JP3181428U - タッチ電極装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非透明導電材料によりタッチ電極パターンを形成させ、或いは露光及び現像を直接行い製造工程を簡略化させたタッチ電極装置を提供する。
【解決手段】電極層２２に感光性（ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）材料（例えばアクリル）を採用させ、露光及び現像の製造工程で必要とされる電極形状の電極列を形成させる。例えば、電極列の各電極の外観は菱形パターンの外観を呈する。但し電極形状の外観はこれに限られず、実際の要求に合わせ線状パターン或いは他の多辺形パターン等の外観に設計させて形成させてもよい。従来の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）により形成される電極層の製造工程に比較し、電極層２２は露光及び現像の製造工程を直接実行し、製造工程を簡略化させてコストを下げる。
【選択図】図２Ｂ

Description

本考案は非透明導電材料により形成されるタッチ電極パターンのタッチ電極装置に関する。

タッチスクリーンは感知技術及びディスプレイ技術が結合されて形成される出入力装置であり、携帯式及び手持ち式の電子装置に汎用されている。

静電容量方式のタッチパネルは普及するタッチパネルの一種で、容量性カップリング作用によりタッチ位置を検知させる。指が静電容量方式のタッチパネルの表面をタッチさせると、対応する位置の静電容量が変化し、これによりタッチ位置を検知させる。

図１Ａは従来のタッチパネルの平面図であり、図１Ｂは図１Ａの断面線１Ｂー１Ｂ´に沿う断面図である。第一電極１２は基板１０の上表面に形成され、第二電極１４は基板１０の下表面に形成される。前記第一電極１２及び第二電極１４は相互に実質的に直交になる。

しかしながら、上述の従来のタッチパネルの第一電極１２及び第二電極１４には一般的には酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等の透明導電材料が用いられる。酸化インジウム錫形成の製造工程が複雑であるほか、酸化インジウム錫材料が湾曲されると切断されて導電されなくなり、このため可撓性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）のタッチパネルを製造できなかった。

従来のタッチパネルの製造工程は複雑であり、或いは可撓性のタッチパネルの製造が困難であるため、そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。

本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本考案は、製造工程を簡略化させるか、或いは可撓性を有するタッチパネルの製造方法を提供することを主目的とする。

よって、本発明のタッチ電極装置は非透明導電材料によりタッチ電極パターンを形成させ、或いは露光及び現像を直接行い製造工程を簡略化させる。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本考案に係るタッチ電極装置は、基板と、前記基板の表面に設けられ、非透明導電材料を含む少なくとも１つの電極層を備えることを特徴とする。

従来のタッチパネルの平面図である。 図１Ａの断面線１Ｂー１Ｂ´に沿う断面図である。 本考案に係る実施形態によるタッチ電極装置の平面図である。 図２Ａの断面線２ー２´に沿う断面図である。 図２Ａの電極層の部分拡大図である。 露光及び現像の製造工程により形成される電極列である。 変化させた他のタッチ電極装置の断面構造である。 本考案に係る他の実施形態によるタッチ電極装置の平面図である。 図３Ａの断面線３ー３´に沿う断面図である。 本考案に係るまた他の実施形態のタッチ電極装置の平面図である。 図４Ａの断面線４ー４´に沿う断面図である。 本実施形態が応用されるタッチスクリーンの断面図である。 本実施形態が応用されるタッチスクリーンの断面図である。 本実施形態が応用されるタッチパネルの断面図である。 本考案に係る他の実施形態で銅線が用いられる電極層の部分拡大図である。

以下に図面を参照して、本考案を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本考案は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

まず、本考案のタッチ電極装置の第一実施形態について説明する。
本考案の第一実施形態の構成を図１Ｂから図２Ｅに示す。図２Ａは本考案に係る実施形態のタッチ電極装置２００の平面図であり、図２Ｂは図２Ａは断面線２ー２´に沿う断面図であり、図式には実施形態に相関する部材のみ図示する。
本実施形態のタッチ電極装置２００は基板２１及び少なくとも１つの電極層２２を主に備え、電極層２２は基板２１の表面（例えば上表面）に直接設けられる。本実施形態の特徴によると、電極層２２は非透明導電材料、例えば金属線、銅線、或いは銀線を含み、金属線の内径は数ナノメートルから数百ナノメートルの間となる。本考案の実施形態では金属線を採用する。

金属線２４はプラスチック材料（例えば樹脂）或いは感光性（ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）材料（例えばアクリル）により電極層２２内に固定される。金属線２４は非常に繊細なため、肉眼では目視できず、金属線２４により構成される電極層２２の透光性は極めて高くなる。

図２Ｃは、電極層の部分２３の拡大図である。図によれば、金属線２４は互いに交錯し合い且つ平面に分布されて電極層２２に形成され、これにより金属線により構成される電極層２２の導電性は平面の各方向へ大方等しくなる。

