KR200250093Y1 - Structure of Electrode in Touch Screen - Google Patents
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Abstract
본 고안은 저항막식 터치 패널에 관한 것으로 더 상세하게는 전위보상전극과 투명전극사이에 절연막 면적을 조정하여 전위보상전극과 투명전극사이의 접촉저항 값을 변화시키고 이를 통해 전위 왜곡현상을 보상할 수 있게 하는 터치 패널의 전극 구조에 관한 것이다. 또한 전위보상전극과 투명전극 사이의 절연막 면적을 신호 인가 접촉부에서 멀어질수록 작게하여 신호인가 접촉부에서 접촉저항을 증가시키고 신호인가부에서 멀어질수록 접촉저항을 감소시키도록 함으로서 LCD마진과 같은 협소한 영역에 적용될 수 있게 하는 한 터치 패널의 전극 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a resistive touch panel. More specifically, the contact resistance value between the potential compensation electrode and the transparent electrode can be changed by adjusting the insulating layer area between the potential compensation electrode and the transparent electrode, thereby compensating for the potential distortion phenomenon. To an electrode structure of a touch panel. In addition, the insulating film area between the potential compensation electrode and the transparent electrode is made smaller as the distance from the signal application contact increases, thereby increasing the contact resistance at the signal application contact and decreasing the contact resistance as it moves away from the signal application. It relates to an electrode structure of a touch panel that can be applied to an area.
본 고안에 따른 터치 패널의 전극 구조는, 상기 전위보상전극이 성막되는 영역의 투명전극 상에 형성되어 전위보상전극과 투명전극을 절연하고 그 면적은 신호 인가부가 크고 신호 인가부로부터 멀어짐에 따라 작게하여 신호 인가부에 대한 접촉저항 값을 위치에 따라 변화킬 수 있도록 내측 경계면을 가지는 절연막과, 상기 투명전극 상에 형성된 절연막이 형성하는 임의의 영역중 내측 경계면을 따라 접하는 경계면을 한쪽면에 가지며, 다른 한쪽은 투명전극과 평행한 경계면으로 형성되어 저저항메탈로 형성된 전위보상전극과, 상기 절연막과 전위보상전극이 서로 경계면으로 접촉하고 그 절연막과 전위보상전극의 모든 영역이 위치에 따라 접촉저항 값을 변화시키는 접촉면으로 구성된 것을 특징으로 한다. 이에 따라 터치 패널의 제품 신뢰성과 적용성,설계 자유도, 양산성 등이 향상된다.The electrode structure of the touch panel according to the present invention is formed on a transparent electrode in a region where the potential compensation electrode is formed to insulate the potential compensation electrode and the transparent electrode, and the area thereof is small as the signal applying part is large and away from the signal applying part. And an insulating film having an inner boundary surface so that the contact resistance value for the signal applying unit can be changed according to the position, and an interface surface in contact with the inner boundary surface of any region formed by the insulating film formed on the transparent electrode, On the other side, a potential compensation electrode formed of a boundary surface parallel to the transparent electrode and formed of a low resistance metal, the insulating film and the potential compensation electrode contact each other at an interface, and all regions of the insulating film and the potential compensation electrode are in contact with each other according to their position. Characterized in that consisting of the contact surface for changing. Accordingly, product reliability and applicability of the touch panel, design freedom, and mass production are improved.
Description
본 고안은 저항막식 터치 패널에 관한 것으로 더 상세하게는 전위보상전극과 투명전극사이에 절연막 면적을 조정하여 전위보상전극과 투명전극사이의 접촉저항 값을 변화시키고 이를 통해 전위 왜곡현상을 보상할 수 있게 하는 터치 패널의 전극 구조에 관한 것이다. 또한 전위보상전극과 투명전극 사이의 절연막 면적을 신호 인가 접촉부에서 멀어질수록 작게하여 신호인가 접촉부에서 접촉저항을 증가시키고 신호인가부에서 멀어질수록 접촉저항을 감소시키도록 함으로서 LCD마진과 같은 협소한 영역에 적용될 수 있게 하는 한 터치 패널의 전극 구조에 관한 것이다. 또한 터치 패널이 부가된 평판 디스플레이에 관한 것이다.The present invention relates to a resistive touch panel. More specifically, the contact resistance value between the potential compensation electrode and the transparent electrode can be changed by adjusting the insulating layer area between the potential compensation electrode and the transparent electrode, thereby compensating for the potential distortion phenomenon. To an electrode structure of a touch panel. In addition, the insulating film area between the potential compensation electrode and the transparent electrode is made smaller as the distance from the signal application contact increases, thereby increasing the contact resistance at the signal application contact and decreasing the contact resistance as it moves away from the signal application. It relates to an electrode structure of a touch panel that can be applied to an area. It also relates to a flat panel display to which a touch panel is added.
일반적으로 터치 패널은 저항막식, 정전용량식, 초음파식, 광센서식, 전자유도식 등이 있다.In general, touch panels include resistive, capacitive, ultrasonic, optical sensor, and electromagnetic induction.
저항막식은 LCD(Liquid Crystal Display)와의 조합으로 전자수첩, PDA, 휴대용 PC등 입력 기기로서 많이 보급되고 있으며 박형,소형,경량 그리고 저소비전력 등에서 다른 방식에 비해 설계가 유리한 방식이며, 그 검출방식은 메트릭스식과 아날로그식이 있다. 투명전극 재료로서 필름기판, 글래스기판 및 플라스틱기판 등을 사용하여 이를 조합하여 상/하부 전극으로 구성하고, 전위보상전극의 배선에 따라 아날로그 검출방식에서는 4선식, 5선식, 8선식 등으로 구분한다.Resistive film type is widely used as input device such as electronic organizer, PDA, portable PC in combination with LCD (Liquid Crystal Display), and design is more advantageous than other methods in thin, small size, light weight and low power consumption. There are metrics and analogs. Film substrate, glass substrate, plastic substrate, etc. are used as a transparent electrode material, and the combination is composed of upper and lower electrodes, and according to the wiring of the potential compensation electrode, the analog detection method is divided into 4 wire type, 5 wire type, and 8 wire type. .
4선 저항막식의 터치 패널은 상부 전극을 형성하는 제1기판과 하부 전극이 되는 제2기판에 각각 투명전극을 만들고 이들 제1.2기판 사이에 전기적 절연을 위한 도트 스페이서를 형성하여 두 기판을 이용, X,Y좌표상에서의 시그널 분포를 접촉기(Connector)를 통해 연산하여 외부 드라이버 소프트로 보내도록 되어 있다.The 4-wire resistive touch panel uses two substrates by forming transparent electrodes on the first substrate forming the upper electrode and the second substrate serving as the lower electrode, and forming dot spacers for electrical insulation between the 1.2 substrates. The signal distribution on the X and Y coordinates is calculated through the connector and sent to the external driver software.
4선 저항막식의 터치 패널인 경우 제1기판과 제2기판 그리고 제1기판과 제2기판 사이를 절연막(Insulator)으로 처리하고, 제2기판은 절연막 공정후 투명도전막 양측에 저저항메탈로 X축방향으로 X축 전위보상전극이 고저항메탈로 이루어지는 엑티브영역을 만들도록 2선 배열 시키고, 그 엑티브영역상에는 두 기판과의 전기적 절연을 위하여 절연성 소재인 도트 스페이서)가 X축 전위보상전극의 사이 공간이 만드는 엑티브영역내에 형성된다. 이에 대하여 제1기판은 기판에 절연막 공정 후 투명도전막 위에 저저항메탈을 Y축 방향으로 고저항메탈로 이루어지는 엑티브영역을 만들도록 Y축 전위보상전극을 2선으로 배열한다.In the case of the 4-wire resistive touch panel, the first substrate and the second substrate, and the first substrate and the second substrate are treated with an insulator, and the second substrate is a low resistance metal on both sides of the transparent conductive film after the insulating film process. In the axial direction, the X-axis potential compensation electrode is arranged in two lines so as to form an active area made of a high resistance metal, and on that active area, an insulating material dot spacer) is disposed between the X-axis potential compensation electrodes. It is formed within the active area that the space creates. In contrast, the first substrate arranges the Y-axis potential compensation electrodes in two lines so as to form an active region of low resistance metal in the Y-axis direction on the transparent conductive film after the insulating film process on the substrate.
