JP2010066856A - タッチパネル、このタッチパネルを備えた電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】狭額縁化を図ると同時に、座標情報の検出精度を向上させることができるタッチパネルを提供する。
【解決手段】座標入力面を含む第1の基板2と、この第1の基板に対向配置される第2の基板3と、これら第1及び第2の基板の周縁部同士を接合し、所定のギャップを設けて対向配置するシール材4とを備え、座標入力面上に押圧した位置座標を入力可能なタッチパネル1である。このタッチパネルは、第2の基板に設けた透光性を有する導電膜3bと、この導電膜に電気的に接続された一対の金属薄膜からなる第1配線10、11と、これら一対の第1配線に、導電材料4を介して電気的に接続される金属薄膜からなる一対の第2配線8,9とを備えている。
【選択図】図2
【解決手段】座標入力面を含む第1の基板2と、この第1の基板に対向配置される第2の基板3と、これら第1及び第2の基板の周縁部同士を接合し、所定のギャップを設けて対向配置するシール材4とを備え、座標入力面上に押圧した位置座標を入力可能なタッチパネル1である。このタッチパネルは、第2の基板に設けた透光性を有する導電膜3bと、この導電膜に電気的に接続された一対の金属薄膜からなる第1配線10、11と、これら一対の第1配線に、導電材料4を介して電気的に接続される金属薄膜からなる一対の第2配線8,9とを備えている。
【選択図】図2
Description
本発明は、抵抗膜方式のタッチパネル、このタッチパネルを備えた電気光学装置及び電子機器に関する。
近年、PDA(Personal Digital Assistant)、パームトップ・コンピュータ等の小型情報電子機器(以下、電子機器)の普及に伴い、液晶装置(Liquid Crystal Display)に透明な入力部としてのタッチパネルを搭載した電気光学装置が広く使用されるようになっている。
タッチパネルとして、例えば、ITO(Indium-Tin Oxide)等の透光性を有する導電膜(抵抗膜)を形成した2枚の基板をスペーサを介して貼り合わせてなる抵抗膜方式のタッチパネルが知られている。この抵抗膜方式のタッチパネルは、導電膜が形成された2枚の基板を、シール材を介して所定のギャップを有して対向配置し、その一方の基板の導電膜の端辺に信号取り出し用の配線部を形成した構造を有する。
タッチパネルとして、例えば、ITO(Indium-Tin Oxide)等の透光性を有する導電膜(抵抗膜)を形成した2枚の基板をスペーサを介して貼り合わせてなる抵抗膜方式のタッチパネルが知られている。この抵抗膜方式のタッチパネルは、導電膜が形成された2枚の基板を、シール材を介して所定のギャップを有して対向配置し、その一方の基板の導電膜の端辺に信号取り出し用の配線部を形成した構造を有する。
この種のタッチパネルを一体化した電気光学装置は、透明なタッチパネルを通して液晶装置の画面を視認することができ、視認された画面の指示に従ってタッチパネルを指やペン等の入力機器で触れることで、その接触部位の位置情報を入力できるようになっている。
ところで、タッチパネルの配線部は半導体微細加工技術を用いてその厚さが薄く且つその線幅が細く形成されるため、その配線部の抵抗値が大きくなる。このため、その配線部と導電膜により構成される抵抗体のリニアリティ特性の直線性(精度)が悪くなり、導電膜を介して一対の配線部の間に生じる等電位線が歪み、位置情報の検出精度が低下してしまうという問題がある。
ところで、タッチパネルの配線部は半導体微細加工技術を用いてその厚さが薄く且つその線幅が細く形成されるため、その配線部の抵抗値が大きくなる。このため、その配線部と導電膜により構成される抵抗体のリニアリティ特性の直線性(精度)が悪くなり、導電膜を介して一対の配線部の間に生じる等電位線が歪み、位置情報の検出精度が低下してしまうという問題がある。
そこで、導電膜の抵抗値を大きくする開口を設け、配線部の電圧降下を減らす方法が知られている(例えば、特許文献1)。
しかし、特許文献1の技術は、導電膜の抵抗値が上がり過ぎると、A/D変換が正確に行われず、位置情報の検出精度が低下するおそれがある。
特開2007−249260号公報
しかし、特許文献1の技術は、導電膜の抵抗値が上がり過ぎると、A/D変換が正確に行われず、位置情報の検出精度が低下するおそれがある。
従来のタッチパネルの配線部は、一般に、銀ペースト印刷により形成されている。この銀ペースト印刷の配線部は5〜30μm程度の厚さなので基板間のギヤップが大きくなり、入力エリアを広くとることができず、タッチパネルの狭額縁化を図ることができない。
そこで、銀ペースト印刷に代えて厚さが薄い金属薄膜(厚さが0.01〜0.5μm)でタッチパネルの配線部を形成すると、基板間のギヤップが小さくなって入力エリアが広くなり、タッチパネルの狭額縁化を図ることができる。
そこで、銀ペースト印刷に代えて厚さが薄い金属薄膜(厚さが0.01〜0.5μm)でタッチパネルの配線部を形成すると、基板間のギヤップが小さくなって入力エリアが広くなり、タッチパネルの狭額縁化を図ることができる。
