JP3202201U

JP3202201U - タッチセンサ素子およびタッチセンサ素子を有するタッチパネル

Info

Publication number: JP3202201U
Application number: JP2015600126U
Authority: JP
Inventors: 菲周
Original assignee: Nanchang OFilm Tech Co Ltd
Current assignee: Nanchang OFilm Tech Co Ltd
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2016-01-28
Anticipated expiration: 2023-07-05
Also published as: TWM472251U; CN203149516U; KR20140005055U; WO2014121580A1

Abstract

【課題】タッチセンサ素子およびタッチセンサ素子を有するタッチパネルを提供する。【解決手段】絶縁基板と、絶縁基板の一方側の表面に設けられた導電層とを含む。導電層は、２次元座標系の第１方向に沿って間隔をもって配置された複数の第１導電トレースを含む。各第１導電トレースは、２次元座標系の第２方向に沿って延在する。導電層はさらに、複数の第２導電トレース列を形成するように配置された複数の第２導電トレースを含む。各第２導電トレース列は、２次元座標系の第２方向に沿って間隔をもって配置される複数の第２導電トレースを含む。各第２導電トレース列は、第１導電トレースの側方向に対応して配置される。各第２導電トレース列の各第２導電トレースは、対応している第１導電トレースから隔てられ、第１導電トレースと相互インダクタンスを形成する。導電層は、絶縁基板の一方側の表面に形成されているため、その構造および製造工程がより簡単になる。【選択図】図３

Description

考案の分野
本考案は、タッチセンサ素子に関し、特に単一の導電層を有するタッチセンサ素子とこのようなタッチセンサ素子を備えるタッチパネルとに関する。

考案の背景
タッチパネルは、簡単な人間とコンピュータとの間の相互作用を提供する手段として、たとえば携帯電話、タブレットパソコンなどさまざまな電子機器に広く使用されている。

通常、タッチパネルは、パネルと、パネルの一方側に貼付けられたタッチセンサ素子とを含む。このタッチセンサ素子は、絶縁層と、この絶縁層の両側の表面にそれぞれ配置されたセンサ層と駆動層とを含む。センサ層は、第１方向に沿って延在し、かつ、交差しない複数のセンサトレースを含む。駆動層は、第２方向に沿って延在し、かつ、交差しない複数の駆動トレースを含む。第１方向は、第２方向と平行でない。センサトレースと駆動トレースとは、絶縁層により隔てられ、コンデンサの２つの電極板として機能する。各センサトレースとそれに対応する駆動トレースとは、交差領域でセンサノードを形成する。よって、人の指またはタッチペンのようなタッチ物がパネルにタッチするときに、センサノードの静電容量が変化し、タッチポイントの位置決めおよびタッチ指令の実行を行う。

しかしながら、このようなタッチパネルのタッチセンサ素子の構造は、複雑であって、さらに製造時に絶縁層の両側の対向表面にセンサ層と駆動層とを形成する必要があるため、製造工程も複雑である。

本考案の目的は、比較的簡単な製造工程で作製されるタッチセンサ素子とこのタッチセンサ素子を備えるタッチパネルとを提供することである。

タッチセンサ素子は、絶縁基板と、絶縁基板の一方側の表面に設けられた導電層とを含む。導電層は、２次元座標系の第１方向に沿って間隔をもって配置された複数の第１導電トレースを含む。各第１導電トレースは、２次元座標系の第２方向に沿って延在する。導電層はさらに、複数の第２導電トレース列を形成するように配置された複数の第２導電トレースを含む。各第２導電トレース列は、２次元座標系の第２方向に沿って間隔をもって配置される複数の第２導電トレースを含む。各第２導電トレース列は、第１導電トレースの側方向に配置される。各第２導電トレース列の各第２導電トレースと対応している第１導電トレースとは、互いに隔てられる。第２導電トレースと第１導電トレースとは、相互インダクタンスを形成する。