동작은, X축 좌표를 검출하기 위하여 제1기판에 전위를 인가하면 그 전위가 투명도전막 전면에 분포되고, 손가락이나 펜으로 터치 패널(스크린)에 압력을 가해 상하판(제1,2기판)이 접촉되었을 때 그 점에서의 전위가 상대편 제2기판에 유기되고 이 신호를 이용하여 X축 좌표를 계산하며, 이렇게 상하판(제1,2기판)이 접촉되고 있는 동안에 제2기판에도 Y축 좌표를 검출하기 위한 전위를 인가하고 그 전위가 투명 도전막 전면에 분포되도록 하며, 손가락이나 펜이 접촉한 점에서의 Y축 전위가 제1기판에 유기되고, 이 신호를 이용하여 Y축 좌표를 계산함으로서, 위에서 계산된 X축과 Y축 값을 디스플레이상에 나타낸다.In operation, when a potential is applied to the first substrate to detect the X-axis coordinates, the potential is distributed on the entire surface of the transparent conductive film, and the upper and lower substrates (first and second substrates) are applied by applying pressure to the touch panel (screen) with a finger or a pen. When this contact is made, the potential at that point is induced on the opposite second substrate and the X-axis coordinate is calculated using this signal. The Y-axis is also applied to the second substrate while the upper and lower substrates (first and second substrates) are in contact with each other. A potential for detecting coordinates is applied and the potential is distributed over the entire surface of the transparent conductive film, and the Y-axis potential at the point where the finger or the pen touches is induced on the first substrate. By calculating, the X-axis and Y-axis values calculated above are shown on the display.
한편, 종래의 4선 저항막식의 터치 패널에 적용하는 전극 구조는 도 1과 같으며, 전극의 선형성(Linearity) 정도는 신호 왜곡과 관련되므로 중요한 품질 관리 항목의 하나가 되는데, 기판(10)에 배열되는 전극(20)을 구조적으로 보면 신호 인가 방향에 수직한 평등 전계를 형성하기 위하여 고저항메탈인 투명전극(30)상에 저저항메탈을 그림과 같이 신호 인가 방향에 수직한 전위보상전극(40a)(40b)을 평행하게 설치한다.Meanwhile, the electrode structure applied to the conventional 4-wire resistive touch panel is shown in FIG. 1, and since the linearity of the electrode is related to signal distortion, it becomes one of important quality control items. In the structural arrangement of the electrodes 20, a low resistance metal is disposed on the transparent electrode 30, which is a high resistance metal, to form an equal electric field perpendicular to the signal application direction. 40a) and 40b are installed in parallel.
상 하부의 기판(10) 적층을 통해 완성된 터치 패널이 제대로 작동하는지 알아보기 위하여 전극(20)의 선형성 정도 측정법을 통하여 전극을 검사한다. 검사법은 전극(20)에 동작 전압을 인가하고 터치 패널의 투명전극(30)상에서의 예상 분포 전위와 실제로 분포되는 전위차를 측정한다. 이렇게 측정된 값이 일정 기준보다 초과 되거나 모자라면 그로부터 위치 정보 오차가 생겨 신호 왜곡이 일어나는 것으로 볼 수 있다. 결국 전극(20)의 선형성 정도 측정은 터치 패널의 양품과 불량을 검사하는 것과 같다.The electrode is inspected by measuring the degree of linearity of the electrode 20 in order to determine whether the completed touch panel works properly by stacking the upper substrate 10. The inspection method applies an operating voltage to the electrode 20 and measures the potential distribution actually distributed with the expected distribution potential on the transparent electrode 30 of the touch panel. If the measured value exceeds or falls short of a certain criterion, a location information error may be generated from the signal distortion. As a result, measuring the linearity degree of the electrode 20 is equivalent to inspecting good or bad of the touch panel.
도 2는 X축 방향의 위치를 검출하는 기판(10)상에서의 전극 선형성을 측정하는 방법을 예로서 설명하기 위한 것이다. 그림과 같이 좌우 X축전위보상전극(40a)(40b)의 끝단에 전압(Vin)인가와 접지를 한다. 이 경우 투명전극(30) 상에는 신호 인가 방향에 수직한 평등 전계가 형성된다. 이때 어느 한 지점을 펜으로 접촉하였을 경우, 그림과 같이 상부기판(10)의 투명전극(30)과 하부기판(10)의 투명전극(30)사이의 접촉저항을 통해 상부기판(10)의 접촉 지점의 전위가 하부기판(10)에 전달된다. 다시 하부기판(10)에 유기된 전위를 감지하기 위하여 그림과 같이 하부기판(10)의 전위보상전극(40a)(40b) 한쪽 끝 단과 접지사이에 설치된 감지용 저항 RD 양단에 걸린 전압을 측정한다. 그리고 상부기판(10)의 접촉 지점의 전위가 거의 대부분 RD 양단에 유기되도록, RD>>RC인 조건이 되도록 한다. 위와 같은 도 2의 방법을 통하여 측정된 전위를 나타내면 도 3의 그래프와 같다. 이를 통해 이상값(Ideal Value)과 측정값(Measured Value)을 비교하여 그 오차를 퍼센트로 나타낸 것이 선형성(Linearity) 오차이며, 그 값은 다음과 같은 식으로 구한다.2 illustrates a method of measuring electrode linearity on the substrate 10 for detecting the position in the X-axis direction as an example. Apply voltage (Vin) and ground at the ends of left and right X-axis potential compensation electrodes 40a and 40b as shown in the figure. In this case, an equal electric field perpendicular to the signal application direction is formed on the transparent electrode 30. In this case, when a point is touched by a pen, the upper substrate 10 is contacted through a contact resistance between the transparent electrode 30 of the upper substrate 10 and the transparent electrode 30 of the lower substrate 10 as shown in the figure. The potential of the point is transferred to the lower substrate 10. In order to detect the potential induced on the lower substrate 10 again, the voltage across the sensing resistor RD provided between one end of the potential compensation electrodes 40a and 40b of the lower substrate 10 and the ground is measured as shown in the figure. . Then, a condition of RD >> RC is performed so that the potential of the contact point of the upper substrate 10 is almost mostly induced across the RD. The potential measured by the method of FIG. 2 as described above is shown in FIG. 3. Through this, the linearity error is obtained by comparing the ideal value and measured value and expressing the error as a percentage, and the value is obtained as follows.
도 2의 X3위치에서의 전위가 도 3의 V3이어야 할 경우, X3위치에서의 측정된 전위가 도 3의 측정값(Measured Value)의 곡선과 같을 때, Y1에서 YN사이의 각 지점에서 이상값(Ideal Value)과 측정값 사이의 차이는 오차인 VDIFF를 갖는다. 이와 같이 각 지점에서의 오차(VDIFF)를 X1과 XN사이의 △VX전압과 상대치로 나타낸 것이 그 지점에서의 선형성(Linearity) 오차이며, 이러한 계산방법은 Y축 방향에 대해서도 동일하게 적용된다.When the potential at the X3 position of FIG. 2 is to be V3 of FIG. 3, when the measured potential at the X3 position is equal to the curve of the measured value of FIG. 3, an outlier at each point between Y1 and YN The difference between the (Ideal Value) and the measured value has an error VDIFF. In this way, the error VDIFF at each point is represented by the relative value of the ΔVX voltage between X1 and XN as a linearity error at that point, and this calculation method is similarly applied to the Y-axis direction.
