JP2010086236A - Touch panel - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、タッチパネルに関する。 The present invention relates to a touch panel.
CRTや液晶ディスプレイの表面に入力手段としてタッチパネルを実装した表示装置がPDA、ポータブルゲーム機、券売機、ATM等で広く利用されている。タッチパネルは、その平坦な操作面に指や入力ペンが触れることにより、前記操作面の裏側に配置した電極に生じる静電容量あるいは抵抗の変化を検出し、タッチの位置を決定している。 A display device in which a touch panel is mounted on the surface of a CRT or liquid crystal display as an input means is widely used in PDAs, portable game machines, ticket vending machines, ATMs, and the like. The touch panel detects a change in capacitance or resistance generated in an electrode disposed on the back side of the operation surface by touching the flat operation surface with a finger or an input pen, and determines a touch position.
上述したタッチパネルの操作面が平坦なため、斜め方向より見ながら指等で入力を行うとタッチパネルと表示部との間に視差が生じミスタッチが発生する。そしてミスタッチを防ぐため操作面に凹部や凸部を設けると静電容量検出型のタッチパネルではタッチパネル電極と操作面上の指や入力ペン等との距離が変化するためタッチパネルの電極と操作面上の指等との間の静電容量が前記凹部や凸部で変化するためタッチ有無の判定が困難となるという問題があった。 Since the operation surface of the touch panel described above is flat, when an input is performed with a finger or the like while viewing from an oblique direction, parallax occurs between the touch panel and the display unit, and mistouch occurs. If a concave or convex portion is provided on the operation surface to prevent mistouch, the distance between the touch panel electrode and the finger or input pen on the operation surface changes in the capacitance detection type touch panel. There is a problem that it is difficult to determine the presence or absence of touch because the capacitance between the finger and the like changes at the concave portion or the convex portion.
本発明は、操作面に凹凸な形状を形成したタッチパネルの提供を課題とする。 An object of the present invention is to provide a touch panel having an uneven shape on the operation surface.
本発明の請求項1に記載の静電容量検出型タッチパネルは、
少なくとも1つの第1の曲面が形成された操作面と、前記第1の曲面に対応させて前記操作面とは反対側の、前記第1の曲面が形成された部分の厚さを規定する第2の曲面が設けられた対向面とを有する透明な保護基板と、
前記保護基板に対向配置され、透明導電膜からなる電極が設けられた透明な基板と、
前記保護基板の第2の曲面と前記基板との間に、前記操作面の第1の曲面に対応させて配置され、前記保護基板とは異なる比誘電率を持った誘電体層と、
を備えたことを特徴とする。
The capacitance detection type touch panel according to
An operating surface on which at least one first curved surface is formed, and a thickness that defines the thickness of the portion on the opposite side of the operating surface corresponding to the first curved surface, on which the first curved surface is formed. A transparent protective substrate having an opposing surface provided with two curved surfaces;
A transparent substrate disposed opposite to the protective substrate and provided with an electrode made of a transparent conductive film;
A dielectric layer disposed between the second curved surface of the protective substrate and the substrate in correspondence with the first curved surface of the operation surface, and having a relative dielectric constant different from that of the protective substrate;
It is provided with.
請求項2の発明は、請求項1に記載の静電容量検出型タッチパネルにおいて、保護基板の対向面に形成された第2の曲面と誘電体層とは、基板上の電極に対して誘電体層と保護基板とを介して位置する前記第1の曲面の各部の表面上における静電容量が実質的に等しくなるように、前記第1の曲面の形状に応じて、前記第2の曲面の形状と、誘電体層及び前記保護板の比誘電率が設定されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the capacitance detection type touch panel according to the first aspect, the second curved surface formed on the opposite surface of the protective substrate and the dielectric layer are dielectric with respect to the electrodes on the substrate. In accordance with the shape of the first curved surface, the second curved surface of the first curved surface is set to have substantially the same capacitance on the surface of each part of the first curved surface located through the layer and the protective substrate. The shape and the dielectric constant of the dielectric layer and the protective plate are set.
