JP2014199551A - タッチセンサ、タッチパネル、および、表示装置 - Google Patents

タッチセンサ、タッチパネル、および、表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】電極間の隙間が認識されることを抑えるタッチセンサ、タッチパネル、および、表示装置を提供する。【解決手段】帯状に形成されて並列に配置される複数のドライブ電極3Dと、ドライブ電極3D間にドライブ電極3Dから離れて配置させる複数の第1ドライブ擬似パターン3D1と、を備える。複数の第1ドライブ擬似パターン3D1の各々は、第1ドライブ擬似パターン3D1の平行移動よってドライブ電極3Dと重なる形状に形成され、ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の隙間が、ドライブ電極3Dにおける格子間隔よりも狭く、ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の隙間には、さらに第2ドライブ擬似パターン3D2が配置されている。【選択図】図2

Description

本開示の技術は、タッチセンサ、タッチセンサを備えるタッチパネル、および、表示装置に関する。
表示装置に備えられるタッチセンサは、表示面と指との接触をセンシング電極と指との間の静電容量の変化として検出する。センシング電極は、線状に形成される多数の電極線の交差した格子状に形成されている。表示パネルの出力する像は、センシング電極における電極線間の隙間を透過してタッチセンサの外側で視認される(例えば、特許文献1、および、特許文献2参照)。
特開2006−344163号公報 特開2011−59772号公報
ところで、接触位置を検出するタッチセンサには、複数のセンシング電極が、表示面に沿って並列に配置されている。そして、静電容量の変化の有無は、複数のセンシング電極の各々で検出されて、静電容量の変化を検出したセンシング電極の位置が、接触位置の指標として取り扱われる。
一方で、センシング電極間における電気的な絶縁は、センシング電極間に空けられた隙間によって確保されている。センシング電極が格子状に形成されているとはいえ、センシング電極を通して形成される像と、センシング電極間の隙間を通して形成される像とは、相互に異なる。結果として、タッチセンサを通して形成される像は、センシング電極間の隙間を通した像によって区切られてしまう。
本開示の技術は、電極間の隙間が認識されることを抑えるタッチセンサ、タッチパネル、および、表示装置を提供することを目的とする。
本開示におけるタッチセンサの一態様は、帯状に形成されて並列に配置される複数の格子電極を備え、前記格子電極は、相互に交差する複数の格子電極線から構成される。そして、相互に隣り合う前記格子電極の各々では、他の前記格子電極に向けて前記格子電極線の端が突き出ており、前記格子電極間に配置される複数の擬似パターンをさらに備える。
本開示におけるタッチパネルの一態様は、上記タッチセンサと、前記タッチセンサを覆うカバー層とを備える。
本開示における表示装置の一態様は、表示パネルと、上記タッチセンサとを備える。
本開示における技術の一態様によれば、相互に隣り合う格子電極間の隙間では、一方の格子電極を構成する格子電極線の端が、他方の格子電極に向けて突き出ており、こうした格子電極間の隙間に、複数の擬似パターンが配置されている。それゆえに、格子電極線の端が突き出ていない構成と比べて、格子電極そのものが間欠的に配置されていることが認識されることを抑えられ、かつ、格子電極同士の連続性が擬似パターンによって補われる。結果として、格子電極線の端と擬似パターンとが作り出す模様によって、格子電極間の隙間が認識されることが抑えられる。
本開示におけるタッチセンサの他の態様では、前記複数の擬似パターンは、前記格子電極線の線幅よりも太い幅を含む、
本開示におけるタッチセンサの他の態様によれば、格子電極間の隙間を補う模様として、格子電極線よりも太い模様が形成される。それゆえに、擬似パターンの線幅が、格子電極線の線幅よりも細い構成と比べて、格子電極間の隙間が、認識され難くなる。ひいては、相互に隣り合う格子電極が、相互に連続する模様として認識されやすくなる。
本開示におけるタッチセンサの他の態様では、前記複数の擬似パターンは、前記格子電極線の前記端に連続する前記擬似パターンを含む。
本開示におけるタッチセンサの他の態様によれば、格子電極間の隙間を補う模様として、格子電極線の端につながる模様が形成される。それゆえに、格子電極線から擬似パターンが離れている構成と比べて、格子電極間の隙間が認識され難くなる。
本開示におけるタッチセンサの他の態様では、前記擬似パターンは、1つの直線上に配置される2つの前記格子電極線の間の隙間に配置され、前記擬似パターンを挟む2つの前記格子電極線と交差する方向に沿って延びる。
本開示におけるタッチセンサの他の態様によれば、擬似パターンを挟む2つの格子電極線と擬似パターンとが、相互に交差する方向に沿って延びるため、格子電極線と擬似パターンとの間の隙間が認識されることが、さらに抑えられる。
本開示におけるタッチセンサの他の態様は、前記格子電極間に前記格子電極から離れて配置される複数の第1擬似パターンをさらに備える。前記複数の第1擬似パターンの各々は、前記第1擬似パターンの平行移動よって前記格子電極と重なる形状に形成され、前記格子電極と第1擬似パターンとの間の隙間が、前記格子電極における格子間隔よりも狭い。そして、前記擬似パターンは、第2擬似パターンとして設定され、前記格子電極と前記第1擬似パターンとの間の隙間に配置される。
本開示におけるタッチセンサの他の態様によれば、第1擬似パターンは、格子電極の一部と重なる形状に形成されているため、格子電極間の隙間には、格子電極と略同じ模様が視認される。また、格子電極と第1擬似パターンとの間の間隔は、格子電極の格子間隔よりも狭いため、格子電極と第1擬似パターンとの間の隙間は、視認されにくくなる。そして、格子電極と第1擬似パターンとの間の狭い隙間には、さらに、第2擬似パターンが配置されている。それゆえに、格子電極同士の絶縁が確保される程度に、格子電極間の隙間が広い構成であっても、第1擬似パターンと第2擬似パターンとが作り出す模様によって、格子電極間の隙間が認識されることが抑えられる。
