JP2014219986A - タッチセンサおよびそれを含む電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】作動信頼性を確保するとともに、電極パターンの視認性を低減することができるタッチセンサおよびそれを含む電子機器を提供する。
【解決手段】本発明のタッチセンサは、透明基板１０と、透明基板１０の一面に形成された複数個の第１電極パターン２１と、第１電極パターン２１と交差して形成され、第１電極パターン２１と離隔するように形成された第２電極パターン２２と、第１電極パターン２１および第２電極パターン２２の電気的連結のために、第１電極パターン２１および第２電極パターン２２の一端または両端に形成された配線部２０−１と、を含み、第１電極パターン２１および第２電極パターン２２は、配線部２０−１と通電するように連結された金属細線からなり、第１電極パターン２１における単位面積当たり金属細線が占める面積と、第２電極パターン２２における単位面積当たり金属細線が占める面積が互いに異なるように形成されているものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチセンサおよびそれを含む電子機器に関する。

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）を用いてテキストおよ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およびマウスだけでは、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超えて、高信頼性、耐久性、革新性、設計およ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、タッチセンサ（ｔｏｕｃｈ ｓｅｎｓｏｒ）が開発された。

かかるタッチセンサは、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および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。

なお、タッチセンサの種類は、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）および赤外線方式（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｔｙｐｅ）に区分される。

このような様々な方式のタッチセンサは、信号増幅の問題、解像度の差、設計およ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、耐久性およ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、抵抗膜方式タッチセンサおよび静電容量方式タッチセンサである。

一方、タッチセンサに対して、特許文献１のように、金属を用いて電極パターンを形成しようとする研究が活発に行われている。このように、金属で電極パターンを形成すると、電気伝導度に優れ、需給がスムーズになる利点がある。ただし、金属で電極パターンを形成する場合、ユーザが電極パターンを視認しうるという問題があった。特に、電極パターンを形成する過程で個別の電極パターンとの電気ショートを防止するために電極パターン間の断線部を形成して絶縁させるにあたり、かかる断線部の形状が他の電極パターンと区別されることで、ユーザが電極パターンを認識することがより増加するという問題があった。

特開２０１１−１７５９６７号公報

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り、本発明の一実施例によれば、タッチセンサの電極パターンをなす第１電極パターンと第２電極パターンを同一の幅に形成するが、いずれか一つの電極パターンのメッシュパターンの大きさをより大きくすることで、センシング電極と駆動電極に形成される電極パターンの相互静電容量の制御を容易にすることを目的とする。

また、本発明は、いずれか一つの電極パターンのメッシュパターンの大きさを相対的に大きくすることに伴う電極パターンの視認問題を解決するために、電極パターンをなすメッシュパターンの内部にダミーパターンをさらに形成することで電極パターンの視認性を低減することを目的とする。

