JPWO2014050682A1 - タッチパネル - Google Patents

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Abstract

タッチパネル（１０）は、第１静電容量検出用導体（１１Ａ〜１１Ｄ）、絶縁層（１０１）、第２静電容量検出用導体（２１Ａ〜２１Ｅ）、絶縁層（１０２）、シールド導体（４０）、絶縁層（１０３）、背面側配線導体（３１Ａ〜３１Ｅ）が厚み方向にこの順で配置された構造からなる。第２静電容量検出用導体（２１Ａ〜２１Ｅ）と背面側配線導体（３１Ａ〜３１Ｅ）は、第２静電容量検出用導体（２１Ａ〜２１Ｅ）の長手方向の端部付近に形成された貫通導体（２３Ａ〜２３Ｅ）により、背面側配線導体（３１Ａ〜３１Ｅ）に接続されている。第１静電容量検出用導体（１１Ａ〜１１Ｄ）は第１引き出し導体（１２Ａ〜１２Ｄ）によって所定の端辺（９０２）に引き出され、第２静電容量検出用導体（２１Ａ〜２１Ｅ）は、貫通導体（２３Ａ〜２３Ｅ）、背面側配線導体（３１Ａ〜３１Ｅ）、第２引き出し導体（３２Ａ〜３２Ｅ）によって端辺（９０２）に引き出される。

Description

本発明は、指等による操作面上の操作位置を検出するタッチパネルに関する。
従来、操作面上のタッチ位置を検出して、タッチ位置に応じた操作入力を行うタッチパネルが各種考案されている。このようなタッチ位置の検出には、特許文献１に示すような構成からなる静電容量方式が一般的である。
特許文献１のタッチパネル（タッチセンサ）は、絶縁層を挟んで第１電極パターンと第２電極パターンとを備える。第１電極パターンは、第１方向に伸長する複数の長尺状電極からなり、第１電極パターンの複数の長尺状電極は、第１方向と直交する第２方向に沿って所定間隔を置いて配置されている。第２電極パターンは、第２方向に伸張する複数の長尺状電極であり、第２電極パターンの複数の長尺状電極は、第１方向と直交する第２方向に沿って所定間隔を置いて配置されている。
このような構成からなるタッチパネルは、第１電極パターンと第２電極パターンとによって検出した検出信号を、外部のタッチ検出回路（外部回路）に接続しなければならない。このため、第１、第２電極パターンを外部回路に接続する引き回し電極が必要となる。引き回し電極は、従来、特許文献１に示すように、タッチパネルにおける第１、第２電極パターンの形成領域の周囲に形成されている。
そして、外部回路への接続を容易にするため、第１電極パターン用の引き回し電極と、第２電極パターン用の引き回し電極は、タッチパネルの同じ端辺に終端が配置されるように形成されている。
しかしながら、上述の従来の構成では、引き回し電極が第１、第２電極パターンの形成領域の周囲に形成されるので、引き回し電極を形成するための領域が限られてしまう。特に、引き回し電極の終端が配置される端辺と平行な方向に伸張する電極パターン用の引き回し電極は、引き回し距離が長くなり、各引き回し電極に割り当てできる領域が小さくなる。したがって、特許文献１に示すように、従来は、引き回し電極を細線化していた。
特開２００９−１６９７２０号公報
このようなタッチパネルが搭載される携帯型電子機器の小型化に伴い、タッチパネルの小型化が要求されている。これにより、タッチパネルのできる限り広い範囲を操作検出用に利用することが好ましい。
しかしながら、上述のように引き回し電極を形成すると、引き回し電極の形成領域分、タッチパネルの面積が大きくなる。一方、タッチパネルの大きさを変えず、操作検出用の面積を大きくしようとすると、引き回し電極の細線化がより進んでしまう。この場合、引き回し電極の抵抗値が大きくなり、検出信号の伝送損失が増加し、検出性能が低下してしまう。
さらに、タッチパネルの背面に液晶ディスプレイ等を配置する場合には、タッチパネルの透光性を高くしなければならない。この場合、引き回し電極を細線化しようとすると、引き回し電極の厚みを厚くしなければならない。引き回し電極の厚みを厚くすると、透光性が低下して、引き回し電極が視認できてしまう（骨見えしてしまう）。これでは、透光性を必要とするタッチパネルとしての見栄えが低下し、透光性を有することの意義が損なわれてしまう。
本発明の目的は、タッチ検出性能を低下させることなく、できる限り小面積化することができるタッチパネルを提供することにある。
この発明のタッチパネルは、次の特徴を有する。タッチパネルは、第１静電容量検出用導体、第２静電容量検出用導体、第１絶縁層、第２絶縁層、第１引き出し導体、操作面側配線導体、背面側配線導体、背面側配線導体、層方向接続導体、および、第２引き出し導体を備える。複数の第１静電容量検出用導体は、操作面の第１方向に沿って伸長する形状からなり、操作面において第１方向に直交する第２方向に沿って間隔をおいて配置されている。複数の第２静電容量検出用導体は、第２方向に沿って伸長する形状からなり、第１方向に沿って間隔をおいて配置されている。第１絶縁層は、操作面に直交する方向において、複数の第１静電容量検出用導体と、複数の第２静電容量検出用導体との間に配置されている。第１引き出し導体は、操作面の第１方向の一方端辺に終端が配置され、該終端と反対側の端部が第１静電容量検出用導体に接続されている。操作面側配線導体は、第２静電容量検出用導体の端部から第２方向に沿って所定長さ突出した形状からなる。複数の背面側配線導体は、複数の第２静電容量検出用導体に対して第２絶縁層を介して、複数の第２静電容量検出用導体のそれぞれに対して形成され操作面側配線導体よりも幅広に形成されている。層方向接続導体は、操作面側配線導体と背面側配線導体とを接続する形状からなる。第２引き出し導体は、複数の背面側配線導体を操作面の第１方向の一方端辺に引き出す形状からなる。
この構成では、第２静電容量検出用導体の引き出し用の導体パターンの略全体が、操作面を平面視して、第２静電容量検出用導体と重なる。これにより、引き出し用の導体パターンの幅を狭くすることなく、操作面を平面視した状態で、第２静電容量検出用導体用の引き出し導体の形成領域を小さくできる。特に、第１静電容量検出用導体と第２静電容量検出用導体を、ともに操作面における第１静電容量検出用導体の伸長方向の端辺から引き出す構造とする場合であっても、引き出し用の導体パターンの幅を狭くすることなく、操作面を小さくできる。
