JP2016033830A - タッチパネル、表示装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
1.タッチ検出方式の基本原理
2.実施の形態
3.変形例
4.適用例
最初に、以下の実施の形態の表示装置で用いられるタッチ検出方式の基本原理について説明する。このタッチ検出方式は、静電容量型のタッチセンサとして具現化されるものである。図1(A)は、上記のタッチセンサを模式的に表したものである。図1(B)は、図1(A)のタッチセンサの等価回路と、タッチセンサに接続する周辺回路を表したものである。このタッチセンサは、誘電体101と、この誘電体101を挟んで互いに対向配置された一対の電極102,103とを備えており、等価回路では、図1(B)に示したように、容量素子104で表される。
[構成]
図4は、本技術の一実施の形態に係る表示装置1の断面構成の一例を表したものである。表示装置1は、タッチセンサおよび近接センサ付きの表示装置であり、映像生成装置10と、静電容量型のタッチパネル20と、制御装置30とを備えている。タッチパネル20は、映像生成装置10とは別体で形成されたものであり、映像生成装置10の表面に配置されている。制御装置30は、映像生成装置10およびタッチパネル20を制御するものである。具体的には、制御装置30は、外部から入力される映像信号に基づいて映像生成装置10を駆動し、さらに、タッチパネル20を駆動すると共にタッチパネル20の検出信号に応じた信号を外部に出力するようになっている。
映像生成装置10は、制御装置30から入力される信号に基づいて映像を生成するものである。映像生成装置10は、例えば、液晶分子の配列を変化させることにより入射光を透過、変調させて映像を生成する液晶表示パネルと、液晶表示パネルを背後から照明する光源とにより構成されている。なお、映像生成装置10は、上記とは異なる構成となっていてもよく、例えば、有機EL素子を発光させて映像を生成する有機EL表示パネルで構成されていてもよい。
図5は、タッチパネル20を検出面21から見たときのレイアウトの一例を表したものである。図6は、タッチパネル20の電極パターンのレイアウトの一例を表したものである。図7(A),(B)は、図6のA−A線における断面構成の一例を表したものである。
次に、本実施の形態の表示装置1における動作の一例について説明する。まず、例えば、表示装置1の電源投入により、制御装置30は、タッチパネル20の動作を開始する。制御装置30は、まず、タッチセンサ22に含まれる1または複数の電極(X電極41,Y電極42)を選択し、選択した電極に交流信号を印加する。このとき、指などが検出面21に接触していたとすると、制御装置30は、指などの検出面21への接触によってタッチセンサ22に生じた静電容量の変化を、出力電圧の変化として検知する。制御装置30は、検知された出力電圧(または出力電圧の変化)の情報に基づいて、指などの接触座標を導出する。制御装置30は、導出した、指などの接触座標についての情報を外部に出力する。
次に、本実施の形態の表示装置1の効果について説明する。本実施の形態では、複数の近接センサ23が額縁領域21Bに設けられている。これにより、誤検出を防止することができるだけでなく、例えば、表示領域21Aのタッチセンサ22では検出し難い大型の導電体を、当該導電体が検出面21へ近接している段階で検出することができる。ここで、近接センサ23として用いられている自己静電容量型のセンサは、赤外線近接センサなどとは異なり、センシングのための光を放出したり、外部の光を取り込んだりするための窓を検出面21に設ける必要がなく、しかも、遮光層62,85などで覆い隠されたとしても、検出面21への近接を検出することができるものである。そのため、近接センサ23を設けることにより見た目の印象が悪くなる虞はない。また、近接センサ23は、赤外線近接センサなどとは異なり、タッチセンサ22の製造工程を利用して、タッチセンサ22と共に製造可能な構成となっている。そのため、近接センサ23を製造する際に製造工程が増えたり、新たな部材を用意したりする必要がないので、近接センサ23を設けることによる製造コストの上昇はほとんどない。
以上、実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、導電層52等の形成基板である基板51が設けられていたが、基板51の代わりに、光透過性の絶縁層が設けられていてもよい。また、基板51の代わりに第1光透過性部材が設けられると共に、基板61の代わりに第2光透過性部材が設けられていてもよい。このとき、第2光透過性部材のうち、第1光透過性部材とは反対側の表面が検出面を形成している。
また、例えば、上記実施の形態では、近接センサ23が設けられていたが、例えば、図8に示したように、近接センサ23の代わりに、静電容量型の近接センサ28が設けられ、IC26の代わりに、各近接センサ28駆動用のIC29が設けられていてもよい。このとき、上記実施の形態の高抵抗素子27は設けられておらず、近接センサ28とIC29とが信号配線47を介して接続されている。
次に、上記実施の形態およびその変形例に係る表示装置1の一適用例について説明する。図11は、本適用例に係る電子機器100の概略構成の一例を表す斜視図である。電子機器100は、携帯電話機であり、例えば、図11に示したように、本体部111と、本体部111に対して開閉可能に設けられた表示体部112とを備えている。本体部111は、操作ボタン115と、送話部116を有している。表示体部112は、表示装置113と、受話部117とを有している。表示装置113は、電話通信に関する各種表示を、表示装置113の表示画面114に表示するようになっている。電子機器100は、表示装置113の動作を制御するための制御部(図示せず)を備えている。この制御部は、電子機器100全体の制御を司る制御部の一部として、またはその制御部とは別に、本体部111または表示体部112の内部に設けられている。
