(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、並設される複数の第１の電極と、これら第１の電極をも被って形成される絶縁膜と、この絶縁膜上において前記第１の電極と交差して並設される複数の第２の電極と、
前記第１の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第１の引出し配線と、前記第２の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第２の引出し配線と、を備え、
前記第１の引出し配線および前記第２の引出し配線のうち、一方の引出し配線は配線長が異なるものを有し、
前記一方の引出し配線は、配線長が短い方から長い方にかけて配線幅が順次小さくなっているとともに、隣接する他の引出し配線との間隔が前記配線長の短い方から長い方にかけて順次大きくなっていることを特徴とする静電容量方式タッチパネル。
【請求項２】
前記第１の電極および第２の電極は、それぞれ、その延在方向にパッド部と細線部とが交互に並ぶように形成され、平面的に観た場合、第１の電極のパッド部と第２の電極のパッド部は重畳することなく配置されていることを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式タッチパネル。
【請求項３】
第１の電極は透明導電層で第１の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成され、第２の電極は透明導電層で第２の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式タッチパネル。
【請求項４】
基板上に、並設される複数の第１の電極と、これら第１の電極をも被って形成される絶縁膜と、この絶縁膜上において前記第１の電極と交差して並設される複数の第２の電極と、
前記第１の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第１の引出し配線と、前記第２の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第２の引出し配線と、を備え、
前記第１の引出し配線、前記第２の引出し配線は、それぞれ、配線長が異なる引出し配線を有し、
これら各引出し配線は、配線長が短い方から長い方にかけて配線幅が順次小さくなっているとともに、隣接する他の引出し配線との間隔が前記配線長の短い方から長い方にかけて順次大きくなっていることを特徴とする静電容量方式タッチパネル。
【請求項５】
前記第１の電極および第２の電極は、それぞれ、その延在方向にパッド部と細線部とが交互に並ぶように形成され、平面的に観た場合、第１の電極のパッド部と第２の電極のパッド部は重畳することなく配置されていることを特徴とする請求項４に記載の静電容量方式タッチパネル。
【請求項６】
第１の電極は透明導電層で第１の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成され、第２の電極は透明導電層で第２の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の静電容量方式タッチパネル。
【請求項７】
表示装置の少なくとも表示領域上に静電容量タッチパネルを備えて構成され、
前記静電容量タッチパネルは、基板上に、並設される複数の第１の電極と、これら第１の電極をも被って形成される絶縁膜と、この絶縁膜上において前記第１の電極と交差して並設される複数の第２の電極と、
前記第１の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第１の引出し配線と、前記第２の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第２の引出し配線と、を備え、
前記第１の引出し配線および前記第２の引出し配線のうち、一方の引出し配線は配線長が異なるものを有し、
前記一方の引出し配線は、配線長が短い方から長い方にかけて配線幅が順次小さくなっているとともに、隣接する他の引出し配線との間隔が前記配線長の短い方から長い方にかけて順次大きくなっていることを特徴とする画面入力型表示装置。
【請求項８】
前記第１の電極および第２の電極は、それぞれ、その延在方向にパッド部と細線部とが交互に並ぶように形成され、平面的に観た場合、第１の電極のパッド部と第２の電極のパッド部は重畳することなく配置されていることを特徴とする請求項７に記載の画面入力型表示装置。
【請求項９】
第１の電極は透明導電層で第１の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成され、第２の電極は透明導電層で第２の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成されていることを特徴とする請求項７に記載の画面入力型表示装置。
【請求項１０】
表示装置の少なくとも表示領域上に静電容量タッチパネルを備えて構成され、
前記静電容量タッチパネルは、基板上に、並設される複数の第１の電極と、これら第１の電極をも被って形成される絶縁膜と、この絶縁膜上において前記第１の電極と交差して並設される複数の第２の電極と、
