KR102122957B1

KR102122957B1 - 터치패널

Info

Publication number: KR102122957B1
Application number: KR1020180116742A
Authority: KR
Inventors: 아키토시 사카우에; 켄지 마츠모토
Original assignee: 니혼 고꾸 덴시 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2020-06-15
Also published as: KR20190042444A; CN109669586A; CN109669586B; US20190114006A1; US10558312B2

Abstract

세선의 메시로 구성된 제1 센서 전극이 형성된 제1층과 세선의 메시로 구성된 제2 센서 전극이 형성된 제2층이 투명한 절연체를 사이에 끼고 중첩된 구조를 갖는 터치패널에 있어서, 제1 센서 전극과 제1 메시 패턴을 구성하는 제1 더미 배선을 제1층에 설치하고, 제2 센서 전극과 제2 메시 패턴을 구성하는 제2 더미 배선을 제2층에 설치한다. 제1 메시 패턴과 제2 메시 패턴은 1쌍의 배열 주기 방향과 그것들에 각 대응하는 병진 주기가 서로 동일한 것으로 되고, 1쌍의 배열 주기 방향의 양쪽의 각각에 있어서 당해 배열 주기 방향에 대응한 병진 주기의 1/4 주기 이상 3/4 주기 이하의 범위의 어긋남을 갖도록 위치맞춤되어 중첩되어 있다.

Description

터치패널{TOUCH PANEL}

본 발명은 터치 위치를 검출하는 센서 전극이 세선(細線)의 메시로 구성되어 있는 터치패널에 관한 것이다.

도 1및 도 2a, 2b는 이 종류의 터치패널의 종래예로서 일본 특허출원 공개 2017-103317호 공보(2017년 6월 8일 발행)에 기재되어 있는 정전 용량식의 터치패널의 구성을 나타낸 것이다. 이 터치패널은 투명 기판(10) 위에 제1 도체층, 절연층, 제2 도체층 및 보호막이 차례로 적층 형성된 구성으로 되어 있다. 도 1 중, 직사각형 테두리로 둘러싸인 부분은 센서 전극이 위치하는 센서 영역(20)이며, 도 1에서는 센서 전극의 상세 도시는 생략되어 있다.

센서 전극은 제1 센서 전극과 제2 센서 전극으로 이루어지고, 제1 센서 전극은 제1 도체층에 의해 형성되고, 제2 센서 전극은 제2 도체층에 의해 형성되어 있다.

제1 센서 전극(30)은, 도 2a에 도시한 바와 같이, 센서 영역(20)의 장변(21)과 평행한 X 방향에 배열된 복수의 섬 모양 전극(31)이 연결부(32)에 의해 연결되어 이루어지는 전극열(33)이 센서 영역(20)의 단변(22)과 평행한 Y 방향에 복수, 병렬 배치되어 구성되어 있다.

제2 센서 전극(40)은, 도 2b에 도시한 바와 같이, Y 방향에 배열된 복수의 섬 모양 전극(41)이 연결부(42)에 의해 연결되어 이루어지는 전극열(43)이 X 방향에 복수, 병렬 배치되어 구성되어 있다.

이들 제1 센서 전극(30) 및 제2 센서 전극(40)은 각각 세선의 메시로 형성되어 있고, 전극열(33과 43)은 서로 절연된 상태로 교차되고, 연결부(32와 42)는 서로 겹치는 위치에 위치되어 있다.

제1 센서 전극(30)의 각 전극열(33)의 X 방향 양단으로부터는 제2 인출 배선(51)이 각각 인출되어 있고, 제2 센서 전극(40)의 각 전극열(43)의 Y 방향 일단으로부터는 제1 인출 배선(52)이 각각 인출되어 있다. 복수 배열되어 센서 영역(20)으로부터 인출되어 있는 제1 인출 배선(52) 및 제2 인출 배선(51)은 도 1에서는 배열의 양단에 위치하는 것 이외의 도시는 생략되어 있다.

직사각형 형상을 이루는 투명 기판(10)의 일방의 장변의 중앙 부분에는 단자부(53)가 배열 형성되어 있고, 제1 인출 배선(52) 및 제2 인출 배선(51)은 단자부(53)까지 연장되어 단자부(53)에 접속되어 있다. 센서 영역(20), 제1 인출 배선(52) 및 제2 인출 배선(51)을 둘러싸도록 투명 기판(10)의 주연부에 형성되어 있는 그라운드 배선(54)도 단자부(53)에 접속되어 있다.

제1 인출 배선(52), 제2 인출 배선(51) 및 단자부(53)는 제1 도체층에 의해 형성되고, 그라운드 배선(54)은 제1 및 제2 도체층의 쌍방에 형성되어 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 제1 및 제2 도체층은, 이 예에서는 은 등의 도전 입자를 포함하는 도전 잉크를 사용하여, 그라비아 옵셋 인쇄에 의해 인쇄 형성되는 것으로 되어 있다.

(발명의 개요)

그런데, 터치패널에 있어서, 전극 패턴이나 배선 패턴을 은 등의 도전 입자를 포함하는 도전 잉크를 사용하여 인쇄 형성하는 경우, 센서 영역에 위치하는 센서 전극은 터치패널이 배치되는 표시부의 시인성을 손상시키지 않도록, 높은 광투과 효율을 갖고, 또한 시인되기 어렵도록 하는 것이 중요하며, 이 때문에 상술한 터치패널과 같이, 도전 잉크를 사용하여 인쇄 형성되는 센서 전극은 일반적으로 세선의 메시로 구성되는 것으로 되어 있다.