また、この発明のタッチパネルは、次のような構成であることが好ましい。第１静電容量検出用導体、第２静電容量検出用導体、第１絶縁層、第２絶縁層、第１引き出し導体、操作面側配線導体、背面側配線導体、背面側配線導体、および、第２引き出し導体は、透光性を有する材料からなる。
このような構成とすることで、透光性を有するタッチパネルを実現できる。そして、このような構成とすることで、引き回し用の導体パターンの骨見えを抑制でき、見栄えのよいタッチパネルを実現できる。
また、この発明のタッチパネルは、層方向接続導体も透光性を有する材料からなることが好ましい。
この構成では、さらに全体として透光性に優れるタッチパネルを実現できる。
また、この発明のタッチパネルでは、層方向接続導体は、第２絶縁層を貫通する貫通導体であってもよい。
この構成では、貫通導体を用いることで、操作面を平面視した状態での引き回し用の導体しか形成されていない領域を小さくすることができる。
また、この発明のタッチパネルは、次の構成であってもよい。複数の第２静電容量検出用導体と複数の背面側配線導体とは、第２絶縁層の同一平面上に、並んで形成されている。複数の第２静電容量検出用導体と複数の背面側配線導体とは、それぞれ線状導体で接続されている。第２絶縁層の線状導体が形成されている領域を折り曲げることにより、複数の第２静電容量検出用導体と複数の背面側配線導体とを、第２絶縁層を挟んで配置しており、線状導体によって、操作面側配線導体と層方向接続導体とを実現している。
この構成では、貫通導体を用いることなく、操作面を平面視した状態での引き回し用の導体しか形成されていない領域を小さくすることができる。また、単なる折り曲げ加工のみでよく、容易に製造できる。
また、この発明のタッチパネルは、次の構成であってもよい。複数の第１静電容量検出用導体と複数の第２静電容量検出用導体とは、第２絶縁層の同一平面上に、並んで形成されている。第２絶縁層における複数の第１静電容量検出用導体の形成領域と複数の第２静電容量検出用導体の形成領域との中間位置を、第１絶縁層を挟んで折り曲げることにより、複数の第１静電容量検出用導体の形成領域と複数の第２静電容量検出用導体とを、第１絶縁層を挟んで配置する。
この構成では、第１静電容量検出用導体、第２静電容量検出用導体、背面側配線導体を一枚の絶縁性シートに形成できる。これにより、製造工程が簡素化される。
また、この発明のタッチパネルでは、複数の第２静電容量検出用導体と、背面側配線導体との間には、シールド導体が配置されていることが好ましい。
この構成では、第１、第２静電容量検出用導体によって検出される検出電圧が背面側配線導体から受ける影響を低減できる。これにより、操作面を可能な限る小面積化しながら、高精度なタッチ位置検出を実現できる。
この発明によれば、タッチ検出性能を低下させることなく、できる限る小面積化することができる。
本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの平面図である。 本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの表面図である。 本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの背面図である。 本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの側面断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの折り曲げ処理前の平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの側面断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るタッチパネルの折り曲げ処理前の平面図である。
本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルについて、図を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの平面図である。図２は本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの表面図である。図３は本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの背面図である。図４は本発明の第１の実施形態に係るタッチパネルの側面断面図である。なお、図１、図２、図３、図４は、絶縁性の保護膜を省略しているが、現実の使用においては、当該絶縁性の保護層を備える。また、図１から図４は、構成要素の位置関係をわかりやすく図示するため、各寸法、特に厚み方向の寸法は適宜誇張して示している。
タッチパネル１０は、平板状の絶縁層１０１を備える。この絶縁層１０１が本発明の「第１絶縁層」に相当する。
絶縁層１０１は平面視して矩形状である。絶縁層１０１は、第１方向に所定間隔をおき当該第１方向に直交する方向（第２方向に平行な方向）に延びる端辺９０１，９０２と、第２方向に所定間隔をおき当該第２方向に直交する方向（第１方向に平行な方向）に延びる端辺９０３，９０４により外周辺が形成されている。
絶縁層１０１は、透光性を有する材料からなり、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＬＡ、アクリル等の材料からなる。なお、絶縁層１０１の材料は、透光性が高いものの方がよい。
第１静電容量検出用導体１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ（以下、まとめる場合は１１Ａ〜１１Ｄとする。）は、図１、図２に示すように、絶縁層１０１の一方主面（平板面）に形成されている。第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄは、透光性を有する材料で形成されている。例えば、第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄは、ＩＴＯ，ＺｎＯ、銀ナノワイヤ電極、カーボンナノチューブ、グラフェン等の透明電極で形成されている。あるいは、ポリチオフェンやポリアニリンを主成分とする有機系の透明電極で形成されている。
