JPWO2014050682A1 - タッチパネル - Google Patents
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Abstract
タッチパネル(10)は、第1静電容量検出用導体(11A〜11D)、絶縁層(101)、第2静電容量検出用導体(21A〜21E)、絶縁層(102)、シールド導体(40)、絶縁層(103)、背面側配線導体(31A〜31E)が厚み方向にこの順で配置された構造からなる。第2静電容量検出用導体(21A〜21E)と背面側配線導体(31A〜31E)は、第2静電容量検出用導体(21A〜21E)の長手方向の端部付近に形成された貫通導体(23A〜23E)により、背面側配線導体(31A〜31E)に接続されている。第1静電容量検出用導体(11A〜11D)は第1引き出し導体(12A〜12D)によって所定の端辺(902)に引き出され、第2静電容量検出用導体(21A〜21E)は、貫通導体(23A〜23E)、背面側配線導体(31A〜31E)、第2引き出し導体(32A〜32E)によって端辺(902)に引き出される。
Description
本発明は、指等による操作面上の操作位置を検出するタッチパネルに関する。
従来、操作面上のタッチ位置を検出して、タッチ位置に応じた操作入力を行うタッチパネルが各種考案されている。このようなタッチ位置の検出には、特許文献1に示すような構成からなる静電容量方式が一般的である。
特許文献1のタッチパネル(タッチセンサ)は、絶縁層を挟んで第1電極パターンと第2電極パターンとを備える。第1電極パターンは、第1方向に伸長する複数の長尺状電極からなり、第1電極パターンの複数の長尺状電極は、第1方向と直交する第2方向に沿って所定間隔を置いて配置されている。第2電極パターンは、第2方向に伸張する複数の長尺状電極であり、第2電極パターンの複数の長尺状電極は、第1方向と直交する第2方向に沿って所定間隔を置いて配置されている。
このような構成からなるタッチパネルは、第1電極パターンと第2電極パターンとによって検出した検出信号を、外部のタッチ検出回路(外部回路)に接続しなければならない。このため、第1、第2電極パターンを外部回路に接続する引き回し電極が必要となる。引き回し電極は、従来、特許文献1に示すように、タッチパネルにおける第1、第2電極パターンの形成領域の周囲に形成されている。
そして、外部回路への接続を容易にするため、第1電極パターン用の引き回し電極と、第2電極パターン用の引き回し電極は、タッチパネルの同じ端辺に終端が配置されるように形成されている。
しかしながら、上述の従来の構成では、引き回し電極が第1、第2電極パターンの形成領域の周囲に形成されるので、引き回し電極を形成するための領域が限られてしまう。特に、引き回し電極の終端が配置される端辺と平行な方向に伸張する電極パターン用の引き回し電極は、引き回し距離が長くなり、各引き回し電極に割り当てできる領域が小さくなる。したがって、特許文献1に示すように、従来は、引き回し電極を細線化していた。
このようなタッチパネルが搭載される携帯型電子機器の小型化に伴い、タッチパネルの小型化が要求されている。これにより、タッチパネルのできる限り広い範囲を操作検出用に利用することが好ましい。
しかしながら、上述のように引き回し電極を形成すると、引き回し電極の形成領域分、タッチパネルの面積が大きくなる。一方、タッチパネルの大きさを変えず、操作検出用の面積を大きくしようとすると、引き回し電極の細線化がより進んでしまう。この場合、引き回し電極の抵抗値が大きくなり、検出信号の伝送損失が増加し、検出性能が低下してしまう。
さらに、タッチパネルの背面に液晶ディスプレイ等を配置する場合には、タッチパネルの透光性を高くしなければならない。この場合、引き回し電極を細線化しようとすると、引き回し電極の厚みを厚くしなければならない。引き回し電極の厚みを厚くすると、透光性が低下して、引き回し電極が視認できてしまう(骨見えしてしまう)。これでは、透光性を必要とするタッチパネルとしての見栄えが低下し、透光性を有することの意義が損なわれてしまう。
本発明の目的は、タッチ検出性能を低下させることなく、できる限り小面積化することができるタッチパネルを提供することにある。
この発明のタッチパネルは、次の特徴を有する。タッチパネルは、第1静電容量検出用導体、第2静電容量検出用導体、第1絶縁層、第2絶縁層、第1引き出し導体、操作面側配線導体、背面側配線導体、背面側配線導体、層方向接続導体、および、第2引き出し導体を備える。複数の第1静電容量検出用導体は、操作面の第1方向に沿って伸長する形状からなり、操作面において第1方向に直交する第2方向に沿って間隔をおいて配置されている。複数の第2静電容量検出用導体は、第2方向に沿って伸長する形状からなり、第1方向に沿って間隔をおいて配置されている。第1絶縁層は、操作面に直交する方向において、複数の第1静電容量検出用導体と、複数の第2静電容量検出用導体との間に配置されている。第1引き出し導体は、操作面の第1方向の一方端辺に終端が配置され、該終端と反対側の端部が第1静電容量検出用導体に接続されている。操作面側配線導体は、第2静電容量検出用導体の端部から第2方向に沿って所定長さ突出した形状からなる。複数の背面側配線導体は、複数の第2静電容量検出用導体に対して第2絶縁層を介して、複数の第2静電容量検出用導体のそれぞれに対して形成され操作面側配線導体よりも幅広に形成されている。層方向接続導体は、操作面側配線導体と背面側配線導体とを接続する形状からなる。第2引き出し導体は、複数の背面側配線導体を操作面の第1方向の一方端辺に引き出す形状からなる。
