JP2018152122A - 静電容量方式タッチスクリーンのためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明に係る静電容量式タッチスクリーンのためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造を提供する。
【解決手段】本発明に係る静電容量式タッチスクリーンのためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造は、第1方向に形成された第1センサパターンと前記第1センサパターンの間に第1ダミーパターンが配列される第1センサ部、および前記第1センサ部と重なっており、前記第1方向と交差する第2方向に形成された第2センサパターンと前記第2センサパターンの間に第2ダミーパターンが配列される第2センサ部を備え、前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、物理的に分離する少なくとも2つ以上のサブダミーパターンからなることを特徴とする。
【選択図】図11a

Description

本発明は、静電容量式タッチスクリーンのためのタッチパッドの構造に関し、より詳細には、静電容量式タッチスクリーンのためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造に関する。
近年、携帯電話、PDA、MP3プレーヤなどの多様な携帯端末は、携帯性を向上させるためにそのサイズが小型化している。一方、このような携帯端末を利用して優れた品質の映像を提供するために、これに適用するディスプレイは大型化している。携帯端末自体の小型化とこれに適用するディスプレイの大型化の要求を満たすために、ディスプレイ自体にユーザの入力を可能にするタッチスクリーン方式が主に採用されている。また、LCD(Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、OLED(Organic Light Emitting Diode)、AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode)などの大型TVやモニタでも、タッチスクリーン方式が採用されている。
このようなタッチスクリーンは、ユーザがスクリーンに直接表示される文字や特定の位置に人間の手やタッチペンが触れた場合、触れた位置の座標を把握することによってユーザの入力を可能にする装置である。このようなタッチスクリーンは、その動作原理に応じ、静電容量方式、抵抗膜方式、表面超音波方式、赤外線方式などがある。
特に、静電容量方式のタッチスクリーンは、人間の手または物体が触れたとき、導電性センサパターンが周辺の他のセンサパターンまたは接地電極などと形成する静電容量の変化を感知することによって接触位置を電気的信号に変換するようになる。
このとき、接触面の接触位置を明確に判断するために、センサパターンは、第1方向に沿って連結するように形成された第1センサパターン、またはX方向パターンと第2方向に沿って連結するように形成された第2センサパターン、またはY方向パターンを含んで構成されるようになる。
第1センサパターンと第2センサパターンは、それぞれ互いに異なるレイヤに配置される。例えば、第1センサパターンは上部レイヤに位置し、第2センサパターンは下部レイヤに位置し、第1センサパターンの間と第2センサパターンの間にはダミーパターンが配置される。
図1a〜図1bは、従来技術に係るセンサパターンとダミーパターンの配置形態を示した図である。
図1aを参照すると、従来技術に係るタッチパッド内のセンサパターン110の間にダミーパターン111が配置されており、ダミーパターンは互いに連結していないことが確認される。センサパターンとダミーパターン間の部分短絡時に、センサパターンから電流が1つのダミーパターンに流入する。
図1bを参照すると、従来技術に係るタッチパッド内のセンサパターン110の間にダミーパターン111aが配置されており、ダミーパターンも互いに連結していることが確認される(111b)。センサパターンとダミーパターン間の部分短絡時に、センサパターンから電流がダミーパターン全体に流入する。
図2a〜図2bは、タッチパネル内の短絡による誤動作を説明するための図である。
図2aを参照すると、タッチパッド内のセンサパターンの特定部位をタッチすると、この部分の静電容量の変化をX軸とY軸に連結するそれぞれのセンサで認識してタッチ座標を把握することができる。
図2bを参照すると、センサパターンとダミーパターン間の部分短絡が発生した場合、センサパターンの特定部位がタッチされると、電流がセンサパターンからダミーパターンに流入する。
特に、ダミーパターンが互いに連結していない場合よりもダミーパターンが互いに連結している場合に、センサパターンとダミーパターン間の部分短絡が発生すると、センサパターンから流入した電流がダミーパターン全体に流入するため、過度な静電容量の変化を招来するようになり、正確な接触位置を判断するための妨害要素として作用するようになる。
したがって、このような従来技術の問題点を解決するために、本発明は、センサパターンの間にダミーパターンを配置し、配置するダミーパターンを多数の予め設定された形態に分割して形成する、静電容量式タッチスクリーンのためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造を提供することを目的とする。
また、本発明は、センサパターンの間にダミーパターンを配置し、配置するダミーパターンを構成するメッシュを規則的または不規則的に断線させて形成する、静電容量式タッチスクリーンのためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造を提供することを他の目的とする。
なお、本発明は、センサパターンの間にダミーパターンを配置し、センサパターンとダミーパターンの間に位置し、センサパターンとダミーパターン間の境界面に沿って予め設定された距離だけ離隔して物理的に分離する補助ダミーパターンを形成する、静電容量式タッチスクリーンのためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造を提供することをさらに他の目的とする。
しかし、発明の目的が上述した事項に制限されるものではなく、上述されていないさらに他の目的は、後述の記載から当業者によって明確に理解されるであろう。
上述した目的を達成するために、本発明の一観点に係る静電容量式タッチスクリーンのためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造は、第1方向に形成された第1センサパターンと前記第1センサパターンの間に第1ダミーパターンが配列される第1センサ部、および前記第1センサ部と重なっており、前記第1方向と交差する第2方向に形成された第2センサパターンと前記第2センサパターンの間に第2ダミーパターンが配列される第2センサ部を備え、前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、物理的に分離する少なくとも2つ以上のサブダミーパターンからなることを特徴とする。
好ましくは、前記第1ダミーパターンは前記第2センサパターンの位置に対応する領域に配置され、前記第2ダミーパターンは前記第1センサパターンの位置に対応する領域に配置されることを特徴とする。
好ましくは、前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、少なくとも2つ以上のサブダミーパターンからなり、互いに異なる数のサブダミーパターンからなることを特徴とする。
好ましくは、分離した前記少なくとも2つ以上のサブダミーパターンそれぞれの境界線は、当該ダミーパターンを構成するメッシュの方向と互いに平行するように形成されることを特徴とする。
好ましくは、分離した前記少なくとも2つ以上のサブダミーパターンそれぞれの境界線は、当該ダミーパターンを構成するメッシュの方向と互いに平行しないように形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、予め設定された形態を有する2つ以上のサブダミーパターンからなり、前記2つ以上のサブダミーパターンそれぞれは、第1ダミーパターンまたは第2ダミーパターンの全体外郭の形状と同じ形状を有して均等面積を有するように形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、予め設定された形態を有する2つ以上のサブダミーパターンからなり、前記2つ以上のサブダミーパターンそれぞれは、第1ダミーパターンまたは第2ダミーパターンの全体外郭の形状とは異なる形状を有するが均等面積を有するように形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、予め設定された形態を有する2つ以上のサブダミーパターンからなり、前記2つ以上のサブダミーパターンそれぞれは、第1ダミーパターンまたは第2ダミーパターンの全体外郭の形状とは異なる形状を有して異なる面積を有するように形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、その内部のメッシュを規則的または不規則的に断線させて物理的に分離した少なくとも2つ以上のサブダミーパターンからなることを特徴とする。
好ましくは、前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、メッシュを予め設定された範囲内で規則的に破断して分割することができ、破断した線の長さが等しくなるように形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、メッシュを予め設定された範囲内で不規則的に破断して分割することができ、破断した線の長さが互いに異なるように形成されることを特徴とする。
また、本発明に係る静電容量式タッチスクリーンのための補助ダミーパターンを使用するタッチパッドの構造は、前記第1センサパターンと前記第1ダミーパターンの間に位置し、前記第1センサパターンと前記第1ダミーパターン間の境界面に沿って離隔して第1ダミーパターンと物理的に分離するように形成される第1補助ダミーパターン、および前記第2センサパターンと前記第2ダミーパターンの間に位置し、前記第2センサパターンと前記第2ダミーパターン間の境界面に沿って離隔して第2ダミーパターンと物理的に分離するように形成される第2補助ダミーパターンをさらに備えることを特徴とする。
