KR20100022792A - 터치 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 터치 패널을 구성하는 상부 기판 또는 하부 기판상에 터치 IC를 실장하는 터치 패널에 관한 것으로서, 본 발명에서는 상부 기판과 하부 기판으로 이루어지며, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에는 투명 전극이 도포되며 사용자에게 디스플레이될 화면을 구성되는 액티브 영역과 나머지 영역으로 구성되며, 상기 나머지 영역에는 상기 상부 기판 및 하부 기판상에 상기 투명 전극으로부터 전기적인 신호를 인가받기 위한 적어도 두 개의 배선들이 각각 형성되고, 상기 상부 기판 및 하부 기판에 각각 형성된 배선들은 전기적인 접점을 통해 상기 상부 기판 및 하부 기판 중에 하나의 선택 기판상으로 모두 배치되며, 상기 선택 기판상에 배치된 복수 개 배선들과 연결되며 상기 선택 기판상에 배치되는 터치 IC와, 상기 터치 IC와 전기적으로 연결되는 FPCB를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 패널이 제공된다.

터치 패널, 터치 스크린

Description

터치 패널{TOUCH PANEL}

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 터치 패널을 구성하는 상부 기판 또는 하부 기판상에 터치 IC를 실장하는 터치 패널에 관한 것이다.

이동 통신 기술의 발달과 더불어 핸드폰, PDA, 네비게이션과 같은 전자 정보 단말기는 단순한 문자 정보의 표시 수단에서 더 나아가 오디오, 동영상, 무선 인터넷 웹 브라우저 등과 같은 더욱 다양하고 복잡한 멀티 미디어 제공 수단으로 그 기능을 확대해 나가고 있다. 따라서, 제한된 전자 정보 단말기의 크기 내에서 더욱 큰 디스플레이 화면의 구현이 요구되고 있고 이에 따라 터치 패널을 적용한 디스플레이 방식이 더욱 각광받고 있다.

액정 디스플레이 상에 터치 패널을 적층 배치할 경우 스크린(screen)과 좌표 입력 수단을 통합함으로써 종래의 키 입력 방식에 비하여 공간을 절약할 수 있는 이점이 있다. 따라서 터치 패널을 갖는 디스플레이가 적용된 전자 정보 단말기는 스크린 사이즈(size) 및 사용자의 편의성을 더욱 증대시킬 수 있어 이러한 방식의 사용이 증가되고 있는 추세이다.

멀티 터치용 터치 패널을 사용하거나 또는 싱글 터치용 터치 패널에서도 터치 좌표 인식의 정확성을 올리기 위해 x, y 좌표의 해상도를 올릴 경우 종래 터치 패널에서는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)까지 인출해야 하는 배선 수 및 핀 수가 증가되는 문제가 발생되었다.

