(57)【要約】      （修正有）【課題】補助伝導線を備えたタッチパッドを提供する。【解決手段】タッチパッドは一つの透明基底層に透明タッチセンサを設けることを含み、前記基底層の中央箇所には１つの可視区域であり、その周囲のエッジ区域に光を透過しないフレームを設けて遮蔽区域を形成する。前記タッチセンサは、可視区域に配置された複数のセンサアレイ３１を有し、それぞれのセンサアレイ３１は、第１センサ電極及び複数の第２センサ電極を含む。そして、前記第１センサ電極および前記第２センサ電極は、それぞれ１つの信号導線３４を介して、前記遮蔽区域内に設けられた電気接点３５に電気的に接続される。【選択図】図３Ａ
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
一種の補助伝導線を備えたタッチパッドであり、それは一つの透明基底層に透明タッチセンサを設け、前記基底層の中央箇所は1つの可視区域であり、その周囲のエッジ区域に光を透過しないフレームを設けて遮蔽区域を形成し、
前記タッチセンサは、可視区域に配置された複数のセンサアレイを有し、
それぞれの前記センサアレイは、第１センサ電極及び複数の第２センサ電極を含み、
前記第１センサ電極および前記第２センサ電極は、それぞれ１つの信号導線を介して、前記遮蔽区域内に設けられた電気接点に電気的に接続され、その特徴は、少なくとも一つの補助導線が前記信号導線に電気的に接続され、前記補助伝導線のインピーダンス値が前記信号導線を下回り、且つ前記補助伝導線はナノメートル級の微細金属導線であることを特徴とする補助伝導線を備えたタッチパッド。
【請求項２】
前記タッチセンサ層は高い光透過率の導電性薄膜であり、酸化インジウムスズ(ＩＴＯ)、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛アルミニウム（ＡＺＯ）或いはポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）から選択することを特徴とする請求項１に記載の補助伝導線を備えたタッチパッド。
【請求項３】
前記補助伝導線は微細金属導線であり、金、銀、銅、アルミニウム、モリブデンまたはこれら材料の合金の一つから選択されることを特徴とする請求項１に記載の補助伝導線を備えたタッチパッド。
【請求項４】
前記補助伝導線の線径は５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の補助伝導線を備えたタッチパッド。
【請求項５】
前記補助伝導線は、連続的に延伸する直線、波形曲線、規則的または不規則な線であることを特徴とする請求項１記載の補助伝導線を備えたタッチパッド。
【請求項６】
前記補助伝導線は間隔をおいて配置された複数の線分からなることを特徴とする請求項１に記載の補助伝導線を備えたタッチパッド。
【請求項７】
前記補助伝導線を備えたタッチパッドが更に、第１方向に延伸して設置された主導体と、複数の第２方向に延伸して設置された第１分岐導体とを含む前記第１センサ電極を有し、複数前記第１分岐導体を前記主導体に接続して、前記主導体を任意の二つの前記第１分岐導体との間に共同で画定した第１絶縁空間と、
第１方向に延伸して設置された主導体と、少なくとも一つ第２方向に延伸して設置された第２分岐導体を含む前記第２センサ電極を有し、複数の前記第２分岐導体を前記主導体に接続して、前記主導体を任意の二つの前記第２分岐導体との間に共同で画定した第２絶縁空間と、
各前記第２センサ電極の前記第２分岐導体がそれぞれ電気絶縁的に各前記第１絶縁空間に設置され、前記第１センサ電極の前記第１分岐導体がそれぞれ電気絶縁的に各前記第２絶縁空間に設置され、前記第１と第２センサ電極の前記主導体がそれぞれ前記信号導体を介して、前記遮蔽区域内に設置された前記電気接続点に電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の補助伝導線を備えたタッチパッド。
【請求項８】
前記補助伝導線が前記信号導線に電気的に接続され、前記補助伝導線の一端が前記電気接点に電気的に接続され、他端が前記主導体に電気的に接続されることを特徴とする請求項７に記載の電気的に接続され、他端が前記主導体に電気的に接続されることを特徴とする請求項７に記載の補助伝導線を備えたタッチパッド。
【請求項９】