しかし、金属薄膜は、銀ペースト印刷と比較して抵抗値が大きく、センシング時に電圧をかけると配線部内で電圧降下を起こしやすく、導電膜内の等電位線が均一に形成されにくい。金属薄膜製の配線部は線幅を広くすると電圧降下が解消されるが、これと並行して額縁サイズを狭くすると、例えばシール材やシール材内部に別々の機能を持つ配線を一対の基板で引き回す必要があり、シュート不良や印加電圧による腐食等の問題が起きやすい。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、狭額縁化を図ると同時に、電圧降下を小さくして引き回し抵抗が小さくなるセンサ配線を使用することで座標入力面で押圧した位置の座標情報の検出精度を向上させることができるタッチパネル、このタッチパネルを備えた電気光学装置及び電子機器を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係るタッチパネルは、座標入力面を含む第1の基板と、この第1の基板に対向配置される第2の基板と、前記第1の基板及び前記第2の基板の周縁部同士を接合し、所定のギャップを設けて対向配置するシール材とを備え、前記座標入力面上に押圧した位置座標を入力可能なタッチパネルにおいて、前記第1基板及び第2の基板の少なくとも一方の基板に設けた透光性を有する導電膜と、前記導電膜に電気的に接続された金属薄膜からなる第1配線と、前記第1配線に、導電材料を介して電気的に接続される金属薄膜からなる第2配線とを備えている。
このような構成とすると、第1配線に第2配線が電気的に接続されることで、実質的には第1の配線の線幅が2倍となり、電圧降下が小さくなるので配線の引き回し抵抗が小さくなる。第1配線の引き回し抵抗が小さくなると、配線と導電膜とにより構成される引き回し抵抗体の抵抗値の大きさを自由に調整することが可能となり、そのリニアリティ特性の精度(直線性)を向上させることが可能となる。これにより、等電位線が歪むのを防止できる結果、座標入力面で押圧した位置の座標情報の検出精度が向上し、その正確な位置の座標情報を取得するタッチパネルを提供することができる。
また、本発明に係るタッチパネルは、前記シール材が導電性を有する接着材であり、前記導電材料を前記シール材で構成し、当該シール材を介して前記第1配線及び前記第2配線の少なくとも一部が重なって配置されていることが好ましい。
このような構成とすることで、第1配線と第2配線の電気的接続構造の簡便化を図ることができる。
このような構成とすることで、第1配線と第2配線の電気的接続構造の簡便化を図ることができる。
また、本発明に係るタッチパネルは、前記座標入力面側からの平面視において、前記第1配線及び前記第2配線が重なり合っていることが好ましい。
このような構成とすることで、薄膜の金属薄膜からなる第1配線及び第2配線が重なり合っているので、第1の基板及び第2の基板間のギヤップが小さくなり、入力エリアを広くとることができるので、タッチパネルの狭額縁化を図ることができる。
このような構成とすることで、薄膜の金属薄膜からなる第1配線及び第2配線が重なり合っているので、第1の基板及び第2の基板間のギヤップが小さくなり、入力エリアを広くとることができるので、タッチパネルの狭額縁化を図ることができる。
また、前記シール材は、絶縁性の接着性樹脂内に導電性粒子が充填されたものであることが好ましい。
このような構成とすることで、狭隘部における第1配線及び第2配線の信頼性の高い電気的な接続構造と、第1の基板及び第2の基板のギヤップ保持を同時に達成することができる。
このような構成とすることで、狭隘部における第1配線及び第2配線の信頼性の高い電気的な接続構造と、第1の基板及び第2の基板のギヤップ保持を同時に達成することができる。
さらに、上記構成のタッチパネルと、このタッチパネルの第2の基板の裏面に沿って配設した電気光学パネルとを備えた電気光学装置によると、操作性に優れ、信頼性が高くなるとともに、タッチパネルの狭額縁化が図られているので視認性も向上させることができる。
さらにまた、上記構成の電気光学装置を備えた電子機器によると、視認性が向上した高品質の電子機器を提供することができる。
さらにまた、上記構成の電気光学装置を備えた電子機器によると、視認性が向上した高品質の電子機器を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1実施形態:タッチパネル)
本発明に係る第1実施形態のタッチパネルについて説明する。
図1はタッチパネルを示す平面図、図2は図1のA−A矢視断面図、図3は図1のB−B矢視断面図、図4はタッチパネルを構成する前面側基板の透明電極を形成した面側を示す図、図5はタッチパネルを構成する背面側基板の透明電極を形成した面側を示す図、図6及び図7はタッチパネルの位置座標検出の原理を説明するタッチパネルの模式的回路図である。
(第1実施形態:タッチパネル)
本発明に係る第1実施形態のタッチパネルについて説明する。
図1はタッチパネルを示す平面図、図2は図1のA−A矢視断面図、図3は図1のB−B矢視断面図、図4はタッチパネルを構成する前面側基板の透明電極を形成した面側を示す図、図5はタッチパネルを構成する背面側基板の透明電極を形成した面側を示す図、図6及び図7はタッチパネルの位置座標検出の原理を説明するタッチパネルの模式的回路図である。
図1に示すように、タッチパネル1は、方形形状の前面側基板2及び背面側基板3が枠状のシール材4を介して貼り合わされており、シール材4で区画された領域内には、図2及び図3に示すように内部空間に気体が封入されている。
背面側基板3は、前面側基板2よりも外径寸法が大きく、前面側基板2と背面側基板3の3辺(図1の上辺、左右辺)は略揃っているが、背面側基板3の下辺に、前面側基板2の下辺から張り出している張り出し部3cが形成されており、この張り出し部3cに端子部Tが形成されている。
背面側基板3は、前面側基板2よりも外径寸法が大きく、前面側基板2と背面側基板3の3辺(図1の上辺、左右辺)は略揃っているが、背面側基板3の下辺に、前面側基板2の下辺から張り出している張り出し部3cが形成されており、この張り出し部3cに端子部Tが形成されている。