第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄは、第１方向に沿って伸長する長尺状からなる。第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄは、第１方向（長尺方向）に沿って幅広部と幅狭部とが交互に接続される形状からなる。
第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄは、第１方向の両端は、幅広部である。第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄの端辺９０１側の端の幅広部は、端辺９０１にできる限り近接するように形成されている。この距離は、タッチパネル１０がはめ込まれるベゼルの幅や第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄの製造位置精度、タッチパネル１０の組み立て精度によって適宜設定されるものである。
第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄは、第２方向に沿って所定間隔をおいて配列形成されている。
第１引き出し導体１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ（以下、まとめる場合は１２Ａ〜１２Ｄとする。）は、所定の導体幅を有する線状導体からなる。第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄは、第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄと同様に、透光性を有する材料から形成されている。なお、第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄと第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄとは同じ材料であることが好ましく、同じ材料とすることで同時に形成することができる。
第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄの一方端は、第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄの端辺９０２側の端の幅広部に接続している。すなわち、第１引き出し導体１２Ａの一方端は、第１静電容量検出用導体１１Ａの端辺９０２側の端の幅広部に接続している。第１引き出し導体１２Ｂの一方端は、第１静電容量検出用導体１１Ｂの端辺９０２側の端の幅広部に接続している。第１引き出し導体１２Ｃの一方端は、第１静電容量検出用導体１１Ｃの端辺９０２側の端の幅広部に接続している。第１引き出し導体１２Ｄの一方端は、第１静電容量検出用導体１１Ｄの端辺９０２側の端の幅広部に接続している。
第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄの他方端は、絶縁層１０１の端辺９０２に略達する。第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄの他方端は、第２方向に沿って所定間隔を配列している。この配列間隔は、第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄの配列間隔よりも短い。このような引き回し態様のもと、第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄの長さは、できる限り短くなるように形成されている。
第２静電容量検出用導体２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ（以下、まとめる場合は２１Ａ〜２１Ｅとする。）は、図１、図２に示すように、絶縁層１０１の他方主面（平板面）に形成されている。第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅは、透光性を有する材料で形成されている。例えば、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅは、ＩＴＯ，ＺｎＯ、銀ナノワイヤ電極、カーボンナノチューブ、グラフェン等の透明電極で形成されている。あるいは、ポリチオフェンやポリアニリンを主成分とする有機系の透明電極で形成されている。
第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅは、第２方向に沿って伸長する長尺状からなる。第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅは、第２方向（長尺方向）に沿って幅広部と幅狭部とが交互に接続される形状からなる。
第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅは、第２方向の両端は、幅広部である。第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅの端辺９０３側の端の幅広部と端辺９０４側の端の幅広部は、ともに、端辺９０３，９０４にできる限り近接するように形成されている。この距離は、タッチパネル１０がはめ込まれるベゼルの幅や第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅの製造位置精度、後述する操作面側配線導体や貫通導体の製造精度、タッチパネル１０の組み立て精度によって適宜設定されるものである。
第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅは、第１方向に沿って所定間隔をおいて配列形成されている。この際、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅと第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄは、タッチパネル１０を平面視して（絶縁層１０１の主面に直交する方向から見て）、それぞれの幅狭部が重なるように形成されている。