請求項3の発明は、請求項1に記載の静電容量検出型タッチパネルにおいて、保護基板の対向面に形成された第2の曲面は、操作面の第1の曲面の各部において、第1の比誘電率を持った保護基板と第2の比誘電率を持った誘電体層とによりそれぞれ生じる静電容量の合成した値が実質的に等しくなるように、前記保護基板と前記誘電体層の厚さを前記操作面の第1の曲面に応じて変化させる形状の凹曲面に形成されていることを特徴とする比誘電率比誘電率請求項4の発明は、請求項1に記載の静電容量検出型タッチパネルにおいて保護板の操作面に形成された第1の曲面は、前記操作面から突出する凸部からなり、保護基板の第2の曲面と前記基板との間に配置される誘電体層は、前記保護基板の比誘電率よりも大きい比誘電率を持つ誘電物質からなることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the capacitance detection type touch panel according to the first aspect, the second curved surface formed on the opposing surface of the protective substrate is the first curved surface of each portion of the operation surface. The protection substrate and the dielectric layer are substantially equal to each other in the combined value of the capacitance generated by the protection substrate having a relative dielectric constant and the dielectric layer having the second dielectric constant. The dielectric constant relative permittivity according to
請求項5の発明は、請求項1に記載の静電容量検出型タッチパネルにおいて、保護基板の操作面に形成された第2の曲面は、前記操作面から凹んだ形状に形成された凹曲面からなり、保護基板の第2の曲面と前記基板との間に配置される誘電体層は、前記保護基板の比誘電率よりも小さい比誘電率を持つ誘電物質からなることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the capacitance detection type touch panel according to the first aspect, the second curved surface formed on the operation surface of the protective substrate is a concave curved surface formed in a shape recessed from the operation surface. Thus, the dielectric layer disposed between the second curved surface of the protective substrate and the substrate is made of a dielectric material having a relative dielectric constant smaller than that of the protective substrate.
請求項6の発明は、請求項1に記載の静電容量検出型タッチパネルにおいて、保護基板の第2の曲面と前記基板との間に配置される誘電体層は、比誘電率が1の空気であることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the capacitance detection type touch panel according to the first aspect, the dielectric layer disposed between the second curved surface of the protective substrate and the substrate has an air with a relative dielectric constant of 1. It is characterized by being.
請求項7の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の静電容量検出型タッチパネルにおいて、保護基板の第2の曲面と前記基板との間に配置される誘電体層は、樹脂または粘着材であることを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the capacitance detection type touch panel according to any one of the first to fifth aspects, wherein the dielectric layer disposed between the second curved surface of the protective substrate and the substrate is It is a resin or an adhesive material.
請求項8の発明は、請求項1に記載の静電容量検出型タッチパネルにおいて、保護基板の比誘電率をε1、保護基板の第2の曲面と電極が形成された基板との間に配置される誘電体層比誘電率をε2とし、前記基板の法線に沿った方向の前記保護基板の厚さをD1、前記基板の法線に沿った方向の前記誘電体層の厚さをD2とし、保護基板の操作面に形成された第1の曲面が前記基板と接する一方端の前記保護基板の厚さをD3とし、第1の曲面の一方端からの距離をXとし、第1の曲面の一方端から他方の端までの距離をLとし、前記第1の曲面がXの関数
D(X)=a・X(X−L)+D3(ただし、aは正の定数)
で表わされる形状とき、
第1の曲面の一方端から距離Xの点における誘電体層の厚さD2(X)と、保護基板の厚さD1(X)とが、それぞれ
D2(X)=−a・ε2・X(X−L)/(ε1−ε2)
D1(X)=D3+a・ε1・X(X−L)/(ε1−ε2)
を満たす曲面形状に、前記保護基板の第2の曲面が形成されていることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in the capacitance detection type touch panel according to the first aspect, the protective substrate has a relative dielectric constant of ε1, and is disposed between the second curved surface of the protective substrate and the substrate on which the electrodes are formed. The dielectric layer relative dielectric constant is ε2, the thickness of the protective substrate in the direction along the normal line of the substrate is D1, and the thickness of the dielectric layer in the direction along the normal line of the substrate is D2. The first curved surface formed on the operation surface of the protective substrate has a thickness of the protective substrate at one end in contact with the substrate as D3, a distance from one end of the first curved surface as X, and the first curved surface. L is a distance from one end to the other end, and the first curved surface is a function of X. D (X) = a · X (XL) + D3 (where a is a positive constant)
When the shape represented by
The thickness D2 (X) of the dielectric layer and the thickness D1 (X) of the protective substrate at a distance X from one end of the first curved surface are D2 (X) = − a · ε2 · X ( XL) / (ε1-ε2)
D1 (X) = D3 + a · ε1 · X (XL) / (ε1−ε2)
The second curved surface of the protective substrate is formed in a curved shape satisfying the above.
