JP5666403B2

JP5666403B2 - 継ぎ目の無い容量性タッチパネル

Info

Publication number: JP5666403B2
Application number: JP2011187004A
Authority: JP
Inventors: 貴▲景▼ 王; 幸樵林
Original assignee: Wistron Corp
Current assignee: Wistron Corp
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2011-08-30
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2031-08-30
Also published as: JP2013050768A

Description

本発明は、容量性タッチパネルに関し、さらに詳しくは、継ぎ目の無い容量性タッチパネルに関する。

近年において、タッチパネルを備えた携帯電話が市場においてさらに人気が出てきている。よって、より多くの開発者が、様々なタイプのタッチパネルを開発している。それらのタッチパネルの中では、容量性タッチパネルがより良い耐性及び感触を有し、抵抗性タッチパネルに代わって次世代のタッチパネルとなっている。しかし、その容量性タッチパネルは費用がより高い。それは、容量性タッチパネルが、消費者製品においてより幅広く導入されていない主な理由である。

従来技術の仮定の容量性タッチ装置の電極を示す概略図である図1を参照されたい。その仮定の容量性タッチ装置は、電極の2つの層によって、接触した位置を感知する。その推定される容量性タッチ装置は、ガラス基板などの基板（非表示）を含む。カバー層（非表示）が、そのガラス基板上に配置されている。Y軸電極層12が、そのガラス基板の上面に配置されている。そのY軸電極層12は、固定された距離によって互いに離れている複数のY軸電極y1、y2、y3、y4を含む。X軸電極層11は、そのガラス基板の下面に配置されている。そのX軸電極層11は、固定された距離によって互いに離れている複数のX軸電極x1、x2、x3、x4を含む。そのY軸電極y1、y2、y3、y4は、X軸電極x1、x2、x3、x4に垂直である。指がそのカバー層に接触するか又はその近くにあるとき、その接触された位置におけるX軸電極とY軸電極との間の容量値が変化する。その容量値の変化を感知回路によって感知した後に、その接触位置のX軸座標及びY軸座標が決定され得る。上記の容量性タッチ装置は、X軸電極及びY軸電極が、ガラス基板の下面及び上面にそれぞれ配置されるか、又はX軸電極をY軸電極から分離するように絶縁層を持つガラス基板の同じ表面に配置されることを必要とする。

図2を参照されたい。図2は、従来技術の容量性タッチパネルの断面図である。その容量性タッチパネルは、透明基板21及び透明カバープレート25を有する。下方の透明導電層22、絶縁層23、及び上方の透明導電層24は、その透明基板21において連続的に形成されている。その透明カバープレートは、容量性タッチパネルを形成するように、光学用透明粘着剤によってその透明基板21に接着されている。図1に示されるように、その容量性タッチパネルは、X軸電極及びY軸電極を有する。X軸電極は、その下方の透明導電層22で形成され、Y軸電極は、上方の透明導電層24で形成される。しかし、それらのX軸電極及びY軸電極は、異なる透明導電層で形成される。X軸電極及びY軸電極が適切に整列していないとき、X軸電極とY軸電極との間における継ぎ目で細いラインが見られ、それは、タッチスクリーンの画質に影響する。

本発明は、基板、パターン層、第1電極、及び第2電極を有する容量性タッチパネルを提供する。パターン層は、基板上に形成される。第1電極は、パターン層上に形成される。第2電極は、基板上に形成される。第1電極及び第2電極は、その第1電極と第2電極との間の伝導を防ぐために、パターン層によって分離されている。

本発明は、さらに、基板、第1パターン層、複数の第1電極、第2パターン層、及び複数の第2電極を有する容量性タッチパネルを提供する。その第1パターン層は、基板の第1表面に形成される。複数の第1電極は、その基板の第1表面及び第1パターン層上に形成され、その基板の第1表面に形成された第1電極及び第1パターン層上に形成された第1電極は、その第1パターン層によって分離されている。第2パターン層は、基板の第2表面に形成される。複数の第2電極は、その基板の第2表面及び第2パターン層上に形成され、その基板の第2表面に形成された第2電極及び第2パターン層上に形成された第2電極は、その第2パターン層によって分離されている。

