JP2012221120A

JP2012221120A - タッチパネル

Info

Publication number: JP2012221120A
Application number: JP2011084830A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Sekizawa; 光洋関沢; Koichi Kondo; 幸一近藤
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2012-11-12
Also published as: US20120255848A1; KR101344591B1; KR20120114151A; TW201246043A; CN102736814A

Abstract

【課題】複数の位置で同時に接触された場合に、各々の接触位置を検出できるとともに、ディスプレイの表示の視認性を向上させたタッチパネルを提供する。
【解決手段】表示パネルと重ね合わせて配設されるタッチパネルであって、第１の基板上に形成され、縦方向に３分割以上、かつ、横方向に３分割以上に分割された複数の導電領域を含み、前記複数の導電領域の境界線が前記表示パネルの画素の配列方向に対して所定の角度を有する第１導電膜を有する第１電極基板と、第２の基板上に形成され、前記第１導電膜と対向する第２導電膜を有する第２電極基板とを含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、タッチパネルに関する。

タッチパネルは、ディスプレイに直接入力をすることが可能な入力デバイスであり、ディスプレイの前面に設置して使用される。このタッチパネルは、ディスプレイにより視覚的にとらえた情報に基づき、直接入力することができることから、様々な用途において普及している。

このようなタッチパネルとしては、抵抗膜方式が広く知られている。抵抗膜方式のタッチパネルは、透明導電膜が形成された上部電極基板及び下部電極基板において、各々の透明導電膜同士が対向するように設置し、上部電極基板の一点に力を加えることにより各々の透明導電膜同士が接触し、力の加えられた位置の位置検出を行うことができるものである。

抵抗膜方式のタッチパネルは、４線式と５線式とに大別することができる。４線式は、上部電極基板又は下部電極基板のどちらか一方にＸ軸の電極が設けられており、他方にＹ軸の電極が設けられている。一方、５線式は、下部電極基板にＸ軸の電極及びＹ軸の電極がともに設けられており、上部電極基板は、電圧を検出するためのプローブとして機能するものである（例えば、特許文献１、２）。

具体的に、図１及び図２に基づき５線式のタッチパネルについて説明する。図１は、５線式のタッチパネルの斜視図であり、図２は、５線式のタッチパネルの断面の概要図である。

５線式のタッチパネル２００は、上部電極基板となる一方の面に透明導電膜２３０の形成されたフィルム２１０と、下部電極基板となる一方の面に透明導電膜２４０の形成されたガラス２２０からなり、透明導電膜２３０及び透明導電膜２４０が対向するようにスペーサ２５０を介し設置されている。５線式のタッチパネル２００と不図示のホストコンピュータとはケーブル２６０により電気的に接続されている。

このような構成の５線式のタッチパネル２００では、図３（ａ）に示すように、透明導電膜２４０の端部の４辺に設けられた電極２４１、２４２、２４３、２４４により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に交互に電圧を印加し、透明導電膜２３０と透明導電膜２４０とが、接触位置Ａ点において接触することにより、図３（ｂ）に示すように、透明導電膜２３０を介し電位Ｖａを検出し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々の座標位置を検出する方式である。

ところで、上述した５線式のタッチパネルでは、一点における接触位置は検出することは可能であるが、複数点が同時に接触した場合には位置検出をすることができない。

即ち、図４（ａ）に示すように、透明導電膜２４０の４辺に設けられた電極２４１、２４２、２４３、２４４により、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に交互に電圧を印加した場合において、透明導電膜２３０と透明導電膜２４０とが接触位置Ａ点及びＢ点の２点において接触すると、Ａ点とＢ点の間の中間点における押下されていない一点の座標位置が検出されてしまう。これは、図４（ｂ）に示すように、電位検出による位置検出方法であることから、接触位置Ａ点及びＢ点の二点で接触した場合であっても、透明導電膜２３０を介し検出される電位はＶｃの１つだけであるため、接触位置が一点であるものと判断してしまうためである。

特開２００４−２７２７２２号公報特開２００８−２９３１２９号公報

ところで、上部電極基板又は下部電極基板に形成する透明導電膜を複数の領域に分割して複数の位置における同時の接触を検出するタッチパネルにおいて、複数の領域の境界線がディスプレイの画素の配列方向と同一方向を向いていると、境界線が目立ち、ディスプレイと重ねて実装した場合に、ディスプレイの表示の視認性が悪くなるという問題がある。

そこで、本発明は、複数の位置で同時に接触された場合に、各々の接触位置を検出できるとともに、ディスプレイの表示の視認性を向上させたタッチパネルを提供することを目的とする。

