JP2015036985A - マトリックススイッチングタイプのタッチパネル（ｍａｔｒｉｘｓｗｉｔｃｈｉｎｇｔｙｐｅｔｏｕｃｈｐａｎｅｌ） - Google Patents

マトリックススイッチングタイプのタッチパネル（ｍａｔｒｉｘｓｗｉｔｃｈｉｎｇｔｙｐｅｔｏｕｃｈｐａｎｅｌ） Download PDF

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Abstract

【課題】透明電極が存在する領域と透明電極が存在しない領域との間の境界が視認されることを防止することができ、また単位電極間の上下、左右方向の境界が視認されることを防止することができるマトリックススイッチングタイプのタッチパネルを提供すること。
【解決手段】基板上の可視領域にドットマトリックス形態で相互に離隔配置されるタッチパッドと、前記タッチパッドの間の離隔空間に配置されて、タッチパッドと非可視領域のタッチ駆動回路とをそれぞれ連結する信号ラインを含むマトリックススイッチングタイプのタッチパネルにおいて、透明電気導電性材質からなり、基板上の可視領域内に配列される単位電極と、各タッチパッドに対応する領域に設定されるタッチパッド領域と、各信号ラインに対応する領域に設定される信号ライン領域、および前記タッチパッド領域と信号ライン領域とにそれぞれ配置される複数の単位電極を電気的に連結して、タッチパッドと信号ラインとを構成する透明電気導電性材質のブリッジを含むことを特徴とするタッチパネル。
【選択図】図４

Description

本発明は、マトリックススイッチングタイプのタッチパネルに関し、より詳細には透明電極間の境界や透明電極と透明電極が形成されない部分の境界が視認されることを防止することができるマトリックススイッチングタイプのタッチパネルに関する。
一般的に、マトリックススイッチングタイプのタッチパネルは、基板上の可視領域にドットマトリックスの形態で相互に離隔配置されるタッチパッドと、前記タッチパッドの間の離隔空間に配置されて、タッチパッドと非可視領域のタッチ駆動回路とをそれぞれ連結する信号ラインを含んで構成される。
従来のマトリックススイッチングタイプのタッチパネルは、図1に示すように、基板10上に透明電極がパターニングされ、タッチパッド20及び信号ライン30が形成されることによって、基板10の可視領域(A1)上には透明電極が存在する領域と透明電極が存在しない領域に区分される。しかし、透明電極が存在する領域と透明電極が存在しない領域は、透過率の差異、反射率の差異、色相差などにより、パターニング跡、すなわち透明電極が存在する領域が視覚的に表れる問題がある。
最近、このようなタッチスクリーンパネルにおいて、透明電極が存在する領域と存在しない領域との間の視覚的差異を改善するためにコーティング層を備えるようにしている。しかし、コーティング層を追加することは、費用及び工程増加の原因となるだけでなく、コーティング層を追加してもマトリックススイッチングタイプのタッチパネルは、複数の信号ライン30が基板10の可視領域(A1)内で平行な直線形態に配置されるため、簡単に視認される問題がある。
また、タッチパッド20とタッチ駆動回路40とをそれぞれ連結する信号ライン30は、タッチ駆動回路40とタッチパッド20との間の距離が遠い場合、すなわち信号ライン30の配線の長さが長くなるほど抵抗と寄生容量が増加する。したがって、信号ライン30は、図2に示すように配線の長さが長くなるほど幅が増加する形態と設計される。しかし、このような場合には、一部領域で信号ライン30間の境界が他の領域に比べて稠密に配置されるため、視認性が増加することになる構造的な問題点がある。
したがって、本発明の目的は、このような従来の問題点を解決するためであり、透明電極が存在する領域と透明電極が存在しない領域との間の境界が視認されることを防止することができるマトリックススイッチングタイプのタッチパネルを提供することにある。
また、単位電極間の上下、左右方向の境界が視認されることを防止することができるマトリックススイッチングタイプのタッチパネルを提供することにある。
