JP2014182620A - 投影型静電容量方式タッチパネル用フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】種々のスクリーン版を準備しないでも、電極数を増減することができるように改良された投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムを提供することを目的とする。
【解決手段】複数の電極配線１、電極配線１を端から６本を束にして１つの電極として電気的接続する第１の連結配線６１ａ、次の３本を束にして１つの電極として電気的接続する第２の連結配線３１ａ、次の３本を束にして１つの電極として電気的接続する第３の連結配線３１ｂ及びさらに次の６本を束にして１つの電極として電気的接続する第４連結配線６１ｂが形成されている。第１、第２、第３及び第４の連結配線６１ａ、３１ａ、６１ｂ、３１ｂの繰り返し単位が、透明基材フィルム１４の上で、電極配線１が並ぶ方向に連続して並んでいる。これらは、導電性ペーストインキをスクリーン印刷することによって形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムに関するものであり、より特定的には、電極数を増減することができるように改良された投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムに関する。

タッチパネルとは、画面に直接触れることにより、コンピュータの操作が行える装置のことをいう。スマートフォン、携帯ゲーム機、カーナビ、切符販売機、銀行ＡＴＭなどさまざまなシーンで利用されている。タッチパネルには、表示の視認性を筆頭に、位置検出の精度、操作の反応速度、表面の耐久性、導入コストなど、さまざまな要素が求められ、タッチ操作の検出方式によって特徴は大きく違ってくる。

図８に示す投影型静電容量方式タッチパネルは表面型より小さな画面サイズに用いられる場合が多く、昨今では携帯機器において注目度が非常に高い。内部構造については、演算処理ＩＣを搭載した基板層の上に、特定のパターンで大量に並べた透明電極の層を配置し、表面にはガラスやプラスチックなどのカバー（誘電体）を重ねている。表面に指を近づけると複数の電極間の静電容量が同時に変化するが、この電流量の比率を測定することで、高精度に位置を特定することができる。

図９は、投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムの断面図を示す。Ｘ軸方向に並んで延びる電極配線のパターンが形成された透明電極フィルムとＹ軸方向に並んで延びる電極配線のパターンが形成された透明電極フィルムとを備え、これらの２枚の透明電極フィルムがＸ軸方向とＹ軸方向が直交するように重ね合わされてなる。

図１０（Ａ）は、従来の投影型静電容量方式タッチパネルの平面図である。図１０（Ｂ）は、Ｂ部拡大図である。図１０（Ｃ）は、Ｃ部拡大図である。投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムは、Ｘ軸方向に並んで延びる複数の電極配線１ｘのパターンが形成された透明電極フィルムとＹ軸方向に並んで延びる複数の電極配線１ｙのパターンが形成された透明電極フィルムとの２枚のフィルムがＸ軸方向とＹ軸方向が直交するように、重ね合わされてなる。なお、図面では、作図の関係上、電極配線１ｘ、１ｙ等の密度は粗く描かれている。

それぞれの透明電極フィルムの上に、連結配線９１ｘ、９１ｙ、接続用電極配線６、１０、出力端子用電極配線５、９がスクリーン印刷を経て形成されている。連結配線９１ｘ、９１ｙは、電極配線１ｘ、１ｙのパターンの端に設けられており、隣り合う電極配線１ｘ、１ｙを９本ずつ束ねて１つの電極とするものである。接続用電極配線６、１０は、各々の連結配線９１ｘ、９１ｙから延びるものである。複数個の出力端子用電極配線５、９は、接続用電極配線６、１０の各々からさらに延びて形成され、フレキシブルプリント配線基板（以下ＦＰＣ基板と略す）４、８に出力するためのものである。複数個の出力端子用電極配線５、９はそれぞれ、電極配線１ｘ、１ｙの並びの真ん中に設けられている。複数個の出力端子用電極配線５、９はそれぞれＦＰＣ基板４、８に電気的接続され、このＦＰＣ基板４、８はコネクタを介して変換基板７、１１に電気的接続され、変換基板７、１１は、図示しないさらなるＦＰＣ基板を介してコントローラに電気的接続されている。

これらの電極配線１ｘ、１ｙ、連結配線９１ｘ、９１ｙ、接続用電極配線６、１０、出力端子用電極配線５、９は、透明基材層の上に、酸化物セラミックス、非酸化物セラミックス及び金属からなる群から選ばれる少なくとも１種を主成分として含有する透明多孔質層の上に幾何学パターンにスクリーン印刷された導電性ペーストを焼成することによって形成される。