前記補助伝導線が信号導線に電気的に接続され、前記補助伝導線の一端が前記電気接点に電気的に接続され、他端が前記主導体に電気的に接続され、且つ延伸して設置され、前記分岐導体に電気的に接続されることを特徴とする請求項７に記載の補助伝導線を備えたタッチパッド。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はタッチパッドに関し、特に、タッチ信号伝送経路のインピーダンス値を改善することができるタッチパッド構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイスクリーンの前に設置されたタッチパッドを入力裝置として使用するには、スクリーン画像の見通しを損なうことなく、優れた光透過率を備える必要がある。一般的なタッチパッド構造は、透明なタッチセンサを透明な基板に設置して、透明なタッチパッドを共同で形成することである。タッチセンサは、タッチパッドの可視区域に多数のタッチセンサ電極を配置し、また、各タッチセンサ電極は、エッジ遮蔽区域内に設けられた電気接点または銀路導線に信号導線を介して接続される。これにより、前記タッチセンサ電極上で感知されたタッチ信号は、前記信号導線を介してタッチパッド制御ユニットに供給されて演算される。現在、タッチセンサは透明な酸化チリジウムスズ(ＩＴＯ)薄膜で作られていることが多い。且つ、前記タッチセンサ電極およびその信号導線は、同一の透明なＩＴＯ薄膜で刻まれたものである。しかし、電子製品の小型化、精緻化の潮流にともない、現在のタッチセンサ上のタッチセンサ電極や信号導線のサイズも細かくなっている。特に信号導線の幅は大抵１００μm以下に設定される。しかし、前記細い幅のＩＴＯ信号は高インピーダンス値を持ち、高インピーダンス値は伝送信号の減衰現象を引き起こす。信号の伝送に不利で、長距離の信号伝送に使用できない。大型タッチパネルの設計やプロセス開発において、信号伝送導線への高インピーダンスの問題に直面している。
【０００３】
本考案の目的は、透明なタッチパッド構造の改善であり、可視性を損なうことなくタッチ信号伝送路のインピーダンス値を下げることができ、タッチ信号伝送効率を向上させることができる。
【０００４】
本考案は前記のような目的のために、補助伝導線を備えたタッチパッドを提供する。
それは一つの透明基底層に透明タッチセンサを設けることを含み、前記基底層の中央箇所は1つの可視区域であり、その周囲のエッジ区域に光を透過しないフレームを設けて遮蔽区域を形成する。
前記タッチセンサは、可視区域に配置された複数のセンサアレイを有し、
それぞれの前記センサアレイは、第１センサ電極及び複数の第２センサ電極を含む。
そして、前記第１センサ電極および前記第２センサ電極は、それぞれ１つの信号導線を介して、前記遮蔽区域内に設けられた電気接点に電気的に接続される。その特徴は、少なくとも一つの補助導線が前記信号導線に電気的に接続され、前記補助伝導線のインピーダンス値が前記信号導線を下回る。且つ前記補助伝導線はナノメートル級の微細金属導線である。そのうち、前記タッチセンサ層は高い光透過率の導電性薄膜であり、酸化インジウムスズ(ＩＴＯ)、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛アルミニウム（ＡＺＯ）或いはポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等の透明材質から選択する。
前記補助伝導線は、その材料が金、銀、銅、アルミニウム、モリブデン、またはこれら材料の合金の一つから選択される金属細線である。好ましくは、補助伝導線の直径は25μm未満であり、より好ましくは、補助伝導線の直径は5μm未満である。
【０００５】
特に、前記補助伝導線は、連続的に延伸する直線、波形曲線、規則的または不規則な線であってよい。又、前記補助伝導線は間隔をおいて配置された複数の線分からなることもできる。
【０００６】
これは、以下の説明でさらに明らかになるであろう。本考案の他の効果および技術的特徴は前記分野に精通している技術者に対して、前記研究に基づく実現することができる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
上記課題を解決するため、本考案は、一種の補助伝導線を備えたタッチパッドを提供する。
電子製品の小型化、精緻化の潮流にともない、現在のタッチセンサ上のタッチセンサ電極や信号ガイドのサイズも細かくなっている。特に信号ガイドの幅は大抵100μm以下に設定される。しかし、前記細い幅のＩＴＯ信号は高インピーダンス値を持ち、高インピーダンス値は伝送信号の減衰現象を引き起こす。信号の伝送に不利で、長距離の信号伝送に使用できない。大型タッチパネルの設計やプロセス開発において、信号伝送導線への高インピーダンスの問題に直面している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本考案は補助伝導線を備えたタッチパッドを提供する。
