JP2014186711A - 押圧力測定を備えたタッチパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧電体31を使用する力測定と、静電容量方式の位置検出を備えたタッチパネル40である。力測定は圧電体31を間に挿んで配置された一対の電極13、12を使用する。位置検出は、一の電極11と、他の電極12を使用する。圧電体の上面側に1以上の上面電極16を設け、圧電体の下面側に1以上の下面電極17を設けている。力測定に使用する一対の電極のうち一の電極は下面電極であり、位置検出に使用する二の電極のうち少なくとも一の電極は上面電極である。
【選択図】図1
Description
力測定は板状の圧電体を間に挿んで配置された一対の電極を使用するものであり、一対の電極のそれぞれは導電体から構成されていて、圧電体の板状面がXY平面に平行な面であり、圧電体と一対の電極の積層方向が上下方向であり、
位置検出は、XY平面上の一の方向に平行に配置された一群の導電体からなる一の電極と、XY平面上で前記一の方向と交差する方向に平行に配置された一群の他の導電体からなる他の電極を使用するものであり、
前記圧電体の上面側に1以上の上面電極を設け、前記上面電極を構成する導電体は、少なくともその一部分がXY平面に平行な面である同一平面を形成していて、
前記圧電体の下面側に1以上の下面電極を設け、前記下面電極を構成する導電体は、少なくともその一部分がXY平面に平行な面である同一平面を形成していて、
力測定に使用する一対の電極のうち一の電極は前記下面電極であり、
位置検出に使用する二の電極のうち少なくとも一の電極は前記上面電極であることを特徴とする。
本発明にかかる前記タッチパネルが、金属製の枠を包含していて前記圧電体の下に前記枠が位置付けられているタッチパネルであって、
前記力測定に使用する一対の電極は測定電極と接地電極であり、
前記下面電極は前記枠であり、前記下面電極は単一の電極であり、かつ、前記下面電極は前記接地電極であってもよい。
表示装置の表示面に載置して用いられるタッチパネルであって、前記表示装置は表示面から出射される可視光が直線偏光である。同時に、前記タッチパネルを構成する前記圧電体は位相差板であり、前記圧電体である位相差板の遅相軸が、前記直線偏光の振動面に対して20度から70度の角度で配置されて使用されてもよい。そして、前記圧電体のリタデーション値が、
(1)110nm以上170nm以下、または
(2)800nm以上30,000nm以下のいずれかであってもよい。
本発明にかかる前記タッチパネルが表示装置を包含していて前記圧電体の下に前記表示装置が位置付けられているタッチパネルであって、
前記力測定に使用する一対の電極は測定電極と接地電極であり、
前記表示装置は、表示装置を構成する表示構成電極を含んでいて、
前記下面電極として前記表示構成電極を使用し、前記下面電極は単一の電極であり、かつ、前記下面電極は前記接地電極であってもよい。
前記表示装置が一定の表示装置であり、前記圧電体である位相差板の遅相軸が、前記直線偏光の振動面に対して20度から70度の角度で配置されてもよく、また、圧電体が一定のリタデーション値を持つ位相差板であってもよい。この好ましい副たる実施態様にかかる表示装置を含むタッチパネルは、上記第二実施態様にかかるタッチパネルを表示装置に載置した電子機器と同一の効果を奏する。
位置検出に使用する前記一の電極を構成する一群の導電体は第一導電体であり、前記他の電極を構成する一群の他の導電体は第二導電体であり、
前記力測定に使用する一対の電極は測定電極と接地電極であり、
測定電極は一群の導電体である第三導電体から構成されていて、
前記上面電極と前記下面電極を一のXY平面である仮想平面に投影した図である電極投影図上で、
第三導電体は第一導電体と平行に配置されていて、
第一導電体と第二導電体の交差領域を位置交差領域とし、