本発明によれば、走査面に凸凹形状を設けた静電容量検出型タッチパネルを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrostatic capacitance detection type touch panel which provided the uneven shape in the scanning surface can be provided.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係わるタッチパネル付き表示装置の構成を示す概略図、図2はタッチパネルの一部の断面を示す部分断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a display device with a touch panel according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a partial cross section of the touch panel.
第1の実施形態のタッチパネル付き表示装置は、図1に示すように、画像、文字、数字等を表示するディスプレイ8と、このディスプレイ8の表示面側に配置されたタッチパネル7と、前記ディスプレイ8を駆動するディスプレイ回路9と、タッチパネル7を駆動するタッチパネル回路10と、前記ディスプレイ回路9とタッチパネル7の動作を制御する制御回路10とからなっている。
As shown in FIG. 1, the display device with a touch panel according to the first embodiment includes a
ディスプレイ8は、画像を表示すると共に、タッチパネルを操作する時には、入力操作するための位置と機能を表示する。この実施形態では、タッチパネの入力操作により数字を入力する例を示している。
The
図2で示すように、タッチパネル7は、指等の導電体がタッチされ、前記ディスプレイ8に表示されるタッチ位置に対応して、タッチ位置を触感で確認するための凹状の曲面からなる複数のタッチ凹部1aが形成された操作面1と、この操作面1とは反対側の、複数のタッチ凹部1aに対応させて設けられ、厚さを調整するための曲面を持った凹部1bが形成された対向面とを有する透明な保護基板2と、この保護基板2に対向配置され、透明導電膜で形成されたタッチ検出電極3を設けた透明なタッチパネル基板4と、前記保護基板2と前記タッチパネル基板4との間に、前記操作面1の複数のタッチ凹部1aに対応させて配置され、前記保護基板2とは異なる比誘電率を持った誘電体層15とからなっている。
As shown in FIG. 2, the
前記タッチパネル基板4のタッチ検出電極3は、図3に示すように、前記タッチパネル基板4の一辺と平行な一方の方向(以下、X軸方向という)に延びた複数のX軸タッチ検出電極3aと、前記一方の方向と直交する他の方向(以下、Y軸方向という)に延びた複数のY軸タッチ検出電極3bがタッチパネル7の操作面1側とその反対側の面にそれぞれ配列されている
As shown in FIG. 3, the
尚、タッチ検出電極のパターンは四角形のくり返しであるがひし形、円形などいずれかの形状に形成されている。 The touch detection electrode pattern is a square repetitive pattern, but is formed in any shape such as a rhombus or a circle.
