KR20190044625A - 터치 패널용 부재 - Google Patents

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유키오 마츠시타
마사히로 가와다
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파나소닉 아이피 매니지먼트 가부시키가이샤
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Abstract

터치 패널용 부재는, 제 1 투명 수지층과, 제 1 전극 기판과, 제 2 투명 수지층과, 제 2 전극 기판을 이 순서로 구비한다. 제 1 전극 기판은, 제 1 기판과, 제 1 도전성 패턴군을 갖는다. 제 2 전극 기판은, 제 2 기판과, 제 2 도전성 패턴군을 갖는다. 제 1 투명 수지층의 제 1 전극 기판과는 반대쪽의 면에 터치 패널용 커버를 배치한 상태에서, 1개의 기준 도전체를 터치 패널용 커버에 접촉시켰을 때에, 기준 도전체와 제 2 도전성 패턴군의 사이에 생기는 제 2 정전 용량이, 기준 도전체와 제 1 도전성 패턴군의 사이에 생기는 제 1 정전 용량에 대하여, 80% 이상 120% 이하가 되도록, 제 2 도전성 패턴군이 구성되어 있다.

Description

터치 패널용 부재
본 개시는, 터치 패널용 부재에 관한 것이다.
표시 화면에 표시된 선택지를 선택하기 위한 입력 수단으로서, 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널이 이용되고 있다. 이 터치 패널은, 투명 기판층 상에 특정한 패턴으로 대량으로 정렬한 투시성 전극의 층을 배치하고, 그 표면에는 유리나 플라스틱 등의 커버를 쌓아 구성된다. 이 투시성 전극은, 일반적으로, X축과 Y축에 의한 2차원 좌표를 표현하기 위해, 복수의 X 전극과, 이 X 전극에 직교하는 복수의 Y 전극으로 이루어지고, 이들은 커버로부터의 거리가 서로 상이한 2층 구조의 것이 이용되고 있다. 각각의 전극에는, 교류 신호원으로부터 교류 신호인 구동 전압이 인가되고, 이 커버 표면에 손가락 끝(도전체)을 접근시키면, 손가락 끝과 X 전극의 사이가 정전 용량 결합하고, 정전 용량(콘덴서)을 형성한다. 마찬가지로, 손가락 끝과 Y 전극의 사이가 정전 용량 결합하고, 콘덴서를 형성한다. 이 콘덴서의 형성에 기인하는 각 전극의 자기 용량의 변화를 교류 신호 전압의 변화로서 검출하는 것에 의해, 높은 정확도로 손가락 끝의 접촉 위치를 특정하는 것이 가능하게 된다.
최근, 터치 패널의 대형화 및 고감도화가 요구되어, 배선 저항이 낮은 메시 패턴을 투시성 전극으로서 이용한 상품화가 진행되고 있다. 메시 패턴은, 전극 영역을 구분하기 위해, 부분적으로 제거하는 등 하여 분할되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2014-157400호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 2008-129708호 공보
본 개시의 제 1 측면과 관련되는 터치 패널용 부재는, 제 1 투명 수지층과, 제 1 전극 기판과, 제 2 투명 수지층과, 제 2 전극 기판을 이 순서로 구비하고 있다. 제 1 전극 기판은, 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 제 1 기판과, 제 1 기판의 제 1 주면에 형성된 제 1 도전성 패턴군을 갖고 있다. 제 2 전극 기판은, 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 제 2 기판과, 제 2 기판의 제 1 주면에 형성된 제 2 도전성 패턴군을 갖고 있다. 제 1 투명 수지층의 제 1 전극 기판과는 반대쪽의 면에 터치 패널용 커버를 배치한 상태에서, 1개의 기준 도전체를 터치 패널용 커버에 접촉시켰을 때에, 기준 도전체와 제 2 도전성 패턴군의 사이에 생기는 제 2 정전 용량이, 기준 도전체와 제 1 도전성 패턴군의 사이에 생기는 제 1 정전 용량에 대하여, 80% 이상 120% 이하가 되도록, 제 2 도전성 패턴군이 구성되어 있다.
본 개시의 제 2 측면과 관련되는 터치 패널용 부재는, 투명 수지층과, 전극 기판을 이 순서로 구비하고 있다. 전극 기판은, 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 기판과, 제 1 주면에 형성된 제 1 도전성 패턴군과, 제 2 주면에 형성된 제 2 도전성 패턴군을 갖고 있다. 제 1 주면이 투명 수지층쪽이 되도록 배치되어 있고, 투명 수지층의 전극 기판과는 반대쪽의 면에 터치 패널용 커버를 배치한 상태에서, 1개의 기준 도전체를 터치 패널용 커버에 접촉시켰을 때에, 기준 도전체와 제 2 도전성 패턴군의 사이에 생기는 제 2 정전 용량이, 기준 도전체와 제 1 도전성 패턴군의 사이에 생기는 제 1 정전 용량에 대하여, 80% 이상 120% 이하가 되도록, 제 2 도전성 패턴군이 구성되어 있다.
본 개시에 의하면, 2층 구조의 투시성 전극에 있어서 검출 감도가 우수하다.
도 1은 제 1 실시 형태와 관련되는 터치 패널을 구비하는 화상 표시 장치의 개략 분해 사시도이다.
도 2a는 제 1 실시 형태와 관련되는 터치 패널의 개략 정면도이다.
도 2b는 도 2a 중의 절단선 H-H에 따라 절단한 터치 패널의 개략 단면도이다.
도 3은 제 1 실시 형태에 있어서의 제 1 전극 기판 및 제 2 전극 기판의 개략 분해 사시도이다.
도 4a는 자기 용량 방식 터치 패널의 동작 원리를 설명하는 개략 단면도이다.
도 4b는 자기 용량 방식 터치 패널의 등가 회로도이다.
도 4c는 제 1 도전성 패턴군 및 제 2 도전성 패턴군에 인가되는 구동 전압의 파형을 나타내는 개략도이다.
도 4d는 도전체의 터치가 없는 경우의 검출 전압의 파형, 및 터치가 있는 경우의 검출 전압의 파형을 나타내는 개략도이다.
도 5는 터치 패널용 커버를 설치한 터치 패널용 부재의 표면에 1개의 기준 도전체를 접촉시킨 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 제 1 실시 형태에 있어서의 제 1 도전성 패턴 및 제 2 도전성 패턴의 개략 설명도이다.
도 7은 제 2 실시 형태에 있어서의 제 1 도전성 패턴 및 제 2 도전성 패턴의 개략 설명도이다.
도 8은 제 3 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재의 개략 단면도이다.
도 9a는 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널의 개략 정면도이다.
도 9b는 도 9a 중의 절단선 Z-Z에 따라 절단한 터치 패널의 커버의 표면에 손가락 끝을 접촉시킨 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
본 개시의 실시의 형태의 설명에 앞서, 종래 기술에 있어서의 문제점을 간단하게 설명한다. 도 9a는 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널(10)의 개략 정면도이다. 도 9b는 도 9a 중의 절단선 Z-Z에 따라 절단한 터치 패널(10)의 커버(20)의 표면(20S)에 손가락 끝(70)을 접촉시킨 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
터치 패널(10)은, 커버(20)와, 상부 투명 수지층(30)과, 상부 전극 기판(40)과, 하부 투명 수지층(50)과, 하부 전극 기판(60)과, 위치 검지 회로(도시하지 않음)를 구비한다. 도 9b에 나타내는 바와 같이, 커버(20), 상부 투명 수지층(30), 상부 전극 기판(40), 하부 투명 수지층(50) 및 하부 전극 기판(60)은, 이 순서로 적층되어 이루어진다. 상부 전극 기판(40)은, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 상부 투명 기판(41)과, 이 상부 투명 기판(41)의 한쪽 면에 형성된, 투시성 전극인 복수의 X 전극(42)을 갖는다. X 전극(42)은, 도 9a에 나타내는 바와 같이, 금속 세선으로 구성된, 메시 구조를 갖는 X 전극부(43)와, 상부 전극 패드부(44)와, 상부 인출 전극부(45)로 구성되고, Y 방향을 따라 이 순서로 전기적으로 접속되어 배치되어 이루어진다. 하부 전극 기판(60)은, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 하부 투명 기판(61)과, 이 하부 투명 기판(61)의 한쪽 면에 형성된, 투시성 전극인 복수의 Y 전극(62)을 갖는다. Y 전극(62)은, 도 9a에 나타내는 바와 같이, X 전극부(43)와 동일한 구성의 Y 전극부(63)와, 하부 전극 패드부(64)와, 하부 인출 전극부(65)로 구성되고, X 방향을 따라 이 순서로 전기적으로 접속되어 배치되어 이루어진다. 즉, 복수의 X 전극(42)과 복수의 Y 전극(62)은 마찬가지로 설계되어 있다. X 전극(42) 및 Y 전극(62)은, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 하부 투명 수지층(50)을 사이에 두고 직교하여 배치되어 있고, 이들은 커버(20)로부터의 거리가 서로 상이한 2층 구조이다. 또한, 위치 검지 회로는, 상부 인출 전극부(45) 및 하부 인출 전극부(65)에 전기적으로 접속되어 있다.