この構成では、第2静電容量検出用導体の引き出し用の導体パターンの略全体が、操作面を平面視して、第2静電容量検出用導体と重なる。これにより、引き出し用の導体パターンの幅を狭くすることなく、操作面を平面視した状態で、第2静電容量検出用導体用の引き出し導体の形成領域を小さくできる。特に、第1静電容量検出用導体と第2静電容量検出用導体を、ともに操作面における第1静電容量検出用導体の伸長方向の端辺から引き出す構造とする場合であっても、引き出し用の導体パターンの幅を狭くすることなく、操作面を小さくできる。
また、この発明のタッチパネルは、次のような構成であることが好ましい。第1静電容量検出用導体、第2静電容量検出用導体、第1絶縁層、第2絶縁層、第1引き出し導体、操作面側配線導体、背面側配線導体、背面側配線導体、および、第2引き出し導体は、透光性を有する材料からなる。
このような構成とすることで、透光性を有するタッチパネルを実現できる。そして、このような構成とすることで、引き回し用の導体パターンの骨見えを抑制でき、見栄えのよいタッチパネルを実現できる。
また、この発明のタッチパネルは、層方向接続導体も透光性を有する材料からなることが好ましい。
この構成では、さらに全体として透光性に優れるタッチパネルを実現できる。
また、この発明のタッチパネルでは、層方向接続導体は、第2絶縁層を貫通する貫通導体であってもよい。
この構成では、貫通導体を用いることで、操作面を平面視した状態での引き回し用の導体しか形成されていない領域を小さくすることができる。
また、この発明のタッチパネルは、次の構成であってもよい。複数の第2静電容量検出用導体と複数の背面側配線導体とは、第2絶縁層の同一平面上に、並んで形成されている。複数の第2静電容量検出用導体と複数の背面側配線導体とは、それぞれ線状導体で接続されている。第2絶縁層の線状導体が形成されている領域を折り曲げることにより、複数の第2静電容量検出用導体と複数の背面側配線導体とを、第2絶縁層を挟んで配置しており、線状導体によって、操作面側配線導体と層方向接続導体とを実現している。
この構成では、貫通導体を用いることなく、操作面を平面視した状態での引き回し用の導体しか形成されていない領域を小さくすることができる。また、単なる折り曲げ加工のみでよく、容易に製造できる。
また、この発明のタッチパネルは、次の構成であってもよい。複数の第1静電容量検出用導体と複数の第2静電容量検出用導体とは、第2絶縁層の同一平面上に、並んで形成されている。第2絶縁層における複数の第1静電容量検出用導体の形成領域と複数の第2静電容量検出用導体の形成領域との中間位置を、第1絶縁層を挟んで折り曲げることにより、複数の第1静電容量検出用導体の形成領域と複数の第2静電容量検出用導体とを、第1絶縁層を挟んで配置する。
この構成では、第1静電容量検出用導体、第2静電容量検出用導体、背面側配線導体を一枚の絶縁性シートに形成できる。これにより、製造工程が簡素化される。
また、この発明のタッチパネルでは、複数の第2静電容量検出用導体と、背面側配線導体との間には、シールド導体が配置されていることが好ましい。
この構成では、第1、第2静電容量検出用導体によって検出される検出電圧が背面側配線導体から受ける影響を低減できる。これにより、操作面を可能な限る小面積化しながら、高精度なタッチ位置検出を実現できる。
この発明によれば、タッチ検出性能を低下させることなく、できる限る小面積化することができる。
本発明の第1の実施形態に係るタッチパネルについて、図を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態に係るタッチパネルの平面図である。図2は本発明の第1の実施形態に係るタッチパネルの表面図である。図3は本発明の第1の実施形態に係るタッチパネルの背面図である。図4は本発明の第1の実施形態に係るタッチパネルの側面断面図である。なお、図1、図2、図3、図4は、絶縁性の保護膜を省略しているが、現実の使用においては、当該絶縁性の保護層を備える。また、図1から図4は、構成要素の位置関係をわかりやすく図示するため、各寸法、特に厚み方向の寸法は適宜誇張して示している。
タッチパネル10は、平板状の絶縁層101を備える。この絶縁層101が本発明の「第1絶縁層」に相当する。
絶縁層101は平面視して矩形状である。絶縁層101は、第1方向に所定間隔をおき当該第1方向に直交する方向(第2方向に平行な方向)に延びる端辺901,902と、第2方向に所定間隔をおき当該第2方向に直交する方向(第1方向に平行な方向)に延びる端辺903,904により外周辺が形成されている。
絶縁層101は、透光性を有する材料からなり、例えば、PET、PEN、PLA、アクリル等の材料からなる。なお、絶縁層101の材料は、透光性が高いものの方がよい。