位置交差領域と第三導電体が離隔していてもよい。
第三導電体は広幅部と狭幅部が交互に連続していて、前記電極投影図上で、前記狭幅部が第二導電体と交差するものであってもよい。
前記接地電極が位置検出に使用する前記一の電極又は前記他の電極と共通であってもよい。すなわち、位置検出に使用する2の電極のなかでいずれかの電極を接地電極と兼用するものである。当該兼用される電極は、圧測定を行う時間は接地され、位置検出を行う時間は位置検出回路に接続される。
前記接地電極が、位置検出に使用する前記一の電極又は前記他の電極と共通であって、
前記一の電極を構成する第一導電体は広幅部と狭幅部が交互に連続していて、前記電極投影図上で、第一導電体の広幅部が第三導電体の広幅部と重畳するものであってもよい。
一群の第四導電体からなる前記接地電極を有し、
第四導電体は広幅部と狭幅部が交互に連続していて、
前記電極投影図上で、第三導電体と第四導電体が互いの広幅部を重畳していてもよい。
前記圧電体は局部的に圧電性を有する部材であり、前記圧電体に第三導電体が被さる前記圧電体の局部領域のみが圧電性を有するものであってもよい。
前記圧電体は局部的に圧電性を有する部材であり、前記圧電体に、第三導電体と第四導電体の重畳部分が被さる前記圧電体の局部領域のみが圧電性を有するものであってもよい。
タッチパネルと表示装置からなる電子機器において、
本発明にかかるタッチパネルであって、前記圧電体の直下に、接着剤を介して又は直接に前記下面電極が位置付けられているタッチパネルを、前記表示装置の表示面に載置したものである。
前記表示装置が一定の表示装置であり、圧電体が一定のリタデーション値を持つ位相差板であって、前記圧電体である位相差板の遅相軸が、前記直線偏光の振動面に対して一定の角度で配置されていてもよい。
で上面電極16を形成できる。下面電極17は支持フィルム327の一方表面に形成している。そして、下から順に、下面電極17付の支持フィルム327、圧電体31、上面電極16付表面部材33を重ねたものである。
2 第二導電体
3 第三導電体
4 第四導電体
11 位置検出に用いる一の電極又は他の電極である受電電極(Rx)
12 位置検出に用いる一の電極又は他の電極である送電電極(Tx)
13 力測定に使用する一対の電極の一電極である測定電極(Sx)
14 力測定に使用する一対の電極の一電極である接地電極(GND)
16 上面電極
17 下面電極
20 電極投影図
21 位置交差領域
31 圧電体
33 表面部材
34 絶縁体
35 チャージアンプ
36 スイッチ
37 マトリックス検出回路
40 タッチパネル
41 枠を包含したタッチパネル
42 表示装置を包含したタッチパネル
43 表示装置を包含し、タッチパネル用電極を組込んだタッチパネル
44 枠
45 表示構成電極
46 電子機器
51 X軸を示す矢印
52 Y軸を示す矢印
53 上方向を示す矢印
59 タッチパネル用電極内蔵表示装置
60 表示装置
61 上偏光板
62 下偏光板
63 上ガラス
64 液晶
65 下ガラス
67 液晶セル
70 OLED
71 偏光板
77 発光セル
81、82、83、84、85、86、87 下面電極組込み可能位置を示す矢印
91 偏光サングラス
92 出射光
93 変換光
94 観察位置である目
101、102、103 支持底面
112、113、114 広幅部
122、123、124 狭幅部
311 位相差板である圧電体
312 遅相軸
313 角度
461 電子機器
462 電子機器
600 LCD
611 吸収軸
711 吸収軸
Claims (25)
- 圧電体を使用する力測定と、静電容量方式で投影型の位置検出を備えたタッチパネルにおいて、
力測定は板状の圧電体を間に挿んで配置された一対の電極を使用するものであり、一対の電極のそれぞれは導電体から構成されていて、圧電体の板状面がXY平面に平行な面であり、圧電体と一対の電極の積層方向が上下方向であり、
