(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側透明基板に設けられた矩形の導電膜を取り囲むように電極パターンを設け、前記矩形の導電膜に縦と横の電位勾配を発生させるための電源と前記矩形の導電膜の四頂点とを接続させる引き回しパターンを設け、さらに前記固定側透明基板の導電膜に対向させて配置した導電膜を設けた可動側透明基板にて前記固定側透明基板の導電膜と前記可動側透明基板の導電膜が接触した位置を検出するタッチパネル装置であって、矩形形状や鋸歯形状の電極パターンに比して前記電極パターンの各蛇行経路の長さを増やすとともに、前記電極パターンの蛇行振幅を小さくするようにしたことを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】
請求項１記載のタッチパネル装置において、前記電極パターンと前記引き回しパターンとが同一の銀ペーストで同時に形成されることを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項３】
請求項１記載のタッチパネル装置において、前記電極パターンの銀ペーストの抵抗率は２０×１０-6Ω・ｃｍよりも高いことを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項４】
請求項１記載のタッチパネル装置において、前記電極パターンは、第１（Ｙ方向）配置の電極パターンのピッチと、第２（Ｘ方向）配置の電極パターンのピッチとが異なることを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項５】
請求項１から４記載の何れか一項記載のタッチパネル装置において、前記電極パターンの線幅が１．０ｍｍ以下であることを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項６】
請求項１から５記載の何れか一項記載のタッチパネル装置において、前記電極パターンの蛇行振幅が１０．０ｍｍ以下であることを特徴とするタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タッチパネル装置の電極パターンとしては、複数の金属ペーストを調合し抵抗値を調整した電極パターンを用いるようにしている（下記特許文献１参照）。
また、抵抗率１×１０-6〜２０×１０-6Ω・ｃｍの低抵抗銀ペーストを用いて複数の不連続で不均等なパターンを形成し、その形状や配置を調整することによりリニアリティを向上させた電極を用いるようにしたものが提案されている（下記特許文献２参照）。ここでは、明細書の実施例中に記載されているように、導電銀／ｆｒｉｔ  ｐａｓｔｅ（デュポン  ７７１３）が用いられている（下記非特許文献１参照）。これは、焼成状態において２５μｍの厚みで３ｍΩ／□であり、抵抗率を計算すると、ρ（抵抗率Ω・ｃｍ）＝Ｒ（面抵抗Ω／□）×厚さ（ｃｍ）＝０．００３（Ω／□）×０．００２５（ｃｍ）＝７．５×１０-6となる。また、この低抵抗銀ペーストは焼成／還元焼成の温度プロファイルとして、２つの平らな状態（土台）が必要であり、最初は３２５℃でほぼ１０分間の燃成で、第２の焼成／還元焼成は、ほぼ５００〜５４０℃で２〜１０分であると述べられている。つまり５４０℃以上の能力のある乾燥炉が必要であることが分かる。
【０００３】
また、抵抗率３×１０-5〜８×１０-5Ω・ｃｍの銀ペーストを使用して複数の不連続なパターンを形成し、矩形である導電線の中心を基準に上下，左右において線対称であり、４角と４辺中央部を除きほぼ同形状パターンでほぼ等間隔に配置し、抵抗値を調整した電極を用いたものも提案されている（下記特許文献３参照）。
さらに、抵抗膜式タッチパネルではなく静電容量式タッチパネルの事例として、電極パターンを連続的な矩形状や鋸歯状にして抵抗値を調整した電極を用いるようにしたものが開示されている（下記特許文献４参照）。
