JP6344498B1 - タッチパネルおよび配線エリア形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】公差しろとしての導電エリアにより生じる誤動作のおそれを低減し、電気的特性の劣化を防止する。【解決手段】センサ部と、センサ部とコネクタ部の間を接続する配線を含む配線エリアとを有し、配線エリアの複数の配線の内側及び／又は外側に位置する導電エリア上に第１及び第２のトリミングラインが配置され、第１のトリミングラインにより第１の幅の配線を含む第１の区間と、導電エリアを幅方向に横切り第１の幅より大なる第２の幅の配線を含む第２の区間とが形成されて成り、第２の区間の配線の幅を第２の幅より縮小させるように、第２のトリミングラインが第２の区間において第１のトリミングラインと交差されているタッチパネルである。【選択図】図２

Description

本発明は、タッチパネルおよび配線エリア形成方法に関する。

近年、モバイル機器や携帯電話機器、カーナビゲーション装置などが備える液晶表示素子等の表示素子上に、操作入力を検出するためのタッチセンサが配置されたタッチパネル（タッチスクリーンなどとも称される）が広く普及しており、さらには、2.5D、3D形状などと称される入力領域を曲面とした曲面タッチパネルも提案されている。タッチパネルの一つの方式として、静電容量方式タッチパネルが知られている。

この種のタッチパネルでは、透明導電膜（ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)）からなるＸ電極パターン及びＹ電極パターンが形成されたセンサ部を備えている。センサ部の周囲に配線エリア（メタル配線エリア）が形成され、配線エリアを介してセンサ部がコネクタ部と接続されている。コネクタ部を介してタッチパネルが外部機器と接続される。配線エリアを形成する方法として、レーザートリミングを使用することができる。例えば特許文献１には、検出電極の間に、レーザートリミングによってダミーパターンセットを配置することが記載されている。また、レーザートリミングは、ジグザグ状で曲げ箇所が検出電極内に配置されている。

特開２０１５−１９７９２６号公報

レーザートリミングで配線エリア内の配線を形成する場合、公差しろを設ける必要がある。公差しろは、レーザートリミングを行う際に許容されるべきトリミング位置の誤差の最大寸法と最小寸法の差のことである。この公差しろの部分は導電材（例えば銀）で形成される導電エリアの一部として、配線エリアにおいて、例えば外側に位置するように形成されている。従来の公差しろは、誤差を考慮して、導電材によって他の配線よりも太く形成されているため、公差しろが、近傍に配設されている配線、あるいは、センサ部などと容量結合する。その結果、静電容量式タッチパネルの電気的特性に影響を及ぼし、指で触ったときに誤動作につながる問題があった。上述した特許文献１に記載のものは、センサ部の構造体に対するレーザーエッチングを示すもので、配線エリアに関する上述した問題点を解決できるものではなかった。

したがって、本発明の目的の一つは、かかる問題を解決することができるタッチパネルおよび配線エリア形成方法を提供することにある。

本発明は、センサ部と、センサ部とコネクタ部の間を接続する配線を含む配線エリアとを有し、
配線エリアの複数の配線の内側及び／又は外側に位置する導電エリア上に第１及び第２のトリミングラインが配置され、
第１のトリミングラインにより第１の幅の配線を含む第１の区間と、導電エリアを幅方向に横切り第１の幅より大なる第２の幅の配線を含む第２の区間とが形成されて成り、
第２の区間の配線の幅を第２の幅より縮小させるように、第２のトリミングラインが第２の区間において第１のトリミングラインと交差されている
タッチパネルである。

本発明は、センサ部と、センサ部とコネクタ部の間を接続する配線が含む配線エリアを形成するタッチパネルの配線形成方法において、
配線エリアの複数の配線の内側及び／又は外側に位置する導電エリア上に第１及び第２のトリミングラインによって配線を形成するようになし、
第１のトリミングラインによって、第１の幅の配線を含む第１の区間と、導電エリアを幅方向に横切り第１の幅より大なる第２の幅の配線を含む第２の区間を形成し、
第２の区間において第１のトリミングラインと交差されている第２のトリミングラインによって、第２の区間の配線の幅を第２の幅より縮小させる
タッチパネルの配線形成方法である。

本発明によれば、導電エリアが第１のトリミングラインによって分断されるので、公差しろとしての導電エリアが他の配線などと容量結合した場合の影響を少なくできる。また、第２のトリミングラインによって配線幅が調整され、配線抵抗が他の配線のものと相違するアンバランスを防止することができ、電気的特性を安定化することができる。なお、本明細書において例示された効果により本発明の内容が限定して解釈されるものではない。

図１Ａ，図１Ｂ及び図１Ｃは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルの配線エリアの一部を示す略線図である。 図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルの配線エリアの変形例の一部を示す略線図である。 図３は、本発明の一実施形態に係るタッチパネルの配線エリアの変形例の一部を示す略線図である。 図４は、本発明の一実施形態に係るタッチパネルの平面図である。 図５は、図４の一部拡大平面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明は以下の順序で行う。
＜１．一実施形態＞
＜２．変形例＞
但し、以下に示す実施形態等は、本発明の技術思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明は例示された構成に限定されるものではない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものではない。特に、実施形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置、上下左右等の方向の記載等は特に限定する旨の記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがあり、また、図示が煩雑となることを防止するために、参照符号の一部のみを図示する場合もある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、重複する説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