上記タッチセンサ素子の導電層は、絶縁基板の一方側の表面に形成されるため、タッチ操作を実現するのに絶縁基板の両側の表面に導電層を形成するタッチパネルに比べて、タッチセンサ素子の構造および製造工程がより簡単になる。

一実施形態によれば、タッチセンサ素子はさらに、複数のカラートレースを含む。カラートレースは、第１導電トレースと第２導電トレースとの間に配置され、第１導電トレースと第２導電トレースとから絶縁される。

一実施形態によれば、タッチセンサ素子はさらに、複数の第１導電リード線と複数の第２導電リード線とを含む。各第１導電リード線は、第１導電トレースの端部に接続され、各第２導電リード線は、第２導電トレースの端部に接続される。

一実施形態によれば、カラートレースの形状は、第１導電トレースと、第２導電トレースと、第１導電リード線と、第２導電リード線とにより形成されたパターンとは相補的であって、カラートレースは、第１導電トレースと、第２導電トレースと、第１導電リード線と、第２導電リード線とから絶縁される。

一実施形態によれば、第１導電トレースと、第２導電トレースと、カラートレースと、第１導電リード線と、第２導電リード線とは、導電線から形成される。

一実施形態によれば、第１導電トレースと、第２導電トレースと、カラートレースと、第１導電リード線と、第２導電リード線とは、導電線を交差することにより形成された格子導電線である。

一実施形態によれば、カラートレースを形成する導電線は、格子状、鋸歯状、または折れ線状に配置される。また、カラートレースを形成する導電線は、所定の長さの間隔で切断される。

一実施形態によれば、導電線は、切断部において切欠きを形成し、切欠きは、２次元座標系の第１方向と第２方向との両方に直線状に配置される。

一実施形態によれば、導電線は、金属、インジウムスズ酸化物、透明な高分子材料、グラフェン、およびカーボンナノチューブから選択される材料から作られる。

一実施形態によれば、各第１導電トレースは、第１主線と、第１主線の側方向に沿って延在する複数の第１側分岐線とを含み、各第２導電トレースは、第２主線と、第２主線の側方向に沿って延在する複数の第２側分岐線とを含む。第１主線と第２主線とは、２次元座標系の第２方向に沿って延在し、第２主線の端部は、互いに隔てられる。第１側分岐線と第２側分岐線とは、間隔をもって交互に配置される。

一実施形態によれば、第１側分岐線と第２側分岐線とは、それぞれ２次元座標系の第１方向に沿って延在し、かつ、互いに平行である。

一実施形態によれば、タッチセンサ素子はさらに、基板層を含む。基板層は、絶縁基板の一方側の表面に配置される。基板層には、複数の溝が設けられる。第１導電トレースと第２導電トレースとは、溝の中に形成される。溝の深さは、第１導電トレースと第２導電トレースとの厚さ以上である。

タッチパネルは、パネルと、パネルの表面に配置されたタッチセンサ素子とを含む。タッチセンサ素子は、絶縁基板と、絶縁基板の一方側の表面に設けられた導電層とを備える。導電層は、２次元座標系の第１方向に沿って間隔をもって配置された複数の第１導電トレースを含む。各第１導電トレースは、２次元座標系の第２方向に沿って延在する。導電層はさらに、複数の第２導電トレース列を形成するように配置された複数の第２導電トレースを含む。各第２導電トレース列は、２次元座標系の第２方向に沿って間隔をもって配置された複数の第２導電トレースを含み、第２導電トレース列の各々は、第１導電トレースの側方向に配置され、各第２導電トレース列の各第２導電トレースは、対応している第１導電トレースから隔てられ、第１導電トレースと相互インダクタンスを形成する。

一実施形態によれば、カラートレースを形成する導電線は、格子状、鋸歯状、または折れ線状に配置され、カラートレースを形成する導電線は、所定の長さの間隔で切断される。

一実施形態に係るタッチパネルを示す概略図である。図１におけるタッチパネルのタッチセンサ素子を示す概略図である。図２における円ＩＩＩを示す拡大図である。別の実施形態に係るタッチセンサ素子を示す概略図である。図４におけるタッチセンサ素子のカラートレースを示す概略図である。図５における部位ＶＩを示す部分拡大図である。