【特許文献１】特開２００４−２７２７２２号公報
【特許文献２】米国特許第６７２７８９５号公報
【特許文献３】米国特許第５７３６６８８号公報
【特許文献４】特開２００７−１０２３７７号公報
【非特許文献１】ＤｕＰｏｎｔ  Ｍｉｃｒｏｃｉｒｃｕｉｔ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｕｐｏｎｔ．ｃｏｍ／ｍｃｍ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のタッチパネル装置の場合は、その電極パターンを形成する材料を調合する配分が難しく、リニアリティ不良となる可能性があり生産性が悪い。また、引き回しパターンは電圧降下をなくすためになるべく小さな抵抗値（例えば５Ω）にする必要があり、電極パターンは導電膜部分になるべく大きな電圧降下を発生させ、かつ、リニアリティが良くなる抵抗値（例えば約１００Ω）にしなくてはならないため、電極パターンと引き回しパターンを同時に印刷により形成することができない。
【０００５】
抵抗率１×１０-6〜２０×１０-6Ω・ｃｍの低抵抗銀ペーストを用いた場合はパターン形状・配置によりリニアリティを調整するため、パターン形状・配置の理論的な設計が難しく、何度か試作を繰り返さなければならない。さらに、抵抗率１×１０-6〜２０×１０-6Ω・ｃｍの低抵抗銀ペーストは高価であり、乾燥温度は約２００℃以上の高温が必要であるため、固定側透明基板や導電膜に熱ストレスが加わり、性能や作業性低下の原因となっている。また、ハイスペックな乾燥装置が必要となり、製品・製造装置とも高価になる。
【０００６】
不連続パターンは不連続部分（例えば第一銀電極と第二銀電極間の導電膜がむきだしの部分）のリニアリティが悪く、その付近は、操作禁止エリア（無効エリア）のためキー（有効）エリアが狭くなる。あるいはタッチパネルを大型にしてキー（有効）エリアを確保する必要がある。
連続的な矩形形状や鋸歯形状を用いた電極パターンは抵抗値を上げるのに効率が悪いため、矩形形状や鋸歯形状を用いた電極パターンの蛇行経路中心線の長さの延長及び蛇行振幅の短縮が困難であり、タッチパネル自体が大きくなる。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みて、電極パターンと引き回しパターンに銀ペーストを使用して印刷し、電極パターンを連続的に蛇行させて電極パターンの抵抗値を調整することができるタッチパネル装置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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕固定側透明基板に設けられた矩形の導電膜を取り囲むように電極パターンを設け、前記矩形の導電膜に縦と横の電位勾配を発生させるための電源と前記矩形の導電膜の四頂点とを接続させる引き回しパターンを設け、さらに前記固定側透明基板の導電膜に対向させて配置した導電膜を設けた可動側透明基板にて前記固定側透明基板の導電膜と前記可動側透明基板の導電膜が接触した位置を検出するタッチパネル装置であって、矩形形状や鋸歯形状の電極パターンに比して前記電極パターンの各蛇行経路の長さを増やすとともに、前記電極パターンの蛇行振幅を小さくするようにしたことを特徴とする。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕記載のタッチパネル装置において、前記電極パターンと前記引き回しパターンとが同一の銀ペーストで同時に形成されることを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕記載のタッチパネル装置において、前記電極パターンの銀ペーストの抵抗率は２０×１０-6Ω・ｃｍよりも高いことを特徴とする。
