JP5950052B2 - タッチセンサ - Google Patents
タッチセンサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5950052B2 JP5950052B2 JP2015537883A JP2015537883A JP5950052B2 JP 5950052 B2 JP5950052 B2 JP 5950052B2 JP 2015537883 A JP2015537883 A JP 2015537883A JP 2015537883 A JP2015537883 A JP 2015537883A JP 5950052 B2 JP5950052 B2 JP 5950052B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- position detection
- touch sensor
- detection sensor
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
- G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
- G06F2203/04105—Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position
Description
本発明は、操作面へのタッチ位置の検出と操作面への押し込みを検出するタッチセンサに関する。
従来、操作者が操作面に触れたことで操作入力を検出するタッチ式入力装置が各種考案されている。タッチ式入力装置としては、操作面へのタッチ位置と、操作面の押圧や押圧量を検出する装置がある。
例えば、特許文献1に記載のタッチ式入力装置は、平板状の感圧センサ(押圧検出センサ)と平板状の静電式位置検出センサを重ねた構造である。押圧検出センサは押し込みの有無や押圧力を検出し、静電式位置検出センサは操作位置を検出する。
特許文献1では、操作面側から静電式位置検出センサ、押圧検出センサの順に配置されている。
ところで、上述のような操作面側から操作面側から静電式位置センサ、押圧検出センサの順に配置せず、押圧検出センサ、静電式位置検出センサの順で配置する必要が生じる場合がある。この場合、操作面をタッチするもの(指等)と静電式位置検出センサとの間に、押圧検出センサが介在する。
しかしながら、特許文献1を含む従来の押圧検出センサでは、平膜状の圧電体の両主面の略全体に圧電検出用の電極を設けている。このため、当該圧電検出用の電極が、静電式位置検出センサにとっては電磁シールドとして機能してしまい、指等のタッチの検出感度が大幅に低下したり、指等のタッチを検出できなくなってしまうことがある。
したがって、本発明の目的は、操作面への指等のタッチをより確実に検出することができるタッチセンサを提供することにある。
この発明のタッチセンサは、次の構成であることを特徴としている。タッチ式入力装置は、両主面に圧電検出用電極が配置された圧電フィルムを備える押圧検出センサと、両主面に位置検出用電極が形成された誘電体基板を備える静電式位置検出センサと、を備える。押圧検出センサ、静電式位置検出センサの順で、操作面側から配置されている。操作面に直交する方向に見て、圧電検出用電極は、位置検出用電極と異なる位置に配置されている。
この構成では、位置検出範囲内において操作面と静電式位置検出センサとの間に電極が存在しない。したがって、指等の静電気を静電式位置検出センサの位置検出用電極で感度良く検出できる。また、操作面と押圧検出センサとの間に、静電式位置検出センサが存在しないので、当該静電式位置検出センサを配置することによる温度等を起因とした押圧検出感度のバラツキ等を抑制することができる。
また、この発明のタッチセンサでは、次の構成であってもよい。圧電検出用電極は、圧電フィルムの主面の外周に沿って環状に形成されている。位置検出用電極は、環状の圧電検出用電極の内側の領域に形成されている。
また、この発明のタッチセンサでは、次の構成であってもよい。圧電検出用電極は、圧電フィルムの主面の外周に沿った少なくとも一部に形成されている。
これらの構成では、圧電検出用電極の配置パターンの一例を示しており、位置検出行う中央領域を囲む外周領域に圧電検出用電極を備えることで、位置検出用電極と圧電検出用電極とが重ならないようにしている。そして、この圧電検出用電極が配置される外周は、操作面が外周に沿って固定されている場合に、中央領域を押した時のひずみ量が大きくなる領域であるので、押圧力をより高感度に検出することができる。
また、この発明のタッチセンサでは、圧電検出用電極は絶縁性フィルムに形成されており、当該絶縁性フィルムが圧電フィルムの両主面に装着される態様であってもよい。
この構成では、圧電フィルムに圧電検出用電極を直接形成することは容易ではないので、当該絶縁フィルムに圧電検出用電極を形成して、圧電フィルムに当接させることで、押圧検出センサを容易に実現することができる。
また、この発明のタッチセンサでは、圧電フィルムの静電式位置検出センサ側の絶縁性フィルムは、圧電検出用電極の形成領域と異なる領域に開口を有し、静電式タッチセンサは、該開口内において圧電フィルムに当接していることが好ましい。
この構成では、絶縁性フィルムを有する態様において、絶縁性フィルムの中央領域に開口を設けることで、圧電フィルムに静電式位置検出センサを直接当接させることができ、絶縁性フィルムと圧電検出用電極の分だけ、タッチ式入力装置を薄型化できる。
