(57)【要約】【課題】タッチ感度を高めたタッチスクリーンパネルを提供する。【解決手段】画面の長辺方向に沿って連結される複数の第１センシングパターンと、画面の短辺方向に沿って連結される複数の第２センシングパターンとを含む静電容量方式のタッチスクリーンパネルにおいて、前記第１センシングパターンそれぞれの面積は、前記第２センシングパターンそれぞれの面積より小さく形成される。【選択図】図１
2011192255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画面の長辺方向に沿って連結される複数の第１センシングパターンと、画面の短辺方向に沿って連結される複数の第２センシングパターンとを含む静電容量方式のタッチスクリーンパネルにおいて、
前記第１センシングパターンそれぞれの面積は、前記第２センシングパターンそれぞれの面積より小さく形成されることを特徴とするタッチスクリーンパネル。
【請求項２】
前記第１センシングパターンと前記第２センシングパターンは、同一の形状及び大きさの多角形を基本形状にしてパターニングされるが、前記第１センシングパターンは、前記多角形の各辺から内側に陥没された凹部を持つようにパターニングされたことを特徴とする請求項１記載のタッチスクリーンパネル。
【請求項３】
前記第２センシングパターンは、
前記多角形の各辺から外側に突き出された突出部を持つようにパターニングされたことを特徴とする請求項２記載のタッチスクリーンパネル。
【請求項４】
前記第２センシングパターンは、
前記多角形の各辺から前記凹部に対応される面積ほど外側に突き出された突出部を持つようにパターニングされたことを特徴とする請求項２記載のタッチスクリーンパネル。
【請求項５】
前記第１センシングパターンと前記第２センシングパターンは、同一の菱形を基本形状にしてパターニングされるが、前記第１センシングパターンは前記菱形の各辺から内側に陥没された凹部を持つようにパターニングされ、
前記第２センシングパターンは前記菱形の各辺から外側に突き出された突出部を持つようにパターニングされたことを特徴とする請求項１記載のタッチスクリーンパネル。
【請求項６】
前記第１センシングパターンそれぞれが陥没された凹部の面積と、前記第２センシングパターンそれぞれが突き出された突出部の面積は同じように設定されたことを特徴とする請求項５記載のタッチスクリーンパネル。
【請求項７】
前記第１センシングパターンと前記第２センシングパターンが映像をディスプレイするための表示パネルの上部基板上に形成されて、前記表示パネルと一体形に具現されるが、
前記画面の長辺方向に沿って連結される複数の第１センシングパターンと、
前記表示パネルの他の構成要素との間で形成されるベースキャパシタンスと、
前記画面の短辺方向に沿って連結される複数の第２センシングパターンと、
前記表示パネルの他の構成要素との間で形成されるベースキャパシタンスの大きさが実質的に同じように設定されたことを特徴とする請求項１記載のタッチスクリーンパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置などに備えられるタッチスクリーンパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーンパネルは、映像表示装置などの画面に現われた指示内容を人の手または物体で選択して使用者の命令を入力することができるようにした入力装置である。このために、タッチスクリーンパネルは映像表示装置の前面（front face）に備えられて人の手または物体に直接接触された接触位置を電気的信号に変換する。これによって、接触位置で選択された指示内容が入力信号として受け入れられる。
【０００３】
このようなタッチスクリーンパネルは、キーボード及びマウスのように、映像表示装置に連結されて動作する別途の入力装置に替えて用いることができる。このため、その利用範囲はますます拡大されてきている。
【０００４】
タッチスクリーンパネルを具現する方式では、抵抗膜方式、光感知方式及び静電容量方式などが知られている。このうち、静電容量方式のタッチスクリーンパネルは、人の手または物体が接触される時、導電性センシングパターンが周辺の他のセンシングパターンまたは接地電極などと形成する静電容量の変化を感知することによって、接触位置を電気的信号に変換する。
【０００５】
このために、静電容量方式のタッチスクリーンパネルは、第１方向に沿って連結されるように形成された複数の第１センシングパターンと、第２方向に沿って連結されるように形成された複数の第２センシングパターンを備えることで、接触位置の座標を把握するようになる。
【０００６】
