JP3217788U - Transparent capacitive touch sensor structure - Google Patents
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Abstract
【課題】一種の透明静電容量式タッチセンサ構造を提供する。
【解決手段】透明静電容量式タッチセンサ構造は、少なくとも1つのタッチ感知層を含み、タッチ感知層は、複数の感知トレース(21、41)を有し、感知トレースは、直列に配列された複数の感知ユニット(21a、41a)から構成され、各感知トレースの一端に接続点(21b、41b)が形成されている。導線(23、43)は、タッチ感知トレースに設けられ、ボンディングポイントおよび複数の感知ユニットに電気的に接続されている。導線はナノレベルの細い線であり、導線を設定することにより、タッチ感知トレースの表面抵抗値を大幅に低減することができ、透過率を考慮して透明静電容量式タッチセンサを改善することができる。タッチ信号センサの感度とタッチ信号の伝達効率を向上させることにより、大面積のタッチパネルの設計及び製造が容易になる。
【選択図】図3Kind Code: A1 A transparent capacitive touch sensor structure is provided.
A transparent capacitive touch sensor structure includes at least one touch sensing layer, the touch sensing layer having a plurality of sensing traces (21, 41), wherein the sensing traces are arranged in series. It is composed of a plurality of sensing units (21a, 41a), and a connection point (21b, 41b) is formed at one end of each sensing trace. Conductors (23, 43) are provided in the touch sensing trace and are electrically connected to the bonding point and the plurality of sensing units. Conductive wire is a nano-level thin wire, and by setting the conductive wire, the surface resistance value of the touch sensing trace can be greatly reduced, and the transparent capacitive touch sensor is improved in consideration of transmittance Can do. By improving the sensitivity of the touch signal sensor and the transmission efficiency of the touch signal, it is easy to design and manufacture a large-area touch panel.
[Selection] Figure 3
Description
本考案は、改良された透明静電容量式タッチセンサに関し、より詳細には、タッチ信号センサの感度およびタッチ信号の伝送効率を高めることができる透明静電容量式タッチセンサ構造に関する。 The present invention relates to an improved transparent capacitive touch sensor, and more particularly, to a transparent capacitive touch sensor structure capable of increasing the sensitivity of the touch signal sensor and the transmission efficiency of the touch signal.
従来の透明タッチパネル構造は、透明タッチセンサと透明基板などとから構成されている。タッチセンサ、例えば静電容量式タッチセンサは、タッチパネルの可視区域に配置された複数のタッチ感知電極を有する。各々のタッチ感知電極は、エッジ遮蔽区域に配置された電気接点または導線に電気的に接続される。これによれば、タッチ感知電極で感知されたタッチ信号を、動作のための信号処理回路に伝送することができる。周知のように、表示画面の前面に配置された入力装置として用いられるタッチパッドは、画面の視認性に影響を与えないように光線透過率が優れていなければならない。そのため、現在のタッチセンサは、透明なインジウムスズ酸化物(ITO)膜で構成されており、透明ITO膜上に複数のタッチ感知電極と信号ガイドが描かれて、形成されている。しかし、近年、電子製品の高機能化に伴い、タッチセンサのタッチ感知電極や信号経路の寸法も小さくなってきている。小型化されたITO感知電極および信号経路は高インピーダンスを生成し、その結果、送信信号の減衰をもたらし、これは信号の伝達に不利であるので、大型タッチパネルの設計および製造プロセス開発において困難を極める問題である。 A conventional transparent touch panel structure includes a transparent touch sensor and a transparent substrate. A touch sensor, such as a capacitive touch sensor, has a plurality of touch sensing electrodes arranged in the visible area of the touch panel. Each touch sensing electrode is electrically connected to an electrical contact or lead disposed in the edge shield area. According to this, the touch signal sensed by the touch sensing electrode can be transmitted to the signal processing circuit for operation. As is well known, a touch pad used as an input device arranged in front of a display screen must have excellent light transmittance so as not to affect the visibility of the screen. Therefore, the current touch sensor is made of a transparent indium tin oxide (ITO) film, and a plurality of touch sensing electrodes and a signal guide are drawn on the transparent ITO film. However, in recent years, with the enhancement of functionality of electronic products, the dimensions of touch sensing electrodes and signal paths of touch sensors are also becoming smaller. Miniaturized ITO sensing electrodes and signal paths create high impedance, resulting in attenuation of the transmitted signal, which is detrimental to signal transmission, making it extremely difficult in large touch panel design and manufacturing process development It is a problem.
