JP6233075B2 - Touch panel sensor and input / output device including touch panel sensor - Google Patents
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Description
本発明は、電気的な絶縁性に関する信頼性が改善されたタッチパネルセンサに関する。また本発明は、タッチパネルセンサを備える入出力装置に関する。 The present invention relates to a touch panel sensor with improved reliability related to electrical insulation. The present invention also relates to an input / output device including a touch panel sensor.
今日、入力手段として、タッチパネル装置が広く用いられている。タッチパネル装置は、タッチパネルセンサ、タッチパネルセンサ上への接触位置を検出する制御回路、配線およびＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）を含んでいる。タッチパネル装置は、多くの場合、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の表示装置が組み込まれた種々の装置等（例えば、券売機、ＡＴＭ装置、携帯電話、ゲーム機）に対する入力手段として、表示装置とともに用いられている。このような装置においては、タッチパネルセンサが表示装置の表示面上に配置されており、これによって、表示装置に対する極めて直接的な入力が可能になっている。タッチパネルセンサのうち表示装置の表示領域に対面する領域は透明になっており、タッチパネルセンサのこの領域が、接触位置（接近位置）を検出し得るアクティブエリアを構成するようになる。 Today, touch panel devices are widely used as input means. The touch panel device includes a touch panel sensor, a control circuit that detects a contact position on the touch panel sensor, wiring, and an FPC (flexible printed circuit board). In many cases, the touch panel device is used as an input means for various devices in which a display device such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro-Luminescence) display is incorporated (for example, a ticket vending machine, an ATM device, a mobile phone, a game machine). And used together with a display device. In such a device, the touch panel sensor is disposed on the display surface of the display device, thereby enabling extremely direct input to the display device. The area | region which faces the display area of a display apparatus among touch panel sensors is transparent, and this area | region of a touch panel sensor comprises the active area which can detect a contact position (approach position).
タッチパネル装置は、タッチパネルセンサ上への接触位置（接近位置）を検出する原理に基づいて、種々の形式に区別される。昨今では、光学的に明るいこと、意匠性があること、構造が容易であること、機能的にも優れていること等の理由から、容量結合方式のタッチパネル装置が注目されている。容量結合方式のタッチパネル装置においては、位置を検知されるべき外部導体（典型的には、指）が誘電体を介してタッチパネルセンサに接触（接近）する際、新たに奇生容量が発生する。この奇生容量に起因する静電容量の変化に基づいて、タッチパネルセンサ上における対象物の位置が検出される。容量結合方式には表面型と投影型とがあるが、マルチタッチの認識（多点認識）への対応に適していることから、投影型が注目を浴びている。 Touch panel devices are classified into various types based on the principle of detecting a contact position (approach position) on a touch panel sensor. In recent years, capacitive touch panel devices have attracted attention because they are optically bright, have good design properties, have a simple structure, and are superior in function. In a capacitively coupled touch panel device, when an external conductor (typically a finger) whose position is to be detected contacts (approaches) the touch panel sensor via a dielectric, a new strange capacitance is generated. The position of the object on the touch panel sensor is detected based on the change in capacitance caused by this strange capacity. The capacitive coupling method includes a surface type and a projection type, but the projection type is attracting attention because it is suitable for multi-touch recognition (multi-point recognition).
投影型容量結合方式のタッチパネルセンサは、誘電体と、誘電体のうち上述のアクティブエリア内に形成された電極パターンと、誘電体のうちアクティブエリアの外側の非アクティブエリア（いわゆる額縁領域）に形成された額縁配線と、を有している。電極パターンは、透光性および導電性を有する材料、例えば金属酸化物から形成される。一方、額縁配線は、電極パターンからの信号をタッチパネルセンサの外部に設けられた制御回路に伝達したり、制御回路からの駆動信号を電極パターンに伝達したりするためのものであり、一般に、高い導電性を有する金属材料から形成される金属層を含んでいる。 A projected capacitively coupled touch panel sensor is formed in a dielectric, an electrode pattern formed in the above active area of the dielectric, and an inactive area (so-called frame region) outside the active area of the dielectric. Frame frame wiring. The electrode pattern is formed from a material having translucency and conductivity, such as a metal oxide. On the other hand, the frame wiring is used to transmit a signal from the electrode pattern to a control circuit provided outside the touch panel sensor or to transmit a drive signal from the control circuit to the electrode pattern. A metal layer formed of a conductive metal material is included.
タッチパネルセンサを製造する方法として、はじめに、電極パターンを構成するための金属酸化物からなる透明導電層や、額縁配線を構成するための金属からなる金属層などを含む積層体を準備し、次に、この積層体の任意の層をフォトリソグラフィー法などによってパターニングするという方法が知られている（例えば特許文献１）。 As a method for manufacturing a touch panel sensor, first, a laminate including a transparent conductive layer made of a metal oxide for constituting an electrode pattern, a metal layer made of a metal for constituting a frame wiring, and the like is prepared, and then A method of patterning an arbitrary layer of the laminate by a photolithography method or the like is known (for example, Patent Document 1).
一般にタッチパネルセンサの額縁配線の金属層は、アルミニウムや銅、銀またはこれらの合金を用いて形成される。特に、銅や銀またはこれらの合金は電気抵抗率が低いため、額縁配線に流れる信号が損なわれることを防ぐことができ、タッチ位置の検出を精度良く行うことが可能である。しかしながら、金属層に銀や銅、またはこれらの合金を用いた場合、金属層の金属イオンが、イオンマイグレーション現象等によって徐々に移動し、この結果、隣接する２つの額縁配線がショートしてしまうという不具合が生じることが考えられる。 Generally, the metal layer of the frame wiring of the touch panel sensor is formed using aluminum, copper, silver, or an alloy thereof. In particular, since copper, silver, or an alloy thereof has a low electrical resistivity, it is possible to prevent a signal flowing through the frame wiring from being damaged, and it is possible to detect a touch position with high accuracy. However, when silver, copper, or an alloy thereof is used for the metal layer, the metal ions in the metal layer gradually move due to an ion migration phenomenon or the like, and as a result, two adjacent frame wirings are short-circuited. It is possible that a problem will occur.
