KR100342649B1 - 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

투과율이 향상된 터치 패널로서, 터치 패널은 투명한 투명한 상, 하부 기판 내부에 각각 형성되는 상부 도전막 및 하부 도전막과, 상부 도전막과 하부 도전막 사이에 배치되어 상, 하부 도전막을 일정 간격으로 분리시키며 소정의 탄성을 갖는 다수개의 도트 스페이서와, 사용자가 가한 압력에 의해 상부 도전막과 하부 도전막이 접촉된 위치의 좌표 신호를 검출하는 제어 장치와, 상부 기판과 하부 기판 가운데 적어도 어느 한 기판의 표면에 형성되며 지르코늄을 주성분으로 하는 고투과막을 포함한다.
상기 고투과막은 터치 패널의 외부와 디스플레이 장치에서 터치 패널로 입사하는 빛의 대부분을 투과시켜 반사율을 최소화하면서 전체적인 투과율을 향상시킨다. 이로서 디스플레이 장치에서 구현되는 화상의 휘도를 높이고, 과도한 반사에 의한 사용자의 불편을 최소화할 수 있다.

Description

터치 패널 {Touch panel}
본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반사율을 최소화하면서 전체적인 투과율을 향상시켜 디스플레이 장치에서 구현되는 영상의 휘도를 향상시키고, 과도한 외광 반사에 의한 화면 가림을 방지할 수 있는 터치 패널에 관한 것이다.
일반적으로 터치 패널은 디스플레이 장치의 표면에 부착되어 디스플레이 화면에 표시된 아이콘이나 선택 버튼에 해당하는 부분을 사용자가 손가락이나 펜 등으로 누르면 미리 약속된 명령이 실행되도록 만들어진 입력 장치이며, 다른 입력장치에 비해 조작법이 간단하여 전자무인안내대 등에 널리 사용되고 있다.
도 5를 참고하여 터치 패널의 작동을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
터치 패널의 상부 도전막(1)과 하부 도전막(3)은 다수개의 도트 스페이서(5)에 의해 일정한 간격을 두고 떨어져 있으며, 여기에 사용자가 손가락이나 펜(7) 등으로 특정 지점을 누르면 상기 지점에서 상부 도전막(1)과 하부 도전막(3)이 접촉하여 통전이 된다.
특정 지점에서 통전이 되면, 제어 장치(9)에서 통전된 위치의 저항치에 의해 변화된 전압값을 읽고, 제어 장치(9)에 내장된 아날로그-디지탈 변환기(ADC)에서 전위차의 변화에 따라 디지털 신호로 변환하여 위치 좌표를 찾는다. 이와 같이 검출된 좌표 신호는 디스플레이 장치(11)와 연결된 중앙 처리 장치(13)에 제공되어 디스플레이 장치(11)를 구동시킨다.
이와 같은 원리로 구동되는 터치 패널에서, 사용자의 손가락이나 펜(7) 등과 직접 접촉하는 상부 기판(15)은 일반적으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, 이하 '피이티'라 칭함) 필름으로 이루어지고, 디스플레이 장치(11)와 접하는 하부 기판(17)은 통상의 유리 기판으로 이루어진다.
이 때, 상부 기판(15)은 피이티 필름의 표면에 부착되는 막의 종류에 따라 클리어(clear) 타입과 넌-글레어(non-glare) 타입으로 분류되는데, 도 6에서 도시하는 바와 같이, 상기 클리어 타입에서 상부 기판(15)은 피이티 필름(19)과, 상기 피이티 필름(19)의 표면에 형성되며 피이티 필름(19)보다 경도가 높은 고경도막(21)으로 이루어진다. 상기 고경도막(21)은 손가락이나 펜 등의 접촉에의한 긁힘 등, 터치 패널의 표면 손상을 방지하는 역할을 한다.
그리고 도 7에서 도시하는 바와 같이, 상기 넌-글레어 타입에서 상부 기판(15)은 피이티 필름(19)과, 피이티 필름(19) 표면에 형성되며 그 표면이 엠보싱 처리된 요철막(23)으로 이루어지며, 상기 요철막(23)은 터치 패널의 과도한 반사를 방지하는 역할을 한다.
