KR20090000921A - Touch screen - Google Patents

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KR20090000921A
KR20090000921A KR1020070064862A KR20070064862A KR20090000921A KR 20090000921 A KR20090000921 A KR 20090000921A KR 1020070064862 A KR1020070064862 A KR 1020070064862A KR 20070064862 A KR20070064862 A KR 20070064862A KR 20090000921 A KR20090000921 A KR 20090000921A
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pattern bar
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KR1020070064862A
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한재흥
김종원
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주식회사 이노터치테크놀로지
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Abstract

A capacitive touch screen is provided to reduce manufacturing cost and high transparency by forming two axes, which forms coordinates, in a type of an independent array electrically discriminated with each other. A resistive first pattern bar(10) is arranged in a bar type on a transparent or non-transparent resistive substrate. A second pattern bar is arranged in parallel with the first pattern bar between the resistive arrays of the first pattern bar by having a higher resistance than the first pattern bar. The first pattern bar and the second pattern bar have various sizes and shapes.

Description

터치 스크린{touch screen}Touch screen {touch screen}

도 1은 본 발명에 따른 터치 스크린의 패턴 1의 단독 바(Bar)의 형태를 나타낸 도면.1 is a view showing the form of a single bar (Bar) of the pattern 1 of the touch screen according to the present invention.

도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 터치 스크린의 패턴 2의 단독 바(Bar)의 다양한 형태를 나타낸 도면.2A and 2B illustrate various forms of a single bar of pattern 2 of a touch screen according to the present invention;

도 3a 및 3b는 도 1과 도 2a 및 2b의 각각의 바(Bar)가 동시에 나열되는 구조를 나타낸 도면.3A and 3B show a structure in which each of the bars of FIGS. 1 and 2A and 2B is arranged at the same time.

도 4a 및 4b는 본 발명의 패턴 1이 가지는 배선 구조 및 패턴 2가 가지는 배선 구조를 나타낸 도면.4A and 4B illustrate a wiring structure of pattern 1 of the present invention and a wiring structure of pattern 2;

도 5는 본 발명에 따른 터치 스크린의 일실시예를 나타낸 구성도.5 is a block diagram showing an embodiment of a touch screen according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 제1패턴바 20, 21 : 제2패턴바10: first pattern bar 20, 21: second pattern bar

30, 31 : 배선 40 : 터치 스크린30, 31: wiring 40: touch screen

본 발명은 2차원 좌표 혹은 이방성 센서를 가진 터치 스크린에 관한 것으로 서, 특히 근접 센싱의 방법을 취하는 구조와 형태의 정전용량성 터치 스크린에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to touch screens having two-dimensional coordinates or anisotropic sensors, and more particularly to capacitive touch screens of a structure and type that take a method of proximity sensing.

일반적으로 터치 스크린은 2차원 좌표 체계를 가지며, 사용자가 의도하는 위치를 해석하는 장치로서, 2차원 좌표를 가지는 터치 센서 중에서 손이나 전용 펜(Stylus) 등을 사용하는 터치 스크린, 터치패드, 터치스위치의 범주에 속하며, 일반적으로 액정 표시 장치(LCD)나 프라즈마 디스플레이 패널(PDP), 브라운관(CRT) 등의 위에서 사용된다.In general, the touch screen has a two-dimensional coordinate system, and is a device for interpreting the position intended by the user. Among the touch sensors having two-dimensional coordinates, a touch screen, a touch pad, and a touch switch using a hand or a dedicated pen (Stylus) are used. It belongs to the category of, and is generally used on the liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), CRT (CRT) and the like.

통상적으로 이러한 종류의 터치 센서들은 개인 휴대 장치, 산업용 제어 장치, POS 단말기, 무인 안내 장치(KIOSK), 무선 조정 장치(Remote Controller) 등에서 각광을 받고 있다. 별도의 입력 장치 없이도 사용이 가능한 편의성, 위지위그(WYSIWYG: What You See Is What You Get)의 강력하고 편리한 인터페이스를 무기로 거의 전반적인 분야에서 널리 사용되며, 현재에도 비약적 발전이 기대되는 분야이다. Typically, these types of touch sensors are in the spotlight in personal portable devices, industrial control devices, POS terminals, unmanned guidance devices (KIOSK), remote controllers (Remote Controller), and the like. Convenience that can be used without a separate input device, the powerful and convenient interface of WYSIWYG (WYSIWYG) is widely used in almost all fields as a weapon, and it is a field that is expected to make a quantum leap.

