JP2021015315A - タッチセンサ - Google Patents
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Abstract
【課題】タッチセンサにおいて、センシングの位置精度および感度を向上させることができるようにする。【解決手段】タッチセンサ1において、引き回し配線15,15,…は、各センサ電極10からビューエリア4の下側に向かって上下方向に延びる下側配線16,16,…と、各センサ電極10からビューエリア4の上側に向かって上下方向に延びかつビューエリア4外周の上方から左右外方を経て下方に亘って引き回される上側配線17,17,…と、を含んでいる。ビューエリア4外周の左右外方において、上側配線17,17,…に接続された配線部18,18,…と左右方向の最も外側に位置するセンサ電極10との間には、グランド電位に設定された第1グランド電極21が配設されている。【選択図】図2
Description
本発明はタッチセンサに関するものである。
従来から、タッチ操作を検知可能なタッチセンサに関して、例えば特許文献1に示されるものが知られている。
特許文献1には、表示パネルの表示画面に対応したビューエリア(センサ領域)を有する導電性フィルムを備えたタッチパネルが開示されている。この導電性フィルムは、基体と、ビューエリア内で基体の一主面に形成されかつ第1方向(ビューエリアの上下方向)に直交する第2方向(ビューエリアの左右方向)に間隔をあけて配置された複数のセンサ電極と、ビューエリア内で基体の一主面に形成されかつセンサ電極から線状に延びる複数の引き回し配線(引出電極)と、を有している。
上記特許文献1において、各センサ電極は、基体の一主面に互いに対向して形成された第1電極及び複数の第2電極を有している。また、各引き回し配線の全ては、センサ電極の各第2電極からビューエリアの下側に向かって第1方向に延びている。さらに、複数の引き回し配線は、互いに隣り合うセンサ電極同士の間に配置されかつ第2方向に間隔をあけて配置されている。
上記特許文献1において、複数の引き回し配線は、互いに隣り合うセンサ電極同士の間に配置されかつ第2方向に間隔をあけて配置されている。すなわち、全ての引き回し配線を、センサ電極同士の間に詰め込んだ状態で配置している。このため、センサ電極同士の間隔が自ずと拡がってしまい、複数の引き回し配線を配置するための領域、つまりビューエリア内でセンサ電極が配置されていない不感領域を狭めることが困難となる。その結果、上記特許文献1のタッチセンサでは、センサ電極によるセンシングの位置精度および感度が低下してしまうおそれがあった。
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、センシングの位置精度および感度を向上させることにある。
上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係るタッチセンサは、視覚的情報を透過して得られるビューエリアが設けられたタッチセンサであって、ビューエリア内に配置されかつビューエリアの上下方向に沿って延びていて、左右方向に互いに間隔をあけて配置された複数のセンサ電極と、センサ電極同士の間に配置され、各センサ電極と電気的に接続された複数の引き回し配線と、ビューエリアの外方に配置され、少なくとも各引き回し配線と電気的に接続される配線部と、を備えている。複数の引き回し配線は、各センサ電極からビューエリアの下側に向かって上下方向に延びる少なくとも1つの下側配線と、各センサ電極からビューエリアの上側に向かって上下方向に延びる少なくとも1つの上側配線と、を含んでいる。上側配線に接続された配線部は、ビューエリア外周の上方から左右外方を経て下方に亘って引き回されている。そして、ビューエリア外周の左右外方において、上側配線に接続された配線部と左右方向の最も外側に位置するセンサ電極との間には、グランド電位に設定された第1グランド電極が配設されていることを特徴とする。
本発明によると、センシングの位置精度および感度を向上させることができる。
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の各実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係るタッチセンサ1の全体を示している。このタッチセンサ1は、タッチ操作が可能なセンサ型入力装置である。タッチセンサ1は、例えば液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイ等の表示装置が組み込まれた種々の機器(例えばカーナビゲーション等の車載装置、パーソナルコンピュータのディスプレイ機器、携帯電話、携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コピー機、券売機、現金自動預け払い機など)に対する入力装置として用いられる。
