(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の検出ユニットからなる配列を含む投影型容量タッチ検出装置であり、それぞれの検出ユニットは、
第１電極と、
前記第１電極の周囲に配置される、複数の第２電極を含む第２電極組と、
前記第１電極に電気的に接続した第１感応軸と、
前記第２電極に電気的に接続した第２感応軸と、を備えてなり、
前記第１電極は菱形になり、前記複数の第２電極は直角三角形になり、前記複数の第２電極の最長辺が前記第１電極の一側辺に対向するとともに、前記第１電極と前記複数の第２電極とは互いに配列され矩形のパターンになり、前記第１電極と前記複数の第２電極との間には検出機能を有さない区域があることを特徴とする投影型容量タッチ検出装置。
【請求項２】
前記第２電極組は、第１三角形とした第２電極と、第２三角形とした第２電極と、第３三角形とした第２電極と、第４三角形とした第２電極と、を備えてなり、
前記第１三角形とした第２電極は前記第１電極の左上方に、前記第２三角形とした第２電極は前記第１電極の左下方に、前記第３三角形とした第２電極は前記第１電極の右上方に、前記第４三角形とした第２電極は前記第１電極の右下方に設けられたことを特徴とする請求項１記載の投影型容量タッチ検出装置。
【請求項３】
前記第１三角形とした第２電極の区域面積、前記第２三角形とした第２電極の区域面積は左側から右側に次第に減少し、前記第３三角形とした第２電極の区域面積、前記第４三角形とした第２電極の区域面積は右側から左側に次第に減少することを特徴とする請求項２記載の投影型容量タッチ検出装置。
【請求項４】
前記複数の検出ユニットは縦に配列されたことを特徴とする請求項１記載の投影型容量タッチ検出装置。
【請求項５】
前記複数の検出ユニットは横に配列されたことを特徴とする請求項１記載の投影型容量タッチ検出装置。
【請求項６】
前記第１電極と前記第２電極は、透明な、電気伝導性がある、インジウムとスズの酸化物又はインジウムと亜鉛の酸化物からなることを特徴とする請求項１記載の投影型容量タッチ検出装置。
【請求項７】
複数の検出ユニットからなる配列を含む投影型容量タッチ検出装置を備えるディスプレイ・パネルであり、それぞれの検出ユニットは、
第１電極と、
前記第１電極の周囲に配置される、複数の第２電極を含む第２電極組と、
前記第１電極に電気的に接続した第１感応軸と、
前記第２電極に電気的に接続した第２感応軸と、を備えてなり、
前記第１電極は菱形になり、前記複数の第２電極は直角三角形になり、前記複数の第２電極の最長辺が前記第１電極の一側辺に対向するとともに、前記第１電極と前記複数の第２電極とは互いに配列され矩形のパターンになり、前記第１電極と前記複数の第２電極との間には検出機能を有さない区域があることを特徴とするディスプレイ・パネル。
【請求項８】
請求項７記載のディスプレイ・パネルと、前記ディスプレイ・パネルに電気的に接続し電気を前記ディスプレイ・パネルに提供する電源と、を備えてなる映像表示システム。
【請求項９】
前記映像表示系統は携帯電話、デジタルカメラ、ピーディーエー、電子辞書、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビ、全地球測位システム、自動車用の表示器、飛行機用の表示器、デジタルフォトフレーム、又はポータブルDVDプレーヤーであることを特徴とする請求項８記載の映像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は投影型容量タッチ検出装置、ディスプレイ・パネル及び映像表  示システムに関し、特に電子製品の投影型容量タッチ検出装置に適用する投影型容量タッチ検出器、ディスプレイ・パネル及び映像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タッチ検出装置は、製造技術が進んで、製品の効能、品質が向上するために、例えば、携帯電話、デジタルカメラ、ピーディーエー、電子辞書、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビ、全地球測位システム、自動車用の表示器、飛行機用の表示器、デジタルフォトフレーム、又はポータブルDVDプレーヤーなどのような電子製品に広く応用されている。
