JP2020521250A - タッチパネル - Google Patents

Abstract

本出願は、タッチ技術分野に関し、特にタッチパネル及びタッチ表示装置に関するもので、従来技術におけるタッチパネルの金属ブリッジの使用中の破断によって引き起こされるタッチ失敗を改善するためである。前記タッチパネルは、複数の第１タッチユニットと隣接する二つの第１タッチユニットを接続する接続ユニットとを備え、複数の第１方向に沿って設けられた複数の第１タッチ電極パターンと、複数の独立な第２タッチユニットと隣接する二つの第２タッチユニットと接続する少なくとも一つの金属ブリッジとを備え、第２方向に沿って設けられ、且つ前記第１タッチ電極パターンと絶縁的に交差する第２タッチ電極パターンと、備える。前記少なくとも一つの金属ブリッジは空洞パターンを有し、且つ前記金属ブリッジの両端が隣接する二つの第２タッチユニットにそれぞれ架かっている。これにより、タッチパネル全体の耐久性が向上し、タッチ性能が確保される。

Description

本出願は、２０１７年１１月３０日に出願された出願番号２０１７２１６４３６２２．１、発明の名称「タッチパネル及びタッチ表示装置」の中国特許に基づいた優先権の利益を主張するものであり、上記出願の開示全体は参考により本出願に組み込まれるものとする。
本出願はタッチコントロール技術分野に関し、特にタッチパネル及びタッチ表示装置に関する。

従来、タッチパネルは、携帯電話、タブレット型コンピュータ、タッチパネルなどの電子端末の入力装置として一般的に使用されており、ユーザによるタッチパネルのクリックやスライドなどのタッチ操作命令を受け付けるように構成されている。
従来のタッチパネルには、第１方向電極１１と第２方向電極１２が備えられ、図１ａに示すように、前記第１方向と第２方向が相互に垂直で、同一の導電性膜層に位置していることが多い。具体的な構成拡大図は、図１ｂに示すように、第１方向電極と第２方向電極はしばしばブロック状電極であり、第１方向電極におけるブロック状電極１１１は繋がって設けられており、第２方向電極におけるブロック状電極１２１は、間隔を置いて設けられている。また、第２方向電極における隣接するブロック状電極１２１間には、通常、金属ブリッジ１３が設けられており、該金属ブリッジ１３は第１方向電極１１と第２方向電極１２とを互いに絶縁させるとともに、各々を電気的に接続させる。
従来のタッチパネルでは、隣接するブロック状電極同士は金属ブリッジのみにより接続されているが、該金属ブリッジは細いため、使用中に金属ブリッジが破断されやすく、隣接する電極間での断線を引き起こし、従ってタッチパネル全体のタッチ性能が低下し、更にはタッチ機能不全を引き起こす。

本出願の実施例は、従来技術におけるタッチパネルの金属ブリッジが使用中に破断されることによって引き起こされるタッチ機能不全を改善するためのタッチパネル及びタッチ表示装置を提供する。
本出願の実施例は、以下の技術手段を採用する。

タッチパネルは、
複数の第１タッチユニットと隣接する二つの第１タッチユニットを接続する接続ユニットとを備え、複数の第１方向に沿って設けられた複数の第１タッチ電極パターンと、
複数の独立な第２タッチユニットと隣接する二つの第２タッチユニットと接続する少なくとも一つの金属ブリッジとを備え、第２方向に沿って設けられ、且つ前記第１タッチ電極パターンと絶縁的に交差する第２タッチ電極パターンと、を備え、
前記少なくとも一つの金属ブリッジは空洞パターンを有し、且つ前記金属ブリッジの両端が隣接する二つの第２タッチユニットにそれぞれ架かっている。
好ましくは、隣接する二つの第２タッチユニットの間に少なくとも二つの金属ブリッジが配列されている。

好ましくは、各金属ブリッジはグリッドパターンを備える。

好ましくは、前記金属ブリッジは、金属ブリッジの両端に位置して前記第２タッチユニットに当接するための接触部をさらに備え、前記金属ブリッジの延在方向に垂直する前記接触部の幅は前記金属ブリッジにおける他の部分より大きい。

好ましくは、いずれか一つの金属ブリッジに対応する隣接する二つの第２タッチユニットは間隔経路においてそれぞれ凹凸構造を有し、金属ブリッジは前記二つの第２タッチユニットを最短距離で接続する。

