JP2014049111A - タッチパネル - Google Patents

Abstract

【課題】モアレ現象が生じることを防止することにより、視認性を改善することができるとともに、均一な電気伝導度及び視覚性を確保することができるタッチパネルを提供する。
【解決手段】本発明によるタッチパネルは、連続する長方形を含むパターンに形成された電極２００を含み、前記長方形のうち第１方向に沿って連続する第１長方形において、前記第１長方形間に第１共通辺及び第２共通辺が交互に形成され、前記長方形のうち第２方向に沿って連続する第２長方形において、前記第２長方形間に第３共通辺及び第４共通辺が交互に形成され、前記第１共通辺、前記第２共通辺、前記第３共通辺及び前記第４共通辺は、それぞれ互いに平行で、かつ同じ長さを有するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネルに関する。

デジタル技術を用いるコンピュータが発達するにつれて、コンピュータの補助装置もともに開発されており、パソコン、携帯用送信装置、その他の個人用の情報処理装置などは、キーボード、マウスなどの様々な入力装置（Ｉｎｐｕｔ Ｄｅｖｉｃｅ）を用いてテキスト及びグラフィック処理を行う。

しかし、情報化社会の急速な進行により、コンピュータの用途が益々拡大する傾向にあるため、現在入力装置の役割を担当しているキーボード及びマウスだけでは、効率的な製品の駆動が困難であるという問題点がある。従って、簡単で誤操作が少なく、誰でも簡単に情報を入力することができる機器の必要性が高まっている。

また、入力装置に関する技術は、一般的な機能を満たす水準を越えて、高信頼性、耐久性、革新性、設計及び加工に関する技術などが注目されており、このような目的を達成するために、テキスト、グラフィックなどの情報入力が可能な入力装置としてタッチパネル（Ｔｏｕｃｈ Ｐａｎｅｌ）が開発された。

このようなタッチパネルは、電子手帳、液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、Ｅｌ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの平板ディスプレイ装置及びＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などの画像表示装置の表示面に設けられ、ユーザが画像表示装置を見ながら所望の情報を選択するようにするために用いられる機器である。

タッチパネルの種類は、抵抗膜方式（Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｔｙｐｅ）、静電容量方式（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｔｙｐｅ）、電磁方式（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｙｐｅ）、表面弾性波方式（ＳＡＷ Ｔｙｐｅ；Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｔｙｐｅ）及び赤外線方式（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｔｙｐｅ）に区分される。このような多様な方式のタッチパネルは、信号増幅の問題、解像度の差、設計及び加工技術の難易度、光学的特性、電気的特性、機械的特性、耐環境特性、入力特性、耐久性及び経済性を考慮して電子製品に採用されるが、現在最も幅広い分野で用いられている方式は、抵抗膜方式タッチパネル及び静電容量方式タッチパネルである。

一方、タッチパネルは、特許文献１に開示されたように、金属を用いて電極を形成する研究が活発に進められている。このように、金属で電極を形成すると、電気伝導度に優れ、需給がスムーズになるという利点がある。しかし、金属で電極を形成する場合、ユーザに認識されることを防止するために、マイクロメータ（μｍ）単位のメッシュ（Ｍｅｓｈ）構造に形成しなければならない。しかし、タッチパネルの電極を規則的、かつ一定の間隔を有するメッシュ構造に形成すると、タッチパネルの電極パターンと画像表示装置（ＬＣＤなど）に備えられるカラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）のブラックマトリックス（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ）パターン間の周期特性が重複するため、モアレ（ｍｏｉｒｅ）現象が生じ、視認性が低下する問題点が存在する。

韓国公開特許第１０−２０１０−００９１４９７号公報

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、一定の規則性を有し、かつ何れの方向にも連続するラインが形成されないパターンに形成される電極を含むことで、モアレ現象が生じることを防止することができるタッチパネルを提供することにある。

本発明の実施例によるタッチパネルは、連続する長方形を含むパターンに形成された電極を含み、前記長方形のうち第１方向に沿って連続する第１長方形において、前記第１長方形間に第１共通辺及び第２共通辺が交互に形成され、前記長方形のうち第２方向に沿って連続する第２長方形において、前記第２長方形間に第３共通辺及び第４共通辺が交互に形成され、前記第１共通辺、前記第２共通辺、前記第３共通辺及び前記第４共通辺は、それぞれ互いに平行で、かつ同じ長さを有するものである。

