JP2019125218A - タッチパネル及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係るタッチパネル(タッチパネル装置)の構成を示すブロック図である。図1に示すように、当該タッチパネルは、タッチセンサパネル1と、タッチパネルコントローラ2とを含み、ホスト機器901と接続されている。
まず、図10及び図11に示される関連タッチパネルについて説明する。図10及び図11では、シールド層105は、何も接続されておらずフローティング状態(ハイインピーダンス状態)となっている。
図10及び図11でのセンサ102a,102bからみた自己容量(全ての寄生容量の総和)は、C709+(C701//(C702+(C707//(C711+(C710//C708)))))と表される。なお、[A+B]はAとBとの接続が並列接続であることを示し、[A//B]はAとBとの接続が直列接続であることを示す。
図10及び図11での圧力センサ電極107aからみた自己容量(全ての寄生容量の総和)は、C708+(C710//(C711+(C707//(C702+(C701//C709)))))と表される。
次に、図12及び図13に示される実施の形態1に係るタッチパネルについて説明する。図12及び図13では、シールド層105はGNDに接続されている。
図12及び図13でのセンサ102a、102bからみた自己容量(全ての寄生容量の総和)では、センサ102a、102bからみてシールド層105よりもGND側に接続された寄生容量は影響しなくなる。このため、当該自己容量は、C709+(C701//(C702+C707))となり、タッチセンサ102による検出時に誤差となる寄生容量CetはC707となる。
図12及び図13での圧力センサ電極107aからみた自己容量(全ての寄生容量の総和)は、C708+C710と表される。つまり本実施の形態1では、シールド層105がGNDに接続されることによって、押下圧力として検出する容量に、圧力センサ電極107aと指示体7または高誘電物質703との間に形成される容量C707が含まれなくなる。この結果、関連タッチパネルよりも、圧力センサ107による圧力検出の誤差を低減することができる。ただし、この場合であっても、圧力センサ電極107aからみた自己容量には、C708だけでなくC710が含まれている。
次に、図14及び図15に示される実施の形態1に係るタッチパネルについて説明する。図14及び図15では、タッチセンサ102による検出時には、タッチセンサ102の静電容量検出用の励起信号と同位相の信号が、シールド層105に印加される。そして、タッチパネルコントローラ2は、タッチセンサ102に印加される励起信号と同位相の交流信号がシールド層105に印加されている場合に、タッチセンサ102で検出される静電容量の変化を用いて、タッチ情報を生成する。
図14及び図15でのセンサ102a,102bからみた自己容量では、シールド層105にタッチセンサパネル1の静電容量計測用の励起信号と同位相の信号を印加することで、C707は影響しなくなる。このため、当該自己容量は、C709+(C701//C702)となり、タッチセンサ102によるタッチ検出の誤差となる寄生容量Cetは実質的に無くなる。
図14及び図15での圧力センサ電極107aからみた自己容量(全ての寄生容量の総和)では、圧力センサ107の静電容量検出用の励起信号と同位相の信号がシールド層105に印加されることにより、C710は影響しなくなる。このため、当該自己容量は、圧力センサ電極107aと指示体7との間の寄生容量であるC710を含まずに、C708と表される。このため、図14及び図15のタッチパネルでは、図12及び図13のタッチパネルと比べて、圧力センサ107による圧力検出の誤差を低減することができる。
以上のような本実施の形態1に係るタッチセンサパネル1によれば、シールド層105によって、指示体7及び高誘電物質703などのタッチパネル外部の誘電体と、圧力センサ107との間に形成される静電容量である結合容量707を抑制する。このような構成によれば、タッチセンサパネル1のタッチ面への圧力を検出するために圧力センサ107に検出される静電容量のノイズを低減することができる。このため、圧力センサ107の検出性能を高めることができる。
以上の説明では、図7を用いて、シールド層105、絶縁層106、及び、圧力センサ電極107aの、タッチ面の反対側の面からみたパターンレイアウトの一例を説明したが、パターンレイアウトはこれに限ったものではない。
以上の説明では、図9を用いて、第1タッチ領域102c1が第2タッチ領域102c2の全周囲を囲う一例を説明したが、これに限ったものではない。例えば、タッチパネルが屋外に配設される機器などにおいては、表示装置とともにタッチパネルが垂直に配設されることが多く、水が流れ落ちる画面下部での誤検出が多い。このように、タッチパネルの配設条件によって、誤検出が生じやすい部分が異なることが多い。このため、第1タッチ領域102c1及び第2タッチ領域102c2は、図20、図21または図22のように規定されてもよい。
