入力装置及びその製造方法
【課題】 基準感度の向上及びばらつきを抑制できるとともに、検出時における出力変化量の向上を図ることができ、動作安定性を向上できる入力装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 基材１上に形成された導電膜２に区画溝３により複数のセンサ部を構成する電極部２ａ〜２ｈを形成するとともに、前記電極部以外に残された残部導電膜２ｉに分断溝４，５を形成する。これにより、浮遊容量成分を小さくでき、基準感度の向上及びばらつきを抑制できるとともに、検出時における出力変化量の向上を図ることができ、動作安定性を向上できる。
【解決手段】 基材１上に形成された導電膜２に区画溝３により複数のセンサ部を構成する電極部２ａ〜２ｈを形成するとともに、前記電極部以外に残された残部導電膜２ｉに分断溝４，５を形成する。これにより、浮遊容量成分を小さくでき、基準感度の向上及びばらつきを抑制できるとともに、検出時における出力変化量の向上を図ることができ、動作安定性を向上できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指などの操作体が接触あるいは接近したこと検出する入力装置に係わり、特に、基準感度の向上及びばらつきを抑制できるとともに、検出時における出力変化量の向上を図ることができ、動作安定性を向上できる入力装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下に示す特許文献にはタッチセンサに関する発明が開示されている。例えば特許文献１の図４に示すように基材上には、複数の電極部が形成されている。前記タッチセンサが筐体内に組み込まれ、前記筐体に指が触れた際に前記電極部との間で変化する静電容量を前記タッチセンサによって検知できるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−３３９８５６号公報
【特許文献２】特開２００４−１４６０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記電極部は、例えば、前記基材上の全面に導電膜を形成した後、前記電極部となる導電膜以外の不要な導電膜をレーザ除去して形成される。
【０００４】
しかし、前記レーザ除去の際の除去幅は数十μｍ程度のため、不要な導電膜を全てレーザにて除去しようとすると導電膜の除去工程に時間がかかり、製造効率を向上させることができなかった。
【０００５】
そこで全ての不要な導電膜を除去せずに、レーザにより電極部の形に区画し、前記電極部の周囲に、不要な導電膜をそのまま残しておくと、製造効率を向上させることが可能となる。
【０００６】
しかしながら、上記のように電極部の周囲に不要な導電膜を残す形態では浮遊容量成分が大きくなり、その結果、基準感度の低下やばらつき、さらには検出時の出力変化量の低下が問題となった。ここで「基準感度」とは、指をタッチセンサに接触あるいは接近させていない初期状態での時間に対する出力の立ち上がりで評価され、前記立ち上がりが急なほど高感度となる。
【０００７】
また前記タッチセンサにはグランドパターンが設けられており、前記グランドパターンは、前記電極部の外側に残された残部導電膜上に絶縁膜を介して形成されているが、後述する実験によれば、前記浮遊容量成分は、グランドパターン付近で大きくなりやすいと考えられる。
【０００８】
そこで本発明は前記従来の課題を解決するものであり、残部導電膜を従来よりも細かく分断することで、浮遊容量成分を小さくでき、基準感度の向上及びばらつきを抑制できるとともに、検出時における出力変化量の向上を図ることができ、動作安定性を向上できる入力装置及びその製造方法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】
【０００９】
本発明は、操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置において、
基材上には導電膜が形成され、前記導電膜が切断により所定形状に区画されて前記センサ部を構成する電極部が形成され、
前記電極部以外に残された残部導電膜と膜厚方向で対向する位置にグランドパターンが設けられており、前記電極部と前記グランドパターン間に位置する前記残部導電膜には、前記残部導電膜を分断する少なくとも一本以上の分断溝が形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
これにより、浮遊容量成分を小さくでき、基準感度の向上やばらつきの低減、さらには検出時の出力変化量の向上を図ることができ動作安定性を向上できる。特にグランドパターンと残部導電膜間で生じる浮遊容量成分を小さくでき好適である。そして、このような入力装置を不要な残部導電膜を全て除去することなく、簡単な製造方法によって実現できる。
【００１１】
あるいは本発明は、操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置において、
前記基材上には導電膜が形成され、前記導電膜が切断により所定形状に区画されて複数の前記センサ部を構成する複数の電極部が形成され、
前記電極部間に残された残部導電膜には、前記残部導電膜を分断する少なくとも一本以上の分断溝が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
これにより浮遊容量成分を小さくでき、基準感度の向上やばらつきの低減、さらには検出時の出力変化量の向上を図ることができ動作安定性を向上できる。そして、このような入力装置を不要な残部導電膜を全て除去することなく、簡単な製造方法によって実現できる。
【００１３】
本発明では、複数の前記電極部が形成されている電極形勢領域の周囲に残された残部導電膜と膜厚方向で対向する位置にグランドパターンが設けられており、前記電極部と前記グランドパターン間に位置する前記残部導電膜には、前記残部導電膜を分断する少なくとも一本以上の分断溝が形成されていることが好ましい。この形態では、グランドパターンと残部導電膜間で生じる浮遊容量成分を小さくでき好適である。
【００１４】
また本発明では、前記電極部は、行方向及び列方向に複数形成され、複数の前記電極部が形成されている電極形成領域の周囲に残された残部導電膜と膜方向で対向する位置に、前記グランドパターンが形成されており、
前記電極部間に残された残部電極膜及び前記電極形成領域の周囲に残された前記残部電極膜に、前記分断溝が形成されていることが好ましい。
【００１５】
また本発明では、前記分断溝は、前記残部導電膜に対して、前記電極部間の幅寸法、あるいは前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法、または、前記前記電極部間の幅寸法、及び前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法を分断する方向に向けて形成されることが、適切に前記浮遊容量成分を小さくできるとともに、前記センサ部への浮遊容量成分のカップリングをより適切に抑制でき、好ましい。
【００１６】
また本発明では前記分断溝は、少なくとも、前記幅寸法の中央に沿って形成されていることが、各センサ部において、均等に前記浮遊容量成分の影響を小さくでき、動作安定性をより好適に向上でき、好適である。
【００１７】
また本発明では、前記分断溝は直線状で形成されることが好ましい。
また本発明では、前記導電膜は透明導電膜であることが、入力装置を液晶表示画面のタッチセンサ等として使用可能となり使用の自由度が広がり好適である。
【００１８】
また本発明では、操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置の製造方法において、
（ａ） 基材上に導電膜を形成する工程、
（ｂ） 前記導電膜を区画溝により所定形状に区画して前記センサ部を構成する電極部を形成する工程、
（ｃ） 前記電極部以外に残された残部導電膜のうち、後の（ｅ）工程で形成されるグランドパターンと前記電極部間に位置する前記残部電極膜に、少なくとも一本以上の分断溝を形成する工程、
（ｄ） 前記残部導電膜上に絶縁膜を形成する工程、
（ｅ） 前記残部導電膜と対向する前記絶縁膜上に、グランドパターンを形成する工程、
