位置检测装置技术领域
本发明涉及配置在显示装置的前表面来检测手指触摸位置的透明型位置检测装
置。
背景技术
近年，作为信息通信设备的输入装置，多使用了触控面板。触控面板配置在信息通
信设备具备的显示装置的前表面，检测用户手指触摸的位置。能基于显示装置上显示的内
容和用户手指触摸的位置的对应关系进行信息通信设备的操作。
触控面板的位置检测方式有电阻膜式、电容式、反向反射式、超声波式、电磁感应
式等。电容式还可分为表面电容式、投影电容式。投影电容式由于触感非常轻、能进行多点
触控，因而近年被广泛普及。
投影电容式在整个触控面板上形成多个电容传感器，检测触摸位置。因此，随着触
控面板大型化，会发生如下问题。随着由电容传感器的布线电阻和电容的积决定的时间常
数增大，施加的电压波形发生钝化(blunt)。当施加电压波形发生钝化时，电容传感器引起
的电荷量(＝电压×电容变化)变小，结果噪声和信号的分离变差。为了改善这一状况，必须
减小构成电容传感器的金属布线的电阻，使用的金属布线将成为超厚膜。由于金属布线成
为超厚膜，在生产上会出现基板翘曲、工序时间变长、加工精度降低等问题。
针对这样的问题，提出了作为触控面板的驱动信号使用相位彼此错开180度的信
号的方案(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献专利文献1：日本特开2014-63249号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在现有技术中，由于需要四个电容耦合的交点，因此难以实现高分辨率、且
高精度的传感。本发明是鉴于这样的事情而作出的，其目的在于提供能够高分辨率且高精
度传感的位置检测装置。
解决问题的技术方案
本发明的位置检测装置，包括：信号电极层，其在与长边方向交叉的方向上以规定
间隔隔开配置有多个全长大于宽度的长条状的信号电极；检测电极层，其在与长边方向交
叉的方向上以规定间隔隔开配置有多个全长大于宽度的长条状的检测电极，所述检测电极
分别与所述信号电极交叉；绝缘层，其配置在所述信号电极层和所述检测电极层之间；位置
输入面板，其在所述信号电极层或所述检测电极层层叠而成；和检测部，其检测所述信号电
极和所述检测电极之间的电容的变化；所述位置检测装置根据所述检测部检测出的电容的
变化来检测指示体在所述位置输入面板上的指示位置；所述位置检测装置的特征在于，所
述信号电极层和所述检测电极层各自均层叠两个部件电极层而成。
发明效果
在本发明中，通过将电极层形成两层，能够以高分辨率、高精度进行位置的检测。
附图说明
图1是表示触控面板的要部的概略结构的分解立体图。
图2是表示触控面板的层构造的说明图。
图3是表示X电极和Y电极的图案的说明图。
图4是用于表示触控面板的位置检测原理的电路图。
图5是表示触控面板的动作原理的说明图。
图6是示意地表示电极的端部的构造的说明图。
图7是表示电极的层叠构造的说明图。
具体实施方式
以下，基于表示本发明实施方式的附图具体说明本发明。
实施方式1
图1是表示触控面板1的要部的概略结构的分解立体图。触控面板1包含第一X电极
层11、第二X电极层12、绝缘层13、第一Y电极层14、和第二Y电极层15。第一X电极层11、第二X
电极层12、绝缘层13、第一Y电极层14、和第二Y电极层15分别呈矩形板状。各自的纵横尺寸
大致相同。纵横尺寸可依安装触控面板1的显示装置而定。
图2是表示触控面板1的层构造的说明图。触控面板1除了第一X电极层11(部件电
极层)、第二X电极层12(部件电极层)、绝缘层13、第一Y电极层14(部件电极层)、和第二Y电
极层15(部件电极层)之外，还包含透明膜16、保护玻璃17。触控面板1中，在第一X电极层11
之上重叠第二X电极层12，进一步依次重叠绝缘层13、第一Y电极层14、第二Y电极层15，再重
叠透明膜16、保护玻璃17(位置输入面板)，并固定。
第一X电极层11包含基底11a、第一层X电极11b、透明膜11c。基底11a由透光性高的
绝缘体例如PET(Polyethylene Terephthalate:聚对苯二甲酸乙二酯)树脂形成。第一层X
电极11b由透明导电材料例如ITO(Indium TinOxide：氧化铟锡)、IZO(Indium Zinc Oxide：
掺铟氧化锌)形成。透明膜11c例如是OCA(Optical Clear Adhesive)膜等透光性高的膜。第
一层X电极11b在透明膜11c表面形成。形成有第一层X电极11b的透明膜11c贴在基底11a上。
第二X电极层12包含中间绝缘层12a和第二层X电极12b。中间绝缘层12a是透光性