한편, 이와 같이 세선의 메시로 센서 전극을 구성해도, 세선의 메시가 존재하는 부분과 존재하지 않는 부분에서 시각적인 콘트라스트의 발생은 피할 수 없고, 이러한 콘트라스트는 표시부의 시인성에 적지 않게 영향을 미치게 된다.

이 점에서, 상술한 터치패널에서는 제1 센서 전극(30)과 제2 센서 전극(40)은 연결부(32와 42)가 서로 겹치는 위치에 위치되어 전극열(33과 43)이 서로 교차하도록 배치되고, 즉 제2 도체층의 섬 모양 전극(41)은 제1 도체층에 있어서 세선의 메시가 존재하지 않는 위치에, 그 위치를 메우도록 배치되는 구성으로 되어 있기 때문에, 제1 도체층에서 발생하는 콘트라스트와 제2 도체층에서 발생하는 콘트라스트는 서로 상쇄되도록 작용하고, 이것에 의해 센서 영역의 콘트라스트가 저감되는 것으로 되어 있다.

그렇지만, 제1 도체층과 제2 도체층 사이에는 절연층이 존재하고 있기 때문에, 제2 도체층의 시각적인 콘트라스트와, 절연층을 통한 제1 도체층의 시각적인 콘트라스트는 동일하지 않고, 그 점에서 종래의 터치패널에서는 센서 영역의 콘트라스트는 완전하게는 해소되지 않은 상황에 있었다.

본 발명의 목적은 이러한 상황을 감안하여, 센서 영역의 콘트라스트를 완전히 해소할 수 있도록 하고, 그 점에서 표시부에 대한 시각적 영향을 갖지 않고, 우수한 품질을 갖는 터치패널을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의하면, 터치패널은 세선의 메시로 구성되어 제1층에 형성된 제1 센서 전극과, 상기 제1층에서의 상기 제1 센서 전극이 형성된 영역 이외의 영역에 형성되고, 상기 제1 센서 전극과 절연되어 세선의 메시로 구성된 제1 더미 배선과, 세선의 메시로 구성되어 제2층에 형성된 제2 센서 전극과, 상기 제2층에서의 상기 제2 센서 전극이 형성된 영역 이외의 영역에 형성되고, 상기 제2 센서 전극과 절연되어 세선의 메시로 구성된 제2 더미 배선을 구비하고, 상기 제1층과 상기 제2층은 투명한 절연체를 사이에 끼고 중첩되어 있고, 상기 제1 센서 전극과 상기 제1 더미 배선은 그것들 사이에 제1 간극이 형성되어 배치되면서 단일의 연속된 주기적 메시 패턴인 제1 메시 패턴을 구성하고 있고, 상기 제1 메시 패턴에 포함되어 있는 세선이 상기 제1 간극과 교차하는 곳에서 상기 제1 메시 패턴에 포함되어 있는 세선은 단절되어 있고, 상기 제2 센서 전극과 상기 제2 더미 배선은 그것들 사이에 제2 간극이 형성되어 배치되면서 단일의 연속된 주기적 메시 패턴인 제2 메시 패턴을 구성하고 있고, 상기 제2 메시 패턴에 포함되어 있는 세선이 상기 제2 간극과 교차하는 곳에서 상기 제2 메시 패턴에 포함되어 있는 세선은 단절되어 있고, 상기 제1 메시 패턴 및 상기 제2 메시 패턴은 모두 1종류의 단위격자를 배열 요소로 하여 1쌍의 배열 주기 방향에 따른 평면 충전으로 얻어지는 격자 패턴으로 되어 있고, 상기 1쌍의 배열 주기 방향은 서로 비평행이며, 상기 1쌍의 배열 주기 방향의 각각이 정의하는 방향에서는 상기 단위격자의 당해의 배열 주기 방향에 대응한 병진 주기가 생성되고 있고, 상기 제1 메시 패턴과 상기 제2 메시 패턴은 상기 1쌍의 배열 주기방향과 그것들에 각 대응하는 상기 병진 주기가 서로 동일한 것으로 되어 있고, 상기 제1 메시 패턴과 상기 제2 메시 패턴은 서로 위치맞춤되어 중첩되고, 상기 제1 메시 패턴과 상기 제2 메시 패턴이, 상기 1쌍의 배열 주기 방향의 양쪽 각각에 있어서, 당해 배열 주기 방향에 대응한 상기 병진 주기의 1/4 주기 이상 3/4 주기 이하의 범위의 어긋남을 갖는 것으로 되어 있다.

본 발명에 의한 터치패널에 의하면, 제1 센서 전극이 형성되는 제1층 및 제2 센서 전극이 형성되는 제2층에는 세선의 메시의 유무에 기인하는 시각적인 콘트라스트는 발생하지 않아, 센서 영역의 콘트라스트를 완전히 해소할 수 있고, 이것에 의해 표시부의 시인성을 손상시키지 않는 우수한 품질의 터치패널을 얻을 수 있다.

