TW201706805A - 複合觸控面板 - Google Patents

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Abstract

提供一種能減少所使用的構件的數量並謀求裝置整體的薄型化之複合觸控面板。複合觸控面板係積層有第一電極層(1)、第二電極層(2)以及第三電極層(3)；於第二電極層與第三電極層之間配置介電體(22)，該介電體(22)係可藉由來自第一電極層側的按壓力予以彈性變形而減少第二電極層與第三電極層之間的距離；第一電極層係由沿著第一方向(X)的複數個第一電極(Rxc)所構成；第二電極層係由沿著與第一電極層的第一方向交叉之第二方向(Y)的複數個第二電極(Txcf)所構成；第三電極層係由沿著與第二方向交叉之第三方向(X)的複數個第三電極(Rxf)所構成；於位置檢測時，第二電極(Txcf)係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，第一電極(Rxc)係作為位置檢測用接收側電極而發揮作用，並構成投影型互電容方式的觸控面板部(31)；於力量檢測時，第二電極(Txcf)係作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，第三電極(Rxf)係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，並構成交叉點電容方式的觸控面板部(32)。

Description

複合觸控面板
本發明有關於一種複合觸控面板，係將位置檢測用觸控面板部與力量檢測用觸控面板部予以積層而構成，用以檢測位置及力量。
以往，為了謀求多功能化，已知有積層有複數種類的觸控面板之各種構造的技術。例如如專利文獻1等所示，已知有於電阻觸控面板上積層電容觸控面板之技術。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平7-334308號公報。
然而，在前述構造的技術中，由於單純地積層兩種類的觸控面板，因此分別需要電極層，而有整體厚度變大之問題。
因此，本發明的目的在於解決前述問題，並提供一種複合觸控面板，係兼用兩個開關的一部分的電極，藉此能減少所使用的構件的數量，並謀求裝置整體的薄型化。
為了達成前述目的，本發明係以下述方式構成。
本發明的第一實施形態提供一種複合觸控面板，係在彼此電性絕緣狀態下依序積層有第一電極層、第二電極層以及第三電極層；於前述第二電極層與前述第三電極層之間配置介電體，該介電體係可藉由來自第一電極層側的按壓力予以彈性變形而減少前述第二電極層與前述第三電極層之間的距離；前述第一電極層係由分別沿著第一方向的複數個第一電極所構成；前述第二電極層係由分別沿著與前述第一電極層的前述第一方向交叉之第二方向排列配置之複數個第二電極所構成；前述第三電極層係由分別沿著與前述第二電極層的前述第二方向交叉之第三方向排列配置之複數個第三電極所構成；於位置檢測時，前述第二電極係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，前述第一電極係作為位置檢測用接收側電極而發揮作用，並以前述第二電極與前述第一電極構成投影型互電容(mutual capacity)方式的觸控面板部以進行位置檢測；於力量檢測時，前述第二電極係作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，前述第三電極係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，並以 前述第二電極與前述第三電極構成交叉點(cross point)電容方式的觸控面板部，並依據來自前述第一電極層側的前述按壓力所致使的前述第二電極層與前述第三電極層之間的前述距離的變化進行力量檢測。
依據本發明的前述第一實施形態，由於在位置檢測時前述第二電極作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，而於力量檢測時前述第二電極作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，因此能確實地刪減一個電極的數量，而能謀求整體的薄型化。
1、1B‧‧‧第一電極層
2、2B‧‧‧第二第極層
3、3B‧‧‧第三電極層
11‧‧‧第一絕緣片
12‧‧‧第二絕緣片
13‧‧‧第三絕緣片
21‧‧‧第一介電體(介電體)
22‧‧‧第二介電體(介電體)
24‧‧‧介電體
29‧‧‧指示位置及按壓檢測電路
30、30B、30C、30D、30E、30F、30G、30H‧‧‧複合觸控面板
31、31B‧‧‧投影型互電容方式的觸控面板部
32、32B‧‧‧交叉點電容方式的觸控面板部
35‧‧‧第一絕緣層
36‧‧‧第二絕緣層
40‧‧‧第一選擇電路
40B、40C、40D‧‧‧第二選擇電路
40E‧‧‧第三選擇電路
41‧‧‧第一放大電路
42‧‧‧第二放大電路
48‧‧‧發送訊號驅動電路(訊號產生電路)
49‧‧‧控制電路(控制部)
51‧‧‧第一A/D轉換器
52‧‧‧第二A/D轉換器
60、65、67、69、71、73、77、79、Rxc11、Rxc12、Rxc1m、Rxcnm、Txc11、Txc12、Txc21、Txc1m‧‧‧電極本體部
61、64、66、68、70、72、74、76、78、80‧‧‧配線部
63、75‧‧‧分歧電極部
Rxc、Rxc1、Rxc2、Rxcn‧‧‧第一電極(位置檢測用接收側電極)
Rxcf‧‧‧第二電極(位置檢測用接收側電極、力量檢測用接收側電極)
Txc、Tx(Cap)‧‧‧位置檢測用發送側電極
Txcf、Txcf1、Tccf2、Txcfm‧‧‧第二電極(位置檢測用發送側電極、力量檢測用發 送側電極)
Rxf、Rxf1、Rxf2、Rxfn‧‧‧第三電極(力量檢測用接收側電極)
Txf、Tx(f)‧‧‧力量檢測用發送側電極
X‧‧‧第一方向
Y‧‧‧第二方向
圖1A係本發明第一實施形態的複合觸控面板的橫剖視圖。
圖1B係圖1A的1B-1B線剖視圖。
圖1C係本發明的第一實施形態的變化例的複合觸控面板的橫剖視圖。
圖1D係圖1C的1D-1D線剖視圖。
圖2A係複合觸控面板的電路方塊圖。
圖2B係顯示電極的圖案(pattern)的例子之說明圖。
圖2C係第一實施形態的其他變化例的複合觸控面板的橫剖視圖。
圖3A係本發明的第二實施形態的複合觸控面板的橫 剖視圖。
圖3B係圖3A的3B-3B線剖視圖。
圖3C係圖3A的3C-3C線剖視圖。
圖4A係顯示電極的其他圖案的例子之說明圖。
圖4B係顯示圖4A的電極(Rxc)的圖案的例子之說明圖。
圖4C係顯示圖4A的電極(Txcf)的圖案的例子之說明圖。
圖4D係顯示電極(Rxf)的其他圖案的例子之說明圖。
圖5係第二實施形態的複合觸控面板的電路方塊圖。
圖6A係顯示電極的圖案的例子之說明圖。
圖6B係顯示圖6A的電極(Rxc)的圖案的例子之說明圖。
圖6C係顯示圖6A電極(Txcf)的圖案的例子之說明圖。
圖6D係顯示圖6A的電極(Rxf)的圖案的例子之說明圖。
圖7係第三實施形態的複合觸控面板的電路方塊圖。
圖8A係本發明的第二實施形態的複合觸控面板的橫剖視圖。
圖8B係圖8A的8B-8B線剖視圖。
圖8C係圖8A的8C-8C線剖視圖。
圖9係第四實施形態的複合觸控面板的電路方塊圖。
圖10A係第四實施形態的變化例的複合觸控面板的電路方塊圖。
圖10B係顯示圖10A的電極的圖案的例子之說明圖。
圖10C係顯示圖10A的電極(Txc)的圖案的例子之說明圖。
圖10D係顯示圖10A的電極(Rxcf)的圖案的例子之說明圖。
圖10E係顯示圖10A的電極(Txf)的圖案的例子之說明圖。
圖10F係顯示第四實施形態的變化例的複合觸控面板的時序圖之說明圖。
圖11係第五實施形態的複合觸控面板的電路方塊圖。
圖12係圖11的第二選擇電路的詳細圖。
圖13A係顯示圖11的複合觸控面板的電極的圖案的例子之說明圖。
圖13B係顯示圖11的複合觸控面板的時序圖之說明圖。
圖14係第六實施形態的複合觸控面板的電路方塊圖。
圖15係圖14的第二選擇電路的詳細圖。
圖16A係顯示圖14的複合觸控面板的電極的圖案的例子之說明圖。
圖16B係顯示圖14的複合觸控面板的時序圖之說明圖。
以下參照圖式詳細地說明本發明的實施形態。
(第一實施形態)
首先，將本發明的第一實施形態的複合觸控面板30顯示於圖1A及圖1B。圖1A係複合觸控面板30的橫剖視圖，圖1B係圖1A的1B-1B線剖視圖。圖2A係複合觸控面板30的電路方塊圖。
