KR101184330B1 - Touch sensing panel for Touch screen - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 감도를 향상시킬 목적으로 캐패시턴스의 변화량을 확대시킬 수 있는 터치스크린의 터치 감지 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는,
기판과;
상기 기판에 배열되는 다수개의 동작 패턴과;
상기 동작 패턴과 반응하여 전기장을 형성하고, 양측에는 돌출된 확장부와 침강된 수용부를 반복적으로 형성한 다수개의 감지 패턴;을 포함하며,
상기 감지 패턴의 배열은 각각의 감지 패턴의 확장부가 각각의 감지 패턴의 수용부에 수용되는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐패시티브 방식의 터치스크린의 터치 감지 패널에 관한 것이다.The present invention relates to a touch sensing panel of a touch screen capable of enlarging an amount of change in capacitance for the purpose of improving touch sensitivity.
A substrate;
A plurality of operation patterns arranged on the substrate;
And a plurality of sensing patterns formed in response to the operation pattern to form an electric field, and repeatedly forming protruding extensions and settled accommodation portions on both sides thereof.
The arrangement of the sensing pattern relates to a touch sensing panel of a capacitive touch screen, characterized in that the expansion portion of each sensing pattern is formed to be accommodated in the accommodation portion of each sensing pattern.

Description

캐패시티브 방식의 터치스크린의 터치 감지 패널{Touch sensing panel for Touch screen}Touch sensing panel for capacitive touch screen

본 발명은 터치스크린에서 사용자의 접촉, 또는 근접을 감지하기 위한 터치스크린의 터치 감지 패널에 관한 것이다.The present invention relates to a touch sensing panel of a touch screen for sensing a user's touch or proximity in the touch screen.

터치스크린 장치는 디스플레이 화면상에서 사용자의 접촉 위치를 감지하고, 감지된 접촉 위치에 관한 정보를 입력 정보로 하여 디스플레이 화면 제어를 포함한 전자기기의 전반적인 제어를 수행하기 위한 입력 장치를 일컫는다. The touch screen device refers to an input device for detecting a user's contact position on a display screen and performing general control of an electronic device including control of a display screen using information regarding the detected contact position as input information.

이와 같은 터치스크린 장치는 여러 방식이 있지만 그 중에서도 대표적인 방식은 저항막(레지스티브) 방식 터치스크린과 캐패시티브 방식 터치스크린이 있다.There are many types of such touch screen devices, but representative methods include resistive touch screens and capacitive touch screens.

저항막 방식 터치스크린은 현재 상업적으로 많이 사용되고 있는 방식인데, 이것은 압력을 통해 터치의 유무를 판단하게 된다. 따라서 스타일러스(Stylus) 펜을 사용할 수 있는 큰 장점을 가지고 있으나 압력이 약할 때는 감지를 못하는 단점을 가지고 있다.Resistive touch screens are currently used commercially, which determines the presence or absence of touch through pressure. Therefore, it has a big advantage of using a stylus pen, but it has a disadvantage of not being detected when the pressure is low.

반면 캐패시티브 방식 터치스크린은 구조적인 측면에서 저항막 방식에 비해서 단순하고, 터치시 터치화면에 변형이 발생하지 않으므로 보다 내구연한이 길고 화면의 오염 및 파손 우려가 낮아 향후 더욱 많은 시스템에 적용될 것으로 예상된다. 보다 구체적으로는 캐패시티브 방식 터치스크린은 스크린 전면부가 압력에 의해 변형될 필요가 없으므로 반영구적인 형태로 만들 수 있고 터치를 할 수 있는 물질, 예를 들어 손이나 스타일러스 펜 등이 직접 터치를 하지 않아도 근거리에서 위치를 인식할 수 있는 기능적 장점을 가지고 있다. 이런 캐패시티브 방식 터치스크린은 크게 자기 축전 방식(self-capacitive)와 상호 축전 방식(mutual-capacitive)으로 나뉘어진다.On the other hand, capacitive touch screens are simpler in structure than resistive touch screens, and do not cause deformation on the touch screen when they are touched, which makes them more durable and less susceptible to contamination and breakage of the screens. It is expected. More specifically, the capacitive touch screen can be made semi-permanently because the screen front part does not need to be deformed by pressure, and a touchable material such as a hand or a stylus pen does not need to be touched directly. It has the functional advantage of recognizing the position in the near field. Such capacitive touch screens are largely divided into self-capacitive and mutual-capacitive.