前面側基板2は、図4に示すように、矩形板状の透明基板2aと、この透明基板2aの一方の面に矩形状の平面として形成され、例えばITO(比抵抗は約2×10−4[Ω・m]程度)などに代表される透明電極2bと、透明電極2bの上下に対向する両辺に電気的に接続されている第1センサ配線6及び第2センサ配線7と、透明電極2bの左右に対向する両辺に所定間隔をあけて形成した第3補正配線8及び第4補正配線9とを備えている。
第1センサ配線6は、透明電極2bの上辺部に電気的に接続している電極接続部6aと、第3補正配線8に沿って上下方向に延在している第1引き回し部6bと、第1引き回し部6bの下部から連続して右方向に延在している第2引き回し部6cとを備えている。
この第1センサ配線6の電極接続部6aの右端部には、配線幅を大きくした第1導通部6dが形成され、第1引き回し部6bの途中に、配線幅を大きくした第2導通部6eが形成されている。
この第1センサ配線6の電極接続部6aの右端部には、配線幅を大きくした第1導通部6dが形成され、第1引き回し部6bの途中に、配線幅を大きくした第2導通部6eが形成されている。
第2センサ配線7は、透明電極2bの下辺部に電気的に接続している電極接続部7aと、この電極接続部7aの長さ方向中央部から前記第2引き回し部6c側に延在する端子接続部7bとで構成されている。
背面側基板3は、図5に示すように、矩形板状の透明基板3aと、例えばITOなどに代表される透明電極3bと、透明電極3bの左右に対向する両辺に電気的に接続されている第3センサ配線10及び第4センサ配線11と、透明電極3bに所定間隔をあけて形成した第1補正配線12と、張り出し部3cの端子部Tに形成した第2センサ配線用電極13とを備えている。
背面側基板3は、図5に示すように、矩形板状の透明基板3aと、例えばITOなどに代表される透明電極3bと、透明電極3bの左右に対向する両辺に電気的に接続されている第3センサ配線10及び第4センサ配線11と、透明電極3bに所定間隔をあけて形成した第1補正配線12と、張り出し部3cの端子部Tに形成した第2センサ配線用電極13とを備えている。
第3センサ配線10は、透明電極3bの右辺部に電気的に接続している電極接続部10aと、電極接続部10aの下端から左方向に延在している第1引き回し部10bと、この第1引き回し部10bの左端部から端子部Tまで延在する第2引き回し部10cとを備えている。
この第3センサ配線10の電極接続部10aの上端部には、配線幅を大きくした第3導通部10dが形成されているとともに、電極接続部10aの上下方向略中央部にも、配線幅を大きくした第4導通部10eが形成されている。
この第3センサ配線10の電極接続部10aの上端部には、配線幅を大きくした第3導通部10dが形成されているとともに、電極接続部10aの上下方向略中央部にも、配線幅を大きくした第4導通部10eが形成されている。
第4センサ配線11は、透明電極3bの左辺部に電気的に接続している電極接続部11aと、電極接続部11aの下端部から連続して右方向に延在している第1引き回し部11bと、第1引き回し部11bの右端部から連続して端子部Tまで延在した第2引き回し部11cとを備えている。
この第4センサ配線11の電極接続部11aの上端部には、配線幅を大きくした第5導通部11dが形成されているとともに、電極接続部11aの下端部にも、配線幅を大きくした第6導通部11eが形成されている。
この第4センサ配線11の電極接続部11aの上端部には、配線幅を大きくした第5導通部11dが形成されているとともに、電極接続部11aの下端部にも、配線幅を大きくした第6導通部11eが形成されている。
ここで、図5に示すように、背面側基板3に形成した第1補正配線12は、背面側基板3に形成した第1センサ配線6に対して左右の形状が逆転した略同一形状を有しており、電極接続部6aに対応した形状の電極接続重合部12a、第1引き回し部6bに対応した形状の第1引き回し重合部12bと、第2引き回し部6cに対応した形状の第2引き回し重合部12cと、第1導通部6dに対応した形状の第1導通重合部12dと、第2導通部6eに対応した形状の第2導通重合部12eとを備えているとともに、第2引き回し重合部12cの左端部から端子部Tまで延在した第3引き回し部12fとを備えている。
図4で示した前面側基板2の第3補正配線8も、背面側基板3に形成した第3センサ配線10に対して左右の形状が逆転した略同一の形状を有しており、電極接続部10aに対応した形状の電極接続重合部8aと、第1引き回し部10bに対応した形状の第1引き回し重合部8bと、第3導通部10dに対応した形状の第3導通重合部8dと、第4導通部10eに対応した形状の第4導通重合部8eとを備えているとともに、第1引き回し重合部8bの右端部から端子部Tまで第2引き回し部10cより短尺な第2引き回し重合部8cが形成されている。
図4で示した前面側基板2の第4補正配線9も、背面側基板3に形成した第4センサ配線11に対して左右の形状が逆転した略同一の形状を有しており、電極接続部11aに対応した形状の電極接続重合部9aと、第1引き回し部11bに対応した形状の第1引き回し重合部9bと、第5導通部11dに対応した形状の第5導通重合部9dと、第6導通部11eに対応した形状の第6導通重合部9eとを備えているとともに、第1引き回し重合部9bの左端部から下方に延在する第2引き回し部11cより短尺な第2引き回し重合部9cが形成されている。
第1センサ配線6、第2センサ配線7、第3補正配線8及び第4補正配線9、第3センサ配線10、第4センサ配線11、第1補正配線12及び第2センサ配線用電極13は、