前記第１の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第１の引出し配線と、前記第２の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第２の引出し配線と、を備え、
前記第１の引出し配線、前記第２の引出し配線は、それぞれ、配線長が異なる引出し配線を有し、
これら各引出し配線は、配線長が短い方から長い方にかけて配線幅が順次小さくなっているとともに、隣接する他の引出し配線との間隔が前記配線長の短い方から長い方にかけて順次大きくなっていることを特徴とする画面入力型表示装置。
【請求項１１】
前記第１の電極および第２の電極は、それぞれ、その延在方向にパッド部と細線部とが交互に並ぶように形成され、平面的に観た場合、第１の電極のパッド部と第２の電極のパッド部は重畳することなく配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の画面入力型表示装置。
【請求項１２】
第１の電極は透明導電層で第１の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成され、第２の電極は透明導電層で第２の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の画面入力型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電容量方式タッチパネルおよびそれを備える画面入力型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画面入力型表示装置の表示領域に重ねて配置される静電容量方式タッチパネルは、その基板上に、Ｘ方向に延在しＹ方向に並設されるＸ電極と、Ｙ方向に延在しＸ方向に並設されるＹ電極が、絶縁膜を介して形成されている。
【０００３】
該静電容量方式タッチパネルに指を接触させると、その部分の電極の容量変化に基づき、たとえば外付け回路等によって、前記指の接触点のＸ、Ｙ座標を演算し、その情報を表示装置に反映させるようになっている。
【０００４】
このような技術は、たとえば下記特許文献１に開示がなされている。
【特許文献１】米国特許ＵＳ００５８４４５０６Ａ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した静電容量方式タッチパネルは、基板上の周辺の一部に配置される接続端子が備えられ、前記Ｘ電極およびＹ電極のそれぞれは引出し配線によって前記接続端子にまで引き回すようにして構成されている。
【０００６】
この場合、たとえば前記Ｘ電極あるいはＹ電極に接続される引出し配線は、それぞれ、その配線長が異なり、該引出し配線自体の容量、および隣接する他の引出し配線との容量が大幅に異なってしまうことになる。
【０００７】
したがって、指の非接触時と接触時におけるそれぞれの電極の容量差によって検出出力を得ようとする前期静電容量方式タッチパネルにおいて、その検出感度に差が生じてしまい、検出精度の向上を阻害していることが指摘されるに至った。
【０００８】
この対策としては、回路を設け、前記引出し配線における容量差を補正することが考えられるが、該回路の規模が大きくなってしまうという不都合が生じる。
【０００９】
本発明の目的は、回路規模を増大させることなく、検出感度を均一化することによって検出精度を向上させた静電容量方式タッチパネルを提供することにある。
【００１０】
本発明の目的は、検出精度の良好なタッチパネルを備えることにより、回路規模を増大させることなく高速化を可能とした画面入力型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１２】
（１）本発明による静電容量方式タッチパネルは、たとえば、基板上に、並設される複数の第１の電極と、これら第１の電極をも被って形成される絶縁膜と、この絶縁膜上において前記第１の電極と交差して並設される複数の第２の電極と、
前記第１の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第１の引出し配線と、前記第２の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第２の引出し配線と、を備え、
前記第１の引出し配線および前記第２の引出し配線のうち、一方の引出し配線は配線長が異なるものを有し、
前記一方の引出し配線は、配線長が短い方から長い方にかけて配線幅が順次小さくなっているとともに、隣接する他の引出し配線との間隔が前記配線長の短い方から長い方にかけて順次大きくなっていることを特徴とする。
【００１３】
（２）本発明による静電容量方式タッチパネルは、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記第１の電極および第２の電極は、それぞれ、その延在方向にパッド部と細線部とが交互に並ぶように形成され、平面的に観た場合、第１の電極のパッド部と第２の電極のパッド部は重畳することなく配置されていることを特徴とする。
【００１４】
（３）本発明による静電容量方式タッチパネルは、たとえば、（１）の構成を前提とし、第１の電極は透明導電層で第１の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成され、第２の電極は透明導電層で第２の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成されていることを特徴とする。