최초의 터치 센서가 개발된 지 30 여년이 지나, 현재는 전기, 전자 산업에서 필수요소가 되었지만, 위에서 언급된 디스플레이 장치의 표면에서 주로 사용되고 있는 것은 변함이 없다. More than thirty years after the first touch sensors were developed, they have now become an integral part of the electrical and electronics industry, but they are still used primarily on the surface of display devices mentioned above.

이러한 디스플레이 장치의 표면에 장착되는 터치 센서의 문제점으로서, 낮은 광학적 투과율로 인한 시인성 감소, 특히 폴리머 계통의 필름을 사용하는 저항막 방식의 터치 스크린의 경우, 최고 투과율 수준이 90% 정도이며, 통상적으로 80% 전후의 광선 투과율을 가진다. 또한 이러한 저항막 방식의 동작은 물리적인 접촉에 의하여만 동작하기 때문에, 물리적 스트레스에 의한 장치의 열화, 기능 상실이 문제되어 왔다.As a problem of the touch sensor mounted on the surface of such a display device, a decrease in visibility due to low optical transmittance, particularly in the case of a resistive touch screen using a polymer-based film, has a maximum transmittance level of about 90%. It has a light transmittance of about 80%. In addition, since the resistive film is operated only by physical contact, deterioration of the device and loss of function due to physical stress have been a problem.

저항막 방식 이외에 아날로그 정전용량 방식의 터치 스크린은 주로 10인치 이상의 중대형 장치, 특히 무인 안내 장치(KIOSK), 금융 단말기(ATM), 발권기/매표기 등과 같이 장치가 한 번 설치가 되면, 위치의 이동이 없거나, 매립형 장치에 주로 사용된다.In addition to the resistive touch screen, analog capacitive touch screens are mainly used for medium- and large-sized devices of 10 inches or more, especially when the device is installed once, such as an unmanned guide device (KIOSK), financial terminal (ATM), ticket machine / ticket machine, etc. Or is mainly used for embedded devices.

또한 저항막 방식과는 다르게 인체로부터의 직접적인 근접, 접촉에 의하여 위치를 계산하며, 표면에 필름과 같은 막이 없기 때문에, 저항막 방식에 비하여 뛰어난 내구성과 높은 광학적 투과율을 가진다. In addition, unlike the resistive film method, the position is calculated by direct proximity and contact from the human body, and since there is no film-like film on the surface, it has superior durability and high optical transmittance as compared to the resistive film method.

그러나 아날로그 정전용량 방식 터치 스크린은 주변 장치 등에서 발생하는 부유 용량(Stray Capacitance), 터치시 인체의 함수율이나, 지면과의 접지(Ground) 상태에 따라 발생할 수 있는 전기 용량성의 변화 등의 불안정한 요소에 의하여 민감하게 영향을 받기 때문에, 주로 고정형, 매립형 장치에서만 사용되며, 개인 단말기와 같은 이동형 장치에서는 사용할 수 없는 문제점이 있다.However, the analog capacitive touch screen is unstable due to unstable factors such as stray capacitance generated from peripheral devices, moisture content of the body when touched, or capacitive change that may occur due to ground state with the ground. Because it is sensitively affected, it is mainly used only in fixed and embedded devices, and there is a problem that cannot be used in mobile devices such as personal terminals.

이와는 다른 종류의 터치 센서로서 초음파 방식 센서가 있으나 이는 센서의 극표면에서 발생한 초음파의 진동을 이용하여 위치를 판독하지만, 초음파가 흡수되는 환경적 요소인, 먼지, 물 등과 같은 요소에 의하여 오류를 발생시키기 때문에 이 또한 문제를 발생시키는 원인이 있다. 또한 디스플레이에 장착시 초음파 특성에 따른 까다로운 장착 규칙을 따라야 정상적인 동작을 보장할 수 있는 번거로움이 있다.Another type of touch sensor is an ultrasonic sensor, but the position is read using the vibration of the ultrasonic wave generated at the pole surface of the sensor, but an error is caused by factors such as dust and water, which are environmental elements absorbed by the ultrasonic wave. This also causes problems. In addition, when mounting on a display, it is troublesome to ensure normal operation only by following a difficult mounting rule according to ultrasonic characteristics.