도 1은 터치패널의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 2a는 터치패널의 제1 도체층의 종래 구성예를 도시하는 부분 확대도이다.
도 2b는 터치패널의 제2 도체층의 종래 구성예를 도시하는 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명에 의한 터치패널의 하나의 실시예에 있어서의 제1층의 메시 패턴을 도시하는 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명에 의한 터치패널의 하나의 실시예에 있어서의 제2층의 메시 패턴을 도시하는 부분 확대도이다.
도 5는 도 3에 도시한 메시 패턴과 도 4에 도시한 메시 패턴이 중첩된 상태를 도시하는 부분 확대도이다.
도 6a는 본 발명에 의한 터치패널의 하나의 실시예의 일부 단면을 도시하는 도면이다.
도 6b는 본 발명에 의한 터치패널의 다른 실시예의 일부 단면을 도시하는 도면이다.
도 7a는 단위격자가 정방형의 격자 패턴을 도시하는 도면이다.
도 7b는 도 7a에 도시한 격자 패턴에 중첩되는 도 7a와 동일한 격자 패턴을 도시하는 도면이다.
도 7c는 도 7a에 도시한 격자 패턴과 도 7b에 도시한 격자 패턴이 중첩된 상태를 도시하는 도면이다.
도 8a는 단위격자가 정육각형인 격자 패턴을 도시하는 도면이다.
도 8b는 도 8a에 도시한 격자 패턴에 중첩되는 도 8a와 동일한 격자 패턴을 도시하는 도면이다.
도 8c는 도 8a에 도시한 격자 패턴과 도 8b에 도시한 격자 패턴이 중첩된 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 단위격자가 장방형의 2개의 격자 패턴이 중첩된 상태를 도시하는 도면이다.
도 10은 단위격자가 횡으로 긴 육각형의 2개의 격자 패턴이 중첩된 상태를 도시하는 도면이다.
도 11은 단위격자가 4개의 정점을 직선과 곡선으로 연결한 형상의 2개의 격자 패턴이 중첩된 상태를 도시하는 도면이다.
도 12는 단위격자가 4개의 정점을 직선과 곡선으로 연결한 형상의 2개의 격자 패턴이 중첩된 상태를 도시하는 도면이다.
도 13a는 단위격자의 형상예를 도시하는 도면이다.
도 13b는 단위격자의 형상예를 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명에 의한 터치패널의 하나의 실시예에 있어서의 제2 센서 전극과 제1 인출 배선이 접속되어 있는 부분의 부분 확대도이다.
도 15는 본 발명에 의한 터치패널의 하나의 실시예에 있어서의 제1 센서 전극과 제2 인출 배선이 접속되어 있는 부분의 부분 확대도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 3-5는 본 발명에 의한 터치패널의 하나의 실시예가 갖는 구성의 주요부 상세를 나타낸 것으로, 도 6a는 도 3-5에 나타낸 터치패널의 일부 단면을 도시한 것이다.

터치패널은 이 예에서는 투명한 기체(61)의 일면측에, 도체의 제1층(62), 절연층(63), 도체의 제2층(64) 및 보호막(65)이 차례로, 적층 형성된 구성을 갖고, 보호막(65) 위에는 커버 필름(66)이 마련되어 있다. 절연층(63), 보호막(65) 및 커버 필름(66)은 투명재로 이루어지고, 도체의 제1층(62) 및 제2층(64)은 은 등의 도전 입자를 포함한 도전 잉크에 의해 인쇄 형성되어 있다. 또한, 이 터치패널은 도 1에 도시한 종래예의 터치패널과 센서 영역(20)의 구성이 상이한 것으로서, 센서 영역(20) 이외의 구성은 도 1에 도시한 구성과 기본적으로 동일하다. 도 3-5는 도 1에 있어서의 좌측 위부에 상당하는 위치의 상세를 도시한 것이다.

도 3은 제1층(62)의 인쇄 배선의 상세를 도시한 것으로, 센서 영역(20)에는 제1 센서 전극(70)과 제1 더미 배선(80)이 형성되어 있다. 제1 센서 전극(70)은 X방향에 배열된 복수의 섬 형상 전극(71)이 연결부(72)에 의해 연결되어 이루어지는 전극열(73)이 Y 방향에 복수, 병렬 배치되어 구성되어 있고, 제1 더미 배선(80)은 센서 영역(20)에서 제1 센서 전극(70)이 설치된 영역 이외의 영역에 제1 센서 전극(70)과 절연되어 설치되어 있다.

제1 센서 전극(70)과 제1 더미 배선(80)은 모두 세선의 메시로 구성되어 있고, 이들 제1 센서 전극(70)과 제1 더미 배선(80)은 그것들 사이에 제1 간극(91)이 형성되어 배치되면서 단일의 연속된 주기적 메시 패턴인 제1 메시 패턴(90)을 구성하고 있다. 제1 메시 패턴(90)에 포함되어 있는 세선은 제1 간극(91)과 교차하는 곳에서 단절되어 있다. 제1 메시 패턴(90)의 단위격자는 이 예에서는 1변의 길이가 400㎛의 마름모꼴로 되어 있고, 메시를 구성하는 세선의 선폭은 7㎛로 되어 있다. 또한, 제1 센서 전극(70)과 제1 더미 배선(80)을 절연하는 제1 간극(91)은 20㎛ 정도로 되어 있다. 도 3에서는 이 제1 간극(91)은 상대적으로 확대하여 나타내고 있다.

한편, 도 4는 제2층(64)의 인쇄 배선의 상세를 나타낸 것으로, 센서 영역(20)에는 제2 센서 전극(100)과 제2 더미 배선(110)이 형성되어 있다. 제2 센서 전극(100)은 Y 방향에 배열된 복수의 섬 형상 전극(101)이 연결부(102)에 의해 연결되어 이루어지는 전극열(103)이 X 방향에 복수, 병렬 배치되어 구성되어 있고, 제2 더미 배선(110)은 센서 영역(20)에서 제2 센서 전극(100)이 설치된 영역 이외의 영역에 제2 센서 전극(100)과 절연되어 설치되어 있다.

