CN108604140B - 天线内置触摸面板 - Google Patents

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Abstract

提供一种具备通过近距离无线通信读取信息的天线的天线内置触摸面板，所述天线内置触摸面板为厚度小的天线内置触摸面板。具备触摸面板、和通过近距离无线通信读取信息的天线的天线内置触摸面板中，所述触摸面板包括第一电极层和第二电极层，天线图案(21a～21c)设在触摸面板的传感电极层以及驱动电极层的至少一个。

Description

天线内置触摸面板
技术领域
本发明是关于具备近距离无线通信用的天线的触摸面板。
背景技术
近几年，在不包含电源且内置无线通信用的天线元件的IC卡(非接触型IC卡)、和包括电源的通信装置之间，多使用使IC卡和通信装置不接触，而两者之间进行近距离通信的技术。例如，在通信装置和非接触型IC卡之间，进行无线通信(近距离通信)的情况下，将非接触型IC卡接近于通信装置，以使通信装置的天线元件、和非接触型IC卡成为规定的距离以下。通信装置具有电源，向内置在通信装置的近距离无线通信用天线元件供电，由此通过该天线元件产生磁场。并且，通过将非接触型IC卡接近于通信装置，由于通信装置产生的磁场，感应电流流向非接触型IC卡的天线元件。因此，能够从通信装置向非接触型IC卡供电。并且，非接触型IC卡利用由感应电流发生的电动势，使非接触型IC卡内的电路(例如，IC芯片)动作。如上所述，将非接触型IC卡接近于通信装置，由此能够在非接触型IC卡和通信装置之间进行无线通信(近距离通信)。
将这样的天线元件内置于显示终端的天线设备公开于专利文献1。专利文献1所公开的显示终端中，若由IC卡在显示区域上进行触摸操作，则通过触摸操作位置的天线线圈与IC卡读卡器进行数据接收发送，同时与触摸操作位置对应，进行与在该显示终端上显示的显示内容对应的控制。
现有技术文献
专利文献
特开2012-64123号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在专利文献1等所记载的装置中，液晶显示终端和触摸面板层叠，且液晶显示终端设有天线线圈。这样的触摸面板和天线线圈形成在不同的层时，无法避免装置整体的厚度变大。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于实现天线内置触摸面板的薄型化。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述课题，本发明的一实施方式涉及的天线内置触摸面板是具有触摸面板、和通过近距离无线通信读取信息的天线的天线内置触摸面板，所述触摸面板包括第一电极层和第二电极层，所述天线设在所述触摸面板的第一电极层以及第二电极层的至少一个，所述天线包括天线层，所述天线层具有平行排列设置的多条天线图案，所述多条天线图案的至少一部分以在所述天线层的俯视时相互重叠的方式配置，所述第一电极层包括沿着第一方向配置的多个电极，所述第二电极层包括沿着与所述第一方向相交的第二方向配置的多个电极，进一步包括FPC基板，所述FPC基板在所述第二方向的两端连接于所述多条天线图案，在俯视时相邻的天线图案的天线线相交的位置上，任意一条天线线经由在所述FPC基板上形成的接触孔而布线。
有益效果
根据本发明，能够提供厚度更小的天线内置触摸面板。
附图说明
图1是示出第一实施方式中的触摸面板的概略构成的分解立体图。
图2是示出将第一实施方式涉及的触摸面板以与YZ平面平行的断面切断之后的样子的剖视图。
图3是示出将第一实施方式涉及的触摸面板的变形例以与YZ平面平行的断面切断之后的样子的剖视图。
图4是示意示出驱动电极和天线图案的配置的平面示意图。
图5是示出从图4中去除天线图案之后图示的平面示意图。
图6是示出从图4中去除驱动电极之后图示的平面示意图。
图7是示意示出第一实施方式的变形例中的天线图案的配置的平面示意图。
图8的(a)以及图8的(b)是示出现有技术的天线设备中没能检测IC卡的状态的示意图。
图9是示出第二实施方式中的触摸面板的概略构成的分解立体图。
图10是示出将第二实施方式涉及的触摸面板以与YZ平面平行的断面切断之后的样子的剖视图。
图11是示出将第二实施方式涉及的触摸面板的变形例以与YZ平面平行的断面切断之后的样子的剖视图。
图12是示出第二实施方式的电极图案作为天线起作用的情况下的构成的电路图。
图13是示出第二实施方式的电极图案作为触摸面板的电极起作用的情况下的构成的电路图。
图14是示出第二实施方式的电极图案的驱动方式的时序图。
图15是示出第三实施方式中的触摸面板的概略构成的解立体图。
图16是示出将第三实施方式涉及的触摸面板以与YZ平面平行的断面切断之后的样子的剖视图。
图17是示出将第三实施方式涉及的触摸面板的变形例以与YZ平面平行的断面切断之后的样子的剖视图。
