(57)【要約】【課題】静電容量センシング装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】静電容量を利用するセンシング装置であって、該静電容量センシング装置は、複数のドライビング・ラインが行と列とに配されたドライブ電極部と、複数のセンシングラインが行と列とに配されたセンシング電極部とを含み、複数のドライビング・ラインそれぞれは、鉄十字状であり、複数のセンシングラインそれぞれは、第１十字（＋）と第２十字（＋）とが交差点を共有するが、第２十字（＋）が傾き、互いに重なった形態であり、複数のドライビング・ラインと複数のセンシングラインとの間には、キャパシタがなされることを特徴とする。【選択図】図６Ｄ
2011138515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量センシング装置において、
複数の第１センシング要素が行と列とに配された第１電極部と、
複数の第２センシング要素が行と列とに配された第２電極部と、を含み、
前記複数の第１センシング要素それぞれは、鉄十字状であり、
前記複数の第２センシング要素それぞれは、第１十字（＋）と第２十字（＋）とが交差点を互いに共有するが、第２十字（＋）が第１十字に対して傾いた形態であり、
前記複数の第１センシング要素と前記複数の第２センシング要素との間に、キャパシタンスがなされることを特徴とする静電容量センシング装置。
【請求項２】
前記第２十字（＋）が前記第１十字に対して傾いた角度は、４５°であることを特徴とする請求項１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項３】
前記第１電極部は、ドライブ電極部であり、前記第２電極部は、センス電極部であることを特徴とする請求項１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項４】
前記複数の第１センシング要素は、一方向にフライング伝導体によって、互いに電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項５】
前記第１電極部と前記第２電極部は、同一層に属したことを特徴とする請求項１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項６】
前記第１十字と前記第２十字との長さが互いに異なっていることを特徴とする請求項１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項７】
前記複数の第２センシング要素の第１十字の４個のアームそれぞれが、別途の十字（＋）状をなし、
複数の第１センシング要素は、前記複数の第２センシング要素と所定の間隔を維持してキャパシタを形成し、前記複数の第１センシング要素は、前記第２センシング要素の基をなす対称形態であることを特徴とする請求項１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項８】
前記第１十字の４個のアームそれぞれが、別途の十字状をなしつつ、互いに対称をなすことを特徴とする請求項７に記載の静電容量センシング装置。
【請求項９】
前記第１電極部と前記第２電極部は、同一層に属したことを特徴とする請求項７に記載の静電容量センシング装置。
【請求項１０】
前記複数の第２センシング要素の第２十字の４個のアームそれぞれが別途の十字（＋）状をなし、
複数の第１センシング要素は、前記第２センシング要素全体と一定の間隔を維持してキャパシタをなしつつ、前記第２センシング要素の基をなす対称形態であることを特徴とする請求項１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項１１】
前記第２十字の４個のアームそれぞれが別途の十字状をなしつつ、互いに対称をなすことを特徴とする請求項１０に記載の静電容量センシング装置。
【請求項１２】
前記第１電極部と前記第２電極部は、同一層に属したことを特徴とする請求項１０に記載の静電容量センシング装置。
【請求項１３】
前記複数の第２センシング要素の第１十字の４個のアームそれぞれが別途の十字（＋）状をなし、
前記複数の第２センシング要素の第２十字の４個のアームそれぞれが別途の十字（＋）状をなし、
前記の複数の第１センシング要素は、前記第２センシング要素全体と所定の間隔を維持してキャパシタをなしつつ、前記第２センシング要素の基をなす対称形態であることを特徴とする請求項１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項１４】
前記第１十字及び第２十字の８個のアームそれぞれが別途の十字状をなしつつ、互いに対称をなすことを特徴とする請求項１３に記載の静電容量センシング装置。
【請求項１５】
静電容量センシング装置において、
複数の第１センシング要素が行と列とに配された第１電極部と、
複数の第２センシング要素が行と列とに配された第２電極部と、を含み、
前記複数の第２センシング要素それぞれは、十字（＋）状でありつつ、前記十字（＋）の４個のアームそれぞれが別途に十字（＋）状をなし、
前記の複数の第１センシング要素それぞれは、前記第２センシング要素と一定の間隔を維持してキャパシタをなしつつ、前記第２センシング要素ラインの基をなし、対称形態であることを特徴とする静電容量センシング装置。
【請求項１６】
前記第１電極部は、ドライブ電極部であり、前記第２電極部は、センス電極部であることを特徴とする請求項１５に記載の静電容量センシング装置。
【請求項１７】
前記複数の第１センシング要素は、一方向にフライング伝導体によって、互いに電気的に連結されることを特徴とする請求項１５に記載の静電容量センシング装置。
【請求項１８】
前記第１電極部と前記第２電極部は、同一層に属したことを特徴とする請求項１５に記載の静電容量センシング装置。
【請求項１９】
前記十字（＋）は、４５°回転してエックス（Ｘ）状を形成し、垂直ラインが、前記エックス（Ｘ）状の中心を横切ることを特徴とする請求項１５に記載の静電容量センシング装置。
【請求項２０】
前記垂直ラインの上部アーム及び下部アームそれぞれが、別途に十字（＋）状をなすことを特徴とする請求項１９に記載の静電容量センシング装置。
【請求項２１】
静電容量センシング装置において、
複数の第１センシング要素が行と列とに配された第１電極部と、
複数の第２センシング要素が行と列とに配された第２電極部と、を含み、
前記複数の第２センシング要素それぞれは、エックス（Ｘ）状でありつつ、前記エックス（Ｘ）状の第２センシング要素の４個のアームそれぞれが、別途に十字（＋）状をなし、
前記の複数の第１センシング要素は、前記第２センシング要素全体と一定の間隔を維持してキャパシタをなしつつ、前記第２センシング要素の基をなしつつ、対称形態であることを特徴とする静電容量センシング装置。
【請求項２２】
前記第１電極部は、ドライブ電極部であり、前記第２電極部は、センス電極部であることを特徴とする請求項２１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項２３】
前記複数の第１センシング要素は、行で、フライング伝導体によって、互いに電気的に連結されることを特徴とする請求項２１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項２４】
