説明

視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置

【課題】色空間のユークリッド距離の関係式に基づいて、第一導電基板のユークリッド距離差異値及び黄青差異値を限定する、或いは第一透明導電電極のサイズ条件を限定することで、視覚的色差の無い高品質画面を映し出せる視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置を提供する。
【解決手段】本発明の開示する視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置は、間隔をあけて設置された第一、第二透明導電基板を含み、第一透明導電基板底部には複数の第一透明導電電極を備え、これらの電極は第一方向において第一電圧差を有し、第二透明導電基板の頂部には複数の第二透明導電電極を備え、これらの電極はは第二方向において第二電圧差を有し、且つ第一、第二方向は相互に垂直であり、2つの基板の間にはセパレータ層を備えて第一、第二透明導電電極を隔離する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はタッチコントロール装置に関するものであって、特に視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
科学技術の進歩に伴い、携帯情報端末(PDA)、携帯電話、フラットパネルノート型パソコン等はタッチコントロール式パネルの電子装置を備え益々普及している。市場のタッチコントロール式パネルはその設計原理を大きく数種類に分けることができ、中でも代表的なのは抵抗膜式タッチパネルである。
【0003】
抵抗膜式タッチパネルは、手指或いは任意の物体でパネル表面を押して触れることで、タッチパネル内部上下の導電層を接触させ、電圧変化を起こし、タッチパネル表面の触れられた位置を検出するという原理を利用している。
図1では、タッチパネルは、第一基板10、スペーサ層12、第二基板14を含み、第一基板10と第二基板14はそれぞれX、Y方向の位置における入力点を検出するのに用いられ、複数の第一電極16、第二電極18はそれぞれ第一基板10上、第二基板14上に形成されるともに、第一基板10と第二基板14の間に位置する。またスペーサ層12は細かく小さい点が分布しており、第一電極16と第二電極18の間に位置する。第一基板10と第二基板14が接触するとき、第一電極16と第二電極18の短絡電圧に基づき入力点のX及びYの位置を知ることができる。
しかし、この種のタッチパネルは、第一基板10と第二基板14においてエッチングパターン化或いは塗布によって棒状電極を形成する必要があり、これらの電極の形状はディスプレイ画面に影響を与えるだけでなく、ユーザーの視覚器官に大きな負担をもたらす。
本発明は上述の欠点に対して、視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置を提案し、従来技術が有する問題の解決を図る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の主な目的は、視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置を提供することにあり、色空間の明度差異値と黄青差異値と赤緑差異値とユークリッド距離差異値ΔEの関係式に基づいて、透明導電基板のユークリッド距離差異値及び黄青差異値を限定し、或いは導電電極の隣り合うサイズを限定し、視覚的色差の無いタッチコントロール画面を映し出し、高品質ディスプレイ効果を達成する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述の目的を達成するために、本発明が提供する視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置は、第一透明導電基板を含み、その底部には複数の第一透明導電電極を備え、電極は第一方向において第一電圧差を有し、第一透明導電基板と第二透明導電基板は間隔をあけて設置し、且つ第二透明導電基板の頂部には複数の第二透明導電電極を備え、第二透明導電電極は第二方向において第二電圧差を有し、また第一、第二方向は相互に垂直であり、2つの基板の間にはセパレータ層を備えて第一、第二透明導電電極を隔離する。色空間の明度差異値ΔLと黄青差異値Δb*と赤緑差異値Δa*とユークリッド距離差異値ΔEの関係式
【0006】
【数1】

に基づいて、第一透明導電基板のユークリッド距離差異値を算出する。第一透明導電基板は光学条件、サイズ条件、或いはそれら両者を満たし、光学的条件とは、光線が第一透明導電基板を通過するとき、第一透明導電電極を通過するか否かに関わらずユークリッド距離差異値が5より小さい値であること、光線が第一透明導電基板に入射するとき第一透明導電電極への入射の有無に関わらず黄青差異値Δb*が1.5より小さい値であること、光線が第一透明導電基板において反射するとき第一透明導電電極での反射の有無に関わらずユークリッド距離差異値が10より小さい値であることである。サイズ条件とは第一透明導電電極が隣り合う距離は50〜1000ミクロンとなることである。
【発明の効果】
【0007】
