JP6499536B2 - タッチパネル（ｔｏｕｃｈｐａｎｅｌ） - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネルに関する。さらに詳細には、１レイヤータイプで高解像度のタッチ電極を構成しながら、タッチ電極と重畳する拡散フィルムまたはＴＦＴアレイとの干渉によるモアレ現象を防止するとともに、タッチ電極の視認性の問題を改善することができるタッチパネルに関する。

一般的に、タッチスクリーンは、タッチパネル、コントローラーＩＣ、ドライバーＳＷで構成され、そのうち、タッチパネルは、透明導電膜（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）が蒸着されたフィルムまたは強化ガラス（Ｇｌａｓｓ）で構成された積層構造で構成されている。
静電容量方式のタッチパネルは、ディスプレイ付着型方式で透明導電膜フィルムを２枚使用するＧＦＦ（１Ｇｌａｓｓ−２Ｆｉｌｍ−２ｌａｙｅｒ）構造と、カバーウインドウ一体型方式で透明導電膜フィルムを１枚のみ使用するＧ１Ｆ（１Ｇｌａｓｓ−１Ｆｉｌｍ−２ｌａｙｅｒ）、Ｇ２（２Ｇｌａｓｓ−２ｌａｙｅｒ）構造と、ディスプレイ一体型であるＯｎ−Ｃｅｌｌ、Ｉｎ−Ｃｅｌｌ構造に区分される。

このような前記タッチパネルは、タッチ電極の構造変化に応じて、タッチパネルに形成される透明導電膜のレイヤー（ｌａｙｅｒ）数と形態が変わることがある。一般的に、タッチ電極の形態は、一つ以上のラインや特定の面を有する形態で作られるようになり、タッチパネルの構造に応じて、規則的に全ディスプレイ領域に配置するようになる。
既存のＧＦＦタイプでは、Ｘ、Ｙ軸の信号感知のための２レイヤーの透明導電膜フィルムが積層されるタッチ電極構造がデザインされている。最近では、既存のタッチ解像度（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を高めるために、タッチ電極を稠密にデザインするか、Ｇ１などのように２レイヤーの透明導電膜フィルムを１レイヤーに減らす傾向が大きくなっている。すなわち、１レイヤーを用いたタッチ電極構造を構成するには、既存のＸ軸とＹ軸に分離していた積層構造を１レイヤーに形成しなければならないため、タッチ電極デザインは、だんだん微細で複雑な構造を有するようになった。

このような微細で同時に一定の規則を有するタッチ電極の群集形態が一般的に使用されるディスプレイパネルの画素パターンと重複すると、二つ以上の規則的な周期性を有する紋が重畳するときに発生する光学現象のうちの一つである波紋現象、すなわち、モアレ（Ｍｏｉｒｅ）現象が発生することになり、これは最終的にディスプレイの画像品質を低下させる要素となる。

このようなモアレの発生を防止するために、従来は図１のように互いに反対方向に傾斜配置された複数の電極線１２ａを交互に繰り返し連続配置して、ジグザグ形態の単位電極ライン１２を透明基板に形成する技術が使用されている。すなわち、単位電極ライン１２をディスプレイパネルの画素パターンと所定の角で食い違うようにずらすことによってモアレ現象を防止するものである。
このような従来のタッチパネル１０は、モアレ現象を防止することはできるが、単位電極ライン１２を構成している傾斜配置された電極線１２ａと、互いに反対方向に傾斜配置された電極線１２ａの連結部分に形成された折曲部１２ｂが水平方向に並んで繰り返し配列されるため、このような部分が図２で示すようにライン形態で視認される問題点がある。

したがって、本発明の目的は、このような従来の問題点を解決するためのものであって、１レイヤータイプで高解像度のタッチ電極を構成しながら、タッチ電極と重畳する拡散フィルムまたはＴＦＴアレイとの干渉によるモアレを防止するとともに、タッチ電極の視認性の問題を改善することができるタッチパネルを提供することにある。

前記目的は、本発明の実施例に係るタッチパネルによってすべて達成されることができる。
本発明の一実施例に係るタッチパネルは、透明基板と、前記透明基板のいずれか１つの辺と並んだ第１軸に対して一側方向に傾斜配置される第１単位電極と、第１軸に対して他側方向に傾斜配置される第２単位電極が第１軸方向に沿って交互に連続配置され、前記透明基板の一表面上にジグザグパターンで形成されるタッチ電極、及び前記第１単位電極に対応する位置で第１単位電極と交差する方向に傾斜配置される第１オーバーコート部材と、前記第２単位電極に対応する位置で第２単位電極と交差する方向に傾斜配置される第２オーバーコート部材が第１軸方向に沿って交互に連続配置され、前記透明基板の前記一表面の前記タッチ電極上にジグザグパターンで形成されるオーバーコート層を含み、該オーバーコート層が透明な絶縁物によって形成されており、前記タッチ電極のジグザグパターンと前記オーバーコート層のジグザグパターンは、前記第１軸を基準として対称となるように形成されることを特徴とするタッチパネルによって達成される。
ここで、前記第１オーバーコート部材は、第２単位電極と並んだ方向に配置され、第２オーバーコート部材は、第１単位電極と並んだ方向に配置されることが好ましい。
また、前記第１オーバーコート部材は、端部に隣接する第２単位電極と同一軸線上に配置され、前記第２オーバーコート部材は、端部に隣接する第１単位電極と同一軸線上に配置されることが好ましい。
また、第１単位電極と第１オーバーコート部材、第２単位電極と第２オーバーコート部材は、それぞれ第１軸と直交する第２軸方向に交互に配置されることが好ましい。
また、前記オーバーコート層は、タッチ電極が形成された透明基板の上側面に積層される絶縁ベースの上面に突出するように形成されることが好ましい。

本発明によれば、１レイヤータイプで高解像度のタッチ電極を構成しながら、タッチ電極をジグザグ形態で構成して、タッチ電極と重畳する拡散フィルムまたはＴＦＴアレイとの干渉によるモアレを防止するタッチパネルが提供される、また、タッチ電極の上側に形成されるオーバーコートをタッチ電極と対称となるジグザグ形態で構成し、タッチ電極の視認性の問題を改善することができるタッチパネルが提供される。

従来のタッチパネルのタッチ電極を示す平面概略構成図である。 従来のタッチパネルに適用されたモアレ防止のためのタッチ電極の視認性の問題を示す図である。 本発明の一実施例に係るタッチパネルの平面図である。 図３の要部拡大斜視図である。 本発明の一実施例に係るタッチパネルの製造過程を説明するための製造工程別断面図である。 本発明の他の実施例に係るタッチパネルの構成を示す平面図である。 本発明の他の実施例に係るタッチパネルの製造過程を説明するための製造工程別断面図である。

説明に先立ち、様々な実施例において、同一の構成を有する構成要素については、同一の符号を使用して代表的に一番目の実施例で説明し、その他の実施例では一番目の実施例と異なる構成について説明することにする。
以下、添付した図面を参照し、本発明の一実施例に係るタッチパネルについて詳細に説明する。

添付図面のうち、図３は本発明の一実施例に係るタッチパネルの平面図であり、図４は図３の要部拡大斜視図であり、図５は本発明の一実施例に係るタッチパネルの製造過程を説明するための製造工程別断面図である。
前記図面で示すような本発明の一実施例に係るタッチパネルは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）のような透過率が高い透明導電性物質からなり、１レイヤーで透明基板１１０上に形成されるタッチ電極１２０と、アクリル樹脂などの透明な有機絶縁物からなり、タッチ電極１２０の上側に形成されるオーバーコート層（ｏｖｅｒｃｏａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１３０を含んで構成される。

前記タッチ電極１２０は、前記透明基板１１０のいずれか１つの辺と並んだ第１軸Ｙに対して、一側方向（時計方向）に１０〜２０度の角度で傾斜配置される第１単位電極１２１と、第１軸Ｙに対して、他側方向（反時計方向）に１０〜２０度の角度で傾斜配置される第２単位電極１２２が第１軸Ｙ方向に沿って交互に連続配置され、ジグザグ形態のラインを形成する。そして、このようなジグザグ形態のラインを第１軸Ｙと直交する第２軸Ｘ方向に一定間隔離隔配置して透明基板１１０の全領域に規則的に配置する。

前記オーバーコート１３０は、前記第１単位電極１２１に対応する位置で第１単位電極１２１と交差する方向に傾斜配置される第１オーバーコート部材１３１と、前記第２単位電極１２２に対応する位置で第２単位電極１２２と交差する方向に傾斜配置される第２オーバーコート部材１３２が第１軸Ｙ方向に沿って交互に連続配置され、前記タッチ電極１２０の上部にジグザグ形態のパターンを形成する。そして、このようなジグザグ形態のラインを第１軸Ｙと直交する第２軸Ｘ方向に一定間隔離隔配置して透明基板１１０の全領域に規則的に配置する。

ここで、第１単位電極１２１と交差する第１オーバーコート部材１３１の方向は、第２単位電極１２２と並んだ方向に設定され、第２単位電極１２２と交差する第２オーバーコート部材１３２の方向は、第１単位電極１２１と並んだ方向に設定される。第１オーバーコート部材１３１と第２オーバーコート部材１３２の第１軸Ｙ方向の配置間隔は、第１単位電極１２１と第２単位電極１２２の第１軸Ｙ方向の配置間隔と同一に設定される。したがって、オーバーコート１３０は、タッチ電極１２０と第１軸Ｙを基準として対称となる形態を有するようになる。

また、第２軸Ｘ方向にそれぞれ離隔配置されるタッチ電極１２０とオーバーコート１３０は、タッチ電極１２０とオーバーコート１３０が交互に配置される。すなわち、第１オーバーコート部材１３１の端部は、隣接する第２単位電極１２２の端部と重畳し、第１オーバーコート部材１３１と前記隣接する第２単位電極１２２は、同一の軸線上に配置される。また、第２オーバーコート部材１３２の端部は、隣接する第１単位電極１２１の端部と重畳し、第２オーバーコート部材１３２と前記隣接する第１単位電極１２１は、同一の軸線上に配置される。

このような配置構造によれば、タッチ電極１２０とオーバーコート１３０が平面上で平行四辺形の網目を有する網の形態をなすことになる。
すなわち、一方向に傾斜配置され、第２軸Ｘ方向に並んで配列される第１単位電極１２１の区間に第１単位電極１２１と交差する方向に傾斜配置された第１オーバーコート部材１３１が第２軸Ｘ方向に並んで配列され、同様に第２単位電極１２２の第２軸Ｘ方向の配列区間内には、第２単位電極１２２と交差する方向に傾斜配置された第２オーバーコート部材１３２が第２軸Ｘ方向に配列される。したがって、モアレ防止のために傾斜配置されるタッチ電極１２０の第１単位電極１２１と第２単位電極１２２の視認性が低くなる。

また、第１単位電極１２１と交差する第１オーバーコート部材１３１は、第１軸Ｙ方向に隣接する第２単位電極１２２と並んだ方向に傾斜配置され、第２単位電極１２２と重畳する第２オーバーコート部材１３２は、第１軸Ｙ方向に隣接する第１単位電極１２１と並んだ方向に傾斜配置されるため、第１オーバーコート部材１３１と第２オーバーコート部材１３２の視認性が低くなる。
すなわち、タッチ電極１２０をジグザグ形態で配置し、ディスプレイパネルの拡散フィルムとＴＦＴアレイパネルの直線状のパターンと食い違うようにすることによって、モアレ現象を防止し、これと共にタッチ電極１２０の上側に配置されるオーバーコート１３０をタッチ電極１２０と対称となるジグザグ形態で配置し、オーバーコート１３０とタッチ電極１２０が平行四辺形の網目を有する網の形態になるため、傾斜配置された第１単位電極１２１と第２単位電極１２２がそれぞれ第２軸Ｘ方向に繰り返し配列されることによる視認性の問題を解決することができるようになる。

前記のような構成によれば、タッチ電極１２０を１レイヤーで構成しながらも、モアレと視認性を同時に改善することができ、タッチパネルによりディスプレイパネルの画像品質が低下することを防止できるようになる。
前記のようなオーバーコート１３０は、図５の（ａ）に示すように、タッチ電極１２０が形成された透明基板１１０上に、図５の（ｂ）に示すように、アクリル樹脂などの透明な有機絶縁物１３０’を一定の厚さで積層した後、図５の（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）技術を用いて、あらかじめ設定された領域の有機絶縁物１３０’を除去することによって、タッチ電極１２０の上部に第１オーバーコート部材１３１と第２オーバーコート部材１３２で構成されたオーバーコート１３０を形成することができる。

すなわち、本実施例においては、モアレを防止するためにタッチ電極１２０をジグザグ形態で形成する場合、タッチ電極１２０の角度が変わる地点、すなわち、第１単位電極１２１と第２単位電極１２２が出会う交差点を第２軸Ｘ方向に連結したラインを基準とし、タッチ電極がドメインブロックの形態で視認されることを防止するために、タッチ電極１２０の上部に積層されるオーバーコート１３０にタッチ電極１２０と対称となるジグザグ形態のラインを形成する。したがって、タッチ電極１２０の第２軸方向に並んで繰り返し配列されるラインのパターンを相殺させるとともに、ドメインブロックを細かく分けてタッチ電極が視認されることを防止することができる。

一方、本実施例においては、オーバーコート１３０の第１オーバーコート部材１３１及び第２オーバーコート部材１３２が前記タッチ電極１２０の第１単位電極１２１及び第２単位電極１２２と第２軸Ｘ方向に交互に連続配置されるものとして説明した。しかし、タッチ解像度を増加させるために、図６に示すように、タッチ電極１２０を第２軸Ｘ方向に稠密に配置することができる。このような場合、タッチ電極１２０の配置間隔と同一にオーバーコート１３０も稠密に配置し、タッチ電極１２０の視認性が増加することを防止することができる。

図７は、本発明の他の実施例に係るタッチパネルの製造過程を説明するための製造工程別断面図である。
図７（ａ）に示すように、タッチ電極１２０が形成された透明基板１１０上に、図７（ｂ）に示すように、アクリル樹脂などの透明な有機絶縁物１３０’を一定の厚さで積層する。その次に、図７（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィ技術の露光工程のうち、ハーフトーンマスク（Ｈａｌｆ ｔｏｎｅ Ｍａｓｋ）を用いて、有機絶縁物を所定の深さで一部だけを除去することにより、前記有機絶縁物１３０’からタッチ電極１２０を完全に覆ってタッチ電極１２０を保護するベース１３３と、このようなベース１３３の上面に形成されてタッチ電極１２０が視認されることを防止する第１オーバーコート部材１３１及び第２オーバーコート部材１３２で構成されたオーバーコート１３０を形成することができる。

一方、本実施例においては、ベース１３３とオーバーコート１３０が同一工程で一度に形成されて一体に構成されるものとして例を挙げて説明したが、それぞれ分離した工程によってベース１３３が先に形成され、以後にベース１３３の上側にオーバーコート１３０が形成されることも可能である。
このような本発明の実施例によれば、タッチ電極１２０の上側を完全に覆っているベース１３３の上側に第１オーバーコート部材１３１と第２オーバーコート部材１３２が形成されるものであるから、タッチ電極１２０が露出することを防止してタッチ電極１２０を保護するとともに、タッチ電極１２０が視認されることを防止することができる。

本発明の権利範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲内で様々な形態の実施形態に具現することができる。特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも変形可能な多様な範囲まで本発明の請求範囲の記載の範囲内にあるものとみなす。

１１０ 透明基板
１２０ タッチ電極
１２１ 第１単位電極
１２２ 第２単位電極
１３０ オーバーコート
１３１ 第１オーバーコート部材
１３２ 第２オーバーコート部材
１３３ ベース

Claims (5)

1. 透明基板と、
   前記透明基板の一表面上に形成され、前記透明基板のいずれか１つの辺と並んだ第１軸に対して一側方向に傾斜配置される第１単位電極と、前記第１軸に対して他側方向に傾斜配置される第２単位電極が第１軸方向に沿って交互に連続配置されたジグザグ形態のラインからなるタッチ電極、及び
   前記透明基板の前記一表面上に形成され、前記第１単位電極と交差する方向に傾斜配置される第１オーバーコート部材と、前記第２単位電極と交差する方向に傾斜配置される第２オーバーコート部材が第１軸方向に沿って交互に連続配置されたジグザグ形態のラインからなるオーバーコート層を含み、
   該オーバーコート層が透明な絶縁物によって形成されており、
   前記タッチ電極のジグザグ形態のラインと前記オーバーコート層のジグザグ形態のラインは、前記第１軸を基準として対称となるように形成されることを特徴とするタッチパネル。
2. 前記第１オーバーコート部材は、前記第２単位電極と並んだ方向に配置され、第２オーバーコート部材は、前記第１単位電極と並んだ方向に配置されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
3. 前記第１オーバーコート部材は、端部に隣接する前記第２単位電極と同一軸線上に配置され、前記第２オーバーコート部材は、端部に隣接する前記第１単位電極と同一軸線上に配置されることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル。
4. 前記第１単位電極と第１オーバーコート部材、前記第２単位電極と第２オーバーコート部材は、それぞれ前記第１軸と直交する第２軸方向に交互に連続配置されることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル。
5. 前記オーバーコート層は、前記タッチ電極が形成された透明基板の上部に積層される絶縁ベースの上面に突出形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のタッチパネル。

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