제2 센서 전극(100)과 제2 더미 배선(110)은 모두 세선의 메시로 구성되어 있고, 이들 제2 센서 전극(100)과 제2 더미 배선(110)은 그것들 사이에 제2 간극(121)이 형성되어 배치되면서 단일의 연속된 주기적 메시 패턴인 제2 메시 패턴(120)을 구성하고 있다. 제2 메시 패턴(120)에 포함되어 있는 세선은 제2 간극(121)과 교차하는 곳에서 단절되어 있다. 제2 메시 패턴(120)은 이 예에서는 제1 메시 패턴(90)과 동일한 메시 패턴으로 되어 있고, 메시를 구성하는 세선이 센서 영역(20)의 장변(21)과 이루는 각도도 동일하게 되어 있다. 또한, 도 3과 마찬가지로, 제2 간극(121)은 상대적으로 확대하여 나타내고 있다.

도 5는 도 3에 나타낸 제1층(62)의 인쇄 배선과 도 4에 도시한 제2층(64)의 인쇄 배선이 절연층(63)을 사이에 끼고 중첩된 상태를 도시한 것으로, 제1층(62)의 제1 메시 패턴(90)과 제2층(64)의 제2 메시 패턴(120)은 서로 단위격자의 마름모꼴의 변을 200㎛씩 2분 하는 중점에서 교차하도록 중첩되어 있고, 이것에 의해 1변의 길이가 200㎛의 마름모꼴의 격자가 도 5에 도시하는 바와 같이 센서 영역(20)의 전체면에 대단히 균일하게 형성된 상태로 되어 있다. 또한, 제1 센서 전극(70)의 전극열(73)과 제2 센서 전극(100)의 전극열(103)은 연결부(72와 102)가 서로 겹치는 위치에 위치되어 교차되어 있다.

상기한 바와 같이, 이 예에 의하면 제1 센서 전극(70)이 형성되는 제1층(62)의 센서 영역(20)에는 제1 메시 패턴(90)이 일정하게 존재하는 상태로 되어 있고, 제2 센서 전극(100)이 형성되는 제2층(64)의 센서 영역(20)에도 제2 메시 패턴(120)이 일정하게 존재하는 상태로 되어 있다. 따라서, 제1층(62) 및 제2층(64)에는 모두 세선의 메시의 유무에 기인하는 시각적인 콘트라스트는 발생하지 않고, 제1층(62)과 제2층(64)이 중첩된 상태에서도 당연히 시각적인 콘트라스트는 발생하지 않아, 센서 영역(20)의 콘트라스트를 완전히 해소할 수 있는 것으로 되어 있다. 따라서, 표시부에 대하여 시각적으로 영향을 주지 않고, 외관이 좋고, 우수한 품질의 터치패널을 얻을 수 있다.

또한, 제1 메시 패턴(90)과 제2 메시 패턴(120)은 상기한 바와 같이 마름모꼴의 변을 200㎛씩 2분 하는 중점에서 교차하도록 중첩되기 때문에, 제1 메시 패턴(90)을 구성하는 세선과 제2 메시 패턴(120)을 구성하는 세선은 근접하지 않고, 따라서 근접한 세선의 세트가 마치 1개의 굵은 선과 같이, 시인 가능한 상대적으로 짙은 선을 그리는 것과 같은 일도 발생하지 않는다.

제1층(62)의 인쇄 배선과 제2층(64)의 인쇄 배선은 상술한 예에서는 기체(61)의 일면측에 절연층(63)을 사이에 끼고 형성되는 것으로 되어 있지만, 제1층(62)의 인쇄 배선과 제2층(64)의 인쇄 배선은 기체(61)의 일면측과 타면측에 각각 형성되는 구성이어도 된다. 도 6b는 이 구성을 도시한 것이며, 도 6a와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 붙였다. 도 6b 중, 67은 보호막을 나타낸다. 또한, 기체(61)는 절연체로 된다.

여기에서, 제1 센서 전극(70)이 설치되는 제1층(62)에 형성되는 제1 메시 패턴 및 제2 센서 전극(100)이 설치되는 제2층(64)에 형성되는 제2 메시 패턴에 대하여, 더욱 상세하게 설명한다.

제1 메시 패턴과 제2 메시 패턴은, 모두 1종류의 단위격자를 배열 요소로 하여 1쌍의 배열 주기 방향을 따른 평면 충전으로 얻어지는 격자 패턴으로 된다. 1쌍의 배열 주기 방향은 서로 비평행이며, 1쌍의 배열 주기 방향의 각각이 정의하는 방향에서는 단위격자의 당해 배열 주기 방향에 대응한 병진 주기가 생성되고 있고, 제1 메시 패턴과 제2 메시 패턴은 1쌍의 배열 주기 방향과 그것들에 각 대응하는 병진 주기가 서로 동일한 것으로 된다.

