(57)【要約】【課題】金属で電極パターンを形成する場合、外部からの光の流入による反射により電極パターンが視認されることを防止することで、電極パターンの視認を低減するとともに、タッチセンサの感度を向上させることができるタッチセンサを提供する。【解決手段】本発明のタッチセンサは、ウィンドウ基板１０と、ウィンドウ基板１０上に形成された低反射層３０と、低反射層３０上に形成された第１電極パターン２１と、第１電極パターン２１上に形成された絶縁層４０と、絶縁層４０上に形成され、且つ第１電極パターン２１と交差するように形成された第２電極パターン２２と、を含み、低反射層３０は、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２とが重なったパターンに対応するように形成されるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウィンドウ基板と、
前記ウィンドウ基板上に形成された低反射層と、
前記低反射層上に形成された第１電極パターンと、
前記第１電極パターン上に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、且つ前記第１電極パターンと交差するように形成された第２電極パターンと、を含み、
前記低反射層は、前記第１電極パターンと前記第２電極パターンとが重なったパターンに対応するように形成される、タッチセンサ。
【請求項２】
前記低反射層、前記第１電極パターン、及び前記第２電極パターンは、メッシュパターンに形成される、請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項３】
前記第１電極パターンのピッチが、前記第２電極パターンのピッチより大きいように形成される、請求項２に記載のタッチセンサ。
【請求項４】
前記第１電極パターンのピッチが、前記第２電極パターンのピッチの整数倍となるように形成される、請求項３に記載のタッチセンサ。
【請求項５】
前記低反射層は絶縁パターンに形成されており、
前記絶縁パターンの外側に、前記ウィンドウ基板の縁に沿って形成されたベゼル層をさらに含む、請求項１に記載のタッチセンサ。
【請求項６】
前記第１電極パターンは感知電極であり、前記第２電極パターンは駆動電極である、請求項２に記載のタッチセンサ。
【請求項７】
前記低反射層は、非導電性の酸化物、窒化物、絶縁インク、またはその組み合わせで形成される、請求項６に記載のタッチセンサ。
【請求項８】
前記低反射層の開口率が、前記第１電極パターン及び前記第２電極パターンの開口率より小さいように形成される、請求項６に記載のタッチセンサ。
【請求項９】
前記低反射層の開口率は、前記第２電極パターンの開口率以下であり、前記第２電極パターンの開口率は、前記第１電極パターンの開口率より小さいように形成される、請求項６に記載のタッチセンサ。
【請求項１０】
前記第２電極パターンの開口率が、前記第１電極パターンの開口率の１．０５倍より小さいように形成される、請求項８に記載のタッチセンサ。
【請求項１１】
前記第２電極パターンのピッチが、前記第１電極パターンのピッチの２倍より小さいように形成される、請求項６に記載のタッチセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル技術を用いるコンピュータが発達するにつれて、コンピュータの補助装置もともに開発されており、パソコン、携帯用送信装置、その他の個人用の情報処理装置などは、キーボード、マウスなどの様々な入力装置（Ｉｎｐｕｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）を利用してテキスト及びグラフィック処理を行う。
【０００３】
入力装置に関する技術は、一般的な機能を満たす水準を越えて、高信頼性、耐久性、革新性、設計及び加工に関する技術などが注目されており、このような目的を達成するために、テキスト、グラフィックなどの情報入力が可能な入力装置として、タッチパネル（ｔｏｕｃｈ  Ｐａｎｅｌ）が開発された。
【０００４】
また、タッチセンサの種類は、抵抗膜方式（Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｔｙｐｅ）、静電容量方式（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｔｙｐｅ）、電磁方式（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｙｐｅ）、表面弾性波方式（ＳＡＷ  Ｔｙｐｅ；Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ  Ｔｙｐｅ）及び赤外線方式（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｔｙｐｅ）に区分される。
【０００５】
このような多様な方式のタッチセンサは、信号増幅の問題、解像度の差、設計及び加工技術の難易度、光学的特性、電気的特性、機械的特性、耐環境特性、入力特性、耐久性及び経済性を考慮して電子製品に採用されるが、現在、もっとも幅広い分野で用いられている方式は、抵抗膜方式タッチセンサ及び静電容量方式タッチセンサである。
【０００６】
