JP2011165159A - タッチスクリーンパネル - Google Patents

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Abstract

【課題】静電気による駆動不良が防止され得るようにしたタッチスクリーンパネルを提供する。
【解決手段】静電気による駆動不良が防止され得るようにしたタッチスクリーンパネルに関する。本発明のタッチスクリーンパネルは、透明基板と、前記透明基板上に形成され、第１連結ラインにより第１方向に沿って連結される多数の第１検知セルと、前記第１検知セルと絶縁されるように前記透明基板上に形成され、第２連結ラインにより第２方向に沿って連結される多数の第２検知セルとを含み、前記第１検知セルのそれぞれは多数の第１サブ検知セルに分割され、前記第１サブ検知セルが１つ以上の第１サブ連結ラインを介して前記第１検知セルそれぞれの内部でいずれも連結された形態を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチスクリーンパネルに関し、特に、静電気による駆動不良が防止され得るようにしたタッチスクリーンパネルに関する。
タッチスクリーンパネルは映像表示装置などの画面に現れた指示の内容を人手又は物体で選択してユーザの命令を入力できるようにした入力装置である。
そのために、タッチスクリーンパネルは映像表示装置の前面（ｆｒｏｎｔ ｆａｃｅ）に備えられ、人手又は物体に直接接触した接触位置を電気的信号に変換する。これにより、接触位置で選択された指示の内容が入力信号として受け付けられる。
このようなタッチスクリーンパネルは、キーボード及びマウスのように映像表示装置に連結されて動作する別途の入力装置に代えられるため、その利用範囲が次第に拡大している傾向にある。
タッチスクリーンパネルを実現する方式としては、抵抗膜方式、光検知方式及び静電容量方式などが挙げられる。
そのうち、静電容量方式のタッチスクリーンパネルは、人手又は物体が接触するとき、導電性検知セルが周辺の他の検知セル又は接地電極などと形成する静電容量の変化を検知することで、接触位置を電気的信号に変換する。
ここで、接触面での接触位置を明確に判断するために、検知セルは第１方向に沿って連結されるように形成された第１検知セルと、第２方向に沿って連結されるように形成された第２検知セルとを含んで構成される。
このとき、第１検知セルを連結する第１連結ラインは第２検知セルを連結する第２連結ラインと交差するようになるが、第１及び第２連結ラインは検知セル自らのパターンに比べて幅が狭いため相対的に抵抗が大きく、薄膜形成工程の限界により第１連結ラインと第２連結ラインとの間に介在される絶縁膜の厚さが薄い。従って、これらの交差部は静電気により損傷しやすくなるおそれがある。
このように第１連結ラインと第２連結ラインの交差部で静電気により絶縁破壊などの損傷が発生する場合、タッチスクリーンパネルの駆動不良がもたらされる。
大韓民国特許公開第２００８−０１１０４７７号 日本特許公開第２００８−３１０５５１号 日本特許公開第２００８−０６５７４８号
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、静電気による駆動不良が防止され得るようにしたタッチスクリーンパネルを提供することにある。
このような目的を達成するために本発明は、透明基板と、前記透明基板上に形成され、第１連結ラインにより第１方向に沿って連結される多数の第１検知セルと、前記第１検知セルと絶縁されるように前記透明基板上に形成され、第２連結ラインにより第２方向に沿って連結される多数の第２検知セルとを含み、前記第１検知セルのそれぞれは多数の第１サブ検知セルに分割され、前記第１サブ検知セルが１つ以上の第１サブ連結ラインを介して前記第１検知セルそれぞれの内部でいずれも連結された形態を有することを特徴とするタッチスクリーンパネルを提供する。
ここで、前記第１検知セル及び第２検知セルは、ダイヤモンドパターンで形成されることができる。そして、前記第１サブ検知セルは、前記第１検知セルそれぞれの内部で前記ダイヤモンドパターンの各辺方向に沿って均等分割されて複数の第１サブ連結ラインを介して連結される形態を有することができる。
また、前記第２検知セルのそれぞれは、多数の第２サブ検知セルに分割され、前記第２サブ検知セルが１つ以上の第２サブ連結ラインを介して前記第２検知セルそれぞれの内部でいずれも連結された形態を有することができる。
