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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022073938
(43)【公開日】2022-05-17
(54)【発明の名称】タッチパネル
(51)【国際特許分類】
   G06F 3/02 20060101AFI20220510BHJP
   H01H 36/00 20060101ALI20220510BHJP
   G06F 3/045 20060101ALI20220510BHJP
【FI】
G06F3/02 440
H01H36/00 G
G06F3/045 G
G06F3/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021121591
(22)【出願日】2021-07-26
(31)【優先権主張番号】P 2020183690
(32)【優先日】2020-11-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2020215062
(32)【優先日】2020-12-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】501398606
【氏名又は名称】富士通コンポーネント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100087480
【弁理士】
【氏名又は名称】片山 修平
(72)【発明者】
【氏名】中村 優太
(72)【発明者】
【氏名】上野 豊
(72)【発明者】
【氏名】諸橋 正也
(72)【発明者】
【氏名】小澤 拓弥
(72)【発明者】
【氏名】萩原 秀幸
(72)【発明者】
【氏名】牧内 祐仁
【テーマコード(参考)】
5B020
5G046
【Fターム(参考)】
5B020CC06
5B020DD01
5B020DD04
5G046AA11
5G046AB02
5G046AC32
5G046AD02
(57)【要約】
【課題】コストを削減可能なタッチパネルを提供する。
【解決手段】タッチパネルは、第1領域および第2領域を有し、第1領域と第2領域との間の少なくとも一部が除去されている第1導電膜10と、間に空隙を挟み前記第1導電膜に積層された第2導電膜と、第1導電膜から信号を出力する第1端子38aおよび第2端子38bと、第1導電膜に設けられ、第1端子に電気的に接続された第1電極12と、第1導電膜に設けられ、第1電極と第1領域を挟み対向する第2電極11と、第2領域における第1導電膜上に設けられ、第1導電膜内の第1抵抗領域を挟み対向し一方の電極が第2電極に電気的に接続され他方の電極が第2端子に電気的に接続された一対の電極を有する第1抵抗と、第2端子と第1抵抗との間に設けられ、第2領域において、第1導電膜と第2導電膜とを電気的に接続する第1スイッチ部と、を備える。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1領域および第2領域を有し、前記第1領域と前記第2領域との間の少なくとも一部が除去されている第1導電膜と、
間に空隙を挟み前記第1導電膜に積層された第2導電膜と、
前記第1導電膜から信号を出力する第1端子および第2端子と、
前記第1導電膜に設けられ、前記第1端子に電気的に接続された第1電極と、
前記第1導電膜に設けられ、前記第1電極と前記第1領域を挟み対向する第2電極と、
前記第2領域における前記第1導電膜上に設けられ、前記第1導電膜内の第1抵抗領域を挟み対向し一方の電極が前記第2電極に電気的に接続され他方の電極が前記第2端子に電気的に接続された一対の電極を有する第1抵抗と、
前記第2領域において、前記第1導電膜と前記第2導電膜とを電気的に接続する第1スイッチ部と、
を備えるタッチパネル。
【請求項2】
前記第2領域に設けられ、前記第1導電膜内の第2抵抗領域を挟み対向し一方の電極が前記第1電極に電気的に接続され他方の電極が前記第1端子に電気的に接続された一対の電極を有する第2抵抗と、
前記第1端子と前記第2抵抗との間に設けられ、前記第1導電膜と前記第2導電膜とを電気的に接続する第2スイッチ部と、
を備える請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項3】
前記第2領域に設けられ、前記第1導電膜内の第3抵抗領域を挟み対向する一対の電極を有し、前記第2電極と前記第2端子との間において前記第1抵抗と直列接続された第3抵抗を備え、
前記第1スイッチ部は、前記第1抵抗と前記第3抵抗との間に位置する請求項1または2に記載のタッチパネル。
【請求項4】
前記第2領域に設けられ、前記第1導電膜内の第4抵抗領域を挟み対向する一対の電極を有し、前記第1端子と前記第2端子との間において前記第1抵抗および前記第1領域と並列接続された第4抵抗と、
前記第2端子と前記第4抵抗とに間に設けられ、前記第1抵抗および前記第1領域と並列接続され、前記第1導電膜と前記第2導電膜とを電気的に接続する第3スイッチ部と、
を備える請求項1から3のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項5】
第1領域および第2領域を有し、前記第1領域と前記第2領域との間の第3領域において少なくとも一部が除去されている第1導電膜と、
間に空隙を挟み前記第1導電膜に積層された第2導電膜と、
前記第1導電膜に設けられ、第1端子に電気的に接続された第1電極と、
前記第1導電膜に設けられ、前記第1領域と前記第2領域の配列方向において、前記第1電極と前記第1領域および前記第2領域を挟み対向し、第2端子に電気的に接続された第2電極と、
前記第2領域に設けられ、前記第1導電膜と前記第2導電膜とを電気的に接続する複数のスイッチ部と、
を備えるタッチパネル。
【請求項6】
前記第1領域と前記第3領域との間に設けられ、前記第1電極と前記第1領域を挟み対向する第3電極と、
一端が前記第2電極に他端が前記第3電極に接続された抵抗と、
を備える請求項5に記載のタッチパネル。
【請求項7】
互に電気的に分離された第1領域、第2領域および第3領域を有する第1導電膜と、
間に空隙を挟み前記第1導電膜に積層された第2導電膜と、
前記第1導電膜に設けられ、第1端子に電気的に接続された第1電極と、
前記第1導電膜に設けられ、前記第1電極と前記第1領域を挟み対向し第2端子に電気的に接続された第2電極と、
前記第2領域に設けられ、前記第1導電膜と前記第2導電膜とを電気的に接続する第1スイッチ部と、
前記第3領域に設けられ、前記第1導電膜と前記第2導電膜とを電気的に接続する第2スイッチ部と、
前記第2領域に設けられ、第3端子と電気的に接続された第3電極と、
前記第3領域に設けられ、第4端子と電気的に接続された第4電極と、
を備えるタッチパネル。
【請求項8】
前記第2導電膜上に設けられた透明な基板と、
前記基板の周縁において前記第1導電膜と前記第2導電膜とを接合する透明な接合層と、
前記基板の周縁部における前記第2導電膜と前記接合層との間に設けられた第1不透明層と、
前記基板の周縁部において前記第2導電膜と前記第1不透明層が除去された除去部と、
上方からみて前記除去部と重なり、前記接合層と前記第1導電膜との間に設けられた第2不透明層と、
を備え、
前記第1導電膜および前記第2導電膜は透明である請求項1から7のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項9】
前記第1端子と前記第2端子との間に電圧を印加し、前記第2導電膜の電位が所定値より前記第1端子の電位に近いとき、前記第2導電膜の電位に基づき前記第1領域内の前記第1電極と前記第2電極の配列方向における前記第1導電膜と前記第2導電膜との接触位置を検出し、
前記第1端子と前記第2端子との間に電圧を印加し、前記第2導電膜の電位が前記所定値より前記第2端子の電位に近いとき、前記第2導電膜の電位に基づき前記第1スイッチ部のオンオフを検出する検出部を備える請求項1から4のいずれか一項に記載のタッチパネル。
【請求項10】
前記第2導電膜に設けられ、前記第1電極と前記第2電極との配列方向に交差する方向において前記第1領域を挟み対向する一対の第4電極と、
前記第1端子と前記第2端子との間に電圧を印加し、前記第2導電膜の電位が所定値より前記第1端子の電位に近いとき、前記第2導電膜の電位に基づき前記第1領域内の前記配列方向における前記第1導電膜と前記第2導電膜との接触位置を検出し、
前記第1端子と前記第2端子との間に電圧を印加し、前記第2導電膜の電位が前記所定値より前記第2端子の電位に近いとき、前記一対の第4電極の間に電圧を印加し、前記第1導電膜の前記第2領域の電位に基づき前記複数のスイッチ部のオンオフを検出する検出部と、
を備える請求項5または6に記載のタッチパネル。
【請求項11】
前記第2導電膜に設けられ、前記第1電極と前記第2電極との配列方向に交差する方向において前記第1領域を挟み対向する一対の第5電極と、
前記第1端子と前記第2端子との間に電圧を印加し、前記第2導電膜の電位が所定範囲の間のとき、前記第2導電膜の電位に基づき前記第1領域内の前記配列方向における前記第1導電膜と前記第2導電膜との接触位置を検出し、
前記第1端子と前記第2端子との間に電圧を印加し、前記第2導電膜がオープンのとき、前記一対の第5電極の間に電圧を印加し、前記第3端子および第4端子の電位に基づき前記第1スイッチ部および前記第2スイッチ部のオンオフを検出する検出部と、
を備える請求項7に記載のタッチパネル。
【請求項12】
第1方向に配列されて設けられた第1領域および第2領域を有する第1導電膜と、
前記第1導電膜に設けられた第1電極と、
前記第1導電膜に設けられ、前記第1電極と第1方向に交差する第2方向において前記第1領域を挟むように対向する第2電極と、
前記第1導電膜に設けられ、前記第2電極と前記第2方向において前記第2領域を挟むように対向する第3電極と、
間に空隙を挟み前記第1導電膜に積層された第2導電膜と、
を備え、
前記第1電極と前記第3電極との間において前記第1領域および前記第2領域は直列に接続されているタッチパネル。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タッチパネルに関する。
【背景技術】
【0002】
対向する一対の導電膜を用いた4線式タッチパネルにおいて、タッチ入力領域とボタン等のスイッチとを設けることが知られている(例えば特許文献1~3)。タッチ入力領域とスイッチを直列に接続することが知られている(例えば特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009-48559号公報
【特許文献2】特開2005-251105号公報
