KR102119827B1 - 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 터치 패널은, 커버 윈도우; 상기 커버 윈도우의 일면에 제 1 방향으로 서로 이격되어 배치된 제 1 단위 감지 전극과 상기 제 1 단위 감지 전극을 연결하는 제 1 연결 전극을 포함하는 제 1 감지 전극 패턴; 상기 커버 윈도우의 상기 일면에 제 2 방향으로 서로 이격되어 배치된 제 2 단위 감지 전극을 포함하는 제 2 감지 전극 패턴; 및 상기 제 1 단위 감지 전극과 절연되고, 상기 제 2 단위 감지 전극을 연결하는 브릿지 전극을 포함하고, 상기 브릿지 전극은, 상기 제 2 단위 감지 전극을 연결하는 연결 브릿지 전극 및 상기 제 2 단위 감지 전극과 중첩되는 제 2 단위 브릿지 전극을 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.
이러한 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.
저항막 방식의 터치 패널은 반복 사용에 의하여 성능이 저하될 수 있으며 스크래치(scratch)가 발생될 수 있다. 이에 의해 내구성이 뛰어나고 수명이 긴 정전 용량 방식의 터치 패널에 대한 관심이 높아지고 있다.
터치 패널은 감지 전극의 형성 위치에 따라 다양한 타입(type)으로 제공될 수 있으며, 일례로, 커버 윈도우 상에 직접 감지 전극을 형성할 수 있다.
이때, 감지 전극은 제 1 감지 전극과 제 2 감지 전극을 포함할 수 있으며, 제 1 감지 전극 및 제 2 감지 전극 중 적어도 하나의 감지 전극은 브릿지 전극에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
그러나, 이러한 제 1 감지 전극과 제 2 감지 전극은 각각 직렬 구조로 연결되어 감지 전극의 저항이 증가한다는 문제점이 있다.
따라서, 감지 전극의 저항을 감소시킬 수 있는 새로운 구조의 터치 패널이 요구된다.
실시예는 향상된 성능을 가지는 터치 패널을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 패널은, 커버 윈도우; 상기 커버 윈도우의 일면에 제 1 방향으로 서로 이격되어 배치된 제 1 단위 감지 전극과 상기 제 1 단위 감지 전극을 연결하는 제 1 연결 전극을 포함하는 제 1 감지 전극 패턴; 상기 커버 윈도우의 상기 일면에 제 2 방향으로 서로 이격되어 배치된 제 2 단위 감지 전극을 포함하는 제 2 감지 전극 패턴; 및 상기 제 1 단위 감지 전극과 절연되고, 상기 제 2 단위 감지 전극을 연결하는 브릿지 전극을 포함하고, 상기 브릿지 전극은, 상기 제 2 단위 감지 전극을 연결하는 연결 브릿지 전극 및 상기 제 2 단위 감지 전극과 중첩되는 제 2 단위 브릿지 전극을 포함한다.
실시예에 따른 터치 패널은, 커버 윈도우의 일면에 배치되는 감지 전극과 관통홀이 형성된 절연층의 일면에 배치되는 브릿지 전극을 포함한다.
이때, 브릿지 전극은 커버 윈도우의 일면에 배치되는 감지 전극의 패턴과 동일한 패턴으로 상기 절연층의 일면에 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 감지 전극은 커버 윈도우의 일면에 배치되는 감지 전극과 절연층의 일면에 배치되는 감지 전극이 관통홀에 의해 병렬 구조로 연결되면서, 커버 윈도우 상에 배치되는 감지 전극의 저항을 감소시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 터치 패널은 감지 전극의 전기 저항을 감소시킬 수 있으므로, 터치 패널의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 터치 패널의 상면도를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 3 내지 도 5는 절연층의 배치 형상에 따른 도 2의 확대 사시도들을 도시한 도면들이다.
도 6은 실시예에 따른 도 2의 B-B’를 따라서 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 다른 확대도이다.
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 1 내지 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 터치 패널(10)은 커버 윈도우(100), 상기 커버 윈도우 상에 배치되는 감지 전극들(200), 상기 감지 전극들(300) 상에 배치되는 절연층(300), 상기 절연층(300)에 배치되는 브릿지 전극 및 상기 감지 전극들(200)과 연결되는 배선 전극들(500)을 포함한다.
상기 커버 윈도우(100)는 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 커버 윈도우(100)는 강화 유리, 반강화 유리, 소다라임 유리, 강화 플라스틱, 연성 플라스틱 등을 포함할 수 있다.
상기 커버 윈도우(100)는 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA)을 포함할 수 있다. 상기 유효 영역(AA)은 사용자의 터치 명령 입력이 가능한 영역을 의미한다. 또한, 상기 비유효 영역(UA)은 상기 유효 영역(AA)과 반대되는 개념으로서, 사용자의 터치가 이루어지는 경우에도 활성화되지 않아서 터치 명령 입력이 이루어지지 않는 영역을 의미한다.
