JP5800373B2 - 透明タッチパネル - Google Patents

Description

本発明は、透明タッチパネル、さらに詳しく述べると、容量式タッチデバイスおよびディスプレイ装置を備えた透明タッチパネルに関する。

マルチメディア通信技術に対する需要の増大に伴い、タッチ画面は、情報入力装置として、キーボードやマウスに代わって幅広く利用されている。この変化は、タッチ画面が簡単かつ小型であり、人間の指示によく応答するという事実によるものである。タッチ画面は、旅行者案内システム、現金自動預払機、パームコンピュータ、自動販売機、および工業制御システムに幅広く用いられている。

特許文献1には、透明な基板、および透明基板の一方の表面に積層された抵抗性のタッチデバイス、ならびに透明基板のもう一方の表面にＥＬディスプレイを備えたＥＬ装置が開示されている。しかしながら、透明基板の二表面にＥＬディスプレイと抵抗性タッチデバイスを組み立てる工程の間に、廃棄物を生ずる可能性がある。加えて、抵抗性のタッチデバイスは感度が不十分である。

特許文献２には、有機発光ディスプレイと抵抗性タッチ画面を組み込んだ合成装置が開示されている。抵抗性のタッチ画面は、あらかじめ、有機発光ディスプレイのキャップの上に置かれ、次に、キャップで有機発光ディスプレイを被覆する。しかしながら、抵抗性のタッチ画面は感度が不十分であり、利用者は、タッチ位置を指し示すのにペン先を接触させなければならず、抵抗性のタッチ画面を用いることで廃棄物を生ずる可能性が高い。さらには、キャップで有機発光ディスプレイを被覆する際に、抵抗性タッチ画面を破損するかもしれない。

特許文献２には、有機発光ディスプレイと抵抗性タッチ画面を組み込んだ合成装置が開示され、ここで、抵抗性タッチ画面は被覆後の有機発光ディスプレイの透明基板（またはキャップ）上に形成される。しかしながら、特許文献２に開示された組み立て工程は非常に複雑であり、有機発光ディスプレイの透明キャップ上に抵抗性のタッチ画面を組み立てることから、有機発光ディスプレイの耐用年数は短縮されてしまう。その上、抵抗性の接触装置は感度が不十分である。

米国特許出願公開第２００２／０１８６２０８号明細書 米国特許出願公開第２００４／００８０２６７号明細書

本発明のある態様は、光近接効果を低減させることが可能な位相シフトマスクを提供する。

本発明にかかるこの態様に従った透明タッチパネルは、透明基板、透明基板上に積層された容量式タッチデバイス、容量式タッチデバイス上に積層された界面構造、および界面構造上に積層されたディスプレイ装置を具備する。界面構造は、容量式タッチデバイス上に積層された絶縁ポリマー層と、絶縁ポリマー層上に積層された酸化ケイ素層を具備している。界面構造は、絶縁ポリマー層と酸化ケイ素層の間に、さらに導電層も備えていることが好ましい。

本発明の別の態様は、上面と底面を有する透明基板、上面に積層されたディスプレイ装置、底面に積層された界面構造、界面構造上に積層された容量式タッチデバイス、および容量式タッチデバイスを覆う保護ポリマー層を具備する透明タッチパネルを提供する。

本発明の第一の態様に従った容量式タッチデバイスは、透明基板上に積層された第一導電パターン、透明基板上に積層された多数の第一配線、第一導電パターンおよび第一配線を被覆する誘電体層、誘電体層上に積層された第二導電パターン、ならびに誘電体層上に積層された多数の第二配線を備える。第一導電パターンには、第一検出ブロックがアレイ方式に従って多数配置され、第二導電パターンには、第二検出ブロックがアレイ方式に従って多数配置されている。好ましくは、第一導電パターンと第二導電パターンが組み合わされ（interlaced）、第一配線のそれぞれが、同じ縦列の第一検出ブロックと接続し、第二配線のそれぞれが、同じ横列の第二検出ブロックと接続する。

本発明の第二の態様に従った容量式タッチデバイスは、透明基板上に積層された第一導電パターン、透明基板上に積層された多数の第一配線、透明基板上に積層された第二導電パターン、該第一導電パターン、該第一配線、および該第二導電パターンを被覆する誘電体層、ならびに該誘電体層上に積層された多数の第二配線を備える。第一導電パターンには、アレイ方式に従って第一検出ブロックが多数配置され、第二導電パターンには、アレイ方式に従って第二検出ブロックが多数配置されている。第一配線のそれぞれが同じ縦列の第一検出ブロックと接続し、誘電体層を通っている多数の導電プラグを介して、第二配線のそれぞれが同じ横列の第二検出ブロックと接続する。