전극의 선형성 정도에 의해 나타나는 오차는 펜의 위치 또는 손가락의 위치 정보를 디스플레이상에 나타낼 때, 잘못된 위치 정보를 유발시키는 원인이 되므로 터치 패널을 양품과 불량으로 선별하는 중요한 기준이 된다. 즉, 소형,박형화와 안정된 구동성능 등을 얻을 수 있는 제품을 설계한다 하여도 전극의 선형성은 위치 정보의 에러와 직접 관련되므로 다른 요인 보다 중요하다.An error caused by the degree of linearity of the electrode is an important criterion for screening the touch panel as good or bad since it causes the wrong position information when the position of the pen or the position information of the finger is displayed on the display. In other words, even if the product is designed to obtain small size, thinness and stable driving performance, the linearity of the electrode is directly related to the error of the position information, which is more important than other factors.
따라서 전극의 선형성 측정을 통해 터치 패널을 양품과 불량으로 판정하는 것은 터치 패널의 전기적 특성을 검사하는 것과 같다.Therefore, judging the touch panel as good or defective by measuring the linearity of the electrode is equivalent to examining the electrical characteristics of the touch panel.
터치 패널의 전기적 특성은 터치 패널의 전기적 구조로부터 알 수 있다. 도 4는 전도체인 두 종류의 메탈을 이용하여 4선 저항막식의 전극(20)을 형성하는 방법을 나타내고 있다. 먼저 고저항 메탈인 투명전극(30)을 일정두께의 시트 형태로 구성하고 그 위에 저저항메탈인 전위보상전극(40a)(40b))을 역시 일정 두께와 폭을 갖는 막대 형태로 투명전극(30) 위에 형성 시킨다.The electrical characteristics of the touch panel can be known from the electrical structure of the touch panel. 4 shows a method of forming a four-wire resistive electrode 20 using two kinds of metals, which are conductors. First, the transparent electrode 30, which is a high resistance metal, is formed in the form of a sheet with a predetermined thickness, and the potential compensation electrodes 40a, 40b, which are low resistance metal, are formed on the transparent electrode 30 in the form of a rod having a predetermined thickness and width. ) Form on the top.
이 구조를 전기적 특성에 따라 전기적으로 등가 모델링 하면 도 5와 같이 나타난다. 여기서 저저항메탈인 전위보상전극(40a)(40b)은 그림과 같이 신호 인가 방향에 수직하게 저저항 성분을 일렬로 배열하고, 고저항메탈인 투명전극(30)은 그림과 같이 저항성분을 메트릭스(Matrix)형태로 배열하여 면저항을 나타낼 수 있도록 한다. 그리고 전위보상전극(40a)(40b)과 투명전극(30) 사이는 접촉저항(RC) 성분으로 연결하여 전기적으로 결합되도록 한다. 여기서 이론적으로 투명전극(30)과 전위보상전극(40a)(40b)사이에는 접촉저항 성분이 없어야 하지만 실제로 공정을 통해나온 터치 패널의 전위분포를 측정하였을 경우 접촉저항이 존재함으로서 전위분포에 영향을 미치게 된다.When the electrical equivalent modeling of the structure according to the electrical characteristics is shown as shown in FIG. Here, the potential compensation electrodes 40a and 40b, which are low resistance metals, arrange the low resistance components in a line perpendicular to the signal application direction as shown in the figure, and the transparent electrode 30 which is the high resistance metal matrixes the resistance components as shown in the figure. Arrange in (Matrix) form to show sheet resistance. The potential compensation electrodes 40a and 40b and the transparent electrode 30 are electrically connected to each other by a contact resistance (RC) component. Theoretically, there should be no contact resistance component between the transparent electrode 30 and the potential compensation electrodes 40a and 40b. However, when the potential distribution of the touch panel actually obtained through the process is measured, the contact resistance exists to affect the potential distribution. Go crazy.
그 원인으로는 전위보상전극(40a)(40b)의 원래 재질과 투명전극(30)의 재질의 물질적 차이에 의해 발생되는 것으로 볼 수 있다. 따라서, 더 자세한 물질적인 분석을 바탕으로 원인에 접근하여야 하지만 현재 제조 실정으로는 접촉저항을 인정하고 설계되고 있다.This may be caused by the material difference between the original material of the potential compensation electrodes 40a and 40b and the material of the transparent electrode 30. Therefore, the cause should be approached based on more detailed physical analysis, but currently, it is designed to recognize the contact resistance.
이같이 전위보상전극(40a)(40b)은 전극(20)의 선형성과 등가 모델링에 의한 전위 분포를 통해 그 문제점과 단점 등을 파악할 수 있다.As described above, the potential compensation electrodes 40a and 40b can grasp the problems and the disadvantages through the potential distribution by the linearity and the equivalent modeling of the electrode 20.
터치 패널에 신호를 인가하였을 경우를 가정하여 이를 전극 등가회로로 나타내면 도 6과 같다. 또 도 6의 P1에서 PN 사이에 분포하는 전위를 위치별 전위분포로 살펴보면 도 7과 같이 나타난다.Assuming that a signal is applied to the touch panel, this is represented by an electrode equivalent circuit as shown in FIG. 6. In addition, the potentials distributed between P1 and PN in FIG. 6 are shown in FIG. 7 as potential distributions for each position.
위치정보를 정확히 파악하기 위해서는 이상적 포텐셜(Ideal Potential)과 같이 신호 인가 방향에 수직한 전위 분포가 형성되어야 하지만 실제 터치 패널상에서 전위를 측정하면 도 7과 같이 이상적 포텐셜과 측정 포텐셜(Measured Potential)이 일치하지 않은 오차(△Vd)가 분포한다. 또한 신호 인가부로부터 멀리 떨어질수록 그 오차((△Vd)는 더 커지는 현상을 보인다.(오차가 증가되는 것은 알려져 있다.)In order to accurately grasp the position information, the potential distribution perpendicular to the signal application direction should be formed like the ideal potential, but when the potential is measured on the actual touch panel, the ideal potential and the measured potential match as shown in FIG. 7. The error ΔVd not distributed is distributed. Also, the farther away from the signal applying unit, the larger the error ((ΔVd) is) (it is known that the error increases).
또한 이러한 현상은 디스플레이에 터치 패널을 평판 디스플레이에 부가하는 경우 반드시 나타나는 터치 패널과 디스플레이간의 마진에 따라 심화된다. 예를들면 디스플레이가 LCD인 경우 소형화,박형화 설계가 반드시 요구되고 있으며 이러한 조건에 터치 패널을 부가하는 경우 LCD 마진(Margin) 영역(Viewing Area부터 Glass외곽부 사이의 영역)과 같은 협소한 영역에 전극을 설계해야 하므로 전극의 폭이 작아지고 이는 연쇄적으로 저항치를 증가시켜 전극의 선형성 오차로 이어지며, 터치 패널의 불량을 야기 시킨다.In addition, this phenomenon is exacerbated by the margin between the touch panel and the display necessarily appearing when the touch panel is added to the flat panel display. For example, when the display is an LCD, a miniaturization and thinning design are required, and when a touch panel is added to these conditions, the electrode is placed in a narrow area, such as an LCD margin area (the area between the viewing area and the outer edge of the glass). Since the width of the electrode is reduced, this increases the resistance value in series, leading to an error in linearity of the electrode and causes a failure of the touch panel.
즉 저저항메탈인 전위보상전극의 저항치가 투명전극의 저항치에 비해 차이가 크지 않기 때문에 위치별 전위 분포는 반드시 도 7과 같이 나타난다.That is, since the resistance value of the potential compensation electrode, which is a low resistance metal, does not have a large difference compared with the resistance value of the transparent electrode, the potential distribution for each position appears as shown in FIG. 7.