本発明は、このような課題を効果的に解決し得るタッチパネルセンサを提供することを目的とする。また本発明は、タッチパネルセンサを備える入出力装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the touch panel sensor which can solve such a subject effectively. Another object of the present invention is to provide an input / output device including a touch panel sensor.
本発明は、タッチパネルセンサであって、タッチ位置を検出され得る領域に対応するアクティブエリアと、アクティブエリアの周辺に位置する非アクティブエリアと、を含む基材と、前記基材の前記アクティブエリアに配置された複数の電極パターンと、対応する前記電極パターンに電気的に接続されるとともに、前記基材の前記非アクティブエリアに並べられた複数の額縁配線と、を備え、前記額縁配線は、前記電極パターンを駆動するための信号、または前記電極パターンによって伝達された信号が流れるものであり、前記額縁配線は、金属層を含み、前記金属層は、銀、銅、またはこれらの合金で形成されており、前記複数の額縁配線のうち少なくとも一対の互いに隣接する額縁配線の間の少なくとも一部の領域に、前記複数の電極パターンのいずれにも電気的に接続されていないダミー配線が配置されており、前記ダミー配線は、導電性酸化物を含んでおり、前記ダミー配線は、前記複数の額縁配線に流れる信号の最大電位以上のダミー電位に維持されるものである、タッチパネルセンサである。 The present invention is a touch panel sensor, and includes a base material including an active area corresponding to a region where a touch position can be detected, a non-active area positioned around the active area, and the active area of the base material. A plurality of arranged electrode patterns, and a plurality of frame wirings electrically connected to the corresponding electrode patterns and arranged in the inactive area of the base material, A signal for driving the electrode pattern or a signal transmitted by the electrode pattern flows, and the frame wiring includes a metal layer, and the metal layer is formed of silver, copper, or an alloy thereof. And at least a portion of the plurality of frame wirings between at least a pair of adjacent frame wirings. A dummy wiring that is not electrically connected to any of the screens is disposed, the dummy wiring contains a conductive oxide, and the dummy wiring is a maximum of a signal that flows through the plurality of frame wirings. This is a touch panel sensor that is maintained at a dummy potential higher than the potential.
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記複数の額縁配線は、複数の駆動配線及び複数の検出配線を含み、前記タッチパネルセンサは、前記複数の駆動配線と前記複数の検出配線との間の領域に配置されたシールド配線をさらに備え、前記シールド配線は、前記複数の電極パターンのいずれにも電気的に接続されておらず、前記シールド配線は、前記ダミー電位より低いシールド電位に維持されるものであり、前記ダミー配線は、前記シールド配線と前記駆動配線との間の少なくとも一部の領域、及び、前記シールド配線と前記検出配線との間の少なくとも一部の領域、に配置されていてもよい。 In the touch panel sensor according to the present invention, the plurality of frame wires include a plurality of drive wires and a plurality of detection wires, and the touch panel sensor is disposed in a region between the plurality of drive wires and the plurality of detection wires. A shield wiring, the shield wiring is not electrically connected to any of the plurality of electrode patterns, the shield wiring is maintained at a shield potential lower than the dummy potential, The dummy wiring may be arranged in at least a part of the region between the shield wiring and the drive wiring and in at least a part of the region between the shield wiring and the detection wiring.
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記ダミー配線は、各額縁配線毎に配置されていてもよい。 In the touch panel sensor according to the present invention, the dummy wiring may be arranged for each frame wiring.
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記額縁配線は、当該額縁配線の側から前記基材の側に向かう方向に見て、前記金属層を覆うように形成された被覆層を含み、前記被覆層は、導電性酸化物で形成されていてもよい。 In the touch panel sensor according to the present invention, the frame wiring includes a coating layer formed so as to cover the metal layer when viewed in a direction from the frame wiring side toward the base material side, and the coating layer includes: It may be formed of a conductive oxide.
本発明によるタッチパネルセンサにおいて、前記ダミー配線と前記額縁配線の被覆層とは、同一の材料で形成されていてもよい。 In the touch panel sensor according to the present invention, the dummy wiring and the covering layer of the frame wiring may be formed of the same material.
本発明は、表示装置と、前記表示装置の表示面上に配置されたタッチパネルセンサと、を備え、前記タッチパネルセンサは、タッチ位置を検出され得る領域に対応するアクティブエリアと、アクティブエリアの周辺に位置する非アクティブエリアと、を含む基材と、前記基材の前記アクティブエリアに配置された複数の電極パターンと、対応する前記電極パターンに電気的に接続されるとともに、前記基材の前記非アクティブエリアに並べられた複数の額縁配線であって、金属層を含む額縁配線と、を備え、前記額縁配線は、前記電極パターンを駆動するための信号、または前記電極パターンによって伝達された信号が流れるものであり、前記額縁配線は、金属層を含み、前記金属層は、銀、銅、またはこれらの合金で形成されており、前記複数の額縁配線のうち少なくとも一対の互いに隣接する額縁配線の間の少なくとも一部の領域に、前記複数の電極パターンのいずれにも電気的に接続されていないダミー配線が配置されており、前記ダミー配線は、導電性酸化物を含んでおり、前記ダミー配線は、前記複数の額縁配線に流れる信号の最大電位以上のダミー電位に維持されている、入出力装置である。 The present invention includes a display device and a touch panel sensor disposed on a display surface of the display device, and the touch panel sensor includes an active area corresponding to an area in which a touch position can be detected, and a periphery of the active area. A non-active area positioned; a plurality of electrode patterns disposed in the active area of the base material; and the non-active area of the base material electrically connected to the corresponding electrode pattern A plurality of frame wirings arranged in an active area, the frame wiring including a metal layer, wherein the frame wiring receives a signal for driving the electrode pattern or a signal transmitted by the electrode pattern. The frame wiring includes a metal layer, and the metal layer is formed of silver, copper, or an alloy thereof, A dummy wiring that is not electrically connected to any of the plurality of electrode patterns is disposed in at least a part of a region between at least one pair of adjacent frame wirings among the plurality of frame wirings. The wiring includes a conductive oxide, and the dummy wiring is an input / output device maintained at a dummy potential equal to or higher than a maximum potential of a signal flowing through the plurality of frame wirings.