図1は、本発明の第1実施形態に係るタッチセンサ1の全体を示している。このタッチセンサ1は、タッチ操作が可能なセンサ型入力装置である。タッチセンサ1は、例えば液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイ等の表示装置が組み込まれた種々の機器(例えばカーナビゲーション等の車載装置、パーソナルコンピュータのディスプレイ機器、携帯電話、携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コピー機、券売機、現金自動預け払い機など)に対する入力装置として用いられる。
なお、以下の説明において、各図中に示した上下方向および左右方向に基づいてタッチセンサ1およびその各構成における位置関係を特定している。しかしながら、このような位置関係は、タッチセンサ1またはタッチセンサ1が組み込まれた機器における実際の方向とは無関係である。
(カバー部材)
図1に示すように、タッチセンサ1は、光透過性を有するカバー部材2を備えている。カバー部材2は、カバーガラスまたはプラスチック製のカバーレンズからなる。カバー部材2は、例えば長方形の板状に形成されていて、後述する基板7の第1面7aに積層配置されている。
図1に示すように、タッチセンサ1は、光透過性を有するカバー部材2を備えている。カバー部材2は、カバーガラスまたはプラスチック製のカバーレンズからなる。カバー部材2は、例えば長方形の板状に形成されていて、後述する基板7の第1面7aに積層配置されている。
(ビューエリア)
カバー部材2の裏面外周には、印刷等により黒色等の暗色で略額縁状の窓枠部3が形成されている。この窓枠部3で囲まれた内部の矩形領域が、透光可能なビューエリア4として設けられている。このビューエリア4は、タッチセンサ1における視覚的情報を透過して得るための領域である。本実施形態において、ビューエリア4は、短辺が上下方向に沿う一方、長辺が左右方向に沿うように構成されている。また、ビューエリア4に対応するカバー部材2表面は、タッチ操作に伴い使用者の手指などが接触する操作面として構成されている。
カバー部材2の裏面外周には、印刷等により黒色等の暗色で略額縁状の窓枠部3が形成されている。この窓枠部3で囲まれた内部の矩形領域が、透光可能なビューエリア4として設けられている。このビューエリア4は、タッチセンサ1における視覚的情報を透過して得るための領域である。本実施形態において、ビューエリア4は、短辺が上下方向に沿う一方、長辺が左右方向に沿うように構成されている。また、ビューエリア4に対応するカバー部材2表面は、タッチ操作に伴い使用者の手指などが接触する操作面として構成されている。
(フレキシブル配線板)
タッチセンサ1は、フレキシブル配線板5を備えている。フレキシブル配線板5は、柔軟性を有しかつ変形状態でもその電気的特性が変化しないように構成されている。フレキシブル配線板5は、例えばポリイミド(PI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等の可撓性を有する絶縁フィルムからなる。図2に示すように、フレキシブル配線板5の先端部は、例えば異方導電性接着剤により後述する基板7の第1面7aの下側に固着されている。
タッチセンサ1は、フレキシブル配線板5を備えている。フレキシブル配線板5は、柔軟性を有しかつ変形状態でもその電気的特性が変化しないように構成されている。フレキシブル配線板5は、例えばポリイミド(PI)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等の可撓性を有する絶縁フィルムからなる。図2に示すように、フレキシブル配線板5の先端部は、例えば異方導電性接着剤により後述する基板7の第1面7aの下側に固着されている。
(基板)
図2に示すように、タッチセンサ1は、基板7を備えている。基板7は、例えばポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、PMMA(アクリル)、ポリアリレート等のような光透過性を有する樹脂材からなる。基板7は、略長方形に形成されている。基板7は、積層される樹脂フィルム等を含んでいてもよい。その厚みは例えば約0.01〜4mmである。基板7の表面には、後述するセンサ電極10などを配置するための第1面7aが形成されている。第1面7aは、基板7の裏面に形成されていてもよい。そして、基板7の裏面側には、図示しないLCDディスプレイが配置されている。なお、基板7が比較的硬い材質で構成されている場合には、特にカバー部材2を設けなくてもよい。かかる場合、基板7に略額縁状の窓枠部3を形成してビューエリア4を設ければよい。
図2に示すように、タッチセンサ1は、基板7を備えている。基板7は、例えばポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、PMMA(アクリル)、ポリアリレート等のような光透過性を有する樹脂材からなる。基板7は、略長方形に形成されている。基板7は、積層される樹脂フィルム等を含んでいてもよい。その厚みは例えば約0.01〜4mmである。基板7の表面には、後述するセンサ電極10などを配置するための第1面7aが形成されている。第1面7aは、基板7の裏面に形成されていてもよい。そして、基板7の裏面側には、図示しないLCDディスプレイが配置されている。なお、基板7が比較的硬い材質で構成されている場合には、特にカバー部材2を設けなくてもよい。かかる場合、基板7に略額縁状の窓枠部3を形成してビューエリア4を設ければよい。