이와 같은 불량한 위치별 전위 분포를 해결하기 위해서는 전위보상전극(40a)(40b)의 저항치가 더 작아야함은 물론 저항치가 작아지는 방향으로 전극의 폭과 두께가 조정되어야 한다. 그러나, 터치 패널을 설계할 때, 현실적으로 전위보상전극의 저항값을 줄이기 위해 폭과 두께를 무한정 크게 하기에는 디스플레이 등의 입력기기로 사용되는 터치 패널의 요구 특성상 한계가 있다.In order to solve such a poor location-specific potential distribution, the resistance value of the potential compensation electrodes 40a and 40b should be smaller, and the width and thickness of the electrode should be adjusted in the direction of decreasing the resistance value. However, when designing a touch panel, there is a limit in the required characteristics of a touch panel used as an input device such as a display to increase the width and thickness indefinitely in order to reduce the resistance value of the potential compensation electrode.
따라서 본 고안의 목적은 저항막식 터치 패널의 전위보상전극과 투명전극사이에 절연막 면적을 조정하여 전위보상전극과 투명전극사이의 접촉저항 값을 변화시키고 이를 통해 전위 왜곡현상을 보상할 수 있게 하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to change the contact resistance value between the potential compensation electrode and the transparent electrode by adjusting the insulating layer area between the potential compensation electrode and the transparent electrode of the resistive touch panel, thereby compensating for the potential distortion phenomenon. .
본 고안의 다른 목적은 전위보상전극과 투명전극 사이의 절연막 면적을 신호 인가 접촉부에서 멀어질수록 작게하여 전위 왜곡 없이 협소한 영역에 적용될 수 없는 터치 패널을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a touch panel in which the insulating film area between the potential compensation electrode and the transparent electrode is smaller as it moves away from the signal application contact portion, so that it cannot be applied to a narrow area without dislocation distortion.
본 고안의 또 다른 목적은 평판 디스플레이에 부가되는 터치 패널의 전위보상전극의 선형성을 유지하여 신호 왜곡을 보상하는 터치 패널 부가형 평판 디스플레이를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a touch panel additional flat panel display which compensates for signal distortion by maintaining linearity of the potential compensation electrode of the touch panel added to the flat panel display.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은,Features of the present invention for achieving this purpose,
기판상의 투명도전막 양측에 저저항메탈로 X축방향으로 X축 전위보상전극이 고저항메탈로 이루어지는 엑티브영역을 만들도록 배열되고, 그 엑티브영역상에는 두 기판과 전기적 절연을 위한 도트 스페이서가 X축 전위보상전극의 사이 공간이 만드는 엑티브영역내에 형성 되며, 상기 기판에 대하여 다른 기판상의 투명도전막 위에 저저항메탈을 Y축 방향으로 고저항메탈로 이루어지는 엑티브영역을 만들도록 Y축 전위보상전극을 배열하여 이루어지는 저항막식 터치 패널에 있어서,On both sides of the transparent conductive film on the substrate, a low resistance metal is arranged in the X-axis direction so that the X-axis potential compensation electrode is made of an active area made of a high resistance metal, and on the active area, a dot spacer for electrical insulation between the two substrates is provided on the X-axis potential The space between the compensation electrodes is formed in the active region, and the Y-axis potential compensation electrode is arranged so as to form an active region of low resistance metal in the Y-axis direction on the transparent conductive film on the other substrate. In the resistive touch panel,
상기 터치 패널의 전극 구조는,The electrode structure of the touch panel is,
상기 전위보상전극이 성막되는 영역의 투명전극 상에 형성되어 전위보상전극과 투명전극을 절연하고 그 면적은 신호 인가부가 크고 신호 인가부로부터 멀어짐에 따라 작게하여 신호 인가부에 대한 접촉저항 값을 위치에 따라 변화시키는 절연막과,The potential compensation electrode is formed on the transparent electrode in the area where the potential compensation electrode is formed to insulate the potential compensation electrode and the transparent electrode, and the area thereof is small as the signal applying part is large and away from the signal applying part so as to position the contact resistance value for the signal applying part. An insulating film to be changed according to
상기 투명전극상에 형성된 비선형성 절연막이 형성하는 임의의 영역중 내측 경계면을 따라 접하는 비선형성 경계면을 한쪽면에 가지며, 다른 한쪽은 투명전극과 평행한 선형성 경계면으로 이루어진 저저항메탈로 형성된 전위보상전극과,A potential compensation electrode formed of a low resistance metal composed of a linear boundary surface parallel to the transparent electrode on one side of the nonlinear insulating layer formed on the transparent electrode and having a non-linear boundary surface in contact with an inner boundary surface thereof. and,
상기 절연막과 전위보상전극이 서로 경계면으로 접촉하고 그 절연막과 전위보상전극의 모든 영역이 위치에 따라 접촉저항 값을 변화시키는 접촉면을 구비하는 것을 특징으로 한다.The insulating film and the potential compensation electrode are in contact with each other at the interface, and all the regions of the insulating film and the potential compensation electrode are provided with a contact surface for changing the contact resistance value according to the position.
이렇게 저항막식의 터치 패널의 기본 구조에 속하는 전극을 배열하는데 있어서 투명전극상에 선형 비선형성 절연막을 형성하고 그 절연막 영역을 중심으로 전위보상전극을 배열함으로서 절연막이 형성되는 면적을 신호 인가부에서는 크게하고 신호 인가부로부터 멀어짐에 따라 작게할 수 있어 신호 인가부에서는 접촉저항을 크게 하고 신호 인가부에서 멀어짐에 따라 접촉저항이 작아지도록 할 수 있으며, 이로부터 신호 왜곡은 줄이고, 신호 왜곡없이 디스플레이부의 협소한 마진에 추종되는 최적의 터치 패널을 구현할 수 있게 된다.In order to arrange the electrodes belonging to the basic structure of the resistive touch panel, a linear nonlinear insulating film is formed on the transparent electrode, and the potential compensation electrode is arranged around the insulating film area, thereby greatly increasing the area where the insulating film is formed in the signal applying unit. It can be made smaller as it moves away from the signal applying unit, so that the contact resistance increases in the signal applying unit and the contact resistance becomes smaller as it moves away from the signal applying unit, thereby reducing signal distortion and narrowing the display unit without signal distortion. It is possible to realize an optimal touch panel that follows a margin.
도 1은 종래의 터치 패널 전극 구조1 is a conventional touch panel electrode structure
도 2는 터치 패널 전극의 선형성 측정법을 설명하기 위한 도면2 is a view for explaining the linearity measuring method of the touch panel electrode.
도 3은 터치 패널 전극의 선형성 측정에 따른 판단 방법을 설명하기 위한 그래프3 is a graph illustrating a determination method according to measuring linearity of a touch panel electrode.
도 4는 일반적인 전극 구조를 도식적으로 나타낸 도면4 is a diagram schematically showing a general electrode structure;
도 5는 터치 패널 전극의 접촉저항 등가 회로5 is a contact resistance equivalent circuit of a touch panel electrode.
도 6은 터치 패널 전극의 등가 회로6 is an equivalent circuit of a touch panel electrode
도 7은 터치 패널 접촉에 따른 전극의 위치별 전위 분포7 is a potential distribution of each electrode according to touch panel contact;
도 8은 본 고안에 따른 터치 패널 및 전극 구조8 is a touch panel and an electrode structure according to the present invention
도 9는 본 고안에 따른 전극 구조9 is an electrode structure according to the present invention
도 10은 본 고안에 따른 터치 패널 전극 구조의 다른 예를 보인 도면10 is a view showing another example of a touch panel electrode structure according to the present invention
도 11은 도 10의 다른 예를 보인 도면11 illustrates another example of FIG. 10.
