KR101721299B1 - 터치 스크린 패널을 포함하는 터치 센싱 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 터치 센싱 시스템은 터치 스크린 패널, 및 표시 패널을 포함한다. 터치 스크린 패널에는 터치 구동 전극과, 터치 구동 전극과 교차 배치된 터치 센싱 전극이 구비된다. 표시 패널은 터치 스크린 패널 하부에 배치되며, 서브 픽셀들이 구비된다. 터치 구동 전극에는 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극이 중첩되는 영역에 구동 홀이 구비되며, 구동 홀의 각 변들은 서브 픽셀의 각 변들과 사각(dutch angle 또는 tilt angle)을 갖도록 배치된다.

Description

터치 스크린 패널을 포함하는 터치 센싱 시스템{TOUCH SENSING SYSTEM COMPRISING TOUCH SCREEN PANEL}
본 발명은 터치 구동 전극에 구동 홀을 형성한 터치 스크린 패널을 포함하는 터치 센싱 시스템이 관한 것이다. 특히, 본 발명은 터치 구동 전극에 틸트된 구동 홀을 형성하여 시인성을 향상시킨 터치 센싱 시스템에 관한 것이다.
음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치(Flat display device)들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치에는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 전계발광 표시장치(Electroluminescence Device, EL) 등이 있다.
평판 표시장치는 얇고 무게가 가볍기 때문에 이동 통신 단말기나 휴대용 정보 처리기에서 표시 수단으로 많이 사용되고 있다. 특히, 휴대용(Portable) 혹은 모바일(Mobile) 기기에서는 더욱 얇고, 더 가벼우며, 전력 소비가 작은 표시 장치에 대한 요구가 증가하고 있다.
이와 더불어, 최근에는 사용자가 필요에 따라 손이나 도전성 물질 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 터치 스크린 패널은 별도의 입력기기의 사용이 요구되지 않아 간편하며, 화면에 표시되는 내용을 통해 신속하고 용이하게 조작할 수 있는 장점을 갖는다. 이러한 장점을 갖는 터치 스크린 패널은 스마트 폰과 같은 휴대용 정보기기에는 물론, 표시부가 형성된 냉장고와 같은 가전 제품에까지 채택되는 등 다양한 표시장치에 적용되고 있다.
터치 스크린 패널은 터치된 부분을 감지하는 방식에 따라, 상판 또는 하판에 금속 전극을 형성하여 직류전압을 인가한 상태에서 터치된 위치를 저항에 따른 전압 구배로 판단하는 저항막 방식(Resistive type), 도전막에 등전위를 형성하고 터치에 따른 상하판의 전압 변화가 일어난 위치를 감지하여 터치된 부분을 감지하는 정전 용량 방식(Capacitive type), 전자펜이 도전막을 터치함에 따라 유도되는 LC값을 읽어들여 터치된 부분을 감지하는 전자 유도 방식(Electro Magnetic type) 등으로 구별될 수 있다.
정전 용량 방식으로는 자기 정전 용량(Self-capacitance)방식과 상호 정전 용량(Mutual-capacitance)방식이 있다. 이 중, 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널은 손가락 또는 전도성 물질이 터치 스크린 패널에 접촉될 때 정전 용량 변화 즉, 전하 변화량을 센싱하여 터치 입력을 감지한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에 대하여 설명한다. 도 1은 종래 기술에 의한 상호 정전용량 방식의 터치 스크린 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 2는 도 1을 Ⅰ-Ⅰ'로 절취한 것으로, 종래 기술에 의한 상호 정전용량 방식의 터치 스크린 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널은 터치 구동 전극들(Tx), 터치 센싱 전극들(Rx), 및 터치 구동 전극들(Tx)과 터치 센싱 전극들(Rx) 사이에 개재된 베이스 필름(BF)을 포함한다.
터치 구동 전극들(Tx)은 베이스 필름(BF)의 일면에 형성되며, 제1 방향(예를 들어, X축 방향)으로 서로 나란하게 배열된다. 터치 센싱 전극들(Rx)은 베이스 필름(BF)의 타면에 형성되며, 터치 구동 전극들(Tx)과 교차하는 제2 방향(예를 들어, Y축 방향)으로 서로 나란하게 배열된다. 터치 구동 전극들(Tx)과 터치 센싱 전극들(Rx)은 절연 물질을 포함하는 베이스 필름(BF)을 사이에 두고, 서로 교차되도록 배열되어 있어 서로 절연상태를 유지한다. 터치 구동 전극들(Tx)과 터치 센싱 전극들(Rx)은 베이스 필름(BF)을 사이에 두고 중첩되어 상호 정전 용량(Cm)을 형성한다.
