JP5756033B2

JP5756033B2 - タッチパネル

Info

Publication number: JP5756033B2
Application number: JP2012013155A
Authority: JP
Inventors: 松原　邦夫; 邦夫松原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-01-25
Filing date: 2012-01-25
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2032-01-25
Also published as: JP2013152619A

Description

本発明は、タッチパネルに関し、特に見え難い島状電極を備えるタッチパネルに関する。

近年、入力手段として、タッチパネルが普及している。タッチパネルには、例えば、静電容量方式のタッチパネルがある。

静電容量方式のタッチパネルは、基板と、基板上に形成された複数の島状電極とを備える。複数の島状電極は、基板の第１方向及び第１方向に交差する第２方向のそれぞれに並んでいる。

タッチパネルは、表示装置に重ねて使用される。そのため、島状電極を見え難くする必要がある。

島状電極を見え難くする方法には、例えば、島状電極を薄くする方法がある。しかしながら、島状電極を薄くすると、島状電極の電気抵抗が高くなる。島状電極の電気抵抗が高くなると、タッチパネルにおいて十分な検出感度が得られない。

つまり、タッチパネルにおいては、十分な検出感度を得ようとすると、島状電極が見え易くなり、島状電極を見え難くしようとすると、十分な検出感度が得られない。

このように、十分な検出感度を得ることと、島状電極を見え難くすることとは、トレードオフの関係にある。タッチパネルにおいては、これらの要求を同時に満たすことが求められている。

そのための構成が、特開２０１０−２５０４２４号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１には、静電容量方式のタッチパネルが開示されている。このタッチパネルは、第１帯状透明電極と、第２帯状透明電極とを備える。第１帯状透明電極と第２帯状透明電極との間に、隙間を有する。この隙間には、複数の浮島部が配置される。各浮島部は、第１及び第２の帯状透明電極と絶縁されている。

しかしながら、特許文献１に記載のタッチパネルでは、第１帯状透明電極と第２帯状透明電極との間に形成された隙間に複数の浮島部が配置されているだけなので、第１帯状透明電極及び第２帯状透明電極の境界が見えるおそれがある。

特開２０１０−２５０４２４号公報

本発明の目的は、島状電極の電気抵抗が大きくなるのを抑えつつ、島状電極を見え難くすることができるタッチパネルを提供することである。

本発明のタッチパネルは、基板と、前記基板上に複数形成され、前記基板の第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向のそれぞれに並ぶ島状電極とを備え、前記島状電極は、電極本体と、前記電極本体に形成され、前記電極本体よりも高い透過率を有する高透過部とを備え、前記第１方向及び前記第２方向の少なくとも一方において、前記電極本体の一部と、前記高透過部とが交互に並ぶ。

本発明のタッチパネルは、島状電極の電気抵抗が大きくなるのを抑えつつ、島状電極を見え難くすることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態にかかるタッチパネルが備える島状電極の概略構成を模式的に示す平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。図４は、島状電極を示す平面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ断面図である。図６は、第１の実施形態で採用可能な島状電極を示す平面図である。図７は、基板の平面視において、一の島状電極の一部が他の島状電極の切欠部内に位置する状態を示す平面図である。図８は、第１の実施形態で採用可能な島状電極を示す平面図である。図９は、第１の実施形態で採用可能な島状電極を示す断面図である。図１０は、第１の実施形態で採用可能な島状電極を示す断面図である。図１１は、第１の実施形態で採用可能な島状電極を示す平面図である。図１２は、本発明の第２の実施形態における第２接続電極を示す平面図である。図１３は、本発明の第３の実施形態における絶縁膜を示す平面図である。

本発明の一実施形態に係るタッチパネルは、基板と、前記基板上に複数形成され、前記基板の第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向のそれぞれに並ぶ島状電極とを備え、前記島状電極は、電極本体と、前記電極本体に形成され、前記電極本体よりも高い透過率を有する高透過部とを備え、前記第１方向及び前記第２方向の少なくとも一方において、前記電極本体の一部と、前記高透過部とが交互に並ぶ（第１の構成）。

第１の構成においては、島状電極が、電極本体と、高透過部とを備える。高透過部は、電極本体に形成され、電極本体よりも透過率が高い。第１方向及び第２方向の少なくとも一方において、電極本体の一部と、高透過部とが交互に並ぶ。そのため、電極本体の一部と、高透過部とが交互に並ぶ方向（第１方向及び第２方向の少なくとも一方）において、高透過部と、隣り合う２つの島状電極の間に形成された隙間との区別が付き難くなる。その結果、島状電極が視認され難くなる。

