特開 2022-92361 タッチパネル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022092361

(43)【公開日】2022-06-22

(54)【発明の名称】タッチパネル

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/045 20060101AFI20220615BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20220615BHJP

【ＦＩ】

G06F3/045 G

G06F3/041 420

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020205133

(22)【出願日】2020-12-10

(71)【出願人】

【識別番号】501398606

【氏名又は名称】富士通コンポーネント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】今井 雄貴

(57)【要約】

【課題】均一な電位分布を形成することが可能な段差形状を有するタッチパネルを提供する。
【解決手段】抵抗膜１１及び３１は、少なくとも１辺に１つ以上の段差を有する形状であり、抵抗膜３１は、電極３６と平行に配置されたエッチングパターン３８と、電極３５と平行に配置されたエッチングパターン３７とを備え、抵抗膜１１は、第４領域１３に接する側のＹ方向の第３領域１２の一端にＸ方向と平行に配置されたダミー電極１６を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１領域と、第１の方向の長さが前記第１領域よりも短い第２領域とを有する第１抵抗膜と、
前記第１領域と対向する第３領域と、前記第２領域と対向し、前記第１の方向の長さが前記第３領域よりも短い第４領域とを有し、前記第１抵抗膜と対向する第２抵抗膜とを備え、
前記第１抵抗膜は、
前記第１の方向の前記第１領域の少なくとも一端に設けられた第１電極と、
前記第１の方向の前記第２領域の少なくとも一端に設けられた第２電極と、
一端が前記第１電極と接続され、他端が前記第２電極と接続され、前記第１領域上に前記第１の方向と平行に配置された第３電極と、
前記第１領域上に前記第３電極と平行に配置された第１エッチングパターンと、
前記第２領域上に前記第２電極と平行に配置された第２エッチングパターンと、
を備え、
前記第２抵抗膜は、
前記第１の方向と直交する第２の方向の前記第３領域の一端に設けられた第４電極と、
前記第２の方向の前記第４領域の一端に設けられた第５電極と、
前記第３電極と対向するように前記第３領域上に前記第１の方向と平行に配置された第１ダミー電極と、
を備えることを特徴とするタッチパネル。

【請求項2】

前記第２エッチングパターンを挟み込むように、前記第２領域上に前記第２電極と平行に配置された第２ダミー電極を備えることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。

【請求項3】

前記第２ダミー電極は前記第１領域内に延伸されていることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル。

【請求項4】

前記第１エッチングパターンは前記第２エッチングパターンと連結されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のタッチパネル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タッチパネルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、抵抗膜方式の４線式タッチパネルが知られている（例えば、特許文献１参照）。このタッチパネルは、Ｘ方向の両端に電極が配置された第１基板と、Ｙ方向の両端に電極が配置された第２基板とを備えている。第１基板及び第２基板の表面には、抵抗膜が形成されている。第１基板及び第２基板は、同一の矩形の形状である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－９４００３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

昨今、様々な形状のタッチパネルが要望されている。例えば、図１（Ａ）は、凸状のタッチパネルの下部基板を示し、図１（Ｂ）は凸状のタッチパネルの上部基板を示す。下部基板及び上部基板の表面には、抵抗膜が形成されている。例えば、図１（Ａ）の一方の電極に５Ｖの電圧を印加し、他方の電極を接地すると、図１（Ａ）に示すように等電位線が大きく湾曲してしまう。同様に、図１（Ｂ）の一方の電極に５Ｖの電圧を印加し、他方の電極を接地すると、図１（Ｂ）に示すように等電位線が大きく湾曲してしまう。

【0005】

このように、凸状のタッチパネルは段差があるために、矩形のタッチパネルと異なり、Ｘ方向についても、Ｙ方向についても、等電位線が大きく湾曲してしまう。つまり、Ｘ方向及びＹ方向に均一な電位分布を形成できないという課題がある。