実施形態の詳細な説明
以下、本考案を理解するため、図面を参照しながら本考案の例示的な実施形態をより詳細に説明する。図面は、本考案の最良実施形態を示しているが、本考案は、記載された実施形態に限らず、さまざまな異なる方法で実現することができる。記載されたこれらの実施形態の目的は、本考案の内容がより深く理解されるようにすることである。

内容上に明らかな断りのない限り、明細書および請求の範囲において、素子が別の素子に「固設」される場合、この素子は直接別の素子に設けられてもよく、中間素子を介して別の素子に設けられてもよい。素子が別の素子に「接続」される場合、この素子は直接別の素子に接続されてもよく、中間素子を介して別の素子に接続されてもよい。本明細書における「垂直」、「水平」、および「左右」などの用語は、説明のみに使用される。特に断りのない限り、本明細書に使用されたすべての技術的用語は、当業者が通常理解しているものと同じ意味を有する。本明細書に使用された用語は、本考案の実施形態を説明する目的のみであって、本考案の範囲を制限するものではない。本明細書に使用された「および／または」のような用語は、１つまたは複数の関連する項目の任意の組合わせおよびすべての組合わせを含む。

図１を参照して、一実施形態に係るタッチパネル１０は、パネル１００と、パネル１００の一方側の表面に設けられたタッチセンサ素子２００とを含む。

パネル１００は、透明なパネルである。パネル１００は、たとえば、ガラスパネルまたは透明なプラスチックパネルであってもよい。

タッチセンサ素子２００は、透明な絶縁基板２１０と、絶縁基板２１０の一方側の表面に形成された導電層２３０とを含む。図示の実施形態において、タッチセンサ素子２００は、光学的に透明な接着層２２０により、パネル１００に接着される。

絶縁基板２１０は、ポリエチレン・テレフタレート（ＰＥＴ）プラスチック、ポリカーボネート（ＰＣ）またはガラスから製造され、シート状に形成される。絶縁基板２１０は、第１表面と、第１表面と対向する第２表面とを有する。導電層２３０は、絶縁基板２１０の第１表面に位置する。図示の実施形態において、導電層２３０は、基板層２４０により、絶縁基板２１０の第１表面に貼付けられる。基板層２４０は、たとえば無溶媒条件でＵＶにより硬化されたアクリル樹脂のような透明な絶縁材料から作られる。基板層２４０には、複数の溝２４１が設けられ、導電層２３０は、溝２４１に形成される。溝２４１の深さは、導電層２３０の厚さ以上である。実際の製造では、基板層２４０は、導電層２３０の成形に使用される。

図２を参照して、導電層２３０は、互いに隔てられた複数の第１導電トレース２３１と互いに隔てられた複数の第２導電トレース２３３とを含む。図示の実施形態において、第１導電トレース２３１と第２導電トレース２３３とは、複数の導電線を格子状に配置することにより形成される。各格子は、菱形に形成される。導電線は、基板層２４０の溝２４１に配置される。導電線は、金、銀、銅、アルミ、亜鉛、またはそれらの合金から選択される材料から作られる。

複数の第１導電トレース２３１は、２次元座標系の第１方向に沿って配置され、各第１導電トレース２３１は、２次元座標系の第２方向に沿って延在する。各第１導電トレース２３１は、第１主線２３１ａと、第１主線２３１ａの側方向に沿って延在する複数の第１側分岐線２３１ｂとを含む。第１主線２３１ａは、２次元座標系の第２方向に沿って延在し、かつ、第２方向と平行である。第１側分岐線２３１ｂは、２次元座標系の第１方向に沿って延在し、かつ、第１方向と平行である。

