JP2023039695A - 静電容量式タッチパネル及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誘電体膜の温度変化をタッチとして誤検出してしまうのを防止することが可能な静電容量式タッチパネル及び表示装置を提供する。【解決手段】タッチパネル１は、駆動信号が供給される送信電極１１ａを含む送信電極層１１と、送信電極層１１との間に容量を形成する位置検出電極２１ａ及び押圧検出電極２１ｂを含む受信電極層２１と、を備え、当該容量に基づいて、タッチ又は押圧の少なくとも一方を検出する。タッチパネル１は、送信電極層１１と受信電極層２１との間に配置された感圧層３を、さらに備える。感圧層３は、誘電率が所定の温度範囲内で負の温度特性を有する第１誘電体層３１と、誘電率が所定の温度範囲内で正の温度特性を有する第２誘電体層３２と、を含む。【選択図】図３

Description

本開示は、静電容量式タッチパネル及び表示装置に関する。

従来、誘電体膜を備えた静電容量式タッチパネル及び表示装置が知られている。このような静電容量式タッチパネル及び表示装置は、例えば、特許文献１に開示されている。

上記特許文献１の静電容量式タッチパネルは、ディスプレイと、下部粘着層と、静電容量式タッチパネルセンサと、上部粘着層と、保護基板とを備える。ディスプレイと、下部粘着層と、静電容量式タッチパネルセンサと、上部粘着層と、保護基板とは、この順に配置されている。上部粘着層の比誘電率の温度依存度は、１．５％以上でかつ１０．０％以下である。また、下部粘着層の比誘電率の温度依存度は、上部粘着層の比誘電率の温度依存度以上である。また、下部粘着層の比誘電率の温度依存度と上部粘着層の比誘電率の温度依存度との差は、１０．０％以内である。また、上部粘着層の比誘電率及び下部粘着層の比誘電率は共に、正の温度特性を有する。

国際公開第２０１６／００９７８４号

ここで、上記特許文献１の静電容量式タッチパネルは、指と静電容量式タッチパネルセンサとの間の容量に基づいて、タッチを検出する。しかし、指が保護基板に触れると、指の熱が保護基板に伝わり、保護基板を介して、上部粘着層に熱が伝わる。上記特許文献１に記載されている静電容量式タッチパネルでは、上部粘着層の比誘電率の温度依存度が１．５％以上でかつ１０．０％以下に設定されており、上部粘着層の比誘電率が正の温度特性を有する。このため、上部粘着層の温度が上昇した場合、指が保護基板から離れた後でも、上部粘着層の温度が上昇する前の温度まで低下しなければ、上部粘着層の比誘電率が上昇した状態になる。このため、指が保護基板にタッチしていない場合でも、静電容量式タッチパネルセンサは、熱による容量の変化（熱ノイズ）をタッチとして誤検出してしまうという問題点がある。

そこで、本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、誘電体膜の温度変化をタッチとして誤検出してしまうのを防止することが可能な静電容量式タッチパネル及び表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の第１の態様に係る静電容量式タッチパネルは、駆動信号が供給される送信電極を含む送信電極層と、前記送信電極層との間に容量を形成する複数の受信電極を含む受信電極層と、を備え、当該容量に基づいて、タッチ又は押圧の少なくとも一方を検出する静電容量式タッチパネルであって、前記送信電極層と前記受信電極層との間に配置された誘電体膜を、備え、前記誘電体膜は、誘電率が所定の温度範囲内で負の温度特性を有する第１誘電体層と、誘電率が前記所定の温度範囲内で正の温度特性を有する第２誘電体層と、を含む。なお、「誘電率が正の温度特性を有する」とは、所定の温度範囲内で温度が上昇した場合に、誘電率が上昇することを意味する。また、「誘電率が負の温度特性を有する」とは、所定の温度範囲内で温度が上昇した場合に、誘電率が低下することを意味する。

また、第２の態様に係る表示装置は、上記第１の態様に係る静電容量式タッチパネルと、画像を表示するディスプレイと、を備えている。

上記構成の静電容量式タッチパネル又は表示装置によれば、誘電体膜の温度が変化した場合でも、誘電体膜に含まれる第１誘電体層の誘電率の変化に起因する容量の変化を、誘電体膜に含まれる第２誘電体層の誘電率の変化に起因する容量の変化によって打消すことができる。この結果、誘電体膜の温度変化をタッチとして誤検出してしまうのを防止することができる。