本考案の他の特徴によれば、電極層２２に感光性（ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）材料（例えばアクリル）を採用させ、露光及び現像の製造工程で必要とされる電極形状の電極列２６を形成させる。例えば図２Ｄのように実施形態では、電極列２６の各電極の外観は菱形パターンの外観を呈する。但し本考案の電極形状の外観はこれに限られず、実際の要求に合わせ線状パターン或いは他の多辺形パターン等の外観に設計させて形成させてもよい。従来の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）により形成される電極層の製造工程に比較し、本実施形態の電極層２２は露光及び現像の製造工程を直接実行し、製造工程を簡略化させてコストを下げる。

また、この好ましい実施形態では、基板２１は透明基板であり、その材質はガラス、プラスチック、或いは他のあらゆる透明材料でもよい。然しながら基板２１も実際の要求に合わせ可撓性材料、硬性材料、或いは液晶ディスプレイモジュールを含んでもよい。非透明導電材料の金属線は非常に繊細であるため、そのサイズはナノメートル級になり更に発展性も有し、これにより基板２１に組み合わされて可撓性のタッチ電極装置２００を形成させる。これに対し従来の透明導電材料は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）等である。然し酸化インジウム錫は破砕され易いため、可撓性のタッチ電極装置の形成は容易ではない。また、その可撓性は本実施形態（含金属線）の導電層２２の可撓性に遠く及ばない。

図２Ｅは変化させた他のタッチ電極装置２００の断面構造であり、基板２１と導電層２２との間に設けられる絶縁層２７を更に備え、電極層２２は基板２１の表面に間接的に設けられる。実施形態では、絶縁層２７は感光性材料を含み、露光及び現像の製造工程により電極層２２と共に必要な形状で基板２１に形成される。他の実施形態では、絶縁層２７は感光性材料或いは高分子材料を含み、絶縁層２７の表面は粘性を有し、基板２１或いは電極層２２に更に相互に貼り合わされて固定される。

図２Ｂ及び図２Ｅのタッチ電極装置２００は全て単面単層の構造であり、基板２１の単一の表面には単一の電極層２２が設けられる。然しながら、本実施形態では例えば単面二層構造或いは二層構造等の他の構造を用いることもできる。

次は、本考案のタッチ電極装置の第二実施形態について説明する。
図３Ａは単面二層構造のタッチ電極装置３００の平面図であり、図３Ｂは図３Ａの断面線３ー３´に沿う断面図である。第一電極層２２Ａ及び第二電極層２２Ｂは基板２１の同じ表面に順に設けられ、第一電極層２２Ａと第二電極層２２Ｂとの間は絶縁層２７により電気的に隔絶される。このほか、絶縁層２７は露光及び現像の製造工程で電極層２２と共に必要な形状に形成されるが、本考案ではこれに制限させず、絶縁層２７の形状は実際の需要に合わせて電極層２２の形状とは異なる形状に形成させても良い。

上述の第一電極層２２Ａ及び第二電極層２２Ｂには皆非透明導電材料（例えば金属線、銅線、或いは銀線）を使用し、或いは何れか１つの電極層は透明導電材料（例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛アルミニウム（ＡＺＯ）、酸化チタン（ＴＺＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化インジウムガリウム（ＧＺＯ）、或いは酸化フッ化錫（ＦＴＯ））を選択させて使用させても良い。

次は、本考案のタッチ電極装置の第三実施形態について説明する。
図４Ａは二層構造のタッチ電極装置４００の平面図であり、図４Ｂは図４Ａの断面線４ー４´に沿う断面図である。第一電極層２２Ａ及び第二電極層２２Ｂは基板２１の対向する表面にそれぞれ設けられる。上述の第一電極層２２Ａ及び第二電極層２２Ｂには皆非透明導電材料（例えば金属線、銅線、或いは銀線）が用いられ、或いは何れか１つの電極層は透明導電材料（例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛アルミニウム（ＡＺＯ）、酸化チタン（ＴＺＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化インジウムガリウム（ＧＺＯ）、或いは酸化フッ化錫（ＦＴＯ））を選択させて使用させても良い。

従来のタッチ電極に比較し、上述の実施形態のタッチ電極装置２００、タッチ電極装置３００、及びタッチ電極装置４００には非透明導電材料を含む電極層２２が用いられ、これにより可撓性を有し且つ製造も便利になる。上述の実施形態のタッチ電極装置２００、タッチ電極装置３００、及びタッチ電極装置４００は各種タッチ関連構造（特に静電容量方式のタッチ構造）、例えばタッチパネル或いはタッチ表示装置等に応用され、上述の長所を示す。以下に例を挙げ説明する。

（変化実施形態）
図５Ａは本実施形態がタッチスクリーン３に応用される断面図である。説明を簡易にするため、図式にはタッチスクリーン３の全ての部材は図示しない。図５Ａのタッチスクリーン３は主に表示装置３２０及びタッチパネル３１０が重畳されて形成される。表示装置３２０は液晶層３１及びカラー・フィルター（ＣＦ）３２を主に備え、タッチパネル３１０は偏光板（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）３３及び電極層２２を主に含み、電極層２２は偏光板３３の上表面に設けられ、前記偏光板３３は図２Ａ乃至図４Ｂの構造の基板２１に相等する。図５Ａの電極層２２は、例えば前述の第一電極層２２Ａ及び第二電極層２２Ｂ等の単層或いは多層の電極層を含んでもよい。本実施形態の応用では表示装置３２０は可撓性の表示装置３２０（例えば軟性表示装置）でもよく、可撓性のタッチパネル３１０に合わせて可撓性のタッチスクリーン３を形成させる。