本発明によれば、複数の額縁配線のうち少なくとも一対の互いに隣接する額縁配線の間の少なくとも一部の領域に、複数の電極パターンのいずれにも電気的に接続されていないダミー配線が配置されており、当該ダミー配線は、複数の額縁配線に流れる信号の最大電位以上のダミー電位に維持される。このため、一対の互いに隣接する額縁配線の一方の金属層から他方の金属層へ金属イオンが移動してしまって当該一対の互いに隣接する額縁配線がショートしてしまう、ということが抑制され得る。また、ダミー配線がイオンマイグレーション現象の生じにくい材料である導電性酸化物で形成されているため、ダミー配線から当該ダミー配線に隣接する額縁配線への金属イオンの移動も防止される。この結果、一対の互いに隣接する額縁配線がダミー配線を介してショートしてしまう、ということが抑制され得る。 According to the present invention, dummy wirings that are not electrically connected to any of the plurality of electrode patterns are disposed in at least a part of the region between at least one pair of adjacent frame wirings among the plurality of frame wirings. The dummy wiring is maintained at a dummy potential that is equal to or higher than the maximum potential of the signal flowing through the plurality of frame wirings. For this reason, it can be suppressed that the metal ions move from one metal layer of the pair of adjacent frame wirings to the other metal layer and the pair of adjacent frame wirings are short-circuited. In addition, since the dummy wiring is formed of a conductive oxide that is a material that hardly causes an ion migration phenomenon, movement of metal ions from the dummy wiring to the frame wiring adjacent to the dummy wiring is also prevented. As a result, a pair of adjacent frame wirings can be prevented from being short-circuited via the dummy wiring.
以下、図１乃至図８を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。また本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば「板」は、シートやフィルム等とも呼ばれうるような部材や部分も含む概念である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual ones. Further, in the present specification, the terms “sheet”, “film”, and “plate” are not distinguished from each other only based on the difference in names. Thus, for example, “plate” is a concept that includes members and parts that can also be called sheets, films, and the like.
タッチパネル装置および入出力装置
はじめに図１を参照して、タッチパネルセンサ３０を備えた入出力装置１０について説明する。図１に示すように、入出力装置１０は、タッチパネルセンサ３０と表示装置（例えば液晶表示装置）１５とを組み合わせることによって構成されている。図示された表示装置１５は、フラットパネルディスプレイとして構成されている。表示装置１５は、表示面１６ａを有した表示パネル１６と、表示パネル１６に接続された表示制御部（図示せず）と、を有している。表示パネル１６は、映像を表示することができるアクティブエリアＡ１と、アクティブエリアＡ１を取り囲むようにしてアクティブエリアＡ１の外側に配置された非アクティブエリア（額縁領域とも呼ばれる）Ａ２と、を含んでいる。表示制御部は、表示されるべき映像に関する情報を処理し、映像情報に基づいて表示パネル１６を駆動する。すなわち、表示装置１５は、文字や図等の情報を映像として出力する出力装置としての役割を担っている。
Touch Panel Device and Input / Output Device First, an input /
図１に示すように、タッチパネルセンサ３０は、表示装置１５の表示面１６ａ上に配置されている。このタッチパネルセンサ３０は、例えば、表示装置１５の表示面１６ａ上に接着層（図示せず）を介して接着されている。
As shown in FIG. 1, the
なお、本実施の形態において、タッチパネルセンサ３０は、タッチ位置検出機能をもたらすだけでなく、表示装置を保護する役割をも果たすように構成されている。具体的には、タッチパネルセンサ３０の基材３２は、表示装置用の保護板として機能するように構成されている。この場合、基材３２の観察者側の面３２ｂが、入出力装置１０のうち最も観察者側に位置する面を構成している。また、タッチパネルセンサ３０の各構成要素、例えば後述する電極パターン４１，４２、額縁配線４３やシールド配線４５およびダミー配線４８は、いずれも基材３２の表示装置側の面３２ａに設けられている。また、基材３２は、表示装置１５を保護する上で十分な強度を有する材料から構成されている。
In the present embodiment, the
タッチパネルセンサ
次に図２乃至図５を参照して、タッチパネルセンサ３０について説明する。図２は、タッチパネルセンサ３０を示す平面図であり、図３は、図２のタッチパネルセンサ３０の部分拡大図である。また、図４は、図２のタッチパネルセンサ３０の、ＩＶ線に沿った断面図であり、図５は、図２のタッチパネルセンサ３０の、Ｖ線に沿った断面図である。
Touch Panel Sensor Next, the
図２に示されたタッチパネルセンサ３０は、投影型の静電容量結合方式として構成され、タッチパネルセンサ３０の外部導体（例えば、人間の指）の接触位置（タッチ位置とも称する）を検出可能に構成されている。なお、静電容量結合方式のタッチパネルセンサ３０の検出感度が優れている場合には、外部導体がタッチパネルセンサ３０に接近しただけで当該外部導体がタッチパネル装置のどの領域に接近しているかを検出することができる。従って、ここで用いる「接触位置」とは、実際には接触していないが位置を検出され得る接近位置を含む概念とする。なお、「容量結合」方式は、タッチパネルの技術分野において「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等とも呼ばれており、本件では、これらの「静電容量」方式や「静電容量結合」方式等と同義の用語として取り扱う。さらに、図２に示されたタッチパネルセンサ３０は、本実施の形態では、特に相互容量方式として構成されるが、これに限定されない。
The
