KR102112817B1 - Touch sensing electrode and touch screen panel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치 감지 전극 및 이를 구비하는 터치 스크린 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 패턴의 길이 방향 중심선을 기준으로 좌우가 비대칭이며, 상기 중심선으로부터 좌측 패턴 경계선까지의 거리가 최대인 지점과 우측 패턴 경계선까지의 거리가 최대인 지점이 상기 중심선의 길이 방향을 기준으로 교대로 배치되는 제1 감지 패턴을 포함함으로써, 전기 전도도가 우수하고 터치의 민감도가 향상된 터치 감지 전극 및 이를 구비하는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.The present invention relates to a touch sensing electrode and a touch screen panel having the same, and more specifically, the left and right sides are asymmetrical with respect to the center line in the longitudinal direction of the pattern, and the point where the distance from the center line to the left pattern boundary line is the maximum and the right side The point where the distance to the pattern boundary line is the maximum includes a first sensing pattern which is alternately arranged based on the longitudinal direction of the center line, so that a touch sensing electrode having excellent electrical conductivity and improved touch sensitivity and a touch screen panel having the same It is about.
Description
본 발명은 터치 감지 전극 및 이를 구비하는 터치 스크린 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기 전도성 및 터치 해상도가 우수한 터치 감지 전극 및 이를 구비하는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
The present invention relates to a touch sensing electrode and a touch screen panel having the same, and more particularly, to a touch sensing electrode having excellent electrical conductivity and touch resolution and a touch screen panel having the same.
통상적으로 터치스크린 패널은 손으로 접촉(touch)하면 그 위치를 입력 받도록 하는 특수한 입력장치를 장착한 스크린 패널이다. 이러한 터치스크린 패널은 키보드를 사용하지 않고 스크린에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면, 그 위치를 파악하여 저장된 소프트웨어에 의해 특정 처리를 할 수 있도록, 화면에서 직접 입력자료를 받을 수 있게 한 것으로 다층으로 적층되어 구성된다.Typically, a touch screen panel is a screen panel equipped with a special input device that receives a position when touched by hand. Such a touch screen panel receives input data directly from the screen so that if a person's hand or object touches a character or a specific location on the screen without using a keyboard, the location can be determined and processed by the stored software. It is made possible by being stacked in multiple layers.
스크린에 표시되는 영상의 시인성을 저하시키지 않으면서 터치된 부분을 인식하기 위해서는 투명한 터치 감지 전극의 사용이 필수적이며, 통상적으로 소정의 패턴으로 형성된 감지 패턴이 사용된다.The use of a transparent touch sensing electrode is essential in order to recognize the touched part without deteriorating the visibility of the image displayed on the screen, and a sensing pattern formed in a predetermined pattern is usually used.
터치 스크린 패널에 사용되는 투명 감지 전극 구조에는 여러가지가 소개되어 있으며, 예를 들면, GFF(Glass-ITO film-ITO film), G1F(Glass-ITO film), G2(Glass only) 구조 등을 들 수 있다.A variety of transparent sensing electrode structures used in touch screen panels are introduced, for example, GFF (Glass-ITO film-ITO film), G1F (Glass-ITO film), and G2 (Glass only) structures. have.
예를 들면, 종래 투명 감지 전극 구조로 도 1에 도시된 구조를 들 수 있다.For example, a structure shown in FIG. 1 is a conventional transparent sensing electrode structure.
투명 감지 전극은 제1 감지 패턴(10)과 제2 감지 패턴(20)으로 형성될 수 있다. 제1 감지 패턴(10)과 제2 감지 패턴(20)은 서로 다른 방향으로 배치되어, 터치되는 지점의 X 좌표 및 Y 좌표에 대한 정보를 제공하게 된다. 구체적으로는, 사람의 손 또는 물체가 투명 기판에 접촉되면, 제1 감지 패턴(10), 제2 감지 패턴(20) 및 위치 검출라인인 금속 배선을 경유하여 구동회로 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그리고, X 및 Y 입력처리회로(미도시) 등에 의해 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉위치가 파악된다.The transparent sensing electrode may be formed of a
이와 관련하여, 제1 감지 패턴(10) 및 제2 감지 패턴(20)은 동일한 기판 상에 형성되며, 터치되는 지점을 감지하기 위해서는 각 패턴들은 전기적으로 연결되어야 한다. 그런데, 제1 감지 패턴(10)은 서로 연결된 형태이지만 제2 감지 패턴(20)은 섬(island) 형태로 분리된 구조로 되어 있으므로 제2 감지 패턴(20)을 전기적으로 연결하기 위해서는 별도의 연결 전극(브릿지 전극)(50)이 필요하다. In this regard, the
하지만, 상기 브릿지 전극(50)은 제1 감지 패턴(10)과 전기적으로 연결되어서는 안되므로, 제1 감지 패턴(10)과는 다른 층에 형성되어야 한다. 이러한 구조를 나타내기 위해, 도 1의 A-A' 단면 중 브릿지 전극(50)이 형성된 부분의 확대도를 도 2에 도시하였다.However, since the
