KR20110117631A

KR20110117631A - 터치 패널 및 표시 장치

Info

Publication number: KR20110117631A
Application number: KR1020110037270A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 이나가끼; 시게유끼 니시따니; 고우이찌 안노
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치 디스프레이즈; 파나소닉 액정 디스플레이 주식회사
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2011-10-27
Also published as: EP2381346B1; US8654090B2; US20110261009A1; CN102236467A; US20140160072A1; EP2381346A3; TW201203068A; KR101257565B1; EP2381346A2; US9182866B2; TWI482072B; JP5443251B2; JP2011227740A; CN102236467B

Abstract

검출용 전극의 한쪽의 측으로부터 급전하는 터치 패널에서, 검출용 전극의 단선 또는 저항 증대를 검출한다. 기판과, 상기 기판 상에, 제2 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향과 교차하는 제1 방향으로 병설되는 복수의 X 전극과, 상기 기판 상에, 상기 X의 전극과 교차하여 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향으로 병설되는 복수의 Y 전극을 갖고, 상기 복수의 Y 전극의 편측으로부터 구동 전압을 공급하는 정전 용량 방식의 터치 패널로서, 상기 X 전극 및 상기 Y 전극 중 적어도 한쪽의 전극의 각각의 단부에는, 각각 인출 배선이 접속되고, 상기 적어도 한쪽의 전극의 인출 배선이 접속되어 있지 않은 측의 각각의 단부와, 절연막을 개재하여 적층되는 검사 전극을 갖고, 상기 검사 전극에는, 검사 시에는 검사용의 전압이 공급되고, 통상 동작 시에는, 상기 적어도 한쪽의 전극에 공급하는 구동 전압과 동상의 전압이 공급된다.

Description

터치 패널 및 표시 장치{TOUCH PANEL AND DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 터치 패널 및 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 유효 터치 영역의 외측의 액연 영역의 폭을 좁게 할 때에 유효한 기술에 관한 것이다.

표시 화면에 사용자의 손가락 또는 펜 등을 이용하여 터치 조작(접촉 압압 조작, 이하, 간단히 터치라고 칭함)하여 정보를 입력하는 장치(이하, 터치 센서 또는 터치 패널이라고도 칭함)를 구비한 표시 장치는, PDA나 휴대 단말기 등의 모바일용 전자 기기, 각종 가전 제품, 현금 자동 입출금기(Automated Teller Machine) 등에 이용되고 있다.

이와 같은 터치 패널로서, 터치된 부분의 저항값 변화를 검출하는 저항막 방식, 혹은 용량 변화를 검출하는 정전 용량 방식, 또는 광량 변화를 검출하는 광 센서 방식 등이 알려져 있다.

정전 용량 방식은, 저항막 방식이나 광 센서 방식과 비교한 경우에 다음과 같은 이점이 있다. 예를 들면, 저항막 방식이나 광 센서 방식에서는 투과율이 80％ 정도로 낮은 것에 대하여 정전 용량 방식은 약 90％로 투과율이 높아 표시 화질을 저하시키지 않는 점에서 유리하다. 또한, 저항막 방식에서는 저항막의 기계적 접촉에 의해 터치 위치를 검지하기 때문에, 저항막이 열화 또는 파손될 우려가 있는 것에 대하여, 정전 용량 방식에서는 검출용 전극이 다른 전극 등과 접촉하도록 하는 기계적 접촉이 없어, 내구성의 점에서도 유리하다.

정전 용량 방식의 터치 패널로서는, 예를 들면, 하기 특허 문헌 1에서 개시되어 있는 바와 같은 방식이 있다. 이 개시된 방식에서는, 종횡 이차원 매트릭스 형상으로 배치한 검출용 세로 방향의 전극(이하, X 전극이라고 함)과 검출용 가로방향의 전극(이하, Y 전극이라고 함)을 설치하고, 입력 처리부에서 각 전극의 용량을 검출한다. 터치 패널의 표면에 손가락 등의 도체가 접촉한 경우에는, 각 전극의 용량이 증가하기 때문에, 입력 처리부에서 이것을 검지하고, 각 전극이 검지한 용량 변화의 신호에 기초하여 입력 좌표를 계산한다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2008-310550호 공보

전술한 특허 문헌 1에 나타내는 정전 용량의 방식의 터치 패널에서는, Y 전극의 한쪽의 측으로부터 배선(이하, 인출 배선이라고 함)을 인출하고, 플렉시블 배선 기판과 접속되는 단자에 접속함으로써, Y 전극의 편측으로부터 구동 전압을 공급하고 있다. 이하, 이와 같은 방식을 편측 급전 방식의 터치 패널이라고 한다.

이 편측 급전 방식의 터치 패널에서는, X 전극과 Y 전극과, 및 그들 전극의 인출 배선에, 단선 또는 저항 증대가 생긴 경우, 패널 단체에서는 검사가 곤란하다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 검출용 전극의 한쪽의 측으로부터 급전하는 터치 패널에서, 검출용 전극의 단선 또는 저항 증대를 검출하는 것이 가능하게 되는 기술을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 신규의 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 분명히 한다.

본원에서 개시되는 발명 중, 대표적인 것의 개요를 간단히 설명하면, 하기 대로이다. (1) 기판과, 상기 기판 상에, 제2 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향과 교차하는 제1 방향으로 병설되는 복수의 X 전극과, 상기 기판 상에, 상기 X의 전극과 교차하여 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향으로 병설되는 복수의 Y 전극을 갖고, 상기 복수의 Y 전극의 편측으로부터 구동 전압을 공급하는 정전 용량 방식의 터치 패널로서, 상기 X 전극 및 상기 Y 전극 중 적어도 한쪽의 전극의 각각의 단부에는, 각각 인출 배선이 접속되고, 상기 적어도 한쪽의 전극의 인출 배선이 접속되어 있지 않은 측의 각각의 단부와, 절연막을 개재하여 적층되는 검사 전극을 갖고, 상기 검사 전극에는, 검사 시에는 검사용의 전압이 공급되고, 통상 동작 시에는, 상기 적어도 한쪽의 전극에 공급하는 구동 전압과 동상의 전압이 공급된다.