操作面側配線導体２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ（以下、まとめる場合は２２Ａ〜２２Ｅとする。）は、各第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅの幅広部から第２方向に沿って所定量突出する形状からなる。具体的には、操作面側配線導体２２Ａは、第２静電容量検出用導体２１Ａの端辺９０４側の端の幅広部から端辺９０４方向に突出する形状からなる。操作面側配線導体２２Ｂは、第２静電容量検出用導体２１Ｂの端辺９０３側の端の幅広部から端辺９０３方向に突出する形状からなる。操作面側配線導体２２Ｃは、第２静電容量検出用導体２１Ｃの端辺９０４側の端の幅広部から端辺９０４方向に突出する形状からなる。操作面側配線導体２２Ｄは、第２静電容量検出用導体２１Ｄの端辺９０３側の端の幅広部から端辺９０３方向に突出する形状からなる。操作面側配線導体２２Ｅは、第２静電容量検出用導体２１Ｅの端辺９０４側の端の幅広部から端辺９０４方向に突出する形状からなる。
操作面側配線導体２２Ａ〜２２Ｅは、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅと同様に、透光性を有する材料から形成されている。なお、操作面側配線導体２２Ａ〜２２Ｅと第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅとは同じ材料であることが好ましく、同じ材料とすることで同時に形成することができる。
絶縁層１０２は、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅおよび操作面側配線導体２２Ａ〜２２Ｅを挟んで、絶縁層１０１と反対側に配置されている。言い換えれば、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅおよび操作面側配線導体２２Ａ〜２２Ｅは、タッチパネル１０の厚み方向に沿って、絶縁層１０１と絶縁層１０２とに挟まれた構造からなる。
絶縁層１０２も絶縁層１０１と同様に平面視して矩形状である。絶縁層１０２は、平面視して、絶縁層１０１と略同じ形状であるとよい。絶縁層１０２も、絶縁層１０１と同様に透光性を有する材料からなり、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＬＡ、アクリル等の材料からなる。なお、絶縁層１０２の材料も、透光性が高いものの方がよい。
シールド導体４０は、絶縁層１０２の第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅおよび操作面側配線導体２２Ａ〜２２Ｅが形成される面と反対側の面に配置されている。シールド導体４０は、絶縁層１０２の略全面に亘って形成されている。シールド導体４０は、上述の各導体と同様に、透光性を有する材料からなる。
絶縁層１０３は、シールド導体４０を挟んで、絶縁層１０２と反対側に配置されている。言い換えれば、シールド導体４０は、タッチパネル１０の厚み方向に沿って、絶縁層１０２と絶縁層１０３とに挟まれた構造からなる。
絶縁層１０３も絶縁層１０１、１０２と同様に平面視して矩形状である。絶縁層１０３は、平面視して、絶縁層１０１，１０２と略同じ形状であるとよい。絶縁層１０３も、絶縁層１０１，１０２と同様に透光性を有する材料からなり、例えば、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＬＡ、アクリル等の材料からなる。なお、絶縁層１０３の材料も、透光性が高いものの方がよい。
背面側配線導体３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅ（以下、まとめる場合は３１Ａ〜３１Ｅとする。）は、図１、図３に示すように、透光性を有する材料で形成されている。例えば、背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅは、ＩＴＯ、ＺｎＯ、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン等の透明電極で形成されている。あるいはポリチオフェンやポリアニリンを主成分とする有機系の透明電極で形成されている。
背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅは、主として第１方向に沿って伸長する長尺状からなる。背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅは、操作面側配線導体２２Ａ〜２２Ｅよりも幅広に形成されている。背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅは、できる限り面積の広い形状で形成されている。
背面側配線導体３１Ａは、タッチパネル１０を平面視して、操作面側配線導体２２Ａの形成領域と重なる形状で形成されている。背面側配線導体３１Ｂは、タッチパネル１０を平面視して、操作面側配線導体２２Ｂの形成領域と重なる形状で形成されている。背面側配線導体３１Ｃは、タッチパネル１０を平面視して、操作面側配線導体２２Ｃの形成領域と重なる形状で形成されている。背面側配線導体３１Ｄは、タッチパネル１０を平面視して、操作面側配線導体２２Ｄの形成領域と重なる形状で形成されている。背面側配線導体３１Ｅは、タッチパネル１０を平面視して、操作面側配線導体２２Ｅの形成領域と重なる形状で形成されている。
背面側配線導体３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃは、途中で幅が変化する形状からなり、端辺９０１側の領域の方が、端辺９０２側の領域よりも幅が広い。また、背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅは、それぞれの幅が端辺９０２から遠い位置から引き回されるほど広くなるようにするとよい。例えば、図３に示すように、第１方向の沿った略同じ位置で、背面側配線導体３１Ａの幅ＷＡは背面側配線導体３１Ｂの幅ＷＢよりも広く、背面側配線導体３１Ｂの幅ＷＢは背面側配線導体３１Ｃの幅ＷＣよりも広い。背面側配線導体３１Ｃの幅ＷＣは背面側配線導体３１Ｄの幅ＷＤよりも広く、背面側配線導体３１Ｄの幅ＷＤは背面側配線導体３１Ｅの幅ＷＥよりも広い。このような構成により、引き回しの長さの違いによる背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅ間の抵抗値の差を少なくすることができる。これにより、位置による検出電圧の差を軽減でき、検出性能を向上させることができる。
