JPWO2016052082A1 - 静電容量式タッチパネル - Google Patents

Abstract

接触操作に対する分解能を高く維持しつつ、非接触操作に対する感度を高めた静電容量式タッチパネルを提供する。１又は複数の透明なフィルム基材２，５と、前記フィルム基材２，５に装備された第１方向（左右方向）に延びる複数の第１方向電極Ｘ及び前記第１方向と交差する第２方向（上下方向）に延びる複数の第２方向電極Ｙを有する静電容量式タッチパネル１において、前記各第１方向電極Ｘと各第２方向電極Ｙは夫々導電材料製の複数の細線３０，４０で構成され、非接触操作を検知する為の少なくとも１つの透明導電膜電極６が設けられたことを特徴とする。

Description

本発明は、電子機器における静電容量式タッチパネルに関し、特に、人の指等がタッチパネルに接触した場合だけではなく、接近すなわち非接触の場合も検知可能な接触式と非接触式の両方検知可能な静電容量式タッチパネルに関する。

近年、スマートフォン、タブレット型端末、携帯型ゲーム機等のモバイルデバイス等に用いられる入力装置として、ペン先や指先でパネル面に接触してデータ入力や操作指示が可能なタッチパネルが広く普及している。タッチパネルには、接触位置を検知する構造及び検出方式の違いにより、抵抗膜式タッチパネル、静電容量式タッチパネル等様々なタイプがあるが、近年は多点検知が可能な投影型静電容量式タッチパネルの普及が進んできている。

一般的に、投影型静電容量式タッチパネルは、ガラスやプラスチック等の支持基板上に、ＩＴＯ等の透明電極材料を用いて、複数行のＸ方向電極と複数列のＹ方向電極の電極パターンを形成した２枚の透明導電膜層を透明絶縁層を挟んで重ね合わせて、複数行複数列のマトリクス状のキャパシタ要素が形成されている。タッチパネル面に指先を接近させると指先と透明電極間の浮遊容量が変化するので、これを検知して指先がタッチパネル面に接触したＸ方向とＹ方向の位置を検出している。

ここで、タッチパネル付き表示装置の表示画像を鮮明に映し出すためには、透明導電膜層の透明性を高める必要があり、透明性を高めるためにＩＴＯ等の透明導電膜層の膜厚をできるだけ薄くする技術が求められている。しかし、透明導電膜層の膜厚を薄くすると、シート抵抗が高くなり、レスポンス速度や分解能が低下する。また、大型ディスプレイ用のタッチパネルをＩＴＯ等の透明導電膜で製造する場合、ＩＴＯ等の電極パターンが長くなることで配線抵抗が高くなり、レスポンス速度が低下する。

そこで、特許文献１の静電容量式タッチパネルでは、ＩＴＯ等の透明導電膜の代わりに、金属（銅）細線によるストライプ状のＸ方向電極とストライプ状のＹ方向電極を形成して、それを交差するように重ね合わせてメッシュ構造の電極層としたものが開示されている。金属（銅）は、ＩＴＯ等の透明導電膜材料に比べて抵抗率が低いので、静電容量式タッチパネルの電極パターンとして用いても配線抵抗を低くすることが可能で、大画面用のタッチパネルにも適用可能となっている。

ところで、現在の静電容量式タッチパネルは、タッチパネル面への指先やペン先の接触によるものが主流であるが、指先をタッチパネル面に接触させると指紋が付着して、ディスプレイの視認性を阻害し、指先やペン先の接触による衝撃でタッチパネルの耐久性能が低下する。また、指先が汚れている状態では接触式のタッチパネルの操作ができない。このため、タッチパネルの普及が進むにつれ、接触操作だけでなく非接触操作でも検知可能なタッチパネルが望まれるようになってきている。

特許文献２には、接触及び非接触の両方検出可能なＯＬＥＤインターフェースが開示されている。このＯＬＥＤインターフェースは、パネル層ＧＬ、アノード電極層Ａ、有機発光層Ｏ及びカソード電極層Ｋの順で積層され、パネル層ＧＬの表面に、複数の菱形の電極セグメント２が複数行複数列のマトリクス状の配列パターンとなるよう、ＩＴＯコーティングによって透明電極層が形成されている。

