KR101439100B1 - 정전용량 터치패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전용량 터치패널에 관한 것으로, 투광 절연체 필름, 상기 투광 절연체 필름 상에 투광 도전체로 이루어져 일축 방향을 따라 서로 연결되면서 이격하여 배치되는 적어도 2개의 동일한 외곽형상의 정전전극을 가지는 일련의 다수 정전전극 및, 상기 투광 절연체 필름 상에 형성되며 상기 일련의 다수 정전전극 일단에 연결되어 신호를 전달하는 리드 선을 가지는 정전용량 터치패널에 있어서, 상기 일련의 다수 정전전극을 이루는 각 동일한 외곽형상의 정전전극은 상기 리드 선측으로부터 이격될수록 정전전극의 유효면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널에 관한 것이다.

이를 통하여 리드 선으로부터 서로 다른 거리로 이격되어 있는 각 정전전극에 대한 전기적 특성 차이를 별도의 터치패널 구동 칩에서 보정하던 작업을 줄일 수 있고, 칩의 보정 값에 대한 수정을 거칠 필요 없이 리드 선을 양측으로 고르게 분배하여 배치할 수 있어서 베젤(Bezel) 폭을 줄일 수 있는 효과가 있다.

정전용량, 터치패널, 정전전극, 유효면적

Description

정전용량 터치패널 {CAPACITANCE TYPE TOUCH PANEL}

본 발명은 정전용량 터치패널에 관한 것으로, 리드 선으로부터 서로 다른 거리로 이격되어 있는 각 정전전극에 대한 전기적 특성 차이를 별도의 터치패널 구동 칩에서 보정하던 작업을 줄일 수 있고, 칩의 보정 값에 대한 수정을 거칠 필요 없이 리드 선을 양측으로 고르게 분배하여 배치할 수 있어서 베젤(Bezel) 폭을 줄일 수 있는 정전용량 터치패널에 관한 것이다.

일반적으로 터치패널은 버튼을 손가락으로 접촉하여 컴퓨터 등을 대화적, 직감적으로 조작함으로써 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력 장치인데 이를 디스플레이와 함께 집적한 경우는 터치스크린으로서 이 경우에는 스크린을 손가락을 접촉하여 입력을 수행하는 입력 장치이다.

이상과 같은 터치패널은 접촉을 감지하는 방식에 따라 저항막방식과 정전용량방식, 적외선방식, 초음파 방식 등이 사용되고 있으며, 현재는 저항막방식이 많이 사용되어지고 있으나, 향후 내구성 및 경박 단소한 특성에 유리한 정전용량방식의 사용이 증가될 것이다.

이와 같은 상기 정전용량방식의 터치패널, 특히 터치스크린은 그 구조가 PET 나 유리 등의 투명한 절연체 필름 상에 투광 도전체로 이루어진 ITO와, 상기 ITO의 테두리에 실버 페이스트 등의 리드 선으로 이루어진 패드를 접착제층이나 절연체층을 부가하여 상하로 적층하여 구성된다.

여기서, 상기 ITO는 X축의 X축 정전전극을 등 간격으로 형성한 X축 ITO와 Y축의 Y축 정전전극을 등 간격으로 형성한 Y축 ITO로 구성하여, 상기 적층과정에서 복층으로 적층되도록 한다.

위와 같이 형성된 터치스크린은 사용자의 터치에 따른 터치신호를 컨트롤러가 입력받아서 좌표신호를 출력하는 것이다.

그런데 이와 같이 X축 또는 Y축에 나란하게 배치되는 정전전극은 리드 선으로부터 각각 다른 이격거리를 가지고 배치되며, 이들 사이에는 다른 정전전극이 배치되므로, 리드 선이 연결되는 부분에서 바라보면, 각각의 정전전극은 서로 다른 전기적 특성을 가지게 된다.

따라서 이와 같은 정전용량 방식 터치패널 또는 터치스크린을 구동하는 구동 칩을 제작함에 있어서, 이러한 정전전극의 전기적 특성이 다른 만큼, 각각의 정전전극에 대하여 별도의 보정절차를 수행하는 것이 일반적이나, 이에 따라 작업량이 증대되고, 구동 칩이 복잡해지는 문제점이 있으며, 특히 리드 선을 일 측으로만 인출하는 경우에 터치스크린의 베젤(Bezel) 폭이 증가하여 이와 같은 리드 선을 양측으로 분산하여 인출하고자 하는 경우에는 상기 보정 작업이 더 복잡해지는 문제점이 있고, 따라서 양측으로 인출하는 방법을 고려하지 않고 있는 실정이다.