ここで、電極本体における高透過部を除いた部分を厚くすれば、島状電極の断面積（基板において島状電極が形成された面に垂直な方向の断面積）を大きくできる。したがって、島状電極の電気抵抗が大きくなるのを抑えられる。

第２の構成は、第１の構成において、前記高透過部が複数形成されている。第２の構成においては、島状電極の形状を複雑にすることが容易になる。

第３の構成は、第２の構成において、複数の前記高透過部の幾つかは、前記基板の平面視において、大きさ及び形状の少なくとも一方が異なる。第３の構成においては、島状電極の形状を複雑にすることがさらに容易になる。

第４の構成は、第２又は第３の構成において、複数の前記高透過部が不規則に形成されている。第４の構成においては、島状電極の形状を複雑にすることがさらに容易になる。

第５の構成は、第２〜第４の構成の何れか１つにおいて、複数の前記高透過部の幾つかは、前記電極本体の周縁に形成されている。第５の構成においては、島状電極の形状を複雑にすることがさらに容易になる。

第６の構成は、第５の構成において、前記電極本体の周縁を前記電極本体の厚さ方向全長に亘って切り欠く切欠部により、前記電極本体の周縁に形成された前記高透過部が実現され、前記基板の平面視において、前記島状電極の一部が、他の前記島状電極の前記切欠部内に位置する。第６の構成においては、隣り合う２つの島状電極の間に形成された隙間が判り難くなる。

第７の構成は、第１〜第６の構成の何れか１つにおいて、前記電極本体における前記高透過部を除いた部分の厚さが部分的に異なる。第７の構成においては、電極本体における高透過部を除いた部分の透過率が部分的に異なる。そのため、島状電極が見え難くなる。

第８の構成は、第１〜第６の構成の何れか１つにおいて、前記電極本体における前記高透過部を除いた部分の厚さが一定である。第８の構成においては、電極本体における高透過部を除いた部分の厚さが部分的に異なる場合に比して、島状電極の電気抵抗を小さくできる。

第９の構成は、第１〜第８の構成の何れか１つにおいて、前記電極本体における前記高透過部を除いた部分は、前記基板上に形成された下側電極部と、前記下側電極部上に形成され、前記基板の平面視において、前記下側電極部と異なる形状を有する上側電極部とを備える。第９の構成においては、島状電極の断面積（基板において島状電極が形成された面に垂直な方向の断面積）が大きくなる。そのため、島状電極の電気抵抗が大きくなるのを抑えることが容易になる。

第１０の構成は、第１〜第９の構成の何れか１つにおいて、前記島状電極と同じ層に形成され、前記第１方向で隣り合う２つの前記島状電極を電気的に接続する第１接続電極と、前記島状電極と異なる層に形成され、前記第２方向で隣り合う２つの前記島状電極を電気的に接続する第２接続電極とをさらに備える。

第１１の構成は、第１０の構成において、前記第２接続電極は、電極本体と、前記電極本体に形成され、前記電極本体よりも高い透過率を有する高透過部とを備え、前記第１方向及び前記第２方向の少なくとも一方において、前記電極本体の一部と、前記高透過部とが交互に並ぶ。

第１１の構成においては、第２接続電極が、電極本体と、高透過部とを備える。高透過部は、電極本体に形成され、電極本体よりも透過率が高い。第１方向及び第２方向の少なくとも一方において、電極本体の一部と、高透過部とが交互に並ぶ。そのため、第２接続電極が目立ち難くなる。

ここで、電極本体における高透過部を除いた部分を厚くすれば、第２接続電極の断面積（基板において島状電極が形成された面に垂直な方向の断面積）を大きくできる。したがって、第２接続電極の電気抵抗が大きくなるのを抑えられる。

第１２の構成は、第１０又は第１１の構成において、前記第１接続電極と、前記第２接続電極との間に配置される絶縁膜をさらに備える。

第１３の構成は、第１２の構成において、前記絶縁膜は、膜本体と、前記膜本体に形成され、前記膜本体よりも高い透過率を有する高透過部とを備え、前記第１方向及び前記第２方向の少なくとも一方において、前記膜本体の一部と、前記高透過部とが交互に並ぶ。