上述のように、従来の投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムにおいては、Ｘ軸方向に並んで延びる電極配線１ｘは、９本単位で束ねられて１つの電極として、ＦＰＣ基板４を介して変換基板７に接続され、その後、図示しないコントローラに接続される。Ｙ軸方向に並んで延びる電極配線１ｙは、９本単位で束ねられて１つの電極として、ＦＰＣ基板８を介して変換基板１１に接続され、その後、図示しないコントローラに接続される。

しかし、コルセアチップの多数使用が可能となった際には、電極数を増やす必要がある。その場合は、別途、その電極数に応じたスクリーン版を準備して、スクリーン印刷を行わねばならなかった。

しかしながら、スクリーン版は高価なものであり、電極数に応じた、それぞれのスクリーン版を準備するのは経済的に不利であるという問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、種々のスクリーン版を準備しないでも、単一のスクリーン版で製造でき、かつ電極数を増減することができるように改良された投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムを提供することを目的とする。

本発明に係る投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムは、透明基材フィルムと、上記透明基材フィルムの上に連続的に並んで形成された複数本の電極配線と、上記電極配線を端からｎ本を束にして１つの電極として電気的接続する第１の連結配線、次の１／２ｎ本を束にして１つの電極として電気的接続する第２の連結配線、次の１／２ｎ本を束にして１つの電極として電気的接続する第３の連結配線及びさらに次のｎ本を束にして１つの電極として電気的接続する第４連結配線と、を備える。上記複数の電極配線、上記第１、第２、第３及び第４の連結配線がスクリーン印刷を経て形成されており、かつ上記第１、第２、第３及び第４の連結配線よりなる繰り返し単位が、上記透明基材フィルムの上で、上記電極配線が並ぶ方向に連続して並んでいることを特徴とする。

上記ｎの数は、１０、８、又は６であるのが好ましい。

この発明の他の局面に従う投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムは、透明基材フィルムと、上記透明基材フィルムの上に連続的に並んで形成された複数本の電極配線と、上記電極配線を端からｎ本ずつを束にして１つの電極として電気的接続する複数の連結配線とを備える。上記複数の電極配線及び上記複数の連結配線はスクリーン印刷を経て形成されている。

この投影型静電容量方式タッチパネル用フィルム（ｎ＝５の場合）によれば、上記電極配線の端から最初の２つの束を連結して１０本の電極配線で１つの電極とし、次の２つの束を連結して１０本の電極配線で１つの電極とし、これを繰り返していき、１０本の電極配線の束の並びの電極配列を設計することができる。

上記電極配線の平面視形状は、ジグザグの形状を有しているのが好ましい。

上記電極配線の束の中で、隣合う電極配線を結ぶブリッジ用配線が設けられているのが好ましい。各電極間の任意の位置にブリッジを設けることで、断線回避の策を講じることができる。

本発明によれば、例えばｎの数が６の場合、６本を束にした１つの電極と、次の３本を束にした１つの電極と、次の３本を束にした１つの電極と、さらに次の６本を束にした１つの電極よりなる、繰り返し単位が、上記透明基材フィルムの上で、電極配線が並ぶ方向に連続して並んでいるので、最初の２つを連結して９本の束で１つの電極として使用でき（６+３＝９）、次の２つを連結して９本の束で１つの電極として使用できる（６+３＝９）。同様に次の２つずつを連結していくと、９本の束の並びの電極配列を設計することができる。

また、コルセアチップの多数使用が可能となった際には電極数を増やすこともできる。すなわち、最初の１つをそのまま６本の束で１つの電極として使用し、次の２つを連結して６本の束で１つの電極として使用できる（３+３＝６）。同様に次の１つをそのまま６本の束で１つの電極として使用し、次の２つを連結して６本の束で１つの電極として使用すると、これを繰り返していくと６本の束の並びの電極配列を設計することができる。
このように、本発明によれば、１つのスクリーン版で製造した電極パターンを有するタッチパネル用フィルムを、種々の並びの電極配列を有する投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムに設計することができる。

（Ａ）は、実施例１に係る投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムの平面図であり、（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、（Ｃ）は、図１（Ａ）におけるＣ部の拡大図である。 実施例１に係る投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムを用いて、９本の電極配線の束の並びの電極配列を設計する方法の概念図である。 実施例１に係る投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムを用いて、９本の電極配線の束の並びの電極配列を設計する方法の具体例である。 実施例１に係る投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムを用いて、６本の電極配線の束の並びの電極配列を設計する方法の具体例である。 実施例１に係る投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムを用いて、６本の電極配線の束の並びの電極配列を設計する方法の概念図である。 （Ａ）実施例２に係る投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムの平面図であり、（Ｂ）は、４本の電極配線の束の並びの電極配列を設計する方法の概念図である。 図７は、実施例３に係る投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムを用いて、１０本の電極配線の束の並びの電極配列を設計する方法の概念図である。 投影型静電容量方式のタッチパネル用フィルムの概念を説明する図である。 投影型静電容量方式のタッチパネル用フィルムの断面図を示す。 （Ａ）従来の投影型静電容量方式のタッチパネルフィルムの平面図であり、（Ｂ）（Ｃ）はそのＢ部及びＣ部の拡大図である。