第1静電容量検出用導体11A,11B,11C,11D(以下、まとめる場合は11A〜11Dとする。)は、図1、図2に示すように、絶縁層101の一方主面(平板面)に形成されている。第1静電容量検出用導体11A〜11Dは、透光性を有する材料で形成されている。例えば、第1静電容量検出用導体11A〜11Dは、ITO,ZnO、銀ナノワイヤ電極、カーボンナノチューブ、グラフェン等の透明電極で形成されている。あるいは、ポリチオフェンやポリアニリンを主成分とする有機系の透明電極で形成されている。
第1静電容量検出用導体11A〜11Dは、第1方向に沿って伸長する長尺状からなる。第1静電容量検出用導体11A〜11Dは、第1方向(長尺方向)に沿って幅広部と幅狭部とが交互に接続される形状からなる。
第1静電容量検出用導体11A〜11Dは、第1方向の両端は、幅広部である。第1静電容量検出用導体11A〜11Dの端辺901側の端の幅広部は、端辺901にできる限り近接するように形成されている。この距離は、タッチパネル10がはめ込まれるベゼルの幅や第1静電容量検出用導体11A〜11Dの製造位置精度、タッチパネル10の組み立て精度によって適宜設定されるものである。
第1静電容量検出用導体11A〜11Dは、第2方向に沿って所定間隔をおいて配列形成されている。
第1引き出し導体12A,12B,12C,12D(以下、まとめる場合は12A〜12Dとする。)は、所定の導体幅を有する線状導体からなる。第1引き出し導体12A〜12Dは、第1静電容量検出用導体11A〜11Dと同様に、透光性を有する材料から形成されている。なお、第1引き出し導体12A〜12Dと第1静電容量検出用導体11A〜11Dとは同じ材料であることが好ましく、同じ材料とすることで同時に形成することができる。
第1引き出し導体12A〜12Dの一方端は、第1静電容量検出用導体11A〜11Dの端辺902側の端の幅広部に接続している。すなわち、第1引き出し導体12Aの一方端は、第1静電容量検出用導体11Aの端辺902側の端の幅広部に接続している。第1引き出し導体12Bの一方端は、第1静電容量検出用導体11Bの端辺902側の端の幅広部に接続している。第1引き出し導体12Cの一方端は、第1静電容量検出用導体11Cの端辺902側の端の幅広部に接続している。第1引き出し導体12Dの一方端は、第1静電容量検出用導体11Dの端辺902側の端の幅広部に接続している。
第1引き出し導体12A〜12Dの他方端は、絶縁層101の端辺902に略達する。第1引き出し導体12A〜12Dの他方端は、第2方向に沿って所定間隔を配列している。この配列間隔は、第1静電容量検出用導体11A〜11Dの配列間隔よりも短い。このような引き回し態様のもと、第1引き出し導体12A〜12Dの長さは、できる限り短くなるように形成されている。
第2静電容量検出用導体21A,21B,21C,21D,21E(以下、まとめる場合は21A〜21Eとする。)は、図1、図2に示すように、絶縁層101の他方主面(平板面)に形成されている。第2静電容量検出用導体21A〜21Eは、透光性を有する材料で形成されている。例えば、第2静電容量検出用導体21A〜21Eは、ITO,ZnO、銀ナノワイヤ電極、カーボンナノチューブ、グラフェン等の透明電極で形成されている。あるいは、ポリチオフェンやポリアニリンを主成分とする有機系の透明電極で形成されている。
第2静電容量検出用導体21A〜21Eは、第2方向に沿って伸長する長尺状からなる。第2静電容量検出用導体21A〜21Eは、第2方向(長尺方向)に沿って幅広部と幅狭部とが交互に接続される形状からなる。
第2静電容量検出用導体21A〜21Eは、第2方向の両端は、幅広部である。第2静電容量検出用導体21A〜21Eの端辺903側の端の幅広部と端辺904側の端の幅広部は、ともに、端辺903,904にできる限り近接するように形成されている。この距離は、タッチパネル10がはめ込まれるベゼルの幅や第2静電容量検出用導体21A〜21Eの製造位置精度、後述する操作面側配線導体や貫通導体の製造精度、タッチパネル10の組み立て精度によって適宜設定されるものである。
第2静電容量検出用導体21A〜21Eは、第1方向に沿って所定間隔をおいて配列形成されている。この際、第2静電容量検出用導体21A〜21Eと第1静電容量検出用導体11A〜11Dは、タッチパネル10を平面視して(絶縁層101の主面に直交する方向から見て)、それぞれの幅狭部が重なるように形成されている。
操作面側配線導体22A,22B,22C,22D,22E(以下、まとめる場合は22A〜22Eとする。)は、各第2静電容量検出用導体21A〜21Eの幅広部から第2方向に沿って所定量突出する形状からなる。具体的には、操作面側配線導体22Aは、第2静電容量検出用導体21Aの端辺904側の端の幅広部から端辺904方向に突出する形状からなる。操作面側配線導体22Bは、第2静電容量検出用導体21Bの端辺903側の端の幅広部から端辺903方向に突出する形状からなる。操作面側配線導体22Cは、第2静電容量検出用導体21Cの端辺904側の端の幅広部から端辺904方向に突出する形状からなる。操作面側配線導体22Dは、第2静電容量検出用導体21Dの端辺903側の端の幅広部から端辺903方向に突出する形状からなる。操作面側配線導体22Eは、第2静電容量検出用導体21Eの端辺904側の端の幅広部から端辺904方向に突出する形状からなる。