도 2를 참고하면, 기판(100) 상에 감지 패턴(10, 20)이 형성되어 있고, 그 위에 절연층(30) 및 브릿지 전극(50)이 형성되어 있다. 제1 감지 패턴(10)과 제2 감지 패턴(20)은 서로 이격되어 있으며, 그 상부에 형성된 절연층(30)에 의해 브릿지 전극(50)과 구분되어 있다. 그 중 제1 감지 패턴(10)은 브릿지 전극(50)과 서로 전기적으로 절연되어 있는 상태이며, 전술한 바와 같이 제2 감지 패턴(20)은 전기적으로 연결될 필요가 있으므로 브릿지 전극(50)을 사용하여 전기적으로 연결된다. 섬 형태로 분리된 제2 감지 패턴(20)을 제1 감지 패턴(10)과는 전기적으로 차단되면서도 브릿지 전극(50)으로 연결하기 위해서는, 절연층(30) 상에 컨택홀(40)을 형성할 필요가 있다.Referring to FIG. 2,
터치 전극의 터치 감지 신호의 전달 효율은 감지 패턴의 전기 전도도에 큰 영향을 받는다. 그런데, 도 1에서 마름모꼴 형상이 연속적으로 연결된 구조의 제1 감지 패턴(10)은 마름모꼴 형상이 연결되는 부분은 패턴의 폭이 좁아 상대적으로 큰 전기 저항을 가지므로 감지 패턴의 전기 전도도 향상에 한계가 있다.The transmission efficiency of the touch sensing signal of the touch electrode is greatly affected by the electrical conductivity of the sensing pattern. However, in FIG. 1, the
이러한 문제를 해결하기 위해, 한국공개특허 제2013-13070호는 감지 패턴의 면적을 서로 다르게 하여 노이즈 성분을 줄여 터치 성능을 개선하는 기술을 개시하고 있다. 하지만, 한국공개특허 제2013-13070호에 개시된 감지 패턴도 면적만 다를 뿐 패턴의 형상은 종래 패턴과 동일하여 패턴의 폭이 좁은 부분이 존재하므로 전기 전도도의 개선은 이루어지지 않는다.
To solve this problem, Korean Patent Publication No. 2013-13070 discloses a technique for improving touch performance by reducing noise components by differentiating the area of the sensing pattern. However, the sensing pattern disclosed in Korean Patent Publication No. 2013-13070 differs only in area, but the shape of the pattern is the same as that of the conventional pattern, so that a narrow portion of the pattern exists, so that the electrical conductivity is not improved.
본 발명은 전기 전도도가 우수한 감지 패턴을 포함하는 터치 감지 전극을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a touch sensing electrode including a sensing pattern having excellent electrical conductivity.
또한, 본 발명은 전기 전도도를 조절하여 하나의 감지 IC를 사용하는 터치 감지 전극을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, an object of the present invention is to provide a touch sensing electrode using one sensing IC by adjusting electrical conductivity.
1. 패턴의 길이 방향 중심선을 기준으로 좌우가 비대칭이며, 상기 중심선으로부터 좌측 패턴 경계선까지의 거리가 최대인 지점과 우측 패턴 경계선까지의 거리가 최대인 지점이 상기 중심선의 길이 방향을 기준으로 교대로 배치되는 제1 감지 패턴을 포함하는, 터치 감지 전극.1. The left and right sides are asymmetrical with respect to the center line in the longitudinal direction of the pattern, and the point at which the distance from the center line to the left pattern boundary line is maximum and the point at which the distance from the right pattern boundary line is maximum are alternated based on the length direction of the center line. A touch sensing electrode comprising a first sensing pattern disposed.
2. 위 1에 있어서, 상기 중심선으로부터 패턴 길이 방향에 대하여, 상기 좌측 패턴 경계선까지의 거리가 변화하는 부분 중 말단부와 상기 우측 패턴 경계선까지의 거리가 변화하는 부분 중 말단부는, 상기 중심선을 기준으로 서로 겹치는, 터치 감지 전극.2. In the above 1, in the longitudinal direction of the pattern from the center line, the distal end portion of the portion where the distance to the left pattern boundary line changes and the distal portion of the portion where the distance to the right pattern boundary line changes, based on the center line. Touch sensing electrodes overlapping each other.
3. 위 1에 있어서, 상기 제1 감지 패턴은 상기 중심선으로부터 좌측 패턴 경계선까지의 거리가 최대인 지점들 간의 중간 위치에 상기 중심선으로부터 우측 패턴 경계선까지의 거리가 최대인 지점이 위치하는, 터치 감지 전극.3. In the above 1, in the first sensing pattern, the touch sensing is located in a position between the center line and the left pattern boundary line where the distance between the center line and the right pattern boundary line is the largest. electrode.
4. 위 1에 있어서, 상기 제1 감지 패턴은 제2 감지 패턴보다 길이가 긴 패턴인, 터치 감지 전극.4. In the above 1, wherein the first sensing pattern is a pattern longer than the second sensing pattern, the touch sensing electrode.
5. 위 1에 있어서, 상기 제1 감지 패턴과 제2 감지 패턴은 하나의 감지 IC에 연결된, 터치 감지 전극.5. In the above 1, the first sensing pattern and the second sensing pattern is connected to one sensing IC, a touch sensing electrode.
6. 위 5에 있어서, 상기 제1 감지 패턴과 상기 제2 감지 패턴의 각 시정수(τ)는 상기 하나의 감지 IC에서 처리 가능도록 동일한 값을 갖는, 터치 감지 전극.6. In the above 5, each time constant (τ) of the first sensing pattern and the second sensing pattern has the same value to be processed by the one sensing IC, the touch sensing electrode.