高的介电质或绝缘体皮膜。第二层X电极12b的形状与第一层X电极11b相同。第二层X电极
12b在中间绝缘层12a上形成。另外，在以下的说明中，仅记为“X电极”时表示第一层X电极
11b、第二层X电极12b中的任意一方或双方。
绝缘层13是透光性高的介电质或绝缘体薄膜。
第一Y电极层14包含中间绝缘层14a和第一层Y电极14b。第一层Y电极14b由透明导
电材料例如ITO、IZO形成。第一层Y电极14b层叠在绝缘层13上。中间绝缘层14a层叠在第一
层Y电极14b上。
第二Y电极层15包含基底15a和第二层Y电极15b。基底15a由透光性高的绝缘体例
如PET树脂形成。第二层Y电极15b层叠在中间绝缘层14a上。基底15a利用粘结剂固定在第二
层Y电极15b上。使用的粘结剂例如以丙烯或硅为主要成分，粘结后也会保持良高的透光性。
另外，在以下的说明中，仅记为“Y电极”时表示第一层Y电极14b、第二层Y电极15b中的任意
一方或双方。作为X电极和Y电极的材料，除了上述透明电极以外，也能使用不影响透光性的
金属材料。
在第二Y电极层15之上，进一步层叠有透明膜16或散射膜、保护玻璃17。
图3是表示X电极和Y电极的图案的说明图。图3示出了触控面板1的主要部分的俯
视图。如图1和图3所示，构成X电极的第一层X电极11b是所谓的网形电极。第一层X电极11b
包含多个栅格电极，该栅格电极由彼此平行的多条(图3中为四条)纵电极、和与该纵电极交
叉并彼此平行的多条(图3中为四条)横电极呈栅格状配置而成。第一层X电极11b中，多个栅
格电极以栅格的角部相邻的方式沿规定方向等间隔排列，相邻的角部相连接的栅格构成一
个系列。而且，多个系列在与栅格电极的并排设置方向交叉的方向上等间隔排列，将这些系
列统称为第一层X电极11b。构成X电极的第二层X电极12b也具有与第一层X电极11b大致相
同的图案。第一层X电极11b和第二层X电极12b以在俯视图中重合的方式被对位并层叠。另
外，将第一层X电极11b和第二层X电极12b的栅格电极的并排设置方向称为X方向。在图3中，
纵电极和横电极的条数为四条，但不限于此。
Y电极也具有与X电极相同的结构。即，第一层Y电极14b和第二层Y电极15b也具有
大致相同的图案，以在俯视图中重合的方式被对位并层叠。构成Y电极的栅格电极的并排设
置方向是与X方向交叉的方向。将该方向称为Y方向。另外，多个系列排列的方向为X方向。如
图3所示，构成X电极的栅格电极和构成Y电极的栅格电极以在俯视图中互不重合的方式配
置，X电极和Y电极纵横交错配置。
接下来，说明实施方式1中的触控面板1的位置检测的原理。图4是用于表示触控面
板1的位置检测原理的电路图。图4示出了在图3中P的部分被用户用手指触摸了的情况。如
图4所示，X电极上连接有信号电路18。另外，Y电极上连接有电流检测电路19。在图4中，示出
了对X电极施加信号、在Y电极观测信号的情况。与现有的触控面板相同，通过对X电极的多
个系列依次施加信号、依次观测Y电极的多个系列的输出信号，来进行位置检测。即，在对与
检测位置对应的系列的X电极施加了信号的情况下，在与检测位置对应的系列的Y电极上能
观测到输出信号。在现有技术中，对相邻的两个X电极的系列施加信号，观测到了相邻的Y电
极的两个系列的信号。
实施方式1的触控面板1中，对X电极的一个系列的第一层和第二层施加信号。如图
4所示，信号电路18包含信号发生器18a、缓冲器18b、逆变器18c。信号发生器18a产生驱动信
号。信号发生器18a产生的驱动信号经由逆变器18c向第一层X电极11b施加。同样，驱动信号
经由缓冲器18b移交到第二层X电极12b。由于对第一层X电极11b施加通过逆变器18c的驱动
信号、对第二层X电极12b施加通过缓冲器18b的驱动信号，所以可施加相位彼此相差180度
的信号。即、由第一层X电极11b和第二层X电极12b构成了平衡布线。在Y电极上，观测一个系
列的第一层和第二层的输出信号。输出信号的观测与现有技术同样地用电流检测电路19
(检测部)进行。例如，如图4所示，电流检测电路19包含差动放大器19a。差动放大器19a被输
入Y电极的第一层和第二层的输出。当差动放大器19a的输出値超过规定的阈值时，判定为
用户触摸了触控面板。
如图3所示，实施方式1中，电极呈网形。由于用户触摸了触控面板1而形成的X电极
和Y电极的结合点为16个。即，网形电极包括四条电极，Y电极为两层构造，X电极也为两层构
造，所以4×2×2＝16，共16个点。
实施方式1的触控面板1具有如下的效果。因为X电极和Y电极分别有两层，形成了