도 12는 본 고안에 따른 터치 패널의 또 다른 전극 구조12 is another electrode structure of the touch panel according to the present invention
도 13은 도 12의 다른 예를 보인 도면13 illustrates another example of FIG. 12;
도 14는 본 고안에 따른 터치 패널이 부가된 평판 디스플레이의 구성 예14 is a configuration example of a flat panel display with a touch panel according to the present invention
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
101a.101b:전위보상전극 102:투명전극101a.101b: potential compensation electrode 102: transparent electrode
103:신호인가부 104a.104b:절연막103: signal applying section 104a. 104b: insulating film
105a.105b:접촉면 105.106.107:경계면105a.105b: contact surface 105.106.107: boundary surface
108:접촉면 110:상부기판108: contact surface 110: upper substrate
111:하부기판 112.114:편광판111: lower substrate 112.114: polarizing plate
113:액정표시소자 115:접촉면113: liquid crystal display element 115: contact surface
이하, 본 고안의 실시예를 도 8 내지 도 14를 참고로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 14.
본 고안은 저항막식의 터치 패널의 전극 설계에 적용된다. 또한 본 고안은 터치 패널이 부가된 평판 디스플레이를 구성하는 것이다.The present invention is applied to the electrode design of the resistive touch panel. In addition, the present invention constitutes a flat panel display to which a touch panel is added.
저항막식 터치 패널은 일반적으로 상하판으로 구분되는 기판으로 만들어 이들을 합쳐 놓은 것으로 이들 사이에는 X/Y축 전위보상전극들과 투명도전막, 도트스페이서 그리고 절연막등을 배열하여 패널에 전달되는 외부 신호를 판독하여 이를 컨트롤러와 외부 시스템을 통해 판독, 시스템 구동신호로 사용하고, 그 구성은 저저항메탈로 이루어지는 X축 전위보상전극을 임의의 간격을 두고 대칭적으로 구비하여 엑티브영역으로 이루어지는 투명도전막을 만들어 상부기판과 합착되는 하부기판, 하부기판에 합착되며 저저항메탈로 이루어지는 Y축 전위보상전극을 임의의 간격을 두고 대칭적으로 구비하여 엑티브영역으로 이루어지는 투명도전막을 만들어 하부기판에 합착되는 상부기판으로 이루어진다.The resistive touch panel is generally made of a substrate divided into upper and lower panels, and is put together.The X / Y-axis potential compensation electrodes, the transparent conductive film, the dot spacer, and the insulating film are arranged between them to read external signals transmitted to the panel. This is read through the controller and the external system and used as a system driving signal, and its configuration is symmetrically provided with an X-axis potential compensation electrode made of low resistance metal at random intervals to form a transparent conductive film made of an active region. The lower substrate bonded to the substrate and the lower substrate bonded to the lower substrate and provided with symmetrical Y-axis potential compensation electrodes made of low resistance metal at random intervals to form a transparent conductive film made of an active region are composed of the upper substrate bonded to the lower substrate. .
본 고안에 따른 또 다른 전극은, 도 10과 같이 전위보상전극(101a)(101b)이 성막되는 영역의 투명전극(102) 상에 형성되어 전위보상전극(101a)(101b)과 투명전극(102)을 절연하고 그 면적은 신호 인가부(103)가 크고 신호 인가부(103)로부터 멀어짐에 따라 작게하여 신호 인가부(103)에 대한 접촉저항 값을 위치에 따라 변화킬 수 있도록 내측 경계면(105)을 가지는 절연막(104a)(104b)과, 투명전극(102) 상에 형성된 절연막(104a)(104b)이 형성하는 임의의 영역중 내측 경계면(105)을 따라 접하는 경계면(106)을 한쪽면에 가지며, 다른 한쪽은 투명전극(102)과 평행한 경계면(107)으로 형성되어 저저항메탈로 형성된 전위보상전극(101a)(101b)과, 절연막(104a)(104b)과 전위보상전극(101a)(101b)이 서로 경계면(105)(106)으로 접촉하고 그 절연막(104a)(104b)과 전위보상전극(101a)(101b)의 모든 영역이 위치에 따라 접촉저항 값을 변화시키는 접촉면(108)으로 구성된다.Another electrode according to the present invention is formed on the transparent electrode 102 in the region where the potential compensation electrodes 101a and 101b are formed, as shown in FIG. 10, so that the potential compensation electrodes 101a and 101b and the transparent electrode 102 are formed. ) And the area thereof is smaller as the signal applying unit 103 becomes larger and moves away from the signal applying unit 103 so that the contact resistance value for the signal applying unit 103 can be changed depending on the position. ) And an interface 106 contacting along the inner boundary surface 105 of one of the regions formed by the insulating films 104a and 104b and the insulating films 104a and 104b formed on the transparent electrode 102. And the other one of the potential compensation electrodes 101a and 101b formed of an interface 107 parallel to the transparent electrode 102 and formed of a low resistance metal, the insulating films 104a and 104b and the potential compensation electrode 101a. 101b are in contact with each other at the interfaces 105 and 106, and all the regions of the insulating films 104a and 104b and the potential compensation electrodes 101a and 101b are Depending on the contact surface is composed of 108 to change the contact resistance value.
여기서 절연막(104a)(104b)은 밀도의 균일 분포를 조건으로 일정한 밀도A[EA/㎡]로 형성 시키되, 그 절연막(104a)(104b) 형성층의 형상은 신호 인가부(103) 방향의 면적이 크고 반대면으로 갈수록 점진적으로 작게하기 위하여 절연막(104a)(104b)의 폭을 조정한 경우로서 그 폭은 경계면(105)의 형상으로 결정된다.Here, the insulating films 104a and 104b are formed to have a constant density A [EA / m 2] under the condition of uniform distribution of the density, and the shape of the insulating film 104a and 104b forming layer has an area in the direction of the signal applying section 103. When the widths of the insulating films 104a and 104b are adjusted so as to gradually increase in size toward the opposite side, the width is determined in the shape of the boundary surface 105.
투명전극(102)위에서 차지하는 절연막(104a)(104b)의 경계면(105)은 신호 인가부(103)의 면적이 넓고 반대로 갈수록 점진적으로 작아지는 도 10의 커브형이나 도 11의 스트레이트형이 선택적으로 적용될 수 있다.The interface 105 of the insulating films 104a and 104b occupied on the transparent electrode 102 has a curved shape of FIG. 10 or a straight shape of FIG. Can be applied.
절연막(104a)(104b)과 접하는 전위보상전극(101a)(101b)은 마찬가지로 절연막(104a)(104b)의 경계면(105)과 대응되는 경계면(106)을 커브형과 스트레이트형으로 갖는다.Similarly, the potential compensation electrodes 101a and 101b in contact with the insulating films 104a and 104b have a curved line and a straight line corresponding to the boundary plane 105 of the insulating films 104a and 104b.
도 10은 절연막(104a)(104b)이 일정한 밀도를 가지는 점 형태이고 신호 인가부(103)를 기점으로 폭을 달리하기 위해 경계면(105)이 커브형인 경우의 절연막(104a)(104b)과 이와 접하는 전위보상전극(101a)(101b)의 경계면(106) 간의 전극 배열 이고, 도 11은 절연막(104a)(104b)이 일정한 밀도를 가지는 점 형태이고 신호 인가부(103)를 기점으로 폭을 달리 하기 위해 경계면(106)이 스트레이트형인 경우의 절연막(104a)(104b)과 이와 접하는 전위보상전극(101a)(101b)의 경계면(106) 간의 전극 배열을 나타낸다.FIG. 10 shows the insulating films 104a and 104b in the case where the insulating films 104a and 104b have a constant density and the interface 105 is curved in order to vary the width from the signal applying unit 103 as a starting point. The arrangement of electrodes between the boundary surfaces 106 of the potential compensation electrodes 101a and 101b in contact with each other. FIG. 11 is a dot shape in which the insulating films 104a and 104b have a constant density and differs in width from the signal applying unit 103 as a starting point. The arrangement of electrodes between the insulating films 104a and 104b when the interface 106 is straight and the interface 106 of the potential compensation electrodes 101a and 101b in contact therewith is shown.