このＩＴＯ透明電極層の電極セグメント２のうち、縁領域に位置する電極列Ｓ１とＳ９、及び電極行Ｚ１とＺ５の４つの電極グループを「フレーム」ととらえ、非接触で指先の接近を検知し、指先のＸ位置とＹ位置を検出可能な構成となっている。電極列Ｓ１とＳ９で非接触での指先のＸ位置を検知し、電極行Ｚ１とＺ５で非接触での指先のＹ位置を検知している。さらに、タッチパネル面と指先の距離を検出信号で検知してＺ位置を検出可能に構成し、指先がＺ位置の最短距離を下回った場合に接触モードに切り替えて、接触操作での指先のＸ位置及びＹ位置を検知している。

特開２０１４−０２９６１４号公報 特表２０１４−５１２６１５号公報

静電容量式タッチパネルにおいて、一つのタッチパネルで接触操作と非接触操作の両方での検知を可能にするためには、接触操作に対する分解能をある程度高く維持しなければならず、そのためには、限られた領域内での検出用電極数を多くする必要がある。そうすると、検出用電極１個当たりの面積が小さくなるため、指先が接近した状態での静電容量値の変化量を検知できない。すなわち、接触操作での検知のみ可能で、非接触操作での検知はできない。

特許文献２の透明電極層の電極パターンは、従来の静電容量式タッチパネルのＩＴＯ電極パターンと同じであり、検出用電極１個当たりの面積が小さく、それを複数個繋げて電極列や電極行としても、静電容量はさほど大きくならないので、非接触式操作を検知する感度を高めることが難しい。

一方、接触式と非接触式の両方式対応の静電容量式タッチパネルで非接触操作に対する感度を高くするためには、ＩＴＯの電極セグメントの電極面積を大きくして静電容量を大きくすることが考えられるが、限られた領域内でのＩＴＯの電極セグメントの電極面積を大きくすると、今度は検出用電極の数が減ることとなり、接触操作に対する分解能が下がる。このため、接触操作での分解能をある程度高く維持しつつ、非接触操作を高感度で検知可能なタッチパネルは実現困難となっている。

本発明の目的は、接触操作に対する分解能を高く維持しつつ、非接触操作に対する感度を高めた静電容量式タッチパネルを提供することである。

本発明の静電容量式タッチパネルは、１又は複数の透明なフィルム基材と、フィルム基材に装備された第１方向に延びる複数の第１方向電極及び前記第１方向と交差する第２方向に延びる複数の第２方向電極を有する静電容量式タッチパネルであって、前記各第１方向電極と各第２方向電極は夫々導電材料製の複数の細線で構成し、非接触操作を検知する為の少なくとも１つの透明導電膜電極を設けたものである。

前記透明導電膜電極の面積は、複数の第１方向電極及び複数の第２方向電極のうちの前記透明導電膜電極に平面視で重なる部分の合計面積よりも大きく設定されている。
前記第１，第２方向電極は接触操作を検知する為のものであり、前記透明導電膜電極は、前記第１，第２方向電極と異なる導電材料で構成されている。

前記第１方向は左右方向であり且つ前記第２方向は上下方向であり、前記透明導電膜電極は、前記第１方向に並べた１対の第１方向操作検知用透明導電膜電極と、前記第２方向に並べた１対の第２方向操作検知用透明導電膜電極とを有している。

また、前記透明導電膜電極は、前記第１方向を時計回り方向に４５°回転させた第３方向に並べた１対の第３方向操作検知用透明導電膜電極と、前記第２方向を時計回り方向に４５°回転させた第４方向に並べた１対の第４方向操作検知用透明導電膜電極を有する構成としてもよい。

また、フィルム基材の第１面に前記複数の第１方向電極及び複数の第２方向電極を形成し、前記フィルム基材の第２面に前記透明導電膜電極を形成してもよい。前記フィルム基材の第１面に前記透明導電膜電極を形成し、この透明導電膜電極の表面に絶縁膜を挟んで前記複数の第１方向電極及び複数の第２方向電極を形成してもよい。

また、第１フィルム部材として第１のフィルム基材に前記複数の第１方向電極と前記複数の第２方向電極と前記透明導電膜電極のうちの２つを形成し、第２フィルム部材として第２のフィルム基材に前記複数の第１方向電極と前記複数の第２方向電極と前記透明導電膜電極のうちの残りの１つを形成し、第１フィルム部材と第２フィルム部材とを接着剤層を介して接着して形成してもよい。

さらに、第１フィルム部材として前記第１のフィルム基材の第１面に前記複数の第１方向電極を形成し且つ第２面に前記複数の第２方向電極を形成し、第２フィルム部材として前記第２のフィルム基材の第１面及び／又は第２面に前記透明導電膜電極を形成し、前記第１フィルム部材を前記第２フィルム部材よりも前記タッチパネルのパネル面に近い位置に配置して形成してもよい。