적외선 방식 센서의 경우, 대표적인 측면 센서로서, 센서가 측면의 상하좌우에서 동작하므로, 상기에서 문제시되는 원인으로는 영향을 거의 미치지 않으나, 제조 단가의 문제, 가시광선에 포함될 수 있는 적외선 영역의 파장에 의하여 영향을 받기 때문에 외부에서 사용하는 장치에서는 거의 사용되지 않는다.In the case of the infrared sensor, as a typical side sensor, since the sensor operates on the top, bottom, left, and right sides of the side, the cause of the above problem is hardly affected, but it is a problem of manufacturing unit cost and the wavelength of the infrared region that may be included in visible light. It is rarely used in external devices because it is affected by

우리가 주로 노트북이나, 마우스 대체용으로 사용하는 터치 패드의 경우는 그 구조가 디스플레이 장치의 표면에 장착될 수 없는 불투명한 기판으로 제조하므로, 마우스와 같은 기능에 한정되는 문제점이 있었다.In the case of a touch pad mainly used for replacing a notebook or a mouse, since the structure is made of an opaque substrate that cannot be mounted on the surface of a display device, there is a problem of being limited to a function such as a mouse.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전기적으로 정전 용량 방식 터치 센서의 범주에 속하며, 좌표를 구성하는 2개의 축, X와 Y가 바(Bar)형태 혹은 지그재그(Zigzag) 형태를 가지며, 전기적으로 서로 구분되는 독립 배열의 형태를 가진 터치 스크린을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and belongs to the category of an electrostatic capacitive touch sensor, and two axes constituting the coordinates, X and Y, are bar-shaped or zigzag-shaped. Zigzag) has a form, and the object of the present invention is to provide a touch screen having a form of an independent arrangement electrically separated from each other.

또한, 본 발명은 기존의 X와 Y의 2차원 독립 좌표 체계를 가지는 여러 터치 센서와 비교하여 독립적인 구조를 가지는 것으로, 2차원 독립 좌표 체계를 유지하면서 단일의 레이어를 통하여 동시에 구현 가능하기 때문에 보다 단순화된 제조가 가능하고, 비용 측면에서 경쟁력을 확보할 수 있는 터치 스크린을 제공하는 데에 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has an independent structure compared to the existing touch sensor having a two-dimensional independent coordinate system of X and Y, and can be implemented simultaneously through a single layer while maintaining the two-dimensional independent coordinate system. Another object is to provide a touch screen that can be simplified manufacturing and can be competitive in terms of cost.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 스크린은 다음과 같은 구성을 가진다.Touch screen according to the present invention for achieving the above object has the following configuration.

투명하거나 혹은 불투명한 전기 저항성 기판에 일종의 바(Bar) 형태로 나열된 전기 저항성 제1패턴바를 가지고 있으며, 상기 제1패턴바의 저항성 배열의 사이에 다시 상기 제1패턴바보다 높은 전기 저항을 가진 제2패턴바가 상기 제1패턴바와 서로 평행한 구조를 가지고 나열된다. 제1패턴바와 제2패턴바는 다양한 크기와 형태를 가질 수 있다.An electrically resistive first pattern bar arranged in a bar form on a transparent or opaque electrically resistive substrate, and having a higher electrical resistance than the first pattern bar again between the resistive arrays of the first pattern bar. Two pattern bars are arranged to have a structure parallel to each other with the first pattern bar. The first pattern bar and the second pattern bar may have various sizes and shapes.

상기 제1패턴바와 제2패턴바는 전기적으로 서로 독립적인 구조이며, 각 패턴은 일정한 저항을 가진다. 예를 들어 제1패턴바에서 나열된 일직선 형태의 선형 바(Bar)가 20개라면 바1∼바20과 같이 구분 지을 수 있으며, 바1∼바20은 각각 동일하거나 비슷한 수준의 전기 저항 오차를 가지고 균일한 간격으로 나열된다. 이와 마찬가지로 제2패턴바는 제1패턴바보다 높은 전기 저항을 가지며, 역시 배열2에 속한 바(Bar), 혹은 지그재그(Zigzag) 형태(이 형태는 여러 가지 크기와 형태를 가질 수 있다.)의 바는 제1패턴바와 마찬가지로 동일하거나 비슷한 수준의 전기 저항 오차를 가지고 균일한 간격으로 나열된다.The first pattern bar and the second pattern bar are electrically independent of each other, and each pattern has a constant resistance. For example, if there are 20 linear bars listed in the first pattern bar, they can be divided into bars 1 to 20, and bars 1 to 20 each have the same or similar level of electrical resistance error. Listed at even intervals. Similarly, the second pattern bar has a higher electrical resistance than the first pattern bar, and also has a bar or zigzag shape (this type may have various sizes and shapes). The bars are arranged at equal intervals with the same or similar level of electrical resistance error as the first pattern bar.

