(57)【要約】【課題】本発明は、透明度の均一性が向上すると同時に、導体パターンの感度も均一化することのできる静電容量型タッチセンサを提供することを目的とする。【解決手段】導体パターン２ａは導体パターン３ａよりも上層に配置されており、導体パターン２ａと導体パターン３ａは、それぞれ部分的に広くした複数の領域２ｂ、３ｂを備え、かつ、導体パターン２ａの領域２ｂの面積を透明導体パターン３ａの領域の面積３ｂよりも広くした。【選択図】図１
2011086149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、指やペン等が接触する上面透明部材と、第１の透明導体パターンと、第２の透明導体パターンと、前記第１の透明導体パターンと前記第２の透明導体パターンの間に挟まれた透明絶縁部材とが積層され、前記第１の透明導体パターンと前記第２の透明導体パターンはそれぞれ複数本が平面的に平行して配置され、かつ、前記第１の透明導体パターンと前記第２の透明導体パターンとが平面的に直交して配置されることにより２次元センサが形成された静電容量型タッチセンサにおいて、
前記第１の透明導体パターンは前記第２の透明導体パターンよりも上層に配置されており、
前記第１の透明導体パターンと前記第２の透明導体パターンは、それぞれ部分的に広くした複数の領域を備え、かつ、前記第２の透明導体パターンの領域の面積を前記第１の透明導体パターンの領域の面積よりも広くしたことを特徴とする静電容量型タッチセンサ。
【請求項２】
少なくとも、指やペン等が接触する上面透明部材と、第１の透明導体パターンと第２の透明導体パターンが表裏に形成された透明基材とが積層され、前記第１の透明導体パターンと前記第２の透明導体パターンはそれぞれ複数本が平面的に平行して配置され、かつ、前記第１の透明導体パターンと前記第２の透明導体パターンとが平面的に直交して配置されることにより２次元センサが形成された静電容量型タッチセンサにおいて、
前記第１の透明導体パターンは前記第２の透明導体パターンよりも上層に配置されており、
前記第１の透明導体パターンと前記第２の透明導体パターンは、それぞれ部分的に広くした複数の領域を備え、かつ、前記第２の透明導体パターンの領域の面積を前記第１の透明導体パターンの領域の面積よりも広くしたことを特徴とする静電容量型タッチセンサ。
【請求項３】
前記第２の透明導体パターンの領域は、多角形の形状とし、前記第１の透明導体パターンの形状は、前記多角形の周囲の線に平行な線で形成された形状を有することを特徴とする請求項１または２記載の静電容量型タッチセンサ。
【請求項４】
前記第２の透明導体パターンの領域の形状を６角形、前記第１の透明導体パターンの領域の形状を菱形とすることを特徴とする請求項３記載の静電容量型タッチセンサ。
【請求項５】
前記第２の透明導体パターンの領域の形状を円形、前記第２の透明導体パターンの領域の形状を４辺が円弧状の略菱形とすることを特徴とする請求項３記載の静電容量型タッチセンサ。
【請求項６】
前記第２の透明導体パターンの領域の形状を樽形、前記第２の透明導体パターンの領域の形状を４辺が円弧状の略菱形とすることを特徴とする請求項３記載の静電容量型タッチセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力デバイスとして、ノートパソコンや携帯端末などの電子機器に組み込まれ、指やペン等を接触させることにより入力を行うことのできる静電容量型タッチセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンや携帯端末などの電子機器の入力デバイスとして、静電容量型タッチセンサが、タッチパッド、あるいは表示装置に重ねられるタッチパネルとして用いられている。
【０００３】
静電容量型タッチセンサは、電子機器の使用者が指やペン等を表面に接触させることにより、容量変化から接触した位置を検知し、電子機器はその位置情報に対応するイベントを発生させる。
【０００４】
図３は静電容量型タッチセンサの代表的な構成を示す断面図、図４は静電容量型タッチセンサの導体パターンの構成図である。
【０００５】
図３において、１は指やペン等が接触するガラス等の保護カバー、２および３は透明基板にＩＴＯ（酸化インジウム錫）などの透明の導体パターン膜（電極）が形成された導体パターン基板で、間に透明の絶縁シート４が挟まれている。これらは透明の接着剤等（図示せず）により貼着され積層化されている。
【０００６】
なお、透明部品は可視困難であるが、以降の図において、便宜上可視化して図示するものとする。
【０００７】
また、図４に示すように、平面的に見て、導体パターン基板２、３はそれぞれ複数の導体パターンが平行するように形成されており、導体パターン基板２、３の導体パターン２ａ、３ａが直交するように重ね合わせられ、それぞれの交差した位置が、２次元のＸ−Ｙ方向の位置となる。
【０００８】
位置検出は、最上層の保護カバー１の表面に指等が触れることによる静電容量の変化をそれぞれの導体パターンから読み取り、その接触位置の下に位置する導体パターンのＸ−Ｙ方向の交差位置を検出する。
【０００９】
このような静電容量型タッチセンサでは、導体パターン基板２、３の透明の導体パターン２ａと３ａが重なり合うため、透明とはいえ、重なったところと重なっていないところと導体パターンのないところとでは、それぞれ透明度が異なるため、特に、表示装置の画面上に重ねてタッチパネルとして用いられるものにおいては、表示装置に表示される画像を視認する際にムラができてしまう。
【００１０】
このため、例えば特許文献１のように、導体パターンを部分的に広くした形状とし、２つの導体パターンの重なった部分の面積を最小限にするとともに、導体パターンのないところも最小限の面積になるようにしたものが提案されている。
【００１１】
図５は、そのような導体パターンの構成図である。
【００１２】
図において、導体パターン２ａ、３ａは、それぞれ部分的に面積を広くした四角形（ダイヤモンド形状）の領域２ｂ、３ｂを有しており、各領域２ｂ、３ｂ同士を細い連結部２ｃ、３ｃで直線的に連結した形状となっている。
【００１３】
なお、図５（ａ）は実際のパターン形状であるが、図５（ｂ）の模式図により、領域が四角形であることを示している。
【００１４】
これによって、導体パターンの重なるところの面積と導体パターンのないところの面積が最小限となり、従って、透明度の均一性が向上すると同時に、導体パターンの面積が増えるため、静電容量型タッチセンサの感度も向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特表２００３−５１１７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記従来の静電容量型タッチセンサでは、導体パターン２ａ、３ａの領域２ｂ、３ｂを同じ形状（四角形）としているため、導体パターン２ａ、３ａの面積はほぼ等しくなる。
【００１７】
しかしながら、図３の断面図から分るように、最上層の保護カバー１の表面から導体パターン２ａまでと、導体パターン３ａまでとは距離に差があるため、導体パターン２ａと導体パターン３ａの感度に差が出てしまう。つまり、Ｘ方向とＹ方向で感度が異なることになる。
【００１８】
Ｘ方向とＹ方向で感度が大きく異なれば、センサ感度が強すぎるとして感度を弱くすると、より下層の導体パターンの感度が必要以上に低下してしまい、接触位置を検出できなくなるおそれがある。
【００１９】
また、それでなくても、指等が接触した位置の座標値は、各導体パターンの隣り合う２点の容量レベルによって計算されるが、Ｙ方向は２層目にあるために隣り合う２点の感度が低くオーバーラップ量が少なくなるため、Ｙ方向の２点間の位置検出が困難になる。
【００２０】
この一例を図６のセンサ感度グラフに示す。
【００２１】
図６に示すように、Ｙ方向はＸ方向に比べ、隣り合う２点のセンサの容量レベルＢのオーバーラップ量Ａが少ない。Ｘ方向はセンサ間での値が十分にオーバーラップしているため、座標値を計算できるが、Ｙ方向はセンサ間のオーバーラップ量Ａが少ないため、座標計算が粗くなってしまう。
【００２２】
２つの導体パターンを同一平面状に形成すれば上記問題は発生しないが、２つの導体パターンが交差する箇所にブリッジを形成しなければならず、製造が困難であり、さらにブリッジの破断などの問題が発生する。
【００２３】
本発明は、上記課題を解決するもので、２つの導体パターンが平面的に直交し、かつ積層して配置された場合の透明度の均一性が向上すると同時に、導体パターンの感度も均一化することのできる静電容量型タッチセンサ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】
【００２４】
上述した目的を達成するために、本発明の静電容量型タッチセンサは、少なくとも、指やペン等が接触する上面透明部材と、第１の透明導体パターンと、第２の透明導体パターンと、第１の透明導体パターンと第２の透明導体パターンの間に挟まれた透明絶縁部材とが積層して配置され、第１の透明導体パターンと第２の透明導体パターンはそれぞれ複数本が平行して配置され、かつ、第１の透明導体パターンと第２の透明導体パターンとが平面的に直交方向に配置されることにより２次元センサが形成された静電容量型タッチセンサにおいて、第１の透明導体パターンは第２の透明導体パターンよりも上層に配置されており、第１の透明導体パターンと第２の透明導体パターンは、それぞれ部分的に広くした複数の領域を備え、かつ、第２の透明導体パターンの領域の面積を第１の透明導体パターンの領域の面積よりも広くしたことを特徴とする。
【００２５】
また、好ましくは、第１の透明導体パターンの領域と第２の透明導体パターンの領域は、多角形の形状を有し、さらには、第１の透明導体パターンの領域の形状を菱形、第２の透明導体パターンの領域の形状を６角形としたほうがよい。
【００２６】
これにより、透明度の均一性が向上すると同時に、導体パターンの感度も均一化することが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の静電容量型タッチセンサによれば、透明度の均一性が向上すると同時に、導体パターンの感度も均一化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における静電容量型タッチセンサの導体パターンの構成図
【図２】同第２の実施の形態における静電容量型タッチセンサの導体パターンの構成図
【図３】従来の静電容量型タッチセンサの代表的な構成を示す断面図
【図４】同静電容量型タッチセンサの導体パターンの構成図
【図５】同静電容量型タッチセンサの導体パターンの構成図
【図６】同静電容量型タッチセンサのセンサ感度を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における静電容量型タッチセンサの導体パターンの部分平面図であり、図１（ａ）は実際のパターン形状、図１（ｂ）は領域の形状を示す模式図である。
【００３１】
図において、従来と同様の構成のものは、同一番号を付与する。
【００３２】
また、断面図は従来例の図３と同様であるので、説明を省略する。
【００３３】
透明の導体パターン基板３に形成された導体パターン３ａは、複数のパターンが平行して形成されるとともに、それぞれ６角形の複数の領域３ｂを有しており、透明の導体パターン基板２に形成された導体パターン２ａも、複数のパターンが平行して形成されるとともに、それぞれ菱形の複数の領域２ｂを有している。
【００３４】
この構成を取ることによって、導体パターン３ａの領域３ｂの面積を導体パターン２ａの領域２ｂの面積よりも広くすることができる。
【００３５】
各領域２ｂ、３ｂはそれぞれ細い連結部２ｃ、３ｃで直線的に連結されており、導体パターン３ａと導体パターン２ａは直交して配置される。
【００３６】
導体パターン３ａと導体パターン２ａは、それぞれの交差した位置が、２次元のＸ−Ｙ方向の位置となる。
【００３７】
従来例と同様、位置検出は、最上層の保護カバー１の表面に指等が触れることによる静電容量の変化をそれぞれの導体パターンから読み取り、その接触位置の下に位置する導体パターンのＸ−Ｙ方向の交差位置を検出する。
【００３８】
そして、最上層の保護カバー１の表面から導体パターン２ａまでと、導体パターン３ａまでとは距離に差があるため、導体パターン２ａと導体パターン３ａとの感度を、導体パターン３ａの領域３ｂの面積と導体パターン２ａの領域２ｂの面積との比率を変えることによって、均一になるように調整することができる。
【００３９】
つまり、６角形を大きくすれば菱形が小さくなり、６角形を小さくすれば菱形が大きくなる。
【００４０】
６角形と菱形の組合せは、従来例のような４角形同士の組合せとは異なり、２つの導体パターン相互の大きさを、有効に変えることができる。
【００４１】
例えば、従来例のような４角形同士で大きさを変えた場合、導体パターン３ａ間の幅は決まっているため、領域３ｂの大きさは現状からあまり大きくできず、領域２ｂの大きさを小さくする方向になるため、感度を均一にしようとすれば、領域２ｂと領域３ｂの合計面積は小さくなり、全体的な感度が低下してしまう。
【００４２】
本実施の形態では、菱形の領域２ｂの１辺と、６角形の領域３ｂの１辺とをほぼ平行とすることにより、領域２ｂと領域３ｂの隙間を最小限にすることができ、従って、領域２ｂと領域３ｂの合計面積も最大限とすることができる。
【００４３】
領域２ｂの面積は、従来例のように領域２ｂと領域３ｂの面積を同じにした場合に比べればやや少なくなるが、上層部にあるため、感度は十分なレベルであり、従来例の図６に示す、隣り合う２点のセンサの容量レベルＢのオーバーラップ量Ａが確保でき、Ｘ方向、Ｙ方向とも、センサ間での値が十分にオーバーラップし、座標値を正確に計算できる。
【００４４】
このようにして、タッチセンサの透明度の均一性を向上できると同時に、上層と下層の導体パターンの感度も均一化させることができる。
【００４５】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における静電容量型タッチセンサの導体パターンの部分平面図である。
【００４６】
図において、従来及び実施の形態１と同様の構成のものは、同一番号を付与する。
【００４７】
また、断面図は従来例の図３と同様であるので、説明を省略する。
【００４８】
透明の導体パターン基板３に形成された導体パターン３ａは、複数のパターンが平行して形成されるとともに、それぞれ円形の複数の領域３ｂを有しており、透明の導体パターン基板２に形成された導体パターン２ａも、複数のパターンが平行して形成されるとともに、それぞれ４辺が円弧状の略菱形の複数の領域２ｂを有している。
【００４９】
この構成を取ることによって、導体パターン３ａの領域３ｂの面積を導体パターン２ａの領域２ｂの面積よりも広くすることができる。
【００５０】
各領域２ｂ、３ｂはそれぞれ細い連結部２ｃ、３ｃで直線的に連結されており、導体パターン３ａと導体パターン２ａは直交して配置される。
【００５１】
従来例、実施の形態１と同様、位置検出は、最上層の保護カバー１の表面に指等が触れることによる静電容量の変化をそれぞれの導体パターンから読み取り、その接触位置の下に位置する導体パターンのＸ−Ｙ方向の交差位置を検出する。
【００５２】
そして、最上層の保護カバー１の表面から導体パターン２ａまでと、導体パターン３ａまでとは距離に差があるため、導体パターン２ａと導体パターン３ａとの感度を、導体パターン３ａの領域３ｂの面積と導体パターン２ａの領域２ｂの面積との比率を変えることによって、均一になるように調整することができる。
【００５３】
つまり、円形を大きくすれば略菱形が小さくなり、円形を小さくすれば略菱形が大きくなる。
【００５４】
円形と略菱形の組合せは、従来例のような４角形同士の組合せとは異なり、２つの導体パターン相互の大きさを、有効に変えることができる。
【００５５】
本実施の形態では、略菱形の領域２ｂの１辺と、円形の領域２ａの外周とをほぼ平行とすることにより、領域２ｂと領域２ａの隙間を最小限にすることができ、従って、領域２ｂと領域２ａの面積も最大限とすることができる。
【００５６】
実施の形態１と同様、領域２ｂの面積は、従来例のように領域２ｂと領域３ｂの面積を同じにした場合に比べればやや少なくなるが、上層部にあるため、感度は十分なレベルであり、従来例の図６に示す、隣り合う２点のセンサの容量レベルＢのオーバーラップ量Ａが確保でき、Ｘ方向、Ｙ方向とも、センサ間での値が十分にオーバーラップし、座標値を正確に計算できる。
【００５７】
このようにして、タッチセンサの透明度の均一性を向上できると同時に、上層と下層の導体パターンの感度も均一化させることができる。
【００５８】
以上のように、本発明による静電容量型タッチセンサは、平面的に直交する２つの導体パターンのうち、指やペン等が接触する表面から遠い方の導体パターンの面積を、より近い方の導体パターンの面積よりも広くすることにより、２つの導体パターンの感度を合わせることができ、かつ、導体パターンに部分的に広くした複数の領域を配し、その形状を６角形と菱形、円形と４辺が円弧状の略菱形の組合せとすることにより、タッチセンサの透明度の均一性を向上できるとともに、導体パターンのＸ−Ｙ位置検出感度も向上させることができる。
【００５９】
なお、上記これらの実施の形態では、導体パターンを部分的に広くした複数の領域の形状を６角形と菱形、円形と４辺が円弧状の略菱形の組合せとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、指やペン等が接触する表面から遠い方の導体パターンの領域の形状を６角形から円形に至るまでの多角形（上下が直線で左右が円弧の樽形状を含む）とし、一方の導体パターンの領域の形状をその多角形の周囲の辺と平行な線で形成される形状とすれば、同等の効果を得ることができる。
【００６０】
また、これらの実施の形態において、静電容量型タッチセンサの構造は、従来例の図３と同様としたが、２および３の導体パターン基板を共用し、導電透明基板の表裏に透明の導体パターン膜を形成するようにしてもよい、この場合、絶縁シート４の機能も導電透明基板が受け持つことになる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、例えば、ノートパソコンや携帯端末などの電子機器に組み込まれ、指やペン等を接触させることにより入力を行うための静電容量型タッチセンサとして利用でき、特に表示装置に重ねて使用されるタッチパネル等に有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１  保護カバー
２、３  導体パターン基板
２ａ、３ａ  導体パターン
２ｂ、３ｂ  領域
２ｃ、３ｃ  連結部
４  絶縁シート
【図３】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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