ただし、一般的な映像表示装置の場合、画面の横の長さと縦の長さが異なるように設定され、これによって第１方向でのタッチ感度と第２方向でのタッチ感度が異なることがあり得る。特に、長辺方向の場合、短辺方向に比べて多くのセンシングパターンが長く連結されつつ、下部の表示パネル側電極や信号ラインとの寄生容量によるベースキャパシタンスが大きくなってタッチ感度が低下されるような問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、 本発明は前記問題を鑑みてなされたものであって、その目的は、タッチ感度を高めたタッチスクリーンパネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を果たすために本発明は、画面の長辺方向に沿って連結される複数の第１センシングパターンと、画面の短辺方向に沿って連結される複数の第２センシングパターンとを含む静電容量方式のタッチスクリーンパネルにおいて、前記第１センシングパターンそれぞれの面積は、前記第２センシングパターンそれぞれの面積より小さく形成されることを特徴とするタッチスクリーンパネルを提供する。
【０００９】
ここで、前記第１センシングパターンと前記第２センシングパターンは、同一の形状及び大きさの多角形を基本形状にしてパターニングされるが、前記第１センシングパターンは、前記多角形の各辺から内側に陥没された凹部を持つようにパターニングすることができる。
【００１０】
また、前記第２センシングパターンは、前記多角形の各辺から外側に突き出された突出部を持つようにパターニングすることができる。
【００１１】
また、前記第２センシングパターンは、前記多角形の各辺から前記凹部に対応される面積ほど外側に突き出された突出部を持つようにパターニングすることができる。
【００１２】
また、前記第１センシングパターンと前記第２センシングパターンは、同一の菱形を基本形状にしてパターニングされるが、前記第１センシングパターンは前記菱形の各辺から内側に陥没された凹部を持つようにパターニングされ、前記第２センシングパターンは前記菱形の各辺から外側に突き出された突出部を持つようにパターニングすることができる。
【００１３】
また、前記第１センシングパターンそれぞれが陥没された凹部の面積と、前記第２センシングパターンそれぞれが突き出された突出部の面積は同じように設定することができる。
【００１４】
また、前記第１センシングパターンと前記第２センシングパターンが映像をディスプレイするための表示パネルの上部基板上に形成されて、前記表示パネルと一体形に具現されるが、前記画面の長辺方向に沿って連結される複数の第１センシングパターンと、前記表示パネルの他の構成要素との間で形成されるベースキャパシタンスと、前記画面の短辺方向に沿って連結される複数の第２センシングパターンと前記表示パネルの他の構成要素との間で形成されるベースキャパシタンスの大きさが実質的に同じように設定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
このような本発明によるタッチスクリーンパネルによれば、センシングパターンのパターン形状を変更することによって画面の長辺方向及び短辺方向でのベースキャパシタンスの差を低減してタッチ感度が向上されたタッチスクリーンパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例によるタッチスクリーンパネルを概略的に示した平面図である。
【図２ａ】本発明の一実施例による第１センシングパターン及び第２センシングパターンを示した要部平面図である。
【図２ｂ】本発明の一実施例による第１センシングパターン及び第２センシングパターンを示した要部平面図である。
【図２ｃ】本発明の一実施例による第１センシングパターン及び第２センシングパターンを示した要部平面図である。
【図３ａ】本発明の他の実施例による第１センシングパターン及び第２センシングパターンを示した要部平面図である。
【図３ｂ】本発明の他の実施例による第１センシングパターン及び第２センシングパターンを示した要部平面図である。
【図３ｃ】本発明の他の実施例による第１センシングパターン及び第２センシングパターンを示した要部平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施例についてより詳しく説明する。図１は、本発明の実施例によるタッチスクリーンパネルを概略的に示した平面図である。
【００１８】
図１を参照すれば、本発明の実施例によるタッチスクリーンパネルは、静電容量方式のタッチスクリーンパネルであって、透明基板１０と、透明基板１０上に形成された複数の第１センシングパターン１２ａ、及び第２センシングパターン１２ｂと、第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂをパッド部２０を介して外部の駆動回路と連結するための位置検出ライン１５とを含む。
