WO2014024683A1 - タッチパネルおよび表示装置 - Google Patents
タッチパネルおよび表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014024683A1 WO2014024683A1 PCT/JP2013/070053 JP2013070053W WO2014024683A1 WO 2014024683 A1 WO2014024683 A1 WO 2014024683A1 JP 2013070053 W JP2013070053 W JP 2013070053W WO 2014024683 A1 WO2014024683 A1 WO 2014024683A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- electrode
- touch panel
- lattice
- panel according
- shape
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0448—Details of the electrode shape, e.g. for enhancing the detection of touches, for generating specific electric field shapes, for enhancing display quality
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/047—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using sets of wires, e.g. crossed wires
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
- G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
- G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
- G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
- G06F2203/04112—Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
- G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
- G09G2300/0421—Structural details of the set of electrodes
- G09G2300/0426—Layout of electrodes and connections
Definitions
- the present invention relates to a touch panel and a display device including the touch panel.
- a touch panel implements a function that allows a finger or an input pen as an input means to be brought into contact with the display surface and selected according to the contact position.
- Display devices have been generalized.
- a resistance film method (a method in which an input position is detected by contact between an upper conductive substrate and a lower conductive substrate when pressed) or capacitance
- the system (method of detecting the input position by detecting the change in the capacity of the touched place) has been mainly used.
- the capacitive touch panel is capable of detecting the contact position with a simple operation and is capable of multi-touch (detecting multiple touch positions simultaneously). It has become.
- the electrode of such a capacitive touch panel is formed of a transparent electrode material such as ITO (Indium Tin Oxide) having a relatively high resistance, and is used for a relatively large display device such as a television or a monitor.
- ITO Indium Tin Oxide
- the transmission speed of the current between the electrodes becomes slow, and the response speed, which is the time from when the fingertip is touched until the position is detected, becomes slow.
- Patent Document 1 discloses a case where the electrode of the capacitive touch panel is formed by a fine metal wire made of gold (Au), silver (Ag), or copper (Cu).
- FIG. 25 is a diagram showing a schematic configuration of electrodes of a touch panel formed of a thin metal wire disclosed in Patent Document 1.
- FIG. 25A shows a case where a plurality of first conductive patterns 122A in which two or more first large lattices 114A are arranged in the x direction via the first connecting portions 116A are connected via the first insulating portions 124A.
- FIG. 25B shows the first conductive sheet (X pattern electrode) 110A formed in the y direction perpendicular to the x direction, and FIG. 25B shows that the two or more second large lattices 114B are the second connection portions 116B.
- a second conductive sheet (Y pattern) formed by arranging a plurality of second conductive patterns 122B arranged in the y direction via the second insulating portion 124B and arranged in the x direction perpendicular to the y direction. Electrode) 110B.
- each of the first large lattice 114A and the second large lattice 114B formed by the fine metal wires is configured by repeating a plurality of square small lattices 118, and the first connection portion 116A and the second connection are formed.
- the section 116B is configured by arranging one or more medium lattices 120a, 120b, 120c, and 120d having a pitch n times (n is a real number larger than 1) the square small lattice 118.
- the 1st conductive sheet (X pattern electrode) 110A and the 2nd conductive sheet (Y pattern electrode) 110B are laminated so that it may be arranged in a mutual space part via an insulating layer, Capacitive touch panel electrodes are formed.
- the length of one side of the square small lattice 118 is preferably 50 to 500 ⁇ m, and more preferably 150 to 300 ⁇ m. Is within the above range, it is possible to reduce the resistance of the capacitive touch panel electrode and maintain good transparency.
- Such a touch panel is attached to the front surface of the display device. It is described that the display can be visually recognized without feeling uncomfortable.
- Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2011-129112 (published on June 30, 2011)”
- the first conductive sheet (X pattern electrode) 110A and the second conductive sheet (Y pattern electrode) 110B provided in the capacitive touch panel electrode disclosed in Patent Document 1 are different layers.
- the first conductive sheet (X pattern electrode) 110A and the second conductive sheet (Y pattern) are formed when the wiring width of the thin metal wires varies in the patterning process.
- the aperture ratio (transmittance) differs between the electrode 110B and a bright and dark pattern occurs.
- the length of one side of the square small lattice 118 in the first conductive sheet (X pattern electrode) 110A and the second conductive sheet (Y pattern electrode) 110B may be increased.
- the length of one side of the square small lattice 118 is increased, a mesh-like wiring pattern is likely to be visually recognized.
- FIG. 26 the reason why the bright and dark pattern is generated and the reason why the mesh-like wiring pattern is easily visible will be described with reference to FIGS. 26 and 27.
- FIG. 26A is a diagram showing a square small lattice 118 in the capacitive touch panel electrode disclosed in Patent Document 1
- FIG. 26B is a first conductive sheet (X pattern electrode).
- X pattern electrode a first conductive sheet
- the length of one side of the square small lattice 118 is increased to generate a light and dark pattern. It is a figure for demonstrating that it can suppress.
- FIG. 26B shows the first conductive sheet (X pattern electrode) 110A when the wiring width of the square small lattice shown in FIG. 26A is 10 ⁇ m and one side of the square small lattice is 500 ⁇ m.
- size of the variation in the wiring width which arises in the patterning process with the 2nd conductive sheet (Y pattern electrode) 110B is shown.
- any electrode can be formed with a design value of 10 ⁇ m.
- the difference in aperture ratio (transmittance) is 0%, and no bright / dark pattern is visible.
- the aperture ratio (transmittance) is 1.6% when there is a variation in wiring width of ⁇ 2 ⁇ m.
- the wiring width of the square small lattice is 10 ⁇ m and one side of the square small lattice is 500 ⁇ m
- the wiring width of the first conductive sheet (X pattern electrode) 110A and the second conductive sheet (Y pattern electrode) 110B is ⁇
- a light / dark pattern is observed on the touch panel electrode, and when there is a variation of ⁇ 1 ⁇ m in the wiring width, the light / dark pattern is visually recognized to some extent.
- the wiring width of the square small lattice is designed to be 10 ⁇ m and one side of the square small lattice is designed to be 500 ⁇ m, the occurrence of light and dark patterns cannot be avoided in mass production.
- one side of the square small lattice must be lengthened, and when one side of the square small lattice is 810 ⁇ m, the first conductive sheet (X pattern electrode) 110A and the second conductive In the patterning process with the sheet (Y pattern electrode) 110B, even if the wiring width varies ⁇ 2 ⁇ m, the difference in aperture ratio (transmittance) can be 1% or less, and there is no practical problem. Can be about.
- FIG. 27 is a diagram showing the relationship between the spatial frequency and the contrast sensitivity when one side of the square small lattice is 500 ⁇ m and 810 ⁇ m.
- the contrast sensitivity is (1 / contrast threshold)
- the spatial frequency is the number of fringes per viewing angle.
- a four-period striped pattern (4 cycle / deg) within the viewing angle of 1 degree is the most sensitive. This is a striped pattern with a period of 1.3 mm when the viewing distance when operating the touch panel is assumed to be 300 mm. It corresponds to.
- the length of one side of the square small lattice is 500 ⁇ m, it is 10.5 (cycle / deg) at a viewing distance of 300 mm, the contrast sensitivity is lowered, and the mesh-like square small lattice is not easily noticeable.
- the above-described light and dark pattern is visually recognized.
- the capacitive touch panel electrode disclosed in Patent Document 1 has a problem in that it cannot solve both the problem of light and dark patterns and the problem of visibility of mesh-like small lattices.
- the present invention has been made in view of the above problems, and even if variations occur in the patterning process of the touch panel electrode, the touch panel that can prevent the bright and dark pattern and the mesh-like small lattice from being visually recognized. And a display device.
- the touch panel of the present invention has a plurality of first unit electrodes including a plurality of first unit electrodes including a plurality of grids formed by wirings made of fine metal wires, which are connected in a first direction.
- the first electrode formed by arranging a first electrode array in a second direction orthogonal to the first direction at a predetermined interval is electrically separated from the first electrode,
- a plurality of second electrode arrays formed by connecting a plurality of second unit electrodes including a plurality of grids in the second direction are formed by being arranged at predetermined intervals in the first direction.
- the first unit electrode and the second unit electrode in a plan view so that either one of the electrodes is surrounded by the other electrode in plan view.
- One electrode and the second electrode are arranged And the difference in transmittance between the plurality of gratings is 1% or less, and the wiring in the plurality of gratings is at least a portion formed at a first period interval, and the first period interval.
- the shape of the lattice is formed so as to include portions formed at different second periodic intervals.
- the shape of the grating is such that a difference in transmittance between the plurality of gratings is 1% or less, and the wirings are formed at least at the first periodic interval in the plurality of gratings. And a portion formed at a second periodic interval different from the first periodic interval.
- the display device of the present invention is characterized by including the touch panel in order to solve the above problems.
- any one of the first unit electrode and the second unit electrode is surrounded by the other electrode.
- the electrode and the second electrode are arranged, a difference in transmittance between the plurality of lattices is 1% or less, and the wiring is formed at least at the first periodic interval in the plurality of lattices. And a portion formed at a second periodic interval different from the first periodic interval, the shape of the lattice is formed.
- the display device of the present invention has the above touch panel.
- FIG. It is a figure which shows schematic structure of the electrode of the touchscreen formed with the metal fine wire currently disclosed by patent document 1.
- FIG. It is a figure for demonstrating the reason a light-dark pattern generate
- a liquid crystal display device will be described as an example of a display device provided with a touch panel electrode.
- the present invention is not limited to this, for example, an organic EL display device or the like. Of course, it is good.
- FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the capacitive touch panel 10.
- the touch panel 10 has a transparent film 3 on which a Y electrode (Y pattern electrode) 4 is formed and an X electrode (X pattern electrode) 2 formed on the lower surface of the glass substrate 5.
- the transparent film 1 is laminated in order.
- a transparent PET film can be used.
- the copper foil bonded on the transparent PET film is etched or the silver formed by sputtering is etched. Or by printing a silver paste on a transparent PET film to form a predetermined pattern.
- the predetermined pattern of the X electrode 2 and the Y electrode 4 is comprised by the wiring which consists of a metal fine wire,
- the material will not be specifically limited if a resistance value is low, Gold (Au) may be used in addition to copper (Cu) and silver (Ag).
- the touch panel 10 when the touch panel 10 is combined with a flexible display device, it is preferable to use a flexible transparent substrate instead of the glass substrate 5.
- the touch panel 10 does not necessarily use a configuration in which the X electrode 2 and the Y electrode 4 are formed on a transparent film.