操作面側配線導体22A〜22Eは、第2静電容量検出用導体21A〜21Eと同様に、透光性を有する材料から形成されている。なお、操作面側配線導体22A〜22Eと第2静電容量検出用導体21A〜21Eとは同じ材料であることが好ましく、同じ材料とすることで同時に形成することができる。
絶縁層102は、第2静電容量検出用導体21A〜21Eおよび操作面側配線導体22A〜22Eを挟んで、絶縁層101と反対側に配置されている。言い換えれば、第2静電容量検出用導体21A〜21Eおよび操作面側配線導体22A〜22Eは、タッチパネル10の厚み方向に沿って、絶縁層101と絶縁層102とに挟まれた構造からなる。
絶縁層102も絶縁層101と同様に平面視して矩形状である。絶縁層102は、平面視して、絶縁層101と略同じ形状であるとよい。絶縁層102も、絶縁層101と同様に透光性を有する材料からなり、例えば、PET、PEN、PLA、アクリル等の材料からなる。なお、絶縁層102の材料も、透光性が高いものの方がよい。
シールド導体40は、絶縁層102の第2静電容量検出用導体21A〜21Eおよび操作面側配線導体22A〜22Eが形成される面と反対側の面に配置されている。シールド導体40は、絶縁層102の略全面に亘って形成されている。シールド導体40は、上述の各導体と同様に、透光性を有する材料からなる。
絶縁層103は、シールド導体40を挟んで、絶縁層102と反対側に配置されている。言い換えれば、シールド導体40は、タッチパネル10の厚み方向に沿って、絶縁層102と絶縁層103とに挟まれた構造からなる。
絶縁層103も絶縁層101、102と同様に平面視して矩形状である。絶縁層103は、平面視して、絶縁層101,102と略同じ形状であるとよい。絶縁層103も、絶縁層101,102と同様に透光性を有する材料からなり、例えば、PET、PEN、PLA、アクリル等の材料からなる。なお、絶縁層103の材料も、透光性が高いものの方がよい。
背面側配線導体31A,31B,31C,31D,31E(以下、まとめる場合は31A〜31Eとする。)は、図1、図3に示すように、透光性を有する材料で形成されている。例えば、背面側配線導体31A〜31Eは、ITO、ZnO、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン等の透明電極で形成されている。あるいはポリチオフェンやポリアニリンを主成分とする有機系の透明電極で形成されている。
背面側配線導体31A〜31Eは、主として第1方向に沿って伸長する長尺状からなる。背面側配線導体31A〜31Eは、操作面側配線導体22A〜22Eよりも幅広に形成されている。背面側配線導体31A〜31Eは、できる限り面積の広い形状で形成されている。
背面側配線導体31Aは、タッチパネル10を平面視して、操作面側配線導体22Aの形成領域と重なる形状で形成されている。背面側配線導体31Bは、タッチパネル10を平面視して、操作面側配線導体22Bの形成領域と重なる形状で形成されている。背面側配線導体31Cは、タッチパネル10を平面視して、操作面側配線導体22Cの形成領域と重なる形状で形成されている。背面側配線導体31Dは、タッチパネル10を平面視して、操作面側配線導体22Dの形成領域と重なる形状で形成されている。背面側配線導体31Eは、タッチパネル10を平面視して、操作面側配線導体22Eの形成領域と重なる形状で形成されている。
背面側配線導体31A,31B,31Cは、途中で幅が変化する形状からなり、端辺901側の領域の方が、端辺902側の領域よりも幅が広い。また、背面側配線導体31A〜31Eは、それぞれの幅が端辺902から遠い位置から引き回されるほど広くなるようにするとよい。例えば、図3に示すように、第1方向の沿った略同じ位置で、背面側配線導体31Aの幅WAは背面側配線導体31Bの幅WBよりも広く、背面側配線導体31Bの幅WBは背面側配線導体31Cの幅WCよりも広い。背面側配線導体31Cの幅WCは背面側配線導体31Dの幅WDよりも広く、背面側配線導体31Dの幅WDは背面側配線導体31Eの幅WEよりも広い。このような構成により、引き回しの長さの違いによる背面側配線導体31A〜31E間の抵抗値の差を少なくすることができる。これにより、位置による検出電圧の差を軽減でき、検出性能を向上させることができる。
第2引き出し導体32A,32B,32C,32D,32E(以下、まとめる場合は32A〜32Eとする。)は、所定の導体幅を有する線状導体からなる。第2引き出し導体32A〜32Eは、背面側配線導体31A〜31Eと同様に、透光性を有する材料から形成されている。なお、第2引き出し導体32A〜32Eと背面側配線導体31A〜31Eとは同じ材料であることが好ましく、同じ材料とすることで同時に形成することができる。
第2引き出し導体32A〜32Eの一方端は、背面側配線導体31A〜31Eの端辺902側の端に接続している。すなわち、第2引き出し導体32Aの一方端は、背面側配線導体31Aの端辺902側の端に接続している。第2引き出し導体32Bの一方端は、背面側配線導体31Bの端辺902側の端に接続している。第2引き出し導体32Cの一方端は、背面側配線導体31Cの端辺902側の端に接続している。第2引き出し導体32Dの一方端は、背面側配線導体31Dの端辺902側の端に接続している。第2引き出し導体32Eの一方端は、背面側配線導体31Eの端辺902側の端に接続している。