本発明の一実施例によるタッチセンサは、透明基板と、前記透明基板の一面に形成された複数個の第１電極パターンと、前記第１電極パターンと交差して形成され、前記第１電極パターンと離隔するように形成された第２電極パターンと、前記第１電極パターンおよび前記第２電極パターンの電気的連結のために、前記第１電極パターンおよび前記第２電極パターンの一端または両端に形成された配線部と、を含み、前記第１電極パターンおよび前記第２電極パターンは、前記配線部と通電するように連結された金属細線からなり、前記第１電極パターンにおける単位面積当たり金属細線が占める面積と、前記第２電極パターンにおける単位面積当たり金属細線が占める面積が互いに異なるように形成されていることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンはセンシング電極であり、前記第２電極パターンは駆動電極に形成されることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンおよび前記第２電極パターンの単方向の幅が互いに対応するように形成されていることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第２電極パターンは、前記透明基板の他面に形成されていることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第２電極パターンは、前記第１電極パターンと対向する方向に離隔した別の透明基板上に形成されていることができる。
本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記透明基板上に対応するように形成され、一面において前記第１電極パターンと前記第２電極パターンとの間に形成された絶縁樹脂をさらに含むことができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンと前記第２電極パターンの積層方向に対応する領域に該当する面積内で、前記第１電極パターン上の金属細線が占める面積と前記第２電極パターン上の金属細線が占める面積が互いに異なるように形成されていることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンにおける単位面積当たり金属細線が占める面積が、前記第２電極パターンにおける単位面積当たり金属細線が占める面積より小さく形成されていることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記金属細線が単位面積当たり占める面積は、前記金属細線の線幅、ピッチ、金属細線のパターンのいずれか一つまたはその組み合わせにより調節されることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンの内部に形成され、前記第１電極パターンと絶縁されるように形成されたダミー電極をさらに含むことができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンの単位面積当たりの開口率と前記第２電極パターンの単位面積当たりの開口率との差が１％以下になるように前記第１電極パターンの内部にダミー電極が形成されていることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンの内部に形成されたダミー電極は、前記第２電極パターンと対応するパターンに形成されていることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンの内部に形成された少なくとも一つ以上の第１単位パターンと、前記第２電極パターンの内部に形成された少なくとも一つ以上の第２単位パターンと、をさらに含むことができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンと前記第２電極パターンの対応する一方向の単位長さ当たり形成された前記第１単位パターンの個数が前記第２単位パターンの個数より少なく形成されることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンと前記第２電極パターンの対応する一方向の単位長さ当たり形成された前記第２単位パターンの個数は、前記第１単位パターンの個数の整数倍であることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンと前記第２電極パターンの対応する一方向に交差する他方向への単位長さ当たり形成された前記第１単位パターンの個数が前記第２単位パターンの個数より少なく形成されることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンと前記第２電極パターンの対応する一方向に交差する他方向への単位長さ当たり形成された前記第２単位パターンの個数は、前記第１単位パターンの個数の整数倍であることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１単位パターンおよび前記第２単位パターンは、閉ループの金属細線からなることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、少なくとも一つ以上の閉ループの第１単位パターンが前記第１電極パターンの内部に形成されており、前記ダミー電極は、前記閉ループの内部に形成されていることができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサにおいて、前記第１電極パターンの内部に形成された、相互静電容量を調節するための少なくても一つ以上の切断部をさらに含むことができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサは、前記センシング電極上のユーザによってタッチが入力される最外側に形成されたウィンドウ基板と、前記駆動電極の下部に配置されるように形成されたディスプレイ部と、をさらに含むことができる。

本発明によれば、センシング電極として機能する第１電極パターンの幅をより拡大することで第１電極パターンを形成する工程中に発生しうるメッシュパターンの断線不良を軽減してタッチセンサの作動信頼性を確保することができる。

また、第１電極パターンと第２電極パターンをなす金属細線の密度差を有することで同一の幅方向の長さによる視認性低減を具現するとともに、相互静電容量の調節をより信頼性をもって維持することができる。

また、電極パターンの内部に切断部を形成して、電極パターンの内部での静電容量をより効果的に調節することができる。

また、センシング電極を相対的に広い幅に形成するとともに、駆動電極のメッシュパターンの単位パターンのピッチより大きいピッチの単位パターンを形成することで、駆動電極とセンシング電極との相互静電容量を適宜制御することができる。

また、第１電極パターンと第２電極パターンが形成される各パターン間の絶縁された非活性領域を除去することで、ユーザがタッチする際のタッチ面積を増加させるとともに、電極パターンの視認性を低減することができる。

また、第１電極パターンを形成する第１単位パターンのピッチを第２電極パターンを形成する第２単位パターンのピッチより大きくすることで発生しうるパターンのバラツキによる電極パターンの視認を低減するために、第１単位パターンの内部にダミー電極を形成して、最終的にダミー電極が含まれた第１単位パターンと第２単位パターンを同様に具現することで、均一なメッシュパターンを具現することができる。

本発明の一実施例によるタッチセンサの断面図である。 本発明の一実施例による第１電極パターンの平面図である。 本発明の一実施例による第２電極パターンの平面図である。 本発明の一実施例によるダミー電極が含まれた電極パターンの平面図である。 本発明の一実施例による第１単位パターンを含む第１電極パターンの平面図である。 本発明の一実施例による第２単位パターンを含む第２電極パターンの平面図である。 本発明の一実施例によるダミー電極が含まれた第１電極パターンと第２電極パターンの視認される平面図である。 本発明の一実施例による第１電極パターンと第２電極パターンが対向する領域を示す平面図である。 本発明の他の実施例によるタッチセンサの断面図である。 本発明の一実施例による金属細線の分布形態の一実施例を示す図である。

