KR200491337Y1 - 터치 센서의 터치 신호 전송 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 센서의 터치 신호 전송 구조에 관한 것으로서, 상기 터치 센서는 복수개의 병렬 설치되는 감지 어레이를 포함하고, 각각의 상기 감지 어레이는 제1 감지 전극 및 복수개 제2 감지 전극을 포함하고, 복수개의 상기 제2 감지 전극은 각각 제2 투명 도전 채널을 통하여 제2 전기 단자에 전기적으로 연결되고, 여기에서 복수개의 상기 제2 전기 단자는 상기 제2 투명 도전 채널의 동일 측면에 설치되고, 복수개의 상기 제2 전기 단자의 위치 배열순서는 그 연결되는 복수개의 상기 제2 감지 전극의 위치 배열 순서에 상응한다.

Description

터치 센서의 터치 신호 전송 구조 {TOUCH SIGNAL TRANSMISSION STRUCTURE OF TOUCH SENSOR}

본 고안은 터치 패널의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 개선된 터치 패널의 터치 신호 전송 구조에 관한 것이다.

상호 정전용량식 터치 센서는 동일 층에 설치되는 복수개 감지 어레이로 구성되며, 각 하나의 감지 어레이는 하나의 감지 전극 및 복수개의 구동 전극을 가진다. 상기 감지 전극 및 구동 전극은 각각 신호 도전 채널을 통하여 전기 단자에 연결되고, 상기 전기 단자는 터치 패널의 테두리부에 설치되어 각각 신호전송배선(FPC)에 연결되며, 이를 통하여 상기 터치 센서의 터치 감지 신호를 감지 신호 처리 회로로 전송한다. 상기 상호 정전용량식 터치 센서 구조의 전기 단자 수량이 많기 때문에 터치 패널의 테두리부는 상기 전기 단자와 전송 신호선의 설치를 충분히 수용할 수 있도록 반드시 넓어야 한다. 그러나 그 결과 터치 패널의 테두리가 비대해져 유효 터치 조작 면적을 감소시킬 뿐만 아니라 얇고 가벼운 현재 소형 전자 제품의 트렌드에도 부합하지 않는다.

도 4에서 도시하는 바와 같이, 현재 터치 패널의 테두리 설치 면적을 감소시키기 위하여 각 감지 어레이 상에 수량이 많은 구동 전극 전기 단자를 상기 신호 도전 채널의 양측에 배치하고, 다시 절연막을 이용해 상기 전기 단자 상에 씌우고, 절연막 상에서 전기 단자에 상응하는 위치에 관통홀을 개설한 후, 전송 신호선을 경유해 상기 절연막의 관통홀을 통하여 각 감지 어레이의 동일 축선 위치 상의 구동 전극 전기 단자를 서로 전기적으로 연결시켜 신호 채널(Channel)을 직렬로 형성하고, 이를 통하여 신호 전송 배선 연결 조합의 전기 단자 수량을 대폭 감소시켜 터치패널 테두리 너비를 축소시키는 목적을 구현한다.

그러나 도 5에서 도시하는 바와 같이, 상기 각 감지 어레이 상의 구동 전극 전기 단자 C1 내지 C8은 상기 신호 도전 채널 R의 양측에 분포하며, 전송 신호선에서 직렬로 형성하는 신호 채널은 도약식 배열을 나타낸다. 따라서 만약 구동 전극 설치의 수량이 다를 때(예를 들어 터치패널의 면적을 확대 또는 축소 시), 구동 전극의 전기 단자 분포 위치의 순서가 바뀔 수 있으며, 이에 상응하여 그 구성하는 신호 채널의 배열순서도 함께 바뀔 수 있다. 예를 들어 설명하면, 감지 어레이 구조에 8개 구동 전극이 있을 때, 이에 상응하여 8개의 전기 단자 C1 내지 C8이 설치되고(도 5에서 도시하는 바와 같음), 그 신호 채널의 배열순서는 Ch5, Ch4, Ch6, Ch3, Ch7, Ch2, Ch8, Ch1이 된다(도 4에서 도시하는 바와 같음). 다시 예를 들어 감지 어레이 구조에 7개 구동 전극이 있을 때, 이에 상응하여 7개의 전기 단자 C1 내지 C7이 설치되고(도 7에서 도시하는 바와 같음), 그 신호 채널의 배열순서는 Ch4, Ch5, Ch3, Ch6, Ch2, Ch7, Ch1이 된다(도 6에서 도시하는 바와 같음). 여기에서 알 수 있듯이, 구동 전극의 설치 수량이 다를 때, 형성하는 신호 채널의 배열순서가 함께 대폭 바뀐다. 그러나 상기 신호 채널 마지막은 반드시 감지 신호 처리 회로의 터치 IC의 상응하는 핀에 접속되어야 하기 때문에, 상기 신호 채널 수의 배열순서가 바뀌면 전송 신호 선로의 배치, 및 감지 신호 처리 회로의 터치 IC의 상응하는 핀과의 접속 설치도 반드시 변경해서 다시 설치하여 전송 신호 선로가 정확하게 연결되고 감지 신호 처리 회로가 정상 작동하도록 만들어 주어야 한다. 이러한 결과는 터치 패널의 설계 및 제조 측면에 번거로움을 주기 때문에 상기 종래의 터치 신호 전송 구조의 결함에 대한 보완이 시급하다.