本考案の主な目的は、改良された透明静電容量式タッチセンサ構造を提供することである。それは、タッチ感知トレースに導電性の高いナノレベルの導線を設け、その結果、タッチ感知トレースの表面抵抗値が大幅に減少し、透明静電容量式タッチセンサは、光透過率を考慮したタッチ信号センサの感度及びタッチ信号の伝導効率を向上させることができる。 The main object of the present invention is to provide an improved transparent capacitive touch sensor structure. It provides highly conductive nano-level conductors on the touch sensing trace, resulting in a significant reduction in the surface resistance value of the touch sensing trace, and the transparent capacitive touch sensor is a touch signal that takes into account the light transmittance. The sensitivity of the sensor and the conduction efficiency of the touch signal can be improved.
本考案の第2目的は、大型アプリケーションに適した透明な容量性タッチセンサ構造を提供することである。タッチ感知トレースは、表面抵抗値が低く、タッチセンサに対する感度が高く、タッチ信号の伝送効率が優れており、伝送信号の減衰を回避することができ、大面積のタッチパネルの設計および製造に役立つ。 The second object of the present invention is to provide a transparent capacitive touch sensor structure suitable for large-scale applications. The touch sensing trace has a low surface resistance value, high sensitivity to the touch sensor, excellent touch signal transmission efficiency, can avoid attenuation of the transmission signal, and is useful for designing and manufacturing a large area touch panel.
上記目的を達成するために、本考案によって提供される透明静電容量式タッチセンサ構造は、透明第1感知層と、透明第2感知層と透明絶縁層とを含む。第1感知層と第2感知層との間に透明絶縁層が配置され、2つの感知層は透明絶縁層により、互いに絶縁されて分離される。第1感知層は、複数の第1感知トレースを有し、該第1感知トレースは複数の第1感知ユニットが第1方向トレースに沿って排列して構成されている。それぞれの第1感知トレースの端部には第1接続点が配置され、且つ該第1感知トレース上には第1導線が第1方向に沿って設置され、第1接続点及び複数第1感知ユニットに電気的に接続されている。第1導線はナノレベル細線であり、第2感知層は複数の第2感知トレースを有し、第2感知トレースは、第2方向に沿って一列に配置された複数の第2感知ユニットから構成されている。第2接続点は、それぞれの第2感知トレースの一端に配置され、第2導線は、第2方向に沿って第2感知トレースに配置され、第2接続点及び複数第2感知ユニットに電気的に接続されている。第2導線はナノレベル細線であり、複数の第1感知トレースと複数の第2感知トレースは、互いに交錯して配置されていることにより、複数の第1感知ユニットと複数の第2感知ユニットが相補的に相応して配置されて連続した格子状感知ユニットマトリックスを形成する。そして、複数の第1接続点及び複数の第2接続点がそれぞれ信号導線に接続される。第1感知層及び第2感知層によって捕捉された感知信号は、信号導線を介して次の信号処理回路に伝送されることができる。 In order to achieve the above object, a transparent capacitive touch sensor structure provided by the present invention includes a transparent first sensing layer, a transparent second sensing layer, and a transparent insulating layer. A transparent insulating layer is disposed between the first sensing layer and the second sensing layer, and the two sensing layers are insulated from each other and separated by the transparent insulating layer. The first sensing layer has a plurality of first sensing traces, and the first sensing traces are configured by arranging a plurality of first sensing units along a first direction trace. A first connection point is disposed at an end of each first sensing trace, and a first conductor is disposed along the first direction on the first sensing trace, and the first connection point and the plurality of first sensing points are arranged. It is electrically connected to the unit. The first conductor is a nano-level thin line, the second sensing layer has a plurality of second sensing traces, and the second sensing traces are composed of a plurality of second sensing units arranged in a line along the second direction. Has been. A second connection point is disposed at one end of each second sensing trace, and a second conductor is disposed