线144部分形成下弯而构成框状连续的FPC106。由于发光元件8a的列与受光元件8b的列弯曲奇数次而形成相反的配置，因此，可以低成本进行元件8a、8b的表里反配置及上下方向的阶差配置。

依照此种方式，弯曲的FPC106如图11所示方式配置。在位于透明面板104外周的前盖102的上面105形成有FPC收容部116a，其收容了沿着上边122c及右边122d而朝下配置受光元件8b的FPC106。另一方面，在前盖102的底面108(参照图8、图9)上形成有上述的开口110及FPC收容部110a，FPC106表示为将发光元件8a朝上地配置于FPC收容部110a。在前盖102中120所表示的角部，形成有矩形的贯穿孔112，使形成在前盖102的彼此相反的面上的FPC收容部110a、116a相互连通。另外，FPC106的弯曲部分收容在该贯穿孔112内。

由此，连续的FPC106可以沿着前盖102的各边122a、122b、122c、122d配置到前盖102的底面108及上面105上。

以上详细说明本发明的触摸面板及其使用的FPC，但本发明并不限定于上述实施方式，当然可作各种修改、变更。例如，透明面板4、4’、104也可以进行着色而具有滤光器的功能，也可以实施防反射涂敷及硬涂处理。此外，也可以蒸镀银的粉末而实施抗菌处理。这些情况下，虽然透明面板的光的透过率减少至90％左右，但是对于本发明的实施不会损害任何功能。此外，触摸面板的透明面板也可以是不与前盖一体，而是使用电子设备的CRT等的原本就具有的表面玻璃等，或者是电子设备附带的透明玻璃。

Claims

1.一种触摸面板，包含：矩形的透明面板；及配置于该透明面板的外缘部、用来确定检测对象物的坐标的多个发光元件及受光元件，其中

细长的FPC沿着上述透明面板的四边在指定的数处弯曲而配置成框状；及

上述多个发光元件在上述FPC上沿着上述透明面板邻接的两边排列，上述多个受光元件则沿着另外两边与上述发光元件相对地排列。

2.如权利要求1所述的触摸面板，其中，

分别配置有上述发光元件及受光元件的FPC的发光元件安装面及受光元件的安装面平行并彼此反向地配置于上述透明面板的主面上。

3.如权利要求1所述的触摸面板，其中，

在上述透明面板的周围安装框状的前盖，上述FPC的上述发光元件安装面及受光元件安装面的任意一方安装在上述前盖的上面，另一方则安装在上述前盖的下面。

4.如权利要求2所述的触摸面板，其中，

5.如权利要求3所述的触摸面板，其中，

上述FPC经由双面胶带安装在上述前盖上。

6.如权利要求4所述的触摸面板，其中，

上述FPC经由双面胶带安装在上述前盖上。