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(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】P2024030142
(43)【公開日】2024-03-07
(54)【発明の名称】静電容量型タッチパネル
(51)【国際特許分類】
G06F 3/041 20060101AFI20240229BHJP
G06F 3/044 20060101ALI20240229BHJP
【ＦＩ】
G06F3/041 422
G06F3/044 128
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022132738
(22)【出願日】2022-08-23
(71)【出願人】
【識別番号】520487808
【氏名又は名称】シャープディスプレイテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120662
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 桂子
(74)【代理人】
【識別番号】100216770
【弁理士】
【氏名又は名称】三品 明生
(74)【代理人】
【識別番号】100217364
【弁理士】
【氏名又は名称】田端 豊
(74)【代理人】
【識別番号】100180529
【弁理士】
【氏名又は名称】梶谷 美道
(72)【発明者】
【氏名】森野 慎也
(57)【要約】
【課題】静電容量の初期値のばらつきを抑制し得る静電容量型タッチパネルを提供する。
【解決手段】静電容量型タッチパネルは、第１方向（Ｘ）に伸びる第１電極２１と、第１電極と接続された第１配線３１と、第１方向と直交する第２方向（Ｙ）に伸びる第２電極２２と、第２電極と接続された第２配線３２とを備える。第１および第２配線３１，３２は、互いに平行にかつ第２方向と非平行な方向に伸びる延伸部３１ｅ、３２ｅをそれぞれ有し、第２電極は、平面視において、少なくとも一部が第１電極と重なる第１容量部と、第１容量部に隣接し、容量部２２ｃよりも第１方向における幅が小さい第１接続部２２ｄとを含み、第２方向における、容量部に対する接続部の位置、および、第２方向における、第１配線の延伸部に対する第２配線の延伸部の位置は、同じ側である。
【選択図】図６
【解決手段】静電容量型タッチパネルは、第１方向（Ｘ）に伸びる第１電極２１と、第１電極と接続された第１配線３１と、第１方向と直交する第２方向（Ｙ）に伸びる第２電極２２と、第２電極と接続された第２配線３２とを備える。第１および第２配線３１，３２は、互いに平行にかつ第２方向と非平行な方向に伸びる延伸部３１ｅ、３２ｅをそれぞれ有し、第２電極は、平面視において、少なくとも一部が第１電極と重なる第１容量部と、第１容量部に隣接し、容量部２２ｃよりも第１方向における幅が小さい第１接続部２２ｄとを含み、第２方向における、容量部に対する接続部の位置、および、第２方向における、第１配線の延伸部に対する第２配線の延伸部の位置は、同じ側である。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１基板と、
前記第１基板に配置されており、第１方向に伸びる第１電極と、
前記第１基板に配置され、前記第１電極と接続された第１配線と、
前記第１基板と対向して配置された第２基板と、
前記第２基板に配置されており、前記第１方向と直交する第２方向に伸びる第２電極と、
前記第２基板に配置され、前記第２電極と接続された第２配線と、
を備えた静電容量型タッチパネルであって、
前記第１配線は第１延伸部を有し、前記第２配線は第２延伸部を有し、
前記第１延伸部および前記第２延伸部は、前記第２方向と非平行な方向に伸び、かつ、互いに平行であり、
前記第２電極は、平面視において、少なくとも一部が前記第１電極と重なる第１容量部と、前記第２方向において前記第１容量部に隣接し、前記第１容量部よりも前記第１方向における幅が小さい第１接続部とを含み、
前記第２方向における、前記第１容量部に対して前記第１接続部が隣接する方向を正方向とした場合、前記第２配線の第２延伸部は、前記第１配線の第１延伸部に対して前記第２方向における正方向に位置する、静電容量型タッチパネル。
前記第１基板に配置されており、第１方向に伸びる第１電極と、
前記第１基板に配置され、前記第１電極と接続された第１配線と、
前記第１基板と対向して配置された第２基板と、
前記第２基板に配置されており、前記第１方向と直交する第２方向に伸びる第２電極と、
前記第２基板に配置され、前記第２電極と接続された第２配線と、
を備えた静電容量型タッチパネルであって、
前記第１配線は第１延伸部を有し、前記第２配線は第２延伸部を有し、
前記第１延伸部および前記第２延伸部は、前記第２方向と非平行な方向に伸び、かつ、互いに平行であり、
前記第２電極は、平面視において、少なくとも一部が前記第１電極と重なる第１容量部と、前記第２方向において前記第１容量部に隣接し、前記第１容量部よりも前記第１方向における幅が小さい第１接続部とを含み、
前記第２方向における、前記第１容量部に対して前記第１接続部が隣接する方向を正方向とした場合、前記第２配線の第２延伸部は、前記第１配線の第１延伸部に対して前記第２方向における正方向に位置する、静電容量型タッチパネル。
【請求項2】
前記第１基板に配置されており、前記第１方向に伸びる複数の第３電極と、
前記第１基板に配置され、前記複数の第３電極と接続された複数の第３配線と、
をさらに備え、
前記複数の第３配線は、前記第１配線および前記第２配線の延伸部と平行であり、前記非平行な方向に伸びる延伸部をそれぞれ有し、
各第３配線の延伸部と前記第２配線の延伸部との距離は、前記第１配線の延伸部と前記第２配線の延伸部との距離よりも大きい、請求項１に記載の静電容量型タッチパネル。
前記第１基板に配置され、前記複数の第３電極と接続された複数の第３配線と、