(1)
表示領域に、検出面での接触を検出することの可能なタッチセンサを備えると共に、額縁領域に、前記検出面への近接を検出することの可能な複数の近接センサを備え、
各近接センサは、静電容量センサである
タッチパネル。
(2)
前記タッチセンサおよび各近接センサは、共通の層内に配置された複数の電極の中から選択された1または複数の電極を含んで構成されている
(1)に記載のタッチパネル。
(3)
各近接センサは、自己静電容量型である
(2)に記載のタッチパネル。
(4)
前記近接センサの電極に電気的に接続された高抵抗素子をさらに備えた
(3)に記載のタッチパネル。
(5)
各近接センサは、相互静電容量型である
(2)に記載のタッチパネル。
(6)
前記近接センサのシルエットが前記検出面に視認されるのを防ぐ遮光層をさらに備えた
(1)ないし(5)のいずれか1つに記載のタッチパネル。
(7)
映像を生成する映像生成装置と、
前記映像生成装置の表面に配置されたタッチパネルと、
前記映像生成装置および前記タッチパネルを制御する制御装置と
を備え、
前記タッチパネルは、
表示領域に、検出面での接触を検出することの可能なタッチセンサを有すると共に、額縁領域に、前記検出面への近接を検出することの可能な複数の近接センサを有し、
各近接センサは、静電容量センサである
表示装置。
(8)
表示装置を備え、
前記表示装置は、
映像を生成する映像生成装置と、
前記映像生成装置の表面に配置されたタッチパネルと、
前記映像生成装置および前記タッチパネルを制御する制御装置と
を有し、
前記タッチパネルは、
表示領域に、検出面での接触を検出することの可能なタッチセンサを有すると共に、額縁領域に、前記検出面への近接を検出することの可能な複数の近接センサを有し、
各近接センサは、静電容量センサである
電子機器。
Claims (10)
- 表示領域に、検出面での近接または接触を検出することの可能な第1のタッチセンサを備えると共に、額縁領域に、前記検出面への近接または接触を検出することの可能な複数の第2のタッチセンサを備え、
前記複数の第2のタッチセンサは、電極に電気的に接続された高抵抗素子を備える、静電容量センサである
タッチパネル。 - 表示領域に、検出面での近接または接触を検出することの可能な第1のタッチセンサを備えると共に、額縁領域に、前記検出面への近接または接触を検出することの可能な複数の第2のタッチセンサを備え、
前記複数の第2のタッチセンサは、抵抗素子を介して容量の変化を検出する、静電容量センサである
タッチパネル。 - 前記第1のタッチセンサおよび前記複数の第2のタッチセンサは、共通の層内に配置された複数の電極の中から選択された1または複数の電極を含んで構成されている
請求項1乃至2に記載のタッチパネル。 - 前記複数の第2のタッチセンサのシルエットが前記検出面に視認されるのを防ぐ遮光層をさらに備えた
請求項3に記載のタッチパネル。 - 前記高抵抗素子は、実質1MΩである
請求項1に記載のタッチパネル。 - 映像を生成する映像生成装置と、
前記映像生成装置の表面に配置されたタッチパネルと、
前記映像生成装置および前記タッチパネルを制御する制御装置と
を備え、
前記タッチパネルは、
表示領域に、検出面での接触を検出することの可能なタッチセンサを有すると共に、額縁領域に、前記検出面への近接または接触を検出することの可能な複数の近接センサを有し、
各近接センサは、電極に電気的に接続された高抵抗素子を備える、静電容量センサである
表示装置。 - 表示装置を備え、
前記表示装置は、
映像を生成する映像生成装置と、
前記映像生成装置の表面に配置されたタッチパネルと、
前記映像生成装置および前記タッチパネルを制御する制御装置と
を有し、
前記タッチパネルは、
表示領域に、検出面での接触を検出することの可能なタッチセンサを有すると共に、額縁領域に、前記検出面への近接または接触を検出することの可能な複数の近接センサを有し、
各近接センサは、電極に電気的に接続された高抵抗素子を備える、静電容量センサである
電子機器。 - 前記複数の第2のタッチセンサは、自己静電容量型の静電容量センサである
請求項1乃至2に記載のタッチパネル。 - 前記近接センサは、自己静電容量型の静電容量センサである
請求項6に記載の表示装置。 - 前記近接センサは、自己静電容量型の静電容量センサである
請求項7に記載の電子機器。
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US10976858B2 (en) | 2018-06-01 | 2021-04-13 | Japan Display Inc. | Display apparatus, proximity detection method, and detection device |
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WO2007097414A1 (ja) * | 2006-02-23 | 2007-08-30 | Pioneer Corporation | 操作入力装置 |
US20100026656A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | Apple Inc. | Capacitive sensor behind black mask |
JP2011257882A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Toyota Boshoku Corp | タッチセンサ及びタッチ検出方法 |
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