이와 같이 구성된 상호 정전 용량 방식 터치 스크린 패널의 센싱 방법을 간단하게 설명하면, 터치 구동 전극들(Tx)에 구동 신호를 인가하여 상호 정전 용량(Cm)에 전하를 공급한다. 이때, 구동 신호에 동기하여 터치 센싱 전극(Rx)을 통해 용량 변화를 센싱하면, 외부에서 제공되는 터치 입력을 센싱할 수 있다.
종래기술에 의한 상호 정전 용량 방식 터치 스크린 패널에서는 터치 구동 전극(Tx)과 터치 센싱 전극(Rx)의 중첩 면적이 넓어 초기 상호 정전 용량(Cm) 값이 크다. 초기 정전 용량(Cm) 값이 큰 경우, 터치 전후의 정전 용량 변화가 작아 터치와 비터치 구분이 어려워지는 문제점이 있다. 또한, 초기 정전 용량(Cm) 값이 크면, 시 정수(time constant)가 커져 RC 지연(RC delay)이 발생한다. RC 지연은 전술한 바와 같이 터치 전후의 정전 용량 변화를 작게 한다. 이를 해결하기 위해, RC 지연을 고려하여 센싱 주파수(frequency)를 낮출 수 있다. 그러나 센싱 주파수가 낮아지면 터치 입력 각각의 좌표를 전송하는 속도인 터치 레포트 레이트(touch report rate)가 낮아져 터치 감도가 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 터치 구동 전극에 구동 홀을 형성함으로써, 초기 정전 용량을 줄일 수 있는 터치 센싱 시스템을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은 터치 구동 전극에 틸트된 구동 홀을 형성함으로써, 시인성이 향상된 터치 센싱 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 터치 센싱 시스템은 터치 스크린 패널, 및 표시 패널을 포함한다. 터치 스크린 패널에는 터치 구동 전극과, 터치 구동 전극과 교차 배치된 터치 센싱 전극이 구비된다. 표시 패널은 터치 스크린 패널 하부에 배치되며, 서브 픽셀들이 구비된다. 터치 구동 전극에는 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극이 중첩되는 영역에 구동 홀이 구비되며, 구동 홀의 각 변들은 서브 픽셀의 각 변들과 사각(dutch angle 또는 tilt angle)을 갖도록 배치된다.
구동 홀의 제1 변과 서브 픽셀의 제1 변이 이루는 각도(α)는 0°<α<90°, 90°<α<°180°, 180°<α<270°, 및 270°<α<360°중 어느 하나이다.
터치 구동 전극과 터치 센싱 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전 물질을 포함한다.
본 발명에 의한 터치 센싱 시스템은 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극 사이에 배치된 베이스 필름을 더 포함한다.
베이스 필름은 PC(Polycarbonate), PET(Polyethylene Terephthalate), PI(Polyimide), 아크릴(Acryl),및 PEN(Polyethylene Naphthalate)과 같은 투명한 유전 필름을 포함한다.
본 발명에 의한 터치 센싱 시스템은 터치 구동 전극에 구동 홀을 형성함으로써, 터치 구동 전극과 터치 센싱 전극의 중첩 면적을 줄여 초기 상호 정전 용량을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 시 정수가 증가하는 문제를 방지할 수 있어 빠른 속도로 터치 여부를 감지할 수 있다.
본 발명은 구동 홀의 경계가 사용자에게 인식되지 않도록, 틸트된 구동 홀을 형성함으로써, 시인성이 향상된 터치 센싱 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 상호 정전용량 방식의 터치 스크린 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1을 Ⅰ-Ⅰ'로 절취한 것으로, 종래 기술에 의한 상호 정전용량 방식의 터치 스크린 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3을 Ⅱ-Ⅱ'로 절취한 것으로, 본 발명의 제1 실시예에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 5를 Ⅲ-Ⅲ'로 절취한 것으로, 본 발명의 제2 실시예에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 하나의 터치 구동 전극과, 터치 구동 전극에 대응하는 픽셀 영역을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 터치 구동 전극에 형성된 구동 홀과, 서브 픽셀과의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치 스크린 패널과 표시 패널의 다양한 조합을 보여주는 도면들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
<제1 실시예>
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 4는 도 3을 Ⅱ-Ⅱ'로 절취한 것으로, 본 발명의 제1 실시예에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널(TSP)은 터치 구동 전극들(Tx), 터치 센싱 전극들(Rx), 및 터치 구동 전극들(Tx)과 터치 센싱 전극들(Rx) 사이에 개재된 베이스 필름(BF)을 포함한다.
