JP2013186712A - タッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】抵抗膜式と静電容量式のタッチパネルでありながら、厚さが薄く、互いのノイズ干渉を避けて、操作性を向上する。
【解決手段】抵抗膜式タッチパネルの二面の導電層１・２のうち一方の導電層１面の四隅に静電容量検知用の電極５を設ける。一方の導電層１面の平行する二辺に沿って抵抗膜による電極３を設けて、他方の導電層２面の前記二辺と直交して平行する二辺に沿って抵抗膜による電極４を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、抵抗膜式と静電容量式のタッチパネルに関する。

周知のように、タッチパネルには抵抗膜式と静電容量式がある。

図１２は従来の静電容量式（表面型）タッチパネルの概略構成を示すもので、図１３はその層構造を示している。
図示のように、ガラス基板の四隅に電極を配置し、導電膜によって均一な電界を形成する。
指が画面に触れると、駆動回路からの微弱電流が隅の端子から指を経由して人体アースにより駆動回路との間で閉回路を構成する。
駆動回路側で四隅の端子の電流量の比率を計測することで、指の位置を判別できる。

図１４は従来の抵抗膜式（四線式）タッチパネルの概略構成を示すもので、図１５はその層構造を示している。
図示の上下電極に交互に電圧を印加し、ペンのタッチにより通電される交点からタッチ位置を求める。

図１６は従来の抵抗膜式（五線式）タッチパネルの概略構成を示すもので、図１７はその層構造を示している。
図示の下層の四隅の電極と上層の表面電極の抵抗膜で構成される。
交差する電極に交互に電圧を印加して、四線式と同様に、抵抗分圧でペンのタッチ位置を求める。

以上のタッチパネルにおいて、抵抗膜式は、座標分解能が高く位置精度がよいが、感圧式であるため、押し圧が必要であり、指でなぞるような操作には適さない。
一方、静電容量式は、指が触れる程度でも検知できるが、ペン入力には専用の導電スタイラスが必要であり、また、静電容量を検知するため、ある程度の接触面積を必要とするので、細かい面積の入力検知には適さない。

従来、特許文献１のように、抵抗膜式タッチパネル上に静電容量式タッチパネルを形成した積層式タッチパネルがある。
また、特許文献２において、抵抗膜型入力領域と静電容量型入力領域とに分割した領域分割式タッチパネルも提案されている。

特開平７−３３４３０８号公報 特開２００９−１１６８５０号公報

しかし、積層式タッチパネルは、別々の構造を重ねるため、厚さが増大したり、積層式タッチパネル及び領域分割式タッチパネルは、電源を複数持ったり、互いの動作がノイズ源となるなどの問題がある。

本発明の課題は、抵抗膜式と静電容量式のタッチパネルでありながら、厚さが薄く、互いのノイズ干渉を避けて、操作性を向上することである。

以上の課題を解決するため、本発明は、
抵抗膜式タッチパネルの二面の導電層のうち一方の導電層面の四隅に静電容量検知用の電極を設けたタッチパネルを特徴とする。

本発明によれば、抵抗膜式と静電容量式のタッチパネルでありながら、厚さが薄く、互いのノイズ干渉を避けて、操作性を向上することができる。

本発明を適用したタッチパネルの一実施形態を示す概略構成図である。 図１のタッチパネルの層構造を示した図である。 図１のタッチパネルの制御ブロック図である。 図１のタッチパネルの概略斜視図である。 図４の矢印Ａ‐Ａ線に沿ったタッチパネル隅部の断面図である。 実施形態２のタッチパネルの概略構成図である。 図６のタッチパネルの層構造を示した図である。 図６のタッチパネルの制御ブロック図である。 タッチパネルの層構造の変形例１を示した図である。 タッチパネルの層構造の変形例２を示した図である。 タッチパネルの層構造の変形例３を示した図である。 従来の静電容量式（表面型）タッチパネルの概略構成図である。 図１２のタッチパネルの層構造を示した図である。 従来の抵抗膜式（四線式）タッチパネルの概略構成図である。 図１４のタッチパネルの層構造を示した図である。 従来の抵抗膜式（五線式）タッチパネルの概略構成図である。 図１６のタッチパネルの層構造を示した図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は本発明を適用したタッチパネルの一実施形態を示すもので、１は導電膜（導電層）、２は導電膜（導電層）、３は抵抗膜による電極、４は抵抗膜による電極、５は静電容量検知用の電極である。

