JP6428233B2 - タッチパネルセンサ - Google Patents
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以下、図1乃至図7(a)〜(e)を参照して、本発明の実施の形態の一例について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
はじめに図1を参照して、タッチ位置検出機能付き表示装置10について説明する。図1に示すように、タッチ位置検出機能付き表示装置10は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの表示装置15と、表示装置15の観察者側に配置されたタッチパネルセンサ30と、を組み合わせることによって構成されている。表示装置15は、表示面16aを有する表示パネル16と、表示パネル16に接続された表示制御部(図示せず)と、を有している。表示パネル16は、映像を表示することができる矩形状のアクティブエリアA1と、アクティブエリアA1を取り囲むようにしてアクティブエリアA1の外側に配置された非アクティブエリア(額縁領域とも呼ばれる)A2と、を含んでいる。表示制御部は、表示されるべき映像に関する情報を処理し、映像情報に基づいて表示パネル16を駆動する。表示パネル16は、表示制御部の制御信号に基づいて、所定の映像を表示面16aに表示する。すなわち、表示装置15は、文字や図等の情報を映像として出力する出力装置としての役割を担っている。
次に図2を参照して、タッチパネルセンサ30について説明する。図2は、観察者側から見た場合のタッチパネルセンサ30を示す平面図である。
図2に示すように、タッチパネルセンサ30は、タッチパネルセンサ30の一方の側(観察者側)に設けられ、第1方向D1に延びる複数の第1電極41と、タッチパネルセンサ30の他方の側(表示装置15側)に設けられ、第1方向D1に交差する第2方向D2に沿って延びる複数の第2電極46と、を備えている。なお図2においては図示を省略しているが、タッチパネルセンサ30は、タッチパネルセンサ30の一方の側において第1電極41の間に設けられた複数の第1ダミー部42と、タッチパネルセンサ30の他方の側において第2電極46の間に設けられた複数の第2ダミー部47と、をさらに備えている。本実施の形態において、第1電極41および第1ダミー部42は、基材32の第1面(観察者側の面)32a上に設けられている。また第2電極46および第2ダミー部47は、基材32の第2面(表示装置15側の面)32b上に設けられている。なお図2においては、基材32の第1面32a側に設けられている構成要素が実線で表され、基材32の第2面32b側に設けられている構成要素が点線で表されている。後述するように、第1電極41、第1ダミー部42、第2電極46および第2ダミー部47はいずれも、金属材料を含む導線によって構成されている。
基材32を構成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シクロオレフィンポリマー(COP)やガラスなど、十分な透光性を有する材料が用いられる。基材32が例えばPETを含む場合、PETの厚みは例えば100〜200μmの範囲内になっている。なお電極41,46やダミー部42,47を適切に保持することができる限りにおいて、基材32の具体的な構成が特に限られることはない。例えば、PET層などの表面に設けられたハードコート層がさらに基材32に含まれていてもよい。すなわち本実施の形態において、基材32とは、何らかの具体的な構造や材料を意味するものではなく、タッチパネルセンサ30を構成する第1電極41や第2電極46などのパターンの下地となるものを意味するに過ぎない。
次に図3Aおよび図3Bを参照して、第1電極41および第1ダミー部42について説明する。図3Aは、タッチパネルセンサ30の一方の側から見た場合の第1電極41および第1ダミー部42を拡大して示す平面図であり、図3Bは、図3Aにおいて符号IIIBが付された二点鎖線で囲まれた部分における第1電極41および第1ダミー部42をさらに拡大して示す平面図である。
次に図4Aおよび図4Bを参照して、第2電極46および第2ダミー部47について説明する。図4Aは、タッチパネルセンサ30の一方の側から見た場合の第2電極46および第2ダミー部47を拡大して示す平面図であり、図4Bは、図4Aにおいて符号IVBが付された二点鎖線で囲まれた部分における第2電極46および第2ダミー部47をさらに拡大して示す平面図である。
