JP2010244357A - Touch panel of capacitance detection type - Google Patents

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Fumiaki Nihei
史章 二瓶
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a touch panel of a capacitance detection type which detects high-precision coordinate by eliminating a difference in parasitic capacitance between electrodes. <P>SOLUTION: The touch panel of the capacitance detection type includes a plurality of detection electrodes 6, 7 formed and arranged in lines on one side of a transparent base 1, the detection electrodes having the same shape on the same axes as an X-axis direction and a Y-axis direction which are mutually perpendicular. The line lengths of the detection electrodes 6, 7 are different between the X-axis direction and the Y-axis direction, and the area of the detection electrode (each of the detection electrodes 7 forming a Y-wiring pattern 3) in a direction in which their alignment length is long is smaller than the area of the detection electrode (each of the detection electrodes 6 forming an X-wiring pattern 2) in a direction in which the alignment length is short. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、指をタッチすることによる静電容量変化を検出し、指をタッチした位置の位置情報を検知する静電容量検知方式タッチパネルに関する。   The present invention relates to a capacitance detection type touch panel that detects a change in capacitance caused by touching a finger and detects position information of a position touched by the finger.

近年、コンピュータ等の電子機器においては、静電容量変化を検出することにより座標検出を行う座標入力装置を備えたものが多くなってきており、例えばタッチパネルを指等で触れることにより簡単に情報入力や操作を行うことが可能になっている。   In recent years, electronic devices such as computers have more and more equipped with a coordinate input device that detects coordinates by detecting a change in capacitance. For example, information can be easily input by touching a touch panel with a finger or the like. And can be operated.

静電容量変化を検出する座標入力装置は、例えば対向して設けられた2枚の電極を押圧することで電極間の距離が変化し、これに伴い静電容量が変化することを利用して使用者からの入力を検知、解析するものであり、さらには、指のタッチによる静電容量(コンデンサ)の変化を利用して検知するものも知られている。例えば、1枚の電極に対して4隅に同電位の電圧を印加し、指のタッチによる静電容量(コンデンサ)の形成を4隅を流れる微弱電流変化に変換し、タッチ座標を検出する方法が提案されており、指を軽く触れるだけで座標入力が可能になっている。   A coordinate input device that detects a change in capacitance uses, for example, the fact that the distance between the electrodes changes by pressing two opposing electrodes, and the capacitance changes accordingly. It is also known to detect and analyze an input from a user, and further to detect using an electrostatic capacitance (capacitor) change caused by a finger touch. For example, a method of detecting touch coordinates by applying a voltage of the same potential to four corners of one electrode and converting the formation of capacitance (capacitor) by finger touch to weak current change flowing through the four corners. Has been proposed, and coordinates can be input by simply touching a finger.

ただし、前記1枚の電極に指をタッチすることで座標を検出する方法では、複数箇所に同時にタッチすると座標の判定が困難である。そこで、XY座標にそれぞれ静電容量変化を検出する電極を複数本配置し、指をタッチすることによる静電容量変化点を絶対座標で検出することで、複数点入力を可能にする方法も提案されている(例えば、特許文献1等を参照)。   However, in the method of detecting coordinates by touching one electrode with the finger, it is difficult to determine the coordinates when touching a plurality of locations simultaneously. Therefore, we propose a method that allows multiple points to be input by arranging multiple electrodes that detect capacitance changes in XY coordinates and detecting the capacitance change point by touching the finger with absolute coordinates. (See, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載されるセンサは、第1方向と第2方向に沿って物体の位置を決定するための容量型センサである。その構成としては、先ず、電極が一表面上に配置された基板を備えている。電極は、検出領域を形成するための列と行の中に配置された検出セルの配列を規定するように配置されている。検出セルのそれぞれは列検出電極と行検出電極を含み、同じ列内の検出セルの列検出電極は互いに電気的に接続され、同じ行内の検出セルの行検出電極も互いに電気的に接続されている。行の少なくとも一つの両端の検出セルの行検出電極は、検出領域の外側に作られた電気結線によって互いに接続されているので、電気結線が検出領域内を横切る必要がなく、基板の片側だけに電極がある検出領域を有する容量型位置センサを実現することができる。   The sensor described in Patent Document 1 is a capacitive sensor for determining the position of an object along a first direction and a second direction. As the configuration, first, a substrate is provided in which electrodes are arranged on one surface. The electrodes are arranged to define an array of detection cells arranged in columns and rows for forming detection regions. Each of the detection cells includes a column detection electrode and a row detection electrode, the column detection electrodes of the detection cells in the same column are electrically connected to each other, and the row detection electrodes of the detection cells in the same row are also electrically connected to each other Yes. The row detection electrodes of the detection cells at at least one end of the row are connected to each other by an electrical connection made outside the detection region, so there is no need for the electrical connection to traverse the detection region, only on one side of the substrate. A capacitive position sensor having a detection region with an electrode can be realized.