本発明の他の一観点に係る静電容量式タッチスクリーンのための補助ダミーパターンを使用するタッチパッドの構造は、第1方向に形成された第1センサパターンと前記第1センサパターンの間に第1ダミーパターンと第1補助ダミーパターンが配列される第1センサ部、および前記第1センサ部と重なっており、前記第1方向と交差する第2方向に形成された第2センサパターンと前記第2センサパターンの間に第2ダミーパターンと第2補助ダミーパターンが配列される第2センサ部を備え、前記第1補助ダミーパターンは、前記第1センサパターンと前記第1ダミーパターンの間に位置し、前記第1補助ダミーパターンは、前記第1センサパターンと前記第1ダミーパターン間の境界面に沿って離隔して物理的に分離するように形成され、前記第2補助ダミーパターンは、前記第2センサパターンと前記第2ダミーパターンの間に位置し、前記第2補助ダミーパターンは、前記第2センサパターンと前記第2ダミーパターン間の境界面に沿って離隔して物理的に分離するように形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記第1補助ダミーパターンと前記第2補助ダミーパターンそれぞれは、該当する前記第1センサパターンと前記第2センサパターンの外郭線に沿って離隔して形成され、前記第1センサパターンと前記第2センサパターンの外郭線と同一形状を有するように形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記第1補助ダミーパターンと前記第2補助ダミーパターンそれぞれは、前記第1ダミーパターン、前記第2ダミーパターンと物理的に分離するように形成され、前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、ダミー連結部と結合して形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記第1補助ダミーパターンと前記第2補助ダミーパターンそれぞれは、前記第1ダミーパターン、前記第2ダミーパターンと物理的に分離するように形成され、前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、ダミー連結部と物理的に分離して形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記第1補助ダミーパターンと前記第2補助ダミーパターンそれぞれは、前記第1ダミーパターン、前記第2ダミーパターンと物理的に分離するように形成され、前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンの外郭を囲むように形成されることを特徴とする。
本発明のさらに他の一観点に係る静電容量式タッチスクリーンのためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造は、基板に形成されてタッチ信号を感知する多数のセンサパターン、前記多数のセンサパターンそれぞれに連結して前記タッチ信号を伝達する多数の配線電極、および前記多数のセンサパターンまたは前記多数の配線電極の間の空間に形成される多数のダミーパターンを備え、前記多数のダミーパターンそれぞれは、物理的に分離した2つ以上のサブダミーパターンからなることを特徴とする。
好ましくは、前記多数のセンサパターンは、前記基板の一面に第1方向に配置される多数の第1センサパターン、および前記第1センサパターンが配置された同一面に前記第1方向と交差する第2方向に配置される多数の第2センサパターンを備え、前記ダミーパターンは、前記第2センサパターンの間に配置された第1センサパターンに前記配線電極が連結することによって形成された空間に配列されることを特徴とする。
好ましくは、前記多数のセンサパターンは、前記基板の一面に第1方向に配置される多数の第1センサパターン、および前記基板の他面に第1方向と交差する第2方向に配置される多数の第2センサパターンを備えることを特徴とする。
好ましくは、前記多数のダミーパターンは、前記多数のセンサパターンまたは前記多数の配線電極の間に形成された空間の大きさによって大きさが互いに異なるように形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記多数のダミーパターンそれぞれは、少なくとも2つ以上のサブダミーパターンからなり、互いに異なる数のサブダミーパターンからなることを特徴とする。
好ましくは、分離した前記少なくとも2つ以上のサブダミーパターンそれぞれの境界線は、当該ダミーパターンを構成するメッシュの方向と互いに平行するように形成されることを特徴とする。
好ましくは、分離した前記少なくとも2つ以上のサブダミーパターンそれぞれの境界線は、当該ダミーパターンを構成するメッシュの方向と互いに平行しないように形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記多数のダミーパターンそれぞれは、予め設定された形態を有する2つ以上のサブダミーパターンからなり、前記2つ以上のサブダミーパターンそれぞれは、当該ダミーパターンの全体外郭の形状とは異なる形状を有して異なる面積を有するように形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記多数のダミーパターンそれぞれは、その内部のメッシュを規則的または不規則的に断線させて物理的に分離した少なくとも2つ以上のサブダミーパターンからなることを特徴とする。
好ましくは、前記多数のダミーパターンそれぞれは、メッシュを予め設定された範囲内で不規則的に破断して分割し、破断した線の長さが互いに異なるように形成されることを特徴とする。
本発明のさらに他の一観点に係る静電容量式タッチスクリーンのためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造は、基板に形成されてタッチ信号を感知する多数のセンサパターン、前記多数のセンサパターンそれぞれに連結して前記タッチ信号を伝達する多数の配線電極、前記多数のセンサパターンまたは前記多数の配線電極の間の空間に形成される多数のダミーパターン、および前記多数のセンサパターンと前記多数のダミーパターンの間に形成されたり前記多数の配線電極と前記多数のダミーパターンの間に形成される多数の補助ダミーパターンを備えることができる。
好ましくは、前記多数のダミーパターンは、前記多数のセンサパターンまたは前記多数の配線電極の間に形成された空間の大きさにより、大きさが互いに異なるように形成されることを特徴とする。
好ましくは、前記多数のダミーパターンと前記多数の補助ダミーパターンそれぞれは、多数に分割されて形成されることを特徴とする。
これにより、本発明は、センサパターンの間にダミーパターンを配置し、配置するダミーパターンを多数の予め設定された形態に分割して形成したり、配置するダミーパターンを構成するメッシュを規則的または不規則的に断線させて形成したり、センサパターンとダミーパターンの間に位置し、センサパターンとダミーパターン間の境界面に沿って予め設定された距離だけ離隔して物理的に分離した補助ダミーパターンを形成したりすることにより、センサパターンとダミーパターン間の部分短絡が発生しても、機能の安全性を確保することができるという効果がある。
また、本発明は、ダミーパターンの分割やメッシュの断線によってセンサパターンからダミーパターンに流入する電流を最小化させ、センサの動作を向上させることができる効果がある。
なお、本発明は、センサパターンとダミーパターンが一部短絡しても、その短絡範囲が小さいため、製品自体を廃棄する程度にまで製品使用に問題がないことから、収率を向上させることができる効果がある。
図1aは、従来技術に係るセンサパターンとダミーパターンの配置形態を示した図である。 図1bは、従来技術に係るセンサパターンとダミーパターンの配置形態を示した図である。 タッチパネル内の短絡による誤動作を説明するための図である。 タッチパネル内の短絡による誤動作を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係るセンサパターンの形態を示した図である。 図4aは、本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板の感知部と連結部、およびダミー部を示した例示図である。 図4bは、本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板の感知部と連結部、およびダミー部を示した例示図である。 図4cは、本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板の感知部と連結部、およびダミー部を示した例示図である。 本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板の感知部と連結部、およびダミー部を拡大して示した例示図である。 本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板の感知部と連結部、およびダミー部を形成するメッシュ形状のパターンを示した例示図である。 図7aは、本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板の断面図である。 図7bは、本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板の断面図である。 図7cは、本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板の断面図である。 図8aは、本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンセンサの構成を示した例示図である。 図8bは、本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンセンサの断面図である。 図9aは、本発明の一実施形態に係るタッチパッドの形態を示した第1図である。 