in the second sensing trace along the second direction to electrically connect the second connection point and the plurality of second sensing units. It is connected to the. The second conductive wire is a nano-level thin wire, and the plurality of first sensing traces and the plurality of second sensing traces are arranged so as to cross each other, whereby the plurality of first sensing units and the plurality of second sensing units are arranged. Complementary and correspondingly arranged to form a continuous grid-like sensing unit matrix. A plurality of first connection points and a plurality of second connection points are respectively connected to the signal conductors. The sensing signal captured by the first sensing layer and the second sensing layer can be transmitted to the next signal processing circuit via the signal conductor.
第1及び第2感知層は透光性を有する導電性薄膜層であり、その材質は金属酸化物膜やグラフェン薄膜などの透明物質から選択される。金属酸化物膜の材料は、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アルミニウム酸化亜鉛(AZO)およびアンチモンスズ酸化物(ATO)から選択されるが、実施の範囲は上述の材料に限定されない。 The first and second sensing layers are light-transmitting conductive thin film layers, and the material thereof is selected from transparent materials such as metal oxide films and graphene thin films. The material of the metal oxide film is selected from indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), aluminum zinc oxide (AZO), and antimony tin oxide (ATO). The material is not limited.
第1および第2導線は高導電性の金属細線あり、その抵抗率が8×10−8Ω・m未満である。金、銀、銅、アルミニウム、モリブデンおよびニッケルまたは前述の材料からなる合金から選択されるが、実施の範囲は前述の材料に限定されない。金属細線は、25μm未満、好ましくは5μm未満の幅を有する。 The first and second conductive wires are highly conductive fine metal wires, and their resistivity is less than 8 × 10 −8 Ω · m. Although selected from gold, silver, copper, aluminum, molybdenum and nickel or alloys made of the aforementioned materials, the scope of implementation is not limited to the aforementioned materials. The fine metal wire has a width of less than 25 μm, preferably less than 5 μm.
ここで、第1及び第2導線は、連続的に延びる直線、波型曲線、規則的な線又は不規則な線であってもよいが、その実現範囲は上述した線パターンに限定されない。 Here, the first and second conductors may be continuously extending straight lines, corrugated curves, regular lines, or irregular lines, but the realization range is not limited to the above-described line pattern.
ここで、第1および第2導線は、間隔をあけた複数の線分で構成されている。 Here, the 1st and 2nd conducting wire is comprised by the some line segment which opened the space | interval.
第1及び第2導線は、互いに平行に配置された複数の高導電性ナノレベルの金属細線からなる。 The first and second conductive wires are composed of a plurality of high-conductivity nano-level metal fine wires arranged in parallel to each other.
ここで、透明絶縁層の材料は、固体光学接着フィルム(OCA)または液体光学樹脂(OCR)から選択されるが、適用範囲は上記材料に限定されない。 Here, the material of the transparent insulating layer is selected from a solid optical adhesive film (OCA) or a liquid optical resin (OCR), but the application range is not limited to the above materials.
これは、以下に本考案の他の特徴と技術的特徴をさらに明確にし、この分野の技術者に本考案の説明を習得すれば、本考案を実現することができる。 The present invention can be realized by further clarifying other features and technical features of the present invention below and by learning the explanation of the present invention from engineers in this field.
