專利名稱：靜電容量式觸控屏輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)物體的觸碰位置而對(duì)外部設(shè)備輸入命令的靜電容量式觸控屏輸 入裝置。
背景技術(shù)：
靜電容量式觸控屏輸入裝置例如廣泛使用作為個(gè)人計(jì)算機(jī)的輸入裝置，近年來(lái)， 也使用作為車輛用導(dǎo)航系統(tǒng)等的輸入裝置。靜電容量式觸控屏輸入裝置具有面板部件，在面板部件的里側(cè)配置電極組。電極 組包括例如作為驅(qū)動(dòng)電極的X電極及Y電極、以及檢測(cè)電極，驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極共同或分 別由薄膜基板支承。并且，在薄膜基板的里側(cè)配置印制基板，在印制基板上設(shè)有與驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電 極協(xié)作而用于檢測(cè)與面板部件相接觸的物體的位置的控制電路。具體來(lái)說(shuō)，手指等電介質(zhì)觸碰面板部件時(shí)，驅(qū)動(dòng)電極與檢測(cè)電極之間的靜電容量 發(fā)生變化，并由檢測(cè)電極得到與靜電容量的變化相對(duì)應(yīng)的輸出?；谠撦敵?，控制電路確定 面板部件上的電介質(zhì)的接觸位置，然后將與該位置相對(duì)應(yīng)的命令對(duì)個(gè)人計(jì)算機(jī)等外部設(shè)備 輸入。另外，在靜電容量式觸控屏輸入裝置中存在一種具有配置在薄膜基板與印制基板 之間的金屬制的屏蔽部件的觸控屏輸入裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2)。屏蔽部 件將相對(duì)于驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極的來(lái)自里側(cè)的干擾屏蔽，由此，良好地進(jìn)行利用了靜電容 量變換的物體的接觸位置的檢測(cè)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-157107號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2005-18138號(hào)公報(bào)將導(dǎo)電性的屏蔽部件配置在驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極附近時(shí)，能可靠地屏蔽來(lái)自里側(cè) 的干擾，因此檢測(cè)電極的輸出穩(wěn)定。從該觀點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)屏蔽部件，能提高靜電容量式觸控 屏輸入裝置的位置檢測(cè)精度。然而，將導(dǎo)電性的屏蔽部件配置在驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極附近時(shí)，由于形成在屏蔽 部件與驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極之間的靜電容量的影響而檢測(cè)電極的靈敏度下降，因此檢測(cè)電 極的輸出電平下降，從提高位置檢測(cè)精度的觀點(diǎn)出發(fā)不優(yōu)選。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種抑制配置在驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極附近的導(dǎo)電性的屏 蔽部件引起的檢測(cè)電極的輸出電平下降并具有優(yōu)良的位置檢測(cè)精度的靜電容量式觸控屏 輸入裝置。根據(jù)本發(fā)明的一形態(tài)，提供一種靜電容量式觸控屏輸入裝置，具備面板部件，其 在表面具有操作部的操作面；至少一個(gè)電極基板，其支承驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極；導(dǎo)電性的 屏蔽部件；控制電路，其用于基于所述驅(qū)動(dòng)電極與所述檢測(cè)電極之間的靜電容量的變化，檢測(cè)物體相對(duì)于所述操作部的接近或接觸，其中，所述操作部、所述電極基板及所述屏蔽部件 以該順序?qū)盈B，所述靜電容量式觸控屏輸入裝置的特征在于，在所述電極基板與所述屏蔽 部件之間具備絕緣性的間隔部件(本發(fā)明的第一方面)。