(2) 기판과, 상기 기판 상에, 제2 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향과 교차하는 제1 방향으로 병설되는 복수의 X 전극과, 상기 기판 상에, 상기 X의 전극과 교차하여 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향으로 병설되는 복수의 Y 전극을 갖고, 상기 복수의 Y 전극의 편측으로부터 구동 전압을 공급하는 정전 용량 방식의 터치 패널로서, 상기 X 전극 및 상기 Y 전극 중 적어도 한쪽의 전극의 각각의 단부에는, 각각 인출 배선이 접속되고, 상기 적어도 한쪽의 전극은, 제1과 제2 그룹으로 분할되고, 상기 제1 그룹 내의 상기 적어도 한쪽의 전극의 각각의 단부에 접속되는 인출 배선과, 상기 제2 그룹 내의 상기 적어도 한쪽의 전극의 각각의 단부에 접속되는 인출 배선은, 서로 다른 방향으로 인출되고, 상기 제1 그룹 내의 상기 적어도 한쪽의 전극의 인출 배선이 접속되어 있지 않은 측의 각각의 단부와, 절연막을 개재하여 적층되는 제1 검사 전극과, 상기 제2 그룹 내의 상기 적어도 한쪽의 전극의 인출 배선이 접속되어 있지 않은 측의 각각의 단부와, 절연막을 개재하여 적층되는 제2 검사 전극을 갖고, 상기 제1 검사 전극과 상기 제2 검사 전극에는, 검사 시에는 검사용의 전압이 공급되고, 통상 동작 시에는, 상기 Y 전극에 공급하는 구동 전압과 동상의 전압이 공급된다.

본원에서 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의해 얻어지는 효과를 간단히 설명하면, 하기 대로이다.

본 발명에 따르면, 검출용 전극의 한쪽의 측으로부터 급전하는 터치 패널에서, 검출용 전극의 단선 또는 저항 증대를 검출하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 터치 패널을 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면 구조를 도시하는 주요부 단면도.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면 구조를 도시하는 주요부 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예 1의 터치 패널의 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따른 단면 구조를 도시하는 주요부 단면도.
도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선을 따른 단면 구조를 도시하는 주요부 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예 2의 터치 패널을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 실시예 2의 터치 패널의 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선을 따른 단면 구조를 도시하는 주요부 단면도.
도 10은 도 8의 Ⅹ-Ⅹ선을 따른 단면 구조를 도시하는 주요부 단면도.
도 11은 본 발명의 실시예 3의 터치 패널을 설명하기 위한 도면.
도 12는 본 발명의 실시예 4의 터치 패널의 X 전극을 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명의 실시예 5의 터치 패널의 X 전극을 설명하기 위한 도면.
도 14는 본 발명의 실시예 4의 터치 패널의 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 15는 본 발명의 실시예 6의 터치 패널의 X 전극을 설명하기 위한 도면.
도 16은 본 발명의 실시예 7의 터치 패널의 인출 배선을 설명하기 위한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

또한, 실시예를 설명하기 위한 전체 도면에서, 동일 기능을 갖는 것은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다. 또한, 이하의 실시예는, 본 발명의 특허 청구 범위의 해석을 한정하기 위한 것은 아니다.

[실시예 1]

도 1은 본 발명의 실시예 1의 터치 패널을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면 구조를 도시하는 주요부 단면도, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 단면 구조를 도시하는 주요부 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 터치 패널은, 제2 방향(Y 방향)으로 연장되고, 제2 방향과 교차하는 제1 방향(X 방향)으로 소정의 배열 피치로 병설되는 복수의 X 전극(X1∼X4)과, 이 X 전극과 교차하여 제1 방향으로 연장되고, 제2 방향으로 소정의 배열 피치로 병설되는 복수의 Y 전극(Y1∼Y6)을 갖는다. 또한, 도 1의 점선 틀로 나타내는 부분이, 유효 터치 영역이다.

복수의 X 전극의 각각은, 세선부(1a)와, 이 세선부(1a)의 폭보다도 넓은 폭의 패드부(1b)가 제2 방향으로 교대로 복수 배치된 전극 패턴을 갖는다.

도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 X 전극은, 절연막(12) 상에 배치되고, 그 상층에는 보호막(13)이 형성되어 있다.

Y 전극의 각각은, 세선부(2a)와, 이 세선부(2a)의 폭보다도 넓은 폭의 패드부(2b)가, 제1 방향으로 교대로 복수 배치된 전극 패턴을 갖는다.

평면적으로 본 경우에, 각 X 전극의 패드부(1b)와 각 Y 전극의 패드부(2b)는 중첩하지 않고 배치되고, 또한, 각 X 전극의 세선부(1a)와 각 Y 전극의 세선부(2a)는 교차하고 있다.

도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 Y 전극의 각각의 세선부(2a)는, X 전극의 세선부(1a)와 패드부(1b)와는 상이한 층에 형성되고, X 전극의 세선부(1a)와 평면적으로 교차하고 있다. 복수의 Y 전극의 각각의 패드부(2b)는, X 전극의 세선부(1a)와 패드부(1b)와 동일한 층에, X 전극의 패드부(1b)와는 분리하여 형성되어 있다. 본 실시예에서, X 전극의 세선부(1a)는, Y 전극의 세선부(2a)보다도 상층에 형성되어 있다.