本発明の目的、特定の長所および新規の特徴は、添付図面に係る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、「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、本発明の一実施例によるタッチセンサの断面図であり、図２は、本発明の一実施例による第１電極パターン２１の平面図であり、図３は、本発明の一実施例による第２電極パターンの平面図である。

本発明の一実施例によるタッチセンサは、透明基板１０と、前記透明基板１０の一面に形成された複数個の第１電極パターン２１と、前記第１電極パターン２１と交差して形成され、前記第１電極パターン２１上に離隔するように形成された第２電極パターン２２と、前記第１電極パターン２１および前記第２電極パターン２２の電気的連結のために、前記第１電極パターンおよび前記第２電極パターンの一端または両端に形成された配線部２０−１と、を含み、前記第１電極パターン２１および前記第２電極パターン２２は、前記配線部２０−１と通電するように連結された金属細線２０−２からなり、前記第１電極パターンにおける単位面積当たり金属細線２０−２が占める面積と、前記第２電極パターンにおける単位面積当たり金属細線２０−２が占める面積が互いに異なるように形成されることができる。

タッチセンサの透明基板１０は、所定強度以上の材質として、透明でディスプレイ部５０の映像が出力されることができるものであれば特に限定されないが、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好ましい。また、透明基板１０の一面には電極パターン２０が形成されることがあるため、透明基板１０と電極パターン２０との接着力を向上させるために、透明基板１０の一面に高周波処理またはプライマー（ｐｒｉｍｅｒ）処理などを施して表面処理層を形成してもよい。

第１電極パターン２１は、透明基板１０の一面に、一方向に形成され、第２電極パターン２２は、透明基板１０の他面に、第１電極パターン２１に対応するように形成されるにあたり、第１電極パターン２１に対して垂直の一方向に形成されることができ、このような交差角度は特に限定されるものではなく、二つの方向の電極パターン２０が交差して２次元平面上の座標を計算できる程度であれば、交差角度は、いくらでも設計変更可能な事項である。

第１電極パターン２１と第２電極パターン２２は、それぞれがセンシング電極と駆動電極として機能することができ、本発明では、第１電極パターン２１をセンシング電極とし、第２電極パターン２２を駆動電極として説明する。ただし、第１電極パターン２１および第２電極パターン２２の機能によるセンシング電極および駆動電極の区別はこれに限定されるものではなく、そのような機能によって各電極パターン２０の構造が限定されない。

タッチセンサは、通常、駆動電極に信号を与え、センシング電極を介して信号を受信する構造に形成される。すなわち、タッチセンサに対して指などでタッチが行われると、センシング電極に伝達される信号に変化が生じ、タッチセンサは、その変化を検知することでタッチされたか否かを認識することができる。特に、ディスプレイ部５０上に結合される第２電極パターン２２の駆動電極は、ディスプレイ部５０から発生するノイズを遮蔽できるように、第２電極パターン２２が形成される間隔を最小化するために、幅の広いバー（ｂａｒ）タイプに形成されることができる。すなわち、後述するように、複数個が平行に形成される第２電極パターン２２間の非活性領域を除去するように形成されることで、駆動電極の信号伝逹の向上だけでなく、ディスプレイ部５０からのノイズ遮蔽を同時に行うことができる利点がある。ここでは、便宜上、第１電極パターン２１をセンシング電極とし、第２電極パターン２２を駆動電極として説明するが、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２は、それぞれセンシング電極および駆動電極のいずれか一つを互いに置換して適用できることは当業者にとって自明な事項である。

配線部２０−１には、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２の電気的信号の伝達を受ける第１電極配線２１−１と第２電極配線２２−１がそれぞれ形成されることができる。配線部２０−１は、電極パターンと一体に形成して製造工程を簡素化することができ、電気伝導度に優れた銀ペースト（Ａｇ ｐａｓｔｅ）または有機銀からなる物質を用いることができるが、これに限定されるものではない。また、配線部２０−１は、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２の両端に一体に電気的に連結されて形成されてもよい。