第2引き出し導体32A〜32Eの他方端は、端辺902に略達する。第2引き出し導体32A〜32Eの他方端は、第2方向に沿って所定間隔を配列している。この配列間隔は、第1引き出し導体12A〜12Dの配列間隔と略同じであるとよい。第2引き出し導体32A〜32Eは、タッチパネル10を平面視して、第1引き出し導体12A〜12Dと並ぶように配置されている。
貫通導体23A〜23Eは、それぞれに、操作面側配線導体22A〜22Eと背面側配線導体31A〜31Eを接続するように形成されている。具体的には、貫通導体23Aは、タッチパネル10の厚み方向に沿って操作面側配線導体22Aから背面側配線導体31Aを貫通する形状で形成されている。貫通導体23Bは、タッチパネル10の厚み方向に沿って操作面側配線導体22Bから背面側配線導体31Bを貫通する形状で形成されている。貫通導体23Cは、タッチパネル10の厚み方向に沿って操作面側配線導体22Cから背面側配線導体31Cを貫通する形状で形成されている。貫通導体23Dは、タッチパネル10の厚み方向に沿って操作面側配線導体22Dから背面側配線導体31Dを貫通する形状で形成されている。貫通導体23Eは、タッチパネル10の厚み方向に沿って操作面側配線導体22Eから背面側配線導体31Eを貫通する形状で形成されている。
貫通導体23A〜23Eは、貫通孔に銀ペーストや銀ナノワイヤを埋め込むことで形成される。これにより、貫通導体23A〜23Eも透光性を有する。
このような構成では、操作者がタッチパネル10の表面に接触すると、接触位置もしくは接触位置に近接する第1静電容量検出用導体11A〜11Dと第2静電容量検出用導体21A〜21E間の静電容量が変化する。この変化により生じる検出電圧を取得することで、タッチ位置を検出することができる。
そして、本実施形態の構成を用いることで、操作面側では、第1方向に伸長する第1静電容量検出用導体11A〜11Dと第2方向に伸長する第2静電容量検出用導体21A〜21Eとの間で生じる検出電圧を、第1方向の一方端である端辺902から取り出す構造であっても、第2静電容量検出用導体21A〜21Eの引き出し用の導体パターンの殆どがタッチパネル10の背面側に形成される。これにより、従来のように、第2静電容量検出用導体21A〜21Eの引き出し用の導体パターンを、タッチパネル10を平面視した第1静電容量検出用導体11A〜11Dおよび第2静電容量検出用導体21A〜21Eの形成領域の周囲に配置しなくてもよい。これにより、タッチパネル10を平面視して小面積化することができる。
さらに、第2静電容量検出用導体21A〜21Eの引き出し用の導体パターンの幅(背面側配線導体31A〜31Eの幅)を広くすることができるので、引き出し用の導体パターンの抵抗値を低くできる。これにより、検出電圧が減衰し難く、検出性能を向上させることができる。
また、さらには、背面側配線導体31A〜31Eの幅を広くすることができるので、背面側配線導体31A〜31Eの厚みを薄くできる。これにより、背面側配線導体31A〜31Eの骨見えを抑制でき、見栄えのよいタッチパネル10を形成することができる。
なお、シールド導体40は、省略することも可能であるが、配置することで、第1静電容量検出用導体11A〜11Dと第2静電容量検出用導体21A〜21Eに生じる電圧に背面側配線導体31A〜31Eが与える影響を抑制できる。これにより、タッチ位置の検出精度をさらに向上することができる。
次に、第2の実施形態に係るタッチパネルについて、図を参照して説明する。図5は本発明の第2の実施形態に係るタッチパネルの平面図である。図6は本発明の第2の実施形態に係るタッチパネルの折り曲げ処理前の平面図である。図7は本発明の第2の実施形態に係るタッチパネルの側面断面図である。
本実施形態に係るタッチパネル10Aは、第1静電容量検出導体11A〜11Dと第1引き出し導体12A〜12D、第2静電容量検出用導体21A〜21Eの構成が第1の実施形態に係るタッチパネル10と同じである。したがって、これらの構成要素の具体的な説明は省略する。
絶縁層101Aは、第1静電容量検出用導体11A〜11Dおよび第1引き出し導体12A〜12Dと、第2静電容量検出用導体21A〜21Eとの間に配置されている。
第2静電容量検出用導体21A〜21Eに対して、絶縁層101Aと反対側には、絶縁層104が配置されている。絶縁層104は、第1の実施形態に示した絶縁層102と同様に透光性を有する。絶縁層104は、第1の実施形態に示した絶縁層102の二倍の面積からなる。この際、絶縁層104は、第1の実施形態に示した絶縁層102の端辺904に対応する側が広がる形状に相当する。したがって、絶縁層104の第2方向に沿った端辺903Aから端辺904Aまでの距離は、第1の実施形態の絶縁層102の第2方向に沿った端辺903から端辺904までの距離の二倍になる。この第2方向の沿った中央に、第1方向に沿って延びる線を中央線910とする、そして、絶縁層104の中央線910から端辺903A側が第1領域911となり、絶縁層104の中央線910から端辺904A側が第2領域912となる。第1領域911の面積と第2領域912の面積は略同じである。