터치 패널(10)에 있어서, 커버(20)의 표면(20S)에 손가락 끝(70)을 접촉시켰을 때, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 손가락 끝(70)과 X 전극(42)(구체적으로는 X 전극부(43))의 사이에는, 커버(20) 및 상부 투명 수지층(30)이 존재한다. 또한, 손가락 끝(70)과 Y 전극(62)(구체적으로는 Y 전극부(63))의 사이에는, 커버(20), 상부 투명 수지층(30), 상부 전극 기판(40) 및 하부 투명 수지층(50)이 존재한다. X 전극(42) 및 Y 전극(62)은, 이들의 두께를 거쳐서, 손가락 끝(70)과의 사이에 콘덴서를 각각 형성한다.
투영형 정전 용량 방식의 터치 패널에 있어서, 투시성 전극과 손가락 끝의 사이에 형성되는 콘덴서의 용량은, 공유하는 면적에 정비례하고, 전극과 손가락 끝의 거리에 반비례하는 것이 알려져 있다. X 전극(42) 및 Y 전극(62)에는 동일한 전압이 인가되고 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 복수의 X 전극(42) 및 복수의 Y 전극(62)은 마찬가지로 설계되어 있다. 손가락 끝(70)과 Y 전극(62)의 사이의 거리는, 손가락 끝(70)과 X 전극(42)의 사이의 거리보다, 적어도 상부 투명 기판(41) 및 하부 투명 수지층(50)의 두께만큼, 길다. 그 때문에, 정전 용량 C1이 너무 크고, 한편으로 정전 용량 C2가 너무 작아, 손가락 끝(70)에 대한 Y축의 검출 감도가 낮을 우려가 있었다. 즉, 2층 구조의 투시성 전극에 있어서 검출 감도가 좋지 않을 우려가 있었다.
그래서, 본 개시는, 2층 구조의 투시성 전극에 있어서 검출 감도가 우수한 터치 패널용 부재를 제공한다.
이하, 본 개시의 실시 형태를 설명한다.
[제 1 실시 형태와 관련되는 터치 패널(1)]
도 1은 제 1 실시 형태와 관련되는 터치 패널(1)을 구비하는 화상 표시 장치(400)의 개략 분해 사시도이다. 도 2a는 터치 패널(1)의 개략 정면도이다. 도 2b는 도 2a 중의 절단선 H-H에 따라 절단한 터치 패널(1)의 개략 단면도이다. 도 3은 제 1 실시 형태에 있어서의 제 1 전극 기판(120A) 및 제 2 전극 기판(120B)의 개략 분해 사시도이다. 또, 도 1에 있어서, 제 1 도전성 패턴(122A1~122An), 제 2 도전성 패턴(122B1~122Bn) 및 위치 검지 회로(300)를 생략하고 있다. 도 2a에 있어서, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 2 도전성 패턴군(122B)을 간략화하고 있다.
제 1 실시 형태와 관련되는 터치 패널(1)은, 투영형 정전 용량 방식의 일종인 자기 용량 방식의 터치 패널이다. 자기 용량 방식이란, 1개의 전극이 구동 전극 및 검출 전극의 역할을 하고, 전극 자신과 그라운드 사이의 정전 용량(자기 용량)의 변화를 검출하는 검출 방식이다.
터치 패널(1)은, 터치 패널용 부재(100)와, 커버(200)와, 위치 검지 회로(300)를 구비한다. 터치 패널용 부재(100)는, 전극으로서 기능하는, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 2 도전성 패턴군(122B)을 갖는다.
커버(200)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 터치 패널용 부재(100) 상에 배치되어 있다. 위치 검지 회로(300)는, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 2 도전성 패턴군(122B)과 전기적으로 접속되어 있고, 예컨대, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 2 도전성 패턴군(122B)에 동일한 전압을 인가한다.
터치 패널(1)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 화상 표시 장치(400)의 표시면의 앞쪽(이하, 정면쪽)에 배치되어 사용된다. 화상 표시 장치(400)의 표시면은, 화상이 출력되는 화상 표시 영역(400a)과, 화상이 출력되지 않는 화상 비표시 영역(400b)을 갖는다. 화상 비표시 영역(400b)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 화상 표시 영역(400a)의 외연을 둘러싸도록 형성되어 있다. 화상 표시 장치(400)로서는, 예컨대, 액정 표시 패널, 플라즈마 화상 표시 패널, 전계 발광(Electro Luminescence) 패널, 전자 페이퍼, 브라운관 등의 공지의 화상 표시 장치를 이용할 수 있다.
터치 패널(1)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 터치 패널(1)을 정면쪽으로부터 시인했을 때에, 화상 표시 장치(400)의 표시면에 있어서의 화상 표시 영역(400a)에 대응하는 시인 영역(이하, 터치 영역)(200a, 120Aa, 120Ba)과, 화상 표시 장치(400)의 표시면에 있어서의 화상 비표시 영역(400b)에 대응하는 비시인 영역(이하, 프레임 영역)(200b, 120Ab, 120Bb)을 갖는다.
도 4a는 자기 용량 방식 터치 패널(1)의 동작 원리를 설명하는 개략 단면도이다. 도 4b는 자기 용량 방식 터치 패널(1)의 등가 회로도이다. 도 4c는 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 2 도전성 패턴군(122B)에 인가되는 구동 전압 Vs의 파형을 나타내는 개략도이다. 도 4d는 도전체(500)의 터치가 없는 경우의 검출 전압 Vd1의 파형, 및 터치가 있는 경우의 검출 전압 Vd2의 파형을 나타내는 개략도이다. 또, 도 4a에 있어서, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 2 도전성 패턴군(122B)을 간략화하고 있다.
터치 패널(1)의, 커버(200)와 도전체(500)가 접촉하고 있는 위치(이하, 터치 위치)를 검출하는 원리의 개략은 하기와 같다. 도 4a에 나타내는 바와 같이, 위치 검지 회로(300)의 교류 신호원으로부터 교류 신호인 도 4c에 나타내는 구동 전압 Vs가 인가된 제 1 도전성 패턴군(122A)과, 그라운드의 사이에는 부유 용량 Csy가 존재하고 있다. 이 상태에서, 도전체(500)가 커버(200)의 표면(200S)을 터치하면, 제 1 도전성 패턴군(122A)과 도전체(500)의 사이에서 정전 용량 Cey가 발생한다. 이 정전 용량 Cey에 의해, 부유 용량 Csy에 충전된 전하의 일부가 손가락을 통해 그라운드로 달아나므로, 도 4d에 나타내는 바와 같이, 검출 전압 Vd2는, 터치가 없는 경우의 검출 전압 Vd1보다 작아진다. 따라서, 미리 설정한 임계치 전압 Vth와 검출 전압 Vd2를 비교함으로써, 터치 패널(1)에 대한 터치를 검출하는 것이 가능하게 된다. 제 2 도전성 패턴군(122B)도 제 1 도전성 패턴군(122A)과 마찬가지로 동작한다. 도전체(500)로서는, 예컨대, 유저의 손가락 끝, 스타일러스, 지시봉 등의 도전체를 들 수 있다. 또, 제 1 실시 형태에서는, 검출 방식은 자기 용량 방식이지만, 본 개시는 이것으로 한정되지 않고, 상호 용량 방식이더라도 좋고, 자기 용량 방식과 상호 용량 방식을 조합한 검출 방식이더라도 좋다.
