JP6408010B2 - タッチスクリーンパネル - Google Patents

タッチスクリーンパネル Download PDF

Info

Publication number
JP6408010B2
JP6408010B2 JP2016540822A JP2016540822A JP6408010B2 JP 6408010 B2 JP6408010 B2 JP 6408010B2 JP 2016540822 A JP2016540822 A JP 2016540822A JP 2016540822 A JP2016540822 A JP 2016540822A JP 6408010 B2 JP6408010 B2 JP 6408010B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
electrode
region
sensor
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016540822A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016530649A (ja
Inventor
イル キム，テ
イル キム，テ
フン イエ，ジャエ
フン イエ，ジャエ
Original Assignee
ミラエナノテック カンパニー リミテッド
ミラエナノテック カンパニー リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ミラエナノテック カンパニー リミテッド, ミラエナノテック カンパニー リミテッド filed Critical ミラエナノテック カンパニー リミテッド
Priority claimed from PCT/KR2014/008435 external-priority patent/WO2015037898A1/ko
Publication of JP2016530649A publication Critical patent/JP2016530649A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6408010B2 publication Critical patent/JP6408010B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0448—Details of the electrode shape, e.g. for enhancing the detection of touches, for generating specific electric field shapes, for enhancing display quality
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04112—Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Description