커브형인 경우 도 10과 같이 신호 인가부(103)에서 멀어질수록 위치에 따른 가중치를 준 것이다. 이에 대하여 스트레이트형인 도 11은 도 10과는 달리 신호 인가부(103)에서 멀어질수록 위치에 따른 가중치를 주지 않고, 절연막(104a)(104b)의 폭을 직선적으로 변화시킨 구조이다.In the case of the curve type, as shown in FIG. 10, the weight is given according to the position as it moves away from the signal applying unit 103. On the other hand, unlike FIG. 10, FIG. 11 has a structure in which the widths of the insulating films 104a and 104b are linearly changed without being given a weight according to the position as the distance from the signal applying unit 103 increases.
또한 도 12와 도 13의 형태는 절연막(104a)(104b)이 점 형상과는 달리 연속된 패턴의 형태를 적용한 경우로서, 패턴에 의해 형성되는 경계면(105)은 신호 인가부(103)에서는 절연막(104a)(104b)의 폭이 크고, 신호 인가부(103)에서 멀어질수록 절연막(104a)(104b)의 폭이 작아지도록 한 것이다. 도 12는 신호 인가부(103)에서 멀어질수록 위치에 따른 가중치를 준 경우이고, 도 13은 도 12와는 달리 신호 인가부에(103)서 멀어질수록 위치에 따른 가중치를 주지 않고, 절연막(104a)(104b)의 폭을 경계면(105)을 통해 직선적으로 변화 시킨 경우이다..12 and 13 show a case in which the insulating films 104a and 104b adopt a continuous pattern, unlike the dot shape, and the boundary 105 formed by the pattern is an insulating film in the signal applying unit 103. The larger the widths of the 104a and 104b and the further away from the signal applying section 103, the smaller the width of the insulating films 104a and 104b. 12 is a case where a weight is given according to a position as it moves away from the signal applying unit 103, and FIG. 13 is a weighting factor according to a position as it moves away from the signal applying unit 103, unlike the FIG. 12. This is the case where the widths of 104a and 104b are changed linearly through the interface 105.
본 고안에 따른 또 다른 전극은, 도 8과 같이 전위보상전극(101a)(101b)이 성막되는 영역의 투명전극(102) 상에 형성되어 전위보상전극(101a)(101b)과 투명전극(102)을 절연하고 그 면적은 신호 인가부(103)가 크고 신호 인가부(103)로부터 멀어짐에 따라 작게하여 신호 인가부(103)에 대한 접촉저항 값을 위치에 따라 변화시키기 위해 투명전극(102)의 양 가장자리 길이 방향을 따라 형성된 절연막(104a)(104b)과, 투명전극(102) 상에 형성된 절연막(104a)(104b)의 영역을 따라 그 영역내에서 저저항메탈로 형성된 전위보상전극(101a)(101b)과, 절연막(104a)(104b)과 전위보상전극(101a)(101b)이 접촉하는 모든 영역이 위치에 따라 접촉저항 값을 변화시키는 접촉저항 가변층으로 이루어지는 대응형 접촉면(105a)(105b)으로 구성할 수 있다.Another electrode according to the present invention is formed on the transparent electrode 102 in the region where the potential compensation electrodes 101a and 101b are formed, as shown in FIG. 8, so that the potential compensation electrodes 101a and 101b and the transparent electrode 102 are formed. ) And the area thereof becomes smaller as the signal applying unit 103 becomes larger and moves away from the signal applying unit 103 so that the contact resistance value for the signal applying unit 103 changes depending on the position. The potential compensation electrode 101a formed of low resistance metal in the region along the regions of the insulating films 104a and 104b formed along both edge lengths of the insulating film 104 and the insulating films 104a and 104b formed on the transparent electrode 102. Corresponding contact surface 105a consisting of a contact resistance variable layer in which all regions in contact with 101b, the insulating films 104a, 104b, and the potential compensation electrodes 101a, 101b change the contact resistance value depending on the position. It can comprise with 105b.
여기서 절연막(104a)(104b)은 그 밀도차를 인위적으로 조성하여 이를 투명전극(102) 상에 형성하고 그 위에 전위보상전극(101a)(101b)을 적층한 예로서, 절연막(104a)(104b)의 밀도는 신호 인가부(103) 방향의 절연막(104a)(104b) 밀도를 높게하고 그 반대 방향으로 갈수록 점진적으로 밀도를 낮춰 절연막(104a)(104b)의 면적을 밀도의 불균일 분포로 조정하였다.In this case, the insulating films 104a and 104b artificially form a difference in density, are formed on the transparent electrode 102, and the potential compensation electrodes 101a and 101b are stacked thereon, for example, the insulating films 104a and 104b. ), The density of the insulating films 104a and 104b in the direction of the signal applying section 103 was increased and gradually decreased in the opposite direction to adjust the area of the insulating films 104a and 104b to the nonuniform distribution of the density. .
그 예는 도 9와 같이 신호 인가부(103)의 밀도A[EA/㎡]가 신호 인가부(103)에서 떨어진 위치의 밀도B[EA/㎡]보다 크도록 하여, 전위보상전극(101a)(101b)과 투명전극(102)사이의 접촉저항 값을 위치에 따라 변화되도록 밀도를 조정한다.As an example, as shown in FIG. 9, the density A [EA / m 2] of the signal applying unit 103 is larger than the density B [EA / m 2] of the position away from the signal applying unit 103, so that the potential compensation electrode 101 a is provided. The density is adjusted so that the value of the contact resistance between the 101b and the transparent electrode 102 changes depending on the position.
절연막(104a)(104b)위에 전위보상전극(101a)(101b)을 배열하는 전극에서 절연막(104a)(104b)의 밀도 조정에 유리한 절연막의 형상은 점(Point)형태이다. 도 9는 점(Point) 형상에 의한 밀도 조정의 예이며, 같은 원리로 밀도 조정을 거친 연속된 패턴(Patten)형태도 적용이 가능하다.The shape of the insulating film which is advantageous for the density adjustment of the insulating films 104a and 104b in the electrode in which the potential compensation electrodes 101a and 101b are arranged on the insulating films 104a and 104b is in the form of a point. 9 is an example of density adjustment by a point shape, and in the same principle, a continuous pattern pattern having a density adjustment may be applied.
