KR102297892B1 - 터치 패널, 터치 패널의 가압 위치 검출 방법 - Google Patents

터치 패널, 터치 패널의 가압 위치 검출 방법 Download PDF

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Abstract

전극의 수를 늘려 해상도를 향상시키면서, 터치 패널의 소형화를 실현한다.
저항막식 터치 패널(2)은, 투명 절연 필름(11)과, 복수의 상측 전극 X1~X10과, 복수의 라우팅 배선(30A~30F)을 구비하고 있다. 복수의 상측 전극 X1~X10은, 투명 절연 필름(11)의 하면에 형성되어 Y방향으로 나란히 배치된 검출 전극이며, 서로 전기적으로 접속된 전극의 세트인 전극 X1과 전극 X4를 포함하면서 예정 동시 검출 갯수와 동수이며 Y방향으로 인접하는 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하다. 복수의 라우팅 배선(30A~30F)은, 복수의 상측 전극 X1~X10로부터 연장되며, 하면에 있어서 복수의 상측 전극 X1~X10보다 외측의 액자 영역(24)에 형성되어 있다.

Description

터치 패널, 터치 패널의 가압 위치 검출 방법{TOUCH PANEL AND METHOD FOR DETECTING PRESSED POSITION ON TOUCH PANEL}
본 발명은, 터치 패널, 터치 패널의 가압 위치 검출 방법에 관한 것이다.
터치 패널의 일종인 디지털 멀티 저항막 방식의 터치 패널에서는, 상하 방향으로 사이를 두고 대향하는 복수의 라인 형상의 전극을 교차하는 방향으로 연장하여 배치하고 있다. 이 터치 패널에서는, 압하에 의해 대향하는 면이 접촉하면, 그 위치를 라인들의 교점으로서 검출하고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1을 참조).
일본국 특허공개 2010-55453호 공보
상기의 터치 패널에서는, 해상도를 향상시키기 위해서는, 각 전극의 폭을 가늘게 함으로써, 압하되었을 때에 서로 접촉하는 전극의 갯수를 늘리게 된다. 한편, 전극의 수가 증가하면, 거기로부터 연장되는 라우팅 배선의 수도 증가하여, 그 결과, 액자 영역(중앙의 센서 영역을 둘러싸는 프레임 영역)의 폭이 넓어져 버린다. 즉, 전극의 수를 늘려 해상도를 향상시키면, 터치 패널의 소형화가 어려워진다.
본 발명의 과제는, 전극의 수를 늘려 해상도를 향상시키면서, 터치 패널의 소형화를 실현하는 것에 있다.
이하에, 과제를 해결하기 위한 수단으로서 복수의 양태를 설명한다. 이들 양태는, 필요에 따라 임의로 조합할 수 있다.
본 발명의 하나의 견지에 관련된 터치 패널은, 기재와, 복수의 검출 전극과, 복수의 라우팅 배선을 구비하고 있다.
복수의 검출 전극은, 기재의 제1면에 형성되어 제1 방향으로 나란히 배치된 검출 전극이며, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트를 포함하면서 예정 동시 검출 갯수와 동수이며 제1 방향으로 인접하는 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하다.
복수의 라우팅 배선은, 복수의 검출 전극으로부터 연장되며, 기재의 제1면에 있어서 복수의 검출 전극보다 외측의 영역에 형성되어 있다.
이 터치 패널에서는, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트를 포함하고 있으므로, 라우팅 배선의 수를 줄일 수 있어, 그 결과, 복수의 검출 전극보다 외측의 영역을 작게 할 수 있어, 즉 터치 패널을 소형화할 수 있다.
또, 예정 동시 검출 갯수와 동수이며 상기 제1 방향으로 인접하는 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하므로, 예를 들면 예정 동시 검출 갯수의 전극이 검출된 경우에, 그 조합은 일의적으로 결정된다. 또한, 「예정 동시 검출 갯수와 동수이며 제1 방향으로 인접하는 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하다」란, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극을 1개의 전극으로서 생각한 경우에, 일방향으로 인접하는 예정 동시 검출 갯수의 검출 전극의 조합들에 동일한 것이 존재하지 않는 것을 의미한다.
상기의 구성을 2세트 준비하여 그들을 적층 방향으로 늘어놓고, 또한 전극이 연장되는 방향을 교차시키도록 배치함으로써, 평면에 있어서의 터치 위치를 검출할 수 있다.
또한, 터치 패널의 방식은, 디지털 멀티 저항막 방식, 정전 용량 방식 중 어느 것이어도 된다.
서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 수는 2개씩이며, 제1 방향으로 인접하는 2개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이해도 된다. 이 경우는, 라우팅 배선의 수는 예를 들면 1/2 가까이 된다.
또, 제1 방향으로 인접하는 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하므로, 예를 들면 2개의 전극이 검출된 경우에, 그 조합은 일의적으로 결정된다. 또한, 「제1 방향으로 인접하는 2개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하다」란, 서로 전기적으로 접속된 한 쌍의 검출 전극을 1개의 전극으로서 생각한 경우에, 제1 방향으로 인접하는 2개의 검출 전극의 조합들에 동일한 것이 존재하지 않는 것을 의미한다.
복수의 검출 전극은, 서로 접속된 제1 전극 및 제2 전극으로 이루어지는 제1쌍과, 서로 접속된 제3 전극과 제4 전극으로 이루어지는 제2쌍을 가지고 있어도 된다.
제3 전극은, 제1 방향에 있어서의 제1 전극과 제2 전극 사이의 제2 전극에 가까운 측에 배치되어 있으며, 제1 방향에 있어서의 제1 전극과 제3 전극 사이에는 다른 제2쌍의 제4 전극이 배치되는 간극이 확보되어 있어도 된다.
제2 전극은, 제1 방향에 있어서의 제3 전극과 제4 전극 사이의 제3 전극에 가까운 측에 배치되어 있으며, 제1 방향에 있어서의 제2 전극과 제4 전극 사이에는 다른 제1쌍의 제1 전극이 배치되는 간극이 확보되어 있어도 된다.
이 터치 패널에서는, 예를 들면, 제1 방향에 있어서, 제1쌍의 제1 전극, 다른 제2쌍의 제4 전극, 제2쌍의 제3 전극, 제1쌍의 제2 전극, 다른 제1쌍의 제1 전극, 제2쌍의 제4 전극의 차례로 각 검출 전극이 배치된다. 이와 같이, 제1 방향으로 인접하는 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하므로, 예를 들면 2개의 검출 전극이 검출된 경우에, 그 조합은 일의적으로 결정된다.
서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 수는 3개씩이며, 제1 방향으로 인접하는 3개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이해도 된다. 이 경우는, 라우팅 배선의 수는 예를 들면 1/3 가까이 된다. 또한, 「제1 방향으로 인접하는 3개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하다」란, 서로 전기적으로 접속된 1세트의 검출 전극을 1개의 전극으로서 생각한 경우에, 제1 방향으로 인접하는 3개의 검출 전극의 조합들에 동일한 것이 존재하지 않는 것을 의미한다.
복수의 검출 전극은, 서로 접속되어 제1 방향으로 차례로 늘어선 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극으로 이루어지는 제1 세트와, 서로 접속되어 제1 방향으로 차례로 늘어선 제4 검출 전극, 제5 검출 전극 및 제6 검출 전극으로 이루어지는 제2 세트를 가지고 있어도 된다.
제1 방향에 있어서의 제2 검출 전극과 제3 검출 전극 사이에, 제4 검출 전극이 배치되어 있어도 된다. 제1 방향에 있어서의 제4 검출 전극과 제5 검출 전극 사이에, 제3 검출 전극이 배치되어 있어도 된다. 제1 방향에 있어서의 제1 검출 전극과 제2 검출 전극 사이에는, 다른 제2 세트의 제6 검출 전극이 배치되는 간극이 확보되어 있어도 된다. 제1 방향에 있어서의 제5 검출 전극과 제6 검출 전극 사이에는, 다른 제1 세트의 제1 검출 전극이 배치되는 간극이 확보되어 있어도 된다.
이 터치 패널에서는, 예를 들면, 제1 방향에 있어서, 제1 세트의 제1 검출 전극, 다른 제2 세트의 제6 검출 전극, 제1 세트의 제2 검출 전극, 제2 세트의 제4 검출 전극, 제1 세트의 제3 검출 전극, 제2 세트의 제5 검출 전극, 다른 제1 세트의 제1 검출 전극, 제2 세트의 제6 검출 전극의 차례로 각 검출 전극이 배치된다. 이와 같이 제1 방향으로 인접하는 3개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하므로, 예를 들면 3개의 검출 전극이 검출된 경우에, 그 조합은 일의적으로 결정된다.
복수의 검출 전극은, 서로 접속되어 제1 방향으로 차례로 늘어선 제1측 전극과, 중간 전극과, 제2측 전극으로 이루어지는 복수의 세트를 가지고 있어도 된다.
제1측 전극과 중간 전극은, 제1 방향과 교차하는 방향인 제2 방향의 제1단들이 접속되어 있어도 된다. 중간 전극과 제2측 전극은 제2 방향에 있어서 제1단과 반대측의 제2단들이 접속되어 있어도 된다. 제1측 전극과 중간 전극 사이에는, 다른 세트의 제2측 전극이 배치되는 간극이 확보되어 있어도 된다. 중간 전극과 제2측 전극 사이에는, 다른 세트의 제1측 전극이 배치되는 간극이 확보되어 있어도 된다.
이 터치 패널에서는, 예를 들면, 제1 방향에 있어서, 제1 세트의 제1측 전극, 다른 세트의 제2측 전극, 제1 세트의 중간 전극, 제2 세트의 제1측 전극, 제1 세트의 제2측 전극, 제2 세트의 중간 전극, 다른 세트의 제1측 전극, 제2 세트의 제2측 전극의 차례로 각 검출 전극이 배치된다. 이와 같이 제1 방향으로 인접하는 3개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하므로, 예를 들면 3개의 검출 전극이 검출된 경우에, 그 조합은 일의적으로 결정된다.
터치 패널은, 복수의 제2 검출 전극과, 복수의 제2 라우팅 배선을 더 구비하고 있어도 된다. 복수의 제2 검출 전극은, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 늘어서고 또한 복수의 검출 전극과 겹쳐져 배치된 제2 검출 전극이며, 서로 전기적으로 접속된 제2 검출 전극의 세트를 포함하면서 예정 동시 검출 갯수와 동수이며 제2 방향으로 인접하는 제2 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하다. 복수의 제2 라우팅 배선은, 복수의 제2 검출 전극으로부터 연장되며, 복수의 제2 검출 전극보다 외측의 영역에 형성되어 있다.
터치 패널은, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극들의 사이에 설치된 제1 저항과, 제1 저항에 직렬로 접속된 기준 저항과, 복수의 검출 전극과 간극을 두고 대향하며, 복수의 검출 전극에 접촉 가능한 복수의 제2 검출 전극과, 복수의 제2 검출 전극 중 적어도 1개에 전압을 인가하는 전원과, 기준 저항에 있어서의 전압 강하를 측정하는 전압 검출기를 더 구비하고 있어도 된다.
이 터치 패널에서는, 전원이 복수의 제2 검출 전극 중 적어도 1개에 전압을 인가한 상태로 전압 검출기가 기준 저항의 전압 강하를 측정하면, 그 값에 의해, 서로 접속된 검출 전극 중 어느 위치가 눌러졌는지가 판별 가능하다. 그것은, 서로 접속된 검출 전극 중 한쪽의 위치가 눌러진 경우와 다른쪽의 위치가 눌러진 경우에서, 제1 저항에서의 전압 강하의 유무가 상이하고, 또한 복수의 제2 검출 전극 중 어느 하나에서의 전압 강하가 상이하기 때문이다.
복수의 제2 검출 전극은, 복수의 검출 전극에 비해 저항값이 높은 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 견지에 관련된 터치 패널의 가압 위치 검출 방법은, 상기의 터치 패널의 가압 위치 검출 방법으로서, 이하의 단계를 구비하고 있다.
