KR101006386B1 - 저항막 방식의 터치 패널 - Google Patents

저항막 방식의 터치 패널 Download PDF

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Abstract

저항막 방식의 터치 패널이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 도전층, 제1 도전층에 일방향으로 전압을 인가하는 제1 전극바, 제1 도전층에 대향하여 소정 거리만큼 이격된 제2 도전층 및 제2 도전층에 타방향으로 전압을 인가하며, 절곡된 형상의 간극부에 의해 제1 전극바와 절연되어 결합하는 제2 전극바를 포함하는 저항막 방식의 터치 패널은 동작상의 변화를 주지 않고 배선 패턴의 변화를 통해 공기 누설에 의한 뉴턴링 불량 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.
터치 패널, 저항막, 전극바, 도전층, 패턴.

Description

저항막 방식의 터치 패널{Touch panel in resistive type}
본 발명은 터치 패널에 관한 것으로, 특히 저항막 방식의 터치 패널에 관한 것이다.
현재 사용자의 편리성을 위해 리모콘, 마우스, 키보드, 버튼과 같은 별도의 입력 장치 없이 표시장치의 표시면에서 신호를 입력하고 커서를 이동하기 위한 터치 패널이 널리 사용되고 있다. 이러한 터치 패널이 사용되는 응용 프로그램에는 전자 수첩, 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), OLED 등의 평판 표시 장치 및 CRT(Cathode Ray Tube) 등과 같은 화상 표시 장치가 있다. 사용자는 자신의 손가락 또는 펜을 이용하여 터치 패널을 터치함으로써 입력 신호를 발생시킬 수 있다.
터치 패널은 터치를 감지하는 방법에 따라 저항막 방식(resistive type), 정전 용량 방식(Capacitive type), 적외선 방식(Infrared Beam type), 초음파 방식(Acoustic wave type)으로 구분될 수 있다.
이러한 터치 패널 중 저항막 방식의 터치 패널의 기본 구조는 상부 도전층이 형성된 상부 투명기판과, 하부 도전층이 형성된 하부 투명기판이 소정 거리만큼 이격되어 적층된다. 저항막 방식의 터치 패널은 손가락과 같은 입력 수단이 상부 도전층이 형성되어 있는 상부 투명기판의 한 지점을 터치하면 상부 투명기판에 형성된 상부 도전층과 하부 투명기판에 형성된 하부 도전층이 서로 통전되며, 그 위치의 저항이 변화되어 강하된 전압값으로부터 위치 좌표를 출력한다. 저항막 방식의 터치 패널은 외부 압력, 진동, 외부 광에 강한 특징이 있으며, 얇고 가벼우며, 쓰기감이 부드럽고, 센싱 감도도 좋은 장점이 있으므로, 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 저항막 방식의 터치 패널의 평면도이다. 하부 투명기판 상에 위치하는 제2 도전층(140)상에 서로 다른 방향으로 연장되는 제1 전극바(145a, 145b)와 제2 전극바(146a, 146b)가 형성되며, 그 중간 평면에 도전층간 거리 유지를 위한 도트 스페이서(147)가 형성된다. 컨트롤러(260)는 터치 패널의 작동을 제어한다.
그러나 종래 기술에 따르면, 제1 전극바(145a)와 제2 전극바(146a) 사이에 일직선상의 공간이 형성되어 상부 투명기판과 하부 투명기판을 결합하는 경우 해당 공간에서 공기 누설에 의한 뉴턴링(Newton's ring) 불량이 발생하게 된다. 따라서 저항막 방식의 터치 패널에서 이러한 문제점을 수정할 필요성이 제기된다.
본 발명은 동작상의 변화를 주지 않고 배선 패턴의 변화를 통해 공기 누설에 의한 뉴턴링 불량 문제를 해소할 수 있는 저항막 방식의 터치 패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 도전층, 제1 도전층에 일방향으로 전압을 인가하는 제1 전극바, 제1 도전층에 대향하여 소정 거리만큼 이격된 제2 도전층 및 제2 도전층에 타방향으로 전압을 인가하며, 절곡된 형상의 간극부에 의해 제1 전극바와 절연되어 결합하는 제2 전극바를 포함하는 저항막 방식의 터치 패널이 제공된다.
제2 전극바의 일단은 제1 전극바의 일단과 소정의 간격을 두고 치합할 수 있고, 제2 전극바의 일단은 'ㄱ'자 형상일 수 있으며, 이 경우 제2 전극바의 일단은 제1 전극바의 길이만큼 연장될 수 있다.
또한, 제2 전극바의 일단은 '凹' 또는 '凸'자 형상일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널은 제1 도전층에 적층되며 제1 전극바와 디스펜서에 의해 전기적으로 결합하는 제3 전극바를 더 포함할 수 있다.
여기서, 디스펜서는 제1 전극바 또는 제3 전극바에 형성될 수 있고, 디스펜서가 형성되는 제1 전극바의 부분은 제2 전극바의 방향으로 돌출될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발 명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명에 따른 저항막 방식의 터치 패널은 동작상의 변화를 주지 않고 배선 패턴의 변화를 통해 공기 누설에 의한 뉴턴링 불량 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널의 분해 사시도이 다. 도 2를 참조하면, 제1 투광성 기판(210), 제1 도전층(220), 제3 전극바(225a, 225b), 접착 부재(230), 제2 도전층(240), 제1 전극바(245a, 245b), 제2 전극바(246a, 246b), 도트 스페이서(247), 제2 투광성 기판(250)을 포함하는 터치 패널과 컨트롤러(260)가 도시된다.
