JP2014109991A - Touch panel, touch panel unit and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチパネル、タッチパネルユニット及び該タッチパネルユニットを搭載した電子機器に関する。 The present invention relates to a touch panel, a touch panel unit, and an electronic device equipped with the touch panel unit.
近年、携帯電話、スマートフォン、タブレット等の静電容量式のタッチパネルユニット（タッチパネルと液晶部とから構成される）を搭載した携帯情報端末が普及している。携帯情報端末にタッチパネルユニットを搭載することで、ユーザは携帯情報端末のタッチパネルユニットに表示されたアイコンを指又はスタイラスで触れることで、目的とするアプリを選択することができる。 In recent years, portable information terminals equipped with a capacitive touch panel unit (consisting of a touch panel and a liquid crystal unit) such as a mobile phone, a smartphone, and a tablet have become widespread. By mounting the touch panel unit on the portable information terminal, the user can select a target application by touching an icon displayed on the touch panel unit of the portable information terminal with a finger or a stylus.
タッチパネル及びその製造技術の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたタッチパネル（同文献では、“タッチスクリーンパネル”となっている）は、フレキシブルな特性を有する薄い厚さのガラス基板の上面にタッチセンサと、前記ガラス基板の下面に支持フィルムを備えている。このタッチスクリーンパネルの製造においては、ガラス基板上にセル単位でタッチセンサとしてのセンシングパターンを形成し、前記ガラス基板を厚さ方向にエッチングした後、ガラス基板の下面に支持フィルムを接着し、各セル単位のタッチスクリーンパネルの強度を確保するようにしている。 An example of a touch panel and its manufacturing technique is described in Patent Document 1. The touch panel described in Patent Document 1 (in this document, “touch screen panel”) has a touch sensor on the upper surface of a thin glass substrate having flexible characteristics, and the lower surface of the glass substrate. A support film is provided. In the manufacture of this touch screen panel, a sensing pattern as a touch sensor is formed on the glass substrate in units of cells, and after etching the glass substrate in the thickness direction, a support film is adhered to the lower surface of the glass substrate, The strength of the touch screen panel in cell units is ensured.
ここで、静電容量式のタッチパネルについて説明する。図１０は、静電容量式のタッチパネルの概略構成を示す図である。同図において、板状の誘電体１００の下面に離間して送信電極１０１と受信電極１０２が配置されており、送信電極１０１には、駆動バッファ１０３から駆動パルスが印加される。駆動パルスが印加されたときに電界が発生する。この電界中に手が入ると、送信電極１０１と受信電極１０２の間の電気力線の数が減少する。電気力線の数の変化が受信電極１０２における電荷の変化として現れる。受信電極１０２における電荷の変化から、手のタッチパネルへの接近を検出することができる。
Here, a capacitive touch panel will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of a capacitive touch panel. In the figure, a transmitting
ところで、従来の近接検知を可能にした静電容量式のタッチパネルは、タッチパネルからの検出距離が短いため、指の高さの維持が難しく、また指が意図しないアイコンやボタンに触れてしまうなど、操作性が良くなかった。 By the way, the conventional capacitive touch panel that enables proximity detection has a short detection distance from the touch panel, so it is difficult to maintain the height of the finger, and the finger touches an unintended icon or button. The operability was not good.
図１１は、タッチパネルに手を徐々に近づけたときの指の検出状態を示す図である。同図において、（ａ）は、手が電界から離れているときの状態である。（ｂ）は指が電界内に入ったときの指ホバー検出状態である。（ｃ）は指が電界内に完全に入ってタッチパネルに触れている指タッチ検出状態である。操作目的で指をタッチパネルに触れる場合は誤操作にはならないが、単に機器本体を手で持ったときに、指がタッチパネルに触れる場合は誤操作になってしまう。 FIG. 11 is a diagram illustrating a finger detection state when a hand is gradually brought closer to the touch panel. In the same figure, (a) is a state when the hand is away from the electric field. (B) is a finger hover detection state when the finger enters the electric field. (C) is a finger touch detection state in which the finger is completely in the electric field and touching the touch panel. When a finger touches the touch panel for the purpose of operation, no erroneous operation is performed. However, when the finger touches the touch panel when the device body is simply held by hand, an erroneous operation is caused.
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、タッチパネルに指が接触することなく、所定の高さでの操作を行うことができるタッチパネル、タッチパネルユニット及び該タッチパネルユニットを搭載した電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and includes a touch panel that can perform an operation at a predetermined height without a finger touching the touch panel, a touch panel unit, and an electronic device including the touch panel unit. The purpose is to provide.
本発明のタッチパネルは、複数の受信電極を有する第１面と、前記第１面と重ねて配置され、複数の送信電極を有する第２面と、前記第１面及び前記第２面と重なり、前記第１面を基準に前記第２面と反対側、又は、前記第２面を基準に前記第１面と反対側に配置され、少なくとも一つの導電性パターンを有する第３面と、を有し、前記送信電極の少なくとも一部は、前記受信電極と重ならない位置に配置され、前記導電性パターンの少なくとも一部は、前記受信電極と対応する位置に配置される。 The touch panel of the present invention has a first surface having a plurality of receiving electrodes, a second surface disposed to overlap the first surface, a plurality of transmitting electrodes, and the first surface and the second surface, A third surface having at least one conductive pattern disposed on the opposite side of the second surface with respect to the first surface or on the opposite side of the first surface with respect to the second surface. At least a part of the transmission electrode is disposed at a position that does not overlap the reception electrode, and at least a part of the conductive pattern is disposed at a position corresponding to the reception electrode.
