(57)【要約】【課題】検出部の全域に亘って検出精度を向上できるタッチパネルを提供する。【解決手段】投影型静電容量方式のタッチパネル１は、一方向に複数の菱形状の電極の頂点同士を接続し、両端部に三角形状の端部電極２１Ａを接続する複数の電極列２１〜２８と、一方向と略直交する方向に複数の菱形状の電極の頂点同士を接続し、両端部に三角形状の端部電極３１Ａを接続する複数の電極列３１〜３６と、端部電極２１Ａ及び端部電極３１Ａから導出する引き出し線６１、６２を外部と接続する出力部６と、を備える。電極列２１〜２８と電極列３１〜３６は、全体として矩形状の検出部５を構成するように設置される。検出部５の四辺のうち出力部６が配置される辺の少なくとも一方の隅部に位置する端部電極２１Ａ、３１Ａは、他の端部電極より面積を小さく形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影型静電容量方式のタッチパネルであって、
一方向に複数の菱形状の電極の頂点同士を接続し、両端部に三角形状の端部電極を接続する複数の第１電極列と、
前記一方向と略直交する方向に複数の前記菱形状の電極の頂点同士を接続し、両端部に三角形状の端部電極を接続する複数の第２電極列と、
前記第１電極列の前記端部電極、及び、前記第２電極列の前記端部電極から導出する引き出し線を外部と接続する出力部と、
を備え、
前記第１電極列と前記第２電極列は、一方の列の電極の隙間に他方の列の電極が配置され、全体として矩形状の検出部を構成するように設置され、
前記検出部の四辺のうち前記出力部が配置される辺の少なくとも一方の隅部に位置する前記端部電極は、他の端部電極より面積を小さく形成される、
タッチパネル。
【請求項２】
前記隅部の端部電極は、前記検出部の辺より内側に凹んで形成される、
請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記隅部の端部電極は、隙間を有するよう形成される、
請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項４】
投影型静電容量方式のタッチパネルであって、
一方向に複数の菱形状の電極の頂点同士を接続し、両端部には前記菱形状を半分にした三角形状の端部電極を接続する複数の第１電極列と、
前記一方向と略直交する方向に複数の前記菱形状の電極の頂点同士を接続し、両端部には前記三角形状の端部電極を接続する複数の第２電極列と、
前記第１電極列の前記端部電極、及び、前記第２電極列の前記端部電極から導出する引き出し線を集約して外部と接続する出力部と、
を備え、
前記第１電極列と前記第２電極列は、一方の列の電極の隙間に他方の列の電極が配置され、全体として矩形状の検出部を構成するように設置され、
前記検出部の四辺のうち前記出力部が配置される辺の少なくとも一方の隅部に位置する前記端部電極において、前記引き出し線の前記隅部の端部電極と対向する部分は、他の部分よりも前記端部電極との距離が大きくなるように外側に離れて配置される、
タッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、タッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは薄板状の位置情報の入力装置であり、ディスプレイの前面に設置され、ディスプレイに表示された視覚情報と連携して入力できることから、パーソナルコンピュータや小型携帯情報端末においてヒューマンマシンインターフェイスを構成することが多い。タッチパネルは、大別して抵抗膜方式と投影型静電容量方式が広く知られている。
【０００３】
投影型静電容量方式のタッチパネルでは、概略直交するＸ方向・Ｙ方向に伸びる複数の電極の一方に電圧を印加し、他方の電極に誘起する電圧の時間変化を測定する。これを各電極間でスキャンしながら測定することで位置情報を得ている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３２９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
