KR101913258B1

KR101913258B1 - 터치 패널 및 이를 포함한 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR101913258B1
Application number: KR1020120054664A
Authority: KR
Inventors: 강필구; 오한규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2018-10-30
Also published as: EP2667287A3; KR20130130970A; CN103425318B; CN103425318A; US8878081B2; US20130314335A1; EP2667287A2

Abstract

활성 영역(A)과 활성 영역(A)의 둘레에 위치하는 비활성 영역(I)을 구비한 투명기판, 횡방향으로 연장되어 상기 활성 영역(A)을 커버하는 복수개의 X축 전극센서, 및 상기 X축 전극센서와 교차되어 종방향으로 연장되며, 상기 활성 영역(A)을 커버하는 복수개의 Y축 전극센서를 포함하는 전극센서, 상기 투명기판의 비활성 영역(I)에 위치하며, 상기 전극센서를 제어하는 구동 IC가 장착된 제1 제어기, 상기 제1 제어기와 이격하여 상기 비활성 영역(I)에 위치하는 제2 제어기, 상기 각 전극센서의 단부와 상기 제1 제어기 또는 제2 제어기를 연결하며, 상기 비활성 영역에 위치하는 리드선, 및 상기 제2 제어기와 상기 구동 IC를 연결하며, 상기 전극센서 및 상기 리드선과 다른 평면에 위치하는 신호채널을 포함하는 터치 패널은 본 발명은 비활성 영역의 폭을 줄일 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

Description

터치 패널 및 이를 포함한 디스플레이 장치{TOUCH PANEL AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 접촉 위치를 감지하여 입력신호를 판별하는 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

디스플레이 장치는 사진이나 동영상파일의 재생을 위해 영상을 출력하는 판형상의 디스플레이부를 포함하는 장치이다. 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등과 같은 이동 가능한 디스플레이 장치와 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같이 고정된 디스플레이 장치를 포함한다.

최근의 디스플레이 장치는 단순히 영상을 출력하는데 그치지 않고 사용자의 명령을 입력할 수 있는 터치 패널을 함께 구비함으로써, 입력부와 출력부를 일체형으로 구성할 수 있다.

이동 가능한 디스플레이 장치의 경우 별도의 입력부를 최소화하고 터치 패널을 함께 구비하는 추세이다. 특히, 디스플레이 장치의 기능이 다양화됨에 따라 큰 화면에 대한 요구가 있어 이에 따라 터치 패널의 크기도 커지고 있다.

본 발명은 비활성 영역의 폭을 줄일 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 비활성 영역의 폭을 유지한 상태에서 전극센서의 갯수를 늘릴 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 활성 영역과 활성 영역의 둘레에 위치하는 비활성 영역을 구비한 투명기판, 횡방향으로 연장되어 상기 활성 영역(A)을 커버하는 복수개의 X축 전극센서, 및 상기 X축 전극센서와 교차되어 종방향으로 연장되며, 상기 활성 영역을 커버하는 복수개의 Y축 전극센서를 포함하는 전극센서, 상기 투명기판의 비활성 영역에 위치하며, 상기 전극센서를 제어하는 구동 IC가 장착된 제1 제어기, 상기 제1 제어기와 이격하여 상기 비활성 영역에 위치하는 제2 제어기, 상기 각 전극센서의 단부와 상기 제1 제어기 또는 제2 제어기를 연결하며, 상기 비활성 영역에 위치하는 리드선, 및 상기 제2 제어기와 상기 구동 IC를 연결하며, 상기 전극센서 및 상기 리드선과 다른 평면에 위치하는 신호채널을 포함하는 터치 패널을 제공한다.

상기 Y축 전극센서의 길이가 상기 X축 전극센서의 길이보다 더 길고, 상기 제1 제어기는 상기 투명기판의 종방향 일측 단부에 위치하며, 상기 제2 제어기는 상기 투명기판의 종방향 타측 단부에 위치할 수 있다.