그러나 상기 클리어 타입은 표면 경도가 좋은 반면, 과도한 반사로 인하여 화면의 일부분이 잘 보이지 않는 등, 사용자에게 불편을 초래하고, 상기 넌-글레어 타입은 상기 요철막에 의해 전반적인 투과율이 저하되는 한계가 있다.
또한 하부 기판으로 사용되는 유리 기판은 디스플레이 장치에서 방출된 빛의 일정 부분을 반사하므로, 터치 패널의 투과율을 저하시키는 또 하나의 원인으로 작용한다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 터치 패널의 반사율을 최소화하면서 투과율을 향상시켜 디스플레이 장치에서 구현된 영상의 휘도를 향상시키고, 과도한 외광 반사에 의한 화면 가림을 방지할 수 있는 터치 패널을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 터치 패널의 분해 사시도.
도 2∼도 4는 각각 본 발명의 제 1, 제 2, 및 제 3실시예에 의한 터치 패널의 개략적인 단면도.
도 5는 터치 패널의 작동을 설명하기 위한 터치 패널의 개략도.
도 6은 일반적인 터치 패널에서 클리어 타입 상부 기판의 단면도.
도 7은 일반적인 터치 패널에서 넌-글레어 타입 상부 기판의 단면도.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
투명한 상, 하부 기판과,
상기한 상부 기판에 형성되며 일방향으로 마주하는 양측단에 한쌍의 제 1전극이 부착되어 전압을 인가받는 상부 도전막과,
상기한 하부 기판에 형성되며 상기한 일방향과 수직한 방향으로 마주하는 양측단에 한쌍의 제 2전극이 부착되어 전압을 인가받는 하부 도전막과,
상기한 상부 도전막과 하부 도전막 사이에 배치되어 상, 하부 도전막을 일정 간격으로 분리시키며 소정의 탄성을 갖는 다수개의 도트 스페이서와,
사용자가 가한 압력에 의해 상부 도전막과 하부 도전막이 접촉된 위치의 좌표 신호를 검출하는 제어 장치와,상기한 상부 기판과 하부 기판 가운데 적어도 어느 한 기판의 표면에 형성되며, 지르코늄(Zr)을 주성분으로 하는 고투과 재질로 이루어져 외부에서 입사하는 빛을 투과하는 고투과막을 포함하는 터치 패널을 제공한다.
상기한 고투과막은 터치 패널의 외부, 즉 사용자가 위치하는 터치 패널의 상부와 디스플레이 장치가 위치하는 터치 패널의 하부에서 터치 패널로 입사하는 빛의 대부분을 투과시킨다. 이로서 반사율은 낮추면서 투과율을 향상시켜 터치 패널의 품질을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 터치 패널의 분해 사시도이다.
도시하는 바와 같이 터치 패널은, 투명한 상부 기판(2)과 하부 기판(4)의 마주하는 안쪽 표면에 상부 도전막(6)과 하부 도전막(8)이 각각 형성되며, 가로방향(도면의 x축과 평행한 방향)으로 마주하는 상부 도전막(6)의 양측단에 한쌍의 제 1전극(10)이 위치하고, 세로 방향(도면의 y축과 평행한 방향)으로 마주하는 하부 도전막(8)의 양측단에 한쌍의 제 2전극(12)이 위치한다.
상기 하부 도전막(8)의 표면에는 상, 하부 도전막(6, 8)을 일정한 간격으로 분리시키며 소정의 탄성을 갖는 다수개의 도트 스페이서(14)가 부착되며, 한쌍의 상, 하부 기판(2, 4)은 접착 테이프(16)에 의해 일체로 접착된다.
