KR101415604B1 - 터치스크린 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치스크린 패널에 관한 것으로서, 기판과, 메시 패턴을 포함한다. 기판은 표시영역과, 표시영역의 외곽에 배치되는 비표시영역으로 구획된다. 메시 패턴은 표시영역 전체에 배치되며, 불투명한 도전성 물질의 선분으로 이루어진 다각형 형상이 다수의 열과 다수의 행으로 배치된다. 메시 패턴은 다수의 감지 패턴과, 보조 패턴을 포함한다. 다수의 감지 패턴은 메시 패턴 중 일부로 형성되며, 표시영역 상에서 이격되게 배치되어 터치 여부를 감지한다. 보조 패턴은 메시 패턴 중 나머지 일부로 형성되고, 감지 패턴의 외측 영역에 배치된다. 감지 패턴의 경계선을 따라 감지 패턴과 보조 패턴을 연결하는 선분이 절단되어, 감지 패턴과 보조 패턴은 전기적으로 절연된다.

Description

터치스크린 패널{Touch screen panel}

본 발명은 터치스크린 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LCD, OLED와 같은 영상표시장치의 터치스크린용 기판에 터치감지를 위한 감지셀이 형성된 터치스크린 패널에 관한 것이다.

최근 휴대전화, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), MP3 플레이어 등 다양한 휴대 단말기는 휴대성을 향상시키기 위한 그 사이즈가 소형화되고 있으나, 휴대 단말기를 통해 양호한 품질의 영상을 제공하기 위해 이들에 적용되는 디스플레이는 대형화되고 있는 추세이다. 휴대 단말기 자체의 소형화와 이에 적용되는 디스플레이의 대형화 요구를 충족시키기 위하여, 디스플레이와 별도로 마련되는 키 버튼 대신 디스플레이 자체에 사용자의 입력을 가능하게 하는 터치스크린 방식이 주로 채용되고 있다.

터치스크린 패널은 영상표시장치의 앞면에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다. 이와 같은 터치스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.

도 1은 종래의 터치스크린 패널의 일례를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 터치스크린 패널의 감지셀을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 터치스크린 패널은 투명기판(10)과, 터치감지를 위하여 투명기판(10)의 표시영역(11)에 이격되게 배치되는 다수의 감지셀(20)과, 다수의 감지셀(20)과 전기적으로 연결되며 비표시영역(12)에 배치되는 감지배선(40)으로 구성된다. 일반적으로 감지셀(20)은 빛이 투과될 수 있도록 ITO와 같은 투명한 도전성 물질로 형성되며, 도 2에 도시된 바와 같이 투명한 도전성 물질이 각각의 감지셀(20) 내부에 꽉 채워진 형태로 형성된다.

종래 투명한 도전성 물질로 이루어진 감지셀(20)의 경우, 감지셀(20) 내부 전체가 투명 도전성 물질로 꽉 채워지고, 감지셀(20)을 형성하기 위하여 증착, 건조, 노광, 현상, 에칭 등의 다수의 공정을 수행해야만 했다. 이러한 종래의 제조방법은 증착, 건조, 노광, 현상, 에칭 등의 각각의 공정을 수행하기 위한 별도의 장치가 필요하므로, 생산라인이 복잡해지고, 생산단가가 상승하는 문제점이 있다.

또한, 기판의 표시영역(11) 내에서 감지셀(20)은 투명 도전성 물질이 인쇄되었지만, 감지셀 외측 영역(16)에는 어떠한 물질도 인쇄되지 않은 상태로 존재한다. 이와 같이 감지셀(20) 영역과 감지셀 외측 영역(16)에는 물질의 인쇄 여부의 차이로 인해 표시영역(11)을 통과하는 빛의 굴절률의 차이가 발생하고, 터치스크린 패널을 통해 시청하는 영상이 왜곡되면서 영상 품질이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 불투명한 도전성 물질로 이루어진 메시 패턴을 성형하여 감지셀을 형성하고, 감지셀 이외의 영역에도 메시 패턴을 잔류시킴으로써, 터치스크린 패널에 표시되는 영상의 시각 품질을 향상시킬 수 있는 터치스크린 패널을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 터치스크린 패널은, 표시영역과, 상기 표시영역의 외곽에 배치되는 비표시영역으로 구획된 기판; 상기 표시영역 전체에 배치되며, 불투명한 도전성 물질의 선분으로 이루어진 다각형 형상이 다수의 열과 다수의 행으로 배치되는 메시 패턴;을 포함하고, 상기 메시 패턴은, 상기 메시 패턴 중 일부로 형성되며, 상기 표시영역 상에서 이격되게 배치되어 터치 여부를 감지하는 다수의 감지 패턴; 및 상기 메시 패턴 중 나머지 일부로 형성되고, 상기 감지 패턴의 외측 영역에 배치되는 보조 패턴;을 포함하며, 상기 감지 패턴의 경계선을 따라 상기 감지 패턴과 상기 보조 패턴을 연결하는 선분이 절단되어, 상기 감지 패턴과 상기 보조 패턴은 전기적으로 절연되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 터치스크린 패널에 있어서, 구체적으로는, 상기 불투명한 도전성 물질은 실버를 포함한다.

