專利名稱：光學(xué)式觸摸面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)式觸摸面板。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，例如ATM (automated teller machine)或售票機(jī)等的例子，在液晶顯示器 (IXD :liquid crystal display)等顯示裝置的前面配置有光學(xué)式觸摸面板(紅外線矩陣 式觸摸面板)的裝置(以下，為便于說(shuō)明而稱為“對(duì)話式裝置(an interactive machine)”) 被設(shè)置在室外等各種場(chǎng)所。圖1是通常的光學(xué)式觸摸面板90的平面圖，圖2是將后述的紅外線透射框(an infrared-transparent bezel) 107 及遮光罩(a light blocking cover) 109 取下后白勺狀 態(tài)的光學(xué)式觸摸面板90的平面圖，圖3是光學(xué)式觸摸面板90的剖面圖(圖1的Al-Al線 的剖面圖)。參照這些圖說(shuō)明光學(xué)式觸摸面板90。此外，在圖1 圖3中，未圖示安裝有光 學(xué)式觸摸面板90的對(duì)話式裝置。此外，需要注意的是，未圖示支承后述的基板101x、101y、 91x、91y的部件及遮光罩109的安裝對(duì)象的部件等。以下將基板稱為印刷基板(a printed wiring board)0光學(xué)式觸摸面板90包含透明方形狀的平板(以下稱為“透明板(a transparent plate) 105、具有使紅外線透射性質(zhì)的框狀的紅外線透射框107、對(duì)干擾光(ambient light)21進(jìn)行遮擋的遮光罩109、多個(gè)發(fā)光元件(a plurality of light-emitting devices) 103x、多個(gè)發(fā)光元件103y、與發(fā)光元件103x相同數(shù)量的光接收元件(a plurality of light-receiving devices) 130x、與發(fā)光元件103y相同數(shù)量的光接收元件130y、兩個(gè)印 刷基板IOlx, IOly及兩個(gè)印刷基板91x、91y。作為發(fā)光元件103x、103y的具體例可以列舉紅外線LED (light-emitting diode)。作為光接收元件130x、130y的具體例可以列舉紅外線光敏晶體管。透明板105例 如由透明性好的合成樹(shù)脂(聚甲基丙烯酸甲酯(polyOnethyl methacrylate)等)及強(qiáng)化玻 璃(hardened glass)形成。紅外線透射框107例如由具有紅外線透射性的合成樹(shù)脂(例 如甲基丙烯酸樹(shù)脂(methacrylate resin))形成。遮光罩109例如由具有遮光性的合成樹(shù) 脂形成。作為干擾光21之例，可列舉含有紅外線的太陽(yáng)光或白熾燈發(fā)出的光等。如圖2所示，在透明板105的周圍以包圍透明板105的方式配置有多個(gè)發(fā)光元件 103x、103y及多個(gè)光接收元件130x、130y。具體而言，沿透明板105的彼此相對(duì)的兩邊之中的一側(cè)的邊以使各發(fā)光元件103x 的發(fā)光面朝向透明板105的方式將多個(gè)發(fā)光元件103x配置成一列，沿另一側(cè)邊以使各光接 收元件130x的光接收面朝向透明板105方向的方式將多個(gè)光接收元件130x配置成一列。 下面，將該兩側(cè)邊的方向稱為Y軸。同樣，沿透明板105的彼此相對(duì)的另外兩邊之中的一側(cè)邊以使各發(fā)光元件103y的 發(fā)光面朝向透明板105的方式將多個(gè)發(fā)光元件103y配置成一列，沿另一側(cè)邊以使各光接收 元件130y的光接收面朝向透明板105方向的方式將多個(gè)光接收元件130y配置成一列。下面，將該兩側(cè)邊的方向稱為X軸。