図２に示すように、タッチパネルセンサ３０は、タッチ位置を検出され得る領域に対応するアクティブエリアＡａ１と、アクティブエリアＡａ１の周辺に位置する非アクティブエリアＡａ２と、を含む基材３２と、基材３２のアクティブエリアＡａ１に配置された複数の電極パターン４１，４２と、対応する電極パターン４１，４２に電気的に接続されるとともに、基材３２の非アクティブエリアＡａ２に並べられた複数の額縁配線４３と、を備えている。基材３２のアクティブエリアＡａ１および非アクティブエリアＡａ２はそれぞれ、表示パネル１６のアクティブエリアＡ１および非アクティブエリアＡ２に対応して区画されたものである。
As illustrated in FIG. 2, the
以下、タッチパネルセンサ３０を構成する各要素についてさらに詳述する。
Hereinafter, each element constituting the
基材３２は、タッチパネルセンサ３０において誘電体として機能するものである。また上述のように、基材３２は、表示装置用の保護板としても機能するものである。基材３２は例えば、十分な強度を有するよう、ガラスなどを用いて構成されている。
The
電極パターン４１，４２は、図２および図３に示すように、第１方向に沿って、例えば図２のｘ方向に沿って延びる複数の第１電極パターン４１と、第１方向に直交する第２方向に沿って、例えば図２のｙ方向に沿って延びる複数の第２電極パターン４２と、を有している。本実施の形態では、第１電極パターン４１は、ｘ方向に沿って直線状に延びるｘ方向接続部４１ａと、ｘ方向にｘ方向接続部４１ａを介して接続されたｘ方向電極単位４１ｂと、を有している。また、第２電極パターン４２は、ｙ方向に沿って直線状に延びるｙ方向接続部４２ａと、ｘ方向電極単位４１ｂ間に位置し、ｙ方向にｙ方向接続部４２ａを介して接続されたｙ方向電極単位４２ｂと、を有している。図２および図３に示すように、ｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂは、各々略正方形の形状を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
電極パターン４１，４２を構成する材料は、導電性を有する限りにおいて特には限定されないが、本実施の形態においては、ｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂを構成する材料としては、導電性および透光性を有する透明導電材料が用いられる。ｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂを構成する透明導電材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化インジウム、アンチモン添加酸化錫、フッ素添加酸化錫、アルミニウム添加酸化亜鉛、カリウム添加酸化亜鉛、シリコン添加酸化亜鉛や、酸化亜鉛−酸化錫系、酸化インジウム−酸化錫系、酸化亜鉛−酸化インジウム−酸化マグネシウム系などの導電性酸化物が用いられる。これらの導電性酸化物が２種以上複合されてもよい。
The material constituting the
ｘ方向接続部４１ａおよびｙ方向接続部４２ａを構成する材料も、導電性を有する限りにおいては特には限定されない。例えば本実施の形態においては、ｘ方向接続部４１ａを構成する材料としては、ｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂと同一の材料が用いられる。このようにｘ方向接続部４１ａがｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂの材料と同一の材料から形成されていることにより、後述するタッチパネルセンサの製造工程において、ｘ方向接続部４１ａをｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂの形成工程と同一の工程で形成することができる。
The material constituting the
また、ｙ方向接続部４２ａを構成する材料としては、後述する額縁配線４３およびシールド配線４５の金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍの材料と同一の材料を用いることができる。このようにｙ方向接続部４２ａが金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍの材料と同一の材料から形成されていることにより、後述するタッチパネルセンサの製造工程において、ｙ方向接続部４２ａを金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍの形成工程と同一の工程で形成することができる。
若しくは、ｙ方向接続部４２ａを構成する材料としては、ｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂと同様の透明導電材料を用いてもよい。ｙ方向接続部４２ａを金属材料で構成した場合、交差するｘ方向接続部４１ａとの間において、後述するイオンマイグレーション現象が生じてしまう可能性があるが、透明導電材料を用いてｙ方向接続部４２ａを構成することにより、そのようなイオンマイグレーション現象が生じる可能性を無くす、若しくは低くすることができる。
Moreover, as a material which comprises the y
Or as a material which comprises the y
ｙ方向接続部４２ａは、図４および図５に示すように、ｘ方向接続部４１ａに対して基板３２の側に形成されている。ｙ方向接続部４２ａとｘ方向接続部４１ａとの間には、絶縁層４７が介在されており、これによってｙ方向接続部４２ａとｘ方向接続部４１ａとが電気的に短絡するのが防がれている。絶縁層４７を形成する材料としては、電気絶縁性を有する材料であれば特に限定されないが、本実施の形態においては、透明性を有するアクリル樹脂が用いられる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the y-
額縁配線４３は、電極パターン４１，４２を駆動するための信号、または電極パターン４１，４２によって伝達された信号が流れるものであり、金属層を有している。額縁配線４３は、複数本が非アクティブエリアＡａ２に並べられており、その一端において対応する電極パターン４１，４２に、その他端において対応する端子部４４に電気的に接続されている。
The
本実施の形態においては、複数の額縁配線４３は、対応する第１電極パターン４１に接続された複数の駆動配線４３ｘと、対応する第２電極パターン４２に電気的に接続された検出配線４３ｙと、を含んでいる。すなわち本実施の形態においては、第１電極パターン４１が駆動電極として機能し、第２電極パターン４２が検出電極として機能する。しかしながら、これに限られることはなく、第１電極パターン４１が検出電極として機能し、第２電極パターン４２が駆動電極として機能するよう、複数の額縁配線４３が電極パターン４１，４２に接続されていてもよい。
In the present embodiment, the plurality of
駆動配線４３ｘの金属層４３ｘｍは、その一端において第１電極パターン４１に電気的に接続されており、その他端において対応する端子部４４に電気的に接続されている。また、検出配線４３ｙの金属層４３ｙｍは、その一端において第２電極パターン４２に電気的に接続されており、その他端において対応する端子部４４に電気的に接続されている。金属層４３ｘｍ，４３ｙｍを構成する材料としては、導電性の高い金属材料である銀、銅、またはこれらの合金が用いられる。
The metal layer 43xm of the