【0006】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、均一な電位分布を形成することが可能な段差形状を有するタッチパネルを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のタッチパネルは、第１領域と、第１の方向の長さが前記第１領域よりも短い第２領域とを有する第１抵抗膜と、前記第１領域と対向する第３領域と、前記第２領域と対向し、前記第１の方向の長さが前記第３領域よりも短い第４領域とを有し、前記第１抵抗膜と対向する第２抵抗膜とを備え、前記第１抵抗膜は、前記第１の方向の前記第１領域の少なくとも一端に設けられた第１電極と、前記第１の方向の前記第２領域の少なくとも一端に設けられた第２電極と、一端が前記第１電極と接続され、他端が前記第２電極と接続され、前記第１領域上に前記第１の方向と平行に配置された第３電極と、前記第１領域上に前記第３電極と平行に配置された第１エッチングパターンと、前記第２領域上に前記第２電極と平行に配置された第２エッチングパターンと、を備え、前記第２抵抗膜は、前記第１の方向と直交する第２の方向の前記第３領域の一端に設けられた第４電極と、前記第２の方向の前記第４領域の一端に設けられた第５電極と、前記第３電極と対向するように前記第３領域上に前記第１の方向と平行に配置された第１ダミー電極と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、段差形状を有するタッチパネルでも、均一な電位分布を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】（Ａ）は凸状のタッチパネルの下部基板を示す図であり、（Ｂ）は凸状のタッチパネルの上部基板を示す図である。

【図2】本実施の形態に係るタッチパネルの構成を示す図である。

【図3】（Ａ）は、下部基板に形成された抵抗膜の構成図である。（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ－Ａ′線の断面図であり、（Ｃ）は図３（Ａ）のＢ－Ｂ′線の断面図である。

【図4】（Ａ）は、図３（Ａ）の領域Ｐの拡大図である。（Ｂ）はダミー電極が配置された抵抗膜の構成図であり、（Ｃ）は（Ｂ）の領域Ｑの拡大図である。

【図5】上部基板に形成された抵抗膜の構成図である。

【図6】（Ａ）は、ダミー電極が配置された抵抗膜の第１変形例の構成図である。（Ｂ）は、ダミー電極が配置された抵抗膜の第２変形例の構成図である。

【図7】（Ａ）は、ダミー電極が配置された抵抗膜の第３変形例の構成図である。（Ｂ）は、図７（Ａ）の抵抗膜と対向する抵抗膜の構成図である。（Ｃ）は、ダミー電極が配置された抵抗膜の第４変形例の構成図である。（Ｄ）は、図７（Ｃ）の抵抗膜と対向する抵抗膜の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

【0011】

図２は、本実施の形態に係るタッチパネルの構成を示す図である。タッチパネル１は、透明フィルムで構成される上部基板１０と、透明なガラスで構成される下部基板３０とを備えている。上部基板１０及び下部基板３０は、例えば同じ大きさの凸形状である。なお、上部基板１０及び下部基板３０の形状は凸形状に限定されず、例えば、Ｌ字形状のように、１辺に１つ以上の段差を有する形状であればよい。

【0012】

上部基板１０の裏面（すなわち下部基板３０と対向する面）には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の抵抗膜１１が形成されている。下部基板３０のおもて面（すなわち上部基板１０と対向する面）には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の抵抗膜３１が形成されている。なお、抵抗膜１１と抵抗膜３１との間には、空間が形成されており、抵抗膜３１上には図示しないドットスペーサが設けられている。

【0013】

専用ペンまたは指で上部基板１０に触れると、上部基板１０がたわみ、抵抗膜１１，３１が接触・導通することにより、図示しないコントローラが入力を検知する。なお、凸形状により空いた空間６０には、図示しないボタン、スイッチ、コントローラ又はＵＳＢポートなどが配置されてもよい。

【0014】

図３（Ａ）は、下部基板３０に形成された抵抗膜３１の構成図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ－Ａ′線の断面図であり、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）のＢ－Ｂ′線の断面図である。図３（Ａ）において、点線は等電位線を示す。

【0015】

図３（Ａ）に示すように、抵抗膜３１（第１抵抗膜）は、矩形の第１領域３２と、Ｘ方向（第１の方向）の長さが第１領域３２よりも短い矩形の第２領域３３とを有する。

【0016】

抵抗膜３１は、Ｘ方向の第１領域３２の少なくとも一端に設けられた電極３４（第１電極）と、Ｘ方向の第２領域３３の少なくとも一端に設けられた電極３５（第２電極）と、一端が電極３４と接続され、他端が電極３５と接続され、第１領域３２上にＸ方向と平行に配置された電極３６（第３電極）と、第１領域３２上に電極３６と平行に配置されたエッチングパターン３８（第１エッチングパターン）と、第２領域３３上に電極３５と平行に配置されたエッチングパターン３７（第２エッチングパターン）と、を備えている。エッチングパターン３７は電極３５と平行に複数設けられている。エッチングパターン３８のＸ方向の長さは電極３６のＸ方向の長さと略同一である。電極３４～３６は、例えば、銀、銅、又は合金などで構成されているが、光透過性が要求される場合には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などで構成されていてもよい。