好ましくは、前記第１タッチ電極パターンの接続ユニットは、前記第２タッチ電極パターンの凹凸構造に適合する凹凸構造を備える。

好ましくは、前記少なくとも一つの金属ブリッジの空洞パターンの延在方向は前記第２方向に沿って配置されている。

タッチ表示装置は、上記のいずれか一つに記載のタッチパネルを備える。

本出願の実施例により利用される上記少なくとも一つの技術手段は、以下の有益な効果を達成することができる。

本出願によって提供される技術手段は、金属ブリッジを空洞構成として設計することにより、金属ブリッジにおいてタッチ信号を伝送するための少なくとも二つの経路を形成する。よって、一つのタッチ信号伝送経路が破断された場合、その他のタッチ信号伝送経路が依然として信号を伝送することができ、従来技術においてタッチパネルの金属ブリッジが破断されることでタッチ性能が不良になり、更にはタッチ機能不全が生じるという問題を緩和させ、タッチパネルの耐久性をある程度向上させる。特に、フレキシブルタッチパネルの場合、本出願の構成は、フレキシブルタッチパネルの耐久性をより向上させ、折り曲げる過程での金属ブリッジの破断がタッチ性能に与える影響を軽減し、タッチパネルの寿命を延ばすことができる。さらに、隣接する二つのタッチユニットの間に複数の金属ブリッジを配置することにより、タッチ感度を向上させ、タッチパネル全体のタッチ性能を高めることができる。

図１ａは従来技術に係るタッチパネルの構成模式図である。 図１ｂは従来技術に係るタッチパネルの構成拡大図である。 図２は本出願に係るタッチパネルの構成模式図の１である。 図３は本出願に係るタッチパネルの構成模式図の２である。 図４は本出願に係るタッチパネルの構成模式図の３である。 図５は本出願におけるタッチパネルの構成模式図の４である。 図６ａは本出願に係る三角形の凹凸構造を有するタッチパネルの構成模式図である。 図６ｂは本出願に係る長方形の凹凸構造を有するタッチパネルの構成模式図である。 図７ａは本出願に係るタッチパネルの構成模式図の５である。 図７ｂは本出願に係るタッチパネルの構成模式図の６である。

以下、本出願の具体的な実施例及び対応する図面を組み合わせて、本出願の発明を明確に且つ完全に説明する。

実施例１
本出願の実施例は、図２を参照すると、従来技術におけるタッチパネルの金属ブリッジが使用中に破断されることによって引き起こされるタッチ機能不全を改善するためのタッチパネルを提供する。本タッチパネルは、
複数の第１タッチユニット２１と、隣接する二つの第１タッチユニット２１を接続する接続ユニットとを備え、複数の第１方向に沿って設けられた第１タッチ電極パターンと、
複数の独立した第２タッチユニット２２と、隣接する二つの第２タッチユニット２２を接続する少なくとも一つの金属ブリッジ２３とを備え、第２方向に沿って設けられ、且つ前記第１タッチ電極パターンと絶縁して交差する第２タッチ電極パターンと、を備え、
前記少なくとも一つの金属ブリッジ２３は空洞パターンを有し、且つ前記金属ブリッジの両端が隣接する二つの第２タッチユニット２２にそれぞれ架かっている。
図２において、第２タッチユニット２２は空洞パターンを有する金属ブリッジ２３により接続されており、金属ブリッジ２３と第１タッチ電極パターンとは絶縁されている。第１タッチ電極パターンは、第１方向に配列された複数の第１タッチユニット２１を備え、隣接する二つの第１タッチユニット２１は接続ユニットを介して接続されて導通し、一体型タッチ電極パターンを形成する。このような構成では、第２方向における隣接する二つの第２タッチユニット２２は、金属ブリッジ２３を介して互いに接続することができる。タッチパネルでは、第２タッチ電極パターンの隣接する二つの第２タッチユニット２２ごとに、本出願によって提供される金属ブリッジ２３の構成を設けることができる。ユーザーが指でタッチパネルにタッチ操作を行うと、金属ブリッジ２３が破断する可能性があり、特に、フレキシブルタッチパネルでは、金属ブリッジ２３が折り曲がった際に破断点が発生しやすく、タッチ性能が低下し、更にはタッチ機能不全の場合も発生する。
本出願による空洞パターンを有する金属ブリッジ２３の構成について、図２を参照すると、金属ブリッジ２３は、上部のタッチ信号伝送経路Ｍと下部のタッチ信号伝送経路Ｎとの二つの部分に分けることができる。この二つの部分のタッチ信号を伝送するための経路はいずれも電気信号を伝送することができ、経路の幅は従来の金属ブリッジの幅とほぼ同じでもよく、２つの経路間の距離は２ミクロンより大きく、５ミクロン未満であってもよく、或いは実際の生産ニーズにより調整することができる。タッチ操作によって、上部のタッチ信号伝送経路が破断された場合、その経路は電気信号を伝送し続けることができないが、下部のタッチ信号伝送経路は依然として電気信号を伝送することができる。
以上からわかるように、本出願よって提供される技術手段は、金属ブリッジを空洞構造として設計することにより、金属ブリッジ内でタッチ信号を伝送するための少なくとも二つの経路を形成する。一つのタッチ信号伝送経路が破断された場合、その他のタッチ信号伝送経路が依然として信号を伝送でき、従来技術におけるタッチパネルの、金属ブリッジが破断された後タッチ性能が低下し、更にはタッチ機能不全が生じるという問題を緩和し、タッチパネルの耐久性をある程度向上させる。特に、フレキシブルタッチパネルでは、本出願の構成はフレキシブルタッチパネルの耐久性をより向上させ、折り曲げ過程における金属ブリッジの破断がタッチパネルに与える影響を緩和でき、タッチパネルの寿命を延長させることができる。

