KR101957156B1 - 터치스크린 패널 - Google Patents

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KR101957156B1
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touch panel
hole
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electrode layer
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황보우
이선우
장형규
노태헌
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(주)코텍
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Abstract

본 발명은 터치스크린 패널에 관한 것으로서, 접촉 영역에서 발생하는 전기 신호를 감지하기 위한 복수의 투명 전극을 포함하며 하나 이상의 홀(hole)이 형성되는 터치 패널, 및 터치 패널에 형성된 하나 이상의 홀에 의해 전기적으로 분리되는 투명 전극 간의 전기적 연결을 위해 하나 이상의 홀의 주변부에 구비되는 도전성 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터치스크린 패널{TOUCH SCREEN PANEL}
본 발명은 터치스크린 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터치스크린 패널에 구비되는 터치 패널에 홀이 형성되더라도 정상적인 터치 인식 동작이 가능한 터치스크린 패널에 관한 것이다.
터치스크린 패널은 전자기기의 디스플레이부 상면에 장착되어 터치에 의해 사용자가 지정하는 명령을 수행하는 장치로서 ATM, 휴대폰, 게임기 등 다양한 전자기기에 사용되고 있다.
터치스크린 패널을 구현하는 방식으로는 동작 방식에 따라 크게 저항막 방식과 정전 용량 방식이 있다. 저항막 방식(Resistive Touch Screen)은 터치 압력에 의한 층간 접촉으로 인하여 발생된 전압변화를 감지하는 방식을 말하며, 정전 용량 방식(PCAP: Projected CAPacitive Touch Screen)은 터치 시 발생되는 정전 용량 변화를 감지하여 전기적 신호를 전달하는 방식을 말한다. 정전 용량 방식의 터치스크린 패널은 커버 글라스의 배면에 결합되어 터치를 감지하는 ITO(Indume Tin Oxide) 등의 투명 도전성 물질로 형성된 투명 전극 패턴과, 투명 전극층의 가장자리에 결합되어 전기적 신호를 제어부로 전달하는 실버 페이스트 전극과, 화상을 표시하는 액정표시패널 등으로 구성된다.
한편, 이러한 터치스크린 패널은 게임 시스템에도 적용되고 있으며, 게임 시스템에 조작 버튼을 설치하거나 디자인의 미감을 확보하기 위해, 터치스크린 패널에 구비되는 터치 패널에 홀(hole)을 형성해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 이때, 종래의 정전 용량 방식 터치스크린 패널의 터치 패널은 격자로 배치된 X축 방향의 전극채널 및 Y축 방향의 전극채널을 통해 사용자의 터치 조작을 인식함으로 인해, 홀 형성에 의해 사용자의 터치 조작을 인식할 수 없는 영역이 발생하는 문제점이 존재한다.
도 1에 도시된 예시로서 설명하면, 터치 패널에 원형의 홀이 발생한 경우, 도 1에 도시된 것과 같이 터치 비감지 영역이 발생하고, 터치 비감지 영역에 발생한 전기 신호는 컨트롤러 IC로 전달되지 않아 터치 발생 영역에 대한 좌표를 획득할 수 없어, 터치 조작에 따라 제어되어야 할 어플리케이션 등의 소프트웨어가 제어되지 않는 문제가 존재한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0015414호(2009. 02. 12. 공개)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 터치 패널에 소정의 홀이 형성된 경우 발생하는 터치 비감지 영역을 제거하여 터치 패널의 홀 형성 여부와 관계없이 정상적인 터치 인식이 가능하도록 하는 터치스크린 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 터치스크린 패널은 접촉 영역에서 발생하는 전기 신호를 감지하기 위한 복수의 투명 전극을 포함하며 하나 이상의 홀(hole)이 형성되는 터치 패널, 및 상기 터치 패널에 형성된 하나 이상의 홀에 의해 전기적으로 분리되는 투명 전극 간의 전기적 연결을 위해 상기 하나 이상의 홀의 주변부에 구비되는 도전성 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 터치 패널은, 복수의 투명 전극을 제1 방향으로 전기적으로 연결하는 하나 이상의 제1 전극 라인이 형성된 제1 전극층, 및 상기 제1 전극층 하부에 구비되며, 복수의 투명 전극을 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 전기적으로 연결하는 하나 이상의 제2 전극 라인이 형성된 제2 전극층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 도전성 부재는, 상기 제1 전극층에 형성된 홀에 의해 단선되는 제1 전극 라인을 