図５Ｂは本実施形態を他のタッチスクリーン３´に応用する断面図である。図５Ａと異なる部分は、図５Ｂの実施形態の応用では電極層２２は偏光板３３の下表面に設けられる点である。

他の実施形態では、図５Ｂに示すように、電極層２２はカラー・フィルター（ＣＦ）３２の上表面に設けられ、前記カラー・フィルター（ＣＦ）３２は図２Ａ乃至図４Ｂの構造の基板２１に相等する。

図６は本実施形態がタッチパネル５に応用される断面図である。本実施形態の応用では、第一電極層２２Ａ、絶縁層２７、及び第二電極層２２Ｂは被覆レンズ（ｃｏｖｅｒ ｌｅｎ）５１の下表面に順に設けられ、前記被覆レンズ５１は図２Ａ乃至図４Ｂの構造の基板２１に相等する２Ｄ或いは３Ｄの輪郭であり、２Ｄ或いは３Ｄのタッチディスプレイにそれぞれ応用される。実施形態では、被覆レンズ５１は可撓性材料或いは硬性材料を含み、被覆レンズの表面材質は特殊工芸処理後に、耐摩耗性、耐傷性、反射防止、グレア防止、及び指紋防止等の機能特性を有する。

上述の図５Ａ乃至図６の各種タッチスクリーン３、タッチスクリーン３´、及びタッチスクリーン５は本考案に係る実施形態によるタッチ電極装置２００、タッチ電極装置３００、及びタッチ電極装置４００の幾つかの応用のみを例示した。本技術分野に習熟する者ならば本実施形態の電極層２２を他の可撓式或いは非可撓式のタッチ関連構造に応用させ、従来の電極層を代替させる事が可能である。

次は、本考案のタッチ電極装置の第四実施形態について説明する。
図７は他の実施形態で銅線を採用する電極層の部分２３の拡大図である。図７に示すように、銅線は複数のグリッド２５を有し、各グリッド２５は多辺形の外観或いは円形の外観を有し、包囲させる領域は光線を十分透過させ、このほかこれら前記グリッド２５の間は電気的に接続され、整列パターンで配列される。これら前記グリッド２５の配列により電極を形成させ、これは線状パターン、菱形パターン（ｄｉａｍｏｎｄ ｐａｔｔｅｒｎ）、或いは多辺形パターン等の外観を有する。本実施形態では銅線が用いられるが、但し本考案はこれに制限させず、上述の特徴は銀線等の適切な材料により実現させても良い。

次に他の実施形態では、非透明導電材料は接着材料を含み、例えば光学接着剤等の透明絶縁接着剤であり、これにより電極層２２は有効的に貼り合わされて基板上２１に固定される。

以上、本考案の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１０ 基板
１２ 第一電極
１４ 第二電極
２００ タッチ電極装置
３００ タッチ電極装置
４００ タッチ電極装置
２１ 基板
２２ 電極層
２２Ａ 第一電極層
２２Ｂ 第二電極層
２３ 部分
２４ 金属線
２５ グリッド
２６ 電極列
２７ 絶縁層
３ タッチスクリーン
３’ タッチスクリーン
５ タッチパネル
３１０ タッチパネル
３２０ 表示装置
３１ 液晶層
３２ カラー・フィルター
３３ 偏光板
５１ 被覆レンズ

Claims (11)

1. 基板と、
   前記基板の表面に設けられ、非透明導電材料を含む少なくとも１つの電極層を備える事を特徴とする、
   タッチ電極装置。
2. 前記電極層と前記基板の間に設けられる絶縁層を更に備える事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
3. 少なくとも１つの前記電極層は、前記基板の同じ表面に順に設けられる第一電極層及び第二電極層を備え、前記絶縁層は前記第一電極層と前記第二電極層との間に設けられて電気的に隔絶される事を特徴とする、請求項２に記載のタッチ電極装置。
4. 少なくとも１つの前記電極層は、前記基板の対向する表面にそれぞれ設けられる第一電極層及び第二電極層を備える事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
5. 前記非透明導電材料は複数の金属線、銅線、或いは銀線を備える事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
6. 前記非透明導電材料は感光性材料を更に備える事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
7. 前記電極層はプラスチック材料を更に備え、前記非透明導電材料を前記電極層内に固定させる事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
8. 前記絶縁層は感光性材料を更に備える事を特徴とする、請求項２に記載のタッチ電極装置。
9. 前記基板は偏光板を備え、前記電極層は前記偏光板の上表面或いは下表面に設けられる事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
10. 前記基板はカラー・フィルターを備え、前記電極層は前記カラー・フィルターの上表面に設けられる事を特徴とする、請求項１に記載のタッチ電極装置。
11. 前記基板は被覆レンズを備え、少なくとも１つの前記電極層は前記被覆レンズの下表面に設けられる事を特徴とする、請求項２に記載のタッチ電極装置。

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