複合觸控面板30係以三層構造作為電極層而構成。亦即，複合觸控面板30係由矩形的積層體所構成，該矩形的積層體係在彼此電性絕緣狀態下依序積層有第一電極層1、第二電極層2以及第三電極層3，且至少於第二電極層2與第三電極層3之間配置介電體(第二介電體)22，該介電體22係可藉由來自第一電極層側的按壓力予以彈性變形而減少第二電極層2與第三電極層3之間的距離。進一步詳細說明，在圖1A及圖1B的複合觸控面板30中，從按壓側依序積層配置第一絕緣片11、第一電極層1、介電體(第一介電體)21、第二絕緣片12、第二電極層2、第二介電體22、第三電極層3以及第三絕緣片13。圖2A係以能理解各個第一電極層1、第二電極層2、第三電極層3的配置關係之方式顯示透視圖。其中，將右方向設為X方向的正方向，將下方向設為Y方向的正方向。
第一絕緣片11為配置於按壓操作側且具有可撓性之絕緣片。
第一電極層1係配置於第一絕緣片11與第一介電體21之間，例如固定於第一絕緣片11的下表面。
如圖2B所示，第一電極層1係由沿著第一方向(以一例而言為X軸方向)延伸且鄰接的電極所構成，亦即由以在第二方向(以一例而言為Y軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置之複數個帶狀的第一電極Rxc(Rxc1、Rxc2、…、Rxcn)所構成。其中，n為第一電極Rxc的總數。
第一介電體21係構成為配置於第一絕緣片11的下方且具有可撓性。以第一介電體21的一例而言，能使用光學用黏著劑(OCA；Optical Clear Adhesive)等。
第二絕緣片12為配置於第一介電體21的下方且具有可撓性之絕緣片。
第二電極層2係配置於第二絕緣片12與第二介電體22之間，例如固定於第二絕緣片12的下表面。只要能在第二電極層2與第一電極層1之間維持絕緣，第二電極層2亦可配置於第二絕緣片12的上表面。
如圖2B所示，第二電極層2係由在與第一電極層1的第一方向交叉之第二方向(以一例而言為Y軸方向)延伸 且鄰接之電極所構成，亦即由以在第一方向彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置之複數個帶狀的第二電極Txcf(Txcf1、Txcf2、…、Txcfm)所構成。其中，m為第二電極Txcf的總數。以一例而言，第一方向與第二方向係以90度交叉。
第二介電體22係配置於第二絕緣片12的下方，且由具有可撓性的片所構成。以第二介電體22的一例而言，能由胺基甲酸酯發泡體(urethane foam)所構成，亦可兼用為電極的表面的保護層。在將電極配置於胺基甲酸酯發泡體的第二介電體22之情形中，較佳為經由光學用黏著劑等貼附於第二介電體22的雙面。若為胺基甲酸酯發泡體，則具有彈性，且對按壓具有自我復原功能。
第三絕緣片13為配置於第二介電體22的下方且具有可撓性之絕緣片。
第三電極層3係配置於第二介電體22與第三絕緣片13之間，例如固定於第三絕緣片13的上表面。
如圖2B所示，第三電極層3係由在與第二電極層2的第二方向交叉之第三方向(以一例而言為x軸方向)延伸且鄰接之電極所構成，亦即由以在第二方向彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置之複數個帶狀的第三電極 Rxf(Rxf1、Rxf2、…、Rxfn)所構成。其中，n為第三電極Rxf的總數。以一例而言，第二方向與第三方向係以90度交叉。此外，該第三絕緣片13亦可不具有可撓性。
此種層構成的複合觸控面板30係進一步具備有作為控制部的一例而發揮作用之控制電路49、第一選擇電路40、第一放大電路41、第一A/D(Analog-to-Digital；類比轉數位)轉換器51、第二放大電路42、第二A/D轉換器52、指示位置及按壓檢測電路29以及發送訊號產生裝置(訊號產生電路)48，並如以下所述作為投影型互電容方式的觸控面板部31與交叉點電容方式的觸控面板部32而發揮作用。
於第一選擇電路40連接有所有的複數個帶狀的第二電極Txcf(Txcf1、Txcf2、…、Txcfm)。於第一放大電路41及第一A/D轉換器51連接有所有的第一電極Rxc(Rxc1、Rxc2、…、Rxcn)。於第二放大電路42及第二A/D轉換器52連接有所有的第三電極Rxf(Rxf1、Rxf2、…、Rxfn)。第一A/D轉換器51、第二A/D轉換器52以及控制電路49係連接至指示位置及按壓檢測電路29。
控制電路49係連接於第一選擇電路40、發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48以及指示位置及按壓檢測電路29。
因此，於位置檢測時及力量檢測時，在控制電路49的控制下，驅動訊號係從發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48輸入至第一選擇電路40，且以第二電極Txcf1至Txcf2、…、Txcfm的順序依序從第一選擇電路40輸出驅動訊號。
在此，於位置檢測時，第二電極Txcf係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，第一電極Rxc係作為位置檢測用接收側電極而發揮作用，由第二電極Txcf與第一電極Rxc構成投影型互電容方式的觸控面板部31以進行位置檢測。投影型互電容方式的觸控面板部31係進行手指等導電體所接觸的位置檢測以及有無輸入的檢測。具體而言，在控制電路49的控制下，以第二電極Txcf1至Txcf2、…、Txcfm之順序依據從第一選擇電路40輸出驅動訊號時，以第一放大電路41放大在第一電極Rxc(Rxc1、Rxc2、…、Rxcn)所檢測到的訊號。被第一放大電路41放大的訊號係在第一A/D轉換器51進行A/D轉換。之後，將經過A/D轉換後的數位訊號輸入至指示位置及按壓檢測電路29。在指示位置及按壓檢測電路29中，依據從控制電路49輸入並從發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48輸出的驅動訊號以及經過第一A/D轉換器51轉換後的數位訊號檢測輸入的位置。
另一方面，於力量檢測時，第二電極Txcf係作為力量 檢測用發送側電極而發揮作用，第三電極Rxf係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，由第二電極Txcf與第三電極Rxf構成交叉點電容方式的觸控面板部32，並依據來自第一電極層側的按壓力所致使之第二電極Txcf與第三電極Rxf之間的距離的變化進行力量檢測。交叉點電容方式的觸控面板部32係進行在以筆等非導電體按壓的位置之力量的檢測。具體而言，在控制電路49的控制下，以第二電極Txcf1至Txcf2、…、Txcfm之順序依序從第一選擇電路40輸出驅動訊號時，以第二放大電路42放大在第三電極Rxf(Rxf1、Rxf2、…、Rxfn)所檢測到的訊號。被第二放大電路42放大的訊號係在第二A/D轉換器52進行A/D轉換。之後，將經過A/D轉換後的數位訊號輸入至指示位置及按壓檢測電路29。在指示位置及按壓檢測電路29中，依據從控制電路49輸入並從發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48輸出的驅動訊號以及經過第二A/D轉換器52轉換後的數位訊號檢測輸入的按壓力。
因此，將投影型互電容方式的觸控面板部31與交叉點電容方式的觸控面板部32這兩種不同的觸控面板部上下地積層配置而構成且兼用第二電極Txcf，藉此能以緊密(compact)的構成發揮兩種功能。
各個第一電極Rxc、各個第二電極Txcf以及各個第三電極Rxf係能由具有導電性的材料所構成，且可為透明亦 可為不透明。以具有導電性之材料而言，能使用：氧化銦錫(Indium-Tin-Oxide；ITO)、摻鈦氧化鋅(Tin-Zinc-Oxide；TZO)等透明導電氧化物；聚二氧乙基噻吩(PolyethylenedioxythioPhene；PEDOT)等導電性高分子等。在此情形中，前述電極係能使用蒸鍍或網版印刷(screen printing)等予以形成。
此外，以具有導電性之材料而言，亦可使用銅或者銀等導電性的金屬。在此情形中，前述電極亦可藉由蒸鍍予以形成，或亦可使用銅膏(copper paste)或者銀膏(silver paste)等金屬膏予以形成。
再者，以具有導電性之材料而言，亦可使用於黏合劑(binder)中分散有奈米碳管(carbon nanotube)、金屬粒子或者金屬奈米光纖等導電材料之材料。
再者，亦可於複合觸控面板30的第三絕緣片13的下方配置有液晶或有機EL(electroluminescence；電致發光)的顯示裝置。