本開示におけるタッチセンサの他の態様では、前記第1擬似パターンは、相互に交差する複数の擬似線から構成される。そして、前記第2擬似パターンは、前記格子電極線と前記擬似線との間の隙間に配置されている。
本開示におけるタッチセンサの他の態様によれば、格子電極線と擬似線との間の隙間を補う模様として、第2擬似パターンが形成される。それゆえに、格子電極と第1擬似パターンとの間の隙間が認識されることが、線間の隙間ごとに細かく抑えられる。
本開示におけるタッチセンサの他の態様では、前記第2擬似パターンは、前記格子電極線の延長線上、および、前記擬似線の延長線上の少なくとも1つに配置されている。
本開示におけるタッチセンサの他の態様によれば、第2擬似パターンは、格子電極線の延長された模様、または、擬似線の延長された模様として視認されやすくなる。それゆえに、格子電極間の隙間では、格子電極から連続する模様として第2擬似パターンが認識されやすくなる。結果として、格子電極の切れ目が認識されることが抑えられる。
本開示におけるタッチセンサの他の態様では、前記第2擬似パターンは、前記擬似線の線幅よりも太い幅を含む。
本開示におけるタッチセンサの他の態様によれば、格子電極と第1擬似パターンとの間の隙間を補う模様として、擬似線よりも太い模様が形成される。それゆえに、第2擬似パターンの線幅が、格子電極線の線幅よりも細い構成と比べて、格子電極と第1擬似パターンとの間の隙間が、認識され難くなる。ひいては、格子電極と第1擬似パターンとが、相互に連続する模様として認識されやすくなる。
本開示におけるタッチセンサの他の態様では、前記第1擬似パターンは、相互に交差する複数の擬似線から構成される。そして、前記第2擬似パターンは、前記格子電極線の端と前記擬似線の端のいずれか一方から連続している。
本開示におけるタッチセンサの他の態様によれば、格子電極と第1擬似パターンとの間の隙間を補う第2擬似パターンの模様として、格子電極線の端につながる模様、あるいは、擬似線につながる模様が形成される。それゆえに、格子電極線、および、擬似線から第2擬似パターンが離れている構成と比べて、格子電極と第2擬似パターンとの間の隙間、あるいは、第1擬似パターンと第2擬似パターンとの間の隙間が認識され難くなる。
本開示の技術におけるタッチセンサ、タッチパネル、および、表示装置によれば、電極間の隙間が認識されることが抑えられる。
本開示の技術を具体化した第1実施形態における表示装置の分解斜視構造を示す分解斜視図である。 第1実施形態にてドライブ面に形成される電極の配置を示す平面図である。 第1実施形態にてドライブ面に形成される電極とセンシング面に形成される電極との配置の関係を示す平面図である。 変形例におけるセンシング電極の平面構造を示す平面図である。 変形例におけるセンシング電極の平面構造を示す平面図である。 変形例におけるセンシング電極の平面構造を示す平面図である。 変形例におけるセンシング電極の平面構造を示す平面図である。 変形例におけるセンシング電極の平面構造を示す平面図である。
図1から図3を参照して、本開示の技術を具体化した第1実施形態について説明する。まず、図1を参照して、表示装置の構成について説明する。なお、図1では、ドライブ面に形成される電極と、センシング面に形成される電極との構成を説明する便宜上、第1ドライブ擬似パターン、第2ドライブ擬似パターン、第1センシング擬似パターン、および、第2センシング擬似パターンが誇張されている。
[表示装置]
図1に示されるように、表示装置は、液晶パネルや有機ELパネルなどの表示パネル10とタッチパネル20とが重ねられた積層体である。タッチパネル20は、タッチセンサ21とカバー層22とが接着層23によって貼り合わされた積層体である。カバー層22は、ガラス基板や樹脂フィルムなどによって形成され、カバー層22における接着層23とは反対側の側面は、タッチパネル20の操作面として機能する。なお、タッチパネル20では、接着層23が割愛されて、タッチセンサ21にカバー層22が重ねられる構成であってもよい。
タッチセンサ21を構成する透明基板31は、静電容量の変化によって接触位置を検出するための静電容量を与える誘電体である。透明基板31は、例えば、透明ガラス基板や透明樹脂フィルムなどから構成されて、1つの基材から構成される単層構造であってもよいし、2つ以上の基材が重ねられた多層構造であってもよい。透明基板31の下面は、ドライブ面31Dとして設定され、また、透明基板31の上面は、センシング面31Sとして設定されている。
透明基板31のドライブ面31Dには、格子状電極としての複数の実ドライブ電極3D、第1擬似パターンとしての複数の第1ドライブ擬似パターン3D1、および、第2擬似パターンとしての複数の第2ドライブ擬似パターン3D2が形成されている。
複数の実ドライブ電極3Dの各々は、1つの方向に沿って延びる帯状に形成されて、並列に配置されている。複数の実ドライブ電極3Dの各々は、相互に交差する複数の格子電極線によって格子状に形成されている。相互に隣り合う実ドライブ電極3Dの各々では、他の実ドライブ電極3Dに向けて格子電極線の端が突き出ている。複数の第1ドライブ擬似パターン3D1の各々は、相互に隣り合う実ドライブ電極3Dの間の隙間に、実ドライブ電極3Dから離れて配置されている。複数の第2ドライブ擬似パターン3D2の各々は、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の隙間に配置されている。