터치 구동 전극들(Tx)은 베이스 필름(BF)의 일면에 형성되며, 제1 방향(예를 들어, X축 방향)으로 서로 나란하게 배열된다. 터치 센싱 전극들(Rx)은 베이스 필름(BF)의 타면에 형성되며, 터치 구동 전극들(Tx)과 교차하는 제2 방향(예를 들어, Y축 방향)으로 서로 나란하게 배열된다. 터치 구동 전극들(Tx)과 터치 센싱 전극들(Rx)은 절연 물질을 포함하는 베이스 필름(BF)을 사이에 두고, 서로 교차되도록 배열되어 있어 서로 절연상태를 유지한다. 터치 구동 전극들(Tx)과 터치 센싱 전극들(Rx)은 베이스 필름(BF)을 사이에 두고 중첩되어 상호 정전 용량(Cm)을 형성한다. 도 3에서는 터치 구동 전극(Tx)과 터치 센싱 전극(Rx)이 3개씩 각각 서로 교차되어 형성되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 하나 이상의 터치 구동 전극(Tx) 및 터치 센싱 전극(Rx)을 포함할 수 있다.
터치 스크린 패널을 구성하는 터치 구동 전극(Tx) 및 터치 센싱 전극(Rx)은 각각 서로 다른 전극 배선들(미도시)에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 터치 구동 전극(Tx)은 제1 전극 배선의 일측에 전기적으로 연결되고, 터치 센싱 전극(Rx)은 제2 전극 배선의 일측에 전기적으로 연결된다. 제1 전극 배선 및 제2 전극 배선의 타측은 터치 스크린 패널을 구동 및 제어하기 위한 터치 제어부(미도시)가 구비된 구동부(예컨대, FPC(Flexible Printed Circuit) 또는 COF(Chip On Film)등)(미도시)와 전기적으로 연결된다.
이와 같이 구성된 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널은 제1 전극 배선을 통해 구동부로부터 터치 구동 전극(Tx)에 구동 신호를 인가하여 상호 정전 용량(Cm)에 전하를 공급하고, 구동 신호에 동기하여 제2 전극 배선과 터치 센싱 전극(Rx)을 통해 용량 변화를 센싱함으로써, 터치 입력을 센싱할 수 있다.
터치 구동 전극(Tx) 및 터치 센싱 전극(Rx)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전 물질을 포함한다. 베이스 필름(BF)은 투명한 유전 필름 형태로 이루어지며 PET(Polyethylene Terephthalate), PC(Polycarbonate), PI(Polyimide), 아크릴(Acryl),및 PEN(Polyethylene Naphthalate) 등을 이용하여 형성될 수 있다.
터치 구동 전극(Tx)에는, 터치 구동 전극(Tx)과 터치 센싱 전극(Rx)이 서로 중첩되는 영역에 구동 홀(TxH)이 형성된다. 구동 홀(TxH)은 터치 구동 전극(Tx)과 터치 센싱 전극(Rx)이 중첩되는 영역들 중 적어도 어느 하나 이상에 형성될 수 있으며, 형성된 구동 홀(TxH)들은 각각 서로 일정거리 이격되어 형성될 수 있다. 도시하지는 않았으나, 구동 홀(TxH)은 하나의 터치 구동 전극(Tx) 상에서, 터치 구동 전극(Tx)과 복수 개의 터치 센싱 전극(Rx)이 중첩되는 영역에 넓은 범위로 연장되어 형성될 수도 있다.
터치 구동 전극(Tx) 상에 형성된 구동 홀(TxH)의 크기가 커질수록 터치 구동 전극(Tx)과 터치 센싱 전극(Rx) 사이에 중첩되는 면적이 줄어들어 초기 정전 용량(Cm)을 줄일 수 있다. 다만, 구동 홀(TxH)이 커지면 터치 구동 전극(Tx)의 저항이 높아지는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 구동 홀(TxH)의 크기는 설계자의 의도에 따라, 초기 정전 용량(Cm)의 감소와 저항의 증가를 고려하여 정해짐이 바람직하다.
