(57)【要約】【課題】接続電極を備えることでタッチセンサーの電気的、光学的特性を向上することができる。【解決手段】本発明のタッチセンシング電極構造物は、第１の方向にジグザグライン形状に延び、第１の方向と交差する第２の方向に沿って配列される複数の電極ラインと、前記第２の方向に延びて隣り合う前記電極ラインを接続し、前記電極ラインと複数の凹多角形パターンを形成する接続電極とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向にジグザグライン形状に延び、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って配列される複数の電極ラインと、
前記第２の方向に延びて、隣り合う前記電極ラインを接続し、前記電極ラインと複数の凹多角形パターンを形成する接続電極とを含む、タッチセンシング電極構造物。
【請求項２】
前記電極ラインは、互いに交差して交互に繰り返される第１の電極パターンと第２の電極パターンとを含む、請求項１に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項３】
前記凹多角形パターンは、前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとの交差領域で定義される凸部及び凹部を含み、
前記接続電極は、隣り合う前記凹多角形パターンに含まれている前記凸部と前記凹部との間を接続する、請求項２に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項４】
前記第１の方向に対する前記第１の電極パターンまたは前記第２の電極パターンの傾斜角は１０〜７０度である、請求項２または３に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項５】
前記傾斜角は１０〜５０度である、請求項４に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項６】
前記複数の凹多角形パターンは、それぞれ２つの互いに向かい合う前記第１の電極パターン、前記第２の電極パターン、及び前記接続電極によって定義される、請求項２ないし５のいずれか一項に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項７】
前記電極ライン及び前記接続電極によってメッシュ構造体が定義され、
前記メッシュ構造体がパターニングされて形成された複数のユニットセルが併合された電極セルを含む、請求項２ないし６のいずれか一項に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項８】
前記複数のユニットセルは凸多角形の構造を有し、前記電極セルは凹多角形の構造を有する、請求項７に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項９】
前記電極セルと電気的に接続されるトレースをさらに含む、請求項７または８に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項１０】
前記トレースは、前記電極ラインの一部を含み、
前記トレースに含まれた第１の電極パターン及び第２の電極パターンは、前記電極セルに含まれた第１の電極パターン及び第２の電極パターンと同一の長さ及び傾斜角を有する、請求項９に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項１１】
隣り合う前記トレースの間に配置され、前記第２の方向に延びるダミー電極をさらに含む、請求項９または１０に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項１２】
前記ダミー電極は、隣り合う前記トレースのいずれか一つのトレースと接続される、請求項１１に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項１３】
前記トレースは、それぞれ前記第１の方向に沿って凸部と凹部とが交互に繰り返されるジグザグライン形状を有し、
前記ダミー電極は、前記一つのトレースの前記凸部及び前記凹部毎に接続される、請求項１１または１２に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項１４】
前記ダミー電極は、隣り合う前記トレースと交互に接続されるように前記第１の方向に沿って配列される、請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項１５】
前記ダミー電極は、隣り合う前記トレースの間で前記トレースと離隔するように配置される、請求項１１ないし１４のいずれか一項に記載のタッチセンシング電極構造物。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のタッチセンシング電極構造物を含む、タッチセンサー。
【請求項１７】
自己静電容量方式である、請求項１６に記載のタッチセンサー。
【請求項１８】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のタッチセンシング電極構造物を含む、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に関する。より詳しくは、複数の異なるパターンを含む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に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化が進展するにつれて、ディスプレイ分野でも多様な形態の要求が増加している。これにより、薄型化、軽量化、低消費電力化などの特徴を持つ各種の平板表示装置（Flat Panel Display device）、例えば、液晶表示装置（Liquid Crystal Display device）、プラズマ表示装置（Plasma Display Panel device）、電界発光表示装置（Electro Luminescent Display device）、有機発光ダイオード表示装置（Organic Light-Emitting Diode Display device）などが研究されている。