図9bは、本発明の一実施形態に係るタッチパッドの形態を示した第1図である。 図9cは、本発明の一実施形態に係るタッチパッドの形態を示した第1図である。 図10aは、本発明の一実施形態に係るタッチパッドの形態を示した第2図である。 図10bは、本発明の一実施形態に係るタッチパッドの形態を示した第2図である。 図10cは、本発明の一実施形態に係るタッチパッドの形態を示した第2図である。 図11aは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第1図である。 図11bは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第1図である。 図12aは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第2図である。 図12bは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第2図である。 図13aは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第3図である。 図13bは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第3図である。 図14aは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第4図である。 図14bは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第4図である。 本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第5図である。 本発明の一実施形態に係る補助ダミーパターンの配置形態を示した図である。 本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第6図である。 図18aは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第7図である。 図18bは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第7図である。 本発明の他の実施形態に係るタッチスクリーンセンサの構成を示した図である。 図19に示したセンサパターン、ダミーパターン、配線電極の形状を拡大して示した図である。 図19に示したダミーパターンの配置位置と形態を拡大して示した図である。
以下、本発明の実施形態に係る静電容量式タッチスクリーンのためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造について、添付の図面を参照しながら説明する。本発明に係る動作および作用を理解するために必要な部分を中心に詳しく説明する。
また、本発明の構成要素を説明するにおいて、同じ名称の構成要素であっても図面によって異なる参照符号を付与することもあり、互いに異なる図面であっても同じ参照符号を付与することもある。しかし、このような場合であっても、該当する構成要素が実施形態によって互いに異なる機能を有することを意味したり、互いに異なる実施形態で同じ機能を有することを意味するのではなく、それぞれの構成要素の機能は、該当する実施形態でそれぞれの構成要素に関する説明に基づいて判断されなければならない。
特に、本発明では、センサパターンの間にダミーパターンを配置し、1)配置されるダミーパターンを多数の予め設定された形態を有する多数のサブダミーパターンに分割して形成したり、2)配置されるダミーパターンを構成する内部のメッシュを規則的または不規則的に断線させて形成したり、3)センサパターンとダミーパターンの間に位置し、センサパターンとダミーパターン間の境界面に沿って予め設定された距離だけ離隔して物理的に分離した補助ダミーパターンを形成するようにする、新たなタッチパッドまたはセンサ基板の構造を提案する。
このようにセンサパターンの間に配置されるダミーパターンをサブダミーパターンで分割したり、ダミーパターンと補助ダミーパターンに分割する理由は、短絡時にセンサパターンから流入する電流がダミーパターン全体に流入することを防ぐためである。
図3は、本発明の一実施形態に係るセンサパターンの形態を示した図である。
図3に示すように、本発明に係るセンサパターンは互いに交差配列し、X座標を感知するための第1センサパターン110とY座標を感知するための第2センサパターン210を備えることができる。
例えば、第1センサパターン110は、X座標を感知するためのパターンであって、第1方向、例えば縦方向に規則的に形成することができる。また、第2センサパターン210は、Y座標を感知するためのパターンであって、第2方向、例えば横方向に規則的に形成することができる。
第1センサパターン110は、多数の第1感知部110aと、その第1感知部110aを連結する連結部110bを備え、第2センサパターン210も同じように、多数の第2感知部210aと、その第2感知部210aを連結する連結部210bを備えることができる。
図4a〜図4cは、本実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板の感知部と連結部を示した例示図である。
図4aを参照すると、本実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板は、基材の一面に一定方向のパターンで連結する電極で形成された多数の感知部110a、および前記パターンの方向と同一または類似する方向のパターンで連結する電極で形成され、前記感知部110aを連結する連結部110bを備える。
また、図4bを参照すると、本実施形態において、タッチスクリーンセンサ基板は、感知部110aに隣接し、前記パターンの方向と同一または類似する方向のパターンで連結する電極で形成され、前記感知部110aの視認性を低減させる多数のダミーパターン111aを使用するようになる。
ここで、感知部110aおよびダミーパターンは、ユーザのタッチ信号を感知するために備えられる電極であって、本発明では導電性材料で形成され、この導電性材料は不透明性を有することができる。
また、ダミーパターン111aは、感知部110aと隣り合い、または隣接して形成される電極であって、名称で意味するようにダミー(dummy)、すなわち、感知部110aと類似する形状のパターンで形成され、ユーザのタッチ信号を感知することができないように不活性状態に形成される電極またはその組み合わせを意味する。したがって、感知部110aとダミーパターン111aは、電気的に絶縁するように形成される。ダミーパターン111aを基材に形成する理由は、透明電極物質で形成されない感知部110aがタッチスクリーンセンサに全面に形成され、タッチスクリーンセンサに照射する外部光によって感知部110aが視認される現象を防ぐためである。
また、図4a〜図4bの場合には、感知部110aとダミーパターン111aが直線形状に形成されたものが示されているが、本発明がこれに限定されるものではなく、多様なパターンの形状で形成することが可能であり、例えば、感知部110aの全体形状をダイヤモンド、台形、ひし形などの形状で形成することが可能である。
一方、電極は、感知部110aで感知されたタッチ信号を外部の駆動回路(図示せず)に送るために備えられる電極であって、基材に感知部110aおよびダミーパターン111を形成するときに同時に形成されることが好ましい。本発明では、電極に関する事項は発明の範疇を超えるため、これに関するさらに詳細な説明は省略する。
また、図4cを参照すると、本実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板の感知部110a、ダミーパターン111a、および感知連結部110bは、互いに同一または類似する一定方向のパターンで連結する電極で形成されることが好ましい。また、ダミー連結部が備えられる場合には、ダミー連結部も互いに同一または類似する一定方向のパターンで連結する電極で形成されることが好ましい。
本実施形態において、一定方向のパターンとは、連続性のあるパターンであって、本実施形態では、図3に示すように、前記一定方向に形成された線が相互交差するメッシュ形状のパターンであることが好ましい。
本実施形態において、パターンが同一または類似するとは、パターンの繰り返しにおいて、その繰り返し周期および繰り返される形態が幾何学的に同じであるだけでなく、その繰り返し周期と繰り返される形態がソフトウェア的に予め決められた容認可能な誤差範囲内で形成される場合を含むことが好ましい。したがって、本実施形態では、感知部110aとダミーパターン111aの電極パターンだけではなく、これらを連結する感知連結部110bおよびダミー連結部111bが存在する場合には、ダミー連結部111bの電極パターンが等しくなるようにすることにより、ユーザによって感知部110aが認識される視認性を減少させることができる。
また、前記一定方向のパターンは連続性のあるパターンで形成され、前記パターンの一部を切って前記感知部110aと前記ダミーパターン111aを形成することが好ましい。また、前記パターンの一部が切れたものは、感知部110a、前記ダミーパターン111a、および前記感知連結部110b、およびダミー連結部111bが存在する場合には、ダミー連結部111bの前記パターンの端を開放して形成することが好ましい。
上述したように、感知部110aとダミーパターン111aの境界でパターンの一部が切れていることは、前記感知部110aと前記ダミーパターン111aが電気的に互いに絶縁するためであり、また切れていることによって前記感知部110aと前記ダミーパターン111aのパターンの端を開放して形成することは、図5のように端が枠電極に連結しないことを意味する。図5は図4bの一部を拡大したものであって、図5を参照すると、端を開放することによって枠電極に連結するため連続性が消え、断絶したように見える問題を解決し、実際には微細な間隔で離れてはいるが、全体的に見たときには電極をユーザが連続したものと認識するようなり、感知部110aの視認性を減少させることができる。