[제 1 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재(100)]
제 1 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재(100)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 투명 수지층(110A)(이하, 상부 투명 수지층(110A))과, 제 1 전극 기판(120A)(이하, 상부 전극 기판(120A))과, 제 2 투명 수지층(110B)(이하, 하부 투명 수지층(110B))과, 제 2 전극 기판(120B)(이하, 하부 전극 기판(120B))을 구비한다.
상부 투명 수지층(110A), 상부 전극 기판(120A), 하부 투명 수지층(110B) 및 하부 전극 기판(120B)은, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 이 순서로 적층되어 있다. 즉, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 2 도전성 패턴군(122B)은, 후술하는 제 1 기판(121A) 및 하부 투명 수지층(110B)을 사이에 두고 배치되어 있고, 2층 구조를 이루고 있다.
〔상부 전극 기판(120A)〕
상부 전극 기판(120A)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 기판(121A)과, 제 1 도전성 패턴군(122A)을 구비한다. 제 1 기판(121A)은, 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는다. 제 1 도전성 패턴군(122A)은, 제 1 기판(121A)의 제 1 주면에 형성되어 있다. 상부 전극 기판(120A)은, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 제 1 기판(121A)의 제 1 주면이 상부 투명 수지층(110A)쪽이 되도록 배치되어 있다. 또, 제 1 실시 형태에서는, 제 1 기판(121A)의 제 1 주면이 상부 투명 수지층(110A)쪽이 되도록 배치되어 있지만, 본 개시는 이것으로 한정되지 않고, 제 1 기판(121A)의 제 2 주면이 상부 투명 수지층(110A)쪽이 되도록 배치되어 있더라도 좋다.
{제 1 도전성 패턴군(122A)}
제 1 도전성 패턴군(122A)은, n개의 제 1 도전성 패턴(122A1~122An)을 갖는다. 제 1 도전성 패턴(122A1~122An)은, 각각 제 1 방향(이하, Y 방향)을 따라 연장되어 있고, Y 방향에 대하여 직교하는 제 2 방향(이하, X 방향)에 있어서, 서로 전기적으로 절연되어 병렬로 배치되어 있다. 개수 n은, 1 이상의 정수이고, 화상 표시 장치(400)의 화상 표시 영역(400a)의 사이즈 등에 따라 적당히 조정하면 된다.
<제 1 도전성 패턴(122A1)>
제 1 도전성 패턴(122A1)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 전극부(123A1)와, 제 1 전극 패드부(124A1)와, 제 1 인출 전극부(125A1)를 갖는다. 제 1 전극부(123A1), 제 1 전극 패드부(124A1) 및 제 1 인출 전극부(125A1)는, 도 3에 나타내는 바와 같이 Y 방향으로 이 순서로 배치되어 일체화되어 있고, 이들은 서로 전기적으로 접속되어 있다.
(제 1 전극부(123A1))
제 1 전극부(123A1)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, Y 방향을 따라 연장되고, 또한 제 1 금속 세선으로 구성된 제 1 정방 격자(126A)로 이루어지는 제 1 메시 구조를 갖는다. 즉, 제 1 전극부(123A1)는, 투시성을 갖고, 또한 Y 방향을 긴 방향으로 하는 대략 바 형상(대략 벨트 형상)의 외형(윤곽 형상)을 갖는다. 제 1 전극부(123A1)의 대부분은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 터치 영역(120Aa) 내에 배치되어 있다.
제 1 전극부(123A1)의 Y 방향의 길이는, 화상 표시 장치(400)의 화상 표시 영역(400a)의 크기 등에 따라 적당히 조정하면 되고, 바람직하게는 0.05m 이상 5.00m 이하이다. 제 1 전극부(123A1)의 X 방향의 폭은, 화상 표시 장치(400)의 화상 표시 영역(400a)의 크기 등에 따라 적당히 조정하면 되고, 바람직하게는 3㎜ 이상 10㎜ 이하이다.
제 1 전극부(123A1)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 정방 격자(126A)로 이루어지는 제 1 메시 구조를 갖는다. 이 제 1 메시 구조는, 주로 제 1 정방 격자(126A)가 균일하게 연속하는 구조이다. 제 1 전극부(123A1)는, 제 1 정방 격자(126A)로 이루어지는 메시 구조를 가지므로, 장방형 격자, 삼각 격자 등의 제 1 정방 격자(126A) 이외의 패턴으로 이루어지는 메시 구조인 경우에 비하여 설계하기 쉽다. 제 1 정방 격자(126A)의 한 변의 길이 PA는, 바람직하게는 200㎛ 이상 6000㎛ 이하, 보다 바람직하게는 200㎛ 이상 2000㎛ 이하이고, 더 바람직하게는 200㎛ 이상 1000㎛ 이하, 특히 바람직하게는 300㎛ 이상 800㎛ 이하이다. 제 1 정방 격자(126A)의 한 변의 길이 PA가 상기 범위 내이면, 터치 조작을 검출하는 감도를 최적치로 할 수 있음과 아울러, 제품의 소형화에 대응할 수 있다. 또, 제 1 실시 형태에서는, 제 1 금속 세선으로 구성된 격자는 제 1 정방 격자(126A)이지만, 본 개시는 이것으로 한정되지 않고, 제 1 금속 세선으로 구성된 격자는, 예컨대, 삼각 격자, 장방형 격자, 마름모꼴 격자, 육각형 격자 등이더라도 좋다.
제 1 정방 격자(126A)의 메시 각도 θ는, Y 방향에 대하여 60°이고, 0°, 45° 및 90° 중 어느 것도 아니다. 제 1 정방 격자(126A)의 메시 각도 θ가, 0°, 45° 및 90° 중 하나이면, 예컨대, 화상 표시 장치(400)가 액정 표시 패널인 경우, 제 1 정방 격자(126A)의 배열 주기와, 액정 표시 패널의 화상 표시 영역(400a)의 화소(픽셀)의 배열 주기가 간섭하여, 간섭 무늬(무아레)가 발생하여 버릴 우려가 있다.
제 1 금속 세선의 선폭은, 바람직하게는 1㎛ 이상 20㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상 8㎛ 이하, 더 바람직하게는 1㎛ 이상 3㎛ 이하이다. 제 1 금속 세선의 선폭이 상기 범위 내이면, 제 1 금속 세선이 단선되기 어렵고, 제 1 전극부(123A1~123An)의 형상을 육안으로 보다 인식하기 어렵게 할 수 있다.
제 1 금속 세선을 구성하는 재질로서는, 예컨대, 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 크로뮴(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 금(Au), 타이타늄(Ti) 등의 금속, 이들을 2종 이상 조합한 합금 등을 이용할 수 있다. 제 1 금속 세선은, 그 상면 또는 측면에 흑화막을 갖고 있더라도 좋다. 이것에 의해, 제 1 금속 세선을 구성하는 재질에 반사율이 높은 금속을 이용하더라도, 제 1 금속 세선이 시인되기 어려워진다. 흑화막을 구성하는 재질로서는, 금속 산화물, 금속 황화물, 크로뮴, 카본 등을 이용할 수 있다.
(제 1 전극 패드부(124A1))
제 1 전극 패드부(124A1)는, 제 1 금속 세선의 복수를 1개로 결선한다. 이것에 의해, 제 1 전극 패드부(124A1)에 전기적으로 접속되는 복수의 제 1 금속 세선 중 일부에 단선이 발생했다고 하더라도 터치 위치를 검출할 수 있어, 터치 패널(1)은 고장나기 어려워진다. 제 1 전극 패드부(124A1)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 프레임 영역(120Ab) 내에 배치되어 있고, X 방향을 따라 연장된 고형 구조(solid structure)를 갖는다. 즉, 제 1 전극 패드부(124A1)의 윤곽 형상은, X 방향을 긴 방향으로 하는 바 형상이다. 제 1 전극 패드부(124A1)의 Y 방향의 폭 W는, 바람직하게는 500㎛ 이상 3000㎛ 이하이다. 제 1 전극 패드부(124A1)의 X 방향의 길이 L은, 바람직하게는 3000㎛ 이상 10000㎛ 이하이다. 제 1 전극 패드부(124A1)와, 제 1 금속 세선의 접점의 수는, 바람직하게는 4개 이상 6개 이하이다. 제 1 전극 패드부(124A1)를 구성하는 재질은, 예컨대, 제 1 금속 세선을 구성하는 재질로서 예시한 것과 마찬가지의 것을 이용할 수 있다. 고형 구조란, 이른바 고형 패턴이고, 개구한 부위를 갖지 않는 구조를 의미한다.