図１は、第１実施形態による表示装置１００の概略構成を示す断面図である。 図２は、第１実施形態によるタッチパネル１の構成を模式的に示した平面図である。 図３は、第１実施形態によるタッチパネル１の断面図である。 図４は、送信電極層１１の一部の平面図である。 図５は、受信電極層２１の一部の平面図である。 図６は、第１実施形態による感圧層３及び第１実施形態の変形例による感圧層２０３における容量変化量の温度依存性を説明するための図である。ま 図７は、第１誘電体層３１及び第２誘電体層３２の押圧の感度の温度依存性を説明するための図である。 図８は、感圧層の押圧値と総膜厚との関係を説明するための図である。 図９は、第１実施形態によるタッチパネル１の製造工程を示すフロー図である。 図１０は、送信電極層１１上に第１誘電体層３１を貼付する工程を説明するための図である。 図１１は、第１実施形態の変形例によるタッチパネル２０１の一部の断面図である。 図１２は、第２実施形態の表示装置３００の構成を示す断面図である。 図１３は、第２実施形態によるタッチパネル３０１の製造工程を示すフロー図である。 図１４は、第１及び第２実施形態の変形例による表示装置４００の概略構成を示す断面図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本開示は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本開示の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。また、以下の説明において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。また、実施形態および変形例に記載された各構成は、本開示の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。また、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

［第１実施形態］
（表示装置の構成）
図１は、第１実施形態による表示装置１００の概略構成を示す断面図である。表示装置１００は、タッチパネル１と、表示面２ａに画像を表示する表示部２を備える。表示部２は、例えば、液晶ディスプレイ、又は有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイから構成される。

（タッチパネルの構成）
図２は、第１実施形態によるタッチパネル１の構成を模式的に示した平面図である。第１実施形態によるタッチパネル１は、指示体によってタッチされた位置および指示体による押圧を検出する。タッチパネル１は、複数の送信電極１１ａと、複数の位置検出電極２１ａと、複数の押圧検出電極２１ｂとが設けられている。タッチパネル１は、複数の送信電極１１ａと、複数の位置検出電極２１ａ又は複数の押圧検出電極２１ｂとの間の容量の変化を検出する相互容量方式のタッチパネルである。

図３は、第１実施形態によるタッチパネル１の断面図である。図３に示すように、タッチパネル１は、第１基板１０、感圧層３、及び第２基板２０を含む。第１基板１０、感圧層３および第２基板２０は、積層されている。例えば、第１基板１０及び第２基板２０は、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）などの透明な樹脂材料で構成される。また、感圧層３は、誘電体を含む誘電体膜である。また、感圧層３は、高分子材料などの弾性を有する透明な感圧材料から構成される。また、第１基板１０の感圧層３に対して反対側に、ＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）層１２と、カバーガラス１３とが配置されている。カバーガラス１３の表面は、指示体によりタッチ及び押圧される。ＯＣＡ層１２は、カバーガラス１３と第１基板１０とを接着する。また、第２基板２０の感圧層３に対して反対側に、ＯＣＡ層２２と表示部２とが配置されている。

図３に示すように、タッチパネル１は、送信電極層１１と受信電極層２１とを含む。送信電極層１１は、第１基板１０の感圧層３側の表面１０ａに形成されている。受信電極層２１は、第２基板２０の感圧層３側の表面２０ａに形成されている。送信電極層１１は、送信電極１１ａ及びフローティング電極１１ｂを含む。受信電極層２１は、位置検出電極２１ａ、押圧検出電極２１ｂ、及びシールド電極２１ｃを含む。また、送信電極１１ａ、フローティング電極１１ｂ、位置検出電極２１ａ、押圧検出電極２１ｂ、及びシールド電極２１ｃは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの導電性のある透明な材料で構成される。送信電極１１ａには、図示しない駆動回路から駆動信号が供給される。フローティング電極１１ｂの電位は、フローティングの状態である。また、フローティング電極１１ｂは、送信電極１１ａとの間に容量Ｃ１を形成する。位置検出電極２１ａは、送信電極１１ａと指示体の位置を検出するための電極である。位置検出電極２１ａは、フローティング電極１１ｂとの間に容量Ｃ２を形成する。押圧検出電極２１ｂは、指示体による押圧の有無及び押圧の大きさを検出するための電極である。押圧検出電極２１ｂは、送信電極１１ａとの間に容量Ｃ３を形成する。シールド電極２１ｃは、タッチパネル１におけるグラウンドの電位を有する。シールド電極２１ｃは、送信電極１１ａとの間に容量Ｃ４を形成する。