それは一つの透明基底層に透明タッチセンサを設けることを含み、前記基底層の中央区域は１つの可視区域であり、その周囲のエッジ区域に光を透過しないフレームを設けて遮蔽区域を形成する。
【０００９】
前記タッチセンサは、可視区域に配置された複数のセンサアレイを有し、
それぞれの前記センサアレイは、第１センサ電極及び複数の第2センサ電極を含む。
そして、前記第１センサ電極および前記第2センサ電極は、それぞれ１つの信号導線を介して、前記遮蔽区域内に設けられた電気接点に電気的に接続される。
【考案の効果】
【００１０】
本考案は、ＩＴＯタッチセンサ層の信号導線３４上に微細金属導線４１を接続することによって、タッチ信号伝送経路のインピーダンスの損失を低減する。タッチ信号の伝送品質が向上するだけでなく、より広いサイズのタッチパッドを設計できる。ＩＴＯタッチセンサ層の厚さを減らすことによって、材料コストを節約し、ＩＴＯタッチセンサ層の光透過率を向上させることができる。また、前記微細金属導線４１の線徑はナノメートル級のワイヤーであるため、可視区域内に設置された信号導線を接続しても、その可視性への影響は微細であり、多数利点があるといえる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の一実施形態によるスタックの組合せの概略図である。
【図２】本考案施形態のタッチセンサ回路レイアウトが示す平面図である。
【図３Ａ】微細金属導線に接続されている信号導線を示す、本考案の実施形態におけるセンサアレイ構造の拡大概略図である。
【図３Ｂ】本考案の実施形態におけるセンサアレイのセンサ電極構造の拡大概略図である。
【図３Ｃ】本考案の実施形態におけるセンサアレイの駆動電極構造の拡大概略図である。
【図４】信号導線および分岐導体の上に微細金属導線が接続されていることを示す、本考案第２実施形態のセンサアレイ構成の拡大模式図である。
【図５】信号導線に多数の間隔をあけた線分に、微細金属導線が接続されていることを示す本考案第３実施形態のセンサアレイ構成の拡大模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
次に、本考案のその他の効果及び技術特徴についての説明に入る。本技術の熟知者は、以下の説明を読めば本考案の実現が可能となる。
【００１３】
図１および図２に示す実施形態は、交互静電容量式タッチパッドであり、基底層１０と、フレーム層２０と、タッチセンサ層３０と、補助導線層４０とを順次重ねて含む。そのうち、前記基底層１０は、透過率の高い透明薄層であり、例えばガラス板のような強靭な透明薄板であってもよい。ポリエチレンテレフタル酸エチレンテレフタレート(PET)薄膜のような透明フレキシブル薄膜であってもよいが、前記基底層の種類はこれに限定されない。前記フレーム層２０は、前記基底層１０の表面周縁部に設けられ、絶縁性材料で作製された不透明薄膜層である。前記絶縁性材料は、インクやフォトレジスト(photoresist)などの材料から選択することができるが、これに限定されるものではない。
前記フレーム層２０を設置することにより、基底層１０の中央部分に透明な可視区域１１を画定する。
及び周縁部にフレーム状の遮蔽区域１２を形成する。前記タッチセンサ層３０は、可視区域１１に配置された複数のセンサアレイ３１を含む。
【００１４】
図３Ａ乃至図３Ｃは、センサアレイ３１の構造の拡大略図である。前記センサアレイ３１は、一つのセンサ電極３２及び多数の駆動電極３３から成る。なお、前記センサ電極３２は、図３Ｂに示すように、Y軸方向に延伸して設けられている。センサ電極３２の主導体３２ａ側には、X軸方向に平行に設けられた分岐導体３２ｂが多数設けられている。前記主導体３２ａは、任意の二つの分岐導体３２ｂと共同で絶縁空間３２ｃを画定する。前記駆動電極３３は、図３Ｃに示すように、Y軸方向に沿い、センサ電極３２と平行に設けられ、駆動電極３３の主導体３３ａ側には、X軸方向に延びる複数の分岐導体３３ｂが設けられている。前記主導体３３ａは、任意の二つの分岐導体３３ｂと共同で絶縁空間３３ｃを画定する。再び図３Ａを参照すると、センサ電極３２と駆動電極３３とは相応して相補的なパターンで配置され、センサ電極３２の分岐導体３２ｂを駆動電極３３の絶縁空間３３ｃ内にそれぞれ設けられる。
同様に、駆動電極３３の分岐導体３３ｂは、それぞれセンサ電極３２の絶縁空間３２ｃ内に設けられる。すなわち、センサ電極３２の分岐導体３２ｂと駆動電極３３の分岐導体３３ｂとが交互に配置され、分岐導体３２ｂ、３３ｂは絶縁空間３３ｃ、３２ｃ内に設けられている。
