説明

タッチパネル

【課題】複数の位置で同時に接触された場合に、各々の接触位置を検出できるとともに、ディスプレイの表示の視認性を向上させたタッチパネルを提供する。
【解決手段】表示パネルと重ね合わせて配設されるタッチパネルであって、第1の基板上に形成され、縦方向に3分割以上、かつ、横方向に3分割以上に分割された複数の導電領域を含み、前記複数の導電領域の境界線が前記表示パネルの画素の配列方向に対して所定の角度を有する第1導電膜を有する第1電極基板と、第2の基板上に形成され、前記第1導電膜と対向する第2導電膜を有する第2電極基板とを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タッチパネルに関する。
【背景技術】
【0002】
タッチパネルは、ディスプレイに直接入力をすることが可能な入力デバイスであり、ディスプレイの前面に設置して使用される。このタッチパネルは、ディスプレイにより視覚的にとらえた情報に基づき、直接入力することができることから、様々な用途において普及している。
【0003】
このようなタッチパネルとしては、抵抗膜方式が広く知られている。抵抗膜方式のタッチパネルは、透明導電膜が形成された上部電極基板及び下部電極基板において、各々の透明導電膜同士が対向するように設置し、上部電極基板の一点に力を加えることにより各々の透明導電膜同士が接触し、力の加えられた位置の位置検出を行うことができるものである。
【0004】
抵抗膜方式のタッチパネルは、4線式と5線式とに大別することができる。4線式は、上部電極基板又は下部電極基板のどちらか一方にX軸の電極が設けられており、他方にY軸の電極が設けられている。一方、5線式は、下部電極基板にX軸の電極及びY軸の電極がともに設けられており、上部電極基板は、電圧を検出するためのプローブとして機能するものである(例えば、特許文献1、2)。
【0005】
具体的に、図1及び図2に基づき5線式のタッチパネルについて説明する。図1は、5線式のタッチパネルの斜視図であり、図2は、5線式のタッチパネルの断面の概要図である。
【0006】
5線式のタッチパネル200は、上部電極基板となる一方の面に透明導電膜230の形成されたフィルム210と、下部電極基板となる一方の面に透明導電膜240の形成されたガラス220からなり、透明導電膜230及び透明導電膜240が対向するようにスペーサ250を介し設置されている。5線式のタッチパネル200と不図示のホストコンピュータとはケーブル260により電気的に接続されている。
【0007】
このような構成の5線式のタッチパネル200では、図3(a)に示すように、透明導電膜240の端部の4辺に設けられた電極241、242、243、244により、X軸方向、Y軸方向に交互に電圧を印加し、透明導電膜230と透明導電膜240とが、接触位置A点において接触することにより、図3(b)に示すように、透明導電膜230を介し電位Vaを検出し、X軸方向及びY軸方向の各々の座標位置を検出する方式である。
【0008】
ところで、上述した5線式のタッチパネルでは、一点における接触位置は検出することは可能であるが、複数点が同時に接触した場合には位置検出をすることができない。
【0009】
即ち、図4(a)に示すように、透明導電膜240の4辺に設けられた電極241、242、243、244により、X軸方向、Y軸方向に交互に電圧を印加した場合において、透明導電膜230と透明導電膜240とが接触位置A点及びB点の2点において接触すると、A点とB点の間の中間点における押下されていない一点の座標位置が検出されてしまう。これは、図4(b)に示すように、電位検出による位置検出方法であることから、接触位置A点及びB点の二点で接触した場合であっても、透明導電膜230を介し検出される電位はVcの1つだけであるため、接触位置が一点であるものと判断してしまうためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開2004−272722号公報
【特許文献2】特開2008−293129号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
ところで、上部電極基板又は下部電極基板に形成する透明導電膜を複数の領域に分割して複数の位置における同時の接触を検出するタッチパネルにおいて、複数の領域の境界線がディスプレイの画素の配列方向と同一方向を向いていると、境界線が目立ち、ディスプレイと重ねて実装した場合に、ディスプレイの表示の視認性が悪くなるという問題がある。
【0012】
そこで、本発明は、複数の位置で同時に接触された場合に、各々の接触位置を検出できるとともに、ディスプレイの表示の視認性を向上させたタッチパネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の一観点によるタッチパネルは、表示パネルと重ね合わせて配設されるタッチパネルであって、第1の基板上に形成され、縦方向に3分割以上、かつ、横方向に3分割以上に分割された複数の導電領域を含み、前記複数の導電領域の境界線が前記表示パネルの画素の配列方向に対して所定の角度を有する第1導電膜を有する第1電極基板と、第2の基板上に形成され、前記第1導電膜と対向する第2導電膜を有する第2電極基板とを含む。