〔４〕上記〔１〕記載のタッチパネル装置において、前記電極パターンは、第１（Ｙ方向）配置の電極パターンのピッチと、第２（Ｘ方向）配置の電極パターンのピッチとが異なることを特徴とする。
【００１０】
〔５〕上記〔１〕から〔４〕記載の何れか一項記載のタッチパネル装置において、前記電極パターンの線幅が１．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
〔６〕上記〔１〕から〔５〕記載の何れか一項記載のタッチパネル装置において、前記電極パターンの蛇行振幅が１０．０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
（１）固定側透明基板に設けられた矩形の導電膜の周囲に銀ペーストで連続的に蛇行させて電極パターンを形成し、その外周にこの電極パターンと同一の銀ペーストで引き回しパターンを形成するようにしたので、電極パターンおよび引き回しパターンを形成する材料の調合が不要であり、安価に製作できる。また、銀乾燥温度を低く設定できるため、固定側透明基板（ガラス）や導電膜（ＩＴＯ）への熱ストレスを低減することができる。さらに、定格約１５０℃の乾燥装置での対応が可能である。
【００１２】
（２）電極パターンと引き回しパターンに同一の銀ペーストを使用しているため、同時に印刷することができ、作業工数を削減することができる。
（３）電極パターンと引き回しパターンに同一の銀ペーストを使用しているため、引き回しパターンの抵抗値を数Ω程度にすることができるとともに、電極パターンとして蛇行させたパターンを用いることにより、電極の抵抗値調整が容易にでき、設計し易い。
【００１３】
（４）電極パターンとして銀ペースト蛇行パターンを連続的に配置するため安定したリニアリティが実現できる。
（５）電極パターンとして蛇行させたパターンを用いることにより、電極パターンの蛇行振幅が短縮でき、タッチパネルサイズを小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のタッチパネル装置は、固定側透明基板に設けられた矩形の導電膜を取り囲むように電極パターンを設け、前記矩形の導電膜に縦と横の電位勾配を発生させるための電源と前記矩形の導電膜の四頂点とを接続させる引き回しパターンを設け、さらに前記固定側透明基板の導電膜に対向させて配置した導電膜を設けた可動側透明基板にて前記固定側透明基板の導電膜と前記可動側透明基板の導電膜が接触した位置を検出するタッチパネル装置であって、矩形形状や鋸歯形状の電極パターンに比して前記電極パターンの各蛇行経路の長さを増やすとともに、前記電極パターンの蛇行振幅を小さくするようにした。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示すタッチパネル装置の分解斜視図、図２はそのタッチパネル装置の断面図、図３はそのタッチパネル装置の電極パターン及び引き回しパターンの全体平面図、図４は図３のＡ部拡大図である。
図１及び図２に示すように、１は固定側透明基板としてのＩＴＯ膜付ガラスであり、この固定側透明基板１はソーダガラス１ＡとＩＴＯ膜（導電膜）１Ｂからなる。３，４は電極パターン、５は引き回しパターン、６はドットスペーサ、７は絶縁レジスト、８は粘着糊、９はフレキシブルコネクタであり、このフレキシブルコネクタ９は電源に接続されて、引き回しパターン５を介して電極パターン３，４へ電圧を印加するようにしている。１０は可動側透明基板としてのＩＴＯ膜付フィルムであり、この可動側透明基板１０はポリエステルフィルム１０ＡとＩＴＯ膜１０Ｂからなる。１１は引き回しパターン５とフレキシブルコネクタ９との接続部である。
【００１６】