前記第１電極部と前記第２電極部は、同一層に属したことを特徴とする請求項２１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項２５】
前記エックス（Ｘ）状の前記複数の第２センシング要素は、エックス（Ｘ）の中央点と交差する垂直線がさらに含まれた形態を有することを特徴とする請求項２１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項２６】
前記垂直線は、前記エックス（Ｘ）状の第２センシング要素と交差する中央点を基準に、上部アーム及び下部アームそれぞれが、別途の十字（＋）状をなすことを特徴とする請求項２１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項２７】
前記複数のエックス（Ｘ）状の第２センシング要素は、エックス（Ｘ）の中央点と交差する水平線がさらに含まれた形態を有することを特徴とする請求項２１に記載の静電容量センシング装置。
【請求項２８】
前記複数の第１センシング要素は、行で、フライング伝導体によって、互いに電気的に連結されることを特徴とする請求項２７に記載の静電容量センシング装置。
【請求項２９】
前記第１電極部と前記第２電極部は、同一層に属したことを特徴とする請求項２７に記載の静電容量センシング装置。
【請求項３０】
前記水平線は、前記エックス（Ｘ）状の第２センシング要素と交差する中央点を基準に、右側アーム及び左側アームそれぞれが、別途の十字（＋）状をなすことを特徴とする請求項２７に記載の静電容量センシング装置。
【請求項３１】
静電容量センシング・システムにおいて、
少なくとも１つのタッチパネルと、
前記タッチパネル下部に、電気的に互いに連結される行と列とに配される複数の第１電極部と、
前記第１電極部と１層をなしつつ、電気的に互いに連結される行と列とに配される複数の第２電極部と、を含むが、
前記第２電極部の行と列は、第１十字（＋）と第２十字（ｘ）とが交差点を共有するが、第２十字（ｘ）が第１十字（＋）に対して傾き、互いに重なった形態（＊）であり、ユーザが前記タッチパネルをタッチするとき、前記第１電極部の行または列と、前記第２電極部の行または列とが交差する少なくとも１つの地点で、前記タッチの検出が発生し、前記第１電極部と第２電極部とからなる層下部に、遮蔽板を含むことを特徴とする静電容量センシング・システム。
【請求項３２】
前記第１電極部は、ドライブ電極部であり、前記第２電極部は、センス電極部であることを特徴とする請求項３１に記載の静電容量センシング・システム。
【請求項３３】
前記第２十字（ｘ）が前記第１十字（＋）に対して傾いた角度は、４５°であることを特徴とする請求項３１に記載の静電容量センシング・システム。
【請求項３４】
前記第１電極部と前記第２電極部とが形成される層は、ＩＴＯ（indium tin oxide）からなることを特徴とする請求項３１に記載の静電容量センシング・システム。
【請求項３５】
静電容量センシング装置の製造方法において、
複数の第１センシング要素が行と列とに配された第１電極部を形成する段階と、
複数の第２センシング要素が行と列とに配された第２電極部を形成する段階と、
前記複数の第１センシング要素と前記複数の第２センシング要素との間に、キャパシタンスを形成する段階と、を含み、
前記複数の第１センシング要素それぞれは、鉄十字状であり、
前記複数の第２センシング要素それぞれは、第１十字（＋）と第２十字（＋）とが交差点を共有するが、第２十字（＋）が第１十字に対して傾き、互いに重なった形態（＊）であることを特徴とする静電容量センシング装置の製造方法。
【請求項３６】
前記第２十字（＋）が前記第１十字に対して傾いた角度は、４５°であることを特徴とする請求項３５に記載の静電容量センシング装置の製造方法。
【請求項３７】
前記第１電極部は、ドライブ電極部であり、前記第２電極部は、センス電極部であることを特徴とする請求項３５に記載の静電容量センシング装置の製造方法。
【請求項３８】
前記複数の第１センシング要素は、行で、フライング伝導体によって、互いに電気的に連結されることを特徴とする請求項３５に記載の静電容量センシング装置の製造方法。
【請求項３９】
前記第１電極部と前記第２電極部は、同一層に属したことを特徴とする請求項３５に記載の静電容量センシング装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルに使用可能な静電容量センシング装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に関連した先行技術としては、特許文献１及び特許文献２などがある。
【０００３】
最近、携帯型電磁装置は、ユーザの要求に合わせて、だんだんと小型化、スリム化されてきている。小型機器だけではなく、一般のＡＴＭ（automated teller machine）、ＴＶ（television）及び一般家電製品にも、やっかいな別途のボタンをなくし、デザインの洗練さのためにも、タッチスクリーンを利用した方式が好まれている。特に小型化がさらに要求される携帯用電話機、ＰＭＰ（portable media player）、ＰＤＡ（personal digital assistant）、電子書籍（electronic book）などは、移動と携帯とに容易なように、その大きさがだんだんと小型化していくが、このような携帯用機器の小型化のために、入力ボタンを画面と一体化させる方法に関心が集まっている。このような方式のためには、タッチパネルのタッチを認識してインターフェースが可能なタッチスクリーンのタッチ認識技術が、重要な技術として認識されている。
【０００４】
一般的に、タッチスクリーンは、各種ディスプレイを利用する情報通信機器とユーザとの間のインターフェースを構成する入力装置の一つである。タッチスクリーン装置は、ユーザが手やペンのような入力道具を利用して画面に直接接触することによって、だれでも容易に使用できるようにするのである。このようなタッチスクリーンは、抵抗膜方式（resistive overlay）、静電容量方式（capacitive overlay）、表面音響波方式（surface acoustic wave）、赤外線方式（infrared）、表面弾性波方式などの多様な方式がある。
【０００５】
抵抗膜方式のタッチスクリーンは、ガラス板や透明プラスチック板の上に、抵抗成分の物質をコーティングし、その上をポリエステル・フィルムで覆い、２つの物質が互いに接触しないように、一定間隔で絶縁ポールが設けられている。タッチがなされれば、抵抗値が変わり、電圧も変わることになるが、このような電圧の変化の程度によって、接触した位置を認識する。
【０００６】
表面音響波方式のタッチスクリーンを採用する装置は、音波を発射するトランスミッタ（transmitter）がガラスの一方のコーナーに付着されていて、一定間隔で音波を反射させるリフレクタ（reflector）が付着され、その反対側に、レシーバ（receiver）が付着された形態で構成される。この方式では、指のように音波を妨害する物体が音波の進路を妨害するとき、装置は、その時点を計算してタッチ地点を認識する。
【０００７】