【００１９】
第１センシングパターン１２ａは、インジウム-錫-酸化物ＩＴＯのような透明電極物質を利用して画面の長辺方向に沿って連結されるように形成される。例えば、画面の長辺方向が垂直方向の場合、第１センシングパターン１２ａは画面内で列方向に沿って連結されるように形成され、それぞれの列単位でそれぞれの位置検出ライン１５と連結されうる。一方、画面の長辺方向が水平方向の場合、第１センシングパターン１２ａは画面内で行方向に沿って連結されるように形成されうることは勿論である。便宜上、以下では画面の長辺方向が列方向であることに仮定する。
【００２０】
このような第１センシングパターン１２ａは、パターニング段階から画面の列方向に沿って連結されるようにパターニングされたり、あるいはそれぞれの第１センシングパターン１２ａが分離したパターンを持つように形成されるが、同一の列に配列された第１センシングパターン１２ａが別途のブリッジパターンによって連結されることも可能である。
【００２１】
第２センシングパターン１２ｂは、第１センシングパターン１２ａのように透明電極物質を利用して形成されるもので、画面の短辺方向に沿って連結されるように形成される。例えば、第２センシングパターン１２ｂは、画面内で行方向に沿って連結されるように形成され、それぞれの行単位でそれぞれの位置検出ライン１５と連結されうる。
【００２２】
このような第２センシングパターン１２ｂもまた、パターニング段階から画面の行方向に沿って連結されるようにパターニングされたり、あるいはそれぞれの第２センシングパターン１２ｂが分離したパターンを持つように形成されるが、同一の行に配列された第２センシングパターン１２ｂが別途のブリッジパターンによって連結されうる。
【００２３】
例えば、第１センシングパターン１２ａがパターニング段階から画面の列方向に沿って連結されるようにパターニングされる場合、第２センシングパターン１２ｂはそれぞれが分離したパターンを持つように形成されるが、ブリッジパターンによって行方向に沿って連結されうる。
【００２４】
また、第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂが互いに異なるレイヤードに位置される場合には、第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂすべてパターニング段階でそれぞれ列方向及び行方向に沿って連結されるようにパターニングされうることも勿論である。
【００２５】
位置検出ライン１５は、パッド部２０を介して第１及び第２センシングパターン（１２ａ、１２ｂ）を位置検出回路のような外部の駆動回路（図示せず）と連結する。
【００２６】
このような位置検出ライン１５は、映像が表示される画面の外郭に配置されるもので、材料選択の幅が広くて第１及び第２連結パターン（１２ａ、１２ｂ）の形成に利用される透明電極物質の外にもモリブデンＭｏ、銀Ａｇ、チタンＴｉ、銅Ｃｕ、アルミニウムＡｌ、モリブデン/アルミニウム/モリブデンＭｏ/Ａｌ/Ｍｏなどの低抵抗物質で形成することができる。
【００２７】
上述したようなタッチスクリーンパネルに人の手またはタッチスチックなどのような接触物体が接触されると、センシングパターン（１２ａ、１２ｂ）から位置検出ライン１５及びパッド部２０を経由して駆動回路（図示せず）側に接触位置による静電容量の変化が伝達される。すると、Ｘ及びＹ入力処理回路（図示せず）などによって静電容量の変化が電気的信号に変換されることにより、接触位置が把握される。
【００２８】
一方、前述のタッチスクリーンパネルは、独立的な基板に形成されて映像表示装置などの上面に付着されたり、あるいは映像表示装置の表示パネルと一体化されて具現することもできる。例えば、タッチスクリーンパネルは、有機電界発光表示パネルや液晶表示パネルの上部基板上に形成されて表示パネルと一体化されて具現されうるが、このように表示パネルとタッチスクリーンパネルを一体型で具現すれば、薄型の映像表示装置を提供することができる。
【００２９】
ただし、第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂのそれぞれのパターン形状及び大きさが実質的に同一に形成される場合、画面の長辺方向でのベースキャパシタンスと画面の短辺方向でのベースキャパシタンスが異なり、タッチ感度が低下される恐れがある。
【００３０】
より具体的に説明すると、ベースキャパシタンスは、タッチスクリーンパネルの具現化のために意図されたタッチキャパシタンスではないが、構造上から必然的に発生される寄生キャパシタンスを意味するもので、例えば、タッチスクリーンパネルの下部に位置された表示パネル側の他の構成要素、例えば、有機電界発光表示パネルの全面に形成されたカソード電極や液晶表示パネルの全面に形成された共通電極などと、第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂとの間で発生される寄生キャパシタンスを主要構成要素とする。
