KR20090015414A - Capacitance touch panel - Google Patents

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Abstract

A capacitance touch panel having transparent electrode on screen is provided to resolve a problem of resolution and diffused reflection by forming a touch electrode of double layer structure. A capacitance touch panel has four layers. A first layer is touch sensing surface(10), and is touched by a hand of people or a pen having capacitive load. A second layer is a first sensor layer(30), and includes a fist touch sensing array(20) and a first connection line(50). The first touch sensing array is formed by parallel arranging a plurality of touch sensing lines by turns. A fourth layer is a second sensor layer(70), and includes a second touch sensing array(80) and a second connection line(90). The second touch sensing array is formed by parallel arranging a plurality of touch sensing lines by turns. An interlayer insulating layer(60) is arranged between the first sensor layer and the second sensor layer.

Description

정전용량 터치감지패널 {Capacitance touch panel}Capacitive touch panel {Capacitance touch panel}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 정전용량 터치감지패널을 설명하기 위한 도면;1 is a view for explaining a capacitive touch sensing panel according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 정전용량 터치감지패널을 설명하기 위한 도면;2 is a view for explaining a capacitive touch sensing panel according to a second embodiment of the present invention;

도 3은 터치감지어레이(20, 80)의 감지셀(20a, 80a)을 설명하기 위한 도면;3 is a view for explaining the sensing cells 20a and 80a of the touch sensing arrays 20 and 80;

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 정전용량 터치감지패널을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a capacitive touch sensing panel according to a third embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명><Description of reference numbers for the main parts of the drawings>

10: 터치감지면10: touch sensing surface

20, 80: 터치감지 어레이20, 80: touch sensing array

20a, 80a: 감지셀20a, 80a: sensing cell

30, 70: 센서층30, 70: sensor layer

50, 90: 연결선50, 90: connecting line

60: 층간절연층60: interlayer insulating layer

본 발명은 정전용량 터치감지패널에 관한 것으로서, 특히 이중층 구조의 정전용량 터치감지패널에 관한 것이다. The present invention relates to a capacitive touch sensing panel, and more particularly, to a capacitive touch sensing panel having a double layer structure.

정전용량센서를 이용하여 터치위치를 파악하는 정전용량 터치스크린 등에 있어서 화면상에 터치전극을 2차원적으로 배열해야 한다. 화면상에 설치되기 때문에 터치전극은 투명한 재질로 이루어져야 하는데, 이러한 투명터치전극을 터치감도가 떨어지지 않도록 하면서 화면상에 얼마나 효율적으로 설치하느냐가 매우 중요하다. In a capacitive touch screen for capturing a touch position using a capacitive sensor, the touch electrodes must be two-dimensionally arranged on the screen. Since the touch electrode must be made of a transparent material because it is installed on the screen, it is very important to efficiently install the transparent touch electrode on the screen while preventing the touch sensitivity from dropping.

터치전극은 화면상에 설치되기 때문에 터치전극이 형성되어 있는 층을 통과하는 빛이 터치전극에 의해서 난반사되어 뉴턴링과 같은 간섭무늬가 생길 수 있다. 또한 터치전극과 정전용량센서를 연결하는 금속재질의 연결선에 의해 해상도가 제한을 받게 된다. 이러한 여러 가지 문제로 인해 터치전극을 합리적으로 설치하는 것이 중요하다. Since the touch electrode is installed on the screen, light passing through the layer on which the touch electrode is formed may be diffusely reflected by the touch electrode, thereby causing an interference pattern such as a Newton ring. In addition, the resolution is limited by the metal wire connecting the touch electrode and the capacitive sensor. Due to these various problems, it is important to reasonably install the touch electrode.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 터치전극을 이중층 구조로 이차원적으로 배열하고 감지셀의 형상을 합리적으로 구성하여 해상도, 난반사 등의 문제를 해결할 수 있는 정전용량 터치감지패널을 제공하는 데 있다. Therefore, the present invention is to provide a capacitive touch sensing panel that can solve the problems of resolution, diffuse reflection, etc. by arranging touch electrodes in a two-layer structure two-dimensionally and rationally configure the shape of the sensing cell. .

