JP6106356B2 - タッチスクリーンパネル - Google Patents

Description

本発明は、タッチスクリーンパネルに関し、より詳細には、駆動配線が存在するデッドスペースを減らすことにより、より小型化したタッチスクリーンパネルに関する。

タッチスクリーンパネルは、映像表示装置などの画面に現れた指示内容を人の手または物体で選択することでユーザの命令を入力できるようにした入力装置である。

このため、タッチスクリーンパネルは、映像表示装置の前面（front face）に備えられ、人の手または物体に直接接触した接触位置を電気的信号に変換する。これにより、接触位置で選択された指示内容が入力信号として受信される。

このようなタッチスクリーンパネルは、キーボードやマウスのように、映像表示装置に接続されて動作する別途の入力装置を代替可能なため、その使用範囲が次第に拡大する傾向にある。

タッチスクリーンパネルを実現する方式としては、抵抗膜方式、光感知方式、及び静電容量方式などが知られている。

図１は、従来のタッチスクリーンパネルを示す図であり、これを参照して従来の静電容量方式のタッチスクリーンパネルを説明する。

Ｘ感知パターン３１０とＹ感知パターン３２０とは、基板３００上に互いに交差配列される。

Ｘ感知パターン３１０は、Ｘ軸方向に配列される感知セル３１１と、これらを接続する接続パターン３１２とから構成され、Ｙ感知パターン３２０は、Ｙ軸方向に配列される感知セル３２１と、これらを接続する接続パターン３２２とから構成される。

また、各感知パターン３１０、３２０が配列される活性領域の外郭である非活性領域には、Ｘ感知パターン３１０に接続される第１駆動配線３４０が位置し、Ｙ感知パターン３２０に接続される第２駆動配線３５０が位置する。これらの各駆動配線３４０、３５０は、パッド部３６０に接続される。

しかし、図１に示すように、Ｘ感知パターン３１０に接続される第１駆動配線３４０のため、左側のデッドスペースＤ１と右側のデッドスペースＤ２が存在するようになり、これにより、タッチスクリーンパネルの小型化が難しいという問題があった。

上記の問題を解決するためになされた本発明の目的は、視認性が向上するだけでなく、駆動配線が存在するデッドスペースを減らすことにより、より小型化したタッチスクリーンパネルを提供することである。

また、本発明の他の目的は、駆動パターンに金属層を形成することにより、駆動パターンの抵抗を低減するタッチスクリーンパネルを提供することである。

さらに、本発明のさらに他の目的は、ダミーパターンを追加形成することにより、抵抗成分が均一なタッチスクリーンパネルを提供することである。

上記の目的を達成するための本発明の特徴によれば、本発明は、基板上に第１方向に沿って配列される複数の第１感知セル、及び前記第１感知セルを接続する複数の第１接続パターンを含む複数の第１感知パターンと、前記基板上に前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列される複数の第２感知セル、及び前記第２感知セルを接続する複数の第２接続パターンを含む複数の第２感知パターンと、前記各第２感知パターンとそれに隣接する前記第１感知セルとの間に形成され、前記第１感知パターンにそれぞれ接続される複数の駆動パターンとを含む。

また、前記駆動パターンは、前記第１感知パターンの第１感知セルまたは第１接続パターンに接続されることを特徴とする。

また、前記基板は、活性領域と、前記活性領域の外郭の非活性領域とを含み、前記第１感知パターンと前記第２感知パターンとは、前記基板の活性領域に配列され、前記駆動パターンは、前記第１感知パターンから前記基板の非活性領域まで延設されることを特徴とする。

また、前記基板の非活性領域に位置し、前記駆動パターンにそれぞれ接続される複数の第１駆動配線と、前記基板の非活性領域に位置し、前記第２感知パターンにそれぞれ接続される複数の第２駆動配線とをさらに含む。

また、前記駆動パターンは、透明導電性物質で形成されることを特徴とする。また、前記各駆動パターンの一側面に形成される金属層をさらに含む。

また、前記駆動パターンと所定間隔離隔して、前記各第２感知パターンとそれに隣接する前記第１感知セルとの間に形成される複数のダミーパターンをさらに含む。また、前記ダミーパターンは、金属で形成されることを特徴とする。

また、前記第１接続パターン及び前記第２接続パターンは、それらの間に絶縁膜を介在し、交差配置されることを特徴とする。

また、前記第１感知セルと前記第２感知セルとは、同一層に形成されることを特徴とする。また、前記第１感知パターンと前記第２感知パターンとは、互いに異なる層に形成されることを特徴とする。