本発明の一観点によるタッチパネルは、表示パネルと重ね合わせて配設されるタッチパネルであって、第１の基板上に形成され、縦方向に３分割以上、かつ、横方向に３分割以上に分割された複数の導電領域を含み、前記複数の導電領域の境界線が前記表示パネルの画素の配列方向に対して所定の角度を有する第１導電膜を有する第１電極基板と、第２の基板上に形成され、前記第１導電膜と対向する第２導電膜を有する第２電極基板とを含む。

また、前記第１電極基板と前記第２電極基板のうち、前記第１電極基板が前記表示パネル側に配設されてもよい。

また、前記第１電極基板と前記第２電極基板のうち、前記第２電極基板が前記表示パネル側に配設されてもよい。

また、前記第１基板は平面視で矩形であり、前記第１導電膜の前記複数の導電領域の各々の間の境界線は、前記第１基板の端辺に対して、前記所定の角度を有するように形成されてもよい。

また、前記第１導電膜の前記複数の導電領域の各々の間の境界線は、前記第１導電膜の端辺に対して前記所定の角度で前記第１導電膜を縦方向又は横方向に斜めに直線状に区切る境界線であってもよい。

また、前記第１導電膜の前記複数の導電領域の各々の間の境界線は、前記第１導電膜を縦方向又は横方向に鋸波状に区切る境界線であってもよい。

また、前記第１導電膜の前記複数の導電領域の各々の間の境界線は、前記第１導電膜を縦方向又は横方向に曲線状に区切る境界線であってもよい。

また、前記複数の導電領域のうち、前記第１電極基板のいずれの端辺にも接していない導電領域は、前記端辺に延びる引出部を有してもよい。

また、前記複数の導電領域のうちの第１群の導電領域に接続される第１コネクタと、前記複数の導電領域のうちの第１群に含まれない第２群の導電領域に接続される第２コネクタとをさらに含み、前記第１コネクタと前記第２コネクタとは、互いに前記第１電極基板の異なる辺に配設されてもよい。

また、前記第２導電膜において電位分布を生じさせるために前記第２導電膜の四辺の端部に設けられた電極と、前記第１導電膜の前記複数の導電領域の各々に接続され、前記複数の導電領域のうちのいずれかが前記第２導電膜と接触すると、当該接触のあった導電領域の座標位置を検出する座標検出回路とをさらに含んでもよい。

本発明によれば、複数の位置で同時に接触された場合に、各々の接触位置を検出できるとともに、ディスプレイの表示の視認性を向上させたタッチパネルを提供することができる。

従来の５線式のタッチパネルの斜視図である。従来の５線式のタッチパネルの断面概要図である。従来の５線式のタッチパネルにおける座標検出方法の説明図（１）である。従来の５線式のタッチパネルにおける座標検出方法の説明図（２）である。実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板における構造図である。実施の形態におけるタッチパネルの下部電極基板における構造図である。実施の形態におけるタッチパネルの断面図である。実施の形態におけるタッチパネルの説明図である。実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板の導電領域の説明図である。本実施の形態のタッチパネルの駆動回路を示す図である。本実施の形態のタッチパネルの駆動回路を駆動するためのタイミングチャートを示す図である。本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。本実施の形態のタッチパネルの変形例を示す図である。

本発明の実施の形態のタッチパネルについて、以下に説明する。

図５は本実施の形態におけるタッチパネルの上部電極基板における構造図である。図６は本実施の形態におけるタッチパネルの下部電極基板における構造図である。図７は本実施の形態におけるタッチパネルの断面図である。図８は本実施の形態におけるタッチパネルの説明図である。

本実施の形態におけるタッチパネルは、フィルム１１の一方の面に透明導電膜１２が形成された略長方形状の上部電極基板１０と、上部電極基板１０と略同じ形状のガラス基板２１の一方の面に透明導電膜２２が形成された下部電極基板２０とを含む。

また、タッチパネルは、座標検出回路５０を有する駆動回路５１をさらに含む。なお、図７に示す座標検出回路５０及び駆動回路５１は一例であり、座標検出回路５０及び駆動回路５１の構成は図７に示すものに限られない。

上部電極基板１０と下部電極基板２０とは、上部電極基板１０における透明導電膜１２と下部電極基板２０における透明導電膜２２とが対向するように、スペーサ３１等を介し、接着剤または両面テープにより接合されている。

上部電極基板１０における透明導電膜１２は、短手方向である縦方向に４分割、長手方向である横方向に８分割されており全体が３２個の導電領域に分割されている。

ここで、透明導電膜１２を３２個の導電領域に分割する境界線のうち、横方向に伸びる境界線を５０Ｘ、縦方向に伸びる境界線を５０Ｙと称す。

本実施の形態では、境界線５０Ｘ、５０Ｙは、フィルム１１の四辺に対して、所定の角度を有するように形成されている。本実施の形態では、所定の角度は、一例として、２０度であるが、所定の角度は、約１０度から約８０度の範囲内にあることが望ましい。