图18是示意地示出传感电极和天线图案的配置的平面示意图。
图19是示意地出第三实施方式的变形例中的天线图案的配置的平面示意图。
图20是示出第四实施方式中的触摸面板的概略构成的分解立体图。
图21是示出第四实施方式的电极图案作为天线起作用的情况下的构成的电路图。
图22是示出第四实施方式的电极图案作为触摸面板的电极起作用的情况下的构成的电路图。
图23是示出将第四实施方式涉及的触摸面板以与YZ平面平行的断面切断之后的样子的剖视图。
图24是示出将第四实施方式涉及的触摸面板的变形例以与YZ平面平行的断面切断之后的样子的剖视图。
具体实施方式
本发明的一实施方式涉及的天线内置触摸面板包括触摸面板、和通过近距离无线通信读取信息的天线的天线内置触摸面板，所述触摸面板包括第一电极层和第二电极层，所述天线设于所述触摸面板的第一电极层以及第二电极层的至少一个(第一构成)。
根据该构成，天线设在触摸面板的第一电极层以及第二电极层的至少一个，由此与将天线设置在与触摸面板层不同的另一层的情况相比，可以减小装置的厚度。另外，由于能够减少层的数量，由此可以以低成本制造。
所述的第一构成中，优选所述第一电极层包括沿着第一方向配置的多个电极，所述第二电极层包括沿着与所述第一方向相交的第二方向配置的多个电极，所述天线包含多条天线线，所述多条天线线对于所述第一电极层以及第二电极层的至少一个，在所述触摸面板的像素区域对应的区域内，与所述多个电极平行并且同层的配置(第二构成)。
根据第二构成，天线包含多条天线线，所述多条天线线在触摸面板的像素区域对应区域内中与所述多个电极平行并且同层配置，由此与将天线设置在与触摸面板层不同的另一层的情况相比，可以减小装置的厚度。另外，由于能够减少层的数量，由此可以以低成本制造。
所述的第一构成中，优选包含开关的布线图案，即所述开关被切换至第一状态时构成触摸面板的电极图案，并且所述开关被切换至第二状态时构成天线图案的布线图案，设于所述第一电极层以及第二电极层的至少一个(第三构成)。
第三构成包括布线图案，所示布线图案通过开关的切换作为天线图案或者布线图案起作用。由此与将天线图案和触摸面板的电极图案设置在不同的另一层的构成相比，可以使装置的厚度变小。另外，由于能够减少层的数量，由此可以以低成本制造。
所述第三构成中，优选所述天线内置触摸面板进一步包括控制电路，所述控制电路连接于所述布线图案，所述开关被切换至第一状态时提供驱动触摸面板的电极的信号，所述开关被切换至第二状态时提供驱动天线图案的信号(第四构成)。
根据该构成，通过分时驱动，能够使将布线图案作为触摸面板的电极或者天线的任意一个起作用。
所述第一至第四构成的任一构成中，优选所述天线为金属网格(第五构成)。
所述第一构成中，优选所述天线包括天线层，所述天线层具有平行排列设置的多条天线图案，所述多条天线图案的至少一部分以在所述天线层的俯视时相互重叠的方式配置(第六构成)。
根据该构成，多条天线图案的至少一部分在天线层的俯视时以相互重叠的方式配置，由此即便读取对象位于对于一个天线图案不能够读取的位置上，可以由与该天线图案重叠的旁边的天线图案来进行读取的可能性也高。因此，能够提供触摸面上没有天线的死区域的天线内置触摸面板。
所述第六构成中，优选所述多条天线图案的至少一部分以彼此错开一半的间距而配置(第七构成)。
根据该构成，能够规则且高效地配置多条天线图案。
所述第六或者第七构成中，优选所述天线内置触摸面板进一步包括FPC基板，所述FPC基板在与所述第一方向相交的第二方向的两端连接于所述多条天线图案，在俯视时相邻的天线图案的天线线相交的位置上，任意一条天线线经由在所述FPC基板上形成的接触孔而布线(第八构成)。
根据该构成，能够使相邻的天线图案的天线线不会相互接触，而在FPC基板区域相交。
所述第六至第八构成的任一构成中，优选所述天线图案形成为环形状或者两圈以上的螺旋状(第九构成)。
所述第六至第九构成的任一构成中，优选所述天线层包括两层，所述两层的天线层的每一个所具有的多条天线图案排列方向以相互正交的方式配置(第十构成)。
根据该构成，能够通过两层的天线层，在相互正交的二个方向上分别进行读取，由此检测读取对象的位置的XY坐标。
[实施方式]
以下，参照附图来详细地说明本发明的实施方式。对图中相同或者相当的部分标注相同的附图标记，不重复其说明。此外，为使说明容易理解，在以下参照的附图中，将构成简化或者示意性示出，或将一部分的构成部件省略。另外，各图所示的构成部件间的尺寸比例并非恒定的表示实际的尺寸比例。
[第一实施方式]
图1是示出第一实施方式中的天线内置触摸面板(以下，简单称为触摸面板。)1的概略构成的分解立体图。如图1所示，触摸面板1包括传感电极层10、驱动电极层20、显示面板30。在后面进行说明，驱动电极层20同时形成有驱动电极和天线图案。