前記目的は、本発明に係るマトリックススイッチングタイプのタッチパネルによって、達成される。
本発明の一実施形態に係るマトリックススイッチングタイプのタッチパネルは、基板上の可視領域にドットマトリックス形態で相互に離隔配置されるタッチパッドと前記タッチパッドとの間の離隔空間に配置されて、タッチパッドと非可視領域のタッチ駆動回路とをそれぞれ連結する信号ラインを含むマトリックススイッチングタイプのタッチパネルにおいて、透明電気導電性材質からなり、基板上の可視領域内に配列される単位電極と、各タッチパッドに対応する領域に設定されるタッチパッド領域と、各信号ラインに対応する領域に設定される信号ライン領域、および前記タッチパッド領域と信号ライン領域とにそれぞれ配置される複数の単位電極を電気的に連結して、タッチパッドと信号ラインとを構成する透明電気導電性材質のブリッジを含むことを特徴とする。
ここで、前記ブリッジは、単位電極と同じレイヤ上に形成されることが好ましい。
また、前記単位電極は、少なくとも両側面に複数の突起が形成され、前記複数の突起は、隣接する単位電極の突起と互いにずれるように配置されることが好ましい。
また、前記信号ラインと交差する方向に単位電極を連結するブリッジは、隣接する一対の単位電極に設けられる複数の突起のうち少なくともいずれか1つの突起から延長形成されることが好ましい。
また、前記ブリッジは、信号ラインと交差する方向に対して隣接するブリッジと互いにずれるように配置されることが好ましい。
また、前記単位電極の端部は、信号ラインと交差する方向に対して隣接する単位電極の端部と互いにずれるように配置されることが好ましい。
また、前記信号ラインは、タッチパネルとタッチ駆動回路との間の配線の長さに応じて、抵抗を減少させることができるように一列に連結された少なくとも2つ以上の単位信号ラインが電気的に連結されることが好ましい。
また、前記2つ以上の単位信号ラインは、非可視領域内で信号ラインとタッチ駆動回路とをそれぞれ連結する連結ラインが互いに電気的に連結されることが好ましい。
また、前記2つ以上の単位信号ラインは、可視領域内で複数のブリッジによって、電気的に連結されることが好ましい。
本発明によれば、タッチパッドとタッチラインとを構成する複数の単位電極が互いに同じ形状に設けられ、単位電極が可視領域全体に一定の間隔で配列されるため、透明電極が存在する領域と透明電極が存在しない領域との境界が視認されることを防止することができるマトリックススイッチングタイプのタッチパネルが提供される。
また、単位電極の外側面に形成された突起が、隣接する単位電極の外側面に形成された突起と互いにずれるように配置されるため、単位電極間の左右方向の境界が視認されることを防止することができるマトリックススイッチングタイプのタッチパネルが提供される。
また、複数の単位電極が信号ラインと交差する方向に対し、隣接する単位電極と互いにずれるように配置されるため、単位電極間の上下方向の境界が視認されることを防止することができるマトリックススイッチングタイプのタッチパネルが提供される。
従来のマトリックススイッチングタイプのタッチパネルの平面構成図である。 図1の「A」部分の拡大図である 本発明の一実施形態に係るマトリックススイッチングタイプのタッチパネルの平面構成図である。 図3の主要部分の拡大図である。 本発明の一実施形態に係るマトリックススイッチングタイプのタッチパネルの形成過程を示す図である。 本発明の一実施形態に係るマトリックススイッチングタイプのタッチパネルの形成過程を示す図である。 本発明の一実施形態に係るマトリックススイッチングタイプのタッチパネルの形成過程を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るマトリックススイッチングタイプのタッチパネルに従った信号ラインの部分拡大図である。 本発明マトリックススイッチングタイプのタッチパネルに係る単位電極の変形例である。
説明に先立ち、様々な実施形態において、同一の構成を有する構成要素については、同一の符号を使用して代表的に第1実施形態で説明し、その他の実施形態においては、第1実施形態と異なる構成について説明することにする。