実施例２
前記実施例におけるタッチパネルに基づき、本出願は、さらにタッチパネル構造を提供する。図３を参照すると、隣接する二つの第２タッチユニット２２に少なくとも二つの金属ブリッジ２３が並列に配置されている。
上記構成では、一つの金属ブリッジに何度も破断が発生して、それに含まれている各タッチ信号伝送経路がいずれも破断して電気信号を伝送できなくなった場合、他の金属ブリッジは依然として隣接する二つのタッチ電極間で電気信号を伝送することができる。例えば、図３の構成は複数回破断され、上部の金属ブリッジ２３ａはタッチ信号を伝送できなくなっても、本実施例では、二つの金属ブリッジが隣接する二つの第２タッチユニット２２の間に配置されるので、上部の金属ブリッジ２３ａが完全に破断された場合、下部の金属ブリッジ２３ｂは依然としてタッチ信号を伝送し続けることができる。このことから分かるように、隣接する第２タッチユニット２２間に少なくとも二つの金属ブリッジを並列に配置することによって、タッチパネルの耐久性をさらに向上させることができる。
また、ユーザーがタッチ操作を行う際、指先からタッチパネルに静電気が放出される可能性があり、静電気によって金属ブリッジが損傷することがあるが、本出願では隣接する二つの第２タッチユニット２２間に複数の金属ブリッジ２３を配置することで、静電気によるタッチ性能への影響をある程度軽減できる。さらに、本出願では、金属ブリッジが空洞構成を有することにより、金属ブリッジにおいて複数のタッチ信号伝送経路が形成され、金属ブリッジが静電気によって損傷を受けた場合、金属ブリッジの一部の伝送経路のみが損傷される可能性があり、残りの伝送経路は依然としてタッチ信号を伝送することができる。そのため、本出願の構成は、タッチ性能に対する静電損傷の影響を低減し、タッチパネルの耐久性を高めることができる。
上記の実施例によるタッチパネルに基づき、本出願の金属ブリッジ２３の各々はグリッド構造を有する。図４を参照すると、グリッド状の金属ブリッジ２３を介してタッチ信号を伝送する場合、該タッチ信号の伝送経路は様々であり、タッチ信号はいずれかの伝送経路に沿って伝送されることが可能である。グリッド状の金属ブリッジ２３のある部分が破断された場合、他の破断されていないグリッドは依然として信号を伝送し続けることができる。従って、本出願による構成は、タッチパネルの耐久性を改善し、タッチパネルの使用中に金属ブリッジの破断によるタッチ機能不全の問題を改善することができる。
上記の実施例におけるタッチパネルに基づき、図５を参照すると、本出願がさらに提供するタッチパネル構造において、前記金属ブリッジ２３は、金属ブリッジの両端に位置して前記第２タッチユニット２２に当接するための接触部２３ｃをさらに備え、前記接触部２３ｃにおける前記金属ブリッジ２３の延在方向に垂直な方向の幅は、前記金属ブリッジにおける他の部分より大きい。この構成では、金属ブリッジ２３と前記第２タッチユニット２２との接触面が比較的大きく、接触抵抗は接触面積に反比例するので、比較的大きい接触面積の方が金属ブリッジ２３と第２タッチユニット２２との接触抵抗を効果的に低減することができる。タッチパネルの第２タッチ電極パターンにおいて、金属ブリッジ２３と第２タッチユニット２２との接触面がいずれも本実施例の構成を有すると、第２タッチ電極パターンの全体的な抵抗を効果的に減少させることができ、タッチパネル全体の感度を向上させることができる。
上記の実施例における構成に基づき、図６ａと図６ｂを参照すると、本出願がさらに提供するタッチパネルにおいて、いずれか一つの金属ブリッジ２３に対応する隣接する二つの第２タッチユニット２２は、間隔経路の箇所にそれぞれ凹凸構造２２ａを有し、金属ブリッジ２３は前記二つの第２タッチユニット２２を最短距離で接続する。