上記構成によれば、近接検知距離が長くなり、タッチパネルからの指の高さの維持が容易になり、意図しないアイコンやボタンに指が触れてしまう虞が低減し、操作性が向上する。 According to the above configuration, the proximity detection distance becomes long, the maintenance of the height of the finger from the touch panel is facilitated, the possibility that the finger touches an unintended icon or button is reduced, and the operability is improved.
上記構成において、前記導電性パターンは、所定の一定電位に設定されている。 In the above configuration, the conductive pattern is set to a predetermined constant potential.
上記構成において、前記第１面と前記第２面との積層方向の距離は、前記第１面と前記第３面との積層方向の距離より小さい。 In the above configuration, a distance in the stacking direction between the first surface and the second surface is smaller than a distance in the stacking direction between the first surface and the third surface.
上記構成において、前記第１面と前記第２面は同一面である。 In the above configuration, the first surface and the second surface are the same surface.
上記構成において、前記導電性パターンと前記受信電極とは略同一形状である。 In the above configuration, the conductive pattern and the receiving electrode have substantially the same shape.
上記構成において、前記送信電極に電圧変化を与え、前記受信電極に誘起される電圧変化を基に、指示体に係る前記第１面に沿った位置と、前記指示体に係る前記第１面と垂直方向の位置を検出可能である。 In the above configuration, a voltage change is applied to the transmission electrode, and a position along the first surface related to the indicator based on the voltage change induced to the reception electrode, and the first surface related to the indicator, The position in the vertical direction can be detected.
本発明のタッチパネルユニットは、前記タッチパネルと、表示器と、を備えるタッチパネルユニットであって、前記表示器は、少なくとも前記第１面と前記第３面と重なり、前記第３面を基準に前記第１面と反対側に配置される。 The touch panel unit of the present invention is a touch panel unit including the touch panel and a display, wherein the display overlaps at least the first surface and the third surface, and the first surface is based on the third surface. It is arrange | positioned on the opposite side to 1 surface.
上記構成において、前記表示器は、液晶表示器、又は、有機ＥＬ表示器である。 In the above configuration, the display is a liquid crystal display or an organic EL display.
上記構成において、前記第１面と前記第３面との積層方向の距離は、前記第３面と前記表示器との積層方向の距離より小さい。 The said structure WHEREIN: The distance of the lamination direction of the said 1st surface and the said 3rd surface is smaller than the distance of the lamination direction of the said 3rd surface and the said indicator.
上記構成において、少なくとも、前記第１面と前記第３面の間に第１の透明部材と、前記第３面と前記表示器の間に第２の透明部材と、を有する。 In the above configuration, at least a first transparent member is provided between the first surface and the third surface, and a second transparent member is provided between the third surface and the display.
上記構成において、前記第２の透明部材の誘電率は、前記第１の透明部材の誘電率より小さい。 In the above configuration, the dielectric constant of the second transparent member is smaller than the dielectric constant of the first transparent member.
上記構成において、前記第１の透明部材はガラスであり、前記第２の透明部材は樹脂である。 In the above-described configuration, the first transparent member is glass, and the second transparent member is resin.
本発明の電子機器は、前記タッチパネルユニットを備える。 The electronic device of the present invention includes the touch panel unit.
本発明によれば、静電容量式タッチパネルであって、近接検知距離が長くなり、タッチパネルからの指の高さの維持が容易になり、意図しないアイコンやボタンに指が触れてしまう虞が低減し、操作性が向上する。 According to the present invention, it is a capacitive touch panel, the proximity detection distance becomes long, it becomes easy to maintain the height of the finger from the touch panel, and the possibility that the finger touches an unintended icon or button is reduced. And operability is improved.