をさらに備え、
前記複数の第３配線は、前記第１配線および前記第２配線の延伸部と平行であり、前記非平行な方向に伸びる延伸部をそれぞれ有し、
各第３配線の延伸部と前記第２配線の延伸部との距離は、前記第１配線の延伸部と前記第２配線の延伸部との距離よりも大きい、請求項１に記載の静電容量型タッチパネル。
【請求項3】
前記第２電極は、平面視において、少なくとも一部が前記複数の第３電極とそれぞれ重なる複数の第３容量部と、前記複数の第３容量部にそれぞれ隣接する複数の第３接続部を有し、
少なくとも１つの第３接続部の前記第１方向における幅は、第３容量部の第１方向における幅よりも小さく、かつ、前記第１接続部の前記第１方向における幅よりも大きい、請求項１に記載の静電容量型タッチパネル。
少なくとも１つの第３接続部の前記第１方向における幅は、第３容量部の第１方向における幅よりも小さく、かつ、前記第１接続部の前記第１方向における幅よりも大きい、請求項１に記載の静電容量型タッチパネル。
【請求項4】
前記複数の第３接続部の前記第１方向における幅は、前記第１接続部から前記第２方向に遠ざかるほど大きい、請求項１に記載の静電容量型タッチパネル。
【請求項5】
前記第２基板に配置されており、前記第２方向に伸びる複数の第４電極と、
前記第２基板に配置され、前記複数の第４電極と接続された複数の第４配線と、
をさらに備え、
前記複数の第４配線は、前記第１配線および前記第２配線の延伸部と平行であり、前記非平行な方向に伸びる延伸部をそれぞれ有し、
各第４配線の延伸部と前記第１配線の延伸部との距離は、前記第１配線の延伸部と前記第２配線の延伸部との距離よりも大きい、請求項１に記載の静電容量型タッチパネル。
前記第２基板に配置され、前記複数の第４電極と接続された複数の第４配線と、
をさらに備え、
前記複数の第４配線は、前記第１配線および前記第２配線の延伸部と平行であり、前記非平行な方向に伸びる延伸部をそれぞれ有し、
各第４配線の延伸部と前記第１配線の延伸部との距離は、前記第１配線の延伸部と前記第２配線の延伸部との距離よりも大きい、請求項１に記載の静電容量型タッチパネル。
【請求項6】
前記第１電極、前記第２電極および前記複数の第３電極は、前記第１基板および前記第２基板の入力領域に配置されており、
前記第１容量部は、前記入力領域の角に位置している、請求項１に記載の静電容量型タッチパネル。
前記第１容量部は、前記入力領域の角に位置している、請求項１に記載の静電容量型タッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、静電容量型タッチパネルに関する。
【背景技術】
【0002】
タッチパネルは、表示装置を備えた種々のデバイスの入力装置として広く利用されている。静電容量型タッチパネルでは、静電容量の変化によって手指や指示ペンの指示位置を検出する。特許文献１は、配線の寄生容量のばらつきを抑制し、検出感度の向上を図ることのできる静電容量型タッチパネルを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－２３７６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
静電容量のばらつきは、静電容量型タッチパネルの初期値のばらつきとしても問題となる。本開示は、静電容量の初期値のばらつきを抑制し得る静電容量型タッチパネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一実施形態に係る静電容量型タッチパネルは、第１基板と、前記第１基板に配置されており、第１方向に伸びる第１電極と、前記第１基板に配置され、前記第１電極と接続された第１配線と、前記第１基板と対向して配置された第２基板と、前記第２基板に配置されており、前記第１方向と直交する第２方向に伸びる第２電極と、前記第２基板に配置され、前記第２電極と接続された第２配線と、を備えた静電容量型タッチパネルであって、前記第１配線は第１延伸部を有し、前記第２配線は第２延伸部を有し、前記第１延伸部および前記第２延伸部は、前記第２方向と非平行な方向に伸び、かつ、互いに平行であり、前記第２電極は、平面視において、少なくとも一部が前記第１電極と重なる第１容量部と、前記第２方向において前記第１容量部に隣接し、前記第１容量部よりも前記第１方向における幅が小さい第１接続部とを含み、前記第２方向における、前記第１容量部に対して前記第１接続部が隣接する方向を正方向とした場合、前記第２配線の第２延伸部は、前記第１配線の第１延伸部に対して前記第２方向における正方向に位置する。
【発明の効果】
【0006】
本開示の一実施形態によれば、静電容量の初期値のばらつきを抑制し得る静電容量型タッチパネルが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
本願発明者が静電容量型タッチパネルの検出領域における容量値のばらつきについて、詳細に検討したところ、特定の位置において、初期容量値のばらつきが特に大きいことが分かった。例えば、矩形の入力領域における角の位置において、初期容量値のばらつきが大きい場合があることが分かった。容量値のばらつきが大きいと、作製した静電容量型タッチパネルが正常であるか否かの判定が困難となる場合がある。
【0009】
本願発明者はこのような課題に鑑み、新規な静電容量型タッチパネルを想到した。
【0010】
以下本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。また、以下の説明において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、実施形態および変形例に記載された各構成は、本開示の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されていたり、一部の構成部材が省略されていたりする場合がある。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