実ドライブ電極3D、第1ドライブ擬似パターン3D1、および、第2ドライブ擬似パターン3D2の各々には、酸化亜鉛などの金属酸化物膜、酸化インジウム錫や酸化インジウムガリウム亜鉛などの、インジウム、スズ、ガリウム、亜鉛などの金属酸化物の複合酸化物膜が用いられる。また、実ドライブ電極3D、第1ドライブ擬似パターン3D1、および、第2ドライブ擬似パターン3D2の各々には、銀ナノワイヤー、導電性高分子膜、グラフェン膜、銅膜などの導電膜も用いられる。複数の実ドライブ電極3Dの各々は、選択回路40に接続されて、選択回路40が印可する駆動電圧を受けて選択される。
実ドライブ電極3D、第1ドライブ擬似パターン3D1、および、第2ドライブ擬似パターン3D2の各々は、ドライブ面31Dに形成された1つの薄膜が、マスクを介したエッチングによって同時に形成されてもよい。あるいは、実ドライブ電極3D、第1ドライブ擬似パターン3D1、および、第2ドライブ擬似パターン3D2の各々は、各別の工程によって相互に異なる材料から形成されてもよい。また、実ドライブ電極3D、第1ドライブ擬似パターン3D1、および、第2ドライブ擬似パターン3D2の各々は、透明基板31とは異なる他の基材に形成され、各電極自体が透明基板31に貼り付けられる、あるいは、透明基板31と他の基材とが貼り合わされることによって形成されてもよい。
透明基板31のセンシング面31Sには、格子状電極としての複数の実センシング電極3S、第1擬似パターンとしての複数の第1センシング擬似パターン3S1、および、第2擬似パターンとしての複数の第2センシング擬似パターン3S2が形成されている。
複数の実センシング電極3Sの各々は、実ドライブ電極3Dと直交する方向に沿って延びる帯状に形成されて、並列に配置されている。複数の実センシング電極3Sの各々は、相互に交差する複数の格子電極線によって格子状に形成されている。相互に隣り合う実センシング電極3Sの各々では、他の実センシング電極3Sに向けて格子電極線の端が突き出ている。複数の第1センシング擬似パターン3S1の各々は、相互に隣り合う実センシング電極3Sの間の隙間に、実センシング電極3Sから離れて配置されている。複数の第2センシング擬似パターン3S2の各々は、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間の隙間に配置されている。
実センシング電極3S、第1センシング擬似パターン3S1、および、第2センシング擬似パターン3S2の各々には、酸化亜鉛などの金属酸化物膜、酸化インジウム錫や酸化インジウムガリウム亜鉛などの、インジウム、スズ、ガリウム、亜鉛などの金属酸化物の複合酸化物膜が用いられる。また、実センシング電極3S、第1センシング擬似パターン3S1、および、第2センシング擬似パターン3S2の各々には、銀ナノワイヤー、導電性高分子膜、グラフェン膜、銅膜などの導電膜も用いられる。複数の実センシング電極3Sの各々は、検出回路50に接続されて、実センシング電極3Sごとの電圧が、検出回路50によって検出される。
実センシング電極3S、第1センシング擬似パターン3S1、および、第2センシング擬似パターン3S2の各々は、センシング面31Sに形成された1つの薄膜が、マスクを介したエッチングによって同時に形成されてもよい。あるいは、実センシング電極3S、第1センシング擬似パターン3S1、および、第2センシング擬似パターン3S2の各々は、各別の工程によって相互に異なる材料から形成されてもよい。また、実センシング電極3S、第1センシング擬似パターン3S1、および、第2センシング擬似パターン3S2の各々は、透明基板31とは異なる他の基材に形成され、各電極自体が透明基板31に貼り付けられる、あるいは、透明基板31と他の基材とが貼り合わされることによって形成されてもよい。
次に、図2および図3を参照して、ドライブ面31Dに形成される電極と、センシング面31Sに形成される電極との配置について説明する。なお、図3は、実ドライブ電極3Dと実センシング電極3Sとを実ドライブ電極3Dと実センシング電極3Sとの積層される方向から見た平面図である。図3では、ドライブ面31Dに形成される各電極が破線で示され、かつ、センシング面31Sに形成されている各電極が実線で示されている。
[実ドライブ電極3D]
図2に示されるように、1つの実ドライブ電極3Dは、左右方向に沿って延びる帯状に形成された格子状電極である。1つの実ドライブ電極3Dでは、図2における左右方向に沿って延びるX格子電極線3Dxと、図2における上下方向に沿って延びるY格子電極線3Dyとが、格子状に配置されている。
1つの実ドライブ電極3Dにて、4本のX格子電極線3Dxの各々は、図2における上下方向に沿って、YドライブピッチPDyを空けて、配置されている。1つの実ドライブ電極3Dにて、多数のY格子電極線3Dyの各々は、図2における左右方向に沿って、XドライブピッチPDxを空けて、配置されている。相互に隣り合う実ドライブ電極3Dの各々では、他の実ドライブ電極3Dに向けてY格子電極線3Dyの端が突き出ている。YドライブピッチPDy、および、XドライブピッチPDxは、例えば、100μ以上、5mm以下である。なお、XドライブピッチPDxとYドライブピッチPDyとは、相互に同じ値に設定されてもよいし、相互に異なる値に設定されてもよい。
複数の実ドライブ電極3Dの各々は、図2における上下方向に沿って、YドライブピッチPDyよりも大きい間隔を空けて、繰り返されている。相互に隣り合う実ドライブ電極3Dの間の隙間は、接触位置の検出に必要とされる実ドライブ電極3Dの本数や、相互に隣り合う実ドライブ電極3Dの間における静電容量などに応じて、適宜設定されている。
X格子電極線3Dxでは、図2における上下方向の幅が、線幅として設定され、X格子電極線3Dxにおける線幅は、ドライブ電極幅WDとして設定されている。Y格子電極線3Dyでは、図2における左右方向の幅が、線幅として設定され、Y格子電極線3Dyにおける線幅は、これもまたドライブ電極幅WDと同じ値に設定されている。ドライブ電極幅WDは、例えば、3μm以上30μm以下である。
なお、X格子電極線3Dxの線幅と、Y格子電極線3Dyの線幅とは、実ドライブ電極3Dと実センシング電極3Sとの間において、静電容量が検出される大きさであればよく、X格子電極線3Dxの線幅と、Y格子電極線3Dyの線幅とが、相互に異なる値に設定されてもよい。
