(57)【要約】      （修正有）【課題】タッチパネルの誘導電界を改善し、余分な相互キャパシタンスを低減することで、タッチ感度を向上させることができる、タッチパネルの２層電極構造を提供する。【解決手段】タッチパネルの２層電極構造は、主として第１の方向に沿って配設された電極構造が設けられている第１の電極層５１と、第２の方向に沿って配設された電極構造が設けられている第２の電極層５２，５２’とを含み、第１の電極層５１の有効電極配線の導電総面積が、第２の電極層５２，５２’の有効電極配線の導電総面積よりも大きい。【選択図】図５
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に沿って配設された電極構造が設けられている第１の電極層と、
第２の方向に沿って配設された電極構造が設けられている第２の電極層と、
を含み、
前記第１の電極層の有効電極配線の導電材料の総面積は、前記第２の電極層の有効電極配線の導電材料の総面積よりも大きいことを特徴とするタッチパネルの２層電極構造。
【請求項２】
前記第２の電極層には、少なくとも１つの無効電極領域が設けられ、
前記有効電極配線は、有効電極領域内に設けられることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項３】
前記第１の電極層には、少なくとも１つの無効電極領域が設けられ、
前記有効電極配線は、有効電極領域内に設けられることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項４】
前記第１の電極層及び前記第２の電極層における前記少なくとも１つの無効電極領域内の電極配線は、電流が流れない開回路となるように構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項５】
前記少なくとも１つの無効電極領域内の電極配線の断線する位置は、導電配線の格子枠上にあることを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項６】
前記無効電極領域内の電極配線の断線する位置は、導電配線が交差するノードにあることを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項７】
前記少なくとも１つの無効電極領域内の電極配線は、電流が流れない連続開回路であることを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項８】
前記少なくとも１つの無効電極領域内の電極配線は、電流が流れない一部開回路であることを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項９】
前記少なくとも１つの無効電極領域内の電極配線における電流が流れない開回路は、前記少なくとも１つの無効電極領域と前記有効電極領域との境界に位置することを特徴とする請求項４に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項１０】
前記第１の電極層及び前記第２の電極層は、単層基板の２つの表面にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項１１】
前記第１の電極層及び前記第２の電極層は、２層の基板の表面にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項１２】
前記第１の電極層は、前記タッチパネルの下層電極層であり、
前記第２の電極層は、前記タッチパネルの上層電極層であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項１３】
前記第１の電極層は、前記タッチパネルの駆動電極層であり、
前記第２の電極層は、前記タッチパネルの検出電極層であることを特徴とする請求項１２に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項１４】
タッチパネルの２層電極構造は、前記第１の電極層及び前記第２の電極層にそれぞれ形成される菱形、方形、弧形又は不規則形状で重なり合わない導電配線であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【請求項１５】
前記電極構造の導電材料は、導線としての金属材料からなることを特徴とする請求項１４に記載のタッチパネルの２層電極構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、タッチパネルの２層電極構造に関し、特に下層の有効電極導電材料の総面積が上層の有効電極導電材料の総面積よりも大きいタッチパネルの２層電極構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術におけるタッチパネルに適用される電極構造、特に、２層の電極構造を有するタッチパネルに適用される電極構造は、例えばＸ方向の複数の導電配線又は電極構造と、Ｙ方向（Ｘ方向に対して垂直方向）の複数の導電配線又は電極構造からなるように、位置関係が対称となる構成を有し、このような構成によって、電気信号を安定して提供すると共に、構成を簡素化することができる。