赤外線方式のタッチスクリーンを採用する装置は、肉眼には見えない赤外線の直進性を利用する方法であり、発光素子である赤外線ＬＥＤ（light emitting diode）と、受光素子であるフォト・トランスミッタとを互いに対向するように配し、マトリックスを構成する。装置は、このマトリックス中において、指のような物体による光遮断を感知し、タッチ地点を認識することになる。
【０００８】
現在、携帯型電磁装置には、廉価であり、指、ペンなどの多様な入力道具を使用できる抵抗膜方式が主に使われている。しかし、最近マルチタッチが可能なユーザ・インターフェースに係わる研究が活発になりつつあり、マルチタッチ認識が可能な静電容量方式のタッチスクリーンが注目を集めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−０１２１１０号公報
【特許文献２】特開２００８−３１０５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、タッチ認識を容易に行うためのタッチスクリーン装置を提供するためのものであり、タッチによる静電容量変化を認知してタッチ位置を検出できる静電容量センシング装置を提供する。
【００１１】
また、本発明のキャパシタの静電容量の変化によって、ユーザのタッチ位置を認識する静電容量方式のセンシング装置を製造する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による静電容量センシング装置は、複数の第１センシング要素が行と列とに配された第１電極部と、複数の第２センシング要素が行と列とに配された第２電極部と、を含み、前記複数の第１センシング要素それぞれは、鉄十字状であり、前記複数の第２センシング要素それぞれは、第１十字（＋）と第２十字（＋）とが交差点を共有するが、第２十字（＋）が第１十字に対して傾き、互いに重なった形態（＊）であり、前記複数の第１センシング要素と前記複数の第２センシング要素との間に、キャパシタンスがなされることを特徴とする。
【００１３】
望ましくは、前記傾いた角度は、４５°であることを特徴とする。
【００１４】
望ましくは、前記第１電極部は、ドライブ電極部であり、前記第２電極部は、センス電極部であることを特徴とする。
【００１５】
望ましくは、前記複数の第１センシング要素は、一方向にフライング伝導体によって、互いに電気的に連結されることを特徴とする。
【００１６】
望ましくは、前記第１電極部と前記第２電極部は、同一層（layer）に属したことを特徴とする。
【００１７】
望ましくは、前記複数の第２センシング要素の第１十字の４個のアーム（arm）それぞれが、別途の十字（＋）状をなし、複数の第１センシング要素は、前記複数の第２センシング要素と一定の間隔を維持してキャパシタをなしつつ、前記第２センシング要素の基をなす対称形態であることを特徴とする。
【００１８】
望ましくは、前記第１十字の４個のアームそれぞれが別途の十字状をなしつつ、互いに対称をなすことを特徴とする。
【００１９】
望ましくは、前記複数の第２センシング要素の第２十字の４個のアームそれぞれが別途の十字（＋）形態をなし、複数の第１センシング要素は、前記第２センシング要素全体と一定の間隔を維持してキャパシタをなしつつ、前記第２センシング要素の基をなす対称形態であることを特徴とする。
【００２０】
望ましくは、前記第２十字の４個のアームそれぞれが別途の十字状をなしつつ、互いに対称をなすことを特徴とする。
【００２１】
望ましくは、前記複数の第２センシング要素の第１十字の４個のアームそれぞれが別途の十字（＋）形態をなし、前記複数の第２センシング要素の第２十字の４個のアームそれぞれが別途の十字（＋）形態をなし、前記の複数の第１センシング要素は、前記第２センシング要素全体と一定の間隔を維持してキャパシタをなしつつ、前記第２センシング要素の基をなす対称形態であることを特徴とする。
【００２２】
望ましくは、前記第１十字及び第２十字の８個のアームそれぞれが別途の十字状をなしつつ、互いに対称をなすことを特徴とする。
【００２３】
前記の他の課題を解決するための本発明による静電容量センシング装置は、複数の第１センシング要素が行と列とに配された第１電極部と、複数の第２センシング要素が行と列とに配された第２電極部とを含み、前記複数の第２センシング要素それぞれは、十字（＋）形態でありつつ、前記十字（＋）の４個のアームそれぞれが別途に十字（＋）形態をなし、前記の複数の第１センシング要素それぞれは、前記第２センシング要素と一定の間隔を維持してキャパシタをなしつつ、前記第２センシング要素ラインの基をなしつつ、対称形態であることを特徴とする。
【００２４】
望ましくは、前記十字（＋）は４５°回転してエックス（Ｘ）状を形成し、垂直ラインが前記エックス（Ｘ）状の中心を横切ることを特徴とする。
【００２５】
望ましくは、前記垂直ラインの上部及び下部アームそれぞれが別途に十字（＋）形態をなすことを特徴とする。
【００２６】
前記のさらに他の課題を解決するための本発明による静電容量センシング装置は、複数の第１センシング要素が行と列とに配された第１電極部と、複数の第２センシング要素が行と列とに配された第２電極部とを含み、前記複数の第２センシング要素それぞれは、エックス（Ｘ）状でありつつ、前記エックス（Ｘ）状の第２センシング要素の４個のアームそれぞれが別途に十字（＋）形態をなし、前記の複数の第１センシング要素は、前記第２センシング要素全体と一定の間隔を維持してキャパシタをなしつつ、前記第２センシング要素の基をなしつつ、対称形態であることを特徴とする。
【００２７】
望ましくは、前記エックス（Ｘ）状の前記複数の第２センシング要素は、エックス（Ｘ）の中央点と交差する垂直線がさらに含まれた形態を有することを特徴とする。
【００２８】
望ましくは、前記垂直線は、前記エックス（Ｘ）状の第２センシング要素と交差する中央点を基準に、上部アーム及び下部アームそれぞれが別途の十字（＋）状をなすことを特徴とする。
【００２９】
望ましくは、前記複数のエックス（Ｘ）状の第２センシング要素は、エックス（Ｘ）の中央点と交差する水平線がさらに含まれた形態を有することを特徴とする。
【００３０】
望ましくは、前記水平線は、前記エックス（Ｘ）状の第２センシング要素と交差する中央点を基準に、右側アーム及び左側アームそれぞれが別途の十字（＋）状をなすことを特徴とする。
【００３１】
前記のさらに他の課題を解決するための本発明による静電容量センシング装置の製造方法は、複数の第１センシング要素が行と列とに配された第１電極部を提供し、複数の第２センシング要素が行と列とに配された第２電極部を提供し、及び前記複数の第１センシング要素と前記複数の第２センシング要素との間にはキャパシタンスがなされるが、前記複数の第１センシング要素それぞれは、鉄十字状であり、前記複数の第２センシング要素それぞれは、第１十字（＋）と第２十字（＋）とが交差点を共有するが、第２十字（＋）が第１十字に対して傾き、互いに重なった形態（＊）であることを特徴とする。
【００３２】