本考案の導線はナノレベルの細い線であり、導線を設定することにより、タッチ感知トレースの表面抵抗値を大幅に低減することができ、透過率を考慮して透明静電容量式タッチセンサを改善することができる。タッチ信号センサの感度とタッチ信号の伝達効率を向上させることにより、大面積のタッチパネルの設計及び製造が容易になる。 The lead wire of the present invention is a nano-level thin wire, and by setting the lead wire, the surface resistance value of the touch sensing trace can be greatly reduced, and the transparent capacitive touch sensor is considered in consideration of the transmittance. Can be improved. By improving the sensitivity of the touch signal sensor and the transmission efficiency of the touch signal, it is easy to design and manufacture a large-area touch panel.
図1から図3までは、本考案の好ましい実施形態を示しているが、本考案はこれに限定されるものではない。 1 to 3 show a preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to this.
図1から図5までは、本考案の第1好ましい実施形態による透明静電容量式タッチパネル構造を示す。透明静電容量式タッチパネル構造は、ベース層10と、第1感知層20と、絶縁層30と、第2感知層40と、被覆層50とを含む。
1 to 5 show a transparent capacitive touch panel structure according to a first preferred embodiment of the present invention. The transparent capacitive touch panel structure includes a
ベース層10は、機械的強度に優れた高透過率のガラス薄板であり、ベース層10の表面の周縁部には絶縁性ブラックマトリクス材料(Black Matrix;BM)からなるカラーフレーム11が設けられている。カラーフレーム11は、ベース層10に、周辺部の枠状の遮蔽区域11aと、中央部の可視区域11bとを規定するために用いられる。
The
この実施形態では、第1感知層20はX軸方向感知層として設定され、図4に示すように、第1感知層20は基板の可視区域11bに配置され、複数列の第1感知トレース21(即ち、X軸方向感知トレース)を含み、各第1感知トレース21は、複数の菱形の第1感知ユニット21aから第1方向(すなわち、X軸方向)に沿って直列に排列して構成されている。第1感知トレース21の各列の一端に第1接続点21bが設けられている。第1感知トレース21は、第1方向に沿って配置された第1導線23を有し、前記第1接続点21b及び各第1感知ユニット21aと電気的に接続されている。
第1接続点21bは、信号導線24を介して信号出力接点25に接続することができ、信号導線24は、遮蔽区域11a内のベース層10の縁に沿って配置され、信号導線24の前、後2つの端部は第1接続点21b及び信号出力接点にそれぞれ電気的に接続されている。
In this embodiment, the
The
この実施形態では、第2感知層40は、Y軸方向感知層として構成され、図5に示すように、第2感知層40は、基板の可視区域11bに配置され、複数列の第2感知トレース41(すなわち、Y軸方向感知トレース)を含み、各第2感知トレース41は、複数の菱形の第2感知ユニット41aによって第2方向(すなわち、Y軸方向)に沿って直列に排列して構成されている。第2感知トレース41の各端部には、第2接続点41bが設けられている。各第2感知トレース41は、第2方向に沿って配置され、第2接続点41b及び各第2感知ユニット41aと電気的に接続されている第2導線43をさらに含む。第2接続点41bは、信号導線44を介して信号出力接点45に接続することができる。信号導線44は、遮蔽区域11a内のベース層10の縁に沿って配置され、信号導線44の前端および後端は、それぞれ第2接続点41bおよび信号出力接点45に電気的に接続されている。
In this embodiment, the
信号出力接点25、45は、信号ケーブル(図示せず)に電気的に接続され、タッチ信号を信号処理回路(図示せず)に送信して動作させることができる。
The
第1感知層20及び第2感知層40は透明導電膜からなり、第1感知層20及び第2感知層40の材料はインジウムスズ酸化物(ITO)のような金属酸化物膜である。
また、上記第1及び第2導線8、43は、銅線などの導電率が高く抵抗率が低い材料であり、その抵抗率が8×10−8Ω・m未満である。第1及び第2導線23、43の金属物質は第1及び第2感知層20、40の金属酸化物膜より低いインピーダンス値を有するので、従って、第1及び第2導線23、43を第1及び第2感知トレース21、41に電気的に接続することにより、タッチ信号の伝送を向上させる効果がある。各第1感知ユニット21aから第1接続点まで及び第2感知ユニット41aから第2接続点41bまでの間のインピーダンス値を効果的に低減することができ、送信時のタッチ信号の減衰率を低減することができる。前記第1及び第2導線23、43の幅は5μm以下である。このナノサイズの金属細線は、不透明な材料であっても視覚的に認識されないので、透明タッチセンサ全体を損なうことなく可視区域11に配置するのに適している。