【0017】

電極３６と平行にエッチングパターン３８を設けない場合には、電極３６からの電位の影響を受けて、等電位線が図１（Ａ）に示すように大きく湾曲してしまう。本実施の形態では、図３（Ａ）に示すように、電極３６と平行にエッチングパターン３８を設けることで、電極３６を第１領域３２の抵抗膜から絶縁させることができ、第１領域３２のＸ方向の電位分布には電極３４からの電位のみが影響するので、Ｘ方向に均一な電位分布を形成することができる。

【0018】

また、電極３５と平行にエッチングパターン３７を設けない場合には、図１（Ａ）に示すように第１領域３２の端部で発生する等電位線が第２領域３３まで流れ込んでしまい、電位分布の均一性がとれず、第２領域３３は第１領域３２の延長エリアとして機能しないことになる。本実施の形態では、図３（Ａ）に示すように、電極３５と平行にエッチングパターン３７を設けることで、第１領域３２の端部で発生する等電位線が第２領域３３まで流れ込むことを抑制し、Ｘ方向に均一な電位分布を形成することができる。この結果、第２領域３３は第１領域３２の延長エリアとして機能する。つまり、第１領域３２及び第２領域３３においてＸ方向の同じ位置では、略同一の電位を示すことになる。

【0019】

図４（Ａ）は、図３（Ａ）の領域Ｐの拡大図である。エッチングパターン３７を電極３５と平行に設けた場合、図４（Ａ）に示すように、隣り合うエッチングパターン３７の間に電位分布の乱れ３９が生じ、第２領域３３でのＸ方向の電位検知に影響を及ぼす可能性がある。

【0020】

このため、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、エッチングパターン３７を挟み込むように、第２領域３３上に電極３５と平行にダミー電極４０（第２ダミー電極）を配置する。このように、電位分布が乱れる箇所へダミー電極４０を配置することで第２領域３３のＸ方向に均一な電位分布を形成することができる。なお、ダミー電極４０には電源電圧が直接印加されることはない。図４（Ｂ）はダミー電極４０が配置された抵抗膜３１の構成図であり、図４（Ｃ）は図４（Ｂ）の領域Ｑの拡大図である。

【0021】

図５は、上部基板１０に形成された抵抗膜１１の構成図である。図５において、点線は等電位線を示す。

【0022】

図５に示すように、抵抗膜１１（第２抵抗膜）は、第１領域３２と対向する矩形の第３領域１２と、第２領域３３と対向し、Ｘ方向の長さが第３領域１２よりも短い矩形の第４領域１３とを有する。抵抗膜１１は、抵抗膜３１と対向する（図２参照）。

【0023】

抵抗膜１１は、第４領域１３の反対側のＹ方向の第３領域１２の一端に設けられた電極１４（第４電極）と、第３領域１２の反対側のＹ方向の第４領域１３の一端に設けられた電極１５（第５電極）と、電極３６（第３電極）と対向するように第３領域１２上にＸ方向と平行に配置されたダミー電極１６（第１ダミー電極）とを備えている。ダミー電極１６は、電極３６と略同一の長さを有している。ダミー電極１６には電源電圧が直接印加されることはない。

【0024】

ダミー電極１６を第３領域１２上にＸ方向と平行に配置しない場合には、図１（Ｂ）に示すように、矩形の抵抗膜の際にＹ方向の電位分布が均一だった箇所からスペース１０１が発生するので、領域１０２に十分な導通領域を確保できない。このため、等電位線が大きく湾曲してしまう。

【0025】

本実施の形態では、図５に示すように、ダミー電極１６を、第４領域１３に接する側のＹ方向の第３領域１２の一端にＸ方向と平行に配置することで、第４領域１３に接する側のＹ方向の第３領域１２の一端近傍（つまり領域１０３）に十分な導通領域を確保することができ、Ｙ方向に均一な電位分布を形成することができる。

【0026】

図６（Ａ）は、ダミー電極４０が配置された抵抗膜３１の第１変形例の構成図である。図６（Ｂ）は、ダミー電極４０が配置された抵抗膜３１の第２変形例の構成図である。

【0027】

図６（Ａ）では、電極３５と平行に配置されたエッチングパターン４１は、図４（Ｂ）のエッチングパターン３７よりもＹ方向の長さが長い。電位分布の均一性へ影響を与える一因は、電極３５とダミー電極４０との間の絶縁性にあるため、図４（Ｂ）のエッチングパターン３７よりも、広範囲のＩＴＯを除去している図６（Ａ）のエッチングパターン４１の方が絶縁性が高くなり、Ｘ方向の電位分布の均一性は高くなる。

