JP3152611U

JP3152611U - タッチパネルのキャパシター感知構造

Info

Publication number: JP3152611U
Application number: JP2009003462U
Authority: JP
Inventors: 徳錚林
Original assignee: 洋華光電股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2009-08-06
Anticipated expiration: 2019-05-26

Abstract

【課題】キャパシター感応ユニットの設置間隙を広げ、これによりノイズキャパシター値を低下させることができるタッチパネルのキャパシター感知構造を提供する。【解決手段】Ｘ軸ステッチとＹ軸ステッチは、相互に交差し、絶縁状に設置し、これによりＸ、Ｙ軸ステッチ上の各キャパシター感応ユニット１２１a、１２２aは、おおよそ碁盤の目状の排列を呈し、タッチパネル上の作動区域内に敷設され、各キャパシター感応ユニット１２１a、１２２aの設置間隙中には、相当の透過率或いは透過率の差異値が６％以下のダミーパターンを敷設して絶縁し、各ダミーパターンとＸ軸ステッチ及びＹ軸ステッチとは、同一層の平面上に設置され、相当材質の材料を採用し、ダミーパターンは、Ｘ軸感応ユニット１２１a及びＹ軸感応ユニット１２２aの縁と、それぞれ絶縁間隔を保持し、その間隔は、約50μm以下である。【選択図】図２

Description

本考案はタッチパネルのキャパシター感知構造に関し、特にノイズキャパシター値を低下させることができ、しかも透過率均一性を向上させることができるタッチパネルのキャパシター感知構造に関する。

キャパシター式タッチパネルは、使用者の指或いは導体がパネル上にタッチした瞬間にキャパシター効果を発生し、キャパシター値の変化に基づき指或いは導体の位置を確定し、これにより信号入力の目的を達成するものである。キャパシター式タッチパネルは、指を用いて入力を行なうことができるため、入力操作が利便で、しかもその入力操作には、圧力を加える必要がないため、パネルが繰り返し応力を受けることにより変形し損壊するという欠点が存在しない。また、その構造は簡単で、部品は少なく、歩留まりも高いため、大量生産に適しコストを引き下げることができる。よって、通信、コンピューター、民生用電子製品などに幅広く応用されている。

従来のタッチパネルのキャパシター感知構造は、複数のＸ軸感応ステッチとＹ軸感応ステッチを備える。Ｘ、Ｙ軸ステッチ上には、相互に連接する多数のキャパシター感応ユニットをそれぞれ設置する。各Ｘ軸ステッチとＹ軸ステッチとは、相互に交差した絶縁設置を呈し、これによりＸ、Ｙ軸ステッチ上の各キャパシター感応ユニットはおおよそ碁盤の目の状の排列を呈し、タッチパネルの作動区域内に敷設する。通常、Ｘ軸感応ステッチとＹ軸感応ステッチとは、酸化インジウムスズ(Indium Tin Oxide、ITO)などの透明導電薄膜を採用し、エッチングプロセスを利用し、不要な部分を除去し各キャパシター感応ユニットを区分する。これにより、Ｘ軸感応ステッチとＹ軸感応ステッチ上の各キャパシター感応ユニットは、相互の間に適当な幅の間隙を備え、絶縁設置の目的を達成する。これら、キャパシター感応ユニットの区画、設置において、間隙の幅が小さ過ぎる時には、EMI、或いは干渉キャパシター値がしばしば出現する。こうなると、キャパシター感応信号の感度と精度は低下してしまう。しかし、間隙の幅を拡大すると、これらキャパシター感応ユニットの設置部位と非設置部位(空洞部位ともいう)は、透過率(transmittance)が異なるため、パネルを透過する光線の屈折が不均一になる。この結果、スクリーン影像が変形し、ぼやけ、歪むという問題が生じる。