図４は、送信電極層１１の一部の平面図である。図５は、受信電極層２１の一部の平面図である。図４に示すように、送信電極１１ａは、複数の菱形状の電極がその対角線方向（Ｘ方向）に連結された形状（ダイヤパターン）になっている。フローティング電極１１ｂは、連結されていない複数の菱形状の電極で構成されている。また、図５に示すように、位置検出電極２１ａは、複数の菱形状の電極がその対角線方向（Ｙ方向）に連結されたダイヤパターンである。また、押圧検出電極２１ｂは、複数の菱形状の電極がその対角線（Ｙ方向）に連結されたダイヤパターンである。位置検出電極２１ａ及び押圧検出電極２１ｂは、菱形状の電極の連結方向と垂直な方向（Ｘ方向）に対して交互に配置されている。また、シールド電極２１ｃは、平面視で位置検出電極２１ａと押圧検出電極２１ｂとの間に配置されている。

また、図２及び図３に示すように、送信電極１１ａは、押圧検出電極２１ｂの少なくとも一部を覆っている。平面視において、フローティング電極１１ｂは、位置検出電極２１ａの少なくとも一部を覆っている。また、送信電極１１ａの少なくとも一部は、シールド電極２１ｃの一部を覆っている。

ここで、図３に示すように、第１実施形態では、感圧層３は、第１誘電体層３１と、第２誘電体層３２とを含む。図６は、第１実施形態による感圧層３における容量変化量の温度依存性を説明するための図である。また、図６は、第１誘電体層３１、第２誘電体層３２、感圧層３及び感圧層２０３について、摂氏２５度における容量に対する各温度における容量の変化量を測定した結果を示している。第１実施形態では、第１誘電体層３１は、所定の温度範囲内で、誘電率が負の温度特性を有する。また、第２誘電体層３２は、所定の温度範囲内で、誘電率が正の温度特性を有する。ここで、「所定の温度範囲」とは、タッチパネル１が使用される環境下における感圧層３がとり得る温度のうちの少なくとも一部を含む温度範囲である。具体的には、第１誘電体層３１は、摂氏２５度から温度が低くなる程、容量が増大し、摂氏２５度から温度が高くなる程、容量が減少する。第２誘電体層３２は、摂氏２５度から温度が低くなる程、容量が減少する。ここで、誘電率をε、面積をＳ、及び厚みｔとすると、容量Ｃは、以下の式（１）で表すことができる。
Ｃ ＝ ε×（Ｓ÷ｔ）・・・（１）

上記の式（１）において、面積Ｓ及び厚みｔを一定とすると、第１誘電体層３１は、摂氏２５度から温度が低くなる程、容量Ｃが増大するので誘電率εが増大する。すなわち、第１誘電体層３１の誘電率εは、少なくとも摂氏２５度以下では、負の温度特性を有する。また、第１実施形態では、第１誘電体層３１の負の温度特性を有する誘電体として、例えば、シリコン系の誘電材料を用いることができる。シリコン系の誘電材料の誘電率は、図６に示すように、少なくとも摂氏－３０度から摂氏２０度に亘って負の温度特性を有し、摂氏－３０度から摂氏７０度に亘って負の温度特性を有する。

また、第２誘電体層３２は、摂氏２５度から温度が低くなる程、容量Ｃが減少するので、上記の式（１）によれば誘電率εが減少する。すなわち、第２誘電体層３２の誘電率εは、少なくとも摂氏２５度以下では、正の温度特性を有する。第２誘電体層３２の正の温度特性を有する誘電体として、アクリル系の誘電材料を用いることができる。アクリル系の誘電材料の誘電率は、図６に示すように、少なくとも摂氏－３０度から摂氏２０度に亘って、正の温度特性を有し、摂氏－３０度から摂氏３０度に亘って正の温度特性を有する。

図３に示すように、第１誘電体層３１の厚みｔ１は、第２誘電体層３２の厚みｔ２と異なる大きさである。例えば、厚みｔ１は、厚みｔ２よりも大きい。また、厚みｔ１は、厚みｔ２の１．５倍よりも大きい。例えば、厚みｔ１は、１２５μｍであり、厚みｔ２は、７５μｍである。この場合、図６に示すように、感圧層３の容量の変化量は、摂氏－３０度以上摂氏３０度以下の温度範囲内で、ほぼゼロ（微小）となる。具体的には、摂氏－３０度において、感圧層３の容量の変化量は、第１誘電体層３１の容量の変化量に対して、９３％から９７％までの範囲の大きさ分、低減した。すなわち、感圧層３の誘電率は、少なくとも摂氏－３０度以上摂氏３０度以下の温度範囲内で、ほぼ一定となる。これにより、感圧層３の温度が変化した場合でも、感圧層３に含まれる第１誘電体層３１の誘電率の変化に起因する容量の変化を、感圧層３に含まれる第２誘電体層３２の誘電率の変化に起因する容量の変化によって打消すことができる。この結果、感圧層３の温度変化をタッチとして誤検出してしまうのを防止することができる。