【００１５】
（４）本発明による静電容量方式タッチパネルは、たとえば、基板上に、並設される複数の第１の電極と、これら第１の電極をも被って形成される絶縁膜と、この絶縁膜上において前記第１の電極と交差して並設される複数の第２の電極と、
前記第１の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第１の引出し配線と、前記第２の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第２の引出し配線と、を備え、
前記第１の引出し配線、前記第２の引出し配線は、それぞれ、配線長が異なる引出し配線を有し、
これら各引出し配線は、配線長が短い方から長い方にかけて配線幅が順次小さくなっているとともに、隣接する他の引出し配線との間隔が前記配線長の短い方から長い方にかけて順次大きくなっていることを特徴とする。
【００１６】
（５）本発明による静電容量方式タッチパネルは、たとえば、（４）の構成を前提とし、前記第１の電極および第２の電極は、それぞれ、その延在方向にパッド部と細線部とが交互に並ぶように形成され、平面的に観た場合、第１の電極のパッド部と第２の電極のパッド部は重畳することなく配置されていることを特徴とする。
【００１７】
（６）本発明による静電容量方式タッチパネルは、たとえば、（４）の構成を前提とし、第１の電極は透明導電層で第１の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成され、第２の電極は透明導電層で第２の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成されていることを特徴とする。
【００１８】
（７）本発明による画面入力型表示装置は、たとえば、表示装置の少なくとも表示領域上に静電容量タッチパネルを備えて構成され、
前記静電容量タッチパネルは、基板上に、並設される複数の第１の電極と、これら第１の電極をも被って形成される絶縁膜と、この絶縁膜上において前記第１の電極と交差して並設される複数の第２の電極と、
前記第１の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第１の引出し配線と、前記第２の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第２の引出し配線と、を備え、
前記第１の引出し配線および前記第２の引出し配線のうち、一方の引出し配線は配線長が異なるものを有し、
前記一方の引出し配線は、配線長が短い方から長い方にかけて配線幅が順次小さくなっているとともに、隣接する他の引出し配線との間隔が前記配線長の短い方から長い方にかけて順次大きくなっていることを特徴とする。
【００１９】
（８）本発明による画面入力型表示装置は、たとえば、（７）の構成を前提とし、前記第１の電極および第２の電極は、それぞれ、その延在方向にパッド部と細線部とが交互に並ぶように形成され、平面的に観た場合、第１の電極のパッド部と第２の電極のパッド部は重畳することなく配置されていることを特徴とする。
【００２０】
（９）本発明による画面入力型表示装置は、たとえば、（７）の構成を前提とし、第１の電極は透明導電層で第１の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成され、第２の電極は透明導電層で第２の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成されていることを特徴とする。
【００２１】
（１０）本発明による画面入力型表示装置は、たとえば、表示装置の少なくとも表示領域上に静電容量タッチパネルを備えて構成され、
前記静電容量タッチパネルは、基板上に、並設される複数の第１の電極と、これら第１の電極をも被って形成される絶縁膜と、この絶縁膜上において前記第１の電極と交差して並設される複数の第２の電極と、
前記第１の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第１の引出し配線と、前記第２の電極にそれぞれ接続されて接続端子に至るまで引き出される複数の第２の引出し配線と、を備え、
前記第１の引出し配線、前記第２の引出し配線は、それぞれ、配線長が異なる引出し配線を有し、
これら各引出し配線は、配線長が短い方から長い方にかけて配線幅が順次小さくなっているとともに、隣接する他の引出し配線との間隔が前記配線長の短い方から長い方にかけて順次大きくなっていることを特徴とする。
【００２２】
（１１）本発明による画面入力型表示装置は、たとえば、（１０）の構成を前提とし、前記第１の電極および第２の電極は、それぞれ、その延在方向にパッド部と細線部とが交互に並ぶように形成され、平面的に観た場合、第１の電極のパッド部と第２の電極のパッド部は重畳することなく配置されていることを特徴とする。
【００２３】
（１２）本発明による画面入力型表示装置は、たとえば、（１０）の構成を前提とし、第１の電極は透明導電層で第１の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成され、第２の電極は透明導電層で第２の引出し配線は透明導電層と金属層からなる２層構造で構成されていることを特徴とする。