位置検出は、XY平面上の一の方向に平行に配置された一群の導電体からなる一の電極と、XY平面上で前記一の方向と交差する方向に平行に配置された一群の他の導電体からなる他の電極を使用するものであり、
前記圧電体の上面側に1以上の上面電極を設け、前記上面電極を構成する導電体は、少なくともその一部分がXY平面に平行な面である同一平面を形成していて、
前記圧電体の下面側に1以上の下面電極を設け、前記下面電極を構成する導電体は、少なくともその一部分がXY平面に平行な面である同一平面を形成していて、
力測定に使用する一対の電極のうち一の電極は前記下面電極であり、
位置検出に使用する二の電極のうち少なくとも一の電極は前記上面電極であることを特徴とするタッチパネル。 - 前記タッチパネルは金属製の枠を包含していて前記圧電体の下に前記枠が位置付けられているタッチパネルであって、
前記力測定に使用する一対の電極は測定電極と接地電極であり、
前記下面電極は前記枠であり、前記下面電極は単一の電極であり、かつ、前記下面電極は前記接地電極であることを特徴とする請求項1に記載したタッチパネル。 - 前記タッチパネルは表示装置の表示面に載置して用いられるタッチパネルであり、前記表示装置は表示面から出射される可視光が直線偏光であり、
前記圧電体は位相差板であって前記圧電体である位相差板の遅相軸が、前記直線偏光の振動面に対して20度から70度の角度で配置して使用される請求項1又は2いずれかに記載したタッチパネル。 - 前記タッチパネルは表示装置の表示面に載置して用いられるタッチパネルであり、前記表示装置は表示面から出射される可視光が直線偏光であり、
前記圧電体は位相差板であって前記圧電体のリタデーション値が110nm以上170nm以下である請求項1乃至3いずれかに記載したタッチパネル。 - 前記タッチパネルは表示装置の表示面に載置して用いられるタッチパネルであり、前記表示装置は表示面から出射される可視光が直線偏光であり、
前記圧電体は位相差板であって前記圧電体のリタデーション値が800nm以上30,000nm以下である請求項1乃至3いずれかに記載したタッチパネル。 - 前記タッチパネルは表示装置を包含していて前記圧電体の下に前記表示装置が位置付けられているタッチパネルであって、
前記力測定に使用する一対の電極は測定電極と接地電極であり、
前記表示装置は、表示装置を構成する表示構成電極を含んでいて、
前記下面電極として前記表示構成電極を使用し、前記下面電極は単一の電極であり、かつ、前記下面電極は前記接地電極であることを特徴とする請求項1に記載したタッチパネル。 - 請求項6に記載したタッチパネルであって、
前記表示装置は表示面から出射される可視光が直線偏光であり、
前記圧電体は位相差板であって、
前記圧電体である位相差板の遅相軸が、前記直線偏光の振動面に対して20度から70度の角度で配置された請求項6に記載したタッチパネル。 - 請求項6又は7いずれかに記載したタッチパネルであって、
前記表示装置は表示面から出射される可視光が直線偏光であり、
前記圧電体は位相差板であって前記圧電体のリタデーション値が110nm以上170nm以下である請求項6又は7いずれかに記載したタッチパネル。 - 請求項6又は7いずれかに記載したタッチパネルであって、
前記表示装置は表示面から出射される可視光が直線偏光であり、
前記圧電体は位相差板であって前記圧電体のリタデーション値が800nm以上30,000nm以下である請求項6又は7いずれかに記載したタッチパネル。 - 位置検出に使用する前記一の電極を構成する一群の導電体は第一導電体であり、前記他の電極を構成する一群の他の導電体は第二導電体であり、
前記力測定に使用する一対の電極は測定電極と接地電極であり、
測定電極は一群の導電体である第三導電体から構成されていて、
前記上面電極と前記下面電極を一のXY平面である仮想平面に投影した図である電極投影図上で、
第三導電体は第一導電体と平行に配置されていて、