또한, 상기 복수개의 리드선은, 상기 제1 제어기로 연장된 제1 리드선과, 상기 제2 제어기로 연장된 제2 리드선을 포함하고, 상기 제1 리드선은 상기 제1 제어기와 인접한 X축 전극센서과 연결되며, 상기 제2 리드선은 상기 제2 제어기와 인접한 X축 전극센서과 연결될 수 있다.

이때, 상기 제1 리드선과 상기 제2 리드선은 교차하지 않는다.

상기 X축 전극센서의 일부는 좌측 단부에서 상기 리드선과 연결되고, 나머지는 우측 단부에서 상기 리드선과 연결된다.

상기 리드선은 좌측 비활성 영역과 우측 비활성 영역에 균일하게 나누어져 형성될 수 있다.

상기 X축 전극센서 또는 상기 Y축 전극센서 중 적어도 하나는, 양단 모두 리드선과 각각 연결될 수 있다.

상기 전극센서의 양단에 연결된 한 쌍의 리드선 중 하나는 상기 제1 제어기에 다른 하나는 상기 제2 제어기에 연결될 수 있다.

상기 신호채널은, 연성인쇄회로기판(FPCB: Flexible Printied Circuit Board)를 이용할 수 있다.

상기 X축 전극센서와 상기 Y축 전극센서는 같은 평면에 위치한 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 전극센서는, 상기 투명 기판에 ITO가 증착되어 형성될 수 있다.

상기 X축 전극센서와 상기 Y축 전극센서의 교차점에는 절연부재가 개재될 수 있다.

한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전면에 디스플레이부가 위치하는 관통창이 형성된 케이스, 상기 관통창을 통해 전면이 노출되도록 상기 케이스와 결합하여 영상정보를 출력하는 디스플레이부, 상기 디스플레이부의 전면에 결합하여 사용자의 손가락이 접촉시 전기적 신호를 발생하는 터치 패널, 및 상기 케이스 내부에 위치하여 상기 터치 패널의 신호를 입력받고, 상기 디스플레이부의 출력을 조정하는 제어부를 포함한다.

이때, 상기 터치 패널은, 활성 영역과 활성 영역의 둘레에 위치하는 비활성 영역을 구비한 투명기판, 횡방향으로 연장되어 상기 활성 영역을 커버하는 복수개의 X축 전극센서, 및 상기 X축 전극센서와 교차되어 종방향으로 연장되며, 상기 활성 영역을 커버하는 복수개의 Y축 전극센서를 포함하는 전극센서, 상기 투명기판의 비활성 영역에 위치하며, 상기 전극센서를 제어하는 구동 IC가 장착된 제1 제어기, 상기 제1 제어기와 이격하여 상기 비활성 영역에 위치하는 제2 제어기, 상기 각 전극센서의 단부와 상기 제1 제어기 또는 제2 제어기를 연결하며, 상기 비활성 영역(I)에 위치하는 리드선 및 상기 제2 제어기와 상기 구동 IC를 연결하며, 상기 전극센서 및 상기 리드선과 다른 평면에 위치하는 신호채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제공한다.

상기 리드선은 좌측 비활성 영역(I)과 우측 비활성 영역(I)에 균일하게 나누어져 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 따르면, 본 발명은 비활성 영역(I)의 폭을 줄일 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 비활성 영역(I)의 폭을 유지한 상태에서 전극센서의 갯수를 늘릴 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관련된 디스플레이 장치의 전면 사시도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예 관련된 디스플레이 장치의 디스플레이부와 터치패널 및 윈도우 글래스를 도시한 분해 사시도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 관련된 디스플레이 장치의 터치 패널을 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관련된 디스플레이 장치의 터치 패널을 도시한 사시도이다.
도 5은 본 발명의 다른 실시예에 관련된 디스플레이 장치의 터치 패널을 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 관련된 디스플레이 장치의 터치 패널을 도시한 평면도이다.
도 7 및 도 8은 종래의 디스플레이 장치의 터치 패널을 도시한 평면도이다.

이하, 본 발명과 관련된 터치 패널(200) 및 이를 포함하는 디스플레이 장치(100)에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 명세서에서 설명되는 디스플레이 장치(100)에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다.