- a configuration in which the X electrode 2 and the Y electrode 4 are formed on a transparent film For example, one of the X electrode 2 and the Y electrode 4 on the glass substrate 5 is used. After forming the other of the X electrode 2 and the Y electrode 4 on the insulating layer via the insulating layer, a configuration in which a transparent protective film is formed thereon may be used.
- a color filter layer or the like is formed on the surface of the glass substrate 5 where the X electrode 2 and the Y electrode 4 are not formed.
- 5 is a color filter substrate, and a liquid crystal display device including an on-cell type touch panel can be realized.
- the glass substrate 5 is used as a color filter substrate
- a TFT substrate is provided on the surface of the glass substrate 5 on which the X electrode 2 and the Y electrode 4 are formed so as to face each other
- a liquid crystal display provided with an in-cell type touch panel An apparatus can also be realized.
- FIG. 3 is a diagram showing a schematic shape of the X electrode 2 and the Y electrode 4 provided in the touch panel 10.
- FIG. 3A shows a schematic shape of the X electrode 2
- the X electrode 2 is a unit electrode having a substantially square lattice shape composed of a plurality of small rectangular lattices 2u formed of wiring 6 made of fine metal wires.
- Each electrode 2a, 2b, 2c... Formed by 2W being electrically connected to each other in the X direction in the figure is formed by being arranged at a predetermined interval in the Y direction in the figure.
- FIG. 3B shows a schematic shape of the Y electrode 4, and the Y electrode 4 has a substantially square lattice shape made up of a plurality of rectangular small lattices 4 u formed of wires 6 made of fine metal wires.
- Each of the electrodes 4a, 4b, 4c,... Formed by electrically connecting the unit electrodes 4W to each other in the Y direction in the figure is arranged at predetermined intervals in the X direction in the figure.
- FIG. 1 is a diagram showing a pattern of a touch panel electrode composed of an X electrode 2 and a Y electrode 4 when the touch panel 10 is viewed from the glass substrate 5 side.
- the X electrode 2 and the Y electrode 4 are laminated so as to be disposed in a space portion of each other via a transparent film 3 (not shown) as an insulating layer, thereby forming a touch panel electrode. .
- the touch panel electrode is arranged so that the substantially square lattice unit electrode 2W of the X electrode 2 is surrounded by the substantially square lattice unit electrode 4W of the Y electrode 4 in plan view, while the Y electrode 4
- the substantially square grid unit electrodes 4W are arranged and formed so as to be surrounded by the substantially square grid unit electrodes 2W in the X electrode 2.
- FIG. 4 is a partially enlarged view of the X electrode 2 provided in the touch panel 10.
- the electrode 2a constituting the X electrode 2 is formed by electrically connecting a plurality of unit electrodes 2W having a substantially square lattice shape, and having a plurality of substantially square lattice shapes.
- the unit electrode 2W is composed of a plurality of rectangular small lattices 2u illustrated in FIG.
- the Y electrode 4 provided in the touch panel 10 is electrically connected to a plurality of unit electrodes 4W having a substantially square lattice shape.
- the plurality of unit electrodes 4W having a substantially square lattice shape are composed of a plurality of rectangular small lattices 4u similar to the plurality of rectangular small lattices 2u illustrated in FIG.
- the wiring 6 includes at least a portion formed at a first periodic interval and a portion formed at a second periodic interval different from the first periodic interval.
- the first cycle interval is 3x
- the second cycle interval is x.
- the periodic pattern of the small lattice is easy to be visually recognized, but when two or more cycles are mixed, the mesh is cut off and becomes difficult to be visually recognized as the periodic pattern of the small lattice. Furthermore, if the period of two or more is a combination of large and small in contrast sensitivity, visibility is eased.
- the unit electrode 2W having a substantially square lattice shape in the X electrode 2 and the unit electrode 4W having a substantially square lattice shape in the Y electrode 4 are electrically separated, formed on the same plane, and the unit electrodes 2W intersecting each other.
- the structure which provided the insulating layer between the connection part of this and the connection part of unit electrode 4W can also be used.
- the ratio of the long side to the short side in the rectangular small lattices 2u and 4u is 3: 1.
- the wiring width of the wiring 6 made of fine metal wires was designed to be 10 ⁇ m, and the long and short sides of the rectangular small lattices 2u and 4u were designed to be 1620 ⁇ m and 540 ⁇ m.
- the difference in aperture ratio (transmittance) between the X electrode 2 and the Y electrode 4 is more preferably 0.5% or less.
- the length of the long side of the rectangular small lattices 2u and 4u, 1620 ⁇ m, is 3.23 (cycle / deg) when the viewing distance is 300 mm, and the contrast sensitivity.
- Is 540 ⁇ m, which is the length of the short sides of the rectangular small lattices 2u and 4u, is 9.70 (cycle / deg) at a viewing distance of 300 mm, and the contrast sensitivity decreases to about 100 or less.
- FIG. 6 is a diagram showing a pattern of a touch panel electrode composed of the X electrode 2 and the Y electrode 4 manufactured by applying the above design values.
- the touch panel electrode composed of the X electrode 2 and the Y electrode 4 constituted by a set of rectangular small lattices 2u and 4u has an electrode pitch of 9.164 mm for both the X electrode 2 and the Y electrode 4. As a touch panel, it can be operated with good performance and accuracy.
- a touch panel electrode composed of an X electrode 2 and a Y electrode 4 configured by a set of rectangular small lattices 2u and 4u having a ratio of a long side to a short side of 3: 1 is taken as an example.
- the present invention is not limited to this, and the aperture ratio (transmittance) of the X electrode 2 and the Y electrode 4 even if the wiring width varies in the patterning process of the X electrode 2 and the Y electrode 4.
- the difference can be 1% or less, and the spatial frequency, which is the number of fringes per degree of viewing angle when the length of at least one side of the lattice is 300 mm, is 9 cycles / deg or more (contrast sensitivity is about 100).
- the wiring width of the wiring 6 made of fine metal wires and the shape of the small lattices 2u and 4u are not particularly limited.
- the unit electrode 2W having a substantially square lattice shape in the X electrode 2 and the unit electrode 4W having a substantially square lattice shape in the Y electrode 4 are formed adjacent to each other in the touch detection region, A capacitance CF is formed between the adjacent unit electrode 2W and the unit electrode 4W, and this capacitance CF is different between when the detection object such as a finger or a pen is not touched and when it is touched.
- the touch capacity is larger than the non-touch capacity ( CF_untouch ⁇ CF_touch ). Using this principle, the touch position can be detected.
- a signal having a predetermined waveform is sequentially input from terminal portions (not shown) electrically connected to the respective electrodes 2a, 2b, 2c,... In the X electrode 2, and the respective electrodes 4a,. Detection signals are output from terminal portions (not shown) electrically connected to 4b, 4c.
- a touch panel electrode including the X electrode 2 and the Y electrode 4 configured by a set of rectangular small lattices 2u and 4u having a ratio of a long side to a short side of 3: 1 will be described.
- the X electrode 12 and the Y electrode 14 are formed of a set of polygonal small lattices having a ratio of the long side to the short side of 2: 1, and the substantially square lattice shape.
- connection portion 12X that connects the unit electrodes 12W of the X electrode 12 and the connecting portion 14X that connects the unit electrodes 14W of the substantially square lattice-shaped Y electrodes 14 are viewed in plan view, a polygonal small lattice
- the present embodiment is different from the first embodiment in that the connection portions 12X and 14X are formed, and the other configurations are as described in the first embodiment.
- members having the same functions as those shown in the drawings of the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
- FIG. 7 is a diagram showing a schematic shape of the X electrode 12 and the Y electrode 14 provided in the touch panel 20.
- FIG. 7A shows a schematic shape of the X electrode 12, and the X electrode 12 has a ratio of a plurality of long sides and short sides formed by the wiring 6 made of a fine metal wire of 2: 1.
- Each of the electrodes 12 a, 12 b, 12 c... Formed by connecting the unit electrodes 12 W having a substantially square lattice made of polygonal small lattices electrically in the X direction in the drawing by the connecting portion 12 X is shown in the drawing. In the Y direction, they are arranged at predetermined intervals.
- FIG. 7B shows a schematic shape of the Y electrode 14, and the Y electrode 14 has a ratio of a plurality of long sides and short sides formed by the wiring 6 made of fine metal wires of 2: 1.
- the connecting portions 12X and 14X are composed of a plurality of square lattices, but as shown in FIG. When a portion where the connecting portion 12X and the connecting portion 14X intersect is viewed in a plan view, a polygonal small lattice, specifically, a square hexagonal small lattice appears.
- connection portions 12X and 14X By configuring the connection portions 12X and 14X in such a configuration, there are a plurality of electrical connection paths of the individual electrodes 12a, 12b, 12c, 14a, 14b, and 14c, which are caused by disconnection as compared with the first embodiment. It is possible to reduce the probability of defects and to realize the touch panel 20 with improved productivity and reliability.
- FIG. 9 is a diagram showing a polygonal small lattice used in the touch panel 20 of the present embodiment.
- FIG. 9A shows rectangular small lattices 12u and 14u formed of wiring 6 made of fine metal wires having a ratio of the long side to the short side of 2: 1.
- FIG. 9B shows the long side.
- the square hexagonal small lattices 12u ′ and 14u ′ formed by the wiring 6 made of fine metal wires having a short side ratio of 2: 1 are shown.
- the wiring width is 10 ⁇ m
- the long side of each small lattice is 1160 ⁇ m
- the short side is 580 ⁇ m. 10A, even if a variation of ⁇ 2 ⁇ m occurs in the wiring width in the patterning process of the X electrode 12 and the Y electrode 14, as shown in FIG.
- the difference in the aperture ratio (transmittance) of the electrode 14 could be 1% or less, and in the touch panel 20, it was possible to make the light and dark pattern have no practical problem.
- the length of the long sides of the rectangular small lattices 12u and 14u and the hexagonal small lattices 12u ′ and 14u ′ is 1160 ⁇ m. Is 4.51 (cycle / deg) at 300 mm and the contrast sensitivity is very high, but the length of the short sides of the rectangular small lattices 12u and 14u and the hexagonal small lattices 12u 'and 14u' 580 ⁇ m is 9.03 (cycle / deg) at a viewing distance of 300 mm, and the contrast sensitivity is reduced to about 100 or less.
- the touch panel electrode provided in the touch panel 20 is arranged so that fine wirings having a period of 1160 ⁇ m and a period of 580 ⁇ m are mixed, so that it is difficult to be recognized as a periodic pattern.
- the visibility of the rectangular small lattices 12u and 14u and the hexagonal small lattices 12u ′ and 14u ′ is further relaxed compared to the first embodiment, and can be of a practically good level. It was.
- FIG. 11 is a diagram showing a pattern of a touch panel electrode composed of an X electrode 12 and a Y electrode 14 produced by applying the above design values.