제1 메시 패턴과 제2 메시 패턴은 소정의 어긋남을 갖도록 위치 맞춤되어 중첩된다. 상술한 예에서는 제1 메시 패턴과 제2 메시 패턴의 단위격자는 1변의 길이가 400㎛의 마름모꼴로 되어 마름모꼴의 변을 200㎛씩 2분하는 중점에서 교차하도록 제1 메시 패턴과 제2 메시 패턴이 중첩되고, 즉 제1 메시 패턴과 제2 메시 패턴은 1쌍의 배열 주기 방향의 양방의 각각에서 당해 배열 주기 방향에 대응한 병진 주기의 1/2 주기의 어긋남을 갖도록 위치 맞춤되어 중첩되어 있다. 이것에 의해 제1 메시 패턴과 제2 메시 패턴을 구성하는 세선끼리가 최대의 간격을 가지고 떨어지도록 하고, 또한 중첩된 상태에서 1변의 길이가 200㎛의 마름모꼴이 균일하게 형성되도록 하고 있지만, 제1 메시 패턴과 제2 메시 패턴의 중첩에서는 1쌍의 배열 주기 방향의 양방의 각각에서 당해 배열 주기 방향에 대응한 병진 주기의 1/4 주기 이상 3/4 주기 이하의 범위의 어긋남을 갖도록 위치 맞춤하면 되고, 이것에 의해 중첩에 의한 세선끼리의 근접을 충분히 회피할 수 있다.

단위격자는 상술한 예에서는 마름모꼴로 하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 다양한 형상을 채용할 수 있다. 예를 들면, 단위격자의 형상은 정방형이나 정육각형이어도 된다. 이들 격자 패턴의 1쌍의 배열 주기 방향의 상대각도는 정방형에서는 90°, 정육각형에서는 60°가 된다. 또한 병진 주기는 서로 평행한 대향하는 변끼리의 간격(정방형에서는 1변의 길이)이 된다.

도 7a, 7b는 단위격자가 정방형의 격자 패턴(131, 132)을 각각 나타낸 것이며, 도 7c는 그들 격자 패턴(131, 132)이 1쌍의 배열 주기 방향의 양방의 각각에 있어서, 당해 배열 주기 방향에 대응한 병진 주기의 1/2 주기의 어긋남을 갖도록 위치 맞춤되어 중첩된 상태를 나타낸 것이다.

도 8a, 8b는 단위격자가 정육각형의 격자 패턴(141, 142)을 각각 나타낸 것이며, 도 8c는 그들 격자 패턴(141, 142)이 1쌍의 배열 주기 방향의 양방의 각각에 있어서, 당해 배열 주기 방향에 대응한 병진 주기의 1/2 주기의 어긋남을 갖도록 위치 맞춤되어 중첩된 상태를 나타낸 것이다.

또한, 단위격자의 형상은 장방형이나 평행 사변형이어도 되고, 또한 3세트의 서로 평행한 대향하는 변으로 둘러싸여 있지만, 대향 2변 사이의 간격이 동일하지 않은 육각형이어도 된다.

도 9는 단위격자가 장방형의 격자 패턴(151, 152)이 중첩된 상태를 나타낸 것이며, 도 10은 3세트의 서로 평행한 대향하는 변으로 둘러싸여 있지만, 대향 2변 사이의 간격 중 1개가 좁은 가로로 긴 육각형의 단위격자를 갖는 격자 패턴(161, 162)이 중첩된 상태를 나타낸 것이다.

이들 도 9 및 도 10에 예시한 것과 같은 다양한 형상의 단위격자는 정방형이나 정육각형의 단위격자 혹은 그 단위격자로 이루어지는 격자 패턴에, 하기 (1) 또는 (2)의 도형 변환의 조작을 행함으로써 얻을 수 있다.

(1) 평면 내의 임의의 일방향으로 이방적으로 신축시키는 도형 변환

(2) 평면 내의 임의로 정의한 제1 사교좌표계에 있어서의 도형의 각 점의 좌표값을, 제1 사교좌표계와는 상이한 좌표축 간 각도를 갖는 임의의 제2 사교 좌표계에 맞추어 얻어지는 도형으로의 도형 변환

예를 들면, (1)의 조작에 의해 정방형은 장방형이나 마름모꼴, 평행사변형으로 되고, (2)의 조작에 의해 정방형은 마름모꼴로 된다. 또한, 정육각형은 (1) 또는 (2)의 조작에 의해 3세트의 서로 평행한 대향하는 변으로 둘러싸여 있지만, 대향 2변 사이의 간격이 동일하지 않은 육각형으로 된다.

또한, 단위격자는 상기에서는 4개 또는 6개의 정점을 직선으로 이루어지는 변으로 연결하여 내부를 둘러싼 형상으로 되어 있지만, 4개 또는 6개의 정점을 곡선 또는 직선과 곡선으로 이루어지는 변으로 연결하여 내부를 둘러싼 형상으로 해도 된다.

이러한 형상의 단위격자는 정방형이나 정육각형의 단위격자에 하기 (3)의 조작을 행함으로써 얻을 수 있다.

(3) 상호 평행한 대향하는 변의 선분을 모두 동일한 곡선 또는 곡선과 직선의 결합으로 이루어지는 선으로 치환한다

도 11은 정방형의 단위격자에 (3)의 조작을 행한 단위격자를 갖는 격자 패턴(171, 172)이 중첩된 상태를 나타낸 것이며, 도 12도 정방형의 단위격자에 (3)의 조작을 행한 단위격자를 갖는 격자 패턴(181, 182)이 중첩된 상태를 나타낸 것이다. 또한, 도 13a는 정방형의 단위격자에 (3)의 조작을 행하여 얻은 단위격자(190)의 형상예를 더 나타낸 것이며, 도 13b는 정육각형의 단위격자에 상기한 (1)의 조작을 행하여 얻은 단위격자(200)의 형상예를 더 나타낸 것이다.