本発明の実施例によるタッチパネルにおいて、前記第１共通辺及び前記第２共通辺は、互いに平行でないことが好ましい。

本発明の実施例によるタッチパネルにおいて、前記第３共通辺及び前記第４共通辺は、互いに平行でないことが好ましい。

本発明の実施例によるタッチパネルにおいて、前記第１共通辺及び前記第２共通辺は互いに平行でなく、前記第３共通辺及び前記第４共通辺は互いに平行でないことが好ましい。

本発明の実施例によるタッチパネルにおいて、前記第１長方形のうち隣り合う何れか二つの長方形が有する面積の和は、隣り合う他の二つの長方形が有する面積の和と同一であることが好ましい。

本発明の実施例によるタッチパネルにおいて、前記第２長方形のうち隣り合う何れか二つの長方形が有する面積の和は、隣り合う他の二つの長方形が有する面積の和と同一であることが好ましい。

本発明の実施例によるタッチパネルにおいて、前記第１長方形のうち隣り合う何れか二つの長方形が有する面積の和は、隣り合う他の二つの長方形が有する面積の和と同一であり、前記第２長方形のうち隣り合う何れか二つの長方形が有する面積の和は、隣り合う他の二つの長方形が有する面積の和と同一であることが好ましい。

本発明の実施例によるタッチパネルにおいて、前記電極が形成された透明基板をさらに含むことが好ましい。

本発明の実施例によるタッチパネルにおいて、前記電極は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）またはこれらの組み合わせで形成されることが好ましい。

本発明の実施例によるタッチパネルにおいて、前記電極は、銀塩乳剤層を露光／現像して形成される金属銀からなることが好ましい。

本発明によると、電極パターンは何れの方向にも連続するラインを有しないため、タッチパネルでモアレ現象が生じることを防止することができ、これにより、タッチパネルの視認性を改善することができる利点がある。

また、本発明によると、電極パターンの単位面積当りの開口率を一定に維持することができ、タッチパネルが均一な電気伝導度及び視覚性を確保することができる効果がある。

本発明の一実施例によるタッチパネルの平面図である。 図１に図示されたＡ領域を拡大した拡大図である。 図１に図示された電極パターンの他の例を図示した拡大図である。 図１の電極パターンにカラーフィルタのブラックマトリックスパターンが重なった状態を図示した平面図である。 図１の電極パターンにカラーフィルタのブラックマトリックスパターンが重なった状態を図示した平面図である。

本発明の目的、特定の利点及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及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、たとえ相違す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、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。

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、本発明の第１実施例によるタッチパネルの平面図であり、図２は、図１に図示されたＡ領域を拡大した拡大図であり、図３は、図１に図示された電極パターンの他の例を図示した拡大図である。

図１に図示されたように、本実施例は、連続する長方形を含むパターンに形成された電極２００を含む。

電極２００は、ユーザのタッチ時に信号を発生してコントローラでタッチ座標を認識できるようにする機能を果たすものであり、透明基板１００に形成させることができる。

ここで、電極２００は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）またはこれらの組み合わせで形成されることができる。この際、電極２００は、メッキ工程やスパッタ（Ｓｐｕｔｔｅｒ）を用いた蒸着工程により形成することができる。

また、電極２００は、上述した金属の他にも銀塩乳剤層を露光／現像して形成された金属銀からなることもできる。

一方、電極２００を形成するパターンは、連続する長方形を含む。長方形は、第１方向Ｄ１に沿って連続する第１長方形２１１、２１２、２１３、２１４、…を含み、このような第１長方形２１１、２１２、２１３、２１４、…が第２方向Ｄ２に沿って連続して形成されることで第２方向Ｄ２に沿って連続する第２長方形２２１、２２２、２２３、２２４、…が形成される。

第１長方形２１１、２１２、２１３、２１４、…は、図３に図示されたように、長方形間に共通辺が形成される。また、第１長方形２１１、２１２、２１３、２１４、…間に形成される共通辺は、第１共通辺２１０ａ及び第２共通辺２１０ｂに構成され、この際、第１共通辺２１０ａ及び第２共通辺２１０ｂは、交互に形成される。

第２長方形２２１、２２２、２２３、２２４、…も同様である。第２長方形２２１、２２２、２２３、２２４、…もまた長方形間に共通辺が形成され、共通辺は、第３共通辺２２０ａ及び第４共通辺２２０ｂに構成される。また第３共通辺２２０ａ及び第４共通辺２２０ｂは、交互に形成される。

一方、第２共通辺２１０ｂを介して形成される第１共通辺２１０ａは、同じ長さを有し、かつ互いに平行である。第１共通辺２１０ａを介して形成される第２共通辺２１０ｂも同じ長さを有し、かつ互いに平行である。また、第１共通辺２１０ａ及び第２共通辺２１０ｂの長さは、同一または異なってもよい。

但し、第１共通辺２１０ａ及び第２共通辺２１０ｂは、互いに平行でなくてもよい。第１共通辺２１０ａ及び第２共通辺２１０ｂが互いに平行であると、第２長方形２２１、２２２、２２３、２２４、…において、長方形の辺の間が一直線に連結させることができる。

この場合、電極２００のパターンは、何れか一方向に沿って一直線に連続するラインが形成させることができる。このような電極２００のパターンは、カラーフィルタのブラックマトリックス１０のパターンと重なり、モアレ現象が生じ得る。従って、第１共通辺２１０ａ及び第２共通辺２１０ｂは、互いに平行でないことが好ましい。

第４共通辺２２０ｂを介して形成される第３共通辺２２０ａも同じ長さを有し、かつ互いに平行である。また、第３共通辺２２０ａを介して形成される第４共通辺２２０ｂも同じ長さを有し、かつ互いに平行である。また、第３共通辺２２０ａ及び第４共通辺２２０ｂの長さは、同一または異なってもよい。

但し、第１共通辺２１０ａ及び第２共通辺２１０ｂが互いに平行でない理由と同じ理由で、第３共通辺２２０ａ及び第４共通辺２２０ｂは、互いに平行でないことが好ましい。

即ち、第３共通辺２２０ａ及び第４共通辺２２０ｂが互いに平行であると、第１長方形２１１、２１２、２１３、２１４、…において、長方形の辺の間が一直線に連結させることができる。この場合、電極２００のパターンは、何れか一方向に沿って一直線に連続するラインを形成させることができる。このような電極２００のパターンは、カラーフィルタのブラックマトリックス１０のパターンと重なり、モアレ現象が生じ得る。従って、第３共通辺２２０ａ及び第４共通辺２２０ｂは、互いに平行でないことが好ましい。

このように形成される電極２００のパターンにおいて、何れか一つの第１長方形２１２を介して第２方向Ｄ２に沿って両側に位置する他の二つの第１長方形２１１、２１３の形状が互いに一致する。

また、何れか一つの第２長方形２２２を介して、第１方向Ｄ１に沿って両側に位置する他の二つの第２長方形２２１、２２３の形状が互いに一致する。

また、第１長方形２１１、２１２、２１３、２１４、…に含まれる長方形のうち隣り合う何れか二つの長方形が有する面積の和は、他の二つの長方形が有する面積の和と同一である。

また、第２長方形２２１、２２２、２２３、２２４、…に含まれる長方形のうち隣り合う何れか二つの長方形が有する面積の和は、他の二つの長方形が有する面積の和と同一である。

従って、本実施例によると、電極２００のパターンは、単位面積当りの開口率を一定に維持することができ、これにより、本実施例によるタッチパネルは、均一な電気伝導度及び視覚性を確保することができる。

一方、図２では、第１長方形２１１、２１２、２１３、２１４、…の長さ方向である第１方向Ｄ１と、第２長方形２２１、２２２、２２３、２２４、…の長さ方向である第２方向Ｄ２とがほぼ直角に交差している。しかし、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２が必ずしも直角に交差する必要はない。

図３は、図１及び図２に図示された電極２００のパターンの他の例を図示したものであって、図３に図示された電極２００のパターンは、第１共通辺２１０ａ、第２共通辺２１０ｂ、第３共通辺２２０ａ及び第４共通辺２２０ｂの長さ及び長さ方向が異なることで、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とが互いに直角に交差しない例を示している。

本実施例による電極２００のパターンが上述の長方形を含むことで共通辺が連結されたラインは、長さ方向に沿ってジグザグ（ｚｉｇｚａｇ）状に連続し、これにより、電極２００のパターンは、何れの方向にも連続する一直線のラインが形成されない。

一方、画像表示装置（ＬＣＤなど）に備えられたカラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）のブラックマトリックス（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ）１０のパターンは、周期的な格子構造を有し、かつ横方向と縦方向に連続する一直線のラインを有することが一般的である。従って、電極２００のパターンとブラックマトリックス１０のパターンは、互いに周期特性が重ならず、これにより、本実施例によるタッチパネルは、モアレ現象が生じることを防止することができる。

さらに具体的に、図４及び図５を参照して、モアレ現象が生じないことについて説明すると、次のとおりである。

図４及び図５は、図１の電極パターンに、カラーフィルタのブラックマトリックスパターンが重なった状態を図示した平面図である。

図４に図示されたように、電極２００のパターンは、何れかの方向にも連続する一直線のラインを有しない。一方、画像表示装置（ＬＣＤなど）に備えられたカラーフィルタのブラックマトリックス１０のパターンは、周期的な格子構造を有し、かつ横方向及び縦方向に連続するラインを有する。

従って、電極２００のパターンとブラックマトリックス１０のパターンが重なるように配置されても、干渉現象が生じることを最小化することができ、これにより、モアレ現象を防止することができる。

また、図５に図示されたように、電極２００のパターンとブラックマトリックス１０のパターンとを重ねた状態で、一定の角度で回転してもまた干渉現象が生じることを最小化することができ、これにより、モアレ現象を防止することができる。

一方、電極２００は、透明基板１００に形成させることができ、ここで、透明基板１００は、電極２００を支持する支持力と画像表示装置で提供される画像をユーザが認識するための透明性を備えなければならない。前記支持力及び透明性を考慮すると、透明基板１００は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、トリアセチルセルロース（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）フィルム、ポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）フィルム、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）フィルム、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ；ＰＳ）、二軸延伸ポリスチレン（Ｋ樹脂含有ｂｉａｘｉａｌｌｙ ｏｒｉｅｎｔｅｄ ＰＳ；ＢＯＰＳ）、ガラスまたは強化ガラスなどで形成することができ、必ずしもこれに限定されるものではない。

さらに、透明基板１００を活性化させるために、高周波処理またはプライマー（Ｐｒｉｍｅｒ）処理を施すことが好ましい。このように、透明基板１００を活性化させることで、透明基板１００と電極２００との間の接着力を向上させることができる。

また、透明基板１００は、タッチパネルの最外側に備えられたウィンドウ（Ｗｉｎｄｏｗ）であることが好ましい。透明基板１００がウィンドウである場合、ウィンドウに直接電極２００が形成されるため、別の透明基板１００に電極２００を形成した後、ウィンドウに付着する工程を省略することで、製造工程を単純化することができ、タッチパネルの全体の厚さを減少させることができる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。

本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。

本発明は、モアレ現象が生じることを防止することにより、視認性を改善することができるとともに、均一な電気伝導度及び視覚性を確保することができるタッチパネルに適用可能である。

１０ ブラックマトリックス
１００ 透明基板
２００ 電極
２１０ａ 第１共通辺
２１０ｂ 第２共通辺
２１１、２１２、２１３、２１４ 第１長方形
２２０ａ 第３共通辺
２２０ｂ 第４共通辺
２２１、２２２、２２３、２２４ 第２長方形

Claims (10)

1. 連続する長方形を含むパターンに形成された電極を含み、
   前記長方形のうち第１方向に沿って連続する第１長方形において、前記第１長方形間に第１共通辺及び第２共通辺が交互に形成され、
   前記長方形のうち第２方向に沿って連続する第２長方形において、前記第２長方形間に第３共通辺及び第４共通辺が交互に形成され、
   前記第１共通辺、前記第２共通辺、前記第３共通辺及び前記第４共通辺は、それぞれ互いに平行で、かつ同じ長さを有するタッチパネル。
2. 前記第１共通辺及び前記第２共通辺は、互いに平行でない請求項１に記載のタッチパネル。
3. 前記第３共通辺及び前記第４共通辺は、互いに平行でない請求項１に記載のタッチパネル。
4. 前記第１共通辺及び前記第２共通辺は互いに平行でなく、
   前記第３共通辺及び前記第４共通辺は互いに平行でない請求項１に記載のタッチパネル。
5. 前記第１長方形のうち隣り合う何れか二つの長方形が有する面積の和は、隣り合う他の二つの長方形が有する面積の和と同一である請求項１に記載のタッチパネル。
6. 前記第２長方形のうち隣り合う何れか二つの長方形が有する面積の和は、隣り合う他の二つの長方形が有する面積の和と同一である請求項１に記載のタッチパネル。
7. 前記第１長方形のうち隣り合う何れか二つの長方形が有する面積の和は、隣り合う他の二つの長方形が有する面積の和と同一であり、
   前記第２長方形のうち隣り合う何れか二つの長方形が有する面積の和は、隣り合う他の二つの長方形が有する面積の和と同一である請求項１に記載のタッチパネル。
8. 前記電極が形成された透明基板をさらに含む請求項１に記載のタッチパネル。
9. 前記電極は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）またはこれらの組み合わせで形成される請求項１に記載のタッチパネル。
10. 前記電極は、銀塩乳剤層を露光／現像して形成される金属銀からなる請求項１に記載のタッチパネル。

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