本実施の形態においては、駆動配線４３ｘは、タッチ位置検出動作中、駆動配線４３ｘを流れる信号の電位が図６Ａに示すような最大電圧Ｖａと最小電圧Ｖｇとの間で変化するものである。また、検出配線４３ｙも、タッチ位置検出動作中、検出配線４３ｙを流れる信号の電位が図６Ａに示すような最大電圧Ｖａと最小電圧Ｖｇとの間で変化するものである。ここで、電圧Ｖａは、入出力装置１０のＧＮＤの電圧Ｖｇより高いが入出力装置１０の電源２２の電圧Ｖｓ以下の電圧である。
駆動配線４３ｘを流れる信号の変化の仕方、すなわち信号の形状が特に限られることはない。一例として、駆動配線４３ｘを流れる信号の形状として、パルス状に変化する信号を挙げることができる。
In the present embodiment, the
There is no particular limitation on the way of changing the signal flowing through the
シールド配線４５は、複数の電極パターン４１，４２のいずれにも電気的に接続されていない配線であって、安定したシールド電位に維持されるものである。シールド配線４５は、例えば図２においては、非アクティブエリアＡａ２のうち、複数の駆動配線４３ｘと複数の検出配線４３ｙとの間の領域、および、額縁配線４３よりも外側の領域に、隣接する額縁配線４３に沿って各１本ずつ設けられている。なお「外側」とは、基材３２の外縁に近い側のことを意味している。もっとも、シールド配線４５が設けられる領域および当該領域におけるシールド配線４５の本数は、これに限られない。本実施の形態のシールド配線４５は、入出力装置１０のＧＮＤの電位Ｖｇと同じ電位に維持されるものである。すなわち、本実施の形態においては、シールド電位は、電位Ｖｇである。もっとも、シールド電位としては、電位Ｖｇに限られない。
The
本実施の形態では、シールド配線４５は、金属層４５ｍを含む。金属層４５ｍを構成する材料としては、導電性を有する限りにおいては特に限られないが、本実施の形態では、額縁配線４３の金属層４３ｘｍ，４３ｙｍと同一の材料、すなわち銀、銅またはこれらの合金、が用いられる。
In the present embodiment, the
ところで、互いに隣接する額縁配線４３の間や互いに隣接する額縁配線４３とシールド配線４５との間には、各々の配線の電位の違いにより電位差が生じる。例えば、本実施の形態においては、額縁配線４３の駆動配線４３ｘおよび検出配線４３ｙの電位は、最大電位Ｖａと最小電位Ｖｇとの間で変化する。したがって、互いに隣接する駆動配線４３ｘの間、および、互いに隣接する検出配線４３ｙの間に、電位差が生じる。また、シールド配線４５の電位は、電位Ｖｇで一定である。したがって、互いに隣接する駆動配線４３ｘとシールド配線４５との間、および、互いに隣接する検出配線４３ｙとシールド配線４５との間にも、電位差が生じる。
By the way, a potential difference is generated between the frame wirings 43 adjacent to each other or between the frame wirings 43 and the shield wirings 45 adjacent to each other due to the potential difference between the wirings. For example, in the present embodiment, the potentials of the
このように、互いに隣接する額縁配線４３の間や互いに隣接する額縁配線４３とシールド配線４５との間に電位差が生じると、高電位側の配線の金属層の金属イオンが、イオンマイグレーション現象によって低電位側の配線に向けて徐々に移動し、低電位側の配線とショートしてしまうことがある。特に、金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍを構成する材料として銀、銅またはこれらの合金を用いた場合、イオンマイグレーション現象が生じる可能性が高く、要求される額縁配線４３およびシールド配線４５の絶縁信頼性を実現することが困難である。
As described above, when a potential difference is generated between the frame wirings 43 adjacent to each other or between the frame wirings 43 adjacent to each other and the
本件発明者は、このような課題を解決すべく試行錯誤を重ねた結果、次のような知見を見いだした。すなわち、互いに隣接する額縁配線４３の間の少なくとも一部の領域や、互いに隣接する額縁配線４３とシールド配線４５との間の少なくとも一部の領域に、複数の電極パターン４１，４２のいずれにも電気的に接続されていないダミー配線４８を配置し、当該ダミー配線４８の電位を隣接する額縁配線４３やシールド配線４５の電位よりも高く維持することにより、互いに隣接する額縁配線４３の間または互いに隣接する額縁配線４３とシールド配線４５との間におけるイオンマイグレーション現象の発生が抑制されることを見出した。さらに、ダミー配線４８を構成する材料として、導電性酸化物のようなイオンマイグレーション現象が発生しにくい材料を用いることにより、互いに隣接するダミー配線４８と額縁配線４３またはシールド配線４５との間におけるイオンマイグレーション現象の発生も抑制され、互いに隣接する一対の額縁配線４３や、互いに隣接する額縁配線４３とシールド配線４５とがダミー配線４８を介してショートしてしまう、ということが抑制されることを見出した。
As a result of repeated trial and error in order to solve such problems, the present inventor has found the following knowledge. That is, in any of the plurality of
タッチ位置検出動作中にダミー配線４８の電位を隣接する額縁配線４３やシールド配線４５の電位よりも高く維持するために、ダミー配線４８は、複数の額縁配線４３に流れる信号の最大電位Ｖａ以上のダミー電位に維持されるものである。本実施の形態においては、ダミー配線４８は、その一端において対応する端子部４４に電気的に接続されており、当該端子部４４を介して任意の機能部に接続されて、入出力装置１０の電源２２の電位Ｖｓと同電位に維持されるものである。
In order to maintain the potential of the
本実施の形態においては、ダミー配線４８は、各額縁配線４３毎および各シールド配線４５毎に配置されているが、これに限られない。例えば、ダミー配線４８は、シールド配線４５と複数の額縁配線４３との間の領域にのみ配置されていてもよい。また、例えば、ダミー配線４８は、複数の額縁配線４３のうち一対の隣接する額縁配線４３の間の領域にのみ配置されてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態においては、ダミー配線４８は、互いに隣接する額縁配線４３の間の領域または互いに隣接する額縁配線４３とシールド配線４５との間の領域を全て網羅するように配置されているが、当該領域の一部にのみ設けられていてもよい。
Further, in the present embodiment, the dummy wirings 48 are arranged so as to cover the entire area between the frame wirings 43 adjacent to each other or the area between the frame wirings 43 adjacent to each other and the