以下、添付図面を参照して本発明の第1実施形態に係るマトリックススイッチングタイプのタッチパネルについて詳細に説明する。
図3は、本発明の第1実施形態に係るマトリックススイッチングタイプのタッチパネルの平面構成図であり、図4は、図3の主要部分の拡大図である。
前記図に示す本発明の第1実施形態は、基板100上の可視領域(A1)にドットマトリックス形態で相互に離隔配置されるタッチパッド120と前記タッチパッド120との間の離隔空間に配置され、タッチパッド120と非可視領域(A2)のタッチ駆動回路150とをそれぞれ連結する信号ライン130を含むマトリックススイッチングタイプのタッチパネルに関する。
このような本発明の第1実施形態に係るマトリックススイッチングタイプのタッチパネルは、透明電気導電性材質からなり、基板上の可視領域(A1)内に配列される単位電極110と、可視領域(A1)のうちタッチパッド120に対応する領域にそれぞれ定義されるタッチパッド領域(TA)と、信号ライン130に対応する領域にそれぞれ定義される信号ライン領域(SA)及び、前記タッチパッド領域(TA)と信号ライン領域(SA)に配置される複数の単位電極110を電気的に連結して、タッチパッド120と信号ライン130を構成する透明電気導電性材質のブリッジ140を含んで構成される。
前記単位電極110は、長方形の透明電気導電性材質からなり、信号ライン130と平行な方向に配置され、両側面には複数の突起112が離隔配置される。単位電極110の外側面に形成された突起112は、隣接する単位電極110の突起112と互いにずれるように配置され、単位電極110の外側面のうち短辺からなる端部は、信号ライン130と交差するX軸方向に対して隣接する単位電極110の端部と互いにずれるように配置される。
前記ブリッジ140は、単位電極110と同じ透明電気導電性材質からなり、単位電極110を形成する過程で単位電極110と共に形成されて、単位電極110と同じレイヤ上に配置される。このようなブリッジ140は、隣接する一対の単位電極110に設けられる複数の突起112のうち少なくともいずれか1つの突起112から延長されて、X軸方向に隣接する単位電極110と連結される。また、前記ブリッジ140は、信号ライン130と交差するX軸方向に対して隣接するブリッジ140と互いにずれるように配置される。
一方、本実施形態においては、前記長方形の単位電極110が基板100上に繰り返し配列された状態で、複数の単位電極110が信号ライン130と平行なY軸方向にブリッジ140によって選択的に連結され、タッチパッド120または信号ライン130を構成する例を挙げて説明したが、単位電極110をY軸と平行な複数のライン形態で構成し、タッチパッド領域(TA)間の境界または信号ライン領域(SA)間の境界が電気的に分離するように単位電極110を分割するオープン部を形成して、タッチパッド120または信号ライン130を構成することも可能である。
上記のように構成される本発明のマトリックススイッチングタイプのタッチパネルの第1実施形態によると、基板の可視領域(A1)に同じ形状を有する複数の単位電極110を縦横方向に配列し、単位電極110の短辺に対応する端部が隣接する単位電極110の端部と信号ライン130と交差するX軸方向に対して互いにずれるようにする。
このような配置構造によると、単位電極110が存在する領域と単位電極110が存在しない領域との間の透過率の差異、反射率の差異、色相差などにより、パターニング跡、すなわち前記透明電極が存在する領域が透明電極が存在しない領域と視覚的に区分されることを防止することができる。
また、このような長方形単位電極110は、信号ライン130と平行なY軸方向に対して単位電極110の長辺に対応する側面部に複数の突起112が形成されるため、単位電極110の長辺に対応する側面部の境界ラインが視認されることを防止することができる。
