特許 7192189 基板及びタッチ表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】基板及びタッチ表示装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20221213BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 422

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2018548354

(86)(22)【出願日】2018-04-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-03-04

(86)【国際出願番号】 CN2018082337

(87)【国際公開番号】W WO2019037434

(87)【国際公開日】2019-02-28

【審査請求日】2021-04-02

(31)【優先権主張番号】201710740200.4

(32)【優先日】2017-08-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】510280589

【氏名又は名称】京東方科技集團股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＢＯＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＧＲＯＵＰ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１０ Ｊｉｕｘｉａｎｑｉａｏ Ｒｄ．，Ｃｈａｏｙａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１５，ＣＨＩＮＡ

(73)【特許権者】

【識別番号】512000341

【氏名又は名称】合肥京東方光電科技有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＥＦＥＩ ＢＯＥ ＯＰＴＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２１７７ Ｔｏｎｇｌｉｎｇｂｅｉ Ｒｏａｄ，Ｈｅｆｅｉ，Ａｎｈｕｉ，２３００１２，Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡ

(74)【代理人】

【識別番号】100133514

【弁理士】

【氏名又は名称】寺山 啓進

(74)【代理人】

【識別番号】100070024

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 宣行

(74)【代理人】

【識別番号】100195257

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 一志

(72)【発明者】

【氏名】ワン、 イン

(72)【発明者】

【氏名】リー、 ホンミン

(72)【発明者】

【氏名】ワン、 トン

(72)【発明者】

【氏名】トン、 チーフー

(72)【発明者】

【氏名】タオ、 チエン

(72)【発明者】

【氏名】スン、 リー

【審査官】木村 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２４６４１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０３４２４７９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－２２１４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５５８９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電極パターンを含み、
前記複数の電極パターンの各々は、第１電極及び前記第１電極に接続される複数の第２電極を含み、
電極パターンの第２電極の形状は、前記電極パターンに隣接する少なくとも一つの電極パターンの第２電極の形状に相補的であり、
前記複数の電極パターンの各々は、前記第２電極に接続された複数の第３電極を更に含み、前記第３電極は、それぞれ前記第１電極の両側に設けられ、
矩形を形成する隣接する４つの電極パターンにおいて、２つの対角の頂点に位置する２つの電極パターンの第３電極は、交互に設けられる、
基板。

【請求項2】

連続した３行の前記複数の電極パターンにおいて、中央行における電極パターンの多数の第２電極と上の行における電極パターンの多数の第２電極とは、第１方向に沿って交互に設けられ、中央行における前記電極パターンの多数の他の第２電極と下の行における電極パターンの多数の第２電極とは、第２方向に沿って交互に設けられる、請求項１に記載の基板。

【請求項3】

中央行における前記電極パターンのｎ個の第２電極と上の行における前記電極パターンの前記第２電極とが交互に設けられ、中央行における前記電極パターンのｍ個の他の第２電極と下の行における前記電極パターンの前記第２電極とが交互に設けられ、ｍ及びｎは、０より大きい整数である、請求項１に記載の基板。