- a touch panel electrode composed of an X electrode 12 and a Y electrode 14 formed of a set of rectangular small lattices 12u and 14u and square hexagonal small lattices 12u 'and 14u' is an X electrode.
- the electrode pitch of each of the 12 and Y electrodes 14 is 6.562 mm, and the touch panel can be operated with good performance and accuracy.
- the X electrode 22 and the Y electrode 24 are formed of a set of polygonal small lattices having a ratio of the long side to the short side of 2: 1, as in the second embodiment described above.
- the shape of the connecting portion 22X that connects the unit electrodes 22W of the X electrode 22 and the connecting portion 24X that connects the unit electrodes 24W of the substantially square grid-shaped Y electrodes 24 is different from that of the second embodiment described above.
- Other configurations are as described in the second embodiment.
- members having the same functions as those shown in the drawings of the second embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
- FIG. 12 is a diagram showing a schematic shape of the X electrode 22 and the Y electrode 24 provided in the touch panel 30.
- FIG. 12A shows a schematic shape of the X electrode 22, and the X electrode 22 has a ratio of a plurality of long sides and short sides formed by the wiring 6 made of fine metal wires of 2: 1.
- Each of the electrodes 22a, 22b, 22c... Formed by connecting the unit electrodes 22W having a substantially square lattice made of polygonal small lattices in the X direction in the drawing by the connecting portion 22X is shown in the drawing. In the Y direction, they are arranged at predetermined intervals.
- FIG. 12B shows a schematic shape of the Y electrode 24, and the Y electrode 24 has a ratio of a plurality of long sides and short sides formed by the wiring 6 made of fine metal wires of 2: 1.
- connection portions 22X and 24X shown in FIG. 13 intersect with each other in plan view, and at the intersecting portions, the connection portions 22X and 24X are substantially omitted.
- a letter-shaped hexagon appears, and there are a plurality of electrical joining paths of the individual electrodes 22a, 22b, 22c, 24a, 24b, and 24c.
- FIG. 14 (a) shows a case where a square hexagon appears at the intersection of the connection parts, but the electrical connection between the unit electrodes of the Y electrode is one path
- FIG. ) Is a configuration used in the present embodiment, and a case where a substantially square-shaped hexagon appears at the intersection of the connection portion and the electrical connection between the unit electrodes of the Y electrode is a two-path. Show.
- the touch panel 30 according to the present embodiment uses such a configuration, the probability of failure due to disconnection can be reduced, and productivity and reliability can be improved.
- the formation of the X electrode 32 and the Y electrode 34 uses a set of polygonal small lattices having a ratio of the long side to the short side of 2: 1, as in the second and third embodiments described above.
- the present embodiment further includes an X-shaped dodecagonal lattice having only sides having the same length as the short side of the polygonal lattice having a ratio of the long side to the short side of 2: 1.
- the second embodiment is different from the second and third embodiments, and the other configurations are the same as described in the second and third embodiments.
- members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 2 and 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
- FIG. 15 is a diagram showing a schematic shape of the X electrode 32 and the Y electrode 34 provided in the touch panel 40.
- FIG. 15A shows a schematic shape of the X electrode 32.
- the X electrode 32 has a ratio of a plurality of long sides and short sides formed by the wiring 6 made of a fine metal wire of 2: 1.
- a substantially square lattice shape composed of polygonal small lattices 32u and 32u ′ and x-shaped dodecagonal small lattices 32u ′′ composed only of sides having the same length as the short sides of the polygonal small lattices 32u and 32u ′.
- the unit electrodes 32W are electrically connected to each other at the connection portion 32X in the X direction in the drawing, and the respective electrodes 32a, 32b, 32c,... Are arranged at predetermined intervals in the Y direction in the drawing. Is formed.
- FIG. 15B shows a schematic shape of the Y electrode 34, and the Y electrode 34 has a ratio of a plurality of long sides and short sides formed by the wiring 6 made of fine metal wires of 2: 1.
- a substantially square shape comprising a polygonal small lattice 34u, 34u 'and a X-shaped dodecagonal small lattice 34u "consisting only of sides having the same length as the short sides of the polygonal small lattices 34u, 34u'.
- Each of the electrodes 34a, 34b, 34c,... Formed by connecting the grid-like unit electrodes 34W to each other at the connecting portion 34X in the Y direction in the figure is arranged at a predetermined interval in the X direction in the figure. Has been formed.
- the connecting portions 32X and 34X shown in FIG. 16 intersect with each other in a plan view, and at the intersections, the connecting portions 32X and 34X are substantially omitted.
- a letter-shaped hexagon appears, and there are a plurality of electrical joining paths of the individual electrodes 32a, 32b, 32c, 34a, 34b, and 34c.
- the touch panel 40 according to the present embodiment uses such a configuration, the probability of failure due to disconnection can be reduced, and productivity and reliability can be improved.
- FIG. 17 is a diagram showing a polygonal small lattice used in the touch panel 40 of the present embodiment.
- FIG. 17A shows rectangular small lattices 32u and 34u formed by wiring 6 made of fine metal wires having a ratio of long side to short side of 2: 1.
- FIG. 17B shows long sides.
- FIG. 17C shows a rectangular hexagonal small lattice 32u ′ / 34u ′ formed by a wiring 6 made of a fine metal wire having a short side ratio of 2: 1.
- ′ ′ Is shown.
- the wiring width is 10 ⁇ m
- the long side of each small lattice is 1150 ⁇ m
- the short side is
- the wiring width is designed to be 10 ⁇ m and the length of one side is 575 ⁇ m, which is illustrated in FIG.
- the difference in aperture ratio (transmittance) between the X electrode 32 and the Y electrode 34 is set to 1% or less. In the touch panel 40, it was possible to make the light and dark pattern have no practical problem.
- the length of one side of the polygonal small lattice 1150 ⁇ m is 4.55 (cycle / deg) when the viewing distance is 300 mm, and the contrast sensitivity is very high.
- 575 ⁇ m which is the length of the other side of the polygonal small lattice, is 9.11 (cycle / deg) at a viewing distance of 300 mm, and the contrast sensitivity is reduced to about 100 or less.
- the touch panel electrode provided in the touch panel 40 is arranged with fine wirings having a period of 1150 ⁇ m and a period of 575 ⁇ m, so that it is difficult to recognize as a periodic pattern.
- FIG. 19 is a diagram showing a pattern of a touch panel electrode composed of an X electrode 32 and a Y electrode 34 produced by applying the above design values.
- the touch panel electrode composed of the X electrode 32 and the Y electrode 34 has an electrode pitch of 7.319 mm, and can be operated as a touch panel with good performance and accuracy.
- Embodiments 1 to 4 This embodiment is different from Embodiments 1 to 4 in that the X electrode 42 and the Y electrode 44 are formed using a set of four types of polygonal small lattices having different ratios of long side to short side. This is as described in the first to fourth embodiments.
- members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 to 4 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
- FIG. 20 is a diagram showing a schematic shape of the X electrode 42 and the Y electrode 44 provided in the touch panel 50.
- FIG. 20A shows a schematic shape of the X electrode 42.
- the X electrode 42 has four types of small polygons having different ratios between the long side and the short side formed by the wiring 6 made of a fine metal wire.
- Each of the electrodes 42a formed by connecting the substantially square lattice-shaped unit electrodes 42W composed of the lattices 42u, 42u ′, 42u ′′, and 42u ′ ′′ in the X direction in the drawing by the connecting portion 42X. 42b, 42c,... are arranged at predetermined intervals in the Y direction in the figure.
- FIG. 20B shows a schematic shape of the Y electrode 44, and the Y electrode 44 has four types of many different in the ratio of the long side to the short side formed by the wiring 6 made of a fine metal wire.
- 44a, 44b, 44c,... are arranged at predetermined intervals in the X direction in the drawing.
- connection portions 42X and 44X intersect each other in a plan view, and at the intersecting portions, the connection portions 42X and 44X are substantially omitted.
- a letter-shaped hexagon appears, and there are a plurality of electrical joining paths of the individual electrodes 42a, 42b, 42c, 44a, 44b, and 44c.
- the touch panel 50 according to the present embodiment uses such a configuration, it is possible to reduce the probability of failure due to disconnection and improve productivity and reliability.
- FIG. 22 is a diagram showing a polygonal small lattice used in the touch panel 50 of the present embodiment.
- FIG. 22A shows rectangular small lattices 42u and 44u formed by wiring 6 made of fine metal wires having a ratio of the long side to the short side of 3: 1.
- FIG. 22B shows the long side.
- FIG. 22 (c) shows the ratio of the long side to the short side.
- FIG. 22 (c) shows the rectangular small lattices 42u ′ and 44u ′ formed by the wiring 6 made of fine metal wires having a short side ratio of 2.5: 1.
- FIG. 22 (d) shows a rectangular hexagonal lattice 42u ′′, 44u ′′ formed by a wiring 6 made of a fine metal wire having a ratio of 2: 1.
- FIG. 22 (d) shows the ratio of the long side to the short side.
- the figure shows T-shaped octagonal small lattices 42u ′′ ′′ and 44u ′′ ′′ formed by the wiring 6 made of a thin metal wire of 3: 1.
- the wiring width is designed to be 10 ⁇ m
- the short sides of the respective small lattices are set to 550 ⁇ m
- the long sides are set to 1100 ⁇ m, 1375 ⁇ m, and 1650 ⁇ m according to the respective ratios.
- the difference in aperture ratio (transmittance) between the X electrode 42 and the Y electrode 44 is obtained. 1% or less, and in the touch panel 50, it was possible to make the light and dark pattern have no practical problem.
- the lengths of one side of the polygonal lattice 1100 ⁇ m, 1375 ⁇ m, and 1650 ⁇ m are 4.76, 3.81, 3.17 at a viewing distance of 300 mm.
- 550 ⁇ m which is the length of the other side of the polygonal lattice, is 9.52 (cycle / deg) at a viewing distance of 300 mm, and the contrast sensitivity is It drops to about 100 or less.
- the touch panel electrode provided in the touch panel 50 is arranged so that fine wirings with a period of 1100 ⁇ m, a period of 1375 ⁇ m, a period of 1650 ⁇ m, and a period of 550 ⁇ m are mixed, so that it is difficult to recognize as a periodic pattern. .
- FIG. 24 is a diagram showing a pattern of a touch panel electrode composed of an X electrode 42 and a Y electrode 44 manufactured by applying the above design values.
- the touch panel electrode composed of the X electrode 42 and the Y electrode 44 configured in a group with 44u ′ ′′ has an electrode pitch of 7 mm for both the X electrode 42 and the Y electrode 44, and operates with good performance and accuracy as a touch panel. Can be made.