平衡布线构造，所以能够传送噪声造成的电压波形钝化少的信号。由此，电压波形钝化少，
所以电压下降少，能够提高X电极和Y电极之间的电容耦合的効率。因为各电极的时间常数
变小，所以能够减薄电极的膜厚。另外，由于电容耦合的效率提高，所以能够提高触控面板
的传感器灵敏度。而且，通过采用平衡布线，X电极和Y电极分别变为2倍，当用户触摸时在X
电极和Y电极间产生的电容耦合部与基于现有技术的触控面板比较增加为4倍。由此，能够
进一步提高传感器灵敏度。另外，以上将施加信号的电极作为X电极、将观测信号的电极作
为Y电极，但不限于此。也可以将施加信号的电极作为Y电极、将观测信号的电极作为X电极。
另外，以上电极为网形，但不限于此。也可以是梳形电极。
变形例
图5是表示触控面板1的动作原理的说明图。在以下的说明中，将施加信号的电极
称为信号电极，将观测输出信号的电极称为检测电极。在实施方式1中，将X电极作为信号电
极、将Y电极作为检测电极，但在变形例中，也实施将Y电极作为信号电极、将X电极作为检测
电极的动作。如图5所示，在变形例中设有切换电路20。除了设有切换电路20这一点以外，其
它结构均与实施方式1相同，故省略其说明。
变形例中，通过设置切换电路20，能够在将X电极作为信号电极、将Y电极作为检测
电极的动作和将Y电极作为信号电极、将X电极作为检测电极的动作间进行切换。动作的切
换例如像下述那样进行。将信号电极中施加信号的系列固定，对检测电极的全部系列依次
进行输出信号的检测。依次改变施加信号的系列，对全部系列进行同样的动作。然后，切换
信号电极和检测电极，进行同样的动作。结束后，再切换信号电极和检测电极，重复同样的
动作。在各项动作中，位置的检测动作的原理都与实施方式1相同，故省略其说明。
变形例的触控面板1除了实施方式1的效果之外还有以下的效果。通过随时间变化
切换信号电极和检测电极，能够实现XY方向的位置检测、随时间变化的位置变化的检测。
实施方式2
实施方式2的特征在于电极的端部。在实施方式2中，X电极和Y电极的端部具有高
低差构造。图6是示意地表示电极的端部的构造的说明图。图6示出了X电极的一个例子。图6
示出了基底11a、第一层X电极11b、中间绝缘层12a、和第二层X电极12b的端部。第一层X电极
11b、中间绝缘层12a和第二层X电极12b的端部沿着信号的传送方向形成高低差构造。图6
中，沿着上述传送方向，基底11a最长，其次依次为第一层X电极11b、中间绝缘层12a，第二层
X电极12b最短。
第一层X电极11b的端部处于与基底11a的端部隔开距离d1的位置。中间绝缘层12a
的端部处于与第一层X电极11b的端部隔开距离d2的位置。第二层X电极12b的端部处于与中
间绝缘层12a的端部隔开距离d3的位置。
实施方式2的触控面板1除了实施方式1的触控面板1具有的效果之外，还具有如下
效果。通过做成高低差构造，与端部整齐时相比，能够减小电极取出面积和电极的布线长
度。
实施方式3
实施方式3的特征在于电极的构造。在实施方式1或2中，构成X电极的第一层X电极
11b和第二层X电极12b、以及构成Y电极的第一层Y电极14b和第二层Y电极15b具有层叠了多
种材料的构造。其它结构与实施方式1或2相同，故省略其说明。
图7是表示电极的层叠构造的说明图。图7示出了第一层X电极11b的结构例。第一
层X电极11b层叠了分别呈板状的第一材料11b1、第二材料11b2、第三材料11b3这三种材料。
第一材料11b1为钛(Ti)、第二材料11b2为铝(Al)、第三材料11b3为钽(Ta)。此外使用的材料
为镍(Ni)、铜(Cu)等。用两种材料构成电极时，例如层叠钽和铝。上述材料中，钛和钽的光反
射率小，并且对基板和绝缘层的粘附性好，作为用于电极的材料具有优异的特性。
除了实施方式1或2具有的效果，还具有以下效果。因为第一层X电极11b等具有不
影响透光性的多种材料的层叠构造，所以能够以低电阻构成不影响透光性的电极。
各实施例中记载的技术的特征(结构要件)可相互组合，通过组合能够形成新的技
术特征。
应该认为，此次公开的实施方式中所有内容均为例示，并不是限制性的。本发明的
范围并不是上述含义，而是由权利要求所示，并包含与权利要求均等的含义和范围内的各
种变更。
附图标记说明
1 触控面板
11 第一X电极层
11a 基底
11b 第一层X电极
11c 透明膜
12 第二X电极层
12a 中间绝缘层
12b 第二层X电极
13 绝缘层
14 第一Y电极层
14a 中间绝缘层
14b 第一层Y电极
15 第二Y电极层
15a 基底
15b 第二层Y电极
16 透明膜
17 保护玻璃