一形態(tài)的靜電容量式觸控屏輸入裝置通過(guò)屏蔽部件使檢測(cè)電極的輸出的背景穩(wěn) 定，并且由于間隔部件的存在，電極基板及屏蔽部件間的距離變大，而屏蔽部件與驅(qū)動(dòng)電極 及檢測(cè)電極之間形成的靜電容量變小，抑制檢測(cè)電極的輸出電平(檢測(cè)靈敏度)的下降，因 此物體的位置檢測(cè)精度優(yōu)良。另外優(yōu)選，所述電極基板由具有撓性的柔性基板形成，所述間隔部件由具有彈性 的彈性部件形成，所述彈性部件在所述層疊方向上保持成被壓縮的狀態(tài)(本發(fā)明的第二方 面)°在優(yōu)選形態(tài)的靜電容量式觸控屏輸入裝置中，在被壓縮狀態(tài)的彈性部件的反作用 力下，柔性基板與操作部的背面密接。這種情況下，柔性基板與操作部之間的間隙消失，柔 性基板與操作部之間實(shí)質(zhì)上不存在由空氣構(gòu)成的低介電常數(shù)的層。因此，在該靜電容量式 觸控屏輸入裝置中，能夠有效地抑制檢測(cè)電極的輸出電平的下降，進(jìn)一步提高物體的位置 檢測(cè)精度。另外，這種情況下，驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極與操作部之間的在層疊方向上的距離在 操作部的整個(gè)區(qū)域上恒定。因此，操作部的整個(gè)區(qū)域上的檢測(cè)電極的輸出電平恒定，從而抑 制檢測(cè)靈敏度的變動(dòng)。作為上述結(jié)果，該靜電容量式觸控屏輸入裝置具有更優(yōu)良的物體的位置檢測(cè)精度。更優(yōu)選，所述彈性部件在內(nèi)部具有多個(gè)氣泡(本發(fā)明的第三方面)。此種彈性部件由于在內(nèi)部含有空氣，因此其介電常數(shù)低于不具有氣泡的彈性部件 的介電常數(shù)。在優(yōu)選形態(tài)的靜電容量式觸控屏輸入裝置中，由于彈性部件內(nèi)的空氣的存在， 能夠?qū)⑿纬稍谄帘尾考c驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極之間的靜電容量抑制成較小，因此能夠進(jìn)一 步抑制檢測(cè)電極的輸出電平的下降。作為其結(jié)果，該靜電容量式觸控屏輸入裝置具有更優(yōu) 良的物體的位置檢測(cè)精度。進(jìn)一步優(yōu)選，具備控制基板，其相對(duì)于所述屏蔽部件設(shè)置在與所述柔性基板相反 側(cè)，并搭載所述控制電路；周壁部，其與所述操作部的外緣一體相連，并包圍所述柔性基板、 所述屏蔽部件、所述彈性部件及所述控制基板；基板部，其配置在所述彈性部件與所述控制 基板之間；多個(gè)彈性片，它們能夠彈性變形地一體形成在所述基板部的外緣部及所述周壁 部中的一方；多個(gè)卡合部，它們形成在所述基板部的外緣部及所述周壁部中的另一方，并能 夠解除地與所述彈性片卡合，其中，所述彈性片與所述卡合部卡合時(shí)，所述彈性部件在所述 柔性基板與所述屏蔽部件之間保持成壓縮狀態(tài)(本發(fā)明的第四方面)。在優(yōu)選形態(tài)的靜電容量式觸控屏輸入裝置中，由于以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地將彈性部 件保持成壓縮狀態(tài)，因此驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極與操作部之間的在層疊方向上的距離在操作 部整個(gè)區(qū)域上恒定，操作部整個(gè)區(qū)域上的檢測(cè)電極的輸出電平恒定，因此能夠抑制操作部 的檢測(cè)靈敏度的變動(dòng)。作為其結(jié)果，該靜電容量式觸控屏輸入裝置具有極為優(yōu)良的物體的 位置檢測(cè)精度。優(yōu)選，所述操作部具有多個(gè)透光部，所述透光部具有透光性，所述柔性基板、所述間隔部件、所述屏蔽部件及所述基板部分別具有從所述層疊方向觀察時(shí)與所述透光部重合 的開口部，所述控制基板上還具備分別通過(guò)所述各開口部對(duì)所述透光部照射光的多個(gè)發(fā)光 元件(本發(fā)明的第五方面)。根據(jù)優(yōu)選形態(tài)的靜電容量式觸控屏輸入裝置，通過(guò)使發(fā)光元件對(duì)透光部照射光， 使用者能夠視覺辨認(rèn)透過(guò)透光部的光，能夠確認(rèn)面板部件的位置，從而能夠提高操作性。而 且，通過(guò)對(duì)發(fā)光部描繪文字、記號(hào)及圖形等，并預(yù)先按透光部分配命令，能夠容易對(duì)靜電容 量式觸控屏輸入裝置輸入各種各樣的命令。