터치 구동 전극(Tx) 상에 구동 홀(TxH)이 형성됨에 따라 터치 구동 전극(Tx)과 터치 센싱 전극(Rx) 사이의 중첩 면적이 줄어들어 초기 정전 용량(Cm)이 감소한다. 초기 정전 용량(Cm)이 감소되는 경우, 시 정수(time constant)가 증가하는 문제를 방지할 수 있어 빠른 속도로 터치 여부를 감지할 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 실시예는 초기 정전 용량(Cm)이 낮아져 센싱 주파수를 높일 수 있고, 센싱 주파수가 높아지면 터치 입력 각각의 좌표를 전송하는 속도인 터치 레포트 레이트(touch report rate)가 높아져 터치 감도가 향상된다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시예는 터치 인식율이 향상된 터치 스크린 패널을 제공할 수 있다.
<제2 실시예>
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 6은 도 5를 Ⅲ-Ⅲ'로 절취한 것으로, 본 발명의 제2 실시예에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 7은 도 5에 도시된 하나의 터치 구동 전극과, 터치 구동 전극에 대응하는 픽셀 영역을 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 8은 터치 구동 전극에 형성된 구동 홀과, 서브 픽셀과의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널(TSP)은 터치 구동 전극들(Tx), 터치 센싱 전극들(Rx), 및 터치 구동 전극들(Tx)과 터치 센싱 전극들(Rx) 사이에 개재된 베이스 필름(BF)을 포함한다.
터치 구동 전극들(Tx)은 베이스 필름(BF)의 일면에 형성되며, 제1 방향(예를 들어, X축 방향)으로 서로 나란하게 배열된다. 터치 센싱 전극들(Rx)은 베이스 필름(BF)의 타면에 형성되며, 터치 구동 전극들(Tx)과 교차하는 제2 방향(예를 들어, Y축 방향)으로 서로 나란하게 배열된다. 터치 구동 전극들(Tx)과 터치 센싱 전극들(Rx)은 절연 물질을 포함하는 베이스 필름(BF)을 사이에 두고, 서로 교차되도록 배열되어 있어 서로 절연상태를 유지한다. 터치 구동 전극들(Tx)과 터치 센싱 전극들(Rx)은 베이스 필름(BF)을 사이에 두고 중첩되어 상호 정전 용량(Cm)을 형성한다. 도 5에서는 터치 구동 전극(Tx)과 터치 센싱 전극(Rx)이 3개씩 각각 서로 교차되어 형성되는 것으로 도시 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 하나 이상의 터치 구동 전극(Tx) 및 터치 센싱 전극(Rx)을 포함할 수 있다.
터치 스크린 패널을 구성하는 터치 구동 전극(Tx) 및 터치 센싱 전극(Rx)은 각각 서로 다른 전극 배선들(미도시)에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 터치 구동 전극(Tx)은 제1 전극 배선의 일측에 전기적으로 연결되고, 터치 센싱 전극(Rx)은 제2 전극 배선의 일측에 전기적으로 연결된다. 제1 전극 배선 및 제2 전극 배선의 타측은 터치 스크린 패널을 구동 및 제어하기 위한 터치 제어부(미도시)가 구비된 구동부(예컨대, FPC(Flexible Printed Circuit) 또는 COF(Chip On Film)등)(미도시)와 전기적으로 연결된다.
이와 같이 구성된 상호 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널은 제1 전극 배선을 통해 구동부로부터 터치 구동 전극(Tx)에 구동 신호를 인가하여 상호 정전 용량(Cm)에 전하를 공급하고, 구동 신호에 동기하여 제2 전극 배선과 터치 센싱 전극(Rx)을 통해 용량 변화를 센싱함으로써, 터치 입력을 센싱할 수 있다.
터치 구동 전극(Tx) 및 터치 센싱 전극(Rx)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명 도전 물질을 포함한다. 베이스 필름(BF)은 투명한 유전 필름 형태로 이루어지며 PET(Polyethylene Terephthalate), PC(Polycarbonate), PI(Polyimide), 아크릴(Acryl),및 PEN(Polyethylene Naphthalate) 등을 이용하여 형성될 수 있다.