第２導電トレース２３３は、複数の第２導電トレース列に配置される。各第２導電トレース列は、２次元座標系の第２方向に沿って間隔をもって配置される複数の第２導電トレース２３３を含む。各第２導電トレース列は、対応している第１導電トレース２３１の側方向に配置される。各第２導電トレース列の各第２導電トレース２３３は、互いに隔てられ、対応している第１導電トレース２３１と相互インダクタンスを形成する。各第２導電トレース２３３は、第２主線２３３ａと、第２主線２３１ａの側方向に沿って延在する複数の第２側分岐線２３３ｂとを含む。第２主線２３３ａは、２次元座標系の第２方向に沿って延在する。第２主線２３３ａの端部は、互いに隔てられる。

図示の実施形態において、２次元座標系は、ＸＯＹ直交座標系である。第１方向はＸ軸であって、第２方向はＹ軸である。理解すべきことは、代替的な実施形態において、２次元座標系は、たとえば２次元斜交座標系のような別の座標系であってもよいということである。

図３を参照して、第２側分岐線２３３ｂは、２次元座標系の第１方向に沿って延在し、かつ、第１方向と平行である。各第２主線２３３ａは、対応している第１主線２３１ａと平行である。第１側分岐線２３１ｂと第２側分岐線２３３ｂとは、対応している第１主線２３１ａと第２主線２３３ａとの間に位置し、かつ、間隔をもって交差することにより、第１導電トレース２３１と相互インダクタンスを形成する。

導電層２３０はさらに、複数の第１導電リード線２３５と複数の第２導電リード線２３７とを含む。各第１導電リード線２３５は、第１導電トレース２３１の端部に接続される。よって、第１導電トレース２３１は、外部処理チップまたは外部回路に接続される。各第２導電リード線２３７は、第２導電トレース２３３の端部に接続される。よって、第１導電トレース２３１は、外部処理チップまたは外部回路に接続される。

第１導電リード線２３５と第２導電リード線２３７とは、複数の導電線を格子状に配置することにより形成されてもよい。また、各格子も菱形に形成される。導電線は、金、銀、銅、アルミ、亜鉛、ニッケルまたはそれらの合金から選択される材料から作られる。

タッチパネルの動作時に、導電層２３０の第１導電トレース２３１は、２次元座標系の第１方向におけるタッチポイントの位置決めを実現することができ、導電層２３０の第２導電トレース２３３は、２次元座標系の第２方向におけるタッチポイントの位置決めを実現することができる。また、第２導電トレース２３３は、２次元座標系の第１方向および第２方向において間隔をもって配置されるため、ゴーストポイントを無くし、精確なマルチタッチ操作を実現することができる。さらに、タッチパネル１０の導電層２３０は、絶縁基板２１０の一方側の表面に形成されるため、絶縁基板２１０の両側の表面に導電層２３０を形成するタッチパネル１０に比べて、タッチセンサ素子２００の構造および製造工程がより簡単になる。

なお、図示の実施形態において、導電層２３０の、第１導電トレース２３１と、第２導電トレース２３３と、第１導電リード線２３５と、第２導電リード線２３７とは、複数の導電線を格子状に配置することにより形成されたと説明したが、代替的な実施形態において、第１導電トレース２３１と、第２導電トレース２３３と、第１導電リード線２３５と、第２導電リード線２３７とは、たとえばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、高分子導電材料、グラフェン、およびカーボンナノチューブなど他の導電材料から作られてもよい。

図４を参照して、図４は、別の実施形態に係るタッチセンサ素子４００を示している。タッチセンサ素子４００は、上記の実施形態に係るタッチセンサ素子２００とは、ほぼ同様であり、図４に示された実施形態にタッチセンサ素子４００の導電層４３０がさらに複数のカラートレース４３９を含むという点で異なる。

図５を参照して、カラートレース４３９は、第１導電トレース４３１と第２導電トレース４３３との間に配置され、第１導電トレース４３１と、第２導電トレース４３３と、第１導電リード線４３５と、第２導電リード線４３７とから絶縁される。カラートレース４３９の形状は、第１導電トレース４３１と、第２導電トレース４３３と、第１導電リード線４３５と、第２導電リード線４３７とにより形成されたパターンとは相補的である。