依據此種構成，依序驅動第二電極Txcf，以第一放大電路41將顯現於第一電極Rxc之訊號放大，依據已藉由第一A/D轉換器51將該訊號經過A/D轉換後的值計算在第一絕緣片11側中被觸摸的位置，並從指示位置及按壓檢測 電路29輸出位置檢測結果。此外，依序驅動第二電極Txcf，以第二放大電路42將顯現於第三電極Rxf之訊號放大，依據已藉由第二A/D轉換器52將該訊號經過A/D轉換而轉換成數位訊號後的值計算在第一絕緣片11側中被觸摸的按壓力，並從指示位置及按壓檢測電路29輸出力量檢測結果。
依據此種第一實施形態，兼用兩個投影型互電容方式的觸控面板部31、交叉點電容方式的觸控面板部32的一部分的電極(亦即第二電極Txcf)，藉此能減少所使用的構件的數量並將整體薄化。亦即，如圖2C所示，以第一實施形態的一個變化例而言亦可為：第一電極層1係配置於按壓側的可撓性的第一絕緣片21的上表面，第二電極層2係配置於第一絕緣片21的下表面側(於片雙面形成有ITO(氧化銦錫)電極的情形中，將其稱為「雙面氧化銦錫(DITO；Double-sided ITO)」)，第三電極層3係配置於第三絕緣片13的上表面，該第三絕緣片13係配置於介電體24中之與第一絕緣片11的相反側。介電體24亦可為空氣層，或亦可由與第二介電體22同樣的材料所構成。最上層的第一絕緣層35為配置於最上層且具有可撓性之絕緣片。最下層的第二絕緣層36為配置於最下層之絕緣片。第一絕緣層35亦可由例如PET(polyethylene terephthalate；聚對苯二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚醯亞胺等之塑膠膜或薄的玻璃所構成。此外，第二絕緣層36亦可由例如塑膠 板、玻璃板或者顯示裝置的表面所構成。
如圖1C及圖1D所示，以第一實施形態的變化例而言，亦可以空氣層構成第二介電體22。亦即，在圖1的構成中亦可為：第一電極層1係配置於按壓側的可撓性的第一絕緣片21的上表面，第二電極層2係配置於第一絕緣片21的下表面側，第三電極層3係配置於第三絕緣片13的上表面，該第三絕緣片13係配置於介電體24中之與第一絕緣片的相反側。依據此種構成，刪減構成觸控面板之構件(層)的數量，藉此能改善厚度與光學特性。
此外，第三電極Rxf除了由圖2B的矩形帶形狀的電極本體部所構成之外，亦可如圖4D所示般以梯形狀的電極本體部所構成。
(第二實施形態)
圖3A、圖3B及圖3C係顯示本發明第二實施形態的複合觸控面板30C。圖3A係複合觸控面板30C的橫剖視圖，圖3B係圖3A的3B-3B線剖視圖，圖3C係圖3A的3C-3C線剖視圖。圖5係複合觸控面板30C的電路方塊圖。
複合觸控面板30C係由兩層構造作為電極層而構成。亦即，複合觸控面板30C係積層有第一絕緣片11、第一電極層1與第二電極層2、第二介電體22、第三電極層3以 及第三絕緣片13而構成。
於第一絕緣片11的下表面，在彼此電性絕緣狀態下於同一平面內具有第一電極層1與第二電極層2。
在隔著第二介電體22且電性絕緣狀態下，與該第一電極層1及第二電極層2相對向地配置有第三電極層3。亦即，第三電極層3係配置於第三絕緣片13的上表面。
於第一電極層1及第二電極層2與第三電極層3之間配置有第二介電體22，該第二介電體22係可藉由來自第一電極層1側或第二電極層2側的按壓力予以彈性變形而減少第二電極層2與第三電極層3之間的距離。
第三電極層3係由複數個帶狀的第三電極Rxf(Rxf1、Rxf2、…、Rxfn)所構成，該複數個帶狀的第三電極Rxf(Rxf1、Rxf2、…、Rxfn)係以沿著第一方向(以一例而言為X軸方向)延伸且於第二方向(以一例而言為Y軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置。其中，n為第三電極Rxf的總數。第三電極Rxf係分別連接至第二放大電路42。
第二電極層2係由複數個帶狀的第二電極Txcf(Txcf1、Txcf2、…、Txcfm)所構成，該複數個帶狀的 第二電極Txcf(Txcf1、Txcf2、…、Txcfm)係以沿著第二方向(以一例而言為Y軸方向)延伸且於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置。其中，m為第二電極Txcf的總數。所有的第二電極Txcf係連接至第一選擇電路40，該第一選擇電路40係連接至控制電路49。
第一電極層1係由作為第一電極Rxc之電極本體部67(Rxc11至Rxcnm)與配線部68所構成。電極本體部67(Rxc11至Rxcnm)為至少於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔配置成行(column)狀之小的複數個(例如m個×1個)正方形的電極本體部67，且例如為於第一方向(以一例而言為X軸方向)及第二方向(以一例而言為Y軸方向)彼此隔著一定間隔配置成矩陣狀之小的複數個(例如m個×n個)正方形的電極本體部67(Rxc11至Rxcnm)。配線部68係連接各個電極本體部67與第一放大電路41。
在圖5中，沿著第一方向(以一例而言為X軸方向)配置的m個電極本體部67(Rxc11、Rxc12、…、Rxc1m)與分別與這些電極本體部67連接之配線部68係成為全部彼此相同的電極(例如第一電極Rxc1)，且將這些電極排列配置於第二方向(以一例而言為Y軸方向)而成為複數個第一電極Rxc(Rxc1至Rxcn)。其中，n為第一電極Rxc的總數。複數個第一電極Rxc係全部經由配線部68連接至第一放大 電路41。此外，n及m係分別為獨立的一以上的整數。藉由分別將n及m的數量增大，可增加電極的數量，而可更精度佳地檢測位置或壓力。
作為該第二實施形態的電極圖案的一例，亦可為藉由圖案化所形成之圖6A至圖6D的電極圖案。
亦即，如圖6A及圖6B所示，第一電極層1係由作為第一電極Rxc之小的複數個(例如m個×n個)「E」字形狀的電極本體部60(Rxc11至Rxcnm)以及配線部61所構成，該複數個(例如m個×n個)「E」字形狀的電極本體部60(Rxc11至Rxcnm)係於第一方向(以一例而言為X軸方向)及第二方向(以一例而言為Y方向)彼此隔著一定間隔配置成矩陣狀，該配線部61係連接各個電極本體部60與第一放大電路41。各個電極本體部60與各個配線部61係對應於各個電極本體部67的例子與各個配線部68的例子。
如圖6A及圖6C所示，第三電極層3係由複數個矩形帶形狀的第三電極Rxf(Rxf1、Rxf2、…、Rxfn)所構成，該複數個矩形帶形狀的第三電極Rxf(Rxf1、Rxf2、…、Rxfn)係以沿著第一方向(以一例而言為X軸方向)延伸並於第二方向(以一例而言為Y軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置。其中，n為第三電極Rxf的總數。第三電極Rxf係分別連接至第二放大電路42。
如圖6A及圖6D所示，第二電極層2係由各兩條矩形細寬度的分歧電極部63以及配線部64構成複數個第二電極Txcf(Txcf1、Txcf2、…、Txcfm)，該各兩條矩形細寬度的分歧電極部63係以於第二方向(以一例而言為Y軸方向)延伸並於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置並對應第一電極Rxc的「E」字形狀的電極本體部60的間隙，該配線部64係連接分歧電極部63與第一選擇電路40。其中，m為第二電極Txcf的總數。複數個第二電極Txcf係全部連接至第一選擇電路40，第一選擇電路40係連接至控制電路49。
如此，藉由將電極形成為「E」字形狀，能梳齒狀地組合發送側電極與接收側電極，並能增大發送側電極與接收側電極之間的電容量。
因此，在複合觸控面板30C中，於位置檢測時及力量檢測時，在控制電路49的控制下，從發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48將驅動訊號輸入至第一選擇電路40，並以第二電極Txcf1至Txcf2、…、Txcfm之方式從第一選擇電路40依序輸出驅動訊號。
於位置檢測時，第二電極Txcf係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，第一電極Rxc係作為位置檢測用接收 側電極而發揮作用，以第二電極Txcf與第一電極Rxc構成投影型互電容方式的觸控面板部31並進行位置檢測。
另一方面，於力量檢測時，第二電極Txcf係作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，第三電極Rxf係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，第二電極Txcf與第三電極Rxf係構成交叉點電容方式的觸控面板部32，並依據來自第一電極Rxc或第二電極Txcf側的按壓力所致使的第二電極Txcf與第三電極Rxf之間的距離的變化進行力量檢測。