本実施形態において、前記パターンは、図4a〜図4cに示すように、一定方向に形成された線が相互交差するメッシュ形状のパターンであることが好ましい。本発明において、メッシュ形状は、整形メッシュ形状と非整形メッシュ形状をすべて含むことができる。一定方向に形成された線が相互交差するメッシュ形状とは、全体的に網状型または網型のメッシュ形状のパターンを形成することを意味する。
また、パターンの相互交差するメッシュ形状の線は、線幅および前記線間の間隔を定義するピッチ(pitch)が同じであるか、または予め設定された類似度の線幅またはピッチを有することが好ましい。本実施形態において、線幅またはピッチが同じであるか、または予め設定された類似度の線幅またはピッチを有するとは、予め定められた充填率(Fill Factor)が得られるように表1に表示された一定範囲の値を有することを意味する。
Figure 2018152122
また、本実施形態において相互交差するメッシュ形状の線は、予め決められた角度によってティルティング(tilting)することが好ましい。図6を参照すると、本実施形態において形成される線は、水平軸を基準に45゜傾けた形態のパターンを有し、傾いた形態を有することは、単位面積あたりのタッチ入力を感知するための電極の比率を高めて感知の正確度を高めるためであり、ティルティングする予め決められた角は、一定方向のパターンと前記パターンと異なるパターンの相互干渉によるモアレ現状の発生を防ぐために決められた角度であることが好ましい。本実施形態においてパターンと異なるパターンの干渉とは、それぞれ異なる方向のタッチ位置を感知する複数の基板が積層するにおいて、基板に形成された電極のパターンが干渉を引き起こすことであってもよく、または映像情報を表示する映像情報表示部に含まれた複数の画素が形成するパターンと発生するものであってもよい。
モアレ現象とは、一般的に、独立する2つの周期的なパターンが一定角度に積層した場合に形成される自然的な干渉現象(interference phenomenon)である。モアレパターンとは、波形態の曲線(wave)、波紋(ripple)、スクリーンの表示映像と積層するように見える小さな束(wisp)形態の強度変動などを意味する。
図7a〜図7cは、本発明の一実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板の断面図である。
図7a〜図7cを参照すると、本実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板は、基材100b、樹脂層100a、および電極層112を備える。
基材100bは、透明基材100bで形成されることが好ましい。すなわち、一定の透明度を有する基材100bであって、透明基材100bは、PET(Polyethylene Terephthalate)、PI(Polymide)、アクリル(Acryl)、ポリカーボネート(PC)、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエーテルスルホン(PES)、PEN(Polyethylene Naphthalate)、またはガラス(glass)のうち少なくとも1つを利用して透明薄膜形態に形成することができる。
樹脂層100aは、前記基材100bに積層され、一面にパターン化された陰刻を備える。具体的に、透明基材100bには樹脂層100aが積層され、このような陰刻形状は、所望する陰刻形状に対応する陽刻形状のモールド(mold)を利用して樹脂層100aにインプリントすることで形成される。すなわち、陽刻形状のモールドを利用して樹脂層100aに陰刻を形成するのである。これにより、1つ以上の陰刻があるパターンをなすようになる。陰刻が形成された樹脂層100aの断面は、四角形、三角形、および台形のうちいずれか1つの陰刻形状を有することができる。モールドの陽刻形状が四角形であるときは樹脂層100aに形成された陰刻形状も四角形であり、モールドの陽刻形状が三角形であるときは樹脂層100aに形成された陰刻形状も三角形であり、モールドの陽刻形状が台形であるときは樹脂層100aに形成された陰刻形状も台形であることは当然である。樹脂層100aにおいて、陰刻の幅は1μm〜10μmに属し、深さは1μm〜10μmに属し、陰刻と陰刻の間のピッチは200μm〜600μmに属することができる。これが一実施形態に過ぎないのは勿論であり、前記陰刻の幅、深さ、およびピッチは多様に変形できることは勿論である。さらに、樹脂層100aは、UV(UltraViolet)樹脂または熱硬化性樹脂によって実現することが好ましい。
電極層112は、前記陰刻に導電性材料を充填して形成されるものであって、前記感知部110aと前記ダミーパターン111および感知連結部110bおよびダミー連結部が存在する場合に、ダミー連結部(図示せず)は前記電極層112に形成される。ここで、導電性材料の一例としては、銅(Cu)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、ニッケル−リン(Ni−P)などとすることができる。
感知部110aとダミーパターン111は同時に形成されることが可能であり、同じ導電性材料で形成され、上述したように、感知部110aはタッチ信号を感知して送信する電気的に活性の電極であり、ダミーパターン111は電気的に不活性の電極である。
また、本実施形態に係るタッチスクリーンセンサ基板は、電極層112に形成された感知部110a、ダミーパターン111および感知連結部110bおよびダミー連結部が存在する場合に、ダミー連結部(図示せず)の視認性を低減させるブラック層114をさらに備え、前記ブラック層114は、前記陰刻の電極層112上部または樹脂層100aと電極層112の間に積層することが好ましい。図7aを参照すると、本実施形態においてブラック層114は、樹脂層100aと電極層112の間に積層され、樹脂層100aに形成された陰刻で電極層112を囲む形態のブラック層114をさらに備えるようにすることで電極層112の視認性を減少させることも可能であり、さらに他の実施形態によって図7bを参照すると、ブラック層114が電極層112を囲む形態でない陰刻の内部で電極層112を覆う形態で積層させる。これにより、本実施形態に係る感知基板は、ブラック層を利用して電極層が外部から視認されることを防ぐ。本実施形態においてブラック層は、カーボンブラックを含む導電性を帯び、黒色の金属材料を利用することが好ましい。
また、他の実施形態によって図7cを参照すると、電極層112は、樹脂層100aに形成された陰刻の内部に形成されるだけでなく、樹脂層100a上に陽刻で形成されることもできる。このような電極層112は、陽刻形状の導電性材料が樹脂層100aに転写またはリソグラフィ工程などによって形成されることができる。
図8a〜図8bは、本発明の第2実施形態に係るタッチスクリーンセンサを説明するための例示図である。
図8aを参照すると、本実施形態に係る第1センサ部100と第2センサ部200が互いに接合してタッチスクリーンセンサを形成する。すなわち、第1センサ部100と第2センサ部200は上、下部基板となって互いに接合し、これらの間には粘着剤層300が載せられる。接着剤層300は光学的透明粘着剤(OCA:Optical Clear Adhesive)とし、タッチスクリーンセンサの透明性を維持することが可能である。
第2センサ部200は、基材の他面に一定方向の第2方向のパターンで連結する電極で形成された多数の第2感知部210a、および前記第2方向と同一または類似する方向のパターンで連結する電極で形成され、前記第2感知部210を連結する第2感知連結部210bを備える。図8bを参照すると、本実施形態において他面とは、第1センサ部100および第2センサ部200が同じ基材に対して両面に形成される場合に、いずれか1つの基板が形成される面を一面としたときに基板が形成されない基材の他の面を他面とする。また、本実施形態において第1、第2センサ部100、200は、互いに背を向けた状態で粘着剤層300を媒介として接合しているものが示されているが、これらの基板が互いに向かい合って接合しているものも可能であることは勿論である。さらに、第1センサ部と第2センサ部は、複数の基材に対してそれぞれの一面に形成することもできる。
また、本実施形態に係るタッチスクリーンセンサのうち、第1センサ部100は前記第1感知部110aに隣接し、前記第1パターンの方向と同一または類似する方向のパターンで連結する電極で形成されて前記感知部110aの視認性を低減させる多数の第1ダミーパターン111と、前記第1パターンの方向と同一または類似する方向のパターンで連結する電極で形成され、前記第1ダミーパターン111を連結する第1感知連結部110bを備え、前記基材の一面は、前記第2感知部210aと対応する位置に第1ダミーパターン111が備えられることが好ましい。
なお、第2センサ部200は、前記第2感知部210aに隣接し、前記第2パターンの方向と同一または類似する方向のパターンで連結する電極で形成されて前記感知部210aの視認性を低減させる多数の第2ダミーパターン211、および、さらにタッチスクリーンセンサ基板は、前記パターンの方向と同一または類似する方向のパターンで連結する電極で形成され、前記ダミーパターン111を連結する連結部(図示せず)をさらに備えることができる。
本実施形態において、第1センサ部100と第2センサ部200の接合は、第1センサ部100に形成された第1感知部110aと第2センサ部200に形成された第2感知部210aが相互直交する方向に接合することが好ましい。すなわち、第1感知部110aの第1方向が座標軸上のy方向であれば、第2感知部210aの第2方向は座標軸上のx方向になるように互いに接合する。
このとき、第1感知部110aと対応する(向かい合う)位置の第2センサ部200には第2ダミーパターン211が形成され、第2感知部210aと対応する位置の第1センサ部100には第1ダミーパターン111が形成される。第1ダミーパターン111は、前記第2感知部210aの位置に対応する前記基材の一面の位置に形成されることが好ましく、これと反対に、第2ダミーパターン211は、前記第1感知部110aの位置に対応する前記基材の他面の位置に形成されることが好ましい。
図8bを参照すると、本実施形態において、タッチスクリーンセンサ上でX軸方向のタッチ位置を感知する感知部100aの位置に垂直方向に対応する位置にY軸方向のダミーパターン211が基材の他面に位置し、反対に、Y軸方向のタッチ位置を感知する感知部200aの位置に垂直方向に対応する位置には、X軸方向のダミーパターン111が基材の一面に位置するようになる。したがって、第1感知部100aと第2感知部200aは交互配置し、ユーザがタッチ信号を入力したときにその座標を算出できるように形成される。
