JP2012027889A - 静電容量式タッチスクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】電極パターンが導電性高分子で構成され、ベース部材の色が前記導電性高分子の固有色に対応して、電極パターンの可視性が改善された静電容量式タッチスクリーンを提案する。
【解決手段】本発明はベース部材、前記ベース部材の一面に形成され、導電性高分子で構成された複数の電極パターン、及び前記電極パターンに連結されて静電容量の変化を感知する電極配線を含み、前記ベース部材の色相は前記導電性高分子の固有の色相に対応することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は静電容量式タッチスクリーンに関する。

移動通信技術の発達につれて、携帯電話、ＰＤＡ、ナビゲーションのような端末機は単純な文字情報の表示手段からさらに進んで、オーディオ、動画像、無線インターネットウェブブラウザーなどのようなより多様で複雑なマルチメディアの提供手段に、その機能が拡大されている。従って、制限された電子情報端末機の大きさ内でより大きいディスプレー画面の具現が求められていて、これに応じてタッチスクリーンを適用したディスプレー方式がさらに脚光を浴びている。

タッチスクリーンはスクリーンと座標入力手段を統合することにより、従来のキー入力方式に比べて空間を節約することができる利点がある。従って、最近開発されている表示装置は、スクリーンのサイズ及び使用者の便宜性をさらに増大させるためにタッチスクリーンを適用している。

このようなタッチスクリーンは、抵抗膜方式と静電容量方式に区分される。抵抗膜方式は、内側に開口部が形成されたスペーサーによって離隔され、対向面に抵抗膜が形成された一対のベース部材、抵抗膜の外側領域に形成され、抵抗膜で発生した電圧の変化を感知するセンシング電極を含む。静電容量方式は、自己容量方式（ｓｅｌｆ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）タッチスクリーンと相互容量方式（ｍｕｔｕａｌ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）タッチスクリーンに区別され、自己容量方式タッチスクリーンは、ベース部材の一面に複数の電極パターンが形成され、入力手段が外部接触すると、電極パターンで発生した静電容量の変化を検出して接触点の座標を算出する。このような自己容量方式タッチスクリーンは断層構造であり、電極パターン夫々が固有の座標情報を有する。また、相互容量方式タッチスクリーンは、対向面に相異なる方向性を有する複数の電極パターンが形成されたベース部材及び前記電極パターンを空間的に分離するスペーサーを含み、入力手段が外部接触すると、分離して配置された電極パターンで発生する静電容量の相互変化を検出して接触点の座標を算出する。

従来のタッチスクリーンにおいて、抵抗膜方式のタッチスクリーンは導電性物質がベース部材の全面に塗布されて問題にはならないが、静電容量方式のタッチスクリーンは固有色を有する導電性物質がパターニングされて電極パターンが形成され、ベース部材が透明な材料で構成されるため、電極パターンがベース部材と区別されて認識される可視性の問題が発生する。

このような可視性の問題は電極パターンのエッジ領域で際立って表れ、電極パターンが導電性高分子で構成される場合はさらにそうである。導電性高分子は従来のＩＴＯのような金属酸化物に比べて製造コストがやすいという長所があるが、透明性は落ちるという短所があるためである。

本発明は上述のような問題点を解決するために導き出されたものであり、従来の静電容量式タッチスクリーンが光透過率を向上させるために透明な材料のベース部材を用いたことと異なって、本発明は電極パターンが導電性高分子で構成され、ベース部材の色が前記導電性高分子の固有色に対応して、電極パターンの可視性が減少された静電容量式タッチスクリーンを提案することを目的とする。

本発明はベース部材、前記ベース部材の一面に形成され、導電性高分子で構成された複数の電極パターン、及び前記電極パターンに連結されて静電容量の変化を感知する電極配線を含み、前記ベース部材の色相が前記導電性高分子の固有の色相に対応することを特徴とする。