일례로, 상기 커버 윈도우(100)의 유효 영역(AA)에는 상기 감지 전극(200)이 배치되고, 상기 커버 윈도우(100)의 비유효 영역(UA)에는 상기 배선 전극(500)이 배치될 수 있다.
상기 감지 전극(200)은 상기 커버 윈도우(100) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 감지 전극(200)은 상기 커버 윈도우(100)의 상기 유효 영역(AA) 상에 배치될 수 있다.
상기 감지 전극(200)은 제 1 감지 전극 패턴(210)과 제 2 감지 전극 패턴(220)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 감지 전극 패턴(210)은 상기 커버 윈도우(100)의 상기 유효 영역(AA) 상에서 제 1 방향으로 연장하면서 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 감지 전극 패턴은 상기 커버 윈도우(100)의 일면에 배치될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극 패턴(210)은 상기 커버 윈도우(100)의 일면에 제 1 방향으로 이격되어 배치되는 제 1 단위 감지 전극(211)과 상기 제 1 단위 감지 전극(211)을 연결하는 제 1 연결 전극(212)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 감지 전극 패턴(220)은 상기 커버 윈도우(100)의 상기 유효 영역(AA) 상에서 제 2 방향으로 연장하면서 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 감지 전극 패턴(220)은 상기 제 1 감지 전극 패턴(210)과 다른 방향으로 연장하면서 상기 커버 윈도우의(100)의 일면에 배치될 수 있다.
상기 제 2 감지 전극 패턴(220)은 상기 커버 윈도우(100)의 일면에 제 2 방향으로 서로 이격되어 배치된 제 2 단위 감지 전극(221)과 상기 제 2 단위 감지 전극(221)을 연결하는 브릿지 전극을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 제 1 단위 감지 전극(211)과 상기 제 2 단위 감지 전극(221)은 서로 교차하는 방향으로 연장하면서 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 단위 감지 전극(211)과 상기 제 2 단위 감지 전극(221)은 상기 커버 윈도우(100)의 상면 즉, 상기 커버 윈도우(100) 상에서 동일한 평면 상에 배치될 수 있다.
도면에서는, 상기 제 1 단위 감지 전극(211)과 상기 제 2 단위 감지 전극(221)이 마름모 형상으로 배치되는 것을 도시하였으나. 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 제 1 감지 전극 패턴들(210)과 상기 제 2 감지 전극 패턴들(220)은 삼각형, 사각형 등의 다각형, 원형, 선형 H자형 또는 타원형 등 다양한 형상으로 배치될 수 있다.
상기 절연층(300)은 상기 감지 전극(200) 상에 배치될 수 있다.
자세하게, 도 3을 참조하면, 상기 절연층(300)은 상기 제 1 감지 전극 패턴(210) 및 상기 제 2 감지 전극 패턴(220) 상에 배치될 수 있다. 상기 절연층(300)은 상기 제 1 감지 전극 패턴(210) 및 상기 제 2 감지 전극 패턴(220)을 감싸면서 배치될 수 있다. 즉, 상기 절연층(300)은 상기 제 1 감지 전극 패턴(210) 및 상기 제 2 감지 전극 패턴(220)을 모두 덮을 수 있다.
또는, 도 4를 참조하면, 상기 절연층(300)은 상기 제 2 감지 전극 패턴(220)만을 감싸면서 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 절연층(300)은 상기 제 2 단위 감지 전극(221)과 상기 제 2 단위 감지 전극(221)을 연결하는 브릿지 전극을 감싸면서 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 절연층(300)은 상기 제 2 단위 감지 전극(221) 및 상기 브릿지 전극의 형상과 동일한 형상을 가지면서 상기 제 2 감지 전극 패턴(220) 상에 배치될 수 있다.
또는, 도 5를 참조하면, 상기 절연층(300)은 상기 제 1 감지 전극 패턴(210) 만은 감싸면서 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 절연층(300)은 상기 제 1 단위 감지 전극(211)과 상기 제 1 단위 감지 전극(211)을 연결하는 제 1 연결 전극(212)을 감싸면서 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 절연층(300)은 상기 제 1 단위 감지 전극(211) 및 상기 제 1 연결 전극(212)의 형상과 동일한 형상을 가지면서 상기 제 1 감지 전극 패턴(210) 상에 배치될 수 있다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 상기 브릿지 전극은 상기 제 2 단위 감지 전극(221)를 연결하는 연결 브릿지 전극(222)과 상기 제 2 단위 감지 전극(222)과 중첩되는 제 2 단위 브릿지 전극(410)을 포함할 수 있다. 상기 연결 브릿지 전극(222)과 상기 제 2 단위 브릿지 전극(410)은 일체로 형성될 수 있다.