依據此種第二實施形態，兼用兩個投影型互電容方式的觸控面板部31、交叉點電容方式的觸控面板部32的一部分的電極(亦即第二電極Txcf)，藉此能減少所使用的構件的數量，並能將整體薄化。
此外，以第二實施形態的其他的變化例而言，亦可將電極圖案作成如圖4A至圖4D所示。亦即，如圖4A及圖4B所示，第一電極Rxc係分別由「X」字形狀的電極本體部65以及連接電極本體部65與第一放大電路41之配線部66所構成。如圖4A及圖6C所示，第三電極Rxf係分別由矩形帶形狀的電極本體部所構成，且各個電極本體部係連接至第二放大電路42。如圖4A及圖4C所示，第二電極Txcf係由以從矩形帶形狀衝切第一電極Rxc的「X」字形狀的電極本體部65之形狀的電極本體部所構成，並構成為 與第一選擇電路40連接。
(第三實施形態)
於圖7中以電路方塊圖顯示將第二電極Txcf分割成複數個之例子作為本發明的第三實施形態的複合觸控面板30D，以取代如第二實施形態般將第一電極Rxc分割成複數個。此外，第三實施形態的複合觸控面板30D的剖視圖係與第二實施形態的複合觸控面板30C的圖3A、圖3B及圖3C相同。
第三電極層3係由複數個帶狀的第三電極Rxf(Rxf1、Rxf2、…、Rxfm)所構成，該複數個帶狀的第三電極Rxf(Rxf1、Rxf2、…、Rxfm)係以沿著第二方向(以一例而言為Y軸方向)延伸且於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列設置。其中，m為第三電極Rxf的總數。
第一電極層1係由複數個帶狀的第一電極Rxc(Rxc1、Rxc2、…、Rxcm)所構成，該複數個帶狀的第一電極Rxc(Rxc1、Rxc2、…、Rxcm)係以沿著第二方向(以一例而言為Y軸方向)延伸且於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列設置。其中，m為第一電極Rxc的總數。
第二電極層2係由作為第二電極Txcf之電極本體部69(Txcf11至Txcfnm)與配線部70所構成。電極本體部69(Txc11至Txcfnm)為至少於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔配置成行狀之小的複數個(例如m個×1個)正方形的電極本體部69，且例如為於第一方向(以一例而言為X軸方向)及第二方向(以一例而言為Y軸方向)彼此隔著一定間隔配置成矩陣狀之小的複數個(例如m個×n個)正方形的電極本體部69(Txcf11至Txcfnm)。配線部70係連接各個電極本體部69與第一選擇電路40。
在圖7中，沿著第一方向(以一例而言為X軸方向)配置的m個電極本體部69(Txcf11、Txcf12至Txcf1m)與分別與這些電極本體部69(Txcf11、Txcf12至Txcf1m)連接之配線部70係成為全部彼此相同的電極(例如第二電極Txcf1)，且將這些電極排列配置於第二方向(以一例而言Y軸方向)而成為複數個第二電極Txcf(Txcf1至Txcfn)。其中，n為第二電極Txcf的總數。複數個第二電極Txcf係全部連接至第一選擇電路40，該第一選擇電路40係連接至控制電路49。沿著Y軸方向配置的n個電極本體部69(例如Txcf11、Txcf21至Txcfn1)係配置於一個第三電極Rxf(例如Rxf1)的上方的位置。
因此，於位置檢測時及力量檢測時，於控制電路49的控制下，從發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48將驅動 訊號輸入至第一選擇電路40，並以第二電極Txcf1至Txcf2、…、Txcfn之方式從第一選擇電路40依序輸出驅動訊號。
於位置檢測時，第二電極Txcf係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，第一電極Rxc係作為位置檢測用接收側電極而發揮作用，第二電極Txcf與第一電極Rxc係構成投影型互電容方式的觸控面板部31並進行位置檢測。亦即，以第一放大電路41放大在第一電極Rxc檢測到的訊號。被第一放大電路41放大的訊號係藉由第一A/D轉換器51進行A/D轉換。之後，將經過A/D轉換後的數位訊號輸入至指示位置及按壓檢測電路29並進行位置檢測。
另一方面，於力量檢測時，第二電極Txcf係作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，第三電極Rxf係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，第二電極Txcf與第三電極Rxf係構成交叉點電容方式的觸控面板部32，並依據來自第一電極Rxc或第二電極Txcf側的按壓力所致使之第二電極Txcf與第三電極Rxf之間的距離的變化進行力量檢測。亦即，藉由第二放大電路42放大在第三電極Rxf所檢測到的訊號。被第二放大電路42放大的訊號係藉由第二A/D轉換器52進行A/D轉換。之後，將經過A/D轉換後的數位訊號輸入至指示位置及按壓檢測電路29並進行力量檢測。
在此種第三實施形態中，能達成第一實施形態的功效。
(第四實施形態)
在第二實施形態及第三實施形態中，在各個投影型互電容方式的觸控面板部31、交叉點電容方式的觸控面板部32中，將發送側電極作成共通，並將接收側電極分別分開配置於第一電極層與第三電極層。相對於此，在第四實施形態中，在各個投影型互電容方式的觸控面板部31、交叉點電容方式的觸控面板部32中，將接收側電極作成第二電極層，並將發送側電極分別個別地配置於第一電極層與第三電極層。
將本發明的第四實施形態的複合觸控面板30E顯示於圖8A、圖8B以及圖8C。圖8A係複合觸控面板30E的橫剖視圖，圖8B係圖8A的8B-8B線剖視圖，圖8C係圖8A的8C-8C線剖視圖。圖9係複合觸控面板30E的電路方塊圖。
複合觸控面板30E係由兩層構造作為電極層而構成。亦即，複合觸控面板30E係積層有第一絕緣片11、第一電極層1B與第二電極層2B、第二介電體22、第三電極層3B以及第三絕緣片13而構成。
於第一絕緣片11的下表面或第二介電體22的上表面係在彼此電性絕緣狀態下於同一平面內具有第一電極層1B與第二電極層2B。
該第一電極層1B及第二電極層2B係在隔著第二介電體22電性絕緣狀態下配置有第三電極層3B。亦即，第三電極層3B係配置於第二介電體22的下表面或第三絕緣片13的上表面。
於第一電極層1B及第二電極層2B與第三電極層3B之間配置有第二介電體22，該第二介電體22係藉由來自第一電極層1B側或第二電極層2B側的按壓力予以彈性變形而可減少第二電極層2B與第三電極層3B之間的距離。
第三電極層3B係由複數個帶狀的第三電極Txf(Txf1、Txf2、…、Txfm)所構成，該複數個帶狀的第三電極Txf(Txf1、Txf2、…、Txfm)係沿著與第二電極層2B的第一方向(以一例而言為X軸方向)交叉之第二方向(Y)延伸並於第一方向彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置。其中，m為第三電極Txf的總數。複數個第三電極Txf係全部連接至第二選擇電路40B，該第二選擇電路40B係連接至控制電路49。
第一電極層1B係由複數個帶狀的第一電極 Txc(Txc1、Txc2、…、Txcm)所構成，該複數個帶狀的第一電極Txc(Txc1、Txc2、…、Txcm)係沿著與第二方向(以一例而言為Y軸方向)延伸並於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置。其中，m為第一電極Txc的總數。複數個第一電極Txc係全部連接至第一選擇電路40，該第一選擇電路40係連接至控制電路49。
第二電極層2B係由作為第二電極Rxcf之電極本體部71(Rxcf11至Rxcfnm)以及配線部72所構成。電極本體部71(Rxcf11至Rxcfnm)為至少於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔配置成行狀之小的複數個(例如m個×1個)正方形的電極本體部71，且例如為於第一方向(以一例而言為X軸方向)及第二方向(以一例而言為Y軸方向)彼此隔著一定間隔配置成矩陣狀之小的複數個(例如m個×n個)正方形的電極本體部71(Rxcf11至Rxcfnm)。配線部72係連接各個電極本體部71與第一放大電路41。
