JP6612123B2 - Capacitive input device - Google Patents
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本発明は、浮遊容量の変化から入力操作を検出する透明検出電極が目立たない静電容量式入力装置に関する。 The present invention relates to an electrostatic capacitive input device is transparent detection electrode that detects an input operation from the variation in the stray capacitance inconspicuous.
電子機器のディスプレーに表示されたアイコンなどを指示入力するポインティングデバイスとして、指などの入力操作体が入力検知領域に配線された検出電極に接近することによる静電容量の変化から、入力検知領域への入力操作位置を検出する静電容量式入力装置が知られている。 As a pointing device for pointing and inputting icons displayed on the display of electronic devices, the input operation area such as a finger approaches the detection electrode wired to the input detection area, and changes to the input detection area. There is known a capacitance type input device that detects the input operation position.
静電容量式入力装置のうち、入力検知領域上の直交するXY方向の2次元入力操作位置を検出するタッチパネルは、Y方向に沿った多数のX検出電極と、X方向に沿った多数のY検出電極とを、所定の絶縁間隔を隔てて積層した2枚の絶縁シートの対向面にそれぞれ配線し、全てのX検出電極とY検出電極についての静電容量を監視し、静電容量が変化したX検出電極とY検出電極の交差位置に指などの入力操作体が接近したものとして、その交差位置のX検出電極とY検出電極の配線位置から2次元入力操作位置を検出している。 Among the capacitive input devices, a touch panel for detecting a two-dimensional input operation position in the orthogonal XY direction on the input detection area has a large number of X detection electrodes along the Y direction and a large number of Y along the X direction. The detection electrodes are wired on opposite surfaces of two insulating sheets laminated with a predetermined insulation interval, and the capacitances of all X detection electrodes and Y detection electrodes are monitored, and the capacitance changes. The two-dimensional input operation position is detected from the wiring position of the X detection electrode and the Y detection electrode at the intersection position, assuming that the input operation body such as a finger approaches the intersection position of the X detection electrode and the Y detection electrode.
以下、この検出原理を用いて二次元の入力操作位置を検出するタッチパネル100を図7で説明する。このタッチパネル100は、Y方向に沿った多数のX検出電極101と、X方向に沿った多数のY検出電極102とが、所定の絶縁間隔を隔てて積層された2枚の絶縁シート103(上方の絶縁シートは、図示を省略)の対向面の入力検知領域にそれぞれ配線されている。切り換え制御回路107は、多数のY検出電極102に接続するY軸入力スイッチ104を切り換え制御し、発振回路105を順次全てのY検出電極102に切り換え接続し、切り換え接続したY検出電極102へ所定のパルス波形の検出信号を出力する。また、切り換え制御回路107は、多数のX検出電極101に接続するX軸入力スイッチ106にも接続し、いずれかのY検出電極102に上記検出信号が出力されている間、順次全てのX検出電極101を演算回路108に切り換え接続し、接続したX検出電極101の検出信号の電位を読み取る。
Hereinafter, a
指などの入力操作体が接近する検出電極101、102では、入力操作体との浮遊容量が増大するので、検出電極101、102に流れるパルス波形の検出信号の一部が、浮遊容量を通して入力操作体側に漏れ、演算回路108で検出する検出信号の電位は、入力操作体を接近させる前の電位より低下する。絶縁シート103上には、多数のX検出電極101とY検出電極102が交差してマトリックス状に配置されているので、入力操作体が絶縁シート103のX検出電極101とY検出電極102のいずれかの交差位置に接近すると、その交差位置に配線されるX検出電極101とY検出電極102を切り換え制御回路107が切り換え接続した際に演算回路108が検出した検出信号の電位が最も低下するので、演算回路108は、そのX検出電極101のX方向の配線位置とY検出電極102のY方向配線位置とから、XY座標で表す入力操作位置を検出して、入力操作位置を処理する制御回路109へ出力する。
In the
一般にこのように構成された静電容量式入力装置は、その背面側に配置される液晶表示パネルなどの表示装置とともに用いられ、操作者は、表示装置に表示されるアイコンなどを見ながら静電容量式入力装置の入力検知領域への入力操作を行う。従って、静電容量式入力装置の少なくとも入力検知領域に配置される各部品、例えば、上記タッチパネル100では、2枚の絶縁シート103とX検出電極101とY検出電極102は透明材料で形成される。
In general, the capacitance type input device configured as described above is used together with a display device such as a liquid crystal display panel arranged on the back side thereof, and an operator observes an icon or the like displayed on the display device. Input operation to the input detection area of the capacitive input device. Accordingly, in each component arranged in at least the input detection region of the capacitive input device, for example, the
特に、X検出電極101とY検出電極102とは、透明性と低抵抗の導電性が求められるので、その材料は限られ、ITO(インジウム錫酸化物)、PEDOT/PSS(ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸)等の導電性ポリマーや銀ナノワイヤー等のナノサイズ導電体で形成されている。しかしながら、これらの材料は、透明性を有するものではあるが、ITO、PEDOT/PSS等の導電性ポリマーは薄い青色、銀ナノワイヤーは薄い黄色を帯びているので、検出電極101、102の輪郭が目視され、格子状に配線されている場合には格子状の模様となって表れ美感を損なう。
In particular, since the
導電性透明材料で形成される検出電極自体の厚さを薄くすれば透明に近づけることは可能であるが、検出電極の電気抵抗が高くなるので、微小な電圧変化から入力操作位置を検出する静電容量式入力装置には限界がある。 If the thickness of the detection electrode itself made of a conductive transparent material is reduced, it can be made transparent. However, since the electrical resistance of the detection electrode increases, the static detection of detecting the input operation position from a minute voltage change is possible. Capacitive input devices have limitations.
そこで、特許文献1に開示される従来の静電容量式タッチパネルは、PEDOT/PSSで形成した検出電極と、同色の薄い青色のインキでコーティングしたガラス板、意匠シート等を検出電極を配線した透明絶縁シートに重ね、検出電極の輪郭が目立たないようにしている。 Therefore, the conventional capacitive touch panel disclosed in Patent Document 1 is a transparent electrode in which a detection electrode formed by PEDOT / PSS is coated with a glass plate coated with a light blue ink of the same color, a design sheet, and the like. It overlaps with the insulating sheet so that the outline of the detection electrode is not noticeable.