本考案の目的は、キャパシター感応ユニットの設置間隙中に、相同の透過率或いは透過率の差異値が６％以下の透過率を備えるダミーパターンを補填し、これにより、空洞部分の比率を大幅に引き下げ、キャパシター感知構造の外観の平坦度と透過率の均一性を向上させ、タッチパネル底部の表示スクリーンの影像がぼやけ、歪むという問題を改善することができ、またキャパシター感応ユニットの設置間隙を広げ、これによりノイズキャパシター値を低下させることができるタッチパネルのキャパシター感知構造を提供することである。

本考案は下記のタッチパネルのキャパシター感知構造を提供する。
タッチパネルのキャパシター感知構造は、複数の透明なＸ軸感応ステッチとＹ軸感応ステッチを備え、
該Ｘ、Ｙ軸感応ステッチ上には、相互に連接する多数のキャパシター感応ユニットをそれぞれ設置し、
該Ｘ軸感応ステッチと該Ｙ軸感応ステッチは、相互に交差し、絶縁状に設置し、これにより該Ｘ、Ｙ軸感応ステッチ上の各キャパシター感応ユニットは、おおよそ碁盤の目状の排列を呈し、タッチパネル上の作動区域内に敷設され、
該各キャパシター感応ユニットの設置間隙中には、相同の透過率或いは透過率の差異値が６％以下のダミーパターン(Dummy Pattern)を敷設して絶縁し、該キャパシター感知構造の透過率の均一度を向上させ、影像がぼやけ、歪むという欠点を改善することができ、
同時に、透過率の均一性を減損しないという状況で、キャパシター感応ユニットの設置間隙を広げ、ノイズキャパシター値を低下させることができ、
該ダミーパターンは、該Ｘ軸感応ステッチ及び該Ｙ軸感応ステッチと同一層の平面上に設置され、それらはすべて相同材質の材料を採用することが望ましく、その材料とは、酸化インジウムスズ(ITO) 、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)などの透明導電薄膜で、
よって、該キャパシター感応層へのエッチングプロセスにおいて、一度に設置を完成することができるため、加工手順と生産コストを拡大させることはなく、
該ダミーパターンは、該Ｘ軸感応ユニット及び該Ｙ軸感応ユニットの縁と、連接しない間隔をそれぞれ保持し、相互に絶縁を呈し、通常その間隔は、約50μm以下で、
タッチパネルのキャパシター感知構造は、底基板と上パネルを備え、該２枚の板間には、キャパシター感応層を設置し、接着層により、該２枚の板を重ねて接着し１枚の板体とし、
タッチパネルの作動区域内において、該キャパシター感応層は、多数の感応ユニットを備え、該各感応ユニット間は、相互に間隔距離を隔て、交差状に敷設し、該感応ユニットの設置間隙中には、相同の透過率或いは透過率の差異値が６％以下のダミーパターンを敷設して絶縁し、
こうして外観の平坦度と透過率の均一度を向上させることができ、
該感応ユニットは、三角形、或いは長方形、或いは他の幾何学形状の面積を呈する。

本考案タッチパネルのキャパシター感知構造は、キャパシター感応ユニットの設置間隙中に、相同の透過率或いは透過率の差異値が６％以下の透過率を備えるダミーパターンを補填し、これにより、空洞部分の比率を大幅に引き下げ、キャパシター感知構造の外観の平坦度と透過率の均一性を向上させ、タッチパネル底部の表示スクリーンの影像がぼやけ、歪むという問題を改善することができ、またキャパシター感応ユニットの設置間隙を広げ、これによりノイズキャパシター値を低下させることができる。

本考案第一実施例の底基板の平面図である。図１のA部分を拡大した見取り図である。本考案第一実施例の構成部材を組み合わせた様子を示す側面断面図である。本考案第二実施例の底基板の平面図である。構成部材組合せ後の様子を示す、図４のC-C線位置における断面図である。

図１、２、３に示すように、本考案タッチパネルのキャパシター感知構造は、底基板１、上パネル２を備える。底基板１或いは上パネル２の表面上には、キャパシター感応層１２を備え、接着層３により、底基板１と上パネル２を接着して１枚の板体とする。底基板１と上パネル２は、高い透過率を備える絶縁性薄層ガラス板材で、接着層３は、絶縁性の透明UV接着剤である。