(제 1 인출 전극부(125A1))
제 1 인출 전극부(125A1)는, 제 1 전극 패드부(124A1)와 위치 검지 회로(300)를 전기적으로 접속한다. 제 1 인출 전극부(125A1)는, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 프레임 영역(120Ab) 내에 배치되어 있고, 선 구조를 갖는다. 제 1 인출 전극부(125A1)의 선폭은, 바람직하게는 10㎛ 이상 200㎛ 이하이다. 제 1 인출 전극부(125A1)의 재질은, 예컨대, 제 1 금속 세선의 재질로서 예시한 것과 마찬가지의 것을 이용할 수 있다.
<제 1 도전성 패턴(122A2~122An)>
제 1 도전성 패턴(122A2~122An)도, 제 1 도전성 패턴(122A1)과 마찬가지로 구성된다. 즉, 제 1 도전성 패턴군(122A)은, Y 방향을 따라 연장되고, 또한 제 1 금속 세선으로 구성된 제 1 메시 구조를 갖는, 복수의 제 1 전극부(123A1~123An)를 포함한다.
또한, 제 1 도전성 패턴(122A1~122An)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 서로 이웃하는 2개의 사이에 소정의 간격을 두고 병렬하여 배치되고, 서로 전기적으로 절연되어 있다. 제 1 전극부(123A1~123An)의 서로 인접하는 2개의 간격 I는, 바람직하게는 30㎛ 이상 300㎛ 이하이다.
제 1 도전성 패턴군(122A)의 배선 밀도는, 바람직하게는 70.0% 이상 99.9% 이하, 보다 바람직하게는 95.0% 이상 99.9% 이하이다. 여기서, 제 1 도전성 패턴군(122A)의 배선 밀도란, 터치 영역(120Aa) 전체의 면적에 대한, 터치 영역(120Aa)에 있어서의 제 1 도전성 패턴군(122A) 전체의 면적의 비율을 말한다. 제 1 도전성 패턴군(122A)의 시트 저항은, 바람직하게는 0.1Ω/sq(Ω/㎠) 이상 5.0Ω/sq 이하, 보다 바람직하게는 0.1Ω/sq 이상 1.0Ω/sq 이하이다.
{제 1 기판(121A)}
제 1 기판(121A)은, 판 형상이고, 전기적 절연성 및 투명성을 갖는다. 제 1 기판(121A)의 두께는, 터치 패널(1)의 사용 용도에 따라 적당히 조정하면 되고, 바람직하게는 10㎛ 이상 400㎛ 이하, 보다 바람직하게는 50㎛ 이상 200㎛ 이하이다. 제 1 기판(121A)을 구성하는 재질로서는, 예컨대, 유리, 플라스틱 등을 이용할 수 있다. 플라스틱으로서는, 예컨대, 아크릴, 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리스티렌(PS), 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA), 폴리아미드이미드(PAI), 폴리에터이미드(PEI), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 등을 이용할 수 있다. 그 중에서도, 광 투과성이나 가공성 등의 관점으로부터, PET가 바람직하다. 제 1 기판(121A)은, 필요에 따라서 기능층을 갖고 있더라도 좋다. 기능층으로서는, 예컨대, 밀착성을 강화하는 언더코트층, 특정한 파장의 광을 흡수하여 헐레이션을 방지하는 광학 필터층, 대전 방지층, 투과율을 향상시키는 굴절 조정층 등을 들 수 있다.
〔하부 전극 기판(120B)〕
하부 전극 기판(120B)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 2 기판(121B)과, 제 2 도전성 패턴군(122B)을 구비한다. 제 2 기판(121B)은, 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는다. 제 2 도전성 패턴군(122B)은, 제 2 기판(121B)의 제 1 주면에 형성되어 있다. 하부 전극 기판(120B)은, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 제 2 기판(121B)의 제 1 주면이 상부 투명 수지층(110A)쪽이 되도록 배치되어 있다. 또, 제 1 실시 형태에서는, 제 2 기판(121B)의 제 1 주면이 상부 투명 수지층(110A)쪽이 되도록 배치되어 있지만, 본 개시는 이것으로 한정되지 않고, 제 2 기판(121B)의 제 2 주면이 상부 투명 수지층(110A)쪽이 되도록 배치되어 있더라도 좋다.
{제 2 도전성 패턴군(122B)}
도 5는 터치 패널용 커버를 설치한 터치 패널용 부재의 표면에 1개의 기준 도전체를 접촉시킨 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
제 2 도전성 패턴군(122B)은, 복수(n개)의 제 2 도전성 패턴(122B1~122Bn)을 갖는다. 제 2 도전성 패턴(122B1~122Bn)은, Y 방향에 있어서, 서로 전기적으로 절연되어 병렬로 배치되어 있다.
제 1 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재(100)에 있어서, 도 5에 나타내는 바와 같이, 상부 투명 수지층(110A)의 상부 전극 기판(120A)과는 반대쪽의 면(110AS)에 터치 패널용 커버(210)를 배치한 상태에서, 1개의 기준 도전체(600)를 터치 패널용 커버(210)에 접촉시켰을 때에, 기준 도전체(600)와 제 2 도전성 패턴군(122B)의 사이에 생기는 제 2 정전 용량 C2가, 기준 도전체(600)와 제 1 도전성 패턴군(122A)의 사이에 생기는 제 1 정전 용량 C1에 대하여, 80% 이상 120% 이하가 되도록, 제 2 도전성 패턴군(122B)이 구성되어 있다. 이때, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 2 도전성 패턴군(122B)에는, 시험용 위치 검지 회로(310)가 전기적으로 접속되고, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 2 도전성 패턴군(122B)에는, 동일한 전압이 인가된다. 또한, 기준 도전체(600)와 터치 패널용 커버(210)가 접촉하는 접촉 영역은, 터치 영역(120Aa, 120Ba) 내가 되도록 하면 된다.
구체적으로, 제 1 실시 형태에 있어서, 후술하는 바와 같이, 제 2 메시 구조는, 그 배선 밀도가 제 1 메시 구조의 배선 밀도보다 커지도록 구성되어 있다. 이와 같이, 제 1 실시 형태에서는, 기준 도전체(600)에 대한 제 1 정전 용량 C1 및 제 2 정전 용량 C2가 모두 거의 동일하게 되도록, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 2 도전성 패턴군(122B)이 설계되어 있다. 그 때문에, 터치 패널용 부재(100)를 이용한 터치 패널(1)에 있어서도, 도전체(500)에 대하여 X축 및 Y축의 검출 감도가 모두 양호하고, 2층 구조의 투시성 전극에 있어서 검출 감도가 우수하다.
제 2 정전 용량 C2는, 제 1 정전 용량 C1에 대하여, 80% 이상 120% 이하, 바람직하게는 90% 이상 110% 이하, 보다 바람직하게는 100%이다. 제 2 정전 용량 C2가 제 1 정전 용량 C1에 대하여 80% 미만이면, 정전 용량 C1이 너무 크고, 정전 용량 C2가 너무 작기 때문에, 터치 패널(1)에 있어서 도전체(500)에 대한 Y축의 검출 감도가 낮을 우려가 있다. 제 2 정전 용량 C2가 제 1 정전 용량 C1에 대하여 120%를 넘으면, 정전 용량 C1이 너무 작고, 정전 용량 C2가 너무 크기 때문에, 터치 패널(1)에 있어서 도전체(500)에 대한 X축의 검출 감도가 낮을 우려가 있다. 제 2 정전 용량 C2는, 제 1 정전 용량 C1에 대하여 100%에 가까워질수록, 즉, 제 2 정전 용량 C2와 제 1 정전 용량 C1이 가까우면 가까울수록, 2층 구조의 투시성 전극에 있어서 검출 감도에 보다 우수하다.