さらに、本件発明者は、額縁配線４３の金属層４３ｘｍ，４３ｙｍやシールド配線４５の金属層４５ｍを、金属材料に比べて高い耐腐食性を有する導電性酸化物で被覆することにより、イオンマイグレーション現象の発生がさらに顕著に抑制されることを見出した。
Furthermore, the present inventor coats the metal layers 43xm and 43ym of the
本実施の形態の各額縁配線４３は、額縁配線４３の側から基材３２の側に向かう方向に見て金属層４３ｘｍ，４３ｙｍを覆うように形成された被覆層４３ｘｃ，４３ｙｃを有している。また、シールド配線４５は、シールド配線４５の側から基材３２の側に向かう方向に見て金属層４５ｍを覆うように形成された被覆層４５ｃを有している。さらに、本実施の形態においては、被覆層４３ｘｃ，４３ｙｃ，４５ｃは、ｘ方向接続部４１ａ、ｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂを構成する材料と同一の材料、すなわち導電性酸化物で構成されている。このように、被覆層４３ｘｃ，４３ｙｃ，４５ｃがｘ方向接続部４１ａ、ｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂの材料と同一の材料から形成されていることにより、後述するタッチパネルセンサの製造工程において、被覆層４３ｘｃ，４３ｙｃ，４５ｃを、ｘ方向接続部４２ａ、ｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂの形成工程と同一の工程で形成することができる。さらにこの場合、ｘ方向接続部４２ａ、ｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂの形成工程の形成工程を実施する際、額縁配線４３およびシールド配線４５の金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍは、後述する導電性酸化物層５１およびレジスト層によって覆われている。このため、ｘ方向接続部４１ａ、ｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂをエッチングするためのエッチング液によって額縁配線４３およびシールド配線４５の金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍが損傷される、ということが防止される。なおダミー配線４８が導電性酸化物によって構成されている場合、ｘ方向接続部４２ａ、ｘ方向電極単位４１ｂおよびｙ方向電極単位４２ｂの形成工程と同一の工程で、さらにダミー配線４８を形成することもできる。
Each
次に、図３を参照して、各配線の幅、各配線の金属層の幅および互いに隣り合う配線の間の間隔について説明する。 Next, with reference to FIG. 3, the width of each wiring, the width of the metal layer of each wiring, and the interval between adjacent wirings will be described.
図３において、符号ｗ１が、額縁配線４３の金属層４３ｘｍ，４３ｙｍの幅を表している。額縁配線４３の金属層４３ｘｍ，４３ｙｍの幅ｗ１を決定する上では、額縁配線４３に求められる電気抵抗の値が考慮される。例えば幅ｗ１は、１５〜２００μｍの範囲内になっている。
In FIG. 3, the symbol w <b> 1 represents the width of the metal layers 43 xm and 43 ym of the
また、符号ｗ２が、シールド配線４５の金属層４５ｍ幅を表している。シールド配線４５の金属層４５ｍの幅ｗ２を決定する上では、シールド配線４５の電位の安定性や、非アクティブエリアＡａ２の幅などが考慮される。幅ｗ２は、例えば１５〜２００μｍの範囲内になっている。
A symbol w2 represents the width of the
また、符号ｗ３が、ダミー配線４８の幅を表している。ダミー配線４８の幅ｗ３を決定する上では、後述する導電性酸化物層５１をパターニングしてダミー配線４８を形成する際のパターニングの精度の限界などが考慮される。例えば幅ｗ３は、１５μｍ以上になっている。
The symbol w3 represents the width of the
また、符号ｄ１が、金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍと、当該金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍに隣接するダミー配線４８と、の間の間隔を表している。金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍと、当該金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍに隣接するダミー配線４８と、の間の間隔ｄ１を決定する上では、後述する導電性酸化物層５１や金属層５２のパターニングの精度の限界などが考慮される。例えば間隔ｄ１は、２０μｍ以上になっている。
Reference sign d1 represents the distance between the metal layers 43xm, 43ym, and 45m and the dummy wirings 48 adjacent to the metal layers 43xm, 43ym, and 45m. In determining the distance d1 between the metal layers 43xm, 43ym, and 45m and the dummy wirings 48 adjacent to the metal layers 43xm, 43ym, and 45m, patterning of the
また、符号ｄ２が、ダミー配線４８と、当該ダミー配線４８に隣接する額縁配線４３またはシールド配線４５と、の間隔を表している。ダミー配線４８と、当該ダミー配線４８に隣接する額縁配線４３またはシールド配線４５と、の間隔ｄ２を決定する上では、ダミー配線４８及び額縁配線４３またはシールド配線４５の被覆層４３ｘｃ，４３ｙｃ，４５ｃのパターニングの精度を考慮する必要がある。したがって、間隔ｄ２は、好ましくは１５μｍ以上になっている。
The symbol d2 represents the distance between the
タッチパネルセンサの製造方法
次に、以上のような構成からなるタッチパネルセンサ３０を製造する方法について、図７Ａ〜図７Ｅを参照して説明する。図７Ａ〜図７Ｅは、図２のタッチパネルセンサ３０のＶ線に沿った位置において、タッチパネルセンサ３０の製造方法の各工程における層構成を示す図である。
Method for Manufacturing Touch Panel Sensor Next, a method for manufacturing the
はじめに図７Ａに示すように、基材３２を準備する。上述のように、基材３２は、表示装置用の保護板としても機能することができるものである。次に図７Ｂに示すように、基材３２の表示装置側の面３２ａ上に金属層５２を設ける。金属層５２を設ける方法としては、例えばスパッタリング法やめっき法が用いられ得る。その後、図７Ｃに示すように、金属層５２をパターニングする。これによって、上述のｙ方向接続部４２ａ、並びに、額縁配線４３およびシールド配線４５を構成するための金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍを同時に得ることができる。金属層５２をパターニングする工程は、例えば、はじめに金属層５２上にレジスト層を設け、次に、レジスト層を露光・現像してレジスト層をパターニングし、その後、レジスト層をマスクとして金属層５２をエッチングし、そしてレジスト層を除去することを含んでいる。