- the plurality of grids are preferably formed in a polygonal shape other than a regular polygon.
- the plurality of grids include a plurality of grids having different shapes.
- the plurality of lattices are formed of lattices having the same shape.
- the first electrode row includes a first connection portion that connects the plurality of first unit electrodes
- the second electrode row includes the plurality of the plurality of first unit electrodes.
- a second connection part that connects the second unit electrodes is provided, and the first connection part and the second connection part are formed via an insulating layer, and in plan view, It is preferable that the shape of the lattice is formed in a portion where the first connection portion and the second connection portion overlap each other.
- the shape of the lattice is also formed in a portion where the first connection portion and the second connection portion overlap in plan view, the first connection portion and the second connection portion are formed. It is possible to realize a touch panel that can prevent the connection portion from being visually recognized as a light and dark pattern and a mesh-like small lattice.
- the grid may have a rectangular shape.
- the shape of the lattice may be a square hexagon.
- the shape of the lattice may be an X-shaped dodecagon.
- the shape of the lattice may be a T-shaped octagon.
- the difference in transmittance between the plurality of gratings is 0.5% or less.
- the wiring portion formed at the first periodic interval is formed so that the contrast sensitivity is lower than the wiring portion formed at the second periodic interval.
- the length of the wiring portion formed at the first periodic interval has a spatial frequency of 9 cycles / deg or more (contrast sensitivity is approximately about the number of stripes per viewing angle at a viewing distance of 300 mm. 100 or less) is preferable.
- the wiring portion formed at the first periodic interval is formed so as to have low contrast sensitivity, it is possible to realize a touch panel that can further suppress the small lattice from being visually recognized.
- the present invention can be suitably used for a touch panel and a display device including the touch panel.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
タッチパネル(10)には、金属細線からなる配線(6)で形成された複数の長方形小格子(2u・4u)で構成されたユニット電極(2w・4w)が所定方向に電気的に接続されて形成されたX電極(2)およびY電極(4)が備えられているので、タッチパネル電極のパターンニング工程において、バラツキが生じたとしても、明暗模様とメッシュ様の小格子とが視認されるのを抑制できるタッチパネルを提供できる。
Description
本発明は、タッチパネルおよびタッチパネルを備えた表示装置に関するものである。
近年、特にスマートフォンやタブレットPCなどの携帯機器の分野においては、入力手段としての指や入力ペンなどを表示面上に接触させ、その接触位置に応じて選択される機能が具現されるタッチパネルを備えた表示装置が一般化されている。
そして、このようなタッチパネルを備えた表示装置は、テレビやモニターなどの分野においても採用が拡大されている。
従来から、このような表示装置に備えられるタッチパネルとしては、抵抗膜方式(押されると上の導電性基板と下の導電性基板とが接触することによって入力位置を検知する方式)や静電容量方式(触った場所の容量変化を検知することによって入力位置を検知する方式)のものが主に用いられてきた。
その中でも、静電容量方式のタッチパネルは、簡便な操作で接触位置を検出することができることと、マルチタッチ(複数のタッチ位置を同時に検出)に対応可能であることから、現在、タッチパネルの主流となっている。
しかしながら、このような静電容量方式のタッチパネルの電極は、比較的に抵抗が高いITO(Indium Tin Oxide)などの透明電極材料で形成され、テレビやモニターなどのように比較的大型の表示装置に適用すると、電極間の電流の伝達速度が遅くなり、指先を接触してからその位置を検出するまでの時間である応答速度が遅くなるという問題がある。
そこで、特許文献1には、静電容量方式のタッチパネルの電極を、金(Au)、銀(Ag)または銅(Cu)からなる金属細線で形成した場合について開示されている。
図25は、特許文献1に開示されている金属細線で形成されたタッチパネルの電極の概略的な構成を示す図である。
図25(a)は、2以上の第1大格子114Aが第1接続部116Aを介してx方向に配列された第1導電パターン122Aの複数個が、第1絶縁部124Aを介して、上記x方向と直交するy方向に配列されて形成された第1導電シート(Xパターン電極)110Aを示しており、図25(b)は、2以上の第2大格子114Bが第2接続部116Bを介してy方向に配列された第2導電パターン122Bの複数個が、第2絶縁部124Bを介して、上記y方向と直交するx方向に配列されて形成された第2導電シート(Yパターン電極)110Bを示している。
それから、図示されているように、金属細線により形成された各第1大格子114Aおよび第2大格子114Bは、複数の正方形小格子118の繰り返しで構成され、第1接続部116Aおよび第2接続部116Bは、上記正方形小格子118のn倍(nは1より大きい実数)のピッチを有する1以上の中格子120a・120b・120c・120dが配置されて構成されている。
そして、図示してないが、第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bとは、絶縁層を介して、互いの空間部分に配置するように積層され、静電容量方式のタッチパネル電極を形成する。
特許文献1には、上記正方形小格子118の一辺の長さは50~500μmであることが好ましく、150~300μmであることがさらに好ましいと記載されており、正方形小格子118の一辺の長さが上記範囲である場合には、静電容量方式のタッチパネル電極の低抵抗化を図ることができるとともに、透明性も良好に保つことが可能であり、このようなタッチパネルを表示装置の前面にとりつけた際に、違和感なく表示を視認することができると記載されている。
上記特許文献1に開示されている静電容量方式のタッチパネル電極に備えられた第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bとは、別の層であるため、それぞれ別々のパターンニング工程を経て形成されることとなるが、このパターンニング工程において、金属細線の配線幅がばらつくと、第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bとで、開口率(透過率)が異なり、明暗模様が発生してしまう。
このような明暗模様の発生を抑制するため、第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bとにおける上記正方形小格子118の一辺の長さを長くすることも考えられるが、上記正方形小格子118の一辺の長さを長くした場合には、メッシュ様の配線模様が視認されやすくなるので問題となる。
すなわち、上記特許文献1に開示されている静電容量方式のタッチパネル電極においては、明暗模様の発生とメッシュ様配線模様の視認されやすさとは、トレードオフ関係にあるため、明暗模様の発生とメッシュ様配線模様の視認との両方を抑制するのは困難であった。
以下、図26および図27に基づいて、上記明暗模様が発生する理由や上記メッシュ様の配線模様が視認されやすくなる理由について説明する。
図26(a)は、上記特許文献1に開示されている静電容量方式のタッチパネル電極における正方形小格子118を示す図であり、図26(b)は、第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bとのそれぞれのパターンニング工程で、同レベルの配線幅ばらつきが生じるとした場合、正方形小格子118の一辺の長さを長くし、明暗模様の発生を抑制できることを説明するための図である。
図26(b)には、図26(a)に図示されている正方形小格子の配線幅を10μm、正方形小格子の一辺を500μmとした場合において、第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bとのパターンニング工程において生じる配線幅のバラツキの大きさによる各パターン電極の開口率(透過率)の変化を示す。
第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bとのパターンニング工程において、配線幅のバラツキが生じず、何れの電極も設計値通り10μmで形成できた場合には、開口率(透過率)の差は0%で、明暗模様は全く視認されない。
一方、第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bとのパターンニング工程において、±1μmの配線幅のバラツキが生じた場合には、開口率(透過率)の差は0.81%となり、±2μmの配線幅のバラツキが生じた場合には、開口率(透過率)の差は1.6%となる。
第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bの開口率(透過率)に差がある場合、明暗模様が視認されることとなるが、実験的データによると、第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bの開口率(透過率)の差が1%以下であると、明暗模様が若干程度視認されるがあまり気にならない程度であり、その差が0.5%以下であると認識されないという結果が得られている。
したがって、正方形小格子の配線幅を10μm、正方形小格子の一辺を500μmとした場合においては、第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bの配線幅に±2μmのバラツキがあった場合、タッチパネル電極において明暗模様が観察され、配線幅に±1μmのバラツキがあった場合、明暗模様が若干程度視認される。
第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bとのパターンニング工程においては、通常、その位置や製造の始めと終わりなどの条件によって、±2μm程度のバラツキが発生するため、正方形小格子の配線幅を10μm、正方形小格子の一辺を500μmと設計した場合においては、大量生産に明暗模様の発生は回避できない。
そこで、このような明暗模様の問題を考慮すると、正方形小格子の一辺を長くせざるを得ず、正方形小格子の一辺を810μmにすると、第1導電シート(Xパターン電極)110Aと第2導電シート(Yパターン電極)110Bとのパターンニング工程において、配線幅に±2μmのバラツキが生じても、開口率(透過率)の差を1%以下とすることができ、実用上の問題のない程度とすることができる。
しかしながら、このように正方形小格子の一辺を長くした場合は、以下に説明する理由からタッチパネル電極にメッシュ様の小格子自体が視認されるようになってくる。
図27は、正方形小格子の一辺が500μmの場合と810μmの場合の空間周波数とコントラスト感度との関係を示す図である。
図中、コントラスト感度は(1/コントラスト閾値)であり、空間周波数は視角1度当たりの縞の数である。