따라서 상기 문제점을 해결하고, 별도의 보정 없이도, 리드 선의 일측 인출 을 양측인출로 바꿀 수 있는 정전용량 터치패널 구조의 개발이 절실한 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 리드 선으로부터 서로 다른 거리로 이격되어 있는 각 정전전극에 대한 전기적 특성 차이를 별도의 터치패널 구동 칩에서 보정하던 작업을 줄일 수 있고, 칩의 보정 값에 대한 수정을 거칠 필요 없이 리드 선을 양측으로 고르게 분배하여 배치할 수 있어서 베젤(Bezel) 폭을 줄일 수 있는 정전용량 터치패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

투광 절연체 필름, 상기 투광 절연체 필름 상에 투광 도전체로 이루어져 일축 방향을 따라 서로 연결되면서 이격하여 배치되는 적어도 2개의 동일한 외곽형상의 정전전극을 가지는 일련의 다수 정전전극 및, 상기 투광 절연체 필름 상에 형성되며 상기 일련의 다수 정전전극 일단에 연결되어 신호를 전달하는 리드 선을 가지는 정전용량 터치패널에 있어서,

상기 일련의 다수 정전전극을 이루는 각 동일한 외곽형상의 정전전극은 상기 리드 선측으로부터 이격될수록 정전전극의 유효면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널을 제공한다.

본 발명의 정전용량 터치패널에 따르면, 리드 선으로부터 서로 다른 거리로 이격되어 있는 각 정전전극에 대한 전기적 특성 차이를 제거하여, 기존에는 이들 사이에 발생하는 차이를 보정하기 위해서 별도의 터치패널 구동 칩을 보정하던 작업을 없애거나 줄일 수 있고, 칩의 보정 값에 대한 수정을 거칠 필요 없이 리드 선을 일련의 정전전극양측으로부터 고르게 분배하여 인출하여 배치할 수 있어서 베젤(Bezel) 폭을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

본 발명은 정전용량 터치패널에 관한 것으로 투광 절연체 필름(10), 상기 투광 절연체 필름(20) 상에 투광 도전체로 이루어져 일축 방향을 따라 서로 연결되면서 이격하여 배치되는 적어도 2개의 동일한 외곽형상의 정전전극을 가지는 일련의 다수 정전전극(20) 및, 상기 투광 절연체 필름(10) 상에 형성되며 상기 일련의 다수 정전전극(20) 일단에 연결되어 신호를 전달하는 리드 선(30)을 가지는 정전용량 터치패널에 있어서, 상기 일련의 다수 정전전극(20)을 이루는 각 동일한 외곽형상의 정전전극은 상기 리드 선측으로부터 이격될수록 정전전극의 유효면적이 증가하는 구성을 가진다.

즉, 도 1에 도시한 종래의 일축 방향으로 서로 연결되어 연장되는 일련의 다수 정전전극의 경우에는 리드 선과 정전전극이 결합된 지점에서 바라볼 때, 각각의 정전전극과의 이격거리가 다르고, 이격 구간 사이에 존재하는 전극의 모양 및 개수가 달라지므로 리드 선과 정전전극이 결합된 지점에서 느끼는 각 정전전극의 전기적 특성이 달라진다. 따라서 이러한 리드 선과 정전전극이 결합된 지점에서 느끼는 각 정전전극의 차이를 제거하기 위하여, 도 2 내지 도 3에 그 구체적인 예를 도시한 바와 같이, 각 정전전극 내부에 투광 도전체를 일부 제거하여 각 정전전극의 유효면적(실질적인 투광 도전체의 면적)을 줄이는데, 그 감소량을 각 정전전극별로 달리하여, 상기 일련의 다수 정전전극(20)을 이루는 각 동일한 외곽형상의 정전전극이 상기 리드 선측으로부터 이격될수록 정전전극의 유효면적이 증가하는 형태로 이를 구성함으로써 리드 선과 정전전극이 결합된 지점에서 느끼는 각 정전전극의 전기적 특성이 동일하도록 할 수 있다.

상기 유효면적의 증감은 정전전극의 외곽 크기 자체를 줄여서 이를 구성할 수도 있으며, 바람직하게는 터치패널의 전체 면적에 대하여 고르게 터치를 감지할 수 있도록 하고, 제작을 용이하게 하기 위하여 각 정전전극의 크기 및 형상은 동일하게 하고, 각 정전전극에 도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이 내부 공극(120)을 형성하여 이를 구성할 수 있다.

도 2 내지 도 3은 편의상 각 행의 정전전극 형태를 달리한 경우를 도시한 것이고, 실제로는 동일한 형태로 각 행의 정전전극을 구성하는 것이 더욱 일반적일 것임은 물론이다.

또한 도 2의 첫 번째 행의 일련의 다수 정전전극에서와 같이 동일한 내부 공극을 형성하면서 그 숫자를 달리할 수도 있고, 내부 공극의 숫자는 동일하게 유지하면서 그 크기를 점점 줄여가거나 늘려가는 방법으로 이를 구성할 수도 있고, 상기 2가지를 혼합하여 이를 제작할 수도 있으며, 반드시 균일한 분포를 가지지 않고, 무작위의 분포로 이를 구성할 수도 있으며, 바람직하게는 도 2의 두 번째 행의 일련의 다수 정전전극에서와 같이 상기 내부 공극은 상기 각 정전전극 내에서 균일 하게 분포하는 미세 공극으로 이를 구성하는 것이 고른 터치 감지 및 전체 패널에서의 터치 감도 편차를 줄이는데 바람직하다.

특히, 종래의 상기 리드 선과 정전전극이 결합된 지점에서 느끼는 각 정전전극의 전기적 특성의 차이는 주로 전기저항 및 정전용량의 차이이고, 이러한 특성이 구동 칩의 설계에 영향을 주므로, 바람직하게는 상기 유효면적의 증감에 따라 각 정전전극이 동일한 특성을 가지도록 하는 전기적 특성은 전기저항 및 정전용량과 관련된 측면인 것이 좋다.

또한 이를 통하여 상기 리드 선과 정전전극이 결합된 지점에서 느끼는 각 정전전극의 전기적 특성이 동일한 경우에는 리드 선을 정전전극의 좌측에 인출하거나 우측 인출하거나 구동 칩의 보정 값을 변경할 필요가 없으므로, 구동 칩을 그대로 사용하면서 리드 선의 인출을 다양하게 구성하는 것이 가능하게 된다. 물론 여기서 리드 선의 인출 방향 변경에 각 정전전극의 패턴 형상은 좌우 대칭으로 변경되어야 함은 물론이다.

이에 대한 구체적인 예가 도 3에 도시된다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같은 구성을 가지는 경우에서 도 3에 도시한 바와 같은 구성을 가지는 경우로 터치패널의 리드선 인출방향을 바꾸는 경우, 구동 칩의 변경 없이 정전전극의 패턴만을 변경하여 이를 구성할 수 있는 것이다.

이를 통하여 바람직하게는 상기 일련의 다수 정전전극은 상기 일축에 대하여 평행하게 적어도 2개 존재하는 경우에 있어서, 상기 리드 선은 상기 일련의 다수 정전전극 중의 일부에서는 그 일단에서 연장하고, 나머지는 그 타단에서 연장하는 형태로 이를 구성하여 패널 양 측면을 지나는 리드 선의 수를 줄여, 패널 양 측면의 리드 선 배치 구간의 폭을 좁게 하여, 터치스크린의 베젤 폭을 줄일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 양측으로 상기 리드 선을 균분하여 배치할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.

도 1은 통상의 정전용량 방식 터치패널에 적용되는 패드의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 정전용량 터치패널에 적용되는 패드에 대한 일 실시예의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 정전용량 터치패널에 적용되는 패드에 대한 다른 실시예의 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 절연체 필름 20: 투광 도전체(ITO 층)

30: 리드 선 120: 내부 공극

Claims (4)

1. 투광 절연체 필름, 상기 투광 절연체 필름 상에 투광 도전체로 이루어져 일축 방향을 따라 서로 연결되면서 이격하여 배치되는 적어도 2개의 동일한 외곽형상의 정전전극을 가지는 일련의 다수 정전전극 및, 상기 투광 절연체 필름 상에 형성되며 상기 일련의 다수 정전전극 일단에 연결되어 신호를 전달하는 리드 선을 가지는 정전용량 터치패널에 있어서,

   상기 일련의 다수 정전전극을 이루는 각 동일한 외곽형상의 정전전극은 상기 리드 선측으로부터 이격될수록 정전전극의 유효면적이 증가하고,

   상기 각각의 정전전극은 크기 및 형상이 동일하며, 상기 유효면적의 증감은 상기 정전전극의 내부에서 투광 도전체를 제거한 내부 공극의 숫자를 달리하거나 상기 내부 공극의 숫자를 동일하게 유지하면서 그 크기를 줄여 가는 방법으로 형성하며, 상기 내부 공극을 상기 각 정전전극 내에서 균일하게 분포하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
2. 투광 절연체 필름, 상기 투광 절연체 필름 상에 투광 도전체로 이루어져 일축 방향을 따라 서로 연결되면서 이격하여 배치되는 적어도 2개의 동일한 외곽형상의 정전전극을 가지는 일련의 다수 정전전극 및, 상기 투광 절연체 필름 상에 형성되며 상기 일련의 다수 정전전극 일단에 연결되어 신호를 전달하는 리드 선을 가지는 정전용량 터치패널에 있어서,

   상기 일련의 다수 정전전극은 상기 일축에 대하여 평행하게 적어도 2개 존재하고, 상기 일련의 다수 정전전극 중의 일부는 상기 리드 선이 좌측 일단으로부터 연장되고, 나머지는 상기 리드 선이 우측 일단으로부터 연장하도록 형성하고,

   상기 일련의 다수 정전전극을 이루는 각 동일한 외곽형상의 정전전극은 상기 리드 선측으로부터 이격될수록 정전전극의 유효면적이 증가하고,

   상기 각각의 정전전극은 크기 및 형상이 동일하며, 상기 유효면적의 증감은 상기 정전전극의 내부에서 투광 도전체를 제거한 내부 공극의 숫자를 달리하거나 상기 내부 공극의 숫자를 동일하게 유지하면서 그 크기를 줄여 가는 방법으로 형성하며, 상기 내부 공극을 상기 각 정전전극 내에서 균일하게 분포하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
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