JP3167700U

JP3167700U - 透明タッチコントロールセンサー

Info

Publication number: JP3167700U
Application number: JP2011000925U
Authority: JP
Inventors: 徳錚林
Original assignee: 洋華光電股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2021-02-22

Abstract

【課題】透光率の均一性を上げ、雑音静電容量を減らす透明タッチコントロールセンサーを提供する。【解決手段】この透明タッチコントロールセンサーは、第１軸感応層、第２軸感応層及び第１軸感応層と第２軸感応層の間に設置された絶縁層を包含する。これら感応層は透明導電膜とされ、該絶縁層は透明な絶縁性薄層材料とされる。特に、これら感応層上で第１軸感応層と第２軸感応層はこれら透明導電薄膜上にあって電極領域とエッチング領域に区画され、第２絶縁線により該エッチング領域にダミーパターンが画定される。該電極領域は複数の感応電極及び又は信号線路を包含し、該ダミーパターンは複数の相互に不接続の小面積で構成される。特に、これら小面積は各種幾何パターン面積とされ、該ダミーパターンは一つ或いは複数種類の幾何パターン面積が共同で構成し得る。【選択図】図５

Description

本考案は一種の透明タッチコントロールセンサーに係り、特に、透光率の均一性をアップでき且つ雑音静電容量を減らすことができる透明タッチコントロールセンサーに関する。

透明タッチパネルは通常、電器のディスプレイに使用され、使用者にインタラクティブな入力操作を行わせることができ、これにより人とマシンの間のコミュニケーションインタフェースを使用しやすくし、並びに入力操作効率を改善する目的を達成する。

周知のとおり、タッチパメルは、センサー、コントローラー、及びソフトウエアにより共同で構成される。そのうち、センサーはその動作原理と構造の違いにより、抵抗式、静電容量式、赤外線式、及び超音波式等に分けられ、現在主流である消費性電子製品のほとんどは、次第に多点式信号センシング機能を有する静電容量式センサーに切り換えられ、それによりタッチコントロール操作機能を改善し、並びにそれ以前の単点式センサーが引っかき傷や破裂を発生して、使用不能となりやすいという欠点を防止している。

一般に、静電容量式センサーの構造は、いずれも２層の絶縁設置された透明導電薄膜、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を有し、並びに各層の導電薄膜上に必要な電極パターンが設置され、例えば、複数のＸ軸感応線（Ｘ−Ｔｒａｃｅ）とＹ軸感応線（Ｙ−Ｔｒａｃｅ）が設けられ、通常は、エッチング工程を利用して導電薄膜の不要な部分を除去することで、必要なＸ軸感応線とＹ軸感応線を形成し、並びに各感応線の間に適宜幅の間隙を保持させることで、絶縁設置の目的を達成している。

しかし、該導電薄膜上に、これら感応線を設置した電極エリアとエッチングで材料を除去するエッチング領域（すなわち、該導電薄膜の除去部分）は、異なる透光率（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）を有するため、該導電薄膜を通過する光線の屈折は不均一となり、その結果、人の目で観察する時、明かなパターンが発生し得て、特に、それがディイスプレイの前に配置されて使用される時、スクリーン画像が変形し、ぼけて歪むという問題がある。

このような欠点を防止するための周知の方法は、導電薄膜上のエッチング領域内の材料を保留して除去せず、該導電薄膜の各部の透光率の差異性を減らす、というものである。このような手段は、導電薄膜の透光率の均一性を改善するのに役立つものの、もしエッチング領域内のパターンレイアウトが妥当でなければ、たとえば、設置面積が大きすぎたり、絶縁設置が不良であったりすると、動作時に雑音静電容量、電磁干渉（ＥＭＩ）等の現象を発生し得て、そのために電極領域の感応信号が干渉を受けるか或いは誤った信号を発生し、さらには全体のセンサーが使用不能となることがある。

これを鑑み、本考案の主要な目的は、観やすさを増した透明タッチコントロールセンサーを提供することにあり、それは、透明導電膜上に精細な絶縁線で必要な電極パターンを画定し、並びに非電極パターン領域に複数の相互に不接続の小面積を設置し、これにより、該透明タッチコントロールセンサーの外観の平坦度及び透光率の均一性を改善し、並びにエッチング領域の雑音静電容量を減らし、優良な電気特性を獲得するものとする。