特開2007−18515号公報JP 2007-18515 A

ところで、指のタッチによる静電容量変化の検出は、その変化量が数pFと非常に微弱であり、例えば周囲にノイズ源となる液晶表示装置(LCD)等が配置されていると、その影響を受けて静電容量の変化量検出の際に誤動作する可能性がある。   By the way, the detection of the capacitance change due to the touch of the finger has a very small amount of change of several pF. For example, when a liquid crystal display device (LCD) or the like serving as a noise source is arranged around the change, the influence is exerted. May cause malfunction when detecting the amount of change in capacitance.

このような誤動作に対する対策としては、基板の電極形成面とは反対側の面に導電膜、あるいはこれと同等の効果を持つ導電体を配置して電位をグランド(GND)とすることにより、発生ノイズを遮断する方法が考えられる。   As a countermeasure against such a malfunction, it is generated by arranging a conductive film or a conductor having the same effect on the surface opposite to the electrode forming surface of the substrate and setting the potential to ground (GND). A method of blocking noise can be considered.

しかしながら、特にXY座標にそれぞれ数本の電極を配置したタイプのタッチセンサでは、これでは誤動作を解消することはできない。XY座標にそれぞれ数本の電極を配置したタイプのタッチセンサでは、それぞれの電極に対し独立に容量変化を検出する必要があり、検出回路の範囲内でそれぞれの寄生容量を同等にする必要が生ずる。この時、電極と反対側に導電体が存在すると、さらに寄生容量が増加し、例えば縦横寸法が異なるタッチパネルのように、縦横寸法に応じてXY座標のそれぞれの電極サイズ(電極全体の面積)が異なる場合には、各電極間の寄生容量差が大きくなってしまうという問題が生ずる。この現象は、例えば高い光透過率を実現するために、厚さの薄い基板を用いた場合により顕著になる。   However, in particular, in the type of touch sensor in which several electrodes are arranged in the XY coordinates, malfunctions cannot be eliminated. In the type of touch sensor in which several electrodes are arranged on the XY coordinates, it is necessary to detect capacitance changes independently for each electrode, and it is necessary to make the respective parasitic capacitances equal within the range of the detection circuit. . At this time, if there is a conductor on the opposite side of the electrode, the parasitic capacitance further increases, and each electrode size (area of the entire electrode) in the XY coordinates depends on the vertical and horizontal dimensions, such as a touch panel having different vertical and horizontal dimensions. If they are different, there arises a problem that the parasitic capacitance difference between the electrodes becomes large. This phenomenon becomes more prominent when a thin substrate is used, for example, in order to realize high light transmittance.

本発明は、前述のような従来の課題を解消することを目的に提案されたものであり、各電極毎にバラツキのない寄生容量を実現することができ、精度の高い座標検出が可能な静電容量検知方式タッチパネルを提供することを目的とする。   The present invention has been proposed for the purpose of solving the above-described conventional problems, and it is possible to realize a parasitic capacitance without variation for each electrode, and to enable static coordinate detection with high accuracy. An object is to provide a capacitance detection touch panel.

前述の課題を解決するために、本発明に係る静電容量検知方式タッチパネルは、透明基板の一方の面上において、互いに直交するX軸方向及びY軸方向にそれぞれ同軸上では同形状の複数の検知用電極がライン状に配列形成されてなる配線パターンを有する静電容量検知方式タッチパネルであって、前記X軸方向とY軸方向とで前記検知用電極のライン長さが異なり、ライン長さの長い方向における各検知用電極の面積が、ライン長さの短い方向における各検知用電極の面積よりも小であることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a capacitive touch panel according to the present invention has a plurality of identical shapes on one surface of a transparent substrate that are coaxial in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other. A capacitance detection type touch panel having a wiring pattern in which detection electrodes are arranged in a line, wherein the line length of the detection electrode is different in the X-axis direction and the Y-axis direction. The area of each detection electrode in the long direction is smaller than the area of each detection electrode in the direction where the line length is short.

例えば縦横寸法の異なる静電容量検知方式タッチパネルでは、X軸方向に配列された検知用電極のライン長さと、Y軸方向に配列された検知用電極のライン長さが異なる。この場合、X軸方向に配列される各検知用電極の面積とY軸方向に配列される各検知用電極の面積が同じであると、X配線(X軸方向にライン配列され、Y軸方向に配列された検知用電極が互いに接続されることによって構成される配線)とY配線(Y軸方向にライン配列され、X軸方向に配列された検知用電極が互いに接続されることによって構成される配線)とで配線全体の面積が異なることになり、指でタッチすることにより生ずる寄生容量に差が生ずる。   For example, in capacitive detection type touch panels with different vertical and horizontal dimensions, the line lengths of the detection electrodes arranged in the X-axis direction are different from the line lengths of the detection electrodes arranged in the Y-axis direction. In this case, if the area of each detection electrode arranged in the X-axis direction is the same as the area of each detection electrode arranged in the Y-axis direction, X wiring (line arrangement in the X-axis direction, Y-axis direction) And the Y wiring (line arrangement in the Y-axis direction and the detection electrodes arranged in the X-axis direction) are connected to each other. The total area of the wiring is different, and the parasitic capacitance generated by touching with a finger is different.