また、第１誘電体層３１は、シリコン系の感圧材料（弾性を有する材料）から構成されている。また、第２誘電体層３２は、アクリル系の感圧材料（弾性を有する材料）から構成されている。図７は、第１誘電体層３１及び第２誘電体層３２の押圧の感度の温度依存性を説明するための図である。図７は、第１誘電体層３１及び第２誘電体層３２の各々について、所定の荷重（例えば、１００ｇ）を与えた場合の押圧の検出値（押圧値）を測定した結果を示している。図７では、摂氏２５度における押圧値を、１．０として、各温度における押圧値を示している。例えば、図７の結果によれば、摂氏－３０度における第２誘電体層３２の押圧値は、摂氏２５度における押圧値の０．１３の大きさであるのに対して、摂氏－３０度における第１誘電体層３１の押圧値は、摂氏２５度における押圧値の０．９１の大きさである。

ここで、所定の荷重に対する押圧値が小さいことは、感圧材料が硬く（弾性率が高く）、送信電極１１ａと押圧検出電極２１ｂとの距離が縮まりにくいことを意味する。また、所定の荷重に対する押圧値が大きいことは、感圧材料が柔らかく（弾性率が低く）、送信電極１１ａと押圧検出電極２１ｂとの距離が縮まりやすいことを意味する。第２誘電体層３２は、第１誘電体層３１に比べて、弾性率の温度依存性が大きい。また、第１誘電体層３１は、弾性率は、温度依存性が小さく、温度変化に対して一定である。すなわち、第１誘電体層３１の所定の温度変化（摂氏－３０度から７０度までの範囲内の変化）に対する弾性率の変化量は、第２誘電体層３２の所定の温度変化（摂氏－３０度から７０度までの範囲内の変化）に対する弾性率の変化量よりも小さい。そこで、第１実施形態では、第１誘電体層３１は、第２誘電体層３２よりも第１基板１０側（指示体によってタッチされる側）に配置されている。これにより、温度変化により弾性率が変化しにくい第１誘電体層３１がタッチされる側に配置されるので、タッチパネル１のセンサの感度が低下するのを防止することができる。第１実施形態の場合、摂氏－３０度以上で摂氏２５度以下の温度範囲内で、タッチパネル１のセンサの感度が低下するのを防止することが可能となる。

図８は、感圧層の押圧値と感圧層の総膜厚との関係を説明するための図である。図８は、カバーガラス１３を１．１ｍｍとして、所定の荷重における押圧値を、感圧層の総膜厚が１００μｍ、２００μｍ、及び３００μｍの各々について測定した結果を示している。図８に示すように、総膜厚が大きくなる程、押圧値が低下する。このため、感圧層の総膜厚を、２００μｍ以下にすることでタッチパネル１における押圧の感度を向上させることができる。ここで、第１実施形態では、第１誘電体層３１と第２誘電体層３２とは接触しており、感圧層３の総膜厚は、第１誘電体層３１の１２５μｍと第２誘電体層３２の７５μｍとの合計値である２００μｍである。また、総膜厚を５０μｍ未満にすると、送信電極１１ａと押圧検出電極２１ｂとの間で負荷となる容量が大きくなり、タッチパネル１のタッチ検出の感度が低下する。そこで、第１実施形態では、感圧層３の総膜厚は、５０μｍ以上に設定されている。

（タッチパネル１の動作）
次に、図３を参照して、タッチパネル１の動作について説明する。図３に示すように、フローティング電極１１ｂは、位置検出電極２１ａとの間に容量Ｃ２を形成している。指示体Ｆが、カバーガラス１３に接触すると、指示体Ｆと、送信電極１１ａ及びフローティング電極１１ｂのそれぞれと容量結合する。これにより、指示体Ｆおよびフローティング電極１１ｂを介して送信電極１１ａと位置検出電極２１ａとの間の静電容量（Ｃ１及びＣ２）が減少し、位置検出電極２１ａで検出される信号が変化することで、指示体Ｆの位置が検出される。なお、この時、送信電極１１ａと押圧検出電極２１ｂとの間の容量Ｃ３は、ほとんど変化しない。

また、図３に示すように、指示体Ｆによってカバーガラス１３が押圧されると、感圧層３が凹んで、送信電極１１ａと押圧検出電極２１ｂとの距離が短くなる。これにより、送信電極１１ａと押圧検出電極２１ｂと間の容量Ｃ３が増大し、押圧検出電極２１ｂにおいて検出される信号が変化する。そして、押圧検出電極２１ｂにおいて検出される信号の変化に基づいて、押圧の大きさ（押圧値）が検出される。ここで、送信電極１１ａは、位置検出電極２１ａよりもシールド電極２１ｃに近いため、送信電極１１ａは、位置検出電極２１ａではなく、シールド電極２１ｃと容量Ｃ４を形成する。この結果、送信電極１１ａと位置検出電極２１ａとの間の静電容量が増大するのが抑制されるので、押圧によるタッチ位置の検出に対する影響を低減することができる。これにより、指示体Ｆにより送信電極１１ａが押圧された際にも、タッチ位置を精度良く検出することができる。