전기적으로 연결하고, 상기 제2 전극층에 형성된 홀에 의해 단선되는 제2 전극 라인을 전기적으로 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 도전성 부재는, 은(Ag) 또는 구리(Cu) 재질로 상기 하나 이상의 홀의 주변부에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 터치스크린 패널은 게임 시스템용 디스플레이 장치에 탑재되고, 상기 터치 패널의 상부에 구비되며, 상기 터치 패널의 하나 이상의 홀이 형성된 영역과 대응되는 영역에 하나 이상의 홀이 형성되는 커버 글라스부, 및 상기 터치 패널의 하부에 구비되며, 상기 커버 글라스부 및 조작 버튼을 통해 영상 이미지를 출력하는 디스플레이 패널로서, 상기 조작 버튼은 상기 터치 패널 및 상기 커버 글라스부에 형성된 하나 이상의 홀에 구비되어 상기 게임 시스템을 조작하기 위한 것인, 디스플레이 패널을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 터치 패널에 형성되는 홀의 주변부에 구비되는 도전성 부재를 통해 터치 비감지 영역을 제거하여 터치 패널의 홀 형성 여부와 관계없이 정상적인 터치 인식이 가능하도록 할 수 있고, 본 발명에 따른 터치스크린 패널이 게임 시스템에 적용되는 경우에는 홀 영역에 게임 시스템의 조작 버튼을 설치하여 그 기능성을 향상시킬 수 있으며, 디자인적 미감을 확보할 수 있다.
도 1은 종래의 터치 패널에 형성된 홀에 의해 발생하는 터치 비감지 영역을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널에서 터치 패널 및 도전성 부재의 결합 관계를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널에서 커버 글라스부, 터치 패널 및 디스플레이 패널의 적층 형태와, 터치 패널의 제1 및 제2 전극층의 전극 라인의 방향을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널에서 도전성 부재에 의해 제1 및 제2 전극 라인이 전기적으로 연결되는 과정을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널에서 홀이 형성된 상태에서 커버 글라스부, 터치 패널 및 디스플레이 패널의 적층 형태를 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 터치스크린 패널을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널에서 터치 패널 및 도전성 부재의 결합 관계를 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널에서 커버 글라스부, 터치 패널 및 디스플레이 패널의 적층 형태와, 터치 패널의 제1 및 제2 전극층의 전극 라인의 방향을 설명하기 위한 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널에서 도전성 부재에 의해 제1 및 제2 전극 라인이 전기적으로 연결되는 과정을 나타낸 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널에서 홀이 형성된 상태에서 커버 글라스부, 터치 패널 및 디스플레이 패널의 적층 형태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널은 터치 패널(10) 및 도전성 부재(20)를 포함할 수 있다.
터치 패널(10)은 사용자에 의해 접촉이 발생한 영역, 즉 접촉 영역에서 발생하는 전기 신호를 감지하기 위한 복수의 투명 전극을 포함하며, 하나 이상의 홀(hole)이 형성된다. 본 실시예에서 터치 패널(10)은 투명 도전성 필름으로 구현되어 사용자의 터치를 인식하는 터치 센서로 기능한다.
터치 패널(10)은 제1 전극층(11) 및 제2 전극층(13)이 상하로 적층된 구조로 구성된다. 제1 전극층(11)에는 복수의 투명 전극을 제1 방향으로 전기적으로 연결하는 하나 이상의 제1 전극 라인이 형성된다. 제2 전극층(13)은 제1 전극층(11)의 하부에 구비되며, 복수의 투명 전극을 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 전기적으로 연결하는 하나 이상의 제2 전극 라인이 형성된다. 제1 전극층(11)에 형성되는 제1 전극 라인은 Tx 전극 라인, 즉 구동 라인(Driving Line)으로 기능하며, 제2 전극층(13)에 형성되는 제2 전극 라인은 Rx 전극 라인, 즉 센싱 라인(Sensing Line)으로 기능한다.
한편, 제1 전극층(11) 및 제2 전극층(13)의 각 복수의 투명 전극은 ITO(Indume Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin Zinc Oxide) 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 것과 같이 제1 전극층(11) 및 제2 전극층(13)은 OCA(Optical Clear Adhesive)를 통해 결합될 수 있으며, 터치 패널(10)(의 제1 전극층(11)) 및 후술할 커버 글라스부(30)도 OCA(Optical Clear Adhesive)를 통해 결합될 수 있다.
