(57)【要約】      （修正有）【課題】インピーダンス調整構造を備えた投影型静電容量方式タッチパネルを提供する。【解決手段】タッチパネルは、Ｘ軸検知層とＹ軸検知層とを備える。Ｘ軸検知層は、複数のＸ軸電極列１０を備える。各Ｘ軸電極列は、一連に接続された複数のＸ軸電極１１を有する。Ｙ軸検知層は、複数のＹ軸電極列２０を備える。各Ｙ軸電極列は、一連の複数のＹ軸電極２１を有する。複数のＹ軸電極及びＸ軸電極は、交互に配置されており、Ｘ軸電極とＹ軸電極の間には、結合キャパシターが形成される。一部又は全部のＸ及びＹ軸電極には、電極面積及び電極のインピーダンスを減少させるために、少なくとも１つの間隙部が形成され、これにより、検知感度が向上され、タッチパネルの寸法を大きくできる効果がもたらされる。【選択図】図１
0003171227.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
インピーダンス調整構造を備えた投影型静電容量方式タッチパネルにおいて、
Ｘ軸検知層と、Ｙ軸検知層とを備え、
前記Ｘ軸検知層は、複数のＸ軸電極列と、複数のＸ軸駆動回線と、少なくとも１つの第１の間隙部とを備え、
前記複数のＸ軸駆動回線の各々は、前記Ｘ軸電極列の１つの一端に接続され、
前記複数のＸ軸電極列は、一連に接続された複数のＸ軸電極を備え、
前記少なくとも１つの第１の間隙部は、少なくとも１つのＸ軸電極の周縁に形成され、
前記Ｙ軸検知層は、複数のＹ軸電極列と、複数のＹ軸駆動回線と、少なくとも１つの第２の間隙部とを備え、
前記複数のＹ軸駆動回線の各々は、前記Ｙ軸電極列の１つの一端に接続され、
前記複数のＹ軸電極列は、一連に接続された複数のＹ軸電極を備え、
前記Ｙ軸電極と前記Ｘ軸電極は、交互に配置され、
前記少なくとも１つの第２の間隙部は、少なくとも１つのＹ軸電極の周縁に形成されたタッチパネル。
【請求項２】
前記少なくとも１つのＸ軸電極は、上側頂点と下側頂点と左側頂と右側頂点とを持つ菱形形状を有し、前記Ｘ軸電極の前記左側頂点及び右側頂点は、Ｘ軸接続橋梁部を介して、隣接するＸ軸電極に接続されており、前記少なくとも１つのＸ軸電極の前記上側頂点及び下側頂点の各々に、前記第１の間隙部が形成されており、
前記少なくとも１つのＹ軸電極は、上側頂点と下側頂点と左側頂点と右側頂とを持つ菱形形状を有し、前記左側頂点及び右側頂点の端部は、Ｙ軸接続橋梁部を介して、隣接するＹ軸電極に接続されており、前記少なくとも１つのＹ軸電極の前記上側頂点及び下側頂点の各々に、前記第２の間隙部が形成されている請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記第１の間隙部は、全てのＸ軸電極に形成されており、前記第２の間隙部は、複数のＹ軸電極に形成されている請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記Ｘ軸検知層及びＹ軸検知層は、基板上に形成されており、少なくとも１つの接続ポートが、前記基板の一側部に形成され且つ前記Ｘ軸駆動回線及び前記Ｙ軸駆動回線に電気的に接続されており、
前記第１の間隙部は、前記接続ポートから離れた位置にある一部のＸ軸電極に形成されており、前記第２の間隙部は、前記接続ポートから離れた位置にある一部のＹ軸電極に形成されている請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記Ｘ軸接続橋梁部の少なくとも１つは、第１の幅を有しており、前記Ｙ軸接続橋梁部は、前記第１の幅よりも小さな第２の幅を有している請求項２から請求項４のいずれか１つに記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記第１の幅の前記第２の幅に対する比は、１６対９である請求項５に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記第１の幅が１０５％に拡大され、前記第２の幅が９５％に縮小された請求項５に記載のタッチパネル。
【請求項８】