(導電部)
タッチセンサ1は、導電部を備えている。導電部は、ビューエリア4内に配置されている。導電部は、導電性を有する細線を網目状に形成したメッシュパターン(図示せず)により形成されている。この細線の材質としては、例えば銅や銀などの導電金属が望ましいが、導電樹脂製などであってもよい。あるいは、その他の細線の材質として、上記導電金属や導電樹脂に限られず、例えば酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性を有する透明材(透明導電膜)であってもよい。または、導電部は、所謂ベタ状の透明導電膜で構成されていてもよい。そして、導電部は、センサ電極10,10,…、引き回し配線15,15,…、第1グランド電極21、第2グランド電極22を主たる要素部材としている。
タッチセンサ1は、導電部を備えている。導電部は、ビューエリア4内に配置されている。導電部は、導電性を有する細線を網目状に形成したメッシュパターン(図示せず)により形成されている。この細線の材質としては、例えば銅や銀などの導電金属が望ましいが、導電樹脂製などであってもよい。あるいは、その他の細線の材質として、上記導電金属や導電樹脂に限られず、例えば酸化インジウム錫や酸化錫等の光透過性を有する透明材(透明導電膜)であってもよい。または、導電部は、所謂ベタ状の透明導電膜で構成されていてもよい。そして、導電部は、センサ電極10,10,…、引き回し配線15,15,…、第1グランド電極21、第2グランド電極22を主たる要素部材としている。
(センサ電極)
センサ電極10,10,…は、操作面となるカバー部材2の表面に接触した使用者の手指(検知対象物)によるタッチ操作の検知が可能な静電容量方式として構成されている。各センサ電極10は、基板7の第1面7aに形成されていて、ビューエリア4の上下方向に沿って延びている。また、センサ電極10,10,…は、左右方向に互いに間隔をあけて配置されている。
センサ電極10,10,…は、操作面となるカバー部材2の表面に接触した使用者の手指(検知対象物)によるタッチ操作の検知が可能な静電容量方式として構成されている。各センサ電極10は、基板7の第1面7aに形成されていて、ビューエリア4の上下方向に沿って延びている。また、センサ電極10,10,…は、左右方向に互いに間隔をあけて配置されている。
図2〜図5に示すように、各センサ電極10は、複数の送信電極11,11,…および受信電極12を有している。なお、図2〜図5では、各送信電極11および受信電極12を強調して示すために、各送信電極11および受信電極12に対してそれぞれ異なるドットによるハッチングを付している。
各送信電極11は、図示しない駆動回路に接続されていて、この駆動回路により周囲に電界を放射するように構成されている。送信電極11,11,…は、上下方向に沿って並列配置されている。また、各送信電極11は、平面視で略櫛形状に形成されている。なお、各送信電極11の形状としては、略櫛形状に限られず、種々の形状にすることが可能である。
受信電極12は、各送信電極11から放射された電界を受信するように構成されている。受信電極12は、平面視で略櫛形状に形成されていて、各送信電極11と左右方向に間隔をあけて対向するように配置されている。そして、送信電極11,11,…と受信電極12とは、上下方向に沿って並列配置された複数の感知ノードとして構成されている。なお、各受信電極12の形状としては、略櫛形状に限られず、種々の形状にすることが可能である。
図2および図3に示すように、隣り合うセンサ電極10,10同士は、送信電極11,11同士が左右方向で互いに対向するように間隔をあけて配置されている。また、左右方向の最も外側に位置する各センサ電極10は、受信電極12がビューエリア4内の左右端付近に位置するように配置されている。さらに、図2および図5に示すように、隣り合う一方のセンサ電極10の受信電極12は、他方のセンサ電極10の受信電極12と左右方向で互いに対向するように間隔をあけて配置されている。
ここで、隣り合うセンサ電極10,10同士は、左右方向で互いに対向している送信電極11,11同士に対して所定の電位が印可されているときにその他の送信電極11,11,…がグランド電位となるように構成されている。すなわち、受信電極12は、所定の電位が印可されている送信電極11から放射された電界のみを受信可能となるように構成されている。
(引き回し配線)
各引き回し配線15は、各送信電極11と電気的に接続されている。引き回し配線15,15,…は、上下の2方向に分かれた下側配線16,16,…および上側配線17,17,…を含んでいる。下側配線16,16,…および上側配線17,17,…は、左右方向で互いに隣り合う送信電極11,11同士の間に配置されている。すなわち、送信電極11,11同士の間の領域はビューエリア4の不感領域となっている。