本発明は、タッチスクリーンパネルに関し、より詳しくは、導電性材料で電極パターンを形成した静電容量方式のタッチスクリーンセンサ、タッチスクリーンパネルおよび前記タッチスクリーンパネルを含む画像表示装置に関する。
タッチ入力装置は、ディスプレイ画面上でユーザの接触位置を検知し、検知された接触位置に関する情報を受けてディスプレイ画面の制御を含む電子機器の全般的な制御を行うための入出力手段であり、指やタッチペンなどの物体がスクリーンに接触する時にそれを入力信号として認識する装置である。タッチ入力装置は、近来、携帯電話（ｍｏｂｉｌｅ ｐｈｏｎｅ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ）などのようなモバイル機器に多く取り付けられており、その他にもナビゲーション、ネットブック、ノートブック、ＤＩＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）、タッチ入力支援オペレーティングシステムを用いるデスクトップコンピュータ、ＩＰＴＶ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ＴＶ）、最先端戦闘機、タンク、装甲車など全産業分野にわたって用いられている。
このようなタッチ入力装置は、タッチを検知する方法に応じて、抵抗膜方式（Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｔｙｐｅ）、静電容量方式（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｔｙｐｅ）、電磁誘導方式（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｔｙｐｅ）などに区分される。この中で代表的な２つの方法は抵抗膜方式と静電容量方式である。
抵抗膜方式は、透明電極がコーティングされた２枚の基板で構成され、指やペンによって圧力を与えれば、その部位の基板が互いにくっついて位置を認知する方式である。
静電容量方式は、人体から発生する静電気を検知する原理を用いた方式であり、耐久性が強く、透過性が良く、反応時間が速いことが特徴である。但し、高価で、手袋をはめたままでは操作できないという短所がある。典型的に、従来の方式による静電容量方式のタッチスクリーンパネルはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）透明電極をパターニングして検知および動作センサを形成するが、高価で、ＩＴＯ物質の高い比抵抗性のためにタッチ感度が良くなく、大面積化に困難がある。
それを解決するために、最近、ＩＴＯに比べて低い抵抗の導電性材料で電極パターンを形成してタッチ感度の向上および大面積化に有利な静電容量方式のタッチスクリーンパネルが提案されたことがある。しかし、このような方式では、電極パターンと画素パターン間の、または積層された電極パターン間の光学的干渉によるモアレ現象が発生し、電極パターンの不透明性のためにタッチスクリーンの輝度が低くなるという問題点がある。
本発明が達成しようとする技術的課題は、導電性材料で電極パターンを形成した静電容量方式のタッチスクリーンパネルにおいて、透過率が向上し、モアレ現象が低減し、パターン視認性が極小化されたタッチスクリーンセンサ、タッチスクリーンパネルおよびそれを含む画像表示装置を提供することにある。
前記技術的課題を解決するための本発明の一態様によるタッチスクリーンパネルは、タッチ入力の１つの軸上の位置を検知するための複数の第１センサ電極を含む第１センサ層、および前記第１センサ層の上部または下部に積層され、前記タッチ入力の他の軸上の位置を検知するための複数の第２センサ電極を含む第２センサ層を含み、前記第１センサ電極の各々は第１方向に沿ってジグザグに配列される第１検知領域および第１検知領域の間を連結する第１連結領域からなり、前記第２センサ電極の各々は第２方向に沿ってジグザグに配列される第２検知領域および第２検知領域の間を連結する第２連結領域からなることを特徴とする。
前記第１または第２検知領域の電極パターンと前記第１または第２連結領域の電極パターンは互いに異なる形態のパターンであってもよい。
前記第１検知領域と前記第２検知領域は重ならなくてもよい。
前記第１連結領域と前記第２連結領域は少なくとも一部重なってもよい。
前記第１検知領域の電極パターンと前記第２検知領域の電極パターンは同一な形態のパターンであってもよい。
前記第１検知領域の電極パターンと前記第２検知領域の電極パターンは同一な形態のパターンであり、前記第１および第２連結領域の電極パターンは前記第１および第２検知領域の電極パターンと互いに異なる形態のパターンであり、前記第１連結領域と前記第２連結領域は少なくとも一部重なり、前記第１連結領域と前記第２連結領域が重なった領域のパターンは前記第１および第２検知領域の電極パターンと同一な形態のパターンであってもよい。
前記第１および第２検知領域の電極パターンは格子パターンからなり、前記第１および第２連結領域の電極パターンは直線パターンからなってもよい。
前記直線パターンをなす直線の方向は前記格子パターンをなす直線の一方向と一致してもよい。
前記第１検知領域の格子パターンと前記第２検知領域の格子パターンは重ならなくてもよい。
前記第１および第２検知領域の電極パターンの格子パターンをなす少なくとも１つの直線パターンと前記第１または第２連結領域の電極パターンの直線パターンは互いに平行するか、前記第１および第２検知領域の電極パターンの格子パターンをなす少なくとも１つの直線パターンが延びて前記第１または第２連結領域の電極パターンの直線パターンに形成されてもよい。
前記第１連結領域の直線パターンと前記第２連結領域の直線パターンは少なくとも一部重なってもよい。
互いに重なる前記第１連結領域の直線パターンと前記第２連結領域の直線パターンは互いに異なる方向の直線からなってもよい。
前記第１連結領域の直線パターンと前記第２連結領域の直線パターンが重なることによって格子パターンが形成されてもよい。
前記形成される格子パターンは前記第１および第２検知領域の格子パターンと同一な形態の格子パターンであってもよい。
前記直線パターンは直線数が複数で備えられてもよい。
前記直線パターンをなす直線数は３〜５個であってもよい。
前記第１検知領域の面積と前記第１連結領域の面積または前記第２検知領域の面積と前記第２連結領域の面積内の線密度有意差は４：１〜５：１に形成されてもよい。
前記第１センサ層内のパターンの面積または線密度は前記第２センサ層内のパターンの面積または線密度より高く形成されてもよい。
前記第１センサ層と前記第２センサ層が交差する前記第１連結領域と前記第２連結領域内のパターン各々の線厚さは前記第１検知領域と前記第２検知領域内のパターンの線厚さより薄く形成されてもよい。
前記第１センサ電極が形成された前記第１センサ層の下部に前記第２センサ電極が形成された前記第２センサ層が張り合わせられ、前記第１センサ層に形成された前記第１センサ電極と前記第２センサ層に形成された前記第２センサ電極は互いに向き合うように張り合わせられてもよい。
前記技術的課題を解決するための本発明の一態様による画像表示装置は、パターン化された複数の画素を用いて画像を表示するディスプレイパネル、および前記ディスプレイパネル上に配置され、タッチ入力の１つの軸上の位置を検知するための複数の第１センサ電極を含む第１センサ層、および前記第１センサ層の上部または下部に積層され、前記タッチ入力の他の軸上の位置を検知するための複数の第２センサ電極を含む第２センサ層からなるタッチスクリーンパネルを含み、前記第１センサ電極の各々は第１方向に沿ってジグザグに配列される第１検知領域および第１検知領域の間を連結する第１連結領域からなり、前記第２センサ電極の各々は第２方向に沿ってジグザグに配列される第２検知領域および第２検知領域の間を連結する第２連結領域からなり、前記第１および第２検知領域の電極パターンは直線からなった格子パターンからなり、前記第１および第２連結領域の電極パターンは直線からなった直線パターンからなり、前記格子パターンをなす直線の方向または前記直線パターンをなす直線の方向は前記画素のパターンの方向に対して所定角度傾けられていることを特徴とする。
前記第１連結領域と前記第２連結領域は少なくとも一部重なり、前記第１連結領域と前記第２連結領域が重なった領域のパターンは前記第１および第２検知領域の電極パターンと同一な形態のパターンであってもよい。
前記格子パターンをなす直線の一方向と前記直線パターンをなす直線の方向は互いに平行したものであってもよい。
前記所定角度は３０°〜６０°であってもよい。
前記画素のパターンの方向は横方向および縦方向であってもよい。
前記格子パターンにおいて互いに交差する２つの直線がなす角度は６０°〜１２０°であってもよい。
また、本発明は、前記タッチスクリーンパネル内の既に設定された個数の第１電極パターンごとに第１信号ラインで連結され、前記第１電極パターンからタッチ信号の入力を受けてデジタル信号に変換するセンシングＩＣ、前記タッチスクリーンパネル内の既に設定された個数の第２電極パターンごとに第１信号ラインで連結され、前記第２電極パターンからタッチ信号の入力を受けてデジタル信号に変換する駆動ＩＣ、および前記センシングＩＣおよび前記駆動ＩＣから変換された前記デジタル信号を伝送する第２信号ラインをさらに含むことを特徴とする。