（ｆ） 前記（ｄ）工程後に、前記電極部と電気的に接続される配線パターンを形成する工程、
を有することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明では、前記（ｃ）工程で残部電極膜に分断溝を形成するだけで前記残部電極膜を全て除去しないため、動作安定性に優れた入力装置を簡単な製造方法で製造できる。特にグランドパターン付近での浮遊容量成分を小さくでき、より効果的に、動作安定性に優れた入力装置を簡単且つ適切に製造方法で製造できる。
【００２０】
また本発明は、操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置の製造方法において、
（ｇ） 基材上に導電膜を形成する工程、
（ｈ） 前記導電膜を区画溝により所定形状に区画して複数の前記センサ部を構成する複数の電極部を形成する工程、
（ｉ） 前記電極部間に残された残部導電膜に、少なくとも一本以上の分断溝を形成する工程、
（ｊ） 前記残部導電膜上に絶縁膜を形成する工程、
（ｋ） 前記電極部と電気的に接続される配線パターンを形成する工程、
を有することを特徴とするものである。
【００２１】
本発明では、前記（ｉ）工程で残部電極膜に分断溝を形成するだけで前記残部電極膜を全て除去しないため、動作安定性に優れた入力装置を簡単な製造方法で製造できる。
【００２２】
上記において、前記（ｉ）工程では、後の（ｌ）工程で形成されるグランドパターンと前記電極部間に残される前記残部電極膜に、少なくとも一本以上の分断溝を形成し、
前記（ｊ）工程後に、
（ｌ） 複数の前記電極部を形成する電極形成領域の周囲に残された残部電極膜と対向する前記絶縁膜上に、グランドパターンを形成する工程、を有することが好ましい。グランドパターン付近での浮遊容量成分を小さくでき、より効果的に、動作安定性に優れた入力装置を簡単且つ適切に製造方法で製造できる。
【００２３】
また本発明では、前記区画溝及び分断溝を、レーザにより形成することが好ましい。このとき、前記区画溝を、前記導電膜に、横方向及び縦方向に沿って直線状で複数本レーザにより形成するとともに、前記分断溝を、前記残部導電膜に対し、前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法、あるいは、前記電極部間の幅寸法、または、前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法及び前記電極部間の幅寸法を分断する方向であって、前記区画溝と並行してレーザにて形成することが好ましい。これにより、前記区画溝及び分断溝を簡単に形成できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、浮遊容量成分を小さくでき、基準感度の向上やばらつきの低減、さらには検出時の出力変化量の向上を図ることができ動作安定性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は本実施形態のタッチセンサ（入力装置）の平面図、図２は図１に示すタッチセンサの基材上に形成された導電膜の状態を示す平面図（図１から絶縁膜、グランドパターン及び配線パターンを除去したもの）、図３は図１に示すタッチセンサをＡ−Ａ線から切断し矢印方向から見た断面図、図４は、図１に示すタッチセンサをＢ−Ｂ線から切断し矢印方向から見た断面図、である。
【００２６】
各図におけるＸ方向は横方向、Ｙ方向は縦方向、Ｚ方向は膜厚方向を示し、各方向は残り２つの方向に対し直交関係にある。
【００２７】
本実施形態におけるタッチセンサＴＳは、基材１、導電膜２、絶縁膜、配線パターン８及びグランドパターン１０を有して構成される。
【００２８】
図３，図４に示す符号１は基材であり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成される。前記基材１は可撓性であることがタッチセンサＴＳを曲面の筐体に取り付けることができる等、取り付けの自由度が向上し好適である。
【００２９】
前記基材１上に、導電膜２が例えばスクリーン印刷等によって形成されている。図２に示すように、前記導電膜２には、電極部２ａ〜２ｈを形成するための区画溝３と、前記電極部２ａ以外に残された残部導電膜２ｉを分断するための分断溝４，５とが形成されている。
【００３０】
図２に示すように、横方向（図示Ｘ方向）に沿って４本の直線状の区画溝３が縦方向（図示Ｙ方向）に平行に形成されている。また図２に示すように、縦方向（図示Ｙ方向）に沿って８本の直線状の区画溝３が横方向（図示Ｘ方向）に平行に形成されている。これにより、前記横方向及び縦方向に延びる区画溝３に囲まれて８個の電極部２ａ〜２ｈが形成されている。この実施形態では、前記電極部２ａ〜２ｈは、４列×２行で構成されている。
【００３１】
各電極部２ａ〜２ｈの周囲に残された残部導電膜２ｉのうち、各電極部２ａ〜２ｈ間の残部導電膜２ｉを第１残部導電膜２ｉ１として図２に斜線で示す。前記斜線が引かれていない残部導電膜２ｉは、前記電極部２ａ〜２ｈの電極形成領域の周囲に残された第２残部導電膜２ｉ２として説明する。
【００３２】
図２に示すように前記第１残部導電膜２ｉ１には、各電極部２ａ〜２ｈ間の幅寸法を分断する方向（各電極部２ａ〜２ｈ間を横断する方向に対して交差する方向）に向けて分断溝４が設けられている。また図２に示すように前記第２残部導電膜２ｉ２には、後述するグランドパターン１０と各電極部２ａ〜２ｈ間の幅寸法を分断する方向に向けて分断溝５が設けられている。
【００３３】
前記分断溝４，５は横方向（図示Ｘ方向）あるいは縦方向（図示Ｙ方向）に沿って直線状で形成されている。換言すれば前記分断溝４は前記電極部２ａ〜２ｈと並行して、前記分断溝５は、前記グランドパターン１０及び前記電極部２ａ〜２ｈと並行して形成されている。また前記分断溝４は、各電極部２ａ〜２ｈ間の幅寸法の中央に沿って形成されている。さらに前記分断溝５は、前記電極部とグランドパターン間の幅寸法の中央に沿って形成されている。
【００３４】
図３，図４に示すように前記第１残部導電膜２ｉ１上及び前記第２残部導電膜２ｉ２上はレジスト等の絶縁膜６，７で覆われている。図３，図４では絶縁膜６，７は２層構造であるが一層でもよいし３層以上でもよい。
【００３５】
図１，図３，図４に示すように、各電極部２ａ〜２ｈの周囲上にＡｇ等で形成された配線パターン８が囲み形状で形成されている。前記配線パターン８は前記絶縁膜７上から前記電極部２ａ〜２ｈ上にかけて形成され、前記電極部２ａ〜２ｈと電気的に接続されている。各配線パターン８は図１に示すように、タッチセンサＴＳのコネクタ部９へ引き出されている。
【００３６】
図１に示すように、図２に示す第２残部導電膜２ｉ２上には、前記絶縁膜６，７を介してＡｇ等で形成されたグランドパターン１０が形成されている。前記グランドパターン１０は前記コネクタ部９へ引き出されている。
【００３７】
さらに前記配線パターン８上、前記グランドパターン１０上及び各電極部２ａ〜２ｈ上はレジスト等で形成された絶縁性のオーバーコート膜１１で覆われている。
【００３８】
図１に示すように、前記配線パターン８に囲まれた８個の領域がセンサ部Ｓａ〜Ｓｈとなっている。前記センサ部Ｓａ〜Ｓｈには、夫々、図２に示す各電極部２ａ〜２ｈが設けられている。例えば、図１に示すタッチセンサＴＳを筐体内に組み込み、前記センサ部上の筐体表面に指等の操作体を接触させたときに、前記操作体と電極部２ａ〜２ｈ間で生じる静電容量変化を検知できるようになっている。
【００３９】
図１では図２で説明した分断溝４，５を点線で示した。図１，図２に示すように、グランドパターン１０と前記電極部２ａ〜２ｈ間に第２残部導電膜２ｉ２を分断する分断溝５が設けられている。また、各電極部２ａ〜２ｈ間に第１残部導電膜２ｉ１を分断する分断溝４が設けられている。前記分断溝４，５の形成により、前記残部導電膜２ｉは従来よりも細かく分断され、前記残部導電膜２ｉの面積が小さくなる。これにより浮遊容量成分を従来よりも小さくでき、基準感度の向上やばらつきを低減でき、さらには検出時の出力変化量の向上を図ることができ動作安定性に優れたタッチセンサＴＳとなる。
【００４０】
ここで「基準感度」とは、タッチセンサＴＳの操作前（すなわち指等の操作体をセンサ部へ接触あるいは接近させず静電容量変化のない初期状態）の時間に対する出力の立ち上がりで評価でき、立ち上がりが急なほど高感度である。図５を用いてさらに詳しく説明する。
