KR100300431B1 - 터치 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제 1 투명 도전막이 아랫면에 형성된 상부 기판;과, 상기 상부 기판의 하부에 설치되는 스트립 형태의 상부 전극;과, 상기 상부 기판과 대향되게 설치되며, 윗면에 제 2 투명 도전막이 선택적으로 형성된 하부 기판;과, 상기 하부 기판의 상부에 설치되며, 상기 상부 전극과 수직 방향으로 상기 제 2 투명 도전막과 통전가능하게 형성되는 스트립 형태의 하부 전극;과, 상기 상부 및 하부 기판의 간격을 유지시키도록 그 사이에 개재되는 도트 스페이스;와, 상기 상부 및 하부 전극과 전기적으로 접속되어 소정의 전원을 인가하는 플렉시블 프린티드 케이블;를 포함하는 터치 패널에 있어서, 상기 전극 사이에 균일한 등전위선을 형성하기 위하여 상기 전극들 또는 투명 도전막들중 어느 한쪽은 그 면적이 상기 전극들의 라인 저항에 따라 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

터치 패널{touch panel}

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 균일한 등전위선의분포가 가능하도록 전극 내지 투명 도전막의 구조가 개선된 터치 패널에 관한 것이다.

통상적으로 입력 장치(input devices)로는 터치 패널(touch panel)과 디지타이저(digitizer)가 있다. 입력 장치는 디스플레이에 표시되는 버튼을 손가락이나 펜같은 입력 수단을 통하여 접촉 또는 비접촉 방식으로 접속하여, 입력 장치와 전기적으로 연결된 평판 표시 장치의 정보를 용이하게 이용할 수 있게 한다.

이중에서 터치 패널은 평판 표시 장치와 일체형으로 구성되어 있으며, 펜 컴퓨터 및 개인용 정보 단말기등 초소형 및 초경량을 추구하는 요즘의 추세에 가장 적합한 입력 장치중의 하나이다. 이러한 터치 패널로는 아날로그 레지스티브 타입(analog resistive type), 디지털 레지스티브(digital resistive type), 커패시티브 타입(capacitive type), 소오 타입(saw type) 및 인프라레드 타입(infrared type)이 있다.

터치 패널은 도트 스페이서(dot spacers)를 사이에 두고 있는 상부 전극 및 하부 전극이 펜이나 손가락같은 입력 수단에 의해 상부 전극으로 코팅되어 있는 ITO막과 같은 투명 도전막의 어느 한 지점에 접촉하게 되면 상부 전극 및 하부 전극이 통전이 되고, 그 위치의 저항치에 의하여 변화된 전압값을 읽어들인후 제어 장치에서 전위차의 변화에 따라 디지털 값으로 변환해서 위치 좌표를 찾는다.

그런데, 종래의 터치 패널은 상부 및 하부 전극의 라인 저항으로 인하여 전압 강하 현상이 일어난다. 따라서, 전극으로부터 동일한 거리에 있는 지점들을 포인팅하게 될 때 균일한 등전위선이 형성되지 않게 된다. 이로 인하여 소망하는 정확한 위치의 저항치를 읽을 수가 없게 된다.

종래의 기술에 따르면 전압 강하를 최소화시키기 위하여 여러 가지 방법을 강구하였는데, 가장 널리 사용되는 방법으로는 전극들의 폭을 최대로 넓게 하고, 두께를 보다 두껍게 하는 것이다. 그러나, 이 방법은 터치 패널의 한정적인 면적으로 인하여 설계상 그 한계가 있고, 직선성(linearity)값을 작게는 할 수 있지만 전혀 없앨 수는 없다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 전극 내지 투명 도전막의 형상을 변경하여 전극의 라인 저항을 최소화시켜 균일한 등전위선의 형성이 가능하도록 구조가 개선된 터치 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 터치 패널을 도시한 분리 사시도,

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널의 일부를 확대 도시한 사시도,

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널의 일부를 확대 도시한 분리 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10...터치 패널 11...상부 기판

12...하부 기판 13...상부 전극

14,21,31...하부 전극 15...연장선

16,22,32...배선 17...도트 스페이스

18...플렉시블 프린티드 케이블

23,33...투명 도전막

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 터치 패널은,

제 1 투명 도전막이 아랫면에 형성된 상부 기판;과,

상기 상부 기판의 하부에 설치되는 스트립 형태의 상부 전극;과,

상기 상부 기판과 대향되게 설치되며, 윗면에 제 2 투명 도전막이 선택적으로 형성된 하부 기판;과,

상기 하부 기판의 상부에 설치되며, 상기 상부 전극과 수직 방향으로 상기 제 2 투명 도전막과 통전가능하게 형성되는 스트립 형태의 하부 전극;과,

상기 상부 및 하부 기판의 간격을 유지시키도록 그 사이에 개재되는 도트 스페이스;와,

상기 상부 및 하부 전극과 전기적으로 접속되어 소정의 전원을 인가하는 플렉시블 프린티드 케이블;를 포함하는 터치 패널에 있어서,

상기 전극 사이에 균일한 등전위선을 형성하기 위하여 상기 전극들 또는 투명 도전막들중 어느 한쪽은 그 면적이 상기 전극들의 라인 저항에 따라 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 터치 패널의 바람직한 일 예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 터치 패널(10)을 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 패널(10)은 상부 기판(11)과 하부 기판(12)을 포함한다.