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る静電容量式のタッチパネルを搭載した電子機器の概観を示す斜視図である。同図において、本実施の形態に係る静電容量式のタッチパネルを搭載した電子機器１は、スマートフォンと呼ばれる携帯無線機であり、四角形状に形成された筐体２の前面側の上部にレシーバー３が設けられ、レシーバー３の下方にタッチパネルユニット６が設けられ、タッチパネルユニット６の下方には３個のファンクションボタン７−１〜７−３が設けられている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing an overview of an electronic apparatus equipped with a capacitive touch panel according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, an electronic device 1 on which a capacitive touch panel according to the present embodiment is mounted is a portable wireless device called a smartphone, and a receiver 3 is formed on the front side of a
図２は、図１の電子機器１の概略構成を示すブロック図である。同図において、前述したタッチパネルユニット６は、静電容量式のタッチパネル６１と表示部（表示器）６２とを備える。電子機器１は、タッチパネルユニット６の他に、タッチパネルユニット６のタッチパネル６１との間で送信信号と受信信号の授受の行うタッチパネルコントローラ８と、タッチパネルコントローラ８との間で座標信号の授受を行い、またタッチパネルユニット６の表示部６２に表示信号を与える機器制御部９とを備える。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the electronic apparatus 1 of FIG. In the figure, the
タッチパネルユニット６の表示部６２は、四角形状を成し、電子機器１を操作するための表示や画像等の表示に使用される。表示部６２は、液晶表示器又は有機ＥＬ表示器である。タッチパネルユニット６のタッチパネル６１は、表示部６２と略同じ四角形を成し、表示部６２の上方に重ねて配置される。なお、タッチパネル６１及び表示部６２の形状をそれぞれ四角形とするが、長方形でもあっても良いし、正方形であっても良い。
The
図３は、図１の電子機器１のＡ−Ａ線断面図である。同図は、タッチパネルユニット６を含む電子機器１の中央部分の断面を示している。なお、同図は断面図であるが、ハッチングは省略している。タッチパネルユニット６のタッチパネル６１は、受信センサー部６１−１と、送信センサー部６１−２と、シールド部６１−３とから構成される。受信センサー部６１−１、送信センサー部６１−２及びシールド部６１−３の位置関係は、同図に積層方向を示す矢印１４で示すように、一番上に受信センサー部６１−１、中間に送信センサー部６１−２、一番下にシールド部６１−３となる。受信センサー部６１−１、送信センサー部６１−２及びシールド部６１−３は、それぞれフィルム状に形成されており、その材料としてＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート）が用いられる。受信センサー部６１−１、送信センサー部６１−２及びシールド部６１−３の厚みは、それぞれ０．１ｍｍである。なお、受信センサー部６１−１、送信センサー部６１−２及びシールド部６１−３のうち、少なくとも１つの材料にガラスを用いることも可能である。
3 is a cross-sectional view of the electronic device 1 of FIG. The figure shows a cross section of the central portion of the electronic apparatus 1 including the
受信センサー部６１−１の直上にはガラス材からなる保護ガラス１５が配置され、シールド部６１−３の直下には表示部６２が配置される。表示部６２の直下にはバックライト部１６が配置され、バックライト部１６の直下には電池部１７が配置される。保護ガラス１５、受信センサー部６１−１、送信センサー部６１−２、シールド部６１−３、表示部６２、バックライト部１６及び電池部１７は、断面コ字状の筐体２に収容される。なお、保護ガラス１５の形状は、その他の部材より大きめになっているので、その分、筐体２の開口端部の厚みが薄くなっている。
A
図４は、受信センサー部６１−１、送信センサー部６１−２及びシールド部６１−３それぞれの電極パターンを示す平面視図である。この場合、（ａ）は受信センサー部６１−１の電極パターンを示しており、（ｂ）は送信センサー部６１−２の電極パターンを示しており、（ｃ）はシールド部６１−３の導電性パターンを示している。受信センサー部６１−１は、四角形状を成し、上端から下端（又はその逆でも構わない）に向けて水平方向に平行配置された複数の受信電極パターン６１−１ａを有する。各受信電極パターン６１−１ａは、菱形を成す複数の電極片Ｐで構成される。但し、左端に位置する電極片Ｐａについては三角形を成している。受信電極パターン６１−１ａは、上述したＰＥＴを基板として、その基板上に蒸着によるパターンとして形成される。なお、蒸着以外に基板を削ってその溝の中に形成するようにすることも可能である。 FIG. 4 is a plan view showing electrode patterns of the reception sensor unit 61-1, the transmission sensor unit 61-2, and the shield unit 61-3. In this case, (a) shows the electrode pattern of the reception sensor unit 61-1, (b) shows the electrode pattern of the transmission sensor unit 61-2, and (c) shows the conductivity of the shield unit 61-3. The sex pattern is shown. The reception sensor unit 61-1 has a rectangular shape and includes a plurality of reception electrode patterns 61-1a arranged in parallel in the horizontal direction from the upper end to the lower end (or vice versa). Each receiving electrode pattern 61-1a is composed of a plurality of electrode pieces P having a diamond shape. However, the electrode piece Pa located at the left end has a triangular shape. The receiving electrode pattern 61-1a is formed as a pattern by vapor deposition on the above-described PET as a substrate. In addition to vapor deposition, the substrate may be scraped and formed in the groove.
送信センサー部６１−２は、受信センサー部６１−１と同様に四角形状を成し、その左端から右端（又はその逆でも構わない）に向けて、垂直方向に平行配置された複数の送信電極パターン６１−２ｂを有する。各送信電極パターン６１−２ｂは、受信センサー部６１−１の各受信電極パターン６１−１ａと同様の菱形を成す複数の電極片Ｐで構成される。但し、上端に位置する電極片Ｐａについては三角形を成している。送信電極パターン６１−２ｂも受信電極パターン６１−１ａと同様にして形成される。 The transmission sensor unit 61-2 has a rectangular shape like the reception sensor unit 61-1, and a plurality of transmission electrodes arranged in parallel in the vertical direction from the left end to the right end (or vice versa). It has a pattern 61-2b. Each transmission electrode pattern 61-2b includes a plurality of electrode pieces P that form a rhombus similar to each reception electrode pattern 61-1a of the reception sensor unit 61-1. However, the electrode piece Pa located at the upper end has a triangular shape. The transmission electrode pattern 61-2b is formed in the same manner as the reception electrode pattern 61-1a.