【０００３】
その一方で、前記表示装置上に貼り付けられ、画面に表示される指示内容を人の手や物体で選択し、ユーザの命令を入力する入力装置であるタッチパネル（touch panel）をディスプレイ装置と結合することで、画像表示機能及び情報入力機能を共に実現した電子機器が開発されている。
【０００４】
また、前記ディスプレイ装置の薄型化につれて、折ったり曲げたりすることができるフレキシブル特性（柔軟性）の実現が試みられている。これにより、前記タッチパネルもまた、フレキシブルディスプレイ装置に採用できるものを開発する必要がある。
【０００５】
前記タッチパネルを前記ディスプレイ装置に組み込むと、電極パターンの視認により表示品質が低下することがある。このため、タッチパネルの柔軟化、薄型化を実現しつつ、光学的特性を共に向上させる必要がある。
【０００６】
例えば、韓国公開特許第２０１４−００９２３６６号に開示されているように、最近、様々な画像表示装置にタッチセンサーを結合したタッチスクリーンパネルが開発されている。しかしながら、前述のように、機械的、光学的特性が向上した薄型タッチセンサー又はタッチパネルの要求が続いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１４−００９２３６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、向上した光学的、電気的な特性を有するタッチセンシング電極構造物を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明は、向上した光学的、電気的な特性を有するタッチセンシング電極構造物を含むタッチセンサーを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は、向上した光学的、電気的な特性を有するタッチセンサーを含む画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
１．第１の方向にジグザグライン形状に延び、前記第１の方向と交差する第２の方向に沿って配列される複数の電極ラインと、
前記第２の方向に延びて、隣り合う前記電極ラインを接続し、前記電極ラインと複数の凹多角形パターンを形成する接続電極とを含む、タッチセンシング電極構造物。
【００１２】
２．前記項目１において、前記電極ラインは、互いに交差して交互に繰り返される第１の電極パターンと第２の電極パターンとを含む、タッチセンシング電極構造物。
【００１３】
３．前記項目２において、前記凹多角形パターンは、前記第１の電極パターンと前記第２の電極パターンとの交差領域で定義される凸部及び凹部を含み、
前記接続電極は、隣り合う前記凹多角形パターンに含まれている前記凸部と前記凹部との間を接続する、タッチセンシング電極構造物。
【００１４】
４．前記項目２において、前記第１の方向に対する前記第１の電極パターンまたは前記第２の電極パターンの傾斜角は１０〜７０度である、タッチセンシング電極構造物。
【００１５】
５．前記項目４において、前記傾斜角は１０〜５０度である、タッチセンシング電極構造物。
【００１６】
６．前記項目２において、前記複数の凹多角形パターンは、それぞれ２つの互いに向かい合う前記第１の電極パターン、前記第２の電極パターン、及び前記接続電極によって定義される、タッチセンシング電極構造物。
【００１７】
７．前記項目２において、前記電極ライン及び前記接続電極によってメッシュ構造体が定義され、
前記メッシュ構造体がパターニングされて形成された複数のユニットセルが併合された電極セルを含む、タッチセンシング電極構造物。
【００１８】
８．前記項目７において、前記複数のユニットセルは凸多角形の構造を有し、前記電極セルは凹多角形の構造を有する、タッチセンシング電極構造物。
【００１９】
９．前記項目７において、前記電極セルと電気的に接続されるトレースをさらに含む、タッチセンシング電極構造物。
【００２０】
１０．前記項目９において、前記トレースは、前記電極ラインの一部を含み、前記トレースに含まれている第１の電極パターン及び第２の電極パターンは、前記電極セルに含まれている第１の電極パターン及び第２の電極パターンと同一の長さ及び傾斜角を有する、タッチセンシング電極構造物。
【００２１】
１１．前記項目９において、隣り合う前記トレースの間に配置されて前記第２の方向に延びるダミー電極をさらに含む、タッチセンシング電極構造物。
【００２２】
１２．前記項目１１において、前記ダミー電極は、隣り合う前記トレースのいずれか一つのトレースと接続される、タッチセンシング電極構造物。
【００２３】
１３．前記項目１２において、前記トレースは、それぞれ前記第１の方向に沿って凸部と凹部とが交互に繰り返されるジグザグライン形状を有し、
前記ダミー電極は、前記一つのトレースの前記凸部及び前記凹部毎に接続される、タッチセンシング電極構造物。
【００２４】
１４．前記項目１１において、前記ダミー電極は、隣り合う前記トレースと交互に接続されるように前記第１の方向に沿って配列される、タッチセンシング電極構造物。
【００２５】