【０００３】
従来のタッチ検出装置は、操作者の指又は導体でタッチする瞬間、容量効果が発生し、容量感応器の容量変化量を検出することにより指又は導体  のタッチした位置を決定する機能を果たす。例えば、米国特許US6535200号「CAPACITIVE POSITION SENSOR」、米国特許US6297811号「PROJECTIVE CAPACITIVE TOUCHSCREEN」などには開示されているもの。しかしながら、タッチ検出装置では、検出ユニットの数量が多くなると、それぞれ検出ユニットに対応し設置された感応軸の数量も多くなる必要がある。それに対し、タッチ検出装置内の応用回路も複雑化する。その結果、タッチ検出装置又はそのタッチ検出装置を用いた電子製品にとって、寸法、製造コスト、パッケージコストが増加する可能性が高い。
【０００４】
上記従来のタッチ検出装置を改善するために、製造コストを減少させるとともに応用回路を簡単になるように感応軸の数量が少なくなったタッチ検出装置を提供することが望ましい。
【特許文献１】米国特許6535200号明細書
【特許文献２】米国特許6297811号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造コストを減少させるとともに応用回路を簡単になるように、菱形の第１電極と三角形の第２電極とを互いに配列し、第１電極を第１感応軸に電気的に接続し第２電極を第２感応軸に電気的に接続することにより、最低数量の第１感応軸及び第２感応軸だけで指又は導体のタッチした位置を精確に決定する機能を果たすことができる複数の検出ユニットからなる配列を含む投影型容量タッチ検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明は、複数の検出ユニットからなる配列を含む投影型容量タッチ検出装置を提供することで上記課題を良好に解決する。それぞれの検出ユニットは、第１電極と、前記第１電極の周囲に配置される、複数の第２電極を含む第２電極組と、前記第１電極に電気的に接続した第１感応軸と、前記第２電極に電気的に接続した第２感応軸と、を備えてなり、前記第１電極は四角形になり、前記複数の第２電極は三角形になり、前記第１電極と前記複数の第２電極とは互いに配列され四角形のパターンになり、前記第１電極と前記複数の第２電極との間には検出機能を有さない区域があることを特徴とする。
【０００７】
上記目的を達成するための本発明はさらに、複数の検出ユニットからなる配列を含む投影型容量タッチ検出装置を備えるディスプレイ・パネルを提供することで上記課題を良好に解決する。それぞれの検出ユニットは、第１電極と、前記第１電極の周囲に配置される、複数の第２電極を含む第２電極組と、前記第１電極に電気的に接続した第１感応軸と、前記第２電極に電気的に接続した第２感応軸と、を備えてなり、前記第１電極は四角形になり、前記複数の第２電極は三角形になり、前記第１電極と前記複数の第２電極とは互いに配列され四角形のパターンになり、前記第１電極と前記複数の第２電極との間には検出機能を有さない区域があることを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するための本発明はさらに、複数の検出ユニットからなる配列を含む投影型容量タッチ検出装置を備えるディスプレイ・パネルを有する映像表示系統を提供することで上記課題を良好に解決する。