以上説明した本発明によれば、視認性が向上するだけでなく、駆動配線が存在するデッドスペースを減らすことにより、より小型化したタッチスクリーンパネルを提供することができる。

また、本発明によれば、駆動パターンに金属層を形成することにより、駆動パターンの抵抗を低減するタッチスクリーンパネルを提供することができる。

さらに、本発明によれば、ダミーパターンを追加形成することにより、抵抗成分が均一なタッチスクリーンパネルを提供することができる。

従来のタッチスクリーンパネルを示す図である。 本発明の実施形態に係る基板を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るタッチスクリーンパネルを示す図である。 図３のＡ−Ｂラインの断面を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るタッチスクリーンパネルを示す図である。 図５のＣ−Ｄラインの断面を示す図である。 本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーンパネルを示す図である。 図７のＥ−Ｆラインの断面を示す図である。 本発明の第４実施形態に係るタッチスクリーンパネルを示す図である。

その他、実施形態の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付した図面とともに詳細に後述する実施形態を参照すると明確になるはずである。しかし、本発明は、以下に開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現可能であり、以下の説明において、ある部分が他の部分に接続されているとするとき、これは、直接に接続されている場合のみならず、その中間に他の素子を挟んで電気的に接続されている場合も含む。また、図面において、本発明と関係のない部分は、本発明の説明を明確にするために省略しており、明細書の全体にわたって、類似の部分については同一の図面符号を付した。

以下、添付した図面を参考にして本発明について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る基板を示す図であり、図３は、本発明の第１実施形態に係るタッチスクリーンパネルを示す図であり、図４は、図３のＡ−Ｂラインの断面を示す図である。

本発明の第１実施形態に係るタッチスクリーンパネルは、基板１０と、第１感知パターン２０と、第２感知パターン３０と、駆動パターン４０とを含む。

基板１０は、複数の第１感知パターン２０、第２感知パターン３０、駆動パターン４０が上側に配置される透明基板であって、例えば、ガラス、プラスチック、シリコン、または合成樹脂のような絶縁性を有する材質からなり得、フレキシブル（flexible）なフィルムであってもよい。

また、基板１０は、図２に示すように、図３に詳細を示している第１感知パターン２０、第２感知パターン３０、駆動パターン４０が位置する活性領域１１と、前記活性領域１１の外郭の領域に定義される非活性領域１２とを含む。

前記非活性領域１２には、図３に詳細を示している駆動配線５１、５２及びパッド部６０が位置し、非活性領域１２の縁は上部基板（図示せず）と貼り合わせるのに用いられる。

第１感知パターン２０は、第１方向（例えば、Ｘ軸方向）に長く形成され、前記第１方向と交差する第２方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿って複数個が配列される。

図３にあって、第１感知パターン２０は、第１方向に沿って所定間隔をおいて配列される複数の第１感知セル２１と、前記第１感知セル２１を電気的に接続する複数の第１接続パターン２２とを含む。

第２感知パターン３０は、第２方向に長く形成され、第１方向に沿って複数個が配列される。第２感知パターン３０は、第２方向に沿って所定間隔をおいて配列され、前記第１感知セル２１と重ならないように前記第１感知セル２１の間に分散配置される複数の第２感知セル３１と、前記第２感知セル２２を電気的に接続する複数の第２接続パターン３２とを含む。

前記第１感知セル２１と第２感知セル３１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＣＮＴ（Carbon Nano Tube）、グラフェン（Graphene）などのような透明導電性物質で形成されることが好ましい。

第１接続パターン２２及び／または第２接続パターン３２は、前記のような透明導電性物質で形成されるか、あるいは金属物質で形成されることができる。

また、本発明の第１実施形態に係るタッチスクリーンパネルは、第１駆動配線５１、第２駆動配線５２、前記各配線５１、５２が接続されるパッド部６０をさらに含むことができる。

第１駆動配線５１は、図２に示している非活性領域１２に存在し、活性領域１１に存在する駆動パターン４０を介して第１感知パターン２０にそれぞれ電気的に接続される。第２駆動配線５２も、非活性領域１２に存在し、第２感知パターン３０に接続される。

第１駆動配線５１と第２駆動配線５２は、透明導電性物質のほか、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ｔｉ）、モリブデン／アルミニウム／モリブデン（Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏ）などの低抵抗物質で形成されることができる。

駆動パターン４０は、全般的に第２方向に沿って長く形成されるが、各第２感知パターン３０とそれに隣接する第１感知セル２１との間に位置し、それぞれ第１感知パターン２０に電気的に接続される。