第１電極パターン２１および第２電極パターン２２は、図２および図３に示すように、少なくとも一つ以上の単位パターン２１ａ、２２ａが連続して配列されて形成されるメッシュパターンからなることができる。第１電極パターン２１および第２電極パターン２２は、少なくとも二つ以上の各パターンが平行に配置されて絶縁されるように、各電極パターン２０の境界部上に断線部３１を有することで、視認性を低減するとともに絶縁部を形成することができる。また、かかる断線部３１は、境界部上にそれぞれ異なる不規則な線形になるように配置することで、電極パターン２０の視認性低減の効果を効果的に奏することができる利点がある。断線部３１は、離隔間隔を３０μｍ以下に形成することができ、かかる間隔の調節により、電極パターン２０間の絶縁の信頼性および電極パターン２０の視認性を低減することができる。

ここで、単位パターンは、閉ループの構造を有して、電極パターン２０上で互いに通電するように形成され、その形状は、四角形、菱形、平行四辺形などの様々な形状が可能である。また、電極パターン２０のパターン自体を不規則なランダムパターンに形成する場合には、前記単位パターンもそれぞれ異なる形態の様々な形状が互いに組み合わされて形成されうることは言うまでもない。

図５および図６に示すように、本発明の一実施例について説明するために、第１電極パターン２１をなす第１単位パターン２１ａのピッチはＰ１と、第２電極パターン２２を形成する第２単位パターン２２ａのピッチはＰ２と定義する。また、第１電極パターン２１は、同一の第１単位パターン２１ａが複数個連続して結合されるように繰り返して配列され、第２電極パターン２２もまた、同一の第２単位パターン２２ａが複数個連続して結合されるように繰り返して配列されて形成されることができる。

タッチセンサの電極パターン２０をなす不透明なメッシュパターン金属細線２０−２の視認性を低減するために、第１電極パターン２１の形成幅Ｗ１と第２電極パターン２２の形成幅Ｗ２を同様に形成することが好適である。ここで、第１電極パターン２１がセンシング電極に形成され、第２電極パターン２２が駆動電極に形成されるときに、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２の相互静電容量（Ｍｕｔｕａｌ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を好適な範囲に制御するために、第１電極パターン２１の第１単位パターン２１ａのピッチＰ１を第２単位パターン２２ａのピッチＰ２より整数倍大きくすることで、同一の幅の電極パターン２０であるにもかかわらず、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２との好適な相互静電容量（Ｍｕｔｕａｌ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を制御することができる。

また、第１電極パターン２１または第２電極パターン２２の内部に切断部２０ａを形成することで、同一のパターンを形成しても相互静電容量を好適に調節できることは言うまでもない。切断部２０ａは、電極パターン２０上での視認性を低減する範囲内で３０μｍ以下の間隔に形成されることができる。

本発明の一実施例では、図５および図６に示すように、各電極パターン２０で第１方向または第２方向の単位長さＬを基準としたときに、第２単位パターンの個数が第１単位パターンの個数より少なくてもよく、第２単位パターンの個数が第１単位パターンの個数の整数倍であってもよい。しかし、これは一つの実施例であり、必ずしも整数倍に形成されなくても第１単位パターンより多い個数の第２単位パターンに形成されてもよいことは言うまでもない。つまり、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２の単位面積当たり形成された金属細線２０−２が占める面積を互いに異なるように形成するための様々な組み合わせが可能である。

したがって、第１電極パターン２１上に単位面積当たり金属細線２０−２が占める面積値と、第２電極パターン２２上に単位面積当たり金属細線２０−２が占める面積値を互いに異なるように形成するように、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２に含まれた第１単位パターンと第２単位パターンの個数および形状を多様に変更してもよい。すなわち、互いに異なる金属細線２０−２の密度値（ここで、密度値とは、電極パターンにおける単位面積当たり金属細線２０−２が占める面積値と定義する）を有する第１電極パターン２１と第２電極パターン２２の幅方向の長さを対応させて、相互静電容量を適宜調節するとともに、電極パターン２０をなすメッシュパターンの視認性をより効果的に低減することができる。

特に、本発明の一実施例では、第１電極パターン２１をなす金属細線２０−２の密度値が第２電極パターン２２をなす金属細線２０−２の密度値より小さい形態の電極パターン２０を図示および説明しているが（図２および図３参照）、その反対または様々な組み合わせが可能であることは当業者にとって自明である。例えば、図１０に示すように、図１０の（Ａ）において単位面積当たり金属細線２０−２が占める面積値が、（Ｂ）に示す単位面積当たり金属細線２０−２が占める面積値より小さく示されるように、各電極パターンの単位パターンの個数およびその形態、各単位パターンのピッチまたは金属細線２０−２の線幅を調節することで、より様々な方法で金属細線２０−２の密度値を調節することができる。