固定側透明基板１は、ソーダガラス１ＡとＩＴＯ膜１Ｂからなる。つまり、スパッタリングにより５００Ω／□のＩＴＯ膜（導電膜）１Ｂを形成した、４２０×３２０，厚さ２ｍｍのソーダガラス１Ａであり、高い透過性を持っている。銀ペーストを使用した電極パターン３，４は、ＩＴＯ膜（導電膜）の周囲に連続的に蛇行状に印刷され、リニアリティを良好にし、導電膜に電圧を印加する。引き回しパターン５は、電極パターン３，４の四頂点に接続するように印刷され、５Ｖの電圧を印加できるように設計されている。ドットスペーサ６はタッチパネル未押下時に可動側透明基板１０と固定側透明基板１とを絶縁する機能を有する。絶縁レジスト７は電極パターン３，４及び引き回しパターン５と可動側透明基板１０のＩＴＯ膜１０Ｂとの絶縁をとる。可動側透明基板１０には、スパッタリングにより５００Ω／□のＩＴＯ膜１０Ｂを形成した、厚さ１８８μｍのポリエステルフィルム１０Ａを用いた。この可動側透明基板１０は粘着糊８で固定側透明基板１に接着する。なお、ＩＴＯ膜（導電膜）１Ｂ，１０Ｂは、固定側透明基板１と可動側透明基板１０の対向する面にスパッタリングにより形成されており、導電させて電圧値による位置検出を可能にする。
【００１７】
このタッチパネル装置は、引き回しパターン５を介して電極パターン３，４の四頂点の端子に電圧を印加する。可動側透明基板１０を押下げすると、可動側透明基板１０が撓み、固定側透明基板１と接触する。その接触した点の電圧値を検出するように構成されている。
以下、このタッチパネル装置の電極パターン３，４と引き回しパターン５の構造について詳細に説明する。
【００１８】
図５は図３に示した電極パターン３である第１（Ｙ方向）配置の電極パターンの構造を示している。
図５に示すように、第１（Ｙ方向）配置の電極パターン３は、略逆Ω形状の各単位電極部３Ａからなり、この各単位電極部３Ａは、水平状頭部３Ａ−１（操作領域側）と繋ぎ部３Ａ−２と水平状底部３Ａ−３からなっている。繋ぎ部３Ａ−２は水平状頭部３Ａ−１側の垂直部３Ａ−２−１と中央水平部３Ａ−２−２と水平状底部３Ａ−３側の垂直部３Ａ−２−３とからなっている。つまり、水平部が水平状頭部３Ａ−１と繋ぎ部３Ａ−２の中央水平部３Ａ−２−２と水平状底部３Ａ−３の３本から構成されている。
【００１９】
水平状頭部３Ａ−１の線幅Ｗ1 と繋ぎ部３Ａ−２の中央水平部３Ａ−２−２の線幅Ｗ2 と水平状底部３Ａ−３の線幅Ｗ3 とは同じく０．４ｍｍ、繋ぎ部３Ａ−２の水平状頭部３Ａ−１側の垂直部３Ａ−２−１の線幅Ｗ4 と水平状底部３Ａ−３側の垂直部３Ａ−２−３の線幅Ｗ5 とは同じく０．４ｍｍ、水平状頭部３Ａ−１の幅Ｐ1 は２．０ｍｍ、隣接する水平状頭部３Ａ−１間の長さＰ2 は０．４ｍｍ、電極部３Ａの蛇行振幅（電極幅）Ｓは２．０ｍｍ、電極部３Ａ外側部の丸みＥ1 はＲ０．２ｍｍ、電極部３Ａの内側部の丸みＥ2 はＲ０．０５ｍｍである。つまり、水平状頭部３Ａ−１の幅Ｐ1 （電極部３ＡのピッチＰ0 は２．４ｍｍ）が小さい多数の電極部３Ａを連続して配置した、蛇行状の電極パターン３を形成することができる。
【００２０】
図６は図３に示した電極パターン４である第２（Ｘ方向）配置の電極パターンの構造を示している。
図６に示すように、第２（Ｘ方向）配置の電極パターン４は、略逆Ω形状の各単位電極部４Ａからなり、この各単位電極部４Ａは、水平状頭部４Ａ−１（操作領域側）と繋ぎ部４Ａ−２と水平状底部４Ａ−３からなっている。各単位の電極部４Ａは上記した第１（Ｙ方向）配置の電極パターン３の電極部３Ａに比べると、横にひき延ばされた略逆Ω形状をなしており、水平状頭部４Ａ−１の幅Ｗ11と繋ぎ部４Ａ−２の中央水平部４Ａ−２−２の幅Ｗ12と水平状底部４Ａ−３の幅Ｗ13とは同じく０．４ｍｍ、繋ぎ部４Ａ−２の水平状頭部４Ａ−１側の垂直部４Ａ−２−１の幅Ｗ14と水平状底部４Ａ−３側の垂直部４Ａ−２−３の幅Ｗ15とは同じく０．４ｍｍ、水平状頭部４Ａ−１の幅Ｐ11は８．０ｍｍ、隣接する水平状頭部４Ａ−１間の長さＰ12は０．４ｍｍ、電極部４Ａの蛇行振幅（電極幅）Ｓは２．０ｍｍ、電極部４Ａの丸みＥ11はＲ０．４ｍｍである。つまり、水平状頭部４Ａ−１の幅Ｐ11（電極部のピッチＰ10は８．４ｍｍ）が電極部３Ａの水平状頭部３Ａ−１の幅Ｐ1 に比べると大きいため、その分電極部４Ａの数は少ないが、電極パターン３と同様、電極部４Ａを連続して配置し、蛇行状の電極パターン４を形成することができる。