各引き回し配線15は、各送信電極11と電気的に接続されている。引き回し配線15,15,…は、上下の2方向に分かれた下側配線16,16,…および上側配線17,17,…を含んでいる。下側配線16,16,…および上側配線17,17,…は、左右方向で互いに隣り合う送信電極11,11同士の間に配置されている。すなわち、送信電極11,11同士の間の領域はビューエリア4の不感領域となっている。
図2および図3に示すように、各下側配線16は、各送信電極11からビューエリア4の下側に向かって上下方向に延びている。下側配線16,16,…は、隣り合う送信電極11,11同士の間で左右方向に互いに間隔をあけた状態で配置されている。また、隣り合うセンサ電極10,10において、最も上側に位置する下側配線16,16同士は、送信電極11,11同士の間で一本線に集束した状態でビューエリア4の下側に向かって上下方向に延びている。
図2および図4に示すように、各上側配線17は、各送信電極11からビューエリア4の上側に向かって上下方向に延びている。上側配線17,17,…は、隣り合う送信電極11,11同士の間で左右方向に互いに間隔をあけた状態で配置されている。また、隣り合うセンサ電極10,10において、最も下側に位置する上側配線17,17同士は、送信電極11,11同士の間で一本線に集束した状態でビューエリア4の上側に向かって上下方向に延びている。
(第1および第2グランド電極)
図2〜図5に示すように、基板7の第1面7aには、グランド電位に設定された第1グランド電極21,21および第2グランド電極22,22,…が設けられている。第1および第2グランド電極21,22の各々は、平面視長方形状に形成されていて、長辺がビューエリア4の上側から下側に亘って上下方向に延びるように構成されている。なお、図2〜図5では、第1および第2グランド電極21,22を強調して示すために、第1および第2グランド電極21,22に対して斜線状のハッチングを付している。
図2〜図5に示すように、基板7の第1面7aには、グランド電位に設定された第1グランド電極21,21および第2グランド電極22,22,…が設けられている。第1および第2グランド電極21,22の各々は、平面視長方形状に形成されていて、長辺がビューエリア4の上側から下側に亘って上下方向に延びるように構成されている。なお、図2〜図5では、第1および第2グランド電極21,22を強調して示すために、第1および第2グランド電極21,22に対して斜線状のハッチングを付している。
各第1グランド電極21は、ビューエリア4外周の左右外方において上側配線17,17,…に接続された後述する配線部18,18,…と左右方向の最も外側に位置する各センサ電極10との間に配設されている。具体的に、各第1グランド電極21は、左右方向の最も外側に位置する各センサ電極10の受信電極12と左右方向に対向している。また、各第2グランド電極22は、隣り合うセンサ電極10、10同士の間に配設されていて、各受信電極12と左右方向に対向している。
(配線部)
タッチセンサ1は、外部回路(図示せず)と電気的に接続するための配線部18,18,…を備えている。配線部18,18,…は、ビューエリア4の外方に配置されていて、基板7の下側に集約されている。また、配線部18,18,…は、各々の長手方向と直交する方向に互いに間隔をあけて配置されている。そして、各配線部18の一端部は、受信電極12、下側配線16,16,…、上側配線17,17,…、第1グランド電極21、および第2グランド電極22の各々と電気的に接続されている。各配線部18の他端部は、フレキシブル配線板5と電気的に接続されている。
タッチセンサ1は、外部回路(図示せず)と電気的に接続するための配線部18,18,…を備えている。配線部18,18,…は、ビューエリア4の外方に配置されていて、基板7の下側に集約されている。また、配線部18,18,…は、各々の長手方向と直交する方向に互いに間隔をあけて配置されている。そして、各配線部18の一端部は、受信電極12、下側配線16,16,…、上側配線17,17,…、第1グランド電極21、および第2グランド電極22の各々と電気的に接続されている。各配線部18の他端部は、フレキシブル配線板5と電気的に接続されている。
各上側配線17に接続された各配線部18は、ビューエリア4外周の上方から左右外方を経て下方に亘って引き回されている。つまり、各上側配線17に接続された各配線部18は、ビューエリア4外周に沿うようにビューエリア4の下方に向かって引き回されている。
[第1実施形態の作用効果]
以上のように、タッチセンサ1では、引き回し配線15,15,…が上下の2方向に分かれた下側配線16,16,…および上側配線17,17,…を有していることから、従来技術のような引き回し配線をビューエリアの下方向のみに引き回した構成と比較して、引き回し配線15,15,…が位置するセンサ電極10、10同士の間隔を狭めることが可能となる。すなわち、ビューエリア4内の不感領域を狭めることが可能となる。これにより、ビューエリア4内の検知可能領域が相対的に拡がる結果、センサ電極10によるセンシングの位置精度および感度が向上する。一方、上側配線17,17,…を設けたことにより、ビューエリア4外周の左右外方で上側配線17,17,…に接続された配線部18,18,…と左右方向の最も外側に位置するセンサ電極10との間に寄生容量が生じやすくなる。しかしながら、グランド電位に設定された第1グランド電極21が上記配線部18,18,…と左右方向の最も外側に位置するセンサ電極10との間に配設されているため、上記寄生容量の発生を適切に抑えることが可能となる。すなわち、第1グランド電極21により左右方向の最も外側に位置するセンサ電極10に対する上記配線部18,18,…の影響が抑えられる結果、センサ電極10によるセンシングの位置精度および感度が維持される。したがって、本発明の第1実施形態に係るタッチセンサ1では、センシングの位置精度および感度を向上させることができる。