これに対して、本発明の静電容量検知方式タッチパネルでは、ライン長さの長い方向における各検知用電極の面積を、ライン長さの短い方向における各検知用電極の面積よりも小としている。これにより、X配線(例えばライン長さの短い配線)とY配線(ライン長さの長い配線)の配線全体の面積差が抑えられ、寄生容量差が低減される。   On the other hand, in the capacitance detection touch panel of the present invention, the area of each detection electrode in the long line length direction is smaller than the area of each detection electrode in the short line length direction. Thereby, the area difference of the whole wiring of X wiring (for example, wiring with short line length) and Y wiring (wiring with long line length) is suppressed, and a parasitic capacitance difference is reduced.

本発明によれば、例えば縦横の寸法の異なるタッチパネルのようにX配線とY配線の長さが異なる場合にも、各配線毎にバラツキのない寄生容量を実現することができ、精度の高い座標検出が可能な静電容量検知方式タッチパネルを実現することが可能である。   According to the present invention, even when the lengths of the X wiring and the Y wiring are different, such as a touch panel having different vertical and horizontal dimensions, it is possible to realize a parasitic capacitance without variation for each wiring, and to provide highly accurate coordinates. It is possible to realize a capacitance detection touch panel capable of detection.

静電容量検知方式のタッチパネルの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of a capacitive detection type touch panel. 検知用電極の従来パターンの一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of the conventional pattern of the electrode for a detection. (a)は従来のX配線パターンを示す概略平面図であり、(b)は従来のY配線パターンを示す概略平面図である。(A) is a schematic plan view which shows the conventional X wiring pattern, (b) is a schematic plan view which shows the conventional Y wiring pattern. 実施形態の検知用電極のパターン例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the example of a pattern of the electrode for a detection of embodiment. (a)は実施形態のX配線パターンを示す概略平面図であり、(b)は実施形態のY配線パターンを示す概略平面図である。(A) is a schematic plan view which shows the X wiring pattern of embodiment, (b) is a schematic plan view which shows the Y wiring pattern of embodiment. 各検知用電極近傍を拡大して示す概略平面図である。It is a schematic plan view which expands and shows each detection electrode vicinity. 検知用電極の他の形状例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the other example of a shape of the electrode for a detection.

以下、本発明を適用した静電容量検知方式タッチパネルの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of a capacitance detection type touch panel to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

静電容量検知方式タッチパネルは、例えば図1に示すように、ガラスやプラスチックフィルム等からなる透明基板1の一方の面上にX軸方向(例えば横方向)にライン状に配列されるX配線(X電極)パターン2を形成するとともに、この上に絶縁層4を介してY軸方向(例えば縦方向)にライン状に配列されるY配線(Y電極)パターン3を形成することにより構成される。X配線パターン2及びY配線パターン3は、いずれも所定の面積を有する検知用電極を配列し、これらを結合部を介して接続することにより形成されており、指でタッチすると寄生容量が生じて静電容量が変化する。この静電容量の変化を検出し該当するX配線パターン2及びY配線パターン3を特定することで、指でタッチした位置の座標が特定される。   For example, as shown in FIG. 1, an electrostatic capacitance detection type touch panel has an X wiring (in the X-axis direction (for example, lateral direction) arranged in a line on one surface of a transparent substrate 1 made of glass, plastic film, or the like. X electrode) pattern 2 is formed, and Y wiring (Y electrode) pattern 3 arranged in a line in the Y-axis direction (for example, the vertical direction) is formed thereon via insulating layer 4. . Each of the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3 is formed by arranging detection electrodes having a predetermined area and connecting them through a coupling portion, and parasitic capacitance occurs when touched with a finger. The capacitance changes. By detecting this change in capacitance and specifying the corresponding X wiring pattern 2 and Y wiring pattern 3, the coordinates of the position touched by the finger are specified.

また、前記透明基板1の他方の面には、導電膜5が全面に形成されている。透明基板1の裏面に前記導電膜5を形成することで、いわゆるシールド効果を得ることができ、例えば液晶表示装置が周囲に配置された場合にも、液晶表示装置からのノイズの影響を受け難くなる。さらに、透明基板1のX配線パターン2やY配線パターン3が形成される側のY配線パターン3表面上は保護膜6により覆われており、表面保護がなされている。   A conductive film 5 is formed on the entire other surface of the transparent substrate 1. By forming the conductive film 5 on the back surface of the transparent substrate 1, a so-called shielding effect can be obtained. For example, even when the liquid crystal display device is arranged around, it is hardly affected by noise from the liquid crystal display device. Become. Further, the surface of the Y wiring pattern 3 on the side where the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3 of the transparent substrate 1 are formed is covered with a protective film 6 to protect the surface.