【特許文献3】特開2002-23955号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1のように、タッチ入力領域とスイッチを直列に接続することにより、スイッチ用の引き回し回路などを削減できる。しかし、特許文献1では、タッチ入力領域の電極とスイッチとの間に抵抗が接続されていない。このため、タッチ入力領域の導電膜とスイッチとの電位の差が小さく、タッチ入力領域への入力と、スイッチへの入力を誤検出する可能性がある。この誤検出を抑制する一例として、上下の基板の両方において、タッチ入力領域における導電膜に直列にスイッチおよび抵抗が接続されている。このため、上下の基板の両方に、導電膜とスイッチとを接続する配線と、抵抗と、が設けられている。このように、誤検出を抑制するためコストが増加してしまう。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、コストを削減可能なタッチパネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の実施形態は、第1領域および第2領域を有し、前記第1領域と前記第2領域との間の少なくとも一部が除去されている第1導電膜と、間に空隙を挟み前記第1導電膜に積層された第2導電膜と、前記第1導電膜から信号を出力する第1端子および第2端子と、前記第1導電膜に設けられ、前記第1端子に電気的に接続された第1電極と、前記第1導電膜に設けられ、前記第1電極と前記第1領域を挟み対向する第2電極と、前記第2領域における前記第1導電膜上に設けられ、前記第1導電膜内の第1抵抗領域を挟み対向し一方の電極が前記第2電極に電気的に接続され他方の電極が前記第2端子に電気的に接続された一対の電極を有する第1抵抗と、前記第2領域において、前記第1導電膜と前記第2導電膜とを電気的に接続する第1スイッチ部と、を備えるタッチパネルである。
【0007】
本発明の実施形態は、第1領域および第2領域を有し、前記第1領域と前記第2領域との間の第3領域において少なくとも一部が除去されている第1導電膜と、間に空隙を挟み前記第1導電膜に積層された第2導電膜と、前記第1導電膜に設けられ、第1端子に電気的に接続された第1電極と、前記第1導電膜に設けられ、前記第1領域と前記第2領域の配列方向において、前記第1電極と前記第1領域および前記第2領域を挟み対向し、第2端子に電気的に接続された第2電極と、前記第2領域に設けられ、前記第1導電膜と前記第2導電膜とを電気的に接続する複数のスイッチ部と、を備えるタッチパネルである。
【0008】
本発明の実施形態は、互に電気的に分離された第1領域、第2領域および第3領域を有する第1導電膜と、間に空隙を挟み前記第1導電膜に積層された第2導電膜と、前記第1導電膜に設けられ、第1端子に電気的に接続された第1電極と、前記第1導電膜に設けられ、前記第1電極と前記第1領域を挟み対向し第2端子に電気的に接続された第2電極と、前記第2領域に設けられ、前記第1導電膜と前記第2導電膜とを電気的に接続する第1スイッチ部と、前記第3領域に設けられ、前記第1導電膜と前記第2導電膜とを電気的に接続する第2スイッチ部と、前記第2領域に設けられ、第3端子と電気的に接続された第3電極と、前記第3領域に設けられ、第4端子と電気的に接続された第4電極と、を備えるタッチパネルである。
【0009】
本発明の実施形態は、第1方向に配列されて設けられた第1領域および第2領域を有する第1導電膜と、前記第1導電膜に設けられた第1電極と、前記第1導電膜に設けられ、前記第1電極と第1方向に交差する第2方向において前記第1領域を挟むように対向する第2電極と、前記第1導電膜に設けられ、前記第2電極と前記第2方向において前記第2領域を挟むように対向する第3電極と、間に空隙を挟み前記第1導電膜に積層された第2導電膜と、を備え、前記第1電極と前記第3電極との間において前記第1領域および前記第2領域は直列に接続されているタッチパネルである。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、コストを削減可能なタッチパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】実施例1に係るタッチパネルの平面図である。
図2】(a)および(b)は実施例1における導電膜の平面図である。
図3】実施例1における図2(a)および図2(b)のA-A断面図である。
図4】実施例1において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。
図5】実施例1におけるタッチパネルの概念図である。
図6】実施例1における導電膜10の等価回路である。
図7】実施例1における直列経路内の位置に対する電位を示す図である。
図8】実施例1における制御部の処理を示すフローチャートである。
図9】実施例1の変形例1において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。
図10】実施例1の変形例1における導電膜10の等価回路である。
図11】実施例1の変形例2において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。
図12】実施例1の変形例2における導電膜10の等価回路である。
図13】実施例1の変形例3において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。
図14】実施例1の変形例3における導電膜10の等価回路である。
図15】実施例2において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。
図16】実施例2における導電膜10の等価回路である。
図17】実施例2における制御部の処理を示すフローチャートである。
図18】実施例2の変形例1において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。
図19】(a)は、実施例2の変形例1における導電膜10の等価回路、(b)は、実施例2の変形例1における直列経路内の位置に対する電位を示す図である。
図20】実施例2の変形例2において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。
図21】実施例3において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。
図22】実施例3におけるタッチパネルの概念図である。
図23】実施例3における制御部の処理を示すフローチャートである。
図24】(a)は、実施例4における導電膜10の平面図、(b)は、(a)のA-A断面図である。
図25】(a)は、実施例4の変形例1における導電膜10の平面図、(b)は、(a)のA-A断面図である。
図26】(a)および(b)は、実施例5における導電膜の平面図である。
図27図26(a)および図26(b)のA-A断面図である。
図28】(a)および(b)は、実施例5の変形例1における導電膜の平面図である。
図29図28(a)および図28(b)のA-A断面図である。
図30】実施例6に係るタッチパネルの平面図である。
図31】(a)および(b)は実施例6における導電膜の平面図である。
図32】実施例6におけるタッチパネルの断面図である。
図33】実施例6における電極14の拡大図である。
図34】実施例6におけるタッチパネルの概念図である。
図35】実施例6における導電膜10の等価回路である。
図36】実施例6における直列経路内の位置に対する電位を示す図である。
図37】実施例6における制御部の処理を示すフローチャートである。
図38】比較例1における導電膜の平面図である。
図39】実施例6の変形例1におけるタッチパネルの平面拡大図である。
図40】実施例6の変形例1におけるタッチパネルの断面図である。
図41】実施例6の変形例2における導電膜10の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照し、本発明の実施例を説明する。
【実施例0013】
図1は、実施例1に係るタッチパネルの平面図である。図1に示すように、領域50の長辺の延伸する方向をX方向(第1方向)、短辺の延伸する方向をY方向(配列方向、第1方向に交差する第2方向)、領域50の法線方向をZ方向とする。タッチパネル100には額縁部56が設けられている。額縁部56に囲まれた領域には画像が表示される。ユーザが領域50内の任意の箇所を指等の被接触部によりタッチすることで、領域50の座標をタッチパネル100が設けられた装置に入力することができる。額縁部56には、領域52が設けられている。領域52はボタン54a~54c(スイッチ部)が設けられている。ユーザがボタン54a~54cのいずれかにタッチすることで、タッチパネル100が設けられた装置に、ボタン54a~54cのいずれにタッチしたかの情報を入力する。FPC(Flexible printed circuits)37は、タッチパネル100から信号を出力する。
【0014】
図2(a)および図2(b)は、実施例1における導電膜の平面図である。図3は、実施例1における図2(a)および図2(b)のA-A断面図である。図2(a)から図3に示すように、図1の領域50および52は、図2の領域40および42にそれぞれ対応する。基板15の上面(+Z側の面)に導電膜10(第1導電膜)が設けられている。領域40と42とはY方向に配列されている。導電膜10の上面に電極11、12、13a、13b、14mおよび14nが設けられている。FPC37に端子38a(第1端子)および38b(第2端子)が設けられている。
【0015】
電極11(第2電極)は導電膜10の+Y側の辺に沿ってX方向に延伸する。電極12は領域40と42との間に設けられ、X方向に延伸する。電極12(第1電極)は、電極11とY方向において対向し、電極11と12とは領域40(第1領域)を挟むように設けられている。領域42(第2領域)には電極14mおよび14nが設けられている。電極14mは後述する複数の電極を備えており、一端は端子38aに接続され、他端は電極13aを介し電極12に接続されている。電極14nは後述する複数の電極を備えており、一端は端子38bに接続され、他端は電極13bを介し電極11に接続されている。領域40と42との間、領域40と電極13bとの間、電極14mと14nとの間には、導電膜10が除去されたスリット18が設けられている。スリット18は例えばレーザ光を照射することにより形成する。端子38aと38bとの間に電圧を印加すると、太線矢印の直列経路46のように電流は端子38a、電極14m、電極13a、電極12、領域40、電極11、電極13bおよび電極14nを介し端子38bに流れる。
【0016】
基板15の上方(+Z方向)に基板25が設けられている。基板25の下面(-Z側の面)に導電膜20(第2導電膜)が設けられている。導電膜20は、導電膜10のうち少なくとも領域40および42と空隙を挟み積層されている。導電膜20の下面に加飾層23が設けられている。加飾層23は、図1の額縁部56に対応する。加飾層23の下面に電極21、22、23a、23bおよび24a~24cが設けられている。FPC37に端子38cおよび38dが設けられている。電極21および22はY方向に延伸し、領域40を挟むように設けられている。電極21は導電膜20の+X側の辺に沿って設けられ、電極22は-X側の辺に沿って設けられている。FPC37に端子38cおよび38dが設けられている。端子38cは電極23aを介し電極21に接続される。端子38dは電極23bを介し電極22に接続される。