상기 브릿지 전극은 상기 절연층(300)에 직접 접촉되며 배치될 수 있다. 즉, 상기 연결 브릿지 전극(222)과 상기 제 2 단위 브릿지 전극(410)은 상기 절연층(300)과 직접 접촉하며 배치될 수 있다.
상기 브릿지 전극은 상기 제 2 단위 감지 전극(221)을 서로 연결할 수 있다. 자세하게, 상기 브릿지 전극은 상기 연결 브릿지 전극(222) 및 상기 제 2 단위 브릿지 전극(410) 중 적어도 하나의 브릿지 전극에 의해 서로 연결될 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 단위 감지 전극(221)들은 상기 연결 브릿지 전극(222) 또는 상기 제 2 단위 브릿지 전극(410)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 2 단위 감지 전극(221)을 감싸고 있는 절연층 상에 제 1 관통홀(PA1)이 형성되고, 상기 제 2 단위 감지 전극(221)과 상기 연결 브릿지 전극(222) 또는 상기 제 2 단위 브릿지 전극(410)은 상기 제 1 관통홀(PA1)을 통해 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 연결 브릿지 전극(222) 또는 상기 제 2 단위 브릿지 전극(410)은 상기 절연층(300) 상에 배치되면서 상기 커버 윈도우(100)의 일면에 형성되는 상기 제 2 단위 감지 전극 (221)들을 서로 전기적으로 연결할 수 있다.
이에 따라, 상기 제 2 단위 감지 전극(221)은 상기 절연층(300) 상에 배치되는 상기 연결 브릿지 전극(222) 및 상기 제 2 단위 브릿지 전극(410)과 상기 제 1 관통홀(PA1)에 의해 서로 연결되어 전체적으로 2층 이상으로 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 브릿지 전극은 제 1 단위 브릿지 전극(420)을 더 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 단위 브릿지 전극(420)은 상기 제 1 단위 감지 전극(211)과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 즉, 상기 절연층(300) 상에 배치되는 상기 제 1 단위 브릿지 전극(420)의 위치와, 상기 커버 윈도우(100)의 일면에 배치되는 상기 제 1 단위 감지 전극(211)의 위치는 전체 또는 부분적으로 중첩될 수 있다.
상기 제 1 단위 브릿지 전극(420)과 상기 제 1 단위 감지 전극(211)은 서로 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 단위 브릿지 전극(420)과 상기 제 1 단위 감지 전극(211)이 중첩되는 절연층 상에 제 2 관통홀(PA2)이 형성되고, 상기 제 2 관통홀(PA2)에 의해 상기 제 1 단위 브릿지 전극(420)과 상기 제 1 단위 감지 전극(211)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 단위 감지 전극(211)은 상기 절연층(300) 상에 배치되는 제 1 단위 브릿지 전극(420)과 상기 제 2 관통홀(PA2)에 의해 서로 연결되어 전체적으로 2층 이상으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 단위 감지 전극(211), 제 1 연결 전극(212), 상기 연결 브릿지 전극(222), 상기 제 2 단위 감지 전극(221), 상기 제 1 단위 브릿지 전극(410), 상기 제 2 단위 브릿지 전극(420)은 동일한 물질을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 단위 감지 전극(211), 상기 제 2 단위 감지 전극(221), 상기 연결 브릿지 전극(222), 상기 제 1 연결 전극(212), 상기 제 1 단위 브릿지 전극(410), 상기 제 2 단위 브릿지 전극(420)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 상기 전도성 물질은 인듐주석산화물(ITO) 등과 같은 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다.
또는, 상기 제 1 단위 브릿지 전극(410), 상기 제 2 단위 브릿지 전극(222)은 구리(Cu) 등의 금속 물질을 포함할 수 있다.
상기 배선 전극(500)은 상기 제 1 감지 전극 패턴(210) 및 상기 제 2 감지 전극 패턴(220)과 전기적으로 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 배선 전극(500)은 상기 커버 윈도우(100)의 비유효 영역(UA) 상에 배치되면서, 상기 제 1 감지 전극 패턴(210) 및 상기 제 2 감지 전극 패턴(220)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도면에는 도시되지 않았지만, 상기 비유효 영역(UA) 상에는 배선 전극이 보이지 않도록 블랙 또는 화이트 인쇄층이 더 배치될 수 있다. 이때, 상기 배선 전극(500)은 상기 인쇄층의 일면에 배치될 수 있다.
상기 배선 전극(500)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 배선 전극(500)은 구리(Cu) 또는 은(Ag)과 같은 금속 물질을 포함할 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 배선 전극(30)은 인듐주석산화물 등의 투명 전도성 물질을 포함할 수 있음은 물론이다.