在圖9中，沿著第一方向(以一例而言為X軸方向)配置的m個電極本體部71(Rxcf11、Rxcf12至Rxcf1m)與分別與這些電極本體部71(Rxcf11、Rxcf12至Rxcf1m)連接之配線部72係成為全部彼此相同的電極(例如第二電極Rxcf1)，且將這些電極排列配置於第二方向(以一例而言Y軸方向)而成為複數個第二電極Rxcf(Rxcf1至Rxcfn)。其 中，n為第二電極Rxcf的總數。複數個第二電極Rxcf係全部經由配線部72連接至第一放大電路41。沿著Y軸方向配置的n個電極本體部71(例如Rxcf11、Rxcf21至Rxcfn1)係配置於一個第三電極Txf(例如Txf1)的上方的位置。
因此，於位置檢測時，於控制電路49的控制下，從發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48將驅動訊號輸入至第一選擇電路40，並以第一電極Txc1至Txc2、…、Txcm之方式從第一選擇電路40依序輸出驅動訊號。於該位置檢測時，第一電極Txc係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，第二電極Rxcf係作為位置檢測用接收側電極而發揮作用，第一電極Txc與第二電極Rxcf係構成投影型互電容方式的觸控面板部31B並進行位置檢測。亦即，以第一放大電路41放大在第二電極Rxcf檢測到的訊號。被第一放大電路41放大的訊號係藉由第一A/D轉換器51進行A/D轉換。之後，將經過A/D轉換後的數位訊號輸入至指示位置及按壓檢測電路29並進行位置檢測。
另一方面，於力量檢測時，於控制電路49的控制下，從發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48將驅動訊號輸入至第二選擇電路40B，並以第三電極Txf1至Txf2、…、Txfn之方式依序輸出驅動訊號。於該力量檢測時，第三電極Txf係作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，第二電極Rxcf係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，第一電極Txf 與第二電極Rxcf係構成交叉點電容方式的觸控面板部32B，並依據來自第一電極Txf側或第二電極Rxcf側的按壓力所致使之第三電極Txf與第二電極Rxcf之間的距離的變化進行力量檢測。亦即，藉由第一放大電路41放大在第二電極Rxcf所檢測到的訊號。被第一放大電路41放大的訊號係藉由第一A/D轉換器51進行A/D轉換。之後，將經過A/D轉換後的數位訊號輸入至指示位置及按壓檢測電路29並進行力量檢測。
依據此種第四實施形態，兼用兩個投影型互電容方式的觸控面板部31B、交叉點電容方式的觸控面板部32B的一部分的電極(亦即第二電極Rxcf)，藉此能減少所使用的構件的數量並將整體薄化。
此外，圖10A係顯示第四實施形態的變化例。在圖9中，雖然第二電極層2B係由小的複數個(例如m個×n個)正方形的電極本體部71以及連接各個電極本體部71與第一選擇電路40之配線部72所構成，但是第四實施形態的變化例亦可為由小的複數個(例如m個×n個)正方形的電極本體部73以及連接各個電極本體部73與第一選擇電路40之配線部74構成第一電極層1B以取代第二電極層2B。
亦即，在圖10A所示的變化例的複合觸控面板30F中，第三電極層3B係由複數個帶狀的第三電極Txf(Txf1、 Txf2、…、Txfn)所構成，該複數個帶狀的第三電極Txf(Txf1、Txf2、…、Txfn)係沿著第二電極層2B的第一方向(以一例而言為X軸方向)延伸並於與第一方向交叉之第二方向(以一例而言為Y軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置。其中，n為第三電極Txf的總數。複數個第三電極Txf係全部連接至第二選擇電路40B，該第二選擇電路40B係連接至控制電路49。
第二電極層2B係由複數個帶狀的第二電極Rxcf(Rxcf1、Rxcf2、…、Rxcfm)所構成，該複數個帶狀的第二電極Rxcf(Rxcf1、Rxcf2、…、Rxcfm)係沿著與第二方向(以一例而言為Y軸方向)延伸並於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置。其中，m為第二電極Rxcf的總數。複數個第二電極Rxcf係全部連接至第一放大電路41。
第一電極層1B係由作為第一電極Txc之電極本體部73(Txc11至Txcnm)以及配線部74所構成。電極本體部73(Txc11至Txcnm)為至少於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔配置成行狀之小的複數個(例如m個×1個)正方形的電極本體部73，且例如為於第一方向(以一例而言為X軸方向)及第二方向(以一例而言為Y軸方向)彼此隔著一定間隔配置成矩陣狀之小的複數個(例如m個×n個)正方形的電極本體部73(Txc11至Txcnm)。配線部74 係連接各個電極本體部73與第一選擇電路40。
在圖10A中，沿著第一方向(以一例而言為X軸方向)配置的m個電極本體部73(Txc11、Txc12至Txc1m)與分別與這些電極本體部73(Txc11、Txc12至Txc1m)連接之配線部74係成為全部彼此相同的電極(例如第一電極Txc1)，且將這些電極排列配置於第二方向(以一例而言Y軸方向)而成為複數個第一電極Txc(Txc1至Txfn)。其中，n為第一電極Txc的總數。複數個第一電極Txc係全部連接至第一選擇電路40，該第一選擇電路40係連接至控制電路49。沿著Y軸方向配置的n個電極本體部73(例如Txc11、Txc21至Txcn1)係配置於一個第二電極Rxcf(例如Rxcf1)的側方的位置。
因此，於位置檢測時，於控制電路49的控制下，從發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48將驅動訊號輸入至第一選擇電路40，並以第一電極Txc1至Txc2、…、Txcn之方式從第一選擇電路40依序輸出驅動訊號。於該位置檢測時，第一電極Txc係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，第二電極Rxcf係作為位置檢測用接收側電極而發揮作用，第一電極Txc與第二電極Rxcf係構成投影型互電容方式的觸控面板部31B並進行位置檢測。亦即，以第一放大電路41放大在第二電極Rxcf檢測到的訊號。被第一放大電路41放大的訊號係藉由第一A/D轉換器51進行A/D轉 換。之後，將經過A/D轉換後的數位訊號輸入至指示位置及按壓檢測電路29並進行位置檢測。
另一方面，於力量檢測時，於控制電路49的控制下，從發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48將驅動訊號輸入至第二選擇電路40B，並以第三電極Txf1至Txf2、…、Txfn之方式依序輸出驅動訊號。於該力量檢測時，第三電極Txf係作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，第二電極Rxcf係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，第三電極Txf與第二電極Rxcf係構成交叉點電容方式的觸控面板部32B，並依據來自第一電極Txc側或第二電極Rxcf側的按壓力所致使之第三電極Txf與第二電極Rxcf之間的距離的變化進行力量檢測。亦即，藉由第一放大電路41放大在第二電極Rxcf所檢測到的訊號。被第一放大電路41放大的訊號係藉由第一A/D轉換器51進行A/D轉換。之後，將經過A/D轉換後的數位訊號輸入至指示位置及按壓檢測電路29並進行力量檢測。
以該圖10A中的電極圖案而言，亦可作成如圖10B至圖10E。亦即，如圖10B及圖10C所示，第一電極Txc係分別由「E」字形狀的電極本體部73以及連接各個電極本體部73與第一選擇電路40之配線部74所構成。如圖10B及圖10C所示，第二電極Rxcf係以與第一電極Txc的「E」字形狀的電極本體部73的間隙對應之方式由各兩條的矩 形細寬度的分歧電極部75以及連接分歧電極部75與第一放大電路41之配線部76所構成。如圖10B及圖10E所示，第三電極Txf係分別由矩形帶形狀的電極本體部所構成，且各個電極本體部係連接至第二選擇電路40B。如此，藉由將電極形成為「E」字形狀，能梳齒狀地組合發送側電極與接收側電極，並能增大發送側電極與接收側電極之間的電容量。