更に、前記第１検知セルと前記第２検知セルは、絶縁膜を挟み、互いに異なるレイヤに位置し得る。ここで、前記第１検知セルは前記第１連結ラインと一体となって形成され、前記第２検知セルは前記第２連結ラインと一体となって形成されることができる。
また、前記第１検知セルと前記第２検知セルは同一のレイヤに位置し、前記第１検知セルは前記第１連結ラインと一体となって前記透明基板上に形成され、前記第２検知セルはそれぞれが分離されたパターンで形成され、別途の前記第２連結ラインにより前記第２方向に沿って連結されることができる。ここで、前記第２連結ラインは前記第２検知セル上に形成された絶縁膜を貫通するコンタクトホールにより前記第２検知セルに連結されることができる。
更に、前記第１検知セルのそれぞれはｎ２（ｎは２以上の自然数）個の前記第１サブ検知セルに分割され、前記第１サブ検知セルが複数の第１サブ連結ラインを介して前記第１検知セルそれぞれの内部でいずれも連結された形態を有することができる。
また、前記第２検知セルのそれぞれはｎ２（ｎは２以上の自然数）個の第２サブ検知セルに分割され、前記第２サブ検知セルが複数の第２サブ連結ラインを介して前記第２検知セルそれぞれの内部でいずれも連結された形態を有することができる。
このような本発明によれば、タッチスクリーンパネルの第１検知セル及び／又は第２検知セルのそれぞれを多数の第１サブ検知セル及び／又は第２サブ検知セルに分割されたパターンで形成することで、静電気によるタッチスクリーンパネルの駆動不良を防止できるという効果を奏する。
タッチスクリーンパネルの一例を概略的に示す平面図である。 図１に示すタッチスクリーンパネルの要部平面図である。 タッチスクリーンパネルの他の例を概略的に示す平面図である。 図３に示すタッチスクリーンパネルの要部平面図である。 本発明の一実施形態に係る検知セルの一例を示す要部平面図である。 本発明の他の実施形態に係る検知セルの一例を示す要部平面図である。 １つの検知セルを複数のサブ検知セルに分割する多様な実施形態を示す平面図である。 １つの検知セルを複数のサブ検知セルに分割する多様な実施形態を示す平面図である。 １つの検知セルを複数のサブ検知セルに分割する多様な実施形態を示す平面図である。 １つの検知セルを複数のサブ検知セルに分割する多様な実施形態を示す平面図である。 １つの検知セルを複数のサブ検知セルに分割する多様な実施形態を示す平面図である。 １つの検知セルを複数のサブ検知セルに分割する多様な実施形態を示す平面図である。 １つの検知セルを複数のサブ検知セルに分割する多様な実施形態を示す平面図である。 １つの検知セルを複数のサブ検知セルに分割する多様な実施形態を示す平面図である。
以下、添付する図面を参照して本発明の実施形態を更に詳細に説明する。
図１は、タッチスクリーンパネルの一例を概略的に示す平面図である。そして、図２は、図１に示すタッチスクリーンパネルの要部平面図である。
図１及び図２を参照すれば、タッチスクリーンパネルは、透明基板１０上に形成された多数の検知セル１２ａ、１２ｂと、検知セル１２ａ、１２ｂを位置検出ライン１５_１と電気的に連結する多数の金属パターン１５とを含む。
検知セル１２ａ、１２ｂは、ＩＴＯやＩＺＯのような透明電極物質を用いてダイヤモンドパターンのように規則的なパターンで密接するように形成される。一方、検知セル１２ａ、１２ｂの形状がダイヤモンド形状に限定されるのではなく、検知セル１２ａ、１２ｂはこれらが密接し得る多様な形状で実現され得るのはもちろんである。
このような検知セル１２ａ、１２ｂは、第１方向（例えば、水平方向）に沿って連結される第１検知セル１２ａと、第１検知セル１２ａとずれるように交互に配置され、第２方向（例えば、垂直方向）に沿って連結される第２検知セル１２ｂとを含む。
更に具体的に、第１検知セル１２ａは透明基板１０上に形成されて第１連結ライン１２ａ１により第１方向に沿って連結され、第２検知セル１２ｂは第１検知セル１２ａと絶縁されるように透明基板１０上に形成されて第２連結ライン１２ｂ１により第２方向に沿って連結されることができる。
ここで、第１検知セル１２ａと第２検知セル１２ｂは、間に絶縁膜（図示せず）を介在し、互いに異なるレイヤに位置し得るが、この場合、第１検知セル１２ａは第１連結ライン１２ａ１と一体となって形成され、第２検知セル１２ｂは第２連結ライン１２ｂ１と一体となって形成されることができる。
