JP2015001847A - 静電容量式タッチパッド - Google Patents

Abstract

【課題】グランド電極に吸われる電気力線の量を更に少なくして、検出感度の低下を十分に抑制することができる静電容量式タッチパッドを提供すること【解決手段】基材２と、基材２に配設された駆動電極パターン４と、上面視で駆動電極パターン４と重ならないように基材２に配設された検出電極パターン７と、上面視で駆動電極パターン２と重ならないように基材２に配設されたグランド電極パターン９とを備え、駆動電極パターン４と検出電極パターン７を基材の上面側に配設し、グランド電極パターン９を基材の下面側であって基材２を挟んで駆動電極パターン２の斜め下方に配設した。【選択図】図３

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ等に搭載され指の位置を検出しポインタの移動等を行なう静電容量式タッチパッドに関するものである。

一般的な静電容量式タッチパッドは、ガラスエポキシ基板等の基材の上側に駆動電極と検出電極が配置され、基材の下側にシールド用のグランド電極が全面的に配置される、という構造になっている。このような構成においては、駆動電極が発生する電気力線の一部はグランド電極に吸われて検出感度が若干低下しているが、基材に厚みがあり、駆動電極とグランド電極の距離が大きいため、大きな問題とはなっていない。しかし、近年は、基材としてＰＥＴフィルム等を使用することがあり、基材の薄型化が進んでいる。このように基材が薄型化すると、駆動電極とグランド電極の距離が小さくなり、検出感度の低下が大きくなり、問題となる。

このような問題を軽減しうる設計となっているものが特許文献１に開示されている。特許文献１の静電容量式タッチパネルを図４に示す。この静電容量式タッチパネルは、媒質平面９１０（基材）を備え、媒質平面９１０（基材）の上側に検出電極３１１を配設し、媒質平面９１０（基材）の下側であって検出電極とは重ならない位置に駆動電極２１１を配設し、検出電極３１１の下側の検出電極３１１と重なる位置にシールド電極４１０を設けたものである。これによれば、駆動電極２１１と重なる位置にシールド電極４１０は存在しないので、駆動電極が発生する電気力線のうちのグランド電極に吸われることになる電気力線の量を減らすことができ、基材が薄くても検出感度の低下を抑えることができる。

特開２０１０−１０８５０５公報

しかし、駆動電極の隣にグランド電極が配置されているため、駆動電極とグランド電極の距離が小さく、グランド電極に吸われる電気力線の量が多く、検出感度の低下を十分に抑制することができなかった。

本発明は、グランド電極に吸われる電気力線の量を更に少なくして、検出感度の低下を十分に抑制することができる静電容量式タッチパッドを提供することを目的としてなされたものである。

請求項１に記載の静電容量式タッチパッドにおいては、基材と、前記基材に配設された駆動電極パターンと、上面視で前記駆動電極パターンと重ならないように前記基材に配設された検出電極パターンと、上面視で前記駆動電極パターンと重ならないように前記基材に配設されたグランド電極パターンとを備え、前記駆動電極パターンと前記検出電極パターンを前記基材の上面側に配設し、前記グランド電極パターンを前記基材の下面側であって前記基材を挟んで前記駆動電極パターンの斜め下方に配設した、という特徴を有する。

これによれば、基材が薄くても駆動電極とグランド電極の距離を大きくすることができる。そのため、グランド電極に吸われる電気力線の量が更に少なくなり、検出感度の低下を十分に抑制することができる。

請求項２に記載の静電容量式タッチパッドにおいては、前記グランド電極パターンは、第１材料からなり前記駆動電極パターンと重なる位置に開口を有する格子状パターンからなり、前記第１材料よりも電気抵抗の小さい第２材料からなり前記格子状パターンよりも面積の小さい格子状配線を前記格子状パターンに重ねて配設した、という特徴を有する。

第１材料（カーボン等）のみだと安価であるが電気抵抗が大きくシールド性能が安定しない。第２材料（銀等）のみだと電気抵抗が小さくシールド性能は安定するが高価である。しかし、上記のような組み合わせであれば、シールド性能を安定させることができ、コストダウンを図ることができる。

本発明によれば、基材が薄くても駆動電極とグランド電極の距離を大きくすることができる。そのため、グランド電極に吸われる電気力線の量が更に少なくなり、検出感度の低下を十分に抑制することができる。

第１実施形態における静電容量式タッチパッド１の上面図である。 第１実施形態における静電容量式タッチパッド１の下面図である。 第１実施形態における静電容量式タッチパッド１のＡ−Ａ断面図である。 特許文献１の静電容量式タッチパネルを示す図である。

以下に第１実施形態における静電容量式タッチパッド１について説明する。

図１は、後述する上側保護層８を除いた状態の静電容量式タッチパッド１の上面図である。図１および図３に示すように、静電容量式タッチパッド１は、ＰＥＴフィルムからなる基材２を備えている。基材２の上側には銀ペーストを焼成して形成される複数の駆動電極用配線３が設けられている。複数の駆動電極用配線３は、それぞれ間隔を有して横方向に延びるように形成されている。駆動電極用配線３の上側には、カーボンペーストを焼成して形成される複数の駆動電極パターン４が駆動電極用配線３に沿って間隔を有して設けられている。駆動電極用配線３と駆動電極パターン４は電気的に接続されており、駆動電極パターン４は、駆動電極用配線３よりも大面積になっている。