본 발명에 따른 터치스크린 패널에 있어서, 구체적으로는, 상기 다각형 형상은 마름모 형상 또는 직사각형 형상이다.

본 발명에 따른 터치스크린 패널에 있어서, 구체적으로는, 상기 감지 패턴에서 폭이 가장 좁은 영역도, 상기 메시 패턴에 있어서 잘리지 않은 완전한 형태의 다각형 형상을 적어도 하나 포함한다.

본 발명의 터치스크린 패널에 따르면, 표시영역 전체적으로 굴절률을 균일하게 하여 터치스크린 패널에 표시되는 전체적인 영상 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 터치스크린 패널에 따르면, 감지 패턴 전체적으로 전기적 흐름을 원활하게 유지하여 터치 감도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 터치스크린 패널의 일례를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 2는 도 1의 터치스크린 패널의 감지셀을 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 4는 도 3의 터치스크린 패널의 감지 패턴과 보조 패턴을 확대하여 도시한 도면이고,
도 5는 도 4의 "V" 부분을 확대하여 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 터치스크린 패널의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 터치스크린 패널의 감지 패턴과 보조 패턴을 확대하여 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 "V" 부분을 확대하여 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 터치스크린 패널은, LCD, OLED와 같은 영상표시장치의 터치스크린용 기판에 터치감지를 위한 감지셀이 형성된 것으로서, 기판(10)과, 메시 패턴(110)을 포함한다.

상기 기판(10)은 표시영역(11)과, 표시영역(11)의 외곽에 배치되는 비표시영역(12)으로 구획된다. 여기서, 표시영역(11)이란 사람의 손 또는 스타일러스 펜의 터치에 대해 다양한 작업이 수행되는 영역을 말하며, 비표시영역(12)이란 표시영역(11)의 외곽에 배치되어 표시영역(11)을 작동시키기 위한 감지배선(40) 등이 배치되는 영역을 말한다. 기판(10)은 폴리카보네이트(PC) 또는 강화유리 등과 같이 빛이 투과될 수 있는 투명한 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

상기 메시 패턴(110)은 불투명한 도전성 물질의 다각형 형상(111)으로 구성된다.

종래의 터치 여부를 감지하는 감지셀은 표시영역(11)에 이격되게 배치되어 감지셀과 감지셀 사이에는 아무런 물질도 인쇄되지 않았으나, 본 발명의 메시 패턴(110)은 표시영역(11) 전체에 공백 영역 없이 촘촘하게 배치된다.

도 3을 참조하면, 메시 패턴(110)은 다각형 형상(111)이 다수의 행과 다수의 열로 배치되는 패턴이며, 각각의 다각형 형상(111)은 불투명한 도전성 물질의 선분으로 형성된다. 이때, 다각형 형상(111)의 선분을 구성하는 불투명한 도전성 물질은 실버(silver)인 것이 바람직하며, 실버 이외에도 전기 전도성이 우수한 불투명한 다른 물질도 가능하다.

본 실시예에서 메시 패턴(110)을 구성하는 다각형 형상(111)은 마름모 형상인 것이 바람직하며, 직사각형 형상도 가능하다.

메시 패턴(110)은 표시영역(11) 내에서 다수의 감지 패턴(120)과, 보조 패턴(130)을 포함한다.

상기 감지 패턴(120)은 표시영역(11) 상에서 이격되게 배치되어 터치 여부를 감지하는 것으로서, 표시영역(11) 상에서 x축 및 y축을 따라 다수 형성된다. x축을 따라 이격되게 배치되는 감지 패턴(120)들은 브리지 전극에 의해 각각 전기적으로 연결되고, y축을 따라 이격되게 배치되는 감지 패턴(120)들 또한 브리지 전극에 의해 각각 전기적으로 연결된다.

외부 전압이 감지 패턴(120)에 인가된 상태에서, 기판(10)에 접촉되는 손에 의해 감지 패턴(120)의 정전용량이 변화되고, 정전용량의 변화는 전기적인 신호로 변환되어 외부로 송신되면서 터치스크린 패널이 작동한다.

본 발명의 감지 패턴(120)은 표시영역(11) 전체에 배치된 메시 패턴(110) 중 일부로 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 감지 패턴(120)의 형상을 한자 "왕(王)" 자를 예로 들어 도시하였으나, 그 외 다른 형상도 가능하다.

상기 보조 패턴(130)은 감지 패턴(120)의 외측 영역(13)에 배치되며, 감지 패턴(120)의 외측 영역(13)과 감지 패턴(120)의 내부 영역의 굴절률을 실질적으로 동일하게 한다.