본 고안의 주요 목적은 개선된 터치 센서의 터치 신호 전송 구조를 제공함으로써, 감지 어레이의 구동 전극과 신호 전기 단자의 위치가 서로 상응하여 순서대로 설치되도록 하고, 각 감지 어레이 신호 전기 단자의 신호 채널을 직렬 연결시켜 고정 순서로 배열 설치되도록 만들며, 이를 통하여 구동 전극 또는 감지 어레이의 설치 수량 증감 때문에 신호 채널의 배열순서가 바뀌어 반드시 전송 신호선의 설계를 변경하거나 감지 신호 처리 회로를 재설정해야 하는 문제가 발생하는 것을 방지하는 데에 있다.

상기 목적을 구현하기 위하여, 본 고안에서 제공하는 터치 센서의 터치 신호 전송 구조는 하나의 투명 기판층, 하나의 투명 터치 감지층, 하나의 절연막, 및 하나의 신호 전송층을 포함하는데, 여기에서 상기 하나의 투명 기판층은 중앙부가 투명한 가시부이고, 그 주변 테두리부에 불투광성 베젤이 설치되어 차폐부를 형성하고; 상기 투명 터치 감지층에는 복수개의 감지 어레이가 상기 가시부 내에 설치되고, 각각의 상기 감지 어레이는 하나의 제1 감지 전극 및 복수개의 제2 감지 전극을 포함하고, 상기 제1 감지 전극은 제1 투명 도전 채널을 통하여 상기 차폐부 내에 설치된 제1 전기 단자까지 전기적으로 연결되고, 각각의 상기 제2 감지 전극은 제2 투명 도전 채널을 통하여 사기 차폐부 내에 설치된 하나의 제2 전기 단자까지 전기적으로 연결되고, 여기에서 상기 감지 어레이에서 복수개의 상기 제2 전기 단자는 상기 제2 투명 도전 채널의 동일 측면에 설치되고, 복수개의 상기 제2 전기 단자의 위치 배열순서는 그와 서로 연결된 상기 제2 감지 전극의 위치 배열 순서에 상응하고; 상기 하나의 절연막은 복수개의 상기 제2 전기 단자 상에 씌워지고, 상기 절연막 상에 복수개의 관통홀이 설치되어 각각 복수개의 상기 제2 전기 단자의 위치에 대응하고; 상기 하나의 신호 전송층은 복수개의 제1 신호 전송선, 복수개의 제2 전송 신호선 및 복수개의 신호 출력 접속 단자를 포함하고, 상기 신호 전송층은 상기 차폐부의 범위 내에 설치되고, 상기 제1 전송 신호선의 전단은 상기 제1 전기 단자 상에 전기적으로 연결되고 그 말단은 상기 신호 출력 접속 단자 중 하나에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 전송 신호선은 상기 절연막 상의 관통홀을 통하여 각 상기 감지 어레이의 동일 축선 위치 상의 각 상기 제2 전기 단자를 전기적으로 연결하여 하나의 신호 채널을 직렬로 형성하고, 상기 제2 전송 신호선의 말단은 상기 신호 출력 접속 단자 중 하나에 전기적으로 연결되고, 복수개의 상기 신호 출력 접속 단자는 하나의 배선과 전기적으로 접속하여 터치 감지 신호를 신호 처리 회로로 전송하여 연산을 진행할 수 있다.

이하에서는 본 고안의 기타 기능 및 기술특징을 더욱 상세하게 설명하며, 본 고안이 속한 기술분야의 당업자는 이하의 설명을 기반으로 본 고안을 구현할 수 있다.