第１３の構成においては、絶縁膜が、膜本体と、高透過部とを備える。高透過部は、膜本体に形成され、膜本体よりも透過率が高い。第１方向及び第２方向の少なくとも一方において、膜本体の一部と、高透過部とが交互に並ぶ。そのため、絶縁膜が目立ち難くなる。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、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の実施形態]
図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施形態にかかるタッチパネル１０の概略構成を説明する。図１は、タッチパネル１０が備える島状電極１４の概略構成を模式的に示す平面図である。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ断面図である。図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

タッチパネル１０は、基板１２（図２，３参照）を備える。基板１２は、絶縁性基板であれば、特に限定されない。

基板１２上には、島状電極１４が複数形成されている。島状電極１４は、透明な導電膜であれば、特に限定されない。

島状電極１４は、基板１２の第１方向（図１の左右方向）に複数並んでいるとともに、基板１２の第２方向（図１の上下方向）に複数並んでいる。基板１２の第１方向は、基板１２の平面内で、基板１２の第２方向に直交する方向である。

第１方向で隣り合う２つの島状電極１４は、第１接続電極１６によって、電気的に接続されている。第１接続電極１６は、透明な導電膜であれば、特に限定されない。第１接続電極１６は、島状電極１４と同様に、基板１２上に形成されている。

第２方向で隣り合う２つの島状電極１４は、第２接続電極１８によって、電気的に接続されている。第２接続電極１８は、透明な導電膜であれば、特に限定されない。第２接続電極１８は、基板１２の平面視において、第１接続電極１６と交差している。

第２接続電極１８と第１接続電極１６との間には、絶縁膜２０が形成されている。これにより、第１接続電極１６と第２接続電極１８とが導通しないようになっている。

島状電極１４、第１接続電極１６及び第２接続電極１８は、保護膜２２で覆われている。保護膜２２は、透明な絶縁性膜であれば、特に限定されない。

タッチパネル１０においては、島状電極１４と、操作面上の指との間に、静電容量が形成される。この静電容量の変化に基づいて、タッチパネル１０は、操作面上の指の位置を検出する。つまり、タッチパネル１０は、静電容量方式のタッチパネルである。

続いて、図４，５を参照しながら、島状電極１４について、詳細に説明する。なお、図４では、理解を容易にするために、島状電極１４にハッチングを付している。また、第１方向に並ぶ島状電極１４と、第２方向に並ぶ島状電極１４とでは、異なるハッチングを付している。

島状電極１４は、電極本体２４と、高透過部２６とを備える。

電極本体２４は、透明な導電膜であれば、特に限定されない。電極本体２４は、例えば、酸化インジウム錫膜である。電極本体２４の厚さは、一定である。

高透過部２６は、図５に示すように、電極本体２４を厚さ方向に貫通する孔である。そのため、高透過部２６は、電極本体２４よりも高い透過率を有する。

高透過部２６を形成する方法は、例えば、フォトリソグラフィ及びエッチングである。

図４に示す例では、電極本体２４に複数の高透過部２６が形成されている。図４に示す例では、基板１２の平面視において、各高透過部２６の形状及び大きさは同じである。図４に示す例では、各高透過部２６は、基板１２の平面視において、矩形形状を有する。

図４に示す例では、複数の高透過部２６は、第１方向及び第２方向にそれぞれ並んでいる。つまり、複数の高透過部２６は、マトリクス状に形成されている。そのため、図４に示す例では、第１方向及び第２方向のそれぞれにおいて、電極本体２４の一部と、高透過部２６とが交互に並んでいる。

図４に示すように、第１方向に並ぶ島状電極１４が備える電極本体２４と、第２方向に並ぶ島状電極１４が備える電極本体２４との間には、隙間３０が形成されている。図４に示す例では、電極本体２４が、基板１２の平面視において、菱形形状を有する。隙間３０は、第１方向及び第２方向のそれぞれに交差する方向に延びている。

本実施形態では、第１方向及び第２方向のそれぞれにおいて、電極本体２４の一部と、高透過部２６とが、交互に並んでいる。そのため、高透過部２６と隙間３０との違いが判り難くなる。したがって、島状電極１４が視認され難くなる。

［第１の実施形態の応用例１］
例えば、図６に示すように、電極本体２４の周縁に切欠部３４が形成されていてもよい。切欠部３４は、電極本体２４の厚さ方向の全長に亘って形成されている。そのため、切欠部３４は、電極本体２４よりも高い透過率を有する。つまり、切欠部３４は、高透過部として機能する。