シールド部６１−３は、受信センサー部６１−１と同様に四角形状を成し、上端から下端（又はその逆でも構わない）に向けて、水平方向に平行配置された複数の導電性パターン６１−３ｃを有する。各導電性パターン６１−３ｃは、受信センサー部６１−１の各受信電極パターン６１−１ａと同様の菱形を成す複数の電極片Ｐで構成される。但し、左端に位置する電極片Ｐａについては三角形を成している。また、シールド部６１−３の各導電性パターン６１−３ｃの右端側がライン６１−３ｄによって共通に接続されている。このライン６１−３ｄによって各導電性パターン６１−３ｃがグランド電位（所定の一定電位）に設定される。導電性パターン６１−３ｃも受信電極パターン６１−１ａと同様にして形成される。
The shield part 61-3 has a rectangular shape like the reception sensor part 61-1, and has a plurality of
受信センサー部６１−１、送信センサー部６１−２及びシールド部６１−３を重ねて配置することで、受信センサー部６１−１の各受信電極パターン６１−１ａが送信センサー部６１−２の各送信電極パターン６１−２ｂの隣り合う電極片Ｐ間に位置するとともに、シールド部６１−３の各導電性パターン６１−３ｃと重なり合う。受信センサー部６１−１の各受信電極パターン６１−１ａとシールド部６１−３の各導電性パターン６１−３ｃが重なり合うことで、シールド部６１−３の各導電性パターン６１−３ｃが表示部６２から輻射されるノイズを遮断し、受信センサー部６１−１へのノイズの影響が軽減する。シールド部６１−３を持たない場合、受信センサー部６１−１が表示部６２から輻射されるノイズの影響によって近接検知距離（指がタッチパネル６１にどれだけ近づいたら検知するか、という距離）が短くなってしまうが、シールド部６１−３を持つことで、受信センサー部６１−１におけるノイズの影響が低減する。受信センサー部６１−１におけるノイズの影響が低減することで、近接検知距離を長くでき、これにより、タッチパネル６１からの指の高さの維持が容易になり、意図しないアイコンやボタンに指が触れてしまう虞が低減し、操作性が向上する。
By arranging the reception sensor unit 61-1, the transmission sensor unit 61-2, and the shield unit 61-3 so as to overlap each other, each reception electrode pattern 61-1a of the reception sensor unit 61-1 becomes each of the transmission sensor unit 61-2. While located between the adjacent electrode pieces P of the transmission electrode pattern 61-2b, it overlaps with each conductive pattern 61-3c of the shield part 61-3. The respective reception electrode patterns 61-1a of the reception sensor unit 61-1 and the respective conductive patterns 61-3c of the shield unit 61-3 are overlapped, so that the respective conductive patterns 61-3c of the shield unit 61-3 are displayed on the
図５は、タッチパネルユニット６におけるノイズ抑制を説明するための図である。同図では、表示部６２からのノイズの輻射が分かりやすいように、保護ガラス１５、受信センサー部６１−１、送信センサー部６１−２、シールド部６１−３を筐体２から上方へ浮かせている。表示部６２から輻射されたノイズ２０は、その一部がシールド部６１−３の導電性パターン６１−３ｃの無い部分を通過して送信センサー部６１−２の送信電極パターン６１−２ｂに至るが、その他が導電性パターン６１−３ｃで遮られて受信センサー部６１−１の受信電極パターン６１−１ａに至らない。送信センサー部６１−２の送信電極パターン６１−２ｂからの電気力線２１は、受信センサー部６１−１の受信電極パターン６１−１ａの無い部分を通過して受信電極パターン６１−１ａに入る。
FIG. 5 is a diagram for explaining noise suppression in the
なお、図５に示すように、保護ガラス１５と受信センサー部６１−１との接着、受信センサー部６１−１と送信センサー部６１−２との接着及び送信センサー部６１−２とシールド部６１−３との接着は接着剤１８にて行われる。
As shown in FIG. 5, adhesion between the
図２に戻り、タッチパネルコントローラ８は、送信センサー部６１−２の全送信電極パターン６１−２ｂに対し、送信信号を印加する（電圧変化を与える）。この場合、タッチパネルコントローラ８は、左端に配置された送信電極パターン６１−２ｂから順に右端に配置された送信電極パターン６１−２ｂまで１つずつ送信信号を印加していく。また、タッチパネルコントローラ８は、送信センサー部６１−２の送信電極パターン６１−２ｂに送信信号を印加すると同時に、受信センサー部６１−１の全受信電極パターン６１−１ａにて送信信号を検出する（受信電極パターン６１−１ａに誘起される電圧変化を検出する）。即ち、１つの送信電極パターン６１−２ｂに送信信号を印加すると同時に、上端側に配置された受信電極パターン６１−１ａから下端に配置された受信電極パターン６１−１ａまで順次送信信号を検出する。以下、検出した送信信号を受信信号と呼ぶ。このように、タッチパネルコントローラ８は、送信センサー部６１−２の全送信電極パターン６１−２ｂに送信信号を印加して、受信センサー部６１−１の全受信電極パターン６１−１ａにて送信信号を検出することで、タッチパネル６１上の指示体（指）の位置を検出する。即ち、指示体に係る受信センサー部６１−１の面に沿った位置と、指示体に係る前記面と垂直方向の位置を検出する。そして、タッチパネルコントローラ８は、検出した指の位置を座標信号として機器制御部９に出力する。
Returning to FIG. 2, the
機器制御部９は、タッチパネル６１に人の手が近づくことで、近づいた箇所の受信センサー部６１−１の受信電極パターン６１−１ａの受信信号が変化するので、受信信号が変化した受信電極パターン６１−１ａに対応する座標信号から手が近づいた箇所を特定する。機器制御部９は、上述した処理の他に、表示部６２に所定の表示をさせるための表示信号を出力する。
The
タッチパネルコントローラ８と機器制御部９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びインタフェース回路で構成される。該ＲＯＭにはＣＰＵを制御するためのプログラムが記憶されており、該ＲＡＭはＣＰＵの動作において使用される。