また、特許文献2に開示される従来の静電容量式タッチパネル110は、図9に示すように、X検出電極111とY検出電極112とが絶縁シートの積層方向で重ならない幅200μm程度の隙間113に、X検出電極111やY検出電極112のいずれにも接続されない多数のダミーパターン114を絶縁シートの表裏に形成している。ダミーパターン114を、X検出電極111及びY検出電極112と同一の透明導電材料であるITOで形成することにより、X検出電極111とY検出電極112間の隙間113や各電極111、112の輪郭を見え難くしている。
Further, as shown in FIG. 9, the conventional
従来の特許文献1に開示される静電容量式タッチパネルは、PEDOT/PSSで形成される薄い青色の検出電極に、更に同色のインキでコーティングしたガラス板、意匠シート等を重ねるので、入力検知領域の透明性が悪化し、その内方に配置される表示装置の表示が見えづらくなる。 The conventional capacitive touch panel disclosed in Patent Document 1 has a light blue detection electrode formed of PEDOT / PSS and a glass plate coated with the same color ink, a design sheet, and the like, so that the input detection area The transparency of the display deteriorates and it becomes difficult to see the display of the display device disposed inside.
更に、この静電容量式タッチパネルでは、検出電極の輪郭を見えづらいものとするために別部材のガラス板、意匠シート等を積層させるので、部品点数が増加すると共にタッチパネルの薄型化の障害となる。 Furthermore, in this capacitive touch panel, glass plates, design sheets, etc., which are separate members are laminated in order to make it difficult to see the outline of the detection electrode, which increases the number of parts and hinders the thinning of the touch panel. .
また、従来の静電容量式タッチパネル110は、入力検知領域に接近する入力操作体との対向面積を拡大させるために、複数のX検出電極111と複数のY検出電極112とを、相補する同一のパターン形状として、X検出電極111とY検出電極112のいずれかで入力検知領域のほぼ全面を覆うものであるが、X検出電極111とY検出電極112間の幅200μm程度のわずかな隙間113に、X検出電極111とY検出電極112のいずれにも接続しないダミーパターン114を形成するので、X検出電極111、Y検出電極112及びダミーパターン114のパターニングに高度な製造精度が求められる。
In addition, the conventional
そこで、一般に、絶縁シート上に形成されるX検出電極111、Y検出電極112及びダミーパターン114は、フォトエッチングによるパターニングで形成されるが、多数の工程を要すると共に、エッチングには強酸のエッチング液を用いるので自然環境を損なう原因ともなる。
Therefore, in general, the
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、別部材を重ねることなく、透明検出電極の輪郭が目立たない静電容量式入力装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such conventional problems, and an object thereof is to provide a capacitance type input device in which the outline of the transparent detection electrode is not conspicuous without overlapping another member. .
また、高度な製造精度を要することなく、輪郭が目立たない透明検出電極を形成する静電容量式入力装置を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a capacitance type input device that forms a transparent detection electrode whose outline is not conspicuous without requiring high manufacturing accuracy.
上述の目的を達成するため、請求項1に記載の静電容量式入力装置は、第1透明絶縁シートの第1入力検知領域に、第1方向に所定間隔を隔てて第1方向と直交する第2方向に沿って配線される複数の第1透明検出電極と、第1透明絶縁シートの第1入力検知領域と絶縁間隔を隔てて対向する第2透明絶縁シートの第2入力検知領域に、第2方向に所定間隔を隔てて第1方向に沿って配線される複数の第2透明検出電極と、複数の第1透明検出電極と複数の第2透明検出電極の全ての交差位置で交差する第1透明検出電極と第2透明検出電極間の浮遊容量の変化を検出する静電容量検出手段とを備え、入力操作体が接近して交差位置で交差する第1透明検出電極と第2透明検出電極間の浮遊容量が変化する第1透明検出電極と第2透明検出電極の第1方向と第2方向の配線位置から、入力操作体の第1方向と第2方向の入力操作位置を検出する静電容量式入力装置であって、
第1入力検知領域の全面に形成される透明導電層は、第2方向に沿って100μm以下の線幅でその透明導電層が除去された複数の第1スリットにより複数の透明導電層に分割され、第1方向で隣り合う第1スリットの間の透明導電層により、複数の第1透明検出電極と複数の第1ダミーパターンが第1方向に交互に形成されるとともに、第2入力検知領域の全面に形成される透明導電層は、第1方向に沿ってその透明導電層が除去された複数の第2スリットにより複数の透明導電層に分割され、各第2透明検出電極は、第2方向で隣り合う一対の第2スリットの間の透明導電層により形成され、
第2方向に沿って形成される前記各第1ダミーパターンは、第2スリットを第1入力検知領域上に投影させた投影形状の両側に沿って100μm以下の線幅で透明導電層が除去された複数の絶縁スリットにより、相互に絶縁された複数のパターンに分割されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the capacitive input device according to claim 1 is orthogonal to the first direction at a predetermined interval in the first direction in the first input detection region of the first transparent insulating sheet. A plurality of first transparent detection electrodes wired along the second direction, and a second input detection region of the second transparent insulation sheet facing the first input detection region of the first transparent insulation sheet with an insulation interval, A plurality of second transparent detection electrodes wired along the first direction at a predetermined interval in the second direction, and a plurality of first transparent detection electrodes and a plurality of second transparent detection electrodes intersect at all intersection positions. A first transparent detection electrode and a second transparent detection electrode, each having a capacitance detection means for detecting a change in stray capacitance between the first transparent detection electrode and the second transparent detection electrode, intersecting at an intersection position when the input operation body approaches. First transparent detection electrode and second transparent detection electrode in which stray capacitance between detection electrodes changes The 1 direction wiring position in the second direction, an electrostatic capacitive input device for detecting the input operation position in the first direction and the second direction input operation member,
The transparent conductive layer formed on the entire surface of the first input detection region is divided into a plurality of transparent conductive layers by a plurality of first slits from which the transparent conductive layer is removed with a line width of 100 μm or less along the second direction. The plurality of first transparent detection electrodes and the plurality of first dummy patterns are alternately formed in the first direction by the transparent conductive layer between the first slits adjacent in the first direction, and the second input detection region The transparent conductive layer formed on the entire surface is divided into a plurality of transparent conductive layers along a first direction by a plurality of second slits from which the transparent conductive layer has been removed, and each second transparent detection electrode has a second direction. Formed by a transparent conductive layer between a pair of adjacent second slits,
In each of the first dummy patterns formed along the second direction, the transparent conductive layer is removed with a line width of 100 μm or less along both sides of the projected shape in which the second slit is projected onto the first input detection region. The pattern is divided into a plurality of patterns insulated from each other by a plurality of insulating slits .