導電性の高い金属薄膜、例えば金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、クロム(Cr)、又はこれらの金属のうちのいずれか1種類以上の金属を含む合金、例えばAPC(銀、パラジウム、銅の合金)によって形成され、シート抵抗値が0.1 [Ω/□]程度)と透明電極2bと比較して低抵抗化膜とされている。
導電性の高い金属薄膜、例えば金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、クロム(Cr)、又はこれらの金属のうちのいずれか1種類以上の金属を含む合金、例えばAPC(銀、パラジウム、銅の合金)によって形成され、シート抵抗値が0.1 [Ω/□]程度)と透明電極2bと比較して低抵抗化膜とされている。
これらの配線及び電極は、スパッタ法又は蒸着法等の真空プロセスを用いて形成され、更にエッチング処理により薄膜状に形成され且つ細線化され、それぞれの厚さが約0.2μmとされている。また、第1センサ配線6、第2センサ配線7、第3センサ配線10、第4センサ配線11及び第2センサ配線用電極13の線幅は0.4mmに設定され、第1補正配線12の線幅が0.28mmに設定され、第3補正配線8及び第4補正配線9の線幅が0.4mmに設定されている。
そして、図1に示すように、透明電極2b及び透明電極3bが対向するように、枠状のシール材4を介して貼り合わされた前面側基板2及び背面側基板3は、第1センサ配線6及び第1補正配線12と、第3センサ配線10及び第3補正配線8と、第4センサ配線11及び第4補正配線9とが厚さ方向に重合した状態で配置されている。ここで、前面側基板2の透明電極2bが設けられていない面が、座標入力面である。
シール材4は、導電性を有する接着材であり、図2に示すように、絶縁性の接着性樹脂4a内に導電性粒子4bが充填されたものである。導電性粒子4bは、例えばポリスチレン、メチルメタクリレート等の樹脂粒子の表面に金属等の導電性材料がコーティング若しくはメッキされてなるものが好ましい。
互いに重なり合っている第1センサ配線6の第1導通部6d及び第1補正配線12の第1導通重合部12dの間には、導電性を有するシール材4が介在しているので互いに電気的に接続されている(図3参照)。また、互いに重なり合っている第1センサ配線の第2導通部6e及び第1補正配線の第2導通重合部12eの間にもシール材4が介在しているので、互いに電気的に接続されている。また、互いに重なり合っている第3センサ配線10の第3導通部10d及び第3補正配線8の第3導通重合部8dの間にもシール材4が介在しているので、互いに電気的に接続されている(図2参照)。また、互いに重なり合っている第3センサ配線10の第4導通部10e及び第3補正配線8の第4導通重合部8eの間にもシール材4が介在しているので、互いに電気的に接続されている。さらに、互いに重なり合っている第4センサ配線11の第5導通部11d及び第4補正配線9の第5導通重合部9dの間にもシール材4が介在しているので、互いに電気的に接続されている(図2参照)。さらにまた、互いに重なり合っている第4センサ配線11の第6導通部11e及び第4補正配線9第6導通重合部9eの間にもシール材4が介在しているので、互いに電気的に接続されている。
互いに重なり合っている第1センサ配線6の第1導通部6d及び第1補正配線12の第1導通重合部12dの間には、導電性を有するシール材4が介在しているので互いに電気的に接続されている(図3参照)。また、互いに重なり合っている第1センサ配線の第2導通部6e及び第1補正配線の第2導通重合部12eの間にもシール材4が介在しているので、互いに電気的に接続されている。また、互いに重なり合っている第3センサ配線10の第3導通部10d及び第3補正配線8の第3導通重合部8dの間にもシール材4が介在しているので、互いに電気的に接続されている(図2参照)。また、互いに重なり合っている第3センサ配線10の第4導通部10e及び第3補正配線8の第4導通重合部8eの間にもシール材4が介在しているので、互いに電気的に接続されている。さらに、互いに重なり合っている第4センサ配線11の第5導通部11d及び第4補正配線9の第5導通重合部9dの間にもシール材4が介在しているので、互いに電気的に接続されている(図2参照)。さらにまた、互いに重なり合っている第4センサ配線11の第6導通部11e及び第4補正配線9第6導通重合部9eの間にもシール材4が介在しているので、互いに電気的に接続されている。
なお、図2及び図3において、符号2c、3dで示すものは、透明電極2b、3bを形成した際に、エッチングされずに残った導電膜である。
次に、図6及び図7を参照して、本実施形態のタッチパネル1の位置座標検出方法について説明する。
図6は、X軸側の位置座標読み取りパネル(前面側基板2)に電圧を印加した状態を示す。また、図7は、Y軸側の位置座標読み取りパネル(背面側基板3)に電圧を印加した状態を示す。
次に、図6及び図7を参照して、本実施形態のタッチパネル1の位置座標検出方法について説明する。
図6は、X軸側の位置座標読み取りパネル(前面側基板2)に電圧を印加した状態を示す。また、図7は、Y軸側の位置座標読み取りパネル(背面側基板3)に電圧を印加した状態を示す。
前面側基板2は、上述したように透明電極2bと、そのX方向両端部の対向する2辺に電気的に接続された第1センサ配線6及び第2センサ配線7と、第1センサ配線6に並列に電気的に接続された第1補正配線12とが主要構成部品として構成されている。
一方、背面側基板3は、透明電極3bと、そのY方向両端部の対向する2辺に電気的に接続された第3センサ配線10及び第4センサ配線11と、第3センサ配線10に並列に電気的に接続された第3補正配線8と、第4センサ配線11に並列に電気的に接続された第4補正配線9とが主要構成部品として構成されている。