本発明は第一透明導電電極に対して光学的条件或いはサイズ条件上の制限を行うことで、視覚的色差の無い高品質ディスプレイ効果を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】従来技術の装置構造を示す図。
【図2】本発明のタッチパネル構造分解図。
【図3】本発明の底部から見た第一透明導電基板の立体図。
【図4】本発明の頂部から見た第二透明導電基板の立体図。
【図5a】本発明の第一、第二透明導電電極の形状を示す図。
【図5b】本発明の第一、第二透明導電電極の形状を示す図。
【図5c】本発明の第一、第二透明導電電極の形状を示す図。
【図5d】本発明の第一、第二透明導電電極の形状を示す図。
【図6】本発明の第一透明導電基板と第二透明導電基板が電位線を発生させることを示す図。
【図7】本発明の回路ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の構造の特徴及び達成される効果の更なる理解と認識のために、以下に好ましい実施例と図面を合わせて詳しく説明する。
【実施例】
【0010】
図2と図3を参照されたい。本発明のタッチパネル19は第一透明導電基板20を含み、そこに含まれる透明基板22の材質はポリエチレン・テレフタレート(polyethylene Terephthalate,PET)、ゼオノア(Zeonor)、ポリアリテート(PAR)、ポリカーボネート(polycarbonate,PC)、トリアリルシアヌレート(TAC)、ポリメタクリル酸メチル(polymethyl methacrylate;PMMA)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、アートン(Arton)等の高分子であり、透明基板22の底部と頂部にはそれぞれアンチニュートンリング(anti−Newton Ring)層24とハードコート層(hard coating layer)26を設け、アンチニュートンリング層24は光線が回折する状況が発生するのを防止するのに用いられ、且つハードコート層26は保護作用を提供するのに用いられる。
アンチニュートンリング層24の底部には複数の相互に平行する第一透明導電電極28を更に設け、その材質は酸化インジウムスズ(ITO)、半金属材料、高分子等の透明導電材料であり、第一透明導電電極28は第一方向において第一電圧差を有する。構造上アンチニュートンリング層24が無い場合は、第一透明導電電極を直接透明基板22の底部に設ける。色空間の明度差異値ΔLと黄青差異値Δb*と赤緑差異値Δa*とユークリッド距離差異値ΔEの関係式
【0011】
【数2】

に基づいて、第一透明導電基板20のユークリッド距離差異値を算出する。ユーザーの視覚器官において、いかなる切れ目或いは間隔も見られない第一透明導電電極28のディスプレイ効果のために、第一透明導電基板20は光学条件、サイズ条件、或いはこの両者を満たす必要がある。その光学条件とは、光線が第一透明導電基板20を通過するとき、第一透明導電電極28を通過するか否かに関わらずユークリッド距離差異値が5より小さい値或いは5に等しい値であり最適なのは2より小さい値或いは2に等しい値であること、光線が第一透明導電基板20に入射するとき第一透明導電電極28への入射の有無に関わらず黄青差異値Δb*が1.5より小さい値或いは1.5に等しい値であり最適なのは1.2より小さい値或いは1.2に等しい値であること、光線が第一透明導電基板20において反射するとき第一透明導電電極28での反射の有無に関わらずユークリッド距離差異値が10より小さい値であり最適なのは7より小さい値或いは7に等しい値であることである。サイズ条件は第一透明導電電極28が隣り合う距離D1は50〜1000ミクロンであり、最適なのは50〜400ミクロンであることを含む。
【0012】
第一透明導電基板20と第二透明導電基板30は間隔をあけて設置し、第二透明導電基板30の頂部には複数の平行する第二透明導電電極32を備え、その材質は酸化インジウムスズ(ITO)、半金属材料、高分子等の透明導電材料であり、第二透明導電電極32は第二方向において第二電圧差を有し、且つ第一、第二方向は相互に垂直であり、第一透明導電電極28と第二透明導電電極32もまた相互に垂直である。第一透明導電基板20と第二透明導電基板30の間にはセパレータ層34を設け、第一透明導電基板20と第二透明導電基板30を隔離するのに用いる。
【0013】
また、第一透明導電基板20中において、ハードコート層26と透明基板22の形状は一致するため、透明基板22とハードコート層26の辺縁凸部分には取付部38を設け、且つこの取付部38とその両側辺縁が接続する場所に切り欠き40を設け、取付部38におけるフレキシブルフラットケーブル或いは回路チップを具えたフレキシブル回路基板42の取付・取り外しを容易にする。
【0014】