특히 제2패턴바 보다 상대적으로 낮은 전기 저항을 가진 제1패턴바는 바(Bar) 자체가 가지는 저항보다 최소 2배 이상의 전기 저항으로 바(Bar)의 끝 부분과 나머지 끝 부분이 연결되는 형태를 가진다.In particular, the first pattern bar having a lower electrical resistance than the second pattern bar has a form in which the end of the bar and the other end are connected with at least twice as much electrical resistance as the resistance of the bar itself. Have

상기의 나열된 각각의 제1패턴바와 제2패턴바는 신호를 주고 받기 위한 배선이 있으며, 이 배선을 통하여 신호를 해석하는 전용 회로와 전기적으로 각각 연결된다.Each of the first pattern bars and the second pattern bars listed above has wirings for transmitting and receiving signals, and are electrically connected to dedicated circuits for analyzing signals through the wirings.

본 발명에서는 주로 손가락 등의 접촉이나 접근시 발생하는 부유(Floating) 용량성(Capacitance)을 측정하기 위한 장치이므로, 일정한 용량성을 확보하기 위하여, 회로를 외부로부터 물리적 저항, 전기적 저항을 가질 수 있도록 표면에 투명하거나 불투명한 유전 특성을 가진 보호막을 가진다.In the present invention, since it is a device mainly for measuring the floating capacitance generated when contacting or approaching a finger or the like, in order to ensure a constant capacitance, the circuit may have physical resistance and electrical resistance from the outside. It has a protective film with transparent or opaque dielectric properties on its surface.

이 보호막은 유전 성질을 가진 유전성 재질을 사용하며, 그 재질은 전기 용량성에 따라 전기 저항성에 따라 각각 다른 유전 특성을 가진 재료를 사용할 수 있다. 여기서는 주로 SiO2의 유전 특성을 이용하여 투명한 기판을 주로 예시하지만, 실제로 적절한 유전 특성을 가지는 재료라면 사용이 가능하다.The protective film uses a dielectric material having dielectric properties, and the material may be made of a material having different dielectric properties depending on the electrical resistance according to the capacitance. The transparent substrate is mainly exemplified here using the dielectric properties of SiO 2, but any material having a suitable dielectric property may be used.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 터치 스크린의 패턴1의 단독 바(Bar)의 형태를 나타낸 도면으로서, 제1패턴바(10)는 단독의 직선 바 형태를 가지는 패턴의 구조를 가지며, 지그재그 모양을 가진다. 여기서 바는 일정한 전기 전도성을 가지고 있다. 1 is a view showing the shape of a single bar (Bar) of the pattern 1 of the touch screen according to the present invention, the first pattern bar 10 has a structure of a pattern having a single straight bar shape, it has a zigzag shape . The bar here has a constant electrical conductivity.

이러한 바 형태를 구성하려면, 일반적으로 금 페이스트, 은 페이스트, 동 페이스트 등의 불투명한 재질을 사용할 수 있으며, 이외 전기 전도성을 띄는 재료로 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 패드 인쇄, 전사 인쇄등의 인쇄 기술을 이용하여 제작할 수 있다.In order to form such a bar shape, an opaque material such as gold paste, silver paste, or copper paste may be generally used, and other electrically conductive materials may be used for printing techniques such as screen printing, inkjet printing, pad printing, and transfer printing. Can be produced.

본 발명에서 바를 형성하기 위한 투명한 재료로서는 주로 I.T.O(Indium Tin Oxide), A.T.O(Antimony Tin Oxide) 등의 널리 알려진 전기 전도성 박막 코팅으로 만들어 질 수 있으며, 이러한 박막 코팅층을 선택적인 식각(Etching) 공정을 통하여 도 1과 같은 일정한 형태의 패턴을 만들어 낼 수 있다. In the present invention, the transparent material for forming the bar may be mainly made of a well-known electrically conductive thin film coating such as indium tin oxide (ITO), antimony tin oxide (ATO), and the like. Through this, it is possible to produce a pattern of a certain shape as shown in FIG.