人間の視覚特性によると、視角1度内に4周期の縞模様(4cycle/deg)は最も感度が高く、これは、タッチパネル操作時の視距離を300mmと想定すると、周期1.3mmの縞模様に相当する。
図示されているように、正方形小格子の一辺の長さが810μmの場合には、視距離300mmでは6.46(cycle/deg)であり、コントラスト感度は非常に高く、メッシュ様の正方形小格子がよく目につくこととなる。
一方、正方形小格子の一辺の長さが500μmの場合においては、視距離300mmで10.5(cycle/deg)であり、コントラスト感度は低下して、メッシュ様の正方形小格子が目につきにくいが、上述した明暗模様が視認される。
以上のように、上記特許文献1に開示されている静電容量方式のタッチパネル電極においては、明暗模様の問題とメッシュ様の小格子の視認性の問題を両立して解決できないという問題がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、タッチパネル電極のパターンニング工程において、バラツキが生じたとしても、明暗模様とメッシュ様の小格子とが視認されるのを抑制できるタッチパネルと、表示装置と、を提供することを目的とする。
本発明のタッチパネルは、上記の課題を解決するために、金属細線からなる配線で形成された複数の格子を含む第1のユニット電極が第1の方向に複数個接続されて形成された複数の第1の電極列が、上記第1の方向と直交する第2の方向に所定間隔で配列されて形成された第1の電極と、上記第1の電極とは電気的に分離された、上記複数の格子を含む第2のユニット電極が上記第2の方向に複数個接続されて形成された複数の第2の電極列が、上記第1の方向に所定間隔で配列されて形成された第2の電極と、を備えたタッチパネルであって、平面視において、上記第1のユニット電極および上記第2のユニット電極中の何れか一方の電極は、他方の電極によって取り囲まれるように、上記第1の電極および上記第2の電極は配置されており、上記複数の格子間の透過率の差が1%以下となり、かつ、上記複数の格子において上記配線は、少なくとも、第1の周期間隔で形成される部分と、上記第1の周期間隔とは異なる第2の周期間隔で形成される部分と、を含むように、上記格子の形状が形成されていることを特徴としている。
上記構成によれば、上記格子の形状が、上記複数の格子間の透過率の差が1%以下となり、かつ、上記複数の格子において上記配線は、少なくとも、第1の周期間隔で形成される部分と、上記第1の周期間隔とは異なる第2の周期間隔で形成される部分と、を含むようになっている。
したがって、どの方向にも1つの同一周期で配線が繰り返し形成される周期的な格子模様と比較して、上記構成においては、少なくとも、第1の周期間隔で形成される部分と、上記第1の周期間隔とは異なる第2の周期間隔で形成される部分と、を含むので、2以上の周期で形成された格子が入り混じることで、格子の周期模様が視認され難くなる。
よって、タッチパネル電極のパターンニング工程において、バラツキが生じたとしても、明暗模様とメッシュ様の小格子とが視認されるのを抑制できるタッチパネルを実現できる。
本発明の表示装置は、上記の課題を解決するために、上記タッチパネルを備えたことを特徴としている。
上記構成によれば、タッチパネル電極のパターンニング工程において、バラツキが生じたとしても、明暗模様とメッシュ様の小格子とが視認されるのを抑制できる表示装置を実現できる。
本発明のタッチパネルは、以上のように、平面視において、上記第1のユニット電極および上記第2のユニット電極中の何れか一方の電極は、他方の電極によって取り囲まれるように、上記第1の電極および上記第2の電極は配置されており、上記複数の格子間の透過率の差が1%以下となり、かつ、上記複数の格子において上記配線は、少なくとも、第1の周期間隔で形成される部分と、上記第1の周期間隔とは異なる第2の周期間隔で形成される部分と、を含むように、上記格子の形状が形成されている構成である。
また、本発明の表示装置は、上記タッチパネルを備えた構成である。
それゆえ、タッチパネル電極のパターンニング工程において、バラツキが生じたとしても、明暗模様とメッシュ様の小格子とが視認されるのを抑制できるタッチパネルと表示装置とを実現できる。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などはあくまで一実施形態に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
なお、以下の実施の形態においては、タッチパネル電極を備えた表示装置として、液晶表示装置を例に挙げて説明するが、これに限定されることはなく、例えば、有機EL表示装置などであってもよいのは勿論である。
〔実施の形態1〕
以下、図1から図6に基づいて、本発明の第1の実施形態について説明する。
以下、図1から図6に基づいて、本発明の第1の実施形態について説明する。
図2は、静電容量方式のタッチパネル10の概略構成を示す図である。
図示されているように、タッチパネル10は、ガラス基板5の下側の面に、Y電極(Yパターン電極)4が形成された透明フィルム3と、X電極(Xパターン電極)2が形成された透明フィルム1と、が順に積層された構成となっている。
透明フィルム1・3としては、例えば、透明PETフィルムを用いることができ、X電極2およびY電極4は、透明PETフィルム上に貼り合わされた銅箔をエッチングしたり、スパッタで形成した銀をエッチングしたり、透明PETフィルム上に銀ペーストを印刷することで、所定のパターンに形成することができる。
そして、詳しくは後述するが、X電極2およびY電極4の所定のパターンは、金属細線からなる配線で構成されており、その材質は、抵抗値が低いものであれば、特に限定されず、銅(Cu)や銀(Ag)以外に金(Au)を用いてもよい。
なお、タッチパネル10をフレキシブルな表示装置と組合わせる場合などにおいては、ガラス基板5の代わりに、フレキシブルな透明基板を用いることが好ましい。
また、タッチパネル10は、必ず透明フィルム上に、X電極2やY電極4が形成された構成を用いる必要はなく、例えば、ガラス基板5上に、X電極2およびY電極4中の何れか一方を形成し、絶縁層を介して、絶縁層上にX電極2およびY電極4中の他方を形成した後、その上から透明保護膜を形成した構成を用いてもよい。
そして、タッチパネル10を液晶表示パネル(未図示)と組合わせる場合には、ガラス基板5のX電極2およびY電極4が形成されてない面上には、カラーフィルタ層などを形成し、ガラス基板5をカラーフィルタ基板とし、オンセル型のタッチパネルを備えた液晶表示装置を実現することができる。
一方で、ガラス基板5をカラーフィルタ基板とし、ガラス基板5のX電極2およびY電極4が形成されている面側に、対向するようにTFT基板を設け、インセル型のタッチパネルを備えた液晶表示装置を実現することもできる。
図3は、タッチパネル10に備えられたX電極2およびY電極4の概略的な形状を示す図である。
図3(a)は、X電極2の概略的な形状を示しており、X電極2は、金属細線からなる配線6で形成された複数の長方形小格子2uからなる略正方形格子状のユニット電極2W同士が図中X方向に電気的に接続されて形成された各々の電極2a・2b・2c・・・が、図中Y方向において、所定間隔で配列されて形成されている。
一方、図3(b)は、Y電極4の概略的な形状を示しており、Y電極4は、金属細線からなる配線6で形成された複数の長方形小格子4uからなる略正方形格子状のユニット電極4W同士が図中Y方向に電気的に接続されて形成された各々の電極4a・4b・4c・・・が、図中X方向において、所定間隔で配列されて形成されている。
図1は、タッチパネル10をガラス基板5側から見た場合における、X電極2およびY電極4からなるタッチパネル電極の模様を示す図である。
図示されているように、X電極2とY電極4とは、絶縁層として透明フィルム3(未図示)を介して、互いの空間部分に配置するように積層され、タッチパネル電極を形成している。
すなわち、タッチパネル電極は、平面視において、X電極2における略正方形格子状のユニット電極2Wが、Y電極4における略正方形格子状のユニット電極4Wによって取り囲まれるように配置され、一方、Y電極4における略正方形格子状のユニット電極4Wが、X電極2における略正方形格子状のユニット電極2Wによって取り囲まれるように配置されて形成されている。
図4は、タッチパネル10に備えられたX電極2を部分拡大した図である。
図4(a)に図示されているように、X電極2を構成する電極2aは、複数の略正方形格子状のユニット電極2W同士が電気的に接続されて形成され、複数の略正方形格子状のユニット電極2Wは、図4(b)に図示した複数の長方形小格子2uから構成されている。
なお、部分拡大図は省略するが、タッチパネル10に備えられたY電極4についても同様で、Y電極4を構成する電極4aは、複数の略正方形格子状のユニット電極4W同士が電気的に接続されて形成され、複数の略正方形格子状のユニット電極4Wは、図4(b)に図示した複数の長方形小格子2uと同様の複数の長方形小格子4uから構成されている。
そして、長方形小格子2u・4uにおいて配線6は、少なくとも、第1の周期間隔で形成される部分と、上記第1の周期間隔とは異なる第2の周期間隔で形成される部分と、を含むように形成されており、本実施の形態においては、第1の周期間隔は3xで、第2の周期間隔はxである。
1つの周期で配線6が繰り返されると小格子の周期模様は視認されやすいが、2以上の周期が入り混じることでメッシュがブツ切りになって小格子の周期模様として視認され難くなる。さらに、2以上の周期がコントラスト感度で大と小の組み合わせであれば、視認性が緩和される。
また、本実施の形態においては、図2に図示されているように、X電極2とY電極4とは異なる層として形成されている場合について説明したが、これに限定されることはなく、例えば、X電極2における略正方形格子状のユニット電極2WとY電極4における略正方形格子状のユニット電極4Wとは、電気的に分離させ、同一平面上に形成し、互いに交差するユニット電極2W同士の接続部とユニット電極4W同士の接続部との間に絶縁層を設けた構成を用いることもできる。
そして、図4(b)に図示されているように、本実施の形態においては、長方形小格子2u・4uにおける長辺と短辺の比は3:1とした。
具体的には、金属細線からなる配線6の配線幅を10μm、長方形小格子2u・4uの長辺と短辺とを1620μmと540μmとに設計した。
このような設計値とすることで、図5(a)に図示されているように、X電極2およびY電極4のパターンニング工程において、配線幅に±2μmのバラツキが生じたとしても、X電極2およびY電極4の開口率(透過率)差を1%以下とすることができ、タッチパネル10においては、明暗模様について実用上の問題のない程度とすることができた。
なお、X電極2およびY電極4の開口率(透過率)差は、0.5%以下とすることがさらに好ましい。
そして、図5(b)に図示されているように、長方形小格子2u・4uの長辺の長さである1620μmは、視距離を300mmでは3.23(cycle/deg)であり、コントラスト感度は非常に高いが、長方形小格子2u・4uの短辺の長さである540μmは、視距離を300mmでは9.70(cycle/deg)であり、コントラスト感度は約100以下に低下する。
したがって、メッシュ様の小格子、すなわち、長方形小格子2u・4uの視認性は正方形の場合に比べて緩和され、実用上の問題のない程度とすることができた。
図6は、上記設計値を適用して作製されたX電極2およびY電極4からなるタッチパネル電極の模様を示す図である。
図示されているように、長方形小格子2u・4uの集合で構成されたX電極2およびY電極4からなるタッチパネル電極は、X電極2およびY電極4の何れの電極ピッチも9.164mmであり、タッチパネルとして良好な性能・精度で動作させることができる。
なお、本実施の形態においては、長辺と短辺の比が3:1である長方形小格子2u・4uの集合で構成されたX電極2およびY電極4からなるタッチパネル電極を例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、X電極2およびY電極4のパターンニング工程において、配線幅にバラツキが生じたとしても、X電極2およびY電極4の開口率(透過率)差を1%以下とすることができ、かつ、上記格子の少なくとも一辺の長さが視距離300mmでの視角1度当たりの縞の数である空間周波数が9cycle/deg以上(コントラスト感度が約100以下)とすることができるのであれば、金属細線からなる配線6の配線幅や小格子2u・4uの形状は特に限定されない。
なお、以下では、図1に基づいて、タッチパネル10の駆動原理について説明する。
図示されているように、X電極2における略正方形格子状のユニット電極2WとY電極4における略正方形格子状のユニット電極4Wとは、タッチ検出領域において、互いに隣接するように形成されており、隣接するユニット電極2Wとユニット電極4Wとの間には、容量CFが形成されるが、この容量CFは、指やペンなどの検出対象物の非タッチ時とタッチ時とで異なる。タッチ時の容量が非タッチ時の容量より大きくなる(CF_untouch<CF_touch)。この原理を利用して、タッチ位置を検出することができる。
X電極2における各々の電極2a・2b・2c・・・と電気的に接続された端子部(未図示)からは、所定波形を有する信号が順次入力され、Y電極4における各々の電極4a・4b・4c・・・と電気的に接続された端子部(未図示)からは、検出信号が出力されるようになっている。
〔実施の形態2〕
次に、図7から図11に基づいて、本発明の第2の実施形態について説明する。上述した実施の形態1のタッチパネル10においては、長辺と短辺の比が3:1である長方形小格子2u・4uの集合で構成されたX電極2およびY電極4からなるタッチパネル電極について説明したが、本実施の形態のタッチパネル20においては、X電極12およびY電極14を長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子の集合で形成するとともに、略正方形格子状のX電極12のユニット電極12W同士を接続する接続部12Xと、略正方形格子状のY電極14のユニット電極14W同士を接続する接続部14Xとが、交差する個所を平面視すると、多角形小格子となるように、接続部12X・14Xを形成している点において実施の形態1とは異なっており、その他の構成については実施の形態1において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態1の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