1종류의 단위격자를 서로 비평행한 1쌍의 배열 주기 방향과 그것들에 대응하는 병진 주기에 따라 병진하는 조작으로 평면 충전할 수 있는 단위격자 혹은 그 단위격자로 이루어지는 격자 패턴은 상기 (1)∼(3)의 조작을 복합하여 행해도 얻을 수 있다.

또한, 제1 메시 패턴과 제2 메시 패턴은 단위격자의 배열 주기 방향과 병진 주기가 일치하고 있으면 단위격자의 형상 자체는 반드시 일치하고 있지 않아도 된다. 예를 들면, 제2 메시 패턴의 단위격자가 제1 메시 패턴의 단위격자에 상기 (3)의 조작을 행한 것이어도 된다.

이상, 제1층(62)에 형성되는 제1 메시 패턴 및 제2층(64)에 형성되는 제2 메시 패턴에 대하여 설명했지만, 이들 제1 메시 패턴 및 제2 메시 패턴은 전술한 바와 같이 센서 영역(20)의 콘트라스트를 해소하기 위해, 각각 센서 영역(20)의 전역에 위치해 있고, 도 6a에 나타낸 층 구성의 터치패널의 경우, 제1 센서 전극(70)과 제2 더미 배선(110)은 절연층(63)을 사이에 끼고 서로 겹치고, 마찬가지로 제2 센서 전극(100)과 제1 더미 배선(80)은 절연층(63)을 사이에 끼고 서로 겹치게 된다.

다음에 제2층(64)에 의해 형성되어 있는 제2 센서 전극(100)과, 센서 영역(20)의 둘레의 테두리 영역에, 제1층(62)에 의해 형성되어 있는 제1 인출 배선(52)과의 접속 부분에 대하여 설명한다.

도 14는 이 접속 부분을 나타낸 것으로, 제1 인출 배선(52)의 선단에는 세선의 세밀한 메시로 이루어지는 제1 접속부(52a)가 형성되어 있다. 한편, 제2 센서 전극(100)의 끝 가장자리에는 연장부(104)가 연장 형성되어 있다. 연장부(104)는 이 예에서는 제2 센서 전극(100)을 구성하는 메시가 연장된 대(大)메시부(104a)와, 대메시부(104a)로부터 더욱 연장 형성된 소(小)메시부(104b)로 이루어진다. 소메시부(104b)는 세선의 세밀한 메시로 되고, 이 소메시부(104b)와 제1 인출 배선(52)의 제1 접속부(52a)는 단위격자가 정방형의 동일한 메시 구조를 갖는 것으로 되어 있다.

절연층(63)에는 제1 관통구멍(63a)이 형성되어 있고, 제1 인출 배선(52)의 제1 접속부(52a)와 제2 센서 전극(100)의 연장부(104)는 이 제1 관통구멍(63a)에 위치하여 서로 접촉 도통되고, 이것에 의해 제2 센서 전극(100)에 제1 인출 배선(52)이 접속된다. 또한, 동일한 메시 구조를 갖는 제1 접속부(52a)와 소메시부(104b)는, 이 예에서는 도 14에 도시한 바와 같이, 1/2 피치(1/2 주기)의 어긋남을 갖도록 위치 맞춤되어 중첩되어 있다.

한편, 제2 센서 전극(100)과 절연층(63)을 사이에 끼고 겹치는 제1 더미 배선(80)(도 14에서는 파선으로 나타내고 있음)의 변 가장자리에는 이 예에서는 세선의 메시가 제거된 제1 오목부(81)가 설치되어 있고, 이 제1 오목부(81)에 의해 제1 더미 배선(80)의 변 가장자리는 제1 관통구멍(63a)으로부터 이간되어 있다. 이러한 제1 오목부(81)를 설치함으로써, 이 예에서는 제1 더미 배선(80)이 제2 센서 전극(100)과 접촉함으로써 발생하는 문제를 피할 수 있는 것으로 되어 있다.

즉 제1층(62), 절연층(63) 및 제2층(64)의 인쇄에 있어서의 인쇄 어긋남이나 번짐에 기인하여 제1 더미 배선(80)이 절연층(63)의 변 가장자리로부터 비어져 나오고, 즉 제1 관통구멍(63a) 내로 비어져 나와, 제2 센서 전극(100)의 연장부(104)와 접촉 도통하면, 그 제1 더미 배선(80)이 접촉 도통한 제2 센서 전극(100)의 정전 용량이 현저하게 변화된다고 하는 문제가 발생한다. 이에 대하여 제1 더미 배선(80)에 그 변 가장자리를 제1 관통구멍(63a)으로부터 이간시키는 제1 오목부(81)를 설치함으로써, 그 제1 오목부(81)의 치수분의 절연을 담보하는 간극이 형성되므로, 인쇄에 있어서 그 치수 이내의 인쇄 어긋남이나 번짐이 발생해도, 제1 더미 배선(80)과 제2 센서 전극(100)의 접촉 도통을 회피할 수 있고, 따라서 제2 센서 전극(100)의 정전 용량이 변화된다고 하는 문제의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 도 14 중에 나타낸 제1 오목부(81)의 치수(d₁, d₂)는, 예를 들면, 160㎛ 정도 확보하는 것으로 한다.

도 15는 제1 센서 전극(70)과 제2 인출 배선(51)의 접속 부분을 나타낸 것이다. 제2 인출 배선(51)의 선단에는 제1 인출 배선(52)의 제1 접속부(52a)와 마찬가지로, 세선의 세밀한 메시로 이루어지는 제2 접속부(51a)가 형성되어 있고, 이 제2 접속부(51a)를 통하여 제1 센서 전극(70)과 제2 인출 배선(51)은 접속되어 있다.