【0014】
また、前記第1電極基板と前記第2電極基板のうち、前記第1電極基板が前記表示パネル側に配設されてもよい。
【0015】
また、前記第1電極基板と前記第2電極基板のうち、前記第2電極基板が前記表示パネル側に配設されてもよい。
【0016】
また、前記第1基板は平面視で矩形であり、前記第1導電膜の前記複数の導電領域の各々の間の境界線は、前記第1基板の端辺に対して、前記所定の角度を有するように形成されてもよい。
【0017】
また、前記第1導電膜の前記複数の導電領域の各々の間の境界線は、前記第1導電膜の端辺に対して前記所定の角度で前記第1導電膜を縦方向又は横方向に斜めに直線状に区切る境界線であってもよい。
【0018】
また、前記第1導電膜の前記複数の導電領域の各々の間の境界線は、前記第1導電膜を縦方向又は横方向に鋸波状に区切る境界線であってもよい。
【0019】
また、前記第1導電膜の前記複数の導電領域の各々の間の境界線は、前記第1導電膜を縦方向又は横方向に曲線状に区切る境界線であってもよい。
【0020】
また、前記複数の導電領域のうち、前記第1電極基板のいずれの端辺にも接していない導電領域は、前記端辺に延びる引出部を有してもよい。
【0021】
また、前記複数の導電領域のうちの第1群の導電領域に接続される第1コネクタと、前記複数の導電領域のうちの第1群に含まれない第2群の導電領域に接続される第2コネクタとをさらに含み、前記第1コネクタと前記第2コネクタとは、互いに前記第1電極基板の異なる辺に配設されてもよい。
【0022】
また、前記第2導電膜において電位分布を生じさせるために前記第2導電膜の四辺の端部に設けられた電極と、前記第1導電膜の前記複数の導電領域の各々に接続され、前記複数の導電領域のうちのいずれかが前記第2導電膜と接触すると、当該接触のあった導電領域の座標位置を検出する座標検出回路とをさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、複数の位置で同時に接触された場合に、各々の接触位置を検出できるとともに、ディスプレイの表示の視認性を向上させたタッチパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】従来の5線式のタッチパネルの斜視図である。
【図2】従来の5線式のタッチパネルの断面概要図である。
【図3】従来の5線式のタッチパネルにおける座標検出方法の説明図(1)である。
【図4】従来の5線式のタッチパネルにおける座標検出方法の説明図(2)である。
【図5】実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板における構造図である。
【図6】実施の形態におけるタッチパネルの下部電極基板における構造図である。
【図7】実施の形態におけるタッチパネルの断面図である。
【図8】実施の形態におけるタッチパネルの説明図である。
【図9】実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板の導電領域の説明図である。
【図10】本実施の形態のタッチパネルの駆動回路を示す図である。
【図11】本実施の形態のタッチパネルの駆動回路を駆動するためのタイミングチャートを示す図である。
【図12】本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。
【図13】本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。
【図14】本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。
【図15】本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。
【図16】本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。
【図17】本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。
【図18】本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本発明の実施の形態のタッチパネルについて、以下に説明する。
【0026】
図5は本実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板における構造図である。図6は本実施の形態におけるタッチパネルの下部電極基板における構造図である。図7は本実施の形態におけるタッチパネルの断面図である。図8は本実施の形態におけるタッチパネルの説明図である。
【0027】
本実施の形態におけるタッチパネルは、フィルム11の一方の面に透明導電膜12が形成された略長方形状の上部電極基板10と、上部電極基板10と略同じ形状のガラス基板21の一方の面に透明導電膜22が形成された下部電極基板20とを含む。
【0028】