7. 위 1에 있어서, 상기 제1 감지 패턴은 수신 전극인, 터치 감지 전극.7. In the above 1, wherein the first sensing pattern is a receiving electrode, a touch sensing electrode.
8. 위 1 내지 8 중 어느 한 항의 터치 감지 전극을 포함하는 터치 스크린 패널.8. A touch screen panel including the touch sensing electrode of any one of 1 to 8 above.
9. 위 8의 터치 스크린 패널을 포함하는 디스플레이 장치.
9. Display device comprising the touch screen panel of the above 8.
본 발명의 터치 감지 전극은, 제1 감지 패턴이 전기 전도도가 우수하여 터치 감지 신호의 전달 효율이 뛰어나다. In the touch sensing electrode of the present invention, the first sensing pattern has excellent electrical conductivity, and thus the transmission efficiency of the touch sensing signal is excellent.
또한, 제1 감지 패턴은 저항값을 낮으므로 낮은 시정수(τ, RC)를 갖고, 그에 따라 출력 전압의 상승 속도가 빠르게 되어 결국 충방전 주기가 짧아지므로, 높은 터치 감지의 민감도를 갖는다.In addition, since the first sensing pattern has a low resistance value, it has a low time constant (τ, RC), and accordingly, an increase rate of the output voltage is fast, which results in a shorter charging / discharging cycle.
또한, 제1 감지 패턴의 저항값을 조절하여 시정수(τ, RC)를 제어함으로써, 제2 감지 패턴의 시정수와 실질적으로 동일한 값을 갖도록 할 수 있다. 제1 감지 패턴과 제2 감지 패턴의 시정수가 실질적으로 동일한 값을 갖는다면, 하나의 감지 IC(집적회로)로도 제1 감지 패턴과 제2 감지 신호 처리가 가능하다. 하나의 감지 IC로 감지 신호를 모두 처리하게 되면 회로의 구성이 보다 단순해져 효율이 높아지고 제조 비용을 낮출 수 있다.
In addition, by controlling the resistance values of the first sensing pattern to control the time constants τ and RC, it is possible to have substantially the same values as the time constants of the second sensing pattern. If the time constants of the first sensing pattern and the second sensing pattern have substantially the same value, the first sensing pattern and the second sensing signal can be processed by one sensing IC (integrated circuit). When all the sensing signals are processed by one sensing IC, the circuit configuration becomes simpler, thereby increasing efficiency and lowering manufacturing cost.
도 1은 종래의 터치 스크린 패널에서 제1 감지 전극 패턴 및 제2 감지 전극 패턴의 배열 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 터치 스크린 패널에서 브릿지 패턴을 통해 제2 감지 패턴들이 연결되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 종래 감지 패턴(a)과 본 발명의 감지 패턴(b)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 종래 감지 패턴(a)과 본 발명의 감지 패턴(b, c, d)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 종래 감지 패턴(a)과 본 발명의 감지 패턴(b)이 감지 IC에 연결된 터치 감지 전극을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 실시예와 비교예의 선저항을 도시한 그래프이다.
도 7은 저항값에 따른 터치 감지 센서의 시간별 출력전압 추이를 그래프이다.1 is a view showing an arrangement state of a first sensing electrode pattern and a second sensing electrode pattern in a conventional touch screen panel.
2 is a view illustrating a state in which second sensing patterns are connected through a bridge pattern in a conventional touch screen panel.
3 is a view schematically showing a conventional sensing pattern (a) and a sensing pattern (b) of the present invention.
4 is a view schematically showing a conventional sensing pattern (a) and a sensing pattern (b, c, d) of the present invention.
5 is a view schematically showing a touch sensing electrode in which a conventional sensing pattern (a) and a sensing pattern (b) of the present invention are connected to a sensing IC.
6 is a graph showing the line resistance of Examples and Comparative Examples.
7 is a graph showing a trend of output voltage by time of a touch sensing sensor according to a resistance value.
본 발명은, 패턴의 길이 방향 중심선을 기준으로 좌우가 비대칭이며, 상기 중심선으로부터 좌측 패턴 경계선까지의 거리가 최대인 지점과 우측 패턴 경계선까지의 거리가 최대인 지점이 상기 중심선의 길이 방향을 기준으로 교대로 배치되는 제1 감지 패턴을 포함함으로써, 전기 전도도가 우수하고 터치의 민감도가 향상된 터치 감지 전극 및 이를 구비하는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
In the present invention, the left and right sides are asymmetrical with respect to the longitudinal center line of the pattern, and the point where the distance from the center line to the left pattern boundary line is the largest and the point where the distance from the right pattern boundary line is the maximum is based on the longitudinal direction of the center line. The present invention relates to a touch sensing electrode having excellent electrical conductivity and improved touch sensitivity and a touch screen panel having the same by including alternately arranged first sensing patterns.
이하에서는, 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the following drawings attached to the present specification are intended to illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the contents of the present invention, so the present invention is described in such drawings. It should not be interpreted as being limited to the matter.
도 3에는 종래의 제1 감지 패턴(a)과 본 발명에 따른 제1 감지 패턴(b)의 개략적인 구조가 도시되어 있다.3 shows a schematic structure of a conventional first sensing pattern (a) and a first sensing pattern (b) according to the present invention.