図６に示す例において、第１方向に並ぶ島状電極１４が備える切欠部３４は、第２方向に並ぶ島状電極１４が備える切欠部３４とともに、疑似的な開口３５を形成する。この疑似的な開口３５は、高透過部２６と同様に、基板１２の平面視において、矩形形状を有する。そのため、高透過部２６と、隙間３０との違いがさらに判り難くなる。

ここで、例えば、図７に示すように、基板１２の平面視において、一方の島状電極１４の一部が、他方の島状電極１４の切欠部３４内に位置してもよい。これにより、隙間３０を判り難くすることができる。

なお、基板１２の平面視において、一方の島状電極１４の一部が、他方の島状電極１４の切欠部３４内に位置するとは、例えば、基板１２の平面視において、他方の島状電極１４が備える切欠部３４の両端（電極本体２４の周縁側に位置する端同士）を結ぶ直線Ｌが、一方の島状電極１４を交差していることをいう。

また、図７に示すように、一方の島状電極１４は、電極本体２４の周縁から外側へ延び出す延出片３８を有していてもよい。この場合、基板１２の平面視において、一方の島状電極１４の一部を、他方の島状電極１４の切欠部３４内に位置させることが容易になる。

また、例えば、図８に示すように、基板１２の平面視において、幾つかの高透過部２６の大きさ及び形状の少なくとも一方が異なっているとともに、幾つかの切欠部３４の大きさ及び形状の少なくとも一方が異なっていてもよい。この場合、島状電極１４の形状をさらに複雑にすることができる。その結果、島状電極１４がさらに視認され難くなる。

［第１の実施形態の応用例２］
例えば、図９に示すように、高透過部２６が電極本体２４を貫通していなくてもよい。この場合、電極本体２４における高透過部２６を除いた部分は、下側電極部４０と、上側電極部４２とを備える。基板１２の平面視において、上側電極部４２は、下側電極部４０とは異なる形状を有する。基板１２の平面視において、上側電極部４２は、下側電極部よりも大きい。

このような構成においては、島状電極１４の断面積を大きくすることができる。その結果、島状電極１４の電気抵抗が大きくなるのを抑えられる。

［第１の実施形態の応用例３］
例えば、図１０に示すように、電極本体２４における高透過部２６を除いた部分の厚さが部分的に異なっていてもよい。この場合、電極本体２４の透過率を部分的に異ならせることができる。その結果、島状電極１４がさらに見え難くなる。

［第１の実施形態の応用例４］
例えば、図１１に示すように、渦巻状の高透過部２６が電極本体２４に１つ形成されていてもよい。この場合であっても、第１方向及び第２方向のそれぞれにおいて、電極本体２４の一部と、高透過部２６とが交互に並ぶので、目的とする効果を得ることができる。

［第２の実施形態］
本実施形態では、図１２に示すように、第２接続電極１８が、電極本体４４と、高透過部４６とを備える。

電極本体４４は、透明な導電膜であれば、特に限定されない。電極本体４４は、例えば、酸化インジウム錫膜である。

高透過部４６は、図１２に示すように、電極本体４４を厚さ方向に貫通する孔である。そのため、高透過部４６は、電極本体４４よりも高い透過率を有する。

電極本体４４に高透過部４６を形成する方法は、例えば、フォトリソグラフィ及びエッチングである。

図１２に示す例では、電極本体４４に複数の高透過部２６が形成されている。図１２に示す例では、基板１２の平面視において、各高透過部４６の形状及び大きさは同じであるが、同じである必要はない。図１２に示す例では、各高透過部４６は、基板１２の平面視において、矩形形状を有しているが、矩形形状に限定されない。

このような第２接続電極１８であれば、第２接続電極１８と島状電極１４との違いが判り難くなる。そのため、第２接続電極１８が目立ち難くなる。

［第３の実施形態］
本実施形態では、図１３に示すように、絶縁膜２０は、膜本体４８と、高透過部５０とを備える。図１３に示す例では、高透過部５０は、絶縁膜２０の周縁に形成された切欠部である。絶縁膜２０に高透過部５０を形成する方法は、例えば、フォトリソグラフィ及びエッチングである。

本実施形態では、絶縁膜２０と島状電極１４との違いが判り難くなる。そのため、絶縁膜２０が目立ち難くなる。

以上、本発明の実施形態について、詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、上述の実施形態によって、何等、限定されない。

１０：タッチパネル、１２：基板、１４：島状電極、１６：第１接続電極、１８：第２接続電極、２０：絶縁膜、２４：電極本体、２６：高透過部、３８：電極片、４０：下側電極部、４２：上側電極部、４４：電極本体、４６：高透過部、４８：膜本体、５０：高透過部