【００３１】
また、表示パネル側のグラウンディングされた信号ラインと第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂとの間で発生される寄生キャパシタンスをもベースキャパシタンスの補助構成要素を成すことができる。
【００３２】
一方、タッチキャパシタンスは、タッチスクリーンパネルの具現のために意図されたキャパシタンスで、タッチイベント発生の時タッチイベントによって変化されて位置検出に利用されるキャパシタンスを意味する。したがって、タッチスクリーンパネルのタッチ感度は、ベースキャパシタンスが小さくてタッチキャパシタンスが大きいほど向上する。ところが、画面の長辺方向に沿って連結される第１センシングパターン１２ａの場合、画面の短辺方向に沿って連結される第２センシングパターン１２ｂより多い数のセンシングパターンが長く連結されるので、ベースキャパシタンスが第２センシングパターン１２ｂより大きくてタッチキャパシタンスは同一であり、一般的には画面の長辺方向でのタッチ感度が低くてタッチスクリーンパネルの全体的なタッチ感度が低下されるような問題がある。
【００３３】
したがって、本発明では、これを防止するために第１センシングパターン１２ａそれぞれの面積を減少させて画面の長辺方向でより大きく発生したベースキャパシタンスを低減する。また、これとともに画面の長辺方向と短辺方向でのベースキャパシタンスの差を低減するために、第２センシングパターン１２ｂの場合にはその面積が増加されるように設計することもできる。
【００３４】
すなわち、本発明は画面の長辺方向及び短辺方向でのベースキャパシタンスの差を低減するために第１センシングパターン１２ａそれぞれの面積が第２センシングパターン１２ｂそれぞれの面積より小さく形成されるようにセンシングパターンのパターン形状を変更することにより、タッチスクリーンパネルのタッチ感度を高めることを特徴とする。この第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂのパターン形状の一例は、図２ａ乃至図３ｃを参照して後述する。
【００３５】
図２ａ乃至図２ｃは、本発明の一実施例による第１センシングパターン及び第２センシングパターンを示した要部平面図である。図２ａ乃至図２ｃを参照すれば、それぞれの第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂは、同じ形状及び大きさの多角形を基本形状にしてパターニングされるが、第１センシングパターン１２ａは図２ａに示されたように、多角形の各辺から内側に陥没された（すなわち、内側に凹んだように成形された）凹部１２ａ１を持つようにパターニングすることができる。
【００３６】
例えば、第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂは、同一の菱形を基本形状にしてパターニングされるが、第１センシングパターン１２ａは、菱形の各辺から一定の距離ほど内側に陥没された凹部１２ａ１を持つようにパターニングすることができる。
【００３７】
これによって、それぞれの第１センシングパターン１２ａの面積が減少されつつ画面の長辺方向によるそれぞれのチャンネル、すなわち、列ラインそれぞれのチャンネルでのベースキャパシタンスが減少されてタッチ感度が向上する。この時、第１センシングパターン１２ａが各辺から内側に陥没される距離は、タッチスクリーンパネルに要求される所定のタッチキャパシタンスを満足する範囲内でベースキャパシタンスが減少されうるように実験的に決定されうる。
【００３８】
一方、第１センシングパターン１２ａの面積を減少させることによって画面の長辺方向でのベースキャパシタンスを減少させるとともに、第２センシングパターン１２ｂの面積を増加させて画面の断面方向でのベースキャパシタンスを増加させることによって、画面の長辺方向及び短辺方向でのベースキャパシタンスの大きさをより精密にマッチングさせることもできる。例えば、画面の長辺方向及び短辺方向でのベースキャパシタンスの大きさが実質的に同じくなるように第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂの面積を調節することができる。
【００３９】
このために、図２ｂに示されたように、第２センシングパターン１２ｂは菱形のような多角形の各辺から外側に突き出された突出部１２ｂ１を持つようにパターニングすることができる。この時、図２ｃに示されたように第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂが互いに密接に位置されるので、第１センシングパターン１２ａの面積が減少されたほど第２センシングパターン１２ｂの面積増加のための空間を確保することができる。