１５．前記項目１１において、前記ダミー電極は、隣り合う前記トレースの間で前記トレースと離隔するように配置される、タッチセンシング電極構造物。
【００２６】
１６．前記項目１〜１５のいずれか一項に記載のタッチセンシング電極構造物を含む、タッチセンサー。
【００２７】
１７．前記項目１６において、自己静電容量方式である、タッチセンサー。
【００２８】
１８．前記項目１〜１５のいずれか一項に記載のタッチセンシング電極構造物を含む、画像表示装置。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、タッチセンシング電極構造物は、接続電極を活用し、ジグザグに配列される複数の凹多角形パターンを含むように形成することができる。これにより、電極パターンの密度を向上させ、抵抗を下げるとともにタッチセンシングの解像度を高めることができる。
【００３０】
また、接続電極と前記凹多角形パターンとが形成する角度を制御することで、タッチセンシング電極の視認度を低減することができる。タッチセンサー構造物は、複数の多角形ユニットセルが併合された電極セルを含むことにより、タッチ点に応じて容量または抵抗値のばらつきが増加し、タッチセンシング解像度が向上し得る。
【００３１】
一部の実施形態では、タッチセンシング電極構造物またはタッチセンサーにおいて、トレース領域にダミー電極を形成し、前記トレース領域及びセンシング領域の電極配列、形状を実質的に同一または類似のものに形成することができる。したがって、電極配列のばらつきによる電極の視認、モアレ現象を抑制することができる。
【００３２】
前記タッチセンサーは、例えば、単一層または単一レベルの前記タッチセンシング電極構造物を含み、画像表示装置に含めることでフレキシブルディスプレイ装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るタッチセンシング電極構造物を説明するための概略的な平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るタッチセンシング電極構造物を説明するための概略的な平面図である。
【図３】図３は、本発明の一部の実施形態に係るタッチセンシング電極構造物を説明するための概略的な平面図である。
【図４】図４は、本発明の一部の実施形態に係るタッチセンシング電極構造物を説明するための概略的な平面図である。
【図５】図５は、本発明の一部の実施形態に係るタッチセンシング電極構造物を説明するための概略的な平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係るタッチセンシング電極構造物の電極セル及びトレース構造を説明するための概略的な平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係るタッチセンシング電極構造物の電極セル及びトレース構造を説明するための概略的な平面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係るタッチセンサーを示す概略的な断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態に係るタッチセンサーを示す概略的な断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る画像表示装置を示す概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の実施形態によると、複数の電極ライン及び接続電極によって定義され、ジグザグに繰り返し配列された凹多角形パターンを含み、視認性が低減するとともにタッチ解像度が向上したタッチセンシング電極構造物を提供できる。
【００３５】
本発明の実施形態によると、複数の電極ライン及び接続電極を含み、トレース領域にダミー電極を含めることにより、視認性が低減するとともにタッチ解像度が向上したタッチセンシング電極構造物を提供できる。
【００３６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態をより具体的に説明する。ただし、本明細書に添付される図面は、本発明の好適な実施形態を例示するものであって、発明の詳細な説明とともに本発明の技術思想をさらに理解する一助となる役割を果たすものであるため、本発明は図面に記載された事項のみに限定されて解釈されるものではない。
【００３７】
＜タッチセンシング電極構造物＞
図１及び図２は、本発明の実施形態に係るタッチセンシング電極構造物を説明するための概略的な平面図である。具体的には、図１及び図２は、前記タッチセンシング電極構造に含まれる個々の電極パターンの配列を説明するための図である。
【００３８】
説明を容易にするために、図１では、前記タッチセンシング電極構造物の電極ラインを別途図示しており、図２では、前記電極ライン及び接続電極を共に図示している。例えば、図２は、タッチセンシング電極構造物のセンシング領域（Ｉ）での電極構造を示す平面図である。
【００３９】
図１及び図２において、同一平面上で互いに交差する二つの方向を第１の方向及び第２の方向と定義する。例えば、前記第１の方向と第２の方向は、互いに垂直に交差することができる。矢印で示す方向とその反対方向は同一の方向に説明される。前記の方向の定義は、以下の他の図面でも同様に適用され得る。
【００４０】
図１に示すように、前記タッチセンシング電極構造物は、複数の電極ライン１０を含むことができる。例えば、各電極ライン１０は、第１の方向に延び、第２の方向に沿って複数の電極ライン１０を配列することができる。
【００４１】
電極ライン１０は、第１の電極パターン１３と第２の電極パターン１５とを含むことができる。各電極ライン１０は、繰り返し交互に配列される第１の電極パターン１３と第２の電極パターン１５とを含むことができる。第１の電極パターン１３と第２の電極パターン１５とは、互いに連続して接続することができる。