【００２４】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記した構成以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明による静電容量方式タッチパネルによれば、検出感度を均一化することによって検出精度を向上させることができる。
【００２６】
また、本発明による画面入力型表示装置によれば、検出精度の良好なタッチパネルを備え、高速化することができる。
【００２７】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００２９】
〈実施例１〉
図１は、本発明による静電容量方式タッチパネルの一実施例を示す概略平面図である。また、図１のａ−ａ'線における断面図を図３（ａ）に、ｂ−ｂ'線における断面図を図３（ｂ）に、ｃ−ｃ'線における断面図を図３（ｃ）に、ｄ−ｄ'線における断面図を図３（ｄ）に示している。
【００３０】
該静電容量方式タッチパネル（以下、タッチパネル１００と称する）は、たとえばガラスからなる透明基板ＳＵＢの主表面に、まず、図中Ｙ方向に延在しＸ方向に並設（たとえば６個）されたＹ電極ＹＰ、該Ｙ電極ＹＰをも被って形成された絶縁膜ＩＮ（図３参照）、図中Ｘ方向に延在しＹ方向に並設（たとえば６個）されたＸ電極ＸＰが順次積層されて形成されている。
【００３１】
前記Ｙ電極ＹＰはたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明導電膜によって形成されている。また、Ｙ電極ＹＰは、その延在方向に沿って幅広部（以下、パッド部と称する場合がある）および幅狭部（以下、線状部と称する場合がある）が交互に並列されたパターンをなして形成されている。並設される他のＹ電極ＹＰも同様のパターンをなし、それぞれのＹ電極ＹＰにおいて、前記パッド部、線状部は、それぞれ、図中Ｙ方向に揃って配置されている。前記パッド部は、たとえば、一対の対角のそれぞれにおいて前記線状部と接続される菱形形状をなしている。
【００３２】
前記Ｘ電極ＸＰもたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明導電膜によって形成されている。また、Ｘ電極ＸＰも、その延在方向に沿って幅広部（以下、パッド部と称する場合がある）および幅狭部（以下、線状部と称する場合がある）が交互に並列されたパターンをなして形成されている。並設される他のＸ電極ＸＰも同様のパターンをなし、それぞれのＸ電極ＸＰにおいて、前記パッド部、線状部は、それぞれ、図中Ｘ方向に揃って配置されている。前記パッド部も、たとえば、一対の対角のそれぞれにおいて前記線状部と接続される菱形形状をなしている。
【００３３】
ここで、平面的に観て、たとえばＸ電極ＸＰとＹ電極ＹＰの交差はそれらの線状部においてなされ、Ｘ電極ＸＰのパッド部とＹ電極ＹＰのパッド部は互いに重なりが生じないように形成されている。すなわち、Ｙ電極ＹＰは互いに隣接する４個のパッド部によって菱形領域を囲むようにして形成され、該菱形領域にＸ電極ＸＰのパッド部が前記Ｙ電極ＹＰの前記４個のパッド部との間に間隙を有するようにして配置されるようになっている。これにより、Ｘ電極ＸＰのパッド部とＹ電極ＹＰのパッド部は、透明基板ＳＵＢ上においてその周辺を除く中央部において千鳥配置されるようになっている。
【００３４】
なお、このようにＸ電極ＸＰおよびＹ電極ＹＰが形成された領域を、以下の説明において電極形成領域ＴＴと称する場合がある。
【００３５】
各Ｙ電極ＹＰは、それぞれ、たとえば図中右側の端部において図中Ｘ方向に延在する引出し配線ＹＷに接続され、該引出し配線ＹＷは図中Ｙ方向ヘ屈曲された後に前記透明基板ＳＵＢのたとえば図中右下に配置された接続端子ＣＮＴに接続されている。各Ｘ電極ＸＰは、それぞれ、たとえば図中下側の端部において図中Ｙ方向に延在する引出し配線ＸＷに接続され、該引出し配線ＸＷは図中Ｘ方向に屈曲された後に前記接続端子ＣＮＴに接続されている。
【００３６】
ここで、前記透明基板ＳＵＢ上において、Ｙ電極ＹＰと接続される前記引出し配線ＹＷ、Ｘ電極ＸＰと接続される前記引出し配線ＸＷ、前記接続端子ＣＮＴは、前記電極形成領域ＴＴの外方の領域に形成されている。そして、前記透明基板ＳＵＢ上の前記電極形成領域ＴＴの外方の領域を以下額縁と称する場合がある。
【００３７】
図２は、図１に示す点線枠Ａ内の拡大図を示している。図２は、Ｘ電極ＸＰのそれぞれを接続端子ＣＮＴに導く各引出し配線ＸＷの一部を示している。前記接続端子ＣＮＴは、電極形成領域ＴＴに対して図中右側に位置づけられている関係から、図２に示す各引出し配線ＸＷのうち、右側に位置づけられる引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ａ））が最も配線長が短く、左側に配置される引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ｂ））、引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ｃ））、引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ｄ））、……に及ぶに従い、順次、配線長が長くなるようになっている。