＜１．一実施形態＞
以下では、本発明の一実施形態に係るタッチパネルについて説明する。タッチパネルは、携帯情報端末装置、携帯電話機、カーナビゲーション装置等種々の電子機器の入力装置として用いられる。また、一実施形態では、絶縁基板上の入力操作領域に沿って多数の電極を配設し、指等の入力操作体が接近して検出電極間の静電容量が変化した電極を検出し、当該電極の位置から入力操作位置を検出する、所謂、静電容量方式のタッチパネルを例にして説明するが、これに限定されるものではない。

図１を参照してタッチパネルの配線エリアをレーザートリミングによって形成する処理について説明する。なお、図１及び以下の図面において、参照符号１がタッチパネルのセンサ部を示し、センサ部１の周辺にセンサ部１の例えば最外周のセンサと接続された配線エリア２が設けられている。配線エリア２の配線を介してセンサ部１の出力信号がコネクタ部３に伝送される。例えば絶縁体上に形成された導電膜をレーザーでトリミングすることによって配線エリア２の電極パターンが形成される。配線エリア２内で描かれている線は、レーザーによって形成されるトリミングラインを表している。

図１Ａに示すように、レーザートリミングで配線エリア２を形成する場合、配線エリア２の外側又は内側に公差しろ４を設ける必要がある。この公差しろ４は、レーザートリミングによって配線を形成するための導電材のエリアに含まれており、適切な処理をしていないと静電容量式タッチパネルの電気的特性に影響を及ぼす。例えばトリミングラインＬ０によってレーザートリミングした場合、公差しろ４の幅に近い幅の導電材のエリア（以下、導電エリアと適宜称する）５が残り、この導電エリア５が近傍の他の配線などと容量結合し、指が触ったときに誤動作の原因となる。具体的数値の一例を以下に示す。

レーザーのカット幅：０．０３mm
配線パターン幅：０．０５mm
ピッチ：０．０８mm
公差しろ：０．２mm程度（ピッチの２倍以上）

そこで、図１Ｂに示すように、第１のトリミングラインＬ１によってレーザートリミングを行う。トリミングラインＬ１により、第１の幅の配線を含む第１の区間Ｐ１と、導電エリア５を幅方向に横切り第１の幅より大なる第２の幅の配線を含む第２の区間Ｐ２とが形成される。その結果、導電エリア５を細切れにすることができ（導電エリア５を分断化でき）、導電エリア５と他の配線の結合容量を小とすることができる。このように形成された配線の幅の狭い（他の配線と同様の幅の）箇所（第１の区間Ｐ１）は、他の配線と同様の配線抵抗を有するが、配線の幅を広い箇所（第２の区間Ｐ２）では、配線の抵抗値が低下し、他の配線抵抗とアンバランスとなり、タッチパネルの電気的特性を安定化することが難しくなる。

本発明の一実施形態では、図１Ｃに示すように、配線幅調整用の第２のトリミングラインＬ２を追加する。トリミングラインＬ２は、第１の区間Ｐ１において、トリミングラインＬ１と近接してほぼ平行にひかれ、第２の区間Ｐ２において、トリミングラインＬ１と交差する。このようにすることで、配線の幅の変化を小さくすることができ、配線抵抗のアンバランスを防止することができる。

＜２.変形例＞
「変形例１」
導電エリアを分断化することができるが、配線の延設方向では、第１の区間Ｐ１における導電エリア５の面積と、第２の区間Ｐ２における導電エリア５の面積との差が大きく、電気的特性が不均一となる。そこで、図２Ａに示すように、トリミングラインＬ２と平行な導電エリア面積調整用の第３のトリミングラインＬ３でもってレーザートリミングを行う。この場合、トリミングラインＬ３で分割された導電エリアの一方とその他方の面積がなるべく等しいように、トリミングラインＬ３の位置が決定される。このようにすると、導電エリア同士の面積が均一化され、配線の延設方向で結合容量のばらつきを抑えることができる。なお、図２Ａでは、配線となる部分に対してハッチングが付されている。

「変形例２」
図２Ｂに示すように、トリミングラインＬ１の第１の区間Ｐ１において、配線幅調整用のトリミングラインＬ２が導電エリア５を横切るようにする。その結果、導電エリア５の面積をより小さくすることができ、導電エリア５と他の配線などとの結合容量をより小さくすることができる。