透明導電膜１２の各々の導電領域の分割（境界線５０Ｘ、５０Ｙの形成）は、導電領域となる領域間の透明導電膜１２を除去することにより行われる。これにより、分割された導電領域間では電気的に絶縁することができる。

各々の分割された透明導電膜１２は、上部電極基板１０の短手方向の両端に設けられた引出電極部１３における各々の引出電極と接続されており、上部電極基板１０の周囲に配線され、上部電極基板１０の長手方向の一方の端部においてフレキシブル基板（Flexible
printed circuits：ＦＰＣ）１４と接続されている。フレキシブル基板１４の端部には、端子１５が接続されている。端子１５は、座標検出回路５０を含む駆動回路５１（図７参照）に接続される。

また、下部電極基板２０は、図８に示すように下部電極基板２０を構成する４辺の端部において、透明導電膜２２上に矩形環状の電極２３が設けられている。電極２３は、例えば、Ａｇ又はＡｇ−Ｃ製の抵抗膜で構成されており、４つの頂点部ＬＬ、ＬＲ、ＵＬ、ＵＲには、各頂点部の電位を制御するために引出線が接続されている。この引出線は、下部電極基板２０の周囲より引出され、図６に示すように、下部電極基板２０の長手方向の一方の端部においてフレキシブル基板２７に接続され、さらにフレキシブル基板２７には端子２８が接続されている。

フレキシブル基板１４の端子１５とフレキシブル基板２７の端子２８はともに後述する駆動回路に接続されており、更に不図示のホストコンピュータに接続されている。尚、透明導電膜１２及び透明導電膜２２を構成する材料としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）にＡｌまたはＧａ等が添加された材料、ＳｎＯ_２（酸化スズ）にＳｂ等が添加された材料等が挙げられる。

また、フィルム１１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）、ＰＣ（ポリカーボネート：Polycarbonate）及び、可視領域において透明の樹脂材料が挙げられる。更に、ガラス基板２１に代えて、樹脂基板を用いてもよい。

本実施の形態におけるタッチパネルは、上部電極基板１０を指等により押すことにより、上部電極基板１０における透明導電膜１２と、下部電極基板２０における透明導電膜２２とが接触し、接触した位置における電圧を検知することにより、上部電極基板１０と下部電極基板２０との接触位置、即ち、上部電極基板１０が指等により押された位置が特定される。具体的には、上部電極基板１０において、分割された透明導電膜１２の各々について時分割による走査がされており、接触したタイミングにより接触位置が含まれる導電領域を特定することができる。

尚、下部電極基板２０における透明導電膜２２上に設けられた矩形環状の電極２３の頂点部ＬＬ、ＬＲ、ＵＬ、ＵＲに印加する電圧を制御することにより、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に交互に電圧が印加されるように構成されている。

このように、上部電極基板１０において透明導電膜１２を分割し導電領域を形成することにより、上部電極基板１０と下部電極基板２０とが接触した接触位置が複数であっても、分割された透明導電膜１２の導電領域ごとに接触位置を座標検出回路５０で特定することができるため、各々の接触位置を独立して検出することが可能である。

即ち、図８に示すように、上部電極基板１０における透明導電膜１２と下部電極基板２０における透明導電膜２２との接触位置が、矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに示すように５つの場合であっても、各々の接触位置は、分割された透明導電膜１２の領域が異なるため、各々独立して接触位置が検出することが可能である。

具体的には、上部電極基板１０と下部電極基板２０との接触位置が矢印Ａに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ａにおいて接触しており、接触位置が矢印Ｂに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ｂにおいて接触しており、接触位置が矢印Ｃに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ｃにおいて接触しており、接触位置が矢印Ｄに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ｄにおいて接触しており、接触位置が矢印Ｅに示す位置である場合、透明導電膜１２の導電領域１２ｅにおいて接触しているが、透明導電膜１２の導電領域１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅは相互に絶縁された異なる領域であることから、各々を独立して検出することができる。

従って、上部電極基板１０と下部電極基板２０との接触位置が５つの場合であっても、各々の接触位置を特定することが可能である。

なお、上述の制御を可能とするための駆動回路の構成については図１０及び図１１を用いて後述する。

以上より、透明導電膜１２と透明導電膜２２との接触位置が複数であっても、接触した導電領域を特定することができるとともに、透明導電膜２２における電位分布を検出することにより、より正確に座標位置を検出することが可能である。また、透明導電膜１２と透明導電膜２２との接触位置を移動させた場合においても、接触位置が移動したことを認識することができるとともに、透明導電膜２２における電位分布を検出することにより、移動した接触位置の位置座標を検出することも可能である。

