JP5685411B2 - タッチパネル - Google Patents
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Description
こうしたことから、最近タッチパネル付きの表示装置への要求が高まっている。
抵抗膜方式は、表面に透明電極の配設された2枚の基板を、互いの透明電極が対向するように離間して配置する。すなわち2枚の基板を必要として薄型化は難しい。そして、従来の抵抗膜方式タッチパネルでは、基板を押して対向する電極間をショートさせる構造のため、摩耗などを生じて耐久性に乏しい。
投影型静電容量方式は、人間が導体であり、操作者の指がグランドとして機能することを利用する。すなわち、タッチパネルの基板上に配置されたセンシング用の電極に指が近づくと、指と電極との間に容量が形成され、そうした変化を制御回路等により検知する。このとき、容量変化によって、操作者の指の接近を感知するため、直接に指がセンシング用の電極に触れる必要は無い。
特許文献1には、ガラスなどの透明基板上に複数のX側透明導電線路(X電極)と複数のY側透明導電線路(Y電極)とを、絶縁膜を介し、互いに絶縁して配置した静電容量方式のタッチパネル技術が開示されている。
このような場合における電極間の接続構造に関して、例えば、特許文献2には、静電容量型入力装置の構成例として、透光性基板の一方の面に第1の透光性電極パターンと、第2の透光性電極パターンとが形成され、交差部分で途切れている第2の透光性電極パターンが、層間絶縁膜の上層に形成された中継電極によって電気的に接続される構成が示されている。
すなわち、本発明の目的は、ITO電極の有する問題点や静電気印加に対する耐性の問題が回避された高信頼性のタッチパネルを提供することにある。
その基板の一方の面で第1の方向に延在する透光性の複数の第1電極と、
基板の第1電極の在る面で、第1の方向と交差する第2の方向に延在する透光性の複数の第2電極とを有し、
第1電極と第2電極の交差部分では、第1電極および第2電極のうちの一方の電極は繋がり、他方の電極は途切れており、その途切れた他方の電極同士がブリッジ電極で接続されており、
交差部分において、ブリッジ電極と一方の電極との間に層間絶縁膜が形成される静電容量方式のタッチパネルであって、
ブリッジ電極は、金属材料からなり、交差部分で途切れた他方の電極の部位同士それぞれの位置に配置される接続部と、その接続部の間を繋ぐブリッジ部とを有し、
他方の電極からブリッジ部に流れる電流の方向と垂直な方向の長さが、接続部はブリッジ部より長いことを特徴とするものである。
2つの接続部はそれぞれ、他方の電極からブリッジ部に流れる電流の方向に対して垂直な方向に長軸を有する短冊状の形状を有するとともに、互いに対向する側の側面とは反対の側にある側面の角部分が角R加工されていることが好ましい。ここで角R(半径)は9μm以上とすることが好ましい。
図10に示すように、交差部208でX電極205の電極パターンは接続しているが、Y電極204の電極パターンは途切れている。Y電極204は層間絶縁膜203の上層に形成されたブリッジ電極206によって電気的に接続されている。
図1は、本実施の形態のタッチパネルの概略構成を説明する平面図である。図2は、本実施の形態のタッチパネルの概略構成を説明する断面図である。図3は、本実施の形態のタッチパネルの交差部の構造を説明する図である。
透明基板2は、電気絶縁性の基板であって、例えば、ガラス基板や、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム、PC(ポリカードネート)フィルムなどの使用が可能である。ガラス基板の場合、厚さを0.3mm〜3.0mmとすることが可能である。
以上のような金属材料からなるブリッジ電極6は、ITOを使用する場合に比べ、電極幅を細くでき、また電極長を長くできる。そしてさらに、電極の膜厚を薄くすることができる。このようなブリッジ電極6は、電極構造の設計の自由度を高め、また外観を良くすることができる。
ブリッジ電極6のブリッジ部12は、第1電極4における途切れた部分を架橋する。接続部11は、第1電極4の電極パッド9上に配置され、ブリッジ電極6と第1電極4とを接続する。すなわち、接続部11は、交差部8で途切れた第1電極4の電極パッド9同士それぞれの上に配置されている。そして、ブリッジ部12は、この2つの接続部11を繋いでいる。ブリッジ電極6は、交差部8で途切れた第1電極4の上に配置された2つの接続部11とそれらを繋ぐブリッジ部12とを有する。
具体的には、ブリッジ電極6のブリッジ部12と接続部11において、第1電極4からブリッジ部12に流れる電流の方向(以下、電流方向と称する)と垂直な方向の長さが、ブリッジ部12より接続部11の方で長くなるように形状を選択することが好ましい。