第２引き出し導体３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅ（以下、まとめる場合は３２Ａ〜３２Ｅとする。）は、所定の導体幅を有する線状導体からなる。第２引き出し導体３２Ａ〜３２Ｅは、背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅと同様に、透光性を有する材料から形成されている。なお、第２引き出し導体３２Ａ〜３２Ｅと背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅとは同じ材料であることが好ましく、同じ材料とすることで同時に形成することができる。
第２引き出し導体３２Ａ〜３２Ｅの一方端は、背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅの端辺９０２側の端に接続している。すなわち、第２引き出し導体３２Ａの一方端は、背面側配線導体３１Ａの端辺９０２側の端に接続している。第２引き出し導体３２Ｂの一方端は、背面側配線導体３１Ｂの端辺９０２側の端に接続している。第２引き出し導体３２Ｃの一方端は、背面側配線導体３１Ｃの端辺９０２側の端に接続している。第２引き出し導体３２Ｄの一方端は、背面側配線導体３１Ｄの端辺９０２側の端に接続している。第２引き出し導体３２Ｅの一方端は、背面側配線導体３１Ｅの端辺９０２側の端に接続している。
第２引き出し導体３２Ａ〜３２Ｅの他方端は、端辺９０２に略達する。第２引き出し導体３２Ａ〜３２Ｅの他方端は、第２方向に沿って所定間隔を配列している。この配列間隔は、第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄの配列間隔と略同じであるとよい。第２引き出し導体３２Ａ〜３２Ｅは、タッチパネル１０を平面視して、第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄと並ぶように配置されている。
貫通導体２３Ａ〜２３Ｅは、それぞれに、操作面側配線導体２２Ａ〜２２Ｅと背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅを接続するように形成されている。具体的には、貫通導体２３Ａは、タッチパネル１０の厚み方向に沿って操作面側配線導体２２Ａから背面側配線導体３１Ａを貫通する形状で形成されている。貫通導体２３Ｂは、タッチパネル１０の厚み方向に沿って操作面側配線導体２２Ｂから背面側配線導体３１Ｂを貫通する形状で形成されている。貫通導体２３Ｃは、タッチパネル１０の厚み方向に沿って操作面側配線導体２２Ｃから背面側配線導体３１Ｃを貫通する形状で形成されている。貫通導体２３Ｄは、タッチパネル１０の厚み方向に沿って操作面側配線導体２２Ｄから背面側配線導体３１Ｄを貫通する形状で形成されている。貫通導体２３Ｅは、タッチパネル１０の厚み方向に沿って操作面側配線導体２２Ｅから背面側配線導体３１Ｅを貫通する形状で形成されている。
貫通導体２３Ａ〜２３Ｅは、貫通孔に銀ペーストや銀ナノワイヤを埋め込むことで形成される。これにより、貫通導体２３Ａ〜２３Ｅも透光性を有する。
このような構成では、操作者がタッチパネル１０の表面に接触すると、接触位置もしくは接触位置に近接する第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄと第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅ間の静電容量が変化する。この変化により生じる検出電圧を取得することで、タッチ位置を検出することができる。
そして、本実施形態の構成を用いることで、操作面側では、第１方向に伸長する第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄと第２方向に伸長する第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅとの間で生じる検出電圧を、第１方向の一方端である端辺９０２から取り出す構造であっても、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅの引き出し用の導体パターンの殆どがタッチパネル１０の背面側に形成される。これにより、従来のように、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅの引き出し用の導体パターンを、タッチパネル１０を平面視した第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄおよび第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅの形成領域の周囲に配置しなくてもよい。これにより、タッチパネル１０を平面視して小面積化することができる。
さらに、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅの引き出し用の導体パターンの幅（背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅの幅）を広くすることができるので、引き出し用の導体パターンの抵抗値を低くできる。これにより、検出電圧が減衰し難く、検出性能を向上させることができる。
また、さらには、背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅの幅を広くすることができるので、背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅの厚みを薄くできる。これにより、背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅの骨見えを抑制でき、見栄えのよいタッチパネル１０を形成することができる。