上述の第1静電容量検出用導体11A〜11Dおよび第1引き出し導体12A〜12Dと、第2静電容量検出用導体21A〜21Eとは、図6に示すように、第1領域911に形成されている。
接続導体24A〜24Eは、絶縁層104の第1領域911から第2領域912にかけて、中心線910を跨いで形成されている。接続導体24A〜24Eは、第2方向に沿って伸張する長尺状である。接続導体24Aは、第2静電容量検出用導体21Aの中心線910側の端の幅広部に接続している。接続導体24Bは、第2静電容量検出用導体21Bの中心線910側の端の幅広部に接続している。接続導体24Cは、第2静電容量検出用導体21Cの中心線910側の端の幅広部に接続している。接続導体24Dは、第2静電容量検出用導体21Dの中心線910側の端の幅広部に接続している。接続導体24Eは、第2静電容量検出用導体21Eの中心線910側の端の幅広部に接続している。接続導体24A〜24Eも透光性を有する材料で形成されている。この際、接続導体24A〜24Eは、第2静電容量検出用導体21A〜21Eと同じ材料であるとよい。
背面側配線導体31A’〜31E’と第2引き出し導体32A〜32Eは、図6に示すように、絶縁層104の第2領域912に形成されている。背面側配線導体31A’〜31E’と第2引き出し導体32A〜32Eは、第2静電容量検出用導体21A〜21Eと同じ面に形成されている。背面側配線導体31A’〜31E’も透光性を有する材料で形成されている。
背面側配線導体31A’〜31E’は、主として第1方向に沿って伸長する形状なる。背面側配線導体31A’〜31E’は、接続導体24A〜24Eよりも幅広に形成されている。背面側配線導体31A’〜31E’は、第2領域912において、できる限り面積の広い形状で形成されている。
背面側配線導体31A’〜31E’の第1方向に沿った伸長する部分は、中央線910側から、第2方向に沿って、背面側配線導体31E’、背面側配線導体31D’、背面側配線導体31C’、面側配線導体31B’、背面側配線導体31A’の順に並んでいる。
背面側配線導体31A’の一方端は、接続導体24Aに接続しており、他方端は、第2引き出し導体32Aに接続している。そして、背面側配線導体31A’は、接続導体24A側(一方端側)の部分は、第2方向に沿って伸長する形状であり、第2引き出し導体32A側(他方端側)の部分は、第1方向に沿って伸長する形状である。
背面側配線導体31B’の一方端は、接続導体24Bに接続しており、他方端は、第2引き出し導体32Bに接続している。そして、背面側配線導体31B’は、接続導体24B側(一方端側)の部分は、第2方向に沿って伸長する形状であり、第2引き出し導体32B側(他方端側)の部分は、第1方向に沿って伸長する形状である。
背面側配線導体31C’の一方端は、接続導体24Cに接続しており、他方端は、第2引き出し導体32Cに接続している。そして、背面側配線導体31C’は、接続導体24C側(一方端側)の部分は、第2方向に沿って伸長する形状であり、第2引き出し導体32C側(他方端側)の部分は、第1方向に沿って伸長する形状である。
背面側配線導体31D’の一方端は、接続導体24Dに接続しており、他方端は、第2引き出し導体32Dに接続している。そして、背面側配線導体31D’は、接続導体24D側(一方端側)の部分は、第2方向に沿って伸長する形状であり、第2引き出し導体32D側(他方端側)の部分は、第1方向に沿って伸長する形状である。
背面側配線導体31E’の一方端は接続導体24Eに接続しており、他方端は、第2引き出し導体32Eに接続している。背面側配線導体31E’は、第1方向に沿って伸長する形状である。
第2引き出し導体32A〜32Eは、第1の実施形態と同様に必要に応じて屈曲部を有する線状導体であり、第1の実施形態と同様に端辺902Aの近傍で、それぞれの端部が第2方向に沿って所定間隔で配列するように形成されている。
なお、背面側配線導体31A’〜31D’は、第2方向に伸長する部分の幅が、第1方向に伸長する部分よりも長いとよい。
さらに、背面側配線導体31A’〜31E’は、第1方向に沿って伸長する部分のそれぞれの幅が端辺902Aから遠い位置から引き回されるほど広くなるようにするとよい。例えば、図6に示すように、背面側配線導体31A’の幅WA’は背面側配線導体31B’の幅WB’よりも広く、背面側配線導体31B’の幅WB’は背面側配線導体31C’の幅WC’よりも広い。背面側配線導体31C’の幅WC’は背面側配線導体31D’の幅WD’よりも広く、背面側配線導体31D’の幅WD’は背面側配線導体31E’の幅WE’よりも広い。このような構成により、引き回しの長さの違いによる背面側配線導体31’A〜31E’間の抵抗値の差を少なくすることができる。これにより、位置による検出電圧の差を軽減でき、検出性能を向上させることができる。