1つの第1ドライブ擬似パターン3D1は、相互に隣り合う2つの実ドライブ電極3Dの間の隙間に配置されている。1つの第1ドライブ擬似パターン3D1は、十字状に形成された複数の孤立パターンから構成されている。複数の孤立パターンの各々は、図2における左右方向に沿って、所定の間隔を空けて、2行に配置されている。
1つの孤立パターンは、図2における左右方向に沿って延びる擬似線3Ddと、図2における上下方向に沿って延びる擬似線3Ddとから構成されている。擬似線3Ddにおける線幅は、これもまたドライブ電極幅WDと同じ値に設定されている。なお、1つの孤立パターンにおいて、2つの擬似線3Ddの線幅は、相互に異なる値に設定されてもよい。
第1ドライブ擬似パターン3D1を構成する複数の孤立パターンは、図2における上下方向に沿った第1ドライブ擬似パターン3D1の平行移動によって、実ドライブ電極3Dと重なる位置、および、形状に形成されている。
実ドライブ電極3DにおけるY格子電極線3Dyと、第1ドライブ擬似パターン3D1における擬似線3Ddとの間の距離は、ドライブ側電極間隔WPDとして設定されている。ドライブ側電極間隔WPDは、ドライブピッチPDx,PDyよりも小さく設定されている。ドライブ側電極間隔WPDは、例えば、10μm以上200μm以下である。
第2ドライブ擬似パターン3D2は、矩形板状に形成されている。第2ドライブ擬似パターン3D2における上下方向の幅、および、第2ドライブ擬似パターン3D2における左右方向の幅は、ドライブ擬似パターン幅WD2として設定されている。ドライブ擬似パターン幅WD2は、ドライブ電極幅WDよりも大きく、例えば、ドライブ電極幅WDの2倍である。なお、第2ドライブ擬似パターン3D2における上下方向の幅、および、第2ドライブ擬似パターン3D2における左右方向の幅は、相互に異なる大きさに設定されてもよい。
第2ドライブ擬似パターン3D2は、1つの直線上に並べられたY格子電極線3Dyと、擬似線3Ddとの間に配置されている。複数の第2ドライブ擬似パターン3D2の各々は、複数のY格子電極線3Dyの各々の端と、複数の擬似線3Ddの各々の端とのいずれかに連続している。複数の実ドライブ電極3Dの各々、および、複数の第1ドライブ擬似パターン3D1の各々では、電極の要素である電極線の端に、第2ドライブ擬似パターン3D2が連続している。
第2ドライブ擬似パターン3D2を備えるタッチセンサ21は、第2ドライブ擬似パターン3D2を備えないタッチセンサ21よりも可視光の透過率を低くする。この点で、第2ドライブ擬似パターン3D2の占める面積は、第2ドライブ擬似パターン3D2の有無における透過率差が1.5%未満とすることが好ましい。この構成であれば、可視光の透過率が低くなることは概ね無視される程度であり、そのうえで、実ドライブ電極3D間の隙間が認識されることが抑えられる。
なお、第2ドライブ擬似パターン3D2は、例えば、Y格子電極線3Dyを形成するためのマスクや擬似線3Ddを形成するためのマスクよりも開口幅が大きいマスクを用い、ドライブ面31Dに形成された1つの薄膜をエッチングすることによって形成される。
[実センシング電極3S]
図3の実線で示されるように、1つの実センシング電極3Sは、上下方向に沿って延びる帯状に形成された格子状電極である。1つの実センシング電極3Sでは、図3における左右方向に沿って延びるX格子電極線3Sxと、図3における上下方向に沿って延びるY格子電極線3Syとが、格子状に配置されている。1つの実センシング電極3Sにて、4本のY格子電極線3Syの各々は、図3における左右方向に沿って、XセンシングピッチPSxを空けて、配置されている。相互に隣り合う実センシング電極3Sの各々では、他の実センシング電極3Sに向けてX格子電極線3Sxの端が突き出ている。1つの実センシング電極3Sにて、多数のX格子電極線3Sxの各々は、図3における上下方向に沿って、YセンシングピッチPSyを空けて、配置されている。YセンシングピッチPSy、および、XセンシングピッチPSxは、例えば、100μ以上、5mm以下である。
なお、XセンシングピッチPSxとYセンシングピッチPSyとは、相互に異なる値に設定されてもよい。また、XセンシングピッチPSxとXドライブピッチPDxとは、相互に等しいことが好ましく、YセンシングピッチPSyとYドライブピッチPDyとは、相互に等しいことが好ましい。格子電極線の配置されるピッチが、センシング面31Sとドライブ面31Dとにおいて相互に等しい構成であれば、センシング面31Sに形成される格子電極線と、ドライブ面31Dに形成される格子電極線とが、平面視にて、相互に重なることが抑えやすくなる。
複数の実センシング電極3Sの各々は、図3における左右方向に沿って、XセンシングピッチPSxよりも大きい間隔を空けて、繰り返されている。相互に隣り合う実センシング電極3Sの間の隙間は、接触位置の検出に必要とされる実センシング電極3Sの本数や、相互に隣り合う実センシング電極3Sの間における静電容量などに応じて、適宜設定されている。複数の実センシング電極3Sの各々において、X格子電極線3SxとY格子電極線3Syとの交差する部位は、平面視にて、X格子電極線3DxとY格子電極線3Dyとによって囲まれる格子内に配置されている。
なお、複数の実センシング電極3Sの各々において、X格子電極線3SxとY格子電極線3Syとの交差する部位は、X格子電極線3DxとY格子電極線3Dyとによって囲まれる格子の中心に配置されることが好ましい。実センシング電極3Sの格子点が、実ドライブ電極3Dの格子における中心と対向する構成であれば、センシング面31Sに形成される格子電極線と、ドライブ面31Dに形成される格子電極線とが、平面視にて、相互に重なることが抑えやすくなる。
X格子電極線3Sxでは、図3における上下方向の幅が、線幅として設定され、X格子電極線3Sxにおける線幅は、センシング電極幅WSとして設定されている。また、Y格子電極線3Syでは、図3における左右方向の幅が、線幅として設定され、Y格子電極線3Syにおける線幅は、これもまたセンシング電極幅WSと同じ値に設定されている。センシング電極幅WSは、例えば、3μm以上30μm以下である。