一方、背面側基板3は、透明電極3bと、そのY方向両端部の対向する2辺に電気的に接続された第3センサ配線10及び第4センサ配線11と、第3センサ配線10に並列に電気的に接続された第3補正配線8と、第4センサ配線11に並列に電気的に接続された第4補正配線9とが主要構成部品として構成されている。
タッチパネル1の背面側基板3に設けられた端子部Tは、前面側基板2の第1センサ配線6と電気的に接続された第1端子部(第3引き回し部)12f、前面側基板2の第2センサ配線7と電気的に接続された第2端子部(第2センサ配線用電極)13、背面側基板3の第3センサ配線10と電気的に接続された第3端子部(第2引き回し部)10c、及び背面側基板3の第4センサ配線11と電気的に接続された第4端子部(第2引き回し部)11cを有し、端子部Tは、入力制御回路60内のスイッチング回路50と接続されている。
スイッチング回路50は、スイッチSW1〜SW3を有し、定電圧を供給する定電圧電源Vcc及び接地用端子(GND)に接続されている。スイッチSW3と接地用端子(GND)の間には電圧計51が設けられている。なお、本発明では、入力制御回路60の構成に限定はなく、周知の様々な入力制御回路を採用し得る。
ここで、X軸側の位置座標入力を読み取る場合、スイッチSW1及びSW2は、図6に示すように、前面側基板2の第1センサ配線6、第2センサ配線7、透明電極2b、第1端子部12f及び第2端子部13を、端子X1及びX2を通じて直列接続すると共に、スイッチSW3は第3端子部に接続された端子E1と電圧計51とを導電接続する。これにより、X軸側の位置座標入力を読み取ることが可能となる。
ここで、X軸側の位置座標入力を読み取る場合、スイッチSW1及びSW2は、図6に示すように、前面側基板2の第1センサ配線6、第2センサ配線7、透明電極2b、第1端子部12f及び第2端子部13を、端子X1及びX2を通じて直列接続すると共に、スイッチSW3は第3端子部に接続された端子E1と電圧計51とを導電接続する。これにより、X軸側の位置座標入力を読み取ることが可能となる。
一方、Y軸側の位置座標入力を読み取る場合、スイッチSW1及びSW2は、図7に示すように、背面側基板3の第3センサ配線10、第4センサ配線11、透明電極3b、第3端子部10c及び第4端子部11cを、端子Y1及びY2を通じて直列接続すると共に、スイッチSW3は第2端子部13に接続された端子E2と電圧計51とを接続する。これにより、Y軸側の位置座標入力を読み取ることが可能となる。
そして、図6に示すように、X軸側の位置座標読み取りパネルである前面側基板2に定電圧電源Vccを介して電圧を印加した状態で、入力点Pの位置を、指先等で押圧すると、前面側基板2の接触点Pxと、Y軸側の位置座標読み取りパネルである背面側基板3の接触点Pyで電圧が対面する背面側基板3側に分圧して電流が流れる。このとき、背面側基板3側の抵抗YR2が電圧計51の内部抵抗値に比べて非常に小さく無視できる値であるので、電圧計51には前面側基板8a側の抵抗XR2に対する電圧値が示される。
次に、図7に示すように、スイッチSW1〜SW3を切り替えて背面側基板3に定電圧電源Vccを介して電圧を印加すると、接触点Pyの電圧が接触点Pxで前面側基板2側に分圧して電流が流れる。このとき、前面側基板2側の抵抗XR2が電圧計51の内部抵抗値に比べて非常に小さく無視できる値であるので、電圧計51には背面側基板3側の抵抗YR2に対する電圧値が示される。
このように、押圧部位である入力点PにおけるX軸側の位置座標読み取りパネル(前面側基板2)、及びY軸側の位置座標読み取りパネル(背面側基板3)の電圧値を夫々検出して、この電圧値を印加電圧との比から入力点PのX軸及びY軸の位置座標が夫々算出される。
ここで、本発明の第1の基板が前面側基板2に対応し、本発明の第2の基板が背面側基板3に対応し、本発明の座標入力面が前面側基板2の透明電極2bが設けられていない面に対応し、本発明の導電膜が透明電極2b,3bに対応し、本発明の導電材料がシール材4に対応し、本発明の電力供給源が定電圧電源Vccに対応し、本発明の第1配線が第1〜第4センサ配線6,7,10,11に対応し、本発明の第2配線が第1補正配線12,第3補正配線8,第4補正配線9に対応している。
ここで、本発明の第1の基板が前面側基板2に対応し、本発明の第2の基板が背面側基板3に対応し、本発明の座標入力面が前面側基板2の透明電極2bが設けられていない面に対応し、本発明の導電膜が透明電極2b,3bに対応し、本発明の導電材料がシール材4に対応し、本発明の電力供給源が定電圧電源Vccに対応し、本発明の第1配線が第1〜第4センサ配線6,7,10,11に対応し、本発明の第2配線が第1補正配線12,第3補正配線8,第4補正配線9に対応している。
次に、本実施形態のタッチパネル1の作用効果について説明する。
第1センサ配線6、第2センサ配線7、第3センサ配線10、第4センサ配線11は、金属薄膜により形成され且つ細線化されているが、電力供給源からの距離に応じて、それらセンサ配線の引き回し抵抗が大きくなってしまい、そのため電圧降下(電圧ロス)も大きくなってしまう。また、低抵抗化膜たるセンサ配線6,7,10,11の抵抗値と、高抵抗化膜たる透明電極2b,3bの抵抗値との相対的な大きさも小さくなる。
第1センサ配線6、第2センサ配線7、第3センサ配線10、第4センサ配線11は、金属薄膜により形成され且つ細線化されているが、電力供給源からの距離に応じて、それらセンサ配線の引き回し抵抗が大きくなってしまい、そのため電圧降下(電圧ロス)も大きくなってしまう。また、低抵抗化膜たるセンサ配線6,7,10,11の抵抗値と、高抵抗化膜たる透明電極2b,3bの抵抗値との相対的な大きさも小さくなる。
