(57)【要約】【課題】薄肉化・小型化されたタッチセンサー装置を提供する。【解決手段】タッチセンサー（２００）は、背景照明となる光を導波するための導光板（２３０）と、導光板（２３０）の上部または下部に配置され、導光板（２３０）に接する一面に少なくとも１つの電極パターン（２４１，２４２）が形成された電極層（２４０）と、導光板（２３０）及び電極層（２４０）の側面に配置され、導光板（２３０）により導波されるための光を生成する少なくとも１つの光源（２２１，２２２）と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチセンサー装置において、
背景照明となる光を導波するための導光板と、
前記導光板の上部または下部に配置され、前記導光板に接する一面に少なくとも１つの電極パターンが形成された電極層と、
前記導光板及び電極層の側面に配置され、前記導光板により導波されるための光を生成する少なくとも１つの光源と、
を備えることを特徴とするタッチセンサー装置。
【請求項２】
前記電極層は、伝導性のポリマーからなることを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサー装置。
【請求項３】
前記光源は、側面発光方式の発光ダイオードを備えることを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサー装置。
【請求項４】
前記導光板は、前記光を均一な強度にて拡散するための少なくとも１つの拡散パターンを備えることを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサー装置。
【請求項５】
前記導光板は、芯材と、前記芯材の上面及び下面をそれぞれ覆うと共に、前記芯材よりも低い屈折率を有するクラッドと、を備えることを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサー装置。
【請求項６】
前記導光板は、フレキシブルなプリント回路基板の形態で前記光源と一緒に集積されることを特徴とする請求項１に記載のタッチセンサー装置。
【請求項７】
タッチセンサー装置において、
背景照明となる光を導波するための導光板と、
前記導光板の上部または下部に配置され、前記導光板の上部または下部に少なくとも１つの電極パターンが形成されたタッチセンサーと、
前記導光板の側面に配置され、前記導光板により導波されるための光を生成する少なくとも１つの光源と、
を備えることを特徴とするタッチセンサー装置。
【請求項８】
前記タッチセンサー装置は、前記タッチセンサーの下部に配置されたプリント回路基板をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のタッチセンサー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチセンサーに関し、特に、背面照明手段を備えたタッチセンサー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の静電容量型タッチセンサーに用いられる背面照明（バックライト）は、上部発光型の発光ダイオード（ＬＥＤ）を複数個備えた構成とされる。そして、従来の背面照明手段は、タッチセンサーのスイッチの下部に配置され、対応するスイッチに適切に背面照明を提供し、発光効率を高めるために、筒状の導波管を用いる。
【０００３】
静電容量方式のタッチセンサー装置は、極めて僅かな静電容量の変化まで感知する必要があるため、周囲の電磁波を遮るための手段を備える。さらに、背面発光手段を備えた従来のタッチセンサー装置では、各発光ダイオードのオン／オフ時に電流の変化により生じる電磁波による誤作動を極力抑えるために、発光ダイオードとタッチセンサーとを一定の隙間以上に隔てることが好ましい。
【０００４】
図１は、従来のタッチセンサー装置の一部の構成のみを示す図である。従来のタッチセンサー装置１００は、電極層１４０と、この電極層１４０の上に配置されて、電極層１４０を保護すると共に、タッチセンサーの基板の役割を果たすポリマーなどの誘電体材質からなる基板１３０を備えるタッチセンサーと、このタッチセンサーを制御・駆動するための回路が集積されたプリント回路基板１１０と、を備える。
【０００５】
プリント回路基板１１０の上面には、上記タッチセンサーに背面照明を提供するための複数の発光ダイオード１２１ａ，１２２ａと、各発光ダイオード１２１ａ，１２２ａから発せられた光の経路をガイドするための手段１２１ｂ，１２２ｂと、が配置される。
【０００６】
電極層１４０の上には、ユーザーの接触による電気的な接点を形成するための少なくとも１以上の電極パターン１４１，１４２が設けられる。このような従来のタッチセンサーは、静電型タッチセンサーとして使用することができる。
【０００７】
しかしながら、従来のタッチセンサー装置は、背面照明のための光源とタッチセンサーが、それぞれのキーごとに垂直方向に整列される必要があり、しかも、電磁波の影響を極力抑えるための間隔を確保する必要もあるために、タッチセンサー装置の厚さが増加して厚肉化が招かれ、その結果、小型化が進んでいる携帯向けの映像装置への使用が制限されてしまう、という不都合がある。
【特許文献１】米国特許第６，８４６，５７９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みて提案されたものであり、薄肉化・小型化されたタッチセンサーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の側面によるタッチセンサー装置は、背景照明となる光を導波するための導光板と、該導光板の上部または下部に配置され、前記導光板に接する一面に少なくとも１つの電極パターンが形成された電極層と、前記導光板及び電極層の側面に配置され、前記導光板により導波されるための光を生成する少なくとも１つの光源と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の側面によるタッチセンサー装置は、背景照明となる光を導波するための導光板と、該導光板の上部または下部に配置され、前記導光板の上部または下部に少なくとも１つの電極パターンが形成されたタッチセンサーと、前記導光板の側面に配置され、前記導光板により導波されるための光を生成する少なくとも１つの光源と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のタッチセンサー装置によれば、薄肉化が可能であり、少数の発光ダイオードによっても均一な輝度の背面照明を得ることができる。すなわち、本発明は、消費電力を極力抑えると共に、低体積にて構成可能になるという利点がある。