また、この発明のタッチセンサでは、圧電フィルムは、一軸方向に延伸されたポリ乳酸であることが好ましい。
この構成では、高い透光性を有し、押圧検出の感度を向上させることができる。
この発明によれば、静電式位置検出センサの操作面側に押圧検出センサを配置する構成であっても、操作面への指等のタッチ位置をより確実に検出することができる。
本発明の第1の実施形態に係るタッチセンサについて、図を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るタッチセンサを示す分解斜視図である。図2は、本発明の第1の実施形態に係るタッチセンサの電極位置関係を示す平面図である。図3は、本発明の第1の実施形態に係るタッチセンサを備えるタッチ式入力装置を示す断面図である。なお、図3は、図1のタッチセンサのA−A線に相当する箇所を見たタッチ式入力装置の断面図である。
タッチセンサ10は、押圧検出センサ20と位置検出センサ30とを備える。押圧検出センサ20と位置検出センサ30は、平面視して矩形の平板形状からなる。押圧検出センサ20と位置検出センサ30は、主面が平行になるように重ねて配置されている。押圧検出センサ20の位置検出センサ30と反対側の面には、カバー部材40が配置されている。すなわち、図3に示すように、カバー部材40側から押圧検出センサ20、位置検出センサ30の順に積層される構造からなる。カバー部材40は、ガラス板やアクリル板等の透光性と絶縁性を有する。
このような構成のタッチセンサ10は、図3に示すように、タッチ式入力装置1の一部として組み込まれる。タッチ式入力装置1は、略直方体形状の筐体50を備える。筐体50の表面側は開口している。筐体50内には、タッチセンサ10(押圧検出センサ20と位置検出センサ30の積層体)、カバー部材40、表示パネル60、および、制御部を実現する演算回路モジュール70が配置されている。これらは、筐体50の開口面(操作面、兼、表示面)側から順に、厚さ方向に沿って、カバー部材40,タッチパネル10、表示パネル60、演算回路モジュール70の順で配置される。
表示パネル60は、液晶パネル、有機ELパネル等の薄型ディスプレイからなる。演算回路モジュール70は、押圧検出センサ20および位置検出センサ30が出力する検出信号から、操作位置および押圧力を算出する。
次に、タッチパネル10のより具体的な構成について説明する。
タッチパネル10の押圧検出センサ20は、圧電フィルム21、第1圧電検出用電極22、および第2圧電検出用電極23を備える。圧電フィルム21は、矩形であり、キラル高分子から形成されるフィルムである。キラル高分子として、本実施形態では、ポリ乳酸(PLA)、特にL型ポリ乳酸(PLLA)を用いている。PLLAは、一軸延伸されている。一軸延伸方向は、矩形を構成する直交する二辺(第1方向の辺および第2方向の辺)に対して、略45°を成す。なお、一軸延伸方向が成す角度は、適宜調整すればよく、タッチセンサ10が筐体50に対して、X方向の両端のみ、Y方向の両端のみ、もしくは外周に沿って固定されている場合には、45°であることが最も好ましい。
このようなキラル高分子からなるPLLAは、主鎖が螺旋構造を有する。PLLAは、一軸延伸されて分子が配向すると圧電性を有する。そして、一軸延伸されたPLLAは、圧電フィルムの平板面が押圧されることにより、電荷を発生する。この際、発生する電荷量は、押圧量(押込量)により平板面が当該平板面に直交する方向へ変位する変位量に依存する。そして、一軸延伸されたPLLAの圧電定数は、高分子中で非常に高い部類に属する。したがって、圧電フィルム21にPLLAを用いることで、押圧による変位を高感度に検出することができる。
なお、延伸倍率は3〜8倍程度が好適である。延伸後に熱処理を施すことにより、ポリ乳酸の延びきり鎖結晶の結晶化が促進され圧電定数が向上する。尚、二軸延伸した場合はそれぞれの軸の延伸倍率を異ならせることによって一軸延伸と同様の効果を得ることが出来る。例えば第1の軸方向に8倍、第1の軸方向に直交する第2の軸方向に2倍の延伸を施した場合、圧電定数に関してはおよそ第1の軸方向に4倍の一軸延伸を施した場合とほぼ同等の効果が得られる。すなわち、上述の一軸延伸方向とは、圧電フィルムが複数方向に延伸された場合も含めて、最も延伸された方向を意味する。そして、単純に一軸延伸したフィルムは延伸軸方向に沿って裂け易いため、前述したような二軸延伸を行うことにより幾分強度を増すことができる。
また、PLLAは、延伸等による分子の配向処理で圧電性を生じ、PVDF等の他のポリマーや圧電セラミックスのように、ポーリング処理を行う必要がない。すなわち、強誘電体に属さないPLLAの圧電性は、PVDFやPZT等の強誘電体のようにイオンの分極によって発現するものではなく、分子の特徴的な構造である螺旋構造に由来するものである。このため、PLLAには、他の強誘電性の圧電体で生じる焦電性が生じない。さらに、PVDF等は経時的に圧電定数の変動が見られ、場合によっては圧電定数が著しく低下する場合があるが、PLLAの圧電定数は経時的に極めて安定している。したがって、周囲環境に影響されることなく、押圧による変位を高感度に検出することができる。
また、PLLAは有機圧電材料としては透光性が高い。したがって、圧電フィルム21の透光性を高くすることができる。
第1圧電検出用電極22は、圧電フィルム21の第1主面に配置されている。圧電フィルム21の第1主面は、圧電フィルム21のカバー部材40側の面である。図1、図2に示すように、第1圧電検出用電極22は、環状且つ帯状であり、圧電フィルム21の第1主面の外周に沿って配置されている。言い換えれば、第1圧電検出用電極22は、圧電フィルム21の第1主面の中央領域には配置されておらず、第1主面の外周近傍に配置されている。すなわち、第1圧電検出用電極22は、中央領域に開口部221を有する。