上述のサイズ条件の制限に合わせて、視覚的色差無しのディスプレイ効果を更に高めるために、以下のように第一透明導電電極28のサイズを更に限定する。また、同時に第一透明導電電極28と第二透明導電電極32の電気抵抗限定の関係も紹介する。図3と図4を参照されたい。各第一透明導電電極28は長方体であり、2つの長辺Lと2つの短辺Wを備え、短辺Wは8〜30ミリメートルであり、最適なのは10〜15ミリメートルである。厚さD2は50〜700オングストローム(angstrom)であり、最適なのは100〜400オングストロームである。抵抗設計上、各第一透明導電電極28の2つの短辺に電圧が印加されるとき、第一透明導電電極28の抵抗値は4万オームより小さい値或いは4万オームに等しい値であり、最適なのは0.1〜2.5万オームである。また、第一透明導電電極28は最大抵抗値Rmax、最小値Rmin、平均抵抗値Ravを有し、(Rmax−Rmin)/Ravは50%より小さい或いは50%に等しい値であり、最適なのは25%より小さい或いは25%に等しい値である。第二透明導電電極32もまた長方体であり、2つの長辺と2つの短辺を有し、2つの短辺に電圧が印加されるとき、第二透明導電電極32の抵抗値は4万オームより小さい値或いは4万オームに等しい値であり、最適なのは0.1〜2.5万オームである。
【0015】
第一透明導電電極28と第二透明導電電極32の頂面と底面は長方形の他に、その他の形状でもよい。図5aでは、1つの主長方形部281及び2つの副長方形部282を備え、且つ主長方形部281の2つの短辺はそれぞれ各副長方形部の長辺の位置に接している。図5bでは、1つの主長方形部283及び2つの副長方形部284を備え、且つ主長方形部283の2つの短辺位置はそれぞれ各副長方形部284の長辺に接している。図5cでは、複数の菱形部285及び複数の細長部286を備え、各細長部286の両端部分は菱形部285の角端部分にそれぞれ接しており、全ての菱形部285は直列に接続しており、且つこれらの菱形部285は水平に等間隔で排列されている。隣り合う2つの第一透明導電電極中においては、隣り合う2つの細長部286の間に、菱形部285を備える。隣り合う2つの第二透明導電電極中においては、隣り合う2つの細長部286の間に、菱形部285を備える。最後に図5dでは、各第一、第二透明導電電極の頂面と底面は皆主長方形部287及び複数の第一長方形部288、第二長方形部289を備え、主長方形部287の2つの長辺は第一長方形部288と第二長方形部289の長辺にそれぞれ等間隔で接している。隣り合う2つの第一透明導電電極中において、隣り合う第一長方形部288と第二長方形部289は交錯排列されている。また、隣り合う2つの第二透明導電電極中において、隣り合う第一長方形部288と第二長方形部289は交錯排列されている。
【0016】
続けて図6と図7を参照されたい。第一透明導電電極28と第二透明導電電極32に電圧が印加されるとき、第一透明導電電極28は第一方向において第一電圧差を生じさせるので、この第一透明導電電極28は第一方向において第一電位線44を生じさせる。また、第二透明導電電極32は第二方向において第二電圧差を生じさせるので、この第二透明導電電極32は第二方向において第二電位線46を生じさせる。タッチパネル19の第一透明導電基板20と第二透明導電基板30が接触するとき、第一透明導電電極28と第二透明導電電極32によって、プログラマブルロジックデバイス48、アナログ・デジタル・コンバータ50、マイクロプロセッサ52の順で接続するので、プログラマブルロジックデバイス48は第一透明導電電極28と第二透明導電電極32の短絡電圧を処理して、第一方向と第二方向のアナログ信号を生成し、アナログ・デジタル・コンバータ50中に出力し、第一方向と第二方向のデジタル信号にそれぞれ変換することができる。最後に、マイクロプロセッサ52はこのデジタル信号を受信し、デジタル信号に基づいて対応する座標値を生成する。
【0017】
上述は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではない。本発明の精神から離れない範囲で加えた変更や潤色は全て、本発明の範囲内に属するものとする。
【符号の説明】
【0018】
10 第一基板
12 スペーサ層
14 第二基板
16 第一電極
18 第二電極
19 タッチパネル
20 第一透明導電基板
22 透明基板
24 アンチニュートンリング層
26 ハードコート層
28 第一透明導電電極
30 第二透明導電基板
32 第二透明導電電極
34 スペーサ層
38 取付部
40 切り欠き
42 フレキシブル回路基板
44 第一電位線
46 第二電位線
48 プログラマブルロジックデバイス
50 アナログ・デジタル・コンバータ
52 マイクロプロセッサ
281 主長方形部
282 副長方形部
283 主長方形部
284 副長方形部
285 菱形部
286 細長部
287 主長方形部
288 第一長方形部
289 第二長方形部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一透明導電基板であり、
底部には複数の第一透明導電電極を備え、それらの電極は第一方向においては第一電圧差を有し、色空間の明度差異値ΔLと黄青差異値Δb*と赤緑差異値Δa*とユークリッド距離差異値ΔEの関係式
【数1】

に基づいて、前記第一透明導電基板のユークリッド距離差異値を算出し、前記第一透明導電基板は光学的条件、サイズ条件、或いはそれら両者を満たし、
前記光学的条件とは、
光線が前記第一透明導電基板を通過するとき、前記第一透明導電電極を通過するか否かに関わらず前記ユークリッド距離差異値が5より小さい値或いは5に等しい値であること、
前記光線が前記第一透明導電基板に入射するとき前記第一透明導電電極への入射の有無に関わらず前記黄青差異値Δb*が1.5より小さい値或いは1.5に等しい値であること、