【請求項4】

前記第１電極及び前記第２電極の各々は、ストリップ状の電極である、請求項１に記載の基板。

【請求項5】

前記複数の第２電極は、それぞれ前記第１電極の両側に配置されている、請求項３に記載の基板。

【請求項6】

前記第１電極の一方の側における前記第２電極の各々の長さは、前記第１電極の他方の側における前記第２電極の各々の長さと同一である、請求項４に記載の基板。

【請求項7】

前記第１電極の一方の側における前記第２電極の各々の延伸方向は、前記第１電極の他方の側における前記第２電極の各々の延伸方向と同一である、請求項４に記載の基板。

【請求項8】

前記第１電極の一方の側における前記第２電極の各々の延伸方向は、前記第１電極の他方の側における前記第２電極の各々の延伸方向とは異なる、請求項４に記載の基板。

【請求項9】

同一側における隣接する２つの第２電極間の距離は、０．２ｍｍ乃至１ｍｍの範囲にある、請求項１に記載の基板。

【請求項10】

それぞれ前記第１電極の両側に配置される前記第２電極の各々は、異なる位置で前記第１電極に接続する、請求項４に記載の基板。

【請求項11】

前記第１方向は、前記第２方向と同一である、請求項２に記載の基板。

【請求項12】

前記第１電極は、前記第１方向に延伸し、前記第２電極の各々は、前記第１方向に垂直な方向に延伸する、請求項２に記載の基板。

【請求項13】

連続した３列の前記電極パターンにおいて、中央列における電極パターンの多数の第３電極と、中央列における前記電極パターンの両側にある電極パターンの多数の第３電極とは、第３方向に沿って交互に設けられる、請求項１に記載の基板。

【請求項14】

前記第３電極の各々は、ストリップ状の電極である、請求項１に記載の基板。

【請求項15】

前記第３電極が設けられた２つの第２電極は、それぞれ前記第１電極の両側に位置する、請求項１に記載の基板。

【請求項16】

請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の基板を含むタッチ制御表示装置。

【請求項17】

それぞれ前記電極パターンの各々に連結される駆動回路を更に含み、
前記駆動回路は、表示段階で、共通電圧信号を前記複数の電極パターンに提供し、タッチ段階で、タッチ信号を前記複数の電極パターンに提供するように構成される、請求項１６に記載のタッチ制御表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

〔関連出願の相互参照〕
本出願は、２０１７年８月２５日に中国特許庁に提出された中国特許出願２０１７１０７４０２００．４の優先権を主張し、その全ての内容が援用により本出願に取り込まれる。

【0002】

本発明は、表示技術に関し、特に、基板及びタッチ表示装置に関する。

【背景技術】

【0003】

技術の発展に伴い、静電容量式タッチパネルがますます広く使われている。パネルの厚さを減少させるために、インセル型タッチ制御モードが大きく注目されている。前記インセル型タッチ制御モードは、自己容量タッチ制御モードと相互容量タッチ制御モードの二つのモードを含む。

【発明の概要】

【0004】

従って、本開示の一例は、基板である。前記基板は、複数の電極パターンを含むことができる。前記複数の電極パターンの各々は、第１電極及び前記第１電極に接続される複数の第２電極を含むことができる。電極パターンの第２電極の形状は、前記電極パターンに隣接する少なくとも一つの電極パターンの第２電極の形状に相補的であってよい。

【0005】

一実施形態において、連続した３行の前記複数の電極パターンにおいて、中央行における電極パターンの多数の第２電極と上の行における電極パターンの多数の第２電極とは、第１方向に沿って交互に設けられ、中央行における前記電極パターンの多数の他の第２電極と下の行における電極パターンの多数の第２電極とは、第２方向に沿って交互に設けられる。

【0006】

一実施形態において、中央行における前記電極パターンのｎ個の第２電極と上の行における前記電極パターンの前記第２電極とが交互に設けられ、中央行における前記電極パターンのｍ個の他の第２電極と下の行における前記電極パターンの前記第２電極とが交互に設けられ、ｍ及びｎは、０より大きい整数である。

【0007】

前記第１電極及び前記第２電極の各々は、ストリップ状の電極であってよい。前記複数の第２電極は、それぞれ前記第１電極の両側に配置することができる。前記第１電極の一方の側における前記第２電極の各々の長さは、前記第１電極の他方の側における前記第２電極の各々の長さと同一であってよい。前記第１電極の一方の側における前記第２電極の各々の延伸方向は、前記第１電極の他方の側における前記第２電極の各々の延伸方向と同一であってよい。別の実施形態において、前記第１電極の一方の側における前記第２電極の各々の延伸方向は、前記第１電極の他方の側における前記第２電極の各々の延伸方向とは異なっていてもよい。同一側における隣接する２つの第２電極間の距離は、０．２ｍｍ乃至１ｍｍの範囲とすることができる。それぞれ前記第１電極の両側に配置される前記第２電極の各々は、異なる位置で前記第１電極に接続することができる。前記第１方向は、前記第２方向と同一であってもよい。前記第１電極は、前記第１方向に延伸し、前記第２電極の各々は、前記第１方向に垂直な方向に延伸することができる。