◎ 전원이 복수의 제2 검출 전극 중 적어도 1개에 전압을 인가하는 단계
◎ 전압 검출기가 기준 저항의 전압 강하를 측정하는 단계
◎ 측정된 전압 강하의 값에 의거하여, 서로 접속된 복수의 검출 전극 중 어느 위치가 눌러졌는지를 판단하는 단계
이 터치 패널에서는, 기준 저항의 전압 강하의 값에 의해, 서로 접속된 검출 전극 중 어느 위치가 눌러졌는지가 판별 가능하다. 서로 접속된 검출 전극 중 한쪽의 위치가 눌러진 경우와 다른쪽의 위치가 눌러진 경우에서, 제1 저항에서의 전압 강하의 유무가 상이하고, 또한 복수의 제2 검출 전극 중 어느 하나에서의 전압 강하가 상이하기 때문이다.
본 발명에 관련된 터치 패널에서는, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트를 포함하고 있으므로, 라우팅 배선의 수를 줄일 수 있고, 그 결과, 복수의 검출 전극보다 외측의 영역을 작게 할 수 있어, 즉 터치 패널을 소형화할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 관련된 터치 패널 장치의 모식적 평면도이며, 상측 전극군과 거기에 접속된 라우팅 배선을 나타내는 도.
도 2는 제1 실시 형태에 관련된 터치 패널 장치의 모식적 평면도이며, 하측 전극군과 거기에 접속된 라우팅 배선을 나타내는 도.
도 3은 터치 패널의 단면도.
도 4는 좌표 결정 제어의 플로차트.
도 5는 터치 패널의 부분 평면도.
도 6은 터치 패널의 부분 평면도.
도 7은 제2 실시 형태에 관련된 터치 패널 장치의 모식적 평면도.
도 8은 터치 패널의 부분 평면도.
도 9는 제3 실시 형태에 관련된 터치 패널 장치의 모식적 평면도.
도 10은 제4 실시 형태에 관련된 터치 패널 장치의 모식적 평면도.
도 11은 제5 실시 형태에 있어서의 터치 패널·컨트롤러 및 스위치 회로의 제어 구성을 나타내는 블럭도.
도 12는 제6 실시 형태에 관련된 터치 패널의 부분 평면도.
도 13은 전압 검출기에 의한 전압 검출을 설명하기 위한 전기 회로도.
도 14는 터치 패널의 부분 평면도.
도 15는 전압 검출기에 의한 전압 검출을 설명하기 위한 전기 회로도.
도 16은 제7 실시 형태에 관련된 터치 패널의 부분 평면도.
도 17은 전압 검출기에 의한 전압 검출을 설명하기 위한 전기 회로도.
도 18은 전압 검출기에 의한 전압 검출을 설명하기 위한 전기 회로도.
도 19는 전압 검출기에 의한 전압 검출을 설명하기 위한 전기 회로도.
1. 제1 실시 형태
(1) 터치 패널 장치
도 1, 도 2 및 도 3을 이용하여, 제1 실시 형태의 터치 패널 장치(1)를 설명한다. 도 1 및 도 2는, 제1 실시 형태에 관련된 터치 패널 장치의 모식적 평면도이다. 또한, 도 1은, 상측 전극군과 거기에 접속된 라우팅 배선을 나타내는 도이며, 도 2는, 하측 전극군과 거기에 접속된 라우팅 배선을 나타내는 도이다. 도 3은, 터치 패널의 단면도이다. 터치 패널 장치(1)는, 예를 들면, 스마트폰, 타블렛 PC, 노트 PC나, 그들의 악세사리에 채용된다.
터치 패널 장치(1)는, 매트릭스식(디지털식)의 저항막식 터치 패널(2)을 가지고 있다. 저항막식 터치 패널(2)은, 주로, 상측 전극 부재(3)와, 하측 전극 부재(5)로 구성되어 있다. 상측 전극 부재(3)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 직사각형의 투명 절연 필름(11)과, 그 하면에 형성된 상측 전극군(13)을 가지고 있다. 하측 전극 부재(5)는, 예를 들면 직사각형의 투명 절연 필름(15)과, 그 상면 상에 형성된 하측 전극군(17)을 가지고 있다. 상측 전극 부재(3)와 하측 전극 부재(5)는, 주연부에 있어서 스페이서(14)를 통하여 서로 접착되어 있다.
투명 절연 필름(11, 15)의 재료는, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 혹은, 폴리에테르케톤계 등의 엔지니어링 플라스틱, 또는, 아크릴계, 폴리에틸렌테레프탈레이트계, 혹은, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 등의 수지 필름을 이용할 수 있다.
상측 전극군(13)과 하측 전극군(17)은, 산화 주석, 산화 인듐, 산화 안티몬, 산화 아연, 산화 카드뮴, 혹은 ITO 등의 금속 산화물, 또는, 금, 은, 구리, 주석, 니켈, 알루미늄, 혹은 팔라듐 등의 금속이나 도전성 폴리머의 박막에 의해 형성되어도 된다.
상측 전극군(13)과 하측 전극군(17)은, 카본, 은 등의 도전성을 가지는 페이스트 또는, 불투명의 도전성 잉크에 의해 형성되어도 된다. 도전성 잉크는, 바인더 중에 도전성 물질을 혼입한 잉크이다. 도전성 물질로서, 예를 들면, 카본 나노 튜브, 금속 입자, 금속 나노화이버, 도전성 수지 고분자인 PEDOT(폴리에틸렌디옥시티오펜)를 들 수 있다.
스페이서(14)의 재료로서는, 투명 절연 기재와 동일한 수지 필름 등 외에, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 혹은, 실리콘계 수지와 같은 수지의 인쇄층 또는 도포층을 이용할 수 있다. 스페이서(14)는, 일반적으로 상측 전극 부재(3)와 하측 전극 부재(5)를 고정하는 프레임 형태의 양면 테이프, 접착제 또는 점착제로 이루어지는 접착층과 겸하게 하는 경우가 많다.
스페이서(14)에 의해, 상측 전극군(13)과 하측 전극군(17)은, 평면에서 볼 때 겹쳐 배치되며, 상하 방향으로 간극을 두고 대향하고 있다. 따라서, 상측 전극군(13)의 영역이 하측 전극군(17)을 향해 압하되면, 압하 영역으로 위치 지어진 상측 전극과 하측 전극이 전기적으로 도통한다. 압하는, 예를 들면, 손가락, 스타일러스 펜, 봉 등으로 행하면 된다.
투명 절연 필름(11) 상에는, 장식용 필름(7)이 PSA(8)를 통하여 접착되어 있다. 장식용 필름(7)은, 예를 들면, 하드 코팅된 필름이다. PSA(8)는, 예를 들면, 양면 테이프를 이용하여 실현된다. 또, 투명 절연 필름(15) 아래에는, 기판(9)이 PSA(10)를 통하여 접착되어 있다. 기판(9)은, 예를 들면, PC폴리카보네이트, 유리로 구성되어 있다.
또한, 상기의 적층 구조에 있어서, 구체적인 층의 수, 종류, 적층 순서는 특별히 한정되지 않는다.
터치 패널 장치(1)는, 터치 패널·컨트롤러(21)를 더 구비하고 있다. 터치 패널·컨트롤러(21)는, 컴퓨터에 설치된 프로그램과 CPU, RAM, ROM, IC 등에 의해 실현할 수 있다. 터치 패널·컨트롤러(21)는, 구동·전압 검출 회로(도시하지 않음)를 가지고 있다. 구동·전압 검출 회로는, 검출 전극에 전압을 인가하고, 그 변화를 검출함으로써, 압하 위치를 검출하는 기능을 가지고 있다.
상측 전극군(13) 및 하측 전극군(17)은, 투명 절연 필름(11) 및 투명 절연 필름(15)에 각각 형성된 복수개의 긴 직사각형 형상 패턴으로 이루어진다.
상측 전극군(13)은, 상측 전극 X1~X10으로 이루어지며, 각 상측 전극은 도 1의 좌우 방향인 X방향으로 길게 연장되어 있다. 하측 전극군(17)은, 하측 전극 Y1~Y10으로 이루어지며, 각 하측 전극은 도 1의 상하 방향인 Y방향으로 길게 연장되어 있다. 또한, 상측 전극군 및 하측 전극군의 개수, 형상, 위치는 본 실시 형태에 한정되지 않는다.
이상으로부터, 저항막식 터치 패널(2)은, 10개의 상측 전극 X1~X10과 10개의 하측 전극 Y1~Y10의 교점이 되는 100개의 매트릭스 영역으로 구분되어 있다. 또한, 상측 전극군과 하측 전극군이 반드시, 직교하는 것은 필요하지 않고, 어떠한 각도로 교차되어 있어도 된다.
또한, 도 1의 점선(22)으로 나타내는 직사각형의 내측(즉, 중앙 부분)이 상기의 매트릭스가 형성된 센서 영역(23)이며, 점선(22)보다 외측(즉, 중앙 부분을 둘러싸는 가장자리부분)이 액자 영역(24)이다.
도 1을 이용하여, 상측 전극 X1~X10을 상세하게 설명한다. 전극 X1과 전극 X4가 서로 전기적으로 접속되고, 전극 X5와 전극 X8이 서로 접속되어 있다. 상기의 접속 개소는, 각 전극의 X방향 제1측단(도 1의 좌측단)이다. 접속 구조로서, Y방향으로 연장되는 부스바 전극(61, 62)이 각각 형성되어 있다. 또한, 전극 X3과 전극 X6이 서로 전기적으로 접속되고, 전극 X7과 전극 X10이 서로 전기적으로 접속되어 있다. 상기의 접속 개소는, 각 전극의 X방향 제2측단(도 1의 우측단)이다. 접속 구조로서, Y방향으로 연장되는 부스바 전극(63, 64)이 각각 형성되어 있다.
또한, 이 실시 형태에서는, 전극 X2와 전극 X9는, 다른 전극에 접속되어 있지 않지만, 전극의 수가 많은 다른 실시 형태에서는, 각각 다른 전극에 접속된다.
이상과 같이, 서로 전기적으로 접속되어 있지 않은 검출 전극들이 인접하는 배치에 있어서, 또한, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트가 포함되며, 구체적으로는, 2개의 전극들이 서로 전기적으로 접속된 세트가 포함되어 있다.
상기의 구성을 다른 표현을 이용하여 이하에 설명한다. 복수의 검출 전극은, 서로 접속된 제1 전극(X1) 및 제2 전극(X4)으로 이루어지는 제1쌍과, 서로 접속된 제3 전극(X3)과 제4 전극(X6)으로 이루어지는 제2쌍을 가지고 있다. 제3 전극(X3)은, Y방향에 있어서의 제1 전극(X1)과 제2 전극(X4) 사이의 제2 전극(X4)에 가까운 측에 배치되어 있으며, Y방향에 있어서의 제1 전극(X1)과 제3 전극(X3) 사이에는 다른 제2쌍의 제4 전극에 상당하는 전극(X2)이 배치되는 간극이 확보되어 있다. 제2 전극(X4)은, Y방향에 있어서의 제3 전극(X3)과 제4 전극(X6) 사이의 제3 전극(X3)에 가까운 측에 배치되어 있으며, Y방향에 있어서의 제2 전극(X4)과 제4 전극(X6) 사이에는 다른 제1쌍의 제1 전극에 상당하는 전극(X5)이 배치되는 간극이 확보되어 있다.
이 저항막식 터치 패널(2)에서는, 예를 들면, Y방향에 있어서, 제1쌍의 제1 전극(X1), 다른 제2쌍의 제4 전극에 상당하는 전극(X2), 제2쌍의 제3 전극(X3), 제1쌍의 제2 전극(X4), 다른 제1쌍의 제1 전극(X5), 제2쌍의 제4 전극(X6)의 차례로 각 전극이 배치된다. 이와 같이, Y방향으로 인접하는 2개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하므로, 예를 들면 2개의 전극이 검출된 경우에, 그 조합은 일의적으로 결정된다.