次に、前記X配線パターン2,Y配線パターン3を構成する検知用電極の電極パターンについて説明する。前記の通り、X軸方向に配列されるX配線パターン2、及びY軸方向に配列されるY配線パターン3は、いずれも検知用電極が結合部を介して所定の方向(前記X配線パターン2は、後述する個々の検知用電極7がY軸方向に、またY配線パターン3は個々の検知用電極8がX軸方向に)に夫々ライン状に接続されることで構成される。検知用電極は、通常は透明電極である。   Next, the electrode pattern of the detection electrode constituting the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3 will be described. As described above, the X wiring pattern 2 arranged in the X-axis direction and the Y wiring pattern 3 arranged in the Y-axis direction both have a detection electrode in a predetermined direction (the X wiring pattern 2 via the coupling portion). Are configured by connecting individual detection electrodes 7 to be described later in the Y-axis direction, and the Y wiring pattern 3 by connecting individual detection electrodes 8 in the X-axis direction. The detection electrode is usually a transparent electrode.

なお、以下においては、タッチパネルの縦横(X軸方向とY軸方向)の寸法が異なることが前提である。ここでは横方向(X軸方向)の寸法が大きく、縦方向(Y軸方向)の寸法が小さいものとする。すなわち、X配線パターン2の長さ(検知用電極のY軸方向のライン長さ)の方がY配線パターン3の長さ(検知用電極のX軸方向のライン長さ)より小さいものとする。   In the following, it is assumed that the vertical and horizontal dimensions (X-axis direction and Y-axis direction) of the touch panel are different. Here, the dimension in the horizontal direction (X-axis direction) is large, and the dimension in the vertical direction (Y-axis direction) is small. That is, the length of the X wiring pattern 2 (line length of the detection electrode in the Y-axis direction) is shorter than the length of the Y wiring pattern 3 (line length of the detection electrode in the X-axis direction). .

先ず、X配線パターン2を構成する検知用電極の面積とY配線パターン3を構成する検知用電極の面積が等しい電極パターン(従来パターン)の一例について説明する。図2は、従来パターンの一例を示すものである。図2に示す電極パターンでは、図3(a)に示すように、X軸方向に配列されるライン状の配線(X配線パターン2)はX1〜X6の6本であり、図3(b)に示すように、Y軸方向に配列されるライン状の配線(Y配線パターン3)はY1〜Y4の4本である。   First, an example of an electrode pattern (conventional pattern) in which the area of the detection electrode constituting the X wiring pattern 2 and the area of the detection electrode constituting the Y wiring pattern 3 are equal will be described. FIG. 2 shows an example of a conventional pattern. In the electrode pattern shown in FIG. 2, as shown in FIG. 3A, the number of line-like wirings (X wiring pattern 2) arranged in the X-axis direction is six from X1 to X6, and FIG. As shown in FIG. 4, the number of line-shaped wirings (Y wiring pattern 3) arranged in the Y-axis direction is four, Y1 to Y4.

これらライン状のX配線パターン2やY配線パターン3は、いずれも菱形(正方形を45°回転させた形状)の検知用電極7あるいは検知用電極8が結合部9あるいは結合部10を介して接続されて1本の電極(配線)として構成されたものである。X配線パターン2を構成する検知用電極7とY配線パターン3を構成する検知用電極8は同じ形状を有しており、面積も同じである。   These line-shaped X wiring pattern 2 and Y wiring pattern 3 are connected to the detection electrode 7 or the detection electrode 8 having a rhombus shape (a shape obtained by rotating a square by 45 °) via the coupling portion 9 or the coupling portion 10. And configured as one electrode (wiring). The detection electrode 7 constituting the X wiring pattern 2 and the detection electrode 8 constituting the Y wiring pattern 3 have the same shape and the same area.

このようにX配線パターン2とY配線パターン3が直交するように形成されたタッチパネルでは、指をタッチすることにより生ずる寄生容量による静電容量変化を検出し、静電容量が変化したX配線パターン2及びY配線パターン3をX1〜X6及びY1〜Y4の中から特定することで、絶対座標を検出することが可能である。また、前記のようにXYの絶対座標を検出するタッチパネルでは、多点の同時検出も可能である。   In the touch panel formed in such a manner that the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3 are orthogonal to each other, an X wiring pattern in which the electrostatic capacity change is detected by detecting a capacitance change due to a parasitic capacitance caused by touching a finger. By specifying the 2 and Y wiring patterns 3 from X1 to X6 and Y1 to Y4, it is possible to detect absolute coordinates. Further, as described above, a touch panel that detects the absolute coordinates of XY can also detect multiple points simultaneously.