前記のさらに他の課題を解決するための本発明による静電容量センシング・システムは、ユーザがタッチして入力を行うための少なくとも一つのタッチパネル；前記タッチパネル下部に行と列とに配される複数の第１電極部；を含むが、前記第１電極部の行または列は、電気的に互いに連結され、前記第１電極部と１層をなしつつ、行と列とに配される複数の第２電極部；を含むが、前記第２電極部の行または列は、電気的に互いに連結され、前記第２電極部の行と列は、第１十字（＋）と第２十字（ｘ）とが交差点を共有するが、第２十字（ｘ）が第１十字（＋）に対して傾き、互いに重なった形態（＊）であり、ユーザが前記タッチパネルをタッチするとき、前記第１電極部の行または列と、前記第２電極部の行または列とが交差する少なくとも一つの地点で前記タッチの検出が発生し、かつ前記第１電極部と第２電極部とからなる層下部に遮蔽板を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、タッチ動作時に、タッチスクリーン・パネルの静電容量変化による電気的エネルギー変化によってタッチ位置を検出する静電容量方式のセンシング装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】静電容量センシング装置を示す図面である。
【図２Ａ】静電容量センシング装置の基本的な動作を示す図面である。
【図２Ｂ】静電容量センシング装置の基本的な動作を示す図面である。
【図３Ａ】静電容量センシング装置のセンシング動作を示す図面である。
【図３Ｂ】静電容量センシング装置のセンシング動作を示す図面である。
【図４Ａ】静電容量センシング装置の断面図である。
【図４Ｂ】静電容量センシング装置の断面図である。
【図５】ユーザの指位置による静電容量センシング装置内のキャパシタンス変化を示す図面である。
【図６Ａ】多様な静電容量センシング・パターンを示す図面である。
【図６Ｂ】多様な静電容量センシング・パターンを示す図面である。
【図６Ｃ】多様な静電容量センシング・パターンを示す図面である。
【図６Ｄ】多様な静電容量センシング・パターンを示す図面である。
【図７Ａ】図６Ａよるパターンに係わる周囲境界線長を示す図面である。
【図７Ｂ】図６Ｂよるパターンに係わる周囲境界線長を示す図面である。
【図７Ｃ】図６Ｃよるパターンに係わる周囲境界線長を示す図面である。
【図７Ｄ】図６Ｄよるパターンに係わる周囲境界線長を示す図面である。
【図８】図７Ａないし図７Ｄを介して求めたセンシング・ライン周辺長値を、センシング・ラインの幅ｗに係わる関数値で示したグラフである。
【図９】多様なセンシング・パターンのキャパシタンス変化量を分析するためのシミュレーション環境を示す図面である。
【図１０Ａ】図９によるシミュレーション環境で、静電容量パターンのセンシング・ラインに沿って移動する指によるキャパシタンス変化を示すグラフである。
【図１０Ｂ】図９によるシミュレーション環境で、静電容量パターンのドライビング・ラインに沿って移動する指によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。
【図１１Ａ】図９によるシミュレーション環境で、静電容量パターンのセンシング・ラインに沿って移動する指によるキャパシタンス変化を示すグラフである。
【図１１Ｂ】図９によるシミュレーション環境で、静電容量パターンのドライビング・ラインに沿って移動する指によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。
【図１１Ｃ】図９によるシミュレーション環境で、静電容量パターンのセンシング・ライン及びドライビング・ラインに沿って移動する指によるキャパシタンス変化を示すグラフである。
【図１２Ａ】図９によるシミュレーション環境で、静電容量パターンのセンシング・ラインに沿って移動する指によるキャパシタンス変化を示すグラフである。
【図１２Ｂ】図９によるシミュレーション環境で、静電容量パターンのドライビング・ラインに沿って移動する指によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。
【図１２Ｃ】図９によるシミュレーション環境で、静電容量パターンのセンシング・ライン及びドライビング・ラインに沿って移動する指によるキャパシタンス変化を示すグラフである。
【図１３Ａ】図９によるシミュレーション環境で、静電容量パターンのセンシング・ラインに沿って移動する指によるキャパシタンス変化を示すグラフである。
【図１３Ｂ】図９によるシミュレーション環境で、静電容量パターンのドライビング・ラインに沿って移動する指によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。
【図１３Ｃ】図９によるシミュレーション環境で、静電容量パターンのセンシング・ライン及びドライビング・ラインに沿って移動する指によるキャパシタンス変化を示すグラフである。
【図１４】本発明の一実施例によって、静電容量パターンを使用した静電容量センシング装置を示す図面である。
【図１５】本発明の一実施例によるセンシング・パターンの応用例を示す図面である。
【図１６】本発明の一実施例によるセンシング・パターンの応用例を示す図面である。
【図１７】本発明の一実施例によるセンシング・パターンの応用例を示す図面である。
【図１８】本発明の一実施例によるセンシング・パターンの応用例を示す図面である。
【図１９】本発明の一実施例によるセンシング・パターンの応用例を示す図面である。
【図２０】本発明の一実施例によるセンシング・パターンの応用例を示す図面である。
【図２１】本発明の一実施例によるセンシング・パターンの応用例を示す図面である。
【図２２】本発明の一実施例によるセンシング・パターンの応用例を示す図面である。
【図２３】本発明の一実施例によるセンシング・パターンの応用例を示す図面である。
【図２４】本発明の一実施例による静電容量センシング装置が搭載される多様な製品の応用例を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付した図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施例について説明することによって、本発明について詳細に説明する。各図面に提示された同じ参照符号は、同じ部材を示す。本明細書全体を通じて、タッチスクリーンとタッチパネルは、同じ意味に混用して使われている。
【００３６】
以下の説明で、静電容量方式のセンシング装置で、ドライビング・ラインが集まってドライブ電極部が形成され、センシング・ラインが集まってセンス電極部が形成されることは自明であるが、２つの用語がそれぞれ混用されて使われることも可能である。
【００３７】
一般的に、既存の抵抗膜方式のタッチスクリーン・パネルは、タッチ時に、印加される力によって、上部基板の突起が、下部基板の下部タッチラインと接続されねばならない。従って、タッチスクリーン・パネルの製作時に、工程マージン（margin）の確保が困難であるという実情がある。また、長時間の使用によって、タッチスクリーン・パネルの上部基板と下部基板との間のギャップが減る場合、タッチが行われなかったにもかかわらず、突出した導電性突起が下部タッチラインに接続されるという問題が発生する。このために、タッチスクリーン・パネルが正常な入力装置として動作できない。また、タッチスクリーン・パネルと表示パネルとを一体に製作する場合、下部基板に別途の垂直値及び水平値を得るための下部タッチラインをさらに形成せねばならないだけではなく、上部基板に別途の導電性突起を製作せねばならない。
【００３８】
従って、表示装置の製作工程が複雑になり、表示装置のパネル製作のためのデザイン条件が複雑になるという問題が発生する。
【００３９】