これらにより、センサ配線6,7,10,11の長さと、センサ配線6,7,10,11に印加される電圧との直線的な関係であるリニアリティ特性の直線性(精度)が悪くなって、透明電極2b,3bを介してセンサ配線6,7,10,11に生じる等電位線が歪み、座標入力面上で押圧した位置の座標情報の検出精度が低下して、正確な位置の座標情報を取得することができなくなるという問題が発生する。
そこで、本実施形態では、少なくとも第1導通部6d及び第1導通重合部12dと、第2導通部6e及び第2導通重合部12eとが導電性を有するシール材4を介して重なり合うことで、第1センサ配線6と第1補正配線12とが並列に電気的に接続されている。また、少なくとも第3導通部10d及び第3導通重合部8dと、第4導通部10e及び第4導通重合部8eとが導通性を有するシール材4を介して重なり合うことで、第3センサ配線10と第3補正配線8とが並列に電気的に接続されている。さらに、第5導通部11d及び第5導通重合部9dと、第6導通部11e及び第6導通重合部9eとが導電性を有するシール材4を介して重なり合うことで、第4センサ配線11と第4補正配線9とが並列に電気的に接続されている。
このように、第1センサ配線6と第1補正配線12とが並列に電気的に接続され、第3センサ配線10と第3補正配線8とが並列に電気的に接続され、第4センサ配線11と第4補正配線9とが並列に電気的に接続されることで、第1センサ配線6、第3センサ配線10及び第4センサ配線11は実質的には線幅が2倍となり、電圧降下が小さくなるので配線の引き回し抵抗が小さくなる。
第1センサ配線6、第3センサ配線10及び第4センサ配線11の引き回し抵抗が小さくなると、これら配線6,10,11と透明電極2b,3bにより構成される引き回し抵抗体の抵抗値の大きさを自由に調整することが可能となり、そのリニアリティ特性の精度(直線性)を向上させることが可能となる。これにより、等電位線が歪むのを防止できる結果、座標入力面で押圧した位置の座標情報の検出精度が向上し、その正確な位置の座標情報を取得することができる。
また、本実施形態のタッチパネル1は、0.28mm〜0.4mm程度の薄膜に設定した金属薄膜からなる第1センサ配線6及び第1補正配線12がシール材4を介して重合し、第3センサ配線10及び第3補正配線8がシール材4を介して重合し、第4センサ配線11及び第4補正配線9がシール材4を介して重合してなるので、前面側基板2及び背面側基板3間のギヤップが小さくなり、入力エリアを広くとることができるので、タッチパネルの狭額縁化を図ることができる。
また、本実施形態のシール材4は、絶縁性の接着性樹脂4a内に導電性粒子4bを充填した導電性を有する接着材であり、狭隘部における第1センサ配線6及び第1補正配線12、第3センサ配線10及び第3補正配線8、第4センサ配線11及び第4補正配線9の信頼性の高い電気的接続構造と、前面側基板2及び背面側基板3間のギヤップ保持を同時に達成することができる。
なお、本実施形態のタッチパネル1は、前面側基板2、背面側基板3及びシール材4で区画された内部空間に気体が封入されている構造を示したが、内部空間に、位置検出に悪影響を与えない屈折率調整用の液状材料を封入する構造であっても良い。
(第2実施形態:タッチパネル一体型LCDモジュール:電気光学装置)
次に、図8は、本発明に係る第2実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール14を示す断面図である。なお、図1から図5で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
次に、図8は、本発明に係る第2実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール14を示す断面図である。なお、図1から図5で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
タッチパネル一体型LCDモジュール14は、第1実施形態で示したタッチパネル1と、タッチパネル1の背面側に配設されたLCD(Liquid Crystal Display)15で構成されている。なお、タッチパネル1の張り出し部3cの端子部Tは、フレキシブル基板24を介して外部の入力制御回路60と電気的に接続されている。
LCD15は、液晶層16を挟んで対向する前面側基板17と背面側基板18とを、それら2枚の基板の周縁部間に環状に設けたシール材19によって接着一体化したものである。
LCD15は、液晶層16を挟んで対向する前面側基板17と背面側基板18とを、それら2枚の基板の周縁部間に環状に設けたシール材19によって接着一体化したものである。
前面側基板17は、透明基板である基板本体17aの液晶層16側の面に、透明導電材料からなる前面側電極17bや配向膜(不図示)等を有する液晶配向制御層を形成した構成としている。背面側基板18は、透明基板である基板本体18aの液晶層側の面に、透明導電材料からなる背面側電極18bや配向膜(不図示)等を有する液晶配向制御層を形成した構成としている。前面側基板17と背面側基板18との間には、それらの基板間のセルギャップとしての距離を一定に保持する粒状のスペーサ20が分散配置されている。
前面側基板17には、背面側基板18の外周側に張り出した張り出し部21が設けられている。この張り出し部21には配線パターン(不図示)が形成されており、前面側基板17の前面側電極17b及び背面側基板18の背面側電極18bは、前記配線パターンに電気的接続されている。そして、張り出し部21の配線パターンに対して、LCD15を電気的に駆動する電子部品としての液晶駆動用IC22が実装されている。