また、タッチパネルは、座標検出回路50を有する駆動回路51をさらに含む。なお、図7に示す座標検出回路50及び駆動回路51は一例であり、座標検出回路50及び駆動回路51の構成は図7に示すものに限られない。
【0029】
上部電極基板10と下部電極基板20とは、上部電極基板10における透明導電膜12と下部電極基板20における透明導電膜22とが対向するように、スペーサ31等を介し、接着剤または両面テープにより接合されている。
【0030】
上部電極基板10における透明導電膜12は、短手方向である縦方向に4分割、長手方向である横方向に8分割されており全体が32個の導電領域に分割されている。
【0031】
ここで、透明導電膜12を32個の導電領域に分割する境界線のうち、横方向に伸びる境界線を50X、縦方向に伸びる境界線を50Yと称す。
【0032】
本実施の形態では、境界線50X、50Yは、フィルム11の四辺に対して、所定の角度を有するように形成されている。本実施の形態では、所定の角度は、一例として、20度であるが、所定の角度は、約10度から約80度の範囲内にあることが望ましい。
【0033】
透明導電膜12の各々の導電領域の分割(境界線50X、50Yの形成)は、導電領域となる領域間の透明導電膜12を除去することにより行われる。これにより、分割された導電領域間では電気的に絶縁することができる。
【0034】
各々の分割された透明導電膜12は、上部電極基板10の短手方向の両端に設けられた引出電極部13における各々の引出電極と接続されており、上部電極基板10の周囲に配線され、上部電極基板10の長手方向の一方の端部においてフレキシブル基板(Flexible
printed circuits:FPC)14と接続されている。フレキシブル基板14の端部には、端子15が接続されている。端子15は、座標検出回路50を含む駆動回路51(図7参照)に接続される。
【0035】
また、下部電極基板20は、図8に示すように下部電極基板20を構成する4辺の端部において、透明導電膜22上に矩形環状の電極23が設けられている。電極23は、例えば、Ag又はAg−C製の抵抗膜で構成されており、4つの頂点部LL、LR、UL、URには、各頂点部の電位を制御するために引出線が接続されている。この引出線は、下部電極基板20の周囲より引出され、図6に示すように、下部電極基板20の長手方向の一方の端部においてフレキシブル基板27に接続され、さらにフレキシブル基板27には端子28が接続されている。
【0036】
フレキシブル基板14の端子15とフレキシブル基板27の端子28はともに後述する駆動回路に接続されており、更に不図示のホストコンピュータに接続されている。尚、透明導電膜12及び透明導電膜22を構成する材料としては、ITO(Indium Tin Oxide)、ZnO(酸化亜鉛)にAlまたはGa等が添加された材料、SnO(酸化スズ)にSb等が添加された材料等が挙げられる。
【0037】
また、フィルム11は、PET(ポリエチレンテレフタレート:polyethylene terephthalate)、PC(ポリカーボネート:Polycarbonate)及び、可視領域において透明の樹脂材料が挙げられる。更に、ガラス基板21に代えて、樹脂基板を用いてもよい。
【0038】
本実施の形態におけるタッチパネルは、上部電極基板10を指等により押すことにより、上部電極基板10における透明導電膜12と、下部電極基板20における透明導電膜22とが接触し、接触した位置における電圧を検知することにより、上部電極基板10と下部電極基板20との接触位置、即ち、上部電極基板10が指等により押された位置が特定される。具体的には、上部電極基板10において、分割された透明導電膜12の各々について時分割による走査がされており、接触したタイミングにより接触位置が含まれる導電領域を特定することができる。
【0039】
尚、下部電極基板20における透明導電膜22上に設けられた矩形環状の電極23の頂点部LL、LR、UL、URに印加する電圧を制御することにより、X軸方向、Y軸方向に交互に電圧が印加されるように構成されている。
【0040】
このように、上部電極基板10において透明導電膜12を分割し導電領域を形成することにより、上部電極基板10と下部電極基板20とが接触した接触位置が複数であっても、分割された透明導電膜12の導電領域ごとに接触位置を座標検出回路50で特定することができるため、各々の接触位置を独立して検出することが可能である。
【0041】
即ち、図8に示すように、上部電極基板10における透明導電膜12と下部電極基板20における透明導電膜22との接触位置が、矢印A、B、C、D、Eに示すように5つの場合であっても、各々の接触位置は、分割された透明導電膜12の領域が異なるため、各々独立して接触位置が検出することが可能である。
【0042】