The
このように本実施の形態に係る静電容量式のタッチパネル６１によれば、複数の受信電極パターン６１−１ａを有する受信センサー部６１−１と、受信センサー部６１−１と重ねて配置され、複数の送信電極パターン６１−２ｂを有する送信センサー部６１−２と、受信センサー部６１−１及び送信センサー部６１−２と重なり、受信センサー部６１−１と接する送信センサー部６１−２の面の反対側の面に接して配置され、複数の導電性パターン６１−３ｃを有するシールド部６１−３と、を有し、全送信電極パターン６１−２ｂ、全受信電極パターン６１−１ａ及び全導電性パターン６１−３ｃのそれぞれにおいて、送信電極パターン６１−２ｂを、受信電極パターン６１−１ａと重ならない位置に配置し、導電性パターン６１−３ｃを、受信電極パターン６１−１ａと対応する位置に配置するようにしたので、シールド部６１−３の各導電性パターン６１−３ｃが表示部６２から輻射されるノイズを遮断し、受信センサー部６１−１へのノイズの影響を軽減させることができる。受信センサー部６１−１へのノイズの影響を軽減させることで、近接検知距離を長くでき、これにより、タッチパネル６１からの指の高さの維持が容易になり、意図しないアイコンやボタンに指が触れてしまう虞が低減し、操作性が向上する。
Thus, according to the
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る静電容量式のタッチパネルを用いたタッチパネルユニットの断面図である。同図は、前述した図３と同様に、タッチパネルユニットの中央部分の断面を示している。なお、同図は断面図であるが、ハッチングは省略している。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a cross-sectional view of a touch panel unit using a capacitive touch panel according to
本実施の形態に係るタッチパネル６１Ａは、タッチパネルユニット６Ａを構成して電子機器１に搭載されたものである。図６において、タッチパネル６１Ａは、表示部６２と略同じ四角形を成し、表示部６２の上方に重ねて配置される。なお、タッチパネル６１Ａ及び表示部６２の形状をそれぞれ四角形とするが、長方形でもあっても良いし、多角形、正方形であっても良い。
The
タッチパネル６１Ａは、ガラスセンサー部６１−４と、シールド部６１−５とから構成される。ガラスセンサー部６１−４とシールド部６１−５の位置関係は、積層方向を示す矢印１４で示すように、上側にガラスセンサー部６１−４が位置し、その下側にシールド部６１−５が位置する。ガラスセンサー部６１−４は、所定の厚みを有する四角の板状に形成されており、その材料としてガラス（第１の透明部材）が用いられる。ガラスセンサー部６１−４の厚みは０．１〜０．２ｍｍである。一方、シールド部６１−５は、前述したタッチパネル６１のシールド部６１−３と同様に四角のフィルム状に形成されており、その材料としてＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート、第２の透明部材）が用いられる。シールド部６１−５の厚みは０．１〜０．１５ｍｍである。
The
ガラスセンサー部６１−４の直上にはガラス材からなる保護ガラス１５が配置され、シールド部６１−５の直下には表示部６２が配置される。表示部６２の直下にはバックライト部１６が配置され、バックライト部１６の直下には電池部１７が配置される。保護ガラス１５、ガラスセンサー部６１−４、シールド部６１−５、表示部６２、バックライト部１６及び電池部１７は、断面コ字状の筐体２に収容される。なお、保護ガラス１５の形状は、その他の部材より大きめになっているので、その分、筐体２の開口端部の厚みが薄くなっている。
A
図７は、ガラスセンサー部６１−４とシールド部６１−５それぞれの電極パターンを示す平面視図である。この場合、同図の（ａ）はガラスセンサー部６１−４の電極パターンを示しており、（ｂ）はシールド部６１−５の導電性パターンを示している。ガラスセンサー部６１−４は、ガラス基板の上端から下端（又はその逆でも構わない）に向けて水平方向に平行配置された複数の受信電極パターン６１−４ａを有するとともに、ガラス基板の左端から右端（又はその逆でも構わない）に向けて、垂直方向に平行配置された複数の送信電極パターン６１−４ｂを有する。各受信電極パターン６１−４ａ及び各送信電極パターン６１−４ｂは、菱形を成す複数の電極片Ｐで構成される。但し、受信電極パターン６１−４ａにおける左端と送信電極パターン６１−４ｂにおける上端それぞれに位置する電極片Ｐａについては三角形を成している。 FIG. 7 is a plan view showing electrode patterns of the glass sensor part 61-4 and the shield part 61-5. In this case, (a) of the figure shows the electrode pattern of the glass sensor part 61-4, and (b) shows the conductive pattern of the shield part 61-5. The glass sensor 61-4 has a plurality of receiving electrode patterns 61-4a arranged in parallel in the horizontal direction from the upper end to the lower end (or vice versa) of the glass substrate, and from the left end to the right end of the glass substrate. A plurality of transmission electrode patterns 61-4b arranged in parallel in the vertical direction are provided toward (or vice versa). Each of the reception electrode patterns 61-4a and each of the transmission electrode patterns 61-4b includes a plurality of electrode pieces P that form a rhombus. However, the electrode pieces Pa located at the left end of the reception electrode pattern 61-4a and the upper end of the transmission electrode pattern 61-4b form a triangle.