透明導電層に第2方向に沿って複数の第1スリットを形成するだけで、その間に第2方向に沿って配線される第1透明検出電極を形成することができ、また、その形状に多少の誤差が生じていても、第1方向の入力操作位置の検出には影響しないので、第1スリットの形成に高い加工精度は求められない。 By simply forming a plurality of first slits along the second direction in the transparent conductive layer, the first transparent detection electrode wired along the second direction can be formed between them, and the shape thereof is somewhat different. Even if this error occurs, it does not affect the detection of the input operation position in the first direction, and therefore high processing accuracy is not required for forming the first slit.
透明導電層に第1方向に沿って複数の第2スリットを形成するだけで、その間に第1方向に沿って配線される第2透明検出電極が形成される。また、第2透明検出電極の形状に多少の誤差が生じていても、第2方向の入力操作位置の検出に影響しないので、第2スリットの形成に高い加工精度は求められない。 By only forming a plurality of second slits along the first direction in the transparent conductive layer, a second transparent detection electrode wired along the first direction is formed therebetween. Further, even if a slight error occurs in the shape of the second transparent detection electrode, it does not affect the detection of the input operation position in the second direction, and therefore high processing accuracy is not required for forming the second slit.
複数の第1透明検出電極の間には、100μm以下の線幅の第1スリットを介して第1透明検出電極と同材料で形成される第1ダミーパターンが配置されるので、第1透明検出電極の輪郭は目立たない。 Since a first dummy pattern formed of the same material as the first transparent detection electrode is disposed between the plurality of first transparent detection electrodes via a first slit having a line width of 100 μm or less , the first transparent detection The outline of the electrode is not noticeable.
また、第1透明検出電極に絶縁して隣接する第1ダミーパターンは、第1入力検知領域上に投影させた第2スリットの両側に沿った複数の絶縁スリットにより第2透明検出電極の単位で複数のパターンに分割されるので、分割された第1ダミーパターンが対向位置に配線される第2透明検出電極と容量結合しても第2方向の入力操作位置の検出精度に影響しない。 In addition, the first dummy pattern that is insulated and adjacent to the first transparent detection electrode has a plurality of insulation slits along both sides of the second slit projected onto the first input detection area in units of the second transparent detection electrode. Since it is divided into a plurality of patterns, even if the divided first dummy pattern is capacitively coupled to the second transparent detection electrode wired at the opposing position, the detection accuracy of the input operation position in the second direction is not affected.
絶縁スリットは、100μm以下の線幅で形成されるので、絶縁スリットにより分割された第1ダミーパターンの輪郭は目立たない。 Since the insulating slit is formed with a line width of 100 μm or less, the outline of the first dummy pattern divided by the insulating slit is inconspicuous.
請求項2に記載の静電容量式入力装置は、透明絶縁シートの表面側の第1入力検知領域に、第1方向に所定間隔を隔てて第1方向と直交する第2方向に沿って配線される複数の第1透明検出電極と、前記透明絶縁シートの裏面側の第2入力検知領域に、第2方向に所定間隔を隔てて第1方向に沿って配線される複数の第2透明検出電極と、
複数の第1透明検出電極と複数の第2透明検出電極の全ての交差位置で交差する第1透明検出電極と第2透明検出電極間の浮遊容量の変化を検出する静電容量検出手段とを備え、
入力操作体が接近して交差位置で交差する第1透明検出電極と第2透明検出電極間の浮遊容量が変化する第1透明検出電極と第2透明検出電極の第1方向と第2方向の配線位置から、入力操作体の第1方向と第2方向の入力操作位置を検出する静電容量式入力装置であって、
第1入力検知領域の全面に形成される透明導電層は、第2方向に沿って100μm以下の線幅でその透明導電層が除去された複数の第1スリットにより複数の透明導電層に分割され、第1方向で隣り合う第1スリットの間の透明導電層により、複数の第1透明検出電極と複数の第1ダミーパターンが第1方向に交互に形成されるとともに、第2入力検知領域の全面に形成される透明導電層は、第1方向に沿ってその透明導電層が除去された複数の第2スリットにより複数の透明導電層に分割され、各第2透明検出電極が、第2方向で隣り合う一対の第2スリットの間の透明導電層により形成され、
第2方向に沿って形成される前記各第1ダミーパターンは、第2スリットを第1入力検知領域上に投影させた投影形状の両側に沿って100μm以下の線幅で透明導電層が除去された複数の絶縁スリットにより、相互に絶縁された複数のパターンに分割されることを特徴とする。
The capacitance-type input device according to
A first transparent detection electrode that intersects at all intersecting positions of the plurality of first transparent detection electrodes and the plurality of second transparent detection electrodes; and a capacitance detection means that detects a change in stray capacitance between the second transparent detection electrodes. Prepared,
The first transparent detection electrode and the second transparent detection electrode in which the stray capacitance changes between the first transparent detection electrode and the second transparent detection electrode intersected at the crossing position when the input operation body approaches and in the first direction and the second direction of the second transparent detection electrode A capacitance type input device that detects an input operation position in a first direction and a second direction of an input operation body from a wiring position,
The transparent conductive layer formed on the entire surface of the first input detection region is divided into a plurality of transparent conductive layers by a plurality of first slits from which the transparent conductive layer is removed with a line width of 100 μm or less along the second direction. The plurality of first transparent detection electrodes and the plurality of first dummy patterns are alternately formed in the first direction by the transparent conductive layer between the first slits adjacent in the first direction, and the second input detection region The transparent conductive layer formed on the entire surface is divided into a plurality of transparent conductive layers by a plurality of second slits from which the transparent conductive layer has been removed along the first direction, and each second transparent detection electrode is formed in the second direction. Formed by a transparent conductive layer between a pair of adjacent second slits,
In each of the first dummy patterns formed along the second direction, the transparent conductive layer is removed with a line width of 100 μm or less along both sides of the projected shape in which the second slit is projected onto the first input detection region. The pattern is divided into a plurality of patterns insulated from each other by a plurality of insulating slits .