それぞれの検出ユニットは、第１電極と、前記第１電極の周囲に配置される、複数の第２電極を含む第２電極組と、前記第１電極に電気的に接続した第１感応軸と、前記第２電極に電気的に接続した第２感応軸と、を備えてなり、前記第１電極は四角形になり、前記複数の第２電極は三角形になり、前記第１電極と前記複数の第２電極とは互いに配列され四角形のパターンになり、前記第１電極と前記複数の第２電極との間には検出機能を有さない区域があることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による利点は、（１）特殊な形状を有した第１電極、第２電極を上記のように配列することにより、操作者の指又は導体でタッチする瞬間、容量値の変化量を検出し、指又は導体のタッチした位置を決定すること、（２）特殊な形状を有した第１電極、第２電極が上記のように配列されたことに応じて、最低数量の、電気的に接続してあった第１感応軸、第２感応軸、第１電極、及び第２電極だけでは、指又は導体のタッチした位置を精確に決定し、該タッチ検出装置の製造コストを減少させるという目的に達すること、ができるというものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本願発明のその他の利点及び特徴については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかとなるであろう。下記実施の形態は本発明の技術的手段をより具体的に詳述するためのもので、当然本発明はそれに限定されず、添付クレームの範囲を逸脱しない限り、当業者による単純な設計変更、付加、修飾、及び置換はいずれも本発明の技術的範囲に属する。  
【００１１】
図１は、本発明による実施形態１の投影型容量タッチ検出装置の構成を示す図である。この実施形態における投影型容量タッチ検出装置は縦に配列された六つの検出ユニット２を含んでいる。検出ユニット２の数量はディスプレイ・パネルの寸法によって変わってもよい。それぞれの検出ユニット２は、透明な、電気伝導性がある、インジウムとスズの酸化物(Indium Tin Oxide, ITO)又はインジウムと亜鉛の酸化物(Indium Zinc Oxide, In2ZnyO3+y)からなった一つの第１電極３と、透明な、電気伝導性がある、インジウムとスズの酸化物又はインジウムと亜鉛の酸化物からなり、第１電極３の周囲にそれぞれ配置され四角形になった四つの第２電極９、１０、１１、１２を含んだ第２電極組と、第１電極３に電気的に接続した少なくとも一つの第１感応軸（Ｙ）と、第２電極９、１０、１１、１２に電気的に接続した少なくとも一つの第２感応軸（Ｘ）と、を備えて成った。
【００１２】
六つの第１感応軸Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６は縦に配列され、それぞれ六つの第１電極３に電気的に接続している。二つの第２感応軸Ｘ１、Ｘ２は第２電極９、１０、１１、１２に電気的に接続している。第２感応軸Ｘ１は第２電極９、１０に電気的に接続し、第２感応軸Ｘ２は第  ２電極１１、１２に電気的に接続している。第１電極３は四角形になり、好ましく菱形になった。第２電極は三角形になり、好ましく直角三角形に  なった。第２電極９、１０、１１、１２の最長辺が第１電極３の一側辺に対向するとともに、第１電極３と複数の第２電極とは互いに配列され四角形のパターンになり、好ましく矩形になった。第１電極３と該第２電極組  との間には検出機能を有さない区域５がある。
【００１３】
図１に示すように、第２電極組は、第１三角形とした第２電極９と、第２三角形とした第２電極１０と、第３三角形とした第２電極１１と、第４三角形とした第２電極１２と、を備えた。第１三角形とした第２電極９は  第１電極３の左上方に、第２三角形とした第２電極１０は第１電極３の左  下方に、第３三角形とした第２電極１１は第１電極３の右上方に、第４三角形とした第２電極１２は第１電極３の右下方に設けられた。第１三角形とした第２電極９の区域面積、第２三角形とした第２電極１０の区域面積は左側から右側に次第に減少した。第３三角形とした第２電極１１の区域面積、第４三角形とした第２電極１２の区域面積は右側から左側に次第に減少した。三角形とした第２電極９、１０、１１、１２の面積を一側から他側に次第に減少させることにより、容量値の変化に基づいて指又は導体のタッチした位置を精確に決定することができる。
【００１４】