【0017】
導電膜10の周縁と加飾層23の周縁とは接合層28により接合される。接合層28は例えば両面テープ等の樹脂である。接合層28は、導電膜10の上面に設けられた絶縁層と、加飾層23の下面に設けられた絶縁層と、を接合する両面テープでもよい。接合層28により、導電膜10と20との間、導電膜10と加飾層23との間に空隙が形成される。基板15は、例えばガラス基板であり、透明であり剛性を有する。基板25は、例えばPET(Polyethylene terephthalate)等の樹脂膜であり透明であり可撓性を有する。導電膜10および20は例えばITO(Indium Tin Oxide)であり、透明であり導電性を有する。電極11、12、13a、13b、14m、14n、21、22、23aおよび23bは、例えば銀層、金層または銅層等の金属層であり、導電膜10および20より電気伝導率の高い材料からなる。電極24a~24cは金属層またはカーボンなどの導電性を有する材料であり、導電膜10および20の電気伝導率に近いまたは導電膜10および20より電気伝導率の高い材料からなる。なお、電極24a~24cを銀層などで形成した場合、マイグレーションが生じる懸念がある。電極24a~24cをカーボンとすることにより、この懸念を解消することが可能である。加飾層23は、例えばカーボン等を含む樹脂であり、不透明であり可撓性および導電性を有する。加飾層23の上面には、文字、記号および模様等の装飾が施されている。
【0018】
基板15の下方(-Z方向)には例えばディスプレイ44が設けられている。ユーザがタッチパネル100を上方からみると、領域40および50では、ディスプレイ44の画像が視認できる。領域42および52では、加飾層23の上面が視認できる。電極11、12、13a、13b、14m、14n、21、22、23aおよび23bは加飾層23に隠れ視認することができない。基板25は可撓性を有するため、ユーザが領域40内の基板25の上面にタッチすると、導電膜10と20とが接触する。ユーザが図1の領域52内のボタン54a~54cのいずれかのボタンをタッチすると、導電膜10と電極24a~24cのいずれかとの電極とが接触する。
【0019】
図4は、実施例1において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。図4では、図2(a)に比べ領域42付近をY方向に拡大している。図4に示すように、電極14nは、電極14a~14dを備えており、導電膜10を介して電気的に接続されている。電極14mは、電極14e~14gを備えており、導電膜10を介して電気的に接続されている。電極14aと14bとの間、電極14bと14cとの間、電極14cと14dとの間、電極14eと14fとの間、および電極14fと14gとの間に、それぞれギャップ34a、34b、34c、34dおよび34eが設けられている。ギャップ34aと34bとの間、ギャップ34bと34cとの間、およびギャップ34dと34eとの間は、それぞれ領域33a、33bおよび33cである。端子38aと端子38bとの間を流れる電流はギャップ34a~34eにおいて導電膜10を流れる。このため、導電膜10の抵抗成分により電圧降下が生じる。電極14a~14gの抵抗成分は導電膜10の抵抗成分に比べ十分低いため、電極14a~14gでは電圧降下はほとんど生じない。領域33a~33cにおいて、電極24a~24cが導電膜10に接触する箇所は、それぞれ電極14b、14cおよび14fに3辺が囲まれている。電極14b、14cおよび14fのそれぞれに囲まれた導電膜10の電位はそれぞれほぼ電極14b、14cおよび14fの電位となる。図1のボタン54a~54cが押下されると、領域33a~33cにおいて電極24a~24cは導電膜10に接触する。なお、電極24a~24cはそれぞれ電極14b、14cおよび14fに接触してもよい。
【0020】
図5は、実施例1におけるタッチパネルの概念図である。図5に示すように、タッチパネル装置102は、タッチパネル100、制御部30、スイッチSW1~SW4および検出器32を備えている。制御部30、スイッチSW1~SW4および検出器32は、例えば図3のディスプレイ44より-Z方向に設けられている。端子38a~38dは、それぞれスイッチSW1~SW4と接続されている。スイッチSW1は端子38aを電位VDDの電源36および検出器32のいずれか一方に接続する。スイッチSW2は端子38bをグランド35に接続する。スイッチSW3は端子38cを電源36に接続する。スイッチSW4は端子38dをグランド35および検出器32のいずれか一方に接続する。検出器32は、端子38aおよび38dの電圧を検出する。制御部30は、スイッチSW1~SW4を制御し、検出器32から検出した電圧値を取得する。制御部30は、検出器32が検出した電圧値に基づき、領域40におけるユーザが基板25の上面をタッチした位置(タッチ位置)のX座標およびY座標、並びにボタン54a~54cのタッチを検出する。制御部30は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサであり、ソフトウェアと協働し検出部として機能する。
【0021】
タッチ位置の検出方法について説明する。まず、領域40におけるタッチ位置のY座標およびボタン54a~54cのタッチの検出について説明する。制御部30は、スイッチSW1に端子38aと電源36とを接続させ、スイッチSW2に端子38bとグランド35とを接続させ、スイッチSW3に端子38cをフローティングさせ、スイッチSW4に端子38dを検出器32に接続させる。
【0022】
図6は、実施例1における導電膜10の等価回路である。図2(a)における端子38aから38bに至る直列経路46の等価回路である。図6に示すように、電源36とグランド35との間に抵抗R1~R6が直列に接続される。抵抗R1、R2、R3、R4、R5およびR6は、それぞれギャップ34d、34e、領域40、ギャップ34a、34bおよび34cにおける導電膜10の抵抗成分に相当する。電源36と抵抗R1との間の線路は端子38aに、抵抗R1とR2との間の線路は電極14fおよび領域33cに、抵抗R2とR3との間の線路は電極12に、抵抗R3とR4との間の線路は電極11に、抵抗R4とR5との間の線路は電極14bおよび領域33aに、抵抗R5とR6との間の線路は電極14cおよび領域33bに、並びに抵抗R6とグランド35との間の線路は端子38bにそれぞれ対応する。
【0023】
図7は、実施例1における直列経路内の位置に対する電位を示す図である。図7に示すように、端子38aの電位はVDDであり、端子38bの電位は0Vである。導電膜10の電気伝導率は電極11、12、13a、13bおよび14a~14gに比べ非常に低い(例えば1/100以下)ため、電圧降下はほとんど領域40およびギャップ34a~34eにおいて生じ、電極11、12、領域33a~33c並びに端子38aおよび38bでは電圧降下はほとんど生じていない。端子38a、領域33c、電極12、11、領域33a、33bおよび端子38bの電位はそれぞれVDD、Vc、V12、V11、Va、Vbおよび0Vとなる。
【0024】
図8は、実施例1における制御部の処理を示すフローチャートである。図8に示すように、制御部30は、スイッチSW1~SW4を設定する(S10)。これにより、端子38aおよび38bはそれぞれ電源36およびグランド35に接続される。電極21および22はそれぞれフローティングおよび検出器32に接続される。制御部30は、検出器32に電極22の電圧(すなわち導電膜20の電位V)を検出させ、検出結果を取得する(S12)。制御部30は、電位Vが電位V12より低くかつ電位V11より高いかを判定する(S14)。Yesのとき、制御部30は、電位Vに基づき領域40におけるタッチ位置のY座標を算出する(S16)。
【0025】
S14においてNoの場合、制御部30は、誤差範囲内において電位Vが電位Vaかを判定する(S18)。Yesのとき、制御部30は、ボタン54aがタッチされたと判定する(S20)。ステップS18においてNoの場合、制御部30は、誤差範囲内において電位Vが電位Vbかを判定する(S22)。Yesのとき、制御部30は、ボタン54bがタッチされたと判定する(S24)。ステップS22においてNoの場合、制御部30は、誤差範囲内において電位Vが電位Vcかを判定する(S26)。Yesのとき、制御部30は、ボタン54cがタッチされたと判定する(S28)。S26においてNoのとき終了する。なお、ステップS14、S18、S22およびS26の順番は任意に設定できる。電位V11、V12、Va、VbおよびVcは、端子38aおよび38bをそれぞれVDDおよび0Vとしたときに、電極11、12領域33a~33cの電位としてあらかじめ設定されている所定値である。
【0026】
次に、領域40におけるタッチ位置のX座標の検出について説明する。制御部30は、スイッチSW1に端子38aと検出器32とを接続させ、スイッチSW2に端子38bをフローティングにさせ、スイッチSW3に端子38cを電源36に接続させ、スイッチSW4に端子38dをグランド35に接続させる。これにより、電極21から22にかけて導電膜20の電圧がリニアに減少する。制御部30は、検出器32の検出した電位に基づき、領域40内のタッチ位置におけるX座標を検出できる。
【0027】
実施例1によれば、図6のように、抵抗R4(第1抵抗)の一端は電極11に接続され、抵抗R5(第3抵抗)の一端は抵抗R6を介し端子38bに接続されている。図1のボタン54a(第1スイッチ部)および図4の領域33aでは、抵抗R4(ギャップ34a)の他端と抵抗R5(ギャップ34b)の他端の間に位置する導電膜10と導電膜20とが電気的に接続可能である。このように、端子38aと38bとの間に領域40、抵抗R4、領域33aおよび抵抗R5が直列に接続されている。これにより、2つの端子38aおよび38bを設けることで、領域40におけるY座標およびボタン54aのオンオフの検出を行うことができる。電極11、12および14a~14gに電気的に接続される端子38aおよび38bを2個にできるため低コスト化が可能となる。電極11とボタン54aの間に抵抗R4が設けられていれば、領域40のタッチ入力であるかボタン54aのオンオフであるかを確実に検出することができる。
【0028】
特許文献1では、タッチ入力領域の電極とスイッチとの間に抵抗が電気的に接続されていない。すなわち、図6の抵抗R4に相当する抵抗が設けられていない。このため、領域40のタッチ位置が電極11近傍である場合と、ボタン54aがタッチされた場合との導電膜20より検出された電位の差が小さく、誤検出する可能性がある。特許文献1では、誤検出の抑制のため上下の基板の両方において導電膜近傍に配線と抵抗を設けている。しかし、上下に配線と抵抗を設けるとコストが増加する。実施例1では、抵抗R4を導電膜10に設けることで、図7のように、領域40と33aにおける導電膜10の電位を異ならせている。これにより、図2(b)のように、基板25の下面には配線および抵抗を設けなくてもよい。よって、低コスト化が可能となる。