以上のように、タッチセンサ1では、引き回し配線15,15,…が上下の2方向に分かれた下側配線16,16,…および上側配線17,17,…を有していることから、従来技術のような引き回し配線をビューエリアの下方向のみに引き回した構成と比較して、引き回し配線15,15,…が位置するセンサ電極10、10同士の間隔を狭めることが可能となる。すなわち、ビューエリア4内の不感領域を狭めることが可能となる。これにより、ビューエリア4内の検知可能領域が相対的に拡がる結果、センサ電極10によるセンシングの位置精度および感度が向上する。一方、上側配線17,17,…を設けたことにより、ビューエリア4外周の左右外方で上側配線17,17,…に接続された配線部18,18,…と左右方向の最も外側に位置するセンサ電極10との間に寄生容量が生じやすくなる。しかしながら、グランド電位に設定された第1グランド電極21が上記配線部18,18,…と左右方向の最も外側に位置するセンサ電極10との間に配設されているため、上記寄生容量の発生を適切に抑えることが可能となる。すなわち、第1グランド電極21により左右方向の最も外側に位置するセンサ電極10に対する上記配線部18,18,…の影響が抑えられる結果、センサ電極10によるセンシングの位置精度および感度が維持される。したがって、本発明の第1実施形態に係るタッチセンサ1では、センシングの位置精度および感度を向上させることができる。
また、第1グランド電極21,21は、ビューエリア4の上側から下側に亘って上下方向に延びている。これにより、上記寄生容量の発生を、ビューエリア4外周の左右外方の位置で上下方向に偏りがないように適切に抑制することができる。
また、センサ電極10、引き回し配線15、および第1グランド電極21の各々は、導電性を有する細線を網目状に形成したメッシュパターンにより形成されている。このため、例えば使用者がタッチセンサ1を斜め方向から見たときに引き回し配線15および第1グランド電極21の存在が使用者に視認されないようにすることができる。さらに、センサ電極10、引き回し配線15、および第1グランド電極21の各々を同様のメッシュパターンで形成することによりタッチセンサ1の生産性を向上させることもできる。
また、隣り合うセンサ電極10,10同士は送信電極11,11同士が左右方向で互いに対向するように間隔をあけて配置されており、下側配線16,16,…および上側配線17,17,…の各々は各送信電極11と電気的に接続されかつ送信電極11,11同士の間に配置されている。このため、隣り合うセンサ電極10,10同士の関係において、下側配線16,16,…および上側配線17,17,…の各々は、左右方向に各送信電極11を隔てて受信電極12から離した位置に配置されることになる。これにより、下側配線16,16,…および上側配線17,17,…と受信電極12との間に発生する寄生容量を抑制することができる。さらに、下側配線16,16,…および上側配線17,17,…を、送信電極11,11同士の間にまとめて効率よく配置することもできる。
また、左右方向の最も外側に位置するセンサ電極10,10は、受信電極12がビューエリア4内の左右端付近に配置されるように構成されている。このため、左右方向の最も外側に位置する各センサ電極10に関して、その各センサ電極10の各送信電極11に接続された引き回し配線15,15,…をビューエリア4内の左右端付近に配置する必要がなくなる。これにより、タッチセンサ1の額縁部分を狭くしてビューエリア4を相対的に広くすることができる。
また、各第1グランド電極21は、左右方向の最も外側に位置する各センサ電極10の受信電極12と対向している。このため、ビューエリア4外周の左右外方において、上側配線17,17,…に接続された配線部18,18,…と受信電極12との間に発生する寄生容量を各第1グランド電極21により適切に抑制することができる。