一方、特許文献１のように、金属を用いてタッチパネルの電極パターンを形成しようとする研究が活発に行われている。このように金属で電極パターンを形成する場合、優れた電気伝導度を有し、需給が円滑であるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１７５９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の従来技術の問題点を解決するためのものであって、金属で電極パターンを形成する場合、外部からの光の流入による反射により電極パターンが視認されることを防止することで、電極パターンの視認を低減するとともに、タッチセンサの感度を向上させることができるタッチセンサを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施例によるタッチセンサは、ウィンドウ基板と、前記ウィンドウ基板上に形成された低反射層と、前記低反射層上に形成された第１電極パターンと、前記第１電極パターン上に形成された絶縁層と、前記絶縁層上に形成され、且つ前記第１電極パターンと交差するように形成された第２電極パターンと、を含み、前記低反射層は、前記第１電極パターンと前記第２電極パターンとが重なったパターンに対応するように形成されるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一実施例によれば、低反射層によりタッチセンサの電極パターンの視認を低減させることで、タッチセンサの視認性を向上させることができる。
【００１１】
また、第１電極パターンの感知電極のピッチ及び第２電極パターンの駆動電極のピッチが均一な幅を有するように形成することで、タッチセンサの作動性能を効果的に発揮することができるだけでなく、感知電極及び駆動電極の各パターンを全て含むパターンに低反射層を形成することで、ユーザによる視認を低減させることができる。
【００１２】
また、タッチセンサの最外側のウィンドウ基板上に低反射層を形成することができる。
【００１３】
また、タッチセンサの電極パターンをメッシュパターンに形成することで、タッチセンサの感度を向上させるとともに、電極パターンの視認性をより効果的に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例によるタッチセンサの断面図である。
【図２】本発明の一実施例によるタッチセンサの第１電極パターンの平面図である。
【図３】本発明の一実施例によるタッチセンサの第２電極パターンの平面図である。
【図４】本発明の一実施例による重なった電極パターンを示した平面図である。
【図５】本発明の一実施例によるタッチセンサの低反射層のパターンを示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施例によるタッチセンサの断面図であり、図２は、本発明の一実施例によるタッチセンサの第１電極パターン２１の平面図であり、図３は、本発明の一実施例によるタッチセンサの第２電極パターン２２の平面図であり、図４は、本発明の一実施例による重なった電極パターン２０の平面図であり、図５は、本発明の一実施例によるタッチセンサの低反射層３０のパターンを示した平面図である。
【００１８】
本発明の一実施例によるタッチセンサは、ウィンドウ基板１０と、前記ウィンドウ基板１０上に形成された低反射層３０と、前記低反射層３０上に形成された第１電極パターン２１と、前記第１電極パターン２１上に形成された絶縁層４０と、前記絶縁層４０上に形成され、且つ前記第１電極パターン２１と交差するように形成された第２電極パターン２２と、を含み、前記低反射層３０は、前記第１電極パターン２１と前記第２電極パターン２２とが重なったパターンに対応するように形成されるものである。
【００１９】
ウィンドウ基板１０は、図１に図示されたように、タッチセンサの最外層に形成され、ユーザによりタッチされる領域を含む。ウィンドウ基板１０は、通常、タッチセンサの内部の電極を保護するために、強化ガラスなどで形成することができ、通常の基板に加えて、ハードコーティングやその他の絶縁コーティングにより形成することができる。特に、本発明の一実施例として、ウィンドウ基板１０がタッチセンサの最外側に配置され、タッチされる活性領域とともにベゼル層１１を有する非活性領域を含む場合を説明するが、ウィンドウ基板１０に結合される別の透明なベース基板として説明され得ることは、当業者により容易に理解することができる。
【００２０】
特に、別の透明なベース基板（不図示）を用いる場合、その材質としては、所定以上の強度を有するものであれば特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、トリアセチルセルロース（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＴＡＣ）フィルム、ポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ；ＰＶＡ）フィルム、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）フィルム、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ；ＰＳ）、二軸延伸ポリスチレン（Ｋ樹脂含有ｂｉａｘｉａｌｌｙ  ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ＰＳ；ＢＯＰＳ）、ガラスまたは強化ガラスなどを選択的に用いることができる。また、ベース基板の一面に電極パターン２０を形成する場合には、ベース基板と電極パターン２０との接着力を向上させるために、ベース基板の一面に高周波処理またはプライマ（ｐｒｉｍｅｒ）処理などを施して表面処理層を形成することができる。
【００２１】