도 3을 참고하면, 종래의 제1 감지 패턴(a)은 패턴의 길이 방향의 중심선을 기준으로 폭이 좁은 부분(폭 a)과 폭이 넓은 부분(b)이 존재하며, 폭이 좁은 부분(폭 a)으로 인해 전기 저항이 증가하게 되어 전기 전도도가 낮다.Referring to FIG. 3, the conventional first sensing pattern (a) has a narrow portion (width a) and a wide portion (b) based on a center line in the longitudinal direction of the pattern, and a narrow portion ( Due to the width a), the electrical resistance is increased and the electrical conductivity is low.
하지만, 본 발명에 따른 제1 감지 패턴(b)은 종래의 감지 패턴을 그 길이방향 중심선을 기준으로 비대칭으로 형성하여 높은 전기 전도도를 나타낸다.However, the first sensing pattern (b) according to the present invention forms a conventional sensing pattern asymmetrically with respect to its longitudinal center line, thereby exhibiting high electrical conductivity.
도 3의 (b)에 도시된 본 발명에 따른 제1 감지 패턴은 종래의 감지 패턴(a)과 그 면적은 동일하다. 그러나, 본 발명의 제1 감지 패턴은 중심선(도 3의 이점 쇄선)으로부터 좌측 패턴의 경계선까지의 거리가 최대인 지점(이하 최대 거리 지점)과 우측 패턴의 최대 거리 지점이 상기 중심선의 길이 방향을 기준으로 교대로 배치되어, 패턴 중 폭이 좁은 부분을 제거시킴으로써, 높은 전기 전도도를 나타낼 수 있다. 본 발명에 있어서 중심선이란, 감지 패턴의 길이방향 직선 중에서 감지 패턴의 좌측 패턴과 우측 패턴의 각 최대 거리 지점으로부터 동일한 수직거리를 갖는 직선이다.The first sensing pattern according to the present invention shown in FIG. 3 (b) has the same area as the conventional sensing pattern (a). However, in the first sensing pattern of the present invention, the point where the distance from the center line (the double-dotted chain in FIG. 3) to the boundary of the left pattern is the maximum (hereinafter, the maximum distance point) and the maximum distance point of the right pattern is the longitudinal direction of the center line. Alternately arranged as a reference, by removing a narrow portion of the pattern, it is possible to exhibit a high electrical conductivity. In the present invention, the center line is a straight line having the same vertical distance from each maximum distance point of the left and right patterns of the sensing pattern among the straight lines in the longitudinal direction of the sensing pattern.
상기 좌측 패턴과 우측 패턴은 모두 중심선으로부터 그 경계선까지의 거리가 변화하는 부분을 갖는 패턴으로서, 그 면적은 서로 동일하다. 본 발명의 감지 패턴은 좌측 패턴과 우측 패턴이 배치되는 위치가 중심선을 기준으로 서로 달라서, 좌측 패턴과 우측 패턴이 교대로 배치된다. 다르게 설명하면, 본 발명의 감지 패턴은 종래 감지 패턴의 중심선 기준으로 우측 패턴 부분을 중심선 길이 방향으로 어긋나게 배치한 구조로도 볼 수 있다.Both the left pattern and the right pattern are patterns having a portion in which the distance from the center line to the boundary line changes, and the areas are the same. In the sensing pattern of the present invention, the positions where the left and right patterns are arranged are different from each other based on the center line, so that the left and right patterns are alternately arranged. In other words, the sensing pattern of the present invention can also be seen as a structure in which the right pattern portion is arranged in the longitudinal direction of the center line with respect to the center line of the conventional sensing pattern.
바람직하게는, 상기 중심선으로부터 패턴 길이 방향에 대하여, 좌측 패턴 경계선까지의 거리가 변화하는 부분 중 말단부와 상기 우측 패턴 경계선까지의 거리가 변화하는 부분 중 말단부는, 상기 중심선을 기준으로 서로 겹치는 것이 좋다(도 3의 점선 타원 부분). 여기에서 겹친다는 것은, 중심선에서 좌측 패턴의 경계선까지의 거리가 변화하는 부분과 우측 패턴의 경계선까지의 거리가 변화하는 부분이 중심선의 동일한 수직선 상에 위치하는 것을 의미한다. 이렇게 되면 감지 패턴이 종래 패턴과 같이 폭이 좁아지는 부분이 발생하는 것을 효과적으로 방지하여 전기 전도도가 현저하게 증가될 수 있다. Preferably, in the longitudinal direction of the pattern from the center line, the distal end portion of the portion where the distance to the left pattern boundary line is changed and the distal portion of the portion where the distance to the right pattern boundary line is changed is overlapped with respect to the center line. (The dotted ellipse part in FIG. 3). Here, overlapping means that a part in which the distance from the center line to the border of the left pattern changes and a part in which the distance from the right pattern to the border of the right pattern is located on the same vertical line of the center line. In this case, the sensing pattern effectively prevents a portion having a narrow width from occurring as in the conventional pattern, so that electrical conductivity can be significantly increased.
본 발명에 있어서, 좌측 패턴의 중심선으로부터의 거리가 변화하는 부분과 우측 패턴의 중심선으로부터의 거리가 변화하는 부분은 같은 방향으로 변화하며, 바람직하게는 서로 평행한 방향으로 거리가 변화한다. 같은 방향으로 변화하게 되면 감지 패턴의 폭이 좁아지는 것을 방지하게 되어 전기 전도도의 감소를 보다 효과적으로 방지할 수 있다.In the present invention, the portion where the distance from the center line of the left pattern changes and the portion where the distance from the center line of the right pattern changes in the same direction, and preferably the distance changes in a direction parallel to each other. If it is changed in the same direction, the width of the sensing pattern is prevented from being narrowed, so that the reduction in electrical conductivity can be more effectively prevented.
도 3에 따르면, 본 발명의 제1 감지 패턴은 좌측 패턴과 우측 패턴이 교대로 배치되는데, 바람직하게는 좌측 패턴의 최대 거리 지점 간의 중간 위치에 상기 우측 패턴의 최대 거리 지점이 위치하도록 배치되는 것이 좋다. 상기 배치에서 전기 전도도의 향상이 극대화될 수 있고, 이 경우 좌측 패턴과 우측 패턴이 모두 중심선으로부터 거리가 최대인 지점이 존재하는 형태(예컨데 삼각형 형태)라면, 그 효과는 더욱 배가된다.According to FIG. 3, in the first sensing pattern of the present invention, the left pattern and the right pattern are alternately arranged. Preferably, the maximum distance point of the right pattern is located at an intermediate position between the maximum distance points of the left pattern. good. In the above arrangement, the improvement in electrical conductivity can be maximized, and in this case, if both the left and right patterns have a point where the distance from the center line is the maximum (for example, a triangular shape), the effect is further multiplied.
본 발명의 다른 구현예에 있어서, 제1 감지 패턴의 최대폭은 제2 감지 패턴의 최대폭보다 작을 수 있다. 도 4에는 종래 패턴(a), 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 감지 패턴(b), 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 제1 감지 패턴(c)이 개략적으로 도시되어 있다.In another embodiment of the present invention, the maximum width of the first sensing pattern may be smaller than the maximum width of the second sensing pattern. 4 schematically shows a conventional pattern (a), a first sensing pattern (b) according to one embodiment of the present invention, and a first sensing pattern (c) according to another embodiment of the present invention.
도 4의 (a)와 (b)의 제1 감지 패턴은 모두 최대폭이 동일하다. 따라서 감지 패턴의 전체 폭은 동일하다. 그러나, (b)의 제1 감지 패턴의 전기 전도도가 (a)의 제1 감지 패턴보다 현저하게 높다(전기 저항은 낮음). 그리고, 도 4의 (c)와 같이 제1 감지 패턴의 폭을 (b)보다 줄이게 되면, 전기 저항이 증가하게 되므로 시정수 값도 변화하게 된다. 다만, 제1 감지 패턴의 폭을 줄이더라도 본 발명의 제1 감지 패턴은 전기 전도도가 우수하므로 종래보다는 높은 전기 전도도를 가질 수 있다. 즉, 제1 감지 패턴의 낮은 저항값은 낮은 시정수(τ, RC)를 갖는 것을 의미하며, 그에 따라 출력 전압의 상승 속도가 빠르게 되어 결국 충방전 주기가 짧아지므로, 제1 감지 패턴은 높은 터치 감지의 민감도를 갖게 된다.The first sensing patterns of FIGS. 4A and 4B have the same maximum width. Therefore, the overall width of the sensing pattern is the same. However, the electrical conductivity of the first sensing pattern in (b) is significantly higher than the first sensing pattern in (a) (the electrical resistance is low). And, as shown in (c) of FIG. 4, if the width of the first sensing pattern is reduced than (b), the electrical resistance increases, so the time constant value also changes. However, even if the width of the first sensing pattern is reduced, the first sensing pattern of the present invention has excellent electrical conductivity and thus may have a higher electrical conductivity than in the prior art. That is, the low resistance value of the first detection pattern means having a low time constant (τ, RC), and accordingly, the output voltage increases rapidly, resulting in a shorter charge / discharge period, so the first detection pattern has a high touch. It has a sensitivity of detection.
또한, 도 4의 (d)는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 제1 감지 패턴이 지그재그 형태로 형성된 구조를 나타낸다. 지그재그 구조는, 감지 패턴의 좌측 경계선과 우측 경계선이 서로 평행하도록 일정한 간격을 유지하며, 패턴의 길이 방향으로 사행하는 형태로 형성된 패턴이다. 지그재그 구조는 제2 감지 패턴의 마름모꼴 형태가 연속적으로 배치되도록 함과 동시에 제1 감지 패턴의 전기 전도도는 우수하게 유지할 수 있다.In addition, Figure 4 (d) is another embodiment of the present invention, the first sensing pattern shows a structure formed in a zigzag form. The zigzag structure is a pattern formed in a meandering direction in the longitudinal direction of the pattern, maintaining a constant distance so that the left boundary line and the right boundary line of the sensing pattern are parallel to each other. The zigzag structure allows the rhombic shape of the second sensing pattern to be continuously arranged, while maintaining the electrical conductivity of the first sensing pattern excellently.
한편, 도 5에는 감지 패턴이 감지 IC에 연결되는 개략적인 구조를 도시하고 있다. 도 5의 (a)는 종래 감지 패턴 구조를 갖는 터치 감지 전극으로서, 제1 감지 패턴과 제2 감지 패턴이 각각 서로 다른 감지 IC에 연결된 구조를 갖는다.Meanwhile, FIG. 5 shows a schematic structure in which the sensing pattern is connected to the sensing IC. 5A is a touch sensing electrode having a conventional sensing pattern structure, wherein the first sensing pattern and the second sensing pattern are each connected to different sensing ICs.
그러나, 제1 감지 패턴이라도 도 4의 (b)와 (d)와 같이 동일한 면적을 유지하면서 그 형태를 변경하여 전기 저항을 조절함으로써 제1 감지 패턴의 시정수(τ)값을 조절할 수 있다. 물론 형태 변경의 예시가 도 4의 (b)와 (d)로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내라면 특별히 제한되지 않는다. 또한, 도 4의 (b)와 (c)와 같이 제1 감지 패턴의 전체 면적을 조절함으로써 커패시턴스를 조절하여도 시정수(τ)값을 조절할 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 제1 감지 패턴은 시정수 값의 조절이 가능하다. 그 결과, 제1 감지 패턴의 시정수 값을 제2 감지 패턴의 시정수 값과 실질적으로 동일한 값을 가질 수 있도록 할 수 있으며, 그에 따라 하나의 감지 IC에서 처리가 가능하도록 할 수 있다. 본 발명에서 시정수가 실질적으로 동일하다는 것은 수치상으로 완전하게 동일한 경우뿐만 아니라 하나의 감지 IC에서 처리 가능한 정도라면 수치상으로 다소 차이가 나는 것도 포함하는 경우도 지칭하는 것이다.However, even in the first sensing pattern, the time constant (τ) value of the first sensing pattern can be adjusted by changing its shape while maintaining the same area as shown in FIGS. 4 (b) and 4 (d). Of course, the example of the form change is not limited to (b) and (d) of FIG. 4, and is not particularly limited as long as it is within the scope of the present invention. In addition, by adjusting the entire area of the first sensing pattern as shown in FIGS. 4B and 4C, the time constant value τ can be adjusted even when the capacitance is adjusted. As described above, the first detection pattern according to the present invention can adjust the time constant value. As a result, it is possible to make the time constant value of the first detection pattern substantially equal to the time constant value of the second detection pattern, and accordingly, it can be processed by one detection IC. The fact that the time constant is substantially the same in the present invention refers not only to the case where the values are completely identical in numerical terms, but also to the case where the degree of processing is handled by one sensing IC includes a difference in values.
그에 따라, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 터치 감지 전극은 제1 감지 패턴과 제2 감지 패턴의 신호 처리를 하나의 감지 IC에 연결하여도, 하나의 감지 IC에서 각 패턴의 신호를 모두 처리할 수 있으므로 터치된 위치의 x좌표 및 y좌표를 확인할 수 있다. 이와 같이 하나의 감지 IC만 사용할 수 있게 되면 회로의 구성을 보다 간단하게 할 수 있고, 회로를 소규모로 구성할 수 있어 기기의 소형화 구현에 유리하고 제조 비용도 감소시킬 수 있다. Accordingly, as shown in (b) of FIG. 5, the touch sensing electrode of the present invention is connected to each sensing IC even if signal processing of the first sensing pattern and the second sensing pattern is connected to one sensing IC. Since all signals of the pattern can be processed, it is possible to check the x-coordinate and y-coordinate of the touched position. As such, if only one sensing IC can be used, the circuit can be made simpler, and the circuit can be configured on a small scale, which is advantageous for miniaturization of devices and manufacturing cost.
이러한 측면에서, 제1 감지 패턴의 시정수와 제2 감지 패턴의 시정수의 구체적인 값은 하나의 감지 IC에서 처리 가능할 정도라면 특별히 제한되지 않고, 감지 패턴의 크기나 IC의 구체적인 종류 등에 따라 다양할 수 있다. In this aspect, the specific values of the time constant of the first detection pattern and the time constant of the second detection pattern are not particularly limited as long as they can be processed by one detection IC, and may vary depending on the size of the detection pattern or the specific type of IC. Can be.
한편, 통상적으로 터치 스크린은 직사각형 형태가 대부분인데, 이 경우 감지 패턴 중 어느 하나는 직사각형의 길이가 긴 변 방향으로 형성되게 된다. 이 때 전기 저항은 길이에 비례하므로 길이가 긴 감지 패턴의 경우 전기 전도도가 다른 감지 패턴보다 저하될 수 있다. 이에 본 발명의 제1 감지 패턴이 길이가 긴 패턴으로 사용되면 그 전기 전도도의 저하를 방지할 수 있다.On the other hand, in general, the touch screen is mostly rectangular, and in this case, any one of the sensing patterns is formed in the direction of the long side of the rectangle. At this time, since the electrical resistance is proportional to the length, in the case of a long sensing pattern, electrical conductivity may be lower than that of other sensing patterns. Accordingly, when the first sensing pattern of the present invention is used as a long pattern, it is possible to prevent a decrease in its electrical conductivity.
또한, 터치 감지 전극은 구동 전극과 수신 전극으로 이루어지므로, 제1 감지 패턴과 제2 감지 패턴 중 어느 하나가 구동 전극, 다른 하나가 수신 전극으로 사용될 수 있다. 통상적으로 수신 전극이 길이가 긴 패턴으로 채택되는데, 전술한 이유로 본 발명의 제1 감지 패턴이 수신 전극으로 사용되는 것이 바람직하다.In addition, since the touch sensing electrode is composed of a driving electrode and a receiving electrode, one of the first sensing pattern and the second sensing pattern may be used as the driving electrode and the other as the receiving electrode. Typically, the receiving electrode is adopted as a long pattern, but for the above reasons, it is preferable that the first sensing pattern of the present invention is used as the receiving electrode.
본 발명의 터치 감지 전극은 전술한 제1 감지 패턴 외에 제1 감지 패턴과 다른 방향으로 형성되는 제2 감지 패턴을 포함한다. 제2 감지 패턴은 당분야에 알려진 형태가 특별한 제한 없이 적용될 수 있다. 제2 감지 패턴은 제1 감지 패턴과 동일한 평면 상에 형성되며, 제1 감지 패턴과 전기적으로 이격되어야 하므로 섬(island) 형태로 분리된 구조를 가지며, 그에 따라 제2 감지 패턴을 전기적으로 연결하기 위한 브릿지 전극이 별도로 구비된다. 브릿지 전극은 상기 제1 감지 패턴과는 절연층으로 전기적으로 분리되며, 제2 감지 패턴과는 컨택홀로 연결된다.In addition to the first sensing pattern described above, the touch sensing electrode of the present invention includes a second sensing pattern formed in a different direction from the first sensing pattern. The second sensing pattern may be applied in a form known in the art without particular limitation. The second sensing pattern is formed on the same plane as the first sensing pattern, and must be electrically separated from the first sensing pattern, so that the second sensing pattern has a structure separated from an island, thereby electrically connecting the second sensing pattern. For the bridge electrode is provided separately. The bridge electrode is electrically separated from the first sensing pattern by an insulating layer, and is connected by a contact hole to the second sensing pattern.
제1 감지 패턴 및 제2 감지 패턴은 당분야에서 사용되는 재료가 제한 없이 적용될 수 있으며, 투명 소재를 사용하거나 또는 미세 패턴으로 형성되는 것이 바람직하다. 구체적인 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO), PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 탄소나노튜브(CNT), 금속와이어 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Materials used in the art may be applied without limitation to the first sensing pattern and the second sensing pattern, and it is preferable to use a transparent material or be formed in a fine pattern. For example, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), indium zinc tin oxide (IZTO), cadmium tin oxide (CTO), PEDOT (poly (3,4-ethylenedioxythiophene) ), Carbon nanotubes (CNT), metal wires, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
금속와이어에 사용되는 금속은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 은(Ag), 금, 알루미늄, 구리, 철, 니켈, 티타늄, 텔레늄, 크롬 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The metal used for the metal wire is not particularly limited, and examples thereof include silver (Ag), gold, aluminum, copper, iron, nickel, titanium, telenium, and chromium. These may be used alone or in combination of two or more.
감지 패턴을 형성하기 위해서는 스크린 인쇄, 스퍼터링, 증착, 포토리소그래피 등의 당분야에 공지된 방법을 제한 없이 사용할 수 있다.
In order to form a sensing pattern, methods known in the art, such as screen printing, sputtering, deposition, and photolithography, can be used without limitation.
본 발명의 터치 감지 전극은 당분야에 공지된 추가 공정을 통해 터치 스크린 패널을 형성할 수 있다. 이 경우 적용되는 디스플레이 장치로는 액정 디스플레이, OLED, 플렉서블 디스플레이 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The touch sensing electrode of the present invention can form a touch screen panel through an additional process known in the art. In this case, a display device applied may include a liquid crystal display, an OLED, and a flexible display, but is not limited thereto.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다. Hereinafter, preferred embodiments are provided to help the understanding of the present invention, but these examples are merely illustrative of the present invention and do not limit the scope of the appended claims, and the embodiments are within the scope and technical scope of the present invention. It is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications to the present invention are possible, and it is natural that such modifications and modifications belong to the appended claims.
실시예Example 및 And 비교예Comparative example
하기 표 1에 따라 도 3에 기재된 각 부분별 수치를 적용하여, 감지 패턴을 알루미늄(도전율: 3.8x107simens/m)으로 제조였으며, 각 제조된 감지 패턴의 선저항을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1 및 도 6에 나타내었다. 비교예는 도 3의 (a) 형태로 제조되었고, 실시예는 (b)의 형태로 제조되었다. 각 구분 번호별 실시예와 비교예는 그 면적이 동일하다(즉, 비교예 1과 실시예 1은 그 면적이 동일함).By applying the numerical values for each part shown in FIG. 3 according to Table 1 below, the sensing pattern was made of aluminum (conductivity: 3.8x10 7 simens / m), and the line resistance of each manufactured sensing pattern was measured, and the results were It is shown in Table 1 and Figure 6 below. The comparative example was prepared in the form of (a) of FIG. 3, and the example was prepared in the form of (b). The area of each of the divisional examples and the comparative example has the same area (that is, the area of Comparative Example 1 and Example 1 is the same).