제1 센서 전극(70), 제2 인출 배선(51) 및 제2 접속부(51a)는 동일한 제1층(62)에 의해 형성되고, 따라서 제2 접속부(51a)는 절연층(63)에 의해 덮어지게 되지만, 예를 들면, 제1 센서 전극(70)의 끝 가장자리와 연결되어 있는 제2 접속부(51a)를 제1 센서 전극(70)의 전기적 검사를 행하기 위한 검사용 패드로서 사용하는 경우에는 도 15에 도시한 바와 같이 제2 접속부(51a)를 노출시키는 제2 관통구멍(63b)이 절연층(63)에 설치된다. 이 경우, 전술한 제2 센서 전극(100)과 제1 인출 배선(52)과의 접속 부분과 동일한 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 제1 센서 전극(70)과 절연층(63)을 사이에 끼고 겹치는 제2 더미 배선(110)(도 15에서는 파선으로 나타내고 있음)의 변 가장자리에는 제2 더미 배선(110)의 변 가장자리를 제2 관통구멍(63b)으로부터 이간시키는 제2 오목부(111)를 설치한다.

이와 같이 제2 오목부(111)를 설치함으로써, 인쇄 어긋남이나 번짐에 의해 제2 더미 배선(110)이 제2 관통구멍(63b) 내로 비어져 나와 제2 접속부(51a)와 접촉 도통하고, 이것에 의해 제1 센서 전극(70)의 정전 용량이 변화된다고 하는 문제의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 도 15 중에 나타낸 제2 오목부(111)의 치수(d₁, d₂)는 제1 오목부(81)와 동일한 값으로 한다.

또한, 상기한 바와 같이 제1 더미 배선(80)이나 제2 더미 배선(110)의 변 가장자리에, 바꿔 말하면 제1 메시 패턴이나 제2 메시 패턴의 변 가장자리에, 세선의 메시가 없는 오목부가 존재하는 경우, 오목부는 센서 영역의 외측에 위치하는 것이 바람직하고, 즉 센서 영역의 변 가장자리는 오목부보다도 내측에 설정하는 것이 바람직하다.