第2圧電検出用電極23は、圧電フィルム21の第2主面に配置されている。圧電フィルム21の第2主面は、圧電フィルム21の静電式位置検出センサ30側の面である。図1、図2に示すように、第2圧電検出用電極23も、第1圧電検出用電極22と同様に、環状且つ帯状であり、圧電フィルム21の第2主面の外周に沿って配置されている。言い換えれば、第2圧電検出用電極23は、圧電フィルム21の第2主面の中央領域には配置されておらず、第2主面の外周近傍に配置されている。すなわち、第2圧電検出用電極23は、中央領域に開口部231を有する。
第1圧電検出用電極22と第2圧電検出用電極23は、圧電フィルム21を挟んで対向するように配置されている。この際、第1圧電検出用電極22と第2圧電検出用電極23は、全体が対向することが好ましいが、少なくとも一部が対向するように配置されていればよい。
このような構成とすることで、押圧検出センサ20は、平面視して、中央領域ReAPでは圧電フィルム21のみの構造となり、当該中央領域ReAPを囲む外周領域では圧電フィルム21を第1圧電検出用電極22と第2圧電検出用電極23で挟み込む構造となる。
このような構成では、カバー部材40が押し込まれて、圧電フィルム21に応力が加わると、圧電フィルム21はひずんで電荷を発生する。第1圧電検出用電極22と第2圧電検出用電極23がこの電荷を検出して検出電圧信号を発生することで、押圧力を検出することができる。この際、圧電フィルム21の第1方向に沿った辺、第2方向に沿った辺、もしくは外周が固定されていると、圧電フィルム21の外周近傍に大きなひずみが発生することが分かっている。したがって、圧電フィルム21の外周近傍のみに第1、第2圧電検出用電極22,23を配置しても、高感度に押圧力を検出することができる。
さらに、押圧検出センサ10の中央領域ReAPは、圧電フィルム21のみからなるので、透光性を高くすることができる。したがって、表示パネル60を出射して操作面(カバー部材40の表面)に到達する光量を高くすることができる。
第1、第2圧電検出用電極22,23は、ITO、ZnO、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン等の無機系の電極、ポリチオフェン、ポリアニリン等を主成分とする有機系の電極のいずれを用いてもよい。この場合、第1、第2圧電検出用電極22,23が透光性を有するので、押圧検出センサ20の外周領域が操作面側から見える仕様であっても、表示パネル60で生成した表示画像を、略そのままの光量で操作面に表示することができる。一方、押圧検出センサ20の外周領域が操作面側から見える仕様でなければ、アルミ蒸着膜等の透光性を有さない電極膜であってもよく、この場合、できる限り導電率が高い材料を用いることが好ましい。
位置検出センサ30は、誘電体基板31、第1位置検出用電極32、第2位置検出用電極33を備える。誘電体基板31は矩形であり、透光性を有するとともに、絶縁性材料からなる。
第1位置検出用電極32は、長尺状であり、誘電体基板31の第1主面に、誘電体基板31(タッチセンサ10)の第2方向と長尺方向とが平行になるように配置されている。なお、誘電体基板31の第1主面は、誘電体基板31の押圧検出センサ20側の面である。第1位置検出用電極32は複数あり、誘電体基板31(タッチセンサ10)の第1方向に沿って、間隔をおいて配置されている。
第2位置検出用電極33は、長尺状であり、誘電体基板31の第2主面に、誘電体基板31(タッチセンサ10)の第1方向と長尺方向とが平行になるように配置されている。なお、誘電体基板31の第2主面は、誘電体基板31の押圧検出センサ20側の面と反対側の面である。第2位置検出用電極33は複数あり、誘電体基板31(タッチセンサ10)の第2方向に沿って、間隔をおいて配置されている。
このような構成では、操作面に指が接触もしくは近接した際の静電容量の変化により、第1、第2位置検出用電極32,33間の静電容量が変化する。この際、指に最も近い位置の第1、第2位置検出用電極32,33が対向する領域の静電容量が最も大きく変化する。したがって、この最も静電容量の変化が大きな第1、第2位置検出用電極32,33の組合せを検出することで、操作位置を検出することができる。
第1、第2位置検出用電極32,33は、透光性を有する材料からなり、例えば、ITOからなる。これにより、透光性を有する位置検出センサ30を実現でき、表示パネル60を出射した光を、操作面側に透過させることができる。
さらに、第1、第2位置検出用電極32,33は、タッチセンサ10を平面視して、押圧検出センサ20の中央領域ReAP内に配列形成されている。すなわち、第1、第2位置検出用電極32,33が配列形成される領域(位置検出領域)ReDの外周に、第1、第2圧電検出用電極22,23が配置されている。
この構成により、タッチセンサ10を平面視して、第1、第2位置検出用電極32,33が配列形成される領域(位置検出領域)ReDでは、操作面と位置検出センサ30との間に電極が存在しない。したがって、従来構成のように、押圧検出センサ20の第1、第2圧電検出用電極22,23が、静電式位置検出センサ30が指の静電気を感知する際のシールドとならない。これにより、指が操作面に接触もしくは近接したことによる静電容量の変化を、位置検出センサ30で高感度に検出することができる。