次に、上部電極基板１０における透明導電膜１２の導電領域の分割について説明する。

図９に示すようにＸ軸、Ｙ軸を取る。Ｘ軸はフィルム１１（図５参照）の長手方向に伸びる端辺に平行な軸であり、Ｙ軸はフィルム１１の短手方向に伸びる端辺に平行な軸である。また、Ｘ軸、Ｙ軸は、本実施の形態のタッチパネルが実装されるディスプレイ（不図示）の画素の配列方向と同一である。

本実施の形態では、図９（ａ）に示すように、透明導電膜１２は、短手方向である縦方向に４分割、長手方向である横方向に８分割されており、合計で３２分割されている。

このような透明導電膜１２の３２個の導電領域は、３本の境界線５０Ｘ１〜５０Ｘ３と、７本の境界線５０Ｙ１〜５０Ｙ７とによって分割されている。

ここで、境界線５０Ｘ１〜５０Ｘ３は、Ｘ軸に対して２０度の角度θｘを有し、境界線５０Ｙ１〜５０Ｙ７は、Ｙ軸に対して２０度の角度θｙを有する。

なお、以下では、境界線５０Ｘ１〜５０Ｘ３の各々を区別しないときには、境界線５０Ｘと称し、境界線５０Ｙ１〜５０Ｙ７の各々を区別しないときには、境界線５０Ｙと称す。

このように、Ｘ軸、Ｙ軸に対して境界線５０Ｘ、５０Ｙに角度を付けることにより、ディスプレイの上に本実施の形態のタッチパネルを重ねた場合に、境界線５０Ｘ、５０Ｙが目立たなくなるため、表示内容の視認性を向上させることができる。このように境界線５０Ｘ、５０Ｙが目立たなくなるのは、境界線が画素の配列方向と同一方向である場合（θｘ、θｙともに０度である場合）に比べて、境界線による反射が抑えられるからである。

これら分割された領域は、上側の２段と下側の２段に分けられている。図５に示すように、上側の２段は上端となる短手方向（縦方向）の一方の端部において、引出電極部１３における各々の引出電極と接続されており、下側の２段は下端となる短手方向（縦方向）の他方の端部において、引出電極部１３における各々の引出電極と接続されている。尚、本実施の形態におけるタッチパネルは、各々の導電領域が長方形状又は正方形状に形成されており、主に指により操作するものであるため、複数の導電領域うち、最も大きな導電領域における長辺又は一辺の長さは、２５ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２０ｍｍ以下である。これは、指の太さに基づくものであり、指先と指先とにより複数の接触位置において接触する場合においても、一辺の長さが指先と指先との間隔よりも短ければ、各々の接触位置を独立して検出することが可能であるからである。このため、人間の指先と指先との間隔及び快適となる操作性等を基準として、導電領域の一辺の長さの範囲を定めることができる。また、あまり小さいと後述する引出部の領域が増加し、機能上支障をきたすため、上記観点を踏まえた場合、複数の導電領域うち、最も小さな導電領域における短辺又は一辺の長さは、５ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは７ｍｍ以上である。

尚、透明導電膜１２において各々の導電領域は、各々の導電領域の周辺部に沿って透明導電膜１２を除去することにより形成する。これにより、隣接する導電領域との間において絶縁性を保つことが可能である。

透明導電膜１２を除去する方法としては、透明導電膜１２が除去される領域にレーザ光を照射し、レーザ光の照射された部分の透明導電膜１２を熱又はアブレーションにより除去する方法、透明導電膜１２上にフォトレジストを塗布し、露光装置により露光、現像を行うことにより導電領域となる領域上にレジストパターンを形成し、ドライエッチング又はウエットエッジングを行うことにより、レジストパターンの形成されていない領域の透明導電膜１２を除去する方法、更には、透明導電膜１２が除去される領域上にエッチングペーストを印刷等し除去する方法等が挙げられる。好ましくは、レーザ光の照射により透明導電膜１２を除去する方法が好ましい。

尚、導電領域を形成するために除去される透明導電膜１２の幅は、１ｍｍ以下であることが好ましい。タッチパネルにおいては、形成される導電領域の幅が広くなると、検出不能領域が多くなってしまい、タッチパネルとしての機能を十分に発揮することができない。よって、タッチパネルに接触が想定されるものが指またはペン等であり、ペン等の先端は半径０．８ｍｍ程度であることから、透明導電膜１２が除去される領域の幅が１ｍｍ以下であれば、タッチパネルとしての機能に支障をきたさないものと考えられるからである。本実施の形態では、よりタッチパネルの視認性を高めるとともに、機能を高めるため透明導電膜１２が除去される領域の幅は約１００μｍで形成されている。