なお、本発明は、前記タッチスクリーンパネル内の第１電極パターンと前記第２電極パターンから検知されたタッチ信号を伝送する信号ライン、および前記信号ラインと既に設定された間隔で並んで接地のために配置される接地ラインをさらに含み、前記接地ラインは、前記信号ラインが位置しない空間において前記信号ラインより厚く形成されることを特徴とする。
前記技術的課題を解決するための本発明の一態様によるタッチスクリーンセンサは、タッチ入力の１つの軸上の位置を検知するための複数のセンサ電極を備えるセンサ層を含み、前記センサ電極の各々は、一方向に沿ってジグザグに配列される検知領域および検知領域の間を連結する連結領域からなることを特徴とする。
前記検知領域の電極パターンと前記連結領域の電極パターンは互いに異なる形態のパターンであってもよい。
前記検知領域の電極パターンは格子パターンからなり、前記連結領域の電極パターンは直線パターンからなってもよい。
前記直線パターンをなす直線の方向は前記格子パターンをなす直線の一方向と一致してもよい。
前記格子パターンをなす少なくとも１つの直線パターンと前記連結領域の電極パターンの直線パターンは互いに平行するか、前記格子パターンをなす少なくとも１つの直線パターンが延びて前記連結領域の電極パターンの直線パターンに形成されてもよい。
前記直線パターンは直線数が複数で備えられてもよい。
前記直線パターンをなす直線数は３〜５個であってもよい。
前記センサ電極のうち互いに隣接した２つのセンサ電極は互いに対称をなしてもよい。
互いに対称をなす前記２つのセンサ電極において、１つのセンサ電極のいずれか１つの検知領域と他のセンサ電極のいずれか１つの検知領域は互いに近接配置されて１対をなしてもよい。
前記１対をなす２つの検知領域は八角形の形状で形成されてもよい。
前記１対をなす２つの検知領域は互いに絶縁されていてもよい。
前記検知領域の面積と前記連結領域の面積内の線密度有意差は４：１〜５：１に形成されてもよい。
前記センサ層をなす前記連結領域内のパターンの線厚さは前記検知領域内のパターンの線厚さより薄く形成されてもよい。
本発明によれば、導電性材料で電極パターンを形成した静電容量方式のタッチスクリーンセンサ、タッチスクリーンパネルまたはそれを含む画像表示装置において、透過率が向上し、モアレ現象が除去され、パターン視認性が極小化されるという効果がある。
本発明の理解を助けるための、導電性材料で電極パターンを形成した静電容量方式のタッチスクリーンパネルの従来の構成の一例を示す図である。 本発明の理解を助けるための、導電性材料で電極パターンを形成した静電容量方式のタッチスクリーンパネルの従来の構成の一例を示す図である。 本発明の理解を助けるための、導電性材料で電極パターンを形成した静電容量方式のタッチスクリーンパネルの従来の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態による、導電性材料で電極パターンを形成した静電容量方式のタッチスクリーンパネルの構成を示す図である。 本発明の一実施形態による、導電性材料で電極パターンを形成した静電容量方式のタッチスクリーンパネルの構成を示す図である。 本発明の一実施形態による、導電性材料で電極パターンを形成した静電容量方式のタッチスクリーンパネルの構成を示す図である。 本発明のより具体的な一実施形態による静電容量方式のタッチスクリーンパネルの構成を示す図である。 本発明のより具体的な一実施形態による静電容量方式のタッチスクリーンパネルの構成を示す図である。 本発明のより具体的な一実施形態による静電容量方式のタッチスクリーンパネルの構成を示す図である。 図１ａに示された連結領域Ｒ２を拡大した拡大図である。 図２ａに示された連結領域Ｒ４を拡大した拡大図である。 連結領域Ｒ２と連結領域Ｒ４が重なった部分の拡大図である。 図３ａに示された連結領域Ｂ１’を拡大した拡大図である。 図３ｂに示された連結領域Ｂ２’を拡大した拡大図である。 図３ｃにおいて連結領域Ｂ１’と連結領域Ｂ２’が重なった部分の拡大図である。 本発明の一実施形態による格子パターンと画素パターンを示す図である。 図１ｃのタッチスクリーンパネルにおいて一部領域を拡大した拡大図である。 図３ｃのタッチスクリーンパネルにおいて一部領域を拡大した拡大図である。 本発明の一実施形態によるセンサ電極の一部を示す図である。 本発明の一実施形態によるセンサ電極の一部を示す図である。 本発明の実施形態において検知領域に適用できるパターンの例を示す。 本発明の一実施形態によるセンサ電極の形態を示す図である。 本発明の一実施形態によるセンサ電極の形態を示す図である。 本発明の一実施形態によるセンサ電極の断面を示す図である。 本発明の一実施形態によるタッチスクリーンセンサの構造を示す図である。 本発明の一実施形態による画像表示装置の構造を示す図である。 本発明の他の実施形態による接地ラインの形態を示す図である。
以下では図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。以下の説明および添付された図面において実質的に同一な構成要素は各々同一な符号を付けて重複説明は省略する。また、本発明を説明するにおいて、関連の公知機能あるいは構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不要に濁す恐れがあると判断される場合には、それに関する詳細な説明は省略する。
図１ａ〜１ｃは、本発明の理解を助けるための、導電性材料で電極パターンを形成した静電容量方式のタッチスクリーンパネルの従来の構成の一例を示す。図１ａはタッチ入力の横軸上の位置を検知するための第１センサ層１０ａを、図１ｂはタッチ入力の縦軸上の位置を検知するための第２センサ層１０ｂを、図１ｃは第１センサ層１０ａの上部または下部に第２センサ層１０ｂが積層された様子を示す。
図１ａを参照すれば、第１センサ層１０ａは、タッチ入力の横軸上の位置を検知するために縦方向に形成される複数のセンサ電極１１を含む。そして、センサ電極１１の各々は、タッチスクリーンパネルの表面での物体（または人）の接触を検知する検知領域Ｒ１と、検知領域Ｒ１の間を連結する連結領域Ｒ２とからなる。
センサ電極１１は、検知領域Ｒ１と連結領域Ｒ２にかけて一定した２方向の線が互いに交差する格子パターンからなる。前記格子パターンは導電性材料からなり、例えば、第１センサ層１０ａにパターンが陰刻で形成され、形成されたパターンに導電性材料が充填された形態であることができる。
また、第１センサ層１０ａは、センサ電極１１の領域とその他の領域間の明暗差による視認性の劣化を防止するために、センサ電極１１と電気的に絶縁されており、センサ電極１１と同一または類似したパターンで形成されるが、検知の役割をしないダミー電極１２をさらに含む。センサ電極１１のパターンとダミー電極１２のパターンは連続性があるように見えるが、実際にはその境界でパターンが切れているため、センサ電極１１とダミー電極１２は電気的に絶縁される。
図１ｂを参照すれば、第２センサ層１０ｂは、タッチ入力の縦軸上の位置を検知するために横方向に形成される複数のセンサ電極１３を含む。そして、センサ電極１３の各々は、タッチスクリーンパネルの表面での物体の接触を検知する検知領域Ｒ３と、検知領域Ｒ３の間を連結する連結領域Ｒ４とからなる。
センサ電極１３も、センサ電極１１と同様に、検知領域Ｒ３と連結領域Ｒ４にかけて一定した２方向の線が互いに交差する格子パターンからなる。前記格子パターンは導電性材料からなり、例えば、第２センサ層１０ｂにパターンが陰刻で形成され、形成されたパターンに導電性材料が充填された形態であることができる。
また、第２センサ層１０ｂは、センサ電極１３と電気的に絶縁されており、センサ電極１３と同一または類似したパターンで形成されるが、検知の役割をしないダミー電極１４をさらに含む。センサ電極１３のパターンとダミー電極１４のパターンは連続性があるように見えるが、実際にはその境界でパターンが切れているため、センサ電極１３とダミー電極１４は電気的に絶縁される。
但し、第１センサ層１０ａの格子パターンと第２センサ層１０ｂの格子パターンは、モアレ現象を低減させるために、その角度が捩じられている。すなわち、第１センサ層１０ａの格子パターンを形成する線の方向と第２センサ層１０ｂの格子パターンを形成する線の方向は一致しない。モアレ現象とは、独立した２つの周期的なパターンが積層される場合に形成される自然的な干渉現象（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ）を意味する。モアレ現象は、波状曲線（ｗａｖｅ）、さざ波（ｒｉｐｐｌｅ）、小さい束（ｗｉｓｐ）などの形態で現れる。第１センサ層１０ａの格子パターンと第２センサ層１０ｂの格子パターンの角度を捩じることによって、２つの格子パターンの角度が一致する場合よりモアレ現象をある程度低減させることができる。
図１ｃは第１センサ層１０ａと第２センサ層１０ｂが積層された様子を示す。図１ｃを参照すれば、第１センサ層１０ａと第２センサ層１０ｂが積層される場合、２つの格子パターンの角度が捩じられることによってモアレ現象がある程度低減されるが、類似した格子パターンが積層された形態である限り、モアレ現象の克服には限界がある。
その上、画像表示装置において、タッチスクリーンパネルは通常パターン化された画素を用いて画像を表示するディスプレイパネル上に積層されるが、第１センサ層１０ａの格子パターンと画素パターンの干渉によるモアレ現象と、第２センサ層１０ｂの格子パターンと画素パターンの干渉によるモアレ現象など、画素パターンとの干渉によるモアレ現象が誘発される。