另外，在操作部中，在與柔性基板的開口部重合的透光部附近的區(qū)域，由于驅(qū)動(dòng)電 極及檢測(cè)電極的敷設(shè)密度低于其它區(qū)域，因此與其它區(qū)域相比，檢測(cè)電極的輸出相對(duì)變低， 而形成在屏蔽部件與驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極之間的靜電容量小，因此與上述其它區(qū)域相比， 檢測(cè)電極的輸出相對(duì)變高。作為上述結(jié)果，通過(guò)在屏蔽部件設(shè)置開口部，發(fā)揮作用使操作部的透光部附近的 區(qū)域的對(duì)檢測(cè)電極的輸出的影響相互抵消，因此抑制操作部的面內(nèi)的檢測(cè)電極的輸出的變動(dòng)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，提供一種抑制配置在驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極附近的導(dǎo)電性的屏蔽部件 引起的檢測(cè)電極的輸出電平下降并具有優(yōu)良的位置檢測(cè)精度的靜電容量式觸控屏輸入裝置。


圖1是例示車輛的車室前側(cè)的第一實(shí)施方式的靜電容量式觸控屏輸入裝置的配 置的簡(jiǎn)要立體圖。圖2是圖1的靜電容量式觸控屏輸入裝置的簡(jiǎn)要立體圖。圖3是圖2的靜電容量式觸控屏輸入裝置的簡(jiǎn)要分解立體圖。圖4是沿圖2的IV-IV線的簡(jiǎn)要剖視圖。圖5是圖2的靜電容量式觸控屏輸入裝置中使用的薄膜基板的簡(jiǎn)要俯視圖。圖6是示出圖5的薄膜基板的相反側(cè)的簡(jiǎn)要俯視圖。圖7是示出圖2的靜電容量式觸控屏輸入裝置的電氣回路的框圖。圖8是第二實(shí)施方式的靜電容量式觸控屏輸入裝置的簡(jiǎn)要分解立體圖。圖9是圖8的靜電容量式觸控屏輸入裝置中使用的薄膜基板的簡(jiǎn)要俯視圖。圖10是示出圖9的薄膜基板的相反側(cè)的簡(jiǎn)要俯視圖。圖11是沿圖8的XI-XI線的簡(jiǎn)要剖視圖。符號(hào)說(shuō)明10、100靜電容量式觸控屏輸入裝置14面板部件(操作部)15 殼體16文字(透光部)17黑色涂裝18周壁(周壁部)5
24卡合孔(卡合部)30薄膜基板(電極基板柔性基板)32薄膜基板的開口部33 導(dǎo)線；34、114 驅(qū)動(dòng)電極35、115檢測(cè)電極36、116Y 電極37、117X 電極40間隔件(間隔部件彈性部件)42間隔件的開口部50屏蔽板(屏蔽部件)52屏蔽板的開口部60 支架6I臺(tái)(基板部)62臺(tái)的開口部63彈性片70第一印制基板7ILED (發(fā)光元件)80第二印制基板(控制基板)120薄膜基板(電極基板柔性基板)121屏蔽層(屏蔽部件)
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的第一實(shí)施方式的靜電容量式觸控屏輸入裝置(以 下，也簡(jiǎn)稱為觸控屏輸入裝置)10。此外，在附圖中，為了容易理解觸控屏輸入裝置10的結(jié) 構(gòu)，而適當(dāng)變更了部件的尺寸或厚度。圖1局部性地示出車輛的車室的前側(cè)。觸控屏輸入裝置10具有作為駕駛員用于 操作導(dǎo)航裝置、空調(diào)裝置及音頻裝置等的輸入裝置的功能。因此，觸控屏輸入裝置10固定 在駕駛員容易操作的位置，例如從儀表面板12到中央控制臺(tái)的適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｓ|控屏輸入裝置10具有由透明或半透明等透光性樹脂構(gòu)成的殼體15和在表面具 有操作部的操作面的面板部件14，例如以面板部件14的操作面露出的狀態(tài)埋入儀表面板 12。駕駛員通過(guò)觸碰操作面的表面而能夠操作導(dǎo)航裝置、空調(diào)裝置及音頻裝置等外部設(shè)備。圖2是示出觸控屏輸入裝置10的外觀的簡(jiǎn)要立體圖。殼體15具有箱形狀、即中 空的長(zhǎng)方體形狀，殼體15的一個(gè)面開口。與開口相反側(cè)的面板部件14的表面為操作面。在面板部件14的表面(操作部)上可以直接描繪任意的文字、記號(hào)或圖形，或者 也可以粘帖描繪有記號(hào)或圖形的貼紙。例如在本實(shí)施方式中，除“A”、“B”、“C”、“D”、“E”及 “F”這六個(gè)文字16的部分之外，對(duì)面板部件14的表面的大致整個(gè)面實(shí)施黑色涂裝17。六 個(gè)文字16通過(guò)利用激光蝕刻而部分地除去黑色涂裝17來(lái)進(jìn)行描繪，成為透光部。此外需要說(shuō)明的是，在本說(shuō)明書中，對(duì)面板部件14的表面施加的涂裝或貼紙也被看作面板部件14的表面的一部分。周壁(周壁部)18直角狀地分別一體地與面板部件14的四個(gè)邊緣相連。