정전 용량 C1 또는 정전 용량 C2를 측정하는 방법으로서는, 예컨대, LCR 미터, 임피던스 애널라이저, 네트워크 애널라이저 등의 측정기를 이용하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 정전 용량 C1 또는 정전 용량 C2는, 하기 식으로 산출할 수도 있다.
[수학식 1]
Figure pct00001
여기서, 상기 식 중, Cf는, 정전 용량 C1 또는 정전 용량 C2, ε0은, 진공의 유전율 8.85×10-12, εr은, 기준 도전체(600)와, 제 1 도전성 패턴군(122A) 또는 제 2 도전성 패턴군(122B)(이하, 도전성 패턴군)의 사이의 유전체의 유전율, S는, 기준 도전체(600)와 도전성 패턴군으로 이루어지는 전극의 유효 면적, d는, 기준 도전체(600)와 도전성 패턴군의 사이의 거리를 각각 의미한다. 여기서, 정전 용량 C1을 산출하기 위한 유효 면적 S란, 터치 패널용 부재(100)를 정면쪽 J로부터 보았을 때, 기준 도전체(600)와, 제 1 도전성 패턴군(122A)의 중첩 영역에 있어서의 제 1 도전성 패턴군(122A)의 면적을 가리킨다. 정전 용량 C2를 산출하기 위한 유효 면적 S란, 터치 패널용 부재(100)를 정면쪽 J로부터 보았을 때, 기준 도전체(600)와, 제 2 도전성 패턴군(122B)의 중첩 영역에 있어서의 제 2 도전성 패턴군(122B)의 면적을 가리킨다.
기준 도전체(600)로서는, 손가락 끝의 유전율과 동일한 정도의 것이면 되고, 예컨대, 유저의 손가락 끝, 스타일러스, 지시봉 등의 도전체를 이용할 수 있다. 기준 도전체(600)의 사이즈는, 한 개의 손가락 끝과 동일한 정도의 사이즈이면 된다. 예컨대, 기준 도전체(600)의 사이즈는, 1개의 기준 도전체(600)를 터치 패널용 커버(210)의 표면(210S)에 접촉시켰을 때, 터치 패널용 커버(210)의 표면(210S) 중, 기준 도전체(600)와의 접촉면(600S)의 면적이, 바람직하게는 0.4㎠ 이상 1.0㎠ 이하, 보다 바람직하게는 0.4㎠ 이상 0.7㎠ 이하가 되는 사이즈이면 된다.
터치 패널용 커버(210)는, 커버(200)와 동일한 구성의 것이다. 시험용 위치 검지 회로(310)는, 위치 검지 회로(300)와 동일한 구성의 것이다.
<제 2 도전성 패턴(122B1)>
제 2 도전성 패턴(122B1)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 2 전극부(123B1)와, 제 2 전극 패드부(124B1)와, 제 2 인출 전극부(125B1)를 갖는다. 제 2 전극부(123B1), 제 2 전극 패드부(124B1) 및 제 2 인출 전극부(125B1)는, X 방향을 따라 이 순서로 배치되어 일체화되어 있고, 이들은 서로 전기적으로 접속되어 있다.
제 2 도전성 패턴(122B1)은, 후술하는 바와 같이, 제 2 메시 구조의 배선 밀도가 제 1 메시 구조의 배선 밀도보다 큰 것 외에는, 제 1 도전성 패턴(122A1)과 마찬가지로 설계되어 있다. 여기서, 제 1 메시 구조의 배선 밀도는, 상술한 제 1 도전성 패턴군(122A)의 배선 밀도와 동등하다. 제 2 메시 구조의 배선 밀도는, 후술하는 제 2 도전성 패턴군(122B)의 배선 밀도와 동등하다.
(제 2 전극부(123B1))
도 6은 제 1 실시 형태에 있어서의 제 1 도전성 패턴(122A1) 및 제 2 도전성 패턴(122B1)의 개략 설명도이다.
제 2 전극부(123B1)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, X 방향을 따라 연장되고, 또한 제 2 금속 세선으로 구성된 제 2 정방 격자(126B)로 이루어지는 제 2 메시 구조를 갖는다. 즉, 제 2 전극부(123B1)는, 투시성을 갖고, 또한 X 방향을 긴 방향으로 하는 바 형상(벨트 형상)을 갖는다. 제 2 전극부(123B1)의 대부분은, 터치 영역(120Ba) 내에 배치되어 있다.
제 2 전극부(123B1)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 2 정방 격자(126B)로 이루어지는 제 2 메시 구조를 갖는다. 이 제 2 메시 구조는, 주로 제 2 정방 격자(126B)가 균일하게 연속하는 구조이다. 제 2 전극부(123B1)는, 제 2 정방 격자(126B)로 이루어지는 메시 구조를 가지므로, 장방형 격자, 삼각 격자 등의 제 2 정방 격자(126B) 이외의 패턴으로 이루어지는 메시 구조인 경우에 비하여 설계하기 쉽다.
제 2 메시 구조의 배선 밀도는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제 1 메시 구조의 배선 밀도보다 크다. 즉, 제 2 정방 격자(126B)의 한 변의 길이 PB는, 제 1 정방 격자(126A)의 한 변의 길이 PA보다 짧다. 제 2 정방 격자(126B)의 한 변의 길이 PB는, 하부 투명 수지층(110B)의 두께 등에 따라 적당히 조정하면 되고, 제 1 정방 격자(126A)의 한 변의 길이 PA에 대하여, 바람직하게는 1/2배 이상 1/4배 이하, 보다 바람직하게는 1/3배 이상 1/4배 이하이다. 이것에 의해, 제 1 실시 형태에 있어서, 도 5에 나타내는 바와 같이, 1개의 기준 도전체(600)를 터치 패널용 커버(210)에 접촉시켰을 때, 제 2 정전 용량 C2를, 제 1 정전 용량 C1에 대하여, 80% 이상 120% 이하로 할 수 있다.
<제 2 도전성 패턴(122B2~122Bn)>
제 2 도전성 패턴(122B2~122Bn)도, 제 2 도전성 패턴(122B1)과 마찬가지로 구성되어 있다. 즉, 제 2 도전성 패턴군(122B)은, X 방향을 따라 연장되고, 또한 제 1 금속 세선으로 구성된 제 2 메시 구조를 갖는, 복수의 제 2 전극부(123B1~123Bn)를 포함한다.
제 2 도전성 패턴군(122B)의 배선 밀도는, 제 1 도전성 패턴군(122A)의 배선 밀도보다 낮고, 바람직하게는 70.0% 이상 99.9% 이하, 보다 바람직하게는 95.0% 이상 99.9% 이하이다. 여기서, 제 2 도전성 패턴군(122B)의 배선 밀도란, 터치 영역(120Ba) 전체의 면적에 대한, 터치 영역(120Ba)에 있어서의 제 2 도전성 패턴군(122B) 전체의 면적의 비율을 말한다. 제 2 도전성 패턴군(122B)의 시트 저항은, 바람직하게는 0.1Ω/sq 이상 5.0Ω/sq 이하, 보다 바람직하게는 0.1Ω/sq 이상 1.0Ω/sq 이하이다.
또, 제 1 실시 형태에서는, 제 2 도전성 패턴군(122B)은, 제 2 메시 구조의 배선 밀도가 제 1 메시 구조의 배선 밀도보다 큰 것 외에는, 제 1 도전성 패턴군(122A)과 마찬가지로 설계되어 있다. 그렇지만, 본 개시는 이것으로 한정되지 않고, 제 2 도전성 패턴군은, 1개의 기준 도전체를 커버에 접촉시켰을 때, 제 2 정전 용량이, 제 1 정전 용량에 대하여 80% 이상 120% 이하가 되도록 구성되어 있으면 되고, 예컨대, 제 2 도전성 패턴군은, 제 2 금속 세선이 제 1 금속 세선보다 선폭이 굵은 것 외에는, 제 1 도전성 패턴군과 마찬가지로 설계되어 있더라도 좋다. 또한, 제 1 실시 형태에서는, 제 1 도전성 패턴군(122A)과, 제 2 도전성 패턴군(122B)은 직교하고 있지만, 본 개시는 이것으로 한정되지 않고, 제 1 도전성 패턴군과, 제 2 도전성 패턴군은, 교차하고 있지 않더라도 좋고, 직교가 아니더라도 교차하고 있더라도 좋다.