投影型静電容量方式のタッチパネルでは、主に菱形状の電極が用いられる。タッチパネルの矩形状の検出部では、四辺の縁端に電極が配置されない間隙が生じる。このような間隙を無くして検出部の縁端まで検出精度を上げることが望ましい。
【０００６】
本開示は、検出部の全域に亘って検出精度を向上できる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】
【０００７】
本発明の実施形態の一観点に係るタッチパネルは、投影型静電容量方式のタッチパネルであって、一方向に複数の菱形状の電極の頂点同士を接続し、両端部に三角形状の端部電極を接続する複数の第１電極列と、前記一方向と略直交する方向に複数の前記菱形状の電極の頂点同士を接続し、両端部に三角形状の端部電極を接続する複数の第２電極列と、前記第１電極列の前記端部電極、及び、前記第２電極列の前記端部電極から導出する引き出し線を外部と接続する出力部と、を備え、前記第１電極列と前記第２電極列は、一方の列の電極の隙間に他方の列の電極が配置され、全体として矩形状の検出部を構成するように設置され、前記検出部の四辺のうち前記出力部が配置される辺の少なくとも一方の隅部に位置する前記端部電極は、他の端部電極より面積を小さく形成される。
【０００８】
同様に本発明の実施形態の一観点に係るタッチパネルは、投影型静電容量方式のタッチパネルであって、一方向に複数の菱形状の電極の頂点同士を接続し、両端部には前記菱形状を半分にした三角形状の端部電極を接続する複数の第１電極列と、前記一方向と略直交する方向に複数の前記菱形状の電極の頂点同士を接続し、両端部には前記三角形状の端部電極を接続する複数の第２電極列と、前記第１電極列の前記端部電極、及び、前記第２電極列の前記端部電極から導出する引き出し線を集約して外部と接続する出力部と、を備え、前記第１電極列と前記第２電極列は、一方の列の電極の隙間に他方の列の電極が配置され、全体として矩形状の検出部を構成するように設置され、前記検出部の四辺のうち前記出力部が配置される辺の少なくとも一方の隅部に位置する前記端部電極において、前記引き出し線の前記隅部の端部電極と対向する部分は、他の部分よりも前記端部電極との距離が大きくなるように外側に離れて配置される。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、検出部の全域に亘って検出精度を向上できるタッチパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るタッチパネルの分解斜視図
【図２】タッチパネルの隅部の拡大図
【図３】第１実施形態の第１変形例におけるタッチパネルの隅部の拡大図
【図４】第１実施形態の第２変形例におけるタッチパネルの隅部の拡大図
【図５】第１実施形態の第３変形例におけるタッチパネルの隅部の拡大図
【図６】第１実施形態の第４変形例におけるタッチパネルの隅部の拡大図
【図７】第２実施形態に係るタッチパネルの隅部の拡大図
【図８】第２実施形態に係るタッチパネルの隅部の拡大図
【図９】第３実施形態に係るタッチパネルの隅部の拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１２】
なお、各図面において、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交する方向である。Ｘ方向は下部電極層２の電極列２１〜２８の配列方向である。Ｙ方向は、上部電極層３の電極列３１〜３６の配列方向である。Ｚ方向は下部電極層２及び上部電極層３の積層方向である。
【００１３】
［第１実施形態］
図１〜図６を参照して第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係るタッチパネル１の分解斜視図である。図１を参照して、タッチパネル１の構成を説明する。
【００１４】
タッチパネル１は、投影型静電容量方式のタッチパネルであり、下部電極層２（第１電極層）と、上部電極層３（第２電極層）と、シート状の絶縁体で形成された絶縁層４とを備える。絶縁層４は、下部電極層２と上部電極層３との間に積層され、下部電極層２の下方及び上部電極層３上方にはさらに絶縁性の透明フィルム（図示せず）が配置される。
【００１５】
下部電極層２と上部電極層３の電極パターンはマトリックスを形成している。タッチパネル１は、下部電極層２による電極パターンと、上部電極層３による電極パターンとの間に生じる静電容量の変化を検出することにより、タッチパネル１への操作を検出する。
【００１６】
下部電極層２は、複数の電極列２１〜２８（第１電極列）をＸ方向に並列に配置して構成されている。各電極列２１〜２８は、Ｙ方向に配列された複数の電極パターンを有し、隣り合う電極パターンのＹ方向の頂点同士を接続して構成される。電極パターンは、両端部に配置される菱形状を半分にした三角形状の端部電極を除き、菱形である。
【００１７】
上部電極層３は、複数の電極列３１〜３８（第２電極列）をＹ方向に並列に配置して構成されている。各電極列３１〜３８は、Ｘ方向に配列された複数の電極パターンを有し、隣り合う電極パターンのＸ方向の頂点同士を接続して構成される。電極パターンは、両端部に配置される三角形状の端部電極を除き、菱形である。
【００１８】
下部電極層２と上部電極層３は、一方の層の電極の隙間に他方の層の電極が配置され、全体として矩形状の検出部５（未定義：対応済み）を構成するように絶縁層４を挟んで設置され、下部電極層２と上部電極層３の電極パターンのマトリックスを形成している。検出部５は、タッチパネル１のタッチ操作を検出する領域である。
【００１９】
タッチパネル１は、タッチパネル１に接続された制御部によって電極列２１〜２８をＸ方向に順次走査するとともに、電極列３１〜３６をＹ方向に順次走査し、Ｘ方向とＹ方向とでマトリックスを形成している電極間の静電容量の変化を測定することで、タッチ位置を検出する。
【００２０】
本実施形態では、下部電極層２、上部電極層３の各電極列の端部電極を三角形とすることにより、検出部５の四辺の縁端にも電極を隙間なく配置でき、検出部５の縁端までタッチ検出可能となる。
【００２１】
各電極列２１〜２８の端部電極のうちの一方から引き出し線６１が導出されている。同様に、各電極列３１〜３６の端部電極のうち一方から引き出し線６２が導出されている。引き出し線は、電極への給電、あるいは電極に誘起する電圧の測定に用いられる。引き出し線６１、６２が集約されて、タッチパネル１の外部と接続する出力部６が構成されている。本実施形態では、出力部６は検出部５のＸ負側の一辺の略中央部に配置されている。
【００２２】
図２は、タッチパネル１の隅部を拡大視した図である。図２に示すように、本実施形態では、検出部５の四辺のうち出力部６が配置される一辺において、この一辺の少なくとも一方の検出部５の隅部に位置する端部電極は、他の端部電極より面積を小さく形成されている。本実施形態では、図２に示すように、電極列２１の一方の端部電極２１Ａと、電極列３１の一方の端部電極３１Ａとがタッチパネル１の隅部を形成しており、これらの端部電極２１Ａ，３１Ａは、他の端部電極よりも面積が小さくなっている。そのため、隅部の端部電極２１Ａ、３１Ａは、三角形状の外側の辺が、検出部５の辺との平行を維持しつつ、他の端部電極の辺より内側に凹んでいる。
【００２３】
さらに、図２に示すように、同一の隅部に配置される端部電極２１Ａ，３１Ａのそれぞれから引き出し線６１，６２が導出されている場合に、これらの端部電極２１Ａ、３１Ａの面積が小さく形成される。
【００２４】
図１に示すように、電極列２１〜２４の各端部電極から導出された４本の引き出し線６１は、まず隅部の頂点に向かってＸ負方向に延び、頂点を越えた後にＹ正方向に直角に曲がって出力部６までの区間を検出部５の辺と平行に進む。この４本の引き出し線６１のうち隅部の端部電極２１Ａの引き出し線６１は最内に配置され、同じ隅部の端部電極３１Ａに最も近い位置を通る。
【００２５】
図２に点線で示すように、隅部の端部電極３１Ａが他の端部電極と同じ大きさである場合、上部電極層３の端部電極３１Ａの辺と端部電極２１Ａから引き出されている下部電極層２の引き出し線６１との距離Ｂが相対的に小さい。このため、端部電極３１Ａと引き出し線６１との間で容量結合が発生しやすく、引き出し線６１によって端部電極２１Ａと端部電極３１Ａとの容量結合も発生しやすくなる。この結果、タッチ操作がされていないにも関わらず、隅部の端部電極２１Ａ、３１Ａ間の静電容量が相対的に大きくなる傾向がある。このような隅部の現象の影響により、タッチパネル１全域でみると静電容量の基準値にばらつきが生じるため、タッチパネル１の検出精度が低下する虞がある。
【００２６】
このような問題に対して、本実施形態では、隅部の端部電極２１Ａ、３１Ａの辺を内側に凹ませることによって、上部電極層３の端部電極３１Ａと下部電極層２の引き出し線６１との距離Ａを他の端部電極と引き出し線６１との距離Ｂよりも大きくすることができる。これにより、端部電極３１Ａと引き出し線６１との間の容量結合を抑制でき、引き出し線６１を介した端部電極２１Ａと端部電極３１Ａとの間で発生する容量結合を下げ、静電容量を下げることができる。
【００２７】
なお、隅部の端部電極３１Ａと引き出し線６１との距離Ａは、端部電極３１Ａと同じタッチパネルの辺に配置されている他の端部電極（検出部５の辺）と引き出し線６１との距離Ｂの２倍以上であるのが好ましい。これにより、端部電極３１Ａを引き出し線６１から充分に離間させることができ、端部電極３１Ａと引き出し線６１との間の容量結合をより確実に抑制できる。
【００２８】
隅部の端部電極２１Ａ，３１Ａ間の容量結合を抑制できると、隅部の静電容量の基準値を他の部分の値に近づけることができるので、タッチパネル１全域に亘って静電容量の基準値の均一化を図ることができる。この結果、タッチ位置によらず検出部５の全域に亘って検出精度を向上できる。
【００２９】
また、端部電極２１Ａと引き出し線６１との距離も引き出し線６１を介した端部電極２１Ａと端部電極３１Ａとの間の容量結合に影響する。隅部の端部電極２１Ａ、３１Ａの両方の面積を小さくすることにより、端部電極３１Ａの面積のみを小さくした場合と比較して、タッチパネル１隅部の静電容量の基準値をさらに下げることができるので、タッチパネル１上の静電容量のより一層の均一化を図ることができる。
【００３０】
図３〜図６を参照して第１実施形態の変形例を説明する。図３〜図６は、第１実施形態の第１〜第４変形例におけるタッチパネル１の隅部を拡大視した図である。図３に示す第１変形例では、単一の隅部の２つの端部電極２１Ａ、３１Ａのうち、出力部６が配置される辺に面する端部電極３１Ａのみの面積を小さくしており、端部電極２１Ａの面積は小さくしていない。
【００３１】
また、隅部の端部電極２１Ａ、３１Ａは、三角形状の外側の辺が他の端部電極の辺より内側に凹んで形成されていればよく、図２の形状に限られない。図４に示す第２変形例では、隅部の端部電極２１Ａ、３１Ａの外側の辺が内側に円弧状に凹んでいる。また、図５に示す第３変形例では、隅部の端部電極２１Ａ、３１Ａの辺が内側に三角形状に凹んでいる。また、図６に示す第４変形例では、隅部の端部電極２１Ａ、３１Ａの辺が隅部の頂点に近づくほど内側に傾斜している。
【００３２】
［第２実施形態］
図７及び図８を参照して第２実施形態を説明する。図７、８は、第２実施形態に係るタッチパネル１Ａの隅部を拡大視した図である。タッチパネル１Ａは、隅部の端部電極２１Ａ、３１Ａに隙間を形成している。
【００３３】
端部電極２１Ａ、３１Ａの隙間は、例えば図７に示すように網目状に形成してもよいし、図８に示すように櫛歯状に形成してもよい。
【００３４】
第２実施形態では、隅部の端部電極２１Ａ、３１Ａに隙間を設けて導体部分の実質的な面積を小さくすることによって、図２の例のように端部電極２１Ａおよび３１Ａの辺と引き出し線６１との距離を離さなくても、引き出し線６１を介した端部電極２１Ａ、３１Ａ間の容量結合を抑えることができ、端部電極２１Ａ、３１Ａ間の静電容量の基準値を低減させることができる。そのため、第１実施形態と同様に、タッチパネル１Ａの全域に亘って静電容量の基準値の均一化を図ることができ、タッチパネル１Ａの検出精度を向上できる。また、端部電極２１Ａ、３１Ａの輪郭形状が他の端部電極と同じなので、隅部の縁端までタッチ検出可能となり、タッチパネル１Ａの検出範囲を図２などの例と比較して拡張できる。
【００３５】
［第３実施形態］
図９を参照して第３実施形態を説明する。図９は、第３実施形態に係るタッチパネル１Ｂの隅部を拡大視した図である。タッチパネル１Ｂは、隅部の端部電極２１Ａ、３１Ａの面積を他の端部電極と同一とする一方、隅部の端部電極３１Ａと引き出し線６１との距離Ａが、引き出し線６１と他の端部電極との距離Ｂより大きくなるように、引き出し線６１の端部電極３１Ａと対向する部分が外側に離れて配置される。
【００３６】
第３実施形態の構成によっても、端部電極３１Ａと引き出し線６１との距離Ａを距離Ｂよりも大きくすることができるので、端部電極３１Ａと引き出し線６１との間の容量結合を抑制でき、この結果、引き出し線６１による隅部における端部電極２１Ａと端部電極３１Ａとの間の容量結合を抑制できる。従って、第１、第２実施形態と同様に、タッチパネル１Ｂ全域に亘って静電容量の基準値の均一化を図ることができ、タッチパネル１Ｂの検出精度を向上できる。
【００３７】
なお、図９の例で、引き出し線６１のうち隅部の端部電極３１Ａの辺と対向する部分だけでなく、端部電極２１Ａの辺と対向する部分でも引き出し線６１を外側に離して配置してもよい。また、引き出し線６１の他の端部電極の辺と対向する部分を図９の位置よりも外側に離して配置してもよい。
【００３８】
以上、本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの実施形態に限定されるものではない。これら実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各要素およびその配置、条件、形状などは例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各要素は、技術的な矛盾が生じない限り適宜組み合わせを変えることができる。
【００３９】
上記実施形態では、タッチパネルのＸ負側の一辺に出力部６を配置したが、出力部６は他の辺、例えばタッチパネルのＹ負側の一辺に配置してもよい。この場合、端部電極３１Ａに接続された引き出し線６２が、端部電極２１Ａの辺に沿って配置される。そのため、端部電極２１Ａの辺と引き出し線６２との距離を他の端部電極と引き出し線６２との距離よりも大きくすることによって、引き出し線６２による隅部の端部電極２１Ａと端部電極３１Ａとの間での容量結合を抑制できる。
【００４０】
また、下部電極層２と上部電極層３は、上下位置を入れ替えてもよい。
【００４１】
上記実施形態では、複数の電極列２１〜２８を並列に配置して構成される下部電極層２と、複数の電極列３１〜３６を並列に配置して構成される上部電極層３とが絶縁層４を挟んで積層される構成を例示したが、電極列２１〜２８と電極列３１〜３６から成る矩形状の検出部５を形成できれば他の構成でもよい。例えば、絶縁層４などの１枚の基材の一方の面に、電極列２１〜２８と電極列３１〜３６の両方を設ける構成でもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１，１Ａ，１Ｂ    タッチパネル
２    下部電極層（第１電極層）
２１〜２８    電極列（第１電極列）
２１Ａ、３１Ａ    隅部の端部電極
３    上部電極層（第２電極層）
３１〜３６    電極列（第２電極列）
４    絶縁層
５    検出部
６    出力部
６１，６２    引き出し線
【図１】
2020042495.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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