【0008】

前記複数の電極パターンの各々は、前記第２電極に接続された複数の第３電極を更に含み、前記第３電極は、それぞれ前記第１電極の両側に設けることができる。一実施形態では、矩形を形成する隣接する４つの電極パターンにおいて、２つの対角の頂点に位置する２つの電極パターンの第３電極は、交互に設けられる。連続した３列の前記電極パターンにおいて、中央列の電極パターンの多数の第３電極と中央列の前記電極パターンの両側にある電極パターンの多数の第３電極とは、第３方向に交互に設けることができる。前記第３電極の各々は、ストリップ状の電極であってよい。前記第３電極が設けられた２つの第２電極は、それぞれ前記第１電極の両側に位置してよい。

【0009】

本開示の別の例は、タッチ制御表示装置である。前記タッチ制御表示装置は、本開示の一実施形態に係る基板を含むことができる。前記タッチ制御表示装置は、前記電極パターンの各々に連結される駆動回路を更に含むことが可能である。前記駆動回路は、表示段階で、共通電圧信号を前記複数の電極パターンに提供し、タッチ段階で、タッチ信号を前記複数の電極パターンに提供するように構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

本発明と見なされる主題は、本明細書の終わりにある請求項に特に指摘され且つ明確に請求される。本発明の前述の及び他の目的、特徴並びに利点は、添付図面と併せた下記詳細な記述からより明らかになる。添付図面は以下のとおりである。

【0011】

【図1】先行技術における自己容量タッチパネルにおける電極ブロック配置の模式図である。

【0012】

【図2】先行技術におけるストライプ現象の模式図である。

【0013】

【図3A】本開示の一実施形態に係る電極パターンの模式的構造図である。

【0014】

【図3B】本開示の一実施形態に係る電極パターンの模式的構造図である。

【0015】

【図4A】本開示の一実施形態に係る複数の電極パターンの配置の模式図である。

【0016】

【図4B】本開示の一実施形態に係る複数の電極パターンの配置の模式図である。

【0017】

【図4C】本開示の一実施形態に係る複数の電極パターンの配置の模式図である。

【0018】

【図5】本開示の一実施形態に係る電極パターンの模式的構造図である。

【0019】

【図6】本開示の一実施形態に係る複数の自己容量電極の配置の模式図である。

【0020】

【図7】本開示の一実施形態に係る自己容量の模式的構造図である。

【0021】

【図8】本開示の一実施形態に係る複数の電極パターンの配置の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

当業者が本開示の技術方案をより良く理解できるように、以下では、添付図面及び実施形態を参照しながら本開示を更に詳細に説明する。本開示の説明全般にわたって、図１～８を参照する。図面を参照する時、全般にわたって示される同様の構造及び要素は、同様の参照番号で表す。

【0023】

本明細書において、用語「第１」、「第２」及び「第３」は、接頭辞として付加されたものである。しかし、これらの接頭辞は、用語を区別するためだけに付加されたものであり、用語の順序や優劣などの特別な意味を持たない。

【0024】

図１に示すような自己容量タッチパネルにおいて、共通電極層は、複数の電極ブロック１０に分けられている。電極ブロック１０の各々は、信号線を介して駆動チップ１１に接続される。表示段階では、電極ブロック１０は、共通電極として機能し、駆動チップ１１により提供される共通電圧信号を受信する。タッチ制御段階では、電極ブロック１０は、電極パターンとして機能する。タッチ制御の動作中において、ユーザーの指によるタッチにより、対応する位置での自己容量電極の静電容量が変化する。前記駆動チップは、静電容量の変化に基づいて、指のタッチ位置を決定することができる。