図６ａにおいて、第２タッチユニット２２は、図６ａの符号２２ａが指す曲線枠に示されるように、三角形の凹凸構造を有する。同様に、該凹凸構造は、図６ｂの符号２２ａが指す破線枠に示されるように、長方形であり得る。また、該凹凸構造は台形、半円形等のその他の図形でもよい。上記構成では、第２タッチユニット２２が凹凸構造２２ａを有し、且つ金属ブリッジ２３が隣接する二つの第２タッチユニット２２間を最短距離で連通するため、金属ブリッジ２３の長さが短くなる。電子機器においてタッチパネルと表示パネルとが積層されていることが多いため、本出願のように金属ブリッジ２３の長さを短くすることにより、タッチパネルでの金属反射の発生を極力回避して表示性能への影響を回避できる。さらに、短い金属ブリッジは長い金属ブリッジよりも破断しにくい。このため、金属ブリッジの長さを短くすることで、タッチパネル全体の耐久性をさらに向上させることができ、特に、フレキシブルタッチパネルの場合、短い金属ブリッジはタッチパネルの耐屈曲性をさらに向上させることができる。
上記の実施例による構成に基づき、図６ａを参照すると、本出願がさらに提供するタッチパネルにおいて、前記第１タッチ電極パターンの接続ユニットは前記第２タッチユニットの凹凸構造２２ａに適合する凹凸構造２１ａを備える。
図６ａと図６ｂにおいて、第１タッチ電極パターンにおける接続ユニットは、隣接する二つの第２タッチユニット２２の間でタッチ信号を伝送する。第２タッチユニット２２が凹凸構造を有する場合、隣接する二つの第２タッチユニット２２間のタッチ信号の伝送を確保し、タッチ信号の伝送幅が狭くなりすぎることを防ぐために、本出願では、第１タッチ電極パターンの接続ユニッが第２タッチユニットの凹凸構造に適合する形状を有することにより、タッチ信号伝送経路が狭くなりすぎることを効果的に回避し、タッチパネル全体の抵抗を減少し、タッチパネル全体のタッチ感度を向上させる。
上記の実施例によるタッチパネルの構成に基づき、本出願は、好ましいタッチパネルを提供し、前記少なくとも一つの金属ブリッジの空洞パターンの延在方向は前記第２方向に沿って配置されている。
該構成の模式図は図７ａに示されているが、第１タッチユニット２１と、第２タッチユニット２２と、第２タッチユニット２２間に架けられた金属ブリッジ２３とが備えられ、該金属ブリッジ２３は空洞パターンを有し、該空洞パターンは、具体的に二つの長方形パターンであり得る。金属ブリッジ２３上で第２方向に対して垂直に配置された二つの長方形パターンは、金属ブリッジ２３を上部、中部、下部の三つの伝送路に分割し、ユーザーがタッチ操作を行う際、金属ブリッジ２３が破断される可能性があり、例えば上部に位置する第１伝送路が破断されると、中部と下部に位置する二つの伝送路は依然として第２タッチユニット２２の間で電気信号を伝送することができる。従って、本出願による金属ブリッジ２３がある程度の破断が発生した場合、タッチパネル上の電気信号が正常的に伝送される確率が高くなり、それによってタッチパネルの耐久性が向上し、タッチパネルの破断後のタッチ機能不全の状況を改善する。
上記の実施例による構成に基づき、図７ｂを参照すると、前記タッチパネルの金属ブリッジ２３の空洞パターンは、図面において矢印で示されている第２方向に配列してもよい。図７ｂに示す金属ブリッジ２３では、電気信号を複数の経路で伝送することができ、金属ブリッジ２３が任意の箇所で破断された場合でも、金属ブリッジ２３は、全体として依然として信号を伝送でき、隣接する二つの第２タッチユニット２２間で信号が正常に伝送されることを確保できる。ここから分かるように、図７ｂに示す金属ブリッジ２３の構成は、タッチパネル全体の耐久性を高め、タッチパネルのある程度の破断によるタッチ失敗の問題を改善することができる。