{제 2 기판(121B)}
제 2 기판(121B)은, 판 형상이고, 전기적 절연성 및 투명성을 갖는다. 제 2 기판(121B)으로서, 제 1 기판(121A)과 마찬가지의 것을 이용할 수 있다.
〔커버(200)〕
커버(200)는, 투명성 및 전기적 절연성을 갖고, 상부 전극 기판(120A) 및 하부 전극 기판(120B)을 보호한다. 커버(200)를 구성하는 재질로서는, 제 1 기판(121A)을 구성하는 재질로서 예시한 것과 마찬가지의 것을 이용할 수 있다. 커버(200)의 두께는, 바람직하게는 0.5㎜ 이상 7.0㎜ 이하이다. 커버(200)의 프레임 영역(120b) 상에는, 베젤이 배치되어 있더라도 좋고, 커버(200)의 프레임 영역(120b)에 흑화장 인쇄(black makeup print) 등의 장식층(decoration layer)이 입혀져 있더라도 좋다. 이것에 의해, 제 1 전극 패드부(124A1), 제 1 인출 전극부(125A1), 제 2 전극 패드부(124B1) 및 제 2 인출 전극부(125B1)를 은폐할 수 있다.
커버(200)의 정면쪽의 표면(200S) 상에는, 점착층을 사이에 두고, 기능성 필름을 갖고 있더라도 좋다. 기능성 필름으로서는, 예컨대, 반사 방지 필름(AR(Anti-Reflection) 필름), 눈부심 방지 필름(AG(Anti-Glare) 필름), 지문 방지 필름(AF(Anti-Fingerprint) 필름) 등을 이용할 수 있다. 점착층을 구성하는 점착제로서는, 예컨대, 아크릴 점착제(PSA : Pressure Sensitive Adhesive) 등을 이용할 수 있다.
〔위치 검지 회로(300)〕
위치 검지 회로(300)는, 예컨대, 도전체(500)가 커버(200)의 표면(200S)에 접촉한 좌표를 판정한다. 위치 검지 회로(300)로서는, 예컨대, 국제 공개 제 2013/069289호에 기재되어 있는 회로 등을 이용할 수 있다.
[터치 패널(1)의 제조 방법]
터치 패널(1)의 제조 방법으로서는, 예컨대, 터치 패널용 부재(100)의 상부 투명 수지층(110A) 상에 커버(200)를 적층 배치하여, 열 프레스하는 방법 등을 들 수 있다. 열 프레스의 조건은, 예컨대, 1분간 이상 120분간 이하, 60℃ 이상 160℃ 이하의 온도로 가열하면서, 적층 방향으로 0.1㎪ 이상 3000㎪ 이하(0.001kgf/㎠ 이상 30.6kgf/㎠ 이하)의 압력으로 가압(프레스)한 후, 0.001분간 이상 60분간 이하에 걸쳐 상온까지 냉각하면 된다. 터치 패널용 부재(100)의 제조 방법으로서는, 예컨대, 하부 전극 기판(120B), 하부 투명 수지층(110B)을 구성하는 접착제, 상부 전극 기판(120A), 상부 투명 수지층(110A)을 구성하는 접착제를 이 순서로 적층 배치하는 방법 등을 들 수 있다.
상부 투명 수지층(110A) 및 하부 투명 수지층(110B)을 구성하는 접착제로서는, 예컨대, 열 용착 필름, 감압형 접착성 점착제 등을 이용할 수 있다. 열 용착 필름은, 예컨대 -10℃ 이상 40℃ 이하에서 필름 형상이고, 60℃ 이상 300℃ 이하, 바람직하게는 60℃ 이상 180℃ 이하의 온도에서 가열하면 서서히 연화 또는 용융되어 인접하는 층에 접착되고, 경화되면 투명해지는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 열 용착 필름을 구성하는 재료로서는, 예컨대, 폴리에틸렌-아세트산비닐계 공중합체, 비정질 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 단독 중합체, 비정질 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 공중합체, 폴리비닐부티랄계 단독 중합체, 폴리비닐부티랄계 공중합체의 군 중에서 선택되는 것 등을 이용할 수 있다. 상부 투명 수지층(110A) 및 하부 투명 수지층(110B)의 구성은 동일하더라도 좋고, 상이하더라도 좋다.
상부 전극 기판(120A)의 제조 방법으로서는, 예컨대, 제 1 기판(121A)을 준비하고, 제 1 기판(121A)의 제 1 주면에 제 1 도전성 패턴군(122A)을 형성하면 된다. 제 1 기판(121A)의 제 1 주면에 제 1 도전성 패턴군(122A)을 형성하는 방법으로서는, 예컨대, 제 1 기판(121A)의 제 1 주면에 접착층을 사이에 두고 제 1 도전성 재료를 접합, 에칭에 의해 제 1 도전성 패턴군(122A)을 형성하는 방법, 인쇄법, 포토리소그래피법, 포토그래피법, 마스크를 이용한 방법, 스퍼터링법, 잉크젯법 등을 들 수 있다. 제 1 도전성 재료로서는, 예컨대, 제 1 금속 세선을 구성하는 재질과 동일한 재질로 이루어지는 금속박 등을 이용할 수 있다. 제 1 도전성 재료를 제 1 기판(121A)에 접합하는 접착층을 구성하는 재료로서는, 예컨대, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 이들을 2종 이상 조합한 수지 등을 이용할 수 있다. 인쇄법으로서는, 예컨대, 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄, 그라비어 인쇄, 플렉소 인쇄, 잉크젯 인쇄 등을 들 수 있다. 하부 전극 기판(120B)의 제조 방법도, 상부 전극 기판(120A)의 제조 방법과 마찬가지로 행할 수 있다.
[제 2 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재]
도 7은 제 2 실시 형태에 있어서의 제 1 도전성 패턴(122A1) 및 제 2 도전성 패턴(122B1)의 개략 설명도이다.
제 2 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재는, 복수의 제 1 더미 전극부(127)를 더 갖는 것 외에는, 제 1 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재(100)와 동일한 구성이다. 도 7에 있어서, 도 6에 나타낸 구성부와 동일한 구성부에는 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다.
제 2 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재는, 제 1 기판(121A)의 제 1 주면에 형성되고, 제 1 도전성 패턴군(122A)과 전기적으로 절연된 제 1 금속 세선으로 이루어지는 제 1 더미 전극부(127)를 복수 갖는다. 제 1 더미 전극부(127)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 복수의 제 1 더미 전극부(127) 및 제 1 전극부(123A1~123An)로 이루어지는 패턴이 제 2 전극부(123B1~123Bn)의 패턴과 동일하게 되도록, 제 1 전극부(123A1~123An)의 개구부(123Aa) 내에 형성되어 있다. 즉, 복수의 제 1 더미 전극부(127) 및 제 1 전극부(123A1~123An)로 이루어지는 패턴의 배선 밀도와, 제 2 전극부(123B1~123Bn)의 패턴의 배선 밀도가 균일화되어 있다. 이것에 의해, 터치 패널용 부재(100) 대신에 제 2 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재를 이용한 것 외에는 터치 패널(1)과 동일한 구성의 제 2 실시 형태와 관련되는 터치 패널을 정면쪽으로부터 시인할 때에, 전체적으로 동일한 광학적 특성을 갖고, 즉 전체적으로 균일한 메시 구조를 갖고, 터치 패널의 외관 품위를 향상시킬 수 있다.
