JP7630802B2 - Touch panel integrated LED panel - Google Patents
Touch panel integrated LED panel Download PDFInfo
- Publication number
- JP7630802B2 JP7630802B2 JP2022558722A JP2022558722A JP7630802B2 JP 7630802 B2 JP7630802 B2 JP 7630802B2 JP 2022558722 A JP2022558722 A JP 2022558722A JP 2022558722 A JP2022558722 A JP 2022558722A JP 7630802 B2 JP7630802 B2 JP 7630802B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- led
- touch panel
- substrate
- panel
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
本発明はディスプレイ分野に関し、特にタッチセンサ機能を有した透明フレキシブルLEDパネルに関する。 The present invention relates to the display field, and in particular to a transparent flexible LED panel with touch sensor function.
タッチパネル付き透明フレキシブルディスプレイは、ディスプレイに映し出された情報を見ながら、ディスプレイの透過性によりディスプレイ後方の景色、情景を観ることができる。
例えば、ディスプレイの透過率が高ければ自動車のフロントガラス等にタッチパネル付き透明フレキシブルディスプレイを設けても、安全が確保された運転が可能となる。
フレキシブルであるとガラスが曲面であってもディスプレイとガラスに隙間なく貼り合わせることができるので、不均一な空気層やしわ等が防止でき、光の局部的に異なる屈折層が発生しないので、表示情報やディスプレイを通して観る景色・情景の歪みや、ディスプレイ上の微細な汚点がなくなるので運転への悪影響がなくなる。
タッチセンサ機能があれば運転手がタッチパネルの操作面に触れることで、所望の画面を表示させたり付帯機器を作動させたりすることができるので、目的地までの効率的走行や運転に関わる情報検索が運転しながら可能となる。
A transparent flexible display with a touch panel allows a viewer to see the scenery and scenes behind the display while viewing the information displayed on the display, due to the display's transparency.
For example, if the display has a high transmittance, a transparent flexible display with a touch panel can be installed on the windshield of a car, enabling safe driving.
Being flexible means that the display and glass can be attached without any gaps, even if the glass is curved, which prevents uneven air spaces and wrinkles and prevents the generation of layers of light with different localized refraction, eliminating distortion of the displayed information and the scenery and landscape seen through the display, as well as tiny blemishes on the display, and thus eliminating any adverse effects on driving.
With the touch sensor function, the driver can display the desired screen or operate additional equipment by touching the operating surface of the touch panel, making it possible to efficiently travel to a destination or search for driving-related information while driving.
しかし、自動車を運転するには、タッチパネル付き透明フレキシブルディスプレイを例えばフロントガラスに貼り付けた場合、安全性の確保から高い透過性が求められる。また、ディスプレイに情報を表示する場合、屋外でも高品質に表示する必要があるため高輝度表示が求められる。フロントガラスやその他の車内ガラスが曲面の場合、ディスプレイとガラスに隙間なく貼り合わせることを可能とするために追随性のあるフレキシブル性が求められると共に、曲面ガラスと一体性を持たせるために薄型による意匠性向上が要求される。
さらに自動車は太陽光が当たることが多いのでフロントガラス等に貼り付けたディスプレイは、紫外線や温度に対しても強い耐性が求められると共に長寿命化も要求される。また運転効率化のためにタッチセンサ機能も必須となる。
しかし、現在フラットパネルディスプレイとして用いられている液晶パネルや有機ELパネルでは、これらの機能を同時に発現させることはできない。
However, when driving a car, if a transparent flexible display with a touch panel is attached to the windshield, for example, high transparency is required to ensure safety. In addition, when displaying information on the display, high brightness is required to display information with high quality even outdoors. When the windshield or other interior glass is curved, the display must have flexibility with good conformity so that it can be attached to the glass without any gaps, and it must also be thin to improve design so that it can be integrated with the curved glass.
Furthermore, since automobiles are often exposed to sunlight, displays attached to the windshield, etc., must be highly resistant to ultraviolet rays and temperature, and must also have a long lifespan.Touch sensor functions are also essential to improve driving efficiency.
However, the liquid crystal panels and organic EL panels currently used as flat panel displays cannot simultaneously realize these functions.
図21は、従来のタッチパネル付き液晶パネル例の断面図と平面図を示す。符号131は、タッチパネル付き液晶パネルの断面図を模式的に示したものである。符号132は、カラーフィルタのパターン(平面図)を示す。符号133は、液晶パネルの表示画素(平面図)である。
液晶パネル134の主な構成部材は、表面ガラス135、カラーフィルタ136、液晶セル137、バックライト138及び下面ガラス139である。
液晶パネル134は光変調方式を利用して表示情報を視覚化する方式のため偏光板(図示せず)を設けるが、偏光板を設けることにより透過率が約1/2に低下するので、バックライト138の輝度が高くても偏光板を通過するだけで輝度が1/2に落ちることになり、このため高輝度表示が困難となる。また光利用効率を上げるためにカラーフィルタのパターン132のサイズが十分に大きな面積になるように設計されているので、液晶パネル134の直上に設けているタッチパネル140に形成されているタッチセンサの透明電極(図示せず)が、パターンサイズが大きいカラーフィルタ136の位置と重なるため、透明電極の透過率がT%とすると、重なっているところの液晶パネルの表示画素133の輝度もT%低下することになるので、太陽光が当たる屋外での表示品質を低下させる。
また、図21に示す従来のタッチパネル付き液晶パネルを自動車のフロントガラス等に貼り付ける場合、極力薄型としたいが液晶パネル134の構成上、たとえば表面ガラス135と下面ガラス139の両面にガラスを設ける完全密閉型構造となるため、2枚のガラスを使用する分、薄型化に制約を与えることになる。
21 shows a cross-sectional view and a plan view of a conventional liquid crystal panel with a touch panel. Reference numeral 131 shows a schematic cross-sectional view of the liquid crystal panel with a touch panel. Reference numeral 132 shows a color filter pattern (plan view). Reference numeral 133 shows display pixels (plan view) of the liquid crystal panel.
The main components of the liquid crystal panel 134 are a surface glass 135 , a color filter 136 , a liquid crystal cell 137 , a backlight 138 , and a lower glass 139 .
Since the liquid crystal panel 134 uses a light modulation method to visualize display information, a polarizing plate (not shown) is provided, but the provision of the polarizing plate reduces the transmittance to about 1/2, so even if the brightness of the backlight 138 is high, the brightness drops to 1/2 just by passing through the polarizing plate, making it difficult to display with high brightness. Also, since the size of the color filter pattern 132 is designed to have a sufficiently large area in order to increase the light utilization efficiency, the transparent electrode (not shown) of the touch sensor formed on the touch panel 140 provided directly above the liquid crystal panel 134 overlaps with the position of the color filter 136, which has a large pattern size, if the transmittance of the transparent electrode is T%, the brightness of the display pixel 133 of the liquid crystal panel where it overlaps will also decrease by T%, which will degrade the display quality outdoors where sunlight hits.
Furthermore, when attaching the conventional liquid crystal panel with a touch panel shown in FIG. 21 to the windshield of an automobile or the like, it is desirable to make it as thin as possible, but the configuration of liquid crystal panel 134 requires a completely sealed structure in which glass is provided on both sides, for example, front glass 135 and bottom glass 139, and the use of two pieces of glass places restrictions on how thin it can be made.
図22は、従来のタッチパネル付き有機ELパネル例の断面図と平面図を示す。符号151は、タッチパネル付き有機ELパネルの断面図を模式的に示したものである。符号152は、RGB発光層の画素パターン(平面図)を示す。符号153は、有機ELパネルの表示画素(平面図)を示している。
有機ELパネル154の主な構成部材は、表面ガラス155、RGB発光層156、下面ガラス157である。有機ELパネル154は直流電圧を両端に印加するとRGB発光層156が発光する自発光型であるので、液晶パネルのように一般にはカラーフィルタを設けなくてよいので光利用効率は高い。しかし、RGB発光層156は有機EL材料を用いているので発光効率が低く、自動車のフロントガラスに設けると有機ELパネルに外光が当ればコントラストが悪くなり表示品質が大きく低下する。コントラストを上げるためにRGB発光層156の輝度を上げると、RGB発光層156の温度が高くなることによって特性劣化が生じ寿命が短くなる欠点がある。
22 shows a cross-sectional view and a plan view of a conventional organic EL panel with a touch panel. Reference numeral 151 shows a schematic cross-sectional view of the organic EL panel with a touch panel. Reference numeral 152 shows a pixel pattern (plan view) of an RGB light-emitting layer. Reference numeral 153 shows a display pixel (plan view) of the organic EL panel.
The main components of the organic EL panel 154 are a surface glass 155, an RGB light-emitting layer 156, and a bottom glass 157. The organic EL panel 154 is a self-luminous type in which the RGB light-emitting layer 156 emits light when a DC voltage is applied across both ends, and therefore does not generally require a color filter as in a liquid crystal panel, resulting in high light utilization efficiency. However, since the RGB light-emitting layer 156 uses an organic EL material, its luminous efficiency is low, and if the organic EL panel is provided on the windshield of a car, the contrast will deteriorate and the display quality will be significantly reduced if external light hits the organic EL panel. If the brightness of the RGB light-emitting layer 156 is increased to increase the contrast, there is a drawback in that the temperature of the RGB light-emitting layer 156 will rise, causing deterioration of the characteristics and shortening the lifespan.
またRGB発光層156の発光輝度を上げるためにRGB発光層のパターン152は十分に大きな面積になるように設計されているので、有機ELパネル154の直上に設けているタッチパネル158に形成されているタッチセンサの透明電極(図示せず)が、パターンサイズが大きいRGB発光層156の位置と重なるため、透明電極の透過率がT%とすると、重なっているところの有機ELパネルの表示画素153の輝度はT%低下することになるので、太陽光が当たる屋外での品質表示を低下させる。
さらにRGB発光層156は有機EL材料を使用しているため紫外線や温度に対しての耐性が弱く、長寿命化に問題がある。
また、図22に示す従来のタッチパネル付き有機ELパネルを自動車のフロントガラス等に貼り付ける場合、極力薄型としたいが有機ELパネル154の構成上、表面ガラス155と下面ガラス157の両面にガラスを設ける完全密閉型の構造となるため、2枚のガラスを使用する分、薄型化に制約を与えることになる。
Furthermore, in order to increase the luminance of the RGB light-emitting layer 156, the RGB light-emitting layer pattern 152 is designed to have a sufficiently large area. Therefore, the transparent electrode (not shown) of the touch sensor formed on the touch panel 158 provided directly above the organic EL panel 154 overlaps with the position of the RGB light-emitting layer 156, which has a larger pattern size. If the transmittance of the transparent electrode is T%, then the luminance of the display pixel 153 of the organic EL panel at the overlapping point decreases by T%, thereby degrading the quality of the display when outdoors where sunlight is present.
Furthermore, since the RGB light emitting layer 156 uses an organic EL material, it has poor resistance to ultraviolet light and temperature, and there is a problem in extending its life.
Furthermore, when attaching the conventional organic EL panel with a touch panel shown in FIG. 22 to the windshield of an automobile or the like, it is desirable to make it as thin as possible, but the configuration of organic EL panel 154 requires a completely sealed structure in which glass is provided on both the front glass 155 and the bottom glass 157, and the use of two pieces of glass places restrictions on how thin it can be made.
また、特許文献1によれば、有機ELパネルを構成する一方の基板と、タッチパネル部を構成する一方の基板を共通基板にして薄型・軽量化を図った構造が提示されているが、有機ELパネルでは高輝度表示、耐候性、長寿命化が問題とされており、たとえば高輝度表示、耐候性、長寿命化が強く求められている車載分野での適用は難しい。車載分野には高輝度表示、耐候性、長寿命化を可能とするLED(発光ダイオード)の使用が適しているが、特許文献1の構造では共通基板の表示部側に透明電極(陽極)を設けているため、表示部にLEDを用いることができないという問題点がある。 Patent Document 1 also presents a structure in which one of the substrates constituting the organic EL panel and one of the substrates constituting the touch panel are common substrates, making the panel thinner and lighter. However, problems with organic EL panels include high brightness display, weather resistance, and long life, making it difficult to apply the panel to in-vehicle applications, for example, where high brightness display, weather resistance, and long life are highly desired. LEDs (light-emitting diodes), which enable high brightness display, weather resistance, and long life, are suitable for use in in-vehicle applications, but the structure of Patent Document 1 has a transparent electrode (anode) on the display side of the common substrate, which means that LEDs cannot be used in the display.
上述したように、自動車のフロントガラス等にタッチパネル付き液晶パネルや有機ELパネルを設けた場合、高輝度表示、耐候性、長寿命化、薄型化が同時に達成できないので、運転による安全面、表示情報の品質面、薄型化に関わる意匠面等に問題を残していた。
かかる状況に鑑みて、本発明は、高輝度表示、高品質表示、耐候性、長寿命化、薄型化を同時に達成でき、自動車のフロントガラス等に設けた場合に、運転による安全性、表示情報の品質性、薄型化に関わる意匠性を同時に実現するタッチパネル一体化型LEDパネルを提供することを目的とする。
As described above, when a liquid crystal panel with a touch panel or an organic EL panel is provided on the windshield of an automobile, etc., it is not possible to simultaneously achieve high brightness display, weather resistance, long life, and thinness, leaving problems in terms of driving safety, quality of displayed information, design related to thinness, etc.
In view of this situation, the present invention aims to provide an LED panel integrated with a touch panel that can simultaneously achieve high brightness display, high quality display, weather resistance, long life, and thinness, and when installed on the windshield of an automobile, etc., simultaneously realizes driving safety, quality of displayed information, and design related to thinness.