このような第１検知セル１２ａと第２検知セル１２ｂは、金属パターン１５によりそれぞれ行単位及び列単位で位置検出ライン１５_１に連結される。
金属パターン１５は、第１検知セル１２ａ及び第２検知セル１２ｂが位置する領域の縁部で前記第１検知セル１２ａ及び第２検知セル１２ｂと連結されて、これらを位置検出ライン１５_１と電気的に連結する。
例えば、金属パターン１５は、１つの行単位の第１検知セル１２ａをそれぞれの位置検出ライン１５_１と電気的に連結すると共に、１つの列単位の第２検知セル１２ｂをそれぞれの位置検出ライン１５_１と電気的に連結できる。
このような金属パターン１５は、第１検知セル１２ａと第２検知セル１２ｂとの間に介在された絶縁膜（図示せず）上に第１及び第２検知セル１２ａ、１２ｂと接触するように形成されることができる。
位置検出ライン１５_１は、金属パターン１５を介してそれぞれの第１及び第２検知セル１２ａ、１２ｂと連結され、これらを駆動回路（図示せず）と連結する。例えば、タッチスクリーンパネルがパッド部２０を介して外部の駆動回路と連結される場合、位置検出ライン１５_１はパッド部２０と検知セル１２ａ、１２ｂとの間に連結される。
一方、前述した説明において、金属パターン１５と位置検出ライン１５_１を別途の構成要素として分離して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、金属パターン１５と位置検出ライン１５_１は同一の工程段階で同一の材料で一体となって形成されることもできるのはもちろんである。
前述したようなタッチスクリーンパネルは静電容量性タッチスクリーンパネルであって、人手又はタッチスティックなどのような接触物体が接触すれば、検知セル１２ａ、１２ｂから金属パターン１５、位置検出ライン１５_１及びパッド部２０を経由して駆動回路側に接触位置による静電容量の変化が伝達される。そして、Ｘ及びＹ入力処理回路（図示せず）などにより静電容量の変化が電気的信号に変換されることによって接触位置が把握される。
一方、図１及び図２においては、第１検知セル１２ａと第２検知セル１２ｂが互いに異なるレイヤに位置するタッチスクリーンパネルを示したが、これらは図３及び図４に示すように、同一のレイヤに位置することもできる。
図３及び図４を参照すれば、第１検知セル１２ａと第２検知セル１２ｂは同一のレイヤに位置し、第１検知セル１２ａは第１連結ライン１２ａ１と一体となって透明基板１０上に形成され、第２検知セル１２ｂは透明基板１０上の第１検知セル１２ａの間にそれぞれが分離されたパターンで形成され、前記第２検知セル１２ｂと異なるレイヤに形成された別途の第２連結ライン１２ｂ１'により第２方向に沿って連結されることもできる。
このとき、第２連結ライン１２ｂ１'は第２検知セル１２ｂ上部の絶縁膜（図示せず）上に形成されて前記絶縁膜を貫通するコンタクトホールにより第２検知セル１２ｂに連結されることができる。
但し、図１〜図４に示すようなタッチスクリーンパネルでは、第１連結ライン１２ａ１と第２連結ライン１２ｂ１、１２ｂ１'が検知セル１２ａ、１２ｂ自らのパターンに比べて幅が非常に狭く形成されて相対的に抵抗が大きく、薄膜形成工程の限界により前記第１連結ライン１２ａ１と第２連結ライン１２ｂ１、１２ｂ１'の間に介在される絶縁膜の厚さが薄いため、これらの交差部で静電気による損傷が発生しやすくなるおそれがある。
特に、検知セル１２ａ、１２ｂがアンテナとしての役割を果たしながら、タッチスクリーンパネルに静電気が流入しやすくなるが、前記第１連結ライン１２ａ１と第２連結ライン１２ｂ１、１２ｂ１'の交差部が特に静電気に弱い構造を有するので、外部から流入した静電気により交差部パターンに亀裂などが生じ、タッチスクリーンパネルの駆動不良がもたらされる。
従って、本発明では静電気に強い構造を有する検知セル１２ａ、１２ｂのパターン構造を開示し、これについての更に詳細な説明は図５〜図７Ｈを参照して後述する。
図５は、本発明の一実施形態に係る検知セルの一例を示す要部平面図である。そして、図６は、本発明の他の実施形態に係る検知セルの一例を示す要部平面図である。