次に、以上のような構成からなるタッチパネルセンサ30を製造する方法について説明する。はじめに、第1導線51および第2導線56のパターンを設計する方法について説明する。なお第1導線51のパターンおよび第2導線56のパターンは、電極とダミー部との間の境界部の形状は異なるが、その他の点はほぼ同一であるので、ここでは第1導線51のパターンを設計する方法についてのみ説明する。
はじめに図6Aに示すように、開口部52の形状が菱形の形状になるように複数の第1導線51を配置する。具体的には、第3方向D3に延びる複数の第1導線51を、第3方向D3に交差する方向において一定の間隔で並べる。さらに、第4方向D4に延びる複数の第1導線51を、第4方向D4に交差する方向において一定の間隔で並べる。なお図6Aおよび後述する図6B乃至図6Dにおいては、便宜上、設計段階の仮想的な第1導線、開口部、第1分断部などに対して、上述の図3Bに示す、現実に形成された第1導線、開口部、第1分断部などと同一の符号51,52,53などが付されている。
若しくは、図示はしないが、所定の面積を満たさない第1導線51の線分が存在していることが判明した場合、所定の面積を満たさない第1導線51の線分に隣接する2つの第1分断部53のうちの一方の第1分断部53を削除してもよい。すなわち、所定の面積を満たさない第1導線51の線分を、当該線分に隣接するその他の第1導線51の線分につなげるようにしてもよい。この方法によっても、面積が50um2以下の単独線分51bが存在することを防ぐことができる。
なお、単独線分51b,56bの面積の下限値は、アクティブエリアAa1内に位置する単独線分51b,56bの全てに対して適用されてもよく、若しくは、アクティブエリアAa1の所定の領域、例えば上述のアクティブエリアAa1の中心部内に位置する単独線分51b,56bに対してのみ適用されてもよい。
また結合線分51c,56cについても同様に、結合線分51c,56cの面積を50um2以上にするよう、分断部53,58の位置を変更してもよい。
次に、上述の方法によって設計された第1導線51のパターンに基づいてタッチパネルセンサ30を作製する方法について説明する。
その後、図7(b)に示すように、所定のパターンで遮光部72aおよび開口部72bが形成された第1露光マスク72を第1感光層71の近傍に設置し、かつ、所定のパターンで遮光部77aおよび開口部77bが形成された第2露光マスク77を第2感光層76の近傍に設置する。遮光部72aのパターンは、開口部52および第1分断部53のパターンに対応しており、第1露光マスク72の開口部72bのパターンは、第1導線51のパターンに対応している。また第2露光マスク77の遮光部77aのパターンは、開口部57および第2分断部58のパターンに対応しており、第2露光マスク77の開口部77bのパターンは、第2導線56のパターンに対応している。なお露光マスク72,77は、単独線分51b,56bの面積が上述の下限値を下回らないよう、構成されている。具体的には、単独線分51b,56bに対応する露光マスク72,77の開口部72b,77bの面積が、所定の下限値以上となるよう、構成されている。
次に、第1感光層71および第2感光層76を現像する。これによって、図7(c)に示すように、パターニングされた第1感光層71および第2感光層76を得ることができる。
その後、図7(d)に示すように、第1感光層71をレジストとして第1金属層61をウェットエッチングする。これによって、電極41および第1ダミー部42の第1導線51に対応するパターンで第1金属層61をパターニングすることができる。また、第2感光層76をレジストとして第2金属層66をウェットエッチングする。これによって、第2電極46および第2ダミー部47の第2導線56に対応するパターンで第2金属層66をパターニングすることができる。次に、図7(e)に示すように、感光層71,76を除去する。このようにして、上述のタッチパネルセンサ30を得ることができる。
ところで、第1分断部53または第2分断部58が形成された場所において、光は、第1導線51または第2導線56によって遮蔽されることなくタッチパネルセンサ30を透過することができる。従って、第1分断部53や第2分断部58が無秩序に配置される場合、第1分断部53や第2分断部58によって占められる領域の面積の分だけ、分断部53,58を含まない、電極41,46が設けられている領域における光の透過率と、分断部53,58を含む、ダミー部42,47が設けられている領域における光の透過率との差が大きくなってしまう。特に、図5Bにおいて符号R1が付された点線で囲まれた領域のように、タッチパネルセンサ30の一方の側の第1分断部53と他方の側の第2分断部58とが平面視で重なっている場合に、光の透過率が他の領域に比べて大きくなってしまう。