具体的には、上部電極基板10と下部電極基板20との接触位置が矢印Aに示す位置である場合、透明導電膜12の導電領域12aにおいて接触しており、接触位置が矢印Bに示す位置である場合、透明導電膜12の導電領域12bにおいて接触しており、接触位置が矢印Cに示す位置である場合、透明導電膜12の導電領域12cにおいて接触しており、接触位置が矢印Dに示す位置である場合、透明導電膜12の導電領域12dにおいて接触しており、接触位置が矢印Eに示す位置である場合、透明導電膜12の導電領域12eにおいて接触しているが、透明導電膜12の導電領域12a、12b、12c、12d、12eは相互に絶縁された異なる領域であることから、各々を独立して検出することができる。
【0043】
従って、上部電極基板10と下部電極基板20との接触位置が5つの場合であっても、各々の接触位置を特定することが可能である。
【0044】
なお、上述の制御を可能とするための駆動回路の構成については図10及び図11を用いて後述する。
【0045】
以上より、透明導電膜12と透明導電膜22との接触位置が複数であっても、接触した導電領域を特定することができるとともに、透明導電膜22における電位分布を検出することにより、より正確に座標位置を検出することが可能である。また、透明導電膜12と透明導電膜22との接触位置を移動させた場合においても、接触位置が移動したことを認識することができるとともに、透明導電膜22における電位分布を検出することにより、移動した接触位置の位置座標を検出することも可能である。
【0046】
次に、上部電極基板10における透明導電膜12の導電領域の分割について説明する。
【0047】
図9に示すようにX軸、Y軸を取る。X軸はフィルム11(図5参照)の長手方向に伸びる端辺に平行な軸であり、Y軸はフィルム11の短手方向に伸びる端辺に平行な軸である。また、X軸、Y軸は、本実施の形態のタッチパネルが実装されるディスプレイ(不図示)の画素の配列方向と同一である。
【0048】
本実施の形態では、図9(a)に示すように、透明導電膜12は、短手方向である縦方向に4分割、長手方向である横方向に8分割されており、合計で32分割されている。
【0049】
このような透明導電膜12の32個の導電領域は、3本の境界線50X1〜50X3と、7本の境界線50Y1〜50Y7とによって分割されている。
【0050】
ここで、境界線50X1〜50X3は、X軸に対して20度の角度θxを有し、境界線50Y1〜50Y7は、Y軸に対して20度の角度θyを有する。
【0051】
なお、以下では、境界線50X1〜50X3の各々を区別しないときには、境界線50Xと称し、境界線50Y1〜50Y7の各々を区別しないときには、境界線50Yと称す。
【0052】
このように、X軸、Y軸に対して境界線50X、50Yに角度を付けることにより、ディスプレイの上に本実施の形態のタッチパネルを重ねた場合に、境界線50X、50Yが目立たなくなるため、表示内容の視認性を向上させることができる。このように境界線50X、50Yが目立たなくなるのは、境界線が画素の配列方向と同一方向である場合(θx、θyともに0度である場合)に比べて、境界線による反射が抑えられるからである。
【0053】
これら分割された領域は、上側の2段と下側の2段に分けられている。図5に示すように、上側の2段は上端となる短手方向(縦方向)の一方の端部において、引出電極部13における各々の引出電極と接続されており、下側の2段は下端となる短手方向(縦方向)の他方の端部において、引出電極部13における各々の引出電極と接続されている。尚、本実施の形態におけるタッチパネルは、各々の導電領域が長方形状又は正方形状に形成されており、主に指により操作するものであるため、複数の導電領域うち、最も大きな導電領域における長辺又は一辺の長さは、25mm以下であることが好ましく、より好ましくは20mm以下である。これは、指の太さに基づくものであり、指先と指先とにより複数の接触位置において接触する場合においても、一辺の長さが指先と指先との間隔よりも短ければ、各々の接触位置を独立して検出することが可能であるからである。このため、人間の指先と指先との間隔及び快適となる操作性等を基準として、導電領域の一辺の長さの範囲を定めることができる。また、あまり小さいと後述する引出部の領域が増加し、機能上支障をきたすため、上記観点を踏まえた場合、複数の導電領域うち、最も小さな導電領域における短辺又は一辺の長さは、5mm以上が好ましく、より好ましくは7mm以上である。
【0054】
尚、透明導電膜12において各々の導電領域は、各々の導電領域の周辺部に沿って透明導電膜12を除去することにより形成する。これにより、隣接する導電領域との間において絶縁性を保つことが可能である。
【0055】
透明導電膜12を除去する方法としては、透明導電膜12が除去される領域にレーザ光を照射し、レーザ光の照射された部分の透明導電膜12を熱又はアブレーションにより除去する方法、透明導電膜12上にフォトレジストを塗布し、露光装置により露光、現像を行うことにより導電領域となる領域上にレジストパターンを形成し、ドライエッチング又はウエットエッジングを行うことにより、レジストパターンの形成されていない領域の透明導電膜12を除去する方法、更には、透明導電膜12が除去される領域上にエッチングペーストを印刷等し除去する方法等が挙げられる。好ましくは、レーザ光の照射により透明導電膜12を除去する方法が好ましい。
【0056】