前記第１の幅が１１０％に拡大され、前記第２の幅が９０％に縮小された請求項５に記載のタッチパネル。
【請求項９】
前記第１の幅が１１５％に拡大され、前記第２の幅が８５％に縮小された請求項５に記載のタッチパネル。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、投影型静電容量方式タッチパネルに関し、特に、インピーダンス調整構造を備えた投影型静電容量方式タッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すような従来の投影型静電容量方式タッチパネルの基本構造は、Ｘ軸検知層８０と、Ｙ軸検知層９０とを備えている。Ｘ軸検知層８０は、水平方向に配置された複数のＸ軸電極列を備えている。各Ｘ軸電極列は、複数の菱形のＸ軸電極８１を有している。各Ｘ軸電極列は、それぞれＸ軸駆動配線８２の一つに接続されている。
【０００３】
Ｙ軸検知層９０は、長さ方向に配置された複数のＹ軸電極列を備えている。各Ｙ軸電極列は、複数の菱形のＹ軸電極９１を備えている。各Ｙ軸電極列は、それぞれＹ軸駆動配線９２の１つに接続されている。
【０００４】
Ｙ軸電極９１とＸ軸電極８１は、交互に配置され、互いに電気的に絶縁されている。Ｘ軸電極８１と、隣接するＹ軸電極９１は、結合キャパシターを形成する。
【０００５】
Ｘ及びＹ軸検知層８０及び９０は、基板上に形成され得る。Ｘ及びＹ軸駆動配線８２及び９２は、基板の端に沿って、基板の一側部へと延び、接続ポートに接続している。コントローラは、接続ポートに接続されており、隣接する電極間の静電容量の変化を検出するようになっている。投影型静電容量方式タッチパネルにおいては、検知インターフェイス（Ｘ及びＹ軸検知層８０及び９０）とコントローラとの間の配位に関する要求が比較的大きい。Ｘ及びＹ軸駆動配線８２及び９２は基板の端に沿って配置されているため、各Ｘ及びＹ軸駆動配線８２及び９２の長さは異なっている。Ｘ及びＹ軸駆動配線８２及び９２の抵抗値は、Ｘ及びＹ軸駆動配線８２及び９２の長さに比例している。タッチパネルの寸法が大きくなると、Ｘ及びＹ軸駆動配線８２及び９２が長くなるので、駆動配線の抵抗値は大きくなる。このため、コントローラの感度に影響がおよび、識別の誤りを引き起こす。
【０００６】
図６は、投影型静電容量方式タッチパネルの断面図である。Ｘ軸電極６１とＹ軸電極６３は、基板６０上に、交互に配置されている。透明パネル６３が、基板６０上に取り付けられている。結合キャパシター（Ｃｐ）が、Ｘ軸電極６１とＹ軸電極６２の間に形成されている。
【０００７】
図７を参照すると、利用者の指又は何らかの導電性物質は導電性を有しているので、指又は導電性物質が透明パネル６３に接触して、Ｘ及びＹ軸電極６１及び６２に近づいたとき、新たなキャパシター（Ｃｆ）が形成される。その結果、コントローラがＸ及びＹ軸駆動配線を介してＸ及びＹ軸電極６１及び６２を走査したとき、ＣｐとＣｆを足し合わせた静電容量が検出され、これにより、接触がなされた地点が決定される。上記のような方法では、タッチパネルの感度は、隣接するＸ及びＹ軸電極６１及び６２の間の結合キャパシター（Ｃｐ）が小さくなるほど、高められ得る。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案の主要な目的は、インピーダンス調整構造を有する投影型静電容量方式タッチパネルを提供することである。タッチパネルの電極の一部又は全部は、隣接する電極間の結合キャパシターが減少するように面積を縮小され、これにより、タッチパネルの検知感度が高められるとともに、タッチパネルの寸法を大きくすることが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本考案のタッチパネルは、Ｘ軸検知層とＹ軸検知層とを備える。
【００１０】
Ｘ軸検知層は、複数のＸ軸電極列と、複数のＸ軸駆動配線と、少なくとも１つの第１の間隙部とを備えている。各Ｘ軸駆動回線は、Ｘ軸電極列の１つの一端に接続されており、Ｘ軸電極列は、一連に接続された複数のＸ軸電極を備え、少なくとも１つの間隙部は、少なくとも１つのＸ軸電極の周縁に形成されている。
【００１１】
Ｙ軸検知層は、複数のＹ軸電極列と、複数のＹ軸駆動配線と、少なくとも１つの第２の間隙部とを備えている。各Ｙ軸駆動回線は、Ｙ軸電極列の１つの一端に接続されており、Ｙ軸電極列は、一連の複数のＹ軸電極を備えており、Ｙ軸電極とＸ軸電極は、交互に配置されており、少なくとも１つの第２の間隙部は、少なくとも１つのＹ軸電極の周縁に形成されている。
【考案の効果】
【００１２】
本考案のタッチパネルのＸ軸電極とＹ軸電極の周縁には、第１及び第２の間隙部が形成されるので、電極の面積は小さくなる。Ｘ軸電極とＹ軸電極との間の結合静電容量は、Ｘ及びＹ軸電極の面積に比例する。Ｘ及びＹ軸電極の面積が小さくなると、結合静電容量は、比例して減少する。
【００１３】
結合静電容量が小さくなると、指又は何らかの導電性物質がタッチパネルに近づいて新たなキャパシターを生じさせたときの静電容量の変化に対する感度が向上する。本考案によれば、感度を向上させることができるので、接続ポートから離れたＸ及びＹ軸電極列が低感度であるという問題点が解消される。この結果、十分な感度を維持しつつ、タッチパネルの寸法を大きくすることができる。
【００１４】
更に、各間隙部は、開放端を有するように形成されるので、Ｘ及びＹ軸電極における間隙部の位置及び寸法は、Ｘ及びＹ軸電極をエッチングプロセスで形成するときに、容易に形作ることができる。更に、Ｘ及びＹ軸電極の面積は、電極間の静電容量を調整するために、容易にコントロールされ得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の第１の望ましい実施形態におけるＸ及びＹ軸検知層の平面図である。
【図２Ａ】図１のタッチパネルのＸ軸電極に形成された間隙部の平面図である。
【図２Ｂ】図１のタッチパネルのＸ軸電極に形成された間隙部の平面図であり、図２Ａの間隙部とは異なる形状と寸法の間隙部を示す。
【図２Ｃ】図１のタッチパネルのＸ軸電極に形成された間隙部の平面図であり、図２Ａ及び図２Ｂの間隙部とは異なる形状と寸法の間隙部を示す。
【図２Ｄ】図１のタッチパネルのＸ軸電極に形成された間隙部の平面図であり、図２Ａから図２Ｃの間隙部とは異なる形状と寸法の間隙部を示す。
【図３】本考案の第２の望ましい実施形態におけるＸ及びＹ軸検知層の平面図である。
【図４】本考案における、基板上に取り付けられた接続ポートと、拡大して示された一部のＸ及びＹ軸電極の平面図である。
【図５】従来の投影型静電容量方式タッチパネルの平面図である。
【図６】図４のタッチパネルのＸ軸電極とＹ軸電極の間に形成された結合キャパシターを示す概略図である。
【図７】Ｘ軸電極とＹ軸電極との間に形成される結合キャパシターと、図４のタッチパネルに指が触れた時のキャパシターとを示す概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
図１から図４を参照すると、インピーダンス調整構造を有する投影型静電容量方式タッチパネルの望ましい実施形態は、Ｘ軸検知層とＹ軸検知層とを有している。Ｘ軸検知層とＹ軸検知層は、基板３００上に形成され得る。
【００１７】
Ｘ軸検知層は、複数のＸ軸電極列１０を備えている。各Ｘ軸電極列１０の一端は、基板上に形成されたＸ軸駆動配線１０１に接続されている。各Ｘ軸電極列１０は、一連に接続された複数のＸ軸電極１１を備えている。少なくとも１つの間隙部１１１、１１２が、少なくとも１つのＸ軸電極列１０の少なくとも１つのＸ軸電極１１に形成されている。間隙部１１１，１１２は、Ｘ軸電極１１の周縁に形成されている。
【００１８】
更に詳細には、各Ｘ軸電極１１は、左側頂点、右側頂点、上側頂点及び下側頂点を持つ菱形形状を有している。Ｘ軸電極１１の右側及び左側頂点は、それぞれ、隣接するＸ軸電極１１に対して、Ｘ軸結合橋梁部１１０により接続されている。本実施形態では、間隙部１１１、１１２は、それぞれ、Ｘ軸電極１１の上側及び下側頂点に形成されている。間隙部１１１、１１２の形状は、規則的なものであっても、不規則なものであってもよい。Ｘ軸電極１１の間隙部１１１、１１２は、Ｘ軸電極の周縁に、開放端を有するように形成されているので、Ｘ軸電極１１の製造工程、例えばパターニング工程やエッチング工程において、間隙部１１１、１１２の位置及び寸法は、より容易形作られることができ、またＸ軸電極１１の面積や抵抗値は、正確にコントロールされることができる。
【００１９】
図２Ａから図２Ｂを参照すると、間隙部１１１，１１２は、それぞれ、Ｘ軸電極１１の上側及び下側頂点に形成されている。図２Ａに示される形態では、２つの間隙部１１１、１１２の間には、Ｘ軸電極１１の中央部に位置するように、連結部３１０が形成されている。連結部は、高さａと幅ｂを有している。高さａと幅ｂが等しいとき、抵抗値は１となる。図２Ｂに示される形態では、間隙部１１１、１１２は、非常に狭く、スリット状となっている。このスリットの実施形態では、Ｘ軸電極１１の左側半部と右側半部は、それぞれ、直列に接続された抵抗Ｒ１、Ｒ２とみなされる。Ｘ軸電極の間隙部がスリットとして形成されたとき、各間隙部１１１，１１２の相対する縁の間に、それぞれ、キャパシターが形成される。２つのキャパシターは、並列に接続されている。Ｘ軸電極１１の抵抗値は、間隙部１１１，１１２の形状を変形することにより、調整され得る。図２Ｄに示される形態では、Ｘ軸電極は、異なる幅及び深さを有する両側の２つの間隙部１１１、１１２を備えている。
【００２０】
図１を参照すると、Ｙ軸検知層は、複数のＹ軸電極列２０を備えている。各Ｙ軸電極列２０の一端は、それぞれ、基板３００上に形成されたＹ軸駆動配線２０１の１つに接続されている。各Ｙ軸電極列２０は、一連の複数のＹ軸電極２１から構成されている。少なくとも１つの間隙部２１１、２１２が、少なくとも１つのＹ軸電極列２０の少なくとも１つのＹ軸電極２１に形成されている。本実施形態において、Ｙ軸検知層は、少なくとも１つの間隙部２１１、２１２が全てのＹ軸電極列２０の全てのＹ軸電極２１に形成されている点で、Ｘ軸検知層と同様のものである。本実施形態では、Ｙ軸電極２１は、右側頂点、左側頂点、上側頂点、及び下側頂点を持つ菱形形状を有している。Ｙ軸電極２１の上側及び下側頂点は、それぞれ、隣接するＹ軸電極２１に対して、接続橋梁部２１０を介して接続されている。本実施形態では、間隙部２１１、２１２が、Ｙ軸電極２１の左側及び右側頂部に形成されている。Ｙ軸電極２１の間隙部２１１、２１２は、Ｙ軸電極１１の間隙部１１１、１１２と、形状、位置及び寸法に関して同様のものであってもよい。
【００２１】
Ｘ軸電極１１及びＹ軸電極２１は、間隙部１１１、１１２、２１１、２１２を有しているので、電極物質によって覆われる面積は小さくされ、Ｘ軸電極１１とＹ軸電極２１との間の結合キャパシターは小さくなる。
【００２２】
上記実施形態においては、タッチパネルの全てのＸ軸電極１１及びＹ軸電極２１が、間隙部１１１、１１２、２１１、２１２を備えていた。他の望ましい実施形態においては、間隙部１１１、１１２、２１１、２１２は、一部のＸ軸電極１１及びＹ軸電極２１に形成される。この一部のＸ軸電極１１及びＹ軸電極２１は、基板３００上の接続ポート３１０から比較的遠く離れた地点に配置されている。
【００２３】
Ｘ軸電極１１及びＹ軸電極２１の抵抗値は、上記の間隙構造によって調整され得る。更に、以下の構造によれば、Ｘ軸電極及びＹ軸電極の抵抗値は、更に正確に、微調整され得る。
【００２４】
隣接するＸ軸電極１１は、Ｘ軸接続橋梁部１１０で接続されている。図３に示すように、Ｘ軸接続橋梁部１１０は、第１の幅（Ｗ１）を有している。隣接するＹ軸電極２１は、Ｙ軸接続橋梁部２１０で接続されている。Ｙ軸接続橋梁部２１０は、第２の幅（Ｗ２）を有している。第２の幅（Ｗ２）は、第１の幅（Ｗ１）より小さくなっている。本実施形態では、Ｘ軸検知層における全てのＸ軸電極列１０の全てのＸ軸接続橋梁部１１０は、同一の第１の幅（Ｗ１）を有している。Ｙ軸検知層における全てのＹ軸電極列２０の全てのＹ軸接続橋梁部２１０は、同一の第２の幅（Ｗ２）を有している。第１の幅（Ｗ１）の第２の幅（Ｗ２）に対する比は、タッチパネルの長さの幅に対する比に依存する。例えば、タッチパネルの長さの幅に対する比が１６：９であれば、第１の幅（Ｗ１）の第２の幅（Ｗ２）に対する比は、同様に、１６：９とし得る。第１の幅（Ｗ１）は、第２の幅（Ｗ２）の１．７８倍となる。
【００２５】
更に詳しくは、Ｙ軸検知層におけるＹ軸接続橋梁部２１０の幅を、元々の第２の幅（Ｗ２）に維持する一方で、Ｘ軸検知層におけるＸ軸接続橋梁部の幅（Ｗ１）は、所望の幅へと大きくされる。Ｘ軸接続橋梁部１１０は、隣接するＸ軸電極１１の間の電気的接続構造として用いられるとともに、信号伝達の経路としても用いられるものである。Ｘ軸接続橋梁部１１０の面積と抵抗値は、反比例の関係にある。隣接するＸ軸電極の間のＸ軸接続橋梁部１１０の幅が大きくされると、Ｘ軸接続橋梁部１１０の抵抗値は、比例して減少する。これにより、長い駆動配線により引き起こされた抵抗値の増大の影響による感度の問題を解決しつつ、タッチパネルの寸法を大きくすることができる。
【００２６】
１つのＸ軸電極列１０において、全ての長いＸ軸電極のＸ軸接続橋梁部１１０の幅を大きくすることができる。更に、一部のＸ軸電極列１０のＸ軸接続橋梁部１１０の幅（Ｗ１）を大きくするのも実用的である。この一部のＸ軸電極列１０は、接続ポート３１０から比較的離れた領域に形成されている。この一部のＸ軸電極列１０は、接続ポート３１０から離れているので、これらのＸ軸電極列１０に接続されたＸ軸駆動配線１０１は、比較的大きい抵抗を有している。しかしながら、Ｘ軸電極列１０の元々の大きな抵抗は、Ｘ軸接続橋梁部１１０を大きくすることにより微調整され得る。
【００２７】
更に、Ｘ軸検知層のＸ軸接続橋梁部１１０は、対応するＹ軸電極層のＹ軸接続橋梁部２１０と、重なりあった状態にあるが、電気的に絶縁されている。Ｘ軸接続橋梁部１１０の面積とＹ軸接続橋梁部２１０の面積が十分に大きいとき、これらの間には、寄生容量が生じる。Ｘ軸接続橋梁部１１０の幅が大きくされたとき、タッチパネルの感度を維持することを前提としつつ寄生容量を防止するため、Ｙ軸接続橋梁部２１０の幅は適度に小さくされる。例えば、Ｘ軸接続橋梁部１１０の第１の幅（Ｗ１）が１０５％に増大したとき、Ｙ軸接続橋梁部２１０の第２の幅（Ｗ２）は９５％に減少される。Ｘ及びＹ軸接続橋梁部１１０、２１０の重なり合った面積は、寄生容量の発生を効果的に防止するように、初期の状態と等しくされる。他の例においては、Ｘ軸接続橋梁部１１０の第１の幅（Ｗ１）が  １１０％又は１１５％に拡大されたとき、Ｙ軸接続橋梁部２１０の幅（Ｗ２）は、それぞれ９０％又は８５％に縮小される。
【００２８】
上記のように、本考案の主要な目的は、全ての電極又はタッチパネルの特定の場所にある一部の電極の面積を減らして、インピーダンスを更に減少し、これにより感度を向上させることである。加えて、隣接する電極間の接続橋梁部の幅は、電極の抵抗を微調整するために、更に調整される。電極の抵抗は、より正確に微調整され、タッチパネルの感度は更に改善される。
【符号の説明】
【００２９】
１０  Ｘ軸電極列
１１  Ｘ軸電極
２０  Ｙ軸電極列
２１  Ｙ軸電極
１０１  Ｘ軸駆動回線
１１０  Ｘ軸接続橋梁部
１１１  間隙部
１１２  間隙部
２０１  Ｙ軸駆動回線
２１０  Ｙ軸接続橋梁部
２１１  間隙部
２１２  間隙部
【図１】
0003171227.tif 000003
【図２Ａ】
0003171227.tif 000004
【図２Ｂ】
0003171227.tif 000005
【図２Ｃ】
0003171227.tif 000006
【図２Ｄ】
0003171227.tif 000007
【図３】
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【図４】
0003171227.tif 000009
【図５】
0003171227.tif 000010
【図６】
0003171227.tif 000011
【図７】
0003171227.tif 000012