また、第１センサ層１０ａのダミー電極１２と第２センサ層１０ｂのダミー電極１４によって、図示したように、タッチスクリーンパネルの全領域にかけて、第１センサ層１０ａの格子パターンと第２センサ層１０ｂの格子パターンが重なるために透過率が落ちるようになる。
図２ａ〜２ｃは、本発明の一実施形態による、導電性材料で電極パターンを形成した静電容量方式のタッチスクリーンパネルの構成を示す。図２ａはタッチ入力の横軸上の位置を検知するためのタッチスクリーンセンサである第１センサ層２０ａを、図２ｂはタッチ入力の縦軸上の位置を検知するためのタッチスクリーンセンサである第２センサ層２０ｂを、図２ｃは第１センサ層２０ａの上部または下部に第２センサ層２０ｂが積層された様子を示す。
図２ａを参照すれば、第１センサ層２０ａは、タッチ入力の横軸上の位置を検知するために縦方向に形成される複数のセンサ電極２１，２２，２３，２４を含む。１つのセンサ電極２２は、タッチスクリーンパネルの表面において物体（または人）の接触を検知する検知領域Ｓ１と、検知領域Ｓ１の間を連結する連結領域Ｂ１とからなる。
本実施形態において、検知領域Ｓ１は縦方向に沿ってジグザグに配列され、連結領域Ｂ１はこのようにジグザグに配列された検知領域Ｓ１の間を連結する。よって、連結領域Ｂ１が形成する連結方向もジグザグで交互に繰り返される。
また、隣接した２つのセンサ電極の間に仮想の線（縦）があると仮定する時、２つのセンサ電極がこの仮想の線を中心に対称をなす。例えば、センサ電極２１とセンサ電極２２が対称をなし、センサ電極２２とセンサ電極２３が対称をなす。
さらに、互いに対称をなす２つのセンサ電極において、１つのセンサ電極のいずれか１つの検知領域と他のセンサ電極のいずれか１つの検知領域は互いに近接配置されて１対をなし、このように１対をなす２つの検知領域は八角形の形状で形成される。例えば、図２ａを参照すれば、センサ電極２２とセンサ電極２３において、センサ電極２２の１つの検知領域（上側のＳ１）とその右側に近接したセンサ電極２３の検知領域が１対をなし、この対をなす２つの検知領域は図示したように八角形の形状で形成される。但し、このように１対をなす２つの検知領域は互いに異なるセンサ電極上にあるので互いに絶縁されている。また、センサ電極２１とセンサ電極２２において、センサ電極２２の１つの検知領域（下側のＳ１）とその左側に近接したセンサ電極２１の検知領域が１対をなし、この対をなす２つの検知領域も図示したように八角形の形状で形成される。
検知領域Ｓ１と連結領域Ｂ１は図示されてはいないが、所定の電極パターンからなる。所定の電極パターンは導電性材料からなり、例えば、第１センサ層２０ａに所定パターンが陰刻で形成され、形成されたパターンに導電性材料が充填された形態であることができる。
図２ａには便宜上センサ電極２１，２２，２３，２４各々の外郭線が示されており、外郭線はパターンの一部としてまたはパターンとは別途に存在してもよいが、図示された外郭線は実際には存在せず、パターンが形成された領域とパターンが形成されていない領域の境界であってもよい。
また、図２ａを参照すれば、センサ電極２１，２２，２３，２４の領域以外の領域に、例えば、図１ａのダミー電極１２のような電極パターンは存在しない。
図２ｂを参照すれば、第２センサ層２０ｂは、タッチ入力の縦軸上の位置を検知するために横方向に形成される複数のセンサ電極２５，２６，２７，２８を含む。１つのセンサ電極２６は、タッチスクリーンパネルの表面において物体の接触を検知する検知領域Ｓ２と、検知領域Ｓ２の間を連結する連結領域Ｂ２とからなる。
本実施形態において、検知領域Ｓ２は横方向に沿ってジグザグに配列され、連結領域Ｂ２はこのようにジグザグに配列された検知領域Ｓ２の間を連結する。よって、連結領域Ｂ２が形成する連結方向もジグザグで交互に繰り返される。
また、隣接した２つのセンサ電極の間に仮想の線（横）があると仮定する時、２つのセンサ電極がこの仮想の線を中心に対称をなす。例えば、センサ電極２５とセンサ電極２６が対称をなし、センサ電極２６とセンサ電極２７が対称をなす。
なお、互いに対称をなす２つのセンサ電極において、１つのセンサ電極のいずれか１つの検知領域と他のセンサ電極のいずれか１つの検知領域は互いに近接配置されて１対をなし、このように１対をなす２つの検知領域は八角形の形状で形成される。例えば、図２ｂを参照すれば、センサ電極２５とセンサ電極２６において、センサ電極２６の１つの検知領域（左側のＳ２）とその上側に近接したセンサ電極２５の検知領域が１対をなし、この対をなす２つの検知領域は図示したように八角形の形状で形成される。但し、このように１対をなす２つの検知領域は互いに異なるセンサ電極上にあるので互いに絶縁されている。また、センサ電極２６とセンサ電極２７において、センサ電極２６の１つの検知領域（右側のＳ２）とその下側に近接したセンサ電極２７の検知領域が１対をなし、この対をなす２つの検知領域も図示したように八角形の形状で形成される。
検知領域Ｓ２と連結領域Ｂ２は図示されてはいないが、所定の電極パターンからなる。図２ｂには便宜上センサ電極２５，２６，２７，２８各々の外郭線が示されており、外郭線はパターンの一部としてまたはパターンとは別途に存在してもよいが、図示された外郭線は実際には存在せず、パターンが形成された領域とパターンが形成されていない領域の境界であってもよい。
また、図２ｂを参照すれば、センサ電極２５，２６，２７，２８の領域以外の領域に、例えば、図１ｂのダミー電極１４のような電極パターンは存在しない。
図２ｃは、第１センサ層２０ａと第２センサ層２０ｂが積層された様子を示す。図２ｃを参照すれば、タッチスクリーンパネルを積層方向から見る時、すなわち、タッチスクリーンパネルを上方または下方から見る時、第１センサ層２０ａの検知領域Ｓ１と第２センサ層２０ｂの検知領域Ｓ２は重ならない。すなわち、タッチスクリーンパネルを積層方向から見る時、第１センサ層２０ａの検知領域Ｓ１は第２センサ層２０ｂのセンサ電極領域以外の領域に置かれ、第２センサ層２０ｂの検知領域Ｓ２は第１センサ層２０ａのセンサ電極領域以外の領域に置かれる。
しかし、タッチスクリーンパネルを積層方向から見る時、第１センサ層２０ａの連結領域Ｂ１と第２センサ層２０ｂの対応する連結領域Ｂ２は互いに重なる。
モアレ現象を最小化し透過率を高めるためには、タッチスクリーンパネルを積層方向から見る時、３次元的には電極パターンの一部と他の一部が別個の層に形成されても、２次元的に電極パターンが１つの層に見えることが好ましい。
したがって、上記のように第１センサ層２０ａの検知領域Ｓ１と第２センサ層２０ｂの検知領域Ｓ２が重ならず、第１センサ層２０ａの連結領域Ｂ１と第２センサ層２０ｂの対応する連結領域Ｂ２が互いに重なる時、検知領域Ｓ１と検知領域Ｓ２は同一または類似したパターンで形成し、連結領域Ｂ１と連結領域Ｂ２は検知領域Ｓ１，Ｓ２とは異なるパターンとして互いに重なる場合に検知領域Ｓ１，Ｓ２と同一または類似したパターンを帯びるようにパターンを形成すれば、２次元的に電極パターンが１つの層に見えるようにすることができる。
例えば、検知領域Ｓ１，Ｓ２の電極パターンが特定パターンである場合、その特定パターンの一部を連結領域Ｂ１のパターンに決め、その特定パターンの残りの一部を連結領域Ｂ２のパターンに決めれば、連結領域Ｂ１と連結領域Ｂ２が互いに重なる場合に検知領域Ｓ１，Ｓ２と同一または類似したパターンを帯びるようにすることができる。
具体的には、本発明の一実施形態において、検知領域Ｓ１，Ｓ２の電極パターンを格子パターンで形成し、その格子パターンをなす一方向の直線パターンを連結領域Ｂ１のパターンとして形成し、その格子パターンをなす他方向の直線パターンを連結領域Ｂ２のパターンとして形成することができる。
図３ａ〜３ｃは、このような本発明のより具体的な一実施形態による静電容量方式のタッチスクリーンパネルの構成を示す。図３ａはタッチ入力の横軸上の位置を検知するためのタッチスクリーンセンサである第１センサ層２０ａ’を、図３ｂはタッチ入力の縦軸上の位置を検知するためのタッチスクリーンセンサである第２センサ層２０ｂ’を、図３ｃは第１センサ層２０ａ’の上部または下部に第２センサ層２０ｂ’が積層された様子を示す。本実施形態による静電容量方式のタッチスクリーンパネルは、図２ａ〜図２ｃによって説明した実施形態の特徴を全て含むので重複する説明は省略し、追加的な特徴のみを説明する。
図３ａを参照すれば、センサ電極２２’において、検知領域Ｓ１’の電極パターンは格子パターンからなり、検知領域Ｓ１’の間を連結する連結領域Ｂ１’の電極パターンは互いに平行した複数の直線を含む直線パターンからなる。
格子パターンは一定した２方向の線が互いに交差する形態のパターンであるところ、連結領域Ｂ１’の直線パターンをなす直線の方向は格子パターンをなす直線の一方向と一致し、また、連結される２つの検知領域の連結方向と一致する。よって、図示したように、連結領域Ｂ１’の直線パターンをなす直線の方向はジグザグで交互に繰り返される。
図３ｂを参照すれば、センサ電極２６’において、検知領域Ｓ２’の電極パターンは検知領域Ｓ１’と同一または類似した格子パターンからなり、検知領域Ｓ２’の間を連結する連結領域Ｂ２’の電極パターンは互いに平行した複数の直線を含む直線パターンからなる。
図３ａと同様に、連結領域Ｂ２’の直線パターンをなす直線の方向は格子パターンをなす直線の一方向と一致し、また、連結される２つの検知領域の連結方向と一致する。よって、図示したように、連結領域Ｂ２’の直線パターンをなす直線の方向はジグザグで交互に繰り返される。