在利用者用手指、笔等触摸画面时，触摸面板1检测该触摸位置，对应于在触摸位置显示的对象进行处理。另外，若IC卡接近触摸面板1的画面，则驱动电极层20上形成的天线图案在非接触状态下读取IC卡的信息，且进行对应的处理。即，对于本实施方式涉及的触摸面板1而言，以手指、笔等的触摸操作的输入、和使IC卡读取的输入二者成为可能。
显示面板30例如为液晶面板。本实施方式中，将显示面板30作为液晶面板说明，但是显示面板30并不限定于液晶面板，有机EL(Electro Luminescence)面板等，只要是具有显示图像的功能的面板就可以使用任意的显示面板。此外，图1中，省略显示面板30的背光源等的已知元件的图示，并且在以下也省略其详细地说明。
驱动电极层20包括在由绝缘物质构成的基材(例如，PET(聚对苯二甲酸乙二酯))上形成的多个驱动电极25(参照图6)。驱动电极25向X方向排列。驱动电极25的数量是任意的数量。驱动电极25为例如由ITO等形成的透明导电图案(透明电极)。另外，驱动电极25也可以构成为切下金属细线(例如，铜)的金属网格而形成规定的图案。如上所述，通过形成驱动电极25，可以保证光不会被驱动电极25遮挡(能够确保恒定的光的透射性)。驱动电极层20形成有驱动电极25的同时也形成有天线图案21(参照图5)。后面说明驱动电极层20中的驱动电极和天线图案的详细地结构。
传感电极层10包括沿着与驱动电极正交的Y方向排列的多个传感电极11。传感电极11由与驱动电极25相同的材料构成。传感电极11的数量也是任意的数量。
驱动电极25具有在Y方向上细长的形状。传感电极11具有在X方向上细长的形状。驱动电极25以及传感电极11分别经由导线连接于触摸面板控制器(省略图示)。触摸面板控制器通过用于依次驱动驱动电极25的栅极驱动信号，向驱动电极25依次输出栅极驱动信号。因此，驱动电极25和传感电极11之间产生电场。并且，触摸面板控制器从传感电极11接收传感信号，调整该传感信号的信号值，由此可以检测触摸面板面上的触摸点(电场变化的部分)。
图2是示出将触摸面板1以与YZ平面平行的断面切断之后的样子的剖视图。如图2所示，传感电极层10在PET膜12的单面上具有传感电极11。驱动电极层20在PET膜22的单面上具有驱动电极25和天线图案21。传感电极层10和驱动电极层20之间设有OCA(OpticallyClear Adhesive)层43。此外，图2中，例举了传感电极层10和驱动电极层20分别形成在不同的PET膜，且在其间包括OCA层43的构成，但是也可以构成为在一片的PET膜的两面上分别形成传感电极11、和驱动电极25以及天线图案21。
驱动电极层20的Y方向的两个端部连接有FPC(Flexible Printed Circuits)基板23。
显示面板30和驱动电极层20之间设有OCR(Optically Clear Resin)层46、保护PET膜45、以及OCA层44。OCR层46以及OCA层44填充显示面板30、保护PET膜45、以及驱动电极层20之间的间隙，同时也具有调整折射率等的功能。
或者，如图3所示，也可以构成为包括光扩散膜47以代替图2所示的保护PET膜45。通过在显示面板30和驱动电极层20之间设置光扩散膜47，可以抑制从显示面板30的像素图案和驱动电极层20的天线图案之间的干扰所产生的莫尔条纹等。
在传感电极层10的传感电极11从X方向的一端部引出导线(图2中未图示)，且连接于前述的触摸面板控制器(未图示)。驱动电极层20的电极图案21经由FPC基板23连接于触摸面板控制器。传感电极层10的上层层叠有OCA层42和玻璃罩41。
其次，参照图4～图6的同时说明驱动电极层20中的驱动电极和天线图案的配置。如图4所示，驱动电极层20形成有触摸面板的驱动电极25和天线图案21。图5是示出从图4中去除天线图案21之后图示的构成。图6是示出从图4中去除驱动电极25之后图示的构成。
如图5所示，在本实施方式中，天线图案21a、21b、21c的每一个作为三圈的螺旋状的天线线圈而形成。但是，天线图案的形状不限于此，可以是环形状，也可以是两圈或者四圈以上的螺旋状。另外，在驱动电极层20上形成的天线图案的数量是任意的数量。此外，在以下的说明中，对于天线图案21没必要区别每一个天线图案的情况下，总称为天线图案21。
天线图案21在像素区域DP向Y方向延伸，在像素区域DP的外侧的FPC基板(参照图3)上向X方向延伸。
如图6所示，驱动电极25a、25b、24c、25d、25e、25f、25g、25h、25i、25j的每一个，具有在像素区域DP向Y方向延伸的三条电极部。此外，在以下的说明中，对于驱动电极25没必要区别每一个电极的情况下，总称为驱动电极25。图6所示的例子中，驱动电极25所具有的三条电极部在Y方向的两个端部分别连接于一个端子，经由像素区域DP的外侧的FPC基板(参照图3)连接于触摸面板控制器。但是，驱动电极25的构成不限于这样的方式。例如，电极部的条数不限定于三条，而是任意的条数。另外，也可以是驱动电极25只有在Y方向的一端连接于触摸面板控制器。