본 고안에 따른 터치 패널의 전극 구조는, 도 14와 같이 터치 패널 부가형 평판 디스플레이에 적용되는 경우 LCD 마진 영역(a1)에 보상전극영역(a2)이 포함된다. 상부기판(110)과 하부기판(111)으로 이루어진 터치 패널의 밑으로 편광판(112)을 대고 그 편광판의 밑에 액정표시소자(113)를 대고 그 액정표시소자의 밑에 편광판(114)을 대서 이들을 합쳐서 적층하는 터치 패널이 부가된 평판 디스플레이인 경우 터치 패널의 보상전극영역(a2)은, 위와 같이 기판의 전위보상전극이 성막되는 영역의 투명전극(103) 상에 형성되어 전위보상전극과 투명전극을 절연하고 그 면적은 신호 인가부가 크고 신호 인가부로부터 멀어짐에 따라 작게하여 신호 인가부에 대한 접촉저항 값을 위치에 따라 변화시키는 절연막(104a)(104b)과, 투명전극(103) 상에 형성된 절연막의 영역을 따라 그 영역내에서 저저항메탈로 형성된 전위보상전극(101a)(101b)과, 절연막(104a)(104b)과 전위보상전극(101a)(101b)이 접촉하는 모든 영역이 위치에 따라 접촉저항 값을 변화시키는 접촉저항 가변층(115)으로 이루어진다. 접촉저항 가변층(115)의 절연막(104a)(104b) 형상은 도 10 및 도 11과 같은 점 형태나 도 12 및 도 13과 같은 패턴 구조를 선택하여 적용할 수 있다.In the electrode structure of the touch panel according to the present invention, as shown in FIG. 14, the compensation electrode region a2 is included in the LCD margin region a1 when applied to the touch panel additional flat panel display. The polarizer 112 is placed under the touch panel composed of the upper substrate 110 and the lower substrate 111, the liquid crystal display element 113 is placed under the polarizer, and the polarizer 114 is placed under the liquid crystal display element. In the case of a flat panel display in which a touch panel is laminated, the compensation electrode region a2 of the touch panel is formed on the transparent electrode 103 in the region where the potential compensation electrode of the substrate is formed as described above, thereby forming the potential compensation electrode and the transparent electrode. The insulating films 104a and 104b which insulate and whose area is smaller as the signal applying section is larger and farther from the signal applying section to change the contact resistance value of the signal applying section according to the position, and the insulating film formed on the transparent electrode 103. The area of the potential compensation electrodes 101a and 101b formed of low resistance metal and the regions in which the insulating films 104a and 104b and the potential compensation electrodes 101a and 101b come in contact with the Contact resistance value It comprises a contact resistance adjusting layer 115 to change. The shape of the insulating films 104a and 104b of the variable contact resistance layer 115 may be selected by applying a dot structure as shown in FIGS. 10 and 11 or a pattern structure as illustrated in FIGS. 12 and 13.
이와 같은 본 고안에 따른 터치 패널의 전극 배열의 형태는 공통적으로 위치 정보를 파악하는 과정에서 발생되는 전위 왜곡 값을 보상하는 작용을 한다.The form of the electrode array of the touch panel according to the present invention in common serves to compensate for the potential distortion value generated in the process of identifying the position information.
터치 패널에 신호를 인가하였을 경우 터치 패널사이에 분포하는 전위는 이상적 포텐셜과 측정 포텐셜로 나타나는데 위치정보를 정확하게 파악하기 위해서는 이상적 포텐셜과 같이 신호 인가 방향에 수직한 전위가 형성되어야 하나, 실제 터치 패널상에서의 전위를 측정하면 이 이상적/측정 포텐셜로 분포되며, 또한 신호 인가부로부터 멀리 떨어질수록 오차는 커지는 현상을 나타낸다.(도 7의 위치별 전위분포 참조)When a signal is applied to the touch panel, the potential distributed between the touch panels is represented by an ideal potential and a measurement potential. To accurately grasp position information, a potential perpendicular to a signal application direction should be formed as in an ideal potential, but on an actual touch panel When the potential of is measured, this ideal / measurement potential is distributed, and the further the distance from the signal applying unit, the larger the error (see the potential distribution by position in FIG. 7).
이같은 현상은 다른 원인도 일부 존재하지만 주로 저저항메탈인 전위보상전극의 저항치가 투명전극의 저항치에 비해 차이가 크지 않기 때문으로서 이를 해결하기 위해서는 전위보상전극의 저항치가 더욱 작아야 함은 물론 저항치가 작아지는 방향으로 폭과 두께를 조정하는 방법이 대안이 될 것이다. 그러나 터치 패널을 설계할 때, 현실적으로 전위보상전극의 저항값을 줄일 목적으로 폭과 두께를 무한정 크게할 수 없다. 즉, 박형,경량,슬림화가 중요시되는 입력기기로서의 터치 패널 설계 방향 과는 상반되는 결과를 낳는다. 이러한 현상은 디스플레이로서 LCD에 터치 패널을 부가형 또는 일체형으로 구성하는 경우 이러한 전위보상전극의 저항치 관리는 더욱 어려워진다.This phenomenon has some other causes, but the resistance value of the potential compensation electrode, which is a low resistance metal, is not largely different from that of the transparent electrode. To solve this problem, the resistance value of the potential compensation electrode must be smaller and the resistance value is smaller. An alternative would be to adjust the width and thickness in the losing direction. However, when designing a touch panel, the width and thickness cannot be increased indefinitely in order to reduce the resistance value of the potential compensation electrode. In other words, the result is contrary to the design direction of the touch panel as an input device where thinness, light weight, and slimming are important. This phenomenon becomes more difficult to manage the resistance value of the potential compensation electrode when the touch panel is configured as an additional type or integrated type as a display.
실제로 LCD 입력기기로서 터치 패널을 부가하는 현재의 경우 터치 패널의 크기는 LCD 마진을 초과하여 적층되고 있다. 이러한 현상은 LCD마진 영역과 같은 협소한 영역에 조화되는 터치 패널의 전극을 설계할 수 없는 한계에 따른 가시적 결과로서, 결국 LCD마진에 터치 패널을 조화롭게 적층 시키기 위해 전극의 폭을 작게한다는 것은 그 반대 현상으로서 저항치의 증가를 불러오며, 연쇄적으로 전극의 선형성 오차를 동반하여 터치 패널의 불량을 일으키게 된다.In fact, in the present case of adding a touch panel as an LCD input device, the size of the touch panel is stacked beyond the LCD margin. This phenomenon is a visible result of the limitation in designing electrodes of a touch panel that is harmonized in a narrow area such as an LCD margin area, and consequently, the width of the electrode is smaller in order to harmoniously stack the touch panel on the LCD margin. As a phenomenon, the resistance value is increased, and the touch panel is accompanied with a linearity error of the electrode, causing a failure of the touch panel.
따라서, LCD마진이 충분히 고려되고 선형성 오차가 없는 터치 패널의 전극 설계는 그 만큼 제한적이고 그 영향은 위치 정보의 신뢰성과 직접 관련을 갖는다.Therefore, the electrode design of the touch panel with sufficient LCD margin and no linearity error is so limited and its influence is directly related to the reliability of the position information.
본 고안과 관련된 터치 패널의 전극 설계 반영요소를 정리하면 앞서 밝힌 대로, 첫째, 디스플레이장치에 입력기기로서 터치 패널을 부가하는 경우 그 터치 패널의 적용 폭이 점점 감소하는 추세인 점(LCD인 경우, LCD 마진의 축소). 둘째, 터치 패널의 적용 폭이 줄어듦에 따라 터치 패널 전극의 선형성 불량 발생 확률이 그 만큼 높아지고 있는 점. 셋째, 터치 패널은 이론적으로 투명전극과 전위보상전극사이에는 접촉저항성분이 없어야 하나 실제로는 접촉저항이 존재함으로서 전위 분포에 영향을 미치고 있는 점. 넷째, 위치 정보를 정확하게 파악하기 위해서는 아이들 포텐셜과 같이 신호 인가 방향에 수직한 전위가 형성되어야 하나 실제 터치 패널 상에서 전위를 측정하면 아이들 포텐셜 곡선과는 달리 커브 곡선을 형성하는 점. 다섯째, 신호 인가부로부터 멀리 떨어질수록 위치 정보 오차가 커지는 현상을 보이는 점 등이다.As summarized above, first, when the touch panel is added as an input device to the display device, the application range of the touch panel is gradually decreasing. Reduction in LCD margins). Second, as the application width of the touch panel decreases, the probability of occurrence of poor linearity of the touch panel electrode increases. Third, the touch panel should not have a contact resistance component between the transparent electrode and the potential compensation electrode in theory, but in reality, it affects the potential distribution by the presence of the contact resistance. Fourth, in order to accurately grasp position information, a potential perpendicular to a signal application direction must be formed, such as an idle potential, but when a potential is measured on an actual touch panel, a curve curve is formed unlike an idle potential curve. Fifth, the location information error increases as the distance from the signal applying unit increases.