또한, 「Y방향으로 인접하는 2개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하다」란, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극을 1개의 전극으로서 생각한 경우에, Y방향으로 인접하는 2개의 검출 전극의 조합들에 동일한 것이 존재하지 않는 것을 의미한다. 상기의 예에서는, 제1 전극(X1)과 제2 전극(X4)은 서로 전기적으로 접속되어 있으므로 1개의 전극으로서 생각할 수 있으며, 또한 제3 전극(X3)과 제4 전극(X6)은 서로 전기적으로 접속되어 있으므로 1개의 전극으로서 생각할 수 있다.
도 2를 이용하여, 하측 전극 Y1~Y10을 상세하게 설명한다. 전극 Y1과 전극 Y4가 서로 전기적으로 접속되고, 전극 Y5와 전극 Y8이 서로 접속되어 있다. 상기의 접속 개소는, 각 전극의 Y방향 제1측단(도 2의 상측단)이다. 접속 구조로서, X방향으로 연장되는 부스바 전극(65, 66)이 각각 형성되어 있다. 또한, 전극 Y3과 전극 Y6이 서로 전기적으로 접속되고, 전극 Y7과 전극 Y10이 서로 전기적으로 접속되어 있다. 상기의 접속 개소는, 각 전극의 Y방향 제2측단(도 2의 하측단)이다. 접속 구조로서, X방향으로 연장되는 부스바 전극(67, 68)이 각각 형성되어 있다.
또한, 이 실시 형태에서는, 전극 Y2와 전극 Y9는, 다른 전극에 접속되어 있지 않지만, 전극의 수가 많은 다른 실시 형태에서는, 각각 다른 전극에 접속된다.
이상과 같이, 서로 전기적으로 접속되어 있지 않은 검출 전극들이 인접하는 배치에 있어서, 또한, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트가 포함되며, 구체적으로는, 2개의 전극들이 서로 전기적으로 접속된 각 세트가 포함되어 있다.
상기의 구성을 다른 표현을 이용하여 이하에 설명한다. 복수의 검출 전극은, 서로 접속된 제1 전극(Y1) 및 제2 전극(Y4)으로 이루어지는 제1쌍과, 서로 접속된 제3 전극(Y3)과 제4 전극(Y6)으로 이루어지는 제2쌍을 가지고 있다. 제3 전극(Y3)은, 제1 전극(Y1)과 제2 전극(Y4)의 X방향 사이에 있어서 제2 전극(Y4)에 가까운 측에 배치되어 있으며, 제1 전극(Y1)과 제3 전극(Y3)의 X방향 사이에는 다른 제2쌍의 제4 전극에 상당하는 전극(Y2)이 배치되는 간극이 확보되어 있다. 제2 전극(Y4)은, 제3 전극(Y3)과 제4 전극(Y6)의 X방향 사이에 있어서 제3 전극(Y3)에 가까운 측에 배치되어 있으며, 제2 전극(Y4)과 제4 전극(Y6) 사이에는 다른 제1쌍의 제1 전극(Y5)이 배치되는 간극이 확보되어 있다.
이 저항막식 터치 패널(2)에서는, 예를 들면, X방향에 있어서, 제1쌍의 제1 전극(Y1), 다른 제2쌍의 제4 전극에 상당하는 전극(Y2), 제2쌍의 제3 전극(Y3), 제1쌍의 제2 전극(Y4), 다른 제1쌍의 제1 전극(Y5), 제2쌍의 제4 전극(Y6)의 차례로 각 전극이 배치된다. 이와 같이, X방향으로 인접하는 2개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하므로, 예를 들면 2개의 전극이 검출된 경우에, 그 조합은 일의적으로 결정된다.
또한, 「X방향으로 인접하는 2개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하다」란, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극을 1개의 전극으로서 생각한 경우에, X방향으로 인접하는 2개의 검출 전극의 조합들에 동일한 것이 존재하지 않는 것을 의미한다. 상기의 예에서는, 제1 전극(Y1)과 제2 전극(Y4)은 서로 전기적으로 접속되어 있으므로 1개의 전극으로서 생각할 수 있으며, 또한 제3 전극(Y3)과 제4 전극(Y6)은 서로 전기적으로 접속되어 있으므로 1개의 전극으로서 생각할 수 있다.
또한, 저항막식 터치 패널(2)은, 통상, 도 1에 나타내는 바와 같이, FPC(29)를 통하여 터치 패널·컨트롤러(21)와 접속된다.
또, 상측 전극군(13) 및 하측 전극군(17)으로부터 저항막식 터치 패널(2)의 입출력단까지는, 라우팅 배선(30A~30F)이 설치된다. 라우팅 배선(30)은, 통상, 금, 은, 구리, 혹은, 니켈 등의 금속 혹은 카본 등의 도전성을 가지는 페이스트를 이용하여, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비아 인쇄, 혹은, 플렉소 인쇄 등의 인쇄법, 또는, 쇄모(刷毛)도법 등에 의해 행해지만, FPC(29)와 상측 전극군(13) 및 하측 전극군(17) 사이의 도통을 도모할 수 있으면 이것에 한정되지 않는다. 라우팅 배선(30A~30G)은, 각각, FPC(29)에 접속되는 단자부를 가지고 있다. 또한, 터치 패널로의 접속 수단은 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, FPC를 이용하지 않아도 된다.
또, 터치 패널·컨트롤러는 FPC 상에 설치되어 있어도 된다.
도 1을 이용하여, 상측 전극군(13)에 접속된 라우팅 배선(30A~30F)을 설명한다. 라우팅 배선(30A~30F)은, 투명 절연 필름(11)의 하면의 액자 영역(24)에 형성되어 있다. 라우팅 배선(30A~30C)은 도 1의 좌측에 배치되며, 라우팅 배선(30D~30F)은 도 1의 우측에 배치되어 있다. 라우팅 배선(30A)은 전극 X1 및 전극 X4에 접속되며, 라우팅 배선(30B)은 전극 X5 및 전극 X8에 접속되며, 라우팅 배선(30C)은 전극 X9에 접속되어 있다. 라우팅 배선(30D)은 전극 X2에 접속되며, 라우팅 배선(30E)은 전극 X3 및 전극 X6에 접속되며, 라우팅 배선(30F)은 전극 X7 및 전극 X10에 접속되어 있다.
이상에 서술한 바와 같이 라우팅 배선의 수는, 종래라면 10개 필요했던 것을 6개로 줄이고 있다. 또, 라우팅 배선의 수가 증가하면 증가할수록, 배선수가 1/2에 가까워진다.
도 2를 이용하여, 하측 전극군(17)에 접속된 라우팅 배선(31A~31F)을 설명한다. 라우팅 배선(31A~31F)은, 투명 절연 필름(15)의 상면의 액자 영역(24)에 형성되어 있다. 배선(31A~31C)은 도 2의 좌측에 배치되며, 배선(31D~31F)은 도 2의 우측에 배치되어 있다. 배선(31A)은 전극 Y1 및 전극 Y4에 접속되며, 배선(31B)은 전극 Y2에 접속되며, 배선(31C)은 전극 Y3 및 전극 Y6에 접속되어 있다. 배선(31D)은 전극 Y5 및 전극 Y8에 접속되며, 배선(31E)은 전극 Y9에 접속되며, 배선(31F)은 전극 Y7 및 전극 Y10에 접속되어 있다.
이상에 서술한 바와 같이 라우팅 배선의 수는, 종래라면 10개 필요했던 것을 6개로 줄이고 있다. 또, 라우팅 배선의 수가 증가하면 증가할수록, 배선수가 1/2에 가까워지는 것을 알 수 있다.
(2) 압하 검출 제어 동작
도 4, 도 5 및 도 6을 이용하여, 터치 패널·컨트롤러(21)에 의한 압하 검출 제어를 설명한다. 도 4는, 좌표 결정 제어의 플로차트이다. 도 5 및 도 6은, 터치 패널의 부분 평면도이다.
또한, 이 실시 형태에서는, 일방향으로 인접하는 2개의 전극이 압하된 상태가 되면 상기 압하 위치를 올바르게 결정할 수 있게 되어 있다. 따라서, 스타일러스 펜 등의 일정폭의 선단 형상을 가지고 있는 입력 부재를 이용하는 것이 바람직하다.
터치 패널·컨트롤러(21)는, 처음으로, 후보가 되는 상측 전극을 결정한다(단계 S1).
터치 패널·컨트롤러(21)는, 다음으로, 후보가 되는 하측 전극을 결정한다(단계 S2). 상기 어느 경우도, 결정 방법은 종래의 매트릭스 저항막 방식에 의한 것이므로, 여기에서는 설명을 생략한다.
터치 패널·컨트롤러(21)는, 마지막으로, 후보가 되는 상측 전극과 후보가 되는 하측 전극의 조합에 의거하여, 압하 포인트의 좌표를 결정한다(단계 S3).
또한, 상기의 검출 제어에 있어서, 터치 패널·컨트롤러(21)는, 복수의 포인트의 압하를 검출할 수 있다.
터치 패널·컨트롤러(21)는, 상기의 검출 제어에 있어서, 상측 전극군(13) 또는 하측 전극군(17)의 1개의 전극 만이 압하된 상태 또는 일방향으로 인접하는 3개의 전극이 압하된 상태에서는, 압하 위치를 결정할 수 없다. 따라서, 그러한 경우는, 터치 패널·컨트롤러(21)는, 상기 압하 포인트에 대해서는, 고스트인 것으로 하여 위치 결정을 행하지 않는다.
예를 들면, 도 5의 A영역은, 전극 X1과 전극 X2에 대응하고 있으므로, 터치 패널·컨트롤러(21)는, Y방향의 위치를 결정할 수 있다. 그러나, 도 5의 B영역은, 전극 X4 만이 압하된 상태이므로, 터치 패널·컨트롤러(21)는, 압하 포인트의 Y방향 위치를 결정함에 있어서, 압하되어 있는 것이 전극 X1 및 전극 X4 중 어느 것인지를 판단할 수 없다.
또한, 터치 패널·컨트롤러(21)는, 상기의 압하 검출 제어에 있어서, 복수의 압하 포인트가 검출된 경우에, 검출된 압하 포인트가 유효한지 아닌지를 판단한다. 구체적으로는, 도 6에 있어서, A영역과 C영역이 검출된 것으로 한다. A영역은 전극 X1과 전극 X2에 대응하고 있으며, C영역은 전극 X3과 전극 X4에 대응하고 있다. 따라서, 검출 신호가 출력되는 것은, 제1 라우팅 배선(30A), 제4 라우팅 배선(30D), 제5 라우팅 배선(30E)이 되어, 그 결과 2개의 압하 포인트의 Y방향의 위치가 판정 불가능하게 된다. 그래서, 이러한 경우에는, 터치 패널·컨트롤러(21)는, 어느 1점은 무효 포인트인 것으로 하여 무시하는 처리를 행한다.
한편, 도 6에 있어서, A영역과 D영역이 압하된 경우는, A영역은 전극 X1과 전극 X2에 대응하고 있으며, D영역은 전극 X5와 전극 X6에 대응하고 있다. 이와 같이 A영역과 D영역은 사이에 2개의 전극 X3 및 전극 X4를 사이에 끼우도록 떨어져 배치되어 있으므로, 양쪽 모두 유효한 영역으로서 검출된다. 따라서, 검출 신호가 출력되는 것은, 라우팅 배선(30A), 라우팅 배선(30B), 라우팅 배선(30D), 라우팅 배선(30E)이 되어, 그 결과 2개의 압하 포인트의 Y방향의 위치가 판정 가능하게 된다.