터치 패널(10)은 제1 전극층(11) 및 제2 전극층(13)의 각 투명 전극을 통해 접촉 영역에서 발생한 전기 신호를 감지하고, 제어부(컨트롤러 IC, 미도시)는 터치 패널(10)로부터 전송된 아날로그 전기 신호를 디지털 신호로 변환하여 사용자에 의해 터치가 발생한 접촉 영역을 좌표 형태로 생성한다. 소프트웨어 드라이버(미도시)는 제어부로부터 디지털 신호, 즉 접촉 영역의 좌표를 전송받아 소프트웨어의 동작을 제어한다.
한편, 전술한 것과 같이 터치스크린 패널이 게임 시스템에 적용되는 등의 경우, 터치 패널(10)에는 게임 시스템에 조작 버튼을 설치하거나 디자인의 미감을 확보하기 위한 하나 이상의 홀(hole)이 형성될 수 있으며, 터치 패널(10)에 홀이 형성되는 경우 제1 전극층(11)에 형성되는 제1 전극 라인 및 제2 전극층(13)에 형성되는 제2 전극 라인은 형성된 홀에 의해 단선되어, 사용자의 터치 인식이 불가능한 터치 비감지 영역이 발생한다. 따라서, 본 실시예는 터치 패널(10)에 형성된 하나 이상의 홀에 의해 전기적으로 분리되는 투명 전극 간의 전기적 연결을 위해 홀의 주변부에 도전성 부재(20)를 구비하는 구성을 채용한다. 도 2에는 원형의 홀이 형성된 예시를 도시하고 있으나, 터치 패널(10)에 형성되는 홀의 형상은 특정 형상으로 제한되지 않는다.
도전성 부재(20)는 제1 전극층(11)에 형성된 홀에 의해 단선되는 제1 전극 라인을 전기적으로 연결하고, 제2 전극층(13)에 형성된 홀에 의해 단선되는 제2 전극 라인을 전기적으로 연결하도록, 도 3에 도시된 것과 같이 터치 패널(10)에 형성된 하나 이상의 홀의 각 주변부에 각각 형성될 수 있다. 여기서, 홀의 주변부는 홀에 의해 단선되는 제1 전극라인 간, 및 제2 전극라인 간 전기적으로 연결하기 위한 홀의 가장자리 영역(예: 홀의 내측면)을 의미할 수 있다.
구체적으로, 제1 전극 라인은 제1 전극층(11)에 하나 이상 형성될 수 있으며, 제1-1 전극 라인으로부터 제1-N 전극 라인까지 총 N개의 제1 전극 라인이 제1 전극층(11)에 형성된 경우를 예시로서 설명하면, 도전성 부재(20)는 홀에 의해 각각 단선된 제1 전극 라인 각각에 대하여 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 즉, 도전성 부재(20)는 홀에 의해 단선된 제1-1 전극 라인을 전기적으로 연결하고, 홀에 의해 단선된 제1-2 전극 라인을 전기적으로 연결하고, 홀에 의해 단선된 제1-N 전극 라인을 전기적으로 연결하도록 형성될 수 있다. 홀에 의해 단선된 제2 전극 라인을 전기적으로 연결하는 구조에 대하여도 제1 전극 라인의 전기적 연결 방식과 동일한 방식이 적용될 수 있다.