本発明の目的および長所は、添付の図面を参照しつつ、以下に詳述することにより、明らかになるであろう。

本発明の第一の態様に従った容量式タッチデバイスを表す。 本発明の第一の態様に従った容量式タッチデバイスを表す。 本発明の第一の態様に従った容量式タッチデバイスを表す。 本発明の第一の態様に従った容量式タッチデバイスを表す。 本発明の第二の態様に従った容量式タッチデバイスを表す。 本発明の第二の態様に従った透明タッチパネルを表す。 本発明の第二の態様に従った透明タッチパネルを表す。

図１〜４は、本発明の第一の態様に従った容量タッチパネル１０を表す。容量式タッチパネル１０は、透明基板１２、透明基板１２上に積層された容量式タッチデバイス２０、容量式タッチデバイス２０上に積層された界面構造５０、界面構造５０上に積層されたディスプレイ装置４０、接着剤によって透明基板１２に接着されたキャップ１４（図には示されていない）、および吸収剤１６を備える。透明基板１２はガラス、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルおよびメチルメタクリレートなどの透明材を含んで差し支えなく、ディスプレイ装置４０はＥＬディスプレイ装置、有機発光ディスプレイ装置もしくは液晶ディスプレイ装置であって構わない。

図２を参照すると、ディスプレイ装置４０は、陽極層４２、発光層４４および陰極層４６を含む。界面構造５０は、容量式タッチデバイス２０上に積層された絶縁ポリマー層５２、および絶縁ポリマー層５２上に積層された酸化ケイ素層５４を含む。絶縁ポリマー層５２は、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、およびメチルメタクリレートなどの透明材を含んで差し支えない。図３に示すように、電磁波を遮断するため、界面構造５０が、さらに、絶縁ポリマー層５２と酸化ケイ素層５４の間に位置する導電層５６を備えることが好ましい。導電層５６は、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、およびアルミニウム亜鉛酸化物などの透明導電材を含んでもよい。

図３および図４を参照すると、本発明の第一の態様に従った容量式タッチデバイス２０は、透明基板１２上に積層された第一導電パターン２２、透明基板１２上に積層された多数の第一配線２３、第一導電パターン２２および第一配線２３を被覆する誘電体層２４、誘導体層２４上に積層された第二導電パターン２６、ならびに誘電体層２４の上に積層された多数の第二配線２７が含まれる。第一導電パターン２２には、第一検出ブロック２５Ａがアレイ方式に従って多数配置され、第二導電パターン２６には、第二検出ブロック２５Ｂがアレイ方式に従って多数配置される。

第一導電パターン２５Ａと第二導電パターン２５Ｂが組み合わされ、第一配線２３のそれぞれが同じ縦列の第一検出ブロック２５Ａと接続し、第二配線２７のそれぞれが同じ横列の第二検出ブロック２５Ｂと接続することが好ましい。第一検出ブロック２５Ａおよび第二検出ブロック２５Ｂは、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、およびアルミニウム亜鉛酸化物などの透明導電材を含んでも差し支えなく、誘電体層２４は、エポキシ樹脂、ポリイミドもしくはメチルメタクリレートを含んでもよい。

図５は、本発明の第二の態様に従った容量式タッチデバイス２０’を表す。容量式タッチデバイス２０’は、透明基板１２上に積層された第一導電パターン２２’、透明基板１２上に積層された多数の第一配線２３’、透明基板１２上に積層された第二導電パターン２６’、第一導電パターン２２’、第一配線２３’および第二導電パターン２６’を被覆する誘電体層２４’、ならびに誘電体層２４’の上に積層された多数の第二配線２７’が含まれる。第一導電パターン２２’には、第一検出ブロック２５Ａ’がアレイ方式に従って多数配置され、第二導電パターン２６’には、第二検出ブロック２５Ｂ’がアレイ方式に従って多数配置される。第一配線２３’のそれぞれが同じ縦列の第一検出ブロック２５Ａ’と接続し、誘電体層２４’を通っている多数の導電プラグ２８を介して、第二配線２７’のそれぞれが同じ横列の第二検出ブロック２５Ｂ’と接続する。

とりわけ、容量式タッチデバイスは、透明基板１２上に上下逆さまに積層することが可能である。すなわち、第二配線２７’を、透明基板１２、第二配線２７’を覆う誘電体層２４’、および第一導電パターン２２’の上に配置し、第二導電パターン２６’および第一配線２３’を誘電体層２４’の上に配置することが可能である。

図６および図７は、本発明の第二の態様に従った透明タッチパネル６０を表す。透明タッチパネル６０は、上面１２Ａおよび底面１２Ｂを有する透明基板１２、上面１２Ａ上に積層されたディスプレイ装置４０、底面１２Ｂ上に積層された界面構造７０、界面構造７０上に積層された容量式タッチデバイス２０、および容量式タッチデバイス２０を覆う保護ポリマー層６２を備える。

界面構造７０は、底面１２Ｂ上に積層された導電層７２および導電層７２の上に積層された絶縁ポリマー層７４を備える。保護ポリマー層６２および絶縁ポリマー層７４は、エポキシ樹脂、ポリイミド、およびメチルメタクリレートなどの透明材を含んで差し支えなく、導電層７２は、電磁波を遮断する目的で、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、およびアルミニウム亜鉛酸化物などの透明導電材を含んでもよい。