2. 제2 실시 형태
상기 실시 형태에서는, 2개의 검출 전극이 서로 전기적으로 접속된 쌍이 복수 배치되어 있었지만, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 쌍이 하나라도 있으면 라우팅 배선의 갯수를 줄일 수 있으므로, 상기 실시 형태에는 한정되지 않는다. 이하에, 3개의 검출 전극이 서로 전기적으로 접속된 세트를 배치한 실시 형태를 설명한다.
도 7 및 도 8을 이용하여, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 터치 패널 장치(101)를 설명한다. 도 7은, 제2 실시 형태에 관련된 터치 패널 장치의 모식적 평면도이다. 도 8은, 터치 패널의 부분 평면도이다. 또한, 제1 실시 형태와 공통 부분에 대해서는, 설명을 적당히 생략한다.
또한, 이 실시 형태에서는, 일방향으로 인접하는 3개의 전극이 압하된 상태가 되면 상기 압하 위치를 올바르게 결정할 수 있게 되어 있다. 따라서, 스타일러스 펜 등의 일정한 선단 형상을 가지고 있는 입력 부재를 이용하는 것이 바람직하다.
터치 패널 장치(101)는, 매트릭스식(디지털식)의 저항막식 터치 패널(102)을 가지고 있다. 저항막식 터치 패널(102)은, 주로, 상측 전극 부재와, 하측 전극 부재로 구성되어 있다. 상측 전극 부재는, 예를 들면 직사각형의 투명 절연 필름(111)과, 그 하면에 형성된 상측 전극군(113)을 가지고 있다. 하측 전극 부재는, 예를 들면 직사각형의 투명 절연 필름(도시하지 않음)과, 그 상면에 형성된 하측 전극군(도시하지 않음)을 가지고 있다. 상측 전극 부재와 하측 전극 부재는, 주연부에 있어서 스페이서(도시하지 않음)를 통하여 서로 접착되어 있다.
터치 패널 장치(101)는, 터치 패널·컨트롤러(121)를 더 구비하고 있다. 터치 패널·컨트롤러(121)의 구성 및 기능은 상기 실시 형태와 동일하다.
상측 전극군(113) 및 하측 전극군(117)은, 투명 절연 필름(111) 및 투명 절연 필름(도시하지 않음)에 각각 형성된 복수개의 긴 직사각형 형상 패턴으로 이루어진다.
상측 전극군(113)은, Y방향으로 늘어선 상측 전극 X1~X17로 이루어지며, 각 상측 전극은 도 7의 좌우 방향인 X방향으로 길게 연장되어 있다. 하측 전극군(117)은, X방향으로 늘어선 하측 전극 Y1~Y8로 이루어지며, 각 하측 전극은 도 7의 상하 방향인 Y방향으로 길게 연장되어 있다.
이상으로부터, 저항막식 터치 패널(2)은, 17개의 상측 전극 X1~X17과 8개의 하측 전극 Y1~Y8의 교점이 되는 136개의 매트릭스 영역으로 구분되어 있다. 또한, 상측 전극군과 하측 전극군이 반드시, 직교하는 것은 필요하지 않고, 어떠한 각도로 교차되어 있어도 된다.
또한, 도 7의 점선(122)으로 나타내는 직사각형의 내측(즉, 중앙 부분)이 상기의 매트릭스가 형성된 센서 영역(123)이며, 점선(122)보다 외측(즉, 중앙 부분을 둘러싸는 가장자리부분)이 액자 영역(124)이다.
상측 전극 X1~X17에 대해서 상세하게 설명한다. 전극 X1과 전극 X3과 X5가 서로 전기적으로 접속되고, 전극 X7과 전극 X9와 전극 X11이 서로 접속되고, 전극 X13과 전극 X15와 전극 X17이 서로 접속되어 있다. 상기의 접속 개소는, 각 전극의 X방향 제1측단(도 7의 좌측단)이다. 접속 구조로서, Y방향으로 연장되는 부스바 전극(161, 162, 163)이 각각 형성되어 있다. 또한, 전극 X4와 전극 X6과 전극 X8이 서로 전기적으로 접속되고, 전극 X10과 전극 X12와 전극 X14가 서로 접속되어 있다. 상기의 접속 개소는, 각 전극의 X방향 제2측단(도 7의 우측단)이다. 접속 구조로서, Y방향으로 연장되는 부스바 전극(164, 165)이 각각 형성되어 있다.
또한, 이 실시 형태에서는, 전극 X2와 전극 X16은, 다른 전극에 접속되어 있지 않지만, 전극의 수가 많은 다른 실시 형태에서는, 각각 다른 전극에 접속된다.
이상과 같이, 서로 전기적으로 접속되어 있지 않은 검출 전극들이 인접하는 배치에 있어서, 또한, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트가 복수 포함되며, 구체적으로는, 3개의 전극들이 서로 전기적으로 접속된 세트가 포함되어 있다.
상기의 구성을 다른 표현을 이용하여 이하에 설명한다. 복수의 검출 전극은, 서로 접속되어 Y 방향으로 차례로 늘어선 제1 검출 전극(X1), 제2 검출 전극(X3) 및 제3 검출 전극(X5)으로 이루어지는 제1 세트와, 서로 접속되어 제1 방향으로 차례로 늘어선 제4 검출 전극(X4), 제5 검출 전극(X6) 및 제6 검출 전극(X8)으로 이루어지는 제2 세트를 가지고 있다. Y방향에 있어서의 제2 검출 전극(X3)과 제3 검출 전극(X5) 사이에, 제4 검출 전극(X4)이 배치되어 있다. Y방향에 있어서의 제4 검출 전극(X4)과 제5 검출 전극(X6) 사이에, 제3 검출 전극(X5)이 배치되어 있다. Y방향에 있어서의 제1 검출 전극(X1)과 제2 검출 전극(X3) 사이에는, 다른 제2 세트의 제6 검출 전극에 상당하는 전극(X2)이 배치되는 간극이 확보되어 있다. Y방향에 있어서의 제5 검출 전극(X6)과 제6 검출 전극(X8) 사이에는, 다른 제1 세트의 제1 검출 전극(X7)이 배치되는 간극이 확보되어 있다.
이 저항막식 터치 패널(102)에서는, 예를 들면, Y방향에 있어서, 제1 세트의 제1 검출 전극(X1), 다른 제2 세트의 제6 검출 전극에 상당하는 전극(X2), 제1 세트의 제2 검출 전극(X3), 제2 세트의 제4 검출 전극(X4), 제1 세트의 제3 검출 전극(X5), 제2 세트의 제5 검출 전극(X6), 다른 제1 세트의 제1 검출 전극(X7), 제2 세트의 제6 검출 전극(X8)의 차례로 각 전극이 배치된다. 이와 같이 Y방향으로 인접하는 3개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하므로, 예를 들면 3개의 전극이 검출된 경우에, 그 조합은 일의적으로 결정된다.
하측 전극 Y1~Y8에 대해서 상세하게 설명한다. 전극 Y1과 전극 Y3과 전극 Y5가 서로 전기적으로 접속되어 있다. 상기의 접속 개소는, 각 전극의 Y방향 제1측단(도 7의 상측단)이다. 접속 구조로서, X방향으로 연장되는 부스바 전극(166)이 형성되어 있다. 또한, 전극 Y4와 전극 Y6과 전극 Y8이 서로 전기적으로 접속되어 있다. 상기의 접속 개소는, 각 전극의 Y방향 제2측단(도 7의 하측단)이다. 접속 구조로서, X방향으로 연장되는 부스바 전극(167)이 각각 형성되어 있다. 이 실시 형태에서는, 전극 Y2와 전극 Y7은, 다른 전극에 접속되어 있지 않지만, 전극의 수가 많은 다른 실시 형태에서는, 각각 다른 전극에 접속된다.
이상과 같이, 서로 전기적으로 접속되어 있지 않은 검출 전극들이 인접하는 배치에 있어서, 또한, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 복수의 세트가 포함되며, 구체적으로는, 3개의 전극들이 서로 전기적으로 접속된 세트가 포함되어 있다.
상기의 구성을 다른 표현을 이용하여 이하에 설명한다. 복수의 검출 전극은, 서로 접속되어 X 방향으로 차례로 늘어선 제1 검출 전극(Y1), 제2 검출 전극(Y3) 및 제3 검출 전극(Y5)으로 이루어지는 제1 세트와, 서로 접속되어 X방향으로 차례로 늘어선 제4 검출 전극(Y4), 제5 검출 전극(Y6) 및 제6 검출 전극(Y8)으로 이루어지는 제2 세트를 가지고 있다. X방향에 있어서의 제2 검출 전극(Y3)과 제3 검출 전극(Y5) 사이에, 제4 검출 전극(Y4)이 배치되어 있다. X방향에 있어서의 제4 검출 전극(Y4)과 제5 검출 전극(Y6) 사이에, 제3 검출 전극(Y5)이 배치되어 있다. X방향에 있어서의 제1 검출 전극(Y1)과 제2 검출 전극(Y3) 사이에는, 다른 제2 세트의 제6 검출 전극에 상당하는 전극(Y2)이 배치되는 간극이 확보되어 있다. X방향에 있어서의 제5 검출 전극(Y6)과 제6 검출 전극(Y8) 사이에는, 다른 제1 세트의 제1 검출 전극에 상당하는 전극(Y7)이 배치되는 간극이 확보되어 있다.
이 저항막식 터치 패널(102)에서는, 예를 들면, X방향에 있어서, 제1 세트의 제1 검출 전극(Y1), 다른 제2 세트의 제6 검출 전극에 상당하는 전극(Y2), 제1 세트의 제2 검출 전극(Y3), 제2 세트의 제4 검출 전극(Y4), 제1 세트의 제3 검출 전극(Y5), 제2 세트의 제5 검출 전극(Y6), 다른 제1 세트의 제1 검출 전극(Y7), 제2 세트의 제6 검출 전극(Y8)의 차례로 각 전극이 배치된다. 이와 같이 X방향으로 인접하는 3개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하므로, 예를 들면 3개의 전극이 검출된 경우에, 그 조합은 일의적으로 결정된다.
도 7을 이용하여, 상측 전극군(113)에 접속된 라우팅 배선(130A~130G)을 설명한다. 라우팅 배선(130A~130G)은, 투명 절연 필름(111)의 하면의 액자 영역(124)에 형성되어 있다. 배선(130A~130C)은 도 7의 좌측에 배치되며, 배선(130D~130G)은 도 7의 우측에 배치되어 있다. 배선(130A)은 전극 X1, 전극 X3 및 전극 X5에 접속되며, 배선(130B)은 전극 X7, 전극 X9 및 전극 X11에 접속되며, 배선(130C)은 전극 X13, 전극 X15 및 전극 X17에 접속되어 있다. 배선(130D)은 전극 X2에 접속되며, 배선(130E)은 전극 X4, 전극 X6 및 전극 X8에 접속되며, 배선(130F)은 전극 X10, 전극 X12 및 전극 X14에 접속되며, 배선(130G)은 전극 X16에 접속되어 있다.
이상에 서술한 바와 같이 라우팅 배선의 수는, 종래라면 17개 필요했던 것을 7개로 줄이고 있다. 또, 라우팅 배선의 수가 증가하면 증가할수록, 배선수가 1/3에 가까워진다.
또한, 하측 전극군에 접속된 라우팅 배선의 설명은 생략한다.
이 실시 형태에서는, 일방향으로 나란히 인접한 3개의 전극이 압하되는 것을 상정하고 있지만, 일방향으로 나란히 인접한 2개의 전극이 압하되는 경우도 실제로는 있다. 그래서, 3개의 전극이 압하된 경우에, 보다 정확하게 위치 검출을 행하기 위한 제어를 이하에 설명한다.
도 8에 나타내는 바와 같이, E영역에 있어서 압하가 행해진 것으로 한다. E영역은 전극 X3, 전극 X4 및 전극 X5에 대응하고 있다. 이 경우, 검출된 전극에 대응하는 라우팅 배선은 라우팅 배선(130A)과 라우팅 배선(130E)이 되므로, 예를 들면 전극 X3과 전극 X4가 압하되고, 동시에 다른 압하 포인트로서 전극 X4와 전극 X5가 압하된 경우와 구별할 수 없다. 그래서, 터치 패널·컨트롤러(121)는, E영역의 중심 부근인 F영역을 검출 위치인 것으로 잠정적으로 판단한다.