【０００３】
しかしながら、タッチパネルのタッチ検出の敏感度に対する更なる要求に応じて、電極配線もますます細くなり、密度もますます高くなっており、電極層全体に配設された電極構造同士の間で相互インダクタンス（ｍｕｔｕａｌ  ｉｎｄｕｃｔａｎｃｅ）が生じやすくなり、却って多くのノイズを発生させ、タッチパネルに検出エラーを生じさせる問題があった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
安定したタッチパネル技術を提供するために、本考案は、２層の有効電極領域が異なる面積を有するように、２層の電極構造のうちの少なくとも１つの層に異なる無効電極領域が設けられた、タッチパネルの２層電極構造を提供する。これにより、タッチパネルの誘導電界を改善し、余分な相互キャパシタンス（ｍｕｔｕａｌ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を低減することでタッチ感度を向上させることが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本考案に係るタッチパネルの２層電極構造は、主として、第１の方向に沿って配設された電極構造が設けられている第１の電極層と、第２の方向に沿って配設された電極構造が設けられている第２の電極層とを含む。特に、第１の電極層の有効電極配線の導電総面積は、第２の電極層の有効電極配線の導電総面積よりも大きい。
【０００６】
第２の電極層には、電極配線が電流の流れない開回路となるように構成された少なくとも１つの無効電極領域と、有効電極配線が設けられた有効電極領域とが設けられている。
【０００７】
本考案の他の実施例において、第１の電極層及び第２の電極層には、それぞれ少なくとも１つの無効電極領域が設けられている。その上下層の無効電極領域は異なる延在方向を有し、第１の電極層の無効電極領域は２次元系におけるＹ方向に沿って延在され、第２の電極層の無効電極領域は２次元系におけるＸ方向に沿って延在され、それらの電極配線が電流の流れない開回路となるように構成される。有効電極配線は、有効電極領域内に設けられると共に、第１の電極層の有効電極配線の導電総面積が、第２の電極層の有効電極配線の導電総面積よりも大きい。
【０００８】
１つの実施例において、２層電極構造は、それぞれ第１の電極層及び第２の電極層に形成された菱形の重なり合わない（ｎｏｎ  ｏｖｅｒｌａｐ）導電配線である。２層電極構造は、それぞれ第１の電極層及び第２の電極層に形成された方形の重なり合わない導電配線であってもよい。但し、２層電極構造の形状はこれらに限定されず、多辺形又は不規則形状であってもよい。
【考案の効果】
【０００９】
電極構造における無効電極領域の構成によって、２層の電極層の間で有効電極配線の導電材料の総面積が異なるようにすることができるため、配線同士の間で検出誤差をもたらす電気干渉現象を低減することができる。従って、本考案は、タッチパネルの誘導電界を改善し、余分な相互キャパシタンスを低減することで、タッチ感度を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本考案に係るタッチパネルの２層電極構造の実施例を示した図である。
【図２】本考案に係るタッチパネルの２層電極構造の実施例を示した図である。
【図３】本考案に係るタッチパネルの２層電極構造の実施例を示した図である。
【図４】本考案に係るタッチパネルの２層電極構造の実施例を示した図である。
【図５】本考案に係るタッチパネルの２層電極構造の実施例を示した図である。
【図６】本考案に係るタッチパネルの２層電極構造の実施例を示した図である。
【図７】本考案に係るタッチパネルの２層電極構造における有効電極領域及び無効電極領域の実施形態を示した図である。
【図８】本考案に係るタッチパネルの２層電極構造における有効電極領域及び無効電極領域の実施形態を示した図である。
【図９】本考案に係るタッチパネルの２層電極構造における無効電極領域内の断線の実施形態を示した図である。
【図１０】本考案に係るタッチパネルの２層電極構造における無効電極領域内の断線の実施形態を示した図である。
【図１１】本考案に係るタッチパネルの２層電極構造におけるタッチパネルの２層電極構造の製造実施例のフローチャートである。
【図１２】本考案に係るタッチパネルの２層電極構造におけるタッチパネルの２層電極層の実施例を示した図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