【0029】
図4および図6のように、抵抗R4は、導電膜10に設けられ、導電膜10内のギャップ34aの領域(第1抵抗領域)を挟み対向する一対の電極14aおよび14bを備え、一方の電極14aは電極11に電気的に接続されている。抵抗R5は、導電膜10に設けられ、導電膜10内のギャップ34bの領域(第3抵抗領域)を挟み対向する一対の電極14bおよび14cを備え、一方の電極14cはギャップ34cの領域(抵抗R6)を介し端子38bに電気的に接続されている。また、抵抗R2(第2抵抗)は、導電膜10に設けられ、導電膜10内のギャップ34eの領域(第2抵抗領域)を挟み対抗する一対の電極14fおよび14gを備え、一方の電極14gは電極12に電気的に接続されており、他方の電極14fはギャップ34dの領域(抵抗R1)を介して端子38aに電気的に接続されている。このように、導電膜10と電極14a~14gを用い抵抗R4およびR2を形成することで、特許文献1のようなスイッチおよび抵抗を別途設ける場合に比べ、低コスト化が可能となる。
【0030】
図8のS10のように、制御部30(検出部)は、端子38aと38bとの間に電圧を印加する。S14およびS16のように、制御部30は、導電膜20の電位Vが電極11の電位V11より端子38aの電位VDDに近く電極12の電位V12より低いとき、導電膜20の電位Vに基づき領域40内のY方向における導電膜10と20との接触位置(すなわちタッチ位置)を検出する。これにより、タッチ位置のY座標を検出できる。S18~S24のように、制御部30は、導電膜20の電位Vが電位V11より端子38bの電位0Vに近いとき、導電膜20の電位に基づきボタン54aおよび54bのオンオフを検出する。S26~S28のように、導電膜20の電位Vが電位V12より電位VDDに近いとき、導電膜20の電位に基づきボタン54cのオンオフを検出する。すなわち、制御部30はボタン54a、54bおよび54cがオンかオフかを検出できる。これにより、ボタン54a、54bおよび54cのタッチを検出できる。なお、図8における電極11および12の電位としては、電極11および12の電位に相当する所定値として予め定められた値を用いることができる。ボタン54a~54cは3個以上設けられていてもよい。また、ボタン54cを領域40の端子38b側に設けられていてもよい。
【0031】
図2(a)のように、電極12と電極14nおよび14mとの間、および領域40と電極13bとの間に導電膜10が設けられていないスリット18が設けられている。これにより、端子38aと38bとの間にボタン54a~54cを設けることができる。図2(a)の直列経路46を介した端子38aと38bとの間を流れる電流が直列経路46以外を流れる電流(例えば電極12と電極14nおよび14mとの間を流れる電流)より十分に大きければよい。なお、導電膜20にスリットを設けると、上方からみた外観が損なわれる。例えば、スリットをレーザ光を用い設ける場合、加飾層23と導電膜20とに同時にスリットを設けることがある。この場合、上方からみた外観が損なわれる。そこで、スリット18を設けることが必要となる抵抗R1、R2、R4~R6のような構成は導電膜10に設けることが好ましい。導電膜10に設けられたスリット18および電極11、12、13a、13b、14nおよび14mは加飾層23と重なる。これにより、上方からみたときにスリット18および電極が視認できず、外観が良好となる。
【0032】
抵抗R1、R2、R4~R6の合計の抵抗値は、抵抗R3(領域40)の抵抗値以下であることが好ましい。これにより、図7における電極11の電位V11と電極12の電位V12との差を大きくできる。よって、領域40におけるY座標の検出精度を向上できる。一方で、抵抗R1、R2、R4~R6の合計の抵抗値は、抵抗R3の抵抗値の1/10以上が好ましい。電位V11とV12の差が大きすぎると、ボタン54a~54cの検出精度が低下するためである。よって、抵抗R1、R2、R4~R6の合計の抵抗値は、抵抗R3の抵抗値以下かつ1/10以上が好ましい。
【0033】
[実施例1の変形例1]
図9は、実施例1の変形例1において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。図9に示すように、電極12と端子38bとの間に、電極14nと電極14mが並列に接続されている。電極14nでは、電極12と端子38bとの間に電極14a、ギャップ34a、電極14b、ギャップ34b、電極14c、ギャップ34cおよび電極14dが直列に接続されている。電極14mでは、電極12と端子38aとの間に電極14f、ギャップ34e、電極14e、ギャップ34dおよび電極14dが直列に接続されている。電極11に接続される電極13bと端子38bとの間に電極14g、ギャップ34fおよび電極14hが直列に接続されている。電極14b、14cおよび14eに囲まれた領域は、それぞれ領域33a、33bおよび33cである。導電膜10には電極14nおよび14mを囲むようにスリット18が設けられている。その他の構成は実施例1の図4と同じであり説明を省略する。導電膜20の平面図は実施例1の図2(b)と同じである。
【0034】
図10は、実施例1の変形例1における導電膜10の等価回路である。図10に示すように、電源36とグランド35との間において、3つの経路46a~46bが並列に接続されている。経路46aでは、抵抗R1およびR2が直列に接続されている。経路46bでは抵抗R3~R5が直列に接続されている。経路46cでは、抵抗R6およびR7が直列に接続されている。抵抗R1、R2、R3、R4,R5、R6およびR7は、それぞれ領域40、ギャップ34f、34a、34b、34c、34eおよび34dにおける導電膜10の抵抗成分に相当する。電源36と抵抗R1との間の線路は電極12に、抵抗R1とR2との間の線路は電極11に、抵抗R3とR4との間の線路は領域33aに、抵抗R4とR5との間の線路は領域33bに、並びに抵抗R6とR7との間の線路は領域33cにそれぞれ対応する。
【0035】
電極12、11、領域33a、33bおよび33cの電位をそれぞれ電位V12、V11、Va、VbおよびVcとする。このとき、電位Va、Vb、Vcが電位V11より低くなり、電位Va~Vcは製造誤差および測定誤差以上異なるように抵抗R2~R7の抵抗値を設定する。制御部30は、実施例1の図8のフローチャートと同様に動作することで、領域40におけるY座標の検出およびボタン54a~54cのオンオフの検出が可能となる。
【0036】
[実施例1の変形例2]
図11は、実施例1の変形例2において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。図11に示すように、電極11に接続された電極13bと端子38bとの間に、電極14nが電気的に接続され、電極12と端子38bとの間に電極14mが電気的に接続されている。電極14nでは、電極13bと端子38bとの間に電極14a、ギャップ34a、電極14b、ギャップ34b、電極14c、ギャップ34cおよび電極14dが直列に接続されている。電極14mでは、電極12と端子38aとの間に電極14f、ギャップ34e、電極14e、ギャップ34dおよび電極14dが直列に接続されている。電極14b、14cおよび14eに囲まれた領域は、それぞれ領域33a、33bおよび33cである。導電膜10には電極14nおよび14mを囲むようにスリット18が設けられている。その他の構成は実施例1の図4と同じであり説明を省略する。導電膜20の平面図は実施例1の図2(b)と同じである。
【0037】
図12は、実施例1の変形例2における導電膜10の等価回路である。図12に示すように、電源36とグランド35との間において、2つの経路46aおよび46bが並列に接続されている。経路46aでは、抵抗R1~R4が直列に接続されている。経路46bでは抵抗R5およびR6が直列に接続されている。抵抗R1、R2、R3、R4,R5およびR6は、それぞれ領域40、ギャップ34a、34b、34c、34eおよび34dにおける導電膜10の抵抗成分に相当する。電源36と抵抗R1との間の線路は電極12に、抵抗R1とR2との間の線路は電極11に、抵抗R2とR3との間の線路は領域33aに、抵抗R3とR4との間の線路は領域33bに、並びに抵抗R5とR6との間の線路は領域33cにそれぞれ対応する。
【0038】
電極12、11、領域33a、33bおよび33cの電位をそれぞれ電位V12、V11、Va、VbおよびVcとする。このとき、電位Va、Vb、Vcが電位V11より低くなり、電位Va~Vcは製造誤差および測定誤差以上異なるように抵抗R2~R6の抵抗値を設定する。制御部30は、実施例1の図8のフローチャートと同様に動作することで、領域40におけるY座標の検出およびボタン54a~54cのオンオフの検出が可能となる。
【0039】
[実施例1の変形例3]
図13は、実施例1の変形例3において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。図13に示すように、電極12に接続された電極14aと端子38bに接続された電極14eとの間に電極14b~14dが並列に接続されている。電極14aと14bとの間、および電極14bと電極14eとの間に、それぞれギャップ34aおよび34bが設けられている。電極14aと14cとの間、および電極14cと電極14eとの間に、それぞれギャップ34cおよび34dが設けられている。電極14aと14dとの間に、および電極14dと電極14eとの間に、それぞれギャップ34eおよび34fが設けられている。電極14b、14cおよび14dに囲まれた領域は、それぞれ領域33a、33bおよび33cである。導電膜10には、領域33a~33cを各々囲むようにスリット18が設けられている。その他の構成は実施例1の変形例1の図9と同じであり説明を省略する。導電膜20の平面図は実施例1の図2(b)と同じである。
【0040】
図14は、実施例1の変形例3における導電膜10の等価回路である。図14に示すように、電源36とグランド35との間において、4つの経路46a~46dが並列に接続されている。経路46aでは、抵抗R1およびR2が直列に接続されている。経路46bでは、抵抗R3およびR4が直列に接続されている。経路46cでは、抵抗R5およびR6が直列に接続されている。経路46dでは、抵抗R7およびR8が直列に接続されている。抵抗R1、R2、R3、R4,R5、R6、R7およびR8は、それぞれ領域40、ギャップ34g、34a、34b、34c、34d、34eおよび34fにおける導電膜10の抵抗成分に相当する。電源36と抵抗R1との間の線路は電極12に、抵抗R1とR2との間の線路は電極11に、抵抗R3とR4との間の線路は領域33aに、抵抗R5とR6との間の線路は領域33bに、並びに抵抗R7とR8との間の線路は領域33cにそれぞれ対応する。
【0041】