キャパシタを利用するタッチ方式は、タッチ動作時に、タッチスクリーン・パネルに印加される圧力の強さによって動作する定圧式タッチ方式と、人の体から誘起される静電容量を認識して作動する静電（容量）式タッチ方式とに分けられる。
【００４０】
最近、静電式タッチ方式が増加しているが、このような静電式タッチ方式を支援する静電容量式センシング装置は、微細な静電圧にも反応するので、反応速度が非常に速い上に、強化ガラスを使用するために、スクラッチが少なく、画面がきれいに見えるという長所がある。
【００４１】
静電容量式センシング装置は、電流に反応するために、画面のスプラッシュ効果がなく、滑らかなデザインを維持でき、透過率が定圧式に比べて高く、太陽光の下でも鮮明な画面を誇っている。
【００４２】
一回に２種のタッチを同時に認識する「マルチタッチ」も支援し、たやすく画面の拡大及び縮小が可能であるので、写真やインターネットの活用時に、最適化された環境を提供する。
【００４３】
図１は、簡単な構造の静電容量センシング装置を示す図面である。
【００４４】
図１を参照すれば、タッチパターン層１００は、多数の行方向に電気的に連結されたセンス電極部２１〜２９と、縦に電気的に連結されたドライブ電極部１１〜１９とが互いに交差してなる。センス電極部とドライブ電極部は、互いに便宜上分けただけであり、相互間の位置は変わることもある。図１に示されたように、センス電極部２１〜２９が１層（layer）をなし、ドライブ電極部１１〜１９が他の１層をなす。しかし、センス電極部とドライブ電極部とが、形状変化によって１層をなすように設計されうるということについては後述する。
【００４５】
センス電極部２１〜２９とドライブ電極部１１〜１９とが互いに交差するとき、電気的に両者間には、キャパシタンスが形成される。このように装置は、センス電極部２１〜２９とドライブ電極部１１〜１９とが行と列とによって作り出したキャパシタンス・マップをスキャニングし、格子（grid）のノード（または格子点、ピクセル）ごとのキャパシタンス値を読み取る。もしユーザの指が与えられた格子点（grid point）に近づけば、格子点から発生する電場ラインが変わり、それによって、格子点で２つの電極部のキャパシタンスが減少する。
【００４６】
一般的にタッチパネルは、基本的に基板と、前記基板上に積層されたＩＴＯ（indium tin oxide）層または導電性ポリマーからなり、図１によるタッチパターン層１００は、前記ＩＴＯ層または導電性ポリマーがパターニングされて形成される。また、前記基板には、ガラスまたはＰＥＴ（polyethylene terephthalate）などが使われうる。
【００４７】
図２Ａ及び図２Ｂは、静電容量センシング装置の一般的な原理をさらに詳細に示している。
【００４８】
図２Ａを参照すれば、キャパシタンスをなす２端子であるＴｘ ２１０とＲｘ ２２０とが図示されている。この２端子は、実際に静電容量センシング装置では、いずれか一つは、ドライブ電極部（drive electrode）及び他の一つは、センス電極部（sense electrode）になる。図２Ａから分かるように、Ｔｘ ２１０とＲｘ ２２０との間には、電気フラックス（electric flux）による電場が形成される。そして、２端子間には、微小容量のキャパシタンスＣ１ ２３０が形成されている。
【００４９】
図２Ｂを参照すれば、ユーザのタッチ試みによって、位置センシングが起こる概略図を示している。
【００５０】
ユーザがタッチのために、指２５０を接近させると、人体の静電容量によって、Ｔｘ ２１０からＲｘ ２２０にかけて形成されている電場に変化が発生し、結果として、図２ＡでのＣ１ ２３０値が変わり、新たなＣ１’ ２４０になる。このようなキャパシタンスの変化によって、センシング装置は、タッチを感知する。
【００５１】
図３Ａ及び図３Ｂは、図２で説明したセンシング方式をさらに具体的に示した図面である。
【００５２】
図３Ａを参照すれば、ドライブ電極部（ＤＲＶ）３１０とセンス電極部（ＳＥＮ）３２０とが互いに対向しつつ、キャパシタンスがなされ、この二つの間には、電場３４０が形成される。センシング電極部３２０は、キャパシタンス変化が起きることを感知し、バッファ３３０を介してセンシング信号を伝送する。
【００５３】
図３Ｂは、ユーザの指３５０の接近によって、図３Ａに図示された電場３４０の変化３４４が起こり、これにより、キャパシタンス（Ｃｓｄ）が変わるところを図示している。ドライブ電極部３１０とセンシング電極部３２０とを有する静電容量センシング装置は、このように、△Ｃｓｄ ３６０によってタッチを感知する。
【００５４】
図４Ａ及び図４Ｂは、静電容量センシング装置の断面図である。
【００５５】
もし図４Ａから分かるように、静電容量センシング装置で、センス電極部４２０とドライブ電極部４３０とが、それぞれ別個の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層をなせば、絶縁層４１０及び遮蔽層（shielding layer）４４０まで合わせて装置が構成される。従って、その厚みによって、過量の光が吸収されてしまったり、光がディスプレイを介して伝えられないこともありうる。これは、ディスプレイ明度を低下させる結果をもたらす。また、小型化機器に使われる要求がある場合に、２層の別個の層を使用することによって、機器の厚みが厚くなれば、商品の競争力が弱まる。
【００５６】
併せて、センス電極部４２０とドライブ電極部４３０とが、図４Ａのように、別個の層をなすことになるならば、２つの電極部間には、絶縁層（insulating layer）（図示せず）が必要になり、２つの電極部間に生成される電場は、この絶縁層を通過してなされなければならないという必要性が生じる。これは、センシング感度にも影響を与えうる。
【００５７】
結局、センシング装置の厚みを薄くしつつも、センシング感度を高めるための方式が必要であるが、１つの提案方式としては、図４Ｂのように、センス電極部とドライブ電極部とを１層に構成するセンス＆ドライブ電極部層４６０を設けることである。図４Ｂによる装置は、結果的に、絶縁層４５０、センス＆ドライブ電極部層４６０及び遮蔽層４７０からなることになる。
【００５８】
このように、１層のセンス＆ドライブ電極部層を構成すれば、例えば、１層のＩＴＯ層だけでのみ光の減衰が発生するので、２層を使用する場合よりも、はるかに明度低下が小さいことになる。併せて、電極部アレイを適切に配列すれば、ユーザの指位置を決定するにおいて、補間法（interpolation）を使用できる可能性が上昇することになる。さらに、このような構造は、電極部ピンの数も減らすことができるだけではなく、電場をさらに密度あるように高めることができ、センシング感度を高めることができるという長所がある。
【００５９】
図５は、ユーザの指が移動しつつ、センシング位置が変わるところを示す図面である。
【００６０】
ユーザの指が５１０→５２０→５３０の位置に移る場合、センシングが精密でありつつも、対称的になされることが必要である。図５で指が移動するとき、｜△Ｃ｜値は、一定のセンシング幅を有しつつ、同一に移ることが必要である。このような高感度は、ドライビング・ラインとセンシング・ラインとの高いカップリング効果によってなされうる。
【００６１】