周壁18 的外表面上一體形成有多個(gè)突出部20，突出部20上分別形成有螺釘孔22。螺釘孔22在通 過(guò)螺釘將觸控屏輸入裝置10相對(duì)于儀表面板12固定時(shí)使用。另外，周壁18上形成有多個(gè)卡合孔24。圖3是分解示出觸控屏輸入裝置10的簡(jiǎn)要立體圖，圖4是沿圖2的IV-IV線的簡(jiǎn) 要剖視圖。此外，在圖2及圖3中，使面板部件14中的文字16的顏色與文字16以外的部 分的顏色相反顯示。如圖3及圖4所示，殼體15的內(nèi)側(cè)收容有薄膜基板(柔性基板)30、間隔件(間隔 部件)40、屏蔽板(屏蔽部件)50、支架60、第一印制基板70及第二印制基板80。薄膜基板30由具有絕緣性的樹脂制的板形成，具有與面板部件14的形狀大致相 等的長(zhǎng)方形的外徑形狀。六個(gè)四邊形的開口部32對(duì)應(yīng)于文字16的排列而形成在薄膜基板 30上。另外，導(dǎo)線33 —體地與薄膜基板30相連。導(dǎo)線33具有長(zhǎng)方形形狀，從薄膜基板 30的外緣延伸到第二印制基板80。在此，如圖5及圖6所示，薄膜基板30上一體形成有多個(gè)驅(qū)動(dòng)電極34及一個(gè)檢測(cè) 電極35。換言之，薄膜基板30支承驅(qū)動(dòng)電極34及檢測(cè)電極35。并且，驅(qū)動(dòng)電極34及檢測(cè) 電極35為了檢測(cè)與面板部件14的表面接觸的物體的位置而以規(guī)定的圖案分別在薄膜基板 30的整個(gè)區(qū)域延伸。更詳細(xì)來(lái)說(shuō)，檢測(cè)電極35具有大致梳齒形狀。其中，在相當(dāng)于檢測(cè)電極35的梳齒 的直線部3 上設(shè)有正交的多個(gè)分支部35b，并且夾設(shè)有包圍開口部32的有棱角的C字形 狀的迂回部35c。
驅(qū)動(dòng)電極34包含多個(gè)Y電極36及X電極37，如圖5所示，在薄膜基板30中，多個(gè) Y電極36形成在與形成有檢測(cè)電極35的面相同的面內(nèi)。Y電極36為了與檢測(cè)電極35的直線部3 嚙合而排列在直線部3 彼此之間并 與直線部35a并行延伸。并且，各個(gè)Y電極36上也設(shè)有正交的多個(gè)分支部36b，Y電極36 的分支部36b以與檢測(cè)電極35的分支部3 嚙合的方式排列。X電極37在薄膜基板30中形成在與檢測(cè)電極35及Y電極36不同的層內(nèi)，并沿相 對(duì)于檢測(cè)電極35的直線部3 及Y電極36正交的方向延伸。因此，檢測(cè)電極35的直線部 35a及Y電極36在X電極37的長(zhǎng)度方向上彼此分離。X電極37避開開口部32排列，X電 極37彼此在Y電極36的長(zhǎng)度方向上相互分離。導(dǎo)線33中形成有多個(gè)信號(hào)線38，信號(hào)線38將驅(qū)動(dòng)電極34及檢測(cè)電極35和形成 在導(dǎo)線33前端的連接端子39連接。此外，由于薄膜基板30具有透光性，因此在圖5及圖6中，都能夠視覺辨認(rèn)檢測(cè)電 極35、Y電極36及X電極37，但是為了避免線的錯(cuò)亂，而在圖5中省略了 X電極37，在圖6 中省略了檢測(cè)電極35及Y電極36。再次參照?qǐng)D3及圖4，間隔件40具有長(zhǎng)方形的外形形狀且具有規(guī)定的厚度。間隔 件40的外形形狀與薄膜基板30的外形形狀一致，而且，六個(gè)開口部42對(duì)應(yīng)于文字16的排 列而形成在間隔件40上。在間隔件40與薄膜基板30重合的狀態(tài)下，薄膜基板30的開口部32與間隔件40的開口部42重合。間隔件40由絕緣性的彈性部件形成，例如，使用內(nèi)部具有氣泡(包含連續(xù)氣泡) 的發(fā)泡性樹脂或橡膠。在本實(shí)施例中，使用聚氨酯泡沫，雖然未圖示，但為了保持形態(tài)而在 聚氨酯泡沫的單面上粘帖PET薄膜。屏蔽板50由導(dǎo)電性的板形成，例如由不銹鋼等金屬制的薄板形成。屏蔽板50的 外形形狀為長(zhǎng)方形，與薄膜基板30及間隔件40的外形形狀一致。而且，六個(gè)開口部52對(duì) 應(yīng)于文字16的排列而形成在屏蔽板50上。在屏蔽板50與間隔件40重合的狀態(tài)下，屏蔽 板50的開口部52與間隔件40的開口部42重合。彎曲成L字形狀的連結(jié)部53 —體地與屏蔽板50相連。連結(jié)部53從屏蔽板50的 外緣以抱持第一印制基板70的方式延伸。由樹脂形成的支架60包含臺(tái)61 (基板部)。臺(tái)61具有與屏蔽板50大致相同的長(zhǎng) 方形的外形形狀，臺(tái)61上形成有與文字16的排列相對(duì)應(yīng)的多個(gè)開口部62。