本発明のこれら及び他の目的は、当業者が以下の様々な図表において説明される望ましい実施形態の詳細な記載を読んだ後に、明らかになるはずである。

従来技術の推定された容量性タッチパネルの電極を示す概略図である。従来技術の容量性タッチパネルの断面図である。本発明の容量性タッチパネルの第1実施形態を示す概略図である。本発明の容量性タッチパネルの第1実施形態を示す概略図である。本発明の容量性タッチパネルの第1実施形態を示す概略図である。本発明の容量性タッチパネルの第1実施形態を示す概略図である。本発明の容量性タッチパネルの第2実施形態の断面図である。本発明の容量性タッチパネルの第3実施形態の断面図である。

図3乃至図6を参照されたい。図3乃至図6は、本発明の容量性タッチパネルの第1実施形態を示す。本発明の容量性タッチパネルは、X軸電極及びY軸電極を有する。それらのX軸電極及びY軸電極の1つの配置は、図1においてみることが出来る。本発明の容量性タッチパネルは、電極間の継ぎ目を取り除くために、電極を分離するためのパターン層を使用し、タッチスクリーンの画質をさらに改善する。

図3に示されるように、第1に、フォトレジストの層が、基板31（スピンコートなどによって）塗られる。基板31は、如何なる可塑性を持つ種類の基板、又はガラス基板などの硬い基板、又はプラスチック基板、又は石英基板であってよい。さらに、本発明の容量性タッチパネルは、タッチ表示パネルとなるように、表示パネルに一体化してよい。例えば、その容量性タッチパネルは、基板31に形成することができる。その容量性タッチパネルを完成させた後、その容量性タッチパネルを表示パネルに付着することができる。その上、その容量性タッチパネル及び表示パネルは、同じ基板を共有してよく、つまり、基板31は、表示パネルのカラーフィルタ基板など、その表示パネルの基板であり得る。そのカラーフィルタ基板上に容量性タッチパネルを形成した後に、そのカラーフィルタ・ガラス基板は、そのタッチ表示パネルを形成するように他の部品と共に組み立てることが出来る。基板31にフォトレジストの層を塗った後に、第1マスクが、X軸電極に対してパターン層32を形成するために、そのフォトレジスト層上のフォトリソグラフィープロセスを実施するように使用される。そのパターン層32を形成するためのプロセスは、基板31にフォトレジスト層を最初に形成する段階、マスク（グレイスケール・マスク、ハーフトーン・マスク、又は位相シフトマスクなど）を使用して露光プロセスを実施する段階、及びそのフォトレジスト層で現像プロセスを実施して、X軸電極に対するパターン層32を形成する段階を含む。1つのステップが、そのX軸電極に対するパターン層32と現像プロセスとの間に形成される。望ましい実施形態において、その現像プロセスの後に、刻み目が、そのパターン層32の端に形成され、90度未満の端の角度をなす。

図4に示されるように、透明導電層は、表面塗布、スパッタ・コーティング（sputter coating）、蒸着、スクリーン印刷又はパッド印刷によって基板31に被着する。その透明導電層は、インジウムスズ酸化物（ITO）、アンチモン酸化スズ（ATO）、インジウム酸化亜鉛（IZO）、アルミニウム酸化亜鉛（AZO）、ガリウム酸化亜鉛（GZO）、雲母状酸化鉄（MIO）、又は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化アルミニウム、又は酸化ケイ素の中から選択される酸化金属などの如何なる種類の透明導電材料で作成することができる。透明導電層は、物理蒸着法又は化学蒸着法などの如何なる薄膜技術によって形成することができる。パターン層32と基板31との間の刻み目及びステップが原因で、そのパターン層32に形成された導電層及び基板31に形成された導電層は、そのパターン層32によって分離される。パターン層32に形成された透明導電層は、X軸電極41をさらに形成する。その基板31に形成された透明導電層は、Y軸電極42をさらに形成するために、X軸方向において、それの接続カットを有する必要がある。従って、第2マスクは、Y軸電極42を形成するために、フォトリソグラフィー及び各エッチングプロセスを実施するように使用される。X軸電極41及びY軸電極42は、パターン層32の刻み目によって、そのパターン層32によって分離されている。