また、本実施形態において、第1センサ部および第2センサ部は、上述したように、同じ基材の一面および他面に形成可能であり、またはそれぞれ異なる基材に対して形成されることもできる。
他の基材に対して第1および第2センサ部が形成される場合にも、同じ基材に形成される場合と類似するように、第1センサ部と第2センサ部の接合は、第1センサ部に形成された第1感知部と第2センサ部に形成された第2感知部が相互直交する方向に接合するようにすることが好ましい。すなわち、第1感知部の第1方向が座標軸上のy方向であれば、第2感知部の第2方向は座標軸上のx方向になるように互いに接合する。
このとき、第1感知部と対応する位置の第2センサ部には第2ダミーパターンが形成され、第2感知部と対応する位置の第1センサ部には第1ダミーパターンが形成される。第1ダミーパターンは、前記第2感知部の位置に対応する前記基材の一面の位置に形成されることが好ましく、これと反対に、第2ダミーパターンは、前記第1感知部の位置に対応する前記基材の他面の位置に形成されることが好ましい。
図9a〜図9cは、本発明の一実施形態に係るタッチパッドの形態を示した第1図である。
図9a〜図9cに示すように、本発明に係る第1センサパターン110と第2センサパターン210は、互いに異なるレイヤ(layer)に配置することができる。例えば、第1センサパターン110は上部レイヤである第1センサ部100に配置し、第2センサパターン210は下部レイヤである第2センサ部200に配置することができる。
ここで、第1センサ部100と第2センサ部220の間には粘着剤層(図示せず)を載せることができ、以下では説明の便宜上、図に示さずに説明する。
このとき、図9aに示すように、第1センサパターン110の間と第2センサパターン210の間にそれぞれダミーパターン111、211を配置することができ、このようなダミーパターンはセンサパターン間の空間を満たすためのパターンであって、センサパターンのように接触位置を感知する機能は実行しない。
例えば、第1センサパターン110の間に第1ダミーパターン111を交差配置することができ、第2センサパターン210の位置に対応する空の領域に第1ダミーパターン111を交差配置することができる。
同じように、第1センサパターン110の間に第2ダミーパターン211を交差配置することができ、第2センサパターン210の位置に対応する空の領域に第2ダミーパターン211を交差配置することができる。
また、図9bに示すように、第1センサパターン110の間には第1ダミーパターン111を交差配置することができ、第2センサパターン210の間にはダミーパターンを配置しないこともできる。
勿論、図9cに示すように、これとは反対に、第2センサパターン210の間にだけ第2ダミーパターン211を配置してもよく、第1センサパターン110の間にはダミーパターンを配置しないこともできる。
このようなダミーパターンは、センサパターンの大きさと同じ大きさで形成され、同じ物質で形成することができる。さらに、ダミーパターンは、必要によっては隣接した他のダミーパターンと互いに連結しないように形成したり、互いに連結するように形成することができる。
図10a〜図10cは、本発明の一実施形態に係るタッチパッドの形態を示した第2図である。
図10aを参照すると、本発明に係るタッチパッドは、第1センサパターン110と第1ダミーパターン111が交差配列する第1センサ部100、および第2センサパターン210と第2ダミーパターン211が交差配列する第2センサ部200を備えることができる。すなわち、第1センサパターン110の間と第2センサパターン210の間の空間にそれぞれダミーパターンを配置することができる。
このとき、センサパターンとダミーパターン間の離隔距離は5μm〜30μm以内とし、特に15μm以上であることが好ましい。例えば、第1センサパターンと第1ダミーパターン間の離隔距離または第2センサパターンと第2ダミーパターン間の離隔距離は15μmに形成することができる。
図10bを参照すると、本発明に係るタッチパッドは、第1センサパターン110と第1ダミーパターン111が交差配列する第1センサ部100、および第2センサパターン210が配列される第2センサ部200を備えることができる。すなわち、第1センサパターン110間の空間にだけダミーパターンが配置され、第2センサパターン210間の空間にはダミーパターンが配置されない。
図10cを参照すると、本発明に係るタッチパッドは、第1センサパターン110間の空間にはダミーパターンを配置せず、第2センサパターン210間の空間にだけダミーパターンを配置することもできる。
このとき、本発明は、センサパターン間に配置されるダミーパターンを予め設定された形態を有する多数のサブダミーパターンに分割して形成するようになり、その分割する方式は、例えば、1)全体外郭の形状と同じ形状を有して均等面積を有するように分割する方式、2)全体外郭の形状とは異なる形状を有するが均等面積を有するように分割する方式、3)仮想の分割パターンによって分割し、仮想の分割パターン内のラインとダミーパターン内のメッシュの間に予め設定された角度を有するように分割する方式、4)ダミーパターン内のメッシュを規則的または不規則的に破断して分割する方式などを含むことができる。
このようなダミーパターンの分割によってセンサパターンとダミーパターンが部分短絡すると、センサパターンから当該ダミーパターンのうちの短絡したサブダミーパターンにだけ電流が流入し、ダミーパターン全体に電流が流入することを防いで機能の安全性を確保できることにより、センサパターンからダミーパターンに流入する誘電率を最小化してセンサ動作を向上させることができる。
図11a〜11bは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第1図である。
図11a〜図11bに示すように、本発明は、センサパターンの間に配置されるダミーパターンそれぞれを予め設定された形態を有する多数のサブダミーパターンに分割して形成し、ダミーパターンの連続性があるパターンの一部を切り、全体外郭の形状と同じ形状を有して均等面積を有するように分割することができる。
図11aでは、ダミーパターン111の破断するラインとダミーパターン内のメッシュが平行に形成されることができる。
図11bでは、ダミーパターン111の破断するラインとダミーパターン内のメッシュが平行にならないように、予め設定された角度を有するように形成されることができる。
言い換えれば、本発明に係るダミーパターンは多数に分割されるが、ダミーパターン内のメッシュの方向とは関係なく、全体外郭の形成と同じ形状を有するように均等分割される。例えば、四角形状のダミーパターン111は、四角形状のサブダミーパターン111a、111b、111c、111d、111e、111f、111g、111h、111iに分割される。
上述した図11bに示すように、ダミーパターンが破断するラインとダミーパターン内のメッシュが予め設定された角度を有するように形成されることにより、相互モアレが発生するという問題を抑制することができる。
ダミーパターンは、パターンの一部が切れて多数のサブダミーパターンに分割されるため、分割された多数のサブダミーパターンそれぞれの端が開放して形成されるようになる。
サブダミーパターンの境界でパターンの一部が切れていることは、サブダミーパターンの間に電気的に互いに絶縁するためであり、また切れていることによってサブダミーパターンのパターンの端が開放して形成されたことは、端が枠電極に連結しないことを意味する。
サブダミーパターンの端が開放することにより、枠電極に連結して連続性が消えて断絶したように見えるという問題点を解決し、実際に微細な間隔だけ離隔してはいるが、全体的に見たときには電極をユーザが連続したものと認識できるようにする。
このとき、本実施形態のようにダミー連結部がない場合に、ダミーパターンの外郭形状を明確に知ることができるが、ダミー連結部がある場合にはそうではないため、ダミー連結部とダミーパターン間の区画を適切に分けてダミーパターンの外郭形状を定義しなければならない。
図12a〜図12bは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第2図である。
図12a〜図12bに示すように、本発明は、センサパターンの間に配置されるダミーパターンそれぞれを予め設定された形態を有する多数のサブダミーパターンに分割して形成し、ダミーパターンの連続性があるパターンの一部を切り、全体外郭の形状とは異なる形状を有するが均等面積を有するように分割することができる。
図12aでは、分割されていない状態の六角形状を有するダミーパターン111を示している。
図12bでは、六角形状のダミーパターン111を分割して全体外郭の形状と異なる形状を有するサブダミーパターンを形成し、各ダミーパターンの面積は等しくなる。
例えば、図12aに示すように、六角形状を有するダミーパターン111の面積が90だとすると、図12bに示すように、六角形状とは異なる形状を有する9つのサブダミーパターン111a、111b、111c、111d、111e、111f、111g、111h、111iは、それぞれの面積が10になる。
上述した図12bに示すように、ダミーパターンが破断するラインとダミーパターン内のメッシュの間に予め設定された角度を有するように形成されることにより、相互モアレが発生するという問題を抑制することができる。
ダミーパターンは、パターンの一部が切れて多数のサブダミーパターンに分割するため、分割した多数のサブダミーパターンそれぞれの端が開放して形成されるようになる。
図13a〜図13bは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第3図である。
図13a〜図13bに示すように、本発明は、センサパターンの間に配置されるダミーパターンそれぞれを予め設定された形態を有する多数のサブダミーパターンに分割して形成し、ダミーパターンの連続性があるパターンの一部を切り、全体外郭の形状とは異なる形状を有して異なる面積を有するように分割することができる。
図13aでは、仮想の分割パターン130内のラインとダミーパターン111内のメッシュの間に互いに平行に分割する。