此外，開口部32、42、52、62在薄膜基板30、間隔件40、屏蔽板50及臺(tái)61的層疊方 向上相互重合，具有大致相同的輪廓，但是屏蔽板50的開口部52的面積稍大于其它的開口 部32、42、62的面積。并且，支架60具有與臺(tái)61 —體形成的多個(gè)彈性片63。彈性片63在層疊方向上從 臺(tái)61的外緣朝與面板部件14的相反側(cè)延伸。彈性片63的前端側(cè)比臺(tái)61的外緣更朝外側(cè) 傾斜彎曲，彈性片63的前端由殼體15的卡合孔M接收。在殼體15內(nèi)配置支架60時(shí)，隨著將支架60從殼體15的開口朝面板部件14壓入， 彈性片63被周壁18按壓而產(chǎn)生彈性變形。并且，彈性片63的前端由卡合孔M接收時(shí)，緩 解彈性片63的彈性變形。如此，彈性片63的前端由卡合孔M接收時(shí)，彈性片63的前端與 卡合孔M卡合。彈性片63的前端與卡合孔M的卡合能夠解除，只要不解除該卡合，就無(wú)法將支架 60進(jìn)一步壓入殼體15內(nèi)，而且，也無(wú)法從殼體15取出支架60。即，彈性片63及卡合孔M 構(gòu)成將支架60相對(duì)于殼體15固定的固定機(jī)構(gòu)。優(yōu)選，在通過(guò)彈性片63及卡合孔M將支架60相對(duì)于殼體15固定時(shí)，間隔件40 在層疊方向上保持為被壓縮的狀態(tài)，面板部件14、薄膜基板30、間隔件40、屏蔽板50及臺(tái) 61在層疊方向上無(wú)間隙地密接。如此適當(dāng)設(shè)定彈性片63的長(zhǎng)度或卡合孔M的位置，以將 間隔件40保持為壓縮狀態(tài)。此外，自由狀態(tài)下的間隔件40的厚度約為1. 5mm，壓縮后的狀態(tài)的間隔件40的厚 度約為1mm。第一印制基板70具有比臺(tái)61小的長(zhǎng)方形形狀，第一印制基板70的臺(tái)61側(cè)配置 有與文字16的排列相對(duì)應(yīng)的作為發(fā)光元件的六個(gè)LED71。LED71通過(guò)在層疊方向上相互連通的開口部62、52、42、32，朝向面板部件14的文 字16射出光。面板部件14為透明或半透明，在文字16的部分，由于除去了黑色涂裝，因此 當(dāng)LED71射出光時(shí)，文字16浮現(xiàn)在面板部件14的表面而能看見。此外，LED71處于熄滅狀態(tài)時(shí)，由于殼體15內(nèi)昏暗，因此文字16在面板部件14中 不顯現(xiàn)。另外，在第一印制基板70上形成有與地面電連接的凸臺(tái)72，凸臺(tái)72內(nèi)開設(shè)有貫通孔74。凸臺(tái)72與臺(tái)61協(xié)作，在層疊方向上夾著屏蔽板50的連結(jié)部53的前端，在連結(jié)部 53的前端以與貫通孔74連通的方式形成有貫通孔M。并且，臺(tái)61上形成有與所述貫通孔 54,74連通的螺釘孔64。使螺釘65通過(guò)貫通孔M、74旋入螺釘孔64，從而在連結(jié)部53的前端與凸臺(tái)72密 接的狀態(tài)下將第一印制基板70及屏蔽板50固定在臺(tái)61的兩側(cè)。此外，在臺(tái)61上的第一印制基板70側(cè)一體形成有多個(gè)爪66，通過(guò)使爪66與第一 印制基板70的外緣卡合，而將第一印制基板70相對(duì)于臺(tái)61更可靠地固定。此外，在第一印制基板70的與臺(tái)61相反側(cè)搭載有構(gòu)成使LED71點(diǎn)燈的點(diǎn)燈電路 的電部件(未圖示)和用于將點(diǎn)燈電路與外部連接的連接器75。第二印制基板80具有與第一印制基板70大致相同的長(zhǎng)方形形狀。其中，第二印 制基板80上形成有容許導(dǎo)線33通過(guò)的切口。第二印制基板80的與第一印制基板70相反側(cè)搭載有連接導(dǎo)線33的連接器81。 并且，第二印制基板80上搭載有IC芯片82等電部件，該IC芯片82構(gòu)成用于基于驅(qū)動(dòng)電 極34與檢測(cè)電極35之間的靜電容量的變化而檢測(cè)物體位置的位置檢測(cè)電路或控制電路。 此外，在第二印制基板80上的與連接器81同側(cè)搭載有用于將觸控屏輸入裝置10與外部設(shè) 備連接的另一連接器83。另一方面，第二印制基板80的第一印制基板70側(cè)還搭載有另一連接器84，連接器 84與搭載在第一印制基板70上的連接器75連結(jié)。經(jīng)由所述連接器75及連接器84，第二印制基板80由第一印制基板70支承。此外，支架60的臺(tái)61上一體設(shè)有多個(gè)支柱67，支柱67在層疊方向上朝向與面板 部件14相反方向延伸。