より具体的には、ブリッジ電極6のブリッジ部12は、電流方向に対して平行な方向に長軸を持つ短冊状の形状を有する。そして、接続部11も短冊状の形状を有し、電流方向に対して垂直な方向に長軸を有する。
その結果、タッチパネル1では、金属製のブリッジ電極6が目立つことを抑制し、一方で、第1電極4とブリッジ電極6との接続部分の面積を大きくすることが可能となる。そして、静電気印加による大電流が流れた場合にも、第1電極4とブリッジ電極6との接続部分に電流が集中することを防止し、接続部分での発熱、ひいては断線を防止することができる。
したがって、接続部分11の一部に電流が集中することを防止するためには、先端角部分16にR(半径)9μm以上の角R加工をすることが好ましい。
それに対し、図5に示す例では、接続部13の、層間絶縁膜3に対向する側と反対側にある側面部分15は、直線状ではなく、電流方向に膨らんだ、丸みを帯びた形状を有する。このような加工をすることにより、接続部13を流れる電流密度をより均一に分布させることができる。
図6は、第1電極と第2電極の形成された状態の透明基板を示す平面図である。
まず、図6に示すように、透明基板2の片側の面に、第1電極4と第2電極5を形成する。例えば、スパッタリング法などを用いて透明基板2上にITOを成膜する。次いで、成膜したITO膜を、フォトリソグラフィー技術などを利用して加工し、所定形状の第1電極4と第2電極5の電極パターンを形成する。
次に、図7に示すように、第1電極4と第2電極5との交差部8において、第2電極5の電極パッド9間の接続部分を覆う層間絶縁膜3を形成する。層間絶縁膜3の形成は、フォトリソグラフィー技術を利用する。すなわち、透明基板2上の第1電極4と第2電極5の上層に感光性のアクリル樹脂をコーティングし、所定パターンのマスクを用いて露光し、次いでエッチングを行う。このとき、交差部8において、層間絶縁膜3とその上下にある第1電極4の電極パッド9との間には隙間が開けられおり、層間絶縁膜3と第1電極4とは接触していない。
こうして、図1に示すタッチパネル1が得られる。
本実施の形態のタッチパネル1を用いたタッチパネル機能付き表示装置100は、タッチパネル1と表示パネル101とを有する。
図1に示す本実施の形態のタッチパネル1と、図9に示す金属製のブリッジ電極206を有するタッチパネル200を準備し、静電破壊検査を行った。
静電破壊検査の方法は、ヒューマンボディモデル(人体帯電モデル)法(容量成分:100pF、抵抗成分:1.5kΩ)による。ヒューマンボディモデル(人体帯電モデル)法は、帯電した人体が検査対象に触れることが原因で静電破壊することをエミュレートする検査方法である。
以上の試験結果から、本実施の形態のタッチパネル1は、静電気の印加による大電流に対し、高い耐性を有することがわかった。
2、102、103、202 透明基板
3、203 層間絶縁膜
4 第1電極
5 第2電極
6、206 ブリッジ電極
8、208 交差部
9、9a、9b 電極パッド
11、13 接続部
12 ブリッジ部
14、15 側面部分
16 先端角部分
17 引き出し配線
100 タッチパネル機能付き表示装置
101 表示パネル
104 液晶
105、106 偏光板
107 シール材
108 透明電極
109 駆動IC
204 Y電極
205 X電極
Claims (2)
- 透光性の基板と、
前記基板の一方の面で第1の方向に延在する透光性の複数の第1電極と、
前記基板の前記第1電極の在る面で、前記第1の方向と交差する第2の方向に延在する透光性の複数の第2電極とを有し、
前記第1電極と前記第2電極の交差部分では、前記第1電極および前記第2電極のうちの一方の電極は繋がり、他方の電極は途切れており、該途切れた他方の電極同士がブリッジ電極で接続されており、
前記交差部分において、前記ブリッジ電極と前記一方の電極との間に層間絶縁膜が形成される静電容量方式のタッチパネルであって、
前記ブリッジ電極は、金属材料からなり、前記交差部分で途切れた前記他方の電極の部位同士それぞれの上に配置される2つの接続部と、前記2つの接続部の間を繋ぐブリッジ部とからなり、
前記他方の電極から前記ブリッジ部に流れる電流の方向と垂直な方向の長さが、前記2つの接続部は前記ブリッジ部より長く、
前記2つの接続部はそれぞれ、前記他方の電極から前記ブリッジ部に流れる電流の方向に対して垂直な方向に長軸を有する短冊状の形状を有するとともに、互いに対向する側の側面とは反対の側にある側面の角部分が角R加工されていることを特徴とするタッチパネル。 - 前記交差部分における前記一方の電極上の前記層間絶縁膜と前記他方の電極との間には隙間が形成されており、前記層間絶縁膜上に形成された前記ブリッジ電極は、当該隙間を通じて、前記基板と接着することを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
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