そして、前面側基板17とタッチパネル1の背面側基板3との間は、透光性の弾性体を含む接着材23によって光学接着されている。
なお、図8では省略しているが、LCD15の前面側基板17の外面側及び背面側基板18の外面側にはそれぞれ偏光板が設けられている。これら一対の偏光板は、いずれか一方が基板本体17a又は基板本体18aの液晶層16側に形成されていてもよい。また、背面側基板18の外側にはバックライトとしての照明装置が配設されている。なお、偏光板は液晶を挟んで最低一対配置されていれば良くタッチパネル表面に偏光板が配置される場合は前面側基板17の外面側の偏光板は不要となる。
なお、図8では省略しているが、LCD15の前面側基板17の外面側及び背面側基板18の外面側にはそれぞれ偏光板が設けられている。これら一対の偏光板は、いずれか一方が基板本体17a又は基板本体18aの液晶層16側に形成されていてもよい。また、背面側基板18の外側にはバックライトとしての照明装置が配設されている。なお、偏光板は液晶を挟んで最低一対配置されていれば良くタッチパネル表面に偏光板が配置される場合は前面側基板17の外面側の偏光板は不要となる。
ここで、本発明の電気光学装置がタッチパネル一体型LCDモジュール14に対応し、本発明の電気光学パネルがLCD15に対応している。
本実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール14によると、座標入力面で押圧した位置の座標情報の検出精度が向上し、その正確な位置の座標情報を取得することができるタッチパネル1を備えているので、操作性に優れ、信頼性の高いタッチパネル一体型LCDモジュール14を提供することができる。
本実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール14によると、座標入力面で押圧した位置の座標情報の検出精度が向上し、その正確な位置の座標情報を取得することができるタッチパネル1を備えているので、操作性に優れ、信頼性の高いタッチパネル一体型LCDモジュール14を提供することができる。
また、狭額縁化を図ったタッチパネル1を備えているので、LCD15の輝度、コントラスト比が良くなって、タッチパネル一体型LCDモジュール14の視認性を向上させることができる。
なお、本発明に係る電気光学装置は、図8に示したタッチパネル一体型LCDモジュール14に限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本発明では、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置(Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等)などの各種の電気光学装置においても本発明を同様に適用することが可能である。
なお、本発明に係る電気光学装置は、図8に示したタッチパネル一体型LCDモジュール14に限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本発明では、エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置(Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display 等)などの各種の電気光学装置においても本発明を同様に適用することが可能である。
(第3実施形態:PDA:電子機器)
次に、図9は、本発明に係るPDA(Personal Digital Assistant)の一実施形態を示す概略斜視図である。
本実施形態のPDA25は、筐体26に操作部を構成するファンクションキー27が具備されているとともに、筐体26内に、図8で示した第2実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール14が内蔵されている。
ここで、符号28で示すフィルムは、タッチパネル一体型LCDモジュール14を構成するタッチパネル1上に貼着されている。
次に、図9は、本発明に係るPDA(Personal Digital Assistant)の一実施形態を示す概略斜視図である。
本実施形態のPDA25は、筐体26に操作部を構成するファンクションキー27が具備されているとともに、筐体26内に、図8で示した第2実施形態のタッチパネル一体型LCDモジュール14が内蔵されている。
ここで、符号28で示すフィルムは、タッチパネル一体型LCDモジュール14を構成するタッチパネル1上に貼着されている。
本実施形態のPDA25は、ファンクションキー27の近傍に印刷された識別情報や、タッチパネル1の下部に積層されたLCD15の画面表示を見ながら、タッチパネル1上を入力ペン29で押圧することでデータ入力等の操作を行うものである。
ここで、本発明の電子機器がPDA25に対応している。
本実施形態のPDA25によると、この装置を構成するタッチパネル1が座標入力面で押圧した位置の座標情報の検出精度が向上し、その正確な位置の座標情報を取得することができるので、信頼性の高い電子機器を提供することができる。
ここで、本発明の電子機器がPDA25に対応している。
本実施形態のPDA25によると、この装置を構成するタッチパネル1が座標入力面で押圧した位置の座標情報の検出精度が向上し、その正確な位置の座標情報を取得することができるので、信頼性の高い電子機器を提供することができる。
また、PDA25を構成するタッチパネル一体型LCDモジュール14の視認性が向上するので、明るい表示が可能で、且つ操作性に優れた電子機器を提供することができる。