以上のように、本実施形態の構成を用いれば、タッチ位置と押圧力を高感度に検出できるタッチセンサを実現することができる。この際、押圧検出センサ20(少なくとも圧電フィルム21)および位置検出センサ30に透光性を有する材料を用いれば、透光性を有するタッチセンサを実現することができる。このような透光性を有するタッチセンサを用いることで、図3に示すように、表示パネル60と操作面との間にタッチセンサを配置しても、表示パネル60の表示画像を劣化させることなく操作面に表示することができる。特に、表示パネル60の表示画像範囲が位置検出センサ30の位置検出領域ReDと同じである場合、この領域では押圧検出センサ20は圧電フィルム21のみからなるので、操作面に表示画像をより鮮明に表示することができる。
なお、図3に示すように、押圧検出センサ20と位置検出センサ30との間には、絶縁層が配置されているが、これは、例えば、押圧検出センサ20と位置検出センサ30を接着する粘着剤等を用いればよい。
次に、本発明の第2の実施形態に係るタッチセンサについて、図を参照して説明する。図4は、本発明の第2の実施形態に係るタッチセンサの側面断面図である。
本実施形態のタッチセンサ10Aは、押圧検出センサ20Aおよび位置検出センサ30Aの構成が第1の実施形態に示したタッチセンサ10の押圧検出センサ20および位置検出センサ30と異なるものであり、他の構成は、第1の実施形態に示したタッチセンサ10と同じである。したがって、異なる箇所のみを具体的に説明する。
押圧検出センサ20Aは、絶縁性フィルム220,230を備える。絶縁性フィルム220,230は、透光性を有する。絶縁性フィルム220の一方主面には第1圧電検出用電極22が形成されている。絶縁性フィルム220は、第1圧電検出用電極22が圧電フィルム21に当接するように、圧電フィルム21の第1主面に装着されている。絶縁性フィルム230の一方主面には第2圧電検出用電極23が形成されている。絶縁性フィルム230は、第2圧電検出用電極23が圧電フィルム21に当接するように、圧電フィルム21の第2主面に装着されている。このような構成では、圧電フィルム21の第1、第22圧電検出用電極22,23を形成する必要が無く、押圧検出センサ20Aを容易に形成することができる。
位置検出センサ30Aは、絶縁性フィルム320,330を備える。絶縁性フィルム320,330は、透光性を有する。絶縁性フィルム320は、誘電体基板31および第1位置検出用電極32を覆うように、誘電体基板31の第1主面に装着されている。絶縁性フィルム330は、誘電体基板31および第2位置検出用電極33を覆うように、誘電体基板31の第2主面に装着されている。
このような構成であっても、第1の実施形態と同様に、タッチ位置と押圧力を高感度に検出できるタッチセンサを実現することができる。さらに、押圧検出センサ20Aを容易に形成することができ、ひいてはタッチセンサ10Aを容易に形成することができる。
次に、本発明の第3の実施形態に係るタッチセンサについて、図を参照して説明する。図5は、本発明の第3の実施形態に係るタッチセンサの側面断面図である。
本実施形態のタッチセンサ10Bは、押圧検出センサ20Bおよび位置検出センサ30Bの構成が第2の実施形態に示したタッチセンサ10Aの押圧検出センサ20Aおよび位置検出センサ30Aと異なるものであり、他の構成は、第2の実施形態に示したタッチセンサ10Aと同じである。したがって、第2の実施形態に係るタッチセンサ10Aと異なる箇所のみを具体的に説明する。
押圧検出センサ20Bは、圧電フィルム21の第2主面に形成された絶縁性フィルム230の中央領域ReAPに対応する領域が開口部231となっている。言い換えれば、圧電フィルム21の第2主面の中央領域ReAPには、絶縁性フィルム230が形成されていない。
位置検出センサ30Bの誘電体基板31Bは、前記中央領域ReAPに嵌り込み形状からなる。誘電体基板31Bの第1主面の全面に絶縁性フィルム320Bが装着されており、第2主面の全面に絶縁性フィルム330Bが装着されている。
位置検出センサ30Bは、押圧検出センサ20Bの開口部231内に配置されている。これにより、位置検出センサ30Bは、押圧検出センサ20Bの圧電フィルム21の第2主面に直接当接している。
このような構成としても、上述の第2の実施形態と同様の効果が得られるとともに、さらに、タッチセンサ10Bをより薄型に形成することができる。
次に、本発明の第4の実施形態に係るタッチセンサについて、図を参照して説明する。図6は、本発明の第4の実施形態に係るタッチセンサの電極位置関係を示す平面図である。
本実施形態のタッチセンサ10Cは、押圧検出センサ20Cの電極パターンが、第1の実施形態に示したタッチセンサ10と異なるものであり、他の構成は、第1の実施形態に示したタッチセンサ10と同じである。したがって、第1の実施形態に係るタッチセンサ10と異なる箇所のみを具体的に説明する。
タッチセンサ10Cの押圧検出センサ20Cは、第1圧電検出用電極および第2圧電検出用電極が、複数の部分電極によって構成されている。
第1圧電検出用電極は、部分電極22C1,22C2,22C3,22C4を備える。部分電極22C1,22C2,22C3,22C4は、それぞれ長尺状からなる。部分電極22C1,22C2,22C3,22C4は、それぞれ圧電フィルム21の外周を構成する各端辺に沿って形成されている。
第2圧電検出用電極は、部分電極23C1,23C2,23C3,23C4を備える。部分電極23C1,23C2,23C3,23C4は、それぞれ長尺状からなる。部分電極23C1,23C2,23C3,23C4は、それぞれ圧電フィルム21の外周を構成する各端辺に沿って形成されている。