【0011】
［第１実施形態］
本実施形態の静電容量型タッチパネルを詳細に説明する。図１は、本実施形態の静電容量型タッチパネル１０１の主要な構成要素を示す模式的平面図である。図２は、図１に示す静電容量型タッチパネルの第１基板の構成を示す模式的平面図であり、図３は、図１に示す静電容量型タッチパネルの第２基板の構成を示す模式的平面図である。図４は、図１のＡ－Ａ線の位置における静電容量型タッチパネル１０１の模式的断面図であり、図５は、図１のＢ－Ｂ線の位置における静電容量型タッチパネル１０１の模式的断面図である。
本実施形態の静電容量型タッチパネルを詳細に説明する。図１は、本実施形態の静電容量型タッチパネル１０１の主要な構成要素を示す模式的平面図である。図２は、図１に示す静電容量型タッチパネルの第１基板の構成を示す模式的平面図であり、図３は、図１に示す静電容量型タッチパネルの第２基板の構成を示す模式的平面図である。図４は、図１のＡ－Ａ線の位置における静電容量型タッチパネル１０１の模式的断面図であり、図５は、図１のＢ－Ｂ線の位置における静電容量型タッチパネル１０１の模式的断面図である。
【0012】
静電容量型タッチパネル１０１は、第１基板１１および第２基板１２と、誘電体層１３と、複数のドライブ電極２５と、複数の検出電極２６と、複数のドライブ電極用配線３５と、複数の検出電極用配線３６とを備える。
【0013】
第１基板１１は矩形形状を有し、図４および図５に示すように、第１主面１１ａおよび第１主面１１ａと反対側に位置する第２主面１１ｂを有する薄い板形状を備えている。同様に第２基板１２も、矩形形状を有し、第１主面１２ａおよび第１主面１２ａと反対側に位置する第２主面１２ｂを有する薄い板形状を備えている。第１基板１１および第２基板１２は、互いに対向するように配置されている。より具体的には、第１基板１１の第２主面１１ｂが第２基板１２の第１主面１２ａと対向するように配置されている。なお、図２および図３では、電極および配線の平面視における位置関係を分かりやすく示すため、第１基板１１および第２基板１２の構造を第１主面１１ａおよび第１主面１２ａ側から見た平面図で示している。
第１基板１１および第２基板１２は、ガラス、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フイルムなどの透明な材料で構成されている。
第１基板１１および第２基板１２は、ガラス、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フイルムなどの透明な材料で構成されている。
【0014】
誘電体層１３は、第１基板１１および第２基板１２の間に位置しており、弾性および絶縁性を有する透明な材料によって構成されている。例えば、種々の透明な高分子材料を誘電体層１３に用いることができ、具体的には、ＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）、ＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ｒｅｓｉｎ）などとして市販される材料を用いることができる。
第１基板１１および第２基板１２は、平面視において、検出領域Ｒｓと検出領域の周囲に位置する周辺領域Ｒｎとを含む。検出領域Ｒｓには、ドライブ電極２５と検出電極２６とが配置され、手指や指示棒の位置および/または押圧の強さが検出される。周辺領域Ｒｎには、後述するようにドライブ電極２５および検出電極２６を外部の駆動回路および検出回路と電気的に接続するための、ドライブ電極用配線３５および検出電極用配線３６が配置される。
第１基板１１および第２基板１２は、平面視において、検出領域Ｒｓと検出領域の周囲に位置する周辺領域Ｒｎとを含む。検出領域Ｒｓには、ドライブ電極２５と検出電極２６とが配置され、手指や指示棒の位置および/または押圧の強さが検出される。周辺領域Ｒｎには、後述するようにドライブ電極２５および検出電極２６を外部の駆動回路および検出回路と電気的に接続するための、ドライブ電極用配線３５および検出電極用配線３６が配置される。
【0015】
複数のドライブ電極２５は静電容量を保持する一方の電極として機能する。複数のドライブ電極２５は、第１基板１１の第１主面１１ａに位置しており（図４）、検出領域Ｒｓ内に配置されている。図２に示すように、複数のドライブ電極２５は、それぞれｘ軸方向（第１方向）に伸びており、ｙ軸方向に配列されている。図１等に示すように、例えば、右下を原点としてｘ軸およびｙ軸を取る。
【0016】
複数のドライブ電極２５は、１つの第１電極２１と複数の第３電極２３とを含む。第１電極２１は、ｙ方向に複数配列されたドライブ電極２５のうち、最も原点に近いドライブ電極２５である。各ドライブ電極２５は、本実施形態では、ｙ軸方向の幅が一定であるストライプ形状を有している。また、ｙ軸方向における配列ピッチも同じである。ドライブ電極２５は、例えば、ＩＴＯなどの透明導電性材料によって構成されている。
【0017】
図５に示すように、複数のドライブ電極用配線３５は、第１基板１１の第１主面１１ａに位置しており、周辺領域Ｒｎに配置されている。複数のドライブ電極用配線３５は、複数のドライブ電極２５にそれぞれ接続されており、外部の回路からドライブ電極２５に駆動電圧を印加する。このために、ドライブ電極用配線３５の一端は、複数のドライブ電極２５にそれぞれ接続され、他端は、第１基板１１の矩形の１つの辺まで引き出される。本実施形態では、第１基板１１の外形を規定する４つの辺１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆのうち、辺１１ｄの中央近傍にまで引き出されている。
【0018】
複数のドライブ電極用配線３５は、第１電極２１と接続された第１配線３１と、第３電極２３に接続された第３配線３３とを含む。
【0019】