電極12、11、領域33a、33bおよび33cの電位をそれぞれ電位V12、V11、Va、VbおよびVcとする。このとき、電位Va、Vb、Vcが電位V11より低くなり、電位Va~Vcは製造誤差および測定誤差以上異なるように抵抗R2~R8の抵抗値を設定する。制御部30は、実施例1の図8のフローチャートと同様に動作することで、領域40におけるY座標の検出およびボタン54a~54cのオンオフの検出が可能となる。
【0042】
実施例1の変形例1の図10のように、抵抗R2(第1抵抗)の一端は電極11に接続され、他端は端子38b(第2端子)に接続されている。抵抗R3(第4抵抗)の一端は端子38a(第1端子)に接続されている。抵抗R4の一端は端子38bに接続されている。図1のボタン54aおよび図9の領域33aでは、抵抗R3(ギャップ34a)の他端と抵抗R4(ギャップ34b)の他端との間に位置する導電膜10と導電膜20とが電気的に接続可能である。図10のように、端子38aと38bとの間において、電極12、領域40、電極11および抵抗R1が設けられた経路46aと、抵抗R3、領域33aおよび抵抗R4が設けられた経路46bと、は並列に接続されている。これにより、2つの端子38aおよび38bを設けることで、領域40におけるY座標およびボタン54aのオンオフの検出を行うことができる。電極11、12および14a~14hに電気的に接続される端子38aおよび38bを2個にできるため低コスト化が可能となる。さらに、特許文献1のように上下に配線と抵抗を設けなくてもよい。よって、より低コスト化が可能となる。端子38aとボタン54aとの間に抵抗R3が設けられていれば、ボタン54aのオンオフを検出できる。
【0043】
さらに、抵抗R2は、導電膜10に設けられ、導電膜10内のギャップ34fの領域を挟み対向する一対の電極14gおよび14hを備え、一方の電極14gが電極11に接続され、他方の電極14hが端子38bに接続されている。抵抗R3は、導電膜10に設けられ、導電膜10内のギャップ34aの領域(第4抵抗領域)を挟み対向する一対の電極14aおよび14bを備え、一方の電極14aが端子38aに接続されている。抵抗R4は、導電膜10に設けられ、導電膜10内のギャップ34bの領域を挟み対向する一対の電極14bおよび14cを備え、一方の電極14cが端子38bに接続されている。このように、導電膜10と電極14a~14c、14gおよび14hを用い抵抗R1~R3を形成することで、特許文献1のようなスイッチおよび抵抗を別途設ける場合に比べ、低コスト化が可能となる。
【0044】
端子38aと38bの間に電圧を印加したとき、領域33aにおける導電膜10の電位Vaは、電極11の電位V11より端子38bの電位に近くなるように、抵抗R1~R4の抵抗値を設計する。これにより、実施例1の図8と同じ方法により、タッチ位置のY座標、およびボタン54aのタッチを検出できる。スイッチ部を2個以上設ける場合、ボタン54bおよび54cはボタン54bと直列に設けてもよいし、並列に設けてもよい。
【0045】
実施例1およびその変形例1~3のように、領域40以外の抵抗R1~R8は、導電膜10に設けられ、導電膜10内のギャップ34a~34gの領域を挟み対向する一対の電極を各々備える。このように、導電膜10を用い抵抗を形成することで、低コスト化できる。抵抗R1~R8の抵抗値はギャップ34a~34gの幅(図示短手方向)および長さ(図示長手方向)を変えることで任意に設計できる。抵抗R1~R7の抵抗値を低く設定する場合にはギャップ34a~34gの電流が流れる方向の幅を小さくする。しかし、最小の幅は製造精度により決まり、一例では0.2mmである。ギャップ34a~34gの長さを大きくすると抵抗R1~R8の抵抗値を低くできる。しかし、例えば実施例1の図4において、ギャップ34a~34eの長さを大きくすると領域42のY方向の寸法が大きくなる。このため、図1の額縁部56のY方向の寸法が大きくなってしまう。そこで、ギャップ34a~34gの延伸方向を電流が流れる方向から傾ける。これにより、ギャップ34a~34gの抵抗値を低くすることができる。ギャップ34a~34gの延伸方向とY方向との角度は30°以上が好ましく、45°以下が好ましい。ギャップ34a~34gの平面形状はY方向に対し傾斜する直線状でもよく、W字状でもよい。また後述する図39に示すように、V字状であってもよい。
【実施例0046】
図15は、実施例2において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。図15に示すように、電極11a(第1電極)と電極12a(第3電極)はX方向(第1方向)に延伸し、Y方向(第2方向)において領域40(第1領域)を挟み対向する。電極11aは電極13bを介し端子38b(第1端子)に接続されている。電極12aと端子38a(第2端子)に電気的に接続された電極13aとの間に電極14a、ギャップ34aおよび電極14bが直列に接続されている。電極13aに電極14cが接続されている。領域42において電極14cはX方向に延伸する。領域40と42の間の第3領域における導電膜10にスリット18が設けられている。これにより、領域42内の導電膜10の電位は電極14cの電位とほぼ同じとなる。領域42内に電極24a~24cが接触する領域33a~33cが設けられている。領域33a~33cはX方向に配列している。ギャップ34a、電極14aおよび14bを囲むように導電膜10にスリット18が設けられている。その他の構成は実施例1の図4と同じであり説明を省略する。導電膜20の平面図は実施例1の図2(b)と同じである。
【0047】
図16は、実施例2における導電膜10の等価回路である。図16に示すように、電源36とグランド35との間において、抵抗R1およびR2が直列に接続されている。抵抗R1およびR2は、それぞれギャップ34aおよび領域40における導電膜10の抵抗成分に相当する。電源36と抵抗R1との間の線路は電極14cに、抵抗R1とR2との間の線路は電極12aに、抵抗R2とグランド35との間の線路は電極11aにそれぞれ対応する。
【0048】
図17は、実施例2における制御部の処理を示すフローチャートである。図17に示すように、S10において、制御部30は、端子38aおよび38bをそれぞれ電源36およびグランド35に接続させ電極21および22をそれぞれフローティングおよび検出器32に接続させる。制御部30は、検出器32に導電膜20の電位Vを検出させ、検出結果を取得する(S12)。制御部30は、電位Vが電極12aの電位V12より低くかつグランド電位0Vより高いかを判定する(S30)。Yesのとき、制御部30は、電位Vに基づき領域40におけるタッチ位置のY座標を算出する(S32)。
【0049】
Noのとき、制御部30は、スイッチSW1に端子38aと検出器32とを接続させ、スイッチSW2に端子38bをフローティングにさせ、スイッチSW3に端子38cを電源36に接続させ、スイッチSW4に端子38dをグランド35に接続させる(S34)。これにより、電極21から22にかけて導電膜20の電圧がリニアに減少する。制御部30は、検出器32に導電膜10の電位V´を検出させ、検出結果を取得する(S36)。制御部30は、導電膜10の電位V´に基づき、ボタン54a~54cのいずれが押下されたかを判断する(S38)。すなわち、制御部30は、電位V´が電極24a~24cの電位と判断したときそれぞれボタン54a~54cが押下されたと判断する。その後終了する。
【0050】
実施例2では、領域40が押下されたか、ボタン54a~54cが押下されたかは、導電膜20の電位Vに基づき判定し、ボタン54a~54cのいずれが押下されたかは、導電膜10の電位V´に基づき判定することができる。
【0051】
実施例2によれば、図15および図16のように、抵抗R1(第1抵抗)の一端は電極12a(第3電極)に接続されている。電極14c(第2電極)は、電極12aのY方向において導電膜10内の領域42(第2領域)に設けられ、抵抗R1の他端と端子38a(第2端子)とに電気的に接続されている。図1の複数のボタン54a~54c(図15の領域33a~33c)は、領域42(図1の領域52)に設けられ、X方向に配列し、導電膜10と20とが電気的に接続可能であり、導電膜10と20との接続を検出することができる。スリット18のように、領域40と42との間の導電膜10は除去されている。これにより、2つの端子38aおよび38bを設けることで、領域40におけるY座標およびボタン54a~54cのオンオフの検出を行うことができる。電極11a、12aおよび14a~14cに電気的に接続される端子38aおよび38bを2個にできるため低コスト化が可能となる。さらに、特許文献1のように上下に配線と抵抗を設けなくてもよい。よって、より低コスト化が可能となる。
【0052】
図17のS10のように、制御部30(検出部)は、端子38aと38bとの間に電圧を印加する。S30およびS32のように、制御部30は、導電膜20の電位Vが電極12aの電位V12より端子38bの電位0Vに近いとき、導電膜20の電位に基づき領域40内のY方向における導電膜10と20との接触位置(すなわちタッチ位置)を検出する。これにより、タッチ位置のY座標を検出できる。S30において、導電膜20の電位Vが電極12aの電位V12より端子38aの電位VDDに近いとき、S34~S38のように、電極21および22の間に電圧を印加し、導電膜10の領域42の電位に基づき複数のボタン54a~54cのオンオフを検出する。これにより、ボタン54aのタッチを検出できる。
【0053】
[実施例2の変形例1]
図18は、実施例2の変形例1において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。図18に示すように、電極12aが設けられていない。X方向に延伸する電極14cが設けられている。電極11aに接続された電極13bは端子38bに接続され、電極14cは電極13aを介し端子38aに接続されている。領域40と42との間に破線状または点線状のスリット18aが設けられている。領域42内に領域33a~33cがX方向に配列し設けられている。その他の構成は実施例2の図15と同じであり説明を省略する。導電膜20の平面図は実施例1の図2(b)と同じである。
【0054】
図19(a)は、実施例2の変形例1における導電膜10の等価回路である。図19(a)に示すように、電源36とグランド35との間において、抵抗R1~R3が直列に接続されている。抵抗R1、R2およびR3は、それぞれ領域42、スリット18aおよび領域40における導電膜10の抵抗成分に相当する。電源36と抵抗R1との間の線路は電極14cに、抵抗R3とグランド35との間の線路は電極11aにそれぞれ対応する。
【0055】
図19(b)は、実施例2の変形例1における直列経路内の位置Yに対する電位を示す図である。図19(b)に示すように、電極14cの電位はVDDであり、電極11aの電位は0Vである。領域40および42における位置Yに対する電圧降下の傾きは一定である。スリット18aにおいては位置Yに対し電圧が急激に低下する。スリット18aにおける電位はV18aである。
【0056】