図３ｃは、第１センサ層２０ａ’と第２センサ層２０ｂ’が積層された様子を示す。図３ｃを参照すれば、タッチスクリーンパネルを積層方向から見る時、第１センサ層２０ａ’の検知領域Ｓ１’の格子パターンと第２センサ層２０ｂ’の検知領域Ｓ２’の格子パターンは重ならない。しかし、タッチスクリーンパネルを積層方向から見る時、第１センサ層２０ａ’の連結領域Ｂ１’と第２センサ層２０ｂ’の対応する連結領域Ｂ２’は互いに重なり、重なった連結領域Ｂ１’と連結領域Ｂ２’は検知領域Ｓ１’，Ｓ２’と同一または類似した形態の格子パターンを形成する。すなわち、連結領域Ｂ１’の直線パターンと連結領域Ｂ２’の直線パターンは互いに異なる方向の直線からなるため、２つの直線パターンが重なれば格子パターンを形成するようになる。
本発明の実施形態によれば、タッチスクリーンパネルを積層方向から見る時、第１センサ層２０ａ’の検知領域Ｓ１’と第２センサ層２０ｂ’の検知領域Ｓ２’のうちどの部分でもただ１層の格子パターンが形成される。また、第１センサ層２０ａ’の連結領域Ｂ１’と第２センサ層２０ｂ’の連結領域Ｂ２’が重なった部分は、検知領域Ｓ１’または検知領域Ｓ２’の格子パターンと連続性を帯びる。結局、タッチスクリーンパネルを積層方向から見る時、全体的に単一で連続した格子パターンが形成されたものに見え、検知領域Ｓ１’，Ｓ２’と連結領域Ｂ１’，Ｂ２’の明暗差が発生しないので透過率と視認性が向上する。また、第１センサ層２０ａ’のパターンと第２センサ層２０ｂ’のパターン間の干渉がほぼないのでモアレ現象が最小化される。
さらに、本発明の実施形態によれば、第１センサ層２０ａ’の電極パターンと第２センサ層２０ｂ’の電極パターンを同一にすることができる。例えば、図３ａと図３ｂを比較してみれば、図３ａのパターンを９０度回転すれば、図３ｂのパターンと一致する。よって、合致公差が減り、電極パターンを形成するためのモールドを１つ用いてパターン製作が可能であるなど、製作工程上の利点もある。
図４ａは図１ａに示された連結領域Ｒ２を拡大した拡大図であり、図４ｂは図１ｂに示された連結領域Ｒ４を拡大した拡大図であり、図４ｃは連結領域Ｒ２と連結領域Ｒ４が重なった部分の拡大図である。
図４ａまたは図４ｂを参照すれば、連結領域Ｒ２，Ｒ４をなすパターンのうちの一部分が脱落または断線すれば、検知領域間の電気的接続が切れる問題が発生しうる。例えば、図４ａまたは図４ｂに表示されたラインに脱落または断線が発生する場合、検知領域間の電気的接続は切れる。あるいは、図４ａまたは図４ｂに表示されたラインのうち、各々、１つのラインに脱落または断線が発生する場合、検知領域の間が並列ではなく直列に連結されて全体抵抗が増加する。
また、図４ａおよび図４ｂを参照すれば、検知領域と連結領域のパターン形状が同一に形成される。この時、連結領域の長さ方向と連結領域をなすラインの方向が同一でないため、連結領域において実質的に信号を伝達するラインが部分的に３個のラインから２個のラインに減少し、このようなライン数が減少する区間で脱線または断線が発生すれば、上記のように信号が伝達されなかったり全体抵抗が増加したりする問題が発生する。
なお、図４ｃを参照すれば、連結領域Ｒ２の格子パターンと連結領域Ｒ４の格子パターンが重なることによって、連結領域部分でのパターンの干渉によるモアレ現象の発生と透過率の低下が避けられない。
図５ａは図３ａに示された連結領域Ｂ１’を拡大した拡大図であり、図５ｂは図３ｂに示された連結領域Ｂ２’を拡大した拡大図であり、図５ｃは図３ｃにおいて連結領域Ｂ１’と連結領域Ｂ２’が重なった部分の拡大図である。
図５ａまたは図５ｂを参照すれば、連結領域Ｂ１’，Ｂ２’をなす直線パターンの方向と連結領域Ｂ１’，Ｂ２’の長さ方向が同一であるため、安定的に少なくとも３個の直線パターン（ライン）が形成されることを確認することができる。本発明の実施形態によれば、センサ層内で連結領域Ｂ１’，Ｂ２’が占める領域は制限的（連結領域が占める領域は検知能力のために検知領域が占める最小面積によって決定される）であり、この制限的な領域内で信号の干渉、抵抗、信号の伝達安定性などを考慮した結果、３〜５個の直線パターンがより効果的である。仮に、連結領域Ｂ１’，Ｂ２’をなす直線パターンのうち１つが脱落または断線しても、全ての直線が脱落または断線しない限り検知領域間の電気的接続は切れない。例えば、図５ａに表示されたラインに脱落または断線が発生しても検知領域間の電気的接続は切れない。すなわち、検知領域間を連結する連結領域Ｂ１’，Ｂ２’が少なくとも３個の直線からなる直線パターンで形成されるため、一部の直線で脱落または断線が発生しても検知領域間の電気的接続は切れない。
また、図５ｃを参照すれば、連結領域Ｂ１’の直線パターンと連結領域Ｂ２’の直線パターンが重なって単一な格子パターンを形成するため、モアレ現象が低減し、透過率も向上することが分かる。
なお、前述したように、タッチスクリーンパネルは通常パターン化された画素を用いて画像を表示するディスプレイパネル上に積層され、画素パターンは横および縦方向に形成される。そして、このような画素パターンの方向とタッチスクリーンパネルのパターンの方向が類似するほど、画素パターンとの干渉によるモアレ現象がより深刻になる。
しかし、本発明の実施形態によれば、タッチスクリーンパネルの格子パターン（第１センサ層のパターンと第２センサ層のパターンが積層されて形成される格子パターン）をなす直線の方向は画素パターン、すなわち画素マトリックスと一定角度だけ捩じられて（ｔｉｌｔｉｎｇ）いるので、モアレ現象が減少する。図６は、本発明の一実施形態による格子パターンと横および縦方向の画素パターンを示す図である。図６を参照すれば、格子パターン（図示された格子パターンは、第１センサ層内の検知領域の格子パターンであるか、あるいは第２センサ層内の検知領域の格子パターンであるか、あるいは第１センサ層の連結領域と第２センサ層の連結領域が重なることによって形成された格子パターンである）の一直線の方向（あるいは、直線パターンをなす直線の方向）は画素マトリックスの一方向とθ１だけ捩じられており、格子パターンの内角（格子パターンにおいて互いに交差する２つの直線がなす角度）はθ２である。ここで、θ１は、例えば３０°〜６０°であってもよく、θ２は、例えば６０°〜１２０°であってもよい。より好ましくは、θ１は３５°〜５５°、θ２は８２°〜９８°であってもよい。θ１とθ２のこのような範囲内でモアレ現象はさらに防止できる。
図７は、図１ｃのタッチスクリーンパネルにおいて一部領域を拡大した拡大図である。図示したように、検知領域Ｒ１，Ｒ３の格子パターンとダミー電極１４，１２の格子パターンが重なるか、連結領域Ｒ２と連結領域Ｒ４の格子パターンが重なることによって、透過率と視認性が低下する。
図８は、図３ｃのタッチスクリーンパネルにおいて一部領域を拡大した拡大図である。図示したように、ダミー電極なしで検知領域Ｓ１’または検知領域Ｓ２’のうちいずれか１つの格子パターンだけが存在するか、連結領域Ｂ１’と連結領域Ｂ２’が重なっても２次元的には１つの格子パターンだけが存在するので、透過率と視認性が向上する。
透過率または視認性の指標となる開口率は一定の基準面積において線面積が占めていない透過面積の比率で定義され、図８の開口率は図７の開口率より大きい値を有する。例えば、図７の場合に開口率は９２％を示し、図８の場合に開口率は９８．３％を示す。
図９ａ〜図９ｂは、本発明の一実施形態によるセンサ電極の一部を示す図である。
図９ａを参照すれば、縦軸上の位置を検知するためのタッチスクリーンセンサである第１センサ層に形成された１つのセンサ電極の一部を示し、検知領域と連結領域の構造を示している。
この時、センサ電極を形成するパターンの線幅が０．０１ｍｍである場合、検知領域の全体面積１２．６５ｍｍ２においてパターンが占める面積（線面積）が０．３５５５ｍｍ２に形成され、開口率は９７．１８％である。
そして、一側の連結領域の全体面積４．１ｍｍ２においてパターンが占める面積が０．０７６９２ｍｍ２に形成され、開口率は９８．１２％であり、他側の連結領域の全体面積４．０３ｍｍ２においてパターンが占める面積が０．０７６９２ｍｍ２に形成され、開口率は９８．１２％である。
このような検知領域の面積は１０〜１５ｍｍ２に形成され、連結領域の面積は２〜５ｍｍ２に形成される。よって、検知領域の面積と連結領域の面積内で電極が占める比率は４：１〜５：１に形成されることが好ましい。
図９ｂを参照すれば、横軸上の位置を検知するためのタッチスクリーンセンサである第２センサ層に形成された１つのセンサ電極の一部を示し、検知領域と連結領域の構造を示している。
この時、センサ電極を形成するパターンの線幅が０．０１ｍｍである場合、検知領域の全体面積１２．６５ｍｍ２においてパターンが占める面積が０．３５５５ｍｍ２に形成され、開口率は９７．１８％である。
そして、一側の連結領域の全体面積４．１ｍｍ２においてパターンが占める面積が０．０７６９２ｍｍ２に形成され、開口率は９８．１２％であり、他側の連結領域の全体面積４．０３ｍｍ２においてパターンが占める面積が０．０７６９２ｍｍ２に形成され、開口率は９８．１２％である。
このような検知領域の面積は１０〜１５ｍｍ２に形成され、連結領域の面積は２〜５ｍｍ２に形成される。よって、検知領域の面積と連結領域の面積内で電極が占める比率、すなわち、線密度有意差は４：１〜５：１に形成されることが好ましい。
図９ａ〜図９ｂのように開口率を９７％以上維持するように設計すれば、視認性および透過率が向上するだけでなく、タッチ感度も同時に向上させることができる。
このようなセンサ電極を形成するための好ましい規格を整理すれば次の表１の通りである。
Figure 0006408010