なお、X格子電極線3Sxの線幅と、Y格子電極線3Syの線幅とは、実ドライブ電極3Dと実センシング電極3Sとの間において、静電容量の変化が検出される大きさであればよく、X格子電極線3Sxの線幅と、Y格子電極線3Syの線幅とが、相互に異なる値に設定されてもよい。
1つの第1センシング擬似パターン3S1は、相互に隣り合う2つの実センシング電極3Sの間の隙間に配置されている。1つの第1センシング擬似パターン3S1では、十字状に形成された複数の孤立パターンが、図3における上下方向に沿って、所定の間隔を空けて、2列に配置されている。
1つの孤立パターンは、図3における左右方向に沿って延びる直線上に配置された擬似線3Sdと、図3における上下方向に沿って延びる擬似線3Sdとから構成されている。擬似線3Sdにおける線幅は、これもまたセンシング電極幅WSと同じ値に設定されている。なお、1つの孤立パターンにおいて、2つの擬似線3Sdの線幅は、相互に異なる値に設定されてもよいし、2つの擬似線3Ddの線幅とは異なる値に設定されてもよい。
第1センシング擬似パターン3S1を構成する複数の孤立パターンは、図3における上下方向に沿った第1センシング擬似パターン3S1の平行移動によって、実センシング電極3Sと重なる位置および形状に形成されている。実センシング電極3SにおけるY格子電極線3Syと、第1センシング擬似パターン3S1における擬似線3Sdとの間の距離は、センシング側電極間隔WPSとして設定されている。センシング側電極間隔WPSは、センシングピッチPSx,PSyよりも小さく設定されている。センシング側電極間隔WPSは、例えば、10μm以上200μm以下である。
第2センシング擬似パターン3S2は、矩形板状に形成されている。第2センシング擬似パターン3S2における上下方向の幅、および、第2センシング擬似パターン3S2における左右方向の幅は、センシング擬似パターン幅WS2として設定されている。センシング擬似パターン幅WS2は、センシング電極幅WSよりも大きく、例えば、センシング電極幅WSの2倍である。なお、第2センシング擬似パターン3S2における上下方向の幅、および、第2センシング擬似パターン3S2における左右方向の幅は、相互に異なる大きさに設定されてもよい。
第2センシング擬似パターン3S2は、1つの直線上に並べられたX格子電極線3Sxと、擬似線3Sdとの間に配置されている。複数の第2センシング擬似パターン3S2の各々は、複数のX格子電極線3Sxの各々の端と、複数の擬似線3Sdの各々の端とのいずれかに連続している。複数の実センシング電極3Sの各々、および、複数の第1センシング擬似パターン3S1の各々では、電極の要素である電極線の端に、第2センシング擬似パターン3S2が連続している。
第2センシング擬似パターン3S2を備えるタッチセンサ21は、第2センシング擬似パターン3S2を備えないタッチセンサ21よりも可視光の透過率を低くする。この点で、第2センシング擬似パターン3S2の占める面積は、第2センシング擬似パターン3S2の有無における透過率差が1.5%未満とすることが好ましい。この構成であれば、可視光の透過率が低くなることは概ね無視される程度であり、そのうえで、実センシング電極3S間の隙間が認識されることが抑えられる。
なお、第2センシング擬似パターン3S2は、例えば、X格子電極線3Sxを形成するためのマスクや擬似線3Sdを形成するためのマスクよりも開口幅が大きいマスクを用い、センシング面31Sに形成された1つの薄膜をエッチングすることによって形成される。
[表示装置の作用]
ドライブ面31Dでは、相互に隣り合う実ドライブ電極3D間の隙間に、第1ドライブ擬似パターン3D1と、第2ドライブ擬似パターン3D2とが配置されている。実ドライブ電極3Dでは、Y格子電極線3Dyの端が、他の実ドライブ電極3Dに向けて突き出ている。そのため、Y格子電極線3Dyの端が突き出ていない構成と比べて、実ドライブ電極3Dそのものが間欠的に配置されていることが認識されることを抑えられる。第1ドライブ擬似パターン3D1は、実ドライブ電極3Dの一部と重なる形状に形成されているため、表示パネル10が画像を出力するとき、実ドライブ電極3D間の隙間には、タッチパネル20として、実ドライブ電極3Dと略同じ模様が視認される。
この際に、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の間隔であるドライブ側電極間隔WPDは、実ドライブ電極3Dの格子間隔であるドライブピッチPDx,PDyよりも小さい。そのため、ドライブ側電極間隔WPDがドライブピッチPDx,PDyよりも大きい構成と比べて、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の隙間は、視認されにくくなる。
そして、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の狭い隙間には、さらに、第2ドライブ擬似パターン3D2が配置されている。それゆえに、実ドライブ電極3D同士の絶縁が確保される程度に、実ドライブ電極3D間の隙間が広い構成であっても、第1ドライブ擬似パターン3D1と第2ドライブ擬似パターン3D2とが作り出す模様によって、実ドライブ電極3D間の隙間が認識されることが抑えられる。
実センシング電極3Sでもまた、相互に隣り合う実センシング電極3S間の隙間に、第1センシング擬似パターン3S1と、第2センシング擬似パターン3S2とが配置されている。第1センシング擬似パターン3S1は、実センシング電極3Sの一部と重なる形状に形成されているため、表示パネル10が画像を出力するとき、実センシング電極3S間の隙間には、タッチパネル20として、実センシング電極3Sと略同じ模様が視認される。