第1透明検出電極は、目視されない線幅の一対の第1スリットを輪郭とするので、輪郭が目立たない。 Since the first transparent detection electrode has a pair of first slits having a line width that is not visually recognized as an outline, the outline is not conspicuous.
絶縁シートの表面側と裏面側に形成される透明導電層に、互いに直交する複数の第1スリットと複数の第2スリットとをそれぞれ形成するだけで、直交方向に配線される第1透明検出電極と第2透明検出電極を形成することができ、また、その形状に多少の誤差が生じていても、入力操作位置の検出には影響しないので、第1スリット若しくは第2スリットの形成に高い加工精度は求められない。 A first transparent detection electrode wired in an orthogonal direction by simply forming a plurality of first slits and a plurality of second slits orthogonal to each other on the transparent conductive layer formed on the front surface side and the back surface side of the insulating sheet. And the second transparent detection electrode can be formed, and even if a slight error occurs in the shape of the second transparent detection electrode, it does not affect the detection of the input operation position. Accuracy is not required.
請求項1又は請求項2の発明によれば、同色のインクをコーティングした別部材を重ねることなく、透明性を悪化させることなく、第1透明検出電極と第2透明検出電極のいずれの輪郭も目立たたず、美感を損なわない静電容量式入力装置とすることができる。 According to the first or second aspect of the present invention, the contours of the first transparent detection electrode and the second transparent detection electrode are not overlapped without overlapping another member coated with the same color ink, without deteriorating the transparency. It can be set as the electrostatic capacitance type input device which does not stand out and does not impair aesthetics.
また、高精度の加工精度を要しない第1スリットを複数形成するだけで、第1方向で隣り合う1対の第1スリットの内側に第1透明検出電極を形成できる。 Moreover, a 1st transparent detection electrode can be formed inside a pair of 1st slit which adjoins in a 1st direction only by forming several 1st slits which do not require high-precision process precision.
また、透明導電層に第1方向に沿って複数の第2スリットを形成するだけで、その間に第1方向に沿って配線される第2透明検出電極を、直交する第1透明検出電極と絶縁して形成することができ、二次元の入力操作位置を検出する第1透明検出電極と第2透明検出電極を容易に形成できる。 In addition, the second transparent detection electrode wired along the first direction in the meantime is insulated from the orthogonal first transparent detection electrode only by forming a plurality of second slits along the first direction in the transparent conductive layer. The first transparent detection electrode and the second transparent detection electrode for detecting a two-dimensional input operation position can be easily formed.
また、第1透明検出電極を任意幅とすることによって生じる第1透明検出電極間の隙間は、第1ダミーパターンが形成されることにより目立たず、更に第1ダミーパターンを第1透明検出電極の間に配置しても、絶縁スリットによって第2透明検出電極の単位で複数のパターンに分割されるので、入力操作位置の検出精度に影響しない。 Further, the gap between the first transparent detection electrodes generated by setting the first transparent detection electrodes to an arbitrary width is not noticeable due to the formation of the first dummy pattern, and further, the first dummy detection pattern is formed on the first transparent detection electrode. Even if it is arranged between them, since it is divided into a plurality of patterns by the unit of the second transparent detection electrode by the insulating slit, the detection accuracy of the input operation position is not affected.