복수의 Y 전극의 각각의 패드부(2b)는, 보호막(13)으로 덮어져 있다. Y 전극의 세선부(2a)는 기판(11) 상에 형성되고, 세선부(2a)를 사이에 두고 인접하는 2개의 패드부(2b)에, 절연막(12)에 형성된 컨택트 홀(12a)을 통하여 각각 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 기판(11)으로서는, 예를 들면 글래스 등의 투명한 절연 성 기판이 사용된다. 또한, X 전극과, Y 전극은, 높은 투과성을 갖는 재료, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명성 도전 재료로 형성된다.

본 실시예의 터치 패널도, 편측 급전 방식의 터치 패널이며, 도 1에 도시한 바와 같이, X 전극은, X1부터 X4의 4개의 X 전극으로 구성되어 있고, 각각의 X 전극은, 인출 배선(LX1∼LX4)에 접속되고, 기판(11)의 한 변에 형성된 각각의 단자부(TX1∼TX4)에 접속되어 있다.

Y 전극은, Y1부터 Y6의 6개의 Y 전극으로 구성되어 있고, 각각의 Y 전극은, 한쪽의 단부는, 인출 배선(LY1∼LY6)에 접속되고, 기판(11)의 한 변에 형성된 각각의 단자부(TY1∼TY6)에 접속되어 있다. 또한, Y 전극의 다른 쪽의 단부는, 검사부(PY1∼PY6)에 각각 접속되어 있다. 또한, 인출 배선(LX1∼LX4, LY1∼LY6), 및 검사부(PY1∼PY6)는, 유효 터치 영역(도 2의 화살표 A로 나타내는 영역) 밖의 영역에 형성되고, 은 합금막 등의 메탈층으로 형성된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는, 검사부(PY1∼PY6)는, Y 전극의 인출 배선(LY1∼LY6)이 형성되는 영역과는, 반대측의 영역에 형성된다. 그리고, 검사부(PY1∼PY6)의 하측에는, 검사 전극 KY가 형성되어 있다. 검사 전극 KY는, 기판(11)의 한 변에 형성된 단자부 TKY에 접속된다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 검사부(PY1∼PY6)와, 검사 전극 KY가, 절연막(12)을 사이에 두고 대향하고 있다. 즉, 검사 전극 KY와 검사부(PY1∼PY6)와의 사이에는 용량이 형성된다.

검사부(PY1∼PY6)는, X 전극의 세선부(1a)와 패드부(1b), 및 Y 전극의 패드부(2b)와 동일한 층에서, X 전극과 Y 전극과 마찬가지로, ITO 등의 투명 도전막으로 형성된다.

검사 전극 KY는 기판(11) 상에, 예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명성 도전 재료, 혹은, 예를 들면, 은 합금막 등의 메탈층으로 형성된다.

터치 패널은, 손가락 터치에 의한 각 전극의 용량의 변화를 검출 가능하게 하기 위해서, X 전극과 Y 전극이, 각각 인출 배선에 의해, 기판의 한 변에 설치한 단자부에 확실하게 접속되어 있는 것이 필요하고, 각 전극 상이나, 각 인출 배선의 도중에 단선 또는 저항 증대가 있으면 손가락 터치에 의한 용량의 검출을 할 수 없게 된다.

본 실시예에서는, 제품의 제조 시에, 단자부 TKY로부터 검사 전극 KY에 구형파의 전압을 입력한다. 그렇게 하면, 검사 전극 KY와 검사부(PY1∼PY6)와의 사이에 형성되는 용량을 통하여, 검사 전극 KY에 입력된 구형파의 전압은, 각 Y 전극(Y1∼Y6)에 입력된다. 이 Y 전극(Y1∼Y6)에 입력된 구형파의 전압을, 각 단자부(TY1∼TY6)에서, 관측함으로써, Y 전극(Y1∼Y6), 및 인출 배선(LY1∼LY6)의 단선, 저항 증대를 검출할 수 있다.

이에 의해, 본 실시예에서는, 제품의 제조 시에는, Y 전극(Y1∼Y6), 및 인출 배선(LY1∼LY6)의 단선, 저항 증대를 검출하고, 단선, 저항 증대가 인지된 터치 패널을 불량품으로서 배제할 수 있어, 제조 시의 수율이 높은 터치 패널을 실현할 수 있다.

또한, 통상의 동작 시에는, Y 전극(Y1∼Y6)에 공급하는 구동 전압과 동일한 전압을 검사 전극 KY에 공급한다. 이에 의해, 검사부(PY1∼PY6)와, 검사 전극 KY와의 사이의 용량 결합을 억제할 수 있다.

예를 들면, Y6의 Y 전극 상에 손가락 터치를 하였을 때, 손가락 터치에 의한 용량 변화가 Y6의 Y 전극 상에 생긴다. 이것을 터치 패널 컨트롤러는 검지하여 Y6의 Y 전극 상에 손가락 터치가 이루어졌다고 판정한다.

이와 같은 경우, 만약, Y6의 Y 전극과 Y5의 Y 전극과의 사이에, 검사 전극 KY를 통하여, 크로스토크가 발생한 경우, Y5의 Y 전극 상의 용량도 약간 변화하였다고 터치 패널 컨트롤러는 검지한다. 그 때문에, Y5의 Y 전극과 Y6의 Y 전극과의 사이에 손가락 터치가 있었다고 잘못 판정한다.

이와 같이, 크로스토크가 발생한 경우, 본래 손가락 터치한 위치에 대하여 어긋난 위치를 판정함으로써, 위치 판정의 정밀도가 손상되게 된다.