계속해서, 압하 위치가 도 8의 우측으로 비스듬하게 상방향의 G영역으로 이동하면, 대응하는 검출 전극은 전극 X2, 전극 X3, 전극 X4가 되므로, 터치 패널·컨트롤러(121)는, 압하 위치가 이동한 것을 알 수 있다. 또, 압하 위치가 도 8의 우측으로 비스듬하게 하방향의 H영역으로 이동하면, 그 시점에서는, 대응하는 검출 전극은 전극 X4, 전극 X5, 전극 X6이 되고 대응하는 라우팅 배선이 변화하지 않기 때문에, 터치 패널·컨트롤러(121)는 압하 위치가 이동한 것을 알 수 없다. 그러나, 압하 위치가 더 이동을 계속하여 도 8의 좌측으로 비스듬하게 하방향의 I영역으로 이동하면, 대응하는 검출 전극은 전극 X5, 전극 X6, X7이 되고 대응하는 라우팅 배선이 변화하므로, 터치 패널·컨트롤러(121)는 압하 위치가 이동한 것을 알 수 있다.
3. 제3 실시 형태
상기 제2 실시 형태에서는, 3개의 검출 전극이 서로 전기적으로 접속된 복수의 세트가 방향을 교호로 바꾸어서 배치되어 있었지만, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트가 하나라도 있으면 라우팅 배선의 갯수를 줄일 수 있으므로, 상기 실시 형태에는 한정되지 않는다. 이하에, 3개의 검출 전극이 서로 전기적으로 접속된 세트가 복수 배치되어 있으며, 각 세트의 형상 및 방향이 동일해지는 실시 형태를 설명한다.
도 9를 이용하여, 본 발명의 제3 실시 형태에 관련된 터치 패널 장치(201)를 설명한다. 도 9는, 제3 실시 형태에 관련된 터치 패널 장치의 모식적 평면도이다. 또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 공통 부분에 대해서는, 설명을 적당히 생략한다. 특히, 하측 전극군 및 거기에 접속된 라우팅 배선의 설명은 생략한다.
터치 패널 장치(201)는, 매트릭스식(디지털식)의 저항막식 터치 패널(202)을 가지고 있다. 저항막식 터치 패널(202)은, 주로, 상측 전극 부재와, 하측 전극 부재로 구성되어 있다. 상측 전극 부재는, 예를 들면 직사각형의 투명 절연 필름(211)과, 그 하면에 형성된 상측 전극군(213)을 가지고 있다. 하측 전극 부재는, 예를 들면 직사각형의 투명 절연 필름(도시하지 않음)과, 그 상면 상에 형성된 하측 전극군(도시하지 않음)을 가지고 있다. 상측 전극 부재와 하측 전극 부재는, 주연부에 있어서 스페이서(도시하지 않음)를 통하여 서로 접착되어 있다.
터치 패널 장치(201)는, 터치 패널·컨트롤러(221)를 더 구비하고 있다. 터치 패널·컨트롤러(221)의 구성 및 기능은 상기 실시 형태와 동일하다.
상측 전극군(213)은, 투명 절연 필름(211)에 형성된 복수개의 긴 직사각형 형상 패턴으로 이루어진다.
상측 전극군(213)은, Y방향으로 늘어선 상측 전극 X1~X14로 이루어지며, 각 상측 전극은 도 9의 좌우 방향인 X방향으로 길게 연장되어 있다.
이상으로부터, 저항막식 터치 패널(202)은, 14개의 상측 전극 X1~X14와 도시하지 않은 하측 전극의 교점이 되는 복수개의 매트릭스 영역으로 구분되어 있다.
또한, 도 9의 점선(222)으로 나타내는 직사각형의 내측(즉, 중앙 부분)이 상기의 매트릭스가 형성된 센서 영역(223)이며, 점선(222)보다 외측(즉, 중앙 부분을 둘러싸는 가장자리부분)이 액자 영역(224)이다.
상측 전극 X1~X14에 대해서 상세하게 설명한다. 전극 X1과 전극 X3과 전극 X5가 서로 전기적으로 접속되고, 전극 X4와 전극 X6과 전극 X8이 서로 전기적으로 접속되고, 전극 X7과 전극 X9와 전극 X11이 서로 접속되고, 전극 X10과 전극 X12와 전극 X14가 서로 접속되어 있다. 전극 X1과 전극 X3의 접속 개소는, 각 전극의 X방향 제1측단(도 9의 좌측단)이며, 접속 구조로서, Y방향으로 연장되는 부스바 전극(261, 262, 263, 264)이 각각 형성되어 있다. 전극 X3과 X5의 접속 개소는, 각 전극의 X방향 제2측단(도 9의 우측단)이며, 접속 구조로서, Y방향으로 연장되는 부스바 전극(265, 266, 267, 268)이 각각 형성되어 있다.
또한, 이 실시 형태에서는, 전극 X2와 전극 X13은, 다른 전극에 접속되어 있지 않지만, 전극의 수가 많은 다른 실시 형태에서는, 각각 다른 전극에 접속된다.
이상과 같이, 서로 전기적으로 접속되어 있지 않은 검출 전극들이 인접하는 배치에 있어서, 또한, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트가 복수 포함되며, 구체적으로는, 3개의 전극들이 서로 전기적으로 접속된 세트가 포함되어 있다.
상기의 구성을 다른 표현을 이용하여 이하에 설명한다. 복수의 검출 전극은, 서로 접속되어 제1 방향으로 차례로 늘어선 제1측 전극(전극 X1, 전극 X4, 전극 X7, 전극 X10)과, 중간 전극(전극 X3, 전극 X6, 전극 X9, 전극 X12)과, 제2측 전극(전극 X5, 전극 X8, 전극 X11, 전극 X14)으로 이루어지는 복수의 세트를 가지고 있다.
제1측 전극(예를 들면, 전극 X4)과 중간 전극(예를 들면, 전극 X6)은, X방향의 제1단(도 9의 좌측단)들이 접속되어 있다. 중간 전극(예를 들면, 전극 X6)과 제2측 전극(예를 들면, 전극 X8)은 X방향에 있어서 제1단과 반대측의 제2단(도 9의 우측단)들이 접속되어 있다. 제1측 전극(예를 들면, 전극 X4)과 중간 전극(전극 X6) 사이에는 다른 세트의 제2측 전극(예를 들면, 전극 X5)이 배치되어 있다. 중간 전극(예를 들면, 전극 X6)과 제2측 전극(예를 들면, 전극 X8) 사이에는 다른 세트의 제1측 전극(예를 들면, 전극 X7)이 배치되어 있다.
이 저항막식 터치 패널(202)에서는, 예를 들면, Y방향에 있어서, 제1 세트의 제1측 전극(예를 들면, 전극 X4), 다른 세트의 제2측 전극(예를 들면, 전극 X5), 제1 세트의 중간 전극(예를 들면, 전극 X6), 제2 세트의 제1측 전극(예를 들면, 전극 X7), 제1 세트의 제2측 전극(전극 X8), 제2 세트의 중간 전극(예를 들면, 전극 X9), 다른 세트의 제1측 전극(예를 들면, 전극 X10), 제2 세트의 제2측 전극(예를 들면, 전극 X11)의 차례로 각 전극이 배치된다. 이와 같이 Y방향으로 인접하는 3개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하므로, 예를 들면 3개의 전극이 검출된 경우에, 그 조합은 일의적으로 결정된다.
도 9를 이용하여, 상측 전극군(213)에 접속된 라우팅 배선(230A~230F)을 설명한다. 라우팅 배선(230A~230F)은, 투명 절연 필름(211)의 하면의 액자 영역(224)에 형성되어 있다. 배선(230A~230E)은 도 9의 우측에 배치되며, 배선(230F)은 도 9의 좌측에 배치되어 있다. 배선(230A)은 전극 X2에 접속되며, 배선(230B)은 전극 X1, 전극 X3 및 전극 X5에 접속되며, 배선(230C)은 전극 X4, 전극 X6, 및 전극 X8에 접속되며, 배선(230D)은 전극 X7, 전극 X9 및 전극 X11에 접속되며, 배선(230E)은 전극 X10, 전극 X12 및 전극 X14에 접속되며, 배선(230F)은 전극 X13에 접속되어 있다.
이상에 서술한 바와 같이 라우팅 배선의 수는, 종래라면 14개 필요했던 것을 6개로 줄이고 있다. 또, 라우팅 배선의 수가 증가하면 증가할수록, 배선수가 1/3에 가까워진다.
또한, 이 실시 형태에서는, 라우팅 배선의 대부분이 액자 영역(224)의 편측 영역에 배치할 수 있다.
4. 제4 실시 형태
상기 제1~제3 실시 형태에서는, 복수의 검출 전극이 서로 접속된 세트들이 더 조합되어 있었지만, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트가 하나라도 있으면 라우팅 배선의 갯수를 줄일 수 있으므로, 상기 실시 형태에는 한정되지 않는다. 이하에, 복수의 검출 전극이 서로 접속된 세트와 단독의 전극을 서로 조합하여 배치한 실시 형태를 설명한다.
도 10을 이용하여, 본 발명의 제4 실시 형태에 관련된 터치 패널 장치(301)를 설명한다. 도 10은, 제4 실시 형태에 관련된 터치 패널 장치의 모식적 평면도이다. 또한, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태의 공통 부분에 대해서는, 설명을 적당히 생략한다. 특히, 하측 전극군 및 거기에 접속된 라우팅 배선의 설명은 생략한다.
터치 패널 장치(301)는, 매트릭스식(디지털식)의 저항막식 터치 패널(302)을 가지고 있다. 저항막식 터치 패널(302)은, 주로, 상측 전극 부재와, 하측 전극 부재로 구성되어 있다. 상측 전극 부재는, 예를 들면 직사각형의 투명 절연 필름(311)과, 그 하면에 형성된 상측 전극군(313)을 가지고 있다. 하측 전극 부재는, 예를 들면 직사각형의 투명 절연 필름(도시하지 않음)과, 그 상면 상에 형성된 하측 전극군(도시하지 않음)을 가지고 있다. 상측 전극 부재와 하측 전극 부재는, 주연부에 있어서 스페이서(도시하지 않음)를 통하여 서로 접착되어 있다.
터치 패널 장치(301)는, 터치 패널·컨트롤러(321)를 더 구비하고 있다. 터치 패널·컨트롤러(321)의 구성 및 기능은 상기 실시 형태와 동일하다.
상측 전극군(313)은, 투명 절연 필름(311)에 형성된 복수개의 긴 직사각형 형상 패턴으로 이루어진다.
상측 전극군(313)은, Y방향으로 늘어선 상측 전극 X1~X14로 이루어지며, 각 상측 전극은 도 10의 좌우 방향인 X방향으로 길게 연장되어 있다.
이상으로부터, 저항막식 터치 패널(302)은, 14개의 상측 전극 X1~X14와 도시하지 않은 하측 전극의 교점이 되는 복수개의 매트릭스 영역으로 구분되어 있다.
또한, 도 10의 점선(322)으로 나타내는 직사각형의 내측(즉, 중앙 부분)이 상기의 매트릭스가 형성된 센서 영역(323)이며, 점선(322)보다 외측(즉, 중앙 부분을 둘러싸는 가장자리부분)이 액자 영역(324)이다.