第１電極パターン２１と第２電極パターン２２をなす金属細線２０−２の密度値による第１電極パターン２１と第２電極パターン２２の開口率は、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２の単位面積当たりの開口率の差が１％以下になるように設計されることが、電極パターン２０の視認性の面においてより好適である。

第１電極パターン２１または第２電極パターン２２の内部には、それぞれの電極パターン２０と絶縁され、いずれか一つの電極パターン２０と同様なパターンを有するようにするダミー電極２１ｂをさらに形成してもよい。ダミー電極２１ｂは、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２の金属細線２０−２の相対的な密度差による各電極パターン２０の形態的な差によって生じうる視認性の問題をより効果的に解決するためのものである。

ダミー電極２１ｂは、密度値が相対的に小さいいずれか一つの電極パターン２０に形成されるか、電極パターン２０それぞれにすべて形成されるにあたり、電極パターン２０と同様なパターンに形成することで、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２とのパターンの差を補正して、電極パターン２０の視認性を低減することができる。

ダミー電極２１ｂは、電極パターン２０と同一または類似の伝導性金属のような材質を用いる場合には、各電極パターン２０と離隔するように形成して絶縁を維持することができ、ダミー電極２１ｂ自体を絶縁物質で形成して、より効果的に電極パターン２０の視認性低減を具現することができる。また、ダミー電極２１ｂを伝導性物質で形成する場合には、ダミー電極２１ｂと電極パターン２０とを部分的に連結または断線して、電極パターン２０の相互静電容量をともに調節できることは言うまでもない。

ダミー電極２１ｂは、第１電極パターン２１または第２電極パターン２２に形成されるか、両電極パターン２０の両方にそれぞれ形成されてもよいことは言うまでもない。この場合、ダミー電極２１ｂを形成した場合であっても第１電極パターン２１と第２電極パターン２２の単位面積当たりの開口率の差が１％以下に形成されるように具現することが好適である。もしくは、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２のそれぞれの単位面積当たりの開口率を同様に維持するようにダミー電極２１ｂを形成して電極パターン２０の視認性低減を具現することができる。

図８は、本発明の一実施例による第１電極パターンと第２電極パターンが対向する領域を示す平面図である。

図８に示すように、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２の平面上において互いに対向する部分の領域をＤと定義すれば、上述したとおり、第１電極パターン２１での対応領域Ｄにおいて金属細線２０−２が占める面積値と、第２電極パターン２２の対応領域Ｄにおいて金属細線２０−２が占める面積値もまた互いに異なるように形成されることができる。すなわち、両電極パターン２１、２２においてそれぞれ対応する面積上に金属細線２０−２が占める面積値、すなわち金属細線２０−２の密度値の相対的な差を有するように形成することができる。かかる各電極パターン２１、２２の金属細線２０−２による密度値の相対的な差に対する作用効果については既に説明したため詳細な説明は省略する。

電極パターン２０およびダミー電極２１ｂ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）、ニッケル（Ｎｉ）またはこれらの組み合わせを用いてメッシュパターン（Ｍｅｓｈ Ｐａｔｔｅｒｎ）に形成することができる。特に、メッシュパターンは、少なくとも一つ以上の単位パターン２０ａが連続して配列されることで形成されるものであり、ここで、単位パターン２０ａは、四角形、三角形、ダイヤモンド型およびその他の様々な形状が選択されることができ、本発明の一実施例では、ダイヤモンド型のメッシュ単位パターンが連続配列された形態を示している。ダミー電極２１ｂは、上述したように、電極パターンと異なる伝導性のない絶縁物質で形成されることができることは言うまでもない。

一方、電極パターン２０は、上述した金属以外にも銀塩乳剤層を露光／現像して形成された金属銀、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの金属酸化物、または柔軟性に優れ、コーティング工程が単純なＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの伝導性高分子を用いて形成してもよい。このような場合にも、電極パターン２０が有する形状や材質に応じて生じうる電極パターン２０の視認問題を効果的に解決することができる。