駆動電極用配線３の上側には、複数の検出電極用配線６が駆動電極用配線３と交差するようにそれぞれ間隔を有して縦方向に延びるように形成されている。駆動電極用配線３と検出電極用配線６の交点部分には、絶縁層５が介在しており、駆動電極用配線３と検出電極用配線６の絶縁がなされている。検出電極用配線６の上側にはカーボンペーストを焼成して形成される検出電極パターン７が、検出電極用配線６に沿って延設されている。検出電極用配線６と検出電極パターン７は電気的に接続されており、検出電極パターン７は、検出電極用配線６よりも大面積になっている。

駆動電極パターン４および検出電極パターン７の上側には、上側保護層８が設けられている。上側保護層８の上側は、ここでは図示されていないが、例えば粘着層が設けられ、パーソナルコンピュータの操作パネルの裏側等に貼り付けられる。

図２は、本実施形態における静電容量式タッチパッド１の下面図である。図２および図３に示すように、基材２の下側にはグランド電極パターン９が設けられている。グランド電極パターン９は、例えばＰＣ内部で発生する電磁ノイズを遮断し、静電容量式タッチパッド１の誤動作を防止するものである。このグランド電極パターン９は、基材２の上方から基材２の上面に向かって垂直な方向を見て、すなわち上面視で、駆動電極パターン４に対応する位置に形成された開口１０を有する格子状パターンとなっており、検出電極パターン７と重なり、駆動電極パターン４と重ならないようになっている。そして、グランド電極パターン９は、基材２を挟んで駆動電極パターン４の斜め下方に配設されるようになっている。

このグランド電極パターン９はカーボンペーストを焼成して形成される。そしてこのグランド電極パターン９の下側にはカーボンペーストよりも電気抵抗の小さい銀ペーストを焼成して形成されるグランド電極用配線１１が設けられている。グランド電極用配線１１は、グランド電極パターン９に重ねて配設されグランド電極パターン９よりも面積の小さい格子状配線となっている。グランド電極用配線１１の下側には下側保護層１２が設けられている。

このような静電容量式タッチパッド１では、駆動電極パターン４と検出電極パターン７が容量結合しており、人が指を近付けると駆動電極パターン４と指が容量結合して、検出電極パターン７により検出される電圧が減少する。この減少を捉えて指が近接したかどうか、または指の近接位置を検出している。

駆動電極パターン４の周囲には電気力線が発生しているが、グランド電極パターンが近い位置にあると、駆動電極パターン４とグランド電極パターンの容量結合が大きくなり、グランド電極パターンにより吸われる電気力線の量が多くなり、感度が低下してしまう。しかし本実施形態によれば、グランド電極パターン９は、基材２を挟んで駆動電極パターン４の斜め下方に配設されるようになっている。このため、基材２が薄くても駆動電極パターン４とグランド電極パターン９の距離を大きくすることができる。そのため、駆動電極パターン４とグランド電極パターンの容量結合を小さくすることができ、グランド電極パターン９に吸われる電気力線の量が少なくなり、検出感度の低下を十分に抑制することができる。

本実施形態の静電容量式タッチパッドにおいては、グランド電極パターン９は、カーボンペーストから形成され駆動電極パターン４と重なる位置に開口１０を有する格子状カーボンパターンからなり、カーボンペーストよりも電気抵抗の小さい銀ペーストから形成され格子状カーボンパターンよりも面積の小さい格子状銀配線を格子状カーボンパターンに重ねて配設したという構成になっている。これによれば、カーボンパターンだけでなく銀パターンがあるので、電気抵抗を小さくすることができシールド性能を安定させることができる。そして銀ペーストの使用量を抑えることができるので、コストダウンを図ることができる。

１ 静電容量式タッチパッド
２ 基材
３ 駆動電極用配線
４ 駆動電極パターン
５ 絶縁層
６ 検出電極用配線
７ 検出電極パターン
８ 上側保護層
９ グランド電極パターン
１０ 開口
１１ グランド電極用配線
１２ 下側保護層

Claims (2)

1. 基材と、
   前記基材に配設された駆動電極パターンと、
   上面視で前記駆動電極パターンと重ならないように前記基材に配設された検出電極パターンと、
   上面視で前記駆動電極パターンと重ならないように前記基材に配設されたグランド電極パターンとを備えた静電容量式タッチパッドであって、
   前記駆動電極パターンと前記検出電極パターンを前記基材の上面側に配設し、
   前記グランド電極パターンを前記基材の下面側であって前記基材を挟んで前記駆動電極パターンの斜め下方に配設したことを特徴とする静電容量式タッチパッド。
2. 前記グランド電極パターンは、第１材料からなり前記駆動電極パターンと重なる位置に開口を有する格子状パターンからなり、
   前記第１材料よりも電気抵抗の小さい第２材料からなり前記格子状パターンよりも面積の小さい格子状配線を前記格子状パターンに重ねて配設したことを特徴とする請求項１記載の静電容量式タッチパッド。
   

Images