この実施形態のタッチパネル付き表示装置は、前記表示ディスプレイに入力する数値と、そのタッチ凹部1aに対応させてタッチ位置を表示し、操作者は、表示されたタッチ位置に指等の触覚で確認しながらタッチすることにより、タッチ位置の情報を入力する。保護基板上の操作面1に指等が接触したタッチパネルは、タッチ検出電極自体が接地間に持つ静電容量に加えて、タッチ検出電極3に接近させた指と、前記タッチ検出電極3との間に前記保護基板2と誘電体層15を介した新たな静電容量が付加され、前記操作面1の指等が接触された位置に最も近いタッチ検出電極3の接地との間の静電容量が変化する。この容量変化を各X軸タッチ検出電極3aと、各Y軸タッチ検出電極3bごとにそれぞれ独立に線順次走査して検出することによりタッチパネル平面上の指の触れた位置を特定し、そのタッチ位置に表示された数値等の情報が入力されたことを認識する。
The display device with a touch panel of this embodiment displays the touch position corresponding to the numerical value input to the display display and the
図3は、タッチ検出電極の間に設ける誘電体層15として、比誘電率が保護基板より小さい物質を用いた場合の、保護基板2のタッチ凹部1aに対応する部分の断面を拡大して示している。
FIG. 3 shows an enlarged cross section of a portion corresponding to the touch
保護基板2の操作面1とは反対の面に形成された凹部1bと、誘電体層15とは、操作面1のタッチ凹部1aの形状に応じて、タッチ検出電極3のX軸タッチ検出電極3aに対して誘電体層15と保護基板2とを介して位置するタッチ凹部1aの曲面各部の表面上における静電容量が実質的に等しくなるように、前記凹部1bの形状と、誘電体層15及び前記保護基板2の比誘電率の値が設定されている。
The
すなわち、前記凹部1bは、第1の比誘電率を持った保護基板2と第2の比誘電率を持った誘電体層15の厚さを前記タッチ凹部1aの曲面に応じて調整し、前記タッチ凹部1aの中の各部で、前記第1の比誘電率を持った保護基板2と第2の比誘電率を持った誘電体層15によりそれぞれ生じる静電容量を合成した値が、実質的に等しくなるような曲面を持っている。
That is, the
尚、前記タッチパネル基板4に形成された複数のY軸タッチ検出電極3bと、保護基板2の操作面1の表面との間の静電容量は、X軸タッチ検出電極3aと前記操作面1の表面との間に介在する保護基板2と誘電体層15に加え、さらに均一な厚さのタッチパネル基板4が介在するだけであるから、前記凹部1bの曲面形状に影響することは無い。したがって、前記凹部1bの曲面形状は、X軸タッチ検出電極3aと保護基板2の操作面1の表面との間の静電容量に着目して決定することができる。
The capacitance between the plurality of Y-axis
すなわち、保護基板2の容量をC1、誘電体層の容量C2とすると、その保護基板2の容量をC1と誘電体層の容量C2の2つの誘電体を電極間に介在させた静電容量Cは、C1とC2を直列接続させたときの合成となり
(数1)
1/C1+1/C2=1/C
で表される。
次に、保護基板2の比誘電率をε1、その前記タッチパネル基板の法線に沿った方向の厚さをD1、誘電体層15の法線に沿った方向の厚さをD2、比誘電率をε2、前記タッチ凹部1aの両端に位置しも保護基板2とタッチパネル基板4とが誘電体層15を介在することなく直接接する点、すなわち、タッチ凹部1aの曲面の一方の端に対応する点をP0とし、その部分の保護基板2の厚さ、すなわち保護基板2の厚さをD3とすると、
That is, when the capacitance of the
1 /
It is represented by
Next, the dielectric constant of the
コンデンサーの一般式
(数2)
C=εxA/d
(ここでCは静電容量、εは比比誘電率、Aは電極面積、dは電極間距離)
であるから(数1)は
(数3)
D1/ε1+D2/ε2=D3/ε1
となる。
General formula of capacitor (Equation 2)
C = εxA / d
(Where C is the capacitance, ε is the relative dielectric constant, A is the electrode area, and d is the distance between the electrodes)
Therefore (Equation 1) is (Equation 3)
D1 / ε1 + D2 / ε2 = D3 / ε1
It becomes.