図１に参照して続ける。操作者が指又は導体で本発明の投影型容量タッチ検出装置のマルＡをタッチする際に、指又は導体がタッチした瞬間、容量効果が発生するので、電気の変化量を検出することにより指又は導体のタッチした位置を決定することができる。マルＡに位置した第１電極３は  第１感応軸Ｙ１（その電気量が１Ｑと仮定）に電気的に接続している。マルＡに位置した、第１三角形とした第２電極９は第２感応軸Ｘ１（その電  気量が１Ｑと仮定）に電気的に接続している。「該第１感応軸―電気量１Ｑ」及び「該第２感応軸―電気量１Ｑ」という二つの総合情報により、指又は導体のタッチした位置を精確に決定することができる。
【００１５】
操作者が指又は導体で本発明の投影型容量タッチ検出装置のマルＢをタッチする際に、マルＢの箇所では二つの第１電極３が互いに接続し、該二つの第１電極３がそれぞれ第１感応軸Ｙ５（その電気量が５Ｑと仮定）及び第１感応軸Ｙ６（その電気量が６Ｑと仮定）に電気的に接続しているため、公式（５Ｑ＋６Ｑ）／２＝５．５Ｑを通じて、５．５Ｑの値が第１感  応軸Ｙ５と第１感応軸Ｙ６との間にあることが分かる。さらに、指又は導  体でタッチした位置は、第２感応軸Ｘ２（その電気量が２Ｑと仮定）に電気的に接続している第２電極１１、１２に接続した。「該第１感応軸―電気量５．５Ｑ」及び「該第２感応軸―電気量２Ｑ」という二つの総合情報により、指又は導体のタッチした位置を精確に決定することができる。
【００１６】
図２は、本発明による実施形態２の投影型容量タッチ検出装置の構成を示す図である。この実施形態における投影型容量タッチ検出装置は縦に配列された六つの検出ユニット２を含んでいる。検出ユニット２の数量はディスプレイ・パネルの寸法によって変わってもよい。それぞれの検出ユニット２は、透明な、電気伝導性がある、インジウムとスズの酸化物(Indium Tin Oxide, ITO)又はインジウムと亜鉛の酸化物(Indium Zinc Oxide, In2ZnyO3+y)からなった一つの第１電極３と、透明な、電気伝導性がある、インジウムとスズの酸化物(Indium Tin Oxide, ITO)又はインジウムと亜鉛の酸化物(Indium Zinc Oxide, In2ZnyO3+y)からなり、第１電極３の周囲にそれぞれ配置され四角形になった四つの第２電極９、１０  、１１、１２を含んだ第２電極組と、第１電極３に電気的に接続した少なくとも一つの第１感応軸（Ｙ）と、第２電極９、１０、１１、１２に電気  的に接続した少なくとも一つの第２感応軸（Ｘ）と、を備えて成った。
【００１７】
六つの第１感応軸Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６は縦に配列され、それぞれ六つの第１電極３に電気的に接続している。六つの第２感応軸  Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８は第２電極９、１０、１１、１２に電気的に接続している。六つの第２感応軸Ｘ９、Ｘ１０、Ｘ１１、Ｘ１２、Ｘ１３、Ｘ１４は第２電極１１、１２に電気的に接続している。
【００１８】
操作者が指又は導体で本発明の投影型容量タッチ検出装置のマルＣをタッチする際に、マルＣの箇所で位置した第１電極３は第１感応軸Ｙ２（その電気量が２Ｑと仮定）に電気的に接続している。マルＣの箇所で位置した、第２三角形とした第２電極１０は第２感応軸Ｘ４（その電気量が４Ｑと仮定）に電気的に接続している。「該第１感応軸―電気量２Ｑ」及び「該第２感応軸―電気量４Ｑ」という二つの総合情報により、指又は導体のタッチした位置を精確に決定することができる。
【００１９】
操作者が指又は導体で本発明の投影型容量タッチ検出装置のマルＤをタッチする際に、マルＤの箇所では二つの第１電極３が互いに接続し、該二つの第１電極３がそれぞれ第１感応軸Ｙ３（その電気量が３Ｑと仮定）及び第１感応軸Ｙ４（その電気量が４Ｑと仮定）に電気的に接続しているため、公式（３Ｑ＋４Ｑ）／２＝３．５Ｑを通じて、３．５Ｑの値が第１感応軸Ｙ３と第１感応軸Ｙ４との間にあることが分かる。マルＤの箇所で互いに接続している二つの第２電極１２、１１は、それぞれ第２感応軸Ｘ１０（その電気量が１０Ｑと仮定）及び第２感応軸Ｘ１１（その電気量が１１Ｑと仮定）に電気的に接続している。公式（１０Ｑ＋１１Ｑ）／２＝１０．５Ｑを通じて、１０．５Ｑの値が第２感応軸Ｘ１０と第２感応軸Ｘ１１との間にあることが分かる。「該第１感応軸―電気量３．５Ｑ」及び「該第２感応軸―電気量１０．５Ｑ」という二つの総合情報により、指又は  導体のタッチした位置を精確に決定することができる。