【００２１】
一方、図７は比較例としての略矩形状電極パターンを示している。
この図において、略矩形状電極パターン２１の寸法は、線幅Ｗ21は０．４ｍｍ、電極部２１Ａの幅Ｐ21は０．８ｍｍ、電極部２１Ａの蛇行振幅（電極幅）Ｓは２．０ｍｍ、電極部２１Ａの丸みＥ21はＲ０．３ｍｍである。
そこで、図７に示す略矩形状電極パターン２１と、図５と図６のような蛇行パターンにて同一長さ、同一振幅の条件でＩＴＯ膜（導電膜）上に印刷したその両端の抵抗値を測定したところ、図７の略矩形状電極パターン２１では約８０Ωであったが、図５と図６のような蛇行電極パターン３，４では約９０〜１００Ωであり、約１０〜２５％の抵抗値アップが図られた。したがって、図５と図６のような蛇行状の電極パターン３，４を使用すれば、矩形形状パターンを用いた電極よりも経路長さを増加させ抵抗値を上げることができるとともに、電極パターンの蛇行振幅を小さくでき、タッチパネルサイズを小さくすることができる。
【００２２】
また、引き回しパターン５に電極パターン３，４と同一の銀ペーストを用いた場合、引き回しパターン５の抵抗値は３Ω程度にすることができる。
さらに、本発明によれば、通常の銀ペーストを使用することにより、乾燥炉も２００℃程度の炉でよいため、通常の低抵抗銀ペーストより熱ストレスがない。
以上のことから、安価で高信頼性のタッチパネルを供給することができる。
【００２３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のタッチパネル装置は、電極パターンの抵抗値を調整することができるタッチパネル装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例を示すタッチパネル装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施例を示すタッチパネル装置の断面図である。
【図３】本発明の実施例を示すタッチパネル装置の電極パターン及び引き回しパターンの全体平面図である。
【図４】図３のＡ部拡大図である。
【図５】図３に示した電極パターンにおける第１（Ｙ方向）配置の電極パターンの構造を示す図である。
【図６】図３に示した電極パターンにおける第２（Ｘ方向）配置の電極パターンの構造を示す図である。
【図７】比較例としての略矩形状電極パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    固定側透明基板（ＩＴＯ膜付ガラス）
１Ａ    ソーダガラス
１Ｂ，１０Ｂ    ＩＴＯ膜（導電膜）
３    電極パターン〔第１（Ｙ方向）配置の電極パターン〕
３Ａ，４Ａ，２１Ａ    電極部
３Ａ−１，４Ａ−１    水平状頭部
３Ａ−２，４Ａ−２    繋ぎ部
３Ａ−３，４Ａ−３    水平状底部
３Ａ−２−１，４Ａ−２−１    水平状頭部側の垂直部
３Ａ−２−２，４Ａ−２−２    中央水平部
３Ａ−２−３，４Ａ−２−３    水平状底部側の垂直部
４    電極パターン〔第２（Ｘ方向）配置の電極パターン〕
５    引き回しパターン
６    ドットスペーサ
７    絶縁レジスト
８    粘着糊
９    フレキシブルコネクタ
１０    可動側透明基板（ＩＴＯ膜付フィルム）
１０Ａ    ポリエステルフィルム
１１    接続部
２１    略矩形状電極パターン
【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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