터치 구동 전극(Tx)에는, 터치 구동 전극(Tx)과 터치 센싱 전극(Rx)이 서로 중첩되는 영역에 구동 홀(TxH)이 형성된다. 구동 홀(TxH)은 터치 구동 전극(Tx)과 터치 센싱 전극(Rx)이 중첩되는 영역들 중 적어도 어느 하나 이상에 형성될 수 있으며, 형성된 구동 홀(TxH)들은 각각 서로 일정거리 이격되어 형성될 수 있다. 도시하지는 않았으나, 구동 홀(TxH)은 하나의 터치 구동 전극(Tx) 상에서 터치 구동 전극(Tx)과 복수 개의 터치 센싱 전극(Rx)이 중첩되는 영역에 넓은 범위로 연장되어 형성될 수도 있다.
이하, 도 7을 더 참조하여, 터치 구동 전극과 픽셀 영역에 형성된 서브 픽셀들과의 관계를 설명한다. 도 7은 도 5에 도시된 하나의 터치 구동 전극과, 터치 구동 전극에 대응하는 픽셀 영역을 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 7에서는 하나의 터치 구동 전극(Tx)에 대응되는 픽셀 영역(PA)이 가로 7개, 세로 3개로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명을 설명하기 위한 하나의 예이다.
터치 스크린 패널 하부에는 이하 설명하게 될 표시 패널(DP, 도 9 및 도 10)이 배치된다. 표시 패널에는 픽셀 영역(PA)이 정의된다. 픽셀 영역(PA)에는 적색, 녹색, 청색 혹은 적색, 녹색, 청색, 백색의 서브 픽셀(SPX)들이 형성된다. 각각의 서브 픽셀(SPX)들은 픽셀 정의막(예를 들어, 뱅크)에 의해 구획될 수 있으며, 각 서브 픽셀(SPX)에서 구현하고자 하는 색의 광을 방출한다. 구획된 서브 픽셀(SPX)들의 각 변들은 X축 또는 Y축과 수직, 혹은 수평을 이루도록 형성된다.
본 발명의 제2 실시예는 제1 실시예와 구동 홀(TxH)의 형상을 달리하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제2 실시예에서 구동 홀(TxH)의 각 변들은 구획된 서브 픽셀(SPX)들의 각 변들을 기준으로 일정 각도 틸트(tilt)되어 형성된다. 즉, 구동 홀(TxH)의 각 변들은 구획된 서브 픽셀(SPX)들의 각 변들과, 수직 혹은 수평을 이루지 않는 사각(dutch angle 또는 tilt angle)을 갖도록 형성된다. 이에 따라, 구동 홀(TxH)은 구획된 서브 픽셀(SPX)들을 사선 방향으로 가로지르는 형상을 갖도록 형성된다.
예를 들어, 도 8을 더 참조하면, 구동 홀(TxH)의 제1 변(200)은 구획된 서브 픽셀(SPX)의 제1 변(100)과 α의 각도를 갖도록 형성된다. 구동 홀(TxH)의 제1 변(200)과 서브 픽셀(SPX)의 제1 변(100)이 이루는 각도(α)는 0°<α<90°, 90°<α<180°, 180°<α<270°, 및 270°<α<360°범위이다.
설명의 편의를 위하여, 구획된 서브 픽셀(SPX)의 각 변들이 X축 또는 Y축과 수직 혹은 수평인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 필요에 따라서는 구획된 서브 픽셀(SPX)의 각 변들이 X축 또는 Y축과 사각을 갖도록 형성될 수 있다.
표시 패널로부터 터치 스크린 패널로 입사된 광은 터치 스크린 패널을 통과하여 사용자에게 인식된다. 이때, 터치 구동 전극(Tx)에 구동 홀(TxH)이 형성되는 경우, 구동 홀(TxH)이 형성된 영역과 구동 홀(TxH)이 형성되지 않은 영역 사이에 휘도 차이가 발생하게 된다. 예를 들어, 터치 구동 전극(Tx)이 ITO로 형성된 경우, ITO 광 투과율이 대략 90%이므로, ITO가 제거된 구동 홀(TxH) 영역과 그 외 ITO 영역에서 투과율 차이에 의한 휘도 차이가 발생하게 된다. 휘도 차이는 구동 홀(TxH)의 경계 부분에서 더 잘 인식된다. 이러한 휘도 차이는 사용자에게 얼룩으로 인식되어, 표시장치의 표시 품질을 저하시킨다. 특히, 서브 픽셀(SPX)들의 경계와 구동 홀(TxH)의 경계가 중첩되는 경우에, 구동 홀(TxH)의 경계는 사용자에게 확연히 인식될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 의한 터치 스크린 패널에서는, 터치 구동 전극(Tx)에 형성된 구동 홀(TxH)이 서브 픽셀(SPX)들의 각 변을 기준으로 일정 각도 틸트되어 형성된다. 즉, 구동 홀(TxH)의 경계는 평면상으로 볼 때 서브 픽셀(SPX)들을 사선 방향으로 관통하도록 형성되어, 서브 픽셀(SPX)들의 경계와 중첩되지 않게 된다. 이에 따라, 구동 홀(TxH)의 경계가 사용자에게 인식되는 것을 최소화할 수 있다. 본 발명의 제2 실시예는 구동 홀(TxH)의 경계가 사용자에게 인식되지 않도록 터치 구동 전극(Tx)에 틸트된 구동 홀(TxH)을 형성함으로써, 초기 정전 용량(Cm)이 감소 되면서 시인성 및 표시 품질도 향상된 터치 센싱 시스템을 제공할 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치 스크린 패널과 표시 패널의 다양한 조합을 보여주는 도면들이다.