在所有的發(fā)光元件103x、103y和所有的光接收元件130x、130y配置在透明板105 周圍的狀態(tài)下，各個(gè)發(fā)光元件103x的發(fā)光面與所對(duì)應(yīng)的一個(gè)光接收元件130x的光接收面 相對(duì)，各個(gè)發(fā)光元件103的發(fā)光面與所對(duì)應(yīng)的一個(gè)光接收元件130y的光接收面相對(duì)。因 此，如圖2所示，在光學(xué)式觸摸面板90中，由彼此相對(duì)的一個(gè)發(fā)光元件103x和一個(gè)光接收 元件130x的成對(duì)形成與X軸方向平行的光路(light path) 23x，由彼此相對(duì)的一個(gè)發(fā)光元 件103y和一個(gè)光接收元件130y的成對(duì)形成與Y軸方向平行的光路23y。此外，各發(fā)光元件103x具有窄指向性(narrow directivity)，從而其不會(huì)與所對(duì) 應(yīng)的一個(gè)光接收元件130x以外的光接收元件進(jìn)行光耦合。同樣，各發(fā)光元件103y具有窄 指向性，從而其不會(huì)與所對(duì)應(yīng)的一個(gè)光接收元件130y以外的光接收元件進(jìn)行光耦合。 若一個(gè)發(fā)光元件103x和與其對(duì)應(yīng)的一個(gè)光接收元件130x的對(duì)的數(shù)量為M,則形成 與X軸方向平行的M個(gè)光路23x，若一個(gè)發(fā)光元件103y和與其對(duì)應(yīng)的一個(gè)光接收元件130y 的對(duì)的數(shù)量為N，則形成與Y軸方向平行的N個(gè)光路23y。在光學(xué)式觸摸面板90中，由于各 光路23x和各光路23y處于正交關(guān)系，因此從正面看透明板105時(shí)，形成由多條光路23x、 23y組成的網(wǎng)格(以下稱為“光學(xué)網(wǎng)格(an optical mesh) ”)(參照?qǐng)D2)。此外，實(shí)際上將多個(gè)發(fā)光元件103x固定于印刷基板ΙΟΙχ，將多個(gè)發(fā)光元件103y固 定于印刷基板101y。同樣，將多個(gè)光接收元件130x固定于印刷基板91x，將多個(gè)光接收元 件130y固定于印刷基板91y。通常，在印刷基板101x、101y上形成有用于驅(qū)動(dòng)控制各發(fā)光 元件103x、103y的布線多層結(jié)構(gòu)(multilayer structure)，在印刷基板91x、91y上形成有 用于驅(qū)動(dòng)控制各光接收元件130x、130y的布線的多層結(jié)構(gòu)。此外，未圖示與這些印刷基板 101x、101y、91x、91y連接的控制單元及電源等。各印刷基板101x、101y、91x、91y以使各光路23x、23y位于離開(kāi)透明板105的一側(cè) 表面(以下稱為“可觸面(a touchable plane) ”)10 通常幾毫米的方式被定位在透明板 105周圍。此外，可觸面10 的相反側(cè)的透明板105的表面與IXD25相對(duì)。如圖1及圖3所示，紅外線透射框107具有大致平坦的方形框狀的外觀形狀。紅外 線透射框107的內(nèi)周部107a是具有朝向紅外線透射框107中心傾斜的凸緣形狀。紅外線透 射框107在紅外線透射框107的內(nèi)周端面與透明板105的可觸面10 的周緣相接的狀態(tài) 下被固定于透明板105。因此，光學(xué)式觸摸面板90具有如下結(jié)構(gòu)，即，紅外線透射框107如 屋頂那樣覆蓋印刷基板101x、101y、91x、91y，而內(nèi)周部107a所處的位置對(duì)于光路23x、23y 成為障礙物。但是，即使是這樣的結(jié)構(gòu)，由于紅外線透射框107具有使紅外線透過(guò)的性質(zhì)， 因此各光路23x、23y不會(huì)被內(nèi)周部107a光學(xué)遮擋。但是，由于紅外線透射框107具有使紅外線透過(guò)的性質(zhì)，因此，當(dāng)發(fā)光元件103x、 103y發(fā)出的紅外線以外的紅外線到達(dá)光接收元件130x、130y時(shí)，將誘發(fā)誤動(dòng)作。因此，在光 學(xué)式觸摸面板90中，將具有不妨礙光學(xué)網(wǎng)格的形成的形狀和遮光功能的大小的遮光罩109 固定于紅外線透射框107的背面，而對(duì)光接收元件130x、130y進(jìn)行遮光(參照?qǐng)D1及圖3)。 具體而言，遮光罩109除了紅外線透射框107的內(nèi)緣部107c (內(nèi)周部107a中接近內(nèi)周端面 的部分)及沒(méi)有干擾光21到達(dá)可能性的部分之外，具有對(duì)光接收元件130x、130y進(jìn)行遮光 的形狀及大小。由于各光路23x、23y透過(guò)紅外線透射框107的內(nèi)緣部107c，因此，遮光罩 109對(duì)光學(xué)網(wǎng)格沒(méi)有影響。此外，在該例中，遮光罩109還對(duì)發(fā)光元件103x、103y以不對(duì)各光路23x、23y造成影響的方式進(jìn)行遮光。圖3表示光學(xué)式觸摸面板90的X軸方向的剖面 圖，通過(guò)將圖3所示的參考標(biāo)記所包含的記號(hào)置換為“y”，可理解光學(xué)式觸摸面板90的 Y軸方向的剖面圖(基于該理由而未圖示光學(xué)式觸摸面板90的Y軸方向的剖面圖)。因此， 需要注意的是，針對(duì)光學(xué)式觸摸面板90的Y軸方向，可以說(shuō)與X軸方向的技術(shù)特點(diǎn)相同。此外，在光學(xué)式觸摸面板90中，印刷基板101x、101y、91x、91y以如下方式被固定 于未圖示的支承部件上，即，各發(fā)光元件103x、103y和各光接收元件130x、130y位于遮光罩 109與印刷基板101x、101y、91x、91y之間。在上述的光學(xué)式觸摸面板90中，當(dāng)例如使用者的手指或操作用器具(an instrument for manipulation)等具有一定程度大小的遮蔽物(an obstacle)觸及到可 觸面10 時(shí)，則遮蔽物通常遮斷至少一個(gè)X軸方向的光路23x和至少一個(gè)Y軸方向的光路 23y。因此，通過(guò)檢測(cè)被遮斷的X軸及Y軸的各光路，可特定遮蔽物在透明板105上的二維 位置。通常，將該二維位置的信息傳送給對(duì)話式裝置。此外，在光學(xué)式觸摸面板90中，X軸方向的各光路23x和Y軸方向的各光路23y具 有正交關(guān)系，但不限于這樣的結(jié)構(gòu)，例如(日本)特開(kāi)2003-122504號(hào)公報(bào)(以下稱為專利 文獻(xiàn)2)或(日本)特開(kāi)2000-311051號(hào)公報(bào)(以下稱為專利文獻(xiàn)3)所公開(kāi)，還存在形成 不具有正交關(guān)系的多條光路的光學(xué)式觸摸面板。這樣，通常的光學(xué)式觸摸面板，至少包含透明板、配置于該透明板周圍的多個(gè)發(fā) 光元件及多個(gè)光接收元件，為特定透明板上的遮蔽物的二維位置，在從正面看透明板時(shí)，多 條光路(各光路由一對(duì)的發(fā)光元件和光接收元件形成)在透明板的前方(上方)形成網(wǎng)格 狀。通常的光學(xué)式觸摸面板雖然具備遮光罩，但由于對(duì)話式裝置的設(shè)置場(chǎng)所，會(huì)使干 擾光21直接或者間接到達(dá)光接收元件130x、130y，而有可能引起光學(xué)式觸摸面板的誤動(dòng) 作。即，即使用遮蔽物遮斷光路，但由于干擾光21到達(dá)光接收元件130x、130y，而產(chǎn)生如同 沒(méi)有將光路遮斷的狀況。因此，無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)遮蔽物在透明板105上的二維位置。(日本)特開(kāi)2003-040491號(hào)公報(bào)(以下稱為專利文獻(xiàn)1)公開(kāi)了一例用于消除這 樣的光學(xué)式觸摸面板缺點(diǎn)的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的技術(shù)是，在設(shè)置有光接收元件的基板 的抗蝕劑層(a resist layer)之上形成有黑色的絲網(wǎng)印刷層(a serigraph layer)，以抑 制干擾光到達(dá)光接收元件。但是，由于絲網(wǎng)印刷層的表面具有光澤，因此，難以充分防止被 該表面反射的干擾光達(dá)到光接收元件。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于這樣的情況，本發(fā)明的目的在于，提供一種可充分抑制由干擾光引起的誤動(dòng) 作的光學(xué)式觸摸面板。一種光學(xué)式觸摸面板，至少包括透明板、配置于該透明板周圍的多個(gè)發(fā)光元件及 多個(gè)光接收元件，在該透明板的前方形成多條光路，各光路由一對(duì)發(fā)光元件和光接收元件 形成，其中，包括固定有光接收元件之中的至少一個(gè)的基板，基板具有表層，所述表層具有 使與從發(fā)光元件發(fā)出的光相同種類的光漫反射的表面粗糙度(reflect diffusely)，表層 的表面中具有表面粗糙度的區(qū)域至少包含屬于固定于基板的各光接收元件的指向性范圍 的區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)式觸摸面板，由于干擾光在基板表面進(jìn)行漫反射，因此，可抑制 干擾光到達(dá)光接收元件，其結(jié)果，可充分抑制由于干擾光引起的誤動(dòng)作。


圖1是現(xiàn)有的光學(xué)式觸摸面板90的平面圖。圖2是取下紅外線透射框107及遮光罩109后的狀態(tài)的現(xiàn)有的光學(xué)式觸摸面板90 的平面圖。圖3是現(xiàn)有的光學(xué)式觸摸面板90的Al-Al剖面圖。圖4A是表示達(dá)到光接收元件的干擾光的反射路徑的圖(入射角5° )。圖4B是表示達(dá)到光接收元件的干擾光的反射路徑的圖(入射角10° )。圖4C是表示達(dá)到光接收元件的干擾光的反射路徑的圖(入射角15° )。圖4D是表示達(dá)到光接收元件的干擾光的反射路徑的圖(入射角20° )。圖4E是表示達(dá)到光接收元件的干擾光的反射路徑的圖(入射角30° )。圖5是取下紅外線透射框107及遮光罩109后的狀態(tài)的光學(xué)式觸摸面板100的平 面圖。圖6是光學(xué)式觸摸面板100的Al-Al剖面圖。圖7(a)是表示現(xiàn)有的印刷基板91x的第一層、圖7(b)表示第二層、圖7(c)表示 第三層、圖7(d)表示第四層的圖。圖8 (a)是表示印刷基板81x的第一層、圖8(b)表示第二層、圖8(c)表示第三層、 圖8(d)表示第四層的圖。圖9A是圖7所示的現(xiàn)有的印刷基板91x的Cl-Cl剖面圖。圖9B是圖8所示的印刷基板81x的C2-C2剖面圖。圖10是圖8所示的印刷基板81x的Bl-Bl剖面圖。圖11是表示光接收元件的指向性范圍的圖。圖12是表示光接收元件的指向性的范圍(上下方向)的圖。圖13A是說(shuō)明一個(gè)光接收元件的指向性表面區(qū)域(directivity surface domain) 的圖。圖1 是表示三個(gè)光接收元件的指向性表面區(qū)域(directivity surface domain) 重疊的情況的圖。圖14A是表示在現(xiàn)有的印刷基板91x上由第一抗蝕劑層11反射干擾光21的情況 的圖。圖14B是表示在印刷基板81x上由第一絕緣層11 反射干擾光21的情況的圖。圖15是光學(xué)式觸摸面板IOOa的平面圖。圖16是印刷基板81x的變形例即印刷基板Slxa的剖面圖。圖17是印刷基板81x的變形例即印刷基板Slxb的剖面圖。
具體實(shí)施例方式在說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式之前，首先說(shuō)明本發(fā)明的要點(diǎn)。上述的光學(xué)式觸摸面板90中，在可觸面10 和干擾光21所成的角度(以下稱為“入射角”)為5 30°左右的情況下，干擾光21會(huì)到達(dá)光接收元件130x、130y。對(duì)此考慮 到的是，在具備遮光罩109的光學(xué)式觸摸面板90的結(jié)構(gòu)中，在入射角為5 30°左右的情 況下，這不是由于干擾光21直接到達(dá)光接收元件130x、130y，而是由于干擾光21被光接收 元件130x、130y周圍的部件反射而到達(dá)光接收元件130x、130y。因此，發(fā)明者對(duì)于干擾光 21到達(dá)光接收元件130x、130y的反射路徑進(jìn)行驗(yàn)證。下面，對(duì)該驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。