以如图4所示在俯视图时相互重叠的方式，驱动电极25以及天线图案21在驱动电极层20的基板(PET基板22)的表面上形成于同一层上。驱动电极25以及天线图案21可以由不同的材料形成，但是也可以由相同的材料同时形成。例如，PET基板22的整体上形成金属网格，通过将其以适当的图案切下，可以同时形成驱动电极25以及天线图案21。另外，在像素区域DP内不需要驱动电极25或者天线图案21的区域也残留着金属网格(在电性上处于悬浮状态)，由此可以使驱动电极25以及天线图案21难以被视觉辨认。或者，也可以是驱动电极25和天线图案21由透明金属形成。
此外，在俯视图时相互不重叠的情况作为条件，天线图案21和驱动电极25的每一个的宽度可以任意地设定。
如图4所示，驱动电极25以及天线图案21在像素区域DP以外(FPC基板23上)在俯视时相交，但是这些的任意一个经由在FPC基板23上形成的接触孔布线于另一层，由此驱动电极25和天线图案21不会有电性接触的情况。
如前面所述，驱动电极25连接于触摸面板控制器，且根据来自触摸面板控制器的驱动信号被驱动。另一方面，天线图案21连接于天线控制器(未图示)，且根据来自天线控制器的驱动信号被驱动。
天线控制器对于天线图案21a～21c依次施加驱动信号。例如，在检测NFC(NearField Communication)卡的情况下，以13.56兆赫兹的正弦波驱动。因此，天线图案21a～21c的任意一个检测IC卡，由此可以在X方向上检测IC卡的触摸位置。
如上所述，根据本实施方式涉及的触摸面板1，天线图案21对于驱动电极层20形成在与驱动电极25相同一层，由此与将天线层设置在与触摸面板层不同的另一层的情况相比，可以减小装置的厚度。另外，由于能够减少层的数量，由此可以以低成本制造。
另外，本实施方式涉及的触摸面板1中，天线图案21和驱动电极25作为布线独立地设置，由此会有天线的驱动和触摸面板的驱动同时并行地进行的优点。
此外，本实施方式所示的构成归根结底是一个例子，根据需要可以追加任意的构成。另外，图1～图3所示的构成中，传感电极层10对于操作者配置在前面侧，驱动电极层20配置在传感电极层10和显示面板30之间，但是传感电极层10和驱动电极层20的层叠顺序也可以相反。另外，本实施方式中，例举了在驱动电极层20上设置天线图案的构成，但是也可以构成为不在驱动电极层20上设置，而是在传感电极层10上设置天线图案。
另外，第一实施方式中，也优选将驱动电极层20中的天线图案21构成为如图7所示构成的变形例。图7的例子中，天线图案21分别包括以三层的螺旋状形成的天线图案21a～21g。但是，天线图案21不限定于三层的螺旋状，也可以是作为环形状或者两圈以上的螺旋状的天线线圈而形成。
图7所示的天线图案21a～21g以彼此错开一半的间距重叠的方式形成。例如，天线图案21a和天线图案21b之间的间隙的中心线以与天线图案21e的中心线一致的方式配置。此外，在此，例举了包括七个天线图案的构成，但是不限定于此，天线图案的数量是任意的数量。
像素区域DP中，天线图案21的天线线沿着Y方向以直线状形成。即，像素区域DP中，天线图案21的任一天线线也不与相邻的天线线相交，而与Y方向平行地配置。
另一方面，到达到位于驱动电极层20的Y方向的端部的FPC基板23上的天线线以沿着X方向的方式延伸。并且，在FPC基板23上，在俯视时相邻的天线图案的天线线彼此相交的部分中，某个天线图案经由在FPC基板23上形成的接触孔布线于FPC基板23的另一层。因此，可以使相邻的天线图案的天线线在FPC基板区域相交。
天线图案21中向X方向延伸的部分优选不配置在像素区域DP，而配置在FPC基板23上。根据该构成，在像素区域DP中，天线线全部与Y方向平行地配置，由此难以视觉辨认天线线。
此外，图7中省略了图示，但是驱动电极25在像素区域DP内与天线图案21a～21g的天线线平行，并且在俯视时与天线图案21a～21g的天线线不重叠的方式配置。
天线图案21经由FPC基板23连接于天线控制器(未图示)。天线控制器对于天线图案21a～21g在X方向从端部依次施加驱动信号。例如，在检测NFC(Near FieldCommunication)卡的情况下，以13.56兆赫兹的正弦波驱动。例如，在图7所示的配置例子的情况下，天线图案21可以以天线图案21a、21e、21b、21f、21c、21g、21d的顺序驱动。
根据图7所示的变形例，由于相邻的天线图案彼此重叠，由此能够将位于由一个天线图案没能检测到的位置上的IC卡，由旁边的天线图案来检测。在这里说明该原理。