複数のドライブ電極用配線３５は、辺１１ｄに隣接した周辺領域Ｒｎｂにおいて、ｙ軸方向と非平行な方向に伸びる延伸部３５ｅを有している。つまり、第１配線３１は、延伸部３１ｅを含み、第３配線３３は延伸部３３ｅを含む。本実施形態では、延伸部３５ｅは、ｘ軸方向と平行に伸びている。
【0020】
図２では、第３配線３３は１つしか示していないが、各第３電極に第３配線３３が接続されている。複数のドライブ電極用配線３５は、第１基板１１において互いに交差しないように配置されている。このため、延伸部３５ｅを含む複数のドライブ電極用配線３５の各部分は、互いに平行に位置している。また、ドライブ電極用配線３５のうち、第１電極２１と接続されている第１配線３１は、最も検出領域Ｒｓ側に近接している。
【0021】
図４および図５に示すように、静電容量型タッチパネル１０１は、複数のドライブ電極２５および複数のドライブ電極用配線３５を覆って第１基板１１の第１主面１１ａに配置されたカバー層１４をさらに備えていてもよい。カバー層１４は、例えば、樹脂やガラスなどによって構成される。
【0022】
複数の検出電極２６は静電容量を保持する他方の電極として機能する。複数の検出電極２６は、第２基板１２の第１主面１２ａに位置しており（図４）、検出領域Ｒｓ内に配置されている。図３に示すように、複数の検出電極２６は、それぞれｙ軸方向（第２方向）に伸びており、ｘ軸方向に配列されている。検出電極２６も、例えば、ＩＴＯなどの透明導電性材料によって構成されている。
【0023】
複数の検出電極２６は、１つの第２電極２２と複数の第４電極２４とを含む。第２電極２２は、ｙ方向に複数配列された検出電極２６のうち、最も原点に近い検出電極２６である。第２電極２２は、第１容量部２２ｃと、ｙ方向において、第１容量部２２ｃと隣接した第１接続部２２ｄとを含む。
【0024】
平面視において、第１容量部２２ｃの少なくとも一部は第１電極２１と重なる。後述するように、ドライブ電極２５と検出電極２６との製造工程における位置ずれがない場合、つまり、設計上の位置合わせ誤差がゼロの条件では、第１容量部２２ｃ全体が第１電極２１と重なる。
【0025】
第１接続部２２ｄは、第１容量部２２ｃに隣接している。本実施形態では、第１接続部２２ｄは、第１容量部２２ｃに対してｙ軸方向の正側（ｙ軸の正方向）に位置している。第１接続部２２ｄのｘ方向における幅は、第１容量部２２ｃのｘ方向における幅よりも小さい。本実施形態では第１接続部２２ｄおよび第１容量部２２ｃはそれぞれ矩形形状を有している。
【0026】
第２電極２２はさらに、複数の第３容量部２２ｅと複数の第３接続部とを含む。平面視において、複数の第３容量部２２ｅの少なくとも一部は、第３電極２３と重なる。第１容量部２２ｃと同様、ドライブ電極２５と検出電極２６との製造工程における位置ずれがない場合、つまり、設計上の位置合わせ誤差がゼロの条件では、第３容量部２２ｅ体が第３電極２３と重なる。
【0027】
第３接続部２２ｆは、第３容量部２２ｅに隣接している。本実施形態では、第３接続部２２ｆは、第３容量部２２ｅに対してｙ軸方向の正側に位置している。第３接続部２２ｆのｘ方向における幅は、第３容量部２２ｅのｘ方向における幅と等しい。また、第３接続部２２ｆおよび第３容量部２２ｅはそれぞれ矩形形状を有している。このため、複数の第３容量部２２ｅおよび複数の第３接続部２２ｆは、一定の幅を有する一体的な短冊形状を有している。
【0028】
図５に示すように、複数の検出電極用配線３６は、第２基板１２の第１主面１２ａに位置しており、周辺領域Ｒｎに配置されている。複数の検出電極用配線３６は、複数の検出電極３６にそれぞれ接続されており、外部の検出回路に接続される。このために、検出電極用配線３６の一端は、複数の検出電極２６にそれぞれ接続され、他端は、第２基板１２の矩形の１つの辺まで引き出される。本実施形態では、ドライブ電極用配線３５と同様、辺１２ｄの中央近傍にまで引き出されている。
【0029】
複数の検出電極用配線３６は、第２電極２２と接続された第２配線３２と、第４電極２４に接続された第４配線３４とを含む。
【0030】
複数の検出電極用配線３６は、辺１１ｄに隣接した周辺領域Ｒｎｂにおいて、ｙ軸方向と非平行な方向に伸びる延伸部３６ｅを有している。つまり、第２配線３２は、延伸部３２ｅを含み、第４配線３４は延伸部３４ｅを含む。本実施形態では、延伸部３６ｅは、ｘ軸方向と平行に伸びている。
【0031】
図３では、第４配線３４は１つしか示していないが、各第４電極２４に第４配線３４が接続されている。複数の検出電極用配線３６は、第２基板１２において、互いに交差しないように配置されている。このため、延伸部３６ｅを含む複数の検出電極用配線３６の各部分は、互いに平行に位置している。また、検出電極用配線３６のうち、第２電極２２と接続されている第２配線３２の延伸部は、最も辺１２ｄに近接している。
【0032】
複数のドライブ電極用配線３５および複数の検出電極用配線３６はＩＴＯなどの透明導電性材料によって構成されていてもよいし、金属で構成されていてもよい。透明導電性材料によって、ドライブ電極用配線３５および検出電極用配線３６を構成する場合には、それぞれドライブ電極２５および検出電極２６と一体的に形成してもよい。
【0033】
図４および図５に示すように、第１基板１１および第２基板１２が誘電体層１３を挟んで対向して配置される。これにより、ドライブ電極２５と検出電極２６が静電容量型タッチパネル１０１の厚さ方向において重なるように配置される。後述するように、ドライブ電極用配線３５および検出電極用配線３６は、静電容量型タッチパネル１０１の厚さ方向において重なるようには配置されていない。第２配線３２の延伸部３２ｅは、第１配線３１の延伸部３１ｅに対してｙ軸方向の正側（ｙ軸の正方向）に位置している。
【0034】
次に、従来の静電容量型タッチパネルにおける初期容量値のばらつきと、本実施形態の静電容量型タッチパネル１０１において初期容量値のばらつきが抑制できる理由を説明する。
【0035】