また、隣り合うセンサ電極10,10同士は、左右方向で互いに対向している送信電極11,11同士に所定の電位が印可されているときにその他の送信電極11,11,…がグランド電位となるように構成されている。ここで、ある位置の送信電極11に所定の電位が印加されると、この送信電極11と接続された引き回し配線15にも所定の電位が印加されてしまい、この引き回し配線15が受信電極12と容量結合しやすくなる。すなわち、寄生容量が生じてセンシングの位置精度が低下するおそれがある。しかしながら、引き回し配線15と受信電極12との間に位置しかつ所定の電位が印加されていないその他の送信電極11,11,…がグランド電位となることにより、上記容量結合が軽減されて、寄生容量を抑制することができる。さらに、この実施形態では、左右方向の最も外側に位置する受信電極12の外側に引き回し配線15,15,…が存在していない。ここで、第1グランド電極21を配置しない場合には、この受信電極12を有するノードだけ容量が減少し、全体的なセンシングのばらつきが生じてしまう。しかしながら、この実施形態では、各第1グランド電極21が左右方向の最も外側に位置する各センサ電極10の受信電極12と対向している。この構成としたことによって、第1グランド電極21は、上述した受信電極12の外側に配置していない引き回し配線15,15,…と同等の機能を果たす。すなわち、第1グランド電極21はグランド電位であり、グランド電位となるその他の送信電極11,11,…と電気的に接続された引き回し配線15,15,…もグランド電位となるので、これらのグランド電位となる引き回し配線15,15,…と第1グランド電極21との関係により、左右方向の最も外側に位置する受信電極12を有するノードだけ容量が減少することがなく、タッチセンサ1としての全体的なセンシングのばらつきをなくすことができる。
また、隣り合うセンサ電極10,10同士において、その各々の送信電極11,11と電気的に接続されかつ最も上側に位置する下側配線16,16同士が、送信電極11,11同士の間で一本線に集束した状態でビューエリア4の下側に向かって上下方向に延びている。これにより、下側配線16,16,…の全体的な本数を減らすことが可能となる。その結果、センサ電極10,10同士の間隔(ビューエリア4内の不感領域)が狭まり、センサ電極10によるセンシングの位置精度および感度を向上させることができる。
また、隣り合うセンサ電極10,10同士において、その各々の送信電極11,11と電気的に接続されかつ最も下側に位置する上側配線17,17同士が、送信電極11,11同士の間で一本線に集束した状態でビューエリア4の上側に向かって上下方向に延びている。これにより、上側配線17,17,…の全体的な本数を減らすことが可能となる。その結果、センサ電極10,10同士の間隔(ビューエリア4内の不感領域)が狭まり、センサ電極10によるセンシングの位置精度および感度を向上させることができる。
また、隣り合うセンサ電極10,10同士において左右方向で互いに対向している受信電極12,12同士の間には、グランド電位に設定された第2グランド電極22,22,…が配設されている。これにより、隣り合うセンサ電極10,10同士の関係において、各送信電極11と受信電極12との位置関係が、第2グランド電極22を対称軸として左右対称となる。このため、タッチ操作時における静電容量の変化を、隣り合うセンサ電極10,10同士で左右方向に偏りが生じないようにセンシングすることが可能となる。その結果、センサ電極10によるセンシングの位置精度を向上させることができる。
[第2実施形態]
図6は、本発明の第2実施形態に係るタッチセンサ1を示すものである。この実施形態では、主に配線部18の配置および第1グランド電極21の数量が上記第1実施形態のものと異なっている。なお、この実施形態に係るタッチセンサ1の他の構成は、上記第1実施形態に係るタッチセンサ1の構成と同様である。このため、以下の説明では、図1〜図5と同じ部分について同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図6は、本発明の第2実施形態に係るタッチセンサ1を示すものである。この実施形態では、主に配線部18の配置および第1グランド電極21の数量が上記第1実施形態のものと異なっている。なお、この実施形態に係るタッチセンサ1の他の構成は、上記第1実施形態に係るタッチセンサ1の構成と同様である。このため、以下の説明では、図1〜図5と同じ部分について同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図6に示すように、この実施形態において、フレキシブル配線板5は、基板7の第1面7a右側に固着されている。また、全ての配線部18,18,…は、基板7の右側に集約されている。そして、各配線部18は、一端部が受信電極12、下側配線16,16,…、上側配線17,17,…、第1グランド電極21、および第2グランド電極22の各々と電気的に接続されている一方、他端部が基板7の第1面7a右側に固着されたフレキシブル配線板5と電気的に接続されるように構成されている。なお、この実施形態では、上下の配置バランスを考慮して、各受信電極12と接続している各配線部18を、各受信電極12の上端部から基板7の右側に向かって引き回すようにしている。
また、この実施形態では、上側配線17,17,…と接続された配線部18,18,…が、ビューエリア4内で最も左側に位置するセンサ電極10の外側に位置しないようになる。このため、第1グランド電極21を当該位置で省略している。すなわち、この実施形態では、第1グランド電極21が、ビューエリア4内で最も右側に位置するセンサ電極10の外側にのみ位置している。