图8的(a)以及图8的(b)是示出天线没能检测IC卡的状态的示意图。如图8的(a)以及图8的(b)所示，若IC卡91的中点位于天线线92上，则会有不能读取IC卡91的信号的情况。由于从天线线92发生的磁场为左右对称的同心圆状，因此天线线92通过IC卡92的中点的情况下，左右的磁场相抵消，在IC卡侧不发生电动势而处于非感应状态。此外，图8的(a)以及图8的(b)中，为了使说明容易理解，例举了一条天线线通过IC卡的中点的情况，但是在线圈状的天线的情况下，IC卡的中点位于形成线圈的多条天线线的束的中央时，发生同样的现象。
对此，根据图7所示的变形例，假设，即便以IC卡的中点位于天线图案21a～21g中的一个天线图案的天线线上的方式IC卡被触摸，也能够通过与该天线图案重叠的旁边的天线图案来检测该IC卡。例如，天线图案21a的天线线与IC卡的中点一致，由此在天线图案21a的驱动时即便不能够进行IC卡的检测，也通过驱动下一个旁边的天线图案21e，能够检测该IC卡。
此外，作为天线图案21的驱动方法，除了如前述从X方向的端部依次驱动所有的天线图案的方法之外，也可以同时驱动在X方向位于远离的位置上的两个天线图案。例如，同时驱动天线图案21a和21c，接着，以规定的周期依次驱动天线图案21e和21g、天线图案21b和21d、天线图案21d和21g、…。这样的驱动方法也依次驱动相邻的天线图案，由此能够将由一个天线图案没能检测到的IC卡，由旁边的天线图案来检测。
如上所述，根据图7所示的变形例涉及的天线设备1，天线图案21以在驱动电极层20的俯视图中相互重叠的方式配置，由此能够将位于由一个天线图案没能检测到的位置上的IC卡，由旁边的天线图案来检测。因此，能够实现在显示区域内整个区域上不产生非感应区域的设备，且可以提高实用性。另外，天线图案和驱动电极作为一层布线层(驱动电极层20)而形成，由此可以以低成本制造。
此外，在本实施方式中，对于天线图案21示出了所有的天线图案以彼此错开一半的间距而重叠的方式配置的例子，但是天线图案21的配置不限于此。即，只有构成为多条天线图案中的至少一部分的天线图案与旁边的天线图案重叠，该间隔也不限定于一半的间距。
[第二实施方式]
图9是示出第二实施方式中的天线内置触摸面板(以下，简单称为触摸面板。)2的概略构成的分解立体图。如图9所示，触摸面板2包括传感电极层10、驱动电极层60、显示面板30。驱动电极层60形成有作为驱动电极以及天线共用的电极图案61。在后面进行说明，电极图案61通过开关的切换以分时驱动。即，电极图案61作为触摸面板的驱动电极动作的期间连接于触摸面板控制器，作为天线动作的期间连接于天线控制器。后面说明驱动电极层60中的电极图案的详细的结构。
图10出将触摸面板2以与YZ平面平行的断面切断之后的样子的剖视图。如图10所示，驱动电极层60在PET膜62的单面上具有作为驱动电极以及天线共用的电极图案61。此外，图10中，例举了传感电极层10和驱动电极层60分别形成在不同的PET膜，且其之间包括OCA层43的构成，但是也可以构成为在一片的PET膜的两面上分别形成传感电极11和电极图案61。
驱动电极层60的Y方向的两个端部连接有FPC(Flexible Printed Circuits)基板63。
显示面板30和驱动电极层60之间设有OCR(Optically Clear Resin)层46、保护PET膜45、以及OCA层44。OCR层46以及OCA层44填充显示面板30、保护PET膜45、以及驱动电极层60之间的间隔，同时也具有调整折射率等的功能。
或者，如图11所示，也可以构成为包括光扩散膜47以代替图10所示的保护PET膜45。在显示面板30和驱动电极层60之间设置光扩散膜47，由此可以抑制从显示面板30的像素图案和驱动电极层60的天线图案之间的干扰所产生的莫尔条纹等。
其次，参照图12～图14的同时说明驱动电极层60的电极图案61的构成和动作。
如图12以及图13所示，驱动电极层60的电极图案61包括电极图案61a～61c。此外，电极图案的个数不限于三个，任意的数量。以下中，例举电极图案61a说明详细的结构。电极图案61a包含电极线L1a、L2a、L3a、L4a、L5a、L6a、L7a、以及L8a。电极线L1a和L4a之间设有开关sw1a。电极线L2a和L5a之间设有开关sw2a。电极线L3a和L6a之间设有开关sw3a。此外，开关sw1a～sw3a以及下面说明的sw4a～sw9a可以通过薄膜晶体管等而形成。
在像素区域DP的外侧的FPC基板63中，作为经由开关连接电极图案61a的端子，设有天线端子TA1a以及TA2a、以及驱动电极端子TE1a以及TE2a。天线端子TA1a以及TA2a连接于前述的天线控制器。驱动电极端子TE1a以及TE2a连接于前述的触摸面板控制器，将来自触摸面板控制器的驱动信号输入至电极图案61a。