上述の本考案の目的を達成するため、本考案の提供する透明タッチコントロールセンサーは、第１軸感応層、第２軸感応層、及び該第１軸感応層と該第２軸感応層の間に設置された絶縁層を包含する。これら感応層上にあって、第１絶縁線によりこれら透明導電膜上に電極領域（Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅａｒｅａ）とエッチング領域（Ｗａｓｔｅｅｔｃｈｉｎｇａｒｅａ）が画定され、第２絶縁線により該エッチング領域がダミーパターン（ｄｕｍｍｙｐａｔｔｅｒｎ）が画定される。該電極領域は複数の感応電極及び又は信号線路を包含し、該ダミーパターンは複数の相互に不接続の小面積で構成される。

特に、これら小面積は、三角形、矩形、台形、ストリップ形、多角形、円形等の各種幾何パターン面積とされ得て、該ダミーパターンは一つ或いは複数種類の幾何パターン面積が共同で構成し得る。

特に、前述の第１絶縁線と第２絶縁線は空溝或いは空溝中に充填された絶縁物質とされ得る。

特に、該第１絶縁線は線径幅が２００μｍ以下の空溝とされ、該第２絶縁線は線径幅が１００μｍ以下の空溝とされ得る。前述の空溝の設置の深さは、これら感応層の導電薄膜を完全に裁断できる、導電薄膜を絶縁された二つの部分に区画できるものとされる。該空溝はエッチング工程により導電薄膜上に形成され、該エッチング工程にはドライエッチング工程、たとえば、レーザーエッチング、プラズマエッチング等が採用され得るほか、ウウエットエッチング、たとえば印刷エッチング、リソグラフィーエッチング、インクジェットエッチング等の技術手段をされ得る。

特に、前述の第１軸感応層と第２軸感応層は良好な導電特性を有する透明導電薄膜とされ、その材料は、酸化インジウム錫、酸化インジウム亜鉛、酸化亜鉛アルミニウム、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等とされ得るが、ただし、実施の材料範囲はこれらの材料に限定されるわけではない。

特に、該絶縁層は、絶縁性の透明硬質薄板、軟質薄膜或いは絶縁性の透明接着剤薄層のいずれか或いはいくつかが共同で構成し、前述の透明硬質薄板或いは軟質薄膜は平面式或いは非平面式の薄層とされ、その材料は、ガラス（二酸化けい素）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）或いはエポキシオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）等とされ得るが、ただし、実施の材料範囲はこれらの材料に限定されるわけではなく、各軟性或いは硬性、透明或いは半透明基板のいずれも適用可能である。前述の透明接着薄層に使用される材料は、紫外線硬化接着剤（ＵＶａｄｈｅｓｉｖｅ）、光学接着剤（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｌｅａｒＡｄｈｅｓｉｖｅ，ＯＣＡ）或いはイソプレンゴム（ＩｓｏｐｒｅｎｅＲｕｂｂｅｒ）等とされ得るが、ただし、実施の材料範囲はこれらの材料に限定されるわけではない。

本考案の透明タッチコントロールセンサーは、透明導電膜上に精細な絶縁線で必要な電極パターンを画定し、並びに非電極パターン領域に複数の相互に不接続の小面積を設置し、これにより、該透明タッチコントロールセンサーの外観の平坦度及び透光率の均一性を改善し、並びにエッチング領域の雑音静電容量を減らし、優良な電気特性を獲得する。

本考案の実施例の構成要件の組合せの平面図である。本考案の実施例の構造要件の組合せの側面断面図である。本考案の実施例の基板の平面図である。本考案の実施例のパネルの平面図である。図４のＡ部の拡大図である。図５の断面線部分の側面断面図である。エッチング領域の別のダミーパターンのレイアウト表示図である。エッチング領域のまた別のダミーパターンのレイアウト表示図である。エッチング領域のさらにまた別のダミーパターンのレイアウト表示図である。