この際に、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間の間隔であるセンシング側電極間隔WPSは、実センシング電極3Sの格子間隔であるセンシングピッチPSx,PSyよりも小さい。そのため、センシング側電極間隔WPSが、センシングピッチPSx,PSyよりも大きい構成と比べて、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間の隙間は、視認されにくくなる。
そして、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間の狭い隙間には、さらに、第2センシング擬似パターン3S2が配置されている。それゆえに、実センシング電極3S同士の絶縁が確保される程度に、実センシング電極3S間の隙間が広い構成であっても、第1センシング擬似パターン3S1と第2センシング擬似パターン3S2とが作り出す模様によって、実センシング電極3S間の隙間が認識されることが抑えられる。
上記本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)第1ドライブ擬似パターン3D1は、実ドライブ電極3Dの一部と重なる形状に形成されているため、実ドライブ電極3D間の隙間には、タッチパネル20として、実ドライブ電極3Dと略同じ模様が視認される。
(2)実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の狭い隙間には、さらに、第2ドライブ擬似パターン3D2が配置されているため、第2ドライブ擬似パターン3D2が作り出す模様によって、実ドライブ電極3D間の隙間が認識されることが抑えられる。
(3)そして、実ドライブ電極3D、第1ドライブ擬似パターン3D1、および、第2ドライブ擬似パターン3D2の各々が、共通する1つのドライブ面31Dに形成される。それゆえに、実ドライブ電極3D、第1ドライブ擬似パターン3D1、第2ドライブ擬似パターン3D2のいずれかが他の電極と異なる平面に形成される構成と比べて、電極同士の位置の整合が容易である。
(4)2つのY格子電極線3Dyの間の隙間を補う模様として、第2ドライブ擬似パターン3D2が形成される。この構成によれば、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の隙間が認識されることが、2つのY格子電極線3Dyの間の隙間ごとに極め細かく抑えられる。
(5)第2ドライブ擬似パターン3D2は、Y格子電極線3Dyの延長線上、および、擬似線3Ddの延長線上の少なくとも1つに配置されている。それゆえに、第2ドライブ擬似パターン3D2は、Y格子電極線3Dyの延長された模様、または、擬似線3Ddの延長された模様として視認されやすくなる。結果として、実ドライブ電極3D間の隙間では、実ドライブ電極3Dから連続する模様として、第2ドライブ擬似パターン3D2が認識されやすくなる。
(6)ドライブ擬似パターン幅WD2は、ドライブ電極幅WDよりも大きい。この構成であれば、ドライブ擬似パターン幅WD2が、ドライブ電極幅WDよりも小さい構成と比べて、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の隙間が、認識され難くなる。
(7)複数の第2ドライブ擬似パターン3D2の各々は、格子電極線3Dyの端、あるいは、擬似線3Ddの端から連続している。それゆえに、格子電極線3Dy、および、擬似線3Ddから第2ドライブ擬似パターン3D2が離れている構成と比べて、実ドライブ電極3Dと第2ドライブ擬似パターン3D2との間の隙間、あるいは、第1ドライブ擬似パターン3D1と第2ドライブ擬似パターン3D2との間の隙間が認識され難くなる。
(8)ドライブ面31Dに形成される電極の形状と、センシング面31Sに形成される電極の形状とが、略相似形であるため、上記(1)から(7)に準じた効果が、センシング面31Sに対しても得られる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・図4に示されるように、第2センシング擬似パターン3S2は、実センシング電極3S、および、第1センシング擬似パターン3S1から離れてもよいし、あるいは、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1の一方から離れていてもよい。
また、第2ドライブ擬似パターン3D2は、実ドライブ電極3D、および、第1ドライブ擬似パターン3D1から離れてもよいし、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1の一方から離れてもよい。
(9)上記構成であれば、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間の絶縁が確保されやすく、また、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の絶縁が確保されやすい。なお、実センシング電極3S間の隙間が認識されることを十分に抑えるうえでは、実センシング電極3Sと第2ドライブ擬似パターン3D2との距離、第1センシング擬似パターン3S1と第2ドライブ擬似パターン3D2との距離は、500μm以内であることが好ましい。
・図5に示されるように、第2センシング擬似パターン3S2は、X格子電極線3Sxの延長線上、および、擬似線3Sdの延長線上とは異なる位置に配置されてもよい。あるいは、第2センシング擬似パターン3S2は、X格子電極線3Sxの延長線上と、擬似線3Sdの延長線上のいずれか一方とは異なる位置に配置されてもよい。この際に、第2センシング擬似パターン3S2は、X格子電極線3Sxの延びる方向、および、擬似線3Sdの延びる方向に沿って形成されることが好ましい。
なお、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間の隙間に形成される第2センシング擬似パターン3S2と、第1センシング擬似パターン3S1にて孤立パターン間に形成される第2センシング擬似パターン3S2とは、相互に異なる形状であってもよい。