本発明によれば、複数の第１方向電極及び複数の第２方向電極により、接触操作に対するＸ位置及びＹ位置を高精度で検知できる。また、少なくとも１つの透明導電膜電極は、複数の第１方向電極及び複数の第２方向電極と平面視で重なる部分の合計面積よりも大きいため、非接触操作に対する感度を高めることができる。すなわち、一つの静電容量式タッチパネルにおいて、接触操作での分解能を高めつつ、非接触操作での高感度検知が可能となる。

本発明の実施例１の静電容量式タッチパネルの平面図である。 実施例１の分解斜視図である。 実施例１の第１方向電極層の平面図である。 実施例１の第２方向電極層の平面図である。 実施例１のキャパシタ要素を示す基本構成図である。 実施例１の透明導電膜電極層の平面図である。 実施例１の静電容量式タッチパネルの層構造を説明する断面図である。 変更形態にかかる静電容量式タッチパネルの層構造を説明する断面図である。 変更形態にかかる静電容量式タッチパネルの層構造を説明する断面図である。 変更形態にかかる静電容量式タッチパネルの層構造を説明する断面図である。 変更形態にかかる静電容量式タッチパネルの層構造を説明する断面図である。 実施例２の静電容量式タッチパネルの透明導電膜電極の平面図である。 実施例３の静電容量式タッチパネルの透明導電膜電極の平面図である。 実施例４の静電容量式タッチパネルの透明導電膜電極の平面図である。 実施例５の静電容量式タッチパネルの透明導電膜電極の平面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について実施例に基づいて説明する。

本実施例に係る静電容量式タッチパネル１の基本的な構成を図１、図２に示す。静電容量式タッチパネル１は、透明フィルム基材２の表面（第１面）に第１方向電極層３、裏面（第２面）に第２方向電極層４を形成して第１フィルム部材１ａを作製し、透明フィルム基材５の裏面に透明導電膜電極層６を形成して第２フィルム部材１ｂを作製し、第１フィルム部材１ａと第２フィルム部材１ｂとを透明粘着剤層７によって貼り合わせた構成となっている。

透明フィルム基材２，５は、少なくとも可視光領域で無色透明であり、透明電極層形成温度における耐熱性を有していれば、その材料は特に限定されない。透明フィルム基材２，５の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフテレート（ＰＢＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂やシクロオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース系樹脂等が挙げられる。特に、ポリエチレンテレフタレートやシクロオレフィン系樹脂が好適である。

透明フィルム基材２，５の厚さは特に限定されないが、１０μｍ〜４００μｍが好ましく、５０μｍ〜１２５μｍがより好ましい。厚さが上記範囲内であれば、透明フィルム基材２，５が耐久性と適度な柔軟性とを有し得るため、透明フィルム基材２の両面に第１方向電極層３と第２方向電極層４を、また透明フィルム基材５の裏面に透明導電膜電極層６をロールトゥロール方式により生産性高く製膜することが可能である。

次に、接触操作を検知する為の第１方向電極層３、第２方向電極層４について、図３、図４に基づいて説明する。図３に示すように、左右方向（第１方向）に延びる導電細線３０を同じピッチで例えば６本平行に並べたものを、並列接続して１つの第１方向電極Ｘが形成される。第１方向電極Ｘには、左右方向に例えば６等分した位置で、６本の導電細線３０を電気的に接続する５本の冗長線３２が設けられていることが好ましい。第１方向電極層３は、この第１方向電極Ｘを５ｍｍピッチでストライプ状に例えばｍ行配列して第１方向電極Ｘ１〜Ｘｍとし、各第１方向電極Ｘから引き出された各接続配線３３を一端部に集めて形成した電極パターンとなる。

図４に示すように、上下方向（第２方向）に延びる導電細線４０を同じピッチで例えば６本平行に並べたものを、並列接続して１つの第２方向電極Ｙが形成される。第２方向電極Ｙには、上下方向に例えば５等分した位置で、６本の導電細線４０を電気的に接続する４本の冗長線４２が設けられていることが好ましい。第２方向電極層４は、この第２方向電極Ｙを５ｍｍピッチでストライプ状に例えばｎ列配列して第２方向電極Ｙ１〜Ｙｎとし、各第２方向電極Ｙから引き出された各接続配線４３を一端部に集めて形成した電極パターンとなる。