以下、この発明の実施例を説明する。

図１（Ａ）は、実施例１に係るタッチパネル用フィルムの平面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図１（Ｃ）は、図１（Ａ）におけるＣ部拡大図である。

これらの図を参照して、本タッチパネル用フィルムは、投影型静電容量方式のものであり、電極の数が多く、正確な多点検出（マルチタッチ）を行えるのが特徴である。透明基材フィルム（ＰＥＴ）（１００μｍ）１４の上に、導電性ペーストインキ（銀ペースト）のにじみ（線太り）を防止するためのインキ受容層である透明多孔質層１５（１μｍ）が設けられている。透明多孔質層１５の上に、導電性ペーストインキをスクリーン印刷し、これを焼成することによって形成された電極配線１が設けられている。

電極配線１の形成と同時に、電極配線１を端から６本を束にして１つの電極として電気的接続する第１の連結配線６１ａ、次の３本を束にして１つの電極として電気的接続する第２の連結配線３１ａ、次の３本を束にして１つの電極として電気的接続する第３の連結配線３１ｂ及びさらに次の６本を束にして１つの電極として電気的接続する第４連結配線６１ｂも、導電性ペーストインキをスクリーン印刷し、これを焼成することによって形成されている。

電極配線１とそれを束ねる記第１、第２、第３及び第４の連結配線６１ａ、３１ａ、６１ｂ、３１ｂの繰り返し単位が、透明基材フィルム１４の上で、電極配線１が並ぶ方向に連続して並んでいる。電極配線１の平面視形状は、ジグザグの形状を有している。電極配線１の束の中で、隣合う電極配線１をブリッジ用配線１６が結んでいる。ブリッジ用配線１６は断線回避の役割を果たすもので、これも電極配線１の形成と同時に導電性ペーストインキをスクリーン印刷し、これを焼成することによって形成されている。

本実施例（ｎ＝６の場合である）によれば、図２に示すように、６本を束にした１つの電極と、３本を束にした１つの電極と、次に３本を束にした１つの電極と、さらに６本を束にした１つの電極よりなる、繰り返し単位が、上記透明基材フィルムの上で、電極配線１が並ぶ方向に連続して並んでいるので、最初の２つの束を連結して９本の束で１つの電極として使用でき（６+３＝９）、次の２つの束を連結して９本の束で１つの電極として使用できる（６+３＝９）。同様に次の２つずつを連結していくと、９本の電極配線１の束の並びの電極配列を設計することができる。

具体的に、図３に接続の態様を示す。ＦＰＣ基板に電極を集めて、変換基板で、最初の２つの束を連結して９本の束で１つの電極とし（６+３＝９）、次の２つの束を連結して９本の束で１つの電極とする（６+３＝９）。同様に次の２つずつを連結していくと、９本の電極配線１の束の並びの電極配列ができ、これをＦＰＣ基板を介して、コントローラに送る。

さて、図１（Ｃ）と図２を参照して、バイアス５４°、ピッチ０．８６ｍｍが４７インチサイズに適している（モアレ小）との前提で、９本で７．７４ｍｍピッチ（９本×０．８６ｍｍ＝７．７４ｍｍ）となる。４７インチサイズの投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムの長辺側１０４０ｍｍとすると、７．７４ｍｍピッチで約１３５電極を設置可能となる。短辺側５８５ｍｍとすると、７．７４ピッチで約７６電極を設置可能となる。１３５+７６＝２１１電極となり、コルセアの最大２２４電極にて対応可能となる。

本実施例（ｎ＝６の場合）によれば、コルセアチップの多数使用が可能となった際に、電極数を増やすことができる。

すなわち、図４と図５を参照して、変換基板で、最初の１つの束をそのまま６本の電極配線で１つの電極とし、次の２つの束を連結して６本の電極配線で１つの電極とする（３+３＝６）。同様に次の１つをそのまま６本の電極配線で１つの電極とし、次の２つを連結して６本の電極配線で１つの電極とする。これを繰り返していくと６本の電極配線の束の並びの電極配列ができる。これらをＦＰＣ基板を介してコントローラに送る。これにより、６本×０．８６ｍｍ＝５．１６ｍｍピッチの実現が可能となる。終端も短絡させて抵抗値を下げる設計とすることもできる。

このように、本実施例によれば、１つのスクリーン版で製造した電極パターンを有するタッチパネル用フィルムを、種々の並びの電極配列を有する投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムに設計することができる。

なお、上記実施例では、ｎ＝６の場合を例示して説明したが、この発明はこれに限られるものでなく。ｎ＝４の場合も相当の効果を奏する。この場合は、図６（Ａ）を参照して、電極配線１を端から４本を束にして１つの電極として電気的接続する第１の連結配線４１ａ、次の２本を束にして１つの電極として電気的接続する第２の連結配線２１ａ、次の２本を束にして１つの電極として電気的接続する第３の連結配線２１ｂ及びさらに次の４本を束にして１つの電極として電気的接続する第４の連結配線４１ｂが設けられる。この繰り返し単位が、電極配線１の並ぶ方向に並んでいる。

このように構成すると、図６（Ｂ）を参照して、最初の１つの束をそのまま４本の束で１つの電極として使用し、次の２つの束を連結して（第２の連結配線２１ａと第３の連結配線２１ｂを接続）、４本の束で１つの電極として使用する。同様に次の１つの束をそのまま４本の束で１つの電極として使用する。これを繰り返していくと、４本の束の並びの電極配列を設計することができる。

上記実施例ではｎ＝４、６の場合を例示したが、この発明はこれに限られるものでなく、必要な電極数に応じて、随時変えることができる。ｎ＝８、１０も可能である。

図７は、実施例３（ｎ＝５の場合）に係る投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムを説明する概念図である。透明基材フィルム（図示せず）の上に複数本の電極配線１が連続的に並んで形成されている。電極配線１を端から５本ずつを束にして１つの電極として電気的接続する複数の連結配線５１を備える。複数の電極配線１及び複数の連結配線５１はスクリーン印刷を経て形成されている。本実施例では、変換基板で、最初の２つの束を連結して１０本の電極配線で１つの電極とし（５+５＝１０）、次の２つの束を連結して１０本の電極配線で１つの電極とする。同様に次の２つの束を連結して１０本の電極配線で１つの電極とする。これを繰り返していくと１０本の電極配線の束の並びの電極配列ができる。これをＦＰＣ基板を介してコントローラに送るのである。

上記実施例ではｎ＝５の場合を例示したが、この発明はこれに限られるものでなく、必要な電極数に応じて、随時変えることができる。好ましくはｎ＝３〜７である。

今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明によれば、１つのスクリーン版で製造した電極パターンを有するタッチパネル用フィルムを、種々の並びの電極配列を有する投影型静電容量方式タッチパネル用フィルムに設計することができる。

１、１ｘ、１ｙ 電極配線
２、３ 透明電極フィルム
４、８ ＦＰＣ基板
５、９ 出力端子用電極配線
６、１０ 接続用電極配線
７、１１ 変換基板
１４ 透明基材
１５ 透明多孔質層
２１ａ、２１ｂ、３１ａ、３１ｂ、４１ａ、４１ｂ、６１ａ、６１ｂ、３１ｘ、３１ｙ、６１ｘ、６１ｙ、９１ｘ、９１ｙ、５１ 連結配線

Claims (5)

1. 透明基材フィルムと、
   前記透明基材フィルムの上に連続的に並んで形成された複数本の電極配線と、
   前記電極配線を端からｎ本を束にして１つの電極として電気的接続する第１の連結配線、次の１／２ｎ本を束にして１つの電極として電気的接続する第２の連結配線、次の１／２ｎ本を束にして１つの電極として電気的接続する第３の連結配線及びさらに次のｎ本を束にして１つの電極として電気的接続する第４連結配線と、を備え、
   前記複数の電極配線、前記第１、第２、第３及び第４の連結配線がスクリーン印刷を経て形成されており、かつ
   前記第１、第２、第３及び第４の連結配線よりなる繰り返し単位が、前記透明基材フィルムの上で、前記電極配線が並ぶ方向に連続して並んでいることを特徴とする投影型静電容量方式タッチパネル用フィルム。
2. 前記ｎの数は、１０、８、６又は４である、請求項１に記載の投影型静電容量方式タッチパネル用フィルム。
3. 透明基材フィルムと、
   前記透明基材フィルムの上に連続的に並んで形成された複数本の電極配線と、
   前記電極配線を端からｎ本ずつを束にして１つの電極として電気的接続する複数の連結配線とを備え、
   前記複数の電極配線及び前記複数の連結配線はスクリーン印刷を経て形成されている投影型静電容量方式タッチパネル用フィルム。
4. 前記電極配線の平面視形状は、ジグザグの形状を有している、請求項１又は２に記載の投影型静電容量方式タッチパネル用フィルム。
5. 前記電極配線の束の中で、隣合う電極配線を結ぶブリッジ用配線が設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の投影型静電容量方式タッチパネル用フィルム。