圖10F係顯示第四實施形態的變化例中的時序圖。橫軸為時間。於位置檢測時，在第一電極Txc10至Txc44中發出驅動訊號時，在第二電極Rxcf1至Rxcf4中檢測各個電極的電容量的變化，並進行位置檢測。另一方面，於力量檢測時，在第三電極Txf1至Txf4中發出驅動訊號時，在第二電極Rxcf1至Rxcf4中檢測各個電極的電容量的變化，並進行力量檢測。
依據此種第四實施形態的變形例，兼用兩個投影型互電容方式的觸控面板部31B、交叉點電容方式的觸控面板部32B的一部分的電極(亦即第二電極Rxcf)，藉此能減少所使用的構件的數量並將整體薄化。
(第五實施形態)
圖11係顯示本發明的第五實施形態的複合觸控面板30G的電路方塊圖。圖12係圖11的第二選擇電路40C的 詳細圖。複合觸控面板30G的剖視圖係與第二實施形態的複合觸控面板30C的圖3A、圖3B以及圖3C相同。以下以與第二實施形態不同的部分為中心進行說明。
在第五實施形態中，其特徵在於：在位置檢測時於彼此電性絕緣狀態下，藉由開關等切換部SW的切換，於力量檢測時連接作為發送側電極與接收側電極而發揮作用之電極對作為相同的發送側或接收側的電極。
與複合觸控面板30C同樣地，複合觸控面板30G係由兩層構造作為電極層而構成。亦即，複合觸控面板30G係積層有第一絕緣片11、第一電極層1與第二電極層2、第二介電體22、第三電極層3以及第三絕緣片13而構成。
第三電極層3係由複數個帶狀的第三電極Rxf(Rxf1、Rxf2、…、Rxfn)所構成，該複數個帶狀的第三電極Rxf(Rxf1、Rxf2、…、Rxfn)係沿著第一方向(以一例而言為X軸方向)延伸且於第二方向(以一例而言為Y軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置。其中，n為第三電極Rxf的總數。第三電極Rxf係全部連接至第二放大電路42。
第二電極層2係由複數個帶狀的第二電極Txcf(Txcf1、Txcf2、…、Txcfm)所構成，該複數個帶狀的 第二電極Txcf(Txcf1、Txcf2、…、Txcfm)係沿著第二方向(以一例而言為Y軸方向)延伸並於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置。其中，m為第二電極Txcf的總數。複數個第二電極Txcf係全部連接至第一選擇電路40，並可經由第二選擇電路40C連接至第一放大電路41或第一電極Rxc。
第一電極層1係由作為第一電極Rxc之電極本體部77(Rxc11至Rxcnm)以及配線部78所構成。電極本體部77(Rxc11至Rxcnm)為至少於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔配置成行狀之小的複數個(例如m個×1個)正方形的電極本體部77，且例如為於第一方向(以一例而言為X軸方向)及第二方向(以一例而言為Y軸方向)彼此隔著一定間隔配置成矩陣狀之小的複數個(例如m個×n個)正方形的電極本體部77(Rxc11至Rxcnm)。配線部78係連接各個電極本體部77與第二選擇電路40C。
在圖11中，沿著第一方向(以一例而言為X軸方向)配置的m個電極本體部77(Rxc11、Rxc12至Rxc1m)與分別與這些電極本體部77(Rxc11、Rxc12至Rxc1m)連接之配線部78係成為全部彼此相同的電極(例如第一電極Rxc1)。全部的第一電極Rxc係可經由第二選擇電路40C連接至第一放大電路41或第二電極Txcf。
如圖12所示，第二選擇電路40C係配置有作為切換部之兩種類的切關，亦即配置有第一開關SW1與第二開關SW2。第一開關SW1係將沿著各個X軸方向配置的一行的第一電極Rxc(例如Rxc11、Rxc12、…、Rxc1m)與第一放大電路41之間的連接予以開閉。第二開關SW2係將沿著各個Y軸方向配置的一行的第一電極Rxc與和該一行的第一電極Rxc並排設置的一條第二電極Txcf的連接(例如第一電極Rxc11、Rxc21至Rxcn1與和第一電極並排設置的第二電極Txcf1)予以開閉。
因此，於位置檢測時，關閉第一開關SW1並開啟第二開關SW2，在第二電極Txcf1至Txcfm中從第一選擇電路40發出驅動訊號時，在沿著X軸方向配置的各行的第一電極Rxc(例如一行為Rxc11、Rxc12、…、Rxc1m)中，檢測各行的電容量的變化並進行位置檢測。亦即，以第一放大電路41放大在第一電極Rxc檢測到的訊號。被第一放大電路41放大的訊號係藉由第一A/D轉換器51進行A/D轉換。之後，將經過A/D轉換後的數位訊號輸入至指示位置及按壓檢測電路29並進行位置檢測。
另一方面，於力量檢測時，開啟第一開關SW1並關閉第二開關SW2，將沿著各個Y軸方向配置的一行的第一電極Rxc與和該一行的第一電極並排設置的一條第二電極Txcf作為一個發送側電極使用，從第一選擇電路40C發出 驅動訊號時，檢測與第三電極Rxf之間的電容量變化並進行力量檢測。亦即，藉由第二放大電路42放大在第三電極Rxf所檢測到的訊號。被第二放大電路42放大的訊號係藉由第二A/D轉換器52進行A/D轉換。之後，將經過A/D轉換後的數位訊號輸入至指示位置及按壓檢測電路29並進行力量檢測。
因此，於位置檢測時，關閉第一開關SW1並開啟第二開關SW2，將第一電極Rxc與第二電極Txcf之間的連接予以開放。結果，在控制電路49的控制下，從發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48將驅動訊號輸入至第一選擇電路40，並以第二電極Txcf1至Txcf2、…、Txcfm之方式從第一選擇電路40依序輸出驅動訊號。於位置檢測時，第二電極Txcf係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，第一電極Rxc係作為位置檢測用接收側電極而發揮作用，以第二電極Txcf與第一電極Rxc構成投影型互電容方式的觸控面板部31並進行位置檢測。
另一方面，於力量檢測時，開啟第一開關SW1並關閉第二開關SW2，將第一電極Rxc與第二電極Txcf作為一個發送側電極使用。亦即，第一電極Rxc與第二電極Txcf係作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，第三電極Rxf係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，第一電極Rxc與第二電極Txcf以及第三電極Rxf係構成交叉點電容方式的 觸控面板部32，並依據來自第一電極Rxc側或第二電極Txcf側的按壓力所致使的第一電極Rxc與第二電極Txcf以及第三電極Rxf之間的距離的變化進行力量檢測。
作為該圖11中的電極圖案，亦可作成如圖13A所示。形狀雖然與圖10B至圖10E類似，但電極不同。亦即，圖10B至圖10E中的第一電極Txc為圖13A的第一電極Rxc。圖10B至圖10E中的第三電極Txf為圖13A的第三電極Rxf。圖10B至圖10E中的第二電極Rxcf為圖13A的第二電極Txcf。圖13A的第一電極Rxc與第二電極Txcf係於力量檢測時作為發送側電極Tx(f)而發揮作用。
圖13B係顯示第五實施形態中的時序圖。橫軸為時間。於位置檢測時，在第一電極Txcf1至Txcf4中發出驅動訊號時，在第二電極Rxc11至Rxc15、Rxc21至Rxc25、Rxc31至Rxc35、Rxc41至Rxc45中，檢測各個電極的電容量的變化，並進行位置檢測。另一方面，於力量檢測時，在第一電極Txcf1至Txcf4中發出驅動訊號時，在第三電極Rxf1至Rxf4中檢測各個電極的電容量的變化，並進行力量檢測。
依據此種第五實施形態，將兩個投影型互電容方式的觸控面板部31、交叉點電容方式的觸控面板部32的一部分的電極(亦即第一電極Rxc與第二電極Txcf)兼用於位置 檢測與力量檢測，藉此能減少所使用的構件的數量並將整體薄化。再者，由於在力量檢測時將第一電極Rxc與第二電極Txcf作為一個發送側電極Tx(f)來使用，因此能增大發送側電極的面積。此外，由於發送側電極Tx(f)比接收側電極配置於更接近手指等之一側，因此能以發送側電極Tx(f)屏蔽(shield)手指等所致的雜訊，而能提升矩陣電容量檢測的訊號雜訊比(signal-to-noise ratio；以下簡稱為SN比)。
(第六實施形態)
圖14係顯示本發明第六實施形態的複合觸控面板30H的電路方塊圖。圖15係圖14的第二選擇電路40D的詳細圖。複合觸控面板30H的剖視圖係與第二實施形態的複合觸控面板30C的圖3A、圖3B以及圖3C相同。以下，以與第二實施形態不同的部分為中心進行說明。
在第六實施形態中，其特徵在於：在位置檢測時於彼此電性絕緣狀態下，藉由開關等切換部SW的切換，於力量檢測時連接作為發送側電極與接收側電極而發揮作用之電極對作為相同的發送側或接收側的電極。