The
The first and second
第1感知層20と第2感知層40は、透明な絶縁層30によって分離され、互いに絶縁され、そして、2つの感知層上の第1感知ユニット21a及び第2感知ユニット41aは、相補的に配置されて、菱形グリッド状の感知ユニットマトリックスを形成する。透明絶縁層30は、固体光学接着フィルム(OCA)または液体光学樹脂(OCR)であり、2つの感知層20、40を絶縁分離することができるように、両者を組み合わせて一体になることができる。
The
さらに、コーティング層50は、透明導電膜感知層の外面に結合されて感知層上の配線を保護する。コーティング層50は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテル(PES)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド、アクリル、ビニルシリーズ樹脂またはトリビニルセルロース(TAC)などの高光透過性絶縁フィルムであるが、これに限定されるものではない。
Further, the
要約すると、本考案は、第1および第2導線23、43を第1および第2感知トレース21、41に接続することによって、タッチ信号伝送経路のインピーダンス値を減少させることが分かる。これにより、タッチ信号の伝送品質を向上させることができるだけでなく、大型のタッチパッドの設計を容易にすることができ、タッチ感知層の導電膜の厚さも減らすことができる。その結果、材料コストを節約することができ、タッチ感知層の透明性を向上させることができる。また、第1及び第2導線23、43は、通常の視覚的では認識されないナノメートルレベルの金属細線である。その分布率は全面積の0.3%未満であり、光を遮蔽する比率は極めて低く、タッチ感知層全体の面積の大部分は、光の透過率に優れた光透過性の中空区域である。したがって、このような金属細線を感知トレースに配置することは、感知トレースのインピーダンス値を著しく低下させるだけでなく、信号伝送率を向上させることができる。視認性への影響はほとんどなく、上記利点を有する。
In summary, it can be seen that the present invention reduces the impedance value of the touch signal transmission path by connecting the first and
本考案の第2実施形態は、図6に示すように、第2感知層40の第2導線43は、連続的に波状曲線である。図3に示す第1実施形態では、第1および第2導線23、43は、連続して延びる直線である。しかし、通常、透明タッチパネルは液晶画面の前面に使用されているため、この線状に配列された金属細線は、画面の表示品質に影響を与えるモアレ(Moire)を引き起こす可能性がある。従って、本考案を実際に適用する場合には、導線の直線型構成に加えて、光の干渉の問題を低減するために、連続的に波状の曲線、他の規則、または不規則に延びる線を使用することができる。
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, the second
第2導線43は、図7に示すように、複数の線分43aを間隔をあけて配置して構成することも可能である。設計上の要件により、導線に接続された感知トレースのインピーダンス値は、信号処理回路によって設定された要件を自由に調整することができる。また、上述した線分状の構成は、光学干渉の問題を低減し、視認性を向上させる効果も有する。
As shown in FIG. 7, the
図8は、本考案の第4の実施形態を説明するものであり、複数の第2導線43を互いに並列に配置して、高効率の信号伝送性能を確保することができる。
FIG. 8 illustrates a fourth embodiment of the present invention, and a plurality of
本考案は、添付の図面を参照して特定の実施形態に関連して完全に記載されているが、前述の実施形態は、さらなる説明の便宜のための単なる例示であることを理解されたい。本考案の実施形態はこの説明に限定されず、当業者は様々な変更および修正を理解するであろう。そのような変更および修正は、添付の実用新案請求項の範囲によって規定される本発明の範囲内に含まれると理解されるべきである。 Although the present invention has been fully described in connection with specific embodiments with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the foregoing embodiments are merely illustrative for the convenience of further description. The embodiments of the present invention are not limited to this description, and those skilled in the art will appreciate various changes and modifications. Such changes and modifications are to be understood as being included within the scope of the present invention as defined by the scope of the appended utility model claims.