开关sw4a连接于电极线L3a，通过切换操作，连接于电极线L7a和驱动电极端子TE1a的任意一个。开关sw5a连接于电极线L2a，通过切换操作，连接于电极线L6a和驱动电极端子TE1a的任意一个。开关sw6a连接于电极线L1a，通过切换操作，连接于天线端子TA1a和驱动电极端子TE1a的任意一个。开关sw7a连接于电极线L6a，通过切换操作，连接于天线端子TA2a和驱动电极端子TE2a的任意一个。开关sw8a连接于电极线L5a，通过切换操作，连接于电极线L7a和驱动电极端子TE2a的任意一个。开关sw9a连接于电极线L4a，通过切换操作，连接于电极线L8a和驱动电极端子TE2a的任意一个。
图12是示出电极图案61作为天线动作的期间中的开关的样子的电路图。如图12所示，电极图案61作为天线动作的期间中，关闭开关sw1a、sw2a、以及sw3a。另外，开关sw4a连接于电极线L7a。开关sw5a连接于电极线L8a。开关sw6a连接于天线端子TA1a。开关sw7a连接于天线端子TA2a。开关sw8a连接于电极线L7a。开关sw9a连接于电极线L8a。通过开关sw1a～sw9a如上所述动作，电极图案61作为三层的螺旋状的天线线圈功能。例如，天线端子TA1a成为去往天线的输入端子，天线端子TA2a成为从天线而来的输出端子。但是，也可以是输入输出关系相反。
另一方面，图13是示出电极图案61作为驱动电极起作用的期间中的开关的样子的电路图。如图13所示，电极图案61作为天线起作用的期间中，开关sw1a、sw2a、以及sw3a处于打开的状态。开关sw4a连接于驱动电极端子TE1a。开关sw5a连接于驱动电极端子TE1a。开关sw6a连接于驱动电极端子TE1a。开关sw7a连接于驱动电极端子TE2a。开关sw8a连接于驱动电极端子TE2a。开关sw9a连接于驱动电极端子TE2a。通过开关sw1a～sw9a如上所述动作，电极图案61作为从驱动电极端子TE1a以及TE2a的每一个延伸三条的驱动电极起作用。并且，输入来自驱动电极端子TE1a以及TE2a的每一个的驱动信号。
图14中示出对于电极图案61的驱动信号的一例。如图14所示，对于电极图案61的驱动是将触发脉冲TP作为起点，以周期反复进行。触发脉冲TP例如从时序控制器赋予至触摸面板控制器以及天线控制器。输入触发脉冲的时点设为t0。在时点t0，电极图案61的开关切换成图13所示的状态。并且，从时点t0到时点t1之间，向电极图案61施加用于驱动驱动电极的驱动信号。该驱动信号例如为8KHz左右的脉冲串矩形波。在图14中，将施加用于驱动驱动电极的驱动信号的期间表示为TD。
其次，到来时点t1时，电极图案61的开关切换成图12所示的状态。并且，从时点t1到时点t2之间，向电极图案61施加用于驱动天线的驱动信号。该驱动信号例如为13.56MHz左右的正弦波。在图14中，将施加用于驱动天线电极的驱动信号的期间表示为TA。
并且，到来时点t2时，电极图案61的开关再次切换成图13所示的状态，且被施加驱动电极的驱动信号。重复进行如上所述的驱动处理。此外，触摸面板2以120Hz驱动时，开关的切换周期(t0～t1的时间间隔)为约8.3毫秒。
如上所述，在本实施方式涉及的触摸面板2中，在驱动电极层60设有作为天线以及驱动电极共用的电极图案61，由此与将天线层设于与触摸面板的电极层不同的另一层的情况相比，装置的厚度变小。另外，由于能够减少层的数量，可以以低成本制造。另外，电极图案61兼用作天线和驱动电极，由此能够减少布线的数量。因此，能够将布线的宽度较粗地形成，由此可以低电阻化布线。进一步，电极图案61共有天线和驱动电极的功能，由此会有能够降低组装成本的优点。
另外，作为第二实施方式的变形例，与将驱动电极层60中的电极图案61作为第一实施方式的变形例说明的图7的天线图案21的一样，优选以相邻的电极图案彼此重叠的方式构成。
[第三实施方式]
图15是示出第三实施方式中的天线内置触摸面板(以下，简单称为触摸面板。)3的概略构成的分解立体图。如图15所示，触摸面板3包括传感电极层70、驱动电极层20、显示面板30。传感电极层70形成有传感电极的同时形成有天线图案。
如图18所示，传感电极层70包括传感电极75a～75j和天线图案71a～71c。传感电极75以及天线图案71以在俯视时相互不重叠的方式在传感电极层70的基板(PET基板72)的表面上形成于同一层。
此外，对于传感电极75以及天线图案71的材料以及结构，由于驱动电极层20的驱动电极25以及天线图案21相同，因此省略详细的说明。
此外，传感电极层70的传感电极75以及天线图案71、和驱动电极层20的驱动电极25以及天线图案21也可以分别形成在不同的PET膜，但是这些分别也可以形成在一片的PET膜的两面上。
图16是示出，如上所述，对于触摸面板3，在一片的PET膜48的两面上，形成传感电极层70的传感电极75以及天线图案71、和驱动电极层20的驱动电极25以及天线图案21的例子的剖视图。另外，如图17所示，也可以构成为包括光扩散膜47以代替图16所示的保护PET膜45。
此外，本实施方式中，例举了传感电极层70配置在前面侧，驱动电极层20设置在传感电极层70和显示面板30之间的构成，但是也可以是传感电极层70和驱动电极层20的位置相反。