このような構成では、中心線910に沿って絶縁層104の導体が形成されていない面同士を貼り付けるように折り曲げることにより、図5、図7に示すように、平面視して第1の実施形態と同じ面積で、各導体が同じ層構成からなるタッチパネル10Aを形成することができる。なお、この折り曲げの際に、絶縁層104が折り曲がって重なる領域にシールド導体40を配置することで、第1の実施形態のタッチパネル10と同じ層構成を実現できる。
そして、本実施形態の構成を用いることで、貫通導体を用いることなく、単なる絶縁層の折り曲げだけで、電気的には第1の実施形態のタッチパネル10と同じ構成を実現できる。これにより、より簡素な工程でタッチパネルを製造することができる。
また、第2静電容量検出用導体、接続導体、背面側配線導体、および第2引き出し導体を絶縁層の同一平面上に一括して形成できるので、製造工程を簡素化できる。なお、この実施形態の場合には透明電極として、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン、あるいはポリチオフェン、ポリアニリンを主成分とする、屈曲性に強い電極を用いるのが好適である。また電極の折り曲げ部の電極の破損による同通不良を回避するために、屈曲部に少量の導電ペーストを付加することもある。
次に、本発明の第3の実施形態に係るタッチパネルについて、図を参照して説明する。図8は、本発明の第3の実施形態に係るタッチパネルの折り曲げ処理前の平面図である。本実施形態のタッチパネル10Bは、絶縁層105に全ての導体を形成して折り曲げることにより、タッチパネルを形成するものであり、基本的な構造は、第2の実施形態のタッチパネル10Aと同じである。したがって、異なる箇所のみを詳細に説明する。
絶縁層105は、第2の実施形態の絶縁層104に対して、第1方向に沿って第1領域911から同じ面積分拡張するように第3領域913を備える形状からなる。第1領域911と第3領域913との境界が中心線920Bとなる。
領域913には、第1静電容量検出用導体11A〜11Dと第1引き出し導体12A〜12Dが形成されている。この際、第1引き出し導体12A〜12Dは、第1静電容量検出用導体11A〜11Dに対して、端辺901B側(中心線911Bと反対側)に形成されている。
このような構成では、中心線910Bに沿って絶縁層105の導体が形成されていない面同士を貼り付けるように折り曲げるとともに、中心線920Bに沿って絶縁層105の導体が形成されている面同士を貼り付けるように折り曲げる。この際、中心線910Bに沿って絶縁層105の導体が形成されていない面同士を貼り付ける側にシールド導体40を配置し、絶縁層105の導体が形成されている面同士を貼り付ける側に絶縁層101を配置する。
これにより、平面視して第1の実施形態と同じ面積で、各導体が同じ層構成からなるタッチパネル10Bを形成することができる。
本実施形態の構成を用いても、第2の実施形態と同様に、貫通導体を用いることなく、単なる絶縁層の折り曲げだけで、電気的には第1の実施形態のタッチパネル10と同じ構成を実現できる。これにより、より簡素な工程でタッチパネルを製造することができる。
また、全ての導体を絶縁層の同一平面上に一括して形成できるので、製造工程を簡素化できる。なお、この実施形態の場合には透明電極として、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン、あるいはポリチオフェン、ポリアニリンを主成分とする、屈曲性に強い電極を用いるのが好適である。また電極の折り曲げ部の電極の破損による同通不良を回避するために、屈曲部に少量の導電ペーストを付加することもある。
なお、本実施形態では、第1静電容量検出用導体11A〜11Dと第1引き出し導体12A〜12Dを、第2静電容量検出用導体等と同じ面に形成する例を示したが、第1静電容量検出用導体11A〜11Dと第1引き出し導体12A〜12Dを、絶縁層105の反対面に形成してもよい。この場合、絶縁層101を別途挟み込む必要が無く、より製造が簡素化される。
また、第2、第3の実施形態では、シールド導体40を挟み込む構造を示したが、絶縁層の第1領域もしくは第2領域の裏面に予めパターン形成しておいてもよい。
10,10A,10B:タッチパネル、
101,102,103,104:絶縁層、
11A〜11D:第1静電容量検出用導体、
12A〜12D:第1引き出し導体、
21A〜21E:第2静電容量検出用導体、
22A〜22E:操作面側配線導体、
23A〜23E:貫通導体、
24A〜24E:接続導体、
31A〜31E、31A’〜31E’:背面側配線導体、
32A〜32E:第2引き回し導体、
40:シールド導体、
901,902,903,904,901A,902A,903A,904A:端辺、
910、910B,920B:中央線、
911:第1領域、
912:第2領域、
913:第3領域
101,102,103,104:絶縁層、
11A〜11D:第1静電容量検出用導体、
12A〜12D:第1引き出し導体、
21A〜21E:第2静電容量検出用導体、
22A〜22E:操作面側配線導体、
23A〜23E:貫通導体、
24A〜24E:接続導体、
31A〜31E、31A’〜31E’:背面側配線導体、
32A〜32E:第2引き回し導体、
40:シールド導体、
901,902,903,904,901A,902A,903A,904A:端辺、