First, as shown in FIG. 7A, a
次に図７Ｄに示すように、金属層５２のうち上述のｙ方向接続部４２ａを構成する部分の上に絶縁層４７を設ける。絶縁層４７を設ける方法が特に限られることはなく、スクリーン印刷法やフォトリソグラフィー法などが用いられ得る。
Next, as shown in FIG. 7D, an insulating
その後、図７Ｅに示すように、金属層５２および絶縁層４７上に導電性酸化物層５１を設ける。導電性酸化物層５１を設ける方法としては、例えばスパッタリング法が用いられ得る。その後、上述の金属層５２をパターニングする工程と同様の方法を用いて、導電性酸化物層５１をパターニングする。これによって、上述のｘ方向接続部４２ａ、ｘ方向電極単位４１ｂ、ｙ方向電極単位４２ｂ、ダミー配線４８、並びに、額縁配線４３およびシールド配線４５の被覆層４３ｘｃ，４３ｙｃ，４５ｃを同時に得ることができる。このようにして、図５に示すタッチパネルセンサ３０を作製することができる。その後、タッチパネルセンサ３０と表示装置１５とを組み合わせることによって、入出力装置１０を得ることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 7E, a
具体的には、図８に示すように、複数の額縁配線４３を対応する端子４４を介してタッチパネルセンサ３０の制御回路２１に接続し、複数のシールド配線４５を対応する端子４４を介して入出力装置１０のＧＮＤに接続する。また、複数のダミー配線４８を対応する端子４４を介して入出力装置１０の電源２２に接続する。もっとも、ダミー配線４８は、ダミー配線４８の電位を額縁配線４３を流れる信号の最大電位Ｖａ以上のダミー電位に安定的に維持可能な機能部であれば、他の機能部に接続されてもよい。また、シールド配線４５は、シールド配線の電位をダミー電位より低いシールド電位に安定的に維持可能な機能部であれば、他の機能部に接続されてもよい。
Specifically, as shown in FIG. 8, a plurality of
タッチパネルの作用
次に、図６Ａおよび図６Ｂを参照して入出力装置１０の動作中のタッチパネル３０の作用について説明する。入出力装置１０の動作中、駆動配線４３ｘおよび検出配線４３ｙの電位は、図６Ａに示すように、最小電位Ｖｇと最大電位Ｖａとの間で変化する。また、ＧＮＤに接続されたシールド配線４５の電位は、電位Ｖｇで一定である。さらに、入出力装置１０の電源２２に接続されたダミー配線４８の電位は、図６Ｂに示すように、電位Ｖａ以上の電位Ｖｓで一定である。これにより、ダミー配線４８は、当該ダミー配線４５に隣接する駆動配線４３ｘ、検出配線４３ｙおよびシールド配線４５の電位以上の電位に維持される。一般に金属イオンの移動は電位差を駆動力として生ずるため、駆動配線４３ｘ、検出配線４３ｙおよびシールド配線４５の金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍから、当該金属層４３ｘｍ，４３ｙｍ，４５ｍに隣接する配線への金属イオンの移動が抑制される。また、ダミー配線４８がイオンマイグレーション現象の生じにくい材料で形成されているため、ダミー配線４８から当該ダミー配線４８に隣接する配線へのダミー配線４８の金属イオンの移動も防止される。
Effect of the touch panel will be described the operation of the
本実施の形態によれば、複数の額縁配線４３のうち少なくとも一対の隣接する額縁配線４３の間の少なくとも一部の領域に、複数の電極パターン４１，４２のいずれにも電気的に接続されていないダミー配線４８が配置されており、当該ダミー配線４８の電位は、複数の額縁配線４３に流れる信号の最大電位Ｖａ以上のダミー電位に維持される。このため、当該一対の額縁配線４３の一方の金属層４３ｘｍまたは４３ｙｍから他方の金属層４３ｙｍまたは４３ｘｍへ金属イオンが移動してしまって当該一対の額縁配線４３がショートしてしまう、ということが抑制され得る。また、ダミー配線４８がイオンマイグレーション現象の生じにくい材料である導電性酸化物で形成されているため、ダミー配線４８から当該ダミー配線４８に隣接する額縁配線４３への金属イオンの移動も防止される。この結果、互いに隣接する額縁配線がダミー配線を介してショートしてしまうことが、防止される。
According to the present embodiment, at least a part of the plurality of frame wirings 43 between at least one pair of adjacent frame wirings 43 is electrically connected to both of the plurality of
このように本実施の形態によれば、額縁配線４３の絶縁信頼性を高めることができる。
Thus, according to the present embodiment, the insulation reliability of the
３０ タッチパネルセンサ
３２ 基材
４１ 第１電極パターン
４２ 第２電極パターン
４３ 額縁配線
４５ シールド配線
４８ ダミー配線
Ａ１ アクティブエリア
Ａ２ 非アクティブエリア
30
Claims (6)
タッチ位置を検出され得る領域に対応するアクティブエリアと、アクティブエリアの周辺に位置する非アクティブエリアと、を含む基材と、
前記基材の前記アクティブエリアに配置された複数の電極パターンと、
対応する前記電極パターンに電気的に接続されるとともに、前記基材の前記非アクティブエリアに並べられた複数の額縁配線と、を備え、
前記額縁配線は、前記電極パターンを駆動するための信号、または前記電極パターンによって伝達された信号が流れるものであり、
前記額縁配線は、金属層を含み、
前記金属層は、銀、銅、またはこれらの合金で形成されており、
前記複数の額縁配線のうち少なくとも一対の互いに隣接する額縁配線の間の少なくとも一部の領域に、前記複数の電極パターンのいずれにも電気的に接続されていないダミー配線が配置されており、
前記ダミー配線は、導電性酸化物を含んでおり、
前記ダミー配線は、前記複数の額縁配線に流れる信号の最大電位以上のダミー電位に維持されるものである、タッチパネルセンサ。 A touch panel sensor,
A substrate including an active area corresponding to an area where a touch position can be detected, and an inactive area located around the active area;
A plurality of electrode patterns arranged in the active area of the substrate;
A plurality of frame wirings that are electrically connected to the corresponding electrode pattern and arranged in the inactive area of the base material,
The frame wiring is a signal through which a signal for driving the electrode pattern or a signal transmitted by the electrode pattern flows,
The frame wiring includes a metal layer,
The metal layer is formed of silver, copper, or an alloy thereof,