10 ベース層
11 カラーフレーム
11a 遮蔽区域
11b 可視区域
20 第1感知層
21 第1感知トレース
21a 第1感知ユニット
21b 第1接続点
23 第1導線
24 信号導線
25 信号出力接点
30 絶縁層
40 第2感知層
41 第2感知トレース
41a 第2感知ユニット
41b 第2接続点
43 第2導線
44 信号導線
45 信号出力接点
50 被覆層
10
Claims (10)
前記透明第1感知層は、複数の第1感知トレースを有し、前記第1感知トレースは複数の第1感知ユニットが第1方向トレースに沿って排列して構成され、それぞれの前記第1感知トレースの端部には第1接続点が配置され、且つ前記第1感知トレース上には第1導線が第1方向に沿って設置され、前記第1接続点及び前記複数の第1感知ユニットに電気的に接続され、前記第1導線はナノレベルの細線であり、
前記透明第2感知層は複数の第2感知トレースを有し、前記第2感知トレースは、第2方向に沿って一列に配置された複数の第2感知ユニットから構成され、第2接続点は、それぞれの前記第2感知トレースの一端に配置され、第2導線は、第2方向に沿って前記第2感知トレースに配置され、前記第2接続点及び前記複数の第2感知ユニットに電気的に接続され、前記第2導線はナノレベル細線であり、
前記透明絶縁層は前記透明第1感知層及び透明第2感知層との間に配置され、前記透明第1感知層及び前記透明第2感知層は前記透明絶縁層により、互いに絶縁されて分離され、
前記複数の第1感知トレースと前記複数の第2感知トレースは、互いに交錯して配置されていることにより、前記複数の第1感知ユニットと前記複数の第2感知ユニットが相補的に相応して配置されて連続した格子状感知ユニットマトリックスを形成することを特徴とする、タッチセンサ構造。 A transparent capacitive touch sensor structure, including a transparent first sensing layer, a transparent second sensing layer, and a transparent insulating layer;
The transparent first sensing layer includes a plurality of first sensing traces, and the first sensing traces are configured by arranging a plurality of first sensing units along a first direction trace, and each of the first sensing traces. A first connection point is disposed at an end of the trace, and a first conductor is disposed along the first direction on the first sensing trace, and the first connection point and the plurality of first sensing units are disposed on the first sensing point. Electrically connected, the first conductor is a nano-level fine wire,
The transparent second sensing layer has a plurality of second sensing traces, and the second sensing traces are composed of a plurality of second sensing units arranged in a line along a second direction. Disposed at one end of each of the second sensing traces, and a second conductor is disposed in the second sensing trace along a second direction to electrically connect the second connection point and the plurality of second sensing units. And the second conductive wire is a nano-level thin wire,
The transparent insulating layer is disposed between the transparent first sensing layer and the transparent second sensing layer, and the transparent first sensing layer and the transparent second sensing layer are insulated and separated from each other by the transparent insulating layer. ,
The plurality of first sensing traces and the plurality of second sensing traces are arranged so as to cross each other, so that the plurality of first sensing units and the plurality of second sensing units correspond in a complementary manner. A touch sensor structure, characterized in that it is arranged to form a continuous grid-like sensing unit matrix.
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