【００２０】
図３は、本発明による実施形態３の投影型容量タッチ検出装置の構成を示す図である。この実施形態における投影型容量タッチ検出装置は横に配列された十二個の検出ユニット２を含んでいる。検出ユニット２の数量はディスプレイ・パネルの寸法によって変わってもよい。それぞれの検出ユニット２は、電気伝導性がある、インジウムとスズの酸化物(Indium Tin Oxide, ITO)又はインジウムと亜鉛の酸化物(Indium Zinc Oxide, In2Zn  yO3+y)からなった一つの第１電極３と、透明な、電気伝導性がある、インジウムとスズの酸化物(Indium Tin Oxide, ITO)又はインジウムと亜鉛の酸化物(Indium Zinc Oxide, In2ZnyO3+y)からなり、第１電極３の周囲にそれぞれ配置され四角形になった四つの第２電極９、１０、１１、１２を含んだ第２電極組と、第１電極３に電気的に接続した少なくとも一つの第１感応軸（Ｙ）と、第２電極９、１０、１１、１２に電気的に接続した少なくとも一つの第２感応軸（Ｘ）と、を備えて成った。
【００２１】
左側の六つの第１感応軸Ｙ７、Ｙ８、Ｙ９、Ｙ１０、Ｙ１１、Ｙ１２は  縦に配列され、それぞれ六つの第１電極３に電気的に接続している。右側の六つの第１感応軸Ｙ１３、Ｙ１４、Ｙ１５、Ｙ１６、Ｙ１７、Ｙ１８は縦に配列され、それぞれ六つの第１電極３に電気的に接続している。一方、四つの第２感応軸Ｘ１５、Ｘ１６、Ｘ１７、Ｘ１８について、第２感応  軸Ｘ１５は第２電極９、１０、１１、１２に、第２感応軸Ｘ１６は第２電極１１、１２に、第２感応軸Ｘ１７は第２電極９、１０に、第２感応軸Ｘ１８は第２電極１１、１２に、電気的に接続している。
【００２２】
図４は、本発明による映像表示システムを示すブロック図である。この実施形態における映像表示システム６は、前記投影型容量タッチ検出装置を具備したディスプレイ・パネル７と、ディスプレイ・パネル７に電気的に接続し電気をディスプレイ・パネル７に提供する電源８と、を備えてなった。映像表示システム６は、携帯電話、デジタルカメラ、ピーディーエー、電子辞書、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、テレビ、全地球測位システム、自動車用の表示器、飛行機用の表示器、デジタルフォトフレーム、又はポータブルDVDプレーヤーでもある。
【００２３】
上記実施の形態は本発明の技術的手段をより具体的に詳述するためのもので、当然本発明はそれに限定されず、添付クレームの範囲を逸脱しない限り、当業者による単純な設計変更、付加、修飾、及び置換はいずれも本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による実施形態１の投影型容量タッチ検出装置の構成を示す図である。
【図２】本発明による実施形態２の投影型容量タッチ検出装置の構成を示す図である。
【図３】本発明による実施形態３の投影型容量タッチ検出装置の構成を示す図である。
【図４】本発明による映像表示システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
２  検出ユニット
３  第１電極
５  検出機能を有さない区域
６  映像表示システム
７  ディスプレイ・パネル
８  電源
９〜１２  第２電極
Ｙ１〜Ｙ１８  第１感応軸
Ｘ１〜Ｘ１８  第２感応軸
【図１】
0005193764.tif 000002
【図２】
0005193764.tif 000003
【図３】
0005193764.tif 000004
【図４】
0005193764.tif 000005