導電細線３０，４０は、厚さ１００ｎｍ〜５μｍ、線幅１μｍ〜５μｍで形成される。導電細線３０，４０が上記厚さ及び線幅のため、第１方向電極層３及び第２方向電極層４の製造工程において断線箇所が生じる恐れがあるため、冗長線３２，４２を設けて第１，第２方向電極Ｘ，Ｙの断線を防止している。

導電細線３０，４０の材質としては導電性を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択しうるが、電気抵抗率が低く、導電性の良い金属細線が用いられ、特に、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｕなどの金属が導電材料として好適である。

第１フィルム部材１ａの第１方向電極層３及び第２方向電極層４は、スパッタリング法や電解メッキ法にて製膜するため、本実施例においては長方形のシート状の透明フィルム基材２を適用したが、これに限定されるものではなく、第１方向電極層３及び第２方向電極層４の絶縁層としての機能を果たすものであれば適宜選択できる。

静電容量式タッチパネル１は、図５に示すように、ｎ本のドライブライン（第２方向電極Ｙ）とｍ本のセンスライン（第１方向電極Ｘ）とを有し、その交差箇所に静電容量方式の為のキャパシタ要素６０が構成される。ｎ本のドライブラインＹ１〜Ｙｎに微少時間おきに駆動信号を供給し、各ドライブラインＹ１〜Ｙｎのドライブ中のｍ本のセンスラインの信号を読み取ることで、タッチ操作した第１，第２方向の信号を検知するようになっている。静電容量式タッチパネル１に配置されているキャパシタ要素６０は、使用者の指先がパネル面に接触した際、指先と第１，第２方向電極Ｘ，Ｙ間に発生する浮遊容量が、キャパシタ要素６０の電気量に影響を及ぼすため、センスラインの信号からタッチ操作を検知することができる。

また、第１フィルム部材１ａには、図１、図２に示すように、第１方向電極層３と第２方向電極層４とを重ね合わせて、９０°で交差する格子状の電極パターンが形成されているが、第１フィルム部材１ａに形成される電極パターンは９０°で交差する格子状に限定されるものではない。

例えば、第１方向電極層３の第１方向電極Ｘ１〜Ｘｍと、第２方向電極層４の第２方向電極Ｙ１〜Ｙｎとの交差角を９０°より若干小さく又は大きく形成すれば、第１方向電極層３と第２方向電極層４とを９０°より若干角度をずらして重ね合わせた電極パターンとして形成することができ、タッチパネルの背部の表示画面の電極ラインとの相互作用で発生する干渉縞（モアレ）の発生を防ぎ、視認性を向上させることができる。

次に、非接触操作を高感度で検知する為の透明導電膜電極層６について、図１、図２、図６に基づいて説明する。透明導電膜電極層６は、透明フィルム基材５の裏面に形成され、図６に示すように、左右方向（第１方向）に並べた１対の左右方向操作検知用の電極セグメント６１，６２と、上下方向（第２方向）に並べた１対の上下方向操作検知用の電極セグメント６３，６４とを、隣接する電極間の隙間Ｍが等間隔となるよう配置し、各電極セグメント６１〜６４から接続配線６５を夫々引き出して、各接続配線６５を一端部に集めて電極パターンを形成した構成となる。

透明導電膜電極層６は、透明な導電材料で作製されればよく、第１方向電極層３及び第２方向電極層４とは異なる導電材料で作製され、例えば、金属酸化物（ＩＴＯ）又は導電性高分子材料で作製されることが好ましい。透明導電膜電極層６の膜厚は１００ｎｍ以下で、隙間Ｍは５０μｍ〜１００μｍが好ましい。透明導電膜電極層６の各電極セグメント６１〜６４の面積は、複数の第１方向電極Ｘ及び複数の第２方向電極Ｙのうち各電極セグメント６１〜６４と平面視で重なる部分の合計面積よりも大きく設定されている。

このため、層構造として透明導電膜電極層６より上方（タッチ面）に、接触操作の為の第１方向電極層３及び第２方向電極層４を配置しても、各電極セグメント６１〜６４の面積が大きいため、透明導電膜電極層６からの電気力線がパネル面から外側に出やすく、非接触操作に対する高感度での検知が可能となる。つまり、透明導電膜電極層６によって非接触操作を検知する場合、接続配線６５に流れる微小電流を微少時間おきにモニタリングしていき、使用者の指先をパネル面に近づけると非接触操作位置（指先に対応する位置）の電極セグメント６１〜６４と指先との間に浮遊容量が発生して、非接触操作位置の電極セグメント６１〜６４に微小電流が流れ、例えばこれらを相対的に検知することで非接触操作位置が検知可能となる。