（タッチパネル１の製造方法）
次に、図９及び図１０を参照して、第１実施形態によるタッチパネル１の製造方法について説明する。図９は、第１実施形態によるタッチパネル１の製造工程を示すフロー図である。図１０は、送信電極層１１上に第１誘電体層３１を貼付する工程を説明するための図である。

図９に示すように、ステップＳ１において、第１基板１０に送信電極層１１が成膜される。例えば、第１基板１０上に、ＩＴＯ等の導電性の薄膜が成膜されることにより、送信電極１１ａ及びフローティング電極１１ｂが同一の層に形成される。また、ステップＳ２において、第２基板２０に受信電極層２１が成膜される。例えば、第２基板２０上に、ＩＴＯ等の導電性の薄膜が成膜されることにより、位置検出電極２１ａ、押圧検出電極２１ｂ及びシールド電極２１ｃが同一の層に形成される。なお、ステップＳ１が、ステップＳ２の後に実施されてもよい。

ステップＳ１及びＳ２の後、ステップＳ３において、送信電極層１１上に第１誘電体層３１が貼付される。例えば、図１０に示すように、ローラー部材１１０により、送信電極層１１及び第１基板１０に対して第１誘電体層３１が押圧されることにより、送信電極層１１上に第１誘電体層３１が貼付される。また、ステップＳ４において、受信電極層２１上に第２誘電体層３２が貼付される。なお、受信電極層２１上に第２誘電体層３２を貼付する際に、図１０に示すローラー部材１１０が用いられてもよい。なお、ステップＳ４が、ステップＳ３の後に実施されてもよい。

ステップＳ３及びＳ４の後、ステップＳ５において、第１誘電体層３１と第２誘電体層３２とが貼り合わせられる。なお、第１誘電体層３１と第２誘電体層３２とが貼り合わせる際に、図１０に示すローラー部材１１０が用いられてもよい。その後、ＯＣＡ層１２を介して第１基板１０にカバーガラス１３が配置され、タッチパネル１が完成する。なお、ＯＣＡ層２２を介して第２基板２０に表示部２が配置されることにより、表示装置１００が完成する。

［第１実施形態の変形例］
次に、図６及び図１１を参照して、第１実施形態の変形例によるタッチパネル２０１の構成について説明する。なお、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。図１１は、第１実施形態の変形例によるタッチパネル２０１の一部の断面図である。

図１１に示すように、タッチパネル２０１は、感圧層２０３を含む。感圧層２０３は、第１誘電体層２３１と第２誘電体層２３２とを含む。第１誘電体層２３１は、第１誘電体層３１と同一の材料により構成されている。また、第２誘電体層２３２は、第２誘電体層３２と同一の材料により構成されている。第１誘電体層２３１の厚みｔ３は、第２誘電体層２３２の厚みｔ４よりも大きい。また、厚みｔ３は、８５μｍである。厚みｔ４は、５０μｍである。すなわち、感圧層２０３の総膜厚は、１３５μｍである。

図６に示すように、第１実施形態の変形例によるタッチパネル２０１の感圧層２０３においても、感圧層２０３に含まれる第１誘電体層２３１の誘電率の変化に起因する容量の変化を、感圧層２０３に含まれる第２誘電体層２３２の誘電率の変化による容量の変化によって打消すことができる。

［第２実施形態］
次に、図１２を参照して、第２実施形態による表示装置３００の構成について説明する。図１２は、第２実施形態の表示装置３００の構成を示す断面図である。なお、第１実施形態の構成と同一の構成には、第１実施形態と同じ符号を用いて説明を省略する。

図１２に示すように、表示装置３００は、タッチパネル３０１を含む。タッチパネル２０１は、感圧層２０３を含む。感圧層２０３は、第１誘電体層３１及び第２誘電体層３２と、フィルム材３３３とを含む。フィルム材３３３は、第１誘電体層３１及び第２誘電体層３２の各々が接着する材料から構成されている。また、フィルム材３３３は、透明の材料から構成されている。例えば、フィルム材３３３は、ポリエステル系の材料（例えば、ＰＥＴ：Polyethylene terephthalate）から構成されていてもよいし、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ：Cycloolefin polymer）から構成されていてもよい。また、フィルム材３３３の厚みｔ５は、これに限られないが、第１誘電体層３１の厚みｔ１よりも小さく、かつ、第２誘電体層３２の厚みｔ２よりも小さい。この構成によれば、第１誘電体層３１と第２誘電体層３２とが直接接着しにくい場合でも、フィルム材３３３の両側に第１誘電体層３１と第２誘電体層３２とをそれぞれ接着すれば、第１誘電体層３１と第２誘電体層３２とが重ねられた感圧層２０３を容易に構成することができる。その他の構成及び効果は、第１実施形態と同様である。