次に、図7から図11に基づいて、本発明の第2の実施形態について説明する。上述した実施の形態1のタッチパネル10においては、長辺と短辺の比が3:1である長方形小格子2u・4uの集合で構成されたX電極2およびY電極4からなるタッチパネル電極について説明したが、本実施の形態のタッチパネル20においては、X電極12およびY電極14を長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子の集合で形成するとともに、略正方形格子状のX電極12のユニット電極12W同士を接続する接続部12Xと、略正方形格子状のY電極14のユニット電極14W同士を接続する接続部14Xとが、交差する個所を平面視すると、多角形小格子となるように、接続部12X・14Xを形成している点において実施の形態1とは異なっており、その他の構成については実施の形態1において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態1の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
図7は、タッチパネル20に備えられたX電極12およびY電極14の概略的な形状を示す図である。
図7(a)は、X電極12の概略的な形状を示しており、X電極12は、金属細線からなる配線6で形成された複数の長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子からなる略正方形格子状のユニット電極12W同士が、図中X方向に接続部12Xで電気的に接続されて形成された各々の電極12a・12b・12c・・・が、図中Y方向において、所定間隔で配列されて形成されている。
一方、図7(b)は、Y電極14の概略的な形状を示しており、Y電極14は、金属細線からなる配線6で形成された複数の長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子からなる略正方形格子状のユニット電極14W同士が、図中Y方向に接続部14Xで電気的に接続されて形成された各々の電極14a・14b・14c・・・が、図中X方向において、所定間隔で配列されて形成されている。
そして、図7(a)および図7(b)に図示されているように、接続部12X・14Xは、複数の正方形小格子で構成されているが、図8に図示されているように、接続部12Xと接続部14Xとが交差する部分を平面視すると、多角形小格子、具体的には、くの字型六角形小格子が出現するようになっている。
接続部12X・14Xをこのような構成とすることにより、個々の電極12a・12b・12c・14a・14b・14cの電気的な接合経路が複数となり、上記実施の形態1と比較して断線による不良の確率を低減することができ、生産性・信頼性が向上されたタッチパネル20を実現することができる。
図9は、本実施の形態のタッチパネル20において、用いている多角形小格子を示す図である。
図9(a)は、長辺と短辺の比が2:1である金属細線からなる配線6で形成された長方形小格子12u・14uを示しており、図9(b)は、長辺と短辺の比が2:1である金属細線からなる配線6で形成されたくの字型六角形小格子12u′・14u′を示している。
本実施の形態においては、長方形小格子12u・14uと、くの字型六角形小格子12u′・14u′とにおいて、配線幅を10μm、それぞれの小格子の長辺を1160μm、短辺を580μmと設計することで、図10(a)に図示されているように、X電極12およびY電極14のパターンニング工程において、配線幅に±2μmのバラツキが生じたとしても、X電極12およびY電極14の開口率(透過率)差を1%以下とすることができ、タッチパネル20においては、明暗模様について実用上の問題のない程度とすることができた。
そして、図10(b)に図示されているように、長方形小格子12u・14uと、くの字型六角形小格子12u′・14u′との長辺の長さである1160μmは、視距離を300mmでは4.51(cycle/deg)であり、コントラスト感度は非常に高いが、長方形小格子12u・14uと、くの字型六角形小格子12u′・14u′との短辺の長さである580μmは、視距離を300mmでは9.03(cycle/deg)であり、コントラスト感度は約100以下に低下する。
また、図8に示すように、タッチパネル20に備えられたタッチパネル電極は、周期1160μmと周期580μmとの微細配線が入り混じって配置されるため、周期模様として認識されにくくなる。
したがって、長方形小格子12u・14uと、くの字型六角形小格子12u′・14u′との視認性は上述した実施の形態1よりさらに緩和され、実用上の良好な程度とすることができた。
また、接続部12Xと接続部14Xとが交差する部分を平面視すると、多角形小格子、具体的には、くの字型六角形小格子が出現するようになっており、この部分は、くの字型六角形小格子12u′・14uと同様の効果を有する。
図11は、上記設計値を適用して作製されたX電極12およびY電極14からなるタッチパネル電極の模様を示す図である。
図示されているように、長方形小格子12u・14uと、くの字型六角形小格子12u′・14u′との集合で構成されたX電極12およびY電極14からなるタッチパネル電極は、X電極12およびY電極14の何れの電極ピッチも6.562mmであり、タッチパネルとして良好な性能・精度で動作させることができる。
〔実施の形態3〕
次に、図12から図14に基づいて、本発明の第3の実施形態について説明する。X電極22およびY電極24を長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子の集合で形成したのは、上述した実施の形態2と同様であるが、略正方形格子状のX電極22のユニット電極22W同士を接続する接続部22Xと、略正方形格子状のY電極24のユニット電極24W同士を接続する接続部24Xと、の形状が上述した実施の形態2とは異なっており、その他の構成については実施の形態2において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態2の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
次に、図12から図14に基づいて、本発明の第3の実施形態について説明する。X電極22およびY電極24を長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子の集合で形成したのは、上述した実施の形態2と同様であるが、略正方形格子状のX電極22のユニット電極22W同士を接続する接続部22Xと、略正方形格子状のY電極24のユニット電極24W同士を接続する接続部24Xと、の形状が上述した実施の形態2とは異なっており、その他の構成については実施の形態2において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態2の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
図12は、タッチパネル30に備えられたX電極22およびY電極24の概略的な形状を示す図である。
図12(a)は、X電極22の概略的な形状を示しており、X電極22は、金属細線からなる配線6で形成された複数の長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子からなる略正方形格子状のユニット電極22W同士が、図中X方向に接続部22Xで電気的に接続されて形成された各々の電極22a・22b・22c・・・が、図中Y方向において、所定間隔で配列されて形成されている。
一方、図12(b)は、Y電極24の概略的な形状を示しており、Y電極24は、金属細線からなる配線6で形成された複数の長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子からなる略正方形格子状のユニット電極24W同士が、図中Y方向に接続部24Xで電気的に接続されて形成された各々の電極24a・24b・24c・・・が、図中X方向において、所定間隔で配列されて形成されている。
そして、図12(a)および図12(b)に図示する接続部22X・24Xは、図13に図示されているように、平面視において、互いに交差し、この交差部分においては、略くの字型六角形が出現し、かつ、個々の電極22a・22b・22c・24a・24b・24cの電気的な接合経路が複数となるようになっている。
図14(a)は、接続部の交差部分において、くの字型六角形が出現するが、Y電極のユニット電極間の電気的接合が一経路である場合を示しており、図14(b)は、本実施の形態において用いている構成であり、接続部の交差部分において、略くの字型六角形が出現し、Y電極のユニット電極間の電気的接合が二経路となる場合を示している。
本実施の形態におけるタッチパネル30においては、このような構成を用いているため、断線による不良の確率を低減することができ、生産性・信頼性が向上させることができる。
なお、タッチパネル30における明暗模様および多角形小格子の視認性の問題に関しては、上述した実施の形態2と同様の効果を有する。
〔実施の形態4〕
次に、図15から図19に基づいて、本発明の第4の実施形態について説明する。
次に、図15から図19に基づいて、本発明の第4の実施形態について説明する。
X電極32およびY電極34の形成に、長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子の集合を用いたのは、上述した実施の形態2および3と同様であるが、本実施の形態においては、上記長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子の短辺と同じ長さを有する辺のみからなる×字型十二角形小格子をさらに含んでいる点において実施の形態2および3とは異なっており、その他の構成については実施の形態2および3において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態2および3の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
図15は、タッチパネル40に備えられたX電極32およびY電極34の概略的な形状を示す図である。
図15(a)は、X電極32の概略的な形状を示しており、X電極32は、金属細線からなる配線6で形成された複数の長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子32u・32u′と、多角形小格子32u・32u′の短辺と同じ長さを有する辺のみからなる×字型十二角形小格子32u′′と、からなる略正方形格子状のユニット電極32W同士が、図中X方向に接続部32Xで電気的に接続されて形成された各々の電極32a・32b・32c・・・が、図中Y方向において、所定間隔で配列されて形成されている。
一方、図15(b)は、Y電極34の概略的な形状を示しており、Y電極34は、金属細線からなる配線6で形成された複数の長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子34u・34u′と、多角形小格子34u・34u′の短辺と同じ長さを有する辺のみからなる×字型十二角形小格子34u′′と、からなる略正方形格子状のユニット電極34W同士が、図中Y方向に接続部34Xで電気的に接続されて形成された各々の電極34a・34b・34c・・・が、図中X方向において、所定間隔で配列されて形成されている。
そして、図15(a)および図15(b)に図示する接続部32X・34Xは、図16に図示されているように、平面視において、互いに交差し、この交差部分においては、略くの字型六角形が出現し、かつ、個々の電極32a・32b・32c・34a・34b・34cの電気的な接合経路が複数となるようになっている。
したがって、本実施の形態におけるタッチパネル40においては、このような構成を用いているため、断線による不良の確率を低減することができ、生産性・信頼性が向上させることができる。
図17は、本実施の形態のタッチパネル40において、用いている多角形小格子を示す図である。
図17(a)は、長辺と短辺の比が2:1である金属細線からなる配線6で形成された長方形小格子32u・34uを示しており、図17(b)は、長辺と短辺の比が2:1である金属細線からなる配線6で形成されたくの字型六角形小格子32u′・34u′を示しており、図17(c)は、上記長辺と短辺の比が2:1である多角形小格子の短辺と同じ長さを有する辺のみからなり、金属細線からなる配線6で形成された×字型十二角形小格子32u′′・34u′′を示している。
本実施の形態においては、長方形小格子32u・34uと、くの字型六角形小格子32u′・34u′と、において、配線幅を10μm、それぞれの小格子の長辺を1150μm、短辺を575μmと設計し、×字型十二角形小格子32u′′・34u′′においては、配線幅を10μm、一辺の長さを575μmと設計することで、図18(a)に図示されているように、X電極32およびY電極34のパターンニング工程において、配線幅に±2μmのバラツキが生じたとしても、X電極32およびY電極34の開口率(透過率)差を1%以下とすることができ、タッチパネル40においては、明暗模様について実用上の問題のない程度とすることができた。
そして、図18(b)に図示されているように、多角形小格子の一辺の長さである1150μmは、視距離を300mmでは4.55(cycle/deg)であり、コントラスト感度は非常に高いが、多角形小格子の他の一辺の長さである575μmは、視距離を300mmでは9.11(cycle/deg)であり、コントラスト感度は約100以下に低下する。