なお、シールド導体４０は、省略することも可能であるが、配置することで、第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄと第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅに生じる電圧に背面側配線導体３１Ａ〜３１Ｅが与える影響を抑制できる。これにより、タッチ位置の検出精度をさらに向上することができる。
次に、第２の実施形態に係るタッチパネルについて、図を参照して説明する。図５は本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの平面図である。図６は本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの折り曲げ処理前の平面図である。図７は本発明の第２の実施形態に係るタッチパネルの側面断面図である。
本実施形態に係るタッチパネル１０Ａは、第１静電容量検出導体１１Ａ〜１１Ｄと第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄ、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅの構成が第１の実施形態に係るタッチパネル１０と同じである。したがって、これらの構成要素の具体的な説明は省略する。
絶縁層１０１Ａは、第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄおよび第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄと、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅとの間に配置されている。
第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅに対して、絶縁層１０１Ａと反対側には、絶縁層１０４が配置されている。絶縁層１０４は、第１の実施形態に示した絶縁層１０２と同様に透光性を有する。絶縁層１０４は、第１の実施形態に示した絶縁層１０２の二倍の面積からなる。この際、絶縁層１０４は、第１の実施形態に示した絶縁層１０２の端辺９０４に対応する側が広がる形状に相当する。したがって、絶縁層１０４の第２方向に沿った端辺９０３Ａから端辺９０４Ａまでの距離は、第１の実施形態の絶縁層１０２の第２方向に沿った端辺９０３から端辺９０４までの距離の二倍になる。この第２方向の沿った中央に、第１方向に沿って延びる線を中央線９１０とする、そして、絶縁層１０４の中央線９１０から端辺９０３Ａ側が第１領域９１１となり、絶縁層１０４の中央線９１０から端辺９０４Ａ側が第２領域９１２となる。第１領域９１１の面積と第２領域９１２の面積は略同じである。
上述の第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄおよび第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄと、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅとは、図６に示すように、第１領域９１１に形成されている。
接続導体２４Ａ〜２４Ｅは、絶縁層１０４の第１領域９１１から第２領域９１２にかけて、中心線９１０を跨いで形成されている。接続導体２４Ａ〜２４Ｅは、第２方向に沿って伸張する長尺状である。接続導体２４Ａは、第２静電容量検出用導体２１Ａの中心線９１０側の端の幅広部に接続している。接続導体２４Ｂは、第２静電容量検出用導体２１Ｂの中心線９１０側の端の幅広部に接続している。接続導体２４Ｃは、第２静電容量検出用導体２１Ｃの中心線９１０側の端の幅広部に接続している。接続導体２４Ｄは、第２静電容量検出用導体２１Ｄの中心線９１０側の端の幅広部に接続している。接続導体２４Ｅは、第２静電容量検出用導体２１Ｅの中心線９１０側の端の幅広部に接続している。接続導体２４Ａ〜２４Ｅも透光性を有する材料で形成されている。この際、接続導体２４Ａ〜２４Ｅは、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅと同じ材料であるとよい。
背面側配線導体３１Ａ’〜３１Ｅ’と第２引き出し導体３２Ａ〜３２Ｅは、図６に示すように、絶縁層１０４の第２領域９１２に形成されている。背面側配線導体３１Ａ’〜３１Ｅ’と第２引き出し導体３２Ａ〜３２Ｅは、第２静電容量検出用導体２１Ａ〜２１Ｅと同じ面に形成されている。背面側配線導体３１Ａ’〜３１Ｅ’も透光性を有する材料で形成されている。
背面側配線導体３１Ａ’〜３１Ｅ’は、主として第１方向に沿って伸長する形状なる。背面側配線導体３１Ａ’〜３１Ｅ’は、接続導体２４Ａ〜２４Ｅよりも幅広に形成されている。背面側配線導体３１Ａ’〜３１Ｅ’は、第２領域９１２において、できる限り面積の広い形状で形成されている。
背面側配線導体３１Ａ’〜３１Ｅ’の第１方向に沿った伸長する部分は、中央線９１０側から、第２方向に沿って、背面側配線導体３１Ｅ’、背面側配線導体３１Ｄ’、背面側配線導体３１Ｃ’、面側配線導体３１Ｂ’、背面側配線導体３１Ａ’の順に並んでいる。
背面側配線導体３１Ａ’の一方端は、接続導体２４Ａに接続しており、他方端は、第２引き出し導体３２Ａに接続している。そして、背面側配線導体３１Ａ’は、接続導体２４Ａ側（一方端側）の部分は、第２方向に沿って伸長する形状であり、第２引き出し導体３２Ａ側（他方端側）の部分は、第１方向に沿って伸長する形状である。
背面側配線導体３１Ｂ’の一方端は、接続導体２４Ｂに接続しており、他方端は、第２引き出し導体３２Ｂに接続している。そして、背面側配線導体３１Ｂ’は、接続導体２４Ｂ側（一方端側）の部分は、第２方向に沿って伸長する形状であり、第２引き出し導体３２Ｂ側（他方端側）の部分は、第１方向に沿って伸長する形状である。