（タッチパネル３０１の製造方法）
次に、図１３を参照して、第２実施形態によるタッチパネル３０１の製造方法について説明する。図１３は、第２実施形態によるタッチパネル３０１の製造工程を示すフロー図である。なお、第１実施形態による製造工程と同一の工程については、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

図１３に示すように、ステップＳ１１において、フィルム材３３３の表面に第１誘電体層３１が貼付される。また、ステップＳ１２において、フィルム材３３３のうちの第１誘電体層３１が貼付された面とは逆側の面に、第２誘電体層３２が貼付される。これにより、感圧層２０３が完成する。なお、第１誘電体層３１及び第２誘電体層３２が、フィルム材３３３に貼付される際に、図１０に示すローラー部材１１０が用いられてもよい。また、ステップＳ１２の後に、ステップＳ１１が行われてもよい。

また、ステップＳ１３において、送信電極層１１上に、感圧層２０３が配置される。そして、ステップＳ１４において、受信電極層２１が成膜された第２基板２０が感圧層２０３上に配置される。その後、ＯＣＡ層１２を介して第１基板１０にカバーガラス１３が配置され、タッチパネル３０１が完成する。なお、ＯＣＡ層２２を介して第２基板２０に表示部２が配置されることにより、表示装置３００が完成する。

以上、実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。よって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

（１）上記第１及び第２実施形態では、タッチパネルを、タッチの位置及び押圧の大きさの両方を検出可能に構成する例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、タッチパネルを、タッチの位置及び押圧の大きさのうちの一方のみを検出可能に構成してもよい。

（２）上記第１及び第２実施形態では、感圧層に２つの誘電体層を設ける例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、感圧層に３つ以上の誘電体層を設けてもよい。

（３）上記第１及び第２実施形態では、第１誘電体層を、シリコン系の材料から構成し、第２誘電体層を、アクリル系の材料から構成する例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、第１誘電体層に、フッ素樹脂材料を用いてもよいし、オレフィン系の材料（オレフィン系接着剤）を用いてもよい。また、第２誘電体層に、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）系の材料を用いてもよい。

（４）上記第１及び第２実施形態では、第１誘電体層を第２誘電体層よりもカバーガラス側に配置する例を示したが、本開示はこれに限られない。すなわち、第２誘電体層を第１誘電体層よりもカバーガラス側に配置してもよい。

（５）上記第１及び第２実施形態では、送信電極、フローティング電極、位置検出電極、及び押圧検出電極を、菱形状に形成する例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、送信電極、フローティング電極、位置検出電極、及び押圧検出電極を、矩形状、円形状、又は多角形状に形成してもよい。

（６）上記第１及び第２実施形態では、送信電極層にフローティング電極を設けて、受信電極層にシールド電極を設ける例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、送信電極層にフローティング電極を設けられていなくてもよいし、受信電極層にシールド電極が設けられていなくてもよい。

（７）上記第１及び第２実施形態では、シールド電極の電位を、グラウンドの電位とする例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、シールド電極の電位を、位置検出電極の電位、又は押圧検出電極の電位と等しくしてもよい。

（８）上記第１及び第２実施形態では、図１に示すように表示部の表示面側（ディスプレイ上）にタッチパネルを配置する例を示したが、本開示はこれに限られない。例えば、図１４に示す第１及び第２実施形態の変形例による表示装置４００のように、表示部４０２の表示面とは逆側にタッチパネル１が配置されていてもよい。

上述した静電容量式タッチパネル及び表示装置は、以下のように説明することもできる。

第１の構成に係る静電容量式タッチパネルは、駆動信号が供給される送信電極を含む送信電極層と、送信電極層との間に容量を形成する複数の受信電極を含む受信電極層と、を備え、当該容量に基づいて、タッチ又は押圧の少なくとも一方を検出する静電容量式タッチパネルであって、送信電極層と受信電極層との間に配置された誘電体膜を、備え、誘電体膜は、誘電率が負の温度特性を有する第１誘電体層と、誘電率が正の温度特性を有する第２誘電体層と、を含む（第１の構成）。