자기 축전 방식은 감지패턴과 동작패턴을 구성하고 있는 투명 전극을 동일한 이차원 평면에 동시에 배치함으로써 낮은 비용으로 터치 스크린을 구성할 수 있으나, 터치스크린이 결합되는 디스플레이(LCD 패널 및 PDP 패널 등)부터 방출되는 노이즈 및 EMI 등이 감지패턴에 커다란 영향을 제공함으로써 상호 축전 방식에 비해 성능이 매우 떨어지는 단점을 지니고 있고, 상호 축전 방식은 감지패턴과 동작패턴을 구성하고 있는 투명 전극을 서로 다른 층에 배치하는 삼차원 구조를 가짐으로써 자기 축전 방식에 비해 구조가 복잡하지만 화면으로부터 방출되는 전자기파의 영향을 최소화할 수 있어 터치스크린의 성능이 매우 크게 개선될 수 있다.In the self-condensation method, a touch screen can be configured at a low cost by simultaneously placing transparent electrodes constituting a sensing pattern and an operation pattern on the same two-dimensional plane, but are emitted from a display (LCD panel, PDP panel, etc.) to which the touch screen is combined. The noise and EMI have a significant effect on the sensing pattern, which has a disadvantage in that the performance is much lower than that of the mutual storage method. The mutual storage method has a structure in which transparent electrodes constituting the sensing pattern and the operation pattern are arranged on different layers. By having a three-dimensional structure, the structure is more complicated than the self-condensation method, but the effect of electromagnetic waves emitted from the screen can be minimized, so that the performance of the touch screen can be greatly improved.

이와 같이 자기 축전 방식과 상호 축전 방식은 각각 장단점이 존재한다. 따라서 향후 캐패시티브 방식 관련 터치스크린 기술은 이러한 자기 축전 방식과 상호 축전 방식의 단점들은 보완하고 장점들은 더욱 향상시키는 방향으로 정진해야 한다.As described above, there are advantages and disadvantages to the self-condensation method and the mutual power storage method. Therefore, capacitive touch screen technology should be made in the future to make up for the weak points of the self-accumulation method and mutual power storage method and to further improve the advantages.

예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같은 종래의 터치 감지 패널은 감지 패턴(120)과 또 다른 감지 패턴과의 간격이 조밀한 부분도 있고, 필요 이상으로 간격(L1)이 벌어진 부분이 존재한다. 여기서 후자 부분은 신호감도가 약하여 사용자가 도 1에 도시한 바와 같이 K1 지점을 터치하면 오동작이 발생될 수 있다.For example, in the conventional touch sensing panel as shown in FIGS. 1 to 4, there is a part where the gap between the sensing pattern 120 and another sensing pattern is tight, and there is a part where the gap L1 is more than necessary. do. In this case, the latter part has a weak signal sensitivity, and when a user touches a point K1 as shown in FIG. 1, a malfunction may occur.

따라서, 터치 감도를 향상시키기 위해서는 이와 같은 문제점을 개선해야 한다.Therefore, in order to improve the touch sensitivity, such a problem should be improved.

본 발명의 목적은 터치 감도가 향상될 수 있도록 캐패시턴스의 변화량을 확대시킬 수 있는 전극 구조를 갖는 캐패시티브 방식의 터치스크린의 터치 감지 패널을 제공하는 데 있다.Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a touch sensing panel of a capacitive touch screen having an electrode structure capable of expanding an amount of change in capacitance so that touch sensitivity can be improved.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 기판과;An object of the present invention as described above, the substrate;

상기 기판에 배열되는 다수개의 동작 패턴과;A plurality of operation patterns arranged on the substrate;

상기 동작 패턴과 반응하여 전기장을 형성하고, 양측에는 돌출된 확장부와 침강된 수용부를 반복적으로 형성한 다수개의 감지 패턴;을 포함하며,And a plurality of sensing patterns formed in response to the operation pattern to form an electric field, and repeatedly forming protruding extensions and settled accommodation portions on both sides thereof.