各支柱67與第二印制基板80的外緣抵接，通過(guò)支柱67防止第二 印制基板80相對(duì)于第一印制基板70的傾斜。圖7示出位置檢測(cè)電路及點(diǎn)燈電路的結(jié)構(gòu)。位置檢測(cè)電路具備控制部90，控制部90檢查施加給驅(qū)動(dòng)電極34的電壓。另一方面，檢測(cè)電極35經(jīng)由放大部92及A/D變換部93與控制部90連接。作為 來(lái)自檢測(cè)電極35的輸出，通過(guò)放大部92得到對(duì)應(yīng)于各個(gè)驅(qū)動(dòng)電極34與檢測(cè)電極35之間 的靜電容量的電壓。A/D變換部93將通過(guò)放大部92得到的電壓進(jìn)行數(shù)值化而輸入控制部 90?？刂撇?0基于輸入的數(shù)值，運(yùn)算面板部件14中的物體的接觸位置，基于運(yùn)算結(jié)果，朝 外部設(shè)備輸出命令。另外，控制部90通過(guò)構(gòu)成點(diǎn)燈電路的LED點(diǎn)燈部94使LED71點(diǎn)燈。以下，參照附圖，說(shuō)明第二實(shí)施方式的觸控屏輸入裝置100。此外，關(guān)于具有與第一實(shí)施方式相同功能的結(jié)構(gòu)要素，附加相同符號(hào)，省略說(shuō)明。如圖8所示，面板部件14的表面未描繪文字等而在整面涂敷黑色涂裝17。S卩，觸 控屏輸入裝置100沒有發(fā)光元件形成的文字等的強(qiáng)調(diào)顯示功能，因此，沒有第一印制基板 70。圖9及圖10展開表示配置在殼體15內(nèi)部的薄膜基板110。薄膜基板110上未形 成開口部而與導(dǎo)線112 —體相連。薄膜基板110上一體形成有驅(qū)動(dòng)電極114及檢測(cè)電極115，驅(qū)動(dòng)電極114包含Y電 極116及X電極117。由于未形成開口部，因此檢測(cè)電極115上未設(shè)置迂回部及分支部，驅(qū)動(dòng)電極的Y電極116上也未設(shè)置分支部。另外，在薄膜基板110上沿外緣一體形成有以包圍X電極117的方式延伸的接地 電極118。接地電極118經(jīng)由信號(hào)線38及連接端子39與地面電連接。其他的薄膜基板120經(jīng)由兩個(gè)L字形狀的彎曲部119與導(dǎo)線112 —體相連。薄膜 基板120具有與薄膜基板110大致相同尺寸的長(zhǎng)方形形狀，薄膜基板120大致在整個(gè)區(qū)域 上一體形成有導(dǎo)電性的屏蔽層121。彎曲部119上形成有與屏蔽層121 —體相連的金屬層 122，金屬層122經(jīng)由信號(hào)線38及連接端子39與地面電連接。因此，屏蔽層121也與地面 電連接。如圖10所示，當(dāng)處于配置在殼體15內(nèi)的狀態(tài)時(shí)，薄膜基板110、120隔著壓縮狀態(tài) 的間隔件40重合。因此，屏蔽層121具有與屏蔽板50同樣的功能。此外，在第二實(shí)施方式中，間隔件40、薄膜基板120及臺(tái)61上也未形成開口部。而 且，第二印制基板80通過(guò)未圖示的螺釘?shù)裙潭ú考鄬?duì)于支架60固定。上述的第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式的靜電容量式觸控屏輸入裝置10、100分別 具有作為屏蔽部件的屏蔽板50及屏蔽層121。屏蔽部件相對(duì)于薄膜基板30平行擴(kuò)展，屏蔽 來(lái)自相對(duì)于驅(qū)動(dòng)電極；34、114及檢測(cè)電極35、115的里側(cè)即來(lái)自第一印制基板70及第二印 制基板80側(cè)的干擾。因此，在觸控屏輸入裝置10、100中，檢測(cè)電極35、115的輸出的背景 穩(wěn)定。另一方面，在觸控屏輸入裝置10、100中，由于存在由絕緣性的彈性部件構(gòu)成的間 隔件40，而薄膜基板30、110及屏蔽部件相互分離。由此，形成在屏蔽部件與驅(qū)動(dòng)電極34、 114及檢測(cè)電極35、115之間的靜電容量減小而屏蔽部件對(duì)檢測(cè)電極35、115的輸出電平的 影響減少，從而抑制檢測(cè)電極35、115的輸出電平即檢測(cè)靈敏度的下降。作為上述結(jié)果，觸控屏輸入裝置10、100在物體的位置檢測(cè)精度方面優(yōu)良。在上述第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式的觸控屏輸入裝置10、100中，在來(lái)自被壓 縮保持狀態(tài)的間隔件40的反作用力下，薄膜基板30、110與面板部件14(操作部)的背面 密接。