そして、これにともない、引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ａ））の配線幅をＷａ、引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ｂ））の配線幅をＷｂ、引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ｃ））の配線幅をＷｃ、引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ｄ））の配線幅をＷｄ、……とした場合、Ｗａ＞Ｗｂ＞Ｗｃ＞Ｗｄ＞……の関係を有するようになっている。また、引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ａ））の引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ｂ））との配線間隔をＳａ、引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ｂ））の引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ｃ））との配線間隔をＳｂ、引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ｃ））の引出し配線ＸＷ（Ｌｉｎｅ（Ｄ））との配線間隔をＳｃ、……とした場合、Ｓａ＜Ｓｂ＜Ｓｃ＜……の関係を有するようになっている。
【００３８】
引出し配線ＸＷの配線幅は、配線抵抗がタッチパネル１００の駆動において不都合が生じない範囲にまで小さくでき、配線間隔は、タッチパネル１００の額縁のスペースが許容できる範囲にまで小さくできる。このことから、配線抵抗および額縁スペースの設計値に合わせて、配線幅および配線間隔を設定することができる。
【００３９】
引出し配線ＸＷをこのように構成することによって、配線長が長い引出し配線の配線間容量ＣＬと接地容量ＣＧを小さくすることができ、また、後述で明らかとなるように、Ｘ電極ＸＰと引出し配線ＸＷ（以下、検出電極配線と称する場合がある）における容量差（端子容量Ｃｐの差）を小さく構成することができる。
【００４０】
なお、図２は、図１の点線枠Ａ内の拡大図を示し、Ｘ電極ＸＰに接続される引出し配線ＸＷの構成を示したものである。しかし、図１から明らかとなるように、Ｙ電極ＹＰに接続される引出し配線ＹＷにおいても同様の構成となっている。すなわち、各引出し配線ＹＷは、その配線長が短い方から長い方にかけて配線幅が順次大きくなっているとともに、隣接する他の引出し配線ＹＷとの間隔が順次大きくなっている。
【００４１】
また、図２に示すように、各引出し配線ＹＷは、たとえばＩＴＯからなる透明導電層ＩＴＯとアルミニュムあるいはクロム等からなる金属層ＭＴとの２層構造となっている。すなわち、前記透明導電層ＩＴはＹ電極ＹＰの延在部として形成され、この延在部に前記金属層ＭＴが積層されて形成されている。Ｙ電極ＹＰと引出し配線ＹＷの接続に信頼性をもたせるとともに、電気抵抗を低減させるためである。
【００４２】
図４は、前記タッチパネル１００をコントローラ３に接続させて用いる場合の該コントローラ３の構成の一実施例を示す回路図である。
【００４３】
図４において、該コントローラ３は、前記タッチパネル１００と接続される積分回路３０、該積分回路３０と接続されるＡＤコンバータ２４、該ＡＤコンバータ２４と接続される演算処理回路２５とで構成されている。
【００４４】
前記積分回路３０は、オペアンプ３２の入出力端子に積分容量（Ｃｃ）３３とリセットスイッチ３１が並列接続されて構成されている。前記オペアンプ３２の入力端子は、前記タッチパネル１００のたとえばＸ電極ＸＰに接続されるノードＡとなっており、このノードＡには電流源Ｉが接続されるようになっている。前記タッチパネル１００の端子容量Ｃｐおよび指接触容量Ｃｆで生じた電荷は前記積分容量（Ｃｃ）３３に蓄積されるようになっている。前記オペアンプ３２の出力端子（ノードＢ）の出力電圧は、前記積分容量（Ｃｃ）３３と（Ｃｐ＋Ｃｆ）の比で決定される。このことから、前記積分容量（Ｃｃ）３３は感度を決定するパラメータとなる。
【００４５】
なお、前記リセットスイッチ３１は、そのオン・オフが所定の周期からなるクロック信号Ｖｒｓｔによって制御され、検出時間が制御されるようになっている。
【００４６】
積分回路３０からの出力はＡＤコンバータ２４を介してデジタル化された後に、演算処理回路２５によって、タッチパネル１００に接触した指のＸ、Ｙ座標を演算するようになっている。
【００４７】
上述した構成において、前記ＡＤコンバータ２４に代え、ＡＤ変換部を時間に変換する回路を適用してもよい。また、コントローラ３の上述した構成は単なる一例を示すものであり、要は容量あるいは電荷の変化を検出できる構成となっておればよい。
【００４８】
図５は、前記積分回路３０の動作シーケンスを示すタイミング図である。（ａ）は前記前記リセットスイッチ２２をオンするクロック信号Ｖｒｓｔを示し、（ｂ）は前記ノードＢにおける電圧を示し、（ｃ）は前記ＡＤコンバータ２４からの出力を示し、（ｄ）はタッチパネル１００に指が接触しているか否かを示している。図５では、前記クロック信号Ｖｒｓｔは、時間Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において出力され、Ｔ０〜Ｔ１の間は非接触、Ｔ１〜Ｔ２の間は接触、Ｔ２〜Ｔ３の間は非接触の場合を示している。
【００４９】
