KR101084775B1 - 터치 패널 - Google Patents

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KR101084775B1
KR101084775B1 KR1020100076568A KR20100076568A KR101084775B1 KR 101084775 B1 KR101084775 B1 KR 101084775B1 KR 1020100076568 A KR1020100076568 A KR 1020100076568A KR 20100076568 A KR20100076568 A KR 20100076568A KR 101084775 B1 KR101084775 B1 KR 101084775B1
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transparent electrodes
touch
touch panel
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transparent
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문원하
이종영
김상화
진용현
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 터치 패널은 투명기판과 상기 투명기판의 일면에 형성된 N개의 투명전극들을 포함하는 구성이고, 상기 투명전극들 각각은, 동일한 너비를 갖도록 형성된 터치부; 및 상기 터치부와 단차지도록 형성되어 상기 터치부와 상기 투명기판을 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 투명전극들이 터치 되는 부분은 모두 동일한 너비로 형성되나 서로 다른 정전용량 값을 갖도록 형성되고, 터치부와 연결부의 단차로 인해 형성된 공간에 상기 투명전극들을 연결하는 배선을 형성함으로써 투명전극들 간의 간격을 줄일 수 있게 되므로 터치 패널의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

터치 패널{Touch Panel}
본 발명은 터치 패널에 관한 것이다.
일반적으로, 터치 패널은 전자수첩, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 등의 표시장치의 표면에 부착되는 것으로 손가락이나 펜 등의 물체가 접촉될 때 해당 위치에 대응하는 신호를 발생시키는 입력장치 중 하나이다.
이러한, 터치 패널은 소형 휴대단말기, 산업용 단말기, DID(Digital Information Device) 등 매우 폭넓은 분야에서 이용되고 있는데, 이러한 터치 패널의 종류로는 저항막방식(Resistive Type), 정전용량방식(Capacitive Type), 전자기방식(Electro-Magnetic Type), 표면초음파방식(Surface Acoustic Wave(SAW) Type) 및 적외선방식(Infrared Type) 등으로 구분된다.
한편, 다양한 방식의 터치 패널은 일반적으로 신호 증폭의 문제, 해상도의 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도, 광학적 특성, 전기적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성, 입력 특성, 내구성 및 경제성을 고려하여 전자제품에 채용되는 데, 최근에는 저항막방식과 정전용량방식이 가장 광범위하게 사용되고 있다.
저항막방식의 터치 패널은 기판의 일면에 빈틈없이 투명 전도막이 성막 되고, 투명 전도막의 4 구석에는 전극 단자가 설치되며, 좌표 검출용 투명 전도막에 교류 신호가 인가되면, 4 구석에 설치된 전류 검출용 저항에 흐르는 전류를 검출하여 접촉 지점과 전극 단자 사이의 저항비를 이용하여 터치 좌표를 검출한다.
한편, 상기 정전용량방식의 터치 패널은 투명 기판에 X 방향 검출 셀과 Y 방향 검출 셀이 배열되고, 접촉 시 X 방향 검출 셀과 Y 방향 검출 셀 사이에서 검출되는 전류 값으로 정전용량 값을 검출하여 터치 좌표를 검출한다.
이러한, 터치 패널은 일반적으로 한국 공개특허번호 제2009-11244호와 한국 공개특허번호 제2009-50988호에 도시된 바와 같이 각각의 전극들 간 면적 비가 터치구획마다 다르게 형성된다.
그러나, 이러한 종래 기술에 따른 터치 패널은 각각의 구획마다 서로 다른 크기를 갖도록 전극들이 형성되기 때문에 각각의 구획 내에서 전극과 전극 사이에 빈공간이 크게 형성되어 터치 패널의 전체 크기가 커지는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 터치 패널의 크기를 줄일 수 있는 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널은 투명기판; 및 상기 투명기판의 일면에 형성된 N개의 투명전극들을 포함하고, 상기 투명전극들 각각은, 동일한 너비를 갖도록 형성된 터치부; 및 상기 터치부와 단차지도록 형성되어 상기 터치부와 상기 투명기판을 연결하는 연결부를 포함한다.