따라서, 검사 전극 KY에, Y 전극(Y1∼Y6)에 공급하는 구동 전압을 동일한 전압을 공급함으로써, 검사부(PY1∼PY6)와, 검사 전극 KY와의 사이의 용량 결합을 외관상 캔슬할 수 있기 때문에, 상기 크로스토크를 억제할 수 있어, 위치 판정의 정밀도가 높은 터치 패널을 실현할 수 있다.

[본 실시예 1의 터치 패널의 변형예]

도 4는 본 발명의 실시예 1의 터치 패널의 변형예를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따른 단면 구조를 도시하는 주요부 단면도, 도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ선을 따른 단면 구조를 도시하는 주요부 단면도이다.

도 4 내지 도 6에 도시한 터치 패널에서는, 평면적으로 본 경우에, 각 X 전극의 패드부(1b)와 각 Y 전극의 패드부(2b)는 중첩하지 않고 배치되고, 또한, 각 X 전극의 세선부(1a)와 각 Y 전극의 세선부(2a)는 교차하고 있다.

복수의 Y 전극의 세선부(2a)는, X 전극의 세선부(1a)와 패드부(1b)와는 상이한 층에 형성된다. 복수의 Y 전극의 패드부(2b)는, X 전극의 세선부(1a)와 패드부(1b)와 동일한 층에, X 전극의 패드부(1b)와는 분리되어 형성되어 있다. 복수의 X 전극의 세선부(1a)와 패드부(1b), 및, 복수의 Y 전극의 패드부(2b)는, 기판(11) 상에 형성되고, 절연막(12)으로 덮어져 있다.

복수의 Y 전극의 세선부(2a)는, X 전극의 세선부(1a)보다도 상층의 절연막(12) 상에 형성되어 있고, 복수의 Y 전극의 각각의 세선부(2a)는, 세선부(2a)를 사이에 두고 인접하는 2개의 패드부(2b)에, 절연막(12)에 형성된 컨택트 홀(12a)을 통하여 각각 전기적으로 접속되어 있다. 복수의 Y 전극의 각각의 세선부(2a)는, 보호막(13)으로 덮어져 있다.

도 4 내지 도 6에 도시한 터치 패널에서는, Y 전극은 기판(11) 상에 형성된다. 그 때문에, 검사부(PY1∼PY6)도 기판(11) 상에 형성되므로, 검사 전극 KY는, 복수의 Y 전극의 세선부(2a)와 마찬가지로, 절연막(12) 상에 형성된다.

도 4 내지 도 6에 도시한 터치 패널에서도, 검사부(PY1∼PY6), X 전극, Y 전극은, ITO 등의 투명 도전막으로 형성된다. 또한, 검사 전극 KY는, 예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명성 도전 재료, 혹은, 예를 들면, 은 합금막 등의 메탈층으로 형성된다.

[실시예 2]

도 7은 본 발명의 실시예 2의 터치 패널을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예는, X1∼X4의 X 전극에도, 검사부(PX1∼PX4)를 형성하고, 검사부(PX1∼PX4)와 절연층을 사이에 두고, 검사 전극 KX를 형성한 것이다. 검사 전극 KX는, 기판(11)의 한 변에 형성된 단자부(도시 생략)에 접속된다. 즉, 본 실시예는, X 전극(X1∼X4), 및 인출 배선(LX1∼LX4)의 단선, 저항 증대를 검출하도록 한 것이다.

본 실시예에서도, 검사부(PX1∼PX4)는, 유효 터치 영역 내의 X 전극의 세선부(1a)와 패드부(1b), 및 Y 전극의 패드부(2b)와 동일한 층에서, X 전극과 Y 전극과 마찬가지로, ITO 등의 투명 도전막으로 형성된다.

검사 전극 KX는, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명성 도전 재료, 혹은, 예를 들면, 은 합금막 등의 메탈층으로 형성된다.

또한, 본 실시예의 터치 패널의 구조가, 도 1 내지 도 3에 도시한 구조의 경우, 검사부(PX1∼PX4)는, 절연막(12) 상에 형성되고, 검사 전극 KX는, 기판(11) 상에 형성된다. 또한, 본 실시예의 터치 패널의 구조가, 도 4 내지 도 6에 도시한 구조의 경우, 검사부(PX1∼PX4)는, 기판(11) 상에 형성되고, 검사 전극 KX는, 절연막(12) 상에 형성된다.

제품의 제조 시에, 단자부 TKX로부터 검사 전극 KX에 구형파의 전압을 입력한다. 그렇게 하면, 검사 전극 KX와 검사부(PX1∼PX4)와의 사이에 형성되는 용량을 통하여, 검사 전극 KX에 입력된 구형파의 전압은, 각 X 전극(X1∼X4)에 입력된다. 이 X 전극(X1∼X4)에 입력된 구형파의 전압을, 각 단자부(TX1∼TX4)에서, 관측함으로써, X 전극(X1∼X4), 및 인출 배선(LX1∼LX4)의 단선, 저항 증대를 검출할 수 있다.

이에 의해, 본 실시예에서도, 제품의 제조 시에는, X 전극(X1∼X4), 및 인출 배선(LX1∼LX4)의 단선, 저항 증대, 및, Y 전극(Y1∼Y6), 및 인출 배선(LY1∼LY6)의 단선, 저항 증대를 검출하고, 단선, 저항 증대가 인지된 터치 패널을 불량품으로서 배제할 수 있어, 제조 시의 수율이 높은 터치 패널을 실현할 수 있다.

또한, 통상의 동작 시에는, X 전극(X1∼X4)에 공급하는 구동 전압과 동일한 전압을 검사 전극 KX에 공급한다. 이에 의해, 검사부(PX1∼PX4)와, 검사 전극 KX와의 사이의 용량 결합을 억제할 수 있다.

[실시예 2의 터치 패널의 구체적인 전극 구조의 다른 예]

도 8은 본 발명의 실시예 2의 터치 패널의 변형예를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선을 따른 단면 구조를 도시하는 주요부 단면도, 도 10은 도 8의 X-X선을 따른 단면 구조를 도시하는 주요부 단면도이다.