【００４２】
第１の電極パターン１３及び第２の電極パターン１５は、所定の角度で互いに交差することができる。これにより、電極ライン１０は、複数の変曲部を含む折れ線の形状またはジグザグライン形状を持つことができる。
【００４３】
電極ライン１０は、タッチセンシング電極構造物のセンシング領域（Ｉ）、仲介領域（ＩＩＩ）及びトレース領域（ＩＩ）に共に分布することができる（図６及び図７を参照）。
【００４４】
図２に示すように、隣り合う電極ライン１０の間には接続電極２０を配置できる。例示的な実施形態によると、隣接する第１の電極パターン１３、第２の電極パターン１５及び接続電極２０によって、凹多角形パターンを定義することができる。前記凹多角形パターンは、互いにジグザグに配列できる。
【００４５】
例えば、隣り合う２つの凹多角形パターンは、一つの辺を共有し、複数の凹多角形パターンを繰り返し配列することができる。これにより、前記タッチセンシング電極構造物は、前記凹多角形パターンを含むメッシュ（mesh）構造体の形状を有することができる。
【００４６】
一部の実施形態では、前記凹多角形パターンは、凹六角形パターンであってもよい。図２に示されるように、前記第１の方向に隣接する接続電極２０と、前記第２の方向に隣接する一対の第１のパターン１３と、前記第２の方向に隣接する一対の第２のパターン１５とにより、前記凹六角形パターンを定義することができる。
【００４７】
前記凹多角形パターンは、前記第２の方向に向き合う凸部３０と凹部３５とを含むことができる。例示的な実施形態では、接続電極２０は、前記第２の方向に延び、隣り合う凹多角形パターンの凸部３０及び凹部３５を互いに接続することができる。
【００４８】
接続電極２０は、前記第１の方向に沿って配列されて接続電極列を形成し、前記第２の方向に沿って複数の接続電極列を形成することができる。隣り合う前記接続電極列は、各々の列に属する接続電極２０が前記第１の方向に部分的に重なるように配列できる。
【００４９】
前述のように、接続電極２０により前記凹多角形パターンを互いにかみ合う形でジグザグに配列することにより、単位面積当たりの相互接続されている電極またはパターンの密度を、所望の開口率を確保しつつ増加させることができる。これにより、透過度および電気的特性（例えば、低抵抗）を同時に向上できる。
【００５０】
一部の実施形態では、第１の電極パターン１３または第２の電極パターン１５の傾斜角は、約１０〜７０度（°）の範囲であってもよく、好ましくは約１０〜５０度の範囲であってもよい。
【００５１】
前記傾斜角は、図２に示される前記第１の方向に延びる仮想の直線（点線で表示）と、第１の電極パターン１３または第２の電極パターン１５とが形成する角度と定義できる。前記傾斜角の範囲であると、所望のパターン密度および開口率が確保され、前記タッチセンシング電極構造を備えるタッチセンサーの光学的、電気的な特性を共に向上することができる。
【００５２】
電極ライン１０及び接続電極２０は、同一の導電性物質で形成することができる。例えば、電極ライン１０及び接続電極２０は、金属ワイヤまたは透明導電性酸化物を含むことができる。
【００５３】
前記金属ワイヤは、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、バナジウム（Ｖ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、またはこれらの合金を含むことができる。これらは、単独で又は２以上を組み合わせて用いることができる。
【００５４】
前記透明導電性酸化物の例としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、インジウム亜鉛スズ酸化物（ＩＺＴＯ）、カドミウムスズ酸化物（ＣＴＯ）などが挙げられる。
【００５５】
例示的な実施形態では、電極ライン１０及び接続電極２０は、金属ワイヤで形成することができる。これにより、前記透明導電性酸化物を含む場合よりも相対的に抵抗が減少して信号伝達速度が向上し、フレキシブル特性が共に向上し得る。
【００５６】
また、前記タッチセンシング電極構造物は、前述の電極配列及び構造を有することにより、例えば、フレキシブルディスプレイなどの画像表示装置に適用した場合に、単位面積当たりのパターンの密集度を向上させながら開口率を確保することができる。これにより、電極またはパターンの視認性を最小限に抑えながら、向上したタッチセンシング解像度を実現できる。
【００５７】
図３〜図５は、本発明の一部の実施形態に係るタッチセンシング電極構造物を説明するための概略的な平面図である。例えば、図３〜図５は、一部の実施形態におけるトレース領域での電極パターンの配列を示している。
【００５８】
図３に示すように、センシング領域（Ｉ）には、図２を参照して説明した電極構造が配置され、トレース領域（ＩＩ）には、複数のトレース４２，４４が配置され得る。
【００５９】
トレース領域（ＩＩ）では、図２を参照して説明したセンシング領域（Ｉ）の電極構造から分岐される複数のトレースを配置できる。例えば、前記第１の方向に沿って折れ線の形状又はジグザグライン形状に延びる第１のトレース４２及び第２のトレース４４を、互いに前記第２の方向に電気的、物理的に離隔して交互に配列することができる。
【００６０】
各トレースは、図１に示される電極ライン１０を含むことができる。本発明の実施形態によると、トレース領域（ＩＩ）ではダミー電極２５を配置することができる。ダミー電極２５は、隣り合う第１のトレース４２と第２のトレース４４との間に配置できる。ダミー電極２５は、接続電極２０と同一の物質を含むことができ、例えば金属ワイヤで形成できる。