【００１２】
したがって、本発明では、持ち運び可能な小型の電子機器にも適用可能になるという利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。本発明を説明するに当たって、関連する公知の機能あるいは構成についての詳細な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると認められる場合には、その詳細な説明を省略する。
【００１４】
図２は、本発明の第１の実施の形態によるタッチセンサー装置を示している。この実施の形態によるタッチセンサー２００は、背景照明のための光を導波する導光板２３０と、この導光板２３０の下部に配置され、導光板２３０に接する一面に少なくとも１つ（図２では２つ）の電極パターン２４１，２４２が形成された電極層２４０と、導光板２３０及び電極層２４０の側面に配置され、導光板２３０により導波されるための光を生成する少なくとも１つ（図２では２つ）の光源２２１，２２２と、を備える。なお、他の実施形態として、電極層２４０の下部に、電極層２４０を駆動・制御するためのプリント回路基板（図示せず）が配置されてもよい。好ましくは、光源２２１，２２２は、側面発光方式（side emission type）の発光ダイオードが使用される。
【００１５】
電極層２４０の電極（電極パターン２４１，２４２）は、伝導性のポリマー或いはこれと同種のものを含む。したがって、電極と電極層２４０は、光を伝送できる透明な材質のものが用いられる。導光板２３０としては、好ましくは、電極層２４０上に生成された電界を維持することができる誘電体材質の物質が使用される。換言すると、電極層２４０と導光板２３０は、導電性を有する物体または人体の接触を通じて生じた、電界を構成する電流の変化を感知する方式のタッチセンサーを構成する。
【００１６】
本実施形態では、従来の構成とは異なり、導光板、電極、電極層がいずれも透明なポリマー材質を用いて形成されるため、導光板と透明な電極層を別体に製作して貼り合わせる方法、及び、導光板の一面にタッチセンサーのための透明電極をプリントして完全一体型に製作する方法のいずれもが採用可能である。また、導光板と電極が両方とも透明であるため、背面照明の機能を実現するために、２枚の層の積み重ねられる順序を、図２に示すように、上から導光板２３０−電極層２４０の順に構成してもよく、その逆の、上から電極層２４０−導光板２３０の順（図示せず）に構成してもよい。
【００１７】
導光板２３０は、上記光を均一な強度にて拡散するための少なくとも１の拡散パターン（図示せず）をさらに備えてもよく、これにより、各光源２２１，２２２から発せられた光を導波し、上記各拡散パターンにより導波中の光を外部に向けて反射することができる。また、この実施の形態による導光板２３０は、タッチセンサー２４０の電極層を覆う基板と一体化されることにより、スリム化されたタッチセンサー装置を得ることができる。加えて、導光板２３０は、他の実施の形態として、フレキシブルなプリント回路基板（ＦＰＣＢ）の形態で光源２２１，２２２と一緒に集積されることもできる。
【００１８】
図３は、背景照明手段を備えた本発明の第２の実施の形態によるタッチセンサー装置３００を示す。図３を参照すると、この実施の形態によるタッチセンサー装置３００は、背景照明となる光を導波するための導光板３３０と、導光板３３０の下部に配置され、導光板３３０に接する一面に少なくとも１つ（図３では２つ）の電極パターンが形成されたタッチセンサー３２０と、導光板３３０の側面に配置され、導光板３３０により導波されるための光を生成する少なくとも１つの光源３５０と、導光板３３０上に配置された保護層３４０と、プリント回路基板３１０と、を備える。上述のように、導光板３３０とタッチセンサー３２０は、いずれも透明な材質を用いて形成されるため、設計内容に応じてこれらの積層の順序を変えて構成することができる。
【００１９】
タッチセンサー３２０は、接着パッドや接着剤などによりプリント回路基板３１０上に取り付けられることができる。また、タッチセンサー３２０は、電界を形成するための電極層上に少なくとも１つの電極パターンを備える。
【００２０】
導光板３３０は、芯材（コア）３３２と、芯材３３２の上面及び下面をそれぞれ覆うと共に、芯材３３２よりも相対的に低い屈折率を有するクラッド３３１，３３３と、を備える。当該クラッド３３１，３３３は、誘電体物質または空気層により構成可能である。好ましくは、芯材３３２と該芯材３３２に隣接するクラッド３３１，３３３との境界領域には、光源３５０から発せられた光を拡散及び反射するための拡散パターン３３２ａ，３３２ｂが形成される。また、導光板３３０は、タッチセンサー３２０上に電界を維持するための基板の機能をも果たすことができる。
【００２１】
以上、本発明を具体的な実施形態に則して詳細に説明したが、形式や細部についての種々の置換、変形、変更等が、特許請求の範囲の記載により規定されるような本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行われることが可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。従って、本発明の範囲は、前述の実施形態及び添付図面に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の背面照明手段を備えたタッチセンサー装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるタッチセンサー装置を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態によるタッチセンサー装置を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
２００：タッチセンサー
２２１，２２２：光源
２３０：導光板
２４１，２４２：電極パターン
２４０：電極層
３００：タッチセンサー装置
３１０：プリント回路基板
３２０：タッチセンサー
３３０：導光板
３４０：保護層
３５０：光源
【図１】
2007234584.tif 000003
【図２】
2007234584.tif 000004
【図３】
2007234584.tif 000005