Claims

터치패널은
세선의 메시로 구성되어 제1층에 형성된 제1 센서 전극과,
상기 제1층에서의 상기 제1 센서 전극이 형성된 영역 이외의 영역에 형성되고, 상기 제1 센서 전극과 절연되어 세선의 메시로 구성된 제1 더미 배선과,
세선의 메시로 구성되어 제2층에 형성된 제2 센서 전극과,
상기 제2층에서의 상기 제2 센서 전극이 형성된 영역 이외의 영역에 형성되고, 상기 제2 센서 전극과 절연되어 세선의 메시로 구성된 제2 더미 배선을 구비하고,
상기 제1층과 상기 제2층은 투명한 절연체를 사이에 끼고 중첩되어 있고,
상기 제1 센서 전극과 상기 제1 더미 배선은 그것들 사이에 제1 간극이 형성되어 배치되면서 단일의 연속된 주기적 메시 패턴인 제1 메시 패턴을 구성하고 있고, 상기 제1 메시 패턴에 포함되어 있는 세선이 상기 제1 간극과 교차하는 곳에서 상기 제1 메시 패턴에 포함되어 있는 세선은 단절되어 있고,
상기 제2 센서 전극과 상기 제2 더미 배선은 그것들 사이에 제2 간극이 형성되어 배치되면서 단일의 연속된 주기적 메시 패턴인 제2 메시 패턴을 구성하고 있고, 상기 제2 메시 패턴에 포함되어 있는 세선이 상기 제2 간극과 교차하는 곳에서 상기 제2 메시 패턴에 포함되어 있는 세선은 단절되어 있고,
상기 제1 메시 패턴 및 상기 제2 메시 패턴은 모두 1종류의 단위격자를 배열 요소로 하여 1쌍의 배열 주기 방향에 따른 평면 충전으로 얻어지는 격자 패턴으로 되고, 상기 1쌍의 배열 주기 방향은 서로 비평행이며, 상기 1쌍의 배열 주기 방향의 각각이 정의하는 방향에서는 상기 단위격자의 당해 배열 주기 방향에 대응한 병진 주기가 생성되고 있고,
상기 제1 메시 패턴과 상기 제2 메시 패턴은 상기 1쌍의 배열 주기 방향과 그것들에 각 대응하는 상기 병진 주기가 상호 동일한 것으로 되고,
상기 제1 메시 패턴과 상기 제2 메시 패턴은 서로 위치 맞춤되어 중첩되고, 상기 제1 메시 패턴과 상기 제2 메시 패턴이, 상기 1쌍의 배열 주기 방향의 양쪽 각각에서, 당해 배열 주기 방향에 대응한 상기 병진 주기의 1/4 주기 이상 3/4 주기 이하의 범위의 어긋남을 갖는 것으로 되어 있고,
상기 제1층과 상기 제2층은 투명한 기체의 일면측에 전기 절연체인 절연층을 사이에 끼고 형성된 인쇄 배선이고,
상기 투명한 기체의 일면측은 센서 영역과, 상기 센서 영역의 둘레의 테두리 영역으로 구분되고, 상기 제1 메시 패턴과 상기 제2 메시 패턴은 상기 센서 영역에 위치되고,
제1 접속부를 구비한 제1 인출 배선이 상기 제1층에 형성되고, 상기 제1 인출 배선은 상기 테두리 영역에 위치되어 있고,
상기 제2 센서 전극의 끝 가장자리에는 연장부가 연장 형성되고,
제1 관통구멍이 상기 절연층에 형성되고, 상기 연장부와 상기 제1 접속부는 상기 제1 관통구멍에 위치하여 서로 접속되고,
제1 오목부가 상기 제1 메시 패턴의 변 가장자리에 형성되고, 상기 제1 메시 패턴은 상기 제1 오목부에 의해 상기 제1 관통구멍으로부터 이간되어 있는 것을 특징으로 하는 터치패널.
제1항에 있어서,
상기 제1 오목부는 상기 제1 더미 배선에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치패널.
터치패널은
세선의 메시로 구성되어 제1층에 형성된 제1 센서 전극과,
상기 제1층에서의 상기 제1 센서 전극이 형성된 영역 이외의 영역에 형성되고, 상기 제1 센서 전극과 절연되어 세선의 메시로 구성된 제1 더미 배선과,
세선의 메시로 구성되어 제2층에 형성된 제2 센서 전극과,
상기 제2층에서의 상기 제2 센서 전극이 형성된 영역 이외의 영역에 형성되고, 상기 제2 센서 전극과 절연되어 세선의 메시로 구성된 제2 더미 배선을 구비하고,
상기 제1층과 상기 제2층은 투명한 절연체를 사이에 끼고 중첩되어 있고,
상기 제1 센서 전극과 상기 제1 더미 배선은 그것들 사이에 제1 간극이 형성되어 배치되면서 단일의 연속된 주기적 메시 패턴인 제1 메시 패턴을 구성하고 있고, 상기 제1 메시 패턴에 포함되어 있는 세선이 상기 제1 간극과 교차하는 곳에서 상기 제1 메시 패턴에 포함되어 있는 세선은 단절되어 있고,
상기 제2 센서 전극과 상기 제2 더미 배선은 그것들 사이에 제2 간극이 형성되어 배치되면서 단일의 연속된 주기적 메시 패턴인 제2 메시 패턴을 구성하고 있고, 상기 제2 메시 패턴에 포함되어 있는 세선이 상기 제2 간극과 교차하는 곳에서 상기 제2 메시 패턴에 포함되어 있는 세선은 단절되어 있고,
상기 제1 메시 패턴 및 상기 제2 메시 패턴은 모두 1종류의 단위격자를 배열 요소로 하여 1쌍의 배열 주기 방향에 따른 평면 충전으로 얻어지는 격자 패턴으로 되고, 상기 1쌍의 배열 주기 방향은 서로 비평행이며, 상기 1쌍의 배열 주기 방향의 각각이 정의하는 방향에서는 상기 단위격자의 당해 배열 주기 방향에 대응한 병진 주기가 생성되고 있고,
상기 제1 메시 패턴과 상기 제2 메시 패턴은 상기 1쌍의 배열 주기 방향과 그것들에 각 대응하는 상기 병진 주기가 상호 동일한 것으로 되고,
상기 제1 메시 패턴과 상기 제2 메시 패턴은 서로 위치 맞춤되어 중첩되고, 상기 제1 메시 패턴과 상기 제2 메시 패턴이, 상기 1쌍의 배열 주기 방향의 양쪽 각각에서, 당해 배열 주기 방향에 대응한 상기 병진 주기의 1/4 주기 이상 3/4 주기 이하의 범위의 어긋남을 갖는 것으로 되어 있고,
상기 제1층과 상기 제2층은 투명한 기체의 일면측에 전기 절연체인 절연층을 사이에 끼고 형성된 인쇄 배선이고,
상기 투명한 기체의 일면측은 센서 영역과, 상기 센서 영역의 둘레의 테두리 영역으로 구분되고, 상기 제1 메시 패턴과 상기 제2 메시 패턴은 상기 센서 영역에 위치되고,
제2 접속부를 구비한 제2 인출 배선이 상기 제1층에 형성되고, 상기 제2 인출 배선은 상기 테두리 영역에 위치되어 있고,
상기 제1 센서 전극의 끝 가장자리와 상기 제2 접속부는 서로 접속되고,
제2 관통구멍이 상기 절연층에 형성되고, 상기 제2 접속부는 상기 제2 관통구멍을 통하여 노출되고,
제2 오목부가 상기 제2 메시 패턴의 변 가장자리에 형성되고, 상기 제2 메시 패턴은 상기 제2 오목부에 의해 상기 제2 관통구멍으로부터 이간되어 있는 것을 특징으로 하는 터치패널.
제3항에 있어서,
상기 제2 오목부는 상기 제2 더미 배선에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치패널.
제1항에 있어서,
제2 접속부를 구비한 제2 인출 배선이 상기 제1층에 형성되고, 상기 제2 인출 배선은 상기 테두리 영역에 위치되어 있고,
상기 제1 센서 전극의 끝 가장자리와 상기 제2 접속부는 서로 접속되고,
제2 관통구멍이 상기 절연층에 형성되고, 상기 제2 접속부는 상기 제2 관통구멍을 통하여 노출되고,
제2 오목부가 상기 제2 메시 패턴의 변 가장자리에 형성되고, 상기 제2 메시 패턴은 상기 제2 오목부에 의해 상기 제2 관통구멍으로부터 이간되어 있는 것을 특징으로 하는 터치패널.
제5항에 있어서,
상기 제2 오목부는 상기 제2 더미 배선에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치패널.
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