図2に示す電極パターンを有するタッチパネルにおいて、1本の配線全体の面積を各々の結合部9,10の面積を無視して考えると、X配線パターン2全体の面積Sxは、Y配線パターン3全体の面積Syを用いて下記式で表される。
Sx=4/6・Sy
In the touch panel having the electrode pattern shown in FIG. 2, the area Sx of the entire X wiring pattern 2 is the entire Y wiring pattern 3 when the area of one wiring is ignored while ignoring the area of each coupling portion 9, 10. It is represented by the following formula using the area Sy.
Sx = 4/6 · Sy

すなわち、Y配線パターン3の面積Syは、ライン数の相違に基づきX配線パターン2の面積Sxの150%(1.5倍)であり、図1に示す例のようにシールド層である導電膜5が形成されている場合、この導電膜5との寄生容量はY配線パターン3の方がX配線パターン2と比較して50%程度大きいことになる。この面積比、換言すれば寄生容量比は、タッチパネルの縦横の寸法比率によって夫々の値が変化することになる。したがって、X配線パターン2とY配線パターン3の間には常に検出容量に差が生じ、これが容量変化の測定の妨げとなる。   That is, the area Sy of the Y wiring pattern 3 is 150% (1.5 times) the area Sx of the X wiring pattern 2 based on the difference in the number of lines, and the conductive film which is a shield layer as in the example shown in FIG. When 5 is formed, the parasitic capacitance with the conductive film 5 is about 50% larger in the Y wiring pattern 3 than in the X wiring pattern 2. Each value of the area ratio, in other words, the parasitic capacitance ratio, varies depending on the vertical / horizontal dimension ratio of the touch panel. Therefore, there is always a difference in the detected capacitance between the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3, which hinders measurement of capacitance change.

そこで、本実施形態のタッチパネルでは、図4に示すように、X配線パターン2を構成する検知用電極7と、Y配線パターン3を構成する検知用電極8の形状及び面積を変え、X配線パターン2全体の面積SxとY配線パターン3全体の面積Syの面積差を小さくすることで寄生容量の差を抑え、X配線パターン2とY配線パターン3の間で検出容量に差が生ずることがないようにしている。これにより、精度の高い容量変化測定が可能になり、正確な座標検出が可能になる。   Therefore, in the touch panel of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the shape and area of the detection electrode 7 constituting the X wiring pattern 2 and the detection electrode 8 constituting the Y wiring pattern 3 are changed to change the X wiring pattern. 2, the difference in parasitic capacitance is suppressed by reducing the area difference between the entire area Sx and the entire area Sy of the Y wiring pattern 3, and there is no difference in detection capacitance between the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3. I am doing so. As a result, it is possible to measure the capacitance change with high accuracy and to accurately detect the coordinates.

本実施形態の場合、X配線パターン2の検知用電極7は、図5(a)に示すように菱形の一部を拡大する形で面積が拡大されており、Y配線パターン3の検知用電極8は、図5(b)に示すように菱形の一部を切り欠く形で面積が縮小されている。図6は、各検知用電極7,8の形状を拡大して示すものであり、X配線パターン2の検知用電極7は、菱形の一辺の寸法を3aとした時に、寸法aの底辺を持つ直角二等辺三角形の突出電極7aを基本の菱形電極パターンの各辺の中央部分に外方に一体に追加した形状とされている。一方、Y配線パターン3の検知用電極8は、同じく、菱形の一辺の寸法を3aとした時に、寸法aの底辺を持つ直角二等辺三角形の突出電極7a相当部分を基本の菱形電極パターンの各辺の中央部分から削除した形状とされている。この実施形態の場合では、配線パターンの配置効率を考慮してX配線パターン2の検出用電極7の突出電極7aに対応して、Y配線パターン3の検出用電極8の切欠部分を対向配置させている。   In the case of the present embodiment, the detection electrode 7 of the X wiring pattern 2 is expanded in area by enlarging a part of the rhombus as shown in FIG. As shown in FIG. 5B, the area of 8 is reduced by cutting out a part of the rhombus. FIG. 6 is an enlarged view of the shape of each of the detection electrodes 7 and 8, and the detection electrode 7 of the X wiring pattern 2 has a bottom of the dimension a when the dimension of one side of the rhombus is 3a. The protruding electrode 7a having a right isosceles triangular shape is integrally formed outwardly at the center of each side of the basic rhomboid electrode pattern. On the other hand, the detection electrode 8 of the Y wiring pattern 3 has a portion corresponding to the protruding electrode 7a of a right-angled isosceles triangle having a base of the dimension a when the dimension of one side of the rhombus is 3a. The shape is deleted from the central part of the side. In the case of this embodiment, in consideration of the arrangement efficiency of the wiring pattern, the notch portion of the detection electrode 8 of the Y wiring pattern 3 is arranged opposite to the protruding electrode 7a of the detection electrode 7 of the X wiring pattern 2. ing.