上パネル２の表面周縁には、金属スパッタリングが形成するカラーフレームカバー２１を設置する。これにより、底基板１に設置する金属導電線１５a、１５bを遮蔽する。底基板１の上表面には、キャパシター感応層１２、隔絶層１３、ジャンパー導電層１４を設置する。キャパシター感応層１２は、酸化インジウムスズ材質の透明導電薄膜で、多数の透明Ｘ軸ステッチ１２１と多数の透明Ｙ軸ステッチ１２２を備える。
Ｘ軸ステッチ１２１は、Ｘ軸方向に等距離で敷設し、しかも相互に平行に排列し、Ｙ軸ステッチ１２２は、Ｙ軸方向に等距離で敷設し、しかも相互に平行に排列する。しかも、Ｘ軸ステッチ１２１とＹ軸ステッチ１２２は、碁盤の目式に交差して設置する。各Ｘ軸ステッチ１２１上の各感応ユニット１２１aは、相互に連通し、各Ｙ軸ステッチ１２２上の各感応ユニット１２２aは、相互に連通せず、間隔を開けて排列する。しかも、各Ｘ軸ステッチ１２１とＹ軸ステッチ１２２の一端を、底基板１縁の金属導電線１５a、１５bに電気的に連接し、信号出力端子(図示なし)に連接する。これにより、感応層１２上のＸ軸ステッチ１２１とＹ軸ステッチ１２２の感応信号は、信号出力端子により、後続の信号処理回路に伝送される。

隔絶層１３は、複数の絶縁遮蔽面を備え、透過率が高く、しかも誘電係数が約３で、厚さが約1.5μmのポリエステル薄膜材料を使用する。絶縁遮蔽面の遮蔽面積は、少なくとも、Ｙ軸ステッチ１２２上の、相互に隣接して排列する感応ユニット１２２a間を通過するＸ軸ステッチ部分１２１bを十分覆うことができる面積である。ジャンパー導電層１４は、Ｙ軸線方向に沿って設置する複数の導電線を設置する。各導電線は、線径が15μm以下の不透明な金属導体を使用する。しかも、導電線両端縁には、導電線本体より接触面積が大きい電気接続部１４１を備える。導電線は、隔絶層１３の絶縁遮蔽面の上表面に設置され、しかも導電線両端の電気接続部１４１は、絶縁遮蔽面の外へと伸ばされる。

キャパシター感応層１２、隔絶層１３、ジャンパー導電層１４を組み合わせる時には、各隔絶層１３の絶縁遮蔽面は、Ｙ軸ステッチ１２２上の２個の相互に隣接して排列する感応ユニット１２２aの間に対応設置し、これにより、２個の相互に隣接して排列する感応ユニットの間のＸ軸ステッチ部分１２１bを通過し、絶縁して覆う。各ジャンパー導電層１４の動電線両端の電気接続部１４１は、ちょうどＹ軸ステッチ１２２上の２個の相互に隣接する感応ユニット１２２aにそれぞれ電気的に連接し、各Ｙ軸ステッチ１２２上の各感応ユニット１２２aは、相互に通電する。こうして、キャパシター感知構造を構成する。本考案実施例中において、キャパシター感応層１２上のＸ軸感応ユニット１２１aとＹ軸感応ユニット１２２aとの設置間隙中にはさらに、ダミーパターン１２９を補填する。これにより、ダミーパターン１２９は、Ｘ軸感応ユニット１２１aとＹ軸感応ユニット１２２aの縁と間隔１２９aを保持し、連接しない。通常、間隔１２９aは約20μm〜50μmである。ダミーパターン１２９は、Ｘ軸感応ユニット１２１a及びＹ軸感応ユニット１２２aと相同の材質、つまり酸化インジウムスズ材質の透明導電薄膜であることが望ましい。こうして、キャパシター感応層１２は、より均一な透過率を備える。