また、図16に示すように、タッチパネル40に備えられたタッチパネル電極は、周期1150μmと周期575μmとの微細配線が入り混じって配置されるため、周期模様として認識されにくくなる。
したがって、長方形小格子32u・34uと、くの字型六角形小格子32u′・34u′と、×字型十二角形小格子32u′′・34u′′との視認性はさらに緩和され、実用上の良好な程度とすることができた。
図19は、上記設計値を適用して作製されたX電極32およびY電極34からなるタッチパネル電極の模様を示す図である。
図示されているように、長方形小格子32u・34uと、くの字型六角形小格子32u′・34u′と、×字型十二角形小格子32u′′・34u′′との集合で構成されたX電極32およびY電極34からなるタッチパネル電極は、X電極32およびY電極34の何れの電極ピッチも7.319mmであり、タッチパネルとして良好な性能・精度で動作させることができる。
〔実施の形態5〕
次に、図20から図24に基づいて、本発明の第5の実施形態について説明する。
次に、図20から図24に基づいて、本発明の第5の実施形態について説明する。
X電極42およびY電極44の形成に、長辺と短辺の比が異なる4種類の多角形小格子の集合を用いている点において実施の形態1~4とは異なっており、その他の構成については実施の形態1~4において説明したとおりである。説明の便宜上、上記の実施の形態1~4の図面に示した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
図20は、タッチパネル50に備えられたX電極42およびY電極44の概略的な形状を示す図である。
図20(a)は、X電極42の概略的な形状を示しており、X電極42は、金属細線からなる配線6で形成された長辺と短辺の比が異なる4種類の多角形小格子42u・42u′・42u′′・42u′′′からなる略正方形格子状のユニット電極42W同士が、図中X方向に接続部42Xで電気的に接続されて形成された各々の電極42a・42b・42c・・・が、図中Y方向において、所定間隔で配列されて形成されている。
一方、図20(b)は、Y電極44の概略的な形状を示しており、Y電極44は、金属細線からなる配線6で形成された長辺と短辺の比が異なる4種類の多角形小格子44u・44u′・44u′′・44u′′′からなる略正方形格子状のユニット電極44W同士が、図中Y方向に接続部44Xで電気的に接続されて形成された各々の電極44a・44b・44c・・・が、図中X方向において、所定間隔で配列されて形成されている。
そして、図20(a)および図20(b)に図示する接続部42X・44Xは、図21に図示されているように、平面視において、互いに交差し、この交差部分においては、略くの字型六角形が出現し、かつ、個々の電極42a・42b・42c・44a・44b・44cの電気的な接合経路が複数となるようになっている。
したがって、本実施の形態におけるタッチパネル50においては、このような構成を用いているため、断線による不良の確率を低減することができ、生産性・信頼性が向上させることができる。
図22は、本実施の形態のタッチパネル50において、用いている多角形小格子を示す図である。
図22(a)は、長辺と短辺の比が3:1である金属細線からなる配線6で形成された長方形小格子42u・44uを示しており、図22(b)は、長辺と短辺の比が2.5:1である金属細線からなる配線6で形成された長方形小格子42u′・44u′を示しており、図22(c)は、長辺と短辺の比が2:1である金属細線からなる配線6で形成されたくの字型六角形小格子42u′′・44u′′を示しており、図22(d)は、長辺と短辺の比が3:1である金属細線からなる配線6で形成されたT字型八角形小格子42u′′′・44u′′′を示している。
本実施の形態においては、長方形小格子42u・44u・42u′・44u′と、くの字型六角形小格子42u′′・44u′′と、T字型八角形小格子42u′′′・44u′′′と、において、配線幅を10μm、それぞれの小格子の短辺を550μmに、長辺をそれぞれの比に応じて、1100μm、1375μm、1650μmと設計することで、図23(a)に図示されているように、X電極42およびY電極44のパターンニング工程において、配線幅に±2μmのバラツキが生じたとしても、X電極42およびY電極44の開口率(透過率)差を1%以下とすることができ、タッチパネル50においては、明暗模様について実用上の問題のない程度とすることができた。
そして、図23(b)に図示されているように、多角形小格子の一辺の長さである1100μm、1375μm、1650μmは、視距離を300mmでは4.76、3.81、3.17(cycle/deg)であり、コントラスト感度は非常に高いが、多角形小格子の他の一辺の長さである550μmは、視距離を300mmでは9.52(cycle/deg)であり、コントラスト感度は約100以下に低下する。
また、図21に示すように、タッチパネル50に備えられたタッチパネル電極は、周期1100μmと周期1375μmと周期1650μmと周期550μmとの微細配線が入り混じって配置されるため、周期模様として認識されにくくなる。
したがって、長方形小格子42u・44u・42u′・44u′と、くの字型六角形小格子42u′′・44u′′と、T字型八角形小格子42u′′′・44u′′′との視認性はさらに緩和され、実用上の良好な程度とすることができた。
図24は、上記設計値を適用して作製されたX電極42およびY電極44からなるタッチパネル電極の模様を示す図である。
図示されているように、長方形小格子42u・44u・42u′・44u′と、くの字型六角形小格子42u′′・44u′′と、T字型八角形小格子42u′′′・44u′′′との集合で構成されたX電極42およびY電極44からなるタッチパネル電極は、X電極42およびY電極44の何れの電極ピッチも7mmであり、タッチパネルとして良好な性能・精度で動作させることができる。
本発明のタッチパネルにおいて、上記複数の格子は、正多角形以外の多角形形状で形成されていることが好ましい。
本発明のタッチパネルにおいて、上記複数の格子は、異なる形状の格子が複数含まれていることが好ましい。
本発明のタッチパネルにおいて、上記複数の格子は、同一形状の格子から形成されていることが好ましい。
本発明のタッチパネルにおいて、上記第1の電極列には、上記複数の第1のユニット電極同士を接続する第1の接続部が備えられており、上記第2の電極列には、上記複数の第2のユニット電極同士を接続する第2の接続部が備えられており、上記第1の接続部と上記第2の接続部とは、絶縁層を介して形成されており、平面視において、上記第1の接続部と上記第2の接続部とが重なる部分には、上記格子の形状が形成されていることが好ましい。
上記構成によれば、平面視において、上記第1の接続部と上記第2の接続部とが重なる部分にも上記格子の形状が形成されているので、上記第1の接続部と上記第2の接続部とが、明暗模様とメッシュ様の小格子として視認されるのを抑制できるタッチパネルを実現できる。
本発明のタッチパネルにおいて、上記格子の形状は、長方形であってもよい。
本発明のタッチパネルにおいて、上記格子の形状は、くの字型六角形であってもよい。
本発明のタッチパネルにおいて、上記格子の形状は、×字型十二角形であってもよい。
本発明のタッチパネルにおいて、上記格子の形状は、T字型八角形であってもよい。
本発明のタッチパネルにおいて、上記複数の格子間の透過率の差が0.5%以下であることが好ましい。
上記構成によれば、明暗模様が視認されるのをさらに抑制できるタッチパネルを実現できる。
本発明のタッチパネルにおいて、上記第1の周期間隔で形成される配線部分は、上記第2の周期間隔で形成される配線部分より、コントラスト感度が低くなるように形成されていることが好ましい。
本発明のタッチパネルにおいて、上記第1の周期間隔で形成される配線部分の長さは、視距離300mmでの視角1度当たりの縞の数である空間周波数が9cycle/deg以上(コントラスト感度が約100以下)となるように形成されていることが好ましい。
上記構成によれば、上記第1の周期間隔で形成される配線部分は、コントラスト感度が低くなるように形成されているので、小格子が視認されるのをさらに抑制できるタッチパネルを実現できる。
本発明は上記した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、タッチパネルおよびタッチパネルを備えた表示装置に好適に用いることができる。
2 X電極(第1の電極)
2a、2b、2c 電極(第1の電極列)
2u、4u 長方形小格子(格子)
2w、4w ユニット電極
4 Y電極(第2の電極)
4a、4b、4c 電極(第2の電極列)
6 金属細線からなる配線
10 タッチパネル
12 X電極(第1の電極)
12a、12b、12c 電極(第1の電極列)
12w、14w ユニット電極
12X、14X 接続部
12u、14u 長方形小格子(格子)
12u′、14u′ くの字型六角形小格子(格子)
14 Y電極(第2の電極)
14a、14b、14c 電極(第2の電極列)
20 タッチパネル
22 X電極(第1の電極)
22a、22b、22c 電極(第1の電極列)
22w、24w ユニット電極
22X、24X 接続部
24 Y電極(第2の電極)
24a、24b、24c 電極(第2の電極列)
30 タッチパネル
32 X電極(第1の電極)
32a、32b、32c 電極(第1の電極列)
32w、34w ユニット電極
32X、34X 接続部
32u、34u 長方形小格子(格子)
32u′、34u′ くの字型六角形小格子(格子)
32u′′、34u′′ ×字型十二角形小格子(格子)
34 Y電極(第2の電極)
34a、34b、34c 電極(第2の電極列)
40 タッチパネル
42 X電極(第1の電極)
42a、42b、42c 電極(第1の電極列)
42w、44w ユニット電極
42X、44X 接続部
42u、44u 長方形小格子(格子)
42u′、44u′ 長方形小格子(格子)
42u′′、44u′′ くの字型六角形小格子(格子)
42u′′′、44u′′′ T字型八角形小格子(格子)
44 Y電極(第2の電極)
44a、44b、44c 電極(第2の電極列)
50 タッチパネル
X方向 第1の方向
Y方向 第2の方向
2a、2b、2c 電極(第1の電極列)
2u、4u 長方形小格子(格子)
2w、4w ユニット電極
4 Y電極(第2の電極)
4a、4b、4c 電極(第2の電極列)
6 金属細線からなる配線
10 タッチパネル
12 X電極(第1の電極)
12a、12b、12c 電極(第1の電極列)
12w、14w ユニット電極
12X、14X 接続部
12u、14u 長方形小格子(格子)
12u′、14u′ くの字型六角形小格子(格子)
14 Y電極(第2の電極)
14a、14b、14c 電極(第2の電極列)
20 タッチパネル
22 X電極(第1の電極)
22a、22b、22c 電極(第1の電極列)
22w、24w ユニット電極
22X、24X 接続部
24 Y電極(第2の電極)
24a、24b、24c 電極(第2の電極列)
30 タッチパネル
32 X電極(第1の電極)
32a、32b、32c 電極(第1の電極列)
32w、34w ユニット電極
32X、34X 接続部
32u、34u 長方形小格子(格子)
32u′、34u′ くの字型六角形小格子(格子)
32u′′、34u′′ ×字型十二角形小格子(格子)
34 Y電極(第2の電極)
34a、34b、34c 電極(第2の電極列)
40 タッチパネル
42 X電極(第1の電極)
42a、42b、42c 電極(第1の電極列)
42w、44w ユニット電極
42X、44X 接続部
42u、44u 長方形小格子(格子)
42u′、44u′ 長方形小格子(格子)
42u′′、44u′′ くの字型六角形小格子(格子)
42u′′′、44u′′′ T字型八角形小格子(格子)
44 Y電極(第2の電極)
44a、44b、44c 電極(第2の電極列)
50 タッチパネル
X方向 第1の方向
Y方向 第2の方向
Claims (13)
- 金属細線からなる配線で形成された複数の格子を含む第1のユニット電極が第1の方向に複数個接続されて形成された複数の第1の電極列が、上記第1の方向と直交する第2の方向に所定間隔で配列されて形成された第1の電極と、
上記第1の電極とは電気的に分離された、上記複数の格子を含む第2のユニット電極が上記第2の方向に複数個接続されて形成された複数の第2の電極列が、上記第1の方向に所定間隔で配列されて形成された第2の電極と、を備えたタッチパネルであって、
平面視において、上記第1のユニット電極および上記第2のユニット電極中の何れか一方の電極は、他方の電極によって取り囲まれるように、上記第1の電極および上記第2の電極は配置されており、
上記複数の格子間の透過率の差が1%以下となり、かつ、上記複数の格子において上記配線は、少なくとも、第1の周期間隔で形成される部分と、上記第1の周期間隔とは異なる第2の周期間隔で形成される部分と、を含むように、上記格子の形状が形成されていることを特徴とするタッチパネル。 - 上記複数の格子は、正多角形以外の多角形形状で形成されていることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 上記複数の格子は、異なる形状の格子が複数含まれていることを特徴とする請求項1または2に記載のタッチパネル。
- 上記複数の格子は、同一形状の格子から形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のタッチパネル。
- 上記第1の電極列には、上記複数の第1のユニット電極同士を接続する第1の接続部が備えられており、
上記第2の電極列には、上記複数の第2のユニット電極同士を接続する第2の接続部が備えられており、
上記第1の接続部と上記第2の接続部とは、絶縁層を介して形成されており、
平面視において、上記第1の接続部と上記第2の接続部とが重なる部分には、上記格子の形状が形成されていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のタッチパネル。 - 上記格子の形状は、長方形であることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のタッチパネル。