また、第2ドライブ擬似パターン3D2は、格子電極線3Dyの延長線上、および、擬似線3Ddの延長線上とは異なる位置に配置されてもよい。あるいは、第2ドライブ擬似パターン3D2は、格子電極線3Dxの延長線上と、擬似線3Ddの延長線上のいずれか一方とは異なる位置に配置されてもよい。この際に、第2ドライブ擬似パターン3D2は、格子電極線3Dxの延びる方向、および、擬似線3Ddの延びる方向に沿って形成されることが好ましい。
なお、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の隙間に形成される第2ドライブ擬似パターン3D2と、第1ドライブ擬似パターン3D1にて孤立パターン間に形成される第2ドライブ擬似パターン3D2とは、相互に異なる形状であってもよい。
(10)上記構成であれば、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間の絶縁が確保されやすく、かつ、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間で模様の連続性が高められもする。また、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の絶縁が確保されやすく、かつ、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間で模様の連続性が高められもする。
・図6に示されるように、第2センシング擬似パターン3S2は、X格子電極線3Sxと交差し、かつ、擬似線3Sdと交差する方向に沿って形成されてもよい。あるいは、第2センシング擬似パターン3S2は、X格子電極線3Sxと擬似線3Sdのいずれか一方と交差する方向に沿って形成されてもよい。この際に、第2センシング擬似パターン3S2は、Y格子電極線3Syに沿って延びる形状に形成されることが好ましい。
また、第2ドライブ擬似パターン3D2は、Y格子電極線3Dyと交差し、かつ、擬似線3Ddと交差する方向に沿って形成されてもよい。あるいは、第2ドライブ擬似パターン3D2は、Y格子電極線3Dyと擬似線3Ddのいずれか一方と交差する方向に沿って形成されてもよい。この際に、第2ドライブ擬似パターン3D2は、X格子電極線3Dxに沿って延びる形状に形成されることが好ましい。
(11)上記構成であれば、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間の絶縁が確保されやすく、かつ、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間で模様の連続性が高められもする。また、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の絶縁が確保されやすく、かつ、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間で模様の連続性が高められもする。
・図7に示されるように、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間の隙間に形成される第2センシング擬似パターン3S2は、Y格子電極線3Syに沿って延びる形状に形成されてもよい。この際に、第1センシング擬似パターン3S1にて、孤立パターン間に形成される第2センシング擬似パターン3S2は、X格子電極線3Sxに沿って延びる形状に形成されてもよい。
また、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の隙間に形成される第2ドライブ擬似パターン3D2は、X格子電極線3Dxに沿って延びる形状に形成されてもよい。この際に、第1ドライブ擬似パターン3D1にて、孤立パターン間に形成される第2ドライブ擬似パターン3D2は、Y格子電極線3Dyに沿って延びる形状に形成されてもよい。
上記構成であれば、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間の絶縁、および、孤立パターン間の絶縁が確保されやすく、かつ、実センシング電極3Sと第1センシング擬似パターン3S1との間で模様の連続性が高められもする。また、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間の絶縁、および、孤立パターン間の絶縁が確保されやすく、かつ、実ドライブ電極3Dと第1ドライブ擬似パターン3D1との間で模様の連続性が高められもする。
要するに、相互に隣り合う実センシング電極3Sの間の隙間に、第2センシング擬似パターン3S2が配置される構成であればよい。また、相互に隣り合う実ドライブ電極3Dの間の隙間に、第2ドライブ擬似パターン3D2が配置される構成であればよい。
・図8に示されるように、第1センシング擬似パターン3S1は、孤立パターンの集合に限らず、実センシング電極3Sと同じく、1つの方向に沿って連続する格子状電極であってもよい。また、第1ドライブ擬似パターン3D1もまた、孤立パターンの集合に限らず、実ドライブ電極3Dと同じく、1つの方向に沿って連続する格子状電極であってもよい。要するに、第1センシング擬似パターン3S1は、第1センシング擬似パターン3S1の平行移動によって、実センシング電極3Sと重なる形状であればよい。また、第1ドライブ擬似パターン3D1は、第1ドライブ擬似パターン3D1の平行移動によって、実ドライブ電極3Dと重なる形状であればよい。
・実ドライブ電極3Dにて、X格子電極線3DxとY格子電極線3Dyとのなす角度は、90°に限らず、0°および180°以外の角度であればよい。また、X格子電極線3Dx、および、Y格子電極線3Dyの少なくとも1つは、折れ線状であってもよい。要するに、X格子電極線3DxとY格子電極線3Dyとが、相互に交差する角度であればよい。