まず、図５を参照すれば、第１検知セル１２ａ'のそれぞれは多数の第１サブ検知セル２０ａに分割され、それぞれの第１検知セル１２ａ'の内部で分割された第１サブ検知セル２０ａは１つ以上の第１サブ連結ライン２０ａ１を介していずれも連結された形態で形成される。そして、第２検知セル１２ｂ'もそれぞれ多数の第２サブ検知セル２０ｂに分割され、それぞれの第２検知セル１２ｂ'の内部で分割された第２サブ検知セル２０ｂが１つ以上の第２サブ連結ライン２０ｂ１を介していずれも連結された形態で形成される。
例えば、検知セル１２ａ'、１２ｂ'がダイヤモンドパターンで密接するように形成される場合、第１サブ検知セル２０ａは第１検知セル１２ａ'それぞれの前記ダイヤモンドパターンの内部で分割された多数の小さなダイヤモンドパターンで形成されて複数の第１サブ連結ライン２０ａ１を介して互いに連結されることができる。
これと同様に、第２サブ検知セル２０ｂも第２検知セル１２ｂ'それぞれのダイヤモンドパターンの内部で分割された多数の小さなダイヤモンドパターンで形成されて複数の第２サブ連結ライン２０ｂ１を介して互いに連結されることができる。
このように、タッチスクリーンパネルの第１検知セル１２ａ'及び第２検知セル１２ｂ'のそれぞれを多数の第１サブ検知セル２０ａ及び第２サブ検知セル２０ｂに分割されたパターンで形成すれば、アンテナとしての役割を果たす検知セル１２ａ'、１２ｂ'のサイズが減少しながら、静電気の流入が減少し得る。
また、このような分割パターン構造を取る場合、静電気が第１連結ライン１２ａ１と第２連結ライン１２ｂとが交差する交差部に集中せずに分散されることができ、一部のサブ連結ライン２０ａ１、２０ｂ１が形成された領域が静電気により損傷してもこのような損傷はタッチスクリーンパネルの駆動にそれほど大きく影響を与えなくなる。
これにより、第１連結ライン１２ａ１と第２連結ライン１２ｂとが交差する交差部で静電気による損傷を防止してタッチスクリーンパネルの駆動不良を防止できる。
一方、サブ検知セル２０ａ、２０ｂを連結するサブ連結ライン２０ａ１、２０ｂ１の線幅及び長さは、静電気に強い構造を有するように実験的に決定され得る。
即ち、それぞれの検知セル１２ａ'、１２ｂ'の内部で分割されるサブ検知セル２０ａ、２０ｂの数や、これらを連結するサブ連結ライン２０ａ１、２０ｂ１の線幅及び長さなどを調節して静電気に強い構造を有するように、それぞれのパネルに合せて多様に設計変更できる。
例えば、サブ連結ライン２０ａ１、２０ｂ１の線幅は、第１及び第２連結ライン１２ａ１、１２ｂ１と異なるように設計されてもよく、特に、１つの検知セルの内部でも複数のサブ連結ライン２０ａ１、２０ｂ１の線幅が互いに異なるように設計されてもよい。
これと同様に、１つの検知セルの内部で複数のサブ検知セル２０ａ、２０ｂ間の間隔も均等に設計されることもできるが、これも間隔が異なるように設計されてもよいのはもちろんである。
一方、図５では第１検知セル１２ａ'と第２検知セル１２ｂ'がいずれも多数の第１サブ検知セル２０ａ及び第２サブ検知セル２０ｂに分割される場合を示したが、本発明は必ずこれに限定されるものではなく、これらのうちいずれか１つの検知セル１２ａ'又は１２ｂ'のみサブ検知セル２０ａ又は２０ｂに分割されることもできる。
例えば、第１検知セル１２ａ'と第２検知セル１２ｂ'が互いに異なるレイヤに位置する場合、図６に示すように、上部に位置する第２検知セル１２ｂ'のみ第２サブ検知セル２０ｂに分割されることもできる。または、図示してはいないが、場合によってはこれと同様に、第１検知セル１２ａ'のみ第１サブ検知セル２０ａに分割されることもできるのはもちろんである。
図７Ａ〜図７Ｈは、１つの検知セルを複数のサブ検知セルに分割する多様な実施形態を示す平面図である。
便宜上、図７Ａ〜図７Ｈでは検知セルがダイヤモンドパターンで形成される場合を例示的に示し、特に、１つの検知セル内部で前記ダイヤモンドパターンの各辺方向に沿って複数のサブ検知セルが均等分割される場合を示す。
図７Ａ〜図７Ｈを参照すれば、サブ検知セルは検知セルの内部でダイヤモンドパターンの各辺方向に沿って均等分割されて複数のサブ連結ラインを介して１つの検知セルの内部でいずれも連結される形態を有する。
このとき、サブ検知セルはダイヤモンドパターンの各辺方向に沿って２つ以上に分割されるので、１つの検知セルはｎ２（ｎは２以上の自然数）個のサブ検知セルに分割される。
例えば、ｎが２に設定される場合、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、１つの検知セルが４つのサブ検知セルに分割され、前記４つのサブ検知セルを連結するサブ連結ラインの数及び位置は多様に変更実施され得る。