図示のように、上側の導電膜１には、平行する左右の二辺に沿って抵抗膜による電極３がそれぞれ設けられている。
また、下側の導電膜２には、平行する上下の二辺に沿って抵抗膜による電極４がそれぞれ設けられている。
そして、上側の導電膜１の四隅に、静電容量検知用の電極５がそれぞれ設けられている。

図２は図１のタッチパネルの層構造を示したもので、６はガラス基板、７はカバーである。

図示のように、ガラス基板６の上に上下の導電膜１・２が重ねられて、その上にカバー７が重ねられる。

図３は図１のタッチパネルの制御ブロックを示したもので、８は抵抗膜タッチパネル用コントローラ、９は静電容量タッチパネル用コントローラ、１０は選択手段（または自動制御手段）である。

図示のように、ペンによる入力操作を、導電膜１の左右二辺の抵抗膜による電極３と、導電膜２の上下二辺の抵抗膜による電極４に電圧印加して検知する抵抗膜タッチパネル用コントローラ８が設けられている。
そして、指による入力操作を、導電膜１の四隅の静電容量検知用の電極５に電圧印加して検知する静電容量タッチパネル用コントローラ９が設けられている。

以上の抵抗膜タッチパネル用コントローラ８及び静電容量タッチパネル用コントローラ９は、選択手段（または自動制御手段）１０により択一動作される。

図４は図１のタッチパネルの概略斜視図で、図５はその矢印Ａ‐Ａ線に沿ったタッチパネル隅部の断面を示したものである。

図示のように、上側の導電膜１（ここでは基材を含めて示している）の下面四隅に静電容量検知用の電極５が設けられている。

以上において、ユーザーが「指操作モード」や「ペン入力モード」、「手書き認識モード」などを、例えばシーンごとに選ぶことができるようにする。
すなわち、選択手段１０により、「指操作モード」のシーンでは、抵抗膜タッチパネル用コントローラ８はスリープ（動作オフ、印加電圧なし）にし、静電容量タッチパネル用コントローラ９のみ動作させる。
また、「ペン入力モード」や「手書き認識モード」のシーンでは、静電容量タッチパネル用コントローラ９はスリープ（動作オフ、印加電圧なし）とし、抵抗膜タッチパネル用コントローラ８のみ動作させる。

このように、抵抗膜式が苦手とする接触面積の広い指でのタッチを主とする使用では、指接触を得意とする静電容量式とし、接触面積の狭いペンや爪でのタッチ検知を得意とする抵抗膜式を、同一層を利用することで、タッチパネルの厚さを大きくすることなく、また、複雑な構造とすることなく、配線も簡易にして実現できる。

または、自動制御手段１０として、入力操作された接触面積や押し圧を検知する検知手段を設けて各タッチパネルモードで検知し、ある接触面積以下では、抵抗膜タッチパネル用コントローラ８に切り替える。
また、ある押し圧以下では、静電容量タッチパネル用コントローラ９に切り替えるなど、ユーザーがわざわざ切り替えしなくても自動で精度のよいタッチ方式に切り替える。
このように、自動で切り替え制御してもよい。

あるいは、自動制御手段１０として、動作させるソフトウェアや表示させる選択肢に応じて、抵抗膜タッチパネル用コントローラ８か静電容量タッチパネル用コントローラ９に自動的に切り替えるようにしてもよい。

以上、実施形態のタッチパネルによれば、抵抗膜式と静電容量式のタッチパネルでありながら、抵抗膜式タッチパネルの二面の導電膜１・２のうち一方の導電層１面の四隅に静電容量検知用の電極５を設けたことによって、厚さが薄く、互いのノイズ干渉を避けて、操作性を向上することができる。

（実施形態２）
図６は実施形態２のタッチパネルを示すもので、前述した実施形態１と同様、１は導電膜（導電層）、２は導電膜（導電層）、３は抵抗膜による電極、４は抵抗膜による電極、５は静電容量検知用の電極である。

すなわち、図示のように、下側の導電膜２には、平行する左右の二辺に沿って抵抗膜による電極３がそれぞれ設けられるとともに、平行する上下の二辺に沿って抵抗膜による電極４がそれぞれ設けられている。
そして、上側の導電膜１の四隅に、静電容量検知用の電極５がそれぞれ設けられている。
また、上側の導電膜１はＶinに接続される。

図７は図６のタッチパネルの層構造を示したもので、前述した実施形態１と同様、６はガラス基板、７はカバーである。

図８は図６のタッチパネルの制御ブロックを示したもので、前述した実施形態１と同様、８は抵抗膜タッチパネル用コントローラ、９は静電容量タッチパネル用コントローラ、１０は選択手段（または自動制御手段）である。