상측 전극 X1~X14에 대해서 상세하게 설명한다. 전극 X1과 전극 X5가 서로 전기적으로 접속되고, 전극 X7과 전극 X11이 서로 전기적으로 접속되어 있다. 상기의 전극들의 접속 개소는, 각 전극의 X방향 제1측단(도 10의 좌측단)이다. 접속 구조로서, Y방향으로 연장되는 부스바 전극(361, 362)이 각각 형성되어 있다. 또한, 전극 X4와 전극 X8이 서로 전기적으로 접속되고, 전극 X10과 전극 X14가 서로 전기적으로 접속되어 있다. 상기의 전극들의 접속 개소는, 각 전극의 X방향 제2측단(도 10의 우측단)이다. 접속 구조로서, Y방향으로 연장되는 부스바 전극(363, 364)이 각각 형성되어 있다.
전극 X1과 전극 X5 사이에는, Y방향으로 차례로, 전극 X2, 전극 X3, 전극 X4가 배치되어 있다. 전극 X2와 전극 X3은 다른 전극에 접속되어 있지 않다.
전극 X4와 전극 X8 사이에는, Y방향으로 차례로, 전극 X5, 전극 X6, 전극 X7이 배치되어 있다. 전극 X6은 다른 전극에 접속되어 있지 않다.
전극 X7과 전극 X11 사이에는, Y방향으로 차례로, 전극 X8, 전극 X9, 전극 X10이 배치되어 있다. 전극 X9는 다른 전극에 접속되어 있지 않다.
전극 X10과 전극 X14 사이에는, Y방향으로 차례로, 전극 X11, 전극 X12, 전극 X13이 배치되어 있다. 전극 X12 및 전극 X13은 다른 전극에 접속되어 있지 않다.
이상과 같이, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트가 복수 포함되며, 구체적으로는, 2개의 전극들이 서로 전기적으로 접속된 세트(예를 들면, 전극 X1과 전극 X5의 세트, 전극 X4와 전극 X8의 세트, 전극 X7과 전극 X11의 세트, 전극 X10과 전극 X14의 세트)와, 단독의 전극(예를 들면, 전극 X3, 전극 X6, 전극 X9, 전극 X12)을 조합함으로써 구성하고 있다. 이와 같이 Y방향으로 인접하는 2개의 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하므로, 예를 들면 2개의 전극이 검출된 경우에, 그 조합은 일의적으로 결정된다.
도 10을 이용하여, 상측 전극군(313)에 접속된 라우팅 배선(330A~330J)을 설명한다. 라우팅 배선(330A~330F)은, 투명 절연 필름(311)의 하면의 액자 영역(324)에 형성되어 있다. 배선(330A~330E)은 도 10의 좌측에 배치되며, 배선(330F~330J)은 도 10의 우측에 배치되어 있다. 배선(330A)은 전극 X1 및 전극 X5에 접속되며, 배선(330B)은 전극 X6에 접속되며, 배선(330C)은 전극 X7 및 전극 X11에 접속되며, 배선(330D)은 전극 X12에 접속되며, 배선(330E)은 전극 X13에 접속되어 있다. 배선(330F)은 전극 X2에 접속되며, 배선(330G)은 전극 X3에 접속되며, 배선(330H)은 전극 X4 및 전극 X8에 접속되며, 배선(330I)은 전극 X9에 접속되며, 배선(330J)은 전극 X10 및 전극 X14에 접속되어 있다.
이상에 서술한 바와 같이 라우팅 배선의 수는, 종래라면 14개 필요했던 것을 10개로 줄이고 있다. 또, 라우팅 배선의 수가 증가하면 증가할수록, 배선수의 감소율이 높아진다.
이 실시 형태에서는, 동일한 검출 전극(전기적으로 서로 접속된 것은 동일한 것으로 한다)이 4개 간격으로 밖에 나타나지 않기 때문에, 검출된 검출 전극의 갯수가 3개까지는, 동일한 조합이 생기지 않는다는 이점이 있다.
5. 실시 형태의 공통 사항
상기 제1~제4 실시 형태는, 하기의 구성 및 기능을 공통으로 가지고 있다.
터치 패널(예를 들면, 저항막식 터치 패널(2, 102, 202, 302))은, 기재와, 복수의 검출 전극과, 복수의 라우팅 배선을 구비하고 있다. 복수의 검출 전극(예를 들면, 제1 실시 형태의 도 1의 상측 전극 X1~X10, 제2 실시 형태의 도 7의 상측 전극 X1~X17, 제3 실시 형태의 도 9의 상측 전극 X1~X14, 제4 실시 형태의 도 10의 상측 전극 X1~X14)은, 기재(예를 들면, 투명 절연 필름(11, 111, 211, 311))의 제1면(예를 들면, 하면)에 형성되어 제1 방향(예를 들면, X방향)으로 나란히 배치된 검출 전극이며, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 복수의 세트(예를 들면, 제1 실시 형태의 전극 X1과 전극 X4, 제2 실시 형태의 전극 X1, 전극 X3 및 전극 X5, 제3 실시 형태의 전극 X1, 전극 X3 및 전극 X5, 제4 실시 형태의 전극 X1 및 전극 X5)를 포함하면서 예정 동시 검출 갯수(제1 실시 형태 및 제4 실시 형태에서는 2개, 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태에서는 3개)와 동수이며 제1 방향으로 인접하는 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하다.
복수의 라우팅 배선(예를 들면, 제1 실시 형태의 라우팅 배선(30A~30F), 제2 실시 형태의 배선(130A~130G), 제3 실시 형태의 배선(230A~203E), 제4 실시 형태의 배선(330A~330J)은, 복수의 검출 전극으로부터 연장되며, 제1면에 있어서 복수의 검출 전극보다 외측의 영역(예를 들면, 액자 영역(24, 124, 224, 324))에 형성되어 있다.
이 터치 패널에서는, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트를 포함하고 있으므로, 라우팅 배선의 수를 줄일 수 있어, 그 결과, 복수의 검출 전극보다 외측의 영역을 작게 할 수 있어, 즉 터치 패널을 소형화할 수 있다.
또, 예정 동시 검출 갯수와 동수이며 제1 방향으로 인접하는 검출 전극의 전기적 조합들은 서로 상이하므로, 예를 들면 예정 동시 검출 갯수의 전극이 검출된 경우에, 그 조합은 일의적으로 결정된다.
상기의 구성을 복수 준비하여, 그들을 적층 방향으로 늘어놓고, 또한 전극이 연장되는 방향을 교차시키도록 배치함으로써, 평면에 있어서의 압하 위치를 검출할 수 있다.
6. 제5 실시 형태
터치 패널에 있어서의 저항막 매트릭스(디지털) 검출 방식의 구성 및 방법을 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태는, 제1~제4 실시 형태에 있어서의 터치 패널·컨트롤러의 상세 설명이다.
도 11을 이용하여, 터치 패널·컨트롤러(21)의 구성을 설명한다. 도 11은, 터치 패널·컨트롤러 및 스위치 회로의 제어 구성을 나타내는 블럭도이다.
터치 패널·컨트롤러(21)는, 제어부(403)와, 기억부(405)와, 검출 회로(407)를 가지고 있다. 제어부(403)는, CPU로 이루어진다. 기억부(405)는, RAM, ROM으로 이루어지며, 프로그램 및 데이터를 저장한다. 검출 회로(407)는, 장식용 필름(7)이 가압된 위치를 검출하기 위한 회로이며, 직류 전원(409)과, 전압 검출기(411)를 가지고 있다. 직류 전원(409)은, 상측 전극 X1~X10 및 하측 전극 Y1~Y10에 전력을 공급한다. 전압 검출기(411)는, 상측 전극 X1~X10 및 하측 전극 Y1~Y10에 접속되어 있다(후술).
터치 패널·컨트롤러(21)와 터치 패널 사이에는 스위치 회로(401)가 배치되어 있다. 스위치 회로(401)는, 복수의 스위치(401a)를 가지고 있다. 복수의 스위치(401a)는, 상측 전극 X1~X10 및 하측 전극 Y1~Y10과, 직류 전원(409)을 접속 및 차단 가능하다. 스위치 회로(401)의 각 스위치(401a)는, 제어부(403)에 의해 온 오프가 제어된다. 또한, 스위치 회로(401)는, 터치 패널·컨트롤러(21)의 내부에 설치되어 있어도 된다.
다음에, 터치 패널 장치(1)의 일반적인 저항막 매트릭스(디지털) 검출 방식의 방법을 설명한다.
제1로, 제어부(403)는, 스위치 회로(401)의 스위치(401a)를 제어함으로써, 직류 전원(409)의 직류 전압을 하측 전극 Y1~Y10에 인가한다. 그리고, 제어부(403)는, 스위치 회로(401)의 스위치(401a)를 제어함으로써, 전압 검출기(411)를 이용하여 상측 전극 X1~X10에 대응하는 전압의 발생을 차례로 검출한다. 전압이 발생한다는 것은, 예를 들면 전극 X1에 대응하는 10개의 교차 매트릭스 중 어느 것이 압하되어 상기 교차 매트릭스가 전기 도통 상태에 있는 것을 의미하고 있다. 제어부(403)는, 전압이 검출된 상측 전극을 후보 전극으로서 기억부(405)에 기억한다. 이 단계는, 도 4의 단계 S1에 대응하고 있다.
제2로, 제어부(403)는, 스위치 회로(401)의 스위치(401a)를 제어함으로써, 직류 전원(409)의 직류 전압을 상측 전극 X1~X10에 인가한다. 그리고, 제어부(403)는, 스위치 회로(401)의 스위치(401a)를 제어함으로써, 전압 검출기(411)를 이용하여 하측 전극 Y1~Y10에 대응하는 전압의 발생을 차례로 검출한다. 전압이 발생한다는 것은, 예를 들면 전극 Y1에 대응하는 10개의 교차 매트릭스 중 어느 것이 압하되어 상기 교차 매트릭스가 전기 도통 상태에 있는 것을 의미하고 있다. 제어부(403)는, 전압이 검출된 하측 전극을 후보 전극으로서 기억부(405)에 저장한다. 이 단계는, 도 4의 단계 S2에 대응하고 있다.
제3으로, 제어부(403)는, 기억부(405)에 저장된 각 후보 전극의 정보를 읽어낸다. 그리고, 또한, 제어부(403)는, 읽어내진 후보 전극들에서 전압이 검출되는지 아닌지를 판정함으로써, 후보 전극들의 조합을 결정한다. 제어부(403)는, 후보 전극의 조합 정보를 기억부(405)에 저장한다. 이 단계는, 도 4의 단계 S3에 대응하고 있다.
7. 제6 실시 형태
제1 실시 형태 및 제5 실시 형태의 조합의 변형예로서, 이하에 제6 실시 형태를 설명한다. 또한, 기본적인 구조 및 동작은 동일하므로, 제1 실시 형태 및 제5 실시 형태와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 서로 접속된 2개의 전극 중 어느 것이 눌러졌는지를 전압 검출기가 판별 가능한 전압 검출 구성이 개시되어 있다.
도 12를 이용하여, 상측 전극군과 하측 전극군을 설명한다. 도 12는, 터치 패널의 부분 평면도이다.
상측 전극군(13A)은, 상측 전극 X1~X10으로 이루어지며, 각 상측 전극은 도 12의 좌우 방향인 X방향으로 길게 연장되어 있다.
하측 전극군(17A)은, 도시하지 않지만, 하측 전극 Y1~Y10으로 이루어지며, 각 하측 전극은 도 12의 상하 방향인 Y방향으로 길게 연장되어 있다. 하측 전극 Y1~10은, 상측 전극 X1~X10과 간극을 두고 대향하며, 상측 전극 X1~X10에 접촉 가능하다. 또한, 도 12에는, 전극 Y5 만이 나타나 있다.
이상으로부터, 저항막식 터치 패널(2)은, 10개의 상측 전극 X1~X10과 10개의 하측 전극 Y1~Y10의 교점이 되는 100개의 매트릭스 영역으로 구분되어 있다.