なお、本発明の電子機器は、PDA25に限らず、種々の電子機器に搭載することができる。例えば、携帯電話、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、印刷装置等に適用することができる。
なお、本発明の電子機器は、PDA25に限らず、種々の電子機器に搭載することができる。例えば、携帯電話、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、印刷装置等に適用することができる。
1…タッチパネル、2…前面側基板、2a…透明基板、2b…透明電極、3…背面側基板、3a…透明基板、3b…透明電極、4…シール材、4a…接着性樹脂、4b…導電性粒子、6…第1センサ配線、6a…電極接続部、6b…第1引き回し部、6c…第2引き回し部、6d…第1導通部、6e…第2導通部、7…第2センサ配線、7a…電極接続部、7b…端子接続部、8…第3補正配線、8a…電極接続重合部、8b…第1引き回し重合部、8c…第2引き回し重合部、8d…第3導通重合部、8e…第4導通重合部、9…第4補正配線、9a…電極接続重合部、9b…第1引き回し重合部、9c…第2引き回し重合部、9d…第5導通重合部、9e…第6導通重合部、10…第3センサ配線、10a…電極接続部、10b…第1引き回し部、10c…第2引き回し部、10d…第3導通部、10e…第4導通部、11…第4センサ配線、11a…電極接続部、11b…第1引き回し部、11c…第2引き回し部、11d…第5導通部、11e…第6導通部、12…第1補正配線、12a…電極接続重合部、12b…第1引き回し重合部、12c…第2引き回し重合部、12d…第1導通重合部、12e…第2導通重合部、12f…第3引き回し部、13…センサ配線用電極、14…タッチパネル一体型LCDモジュール、24…フレキシブル基板、25…PDA、50…スイッチング回路、60…入力制御回路、Vcc…定電圧電源
Claims (6)
- 座標入力面を含む第1の基板と、この第1の基板に対向配置される第2の基板と、前記第1基板及び前記第2の基板の周縁部同士を接合し、所定のギャップを設けて対向配置するシール材とを備え、前記座標入力面上に位置座標を入力可能なタッチパネルにおいて、
前記第1の基板及び前記第2の基板の少なくとも一方の基板に設けられた透光性を有する導電膜と、
前記導電膜に電気的に接続された金属薄膜からなる第1配線と、
前記第1配線に、導電材料を介して電気的に接続される金属薄膜からなる第2配線と、を備えていることを特徴とするタッチパネル。 - 前記シール材は導電性を有する接着材であり、前記導電材料を前記シール材で構成し、当該シール材を介して前記第1配線及び前記第2配線の少なくとも一部が重なって配置されていることを特徴とする請求項1記載のタッチパネル。
- 前記座標入力面側からの平面視において、前記第1配線及び前記第2配線は、重なり合っていることを特徴とする請求項1又は2記載のタッチパネル。
- 前記シール材は、絶縁性の接着性樹脂内に導電性粒子が充填されたものであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載のタッチパネル。
- 請求項1乃至4の何れか1項記載のタッチパネルと、このタッチパネルの前記第2基板の裏面に配設した電気光学パネルと、を備えていることを特徴とする電気光学装置。
- 請求項5記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008230600A JP2010066856A (ja) | 2008-09-09 | 2008-09-09 | タッチパネル、このタッチパネルを備えた電気光学装置及び電子機器 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2010131551A1 (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | 京セラ株式会社 | タッチパネル、およびこれを備えた表示装置 |
DE112011101002T5 (de) | 2010-03-23 | 2013-04-25 | Yazaki Corp. | Struktur zum Verbinden einer Quetschklemme mit einer elektrischen Leitung |
-
2008
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WO2010131551A1 (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | 京セラ株式会社 | タッチパネル、およびこれを備えた表示装置 |
JP5343090B2 (ja) * | 2009-05-11 | 2013-11-13 | 京セラ株式会社 | タッチパネル、およびこれを備えた表示装置 |
US8803827B2 (en) | 2009-05-11 | 2014-08-12 | Kyocera Corporation | Touch panel and display apparatus provided with same |
DE112011101002T5 (de) | 2010-03-23 | 2013-04-25 | Yazaki Corp. | Struktur zum Verbinden einer Quetschklemme mit einer elektrischen Leitung |
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