與複合觸控面板30C同樣地，複合觸控面板30H係由兩層構造作為電極層而構成。亦即，複合觸控面板30H係積層有第一絕緣片11、第一電極層1與第二電極層2、第 二介電體22、第三電極層3以及第三絕緣片13而構成。
第三電極層3係由複數個帶狀的第三電極Txf(Txf1、Txf2、…、Txfn)所構成，該複數個帶狀的第三電極Txf(Txf1、Txf2、…、Txfn)係沿著第一方向(以一例而言為X軸方向)延伸且於第二方向(以一例而言為Y軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置。其中，n為第三電極Txf的總數。第三電極Txf係全部連接至第三選擇電路40E。
第一電極層1係由複數個帶狀的第一電極Txc(Txc1、Txc2、…、Txcn)所構成，該複數個帶狀的第一電極Txc(Txc1、Txc2、…、Txcn)係沿著第二方向(以一例而言為Y軸方向)延伸並於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔電性絕緣之方式排列配置。其中，n為第一電極Txc的總數。第一電極Txc係全部連接至第一選擇電路40，並可經由第二選擇電路40D連接至第一放大電路41或第二電極Rxcf。
第二電極層2係由作為第二電極Rxcf之電極本體部79(Rxcf11至Rxcfnm)以及配線部80所構成。電極本體部79(Rxcf11至Rxcfnm)為至少於第一方向(以一例而言為X軸方向)彼此隔著一定間隔配置成行狀之小的複數個(例如m個×1個)正方形的電極本體部79，且例如為於第一方向(以 一例而言為X軸方向)及第二方向(以一例而言為Y軸方向)彼此隔著一定間隔配置成矩陣狀之小的複數個(例如m個×n個)正方形的電極本體部79(Rxcf11至Rxcfnm)。配線部80係連接各個電極本體部79與第二選擇電路40D。
在圖14中，沿著第一方向(以一例而言為X軸方向)配置的m個電極本體部79(Rxcf11、Rxcf12至Rxcf1m)與分別與這些電極本體部79(Rxcf11、Rxcf12至Rxcf1m)連接之配線部80係成為全部彼此相同的電極(例如第二電極Rxcf1)。全部的第二電極Rxcf係可經由第二選擇電路40D連接至第一放大電路41或第一電極Txc。
如圖15所示，第二選擇電路40D係配置有作為切換部之兩種類的開關，亦即配置有第三開關SW3與第四開關SW4。
第三開關SW3係將沿著各個X軸方向配置的一行的第二電極(例如第二電極Rxcf11、Rxcf12、…、Rxcf1m)與第一放大電路41的連接以及第一電極Txc與第四開關SW4的第一電極側接點之間的連接予以開閉。如此，第三開關SW3將第一電極Txc與第四開關SW4的第一電極側接點之間的連接予以開閉係基於下述理由。亦即，這是由於當不藉由第三開關SW3於力量檢測時將第一電極Txc與第四開關SW4的第一電極側接點之間的連接予以切離時，第一電 極Txc仍然選擇驅動電路48而無法接收接收訊號。
第四開關SW4係將沿著Y軸方向配置之各行的第二電極、與其一行的第二電極並排設置之一條的第一電極之間的連接(例如第二電極Rxcf11、Rxcf21、…、Rxcfn1以及與第二電極並排設置之第一電極Txc1)以及該等與第一放大電路41之間的連接予以開閉。
因此，於位置檢測時，關閉第三開關SW3並開啟第四開關SW4，在第一電極Txc1至Txcm中從第一選擇電路40發出驅動訊號時，在沿著X軸方向配置的各行的第二電極(例如一行為第二電極Rxcf11、Rxcf12、…、Rxcf1m)中，檢測各行的電容量的變化並進行位置檢測。亦即，以第一放大電路41放大在第二電極Rxcf檢測到的訊號。被第一放大電路41放大的訊號係藉由第一A/D轉換器51進行A/D轉換。之後，將經過A/D轉換後的數位訊號輸入至指示位置及按壓檢測電路29並進行位置檢測。
另一方面，於力量檢測時，在第一選擇電路40中，第一電極Txc係與發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48切離，開啟第二選擇電路40D的第三開關SW3並關閉第四開關SW4，在第三電極Txf1至Txfn中從第三選擇電路40E發出驅動訊號時，將沿著各個Y軸方向配置的一行的第二電極Rxcf與和該一行的第二電極Rxcf並排設置的一條第 一電極Txc作為一個接收側電極使用，並進行力量檢測。亦即，藉由第一放大電路41放大在第二電極Rxcf或第一電極Txc所檢測到的訊號。被第一放大電路41放大的訊號係藉由第一A/D轉換器51進行A/D轉換。之後，將經過A/D轉換後的數位訊號輸入至指示位置及按壓檢測電路29並進行力量檢測。
因此，於位置檢測時，關閉第三開關SW3並開啟第四開關SW4，將第一電極Txc與第二電極Rxcf之間的連接予以開放。結果，在控制電路49的控制下，從發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48將驅動訊號輸入至第一選擇電路40，並以第一電極Txc1至Txc2、…、Txcm之方式依序輸出驅動訊號。於位置檢測時，第一電極Txc係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，第二電極Rxcf係作為位置檢測用接收側電極而發揮作用，以第一電極Txc與第二電極Rxcf構成投影型互電容方式的觸控面板部31並進行位置檢測。
另一方面，於力量檢測時，開啟第三開關SW3並關閉第四開關SW4，使第一電極Txc與第二電極Rxcf連接。結果，在控制電路49的控制下，從發送訊號驅動電路(訊號產生電路)48將驅動訊號輸入至第三選擇電路40E，並以第一電極Txf1至Txf2、…、Txfn之方式從依序輸出驅動訊號。於力量檢測時，將第一電極Txc與第二電極Rxcf作為 一個接收側電極來使用。亦即，第一電極Txc與第二電極Rxcf係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，第三電極Txf係作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，第一電極Txc與第二電極Rxcf以及第三電極Txf係構成交叉點電容方式的觸控面板部32，並依據來自第一電極Txc側或第二電極Rxcf側的按壓力所致使的第一電極Txc或第二電極Rxcf與第三電極Txf之間的距離的變化進行力量檢測。
作為該圖14中的電極圖案，亦可作成如圖16A所示。以形狀而言，與圖10B至圖10E類似，由第一電極Txc與第二電極Rxcf作為力量檢測用的接收側電極Rx(f)而發揮作用。
圖16B係顯示第六實施形態中的時序圖。橫軸為時間。於位置檢測時，在第一電極Txcf1至Txcf4中發出驅動訊號時，在第二電極Rxcf11至Rxcf15、Rxcf21至Rxcf25、Rxcf31至Rxcf35、Rxcf41至Rxcf45中，檢測各個電極的電容量的變化，並進行位置檢測。另一方面，於力量檢測時，在第三電極Txf1至Txf4中發出驅動訊號時，在第二電極Rxcf11至Rxcf15、Rxcf21至Rxcf25、Rxcf31至Rxcf35、Rxcf41至Rxcf45中檢測各個電極的電容量的變化，並進行力量檢測。
依據此種第六實施形態，將兩個投影型互電容方式的 觸控面板部31、交叉點電容方式的觸控面板部32的一部分的電極(亦即第一電極Txc與第二電極Rxcf)兼用於位置檢測與力量檢測，藉此能減少所使用的構件的數量並將整體薄化。再者，由於在力量檢測時將第一電極Txc與第二電極Rxcf作為一個接收側電極Rx(f)來使用，因此能增大接收側電極的面積。此外，由於發送側電極Txf變成投影型感測器時的屏蔽，能以發送側電極Txf屏蔽來自液晶等複合觸控面板的下方側的雜訊，而能提升矩陣電容量檢測的SN比。
此外，為了容易理解，雖然各個實施形態或變化例的第三電極Rxf或Txf的數量係作成與其他電極的數量相同之n個，但並未限定於此。亦即，例如亦可將第三電極Rxf或Txf的數量作成p個，且p不等於n。
此外，可藉由適當地組合前述各種實施形態或變化例中的任意的實施形態或變化例來達成各者所具有的功效。此外，可組合實施形態彼此或組合實施例彼此或組合實施形態與實施例，亦可組合不同的實施形態或實施例中的特徵彼此。
[產業可利用性]
本發明的複合觸控面板係以位置檢測用觸控面板部與力量檢測用觸控面板部兼用一個電極，藉此即使積層兩者 亦能謀求薄型化，能應用於個人電腦、平板電腦、智慧型手機、智慧型手錶等各種攜帶式電子機器等。
1‧‧‧第一電極層
2‧‧‧第二第極層
3‧‧‧第三電極層
11‧‧‧第一絕緣片
12‧‧‧第二絕緣片
13‧‧‧第三絕緣片