상기 감지 패턴의 배열은 각각의 감지 패턴의 확장부가 각각의 감지 패턴의 수용부에 수용되는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐패시티브 방식의 터치스크린의 터치 감지 패널에 의해 달성된다.The arrangement of the sensing pattern is achieved by the touch sensing panel of the capacitive touch screen, characterized in that the expansion portion of each sensing pattern is formed to be accommodated in the receiving portion of each sensing pattern.

본 발명에 의하면 감지 패턴의 밀도가 높아 터치 스크린의 터치 감지 패널의 전체적인 균일한 감도를 통해 손가락이나 스타일러스 펜의 접촉 유무를 더욱 정밀하게 인식할 수 있으며, 이에 따라 증폭회로 및 옵셋조절, 전류량 측정 등의 부가 회로를 생략할 수 있어 제어회로의 구성이 간결해지고, 노이즈 차폐 성능이 우수하여 이를 휴대폰 등에 적용하면 동작 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.According to the present invention, the density of the sensing pattern is high, and thus, the overall uniform sensitivity of the touch sensing panel of the touch screen makes it possible to more accurately recognize the presence or absence of contact of the finger or the stylus pen. The additional circuit can be omitted so that the configuration of the control circuit can be simplified, the noise shielding performance is excellent, and when applied to a mobile phone or the like, the operation reliability is improved.

또한, 본 발명은 동작 패턴과 감지 패턴을 동일한 평면상에 구비할 수도 있어, 투명도가 향상되며, 작업 단계가 줄어들어 생산 단가가 절감되는 효과가 있고, 기존의 다른 이차원 평면에 존재하는 동작 패턴과 감지 패턴으로 이루어진 터치스크린의 터치 감지 패널에 비해 동작을 위한 필요 전기장을 감소시킬 수 있어 누설전류량이 줄어들고 민감도가 향상된다.In addition, the present invention may be provided with the operation pattern and the sensing pattern on the same plane, the transparency is improved, the production step is reduced by reducing the work step, the existing operation pattern and the detection on the other two-dimensional plane Compared with the touch sensing panel of the patterned touch screen, the required electric field for operation can be reduced, thereby reducing the amount of leakage current and improving sensitivity.

또한, 감지 패턴 사이의 간격이 최소화되었기 때문에 각 감지 패턴의 변화량이 손의 움직임에 따라 선형적으로 변형시켜 더 부드럽게 만드는 효과가 있다.In addition, since the gap between the sensing patterns is minimized, the amount of change in each sensing pattern is linearly deformed according to the movement of the hand, thereby making it softer.

도 1은 종래의 터치스크린의 터치 감지 패널을 나타낸 도면,
도 2는 도 1에서 동작 패턴을 제거한 도면,
도 3은 도 1에서 감지 패턴을 제거한 도면,
도 4는 도 1의 A-A 단면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터치스크린의 터치 감지 패널을 나타낸 도면,
도 6은 도 5에서 동작 패턴을 제거한 도면,
도 7은 도 5에서 감지 패턴을 제거한 도면,
도 8은 도 5의 B-B 단면도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린의 터치 감지 패널을 나타낸 정면도,
도 10은 도 9의 배면도.1 is a view showing a touch sensing panel of a conventional touch screen;
2 is a view illustrating an operation pattern removed from FIG. 1;
3 is a view illustrating a detection pattern removed from FIG. 1;
4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
5 illustrates a touch sensing panel of a touch screen according to an embodiment of the present invention;
6 is a diagram illustrating an operation pattern removed from FIG. 5;
7 is a diagram illustrating a detection pattern removed from FIG. 5;
8 is a sectional view taken along line BB of FIG.
9 is a front view illustrating a touch sensing panel of a touch screen according to another embodiment of the present invention;
10 is a rear view of FIG. 9;

본 발명은 캐패시티브 방식의 터치스크린의 터치 감지 패널에 관한 것으로, 터치 감도가 향상되도록 캐패시턴스의 변화량을 확대시킬 수 있는 패턴 구조를 갖는 터치 감지 패널을 제공한다.
The present invention relates to a touch sensing panel of a capacitive touch screen, and provides a touch sensing panel having a pattern structure capable of enlarging an amount of change in capacitance to improve touch sensitivity.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings showing a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 캐패시티브 방식의 터치스크린의 터치 감지 패널은 기판(100)과, 상기 기판(100)에 배열되는 다수개의 동작 패턴(10)과, 상기 동작 패턴(10)과 반응하여 전기장을 형성하고, 양측에는 돌출된 확장부(27)와 침강된 수용부(28)를 반복적으로 형성한 다수개의 감지 패턴(20)을 포함하여 구성하되,The touch sensing panel of the capacitive touch screen according to the present invention reacts with the substrate 100, a plurality of operation patterns 10 arranged on the substrate 100, and reacts with the operation pattern 10 to generate an electric field. And a plurality of sensing patterns 20 repeatedly formed on both sides of the protruding expansion part 27 and the settled accommodating part 28,

상기 감지 패턴(20)의 배열은 각각의 감지 패턴(20)의 확장부(27)가 각각의 감지 패턴(20)의 수용부(28)에 수용되는 형태로 이루어지는 것이 특징으로서, 특히, 감지 패턴을 도 1과 같이 배치하였던 것을, 도 5와 같이 배치한 것을 특징으로 하는 것이다. 즉, 도 5 및 도 8에 도시한 바와 같이 감지 패턴(20)이 서로의 영역을 침범시킴으로서, 터치시 적어도 두 개 이상의 감지 패턴(20)이 접촉되도록 하게 하여 캐패시턴스(이하, cap이라 한다)의 변화량을 크게 하는 것이 요지이다.The arrangement of the sensing pattern 20 is characterized in that the extension portion 27 of each sensing pattern 20 is accommodated in the receiving portion 28 of each sensing pattern 20, in particular, the sensing pattern 1 is arranged as shown in FIG. 1, and is arranged as shown in FIG. 5. That is, as shown in FIG. 5 and FIG. 8, the sensing patterns 20 invade each other's areas so that at least two or more sensing patterns 20 are in contact with each other when touched, thereby reducing the capacitance (hereinafter, referred to as a cap). The point is to increase the amount of change.

따라서, 본 발명은 하나의 동작 패턴과 서로 인접한 두 감지 패턴 사이에 발생하는 cap을 동시에 측정하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 것이므로, 감지 패턴(20)의 확장부(27)와 수용부(28)의 형상은 도 5와 같은 형상으로 특정하지 않고, 도 11 및 도 12와 같은 형상 등 다양한 형태로도 가능하다.Therefore, since the present invention is characterized in that it has a structure for measuring the cap generated between one operation pattern and two adjacent sensing patterns at the same time, the extension portion 27 and the receiving portion 28 of the sensing pattern 20 5 is not specified in the shape as shown in FIG. 5, but may be in various forms such as the shape shown in FIGS. 11 and 12.

그리고 본 발명은 차동 구동 회로에 적용하면 적합한데 이는, 기존 회로 시 하나의 cap을 충전하고 그 전하량을 회로에서 측정하게 되는데 차동 구동 회로의 경우는 같은 동작 패턴(10)에 존재하는 인접한 두 cap의 전하량을 동시에 측정하고 이것을 빼서 그 차이만큼 측정을 하기 때문에 ADC(아날로그-디지털 컨버터)를 사용할 때 손의 접촉에 의한 변화를 최대의 분해능으로 감지할 수 있는 장점이 있기 때문이다.In addition, the present invention is applicable to a differential driving circuit, which is to charge one cap and measure the amount of charge in the circuit in an existing circuit. In the case of a differential driving circuit, two adjacent caps existing in the same operation pattern 10 are used. Since the amount of charge is measured at the same time and subtracted, the difference is measured, so the advantage of using an ADC (analog-to-digital converter) can be detected with the maximum resolution.

또한, 인접한 두 cap의 전하량을 빼주게 되면 각 cap으로 들어오게 되는 공통 노이즈를 제거할 수 있으므로 노이즈에 더 강한 장점을 갖게 되며, 작은 변화량도 감지해 낼 수 있어서 캐패시티브 방식에서 스타일러스 펜을 사용할 수 있게 되는 장점을 갖는다.In addition, by subtracting the charge amount of two adjacent caps, the common noise coming into each cap can be removed, which has a stronger advantage in noise, and the small amount of change can be detected, so that a stylus pen can be used in a capacitive method. Has the advantage of being able to.

이상의 장점을 달성하기 위해 고려할 점은 인접한 두 cap에 들어오는 공통된 노이즈가 최대한 비슷해야 되고(결국 빼지게 되므로), cap으로 들어오는 노이즈를 비슷하게 하기 위해서 인접한 감지 패턴(20)이 최대한 가까워야 하며, 감지 패턴(20)이 분포하는 감지 밀도를 줄이지 않고 감지 패턴(20)을 가깝게 해야 한다는 점이다.
In order to achieve the above advantages, consider that the common noise coming from the two adjacent caps should be as close as possible (and eventually eliminated), and the adjacent sensing pattern 20 should be as close as possible to make the noise coming into the cap similar. It is necessary to bring the sensing pattern 20 closer without reducing the sensing density in which 20 is distributed.

한편, 본 발명에서의 감지 패턴(20)은 도 9와 같이 상기 동작 패턴(10)의 내측에 배열되어 동작 패턴(10)과 단일층 구조를 이루거나, 도 5와 같이 상측에 배열되어 동작 패턴(10)과 복층 구조를 이룰 수 있다.Meanwhile, the sensing pattern 20 in the present invention is arranged inside the operation pattern 10 as shown in FIG. 9 to form a single layer structure with the operation pattern 10, or is arranged at the upper side as shown in FIG. 5. A multilayer structure can be formed with (10).

복층 구조는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같고, 단일층 구조는 도 9와 같이 음각(30)에 의해 이루어질 수 있으며, 음각에 의해 분리된 감지 패턴(20)의 끝단(22)과 분리된 감지 패턴(20a)의 일단(21a)은 기판(100)의 후면에서 리드전극(40)으로 연결된다.
The multilayer structure is as shown in FIGS. 5 to 8, and the single layer structure may be formed by the intaglio 30 as shown in FIG. 9, and is separated from the end 22 of the sensing pattern 20 separated by the intaglio. One end 21a of the sensing pattern 20a is connected to the lead electrode 40 on the rear surface of the substrate 100.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will readily occur to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, it should be understood that the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense, and that the true scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof, .

100: 기판 101: 절연층
10: 동작 패턴 20: 감지 패턴
27: 확장부 28: 수용부
30: 음각 40: 리드 전극100: substrate 101: insulating layer
10: operation pattern 20: detection pattern
27: extension part 28: receiving part
30: engraved 40: lead electrode

Claims (2)

캐패시티브 방식의 터치스크린에 적용되는 통상의 터치 감지 패널에 있어서,
기판(100)과;
상기 기판(100)에 배열되는 다수개의 동작 패턴(10)과;
상기 동작 패턴(10)과 반응하여 전기장을 형성하고, 양측에는 돌출된 확장부(27)와 침강된 수용부(28)를 반복적으로 형성한 다수개의 감지 패턴(20);을 포함하며,
상기 감지 패턴(20)의 배열은 각각의 감지 패턴(20)의 확장부(27)가 각각의 감지 패턴(20)의 수용부(28)에 수용되는 형태로 이루어지고, 상기 동작 패턴(10)의 상측에 배열되어 동작 패턴(10)과 복층 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 캐패시티브 방식의 터치스크린의 터치 감지 패널.In a typical touch sensing panel applied to a capacitive touch screen,
A substrate 100;
A plurality of operation patterns (10) arranged on the substrate (100);
And a plurality of sensing patterns 20 formed by repeatedly reacting with the operation pattern 10 to form an electric field, and protruding the extended portion 27 and the settled accommodation portion 28 on both sides thereof.
The arrangement of the sensing patterns 20 may be configured such that the extension part 27 of each sensing pattern 20 is accommodated in the receiving part 28 of each sensing pattern 20, and the operation pattern 10 is provided. The touch sensing panel of the capacitive touch screen, characterized in that arranged on the upper side of the operation pattern (10) and a multi-layer structure. 삭제delete
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