도 1은 본 고안 실시예에 있어서 부품을 조립한 평면도이고;
도 2는 본 고안 실시예에 있어서 부품을 분리한 설명도이고;
도 3은 본 고안 실시예에 있어서 감지 어레이의 평면도이고;
도 4는 종래의 터치 센서 구조의 평면도이고;
도 5는 종래의 터치 센서 구조의 감지 어레이 그룹의 평면도이고;
도 6은 다른 종래의 터치 센서 구조의 평면도이고; 및
도 7은 다른 종래의 터치 센서 구조의 감지 어레이 그룹의 평면도이다.

도 1 내지 3은 본 고안의 비교적 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 상기 실시예는 실시 범례를 더욱 상세히 설명하기 위한 것이며, 본 고안의 실시방식은 상기 설명에 의해 제한되지 않는다.

본 실시예는 상호 정전용량식 터치 패널 구조에 관한 것으로서, 여기에는 투명 기판층(10), 투명 터치 감지층(20), 절연막(30) 및 신호 전송층(40)이 포함된다. 상기 투명 기판층(10)은 유리판 또는 폴리메타크릴산메틸(PMMA) 등과 같이 기계적 강도가 높은 고투광율 박판에서 선택할 수 있으며, 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET) 또는 폴리카보네이트(PC)의 박막과 같은 플렉시블 박막일 수도 있으나 상기 기판층 재료의 종류는 여기에 한정되지 않는다. 상기 기판층(10) 표면의 둘레 테두리부에는 불투광성의 베젤이 설치되고, 상기 베젤은 절연성 재료로 형성되는 불투광성 박막층이고, 상기 절연성 재료는 잉크 또는 포토레지스트(photoresist) 등에서 선택할 수 있고 인쇄, 도포 등 기술수단을 이용해 절연성 재료를 상기 기판층(10) 상에 설치할 수 있으나, 실시방식은 이에 제한되지 않는다. 상기 불투광성 베젤 설치를 통해 기판층(10) 상에서 중앙부에 형성되는 가시부(11) 및 주변부에 형성되는 차폐부(12)를 구분할 수 있다.

상기 투명 터치 감지층(20)은 고투광률의 도전성 재료이며, 상기 투명 도전성 재료는 산화 인듐 주석, 산화 인듐 아연, 산화 인듐 알루미늄 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 등 재질의 투명 도전성 박막일 수 있으나 여기에서 한정되지 않는다. 상기 투명 터치 감지층(20)은 복수개의 상기 가시부(11) 내에 병렬 설치되는 감지 어레이(21)를 포함한다. 도 3에서 도시하는 바와 같이, 각각의 감지 어레이(21)는 하나의 감지 전극(R) 및 8개의 구동 전극(D1 내지 D8)으로 구성되고, 상기 감지 전극(R)은 빗살 모양을 나타내며 수직축 방향을 따라 연장 설치되고 측면에 복수개의 수평축 발향을 따라 설치되는 감지 도전셀(Ru)이 설치된다. 구동 전극(D1 내지 D8)은 모두 짧은 빗살 모양을 나타내며 각각 그 우측면에 복수개의 수평축 방향을 따라 연장 설치되는 구동 도전셀(Du)이 있다. 감지 전극(R)과 구동 전극(D1 내지 D8)은 서로 상호보완 형상으로 대응 설치되고, 감지 도전셀(Ru)과 구동 도전셀(Du)은 서로 교차하나 여전히 절연 간격의 형태로 설치되고, 상기 절연 간격은 20 내지 600㎛로 전극 간의 유효 절연성을 확보하는 것이 가장 바람직하다. 그 외, 감지 전극(R)은 투명 도전 채널(Rr)을 통하여 차폐부(12) 내에 설치되는 전기 단자(Rc)까지 연결되고, 구동 전극(D1 내지 D8)도 각각 투명 도전 채널(Dr)을 통하여 차폐부(12) 내에 설치되는 전기 단자(Dc1 내지 Dc8)까지 연결된다. 여기에서 상기 전기 단자(Dc1 내지 Dc8)는 등간격으로 투명 도전 채널(Dr)의 좌측면에 설치되고, 상기 전기 단자(Dc1 내지 Dc8)의 배열 위치는 그에 연결되는 구동 전극(D1 내지 D8)의 위치에 상응하도록 순서대로 설치된다. 즉 구동 전극의 위치 배열 순서는 D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8이며, 이에 상응하여 연결되는 전기 단자의 위치 배열 순서도 Dc1, Dc2, Dc3, Dc4, Dc5, Dc6, Dc7, Dc8이 된다.