タッチ凹部1aの曲面の一方の端に対応する点P0と、タッチ凹部1aの曲面の他方の端に対応する点PLの間の任意の点Pの前記点P0からの距離をXとし、その点での保護基板2の厚さをD1(X)、誘電体層15の厚さをD2(X)、とすると、タッチ凹部1aの曲面の両端に対応する点P0、点PLでは、D2(0)=D2(L)=0、D1(0)=D1(L)=D3であり
(数3)は
(数4)
D1(X)/ε1+D2(X)/ε2=D3/ε1
となる。
And P 0 point corresponding to one end of the curved surface of the
D1 (X) / ε1 + D2 (X) / ε2 = D3 / ε1
It becomes.
任意の点Pにおけるタッチ検出電極3の表面と保護基板2の操作面1に形成されたタッチ凹部1aの表面までの距離をD(X)とすると
(数5)
D(X)=D1(X)+D2(X)
となる。
If the distance from the surface of the
D (X) = D1 (X) + D2 (X)
It becomes.
ここで、保護基板2の表面の操作面1に形成されたタッチ凹部1aの凹形状を、Xの関数
(数6)
D(X)=a・X(X−L)+D3
(ただし、aは正の定数)
で表される曲線とすると、前記任意の点Pにおける誘電体層15の厚さD2(X)と保護基板2の厚さD1(X)とは、それぞれ
(数4)と(数6)から
(数7)
D2(X)=−a・ε2・X(X−L)/(ε1−ε2)
(数8)
D1(X)=D3+a・ε1・X(X−L)/(ε1−ε2)
で表される。
Here, the concave shape of the touch
D (X) = a · X (XL) + D3
(Where a is a positive constant)
The thickness D2 (X) of the
D2 (X) = − a · ε2 · X (XL) / (ε1−ε2)
(Equation 8)
D1 (X) = D3 + a · ε1 · X (XL) / (ε1−ε2)
It is represented by
このようにして、保護基板2の操作面1に形成されたタッチ凹部1aの凹形状を(数6)で示した曲線にしたとき、保護基板2の比誘電率ε1と、誘電体層15の比誘電率ε2とに応じて、(数7)又は(数8)を満足するように、保護基板2の凹部の形状を曲線的に形成することによって、任意の点Pのタッチ検出電極3と操作面1との間の静電容量を実質的に一定な値にすることができる。従ってこの実施形態によれば、タッチパネルの凹形状のタッチ凹部1aが形成された操作面1上での静電容量を均一にすることができる。
In this way, when the concave shape of the touch
図8は、タッチ凹部1aの凹形状を、前記点P0から点PLまでの距離を500mm、保護基板2の厚さD3を2mmに拡大して示しており、保護基板として比誘電率ε1=2の樹脂基板を用い、誘電体層15を比誘電率εが1の空気を充満させた空間とし、操作面1に形成されたタッチ凹部1aの凹形状を表す(数6)の定数aを0.0001とし、横軸に前記点P0から点PLまでの距離を、縦軸に前記X軸タッチ検出電極3aからの高さをとって、その形状を表している。図8において、保護基板2の操作面1に形成されたタッチ凹部1aの断面形状は、曲線16で表され、誘電体層15の断面形状は曲線17で表される。
8, a
すなわち、保護基板2は、操作面1を曲線16で示す形状のタッチ凹部1aとし、これに対応させて、保護基板2の操作面1とは反対側の面に、曲線17で表わされる形状の凹部1bを形成し、この凹部1bとX軸タッチ検出電極3aとの間に空気を満たすことによって、タッチパネルの凹形状のタッチ凹部1aが形成された操作面1上での静電容量を均一にすることができる。
That is, the
(第2の実施形態)
この発明の第2の実施形態では、図5に示すように、タッチパネルの操作面1に触感により位置を確認するための凸状の曲面からなるタッチ凸部1cを形成し、タッチ検出電極の3X軸タッチ検出電極3aとの間に設ける誘電体層として、比誘電率が保護基板より大きい物質を用いたタッチパネル付き表示装置を示している。
(Second Embodiment)
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, a touch convex portion 1 c composed of a convex curved surface for confirming the position by tactile sensation is formed on the