상기 한쌍의 제 1전극(10)은 제어 장치(18) 내부의 구동 회로를 통하여 특정 전위차의 개별 전압을 각각 인가받아 상부 도전막(6) 전체에 가로 방향으로 균일한 전류가 흐르도록 하며, 한쌍의 제 2전극(12) 또한 위와 동일한 방법으로 하부 도전막(8) 전체에 세로 방향으로 균일한 전류가 흐르도록 한다.
이로서 사용자가 가한 압력에 의해 특정 지점에서 상부 도전막(6)과 하부 도전막(8)이 접촉하여 통전이 되면, 제어 장치(18)에서 통전된 지점의 가로 및 세로 위치를 찾고, 이를 디지털 좌표 신호로 검출한다.
이 때, 본 실시예에 의한 터치 패널은 투과율 향상을 위하여 외부에서 터치 패널로 입사하는 빛의 반사를 최대한 억제하는 고투과막을 포함하는데, 상기 고투과막은 외부에서 터치 패널로 입사하는 빛의 대부분을 투과시키며, 상부 기판(2)과 하부 기판(4) 가운데 적어도 어느 한 기판의 표면에 형성된다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 터치 패널의 개략적인 단면도로서, 터치 패널의 상부 기판(2)은 기재 필름인 피이티 필름(20)과, 상기 피이티 필름(20)의 표면에 형성되는 고경도막(22)과, 상기 고경도막(22) 표면에 형성되는 고투과막(24)으로 이루어진다.
상기 고투과막(24)은 지르코늄(Zr)을 주성분으로 하여 이루어지는데, 상기 지르코늄은 고투과 특성을 가지므로 상기한 고투과막(24)의 재료로 적합하다. 이와 같이 지르코늄을 주성분으로 하여 고투과 성질을 갖는 고투과막(24)에 의해 터치 패널의 외부에서 상부 기판(2)으로 입사하는 빛의 대부분을 투과시킨다.
이를 보다 상세하게 설명하면, 도면에서의 화살표는 터치 패널로 입사하는 빛의 경로를 도시한 것으로서, 고투과막(24)이 없는 기존의 터치 패널에서는 외부에서 상부 기판(2)으로 입사하는 빛의 일정 부분이 점선으로 도시하는 바와 같이 고경도막(24)의 표면에서 사용자 방향으로 반사되었다.
이로서 화면의 일정 부분이 빛에 의해 보이지 않게 되어 사용자의 시각적인 면에서 불편함을 초래하였으나, 상기한 고투과막(24)에 의해 터치 패널의 외부에서 상부 기판(2)으로 입사하는 빛의 대부분을 투과시킴에 따라 사용자에게 반사되는 빛의 양을 최소화하여 터치 패널의 반사율을 효과적으로 낮출 수 있다. (쇄선으로 도시)
이 때, 본 실시예에 의한 터치 패널은 표면 경도를 향상시키기 위한 고경도막(22) 대신, 상기한 피이티 필름(20)과 고투과막(24) 사이에 요철막을 배치하는 구성도 가능하다.
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 의한 터치 패널의 개략적인 단면도로서, 디스플레이 장치(30)와 마주하는 터치 패널의 하부 기판(4)은 유리 기판(26)과, 유리기판(26)의 외부 표면에 형성되는 고투과막(28)으로 이루어진다.
상기 고투과막(28) 또한 주성분이 지르코늄으로 이루어져 고투과 성질을 가지며, 이러한 고투과막(28)이 유리 기판(26)의 표면에 형성됨에 따라 디스플레이 장치(30)에서 하부 기판(4)으로 입사하는 빛의 대부분을 투과시킨다.
도면에서 화살표로 도시한 것과 같이, 디스플레이 장치(30)에서 터치 패널로 향하는 빛의 경로를 살펴보면, 유리 기판(26) 표면에 고투과막(28)을 형성하지 않은 기존의 터치 패널에서는 디스플레이 장치(30)에서 하부 기판(4)으로 입사한 빛의 일정 부분이 점선으로 도시하는 바와 같이 유리 기판(26) 표면에서 디스플레이 장치(30)로 반사되었다.
이로서 터치 패널의 전체적인 투과율을 저하시켜 디스플레이 장치(30)에서 구현되는 화면의 휘도를 저하시켰으나, 본 실시예에 의한 터치 패널은 상기한 고투과막(28)에 의해 디스플레이 장치(30)에서 하부 기판(4)으로 입사하는 빛의 대부분을 터치 패널로 투과시킨다. (쇄선으로 도시)
따라서 터치 패널의 전체적인 투과율을 향상시켜 디스플레이 장치(30)에서 구현되는 화면의 휘도를 향상시키며, 외광 반사에 의한 화면 가림 현상을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 3실시예에 의한 터치 패널의 개략적인 단면도로서, 고투과막(24, 28)은 상, 하부 기판(2, 4) 모두에 제공되는바, 도시하는 바와 같이 상부 기판(2)은 피이티 필름(20)과, 피이티 필름(20) 표면에 형성되는 고경도막(22)과, 고경도막(22) 표면에 형성되는 상부 고투과막(24)으로 이루어진다.
그리고 디스플레이 장치(30)와 마주하는 하부 기판(4)은 유리 기판(26)과, 유리 기판(26)의 외부 표면에 형성되는 하부 고투과막(28)으로 이루어진다.
이와 같은 한쌍의 고투과막(24, 28)에 의해 터치 패널의 외부에서 상부 기판(2)으로 입사하는 빛의 대부분을 투과시켜 터치 패널의 반사율을 최소화하면서, 디스플레이 장치(30)에서 하부 기판으로 입사하는 빛의 대부분을 투과시켜 터치 패널의 투과율을 향상시킨다.
이 때, 본 실시예에 의한 터치 패널은 고경도막(22) 대신, 상기 피이티 필름(20)과 상부 고투과막(24) 사이에 요철막을 배치할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이와 같이 본 발명에 의한 터치 패널은 지르코늄을 주성분으로 하는 고투과막이 부착됨으로써 터치 패널의 외부와 디스플레이 장치에서 터치 패널로 입사하는 빛의 대부분을 투과시켜 반사율을 최소화하면서 전체적인 투과율을 향상시킨다. 이로서 디스플레이 장치에서 구현되는 화상의 휘도를 높이고, 과도한 반사에 의한 사용자의 불편을 방지하는 등, 터치 패널의 품위를 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 투명한 상, 하부 기판과;
    상기한 상부 기판에 형성되며 일방향으로 마주하는 양측단에 한쌍의 제 1전극이 부착되어 전압을 인가받는 상부 도전막과;
    상기한 하부 기판에 형성되며 상기한 일방향과 수직한 방향으로 마주하는 양측단에 한쌍의 제 2전극이 부착되어 전압을 인가받는 하부 도전막과;
    상기한 상부 도전막과 하부 도전막 사이에 배치되어 상, 하부 도전막을 일정 간격으로 분리시키며 소정의 탄성을 갖는 다수개의 도트 스페이서와;
    사용자가 가한 압력에 의해 상부 도전막과 하부 도전막이 접촉된 위치의 좌표 신호를 검출하는 제어 장치와;
    상기한 상부 기판과 하부 기판 가운데 적어도 어느 한 기판의 표면에 형성되며, 지르코늄(Zr)을 주성분으로 하는 고투과 재질로 이루어져 외부에서 입사하는 빛을 투과하는 고투과막을 포함하는 터치 패널.
  2. (삭제)
  3. 제 1항에 있어서, 상기 고투과막은 상부 기판의 표면에 형성되는 터치 패널.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 고투과막과 상부 기판 사이에 고경도막이 형성되는 터치 패널.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 고투과막과 상부 기판 사이에 요철막이 형성되는 터치 패널.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 고투과막은 하부 기판의 표면에 형성되는 터치 패널.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 고투과막은 상부 기판과 하부 기판의 표면 모두에 형성되는 터치 패널.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 고투과막과 상부 기판 사이에 고경도막이 형성되는 터치 패널.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 고투과막과 상부 기판 사이에 요철막이 형성되는 터치 패널.
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