図5に示されるように、絶縁層51は、X軸電極41及びY軸電極42に形成される。そのX軸電極41及びY軸電極42は、そのX軸電極とY軸電極42との間における伝導を防ぐためにパターン層32によって分離される。Y軸電極42の一部分は、パターン層32によってそのY軸電極42の他の部分からも分離される。第3マスクが、そのY軸電極42の2つの部分を電気接続するため、絶縁層51にスルーホール52を形成するためにフォトリソグラフィー及び各エッチングプロセスを実施するように使用される。

図6に示されるように、導電層61が、そのY軸電極42の2つの部分を電気接続するために、絶縁層51の上に形成される。その後に、保護層62が、上に形成される。導電層61は、金属導電層であってよい。そのY軸電極42の2つの部分の間の導電領域は小さいことから、非透明金属導電層は、そのタッチパネルの透過に影響を与えず、金属導電層は、より良い伝導を供給する。第4マスクが、そのY軸電極42の2つの部分を電気接続するためにその導電層61を形成するために、フォトリソグラフィー及び各エッチングプロセスを実施するように使用される。

図6は、本発明の容量性タッチパネルの第1実施形態の構造を示す概略図である。その容量性タッチパネルは、基板31、パターン層32、X軸電極41、Y軸電極42、絶縁層51、導電層61、及び保護層62を含む。本発明のX軸電極41は、パターン層32に形成される。X軸電極41及びY軸電極42は互いに垂直である。X軸電極41及びY軸電極42は、そのX軸電極41とY軸電極42との間の導電を防ぐために、パターン層32によって分離されている。上記の配置によると、X軸電極41とY軸電極42との間において継ぎ目は存在しない。

本発明の容量性タッチパネルの第2実施形態の断面図である図7を参照されたい。容量性タッチパネル70は、基板71、導電層72、パターン層73、X軸電極74、Y軸電極75、及び保護層76を含む。第2実施形態において、導電層72は、Y軸電極75の2つの部分を電気接続するために基板71に形成される。その導電層72は、図6における絶縁層51及びスルーホール52は不要であるように、パターン層73の真下に形成される。同様に、X軸電極74は、パターン層72に形成され、そのX軸電極74及びY軸電極75は互いに垂直である。パターン層72の端に形成され、その端の角度77を90度未満にする刻み目があることから、X軸電極74及びY軸電極75は、その刻み目が原因で、そのX軸電極74とY軸電極75との間の導電を防ぐために、パターン層72によって分離される。上記の配置によると、X軸電極74とY軸電極75との間において継ぎ目は存在しない。

本発明の容量性タッチパネルの第3実施形態の断面図である図8を参照されたい。容量性タッチパネル80は、基板81、X軸パターン層82、複数のX軸電極83、Y軸パターン層84、複数のY軸電極85、及び保護層86を含む。その第3実施形態において、X軸電極83及びY軸電極85は、基板81の異なる表面にそれぞれ形成される。X軸電極83及びY軸電極85は互いに垂直である。パターン層82の端に形成された、その端の角度87を90度未満にする刻み目があることから、そのパターン層82に形成されるX軸電極83は、そのパターン層82によって、基板81に形成されるX軸電極83から分離される。従って、そのX軸電極83間には継ぎ目は存在しない。同様に、パターン層84に形成されたY軸電極85は、基板81に形成されたY軸電極85からパターン層84によって分離される。従って、そのY軸電極85間には継ぎ目は存在しない。さらに、図8におけるX軸電極83及びY軸電極85の量は、容量性タッチパネル80がより高い解像度を有するように、図7におけるX軸電極74及びY軸電極75の量の2倍である。

上記をまとめると、本発明の容量性タッチパネルは、電極間に継ぎ目が存在しないように、それらの電極を分離するためにパターン層を使用し、そのタッチスクリーンの画質をさらに改善する。X軸電極及びY軸電極は、基板の同じ側または異なる側に設置することができる。X軸電極及びY軸電極が、基板の同じ側に設置されているとき、X軸電極は、X軸電極とY軸電極との間の伝導を防ぐために、そのX軸電極及びY軸電極がパターン層によって分離されるように、そのパターン層に形成される。そして、X軸電極とY軸電極との間に継ぎ目は存在しない。X軸電極及びY軸電極が、基板の異なる側に設置されるとき、そのX軸電極及びY軸電極は、X軸パターン層及びY軸パターン層によってそれぞれ互いに分離される。従って、そのX軸電極とY軸電極との間には継ぎ目は存在しない。また、そのX軸電極及びY軸電極の量は、より高い解像度を供給するように2倍にされる。