上記課題を解決すべく、本発明の第1の観点のタッチパネル一体化型LEDパネルは、赤色、青色、緑色で発光するLEDチップとLEDチップの発光制御を行う制御部が一体となった第1のLEDを縦及び横方向に配列して構成するLED発光基板と、該LED発光基板の発光面側の空間になっている面にタッチパネルの下面を貼り合わせる。かかる構成とされることにより、LED発光基板の発光面側の空間になっている面にタッチパネルの下面を貼り合わせた構造となり、これによりLED発光基板の発光面側の透明基板が不要となるので、タッチパネル一体化型LEDパネルの透明性が上がり自動車のフロントガラス等に設けても安全が確保された運転が可能となる。
またLED発光基板の発光面側の透明基板が不要となることから、タッチパネル一体化型LEDパネルが薄くできる。これにより自動車ガラスに貼り付けても、ガラスと一体性を持たせた構造が可能となるので意匠性の向上が図れる。
In order to solve the above problems, the touch panel integrated LED panel according to the first aspect of the present invention comprises an LED light emitting substrate configured by vertically and horizontally arranging first LEDs, each of which is an integrated LED chip that emits red, blue, and green light and a control unit that controls the light emission of the LED chip, and a touch panel attached to the bottom surface of the LED light emitting substrate, which is the space on the light emitting surface side. This configuration results in a structure in which the bottom surface of the touch panel is attached to the space on the light emitting surface side of the LED light emitting substrate, which eliminates the need for a transparent substrate on the light emitting surface side of the LED light emitting substrate, and the transparency of the touch panel integrated LED panel is increased, making it possible to drive safely even if the panel is installed on the windshield of an automobile.
In addition, because the transparent substrate on the light-emitting surface side of the LED light-emitting substrate is not required, the touch panel integrated LED panel can be made thinner. This allows for a structure that is integrated with the glass even when attached to an automobile window, improving the design.
本発明の第2の観点のタッチパネル一体化型LEDパネルは、赤色、青色、緑色で発光するLEDベアチップを実装した平面実装型あるいは砲弾型のLEDを第2のLEDとし、該第2のLEDを縦及び横方向に配列して構成するLED発光基板と、該LED発光基板の発光面側の空間になっている面にタッチパネルの下面を貼り合わせる。かかる構成とされることにより、LED発光基板の発光面側の空間になっている面にタッチパネルの下面を貼り合わせた構造となり、これによりLED発光基板の発光面側の透明基板が不要となるので、タッチパネル一体化型LEDパネルの透明性が上がり自動車のフロントガラス等に設けても安全が確保された運転が可能となる。
またLED発光基板の発光面側の透明基板が不要となることから、タッチパネル一体化型LEDパネルが薄くできる。これにより自動車ガラスに貼り付けても、ガラスと一体性を持たせた構造が可能となるので意匠性の向上が図れる。
The touch panel integrated LED panel according to the second aspect of the present invention has a flat-mounted or bullet-shaped LED mounted with LED bare chips that emit red, blue, and green light as the second LEDs, an LED light emitting substrate configured by arranging the second LEDs vertically and horizontally, and a touch panel attached to the surface of the space on the light emitting surface side of the LED light emitting substrate. With this configuration, a structure is obtained in which the touch panel's lower surface is attached to the surface of the space on the light emitting surface side of the LED light emitting substrate, and thus a transparent substrate on the light emitting surface side of the LED light emitting substrate is not required, and the transparency of the touch panel integrated LED panel is increased, making it possible to drive safely even if the panel is installed on the windshield of an automobile.
In addition, because the transparent substrate on the light-emitting surface side of the LED light-emitting substrate is not required, the touch panel integrated LED panel can be made thinner. This allows for a structure that is integrated with the glass even when attached to an automobile window, improving the design.
本発明の第3の観点のタッチパネル一体化型LEDパネルは、赤色、青色、緑色で発光するLEDベアチップを予め透明基板に形成した駆動用TFT回路近辺に実装して、該駆動用TFT回路と電気的に接続したLEDベアチップを第3のLEDとし、該第3のLEDを縦及び横方向に配列して構成するLED発光基板と、該LED発光基板の発光面側の空間になっている面にタッチパネルの下面を貼り合わせる。かかる構成とされることにより、LED発光基板の発光面側の空間になっている面にタッチパネルの下面を貼り合わせた構造となり、これによりLED発光基板の発光面側の透明基板が不要となるので、タッチパネル一体化型LEDパネルの透明性が上がり自動車のフロントガラス等に設けても安全が確保された運転が可能となる。
またLED発光基板の発光面側の透明基板が不要となることから、タッチパネル一体化型LEDパネルが薄くできる。これにより自動車ガラスに貼り付けても、ガラスと一体性を持たせた構造が可能となるので意匠性の向上が図れる。
The touch panel integrated LED panel according to the third aspect of the present invention comprises an LED light emitting substrate configured by mounting LED bare chips emitting red, blue, and green light near a driving TFT circuit previously formed on a transparent substrate, the LED bare chips electrically connected to the driving TFT circuit being used as third LEDs, and arranging the third LEDs vertically and horizontally, and bonding the bottom surface of a touch panel to the surface that forms the space on the light emitting surface side of the LED light emitting substrate. With this configuration, a structure is obtained in which the bottom surface of the touch panel is bonded to the surface that forms the space on the light emitting surface side of the LED light emitting substrate, and thus a transparent substrate on the light emitting surface side of the LED light emitting substrate is not required, and the transparency of the touch panel integrated LED panel is increased, making it possible to drive safely even if the panel is mounted on the windshield of an automobile or the like.
In addition, because the transparent substrate on the light-emitting surface side of the LED light-emitting substrate is not required, the touch panel integrated LED panel can be made thinner. This allows for a structure that is integrated with the glass even when attached to an automobile window, improving the design.
本発明のタッチパネル一体化型LEDパネルは、LED発光基板とタッチパネルを構成する全てのベース基材が、透明なフレキシブル基板であることが好ましい。かかる構成とされることにより、透過性のあるディスプレイが実現できるので、ディスプレイ後方の景色、情景を観ることができるし、自動車のフロントガラス等に設けても安全が確保された運転が可能となる。さらにフレキシブルであるので自動車のフロントガラスが曲面であってもディスプレイとガラスに隙間なく貼り合わせることができるので、不均一な空気層やしわ等が防止でき、これにより光の局部的に異なる屈折層が発生しなくなるので、表示情報やディスプレイを通して観る景色・情景の歪みや、ディスプレイ上の微細な汚れのような点がなくなり自動車の安全運転につながる。In the touch panel integrated LED panel of the present invention, it is preferable that all base materials constituting the LED light emitting substrate and the touch panel are transparent flexible substrates. With such a configuration, a transparent display can be realized, so that the scenery and scenes behind the display can be seen, and even if it is installed on the windshield of a car, safe driving is possible. Furthermore, since it is flexible, even if the windshield of the car is curved, the display and the glass can be attached without gaps, preventing uneven air layers and wrinkles, etc., and thus preventing the occurrence of locally different refraction layers of light, which leads to the elimination of distortion of the displayed information and the scenery and scenes seen through the display, and fine spots such as dirt on the display, leading to safe driving of the car.
本発明のタッチパネル一体化型LEDパネルは、LED発光基板とタッチパネルの全てのベース基材に用いられる材料が、有機材料としてはポリイミド(PI)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP/OPP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリスチレン(PS/OPS)、アクリル(AC)、ポリカーボネート(PC)、トリアセテート(TAC)等の絶縁材料を用いることでもよい。特に200℃以上の耐熱特性を有するポリイミド材料を用いると、半田付け温度を十分に高くできるので、安定で強固な半田付けが可能となり電気回路系の信頼性の向上につながる。これにより振動による耐性が向上するので、長寿命化が図れる。またポリイミド材料はTFT回路を作製するためのプロセス温度に対しても熱耐久性があるので、ポリイミドフィルムを使用すれば信頼性の高いTFT回路が作製できる。このようにTFT回路のプロセス温度を高くできると、移動度の高い材料が使用できるので高性能(高信頼性)のTFT回路が得られる。In the touch panel integrated LED panel of the present invention, the materials used for all the base materials of the LED light emitting substrate and the touch panel may be organic insulating materials such as polyimide (PI), polyethylene (PE), polypropylene (PP/OPP), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl chloride resin (PVC), polystyrene (PS/OPS), acrylic (AC), polycarbonate (PC), triacetate (TAC), etc. In particular, by using a polyimide material with heat resistance of 200°C or more, the soldering temperature can be sufficiently high, making stable and strong soldering possible, which leads to improved reliability of the electrical circuit system. This improves resistance to vibration, thereby extending the life of the circuit. In addition, since polyimide materials have heat resistance to the process temperature for producing the TFT circuit, a highly reliable TFT circuit can be produced by using a polyimide film. If the process temperature of the TFT circuit can be increased in this way, a material with high mobility can be used, resulting in a high-performance (high-reliability) TFT circuit.
本発明のタッチパネル一体化型LEDパネルは、LED発光基板とタッチパネルの全てのベース基材に用いられる材料が、無機材料としては、フレキシブル性を出すために200μm以下の厚さのガラスを用いたものであり、曲率1mm以上の棒に対してガラスが180°に複数回以上曲げ伸ばしをしても、亀裂、白濁が生じないことでもよい。かかる構成とされることにより、ガラスの表面にTFT回路を作製する場合、ガラスの耐熱温度が高いので性能の優れた低温ポリシリコントランジスタや酸化物半導体によるTFT回路が作製可能となる。これにより高性能(高信頼性)なTFT回路が得られるので、高輝度化や長寿命化が図れる。 The touch panel integrated LED panel of the present invention uses inorganic glass with a thickness of 200 μm or less for flexibility in all base materials of the LED light emitting substrate and the touch panel, and may be such that no cracks or clouding occurs even if the glass is bent and stretched 180° or more times around a rod with a curvature of 1 mm or more. With this configuration, when a TFT circuit is fabricated on the surface of the glass, it is possible to fabricate a TFT circuit using low-temperature polysilicon transistors or oxide semiconductors with excellent performance because the heat resistance temperature of glass is high. This results in a high-performance (highly reliable) TFT circuit, which can be made to have high brightness and a long life.
本発明のタッチパネル一体化型LEDパネルは、LED発光基板に実装された第1のLEDのチップサイズ、第2のLEDのチップサイズ、第3のLEDのチップサイズをそれぞれSとし、第1のLEDのチップ間の長さ、第2のLEDのチップ間の長さ、第3のLEDのチップ間の長さをそれぞれPとすると、S/Pの比率をKとした時、Kの二乗(K2)の値の範囲が0.0025≦K2≦0.96になることでもよい。かかる構成とされることにより、高輝度化が可能となり、屋外の明るい環境においても高品質な表示情報が得られる。また駆動用の高精細な配線パターンやLEDチップの高密度実装が可能となるので、視認性の高い表示情報が得られる。 In the touch panel integrated LED panel of the present invention, when the chip sizes of the first LED, the second LED, and the third LED mounted on the LED light emitting substrate are S, and the length between the chips of the first LED, the length between the chips of the second LED, and the length between the chips of the third LED are P, and the ratio of S/P is K, the value of the square of K ( K2 ) may be in the range of 0.0025≦ K2 ≦0.96. With such a configuration, high brightness is possible, and high-quality display information can be obtained even in a bright outdoor environment. In addition, high-definition wiring patterns for driving and high-density mounting of LED chips are possible, so that display information with high visibility can be obtained.
本発明のタッチパネル一体化型LEDパネルは、第1のLEDのチップサイズ、第2のLEDのチップサイズ、第3のLEDのチップサイズをそれぞれSとし、第1のLEDのチップ間の長さ、第2のLEDのチップ間の長さ、第3のLEDのチップ間の長さをそれぞれPとした時、PからSを差し引いた透明可能な長さLが、タッチパネルに設けられている第1電極の幅および第2電極のそれぞれの幅をcとした時、第1電極の幅および第2電極の幅cが、透明可能な長さL≧cになるようにし、かつ、第1電極および第2電極がLED発光基板上に実装されているLEDチップの位置と重ならないようにしたことでもよい。タッチパネルに設けられている第1電極および第2電極が第1のLED、第2のLED、第3のLEDの位置に重ならないようにすると、第1のLED、第2のLED、第3のLEDから発光する光は第1電極および第2電極に遮られることなくタッチパネル一体型LEDパネルの表示面に到達するので、高輝度に発光する各LEDの明るさを保った高輝度で表示することができ、太陽光が当たる屋外においても高品質表示が可能となる。In the touch panel-integrated LED panel of the present invention, when the chip sizes of the first LED, the second LED, and the third LED are each denoted by S, and the length between the chips of the first LED, the second LED, and the third LED are each denoted by P, the transparent length L obtained by subtracting S from P is such that, when the width of the first electrode and the width of the second electrode provided on the touch panel are each denoted by c, the width of the first electrode and the width of the second electrode c are such that the transparent length L ≧ c, and the first electrode and the second electrode do not overlap with the position of the LED chip mounted on the LED light-emitting substrate. If the first electrode and second electrode provided on the touch panel are not overlapped with the positions of the first LED, second LED, and third LED, the light emitted from the first LED, second LED, and third LED reaches the display surface of the touch panel-integrated LED panel without being blocked by the first electrode and second electrode, thereby enabling display at high brightness that maintains the brightness of each LED, which emits high brightness, and enabling high-quality display even outdoors where sunlight is shining.
本発明のタッチパネル一体化型LEDパネルは、LED発光基板に実装している第1のLED、第2のLED、第3のLEDに使用されているLEDチップが、サファイア基板上にGaN結晶を成長させ、P型,n型のGaN半導体をベースとして作製されたLEDチップであることでもよい。かかる構成とされることによりタッチパネルの操作面に触れることで、タッチした位置に所望の情報を正確に表示できる。また、タッチパネルの最上面にある透明基板が透明ポリイミド材料でできておれば、耐薬品性もあるので高信頼性の確保と長寿命化が図れる。 The touch panel integrated LED panel of the present invention may be such that the LED chips used in the first LED, second LED, and third LED mounted on the LED light emitting substrate are LED chips fabricated by growing GaN crystals on a sapphire substrate and using p-type and n-type GaN semiconductors as a base. With this configuration, desired information can be accurately displayed at the touched position by touching the operating surface of the touch panel. Furthermore, if the transparent substrate on the top surface of the touch panel is made of a transparent polyimide material, it is chemically resistant, ensuring high reliability and a long life.
本発明のタッチパネル一体化型LEDパネルは、タッチパネルに設けられている複数の第1電極(縦方向)と複数の第2電極(横方向)が、絶縁が保たれた状態で直交状態(格子状)に設けられ、第1基板上には第1電極が、第2基板上には第2電極が設けられており、第1電極が設けられている第1基板の面と第2電極が設けられていない第2基板の面間に透明接着剤が、第2電極が設けられている第2基板面と透明基板の下面の間に透明接着剤が設けられており、第1基板、第2基板、透明基板が透明接着剤により互いに強固に接着させて形成するタッチパネルであることでもよい。かかる構成とされることによりタッチパネルの操作面に触れることで、タッチした位置に所望の情報を正確に表示できる。また、透明基板が透明ポリイミド材料でできておれば、耐薬品性もあるので長寿命化が図れる。The touch panel integrated LED panel of the present invention may be a touch panel in which a plurality of first electrodes (vertical direction) and a plurality of second electrodes (horizontal direction) are provided on the touch panel in an orthogonal state (grid pattern) while maintaining insulation, the first electrodes are provided on the first substrate, the second electrodes are provided on the second substrate, a transparent adhesive is provided between the surface of the first substrate on which the first electrodes are provided and the surface of the second substrate on which the second electrodes are not provided, and a transparent adhesive is provided between the surface of the second substrate on which the second electrodes are provided and the lower surface of the transparent substrate, and the first substrate, the second substrate, and the transparent substrate are firmly bonded to each other with the transparent adhesive. With this configuration, by touching the operating surface of the touch panel, desired information can be accurately displayed at the touched position. Furthermore, if the transparent substrate is made of a transparent polyimide material, it has chemical resistance and can be made to have a long life.
本発明のタッチパネル一体化型LEDパネルは、タッチパネルに設けられている複数の第1電極(縦方向)と複数の第2電極(横方向)が、絶縁が保たれた状態で直交状態(格子状)に設けられ、第2電極が透明基板の下面上に設けられており、その表面には透明接着剤を用いた接着層が形成されていると共に、その接着層面上に第1電極が設けられ、その表面上に保護層を設けて形成するタッチパネルであることでもよい。かかる構成とされることにより、タッチパネルの操作面に触れることで、タッチした位置に所望の情報を正確に表示できる。また、透明基板が透明ポリイミド材料でできておれば、耐薬品性もあるので長寿命化が図れる。The touch panel integrated LED panel of the present invention may be a touch panel in which a plurality of first electrodes (vertical direction) and a plurality of second electrodes (horizontal direction) are provided on the touch panel in an orthogonal state (grid pattern) while maintaining insulation, the second electrodes are provided on the lower surface of a transparent substrate, an adhesive layer is formed on the surface of the transparent substrate using a transparent adhesive, the first electrodes are provided on the adhesive layer surface, and a protective layer is provided on the surface to form the touch panel. With this configuration, by touching the operating surface of the touch panel, desired information can be accurately displayed at the touched position. Furthermore, if the transparent substrate is made of a transparent polyimide material, it is resistant to chemicals and can have a long life.
本発明のタッチパネル一体化型LEDパネルは、LED発光基板のベース基板に、透過率が可変できる分散型液晶フィルムあるいは透過率が可変できるその他のフィルムを用いたことでもよい。かかる構成とされることにより、表示画面に注視したい場合は、LED発光基板を不透明にできるので、表示画面に注視したいサービスの利用が可能となる。The touch panel integrated LED panel of the present invention may use a dispersion type liquid crystal film with variable transmittance or other films with variable transmittance as the base substrate of the LED light emitting substrate. With this configuration, when you want to focus on the display screen, the LED light emitting substrate can be made opaque, making it possible to use services that require you to focus on the display screen.
本発明のタッチパネル一体化型LEDパネルによれば、自動車のフロントガラス等に設けた場合、高輝度表示、高品質表示、耐候性、長寿命化、薄型化が同時に達成できるので、運転による安全性、表示情報の品質性、薄型化に関わる意匠性が同時に実現できるといった効果がある。 When the touch panel-integrated LED panel of the present invention is installed on the windshield of an automobile, etc., it is possible to simultaneously achieve high brightness display, high quality display, weather resistance, long life, and thinness, thereby achieving the effects of simultaneously realizing safety while driving, quality of displayed information, and design related to thinness.
以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。An example of an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the scope of the present invention is not limited to the following examples and illustrated examples, and many modifications and variations are possible.
図1は、タッチパネル一体化型LEDパネルの断面図と平面図を示す。タッチパネル一体化型LEDパネル1は、LED発光基板2と、LED発光基板2の上に設けられているRGBLEDチップ3と、タッチパネル4より構成される。ここでRは赤色、Gは青色、Bは緑色で発光するLEDチップを示す。
RGBLEDチップ5は、RGBLEDチップ3の平面図である。LEDパネルの表示面6は、タッチパネル一体化型LEDパネル1を上面から観た表示面を示している。RGBLEDチップ5のそれぞれのチップサイズは、通常、LEDパネルの表示面6に示しているように黒色画素7、緑色画素8、白色画素9の画素サイズより十分に小さいサイズのものが用いられることが多い。例えば、RGBLEDチップ5の3つのチップサイズを合算した面積は、LEDパネルの表示面6に示す黒色画素7、緑色画素8、白色画素9の画素面積より96%以下であることが多いが、ディスプレイの性能により、0.25%から96%程度となる。
なお、ここで使用するRGBLEDチップ5のそれぞれは、サファイア基板上にGaN結晶を成長させ、P型,n型のGaN半導体をベースとしたLEDチップを用いる。
1 shows a cross-sectional view and a plan view of a touch panel integrated LED panel. The touch panel integrated LED panel 1 is composed of an LED light emitting substrate 2, an RGB LED chip 3 provided on the LED light emitting substrate 2, and a touch panel 4. Here, R indicates an LED chip that emits red light, G indicates blue light, and B indicates green light.
The RGB LED chip 5 is a plan view of the RGB LED chip 3. The display surface 6 of the LED panel shows the display surface of the touch panel integrated LED panel 1 as seen from above. The chip size of each of the RGB LED chips 5 is usually sufficiently smaller than the pixel sizes of the black pixel 7, green pixel 8, and white pixel 9 as shown on the display surface 6 of the LED panel. For example, the total area of the three chip sizes of the RGB LED chip 5 is often 96% or less of the pixel areas of the black pixel 7, green pixel 8, and white pixel 9 shown on the display surface 6 of the LED panel, but it may be about 0.25% to 96% depending on the performance of the display.
Each of the RGB LED chips 5 used here is an LED chip based on p-type and n-type GaN semiconductors, with GaN crystals grown on a sapphire substrate.
サファイア基板上にGaN結晶を成長させて生成するLEDチップは、発光効率が高く、長寿命であり、また、LEDチップは無機材料で製作されるので強い太陽光が当っても紫外線や熱に強い耐性を有する。
また、RGBLEDチップ5の各チップサイズは、LEDパネルの表示面6の黒色画素7、緑色画素8、白色画素9の大きさよりはるかに小さいので、LED発光基板2の直上に設けているタッチパネル4に形成されているタッチセンサの透明電極(図示せず)とRGBLEDチップ5の位置が重ならないようにできるため、RGBLEDチップ5から発光する光は透明電極に遮られることなくLEDパネルの表示面6に到達する。これにより高輝度に発光するRGBLEDチップ5の明るさを保った輝度で表示できるので、高輝度な表示が可能となり太陽光が当たる屋外においても高品質表示を可能とする。
LED chips produced by growing GaN crystals on a sapphire substrate have high light-emitting efficiency and a long lifespan. In addition, because the LED chips are made of inorganic materials, they are highly resistant to ultraviolet rays and heat even when exposed to strong sunlight.
In addition, since the size of each chip of the RGB LED chip 5 is much smaller than the sizes of the black pixels 7, green pixels 8, and white pixels 9 of the display surface 6 of the LED panel, it is possible to prevent the transparent electrodes (not shown) of the touch sensor formed on the touch panel 4 provided directly above the LED light-emitting substrate 2 from overlapping with the positions of the RGB LED chip 5, so that the light emitted from the RGB LED chip 5 reaches the display surface 6 of the LED panel without being blocked by the transparent electrodes. As a result, it is possible to display with a luminance that maintains the brightness of the RGB LED chip 5 that emits light with high luminance, making it possible to display with high luminance and enable high-quality display even outdoors where sunlight is shining.
また、図21に示す従来のタッチパネル付き液晶パネルや図22に示す従来のタッチパネル付き有機ELパネルは、表示方式、使用する材料特性、および製造プロセスの関係から表面ガラスと下面ガラスを両面に設ける完全未密閉型の構造としているため薄型化の実現が困難であるが、RGBLEDチップ3が設けられているLED発光基板2の空間51になっている面にタッチパネル4の下面50を貼り合わせた構造としているので、これによりLED発光基板2の発光面側の透明基板が不要となるので、タッチパネル一体化型LEDパネル1の透明性が上がる。
またタッチパネル付き液晶パネルの表面ガラス135やタッチパネル付き有機ELパネルタッチパネルに使用している表面ガラス155の代わりに、LED発光基板2の空間51になっている面にタッチパネル4の下面50を直接貼り合わせているので薄型化に貢献できると共に、塵、ごみ等の不純物がRGBLEDチップ3上に付着しないので輝度低下が防止できる。
In addition, the conventional liquid crystal panel with a touch panel shown in FIG. 21 and the conventional organic EL panel with a touch panel shown in FIG. 22 have a completely unsealed structure in which front and back glass are provided on both sides due to the display method, characteristics of the materials used, and manufacturing process, making it difficult to make them thin. However, this panel has a structure in which the bottom surface 50 of the touch panel 4 is bonded to the surface forming space 51 of the LED light-emitting substrate 2 in which the RGB LED chip 3 is provided, thereby eliminating the need for a transparent substrate on the light-emitting surface side of the LED light-emitting substrate 2, thereby improving the transparency of the touch panel-integrated LED panel 1.
In addition, instead of the surface glass 135 of the liquid crystal panel with a touch panel or the surface glass 155 used in the organic EL panel with a touch panel, the underside 50 of the touch panel 4 is directly bonded to the surface forming the space 51 of the LED light-emitting substrate 2, which contributes to a thinner design and prevents impurities such as dust and dirt from adhering to the RGB LED chip 3, thereby preventing a decrease in brightness.
本発明のタッチパネル一体化型LEDパネル1におけるLED発光基板2のベース基材21(図3あるいは図7参照)と、タッチパネル4を構成するベース基材(図8における透明基板61、第1基板65、第2基板66)は透明なフレキシブル基板を用いる。
透明なフレキシブル基板の材料としては、有機材料としてポリイミド(PI)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP/OPP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリスチレン(PS/OPS)、アクリル(AC)、ポリカーボネート(PC)、トリアセテート(TAC)等の絶縁材料を用いることが好ましい。
特に200℃以上の耐熱特性を有するポリイミド材料を用いると、半田付け温度を十分に高くできるので、安定で強固な半田付けが可能となり電気回路系の信頼性の向上につながる。これにより振動による耐性が向上するので、長寿命化が図れる。またポリイミド材料はTFT(Thin Film Transistor)回路を作製するためのプロセス温度に対しても熱耐久性があるので、ポリイミドフィルムを使用すれば信頼性の高いTFT回路が作製できる。このようにTFT回路のプロセス温度を高くできると、移動度の高い材料が使用できるので高性能(高信頼性)のTFT回路が得られる。
上記材料は、透明性とフレキシブル性があって、特に有機材料で作製されたフィルムあるいはシートの比重が1前後と小さいので、軽量なタッチパネル一体化型LEDパネル1の実現が可能となる。
The base material 21 (see FIG. 3 or FIG. 7) of the LED light-emitting substrate 2 in the touch panel-integrated LED panel 1 of the present invention and the base materials constituting the touch panel 4 (transparent substrate 61, first substrate 65, and second substrate 66 in FIG. 8) are made of transparent flexible substrates.
As materials for transparent flexible substrates, it is preferable to use organic insulating materials such as polyimide (PI), polyethylene (PE), polypropylene (PP/OPP), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl chloride resin (PVC), polystyrene (PS/OPS), acrylic (AC), polycarbonate (PC), triacetate (TAC), etc.
In particular, by using polyimide materials with heat resistance of 200°C or more, the soldering temperature can be raised sufficiently, enabling stable and strong soldering, which leads to improved reliability of the electrical circuit system. This improves resistance to vibration, thereby extending the lifespan. In addition, polyimide materials are heat-resistant to the process temperatures used to fabricate TFT (Thin Film Transistor) circuits, so highly reliable TFT circuits can be fabricated by using polyimide films. Increasing the process temperature of TFT circuits in this way allows the use of materials with high mobility, resulting in high-performance (high-reliability) TFT circuits.
The above materials are transparent and flexible, and in particular, films or sheets made of organic materials have a specific gravity as low as about 1, making it possible to realize a lightweight touch panel-integrated LED panel 1.
無機材料としては、フレキシブル性を出すために200μm以下の厚さのガラスを用いるのが好ましい。たとえば、曲率1mm以上の棒に対してガラスが180°に複数回以上曲げ伸ばしをしても、亀裂、白濁が生じないタッチパネル一体化型LEDパネル1を用いることによって、ガラスの表面にTFT回路を作製する場合、ガラスの耐熱温度が高いので性能の優れた低温ポリシリコントランジスタや酸化物半導体によるTFT回路が作製可能となる。これにより高性能(高信頼性)なTFT回路が得られるので、高輝度化や長寿命化が図れる。
また、LED発光基板2としては、LED発光基板2のベース基板21に、透過率が可変できる分散型液晶フィルムあるいは透過率が可変できるその他のフィルムを用いてもよい。タッチパネル一体化型LEDパネル1にこれらのフィルムを用いることによって、表示画面に注視したい場合はLED発光基板21を不透明にできるので、表示画面に注視したいサービスの利用が可能となる。
As the inorganic material, it is preferable to use glass having a thickness of 200 μm or less in order to provide flexibility. For example, by using the touch panel integrated type LED panel 1, which does not crack or become cloudy even if the glass is bent and stretched by 180° multiple times around a rod with a curvature of 1 mm or more, when a TFT circuit is fabricated on the surface of the glass, it is possible to fabricate a TFT circuit using low-temperature polysilicon transistors or oxide semiconductors with excellent performance because the heat resistance temperature of glass is high. This allows a high-performance (highly reliable) TFT circuit to be obtained, which leads to high brightness and long life.
Furthermore, a dispersion type liquid crystal film with variable transmittance or other films with variable transmittance may be used for the base substrate 21 of the LED light-emitting substrate 2. By using such a film for the touch panel-integrated LED panel 1, the LED light-emitting substrate 21 can be made opaque when the user wants to focus on the display screen, making it possible to use a service that requires the user to focus on the display screen.
このようなタッチパネル一体化型LEDパネル1の実現により、以下のような効果が得られる。
1)ディスプレイに映し出された情報を見ながら、ディスプレイの透過性によりディスプレイ後方の景色、情景を観ることができる。
2)高透明なディスプレイが実現できることにより、自動車のフロントガラス等に設けても安全が確保された運転が可能となる。
3)フレキシブルであるので自動車のフロントガラスが曲面であってもディスプレイとガラスに隙間なく貼り合わせることができるので、不均一な空気層やしわ等が防止でき、光の局部的に異なる屈折層が発生しないので、表示情報やディスプレイを通して観る景色・情景の歪みや、ディスプレイ上の微細な汚れのような点がなくなるので運転への影響がなくなる。またフレキシブルフィルムを使用するので軽量化が可能となる。
4)タッチセンサ機能があることにより運転手がタッチパネルの操作面に触れることで、所望の画面を表示させたり付帯機器を作動させたりすることができるので、目的地までの効率的走行や運転に関わる情報検索が運転しながら可能となる。
5)タッチパネル一体化型LEDパネル1は、紫外線や温度に対して耐性の強い、たとえば透明ポリイミド材料を用いるので長寿命化を可能としており、太陽光が当たる自動車のフロントガラス等に貼り付けて使用する用途に好適である。
6)サファイア基板上にGaN結晶を成長させ、P型,n型のGaN半導体をベースとしたLEDチップを用いるので、高効率発光が可能となり低消費電力化が実現できる。
By realizing such a touch panel integrated LED panel 1, the following effects can be obtained.
1) While viewing the information displayed on the display, the display's transparency allows you to see the scenery and scenes behind the display.
2) The realization of a highly transparent display will enable safe driving even when the display is mounted on the windshield of a car.
3) Because it is flexible, even if the windshield of a car is curved, the display and the glass can be attached without any gaps, preventing uneven air spaces and wrinkles, and since there is no locally different refraction layer of light, there is no distortion of the displayed information or the scenery or scene seen through the display, and there are no minute stains on the display, so there is no impact on driving. In addition, the use of a flexible film makes it possible to reduce weight.
4) The touch sensor function allows the driver to display the desired screen or operate additional devices by touching the operating surface of the touch panel, making it possible to efficiently travel to a destination or search for driving-related information while driving.
5) The touch panel-integrated LED panel 1 is made of a material that is highly resistant to ultraviolet rays and temperature, such as a transparent polyimide material, which enables it to have a long life. This makes it suitable for use in being attached to the windshield of an automobile exposed to sunlight.
6) GaN crystals are grown on a sapphire substrate, and LED chips based on p-type and n-type GaN semiconductors are used, enabling highly efficient light emission and reducing power consumption.
図2は、タッチパネル一体化型LEDパネル1を用いた自動車への応用例である。
図2(a)において、自動車10は外形が箱型であり、四つのコーナー部は機械強度を高めるための支柱であり、それ以外の面は透明樹脂や透明ガラスを用いた透明体11で構成されている。
透明体11には、本発明のタッチパネル一体型LEDパネル1が透明体11の内面に貼られており、車内からはディスプレイに映し出された情報を見ながら、外の景色、情景を観ることができる。
また、タッチパネル機能があるので、車内から各種のサービスの提供が受けられる。
タッチパネル一体化型LEDパネル1は紫外線や温度に対して耐性の強い材料を用いて構成するので、紫外線や温度に対して耐候性があると共に長寿命特性を有しているので、図2(a)のように太陽光が当たる透明体11に貼られていても長期にわたり信頼性の高い表示情報が提供できる。
FIG. 2 shows an example of an application of the touch panel integrated LED panel 1 to an automobile.
In FIG. 2(a), an automobile 10 has a box-shaped exterior, with four corners that are supports to increase mechanical strength, and the other surfaces being made of a transparent body 11 using transparent resin or transparent glass.
The touch panel integrated LED panel 1 of the present invention is attached to the inner surface of the transparent body 11, and from inside the vehicle, the outside scenery and landscape can be seen while viewing the information projected on the display.
It also has a touch panel function, allowing users to receive a variety of services from inside the car.
The touch panel integrated LED panel 1 is constructed using a material that is highly resistant to ultraviolet rays and temperature, and has weather resistance against ultraviolet rays and temperature as well as a long life characteristic, so that it can provide highly reliable display information for a long period of time even when attached to a transparent body 11 exposed to sunlight as shown in FIG. 2(a).
図2(b)は、別の自動車12の応用例であり、フロントガラス13の内側全域に本発明のタッチパネル一体型LEDパネル1が貼られた例を示す。特に、運転手の前方の全方位面に大部分にディプレイが存在するので、車が停車している休憩時間にLEDパネルを観ている環境では、大画面のLEDパネルを観ることができるので自動車運転での疲れを癒してくれることが期待できる。もちろん、フロントガラス13の内側全域の設けたディスプレイであるので、特定の場所、たとえば右端や左端に情報を小画面表示させたりして表示情報を楽しむこともできる。 Figure 2(b) shows an application example of another automobile 12, in which the touch panel integrated LED panel 1 of the present invention is affixed to the entire inside of the windshield 13. In particular, since the display is present on most of the surface in all directions in front of the driver, it is expected that the large screen LED panel can be viewed during breaks when the car is stopped, helping to relieve the fatigue of driving. Of course, since the display is provided on the entire inside of the windshield 13, it is also possible to enjoy the displayed information by displaying information on a small screen in a specific location, such as the right or left edge.
図2(c)は、別の自動車14の応用例であり、車内のガラス全域に本発明のタッチパネル一体型LEDパネル1が貼られた例を示す。フロントガラス13、フロントドアガラス15、リアドアガラス16、バックドアガラス17、サンルーフガラスガラス18に本発明のタッチパネル一体型LEDパネル1が貼られた例である。表示情報が全方位面に表示されるので、複数のタッチパネル一体型LEDパネル1が表示している空間に入り込んだ環境を創り出すことができる。このように車内全方位にタッチパネル一体型LEDパネル1を設けることにより、新たなサービスが期待できる。 Figure 2 (c) shows an application example of another automobile 14, in which the touch panel integrated LED panel 1 of the present invention is attached to all glass areas inside the vehicle. In this example, the touch panel integrated LED panel 1 of the present invention is attached to the windshield 13, front door glass 15, rear door glass 16, back door glass 17, and sunroof glass 18. Since the display information is displayed on all surfaces, it is possible to create an environment in which the user is immersed in the space displayed by multiple touch panel integrated LED panels 1. By providing touch panel integrated LED panels 1 in all directions inside the vehicle in this way, new services can be expected.
次にタッチパネル一体型LEDパネル1を構成するLED発光基板2に搭載するRGBLEDチップ3について、図3を用いて説明する。図3に示す第1のLED20は、RGBLEDチップ3と制御部25が含まれた駆動制御型LEDである。
LED発光基板2の面上にはRGBLEDチップ3に対応した赤色LED22、青色LED23、緑色LED24と、制御部25を一つのパッケージに組み込んで封止した第1のLED20を実装しており、(1)は平面図、(2)はA-A断面図、(3)はB-B断面図を示している。図3の平面図(1)に示すように、赤色LED22、青色LED23、緑色LED24の3つのLEDの集合が、ディスプレイの表示画面を構成する最小単位となる1ピクセルになる。この第1のLED20を透明なフレキシブル基板上に縦、横に二次元的に実装したLED発光基板2がLEDパネル(ディスプレイ)となる。
Next, the RGB LED chip 3 mounted on the LED light-emitting substrate 2 constituting the touch panel integrated LED panel 1 will be described with reference to Fig. 3. The first LED 20 shown in Fig. 3 is a drive-controlled LED including the RGB LED chip 3 and a control unit 25.
On the surface of the LED light-emitting substrate 2, a first LED 20 is mounted, in which a red LED 22, a blue LED 23, and a green LED 24 corresponding to the RGB LED chip 3 and a control unit 25 are assembled and sealed in one package, (1) is a plan view, (2) is an A-A cross-sectional view, and (3) is a B-B cross-sectional view. As shown in the plan view (1) of Fig. 3, a group of three LEDs, the red LED 22, the blue LED 23, and the green LED 24, becomes one pixel, which is the smallest unit that constitutes the display screen of the display. The LED light-emitting substrate 2, in which the first LED 20 is mounted two-dimensionally vertically and horizontally on a transparent flexible substrate, becomes an LED panel (display).
ここでLED発光基板2のベース基板21は、有機材料としてポリイミド(PI)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP/OPP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリスチレン(PS/OPS)、アクリル(AC)、ポリカーボネート(PC)、トリアセテート(TAC)等の絶縁材料を用いる。特にベース基板21に銅箔の電極パターンを形成し、第1のLED20を高温にはんだ付けする際、200℃以上の耐熱特性を有するポリイミド材料を用いるのが好適である。無機材料としては、フレキシブル性を出すために200μm以下の厚さのガラスを用いるのが好ましい。たとえば、ガラスを曲率1mm以上の棒に対して180°に100回以上の曲げ伸ばしを行っても、亀裂や白濁が発生しない薄さが好適である。
本実施例では、第1のLED20はWorldSemi社が製品として販売しているWS2812を用いている。また、WS2822Sを用いても良い。
第1のLED20の入力端子27に表示信号発生器34(図4に記載)から送出される表示信号を印加すると、制御部25が予め決められた信号プロトコルに対応した処理を行うことによって、それぞれのLEDに発光信号28を送出し、その発光信号28の情報に応じた明るさで各LEDが光る。制御部25の出力端子29からは、次の段に準備されている第1のLED20(図示せず)に対応する表示信号を出力する。
Here, the base substrate 21 of the LED light-emitting substrate 2 uses insulating materials such as polyimide (PI), polyethylene (PE), polypropylene (PP/OPP), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl chloride resin (PVC), polystyrene (PS/OPS), acrylic (AC), polycarbonate (PC), triacetate (TAC), etc. as organic materials. In particular, when forming a copper foil electrode pattern on the base substrate 21 and soldering the first LED 20 at high temperatures, it is preferable to use a polyimide material having a heat resistance characteristic of 200°C or more. As an inorganic material, it is preferable to use glass having a thickness of 200 μm or less in order to provide flexibility. For example, a thinness that does not cause cracks or cloudiness even if the glass is bent and stretched 100 times or more at 180° on a rod with a curvature of 1 mm or more is preferable.
In this embodiment, the first LED 20 is WS2812, which is sold as a product by WorldSemi, Inc. Alternatively, WS2822S may be used.
When a display signal sent from a display signal generator 34 (shown in FIG. 4) is applied to an input terminal 27 of the first LED 20, the control unit 25 performs processing corresponding to a predetermined signal protocol to send a light emission signal 28 to each LED, and each LED lights up with a brightness corresponding to the information of the light emission signal 28. From an output terminal 29 of the control unit 25, a display signal corresponding to the first LED 20 (not shown) prepared in the next stage is output.
図4は、4個の第1のLED20を用いて構成したLED発光基板2の例である。
図5は、図4に示す4個の第1のLED20に設けられている制御部25(a1~a4)のそれぞれの入力端子に与える表示データのタイミングチャート40である。
図4及び図5に示すように、表示信号発生器34から送り出される表示信号41が、LED発光基板2の入力端子32を通して制御部25(a1)の入力端子27(a1)に印加される。表示信号発生器34から送り出さる表示信号41は、時系列的に制御部25(a1)のピクセルデータ45、制御部25(a2)のピクセルデータ46、制御部25(a3)のピクセルデータ47、制御部25(a4)のピクセルデータ48となっている。制御部25(a1)のピクセルデータ45、制御部25(a2)のピクセルデータ46、制御部25(a3)のピクセルデータ47、制御部25(a4)のピクセルデータ48のそれぞれは、緑色LED24、青色LED23、赤色LED22の輝度情報として各8ビット、計24ビットの情報を有しており、各LEDの輝度情報として256レベル、緑色、青色、赤色3色としての色情報(256の3乗)は、1600万色で表現できる。制御部25(a1)の入力端子27(a1)に印加されるa1信号41は、制御部25(a1)において制御部25(a1)のピクセルデータ45だけを取り込み、発光情報として緑色LED24、青色LED23、赤色LED22に発光信号28として送る。制御部25(a1)の出力端子29からは次段の制御部25(a2)にa2信号42を送るが、a2信号42には制御部25(a1)のピクセルデータ45が既に処理済みなので取り除かれたものとなっている。
FIG. 4 shows an example of an LED light-emitting substrate 2 configured using four first LEDs 20 .
FIG. 5 is a timing chart 40 of display data given to the input terminals of the control units 25 (a1 to a4) provided in the four first LEDs 20 shown in FIG.
4 and 5, a display signal 41 sent from the display signal generator 34 is applied to the input terminal 27(a1) of the control unit 25(a1) through the input terminal 32 of the LED light-emitting board 2. The display signal 41 sent from the display signal generator 34 is, in chronological order, pixel data 45 of the control unit 25(a1), pixel data 46 of the control unit 25(a2), pixel data 47 of the control unit 25(a3), and pixel data 48 of the control unit 25(a4). The pixel data 45 of the control unit 25(a1), the pixel data 46 of the control unit 25(a2), the pixel data 47 of the control unit 25(a3), and the pixel data 48 of the control unit 25(a4) each have 8 bits of information, totaling 24 bits, as brightness information for the green LED 24, the blue LED 23, and the red LED 22, and the brightness information for each LED is 256 levels, and the color information for the three colors green, blue, and red (256 cubed) can be expressed in 16 million colors. The a1 signal 41 applied to the input terminal 27(a1) of the control unit 25(a1) takes in only the pixel data 45 of the control unit 25(a1) in the control unit 25(a1), and sends it as light emission information to the green LED 24, the blue LED 23, and the red LED 22 as a light emission signal 28. The output terminal 29 of the control unit 25(a1) sends an a2 signal 42 to the next stage control unit 25(a2). However, the a2 signal 42 does not include the pixel data 45 of the control unit 25(a1) since it has already been processed.
以下、同様な処理により、4個設けられている第1のLED20のそれぞれの制御部25(a1)、制御部25(a2)、制御部25(a3)、制御部25(a4)は、それぞれ制御部25(a1)のピクセルデータ45、制御部25(a2)のピクセルデータ46、制御部25(a3)のピクセルデータ47、制御部25(a4)のピクセルデータ48を個別に取り込むことによって、各制御部(25(a1)~25(a4))に内蔵されている緑色LED24、青色LED23、赤色LED22が、それぞれの信号に応じた明るさで光る。このように制御部25(a1)のピクセルデータ45、制御部25(a2)のピクセルデータ46、制御部25(a3)のピクセルデータ47、制御部25(a4)のピクセルデータ48の4つのピクセルデータは、1つの塊となったサイクルデータ49を形成する。表示したい画面が静止画であれば表示信号発生器34からは、同じサイクルデータ49を繰り返して送れば良いし、動画表示としたい場合は表示信号発生器34から順次変更したサイクルデータ49をLED発光基板2に与えるようにすればよい。
このように第1のLED20に対応するWS2812の使用個数(図4では4個)と、表示信号発生器34から発信されるサイクルデータ49を構成するピクセルデータの数(図5では4個)を同一にすることにより、第1のLED20は意図する情報を正常に表示することができる。
In the same manner, the control units 25(a1), 25(a2), 25(a3), and 25(a4) of the four first LEDs 20 individually receive the pixel data 45 of the control unit 25(a1), the pixel data 46 of the control unit 25(a2), the pixel data 47 of the control unit 25(a3), and the pixel data 48 of the control unit 25(a4), respectively, so that the green LED 24, the blue LED 23, and the red LED 22 built into each control unit (25(a1) to 25(a4)) light up with brightness corresponding to the respective signals. In this manner, the four pixel data of the pixel data 45 of the control unit 25(a1), the pixel data 46 of the control unit 25(a2), the pixel data 47 of the control unit 25(a3), and the pixel data 48 of the control unit 25(a4) form a single block of cycle data 49. If the screen to be displayed is a still image, the same cycle data 49 can be repeatedly sent from the display signal generator 34, and if a moving image is to be displayed, the display signal generator 34 can be configured to sequentially provide changed cycle data 49 to the LED light-emitting board 2.
In this manner, by making the number of WS2812 chips used corresponding to the first LED 20 (four in FIG. 4) equal to the number of pixel data constituting the cycle data 49 sent from the display signal generator 34 (four in FIG. 5), the first LED 20 can properly display the intended information.
図6は、水平方向と垂直方向に各4個の第1のLED20を並べて構成したLED発光基板2を示した図である。この場合、第1のLED20を16個使用したLEDパネルとなる。
図4と図5において第1のLED20の使用個数(図4では4個)と、表示信号発生器34から発信されるサイクルデータ49を構成するピクセルデータの数(図5では4個)を同一にすることにより、LED発光基板2は意図する情報を正常に表示することができると説明したように、図6においては第1のLED20の使用個数が16個であるので、第1のLED20の制御部25(a1)の入力端子27に入力するピクセルデータの数も16個に設定することにより、正常な表示が可能となる。
6 is a diagram showing an LED light-emitting substrate 2 configured by arranging four first LEDs 20 in each of the horizontal and vertical directions. In this case, an LED panel using 16 first LEDs 20 is formed.
As explained in FIGS. 4 and 5 , by making the number of first LEDs 20 used (four in FIG. 4 ) the same as the number of pixel data constituting the cycle data 49 transmitted from the display signal generator 34 (four in FIG. 5 ), the LED light-emitting board 2 can properly display the intended information. In FIG. 6 , since the number of first LEDs 20 used is 16, the number of pixel data input to the input terminal 27 of the control unit 25 (a1) of the first LEDs 20 is also set to 16, thereby enabling proper display.
図7は、図6と同様に、第1のLED20を16個使用したLED発光基板2(LEDパネル)の例である。
ここでは、第1のLED20のチップサイズの大きさが水平方向、垂直方向ともに第1のLED20のチップ間の長さより十分に小さい場合を示している。第1のLED20のチップサイズをS、第1のLED20のチップ間の長さをPとすると、S/Pの比率Kが小さいほどLED発光基板2の透明部分が多くなり、透明性を増すことになる。
ここで第1のLED20のチップサイズSが100μm以下(S≦100)をマイクロLED、100μm<S≦1,000μmをミニLED、1,000μm<SをスモールLEDとすると、マイクロLEDはスマートフォンやタブレット、ミニLEDはPC、テレビ、サイネージ、スモールLEDは巨大テレビ(大画面ディスプレイ)の分野で使用する場合が多い。
スマートフォンの場合、画面サイズにもよるが、水平画素数が8Kとなると第1のLED20のチップ間の長さPが20μm程度になる。一方、第1のLED20のチップサイズSは技術の進歩により、1μmのものが製作できるようになる。この場合、S/Pの比率Kは0.05(1/20)となる。
この値は面積比率でいくとKの二乗(K2)になるので、面積比率K2は0.0025となる。
FIG. 7 shows an example of an LED light-emitting substrate 2 (LED panel) using 16 first LEDs 20, similar to FIG.
Here, the case is shown in which the chip size of the first LED 20 in both the horizontal and vertical directions is sufficiently smaller than the distance between the chips of the first LED 20. If the chip size of the first LED 20 is S and the distance between the chips of the first LED 20 is P, the smaller the ratio K of S/P is, the larger the transparent portion of the LED light-emitting substrate 2 becomes, and the greater the transparency becomes.
Here, if the chip size S of the first LED 20 is 100 μm or less (S≦100), it is called a micro LED, 100 μm<S≦1,000 μm is called a mini LED, and 1,000 μm<S is called a small LED, then micro LEDs are often used in the fields of smartphones and tablets, mini LEDs in PCs, televisions, and signage, and small LEDs in giant televisions (large screen displays).
In the case of a smartphone, although it depends on the screen size, when the number of horizontal pixels is 8K, the length P between the chips of the first LED 20 is about 20 μm. On the other hand, with the advancement of technology, it is possible to manufacture the first LED 20 with a chip size S of 1 μm. In this case, the ratio K of S/P is 0.05 (1/20).
This value is K squared (K 2 ) in terms of area ratio, so the area ratio K 2 is 0.0025.
次に第1のLED20のチップ間の長さP を20μm、第1のLED20のチップサイズSが19μmとすると、S/Pの比率Kは0.95(19/20)となる。
ここで、比率Kが小さくなる懸念事項はLED発光基板2(LEDパネル)の表示輝度が低くなることであるが、スマーフォンは屋内で使用することも多いので表示品質は確保されると共に、LEDの発光効率が日進月歩で進展しているので表示輝度の懸念は解消されることが期待できる。
Next, if the distance P between the chips of the first LED 20 is 20 μm and the chip size S of the first LED 20 is 19 μm, then the ratio K of S/P is 0.95 (19/20).
Here, a concern with a smaller ratio K is that the display brightness of the LED light-emitting substrate 2 (LED panel) will decrease. However, since smartphones are often used indoors, display quality is ensured, and since the light-emitting efficiency of LEDs is improving rapidly, concerns about display brightness can be expected to be resolved.
巨大テレビ(大画面ディスプレイ)については、水平画素数が8Kとなると画面サイズにもよるが第1のLED20のチップ間の長さPは0.5mm以上となる。一方、第1のLED20のチップサイズSは0.1mmのミニLEDを使用することが想定される。この場合、S/Pの比率Kは0.2(0.1/0.5)となる。
第1のLED20のチップ間の長さPが0.5mm、駆動用の高精細な配線パターン幅や第1のLEDチップの高密度実装するための位置精度により、使用できる第1のLED20のチップサイズSの最大幅は0.49mm程度になるので、S/Pの比率Kは0.98(0.49/0.5)となる。面積比率でいくとKの二乗(K2)になるので面積比率K2は0.96となる。
以上のように、スマートフォンやタブレットのように画面サイズが小画面のもの、PC、テレビ、サイネージのように画面サイズが中画面のもの、巨大テレビ(大画面ディスプレイ)のように大画面ものではLED発光基板2の透過性の大きさは、S/Pの比率Kの大きさとトレードオフになるが、比率Kの大きさが0.98以下(K≦0.98)に設定することにより、LED発光基板2(LEDパネル)は視認性を有する発光輝度が得られると共に、透明性も確保することができる。
このようにタッチパネル一体型LEDパネル1における面積比率K2の好適な使用範囲は、最小値が0.0025、最大値が0.96となる。
For giant TVs (large screen displays), when the number of horizontal pixels is 8K, the length P between the chips of the first LEDs 20 will be 0.5 mm or more, depending on the screen size. On the other hand, it is assumed that the chip size S of the first LEDs 20 will be a mini LED with a chip size S of 0.1 mm. In this case, the ratio K of S/P will be 0.2 (0.1/0.5).
Since the distance P between the first LED 20 chips is 0.5 mm, and the maximum chip size S of the first LED 20 that can be used is approximately 0.49 mm due to the width of the highly precise driving wiring pattern and the positional accuracy for high-density mounting of the first LED chips, the ratio K of S/P is 0.98 (0.49/0.5). In terms of area ratio, this is the square of K ( K2 ), so the area ratio K2 is 0.96.
As described above, for devices with small screen sizes such as smartphones and tablets, medium screen sizes such as PCs, televisions, and signage, and large screens such as giant televisions (large-screen displays), the transparency of the LED light-emitting substrate 2 is traded off with the ratio K of S/P. However, by setting the ratio K to 0.98 or less (K≦0.98), the LED light-emitting substrate 2 (LED panel) can achieve a light emission brightness with visibility while also ensuring transparency.
In this way, the preferable range of the area ratio K2 in the touch panel integrated LED panel 1 is a minimum value of 0.0025 and a maximum value of 0.96.
本発明は、LEDに制御部25を含んだ第1のLED20について説明しているが、制御部25を含まないLEDのみで構成する図14に示す第2のLEDや、図18に示すようにTFT回路を用いた第3のLEDについても同様な考え方ができるものである。 The present invention describes a first LED 20 that includes a control unit 25 in the LED, but the same concept can be applied to a second LED shown in Figure 14 that is composed only of an LED without a control unit 25, and a third LED that uses a TFT circuit as shown in Figure 18.
次に、タッチパネルの構成について述べる。図8は、タッチパネル4の平面図、図9は、タッチパネル4の部分断面図(図8のA-A断面図)、図10は制御部付きタッチパネルの構成ブロック図である。
図8及び図9に示すように、タッチパネル4には複数の第1電極62(縦方向)と複数の第2電極63(横方向)が、絶縁が保たれた状態で直交状態(格子状)に設けられている。このように第1電極62と第2電極63は直交状に設けられているので、その交点部分はコンデンサが形成された構造となる。
なお、たとえば図12、図14、図18においてLED発光基板2に設ける第1のLED、第2のLED、第3のLEDの数が水平4個、垂直4個としている関係上、図8の第1電極62の数は5本、第2電極63の数は5本としている。
具体的には、タッチパネル4は、第1基板65上に第1電極62が設けられ、第2電極63は第2基板66上に設けられる。第1基板65と第2基板66、および透明基板61と第2基板66は、透明接着剤68で強固に接着されている。
Next, the configuration of the touch panel will be described as follows: Fig. 8 is a plan view of the touch panel 4, Fig. 9 is a partial cross-sectional view of the touch panel 4 (cross-sectional view taken along line AA in Fig. 8), and Fig. 10 is a block diagram of the configuration of the touch panel with a control unit.
8 and 9, a plurality of first electrodes 62 (vertical direction) and a plurality of second electrodes 63 (horizontal direction) are provided in an orthogonal state (grid shape) while maintaining insulation on the touch panel 4. Since the first electrodes 62 and the second electrodes 63 are provided orthogonally in this manner, a capacitor is formed at the intersections.
In addition, since the numbers of the first LEDs, second LEDs, and third LEDs provided on the LED light-emitting substrate 2 in Figures 12, 14, and 18 are four horizontally and four vertically, the number of the first electrodes 62 in Figure 8 is five, and the number of the second electrodes 63 is five.
Specifically, in the touch panel 4, a first electrode 62 is provided on a first substrate 65, and a second electrode 63 is provided on a second substrate 66. The first substrate 65 and the second substrate 66, and the transparent substrate 61 and the second substrate 66 are firmly bonded with a transparent adhesive 68.
ここで、タッチパネル4に透明でフレキシブル性を持たせるために、透明基板61、第1基板65、第2基板66は有機材料として、ポリイミド(PI)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP/OPP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリスチレン(PS/OPS)、アクリル(AC)、ポリカーボネート(PC)、トリアセテート(TAC)等の絶縁材料を用いる。特に第1電極62と第2電極63は、銅箔の電極パターンを作製するために薬品を用いてエッチング処理するが、エッチング処理するための薬品に侵されないポリイミド材料を用いるのが好適である。
無機材料としては、フレキシブル性を出すために200μm以下の厚さのガラスを用いるのが好ましい。たとえば、ガラスを曲率1mm以上の棒に対して180°に100回以上の曲げ伸ばしを行っても、亀裂や白濁が発生しない薄さが好適である。
なお、第1電極62と第2電極63は、それぞれ導電性材料を使用する。導電性材料は金属膜や透明導電膜のどちらを使用しても良い。
Here, in order to make the touch panel 4 transparent and flexible, the transparent substrate 61, the first substrate 65, and the second substrate 66 use insulating materials such as polyimide (PI), polyethylene (PE), polypropylene (PP/OPP), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl chloride resin (PVC), polystyrene (PS/OPS), acrylic (AC), polycarbonate (PC), and triacetate (TAC) as organic materials. In particular, the first electrode 62 and the second electrode 63 are etched using chemicals to create the copper foil electrode patterns, and it is preferable to use a polyimide material that is not affected by the chemicals used for the etching process.
As the inorganic material, it is preferable to use glass having a thickness of 200 μm or less in order to provide flexibility. For example, a thickness that does not cause cracks or clouding even when the glass is bent and stretched 180° or more 100 times around a rod with a curvature of 1 mm or more is preferable.
A conductive material is used for each of the first electrode 62 and the second electrode 63. The conductive material may be either a metal film or a transparent conductive film.
次にタッチパネルの動作について、図10を用いて説明する。
図10に示すように、タッチ式入力装置55は、タッチパネル4と、タッチパネル4の第1電極62と第2電極63に駆動パルス信号(図示せず)を印加して透明基板61面のタッチ位置を検出するコントローラ71より構成する。
本実施例では、第1電極62と第2電極63の交点部分に形成するコンデンサの静電容量が変化して生じる充放電電流の大きさを観て、タッチ位置を検出する相互容量方式を採用している。
具体的には、コントローラ71は、5本の第1電極(駆動電極)62に接続した駆動部72と、5本の第2電極(センサ電極)63に接続した検出部73および駆動部72と検出部73の動作を制御する制御部74より構成する。駆動部72は、制御部74からの制御信号に基づいて、所定周波数の駆動パルス信号(図示せず)を生成するとともに、第1電極62を1本ずつ選択して生成した駆動パルス信号を印加する。検出部73は、制御部74からの制御信号に基づいて、第2電極63を1本ずつ選択し、第1電極62に印加された駆動パルス信号に応じて第2電極63に流れる充放電電流を出力信号aとして受信する。また、検出部73は、出力信号aに基づいてコンデンサ毎の静電容量の変化を検出し、その変化量を示す検出信号bを制御部74に出力する。そして、制御部74は、検出信号bに基づいてタッチ位置を検出し、その位置検出結果をLED発光基板2(LEDパネル)に送出する。
Next, the operation of the touch panel will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 10, the touch input device 55 is composed of a touch panel 4 and a controller 71 that detects a touch position on the surface of a transparent substrate 61 by applying a drive pulse signal (not shown) to a first electrode 62 and a second electrode 63 of the touch panel 4.
In this embodiment, a mutual capacitance method is adopted in which the touch position is detected by observing the magnitude of the charge/discharge current generated by changing the electrostatic capacitance of a capacitor formed at the intersection of the first electrode 62 and the second electrode 63.
Specifically, the controller 71 is composed of a driving unit 72 connected to five first electrodes (driving electrodes) 62, a detection unit 73 connected to five second electrodes (sensor electrodes) 63, and a control unit 74 that controls the operation of the driving unit 72 and the detection unit 73. The driving unit 72 generates a driving pulse signal (not shown) of a predetermined frequency based on a control signal from the control unit 74, and selects the first electrodes 62 one by one and applies the generated driving pulse signal. The detection unit 73 selects the second electrodes 63 one by one based on a control signal from the control unit 74, and receives the charge/discharge current flowing through the second electrodes 63 according to the driving pulse signal applied to the first electrodes 62 as an output signal a. In addition, the detection unit 73 detects the change in the electrostatic capacitance of each capacitor based on the output signal a, and outputs a detection signal b indicating the amount of change to the control unit 74. The control unit 74 then detects the touch position based on the detection signal b, and sends the position detection result to the LED light-emitting substrate 2 (LED panel).
このようなタッチパネル4を図1で示しているように、RGBLEDチップ3が設けられているLED発光基板2の空間51になっている面にタッチパネル4の下面50となる第1基板65を貼り合わせた構造にすることにより、タッチパネル一体型LEDパネル1を実現する。
本発明は、LED発光基板2にタッチパネル付き液晶パネルの表面ガラス135やタッチパネル付き有機ELパネルタッチパネルの表面ガラス155のような部材を貼ることなく、タッチパネル4の構成の一部である第1基板65を直接、LED発光基板2の空間51になっている面に貼り合わせることができるので薄型化に貢献できると共に、塵、ごみ等の不純物がRGBLEDチップ3上に付着しないので輝度低下が防止できる。また、構成する部材の数が減ることにより、その分透明性が向上し高品質な表示が可能となる。
As shown in FIG. 1 , such a touch panel 4 is constructed by bonding a first substrate 65, which becomes the underside 50 of the touch panel 4, to the surface forming the space 51 of the LED light-emitting substrate 2 on which the RGB LED chip 3 is mounted, thereby realizing a touch panel-integrated LED panel 1.
In the present invention, the first substrate 65, which is a part of the configuration of the touch panel 4, can be directly attached to the surface of the LED light-emitting substrate 2 that forms the space 51 without attaching a member such as the surface glass 135 of a liquid crystal panel with a touch panel or the surface glass 155 of an organic EL panel with a touch panel to the LED light-emitting substrate 2, which contributes to a thinner display and prevents a decrease in brightness because impurities such as dust and dirt do not adhere to the RGB LED chip 3. Furthermore, by reducing the number of constituent members, transparency is improved accordingly, enabling a high-quality display.
図11は、タッチパネル4の部分断面図(図8のA-A断面図)であるが、図9のものと異なり電極構造がOGS(One Glass Solution)方式による位置検出を可能とした構造となっている。
タッチパネル4には第1電極82と第2電極83が、絶縁(透明導電材84に対応)が保たれた状態で直交状態(格子状)に設けられている。このように第1電極82と第2電極83は直交状に設けられているので、その交点部分はコンデンサが形成された構造となる。
具体的には、タッチパネル4は透明基板81の下面に第2電極83を設け、その表面には透明接着剤を用いた接着層84を形成し、接着層84の一方の面は平滑化されており、その表面に第1電極82が設けられ、接着層84により透明基板81と第2電極83および第1電極82を強固に接着すると共に、第1電極82と接着層84の表面上に保護層が設けられたものである。
FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the touch panel 4 (cross-sectional view taken along line AA in FIG. 8), but differs from that in FIG. 9 in that the electrode structure is a structure that enables position detection by the OGS (One Glass Solution) method.
The first electrodes 82 and second electrodes 83 are provided in an orthogonal state (grid pattern) while maintaining insulation (corresponding to the transparent conductive material 84) on the touch panel 4. Since the first electrodes 82 and the second electrodes 83 are provided in an orthogonal state in this manner, a capacitor is formed at the intersections.
Specifically, the touch panel 4 has a second electrode 83 provided on the underside of a transparent substrate 81, an adhesive layer 84 made of a transparent adhesive formed on the surface of the substrate, one side of the adhesive layer 84 being smoothed and a first electrode 82 being provided on the surface of the adhesive layer 84, the transparent substrate 81 being firmly bonded to the second electrode 83 and the first electrode 82 by the adhesive layer 84, and a protective layer being provided on the surface of the first electrode 82 and the adhesive layer 84.
ここで、タッチパネル4に透明でフレキシブル性を持たせるために、透明基板81は有機材料として、ポリイミド(PI)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP/OPP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、塩化ビニル樹脂(PVC)、ポリスチレン(PS/OPS)、アクリル(AC)、ポリカーボネート(PC)、トリアセテート(TAC)等の絶縁材料を用いる。透明基板81の下面に形成する第2電極83は銅箔の電極パターンを作製するために薬品を用いてエッチング処理するが、エッチング処理するための薬品に侵されないポリイミド材料を用いるのが好適である。
無機材料としては、フレキシブル性を出すために200μm以下の厚さのガラスを用いるのが好ましい。たとえば、ガラスを曲率1mm以上の棒に対して180°に100回以上の曲げ伸ばしを行っても、亀裂や白濁が発生しない薄さが好適である。
なお、第1電極82と第2電極83は、それぞれ導電性材料を使用する。導電性材料は金属膜や透明導電膜のどちらを使用しても良い。
Here, in order to make the touch panel 4 transparent and flexible, the transparent substrate 81 uses an insulating material such as polyimide (PI), polyethylene (PE), polypropylene (PP/OPP), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl chloride resin (PVC), polystyrene (PS/OPS), acrylic (AC), polycarbonate (PC), triacetate (TAC), etc. as an organic material. The second electrode 83 formed on the lower surface of the transparent substrate 81 is etched using chemicals to create a copper foil electrode pattern, and it is preferable to use a polyimide material that is not affected by the chemicals used for the etching process.
As the inorganic material, it is preferable to use glass having a thickness of 200 μm or less in order to provide flexibility. For example, a thickness that does not cause cracks or clouding even when the glass is bent and stretched 180° or more 100 times around a rod with a curvature of 1 mm or more is preferable.
A conductive material is used for each of the first electrode 82 and the second electrode 83. The conductive material may be either a metal film or a transparent conductive film.
本実施例では、第1電極82と第2電極83が直交状態にある交点部分がコンデンサを形成しているので、その形成されたコンデンサ毎の静電容量が変化するごとにより生じる充放電電流の大きさを検知してタッチ位置を検出する。
このようなタッチパネル4を図1で示しているように、RGBLEDチップ3が設けられているLED発光基板2の空間51になっている面にタッチパネル4の下面50となる保護層85を貼り合わせた構造にすることにより、タッチパネル一体型LEDパネル1を実現する。
In this embodiment, the intersection of the first electrode 82 and the second electrode 83, where they are perpendicular to each other, forms a capacitor, and the touch position is detected by detecting the magnitude of the charging/discharging current that occurs each time the capacitance of each of the formed capacitors changes.
As shown in FIG. 1 , such a touch panel 4 is constructed by bonding a protective layer 85, which becomes the lower surface 50 of the touch panel 4, to the surface forming the space 51 of the LED light-emitting substrate 2 on which the RGB LED chip 3 is provided, thereby realizing a touch panel-integrated LED panel 1.
図11のタッチパネル構造は、図9に示す第1基板65や第2基板66がなくなるので、図9の構造のものより透明性の向上と薄型化が実現できる。
ここでは図9、図11に示すタッチパネル構造のもので説明したが、タッチ位置を検出する機能を有した構造のものであれば本発明に適用可能である。
The touch panel structure of FIG. 11 does not have the first substrate 65 or the second substrate 66 shown in FIG. 9, and therefore can achieve improved transparency and a thinner structure than the structure of FIG.
Although the touch panel structure shown in FIG. 9 and FIG. 11 has been described here, any structure having a function for detecting a touch position can be applied to the present invention.
図12は、図7に示す第1のLED20を用いたLED発光基板2(LEDパネル)の上面と、図8に示すタッチパネル4の下面を貼り合わせたタッチパネル一体型LEDパネル1の平面図である。
図12は、図7で説明した第1のLED20のチップサイズの大きさが第1のLED20のチップ間の長さより十分に小さい場合を示している。図12に示しているように第1のLED20のチップサイズをS、第1のLED20のチップ間の長さをPとすると、長さPからチップサイズSを差し引いた透明可能な長さLが大きいほどLED発光基板2の透明性は高くなる。すなわちLED発光基板2の透明性を十分に高めるには、第1電極の幅91と第2電極の幅92の電極幅をcとすると、長さL≧cであれば、LED発光基板2の透明性を十分に高くすることができる。ここで、第1のLED20を第1電極62および第2電極63と重なる位置に設けると、第1のLED20で発光した光は第1電極62および第2電極63の電極に妨げられるので、その分タッチパネル一体型LEDパネル1の輝度が低くなることから、第1のLED20は第1電極62および第2電極63と重ならない位置に設けるのがよい。すなわち、第1電極62および第2電極63が第1のLED20の位置に重ならないようにすると、第1のLED20から発光する光は第1電極62および第2電極63に遮られることなくタッチパネル一体型LEDパネル1の表示面6(図1)に到達する。これにより高輝度に発光する第1のLED20の明るさを保った輝度で表示できるので、高輝度表示が可能となり太陽光が当たる屋外においても高品質表示が可能となる。
FIG. 12 is a plan view of a touch panel integrated LED panel 1 in which the upper surface of an LED light emitting substrate 2 (LED panel) using the first LEDs 20 shown in FIG. 7 is bonded to the lower surface of the touch panel 4 shown in FIG.
12 shows a case where the chip size of the first LED 20 described in FIG. 7 is sufficiently smaller than the distance between the chips of the first LED 20. As shown in FIG. 12, if the chip size of the first LED 20 is S and the distance between the chips of the first LED 20 is P, the greater the transparent length L obtained by subtracting the chip size S from the length P, the higher the transparency of the LED light-emitting substrate 2. That is, to sufficiently increase the transparency of the LED light-emitting substrate 2, if the electrode width of the width 91 of the first electrode and the width 92 of the second electrode is c, the transparency of the LED light-emitting substrate 2 can be sufficiently increased if the length L≧c. Here, if the first LED 20 is provided at a position overlapping the first electrode 62 and the second electrode 63, the light emitted by the first LED 20 is blocked by the electrodes of the first electrode 62 and the second electrode 63, and the brightness of the touch panel-integrated LED panel 1 is accordingly reduced. Therefore, it is preferable to provide the first LED 20 at a position not overlapping the first electrode 62 and the second electrode 63. That is, when the first electrode 62 and the second electrode 63 are arranged not to overlap the position of the first LED 20, the light emitted from the first LED 20 reaches the display surface 6 ( FIG. 1 ) of the touch panel-integrated LED panel 1 without being blocked by the first electrode 62 and the second electrode 63. This allows display with a luminance that maintains the brightness of the first LED 20, which emits light with high luminance, making it possible to achieve a high-luminance display and a high-quality display even outdoors where sunlight is present.
図13は、図12で説明した第1のLED20のチップサイズの大きさSが、第1のLED20のチップ間の長さPから第1のLED20のチップサイズSを差し引いた透明可能な長さLとほぼ同じ大きさの場合を示している。この図のように第1のLED20のチップサイズの大きさSが、第1のLED20のチップ間の長さPから第1のLED20のチップサイズSを差し引いた透明可能な長さLとほぼ同じ大きさの場合であっても、第1のLED20を第1電極62および第2電極63と重ならない位置に設けると、第1のLED20から発光する光は第1電極62および第2電極63に遮られることなくタッチパネル一体型LEDパネル1の表示面6(図1)に到達する。これにより高輝度に発光する第1のLED20の明るさを保った輝度で表示できるので、高輝度表示が可能となり太陽光が当たる屋外においても高品質表示が可能となる。 Figure 13 shows the case where the chip size S of the first LED 20 described in Figure 12 is approximately the same as the transparent length L obtained by subtracting the chip size S of the first LED 20 from the chip-to-chip length P of the first LED 20. Even if the chip size S of the first LED 20 is approximately the same as the transparent length L obtained by subtracting the chip size S of the first LED 20 from the chip-to-chip length P of the first LED 20 as in this figure, if the first LED 20 is provided at a position that does not overlap with the first electrode 62 and the second electrode 63, the light emitted from the first LED 20 reaches the display surface 6 (Figure 1) of the touch panel integrated LED panel 1 without being blocked by the first electrode 62 and the second electrode 63. As a result, the first LED 20 can be displayed at a brightness that maintains the brightness of the first LED 20 that emits high brightness, making it possible to display with high brightness and high quality even outdoors where sunlight is shining.
図14は、図7にて使用している第1のLED20より制御部25を除去したもので緑色LED、青色LED、赤色LEDのチップを、平面実装型(SMD)あるいは砲弾型にパッケージ化した第2のLED100を用いて、LED発光基板2(LEDパネル)を構成したものである。ここでは、第2のLED100を接続する電極パターンは省略している。
ここで第2のLED100のチップサイズをS、第2のLED100のチップ間の長さをPとすると、長さPからチップサイズSを差し引いた長さLとした時、長さL>チップサイズSとしたLED発光基板2を示している。
In Fig. 14, the control unit 25 is removed from the first LED 20 used in Fig. 7, and an LED light-emitting substrate 2 (LED panel) is configured using a second LED 100 in which green, blue, and red LED chips are packaged in a flat-mount type (SMD) or bullet-type package. Here, the electrode pattern for connecting the second LED 100 is omitted.
Here, if the chip size of the second LED 100 is S and the length between the chips of the second LED 100 is P, and the length L is the length P minus the chip size S, an LED light-emitting substrate 2 is shown in which length L > chip size S.
図15は、図14に示す第2のLED100を用いたLED発光基板2(LEDパネル)の上面と、図8に示すタッチパネル4の下面を貼り合わせたタッチパネル一体型LEDパネル1の平面図である。
ここで長さPからチップサイズSを差し引いた透明可能な長さLが大きいほど、LED発光基板2の透明性は高くなる。LED発光基板2の透明性を十分に高めるには、第1電極の幅91と第2電極の幅92の電極幅をcとすると、長さL≧cであれば、LED発光基板2の透明性を十分に高くすることができる。ここで、第2のLED100を第1電極62および第2電極63と重なる位置に設けると、第2のLED100で発光した光は第1電極62および第2電極63の電極に妨げられるので、その分タッチパネル一体型LEDパネル1の輝度が低くなることから、第2のLED100は第1電極62および第2電極63と重ならない位置に設けるのがよい。すなわち、第1電極62および第2電極63が第2のLED100の位置に重ならないようにすると、第2のLED100から発光する光は第1電極62および第2電極63に遮られることなくタッチパネル一体型LEDパネル1の表示面6(図1)に到達する。これにより高輝度に発光する第2のLED100の明るさを保った輝度で表示できるので、高輝度表示が可能となり太陽光が当たる屋外においても高品質表示が可能となる。
15 is a plan view of a touch panel integrated LED panel 1 in which the upper surface of an LED light emitting substrate 2 (LED panel) using the second LED 100 shown in FIG. 14 is bonded to the lower surface of the touch panel 4 shown in FIG.
Here, the greater the transparent length L obtained by subtracting the chip size S from the length P, the higher the transparency of the LED light-emitting substrate 2. In order to sufficiently increase the transparency of the LED light-emitting substrate 2, if the electrode width of the first electrode width 91 and the second electrode width 92 is c, the transparency of the LED light-emitting substrate 2 can be sufficiently increased if the length L≧c. Here, if the second LED 100 is provided at a position overlapping the first electrode 62 and the second electrode 63, the light emitted by the second LED 100 is blocked by the first electrode 62 and the second electrode 63, and the brightness of the touch panel-integrated LED panel 1 is accordingly reduced. Therefore, it is preferable to provide the second LED 100 at a position not overlapping the first electrode 62 and the second electrode 63. That is, when the first electrode 62 and the second electrode 63 are arranged not to overlap the position of the second LED 100, the light emitted from the second LED 100 reaches the display surface 6 ( FIG. 1 ) of the touch panel-integrated LED panel 1 without being blocked by the first electrode 62 and the second electrode 63. This allows display with a luminance that maintains the brightness of the second LED 100 that emits high luminance light, enabling a high-luminance display and a high-quality display even outdoors where sunlight is present.
図16は、図15で説明した第2のLED100のチップサイズの大きさSが、第2のLED100のチップ間の長さPから第2のLED100のチップサイズSを差し引いた透明可能な長さLとほぼ同じ大きさの場合を示している。この図のように第2のLED100のチップサイズの大きさSが、第2のLED100のチップ間の長さPから第2のLED100のチップサイズSを差し引いた透明可能な長さLとほぼ同じ大きさの場合であっても、第2のLED100を第1電極62および第2電極63と重ならない位置に設けると、第2のLED100から発光する光は第1電極62および第2電極63に遮られることなくタッチパネル一体型LEDパネル1の表示面6(図1)に到達する。これにより高輝度に発光する第2のLED100の明るさを保った輝度で表示できるので、高輝度表示が可能となり太陽光が当たる屋外においても高品質表示が可能となる。 Figure 16 shows the case where the chip size S of the second LED 100 described in Figure 15 is approximately the same as the transparent length L obtained by subtracting the chip size S of the second LED 100 from the chip-to-chip length P of the second LED 100. Even if the chip size S of the second LED 100 is approximately the same as the transparent length L obtained by subtracting the chip size S of the second LED 100 from the chip-to-chip length P of the second LED 100 as in this figure, if the second LED 100 is provided at a position that does not overlap with the first electrode 62 and the second electrode 63, the light emitted from the second LED 100 reaches the display surface 6 (Figure 1) of the touch panel integrated LED panel 1 without being blocked by the first electrode 62 and the second electrode 63. As a result, the second LED 100, which emits high brightness, can be displayed at a brightness that maintains the brightness, making it possible to display a high brightness image and to display a high quality image even outdoors where sunlight is shining.
図17は、ベース基板21上にドライプロセスあるいはウェットプロセスによりTFT回路204を形成したもので、LEDが実装されていないLEDパネルであり、水平方向と垂直方向に各4個、合計16個のTFT回路を形成したものである。 Figure 17 shows an LED panel in which TFT circuits 204 are formed on a base substrate 21 by a dry process or a wet process, with no LEDs mounted on it, and a total of 16 TFT circuits formed, four in the horizontal and four in the vertical directions.
図18は、TFT回路204を形成した直ぐ近辺に緑色LED201、青色LED202、赤色LED203を実装し電気的接続したLEDを示す。このようにTFT回路204とLEDを電気的に接続したLEDが第3のLEDとなり、水平方向と垂直方向に各4個、合計16の第3のLEDを並べてLEDパネルが形成される。緑色LED201、青色LED202、赤色LED203は、例えば半導体ウェハ上のベアチップからレーザーを用いて良品だけマストランスファ方式(物質移動方式)により直接LEDのベアチップを発光基板2に実装するか、あるいは半導体ウェハ上のベアチップを一度チップマウントの上にセットし、ピックアンドプレス方式によりLED発光基板2に実装する方法を用いてLEDパネルを形成する。なお、図面では各LEDを発光制御するLED端子とTFT回路の端子および第3のLED200間を接続する電極パターンは省略している。
図18は第3のLED200のチップサイズをS、第3のLED200のチップ間の長さをPとすると、PからチップサイズSを差し引いた透明可能な長さをLとすると、L≧SにおけるLED発光基板2を示している。
18 shows an LED in which a green LED 201, a blue LED 202, and a red LED 203 are mounted and electrically connected in the immediate vicinity of the TFT circuit 204. The LED electrically connected to the TFT circuit 204 in this way becomes a third LED, and a total of 16 third LEDs are arranged in the horizontal and vertical directions, four each, to form an LED panel. The green LED 201, the blue LED 202, and the red LED 203 are formed by, for example, directly mounting the LED bare chips on the light-emitting substrate 2 by a mass transfer method (a method of transferring material) using a laser from a bare chip on a semiconductor wafer, or by first setting the bare chips on the semiconductor wafer on a chip mount and mounting them on the LED light-emitting substrate 2 by a pick-and-press method to form an LED panel. Note that the drawing omits the electrode patterns connecting the LED terminals for controlling the emission of each LED, the terminals of the TFT circuit, and the third LED 200.
FIG. 18 shows an LED light-emitting substrate 2 in which L≧S holds, where S is the chip size of the third LED 200, P is the distance between the chips of the third LED 200, and L is the transparent length obtained by subtracting the chip size S from P.
図19は、図18に示す第3のLED200を用いたLED発光基板2(LEDパネル)の上面と、図8に示すタッチパネル4の下面を貼り合わせたタッチパネル一体型LEDパネル1の平面図である。
ここで長さPからチップサイズSを差し引いた透明可能な長さLが大きいほど、LED発光基板2の透明性は高くなる。LED発光基板2の透明性を十分に高めるには、第1電極の幅91と第2電極の幅92の電極幅をcとすると、長さL≧cであれば、LED発光基板2の透明性を十分に高くすることができる。ここで、第3のLED200を第1電極62および第2電極63と重なる位置に設けると、第3のLED200で発光した光は第1電極62および第2電極63の電極に妨げられるので、その分タッチパネル一体型LEDパネル1の輝度が低くなることから、第3のLED200は第1電極62および第2電極63と重ならない位置に設けるのがよい。すなわち、第1電極62および第2電極63が第3のLED200の位置に重ならないようにすると、第3のLED200から発光する光は第1電極62および第2電極63に遮られることなくタッチパネル一体型LEDパネル1の表示面6(図1)に到達する。これにより高輝度に発光する第3のLED200の明るさを保った輝度で表示できるので、高輝度表示が可能となり太陽光が当たる屋外においても高品質表示が可能となる。
19 is a plan view of touch panel-integrated LED panel 1 obtained by bonding the upper surface of LED light-emitting substrate 2 (LED panel) using the third LED 200 shown in FIG. 18 to the lower surface of touch panel 4 shown in FIG.
Here, the greater the transparent length L obtained by subtracting the chip size S from the length P, the higher the transparency of the LED light-emitting substrate 2. In order to sufficiently increase the transparency of the LED light-emitting substrate 2, if the electrode width of the first electrode width 91 and the second electrode width 92 is c, the transparency of the LED light-emitting substrate 2 can be sufficiently increased if the length L≧c. Here, if the third LED 200 is provided at a position overlapping the first electrode 62 and the second electrode 63, the light emitted by the third LED 200 is blocked by the first electrode 62 and the second electrode 63, and the brightness of the touch panel-integrated LED panel 1 is accordingly reduced. Therefore, it is preferable to provide the third LED 200 at a position not overlapping the first electrode 62 and the second electrode 63. That is, when the first electrode 62 and the second electrode 63 are arranged not to overlap the position of the third LED 200, the light emitted from the third LED 200 reaches the display surface 6 ( FIG. 1 ) of the touch panel-integrated LED panel 1 without being blocked by the first electrode 62 and the second electrode 63. This allows display with a luminance that maintains the brightness of the third LED 200 that emits high luminance light, enabling a high-luminance display and a high-quality display even outdoors where sunlight is present.
図20は、第3のLED200のチップ間の長さPから第3のLED200のチップサイズの大きさSを差し引いた透明可能な長さLが、第1電極の幅91と第2電極の幅92の電極幅をcとほぼ同じ大きさの場合を示している。この図のようにPからSを差し引いた透明可能な長さLとほぼ同じ大きさの場合であっても、第3のLED200を第1電極62および第2電極63と重ならない位置に設けると、第3のLED200から発光する光は第1電極62および第2電極63に遮られることなくタッチパネル一体型LEDパネル1の表示面6(図1)に到達する。これにより高輝度に発光する第3のLED200の明るさを保った輝度で表示できるので、高輝度表示が可能となり太陽光が当たる屋外においても高品質表示が可能となる。20 shows a case where the transparent length L obtained by subtracting the chip size S of the third LED 200 from the chip length P of the third LED 200 is approximately the same as the electrode width c of the width 91 of the first electrode and the width 92 of the second electrode. Even if the transparent length L obtained by subtracting S from P is approximately the same as c as shown in this figure, if the third LED 200 is provided at a position where it does not overlap with the first electrode 62 and the second electrode 63, the light emitted from the third LED 200 reaches the display surface 6 (FIG. 1) of the touch panel integrated LED panel 1 without being blocked by the first electrode 62 and the second electrode 63. As a result, the third LED 200, which emits light at high brightness, can be displayed at a brightness that maintains the brightness, making it possible to display a high brightness image and display a high quality image even outdoors where sunlight is shining.
なお、図中、同一符号、同一記号は、同じ機能、同じ効果を示すものである。 In addition, the same symbols and symbols in the figures indicate the same functions and effects.
本発明のタッチパネル一体型LEDパネルは、透明、フレキシブル、高輝度、高品質表示、長寿命、耐候性、低消費電力、タッチ機能を有したディスプレイである。
ディスプレイに映し出された情報を見ながら、ディスプレイの透過性によりディスプレイ後方の景色、情景を観ることができる。自動車に適用すると運転手がタッチパネルの操作面に触れることで、所望の画面を表示させたり付帯機器を作動させたりすることができるので、目的地までの効率的走行や運転に関わる情報検索が運転しながら可能となる。
The touch panel integrated LED panel of the present invention is a display that is transparent, flexible, has high brightness, high quality display, long life, weather resistance, low power consumption, and has a touch function.
The transparency of the display allows the driver to see the scenery and the landscape behind the display while viewing the information displayed on the screen. When applied to a car, the driver can display the desired screen or operate ancillary devices by touching the operation surface of the touch panel, enabling efficient driving to a destination and the search for driving-related information while driving.
1 タッチパネル一体型LEDパネル
2 LED発光基板
3 RGBLEDチップ
4 タッチパネル
5 RGBLEDチップ(平面図)
6 LEDパネルの表示面
7 黒色画素
8 緑色画素
9 白色画素
10,12,14 自動車
11 透明体
13 フロントガラス
15 フロントドアガラス
16 リアドアガラス
17 バックドアガラス
18 サンルーフガラス
20 第1のLED
21 ベース基板
22 赤色LED
23 青色LED
24 緑色LED
25 制御部
27 入力端子
28 発光信号
29 出力端子
34 表示信号発生器
40 タイミングチャート
41 表示信号
45 a1のピクセルデータ
46 a2のピクセルデータ
47 a3のピクセルデータ
48 a4のピクセルデータ
50 タッチパネルの下面
55 タッチ入力装置
61,81 透明基板
62,82 第1電極
63,83 第2電極
65 第1基板
66 第2基板
68 透明接着剤
71 コントローラ
72 駆動部
73 検出部
74 制御部
84 接着層
85 保護層
91 第1電極の幅
92 第2電極の幅
100 第2のLED
131 タッチパネル付き液晶パネルの断面図
132 カラーフィルタのパターン(平面図)
133 液晶パネルの表示画素(平面図)
134 液晶パネル
135,155 表面ガラス
136 カラーフィルタ
137 液晶セル
138 バックライト
139,157 下面ガラス
140 タッチパネル
151 タッチパネル付き有機ELパネルの断面図
152 RGB発光層の画素パターン(平面図)
153 有機ELパネルの表示画素(平面図)
154 有機ELパネル
156 RGB発光層
157 下面ガラス
158 タッチパネル
200 第3のLED
201 緑色LED
202 青色LED
203 赤色LED
204 TFT回路
1 Touch panel integrated LED panel 2 LED light emitting substrate 3 RGB LED chip 4 Touch panel 5 RGB LED chip (plan view)
6 Display surface of LED panel 7 Black pixel 8 Green pixel 9 White pixel 10, 12, 14 Automobile 11 Transparent body 13 Windshield 15 Front door glass 16 Rear door glass 17 Back door glass 18 Sunroof glass 20 First LED
21 Base substrate 22 Red LED
23 Blue LED
24 Green LED
25 Control unit 27 Input terminal 28 Light emission signal 29 Output terminal 34 Display signal generator 40 Timing chart 41 Display signal 45 Pixel data of a1 46 Pixel data of a2 47 Pixel data of a3 48 Pixel data of a4 50 Underside of touch panel 55 Touch input device 61, 81 Transparent substrate 62, 82 First electrode 63, 83 Second electrode 65 First substrate 66 Second substrate 68 Transparent adhesive 71 Controller 72 Drive unit 73 Detection unit 74 Control unit 84 Adhesive layer 85 Protective layer 91 Width of first electrode 92 Width of second electrode 100 Second LED
131 Cross-sectional view of a liquid crystal panel with a touch panel 132 Color filter pattern (plan view)
133 LCD panel display pixel (plan view)
134 Liquid crystal panel 135, 155 Surface glass 136 Color filter 137 Liquid crystal cell 138 Backlight 139, 157 Lower glass 140 Touch panel 151 Cross-sectional view of organic EL panel with touch panel 152 Pixel pattern of RGB light-emitting layer (plan view)
153 Display pixel of organic EL panel (plan view)
154 Organic EL panel 156 RGB light emitting layer 157 Lower glass 158 Touch panel 200 Third LED
201 Green LED
202 Blue LED
203 Red LED
204 TFT circuit
Claims (10)
前記LED発光基板に実装された第1のLEDのチップサイズをSとし、第1のLEDのチップ間の長さをPとした時、PからSを差し引いた透明可能な長さをLとし、前記タッチパネルに設けられている第1電極の幅および第2電極の幅をそれぞれcとすると、L≧cであり、かつ、該第1電極および該第2電極がLED発光基板上に実装されているLEDチップの位置と重ならないようにしたことを特徴とするタッチパネル一体化型LEDパネル。 an LED light-emitting substrate configured by arranging first LEDs in the vertical and horizontal directions, each of which is an integrated unit including LED chips that emit red, blue, and green light and a control unit that controls the light emission of the LED chips; and bonding the bottom surface of a touch panel to a surface that is a space on the light-emitting surface side of the LED light-emitting substrate;
A touch panel-integrated LED panel, characterized in that, when the chip size of the first LED mounted on the LED light-emitting substrate is S and the distance between the chips of the first LED is P, the transparent length obtained by subtracting S from P is L, and the widths of the first electrode and the second electrode provided on the touch panel are each c , L ≧c, and the first electrode and the second electrode are arranged so as not to overlap with the positions of the LED chips mounted on the LED light-emitting substrate.
前記LED発光基板に実装された第2のLEDのチップサイズをSとし、第2のLEDのチップ間の長さをPとした時、PからSを差し引いた透明可能な長さをLとし、前記タッチパネルに設けられている第1電極の幅および第2電極の幅をそれぞれcとすると、L≧cであり、かつ、該第1電極および該第2電極がLED発光基板上に実装されているLEDチップの位置と重ならないようにしたことを特徴とするタッチパネル一体化型LEDパネル。 A flat-mounted or bullet-shaped LED having LED bare chips that emit red, blue, and green light is used as the second LED, and the second LEDs are arranged vertically and horizontally on an LED light-emitting substrate. The bottom surface of the touch panel is attached to the space on the light-emitting surface side of the LED light-emitting substrate.
A touch panel-integrated LED panel, characterized in that, when the chip size of the second LED mounted on the LED light-emitting substrate is S and the length between the chips of the second LED is P, the transparent length obtained by subtracting S from P is L, and the widths of the first electrode and the second electrode provided on the touch panel are each c , L ≧c, and the first electrode and the second electrode are arranged so as not to overlap with the positions of the LED chips mounted on the LED light-emitting substrate.
前記LED発光基板に実装された第3のLEDのチップサイズをSとし、第3のLEDのチップ間の長さをPとした時、PからSを差し引いた透明可能な長さをLとし、前記タッチパネルに設けられている第1電極の幅および第2電極の幅をそれぞれcとするとL≧cであり、かつ、該第1電極および該第2電極がLED発光基板上に実装されているLEDチップの位置と重ならないようにしたことを特徴とするタッチパネル一体化型LEDパネル。 LED bare chips that emit red, blue, and green light are mounted near a driving TFT circuit that has been formed in advance on a transparent substrate, and the LED bare chips electrically connected to the driving TFT circuit are used as third LEDs. An LED light-emitting substrate is configured by arranging the third LEDs vertically and horizontally, and the bottom surface of a touch panel is attached to the surface of the LED light-emitting substrate that is the space on the light-emitting surface side.
a touch panel-integrated LED panel, characterized in that, when a chip size of a third LED mounted on the LED light-emitting substrate is S and a length between the chips of the third LED is P , a transparent length obtained by subtracting S from P is L, and a width of a first electrode and a width of a second electrode provided on the touch panel are each c , L ≧c, and the first electrode and the second electrode are arranged so as not to overlap with the positions of the LED chips mounted on the LED light-emitting substrate.
4. The touch panel-integrated LED panel according to claim 1, wherein a dispersion type liquid crystal film capable of varying transmittance is used for a base substrate of the LED light-emitting substrate.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2020/040707 WO2022091310A1 (en) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | Touch panel integrated led panel |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2022091310A1 JPWO2022091310A1 (en) | 2022-05-05 |
| JPWO2022091310A5 JPWO2022091310A5 (en) | 2023-11-07 |
| JP7630802B2 true JP7630802B2 (en) | 2025-02-18 |
Family
ID=81382100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022558722A Active JP7630802B2 (en) | 2020-10-29 | 2020-10-29 | Touch panel integrated LED panel |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7630802B2 (en) |
| WO (1) | WO2022091310A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2025173798A (en) * | 2024-05-15 | 2025-11-28 | 株式会社東海理化電機製作所 | switch |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007227791A (en) | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Nichia Chem Ind Ltd | LIGHT EMITTING DEVICE MANUFACTURING METHOD AND LIGHT EMITTING DEVICE |
| US20190129534A1 (en) | 2017-10-31 | 2019-05-02 | Raydium Semiconductor Corporation | In-cell capacitive touch panel |
| JP2019109938A (en) | 2013-11-29 | 2019-07-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display device |
| JP2020042981A (en) | 2018-09-11 | 2020-03-19 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Display device |
| JP2020117081A (en) | 2019-01-24 | 2020-08-06 | 株式会社グローバルアイ | Transparency control display, home door with transparency control display, and transparency control display for vehicle |
-
2020
- 2020-10-29 JP JP2022558722A patent/JP7630802B2/en active Active
- 2020-10-29 WO PCT/JP2020/040707 patent/WO2022091310A1/en not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007227791A (en) | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Nichia Chem Ind Ltd | LIGHT EMITTING DEVICE MANUFACTURING METHOD AND LIGHT EMITTING DEVICE |
| JP2019109938A (en) | 2013-11-29 | 2019-07-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display device |
| US20190129534A1 (en) | 2017-10-31 | 2019-05-02 | Raydium Semiconductor Corporation | In-cell capacitive touch panel |
| JP2020042981A (en) | 2018-09-11 | 2020-03-19 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Display device |
| JP2020117081A (en) | 2019-01-24 | 2020-08-06 | 株式会社グローバルアイ | Transparency control display, home door with transparency control display, and transparency control display for vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022091310A1 (en) | 2022-05-05 |
| JPWO2022091310A1 (en) | 2022-05-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11467440B2 (en) | Display device and electronic device | |
| CN104464533B (en) | A kind of display floater, display device | |
| KR101189135B1 (en) | LCD Display Module | |
| JP2021535579A (en) | Display panel, manufacturing method and electronic equipment | |
| CN104040613B (en) | EL display device and wiring substrate used in the EL display device | |
| CN113362743B (en) | Display device | |
| TW202201088A (en) | Display device and electronic device | |
| TW202006522A (en) | Flexible substrate and display device including the same | |
| WO2018010213A1 (en) | Foldable oled display | |
| WO2021258489A1 (en) | Display panel and display device | |
| CN105932036A (en) | Double-surface OLED display and manufacturing method thereof | |
| US20210391309A1 (en) | Light unit and display device including the same | |
| WO2024011776A1 (en) | Display panel and display device | |
| US20210202901A1 (en) | Display device | |
| US20200219862A1 (en) | Display apparatus and method of manufacturing display apparatus thereof | |
| WO2022156290A1 (en) | Display panel and display device | |
| CN102736309B (en) | Display floater, display unit and electronic equipment | |
| CN214175596U (en) | Miniature LED module and display device | |
| JP7630802B2 (en) | Touch panel integrated LED panel | |
| CN112310140A (en) | Pixel structure of LED backboard, LED display panel and manufacturing method of LED display panel | |
| CN114355651B (en) | video wall display | |
| TW200923871A (en) | Integrated display module | |
| CN214279468U (en) | Display device and micro LED module | |
| KR20180004957A (en) | LED display device and manufacturing method thereof | |
| JP2022098893A (en) | Display device and manufacturing method therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231027 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231027 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241022 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241221 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250128 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250128 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7630802 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |