JP2014056557A - タッチパネル - Google Patents
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Abstract
【課題】電極自体の透明性を確保し、電極での鏡面現象が発生しないようにして、視認性が向上されたタッチパネルを提供する。
【解決手段】タッチパネルは、透明基板100と、透明基板100に形成され、5〜50%の光透過率を有する電極110とを含むものである。前記電極は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、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せで形成されることが好ましい。
【選択図】図1
【解決手段】タッチパネルは、透明基板100と、透明基板100に形成され、5〜50%の光透過率を有する電極110とを含むものである。前記電極は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、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せで形成されることが好ましい。
【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)を利用し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。
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利用される機器である。
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、現在もっと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。
このようなタッチパネルは、通常、電極をITO(Indium Tin Oxide;インジウム−スズ酸化物)で形成する。しかし、ITOの場合、優れた電気伝導度を有するが、その原料であるインジウム(Indium)は希土類金属で高価であり、今後10年以内に枯渇が予想されているため、需給が円滑ではないという短所がある。
このような理由から、最近、特許文献1に開示されているように、金属を用いて電極を形成しようとする研究が活発に行われている。金属で電極を形成すると、ITOに比べ遥かに優れた電気伝導度を有し、需給が円滑であるという長所がある。
しかし、タッチパネルの電極を金属で形成する場合、電極の不透明性及び電極での鏡面現象によりタッチパネルの視認性が悪くなるという問題点がある。このような問題点を補完するために、金属電極の線幅を微細化するとともに金属電極を黒化処理していたが、この場合、製造工程が複雑となり、視認性の改善効果も大きくないという問題がある。
本発明は、上述の従来技術の問題点を解決するためのものであって、本発明の一側面は、タッチパネルの電極を金属で形成するにあたり、電極自体の透明性を確保し、電極での鏡面現象が発生しないようにして、視認性が向上されたタッチパネルを提供することをその目的とする。
本発明の第1実施例によるタッチパネルは、透明基板と、前記透明基板に形成され、5〜50%の光透過率を有する電極と、を含む。
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)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、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、メッシュパターンに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、前記電極の厚さは、5〜50nm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、前記電極の線幅は、1〜10μmであることが好ましい。
本発明の第2実施例によるタッチパネルは、透明基板と、前記透明基板の一面に形成される第1電極と、前記透明基板の一面に形成される絶縁層と、前記絶縁層の一面に形成される第2電極と、を含み、前記第1電極と前記第2電極のうち何れか一つの電極は5〜50%の光透過率を有するものである。
本発明の第2実施例によるタッチパネルにおいて、前記何れか一つの電極は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、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せで形成されることが好ましい。
本発明の第2実施例によるタッチパネルにおいて、前記何れか一つの電極は、メッシュパターンに形成されることが好ましい。
本発明の第2実施例によるタッチパネルにおいて、前記何れか一つの電極の厚さは、5〜50nmであることが好ましい。
本発明の第2実施例によるタッチパネルにおいて、前記何れか一つの電極の線幅は、1〜10μmであることが好ましい。
本発明の第3実施例によるタッチパネルは、透明基板と、前記透明基板の一面に形成される第1電極と、前記透明基板の他面に形成される第2電極と、を含み、前記第1電極と前記第2電極のうち何れか一つの電極は5〜50%の光透過率を有するものである。
本発明の第3実施例によるタッチパネルにおいて、前記何れか一つの電極は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、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せで形成されることが好ましい。
本発明の第3実施例によるタッチパネルにおいて、前記何れか一つの電極は、メッシュパターンに形成されることが好ましい。
本発明の第3実施例によるタッチパネルにおいて、前記何れか一つの電極の厚さは、5〜50nmであることが好ましい。
本発明の第3実施例によるタッチパネルにおいて、前記何れか一つの電極の線幅は、1〜10μmであることが好ましい。
本発明によると、金属からなる電極が薄膜に形成され、高い光透過率を有することにより、外部から電極が視認されない。従って、タッチパネルの視認性を大きく向上させることができる。
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、「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断面図であり、図2は、図1に図示された電極の拡大斜視図であり、図3から図5は、図1に図示された電極の光透過率毎の実験写真である。
図1及び図2に図示されたように、本発明の第1実施例によるタッチパネルは、透明基板100及び電極110を含み、この際、電極110は5〜50%の光透過率を有することを特徴とする。
透明基板100は、後述する電極110が形成される領域を提供する役割を遂行する。透明基板100は、電極110を支持することができる支持力と、画像表示装置から提供される画像をユーザが認識できるようにする透明性を備えなければならない。
上述の支持力及び透明性を考慮して、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)、ポリエーテルスルフォン(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るが、必ずしもこれに限定されるものではない。
透明基板100は、高周波処理またはプライマー(primer)処理することにより活性化させることが好ましい。透明基板100がこのように処理されることにより、透明基板100と電極110との接着力をより向上させることができる。
一方、透明基板100は、タッチパネルの最外側に備えられるウィンドウ(Window)であることができる。透明基板100がウィンドウである場合、後述する電極110がウィンドウに直接形成されるため、タッチパネルの製造工程において別の透明基板100に電極110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ができ、タッチパネルの全体的な厚さを減少させることができる。
電極110は、ユーザがタッチする際に信号を発生させて、コントローラ(不図示)でタッチ座標を認識できるようにする役割を遂行する。電極110で発生する信号は、配線を介してコントローラ(不図示)に伝達される。
電極110は、電気伝導性を考慮して、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、銀(Ag)、チタン(Ti)、パラジウム(Pd)、クロム(Cr)のうち何れか一つまたはこれらの組み合せからなる金属で形成されることができる。また、電極110は、透明基板100に上記の金属が蒸着またはメッキされることにより形成されることができる。
このような金属は、ITO(Indium Tin Oxide;インジウム−スズ酸化物)などの金属酸化物に比べ、優れた電気伝導性を有する。しかし、金属は、金属の内部に存在する自由電子により可視光線が散乱されるため不透明な特性を有する。従って、金属からなる電極110は、タッチパネルの視認性を考慮して、微細な線幅を有するように形成されることが一般的である。しかし、金属からなる電極110の線幅を減らすだけでは、タッチパネルの視認性を向上させるには限界がある。
本実施例によると、金属からなる電極110の不透明性によるタッチパネルの視認性不良の問題を解決するための手段が提示される。
具体的には、本実施例に含まれる電極110は、上記の金属からなっており、金属からなる電極110の光透過率が5〜50%であることができる。また、電極110が薄膜に形成されることにより、上記の範囲の光透過率を有することができる。金属からなる電極110が薄膜に形成されると、電極110の内部の自由電子が減少するため、光散乱や光反射が減少して光透過率が高くなる。従って、電極110が上記の範囲の光透過率を有することにより、電極110の不透明性や電極110表面での鏡面現象の問題を十分解消することができる。また、タッチパネルの視認性を向上させることができる。
具体的には、電極110は、図2に図示されたように、厚さtが5〜50nmである薄膜に形成させることができる。
電極110が上記の範囲内の厚さtに形成される場合に、その電極110の光透過率を測定した実験例を、下記の実験データ及び図3から図5を参照して説明すると、次のとおりである。
<Cu膜の厚さによる光透過率を測定した実験データ>
本実験例は、電極110が銅(Cu)からなる場合であり、10cmの幅を有するメッシュパターン(2本の金属線で形成されたパターン)に形成された電極110の光透過率、面抵抗及び端子抵抗を測定したものである(表1参照)。
本実験例は、電極110が銅(Cu)からなる場合であり、10cmの幅を有するメッシュパターン(2本の金属線で形成されたパターン)に形成された電極110の光透過率、面抵抗及び端子抵抗を測定したものである(表1参照)。
また、図3から図5は、透明基板100の一面に互いに異なる厚さtの電極110を形成し、透明基板100の他面にインクを用いて文字を入れた状態で、電極110の光透過率による文字部位の視認有無を確認した実験写真である。
上実験データから分かるように、電極110の厚さtが50nm以下に形成される場合、約5%以上の光透過率を有する。
電極110の光透過率が5%未満である場合には、図3に図示されたように、透明基板100の他面の文字が見えない。
電極110の厚さtが約50nmに形成され、電極110が約5%の光透過率を有する場合には、図4に図示されたように、透明基板100の他面の文字(H)が見える。また、電極110の厚さtが50nm厚さより薄いほど、光透過率が益々大きくなり、図5に図示されたように、透明基板100の他面の文字(H)がさらにはっきり見える。
このように、電極110の厚さtが薄くなるほど光透過率が大きくなり、電極110自体がより視認されない。しかし、電極110の厚さtが薄くなるほど、抵抗が大きくなるという問題がある。従って、電極110の厚さは、なるべく5nm以上に形成されることが好ましい。電極110が5nm程度の厚さtに形成される場合では、電極110の抵抗がやや大きくなっても、電極110としての機能を遂行するために要される電気伝導性を有する。金属からなる電極110が5nm程度の厚さtに形成される場合、それ以上の厚さに形成される場合に比べ、最も大きい光透過率を有することになり、上記の実験データには示されていないが、また電極110を形成する金属の種類によって多少の差異はあるが、電極110は、約50%以上の光透過率を有することが確認された。
一方、本実施例による電極110は、電極110の線幅wが一定の範囲を外れて大きくなると、電極110の光透過率に関らず、外部から電極110が視認される恐れがある。また、金属からなる電極110の抵抗は、電極110の厚さだけでなく、電極110の線幅wとも連関を有する。従って、電極110は、外部から視認されないように、また必要な電気伝導性を有するように、好ましい線幅wに形成する必要がある。従って、電極は、1〜10μmの線幅wを有するように形成することができる。
上述の電極110は、駆動電極と検知電極とに区分することができる。また、このような駆動電極及び検知電極は、透明基板100の一面の活性領域に共に形成することができる。
以下、本発明の第2実施例によるタッチパネルについて、添付図面を参照して説明する。ここで、第1実施例で説明された内容と重複される内容は省略する。
図6は、本発明の第2実施例によるタッチパネルの断面図である。
図6に図示されたように、本実施例によるタッチパネルは、透明基板100と、前記透明基板100の一面に形成される第1電極111と、前記透明基板100の一面に形成される絶縁層200と、前記絶縁層200の一面に形成される第2電極112と、を含み、前記第1電極111及び前記第2電極112のうち何れか一つの電極110は5〜50%の光透過率を有することを特徴とする。
本実施例は、透明基板100の一面に駆動電極及び検知電極が共に形成されるのではなく、透明基板100の一面に駆動電極と検知電極のうち何れか一つの電極が、そして透明基板100に積層される後述する絶縁層200に他の一つの電極が形成されるという点で、第1実施例と異なる。従って、このような差異についてのみ詳細に説明する。
透明基板100は、電極110を支持することができる支持力及び透明性を備えた材質からなることができる。また、透明基板100は、タッチパネルの最外層に備えられるウィンドウであることができる。
本実施例によると、透明基板100の一面に第1電極111が形成される。第1電極111は、駆動電極または検知電極のうち、例えば、検知電極として機能するように制御することができる。
絶縁層200は、透明基板100の一面に第1電極111を覆うように積層形成される。絶縁層200は、第1電極111と第2電極112を電気的に絶縁する機能をする。ここで、絶縁層200は、エポキシ(Epoxy)またはアクリル(Acrylic)系の樹脂、SiOx薄膜、またはSiNx薄膜などからなることができる。また、絶縁層200は、プリンティング(Printing)、CVD(Chemical Vaper Deposition)またはスパッタリング(Sputtering)などの方法で形成することができる。
第2電極112は、絶縁層200の一面に形成される。例えば、第1電極111が検知電極である場合、第2電極112は、駆動電極として機能するように制御されることができる。
第1電極111と第2電極112は、そのうち何れか一つまたは両方が、第1実施例の電極110と同様に、金属からなることができる。また、メッシュパターンに形成することができる。第1電極111及び第2電極112のうち金属からなる電極は、第1実施例の電極110と同様に、5〜50%の光透過率を有し、このような光透過率を有するように薄膜に形成することができる。具体的には、第1電極111及び第2電極112のうち金属からなる電極は、5〜50nmの厚さに形成することができる。また、1〜10μmの線幅を有するように形成することができる。
以下、本発明の第3実施例によるタッチパネルについて添付図面を参照して説明する。本実施例についての説明でも、第1及び第2実施例で説明された内容と重複される内容は省略される。
図7は、本発明の第3実施例によるタッチパネルの断面図である。
図7に図示されたように、本実施例によるタッチパネルは、透明基板100と、前記透明基板100の一面に形成される第1電極111と、前記透明基板100の他面に形成される第2電極112と、を含み、前記第1電極111と前記第2電極112のうち何れか一つの電極110は5〜50%の光透過率を有することを特徴とする。
本実施例に含まれる透明基板100は、ウィンドウ300に形成された接着層310に別に付着される透明基板100であることができる。ここで、接着層310は、例えば、光学透明接着剤(Optical Clear Adhesive;OCA)であることが好ましい。
また、第1電極111は、透明基板100の一面に、第2電極112は透明基板100の他面に形成される。
第1電極111と第2電極112は、そのうち何れか一つまたは両方が、第1実施例の電極110と同様に、金属からなることができる。また、メッシュパターンに形成することができる。第1電極111及び第2電極112のうち金属からなる電極は、第1実施例の電極110と同様に、5〜50%の光透過率を有し、このような光透過率を有するように薄膜に形成することができる。具体的には、第1電極111及び第2電極112のうち金属からなる電極は、5〜50nmの厚さに形成することができる。また、1〜10μmの線幅を有するように形成することができる。
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、電極自体の透明性を確保し、電極での鏡面現象が発生しないようにして、視認性が向上されたタッチパネルに適用可能である。
100 透明基板
110 電極
111 第1電極
112 第2電極
200 絶縁層
300 ウィンドウ
310 接着層
110 電極
111 第1電極
112 第2電極
200 絶縁層
300 ウィンドウ
310 接着層
Claims (15)
- 透明基板と、
前記透明基板に形成され、5〜50%の光透過率を有する電極と、を含むタッチパネル。 - 前記電極は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、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せで形成される請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記電極は、メッシュパターンに形成される請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記電極の厚さは、5〜50nmである請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記電極の線幅は、1〜10μmである請求項1に記載のタッチパネル。
- 透明基板と、
前記透明基板の一面に形成される第1電極と、
前記透明基板の一面に形成される絶縁層と、
前記絶縁層の一面に形成される第2電極と、を含み、
前記第1電極と前記第2電極のうち何れか一つの電極は5〜50%の光透過率を有するタッチパネル。 - 前記何れか一つの電極は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、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せで形成される請求項6に記載のタッチパネル。
- 前記何れか一つの電極は、メッシュパターンに形成される請求項6に記載のタッチパネル。
- 前記何れか一つの電極の厚さは、5〜50nmである請求項6に記載のタッチパネル。
- 前記何れか一つの電極の線幅は、1〜10μmである請求項6に記載のタッチパネル。
- 透明基板と、
前記透明基板の一面に形成される第1電極と、
前記透明基板の他面に形成される第2電極と、を含み、
前記第1電極と前記第2電極のうち何れか一つの電極は5〜50%の光透過率を有するタッチパネル。 - 前記何れか一つの電極は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、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せで形成される請求項11に記載のタッチパネル。
- 前記何れか一つの電極は、メッシュパターンに形成される請求項11に記載のタッチパネル。
- 前記何れか一つの電極の厚さは、5〜50nmである請求項11に記載のタッチパネル。
- 前記何れか一つの電極の線幅は、1〜10μmである請求項11に記載のタッチパネル。
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