KR102029715B1 - 터치 패널 - Google Patents

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KR102029715B1
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Abstract

실시예에 따른 터치 패널은, 유효 영역 및 상기 유효 영역을 둘러싸는 비유효 영역을 포함하는 기판; 상기 유효 영역 상에 형성되고, 제 1 감도로 입력 위치를 감지하는 센싱 전극; 상기 비유효 영역 상에 위치하고, 상기 제 1 감도와 상이한 제 2 감도로 입력 위치를 감지하는 패드부를 포함한다.

Description

터치 패널{TOUCH PANEL}
실시예는 터치 패널에 관한 것이다.
최근 다양한 전자 제품에서 디스플레이 장치에 표시된 화상에 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등의 입력 장치를 접촉하는 방식으로 입력을 하는 터치 패널이 적용되고 있다.
터치 패널은 크게 저항막 방식의 터치 패널과 정전 용량 방식의 터치 패널로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 패널은 입력 장치의 압력에 의하여 유리와 전극이 단락되어 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다.
이러한 정전 용량의 변화는 터치 패널 내에 위치하는 터치 모듈 즉, 터치 제어부에 의해 감지될 수 있다.
또한, 상기 터치 패널은 근접 센서를 포함한다. 상기 근접 센서는 통화 중에 얼굴 등 물체가 접근하는 것을 감지하여 액정 백라이트를 자동으로 소등하거나 오동작을 방지하는 역할을 한다.
또한, 상기 터치 패널은 상기 터치 제어부, 근접 센서 이외에도 조도 센서 등 다양한 센서를 포함할 수 있다.
그러나, 상기 터치 패널이 이러한 센서 등을 포함할수록 터치패널의 소형화에 어려움이 있으며, 공정 비용의 증가 및 공정 효율이 감소라는 문제점이 있다. 이에 따라, 상기 터치 패널에 포함되는 센서들 중 근접 센서를 대체하여 터치 패널의 소형화 및 공정 비용을 절감할 수 있는 새로운 터치 패널의 필요성이 요구된다.
실시예는 터치 패널의 터치 모듈과 근접 센스 모듈을 일체화하여 터치 패널의 소형화를 구현할 수 있는 터치 패널을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 패널은, 유효 영역 및 상기 유효 영역을 둘러싸는 비유효 영역을 포함하는 기판; 상기 유효 영역 상에 형성되고, 제 1 감도로 입력 위치를 감지하는 센싱 전극; 상기 비유효 영역 상에 위치하고, 상기 제 1 감도와 상이한 제 2 감도로 입력 위치를 감지하는 패드부를 포함한다.
실시예에 따른 터치 패널은 상기 근접 센서를 배치하는 공정을 생략할 수 있다. 즉, 상기 패드부가 근접 센서와 동일 유사한 기능을 수행할 수 있기 때문에, 상기 패드부는 상기 근접 센서를 대체할 수 있으므로, 터치 패널 제조 공정시 근접 센서를 배치하기 위한 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 공정 효율을 향상시킬 수 있고, 공정 비용을 절감할 수 있다.
또한, 상기 비유효 영역 상에 위치되었던 근접 센서를 생략할 수 있으므로, 비유효 영역의 공간 활용을 효율적으로 할 수 있고 비유효 영역의 면적을 감소시킬 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 터치 패널은 터치 패널의 소형화를 꾀할 수 있다.
도 1은 종래 터치 패널의 일 평면도를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 터치 패널의 일 평면도를 도시한 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 터치 패널의 일 평면도를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 실시예에 따른 터치 패널의 일 단면도를 도시한 도면이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 터치 패널의 일 평면도를 도시한 도면이고, 도 2는 실시예에 따른 터치 패널의 일 평면도를 도시한 도면이며, 도 3은 다른 실시예에 따른 터치 패널의 일 평면도를 도시한 도면이고, 도 4 및 도 5는 실시예에 따른 터치 패널의 일 단면도를 도시한 도면이다.
도 1은 종래의 터치 패널의 일 평면도를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 터치 패널은 유효 영역(AA)과 비유효 영역(UA)이 정의되는 기판, 상기 비유효 영역(UA) 상에 위치하는 배선 전극(30), 상기 배선 전극(30)과 연결되는 터치 센싱부(10), 상기 비유효 영역(UA) 상에 위치하는 근접 센서(20)를 포함한다.
종래의 터치 패널은 상기 유효 영역 상에 손가락 등의 입력 장치가 접촉했을 때, 상기 유효 영역 상에 위치하는 센싱 전극의 정전 용량이 변화되는 것을 상기 터치 센싱부(10)가 감지함으로써, 위치를 검출할 수 있다.