図23〜図26は、本発明の実施の形態2に係るタッチパネルを適用した構造例を示す断面図である。本実施の形態2では、絶縁層106及び圧力センサ電極107aなどが、保護板3に設けられた加飾部材301上に配設されている点が、実施の形態1と異なる主な点である。このうち図23及び図25の構造では、圧力センサ107が、圧力センサ電極107aと金属フレーム801との間に形成される容量を検出するのではなく、圧力センサ電極107aと装置筐体9との間に形成される容量を検出する点でも実施の形態1と異なっている。つまり、図23及び図25の構造では、圧力センサ107は、圧力センサ電極107aと装置筐体9とによって構成されており、図24及び図26の構造では、圧力センサ107は、圧力センサ電極107aと金属フレーム801とによって構成されている。
以上に説明したタッチパネルでは、タッチセンサ102は、X−Yのマトリクス型のセンサ102a,102bから構成されると説明したが、これに限ったものではなく、例えばセグメントタイプの1層構造のセンサから構成されてもよい。
Claims (10)
- 指示体との間に形成される静電容量の変化を検出可能な静電容量検出センサを含むタッチセンサパネルと、
前記タッチセンサパネルのタッチ面への圧力を静電容量の変化として検出可能な圧力センサと、
前記静電容量検出センサで検出される前記静電容量の変化と、前記圧力センサで検出される前記静電容量の変化とに基づいて、前記タッチ面への指示体のタッチに関する情報を生成する制御を行うタッチパネルコントローラと、
前記タッチ面と前記圧力センサとの間に、前記タッチ面からみて前記圧力センサの少なくとも一部と重ねられて配設される導電材料を含むシールド層と、
前記シールド層と前記圧力センサとを電気的に絶縁する絶縁層と
を備える、タッチパネル。 - 請求項1に記載のタッチパネルであって、
前記シールド層は、
前記タッチセンサパネルの前記タッチ面と反対側の面上に配設され、
前記絶縁層は、
前記シールド層と前記圧力センサとの間に配設されている、タッチパネル。 - 請求項1または請求項2に記載のタッチパネルであって、
前記タッチセンサパネルは、
前記タッチ面と反対側の面のうち、前記タッチ面からみて前記静電容量検出センサが設けられた領域以外の領域に設けられた加飾部材をさらに含み、
前記シールド層は、
前記加飾部材上に配設され、
前記絶縁層は、
前記シールド層と前記圧力センサとの間に配設されている、タッチパネル。 - 請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載のタッチパネルであって、
前記タッチセンサパネルは、
前記静電容量検出センサが設けられた構造と、
前記構造を保護し、前記タッチ面である表面を有する保護板と
をさらに含み、
前記保護板は、
前記タッチ面と反対側の面のうち、前記タッチ面からみて前記静電容量検出センサが設けられた領域以外の領域に設けられた加飾部材を含む、タッチパネル。 - 請求項1から請求項4のうちのいずれか1項に記載のタッチパネルであって、
前記シールド層は、遮光性を有し、かつ加飾されている、タッチパネル。 - 請求項1から請求項5のうちのいずれか1項に記載のタッチパネルであって、
前記タッチパネルコントローラは、
前記静電容量検出センサに印加される励起信号と同位相の交流信号が前記シールド層に印加されている場合に前記静電容量検出センサで検出される前記静電容量の変化を用いて、前記情報を生成する、タッチパネル。 - 請求項1から請求項6のうちのいずれか1項に記載のタッチパネルであって、
前記タッチパネルコントローラは、
前記圧力センサに印加される励起信号と同位相の交流信号が前記シールド層に印加されている場合に前記圧力センサで検出される前記静電容量の変化を用いて、前記情報を生成する、タッチパネル。 - 請求項1から請求項7のうちのいずれか1項に記載のタッチパネルであって、
前記タッチ面のうち前記静電容量検出センサが検出可能な検出可能領域は、
前記検出可能領域の端に規定された第1タッチ領域と、前記検出可能領域の前記第1タッチ領域以外の領域である第2タッチ領域とを含み、
前記タッチパネルコントローラは、
前記静電容量検出センサで検出される前記静電容量の変化と、前記圧力センサで検出される前記静電容量の変化とに基づいて、前記第1タッチ領域に指示体がタッチした位置の座標を生成する制御を行い、
前記静電容量検出センサで検出される前記静電容量の変化に基づいて、前記第2タッチ領域に指示体がタッチした位置の座標を生成する制御を行う、タッチパネル。 - 請求項1から請求項8のうちのいずれか1項に記載のタッチパネルであって、
前記シールド層は、直接的または間接的に接地電位と接続されている、タッチパネル。 - 請求項1から請求項9のうちのいずれか1項に記載のタッチパネルが表示面側に設けられた、表示装置。
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