このような電極形状とした場合、X配線パターン2全体の面積SxとY配線パターン3全体の面積Syを結合部9,10の面積を無視して比較すると、X配線パターン2全体の面積Sxは、Y配線パターン3全体の面積Syを用いて下記式で表される。
Sx=22/21・Sy
In the case of such an electrode shape, when comparing the area Sx of the entire X wiring pattern 2 and the area Sy of the entire Y wiring pattern 3 ignoring the areas of the coupling portions 9 and 10, the area Sx of the entire X wiring pattern 2 is The area Sy of the entire Y wiring pattern 3 is expressed by the following formula.
Sx = 22/21 ・ Sy

すなわち、この場合には、X配線パターン2全体の面積Sxは、各検知用電極7,8の面積及びライン数の相違に基づきY配線パターン3全体の面積Syの105%(1.05倍)であり、図1に示す例のようにシールド層である導電膜5が形成されている場合であっても、X配線パターン2とY配線パターン3間の寄生容量差を小さく抑えることが可能である。   In other words, in this case, the area Sx of the entire X wiring pattern 2 is 105% (1.05 times) of the area Sy of the entire Y wiring pattern 3 based on the differences in the areas of the detection electrodes 7 and 8 and the number of lines. Even when the conductive film 5 as the shield layer is formed as in the example shown in FIG. 1, the parasitic capacitance difference between the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3 can be kept small. is there.

本発明者が行った実験によれば、X配線パターン2全体の面積SxとY配線パターン3全体の面積Syの面積差が20%以下であれば、前記寄生容量差が十分に抑えられ、容量変化の測定(座標検出)を正確に行うことが可能であることがわかった。   According to an experiment conducted by the present inventors, if the area difference between the area Sx of the entire X wiring pattern 2 and the area Sy of the entire Y wiring pattern 3 is 20% or less, the parasitic capacitance difference is sufficiently suppressed, and the capacitance It was found that change measurement (coordinate detection) can be accurately performed.

なお、本実施形態では、X配線パターン2が下層、Y配線パターン3が上層とされているが、X配線パターン2とY配線パターン3はいずれが上層であってもよい。ただし、感度等を考えた場合には、本実施形態のように、検知用電極の面積が小さい配線(ここではY配線パターン3)を上層、検知用電極の面積が大きい配線(ここではX配線パターン2)を下層とすることが検知感度の点で好ましい。また、X配線パターン2とY配線パターン3の検知用電極7,8を同層で形成し、結合部9,10のみを絶縁層4を介して交差するように形成することも可能で、この形態の場合には、X配線パターン2とY配線パターン3の検知感度を等しくすることが可能である。   In this embodiment, the X wiring pattern 2 is a lower layer and the Y wiring pattern 3 is an upper layer, but either the X wiring pattern 2 or the Y wiring pattern 3 may be an upper layer. However, when considering sensitivity and the like, as in this embodiment, the wiring with a small area of the detection electrode (Y wiring pattern 3 here) is the upper layer and the wiring with a large area of the detection electrode (here X wiring) The pattern 2) is preferably the lower layer from the viewpoint of detection sensitivity. Further, the detection electrodes 7 and 8 of the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3 can be formed in the same layer, and only the coupling portions 9 and 10 can be formed so as to intersect via the insulating layer 4. In the case of the embodiment, the detection sensitivity of the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3 can be made equal.

ところで、前述のタッチパネルでは、有効エリアサイズが大きくなった場合にも位置検出精度を同等にするためには、一般に電極本数を増やす必要がある。仮に、電極本数を増やさないで有効エリアサイズを拡大するには、X配線パターン2及びY配線パターン3を構成する検知用電極7,8の寸法を拡大する必要がある。しかしながら、X配線パターン2及びY配線パターン3を構成する検知用電極7,8の寸法を拡大すると、指をタッチした際に一方の検知用電極7(または検知用電極8)のみの接触となる可能性がある。したがって、電極本数を増やさずに有効エリアサイズを拡大し、X配線パターン2やY配線パターン3の間隔を維持するためには、専用の検出回路を開発する必要があり、開発に時間を要する等の問題が発生する。   By the way, in the touch panel described above, it is generally necessary to increase the number of electrodes in order to make the position detection accuracy equal even when the effective area size becomes large. To increase the effective area size without increasing the number of electrodes, it is necessary to increase the dimensions of the detection electrodes 7 and 8 constituting the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3. However, when the dimensions of the detection electrodes 7 and 8 constituting the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3 are enlarged, only one detection electrode 7 (or the detection electrode 8) comes into contact when a finger is touched. there is a possibility. Therefore, in order to increase the effective area size without increasing the number of electrodes and maintain the interval between the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3, it is necessary to develop a dedicated detection circuit, which takes time for development, etc. Problems occur.

このような問題を解決するためには、X配線パターン2の検知用電極7とY配線パターン3の検知用電極8の形状を工夫し、例えば図7に示すように、X配線パターン2の検知用電極7とY配線パターン3の検知用電極8の少なくとも一部が直径bの円内(指をタッチした際に想定される接触領域内)に必ず入るようなパターンとすることが好ましい。   In order to solve such a problem, the shape of the detection electrode 7 of the X wiring pattern 2 and the detection electrode 8 of the Y wiring pattern 3 is devised. For example, as shown in FIG. It is preferable that at least a part of the electrode 7 for detection and the detection electrode 8 of the Y wiring pattern 3 is always in a circle with a diameter b (in a contact area assumed when a finger is touched).