【0025】

しかし、電極ブロック１０の各々は、一定のサイズ、例えば、約６×６ｍｍのサイズを有し、隣接する２つの電極ブロック１０に接続される信号線の長さが異なるため、二つの電極ブロック１０と駆動チップ１１の間の抵抗が異なることになる。その結果、隣接する２行の電極ブロック１０の共通電圧が急激に変化し、隣接する２つのブロックの界面でストライプが発生する。図２に示すように、該ストライプは、上下電極ブロックのグレーレベルと異なるグレーレベルを有する。即ち、細いストライプが発生する。

【0026】

本開示の一例は、基板である。図３乃至図８に示すように、前記基板は、複数の電極パターン２０を含むことができる。電極パターン２０の各々は、第１電極２１及び第１電極２１に接続され且つ前記第１電極の両側に分布した複数の第２電極２２を含むことができる。図４に示すように、電極パターン２０の任意の連続した３行Ａ、Ｂ、Ｃにおいても、中央行Ｂにおける電極パターン２０の多数の第２電極２２と上の行Ａにおける電極パターン２０の多数の第２電極２２とは、事前に設定された第１方向に沿って交互に設けられる。中央行Ｂにおける電極パターン２０の多数の他の第２電極２２と下の行Ｃにおける電極パターン２０の多数の第２電極２２とは、事前に設定された第２方向に沿って交互に設けられる。前記事前に設定された第１方向と、前記事前に設定された第２方向は、同一又は異なっていてもよい。

【0027】

先行技術では、電極パターン２０の各々がブロックであり、これにより、異なる行の電極パターンにより受信された共通電圧間が比較的顕著に異なってしまう。このように、通常、隣接する行間の位置でストライプが発生する。本開示の一実施形態によれば、隣接する２行の電極パターン２０の多数の第２電極２２は、交互に設けられる。即ち、隣接する２行の電極パターン２０は、交互モードで設けられる。交互領域における共通電圧は、おおよそ２つの行における電極パターンの２つの共通電圧Ｖｃｏｍ１及びＶｃｏｍ２それぞれの平均と見なされることができる。従って、前記隣接する２行の電極パターン２０の交互領域において、共通電圧は、Ｖｃｏｍ１から（Ｖｃｏｍ１＋Ｖｃｏｍ２）／２に遷移し、そして、Ｖｃｏｍ２に遷移する。このように、異なる行における電極パターン２０の共通電圧は徐々に変化し、これにより、異なる行の電極パターン２０の共通電圧の急変による細いストライプの発生が減少する。

【0028】

該交互配置は、１対１の交互モード又は２対２の交互モードであってよい。一実施形態において、前記交互領域における共通電圧をより良く平均化するために、１対１の交互モードが採用される。

【0029】

以下、図３～８を参照しながら本開示の実施形態を説明する。

【0030】

図３Ａは、本開示の一実施形態に係る電極パターン２０の構造を示す。図４Ａは、本開示の一実施形態に係る複数の電極パターン２０の配置を示す。電極パターン２０の各々において、第１電極２１及び第２電極２２は、ストリップ状の電極である。第１電極２１は、列方向に延伸する。第２電極２２の延伸方向は、第１電極２１の延伸方向に垂直である。事前に設定された第１方向と、事前に設定された第２方向は同一である。事前に設定された第１方向及び事前に設定された第２方向は両方とも列方向である。即ち、中央行における各電極パターン２０の第２電極２２の上半部及び上の行における各電極パターン２０の第２電極２２の下半部は、前記列方向に沿って交互に設けられる。中央行における電極パターン２０の第２電極２２の下半部及び下の行における各電極パターン２０の第２電極２２の上半部は、前記列方向に沿って交互に設けられる。