ノードＡ（図４参照）の電圧は、指の非接触時において、電流源ＩがたとえばＸ電極ＸＰの端子容量Ｃｐに充電された時間で決まり、指の接触時においてたとえばＸ電極ＸＰの端子容量Ｃｐおよび接触時の容量Ｃｆに充電される時間で決まる。また、ノードＢ（図４参照）の電圧は、前記リセットスイッチ２２のクロック信号Ｖｒｓｔによるオンで接地レベルとなる。
【００５０】
ここで、指が接触した時間Ｔ２におけるノードＢの電圧はＶ（Ｔ２）で表され、指が非接触の時間Ｔ１におけるノードＢの電圧はＶ（Ｔ１）で表される。
【００５１】
その差分は信号成分で示され、次式（１）で表される。
【００５２】
Ｖ（Ｔ２）−Ｖ（Ｔ１）=ＩｔＣｃ／Ｃｐ−ＩｔＣｃ／（Ｃｆ＋Ｃｐ）
=Ｃｆ／Ｃｐ／（Ｃｆ＋Ｃｐ）Ｃｃ  ……  （１）
ここで、Ｃｐ：端子容量、Ｃｆ：指接触時の容量、Ｉ：電流源Ｉの電流値、Ｃｃ：積分回路３０の積分容量である。
【００５３】
式（１）から明らかとなるように、信号はタッチパネル１００の端子容量Ｃｐと指の接触時における容量Ｃｆの比で決まり、その感度を向上させるためには、容量Ｃｐを小さくするか、容量Ｃｆを大きくするかのいずれとなる。ここで、容量Ｃｆを大きくすることは、電極を大きくしなければならず、座標検出分解能とのトレードオフとなる。それ故、端子容量Ｃｐを小さくすることが好ましく、これにより、感度およびＳ／Ｎ比が向上できる。そして、さらに、端子容量Ｃｐの端子間差を小さくすることによって、パネル面内感度均一性が向上できる。
【００５４】
図６は、前記引出し配線ＸＷ、ＹＷの（隣接）配線間容量ＣＬと配線間隔Ｓの関係について配線幅をパラメータとして示したグラフである。該グラフは、横軸に配線間隔Ｓ（μｍ）を、縦軸に配線間容量ＣＬ（ｐＦ／ｍｍ）をとっている。図６から明らかになるように、配線間隔Ｓを０μｍから１００μｍまで大きくすることによって配線間容量ＣＬは小さくなる。また、配線幅を、１×Ｗ、２×Ｗ、４×Ｗと大きくすることによって配線間容量ＣＬは大きくなる。そして、このグラフから、配線間容量ＣＬを定式化すると、次式（２）で表されるようになる。
【００５５】
ＣＬ=ε０εｒＷ０．１３Ｓ−０．１３Ｌ  ……  （２）
ここで、ε０は真空の誘電率、εｒは透明基板ＳＵＢの比誘電率である。
【００５６】
前記式（２）から、配線間容量ＣＬは、配線幅Ｗと配線間隔Ｓに依存することが判る。そして、配線長Ｌが一定であると仮定した場合、配線間容量ＣＬを小さくするために、配線間隔Ｓを大きく、配線幅Ｗを小さくするように形成することが望ましいことが判る。
【００５７】
図７は、隣接して配置される検出電極配線の端子容量Ｃｐを示したグラフである。該グラフは、横軸に各検出電極配線（＃１〜＃８）を、縦軸にそれら各検出電極配線の端子容量（ｐＦ）をとっている。
【００５８】
検出電極配線は、図７の実線枠α内に示すように、その＃１〜＃８にかけて、順次、配線幅Ｗが大きくなるとともに、隣接する他の検出電極配線との配線間隔Ｓも大きくなるようになっている。この場合、図７には示されていないが、前記検出電極配線は、その＃１〜＃８にかけて、順次、配線長は短くなっている。比較のために、前記各検出電極配線と対応づけて、従来の検出電極配線をその配線幅Ｗも配線間隔Ｓも等しいものとして描画している。
【００５９】
前記端子容量Ｃｐは、当該検出電極配線に発生する容量で、検出電極容量Ｃ（ＰＩＸ）、配線間容量Ｃｓ、引出し配線の対接地容量Ｃｇの総和である。
【００６０】
図７において、従来の検出電極配線における端子容量Ｃｐも示し、その＃１〜＃８にかけて、端子容量Ｃｐが順次小さくなっていることが判る。＃１〜＃８にかけて検出電極配線の配線長が短くなっているからである。
【００６１】
これに対し、本実施例のように検出電極配線を構成した場合、各検出電極配線＃１〜＃８において、それらの端子容量Ｃｐはほぼ一定で、換言すれば、各検出電極配線における容量差は小さく形成できていることが判る。上述したように、各検出電極配線において、その配線場Ｗおよび配線間隔Ｓを最適に調整しているからである。
【００６２】
〈実施例２〉
図８は、本発明による静電容量方式タッチパネルの他の実施例を示す概略平面図で、図１と対応した図となっている。
【００６３】
図１の場合と比較して異なる構成は、まず、Ｘ電極ＸＰの数がたとえば４個となっており、Ｙ電極ＹＰの数よりも少なくなっている。そしてＦＰＣ端子は電極形成領域ＴＴのほぼ真下に配置されている。このため、各Ｘ電極ＸＰからの前記ＦＰＣ端子への各引出し配線ＸＷは配線長に大きな差がないのに対し、各Ｙ電極ＹＰからの前記ＦＰＣ端子への各引出し配線ＹＷは配線長に大きな差を有している。
【００６４】
このことから、本発明を、各Ｙ電極ＹＰからの各引出し配線ＹＷに適用し、各Ｘ電極ＸＰからの各引出し配線ＸＷには適用しないように構成している。すなわち、図８に示すように、各Ｙ電極ＹＰからの各引出し配線ＹＷを、前記ＦＰＣ端子から近い順に、引出し配線ＹＷ（Ｌｉｎｅ（Ａ））、引出し配線（Ｌｉｎｅ（Ｂ））、引出し配線ＹＷ（Ｌｉｎｅ（Ｃ））、……とした場合、それらの線幅は、引出し配線ＹＷ（Ｌｉｎｅ（Ａ））、引出し配線ＹＷ（Ｌｉｎｅ（Ｂ））、引出し配線ＹＷ（Ｌｉｎｅ（Ｃ））、…の順で順次大きくなるように形成されている。そして、引出し配線ＹＷ（Ｌｉｎｅ（Ａ））と引出し配線ＹＷ（Ｌｉｎｅ（Ｂ））との配線間隔、引出し配線ＹＷ（Ｌｉｎｅ（Ｂ））と引出し配線ＹＷ（Ｌｉｎｅ（Ｃ））との配線間隔、引出し配線（Ｌｉｎｅ（Ｃ））と引出し配線ＹＷ（Ｌｉｎｅ（Ｄ））との配線間隔、……は、その順で順次大きくなるように形成されている。