図5Bにおいて、符号R2が付された点線の領域においては、第1分断部53が第2導線56に重なるように第1分断部53および第2導線56が配置されている。この場合、第1分断部53が設けられている領域において、光は、少なくとも部分的に第2導線56によって遮蔽されることになる。これによって、第1分断部53を設けることに起因して光の透過率が高くなることを抑制することができる。
また、符号R3が付された点線の領域においては、第2分断部58が第1導線51に重なるように第2分断部58および第1導線51が配置されている。この場合、第2分断部58が設けられている領域において、光は、少なくとも部分的に第1導線51によって遮蔽されることになる。これによって、第2分断部58を設けることに起因して光の透過率が高くなることを抑制することができる。
次に図8乃至図9Dを参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態において、上述の第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第1の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
複数の交点51a,56aが不規則に並ぶように導線51,56を配置することにより、例えば、モアレを低減するという効果が期待される。
図示はしないが、第2ダミー部47においても同様に、2つの第2分断部58の間に位置する、第2導線56の孤立状態の線分の面積が少なくとも50um2以上になっていてもよい。
次に、本実施の形態による第1導線51のパターンを設計する方法について説明する。
次に図10および図11を参照して、本発明の第3の実施の形態について説明する。ここでは、ウェットエッチングによって金属層61,66をパターニングして導線51,56を作製する場合に金属層61,66上に形成される感光層71,76を露光するための露光マスク72,77の具体的なパターンの例について説明する。本実施の形態において、上述の第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第1の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
次に図12乃至図14を参照して、本発明の第4の実施の形態について説明する。ここでは、分断部53,58の具体的な形状の例について説明する。本実施の形態において、上述の第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第1の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
なお、線状に延びる第1分断部53の方向と、第1導線51が延びる方向との角度が、90°から大きくずれた値になることは、第1電極41が第1膨出部41aおよび第1ライン部41bを含み、このため第1電極41と第1ダミー部42との間の第1分断部53が、複数の方向に延びる直線状の分断部を含む場合にも生じ得る。
上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、いくつかの変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の各実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
また上述の実施の形態の形態においては、第1電極41および第1ダミー部42を構成する第1導線51が、基材32の第1面32a上に設けられ、第2電極46および第2ダミー部47を構成する第2導線56が、基材32の第2面32b上に設けられる例を示した。しかしながら、タッチパネルセンサ30の一方の側から見た場合に、第1分断部53が第2導線56と少なくとも部分的に重なり、第2分断部58が第1導線51と少なくとも部分的に重なることができる限りにおいて、タッチパネルセンサ30の層構成が特に限られることはない。例えば図15Aに示すように、互いに対向する2つの基材32A,32Bの対向面の一方(第1の基材32A)に第1導線51を設け、他方(第2の基材32B)に第2導線56を設け、そして2つの基材32A,32Bを貼り合わせてもよい。このように2つの基材32を貼り合わせる場合であっても、第1導線51によって、タッチパネルセンサ30の一方の側に設けられる第1電極41および第1ダミー部42を構成することができ、また第2導線56によって、タッチパネルセンサ30の他方の側に設けられる第2電極46および第2ダミー部47を構成することができる。