【００６１】
ダミー電極２５は、隣り合う第１のトレース４２及び第２のトレース４４のいずれか一つのトレースに選択的に接続できる。例えば、図３に示すように、ダミー電極２５は、第１のトレース４２のみに選択的に接続し、前記第１の方向に沿って繰り返し配列することができる。
【００６２】
一実施形態では、図３に示すように、ダミー電極２５は、第１のトレース４２に含まれている凸部３０ａ及び凹部３５ａ毎に接続されるように配列できる。例えば、ダミー電極２５は、第１のトレース４２から前記第２の方向に分岐され、前記第１の方向に沿ってジグザグに互いに部分的に重なるように配列することができる。
【００６３】
ダミー電極２５は、第２のトレース４４と電気的、物理的に分離又は離隔することができる。ダミー電極２５は、いずれか一つの電極ライン１０のみに接続されることを除いては、実質的に接続電極２０と同一の形状を有することができる。トレース４２，４４に含まれた第１の電極パターン１３及び第２の電極パターン１５、及びダミー電極２５によってトレース領域（ＩＩ）においてもセンシング領域（Ｉ）と類似した電極配列を実現できる。例えば、トレース領域（ＩＩ）では、いくつかの辺が未接続である凹多角形パターンを配列できる。
【００６４】
一部の実施形態では、図３に示すように、ダミー電極２５は、センシング領域（Ｉ）とトレース領域（ＩＩ）との境界領域にも配列することができる。これにより、ダミー電極２５は、センシング領域（Ｉ）とトレース領域（ＩＩ）との間におけるバッファパターンとして機能することができる。
【００６５】
図４に示すように、ダミー電極２５ａは、前記第１の方向に沿って第１のトレース４２及び第２のトレース４４に交互に接続するように配列することができる。
【００６６】
例えば、ダミー電極２５ａは、第１のトレース４２の凸部３０ａ毎に接続し、第２のトレース４４の凹部３５ａ毎に接続することができる。
【００６７】
図５に示すように、ダミー電極２５ｂは、第１のトレース４２と第２のトレース４４との間に配置し、第１のトレース４２及び第２のトレース４４と物理的に離隔するように配置することもできる。例えば、ダミー電極２５ｂは、トレース４２，４４の間でのフローティング（floating）電極形状を有することができる。これにより、ダミー電極２５ｂによりトレースの電気的特性が変化しないようにすることができる。
【００６８】
一部の実施形態では、センシング領域（Ｉ）及びトレース領域（ＩＩ）の境界領域に配列されたダミー電極２５ｂもまた、隣り合う電極ラインの間で分離されたフローティング電極形状を有することができる。
【００６９】
前述したように、前記トレース領域にダミー電極を配列することによって、それぞれのトレースの間の絶縁性を維持しながら、前記センシング領域でのパターン構造と実質的に同一または類似のパターン構造を前記トレース領域でも実現することができる。これにより、前記のセンシング領域とトレース領域との間のパターン構造の差異による電極の視認、モアレ現象の発生を防止できる。また、ダミー電極を備えることにより、前記トレース領域での電極ラインまたはトレースのクラック、損傷等による劣化を防止できる。
【００７０】
図６及び図７は、本発明の実施形態に係るタッチセンシング電極構造物の電極セル及びトレース構造を説明するための概略的な平面図である。
【００７１】
図６に示すように、前記タッチセンシング電極構造物は、例えば、基材層１００上に形成され、図１及び図２を参照して説明したメッシュ構造体をパターニングして形成した電極セル１２０及びトレース（trace）１３０を含むことができる。
【００７２】
基材層１００は、センシング領域（Ｉ）、仲介領域（ＩＩＩ）およびトレース領域（ＩＩ）に区分できる。例示的な実施形態によると、電極セル１２０は、基材層１００のセンシング領域（Ｉ）上に形成され、複数のユニットセル１１０が一体に併合された形状を有することができる。例えば、複数のユニットセル１１０が併合部１１５によって互いに接続され、電極セル１２０を定義することができる。
【００７３】
各ユニットセル１１０の内部には、図１及び図２を参照して説明した電極パターン及び接続電極が含まれ得る。例えば、前記電極パターン及び接続電極を含むメッシュ構造体を多角形の形状にパターニングし、ユニットセル１１０を形成することができる。
【００７４】
各ユニットセル１１０は、前記メッシュ構造体に含まれている凹多角形パターンが集合して、全体として、ダイヤモンドまたは菱形のような凸多角形形状を有することができる。複数のユニットセル１１０が、例えば、前記第２の方向に沿って配列されて併合部１１５によって接続されることにより、各電極セル１２０は、実質的に凹多角形の形状を有することができる。
【００７５】
図６では、１つの電極セル１２０のみを示しているが、複数の電極セル１２０が互いに物理的、電気的に分離されて互いにかみ合うように配列することができる。
【００７６】
また、基材層１００のトレース領域（ＩＩ）上には、図１に示される電極ライン１０を含むトレース１３０を形成することができる。一部の実施形態では、トレース１３０は、電極ライン１０（図１参照）で構成することができ、前記第１の方向に延びるジグザグラインまたは折れ線の形状を有することができる。トレース１３０は、例えば、タッチセンサーの位置検出ラインのような配線として機能し、複数のトレース１３０がパッド部（図示せず）にて集束し、駆動回路と電気的に接続することができる。トレース１３０に含まれている電極パターンの長さ及び／又は傾斜角は、電極セル１２０またはユニットセル１１０に含まれている電極パターンと実質的に同一であってもよい。
【００７７】
例えば、各トレース１３０は、センシング領域（Ｉ）上に形成された電極セル１２０のいずれか一つの電極セルと電気的に接続することができる。