21‧‧‧第一介電體(介電體)
22‧‧‧第二介電體(介電體)
30‧‧‧複合觸控面板
31‧‧‧投影型互電容方式的觸控面板部
32‧‧‧交叉點電容方式的觸控面板部
Rxc‧‧‧第一電極(位置檢測用接收側電極)
Txcf‧‧‧第二電極(位置檢測用發送側電極、力量檢 測用發送側電極)
Rxf‧‧‧第三電極(力量檢測用接收側電極)

Claims (6)

  1. 一種複合觸控面板，係在彼此電性絕緣狀態下依序積層有第一電極層(1)、第二電極層(2)以及第三電極層(3)；於前述第二電極層與前述第三電極層之間配置介電體(22)，該介電體係可藉由來自前述第一電極層側的按壓力予以彈性變形而減少前述第二電極層與前述第三電極層之間的距離；前述第一電極層係由分別沿著第一方向(X)的複數個第一電極(Rxc)所構成；前述第二電極層係由分別沿著與前述第一電極層的前述第一方向交叉之第二方向(Y)排列配置之複數個第二電極(Txcf)所構成；前述第三電極層係由分別沿著與前述第二電極層的前述第二方向交叉之第三方向(X)排列配置之複數個第三電極(Rxf)所構成；於位置檢測時，前述第二電極(Txcf)係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，前述第一電極(Rxc)係作為位置檢測用接收側電極而發揮作用，並以前述第二電極與前述第一電極構成投影型互電容方式的觸控面板部(31)以進行位置檢測；於力量檢測時，前述第二電極(Txcf)係作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，前述第三電極(Rxf)係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，並以前述 第二電極與前述第三電極構成交叉點電容方式的觸控面板部(32)，並依據來自前述第一電極側的前述按壓力所致使的前述第二電極層與前述第三電極層之間的前述距離的變化進行力量檢測。
  2. 如請求項1所記載之複合觸控面板，其中前述第一電極層係配置於按壓側的可撓性的第一絕緣片(11)的上表面；前述介電體係配置於前述第一絕緣片的下方之可撓性的第二絕緣片(12)；前述第二電極層係配置於前述第一絕緣片的下表面側或前述第二絕緣片的上表面；前述第三電極層係配置於前述第二絕緣片的下表面側。
  3. 如請求項1所記載之複合觸控面板，其中前述第一電極層係配置於按壓側的可撓性的第一絕緣片(11)的上表面，且前述第二電極層係配置於前述第一絕緣片的下面；前述介電體為空氣層(24)；前述第三電極層係配置於第三絕緣片(13)，該第三絕緣片(13)係配置於前述介電體之與前述第一絕緣片的相反側。
  4. 一種複合觸控面板，係在彼此電性絕緣狀態下於同一平面內具有第一電極層(1)與第二電極層(2)，並在彼此 電性絕緣狀態下積層有前述第一電極層與前述第二電極層以及第三電極層(3)；於前述第一電極層或前述第二電極層與前述第三電極層之間配置介電體(22)，該介電體係可藉由來自第一電極層側或第二電極層側的按壓力予以彈性變形而減少前述第一電極層或前述第二電極層與前述第三電極層之間的距離；沿著與第一方向(X)交叉之第二方向(Y)分別隔著一定間隔排列配置之帶狀的電極以及沿著前述第一方向(X)分別隔著一定間隔排列配置之複數個電極本體部(67或69)的行所構成之電極中的任一個電極係構成前述第一電極層的第一電極(Rxc)，剩餘的另一個電極係構成前述第二電極層的第二電極(Txcf)；沿著與前述第一電極層的前述第一電極相同的方向分別隔著一定間隔排列配置之複數個帶狀的電極係構成前述第三電極層的第三電極(Rxf)；於位置檢測時，前述第二電極(Txcf)係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，前述第一電極(Rxc)係作為位置檢測用接收側電極而發揮作用，並以前述第二電極與前述第一電極構成投影型互電容方式的觸控面板部(31)以進行位置檢測；於力量檢測時，前述第二電極(Txcf)係作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，前述第三電極(Rxf)係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，並以前述 第二電極與前述第三電極構成交叉點電容方式的觸控面板部(32)，並依據來自前述第一電極層側或前述第二電極層側的前述按壓力所致使的前述第二電極層與前述第三電極層之間的前述距離的變化進行力量檢測。
  5. 一種複合觸控面板，係在彼此電性絕緣狀態下於同一平面內具有第一電極層(1B)與第二電極層(2B)，並在彼此電性絕緣狀態下積層有前述第一電極層與前述第二電極層以及第三電極層(3B)；於前述第一電極層及前述第二電極層與前述第三電極層之間配置介電體(22)，該介電體係可藉由來自第一電極層側或第二電極層側的按壓力予以彈性變形而減少前述第一電極層或前述第二電極層與前述第三電極層之間的距離；沿著與第一方向(X)交叉之第二方向(Y)分別隔著一定間隔排列配置之帶狀的電極以及沿著前述第一方向(X)分別隔著一定間隔排列配置之複數個電極本體部(71或73)的行所構成之電極中的任一個電極係構成前述第一電極層的第一電極(Txc)，剩餘的另一個電極係構成前述第二電極層的第二電極(Rxcf)；沿著與前述第一電極層的前述第一電極相同的方向分別隔著一定間隔排列配置之複數個帶狀的電極係構成前述第三電極層的第三電極(Txf)； 於位置檢測時，前述第一電極(Txc)係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，前述第二電極(Rxcf)係作為位置檢測用接收側電極而發揮作用，並以前述第一電極與前述第二電極構成投影型互電容方式的觸控面板部(31)以進行位置檢測；於力量檢測時，前述第三電極(Txf)係作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，前述第二電極(Rxcf)係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，並以前述第三電極與前述第二電極構成交叉點電容方式的觸控面板部(32)，並依據來自前述第一電極層側或前述第二電極層側的前述按壓力所致使的前述第三電極層與前述第二電極層之間的前述距離的變化進行力量檢測。
  6. 一種複合觸控面板，係在彼此電性絕緣狀態下於同一平面內具有第一電極層(1)與第二電極層(2)，並在彼此電性絕緣狀態下積層有前述第一電極層與前述第二電極層以及第三電極層(3)；於前述第一電極層及前述第二電極層與前述第三電極層之間配置介電體(22)，該介電體係可藉由來自第一電極層側或第二電極層側的按壓力予以彈性變形而減少前述第一電極層或前述第二電極層與前述第三電極層之間的距離；沿著與第一方向(X)交叉之第二方向(Y)分別隔著一定間隔排列配置之帶狀的電極以及沿著前述第一方 向(X)分別隔著一定間隔排列配置之複數個電極本體部(77或79)的行所構成之電極中的任一個電極係構成前述第一電極層的第一電極(Rxc或Txc)，剩餘的另一個電極係構成前述第二電極層的第二電極(Txcf或Rxcf)；沿著與前述第一電極層的前述第一電極相同的方向或者與前述第二電極層的前述第二電極相同的方向分別隔著一定間隔排列配置之複數個帶狀的電極係構成前述第三電極層的第三電極(Rxf或Txf)；進一步具備有切換部(SW)，該切換部係將前述第一電極(Rxc或Txc)與前述第二電極(Txcf或Rxcf)切換成彼此電性絕緣之絕緣狀態以及彼此電性連接之連接狀態；於位置檢測時，藉由前述切換部設成前述絕緣狀態，前述第二電極(Txcf)或前述第一電極(Txc)係作為位置檢測用發送側電極而發揮作用，前述第一電極(Rxc)或前述第二電極(Rxcf)係作為位置檢測用接收側電極而發揮作用，並以前述第二電極與前述第一電極構成投影型互電容方式的觸控面板部(31)以進行位置檢測；於力量檢測時，藉由前述切換部設成前述連接狀態，前述第一電極(Rxc或Txc)及前述第二電極(Txcf或Rxcf)與前述第三電極(Rxf或Txf)中的任一個電極係作為力量檢測用發送側電極而發揮作用，剩餘的另 一個電極係作為力量檢測用接收側電極而發揮作用，並以前述第一電極(Rxc)、前述第二電極(Txcf)以及前述第三電極(Rxf)構成交叉點電容方式的觸控面板部(32)，並依據來自前述第一電極層側或前述第二電極層側的前述按壓力所致使的前述第一電極層或前述第二電極層與前述第三電極層之間的前述距離的變化進行力量檢測。
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