電極パターン２０は、乾式工程、湿式工程またはダイレクト（ｄｉｒｅｃｔ）パターニング工程の形成方法で形成することができる。ここで、乾式工程は、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、蒸着（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）などを含み、湿式工程は、ディップコーティング（Ｄｉｐ ｃｏａｔｉｎｇ）、スピンコーティング（Ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）、ロールコーティング（Ｒｏｌｌ ｃｏａｔｉｎｇ）、スプレーコーティング（Ｓｐｒａｙ ｃｏａｔｉｎｇ）などを含み、ダイレクトパターニング工程は、スクリーン印刷法（Ｓｃｒｅｅｎ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、グラビア印刷法（Ｇｒａｖｕｒｅ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、インクジェット印刷法（Ｉｎｋｊｅｔ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）などを含む。

また、フォトリソグラフィを用いて、基板上において電極パターン２０上に感光物質を塗布し、所望のパターンに形成されたマスクを用いて光を照射する。この際、光を受けた感光物質部分を現像液で除去するか、光を受けていない部分を現像液で除去するなど、所望のパターンを形成するための現像工程を行う。次に、感光物質が特定のパターンに形成され、感光物質をレジストとし、エッチング液で残りの部分を除去した後、感光物質を除去すると、所望のパターンの電極パターン２０を製作することができる。

図１に示すように、透明基板１０の両面に第１電極パターン２１と第２電極パターン２２がそれぞれ形成され、第２電極パターン２２の下部には接着層４０を介してディスプレイ部５０が接合されることができる。また、第１電極パターン２１のセンシング電極にユーザのタッチが入力される最外側には、タッチセンサを保護するための保護基板としてウィンドウ基板１０ａが接着層４０でさらに接合されることができる。ウィンドウ基板１０ａは、通常、剛性を有する材質として前記透明基板１０の材質と同様な材質を用いることができることは言うまでもない。また、前記第２電極パターンの駆動電極の下部に形成されてタッチセンサの入力によって出力映像を表示するディスプレイ部５０がさらに結合されてもよい。ここで、駆動電極の下部は、図１に示す図面を基準としてウィンドウ基板１０ａが形成される方向を上部としたときに、その反対方向の下端部の方向を意味する。

また、図９に示すように、本発明の他の実施例によるタッチセンサは、第１透明基板１１の一面に第１電極パターン２１を形成し、別の第２透明基板１２に第２電極パターン２２を形成し、両透明基板１１、１２を接合してタッチセンサを具現してもよい。

また、図示されていないが、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２との間に絶縁樹脂を用いて積層接合することで、一つの透明基板１０を用いてタッチセンサを具現してもよい。すなわち、透明基板１０上に第１電極パターン２１を形成し、第１電極パターン２１上に絶縁樹脂を形成し、絶縁樹脂上に第２電極パターン２２を形成することで、より薄型化したタッチセンサを具現してもよく、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２が空間的に離隔するように配置される様々な方法および構造でタッチセンサを具現することができることは、当業者にとって容易に設計変更可能な範疇に該当することは自明である。

その他、第１透明基板１１および第２透明基板１２と、第１電極パターン２１および第２電極パターン２２、また、ダミー電極２１ｂなどに係る重複した構成に関する詳細な説明は、本発明の一実施例によるタッチセンサの内容と重複するためここでは省略する。

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、タッチセンサおよびそれを含む電子機器に適用可能である。

１０ 透明基板
１０ａ ウィンドウ基板
１１ 第１透明基板
１２ 第２透明基板
２０ 電極パターン
２０ａ 切断部
２１ 第１電極パターン
２１ａ 第１単位パターン
２０−１ 配線部
２１−１ 第１電極配線
２２−１ 第２電極配線
２１ｂ ダミー電極
２２ 第２電極パターン
２２ａ 第２単位パターン
２０−２ 金属細線
３１ 断線部
４０ 接着層
５０ ディスプレイ部
Ｗ１、Ｗ２ 単方向の幅
Ｐ１、Ｐ２ ピッチ
Ｄ 重なり領域

Claims (21)