【００４０】
したがって、第２センシングパターン１２ｂそれぞれの突出部１２ｂ１は、第１センシングパターン１２ａそれぞれの凹部１２ａ１に対応する面積ほど突き出されることが可能である。すなわち、第１センシングパターン１２ａそれぞれが内側に陥没された凹部１２ａ１の面積と、第２センシングパターン１２ｂそれぞれが外側に突き出された突出部１２ｂ１の面積は、類似または実質的に同じように設定することができる。
【００４１】
しかし、本発明がこれに限定されるのではなく、例えば第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂが、より密接に配置されうるように第２センシングパターン１２ｂそれぞれの突出部１２ｂ１の面積は、第１センシングパターン１２ａそれぞれの凹部１２ａ１の面積より小さく形成することもできる。
【００４２】
また、画面の長辺長さ及び短辺長さの差が大きくて、補償すべきベースキャパシタンスの差が大きい場合などには、これと反対に第２センシングパターン１２ｂそれぞれの突出部１２ｂ１の面積が第１センシングパターン１２ａそれぞれの凹部１２ａ１の面積より大きく形成されうることも勿論である。
【００４３】
前述したように、第１センシングパターン１２ａ及び第２センシングパターン１２ｂのパターン形状を変更することによって画面の長辺方向及び短辺方向でのベースキャパシタンスをマッチングさせることができる。この場合、画面の長辺方向及び短辺方向でのタッチ感度が類似または同じくなりつつ位置検出の誤りが低減され、精密度が向上しつつ、タッチ感度が向上したタッチスクリーンパネルを提供することができる。
【００４４】
特に、画面の長辺方向及び短辺方向の各チャンネルに電圧や電流を印加し、これによって発生した電流や電圧を測定することにより、タッチイベントの発生可否及びその位置を検出するセルフ駆動方式の静電容量タッチスクリーンパネルの場合、各方向でのベースキャパシタンスがマッチングされることによって位置検出の誤りが低減され、タッチ感度が向上するような効果を提供することができる。
【００４５】
図３ａ乃至図３ｃは、本発明の他の実施例による第１センシングパターン及び第２センシングパターンを示した要部平面図である。便宜上、図３ａ乃至図３ｃを説明する時、図２ａ乃至図２ｃと同じ部分に対する詳細な説明は略する。
【００４６】
図３ａ乃至図３ｃを参照すれば、第１センシングパターン１２ａ'は、多角形の各辺から階段式で内側に陥没された凹部１２ａ１'を持つようにパターニングされ、第２センシングパターン１２ｂ'は多角形の各辺から階段式で外側に突き出された突出部１２ｂ１'を持つようにパターニングすることができる。そして、隣接した第１センシングパターン１２ａ'、あるいは第２センシングパターン１２ｂ'と連結される多角形の頂点近傍は、その形状を維持するように設計することができる。
【００４７】
すなわち、本発明の一第１及び第２センシングパターン（１２ａ、１２ａ'、１２ｂ、１２ｂ'）の形状及び大きさは多様に変更実施することができる。また、前述した実施例では第１及び第２センシングパターン（１２ａ、１２ａ'、１２ｂ、１２ｂ'）が多角形を基本形状にパターニングされる場合のみを例示したが、本発明がこれに限定されるのではない。例えば、図示しなかったが、第１及び第２センシングパターンは円形を基本形状にパターニングされることも可能であり、この場合画面の長辺方向に沿って連結される第１センシングパターンそれぞれの直径が画面の断面方向に沿って連結される第２センシングパターンそれぞれの直径より小さく設計されることも可能である。
【００４８】
以上のように、本発明の最も好ましい実施形態について説明したが、本願発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者が様々な変形や変更が可能であることはもちろんであり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４９】
１２ａ、１２ａ'    第１センシングパターン
１２ｂ、１２ｂ'    第２センシングパターン
１２ａ１、１２ａ１'  凹部
１２ｂ１、１２ｂ１'    突出部
【図１】
2011192255.tif 000003
【図２ａ】
2011192255.tif 000004
【図２ｂ】
2011192255.tif 000005
【図２ｃ】
2011192255.tif 000006
【図３ａ】
2011192255.tif 000007
【図３ｂ】
2011192255.tif 000008
【図３ｃ】
2011192255.tif 000009