部分電極22C1と部分電極23C1は圧電フィルム21を挟んで対向し、部分電極22C2と部分電極23C2は圧電フィルム21を挟んで対向している。部分電極22C3と部分電極23C3は圧電フィルム21を挟んで対向し、部分電極22C4と部分電極23C4は圧電フィルム21を挟んで対向している。
このような構成でも、第1の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態の構成では、操作面の押圧位置によって、第1方向の沿った端辺付近と、第2方向に沿った端辺付近で、圧電フィルム21に発生する電荷の方向が逆になることがあるが、各辺の電荷を個別に検出することで、これらが相殺されることを防止できる。これにより、さらに高感度に押圧力を検出することができる。
次に、本発明の第5の実施形態に係るタッチセンサについて、図を参照して説明する。図7は、本発明の第5の実施形態に係るタッチセンサの電極位置関係を示す平面図である。
本実施形態のタッチセンサ10Dは、第4の実施形態に示したタッチセンサ10Cに対して、押圧検出センサの第1、第2圧電検出用電極の構成、および、位置検出センサの第1、第2位置検出用電極の構成が異なるものであり、他の構成は、第4の実施形態に示したタッチセンサ10Cと同じである。したがって、第4の実施形態に示したタッチセンサ10Cと異なる箇所のみを具体的に説明する。
タッチセンサ10Dの押圧検出センサは、圧電フィルム21の第1主面における第1方向に沿った端辺付近に、第1方向に沿った伸長する形状の部分電極22D1,22D2を備える。これら部分電極22D1,22D2により、第1圧電検出用電極が構成される。
タッチセンサ10Dの押圧検出センサは、圧電フィルム21の第2主面における第1方向に沿った端辺付近に、第1方向に沿った伸長する形状の部分電極23D1,23D2を備える。これら部分電極23D1,23D2により、第2圧電検出用電極が構成される。
位置検出センサの第1位置検出用電極32Dは、部分電極22D1,22D2間に形成されており、第2位置検出用電極33Dは、部分電極23D1,23D2間に形成されている。この際、第1位置検出用電極32Dおよび第2位置検出用電極33Dは、タッチセンサ10D(誘電体基板31)の第1方向の略全長に亘るように配列形成されている。
このような構成でも、第4の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第1、第2位置検出用電極32D,33Dを第1方向の全長に亘り配置できるので、タッチセンサ10Dの平面面積を変えることなく、位置検出領域を広くすることができる。
なお、上述の実施形態では、圧電検出用電極を、圧電フィルムの外周に沿って、もしくは、外周を構成する二端辺に沿って形成する例を示したが、少なくとも一つの端辺に沿って形成してあればよい。さらには、タッチセンサを平面視して(操作面に直交する方向から見て)、圧電検出用電極が位置検出用電極と重ならないように形成されていればよい。
1:タッチ式入力装置
10,10A,10B,10C,10D:タッチセンサ
20,20A,20B,20C:押圧検出センサ
21:圧電フィルム
22:第1圧電検出用電極
22C1,22C2,22C3,22C4,22D1,22D2:部分電極
23:第2圧電検出用電極
23C1,23C2,23C3,23C4,23D1,23D2:部分電極
30,30A,30B:位置検出センサ
31,31B:誘電体基板
32:第1位置検出用電極
33:第2位置検出用電極
40:カバー部材
50:筐体
60:表示パネル
70:演算回路モジュール
220,230:絶縁性フィルム
231:開口部
320,330,320B,330B:絶縁性フィルム
10,10A,10B,10C,10D:タッチセンサ
20,20A,20B,20C:押圧検出センサ
21:圧電フィルム
22:第1圧電検出用電極
22C1,22C2,22C3,22C4,22D1,22D2:部分電極
23:第2圧電検出用電極
23C1,23C2,23C3,23C4,23D1,23D2:部分電極
30,30A,30B:位置検出センサ
31,31B:誘電体基板
32:第1位置検出用電極
33:第2位置検出用電極
40:カバー部材
50:筐体
60:表示パネル
70:演算回路モジュール
220,230:絶縁性フィルム
231:開口部
320,330,320B,330B:絶縁性フィルム
Claims (5)
- 両主面に圧電検出用電極が配置された圧電フィルムを備える押圧検出センサと、
両主面に位置検出用電極が形成された誘電体基板を備える静電式位置検出センサと、
を備え、
前記押圧検出センサ、前記静電式位置検出センサの順で、操作面側から配置されており、
前記操作面に直交する方向に見て、前記圧電検出用電極は、前記位置検出用電極と異なる位置に配置されており、
前記圧電検出用電極は、前記圧電フィルムの主面の外周に沿って環状に形成されており、
前記位置検出用電極は、前記環状の前記圧電検出用電極の内側の領域に形成されている、タッチセンサ。 - 前記圧電検出用電極は、前記圧電フィルムの主面の外周に沿った少なくとも一部に形成されている、
請求項1に記載のタッチセンサ。 - 前記圧電検出用電極は絶縁性フィルムに形成されており、
当該絶縁性フィルムが前記圧電フィルムの両主面に装着されている、請求項1又は2に記載のタッチセンサ。 - 前記圧電フィルムの前記静電式位置検出センサ側の絶縁性フィルムは、前記圧電検出用電極の形成領域と異なる領域に開口を有し、
前記静電式位置検出センサは、該開口内において前記圧電フィルムに当接している、