また、本発明は前記ベース部材の明度が前記電極パターンの固有の明度に対応したり、前記ベース部材の彩度が前記電極パターンの固有の彩度に対応することを特徴とする。

また、本発明の前記ベース部材はガラス基板またはフィルム基板であることを特徴とする。

また、本発明の前記導電性高分子は、ポリチオフェン系、ポリピロール系、ポリアニリン系、ポリアセチレン系、ポリフェニレン系のうち何れか一つであることを特徴とする。

また、本発明は前記電極パターン及び前記電極配線をカバーする保護層をさらに含むことを特徴とする。

そして、本発明は、ベース部材、前記ベース部材の一面に形成され、導電性高分子で構成された複数の電極パターン、及び前記ベース部材の一面に形成され、前記導電性高分子の固有の色相に対応する色相を有する補償層及び前記電極パターンに連結されて静電容量の変化を感知する電極配線を含む。

また、本発明の前記補償層は前記ベース部材の一面の全体に形成され、前記電極パターンは前記補償層上に形成されることを特徴とする。

また、本発明は前記補償層の明度が前記電極パターンの固有の明度に対応したり、前記補償層の彩度が前記電極パターンの固有の彩度に対応することを特徴とする。

また、本発明の前記ベース部材はガラス基板またはフィルム基板であることを特徴とする。

また、本発明の前記導電性高分子はポリチオフェン系、ポリピロール系、ポリアニリン系、ポリアセチレン系、ポリフェニレン系のうち何れか一つであることを特徴とする。

本発明の特徴及び利点は添付図面に基づいた以下の詳細な説明によってさらに明らかになるであろう。

本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は通常的かつ辞書的な意味に解釈されてはならず、発明者が自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されるべきである。

本発明は電極パターンを導電性高分子で構成してタッチスクリーンの製造コストを低めることができる。

また、本発明は電極パターンの固有色に対応する色を有するベース部材を採用して、電極パターンが区別されて認識される可視性の問題を解決することができる。

また、本発明は従来の方法と異なって、可視性の改善のために屈折率を制御する必要がなく、対等な効果を得ることができる。

本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は添付図面と以下の詳細な説明および好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、本発明の説明において、係わる公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要にぼかす可能性があると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図１は本発明の好ましい第１実施例による静電容量式タッチスクリーンの平面図であり、図２は図１に図示された静電容量式タッチスクリーンの断面図であり、図３及び図４は図１及び図２に図示された静電容量式タッチスクリーンの変形例である。以下、これを参照して、本実施例による静電容量式タッチスクリーン（以下、タッチスクリーン）に対して検討する。

本実施例によるタッチスクリーン１００は、色素を含むベース部材１１０を採用し、青色の固有色を有する電極パターン１２０の可視性を減少させる。

ベース部材１１０は、その一面に電極パターン１２０が形成され、ガラス基板またはフィルム基板が採用されることができる。このうちフィルム基板は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンナフタレン（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、スチレン重合体などで構成されることができ、特別に限定されない。

ベース部材１１０に形成された複数の電極パターン１２０は導電性高分子で構成される。導電性高分子は有機系化合物で、ポリチオフェン系、ポリピロール系、ポリアニリン系、ポリアセチレン系、ポリフェニレン系などが採用されることができ、特にポリチオフェン系のうちＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ化合物の場合がもっとも好ましく、前記有機系化合物のうち１種以上を混合して用いることができる。

図１及び図２に図示されたように、タッチスクリーン１００が自己容量方式である場合、複数の電極パターン１２０は夫々分離されて形成され、固有の座標値を有する。図１及び図２に図示された電極パターンは四角形やまた他の多角形の形状で変形されて実施されることができる。

また、ベース部材１１０上には電極パターン１２０と連結される電極配線１３０が形成される。電極パターン１２０と連結された電極配線１３０は、導電性物質（例えば銀（Ａｇ）ペースト）で構成されることができ、ベース部材１１０の一側に集結されるように配置される。

電極パターン１２０を構成する導電性高分子は固有色を有する。この際、固有色は導電性高分子の成分によって一部異なるが、青みを帯びるのが一般的である。電極パターン１２０の固有色は、明度、色相、彩度で識別するＬ＊ａ＊ｂ表色系によって定義されることができる。