第一導電体と第二導電体の交差領域を位置交差領域とし、
位置交差領域と第三導電体が離隔している請求項1に記載したタッチパネル。 - 第三導電体は広幅部と狭幅部が交互に連続していて、前記電極投影図上で、前記狭幅部が第二導電体と交差することを特徴とする請求項10に記載したタッチパネル。
- 前記接地電極は位置検出に使用する前記一の電極又は前記他の電極と共通である請求項1、10乃至11いずれかに記載したタッチパネル。
- 前記接地電極は位置検出に使用する前記一の電極又は前記他の電極と共通であって、
前記一の電極を構成する第一導電体は広幅部と狭幅部が交互に連続していて、前記電極投影図上で、第一導電体の広幅部が第三導電体の広幅部と重畳することを特徴とする請求項12に記載したタッチパネル。 - 一群の第四導電体からなる前記接地電極を有し、
第四導電体は広幅部と狭幅部が交互に連続していて、
前記電極投影図上で、第三導電体と第四導電体が互いの広幅部を重畳している請求項1、10乃至11いずれに記載したタッチパネル。 - 前記圧電体は局部的に圧電性を有する部材であり、前記圧電体に第三導電体が被さる前記圧電体の局部領域のみが圧電性を有する請求項1、10乃至12いずれかに記載したタッチパネル。
- 前記圧電体は局部的に圧電性を有する部材であり、前記圧電体に、第三導電体と第四導電体の重畳部分が被さる前記圧電体の局部領域のみが圧電性を有する請求項14に記載したタッチパネル。
- 前記上面電極として、位置検出用の前記一の電極と位置検出用の前記他の電極を設け、
前記下面電極として、力測定用の測定電極を設けた請求項1、10乃至13、15いずれかに記載したタッチパネル。 - 前記上面電極として、位置検出用の前記一の電極、位置検出用の前記他の電極及び力測定用の接地電極を設け、
前記下面電極として、力測定用の測定電極を設けた請求項1、10乃至11、14、16いずれかに記載したタッチパネル。 - 前記上面電極として、位置検出用の前記一の電極である受電電極と力測定用の測定電極を設け、
前記下面電極として、位置検出用の前記他の電極である送電電極を設けた請求項1、10乃至13、15いずれかに記載したタッチパネル。 - 前記上面電極として、位置検出用の前記一の電極である受電電極を設け、
前記下面電極として、位置検出用の前記他の電極である送電電極及び力測定用の測定電極を設けた請求項1、10乃至13、15いずれかに記載したタッチパネル。 - 前記上面電極として、位置検出用の前記一の電極である受電電極と力測定用の測定電極を設け、
前記下面電極として、位置検出用の前記他の電極である送電電極と力測定用の接地電極を設けた請求項1、10乃至11、14、16いずれかに記載したタッチパネル。 - 前記上面電極として、位置検出用の前記一の電極である受電電極と力測定用の接地電極を設け、
前記下面電極として位置検出用の前記他の電極である送電電極と力測定用の測定電極を設けた請求項1、10乃至11、14、16いずれかに記載したタッチパネル。 - タッチパネルと表示装置からなる電子機器において、
請求項1、2、10乃至19いずれかに記載したタッチパネルであって、前記圧電体の直下に、接着剤を介して又は直接に前記下面電極が位置付けられているタッチパネルを、前記表示装置の表示面に載置した電子機器。 - タッチパネルと表示装置からなる電子機器において、
請求項4に記載したタッチパネルであって、前記圧電体の直下に、接着剤を介して又は直接に前記下面電極が位置付けられているタッチパネルを、前記表示装置の表示面に載置している電子機器。 - タッチパネルと表示装置からなる電子機器において、
請求項5に記載したタッチパネルであって、前記圧電体の直下に、接着剤を介して又は直接に前記下面電極が位置付けられているタッチパネルを、前記表示装置の表示面に載置している電子機器。
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