図６を参照して、カラートレース４３９は、第１導電トレース４３１と、第２導電トレース４３３と、第１導電リード線４３５と、第２導電リード線４３７との間に配置される。カラートレース４３９は、導電線により形成される。カラートレース４３９を形成する導電線は、格子状、鋸歯状、または折れ線状に配置される。カラートレースを形成する導電線と、第１導電トレース４３１、第２導電トレース４３３、第１導電リード線４３５および第２導電リード線４３７を形成する導電線とは、各格子の中間部で切断され、切断された部分が切欠き４３９ａを形成する。切欠き４３９ａは、２次元座標系の第１方向と第２方向との両方に直線状に配置される。カラートレース４３９を形成する導電線の直径は、第１導電トレース４３１、第２導電トレース４３３、第１導電リード線４３５および第２導電リード線４３７を形成する導電線の直径とは、同じである。

カラートレース４３９は、タッチセンサ素子４００上の光線をより均一に見えるようにし、使用者の快適さを向上させる。

以上のように、実施形態および本考案を実施する最良の態様を参照しながら、本考案を説明したが、本考案の範囲を逸脱すること無く、本考案に変更や修正を加えることが可能であることは当業者には明らかである。したがって、これらの変更や修正は、請求の範囲に含まれることが意図される。

Claims

タッチセンサ素子であって、
絶縁基板と、前記絶縁基板の一方側の表面に設けられた導電層とを含み、
前記導電層は、
２次元座標系の第１方向に沿って間隔をもって配置された複数の第１導電トレースを含み、前記第１導電トレースの各々は、前記２次元座標系の第２方向に沿って延在し、
複数の第２導電トレース列を形成するように配置された複数の第２導電トレースを含み、各第２導電トレース列は、前記２次元座標系の前記第２方向に沿って間隔をもって配置される複数の第２導電トレースを含み、各第２導電トレース列は、前記第１導電トレースの側方向に対応して配置され、各第２導電トレース列の各第２導電トレースは、対応している第１導電トレースから隔てられ、前記対応している第１導電トレースと相互インダクタンスを形成する、タッチセンサ素子。
複数のカラートレースをさらに含み、
前記カラートレースは、前記第１導電トレースと前記第２導電トレースとの間に配置され、前記第１導電トレースと前記第２導電トレースとから絶縁される、請求項１に記載のタッチセンサ素子。
複数の第１導電リード線と複数の第２導電リード線とをさらに含み、
各第１導電リード線は、前記第１導電トレースの端部に接続され、
各第２導電リード線は、前記第２導電トレースの端部に接続される、請求項２に記載のタッチセンサ素子。
前記カラートレースの形状は、前記第１導電トレースと、前記第２導電トレースと、前記第１導電リード線と、前記第２導電リード線とにより形成されたパターンとは相補的であって、
前記カラートレースは、前記第１導電トレースと、前記第２導電トレースと、前記第１導電リード線と、前記第２導電リード線とから絶縁される、請求項３に記載のタッチセンサ素子。
前記第１導電トレースと、前記第２導電トレースと、前記カラートレースと、前記第１導電リード線と、前記第２導電リード線とは、導電線から形成される、請求項３に記載のタッチセンサ素子。
前記第１導電トレースと、前記第２導電トレースと、前記カラートレースと、前記第１導電リード線と、前記第２導電リード線とは、導電線を交差することにより形成された格子導電線である、請求項５に記載のタッチセンサ素子。
前記カラートレースを形成する前記導電線は、格子状、鋸歯状、または折れ線状に配置され、
前記カラートレースを形成する前記導電線は、所定の長さの間隔で切断される、請求項６に記載のタッチセンサ素子。
前記導電線は、切断部において切欠きを形成し、
前記切欠きは、前記２次元座標系の前記第１方向と前記第２方向との両方に直線状に配置される、請求項７に記載のタッチセンサ素子。