표 1 및 도 6을 참고하면, 동일한 면적에서 비교예보다 실시예의 감지 패턴이 선저항이 현저하게 작은 것을 확인할 수 있다. 특히 감지 패턴의 최소폭(a)이 작아지게 되면 비교예의 경우에는 선저항이 대폭 상승하는 반면, 실시예의 감지 패턴은 선저항이 크게 변하지 않는 것을 확인할 수 있다.
Referring to Table 1 and FIG. 6, it can be confirmed that the line resistance of the sensing pattern of the embodiment is significantly smaller than that of the comparative example in the same area. In particular, when the minimum width (a) of the sensing pattern decreases, it can be seen that in the case of the comparative example, the line resistance greatly increases, while the sensing pattern of the embodiment does not significantly change the line resistance.
실험예Experimental Example
터치 감지 전극에 있어서, 터치 유무는 출력 전압(Vout)이 한계 전압(tresh hold voltage, Vth)에 도달하는 시간 차이로 판단할 수 있다.In the touch sensing electrode, the presence or absence of a touch may be determined as a time difference when the output voltage Vout reaches a threshold hold voltage (Vth).
이 때, 출력 전압(Vout)과 시간과의 관계는 하기 수학식 1과 같다.At this time, the relationship between the output voltage Vout and time is as shown in
상기 수학식 1로부터, 출력 전압이 동일하다면 시간(t)은 저항과 관련된 값임을 알 수 있다.From
이에 하기 표 2와 같이 저항값만 서로 다른 대조군과 저저항군 및 고저항군을 설정하였다. 저저항군은 본 발명의 실시예와 같은 감지 패턴이며, 고저항군은 종래 구조의 감지 패턴이었다.Accordingly, as shown in Table 2, a control group having different resistance values, and a low resistance group and a high resistance group were set. The low-resistance group was the same sensing pattern as the embodiment of the present invention, and the high-resistance group was the sensing pattern of the conventional structure.
상기에 군들에 기입된 값들을 수학식 1에 대입하여 시간별로 출력 전압을 산출하였고, 그 결과를 하기 표 3 및 도 7에 기재하였다.The values written in the above groups were substituted into
표 3 및 도 7을 참고하면, 저저항군이 초반 출력전압의 상승 속도가 가장 큰 것을 알 수 있으며, 고저항군이 출력전압의 상승 속도가 가장 느린 것을 알 수 있다.Referring to Table 3 and FIG. 7, it can be seen that the low resistance group has the largest increase rate of the initial output voltage, and the high resistance group has the slowest increase rate of the output voltage.
저저항군의 출력전압의 상승 속도가 크다는 것은 충방전 주기가 짧아짐을 의미하는 것이므로, 결국 터지 감지의 민감도가 높다는 것을 알 수 있다.
Since the increase rate of the output voltage of the low-resistance group means that the charge / discharge period is shortened, it can be seen that the sensitivity of the touch detection is high.
10: 제1 감지 패턴 20: 제2 감지 패턴
30: 절연층 40: 컨택홀
50: 브릿지 전극10: first detection pattern 20: second detection pattern
30: insulating layer 40: contact hole
50: bridge electrode
Claims (9)
상기 좌측 패턴은 제1 좌측 변 및 상기 제1 좌측 변과 연결된 제2 좌측 변을 포함하고, 상기 우측 패턴은 제1 우측 변 및 상기 제1 우측 변과 연결된 제2 우측 변을 포함하며,
상기 제1 좌측 변과 상기 제2 우측 변은 전체적으로 평행하고 상기 제2 좌측 변과 상기 제1 우측 변은 전체적으로 평행하며,
상기 좌측 패턴 및 상기 우측 패턴은 삼각형 형상을 가지고 상기 제1 감지 패턴의 길이 방향에 대하여 서로 부분적으로 중첩되도록 교대로 배치되고,
인접한 좌측 패턴들의 최대 돌출 지점 사이의 중간에 우측 패턴의 최대 돌출 지점이 배치된, 터치 감지 전극.
A first detection pattern including a left pattern protruding to the left and a right pattern protruding to the right with respect to the center line,
The left pattern includes a first left side and a second left side connected to the first left side, and the right pattern includes a first right side and a second right side connected to the first right side,
The first left side and the second right side are entirely parallel, and the second left side and the first right side are entirely parallel,
The left pattern and the right pattern have a triangular shape and are alternately arranged to partially overlap each other with respect to the longitudinal direction of the first sensing pattern,
A touch sensing electrode in which a maximum protrusion point of the right pattern is disposed in the middle between the maximum protrusion points of adjacent left patterns.
The method according to claim 1, With respect to the longitudinal direction of the pattern from the center line, the distal end portion of the portion where the distance to the left pattern boundary line changes and the distal portion of the portion where the distance to the right pattern boundary line changes, overlaps each other based on the center line. , Touch sensing electrode.
The touch sensing electrode of claim 1, wherein the first sensing pattern is a pattern having a length longer than that of the second sensing pattern.
The touch sensing electrode of claim 1, wherein the first sensing pattern and the second sensing pattern are connected to one sensing IC.
The touch sensing electrode of claim 5, wherein each time constant τ of the first sensing pattern and the second sensing pattern has the same value to be processed by the one sensing IC.
The touch sensing electrode of claim 1, wherein the first sensing pattern is a receiving electrode.
Claim 1, 2 and a touch screen panel comprising the touch sensing electrode of any one of 4 to 7.
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