1. 透明基板と、
   前記透明基板の一面に形成された複数個の第１電極パターンと、
   前記第１電極パターンと交差して形成され、前記第１電極パターンと離隔するように形成された第２電極パターンと、
   前記第１電極パターンおよび前記第２電極パターンの電気的連結のために、前記第１電極パターンおよび前記第２電極パターンの一端または両端に形成された配線部と、を含み、
   前記第１電極パターンおよび前記第２電極パターンは、前記配線部と通電するように連結された金属細線からなり、
   前記第１電極パターンにおける単位面積当たり金属細線が占める面積と、前記第２電極パターンにおける単位面積当たり金属細線が占める面積が互いに異なるように形成されている、タッチセンサ。
2. 前記第１電極パターンはセンシング電極であり、前記第２電極パターンは駆動電極である、請求項１に記載のタッチセンサ。
3. 前記第１電極パターンおよび前記第２電極パターンの単方向の幅が互いに対応するように形成されている、請求項１に記載のタッチセンサ。
4. 前記第２電極パターンは、前記透明基板の他面に形成されている、請求項１に記載のタッチセンサ。
5. 前記第２電極パターンは、前記第１電極パターンと対向する方向に離隔した別の透明基板上に形成されている、請求項１に記載のタッチセンサ。
6. 前記透明基板上に対応するように形成され、一面において前記第１電極パターンと前記第２電極パターンとの間に形成された絶縁樹脂をさらに含む、請求項１に記載のタッチセンサ。
7. 前記第１電極パターンと前記第２電極パターンの積層方向に対応する領域に該当する面積内で、前記第１電極パターン上の金属細線が占める面積と前記第２電極パターン上の金属細線が占める面積が互いに異なるように形成されている、請求項１に記載のタッチセンサ。
8. 前記第１電極パターンにおける単位面積当たり金属細線が占める面積が、前記第２電極パターンにおける単位面積当たり金属細線が占める面積より小さく形成されている、請求項１に記載のタッチセンサ。
9. 前記金属細線が単位面積当たり占める面積は、前記金属細線の線幅、ピッチ、金属細線のパターンのいずれか一つまたはその組み合わせにより調節される、請求項１に記載のタッチセンサ。
10. 前記第１電極パターンの内部に形成され、前記第１電極パターンと絶縁されるように形成されたダミー電極をさらに含む、請求項１に記載のタッチセンサ。
11. 前記第１電極パターンの単位面積当たりの開口率と前記第２電極パターンの単位面積当たりの開口率との差が１％以下になるように前記第１電極パターンの内部にダミー電極が形成されている、請求項１０に記載のタッチセンサ。
12. 前記第１電極パターンの内部に形成されたダミー電極は、前記第２電極パターンと対応するパターンに形成されている、請求項１０に記載のタッチセンサ。
13. 前記第１電極パターンの内部に形成された少なくとも一つ以上の第１単位パターンと、
    前記第２電極パターンの内部に形成された少なくとも一つ以上の第２単位パターンと、をさらに含む、請求項１に記載のタッチセンサ。
14. 前記第１電極パターンと前記第２電極パターンの対応する一方向の単位長さ当たり形成された前記第１単位パターンの個数が前記第２単位パターンの個数より少ない、請求項１３に記載のタッチセンサ。
15. 前記第１電極パターンと前記第２電極パターンの対応する一方向の単位長さ当たり形成された前記第２単位パターンの個数は、前記第１単位パターンの個数の整数倍である、請求項１３に記載のタッチセンサ。
16. 前記第１電極パターンと前記第２電極パターンの対応する一方向に交差する他方向への単位長さ当たり形成された前記第１単位パターンの個数が前記第２単位パターンの個数より少ない、請求項１４に記載のタッチセンサ。
17. 前記第１電極パターンと前記第２電極パターンの対応する一方向に交差する他方向への単位長さ当たり形成された前記第２単位パターンの個数は、前記第１単位パターンの個数の整数倍である、請求項１６に記載のタッチセンサ。
18. 前記第１単位パターンおよび前記第２単位パターンは、閉ループの金属細線からなる、請求項１３に記載のタッチセンサ。
19. 少なくとも一つ以上の閉ループの第１単位パターンが前記第１電極パターンの内部に形成されており、
    前記ダミー電極は、前記閉ループの内部に形成されている、請求項１０に記載のタッチセンサ。
20. 前記第１電極パターンの内部に形成された、相互静電容量を調節するための少なくても一つ以上の切断部をさらに含む、請求項１に記載のタッチセンサ。
21. 請求項２によるタッチセンサの前記センシング電極上のユーザによってタッチが入力される最外側に形成されたウィンドウ基板と、
    前記駆動電極の下部に配置されるように形成されたディスプレイ部と、をさらに含む電子機器。

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