- 上記格子の形状は、くの字型六角形であることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のタッチパネル。
- 上記格子の形状は、×字型十二角形であることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のタッチパネル。
- 上記格子の形状は、T字型八角形であることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のタッチパネル。
- 上記複数の格子間の透過率の差が0.5%以下であることを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載のタッチパネル。
- 上記第1の周期間隔で形成される配線部分は、上記第2の周期間隔で形成される配線部分より、コントラスト感度が低くなるように形成されていることを特徴とする請求項1から10の何れか1項に記載のタッチパネル。
- 上記第1の周期間隔で形成される配線部分の長さは、視距離300mmでの視角1度当たりの縞の数である空間周波数が9cycle/deg以上となるように形成されていることを特徴とする請求項11に記載のタッチパネル。
- 請求項1から12の何れか1項に記載のタッチパネルを備えたことを特徴とする表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/408,381 US20150169116A1 (en) | 2012-08-06 | 2013-07-24 | Touch panel and display device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012174189 | 2012-08-06 | ||
JP2012-174189 | 2012-08-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2014024683A1 true WO2014024683A1 (ja) | 2014-02-13 |
Family
ID=50067916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/070053 WO2014024683A1 (ja) | 2012-08-06 | 2013-07-24 | タッチパネルおよび表示装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150169116A1 (ja) |
WO (1) | WO2014024683A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160004047A (ko) * | 2014-07-02 | 2016-01-12 | 동우 화인켐 주식회사 | 터치 패널 전극 구조체 및 그의 제조 방법 |
JP2016184406A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 三菱製紙株式会社 | 光透過性導電材料 |
WO2017006952A1 (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-12 | シャープ株式会社 | タッチパネル装置 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10394350B2 (en) * | 2014-08-11 | 2019-08-27 | Atmel Corporation | Fabricated electrical circuit on touch sensor substrate |
TWI628567B (zh) * | 2015-05-28 | 2018-07-01 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 觸控裝置 |
JP6563497B2 (ja) * | 2015-07-24 | 2019-08-21 | 富士フイルム株式会社 | タッチパネル用導電フィルム、タッチパネル、および、タッチパネル付き表示装置 |
KR101913395B1 (ko) * | 2016-07-29 | 2018-10-31 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시장치 |
CN108062187A (zh) * | 2016-11-07 | 2018-05-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控结构及其制作方法和触控装置 |
CN109375840B (zh) * | 2018-12-05 | 2020-10-16 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 触控电极单元、触控面板及触控显示器 |
CN114531906A (zh) * | 2020-09-03 | 2022-05-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 触控面板及触控显示装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010262460A (ja) * | 2009-05-07 | 2010-11-18 | Panasonic Corp | 静電容量方式タッチパネル装置及びそのタッチ入力位置検出方法 |
JP2012018634A (ja) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Fujifilm Corp | 透明導電性基板、タッチパネル用導電シート及びタッチパネル |
JP2012053644A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Fujifilm Corp | 導電シート、導電シートの使用方法及び静電容量方式タッチパネル |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8717332B2 (en) * | 2008-07-31 | 2014-05-06 | Gunze Limited | Planar element, and touch switch |
JP5813875B2 (ja) * | 2011-08-24 | 2015-11-17 | イノバ ダイナミックス, インコーポレイテッド | パターン化された透明導体および関連する製造方法 |
KR101343241B1 (ko) * | 2012-06-25 | 2013-12-18 | 삼성전기주식회사 | 터치패널 |
-
2013
- 2013-07-24 WO PCT/JP2013/070053 patent/WO2014024683A1/ja active Application Filing
- 2013-07-24 US US14/408,381 patent/US20150169116A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010262460A (ja) * | 2009-05-07 | 2010-11-18 | Panasonic Corp | 静電容量方式タッチパネル装置及びそのタッチ入力位置検出方法 |
JP2012018634A (ja) * | 2010-07-09 | 2012-01-26 | Fujifilm Corp | 透明導電性基板、タッチパネル用導電シート及びタッチパネル |
JP2012053644A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Fujifilm Corp | 導電シート、導電シートの使用方法及び静電容量方式タッチパネル |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160004047A (ko) * | 2014-07-02 | 2016-01-12 | 동우 화인켐 주식회사 | 터치 패널 전극 구조체 및 그의 제조 방법 |
CN106662944A (zh) * | 2014-07-02 | 2017-05-10 | 东友精细化工有限公司 | 用于触摸面板的电极结构及其制造方法 |
US10379643B2 (en) | 2014-07-02 | 2019-08-13 | Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. | Electrode structure for touch panel and method of fabricating the same |
CN106662944B (zh) * | 2014-07-02 | 2019-12-13 | 东友精细化工有限公司 | 用于触摸面板的电极结构及其制造方法 |
TWI707254B (zh) * | 2014-07-02 | 2020-10-11 | 韓商東友精細化工有限公司 | 觸控面板之電極結構及其製造方法 |
KR102195039B1 (ko) * | 2014-07-02 | 2020-12-24 | 동우 화인켐 주식회사 | 터치 패널 전극 구조체 및 그의 제조 방법 |
JP2016184406A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 三菱製紙株式会社 | 光透過性導電材料 |
WO2017006952A1 (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-12 | シャープ株式会社 | タッチパネル装置 |
JPWO2017006952A1 (ja) * | 2015-07-08 | 2018-04-05 | シャープ株式会社 | タッチパネル装置 |
US10222920B2 (en) | 2015-07-08 | 2019-03-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Touch panel device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150169116A1 (en) | 2015-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2014024683A1 (ja) | タッチパネルおよび表示装置 | |
CN107977116B (zh) | 柔性触控面板、触控显示屏及触控显示装置 | |
KR101598412B1 (ko) | 전극 시트 및 터치 입력 장치 | |
JP5174575B2 (ja) | タッチパネル | |
KR102230808B1 (ko) | 터치 스크린 패널 | |
KR102329810B1 (ko) | 메시 형태의 전극 패턴 및 전극 패턴의 형성 방법, 그리고 전극 패턴을 포함하는 터치 패널 | |
KR101452042B1 (ko) | 터치스크린 패널 및 터치스크린 장치 | |
US10496232B2 (en) | Capacitive touch panel | |
US20190187843A1 (en) | Flexible touch panel, touch display panel and touch display device | |
TWI506503B (zh) | 觸控面板及液晶顯示裝置 | |
EP2781995A2 (en) | Touch screen panel | |
KR102401556B1 (ko) | 터치 스크린 패널 및 이의 제조방법 | |
TW201519031A (zh) | 觸控面板與觸控顯示面板 | |
TW201423534A (zh) | 觸控面板 | |
US9058083B2 (en) | Touch sensing structure and method for making the same | |
KR20160057572A (ko) | 터치 스크린 패널 | |
KR20100070964A (ko) | 정전용량방식 터치패널의 전극패턴구조 | |
JP5719476B2 (ja) | 静電容量式感知コンポーネント、その製造方法及び静電容量式感知コンポーネントを有するタッチスクリーン | |
KR102012417B1 (ko) | 터치 스크린 패널 및 그 제조방법 | |
JP6081881B2 (ja) | タッチパネル | |
KR101548014B1 (ko) | 정전용량 방식의 터치 감지 구조, 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법 및 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 이용한 터치 감지 장치 | |
JP3198958U (ja) | タッチパネル | |
KR102313216B1 (ko) | 터치 스크린 패널 및 이의 제조방법 | |
KR101985437B1 (ko) | 플렉서블 터치스크린패널 및 그 제조방법 | |
KR102316583B1 (ko) | 터치 스크린 패널 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13828640 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 14408381 Country of ref document: US |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13828640 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |