声波式触摸检测装置制造方法及图纸

提供一种即使用在两个面上有电极的压电振子也能可靠地对换能器发送电气信号的触摸式坐标输入装置。本发明专利技术的装置备有：朝基板（１）的表面（２）生成主体波（第１波）的声波换能器（压电振子）（３ａ）、（４ａ），用导电性糊剂通过转印印刷等在基板（１）的背面上形成的，且把电力供给到前述压电振子用的平面配线（７），用于连接此一平面配线与声波换能器（３ａ）、（４ａ）的电极的连接器（８），使前述主体波与表面声波（第２波）相互变换用的衍射声波换能器（９ａ）～（１０ｂ），以及检测前述基板表面处的第２波的干扰用的检测机构。如果把平面配线与连接器组合起来利用，则即使压电振子在两个面上有电极，也可以消除电缆配线的脆弱性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声波式触摸控制板等用于以声波方式检测触摸位置的声波式触摸检测装置或触摸式坐标输入装置，及用于它的基板。
技术介绍
触摸控制板作为交互式计算机系统用的输入装置，广泛地用于报刊亭信息终端或饭馆的订餐输入方式等。作为主要的触摸控制板，电阻膜式触摸控制板、静电容式触摸控制板、以及声波式触摸控制板是公知的。声波式触摸控制板，特别是超声波触摸控制板，在要求非常牢固的触摸传感表面，或提高显示器图像的透过度时是特别有利的。在声波式触摸控制板中使用种种换能器(特别是楔形换能器)，从而直接结合压电振子与触摸基板之间。所谓换能器是从某种形态向另一种形态变换能量的一个或一系列物理的要素，是也包含声波的模态间的变换或电能与声能之间的变换的元件。典型的压电式换能器由表面上具有导电体的棱柱形压电振子来形成，通过与基板表面的元件(例如楔形材料)接触的金属电极，或压电元件表面向基板表面的配置，从而以声波方式与基板表面结合。此外，向压电振子的电气信号的供给和从压电振子的激振信号的接收是用配线于面板周围的电缆来进行。前述楔形换能器在声波倾斜地入射不同介质的边界面时，利用声波折射现象，楔形换能器在基板上激起表面波或板波。典型的楔形换能器由粘贴于一个侧面的压电振子，和其斜边与基板(例如玻璃等)粘接的塑料的楔形物来构成，压电振子经由楔形材料与主体波相结合。主体波以临界角也就是“楔形的角度”折射并沿玻璃的平面方向传播，表面波以前述临界角折射并作为主体波传播。因而，楔形换能器可以用于瑞利(Rayleigh)波或乐甫(Love)波等表面波，和兰姆(Lamb)波等板波的发送和接收双方。与此相反，压电振子的直接结合或边缘换能器一般来说直接激起在基板表面上具有多的能量的声波。边缘换能器因为与板波相结合，故被最自然地使用着。为了开发与瑞利波相结合的边缘换能器，进行了一些研究。虽然这种边缘换能器是小型的，但是暴露的压电换能器是未设防的。在触摸控制板的表面上，楔形换能器所在的部分必然比面板的表面高出。此外，在显示器由一般的阴极射线管那样的曲面面板来形成时，能够配置楔形换能器的空间存在于曲面面板与覆盖此一曲面面板的周围的外框之间。但是，在显示器由液晶显示器或等离子体显示器等纯平面板来形成时，在由外框所覆盖的面板表面的周围中，面板与外框之间没有间隙，因此，没有配置楔形换能器用的空间。因而，如果使用楔形换能器，则无法使超声波式触摸控制板充分适应纯平面板。进而，能够运用的显示器和外框结构大大受到制约。特别是，如果在利用瑞利波(Rayleigh波)的声音触摸传感器中使用楔形换能器，则使机械上的设计复杂化，存在着限制选择的危险。在把超声波弹性表面波式触摸控制板应用于LCD的场合，与压电振子的电气信号的发送接收中所使用的电缆成为问题。楔形换能器基本上配置在基板的表面侧。因此，电缆也有必要配线于表面侧，有必要在反射阵列的外侧设置电缆用空间。此外，电缆配线作业难以机械化，相当一部分要用手工作业来进行。这对于生产率提高成为一大障碍。此外，在压电振子与电缆的接合部容易产生应力集中，成为焊锡脱落或压电振子破裂的原因。这样一来，楔形换能器对液晶显示器(LCD)是不对路的。特开平10-240443号公报中为了解决上述课题而公开了格栅换能器。此一格栅换能器把压电振子粘贴在玻璃基板的背面或设在端面与背面之间的第3面上而在基板内部激起主体波，此一主体波被设在表面上的衍射栅进行模态变换，借此激起以弹性表面波为代表的把能量集中于表面的波。此一换能器因为没有楔形的必要，故可以使表面的凸凹几乎为零。此外，因为可以把压电振子设置于背面故连带着节省空间。但是，起因于电缆配线，从而不能提高生产率，不能消除机械上的脆弱性。此外，作为关于格栅换能器的其他问题有压电振子的电极结构的复杂性引起的成本提高。在利用格栅换能器的位置检测装置中，其结构上有必要把声波换能器(压电振子)直接粘接于玻璃基板。因此，在压电陶瓷等压电基板的两个面上分别形成电极的平行电极式压电振子中，除了在与玻璃基板的粘接面一侧与压电振子一方的电极的连接困难外，与位于玻璃基板的对峙侧的压电振子另一方的电极的电气连接更加困难。因此，在备有格栅换能器的触摸控制板(或触摸传感器)中，把在压电基板一方的面上形成的电极经由侧壁回弯到另一方的面侧伸出，在压电基板另一方的面上使两个电极对着配置，借此确保与电极的连接性。但是，具有这种电极结构的压电振子随着制造工序数的增加，成本上升。进而，对玻璃基板背面的配线，特别是因为拱形或曲线形基板的背面成为凹面，故对玻璃基板背面的配线作业性大大降低。因而，本专利技术的目的在于提供一种对在两面上有电极(引出电极)的换能器(特别是压电振子)以高可靠性配线的声波式触摸检测装置或触摸式坐标输入装置，以及用于它的基板。本专利技术的另一个目的在于提供一种声波换能器即使是在压电基板的两面上有电极的平行电极型压电振子，也可以可靠而高效地配线，可以抑制厚度的增加的声波式触摸检测装置或触摸式坐标输入装置，以及用于它的基板。本专利技术的又一个目的在于提供一种即使把换能器配置在基板的背面，也可以以高可靠性可靠而高效地配线的声波式触摸检测装置或触摸式坐标输入装置，以及用于它的基板。本专利技术的另外一个目的在于提供一种在基板或面板上实际上没有电缆配线的声波式触摸检测装置或触摸式坐标输入装置，以及用于它的基板。
技术实现思路
本专利技术人等为了解决前述课题而锐意研究的结果，发现如果在压电振子一方的面的电极上用导电性糊剂平面配线，在压电振子另一方的面的电极上经由连接器(连接单元或连接片)进行平面配线，则既可以抑制厚度的增加又即使是基板的背面也可以可靠地电气连接，靠这种配线形态可以以高可靠性来进行对构成换能器的压电振子的电力或电气信号的供给，可以消除电缆配线的脆弱性，完成了本专利技术。也就是说，本专利技术的声波式触摸检测装置具有下述的构成。(a)具有表面的基板，(b)用于结合沿着与前述表面交叉的轴并通过前述基板传播的主体波即第1波的声波换能器，(c)向前述声波换能器供给电力用的平面配线，(d)用于连接前述声波换能器和平面配线的连接器，(e)用于将具有在前述表面处具有多的能量的变换波的模态、且沿着与前述表面平行的轴传播的第2波，与前述第1波结合的衍射声波模态结合器，以及(f)检测前述第2波的能量的扰动用的机构。此外，本专利技术的触摸式坐标输入装置备有具有声波能够传播的表面的传播介质，沿对此一传播介质的前述表面的交叉方向传播主体波用的主体波生成机构，向此一主体波生成机构供给电力用的平面配线，把前述主体波生成机构和平面配线连接起来用的连接器，把前述主体波变换成声波在前述传播介质的表面传播用的声波生成机构，以及检测来自此一声波生成机构的声波在表面上的散射用的检测机构。在这种装置中，配线电连接到压电振子，用前述配线(或印制配线)和连接器来构成声波触摸屏幕用的换能器系统中使用的向压电振子的电力供给系统。也就是说，如果用本专利技术，则向压电振子的电力或电气信号经由连接器靠面板(特别是面板背面)的配线(转印印刷的配线等)来供给。前述声波换能器可以由压电振子来构成，前述配线可以用导电性糊剂来形成。例如，把导电性糊剂印刷或涂布成规定的图案，干燥后，通过烧制可以形成配线。配线可以直接印刷在基板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声波式触摸检测装置，具有下述的构成：（ａ）具有表面的基板，（ｂ）用于结合沿着与前述表面交叉的轴并通过前述基板传播的主体波即第１波的声波换能器，（ｃ）向前述声波换能器供给电力用的平面配线，（ｄ）用于连接前述 声波换能器和平面配线的连接器，（ｅ）用于将具有在前述表面处具有多的能量的变换波的模态、且沿着与前述表面平行的轴传播的第２波，与前述第１波结合的衍射声波模态结合器，以及（ｆ）检测前述第２波的能量的扰动用的机构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒲原茂树，金田宏，
申请(专利权)人：塔基巴尼尔系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]