容量式タッチデバイス２０および透明タッチパネル１０のディスプレイ装置は、透明基板１２および透明キャップ１４で被覆され、容量式タッチデバイス２０および透明タッチパネル６０のディスプレイ装置は、透明キャップ１４および保護ポリマー層６０で被覆される。したがって、透明タッチパネル１０および６０は、透過性が高く、耐食性に優れ、引っかき抵抗性に優れていることから、耐用年数が長く、ハードウェアへの利用が広がっている。加えて、容量式タッチデバイス２０および２０’のタッチコントロール回路は、高い正確性ならびに高い信頼性を有し、高温・高湿度の環境下でも利用可能である。さらには、容量式タッチデバイス２０およびディスプレイ装置４０は、同じ透明基板１２の上に組み立て可能であり、製造工程を簡素化することができる。

本発明にかかる先に述べた態様は、単なる例示にすぎない。当業者によって、数々の代替される実施の態様が、添付の特許請求の範囲の要旨を逸脱しない範囲で考案されよう。

１０ 容量式タッチパネル
１２ 透明基板
１２Ａ 透明基板上面
１２Ｂ 透明基板底面
１４ キャップ
１６ 吸収剤
２０ 容量式タッチデバイス
２２、２２’ 第一導電パターン
２３、２３’ 第一配線
２４、２４’ 誘電体層
２５Ａ、２５Ａ’ 第一検出ブロック
２５Ｂ、２５Ｂ’ 第二検出ブロック
２６、２６’ 第二導電パターン
２７、２７’ 第二配線
２８ 導電プラグ
４０ ディスプレイ装置
４２ 陽極層
４４ 発光層
４６ 陰極層
５０，７０ 界面構造
５２，７４ 絶縁ポリマー層
５４ 酸化ケイ素層
５６，７２ 導電層
６０ 透明タッチパネル
６２ 保護ポリマー層

Claims (7)

1. 透明基板と、
   該透明基板上に積層された容量式タッチデバイスと、
   該容量式タッチデバイス上に積層された界面構造と、
   該界面構造上に積層されたディスプレイ装置と、
   前記容量式タッチデバイス、前記界面構造、および前記ディスプレイ装置を被覆する透明なキャップと、
   を備え、
   前記界面構造が、
   前記容量式タッチデバイス上に積層された絶縁ポリマー層と、
   該絶縁ポリマー層上に積層された酸化ケイ素層と、
   前記絶縁ポリマー層と前記酸化ケイ素層の間に積層された、電磁波を遮断する導電層とからなることを特徴とする透明タッチパネル。
2. 前記容量式タッチデバイスが、
   前記透明基板上に積層された第一導電パターンと、
   該第一導電パターンを被覆する誘電体層と、
   該誘電体層の上に積層された第二導電パターンと、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の透明タッチパネル。
3. 前記第一導電パターンに、第一検出ブロックがアレイ方式に従って多数配置され、前記第二導電パターンに、第二検出ブロックがアレイ方式に従って多数配置されており、
   前記第一検出ブロックもしくは前記第二検出ブロックが、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、あるいはアルミニウム亜鉛酸化物を含むことを特徴とする請求項２記載の透明タッチパネル。
4. 前記第一検出ブロックと前記第二検出ブロックが組み合わされていることを特徴とする請求項３記載の透明タッチパネル。
5. 前記容量式タッチデバイスが、さらに、
   前記透明基板上の多数の第一配線であって、それぞれが同じ縦列の第一検出ブロックと接続する第一配線と、
   前記透明基板上の多数の第二配線であって、それぞれが同じ横列の第二検出ブロックと接続する第二配線と、
   を備えることを特徴とする請求項３記載の透明タッチパネル。
6. 前記容量式タッチデバイスが、
   前記透明基板上に積層された第一導電パターンと、
   前記透明基板上に積層された第二導電パターンと、
   前記第一導電パターンおよび前記第二導電パターンを被覆する誘電体層と、
   を備え、
   前記第一導電パターンに、第一検出ブロックがアレイ方式に従って多数配置され、前記第二導電パターンに、第二検出ブロックがアレイ方式に従って多数配置されており、
   前記第一検出ブロックと前記第二検出ブロックが組み合わされており、
   前記第一検出ブロックもしくは前記第二検出ブロックが、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、あるいはアルミニウム亜鉛酸化物を含むことを特徴とする請求項１記載の透明タッチパネル。
7. 前記容量式タッチデバイスが、さらに、
   前記透明基板上の多数の第一配線であって、それぞれが同じ縦列の第一検出ブロックと接続する第一配線と、
   前記透明基板上の多数の第二配線であって、誘電体層を通っている多数の導電プラグを介して、それぞれが同じ横列の第二検出ブロックと接続する第二配線と、
   を備えることを特徴とする請求項６記載の透明タッチパネル。

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