ここで、チャネルは検知領域を示し、ブリッジは連結領域を示す。
本発明の実施形態において、検知領域または連結領域をなすパターンの電極線幅は、例えば１〜１０μｍであってもよく、線間の間隔で定義されるピッチ（ｐｉｔｃｈ）は、例えば３００〜７００μｍであってもよい。また、連結領域の長さ（すなわち、検知領域間の離隔距離）は、例えば１．５〜２ｍｍであってもよく、同一線上で検知領域間の離隔距離（ｌ）は、例えば３〜９ｍｍであってもよい。また、連結領域の直線パターンをなす直線数は、信号伝達効率と工程欠陥を考慮して適切に決めることができ、例えば３〜５個であってもよい。
図１０は、本発明の実施形態において検知領域に適用できるパターンの例を示す。検知領域に適用できるパターンは、図示したように、正方形の格子パターン、菱形の格子パターン、波形の格子パターン、十字形のパターン、テトリスパターン（テトリス図形が結合された形態のパターン）のうち１つであってもよい。検知領域のためのパターンが特定パターンに決定されれば、連結領域のためのパターンはその特定パターンの一部に決定される。すなわち、特定パターンに含まれた一部パターンが１つのセンサ層の連結領域のためのパターンとなり、特定パターンに含まれた残りの一部パターンが他のセンサ層の連結領域のためのパターンとなって、２つのパターンが重なれば特定パターンを形成するように連結領域のためのパターンが決定される。例えば、前述した実施形態のように、検知領域のためのパターンが格子パターンである場合、重なる連結領域のためのパターンは互いに異なる方向の直線パターンに決定される。
このように、本発明では、開口率を９７％以上維持するようにセンサ電極を設計して視認性を向上させるだけでなく適切な静電容量を確保することができ、このような視認性の向上または適切な静電容量の確保のための様々な方法を以下で説明する。
図１１ａ〜図１１ｂは、本発明の一実施形態によるセンサ電極の形態を示す図である。
図１１ａ〜図１１ｂを参照すれば、線密度有意差を用いて上板と下板に不規則パターンを形成することができる。すなわち、第１センサ層と第２センサ層内のセンサ電極を形成するパターン各々の線密度が互いに異なるように形成されることができる。例えば、図１１ａの第１センサ層内のパターンの線密度は図１１ｂの第２センサ層内のパターンの線密度より高く形成される。
例えば、一定した面積において格子縞の間隔を示すグリッドピッチ（ｇｒｉｄ ｐｉｔｃｈ）に応じて第１センサ層内のパターンの線密度が１００％であると仮定すれば、第２センサ層内のパターンの線密度は６０〜８０％になるように形成されることができる。
すなわち、第１センサ層と比較して第２センサ層内で２０〜４０％の線密度が除去されるが、第２センサ層内でグリッドピッチ値の３倍数を適用して重なる線が除去される。
また、上部の第１センサ層にはセンサ電極とダミーパターンＤが全て形成されるが、下部の第２センサ層にはダミーパターンが形成されずにセンサ電極のみ形成されてもよい。
このように、本発明では、上部に位置する第１センサ層のパターン範囲と線密度を下部に位置する第２センサ層のパターン範囲と線密度より大きく形成することができる。
このような構成により、本発明は、線密度有意差を用いて視認性の問題を解決し、線密度が下がってタッチスクリーンパネルとの干渉を最小化することができ、不規則なパターン模様が形成されて視認性の向上を極大化できるだけでなく、張り合わせ公差の範囲を大幅に広げて製品収率を向上させることができる。
図１２は、本発明の一実施形態によるセンサ電極の断面を示す図である。
図１２に示すように、第１センサ層と第２センサ層が交差する各連結領域のパターンを示し、交差する連結領域に該当するパターンの線厚さを薄く形成することができる。
すなわち、第１センサ層内のパターンの方向と第２センサ層内のパターンの方向は９０度の直交形態で形成され、互いに交差する第１センサ層と第２センサ層内の連結領域に位置するパターンの線厚さは検知領域に位置するパターンの線厚さより薄く形成して、その連結領域に位置するパターンに形成される静電容量を減少させることができる。
例えば、検知領域内のパターンの線厚さが７μｍである場合、連結領域内のパターンの線厚さは３〜４μｍ以下に形成することが好ましい。
このように、本発明は、交差する連結領域に該当するパターンの線厚さを薄く形成することによって、交差する連結領域内のパターンに形成される静電容量に比べて互いにパターンが重ならない領域、すなわち、検知領域で形成されるフリンジング静電容量（ｆｒｉｎｇｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）の比重が大きくなるため、変化量の減少を最小化させて変化率を高めることができる。
この時、第１センサ層内のパターンの線幅と第２センサ層内のパターンの線幅は同一であるか、または積層（ｓｔａｃｋ−ｕｐ）差による視認性の劣化を防止するために±２μｍ以内の公差を与えることができる。
このように、パターンの線幅だけでなく、線厚さも静電容量に影響を及ぼす。
図１３は、本発明の一実施形態によるタッチスクリーンセンサの構造を示す図である。
図１３に示すように、本発明によるタッチスクリーンセンサは、上部基板１１０、第１電極層１２０、第２電極層１３０、および下部基板１４０などを含むことができる。
上部基板１１０上に第１電極層１２０が形成されて第１センサ層１０ａが形成され、下部基板１４０上に第２電極層１３０が形成されて第２センサ層１０ｂが形成されることができる。
このように形成された第１センサ層１０ａと第２センサ層１０ｂが張り合わせられ、第１センサ層１０ａに形成された第１電極層１２０は下方向を向かい、第２センサ層１０ｂに形成された第２電極層１３０は上方向を向かうように張り合わせることができる。すなわち、第１センサ層１０ａ内の第１電極層１２０と第２センサ層１０ｂ内の第２電極層は互いに向き合うように張り合わせることができる。
このため、下方向を向かう第１電極層１２０のパターンおよび構造は、上方向を向かうように形成される場合のパターンおよび構造と比較して反転状態を維持しなければならない。
このように、第１電極層１２０と第２電極層１３０が互いに向き合うように張り合わせることによって、第１センサ層と第２センサ層に形成されたパターンが視認される現象を最小化することができる。
また、上部基板１１０に形成された電極と下部基板１４０に形成された電極間の距離が減少し、このような電極間の距離は静電容量に影響を及ぼしうる。
図１４は、本発明の一実施形態による画像表示装置の構造を示す図である。
図１４に示すように、本発明による画像表示装置は、基材または基板１００、第１電極パターン２００、第２電極パターン２１０、第１信号ライン３００、センシングＩＣ ４００、駆動ＩＣ ４１０、第２信号ライン５００、およびＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）６００などを含むことができる。
センシングＩＣ ４００は、第１信号ライン３００を介して既に設定された個数の第１電極パターン２００に連結され、その電極パターン２００で検知されたタッチ信号の入力を受けることができる。
駆動ＩＣ ４１０は、第１信号ライン３００を介して既に設定された個数の第２電極パターン２１０に連結され、その電極パターン２１０で検知されたタッチ信号の入力を受けることができる。
この時、第１信号ライン３００を介して伝送される信号はアナログ信号であるため、第１信号ラインの長さが長くなることによって発生する抵抗とノイズ干渉が大きくなるので、電極パターンの末端に最大限近くセンシングＩＣと駆動ＩＣが位置するように配置されることが好ましい。
すなわち、第１電極パターン２００、第２電極パターン２１０の各々とセンシングＩＣ ４００、駆動ＩＣ ４１０との間に連結される第１信号ライン、第２信号ラインの長さが最大限短く形成される。
センシングＩＣ ４００は、１つ以上の第１電極パターン単位で連結され、連結された第１電極パターンからアナログ信号の入力を受け、入力を受けたアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号を第２信号ライン５００を介してＭＣＵ６００に伝送することができる。
駆動ＩＣ ４１０は、１つ以上の第２電極パターン単位で連結され、連結された第２電極パターンからアナログ信号の入力を受け、入力を受けたアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号を第２信号ライン５００を介してＭＣＵ６００に伝送することができる。
この時、第２信号ライン５００を介して伝送される信号はデジタル信号であってもよい。
ここで、センシングＩＣ ４００、駆動ＩＣ ４１０、第２信号ライン５００はベゼル部に内装されることができる。
このような構成により、本発明は、電極パターンの末端に最大限近くセンシングＩＣと駆動ＩＣが位置するように配置するため、パターンと信号ラインの抵抗値をさらに均一に使用することができ、信号ラインの長さが短くなることによってノイズ干渉および抵抗が減り、中型または大型パネルにおいてノイズおよび抵抗を減らして応答速度を高めれば、システムにおいてさらに多くのアルゴリズムを適用できるタイミング確保が可能である。
図１５は、本発明の他の実施形態による接地ラインの形態を示す図である。
図１５に示すように、タッチスクリーンパネル内の接地ラインは信号ラインと同一な線幅で形成されるが、既に設定された特定区間において厚く形成されることができる。すなわち、既に設定された特定区間において、接地ラインの線幅は信号ラインの線幅より大きく形成されることができる。
例えば、信号ラインと接地ラインの横の部分に既に設定された大きさの空間Ａが形成されるため、この空間Ａにおいて接地ラインの線幅を厚く形成するようになる。
この時、接地ラインの線幅は他の信号ラインと干渉が生じないように設定される。
このような構成により、本発明は、信号ラインが配置される空間を除いた空いた空間を接地ラインまたはグラウンド（ｇｒｏｕｎｄ）に設計するため、エッジショート（ｅｄｇｅ−ｓｈｏｒｔ）による機能不良の過検出を減らして工程収率を向上させることができ、パネルチューニング（ｔｕｎｎｉｎｇ）およびエッジタッチ（ｅｄｇｅ−ｔｏｕｃｈ）機能の安定性を大幅に向上させることができる。
以上では本発明についてその好ましい実施形態を中心に説明した。本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者であれば、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で変形された形態で実現できることを理解することができるであろう。よって、開示された実施形態は限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されるべきである。例えば、本発明の実施形態において、センサ電極のパターンはセンサ層に陰刻で形成され、形成されたパターンに導電性材料が充填された形態で説明したが、センサ電極のパターンはセンサ層に陽刻で形成されてもよい。
本発明の範囲は前述した説明ではなく特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異点は本発明に含まれたものとして解釈されなければならない。