上記第１の構成によれば、誘電体膜の温度が変化した場合でも、誘電体膜に含まれる第１誘電体層の誘電率の変化に起因する容量の変化を、誘電体膜に含まれる第２誘電体層の誘電率の変化による容量の変化によって打消すことができる。この結果、誘電体膜の温度変化をタッチとして誤検出してしまうのを防止することができる。

第１の構成において、第１誘電体層の所定の温度変化に対する誘電率の変化量は、第２誘電体層の所定の温度変化に対する誘電率の変化量よりも小さく構成されていてもよく、第１誘電体層の厚みは、第２誘電体層の厚みよりも大きく構成されていてもよい（第２の構成）。

上記第２の構成によれば、第１誘電体層の誘電率の変化量が、第２誘電体層の誘電率の変化率よりも小さい場合でも、第１誘電体層の厚みが第２誘電体層の厚みよりも大きいことにより、第１誘電体層による容量の変化量と第２誘電体層による容量の変化量との差を小さくすることができる。

第１又は第２の構成において、第１誘電体層の所定の温度変化に対する弾性率の変化量は、第２誘電体層の所定の温度変化に対する弾性率の変化量よりも小さく構成されていてもよく、第１誘電体層は、第２誘電体層よりも指示体によってタッチされる側に配置されていてもよい（第３の構成）。

ここで、センサの感度は、誘電体層の弾性率が低い（やわらかい）と高くなり、誘電体層の弾性率が高い（硬い）と低くなることが知られている。そこで、上記第３の構成によれば、温度変化により弾性率が変化しにくい第１誘電体層がタッチされる側に配置されるので、センサの感度が低下するのを防止することができる。

第１～第３の構成のうちのいずれか１つにおいて、第１誘電体層は、シリコン系感圧材料を含んでもよく、第２誘電体層は、アクリル系感圧材料を含んでもよい（第４の構成）。

上記第４の構成によれば、シリコン系誘電材料の誘電率は、負の温度特性を有し、アクリル系誘電材料の誘電率は、正の温度特性を有するので、第１誘電体層を誘電率が負の温度特性を有するように構成することができ、第２誘電体層を誘電率が正の温度特性を有するように構成することができる。

第１～第４の構成のうちのいずれか１つにおいて、複数の受信電極は、位置検出電極と、押圧検出電極と、を含んでもよい（第５の構成）。

上記第５の構成によれば、タッチ位置と、押圧との両方を検出することが可能な静電容量式タッチパネルを提供することができる。

第５の構成において、受信電極層は、平面視で位置検出電極と押圧検出電極との間に配置されたシールド電極を、さらに含んでもよい（第６の構成）。そして、第６の構成において、シールド電極の電位は、グラウンドの電位、または、位置検出電極もしくは押圧検出電極の電位と等しく構成してもよい（第７の構成）。

ここで、受信電極層に位置検出電極及び押圧検出電極を含む場合、指示体が送信電極層を受信電極層に向かって押圧した場合、送信電極が押圧検出電極に近づくとともに、送信電極が位置検出電極にも近くなる。この場合、送信電極と位置検出電極との容量が変化してしまう。このため、指示体により送信電極が押圧された際に、タッチ位置を精度良く検出することができない。これに対して、上記第６又は第７の構成によれば、シールド電極によって、送信電極とシールド電極との間で容量が形成されるので、送信電極と位置検出電極との容量の変化を低減することができる。これにより、指示体により送信電極が押圧された際にも、タッチ位置を精度良く検出することができる。

第５～第７の構成のうちのいずれか１つにおいて、送信電極層は、電位がフローティングの状態であるフローティング電極であって、平面視で位置検出電極と重なる位置に配置されたフローティング電極を、さらに含む、（第８の構成）。

上記第８の構成によれば、指示体により送信電極が押圧検出電極に向かって押圧された場合でも、位置検出電極とフローティング電極との間に容量が形成されるので、送信電極と位置検出電極との容量の変化を低減することができる。これにより、指示体により送信電極が押圧された際に、タッチ位置を精度良く検出することができる。

第１～第８の構成のうちのいずれか１つにおいて、第１誘電体層は、第２誘電体層と接触していてもよい（第９の構成）。

上記第９の構成によれば、第１誘電体層と第２誘電体層との間に他の部材を設ける場合に比べて、部品の種類を減少させることができる。

第１～第８の構成のうちのいずれか１つにおいて、誘電体膜は、第１誘電体層と第２誘電体層との間に配置されたフィルム材であって、第１誘電体層と第２誘電体層とが接着するフィルム材を、さらに含んでいてもよい（第１０の構成）。

上記第１０の構成によれば、第１誘電体層と第２誘電体層とが直接接着しにくい場合でも、フィルム材の両側に第１誘電体層と第２誘電体層とをそれぞれ接着すれば、第１誘電体層と第２誘電体層とが重ねられた誘電体膜を容易に構成することができる。