また、ｎが３に設定される場合には図７Ｃ及び図７Ｄに示すように、１つの検知セルが９個のサブ検知セルに分割され、前記４つのサブ検知セルを連結するサブ連結ラインの数及び位置も多様に変更実施され得る。
また、図７Ｅ〜図７Ｈは、ｎが４に設定されて１つの検知セルが１６個のサブ検知セルに分割される場合を示しており、これもサブ連結ラインの数及び位置が多様に変更実施され得ることを開示している。
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能なのはもちろんであり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
１０ 透明基板、
１２ａ 第１検知セル、
１２ｂ 第２検知セル、
１５_１ 位置検出ライン
１５ 金属パターン
１２ａ１ 第１連結ライン、
１２ｂ１ 第２連結ライン、
２０ パッド部

Claims (10)

  1. 透明基板と、
    前記透明基板上に形成され、第１連結ラインにより第１方向に沿って連結される多数の第１検知セルと、
    前記第１検知セルと絶縁されるように前記透明基板上に形成され、第２連結ラインにより第２方向に沿って連結される多数の第２検知セルとを含み、
    前記第１検知セルのそれぞれは、多数の第１サブ検知セルに分割され、前記第１サブ検知セルが１つ以上の第１サブ連結ラインを介して前記第１検知セルそれぞれの内部でいずれも連結された形態を有することを特徴とするタッチスクリーンパネル。
  2. 前記第１検知セル及び第２検知セルは、ダイヤモンドパターンで形成されることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンパネル。
  3. 前記第１サブ検知セルは、前記第１検知セルそれぞれの内部で前記ダイヤモンドパターンの各辺方向に沿って均等分割されて複数の第１サブ連結ラインを介して連結される形態を有することを特徴とする請求項２に記載のタッチスクリーンパネル。
  4. 前記第２検知セルのそれぞれは、多数の第２サブ検知セルに分割され、前記第２サブ検知セルが１つ以上の第２サブ連結ラインを介して前記第２検知セルそれぞれの内部でいずれも連結された形態を有することを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンパネル。
  5. 前記第１検知セルと前記第２検知セルは、絶縁膜を挟み、互いに異なるレイヤに位置することを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンパネル。
  6. 前記第１検知セルは前記第１連結ラインと一体となって形成され、前記第２検知セルは前記第２連結ラインと一体となって形成されることを特徴とする請求項５に記載のタッチスクリーンパネル。
  7. 前記第１検知セルと前記第２検知セルは同一のレイヤに位置し、前記第１検知セルは前記第１連結ラインと一体となって前記透明基板上に形成され、前記第２検知セルはそれぞれが分離されたパターンで形成され、別途の前記第２連結ラインにより前記第２方向に沿って連結されることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンパネル。
  8. 前記第２連結ラインは、前記第２検知セル上に形成された絶縁膜を貫通するコンタクトホールにより前記第２検知セルに連結されることを特徴とする請求項７に記載のタッチスクリーンパネル。
  9. 前記第１検知セルのそれぞれはｎ２（ｎは２以上の自然数）個の前記第１サブ検知セルに分割され、前記第１サブ検知セルが複数の第１サブ連結ラインを介して前記第１検知セルそれぞれの内部でいずれも連結された形態を有することを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンパネル。
  10. 前記第２検知セルのそれぞれはｎ２（ｎは２以上の自然数）個の第２サブ検知セルに分割され、前記第２サブ検知セルが複数の第２サブ連結ラインを介して前記第２検知セルそれぞれの内部でいずれも連結された形態を有することを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンパネル。
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