Claims (13)

  1. タッチ入力の１つの軸上の位置を検知するための複数の第１センサ電極を含む第１センサ層、および
    前記第１センサ層の上部または下部に積層され、前記タッチ入力の他の軸上の位置を検知するための複数の第２センサ電極を含む第２センサ層を含み、
    前記第１センサ電極の各々は第１方向に沿ってジグザグに配列される第１検知領域および第１検知領域の間を連結する第１連結領域からなり、
    前記第２センサ電極の各々は第２方向に沿ってジグザグに配列される第２検知領域および第２検知領域の間を連結する第２連結領域からなり、
    前記第１検知領域と前記第２検知領域は重ならず、
    前記第１連結領域と前記第２連結領域は少なくとも一部が重なり、
    複数の前記第１検知領域の電極パターンと複数の前記第２検知領域の電極パターンとが、メッシュ状に配置され、
    ジグザグに配列される複数の前記第１検知領域は、隣接する複数の前記第１検知領域の電極パターンと対向するように配置された１つ以上の電極パターンを含み、
    ジグザグに配列される複数の前記第２検知領域は、隣接する複数の前記第２検知領域の電極パターンと対向するように配置された１つ以上の電極パターンを含む、
    ことを特徴とするタッチスクリーンパネル。
  2. 前記第１または第２検知領域の電極パターンと前記第１または第２連結領域の電極パターンは互いに異なる形態のパターンであ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. 前記第１検知領域の電極パターンと前記第２検知領域の電極パターンは同一な形態のパターンであり、
    前記第１および第２連結領域の電極パターンは前記第１および第２検知領域の電極パターンと互いに異なる形態のパターンであり、
    前記第１連結領域と前記第２連結領域は少なくとも一部重なり、
    前記第１連結領域と前記第２連結領域が重なった領域のパターンは前記第１および第２検知領域の電極パターンと同一な形態のパターンであ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。
  4. 前記第１および第２検知領域の電極パターンは格子パターンからなり、前記第１および第２連結領域の電極パターンは直線パターンからな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。
  5. 前記直線パターンをなす直線の方向は前記格子パターンをなす直線の一方向と一致することを特徴とする、請求項４に記載のタッチスクリーンパネル。
  6. 前記第１および第２検知領域の電極パターンの格子パターンをなす少なくとも１つの直線パターンと前記第１または第２連結領域の電極パターンの直線パターンは互いに平行するか、
    前記第１および第２検知領域の電極パターンの格子パターンをなす少なくとも１つの直線パターンが延びて前記第１または第２連結領域の電極パターンの直線パターンに形成されることを特徴とする、請求項４に記載のタッチスクリーンパネル。
  7. 前記第１連結領域の直線パターンと前記第２連結領域の直線パターンが重なることによって格子パターンが形成されることを特徴とする、請求項４に記載のタッチスクリーンパネル。
  8. 前記形成される格子パターンは前記第１および第２検知領域の格子パターンと同一な形態の格子パターンであることを特徴とする、請求項７に記載のタッチスクリーンパネル。
  9. 前記直線パターンをなす直線数は３〜５個であることを特徴とする、請求項４に記載のタッチスクリーンパネル。
  10. 前記第１検知領域の面積と前記第１連結領域の面積または前記第２検知領域の面積と前記第２連結領域の面積内の線密度有意差は４：１〜５：１に形成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。
  11. 前記第１センサ層内のパターンの面積または線密度は前記第２センサ層内のパターンの面積または線密度より高く形成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。
  12. 前記第１センサ層と前記第２センサ層が交差する前記第１連結領域と前記第２連結領域内のパターン各々の線厚さは前記第１検知領域と前記第２検知領域内のパターンの線厚さより薄く形成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。
  13. 前記第１センサ電極が形成された前記第１センサ層の下部に前記第２センサ電極が形成された前記第２センサ層が張り合わせられ、
    前記第１センサ層に形成された前記第１センサ電極と前記第２センサ層に形成された前記第２センサ電極は互いに向き合うように張り合わせら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。
JP2016540822A 2013-09-10 2014-09-05 タッチスクリーンパネル Active JP6408010B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0108712 2013-09-10
KR20130108712 2013-09-10
KR10-2014-0009112 2014-01-24
KR20140009112A KR20150029507A (ko) 2013-09-10 2014-01-24 정전용량 방식의 터치 스크린 센서, 터치 스크린 패널 및 영상표시장치
PCT/KR2014/008435 WO2015037898A1 (ko) 2013-09-10 2014-09-05 정전용량 방식의 터치 스크린 센서, 터치 스크린 패널 및 영상표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016530649A JP2016530649A (ja) 2016-09-29
JP6408010B2 true JP6408010B2 (ja) 2018-10-17