또한, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 가능한 디스플레이 장치(100) 외에 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)로서 디스플레이 장치(100)를 도시한 전면 사시도이다. 개시된 디스플레이 장치(100)는 바 형태의 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 슬라이드 타입, 폴더 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용이 가능하다.

상기 디스플레이 장치(100)의 바디는 외관을 이루는 케이스(101, 102)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)로 구분될 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 사이에 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다.

케이스(101, 102)는 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.

케이스(101, 102)에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 카메라(121), 사용자 입력부(130/131,132), 마이크(122) 등이 배치될 수 있다.

프론트 케이스(101)의 주면의 대부분을 차지하는 디스플레이부(151)의 양단부 중 일 단부에 인접한 영역에는 음향 출력 모듈(152)와 카메라(121)가 배치되고, 다른 단부에 인접한 영역에는 사용자 입력부(131)와 마이크(122)가 배치된다. 일부 사용자 입력부(132)와 인터페이스(170) 등은 프론트 케이스(101) 및 리어 케이스(102)의 측면들에 배치될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 디스플레이 장치(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다. 카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 디스플레이 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 복수의 조작 유닛들(131, 132, 133)을 포함할 수 있다. 상기 조작 유닛들(131, 132, 133)는 사용자가 압력을 가하면 인식하는 버튼방식이 있을 수 있고, 상기 디스플레이부(151) 외에 조작 유닛(131, 132, 133)에도 터치센서(137)를 구비하여 사용자의 터치만으로 사용자의 명령을 입력받을 수도 있다.

디스플레이부(151)는 디스플레이 장치(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 디스플레이 장치(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

디스플레이 장치(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)에는 복수의 디스플레이부가 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 디스플레이부(151)의 전면에 상기 디스플레이부(151)를 보호하기 위해 투명한 윈도우 글래스(250)가 결합할 수 있다.

또한, 디스플레이부(151)의 전면에 디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 터치 패널(200)을 구비할 수 있다. 터치 패널(200)로서 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하는 정전 용량 타입(PROCAP; projected Capacitive)을 이용할 수 있다.

상기 터치 패널(200)은 필름 기반(GFF) 또는 글래스 기반(GG)의 구조를 갖을 수 있다. 복수개의 필름 또는 글래스에 전극센서(210)를 형성하고 이를 적층하고, 사용자가 터치시 정전용량의 변화를 감지하여 신호를 입력받는다.

또한, 별도의 필름이나 글라스를 이용하지 않고 직접 윈도우 글래스(250)에 전극센서(210)를 형성하는 일체형 터치 패널(200)을 이용할 수도 있다. 별도의 필름층이나 글래스층을 적층하지 않기 때문에 광학적 측면에서나 터치의 성능면에서 우수하다.

도 3 및 도 4에서는 설명의 편의를 위해 별도의 필름층 없이 윈도우 글래스에 직접 전극센서(210)가 형성된 것을 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 이에 국한되지 않는다. 필름 기반(GFF) 또는 글래스 기반(GG)의 터치 패널도 이용할 수 있고, 윈도우 글래스(250)에 직접 형성하는 일체형 터치 패널도 이용가능하다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 터치 패널(200)을 도시한 분해 사시도 및 결합 사시도로서, X축 전극센서(211), Y축 전극센서(212), 제1 제어기(231), 제2 제어기(232), 구동 IC(235), 리드선(220), 신호채널(240) 및 투명기판(250)이 도시되어 있다.

본 발명의 터치 패널(200)은 활성 영역(A: Active Area)과 상기 활성 영역(A)의 둘레에 형성된 비활성 영역(I: Inactive Area)로 나누어 진다. 활성 영역(A)은 터치를 인식할 수 있는 전극센서(210)가 위치하는 곳으로 배면에 결합하는 디스플레이부(151)의 화면이 사용자에게 보여야 하기 때문에 전극센서(210)는 투명한 소재로 이루어지고, 비활성 영역(I)에 구비되는 리드선(220), 제1 제어기(231), 제2 제어기(232) 등은 불투명한 소재로 이루어진다.