また、実センシング電極3Sにて、X格子電極線3SxとY格子電極線3Syとのなす角度は、90°に限らず、0°および180°以外の角度であればよい。また、X格子電極線3Sx、および、Y格子電極線3Syの少なくとも1つは、折れ線状であってもよい。要するに、X格子電極線3SxとY格子電極線3Syとが、相互に交差する角度であればよい。
・ドライブ面31Dでは、第1ドライブ擬似パターン3D1、および、第2ドライブ擬似パターン3D2が割愛されてもよい。この構成であっても、センシング面31Sに、第1センシング擬似パターン3S1、および、第2センシング擬似パターン3S2が形成される以上、センシング面31Sにおいては、上記に準じた効果は得られる。
あるいは、センシング面31Sでは、第1センシング擬似パターン3S1、および、第2センシング擬似パターン3S2が割愛されてもよい。この構成であっても、ドライブ面31Dに、第1ドライブ擬似パターン3D1、および、第2ドライブ擬似パターン3D2が形成される以上、ドライブ面31Dにおいては、上記に準じた効果は得られる。
また、第1ドライブ擬似パターン3D1、および、第1センシング擬似パターン3S1が割愛され、さらに、第2ドライブ擬似パターン3D2と第2センシング擬似パターン3S2とのいずれか1つが割愛されてもよい。要するに、ドライブ面31Dに第2ドライブ擬似パターン3D2が形成される、あるいは、センシング面31Sに第2センシング擬似パターン3S2が形成される構成であればよい。このような構成であっても、他の格子電極に向けて突き出た格子電極線を有し、格子電極間の隙間に、複数の擬似パターンが配置される以上、格子電極線の端が突き出ていない構成と比べて、格子電極そのものが間欠的に配置されていることを認識させることが抑えられる。そして、格子電極線の端が突き出ているがゆえに、格子電極同士の連続性が擬似パターンによって補われる。
・第2ドライブ擬似パターン3D2、および、第2センシング擬似パターン3S2の形状は、矩形板状に限らず、円形状、楕円形状、直線状、折れ線状、点状など、他の電極の形状や他の電極との距離に応じて適宜変更できる。
・第1ドライブ擬似パターン3D1、第2ドライブ擬似パターン3D2、第1センシング擬似パターン3S1、および、第2センシング擬似パターン3S2の少なくとも1つは、接地電位に接続されて電磁シールドとしての機能を有する構成であってもよい。
WD…ドライブ電極幅、WS…センシング電極幅、PDx…Xドライブピッチ、PDy…Yドライブピッチ、PSx…Xセンシングピッチ、PSy…Yセンシングピッチ、WD2…ドライブ擬似パターン幅、WPD…ドライブ側電極間隔、WPS…センシング側電極間隔、WS2…センシング擬似パターン幅、3D…実ドライブ電極、3S…実センシング電極、3Dd…擬似線、3Dx…X格子電極線、3Dy…Y格子電極線、3S1…第1センシング擬似パターン、3S2…第2センシング擬似パターン、3Sd…擬似線、3Sx…X格子電極線、3Sy…Y格子電極線、10…表示パネル、20…タッチパネル、21…タッチセンサ、22…カバー層、23…接着層、3D1…第1ドライブ擬似パターン、31…透明基板、31D…ドライブ面、31S…センシング面、40…選択回路、50…検出回路。

Claims (11)

  1. 帯状に形成されて並列に配置される複数の格子電極を備え、
    前記格子電極は、相互に交差する複数の格子電極線から構成され、
    相互に隣り合う前記格子電極の各々では、他の前記格子電極に向けて前記格子電極線の端が突き出ており、
    前記格子電極間に配置される複数の擬似パターンをさらに備える
    タッチセンサ。
  2. 前記複数の擬似パターンは、前記格子電極線の線幅よりも太い幅を含む、
    請求項1に記載のタッチセンサ。
  3. 前記複数の擬似パターンは、前記格子電極線の前記端に連続する前記擬似パターンを含む、
    請求項1または2に記載のタッチセンサ。
  4. 前記擬似パターンは、
    1つの直線上に配置される2つの前記格子電極線の間の隙間に配置され、前記擬似パターンを挟む2つの前記格子電極線と交差する方向に沿って延びる
    請求項1から3のいずれか1つに記載のタッチセンサ。
  5. 前記格子電極間に前記格子電極から離れて配置される複数の第1擬似パターンをさらに備え、
    前記複数の第1擬似パターンの各々は、
    前記第1擬似パターンの平行移動よって前記格子電極と重なる形状に形成され、前記格子電極と第1擬似パターンとの間の隙間が、前記格子電極における格子間隔よりも狭く、
    前記擬似パターンは、第2擬似パターンとして設定され、前記格子電極と前記第1擬似パターンとの間の隙間に配置される、
    請求項1から4のいずれか1つに記載のタッチセンサ。
  6. 前記第1擬似パターンは、相互に交差する複数の擬似線から構成され、
    前記第2擬似パターンは、前記格子電極線と前記擬似線との間の隙間に配置されている、
    請求項5に記載のタッチセンサ。
  7. 前記第1擬似パターンは、相互に交差する複数の擬似線から構成され、
    前記第2擬似パターンは、前記格子電極線の延長線上、および、前記擬似線の延長線上の少なくとも1つに配置されている、
    請求項5または6に記載のタッチセンサ。
  8. 前記第1擬似パターンは、相互に交差する複数の擬似線から構成され、
    前記第2擬似パターンは、前記擬似線の線幅よりも太い幅を含む、
    請求項5から7のいずれか1つに記載のタッチセンサ。
  9. 前記第1擬似パターンは、相互に交差する複数の擬似線から構成され、
    前記第2擬似パターンは、前記格子電極線の端と前記擬似線の端のいずれか一方から連続している
    請求項5から8のいずれか1つに記載のタッチセンサ。
  10. 請求項1から9のいずれか1つに記載のタッチセンサと、
    前記タッチセンサを覆うカバー層と、
    を備えるタッチパネル。
  11. 表示パネルと、
    請求項1から9のいずれか1つに記載のタッチセンサと、
    を備える表示装置。
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