以上、この実施形態に係るタッチセンサ1では、配線部18の配置構成を適宜変更しても上記第1実施形態と同様の作用効果を奏しうる。また、フレキシブル配線板5を、タッチセンサ1を図示しない外部機器の接続状態に合わせて適宜の位置に配置することも可能となる。
なお、この実施形態では、フレキシブル配線板5を基板7の第1面7a右側に固着しかつ全ての配線部18,18,…を基板7の右側に集約した形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、フレキシブル配線板5を基板7の第1面7a左側に固着するとともに、全ての配線部18,18,…を基板7の左側に集約してもよい。かかる形態では、第1グランド電極21を、ビューエリア4内で最も左側に位置するセンサ電極10の外側に設けるだけでよい。なお、以上の第2実施形態では、第1グランド電極21を一つのみに限って配置した事例で説明したが、上記第1実施形態と同様に、ビューエリア4内で最も左右側に位置するセンサ電極10の外側左右位置のそれぞれに第1グランド電極21を配置してもよい。
[その他の実施形態]
上記各実施形態として、下側配線16,16,…および上側配線17,17,…を設けた形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、引き回し配線15,15として、少なくとも一つの下側配線16および少なくとも一つの上側配線17を有する形態であればよい。
上記各実施形態として、下側配線16,16,…および上側配線17,17,…を設けた形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、引き回し配線15,15として、少なくとも一つの下側配線16および少なくとも一つの上側配線17を有する形態であればよい。
また、上記各実施形態では、隣り合うセンサ電極10,10同士において、最も上側に位置する下側配線16,16同士が送信電極11,11同士の間で一本線に集束した状態でビューエリア4の下側に向かって上下方向に延び、かつ、最も下側に位置する上側配線17,17同士が送信電極11,11同士の間で一本線に集束した状態でビューエリア4の上側に向かって上下方向に延びている形態を示したが、この形態に限られない。例えば、最も上側に位置する下側配線16,16同士のみを一本線に集束した形態としてもよい。具体的に、図7に示すように、送信電極11,11,…が上下方向に奇数個配列されている構成において、下側配線16,16,…の本数と上側配線17,17,…の本数とを比較したときにその本数が多い方(図7では下側配線16,16,…)のみを、上述のように一本線に集束してもよい。このような形態であっても、上記各実施形態と同様に、不感領域の幅を狭めることが可能となる。さらに、図7において、下側配線16,16,…および上側配線17,17,…のそれぞれの本数に関わらず、タッチセンサ1における各構成要素の配置状態などに応じて、最も下側に位置する上側配線17,17同士のみを一本線に集束してもよい。
また、上記各実施形態として、各センサ電極10が複数の送信電極11,11,…および受信電極12を有する形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、各センサ電極10が一つの送信電極11および複数の受信電極12,12,…を有する形態であってもよい。このような形態では、上記各実施形態で説明した各送信電極11および受信電極12との配置関係が正反対の関係となる。特に、引き回し配線15,15,…(下側配線16,16,…および上側配線17,17,…)は、各受信電極12と電気的に接続された状態となる。
また、上記各実施形態では、平面視長方形状に形成した第1および第2グランド電極21,22を示したが、このような形状に限られず、第1および第2グランド電極21,22として種々の形状とすることが可能である。特に、第2グランド電極22を、引き回し配線15,15,…の形状や大きさに近似させてパターン設計するのが好ましい。これにより、ビューエリア4における左右方向の対称性が担保されて、センシングの位置精度をより一層向上させることができる。
以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。
本発明は、タッチ操作可能なセンサ型入力装置として産業上の利用が可能である。
1:タッチセンサ
2:カバー部材
3:窓枠部
4:ビューエリア
5:フレキシブル配線板
7:基板
7a:第1面
10:センサ電極
11:送信電極
12:受信電極
15:引き回し配線
16:下側配線
17:上側配線
18:配線部
21:第1グランド電極
22:第2グランド電極
2:カバー部材
3:窓枠部
4:ビューエリア
5:フレキシブル配線板
7:基板
7a:第1面
10:センサ電極
11:送信電極
12:受信電極
15:引き回し配線
16:下側配線
17:上側配線
18:配線部
21:第1グランド電極
22:第2グランド電極
Claims (12)
- 視覚的情報を透過して得られるビューエリアが設けられたタッチセンサであって、
前記ビューエリア内に配置されかつ前記ビューエリアの上下方向に沿って延びていて、左右方向に互いに間隔をあけて配置された複数のセンサ電極と、