本考案の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。

図１から図２は本考案の好ましい実施例を示す。この静電容量式タッチセンサーは、基板１、パネル２を包含する。該基板１とパネル２の主要な表面にはそれぞれ静電容量感応層３、４が設けられ、並びに接着層５により該基板１と該パネル２が結合されて透明板体とされている。

そのうち、該基板１とパネル２には高透光率のガラス薄板或いはＰＥＴ膜を採用することができ、該接着層５は絶縁特性を具えた透明紫外線接着剤が使用される。

図３に示されるように、該基板１の上表面に設けられた下方感応層３は酸化インジウム錫の透明導電薄膜とされ、且つエッチング手段により透明導電膜上に精細な溝が形成されて電極領域３１とエッチング領域３２が画定され、該エッチング領域にダミーパターン（ｄｕｍｍｙｐａｔｔｅｒｎ）が形成される。

そのうち、該電極領域は複数の、相互に平行に配列されたＸ軸感応線３１ａアレイで構成され、且つ前述の各Ｘ軸感応線の一端はそれぞれ該基板１の辺縁に設けられた信号線路３５に電気的に接続される。

同様に、図４に示されるように、該パネル２の底表面に設けられた上方感応層４もまた酸化インジウム錫の透明導電薄膜とされ、且つエッチング手段により透明導電膜上に精細な溝が形成されて必要なパターンが画定されている。

詳しくは図５、６に示されるように、このパターン化された導電膜上には、第１絶縁線Ｃ１で画定された電極領域４１とエッチング領域４２があり、並びに該エッチング領域内は第２絶縁線Ｃ２によりダミーパターンが画定されている。

そのうち、該電極領域４１は複数の、相互に平行に配列されたＹ軸感応線４１ａアレイで構成され、且つ前述の各Ｙ軸感応線の一端はそれぞれ該パネル２の辺縁に設けられた信号線路４５に電気的に接続される。

この実施例では、前述のダミーパターンは複数の、均一に配列された六角形の小面積４２ａで構成され、前述の第１絶縁線Ｃ１は線径幅が約５０μｍの空溝とされ、第２絶縁線Ｃ２は線径幅が約３０μｍの空溝とされ、且つその設置深さは該透明導電膜を完全に裁断でき、導電膜を絶縁された二つの部分に分けられるものとされる（図６のようである）。

このほか、図１及び図２に示されるように、該パネル２の底表面と該上方感応層４の間の、且つ外周縁に接近した部分に、金属スパッタにより形成された不透明なカラーフレーム６が設けられ、それは、パネル２と基板１の辺縁の信号線路３５、４５を遮蔽できるものとされる。

上述の構成要件が組み合わされる時、前述の上方感応層４と下方感応層３の間隔に絶縁性の接着層５が設けられて接合されて透明板体が形成される。並びにＹ軸感応線４１ａとＸ軸感応線３１ａの間は直交するように設置され、その上方感応層４、下方感応層３がトリガする感応信号はこれら信号線路３５、４５をとおり後続の信号処理回路に伝送される。

本考案の実施例によると、透明導電膜のエッチング領域３２、４２内に、複数の、細小面積で構成されたダミーパターンが設置され、これにより、大幅に静電容量感応層（下方感応層３、上方感応層４）上の空部分の比率を減らせ、これにより、タッチパネルの外観の平坦度と透光率の均一度を改善し、画像のぼけ、歪みの欠点を改善する。

また、これらエッチング領域を利用して不連続の小面積ユニットに分割することで、有効に雑音静電容量を減らし、雑音干渉を防止する目的を達成する。

本考案は以上に記述の形式に限定されるわけではなく、上述の説明を参考にした後、さらに多くの技術的に同等な改良と変化を有し得ることは明かである。たとえば、前述の実施例中のこれらエッチング領域内のダミーパターンは複数の六角形の小面積で構成されているが、理解できるように、これらの小面積は六角形を使用しなければならないわけではなく、事実上、三角形面積（図７の如く）、矩形面積（図８の如く）、ストリップ形、多角形、円形等の各種幾何パターンを採用でき、また、もう一つの重畳感応層のパターンを組み合わせて、異なるレイアウトのダミーパターンを実施できる（図９の如し）。これにより、上述の、ダミーパターンを構成する小面積は前述の幾何パターン面積の一つ或いは複数種類で共同構成され得る。