在光學(xué)式觸摸面板90的結(jié)構(gòu)中，對(duì)干擾光21進(jìn)行反射的部件主要為透明板105、 遮光罩109、印刷基板91x、91y。到達(dá)光接收元件130x、130y的干擾光21還取決于各部件 尺寸及配置，但已經(jīng)確認(rèn)大概通過(guò)表1所示的路徑。在表1中，記號(hào)“〇”表示干擾光21由 于反射而到達(dá)光接收元件130x、130y，記號(hào)“X”表示干擾光21未到達(dá)光接收元件130x、 130y。圖4A 圖4E圖示的是干擾光21的反射路徑(其中，省略了入射角25°的圖示)。 此外，在圖4A 圖4E中，考慮到容易識(shí)別而沒(méi)有用陰影線圖示各部件的剖面。此外，在這 些圖中，只圖示了印刷基板91x，而關(guān)于印刷基板91y，干擾光21的反射路徑也與印刷基板 91x的情況相同。表 權(quán)利要求
1.一種光學(xué)式觸摸面板，至少包括透明板、配置于該透明板周圍的多個(gè)發(fā)光元件及 多個(gè)光接收元件，在該透明板的前方形成多條光路，各光路由一對(duì)發(fā)光元件和光接收元件 形成，其中，包括固定有所述光接收元件之中的至少一個(gè)的基板，所述基板具有表層，所述表層具有使與從所述發(fā)光元件發(fā)出的光相同種類的光漫反射 的表面粗糙度，所述表層的表面中具有所述表面粗糙度的區(qū)域至少包含屬于固定于所述基板的各所 述光接收元件的指向性范圍的區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式觸摸面板，其特征在于， 所述表層是所述基板的絕緣層，所述表面粗糙度是通過(guò)對(duì)所述基板的金屬層進(jìn)行蝕刻使所述絕緣層露出而得到的粗 糙度。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)式觸摸面板，其特征在于， 所述表層是所述基板的玻璃環(huán)氧樹(shù)脂層。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的光學(xué)式觸摸面板，其特征在于， 所述基板具有與所述表層不同的層(以下稱為“光吸收層”)，在從正面看所述基板時(shí)，所述光吸收層配置成與所述區(qū)域重疊， 所述光吸收層具有吸收與從所述發(fā)光元件發(fā)出的光相同種類的光的顏色。
5.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)式觸摸面板，其特征在于， 所述表層具有光透射性，所述光吸收層和所述表層的與所述表面相反一側(cè)的表面相接設(shè)置。
6.如權(quán)利要求4所述的光學(xué)式觸摸面板，其特征在于， 所述光吸收層是絲網(wǎng)印刷層，所述光吸收層作為所述基板的與所述表層相反一側(cè)的層設(shè)置于所述基板， 所述基板除了所述光吸收層以外具有光透射性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)式觸摸面板，包括透明板(105)、配置于透明板(105)周圍的多個(gè)發(fā)光元件(103x、103y)及多個(gè)光接收元件(130x、130y)，在透明板(105)的前方形成多條光路，各光路由一對(duì)發(fā)光元件(103x、1103y)和光接收元件(130x、130y)形成，其中，包括固定有光接收元件(130x、130y)之中的至少一個(gè)的基板(81x、81y)，基板(81x、81y)具有表層(113b)，所述表層(113b)具有使與從發(fā)光元件(103x、103y)發(fā)出的光相同種類的光漫反射的表面粗糙度，在表層(113b)的表面具有表面粗糙度的區(qū)域至少包含屬于固定于基板(81x、81y)的各光接收元件(130x、130y)的指向性范圍的區(qū)域。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102141861SQ20101059171
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者田中淑雄 申請(qǐng)人:日本航空電子工業(yè)株式會(huì)社