また、良好なセンシング装置は、指が移るときに、第１センシング・ライン（ＳＥＮ１）５５０と第２センシング・ライン（ＳＥＮ２）５６０との間に信号の突然な変化が生じずに、穏やかに変わらなければならない。
【００６２】
このような側面で、図６Ａないし図６Ｄにおいて、多様な静電容量センシング・パターンを示している。
【００６３】
図６Ａの静電容量センシング・パターン６１は、センス電極部６１０とドライブ電極部６２０との間に、キャパシタンスがダイアモンド形になされる形状である。図面から分かるように、センス電極部６１０の１つの行（row）、例えば、６１１ないし６１７からなるそれぞれの行内のそれぞれの格子単位は、互いに電気的に連結されている。ドライブ電極部６２０の１つの列（column）、例えば、６２１ないし６２８の場合にも、各列内の格子単位は、互いに電気的に連結されている。説明の便宜上、この形態の静電容量センシング・パターンを「Ａ型」とする。
【００６４】
図６Ｂは、他の形態の静電容量センシング・パターンを示している。パターンの形状は、あたかもスワスティカ（swastica：卍）に類似した形状である。センス電極部６３０とドライブ電極部６４０との対向する面積が大きくなりつつキャパシタンスが増加するという長所がある。便宜上、この形態の静電容量センシング・パターンを「Ｂ型」とする。
【００６５】
図６Ｃでは、さらに他の形態の静電容量センシング・パターンを示している。パターンの形状は、互いに交錯した（interlaced）形態である。センス電極部６５０とドライブ電極部６６０との間に、キャパシタンスが増加するという長所はあるが、対称性は落ちるという短所がある。この形態を便宜上、「Ｃ型」とする。
【００６６】
図６Ｄは、本発明の一実施例としての静電容量センシング・パターンを示している。パターンの形状は、センス電極部６７０の場合、２つの十字架が交差点を中心に重なるが、１つの十字架が他の十字架に対して傾いた形態で重なっている。すなわち、十字（＋）とエックス（ｘ）とが互いに重なった形態（＊）である。しかし、図６Ｄでは、２つの十字架が正確に４５°傾いた形態で図示されているが、これに限定されるものではなく、十字架の交差点を共有しつつ、２つの十字架が傾いた形態で重なっているあらゆる形態が可能である。すなわち、傾いた角度は、０〜９０°のうちいずれも可能である。
【００６７】
ドライブ電極部６８０は、センス電極部６７０が占める残りの余白を満たす形態で配される。すなわち、ドライブ電極部６８０は、１つの格子単位が外側に幅が広くなる形態の鉄十字（iron cross）状をなすことになる。ただし、この場合も、２つの十字架が４５°で重なっている場合、対称形の鉄十字状であるが、そうではなく、傾く角度が０〜９０°のうちいずれか一つであるならば、対称形の鉄十字状にはならず、ただ、センス電極部６７０が占める基をなす面を、ドライブ電極部６８０が占める形態になるのである。
【００６８】
センス電極部６７０で、交差点を中心に重なる２つの十字（＋，ｘ）のアーム（arm）長は、互いに異なりうる。すなわち、いずれか１つの十字架より長くもあるが、１つの十字（＋またはｘ）のアーム同士は、互いに同じ長さを有することが対称性のために望ましい。１本のドライビング・ライン６８５は、１つの格子単位をなす鉄十字が、フライング伝導体（flying conductor）６９０によって電気的に連結されている。望ましくは、ドライブ電極部６８０とセンス電極部６７０とが１層をなすことが、キャパシタンス効率面で望ましい。この形態を、便宜上「Ｄ型」とする。
【００６９】
ただし、図６Ｄでは、望ましい動作のために、センス電極部６７０が２つの十字架が交差点を中心に重なる形態を、ドライブ電極部６８０がその基をなす鉄十字として有するが、ユーザの目的によって、センス電極部６７０とドライブ電極部６８０とが互いに変わることがあることは、当業者に自明である。
【００７０】
センシング感度を高めるためには、センス電極部とドライブ電極部とのキャパシタンス値は、大きいほど望ましい。キャパシタンス値は、以下の式のように、格子単位のセンシング・ラインの周囲境界長に比例し、ドライビング・ラインとセンシング・ラインとの間の距離に反比例する。
【００７１】
【数１】
2011138515.tif 000003
【００７２】
ここで、Ｃは、キャパシタンス値であり、Ｐは、センシング・ラインの周辺長の値であり、ｄは、ドライビング・ラインとセンシング・ラインとの間の距離である。
【００７３】
従って、ドライビング・ラインとセンシング・ラインとの間の距離を小さくすることには限界があり、Ａ型ないしＤ型の各パターンごとに違いがないとするならば、キャパシタンス値を大きくするためには、センシング・ラインの周辺長値が大きいことが望ましい。
【００７４】
図７Ａないし図７Ｄは、それぞれ図６Ａないし図６Ｄの各パターンに係わる周囲境界線を比較する図面である。
【００７５】
図７Ａないし図７Ｄから分かるように、各パターンの格子単位を一定長ａに固定すれば、以下のセンシング・ラインの周辺長値Ｐｓを求めることができる。すなわち、図７Ａないし図７Ｄに図示された形態に係わるＰｓ値を、下記のように求めることができる。
【００７６】
【数２】
2011138515.tif 000004
【００７７】
ここで、ａは、１つの格子単位の幅であり、ｗは、センシング・ラインの幅であり、ｓは、センシング・ラインとドライビング・ラインとの間の距離である。
【００７８】
図８は、図７を介して求めたセンシング・ライン周辺長値を、センシング・ラインの幅ｗに係わる関数値で示したグラフである。
【００７９】
Ａ型の場合、Ｐｓ値は、ｗに係わる関数ではないので、図８のグラフでは、図示されていない。図８から分かるように、センシング・ライン幅ｗが小さい場合は、Ｂ＞Ｄ＞Ｃの順にＰｓ値が大きいということが分かる。反対に、センシング・ライン幅ｗが大きい場合には、Ｃ＞Ｄ＞Ｂの順にＰｓ値が大きい。
【００８０】
Ｐｓ値が大きければ、センシング感度が良好になり、センシング装置の性能が向上するが、図５ですでに説明した通り、ユーザの指が動くときに、センシングのためのキャパシタンスの変化（variance）が一定であることも重要である。このためには、センシング・ラインとドライビング・ラインとの上を指が動くとき、キャパシタンス変化を対称的に形成させることが重要である。センス電極部とドライブ電極部とが互いにキャパシタンスを形成する形態が対称的であるならば、対称性がさらに好ましく示される。
【００８１】
図９は、センシング・パターンの対称性を知るためのシミュレーション環境を示している。
【００８２】
センシング・パターンで、ｓｅｎ５〜ｓｅｎ７（センシング・ライン；Ｘ軸）及びｄｒｖ５〜ｄｒｖ７（ドライビング・ライン；Ｙ軸）間を、ユーザの指が動くとき、キャパシタンス変化を調べてみる。図９による実験環境は、シミュレーションパネルの場合、１０本のドライビング・ラインと１０本のセンシング・ラインとから構成されている。１つの格子単位は５ｍｍであり、センシング・ライン幅ｗは、０．６ｍｍである。ドライビング・ラインとセンシング・ラインとの距離は、２５μｍであり、測定間隔は１ｍｍとした。タッチする指のサイズは、７ｍｍｘ７ｍｍである。
【００８３】
キャパシタンス変化は、できるだけ完璧な放物線を描きつつ、対称性が保証されれば、最も望ましいものである。
【００８４】