Family

ID=53023985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016540822A Active JP6408010B2 (ja) 2013-09-10 2014-09-05 タッチスクリーンパネル

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9910550B2 (ja)
JP (1) JP6408010B2 (ja)
KR (2) KR20150029507A (ja)
CN (1) CN105579942B (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104978072B (zh) * 2015-07-30 2019-05-10 合肥鑫晟光电科技有限公司 显示面板、触控显示装置、显示面板制作方法
JP6511127B2 (ja) * 2017-01-05 2019-05-15 東友ファインケム株式会社Ｄｏｎｇｗｏｏ Ｆｉｎｅ−Ｃｈｅｍ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． タッチセンシング電極構造物及びそれを含むタッチセンサー
KR20180114771A (ko) * 2017-04-11 2018-10-19 주식회사 아모센스 터치 스크린 센서 및 이를 구비한 터치 스크린 패널
KR102324218B1 (ko) * 2017-04-14 2021-11-10 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서 및 이를 구비하는 표시 장치
US11385748B2 (en) * 2017-06-15 2022-07-12 Boe Technology Group Co., Ltd. Touch substrate, touch control display panel, and method of fabricating touch substrate
CN107463296B (zh) * 2017-09-21 2024-03-29 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板、触摸屏及显示装置
JP2019091346A (ja) * 2017-11-16 2019-06-13 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR20190067621A (ko) * 2017-12-07 2019-06-17 주식회사 하이딥 터치 센서 패널
CN109976566B (zh) * 2018-03-23 2021-05-18 京东方科技集团股份有限公司 触控结构、触控基板及其制作方法、显示装置
KR20200126471A (ko) * 2019-04-29 2020-11-09 삼성디스플레이 주식회사 입력감지회로 및 이를 포함하는 표시모듈
CN110489014B (zh) 2019-08-14 2021-11-19 合肥鑫晟光电科技有限公司 触控基板、触控显示面板及触控显示装置
EP4073621A1 (en) * 2020-01-29 2022-10-19 Huawei Technologies Co., Ltd. Display stack with millimeter-wave antenna functionality
KR20220008997A (ko) * 2020-07-14 2022-01-24 삼성디스플레이 주식회사 전자장치
CN117321554A (zh) * 2021-05-19 2023-12-29 松下知识产权经营株式会社 触摸传感器

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070229470A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-04 Warren Snyder Capacitive touch sense device having polygonal shaped sensor elements
TWI367437B (en) * 2007-09-29 2012-07-01 Au Optronics Corp Touch panel and manufacturing method thereof
JP4932667B2 (ja) * 2007-10-17 2012-05-16 株式会社 日立ディスプレイズ 画面入力型画像表示システム
CN103713771B (zh) * 2008-08-01 2017-09-08 3M创新有限公司 具有复合电极的触敏装置
US8269744B2 (en) * 2008-09-05 2012-09-18 Mitsubishi Electric Corporation Touch screen, touch panel and display device
CN102112950B (zh) * 2008-09-12 2015-01-28 奥博特瑞克斯株式会社 电容型触摸面板、显示装置及电容型触摸面板的制造方法
JP5138529B2 (ja) * 2008-10-03 2013-02-06 株式会社ジャパンディスプレイイースト タッチパネル
WO2010075308A2 (en) * 2008-12-26 2010-07-01 Atmel Corporation Multiple electrode touch sensitive device
KR101022087B1 (ko) 2009-01-16 2011-03-17 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 패널
JP2010231533A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Citizen Electronics Co Ltd 透明電極基板及びそれを備えたタッチパネル
KR101578075B1 (ko) * 2009-04-20 2015-12-17 삼성디스플레이 주식회사 터치 검출 방법 및 이를 수행하기 위한 터치 검출 장치
JP5366051B2 (ja) * 2009-04-20 2013-12-11 株式会社ジャパンディスプレイ 情報入力装置、表示装置
CN101943975B (zh) * 2009-07-09 2015-12-16 敦泰科技有限公司 超薄型互电容触摸屏及组合式超薄型触摸屏
TWI407340B (zh) * 2009-12-22 2013-09-01 Au Optronics Corp 觸控顯示面板
WO2011081112A1 (ja) * 2009-12-28 2011-07-07 京セラ株式会社 入力装置、およびこれを備えた表示装置
JP2011175412A (ja) * 2010-02-24 2011-09-08 Shin Etsu Polymer Co Ltd 静電容量式のタッチパネルスイッチ
US9535543B2 (en) * 2010-07-14 2017-01-03 Lg Innotek Co., Ltd. Touch panel and method for manufacturing the same
JP2012079169A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Shin Etsu Polymer Co Ltd 検出基板およびその製造方法
JP5615856B2 (ja) * 2011-02-18 2014-10-29 富士フイルム株式会社 導電シート及びタッチパネル
KR101978666B1 (ko) * 2011-06-10 2019-05-15 미래나노텍(주) 터치 스크린 센서 기판, 터치 스크린 센서 및 이를 포함하는 패널
KR101850951B1 (ko) * 2011-12-22 2018-04-23 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널 일체형 표시장치
KR101902006B1 (ko) 2012-01-26 2018-10-01 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널 일체형 표시장치
KR101340026B1 (ko) 2012-02-08 2013-12-10 (주)이엔에이치 정전용량 방식의 터치스크린 패널 및 그 제조방법
KR101380479B1 (ko) * 2012-03-30 2014-04-01 엘지디스플레이 주식회사 터치 센서 일체형 표시장치 및 그 제조방법
CN103513818B (zh) * 2012-06-15 2016-08-10 宸鸿科技(厦门)有限公司 触控装置及其静电屏蔽方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160224181A1 (en) 2016-08-04
KR102275619B1 (ko) 2021-07-09
CN105579942A (zh) 2016-05-11
CN105579942B (zh) 2019-07-26
US9910550B2 (en) 2018-03-06
KR20150029591A (ko) 2015-03-18
JP2016530649A (ja) 2016-09-29
KR20150029507A (ko) 2015-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6408010B2 (ja) タッチスクリーンパネル
US10222919B2 (en) Capacitive touch screen and single layer wiring electrode array
CN202771407U (zh) 电容式触摸屏及单层布线电极阵列
JP6170420B2 (ja) 導電シート及びタッチパネル
KR101363361B1 (ko) 접촉 감지 패널
TWI796372B (zh) 導電構件及觸控面板
CN203414931U (zh) 触控板
US20130194213A1 (en) Touch-sensing panel and touch-sensing display apparatus
KR102054734B1 (ko) 터치 기판, 이를 제조하기 위한 마스크 판, 및 이의 제조 방법
JP6539190B2 (ja) タッチ検出装置及びタッチ検出機能付き表示装置
TWI506503B (zh) 觸控面板及液晶顯示裝置
US20120299865A1 (en) Sensor for Capacitive Touch Panel Including Mesh Pattern and Capacitive Touch Panel Including the Same
JP6345029B2 (ja) タッチスクリーン、タッチパネル、表示装置、および電子機器
TW201519031A (zh) 觸控面板與觸控顯示面板
WO2015021619A1 (zh) 电容触控单元及电容式触摸屏
JP6081881B2 (ja) タッチパネル
CN103631416A (zh) 触摸屏及触控显示装置
KR102281616B1 (ko) 터치 스크린 패널 및 터치 스크린 패널 제조 방법
JP6134968B2 (ja) 表示装置
JP2015210554A (ja) タッチスクリーン、タッチパネル、表示装置、および電子機器
CN106227381B (zh) 触摸基板、用于制造触摸基板的掩模板和方法
US10705661B2 (en) Touch device
KR101447805B1 (ko) 터치 스크린 패널
US9869706B2 (en) Capacitive sensor electrode
WO2021019823A1 (ja) 透明電極部材、静電容量式センサおよび入出力装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180410

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180710

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180904

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180919

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6408010

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250