【００７８】
仲介領域（ＩＩＩ）は、センシング領域（Ｉ）とトレース領域（ＩＩ）との間に配置され、二つの領域の間のバッファ領域で提供され得る。
【００７９】
一部の実施形態では、仲介領域（ＩＩＩ）上には、併合部１１５と実質的に同一または類似の形状の接続部１１７が配置され、電極ライン１０（図１参照）の一部を仲介領域（ＩＩＩ）上に配列することもできる。接続部１１７に含まれている凹多角形パターンの少なくとも一部は、ダミー電極２５を含むこともできる。
【００８０】
例えば、仲介領域（ＩＩＩ）上に配列された電極ラインの一部は、ダミーラインで提供され、他の一部は、電極セル１２０と接続されたトレースで提供され得る。
【００８１】
図６に示されているユニットセル１１０または電極セル１２０の形態は、例示的なものである。ユニットセル１１０の形状、および電極セル１２０に含まれているユニットセル１１０の数は、タッチセンサーのデザイン、回路設計によって適宜変更できる。
【００８２】
前述した例示的な実施形態によると、電極セル１２０を、例えば凸多角形形状の複数のユニットセル１１５を含むように形成することができる。したがって、単純な多角形（例えば、ダイヤモンド形状）の電極セルに比べ、タッチ位置による抵抗または容量のばらつきが増加し、これにより、タッチセンシングの解像度が向上し得る。
【００８３】
基材層１００は、前記タッチセンシング電極構造物の形成のために、ベース層として用いられるフィルムタイプの基材を包括する意味で使用される。例えば、基材層１００は、タッチセンサーに通常使用されるフィルム素材を特に制限なく使用でき、例えば、ガラス、高分子、及び／又は無機絶縁物質を含むことができる。前記高分子の例としては、環状オレフィン重合体（ＣＯＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアクリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアリレート（ｐｏｌｙａｌｌｙｌａｔｅ）、ポリイミド（ＰＩ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などが挙げられる。前記無機絶縁物質の例としては、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物、金属酸化物などが挙げられる。
【００８４】
図７を参照すると、図３〜図５を参照して説明したように、トレース領域（ＩＩ）上にはダミー電極２５を、トレース１３０の絶縁性が確保されるように配列することができる。また、センシング領域（Ｉ）とトレース領域（ＩＩ）との境界領域にもダミー電極２５を配列して緩衝パターンとして提供できる。例えば、各電極セル１２０から分枝されるトレース１３０は、互いに電気的、物理的に分離され、例えば、ダミー電極２５を互いに隣り合うトレース４２，４４の間に配置し、いずれか一つのトレースと選択的に接続できる。
【００８５】
図８及び図９は、本発明の実施形態に係るタッチセンサーを示す概略的な断面図である。
【００８６】
図８に示すように、前記タッチセンサーは、基材層１００と、タッチセンシング電極構造物１５０と、絶縁層１６０とを含むことができる。
【００８７】
基材層１００は、図６及び図７を参照して説明したものと実質的に同一であってもよい。基材層１００上には、図１〜図５を参照して説明したタッチセンシング電極構造物１５０を形成することができる。
【００８８】
絶縁層１６０は、基材層１００上に形成され、タッチセンシング電極構造物１５０を少なくとも部分的に覆うことができる。絶縁層１６０は、透明絶縁材料で形成できる。例えば、シリコン酸化物のような無機絶縁物質、またはアクリル系樹脂のような透明有機物質を用いて絶縁層１６０を形成できる。
【００８９】
一部の実施形態では、絶縁層１６０は、タッチセンシング電極構造物１５０を全体的にカバーするオーバーコート層を含むことができる。
【００９０】
例示的な実施形態において、前記タッチセンサーは、自己静電容量（Self−Capacitance）方式であってもよい。この場合には、タッチセンシング電極構造物１５０は、実質的に単一層または単一レベルで形成され、各電極セル１２０毎にトレース１３０を形成することができる（図６及び図７を参照）。これにより、例えば、相互静電容量（Mutual−Capacitance）方式で備えられるブリッジ電極を省略し、タッチセンサーの薄型化及びフレキシブル化を容易に実現できる。
【００９１】
図９を参照すると、タッチセンサーは、実質的にフィルムタイプまたは無機材タイプで提供できる。
【００９２】
例えば、前記タッチセンサーは、分離層１０３と、保護層１０５と、タッチセンシング電極構造物１５０と、絶縁層１６０と、粘着層１７０と、保護フィルム１８０とを含むことができる。
【００９３】
分離層１０３は、高分子有機膜を含むことができ、非限定的な例として、ポリイミド（polyimide）系高分子、ポリビニルアルコール（poly vinyl alcohol）系高分子、ポリアミック酸（polyamic acid）系高分子、ポリアミド（polyamide）系高分子、ポリエチレン（polyethylene）系高分子、ポリスチレン（polystylene）系高分子、ポリノルボルネン（polynorbornene）系高分子、フェニルマレイミド共重合体（phenylmaleimide copolymer）系高分子、ポリアゾベンゼン（polyazobenzene）系高分子、ポリフェニレンフタルアミド（polyphenylenephthalamide）系高分子、ポリエステル（polyester）系高分子、ポリメチルメタクリレート（polymethyl methacrylate）系高分子、ポリアリーレート（polyarylate）系高分子、シンナメート（cinnamate）系高分子、クマリン（coumarin）系高分子、フタルイミジン（phthalimidine）系高分子、カルコン（chalcone）系高分子、芳香族アセチレン系高分子などの高分子材料を含むことができる。これらは、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９４】