以下、本発明の一実施の形態に係る静電容量式入力装置1と静電容量式入力装置1の透明検出電極10X、10Yの形成方法を、図1乃至図7を用いて説明する。本実施の形態に係る静電容量式入力装置は、静電容量式タッチパネル(以下、単にタッチパネルという)1であり、図7に示すタッチパネル100と同様の動作原理で入力操作位置を検出するものであるので、同一に作用する構成については同一の番号を用いてその詳細な説明は省略する。また、タッチパネル1の図2に示す積層構造の全体は後述するように透明体で形成されるが、図2を除く各図では、理解を容易にするために、上部透明絶縁シート2と下部透明絶縁シート3の輪郭、各スリット及び引き出し線5を実線で表す。
Hereinafter, a method for forming the capacitance type input device 1 and the
このタッチパネル1は、直交するXY方向の入力操作位置を検出するために、上部透明絶縁シート2の入力検知領域2Aに、Y方向に沿って多数のX側透明検出電極10Xを、上部透明絶縁シート2の入力検知領域2Aに対して絶縁スペーサシート4を介して対向する下部透明絶縁シート3の入力検知領域3Aに、X方向に沿って多数のY側透明検出電極10Yを配線している。
The touch panel 1 includes a plurality of X-side
2枚の透明絶縁シート2、3は、その入力検知領域2A、3Aに薄膜の透明導電層を形成可能な材質であれば、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリイミド等のプラスチックシートやガラス基板等の種々の材料で構成することができるが、ここでは、透明性と可撓性を備え、積層が容易なPETで形成している。図2に示す構造では、上部透明絶縁シート2と下部透明絶縁シート3とを、同様にPETで形成した絶縁スペーサシート4を挟んで上下に3層に積層させた構造としているが、上部透明絶縁シート2上に、更に入力検知領域2A、3Aを保護する硬質のガラス基板や、入力検知領域2A、3Aが入力操作領域であることを表示した透明意匠シートを重ねて積層してもよい。
The two transparent insulating
図1に示すように、入力検知領域2A、3Aは、上部透明絶縁シート2と下部透明絶縁シート3とを積層させた状態で、鉛直方向に同一の長方形輪郭で重なり、入力検知領域2A、3Aの周囲の余白領域6に、各X側透明検出電極10X及び各Y側透明検出電極10YをそれぞれX軸入力スイッチ106及びY軸入力スイッチ104へ接続する銀細線からなる引き出し線5が印刷形成されている。
As shown in FIG. 1, the
入力検知領域2Aに配線される多数のX側透明検出電極10Xは、任意の透明導電材料で形成できるが、ここでは、PETに薄膜を形成可能なPEDOT/PSS(ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸)で形成されている。図4に示すように、入力検知領域2Aの全面には、スパッタ法、真空蒸着法、CVD法若しくはスクリーン印刷などで、PEDOT/PSSを数10nmの厚さで形成した薄膜導電層が形成され、各X側透明検出電極10Xは、それぞれその薄膜導電層の一部をY方向に沿って除去した多数のX側スリット11Xの内、X方向で隣り合う1対のX側スリット11X、11Xの間の薄膜導電層で形成される。
A number of X-side
X方向に沿って隣り合うX側スリット11X間のピッチが交互に異なることにより、X方向に複数に分割された薄膜導電層からX側スリット11Xとダミーパターン13とが交互に形成される。ここで、各X側透明検出電極10Xは、入力操作体のX方向幅、タッチパネル1のX方向の分解能からX方向幅D(10X)が一定幅に定められ、また、隣り合うX側透明検出電極10X間のピッチP(10X)も、入力検知領域2AのX方向幅とX軸入力スイッチ106の切り換え端子数とから一定幅に決定されるので、ピッチP(10X)からX方向幅D(10X)と2列分のX側スリット11Xの幅を除いた残る幅にダミーパターン13が形成される。
By alternately changing the pitch between adjacent
X側スリット11XのX方向の溝幅は、20μmから100μmの間に設定され、ここでは、スポット径が40μmのレーザー光をY方向に沿って照射し、幅40μmで薄膜導電層が除去されたX側スリット11Xを形成する。視力1.0の操作者が入力検知領域2Aから43cm離れた距離で視認可能な溝幅が120μmであることから、X側スリット11XのX方向の溝幅が100μm以下であれば、通常の使用状態でX側スリット11Xが視認されることはなく、一方、20μm未満となると、隣接するダミーパターン13との静電容量が増大して容量結合し、X方向の入力位置検出精度に影響することとなる。
The groove width in the X direction of the
幅40μmの一対のX側スリット11Xで囲われるX側透明検出電極10Xの輪郭は目視されることがなく、また、隣り合うX側透明検出電極10X間の隙間には、X側透明検出電極10Xと同一の透明導電材料からなるダミーパターン13が形成されるので、その隙間も目立たないものとなる。
The outline of the X-side
各ダミーパターン13は、更にダミーパターン13の薄膜導電層の一部をX方向に沿って除去した複数の絶縁スリット14によって、Y方向に複数のダミーパターン13に分割されている。複数の絶縁スリット14は、図3に示すように、後述するY側スリット11Yを入力検知領域2A上に投影させた投影形状の両側に沿って、スポット径が40μmのレーザー光を照射し、幅40μmで薄膜導電層が除去して形成される。従って、複数の絶縁スリット14により分割される各ダミーパターン13は、Y側スリット11Yで区切られる後述するY側透明検出電極10Yの単位でY方向に分割される。絶縁スリット14の溝幅も40μmであるので、目視されず、分割されたダミーパターン13の輪郭も目立たない。一方、各ダミーパターン13がY側透明検出電極10Yの単位でY方向に複数に分割されるので、大面積のダミーパターン13が入力操作体に対向することがなく、入力操作位置の検出に影響しない。また、図6に示すように、絶縁スリット14とY側スリット11Yとは、鉛直方向で重ならずに積層されるので、極端に透明性が異なる部分が線状に表れない。
Each
入力検知領域3Aに配線される多数のY側透明検出電極10Yも、X側透明検出電極10Xと同一のPEDOT/PSSで形成されている。各Y側透明検出電極10Yは、X側透明検出電極10Xと同様に、図5に示すように、入力検知領域3Aの全面にスパッタ法、真空蒸着法、CVD法若しくはスクリーン印刷などで、PEDOT/PSSを数10nmの厚さで成膜した薄膜導電層の一部をX方向に沿って除去した多数のY側スリット11YからY方向で隣り合う1対のY側スリット11Y、11Y間の薄膜導電層により形成される。
A number of Y-side