또한, 상기 근접 센서(20)는 상기 유효 영역(AA) 상으로 접근하는 물체의 접근에 따른 정전 용량 변화를 감지하여 상기 유효 영역(AA) 상으로 접근하는 물체의 움직임 즉, 거리를 감지할 수 있다.
상기 비유효 영역(UA)에는 근접 센서(20) 이외에도 조도 센서등의 다양한 센서들이 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 비유효 영역(UA) 상에 센서들이 많이 배치될수록 상기 비유효 영역(UA)이 넓어지게 된다.
이에 따라, 터치 패널의 소형화가 어려워지며, 각각의 센서들을 배치하기 위한 공정 비용의 상승 및 공정 효율이 감소하게 되는 문제점이 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 터치 패널은 상기 센서들을 생략하고, 이러한 센서들의 기능을 대체할 수 있는 터치 패널 제공하는데 목적이 있다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 실시예에 따른 터치 패널을 상세하게 설명한다.
도 2는 실시예에 따른 터치 패널의 일 평면도를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 터치 패널은 유효 영역(AA)과 비유효 영역(UA)이 정의되는 기판, 상기 유효 영역(AA) 상에 형성되는 센싱 전극, 상기 비유효 영역(UA) 상에 위치하는 배선 전극(300), 상기 배선 전극(300)과 전기적으로 연결되고, FPCB 본딩부에 위치하며, 센싱 전극의 정전 용량 변화를 센싱하는 터치 센싱부(100), 상기 FPCB 본딩부에 위치하며, 상기 터치 센싱부(100)와 연결되는 패드(pad)부(200) 및 상기 터치 센싱부(100)와 상기 패드부(200)를 전기적으로 연결하는 제 1 연결 배선(150)을 포함한다.
상기 센싱 전극(도면에 미도시)은 상기 유효 영역(AA) 상에 형성되고, 제 1 감도로 입력 위치를 감지할 수 있다. 상기 센싱 전극은 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 센싱 전극은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT) 및 은 나노 와이어(Ag nano wire)로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함할 수 있다.
상기 터치 센싱부(100)는 상기 유효 영역(AA) 상에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었을 때 센싱 전극의 위치를 감지할 수 있다. 즉, 상기 터치 센싱부(100)는 상기 센싱 전극의 정전 용량 변화를 센싱할 수 있다.
즉, 상기 터치 센싱부(100)는 상기 센싱 전극의 정전 용량 변화를 입력받아 출력 단자를 통하여 터치 신호를 외부로 출력하여 위치를 검출할 수 있다.
상기 터치 센싱부(100)는 상기 비유효 영역(UA) 상에 위치하는 배선 전극(300)과 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 터치 센싱부는, 상기 FPCB 본딩부에 배치될 수 있으며, 최종적으로는, 상기 터치 센싱부(100)는 상기 FPCB 본딩부가 구부려져서, 상기 비유효 영역(AA) 상에 배치될 수 있다.
상기 패드부(200)는 상기 FPCB 본딩부에 위치할 수 있다. 상기 패드부는 상기 비유효 영역(UA) 상에 위치할 수 있으며, 제 2 감도로 입력 위치를 감지할 수 있다.
상기 패드부(200)는 상기 터치 센싱부(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 패드부(200)는 상기 패드부(200)와 상기 터치 센싱부(100)를 서로 연결하는 제 1 배선 전극(150)에 의해 상기 터치 센싱부(100)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 센싱 전극의 제 1 감도와 상기 패드부(200)의 제 2 감도는 서로 터치 감도가 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 감도는 상기 제 1 감도에 비해 고 터치 감도를 가질 수 있다.
일례로, 상기 제 1 감도와 상기 제 2 감도의 터치 감도의 비는 약 1:5 내지 약 1:10일 수 있다. 즉, 상기 패드부(200)의 터치 감도는 상기 센싱 전극의 터치 감도에 대해 약 5배 내지 약 10배 만큼 더 높을 수 있다.
상기 센싱 전극과 상기 패드부(200)의 터치 감도가 1:5 미만이면, 터치 감도의 차이가 작아 상기 패드부(200)가 근접 센서와 같은 기능을 수행할 수 없고, 상기 1:10을 초과하면, 상기 패드부의 터치 감도가 너무 민감해질 수 있어 근접 센서와 같은 기능을 수행할 수 없다.