一部の実施形態では、分離層１０３は、ガラス基板のようなキャリア基板（図示せず）上に形成され、タッチ電極構造物１５０を形成後、前記キャリア基板の剥離工程を容易にするために形成することができる。
【００９５】
保護層１０５は、分離層１０３上に形成され、タッチセンシング電極構造物１５０の保護、タッチセンサーの屈折率の整合などを考慮して備えることができる。保護層１０５は、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン酸窒化物などの無機絶縁物質、または高分子系の有機絶縁物質を含むことができる。一部の実施形態では、保護層１０５の形成を省略することもできる。
【００９６】
分離層１０３及び／又は保護層１０５を含む下部膜上に、前述した例示的な実施形態に係るタッチセンシング電極構造物１５０を形成し、タッチセンシング電極構造物１５０を覆う絶縁層１６０を形成することができる。
【００９７】
一部の実施形態では、粘着層１７０が絶縁層１６０上に形成され、粘着層１７０上に保護フィルム１８０を貼り付けることができる。
【００９８】
保護フィルム１８０は、例えば、セルロースエステル（例えば、セルローストリアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、およびニトロセルロース）、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリーレート、ポリエーテル−イミド、ポリメチルメタアクリレート、ポリエーテルケトン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル系の透明樹脂フィルムを含むことができる。これらは、単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９９】
保護フィルム１８０は、薄型タッチセンサーフィルムを製造するために、後続工程で剥離することもできる。一部の実施形態では、前記タッチセンサーは、偏光フィルム、位相差フィルムなどの光学機能性フィルムをさらに含んでいてもよい。
【０１００】
図１０は、本発明の実施形態に係る画像表示装置を示す概略的な断面図である。
【０１０１】
図１０に示すように、前記画像表示装置は、ベース基板２００と、画素定義膜２０５と、表示層２１０と、電極２１５と、層間絶縁膜２２０，２３０と、タッチセンシング電極構造物２４０と、保護層２５０と、光学層２６０と、ウィンドウ基板２７０とを含むことができる。
【０１０２】
ベース基板２００は、ディスプレイパターンの支持基板であってもよい。例示的な実施形態によると、ベース基板２００は、ポリイミドのような柔軟性を有する樹脂物質を含むことができる。この場合、前記画像表示装置は、フレキシブルディスプレイで提供できる。
【０１０３】
ベース基板２００上には画素定義膜２０５が形成され、色又は画像が具現される画素領域が露出し得る。ベース基板２００と画素定義膜２０５との間には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイを形成することができ、前記ＴＦＴアレイを覆う絶縁構造物を形成することができる。画素定義膜２０５は、前記絶縁構造物上に形成され、例えば、前記絶縁構造物を貫通してＴＦＴと電気的に接続される画素電極（例えば、陽極（anode））を露出させることができる。
【０１０４】
画素定義膜２０５によって露出する前記画素領域毎に表示層２１０を形成することができる。表示層２１０は、例えば有機発光物質を含み、この場合、前記画像表示装置はＯＬＥＤ装置で提供できる。表示層２１０は、液晶物質を含むこともでき、この場合、前記画像表示装置はＬＣＤ装置で提供できる。
【０１０５】
画素定義膜２０５及び表示層２１０の上には、電極２１５を配置することができる。電極２１５は、前記画素電極と向き合う対向電極で提供することができる。電極２１５は、画像表示装置の陰極（cathode）であってもよく、複数の画素領域上で連続して延びる共通電極であってもよい。
【０１０６】
電極２１５上には層間絶縁膜２２０，２３０を形成することができる。前記層間絶縁膜は、第１の層間絶縁膜２２０と、第２の層間絶縁膜２３０とを含むことができる。第１の層間絶縁膜２２０は、平坦化膜で提供され、第２の層間絶縁膜２３０は、カプセル化（encapsulation）膜で提供され得る。
【０１０７】
前記層間絶縁膜上には、前述した例示的な実施形態に係るタッチセンシング電極構造物２４０を配置することができる。タッチセンシング電極構造物２４０は、例えば、金属ワイヤを第２の層間絶縁膜２３０上に直接蒸着した後、パターニングして形成することができる。一部の実施形態では、タッチセンシング電極構造物２４０は、図８又は図９を参照して説明したタッチセンサーの形態で製造して画像表示装置に備えられてもよい。
【０１０８】
タッチセンシング電極構造物２４０は、自己静電容量方式であってもよく、実質的に単一層または単一レベルの部材として画像表示装置に含まれ得る。また、この場合は、相互静電容量方式を採用する場合に発生する、例えば電極２１５との干渉及びノイズを低減することができる。
【０１０９】