図８は、ガラスセンサー部６１−４の受信電極パターン６１−４ａ及び送信電極パターン６１−４ｂそれぞれの一部分を示す断面図である。同図の（ａ）は送信電極パターン６１−４ｂ、（ｂ）は受信電極パターン６１−４ａである。なお、同図は断面図であるが、ハッチングは省略している。送信電極パターン６１−４ｂの受信電極パターン６１−４ａと重なる部分及び受信電極パターン６１−４ａの送信電極パターン６１−４ｂと重なる部分が、それぞれ断面凹状に形成されている。また、送信電極パターン６１−４ｂと受信電極パターン６１−４ａの重なる部分の間には絶縁物３０が充填されていて、送信電極パターン６１−４ｂと受信電極パターン６１−４ａが電気的に絶縁状態となっている。このように、ガラスセンサー部６１−４は、一層のガラス基板に受信電極パターン６１−４ａと送信電極パターン６１−４ｂが形成されたものである。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a part of each of the reception electrode pattern 61-4a and the transmission electrode pattern 61-4b of the glass sensor unit 61-4. (A) of the figure is a transmission electrode pattern 61-4b, and (b) is a reception electrode pattern 61-4a. In addition, although the figure is sectional drawing, hatching is abbreviate | omitted. A portion of the transmission electrode pattern 61-4b that overlaps the reception electrode pattern 61-4a and a portion of the reception electrode pattern 61-4a that overlaps the transmission electrode pattern 61-4b are each formed in a concave shape in cross section. In addition, an
図７の（ｂ）において、シールド部６１−５は、ＰＥＴ樹脂のフィルムの上端から下端（又はその逆でも構わない）に向けて、水平方向に平行配置された複数の導電性パターン６１−５ｃを有する。各導電性パターン６１−５ｃは、ガラスセンサー部６１−４の各受信電極パターン６１−４ａと同様の菱形を成す複数の電極片Ｐで構成される。但し、左端に位置する電極片Ｐａについては三角形を成している。シールド部６１−５の各導電性パターン６１−５ｃの右端側がライン６１−５ｄによって共通接続されており、このライン６１−５ｄによって各導電性パターン６１−５ｃがグランド電位（所定の一定電位）に設定される。 In FIG. 7B, the shield part 61-5 has a plurality of conductive patterns 61-5c arranged in parallel in the horizontal direction from the upper end to the lower end (or vice versa) of the PET resin film. Have Each conductive pattern 61-5c is composed of a plurality of electrode pieces P having a rhombus shape similar to each receiving electrode pattern 61-4a of the glass sensor portion 61-4. However, the electrode piece Pa located at the left end has a triangular shape. The right end side of each conductive pattern 61-5c of the shield part 61-5 is commonly connected by a line 61-5d, and each conductive pattern 61-5c is connected to the ground potential (predetermined constant potential) by this line 61-5d. Is set.