実施例2の図17のS30において、制御部30はV18a<V<0Vか否かを判定する。その他の制御は図17と同じである。実施例2の変形例1のようにスリット18aを設けることで、図19(b)のように、領域40と42との間の電位差が大きくなる。このため、S30におけるV18aを適切に設定することで、S30における誤判定を抑制できる。
【0057】
[実施例2の変形例2]
図20は、実施例2の変形例2において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。図20に示すように、電極14cのY方向の幅を広くし、電極24a~24cがそれぞれ接触する領域33a~33cを電極14c内に設けてもよい。その他の構成は実施例2の変形例1の図18と同じであり説明を省略する。導電膜20の平面図は実施例1の図2(b)と同じである。
【0058】
実施例2の変形例によれば、図18および図20のように、局所的に導電膜10が除去された(すなわち、導電膜10が破線状または点線状に除去された)スリット18a(除去部)は、導電膜10に設けられ、X方向に延伸し、Y方向において電極11a(第1電極)と導電膜10内の領域40(第1領域)を挟み対向する。電極14c(第2電極)は、スリット18aに対し領域40の反対側に位置する導電膜10内の領域42(第2領域)に設けられ、X方向に延伸し、Yにおいてスリット18aと対向し、端子38a(第1端子)に接続されている。図1のボタン54a~54cおよび図18および図20の領域33a~33cは領域42に設けられ、X方向に配列し、導電膜10と20が電気的に接続可能である。これにより、2つの端子38aおよび38bを設けることで、領域40におけるY座標およびボタン54a~54cのオンオフの検出を行うことができる。電極11aおよび14cに電気的に接続される端子38aおよび38bを2個にできるため低コスト化が可能となる。さらに、特許文献1のように上下に配線と抵抗を設けなくてもよい。よって、より低コスト化が可能となる。
【0059】
図17のS30において、導電膜20の電位がスリット18aにおける導電膜10の電位より端子38bの電位に近いとき、S32のようにY座標の検出を行い、導電膜20の電位がスリット18aにおける導電膜10の電位より端子38aの電位に近いとき、S34~S38のようにボタン54a~54cのタッチを検出する。このように、実施例2と同様の方法でY座標の検出およびボタン54a~54cのタッチの検出が可能となる。
【実施例0060】
図21は、実施例3において導電膜10のうち領域42付近を拡大した平面図である。図21に示すように、領域40を挟み電極11aと12bとが対向して設けられている。領域42に領域42aおよび42bが設けられている。領域42aおよび42bはスリット18により囲まれており、領域42aおよび42b内の導電膜10は領域40の導電膜10とは互に電気的に分離されている。電極24aおよび24bがそれぞれ接触する領域33aおよび33bは領域42aに設けられ、電極24cが接触する領域33cは領域42bに設けられている。領域42aおよび42bにおける導電膜10はそれぞれ電極13cおよび13dを介し端子38eおよび38fに接続されている。その他の構成は実施例2の図15と同じであり説明を省略する。導電膜20の平面図は実施例1の図2(b)と同じである。
【0061】
図22は、実施例3におけるタッチパネルの概念図である。図22に示すように、実施例1の図5に加え、スイッチSW5およびSW6が設けられている。スイッチSW5は端子38eを検出器32に接続する。スイッチSW6は端子38fを検出器32に接続する。その他の構成は実施例1の図5と同じであり、説明を省略する。
【0062】
図23は、実施例3における制御部の処理を示すフローチャートである。図23に示すように、S10において、制御部30は、端子38aおよび38bをそれぞれ電源36およびグランド35に接続させ、端子38cおよび38dをそれぞれフローティングおよび検出器32に接続させる。さらに、制御部30はスイッチSW5およびSW6に端子38eおよび38fをフローティングにさせる。制御部30は、検出器32に導電膜20の電位Vを検出させ、検出結果を取得する(S12)。制御部30は、電位VがV12>V>V11か判定する(S40)。Yesのとき、制御部30は、電位Vに基づき領域40におけるタッチ位置のY座標を検出する(S32)。
【0063】
Noのとき、制御部30は、電位Vがオープンか判定する(S42)。Noのとき、終了する。Yesのとき、制御部30は、スイッチSW1およびSW2に端子38aおよび38bをフローティングにさせ、スイッチSW3に端子38cを電源36に接続させ、スイッチSW4に端子38dをグランド35に接続させ、スイッチSW5またはSW6に端子38eおよび38fを検出器32に接続させる(S44)。制御部30は、検出器32に領域42aまたは42bにおける導電膜10の電位V´を検出させ、検出結果を取得する(S46)。制御部30は、導電膜10の電位V´に基づき、ボタン54a~54cのいずれが押下されたかを判断する(S48)。すなわち、制御部30は、電位V´が電極24a~24cの電位と判断したときそれぞれボタン54a~54cが押下されたと判断する。その後終了する。
【0064】
実施例3のように、領域40の導電膜10とは電気的に分離された領域42aおよび42bにおける導電膜10に領域33a~33cを設け、領域42aおよび42bにおける導電膜10の電位に基づき、いずれのボタン54a~54cが押下されたかを判定してもよい。
【0065】
実施例3によれば、図21のように、領域42は、電極12bに対し領域40(第1領域)の反対側に設けられ領域40と電気的に分離されている。図1のボタン54a~54c(図21の領域33a~33c)は領域42に設けられ、導電膜10と20とが電気的に接続可能である。電極13cおよび13dは領域42aおよび42b内の導電膜10に設けられ端子38eおよび38fと接続されている。すなわち、ボタン54aおよび54b(第2スイッチ部)は領域42a(第2領域)に設けられ、ボタン54c(第3スイッチ部)は領域42b(第3領域)に設けられている。電極13c(第3電極)は領域42aに設けられ端子38e(第3端子)に接続され、電極13d(第4電極)は領域42bに設けられ端子38f(第4端子)に接続されている。
【0066】
図23のS10のように、制御部30は、端子38aと38bとの間に電圧を印加する。S40およびS32のように、制御部30は、導電膜20の電位Vが電極11a(第1電極)の電位V11と電極12b(第2電極)の電位V12の間(所定範囲)のとき、導電膜20の電位Vに基づき領域40内のY方向における導電膜10と20との接触位置を検出する。S42のように、導電膜20がオープンのとき、S44~S48のように、制御部30は電極21および22(第5電極)の間に電圧を印加し、端子38eおよび38f(第3電極)の電位に基づきボタン54a~54cのオンオフを検出する。これにより、端子38eおよび38fを用い、ボタン54a~54cのタッチの検出が可能となる。
【実施例0067】
図24(a)は、実施例4における導電膜10の平面図、図24(b)は、図24(a)のA-A断面図である。図24(a)および図24(b)に示すように、領域40と42との間に絶縁層26aが設けられていてもよい。絶縁層26aが設けられた領域には導電膜20が電気的に接続されない。このため、領域40と42のいずれが押下されたかの誤検出を抑制できる。絶縁層26aは例えば樹脂絶縁体である。絶縁層26aは電極12上に設けられていてもよく、電極12と電極14nおよび14mとの間に設けられていてもよい。絶縁層26aのY方向の幅Wは例えば4mmである。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
【0068】
[実施例4の変形例1]
図25(a)は、実施例4の変形例1における導電膜10の平面図、図25(b)は、図25(a)のA-A断面図である。図25(a)および図25(b)に示すように、領域40と42との間に複数のドット状の絶縁層26bが設けられていてもよい。Y方向における絶縁層26bの個数は、図25(a)のように2個でもよく、図25(b)のように3個でもよい。Y方向における絶縁層26bの個数は1または複数である。絶縁層26bは例えば樹脂絶縁体である。絶縁層26bのY方向の幅Wは例えば4mm、ドットの幅W2は例えば0.2mmおよびドットの間隔W1は例えば0.2mm~0.5mmである。絶縁層26bにより、領域40と42のいずれが押下されたかの誤検出を抑制できる。絶縁層26bのY方向における中心は領域40と42との境界を中心に例えばY方向に±3mmの範囲に設けられていてもよい。その他の構成は実施例4と同じであり説明を省略する。絶縁層26aまたは26bは、実施例1~3およびその変形例に用いてもよい。
【0069】
実施例4および変形例によれば、図24(b)および図25(b)のように、ボタン54a~54cが設けられた領域42(図1の領域52)と領域40との間において導電膜10と20との間に絶縁層26aおよび26bが設けられている。これにより、領域40と42との誤検出を抑制できる。
【実施例0070】
図26(a)および図26(b)は、実施例5における導電膜の平面図である。図27は、図26(a)および図26(b)のA-A断面図である。図26(a)から図27に示すように、基板15の周縁の導電膜10上に加飾層19(図26(a)および図27参照)が設けられ、基板25の周縁の導電膜20下に加飾層23(図26(b)および図27参照)が設けられている。基板15の周縁に導電膜10および加飾層19を除去したスリット18bが設けられている。スリット18bは基板15の周縁全周にわたり、基板15の外周よりやや内側に設けられている。基板25の周縁には導電膜20および加飾層23を除去した除去部29が設けられている。除去部29は基板25の周縁全周にわたり基板25の外周に設けられている。その他の構成は実施例1と同じであり説明を省略する。
【0071】
スリット18bおよび除去部29は、静電気対策として設けられている。スリット18bおよび除去部29が設けられていない場合、基板15および25の側面にESD(Electro-Static Discharge)等の静電気によるサージが加わると、導電膜10および20を介し内部にサージが加わり、電極等が破損する可能性がある。スリット18bおよび除去部29を設けることで、基板15および25の側面に静電気のサージが加わっても内部の電極にサージが加わることを抑制でき、静電気に起因する破損を抑制できる。
【0072】
除去部29は、加飾層23を形成した後にレーザ光を照射して形成する。このため、除去部29は加飾層23も除去されている。また、加飾層23が導電性の場合、加飾層23を介して静電気のサージが内部に加わる。このため、除去部29において加飾層23も除去されている。実施例1のように加飾層19が設けられていない場合、除去部29を上方から視認すると、基板25、接合層28、導電膜10および基板15は透明なため、外観が損なわれる。実施例5のように、上方からみて除去部29に加飾層19が重なるように設けることで、上方から見ると除去部29には加飾層19が見える。加飾層19を加飾層23と不透明な同じ色(例えば黒色)とすることで、外観が損なわることを抑制できる。