図6はタッチパネル電極の間に設ける誘電体層として、比誘電率が保護基板より大きい物質を用いた場合の、保護基板2のタッチ凸部1cに対応する部分の断面を拡大して示している。保護基板2の操作面1とは反対の面に形成された凹部1dと、誘電体層15aとは、操作面1のタッチ凸部1cの形状に応じて、タッチ検出電極3のX軸タッチ検出電極3aに対して誘電体層15と保護基板2とを介して位置するタッチ凸部1cの曲面各部の表面上における静電容量が実質的に等しくなるように、前記凹部1dの形状と、誘電体層15a及び前記保護基板2の比誘電率の値が設定されている。
FIG. 6 shows an enlarged cross section of a portion corresponding to the touch convex portion 1c of the
すなわち、前記凹部1dは、第1の比誘電率を持った保護基板2と、この第1の比誘電率よりも大きい第2の比誘電率を持った誘電体層15aの厚さを前記タッチ凸部1cの曲面に応じて調整し、前記タッチ凸部1cの各部で、前記第1の比誘電率を持った保護基板2と第2の比誘電率を持った誘電体層15aとを合算した比誘電率が、実質的に等しくなるような曲面を持っている。
That is, the concave portion 1d is formed by touching the thickness of the
この実施形態においても、上述した第1の実施形態と同様に、保護基板2の操作面1に形成されたタッチ凸部1cの凸形状を(数6)で示した曲線にしたとき、保護基板2の比誘電率ε1と、誘電体層15aの比誘電率ε2とに応じて、(数7)又は(数8)を満足するように、保護基板2の凹部の形状を曲線的に形成することによって、任意の点Pのタッチ検出電極3と操作面1との間の静電容量を実質的に一定な値にすることができる。従ってこの実施形態によれば、タッチパネルに凸形状のタッチ凸部1cが形成された操作面1上での静電容量を均一にすることができる。
Also in this embodiment, when the convex shape of the touch convex portion 1c formed on the
図9は、タッチ凸部1cの凸形状を、前記点P0から点PLまでの距離を500mm、保護基板2の厚さD3を2mmに拡大して示しており、保護基板として比誘電率ε1=2の樹脂基板を用い、誘電体層15aを比誘電率εが2.6の物質を充満させ、操作面1に形成されたタッチ凸部1cの凸形状を表す(数6)の定数aを0.0003とし、横軸に前記点P0から点PLまでの距離を、縦軸に前記X軸タッチ検出電極3aからの高さをとって、その形状を表している。図9において、保護基板2の操作面1に形成されたタッチ凸部1cの断面形状は、曲線18で表され、誘電体層15の断面形状は曲線19で表される。
9, the convex shape of the touch protrusions 1c, shows the distance from the point P 0 to the
すなわち、保護基板2は、操作面1を曲線18で表わされる曲面のタッチ凸部1cと、これに対応させて、保護基板2の操作面1とは反対側の面に、曲線19で表わされる曲面の凹部1dとを形成し、この凹部1dとX軸タッチ検出電極3aとの間に誘電体層15aを満たすことによって、タッチパネルの凸形状のタッチ凸部1cが形成された操作面1上での静電容量を均一にすることができる。
That is, the
前記比誘電率が保護基板より大きい誘電体層としては、比誘電率が2.7〜4.5のアクリル樹脂、比誘電率が2.9〜3.0のポリカーポネート樹脂、あるいは、メタクリル樹脂、スチレン樹脂などを用いることができる。 Examples of the dielectric layer having a relative dielectric constant larger than that of the protective substrate include an acrylic resin having a relative dielectric constant of 2.7 to 4.5, a polycarbonate resin having a relative dielectric constant of 2.9 to 3.0, or methacrylic resin. Resin, styrene resin, or the like can be used.