ガラスセンサー部６１−４とシールド部６１−５を重ねて配置することで、ガラスセンサー部６１−４の各受信電極パターン６１−４ａとシールド部６１−５の各導電性パターン６１−５ｃが重なり合う。ガラスセンサー部６１−４の各受信電極パターン６１−４ａとシールド部６１−５の各導電性パターン６１−５ｃが重なり合うことで、シールド部６１−５の各導電性パターン６１−５ｃが表示部６２から輻射されるノイズを遮断し、ガラスセンサー部６１−４へのノイズの影響を軽減させることができる。シールド部６１−５を持たない場合、ガラスセンサー部６１−４が表示部６２から輻射されるノイズの影響によって近接検知距離（指がタッチパネル６１Ａにどれだけ近づいたら検知するか、という距離）が短くなってしまうが、シールド部６１−５を持つことで、ガラスセンサー部６１−４へのノイズの影響が低減する。これにより、近接検知距離を長くできるので、タッチパネル６１Ａからの指の高さの維持が容易になり、意図しないアイコンやボタンに指が触れてしまう虞が低減し、操作性が向上する。
By arranging the glass sensor part 61-4 and the shield part 61-5 so as to overlap each other, each reception electrode pattern 61-4a of the glass sensor part 61-4 and each conductive pattern 61-5c of the shield part 61-5 overlap. . Each receiving electrode pattern 61-4a of the glass sensor part 61-4 and each conductive pattern 61-5c of the shield part 61-5 overlap each other, whereby each conductive pattern 61-5c of the shield part 61-5 becomes a
なお、ガラスの誘電率は７〜８であるため、ガラスセンサー部６１−４の厚みが薄いと（０．４ｍｍ以下であると）、受信電極パターン６１−４ａに対して寄生容量が大きく浮遊される。この寄生容量が大きいと、近接検知するための受信の容量変化が小さくなり、信号レベルの検出が劣化し、近接検知距離の低下が生ずる。この寄生容量はガラスセンサー部６１−４の厚みを厚くすることで減少するが、厚くすると機器の厚みが厚くなったり、重くなったりして好ましくない。このようなことから、センサー厚を厚くすることなく寄生容量を減らす必要がある。本実施の形態のタッチパネル６１Ａでは、シールド部６１−５に誘電率２〜３のＰＥＴ樹脂を使用し、それにＩＴＯ（Indium Tin Oxide、透明導電膜）で導電性パターン６１−５ｃを形成するようにしているので、ガラスセンサー部６１−４の厚みを０．４ｍｍ以下の０．１〜０．２ｍｍとしても、受信電極パターン６１−４ａに対する寄生容量を低減できる。このように、本実施の形態のタッチパネル６１Ａでは、近接検知距離の向上を図る以外に、タッチパネル６１Ａの厚みを薄くすることができる。
In addition, since the dielectric constant of glass is 7-8, when the thickness of the glass sensor portion 61-4 is thin (0.4 mm or less), the parasitic capacitance is greatly floated with respect to the reception electrode pattern 61-4a. The When this parasitic capacitance is large, the change in the reception capacity for proximity detection becomes small, the detection of the signal level deteriorates, and the proximity detection distance decreases. This parasitic capacitance is reduced by increasing the thickness of the glass sensor portion 61-4. However, increasing the thickness is not preferable because the thickness of the device increases or becomes heavy. For this reason, it is necessary to reduce the parasitic capacitance without increasing the sensor thickness. In the
図９は、タッチパネルユニット６Ａにおけるノイズ抑制を説明するための図である。同図では、表示部６２からのノイズの輻射が分かりやすいように、保護ガラス１５、ガラスセンサー部６１−４、シールド部６１−５を筐体２から上方へ浮かせている。表示部６２から輻射されたノイズ２０は、その一部がシールド部６１−５の導電性パターン６１−５ｃの無い部分を通過してガラスセンサー部６１−４の送信電極パターン６１−４ｂに至るが、その他が導電性パターン６１−５ｃで遮られてガラスセンサー部６１−４の受信電極パターン６１−４ａに至らない。ガラスセンサー部６１−４の送信電極パターン６１−４ｂからの電気力線２１は、ガラスセンサー部６１−４の受信電極パターン６１−４ａに入る。
FIG. 9 is a diagram for explaining noise suppression in the
なお、ガラスセンサー部６１−４とシールド部６１−５との接着及びガラスセンサー部６１−４と保護ガラス１５との接着は、図９に示すように、接着剤１８にて行われる。
In addition, adhesion | attachment with the glass sensor part 61-4 and the shield part 61-5 and adhesion | attachment with the glass sensor part 61-4 and the
このように本実施の形態に係る静電容量式のタッチパネル６１Ａによれば、一方向に並行配列させた複数の受信電極パターン６１−４ａを有するとともに、前記一方向と直角方向に並行配列させた複数の送信電極パターン６１−４ｂを有するガラスセンサー部６１−４と、ガラスセンサー部６１−４の受信電極パターン６１−４ａ及び送信電極パターン６１−４ｂが設けられた側の面と反対側の面に接して配置され、複数の導電性パターン６１−５ｃを有するシールド部６１−５と、を有し、全受信電極パターン６１−４ａ及び全導電性パターン６１−５ｃのそれぞれにおいて、導電性パターン６１−５ｃを、受信電極パターン６１−４ａと対応する位置に配置するようにしたので、シールド部６１−５の各導電性パターン６１−５ｃが表示部６２から輻射されるノイズを遮断し、ガラスセンサー部６１−４へのノイズの影響を軽減させることができる。ガラスセンサー部６１−４へのノイズの影響を軽減させることで、近接検知距離を長くでき、これにより、タッチパネル６１Ａからの指の高さの維持が容易になり、意図しないアイコンやボタンに指が触れてしまう虞が低減し、操作性が向上する。
Thus, according to the
また、本実施の形態に係る静電容量式のタッチパネル６１Ａによれば、シールド部６１−５に誘電率２〜３のＰＥＴ樹脂を使用し、それにＩＴＯで導電性パターン６１−５ｃを形成するようにしたので、ガラスセンサー部６１−４の厚みを０．４ｍｍ以下の０．１〜０．２ｍｍとしても、受信電極パターン６１−４ａに対する寄生容量を低減できる。即ち、センサー厚を厚くすることなく寄生容量を減らすことができる。
In addition, according to the
本発明は、静電容量式タッチパネルであって、タッチパネルに指が接触することなく、所定の高さでの操作を行うことができるといった効果を有し、スマートフォン等の静電容量式タッチパネルを用いた電子機器への適用が可能である。 The present invention is a capacitive touch panel, and has an effect that an operation at a predetermined height can be performed without a finger touching the touch panel, and a capacitive touch panel such as a smartphone is used. It can be applied to electronic devices.