尚、導電領域を形成するために除去される透明導電膜12の幅は、1mm以下であることが好ましい。タッチパネルにおいては、形成される導電領域の幅が広くなると、検出不能領域が多くなってしまい、タッチパネルとしての機能を十分に発揮することができない。よって、タッチパネルに接触が想定されるものが指またはペン等であり、ペン等の先端は半径0.8mm程度であることから、透明導電膜12が除去される領域の幅が1mm以下であれば、タッチパネルとしての機能に支障をきたさないものと考えられるからである。本実施の形態では、よりタッチパネルの視認性を高めるとともに、機能を高めるため透明導電膜12が除去される領域の幅は約100μmで形成されている。
【0057】
本実施の形態におけるタッチパネルでは、上部電極基板10における透明導電膜12において、導電領域121と導電領域122からなる導電領域のパターンを反転させたパターンが上側にも形成されており、縦方向に並ぶ4つの導電領域のパターンと同様のパターンが横方向に8列形成されている。
【0058】
図9(a)において、破線で囲まれた領域の拡大図を図9(b)に示す。図9(b)に示されるように、透明導電膜12の下側において2つに分割されたうちの一方を導電領域121、他方を導電領域122とした場合、他方の導電領域122は、上部電極基板10の長手方向に沿った四辺の1つの辺と接しており、一方の導電領域121は、上部電極基板10の四辺のうち長手方向に沿った辺とは接していない。このため、一方の導電領域121の領域部121aから、上部電極基板10の長手方向に沿った辺の端まで延びる引出部121bを形成し、更に、この辺の端に接する接続部121cを形成する。尚、この引出部121bは、上部電極基板10の長手方向に沿った辺と接する2つの導電領域の間に形成されるものである。即ち、導電領域122と、導電領域122に隣接する辺と接する導電領域の間に形成されるものである。よって、本来は導電領域122となる領域に形成されるものである。このため、接触位置の誤認識を防ぐためにも、引出部121bはできるだけ細く形成することが好ましい。
【0059】
これにより、一方の導電領域121は、接続部121cにおいて引出電極131と接続することができ、他方の導電領域122は、導電領域122における上部電極基板10の辺の端部の近傍において引出電極132と接続することができる。
【0060】
導電領域121の接続部121cと引出電極131とは、接続部121c上に銀ペーストを形成し接続する。同様に、導電領域122と引出電極132とは、上部電極基板10の辺の端部の導電領域122上に銀ペーストを形成し接続する。尚、引出電極131及び132が複数集まることにより、図5に示す引出電極部13が形成される。
【0061】
図10は、本実施の形態のタッチパネルの駆動回路を示す図である。
【0062】
本実施の形態のタッチパネルの駆動回路100は、MCU(Memory Control Unit)101、電位制御部102、マルチプレクサ103、出力調整回路104、及びノイズフィルタ105を含む。
【0063】
MCU101は、電位制御部102及びマルチプレクサ103の駆動制御を行うとともに、タッチが行われた位置の座標を表す信号の処理を行うことにより、タッチが行われた座標を検出する。なお、MCU101は、32分割された透明導電膜12の各領域から得られる座標を表す信号を処理する処理部としてアナログ/デジタルコンバータ101Aを内蔵する。
【0064】
電位制御部102は、6つのトランジスタ102A〜102Fを含み、下部電極基板20における透明導電膜22上に設けられた矩形環状の電極23の頂点部LL、LR、UL、URに印加する電圧を制御することにより、下部電極基板20にX軸方向、Y軸方向の電位分布を交互に形成するための回路である。
【0065】
トランジスタ102A、102C、及び102EはP型トランジスタ、トランジスタ102B、102D、及び102FはN型トランジスタである。トランジスタ102Aのエミッタには電源(5(V))が接続されており、トランジスタ102Bのエミッタは接地されている。トランジスタ102A及び102Bのベースには、MCU101から入力される駆動信号PSW1、PSW2がそれぞれ入力される。また、トランジスタ102A及び102Bのコレクタ同士は接続され、その接続点は、頂点部LRに接続されている。
【0066】
トランジスタ102Cのエミッタには電源(5(V))が接続されており、トランジスタ102Dのエミッタは接地されている。トランジスタ102C及び102Dのベースには、MCU101から入力される駆動信号PSW3、PSW4がそれぞれ入力される。また、トランジスタ102C及び102Dのコレクタ同士は接続され、その接続点は、頂点部URに接続されている。
【0067】
トランジスタ102Eのエミッタは電源(5(V))に接続され、ベースにはMCU101から入力される駆動信号PSW5が入力され、コレクタは頂点部URに接続されている。
【0068】
トランジスタ102Fのエミッタは接地され、ベースにはMCU101から入力される駆動信号PSW6が入力され、コレクタは頂点部LLに接続されている。
【0069】