전극센서(210)는 투명하면서 전기 전도성 있는 ITO(Indium Tin Oxides)를 이용하여 형성한다. 상술한 바와 같이 별도의 필름 또는 글래스에 ITO전극을 형성하고, 상기 ITO필름 또는 ITO글래스를 적층하여 터치 패널(200)을 형성할 수도 있고, ITO잉크를 이용하여 윈도우 글래스에 직접 ITO전극패턴을 형성함으로써, 패턴을 형성할 수 있다.

투명기판(250)은 상기 전극센서(210)가 형성되기 위한 베이스 층으로서, 글래스 타입(GG)나 필름타입(GFF)의 경우 글래스나 필름이 될 수 있고, 일체형인 경우 직접 윈도우 글래스(250)에 형성할 수 있다. 도 3에서는 직접 윈도우 글래스(250)에 형성한 실시예를 도시하고 있는 바 투명기판은 윈도우 글래스(250)라고 할 수 있다.

상기 전극센서(210)는 횡방향으로 연장된 X축 전극센서(211)와 종방향으로 연장된 Y축 전극센서(212)를 포함한다. 두 종류의 전극센서(211, 212)가 교차하는 지점에서 사용자가 터치시 각 전극에 채워진 정전용량이 변화하고 이를 제어부에 전달하는 방법으로 사용자의 명령을 입력받는다.

필름 또는 글래스 타입의 전극센서를 적층시에는 두 종류의 전극센서(211, 212)가 접촉하지 않도록 X축 전극센서(211)와 Y축 전극센서(212) 사이에 절연층을 개재할 수 있다. 윈도우 글래스(250)와 일체형의 터치 패널(200)의 경우, X축 전극센서(211)와 Y축 전극센서(212) 사이의 교차점에만 절연물질을 개재할 수도 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 X축 전극센서(211)와 Y축 전극센서(212)의 형상은 이에 국한되는 것이 아니며, X축 전극센서(211)와 Y축 전극센서(212)의 구분은 서로 교차하는 두 종류의 전극센서(210)를 구분하기 위해 임의로 정한 것으로 터치 패널(200)의 방향에 따라 서로 바뀔 수도 있다.

설명의 편의를 위해 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 긴 방향을 종방향으로 짧은 쪽을 횡방향으로 놓고, 횡방향으로 연장된 전극센서(210)를 X축 전극센서(211)으로, 종방향으로 연장된 전극센서(210)를 Y축 전극센서(212)으로 구분한다.

비활성 영역(I)의 일측에 위치하는 연결부(231, 232)는 디스플레이 장치(100)의 제어부와 연결되어 터치 패널(200)의 전극센서(210)에 전하를 채우고 전극센서(210)의 정전용량 변화를 감지하여 이를 제어부에 전달한다.

따라서 상기 연결부(231, 232)에는 제어부와의 신호의 교환을 담당하는 구동 IC(235)가 실장되어 있으며, 연결부(231, 232)와 터치 패널(200)의 전극센서(210)가 리드선(220)을 통해 연결된다. 리드선(220)은 구리와 같은 금속으로 구성되며, ITO와 달리 불투명하기 때문에 비활성 영역(I)에 형성한다.

리드선(220)은 불투명하나, 면저항이 약 0.4Ω/sq으로 낮아 전하의 이동이 빠르다는 장점이 있다. ITO는 전기전도성이 있기는 하나 면저항이 약 100Ω/sq 정도로, 금속 전극에 비해 저항이 크기 때문에(일반 전극에 비해 200~300배 정도의 높은 저항을 갖는다.) 전류의 흐름이 원할하지 못하다는 문제가 있다.

따라서, 신호의 빠른 전달을 위해 투명할 필요가 없는 비활성 영역(I)에 금속으로 된 리드선(220)을 이용할 수 있다. 상기 리드선(220)은 불투명하기 때문에, 이를 전면에서 보이지 않도록 하기 위해 비활성 영역(I)은 윈도우 글래스(250)에 불투명한 베젤(B)로 덮는다.