特許文献１において説明されているように、ドライブ電極用配線および検出電極用配線の長さは、これらの配線が接続される電極の位置に依存するため、配線間で寄生容量の値が異なり得る。しかし、配線パターンを決定すれば、各配線の長さは、静電容量型タッチパネルの製造工程によってばらつき難い。また、複数のドライブ電極用配線は、同一マスクで同時に形成されるため、複数のドライブ電極用配線間の間隔もばらつき難い。このため、複数のドライブ電極用配線間で生じる寄生容量も変化しにくい。
【0036】
これに対して、ドライブ電極用配線と検出電極用配線とは異なる基板に支持されているので、２つの基板を貼り合わせる際、ドライブ電極用配線と検出電極用配線との位置合わせには誤差が生じ得る。このため、ドライブ電極用配線と検出電極用配線との間に生じる寄生容量は、静電容量型タッチパネルの製造工程によってばらつく。このような位置合わせ誤差は、ｘ軸方向およびｙ軸方向の両方に生じ得る。
【0037】
ドライブ電極用配線と検出電極用配線とは、これらの配線を外部の回路を接続するための端子を設ける領域において近接する。本実施形態では、辺１１ｄ、辺１２ｄに隣接する周辺領域の周辺領域Ｒｎｂにおいて、ドライブ電極用配線と検出電極用配線とが近接する。静電容量型タッチパネル１０１が液晶表示装置の画面上に配置される場合には、周辺領域は小さい方が好ましい。また、配線の長さが長くなることによる寄生容量が増大するという点を考慮すれば、図１に示すように、周辺領域Ｒｎｂのｙ方向の長さはｘ方向の長さより小さい方が好ましい。つまり、各ドライブ電極用配線および検出電極用配線は、周辺領域Ｒｎｂにおいて、ｙ軸方向の長さよりもｘ軸方向の長さの方が大きい。したがって、ドライブ電極用配線と検出電極用配線との間で生じる寄生容量は、各配線のｘ方向に伸びる延伸部間の距離が変わることによって変動することが分かる。
【0038】
また、ドライブ電極用配線と検出電極用配線との間で寄生容量ができるだけ生じないようにするためには、ドライブ電極用配線と検出電極用配線とが平面視において重ならないように配置することが好ましい。この場合、ドライブ電極用配線と検出電極用配線との間で互いの延伸部が最も近接するのは、検出領域Ｒｓの角の容量を形成する２つの電極である、ドライブ電極の第１電極に接続された第１配線の延伸部と、検出電極の第２電極に接続された第２配線の延伸部とである。
【0039】
図６は、ドライブ電極２５が位置する第１基板１１と、検出電極２６が位置する第２基板１２とが位置ずれすることなく、設計された位置で配置される場合における、ドライブ電極２５の第１電極２１および第１配線３１と、検出電極２６の第２電極２２および第２配線３２との位置を示す。平面視において、第２電極２２の第１容量部２２ｃ全体が第１電極２１と重なっている。この時の第１電極２１と第２電極２２との重なりにより形成される検出部容量をＣｔとし、第１配線３１の延伸部３１ｅと第２配線３２の延伸部３２ｅとによって形成される寄生容量をＣｐとし、第１配線３１の延伸部３１ｅと第２配線３２の延伸部３２ｅとの距離をＬとする。
【0040】
図７は、第１電極２１に対して、第２電極２２がｙ軸の負の方向に位置ずれした状態を示す。位置ずれによって、第１配線３１の延伸部３１ｅと第２配線３２の延伸部３２ｅとの間の距離は、Ｌ’となり、距離Ｌよりも小さくなる（Ｌ’＜Ｌ）。このため、第１配線３１の延伸部３１ｅと第２配線３２の延伸部３２ｅとによって形成される寄生容量Ｃｐ’は、寄生容量Ｃｐよりも大きくなる（Ｃｐ’＞Ｃｐ）。
【0041】
一方、位置ずれにより、第１電極２１は、第２電極２２の第１容量部２２ｃの一部および第１接続部２２ｄの一部と重なっている。接続部２２ｆのｘ軸方向における幅が、第１容量部２２ｃのｘ軸方向における幅よりも小さいため、この時の第１電極２１と第２電極２２との重なりにより形成される容量Ｃｔ’は、Ｃｔよりも小さくなるＣｔ’＜Ｃｔ）。
【0042】
このように、ｙ軸において、第１接続部２２ｄは、第１容量部２２ｃに対して正方向に位置し、第２配線３２の延伸部３２ｅは、第１配線３１の延伸部３１ｅに対して正方向に位置している。言い換えれば、ｙ軸方向における第１容量部２２ｃに対する第１接続部２２ｄ、および、ｙ軸方向における第１配線３１の延伸部３１ｅに対する第２配線３２の延伸部３２ｅが、同じ側に位置していることによって、位置ずれによって寄生容量Ｃｐが増大すれば、検出部の容量Ｃｔは減少する。その結果、初期容量値のばらつきを抑制することができる。
【0043】
Ｃｔ＋Ｃｐ＝Ｃｔ’＋Ｃｐ’を満たせば、位置ずれによる寄生容量の増大を検出部における容量の減少で完全に相殺させることができる。しかし、寄生容量の増大と、検出部の容量の減少とは、完全に相殺し合う関係でなくても、寄生容量の増大による初期値のばらつきを抑制するという効果は得られる。
【0044】
第１容量部２２ｃのｘ軸方向における幅は、初期値のばらつきをどの程度抑制するかを決定し、誘電体層１３の材質、厚さ、第１配線３１および第２配線３２全体の長さおよび延伸部の長さ、第１配線３１と第２配線３２との距離、第１配線３１および第２配線３２の抵抗等の値を用いて計算することによって求めることができる。
【0045】
なお、図６に示すように、第２電極２２の第１容量部２２ｃ全体が第１電極２１と重なっている状態を、位置ずれがゼロであるとする設計の場合、第１電極２１に対して、第２電極２２がｙ軸の正の方向に位置ずれが生じると、寄生容量Ｃｐは減少し、検出部の容量Ｃｔは変化しない。したがって、図６に示す第１電極２１および第２電極２２の配置は、特に、第１電極２１に対して、第２電極２２がｙ軸の負の方向にのみ位置ずれする可能性がある場合に適している。
【0046】
第１電極２１に対して、第２電極２２がｙ軸の負の方向にも正の方向にも位置ずれする可能性がある場合には、例えば、図７に示す配置、つまり、第２電極の第１容量部２２ｃの一部および第１接続部２２ｄの一部が第１電極２１と重なる状態を、位置ずれがゼロであるとする設計を行えばよい。この場合、第１電極２１に対して、第２電極２２がｙ軸の負の方向に位置ずれすれば、寄生容量Ｃｐは増大し、検出部の容量Ｃｔは減少する。また、第１電極２１に対して、第２電極２２がｙ軸の正の方向に位置ずれすれば、寄生容量Ｃｐは減少し、検出部の容量Ｃｔは増大する。したがって、第１電極２１に対して、第２電極２２が、いずれの方向に位置ずれしても、初期容量値のばらつきを抑制することができる。
【0047】
なお、図２に示すように、ドライブ電極２５には第１電極２１以外に複数の第３電極２３が含まれる。したがって、複数の第３電極２３に接続された第３配線３３と第２配線３２との間に生じる寄生容量も、第１基板１１と第２基板１２との位置ずれによる寄生容量のばらつきが生じ得る。
【0048】
しかし、図７に示すように、第３電極２３に接続された第３配線３３の延伸部３３ｅと第２配線３２の延伸部３２ｅとの距離Ｍは、第１配線２１の延伸部３１ｅと第２配線２２の延伸部３２ｅとの距離Ｌよりも大きい。図７には１本の第３配線３３のみを示しているが、複数の第３電極２３に接続されたいずれの第３配線３３についてもこの関係を満たしている。配線の延伸部間による寄生容量は、延伸部間の距離に反比例するので、ドライブ電極２５のうち、複数の第３電極２３に接続された第３配線３３と第２配線３２との間に生じる寄生容量の初期値およびそのばらつきは、上述した第１配線３１と第２配線３２との間に生じる寄生容量よりも小さい。
【0049】
同様に、検出電極２６には、第２電極２２以外に複数の第４電極２４が含まれる。しかし、複数の第４電極２４に接続され第４配線３４と、第１配線３１との寄生容量の初期値およびそのばらつきは小さい。
【0050】
したがって、静電容量型タッチパネル１０１の製造時の２つの基板の位置合わせ誤差に起因する寄生容量の初期値のばらつきは、ドライブ電極用配線３５の第１配線３１と、検出電極用配線３６の第２配線３２とによる寄生容量を、上述した構造によって制御することによって効果的に抑制できることが分かる。
【0051】
［第２実施形態］
本実施形態の静電容量型タッチパネルを詳細に説明する。図８は、本実施形態の静電容量型タッチパネル１０２の主要な構成要素の一部を示す模式的平面図である。本実施形態の静電容量型タッチパネルは、第２電極２２における、複数の第３接続部２２ｆのうち、少なくとも１つの第３接続部のｘ軸方向における幅が、第３容量部のｘ軸方向の幅よりも小さく、かつ、第１接続部２２ｄのｘ軸方向の幅よりも大きい点で第１の実施形態と異なる。
本実施形態の静電容量型タッチパネルを詳細に説明する。図８は、本実施形態の静電容量型タッチパネル１０２の主要な構成要素の一部を示す模式的平面図である。本実施形態の静電容量型タッチパネルは、第２電極２２における、複数の第３接続部２２ｆのうち、少なくとも１つの第３接続部のｘ軸方向における幅が、第３容量部のｘ軸方向の幅よりも小さく、かつ、第１接続部２２ｄのｘ軸方向の幅よりも大きい点で第１の実施形態と異なる。
【0052】
図８に示すように、複数の第３容量部２２ｅおよび第３接続部を第１接続部２２ｄに近い側から、第３容量部２２ｅ１、２２ｅ２、２２ｅ３・・・とし、第３接続部２２ｆ１、２２ｆ２、２２ｆ３・・・とする。また第３配線３３の延伸部を第１配線３１の延伸部３１ｅに近い側から、延伸部３３ｅ１、３３ｅ２、３３ｅ３・・・とする。
図８に示す形態では、第３接続部２２ｆ１、２２ｆ２、２２ｆ３の幅は、それぞれ第３容量部のｘ軸方向の幅よりも小さく、かつ、第１接続部２２ｄのｘ軸方向の幅よりも大きい。また、第３接続部２２ｆ１の幅は、第３接続部２２ｆ２の幅よりも小さく、第３接続部２２ｆ２の幅は、第３接続部２２ｆ３の幅よりも小さい。
図８に示す形態では、第３接続部２２ｆ１、２２ｆ２、２２ｆ３の幅は、それぞれ第３容量部のｘ軸方向の幅よりも小さく、かつ、第１接続部２２ｄのｘ軸方向の幅よりも大きい。また、第３接続部２２ｆ１の幅は、第３接続部２２ｆ２の幅よりも小さく、第３接続部２２ｆ２の幅は、第３接続部２２ｆ３の幅よりも小さい。
【0053】
図８に示す配置がドライブ電極２５と検出電極２６との位置ずれがゼロである設計された配置である場合、複数の第３電極２３と、第１電極２１との重なりによって形成される検出部の容量を、それぞれ、Ｃｔ１、Ｃｔ２、Ｃｔ３・・・・とするといずれもＣｔの値に等しい。一方、複数の第３配線３３の延伸部３３ｅ１、３３ｅ２、３３ｅ３・・・は、順に第２配線３２の延伸部３２ｅから遠ざかるため、第３配線３３の延伸部３３ｅ１、３３ｅ２、３３ｅ３・・・と第２配線３２の延伸部３２ｅとによって形成される寄生容量Ｃｐ１、Ｃｐ２、Ｃｐ３は、この順番で小さくなる。
【0054】
図９は、第１電極２１および第３電極２３に対して、第２電極２２がｙ軸の負の方向に位置ずれした状態を示す。第１実施形態で説明したように、位置ずれによる第１配線３１の寄生容量のＣｐからＣｐ’への増大を検出部の容量がＣｔからＣｔ’へ減少することによって、初期容量値のばらつきが抑制される。
【0055】
同様に第３配線３３の延伸部３３ｅ１、３３ｅ２、３３ｅ３・・・においても、寄生容量は増大し、Ｃｐ１’、Ｃｐ２’、Ｃｐ３’となる。しかし、第２配線３２の延伸部３２ｅから延伸部３３ｅ１、３３ｅ２、３３ｅ３・・・までの距離は、第２配線３２の延伸部３２ｅから第１配線３１の延伸部３１ｅまでの距離よりも大きいため、寄生容量の増大量も小さくなる。
【0056】
これに対応して、位置ずれによって、複数の第３電極２３は、第３接続部２２ｆ１、２２ｆ２、２２ｆ３の一部とそれぞれ重なるようになり、検出部の容量は、Ｃｔ１’、Ｃｔ２’、Ｃｔ３’・・・となる。第３接続部２２ｆ１、２２ｆ２、２２ｆ３のｘ軸方向における幅は、第３容量部２２ｅ１、２２ｅ２、２２ｅ３・・・のｘ軸方向の幅よりも小さく、かつ、第１接続部２２ｄのｘ軸方向の幅よりも大きいため、Ｃｔ１’、Ｃｔ２’、Ｃｔ３’・・・は、Ｃｔ’よりも大きく、検出部の容量の減少は第１配線の検出部での容量の減少よりも小さい。したがって、このような構造によれば、複数の第３電極２３の位置に応じて、検出部の容量が減少し、寄生容量の増大による初期容量値のばらつきを抑制することができる。
【0057】
なお、図９および図１０に示す例では、第３接続部２２ｆ１、２２ｆ２、２２ｆ３のｘ軸方向の幅が、第３容量部のｘ軸方向の幅よりも小さい。しかし、少なくとも１つの第３接続部のｘ軸方向の幅が、第３容量部のｘ軸方向の幅よりも小さければよい。第２配線３２の延伸部３２ｅと第３配線３３の延伸部３３ｅとにより形成される寄生容量は、これらの配線間の距離が大きくなるほど小さくなり、位置ずれによる寄生容量の変化も小さくなるからである。
【0058】
また、第１実施形態で説明したように、第１電極２１に対して、第２電極２２がｙ軸の負の方向にも正の方向にも位置ずれする可能性がある場合には、例えば、図９に示す配置、つまり、第１電極２１が、第２電極の第１容量部２２ｃの一部および第１接続部２２ｄの一部と重なり、複数の第３電極２３が、第３容量部２２ｅ１、２２ｅ２、２２ｅ３・・・の一部および、第３接続部２２ｆ１、２２ｆ２、２２ｆ３の一部とそれぞれ重なる状態を、位置ずれがゼロであるとする設計を行えばよい。
【0059】
［実施例］
従来のタッチパネルおよび第１実施形態のタッチパネルにおける初期容量値のばらつきを計算によって求めた結果を示す。図１０は従来のタッチパネルの計算例を示し、図１１は第１実施形態のタッチパネルの計算例を示す。従来のタッチパネルは、第２電極２２が、第４電極と同様の形状をしている点で第１実施形態のタッチパネルと異なる。これらの図において、ｘ軸およびｙ軸は、図１等と同じ方向に取っている。またｚ軸は、初期容量値を示す。図１０に示すように、従来のタッチパネルでは、特定の位置、例えば、原点に最も近い検出部の初期容量値のばらつきが大きく、その値は、１７％程度である。これに対し、図１１に示すように、第１実施形態のタッチパネルでは、原点に最も近い検出部の初期容量値のばらつきが１１％程度に抑制されている。
従来のタッチパネルおよび第１実施形態のタッチパネルにおける初期容量値のばらつきを計算によって求めた結果を示す。図１０は従来のタッチパネルの計算例を示し、図１１は第１実施形態のタッチパネルの計算例を示す。従来のタッチパネルは、第２電極２２が、第４電極と同様の形状をしている点で第１実施形態のタッチパネルと異なる。これらの図において、ｘ軸およびｙ軸は、図１等と同じ方向に取っている。またｚ軸は、初期容量値を示す。図１０に示すように、従来のタッチパネルでは、特定の位置、例えば、原点に最も近い検出部の初期容量値のばらつきが大きく、その値は、１７％程度である。これに対し、図１１に示すように、第１実施形態のタッチパネルでは、原点に最も近い検出部の初期容量値のばらつきが１１％程度に抑制されている。
【0060】
このように第１実施形態のタッチパネルによれば、製造時の電極の位置合わせのばらつきによって生じる寄生容量のばらつきを効果的に抑制し、初期容量値のばらつきを小さくできることが分かる。
【0061】
［他の形態］
本開示の静電容量型タッチパネルは、上記実施形態に限られず、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、ドライブ電極および検出電極に接続された配線は図面において、タッチパネル構成する矩形の基板の下側の辺外部の端子に接続されるように構成されている。しかし、配線を外部の回路へ接続するための端子を設ける位置は、例えば、矩形の基板の上側の辺であってもよいし、左右に位置する辺であってもよい。この場合、検出部の容量の初期値のばらつきが大きい位置は、変わり得るが、いずれの場合でも、検出領域の四隅のいずれかに最も近い位置で容量の初期値のばらつきが大きくなる。このため、容量の初期値のばらつきが最も大きくなる角に隣接したドライブ電極および検出電極が第１電極および第２電極となる。
本開示の静電容量型タッチパネルは、上記実施形態に限られず、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、ドライブ電極および検出電極に接続された配線は図面において、タッチパネル構成する矩形の基板の下側の辺外部の端子に接続されるように構成されている。しかし、配線を外部の回路へ接続するための端子を設ける位置は、例えば、矩形の基板の上側の辺であってもよいし、左右に位置する辺であってもよい。この場合、検出部の容量の初期値のばらつきが大きい位置は、変わり得るが、いずれの場合でも、検出領域の四隅のいずれかに最も近い位置で容量の初期値のばらつきが大きくなる。このため、容量の初期値のばらつきが最も大きくなる角に隣接したドライブ電極および検出電極が第１電極および第２電極となる。
【0062】
また、図１２に示すように、第１配線３１の延伸部３１ｅ、第２配線３２の延伸部３２ｅ、第３配線３３の延伸部３３ｅおよび第４配線３４の延伸部３４ｅの伸びる方向は、ｘ軸に平行でなくてもよい。この場合、各延伸部の傾きはｘ軸に対して４５°以下であることが好ましい。
【0063】
また、第１接続部２２ｄのｘ軸方向の幅は、ｙ軸方向において一定でなくてもよい。例えば、図１３に示すように、第１接続部２２ｄのｘ軸方向の幅は、第１容量部２２ｃとの境界からｙ軸の正の方向に向かうにつれて、ｘ軸方向の幅が小さくなっていてもよい。
【0064】
また、本開示の静電容量型タッチパネルは、インセル型、オンセル型、アウトセル型等の種々の形態であってもよい。また、本開示の静電容量型タッチパネルは、ドライブ電極および検出電極以外の電極を備えていてもよい。
【0065】
また、ドライブ電極および検出電極は、いずれが第１基板に配置されていてもよい。ドライブ電極、検出電極、ドライブ電極用配線および検出電極用配線は、手指や指示棒の位置を適切に検出できる限り、第１基板の第第２主面１１ｂに設けられていてもよいし、第２基板の第２主面１２ｂに設けられていてもよい。
【0066】
本開示の静電容量型タッチパネルは、以下のようにも説明することができる。
【0067】
第１の構成に係る静電容量型タッチパネルは第１基板と、第１基板に配置されており、第１方向に伸びる第１電極と、第１基板に配置され、第１電極と接続された第１配線と、
第１基板と対向して配置された第２基板と、第２基板に配置されており、第１方向と直交する第２方向に伸びる第２電極と、第２基板に配置され、第２電極と接続された第２配線と、を備えた静電容量型タッチパネルであって、第１配線は第１延伸部を有し、第２配線は第２延伸部を有し、第１延伸部および第２延伸部は、第２方向と非平行な方向に伸び、かつ、互いに平行であり、第２電極は、平面視において、少なくとも一部が第１電極と重なる第１容量部と、第２方向において第１容量部に隣接し、第１容量部よりも第１方向における幅が小さい第１接続部とを含み、第２方向における、第１容量部に対して第１接続部が隣接する方向を正方向とした場合、第２配線の第２延伸部は、第１配線の第１延伸部に対して第２方向における正方向に位置する。言い換えると、第１配線および第２配線は、第２方向と非平行な方向に伸びる延伸部であって、互いに平行な延伸部をそれぞれ有し、第２電極は、平面視において、少なくとも一部が第１電極と重なる第１容量部と、第１容量部に隣接し、容量部よりも第１方向における幅が小さい第１接続部とを含み、第２方向における、容量部に対する第１接続部の位置、および、第２方向における、第１配線の延伸部に対する第２配線の延伸部の位置は、同じ側である。
第１基板と対向して配置された第２基板と、第２基板に配置されており、第１方向と直交する第２方向に伸びる第２電極と、第２基板に配置され、第２電極と接続された第２配線と、を備えた静電容量型タッチパネルであって、第１配線は第１延伸部を有し、第２配線は第２延伸部を有し、第１延伸部および第２延伸部は、第２方向と非平行な方向に伸び、かつ、互いに平行であり、第２電極は、平面視において、少なくとも一部が第１電極と重なる第１容量部と、第２方向において第１容量部に隣接し、第１容量部よりも第１方向における幅が小さい第１接続部とを含み、第２方向における、第１容量部に対して第１接続部が隣接する方向を正方向とした場合、第２配線の第２延伸部は、第１配線の第１延伸部に対して第２方向における正方向に位置する。言い換えると、第１配線および第２配線は、第２方向と非平行な方向に伸びる延伸部であって、互いに平行な延伸部をそれぞれ有し、第２電極は、平面視において、少なくとも一部が第１電極と重なる第１容量部と、第１容量部に隣接し、容量部よりも第１方向における幅が小さい第１接続部とを含み、第２方向における、容量部に対する第１接続部の位置、および、第２方向における、第１配線の延伸部に対する第２配線の延伸部の位置は、同じ側である。
【0068】
第１の構成によれば、第１基板と第２基板とを貼り合わせる際、第１電極と第２電極との間に位置合わせのずれが生じることによって、第１配線と第２配線との間の寄生容量が増大すれば、第１電極と第２電極によって形成される検出部の容量は減少する。その結果、初期容量値のばらつきを抑制することができる。
【0069】
第２の構成に係る静電容量型タッチパネルは、第１の構成において、第１基板に配置されており、第１方向に伸びる複数の第３電極と、第１基板に配置され、複数の第３電極と接続された複数の第３配線と、をさらに備え、複数の第３配線は、第１配線および第２配線の延伸部と平行であり、非平行な方向に伸びる延伸部をそれぞれ有し、各第３配線の延伸部と第２配線の延伸部との距離は、第１配線の延伸部と第２配線の延伸部との距離よりも大きくてもよい。
【0070】
第３の構成に係る静電容量型タッチパネルは、第１または第２の構成において、第２電極は、平面視において、少なくとも一部が複数の第３電極とそれぞれ重なる複数の第３容量部と、複数の第３容量部にそれぞれ隣接する複数の第３接続部を有し、少なくとも１つの第３接続部の第１方向における幅は、第３容量部の第１方向における幅よりも小さく、かつ、第１接続部の第１方向における幅よりも大きくてもよい。
【0071】
第４の構成に係る静電容量型タッチパネルは、第１～第３のいずれかの構成において、複数の第３接続部の第１方向における幅は、第１接続部から第２方向に遠ざかるほど大きくてもよい。
【0072】
第５の構成に係る静電容量型タッチパネルは、第１～第４のいずれかの構成において、第２基板に配置されており、第２方向に伸びる複数の第４電極と、第２基板に配置され、複数の第４電極と接続された複数の第４配線と、をさらに備え、複数の第４配線は、第１配線および第２配線の延伸部と平行であり、非平行な方向に伸びる延伸部をそれぞれ有し、各第４配線の延伸部と第１配線の延伸部との距離は、第１配線の延伸部と第２配線の延伸部との距離よりも大きくてもよい。
【0073】
第６の構成に係る静電容量型タッチパネルは、第１～第５のいずれかの構成において、第１電極、第２電極および複数の第３電極は、第１基板および第２基板の入力領域に配置されており、第１容量部は、入力領域の角に位置していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0074】
本開示の静電容量型タッチパネルは、種々の分野および用途に用いられるタッチパネルに好適に用いられる。
【符号の説明】
【0075】
１１…第１基板、１１ａ，１２ａ…第１主面、１１ｂ，１２ｂ…第２主面、１１ｃ～１１ｆ…辺、１２…第２基板、１３…誘電体層、２１…第１電極、２２…第２電極、２２ｃ…第１容量部、２２ｄ…第１接続部、２２ｅ…第３容量部、２２ｅ１…第３容量部、２２ｅ２…第３容量部、２２ｅ３…第３容量部、２２ｆ，２２ｆ１，２２ｆ２，２２ｆ３…第３接続部、２３…第３電極、２４…第４電極、２５…ドライブ電極、２６…検出電極、３１…第１配線、３１ｅ，３２ｅ，３３ｅ，３３ｅ１～３３ｅ１，３４ｅ，３５ｅ，３６ｅ…延伸部、３２…第２配線、３３…第３配線、３４…第４配線、…延伸部、３５…ドライブ電極用配線、３６…検出電極用配線、１０１…静電容量型タッチパネル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】