電位制御部102は、MCU101から入力される駆動信号PSW1〜PSW6に基づき、下部電極基板20にX軸方向、Y軸方向の電位分布を交互に形成する。
【0070】
マルチプレクサ103は、図8に示すように4行×8列で32分割されている透明導電膜12の各エリアに接続されており、1列ずつ走査を行い、各領域の電位分布を表す信号を検出する。なお、この走査は、MCU101から入力される領域選択信号S0、S1、S2によって行われる。領域選択信号S0〜S2は、各行の中において列方向に配列される8つの領域を順番に選択するための信号である。この領域選択信号S0〜S2により、各行における列方向の領域が順番に選択され、4行同時に領域の選択が行われる。各行についての電位分布を表す出力信号AN0〜AN3は、MCU101に内蔵されるアナログ/デジタルコンバータ101Aに入力され、XY座標が検出される。
【0071】
出力調整回路104は、マルチプレクサ103の各行の出力信号AN0〜AN3をMCU101に出力する信号線の各々に接続されており、調整用抵抗器104a〜104dとスイッチング素子104A〜104Dとも含む。スイッチング素子104A〜104Dは、MCU101から出力されるPSW0信号がベースに入力されるように構成されており、タッチが行われる前はオンにされて透明導電膜22の電位を設置電位(0(V))に保持するとともに、タッチが行われると、オフにされて信号線の電位を浮遊電位に保持する。なお、図9に示すように、導電膜12は、短手方向において内側の2行に配列される(16個の)導電膜12の方が短手方向の外側に配列される(16個の)導電膜12よりも抵抗大きいため、タッチが行われた際に、MCU101で電位の変化を検出が遅れる。これを防ぐために、調整用抵抗器104a〜104dは、短手方向の内側の2行に接続される調整用抵抗器104b、104cの抵抗値の方が、短手方向の外側の2行に接続される調整用の抵抗器104a、104dの抵抗値よりも小さくなるように調整されている。これにより、短手方向の内側2行の領域と、外側2行の領域とで、タッチが行われたときの反応の違いを無くしている。
【0072】
ノイズフィルタ105は、マルチプレクサ103の各行の出力信号AN0〜AN3をMCU101に出力する信号線の各々に接続されており、出力信号AN0〜AN3に含まれるノイズを除去するために配設されているRCフィルタ回路である。ノイズフィルタ105を通過した出力信号AN0〜AN3は、MCU101に内蔵されるアナログ/デジタルコンバータ101Aに入力される。
【0073】
図11は、本実施の形態のタッチパネルの駆動回路を駆動するためのタイミングチャートを示す図である。ここでは、時刻t0とt1でタッチが行われるものとする。
【0074】
時刻t0より前の状態では、駆動信号PSW1〜PSW6はすべてLレベルに保持されており、これにより、電極23の各頂点には、LR:5(V)、UL:5(V)、UR:5(V)、LL:浮遊電位(開放)、となっている。
【0075】
また、このとき、PSW0はHレベルであり、出力調整回路104のスイッチング素子104A〜104Dはオンになり、出力信号AN0〜AN3はいずれも0(V)であり、タッチが行われていないことを表している。
【0076】
なお、MCU101から出力される領域選択信号S0〜S2は、図11に示すように駆動されることにより、各行について、8つの領域がマルチプレクサ103によって順次選択され、出力信号AN0〜AN3がMCU101に入力されている。各行における8つの領域0〜7の選択は、S0:L、S1:L、S2:Lで領域(0)が選択され、S0:H、S1:0、S2:Lで領域(1)、S0:L、S1:H、S2:Lで領域(2)、S0:H、S1:H、S2:Lで領域(3)、S0:L、S1:L、S2:Hで領域(4)、S0:H、S1:L、S2:Hで領域(5)、S0:L、S1:H、S2:Hで領域(6)、S0:H、S1:H、S2:Hで領域(7)が順次選択される。これは、4行の各行について同時に行われる。
【0077】
時刻t0で32の領域のいずれかにタッチが行われるとする。ここでは、出力信号AN0に対応する行の0番目の領域にタッチがあったものとする。出力信号AN0に対応する行の0番目の領域とは、例えば、図9に示す左上(UL)に一番近い角の領域である。
【0078】
時刻t0で出力信号AN0が立ち上がると、X座標を検出すべく、PSW3とPSW4が立ち上がるとともに、PSW6が立ち上がり、これにより、下部電極基板20における透明導電膜22にX軸方向の電位分布が生じる。また、このとき、PSW7はLレベルになり、出力調整回路104のスイッチング素子104A〜104Dはオフになる。
【0079】
さらに、Y座標を検出すべく、PSW3、PSW4がLレベルに下がるとともに、PSW1、PSW2が立ち上がる。
【0080】
時刻t0では、上部電極基板10の透明導電膜12は押圧されて下部電極基板20の透明導電膜22と接するため、上部電極基板10の透明導電膜12にはタッチのあったX座標、Y座標に対応する電位が生じ、これが出力信号AN0として出力される。
【0081】