背面側配線導体３１Ｃ’の一方端は、接続導体２４Ｃに接続しており、他方端は、第２引き出し導体３２Ｃに接続している。そして、背面側配線導体３１Ｃ’は、接続導体２４Ｃ側（一方端側）の部分は、第２方向に沿って伸長する形状であり、第２引き出し導体３２Ｃ側（他方端側）の部分は、第１方向に沿って伸長する形状である。
背面側配線導体３１Ｄ’の一方端は、接続導体２４Ｄに接続しており、他方端は、第２引き出し導体３２Ｄに接続している。そして、背面側配線導体３１Ｄ’は、接続導体２４Ｄ側（一方端側）の部分は、第２方向に沿って伸長する形状であり、第２引き出し導体３２Ｄ側（他方端側）の部分は、第１方向に沿って伸長する形状である。
背面側配線導体３１Ｅ’の一方端は接続導体２４Ｅに接続しており、他方端は、第２引き出し導体３２Ｅに接続している。背面側配線導体３１Ｅ’は、第１方向に沿って伸長する形状である。
第２引き出し導体３２Ａ〜３２Ｅは、第１の実施形態と同様に必要に応じて屈曲部を有する線状導体であり、第１の実施形態と同様に端辺９０２Ａの近傍で、それぞれの端部が第２方向に沿って所定間隔で配列するように形成されている。
なお、背面側配線導体３１Ａ’〜３１Ｄ’は、第２方向に伸長する部分の幅が、第１方向に伸長する部分よりも長いとよい。
さらに、背面側配線導体３１Ａ’〜３１Ｅ’は、第１方向に沿って伸長する部分のそれぞれの幅が端辺９０２Ａから遠い位置から引き回されるほど広くなるようにするとよい。例えば、図６に示すように、背面側配線導体３１Ａ’の幅ＷＡ’は背面側配線導体３１Ｂ’の幅ＷＢ’よりも広く、背面側配線導体３１Ｂ’の幅ＷＢ’は背面側配線導体３１Ｃ’の幅ＷＣ’よりも広い。背面側配線導体３１Ｃ’の幅ＷＣ’は背面側配線導体３１Ｄ’の幅ＷＤ’よりも広く、背面側配線導体３１Ｄ’の幅ＷＤ’は背面側配線導体３１Ｅ’の幅ＷＥ’よりも広い。このような構成により、引き回しの長さの違いによる背面側配線導体３１’Ａ〜３１Ｅ’間の抵抗値の差を少なくすることができる。これにより、位置による検出電圧の差を軽減でき、検出性能を向上させることができる。
このような構成では、中心線９１０に沿って絶縁層１０４の導体が形成されていない面同士を貼り付けるように折り曲げることにより、図５、図７に示すように、平面視して第１の実施形態と同じ面積で、各導体が同じ層構成からなるタッチパネル１０Ａを形成することができる。なお、この折り曲げの際に、絶縁層１０４が折り曲がって重なる領域にシールド導体４０を配置することで、第１の実施形態のタッチパネル１０と同じ層構成を実現できる。
そして、本実施形態の構成を用いることで、貫通導体を用いることなく、単なる絶縁層の折り曲げだけで、電気的には第１の実施形態のタッチパネル１０と同じ構成を実現できる。これにより、より簡素な工程でタッチパネルを製造することができる。
また、第２静電容量検出用導体、接続導体、背面側配線導体、および第２引き出し導体を絶縁層の同一平面上に一括して形成できるので、製造工程を簡素化できる。なお、この実施形態の場合には透明電極として、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン、あるいはポリチオフェン、ポリアニリンを主成分とする、屈曲性に強い電極を用いるのが好適である。また電極の折り曲げ部の電極の破損による同通不良を回避するために、屈曲部に少量の導電ペーストを付加することもある。
次に、本発明の第３の実施形態に係るタッチパネルについて、図を参照して説明する。図８は、本発明の第３の実施形態に係るタッチパネルの折り曲げ処理前の平面図である。本実施形態のタッチパネル１０Ｂは、絶縁層１０５に全ての導体を形成して折り曲げることにより、タッチパネルを形成するものであり、基本的な構造は、第２の実施形態のタッチパネル１０Ａと同じである。したがって、異なる箇所のみを詳細に説明する。
絶縁層１０５は、第２の実施形態の絶縁層１０４に対して、第１方向に沿って第１領域９１１から同じ面積分拡張するように第３領域９１３を備える形状からなる。第１領域９１１と第３領域９１３との境界が中心線９２０Ｂとなる。
領域９１３には、第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄと第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄが形成されている。この際、第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄは、第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄに対して、端辺９０１Ｂ側（中心線９１１Ｂと反対側）に形成されている。
このような構成では、中心線９１０Ｂに沿って絶縁層１０５の導体が形成されていない面同士を貼り付けるように折り曲げるとともに、中心線９２０Ｂに沿って絶縁層１０５の導体が形成されている面同士を貼り付けるように折り曲げる。この際、中心線９１０Ｂに沿って絶縁層１０５の導体が形成されていない面同士を貼り付ける側にシールド導体４０を配置し、絶縁層１０５の導体が形成されている面同士を貼り付ける側に絶縁層１０１を配置する。
これにより、平面視して第１の実施形態と同じ面積で、各導体が同じ層構成からなるタッチパネル１０Ｂを形成することができる。
本実施形態の構成を用いても、第２の実施形態と同様に、貫通導体を用いることなく、単なる絶縁層の折り曲げだけで、電気的には第１の実施形態のタッチパネル１０と同じ構成を実現できる。これにより、より簡素な工程でタッチパネルを製造することができる。
また、全ての導体を絶縁層の同一平面上に一括して形成できるので、製造工程を簡素化できる。なお、この実施形態の場合には透明電極として、銀ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェン、あるいはポリチオフェン、ポリアニリンを主成分とする、屈曲性に強い電極を用いるのが好適である。また電極の折り曲げ部の電極の破損による同通不良を回避するために、屈曲部に少量の導電ペーストを付加することもある。
なお、本実施形態では、第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄと第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄを、第２静電容量検出用導体等と同じ面に形成する例を示したが、第１静電容量検出用導体１１Ａ〜１１Ｄと第１引き出し導体１２Ａ〜１２Ｄを、絶縁層１０５の反対面に形成してもよい。この場合、絶縁層１０１を別途挟み込む必要が無く、より製造が簡素化される。