이에 따라, 상기 센싱 전극과 상기 패드부(200)는 상기 유효 영역(AA) 상에 손가락 등의 입력 장치가 접근할 때 서로 다른 기능을 할 수 있다. 즉, 상기 센싱 전극은 상기 입력 장치가 상기 유효 영역(AA) 상에 직접 접촉할 때, 상기 유효 영역(AA) 상에 위치하는 센싱 전극의 정전 용량 변화를 상기 터치 센싱부(100)에 의해 센싱하여 위치를 검출할 수 있다.
반면에, 상기 패드부(200)는 상기 센싱 전극보다 더 높은 고 터치 감도를 가지므로, 상기 입력 장치 등이 상기 유효 영역(AA) 직접적으로 접촉하지 않아도, 이에 대한 정전 용량 변화를 감지할 수 있다. 즉, 상기 패드부(200)는 매우 높은 터치 감도를 가지므로, 상기 유효 영역(AA) 물체가 직접적으로 접촉하지 않아도, 상기 유효 영역(AA) 상으로 접근하는 물체의 접근에 따른 정전 용량 변화를 감지할 수 있다.
도 4 및 도 5는 실시예에 따른 터치 패널의 일 단면도를 도시한 도면이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 터치 패널에서 상기 터치 센싱부(100)와 상기 패드부(200)가 동작하는 것이 도시되어 있다.
즉, 도 4에서는 손가락 등의 입력 장치가 기판(500) 상에 접근할 수 있다. 도 4와 같이 입력 장치가 기판(500) 상으로 접근하고 있는 경우에는, 상기 패드부(200)만이 동작할 수 있다. 즉, 상기 패드부(200)는 상기 센싱 전극(400)에 비해 매우 고 터치 감도를 가지므로, 상기 입력 장치가 상기 기판(500) 상에 접근할 때. 상기 유효 영역(AA) 상으로 접근하는 입력 장치의 접근에 따른 정전 용량 변화를 감지할 수 있다.
반면에, 도 5와 같이 상기 손가락 등의 입력 장치가 기판(500) 상에 접촉하는 경우에는, 상기 센싱 전극의 정전 용량 변화를 감지할 수 있다. 즉, 상기 입력 장치가 상기 기판 상에 직접 접촉하는 경우에는, 상기 기판(500) 상에 형성되는 상기 센싱 전극(400)의 정전 용량 변화를 감지하고, 이를 상기 터치 센싱부에 의해 센싱하여 위치를 검출할 수 있다.
즉, 상기 터치 센싱부(100)는 상기 센싱 전극(400)의 정전 용량 변화를 입력받아 출력 단자를 통하여 터치 신호를 외부로 출력하여 위치를 검출할 수 있다.
이에 따라, 상기 패드부(200)는 상기 유효 영역(AA) 상으로 접근하는 물체의 접근에 따른 정전 용량 변화를 감지하여 상기 유효 영역(AA) 상으로 접근하는 물체의 움직임 즉, 거리를 감지할 수 있다. 즉, 상기 패드부(200)는 종래 터치 패널의 근접 센서 역할을 할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 터치 패널은 상기 근접 센서를 배치하는 공정이 생략될 수 있다. 즉, 상기 패드부가 근접 센서와 동일 유사한 기능을 수행할 수 있기 때문에, 상기 패드부는 상기 근접 센서를 대체할 수 있으므로, 터치 패널 제조 공정시 근접 센서를 배치하기 위한 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 공정 효율을 향상시킬 수 있고, 공정 비용을 절감할 수 있다.
또한, 상기 비유효 영역 상에 위치되었던 근접 센서를 생략할 수 있으므로, 비유효 영역의 공간 활용을 효율적으로 할 수 있고 비유효 영역의 면적을 감소시킬 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 터치 패널은 터치 패널의 소형화를 꾀할 수 있다.
이하, 도 3을 참고하여, 다른 실시예에 따른 터치 패널을 상세하게 설명한다. 상기 설명에서는 앞서 설명한 터치 패널의 설명을 참고한다. 즉, 앞서 설명한 터치 패널과 동일 유사한 부분의 설명은 생략하고, 앞서 설명한 터치 패널과의 차이점인 패드부에 대해서만 설명한다.
도 3은 다른 실시예에 따른 터치 패널의 일 평면도를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 다른 실시예에 따른 터치 패널은 유효 영역(AA)과 비유효 영역(UA)이 정의되는 기판, 상기 유효 영역(AA) 상에 형성되는 센싱 전극. 상기 비유효 영역(UA) 상에 위치하는 배선 전극(3000), 상기 배선 전극(3000)과 전기적으로 연결되고, FPCB 본딩부에 위치하며, 센싱 전극의 정전 용량 변화를 센싱하는 터치 센싱부(1000), 상기 비유효 영역(UA) 상에 위치하고, 상기 터치 센싱부(1000)와 연결되는 패드부(200) 및 상기 터치 센싱부(100)와 상기 패드부(2000)를 전기적으로 연결하는 제 2 연결 배선(1500)을 포함한다.