考案に係るタッチパネルの２層電極構造では、タッチパネルの誘導電界を改善し、余分な相互キャパシタンスを低減すると共に、感度を向上させるために、タッチパネルの２層電極構造において、そのうちの一層の電極配線構造に無効電極領域が設けられる。即ち、例えばある方向に一定の幅を有する特定領域を設け、製造工程によってその特定領域における電極配線を開回路となるように形成する。従って、タッチパネルの２層電極構造は、それぞれ異なる電極領域を有する２層の電極構造を有しており、特にそのうちの一方の電極構造層の有効電極導電材料の総面積は、他方の電極構造層の有効電極導電材料の総面積よりも大きい。
【００１２】
図１に、タッチパネルの２層電極構造の実施例を示す。本実施例は、単層基板のタッチパネル構造である。図１に示すように、２層電極構造は主な構造として、透明基板１２、透明基板１２の上下表面に形成された上層電極層１０１及び下層電極層１０３を有する。２層電極構造は、タッチパネルにも用いられる。従って、２層の電極構造は、それぞれ異なる方向の検出信号を検出することができ、この両者によってタッチ位置を検出する回路が構成される。パネル構造が形成された後、上方に表面基材１０が接合される。外部のタッチ操作者は、この表面基材１０を介してこのタッチパネルをタッチする。
【００１３】
図２において、タッチパネルの２層電極構造の実施例として、更に２層の基板による２層電極構造の構成を示す。
【００１４】
図２に示すように、本実施例では、第１の透明基板２２及び第２の透明基板２４の２層の基板を用いて、両者の表面に、それぞれ異なる方向の電極構造として、第１の電極層２０１（上層）及び第２の電極層２０３（下層）が形成される。パネル構造の上方には更に表面基材２０が結合される。
【００１５】
上述した単層基板及び２層の基板によるタッチパネル構造は、いずれも検出方向の異なる２層の電極構造を有する。１つの実施態様において、各電極層には、網状に敷設された導電配線が例えば金属又はＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明電極材料によりそれぞれ形成されていてもよい。導電配線によって、各電極層に敷設されるアレイ形式による複数のチャネル電極（ｃｈａｎｎｅｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）が形成される。２層の電極構造は互いに交差しており、各電極層がタッチ信号を検出すると、２層電極構造は、それぞれ異なる方向のタッチ信号を検出することができ、これによりタッチ位置が特定される。
【００１６】
図３及び図４は、それぞれ本考案に係るタッチパネルの２層電極構造の実施態様を示す。２層電極構造は、ある方向（例えば第１の方向とする）に沿って配設されるように設けられた第１の層の電極構造と、他の方向（例えば第２の方向とする）に沿って配設されるように設けられた第２の層の電極構造とを含む。
【００１７】
図３に示すように、タッチパネル３０における２層の電極構造は、菱形の導電配線からなり、実線で示す第１の電極層３１の菱形導電配線と、破線で示す第２の電極層３２の菱形導電配線とが互いに交差するように設けられる。第１の電極層３１の電極配線と第２の電極層３２の電極配線とは、積層される際に重なり合うことなく、交差するように積層されることから、高密度の網状電極構造が形成される。
【００１８】
２層の電極層が結合されると、２層の電極層において網状に敷設された導電配線は、重なり合うことなく、網状に交差した感度の高い電極領域を形成する。１つの実施例において、タッチパネルの電極層に適用される場合、第１の電極層３１は、タッチパネルの駆動電極層であってよく、第２の電極層３２は、タッチパネルの検出電極層であってよい。
【００１９】
図４は、タッチパネルの２層電極構造の他の実施態様を示す。本実施例では、タッチパネル４０に、それぞれ実線で示す第１の電極層４１と破線で示す第２の電極層４２の２層の電極層を有する。本実施例では、方形の導電配線であり、２層の電極層が結合されると、より密度及び感度の高い網状の検出用配線が形成される。
【００２０】
しかしながら、細密な電極配線の構成では、異なる層の検出用配線同士の間で電気干渉現象が生じ、回路同士の間で生じた相互キャパシタンスがタッチ位置検出の正確さに影響を及ぼす。
【００２１】
タッチパネルの感度及び生じ得るエラーを改善するには、上述した回路同士の間に生じる相互キャパシタンスを低減しなければならない。それに関する実施形態として、図５に示すタッチパネルの２層電極構造の実施例を説明する。
【００２２】
本実施例では、パネル上のある隅の電極構造において、パネルは２層の電極層を有する。そのうち一方の層は、実線で示す第１の電極層５１であり、その有効電極領域は導電配線によって菱形に囲繞されたものを電極のパターンとする。他方の層は、破線で示す第２の電極層５２（有効電極領域５０２に位置する）及び第２の電極層５２’（無効電極領域５０１、５０３に位置する）である。２層の主な配線は、重なり合うことなく、交差するように積層されており、細密な網状検出回路を構成することができる。
【００２３】