分岐導体３２ｂ、３３ｂの外周縁と絶縁空間３３ｃ、３２ｃの内周縁との間に幅約２０μm乃至８０μmの間隙Ｇを形成し、互いに電気性絶縁を確保する。
センサ電極３２の主導体３２ａと駆動電極３３の主導体３３ａは、感知信号の出力または入力に用いられ、従って、各主導体３２ａ、３３ａは、それぞれ一つの信号導路３４を介して、前記フレーム型遮蔽区域１１内に設けられた電気接点３５に電気的に接続される。前記タッチセンサ層３０は高い光透過率の導電性薄膜であり、酸化インジウムスズ(ＩＴＯ)、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛アルミニウム（ＡＺＯ）或いはポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等の透明薄膜材質から選択することができるが、これに限定されるものではない。
【００１５】
補助導線層４０は、タッチセンサ層３０上に重ねて配置され、前記補助導線層４０は、多数の微細金属導線４１を有する。各微細金属導線４１は、信号導線３４に電気的に接続されている。金属導線４１の一端は電気接点３５に電気的に接続され、一方、他端は、主導体３２ａ、３３ａに接続する(詳細は、図３Ａ乃至図３Ｃに示すように)。または、図４に示すように、微細金属導線４１を更に延伸して、分岐導体３２ｂ、３３ｂに接続することができる。前記微細金属導線４１は、金、銀、銅、アルミニウム、モリブデン、各種導電性合金材料などの低インピーダンス材を用いるが、これに限定されるものではない。前記微細金属導線４１のメタル材質は、信号導線３４のＩＴＯ材質よりも低いインピーダンス値を有しているため、微細金属導線４１と信号導線３４とを電気的に接続することにより、タッチ信号の送信を補助する効果がある。主導体３２ａ、３３ａから電気接点３５までのインピーダンス値を効果的に低減し、伝送過程におけるタッチ信号の減衰率を低減することができる。なお、前記微細金属導線４１の線徑は、５μm以下に設定される。前記ナノメートル級のワイヤーは、非透明材料であっても人眼視力の見分けにはならないため、可視区域１１内に配置して使用するのに適して、可視性を損なうことはない。
【００１６】
以上をまとめると、本考案は、ＩＴＯタッチセンサ層の信号導線３４上に微細金属導線４１を接続することによって、タッチ信号伝送経路のインピーダンスの損失を低減する。タッチ信号の伝送品質が向上するだけでなく、より広いサイズのタッチパッドを設計できる。ＩＴＯタッチセンサ層の厚さを減らすことによって、材料コストを節約し、ＩＴＯタッチセンサ層の光透過率を向上させることができる。また、前記微細金属導線４１の線徑はナノメートル級のワイヤーであるため、可視区域内に設置された信号導線を接続しても、その可視性への影響は微細であり、多数の利点があるといえる。
【００１７】
本考案は、図面を参考に具体的な実施例を組み合わせて説明を行ってきたが、注意すべき点は、本技術の熟知者によって各種変化や修正を加えることが可能な点にある。前記種々の変化や修正については、添付の実用新案登録請求の範囲に定義する本考案の範囲内に含まれるものとする。例えば、前記本考案実施形態では、図３Ａに、前記微細金属導線４１が連続的に延びる直線を示す。実際の応用上、前記微細金属導線も連続的に延びる波型曲線、その他の規則或いは不規則な連続性延長の線（図示せず）であってもよいのである。また、図５に示すように、前記微細金属導線も、間隔を設けた多数の線分４１ａで構成することができる。これにより、設計上の需要に応じて、前記微細金属導線に接続された、前記信号導線３４のインピーダンス値を弾性的に調整して、信号処理回路の要求に応じることができる。光学干渉の問題をさらに低減し、可視性を改善するという利点もある。そのような変更および修正は、添付の実用新案登録請求の範囲によって定義される本考案の範疇に含まれるものとして理解されるべきである。
【符号の説明】
【００１８】
１０  基底層
１１  可視区域
１２  遮蔽区域
２０  フレーム層
３０  タッチセンサ層
３１  センサアレイ
３２  センサ電極
３２ａ  主導体
３２ｂ  分岐導体
３２ｃ  絶縁空間
３３    駆動電極
３３ａ  主導体
３３ｂ  分岐導体
３３ｃ  絶縁空間
３４    信号導線
３５    電気接点
４０    補助導線層
４１    微細金属導線
４１ａ  線分
Ｇ      間隙
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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