前記光線が前記第一透明導電基板において反射するとき前記第一透明導電電極での反射の有無に関わらず前記ユークリッド距離差異値が10より小さい値或いは10に等しい値であることであり、
前記サイズ条件は前記第一透明導電電極が隣り合う距離は50〜1000ミクロンであることを含んでいる、第一透明導電基板と、
第二透明導電基板であり、
それは前記第一透明導電基板とは間隔をあけて設置され、
前記第二透明導電基板の頂部は複数の第二透明導電電極を備え、これらの前記第二透明導電電極は第二方向において第二電圧差を有し、且つ第一、第二方向は相互に垂直である第二透明導電基板と、
前記第一透明導電基板と前記第二透明導電基板の間に設けられ、前記第一、第二透明導電電極を隔離するセパレータ層と、
を含むことを特徴とする、視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項2】
前記第一透明導電基板は、底部に前記第一透明導電電極を設けた透明基板を更に含むことを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項3】
前記第一透明導電基板は、前記透明基板の頂部に設けられたハードコート層(hard coating layer)を更に含むことを特徴とする、請求項2に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項4】
前記第一透明導電基板は、前記透明基板と前記第一透明導電電極の間に設けられたアンチニュートンリング(anti−Newton Ring)層を更に含むことを特徴とする、請求項2に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項5】
前記透明基板の材質はポリエチレン・テレフタレート(polyethylene Terephthalate,PET)、ゼオノア(Zeonor)、ポリアリテート(PAR)、ポリカーボネート(polycarbonate,PC)、トリアリルシアヌレート(TAC)、ポリメタクリル酸メチル(polymethyl methacrylate;PMMA)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、アートン(Arton)等の高分子透明基材であることを特徴とする、請求項2に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項6】
前記第一透明導電電極は、酸化インジウムスズ(ITO)、半金属材料、高分子等の透明導電材料であることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項7】
前記第二透明導電電極は、酸化インジウムスズ(ITO)、半金属材料、高分子等の透明導電材料であることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項8】
前記第一透明導電電極は相互に平行であり、前記第二透明導電電極もまた相互に平行であり、且つ前記第一、第二透明導電電極は相互に垂直であることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項9】
前記各第一、第二透明導電電極の頂面、底面は長方形であることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項10】
前記各第一、第二透明導電電極の頂面、底面は全て1つの主長方形部及び2つの副長方形部を備えており、且つ前記主長方形部の2つの短辺はそれぞれ各前記副長方形部の長辺の位置に接していることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項11】
各前記第一、第二透明導電電極の頂面、底面は全て1つの主長方形部及び2つの副長方形部を備えており、且つ前記主長方形部の2つの短辺の中間位置はそれぞれ各前記副長方形部の長辺に接していることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項12】
各前記第一、第二透明導電電極の頂面、底面は全て複数の菱形部及び複数の細長部を具えており、各前記細長部の両端はそれぞれ前記菱形部の角端部に接しており、前記菱形部に直列に接しており、且つ前記菱形部は水平に等間隔で排列されており、隣り合う2つの第一透明導電電極中の隣り合う2つの前記細長部の間には1つの前記菱形部を備え、隣り合う2つの第二透明電極中の隣り合う2つの前記細長部の間には1つの前記菱形部を備えることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項13】
各前記第一、第二透明導電電極の頂面、底面は全て1つの主長方形部及び複数の第一、第二長方形部を備え、前記主長方形部の2つの長辺はそれぞれ等間隔で前記第一、第二長方形部の長辺に接しており、隣り合う2つの前記第一透明導電電極中では、隣り合う前記第一、第二長方形部が交錯して排列されており、また隣り合う2つの前記第二透明導電電極中では、隣り合う前記第一、第二長方形部が交錯して排列されていることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項14】