請求項3に記載のタッチセンサ。 - 前記圧電フィルムは、一軸方向に延伸されたポリ乳酸である、
請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のタッチセンサ。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013195143 | 2013-09-20 | ||
JP2013195143 | 2013-09-20 | ||
PCT/JP2014/074039 WO2015041130A1 (ja) | 2013-09-20 | 2014-09-11 | タッチセンサ |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016113258A Division JP6179635B2 (ja) | 2013-09-20 | 2016-06-07 | タッチセンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5950052B2 true JP5950052B2 (ja) | 2016-07-13 |
JPWO2015041130A1 JPWO2015041130A1 (ja) | 2017-03-02 |
Family
ID=52688780
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015537883A Active JP5950052B2 (ja) | 2013-09-20 | 2014-09-11 | タッチセンサ |
JP2016113258A Active JP6179635B2 (ja) | 2013-09-20 | 2016-06-07 | タッチセンサ |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016113258A Active JP6179635B2 (ja) | 2013-09-20 | 2016-06-07 | タッチセンサ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10466827B2 (ja) |
EP (1) | EP3048512A4 (ja) |
JP (2) | JP5950052B2 (ja) |
CN (1) | CN105556442B (ja) |
WO (1) | WO2015041130A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016184425A (ja) * | 2013-09-20 | 2016-10-20 | 株式会社村田製作所 | タッチセンサ |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6237899B2 (ja) * | 2014-06-20 | 2017-11-29 | 株式会社村田製作所 | タッチパネル、および入力操作端末 |
CN104615318A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-13 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种触摸屏及具有该触摸屏的终端 |
CN105094496A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-11-25 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控基板及其制备方法、驱动方法、触控面板和触控装置 |
EP3314382A4 (en) * | 2015-10-29 | 2019-01-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | TOUCH DEVICE |
TWI746560B (zh) * | 2016-05-30 | 2021-11-21 | 日商日東電工股份有限公司 | 觸碰感測器 |
JP6714959B2 (ja) * | 2016-12-28 | 2020-07-01 | アルプスアルパイン株式会社 | 入力装置 |
JP7043171B2 (ja) * | 2017-01-25 | 2022-03-29 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置 |
DE112018001389T5 (de) * | 2017-03-15 | 2019-11-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Touchpanel und Anzeigevorrichtung, die mit einem solchen ausgestattet ist |
US11221705B2 (en) | 2017-03-15 | 2022-01-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Touch panel and display device including a pressure-sensitive sensor |
CN112534229B (zh) * | 2019-03-29 | 2022-09-23 | 株式会社村田制作所 | 按压传感器的配置构造和电子设备 |