出力信号AN0は、MCU101に入力され、MCU101内のアナログ/デジタルコンバータ101AでタッチのあったX,Y座標がデジタル信号に変換されて出力される。
【0082】
X,Y座標の検出が終わると、PSW1、PSW2はLレベルに戻り、PSW6もLレベルに戻る。これにより、領域(1)の出力信号を検出する準備が整う。このようなX,Y座標の検出は、時刻t1で同一領域内でタッチが行われた場合も同様であり、また、他の領域にもタッチが行われている場合においても同様である。
【0083】
ここで、透明導電膜12の32の領域は上述のように互いに絶縁されており、出力信号もマルチプレクサ103で領域毎に順次選択されて出力される。このため、1〜4行目に対応する出力信号AN0〜AN3のいずれかのうちの、領域(0)〜(7)の32のすべての領域において、別個独立に座標検出を行うことができる。
【0084】
本実施の形態のタッチパネルによれば、上部電極基板10において、分割された透明導電膜12の各々について時分割による走査がされており、接触したタイミングにより接触位置が含まれる導電領域を特定することができる。
【0085】
また、上部電極基板10において透明導電膜12を分割し導電領域を形成することにより、上部電極基板10と下部電極基板20とが接触した接触位置が複数であっても、分割された透明導電膜12の導電領域ごとに接触位置を特定することができる。
【0086】
このため、複数箇所にタッチが行われた場合でも、各々の接触位置を独立して検出することが可能である。
【0087】
次に、図12乃至図18を用いて、本実施の形態のタッチパネルの変形例について説明する。
【0088】
以上の実施の形態では、フィルム11に透明導電膜12を形成し、ガラス基板21に透明導電膜22及び電極23を形成したが、図12に示すように、フィルム11に透明導電膜22及び電極23を形成し、ガラス基板21に透明導電膜12を形成してもよい。
【0089】
このようにフィルム11側で電位分布を生じさせて、ガラス基板21側で接触位置を検出するようにしても、上述の実施の形態のタッチパネルと同様に、複数位置の検出を行うことができる。
【0090】
また、この場合は、境界線50X、50Y(図9参照)がガラス基板21側に形成されることになるため、フィルム11側からディスプレイを見て操作を行う利用者にとって、境界線50X、50Yはより目立たなくなる。
【0091】
また、以上の実施の形態では、境界線50X1〜50X3、50Y1〜50Y7がX軸、Y軸に対して角度を有していたが、図13に示すように、境界線50Y1〜50Y7だけY軸に対して角度を有するようにしてもよい。同様に、図14に示すように、境界線50X1〜50X3だけX軸に対して角度を有するようにしてもよい。
【0092】
このような場合は、X軸方向、又はY軸方向の境界線のうちの少なくとも一方を目立たなくすることができる。
【0093】
また、以上の実施の形態では、境界線50X1〜50X3、50Y1〜50Y7ともに直線状であったが、図15に示すように、境界線境界線50X1〜50X3、50Y1〜50Y7は曲線状であってもよい。境界線境界線50X1〜50X3、50Y1〜50Y7が曲線状に形成されることにより、透明導電膜12を複数の導電領域に分割する境界線は、フィルム11の端辺に対して角度を有することになる。
【0094】
また、境界線境界線50X1〜50X3、50Y1〜50Y7は、図16に示すように、鋸波状に形成されてもよい。
【0095】
また、図17に示すように、境界線境界線50X1〜50X3、50Y1〜50Y7がX軸、Y軸となす角度θx、θyをともに0度にし、ディスプレイ150に対して、角度を有するようにタッチパネル160を実装してもよい。
【0096】
このようにディスプレイ150に対して、角度θx、θyがともに0度のタッチパネル160が角度を有するように取り付けられることにより、ディスプレイ150の画素の配列方向に対して境界線50X、50Yが角度を有することになるため、境界線50X、50Yを目立たなくすることができる。
【0097】
また、図5には、上部電極基板10の長手方向の一方の端部にフレキシブル基板14が接続され、フレキシブル基板14の端部に端子15が配設される構成について説明したが、フレキシブル基板14及び端子15の構成は、図18(A)、図18(B)に示すように変形することができる。
【0098】
図18(A)に示すタッチパネルの上部電極基板10には、上部電極基板10の長手方向の両側にそれぞれフレキシブル基板14A、14Bが接続され、引出電極部13は、フレキシブル基板14A、14Bに振り分けられて配線されている。フレキシブル基板14A、14Bの端部には、それぞれ、端子15A、15Bが配設されている。
【0099】
また、図18(B)に示すタッチパネルの上部電極基板10には、上部電極基板10の長手方向の一端と短手方向の一端とにそれぞれフレキシブル基板14A、14Bが接続されている。引出電極部13は、フレキシブル基板14A、14Bに振り分けられて配線されて、フレキシブル基板14A、14Bの端部には、それぞれ、端子15A、15Bが配設されている。
【0100】