前記導電線は、金属、インジウムスズ酸化物、透明な高分子材料、グラフェン、およびカーボンナノチューブから選択される材料から作られる、請求項５に記載のタッチセンサ素子。
各第１導電トレースは、第１主線と、前記第１主線の側方向に沿って延在する複数の第１側分岐線とを含み、
各第２導電トレースは、第２主線と、前記第２主線の側方向に沿って延在する複数の第２側分岐線とを含み、
前記第１主線と前記第２主線とは、前記２次元座標系の前記第２方向に沿って延在し、
前記第２主線の端部は、互いに隔てられ、
前記第１側分岐線と前記第２側分岐線とは、間隔をもって交互に配置される、請求項１に記載のタッチセンサ素子。
前記第１側分岐線と前記第２側分岐線とは、それぞれ前記２次元座標系の前記第１方向に沿って延在し、かつ、互いに平行である、請求項１０に記載のタッチセンサ素子。
基板層をさらに含み、
前記基板層は、前記絶縁基板の一方側の表面に配置され、
前記基板層には、複数の溝が設けられ、前記第１導電トレースと前記第２導電トレースとは、前記溝の中に形成され、前記溝の深さは、前記第１導電トレースと前記第２導電トレースとの厚さ以上である、請求項１に記載のタッチセンサ素子。
タッチパネルであって、
パネルと、前記パネルの一方側の表面に配置されたタッチセンサ素子とを含み、
前記タッチセンサ素子は、絶縁基板と、前記絶縁基板の一方側の表面に設けられた導電層とを備え、
前記導電層は、
２次元座標系の第１方向に沿って間隔をもって配置された複数の第１導電トレースを含み、各第１導電トレースは、前記２次元座標系の第２方向に沿って延在し、
複数の第２導電トレース列を形成するように配置された複数の第２導電トレースを含み、各第２導電トレース列は、前記２次元座標系の前記第２方向に沿って間隔をもって配置される複数の第２導電トレースを含み、各第２導電トレース列は、前記第１導電トレースの側方向に対応して配置され、各第２導電トレース列の各第２導電トレースは、対応している第１導電トレースから隔てられ、前記対応している第１導電トレースと相互インダクタンスを形成する、タッチパネル。
複数のカラートレースをさらに含み、
前記カラートレースは、前記第１導電トレースと前記第２導電トレースとの間に配置され、前記第１導電トレースと前記第２導電トレースとから絶縁される、請求項１３に記載のタッチパネル。
複数の第１導電リード線と複数の第２導電リード線とをさらに含み、
各第１導電リード線は、前記第１導電トレースの端部に接続され、
各第２導電リード線は、前記第２導電トレースの端部に接続される、請求項１４に記載のタッチパネル。
前記カラートレースの形状は、前記第１導電トレースと、前記第２導電トレースと、前記第１導電リード線と、前記第２導電リード線とにより形成されたパターンとは相補的であって、
前記カラートレースは、前記第１導電トレースと、前記第２導電トレースと、前記第１導電リード線と、前記第２導電リード線とから絶縁される、請求項１５に記載のタッチパネル。
前記第１導電トレースと、前記第２導電トレースと、前記カラートレースと、前記第１導電リード線と、前記第２導電リード線とは、導電線から形成される、請求項１５に記載のタッチパネル。
前記第１導電トレースと、前記第２導電トレースと、前記カラートレースと、前記第１導電リード線と、前記第２導電リード線とは、導電線を交差することにより形成された格子導電線である、請求項１７に記載のタッチパネル。
前記カラートレースを形成する前記導電線は、格子状、鋸歯状、または折れ線状に配置され、
前記カラートレースを形成する前記導電線は、所定の長さの間隔で切断される、請求項１８に記載のタッチパネル。
前記導電線は、切断部において切欠きを形成し、
前記切欠きは、前記２次元座標系の前記第１方向と前記第２方向との両方に直線状に配置される、請求項１９に記載のタッチパネル。