【００６５】
〈実施例３〉
図９は、本発明による静電容量方式タッチパネルの他の実施例を示す概略平面図で、図８と対応した図となっている。
【００６６】
図８の場合と比較して異なる構成は、各Ｙ電極ＹＰからの前記ＦＰＣ端子への各引出し配線ＹＷは、電極形成領域ＴＴの両脇（図中左右）から引き出されていることにある。
【００６７】
すなわち、電極形成領域ＴＴの図中左側からは、前記ＦＰＣ端子側から数えて奇数番目の引出し配線ＹＷが引き出され前記ＦＰＣ端子へ導かれている。そして、電極形成領域ＴＴの図中右側からは、前記ＦＰＣ端子側から数えて奇数番目の引出し配線ＹＷが引き出され前記ＦＰＣ端子へ導かれている。
【００６８】
この場合においても、それぞれの各引出し配線ＹＷの長さに応じて、上述したように、その配線幅が設定され、隣接する他の引出し配線ＹＷとの配線間隔が設定されている。このように、引出し配線をＸ電極ＸＰおよびＹ電極ＹＰの形成領域の両側から引出した場合、額縁スペースを有効に活用して、各引出し配線の配線幅および配線間隔を広げるようにして形成することができる。また、配線間容量ＣＬに余裕がある場合、額縁スペースを小さくできる効果を奏する。
【００６９】
〈実施例４〉
図１０は、本発明による静電容量方式タッチパネルの他の実施例を示す概略平面図で、図９と対応した図となっている。
【００７０】
図９の場合と比較して異なる構成は、まず、各Ｙ電極ＹＰからの前記ＦＰＣ端子への各引出し配線ＹＷは、その全てにおいて、電極形成領域ＴＴの両脇（図中左右）からそれぞれ引き出されていることにある。また、図１０においては、各Ｘ電極ＸＰからの前記ＦＰＣ端子への各引出し配線ＸＷも、その全てにおいて、Ｘ電極ＸＰおよびＹ電極ＹＰの形成領域の両脇（図中上下）からそれぞれ引き出されている
この場合も、本発明は、たとえば、各Ｙ電極ＹＰからの引出し配線ＹＷにおいてのみ適用されている。各Ｘ電極ＸＰからの引出し配線ＸＷはそれぞれほぼ等しい配線長で形成されているからである。
【００７１】
上述したように、各Ｙ電極ＹＰは、その両端から引出し配線ＹＷを介して信号が供給されるようになっているため、前記コントローラ３の駆動負荷を理想的に１／２にでき、Ｘ電極ＸＰおよびＹ電極ＹＰの薄膜化による高抵抗化の不都合を回避できる効果を奏する。そして、Ｙ電極ＹＰの両側からの引出し配線ＹＷの形成は配線容量ＣＬの増大を免れないことから、本発明の適用は該配線容量ＣＬの低減に寄与できることになる。
【００７２】
〈実施例５〉
図１１は、本発明による静電容量方式タッチパネルの他の実施例を示す概略平面図で、図８と対応した図となっている。
【００７３】
図８と比較して異なる構成は、まず、電極形成領域ＴＴはＸ方向において長く、Ｙ方向において短く形成されている。たとえばＹ電極ＹＰは４個並設され、Ｘ電極ＸＰは６個並設された形成されている。
【００７４】
そして、ＦＰＣ端子は、Ｘ電極ＸＰおよびＹ電極ＹＰの形成領域に対して図中右下に配置されている。
【００７５】
この場合、各Ｘ電極ＸＰから前記ＦＰＣ端子に至る引出し配線ＸＷのそれぞれは配線長が異なり、また、各Ｙ電極ＹＰから前記ＦＰＣ端子に至る引出し配線ＹＷのそれぞれも配線長が異なっている。このため、本発明は、各Ｘ電極ＸＰからの引出し配線ＸＷ、および各Ｙ電極ＹＰからの引出し配線ＹＷにおいても適用されている。
【００７６】
〈実施例６〉
図１２は、上述したタッチパネル１００を備えた表示装置の一実施例を示す斜視分解図である。
【００７７】
前記表示装置はたとえば液晶表示装置が用いられている。該液晶表示装置は、液晶ＬＣを挟持するＴＦＴ基板ＳＵＢ１と対向基板ＳＵＢ２とで液晶表示パネルＰＮＬを構成している。ＴＦＴ基板ＳＵＢ１の液晶ＬＣ側の面にはマトリックス状に配置された複数の画素が形成され、これら各画素はそれに隣接して形成された薄膜トランジスタ（図示せず）によって独立に駆動されるようになっている。ＴＦＴ基板ＳＵＢ１にはフレキシブル基板ＦＰＣが接続され、該フレキシブル基板ＦＰＣを介して各画素に信号を供給するようになっている。ＴＦＴ基板ＳＵＢ１の液晶ＬＣと反対側の面に下側偏光板ＰＯＬ１、対向基板ＳＵＢ２の液晶ＬＣと反対側の面に上側偏光板ＰＯＬ２が配置され、各画素の液晶ＬＣの挙動を可視化できるようになっている。
【００７８】
また、液晶表示パネルＰＮＬの各画素は光透過量を制御する素子からなり、該液晶表示パネルＰＮＬの観察者の反対側の面にはバックライトＢＬが配置されている。
【００７９】
タッチパネル１００は、前記液晶表示パネルＰＮＬの観察者側の面に配置され、該液晶表示パネルＰＮＬの表示領域は該タッチパネル１００を通して目視できるようになっている。該タッチパネル１００は、前記透明基板ＳＵＢの主表面にＸ電極ＸＰおよびＹ電極ＹＰが形成され、その表面にはこれらＸ電極ＸＰおよびＹ電極ＹＰを保護するためアクリル板ＰＢが配置されるようになっている。なお、該タッチパネル１００は粘着層ＡＤＬを介して前記液晶表示パネルと接着されている。
【００８０】
〈実施例７〉
図１３は、タッチパネル１００を備えた表示装置の他の実施例を示す斜視分解図で、図１２と対応した図となっている。
【００８１】
図１３の場合と比較して異なる構成は、まず、タッチパネル１００のＸ電極ＸＰおよびＹ電極ＹＰは、透明基板ＳＵＢの液晶表示パネル側の面に形成されていることにある。そして、該タッチパネル１００の液晶表示パネルとの接着は、前記Ｘ電極ＸＰおよびＹ電極ＹＰが形成された面において、粘着層ＡＤＬを介してなされていることにある。このように構成した場合、前記透明基板ＳＵＢがＸ電極ＸＰおよびＹ電極ＹＰの保護を兼用できるため、タッチパネル１００自体の薄型化を実現することができる。