본 발명의 터치 스크린 패널(TSP)의 하부에는 표시 패널(DP)이 배치된다. 도 9와 같이 터치 스크린 패널(TSP)과 표시 패널(DP) 사이에 편광판(POL)이 배치될 수 있고, 도 10과 같이 터치 스크린 패널(TSP) 상부에 편광판(POL)이 배치될 수 있다. 터치 스크린 패널(TSP), 표시 패널(DP), 및 편광판(POL)은 각각 PSA(Pressure sensitive adhesive)와 같은 접착제를 통해 부착될 수 있다. 이로써, 본 발명의 터치 센싱 시스템이 완성된다.
표시 패널(DP)은 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 유기발광 다이오드 표시소자(Organic Light Emitting Display, OLED) 등의 평판 표시소자 기반으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)이 유기발광 다이오드 표시소자를 기반으로 구현된 경우, 표시 패널(DP)은 픽셀 영역이 정의된 기판, 기판 상에 형성된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결된 유기발광 다이오드를 포함한다. 픽셀 영역에는 적색, 녹색, 청색 혹은 적색, 녹색, 백색을 발광하는 서브 픽셀들이 배치된다. 각 서브 픽셀들마다 박막 트랜지스터가 배치될 수 있으며, 박막 트랜지스터는 발광 물질이 도포된 발광 층과, 발광 층을 사이에 두고 중첩되어 배치된 캐소드 전극과 애노드 전극을 포함하는 유기발광 다이오드와 연결된다. 유기발광 다이오드를 포함하는 기판 상에는 내부 소자를 수분 및 산소로부터 보호하기 위한 봉지 층(encapsulation)이 더 형성될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양하게 변경 및 수정할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
Tx : 터치 구동 전극 Rx : 터치 센싱 전극
BF : 베이스 필름 TxH : 구동 홀
PA : 픽셀 영역 SPX : 서브 픽셀
Cm : 상호 정전 용량 TSP : 터치 스크린 패널
DP : 표시 패널

Claims (5)

  1. 터치 구동 전극과, 상기 터치 구동 전극과 교차 배치된 터치 센싱 전극이 구비된 터치 스크린 패널; 및
    상기 터치 스크린 패널 하부에 배치되며, 서브 픽셀들이 구비된 표시 패널을 포함하고,
    상기 터치 구동 전극에는 상기 터치 구동 전극과 상기 터치 센싱 전극이 중첩되는 영역에 구동 홀이 구비되며, 상기 구동 홀의 각 변들은 상기 서브 픽셀의 각 변들과 사각(dutch angle 또는 tilt angle)을 갖도록 배치된 터치 센싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 홀의 제1 변과 상기 서브 픽셀의 제1 변이 이루는 각도(α)는 0°<α<90°, 90°<α<°180°, 180°<α<270°, 및 270°<α<360°중 어느 하나인 터치 센싱 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 구동 전극과 상기 터치 센싱 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)중 어느 하나를 포함하는 터치 센싱 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 구동 전극과 상기 터치 센싱 전극 사이에 배치된 베이스 필름을 더 포함하는 터치 센싱 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    베이스 필름은 PC(Polycarbonate), PET(Polyethylene Terephthalate), PI(Polyimide), 아크릴(Acryl),및 PEN(Polyethylene Naphthalate)중 어느 하나를 포함하는 터치 센싱 시스템.
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