また、各駆動パターン４０は、一端が第１感知パターン２０の第１感知セル２１にそれぞれ接続されることが好ましいが、第１感知パターン２０の第１接続パターン２２にそれぞれ接続されてもよく、他端は下側の非活性領域１２に位置する第１駆動配線５１にそれぞれ接続される。

そして、図３に示すように、各駆動パターン４０は、各第２感知パターン３０の第２感知セル３１とそれに隣接する第１感知セル２１との間に存在する空間の形状に沿って屈曲を有して形成されることができ、これにより、駆動パターン４０が存在する部分は、各感知パターン２０、３０との反射率の差が減少するため、全般的に視認性が改善されるようになる。

このような駆動パターン４０は、下側から提供される映像を上側に透過させるために、前記第１及び第２感知セル２１、３１のように、透明導電性物質で形成されることが好ましい。

結局、従来、タッチスクリーンパネルの左側のデッドスペースＤ１と右側のデッドスペースＤ２にそれぞれ存在していた駆動配線３４０を、本発明の駆動パターン４０に代替できるため、従来の左側のデッドスペースＤ１と右側のデッドスペースＤ２を除去することができ、より小型化したタッチスクリーンパネルの製造が可能である。

第１接続パターン２２と第２接続パターン３２とは、図３及び図４に示すように互いに交差配置されることができる。この場合は、第１接続パターン２２と第２接続パターン３２とを絶縁させるために、それらの間に絶縁膜８０が介在することが好ましい。

例えば、図４に示すように、第１感知セル２１、第２感知セル３１、第２接続パターン３２は、同一層（例えば、基板１０）に形成し、第２接続パターン３２の上側に絶縁膜８０を形成し、両側に互いに離隔する第１感知セル２１を電気的に接続する第１接続パターン２２を前記絶縁膜８０の上側に備えることができる。

図４には、例えば、第１接続パターン２２と第２接続パターン３２との交差部にのみ局所的に絶縁膜８０が介在する場合を示したが、前記絶縁膜８０が活性領域１１に全面的に形成された場合は、前記絶縁膜８０に別途のコンタクトホール（図示せず）を形成し、前記コンタクトホールを介して第１接続パターン２２が第１感知セル２１を接続させるようにすることができる。

また、図４では、駆動パターン４０が基板１０の上面に位置することを一例として示しているが、各駆動パターン４０は、活性領域１１に位置して各第１感知パターン２０が接続されると十分であるため、基板１０の上面ではない、他の層に存在してもよい。

また、図４では、第１感知セル２１と第２感知セル３１とが同一層（例えば、基板１０）に形成された構造（１レイヤ構造）を示したが、第１感知パターン２０と第２感知パターン３０とが互いに異なる層に形成される構造（２レイヤ構造）にも適用可能であることはいうまでもない。

図５は、本発明の第２実施形態に係るタッチスクリーンパネルを示す図であり、図６は、図５のＣ−Ｄラインの断面を示す図である。

第２実施形態では、前述した第１実施形態とは異なり、第１感知セル２１を接続する第１接続パターン２２が絶縁膜８０の下側に位置する。

したがって、図６に示すように、第１感知セル２１、第１接続パターン２２、第２感知セル３１は同一層（例えば、基板１０）に形成されることができ、第２接続パターン３２は、前記第１接続パターン２２と交差する部分に絶縁膜８０を介在して第１接続パターン２２と電気的に絶縁状態を維持し、第２感知セル３１を接続することができる。

このとき、駆動パターン４０は、第１接続パターン２２と第２接続パターン３２とが交差する部分では前記絶縁膜８０上に形成されることにより、第２方向に沿って長く形成され、特定の第１感知パターン２０に接続可能である。

前記絶縁膜８０は、図６に示すように、各接続パターン２２、３２が交差する部分に局所的に形成されることができ、また、活性領域１１に全面的に形成されてもよい。

絶縁膜８０が全面的に形成された場合、第２接続パターン３２は、前記絶縁膜８０に形成されたコンタクトホール（図示せず）を介して第２感知セル３１を電気的に接続することができ、駆動パターン４０も、前記絶縁膜８０に形成された別途のコンタクトホール（図示せず）を介して特定の第１感知パターン２０に電気的に接続可能である。

その他の説明は、前述した第１実施形態と同一であるため、ここでは省略する。

図７は、本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーンパネルを示す図であり、図８は、図７のＥ−Ｆラインの断面を示す図である。