図１０Ａないし図１３Ｃは、図９によるシミュレーション環境で、タッチ移動によるセンシング・パターンの対称性とキャパシタンス変化（cap variation due to touch）を示すグラフである。Ｙ軸は、キャパシタンス変化量（ｆＦ：capacitance variation）を示し、Ｘ軸は、指移動によるタッチパネルでの移動を示している。Ｘ軸においてPosition（Ｘ）は、センシング・ラインへの移動（ｓｅｎ５→ｓｅｎ６→ｓｅｎ７）を示し、Ｘ軸においてPosition（Ｙ）は、ドライビング・ラインへの移動（ｄｒｖ５→ｄｒｖ６→ｄｒｖ７）を示し、Ｘ軸においてPosition（４５degree orientation）は、センシング・ライン及びドライビング・ラインそれぞれに対して、４５°傾いた対角線方向（ｄｒｖ５ｓｅｎ５→ｄｒｖ６ｓｅｎ６→ｄｒｖ７ｓｅｎ７）への移動を示している。
【００８５】
図１０Ａは、図９によるシミュレーション環境で、Ａ型パターンのセンシング・ライン移動によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。基本的にＡ型は、ダイアモンド形であり、ドライビング・ラインとセンシング・ラインとの対称性が保証されるので、図１０Ａによるセンシング・ラインを移動しつつ示されるキャパシタンス変化も、対称性を示している。ただし、Ａ型パターンでのキャパシタンス変化は、完璧な放物線状にはならず、キャパシタンス・サイズも他の３個のパターンよりは小さいので、センシング感度が落ちるという短所がある。
【００８６】
図１０Ｂは、図９によるシミュレーション環境で、Ａ型パターンのドライビング・ライン移動によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。同様に、ドライビング・ライン方向にも対称性が保証されるが、歪曲がある。
【００８７】
図１１Ａは、図９によるシミュレーション環境で、Ｂ型パターンのセンシング・ライン移動によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。センシング感度は、Ａ型に比べて優秀ではあるが、測定間隔によるキャパシタンス変化（１１１０，１１１１）量を見れば、対称性が保証されないという短所がある。これは、キャパシタンスを形成するためのドライビング・ラインとセンシング・ラインとの物理的形状が、対称ではないためである。
【００８８】
図１１Ｂは、図９によるシミュレーション環境で、Ｂ型パターンのドライビング・ライン移動によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。図１１Ａと同様に、センシング感度は、Ａ型に比べて優秀ではあるが、完璧な対称性が保証されていない。
【００８９】
図１１Ｃは、図９によるシミュレーション環境で、Ｂ型パターンのドライビング・ライン及びセンシング・ラインに係わる４５°方向移動によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。やはり、センシング感度はＡ型に比べて優秀であり、対角線方向への対称性も優秀に示されている。
【００９０】
図１２Ａは、図９によるシミュレーション環境で、Ｃ型パターンのセンシング・ライン移動によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。センシング感度は、Ａ型に比べて優秀ではあるが、同様に、完璧な対称性が保証されていない。
【００９１】
図１２Ｂは、図９によるシミュレーション環境で、Ｃ型パターンのドライビング・ライン移動によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。センシング感度は、Ａ型に比べて優秀ではあるが、同様に、完璧な対称性が保証されていない。
【００９２】
図１２Ｃは、図９によるシミュレーション環境で、Ｃ型パターンのドライビング・ライン及びセンシング・ラインに係わる４５°方向移動によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。やはり、センシング感度は、Ａ型に比べて優秀ではあるが、対角線方向への対称性は、保証されていない。
【００９３】
図１３Ａは、図９によるシミュレーション環境で、Ｄ型パターンのセンシング・ライン移動によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。センシング感度は、Ａ型より優秀でありつつも、完璧な対称性が保証されていることが分かる。放物線の形態も、滑らかになされており、センシング効果面で、優秀な性能を有するものである。
【００９４】
図１３Ｂは、図９によるシミュレーション環境で、Ｄ型パターンのドライビング・ライン移動によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。同様に、センシング感度はＡ型より優秀でありつつ完璧な対称性を示している。放物線の形態も、滑らかになされており、センシング効果面で、優秀な性能を有するということが分かる。
【００９５】
図１３Ｃは、図９によるシミュレーション環境で、Ｄ型パターンのドライビング・ライン及びセンシング・ラインに係わる４５°方向移動によるキャパシタンス変化及び対称性を示すグラフである。やはり、センシング感度もＡ型に比べて優秀であり、対角線方向への対称性が保証されている。従って、Ｄ型パターンの場合は、センシング・ライン、ドライビング・ライン、４５°方向への対称性がいずれも保証されている。
【００９６】
図１４は、本発明の一実施例による、Ｄ型のパターンを使用した静電容量センシング・システムを示している。
【００９７】
図１４による静電容量センシング装置１４００は、前記Ｄ型のパターンをＩＴＯ層１４２０とし、下部は、遮蔽層１４３０から、上部は、絶縁層１４１０からなる。絶縁層１４１０は、タッチパネルになりうる。一般的に、タッチパネルが最も上部に位置し、タッチを受け入れることになるが、静電容量方式の場合は、圧力によるものではないので、強化ガラスを使用してスクラッチを減らすことができる。ＩＴＯ層は、本発明の一実施例によって、図６Ｄによる形状を援用したパターン層からなりうるが、多様な応用が可能である。例えば、後述する図１５ないし図２３のセンシング・パターンを使用するパターン層からもなりうる。遮蔽層１４３０は、グラウンド（ＧＮＤ）１４４０に接地される。
【００９８】
図１５ないし図２３は、本発明の一実施例によるセンシング・パターンの応用例を示している。
【００９９】
図１５ないし図２３それぞれは、センシング・パターンで、格子単位であるピクセルを示している。図１５ないし図２３での斜線領域は、主にセンシング・ラインを示し、点線領域は、ドライビング・ラインを示している。しかし、当業者には、これらに限定されるものではなく、それぞれの領域を反対に使用することができるということは自明であろう。それぞれの応用例で、センシング・ラインからなるセンス電極部と、ドライビング・ラインからなるドライブ電極部は、同一層に属し、キャパシタンス効果を向上させることが望ましい。また、それぞれの格子単位であるピクセルは、縦横に図６Ｄのフライング伝導体６９０によって電気的に連結されるように構成されることが望ましい。
【０１００】
図１５のピクセルの場合は、Ｄ型ピクセルの変形であるといえる。図１５のピクセルは、Ｄ型ピクセルで、垂直に立った十字の各アームが、他の別個の十字をなす形態を示している。図１５によるピクセルは、形態上で対称性が保証される。Ｄ型に比べて、ドライビング・ラインとセンシング・ラインとが対向する長さがさらに長くなるので、キャパシタンスが増加するのである。