先ず、ウィンドウ基板１０の一面に低反射層３０を形成することができる。低反射層３０は、後述する電極パターン２０が形成される場合、電極パターン２０が不透明な金属電極で形成することにより、電極パターンがユーザに視認される問題点を解決するためのものである。特に、電極パターン２０が金属メッシュパターンで構成される場合には、金属による光の反射作用によって電極パターン２０がさらにユーザに認識されやすいという問題点があった。したがって、本発明の一実施例によれば、低反射層３０を、後述する電極パターン２０のパターンと同一のパターンに予め形成することで、外部からの光の流入による金属電極パターン２０の反射によって金属電極パターン２０がユーザに視認されることを低減させることができる。
【００２２】
また、低反射層３０は、積層された電極パターン２０間の電気的な短絡を防止するために、絶縁パターンに形成することができる。低反射層３０を絶縁パターンに形成することで、タッチセンサの電極パターン２０間の電気的信頼性を維持することができる。低反射層３０は、絶縁パターンに形成するとともに、光による金属の反射を減少させることができる低反射特性を有する材質であれば特に制限されず、様々な種類の絶縁材料を選択的に用いることができる。
【００２３】
低反射層３０とともに、ウィンドウ基板１０の一面の縁側には、ベゼル層１１を形成することができる。ベゼル層１１は、電極パターン２０の電気的連結のために形成される電極配線（不図示）が外部から視認されることを防止することができる。低反射層３０も絶縁パターンに形成されるため、ベゼル層１１の形成時に同時に形成することができる。ベゼル層１１が絶縁材料で形成されることを考慮して、絶縁特性を有する材質であれば、低反射層３０とベゼル層１１が同一の材質で形成させることができる。これにより、ベゼル層１１及び低反射層３０を別に形成することによる工程の複雑化及び低反射層３０の形成信頼性の低下を防止することができる。ベゼル層１１が形成され、ベゼル層１１上に電極配線が形成される際に、電極パターン２０と電極配線との電気的連結時に発生するベゼル層１１による段差を除去することで、ベゼル層１１上に形成された電極配線と電極パターン２０との電気的連結時における電気的信頼性を向上させることができる。
【００２４】
さらに、低反射層３０は、非導電性の酸化物、窒化物、絶縁インク、またはその組み合わせで形成することができる。
【００２５】
低反射層３０の真上に電極パターン２０を形成することができる。ここで、電極パターン２０は、入力手段のタッチによる信号を発生させ、制御部（不図示）によりタッチ座標が認識されるようにするものであって、一層（１  ｌａｙｅｒ）または二層（２  ｌａｙｅｒ）からなることができる。本発明の一実施例では、図１に図示されたように、二層からなる第１電極パターン２１及び第２電極パターン２２を含むタッチセンサを図示したが、電極パターン２０の層数は特に限定されない。但し、電極パターン２０の層数及び形状に応じて、同一のパターンに形成される低反射層３０のパターンの形状及び配置が適切に変更され得る。
【００２６】
電極パターン２０は、図１に図示されたように、第１電極パターン２１と、前記第１電極パターン２１と交差する第２電極パターン２２と、の二層からなることができる。第１電極パターン２１及び第２電極パターン２２は、それぞれ感知電極及び駆動電極として機能することができ、少なくとも何れか一つの感知電極と、他の一つの駆動電極と、で構成することができる。但し、ここでは、説明の便宜上、第１電極パターン２１を感知電極、第２電極パターン２２を駆動電極として説明する。
【００２７】
各電極パターン２０の積層時における電気的な絶縁のために、電極パターン２０の間に絶縁層４０を形成することができる。図１では絶縁層４０を図示したが、上述の透明なベース基板として形成され得るということは明白である。電極パターン２０は、金属メッシュパターンに形成することができる（図２及び図３参照）。電極パターン２０が金属メッシュパターンに形成されるため、不透明な金属により電極パターン２０が視認されるという問題が発生し得る。また、金属の一般的な特性に起因する反射度は、外部からの光の流入により電極パターン２０がユーザに視認される問題をさらに促進する。
【００２８】
したがって、ユーザに視認されるウィンドウ基板１０と電極パターン２０との間に、上述の電極パターン２０のパターンと同一のパターンに低反射層３０を形成することで、電極パターン２０の反射による電極パターン２０の視認を低減させることができる。
【００２９】
電極パターン２０は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、クロム（Ｃｒ）、またはこれらの組み合わせを用いて、メッシュパターン（Ｍｅｓｈ  Ｐａｔｔｅｒｎ）に形成することができる。ここで、メッシュパターンは、選択的に、四角形、三角形、ダイヤモンド形、及びその他の様々な形状であることができる。
【００３０】
一方、電極パターン２０は、上述の金属の他にも、銀塩乳剤層を露光／現像して形成された金属銀、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍｍ  Ｔｈｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの金属酸化物や、柔軟性に優れ、コーティング工程が単純なＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性高分子を用いて形成してもよい。
【００３１】