また、単位電極110の間のX軸方向の離隔空間は、離隔空間を介在してX軸方向に隣接する両側の単位電極110の突起112が互いにずれるように配置され、Y軸方向に沿ってジグザグ状に表れるため視認性が減少する。
なお、Y軸方向に離隔されている単位電極110の間のY軸方向の離隔空間は、単位電極110のY軸方向端部がX軸方向に隣接する単位電極110の端部と互いにずれるように配置され、X軸方向に沿ってジグザグ状に表れるため視認性が減少する。
すなわち、前記のような単位電極110の配置構造によると、単位電極110が形成された部分と単位電極110が形成されない部分が視覚的に区分されることが防止され、単位電極110の枠ラインがX軸、Y軸方向に対して直線に配置されることが防止されるため、可視領域(A1)内で透明電極からなる単位電極110が視認されることを防止することができる。
一方、前記のような本発明の第1実施形態に係る単位電極110の配置構造からタッチパッド120と信号ライン130とを形成する過程を図面を参照してみると次の通りである。
添付図面のうち図5ないし図7は、本発明のマトリックススイッチングタイプのタッチパネルの形成過程を示す図面である。
マトリックススイッチングタイプのタッチパネルは、図1に示すようにタッチパッド120がドットマトリックス形態で相互に離隔配置され、各タッチパッド120と非可視領域(A2)に配置されるタッチ駆動回路150を連結する複数の信号ライン130がタッチパッド120の間の離隔空間内に配置される。
すなわち、図5に示すように、可視領域(A1)内に複数の単位電極110が配列された状態で、このような単位電極110を基盤として、タッチパッド120と信号ライン130とを形成するために、図6に示すようにマトリックススイッチングタイプのタッチパネルの各タッチパッド120に対応する領域をタッチパッド領域(TA)に設定して、各信号ライン130に対応する領域を信号ライン領域(SA)に設定する。
具体的に、タッチパッド領域(TA)は、複数の単位電極110を含む枠に設定されるため、X軸方向に沿って形成される上、下側タッチパッド領域(TA)の間の離隔空間は、互いにずれるように配置された複数の単位電極110によって、ジグザグ状に設定される。
また、信号ライン領域(SA)は、各タッチパッド領域(TA)と非可視領域(A2)とに配置されるタッチ駆動回路150を連結するように左右のタッチパッド領域(TA)の間の離隔空間内に、互いに平行に配置されるものであって、それぞれのタッチパッド領域(TA)の位置に対応して、互いに異なる長さからなり、上端部は該当タッチパッド領域(TA)と連結するように設定される。
上記のように、タッチパッド領域(TA)と信号ライン領域(SA)とが設定された以後には、透明電気導電性材質からなるブリッジ140を単位電極110の間に配置して、各タッチパッド領域(TA)と信号ライン領域(SA)内に配置される単位電極110が互いに電気的に連結されるようにする。
すなわち、図7及び図4に示すように、X軸方向に配列された単位電極110を連結することにおいては、単位電極110の長辺に形成された突起112と隣接する単位電極110との間に透明電極材質のブリッジ140を配置して、X軸方向に配列された単位電極110が電気的に連結されるようにする。この時、X軸方向に配列される複数のブリッジ140は、X軸方向に隣接するブリッジ140と互いにずれるように配置することによって、このような複数のブリッジ140が突起112と共に一列で平行に配置されて視認性が増加することを防止する。
また、Y軸方向に配列された複数の単位電極110を連結することにおいては、単位電極110の短辺と隣接する単位電極110の短辺との間に透明電極材質のブリッジ140を配置して、Y軸方向に配列された単位電極110が電気的に連結されるようにする。
上記のように、各タッチパッド領域(TA)内に配置される単位電極110をブリッジ140で連結してタッチパッド120を構成し、各信号ライン領域(SA)内に配置される単位電極110をブリッジ140で連結して信号ライン130を構成する。