상기 다른 실시예에 따른 터치 패널에서는, 상기 패드부(2000)가 상기 비유효 영역(UA) 상에 위치한다. 즉, 다른 실시예에 따른 터치 패널에서는 종래 터치 패널에서 근접 센서가 위치하던 부분에 패드부(2000)를 형성하고, 상기 패드부(2000)는 제 2 연결 배선(1500)에 의해 상기 FPCP 본딩부에 위치하는 상기 터치 센싱부(1000)와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 센싱 전극과 상기 패드부(2000)는 서로 터치 감도가 상이할 수 있다. 이에 대한 설명은 앞서 설명한 실시예에 따른 터치 패널의 설명과 동일하므로 이하 상세한 설명은 생략한다.
즉, 상기 비유효 영역(UA) 상에 근접 센서가 위치했던 부분에 상기 근접 센서 대신에 상기 센싱 전극보다 높은 터치 감도를 가지는 패드부(2000)를 형성하고, 상기 패드부(2000)를 상기 터치 센싱부(1000)와 상기 제 2 연결 배선(1500)에 의해 전기적으로 연결할 수 있다.
이에 따라, 다른 실시예에 따른 터치 패널은 상기 근접 센서를 배치하는 공정을 생략할 수 있다. 즉, 상기 패드부가 근접 센서와 동일 유사한 기능을 수행할 수 있으므로, 상기 패드부에 의해 상기 근접 센서를 대체할 수 있다.
따라서, 다른 실시예에 따른 터치 패널은 상기 패드부를 상기 비유효 영역 상에 배치하는 간단한 공정에 의해 상기 비유효 영역 상에 근접 센서를 배치하는 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 공정 효율을 향상시킬 수 있고, 공정 비용을 절감할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 유효 영역 및 상기 유효 영역을 둘러싸는 비유효 영역을 포함하는 기판;
    상기 비유효 영역 상에 배치되고, 상기 기판과 연결되는 본딩부를 포함하는 FPCB;
    상기 기판의 유효 영역 상에 배치되고, 입력 장치의 제 1 감도를 감지하는 센싱 전극;
    상기 FPCB의 상기 본딩부 상에 배치되고, 상기 입력 장치의 상기 제 1 감도와 상이한 상기 입력 장치의 제 2 감도를 감지하는 패드부; 및
    상기 FPCB 상에 배치되고, 상기 센싱 전극 및 상기 패드부의 정전 용량 변화를 감지하는 터치 센싱부를 포함하고,
    상기 제 2 감도는 상기 제 1 감도보다 높은 감도를 가지고,
    상기 기판의 비유효 영역 상에 배치되는 배선 전극을 더 포함하고,
    상기 터치 센싱부는 상기 배선 전극과 연결되고,
    상기 패드부는 상기 FPCB 상의 연결 배선에 의해 상기 터치 센싱부와 전기적으로 연결되는 터치 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 감도는 상기 제 1 감도에 대해 5배 내지 10배의 높은 감도를 가지는 터치 패널.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 센싱부는, 상기 센싱 전극 상에 상기 입력 장치가 접촉되었을 때, 접촉 부분의 정전 용량 차이를 감지하여 위치를 검출하는 터치 패널.
  4. 삭제
  5. 유효 영역 및 상기 유효 영역을 둘러싸는 비유효 영역을 포함하는 기판;
    상기 비유효 영역 상에 배치되고, 상기 기판과 연결되는 본딩부를 포함하는 FPCB;
    상기 기판의 유효 영역 상에 배치되고, 입력 장치의 제 1 감도로 입력 위치를 감지하는 센싱 전극;
    상기 기판의 비유효 영역 상에 배치되고, 상기 입력 장치의 상기 제 1 감도와 상이한 상기 입력 장치의 제 2 감도를 감지하는 패드부; 및
    상기 FPCB 상에 배치되고, 상기 센싱 전극 및 상기 패드부의 정전 용량 변화를 감지하는 터치 센싱부를 포함하고,
    상기 제 2 감도는 상기 제 1 감도에 대해 5배 내지 10배의 높은 감도를 가지는 터치 패널.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 비유효 영역 상에 배치되는 배선 전극을 더 포함하고,
    상기 터치 센싱부 및 상기 패드부는 상기 배선 전극과 전기적으로 연결되는 터치 패널.
  7. 삭제
  8. 삭제
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