즉, 베젤(B)은 활성 영역(A)을 비워두고 비활성 영역(I)에 배치된 리드선(220) 등을 가리기 위해 활성 영역(A) 둘레에 형성하며, 베젤(B)의 크기는 디스플레이부의 활성 영역(A)의 크기와 관련이 깊다. 동일한 크기의 디스플레이 장치(100)에서 베젤(B)이 크면, 전면에 노출되는 디스플레이부(151)의 크기는 작아진다.

즉, 더 많은 활성 영역(A)을 확보하기 위해 또는 디스플레이 장치(100)의 크기를 작게 하기 위해 비활성 영역(I)의 크기는 작게 하는 것이 바람직하다.

도 7은 종래의 터치 패널을 도시한 것으로, Y축 전극센서(12)는 종방향으로 연장되어 있어, 바로 연결부(31)로 리드선(20)이 연장될 수 있으나, X축 전극센서(11)와 연결된 리드선(21, 22, 23, 24)은 활성 영역(A) 좌우에 위치하는 비활성 영역(I)을 통과하여 상단에 위치하는 연결부(231, 232)로 연장된다.

이러한, 구조는 터치 패널의 크기가 커질수록 X축 전극센서(11)의 갯수가 많아지게 되므로, 리드선의 갯수도 늘어나 리드선이 지나가는 측면 비활성 영역의 폭(W2)이 커지게 된다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 리드선(220)의 위치를 재배치함으로써, 측면 비활성 영역(I)의 폭(W1)을 종래의 디스플레이 장치의 측면 비활성 영역의 폭(W2)에 비해 1/2 이하로 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 종래와 달리 2개의 연결부(231, 232)를 갖는다. 본 발명은 비활성 영역(I)의 일측에 형성되며 구동 IC(235)를 구비한 제1 제어기(231)와, 상기 제1 제어기(231)와 이격된 위치의 비활성 영역(I)에 형성된 제2 제어기(232)를 포함한다.

도 4 및 도 5에는 제1 제어기(231)는 종방향 일측 단부에 위치하고, 제2 제어기(232)는 종방향 타측 단부에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이 위치에 한정되지는 않으며 특히 구동 IC(235)를 포함하지 않는 제2 제어기(232)는 좌우 비활성 영역(I)에 형성될 수도 있다.

다만, 측면 비활성 영역(I)을 작게 하기 위해서는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 횡방향 상하부에 위치하는 것이 바람직한바, 편의상 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 종방향 일측 단부에 위치하는 제1 제어기(231)와 종방향 타측 단부에 위치하는 제2 제어기(232)를 기준으로 설명하도록 한다.

연결부(231, 232)가 2개가 구비됨에 따라 리드선(220)이 분산될 수 있다. 제1 제어기(231)에 가까운 상부의 X축 전극센서(211)는 제1 제어기(231)와 연결되도록 리드선(221, 222)이 위쪽 방향으로 연장되고(이하 '제1 리드선'이라 한다), 제2 제어기(232)에 가까운 하부의 X축 전극센서(211)는 제2 제어기(232)와 연결되도록 리드선(223, 224)이 아래쪽 방향으로 연장될 수 있다(이하 '제2 리드선'이라 한다).

반드시 상하 반으로 나누어질 필요는 없으나, 리드선(220)이 불필요하게 길어지는 것을 피하고, 리드선(220) 간에 교차되는 것을 방지하기 위해서, 각 연결부(231, 232)에 가까운 측의 X축 전극센서(211) 사이를 연결하는 것이 바람직하다.

또한, 좌우중 한 쪽에만 리드선(220)을 치우치도록 배치하는 것보다, 양측으로 분산하면, 양측의 비활성 영역(I) 폭을 균일하게 할 수 있고 한쪽 비활성 영역(I)이 커지는 것을 막을 수 있다.

보다 구체적으로 살펴보면, X축 전극센서(211)와 연결되는 리드선은 우측 비활성 영역(I)에 위치하며 상방향으로 연장되는 우측 제1 리드선(221), 좌측 비활성 영역(I)에 위치하며 상방항으로 연장되는 좌측 제1 리드선(222), 우측 비활성 영역(I)에 위치하며 하방향으로 연장되는 우측 제2 리드선(223), 좌측 비활성 영역(I)에 위치하며 하방향으로 연장되는 좌측 제2 리드선(224)으로 나눌 수 있다.