「変形例３」
図３に示すように、配線エリア２の両側に公差しろ４としての導電エリア５ａ及び５ｂが存在する場合に対しても本発明を適用することができる。一方の導電エリア５ａ上に第１のトリミングラインＬ１ａ、第２のトリミングラインＬ２ａ及び第３のトリミングラインＬ３ａが配置される。他方の導電エリア５ｂ上に第１のトリミングラインＬ１ｂ、第２のトリミングラインＬ２ｂ及び第３のトリミングラインＬ３ｂが配置される。第１のトリミングラインＬ１ａ及びＬ１ｂにより、第１の幅の配線を含む第１の区間と、導電エリア５ａ及び５ｂを幅方向に横切り第１の幅より大なる第２の幅の配線を含む第２の区間とが形成される。この第２の区間の配線の幅を第２の幅より縮小させるように、第２のトリミングラインＬ２ａ及びＬ２ｂが第２の区間において第１のトリミングラインＬ１ａ及びＬ１ｂとそれぞれ交差されている。第３のトリミングラインＬ３ａ及びＬ３ｂが導電エリア５ａ及び５ｂをそれぞれ横切ることによって、導電エリア面積調整がなされる。

「変形例４」
トリミングラインを形成する順序は、適宜、変更することができる。例えば、トリミングラインＬ２が形成された後に、トリミングラインＬ１が形成されるようにしてもよい。

以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく各種の変形が可能である。例えば静電容量型のタッチパネル以外の方式のタッチパネルに対しても本発明を適用することができる。さらに、レーザートリミング以外でも、公差しろとしての導電エリアを設ける配線形成方法に対して本発明を適用することができる。また、上述の実施形態および変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよく、公知のもので置き換えることも可能である。また、実施形態および変形例における構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、技術的な矛盾が生じない範囲において、互いに組み合わせることが可能である。

「実施例」
図４は、本発明によるタッチパネルの一実施例の平面図であり、例えば２枚の基板のそれぞれにＸ方向側、Ｙ方向側の透明電極パターンを形成し、それら２枚の基材を貼り合わせた、貼り合わせ構造を有している。透明電極パターンとしては、ＩＴＯ膜を例示することができ、各電極には透明な銀パターンからなる引き出しパターンが印刷形成されている。基材としては、ガラスやフィルムを例示することができる。

図４において、外形の輪郭１１とＩＴＯの輪郭１２とメタル（例えば銀）エリアの輪郭１３とが示されている。センサ部１の外周に沿って配線エリア２ａ及び２ｂが形成されている。配線エリア２ａがコネクタ部３ａに接続され、配線エリア２ｂがコネクタ部３ｂに接続される。コネクタ部３ａ及び３ｂは、配線パターンを露出させた接続用パターンである。

図５に、配線エリア２ａ及びコネクタ部３ａを拡大して示す。上述したトリミングラインＬ１、Ｌ２及びＬ３が形成されることによって、配線エリア２ａの端の配線が形成される。また、配線エリア２ｂ及びコネクタ部３ｂにおいても同様に、３本のトリミングラインが形成され、配線エリア２ｂの端の配線が形成される。

１・・・センサ部、２，２ａ，２ｂ・・・配線エリア、３・・・コネクタ部、
４・・・公差しろ、５，５ａ，５ｂ・・・導電エリア、
Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３・・・トリミングライン

Claims (7)

1. センサ部と、前記センサ部とコネクタ部の間を接続する配線を含む配線エリアとを有し、
   前記配線エリアの複数の配線の内側及び／又は外側に位置する導電エリア上に第１及び第２のトリミングラインが配置され、
   前記第１のトリミングラインにより第１の幅の配線を含む第１の区間と、前記導電エリアを幅方向に横切り前記第１の幅より大なる第２の幅の配線を含む第２の区間とが形成されて成り、
   前記第２の区間の配線の幅を前記第２の幅より縮小させるように、前記第２のトリミングラインが前記第２の区間において前記第１のトリミングラインと交差されている
   タッチパネル。
2. 前記導電エリア内で、前記第２のトリミングラインとほぼ平行に配置された第３のトリミングラインを有する
   請求項１に記載のタッチパネル。
3. 前記第２のトリミングラインが前記第１のトリミングラインの前記第１の区間において、前記導電エリアを幅方向に横切る区間を有する
   請求項１又は２に記載のタッチパネル。
4. 前記第１及び第２のトリミングラインは、レーザートリミングラインである
   請求項１から３のいずれかに記載のタッチパネル。
5. センサ部と、前記センサ部とコネクタ部の間を接続する配線が含む配線エリアを形成するタッチパネルの配線形成方法において、
   前記配線エリアの複数の配線の内側及び／又は外側に位置する導電エリア上に第１及び第２のトリミングラインによって配線を形成するようになし、
   前記第１のトリミングラインによって、第１の幅の配線を含む第１の区間と、前記導電エリアを幅方向に横切り前記第１の幅より大なる第２の幅の配線を含む第２の区間を形成し、
   前記第２の区間において前記第１のトリミングラインと交差されている前記第２のトリミングラインによって、前記第２の区間の配線の幅を前記第２の幅より縮小させる
   タッチパネルの配線形成方法。
6. 前記導電エリア内で、前記第２のトリミングラインとほぼ平行に配置された第３のトリミングラインによって、前記導電エリアの面積を均一化する
   請求項５に記載のタッチパネルの配線形成方法。
7. 前記第１のトリミングラインの前記第１の区間において、前記第２のトリミングラインが前記導電エリアを幅方向に横切る区間を有する
   請求項５又は６に記載のタッチパネルの配線形成方法。

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