이에 따라, 도 4에 도시된 것과 같이 터치 패널(10)에 홀이 형성된 경우, 홀의 좌측에 형성된 제1 전극 라인 A(또는 B) 및 홀의 우측에 형성된 제1 전극 라인 A(또는 B)는 도전성 부재(20)에 의해 제공되는 전기적인 우회 경로를 통해 전기적으로 연결될 수 있고, 홀의 상측에 형성된 제2 전극 라인 C(또는 D) 및 홀의 하측에 형성된 제2 전극 라인 C(또는 D)는 도전성 부재(20)에 의해 제공되는 전기적인 우회 경로를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
도전성 부재(20)는 제1 및 제2 전극 라인을 전기적으로 연결하기 위해 은(Ag) 또는 구리(Cu) 재질로 홀의 주변부에 각각 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 제1 및 제2 전극 라인을 전기적으로 연결할 수 있는 도전성 금속 재질로 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 터치스크린 패널은 일반적인 터치스크린 패널에 포함되는, 터치 패널(10)의 상부에 구비되는 커버 글라스부(30), 및 터치 패널(10)의 하부에 구비되어 영상 이미지를 출력하는 디스플레이 패널(40)을 더 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(40)은 액정디스플레이 (LCD: Liquid Crystal Display), 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode), 플라즈마디스플레이(PDP: Plasma Display Panel), 유기EL(OLED, Organic-LED) 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 터치스크린 패널은 게임 시스템용 디스플레이 장치에 탑재될 수 있다. 이때, 커버 글라스부(30)는 터치 패널(10)의 하나 이상의 홀이 형성된 영역과 대응되는 영역에(즉, 커버 글라스부(30)와 터치 패널(10)을 적층 시켰을 때 터치 패널(10)의 홀이 형성된 영역과 대응되는 커버 글라스부(30)의 영역) 하나 이상의 홀이 형성될 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 것과 같이 터치 패널(10) 및 커버 글라스부(30)에 형성되는 홀에는 게임 시스템을 조작하기 조작 버튼이 구비될 수 있다. 즉, 홀 영역에 게임 시스템의 조작 버튼을 설치하여 게임 시스템의 기능성을 향상시킬 수 있으며 디자인적 미감을 확보할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(40)은 커버 글라스부(30)뿐만 아니라 조작 버튼을 통해서도 영상 이미지를 출력할 수 있으며(이를 위해 디스플레이 패널(40)에 의해 조작 버튼에 영상 이미지가 표시되기 위한 조작 버튼의 구조가 미리 설계되어 있을 수 있다.), 이에 따라 조작 버튼에 표시될 별도 영상을 출력하기 위한 별도의 디스플레이 패널(40)이 필요하지 않아 게임 시스템의 원가를 절감시킬 수 있고, 사용자에게 보다 더 큰 디스플레이 화면을 제공하여 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 본 실시예는 터치 패널에 형성되는 홀의 주변부에 구비되는 도전성 부재를 통해 터치 비감지 영역을 제거하여 터치 패널의 홀 형성 여부와 관계없이 정상적인 터치 인식이 가능하도록 할 수 있고, 본 발명에 따른 터치스크린 패널이 게임 시스템에 적용되는 경우에는 홀 영역에 게임 시스템의 조작 버튼을 설치하여 그 기능성을 향상시킬 수 있으며, 디자인적 미감을 확보할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 터치 패널
11: 제1 전극층
13: 제2 전극층
20: 도전성 부재
30: 커버 글라스부
40: 디스플레이 패널

Claims (5)

  1. 접촉 영역에서 발생하는 전기 신호를 감지하기 위한 복수의 투명 전극을 포함하며 하나 이상의 홀(hole)이 형성되는 터치 패널; 및
    상기 터치 패널에 형성된 하나 이상의 홀에 의해 전기적으로 분리되는 투명 전극 간의 전기적 연결을 위해 상기 하나 이상의 홀의 주변부에 구비되는 도전성 부재;
    를 포함하고,
    상기 터치 패널은,
    복수의 투명 전극을 제1 방향으로 전기적으로 연결하는 하나 이상의 제1 전극 라인이 형성된 제1 전극층; 및
    상기 제1 전극층 하부에 구비되며, 복수의 투명 전극을 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 전기적으로 연결하는 하나 이상의 제2 전극 라인이 형성된 제2 전극층;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 부재는, 상기 제1 전극층에 형성된 홀에 의해 단선되는 제1 전극 라인을 전기적으로 연결하고, 상기 제2 전극층에 형성된 홀에 의해 단선되는 제2 전극 라인을 전기적으로 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 부재는, 은(Ag) 또는 구리(Cu) 재질로 상기 하나 이상의 홀의 주변부에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 터치스크린 패널은 게임 시스템용 디스플레이 장치에 탑재되고,
    상기 터치 패널의 상부에 구비되며, 상기 터치 패널의 하나 이상의 홀이 형성된 영역과 대응되는 영역에 하나 이상의 홀이 형성되는 커버 글라스부; 및
    상기 터치 패널의 하부에 구비되며, 상기 커버 글라스부 및 조작 버튼을 통해 영상 이미지를 출력하는 디스플레이 패널로서, 상기 조작 버튼은 상기 터치 패널 및 상기 커버 글라스부에 형성된 하나 이상의 홀에 구비되어 상기 게임 시스템을 조작하기 위한 것인, 디스플레이 패널;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
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