まず、ベース部材１１０に形成された電極パターン１２０の可視性を減少させるために、ベース部材１１０の色相は電極パターン１２０の固有の色相に対応することが好ましい。ベース部材１１０の色相が電極パターン１２０の色相と完全に一致しなくても、対応する色相として認識されると電極パターン１２０とベース部材１１０を一つの部材として認識されることができ、電極パターン１２０の可視性は減少される。

また、ベース部材１１０の明度または彩度が電極パターン１２０の固有の明度または固有の彩度に対応する場合、電極パターン１２０の可視性はさらに減少する。色を区別する三つの要素のうち、色相が同一であることを前提に、明度または彩度が同一である場合、ベース部材１１０と電極パターン１２０の色はさらに類似になる。そして、明度及び彩度が同一である場合、ベース部材１１０の色と電極パターン１２０の色は同一になる。

ガラス基板とフィルム基板のようなベース部材１１０の色を導電性高分子で構成された電極パターン１２０の固有色に対応するように構成するために、ベース部材１１０は色素を含んで製造される。色素には有色無機顔料、有機顔料、染料などが用いられることができる。

この際、タッチスクリーン１００’は図３に図示されたように、電極パターン１２０及び電極配線１３０をカバーする保護層１４０がベース部材１１０に積層される。保護層１４０は、ベース部材１１０と同一の材料で構成されることができ、光学透明接着剤によってベース部材１１０に積層される。このような保護層１４０は、入力手段がタッチスクリーンに接触した時静電容量を発生させる誘電体の機能を遂行する。

そして、図４に図示されたように、タッチスクリーン１００”は相互容量方式によって実施されることができる。相互容量方式のタッチスクリーン１００”も自己容量方式のタッチスクリーンと類似の構成を有する。

但し、図４に図示されたように、複数の電極パターン１２０’が方向性を有して平行に形成され、夫々の電極パターン１２０’は長さ方向の棒状である。そして、図４に図示されたようなまた一つのベース部材がスペーサーによって離隔されて配置され、電極パターンが２層構造を有する。

そして、また一つのベース部材に形成された電極パターンは、図４に図示された電極パターンと直交する方向に形成されることが一般的であり、電極パターンは棒状に限定されず、変形されて実施されることができる。

このような相互容量方式のタッチスクリーン１００”も、電極パターンが導電性高分子で構成され、ベース部材１１０は導電性高分子の固有色に対応する色を有して電極パターンの可視性を減少させる。

図５は本発明の好ましい第２実施例による静電容量式タッチスクリーンの平面図であり、図６は図５に図示された静電容量式タッチスクリーンの断面図であり、図７は図５及び図６に図示された静電容量式タッチスクリーンの変形例である。以下、これを参照して本実施例による静電容量式タッチスクリーン（以下、タッチスクリーン）に対して検討する。

本実施例によるタッチスクリーン２００は、図１から図４に図示されたタッチスクリーンと異なって、ベース部材２１０の色が電極パターンの固有色に対応したものでなく、ベース部材２１０の一面に電極パターン２２０の固有色に対応する色を有する補償層２１５を形成する。このようなタッチスクリーン２００は、ベース部材に色素を添加してベース部材の色を変更することより製造が単純であり、同一の効果を得ることができる。

図５及び図６に図示されたように、電極パターン２２０が形成されるベース部材２１０の一面に、導電性高分子で構成された電極パターン２２０の固有の色相に対応する色相を有する補償層２１５を形成する。前記補償層２１５は電極パターン２２０が形成されない領域に色素を塗布して形成する。

また、電極パターン２２０の可視性を減少させるために、補償層２１５の明度または彩度が電極パターン２２０の固有の明度または固有の彩度に対応することがさらに好ましい。補償層２１５の色相、明度、彩度は色素によって決められる。

図５及び図６に図示されたタッチスクリーン２００のベース部材２１０も、フィルム基板またはガラス基板で構成されることができる。また、図４を参照して説明したように、前記タッチスクリーン２００は相互容量方式タッチスクリーンに変形して実施することができる。