우측 제1 리드선(221), 좌측 제1 리드선(222), 우측 제2 리드선(223) 및 좌측 제2 리드선(224)의 갯수를 비슷하게 해야 비활성 영역(I)의 폭을 최소화 할 수 있으므로, X축 전극센서(211)를 연결되는 리드선(221, 222, 223, 224)에 따라 4등분 할 수 있다.

예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이 X축 전극센서(211)를 종방향으로 4개의 파트로 나누어 제일 상부 파트(①)는 우측 제1 리드선(221)과 연결되고, 두 번째 파트(②)의 X축 전극센서(211)는 우측 제1 리드선(222)과 연결되어 제1 제어기(231)와 연결된다. 세 번째 파트(③)의 X축 전극센서(211)는 우측 제2 리드선(223)과 연결되고, 네 번째 파트(④)의 X축 전극센서(211)는 좌측 제2 리드선(224)과 연결되어 제2 제어기(232)와 연결된다.

위와 같은 방법 이외에 도 4에 도시된 바와 같이 X축 전극센서(211)는 번갈아 가면서 좌우 리드선(221, 222, 223, 224)과 연결될 수도 있다.

제1 제어기(231)로 연장된 제1 리드선(221, 222)에 연결된 X축 전극센서(211)는 구동 IC(235)와 연결되나, 제2 제어기(232)로 연장된 제2 리드선(223, 224)에 연결된 X축 전극센서(211)는 구동 IC(235)와 연결되지 않는 문제를 해결하기 위해 신호채널(240)을 구비한다.

신호채널(240)은 상기 제1 제어기(231)와 제2 제어기(232)를 연결하는 도선을 포함하며, 상기 전극센서(210) 및 상기 리드선(200)과 다른 평면에 위치하는 것이 특징이다. 즉, 종래에 측면 비활성 영역을 통해 연결되었던 부분을 다른 평면을 통해 상기 구동 IC(235)에 연결하는 것이다.

도 4를 참조하면 신호채널의 일부분(242)은 도면상 리드선(220)과 투명전극(210)이 위치하는 투명기판(250) 아래쪽으로 꺽어져 있으나, 터치패널의 결합 방향에 따라 상측으로 꺽어질 수도 있다.

신호채널(240)은 도 4에 도시된 바와 같이 전극센서(210) 및 리드선(220)이 위치하는 투명기판(250)과 다른 레이어에 위치할 수 있도록 배치하며, 글래스, 사출물 등 경질 소재에 금속을 증착하여 형성하거나, 또는 폴리이미드, 폴리에스테르, 에폭시 등과 같이 휘어질 수 있는 소재로 이루어진 베이스에 금속으로 도선을 형성한 연성인쇄회로기판(FPCB: Flexibal Printed Circuit Board)을 이용할 수 있다.

연성인쇄회로기판과 같이 플렉서블한 베이스를 이용하면, 디스플레이 장치(100)의 내부 부품 사이로 상기 신호채널(240)을 자유롭게 배치할 수 있다. 따라서, 내부 부품의 배치를 크게 변경하지 않고도 기존의 구조에서 신호채널(240)을 추가할 수 있다.

이와 같이 리드선(220)을 분배하면 도 7에 도시된 종래의 리드선 배치에 비해 좌우에 배치되는 리드선(200)을 비활성 영역(I)에 고르게 분배할 수 있어 양측 비활성 영역(I)의 폭(W1)을 종래의 측면 비활성 영역 폭(W2) 보다 반으로 줄일 수 있다.

도 6은 본 발명의 터치 패널(200)의 다른 실시예로서, Y축 전극센서(212)의 양단에 각각 리드선(225, 226)이 연결되어 제1 제어기(231) 뿐만 아니라 제2 제어기(232)와 연결된 것을 특징으로 한다.