A dummy wiring that is not electrically connected to any of the plurality of electrode patterns is disposed in at least a part of a region between at least a pair of adjacent frame wirings among the plurality of frame wirings,
The dummy wiring contains a conductive oxide,
The touch panel sensor, wherein the dummy wiring is maintained at a dummy potential equal to or higher than a maximum potential of a signal flowing in the plurality of frame wirings.
前記タッチパネルセンサは、前記複数の駆動配線と前記複数の検出配線との間の領域に配置されたシールド配線をさらに備え、
前記シールド配線は、前記複数の電極パターンのいずれにも電気的に接続されておらず、
前記シールド配線は、前記ダミー電位より低いシールド電位に維持されるものであり、
前記ダミー配線は、前記シールド配線と前記駆動配線との間の少なくとも一部の領域、及び、前記シールド配線と前記検出配線との間の少なくとも一部の領域、に配置されている、請求項１に記載のタッチパネルセンサ。 The plurality of frame wires include a plurality of drive wires and a plurality of detection wires,
The touch panel sensor further includes a shield wiring disposed in a region between the plurality of drive wirings and the plurality of detection wirings,
The shield wiring is not electrically connected to any of the plurality of electrode patterns,
The shield wiring is maintained at a shield potential lower than the dummy potential,
The dummy wiring is disposed in at least a part of a region between the shield wiring and the drive wiring and at least a part of a region between the shield wiring and the detection wiring. Touch panel sensor according to.
前記被覆層は、導電性酸化物で形成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。 The frame wiring includes a coating layer formed so as to cover the metal layer when viewed in the direction from the frame wiring side toward the base material side,
The touch panel sensor according to claim 1, wherein the coating layer is made of a conductive oxide.
前記表示装置の表示面上に配置されたタッチパネルセンサと、を備え、
前記タッチパネルセンサは、
タッチ位置を検出され得る領域に対応するアクティブエリアと、アクティブエリアの周辺に位置する非アクティブエリアと、を含む基材と、
前記基材の前記アクティブエリアに配置された複数の電極パターンと、
対応する前記電極パターンに電気的に接続されるとともに、前記基材の前記非アクティブエリアに並べられた複数の額縁配線であって、金属層を含む額縁配線と、を備え、
前記額縁配線は、前記電極パターンを駆動するための信号、または前記電極パターンによって伝達された信号が流れるものであり、
前記額縁配線は、金属層を含み、
前記金属層は、銀、銅、またはこれらの合金で形成されており、
前記複数の額縁配線のうち少なくとも一対の互いに隣接する額縁配線の間の少なくとも一部の領域に、前記複数の電極パターンのいずれにも電気的に接続されていないダミー配線が配置されており、
前記ダミー配線は、導電性酸化物を含んでおり、
前記ダミー配線は、前記複数の額縁配線に流れる信号の最大電位以上のダミー電位に維持されている、入出力装置。 A display device;
A touch panel sensor disposed on a display surface of the display device,
The touch panel sensor
A substrate including an active area corresponding to an area where a touch position can be detected, and an inactive area located around the active area;
A plurality of electrode patterns arranged in the active area of the substrate;
A plurality of frame wirings electrically connected to the corresponding electrode patterns and arranged in the inactive area of the base material, the frame wiring including a metal layer, and
The frame wiring is a signal through which a signal for driving the electrode pattern or a signal transmitted by the electrode pattern flows,
The frame wiring includes a metal layer,
The metal layer is formed of silver, copper, or an alloy thereof,
A dummy wiring that is not electrically connected to any of the plurality of electrode patterns is disposed in at least a part of a region between at least a pair of adjacent frame wirings among the plurality of frame wirings,
The dummy wiring contains a conductive oxide,
The input / output device, wherein the dummy wiring is maintained at a dummy potential equal to or higher than a maximum potential of a signal flowing through the plurality of frame wirings.
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