WO2020230486A1 (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 株式会社村田製作所 | 押圧センサ |
JP7321112B2 (ja) * | 2020-02-10 | 2023-08-04 | 三菱電機株式会社 | タッチパネルおよびこれを備えた表示装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009110247A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Seiko Epson Corp | タッチパネル、表示装置、電子機器 |
JP2009134473A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Sony Corp | 押圧検知センサ、入力装置及び電子機器 |
JP2011059822A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Sony Corp | センサ装置及び情報処理装置 |
WO2011125389A1 (ja) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | ダイキン工業株式会社 | 透明圧電シートをそれぞれ有するフレーム付透明圧電シート、タッチパネル、および電子装置 |
WO2011125388A1 (ja) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | ダイキン工業株式会社 | 透明圧電シート、それをそれぞれ含有するフレーム付透明圧電シート、タッチパネルおよび電子機器 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0561592A (ja) | 1991-09-04 | 1993-03-12 | Yamaha Corp | タツチ入力装置 |
AU2808697A (en) * | 1996-04-24 | 1997-11-12 | Logitech, Inc. | Touch and pressure sensing method and apparatus |
BRPI0707592A2 (pt) * | 2006-02-09 | 2011-05-10 | Nissha Printing | aparelho eletrânico com painel protetor |
JP5044196B2 (ja) * | 2006-11-13 | 2012-10-10 | アイシン精機株式会社 | 圧電センサ及びその製造方法 |
CN102460351B (zh) * | 2009-06-11 | 2015-11-25 | 株式会社村田制作所 | 触摸面板以及触摸式输入装置 |
CN102473051A (zh) * | 2009-07-29 | 2012-05-23 | 京瓷株式会社 | 输入装置和输入装置的控制方法 |
JP5347913B2 (ja) * | 2009-11-06 | 2013-11-20 | ソニー株式会社 | センサ装置、電子機器、及びセンサ装置の製造方法 |
JP5526761B2 (ja) * | 2009-12-22 | 2014-06-18 | ソニー株式会社 | センサ装置及び情報処理装置 |
US9057653B2 (en) * | 2010-05-11 | 2015-06-16 | Synaptics Incorporated | Input device with force sensing |
US9748952B2 (en) * | 2011-09-21 | 2017-08-29 | Synaptics Incorporated | Input device with integrated deformable electrode structure for force sensing |
US9360977B2 (en) | 2011-12-08 | 2016-06-07 | Sony Mobile Communications Ab | Input interface, handheld electronic device and method of producing an input interface |
WO2013122070A1 (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-22 | 株式会社村田製作所 | タッチ式入力端末 |
JP5686443B2 (ja) * | 2013-01-10 | 2015-03-18 | 日本写真印刷株式会社 | 接着層付きフィルム状感圧センサとこれを用いたタッチパッド、タッチ入力機能付き保護パネル及び電子機器 |
US20150015526A1 (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | Zhenzhong Wang | Touch screen |
EP3048512A4 (en) | 2013-09-20 | 2017-05-31 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Touch sensor |
-
2014
- 2014-09-11 EP EP14846709.5A patent/EP3048512A4/en not_active Ceased
- 2014-09-11 WO PCT/JP2014/074039 patent/WO2015041130A1/ja active Application Filing