図７は図５及び図６に図示されたタッチスクリーンの変形例を図示している。図７に図示されたタッチスクリーン２００’の補償層２１５’はベース部材２１０の一面全体に形成され、電極パターン２２０は補償層２１５’上に形成される。

図５及び図６に図示されたタッチスクリーンと比較すると、前記タッチスクリーン２００’は、電極パターン２２０とベース部材２１０の間に補償層２１５’が配置された構造を有する。このようなタッチスクリーン２００’は、ベース部材２１０の一面に補償層２１５’を形成した後、電極パターン２２０を形成して、製造方法が単純であり、図５及び図６に図示されたタッチスクリーンと異なって、電極パターン２２０に色素が塗布される可能性が予め遮断される。

一方、本発明は上述の実施例に限定されず、本発明の思想及び範囲を外れるずに多様に修正及び変形が出来るということは当技術分野で通常の知識を有する者には明白である。従って、このような変形例または修正例は本発明の特許請求範囲に属するというべきであろう。

本発明の好ましい第１実施例による静電容量式タッチスクリーンの平面図である。 図１に図示された静電容量式タッチスクリーンの断面図である。 図１及び図２に図示された静電容量式タッチスクリーンの変形例を図示した断面図である。 図１及び図２に図示された静電容量式タッチスクリーンのまた他の変形例を図示した平面図である。 本発明の好ましい第２実施例による静電容量式タッチスクリーンの平面図である。 図５に図示された静電容量式タッチスクリーンの断面図である。 図５及び図６に図示された静電容量式タッチスクリーンの変形例を図示した断面図である。

１００、１００’、１００”、２００、２００’ 静電容量式タッチスクリーン
１１０、２１０ ベース部材
１２０、１２０’、２２０ 電極パターン
１３０、２３０ 電極配線
２１５、２１５’ 補償層

Claims (11)

1. ベース部材；
   前記ベース部材の一面に形成され、導電性高分子で構成された複数の電極パターン；及び
   前記電極パターンに連結されて静電容量の変化を感知する電極配線を含み、
   前記ベース部材の色相が前記電極パターンの固有の色相に対応することを特徴とする静電容量式タッチスクリーン。
2. 前記ベース部材の明度が前記電極パターンの固有の明度に対応したり、前記ベース部材の彩度が前記電極パターンの固有の彩度に対応することを特徴とする請求項１に記載の静電容量式タッチスクリーン。
3. 前記ベース部材はガラス基板またはフィルム基板であることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式タッチスクリーン。
4. 前記導電性高分子は、ポリチオフェン系、ポリピロール系、ポリアニリン系、ポリアセチレン系、ポリフェニレン系のうち何れか一つであることを特徴とする請求項１に記載の静電容量式タッチスクリーン。
5. 前記電極パターン及び前記電極配線をカバーする保護層をさらに含む請求項１に記載の静電容量式タッチスクリーン。
6. ベース部材；
   前記ベース部材の一面に形成され、導電性高分子で構成された複数の電極パターン；及び
   前記ベース部材の一面に形成され、前記電極パターンの固有の色相に対応する色相を有する補償層；
   前記電極パターンに連結されて静電容量の変化を感知する電極配線；
   を含む静電容量式タッチスクリーン。
7. 前記補償層は前記ベース部材の一面の全体に形成され、前記電極パターンは前記補償層上に形成されることを特徴とする請求項６に記載の静電容量式タッチスクリーン。
8. 前記補償層の明度が前記電極パターンの固有の明度に対応したり、前記補償層の彩度が前記電極パターンの固有の彩度に対応することを特徴とする請求項６に記載の静電容量式タッチスクリーン。
9. 前記ベース部材はガラス基板またはフィルム基板であることを特徴とする請求項６に記載の静電容量式タッチスクリーン。
10. 前記導電性高分子は、ポリチオフェン系、ポリピロール系、ポリアニリン系、ポリアセチレン系、ポリフェニレン系のうち何れか一つであることを特徴とする請求項６に記載の静電容量式タッチスクリーン。
11. 前記電極パターン及び前記電極配線をカバーする保護層をさらに含む請求項６に記載の静電容量式タッチスクリーン

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