這種情況下，薄膜基板30、110與面板部件14之間的間隙消失，薄膜基板30、110與 面板部件14之間實(shí)質(zhì)上不存在由空氣構(gòu)成的低介電常數(shù)的層。因此，在該靜電容量式觸控 屏輸入裝置中，進(jìn)一步提高檢測(cè)電極35、115的輸出。另外，這種情況下，驅(qū)動(dòng)電極34、114及檢測(cè)電極35、115與操作面之間的在層疊方 向上的距離在操作面整個(gè)區(qū)域上恒定。因此，即使操作面內(nèi)的物體的接觸位置不同，檢測(cè)電 極35、115的輸出電平也恒定，從而抑制操作面內(nèi)的檢測(cè)靈敏度的變動(dòng)。作為上述結(jié)果，觸控屏輸入裝置10、100具有更優(yōu)良的物體的位置檢測(cè)精度。在上述第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式的觸控屏輸入裝置10、100中，間隔件40由 具有多個(gè)氣泡的例如聚氨酯泡沫等發(fā)泡性樹脂等形成。此種具有多個(gè)氣泡的彈性部件由于 在內(nèi)部含有較多的氣泡，因此其介電常數(shù)低于不含有氣泡的彈性部件的介電常數(shù)。通過(guò)降 低間隔件40的介電常數(shù)，進(jìn)一步抑制檢測(cè)電極35、115的輸出電平的下降。作為其結(jié)果，該 觸控屏輸入裝置10、100具有更優(yōu)良的物體的位置檢測(cè)精度。在上述第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式的觸控屏輸入裝置10、100中，通過(guò)使彈性 片63及卡合孔M相互卡合，以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可靠地將間隔件40保持為被壓縮的狀態(tài)。根據(jù)上述的第一實(shí)施方式觸控屏輸入裝置10，通過(guò)使作為發(fā)光元件的LED71對(duì)作10為透光部的文字16照射光，提高利用者的操作性。例如，利用者相對(duì)于通過(guò)視覺辨認(rèn)透光 部而能夠確認(rèn)操作面的位置。此外，例如通過(guò)預(yù)先按透光部分配命令，利用者能夠容易相對(duì) 于觸控屏輸入裝置10輸入各種各樣的命令。另外，在操作部中，在與薄膜基板30的開口部32重合的區(qū)域，由于驅(qū)動(dòng)電極34、 114及檢測(cè)電極35、115的敷設(shè)密度低于其它區(qū)域，因此與其它區(qū)域相比，檢測(cè)電極35的輸 出相對(duì)變低，而形成在屏蔽部件與驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極之間的靜電容量小，因此與上述其 它區(qū)域相比，檢測(cè)電極36、115的輸出相對(duì)變高。作為上述結(jié)果，通過(guò)在屏蔽板50上設(shè)置開口部52，發(fā)揮作用使操作部的發(fā)光部附 近的區(qū)域的對(duì)檢測(cè)電極35的輸出的影響相互抵消，因此抑制操作面內(nèi)的位置引起的檢測(cè) 電極35的輸出的變動(dòng)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)觸控屏輸入裝置10，通過(guò)在臺(tái)61也設(shè)置開口部62并在臺(tái)61與 第二印制基板80之間配置LED71，利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)將光向作為透光部的文字16引導(dǎo)，并且 可靠地將間隔件40保持為壓縮狀態(tài)。本發(fā)明并不局限于上述第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式，在不脫離權(quán)利要求書的范 圍內(nèi)，也包含對(duì)第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式施加的各種變更。例如，驅(qū)動(dòng)電極34、114及檢測(cè)電極35、115的圖案并不局限于上述第一實(shí)施方式 及第二實(shí)施方式。而且，驅(qū)動(dòng)電極34、114及檢測(cè)電極35、115形成在一個(gè)薄膜基板30、110 上，但也可以分別形成在兩個(gè)以上的薄膜基板上。在上述第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式中，彈性片63與臺(tái)61 —體形成，但也可以在 殼體15的周壁18上形成狹縫而形成彈性片。