図１及び図２を参照して説明したように、タッチセンシング電極構造物２４０は、向上した視認防止の効果を有するので、画素定義膜２０５及び前記画素領域上に共に分布することができる。一部の実施形態では、タッチセンシング電極構造物２４０は、画素定義膜２０５と重なり、かつ前記画素領域とは重ならないように配列することもできる。
【０１１０】
また、本発明の実施形態に係るタッチセンシング電極構造物２４０は、凹多角形パターンの集合構造を含む。このため、単純なダイヤモンドメッシュ構造の電極構造物に比べて、光学的に表示パネル上に分布された電極、配線との干渉が低減し、モアレ現象を抑制することができる。
【０１１１】
一部の実施形態では、図３〜図５を参照して説明したように、タッチセンシング電極構造物２４０は、前述したダミー電極によって、トレース領域での電極の視認またはモアレ現象が抑制され、向上した透過率または開口率を有するので、画素定義膜２０５及び前記画素領域上に共に分布することができる。
【０１１２】
第２の層間絶縁膜２３０上には、タッチセンシング電極構造物２４０を覆う保護層２５０が形成され、保護層２５０上には、光学層２６０及びウィンドウ基板２７０を積層することができる。
【０１１３】
光学層２６０は、偏光子または偏光板、位相差フィルムなどの画像表示装置の光学特性、透過度などを向上できる機能層を含むことができる。ウィンドウ基板２７０は、ユーザ側に露出する封止層として機能できる。
【０１１４】
例示的な実施形態に係るタッチセンシング電極構造物２４０は、例えば、フレキシブルＯＬＥＤ装置に採用され、前述の電極、パターン、及び／又はセル構造により、タッチ解像度、透過度、フレキシブル特性が同時に向上した画像表示装置を実現できる。
【０１１５】
以下、本発明の理解を助けるために好適な実施例を提示するが、これらの実施例は本発明を例示するものに過ぎず、添付の特許請求の範囲を制限するものではない。これらの実施例に対し、本発明の範疇および技術思想の範囲内で種々の変更および修正を加えることが可能であることは当業者にとって明らかであり、これらの変形および修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然のことである。
【０１１６】
実施例及び比較例
実施例
ＣＯＰ基材層上に銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）及び銅（Ｃｕ）の合金（ＡＰＣ）を用いて、図２に示される構造のメッシュ構造体を形成した。電極線幅は３μｍ、電極厚さは９０ｎｍ、各電極パターン（第１の電極パターン、第２の電極パターン）及び接続電極の長さは、傾斜角によって５４．５４９（５度）〜４９．５７９（７５度）μｍに形成した。
【０１１７】
図２に示す傾斜角（θ）を変化させながら、実施例に係るタッチセンシング電極構造部を形成した。
【０１１８】
比較例
実施例と同一のＣＯＰ基材層上に、ＡＰＣで形成され、且つ反復的なダイヤモンドパターン（または菱形パターン）を含むメッシュ構造体を形成した。電極線幅は３μｍ、電極厚さは９０ｎｍ、各ダイヤモンドパターンの二つの対角線の長さは、それぞれ５９．５５μｍ及び７５μｍに形成した。
【０１１９】
実験例
１．透過率の測定
実施例及び比較例により製造したメッシュ構造体の反射率を、５５０ｎｍ波長の条件下で分光測色計（ＣＭ−３６００Ａ，Ｋｏｎｉｃａ Ｍｉｎｏｌｔａ）で測定した。
【０１２０】
２．チャネル抵抗の測定
実施例及び比較例により製造したメッシュ構造体のチャネル抵抗を、抵抗測定器（８７Ｖ，ＦＬＵＫＥ）を用いて測定した。
【０１２１】
３．視認性の評価
実施例及び比較例により製造したメッシュ構造体を肉眼で観察し、電極パターンの視認有無を評価した。具体的には、１０人のパネルにメッシュ構造体を肉眼観察してもらい、電極パターンが明確に視認されたと評価したパネルの数を数えることで視認性を評価した。
【０１２２】
評価結果を下記の表１に示す。
【０１２３】
【表１】
2018109993.tif 000003
【０１２４】
上記表１に示すように、例示的な実施形態に係るメッシュ構造体を含む実施例の場合は、通常のダイヤモンドメッシュ形状の比較例よりも全体的に減少したチャネル抵抗、向上した視認特性を示した。実施例の場合は、メッシュ構造体において接続電極によって凹多角形形状に電極パターンを接続することにより、電極パターンの存在領域が増加し、通常のダイヤモンドメッシュ形状の比較例に比べて肉眼で視認されるサンプルの数が顕著に減少した。
【０１２５】
傾斜角が７０度を超えている実施例１２及び実施例１３の場合は、電極パターンの密度が増加するにつれて透過率が多少減少した。また、傾斜角が５０度を超えている実施例９〜１３の場合は、屈曲角度が増加するにつれてチャネル抵抗が多少増加した。
【０１２６】
一方、傾斜角が１０度未満に減少している実施例１の場合は、他の実施例に比べて視認の程度が増加した。
【０１２７】
前述の評価結果から、傾斜角が約１０〜７０度、好ましくは約１０〜５０度の範囲で、透過度及びチャネル抵抗の低下なしに電極パターンの視認の防止を著しく向上できることが確認できた。
【図１】
2018109993.tif 000004
【図２】
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【図３】
2018109993.tif 000006
【図４】
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【図５】
2018109993.tif 000008
【図６】
2018109993.tif 000009
【図７】
2018109993.tif 000010
【図８】
2018109993.tif 000011
【図９】
2018109993.tif 000012
【図１０】
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