상기 절연막(30)은 각 배열 감지 어레이(21)의 구동 전극 전기 단자(Dc1 내지 Dc8) 상방에 씌울 수 있고, 절연막(30) 상에 복수개의 관통홀(31)이 설치되고 상기 관통홀은 상기 전기 단자(Dc1 내지 Dc8)의 위치에 각각 대응할 수 있다.

상기 신호 전송층(40)은 차폐부(12)의 범위 내에 설치되고, 여기에는 복수개의 감지 전극 신호 전송선(41), 복수개의 구동 전극 신호 전송선(42) 및 복수개의 신호 출력 접속 단자(43)가 포함된다. 여기에서 각 감지 전극 신호 전송선(41)은 각각 도선 전단이 감지 전극 전기 단자(Rc) 상에 전기적으로 연결되고, 그 도선 말단은 상기 신호 출력 접속 단자(43) 중 하나에 전기적으로 연결된다. 그러나 상기 구동 전극 신호 전송선(42)은 상기 절연막(30) 상의 관통홀(31)을 통하여 각 감지 어레이(21)를 동일 수평축선 위치 상에 있는 복수개 구동 전극의 전기 단자(예를 들어 각 감지 어레이의 제1 전기 단자(Dc1))에 전기적으로 연결시킴으로써 직렬로 하나의 신호 채널(즉 제1 신호 채널(Ch1))을 형성할 수 있고, 상기 구동 전극 신호 전송선(42)은 상기 감지 전극(R)의 투명 도전 채널(Rr)을 직교로 건너뛰도록 하고, 상기 신호 전송선 말단은 상기 신호 출력 접속 단자(43) 중 하나에 전기적으로 연결된다. 같은 원리로, 기타의 Dc2 내지 Dc8 전기 단자에 있어서도 기타의 구동 전극 신호 전송선(42)을 거쳐 각각 동일 수평축선 위치 상에 있는 복수개 구동 전극의 전기 단자를 연결하여 직렬로 신호 채널(Ch2 내지 Ch8)을 형성한 후, 다시 상기 전송선(42) 말단을 상기 신호 출력 접속 단자(43) 중 하나에 전기적으로 연결한다. 상기 신호 출력 접속 단자(43)는 신호 전송 배선(도면에서 도시하지 않음)을 연결하는 데 사용할 수 있는데, 예를 들어 연성평판배선(FFC) 또는 연성인쇄회로(FPC)가 있으며, 이를 통하여 터치 감지 신호를 신호 처리 회로(도면에서 도시하지 않음)에 전송하여 연산을 진행한다.

상기 설명에서 알 수 있듯이, 본 고안에서 공개하는 터치 신호 전송 구조는 각 감지 어레이(21) 상의 구동 전극(D1 내지 D8)의 위치 배열을 그에 연결되는 전기 단자(Dc1 내지 Dc8)의 위치 배열에 상응하는 순서로 설치할 수 있고, 이는 각 구동 전극 신호 전송선(42)에서 직렬로 형성되는 신호 채널(Ch1 내지 Ch8)도 상응하는 순서 배열을 나타내며, 이를 통하여 상기 신호 채널 배열 순서를 고정시켜 설치할 수 있다. 더 나아가, 전기 단자(Dc1 내지 Dc8)의 배열순서 위치가 모두 고정되기 때문에, 각 동일 수평축선 위치 직렬로 형성되는 신호 채널(Ch1 내지 Ch8)의 배치 순서 위치도 고정된다. 따라서 만약 비교적 큰 사이즈 규격의 터치 패널을 사용해야 하거나, 구동 전극의 설치 수량을 증가시켜야 할 때(즉, 전기 단자, 신호 채널의 설치 수량을 증가시켜야 할 때), 본 고안의 원래 신호 전송 구조 중의 전기 단자(Dc1 내지 Dc8) 배치 순서 위치는 모두 변하지 않는다. 따라서 만약 구동 전극 수량을 증가시켜야 할 경우, 원래 배열 순서 위치 이외에 추가로 아래 또는 위를 향해 하나 또는 복수개의 전기 단자 위치 및 신호 채널을 추가하면 된다. 원래의 주요 신호 전송 구조는 완전히 영향을 받지 않으며, 터치 신호 처리셀의 회로도 설계를 변경할 필요가 없고, 터치 IC 접속 핀도 변경할 필요가 없다. 같은 원리로, 감지 어레이의 설치 수량의 증가(즉, 전기 단자의 설치 수량 증가) 상황도 마찬가지이다. 따라서 본 고안은 터치 신호 전송 선로의 설계 프로세스를 간소화시키며 그 범용성도 향상시켜 준다.