제1 실시 형태와 마찬가지로, 전극 X1과 전극 X4가 서로 전기적으로 접속되고, 전극 X5와 전극 X8이 서로 접속되어 있다. 상기의 접속 개소는, 각 전극의 X방향 제1측단(도 12의 좌측단)이다. 접속 구조로서, 저항 RS1이 각각 설치되어 있다. 또한, 전극 X3과 전극 X6이 서로 전기적으로 접속되고, 전극 X7과 전극 X10이 서로 전기적으로 접속되어 있다. 상기의 접속 개소는, 각 전극의 X방향 제2측단(도 12의 우측단)이다. 접속 구조로서, 저항 RS1이 각각 설치되어 있다.
저항 RS1은, 원하는 저항값을 실현할 수 있으면 되고, 재료는 한정되지 않는다. 저항 RS1은, ITO, CNT, PEDOT 등의 투명 도전 재료로 이루어지는 패턴이어도 된다. 또, 저항 RS1은, 카본, 은 등의 도전성을 가지는 페이스트로 이루어지는 패턴이어도 된다. 은의 경우는, 선폭을 가늘게 하여 저항값을 높여도 된다. 또한, 저항 RS1은, 칩 저항기와 같은 부재에 의해 실현되어도 된다. 저항 RS1은, 상기의 구성을 적당히 조합하여 실현되어도 된다.
이상으로부터, 각 부재의 재료의 조합의 일례로서, 전극 및 라우팅 배선에 은을 이용하여, 복수 전극들을 접속하는 부분에 카본을 이용하는 것을 생각할 수 있다.
여기서, 전극 X3과 전극 X6을 접속하는 저항 RS1을 이용한, 전압 검출기(411)에 의한 전압 검출 구성을 설명한다. 저항 RS1은, 기준 저항으로서의 저항 RB에 접속되어 있다. 또한, 전압 검출기(411)의 입력부는, 저항 RS1과 저항 RB 사이에 접속되어 있다.
이하, 후보 전극의 선택 동작을 설명하지만, 설명의 간편화를 위해, 전극 Y5에 전압이 인가되어 있으며, 전극 Y5에 있어서 전극 X3과 전극 X6 중 어느 것이 눌러지는 경우에, 전극 X3 또는 전극 X6을 후보 전극으로서 선택하는 제어를 설명한다. 직류 전원(409)으로부터 전압 VD가 전극 Y5에 인가된 경우에, 전극 X3과 전극 Y5의 교점인 점 P2 또는 전극 X6과 전극 Y5의 교점인 점 P1이 눌러지면, 전압 검출기(411)는, 저항 RB에 있어서의 전압 강하를 측정 가능하다. 즉, 이상의 구성에 있어서, 전압 검출기(411)에 있어서의 측정값에 의해, 제어부(403)가 전극 X3 또는 전극 X6 중 어느 위치가 눌러졌는지를 판단할 수 있다.
또한, 전극 Y5에 있어서의 직류 전원(409)으로부터 점 P1까지의 저항 성분이 저항 R1이며, 전극 Y5에 있어서의 점 P1부터 점 P2까지의 저항 성분이 저항 R2이다. 이와 같이 전극 Y5에 있어서 소정의 저항 성분이 얻어지도록, 전극 Y1~Y10은, 예를 들면, 카본 또는 ITO에 의해 저항값을 높게 해도 된다. 하측 전극 Y1~Y10은, 시트 저항이 50[Ω]을 넘는 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 하측 전극 Y1~Y10의 저항값은 상측 전극 X1~X10의 저항값과 동일 정도여도 되지만, 높은 것이 바람직하다. 그 경우는, 각 부재의 재료의 조합의 일례로서, 상측 전극 X1~X10에 은 또는 은 및 카본을 이용하고, 하측 전극 Y1~Y10에 ITO 또는 카본을 이용해도 된다.
여기서, 도 12에 나타내는 바와 같이, 펜에 의해 K영역(전극 X3, 전극 X4 및 전극 X5에 걸친 영역)이 눌러진 경우에, 종래라면 전극 X3과 전극 X6 중 어느 것이 눌러졌는지(도 12의 점 P1과 점 P2 중 어느 것이 눌러졌는지)를 판별할 수 없었다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 상기의 구성에 의해, 이하와 같이 하여 판별이 가능하다.
이 터치 패널에서는, 직류 전원(409)이 전극 Y5에 전압을 인가한 상태로 전압 검출기(411)가 저항 RB의 전압 강하를 측정하면, 그 값에 의해, 제어부(403)가, 서로 접속된 전극 X3 및 전극 X6 중 어느 위치가 전극 Y5에 대응하여 눌러졌는지를 판별 가능하다. 그것은, 전극 X3의 위치가 눌러진 경우와 전극 X6의 위치가 눌러진 경우에서, 저항 RS1에서의 전압 강하의 유무가 상이하고, 또한 전극 Y5에서의 전압 강하가 상이하기 때문이다.
최초로, 도 12 및 도 13을 이용하여, 전극 X3이 눌러진 경우를 설명한다. 도 13은, 전압 검출기에 의한 전압 검출을 설명하기 위한 전기 회로도이다. 도 12에 나타내는 바와 같이 K영역이 눌러진(전극 X3이 눌러진) 경우에는, 도 13에 나타내는 바와 같이 저항 R1과, 저항 RS1과, 저항 RB가 직렬로 접속된 상태가 된다. 따라서, 전압 검출기(411)에 의해 측정된 VB는 하기 대로가 된다.
(수 1)
VB=(RB*VD)/(RB+RS1+R1)
다음에, 도 14 및 도 15를 이용하여, 전극 X6이 눌러진 경우를 설명한다. 도 14는, 터치 패널의 부분 평면도이다. 도 15는, 전압 검출기에 의한 전압 검출을 설명하기 위한 전기 회로도이다.
도 14에 나타내는 바와 같이 L영역이 눌러진(전극 X6이 눌러진) 경우에는, 도 15에 나타내는 바와 같이 저항 R1과, 저항 RB가 직렬로 접속된 상태가 된다. 따라서, 전압 검출기(411)에 의해 측정된 VA는 하기 대로가 된다.
(수 2)
VA=(RB*VD)/(RB+R1+R2)
또한, 전극 X3 및 전극 X6이 눌러진 경우(실제로는, 전극 X3, 전극 X4, 전극 X5, 전극 X6이 눌러져 있다)는, 전압 검출기(411)에 의해 측정된 VAB는 하기 대로가 된다.
(수 3)
VAB=[RB/(RB+RS)]*VD (단, RS=R1+(RS1*R2)/(RS1+R2))
이상으로부터 VA, VB, VAB가 서로 상이하므로, 전극 X6이 눌러지지 않고 전극 X3 만이 눌러진 경우, 전극 X3이 눌러지지 않고 전극 X6 만이 눌러진 경우, 전극 X3 및 전극 X6 양쪽이 눌러진 경우를 구별 가능하다.
또한, 상기의 설명에서는, 합계 3개의 전극(예를 들면, 전극 X3, 전극 X4, 전극 X5)의 영역이 눌러진 경우를 설명하고 있지만, 합계 1개의 전극이 눌러진 경우에도, 전극 X6이 눌러지지 않고 전극 X3 만이 눌러진 경우(점 P2가 눌러진 경우)와, 전극 X3이 눌러지지 않고 전극 X6 만이 눌러진 경우(점 P1이 눌러진 경우)를 구별 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 전극 Y5가 소정의 저항 성분을 가짐으로써, 예를 들면 4개의 전극의 위치가 눌러진 경우에도, 저항값의 정확한 검출이 가능해진다는 유리한 점이 있었다. 그리고, 이 점에서는, 하측 전극 Y1~Y10의 저항값은 상측 전극 X1~X10의 저항값보다 각각 높은 것이 바람직하다. 그러나, 전극 Y5의 저항 성분이 거의 없는 또는 매우 적은 경우에도, 전극 X3 또는 전극 X6 중 어느 것에 대응하는 위치가 눌러졌는지의 판별은 가능하다.
8. 제7 실시 형태
제2 실시 형태 및 제5 실시 형태의 조합의 변형예로서, 이하에 제7 실시 형태를 설명한다. 또한, 기본적인 구조 및 동작은 동일하므로, 제2 실시 형태 및 제5 실시 형태와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 서로 접속된 3개의 전극 중 어느 것이 눌러졌는지를 전압 검출기가 판별 가능한 전압 검출 구성이 개시되어 있다.
도 16을 이용하여, 상측 전극군과 하측 전극군을 설명한다. 도 16은, 터치 패널의 부분 평면도이다. 이 실시 형태에서는, 일방향으로 인접하는 3개의 전극이 압하된 상태가 되면 상기 압하 위치를 올바르게 결정할 수 있게 되어 있다.
상측 전극군(113A)은, Y방향으로 늘어선 상측 전극 X1~X17로 이루어지며, 각 상측 전극은 도 16의 좌우 방향인 X방향으로 길게 연장되어 있다. 하측 전극군(117B)은, X방향으로 늘어선 하측 전극 Y1~Y8로 이루어지며, 각 하측 전극은 도 16의 상하 방향인 Y방향으로 길게 연장되어 있다. 또한, 도 16에는, 전극 Y5 만이 나타나 있다.
이상으로부터, 저항막식 터치 패널은, 17개의 상측 전극 X1~X17과 8개의 하측 전극 Y1~Y8의 교점이 되는 136개의 매트릭스 영역으로 구분되어 있다.
상측 전극 X1~X17에 대해서 상세하게 설명한다. 전극 X1과 전극 X3과 X5가 서로 전기적으로 접속되고, 전극 X7과 전극 X9와 전극 X11이 서로 접속되고, 전극 X13과 전극 X15와 전극 X17이 서로 접속되어 있다. 이상과 같이, 서로 전기적으로 접속되어 있지 않은 검출 전극들이 인접하는 배치에 있어서, 또한, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트가 복수 포함되며, 구체적으로는, 3개의 전극들이 서로 전기적으로 접속된 세트가 포함되어 있다. 상기의 접속 개소는, 각 전극의 X방향 제1측단(도 16 좌측단)이다. 접속 구조로서, 저항 RS1, 저항 RS2가 각각 설치되어 있다. 또한, 전극 X4와 전극 X6과 전극 X8이 서로 전기적으로 접속되고, 전극 X10과 전극 X12와 전극 X14가 서로 접속되어 있다. 상기의 접속 개소는, 각 전극의 X방향 제2측단(도 16의 우측단)이다. 접속 구조로서, 저항 RS1, 저항 RS2가 각각 설치되어 있다.
여기서, 전극 X1과 전극 X3을 접속하는 저항 RS1과, 전극 X3과 전극 X5를 접속하는 저항 RS2를 예로 하여, 전압 검출기(411)에 의한 전압 검출 구성을 설명한다. 저항 RS1 및 저항 RS2는, 저항 RB에 접속되어 있다. 또한, 전압 검출기(411)의 입력부는, 저항 RS2와 저항 RB 사이에 접속되어 있다.
이하, 후보 전극의 선택 동작을 설명하지만, 설명의 간편화를 위해, 전극 Y5에 전압이 인가되어 있으며, 전극 Y5에 있어서 전극 X3과 전극 X6 중 어느 것이 눌러지는 경우의, 전극 X3 또는 전극 X6을 후보 전극으로서 선택하는 제어를 설명한다. 직류 전원(409)으로부터 전압 VD가 전극 Y5에 인가된 경우에, 전극 X1과 전극 Y5의 교점인 점 P1, 전극 X3과 전극 Y5의 교점인 점 P2, 또는 전극 X5와 전극 Y5의 교점인 점 P3이 눌러지면, 전압 검출기(411)는, 저항 RB에 있어서의 전압 강하 V를 측정 가능하다. 즉, 이상의 구성에 있어서, 직류 전원(409)이 예를 들면 전극 Y5에 전압을 인가하고 있는 경우에, 전압 검출기(411)가 전극 X1, 전극 X3 또는 전극 X5로부터의 전압을 측정 가능하다.