例えば図7に示す構成を基に説明すれば、基本となるX配線パターン2の検知用電極7のX方向で対向する両辺部分を内側に切り欠いて切欠部71を形成し、この切欠部71によって除去された電極面積を補うために、この切欠部71に隣接する突出電極7a部分を突出方向に延在して補助電極72を形成する。この切欠部71及び補助電極72の存在により検知用電極7としての相対面積は、図6で説明した実施形態での検知用電極7の面積と略同等となるように構成している。一方、Y配線パターン3の検知用電極8は、基本となるY配線パターン3の検知用電極8の上記検知用電極7に突出形成された補助電極72との重なりを回避するために、補助電極72と対向する部分を内側に切り欠いて切欠部81を形成している。この切欠部81によって除去された電極面積を補うために、切欠部81に隣接する検知用電極8の端部を検知用電極7に形成された補助電極72の外側に沿うように延在し、その先端部分が検知用電極7に形成された切欠部71内に位置するように補助電極82を配置する。このようにX配線パターン2を構成する検知用電極7の基本構成領域内にY配線パターン3を構成する検知用電極8の一部を混在させる一方、Y配線パターン3を構成する検知用電極8の基本構成領域内にX配線パターン2を構成する検知用電極7の一部を混在させるように、互いの検知用電極7,8を入り込ませて混在配置させる。このように構成することで、指の接触領域内に各検知用電極7,8の少なくともその一部が存在するので、接触位置を確実に検出することが可能となる。この各補助電極72,82を含む検知用電極7,8の形状は、図示の場合に限らず各検知用電極7,8の相対的な面積比率が変化しない限り自由に設定することが可能なことは言うまでもない。   For example, based on the configuration shown in FIG. 7, the notched portions 71 are formed by notching inward the opposite side portions in the X direction of the detection electrodes 7 of the basic X wiring pattern 2. In order to make up for the electrode area removed by this step, the auxiliary electrode 72 is formed by extending the protruding electrode 7a adjacent to the notch 71 in the protruding direction. Due to the presence of the cutout portion 71 and the auxiliary electrode 72, the relative area as the detection electrode 7 is configured to be substantially equal to the area of the detection electrode 7 in the embodiment described with reference to FIG. On the other hand, the detection electrode 8 of the Y wiring pattern 3 is an auxiliary electrode in order to avoid the overlapping of the detection electrode 8 of the basic Y wiring pattern 3 with the auxiliary electrode 72 formed to protrude from the detection electrode 7. A portion facing 72 is cut out inward to form a cutout portion 81. In order to compensate for the electrode area removed by the notch 81, the end of the detection electrode 8 adjacent to the notch 81 extends along the outside of the auxiliary electrode 72 formed on the detection electrode 7, The auxiliary electrode 82 is arranged so that the tip portion is located in the notch 71 formed in the detection electrode 7. In this way, a part of the detection electrode 8 constituting the Y wiring pattern 3 is mixed in the basic configuration region of the detection electrode 7 constituting the X wiring pattern 2, while the detection electrode 8 constituting the Y wiring pattern 3. The detection electrodes 7 and 8 are inserted in a mixed manner so that a part of the detection electrodes 7 constituting the X wiring pattern 2 is mixed in the basic configuration area. With this configuration, since at least a part of each of the detection electrodes 7 and 8 is present in the contact area of the finger, the contact position can be reliably detected. The shape of the detection electrodes 7 and 8 including the auxiliary electrodes 72 and 82 is not limited to the illustrated case, and can be freely set as long as the relative area ratio of the detection electrodes 7 and 8 does not change. Needless to say.

なお、指でタッチすることを想定すると、通常の指のサイズを考えて前記直径bを15mm程度に設定することが好ましく、直径15mmの円内にX配線パターン2の検知用電極7とY配線パターン3の検知用電極8が存在していれば、位置検出が可能となる。また、X配線パターン2の検知用電極7とY配線パターン3の検知用電極8の形状を工夫する際には、X配線パターン2の検知用電極7とY配線パターン3の検知用電極8の間での寄生容量の増加を抑えた形状とすることが好ましい。   Assuming that the finger is touched, the diameter b is preferably set to about 15 mm in consideration of the normal finger size, and the detection electrode 7 of the X wiring pattern 2 and the Y wiring are set in a circle having a diameter of 15 mm. If the pattern detection electrode 8 is present, the position can be detected. Further, when devising the shapes of the detection electrode 7 of the X wiring pattern 2 and the detection electrode 8 of the Y wiring pattern 3, the detection electrode 7 of the X wiring pattern 2 and the detection electrode 8 of the Y wiring pattern 3 It is preferable to have a shape that suppresses an increase in parasitic capacitance.