선택적인 식각은 주로 화학적인 방법과 물리적인 방법이 사용될 수 있으며, 이러한 방법은 다양하다. 도 1의 바의 경우 전기 전도도가 높은 재료일수록 실제로 손가락 등의 물체가 접근, 접촉시 부유 용량(Floating Capacitance)을 측정하기에 적합하지만, 본 건에서는 투명한 센서를 제작하기 위하여 전도성 박막 중 가장 널리 쓰이고 있는 I.T.O 박막 코팅층을 석택적인 식각 공정을 통하여 그림과 같은 바의 형태로 제작하는 경우를 예로 설명한다.Selective etching can be mainly performed chemically and physically, and there are a variety of such methods. In the case of the bar of FIG. 1, the material having higher electrical conductivity is more suitable for measuring floating capacitance when an object such as a finger approaches or contacts, but in this case, it is most widely used among conductive thin films to manufacture a transparent sensor. The case where the ITO thin film coating layer is manufactured in the form of a bar as shown through a selective etching process will be described as an example.

도 1의 바는 지그재그의 형태이며, 이 지그재그의 형태는 요구되는 전기 저항성과 구성하는 센서의 사이즈에 따라 다양하다. 여기서는 측정 지점 A(미도시)와 B(미도시)간의 저항(R)이 20~60Killo Ohm 정도로 구성하였다.The bar of FIG. 1 is in the form of a zigzag, which varies in accordance with the required electrical resistance and the size of the sensor. Here, the resistance (R) between the measuring points A (not shown) and B (not shown) is configured to about 20 to 60 Kilo Ohm.

도 2a 및 2b는 본 발명에 따른 터치 스크린의 패턴 2의 단독 바(Bar)의 다양한 형태를 나타낸 도면이다.2A and 2B illustrate various forms of a single bar of pattern 2 of a touch screen according to the present invention.

도 2a 및 2b는 제2패턴바(20)(21)가 가지는 바 형태의 다양한 구조를 나타낸다. 도 1과 마찬가지로 이 바는 역시 전기 전도성이 있다. 이러한 패턴을 구성하는 방법은 도 1에서 설명한 바와 동일하게 구성할 수 있으며, 측정 지점 A와 B간의 저항이(R1) 도 1의 제1패턴바(10)의 저항(R)보다 항상 작다. (R > R1)2A and 2B illustrate various structures having bars in the second pattern bars 20 and 21. Like bar 1, this bar is also electrically conductive. The method of constructing the pattern may be configured in the same manner as described with reference to FIG. 1, and the resistance between the measurement points A and B is always smaller than the resistance R of the first pattern bar 10 of FIG. 1. (R> R1)

도 3a 및 3b는 도 1과 도 2a 및 2b의 각각의 바(Bar)가 동시에 나열되는 구조를 나타낸 도면이다.3A and 3B illustrate structures in which bars of FIGS. 1 and 2A and 2B are arranged at the same time.

도 3a 및 3b는 제1패턴바(10)와 제2패턴바(20)(21)가 일정한 간격을 가지고 나열된 형태를 보여 준다. 특히 도 3a는 도 1의 제1패턴바(10)와 제2패턴바(20)가 나열된 형태를 보여준 것이다.3A and 3B illustrate a form in which the first pattern bars 10 and the second pattern bars 20 and 21 are arranged at regular intervals. In particular, FIG. 3A illustrates a form in which the first pattern bar 10 and the second pattern bar 20 of FIG. 1 are arranged.

도 3b는 제1패턴바(10)와 제2패턴바(21)가 나열된 형태를 보여 준다. 그러나 도 3a의 경우에 비하여 도 3b는 패턴과 패턴간의 간격이 상대적으로 좁으며, 제2패턴바(21)의 형상이 좌우 측으로 돌출된 날개(플렌지)의 형태의 패턴을 가진다.3B illustrates a form in which the first pattern bar 10 and the second pattern bar 21 are arranged. However, compared to the case of FIG. 3A, FIG. 3B has a relatively narrow spacing between the pattern and the pattern, and has a pattern in the form of a wing (flange) in which the shape of the second pattern bar 21 protrudes to the left and right sides.

이러한 형상은 손가락 등의 접근이나 접촉에 의한 부유 용량(Floating Capacitance)를 극대화하기 위하여 접촉 면적을 최대화한 것이다.This shape maximizes the contact area in order to maximize the floating capacity due to the contact or contact of the finger or the like.

논리적으로는 손가락 등으로 센서의 표면에 접촉하였을 때, 제1패턴바(10)와 제2패턴바(20)(21)가 한 쌍만으로 위치를 측정할 수 있으나, 패턴1과 패턴2는 손가락이 접촉하게 되면, 최소 2쌍 이상의 배열이 접촉면과 닿아 있을 때, 정확성을 향상시킬 수 있다.Logically, the first pattern bar 10 and the second pattern bar 20, 21 may measure the position with only one pair when the surface of the sensor is touched with a finger or the like. This contact can improve accuracy when at least two pairs of arrays are in contact with the contact surface.

손가락의 접촉 면적은 도 3a의 경우 보통 4.5~8mm 직경을 가지며, 인접한 패턴1과 패턴2 각 1개를 한 쌍으로 보았을 때, 2쌍 이상 접촉이 되어야 보다 정확하게 신호를 측정할 수 있다. In the case of FIG. 3A, the contact area of the finger has a diameter of 4.5 to 8 mm, and when one pair of adjacent patterns 1 and 2 is viewed as a pair, two or more pairs of contacts may be used to more accurately measure a signal.

도 4a 및 4b는 본 발명의 패턴1이 가지는 배선 구조 및 패턴2가 가지는 배선 구조를 나타낸 도면이다.4A and 4B are diagrams showing the wiring structure of pattern 1 of the present invention and the wiring structure of pattern 2;

도 4a는 연속된 제2패턴바(20)가 전기적으로 연결되는 배선(30)을 나타낸다. 배선(30)의 구조는 전기 저항을 가지도록 각 배열 사이에 저항(R: Resistor)으로 연결된다. 패턴1과 2의 방향은 가로 혹은 세로에 관계없이 형성할 수 있으나, 본 그림에서는 세로 방향으로 길게 늘어선 형태의 패턴1과 2로 설명한다.FIG. 4A shows the wiring 30 to which the second continuous pattern bar 20 is electrically connected. The structure of the wiring 30 is connected by a resistor (R) between each array so as to have an electrical resistance. The directions of the patterns 1 and 2 can be formed regardless of the width or length, but in this figure, the patterns 1 and 2 are arranged in the vertical direction.

일반적으로 센서에서 2차원 좌표를 형성하는 것은 X 방향과 Y 방향이 서로 교차되는 구조는 가지나, 본 발명에서는 X 혹은 Y만으로 구성된 단방향으로 구성할 수 있는 방법과 이에 따른 효과를 설명하고 있다. 이와 같은 원리로 도 4a는 논리적으로 X축의 신호를 갖는다. 여기서 Rx는 배선이 가지는 저항으로 패턴 2의 배열과 일정한 전기 저항을 갖는다.In general, forming two-dimensional coordinates in a sensor has a structure in which the X-direction and the Y-direction cross each other, but the present invention describes a method that can be configured in a unidirectional direction consisting of X or Y only and the effects thereof. In this way, Fig. 4A logically has a signal on the X-axis. Here, Rx is a resistance of the wiring and has an arrangement of the pattern 2 and a constant electrical resistance.

이 전도성 Rx는 카본(Carbon), 은, 구리, I.T.O(Indium Tin Oxide) 혹은 그 혼합물로 형성할 수 있다. Rr은 투명 전도성 패턴2로서 Rx와 동일한 재료로 구성할 수 있으며, 본 발명에서는 I.T.O를 사용하였다. Rx는 Rr 보다 매우 큰 전기 저항을 띠고 있다. (Rr << Rx) Rx와 Rr의 전기 저항의 비율은 일반적으로 10:1 이상으로 구성한다. N은 패턴 2의 개수를 나타내며, 이 개수는 센서의 크기와 Rx의 크기에 따라 다르게 구성할 수 있다.The conductive Rx may be formed of carbon, silver, copper, I.T.O (Indium Tin Oxide) or a mixture thereof. Rr may be made of the same material as Rx as the transparent conductive pattern 2, and I.T.O is used in the present invention. Rx has a much higher electrical resistance than Rr. (Rr << Rx) The ratio of the electrical resistance of Rx and Rr is generally composed of 10: 1 or more. N represents the number of patterns 2, which can be configured differently according to the size of the sensor and the size of Rx.

도 4b는 연속된 제1패턴바(10)가 전기적으로 연결되는 배선(31)을 나타낸다. 배선(31)은 되도록 전기적 저항이 작은 요소로 각 제1패턴바(10) 들을 연결한다. 여기서 배선(31)은 주로 전기적 저항이 작은 금, 은, 구리 등의 페이스트 등을 주로 사용한다. 도 4b는 도 4a와 마찬가지로 세로 방향으로 길게 늘어선 형태이며, 이 제1패턴바(10)는 Y 방향의 신호를 갖는다.4B illustrates the wiring 31 to which the continuous first pattern bar 10 is electrically connected. The wiring 31 connects the first pattern bars 10 to each other with an element having a small electrical resistance. Here, the wiring 31 mainly uses pastes, such as gold, silver, and copper, which are small in electrical resistance. FIG. 4B is a long line in the vertical direction similar to FIG. 4A, and the first pattern bar 10 has a signal in the Y direction.

도 5는 본 발명에 따른 터치 스크린의 일실시예를 나타낸 구성도이다.5 is a configuration diagram showing an embodiment of a touch screen according to the present invention.

도 5는 제1패턴바(10)와 제2패턴바(20)의 배열이 동시에 어떻게 구성되는지를 표현한 그림이다. 여기서 제1패턴바(10)와 제2패턴바(20)의 배열 1과 배열 2는 X 방향과 Y 방향을 각각 측정하는 구조로 되어 있다.FIG. 5 is a diagram illustrating how the arrangement of the first pattern bar 10 and the second pattern bar 20 are configured at the same time. Here, the arrangement 1 and the arrangement 2 of the first pattern bar 10 and the second pattern bar 20 are configured to measure the X direction and the Y direction, respectively.

좌표를 검출하기 위해서 손가락 등과 같은 임의의 물체가 도 5와 같이 구성된 센서에 접촉하게 되면, 임의의 물체와 각 배열 간에 정전 용량이 형성 (Capacitance Coupling)된다.When an arbitrary object such as a finger or the like comes into contact with the sensor configured as shown in FIG. 5 to detect the coordinates, capacitance coupling is formed between the arbitrary object and each array.

형성된 정전 용량은 위치에 따라서 각각 조금씩 다르게 검출되기 때문에 센서 외부 혹은 일체화된 전용의 컨트롤러에서 신호를 감지하여 좌표 데이터로 변환한다.Since the formed capacitance is detected slightly differently depending on the position, a signal is detected and converted into coordinate data by an external or integrated controller.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 전기적으로 정전 용량 방식 터치 센서의 범주에 속하며, 좌표를 구성하는 2개의 축, X와 Y가 바(Bar)형태 혹은 지그재그(Zigzag) 형태를 가지며, 전기적으로 서로 독립 배열의 형태를 가진다. 기존의 정전용량형 터치 센서의 경우 X와 Y가 서로 저항 성분으로 서로 연결된 구조를 가지지만, 본 발명에서의 경우 X성분과 Y성분을 각각 별도의 성분으로 구분함으로써, 기존의 저항 성분으로 결합된 구조에서 발생되는 혼합 신호가 가진 복잡한 해석 알고리즘을 통하지 아니하고, 기본적으로 발생하는 신호 자체가 X와 Y의 신호가 분리된 상태로 발생하기 때문에 전반적으로 신호의 명료함을 확보하여 해석 알고리즘의 단순화, 제조 비용 절감 등의 효과를 가져올 수 있다.As described above, the present invention belongs to the category of an electrostatic capacitive touch sensor, and two axes constituting the coordinates, X and Y, have a bar shape or a zigzag shape, and are electrically connected to each other. It has the form of an independent array. Conventional capacitive touch sensors have a structure in which X and Y are connected to each other as resistance components, but in the present invention, the X and Y components are divided into separate components, respectively, to be combined with the existing resistance components. Simplify and manufacture the analysis algorithm by ensuring the clarity of the signal as a whole, because the signal itself occurs as a separate state of the X and Y signals, rather than through a complex analysis algorithm of the mixed signal generated in the structure This can bring about cost savings.