【００４１】
図５に示すように、図示しないクロック信号生成手段からは図５の実線で示す振幅電圧Ｖｃｃの所定の周波数からなる規則的なパルス信号ＰＬをタッチセンサＴＳに出力している。パルス信号ＰＬは時間Ｔ１のタイミングで０ＶからＶｃｃに上昇し、時間Ｔ２のタイミングでＶｃｃから０Ｖに降下する。なおこのとき、全てのセンサ部Ｓａ〜Ｓｈに同じタイミングで前記パルス信号ＰＬを出力せず、例えばセンサ部Ｓａに前記パルス信号ＰＬを出力しているときは、他のセンサ部Ｓｂ〜Ｓｈをグランド電位に落としている。
【００４２】
今、クロック信号生成手段からセンサ部Ｓａに図５に示すパルス信号ＰＬを出力しているとき、前記センサ部Ｓａからは、図５の点線で示される出力ＯＰ１を得ることが出来る。前記出力ＯＰ１がＶｃｃ／２を通過したときの時間をＴ３としたとき、基準感度（基準値）はＴ２−Ｔ３で評価される。前記Ｔ２−Ｔ３が大きいほど前記出力ＯＰ１の立ち上がりは急になるから感度が良好であり、一方、前記Ｔ２−Ｔ３が小さいほど前記出力ＯＰ１の立ち上がりは緩やかになり感度は低下する。
【００４３】
静電容量Ｃが大きくなると立ち上がりが緩やかになるが、上記したように本実施形態では浮遊容量成分を小さくできることで、各センサ部Ｓａ〜Ｓｈが最初から内在する静電容量Ｃを小さくでき、よって基準感度を高感度に出来る。
【００４４】
指をタッチセンサＴＳに触れるか接近させることで、前記センサ部Ｓａを構成する電極部２ａと指との間で静電容量変化が生じる。静電容量変化は静電容量が大きくなる方向に変化し、図５に示すように検出時の出力値ＯＰ２は、初期状態の出力値ＯＰ１よりも時間に対する立ち上がりが揺るやかになり、出力値ＯＰ１のときよりも遅い時間Ｔ４でＶｃｃ／２を通過する。時間Ｔ４−Ｔ３が出力変化量となり、本実施形態では、基準感度を高感度に出来ることで、前記出力変化量を大きくできる。
なお図５では閾値としてＶｃｃ／２を使用したが、別の閾値を設定してもよい。
【００４５】
本実施形態では、各電極部２ａ〜２ｈの周囲に残る第１残部導電膜２ｉ１及び第２残部導電膜２ｉ２の夫々を分断溝４，５により細かく分断したことで、各センサ部Ｓａ〜Ｓｈに対して均等に浮遊容量成分を小さくでき、前記基準感度を向上できるとともにばらつきを低減できる。
【００４６】
本実施形態では、図１ないし図４に示すように、前記第１残部導電膜２ｉ１に形成された分断溝４を前記電極部間の幅寸法を分断する方向に（前記電極部２ａ〜２ｈと並行して）設けている。また、前記第２残部導電膜２ｉ２に形成された分断溝５を前記電極部２ａ〜２ｈ及びグランドパターン１０間の幅寸法を分断する方向に（前記電極部２ａ〜２ｈ及びグランドパターン１０と並行して）設けている。またこのとき、前記幅寸法の中央に沿って前記分断溝４，５を形成することが好ましい。このような形態にすることで、適切に前記浮遊容量成分を小さくできるとともに、各電極部２ａ〜２ｈにおいて区画溝３を介して対向する残部導電膜２ｉの面積を効果的に小さくできるため、各センサ部Ｓａ〜Ｓｈへの浮遊容量成分のカップリングをより効果的に抑制でき、基準感度の向上をより適切に図ることが出来る。また、前記幅寸法を分断する方向に分断溝４，５を設けることで、レーザにて簡単且つ適切に前記分断溝４，５を形成できる。また、前記幅寸法の中央に沿って直線状の前記分断溝４，５を設けることで、各センサ部Ｓａ〜Ｓｈにおいて均等に前記浮遊容量成分の影響を小さくでき、タッチセンサＴＳの動作安定性をより好適に向上できる。また分断溝４，５を直線状とすることで簡単に前記分断溝４，５を形成できる。
【００４７】
また前記グランドパターン１０近傍では、前記グランドパターン１０と第２残部導電膜２ｉ２間で生じる静電容量の影響が強くなりやすいが、本実施形態のように、前記グランドパターン１０と前記電極部２ａ〜２ｈ間に位置する第２残部導電膜２ｉ２を分断溝５により細かく分断したので、前記グランドパターン１０近傍で生じる浮遊容量成分を小さくでき好適である。
【００４８】
本実施形態のタッチセンサＴＳを筐体内に組み込んで使用するか（指等の操作体の操作面は筐体表面である）、あるいはタッチセンサＴＳの表面を操作面として表面に露出させて使用するかは、用途によって適宜変更できる。またタッチセンサＴＳを筐体内に組み込むときに、図３，図４に示すタッチセンサＴＳのどちらの面（オーバーコート膜１１表面か、基材１の裏面）を表に向けて組み込むかも任意に設定可能である。
【００４９】
例えばタッチセンサＴＳを液晶表示画面に組み込み、前記タッチセンサＴＳを透かして表示を行う場合等、透明性が必要なときは、基材１や絶縁膜６，７、オーバーコート膜１１を透明性の高い材質で形成するとともに、前記導電膜２を透明導電膜で形成することが必要である。前記透明導電膜にはＰＥＤＯＴ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）等を使用できる。なお使用用途に合わせて、前記タッチセンサＴＳの光透過率を規定でき、半透明の絶縁膜や導電膜を使用することも可能である。
【００５０】
図１に示すように前記配線パターン８は、各電極部２ａ〜２ｈの周囲上を囲む形状で形成されているが、例えば電極部２ａ〜２ｈの一辺上にのみ前記配線パターン８が形成されている等、囲み形状に限定されるものではない。
【００５１】
また図１〜図４に示す実施形態では、各電極部２ａ〜２ｈ間及び、電極部２ａ〜２ｂとグランドパターン１０間に夫々、一本づつの分断溝４，５を設けていたが、２本以上の分断溝を設けてもよい。
【００５２】
また、第１残部導電膜２ｉ１及び第２残部導電膜２ｉ２の双方のみならず、一方の残部導電膜２ｉ１，２ｉ２の領域にのみ前記分断溝４，５を設ける形態も本実施形態に含むが、当然、第１残部導電膜２ｉ１及び第２残部導電膜２ｉ２の双方の領域に前記分断溝４，５が形成されることがより好適である。また、前記グランドパターン１０の全周でなく例えば一部分にのみ前記分断溝５を設ける形態や一箇所の電極部間の第１残部導電膜２ｉ１にのみ分断溝４を設ける形態も本実施形態として含むが、図１，図２に示すように、前記グランドパターン１０の全周（コネクタ部９付近はのぞく）に並行して前記分断溝５を設け、さらに全ての各電極部間の第１残部導電膜２ｉ１に分断溝４を設ける形態であることがより好適である。
【００５３】
また前記グランドパターン１０は第２残部導電膜２ｉ２上に電気的に接続されていてもよい。
【００５４】
また前記電極部２ａ〜２ｈの平面形状は矩形状に限定されず、例えば円形、楕円形等の形状であってもよい。
【００５５】
また例えば基材１上に下から配線パターン８、グランドパターン１０、絶縁膜６、７、導電膜２の順に積層される、すなわち図３、図４の本実施形態とは逆積層である形態を除外しないが、区画溝３、分断溝４、５のレーザ加工の際の他層に対する影響の低減や、前記導電膜２をより平坦な面上に形成することから、図３，図４に示す積層順であることが好適である。
【００５６】
本実施形態のタッチパネルＴＳの製造方法では、まず、基材１上の全面に導電膜２をスクリーン印刷等で形成し、前記導電膜２に図２に示す区画溝３及び分断溝４，５をレーザにて形成する。そして、図３，図４に示すように前記残部導電膜２ｉ上に絶縁膜６，７を形成し、さらに配線パターン８及びグランドパターン１０を形成し、最後に図３，図４に示すオーバーコート膜１１を形成する。
【００５７】
本実施形態のタッチパネルＴＳの製造方法では、不要な残部導電膜２ｉを全て除去しなくても、従来に比べて基準感度の向上及びばらつきを抑えることができるとともに、検出時の出力変化量の向上を図ることができ、動作安定性に優れたタッチセンサＴＳを簡単且つ適切に製造することが出来る。
【００５８】
また前記残部導電膜２ｉにレーザにより区画溝３及び分断溝４，５を形成するが、前記レーザ以外に例えばエッチング等で前記区画溝３及び分断溝４，５を形成してもよい。ただしレーザであると、簡単に前記区画溝３及び分断溝４，５を形成できて好適である。また、図２のように、前記区画溝３を、前記導電膜２に、横方向及び縦方向に沿って直線状で複数本レーザにより形成するとともに、前記分断溝４，５を、前記グランドパターン１０と前記電極部２ａ〜２ｈ間及び前記電極部２ａ〜２ｈ間に位置する前記残部導電膜２ｉの幅寸法を分断する方向であって、前記区画溝３と並行してレーザにて形成すると、溝３〜５を全て直線形状だけで構成できるので、レーザにて簡単に前記溝３〜５を形成できて好適である。