上記のように構成するキャパシター感知構造は、Ｘ軸ステッチ１２１と金属導電線１５aとの間に、等価キャパシターを形成し、及びＹ軸ステッチ１２２と金属導電線１５bとの間にも、等価キャパシターを形成する。よって、指或いは導体がタッチパネル表面に接触或いはタッチパネル表面でスライドすると、信号処理回路は、キャパシターの変化により、指或いは導体の接触位置を判断することができる。このように、本考案のタッチパネルは、透明度が高い板体を備えるため、電子製品の表示スクリーン前に配置することができる。これにより、使用者は、スクリーン画面上の指示に従い、指でパネルの必要な位置に軽く触れるだけで、便利に入力操作を行うことができる。

前記実施例のキャパシター感知構造は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の感応ステッチを、同一層平面上、すなわち同一のキャパシター感応層１２に設置する。これにより、各感応ステッチの敷設位置は正確となり、しかも各Ｘ軸、Ｙ軸感応ユニット１２１a、１２２aの設置間隙中に、ダミーパターン１２９を補填する。こうして、キャパシター感応層１２上の空洞部分の比率を大幅に低下させることができ、外観の平坦度とタッチパネルの透過率の均一性を向上させ、影像がぼやけ、歪むという欠点を改善することができる。ダミーパターン１２９の設置を利用し、キャパシター感応層１２の空洞部分の比率を増加させずに、Ｘ軸感応ユニット１２１aとＹ軸感応ユニット１２２aとの間の設置間隙を拡大することができ、これによりノイズキャパシター値低下の目的を達成する。また、前記のように、ダミーパターン１２９とＸ軸感応ユニット１２１a及びＹ軸感応ユニット１２２aは、相同の材料を採用し、しかも同一のキャパシター感応層１２上に形成する。よって、キャパシター感応層１２へのエッチングプロセスにおいて、一度に設置を完成することができるため、加工手順と生産コストを拡大させることはない。

図４、５に示すように、本考案第二実施例のタッチパネルのキャパシター感知構造は、前記の第一実施例とほぼ相同である。本考案第二実施例のタッチパネルのキャパシター感知構造は、底基板４、上パネル５を備える。２枚の板の間には、キャパシター感応層４２を設置し、接着層６により、２枚の板を接着して１枚の板体とする。本実施例と、前記の第一実施例との差異は、キャパシター感応層４２の設置にある。キャパシター感応層４２は、底基板４の上表面に設置する。キャパシター感応層４２は、酸化インジウムスズ材質の透明導電薄膜で、やや三角形の面積を呈する多数の感知ユニット４２aを備える。これにより、各感知ユニット４２a間は、相互に等間隔を隔て、交差状に配置される(図４参照)。次に、各感知ユニット４２aの一端は、底基板４縁に設置する金属導電線４２bに、それぞれ電気的に連接し、信号出力端子(図示なし)に連接する。これにより、各感知ユニット４２aの感応信号は、信号出力端子を経て、後続の信号処理回路へと伝送される。

この他、感知ユニット４２aの設置間隙中には、ダミーパターン４９を補填する。ダミーパターン４９は、２個の相互に隣接する感知ユニット４２aの縁と、間隔４９aをそれぞれ保持し、相互に連接することはない。通常、間隔４９aは、約20μm〜50μmである。ダミーパターン４９は、各感応ユニット４２aと相同の材質、つまり酸化インジウムスズ材質の透明導電薄膜であることが望ましい。こうして、キャパシター感応層４２は、より均一な透過率を備え、外観の平坦度とタッチパネルの透過率の均一性を向上させ、影像がぼやけ、歪むという欠点を改善することができる。

上記の本考案名称と内容は、本考案技術内容の説明に用いたのみで、本考案を限定するものではなく、本考案の精神に基づく等価応用或いは変化が可能である。例えば、ダミーパターン１２９が従来のキャパシター感知構造に応用される時には、Ｘ軸ステッチ１２１とＹ軸ステッチ１２２は、それぞれ異なるキャパシター感応層上に設置され、しかも２個のキャパシター感応層の間は、絶縁層により絶縁され、よって、ダミーパターン１２９は、Ｘ軸ステッチ１２１或いはＹ軸ステッチ１２２の感応ユニット１２１a、１２２aの周縁部位に敷設され、また、ダミーパターン１２９は、絶縁層上に敷設され、Ｘ軸感応ユニット１２１aとＹ軸感応ユニット１２２aの組合せ間隙の部位に対応するなどが可能である。