本実施の形態におけるタッチパネルでは、上部電極基板１０における透明導電膜１２において、導電領域１２１と導電領域１２２からなる導電領域のパターンを反転させたパターンが上側にも形成されており、縦方向に並ぶ４つの導電領域のパターンと同様のパターンが横方向に８列形成されている。

図９（ａ）において、破線で囲まれた領域の拡大図を図９（ｂ）に示す。図９（ｂ）に示されるように、透明導電膜１２の下側において２つに分割されたうちの一方を導電領域１２１、他方を導電領域１２２とした場合、他方の導電領域１２２は、上部電極基板１０の長手方向に沿った四辺の１つの辺と接しており、一方の導電領域１２１は、上部電極基板１０の四辺のうち長手方向に沿った辺とは接していない。このため、一方の導電領域１２１の領域部１２１ａから、上部電極基板１０の長手方向に沿った辺の端まで延びる引出部１２１ｂを形成し、更に、この辺の端に接する接続部１２１ｃを形成する。尚、この引出部１２１ｂは、上部電極基板１０の長手方向に沿った辺と接する２つの導電領域の間に形成されるものである。即ち、導電領域１２２と、導電領域１２２に隣接する辺と接する導電領域の間に形成されるものである。よって、本来は導電領域１２２となる領域に形成されるものである。このため、接触位置の誤認識を防ぐためにも、引出部１２１ｂはできるだけ細く形成することが好ましい。

これにより、一方の導電領域１２１は、接続部１２１ｃにおいて引出電極１３１と接続することができ、他方の導電領域１２２は、導電領域１２２における上部電極基板１０の辺の端部の近傍において引出電極１３２と接続することができる。

導電領域１２１の接続部１２１ｃと引出電極１３１とは、接続部１２１ｃ上に銀ペーストを形成し接続する。同様に、導電領域１２２と引出電極１３２とは、上部電極基板１０の辺の端部の導電領域１２２上に銀ペーストを形成し接続する。尚、引出電極１３１及び１３２が複数集まることにより、図５に示す引出電極部１３が形成される。

図１０は、本実施の形態のタッチパネルの駆動回路を示す図である。

本実施の形態のタッチパネルの駆動回路１００は、ＭＣＵ（Memory Control Unit）１０１、電位制御部１０２、マルチプレクサ１０３、出力調整回路１０４、及びノイズフィルタ１０５を含む。

ＭＣＵ１０１は、電位制御部１０２及びマルチプレクサ１０３の駆動制御を行うとともに、タッチが行われた位置の座標を表す信号の処理を行うことにより、タッチが行われた座標を検出する。なお、ＭＣＵ１０１は、３２分割された透明導電膜１２の各領域から得られる座標を表す信号を処理する処理部としてアナログ／デジタルコンバータ１０１Ａを内蔵する。

電位制御部１０２は、６つのトランジスタ１０２Ａ〜１０２Ｆを含み、下部電極基板２０における透明導電膜２２上に設けられた矩形環状の電極２３の頂点部ＬＬ、ＬＲ、ＵＬ、ＵＲに印加する電圧を制御することにより、下部電極基板２０にＸ軸方向、Ｙ軸方向の電位分布を交互に形成するための回路である。

トランジスタ１０２Ａ、１０２Ｃ、及び１０２ＥはＰ型トランジスタ、トランジスタ１０２Ｂ、１０２Ｄ、及び１０２ＦはＮ型トランジスタである。トランジスタ１０２Ａのエミッタには電源（５（Ｖ））が接続されており、トランジスタ１０２Ｂのエミッタは接地されている。トランジスタ１０２Ａ及び１０２Ｂのベースには、ＭＣＵ１０１から入力される駆動信号ＰＳＷ１、ＰＳＷ２がそれぞれ入力される。また、トランジスタ１０２Ａ及び１０２Ｂのコレクタ同士は接続され、その接続点は、頂点部ＬＲに接続されている。

トランジスタ１０２Ｃのエミッタには電源（５（Ｖ））が接続されており、トランジスタ１０２Ｄのエミッタは接地されている。トランジスタ１０２Ｃ及び１０２Ｄのベースには、ＭＣＵ１０１から入力される駆動信号ＰＳＷ３、ＰＳＷ４がそれぞれ入力される。また、トランジスタ１０２Ｃ及び１０２Ｄのコレクタ同士は接続され、その接続点は、頂点部ＵＲに接続されている。