Claims

基板と、
前記基板上に複数形成され、前記基板の第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向のそれぞれに並ぶ島状電極とを備え、
前記島状電極は、
電極本体と、
前記電極本体に形成され、前記電極本体よりも高い透過率を有する高透過部とを備え、
前記第１方向及び前記第２方向の少なくとも一方において、前記電極本体の一部と、前記高透過部とが交互に並び、
前記高透過部が複数形成されており、
複数の前記高透過部の幾つかは、前記電極本体の周縁に形成されており、
前記電極本体の周縁を前記電極本体の厚さ方向全長に亘って切り欠く切欠部により、前記電極本体の周縁に形成された前記高透過部が実現され、
前記基板の平面視において、前記島状電極の一部が、他の前記島状電極の前記切欠部内に位置する、タッチパネル。
請求項１に記載のタッチパネルであって、
複数の前記高透過部の幾つかは、前記基板の平面視において、大きさ及び形状の少なくとも一方が異なる、タッチパネル。
請求項１又は２に記載のタッチパネルであって、
複数の前記高透過部が不規則に形成されている、タッチパネル。
請求項１〜３の何れか１項に記載のタッチパネルであって、
前記電極本体における前記高透過部を除いた部分の厚さが部分的に異なる、タッチパネル。
請求項１〜３の何れか１項に記載のタッチパネルであって、
前記電極本体における前記高透過部を除いた部分の厚さが一定である、タッチパネル。
請求項１〜３の何れか１項に記載のタッチパネルであって、
前記電極本体における前記高透過部を除いた部分は、
前記基板上に形成された下側電極部と、
前記下側電極部上に形成され、前記基板の平面視において、前記下側電極部と異なる形状を有する上側電極部とを備える、タッチパネル。
請求項１〜６の何れか１項に記載のタッチパネルであって、
前記島状電極と同じ層に形成され、前記第１方向で隣り合う２つの前記島状電極を電気的に接続する第１接続電極と、
前記島状電極と異なる層に形成され、前記第２方向で隣り合う２つの前記島状電極を電気的に接続する第２接続電極とをさらに備える、タッチパネル。
基板と、
前記基板上に複数形成され、前記基板の第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向のそれぞれに並ぶ島状電極と、
前記島状電極と同じ層に形成され、前記第１方向で隣り合う２つの前記島状電極を電気的に接続する第１接続電極と、
前記島状電極と異なる層に形成され、前記第２方向で隣り合う２つの前記島状電極を電気的に接続する第２接続電極とを備え、
前記島状電極は、
電極本体と、
前記電極本体に形成され、前記電極本体よりも高い透過率を有する高透過部とを備え、
前記第１方向及び前記第２方向の少なくとも一方において、前記島状電極の電極本体の一部と、前記島状電極に形成された高透過部とが交互に並び、
前記第２接続電極は、
電極本体と、
前記電極本体に形成され、前記電極本体よりも高い透過率を有する高透過部とを備え、
前記第１方向及び前記第２方向の少なくとも一方において、前記第２接続電極の電極本体の一部と、前記第２接続電極の電極本体に形成された高透過部とが交互に並ぶ、タッチパネル。
請求項７又は８に記載のタッチパネルであって、
前記第１接続電極と、前記第２接続電極との間に配置される絶縁膜をさらに備える、タッチパネル。
基板と、
前記基板上に複数形成され、前記基板の第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向のそれぞれに並ぶ島状電極と、
前記島状電極と同じ層に形成され、前記第１方向で隣り合う２つの前記島状電極を電気的に接続する第１接続電極と、
前記島状電極と異なる層に形成され、前記第２方向で隣り合う２つの前記島状電極を電気的に接続する第２接続電極と、
前記第１接続電極と、前記第２接続電極との間に配置される絶縁膜とを備え、
前記島状電極は、
電極本体と、
前記電極本体に形成され、前記電極本体よりも高い透過率を有する高透過部とを備え、
前記第１方向及び前記第２方向の少なくとも一方において、前記島状電極の電極本体の一部と、前記島状電極に形成された高透過部とが交互に並び、
前記絶縁膜は、
膜本体と、
前記膜本体に形成され、前記膜本体よりも高い透過率を有する高透過部とを備え、
前記第１方向及び前記第２方向の少なくとも一方において、前記膜本体の一部と、前記膜本体に形成された高透過部とが交互に並ぶ、タッチパネル。