또한, 본 발명은 기존의 X와 Y의 2차원 독립 좌표 체계를 가지는 여러 터치 센서와 비교하여 독립적인 구조를 가진다. 기존 2차원 독립 좌표 체계를 가지는 센서들은 X와 Y를 서로 분리하기 위하여 2개 혹은 그 이상의 독립된 레이어를 조합하여 구성한다. 그러나 본 발명에 의하면, 2차원 독립 좌표 체계를 유지하면서 단일의 레이어를 통하여 동시에 구현 가능하기 때문에 보다 단순화된 제조가 가능하고, 이것은 다시 경제적이기 때문에 비용 측면에서 경쟁력을 확보할 수 있다.In addition, the present invention has an independent structure compared to the existing touch sensor having a two-dimensional independent coordinate system of X and Y. Conventional sensors with two-dimensional independent coordinate systems combine two or more independent layers to separate X and Y from each other. However, according to the present invention, since it can be implemented simultaneously through a single layer while maintaining a two-dimensional independent coordinate system, a more simplified manufacturing is possible, and this is economical, and thus can be competitive in terms of cost.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으 나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.Although the above has been shown and described with respect to the preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, it is usually in the field of the present invention without departing from the gist of the invention claimed in the claims. Anyone of ordinary skill in the art can make various modifications, as well as such modifications are within the scope of the claims.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 터치 스크린에 의하면, 새로운 형태의 정전용량 원리를 응용한 것으로 경쟁력 있는 제조 방식과 제조 원가 절감, 최소 90%이상 최대 95%의 높은 광학적 투과율, 손이나 전용 펜으로는 열화가 없으며, 투명한 재질로 디스플레이의 표면에 장착가능하고, 물이나 오염에 내성을 가지며, 적외선이나 광선의 영향을 받지 않는다.As described above, according to the touch screen according to the present invention, a new type of capacitance principle is applied, and a competitive manufacturing method and manufacturing cost reduction, high optical transmittance of at least 90% and up to 95%, and a hand or a pen are used. Has no deterioration, is a transparent material that can be mounted on the surface of the display, is resistant to water and contamination, and is not affected by infrared or light rays.

또한 기존의 아날로그 정전용량 방식의 한계점으로 지적되어온 비 고정형 장치, 즉 개인 단말기, 핸드폰, 노트북 디스플레이 등에 적용 가능한 터치 센서를 구성할 수 있다.In addition, it is possible to configure a touch sensor that can be applied to non-fixed devices, such as personal terminals, mobile phones, and notebook displays, which have been pointed out as the limitations of the existing analog capacitance method.

또한 본 발명은 상기에 언급된 한정된 기판이 아닌, 투명 기판, 불투명 기판, 연성 회로 기판 등 보다 다양한 소재에 적용 가능하고, 기존의 2차원 좌표 센싱 장치에 비하여 가경 경쟁력 또한 확보할 수 있는 구조를 가지는 효과가 있다.In addition, the present invention can be applied to a variety of materials, such as a transparent substrate, an opaque substrate, a flexible circuit board, not the limited substrate mentioned above, and has a structure that can also secure the viability compared to the conventional two-dimensional coordinate sensing device It works.

Claims (6)

투명하거나 혹은 불투명한 전기 저항성 기판에 바(Bar) 형태로 나열된 전기 저항성의 다수의 제1패턴바와;A plurality of first resistive first pattern bars arranged in a bar form on a transparent or opaque electrically resistive substrate; 상기 다수의 제1패턴바의 저항성 배열의 사이에 상기 제1패턴바보다 높은 전기 저항을 가지고, 상기 제1패턴바와 서로 평행한 구조를 가지고 나열된 다수의 제2패턴바를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린. And a plurality of second pattern bars arranged between the resistive arrays of the plurality of first pattern bars, having a higher electrical resistance than the first pattern bars, and having a structure parallel to each other. screen. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1패턴바와 제2패턴바는 단일의 레이어상에 배열되어 전기적으로 서로 독립적인 구조이며, 상기 다수의 제1패턴바와 제2패턴바는 각각 동일하거나 비슷한 수준의 전기 저항 오차를 가지고 균일한 간격으로 나열되는 것을 특징으로 하는 터치스크린.The first pattern bar and the second pattern bar are arranged on a single layer and are electrically independent of each other, and the plurality of first pattern bars and the second pattern bars each have the same or similar level of electrical resistance error and are uniform. Touch screen, characterized in that listed in the interval. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1패턴바는 지그재그(Zigzag) 또는 요철 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린. The first pattern bar is a touch screen, characterized in that formed in a zigzag (Zigzag) or irregularities. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2패턴바는 바 몸체의 양측으로 다수의 플렌지가 돌출된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 터치스크린. The second pattern bar is a touch screen, characterized in that a plurality of flanges protruding to both sides of the bar body. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각각의 제1패턴바와 제2패턴바는 신호를 주고 받기 위한 각각의 배선을 가지는 것을 특징으로 하는 터치스크린. Each of the first pattern bar and the second pattern bar has a respective wire for transmitting and receiving a signal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 일정한 용량성을 확보하고, 회로를 외부로부터 물리적 저항, 전기적 저항을 가질 수 있도록 그 표면에 투명한 유전 특성을 가진 보호막을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린.A touch screen comprising a protective film having a dielectric property transparent to its surface to ensure a constant capacitive property and to have a physical resistance and an electrical resistance from the outside.
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