【実施例】
【００５９】
図１〜図４に示す本実施例のタッチセンサの基準感度及び出力変化量と、比較例のタッチパネルの基準感度及び出力変化量を求めた。
【００６０】
比較例１〜３のタッチセンサはいずれも図２に示す分断溝４，５が導電膜に設けられていない形態である。実施例１のタッチセンサは、図２と同様に分断溝４，５を導電膜に設けた形態である。
【００６１】
実施例１及び比較例１〜３は上記分断溝４，５の有無の違いのみで他の構成及び実験条件を全て統一した。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１に示す基準値とは、図５に示すＴ２−Ｔ３の値であり、出力変化量とは図５に示すＴ４−Ｔ３の値である。基準値は大きいほど、図５に示す出力の時間に対する立ち上がりが急になり感度が良好であることを意味する。
【００６４】
表１に示すＳａ〜Ｓｈは、図１に示すセンサ部Ｓａ〜Ｓｈを示している。
表１に示すように、比較例１〜３における基準値は特にセンサ部Ｓａ，Ｓｄ及びＳｈにおいて小さく、基準感度が大きく低下していることがわかった。特に比較例１〜３のセンサ部Ｓａの基準値は０か１であり、出力の立ち上がりが非常に遅く、出力変化量も０か１であることから検出不能であることがわかった。
【００６５】
センサ部Ｓａ，Ｓｄ，Ｓｈはいずれも２辺がグランドパターン１０に近接配置されているため、他のセンサ部に比べてグランドパターン１０付近の浮遊容量成分を受けて最初からセンサ部Ｓａ，Ｓｄ，Ｓｈが内在する静電容量がかなり高くなっているものと考えられる。
【００６６】
一方、実施例１では、全てのセンサ部Ｓａ〜Ｓｈでの基準値を比較例１〜３に比べて大きくでき、基準感度を向上できるとともに基準感度のばらつきを抑えることができることがわかった。また出力変化量も、比較例１〜３では０か１であったセンサ部Ｓａでの出力変化量を他のセンサ部と同等に大きくでき、各センサ部Ｓａ〜Ｓｈでの出力変化量を全てほぼ同じように大きくでき、比較例１〜３に比べて動作安定性に優れることがわかった。
【００６７】
次に、図２に示す本実施形態から第２残部導電膜２ｉ２を全てレーザ除去した形態のタッチセンサを参考例１として作製した。
【００６８】
また図１〜図４に示す実施形態のタッチセンサを実施例２として作製した。前記実施例２及び参考例１は前記第２残部導電膜の有無のみで他の構成及び実験条件を全て統一した。
【００６９】
【表２】
【００７０】
表２に示すように実施例２及び参考例１ともに、基準値及び出力変化量はほぼ同等であった。よって、残部導電膜を全て除去せず、分断溝を設けるだけで十分に効果があることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本実施形態のタッチセンサ（入力装置）の平面図、
【図２】図１に示すタッチセンサの基材上に形成された導電膜の状態を示す平面図（図１から絶縁膜、グランドパターン及び配線パターンを除去したもの）、
【図３】図１に示すタッチセンサをＡ−Ａ線から切断し矢印方向から見た断面図、
【図４】図１に示すタッチセンサをＢ−Ｂ線から切断し矢印方向から見た断面図、
【図５】本実施形態における基準感度及び出力変化量を説明するための模式図、
【符号の説明】
【００７２】
１ 基材
２ 導電膜
２ａ〜２ｈ 電極部
２ｉ 残部導電膜
３ 区画溝
４、５ 分断溝
６、７ 絶縁膜
８ 配線パターン
９ コネクタ部
１０ グランドパターン
ＴＳ タッチセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指などの操作体が接触あるいは接近したこと検出する入力装置に係わり、特に、基準感度の向上及びばらつきを抑制できるとともに、検出時における出力変化量の向上を図ることができ、動作安定性を向上できる入力装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下に示す特許文献にはタッチセンサに関する発明が開示されている。例えば特許文献１の図４に示すように基材上には、複数の電極部が形成されている。前記タッチセンサが筐体内に組み込まれ、前記筐体に指が触れた際に前記電極部との間で変化する静電容量を前記タッチセンサによって検知できるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−３３９８５６号公報
【特許文献２】特開２００４−１４６０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記電極部は、例えば、前記基材上の全面に導電膜を形成した後、前記電極部となる導電膜以外の不要な導電膜をレーザ除去して形成される。
【０００４】
しかし、前記レーザ除去の際の除去幅は数十μｍ程度のため、不要な導電膜を全てレーザにて除去しようとすると導電膜の除去工程に時間がかかり、製造効率を向上させることができなかった。
【０００５】
そこで全ての不要な導電膜を除去せずに、レーザにより電極部の形に区画し、前記電極部の周囲に、不要な導電膜をそのまま残しておくと、製造効率を向上させることが可能となる。
【０００６】
しかしながら、上記のように電極部の周囲に不要な導電膜を残す形態では浮遊容量成分が大きくなり、その結果、基準感度の低下やばらつき、さらには検出時の出力変化量の低下が問題となった。ここで「基準感度」とは、指をタッチセンサに接触あるいは接近させていない初期状態での時間に対する出力の立ち上がりで評価され、前記立ち上がりが急なほど高感度となる。
【０００７】
また前記タッチセンサにはグランドパターンが設けられており、前記グランドパターンは、前記電極部の外側に残された残部導電膜上に絶縁膜を介して形成されているが、後述する実験によれば、前記浮遊容量成分は、グランドパターン付近で大きくなりやすいと考えられる。
【０００８】
そこで本発明は前記従来の課題を解決するものであり、残部導電膜を従来よりも細かく分断することで、浮遊容量成分を小さくでき、基準感度の向上及びばらつきを抑制できるとともに、検出時における出力変化量の向上を図ることができ、動作安定性を向上できる入力装置及びその製造方法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】
【０００９】
本発明は、操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置において、
基材上には導電膜が形成され、前記導電膜が切断により所定形状に区画されて前記センサ部を構成する電極部が形成され、
前記電極部以外に残された残部導電膜と膜厚方向で対向する位置にグランドパターンが設けられており、前記電極部と前記グランドパターン間に位置する前記残部導電膜には、前記残部導電膜を分断する少なくとも一本以上の分断溝が形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
これにより、浮遊容量成分を小さくでき、基準感度の向上やばらつきの低減、さらには検出時の出力変化量の向上を図ることができ動作安定性を向上できる。特にグランドパターンと残部導電膜間で生じる浮遊容量成分を小さくでき好適である。そして、このような入力装置を不要な残部導電膜を全て除去することなく、簡単な製造方法によって実現できる。
【００１１】
あるいは本発明は、操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置において、
前記基材上には導電膜が形成され、前記導電膜が切断により所定形状に区画されて複数の前記センサ部を構成する複数の電極部が形成され、
前記電極部間に残された残部導電膜には、前記残部導電膜を分断する少なくとも一本以上の分断溝が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
これにより浮遊容量成分を小さくでき、基準感度の向上やばらつきの低減、さらには検出時の出力変化量の向上を図ることができ動作安定性を向上できる。そして、このような入力装置を不要な残部導電膜を全て除去することなく、簡単な製造方法によって実現できる。
【００１３】