도 8 내지 도 10에 도시한 터치 패널에서도, 평면적으로 본 경우에, 각 X 전극의 패드부(1b)와 각 Y 전극의 패드부(2b)는 중첩하지 않고 배치되고, 또한, 각 X 전극의 세선부(1a)와 각 Y 전극의 세선부(2a)는 교차하고 있다.

도 8 내지 도 10에 도시한 터치 패널은, 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이, X 전극과 Y 전극을 절연막(12)을 사이에 두고 상이한 층에 형성한 것이며, X 전극이, Y 전극보다도 하층에서 글래스 기판(11) 상의 관찰자측의 면에 형성되어 있다.

도 8 내지 도 10에 도시한 터치 패널의 경우, X 전극측의 검사부(PX1∼PX4)는, 기판(11) 상에 형성되고, Y 전극측의 검사부(PY1∼PY6)는, 절연막(12) 상에 형성된다. 따라서, KX와 KY의 검사 전극은, X 전극과 Y 전극과의 사이의 중간층에 형성하면 된다.

[실시예 3]

도 11은 본 발명의 실시예 3의 터치 패널을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예는, 전술한 실시예 1의 터치 패널에서, Y1∼Y6의 Y 전극을, Y1∼Y3의 Y 전극과, Y4∼Y6의 Y 전극의 2개로 분할하고, Y1∼Y3의 Y 전극의 인출 배선(LY1∼LY3)과, Y4∼Y6의 Y 전극의 인출 배선(LY4∼LY6)과, 서로 반대측으로부터 인출하도록 한 것이다. 그 때문에, 본 실시예에서는, 검사 전극 KY도, KY1과 KY2의 2개로 분할된다. 본 실시예에서는, 유효 터치 영역의 액연 영역의 폭을 좌우 균일하게 할 수 있다.

또한, 본 실시예에서, X 전극도, 2개로 분할하고, 그 분할한 그룹 X 전극마다, 2개의 검사 전극 KX를 설치하도록 해도 된다.

본 실시예에서는, 검사 전극(KX, KY)은, Y 전극이 형성되는 층과 X 전극이 형성되는 층과의 사이에 형성하는 것이 바람직하다.

[실시예 4]

도 12는 본 발명의 실시예 4의 터치 패널의 X 전극을 설명하기 위한 도면이다. 정전 용량 방식 터치 패널은, 손가락 터치에 의한 X 전극, Y 전극의 용량의 변화로, 손가락 터치의 유무를 판정하고 있다. 이때의 감도는, X 전극, Y 전극 자체의 용량과 저항의 크기에 영향을 받고, 용량이 크면, 터치하였을 때의 용량 변화를 포착할 수 없다. 저항이 큰 경우에는, 전극(X 전극, Y 전극)에 충분히 충전을 행할 수 없기 때문에, 손가락 터치에 대하여 반응값이 작아져 감도가 나빠진다.

또한, 손가락 터치의 반응값이, 유효 터치 영역 내에서 변동하면 부분적으로 감도가 나쁜 영역이 생겨, 조작에 영향을 준다. 특히, 편측 급전 방식의 터치 패널에서는, 터치 패널의 긴 변에 평행한 전극(본 실시예에서는, X 전극)은, 배선 길이가 길기 때문에, 급전단으로부터 먼 원단(遠端)에서 부하가 증가하여, 전술한 바와 같은 현상이 나타나는 경우가 있다.

따라서, 본 실시예에서는, 손가락 터치의 반응값의 원근단(遠近端) 차를 없애기 위해서, 저항값에 크게 관여하는 전극 간을 연결하는 세선부(1a)에 주목하여, 도 12에 도시한 바와 같이, 급전단으로부터 멀어짐에 따라서 세선부(1a)의 폭을 굵게 하고, 최원단의 세선부(1af)의 폭을, 최근단의 세선부(1an)의 폭의 2배(도 12에서, B≥2×A) 이상으로 하고 있다. 이에 의해, 급전단으로부터 먼 원단측과, 급전단에 가까운 근단(近端)측에서, 손가락 터치에 대한 반응값을 균일화할 수 있다.

또한, 전술한 실시예에서는, X 전극의 세선부(1a)에 대하여, 급전단으로부터 멀어짐에 따라서 세선부(1a)의 폭을 굵게 하고, 최원단의 세선부(1a)의 폭을, 최근단의 2배(도 12에서, B≥2×A) 이상으로 하였지만, Y 전극의 세선부(2a)에 대해서도, 급전단으로부터 멀어짐에 따라서 세선부(2a)의 폭을 굵게 하고, 최원단의 세선부(2a)의 폭을, 최근단의 세선부(2a)의 폭의 2배로 해도 된다.

[실시예 5]

도 13은 본 발명의 실시예 4의 터치 패널의 X 전극을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에서는, 도 13에 도시한 바와 같이, X 전극에서의, 급전단에 가장 가까운 근단측의 패드부(1bn)의 치수(또는 면적)에 비해, 급전단으로부터 가장 먼 원단측의 패드부(1bf)의 치수(또는 면적)를 작게 하고, 또한, 부유 전극(1c)을 부가한 것이다.

이에 의해, 충전 시간을 짧게 하고, 또한, 인접간 용량을 작게 할 수 있으므로, X 전극에서의, 급전단으로부터 가장 먼 패드부(1bf)의, 터치에 대한 반응값을 향상시킬 수 있다.

또한, 전술한 실시예에서는, X 전극에서의, 급전단으로부터 원단측의 패드부(1bf)의 치수(또는 면적)를 작게 하고, 또한, 부유 전극(1c)을 부가하도록 하였지만, Y 전극에서의, 급전단으로부터 원단측의 패드부(2b)의 치수(또는 면적)를 작게 하고, 또한, 부유 전극을 부가하도록 해도 된다.