상기 배선 전극(500)은 상기 감지 전극 패턴(200)으로부터 감지되는 터치 신호를 전달받고, 상기 터치 신호는 상기 배선 전극(500)을 통해 상기 배선 전극(500)과 연결되는 인쇄회로기판(600)에 실장된 구동칩(610)으로 전달될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(600)은 상기 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(600)은 연성인쇄회로기판(FPCB)일 수 있다. 상기 인쇄회로기판(600)은 상기 비유효 영역(UA) 상에 배치되는 상기 배선 전극(500)과 연결될 수 있다, 자세하게, 상기 인쇄회로기판(600)은 상기 비유효 영역(UA) 상에서 상기 배선 전극(500)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(600)에는 구동칩(610)이 실장될 수 있다. 자세하게, 상기 구동칩(610)은 상기 감지 전극(200)으로부터 감지되는 터치 신호를 상기 배선 전극(500)으로부터 전달받아 터치 신호에 따른 동작을 수행할 수 있다.
실시예에 따른 터치 패널은 제 1 감지 전극 패턴 및/또는 제 2 감지 전극 패턴과 동일한 패턴으로 중첩되며 배치되는 단위 브릿지 전극들을 포함한다.
이에 따라, 제 1 감지 전극 패턴 및/또는 제 2 감지 전극 패턴은 커버 윈도우의 일면에 형성되는 감지 전극 패턴과 절연층의 일면에 형성되는 감지 전극 패턴으로 형성되고, 상기 절연층에 형성되는 관통홀들에 의해 각각의 감지 전극 패턴은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, 제 1 감지 전극 패턴 및/또는 제 2 감지 전극 패턴은 2층 이상으로 형성되며 서로 병렬 구조로 연결될 수 있다. 따라서, 제 1 감지 전극 패턴 및/또는 제 2 감지 전극 패턴이 병렬 구조로 배치됨에 따라, 제 1 감지 전극 패턴 및/또는 제 2 감지 전극 패턴의 전기 저항을 감소시킬 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 터치 패널은 전기 저항을 감소시킬 수 있어 터치 패널의 효율을 향상시킬 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. 커버 윈도우;
    상기 커버 윈도우의 일면에 제 1 방향으로 서로 이격되어 배치된 제 1 단위 감지 전극과 상기 제 1 단위 감지 전극을 연결하는 제 1 연결 전극을 포함하는 제 1 감지 전극 패턴;
    상기 커버 윈도우의 상기 일면에 제 2 방향으로 서로 이격되어 배치된 제 2 단위 감지 전극을 포함하는 제 2 감지 전극 패턴; 및
    상기 제 1 단위 감지 전극과 절연되고, 상기 제 2 단위 감지 전극을 연결하는 브릿지 전극을 포함하고,
    상기 브릿지 전극은,
    상기 제 1 단위 감지 전극과 중첩되는 제 1 단위 브릿지 전극;
    상기 제 2 단위 감지 전극을 연결하는 연결 브릿지 전극; 및
    상기 제 2 단위 감지 전극과 중첩되는 제 2 단위 브릿지 전극을 포함하는 터치 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 감지 전극 패턴 및 상기 제 2 감지 전극 중 적어도 하나의 감지 전극 패턴 상에 배치되는 절연층을 더 포함하고,
    상기 절연층 상에는 관통홀이 형성되고,
    상기 브릿지 전극은 상기 절연층 상에 배치되며, 상기 관통홀을 통해 상기 제 2 단위 감지 전극을 연결하는 터치 패널.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 제 1 감지 전극 패턴 또는 상기 제 2 감지 전극 패턴과 동일한 형상으로 배치되는 터치 패널.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 감지 전극 패턴, 상기 제 2 감지 전극 패턴 및 상기 브릿지 전극은 동일한 물질을 포함하는 터치 패널.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 감지 전극 패턴, 상기 제 2 감지 전극 패턴 및 상기 브릿지 전극은 인듐주석산화물(ITO)을 포함하는 터치 패널.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 브릿지 전극은,
    상기 1 감지 전극 패턴 및 제 2 감지 전극 패턴 중 적어도 하나의 감지 전극 패턴과 전체 또는 부분적으로 중첩되는 터치 패널.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 관통홀은 제 1 관통홀 또는 제 2 관통홀을 포함하고,
    상기 제 2 단위 감지 전극은, 상기 제 1 관통홀에 의해 상기 연결 브릿지 전극 또는 상기 제 2 단위 브릿지 전극과 연결되고,
    상기 제 1 단위 감지 전극은, 상기 제 2 관통홀에 의해 상기 제 1 단위 브릿지 전극과 연결되는 터치 패널.
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