【0031】

一実施形態において、電極パターンの第２電極の形状は、前記電極パターンに隣接する少なくとも一つの電極パターンの第２電極の形状に相補的である。固定された形状を有するパターンにおいては、前記パターンの平面上の正投影は、輪郭又は境界を有する。ここで言う「相補的形状」とは、それぞれ固定された形状を有する２つの相補的パターンにおいて、該２つのパターンの凸部と凹部とが互いに協働できるか、又は前記２つのパターンの形状が略同一であるか、又は前記２つのパターンの平面における正投影の輪郭が実質的に同一の方向を有することを意味する。例えば、前記２つのパターンの各々は、櫛歯又は魚骨の形状を有する。

【0032】

一実施形態において、各電極パターン２０において、第１電極２１の各側に位置する多数の第２電極２２は、それぞれ第１電極２１の両側にある電極パターン２０の第２電極２２とが交互に設けられている。

【0033】

一実施形態において、図３Ａに示すように、前記複数の第２電極は、それぞれ前記第１電極の両側に配置される。前記第１電極の一方の側における前記第２電極の各々の長さは、前記第１電極の他方の側における前記第２電極の各々の長さと同一である。前記第１電極の一方の側における前記第２電極の各々の延伸方向は、前記第１電極の他方の側における前記第２電極の各々の延伸方向と同一である。別の実施形態において、前記第１電極の一方の側における前記第２電極の各々の延伸方向は、前記第１電極の他方の側における前記第２電極の各々の延伸方向とは異なる。同一側における隣接する2つの第２電極の間の距離は、０．２ｍｍ乃至１ｍｍの範囲にあってよい。

【0034】

一実施形態において、図３Ｂに示すように、前記第１電極の両側のそれぞれに位置する前記第２電極の各々の延伸方向は異なる。一実施形態において、図４Ｂに示すように、前記第１電極の両側のそれぞれに配置される前記第２電極の各々は、異なる位置で前記第１電極に接続する。

【0035】

一実施形態において、任意の連続した３行において、中央行における各電極パターン２０のｎ個の第２電極２２と上の行における各電極パターン２０の第２電極２２とは、交互に設けられる。更に、中央行における各電極パターン２０のｍ個の他の第２電極２２と下の行における各電極パターン２０の第２電極２２とは、交互に設けられる。ｍ及びｎは両方とも０より大きい整数であり、ｍとｎの和は、電極パターン２０における第２電極２２の総数より小さいか又はそれに等しい。一実施形態において、ｍ＝ｎである。この配置モードによると、中央行と上の行間の交互領域のサイズと、中央行と下の行間の交互領域のサイズは等しい。このように、複数行の電極パターン２０の共通電圧がより円滑に遷移され、細いストライプの欠陥を減少できる。

【0036】

図５は、本開示の別の実施形態に係る電極パターン２０の構造を示す。図６は、本開示の別の実施形態に係る複数の電極パターン２０の配置を示す。現在の実施形態と前の実施形態の実施の違いは、電極パターン２０の第１電極２１は、前記列方向に延伸し、前記事前に設定された第１方向及び前記事前に設定された第２方向は、いずれも前記行方向に沿う方向である。その他は、前の実施形態と同様である。その説明は、ここで繰り返さないことにする。

【0037】

図７は、本開示の別の実施形態に係る電極パターン２０の構造を示す。図８は、本開示の別の実施形態に係る電極パターン２０の配置を示す。図７に示すような第３電極を含む電極パターンにおいて、これらの隣接する行及び／又は列の電極パターンは、規則的に設けることができる。
一実施形態では、矩形を形成する隣接する４つの電極パターンにおいて、２つの対角の頂点に位置する２つの電極パターンの第３電極は、交互に設けられる。例えば、図８に示すように、隣接する４つの電極パターン１‐１、１‐２、２‐１及び２‐２は、矩形を形成する。点線の円で示すように、２つの電極パターン１‐１及び２‐２の第３電極は、交互に設けられる。