910、910B,920B:中央線、
911:第1領域、
912:第2領域、
913:第3領域
この発明のタッチパネルは、次の特徴を有する。タッチパネルは、第1静電容量検出用導体、第2静電容量検出用導体、第1絶縁層、第2絶縁層、第1引き出し導体、操作面側配線導体、背面側配線導体、背面側配線導体、層方向接続導体、および、第2引き出し導体を備える。複数の第1静電容量検出用導体は、操作面の第1方向に沿って伸長する形状からなり、操作面において第1方向に直交する第2方向に沿って間隔をおいて配置されている。複数の第2静電容量検出用導体は、第2方向に沿って伸長する形状からなり、第1方向に沿って間隔をおいて配置されている。第1絶縁層は、操作面に直交する方向において、複数の第1静電容量検出用導体と、複数の第2静電容量検出用導体との間に配置されている。第1引き出し導体は、操作面の第1方向の一方端辺に終端が配置され、該終端と反対側の端部が第1静電容量検出用導体に接続されている。操作面側配線導体は、第2静電容量検出用導体の端部から第2方向に沿って所定長さ突出した形状からなる。複数の背面側配線導体は、複数の第2静電容量検出用導体に対して第2絶縁層を介して、複数の第2静電容量検出用導体のそれぞれに対して形成され操作面側配線導体よりも幅広に形成されている。層方向接続導体は、操作面側配線導体と背面側配線導体とを接続する形状からなる。第2引き出し導体は、複数の背面側配線導体を操作面の第1方向の一方端辺に引き出す形状からなる。この発明のタッチパネルでは、第1静電容量検出用導体、第2静電容量検出用導体、第1絶縁層、第2絶縁層、第1引き出し導体、操作面側配線導体、背面側配線導体、背面側配線導体、および、第2引き出し導体は、透光性を有する材料からなる。
Claims (7)
- 操作面の第1方向に沿って伸長する形状からなり、前記操作面において前記第1方向に直交する第2方向に沿って間隔をおいて配置された複数の第1静電容量検出用導体と、
前記第2方向に沿って伸長する形状からなり、前記第1方向に沿って間隔をおいて配置された複数の第2静電容量検出用導体と、
前記操作面に直交する方向において、前記複数の第1静電容量検出用導体と、前記複数の第2静電容量検出用導体との間に配置された第1絶縁層と、
前記操作面の前記第1方向の一方端辺に終端が配置され、該終端と反対側の端部が前記第1静電容量検出用導体に接続された第1引き出し導体と、
前記第2静電容量検出用導体の端部から前記第2方向に沿って所定長さ突出した形状の操作面側配線導体と、
前記複数の第2静電容量検出用導体に対して第2絶縁層を介して、前記複数の第2静電容量検出用導体のそれぞれに対して形成され前記操作面側配線導体よりも幅広に形成された複数の背面側配線導体と、
前記操作面側配線導体と前記背面側配線導体とを接続する層方向接続導体と、
前記複数の背面側配線導体を、前記操作面の前記第1方向の一方端辺に引き出す第2引き出し導体と、
を備えたタッチパネル。 - 前記第1静電容量検出用導体、前記第2静電容量検出用導体、前記第1絶縁層、前記第2絶縁層、前記第1引き出し導体、前記操作面側配線導体、前記背面側配線導体、前記背面側配線導体、および、前記第2引き出し導体は、透光性を有する材料からなる、請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記層方向接続導体は、透光性を有する材料からなる、請求項2に記載のタッチパネル。
- 前記層方向接続導体は、前記第2絶縁層を貫通する貫通導体からなる、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のタッチパネル。
- 前記複数の第2静電容量検出用導体と前記複数の背面側配線導体とは、前記第2絶縁層の同一平面上に、並んで形成されており、
前記複数の第2静電容量検出用導体と前記複数の背面側配線導体とは、それぞれ線状導体で接続されており、
前記第2絶縁層の前記線状導体が形成されている領域を折り曲げることにより、前記複数の第2静電容量検出用導体と前記複数の背面側配線導体とを、前記第2絶縁層を挟んで配置し、
前記線状導体によって、前記操作面側配線導体と前記層方向接続導体とを実現する、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のタッチパネル。 - 前記複数の第1静電容量検出用導体と前記複数の第2静電容量検出用導体とは、前記第2絶縁層の同一平面上に、並んで形成されており、
前記第2絶縁層における前記複数の第1静電容量検出用導体の形成領域と前記複数の第2静電容量検出用導体の形成領域との中間位置を、前記第1絶縁層を挟んで折り曲げることにより、
前記複数の第1静電容量検出用導体の形成領域と前記複数の第2静電容量検出用導体とを、前記第1絶縁層を挟んで配置する、請求項5に記載のタッチパネル。 - 前記複数の第2静電容量検出用導体と、前記背面側配線導体との間には、シールド導体が配置されている、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のタッチパネル。
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