本発明では、複数の前記電極部が形成されている電極形勢領域の周囲に残された残部導電膜と膜厚方向で対向する位置にグランドパターンが設けられており、前記電極部と前記グランドパターン間に位置する前記残部導電膜には、前記残部導電膜を分断する少なくとも一本以上の分断溝が形成されていることが好ましい。この形態では、グランドパターンと残部導電膜間で生じる浮遊容量成分を小さくでき好適である。
【００１４】
また本発明では、前記電極部は、行方向及び列方向に複数形成され、複数の前記電極部が形成されている電極形成領域の周囲に残された残部導電膜と膜方向で対向する位置に、前記グランドパターンが形成されており、
前記電極部間に残された残部電極膜及び前記電極形成領域の周囲に残された前記残部電極膜に、前記分断溝が形成されていることが好ましい。
【００１５】
また本発明では、前記分断溝は、前記残部導電膜に対して、前記電極部間の幅寸法、あるいは前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法、または、前記前記電極部間の幅寸法、及び前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法を分断する方向に向けて形成されることが、適切に前記浮遊容量成分を小さくできるとともに、前記センサ部への浮遊容量成分のカップリングをより適切に抑制でき、好ましい。
【００１６】
また本発明では前記分断溝は、少なくとも、前記幅寸法の中央に沿って形成されていることが、各センサ部において、均等に前記浮遊容量成分の影響を小さくでき、動作安定性をより好適に向上でき、好適である。
【００１７】
また本発明では、前記分断溝は直線状で形成されることが好ましい。
また本発明では、前記導電膜は透明導電膜であることが、入力装置を液晶表示画面のタッチセンサ等として使用可能となり使用の自由度が広がり好適である。
【００１８】
また本発明では、操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置の製造方法において、
（ａ） 基材上に導電膜を形成する工程、
（ｂ） 前記導電膜を区画溝により所定形状に区画して前記センサ部を構成する電極部を形成する工程、
（ｃ） 前記電極部以外に残された残部導電膜のうち、後の（ｅ）工程で形成されるグランドパターンと前記電極部間に位置する前記残部電極膜に、少なくとも一本以上の分断溝を形成する工程、
（ｄ） 前記残部導電膜上に絶縁膜を形成する工程、
（ｅ） 前記残部導電膜と対向する前記絶縁膜上に、グランドパターンを形成する工程、
（ｆ） 前記（ｄ）工程後に、前記電極部と電気的に接続される配線パターンを形成する工程、
を有することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明では、前記（ｃ）工程で残部電極膜に分断溝を形成するだけで前記残部電極膜を全て除去しないため、動作安定性に優れた入力装置を簡単な製造方法で製造できる。特にグランドパターン付近での浮遊容量成分を小さくでき、より効果的に、動作安定性に優れた入力装置を簡単且つ適切に製造方法で製造できる。
【００２０】
また本発明は、操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置の製造方法において、
（ｇ） 基材上に導電膜を形成する工程、
（ｈ） 前記導電膜を区画溝により所定形状に区画して複数の前記センサ部を構成する複数の電極部を形成する工程、
（ｉ） 前記電極部間に残された残部導電膜に、少なくとも一本以上の分断溝を形成する工程、
（ｊ） 前記残部導電膜上に絶縁膜を形成する工程、
（ｋ） 前記電極部と電気的に接続される配線パターンを形成する工程、
を有することを特徴とするものである。
【００２１】
本発明では、前記（ｉ）工程で残部電極膜に分断溝を形成するだけで前記残部電極膜を全て除去しないため、動作安定性に優れた入力装置を簡単な製造方法で製造できる。
【００２２】
上記において、前記（ｉ）工程では、後の（ｌ）工程で形成されるグランドパターンと前記電極部間に残される前記残部電極膜に、少なくとも一本以上の分断溝を形成し、
前記（ｊ）工程後に、
（ｌ） 複数の前記電極部を形成する電極形成領域の周囲に残された残部電極膜と対向する前記絶縁膜上に、グランドパターンを形成する工程、を有することが好ましい。グランドパターン付近での浮遊容量成分を小さくでき、より効果的に、動作安定性に優れた入力装置を簡単且つ適切に製造方法で製造できる。
【００２３】
また本発明では、前記区画溝及び分断溝を、レーザにより形成することが好ましい。このとき、前記区画溝を、前記導電膜に、横方向及び縦方向に沿って直線状で複数本レーザにより形成するとともに、前記分断溝を、前記残部導電膜に対し、前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法、あるいは、前記電極部間の幅寸法、または、前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法及び前記電極部間の幅寸法を分断する方向であって、前記区画溝と並行してレーザにて形成することが好ましい。これにより、前記区画溝及び分断溝を簡単に形成できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、浮遊容量成分を小さくでき、基準感度の向上やばらつきの低減、さらには検出時の出力変化量の向上を図ることができ動作安定性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は本実施形態のタッチセンサ（入力装置）の平面図、図２は図１に示すタッチセンサの基材上に形成された導電膜の状態を示す平面図（図１から絶縁膜、グランドパターン及び配線パターンを除去したもの）、図３は図１に示すタッチセンサをＡ−Ａ線から切断し矢印方向から見た断面図、図４は、図１に示すタッチセンサをＢ−Ｂ線から切断し矢印方向から見た断面図、である。
【００２６】
各図におけるＸ方向は横方向、Ｙ方向は縦方向、Ｚ方向は膜厚方向を示し、各方向は残り２つの方向に対し直交関係にある。
【００２７】
本実施形態におけるタッチセンサＴＳは、基材１、導電膜２、絶縁膜、配線パターン８及びグランドパターン１０を有して構成される。
【００２８】
図３，図４に示す符号１は基材であり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成される。前記基材１は可撓性であることがタッチセンサＴＳを曲面の筐体に取り付けることができる等、取り付けの自由度が向上し好適である。
【００２９】
前記基材１上に、導電膜２が例えばスクリーン印刷等によって形成されている。図２に示すように、前記導電膜２には、電極部２ａ〜２ｈを形成するための区画溝３と、前記電極部２ａ以外に残された残部導電膜２ｉを分断するための分断溝４，５とが形成されている。
【００３０】
図２に示すように、横方向（図示Ｘ方向）に沿って４本の直線状の区画溝３が縦方向（図示Ｙ方向）に平行に形成されている。また図２に示すように、縦方向（図示Ｙ方向）に沿って８本の直線状の区画溝３が横方向（図示Ｘ方向）に平行に形成されている。これにより、前記横方向及び縦方向に延びる区画溝３に囲まれて８個の電極部２ａ〜２ｈが形成されている。この実施形態では、前記電極部２ａ〜２ｈは、４列×２行で構成されている。
【００３１】
各電極部２ａ〜２ｈの周囲に残された残部導電膜２ｉのうち、各電極部２ａ〜２ｈ間の残部導電膜２ｉを第１残部導電膜２ｉ１として図２に斜線で示す。前記斜線が引かれていない残部導電膜２ｉは、前記電極部２ａ〜２ｈの電極形成領域の周囲に残された第２残部導電膜２ｉ２として説明する。
【００３２】
図２に示すように前記第１残部導電膜２ｉ１には、各電極部２ａ〜２ｈ間の幅寸法を分断する方向（各電極部２ａ〜２ｈ間を横断する方向に対して交差する方向）に向けて分断溝４が設けられている。また図２に示すように前記第２残部導電膜２ｉ２には、後述するグランドパターン１０と各電極部２ａ〜２ｈ間の幅寸法を分断する方向に向けて分断溝５が設けられている。
【００３３】
前記分断溝４，５は横方向（図示Ｘ方向）あるいは縦方向（図示Ｙ方向）に沿って直線状で形成されている。換言すれば前記分断溝４は前記電極部２ａ〜２ｈと並行して、前記分断溝５は、前記グランドパターン１０及び前記電極部２ａ〜２ｈと並行して形成されている。また前記分断溝４は、各電極部２ａ〜２ｈ間の幅寸法の中央に沿って形成されている。さらに前記分断溝５は、前記電極部とグランドパターン間の幅寸法の中央に沿って形成されている。