前述の変更設置はいずれも前述の実施例と同一或いは類似の作用効果を達成し、ゆえに、本考案の前述の技術は実質的に同じである。以上述べたことは、本発明の実施例にすぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本考案の権利請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本考案の権利のカバーする範囲内に属するものとする。

１基板
２パネル
３下方感応層
４上方感応層
５接着層
３１電極領域
３２エッチング領域
３５信号線路
４１電極領域
４２エッチング領域
４５信号線路
４１ａＹ軸感応線
３１ａＸ軸感応線
Ｃ１第１絶縁線
Ｃ２第２絶縁線

Claims

第１軸感応層、第２軸感応層、及び該第１軸感応層と該第２軸感応層の間に設置された絶縁層を包含し、該第１軸感応層と該第２軸感応層は透明導電膜とされ、該絶縁層は透明な絶縁性薄層材料とされた透明タッチコントロールセンサーにおいて、
該第１軸感応層上と該第２軸感応層上あって、第１絶縁線によりこれらの透明導電薄膜に、電極領域とエッチング領域が画定され、第２絶縁線により、該エッチング領域にダミーパターンが画定され、該電極領域は複数の感応電極及び又は信号線路を包含し、該ダミーパターンは複数の相互に不接続の小面積で構成されたことを特徴とする、透明タッチコントロールセンサー。
請求項１記載の透明タッチコントロールセンサーにおいて、これら小面積は三角形、矩形、台形、ストリップ形、多角形、円形とされ得ることを特徴とする、透明タッチコントロールセンサー。
請求項２記載の透明タッチコントロールセンサーにおいて、これら小面積は複数種類の幾何パターンの小面積が共同で構成することを特徴とする、透明タッチコントロールセンサー。
請求項１記載の透明タッチコントロールセンサーにおいて、該第１絶縁線は線径幅が２００μｍ以下の空溝とされ、該空溝の設置深さは、ちょうど感応層の導電薄膜が完全に裁断されて、この導電薄膜が絶縁された二つの部分に区画されるものであることを特徴とする、透明タッチコントロールセンサー。
請求項１記載の透明タッチコントロールセンサーにおいて、該第２絶縁線は線径幅が１００μｍ以下の空溝とされ、該空溝の設置深さは、ちょうど感応層の導電薄膜が完全に裁断されて、この導電薄膜が絶縁された二つの部分に区画されるものであることを特徴とする、透明タッチコントロールセンサー。
請求項１記載の透明タッチコントロールセンサーにおいて、該透明導電膜は、酸化インジウム錫、酸化インジウム亜鉛、酸化亜鉛アルミニウム、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）のいずれかとされることを特徴とする、透明タッチコントロールセンサー。
請求項１記載の透明タッチコントロールセンサーにおいて、該絶縁層は、絶縁性の透明硬質薄板、軟質薄膜或いは絶縁性の透明接着剤薄層のいずれか或いはいくつかが共同で構成することを特徴とする、透明タッチコントロールセンサー。
請求項７記載の透明タッチコントロールセンサーにおいて、該透明硬質薄板或いは軟質薄膜は平面式或いは非平面式の薄層とされ、その材料は、ガラス（二酸化けい素）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）或いはエポキシオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）のいずれかとされることを特徴とする、透明タッチコントロールセンサー。
請求項７記載の透明タッチコントロールセンサーにおいて、該絶縁層は絶縁性の透明接着薄層とされ、その材料は、紫外線硬化接着剤（ＵＶａｄｈｅｓｉｖｅ）、光学接着剤（ＯｐｔｉｃａｌｌｙＣｌｅａｒＡｄｈｅｓｉｖｅ，ＯＣＡ）或いはイソプレンゴム（ＩｓｏｐｒｅｎｅＲｕｂｂｅｒ）のいずれかとされることを特徴とする、透明タッチコントロールセンサー。