図13bでは、仮想の分割パターン130内のラインとダミーパターン111内のメッシュの間に互いに平行しないように分割する。
このとき、本発明は、仮想の分割パターンを利用して分割し、仮想の分割パターン内のラインとダミーパターン内のメッシュの間に互いに平行するか平行しないように、予め設定された角度を有するように分割することができる。このように分割したサブダミーパターンのうち少なくとも1つのサブダミーパターンは、全体外郭の形状とは異なる形状を有して異なる面積を有するように分割される。
上述した図13bに示すように、ダミーパターンが破断するラインとダミーパターン内のメッシュの間に予め設定された角度を有するように形成されることにより、相互モアレが発生するという問題を抑制することができる。
また、ダミーパターン内のメッシュを互いに平行しないように分割してサブダミーパターンを形成することにより、モアレを防ぐことができるだけでなく、視認性の向上にもさらに効果的となる。
ダミーパターンは、パターンの一部が切れて多数のサブダミーパターンに分割するため、分割した多数のサブダミーパターンそれぞれの端が開放して形成されるようになる。
ここで、本発明は、仮想の分割パターンを利用してダミーパターンを分割する原理を説明しており、仮想の分割パターンは、図11a〜図12bにもすべて適用することができる。
図14a〜図14bは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第4図である。
図14a〜図14bに示すように、本発明は、センサパターンの間に配置されるダミーパターンそれぞれを多数の予め設定された形態に分割して形成し、ダミーパターンの連続性があるパターンの一部を切り、ダミーパターン内のメッシュを予め設定された範囲内で規則的または不規則的に破断して分割することができる。
このように規則的または不規則的に形成されたサブダミーパターンの長さは、0.3mm〜1.5mmであることが好ましい。
図14aでは、ダミーパターン111内のメッシュを予め設定された範囲内で規則的に破断して分割することができ、破断した線の長さが等しくなるように形成することができる。
例えば、横方向に破断された線の長さLxと縦方向に破断された線の長さLyは等しい。
図14bでは、ダミーパターン111内のメッシュを予め設定された範囲内で不規則的に破断して分割することができ、破断された線の長さが互いに異なるように形成することができる。
破断された線の長さが予め設定された範囲内で互いに異なるように形成できることは勿論である。
例えば、横方向と判断された線の長さLx1とLx2またはLy1とLy2は、ランダムに決められて互いに異なる。
ダミーパターンは、パターンの一部が切れて多数のサブダミーパターンに分割するため、分割した多数のサブダミーパターンそれぞれの端が開放して形成されるようになる。
上述した図11a〜図14bのように、ダミーパターンを多数のサブダミーパターンに分割し、分割した各サブダミーパターンは単位メッシュ5つ以上で形成することが好ましく、その理由は視認性の向上にさらに効果的であるためである。
このとき、本発明は、センサパターンの間にダミーパターンを配置し、センサパターンとダミーパターンの間に位置し、センサパターンとダミーパターン間の境界面に沿って予め設定された距離だけ離隔したダミーパターンと物理的に分離した補助ダミーパターンを追加で形成することができる。また、補助ダミーパターンは、必要によっては分割して形成することができる。
図15は、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第5図である。
図15に示すように、本発明は、ダミーパターンの間にダミー連結部が形成されている場合、センサパターン110の間にダミーパターン111を配置し、センサパターン110とダミーパターン111の間に補助ダミーパターン112を追加で形成することができる。また、必要によっては、センサパターンとダミーパターンの間に多数の補助ダミーパターンを形成することができる。
ここで、本発明の実施形態では、ダミーパターンとダミー連結部を区分せずにダミーパターンとしてのみ説明しているが、ダミー連結部を含むダミーパターンを意味している。
このとき、補助ダミーパターン112は、センサパターン110とダミーパターン111の間の境界面に沿って形成され、センサパターン110とダミーパターン111それぞれから予め設定された距離だけ離隔して形成することができる。言い換えれば、補助ダミーパターン112は、一側のセンサパターン110と予め設定された距離だけ離隔しており、他側のダミーパターン111とも予め設定された距離だけ離隔して形成することができる。
また、補助ダミーパターン112は、センサパターン110との離隔距離とダミーパターン111との離隔距離が互いに等しくなるように形成されたり、互いに異なるように形成されることができる。
このように形成された補助ダミーパターン112は、当該センサパターン110の外郭線に沿って予め設定された距離だけ離隔して形成されるため、当該センサパターン110の外郭線と同じ形状を有するようになる。
補助ダミーパターン112は、センサパターン110とダミーパターン111の間の境界面に沿って帯形態に形成することができる。このような補助ダミーパターン112は、センサパターン110とダミーパターン111の間の境界面に沿って形成されるため、同じ方向の同じライン、例えば、X軸方向の同じx座標またはY軸方向の同じy座標上には1つの補助ダミーパターン112が形成されることができる。
勿論、同じ方向の同じライン上に位置する補助ダミーパターン112は連続性があるパターン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く、必要によっては分割することができる。すなわち、連続性があるパターンの一部を切って多数の補助ダミーパターン112に分割することができる。
また、ダミーパターン111は、多数の予め設定された形態に分割して形成されたり、配置するダミーパターンを構成するメッシュを規則的または不規則的に断線させて形成することができる。
このようなダミーパターン111と補助ダミーパターン112それぞれの端が開放して形成されるようになる。
このように、ダミーパターン111と補助ダミーパターン112それぞれの境界でパターンの一部が切れていることは、ダミーパターン111と補助ダミーパターン112の間に電気的に互いに絶縁するためであり、また切れていることによってダミーパターン111と補助ダミーパターン112それぞれのパターンの端が開放して形成されることは、端が枠電極に連結しないことを意味する。
図16は、本発明の一実施形態に係る補助ダミーパターンの配置形態を示した図である。
図16に示すように、補助ダミーパターンは、センサパターン110とダミーパターン111の間の境界面に沿って形成され、一側のセンサパターン110と予め設定された距離d1だけ離隔して形成することができる。ここで、センサパターン110との離隔距離d1は、30μm以下とすることができる。
この反面、補助ダミーパターン112は、他側のダミーパターン111とも予め設定された距離d2だけ離隔して形成することができ、ここで、ダミーパターン111との離隔距離d2は、20μm以下とすることができる。
このように補助ダミーパターン112は、センサパターン110との離隔距離とダミーパターン111との離隔距離が互いに等しい離隔距離を有するように形成されたり、互いに異なる離隔距離を有するように形成されることができる。
また、補助ダミーパターン112は、センサパターン110とダミーパターン111の間に帯形態で形成され、厚さwは一定の大きさとすることができる。ここで、厚さwは100μm以下とすることができる。
図17は、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第6図である。
図17に示すように、本発明は、ダミーパターンの間のダミー連結部が形成されている場合、センサパターン110の間にダミーパターン111を配置し、センサパターン110とダミーパターン111の間に補助ダミーパターン112を追加で形成することができる。
本発明では、ダミーパターン111aとダミー連結部111bが物理的に分離し、予め設定された距離だけ離隔するように形成することができる。
このとき、補助ダミーパターン112は、センサパターン110とダミーパターン111の間の境界面に沿って形成され、センサパターン110とダミーパターン111それぞれから予め設定された距離だけ離隔して形成することができる。言い換えれば、補助ダミーパターン112は、一側のセンサパターン110と予め設定された距離だけ離れており、他側のダミーパターン111とも予め設定された距離だけ離れて形成することができる。
また、補助ダミーパターン112は、センサパターン110との離隔距離とダミーパターン111との離隔距離が互いに等しくなるように形成されたり、互いに異なるように形成されることができる。
このように形成された補助ダミーパターン112は、当該センサパターン110の外郭線に沿って予め設定された距離だけ離隔して形成されるため、当該センサパターン110の外郭線と同じ形状を有するようになる。
補助ダミーパターン112は、センサパターン110とダミーパターン111の間の境界面に沿って帯形態に形成することができる。このような補助ダミーパターン112は、センサパターン110とダミーパターン111の間の境界面に沿って形成されるため、同じ方向の同じライン、例えば、X軸方向の同じx座標またはY軸方向の同じy座標上には1つの補助ダミーパターンが形成されることができる。
勿論、同じ方向の同じライン上に位置する補助ダミーパターン112は、連続性があるパターン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く、必要によっては分割することができる。すなわち、連続性があるパターンの一部を切って多数の補助ダミーパターン112に分割することができる。
また、ダミーパターン111は、多数の予め設定された形態に分割されて形成されたり、配置されるダミーパターンを構成するメッシュを規則的または不規則的に断線させて形成されることができる。
このようなダミーパターン111aと補助ダミーパターン112それぞれの端が開放して形成されるようになる。ダミーパターン111aと分離したダミー連結部111bの端も開放して形成されるようになることは勿論である。