ここで、静電容量式タッチパネルでの非接触操作に対する検知感度は、電極面積と関連し、電極面積が大きければ大きい程、使用者の指先がタッチパネルのパネル面から離れた位置でも高感度での検知が可能となる。従って、静電容量式タッチパネル１において、非接触操作に対する検知感度は、非接触操作を検知するための透明導電膜電極層６の電極セグメント６１〜６４の面積と関連し、電極セグメント６１〜６４の面積が大きければ大きい程、使用者の指先がタッチパネルのパネル面から離れた位置でも高感度での検知が可能となる。

パネル面に指先を接近させた非接触の状態で、電極セグメント６１で検知した後に電極セグメント６２で検知した場合、非接触状態で指先を左から右へ移動させたことが検知可能となる。同様に、電極セグメント６２で検知した後に電極セグメント６１で検知した場合、非接触状態で指先を右から左へ移動させたことが検知可能となる。同様に、電極セグメント６３で検知した後に電極セグメント６４で検知した場合、非接触状態で指先を上から下へ移動させたことが検知可能となる。同様に、電極セグメント６４で検知した後に電極セグメント６３で検知した場合、非接触状態で指先を下から上へ移動させたことが検知可能となる。

本実施例における透明導電膜電極層６にて操作可能となる具体的な非接触式の動作例について説明する。指先をパネル面に一定距離接近させた状態で、電極セグメント６１，６２の相互間での指先の移動で、例えば、表示画面の左右スクロール操作、ページ送り及びページ戻しの操作が指示可能となる。同様に電極セグメント６３，６４の相互間での指先の移動で、例えば、表示画面の上下スクロール操作、音量のＵＰ及びＤＯＷＮ操作が検知可能となる。

次に、実施例１の静電容量式タッチパネル１の層構造について、図７を参照して説明する。静電容量式タッチパネル１は、図７に示すように、透明フィルム基材２の表面に第１方向電極層３を形成し、その裏面に第２方向電極層４を形成した第１フィルム部材１ａと、透明フィルム基材５の裏面に透明導電膜電極層６を形成した第２フィルム部材１ｂとを透明粘着剤層７によって貼り合わせて作製される。透明粘着剤層７は光学透明両面粘着剤シート（ＯＣＡ）であって、透明性、接着信頼性、透明導電膜への耐腐食性に優れたものを適宜採用しうる。

次に、実施例１の静電容量式タッチパネル１の作製工程について図７を参照して説明する。
作製工程としては、透明フィルム基材２の表面に第１方向電極層３を形成する第１工程、透明フィルム基材２の裏面に第２方向電極層４を形成する第２工程、透明フィルム基材５の裏面に透明導電膜電極層６を形成する第３工程、第１フィルム部材１ａと第２フィルム部材１ｂとを貼り合わせる第４工程、という順序で静電容量式タッチパネル１が作製される。

まず、透明フィルム基材２の表面に第１方向電極層３を形成する第１工程、について説明する。スパッタリング装置を用いてロールトゥロール方式により、透明フィルム基材２の表面にシード層を製膜する。スパッタリング装置のチャンバー内に設けたターゲットとしては、金属、金属酸化物等が用いられる。その後、フォトリソグラフィ法により第１方向電極層３の電極パターンのパターニングが行われる。

パターニングは、シード層の表面にフォトレジスト剤を塗布し、第１方向電極層３の電極パターンを形成したフォトマスクの上から紫外線を照射する（露光）と、フォトレジスト剤が反応して、シード層の上に電極パターンが焼き付けられる。その後、電解メッキ製法により、レジストで覆われていない部分に金属膜（銅）を製膜してから、レジストを除去する。最後に、エッチング処理を施し、不要な露出部分のシード層を除去することにより行われる。

次に、透明フィルム基材２の裏面に第２方向電極層４を形成する第２工程、を前記第１工程と同様に行う。この際、前記第１方向電極層３の電極パターンに代えて、第２方向電極層４の電極パターンを形成したフォトマスクが使用される。第２工程が終了すると、透明フィルム基材２の表面に第１方向電極層３が形成され、裏面に第２方向電極層４が形成された第１フィルム部材１ａが作製される。