【０１０１】
図１６のピクセルの場合、図１５のバターンの場合と異なり、センシング・ラインのピクセル形態を見れば、既存Ｄ型パターンに比べて、４５°傾いた十字のそれぞれのアームがさらに十字状をなすことが分かる。図１６によるピクセルは、形態上で対称性が保証されるということが分かる。キャパシタンスは、Ｄ型に比べてドライビング・ラインとセンシング・ラインとが互いに対向する長さＰｓが延長するので、さらに大きくなる。しかし、ユーザの必要に応じて、必ずしも各アームに対称性が保証される必要はなく、非対称でも問題はない。すなわち、図１５に図示されたパターンに示された十字の形態や長さに、変形が可能である。
【０１０２】
図１７のピクセルの場合は、Ｄ型パターンで、斜線部分の各アームが、いずれも十字をなす形態である。Ｄ型パターンに比べて、Ｐｓ（perimeter）が確実に増大するので、キャパシタンスが増加するのである。また、形態を考慮するとき、対称性も保証されるのである。ただし、ユーザの必要に応じて、十字をなすアームが互いに対称をなしたり、あるいは対称をなさないパターンも使用可能である。
【０１０３】
図１８のピクセルの場合は、Ｄ型と比較するとき、傾いた十字状がなく、直線十字それぞれのアームがさらに十字をなす形態である。十字の長さは可変的である。既存Ｄ型に比べ、センシング・ラインとドライビング・ラインとが対向する長さは差がほとんどないので、キャパシタンス値の変化はほぼないのである。形態上、対称性が保証される。ただし、図１６の形態に比べて傾いた十字架がない形態であるから、キャパシタンスの減少がある。
【０１０４】
図１９のピクセルの場合は、Ｘ字形の斜線部分の各アームがいずれも十字をなす形態である。形態を考慮するとき、対称性が保証されるのである。ただし、ユーザの必要に応じて、十字をなすアームが互いに対称をなしたり、あるいは対称がなされないパターンも使用可能である。
【０１０５】
図２０のピクセルの場合は、図１９のピクセルの形態と比較するとき、垂直線からなる成分（線）が１本追加された形態である。図１９のピクセルと比較するなら、キャパシタンスが増加し、対称性は保証されるのである。
【０１０６】
図２１のピクセルの場合は、図２０のピクセル形態と比較するとき、垂直線からなる線のアームそれぞれが、再び十字をなす形態である。図２０のピクセルに比べて、図２１のピクセルは、キャパシタンスが増加し、対称性も保証されるのである。
【０１０７】
図２２のピクセルの場合は、図１９のピクセルと比較するとき、垂直線からなる成分（線）が１本追加された形態である。図１９のピクセルと比較するとき、図２２のピクセルは、キャパシタンスが増加し、対称性は相変らず保証されるのである。
【０１０８】
図２３のピクセルの場合は、図２２のピクセルと比較するとき、水平線からなる線のアームそれぞれが再び十字をなす成分が追加された形態である。図２２のピクセルに比べて、図２３のピクセルは、キャパシタンスが増加し、対称性も保証されるのである。
【０１０９】
図２４は、本発明の一実施例による静電容量センシング装置２４００が搭載される多様な製品の応用例を示している。
【０１１０】
現在、タッチスクリーン方式の製品は、幅広い分野で使われており、空間上の利点から、いち早くボタン方式の機器を代替している。最も大きい需要は、やはり携帯電話分野であるということができる。特に、携帯電話では、その便宜性だけではなく、端末サイズが敏感な分野であるので、別途のキーを設けないものであったり、キーを最小化するタッチホン方式が、最近大きく脚光を浴びている。よって、本発明による静電容量方式のセンシング装置２４００は、携帯電話２４１０に採用されることはいうまでもなく、タッチスクリーンを採用したＴＶ（television）２４２０、銀行のＡＴＭ（automated teller machine）２４３０、エレベータ２４４０、地下鉄などで使われるチケット発給機２４５０、ＰＭＰ（portable multimedia player）２４６０、電子書籍（ｅ（electric）−book）２４７０、ナビゲーション２４８０などに幅広く使われうる。これ以外にも、ユーザ・インターフェースが必要なあらゆる分野で、タッチスクリーンは、いち早く既存のボタン式インターフェースを代替している。
【０１１１】
以上、図面と明細書とを介して実施例を開示した。ここで、特定の用語が使われたが、それらは単に、本発明について説明するための目的で使われたものであり、意味を限定したり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。従って、本技術分野で当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点を理解することが可能であろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によってのみ決まるものである。
【符号の説明】
【０１１２】
６１    センスパターン
１００    タッチパターン層
２１０    端子Ｔｘ
２２０    端子Ｒｘ
２３０    キャパシタンスＣ１
２４０    新たなキャパシタンスＣ１」
２５０，３５０    ユーザの指
３１０，４３０，６２０，６４０，６６０，６８０    ドライブ電極部
３２０，４２０，６１０，６３０，６５０，６７０    センス電極部
３３０    バッファ
３４０    電場
３４４    電場の変化
３６０    ΔＣｓｄ
４１０，４５０，１４１０    絶縁層
４４０，４７０，１４３０    遮蔽層
４６０    センス＆ドライブ電極部
５１０，５２０，５３０    指の位置
５５０    第１センシング・ライン（ＳＥＮＳ１）
５６０    第２センシング・ライン（ＳＥＮＳ２）
６７０    センシング・ライン
６８５    ドライビング・ライン
６９０    フライング伝導体
１４００，２４００    センシング装置
１４２０    ＩＴＯ層
１４４０    グラウンド
２４１０    携帯電話
２４２０    ＴＶ
２４３０    ＡＴＭ機
２４４０    エレベータ
２４５０    チケット発給機
２４６０    ＰＭＰ
２４７０    Ｅ−ＢＯＯＫ
２４８０    ナビゲーション
【図１】
2011138515.tif 000005
【図２Ａ】
2011138515.tif 000006
【図２Ｂ】
2011138515.tif 000007
【図３Ａ】
2011138515.tif 000008
【図３Ｂ】
2011138515.tif 000009
【図４Ａ】
2011138515.tif 000010
【図４Ｂ】
2011138515.tif 000011
【図５】
2011138515.tif 000012
【図６Ａ】
2011138515.tif 000013
【図６Ｂ】
2011138515.tif 000014
【図６Ｃ】
2011138515.tif 000015
【図６Ｄ】
2011138515.tif 000016
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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