１ 電子機器
２ 筐体
３ レシーバー
６，６Ａ タッチパネルユニット
７−１〜７−３ ファンクションボタン
８ タッチパネルコントローラ
９ 機器制御部
１５ 保護ガラス
１６ バックライト部
１７ 電池部
１８ 接着剤
３０ 絶縁物
６１，６１Ａ タッチパネル
６１−１ 受信センサー部
６１−２ 送信センサー部
６１−３，６１−５ シールド部
６１−４ ガラスセンサー部
６２ 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (13)
前記第１面と重ねて配置され、複数の送信電極を有する第２面と、
前記第１面及び前記第２面と重なり、前記第１面を基準に前記第２面と反対側、又は、前記第２面を基準に前記第１面と反対側に配置され、少なくとも一つの導電性パターンを有する第３面と、を有し、
前記送信電極の少なくとも一部は、前記受信電極と重ならない位置に配置され、
前記導電性パターンの少なくとも一部は、前記受信電極と対応する位置に配置された、
タッチパネル。 A first surface having a plurality of receiving electrodes;
A second surface disposed on the first surface and having a plurality of transmission electrodes;
The first surface and the second surface overlap, and are disposed on the opposite side of the second surface with respect to the first surface, or on the opposite side of the first surface with respect to the second surface, and at least one A third surface having a conductive pattern;
At least a part of the transmission electrode is disposed at a position that does not overlap the reception electrode;
At least a part of the conductive pattern is disposed at a position corresponding to the receiving electrode.
Touch panel.
前記導電性パターンは、所定の一定電位に設定されている、
タッチパネル。 The touch panel according to claim 1,
The conductive pattern is set to a predetermined constant potential,
Touch panel.
前記第１面と前記第２面との積層方向の距離は、
前記第１面と前記第３面との積層方向の距離より小さい、
タッチパネル。 The touch panel according to claim 1 or 2,
The distance in the stacking direction between the first surface and the second surface is
Smaller than the distance in the stacking direction between the first surface and the third surface;
Touch panel.
前記第１面と前記第２面は同一面である、
タッチパネル。 The touch panel according to claim 1 or 2,
The first surface and the second surface are the same surface,
Touch panel.
前記導電性パターンと前記受信電極とは略同一形状である、
タッチパネル。 The touch panel according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The conductive pattern and the receiving electrode have substantially the same shape.
Touch panel.
前記送信電極に電圧変化を与え、前記受信電極に誘起される電圧変化を基に、
指示体に係る前記第１面に沿った位置と、前記指示体に係る前記第１面と垂直方向の位置を検出可能な、
タッチパネル。 The touch panel according to any one of claims 1 to 5,
Giving a voltage change to the transmission electrode, based on the voltage change induced in the reception electrode,
A position along the first surface relating to the indicator and a position in a direction perpendicular to the first surface relating to the indicator can be detected.
Touch panel.
表示器と、を備えるタッチパネルユニットであって、
前記表示器は、少なくとも前記第１面と前記第３面と重なり、前記第３面を基準に前記第１面と反対側に配置された、
タッチパネルユニット。 The touch panel according to any one of claims 1 to 6,
A touch panel unit comprising a display,
The indicator overlaps at least the first surface and the third surface, and is disposed on the opposite side of the first surface with respect to the third surface;
Touch panel unit.
前記表示器は、液晶表示器、又は、有機ＥＬ表示器である、
タッチパネルユニット。 The touch panel unit according to claim 7,
The display is a liquid crystal display or an organic EL display.
Touch panel unit.
前記第１面と前記第３面との積層方向の距離は、
前記第３面と前記表示器との積層方向の距離より小さい、
タッチパネルユニット。 The touch panel unit according to claim 7 or 8,
The distance in the stacking direction between the first surface and the third surface is
Smaller than the distance in the stacking direction between the third surface and the indicator,
Touch panel unit.
少なくとも、前記第１面と前記第３面の間に第１の透明部材と、
前記第３面と前記表示器の間に第２の透明部材と、を有する、
タッチパネルユニット。 The touch panel unit according to any one of claims 7 to 9,
At least a first transparent member between the first surface and the third surface;
A second transparent member between the third surface and the indicator;
Touch panel unit.
前記第２の透明部材の誘電率は、前記第１の透明部材の誘電率より小さい
タッチパネルユニット。 The touch panel unit according to claim 10,
The touch panel unit, wherein the second transparent member has a dielectric constant smaller than that of the first transparent member.
前記第１の透明部材はガラスであり、
前記第２の透明部材は樹脂である、
タッチパネルユニット。 The touch panel unit according to claim 10 or 11,
The first transparent member is glass;
The second transparent member is a resin;
Touch panel unit.
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