次に、透明フィルム基材５の裏面に透明導電膜電極層６を形成する第３工程が行われる。スパッタリング装置を用いてロールトゥロール方式により、透明フィルム基材５の片面にＩＴＯからなる透明導電薄膜を製膜する。製膜に用いられるガスとしては、アルゴン等の不活性ガスを主成分とするものが好適である。その後、フォトリソグラフィ法により透明導電膜電極層６の電極パターンのパターニングが行われる。

パターニングは、透明導電薄膜の表面にフォトレジスト剤を塗布し、透明導電膜電極層６の電極パターンを形成したフォトマスクの上から紫外線を照射する（露光）と、フォトレジスト剤が反応して、電極パターンが焼き付けられる。その後、エッチング処理により、レジストで覆われていない部分の透明導電薄膜を取り除き、最後に、薬品などでフォトレジスト剤を除去することにより行われる。第３工程により、透明フィルム基材５の裏面に透明導電膜電極層６が形成された第２フィルム部材１ｂが作製される。

最終工程として、第１フィルム部材１ａと第２フィルム部材１ｂとを貼り合わせる第４工程が行われる。第１フィルム部材１ａと第２フィルム部材１ｂとを透明粘着剤層７としての光学透明両面粘着剤シートを用いて貼り合わせると静電容量式タッチパネル１が作製される。

ここで、第１方向電極層３、第２方向電極層４及び透明導電膜電極層６の製膜方法は、均一な薄膜が形成される製造方法であれば、スパッタリング法に限定されず、他の製膜方法を適宜採用しうる。

次に、静電容量式タッチパネル１の層構造の変更形態について説明する。図８に示す層構造からなる静電容量式タッチパネル１Ａは、透明フィルム基材２の表面（第１面）に第１方向電極層３、透明絶縁層８及び第２方向電極層４を上から順に形成し、裏面（第２面）に透明導電膜電極層６を形成したものである。静電容量式タッチパネル１Ａは、透明フィルム基材２を１枚で作製できるため、静電容量式タッチパネル１と比べて薄く作製できる。また、静電容量式タッチパネル１Ａにおいても、層構造として透明導電膜電極層６よりに上方に、接触操作の為の第１方向電極層３及び第２方向電極層４が配置されるため、透明導電膜電極層６からの電気力線がパネル面から外側に出やすく、非接触操作に対する高感度での検知が可能となる。

図９に示す層構造からなる静電容量式タッチパネル１Ｂは、透明フィルム基材２の表面（第１面）に透明導電膜電極層６を形成し、この透明導電膜電極層６の表面に第１方向電極層３、透明絶縁層８及び第２方向電極層４を上から順に形成したものである。静電容量式タッチパネル１Ｂは、透明フィルム基材２を１枚で作製できるため、静電容量式タッチパネル１に比べて薄く作製できる。また、静電容量式タッチパネル１Ｂにおいても、層構造として透明導電膜電極層６より上方に、接触操作の為の第１方向電極層３及び第２方向電極層４が配置されるため、透明導電膜電極層６からの電気力線がパネル面から外側に出やすく、非接触操作に対する高感度での検知が可能となるが、第２方向電極層４と透明導電膜電極層６とが、別回路を形成するため、これらの間に何らかの絶縁層か、或いは接触検知と非接触検知を分離検出する電気的制御が必要となる。

図１０に示す層構造からなる静電容量式タッチパネル１Ｃは、透明フィルム基材２の表面（第１面）に第１方向電極層３、透明絶縁層８及び第２方向電極層４を上から順に形成してなる第１フィルム部材１ｃと、透明フィルム基材５の表面（第１面）に透明導電膜電極層６を形成してなる第２フィルム部材１ｄとを、透明粘着剤層７によって貼り合わせたものである。第１フィルム部材１ｃが第２フィルム部材１ｄよりも静電容量式タッチパネル１Ｃのパネル面に近い位置に配置される。透明フィルム基材２の表面に第１方向電極層３、透明絶縁層８及び第２方向電極層４を順に製膜してから、レーザーエッチング等により、各電極層３，４のパターニングが同時に出来るため、製造時間の短縮やコストの削減が可能となる。