【0028】

図６（Ｂ）では、エッチングパターン４２が、電極３５及び電極３６と平行に配置されている。つまり、エッチングパターン４２では、電極３５と平行に配置されたエッチングパターンと電極３６と平行に配置されたエッチングパターンとが連結されている。この場合も、電極３５及び電極３６とダミー電極４０との間の絶縁性が高くなり、Ｘ方向の電位分布の均一性は高くなる。

【0029】

さらに、ダミー電極４０は、第１領域３２内に延伸され、第１領域３２及び第２領域３３のＹ方向の長さと略同一である。図６（Ｂ）では電極３５及び電極３６とダミー電極４０との間を絶縁してしまうため、ダミー電極４０を第１領域３２内まで伸ばすことで、第１領域３２及び第２領域３３のＸ方向の電位分布の均一性を向上させている。

【0030】

図７（Ａ）は、ダミー電極４０が配置された抵抗膜３１の第３変形例の構成図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の抵抗膜３１と対向する抵抗膜１１の構成図である。図７（Ｃ）は、ダミー電極４０が配置された抵抗膜３１の第４変形例の構成図である。図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）の抵抗膜３１と対向する抵抗膜１１の構成図である。

【0031】

図７（Ａ）の抵抗膜３１及び図７（Ｂ）の抵抗膜１１は、Ｌ字形状である。図７（Ａ）の抵抗膜３１の左側の１辺にはＹ方向と平行な電極４４が配置されている。図７（Ａ）の抵抗膜３１の右側には、図４（Ｂ）の抵抗膜３１と同様に、電極３４－３６、エッチングパターン３７、３８及びダミー電極４０が設けられている。このように、抵抗膜３１の左右のいずれか１辺に１つ以上の段差を有する形状でも、Ｘ方向に均一な電位分布を形成することができる。

【0032】

また、図７（Ｂ）の抵抗膜１１では、図５の抵抗膜１１と同様に、ダミー電極１６を、第４領域１３に接する側のＹ方向の第３領域１２の一端にＸ方向と平行に配置している。図７（Ｂ）の抵抗膜１１でも、図５の抵抗膜１１と同様に、領域１０３に十分な導通領域を確保することができ、Ｙ方向に均一な電位分布を形成することができる。

【0033】

図７（Ｃ）の抵抗膜３１では、抵抗膜３１の左側の１辺にはＹ方向と平行な電極４４が配置されており、右側の１辺には複数の段差が形成されている。電極３５、３６、エッチングパターン３７、３８及びダミー電極４０の複数セットが、複数の段差に沿ってそれぞれ設けられている。このように、抵抗膜３１の左右のいずれか１辺に複数の段差を有する形状でも、図７（Ａ）と同様に、Ｘ方向に均一な電位分布を形成することができる。

【0034】

図７（Ｄ）の抵抗膜１１は、右側の１辺に複数の段差を有する。複数のダミー電極１６が、複数の段差に沿ってそれぞれ設けられている。このように、抵抗膜１１の左右のいずれか１辺に複数の段差を有する形状でも、図７（Ｂ）と同様に、領域１０３に十分な導通領域を確保することができ、Ｙ方向に均一な電位分布を形成することができる。

【0035】

以上説明したように、本実施の形態によれば、抵抗膜１１及び３１は、左右の少なくとも１辺に１つ以上の段差を有する形状であり、抵抗膜３１では、電極３６と平行にエッチングパターン３８を設けることで、電極３６を第１領域３２の抵抗膜から絶縁させ、Ｘ方向に均一な電位分布を形成することができる。さらに、抵抗膜３１では、電極３５と平行にエッチングパターン３７を設けることで、第１領域３２の端部で発生する等電位線が第２領域３３まで流れ込むことを抑制し、Ｘ方向に均一な電位分布を形成することができる。また、抵抗膜１１では、ダミー電極１６を、第４領域１３に接する側のＹ方向の第３領域１２の一端にＸ方向と平行に配置することで、第４領域１３に接する側のＹ方向の第３領域１２の一端近傍（つまり領域１０３）に十分な導通領域を確保することができ、Ｙ方向に均一な電位分布を形成することができる。

【0036】

尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。

【符号の説明】

【0037】

１ タッチパネル
１０ 上部基板
１１ 抵抗膜
１２ 第３領域
１３ 第４領域
１５ 電極
１６ ダミー電極
３０ 下部基板
３１ 抵抗膜
３２ 第１領域
３３ 第２領域
３４、３５、３６ 電極
３７、３８、４１、４２ エッチングパターン
４０ ダミー電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】