図18(A)、18(B)に示すように、上部電極基板10の異なる端部からフレキシブル基板14A、14Bと端子15A、15Bを引き出せば、例えば、導電領域の数が多く、引出電極部13の数が多いような場合に、引出電極部13の配線を容易にすることができる。また、端子15A、15Bの接続先の配置場所に制約があるような場合に、接続先と端子15A、15Bの接続を容易にすることができる。
【0101】
以上、本発明の例示的な実施の形態のタッチパネルについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【0102】
10 上部電極基板
11 フィルム
12 透明導電膜
13 引出電極部
14、14A、14B フレキシブル基板
15、15A、15B 端子
20 下部電極基板
21 ガラス基板
22 透明導電膜
23 電極
27 フレキシブル基板
31 スペーサ
50X、50X1〜X3、50Y、50Y1〜50Y7 境界線
100 駆動回路
101 MCU
101A アナログ/デジタルコンバータ
102 電位制御部
103 マルチプレクサ
104 出力調整回路
104a〜104d 調整用抵抗器
104A〜104D スイッチング素子
105 ノイズフィルタ
121 導電領域
121a 領域部
121b 引出部
121c 接続部
122 導電領域
131 引出電極
132 引出電極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示パネルと重ね合わせて配設されるタッチパネルであって、
第1の基板上に形成され、縦方向に3分割以上、かつ、横方向に3分割以上に分割された複数の導電領域を含み、前記複数の導電領域の境界線が前記表示パネルの画素の配列方向に対して所定の角度を有する第1導電膜を有する第1電極基板と、
第2の基板上に形成され、前記第1導電膜と対向する第2導電膜を有する第2電極基板と
を含むタッチパネル。
【請求項2】
前記第1電極基板と前記第2電極基板のうち、前記第1電極基板が前記表示パネル側に配設される、請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項3】
前記第1電極基板と前記第2電極基板のうち、前記第2電極基板が前記表示パネル側に配設される、請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項4】
前記第1基板は平面視で矩形であり、前記第1導電膜の前記複数の導電領域の各々の間の境界線は、前記第1基板の端辺に対して、前記所定の角度を有するように形成されている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項5】
前記第1導電膜の前記複数の導電領域の各々の間の境界線は、前記第1導電膜の端辺に対して前記所定の角度で前記第1導電膜を縦方向又は横方向に斜めに直線状に区切る境界線である、請求項4に記載のタッチパネル。
【請求項6】
前記第1導電膜の前記複数の導電領域の各々の間の境界線は、前記第1導電膜を縦方向又は横方向に鋸波状に区切る境界線である、請求項4に記載のタッチパネル。
【請求項7】
前記第1導電膜の前記複数の導電領域の各々の間の境界線は、前記第1導電膜を縦方向又は横方向に曲線状に区切る境界線である、請求項4に記載のタッチパネル。
【請求項8】
前記複数の導電領域のうち、前記第1電極基板のいずれの端辺にも接していない導電領域は、前記端辺に延びる引出部を有する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項9】
前記複数の導電領域のうちの第1群の導電領域に接続される第1コネクタと、前記複数の導電領域のうちの第1群に含まれない第2群の導電領域に接続される第2コネクタとをさらに含み、
前記第1コネクタと前記第2コネクタとは、互いに前記第1電極基板の異なる辺に配設される、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項10】
前記第2導電膜において電位分布を生じさせるために前記第2導電膜の四辺の端部に設けられた電極と、
前記第1導電膜の前記複数の導電領域の各々に接続され、前記複数の導電領域のうちのいずれかが前記第2導電膜と接触すると、当該接触のあった導電領域の座標位置を検出する座標検出回路と
をさらに含む、請求項1乃至9のいずれか一項に記載のタッチパネル。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate

【図15】
image rotate

【図16】
image rotate

【図17】
image rotate

【図18】
image rotate


【公開番号】特開2012−221120(P2012−221120A)
【公開日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−84830(P2011−84830)
【出願日】平成23年4月6日(2011.4.6)
【出願人】(501398606)富士通コンポーネント株式会社 (848)
【Fターム(参考)】