本考案では、第２の電極層（５２、５２’）によって覆われた領域には、少なくとも１つの無効電極領域が設けられており、本実施例では無効電極領域５０１、５０３がそれに当たる。残りは有効電極領域５０２である。本実施例では、第２の電極層（５２、５２’）によって覆われた領域の中間に位置するのが有効電極領域５０２であり、有効電極領域５０２の両側には無効電極領域５０１、５０３が設けられている。即ち、第２の電極層５２の導電配線は、有効電極領域５０２では互いに電気的に接続されている連続回路であるため、有効電極配線となっている。導電配線が両側の無効電極領域５０１、５０３に入ると、導電配線が開回路となるように形成され、電気的に接続されていない無効電極配線（第２の電極層５２’）となるため、電気信号は無効電極領域５０１、５０３上の導電配線には伝送されない。
【００２４】
導電配線を用いて形成される電極構造の製造工程では、印刷（ｐｒｉｎｔｉｎｇ）の方式を直接用いて導電配線を形成してもよく、或いはめっき（ｐｌａｔｉｎｇ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）又はエッチング（ｅｔｃｈｉｎｇ）方式で導電配線を形成してもよい。製造の過程において、接続しない開回路を例えば印刷、めっき、スパッタリングで有効電極領域５０２と無効電極領域５０１、５０３との境界に直接製造してもよい。エッチング方式の場合は、フォトマスクの構成によって開回路を形成してもよい。
【００２５】
無効電極領域５０１、５０３において特定領域（ある方向の一定の幅）内の導電配線を開回路とする（製造工程において開回路を形成する）目的は、タッチパネルの誘導電界を改善し、相互キャパシタンスの発生率を低減することにある。各層の導電配線は一定の幅を有するが、但し、上層と下層と間での配線幅の差異は限定されない。例えば、上下層の導電配線は同一の幅を有してもよく、又は下層の配線が細く、上層の配線が太くなるようにしてもよい。配線幅の如何を問わず、本考案の実施形態の特徴としては、第１の電極層５１の有効電極領域内における有効電極配線の導電材料の総面積は、第２の電極層５２の有効電極領域内における有効電極配線の導電材料の総面積よりも大きいことである。
【００２６】
好ましい実施例において、第１の電極層は下層電極層であり、第２の電極層はタッチパネルにおける外部に面する領域に近い上層電極層である。この上層電極層の各チャネル電極内における導電配線には、無効検出領域としての無効電極領域（電流が流れない領域）及び有効検出領域としての有効電極領域（電流が流れる領域）が設けられている。
【００２７】
上述した実施例では、第２の電極層（５２、５２’）のみがそれぞれ有効電極配線及び無効電極配線として設けられている実施態様のみを示したが、本考案では更に２層電極構造のいずれもが有効電極領域及び無効電極領域を有している実施形態をも含む。その実施例を図６に示す。
【００２８】
図６に示すように、本実施例では、２層電極構造の上層電極層及び下層電極層は、いずれも電流が流れない無効電極領域を有しており、２層の無効電極領域はそれぞれパネルの異なる方向に沿って延在されている。
【００２９】
図６に示すように、上下２層の電極層は、それぞれ互いに積層される第１の電極層６１及び第２の電極層６２であり、それぞれ断線の構成によって有効電極領域６０１、６０３及び無効電極領域６０２、６０４が形成されている。
【００３０】
本実施例において、第１の電極層６１には、連続導線によって形成された有効電極領域６０１及び製造工程によって開回路配線が形成されてなる少なくとも１つの無効電極領域６０２が設けられている。無効電極領域６０２の方向は、座標軸Ｙ方向に沿って延在される。有効電極領域６０１及び無効電極領域６０２の両者は、第１の電極層６１に重複して配設されることで、タッチパネルの下層電極層を構成する。
【００３１】
第２の電極層６２にも、連続導線によって形成された有効電極領域６０３及び少なくとも１つの無効電極領域６０４が設けられている。この無効電極領域６０４は、第１の電極層６１における無効電極領域６０２とは異なる方向に沿って配設される。例えば、第２の電極層６２の無効電極領域６０４は、座標軸Ｘ方向に沿って延在される。有効電極領域６０３及び無効電極領域６０４は、第２の電極層６２に重複して配設されることで、タッチパネルの上層電極層を構成する。
【００３２】
上述した実施例と同様に、無効電極領域６０２、６０４を設ける目的は、タッチパネルの誘導電界を改善し、相互キャパシタンスの発生率を低減することにある。その構造特徴として、第１の電極層６１（下層に設けられる）の有効電極配線の導電材料の総面積は、第２の電極層６２（上層に設けられる）の有効電極配線の導電材料の総面積よりも大きい。
【００３３】
上述した２層の導電配線も同様に重なり合うことなく、交差するように積層されており、細密な網状検出回路を構成することができる。検出回路の製造工程は、印刷、めっき、スパッタリング又はエッチング方式で行われてもよい。製造の過程において、接続しない開回路を有効電極領域６０１、６０３と無効電極領域６０２、６０４との境界に直接製造してもよい。
【００３４】
パネル全体に無効電極領域及び有効電極領域を含む実施態様を図７に示す。パネル全体において、有効電極領域７０１、７０１’、７０１’’、７０１’’’と無効電極領域７０２、７０２’、７０２’’、７０２’’’とは交互に設けられる。無効電極領域７０２、７０２’、７０２’’、７０２’’’は、所定の距離間隔を置いて製造工程によってパネルに形成される。