本発明の第３実施形態に係るタッチスクリーンパネルは、前記各駆動パターン４０の一側面に形成される金属層４５をさらに含む。

活性領域１１に存在する駆動パターン４０がＩＴＯのような透明導電性物質で形成される場合、その抵抗を低減するために、各駆動パターン４０の一側面の一部領域または全領域に金属層４５を付着することが好ましい。

図７及び図８では、金属層４５が各駆動パターン４０の上側面に形成されることを示したが、その下側面に形成されてもよい。また、前記金属層４５は、１つの駆動パターン４０に１つ以上が形成されることができる。

また、図７及び図８では、前述した第１実施形態で適用された様子を示したが、前述した第２実施形態にも適用可能である。その他の説明は、前述した実施形態と同一であるので省略する。

図９は、本発明の第４実施形態に係るタッチスクリーンパネルを示す図である。本発明の第４実施形態に係るタッチスクリーンパネルは、複数のダミーパターン９０をさらに含む。

前記駆動パターン４０は、それぞれの第１感知パターン２０に接続されるため、各駆動パターン４０の長さは互いに異なるようになる。したがって、各感知パターン２０、３０に影響を及ぼす抵抗の大きさも異なるようになり、駆動パターン４０が存在しない領域が生じるため、視認性が低下する。

したがって、駆動パターン４０の上側に別途のダミーパターン９０を備えることにより、各感知パターン２０、３０に影響を及ぼす抵抗の大きさを均一にし、視認性を向上させることができる。

ダミーパターン９０は、下側に位置する当該駆動パターン４０と所定間隔離隔して、各第２感知パターン３０とそれに隣接する各第１感知セル２１との間に第２方向に沿って長く形成される。また、各ダミーパターン９０は、駆動パターン４０のように、各第２感知パターン３０の第２感知セル３１とそれに隣接する第１感知セル２１との間に存在する空間の形状に沿って屈曲を有して形成されることができる。

また、図９には示していないが、各駆動パターン４０には、第３実施形態で説明した金属層４５が形成されることができる。その他の説明は、前述した実施形態と同一であるので省略する。

１０：基板
１１：活性領域
１２：非活性領域
２０：第１感知パターン
２１：第１感知セル
２２：第１接続パターン
３０：第２感知パターン
３１：第２感知セル
３２：第２接続パターン
４０：駆動パターン
４５：金属層
５１、５２：駆動配線
６０：パッド部
８０：絶縁膜
９０：ダミーパターン

Claims (8)

1. 基板の一面上に第１方向に沿って配列される複数の第１感知セル、及び前記第１感知セルを接続する複数の第１接続パターンを含む複数の第１感知パターンと、
   前記基板の一面上に前記第１方向と交差する第２方向に沿って配列される複数の第２感知セル、及び前記第２感知セルを接続する複数の第２接続パターンを含む複数の第２感知パターンと、
   前記各第２感知パターンとそれに隣接する前記第１感知セルとの間に形成され、前記第１感知パターンにそれぞれ接続される複数の駆動パターンと、
   前記複数の駆動パターンにそれぞれ接続される複数の第１駆動配線と、
   前記複数の第２感知パターンにそれぞれ接続される複数の第２駆動配線と、を含み、
   前記第１接続パターン及び前記第２接続パターンは、それらの間に絶縁膜を介在し、交差配置され、
   前記基板は、活性領域と、前記活性領域の外郭の非活性領域とを含み、
   前記第１感知パターンと前記第２感知パターンとは、前記基板の活性領域に配列され、
   前記第１駆動配線と前記第２駆動配線は、前記活性領域の片面に位置する前記非活性領域の一部にだけ配置されることを特徴とするタッチスクリーンパネル。
2. 前記駆動パターンは、前記第１感知パターンの第１感知セルまたは第１接続パターンに接続されることを特徴とする請求項１に記載のタッチスクリーンパネル。
3. 前記駆動パターンは、透明導電性物質で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチスクリーンパネル。
4. 前記各駆動パターンの一側面に形成される金属層をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のタッチスクリーンパネル。
5. 前記駆動パターンと所定間隔離隔して、前記各第２感知パターンとそれに隣接する前記第１感知セルとの間に形成される複数のダミーパターンをさらに含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のタッチスクリーンパネル。
6. 前記ダミーパターンは、金属で形成されることを特徴とする請求項５に記載のタッチスクリーンパネル。
7. 前記第１感知セルと前記第２感知セルとは、同一層に形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のタッチスクリーンパネル。
8. 前記第１感知パターンと前記第２感知パターンとは、互いに異なる層に形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のタッチスクリーンパネル。

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