而且，雖然彈性片63的前端由卡合孔M接 收，但也可以在彈性片63的前端形成卡合孔，而在殼體15的周壁18上形成由卡合孔接收 的突起。在上述第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式中，觸控屏輸入裝置10、100提供給車輛的 導(dǎo)航裝置、空調(diào)裝置及音頻裝置等的操作，但觸控屏輸入裝置10、100也能夠適用于車載用 設(shè)備以外的設(shè)備用的輸入裝置。例如，觸控屏輸入裝置10、100也能夠適用于個(gè)人計(jì)算機(jī)、 自動(dòng)販賣機(jī)、現(xiàn)金自動(dòng)存取款機(jī)(ATM)、便攜用設(shè)備、或能夠遙控操作電視接收機(jī)的遙控器 等設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種靜電容量式觸控屏輸入裝置，具備面板部件，其在表面具有操作部的操作面； 至少一個(gè)電極基板，其支承驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極；導(dǎo)電性的屏蔽部件；控制電路，其用于基 于所述驅(qū)動(dòng)電極與所述檢測(cè)電極之間的靜電容量的變化，檢測(cè)物體相對(duì)于所述操作部的接 近或接觸，其中，所述操作部、所述電極基板及所述屏蔽部件以該順序?qū)盈B，所述靜電容量 式觸控屏輸入裝置的特征在于，在所述電極基板與所述屏蔽部件之間具備絕緣性的間隔部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電容量式觸控屏輸入裝置，其特征在于， 所述電極基板由具有撓性的柔性基板形成，所述間隔部件由具有彈性的彈性部件形成，所述彈性部件在所述層疊方向上保持成被壓縮的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電容量式觸控屏輸入裝置，其特征在于， 所述彈性部件在內(nèi)部具有多個(gè)氣泡。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電容量式觸控屏輸入裝置，其特征在于，具備控制基板，其相對(duì)于所述屏蔽部件設(shè)置在與所述柔性基板相反側(cè)，并搭載所述控制電路；周壁部，其與所述操作部的外緣一體相連，并包圍所述柔性基板、所述屏蔽部件、所述 彈性部件及所述控制基板；基板部，其配置在所述彈性部件與所述控制基板之間；多個(gè)彈性片，它們能夠彈性變形地一體形成在所述基板部的外緣部及所述周壁部中的一方；多個(gè)卡合部，它們形成在所述基板部的外緣部及所述周壁部中的另一方，并與所述彈 性片卡合，所述彈性片與所述卡合部卡合時(shí)，所述彈性部件在所述柔性基板與所述屏蔽部件之間 保持成壓縮狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜電容量式觸控屏輸入裝置，其特征在于， 所述操作部具有多個(gè)透光部，所述透光部具有透光性，所述柔性基板、所述彈性部件、所述屏蔽部件及所述基板部分別具有從所述層疊方向 觀察時(shí)與所述透光部重合的開口部，所述控制基板上還具備分別通過(guò)所述各開口部對(duì)所述透光部照射光的多個(gè)發(fā)光元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種抑制配置在驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極附近的導(dǎo)電性的屏蔽部件引起的檢測(cè)電極的輸出電平下降并具有優(yōu)良的位置檢測(cè)精度的靜電容量式觸控屏輸入裝置。觸控屏輸入裝置(10)具備面板部件(14)；電極基板(30)，其支承驅(qū)動(dòng)電極及檢測(cè)電極；導(dǎo)電性的屏蔽部件(50)；控制電路，其用于基于驅(qū)動(dòng)電極與檢測(cè)電極之間的靜電容量的變化，檢測(cè)物體相對(duì)于面板部件(14)的接近或接觸。面板部件(14)、電極基板(30)及屏蔽部件(50)以該順序?qū)盈B。觸控屏輸入裝置(10)在電極基板(30)與屏蔽部件(50)之間還具備絕緣性的間隔件(40)。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102043554SQ20101050567
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者安東尼·麥柯迪, 橫山達(dá)也 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社