在触摸面板3也可以重复如下所述的动作：驱动天线图案21以及天线图案71时，依次驱动天线图案21之后，接着，依次驱动天线图案71，再次回到天线图案21的驱动。例如，以天线图案21a、21b、21c、天线图案71a、71b、71c、天线图案21a、21b、21c、天线图案71a、71b、71c…的顺序驱动。
或者，也可以独立设置驱动天线图案21和天线图案71的天线控制器，以独立驱动天线图案21和天线图案71。此时，也能够同时驱动天线图案21和天线图案71。
如上所述，重复天线图案21和天线图案71的驱动，由此能够通过天线图案21检测IC卡的X方向的位置(X坐标)，通过天线图案71检测IC卡的Y方向的位置(Y坐标)。
如上所述，根据本实施方式涉及的触摸面板3，天线图案71对于传感电极层70形成在与传感电极75相同一层，由此与将天线层设置在与触摸面板层不同的另一层的情况相比，可以减小装置的厚度。另外，由于能够减少层的数量，可以以低成本制造。
另外，本实施方式涉及的触摸面板3中，天线图案21和驱动电极25、以及天线图案71和传感电极71作为布线分别独立地设置，由此会有天线的驱动和触摸面板的驱动同时并行地进行的优点。
另外，在第三实施方式中，优选将传感电极层70中的天线图案71构成为如图19所示的构成。图19的例子中，天线图案71包括分别以三层的螺旋状形成的天线图案71a～71e。但是，天线图案71不限定于三层的螺旋状，也可以是作为环形状或者两圈以上的螺旋状的天线线圈而形成。
图19所示的天线图案71a～21e在Y方向以彼此错开一半的间距重叠的方式形成。例如，天线图案71a和天线图案71b之间的间隙的中心线以与天线图案71d的中心线一致的方式配置。此外，此处例举了包括五个天线图案的构成，但是不限于此，天线图案的数量是任意的数量。
像素区域DP中，天线图案71的天线线沿着X方向以直线状形成。即，像素区域DP中，天线图案71的任一天线线也不与相邻的天线线相交，而与X方向平行地配置。
另一方面，到达到位于传感电极层70的X方向的端部的FPC基板73上的天线线以沿着Y方向的方式延伸。并且，在FPC基板73上，在俯视时相邻的天线图案的天线线彼此相交的部分中，某个天线图案经由在FPC基板73上形成的接触孔布线于FPC基板73的另一层。因此，可以使相邻的天线图案的天线线在FPC基板区域相交。
天线图案71中向Y方向延伸的部分优选不配置在像素区域DP，而配置在FPC基板73上。根据该构成，在像素区域DP中，天线线全部与X方向平行地配置，由此难以视觉辨认天线线。
此外，图19中省略了图示，但是驱动电极75在像素区域DP内与天线图案71a～71e的天线线平行，并且在俯视时与天线图案71a～71e的天线线不重叠的方式配置。
天线图案71经由FPC基板73连接于天线控制器(未图示)。天线控制器对于天线图案71a～21e在Y方向从端部依次施加驱动信号。例如，在检测NFC(Near FieldCommunication)卡的情况下，以13.56兆赫兹的正弦波驱动。例如，在图19所示的配置例子的情况下，天线图案71可以以天线图案71a、71d、71b、71e、71c的顺序驱动。
根据图19所示的变形例，由于相邻的天线图案彼此重叠，由此能够将位于由一个天线图案没能检测到的位置上的IC卡，由旁边的天线图案来检测。
此外，作为天线图案71的驱动方法，除了如前述从Y方向的端部依次驱动所有的天线图案的方法之外，也可以同时驱动在Y方向位于远离的位置上的两个天线图案。
如上所述，根据图19所示的变形例涉及的天线设备3，天线图案71以在传感电极层70的俯视图中相互重叠的方式配置，由此能够将位于由一个天线图案没能检测到的位置上的IC卡，由旁边的天线图案来检测。因此，能够实现在显示区域内整个区域上不产生非感应区域的设备，且可以提高实用性。另外，天线图案和驱动电极作为一层布线层(传感电极层70)而形成，由此可以以低成本制造。
此外，在本实施方式中，对于天线图案71示出了所有的天线图案以彼此错开一半的间距而重叠的方式配置的例子，但是天线图案71的配置不限于此。即，只有构成为多条天线图案中的至少一部分的天线图案与旁边的天线图案重叠，该间隔也不限定于一半的间距。
[第四实施方式]
图20是示出第四实施方式中的天线内置触摸面板(以下，简单称为触摸面板。)4的概略构成的分解立体图。如图20所示，触摸面板4包括传感电极层80、驱动电极层60、显示面板30。传感电极层80形成有被共用为传感电极和天线的电极图案。
传感电极层80的构成以及动作与在第二实施方式说明的驱动电极层60的构成以及动作相同，因此省略详细的说明。但是，在驱动电极层60中，沿着X方向排列设置有多个电极图案61，对此在传感电极层80中，如图21以及图22所示，沿着Y方向排列设置有多个电极图案81。