본 고안에 따른 전극은, 도 8 내지 도 13과 같이 전위보상전극(101a)(101b)이 성막되는 영역의 투명전극(102) 상에 형성되는 전위보상전극(101a)(101b)과 투명전극(102)을 절연하고 그 면적은 신호 인가부(103)가 크고 신호 인가부(103)로부터 멀어짐에 따라 작게하여 신호 인가부에 대한 접촉저항 값을 위치에 따라 변화시키는 절연막(104a)(104b)을 두어 신호 인가부(103) 근처에서는 접촉저항이 크고 신호 인가부(103)에서 멀어짐에 따라 접촉저항을 작게 할 수 있다.According to the present invention, the potential compensation electrodes 101a and 101b and the transparent electrode formed on the transparent electrode 102 in the region where the potential compensation electrodes 101a and 101b are formed as shown in FIGS. 102 is insulated and its area is made smaller as the signal applying unit 103 becomes larger and moves away from the signal applying unit 103, thereby changing the contact resistance value for the signal applying unit according to the position. In the vicinity of the signal applying unit 103, the contact resistance is large and the contact resistance can be reduced as the contact resistance 103 increases.
이는 도 7과 같이 측정되는 전위분포 왜곡 만큼 전위를 보상하기 위하여 투명전극(102)과 전위보상전극(101a)(101b)사이의 접촉저항 크기를 투명전극(102)과 전위보상전극(101a)(101b) 사이의 절연막(104a)(104b) 면적으로 조절하는 것과 같은 것으로, 도 6에서 P1에서 Pn사이의 전위분포를 도 7의 이상적 포텐셜과 같이 분포할 수 있도록 하며, 이는 곧 전극의 선형성 오차를 없애는 것이다.In order to compensate the potential by the potential distribution distortion measured as shown in FIG. 7, the contact resistance between the transparent electrode 102 and the potential compensation electrodes 101a and 101b is determined by the transparent electrode 102 and the potential compensation electrode 101a ( It is the same as controlling the area of the insulating film 104a and 104b between 101b), and in FIG. 6, the potential distribution between P1 and Pn can be distributed as the ideal potential of FIG. To get rid of it.
절연막(104a)(104b)의 면적 조절에는 크게 절연막의 형태를 점 형태와 패턴 형태로 구분하여 신호 인가부를 중심으로 갈수록 절연막의 면적이 점진적으로 좁아지도록 절연막을 형성하는 방법이 적용된다.The area of the insulating film 104a and 104b is largely divided into a dot shape and a pattern shape, and a method of forming the insulating film so that the area of the insulating film is gradually narrowed toward the signal applying unit is applied.
절연막의 면적 조절방법은 절연막의 막질 밀도를 신호 인가부를 기준으로 밀도를 높이고 낮춰주는 도 9와 같은 형태의 방법과, 절연막(104a)(104b)의 폭을 신호 인가부를 기준으로 점진적으로 좁혀 커브형 또는 스트레이트형 경계면(105)을 형성하여 전위보상전극(101a)(101b)의 경계면(106)과 닿게 하는 도 10과 도 11의 방법, 그리고 절연막(104a)(104b)을 점 형태가 아닌 연속된 패턴 형태로 하여 신호 인가부에서는 폭이 크고 멀어질수록 폭이 좁아지는 커브형 또는 스트레이트형 경계면(105)을 형성하여 전위보상전극(101a)(101b)의 경계면(106)과 닿게 하는 도 12와 도 13의 방법을 선택적으로 적용할 수 있다. 그 만큼 전극 설계의 자유도가 크다.The method of controlling the area of the insulating film is a method of the type shown in FIG. 9 in which the film quality density of the insulating film is increased and lowered based on the signal applying unit, and the width of the insulating films 104a and 104b is gradually narrowed based on the signal applying unit. Or the method shown in FIGS. 10 and 11 to form a straight interface 105 to contact the interface 106 of the potential compensation electrodes 101a and 101b, and the insulating films 104a and 104b to be continuous 12, which has a pattern shape and forms a curved or straight interface 105 that becomes narrower and wider as the signal is applied, and makes contact with the interface 106 of the potential compensation electrodes 101a and 101b. The method of FIG. 13 may optionally be applied. The degree of freedom in electrode design is large.
도 8내지 도 13의 전극 구조는 모두 도 7의 그래프와 같이 위치 정보를 파악하는 과정에서 발생되는 전위 왜곡 값을 보상하는 형태이다.All of the electrode structures of FIGS. 8 to 13 compensate for the dislocation distortion value generated in the process of identifying the position information as shown in the graph of FIG. 7.
본 고안을 입력기기로서 평판 디스플레이의 하나인 LCD에 적용한 예는 도 14와 같이 구성할 수 있다. 상부기판(110)과 하부기판(112)으로 이루어진 터치 패널의 밑으로 편광판(112)을 대고 그 편광판(112)의 밑에 액정표시소자(113)를 다시 대고 그 액정표시소자(113)의 밑에 편광판(114)을 대서 이들을 합쳐서 적층하는 일반적인 적층 형태에서, LCD마진(a1)내에 터치 패널의 보상전극영역(a2)을 둘 수 있다. 종전의 경우 전위보상전극의 저항값을 줄여 전위 왜곡을 줄이기 위하여 보상전극영역이 LCD 마진을 초과하는 경우가 보통이었지만 본 고안의 전극 설계에 따르면 전위보상전극의 폭과 두께를 크게 유지 하지 않아도 되므로 충분히 LCD마진 안에 보상전극영역을 둘 수 있다.An example in which the present invention is applied to an LCD which is one of flat panel displays as an input device may be configured as shown in FIG. 14. The polarizing plate 112 is placed under the touch panel including the upper substrate 110 and the lower substrate 112, and the liquid crystal display device 113 is placed under the polarizing plate 112, and the polarizing plate is below the liquid crystal display device 113. In a general stacking form in which the 114 is joined together and stacked, the compensation electrode region a2 of the touch panel can be placed in the LCD margin a1. In the past, the compensation electrode region exceeded the LCD margin in order to reduce the potential distortion by reducing the resistance value of the potential compensation electrode, but according to the electrode design of the present invention, it is not necessary to maintain the width and thickness of the potential compensation electrode sufficiently. Compensation electrode areas can be placed in the LCD margin.
이와 같이 본 고안은 저항막식 터치 패널의 전위보상전극과 투명전극사이에 절연막 면적을 조정하여 전위보상전극과 투명전극사이의 접촉저항 값을 변화시키고 이를 통해 전위 왜곡현상을 보상할 수 있어 제품 신뢰성을 향상 시키는 효과가 있다. 또한 전위보상전극과 투명전극 사이의 절연막 면적을 신호 인가 접촉부에서 멀어질수록 작게하여 전위 왜곡 없이 협소한 영역에 적용될 수 없는 터치 패널을 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 고안은 평판 디스플레이에 부가되는 터치 패널의 전위보상전극의 선형성을 유지하여 신호 왜곡을 보상하는 신뢰성 있는 터치 패널 부가형 평판 디스플레이의 설계가 가능한 효과가 있다.As such, the present invention adjusts the insulating layer area between the potential compensation electrode and the transparent electrode of the resistive touch panel to change the contact resistance value between the potential compensation electrode and the transparent electrode, thereby compensating for the potential distortion phenomenon, thereby improving product reliability. It has the effect of improving. In addition, the insulating layer area between the potential compensation electrode and the transparent electrode becomes smaller as it moves away from the signal application contact portion, thereby providing a touch panel that cannot be applied to a narrow area without dislocation distortion. In addition, the present invention has the effect of designing a reliable touch panel additional flat panel display that compensates for signal distortion by maintaining the linearity of the potential compensation electrode of the touch panel added to the flat panel display.
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| KR20030034588A (en) * | 2001-10-26 | 2003-05-09 | 주식회사 에이터치 | Structure of Electrode in Touch Screen |
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2001
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