또한, 본 실시예에서는, X 전극(또는 Y 전극)에서의, 급전단으로부터 가장 먼 원단측의 패드부(1b)(또는 패드부(2b))의 치수(또는 면적)를 작게 하고, 또한, 부유 전극(1c)을 부가하도록 하였지만, X 전극(또는 Y 전극)에서의, 급전단으로부터 먼 원단측의 복수의 패드부(1b)(또는 패드부(2b))의 치수(또는 면적)를 작게 하고, 또한, 부유 전극(1c)을 부가하도록 해도 된다. 이 경우, 치수(또는 면적)를 작게 하고, 또한, 부유 전극(1c)을 부가하는 패드부(1b)(또는 패드부(2b))의 개수는, X 전극(또는 Y 전극)에서, 손가락 터치에 대한 반응값이 균일화되도록 설정하면 된다. 또한, X 전극(또는 Y 전극)의 패드부(1b)(또는 패드부(2b))의 치수(또는 면적)를, 급전단으로부터 멀어짐에 따라서, 점차 작게 하고, 부유 전극(1c)의 치수(또는 면적)를, 급전단으로부터 멀어짐에 따라서, 점차 크게 하도록 해도 된다.

또한, 전술한 실시예 4의 구성에, 본 실시예의 구성을 부가함으로써, 급전단으로부터 가장 먼 패드부(1bf)의, 터치에 대한 반응값을 향상시킬 수 있다. 도 13에서는, 이 경우의 구성을 도시하고 있다.

[실시예 6]

전술한 실시예 4의 전극 구조의 경우, X 전극의 세선부(1a)에 대하여, 급전단으로부터 멀어짐에 따라서 세선부(1a)의 폭을 굵게 하도록 하고 있으므로, 도 14에 도시한 바와 같이, X 전극에서의, 급전단으로부터 가장 먼 세선부(1a)와 교차하는 세선부(2a)를 갖는 Y 전극의 패드부(2b)의 면적도 작아진다. 또한, 도 14는 본 발명의 실시예 4의 터치 패널의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

도 15는 본 발명의 실시예 6의 터치 패널의 X 전극을 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예에서는, 도 15에 도시한 바와 같이, X 전극에서의, 급전단으로부터 가장 먼 세선부(1a)에 금속층 MT를 적층하여 저저항화한 것이다. 이에 의해, 도 12에 도시한 전술한 실시예 4의 경우와 비교하여, X 전극에서의, 급전단으로부터 가장 먼 세선부(1a)의 배선 폭을 가늘게 할 수 있으므로, X 전극, Y 전극을 보다 인식하기 어렵게 하는 것이 가능하다. 또한, X 전극, Y 전극의 크기를 균일하게 할 수 있기 때문에, 리니어리티를 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 전술한 실시예에서는, X 전극에서의, 급전단으로부터 가장 먼 세선부(1a)에 금속층 MT를 적층하여 저저항화하였지만, Y 전극에서의, 급전단으로부터 가장 먼 세선부(2a)에 금속층 MT를 적층하여 저저항화하도록 해도 된다.

또한, 본 실시예에서, X 전극(또는 Y 전극)에서의, 급전단으로부터 가장 먼 세선부(1a)(또는 세선부(2a))에 금속층 MT를 적층하여 저저항화하는 대신에, X 전극(또는 Y 전극)에서의, 급전단으로부터 가장 먼 세선부(1a)(또는 세선부(2a))의 막 두께를 두껍게 하여 저저항화하도록 해도 된다. 이 경우에도, X 전극, Y 전극을 보다 인식하기 어렵게 하는 것이 가능하다. 또한, X 전극, Y 전극의 크기를 균일하게 할 수 있기 때문에, 리니어리티를 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 도 14에서는, X 전극(또는 Y 전극)에서의, 급전단으로부터 가장 먼 세선부(1a)(또는 세선부(2a))에 금속층 MT를 적층하도록 하였지만, X 전극(또는 Y 전극)에서의, 급전단으로부터 먼 원단측의 복수의 세선부(1a)(또는 세선부(2a))에 금속층 MT를 적층하도록 해도 된다. 이 경우, 금속층 MT를 적층하는 세선부(1a)(또는 세선부(2a))의 개수는, X 전극, Y 전극의 크기가 균일하게 되도록 설정하면 된다.

또한, 본 실시예는, 통상의 터치 패널, 즉, X 전극(또는 Y 전극)의 세선부(1a)(또는 세선부(2a))가 균일한 폭 터치 패널에도 적용 가능하다.

[실시예 7]

도 16은 본 발명의 실시예 7의 터치 패널의 인출 배선을 설명하기 위한 도면이다.

도 16에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는, 인출 배선(LX1∼LX4, LY1∼LY6)에, 100㏀ 이상의 저항(R1)을 접속하여, 유효 터치 영역 내에서, X 전극의 저항값의 변동, 혹은 Y 전극의 저항값의 변동이 표면화되지 않도록 하여, 유효 터치 영역 내에서의, 터치에 대한 반응값을 균일화하도록 한 것이다. 또한, 본 실시예는, 노이즈에 대해서도 효과적이다.