当業者は、本発明の教示を維持する一方で、多数の改良形及び変化形の装置及び方法を作成してよいことが容易に分かるであろう。従って、上記の開示は、添付の請求項の境界及び範囲によってのみ限定されるとして解釈するべきである。

Claims

容量性タッチパネルであって：
基板；
該基板上に直接形成されたパターン層；
該パターン層の上に形成された第1電極；
該基板上に直接形成される第2電極；及び
前記第1電極及び前記第2電極の上に形成された絶縁層；
を含み、
前記パターン層と前記基板との間にステップが形成され、前記第2電極及び前記第1電極は、該第1電極と該第2電極との間の伝導を防ぐために前記パターン層によって分離され、
前記第2電極の一部分を、前記パターン層によって分離された該第2電極の他の部分に、前記絶縁層に形成されたスルーホールを通して電気接続するために、該絶縁層の上に形成された導電層；
をさらに含む容量性タッチパネル。
前記パターン層はフォトレジストで作成されている、請求項1に記載の容量性タッチパネル。
前記パターン層の端に刻み目が形成されている、請求項1に記載の容量性タッチパネル。
請求項1に記載の容量性タッチパネルであって、前記第1及び第2電極は、インジウムスズ酸化物（ITO）、アンチモンスズ酸化物（ATO）、インジウム酸化亜鉛（IZO）、アルミニウム酸化亜鉛（AZO）、ガリウム酸化亜鉛（GZO）、雲母状酸化鉄（MIO）、又は酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化アルミニウム、又は酸化ケイ素から選択される酸化金属で構成される透明導体材料で作成されている、容量性タッチパネル。
容量性タッチパネルであって：
基板；
該基板上に直接形成された導電層；
該導電層上に直接形成されたパターン層；
該パターン層の上に形成された第1電極；及び
該基板上に直接形成される第2電極；
を含み、
前記パターン層と前記基板との間にステップが形成され、前記第2電極及び前記第1電極は、該第1電極と該第2電極との間の伝導を防ぐために前記パターン層によって分離され、
前記導電層は、前記第2電極の一部分を、前記パターン層によって分離された該第2電極の他の部分に電気接続する、
容量性タッチパネル。
前記第1電極及び前記第2電極は互いに垂直である、請求項1に記載の容量性タッチパネル。
容量性タッチパネルであって：
基板；
該基板の第1表面上に形成された第1パターン層；
該基板の第1表面上に形成された複数の第1電極であり、該基板の第1表面に形成された該第1電極と前記第1パターン層に形成された第1電極とは該第1パターン層によって分離されている、複数の第1電極；
前記基板の第2表面上に形成された第2パターン層；
該基板の第2表面上に形成された複数の第2電極であり、該基板の第2表面に形成された第2電極と前記第2パターン層に形成された第2電極とは、該第2パターン層によって分離されている、複数の第2電極；
前記第1電極及び前記第2電極の上に形成された絶縁層；並びに
前記第2電極の一部分を、前記第2パターン層によって分離された該第2電極の他の部分に、前記絶縁層に形成されたスルーホールを通して電気接続するために、該絶縁層の上に形成された導電層；
を含み、
前記第１パターン層と前記基板の第１表面との間にステップが形成され、前記第２パターン層と前記基板の第２表面との間にステップが形成される、
容量性タッチパネル。
前記第1及び第2パターン層は、フォトレジストで作成されている、請求項7に記載の容量性タッチパネル。
前記第1及び第2パターン層の端に刻み目が形成されている、請求項7に記載の容量性タッチパネル。
請求項7に記載の容量性タッチパネルであって、前記第1及び第2電極は、インジウムスズ酸化物（ITO）、アンチモン酸化スズ（ATO）、インジウム酸化亜鉛（IZO）、アルミニウム酸化亜鉛（AZO）、ガリウム酸化亜鉛（GZO）、雲母状酸化鉄（MIO）、又は酸化チタン、酸化亜鉛、山間ジルコニウム、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、又は酸化ケイ素から選択された酸化金属で構成された透明導体材料で作成されている、容量性タッチパネル。
前記第1及び第2電極は互いに垂直である、請求項7に記載の容量性タッチパネル。