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 정전용량 터치감지패널은, 층간절연층이 사이에 게재되어 서로 분리되는 2개의 정전용량 센서층을 포함하고, 상기 정전용량 센서층 각각에는 터치감지 어레이가 형성되는데, 상기 터치감지 어레이는 복수개의 터치감지라인이 나란하게 반복배치되어 이루어지되 상기 2개의 정전용량 센서층에 형성되는 터치감지 어레이는 서로 직교하도록 배치되는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, a capacitive touch sensing panel includes two capacitive sensor layers disposed between and separated from each other, and each of the capacitive sensor layers includes a touch sensing array. The touch sensing array may include a plurality of touch sensing lines repeatedly arranged side by side, but the touch sensing arrays formed on the two capacitive sensor layers may be arranged to be orthogonal to each other.

본 발명에 있어서, 상기 터치감지라인은 마름모 형태 감지셀의 꼭지점이 서로 연결되어 라인을 이루는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 감지셀은 메쉬 구조를 가지는 것이 바람직하다. In the present invention, the touch sensing line is characterized in that the vertices of the rhombus-shaped sensing cell is connected to each other to form a line. In this case, the sensing cell preferably has a mesh structure.

본 발명에 있어서, 상기 터치감지 어레이의 터치감지 라인은 감지셀이 서로 연결되어 라인을 이루며, 상기 감지셀은 사각형 구조가 대각선 방향으로 분리된 형태로 하여 상기 두 개의 정전용량 센서층에 각각 형성되되 위에서 내려다 봤을 때 상기 두 개의 정전용량 센서층에 형성되는 것이 서로 엇갈려 맞물리는 형태로 사각형을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the touch sensing line of the touch sensing array is formed by the sensing cells are connected to each other to form a line, the sensing cells are formed in the two capacitive sensor layers, respectively, in a rectangular structure separated in a diagonal direction. As viewed from above, the two capacitive sensor layers are arranged to form a quadrangle with each other interlocked with each other.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예들은 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예들에 한정되는 것으 로 해석돼서는 안 된다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The following embodiments are only presented to understand the content of the present invention, and those skilled in the art may make many modifications within the technical spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limited to these embodiments.

[실시예 1]Example 1

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 정전용량 터치감지패널을 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정전용량 터치감지패널은 4개의 분리된 층을 갖는다. 제일 상측에 위치하는 첫 번째층은 터치감지면(10)으로서 사람의 손이나 용량성 부하를 갖는 펜 등이 직접 터치되는 면이고, 그 밑에 있는 두 번째층은 제1센서층(30)으로서 제1터치감지어레이(20)와 이를 정전용량센서칩에 연결해주는 제1연결선(50)을 포함한다. 제1터치감지어레이(20)는 복수개의 터치감지라인이 나란하게 반복배치되어 이루어진다. 상기 터치감지라인은 마름모 형태 감지셀(20a)의 꼭지점이 서로 연결되어 하나의 라인을 이룬다. 1 is a view for explaining a capacitive touch sensing panel according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the capacitive touch sensing panel according to the present invention has four separate layers. The first layer located on the uppermost side is the touch sensing surface 10, the surface of which a human hand or a pen having a capacitive load is directly touched, and the second layer beneath is the first sensor layer 30. One touch sensor ray 20 and the first connecting line 50 for connecting it to the capacitive sensor chip. The first touch sensing ray 20 is formed by repeatedly arranging a plurality of touch sensing lines side by side. The touch sensing line forms a line by connecting the vertices of the rhombus-shaped sensing cell 20a to each other.