第１～第１０の構成のうちのいずれか１つにおいて、所定の温度範囲は、摂氏－３０度以上で摂氏２０度以下の温度範囲であってもよい（第１１の構成）。

ここで、指先は、一般的に摂氏２０度よりも高い温度を有するので、誘電体膜の温度が摂氏－３０度以上で摂氏２０度以下の温度範囲内の場合で、かつ、当該指先が静電容量式タッチパネルに触れた場合に、誘電体膜の温度が変化する。これに対して、上記第１１の構成によれば、摂氏－３０度以上で摂氏２０度以下の温度範囲内で誘電体膜の温度が変化した場合でも、誘電体膜に含まれる第１誘電体層の誘電率の変化に起因する容量の変化を、誘電体膜に含まれる第２誘電体層の誘電率の変化による容量の変化によって打消すことができる。

第１２の構成に係る表示装置は、上記第１～第１１のいずれか１つの静電容量式タッチパネルと、画像を表示するディスプレイと、を備えている（第１２の構成）。

上記第１２の構成によれば、誘電体膜の温度変化をタッチとして誤検出してしまうのを防止することが可能な表示装置を提供することができる。

１，２０１，３０１…タッチパネル、３，２０３，３０３…感圧層、１１…送信電極層、１１ａ…送信電極、１１ｂ…フローティング電極、２１…受信電極層、２１ａ…位置検出電極、２１ｂ…押圧検出電極、２１ｃ…シールド電極、３１，２３１…第１誘電体層、３２，２３２…第２誘電体層、１００，３００，４００…表示装置、３３３…フィルム材

Claims (12)

1. 駆動信号が供給される送信電極を含む送信電極層と、前記送信電極層との間に容量を形成する複数の受信電極を含む受信電極層と、を備え、当該容量に基づいて、タッチ又は押圧の少なくとも一方を検出する静電容量式タッチパネルであって、
   前記送信電極層と前記受信電極層との間に配置された誘電体膜を、備え、
   前記誘電体膜は、誘電率が所定の温度範囲内で負の温度特性を有する第１誘電体層と、誘電率が前記所定の温度範囲内で正の温度特性を有する第２誘電体層と、を含む、静電容量式タッチパネル。
2. 前記第１誘電体層の前記所定の温度範囲内における誘電率の変化量は、前記第２誘電体層の前記所定の温度範囲内における誘電率の変化量よりも小さく、
   前記第１誘電体層の厚みは、前記第２誘電体層の厚みよりも大きい、請求項１に記載の静電容量式タッチパネル。
3. 前記第１誘電体層の前記所定の温度範囲内における弾性率の変化量は、前記第２誘電体層の前記所定の温度範囲内における弾性率の変化量よりも小さく、
   前記第１誘電体層は、前記第２誘電体層よりも指示体によってタッチされる側に配置されている、請求項１または２に記載の静電容量式タッチパネル。
4. 前記第１誘電体層は、シリコン系誘電材料を含み、
   前記第２誘電体層は、アクリル系誘電材料を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の静電容量式タッチパネル。
5. 前記複数の受信電極は、位置検出電極と、押圧検出電極と、を含む、請求項１～４のいずれか１に記載の静電容量式タッチパネル。
6. 前記受信電極層は、平面視で前記位置検出電極と前記押圧検出電極との間に配置されたシールド電極を、さらに含む、請求項５に記載の静電容量式タッチパネル。
7. 前記シールド電極の電位は、グラウンドの電位、または、前記位置検出電極もしくは前記押圧検出電極の電位と等しい、請求項６に記載の静電容量式タッチパネル。
8. 前記送信電極層は、電位がフローティングの状態であるフローティング電極であって、平面視で前記位置検出電極と重なる位置に配置されたフローティング電極を、さらに含む、請求項５～７のいずれか１に記載の静電容量式タッチパネル。
9. 前記第１誘電体層は、前記第２誘電体層と接触している、請求項１～８のいずれか１項に記載の静電容量式タッチパネル。
10. 前記誘電体膜は、前記第１誘電体層と前記第２誘電体層との間に配置されたフィルム材であって、前記第１誘電体層と前記第２誘電体層とが接着するフィルム材を、さらに含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の静電容量式タッチパネル。
11. 前記所定の温度範囲は、摂氏－３０度以上で摂氏２０度以下の温度範囲である、請求項１～１０のいずれか１項に記載の静電容量式タッチパネル。
12. 請求項１～１１のいずれか１項に記載の静電容量式タッチパネルと、
    画像を表示するディスプレイと、を備えた、表示装置。

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