電極パターン２０は、乾式工程、湿式工程、またはダイレクト（ｄｉｒｅｃｔ）パターニング工程で形成することができる。ここで、乾式工程は、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、蒸着（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）などを含み、湿式工程は、ディップコーティング（Ｄｉｐ  ｃｏａｔｉｎｇ）、スピンコーティング（Ｓｐｉｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）、ロールコーティング（Ｒｏｌｌ  ｃｏａｔｉｎｇ）、スプレーコーティング（Ｓｐｒａｙ  ｃｏａｔｉｎｇ）などを含み、ダイレクトパターニング工程は、スクリーン印刷法（Ｓｃｒｅｅｎ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、グラビア印刷法（Ｇｒａｖｕｒｅ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、インクジェット印刷法（Ｉｎｋｊｅｔ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）などを含む。
【００３２】
また、フォトリソグラフィを利用して、基板上の絶縁パターンや電極パターン２０上に感光性物質を塗布し、所望のパターンに形成されたマスクを用いて光を照射する。この際、光を受けた感光性物質部分を現像液で除去するか、または光を受けていない部分を現像液で除去するなど、所望のパターンを形成するための現像工程を行う。その後、感光性物質が特定パターンに形成されると、感光性物質をレジストとして残りの部分をエッチング液で除去する。次いで、感光性物質を除去することにより、所望のパターンの絶縁パターンまたは電極パターン２０を製作することができる。
【００３３】
本発明の一実施例によるタッチセンサは、電極パターン２０の視認を低減させるために、第１電極パターン２１及び第２電極パターン２２と同一の形状のメッシュパターンに低反射層３０を形成することができる（図４及び図５参照）。特に、メッシュ形状の電極パターン２０を金属で形成させることを考慮すると、電極パターン２０と同一のパターンに低反射層３０を形成することで、外部からの光の流入による反射を防止し、電極パターン２０の全体的な視認を低減させることができる。ここで、電極パターン２０と同一のパターンとは、第１電極パターン２１及び第２電極パターン２２を形成する際に、第１電極パターン２１と第２電極パターン２２とが重なる平面上でのパターン（図４参照）と同一のパターン（図５参照）を意味する。
【００３４】
図２に図示されたように、第１電極パターン２１のピッチがＰ１であるメッシュパターンと、図３に図示されたように、第２電極パターン２２のピッチがＰ２であるメッシュパターンとが重なると、図４のように重なったメッシュパターンが形成される。この際、低反射層３０は、図５に図示されたように、第１電極パターン２１及び第２電極パターン２２の両方を含むパターン形状に形成させることができる。図示していないが、メッシュパターンに形成された第１電極パターン２１または第２電極パターン２２は、複数個の電極パターン２０がそれぞれ平行に形成される際に、各電極パターン２０間の絶縁のための電気的な短絡部を備えることができる。電気的な短絡部は、電極パターン２０の視認性を考慮して、メッシュパターンをなす金属細線を断線させることで形成させることができる。この場合、この断線部が全体的な電極パターン２０から目立つことになる問題が発生し得る。しかし、本発明の一実施例では、この断線部なしに連続的に形成された絶縁パターンに低反射層３０が形成されることで、ユーザがタッチセンサを視認する視認方向では連続的なパターンとして視認されるため、ユーザに電極パターン２０が視認されることを低減させることができる。
【００３５】
本発明の一実施例によれば、第１電極パターン２１のピッチＰ１は、第２電極パターン２２のピッチＰ２より大きく形成することができ、特に、整数倍となるように形成することができる。より好ましくは、第２電極パターン２２のピッチＰ２は、第１電極パターン２１のピッチＰ１の２倍未満となるように形成することができる。第１電極パターン２１と第２電極パターン２２のピッチ幅の相互関係は、重なった第１電極パターン２１及び第２電極パターン２２の視認をより低減させるためのものである。さらに、本発明の一実施例によれば、重なった電極パターン２０を含む全体的な電極パターン２０のメッシュパターンと同一のパターンに低反射層３０を形成することで、電極パターン２０の視認を低減させることができる。
【００３６】
低反射層３０の開口率は、第１電極パターン２１及び第２電極パターン２２の開口率より小さくなるように形成することができる。具体的に、低反射層３０の開口率は、第２電極パターン２２の開口率以下であり、第２電極パターン２２の開口率は、第１電極パターン２１の開口率未満であるように形成することができる。この低反射層３０、第１電極パターン２１及び第２電極パターン２２の開口率の関係により、より好適に電極パターン２０の視認を低減させることができる。
【００３７】
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。
【００３８】
本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、タッチセンサに適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ウィンドウ基板
１１  ベゼル層
２０  電極パターン
２１  第１電極パターン（電極パターン）
２２  第２電極パターン（電極パターン）
３０  低反射層
４０  絶縁層
Ｐ１、Ｐ２  ピッチ
【図１】
2015225654.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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