また上述の実施の形態の形態においては、電極41,46が膨出部41a,46aおよびライン部41b,46bを含む例を示した。すなわち、電極41,46のパターンがいわゆるダイヤモンドパターンである例を示した。しかしながら、電極41,46のパターンが特に限られることはない。例えば図16に示すように、電極41,46のパターンとして、いわゆるストライプパターンが採用されてもよい。
12 保護カバー
15 表示装置
30 タッチパネルセンサ
32 基材
41 第1電極
41a 第1膨出部
41b 第1ライン部
42 第1ダミー部
46 第2電極
46a 第2膨出部
46b 第2ライン部
47 第2ダミー部
51 第1導線
51a 交点
51b 単独線分
51c 結合線分
52 開口部
53 第1分断部
56 第2導線
56a 交点
56b 単独線分
56c 結合線分
57 開口部
58 第2分断部
60 積層体
61 第1金属層
66 第2金属層
71 第1感光層
71a 交点
71k 接続部分
71x 第1部分
71y 第2部分
72 第1露光マスク
73 第1分断部
76 第2感光層
77 第2露光マスク
D1 第1方向
D2 第2方向
Claims (7)
- タッチパネルセンサであって、
前記タッチパネルセンサの一方の側に設けられ、第1方向に延びる複数の第1電極と、
前記タッチパネルセンサの一方の側において前記第1電極の間に設けられた複数の第1ダミー部と、を備え、
前記第1電極および前記第1ダミー部は、遮光性および導電性を有する第1導線を網目状に配置することによって構成されており、
前記第1電極を構成する前記第1導線と前記第1ダミー部を構成する前記第1導線との間、および、前記第1ダミー部を構成する前記第1導線同士の間には、隣接する前記第1導線を電気的に絶縁するための複数の第1分断部が設けられており、
前記第1ダミー部は、2つの前記第1分断部の間において一方向に延びる1つの前記第1導線の線分からなる単独線分であって、前記一方向とは異なる方向に延びる前記第1導線とは交差しておらず、且つ50um2以上の面積を有する単独線分と、異なる方向に延び、互いに交差する2つの前記第1導線の線分によって構成されている結合線分であって、50um2以上の面積を有する結合線分と、を有する、タッチパネルセンサ。 - 前記複数の第1導線は、複数の第1導線が互いに交わることによって形成される複数の交点が不規則に並ぶよう配置されている、請求項1に記載のタッチパネルセンサ。
- 前記第1導線が互いに交差する交点と、前記第1分断部との間の距離が12um以上になっている、請求項1または2に記載のタッチパネルセンサ。
- 前記第1分断部を挟んで隣接する2つの第1導線の間の間隔が、100um以下になっている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。
- 前記タッチパネルセンサの他方の側に設けられ、前記第1方向に交差する第2方向に沿って延びる複数の第2電極と、
前記タッチパネルセンサの他方の側において前記第2電極の間に設けられた複数の第2ダミー部と、をさらに備え、
前記第2電極および前記第2ダミー部は、遮光性および導電性を有する第2導線を網目状に配置することによって構成されており、
前記第2電極を構成する前記第2導線と前記第2ダミー部を構成する前記第2導線との間、および、前記第2ダミー部を構成する前記第2導線同士の間には、隣接する前記第2導線を電気的に絶縁するための複数の第2分断部が設けられており、
前記第2ダミー部は、2つの前記第2分断部の間において一方向に延びる1つの前記第2導線の線分からなる単独線分であって、前記一方向とは異なる方向に延びる前記第2導線とは交差しておらず、且つ50um2以上の面積を有する単独線分と、異なる方向に延び、互いに交差する2つの前記第2導線の線分によって構成されている結合線分であって、50um2以上の面積を有する結合線分と、を有する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のタッチパネルセンサ。 - 前記タッチパネルセンサの一方の側から見た場合に、前記複数の第1分断部は、前記第2導線と少なくとも部分的に重なっている、請求項5に記載のタッチパネルセンサ。
- 前記タッチパネルセンサの一方の側から見た場合に、前記複数の第2分断部は、前記第1導線と少なくとも部分的に重なっている、請求項6に記載のタッチパネルセンサ。
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