상기 상부 기판(11)은 유연성을 가진 필름으로 되어 있다. 이 필름은 펜이나 손가락같은 입력 수단이 직접적으로 접촉되는 고분자 수지층, 바람직하게는 PET층과, 상기 PET층의 아랫면에 형성되는 ITO막과 같은 투명 도전막을 포함한다. 상기 상부 기판(11)의 아랫면에는 기판(11)의 양 가장자리를 따라 스트립 형태로 된 상부 전극(13)이 복수개 설치된다.

그리고, 상기 하부 기판(12)은 상기 상부 기판(11)과 대응되는 크기의 투명한 유리로 되어 있다. 상기 하부 기판(12)의 윗면에는 투명 도전막이 선택적으로 코팅되어 있다.

상기 하부 기판(12) 상에는 상기 상부 전극(13)이 설치되는 위치와 반대되는 기판(12)의 가장자리를 따라서 양 측으로 스트립 형태의 하부 전극(14)이 소정 폭을 가지고 설치된다. 그리고, 상기 하부 전극(14)의 일단부로부터는 기판(12)의 한 지점에 전원 인가점을 집합시킬 수 있게 연장선(15)이 일체형으로 연장되어 있다.

그리고, 상기 상부 전극(13)과 대향되는 하부 기판(12)의 가장자리를 따라서 상기 전극(13)과 통전가능한 배선(16)이 각각 설치된다.

이때, 상기 상부 및 하부 전극(13)(14)과 배선(16)은 은 페이스트(Ag paste)를 사용하여 형성시키는 것이 바람직하다.

한편, 상기 상부 기판(11)과 하부 기판(12) 사이의 일부에는 상기 상부 및 하부 기판(11)(12)의 접착과, 상기 전극들(13)(14)의 상호 절연을 위하여 접착 테이프(미도시)가 부착되어 있다. 상기 접착 테이프에는 상기 상부 전극(13)과 배선(16)과의 상호 통전을 위하여 통전 홀이 형성되어 있다.

또한, 상기 하부 기판(12) 상에는 도트 스페이스(dot spacer,17)가 설치되어 있다. 상기 도트 스페이스(17)는 상기 상부 및 하부 기판(11)(12) 사이의 간격을 적절하게 유지할 수 있도록 설치되는데, 그 높이는 대략 5 마이크로미터 이내이다.

게다가, 상기 하부 기판(12)에는 연장선(15)과, 배선(16)이 한 지점에 집합되어 있고, 상기 연장선(15) 및 배선(16)은 유연성을 가진 플렉시블 프린티드 케이블(felxible printed cable,18)과 상호 전기적으로 접속되어 있다.

여기서, 본 발명의 기술에 따르면, 상기 전극(13)(14)으로부터 동일한 위치에서 균일한 등전위선의 분포가 가능하도록 직진성(linearity)을 없앨 수 있게 전극 또는 투명 도전막의 형상이 변형된다.

보다 상세하게는 도 2 및 도 3의 실시예를 참조하여 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널의 일부를 확대 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 하부 기판(12) 상에는 소정 패턴에 따라서 ITO막과 같은 투명 도전막(23)이 도포되어 있다. 상기 투명 도전막(23) 상에는 이와 통전가능하게 하부 전극(21)이 기판(12)의 가장자리를 따라서 설치된다. 그리고, 상기 하부 전극(12)과 수직 방향으로는 상기 언급한 바 있는 상부 전극과 통전되는 배선(22)이 형성된다.

여기서, 상기 하부 전극(21)이나, 배선(22)은 상기 하부 기판(12)의 일변의중앙부에 집합되어 플렉시블 프린티드 케이블(18)과 접속되어 있다.

이 전원 인가점에서 전원이 인가시 스트립 형태의 전극(21)에서 발생되는 전압 강하를 방지하기 위하여 상기 전극(21)의 폭이 길이에 따라 다르게 형성된다. 즉, 전원이 인가되는 지점인 기판(12)의 중앙부로부터 기판(12)의 가장자리를 따라 상기 전극(21)의 폭이 점진적으로 확대된다.

이는 전원 인가점으로부터 전극(21)의 좌우 양 단부까지 단면적이 상기 전극(21)에 발생하는 라인 저항에 비례하여 확대되는 것이다. 도면에도 도시된 바와 같이, 전극(21)의 중앙부에서는 A폭을 가지고 있지만, 상기 전극(21)의 일단부에서는 A폭보다 큰 폭인 B폭을 가지고 있고, A폭으로부터 B폭으로까지 전극(21)의 형상은 라인 저항에 따라 그 단면적을 달리하고 있다. 이에 따라, 균일한 등전위선의 분포가 가능하다.

이를 보다 확실히 하기 위하여 본 발명에 따른 터치 패널의 작용을 상세하게설명하면 다음과 같다.

플렉시블 프린티드 케이블을 통하여 소정의 전압이 인가된 상태에서 사용자가 손이나 펜같은 입력 수단에 의하여 상부 기판의 고분자 수지층의 어느 한 지점을 가압한다.

이에 의하여, 고분자층의 아랫면에 형성된 투명 도전막과 도트 스페이스를 사이에 두고 하부 기판상의 투명 도전막이 상호 접촉하게 되면, 상부 전극과 하부 전극이 통전되고, 그 위치의 저항치에 의하여 변화된 전압값을 읽어 들인후 메인 콘트롤러에서 전위차의 변화에 따라 디지털 값으로 변환해서 위치 좌표를 찾게 된다.

이때, 도 2에 도시된 것처럼, 전원이 인가되는 하부 기판(12)의 일변 중앙부로부터 좌우측 양단으로 갈수록 전극(21)은 스트립 형태로 형성되어 있어서 전기 전도도가 저하된다. 이를 방지하기 위하여 본 발명의 특징에 따르면, 상기 전극(21)은 라인 저항에 비례하여 중앙부로부터 좌우측 양 단부로 갈수록 단면적이 넓어지도록 형성된다.

이에 따라, 상기 전극(21)의 중앙부에서는 좌우측 양 단부보다 단면적이 좁게 되어서 이에 해당되는 만큼의 저항이 증가하게 되고, 반대로, 좌우측 양 양 단부는 중앙부보다 단면적이 상대적으로 크게 되어서 저항이 감소되어 전기 전도도가 향상된다. 이렇게 상기 전극(21)의 라인 저항에 비례하여 단면적을 변화시키게 되어 전체적으로는 균일한 등전위선의 분포가 가능하게 되어 정확한 위치값을 읽을 수가 있게 된다. 또한, 도면에는 하부 전극(21)만 도시되어 있지만, 상부 기판상에형성되는 상부 전극도 이와 같은 단면적의 변화가 적용되는 것은 물론이다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널의 일부를 확대 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 하부 기판(12) 상에는 도 2에 언급한 바와 같이 투명 도전막(23)과 접촉하는 전극(21)의 형상을 변경시킨게 아니라, 투명 도전막(33)의 형상을 변화시킨 것이다.

즉, 하부 전극(31)과 접촉하는 투명 도전막(33)의 접촉 면적을 달리하게 되는데, 상기 전극(31)과 접촉하는 중앙부로부터 가장자리에 이르기까지 접촉 면적을 전극(31)의 라인 저항에 비례하여 변화를 주는 것이다.

전원이 인가되는 지점에 해당하는 투명 도전막(33)의 중앙부에는 전극(31)과 접촉하는 접촉 면적 A가 좁고, 반면에 가장자리로 갈수록 상기 전극(31)과 접촉하는 면적 B를 점진적으로 확대시키는 것이다. 본 실시예에 따른 구체적인 작용은 도 2에 언급한 경우와 동일하므로 여기서는 생략하기로 한다.

이상에 설명한 바와 같이 본 발명의 터치 패널은 상부 기판과 하부 기판에 형성된 전극이나 투명 도전막의 형상을 전극의 라인 저항에 비례하여 단면적이나 전극과의 접촉 면적을 변화시킴으로써 균일한 등전위선의 분포가 가능하게 된다.

이에 따라, 소정의 입력 수단에 의하여 특정한 위치의 저항치에 의한 변화된 전압값을 읽는 것이 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인것에 불과하며 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 제 1 투명 도전막이 아랫면에 형성된 상부 기판;과,

   상기 상부 기판의 하부에 설치되는 스트립 형태의 상부 전극;과,

   상기 상부 기판과 대향되게 설치되며, 윗면에 제 2 투명 도전막이 선택적으로 형성된 하부 기판;과,

   상기 하부 기판의 상부에 설치되며, 상기 상부 전극과 수직 방향으로 상기 제 2 투명 도전막과 통전가능하게 형성되는 스트립 형태의 하부 전극;과,

   상기 상부 및 하부 기판의 간격을 유지시키도록 그 사이에 개재되는 도트 스페이스;와,

   상기 상부 및 하부 전극과 전기적으로 접속되어 소정의 전원을 인가하는 플렉시블 프린티드 케이블;를 포함하는 터치 패널에 있어서,

   상기 전극 사이에 균일한 등전위선을 형성하기 위하여 상기 전극들 또는 투명 도전막들중 어느 한쪽은 그 면적이 상기 전극들의 라인 저항에 따라 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전극들은 전원이 인가되는 지점으로부터 좌우 양단까지의 단면적이 상기 전극들의 라인 저항에 비례하여 점진적으로 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 투명 도전막들은 상기 전극들과 접촉하는 접촉 면적이 전원이 인가되는 지점으로부터 좌우 양단까지 상기 전극들의 라인 저항에 비례하여 점진적으로 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.