(第3の実施形態)
第3の実施形態は、タッチパネルの操作面1に、触感により位置を確認するための凸形状の複数のタッチ凸部1cと凹形状の複数のタッチ凹部1aとを形成したタッチパネル付き表示装置である。
(Third embodiment)
The third embodiment is a display device with a touch panel in which a plurality of convex touch projections 1c and a plurality of
図7に示すように、この実施形態のタッチパネル付き表示装置は、操作面1にタッチ凸部1cと、タッチ凹部1aとが形成され、操作面1とは反対の面に凹部1d、1bが形成された保護基板2と、誘電体層15a、15とから構成されている。これらの保護基板2と誘電体層15a、15は、それぞれ、操作面1のタッチ凸部1c、タッチ凹部1aの形状に応じて、タッチ検出電極3のX軸タッチ検出電極3aに対して誘電体層15、15aと保護基板2とを介して位置するタッチ凸部1c、タッチ凹部1aの曲面各部の表面上における静電容量が実質的に等しくなるように、前記凹部1d、1bの形状と、誘電体層15a、15、及び保護基板2の比誘電率の値が設定されている。
As shown in FIG. 7, in the display device with a touch panel of this embodiment, a touch convex portion 1 c and a touch
すなわち、前記凹部1b、1dは、第1の比誘電率を持った保護基板2と、この第1の比誘電率よりも小さい比誘電率を持った第2の誘電体層15と、第1の比誘電率よりも大きい第3の比誘電率を持った誘電体層15aの厚さを前記タッチ凹部1a、タッチ凸部1cの曲面に応じて調整し、前記タッチ凹部1a、タッチ凸部1cの各部で、前記第1の比誘電率を持った保護基板2と第2の比誘電率を持った誘電体層15と、前記第1の比誘電率を持った保護基板2と第3の比誘電率を持った誘電体層15aとによりそれぞれ生じる静電容量を合成した値がが、それぞれ実質的に等しくなるような曲面を持っている。前記凹部1b、1dの曲面は、前記タッチ凹部1a、タッチ凸部1cに応じて、それぞれ前記第1の実施形態と、第21の実施形態と同様にして定めることができる。
That is, the
第3の実施形態によれば、タッチパネルに凹形状のタッチ凹部1aと、凸形状のタッチ凸部1cとが形成された操作面1上での静電容量を均一にすることができる。
According to the third embodiment, it is possible to make the electrostatic capacitance uniform on the
尚、上述した第1乃至第3の実施形態では、一つのタッチパネルに複数のタッチ位置を設け、それらの複数の操作位置を触感で確認するためのタッチ凹部1a、タッチ凸部1cを設ける例を示したたが、本発明はこれに限らず、たとえは、一つのタッチパネルの操作面1の全体を一つの凸形状、又は凹形状に形成し、この一つの凸形状、又は凹形状に対応させて、1つの凹部1b、又は1dを形成するようにしたても良い。この場合、操作面1が全体に曲面形状のタッチパネルが得られる。
In the first to third embodiments described above, an example is provided in which a plurality of touch positions are provided on one touch panel, and touch
また、タッチパネルの操作面1に形成される凸形状、又は凹形状は、前記操作面1上で任意の形状に、たとえば図形を表わす形状にしても良い。
さらに、いずれの実施形態において表示パネル7は特に限定することなくCRT、液晶表示ディスプレイ、有機EL、PDP、電子ペーパーディスプレイなどいずれも使用が可能である。
Further, the convex shape or the concave shape formed on the
Furthermore, in any embodiment, the
1・・・操作面
2・・・保護基板
3・・・タッチ検出電極
4・・・タッチパネル基板
7・・・タッチパネル
8・・・表示ディスプレイ
9・・・ディスプレイ回路
10・・・タッチパネル回路
11・・・制御回路
14・・・タッチパネル電極基板
15・・・誘電体層
16、18・・・タッチパネル電極からと操作面のまでの縦方向厚さ
17・・・誘電体層(空気層)厚さ
19・・・誘電体層厚さ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記保護基板に対向配置され、透明導電膜からなる電極が設けられた透明な基板と、
前記保護基板の第2の曲面と前記基板との間に、前記操作面の第1の曲面に対応させて配置され、前記保護基板とは異なる比誘電率を持った誘電体層と、
を備えたことを特徴とする静電容量検出型タッチパネル。 An operating surface on which at least one first curved surface is formed, and a thickness that defines the thickness of the portion on the opposite side of the operating surface corresponding to the first curved surface, on which the first curved surface is formed. A transparent protective substrate having an opposing surface provided with two curved surfaces;
A transparent substrate disposed opposite to the protective substrate and provided with an electrode made of a transparent conductive film;
A dielectric layer disposed between the second curved surface of the protective substrate and the substrate in correspondence with the first curved surface of the operation surface, and having a relative dielectric constant different from that of the protective substrate;