【００３５】
更に、パネルの２層電極構造における無効電極領域が一部断線する実施態様を図８に示す。
【００３６】
図８に示すように、検出電極層８０は、交差するように設けられた導電配線を含む。導電配線は、印刷、めっき、スパッタリング又はエッチング方式によって無効電極領域８０１及び有効電極領域８０２として形成される。そのうち無効電極領域８０１は断線配線であり、無効電極領域８０１に設けられた一部断線無効領域８０３は、連続配線であってもよいが、但し無効電極領域８０１の配線によって包囲されているため、電流が流れない。
【００３７】
上述した各実施例における無効電極領域は、その多くが断線配線によって形成された無効領域である。一般的に、開回路は、無効電極領域と有効電極領域との境界領域に形成されることができる。図９に示す実施例では、断線部位（９０３、９０４）が電配線格子枠の位置に設けられており、無効電極領域９０内の導電配線９０１は開回路となるように形成されている。
【００３８】
図１０に示す実施例では、断線部位（１１３、１１４）は、無効電極領域１００内の導電配線１１１が交差する部分、即ち異なる方向の配線が交差するノードに設けられている。
【００３９】
図１１は、タッチパネルの２層電極構造の製造実施例のフローチャートである。
ステップＳ１１１において、まず基板を用意する。上述した各実施例で説明したように、基板は、単層基板であってもよく、２層又は多層基板であってもよい。次いで、ステップＳ１１３において、上述した印刷、スパッタリング、めっき、エッチング又は電極配線を形成することができるその他の方式によって、第１の電極層の配線を形成する。その後、ステップＳ１１５において、第２の電極層の配線を形成する。
【００４０】
第１の層の電極構造層の有効電極導電材料の総面積を、第２の層の電極構造層の有効電極導電材料の総面積よりも大きくしようとする場合、ステップＳ１１７において、製造の過程において、無効電極領域における第２の電極層の配線を開回路となるように形成する。
【００４１】
図１２のタッチパネルの実施例に示すように、２層の電極層は、一層の有効電極導電材料の面積が、他層の有効電極導電材料の面積よりも大きくなるように構成されている。
【００４２】
タッチパネル１２０には、方向の異なる２つの電極構造が設けられている。各方向の電極構造は、より多くの微細な網状構造を有すると共に、上述した各実施態様に示す構造特徴を有する。無効電極領域が設けられた第２の電極層１２２は、幅の狭い長尺状の電極構造であり、無効電極領域が設けられていない第１の電極層１２１は、幅広の電極構造である。
【００４３】
２つの方向の電極構造が積層される場合、一般的には上下電極層の配線が同一の製造工程において同一の幅となるため、配線幅の問題を考慮しなければ、無効電極領域は、ある層（例えば下層）の電極層の有効電極配線の導電材料の総面積が、他の層（例えば上層）の電極層の有効電極配線の導電材料の総面積よりも大きくなる構成とすることができる。
【００４４】
このように、本考案に係るタッチパネルの２層電極構造では、２層の電極層のそれぞれに網状に敷設された導電配線が形成されている。２層の電極層が結合された場合、２層の電極層における導電配線は重なり合うことなく、交差する電極領域を形成する。特に、電極構造における無効電極領域の構成によって、２層の電極層の間で有効電極配線の導電材料の総面積が異なるようにすることができるため、配線同士の間で検出誤差をもたらす電気干渉現象を低減することができる。
【００４５】
以上は本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案の実用新案登録請求の範囲に基づいてなされた均等の変更及び修正は、いずれも本考案の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１０、２０  表面基材          
１２  透明基板
２２  第１の透明基板
２４  第２の透明基板
３０、４０、１２０  タッチパネル
３１、６１、１２１  第１の電極層
３２、４２、５２、５２’、６２、１２２、２０３  第２の電極層
４１、５１、２０１  第１の電極層
８０  検出電極層
９０、１００、５０１、５０３、６０２、６０４、７０２、７０２’、７０２’’、７０２’’’、８０１  無効電極領域          
１０１  上層電極層          
１０３  下層電極層
１１１、９０１  導電配線          
１１３、１１４、９０３、９０４  断線部位
５０２、６０１、６０３、７０１、７０１’、７０１’’、７０１’’’、 ８０２  有効電極領域
８０３  一部断線無効領域
【図１】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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