터치 패널은 사용자의 손가락 또는 펜(예를 들면, 스타일러스 펜)이 터치한 터치 지점의 좌표신호를 출력한다. 컨트롤러(260)는 터치 패널에 인가되는 전압을 제어하고 출력되는 전압으로부터 터치 지점에 상응하는 좌표 값을 검출하여 응용 프로그램(미도시)에 전달한다. 예를 들면, 응용 프로그램은 터치 패널이 구비된 디스플레이 장치가 될 수 있다.
터치 패널은 제1 도전층(220)이 형성된 제1 투광성 기판(210)과 제2 도전층(240)이 형성된 제2 투광성 기판(250)이 구비된다. 즉, 한쌍의 투광성 기판 사이에 제1 도전층(220)과 상기 제2 도전층(240)이 개재된다.
제1 도전층(220)과 제2 도전층(240)은 일정 간격 이격되어 서로 대향하여 배치된다. 제1 투광성 기판(210)과 제2 투광성 기판(250)은 그 비터치 영역인 주변부에서 접착 부재(230)에 의해 합착되며 접착 부재(230)의 높이만큼 이격된다. 또한, 터치 영역인 중심부에서는 제1 도전층(220)과 제2 도전층(240)의 이격을 위해서 복수의 도트 스페이서(247)가 마련된다. 도트 스페이서(247)는 제1 도전층(220) 또는 제2 도전층(240) 상에 형성될 수 있다.
사용자의 손가락 또는 펜에 의해 터치되는 제1 투광성 기판(210)은 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(PET) 등의 투명 필름으로 형성될 수 있다. 제2 투광성 기 판(250)은 제1 투광성 기판(210)과 같은 재질의 투명 필름, 유리 기판, 또는 플라스틱 기판 등으로 형성될 수 있다. 제1 도전층(220)과 제2 도전층(240)은 ITO (Indium-Tin-Oxide), IZO(Indium-Zinc-Oxide), ITZO(Indium-Tin-Zinc-Oxide)들 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다.
제1 도전층(220) 상의 양변에 형성된 한 쌍의 제3 전극바(225a, 225b)는 제1 도전층(220)에 일방향으로 전압을 인가한다. 또한, 제2 도전층(240) 상의 양변에 형성된 한 쌍의 제2 전극바(246a, 246b)는 제2 도전층(240)에 타방향으로 전압을 인가한다. 양 도전층(220, 240)상에 서로 크로스되어 인가된 전압은 터치된 지점에 대한 평면 좌표를 산출할 수 있도록 한다.
한 쌍의 제3 전극바(225a, 225b)는 X축 방향으로 전압을 인가하며, 한 쌍의 제2 전극바(246a, 246b)는 Y축 방향으로 전압을 인가한다. 한 쌍의 제1 전극바(245a, 245b)는 제2 도전층(240) 상의 양변에 형성되며, 제3 전극바(225a, 225b)와 디스펜서로 결합될 수 있다. 디스펜서는 제1 전극바(245a, 245b) 또는 제3 전극바(225a, 225b)에 형성될 수 있다. 접착 부재(230)는 디스펜서가 관통하는 홀이 형성되어 어셈블리 공정 시 디스펜서를 통해 제1 전극바(245a, 245b)와 제3 전극바(225a, 225b)가 서로 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.
컨트롤러(260)에 연결되는 회로 배선은 제2 도전층(240) 측에 형성될 수 있다. 컨트롤러(260)는 입력된 전류 또는 전압을 측정하여 터치 지점을 판단하며, 이를 좌표 값으로 출력한다. 출력된 좌표 값은 응용 프로그램에 입력되어 커서 이동, 프로그램 실행, 버튼 클릭 등 다양한 기능에 사용될 수 있다.
이러한 제어를 위해서, 컨트롤러(260)는 터치 패널로부터 입력된 Y축과 X축 좌표 값에 상응하는 전류 또는 전압을 디지털 데이터로 변환하기 위한 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 포함할 수 있다. 또한, 컨트롤러(260)는 ADC로부터 입력된 Y축 및 X축 좌표 데이터의 조합으로부터 터치 좌표 값을 산출하여 응용 프로그램에 출력하는 마이컴, 마이컴에서 출력된 좌표 값을 시스템으로 전송하는 인터페이스부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 전극바(245a)와 제2 전극바(246a)의 근접 부분에서 패턴을 변화시킴으로써, 공기 누설의 문제점을 해소시킬 수 있다. 즉, 제2 전극바(246a)의 일단은 제1 전극바(245a)가 형성된 방향으로 절곡되어 연장될 수 있다. 이러한 패턴에 의해 제1 전극바(245a)와 제2 전극바(246a) 사이에는 일직선상의 공간이 형성되지 않고 절곡된 공간이 형성된다.
이하에서는 제1 전극바(245a)와 제2 전극바(246a)의 근접 부분(A)에 대한 확대 도면을 참조하여, 상술한 문제점을 해결하기 위한 다양한 실시예에 대해서 설명한다. 제1 전극바(245a)와 제2 전극바(246a)는 서로 절곡된 형상의 간극부에 의해 절연되도록 이격되어 형성된다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널 중 제1 전극바(245a)와 제2 전극바(246a)의 근접 부분(A)에 대한 확대도이다. 제1 전극바(245a)와 제2 전극바(246a)의 사이에는 절곡된 형상의 간극부가 형 성된다. 간극부는 굴곡되어 형성되므로, 공기의 흐름이 쉽지 않다. 따라서 이러한 실시예에 따르면, 내부 공기의 누출에 의한 뉴턴링 현상의 문제점이 해소될 수 있는 장점이 있다.
제1 전극바(245a)와 제2 전극바(246a) 사이에 형성된 간극부의 형상은 다양할 수 있다. 예를 들면, 제1 전극바(245a)와 제2 전극바(246a)는 각 일단에서 서로 소정의 간격을 두고 정합 또는 치합할 수 있다. 이러한 패턴에 의해서 제1 전극바(245a)와 제2 전극바(246a) 사이에는 절곡된 공간이 형성되므로 쉽게 공기가 누설되지 않는 장점이 있다.
도 3을 참조하면, 제2 전극바(246a)의 일단에 제1 전극바(245a)의 일단에 상응하는 단턱부가 형성될 수 있다. 도 4를 참조하면, 제2 전극바(246a)의 일단이 'ㄱ'자 형상이고, 제1 전극바(245a)도 이러한 형상에 상응하여 그 일단이 'ㄱ'자 형상이 되어 제1 전극바(245a)와 제2 전극바(246a)는 서로 치합한다.
도 5를 참조하면, 제2 전극바(246a)의 일단이 '凹'자 형상이다. 제2 전극바(246a)의 일단이 '凸'자 형상인 경우 제1 전극바(245a)의 일단이 '凹'자 형상이 될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 이러한 다양한 패턴을 이용하여 공기 누설 차단의 효과를 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널의 평면도이며, 도 7은 본 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널의 부분 확대도이다. 도 6을 참조하면, 제2 도전층(640), 제1 전극바(645a, 645b), 제2 전극바(646a, 646b), 도트 스페이서(647), 디스펜서(649) 및 컨트롤러(260)가 도시된다. 상술한 바와의 차 이점을 위주로 설명한다.
제2 전극바(646a)는 제1 전극바(645a)의 길이 방향으로 굴곡되어 연장된다. 제2 전극바(646a)의 일단은 전체적으로 'ㄱ'자 형상일 수 있으며, 제1 전극바(645a)의 길이만큼 연장될 수 있다. 따라서 제2 도전층(640)의 중앙부분의 공기가 외부로 누설되기 위해서는 제2 전극바(646a)와 제1 전극바(645a)의 사이에 형성된 공간을 통해 이동해야 하는데, 이는 종래 기술에 비해 굴곡이 있고, 상대적으로 길어서 접착 부재(230)에 의해 차단될 가능성이 크기 때문에 누출 공기 차단의 효과가 크다.
또한, 제2 전극바(646a)는 제1 전극바(645a)가 제2 도전층(640)의 한 변에 같이 위치하는 경우 각 전극바의 두께가 작아지게 될 수 있다. 이 경우 제1 전극바(645a)와 제3 전극바(225a)가 전기적으로 잘 결합할 수 있도록 디스펜서(649)가 형성되는 제1 전극바(645a) 부분의 두께를 늘릴 수 있다. 두께를 늘리는 방법은 다양할 수 있다. 예를 들면, 디스펜서(649)가 형성되는 제1 전극바(645a) 부분이 제2 전극바(646a)의 방향으로 돌출되고, 이에 상응하는 제2 전극바(646a)의 부분은 안으로 함몰된 형상을 가질 수 있다. 따라서 이러한 실시예에 따르면, 디스펜서(649) 두께가 일정 정도 확보될 수 있으므로, 제1 전극바(645a)와 제3 전극바(225a)가 서로 전기적으로 잘 연결될 수 있는 장점이 있다.
상기한 바에서, 본 발명의 저항막 방식의 터치 패널은 구체적인 배선 결합 구조 및 회로 배선을 특정한 구성을 일 실시예에 따라 기술하였으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없고, 배선 결합 구조가 달라지거나, 제2 전극바를 위주로 설명한 구조가 제1 전극바에 적용되거나, 제1 전극바(245a, 245b)가 제2 도전층(240) 상에 형성되지 않고, 회로 배선이 바로 제3 전극바(225a, 225b)에 결합하더라도 전체적인 작용 및 효과에는 차이가 없다면 이러한 다른 구성은 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있으며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 저항막 방식의 터치 패널의 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널의 부분 확대도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널의 부분 확대도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널의 부분 확대도.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널의 평면도.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널의 부분 확대도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
210 : 제1 투광성 기판 220 : 제1 도전층
225a, 225b : 제3 전극바 230 : 접착 부재
240 : 제2 도전층 245a, 245b : 제1 전극바
246a, 246b : 제2 전극바 247 : 도트 스페이서
250 : 제2 투광성 기판 260 : 컨트롤러

Claims (8)

  1. 제1 도전층;
    상기 제1 도전층에 일방향으로 전압을 인가하는 제1 전극바;
    상기 제1 도전층에 대향하여 소정 거리만큼 이격된 제2 도전층; 및
    상기 제2 도전층에 타방향으로 전압을 인가하며, 상기 제1 전극바와 절연되도록 이격되어 형성되는 제2 전극바; 및
    상기 제1 전극바와 상기 제2 전극바 사이에 형성되는 공간인 복수의 간극부를 포함하되,
    상기 제1 전극바 및 상기 제2 전극바 중 어느 하나 이상에 형성되는 패턴은, 상기 복수의 간극부가 각각 절곡된 형상이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 저항막 방식의 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극바의 일단은 상기 제1 전극바의 일단과 소정의 간격을 두고 치합하는 것을 특징으로 하는 저항막 방식의 터치 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극바의 일단은 'ㄱ'자 형상인 것을 특징으로 하는 저항막 방식의 터치 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 전극바의 일단은 상기 제1 전극바의 길이만큼 연장되는 것을 특징으로 하는 저항막 방식의 터치 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극바의 일단은 '凹' 또는 '凸'자 형상인 것을 특징으로 하는 저항막 방식의 터치 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도전층에 적층되며 상기 제1 전극바와 디스펜서에 의해 전기적으로 결합하는 제3 전극바를 더 포함하는 저항막 방식의 터치 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 디스펜서는 상기 제1 전극바 또는 상기 제3 전극바에 형성되는 것을 특징으로 하는 저항막 방식의 터치 패널.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 디스펜서가 형성되는 상기 제1 전극바의 부분은 상기 제2 전극바의 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 저항막 방식의 터치 패널.
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