An electrostatic capacitance detection type touch panel comprising:
保護基板の第2の曲面と前記基板との間に配置される誘電体層は、前記保護基板の比誘電率よりも大きい比誘電率を持つ誘電物質からなることを特徴とする請求項1に記載の静電容量検出型タッチパネル。 The first curved surface formed on the operation surface of the protective substrate is a convex portion protruding from the operation surface,
The dielectric layer disposed between the second curved surface of the protective substrate and the substrate is made of a dielectric material having a relative dielectric constant larger than that of the protective substrate. The capacitance detection type touch panel as described.
保護基板の第2の曲面と前記基板との間に配置される誘電体層は、前記保護基板の比誘電率よりも小さい比誘電率を持つ誘電物質からなることを特徴とする請求項1に記載の静電容量検出型タッチパネル。 The second curved surface formed on the operation surface of the protective substrate is a concave curved surface formed in a shape recessed from the operation surface,
The dielectric layer disposed between the second curved surface of the protective substrate and the substrate is made of a dielectric material having a relative dielectric constant smaller than that of the protective substrate. The capacitance detection type touch panel as described.
D(X)=a・X(X−L)+D3(ただし、aは正の定数)
で表わされる形状のとき、
第1の曲面の一方端から距離Xの点における誘電体層の厚さD2(X)と、保護基板の厚さD1(X)とが、それぞれ
D2(X)=−a・ε2・X(X−L)/(ε1−ε2)
D1(X)=D3+a・ε1・X(X−L)/(ε1−ε2)
を満たす曲面形状に、前記保護基板の第2の曲面が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の静電容量検出型タッチパネル。 The relative dielectric constant of the protective substrate is ε1, the relative dielectric constant of the dielectric layer disposed between the second curved surface of the protective substrate and the substrate on which the electrodes are formed is ε2, and the direction along the normal line of the substrate The thickness of the protective substrate is D1, the thickness of the dielectric layer in the direction along the normal of the substrate is D2, and the first curved surface formed on the operation surface of the protective substrate is in contact with the substrate. The thickness of the protective substrate at the end is D3, the distance from one end of the first curved surface is X, the distance from one end of the first curved surface to the other end is L, and the first curved surface is X function D (X) = a · X (XL) + D3 (where a is a positive constant)
When the shape is
The thickness D2 (X) of the dielectric layer and the thickness D1 (X) of the protective substrate at a distance X from one end of the first curved surface are D2 (X) = − a · ε2 · X ( XL) / (ε1-ε2)
D1 (X) = D3 + a · ε1 · X (XL) / (ε1−ε2)
The capacitance detection type touch panel according to claim 1, wherein the second curved surface of the protective substrate is formed in a curved shape satisfying the above.
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