透明絶縁シート2、3の対向面に配線されるX側透明検出電極10XとY側透明検出電極10Yとは、スペーサシート4を介して透明絶縁シート2、3を積層することにより、スペーサシート4で絶縁されると共に平面側上方からみて格子状に配線される。Y側透明検出電極10Yには、上方から入力操作を行う入力操作体との間にスペーサシート4が介在するので、入力操作体が接近することによる浮遊容量の変化は、X側透明検出電極10Xより小さく、従って、X側透明検出電極10Xのようにその間にダミーパターン13を形成せずに、Y側透明検出電極10Yは、Y方向に等間隔で形成される1対のY側スリット11Y、11Y間に、X側透明検出電極10Xより幅広に形成される。
The X-side transparent detection electrode 10 </ b> X and the Y-side transparent detection electrode 10 </ b> Y wired on the opposing surfaces of the transparent insulating
Y側スリット11Yも、スポット径が40μmのレーザー光をX方向に沿って照射し、幅40μmで入力検知領域3Aの薄膜導電層を除去して形成される。Y側スリット11YのY方向の溝幅が目視できない40μm幅で形成されることによって、Y側透明検出電極10Yの輪郭も目立たないものとなる。
The Y-
このように構成されるタッチパネル1の図1に示す入力検出部の製造工程は、初めに、上部透明絶縁シート2の裏面側の長方形の入力検知領域2Aの全面に、例えばスクリーン印刷でPEDOT/PSSからなる薄膜導電層を形成する。続いて、形成した薄膜導電層に対し、入力検知領域2Aの左側から、X側透明検出電極10XのX方向幅D(10X)を隔てた両側の位置で、Y方向に沿ってスポット径が40μmのレーザー光を照射し、40μm幅で薄膜導電層が除去された一対のX側スリット11Xを形成し、X側透明検出電極10X間のピッチP(10X)で入力検知領域2Aの右側に達するまでこのレーザー加工工程を繰り返し、X方向に等間隔で所定数のX側透明検出電極10Xを形成する。
The manufacturing process of the input detection unit shown in FIG. 1 of the touch panel 1 configured as described above is as follows. First, on the entire surface of the rectangular
同時に、X方向で隣り合うX側透明検出電極10Xの間にダミーパターン13が形成されるので、各ダミーパターン13について、Y側スリット11Yを入力検知領域2A上に投影させた投影形状の両側に沿って、スポット径が40μmのレーザー光を照射し、幅40μm幅で薄膜導電層が除去された絶縁スリット14を形成し、Y側透明検出電極10Yの単位でダミーパタン13をY方向に分割する。
At the same time, since the
続いて、入力検知領域2A上に形成された各X側透明検出電極10XをX軸入力スイッチ106の各切り換え端子に接続する引き出し線5を、スクリーン印刷などで上部透明絶縁シート2の余白領域6に配線し、上部透明絶縁シート2側の加工が完了する。
Subsequently, the lead-out
また、下部透明絶縁シート3の表面側の長方形の入力検知領域3Aにも、同様の方法で複数のY側透明検出電極10Yを形成する。すなわち、力検知領域3Aの全面に、スクリーン印刷でPEDOT/PSSからなる薄膜導電層を形成し、形成した薄膜導電層に対し、入力検知領域3Aの上端から、Y側透明検出電極10Y間のピッチP(10Y)の位置で、X方向に沿ってスポット径が40μmのレーザー光を照射して40μm幅で薄膜導電層が除去されたY側スリット11Yを形成し、入力検知領域3Aの下端に達するまでこのレーザー加工工程を繰り返し、Y方向に等間隔でX方向に配線される所定数のY側透明検出電極10Yを形成する。
A plurality of Y-side
その後、入力検知領域3A上に形成された各Y側透明検出電極10YをY軸入力スイッチ104の各切り換え端子に接続する引き出し線5を、スクリーン印刷などで下部透明絶縁シート3の余白領域6に配線し、下部透明絶縁シート2側の加工も完了する。
Thereafter, the
続いて、表面と裏面に透明粘着剤を付着させたスペーサシート4の表面と裏面に、それぞれ上記加工を行った上部透明絶縁シート2と下部透明絶縁シート3とを重ね、スペーサシート4を介して入力検知領域2Aと入力検知領域3Aが対向してその輪郭が重なる状態で全体を積層し、タッチパネル1の入力検出部の製造工程が完了する。
Subsequently, the upper transparent insulating
このように構成されたタッチパネル1は、切り換え制御回路107が一定の走査周期で、Y軸入力スイッチ104の切り換え端子を切り換え制御し、発振回路105を順次全てのY側透明検出電極10Yに接続して、切り換え接続したY側透明検出電極10Yへ所定のパルス波形の交流検出信号を出力する。
In the touch panel 1 configured as described above, the switching
尚、本実施の形態では、切り換え制御回路107で切り換え制御されないY軸入力スイッチ104の他の切り換え端子は、一定電位、ここでは接地接続され、接地電位となるようになっている。従って、交流検出信号が印加されていない他の全てのY側透明検出電極10Yは接地されてシールド板として作用し、タッチパネル1が配置される機器の内方で発生する高周波ノイズは、接地されたY側透明検出電極10Yにより遮蔽され、高周波検出信号の電位を検出するX側透明検出電極10Xに重畳しない。
In the present embodiment, the other switching terminals of the Y-
切り換え制御回路107は、Y側透明検出電極10Yに接続するY軸入力スイッチ104のいずれかの切り換え端子を切り換え制御している間、順次X軸入力スイッチ106の切り換え端子を切り換え制御し、全てのX側透明検出電極10Xを演算回路108に切り換え接続し、接続したX側透明検出電極10Xの検出信号の電位を読み取る。
The switching
指などの入力操作体が入力検知領域2A、3Aに接近すると、入力操作体にXY方向の配線位置が最も近いX側透明検出電極10XとY側透明検出電極10Yの入力操作体との浮遊容量が増大するので、そのX側透明検出電極10XとY側透明検出電極10Yに流れる交流検出信号の一部が、浮遊容量を通して入力操作体側に漏れ、演算回路108で検出する交流検出信号の電位は、入力操作体が接近する以前の電位より低下する。そこで演算回路108は、上記一走査周期中に最も低い交流検出電位を検出したX側透明検出電極10Xと、その検出した際に交流検出信号を印加したY側透明検出電極10Yの入力検知領域2A、3A上の配線位置から、XY座標で表す入力操作位置を検出し、入力操作位置を処理する制御回路109へ出力する。