【００８２】
〈実施例８〉
図１４は、表示装置に前記タッチパネル１００を配置させ、いわゆる画面入力型画像表示装置として構成した場合のシステム構成図である。
【００８３】
画面入力型画像表示装置は、たとえば液晶ディスプレイモジュールＬＤＭとモバイル機器本体ＭＭとで構成されている。液晶ディスプレイモジュールＬＤＭは、タッチパネルコントローラ１００Ａを備えるタッチパネル１００、および液晶表示ドライバＤＲを備える液晶表示パネルＰＮＬとで構成されている。
【００８４】
モバイル機器本体ＭＭはプロセッサを備え、該プロセッサＣＰＵとタッチパネルコントローラ１００Ａの通信は、ＳＰＩや、Ｉ２Ｃなどで行われ、該プロセッサＣＰＵと液晶表示ドライバＤＲの通信は、ＲＧＢインターフェースや、ＣＰＵインターフェースを介してなされるようになっている。
【００８５】
これにより、モバイル機器本体ＭＭから液晶ディスプレイモジュールＬＤＭへ、起動、サンプリング周波数、検出分解能などの初期設定データが送信される。そして、液晶ディスプレイモジュールＬＤＭからモバイル機器本体ＭＭへ、検出データ（Ｘ、Ｙ座標データ、指タッチの有無など）が送信され、タッチパネル１００で検出された位置情報を基に、モバイル機器本体ＭＭ内のプロセッサＣＰＵで処理され、液晶表示パネルの表示情報に加えられるようになっている。
【００８６】
〈実施例９〉
図１５は、たとえば、本発明による静電容量方式タッチパネル１００が具備されているモバイル用電子機器の外観を示す図である。
【００８７】
該モバイル用電子機器は、たとえば液晶表示装置の表示領域ＡＲを有し、この表示領域ＡＲに重ねられて前記静電容量方式タッチパネル１００が配置されている。該静電容量方式タッチパネル１００を通して目視できる前記表示領域ＡＲにたとえばアイコンが表示され、このアイコン上の前記静電容量方式タッチパネル１００を指でタッチすることにより、その情報が前記液晶表示装置に反映できるようになっている。
【００８８】
なお、上述した実施例では、表示装置として液晶表示装置を例として挙げたが、たとえば有機ＥＬ表示装置のように他の表示装置であってもよい。
【００８９】
以上、本発明を実施例を用いて説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明による静電容量方式タッチパネルの一実施例を示す平面図である。
【図２】図１の点線枠Ａ内を拡大して示す図である。
【図３】図１のａ−ａ'線、ｂ−ｂ'線、ｃ−ｃ'線、ｄ−ｄ'線における断面図である。
【図４】静電容量タッチパネルに接続されるコントローラの一実施例を示す回路図である。
【図５】静電容量タッチパネルの信号検出についての説明図である。
【図６】本発明の効果について示すグラフである。
【図７】本発明の効果について示すグラフである。
【図８】本発明による静電容量方式タッチパネルの他の実施例を示す平面図である。
【図９】本発明による静電容量方式タッチパネルの他の実施例を示す平面図である。
【図１０】本発明による静電容量方式タッチパネルの他の実施例を示す平面図である。
【図１１】本発明による静電容量方式タッチパネルの他の実施例を示す平面図である。
【図１２】静電容量方式タッチパネルを具備する表示装置の一実施例を示す分解斜視図である。
【図１３】静電容量方式タッチパネルを具備する表示装置の他の実施例を示す分解斜視図である。
【図１４】タッチパネルを具備した画面入力型画像表示装置のシステム構成をしめた図である。
【図１５】本発明が適用されるモバイル機器の外観を示す図である。
【符号の説明】
【００９１】
ＳＵＢ……透明基板、ＳＵＢ１……ＴＦＴ基板、ＳＵＢ２……対向基板、ＰＯＬ１……下側偏光板、ＰＯＬ２……上側偏光板、ＡＤＬ……粘着層、ＢＬ……バックライト、ＰＢ……アクリル板、ＸＰ……Ｘ電極、ＹＰ……Ｙ電極、ＸＷ……Ｘ電極からの引出し配線、ＹＷ……Ｙ電極からの引出し配線、ＣＮＴ……接続端子、ＩＮ……絶縁層、ＴＴ……電極形成領域、ＬＤＭ……液晶ディスプレイモジュール、ＰＮＬ……液晶表示パネル、ＤＲ……液晶表示ドライバ、ＭＭ……モバイル機器、ＣＰＵ……プロセッサ、３……コントローラ、２４……ＡＤコンバータ、２５……演算処理回路、３０……積分回路、３１……リセットスイッチ、３３……積分容量（Ｃｃ）、１００……タッチパネル、１００Ａ……タッチパネルコントローラ。
【図１】
0005103254.tif 000002
【図２】
0005103254.tif 000003
【図３】
0005103254.tif 000004
【図４】
0005103254.tif 000005
【図５】
0005103254.tif 000006
【図６】
0005103254.tif 000007
【図７】
0005103254.tif 000008
【図８】
0005103254.tif 000009
【図９】
0005103254.tif 000010
【図１０】
0005103254.tif 000011
【図１１】
0005103254.tif 000012
【図１２】
0005103254.tif 000013
【図１３】
0005103254.tif 000014
【図１４】
0005103254.tif 000015
【図１５】
0005103254.tif 000016