トランジスタ１０２Ｅのエミッタは電源（５（Ｖ））に接続され、ベースにはＭＣＵ１０１から入力される駆動信号ＰＳＷ５が入力され、コレクタは頂点部ＵＲに接続されている。

トランジスタ１０２Ｆのエミッタは接地され、ベースにはＭＣＵ１０１から入力される駆動信号ＰＳＷ６が入力され、コレクタは頂点部ＬＬに接続されている。

電位制御部１０２は、ＭＣＵ１０１から入力される駆動信号ＰＳＷ１〜ＰＳＷ６に基づき、下部電極基板２０にＸ軸方向、Ｙ軸方向の電位分布を交互に形成する。

マルチプレクサ１０３は、図８に示すように４行×８列で３２分割されている透明導電膜１２の各エリアに接続されており、１列ずつ走査を行い、各領域の電位分布を表す信号を検出する。なお、この走査は、ＭＣＵ１０１から入力される領域選択信号Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２によって行われる。領域選択信号Ｓ０〜Ｓ２は、各行の中において列方向に配列される８つの領域を順番に選択するための信号である。この領域選択信号Ｓ０〜Ｓ２により、各行における列方向の領域が順番に選択され、４行同時に領域の選択が行われる。各行についての電位分布を表す出力信号ＡＮ０〜ＡＮ３は、ＭＣＵ１０１に内蔵されるアナログ／デジタルコンバータ１０１Ａに入力され、ＸＹ座標が検出される。

出力調整回路１０４は、マルチプレクサ１０３の各行の出力信号ＡＮ０〜ＡＮ３をＭＣＵ１０１に出力する信号線の各々に接続されており、調整用抵抗器１０４ａ〜１０４ｄとスイッチング素子１０４Ａ〜１０４Ｄとも含む。スイッチング素子１０４Ａ〜１０４Ｄは、ＭＣＵ１０１から出力されるＰＳＷ０信号がベースに入力されるように構成されており、タッチが行われる前はオンにされて透明導電膜２２の電位を設置電位（０（Ｖ））に保持するとともに、タッチが行われると、オフにされて信号線の電位を浮遊電位に保持する。なお、図９に示すように、導電膜１２は、短手方向において内側の２行に配列される（１６個の）導電膜１２の方が短手方向の外側に配列される（１６個の）導電膜１２よりも抵抗大きいため、タッチが行われた際に、ＭＣＵ１０１で電位の変化を検出が遅れる。これを防ぐために、調整用抵抗器１０４ａ〜１０４ｄは、短手方向の内側の２行に接続される調整用抵抗器１０４ｂ、１０４ｃの抵抗値の方が、短手方向の外側の２行に接続される調整用の抵抗器１０４ａ、１０４ｄの抵抗値よりも小さくなるように調整されている。これにより、短手方向の内側２行の領域と、外側２行の領域とで、タッチが行われたときの反応の違いを無くしている。

ノイズフィルタ１０５は、マルチプレクサ１０３の各行の出力信号ＡＮ０〜ＡＮ３をＭＣＵ１０１に出力する信号線の各々に接続されており、出力信号ＡＮ０〜ＡＮ３に含まれるノイズを除去するために配設されているＲＣフィルタ回路である。ノイズフィルタ１０５を通過した出力信号ＡＮ０〜ＡＮ３は、ＭＣＵ１０１に内蔵されるアナログ／デジタルコンバータ１０１Ａに入力される。

図１１は、本実施の形態のタッチパネルの駆動回路を駆動するためのタイミングチャートを示す図である。ここでは、時刻ｔ０とｔ１でタッチが行われるものとする。

時刻ｔ０より前の状態では、駆動信号ＰＳＷ１〜ＰＳＷ６はすべてＬレベルに保持されており、これにより、電極２３の各頂点には、ＬＲ：５（Ｖ）、ＵＬ：５（Ｖ）、ＵＲ：５（Ｖ）、ＬＬ：浮遊電位（開放）、となっている。

また、このとき、ＰＳＷ０はＨレベルであり、出力調整回路１０４のスイッチング素子１０４Ａ〜１０４Ｄはオンになり、出力信号ＡＮ０〜ＡＮ３はいずれも０（Ｖ）であり、タッチが行われていないことを表している。