제 1 더미 전극부(127)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제 1 전극부(123A1)의 긴 방향 및 제 1 전극부(123A1)의 긴 방향에 직교하는 짧은 방향을 따르는 십자 형상의 구조를 갖는다. 이 십자 형상의 구조는, 도 7에 나타내는 제 2 전극부(123B1)의 F부를 각각 단선하여 얻어지는 구조와 동일하다. 이것에 의해, 제 2 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재를 이용한 터치 패널의 외관 품위를 향상시킬 수 있다. 또, 제 2 실시 형태에서는, 제 1 더미 전극부(127)는 십자 형상의 구조이지만, 본 개시는 이것으로 한정되지 않는다. 즉, 제 1 더미 전극부는, 제 1 도전성 패턴군과 전기적으로 절연되고, 제 1 더미 전극부 및 제 1 전극부로 이루어지는 패턴이 제 2 전극부의 패턴과(상기의 절연 부분을 제외하고) 동일하게 되도록, 제 1 전극부의 개구부 내에 형성되어 있으면, 제 1 더미 전극부의 구조는, 제 2 전극부(123B1~123Bn)의 패턴에 따라, 적당히 조정하면 된다.
제 1 더미 전극부(127)와 제 1 전극부(123A1)의 사이에는, 컷아웃 영역 E를 갖는다. 컷아웃 폭 D는, 제 1 더미 전극부(127)와 제 1 전극부(123A1)를 전기적으로 절연할 수 있는 폭이면 되고, 바람직하게는 50㎛ 이상 350㎛ 이하, 보다 바람직하게는 50㎛ 이상 150㎛ 이하이다.
[제 3 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재(102)]
도 8은 제 3 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재(102)의 개략 단면도이다.
제 3 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재(102)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 상부 전극 기판(120A) 및 하부 전극 기판(120B) 대신에, 제 3 전극 기판(120C)(이하, 양면 전극 기판(120C))을 이용한 것 외에는 제 1 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재(100)와 동일한 구성이다. 그 때문에, 터치 패널용 부재(102)의 설명에 있어서, 터치 패널용 부재(100)와 동일한 구성부에 대해서는 동일한 부호를 이용하고, 설명을 생략한다. 또한, 후술하는 제 3 도전성 패턴군은 제 2 도전성 패턴군(122B)과 마찬가지의 구성이기 때문에, 동일한 부호를 이용하고, 설명을 간략하게 한다.
터치 패널용 부재(102)는, 상부 투명 수지층(110A)과, 양면 전극 기판(120C)을 구비한다. 양면 전극 기판(120C)은, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 3 도전성 패턴군(122B)을 갖는다.
상부 투명 수지층(110A)은, 도 8에 나타내는 바와 같이, 양면 전극 기판(120C) 상에 적층되어 있다. 즉, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 3 도전성 패턴군(122B)은, 제 1 기판(121A)을 사이에 두고 배치되어 있고, 2층 구조를 이루고 있다.
양면 전극 기판(120C)은, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제 1 기판(121A)과, 제 1 도전성 패턴군(122A)과, 제 3 도전성 패턴군(122B)을 구비한다. 제 1 기판(121A)은, 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는다. 제 1 도전성 패턴군(122A)은, 제 1 기판(121A)의 제 1 주면에 형성되어 있다. 제 3 도전성 패턴군(122B)은, 제 1 기판(121A)의 제 2 주면에 형성되어 있다. 양면 전극 기판(120C)은, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제 1 기판(121A)의 제 1 주면이 상부 투명 수지층(110A)쪽이 되도록 배치되어 있다.
제 3 도전성 패턴군(122B)은, n개의 제 3 도전성 패턴(122B1~122Bn)을 갖는다. 제 3 도전성 패턴(122B1~122Bn)은, Y 방향을 따라, 서로 전기적으로 절연되어 병렬로 배치되어 있다.
제 3 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재(102)에 있어서, 상부 투명 수지층(110A)의 제 1 기판(121A)과는 반대쪽의 면(110AS)에 터치 패널용 커버(210)를 배치한 상태에서, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 1개의 기준 도전체(600)를 터치 패널용 커버(210)에 접촉시켰을 때에, 기준 도전체(600)와 제 3 도전성 패턴군(122B)의 사이에 생기는 제 3 정전 용량이, 기준 도전체(600)와 제 1 도전성 패턴군(122A)의 사이에 생기는 제 1 정전 용량 C1에 대하여, 80% 이상 120% 이하가 되도록, 제 3 도전성 패턴군(122B)이 구성되어 있다. 이때, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 3 도전성 패턴군(122B)에는, 시험용 위치 검지 회로(310)가 전기적으로 접속되고, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 3 도전성 패턴군(122B)에는, 동일한 전압이 인가된다. 또한, 기준 도전체(600)와 터치 패널용 커버(210)가 접촉하는 접촉 영역은, 터치 영역(120Aa, 120Ba) 내가 되도록 하면 된다.
구체적으로, 제 3 실시 형태에 있어서, 제 2 금속 세선으로 구성된 제 3 정방 격자(126B)로 이루어지는 제 3 메시 구조는, 그 배선 밀도가 제 1 메시 구조의 배선 밀도보다 커지도록 구성되어 있다. 이와 같이, 제 3 실시 형태에서는, 기준 도전체(600)에 대한 제 1 정전 용량 C1 및 제 3 정전 용량이 모두 거의 동일하게 되도록, 제 1 도전성 패턴군(122A) 및 제 3 도전성 패턴군(122B)이 설계되어 있다. 그 때문에, 터치 패널용 부재(100) 대신에 제 3 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재(102)를 이용한 것 외에는 터치 패널(1)과 동일한 구성의 제 3 실시 형태와 관련되는 터치 패널에 있어서도, 도전체(500)에 대해서도 X축 및 Y축의 검출 감도가 모두 양호하고, 2층 구조의 투시성 전극에 있어서 검출 감도가 우수하다.
제 3 정전 용량은, 제 1 정전 용량 C1에 대하여, 80% 이상 120% 이하, 바람직하게는 90% 이상 110% 이하, 보다 바람직하게는 100%이다. 제 3 정전 용량이 제 1 정전 용량 C1에 대하여 80% 미만이면, 정전 용량 C1이 너무 크고, 제 3 정전 용량이 너무 작기 때문에, 제 3 실시 형태와 관련되는 터치 패널에 있어서 도전체(500)에 대한 Y축의 검출 감도가 낮을 우려가 있다. 제 3 정전 용량이 제 1 정전 용량 C1에 대하여 120%를 넘으면, 정전 용량 C1이 너무 작고, 제 3 정전 용량이 너무 크기 때문에, 제３ 실시 형태와 관련되는 터치 패널에 있어서 도전체(500)에 대한 X축의 검출 감도가 낮을 우려가 있다. 제 3 정전 용량과 제 1 정전 용량 C1이 가까우면 가까울수록, 2층 구조의 투시성 전극에 있어서 검출 감도에 보다 우수하다. 제 3 정전 용량은, 제 1 실시 형태에 나타낸 방법과 마찬가지로 하여 구할 수 있다.
제 3 메시 구조의 배선 밀도는, 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 제 1 메시 구조의 배선 밀도보다 크다. 즉, 제 3 정방 격자(126B)의 한 변의 길이 PB는, 제 1 정방 격자(126A)의 한 변의 길이 PA보다 짧다. 제 3 정방 격자(126B)의 한 변의 길이 PB는, 제 1 기판(121A)의 두께 등에 따라 적당히 조정하면 되고, 제 1 정방 격자(126A)의 한 변의 길이 PA에 대하여, 바람직하게는 1/2배 이상 1/4배 이하, 보다 바람직하게는 1/3배 이상 1/4배 이하이다. 이것에 의해, 제 3 실시 형태에 있어서, 1개의 기준 도전체(600)를 터치 패널용 커버(210)에 접촉시켰을 때, 제 3 정전 용량을, 제 1 정전 용량 C1에 대하여, 80% 이상 120% 이하로 할 수 있다.