【0073】
[実施例5の変形例1]
図28(a)および図28(b)は、実施例5の変形例1における導電膜の平面図である。図29は、図28(a)および図28(b)のA-A断面図である。図28(a)から図29に示すように、除去部29(図28(b)および図29参照)は基板25の外周から離れて設けられている。その他の構成は実施例5と同じであり説明を省略する。
【0074】
実施例5の変形例1のように、除去部29は基板25の外周から離れていてもよい。上方から見たとき、除去部29が加飾層19と重なることで、外観が損なわれることを抑制できる。実施例5およびその変形例1の除去部29および加飾層19を実施例1~4およびその変形例に用いてもよい。
【0075】
実施例5およびその変形例によれば、透明な基板25下に透明な導電膜20が設けられ、透明な接合層28は基板25の周縁において導電膜10と20とを接合する。図1の額縁部56を形成するため、基板25の周縁部における導電膜20と接合層28との間に加飾層23(第1不透明層)を設ける。静電気対策により、基板25の周縁部において導電膜20と加飾層23が除去された除去部29を設けると、上方から見たときに除去部29を介し接合層28および導電膜20が視認でき、外観が損なわれる。そこで、上方からみて除去部29と重なり、接合層28と導電膜10との間に加飾層19(第2不透明層)を設ける。これにより、除去部29を介して加飾層19が見えるため、外観が損ねることを抑制できる。
【0076】
実施例1~5およびその変形例において、領域33a~33cにおける電極24a~24c下面と導電膜10(または電極14nおよび14m)の上面との間隔が大きい場合、導電膜20および加飾層23のたわみが大きくなり、導電膜20または加飾層23が破損する可能性がある。このため、電極24a~24cの下面と導電膜10(または電極14nおよび14m)の上面との間隔は100μm以下が好ましい。意図せず電極24a~24cが導電膜10と接触することを抑制するため、電極24a~24cの下面と導電膜10(または電極14nおよび14m)の上面との間隔は40μm以上が好ましい。
【実施例0077】
図30は、実施例6に係るタッチパネルの平面図である。図30に示すように、領域50の長辺の延伸する方向をX方向(第1方向)、短辺の延伸する方向をY方向(第1方向に交差する第2方向)、領域50の法線方向をZ方向とする。タッチパネル100には額縁部56が設けられている。額縁部56に囲まれた領域には画像が表示される。ユーザが領域50内の任意の箇所を指等の被接触部によりタッチすることで、領域50の座標をタッチパネル100が設けられた装置に入力することができる。額縁部56には、領域52が設けられている。領域52はボタン54a~54c(ボタン部)が設けられている。ユーザがボタン54a~54cのいずれかにタッチすることで、タッチパネル100が設けられた装置に、ボタン54a~54cのいずれにタッチしたかの情報を入力する。FPC(Flexible printed circuits)37は、タッチパネル100から信号を出力する。
【0078】
図31(a)および図31(b)は、実施例6における導電膜の平面図である。図32は、実施例6における図31(a)および図31(b)のA-A断面図である。図31(a)および図32に示すように、基板15上に導電膜10が設けられている。領域40と42とはX方向に配列されている。導電膜10の上面に電極11~14が設けられている。導電膜10の上面に配線39aおよび39bが設けられている。電極11(第2電極)は導電膜10の+Y側の辺に沿ってX方向に延伸する。電極12および13は導電膜10の-Y側の辺に沿ってX方向に延伸する。電極12(第1電極)は、電極11とY方向において対向し、電極11と電極12とは領域40(第1領域)を挟むように設けられている。電極13(第3電極)は、電極11と13とはY方向において領域42(第2領域)を挟むように設けられている。
【0079】
図30の領域50および52は、図31の領域40および42にそれぞれ対応する。配線39aおよび39bはそれぞれ電極12および13をFPC37の端子38a(第1端子)および端子38b(第2端子)にそれぞれ接続する。領域40と42との間には導電膜10が除去されたスリット18が設けられている。スリット18は例えばレーザ光を照射することにより形成する。電極12と13との間に電圧を印加すると、太線矢印の直列経路46のように電流は電極12、領域40、電極11、領域42および電極13に流れる。
【0080】
基板15の上方(+Z方向)に基板25が設けられている。基板25の下面(-Z側の面)に導電膜20が設けられている。導電膜20は、導電膜10のうち少なくとも領域40および42と空隙を挟み対向して設けられている。導電膜20の下面に加飾層23が設けられている。加飾層23は、図30の額縁部56に対応する。導電膜20下に加飾層23を介し電極21、22および24a~24cが導電膜20に設けられている。電極21および22を覆うように絶縁膜26が設けられている。導電膜20の下面に配線39cおよび39dが設けられている。電極21および22はY方向に延伸し、領域40を挟むように設けられている。電極21は導電膜20の+X方向の辺に沿って設けられ、電極22は領域40と42との間に設けられている。配線39cおよび39dはそれぞれ電極21および22をFPC37の端子38cおよび端子38dにそれぞれ接続する。
【0081】
導電膜10の周縁と加飾層23の周縁とは接合層28により接合される。接合層28は例えば両面テープ等の樹脂である。接合層28は、導電膜10の上面に設けられた絶縁層と、加飾層23の下面に設けられた絶縁層と、を接合する両面テープでもよい。接合層28により、導電膜10と20との間、導電膜10と加飾層23との間に空隙が形成される。基板15は、例えばガラス基板であり、透明であり剛性を有する。基板25は、例えばPET(Polyethylene terephthalate)等の樹脂膜であり透明であり可撓性を有する。導電膜10および20は例えばITO(Indium Tin Oxide)であり、透明であり導電性を有する。電極11~14、21、22および配線39a~39dは、例えば銀層、金層または銅層等の金属層であり、導電膜10および20より電気伝導率の高い材料からなる。電極24a~24cは金属層またはカーボンなどの導電性を有する材料であり、導電膜10および20の電気伝導率に近いまたは導電膜10および20より電気伝導率の高い材料からなる。なお、電極24a~24cを銀層などで形成した場合、マイグレーションが生じる懸念がある。電極24a~24cをカーボンとすることにより、この懸念を解消することが可能である。加飾層23は、例えばカーボン等を含む樹脂であり、不透明であり可撓性および導電性を有する。加飾層23の上面には、文字、記号および模様等の装飾が施されている。
【0082】
基板15の下方(-Z方向)には例えばディスプレイ44が設けられている。ユーザがタッチパネル100を上方からみると、領域40および50では、ディスプレイ44の画像が視認できる。領域42および52では、加飾層23の上面が視認できる。電極11~14、21、22、24a~24cは加飾層23に隠れ視認することができない。基板25は可撓性を有するため、ユーザが領域40内の基板25の上面にタッチすると、導電膜10と20とが接触する。ユーザが領域42内のボタン54a~54cのいずれかのボタンをタッチすると、導電膜10と電極24a~24cのいずれかとの電極とが接触する。
【0083】
図33は、実施例6における電極14の拡大図である。図33に示すように、電極14は、電極14a~14eを備えている。電極14aと14bとの間、電極14bと14cとの間、電極14cと14dとの間、および電極14dと14eとの間に、それぞれギャップ34a、34b、34cおよび34dが設けられている。ギャップ34aと34bとの間、ギャップ34bと34cとの間、およびギャップ34cと34dとの間は、それぞれ領域33a、33bおよび33cである。電極11と13との間を流れる電流はギャップ34a~34dにおいて導電膜10を流れる。このため、導電膜10の抵抗成分により電圧降下が生じる。電極14a~14eの抵抗値は導電膜10の抵抗値に比べ十分低いため、電極14a~14eでは電圧降下はほとんど生じない。領域33a~33cにおいて、電極24a~24cが導電膜10に接触する箇所は、それぞれ電極14b~14dに3辺が囲まれている。電極14b~14dのそれぞれ囲まれた導電膜10の電位はそれぞれほぼ電極14b~14dの電位となる。
【0084】
図34は、実施例6におけるタッチパネルの概念図である。図34に示すように、タッチパネル装置102は、タッチパネル100、制御部30、スイッチSW1~SW4および検出器32を備えている。制御部30、スイッチSW1~SW4および検出器32は、例えば図32のディスプレイ44より-Z方向に設けられている。電極12、13、21および22とスイッチSW1~SW4とはFPC37により接続されている。スイッチSW1は電極12を電位VDDの電源36および検出器32のいずれか一方に接続する。スイッチSW2は電極13をグランド35に接続する。スイッチSW3は電極21を電源36に接続する。スイッチSW4は電極22をグランド35および検出器32のいずれか一方に接続する。検出器32は、電極12および22の電圧を検出する。制御部30は、スイッチSW1~SW4を制御し、検出器32から検出した電圧値を取得する。制御部30は、検出器32が検出した電圧に基づき、領域40におけるユーザが基板25の上面をタッチした位置(タッチ位置)のX座標およびY座標、並びにボタン54a~54cのタッチを検出する。制御部30は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサであり、ソフトウェアと協働し検出部として機能する。
【0085】
タッチ位置の検出方法について説明する。まず、領域40におけるタッチ位置のY座標およびボタン54a~54cのタッチの検出について説明する。制御部30は、スイッチSW1に電極12と電源36とを接続させ、スイッチSW2に電極13とグランド35とを接続させ、スイッチSW3に電極21をフローティングさせ、スイッチSW4に電極22を検出器32に接続させる。
【0086】
図35は、実施例6における導電膜10の等価回路である。図31(a)における電極12から13に至る直列経路46の等価回路である。図35に示すように、電源36とグランド35との間に抵抗R1~R5が直列に接続される。抵抗R1、R2、R3、R4およびR5は、それぞれ領域40、ギャップ34a、34b、34cおよび34dにおける導電膜10の抵抗成分に相当する。電源36と抵抗R1との間の線路は電極12に、抵抗R1とR2との間の線路は電極11および14aに、抵抗R2とR3との間の線路は電極14bおよび領域33aに、抵抗R3とR4との間の線路は電極14cおよび領域33bに、抵抗R4と抵抗R5との間の線路は電極14dおよび領域33cに、並びに抵抗R5とグランド35との間の線路は電極14eおよび13にそれぞれ対応する。