図１１に示す層構造からなる静電容量式タッチパネル１Ｄは、透明フィルム基材２の表面（第１面）に第１方向電極層３を形成し、その裏面（第２面）に第２方向電極層４を形成した第１フィルム部材１ａと、透明フィルム基材５の表面（第１面）に透明導電膜電極層６を形成した第２フィルム部材１ｅとを、透明粘着剤層７によって貼り合わせたものである。第１フィルム部材１ａが第２フィルム部材１ｅよりも静電容量式タッチパネル１Ｄのパネル面に近い位置に配置される。静電容量式タッチパネル１Ｄは、静電容量式タッチパネル１の第２フィルム部材１ｂを第２フィルム部材１ｅに置き換えたものに相当する。

静電容量式タッチパネル１の層構造は、図７〜１１に示したものに限定されるものではなく、その他の層構造であっても、第１方向電極層３、第２方向電極層４及び透明導電膜電極層６を形成可能なものであれば、適宜選択しうる。

実施例２では、図１２に示すように、前記透明導電膜電極層６に代えて透明導電膜電極層６Ａが設けられる。その他は実施例１と同様に構成した静電容量式タッチパネル１である。透明導電膜電極層６Ａとして、矩形形状のＩＴＯからなる１つの電極セグメント８０が形成され、電極セグメント８０から接続配線８１を引き出した構成となる。

透明導電膜電極層６Ａは、電極セグメント８０の面積が大きいため、指先をパネル面に近づけた場合の浮遊容量が大きくなり、タッチパネルのパネル面と直交する方向（Ｚ軸方向）からパネル面に指先を接近させる非接触操作を高感度で検知可能となる。透明導電膜電極層６Ａでは、例えば、指先をパネル面に接近させて、指先とパネル面とのＺ軸方向の距離が一定距離以内となった場合に、操作メニューを画面に表示させる操作や、消費電力削減のために消滅させていたバックライトをＯＮにする操作等が可能となる。

実施例３では、図１３に示すように、前記透明導電膜電極層６に代えて透明導電膜電極層６Ｂが設けられる。その他は実施例１と同様に構成した静電容量式タッチパネル１である。透明導電膜電極層６Ｂは、左右方向（第１方向）に並べた１対の左右方向操作検知用の電極セグメント８２，８３と、上下方向（第２方向）に並べた１対の上下方向操作検知用の電極セグメント８４，８５と、左右方向（第１方向）を時計回り方向に４５°回転させた第３方向に並べた１対の第３方向操作検知用の電極セグメント８６，８７と、上下方向（第２方向）を時計回り方向に４５°回転させた第４方向に並べた１対の第４方向操作検知用の電極セグメント８８，８９とを、隣接する各電極セグメント間に等間隔の隙間ＭＢを設けて配置し、各電極セグメント８２〜８９夫々から接続配線９０を引き出して、各接続配線９０を一端部に集めた構成となる。

透明導電膜電極層６Ｂでは、実施例１での操作に加え、例えば、ナビゲーションの為の地図表示アプリや、ゲームアプリにおいて、表示位置を上下左右方向（電極セグメント８２〜８５）の指示だけでなく、右上方向（電極セグメント８８）、右下方向（電極セグメント８７）、左上方向（電極セグメント８６）、左下方向（電極セグメント８９）への指示操作も指示可能となる。

実施例４では、図１４に示すように、前記透明導電膜電極層６に代えて透明導電膜電極層６Ｃが設けられる。その他は実施例１と同様に構成した静電容量式タッチパネル１である。透明導電膜電極層６Ｃは、左右方向（第１方向）に並べた１対の左右方向操作検知用の電極セグメント９１，９２と、上下方向（第２方向）に並べた１対の上下方向操作検知用の電極セグメント９３，９４と、左右方向（第１方向）を時計回り方向に４５°回転させた第３方向に並べた１対の第３方向操作検知用の電極セグメント９５，９６と、上下方向（第２方向）を時計回り方向に４５°回転させた第４方向に並べた１対の第４方向操作検知用の電極セグメント９７，９８と、電極セグメント９１〜９８の中央位置に設けた電極セグメント９９とを、隣接する各電極セグメント間に等間隔の隙間ＭＣを設けて配置し、各電極セグメント９１〜９９夫々から接続配線１００を引き出して、各接続配線１００を一端部に集めた構成となる。

透明導電膜電極層６Ｃでは、実施例３での操作例に加え、例えば、中央の電極セグメント９９に指先が接近すると操作メニューが表示され、次いで、非接触の状態のまま指先を移動させて選択した所望の操作が実行されるといった指示が可能となる。さらに、最初に電極セグメント９１〜９９の何れかに指先が接近したことを検知した時に、各電極セグメント９１〜９９に対応する位置に数字の１〜９を表示させ、スリープ状態を解除するためのパスコードを非接触で入力操作が可能に構成することもできる。