すなわち、図示のように、ペンによる入力操作を、導電膜２の上下左右四辺の抵抗膜による電極３・４に電圧印加して検知する抵抗膜タッチパネル用コントローラ８が設けられている。
そして、指による入力操作を、導電膜１の四隅の静電容量検知用の電極５に電圧印加して検知する静電容量タッチパネル用コントローラ９が設けられている。

以上、実施形態２のタッチパネルによっても、前述した実施形態１のタッチパネルと同様の作用効果が得られる。

（変形例）
図９はタッチパネルの層構造の変形例１を示すもので、前述した実施形態の上下の導電膜１・２に代えて、上下のＩＴＯ（Indium Tin Oxide：透明導電膜）フィルム１１・１２とした四層構造であってもよい。

図１０はタッチパネルの層構造の変形例２を示すもので、変形例１のガラス基板６及び下のＩＴＯフィルム１２に代えて、ＩＴＯガラス１３とした三層構造であってもよい。

図１１はタッチパネルの層構造の変形例３を示すもので、変形例２のカバー７及び上のＩＴＯフィルム１１に代えて、ＩＴＯガラス１４とした二層構造であってもよい。

（他の変形例）
以上の実施形態においては、上側の導電層の下面（図５）に静電容量検知用の電極を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、下側の導電層の上面に静電容量検知用の電極を設けてもよい。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。
付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
抵抗膜式タッチパネルの二面の導電層のうち一方の導電層面の四隅に静電容量検知用の電極を設けたことを特徴とするタッチパネル。
＜請求項２＞
前記一方の導電層面の平行する二辺に沿って抵抗膜による電極を設けて、
他方の導電層面の前記二辺と直交して平行する二辺に沿って抵抗膜による電極を設けたことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
＜請求項３＞
他方の導電層面の四辺に沿って前記抵抗膜による電極を設けたことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
＜請求項４＞
抵抗膜タッチパネル用コントローラと、
静電容量タッチパネル用コントローラと、
前記抵抗膜タッチパネル用コントローラまたは静電容量タッチパネル用コントローラを択一動作させる選択手段と、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチパネル。
＜請求項５＞
抵抗膜タッチパネル用コントローラと、
静電容量タッチパネル用コントローラと、
入力操作の接触面積または押し圧を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知に基づいて、前記抵抗膜タッチパネル用コントローラまたは静電容量タッチパネル用コントローラを自動的に択一動作させる自動制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチパネル。
＜請求項６＞
抵抗膜タッチパネル用コントローラと、
静電容量タッチパネル用コントローラと、
動作させるソフトウェアや表示させる選択肢に応じて、前記抵抗膜タッチパネル用コントローラまたは静電容量タッチパネル用コントローラを自動的に択一動作させる自動制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチパネル。

１ 導電層
２ 導電層
３ 抵抗膜による電極
４ 抵抗膜による電極
５ 静電容量検知用の電極
６ ガラス基板
７ カバー
８ 抵抗膜タッチパネル用コントローラ
９ 静電容量タッチパネル用コントローラ
１０ 選択手段（または自動制御手段）

Claims (6)

1. 抵抗膜式タッチパネルの二面の導電層のうち一方の導電層面の四隅に静電容量検知用の電極を設けたことを特徴とするタッチパネル。
2. 前記一方の導電層面の平行する二辺に沿って抵抗膜による電極を設けて、
   他方の導電層面の前記二辺と直交して平行する二辺に沿って抵抗膜による電極を設けたことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
3. 他方の導電層面の四辺に沿って前記抵抗膜による電極を設けたことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
4. 抵抗膜タッチパネル用コントローラと、
   静電容量タッチパネル用コントローラと、
   前記抵抗膜タッチパネル用コントローラまたは静電容量タッチパネル用コントローラを択一動作させる選択手段と、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチパネル。
5. 抵抗膜タッチパネル用コントローラと、
   静電容量タッチパネル用コントローラと、
   入力操作の接触面積または押し圧を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知に基づいて、前記抵抗膜タッチパネル用コントローラまたは静電容量タッチパネル用コントローラを自動的に択一動作させる自動制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチパネル。
6. 抵抗膜タッチパネル用コントローラと、
   静電容量タッチパネル用コントローラと、
   動作させるソフトウェアや表示させる選択肢に応じて、前記抵抗膜タッチパネル用コントローラまたは静電容量タッチパネル用コントローラを自動的に択一動作させる自動制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチパネル。

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