【0087】
図36は、実施例6における直列経路内の位置に対する電位を示す図である。図36に示すように、電極12の電位はVDDであり、電極14eおよび13の電位は0Vである。導電膜10の電気伝導率は電極11~13および14a~14eに比べ非常に低い(例えば1/100以下)ため、電圧降下はほとんど領域40およびギャップ34a~34dにおいて生じ、電極11、12および14a、領域33a~33c並びに電極14eおよび13では電圧降下はほとんど生じていない。電極12、11、領域33a、33b、33cおよび電極13の電位はそれぞれVDD、V11、Va、Vb、Vcおよび0Vとなる。
【0088】
図37は、実施例6における制御部の処理を示すフローチャートである。図37に示すように、制御部30は、スイッチSW1~SW4を設定する(S10)。これにより、電極12および13はそれぞれ電源36およびグランド35に接続される。電極21および22はそれぞれフローティングおよび検出器32に接続される。制御部30は、検出器32に電極22の電圧(すなわち導電膜20の電位V)を検出させ、検出結果を取得する(S12)。制御部30は、電位VがVDDより低くかつ電位V11より高いかを判定する(S14)。Yesのとき、制御部30は、電位Vに基づき領域40におけるタッチ位置のY座標を算出する(S16)。
【0089】
ステップS14においてNoの場合、制御部30は、誤差範囲内において電位Vが電位Vaかを判定する(S18)。Yesのとき、制御部30は、ボタン54aがタッチされたと判定する(S20)。ステップS18においてNoの場合、制御部30は、誤差範囲内において電位Vが電位Vbかを判定する(S22)。Yesのとき、制御部30は、ボタン54bがタッチされたと判定する(S24)。ステップS22においてNoの場合、制御部30は、誤差範囲内において電位Vが電位Vcかを判定する(S26)。Yesのとき、制御部30は、ボタン54cがタッチされたと判定する(S28)。なお、ステップS14、S18、S22およびS26の順番は任意に設定できる。その後終了する。
【0090】
次に、領域40におけるタッチ位置のX座標の検出について説明する。制御部30は、スイッチSW1に電極12と検出器32とを接続させ、スイッチSW2に電極13をフローティングにさせ、スイッチSW3に電極21を電源36に接続させ、スイッチSW4に電極22をグランド35に接続させる。これにより、電極21から22にかけて導電膜20の電圧がリニアに減少する。制御部30は、検出器32の検出した電位に基づき、領域40内のタッチ位置におけるX座標を検出できる。
【0091】
図38は、比較例1における導電膜の平面図である。図38に示すように、導電膜10には、領域40を挟むように電極11aおよび12を設け、領域42を挟むように電極11bおよび13を設ける。導電膜20は実施例6の図31(b)と同じである。電極11aおよび12を用い領域40におけるタッチ位置のY座標を検出し、電極11bおよび13を用い領域42におけるボタン54a~54cのタッチを検出する。しかし、電極11aおよび11bに接続する配線39eおよび39fを設けることになる。よって、タッチパネルが大型化しコストが増大する。
【0092】
実施例6によれば、電極12と13との間において領域40および42は直列に接続されている。これにより、図36のように、領域40と42のいずれがタッチされるかにより、導電膜20の電位が異なる。よって、領域40と42のいずれがタッチ位置かが判定できる。また、図31(a)のように、配線39aおよび39bを比較例1の図38の配線39a、39b、39eおよび39fより少なくでき、小型化およびコストを削減できる。
【0093】
図33のように、複数の電極14a~14eは、領域42に、電極11と13との間に複数のギャップ34a~34dの導電膜10を介し直列に接続されている。ボタン54a~54cは、ギャップ34a~34dのうち隣接する2つのギャップ34aと34bとの間、34bと34cとの間および34cと34dとの間の領域33a~33cにおける導電膜10と電極12とを電気的に接続させる。これにより、ギャップ34a~34dにおける導電膜20が図35の抵抗R2~R5として機能する。図36のように、領域33a~33cは電位がほぼ一定な領域となる。よって、領域33a~33cにボタン54a~54cを設けることで、精度よくボタン54a~54cのタッチを検出できる。
【0094】
ボタン54a~54cは1個でもよいが複数設けられている場合でも、領域33a~33cを3個以上のギャップ34a~34dの導電膜10を介し電極11と13との間に直列に接続することで、ボタン54a~54cのタッチを検出できる。
【0095】
図37のS10のように、制御部30は、電極12と13との間に電圧を印加する。S14およびS16のように、制御部30は、導電膜20の電位が電極11の電位より電極12の電位に近いとき、導電膜20の電位に基づき領域40内のY方向における導電膜10と20との接触位置(すなわちタッチ位置)を検出する。これにより、タッチ位置のY座標を検出できる。S18~S28のように、制御部30は、導電膜20の電位が電極11の電位より電極13の電位に近いとき、導電膜20の電位に基づきボタン54a~54cのオンオフを検出する。これにより、ボタン54a~54cのタッチを検出できる。なお、図37における電極11、12および13の電位としては、電極11、12および13の電位に相当する所定値として予め定められた値を用いることができる。
【0096】
図31(a)のように、領域40と42との間に導電膜10が設けられていないスリット18が設けられている。これにより、電極12と電極13の間に領域40および42を直列に接続できる。領域40および42を直列に接続する観点からは、スリット18は電極11から導電膜10の-Y方向の辺まで設けられることが好ましい。しかし、電極11とスリット18の位置合わせの観点からスリット18は電極11まで達していないこともある。また、導電膜10に配線39aまたは39bを設ける観点からスリット18が導電膜10の-Y方向の辺まで達していないこともある。図31(a)の直列経路46を介した電極12と13との間を流れる電流が直列経路46以外を電極12と13との間を流れる電流より十分に大きければよい。
【0097】
図31(b)のように、一対の電極21および22は領域40を挟むように設けられている。これにより、導電膜20の電位を検出できる。また、領域40におけるタッチ位置のX座標を検出できる。電極22は、領域42の-X側に設けられていてもよい。しかし、電極22を領域42の-X側に設けると、電極22に重なるようにボタン54a~54cを設けることができない。このため、ボタン54a~54cを-X側の端から離すことになり、タッチパネルが大型化する。よって、電極22を領域40と42との間に設けることが好ましい。この場合、電極22はスリット18と平面視において重なっていてもよいため、タッチパネル100を小型化できる。
【0098】
電極11と電極13との間の抵抗値は、電極11と12との間の抵抗値以下であることが好ましい。これにより、図36における電極11の電位V11と電極12の電位VDDとの差を大きくできる。よって、領域40におけるY座標の検出精度を向上できる。一方で、電極11と電極13との間の抵抗値は、電極11と12との間の抵抗値の1/10以上が好ましい。電位V11が低すぎると、ボタン54a~54cの検出精度が低下するためである。よって、電極11と電極13との間の抵抗値は、電極11と12との間の抵抗値以下かつ1/10以上が好ましい。
【0099】
[実施例6の変形例1]
図39は、実施例6の変形例1におけるタッチパネルの平面拡大図である。図39に示すように、ギャップ34a~34dの平面形状はV字状である。電極11の電位を低くし領域40のY座標の検出精度を高めるためには、ギャップ34a~34dにおける導電膜10の抵抗値を低くすることが好ましい。しかし、ギャップ34a~34dのY方向の間隔は電極14の製造精度により決まり、一例では0.2mmである。また、領域42のX方向の寸法は、額縁部56のX方向の寸法により定まり、むやみに大きくすることができない。そこで、ギャップ34a~34dの延伸方向をX方向から傾ける。これにより、ギャップ34a~34dのY方向の間隔を狭くしなくとも、ギャップ34a~34dにおける導電膜10の抵抗値を低くすることができる。ギャップ34a~34dの延伸方向とX方向との角度θは30°以上が好ましく、45°以下が好ましい。ギャップ34a~34dの平面形状はX方向に対し傾斜する直線状でもよく、W字状でもよい。
【0100】
図40は、実施例6の変形例1におけるタッチパネルの断面図である。図40は、図39のA-A断面図である。図40に示すように、ボタン54bがタッチされると、電極24bが電極14cに接触する。このように、ボタン54a~54cにおいて、電極24a~24cはそれぞれ電極14b~14dに接触してもよい。接合層28の近傍において導電膜20の湾曲を大きくすると、導電膜20が破損することがある。タッチパネルを小型化すると、ボタン54a~54cは接合層28の近傍に設けられる。よって、ボタン54a~54cの押圧により導電膜20が破損する可能性がある。実施例6の変形例1では、電極24a~24cが電極14b~14dに接触するため、実施例6のように、電極24a~24cが導電膜10に接触する場合に比べ導電膜20の変形が小さく、導電膜20の破損を抑制できる。その他の構成は実施例6と同じであり説明を省略する。
【0101】
[実施例6の変形例2]
図41は、実施例6の変形例2における導電膜10の平面図である。図41に示すように、実施例6の変形例2では、電極14が設けられていない。電極14が設けられていない場合においても、電極11と13の間の導電膜10の電位はY方向に傾斜する。よって、導電膜20の電位が電極11の電位より電極13の電位に近いとき、導電膜20の電位を検出することで、電極24a~24cのいずれが導電膜10に接触したかを検出できる。その他の構成は実施例6と同じであり説明を省略する。
【0102】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【0103】
10、20 導電膜
11~14、13a、13b、14a~14h、14n、14m、21、22、24a~24c 電極
15、25 基板
18、18a、18b スリット
19、23 加飾層
29 除去部
30 制御部
32 検出器
33a~33c、40、42、42a、42b、50、52 領域
34a~34g ギャップ
35 グランド
36 電源
38a~38f 端子
44 ディスプレイ
46 直列経路
46a~46d 経路
54a~54c ボタン
56 額縁部
図1
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