実施例５では、図１５に示すように、前記透明導電膜電極層６に代えて透明導電膜電極層６Ｄが設けられる。その他は実施例１と同様に構成した静電容量式タッチパネル１である。透明導電膜電極層６Ｄは、実施例４の透明導電膜電極層６Ｃの矩形形状の各電極セグメント９１〜９９を円形形状の電極セグメント１０１〜１０９に置き換え、各電極セグメント１０１〜１０９夫々から接続配線１１０を引き出して、各接続配線１１０を一端部に集めた構成となる。透明導電膜電極層６Ｄでは、実施例４と同様の操作が可能である。

その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。

１ 静電容量式タッチパネル
１ａ 第１フィルム部材
１ｂ 第２フィルム部材
２，５ 透明フィルム基材
３ 第１方向電極層
４ 第２方向電極層
６ 透明導電膜電極層
７ 透明粘着剤層
３０，４０ 導電細線
６０ キャパシタ要素
６１〜６４ 電極セグメント
６５ 接続配線
Ｘ 第１方向電極
Ｙ 第２方向電極

Claims (11)

1. １又は複数の透明なフィルム基材と、前記フィルム基材に装備された第１方向に延びる複数の第１方向電極及び前記第１方向と交差する第２方向に延びる複数の第２方向電極を有する静電容量式タッチパネルにおいて、
   前記各第１方向電極と各第２方向電極は夫々導電材料製の複数の細線で構成され、
   非接触操作を検知する為の少なくとも１つの透明導電膜電極が設けられたことを特徴とする静電容量式タッチパネル。
2. 前記透明導電膜電極の面積は、複数の第１方向電極及び複数の第２方向電極のうちの前記透明導電膜電極に平面視で重なる部分の合計面積よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式タッチパネル。
3. 前記第１，第２方向電極は接触操作を検知する為のものであり、
   前記透明導電膜電極は、前記第１，第２方向電極と異なる導電材料で構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の静電容量式タッチパネル。
4. 前記透明導電膜電極は、金属酸化物又は導電性高分子材料で構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の静電容量式タッチパネル。
5. 前記透明導電膜電極を介して、前記タッチパネルのパネル面と直交する方向から前記パネル面に接近する非接触操作を検知可能に構成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の静電容量式タッチパネル。
6. 前記第１方向は左右方向であり且つ前記第２方向は上下方向であり、
   前記透明導電膜電極は、前記第１方向に並べた１対の第１方向操作検知用透明導電膜電極と、前記第２方向に並べた１対の第２方向操作検知用透明導電膜電極を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の静電容量式タッチパネル。
7. 前記透明導電膜電極は、前記第１方向を時計回り方向に４５°回転させた第３方向に並べた１対の第３方向操作検知用透明導電膜電極と、前記第２方向を時計回り方向に４５°回転させた第４方向に並べた１対の第４方向操作検知用透明導電膜電極を有することを特徴とする請求項６に記載の静電容量式タッチパネル。
8. 前記フィルム基材の第１面に前記複数の第１方向電極及び複数の第２方向電極が形成され、前記フィルム基材の第２面に前記透明導電膜電極が形成されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の静電容量式タッチパネル。
9. 前記フィルム基材の第１面に前記透明導電膜電極が形成され、この透明導電膜電極の表面に絶縁膜を挟んで前記複数の第１方向電極及び複数の第２方向電極が形成されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の静電容量式タッチパネル。
10. 第１のフィルム基材に前記複数の第１方向電極と前記複数の第２方向電極と前記透明導電膜電極のうちの２つを形成してなる第１フィルム部材と、第２のフィルム基材に前記複数の第１方向電極と前記複数の第２方向電極と前記透明導電膜電極のうちの残りの１つを形成してなる第２フィルム部材とを接着剤層を介して接着したことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の静電容量式タッチパネル。
11. 前記第１のフィルム基材の第１面に前記複数の第１方向電極を形成し且つ第２面に前記複数の第２方向電極を形成してなる第１フィルム部材と、前記第２のフィルム基材の第１面及び／又は第２面に前記透明導電膜電極を形成してなる第２フィルム部材とを有し、
    前記第１フィルム部材を前記第２フィルム部材よりも前記タッチパネルのパネル面に近い位置に配置したことを特徴とする請求項１〜７、１０のいずれかに記載の静電容量式タッチパネル。

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