또, 제 3 실시 형태에서는, 제 3 도전성 패턴군(122B)은, 제 3 메시 구조의 배선 밀도가 제 1 메시 구조의 배선 밀도보다 큰 것 외에는, 제 1 도전성 패턴군(122A)과 마찬가지로 설계되어 있다. 그렇지만, 본 개시는 이것으로 한정되지 않고, 제 3 도전성 패턴군은, 1개의 기준 도전체를 터치 패널용 커버에 접촉시켰을 때, 제 3 정전 용량이, 제 1 정전 용량에 대하여 80% 이상 120% 이하가 되도록 구성되어 있으면 된다. 예컨대, 제 3 도전성 패턴군은, 제 2 금속 세선이 제 1 금속 세선보다 선폭이 굵은 것 외에는, 제 1 도전성 패턴군(122A)과 마찬가지로 설계되어 있더라도 좋다. 또한, 제 3 실시 형태에서는, 제 1 도전성 패턴군(122A)과, 제 3 도전성 패턴군(122B)은 직교하고 있지만, 본 개시는 이것으로 한정되지 않고, 제 1 도전성 패턴군과, 제 3 도전성 패턴군은, 교차하고 있지 않더라도 좋고, 직교가 아니더라도 교차하고 있더라도 좋다.
[제 4 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재]
제 4 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재는, 복수의 제 2 더미 전극부를 더 갖는 것 외에는, 제 3 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재(102)와 동일한 구성이다. 이하, 도 7 및 도 8에 나타낸 구성부와 동일한 구성부에는 동일 부호를 붙여서 설명을 생략한다. 또한, 후술하는 제 2 더미 전극부는 제 1 더미 전극부(127)와 마찬가지의 구성이기 때문에, 동일한 부호를 이용하고, 설명을 간략하게 한다.
제 4 실시 형태에 있어서, 제 1 기판(121A)의 제 1 주면에 형성되고, 제 1 도전성 패턴군(122A)과 전기적으로 절연된 제 1 금속 세선으로 이루어지는 제 2 더미 전극부(127)를 복수 갖는다. 제 2 더미 전극부(127)는, 제 2 더미 전극부(127) 및 제 1 전극부(123A1~123An)로 이루어지는 패턴이 제 3 전극부(123B1~123Bn)의 패턴과 동일하게 되도록, 제 1 전극부(123A1~123An)의 개구부(123Aa) 내에 형성되어 있다. 즉, 복수의 제 2 더미 전극부(127) 및 제 1 전극부(123A1~123An)로 이루어지는 패턴의 배선 밀도와, 제 3 전극부(123B1~123Bn)의 패턴의 배선 밀도가 균일화되어 있다. 이것에 의해, 터치 패널용 부재(100) 대신에 제 4 실시 형태와 관련되는 터치 패널용 부재를 이용한 것 외에는 터치 패널(1)과 동일한 구성의 제 4 실시 형태와 관련되는 터치 패널을 정면쪽으로부터 시인할 때에, 전체적으로 동일한 광학적 특성을 갖고, 즉 전체적으로 균일한 메시 구조를 갖고, 터치 패널용 부재의 외관 품위를 향상시킬 수 있다.
제 4 실시 형태에서는, 제 2 더미 전극부(127)는 십자 형상의 구조이지만, 본 개시는 이것으로 한정되지 않는다. 즉, 제 1 더미 전극부는, 제 1 도전성 패턴군과 전기적으로 절연되고, 제 1 더미 전극부 및 제 1 전극부로 이루어지는 패턴이 제 3 전극부의 패턴과(상기의 절연 부분을 제외하고) 동일하게 되도록, 제 1 전극부의 개구부 내에 형성되어 있으면, 제 1 더미 전극부의 구조는, 제 2 전극부(123B1~123Bn)의 패턴에 따라, 적당히 조정하면 된다.
1, 10 : 터치 패널
100, 102 : 터치 패널용 부재
30, 110A : 상부 투명 수지층
50, 110B : 하부 투명 수지층
40, 120A : 상부 전극 기판
60, 120B : 하부 전극 기판
120C : 양면 전극 기판
121A, 121B : 기판
122A, 122B : 도전성 패턴군
122A1~122An, 122B1~122Bn : 도전성 패턴
123A1~123An, 123B1~123Bn : 전극부
124A1~124An, 124B1~124Bn : 전극 패드부
125A1~125An, 125B1~125Bn : 인출 전극부
126A, 126B : 정방 격자
20, 200 : 커버
210 : 터치 패널용 커버
300 : 위치 검지 회로
400 : 화상 표시 장치
500 : 도전체
600 : 기준 도전체

Claims (6)

  1. 제 1 투명 수지층과,
    제 1 전극 기판과,
    제 2 투명 수지층과,
    제 2 전극 기판
    을 이 순서로 구비하고
    상기 제 1 전극 기판은, 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판의 상기 제 1 주면에 형성된 제 1 도전성 패턴군을 갖고,
    상기 제 2 전극 기판은, 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 제 2 기판과, 상기 제 2 기판의 상기 제 1 주면에 형성된 제 2 도전성 패턴군을 갖고,
    상기 제 1 투명 수지층의 상기 제 1 전극 기판과는 반대쪽의 면에 터치 패널용 커버를 배치한 상태에서, 1개의 기준 도전체를 상기 터치 패널용 커버에 접촉시켰을 때에, 상기 기준 도전체와 상기 제 2 도전성 패턴군의 사이에 생기는 제 2 정전 용량이, 상기 기준 도전체와 상기 제 1 도전성 패턴군의 사이에 생기는 제 1 정전 용량에 대하여, 80% 이상 120% 이하가 되도록, 상기 제 2 도전성 패턴군이 구성되어 있는
    터치 패널용 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 도전성 패턴군은, 제 1 금속 세선으로 구성된 제 1 메시 구조를 갖는 제 1 전극부를 복수 포함하고,
    상기 제 2 도전성 패턴군은, 제 2 금속 세선으로 구성된 제 2 메시 구조를 갖는 제 2 전극부를 복수 포함하고,
    상기 제 2 메시 구조의 배선 밀도는, 상기 제 1 메시 구조의 배선 밀도보다 큰
    터치 패널용 부재.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 기판의 상기 제 1 주면에 형성되고, 상기 제 1 도전성 패턴군과 전기적으로 절연된 상기 제 1 금속 세선으로 이루어지는 더미 전극부를 복수 갖고,
    상기 더미 전극부는, 상기 더미 전극부 및 제 1 전극부로 이루어지는 패턴이 상기 제 2 전극부의 패턴과 동일하게 되도록, 상기 제 1 전극부의 개구부 내에 형성되어 있는
    터치 패널용 부재.
  4. 투명 수지층과,
    전극 기판
    을 이 순서로 구비하고,
    상기 전극 기판은, 제 1 주면 및 제 2 주면을 갖는 기판과, 상기 제 1 주면에 형성된 제 1 도전성 패턴군과, 상기 제 2 주면에 형성된 제 2 도전성 패턴군을 갖고, 상기 제 1 주면이 상기 투명 수지층쪽이 되도록 배치되어 있고,
    상기 투명 수지층의 상기 전극 기판과는 반대쪽의 면에 터치 패널용 커버를 배치한 상태에서, 1개의 기준 도전체를 상기 터치 패널용 커버에 접촉시켰을 때에, 상기 기준 도전체와 상기 제 2 도전성 패턴군의 사이에 생기는 제 2 정전 용량이, 상기 기준 도전체와 상기 제 1 도전성 패턴군의 사이에 생기는 제 1 정전 용량에 대하여, 80% 이상 120% 이하가 되도록, 상기 제 2 도전성 패턴군이 구성되어 있는
    터치 패널용 부재.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 도전성 패턴군은, 제 1 금속 세선으로 구성된 제 1 메시 구조를 갖는 제 1 전극부를 복수 포함하고,
    상기 제 2 도전성 패턴군은, 제 2 금속 세선으로 구성된 제 2 메시 구조를 갖는 제 2 전극부를 복수 포함하고,
    상기 제 2 메시 구조의 배선 밀도는, 상기 제 1 메시 구조의 배선 밀도보다 큰
    터치 패널용 부재.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 주면에 형성되고, 상기 제 1 도전성 패턴군과 전기적으로 절연된 상기 제 1 금속 세선으로 이루어지는 더미 전극부를 복수 갖고,
    상기 더미 전극부는, 상기 더미 전극부 및 제 1 전극부로 이루어지는 패턴이 상기 제 2 전극부의 패턴과 동일하게 되도록, 상기 제 1 전극부의 개구부 내에 형성되어 있는
    터치 패널용 부재.
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