実施例３
タッチ表示装置は、上記の実施例に係るいずれか一つのタッチパネルを備える。該タッチ表示装置は、タッチ表示機能を有する電子機器に適用することができ、本出願によるタッチ表示装置は、タッチパネルの金属ブリッジが破断した場合のタッチ失敗の問題を緩和し、タッチ表示装置全体の耐久性を向上させ、装置の寿命を延長することができる。
さらに、該表示装置は、携帯電話、ダブレット型コンピュータ、テレビ、ディスプレイ、ノートパソコン、デジタルフォトフレーム、ナビゲータ、スマートウェアラブルデバイスなどの表示機能を有する任意の製品や部品とすることができる。該表示装置の他の不可欠な構成要素は、当業者であれば、あるべきだと理解できるもので、ここでは説明を省略し、また本出願を限定するものとして解釈されるべきではない。

以上は本出願の実施例に過ぎず、本出願を限定することを意図するものではない。当業者であれば、本出願に対して様々な変更や変化を加えることができる。本出願の精神および原理から逸脱しない範囲内で行われた任意の修正、等価物、改良などは、添付の特許請求の範囲内に含まれるべきである。

Claims (13)

1. 複数の第１タッチユニットと、隣接する二つの第１タッチユニットを接続する接続ユニットとを備え、第１方向に沿って設けられた複数の第１タッチ電極パターンと、
   複数の独立した第２タッチユニットと、隣接する二つの第２タッチユニットを接続する少なくとも一つの金属ブリッジとを備え、第２方向に沿って設けられ、且つ前記第１タッチ電極パターンと絶縁されて交差する第２タッチ電極パターンと、
   を備え、
   前記少なくとも一つの金属ブリッジは空洞パターンを有し、且つ前記金属ブリッジの両端が、隣接する二つの第２タッチユニットにそれぞれ架かっている、ことを特徴とするタッチパネル。
2. 隣接する二つの第２タッチユニットの間に少なくとも二つの金属ブリッジが並列に設置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
3. 各金属ブリッジはグリッドパターンを備える、ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
4. 金属ブリッジは、タッチ信号を伝送する上部の経路とタッチ信号を伝送する下部の経路とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
5. 上下二つの経路間の距離は２ミクロンより大きく、５ミクロン未満である、ことを特徴とする請求項４に記載のタッチパネル。
6. 前記金属ブリッジは、金属ブリッジの両端に位置して前記第２タッチユニットに接触して接続するための接触部をさらに備え、前記接触部における前記金属ブリッジの延在方向に垂直な方向の幅は、前記金属ブリッジにおける他の部分の幅より大きい、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のタッチパネル。
7. いずれか一つの金属ブリッジに対応する隣接する二つの第２タッチユニットは、間隔経路の箇所にそれぞれ凹凸構造を有し、金属ブリッジは前記二つの第２タッチユニットを最短距離で接続する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のタッチパネル。
8. 前記第１タッチ電極パターンの接続ユニットは、前記第２タッチ電極パターンの凹凸構造に適合する凹凸構造を備える、ことを特徴とする請求項７に記載のタッチパネル。
9. 前記凹凸構造は、三角形、長方形、台形、又は半円形である、ことを特徴とする請求項７に記載のタッチパネル。
10. 前記少なくとも一つの金属ブリッジの空洞パターンの延在方向は前記第２方向に沿って配置されている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のタッチパネル。
11. 前記空洞パターンは、第２方向に対して垂直に配置された二つの長方形パターンである、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のタッチパネル。
12. 前記空洞パターンは第２方向に沿って配列されている、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のタッチパネル。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載のタッチパネルを備える、ことを特徴とするタッチ表示装置。
    
    

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