- 2014-09-11 JP JP2015537883A patent/JP5950052B2/ja active Active
- 2014-09-11 CN CN201480051744.4A patent/CN105556442B/zh active Active
-
2016
- 2016-03-14 US US15/068,852 patent/US10466827B2/en active Active
- 2016-06-07 JP JP2016113258A patent/JP6179635B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009110247A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Seiko Epson Corp | タッチパネル、表示装置、電子機器 |
JP2009134473A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Sony Corp | 押圧検知センサ、入力装置及び電子機器 |
JP2011059822A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Sony Corp | センサ装置及び情報処理装置 |
WO2011125389A1 (ja) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | ダイキン工業株式会社 | 透明圧電シートをそれぞれ有するフレーム付透明圧電シート、タッチパネル、および電子装置 |
WO2011125388A1 (ja) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | ダイキン工業株式会社 | 透明圧電シート、それをそれぞれ含有するフレーム付透明圧電シート、タッチパネルおよび電子機器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016184425A (ja) * | 2013-09-20 | 2016-10-20 | 株式会社村田製作所 | タッチセンサ |
US10466827B2 (en) | 2013-09-20 | 2019-11-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Touch sensor having piezoelectric detecting electrodes and position detecting electrodes that do not overlap each other |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105556442B (zh) | 2019-10-25 |
US10466827B2 (en) | 2019-11-05 |
EP3048512A4 (en) | 2017-05-31 |
JP6179635B2 (ja) | 2017-08-16 |
JP2016184425A (ja) | 2016-10-20 |
WO2015041130A1 (ja) | 2015-03-26 |
EP3048512A1 (en) | 2016-07-27 |
JPWO2015041130A1 (ja) | 2017-03-02 |
US20160195971A1 (en) | 2016-07-07 |
CN105556442A (zh) | 2016-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6179635B2 (ja) | タッチセンサ | |
JP6065950B2 (ja) | タッチセンサ | |
JP5871111B1 (ja) | タッチパネルおよび電子機器 | |
JP5761465B2 (ja) | タッチパネル | |
US10303308B2 (en) | Touch panel | |
JP5860980B2 (ja) | 押圧センサ付き表示パネル、および押圧入力機能付き電子機器 | |
JP5854174B2 (ja) | タッチ式入力装置および表示装置 | |
JP6103148B2 (ja) | 入力端末 | |
WO2019038952A1 (ja) | 押圧センサ及び電子機器 | |
WO2014112494A1 (ja) | 変位検出センサおよび操作入力装置 | |
JP6197962B2 (ja) | タッチ式入力装置及びタッチ入力検出方法 | |
JP6132076B2 (ja) | 押圧検知タッチパネルおよび表示装置 | |
JPWO2014119475A1 (ja) | 押圧センサ付き表示パネル、および押圧入力機能付き電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20160502 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160510 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160523 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5950052 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |