KR101197701B1 - 터치 스크린 패널 - Google Patents

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윤학선
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Abstract

본 발명은 동일 도전물질의 일체형 패턴에 의한 가변저항 구조를 가지는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
본 발명에 의한 터치 스크린 패널은, 투명 소재의 투명기판; 상기 투명기판 상에 형성되며 터치를 감지하는 감지부; 상기 감지부를 전기적으로 연결하는 위치검출부; 상기 감지부에 도전성 물질을 도포하여 형성하는 제1 도전부; 및 상기 위치검출부에 도전성 물질을 도포하여 형성하는 제2 도전부;를 포함한다.

Description

터치 스크린 패널{TOUCH SCREEN PANEL}
본 발명은 터치 스크린 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일 도전물질의 일체형 패턴에 의한 가변저항 구조를 가지는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.
이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있다.
이 중 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지부가 주변의 다른 감지부 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
도 1은 종래의 터치 스크린 패널의 분해 평면도이다.
종래의 터치 스크린 패널(10)은 투명기판(11), 투명기판(11) 위에 형성되는 감지부(13), 위치검출부(15) 및 도전부(17a, 17b)를 포함할 수 있다.
다수의 감지부(13) 중 일부는 투명기판(11)의 일면 위에 제1 방향을 따라 연결되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 다수의 감지부(13) 중 일부는 투명기판(11)의 일면 위에 다수의 다이아몬드 모양이 로우(row) 방향으로 연결된 규칙적인 패턴으로 형성될 수 있다.
또한, 다수의 감지부(13) 중 나머지는 투명기판(11)의 일면 위에 제2 방향을 따라 연결되도록 형성되는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 다수의 감지부(13) 중 나머지는 투명기판(11)의 일면 위에 다수의 다이아몬드 모양이 컬럼(column) 방향으로 연결된 규칙적인 패턴으로 형성될 수 있다.
위치검출부(15)는 다수의 감지부(13)에서 감지된 신호를 원활하게 주고 받는 배선 역할을 하며, 서로 전기적으로 연결되어 구동 회로(도시하지 않음) 등으로 감지된 신호를 공급한다.
도전부(17a, 17b)는 서로 다른 도전물질로 구성되며, 도전부(17a)는 불투명 도전물질이며 도전부(17b)는 투명 도전물질이다. 따라서, 다수의 감지부(13)를 도포하는 도전부(17a)와 금속패턴를 도포하는 도전부(17b)는 도포되는 물질이 서로 상이하여 두 번의 패터닝(Patterning) 공정을 거쳐야 하는 단점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 감지부와 위치검출부를 한 번의 패터닝(Patterning) 공정으로 처리하면서 감지부와 위치검출부가 서로 다른 저항을 구성하도록 하는 터치 스크린 패널을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 터치 스크린 패널은, 투명 소재의 투명기판; 상기 투명기판 상에 형성되며 터치를 감지하는 감지부; 상기 감지부를 전기적으로 연결하는 위치검출부; 상기 감지부에 도전성 물질을 도포하여 형성하는 제1 도전부; 및 상기 위치검출부에 도전성 물질을 도포하여 형성하는 제2 도전부;를 포함한다.
상기 제1 도전부의 도포 두께는 상기 제2 도전부의 도포 두께보다 얇은 것일 수 있다.
상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부는 도전성 폴리머, 인듐-틴 옥사이드(Indium Thin Oxide: ITO), 탄소 나노튜브(Carbon Nanotube: CNT), 탄소 나노버드(Carbon Nanobud), 주석 산화물 중 적어도 하나인 것일 수 있다.
상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부는 동시에 패터닝(Patterning)하는 것일 수 있다.
상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부는 가시광선를 투과시키는 투명한 물질인 것일 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부의 두께를 달리함으로써 구성되는 회로의 저항을 다르게 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 터치 스크린 패널 중 영상 등을 표시하는 부분은 두께를 얇게 하여 가시광선에 대한 일정한 투과성을 확보함과 동시에 시인성을 확보할 수 있다.
도 1은 종래의 터치 스크린 패널의 분해 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 분해 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 터치 스크린 패널 일부(P 부분)의 확대한 도면이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 시스템을 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 터치 스크린 패널을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널의 분해 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널(100)은 투명기판(110), 투명기판(110) 위에 형성되는 감지부(130), 위치검출부(150) 및 제1 및 제2 도전부(170a, 170b)를 포함할 수 있다.
투명기판(110)은 투명 소재의 유리 또는 플라스틱 필름 등으로 형성될 수 있다.
감지부(130)는 투명기판(110) 위에 형성되어 있는 다수의 감지셀로 구성될 수 있다. 다수의 감지셀은 예를 들어 사각형 또는 마름모꼴일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다수의 감지셀은 균일한 형태의 다각형 형태로 구현될 수 있다. 다수의 감지셀은 실질적으로 인접한 다각형의 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
감지부(130)를 구성하는 다수의 감지셀은 동일한 레이어(layer)에 위치할 수 있으며, 이 경우 터치 스크린 패널은 전체적으로 균일한 투과율을 가질 수 있다.
위치검출부(150)는 한 쪽 끝이 감지부(130)에 연결되어 있으며 다른 쪽 끝은 투명기판(110)의 아래 가장자리까지 뻗어 있는 다수의 금속 배선으로 구성될 수 있다. 다수의 금속 배선 각각의 선폭은 수~수십 마이크로 미터 수준으로 상당히 좁게 설계될 수 있다.
위치검출부(150)는 패드부를 통해 감지부(130)를 위치검출회로와 같은 외부의 구동회로(미도시)와 연결될 수 있다. 이러한 위치검출부(150)는 영상이 표시되는 터치 활성영역(패널에서 터치가 감지되고 시각적으로 인식되는 영역: 이하 동일)이 아닌 터치 스크린 패널의 외곽에 배치될 수 있다.
감지부(130)와 위치검출부(150)는, 예를 들어 ITO막을 투명기판(110) 위에 스퍼터링 등의 방법으로 적층한 다음 포토리소그래피 등의 에칭 방법을 사용하여 패터닝함으로써 동시에 형성할 수 있다.
제1 및 제2 도전부(170a, 170b)는 감지부(130)와 위치검출부(150)를 도전성 물질로 도포한 부분이다. 도전성 물질은 예를 들면, 도전성 폴리머, 인듐-틴 옥사이드(Indium Thin Oxide: ITO), 탄소 나노튜브(Carbon Nanotube: CNT), 탄소 나노버드(Carbon Nanobud), 주석 산화물 중 적어도 하나일 수 있다.
전술한 바와 같이, 터치 스크린 패널(100)은 정전기식 터치 스크린 패널로서, 사람의 손이나 스타일러스 팬 등과 같은 접촉물체가 접촉하면, 감지부(130)로부터 위치검출부(150) 및 패드부를 경우하여 구동회로(미도시) 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다.
결과적으로 입력처리회로(미도시) 등에 의해 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉위치가 파악된다.
이하에서, 제1 도전부(170a) 및 제2 도전부(170b)에 대하여 보다 자세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 터치 스크린 패널 일부(P 부분)의 확대한 도면이다. 도 3과 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 전술할 부분을 참조하고 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 제1 및 제2 도전부(170a, 170b)는 감지부(130)와 위치검출부(150)를 도전성 물질로 도포한 부분이다.
제1 도전부(170a)의 도포 두께는 제2 도전부(170b)의 도포 두께보다 얇은 것일 수 있다.
또한, 제1 도전부(170a) 및 제2 도전부(170b)는 가시광선를 투과시키는 투명한 물질일 수 있다. 제1 도전부(170a)는 도전성 물질을 얇게 도포하여 제2 도전부(170b)보다 높은 저항을 갖도록 하여 도전성은 나빠지나 반면에 얇은 두께로 인하여 가시광선을 투과시키는 투과율을 높게 하여 시인성을 높일 수 있다.
제2 도전부(170b)는 도전성 물질을 두껍게 도포하여 낮은 저항을 갖도록 하여 도전성을 좋게 하여 터치 활성영역을 터치하면 발생하는 신호를 원활하게 주고 받는 배선 역할을 수행하게 할 수 있다.
제1 도전부(170a) 및 제2 도전부(170b)는 동일한 물질로 동시에 패터닝(Patterning)할 수 있다. 즉, 제1 도전부(170a) 및 제2 도전부(170b)는 스퍼터링 등의 방법으로 적층한 다음 포토리소그래피 등의 에칭(Eching), 레이저(Laser), 포토 리지스트(Photo resist) 중 적어도 하나의 방법으로 패터닝하여 동시에 형성할 수 있다. 동시에 패터닝을 하게 되면 여러 번 패너닝를 하는 번거로움을 방지하고 패널의 불량을 줄일 수 있다.
전술한 본 개시의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 개시의 보호 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 터치 스크린 패널 110: 투명기판
130: 감지부 150: 위치검출부
170a,170b: 제1 및 제2 도전부

Claims (5)

  1. 투명 소재의 투명기판;
    상기 투명기판 상에 형성되며 터치를 감지하는 감지부;
    상기 감지부를 전기적으로 연결하는 위치검출부;
    상기 감지부에 도전성 물질을 도포하여 형성하는 제1 도전부; 및
    상기 위치검출부에 도전성 물질을 도포하여 형성하는 제2 도전부;을 포함하며,
    상기 제1 도전부의 도포 두께는 상기 제2 도전부의 도포 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부에 도포되는 물질은 도전성 폴리머, 인듐-틴 옥사이드(Indium Thin Oxide: ITO), 탄소 나노튜브(Carbon Nanotube: CNT), 탄소 나노버드(Carbon Nanobud), 주석 산화물 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  4. 제 1항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부는 동일한 물질로 동시에 패터닝(Patterning)하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  5. 제 1항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 도전부 및 상기 제2 도전부는 에칭(Eching), 레이저(Laser), 포토 리지스트(Photo resist) 중 적어도 하나의 방법으로 패터닝하여 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
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KR20150142224A (ko) * 2014-06-11 2015-12-22 주식회사 엘지화학 전도성 구조체 및 이의 제조방법
US9746947B2 (en) 2013-12-27 2017-08-29 Samsung Display Co., Ltd. Touch panel and display device including the same

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