このように、ダミーパターン111と補助ダミーパターン112それぞれの境界でパターンの一部が切れていることは、ダミーパターン111と補助ダミーパターン112の間に電気的に互いに絶縁するためであり、また切れたことによってダミーパターン111と補助ダミーパターン112それぞれのパターンの端が開放して形成されることは、端が枠電極に連結しないことを意味する。
図18a〜図18bは、本発明の一実施形態に係るダミーパターンの形態を示した第7図である。
図18aに示すように、本発明は、ダミーパターン間のダミー連結部が形成されていない場合、センサパターン110の間にダミーパターン111を配置し、センサパターン110とダミーパターン111の間に補助ダミーパターン112を追加で形成することができる。
このようにダミー連結部が形成されていない場合には、センサパターン110間の間隔が、図15および図17で説明したセンサパターンの間隔よりも狭く形成されることができる。
このとき、補助ダミーパターン112は、センサパターン110とダミーパターン111間の境界面に沿って形成され、センサパターン110とダミーパターン111それぞれから予め設定された距離だけ離隔して形成されることができる。言い換えれば、補助ダミーパターン112は、一側のセンサパターン110と予め設定された距離だけ離れており、他側のダミーパターン111とも予め設定された距離だけ離れて形成されることができる。
また、補助ダミーパターン112は、センサパターン110との離隔距離とダミーパターン111との離隔距離が互いに等しくなるように形成されたり、互いに異なるように形成されることができる。
このように形成された補助ダミーパターン112は、当該センサパターン110の外郭線に沿って予め設定された距離だけ離隔して形成されるため、当該センサパターン110の外郭線と同じ形状を有するようになる。
補助ダミーパターン112は、センサパターン110とダミーパターン111の間の境界面に沿って帯形態に形成されることができる。このような補助ダミーパターン112は、センサパターン110とダミーパターン111間の境界面に沿って形成されるため、同じ方向の同じライン、例えば、X軸方向の同じx座標またはY軸方向の同じy座標上には1つの補助ダミーパターン112が形成されることができる。
勿論、同じ方向の同じライン上に位置する補助ダミーパターン112は連続性があるパターンで形成されることができるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、必要によっては分割することができる。すなわち、連続性があるパターンの一部を切って多数の補助ダミーパターン112に分割することができる。
また、ダミーパターン111は、多数の予め設定された形態に分割して形成されたり、配置するダミーパターンを構成するメッシュを規則的または不規則的に断線させて形成されることができる。
このようなダミーパターン111と補助ダミーパターン112それぞれの端が開放して形成されるようになる。
このように、ダミーパターン111と補助ダミーパターン112それぞれの境界でパターンの一部が切れていることは、ダミーパターン111と補助ダミーパターン112の間に電気的に互いに絶縁するためであり、また切れたことによってダミーパターン111と補助ダミーパターン112それぞれのパターンの端が開放して形成されることは、端が枠電極に連結しないことを意味する。
図18bに示すように、本発明は、ダミーパターンの間のダミー連結部が形成されていない場合、センサパターン110の間にダミーパターン111を配置し、センサパターン110とダミーパターン111の間に補助ダミーパターン112を追加で形成することができる。
このようにダミー連結部が形成されていない場合には、センサパターン110の間隔が、図15および図17で説明したセンサパターンの間隔よりも狭く形成されることができる。
このとき、補助ダミーパターン112は、センサパターン110とダミーパターン111間の境界面に沿って形成され、センサパターン110とダミーパターン111それぞれから予め設定された距離だけ離隔して形成されることができる。言い換えれば、補助ダミーパターン112は、一側のセンサパターン110と予め設定された距離だけ離れており、他側のダミーパターン111とも予め設定された距離だけ離れて形成されることができる。
また、補助ダミーパターン112は、センサパターン110との離隔距離とダミーパターン111との離隔距離が互いに等しくなるように形成されたり、互いに異なるように形成されることができる。
このように形成された補助ダミーパターン112は、当該ダミーパターン110の外郭線に沿って予め設定された距離だけ離隔して形成されるため、当該ダミーパターン110の外郭線と同じ形状を有するようになる。
補助ダミーパターン112は、ダミーパターン111の外郭線に沿って帯形態に形成されることができる。このような補助ダミーパターン112は、ダミーパターン111の外郭線に沿って形成されるため、ダミーパターン111ごとに外郭を囲むように1つの補助ダミーパターン112が形成されることができる。すなわち、1つの補助ダミーパターン112ごとに物理的に分離して形成される。
勿論、ダミーパターンを囲む補助ダミーパターン112は連続性があるパターン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く、必要によっては分割することができる。すなわち、連続性があるパターンの一部を切って多数の補助ダミーパターン112に分割することができる。
また、ダミーパターン111は、多数の予め設定された形態に分割されて形成されたり、配置するダミーパターンを構成するメッシュを規則的または不規則的に断線させて形成されることができる。
このようなダミーパターン111と補助ダミーパターン112それぞれの端が開放して形成されるようになる。
このように、ダミーパターン111と補助ダミーパターン112それぞれの境界でパターンの一部が切れていることは、ダミーパターン111と補助ダミーパターン112の間に電気的に互いに絶縁するためであり、また切れたことによってダミーパターン111と補助ダミーパターン112それぞれのパターンの端が開放して形成されることは、端が枠電極に連結しないことを意味する。
このように、本発明は、X座標を感知するための第1センサパターンを含む第1センサ部とY座標を感知するための第2センサパターンを含む第2センサ部とで構成され、第1センサ部と第2センサ部が互いに接合して形成されたタッチスクリーンセンサに多様な形態のダミーパターンを適用した例を示しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、X座標を感知するための第1センサパターンとY座標を感知するための第2センサパターンを単一基板の表面に共に配列するように構成されたタッチスクリーンセンサにも適用することができる。
勿論、ここでは、単一基板の表面に第1センサパターンと第2センサパターンがすべて形成される場合を一例として説明しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、同一基板上に第1センサパターンと第2センサパターンが多様な形態で形成されてもよいことは自明である。
例えば、第1方向に形成された第1センサパターンと第2方向に形成された第2センサパターンが単一基板の表面の両側面にそれぞれ配列するように構成されたタッチスクリーンセンサにも、本発明の一実施形態に係る多様な形態のダミーパターンを適用することができる。
図19は、本発明の他の実施形態に係るタッチスクリーンセンサの構成を示した図である。
図19に示すように、本発明に係るタッチスクリーンセンサは、1つのセンサ部100を備えることができ、ここで、センサ部100は、X座標を感知するための第1センサパターン110とY座標を感知するための第2センサパターン210が1つの基板に配列するように構成することができる。
このとき、第1センサパターンをセンシング信号を感知するセンシング電極とし、第2センサパターンを第1センサパターンと電気的に分離して駆動信号を感知する駆動電極とすると仮定することができる。
このような複数のセンシング電極それぞれは、第1方向に沿って延長して形成される感知バー形態で配置され、複数の駆動電極それぞれは、第1方向と交差する第2方向上に配置することができる。ここで、第1方向は横方向またはX軸方向を示し、第2方向は縦方向またはY軸方向を示す。
例えば、横方向に長く形成されたY座標を感知するための第2センサパターン210を縦方向に一定間隔ごとに離隔して配置し、第2センサパターン210に並んで隣接してX座標を感知するための多数の第1センサパターン110を横方向に一定間隔ごとに離隔して配置することができる。
すなわち、1つの第2センサパターン210ごとに多数の第1センサパターン110を並べて配置する。
このように配置される1つのセンシング電極と多数の駆動電極を含む感知領域が形成されることができる。本発明に係る感知領域は、1つのセンシング電極と多数の駆動電極間の包含関係に限定されるものではなく、多様な形態で実現することができる。
このように配置された第1センサパターン110と第2センサパターン210それぞれに配線電極400が連結することができる。ここで、配線電極400は、第1センサパターン110と第2センサパターン210から感知されたタッチ信号を外部駆動回路(図示せず)に伝達する役割をする。
また、第1センサパターン110または第2センサパターン210と配線電極の間にダミーパターン111を形成することができる。また、第1センサパターン110それぞれに配線電極が連結することによって配線電極の間に空間が生じ、その空間にダミーパターンを形成することができる。また、空間の大きさにより、ダミーパターンの大きさが異なることができる。このようなダミーパターン111は、第1センサパターン110または第2センサパターン210と類似する形状のパターンまたは同じ形状のパターンで形成することができる。
このように多数のセンシング電極と多数の感知電極は、基板の同じ面に配置されて断層構造を形成することができる。
このとき、1枚の基板に第1センサパターンと第2センサパターンを形成するときにメタルメッシュで構成するようになり、この理由は、ITOは折り曲げることができないためフレキシブル基板に使用することが不可能であり、中大型面積での使用が不可能である反面、メタルメッシュはフレキシブルと中大型面積に使用可能なだけでなく、ITOに比べて応答速度が速いためである。
また、1枚の基板に第1センサパターンと第2センサパターンを形成するときにダミーパターンを形成するようになり、この理由は、メタルメッシュで構成するときにモアレが生じる現象が発生するため、空間にダミーパターンを形成してモアレを防ぐためである。
なお、基板上にパターン密集度差によってパターンが視認される現象が発生するため、空間にダミーパターンを形成することにより、均一なパターンによってパターンが視認される現象を抑制するためである。
図20は、図19に示すセンサパターン、ダミーパターン、配線電極の形状を拡大して示した図である。
図20に示すように、図19の領域Aを拡大して詳察すると、センサパターン110、210、ダミーパターン111、配線電極400は1つのセンサ部に形成され、一定方向のパターンで形成されることができる。一定方向のパターンとは、連続性あるパターンで一定方向に形成された線が相互交差するメッシュ形状のパターンであることが好ましい。
センサパターン110、210、ダミーパターン111、配線電極400それぞれの端は開放して形成されることができる。センサパターン110、210、ダミーパターン111、配線電極400それぞれの境界でパターンの一部が切れていることは電気的に互いに絶縁するためであり、また切れたことによってパターンの端が開放して形成されることは、端が枠電極に連結しないことを意味する。
このようなセンサパターン110、210、ダミーパターン111、配線電極400は、陽刻形状または陰刻形状を利用して形成することができ、センサパターン110、210と配線電極400は電気的に活性の電極で形成され、ダミーパターン111は電気的に不活性の電極で形成される。
図21は、図19に示すダミーパターンの配置位置と形態を拡大して示した図である。
図21に示すように、図19の領域Bを拡大して詳察すると、センサパターン110、210と配線電極400の間にダミーパターン111を形成し、このようなダミーパターン111は、センサパターン110、210と配線電極400の間の間隔によってその大きさが異なることができる。
例えば、ダミーパターン111a2は、ダミーパターン111a1よりもその幅をさらに広く形成することができ、センサパターン110、210と配線電極400の間の間隔が広くなるほどダミーパターン111の幅も広くなる。このとき、ダミーパターンは分割され、2つ以上のサブダミーパターンで形成されることができる。ダミーパターンそれぞれは、互いに異なる数のサブダミーパターンに分割して形成されることができる。特に、ダミーパターンの大きさによってサブダミーパターンの数が異なることができる。
ここでは、本発明に係るダミーパターン111がセンサパターン110、210と配線電極400の間に形成される場合を一例として説明しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、センサパターンとセンサパターンの間または配線電極と配線電極の間など多様な位置に形成することができる。このように形成されたダミーパターン111は、予め設定された形態を有する多数のサブダミーパターンに分割して形成され、その方式は多様である。
一例として、1)図11a〜図11bのように、ダミーパターンの連続性があるパターンの一部を切り、全体外郭の形状と同じ形状を有して均等面積を有するように分割することができる。
このとき、図11aのように、ダミーパターンの破断するラインとダミーパターン内のメッシュが平行に形成されたり、図11bのように、ダミーパターンと破断するラインとダミーパターン内のメッシュが平行ではなく、予め設定された角度を有するように形成されることができる。
他の例として、2)図12a〜図12bのように、ダミーパターンの連続性があるパターンの一部を切り、全体外郭の形状と異なる形成を有するが均等面積を有するように分割することができる。
他の例として、3)図13a〜図13bのように、ダミーパターンの連続性があるパターンの一部を切り、全体外郭の形状と異なる形状を有して異なる面積を有するように分割することができる。
このとき、図13aのように、仮想の分割パターン内のラインとダミーパターン内のメッシュの間に互いに平行に分割したり、図13bのように、仮想の分割パターン内のラインとダミーパターン内のメッシュの間に互いに平行しないように分割することができる。
他の例として、図14a〜図14bのように、ダミーパターンの連続性があるパターンの一部を切り、ダミーパターン内のメッシュを予め設定された範囲内で規則的または不規則的に破断して分割することができる。
このとき、図14aのように、ダミーパターン内のメッシュを予め設定された範囲内で規則的に破断し、その破断した線の長さが等しくなるように形成したり、図14bのように、ダミーパターン内のメッシュを予め設定された範囲内で不規則的に破断し、その破断した線の長さが互いに異なるように形成することができる。
他の例として、図15のように、ダミーパターンの間にダミー連結部が形成されている場合、センサパターンの間にダミーパターンを配置し、センサパターンとダミーパターンの間に補助ダミーパターンを追加で形成することができる。
他の例として、図17のように、ダミーパターンの間のダミー連結部が形成されている場合、センサパターンとダミーパターンの間に補助ダミーパターンを追加で形成し、ダミーパターンとダミー連結部が物理的に分離し、予め設定された距離だけ離隔するように形成することができる。
他の例として、図18a〜図18bのように、ダミーパターンの間のダミー連結部が形成されていない場合、センサパターンとダミーパターンの間に補助ダミーパターンを追加で形成し、図18aのように、センサパターンの間隔が図15および図17で説明したセンサパターンの間隔よりも狭く形成したり、図18bのように、ダミーパターンの外郭を囲むように形成することができる。
このとき、ダミーパターンと補助ダミーパターンそれぞれは、多数に分割して形成されることができる。
また、補助ダミーパターンは、ダミーパターンの形態や位置により、センサパターンとダミーパターンの間だけではなく、センサパターンとセンサパターンの間または配線電極と配線電極の間にも形成されることができる。
上述した実施形態はその一例であって、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正および変形が可能だろう。したがって、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は添付の特許請求の範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解釈されなければならない。

Claims (5)

  1. 第1方向に形成された第1センサパターンと前記第1センサパターンの間に第1ダミーパターンと第1補助ダミーパターンが配列される第1センサ部、および
    前記第1センサ部と重なっており、前記第1方向と交差する第2方向に形成された第2センサパターンと前記第2センサパターンの間に第2ダミーパターンと第2補助ダミーパターンが配列される第2センサ部、
    を備え、前記第1補助ダミーパターンは前記第1センサパターンと前記第1ダミーパターンの間に位置し、前記第1補助ダミーパターンは、前記第1センサパターンと前記第1ダミーパターンの間の境界面に沿って離隔して物理的に分離するように形成され、
    前記第2補助ダミーパターンは前記第2センサパターンと前記第2ダミーパターンの間に位置し、前記第2補助ダミーパターンは、前記第2センサパターンと前記第2ダミーパターンの間の境界面に沿って離隔して物理的に分離するように形成されることを特徴とする、静電容量式タッチスクリーンのためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造。
  2. 前記第1補助ダミーパターンと前記第2補助ダミーパターンそれぞれは、当該前記第1センサパターンと前記第2センサパターンの外郭線に沿って離隔して形成され、
    前記第1センサパターンと前記第2センサパターンの外郭線と同じ形状を有するように形成され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のためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造。
  3. 前記第1補助ダミーパターンと前記第2補助ダミーパターンそれぞれは、前記第1ダミーパターン、前記第2ダミーパターンと物理的に分離するように形成され、
    前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、ダミー連結部と結合して形成され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のためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造。
  4. 前記第1補助ダミーパターンと前記第2補助ダミーパターンそれぞれは、前記第1ダミーパターン、前記第2ダミーパターンと物理的に分離するように形成され、
    前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンそれぞれは、ダミー連結部と物理的に分離して形成され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のためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造。
  5. 前記第1補助ダミーパターンと前記第2補助ダミーパターンそれぞれは、前記第1ダミーパターン、前記第2ダミーパターンと物理的に分離するように形成され、
    前記第1ダミーパターンと前記第2ダミーパターンの外郭を囲むように形成され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のためのダミーパターンを使用するタッチパッドの構造。
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