When an input operation body such as a finger approaches the
上述の実施の形態では、図5に示すように、交流検出信号を印加したY側透明検出電極10Yの間に、入力検知領域2Aの第1ダミーパターン13のようなダミーパターンを形成しないので太幅に形成されているが、交差位置で対向するX側透明検出電極10Xとの対向面積が拡大し、例えば、X側透明検出電極10XとY側透明検出電極10Y間の絶縁間隔が100μm以下となると、その間に形成される静電容量が増大し、相対的に入力操作体が接近することによるX側透明検出電極10XやY側透明検出電極10Yの浮遊容量の変化量が減少して、入力操作位置の検出精度が低下する。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 5, a dummy pattern like the
そこで、交差位置で対向するX側透明検出電極10XとY側透明検出電極10Yのいずれかに、リング状絶縁スリット15で囲われた第2ダミーパターン16を形成し、両者の対向面積を減少させるものとしてもよい。以下、Y側透明検出電極10Yの一部に第2ダミーパターン16を形成した本発明の他の実施の形態を図8を用いて説明する。図8では、上記実施の形態と同一若しくは同様の構成について同一の番号を付し、その説明を省略する。
Therefore, the
この実施の形態では、入力検知領域3Aの薄膜導電層に対して、Y側スリット11Yで区切られるY側透明検出電極10Yの間であって、図中破線で示すX側透明検出電極10Xとの交差位置に、長方形の輪郭でスポット径が40μmのレーザー光を照射して40μm幅で薄膜導電層が除去されたリング状絶縁スリット15を形成し、リング状絶縁スリット15で囲われる内側に薄膜導電層からなる第2ダミーパターン16を形成する。
In this embodiment, with respect to the thin-film conductive layer in the
これにより、X側透明検出電極10Xとの交差位置のY側透明検出電極10Yは、Y方向の上下にリング状絶縁スリット15が形成されることによって細幅となり、交差位置でのX側透明検出電極10Xとで形成される静電容量が減少し、相対的にX側透明検出電極10XとY側透明検出電極10Yの浮遊容量の変化量が増大し、入力操作感度が上昇する。
As a result, the Y-side
このように第2ダミーパターン16を形成しても、Y側透明検出電極10Yと同一材料の透明導電層で形成され、目視されない線幅のリング状絶縁スリット15で囲われるので、その輪郭は目立たない。
Even when the
また、第2ダミーパターン16は、Y側透明検出電極10Yに絶縁して入力検知領域3Aに形成されるので、入力操作位置の検出に影響しない。
Further, since the
また、上述の実施の形態では、X側透明検出電極10XとY側透明検出電極10Yを短冊状の長方形に形成しているので、X側スリット11X、Y側スリット11Yを直線に沿って形成しているが、X側スリット11X、Y側スリット11Yの一部若しくは全部を曲線で形成し、X側透明検出電極10X若しくはY側透明検出電極10Yを種々の形状とすることもできる。
In the above-described embodiment, since the X-side
また、薄膜の透明導電層を20μm乃至100μmの幅で除去してスリット11X、11Y、14を形成する加工を、レーザー光を照射するレーザー加工で行っているが、機械的な切削加工、エッチング等他の加工方法で形成してもよい。
Further, the process of forming the
また、上述のタッチパネル1は、2種類の検出電極の一方に交流検出信号を印加し、他方の検出電極の交流検出信号の電位から入力操作を検出する相互容量方式(2線式)の静電容量式入力検知装置で説明したが、1種類の検出電極についての浮遊容量の増加を検出して、その検出電極への入力操作を検出するタッチスイッチやタッチセンサーのような自己容量方式(1線式)の静電容量式入力検知装置にも本発明を適用できる。 The touch panel 1 described above is a mutual capacitance type (two-wire type) electrostatic that applies an AC detection signal to one of two types of detection electrodes and detects an input operation from the potential of the AC detection signal of the other detection electrode. As described in the capacitive input detection device, a self-capacitance system (one line) such as a touch switch or a touch sensor that detects an increase in stray capacitance for one type of detection electrode and detects an input operation to the detection electrode. The present invention can also be applied to a capacitance type input detection device of formula (1).
また、上述の実施の形態では、直交するXY方向に互いに絶縁された2種類のX側透明検出電極10XとY側透明検出電極10Yを配線して、2次元の入力操作位置を検出する例で説明したが、1方向に多数の透明検出電極を配置して1方向の入力操作位置を検出する静電容量式入力検知装置であってもよい。
In the above-described embodiment, two types of X-side
また、2種類のX側透明検出電極10XとY側透明検出電極10Yを、それぞれ上部透明絶縁シート2と下部透明絶縁シート3に形成しているが、1枚の透明絶縁シートの表面と裏面に分けて2種類のX側透明検出電極10XとY側透明検出電極10Yを形成するものであってもよい。
Two types of X-side
入力操作体を接近させることによる透明検出電極の浮遊容量の微小変化から入力操作位置を検出する静電容量式入力装置に適している。 This is suitable for a capacitance type input device that detects an input operation position from a minute change in the stray capacitance of a transparent detection electrode caused by approaching an input operation body.