１底基板
１２キャパシター感応層
１２１Ｘ軸ステッチ
１２１a Ｘ軸感応ユニット
１２１b Ｘ軸ステッチ部分
１２２Ｙ軸ステッチ
１２２a Ｙ軸感応ユニット
１２９ダミーパターン
１２９a 間隔
１３隔絶層
１４ジャンパー導電層
１４１電気接続部
１５a、１５b 金属導電線
２上パネル
２１カラーフレームカバー
３接着層
４底基板
４２キャパシター感応層
４２a 感知ユニット
４９ダミーパターン
５上パネル
６接着層

Claims

複数の透明なＸ軸感応ステッチとＹ軸感応ステッチを備え、
前記Ｘ、Ｙ軸感応ステッチ上には、相互に連接する多数のキャパシター感応ユニットをそれぞれ設置し、
前記Ｘ軸感応ステッチと前記Ｙ軸感応ステッチは、相互に交差し、絶縁状に設置し、これにより前記Ｘ、Ｙ軸感応ステッチ上の各キャパシター感応ユニットは、おおよそ碁盤の目状の排列を呈し、タッチパネル上の作動区域内に敷設され、
前記各キャパシター感応ユニットの設置間隙中には、相同の透過率或いは透過率の差異値が６％以下のダミーパターンを敷設して絶縁することを特徴とするタッチパネルのキャパシター感知構造。
請求項１記載のタッチパネルのキャパシター感知構造において、前記ダミーパターンは、前記Ｘ軸感応ステッチ及び前記Ｙ軸感応ステッチと同一層の平面上に、設置されることを特徴とするタッチパネルのキャパシター感知構造。
請求項１記載のタッチパネルのキャパシター感知構造において、前記ダミーパターンは、前記Ｘ軸感応ステッチと同一層の平面上に、設置されることを特徴とするタッチパネルのキャパシター感知構造。
請求項１記載のタッチパネルのキャパシター感知構造において、前記ダミーパターンは、前記Ｙ軸感応ステッチと同一層の平面上に、設置されることを特徴とするタッチパネルのキャパシター感知構造。
請求項１記載のタッチパネルのキャパシター感知構造において、前記ダミーパターンは、前記Ｘ軸感応ステッチ及び/或いは前記Ｙ軸感応ステッチと異なる層の平面上に、設置されることを特徴とするタッチパネルのキャパシター感知構造。
請求項１記載のタッチパネルのキャパシター感知構造において、前記ダミーパターンは、前記Ｘ軸感応ユニット及び前記Ｙ軸感応ユニットの縁と、それぞれ間隔を保持し、連接しないことを特徴とするタッチパネルのキャパシター感知構造。
請求項６記載のタッチパネルのキャパシター感知構造において、前記間隔は、約50μm以下であることを特徴とするタッチパネルのキャパシター感知構造。
請求項１記載のタッチパネルのキャパシター感知構造において、前記ダミーパターン、前記Ｘ軸感応ステッチ、前記Ｙ軸感応ステッチはすべて、同一材質の透明導電薄膜材料であることを特徴とするタッチパネルのキャパシター感知構造。
底基板と上パネルを備え、前記２枚の板間には、キャパシター感応層を設置し、接着層により、前記２枚の板を重ねて接着し１枚の板体とし、
タッチパネルの作動区域内において、前記キャパシター感応層は、多数の感応ユニットを備え、前記各感応ユニット間は、相互に間隔距離を隔てて、交差状に敷設し、前記感応ユニットの設置間隙中には、相同の透過率或いは透過率の差異値が６％以下のダミーパターンを敷設して絶縁することを特徴とするタッチパネルのキャパシター感知構造。
請求項９記載のタッチパネルのキャパシター感知構造において、前記感応ユニットは、三角形の面積を呈することを特徴とするタッチパネルのキャパシター感知構造。