본 고안의 청구범위에는 본 고안 보호범위 내의 모든 수정 및 변형이 포함된다. 본 고안은 상기 형식에 국한되지 않으며 본 고안이 속한 기술분야의 당업자는 상기 설명을 참고하여 더 많은 기술에 동등한 개선과 변화를 줄 수 있다. 예를 들어 상기 감지 어레이 중의 상기 전기 단자(Dc1 내지 Dc8)는 투명 도전 채널(Dr)의 동일 측면에 설치되어 순서대로 배열되는데, 여기에서 상기 전기 단자의 배치 양식은 원칙적으로 상하 위치의 설치 순서를 변경할 수 없는 경우 이외에, 수평 방향 위치의 설치를 임의로 조정할 수 있으며, 상기 실시예의 배치 양식 이외에 상기 전기 단자의 배열 위치를 톱니형, S자형, Z자형 또는 W자형 등으로 형성할 수도 있다. 따라서 동일한 창작 정신을 기반으로 본 고안에 대하여 진행한 모든 수식 또는 변경은 모두 본 고안의 보호범위 내에 속한다.

Claims (3)

1. 하나의 투명 기판층, 하나의 투명 터치 감지층, 하나의 절연막, 및 하나의 신호 전송층을 포함하되,
   상기 하나의 투명 기판층은 중앙부가 투명한 가시부이고, 그 주변 테두리부에 불투광성 베젤이 설치되어 차폐부를 형성하고;
   상기 하나의 투명 터치 감지층에는 복수개의 감지 어레이가 상기 가시부 내에 설치되고, 각각의 상기 감지 어레이는 하나의 제1 감지 전극 및 복수개의 제2 감지 전극을 포함하고, 상기 제1 감지 전극은 제1 투명 도전 채널을 통하여 상기 차폐부 내에 설치된 제1 전기 단자까지 전기적으로 연결되고, 각각의 상기 제2 감지 전극은 제2 투명 도전 채널을 통하여 상기 차폐부 내에 설치된 하나의 제2 전기 단자까지 전기적으로 연결되고, 여기에서 복수개의 상기 제2 전기 단자의 위치 배열순서는 그와 서로 연결된 상기 제2 감지 전극의 위치 배열 순서에 상응하고, 각각의 상기 감지 어레이의 복수개 상기 제2 전기 단자는 상기 제2 투명 도전 채널의 동일 측면에 설치하고;
   상기 절연막은 복수개의 상기 제2 전기 단자 상에 씌워지고, 상기 절연막 상에 복수개의 관통홀이 설치되어 각각 복수개의 상기 제2 전기 단자의 위치에 대응하고; 및
   상기 신호 전송층은 복수개의 제1 전송 신호선, 복수개의 제2 전송 신호선 및 복수개의 신호 출력 접속 단자를 포함하고, 상기 신호 전송층은 상기 차폐부의 범위 내에 설치되고, 상기 제1 전송 신호선의 전단은 상기 제1 전기 단자 상에 전기적으로 연결되고 그 말단은 상기 신호 출력 접속 단자 중 하나에 전기적으로 연결되고, 상기 제2 전송 신호선은 상기 절연막 상의 관통홀을 통하여 각 상기 감지 어레이의 동일 축선 위치 상의 각 상기 제2 전기 단자를 전기적으로 연결하여 하나의 신호 채널을 직렬로 형성하고, 상기 제2 전송 신호선의 말단은 상기 신호 출력 접속 단자 중 하나에 전기적으로 연결되고, 복수개의 상기 신호 출력 접속 단자는 하나의 배선과 전기적으로 접속하여 터치 감지 신호를 하나의 신호 처리 회로로 전송하여 연산을 진행하는 것을 특징으로 하는 터치 센서의 터치 신호 전송 구조.
2. 제 1항에 있어서,
   복수개의 상기 제2 전기 단자의 배열 위치를 톱니형, S자형, Z자형 또는 W자형의 형태 중 하나로 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 신호 전송 구조.
3. 삭제

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