또한, 전극 Y5에 있어서의 직류 전원(409)으로부터 점 P1까지의 저항 성분이 저항 R1이며, 전극 Y5에 있어서의 점 P1부터 점 P2까지의 저항 성분이 저항 R2이며, 전극 Y5에 있어서의 점 P2부터 점 P3까지의 저항 성분이 저항 R3이다.
종래라면, 펜에 의해 전극 X1, 전극 X3 또는 전극 X5 중 어느 것이 눌러졌는지(도 16의 점 P1, 점 P2, 점 P3 중 어느 것이 눌러졌는지)를 판별할 수 없었다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 상기의 구성에 의해, 이하와 같이 하여 판별이 가능하다.
이 터치 패널에서는, 직류 전원(409)이 전극 Y5에 전압을 인가한 상태로 전압 검출기(411)가 저항 RB의 전압 강하를 측정하면, 그 값에 의해, 제어부(403)가, 서로 접속된 전극 X1, 전극 X3 및 전극 X5 중 어느 것이 전극 Y5에 대응하여 눌러졌는지를 판별 가능하다. 그것은, 서로 접속된 검출 전극 중 눌러진 위치의 전극에 의해, 저항 RS1, 저항 RS2에서의 전압 강하의 유무가 상이하고, 또한 전극 Y5에서의 전압 강하가 상이하기 때문이다.
최초로, 도 16 및 도 17을 이용하여, 전극 X1이 눌러진 경우를 설명한다. 도 17은, 전압 검출기에 의한 전압 검출을 설명하기 위한 전기 회로도이다.
전극 X1이 눌러진 경우에는, 도 17에 나타내는 바와 같이 전극 Y5에 있어서의 직류 전원(409)으로부터 점 P1까지의 저항 R1과, 저항 RS1과, 저항 RS2와, 저항 RB가 직렬로 접속된 상태가 된다. 따라서, 전압 검출기(411)에 의해 측정된 V1은 하기 대로가 된다.
(수 4)
V1=(RB*VD)/(RB+RS1+RS2+R1)
다음에, 도 16 및 도 18을 이용하여, 전극 X3이 눌러진 경우를 설명한다. 도 18은, 전압 검출기에 의한 전압 검출을 설명하기 위한 전기 회로도이다.
전극 X3이 눌러진 경우에는, 도 18에 나타내는 바와 같이 전극 Y5에 있어서의 직류 전원(409)으로부터 점 P1까지의 저항 R1과, 점 P1부터 점 P2까지의 저항 R2와, 저항 RS2와 저항 RB가 직렬로 접속된 상태가 된다. 따라서, 전압 검출기(411)에 의해 측정된 V2는 하기 대로가 된다.
(수 5)
V2=(RB*VD)/(RB+RS2+R1+R2)
다음에, 도 16 및 도 19를 이용하여, 전극 X5가 눌러진 경우를 설명한다. 도 19는, 전압 검출기에 의한 전압 검출을 설명하기 위한 전기 회로도이다.
전극 X5가 눌러진 경우에는, 도 19에 나타내는 바와 같이 전극 Y5에 있어서의 직류 전원(409)으로부터 점 P1까지의 저항 R1과, 점 P1부터 점 P2까지의 저항 R2와, 점 P2부터 점 P3까지의 저항 R3과, 저항 RB가 직렬로 접속된 상태가 된다. 따라서, 전압 검출기(411)에 의해 측정된 V3은 하기 대로가 된다.
(수 6)
V3=(RB*VD)/(RB+R1+R2+R3)
이상으로부터 V1, V2, V3이 서로 상이하므로, 전극 X3 및 X5가 눌러지지 않고 전극 X1 만이 눌러진 경우, 전극 X1 및 X5가 눌러지지 않고 전극 X3 만이 눌러진 경우, 전극 X1 및 전극 X3이 눌러지지 않고 전극 X5가 눌러진 경우를, 제어부(403)가 구별 가능하다.
또한, 이 구성에 의해, 전극 X1과 전극 X3이 눌러진 경우, 전극 X3과 전극 X5가 눌러진 경우, 전극 X1, 전극 X3 및 전극 X5가 눌러진 경우도, 제어부(403)가 서로 구별할 수 있다.
9. 다른 실시 형태
이상, 본 발명의 복수의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 특히, 본 명세서에 쓰여진 복수의 실시 형태 및 변형예는 필요에 따라 임의로 조합 가능하다.
상기 제1~제4 실시 형태에서는 저항막 방식의 터치 패널을 설명했지만, 제1~제4 실시 형태의 구조는 정전 용량 방식의 터치 패널에도 적용할 수 있다. 이 경우, 상측 전극군과 하측 전극군은 각각 다른 절연 필름에 형성되어 있어도 되고, 1장의 절연 필름의 각 면에 각각 형성되어 있어도 된다.
상기 실시 형태에서는 상측 전극군과 하측 전극군은 동일한 종류의 전극 패턴을 채용하고 있었지만, 상하에 있어서 전극 패턴은 상이해도 된다.
상기 제1~제4 실시 형태에서는 검출 전극들은 부스바 전극에 의해 접속되어 있었지만, 검출 전극들의 접속 방법은 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 라우팅 배선의 일부를 이용하여 검출 전극들을 접속해도 된다.
<산업상의 이용 가능성>
본 발명은, 많은 종류의 터치 패널 장치에 적용 가능하다.
1, 101, 201, 301 터치 패널 장치 2, 102, 202, 302 저항막식 터치 패널
3 상측 전극 부재 5 하측 전극 부재
11, 111, 211, 311 투명 절연 필름 13, 113, 213, 313 상측 전극군
15 투명 절연 필름 17, 117 하측 전극군
21, 121, 221, 321 터치 패널·컨트롤러
23, 123, 223, 323 센서 영역 24, 124, 224, 324 액자 영역
30A~30F, 130A~130G, 230A~230F, 330A~330J 라우팅 배선
31A~31F 라우팅 배선 X1~X10： 상측 전극
Y1~Y10： 하측 전극

Claims (11)

  1. 기재와,
    상기 기재의 제1면에 형성되어 제1 방향으로 나란히 배치된 검출 전극이며, 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 세트를 포함하면서 최대 동시 검출 갯수와 동수이며 상기 제1 방향으로 인접하는 검출 전극은 서로 전기적으로 접속되지 않는, 복수의 검출 전극과,
    상기 복수의 검출 전극으로부터 연장되며, 상기 기재의 제1면에 있어서 상기 복수의 검출 전극보다 외측의 영역에 형성되어 있는 복수의 라우팅 배선을 구비한, 터치 패널.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 수는 2개씩이며, 상기 제1 방향으로 인접하는 2개의 검출 전극은 서로 전기적으로 접속되지 않는, 터치 패널.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 검출 전극은, 서로 접속된 제1 전극 및 제2 전극으로 이루어지는 제1쌍과, 서로 접속된 제3 전극과 제4 전극으로 이루어지는 제2쌍을 가지고 있으며,
    상기 제3 전극은, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 상기 제2 전극에 가까운 측에 배치되어 있으며, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 제1 전극과 상기 제3 전극 사이에는 다른 제2쌍의 제4 전극이 배치되는 간극이 확보되어 있고,
    상기 제2 전극은, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 제3 전극과 상기 제4 전극 사이의 상기 제3 전극에 가까운 측에 배치되어 있으며, 상기 제1 방향에 있어서의 상기 제2 전극과 상기 제4 전극 사이에는 다른 제1쌍의 제1 전극이 배치되는 간극이 확보되어 있는, 터치 패널.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 서로 전기적으로 접속된 검출 전극의 수는 3개씩이며, 상기 제1 방향으로 인접하는 3개의 검출 전극은 서로 전기적으로 접속되지 않는, 터치 패널.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 검출 전극은, 서로 접속되어 상기 제1 방향으로 차례로 늘어선 제1 검출 전극, 제2 검출 전극 및 제3 검출 전극으로 이루어지는 제1 세트와, 서로 접속되어 상기 제1 방향으로 차례로 늘어선 제4 검출 전극, 제5 검출 전극 및 제6 검출 전극으로 이루어지는 제2 세트를 가지며,
    상기 제1 방향에 있어서의 상기 제2 검출 전극과 상기 제3 검출 전극 사이에 상기 제4 검출 전극이 배치되고,
    상기 제1 방향에 있어서의 상기 제4 검출 전극과 상기 제5 검출 전극 사이에 상기 제3 검출 전극이 배치되며,
    상기 제1 방향에 있어서의 상기 제1 검출 전극과 상기 제2 검출 전극 사이에는 다른 제2 세트의 제6 검출 전극이 배치되는 간극이 확보되어 있고,
    상기 제1 방향에 있어서의 상기 제5 검출 전극과 상기 제6 검출 전극 사이에는 다른 제1 세트의 제1 검출 전극이 배치되는 간극이 확보되어 있는, 터치 패널.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 검출 전극은, 서로 접속되어 상기 제1 방향으로 차례로 늘어선 제1측 전극과, 중간 전극과, 제2측 전극으로 이루어지는 복수의 세트를 가지고 있으며,
    상기 제1측 전극과 상기 중간 전극은, 상기 제1 방향과 교차하는 방향인 제2 방향의 제1단들이 접속되고,
    상기 중간 전극과 상기 제2측 전극은 상기 제2 방향에 있어서 상기 제1단과 반대측의 제2단들이 접속되어 있으며,
    상기 제1측 전극과 상기 중간 전극 사이에는, 다른 세트의 제2측 전극이 배치되는 간극이 확보되어 있고,
    상기 중간 전극과 상기 제2측 전극 사이에는 다른 세트의 제1측 전극이 배치되는 간극이 확보되어 있는, 터치 패널.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 늘어서고 또한 상기 복수의 검출 전극과 겹쳐져 배치된 제2 검출 전극이며, 서로 전기적으로 접속된 제2 검출 전극의 세트를 포함하면서 최대 동시 검출 갯수와 동수이며 상기 제2 방향으로 인접하는 제2 검출 전극은 서로 전기적으로 접속되지 않는, 복수의 제2 검출 전극과,
    상기 복수의 제2 검출 전극으로부터 연장되며, 상기 복수의 제2 검출 전극보다 외측의 영역에 형성되어 있는 복수의 제2 라우팅 배선을 더 구비한, 터치 패널.
  8. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서로 전기적으로 접속된 검출 전극들의 사이에 설치된 제1 저항과,
    상기 제1 저항에 직렬로 접속된 기준 저항과,
    상기 복수의 검출 전극과 간극을 두고 대향하며, 상기 복수의 검출 전극에 접촉 가능한 복수의 제2 검출 전극과,
    상기 복수의 제2 검출 전극 중 적어도 1개에 전압을 인가하는 전원과,
    상기 기준 저항에 있어서의 전압 강하를 측정하는 전압 검출기를 더 구비한, 터치 패널.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 복수의 제2 검출 전극은, 상기 복수의 검출 전극에 비해 저항값이 높은 재료로 구성되어 있는, 터치 패널.
  10. 청구항 8에 기재된 터치 패널의 가압 위치 검출 방법으로서,
    상기 전원이 복수의 제2 검출 전극 중 적어도 1개에 전압을 인가하는 단계와,
    상기 전압 검출기가 상기 기준 저항의 전압 강하를 측정하는 단계와,
    측정된 전압 강하의 값에 의거하여, 상기 서로 접속된 복수의 검출 전극 중 어느 위치가 눌러졌는지를 판단하는 단계를 구비한, 터치 패널의 가압 위치 검출 방법.
  11. 청구항 9에 기재된 터치 패널의 가압 위치 검출 방법으로서,
    상기 전원이 복수의 제2 검출 전극 중 적어도 1개에 전압을 인가하는 단계와,
    상기 전압 검출기가 상기 기준 저항의 전압 강하를 측정하는 단계와,
    측정된 전압 강하의 값에 의거하여, 상기 서로 접속된 복수의 검출 전극 중 어느 위치가 눌러졌는지를 판단하는 단계를 구비한, 터치 패널의 가압 위치 검출 방법.
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