또한, 본 발명에서 상기 N개의 투명전극들 각각은 서로 다른 정전용량 값을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 터치부는 동일한 두께를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 터치부는 서로 다른 두께를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 연결부는 서로 다른 너비를 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 연결부는 동일한 두께를 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 연결부는 서로 다른 두께를 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 터치부와 연결부는 T자 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 투명전극들 중 홀수 번째 열이나 행에 배열된 투명전극들을 서로 연결하는 제 1 배선; 및 상기 투명전극들 중 짝수 번째 열이나 행에 배열된 투명전극들을 서로 연결하는 제 2 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제 1 배선과 제 2 배선은 상기 터치부와 연결부의 단차로 인해 형성된 공간에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제 1 배선과 제 2 배선은 상기 투명전극들 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 투명전극들이 터치 되는 부분은 모두 동일한 너비로 형성되나 서로 다른 정전용량 값을 갖도록 형성되고, 터치부와 연결부의 단차로 인해 형성된 공간에 상기 투명전극들을 연결하는 배선을 형성하기 때문에 투명전극들 간의 간격을 줄일 수 있어 터치 패널의 크기를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 2와 도 3은 도 1에 도시된 터치 패널의 배선 연결 상태를 나타내는 평면도이다.
도 4와 도 5는 도 1에 도시된 터치 패널에서의 배선 위치를 나타내는 단면도이다.
도 6과 도 7은 도 1에 도시된 터치 패널의 응용 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 터치 패널을 나타내는 단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명들과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
또한, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
그리고, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 터치 패널(100)은 투명기판(102)의 일면에 N개의 투명전극(104)들이 형성되고, 상기 투명전극(104)들은 단차지도록 형성된 터치부(104a)와 연결부(104b)를 포함하도록 구성된다.
상기 투명기판(102)은 투명전극(104)들을 지지하는 역할을 수행하고, 그 재질은 특별히 한정하는 것은 아니나 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide; PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene; PS), 이축연신폴리스틸렌(K 레진 함유 biaxially oriented PS; BOPS), 유리 또는 강화유리 등이 사용될 수 있다.
투명전극(104)들은 컨트롤러(도시하지 않음)에서 터치 좌표를 인식할 수 있도록 사용자가 터치 시 신호를 발생시킨다.
이러한, 투명전극(104)들은 유연성이 뛰어나고 코팅 공정이 단순한 전도성 고분자를 이용하여 형성된다.
이때, 전도성 고분자는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌 등을 포함할 수 있다.
한편, 상기 투명전극(104)들을 상기 투명기판(102)의 일면에 형성하기 전에 표면의 활성(접착력 향상)을 위해 상기 투명기판(102)의 일면에 고주파 처리 도는 프라이머(primer) 처리를 하는 것이 바람직하다.
이러한, 투명전극(104)들 각각은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 투명기판(102)과 접합 되는 연결부(104b) 및 상기 연결부(104b)의 상부에 상기 연결부(104b)와 일체형으로 형성된 터치부(104a)를 포함하도록 구성된다.
이때, 상기 터치부(104a)와 상기 연결부(104b)는 T자 형태를 갖도록 단차지도록 형성된다.
그리고, 상기 터치부(104a)와 연결부(104b)로 구성된 투명전극(104)들은 모두 서로 다른 정전용량 값(또는 저항값)을 갖도록 형성된다.
이를 위해, 상기 터치부(104a)는 모두 동일한 너비(즉, 가로길이와 세로길이가 모두 동일)를 갖도록 형성되고, 상기 터치부(104a)와 일체형으로 형성되어 상기 터치부(104a)와 상기 투명기판(102)을 전기적으로 연결하는 연결부(104b)는 서로 다른 너비(또는 폭; 예를 들면, L1 > L2 > L3 > L4)를 갖도록 형성된다.
그리고, 상기 터치부(104a)는 모두 동일한 두께(또는 높이; t)를 갖도록 형성되거나 서로 다른 두께(또는 높이)를 갖도록 형성될 수 있으며, 상기 연결부(104b) 또한 모두 동일한 두께(또는 높이; p)를 갖도록 형성되거나 서로 다른 두께(또는 높이)를 갖도록 형성될 수 있다.
이때, 상기 터치부(104a)와 연결부(104b)가 서로 다른 두께를 갖도록 형성될 때에는 상기 투명전극(104)들이 모두 서로 다른 정전용량 값(또는 저항값)을 갖도록 상기 터치부(104a)와 연결부(104b)의 두께가 설정된다.
한편, 상기 터치부(104a)와 연결부(104b)로 구성된 투명전극(104)들은 상기 터치부(104a)와 연결부(104b)가 모두 동일한 두께를 갖도록 형성되더라도 상기 연결부(104b)의 너비가 서로 다르게 형성되기 때문에 서로 다른 정전용량 값(또는 저항값)을 갖게 된다.
이러한, 투명전극(104)들은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 투명기판(102)의 일면에 매트릭스 형태로 배열된다.
이때, 상기 투명전극(104)들은 배선(106a, 106b)들에 의해 열 또는 행 별로 서로 연결되는 데, 도 2에 도시된 바와 같이 홀수 번째 열에 배열된 투명전극(104)들은 제 1 배선(106a)을 통해 서로 연결되고, 짝수 번째 열에 배열된 투명전극(104)들은 제 2 배선(106b)을 통해 서로 연결된다.
또한, 상기 투명전극(104)들은 도 3에 도시된 바와 같이 홀수 번째 행에 배열된 투명전극(104)들은 제 1 배선(106a)을 통해 서로 연결되고, 짝수 번째 행에 배열된 투명전극(104)들은 제 2 배선(106b)을 통해 서로 연결된다.
이때, 상기 제 1 배선(106a)과 제 2 배선(106b)은 연결부(104b)에 연결되도록 형성되어 홀수 번째 행 또는 열에 배열된 투명전극(104)들과 짝수 번째 행 또는 열에 배열된 투명전극(104)들을 서로 연결한다.
그리고, 상기 제 1 배선(106a)과 제 2 배선(106b)은 투명기판(102) 위에서 서로 중첩되지 않도록 형성되는 데, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제 1 배선(106a)과 제 2 배선(106b)이 서로 반대 방향에서 모이도록 형성하는 게 바람직하다.
즉, 홀수 번째 열에 배열된 투명전극(104)들을 서로 연결하는 제 1 배선(106a)이 투명기판(102)의 위쪽에 모이도록 형성되면, 짝수 번째 열에 배열된 투명전극(104)들을 서로 연결하는 상기 제 2 배선(106b)은 투명기판(102)의 아래쪽에 모이도록 형성되고, 상기 제 1 배선(106a)이 투명기판(102)의 아래쪽에 모이도록 형성되면, 상기 제 2 배선(106b)은 투명기판(102)의 위쪽에 모이도록 형성된다.
또한, 홀수 번째 행에 배열된 투명전극(104)들을 서로 연결하는 제 1 배선(106a)이 투명기판(102)의 왼쪽에 모이도록 형성되면, 짝수 번째 행에 배열된 투명전극(104)들을 서로 연결하는 상기 제 2 배선(106b)은 투명기판(102)의 오른쪽에 모이도록 형성되고, 상기 제 1 배선(106a)이 투명기판(102)의 오른쪽에 모이도록 형성되면, 상기 제 2 배선(106b)은 투명기판(102)의 왼쪽에 모이도록 형성된다.
이러한, 제 1 배선(106a)과 제 2 배선(106b)은 도 4에 도시된 바와 같이 터치부(104a)와 연결부(104b)의 단차에 의해 형성된 공간(A)에 형성되는 게 바람직하나, 도 5에 도시된 바와 같이 투명전극(104)들 사이에 형성될 수도 있다.
이때, 상기 제 1 배선(106a)과 제 2 배선(106b)이 상기 터치부(104a)와 연결부(104b)의 단차에 의해 형성된 공간(A)에 형성되기 위해서는 상기 연결부(104b)의 높이(즉, 두께)가 상기 제 1 배선(106a) 및 제 2 배선(106b)의 높이보다 큰 높이를 갖도록 형성되고, 바람직하게는 상기 터치부(104a)와 연결부(104b)로 구성된 투명전극(104)들과 상기 배선(106a, 106b)들 간의 신호 간섭이 발생하지 않도록 상기 연결부(104b)의 높이가 설정되는 게 바람직하다.
한편, 도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 터치 패널(100)은 도 6에 도시된 바와 같이 일면에 투명전극(104)들이 형성된 투명기판(102)을 2개 구비하여 상기 투명전극(104)들이 서로 마주보도록 2개의 투명기판(102)을 접착층(110)으로 접착하여 상호 정전용량방식(Mutual Capacitance Type) 터치 패널(200)을 제작하거나 도 7과 같은 저항막방식(Resistive Type) 터치 패널(300)을 제작할 수 있다.
이때, 상기 상호 정전용량방식 터치 패널(200)의 경우에는 서로 마주보는 투명전극(104)들이 절연되도록 접착층(110)이 투명전극(104)들의 전면에 부착되고, 저항막방식 터치 패널(300)의 경우에는 사용자에 의해 압력이 가해질 때 마주보는 투명전극(104)들이 접촉할 수 있도록 접착층(110)이 투명기판(102)의 테두리에만 부착되고, 사용자에 의해 가해진 압력이 제거되면, 투명전극(104)들이 원위치로 되돌아 가도록 반발력을 제공하는 도트 스페이서(112)가 마주보는 투명기판(102) 중 어느 하나의 투명기판(102)에 형성된 투명전극(104)들 위에 형성된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터치 패널(400)은 투명기판(102)의 양면에 투명전극(104)들이 형성되고, 상기 투명전극(104)들은 단차지도록 형성된 터치부(104a)와 연결부(104b)를 포함하도록 구성된다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터치 패널(400)은 투명전극(104)들이 상기 투명기판(102)의 양면에 형성되어 있는 구조를 제외한 나머지 구조 및 특성은 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 패널(100)과 동일하므로 상세한 설명은 상술한 내용으로 대치하기로 한다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널은 터치 되는 부분 즉, 터치부(104a)가 모두 동일한 크기를 갖도록 형성되고, 터치부(104a)와 연결부(104b)가 단차지도록 형성되며, 단차진 곳에 상기 투명전극(104)들을 연결하는 배선들을 형성하기 때문에 투명전극(104)들 간의 간격을 줄일 수 있게 되므로 터치 패널의 크기를 줄일 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 200, 300, 400 : 터치 패널 102 : 투명기판
104 : 투명전극 104a : 터치부
104b : 연결부 106a, 106b : 배선
110 : 접착층 112 : 도트 스페이서

Claims (11)

  1. 투명기판; 및
    상기 투명기판의 일면에 형성된 N개의 투명전극들을 포함하고,
    상기 투명전극들 각각은,
    동일한 너비를 갖도록 형성된 터치부; 및
    상기 터치부와 단차지도록 형성되어 상기 터치부와 상기 투명기판을 연결하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 N개의 투명전극들 각각은 서로 다른 정전용량 값을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치부는 동일한 두께를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치부는 서로 다른 두께를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부는 서로 다른 너비를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부는 동일한 두께를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부는 서로 다른 두께를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 터치부와 연결부는 T자 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명전극들 중 홀수 번째 열이나 행에 배열된 투명전극들을 서로 연결하는 제 1 배선; 및
    상기 투명전극들 중 짝수 번째 열이나 행에 배열된 투명전극들을 서로 연결하는 제 2 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 1 배선과 제 2 배선은 상기 터치부와 연결부의 단차로 인해 형성된 공간에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 1 배선과 제 2 배선은 상기 투명전극들 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
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