また、第２、第３の実施形態では、シールド導体４０を挟み込む構造を示したが、絶縁層の第１領域もしくは第２領域の裏面に予めパターン形成しておいてもよい。
１０，１０Ａ，１０Ｂ：タッチパネル、
１０１，１０２，１０３，１０４：絶縁層、
１１Ａ〜１１Ｄ：第１静電容量検出用導体、
１２Ａ〜１２Ｄ：第１引き出し導体、
２１Ａ〜２１Ｅ：第２静電容量検出用導体、
２２Ａ〜２２Ｅ：操作面側配線導体、
２３Ａ〜２３Ｅ：貫通導体、
２４Ａ〜２４Ｅ：接続導体、
３１Ａ〜３１Ｅ、３１Ａ’〜３１Ｅ’：背面側配線導体、
３２Ａ〜３２Ｅ：第２引き回し導体、
４０：シールド導体、
９０１，９０２，９０３，９０４，９０１Ａ，９０２Ａ，９０３Ａ，９０４Ａ：端辺、
９１０、９１０Ｂ，９２０Ｂ：中央線、
９１１：第１領域、
９１２：第２領域、
９１３：第３領域
この発明のタッチパネルは、次の特徴を有する。タッチパネルは、第１静電容量検出用導体、第２静電容量検出用導体、第１絶縁層、第２絶縁層、第１引き出し導体、操作面側配線導体、背面側配線導体、背面側配線導体、層方向接続導体、および、第２引き出し導体を備える。複数の第１静電容量検出用導体は、操作面の第１方向に沿って伸長する形状からなり、操作面において第１方向に直交する第２方向に沿って間隔をおいて配置されている。複数の第２静電容量検出用導体は、第２方向に沿って伸長する形状からなり、第１方向に沿って間隔をおいて配置されている。第１絶縁層は、操作面に直交する方向において、複数の第１静電容量検出用導体と、複数の第２静電容量検出用導体との間に配置されている。第１引き出し導体は、操作面の第１方向の一方端辺に終端が配置され、該終端と反対側の端部が第１静電容量検出用導体に接続されている。操作面側配線導体は、第２静電容量検出用導体の端部から第２方向に沿って所定長さ突出した形状からなる。複数の背面側配線導体は、複数の第２静電容量検出用導体に対して第２絶縁層を介して、複数の第２静電容量検出用導体のそれぞれに対して形成され操作面側配線導体よりも幅広に形成されている。層方向接続導体は、操作面側配線導体と背面側配線導体とを接続する形状からなる。第２引き出し導体は、複数の背面側配線導体を操作面の第１方向の一方端辺に引き出す形状からなる。この発明のタッチパネルでは、第１静電容量検出用導体、第２静電容量検出用導体、第１絶縁層、第２絶縁層、第１引き出し導体、操作面側配線導体、背面側配線導体、背面側配線導体、および、第２引き出し導体は、透光性を有する材料からなる。

Claims (7)

  1. 操作面の第１方向に沿って伸長する形状からなり、前記操作面において前記第１方向に直交する第２方向に沿って間隔をおいて配置された複数の第１静電容量検出用導体と、
    前記第２方向に沿って伸長する形状からなり、前記第１方向に沿って間隔をおいて配置された複数の第２静電容量検出用導体と、
    前記操作面に直交する方向において、前記複数の第１静電容量検出用導体と、前記複数の第２静電容量検出用導体との間に配置された第１絶縁層と、
    前記操作面の前記第１方向の一方端辺に終端が配置され、該終端と反対側の端部が前記第１静電容量検出用導体に接続された第１引き出し導体と、
    前記第２静電容量検出用導体の端部から前記第２方向に沿って所定長さ突出した形状の操作面側配線導体と、
    前記複数の第２静電容量検出用導体に対して第２絶縁層を介して、前記複数の第２静電容量検出用導体のそれぞれに対して形成され前記操作面側配線導体よりも幅広に形成された複数の背面側配線導体と、
    前記操作面側配線導体と前記背面側配線導体とを接続する層方向接続導体と、
    前記複数の背面側配線導体を、前記操作面の前記第１方向の一方端辺に引き出す第２引き出し導体と、
    を備えたタッチパネル。
  2. 前記第１静電容量検出用導体、前記第２静電容量検出用導体、前記第１絶縁層、前記第２絶縁層、前記第１引き出し導体、前記操作面側配線導体、前記背面側配線導体、前記背面側配線導体、および、前記第２引き出し導体は、透光性を有する材料からなる、請求項１に記載のタッチパネル。
  3. 前記層方向接続導体は、透光性を有する材料からなる、請求項２に記載のタッチパネル。
  4. 前記層方向接続導体は、前記第２絶縁層を貫通する貫通導体からなる、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のタッチパネル。
  5. 前記複数の第２静電容量検出用導体と前記複数の背面側配線導体とは、前記第２絶縁層の同一平面上に、並んで形成されており、
    前記複数の第２静電容量検出用導体と前記複数の背面側配線導体とは、それぞれ線状導体で接続されており、
    前記第２絶縁層の前記線状導体が形成されている領域を折り曲げることにより、前記複数の第２静電容量検出用導体と前記複数の背面側配線導体とを、前記第２絶縁層を挟んで配置し、
    前記線状導体によって、前記操作面側配線導体と前記層方向接続導体とを実現する、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のタッチパネル。
  6. 前記複数の第１静電容量検出用導体と前記複数の第２静電容量検出用導体とは、前記第２絶縁層の同一平面上に、並んで形成されており、
    前記第２絶縁層における前記複数の第１静電容量検出用導体の形成領域と前記複数の第２静電容量検出用導体の形成領域との中間位置を、前記第１絶縁層を挟んで折り曲げることにより、
    前記複数の第１静電容量検出用導体の形成領域と前記複数の第２静電容量検出用導体とを、前記第１絶縁層を挟んで配置する、請求項５に記載のタッチパネル。
  7. 前記複数の第２静電容量検出用導体と、前記背面側配線導体との間には、シールド導体が配置されている、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のタッチパネル。
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