또한, 전술한 실시예 1∼실시예 3에 나타내는 터치 패널에서는, 주변부의 X 전극의 패드부(1b), 및 Y 전극의 패드부(2b)의 형상은, 중앙부의 패드부의 절반으로 되어 있다. 그런데, 전술한 바와 같이, 손가락 터치의 반응값이 변동되는 원인의 하나는, 급전단으로부터 먼 원단에서 부하가 증가하는 것이다. 그러나, 실시예 1∼실시예 3에 나타내는 터치 패널에서는, X 전극 또는 Y 전극에서의, 급전단으로부터 가장 먼 패드부(1b, 2b)는, 절반의 형상으로 되어 있으므로, 부하도 대략 절반으로 된다. 그 때문에, 전술한 실시예 4 내지 실시예 7이 적용되는 세선부(1a, 2a), 혹은 패드부(1b, 2b)는, X 전극 또는 Y 전극에서의, 급전단으로부터 가장 먼 세선부의 하나 전의 세선부(1a, 2a), 혹은 패드부(1b, 2b)이어도 된다.

또한, 전술한 실시예 4 내지 실시예 7은, 도 1 내지 도 3에 도시한 터치 패널, 도 4 내지 도 6에 도시한 터치 패널, 도 8 내지 도 10에 도시한 터치 패널에도 적용 가능하다.

또한, 전술한 바와 같이, 전술한 각 실시예의 터치 패널은, 액정 표시 장치, 혹은, 유기 EL 표시 장치의 표시 패널 상에 배치되고, 표시 화면에 사용자의 손가락 또는 펜 등을 이용하여 터치 조작에 의해 정보를 입력하는 장치로서 사용된다.

이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을, 상기 실시예에 기초하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능한 것은 물론이다.

1a, 2a : 세선부
1b, 2b : 패드부
1c : 부유 전극
11 : 기판
12 : 절연막
12a : 컨택트 홀
13 : 보호막
X1∼X4 : X 전극
Y1∼Y6 : Y 전극
LX1∼LX5, LY1∼LY6 : 인출 배선
TX1∼TX5, TY1∼TY6, TKY : 단자부
PX1∼PX5, PY1∼PY6 : 검사부
KX, KY, KY1, KY2 : 검사 전극
MT : 금속층
R1 : 저항