네 번째층은 제2센서층(70)으로서, 제2터치감지어레이(80)와 이를 정전용량센서칩에 연결해주는 제2연결선(90)을 포함한다. 제2터치감지어레이(80)도 제1터치감지어레이(20)와 마찬가지로 복수개의 터치감지라인이 나란하게 반복배치되어 이루어지며 상기 터치감지라인은 마름모 형태 감지셀(80a)의 꼭지점이 서로 연결되어 하나의 라인을 이룬다. The fourth layer is the second sensor layer 70, and includes a second touch sensor ray 80 and a second connection line 90 connecting the capacitive sensor chip to the capacitive sensor chip. Similarly to the first touch sensor ray 20, the second touch sensor ray 80 is formed by a plurality of touch sensing lines repeatedly arranged side by side, and the touch sensing lines are connected to each other by the vertices of the rhombus-shaped sensing cell 80 a. It forms a line.

제1센서층(30)과 제2센서층(70) 사이에는 이 두층을 전기적으로 절연시키기 위한 층간절연층(60)이 개재된다. An interlayer insulating layer 60 is interposed between the first sensor layer 30 and the second sensor layer 70 to electrically insulate the two layers.

제1터치감지어레이(20)와 제2터치감지어레이(80)는 서로 직교하도록 배치된다. 터치감지면(10)의 특정 부위를 터치하면 이 부분의 정전용량의 변화를 X축과 Y 축 각각의 터치감지어레이(20, 80)에서 인식하여 각각의 연결선(50, 90)을 통하여 정전용량센서칩(미도시)에 전달함으로써 터치좌표를 파악한다. The first touch sense lay 20 and the second touch sense lay 80 are arranged to be orthogonal to each other. Touching a specific part of the touch sensing surface 10 recognizes the change in the capacitance of the part in the touch sensing arrays 20 and 80 of the X and Y axes, respectively, and the capacitance through the respective connecting lines 50 and 90. The touch coordinates are determined by transferring the sensor chip (not shown).

터치감지 어레이(20, 80)는 빛의 투과성을 좋게 하면서 전기적으로는 정전용량을 감지할 수 있는 전극으로서의 역할을 하여야 하므로 투명 도전성 ITO막으로 구성하는 것이 바람직하다. 연결선(50, 90)은 전기저항을 작게 하기 위하여 알루미늄 페이스트나 실버 페이스트로 구성하는 것이 바람직하다. 연결선(50, 90)은 저항이 작아야 하므로 가늘게 만드는데 제약을 받는다. 따라서 연결선(50, 90)이 많아지면 이 연결선이 차지하는 면적이 커져서 액티브 윈도우 영역의 면적이 제한을 받게 된다.Since the touch sensing arrays 20 and 80 should serve as electrodes that can electrically sense capacitance while improving light transmittance, the touch sensing arrays 20 and 80 are preferably made of a transparent conductive ITO film. The connecting lines 50 and 90 are preferably made of aluminum paste or silver paste in order to reduce the electrical resistance. The connecting lines 50 and 90 are limited in thinning because the resistance must be small. Therefore, as the connecting lines 50 and 90 increase, the area occupied by the connecting line becomes large, thereby limiting the area of the active window area.

[실시예 2]Example 2

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 정전용량 터치감지패널을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이 제1터치감지어레이(20)는 마름모 형태 감지셀(20a)의 꼭지점이 Y축으로는 서로 연결되지만 X축으로는 서로 분리되어 제1연결선(50)에 연결되어 X좌표를 파악하는데 사용되고, 제2터치감지어레이(80)는 X축으로는 서로 연결되지만 Y축으로는 서로 분리되어 Y좌표를 파악하는데 사용된다. 2 is a view for explaining a capacitive touch sensing panel according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the vertices of the rhombus-shaped sensing cell 20a are connected to each other on the Y axis but separated from each other on the X axis to be connected to the first connection line 50. The second touch sensor ray 80 is connected to each other on the X axis but separated from each other on the Y axis to be used to determine the Y coordinate.

도 3은 터치감지어레이(20, 80)의 감지셀(20a, 80a)을 설명하기 위한 도면으로서, 감지셀(20a, 80a)은 그 안에 복수개의 작은 마름모 형태의 메쉬구조로 구성된다. 정전용량의 변화를 감지하기 위해서는 정전용량센서칩에서 교류신호를 발생시켜 터치감지면(10)에 인가하고 정전용량 변화에 따른 교류신호의 변화량을 감지 하여 터치 유무를 판단하게 되는데 이때 교류신호의 변화량을 효과적으로 감지하기 위해 각 감지셀(20a, 80a)의 내부를 다수개의 작은 마름모형태의 메쉬구조로 구성한다. 하나의 전극에서 교류신호는 전극의 경계면에 많이 분포하게 되므로 교류신호의 변화량을 더욱 효과적으로 감지하기 위해 이와 같이 메쉬구조로 하는 것이다. 3 is a view for explaining the sensing cells 20a and 80a of the touch sensing arrays 20 and 80, and the sensing cells 20a and 80a have a plurality of small rhombus-shaped mesh structures therein. In order to detect a change in capacitance, an AC signal is generated from the capacitive sensor chip and applied to the touch sensing surface 10 to detect the change in the AC signal according to the change in capacitance, and determine whether there is a touch. In order to effectively detect the inside of each sensing cell (20a, 80a) is composed of a plurality of small rhombus mesh structure. In one electrode, the AC signal is distributed in the interface of the electrode a lot, so that the mesh structure in this way to more effectively detect the amount of change of the AC signal.

또한 이렇게 감지셀(20a, 80a)을 메쉬구조로 구성함으로써, LCD나 CRT와 같은 디스플레이 장치의 빛이 제2센서층(70)과 제1센서층(30)을 통과할 때 ITO 전극에 의해 빛이 난반사되어 뉴튼링과 같은 간섭무늬가 생기는 것을 억제할 수 있다.In addition, by configuring the sensing cells 20a and 80a in a mesh structure, when the light of a display device such as an LCD or a CRT passes through the second sensor layer 70 and the first sensor layer 30, the light is emitted by the ITO electrode. This diffuse reflection can suppress the occurrence of interference fringes such as Newton rings.

터치감지 어레이(20, 80)를 이루는 터치감지라인의 개수와 터치감지라인을 구성하는 감지셀(20a, 80a)의 크기를 조절함으로써 감도를 조절할 수 있으며, 정전용량센서칩에 연결되는 연결선(50, 90) 수에 의해 이 연결선이 차지하는 면적이 커져서 액티브 윈도우 영역의 면적이 제한을 받게 된다.Sensitivity can be adjusted by adjusting the number of touch sensing lines constituting the touch sensing arrays 20 and 80 and the size of the sensing cells 20a and 80a constituting the touch sensing line, and the connection line 50 connected to the capacitive sensor chip. The area occupied by this connecting line increases by the number, which limits the area of the active window area.

[실시예 3]Example 3

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 정전용량 터치감지패널을 설명하기 위한 도면이다. 터치감지 어레이(20, 80)의 터치감지 라인은 감지셀(20a, 80a)이 서로 연결되어 라인을 이루는데, 감지셀(20a, 80a)은 사각형 구조가 대각선 방향으로 분리된 형태로 하여 제1센서층(30)과 제2센서층(70)에 각각 형성된다. 이 때 제1터치감지 어레이(20)의 감지셀(20a)과 제2터치감지 어레이(80)의 감지셀(80a)은 위에서 내려다 봤을 때 서로 엇갈려 맞물리는 형태로 사각형을 이루도록 배치된다. 이러한 구조에서는 X축 및 Y축으로의 터치 위치 변화에 정전용량이 선형적으로 변하 게 된다. 4 is a view for explaining a capacitive touch sensing panel according to a third embodiment of the present invention. The touch sensing lines of the touch sensing arrays 20 and 80 form a line by connecting the sensing cells 20a and 80a to each other. The sensing cells 20a and 80a have a rectangular structure in which the rectangular structures are separated in a diagonal direction. It is formed on the sensor layer 30 and the second sensor layer 70, respectively. At this time, the sensing cell 20a of the first touch sensing array 20 and the sensing cell 80a of the second touch sensing array 80 are arranged to form a quadrangle with each other when viewed from above. In this structure, the capacitance changes linearly with changes in the touch position on the X and Y axes.

터치감지면(10)의 가로축 및 세로축의 길이의 비율이나 해상도에 따라 정사각형을 대각선 방향으로 분리하거나 직사각형을 대각선 방향으로 분리하여 제1센서층(30)과 제2센서층(70)에 각각 분리된 형태의 전극을 형성시킬 수 있다.Depending on the ratio or resolution of the length and width of the horizontal and vertical axes of the touch sensing surface 10, the squares may be separated in the diagonal direction or the rectangles may be separated in the diagonal direction and separated into the first sensor layer 30 and the second sensor layer 70, respectively. It is possible to form the electrode of the form.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 터치전극을 이중층 구조로 이차원적으로 배열하고 감지셀의 형상을 합리적으로 구성하여 감도, 해상도, 난반사 등의 문제를 해결할 수 있다. As described above, according to the present invention, problems such as sensitivity, resolution, and diffuse reflection can be solved by arranging the touch electrodes two-dimensionally in a double layer structure and rationally configuring the shape of the sensing cell.

Claims (5)

정전용량센서를 이용하여 터치위치를 감지하는 정전용량 터치감지패널에 있어서, In the capacitive touch sensing panel for detecting the touch position using the capacitive sensor, 층간절연층이 사이에 게재되어 서로 분리되는 2개의 정전용량 센서층을 포함하고, 상기 정전용량 센서층 각각에는 터치감지 어레이가 형성되는데, 상기 터치감지 어레이는 복수개의 터치감지라인이 나란하게 반복배치되어 이루어지되 상기 2개의 정전용량 센서층에 형성되는 터치감지 어레이는 서로 직교하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치감지패널. The interlayer dielectric layer includes two capacitive sensor layers interposed therebetween and separated from each other, and each of the capacitive sensor layers is formed with a touch sensing array, and the touch sensing array is repeatedly arranged in parallel with a plurality of touch sensing lines. And the touch sensing arrays formed on the two capacitive sensor layers are arranged to be orthogonal to each other. 제1항이 있어서, 상기 터치감지라인은 마름모 형태 감지셀의 꼭지점이 서로 연결되어 라인을 이루는 것을 특징으로 하는 정전용량터치감지패널. The capacitive touch sensing panel of claim 1, wherein the touch sensing line forms a line by connecting vertices of a rhombus-shaped sensing cell to each other. 제1항에 있어서, 상기 터치감지 어레이가 투명 도전체인 ITO로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 감지 패널. The capacitive touch sensing panel according to claim 1, wherein the touch sensing array is made of ITO which is a transparent conductor. 제2항에 있어서, 상기 감지셀이 메쉬 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 감지 패널. The capacitive touch sensing panel of claim 2, wherein the sensing cell has a mesh structure. 제1항에 있어서, 상기 터치감지 어레이의 터치감지 라인은 감지셀이 서로 연 결되어 라인을 이루며, 상기 감지셀은 사각형 구조가 대각선 방향으로 분리된 형태로 하여 상기 두 개의 정전용량 센서층에 각각 형성되되 위에서 내려다 봤을 때 상기 두 개의 정전용량 센서층에 형성되는 것이 서로 엇갈려 맞물리는 형태로 사각형을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치감지패널. The touch sensing line of the touch sensing array of claim 1, wherein the sensing cells are connected to each other to form a line, and the sensing cells have a rectangular structure separated in a diagonal direction to each of the two capacitive sensor layers. The capacitive touch sensing panel of claim 2, wherein the capacitive touch sensing panel is formed to form a quadrangle when the two capacitive sensor layers are formed to cross each other.
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