在传感电极层80也通过开关的切换，电极图案81作为天线起作用的状态(图21)、和作为触摸面板的传感电极起作用的状态(图22)相互被分时驱动。此外，以驱动电极层60和传感电极层80之间的驱动信号建立同步，在驱动电极层60作为触摸面板的驱动电极起作用的期间，需要传感电极层80作为传感电极起作用。
关于驱动电极层60和传感电极层80的驱动图案，可以想到各种方式。即，驱动电极层60和传感电极层80的每一个被施加如图14所示的驱动信号，但是驱动电极层60和传感电极层80的触发脉冲TP也可以是同步，也可以是不同步。另外，驱动电极层60的天线图案和传感电极层80的天线图案也可以是同步驱动，也可以是在一个期间TA只驱动驱动电极层60的天线图案和传感电极层80的天线图案的任意一个。
此外，传感电极层80的电极图案81、和驱动电极层60的电极图案61也可以分别形成在不同的PET膜，但是也可以这些分别形成在一片PET膜的两面上。
如上所述，图23是示出对于触摸面板4，在一片的PET膜48的两面上形成传感电极层80的电极图案81、和驱动电极层60的电极图案61的例子的剖视图。另外，如图24所示，也可以构成为包括光扩散膜47以代替图23所示的保护PET膜45。
此外，本实施方式中，例举了传感电极层80配置在前面侧，驱动电极层60设置在传感电极层80和显示面板30之间的构成，但是也可以是传感电极层80和驱动电极层60的位置相反。
如上所述，根据本实施方式涉及的触摸面板4，对于传感电极层80也设置有作为天线以及传感电极共用的电极图案81，由此与将天线层设置在与触摸面板的电极层不同的另一层的情况相比，可以减小装置的厚度。另外，由于能够减少层的数量，由此可以以低成本制造。另外，电极图案81兼用作天线和传感电极，由此能够减少布线的数量。因此，能够将布线的宽度较粗地形成，由此可以低电阻化布线。进一步，电极图案81共有天线和驱动电极的功能，由此会有能够降低组装成本的优点。
另外，作为第四实施方式的变形例，与将传感电极层80中的电极图案81作为第三实施方式的变形例说明的图19的天线图案71的一样，优选以相邻的电极图案彼此重叠的方式构成。
以上，上述实施方式不过是用于实施本发明的例举。因此，本发明不限于上述实施方式，能在不脱离其宗旨的范围内适当地使上述实施方式变形来实施。
例如，上述的说明中，作为通过近距离无线通信读取信息的对象的例子，例举了IC卡、NFC卡，但是读取对象不限定于卡，可以采用各种方式。
附图标记说明
1～4…触摸面板、10…传感电极层、20…驱动电极层、21…天线图案、25…驱动电极、30…显示面板、60…驱动电极层、61…电极图案、70…传感电极层、71…天线图案、80…传感电极层、81…电极图案。

Claims (8)

1.一种包括触摸面板、和通过近距离无线通信读取信息的天线的天线内置触摸面板，其特征在于，
所述触摸面板包括第一电极层和第二电极层，
所述天线设于所述触摸面板的第一电极层以及第二电极层的至少一个，
所述天线包括天线层，所述天线层具有平行排列设置的多条天线图案，
所述多条天线图案的至少一部分以在所述天线层的俯视时相互重叠的方式配置，
所述第一电极层包括沿着第一方向配置的多个电极，
所述第二电极层包括沿着与所述第一方向相交的第二方向配置的多个电极，
进一步包括FPC基板，所述FPC基板在所述第二方向的两端连接于所述多条天线图案，
在俯视时相邻的天线图案的天线线相交的位置上，任意一条天线线经由在所述FPC基板上形成的接触孔而布线。
2.如权利要求1所述的天线内置触摸面板，其特征在于，
所述天线包含多条天线线，所述多条天线线对于所述第一电极层以及第二电极层的至少一个，在所述触摸面板的像素区域对应的区域内，与所述多个电极平行并且同层的配置。
3.如权利要求1所述的天线内置触摸面板，其特征在于，包含开关的布线图案，即所述开关被切换至第一状态时构成触摸面板的电极图案，并且所述开关被切换至第二状态时构成天线图案的布线图案设于所述第一电极层以及第二电极层的至少一个。
4.如权利要求3所述的天线内置触摸面板，其特征在于，进一步包括控制电路，所述控制电路连接于所述布线图案，所述开关被切换至第一状态时提供驱动触摸面板的电极的信号，所述开关被切换至第二状态时提供驱动天线图案的信号。
5.如权利要求1至4中任一项所述的天线内置触摸面板，其特征在于，所述天线为金属网格。
6.如权利要求1所述的天线内置触摸面板，其特征在于，所述多条天线图案的至少一部分以多条天线在排列方向上的天线的宽度的一半的间距错开而配置。
7.如权利要求1或者6所述的天线内置触摸面板，其特征在于，所述天线图案形成为环形状或者两圈以上的螺旋状。
8.如权利要求1或者6所述的天线内置触摸面板，其特征在于，
所述天线层包括两层，
所述两层的天线层的每一个所具有的多条天线图案排列方向以相互正交的方式配置。
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