감지 패턴(120)의 내부 영역에는 메시 패턴(110)이 인쇄되고, 감지 패턴(120)의 외측 영역(13)에는 아무런 패턴도 인쇄되지 않는다면, 표시영역(11) 내에서 감지 패턴(120)이 형성된 영역과 감지 패턴(120) 이외의 영역 사이에는 투과하는 빛에 대하여 굴절률의 차이가 발생한다. 이러한 굴절률의 차이로 인해, 터치스크린 패널을 통해 보는 영상이 왜곡되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 감지 패턴(120)의 외측 영역(13)에도 감지 패턴(120)과 동일한 패턴 형상을 가지는 보조 패턴(130)을 형성함으로써, 표시영역(11) 전체적으로 균일한 굴절률을 가질 수 있다.

본 발명의 보조 패턴(130)은 표시영역(11) 전체에 배치된 메시 패턴(110) 중 감지 패턴(120)으로 이용되는 일부를 제외한 나머지 일부로 형성되는 것을 특징으로 한다. 표시영역(11) 전체에 인쇄된 메시 패턴(110)을 분리하여 일부는 감지 패턴(120)으로, 나머지 일부는 보조 패턴(130)으로 이용한다.

도 4를 참조하면, 감지 패턴의 경계선(121)을 따라 감지 패턴(120)과 보조 패턴(130)을 연결하는 선분(112)이 절단되면서, 감지 패턴(120)과 보조 패턴(130)은 전기적으로 절연된다.

감지 패턴(120)만이 감지배선(40)과 전기적으로 연결된 상태에서, 감지 패턴(120)과 보조 패턴(130)이 전기적으로 절연됨으로써, 감지 패턴(120) 내 임의의 위치에 손가락이 터치될 때 해당 위치의 정전용량이 변화되면서 위치가 감지될 수 있다.

한편, 감지 패턴(120)에서 폭이 가장 좁은 영역에도, 메시 패턴(110)에 있어서 잘리지 않은 완전한 형태의 다각형 형상(113a)을 적어도 하나는 포함한다.

도 5의 (a)를 참조하면, 감지 패턴(120)에서 폭(w)이 가장 좁은 영역에 잘리지 않은 완전한 형태의 다각형 형상(113a)이 적어도 하나 포함되는 경우, 혹시 모를 불량으로 인해 다각형 형상의 일부 선분에서 잘려진 영역(14)이 존재하더라도 잘리지 않은 다른 선분을 통해 감지 패턴(120)의 단부(122)까지 전기적으로 연결될 수 있다.

그러나, 도 5의 (b)를 참조하면, 감지 패턴(120)에서 폭(w)이 가장 좁은 영역에 잘려진 불완전한 형태의 다각형 형상(113b)만 포함되고, 잘리지 않은 완전한 형태의 다각형 형상이 하나도 포함되지 못하는 경우, 혹시 모를 불량으로 인해 다각형 형상의 일부 선분에서 잘려진 영역(14)이 존재하면 전기가 통할 수 있는 경로가 차단되면서 감지 패턴(120)의 단부(122)까지 전기적으로 연결될 수 없다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 터치스크린 패널은, 표시영역 전체적으로 메시 패턴을 인쇄한 후, 이들 중 일부는 감지 패턴으로 이용하고, 나머지 일부는 보조 패턴으로 남겨둠으로써, 표시영역 전체적으로 굴절률을 균일하게 하여 터치스크린 패널에 표시되는 전체적인 영상 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 터치스크린 패널은, 감지 패턴에서 폭이 가장 좁은 영역에도 적어도 하나의 다각형 형상이 포함되도록 함으로써, 감지 패턴 전체적으로 전기적 흐름을 원활하게 유지하여 터치 감도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

110 : 메시 패턴
111 : 다각형 형상
120 : 감지 패턴
121 : 감지 패턴의 경계선
130 : 보조 패턴

Claims (4)

1. 표시영역과, 상기 표시영역의 외곽에 배치되는 비표시영역으로 구획된 기판; 상기 표시영역 전체에 배치되며, 불투명한 도전성 물질의 선분으로 이루어진 다각형 형상이 다수의 열과 다수의 행으로 배치되는 메시 패턴;을 포함하고,
   상기 메시 패턴은,
   상기 메시 패턴 중 일부로 형성되며, 상기 표시영역 상에서 이격되게 배치되어 터치 여부를 감지하는 다수의 감지 패턴; 및
   상기 메시 패턴 중 나머지 일부로 형성되고, 상기 감지 패턴의 외측 영역에 배치되는 보조 패턴;을 포함하며,
   상기 감지 패턴의 경계선을 따라 상기 감지 패턴과 상기 보조 패턴을 연결하는 선분이 절단되어, 상기 감지 패턴과 상기 보조 패턴은 전기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
2. 제1항에 있어서,
   상기 불투명한 도전성 물질은 실버를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
3. 제1항에 있어서,
   상기 다각형 형상은 마름모 형상 또는 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
4. 제1항에 있어서,
   상기 감지 패턴에서 폭이 가장 좁은 영역도, 상기 메시 패턴에 있어서 잘리지 않은 완전한 형태의 다각형 형상을 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.

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