なお、ＭＣＵ１０１から出力される領域選択信号Ｓ０〜Ｓ２は、図１１に示すように駆動されることにより、各行について、８つの領域がマルチプレクサ１０３によって順次選択され、出力信号ＡＮ０〜ＡＮ３がＭＣＵ１０１に入力されている。各行における８つの領域０〜７の選択は、Ｓ０：Ｌ、Ｓ１：Ｌ、Ｓ２：Ｌで領域（０）が選択され、Ｓ０：Ｈ、Ｓ１：０、Ｓ２：Ｌで領域（１）、Ｓ０：Ｌ、Ｓ１：Ｈ、Ｓ２：Ｌで領域（２）、Ｓ０：Ｈ、Ｓ１：Ｈ、Ｓ２：Ｌで領域（３）、Ｓ０：Ｌ、Ｓ１：Ｌ、Ｓ２：Ｈで領域（４）、Ｓ０：Ｈ、Ｓ１：Ｌ、Ｓ２：Ｈで領域（５）、Ｓ０：Ｌ、Ｓ１：Ｈ、Ｓ２：Ｈで領域（６）、Ｓ０：Ｈ、Ｓ１：Ｈ、Ｓ２：Ｈで領域（７）が順次選択される。これは、４行の各行について同時に行われる。

時刻ｔ０で３２の領域のいずれかにタッチが行われるとする。ここでは、出力信号ＡＮ０に対応する行の０番目の領域にタッチがあったものとする。出力信号ＡＮ０に対応する行の０番目の領域とは、例えば、図９に示す左上（ＵＬ）に一番近い角の領域である。

時刻ｔ０で出力信号ＡＮ０が立ち上がると、Ｘ座標を検出すべく、ＰＳＷ３とＰＳＷ４が立ち上がるとともに、ＰＳＷ６が立ち上がり、これにより、下部電極基板２０における透明導電膜２２にＸ軸方向の電位分布が生じる。また、このとき、ＰＳＷ７はＬレベルになり、出力調整回路１０４のスイッチング素子１０４Ａ〜１０４Ｄはオフになる。

さらに、Ｙ座標を検出すべく、ＰＳＷ３、ＰＳＷ４がＬレベルに下がるとともに、ＰＳＷ１、ＰＳＷ２が立ち上がる。

時刻ｔ０では、上部電極基板１０の透明導電膜１２は押圧されて下部電極基板２０の透明導電膜２２と接するため、上部電極基板１０の透明導電膜１２にはタッチのあったＸ座標、Ｙ座標に対応する電位が生じ、これが出力信号ＡＮ０として出力される。

出力信号ＡＮ０は、ＭＣＵ１０１に入力され、ＭＣＵ１０１内のアナログ／デジタルコンバータ１０１ＡでタッチのあったＸ，Ｙ座標がデジタル信号に変換されて出力される。

Ｘ，Ｙ座標の検出が終わると、ＰＳＷ１、ＰＳＷ２はＬレベルに戻り、ＰＳＷ６もＬレベルに戻る。これにより、領域（１）の出力信号を検出する準備が整う。このようなＸ，Ｙ座標の検出は、時刻ｔ１で同一領域内でタッチが行われた場合も同様であり、また、他の領域にもタッチが行われている場合においても同様である。

ここで、透明導電膜１２の３２の領域は上述のように互いに絶縁されており、出力信号もマルチプレクサ１０３で領域毎に順次選択されて出力される。このため、１〜４行目に対応する出力信号ＡＮ０〜ＡＮ３のいずれかのうちの、領域（０）〜（７）の３２のすべての領域において、別個独立に座標検出を行うことができる。

本実施の形態のタッチパネルによれば、上部電極基板１０において、分割された透明導電膜１２の各々について時分割による走査がされており、接触したタイミングにより接触位置が含まれる導電領域を特定することができる。

また、上部電極基板１０において透明導電膜１２を分割し導電領域を形成することにより、上部電極基板１０と下部電極基板２０とが接触した接触位置が複数であっても、分割された透明導電膜１２の導電領域ごとに接触位置を特定することができる。

このため、複数箇所にタッチが行われた場合でも、各々の接触位置を独立して検出することが可能である。

次に、図１２乃至図１８を用いて、本実施の形態のタッチパネルの変形例について説明する。

以上の実施の形態では、フィルム１１に透明導電膜１２を形成し、ガラス基板２１に透明導電膜２２及び電極２３を形成したが、図１２に示すように、フィルム１１に透明導電膜２２及び電極２３を形成し、ガラス基板２１に透明導電膜１２を形成してもよい。

このようにフィルム１１側で電位分布を生じさせて、ガラス基板２１側で接触位置を検出するようにしても、上述の実施の形態のタッチパネルと同様に、複数位置の検出を行うことができる。

また、この場合は、境界線５０Ｘ、５０Ｙ（図９参照）がガラス基板２１側に形成されることになるため、フィルム１１側からディスプレイを見て操作を行う利用者にとって、境界線５０Ｘ、５０Ｙはより目立たなくなる。