디스플레이 장치(100)가 점점 커짐에 따라 터치 패널(200)의 크기도 커지고, 각 전극센서(210)의 길이도 길어지게 된다. 특히 장축의 전극센서(210)인 Y축 전극센서(212)는 일측만 연결되면 전하의 이동이 느려서 반응속도가 느린 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 Y축 전극센서(212)의 양측에 리드선(225, 226)을 연결하여 양 단부 모두 상기 구동 IC(235)와 연결되도록 한다. 일측만 연결되는 경우보다 터치 감도가 좋아지며, 이를 더블 라우팅(Double Routing)이라고 한다. 더블 라우팅은 Y축 전극센서(212) 이외에 X축 전극센서(211)에도 적용 가능하다.

다만, 도 8에 도시된 바와 같이 연결부(231, 232)가 형성되지 않은 측의 Y축 전극센서(212) 단부와 연결된 리드선(226)은 측방향의 비활성 영역(I)을 통과해야하므로, 측면 비활성 영역(I)의 폭(W3)이 Y측 전극센서(12)의 타측 단부와 연결되는 리드선(226)의 폭만큼 증가되는 문제가 있다.

그러나, 본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이 제어기(231, 232)가 2개로 나누어져 있기 때문에 Y축 전극센서(212)의 일단은 제1 제어기(231)와 타단은 제2 제어기(232)와 연결되고, 제2 제어기(232)는 신호채널(240)을 통해 상기 구동 IC(235)와 연결될 수 있다.

이와 같은 구조는 더블 라우팅에 의해 증가된 리드선(200)을 다른 평면에 위치하는 신호채널(240)을 통해 연결하므로, 도 8의 리드선 배치에 비해 더블 라우팅에 의해 증가되는 리드선(226) 수만큼 양측 비활성 영역(I)의 폭을 줄일 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 터치 패널(200) 및 이를 포함하는 디스플레이 장치(100)에 따르면, 본 발명은 비활성 영역(I)의 폭을 줄일 수 있는 터치 패널(200) 및 이를 포함하는 디스플레이 장치(100)를 제공할 수 있다.

100: 디스플레이 장치 101, 102: 케이스
121: 카메라
130, 131, 132, 133: 사용자 입력부
151: 디스플레이부 152: 음향모듈
200: 터치 패널 210, 211, 212: 전극센서
220, 221,222, 223, 224, 225, 226: 리드선
231, 232: 제어기 235: 구동 IC
240: 신호채널 250: 투명기판