前記センサ電極同士の間に配置され、前記各センサ電極と電気的に接続された複数の引き回し配線と、
前記ビューエリアの外方に配置され、少なくとも前記各引き回し配線と電気的に接続される配線部と、を備え、
前記複数の引き回し配線は、
前記各センサ電極から前記ビューエリアの下側に向かって上下方向に延びる少なくとも1つの下側配線と、
前記各センサ電極から前記ビューエリアの上側に向かって上下方向に延びる少なくとも1つの上側配線と、を含み、
前記上側配線に接続された前記配線部は、前記ビューエリア外周の上方から左右外方を経て下方に亘って引き回されており、
前記ビューエリア外周の左右外方において、前記上側配線に接続された前記配線部と左右方向の最も外側に位置する前記センサ電極との間には、グランド電位に設定された第1グランド電極が配設されている、タッチセンサ。 - 請求項1に記載のタッチセンサにおいて、
前記第1グランド電極は、前記ビューエリアの上側から下側に亘って上下方向に延びている、タッチセンサ。 - 請求項1または2に記載のタッチセンサにおいて、
前記センサ電極、前記引き回し配線、および前記第1グランド電極の各々は、導電性を有する細線を網目状に形成したメッシュパターンにより形成されている、タッチセンサ。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のタッチセンサにおいて、
前記センサ電極は、
上下方向に並列配置されていて、各々が電界を放射する複数の送信電極と、
前記複数の送信電極と左右方向に間隔をあけて配置されていて、前記各送信電極から放射された電界を受信する少なくとも1つの受信電極と、を有し、
隣り合う前記センサ電極同士は、前記送信電極同士が左右方向で互いに対向するように間隔をあけて配置されており、
前記上側配線および前記下側配線の各々は、前記各送信電極と電気的に接続されかつ前記送信電極同士の間に配置されている、タッチセンサ。 - 請求項4に記載のタッチセンサにおいて、
左右方向の最も外側に位置する前記センサ電極は、前記受信電極が前記ビューエリア内の左右端付近に配置されるように構成されている、タッチセンサ。 - 請求項5に記載のタッチセンサにおいて、
前記第1グランド電極は、左右方向の最も外側に位置する前記センサ電極の前記受信電極と対向している、タッチセンサ。 - 請求項4〜6のいずれか1項に記載のタッチセンサにおいて、
隣り合う前記センサ電極同士は、左右方向で互いに対向している前記送信電極同士に所定の電位が印可されているときにその他の前記送信電極がグランド電位となるように構成されている、タッチセンサ。 - 請求項4〜7のいずれか1項に記載のタッチセンサにおいて、
隣り合う前記センサ電極同士において、その各々の前記送信電極と電気的に接続されかつ最も上側に位置する前記下側配線同士が、前記送信電極同士の間で一本線に集束した状態で前記ビューエリアの下側に向かって上下方向に延びている、タッチセンサ。 - 請求項4〜7のいずれか1項に記載のタッチセンサにおいて、
隣り合う前記センサ電極同士において、その各々の前記送信電極と電気的に接続されかつ最も下側に位置する前記上側配線同士が、前記送信電極同士の間で一本線に集束した状態で前記ビューエリアの上側に向かって上下方向に延びている、タッチセンサ。 - 請求項4〜9のいずれか1項に記載のタッチセンサにおいて、
隣り合う前記センサ電極同士において左右方向で互いに対向している前記受信電極同士の間には、グランド電位に設定された第2グランド電極が配設されている、タッチセンサ。 - 視覚的情報を透過して得られるビューエリアが設けられたタッチセンサであって、
前記ビューエリア内に配置されかつ前記ビューエリアの上下方向に沿って延びていて、左右方向に互いに間隔をあけて配置された複数のセンサ電極と、
前記センサ電極同士の間に配置され、前記各センサ電極と電気的に接続された複数の引き回し配線と、を備え、
前記複数の引き回し配線は、
前記各センサ電極から前記ビューエリアの下側に向かって上下方向に延びる複数の下側配線と、
前記各センサ電極から前記ビューエリアの上側に向かって上下方向に延びる複数の上側配線と、を含み、
隣り合う前記センサ電極同士において、最も上側に位置する前記下側配線同士が前記センサ電極同士の間で一本線に集束した状態で前記ビューエリアの下側に向かって上下方向に延びている、または、最も下側に位置する前記上側配線同士が前記センサ電極同士の間で一本線に集束した状態で前記ビューエリアの上側に向かって上下方向に延びている、タッチセンサ。 - 視覚的情報を透過して得られるビューエリアが設けられたタッチセンサであって、
前記ビューエリア内に配置されかつ前記ビューエリアの上下方向に沿って延びていて、左右方向に互いに間隔をあけて配置された複数のセンサ電極と、
前記センサ電極同士の間に配置され、前記各センサ電極と電気的に接続された複数の引き回し配線と、を備え、
隣り合う前記センサ電極同士の間には、グランド電位に設定された第2グランド電極が配設されている、タッチセンサ。
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