1 静電容量式入力装置
2 上部透明絶縁シート(第1透明絶縁シート)
2A 入力検知領域(第1入力検知領域)
3 下部透明絶縁シート(第2透明絶縁シート)
3A 入力検知領域(第2入力検知領域)
10X X側透明検出電極(第1透明検出電極)
10Y Y側透明検出電極(第2透明検出電極)
11X X側スリット(第1スリット)
11Y Y側スリット(第2スリット)
13 ダミーパターン
14 絶縁スリット
1
2A Input detection area (first input detection area)
3 Lower transparent insulation sheet (second transparent insulation sheet)
3A input detection area (second input detection area)
10X X-side transparent detection electrode (first transparent detection electrode)
10Y Y side transparent detection electrode (second transparent detection electrode)
11X X side slit (first slit)
11Y Y side slit (second slit)
13
Claims (2)
第1透明絶縁シートの第1入力検知領域と絶縁間隔を隔てて対向する第2透明絶縁シートの第2入力検知領域に、第2方向に所定間隔を隔てて第1方向に沿って配線される複数の第2透明検出電極と、
複数の第1透明検出電極と複数の第2透明検出電極の全ての交差位置で交差する第1透明検出電極と第2透明検出電極間の浮遊容量の変化を検出する静電容量検出手段とを備え、
入力操作体が接近して交差位置で交差する第1透明検出電極と第2透明検出電極間の浮遊容量が変化する第1透明検出電極と第2透明検出電極の第1方向と第2方向の配線位置から、入力操作体の第1方向と第2方向の入力操作位置を検出する静電容量式入力装置であって、
第1入力検知領域の全面に形成される透明導電層は、第2方向に沿って100μm以下の線幅でその透明導電層が除去された複数の第1スリットにより複数の透明導電層に分割され、第1方向で隣り合う第1スリットの間の透明導電層により、複数の第1透明検出電極と複数の第1ダミーパターンが第1方向に交互に形成されるとともに、
第2入力検知領域の全面に形成される透明導電層は、第1方向に沿ってその透明導電層が除去された複数の第2スリットにより複数の透明導電層に分割され、各第2透明検出電極は、第2方向で隣り合う一対の第2スリットの間の透明導電層により形成され、
第2方向に沿って形成される前記各第1ダミーパターンは、第2スリットを第1入力検知領域上に投影させた投影形状の両側に沿って100μm以下の線幅で透明導電層が除去された複数の絶縁スリットにより、相互に絶縁された複数のパターンに分割されることを特徴とする静電容量式入力装置。 A plurality of first transparent detection electrodes wired along a second direction orthogonal to the first direction at a predetermined interval in the first direction in the first input detection region of the first transparent insulating sheet;
Wiring is performed along the first direction at a predetermined interval in the second direction to the second input detection region of the second transparent insulating sheet facing the first input detection region of the first transparent insulating sheet with an insulation interval. A plurality of second transparent detection electrodes;
A first transparent detection electrode that intersects at all intersecting positions of the plurality of first transparent detection electrodes and the plurality of second transparent detection electrodes; and a capacitance detection means that detects a change in stray capacitance between the second transparent detection electrodes. Prepared,
The first transparent detection electrode and the second transparent detection electrode in which the stray capacitance changes between the first transparent detection electrode and the second transparent detection electrode intersected at the crossing position when the input operation body approaches and in the first direction and the second direction of the second transparent detection electrode A capacitance type input device that detects an input operation position in a first direction and a second direction of an input operation body from a wiring position,
The transparent conductive layer formed on the entire surface of the first input detection region is divided into a plurality of transparent conductive layers by a plurality of first slits from which the transparent conductive layer is removed with a line width of 100 μm or less along the second direction. The plurality of first transparent detection electrodes and the plurality of first dummy patterns are alternately formed in the first direction by the transparent conductive layer between the first slits adjacent in the first direction,
The transparent conductive layer formed on the entire surface of the second input detection region is divided into a plurality of transparent conductive layers along the first direction by a plurality of second slits from which the transparent conductive layer has been removed. The electrode is formed by a transparent conductive layer between a pair of second slits adjacent in the second direction,
In each of the first dummy patterns formed along the second direction, the transparent conductive layer is removed with a line width of 100 μm or less along both sides of the projected shape in which the second slit is projected onto the first input detection region. The electrostatic capacitance type input device is divided into a plurality of mutually insulated patterns by a plurality of insulating slits .
前記透明絶縁シートの裏面側の第2入力検知領域に、第2方向に所定間隔を隔てて第1方向に沿って配線される複数の第2透明検出電極と、
複数の第1透明検出電極と複数の第2透明検出電極の全ての交差位置で交差する第1透明検出電極と第2透明検出電極間の浮遊容量の変化を検出する静電容量検出手段とを備え、
入力操作体が接近して交差位置で交差する第1透明検出電極と第2透明検出電極間の浮遊容量が変化する第1透明検出電極と第2透明検出電極の第1方向と第2方向の配線位置から、入力操作体の第1方向と第2方向の入力操作位置を検出する静電容量式入力装置であって、
第1入力検知領域の全面に形成される透明導電層は、第2方向に沿って100μm以下の線幅でその透明導電層が除去された複数の第1スリットにより複数の透明導電層に分割され、第1方向で隣り合う第1スリットの間の透明導電層により、複数の第1透明検出電極と複数の第1ダミーパターンが第1方向に交互に形成されるとともに、
第2入力検知領域の全面に形成される透明導電層は、第1方向に沿ってその透明導電層が除去された複数の第2スリットにより複数の透明導電層に分割され、各第2透明検出電極が、第2方向で隣り合う一対の第2スリットの間の透明導電層により形成され、
第2方向に沿って形成される前記各第1ダミーパターンは、第2スリットを第1入力検知領域上に投影させた投影形状の両側に沿って100μm以下の線幅で透明導電層が除去された複数の絶縁スリットにより、相互に絶縁された複数のパターンに分割されることを特徴とする静電容量式入力装置。 A plurality of first transparent detection electrodes wired along a second direction orthogonal to the first direction at a predetermined interval in the first direction on the first input detection region on the surface side of the transparent insulating sheet
A plurality of second transparent detection electrodes wired along the first direction at a predetermined interval in the second direction on the second input detection region on the back side of the transparent insulating sheet;
A first transparent detection electrode that intersects at all intersecting positions of the plurality of first transparent detection electrodes and the plurality of second transparent detection electrodes; and a capacitance detection means that detects a change in stray capacitance between the second transparent detection electrodes. Prepared,
The first transparent detection electrode and the second transparent detection electrode in which the stray capacitance changes between the first transparent detection electrode and the second transparent detection electrode intersected at the crossing position when the input operation body approaches and in the first direction and the second direction of the second transparent detection electrode A capacitance type input device that detects an input operation position in a first direction and a second direction of an input operation body from a wiring position,
The transparent conductive layer formed on the entire surface of the first input detection region is divided into a plurality of transparent conductive layers by a plurality of first slits from which the transparent conductive layer is removed with a line width of 100 μm or less along the second direction. The plurality of first transparent detection electrodes and the plurality of first dummy patterns are alternately formed in the first direction by the transparent conductive layer between the first slits adjacent in the first direction,
The transparent conductive layer formed on the entire surface of the second input detection region is divided into a plurality of transparent conductive layers along the first direction by a plurality of second slits from which the transparent conductive layer has been removed. An electrode is formed by a transparent conductive layer between a pair of second slits adjacent in the second direction;
In each of the first dummy patterns formed along the second direction, the transparent conductive layer is removed with a line width of 100 μm or less along both sides of the projected shape in which the second slit is projected onto the first input detection region. The electrostatic capacitance type input device is divided into a plurality of mutually insulated patterns by a plurality of insulating slits .
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