Claims

활성 영역(A)과 활성 영역(A)의 둘레에 위치하는 비활성 영역(I)을 구비한 투명기판;
상기 활성 영역(A)을 커버하는 전극센서;
상기 투명기판 종방향 일측 단부의 비활성 영역(I)에 위치하며, 제1 제어기;
상기 투명기판 종방향 타측측 단부의 상기 비활성 영역(I)에 위치하는 제2 제어기;
상기 각 전극센서의 단부와 상기 제1 제어기 또는 제2 제어기를 연결하며, 상기 비활성 영역에 위치하는 리드선;
상기 제1 제어기에 위치하는 구동 IC; 및
상기 제2 제어기와 상기 구동 IC를 연결하며, 상기 전극센서 및 상기 리드선과 다른 평면에 위치하는 신호채널을 포함하고,
상기 전극센서는,
횡방향으로 연장되는 복수개의 X축 전극센서; 및
상기 X축 전극센서와 교차되어 종방향으로 연장되며, 상기 X축 전극센서의 길이보다 더 긴 복수개의 Y축 전극센서를 포함하는 터치 패널.
삭제
제1항에 있어서,
상기 복수개의 리드선은,
상기 제1 제어기로 연장된 제1 리드선과, 상기 제2 제어기로 연장된 제2 리드선을 포함하고,
상기 제1 리드선은 상기 제1 제어기와 인접한 X축 전극센서과 연결되며,
상기 제2 리드선은 상기 제2 제어기와 인접한 X축 전극센서과 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제3항에 있어서,
상기 제1 리드선과 상기 제2 리드선은 교차하지 않는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 X축 전극센서의 일부는 좌측 단부에서 상기 리드선과 연결되고,
나머지는 우측 단부에서 상기 리드선과 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 리드선은 좌측 비활성 영역(I)과 우측 비활성 영역에 균일하게 나누어져 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 X축 전극센서 또는 상기 Y축 전극센서 중 적어도 하나는,
양단 모두 리드선과 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제7항에 있어서,
상기 전극센서의 양단에 연결된 한 쌍의 리드선 중 하나는 상기 제1 제어기에 다른 하나는 상기 제2 제어기에 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 신호채널은,
연성인쇄회로기판(FPCB:Flexible Printed Circuit Board)로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 X축 전극센서와 상기 Y축 전극센서는 같은 평면에 위치한 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제10항에 있어서,
상기 전극센서는,
상기 투명 기판에 ITO가 증착되어 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 X축 전극센서와 상기 Y축 전극센서의 교차점에는 절연부재가 개재된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
전면에 디스플레이부가 위치하는 관통창이 형성된 케이스;
상기 관통창을 통해 전면이 노출되도록 상기 케이스와 결합하여 영상정보를 출력하는 디스플레이부;
상기 디스플레이부의 전면에 결합하여 사용자의 손가락이 접촉시 전기적 신호를 발생하는 터치 패널; 및
상기 케이스 내부에 위치하여 상기 터치 패널의 신호를 입력받고, 상기 디스플레이부의 출력을 조정하는 제어부를 포함하며,
상기 터치 패널은,
활성 영역(A)과 활성 영역(A)의 둘레에 위치하는 비활성 영역(I)을 구비한 투명기판;
상기 활성 영역(A)을 커버하는 전극센서;
상기 투명기판 종방향 일측 단부의 비활성 영역(I)에 위치하며, 제1 제어기;
상기 투명기판 종방향 타측측 단부의 상기 비활성 영역(I)에 위치하는 제2 제어기;
상기 각 전극센서의 단부와 상기 제1 제어기 또는 제2 제어기를 연결하며, 상기 비활성 영역에 위치하는 리드선;
상기 제1 제어기에 위치하는 구동 IC; 및
상기 제2 제어기와 상기 구동 IC를 연결하며, 상기 전극센서 및 상기 리드선과 다른 평면에 위치하는 신호채널을 포함하고,
상기 전극센서는,
횡방향으로 연장되는 복수개의 X축 전극센서; 및
상기 X축 전극센서와 교차되어 종방향으로 연장되며, 상기 X축 전극센서의 길이보다 더 긴 복수개의 Y축 전극센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
삭제
제13항에 있어서,
상기 복수개의 리드선은,
상기 제1 제어기로 연장된 제1 리드선과, 상기 제2 제어기로 연장된 제2 리드선을 포함하고,
상기 제1 리드선은 상기 제1 제어기와 인접한 X축 전극센서과 연결되며,
상기 제2 리드선은 상기 제2 제어기와 인접한 X축 전극센서과 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제13항에 있어서,
상기 X축 전극센서의 일부는 좌측 단부에서 상기 리드선과 연결되고,
나머지는 우측 단부에서 상기 리드선과 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제13항에 있어서,
상기 리드선은 좌측 비활성 영역(I)과 우측 비활성 영역에 균일하게 나누어져 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제13항에 있어서,
상기 X축 전극센서 또는 상기 Y축 전극센서 중 적어도 하나는,
양단 모두 리드선과 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제18항에 있어서,
상기 전극센서의 양단에 연결된 한 쌍의 리드선 중 하나는 상기 제1 제어기에 다른 하나는 상기 제2 제어기에 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제13항에 있어서,
상기 신호채널은,
연성인쇄회로기판(FPCB:Flexible Printed Circuit Board)로 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제13항에 있어서,
상기 X축 전극센서와 상기 Y축 전극센서는 같은 평면에 위치한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제21항에 있어서,
상기 전극센서는,
상기 투명 기판에 ITO가 증착되어 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
제13항에 있어서,
상기 X축 전극센서와 상기 Y축 전극센서의 교차점에는 절연부재가 개재된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.