また、それぞれのタッチパッド120とこれに対応する信号ライン130の上端部をブリッジ140で連結して、各信号ライン130の下端部はブリッジ140と同じ材質からなり、非可視領域(A2)に配置される連結ライン132を利用してタッチ駆動回路150と連結する。
一方、本実施形態においては、発明の理解を助けるために、単位電極110と区分されるブリッジ140を利用して複数の単位電極110を電気的に連結し、連結ライン132を利用して信号ライン130とタッチ駆動回路150とを電気的に連結することで説明したが、ブリッジ140と連結ライン132は、単位電極110とをパターニングする過程で単位電極110と共に一体に形成することが好ましい。
また、本実施形態においては、タッチパッド120と信号ライン130とを同じレイヤに配置してブリッジ140で連結し、シングルレイヤタイプのタッチパネルを構成する例を挙げて説明したが、タッチパッド120を上部レイヤに配置して信号ライン130を下部レイヤに配置した後、ブリッジ140で連結してダブルレイヤタイプのタッチパネルで構成することも可能である。
添付図面中の図8は、本発明の第2実施形態に係るマトリックススイッチングタイプのタッチパネルの信号ライン領域の部分拡大図である。
本発明の第2実施形態と第1実施形態は、信号ライン130’を除いた残りの領域の構成が同一であるため、残り領域についての詳細な説明は、第1実施形態の説明に代えることとして、以下では第1実施形態と区分される第2実施形態の信号ライン130’について詳細に説明することにする。
本発明の第2実施形態に係るマトリックススイッチングタイプのタッチパネルの信号ライン130’は、タッチパッド120とタッチ駆動回路150との間の距離に応じて抵抗を減少させることができるように、X方向に配置された複数の単位信号ライン131のうち2つ以上の単位信号ライン131を電気的に連結して構成することができる。
ここで、単位信号ライン131は、Y方向に配置される複数の単位電極110がブリッジ140によって連結されて、1つのライン形態になっていることを意味する。
より詳細に説明すると、図3と図6に示す第1実施形態においては、タッチパッド120とタッチ駆動回路150との間の距離に関係なく、すべての信号ライン130は、1つの単位信号ライン131を含み、1つの単位信号ライン131と連結された1つの連結ライン132を介してタッチ駆動回路150と電気的に接続されている。
これに対し、図8に示す第2実施形態においては、タッチ駆動回路150と近い1番目と2番目のタッチパッド120は、第1実施形態と同様に、1つの単位信号ライン131と1つの連結ライン132を介してタッチ駆動回路150に連結されているが、タッチ駆動回路との距離がより遠い3番目と4番目のタッチパッドは、2つの単位信号ライン131と2つの連結ライン132を介してタッチ駆動回路と接続され、5番目のタッチパッドは、3つの単位信号ライン131と3つの連結ライン132を介してタッチ駆動回路と接続されている。
図8に示すように、一列に配置された複数の単位信号ライン131は、非可視領域(A2)内で単位信号ライン131とタッチ駆動回路150とをそれぞれ連結する連結ライン132が互いに電気的に連結されて、信号ライン130’の面積を増加させることによって、信号ライン130’の配線の長さが長くなっても抵抗及び寄生容量が増加することを防止することができる。
特に、前記のような信号ライン130’は、複数の単位信号ライン131を非可視領域(A2)で電気的に連結するため、信号ライン130’の面積を増加させても単位信号ライン131の幅の増加や間隔の変化が表れないため、信号ライン130’が視覚的に表示されることを防止することができる。
一方、本実施形態においては、2つ以上の単位信号ライン131が非可視領域(A2)で電気的に連結されることで説明したが、2つ以上の単位信号ライン131が可視領域(A1)内で複数のブリッジ140によって、電気的に連結されるように構成することも可能である。この時、前記2つ以上の単位信号ライン131を連結する複数のブリッジ140は、前述のように隣接するブリッジ140とX軸方向に対して互いにずれるように配置することが好ましいである。