Claims

기판과,
상기 기판 상에, 제2 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향과 교차하는 제1 방향으로 병설되는 복수의 X 전극과,
상기 기판 상에, 상기 X 전극과 교차하여 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향으로 병설되는 복수의 Y 전극을 갖고,
상기 복수의 Y 전극의 편측으로부터 구동 전압을 공급하는 정전 용량 방식의 터치 패널로서,
상기 X 전극 및 상기 Y 전극 중 적어도 한쪽의 전극의 각각의 한쪽의 단부에는, 각각 인출 배선이 접속되고,
상기 적어도 한쪽의 전극의 인출 배선이 접속되어 있지 않은 측의 각각의 단부와, 절연막을 개재하여 적층되는 검사 전극을 갖고,
상기 검사 전극에는, 검사 시에는 검사용의 전압이 공급되고, 통상 동작 시에는, 상기 적어도 한쪽의 전극에 공급하는 구동 전압과 동상의 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 적어도 한쪽의 전극의 인출 배선이 접속되어 있지 않은 측의 각각의 단부에는, 각각 상기 적어도 한쪽의 전극에 접속되는 검사부가 형성되고,
상기 적어도 한쪽의 전극에 접속되는 각각의 상기 검사부는, 상기 절연막을 개재하여 상기 검사 전극과 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 적어도 한쪽의 전극에 접속되는 각각의 상기 검사부와, 상기 검사 전극은, 유효 터치 영역의 외측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 X 전극과 상기 각 Y 전극은, 각각, 연장 방향으로 패드부와 세선부가 교대로 배열되도록 하여 형성되고,
평면적으로 본 경우에, 상기 각 X 전극의 패드부와 상기 각 Y 전극의 패드부는 중첩하지 않고 배치되고, 또한, 상기 각 X 전극의 상기 세선부와, 상기 각 Y 전극의 상기 세선부는 입체 교차하고 있고,
상기 각 X 전극의 상기 패드부와 상기 세선부, 및 상기 Y 전극의 상기 패드부는, 동일한 층에 형성되고,
상기 각 Y 전극의 상기 세선부는, 상기 각 Y 전극의 패드부보다도 하층에 형성되고, 상기 각 Y 전극의 패드부와 상기 각 Y 전극의 상기 세선부와의 사이의 절연막에 형성된 컨택트 홀을 통하여 상기 각 Y 전극의 패드부에 접속되어 있고,
상기 검사 전극은, 상기 Y 전극의 상기 세선부가 형성되는 층과 동일한 층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
평면적으로 본 경우에, 상기 각 X 전극의 패드부와 상기 각 Y 전극의 패드부는 중첩하지 않고 배치되고, 또한, 상기 각 X 전극의 상기 세선부와, 상기 각 Y 전극의 상기 세선부는 입체 교차하고 있고,
상기 각 X 전극의 상기 패드부와 상기 세선부, 및 상기 Y 전극의 상기 패드부는, 동일한 층에 형성되고,
상기 각 Y 전극의 상기 세선부는, 상기 각 Y 전극의 패드부보다도 상층에 형성되고, 상기 각 Y 전극의 패드부와 상기 각 Y 전극의 상기 세선부와의 사이의 절연막에 형성된 컨택트 홀을 통하여 상기 각 Y 전극의 패드부에 접속되어 있고,
상기 검사 전극은, 상기 Y 전극의 상기 세선부가 형성되는 층과 동일한 층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
평면적으로 본 경우에, 상기 각 X 전극의 패드부와 상기 각 Y 전극의 패드부는 중첩하지 않고 배치되고, 또한, 상기 각 X 전극의 상기 세선부와, 상기 각 Y 전극의 상기 세선부는 입체 교차하고 있고,
상기 X 전극과 상기 Y 전극은, 절연막을 사이에 두고 상이한 층에 형성되고, 상기 X 전극은, 상기 Y 전극보다도 하층에 형성되어 있고,
상기 검사 전극은, 상기 Y 전극이 형성되는 층과 상기 X 전극이 형성되는 층과의 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
표시 패널과,
상기 표시 패널의 관찰자측에 배치되는 터치 패널을 구비하고,
상기 터치 패널은, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 터치 패널인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
기판과,
상기 기판 상에, 제2 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향과 교차하는 제1 방향으로 병설되는 복수의 X 전극과,
상기 기판 상에, 상기 X 전극과 교차하여 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향으로 병설되는 복수의 Y 전극을 갖고,
상기 복수의 Y 전극의 편측으로부터 구동 전압을 공급하는 정전 용량 방식의 터치 패널로서,
상기 X 전극 및 상기 Y 전극 중 적어도 한쪽의 전극의 각각의 한쪽의 단부에는, 각각 인출 배선이 접속되고,
상기 적어도 한쪽의 전극은, 제1과 제2 그룹으로 분할되고, 상기 제1 그룹 내의 상기 적어도 한쪽의 전극의 각각의 단부에 접속되는 인출 배선과, 상기 제2 그룹 내의 상기 적어도 한쪽의 전극의 각각의 단부에 접속되는 인출 배선은, 서로 다른 방향으로 인출되고,
상기 제1 그룹 내의 상기 적어도 한쪽의 전극의 인출 배선이 접속되어 있지 않은 측의 각각의 단부와, 절연막을 개재하여 적층되는 제1 검사 전극과,
상기 제2 그룹 내의 상기 적어도 한쪽의 전극의 인출 배선이 접속되어 있지 않은 측의 각각의 단부와, 절연막을 개재하여 적층되는 제2 검사 전극을 갖고,
상기 제1 검사 전극과 상기 제2 검사 전극에는, 검사 시에는 검사용의 전압이 공급되고, 통상 동작 시에는, 상기 Y 전극에 공급하는 구동 전압과 동상의 전압이 공급되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제8항에 있어서,
상기 제1 그룹 내의 상기 적어도 한쪽의 전극의 인출 배선이 접속되어 있지 않은 측의 각각의 단부, 및, 상기 제2 그룹 내의 상기 적어도 한쪽의 전극의 인출 배선이 접속되어 있지 않은 측의 각각의 단부에는, 각각 상기 적어도 한쪽의 전극에 접속되는 검사부가 형성되고,
상기 제1 그룹 내, 및 상기 제2 그룹 내의 상기 적어도 한쪽의 전극에 각각 접속되는 상기 각 검사부가, 상기 절연막을 개재하여 상기 제1 검사 전극과 상기 제2 검사 전극과 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제8항에 있어서,
상기 제1 그룹 내, 및 상기 제2 그룹 내의 상기 적어도 한쪽의 전극에 각각 접속되는 상기 각 검사부, 상기 제1 검사 전극, 및 상기 제2 검사 전극은, 유효 터치 영역의 외측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각 X 전극과 상기 각 Y 전극은, 각각, 연장 방향으로 패드부와 세선부가 교대로 배열되도록 하여 형성되고,
평면적으로 본 경우에, 상기 각 X 전극의 패드부와 상기 각 Y 전극의 패드부는 중첩하지 않고 배치되고, 또한, 상기 각 X 전극의 상기 세선부와, 상기 각 Y 전극의 상기 세선부는 입체 교차하고 있고,
상기 각 X 전극의 상기 패드부와 상기 세선부, 및 상기 Y 전극의 상기 패드부는, 동일한 층에 형성되고,
상기 각 Y 전극의 상기 세선부는, 상기 각 Y 전극의 패드부보다도 하층에 형성되고, 상기 각 Y 전극의 패드부와 상기 각 Y 전극의 상기 세선부와의 사이의 절연막에 형성된 컨택트 홀을 통하여 상기 각 Y 전극의 패드부에 접속되어 있고,
상기 제1 검사 전극, 및 상기 제2 검사 전극은, 상기 Y 전극의 상기 세선부가 형성되는 층과 동일한 층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
평면적으로 본 경우에, 상기 각 X 전극의 패드부와 상기 각 Y 전극의 패드부는 중첩하지 않고 배치되고, 또한, 상기 각 X 전극의 상기 세선부와, 상기 각 Y 전극의 상기 세선부는 입체 교차하고 있고,
상기 각 X 전극의 상기 패드부와 상기 세선부, 및 상기 Y 전극의 상기 패드부는, 동일한 층에 형성되고,
상기 각 Y 전극의 상기 세선부는, 상기 각 Y 전극의 패드부보다도 상층에 형성되고, 상기 각 Y 전극의 패드부와 상기 각 Y 전극의 상기 세선부와의 사이의 절연막에 형성된 컨택트 홀을 통하여 상기 각 Y 전극의 패드부에 접속되어 있고,
상기 제1 검사 전극, 및 상기 제2 검사 전극은, 상기 Y 전극의 상기 세선부가 형성되는 층과 동일한 층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
평면적으로 본 경우에, 상기 각 X 전극의 패드부와 상기 각 Y 전극의 패드부는 중첩하지 않고 배치되고, 또한, 상기 각 X 전극의 상기 세선부와, 상기 각 Y 전극의 상기 세선부는 입체 교차하고 있고,
상기 X 전극과 상기 Y 전극은, 절연막을 사이에 두고 상이한 층에 형성되고, 상기 X 전극은, 상기 Y 전극보다도 하층에 형성되어 있고,
상기 제1 검사 전극, 및 상기 제2 검사 전극은, 상기 Y 전극이 형성되는 층과 상기 X 전극이 형성되는 층과의 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
표시 패널과,
상기 표시 패널의 관찰자측에 배치되는 터치 패널을 구비하고,
상기 터치 패널은, 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 터치 패널인 것을 특징으로 하는 표시 장치.