また、以上の実施の形態では、境界線５０Ｘ１〜５０Ｘ３、５０Ｙ１〜５０Ｙ７がＸ軸、Ｙ軸に対して角度を有していたが、図１３に示すように、境界線５０Ｙ１〜５０Ｙ７だけＹ軸に対して角度を有するようにしてもよい。同様に、図１４に示すように、境界線５０Ｘ１〜５０Ｘ３だけＸ軸に対して角度を有するようにしてもよい。

このような場合は、Ｘ軸方向、又はＹ軸方向の境界線のうちの少なくとも一方を目立たなくすることができる。

また、以上の実施の形態では、境界線５０Ｘ１〜５０Ｘ３、５０Ｙ１〜５０Ｙ７ともに直線状であったが、図１５に示すように、境界線境界線５０Ｘ１〜５０Ｘ３、５０Ｙ１〜５０Ｙ７は曲線状であってもよい。境界線境界線５０Ｘ１〜５０Ｘ３、５０Ｙ１〜５０Ｙ７が曲線状に形成されることにより、透明導電膜１２を複数の導電領域に分割する境界線は、フィルム１１の端辺に対して角度を有することになる。

また、境界線境界線５０Ｘ１〜５０Ｘ３、５０Ｙ１〜５０Ｙ７は、図１６に示すように、鋸波状に形成されてもよい。

また、図１７に示すように、境界線境界線５０Ｘ１〜５０Ｘ３、５０Ｙ１〜５０Ｙ７がＸ軸、Ｙ軸となす角度θｘ、θｙをともに０度にし、ディスプレイ１５０に対して、角度を有するようにタッチパネル１６０を実装してもよい。

このようにディスプレイ１５０に対して、角度θｘ、θｙがともに０度のタッチパネル１６０が角度を有するように取り付けられることにより、ディスプレイ１５０の画素の配列方向に対して境界線５０Ｘ、５０Ｙが角度を有することになるため、境界線５０Ｘ、５０Ｙを目立たなくすることができる。

また、図５には、上部電極基板１０の長手方向の一方の端部にフレキシブル基板１４が接続され、フレキシブル基板１４の端部に端子１５が配設される構成について説明したが、フレキシブル基板１４及び端子１５の構成は、図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）に示すように変形することができる。

図１８（Ａ）に示すタッチパネルの上部電極基板１０には、上部電極基板１０の長手方向の両側にそれぞれフレキシブル基板１４Ａ、１４Ｂが接続され、引出電極部１３は、フレキシブル基板１４Ａ、１４Ｂに振り分けられて配線されている。フレキシブル基板１４Ａ、１４Ｂの端部には、それぞれ、端子１５Ａ、１５Ｂが配設されている。

また、図１８（Ｂ）に示すタッチパネルの上部電極基板１０には、上部電極基板１０の長手方向の一端と短手方向の一端とにそれぞれフレキシブル基板１４Ａ、１４Ｂが接続されている。引出電極部１３は、フレキシブル基板１４Ａ、１４Ｂに振り分けられて配線されて、フレキシブル基板１４Ａ、１４Ｂの端部には、それぞれ、端子１５Ａ、１５Ｂが配設されている。

図１８（Ａ）、１８（Ｂ）に示すように、上部電極基板１０の異なる端部からフレキシブル基板１４Ａ、１４Ｂと端子１５Ａ、１５Ｂを引き出せば、例えば、導電領域の数が多く、引出電極部１３の数が多いような場合に、引出電極部１３の配線を容易にすることができる。また、端子１５Ａ、１５Ｂの接続先の配置場所に制約があるような場合に、接続先と端子１５Ａ、１５Ｂの接続を容易にすることができる。

以上、本発明の例示的な実施の形態のタッチパネルについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

１０上部電極基板
１１フィルム
１２透明導電膜
１３引出電極部
１４、１４Ａ、１４Ｂフレキシブル基板
１５、１５Ａ、１５Ｂ端子
２０下部電極基板
２１ガラス基板
２２透明導電膜
２３電極
２７フレキシブル基板
３１スペーサ
５０Ｘ、５０Ｘ１〜Ｘ３、５０Ｙ、５０Ｙ１〜５０Ｙ７境界線
１００駆動回路
１０１ＭＣＵ
１０１Ａアナログ／デジタルコンバータ
１０２電位制御部
１０３マルチプレクサ
１０４出力調整回路
１０４ａ〜１０４ｄ調整用抵抗器
１０４Ａ〜１０４Ｄスイッチング素子
１０５ノイズフィルタ
１２１導電領域
１２１ａ領域部
１２１ｂ引出部
１２１ｃ接続部
１２２導電領域
１３１引出電極
１３２引出電極

Claims

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