添付図面中の図9は、本発明のマトリックススイッチングタイプのタッチパネルに係る単位電極の変形例を示したものである。
本発明に係る単位電極110の変形例にとると、単位電極110の両側に形成される突起112を図9の(a)に示すように三角形で構成するか、図9の(b)に示すように半円形で構成することも可能である。
もちろん、このような三角形または半円形の突起112も、第1実施形態と同様に隣接する単位電極110の突起112と信号ライン130と交差する方向に対してずれるように配置しなければならない。
本発明の権利範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内で様々な形態の実施形態で具現することができる。特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも変形可能な多様な範囲まで本発明の請求範囲の記載の範囲内にあるものとみなす。
110 単位電極
112 突起
120 タッチパッド
130 信号ライン
131 単位信号ライン
132 連結ライン
140 ブリッジ
150 タッチ駆動回路
TA タッチパッド領域
SA 信号ライン領域
A1 可視領域
A2 非可視領域

Claims (9)

  1. 基板上の可視領域にドットマトリックス形態で相互に離隔配置されるタッチパッドと前記タッチパッドとの間の離隔空間に配置されて、タッチパッドと非可視領域のタッチ駆動回路とをそれぞれ連結する信号ラインを含むマトリックススイッチングタイプのタッチパネルにおいて、
    透明電気導電性材質からなり、基板上の可視領域内に配列される単位電極と、
    各タッチパッドに対応する領域に設定されるタッチパッド領域と、
    各信号ラインに対応する領域に設定される信号ライン領域、および
    前記タッチパッド領域と信号ライン領域とにそれぞれ配置される複数の単位電極を電気的に連結して、タッチパッドと信号ラインとを構成する透明電気導電性材質のブリッジを含むことを特徴とするマトリックススイッチングタイプのタッチパネル。
  2. 前記ブリッジは、単位電極と同じレイヤ上に形成されることを特徴とする請求項1に記載のマトリックススイッチングタイプのタッチパネル。
  3. 前記単位電極は、少なくとも両側面に複数の突起が形成され、
    前記複数の突起は、隣接する単位電極の突起と互いにずれるように配置されることを特徴とする請求項2に記載のマトリックススイッチングタイプのタッチパネル。
  4. 前記信号ラインと交差する方向に単位電極を連結するブリッジは、隣接する一対の単位電極に設けられる複数の突起のうち少なくともいずれか1つの突起から延長形成されることを特徴とする請求項3に記載のマトリックススイッチングタイプのタッチパネル。
  5. 前記ブリッジは、信号ラインと交差する方向に対して隣接するブリッジと互いにずれるように配置されることを特徴とする請求項4に記載のマトリックススイッチングタイプのタッチパネル。
  6. 前記単位電極の端部は、信号ラインと交差する方向に対して隣接する単位電極の端部と互いにずれるように配置されることを特徴とする請求項1に記載のマトリックススイッチングタイプのタッチパネル。
  7. 前記信号ラインは、タッチパネルとタッチ駆動回路との間の配線の長さに応じて、抵抗を減少させることができるように一列に連結された少なくとも2つ以上の単位信号ラインを含むことを特徴とする請求項1項ないし第6項のいずれか一項に記載のマトリックススイッチングタイプのタッチパネル。
  8. 前記2つ以上の単位信号ラインは、非可視領域内で信号ラインとタッチ駆動回路とをそれぞれ連結する連結ラインが互いに電気的に連結することを特徴とする請求項7に記載のマトリックススイッチングタイプのタッチパネル。
  9. 前記2つ以上の単位信号ラインは、可視領域内で複数のブリッジによって、電気的に連結することを特徴とする請求項7に記載のマトリックススイッチングタイプのタッチパネル。

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