【００３４】
図３，図４に示すように前記第１残部導電膜２ｉ１上及び前記第２残部導電膜２ｉ２上はレジスト等の絶縁膜６，７で覆われている。図３，図４では絶縁膜６，７は２層構造であるが一層でもよいし３層以上でもよい。
【００３５】
図１，図３，図４に示すように、各電極部２ａ〜２ｈの周囲上にＡｇ等で形成された配線パターン８が囲み形状で形成されている。前記配線パターン８は前記絶縁膜７上から前記電極部２ａ〜２ｈ上にかけて形成され、前記電極部２ａ〜２ｈと電気的に接続されている。各配線パターン８は図１に示すように、タッチセンサＴＳのコネクタ部９へ引き出されている。
【００３６】
図１に示すように、図２に示す第２残部導電膜２ｉ２上には、前記絶縁膜６，７を介してＡｇ等で形成されたグランドパターン１０が形成されている。前記グランドパターン１０は前記コネクタ部９へ引き出されている。
【００３７】
さらに前記配線パターン８上、前記グランドパターン１０上及び各電極部２ａ〜２ｈ上はレジスト等で形成された絶縁性のオーバーコート膜１１で覆われている。
【００３８】
図１に示すように、前記配線パターン８に囲まれた８個の領域がセンサ部Ｓａ〜Ｓｈとなっている。前記センサ部Ｓａ〜Ｓｈには、夫々、図２に示す各電極部２ａ〜２ｈが設けられている。例えば、図１に示すタッチセンサＴＳを筐体内に組み込み、前記センサ部上の筐体表面に指等の操作体を接触させたときに、前記操作体と電極部２ａ〜２ｈ間で生じる静電容量変化を検知できるようになっている。
【００３９】
図１では図２で説明した分断溝４，５を点線で示した。図１，図２に示すように、グランドパターン１０と前記電極部２ａ〜２ｈ間に第２残部導電膜２ｉ２を分断する分断溝５が設けられている。また、各電極部２ａ〜２ｈ間に第１残部導電膜２ｉ１を分断する分断溝４が設けられている。前記分断溝４，５の形成により、前記残部導電膜２ｉは従来よりも細かく分断され、前記残部導電膜２ｉの面積が小さくなる。これにより浮遊容量成分を従来よりも小さくでき、基準感度の向上やばらつきを低減でき、さらには検出時の出力変化量の向上を図ることができ動作安定性に優れたタッチセンサＴＳとなる。
【００４０】
ここで「基準感度」とは、タッチセンサＴＳの操作前（すなわち指等の操作体をセンサ部へ接触あるいは接近させず静電容量変化のない初期状態）の時間に対する出力の立ち上がりで評価でき、立ち上がりが急なほど高感度である。図５を用いてさらに詳しく説明する。
【００４１】
図５に示すように、図示しないクロック信号生成手段からは図５の実線で示す振幅電圧Ｖｃｃの所定の周波数からなる規則的なパルス信号ＰＬをタッチセンサＴＳに出力している。パルス信号ＰＬは時間Ｔ１のタイミングで０ＶからＶｃｃに上昇し、時間Ｔ２のタイミングでＶｃｃから０Ｖに降下する。なおこのとき、全てのセンサ部Ｓａ〜Ｓｈに同じタイミングで前記パルス信号ＰＬを出力せず、例えばセンサ部Ｓａに前記パルス信号ＰＬを出力しているときは、他のセンサ部Ｓｂ〜Ｓｈをグランド電位に落としている。
【００４２】
今、クロック信号生成手段からセンサ部Ｓａに図５に示すパルス信号ＰＬを出力しているとき、前記センサ部Ｓａからは、図５の点線で示される出力ＯＰ１を得ることが出来る。前記出力ＯＰ１がＶｃｃ／２を通過したときの時間をＴ３としたとき、基準感度（基準値）はＴ２−Ｔ３で評価される。前記Ｔ２−Ｔ３が大きいほど前記出力ＯＰ１の立ち上がりは急になるから感度が良好であり、一方、前記Ｔ２−Ｔ３が小さいほど前記出力ＯＰ１の立ち上がりは緩やかになり感度は低下する。
【００４３】
静電容量Ｃが大きくなると立ち上がりが緩やかになるが、上記したように本実施形態では浮遊容量成分を小さくできることで、各センサ部Ｓａ〜Ｓｈが最初から内在する静電容量Ｃを小さくでき、よって基準感度を高感度に出来る。
【００４４】
指をタッチセンサＴＳに触れるか接近させることで、前記センサ部Ｓａを構成する電極部２ａと指との間で静電容量変化が生じる。静電容量変化は静電容量が大きくなる方向に変化し、図５に示すように検出時の出力値ＯＰ２は、初期状態の出力値ＯＰ１よりも時間に対する立ち上がりが揺るやかになり、出力値ＯＰ１のときよりも遅い時間Ｔ４でＶｃｃ／２を通過する。時間Ｔ４−Ｔ３が出力変化量となり、本実施形態では、基準感度を高感度に出来ることで、前記出力変化量を大きくできる。
なお図５では閾値としてＶｃｃ／２を使用したが、別の閾値を設定してもよい。
【００４５】
本実施形態では、各電極部２ａ〜２ｈの周囲に残る第１残部導電膜２ｉ１及び第２残部導電膜２ｉ２の夫々を分断溝４，５により細かく分断したことで、各センサ部Ｓａ〜Ｓｈに対して均等に浮遊容量成分を小さくでき、前記基準感度を向上できるとともにばらつきを低減できる。
【００４６】
本実施形態では、図１ないし図４に示すように、前記第１残部導電膜２ｉ１に形成された分断溝４を前記電極部間の幅寸法を分断する方向に（前記電極部２ａ〜２ｈと並行して）設けている。また、前記第２残部導電膜２ｉ２に形成された分断溝５を前記電極部２ａ〜２ｈ及びグランドパターン１０間の幅寸法を分断する方向に（前記電極部２ａ〜２ｈ及びグランドパターン１０と並行して）設けている。またこのとき、前記幅寸法の中央に沿って前記分断溝４，５を形成することが好ましい。このような形態にすることで、適切に前記浮遊容量成分を小さくできるとともに、各電極部２ａ〜２ｈにおいて区画溝３を介して対向する残部導電膜２ｉの面積を効果的に小さくできるため、各センサ部Ｓａ〜Ｓｈへの浮遊容量成分のカップリングをより効果的に抑制でき、基準感度の向上をより適切に図ることが出来る。また、前記幅寸法を分断する方向に分断溝４，５を設けることで、レーザにて簡単且つ適切に前記分断溝４，５を形成できる。また、前記幅寸法の中央に沿って直線状の前記分断溝４，５を設けることで、各センサ部Ｓａ〜Ｓｈにおいて均等に前記浮遊容量成分の影響を小さくでき、タッチセンサＴＳの動作安定性をより好適に向上できる。また分断溝４，５を直線状とすることで簡単に前記分断溝４，５を形成できる。
【００４７】
また前記グランドパターン１０近傍では、前記グランドパターン１０と第２残部導電膜２ｉ２間で生じる静電容量の影響が強くなりやすいが、本実施形態のように、前記グランドパターン１０と前記電極部２ａ〜２ｈ間に位置する第２残部導電膜２ｉ２を分断溝５により細かく分断したので、前記グランドパターン１０近傍で生じる浮遊容量成分を小さくでき好適である。
【００４８】
本実施形態のタッチセンサＴＳを筐体内に組み込んで使用するか（指等の操作体の操作面は筐体表面である）、あるいはタッチセンサＴＳの表面を操作面として表面に露出させて使用するかは、用途によって適宜変更できる。またタッチセンサＴＳを筐体内に組み込むときに、図３，図４に示すタッチセンサＴＳのどちらの面（オーバーコート膜１１表面か、基材１の裏面）を表に向けて組み込むかも任意に設定可能である。
【００４９】
例えばタッチセンサＴＳを液晶表示画面に組み込み、前記タッチセンサＴＳを透かして表示を行う場合等、透明性が必要なときは、基材１や絶縁膜６，７、オーバーコート膜１１を透明性の高い材質で形成するとともに、前記導電膜２を透明導電膜で形成することが必要である。前記透明導電膜にはＰＥＤＯＴ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）等を使用できる。なお使用用途に合わせて、前記タッチセンサＴＳの光透過率を規定でき、半透明の絶縁膜や導電膜を使用することも可能である。
【００５０】
図１に示すように前記配線パターン８は、各電極部２ａ〜２ｈの周囲上を囲む形状で形成されているが、例えば電極部２ａ〜２ｈの一辺上にのみ前記配線パターン８が形成されている等、囲み形状に限定されるものではない。
【００５１】
また図１〜図４に示す実施形態では、各電極部２ａ〜２ｈ間及び、電極部２ａ〜２ｂとグランドパターン１０間に夫々、一本づつの分断溝４，５を設けていたが、２本以上の分断溝を設けてもよい。
【００５２】
また、第１残部導電膜２ｉ１及び第２残部導電膜２ｉ２の双方のみならず、一方の残部導電膜２ｉ１，２ｉ２の領域にのみ前記分断溝４，５を設ける形態も本実施形態に含むが、当然、第１残部導電膜２ｉ１及び第２残部導電膜２ｉ２の双方の領域に前記分断溝４，５が形成されることがより好適である。また、前記グランドパターン１０の全周でなく例えば一部分にのみ前記分断溝５を設ける形態や一箇所の電極部間の第１残部導電膜２ｉ１にのみ分断溝４を設ける形態も本実施形態として含むが、図１，図２に示すように、前記グランドパターン１０の全周（コネクタ部９付近はのぞく）に並行して前記分断溝５を設け、さらに全ての各電極部間の第１残部導電膜２ｉ１に分断溝４を設ける形態であることがより好適である。
【００５３】
また前記グランドパターン１０は第２残部導電膜２ｉ２上に電気的に接続されていてもよい。
【００５４】
また前記電極部２ａ〜２ｈの平面形状は矩形状に限定されず、例えば円形、楕円形等の形状であってもよい。
【００５５】
また例えば基材１上に下から配線パターン８、グランドパターン１０、絶縁膜６、７、導電膜２の順に積層される、すなわち図３、図４の本実施形態とは逆積層である形態を除外しないが、区画溝３、分断溝４、５のレーザ加工の際の他層に対する影響の低減や、前記導電膜２をより平坦な面上に形成することから、図３，図４に示す積層順であることが好適である。
【００５６】
本実施形態のタッチパネルＴＳの製造方法では、まず、基材１上の全面に導電膜２をスクリーン印刷等で形成し、前記導電膜２に図２に示す区画溝３及び分断溝４，５をレーザにて形成する。そして、図３，図４に示すように前記残部導電膜２ｉ上に絶縁膜６，７を形成し、さらに配線パターン８及びグランドパターン１０を形成し、最後に図３，図４に示すオーバーコート膜１１を形成する。
【００５７】
本実施形態のタッチパネルＴＳの製造方法では、不要な残部導電膜２ｉを全て除去しなくても、従来に比べて基準感度の向上及びばらつきを抑えることができるとともに、検出時の出力変化量の向上を図ることができ、動作安定性に優れたタッチセンサＴＳを簡単且つ適切に製造することが出来る。
【００５８】
また前記残部導電膜２ｉにレーザにより区画溝３及び分断溝４，５を形成するが、前記レーザ以外に例えばエッチング等で前記区画溝３及び分断溝４，５を形成してもよい。ただしレーザであると、簡単に前記区画溝３及び分断溝４，５を形成できて好適である。また、図２のように、前記区画溝３を、前記導電膜２に、横方向及び縦方向に沿って直線状で複数本レーザにより形成するとともに、前記分断溝４，５を、前記グランドパターン１０と前記電極部２ａ〜２ｈ間及び前記電極部２ａ〜２ｈ間に位置する前記残部導電膜２ｉの幅寸法を分断する方向であって、前記区画溝３と並行してレーザにて形成すると、溝３〜５を全て直線形状だけで構成できるので、レーザにて簡単に前記溝３〜５を形成できて好適である。
【実施例】
【００５９】
図１〜図４に示す本実施例のタッチセンサの基準感度及び出力変化量と、比較例のタッチパネルの基準感度及び出力変化量を求めた。
【００６０】
比較例１〜３のタッチセンサはいずれも図２に示す分断溝４，５が導電膜に設けられていない形態である。実施例１のタッチセンサは、図２と同様に分断溝４，５を導電膜に設けた形態である。
【００６１】
実施例１及び比較例１〜３は上記分断溝４，５の有無の違いのみで他の構成及び実験条件を全て統一した。
【００６２】
【表１】
【００６３】
表１に示す基準値とは、図５に示すＴ２−Ｔ３の値であり、出力変化量とは図５に示すＴ４−Ｔ３の値である。基準値は大きいほど、図５に示す出力の時間に対する立ち上がりが急になり感度が良好であることを意味する。
【００６４】
表１に示すＳａ〜Ｓｈは、図１に示すセンサ部Ｓａ〜Ｓｈを示している。
表１に示すように、比較例１〜３における基準値は特にセンサ部Ｓａ，Ｓｄ及びＳｈにおいて小さく、基準感度が大きく低下していることがわかった。特に比較例１〜３のセンサ部Ｓａの基準値は０か１であり、出力の立ち上がりが非常に遅く、出力変化量も０か１であることから検出不能であることがわかった。
【００６５】
センサ部Ｓａ，Ｓｄ，Ｓｈはいずれも２辺がグランドパターン１０に近接配置されているため、他のセンサ部に比べてグランドパターン１０付近の浮遊容量成分を受けて最初からセンサ部Ｓａ，Ｓｄ，Ｓｈが内在する静電容量がかなり高くなっているものと考えられる。
【００６６】
一方、実施例１では、全てのセンサ部Ｓａ〜Ｓｈでの基準値を比較例１〜３に比べて大きくでき、基準感度を向上できるとともに基準感度のばらつきを抑えることができることがわかった。また出力変化量も、比較例１〜３では０か１であったセンサ部Ｓａでの出力変化量を他のセンサ部と同等に大きくでき、各センサ部Ｓａ〜Ｓｈでの出力変化量を全てほぼ同じように大きくでき、比較例１〜３に比べて動作安定性に優れることがわかった。
【００６７】
次に、図２に示す本実施形態から第２残部導電膜２ｉ２を全てレーザ除去した形態のタッチセンサを参考例１として作製した。
【００６８】
また図１〜図４に示す実施形態のタッチセンサを実施例２として作製した。前記実施例２及び参考例１は前記第２残部導電膜の有無のみで他の構成及び実験条件を全て統一した。
【００６９】
【表２】
【００７０】
表２に示すように実施例２及び参考例１ともに、基準値及び出力変化量はほぼ同等であった。よって、残部導電膜を全て除去せず、分断溝を設けるだけで十分に効果があることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本実施形態のタッチセンサ（入力装置）の平面図、
【図２】図１に示すタッチセンサの基材上に形成された導電膜の状態を示す平面図（図１から絶縁膜、グランドパターン及び配線パターンを除去したもの）、
【図３】図１に示すタッチセンサをＡ−Ａ線から切断し矢印方向から見た断面図、
【図４】図１に示すタッチセンサをＢ−Ｂ線から切断し矢印方向から見た断面図、
【図５】本実施形態における基準感度及び出力変化量を説明するための模式図、
【符号の説明】
【００７２】
１ 基材
２ 導電膜
２ａ〜２ｈ 電極部
２ｉ 残部導電膜
３ 区画溝
４、５ 分断溝
６、７ 絶縁膜
８ 配線パターン
９ コネクタ部
１０ グランドパターン
ＴＳ タッチセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置において、
基材上には導電膜が形成され、前記導電膜が切断により所定形状に区画されて前記センサ部を構成する電極部が形成され、
前記電極部以外に残された残部導電膜と膜厚方向で対向する位置にグランドパターンが設けられており、前記電極部と前記グランドパターン間に位置する前記残部導電膜には、前記残部導電膜を分断する少なくとも一本以上の分断溝が形成されていることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置において、
前記基材上には導電膜が形成され、前記導電膜が切断により所定形状に区画されて複数の前記センサ部を構成する複数の電極部が形成され、
前記電極部間に残された残部導電膜には、前記残部導電膜を分断する少なくとも一本以上の分断溝が形成されていることを特徴とする入力装置。
【請求項３】
複数の前記電極部が形成されている電極形成領域の周囲に残された残部導電膜と膜厚方向で対向する位置にグランドパターンが設けられており、前記電極部と前記グランドパターン間に位置する前記残部導電膜には、前記残部導電膜を分断する少なくとも一本以上の分断溝が形成されている請求項２記載の入力装置。
【請求項４】
前記電極部は、行方向及び列方向に複数形成され、複数の前記電極部が形成されている電極形成領域の周囲に残された残部導電膜と膜方向で対向する位置に、前記グランドパターンが形成されており、
前記電極部間に残された残部電極膜及び前記電極形成領域の周囲に残された前記残部電極膜に、前記分断溝が形成されている請求項３記載の入力装置。
【請求項５】
前記分断溝は、前記残部導電膜に対して、前記電極部間の幅寸法、あるいは前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法、または、前記前記電極部間の幅寸法、及び前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法を分断する方向に向けて形成される請求項１ないし４のいずれかに記載の入力装置。
【請求項６】
前記分断溝は、少なくとも、前記幅寸法の中央に沿って形成されている請求項５記載の入力装置。
【請求項７】
前記分断溝は直線状で形成される請求項１ないし６のいずれかに記載の入力装置。
【請求項８】
前記導電膜は透明導電膜である請求項１ないし７のいずれかに記載の入力装置。
【請求項９】
操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置の製造方法において、
（ａ） 基材上に導電膜を形成する工程、
（ｂ） 前記導電膜を区画溝により所定形状に区画して前記センサ部を構成する電極部を形成する工程、
（ｃ） 前記電極部以外に残された残部導電膜のうち、後の（ｅ）工程で形成されるグランドパターンと前記電極部間に位置する前記残部電極膜に、少なくとも一本以上の分断溝を形成する工程、
（ｄ） 前記残部導電膜上に絶縁膜を形成する工程、
（ｅ） 前記残部導電膜と対向する前記絶縁膜上に、グランドパターンを形成する工程、
（ｆ） 前記（ｄ）工程後に、前記電極部と電気的に接続される配線パターンを形成する工程、
を有することを特徴とする入力装置の製造方法。
【請求項１０】
操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置の製造方法において、
（ｇ） 基材上に導電膜を形成する工程、
（ｈ） 前記導電膜を区画溝により所定形状に区画して複数の前記センサ部を構成する複数の電極部を形成する工程、
（ｉ） 前記電極部間に残された残部導電膜に、少なくとも一本以上の分断溝を形成する工程、
（ｊ） 前記残部導電膜上に絶縁膜を形成する工程、
（ｋ） 前記電極部と電気的に接続される配線パターンを形成する工程、
を有することを特徴とする入力装置の製造方法。
【請求項１１】
前記（ｉ）工程では、後の（ｌ）工程で形成されるグランドパターンと前記電極部間に残される前記残部電極膜に、少なくとも一本以上の分断溝を形成し、
前記（ｊ）工程後に、
（ｌ） 複数の前記電極部を形成する電極形成領域の周囲に残された残部電極膜と対向する前記絶縁膜上に、グランドパターンを形成する工程、を有する請求項１０記載の入力装置の製造方法。
【請求項１２】
前記区画溝及び分断溝を、レーザにより形成する請求項９ないし１１のいずれかに記載の入力装置の製造方法。
【請求項１３】
前記区画溝を、前記導電膜に、横方向及び縦方向に沿って直線状で複数本レーザにより形成するとともに、前記分断溝を、前記残部導電膜に対し、前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法、あるいは、前記電極部間の幅寸法、または、前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法及び前記電極部間の幅寸法を分断する方向であって、前記区画溝と並行してレーザにて形成する請求項１２記載の入力装置の製造方法。
【請求項１】
操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置において、
基材上には導電膜が形成され、前記導電膜が切断により所定形状に区画されて前記センサ部を構成する電極部が形成され、
前記電極部以外に残された残部導電膜と膜厚方向で対向する位置にグランドパターンが設けられており、前記電極部と前記グランドパターン間に位置する前記残部導電膜には、前記残部導電膜を分断する少なくとも一本以上の分断溝が形成されていることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置において、
前記基材上には導電膜が形成され、前記導電膜が切断により所定形状に区画されて複数の前記センサ部を構成する複数の電極部が形成され、
前記電極部間に残された残部導電膜には、前記残部導電膜を分断する少なくとも一本以上の分断溝が形成されていることを特徴とする入力装置。
【請求項３】
複数の前記電極部が形成されている電極形成領域の周囲に残された残部導電膜と膜厚方向で対向する位置にグランドパターンが設けられており、前記電極部と前記グランドパターン間に位置する前記残部導電膜には、前記残部導電膜を分断する少なくとも一本以上の分断溝が形成されている請求項２記載の入力装置。
【請求項４】
前記電極部は、行方向及び列方向に複数形成され、複数の前記電極部が形成されている電極形成領域の周囲に残された残部導電膜と膜方向で対向する位置に、前記グランドパターンが形成されており、
前記電極部間に残された残部電極膜及び前記電極形成領域の周囲に残された前記残部電極膜に、前記分断溝が形成されている請求項３記載の入力装置。
【請求項５】
前記分断溝は、前記残部導電膜に対して、前記電極部間の幅寸法、あるいは前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法、または、前記前記電極部間の幅寸法、及び前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法を分断する方向に向けて形成される請求項１ないし４のいずれかに記載の入力装置。
【請求項６】
前記分断溝は、少なくとも、前記幅寸法の中央に沿って形成されている請求項５記載の入力装置。
【請求項７】
前記分断溝は直線状で形成される請求項１ないし６のいずれかに記載の入力装置。
【請求項８】
前記導電膜は透明導電膜である請求項１ないし７のいずれかに記載の入力装置。
【請求項９】
操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置の製造方法において、
（ａ） 基材上に導電膜を形成する工程、
（ｂ） 前記導電膜を区画溝により所定形状に区画して前記センサ部を構成する電極部を形成する工程、
（ｃ） 前記電極部以外に残された残部導電膜のうち、後の（ｅ）工程で形成されるグランドパターンと前記電極部間に位置する前記残部電極膜に、少なくとも一本以上の分断溝を形成する工程、
（ｄ） 前記残部導電膜上に絶縁膜を形成する工程、
（ｅ） 前記残部導電膜と対向する前記絶縁膜上に、グランドパターンを形成する工程、
（ｆ） 前記（ｄ）工程後に、前記電極部と電気的に接続される配線パターンを形成する工程、
を有することを特徴とする入力装置の製造方法。
【請求項１０】
操作体との間での静電容量変化を検出するセンサ部を有する入力装置の製造方法において、
（ｇ） 基材上に導電膜を形成する工程、
（ｈ） 前記導電膜を区画溝により所定形状に区画して複数の前記センサ部を構成する複数の電極部を形成する工程、
（ｉ） 前記電極部間に残された残部導電膜に、少なくとも一本以上の分断溝を形成する工程、
（ｊ） 前記残部導電膜上に絶縁膜を形成する工程、
（ｋ） 前記電極部と電気的に接続される配線パターンを形成する工程、
を有することを特徴とする入力装置の製造方法。
【請求項１１】
前記（ｉ）工程では、後の（ｌ）工程で形成されるグランドパターンと前記電極部間に残される前記残部電極膜に、少なくとも一本以上の分断溝を形成し、
前記（ｊ）工程後に、
（ｌ） 複数の前記電極部を形成する電極形成領域の周囲に残された残部電極膜と対向する前記絶縁膜上に、グランドパターンを形成する工程、を有する請求項１０記載の入力装置の製造方法。
【請求項１２】
前記区画溝及び分断溝を、レーザにより形成する請求項９ないし１１のいずれかに記載の入力装置の製造方法。
【請求項１３】
前記区画溝を、前記導電膜に、横方向及び縦方向に沿って直線状で複数本レーザにより形成するとともに、前記分断溝を、前記残部導電膜に対し、前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法、あるいは、前記電極部間の幅寸法、または、前記グランドパターンと前記電極部間の幅寸法及び前記電極部間の幅寸法を分断する方向であって、前記区画溝と並行してレーザにて形成する請求項１２記載の入力装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−５９８６１（Ｐ２００８−５９８６１Ａ）
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３４４１３（Ｐ２００６−２３４４１３）
【出願日】平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月３０日（２００６．８．３０）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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