前述のように構成される静電容量検知方式タッチパネルでは、縦横の寸法が異なっていても、指をタッチした時のX配線パターン2の検知用電極7とY配線パターン3の検知用電極8間の寄生容量差を抑えることができ、精度の高い座標検出が可能である。また、複数点の同時検出も可能であり、X配線パターン2の検知用電極7とY配線パターン3の検知用電極8を透明電極とすることで、高透過率を有するタッチパネルを構成することが可能である。さらに、透明基板1の反対側の面に導電膜5を形成すれば、シールド効果を得ることができ、液晶表示装置等を配置したことによるノイズの影響を回避することが可能である。   In the electrostatic capacitance detection type touch panel configured as described above, even if the vertical and horizontal dimensions are different, the detection electrode 7 of the X wiring pattern 2 and the detection electrode 8 of the Y wiring pattern 3 are touched when a finger is touched. The parasitic capacitance difference can be suppressed, and coordinate detection with high accuracy is possible. Also, simultaneous detection of a plurality of points is possible, and a touch panel having high transmittance can be configured by using the detection electrode 7 of the X wiring pattern 2 and the detection electrode 8 of the Y wiring pattern 3 as transparent electrodes. Is possible. Further, if the conductive film 5 is formed on the opposite surface of the transparent substrate 1, a shielding effect can be obtained, and the influence of noise due to the arrangement of the liquid crystal display device or the like can be avoided.

以上、本発明を適用した静電容量検知方式タッチパネルの実施形態について説明したが、本発明が前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。例えば、各検知用電極7,8の形状は任意に設計することが可能である。また、X配線パターン2やY配線パターン3の配列数等も任意である。また、透明基板1の裏面側に配される導電膜5を省略することも可能である。   As mentioned above, although embodiment of the electrostatic capacitance detection system touch panel to which this invention is applied was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably. Needless to say. For example, the shapes of the detection electrodes 7 and 8 can be arbitrarily designed. Also, the number of arrangements of the X wiring pattern 2 and the Y wiring pattern 3 is arbitrary. In addition, the conductive film 5 disposed on the back side of the transparent substrate 1 can be omitted.

1 透明基板、2 X配線パターン、3 Y配線パターン、4 絶縁層、5 導電膜、6 保護膜、7,8 検知用電極、9,10 結合部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate, 2 X wiring pattern, 3 Y wiring pattern, 4 Insulating layer, 5 Conductive film, 6 Protective film, 7, 8 Detection electrode, 9,10 Joint part

Claims (5)

透明基板の一方の面上において、互いに直交するX軸方向及びY軸方向にそれぞれ同軸上では同形状の複数の検知用電極がライン状に配列形成されてなる配線パターンを有する静電容量検知方式タッチパネルであって、
前記X軸方向とY軸方向とで前記検知用電極のライン長さが異なり、ライン長さの長い方向における各検知用電極の面積が、ライン長さの短い方向における各検知用電極の面積よりも小であることを特徴とする静電容量検知方式タッチパネル。
A capacitance detection system having a wiring pattern in which a plurality of detection electrodes having the same shape are arranged in a line on the same surface in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to each other on one surface of a transparent substrate A touch panel,
The line length of the detection electrode is different in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the area of each detection electrode in the long line length direction is larger than the area of each detection electrode in the short line length direction. Capacitance detection type touch panel characterized by being small.
X軸方向に配列される検知用電極が接続されて形成される配線パターンの面積と、Y軸方向に配列される検知用電極が接続されて形成される配線パターンの面積の差が、20%以下であることを特徴とする請求項1記載の静電容量検知方式タッチパネル。   The difference between the area of the wiring pattern formed by connecting the detection electrodes arranged in the X-axis direction and the area of the wiring pattern formed by connecting the detection electrodes arranged in the Y-axis direction is 20%. The electrostatic capacitance detection type touch panel according to claim 1, wherein: 前記配線パターンは、指の接触領域内にX軸方向に配列される検知用電極とY軸方向に配列される検知用電極の両者が存在するように配置されることを特徴とする請求項1または2記載の静電容量検知方式タッチパネル。   The wiring pattern is arranged so that both detection electrodes arranged in the X-axis direction and detection electrodes arranged in the Y-axis direction exist in a finger contact area. Or the electrostatic capacitance detection system touch panel of 2. X軸方向に配列される検知用電極とY軸方向に配列される検知用電極が絶縁層を介して積層形成されており、面積の小さな検知用電極が上層、面積の大きな検知用電極が下層となるように積層されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の静電容量検知方式タッチパネル。   The detection electrodes arranged in the X-axis direction and the detection electrodes arranged in the Y-axis direction are laminated via an insulating layer, the detection electrode having a small area is the upper layer, and the detection electrode having a large area is the lower layer The capacitive touch panel according to any one of claims 1 to 3, wherein the touch panel is laminated so as to become. 前記透明基板の反対側の面に導電膜が形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の静電容量検知方式タッチパネル。   5. The electrostatic capacitance detection type touch panel according to claim 1, wherein a conductive film is formed on a surface opposite to the transparent substrate.
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