【0038】

任意の連続した３列の中で、中央列における各電極パターンの複数の第３電極２３と中央の電極パターン２０の両側にある電極パターン２０の第３電極２３は、それぞれ事前に設定された第３方向に沿って交互に設けられる。図８に示すように、中央列における各電極パターン２０の各々について、中央列の電極パターン２０の左側における複数の第３電極２３と左列の電極パターン２０の右側における複数の第３電極２３とは、交互に設けられる。中央列の電極パターン２０の右側の複数の第３電極２３と右列の電極パターン２０の左側における複数の第３電極２３とは、交互に設けられる。

【0039】

具体的には、図７及び図８に示すように、中央行における電極パターン２０の第１電極２１の上側における第２電極２２と上の行における電極パターン２０の第２電極２２とは、前記行方向に沿って交互に設けられる。電極パターン２０の第１電極２１の下側の第２電極２２と下の行における電極パターン２０の第２電極２２は、行方向に沿って交互に設けられる。中央列における電極パターン２０の第３電極２３と左列及び右列における前記電極パターンの第３電極２３は、それぞれ前記列方向に沿って交互に設けられる。即ち、前記事前に設定された第１方向及び前記事前に設定された第２方向は、前記行方向であり、前記事前に設定された第３方向は、前記列方向である。

【0040】

一実施形態において、第３電極２３は、行方向に延伸するストリップ状の電極である。第１電極２１は、ブロック電極である。

【0041】

上記の実施形態において、第１電極２１及び第２電極２２は、交互配置を満足することができさえすれば、他の形状であってもよい。例えば、第２電極２２は、ポリライン形状をしていてもよい。或いは、第１電極２１の幅を大きくすることができ、第２電極２２は三角形の形状であってもよい。このようにして、鋸歯状の縁を有する電極パターンを形成できる。

【0042】

本開示の別の例は、タッチ表示装置である。前記タッチ表示装置は、基板と、電極パターンの各々に接続されるタッチ制御駆動回路とを含むことができる。前記タッチ制御駆動回路は、タッチ制御段階で、タッチ制御駆動信号を前記電極パターンに提供し、表示段階で、共通電圧信号を前記電極パターンに提供することができる。

【0043】

前記タッチ制御表示装置は、電子ペーパー、移動電話、タブレットＰＣ、ディスプレイ、ノートＰＣ、デジタルフォトフレーム、ナビゲータ又は他の表示機能付き製品又は部品であってもよい。

【0044】

一実施形態において、前記基板における隣接する２行における電極パターンが交差できるため、隣接する２行の電極パターンが位置する区域に対応する共通電圧は、ＶＣＯＭ１からＶＣＯＭ２へ直接遷移するのではなく、ＶＣＯＭ１から（ＶＣＯＭ１＋ＶＣＯＭ２）／２に遷移し、これにより、隣接する２行の共通電圧の大幅な変化によるストライプの発生を防止する。その結果、前記基板を用いたタッチ表示装置の表示効果は著しく向上する。

【0045】

以上、本開示の様々な実施形態の記述を説明の目的で提示したが、これらは網羅的であること、又は開示された施例に限定することを意図したものではない。当業者にとっては、記述された実施形態の範囲及び精神から逸脱しない多様な変更及び変化は明らかであろう。ここで使用された用語は、実施形態の原理、実際応用又は市場で見られる技術に対する技術改善を最適に解釈するか、或いは、本分野の他の当業者がここで開示される実施形態を理解できるようにするために選ばれたものである。

【符号の説明】

【0046】

１０ 電極ブロック
１１ 駆動チップ
２０ 電極パターン
２１ 第１電極
２２ 第２電極
２３ 第３電極

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】