前記第一透明導電基板の辺縁凸部分には取付部を設けることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項15】
前記第一透明導電基板の辺縁凸部分には取付部を設け、且つ前記取付部とその両側の前記辺縁の接続部分には切り欠きを設けることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項16】
前記光線が前記第一透明導電基板を通過するとき、前記第一透明導電電極を通過するか否かに関わらず前記ユークリッド距離差異値は2より小さい値或いは2に等しい値であり、前記光線が前記第一透明導電基板に入射するとき前記第一透明導電電極への入射の有無に関わらず前記黄青差異値Δb*は1.2より小さい値或いは1.2に等しい値であり、前記光線が前記第一透明導電基板において反射するとき前記第一透明導電電極反射の有無に関わらず前記ユークリッド距離差異値が7より小さい値或いは7に等しい値であることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項17】
前記第一透明導電電極はの隣り合う距離は50〜400ミクロンであることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項18】
各前記第一透明導電電極は2つの長辺と2つの短辺を備え、前記短辺は8〜30ミリメートルであり、各前記第一透明導電電極の厚さは50〜700オングストローム(angstrom)であることを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項19】
前記短辺は10〜15ミリメートルであり、各前記第一透明導電電極の厚さは100〜400オングストロームであることを特徴とする、請求項18に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項20】
各前記第一透明導電電極は2つの長辺と2つの短辺を備え、前記2つの短辺に電圧を印加するとき、前記第一透明導電電極の抵抗値は4万オームより小さい或いは4万オームに等しいことを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項21】
前記記抵抗値の最適な値は0.1〜2.5万オームであることを特徴とする、請求項20に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項22】
各前記第一透明導電電極は最大抵抗値Rmax、最小値Rmin、平均抵抗値Ravを有し、(Rmax−Rmin)/Ravは50%より小さい或いは50%に等しいことを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項23】
前記(Rmax−Rmin)/Ravは25%より小さい或いは25%に等しいことを特徴とする、請求項22に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項24】
各前記第二透明導電電極は2つの長辺と2つの短辺を備え、前記2つの短辺に電圧を印加するとき、前記第二透明導電電極の抵抗値は4万オームより小さい或いは4万オームに等しいことを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項25】
前記記抵抗値の最適な値は0.1〜2.5万であることを特徴とする、請求項24に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。
【請求項26】
前記第一、第二透明導電電極に接続するとともに、前記第一、第二透明導電電極の短絡電圧を処理して前記第一、第二方向のアナログ信号を生成するプログラマブルロジックデバイスと、
前記プログラマブルロジックデバイスに接続するとともに、前アナログ信号を受信して前記第一、第二方向のデジタル信号に変換するアナログ・デジタル・コンバータと、
前記アナログ・デジタル・コンバータに接続するとともに、前記デジタル信号を受信して前記デジタル信号に基づき対応する座標値を生成するマイクロプロセッサと、
を更に含むことを特徴とする、請求項1に記載の視覚的色差の無い抵抗膜式タッチコントロール装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5a】
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【図5b】
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【図5c】
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【図5d】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−168915(P2012−168915A)
【公開日】平成24年9月6日(2012.9.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−64128(P2011−64128)
【出願日】平成23年3月23日(2011.3.23)
【出願人】(511074442)宇辰光電股▲分▼有限公司 (2)
【Fターム(参考)】