도 1 및 도 2는 종래 터치 패널에서 배선 수 및 핀 수가 증가되는 문제점을 설명하기 위한 종래 터치 패널의 구성도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 터치 패널은 상부 기판 및 하부 기판의 터치 액티브 영역(touch active area)을 제외한 나머지 영역 부분에 상부 기판 및 하부 기판상에 형성되는 투명 전극과 연결되는 배선이 형성된다. 도 1 및 도 2에서 상부 기판에는 X1, X2, X3 및 X4 배선이 형성되며, 하부 기판에는 Y1, Y2, Y3 및 Y4 배선이 형성된다고 가정한다. X1, X2, X3, X4 배선 및 Y1, Y2, Y3, Y4 배선은 관통 홀을 통해 하부 기판에서 8개의 접점(Pad on Touch Panel)을 형성하고, 이를 통하여 FPCB가 연결된다. FPCB는 코넥터(connector)를 통하여 인쇄회로기판(Rigid PCB)과 연결된다. 도 1에 도시된 종래 터치 패널은 터치 IC가 FPCB 상에 형성되는 예이며, 도 2에 도시된 종래 터치 패널은 터치 IC가 메인 IC가 형성되는 인쇄회로기판(Rigid PCB) 상에 형성된 예를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 멀티 터치용 터치 패널을 사용하거나 또는 터치 좌표 인식의 정확성을 올린 싱글 터치용 터치 패널을 사용할 경우 터치 패널에서 인출해야 하는 배선 및 x, y 핀 수가 증가하게 되고 이에 따라 FPCB의 핀 수도 증가하게 된다. 이는 FPCB를 설계할 때 최소의 디자인 규칙을 적용하게 되면, FPCB 제조 공정에서 핀의 피치가 감소하여 제작에 어려움이 발생하여 FPCB 제조시 불량이 증가하게 되고, 반대로 FPCB 제조 불량을 감소시키기 위해 핀 피치를 증가시키게 되면 FPCB 전체 폭이 증가하게 되어 전자 제품을 소형화하는데 문제점으로 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 터치 패널로부터 FPCB로 연결되는 배선 수를 감소시킬 수 있는 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 목적은 평판 디스플레이 장치 상부에 구비되는 터치 패널로서, 터치 패널은 상부 기판과 하부 기판으로 이루어지며, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에는 투명 전극이 도포되며 사용자에게 디스플레이될 화면을 구성되는 액티브 영역과 나머지 영역으로 구성되며, 상기 나머지 영역에는 상기 상부 기판 및 하부 기판상에 상기 투명 전극으로부터 전기적인 신호를 인가받기 위한 적어도 두 개의 배선들이 각각 형성되고, 상기 상부 기판 및 하부 기판에 각각 형성된 배선들은 전기적인 접점을 통해 상기 상부 기판 및 하부 기판 중에 하나의 선택 기판상으로 모두 배치되며, 상기 선택 기판상에 배치된 복수 개 배선들과 연결되며 상기 선택 기판상에 배치되는 터치 IC와, 상기 터치 IC와 전기적으로 연결되는 FPCB를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 패널에 의해서 달성 가능하다.

바람직하게는 상부 기판 및 하부 기판에 형성되는 배선의 총 합보다 터치 IC와 상기 FPCB와 연결되는 단자 수가 적은 것이 좋으며, 터치 IC는 선택 기판에 초음파를 이용하여 접합함으로써 낮은 온도에서 접합이 가능하여 터치 패널에 형성되 는 투명 도전막에 손상이 가지 않도록 하는 것이 좋다. 가능한 터치 IC를 상부 기판상에 실장하고, 터치 IC는 평판 디스플레이 장치를 구동하는 구동 IC와 다른 수직 영역 상에 위치되도록 하는 것이 공간 이용 효율상 바람직하다. 또한 액티브 영역을 둘러쌓는 상기 나머지 영역 상에 형성되는 안테나 선이 더 구비되도록 하여 별도의 안테나선을 구비할 필요가 없게 하였다.

본 발명의 터치 패널은 상부 기판 또는 하부 기판 상에 터치 IC를 실장함으로써 외부의 FPCB 단자와 연결해야 하는 접점 수를 절감시킬 수 있게 되어 멀티 터치용 터치 패널 및 높은 해상도를 요하는 싱글 터치용 터치 패널에서도 충분한 FPCB의 피치를 확보할 수 있게 되었다.

또한 본 발명의 터치 패널은 나머지 영역에 안테나선(Antenna Line)을 배치하고, 이를 터치 IC를 통해 FPCB로 연결되도록 구성하였다. 이러한 도전막 형태로 제공되는 안테나를 사용하면 휴대폰을 포함한 모발일 제품에 터치 기능을 제공할 경우 외부와의 데이터 송수신을 위한 안테나를 별도로 설치할 필요가 없어지는 효과가 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 장점, 특징 및 바람직한 실시예를 상세히 살펴보도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 터치 패널 평면도이다. 도 3에 도시된 터치 패널은 상부 기판 및 하부 기판의 터치 액티브 영역(touch active area)을 제외한 나머지 영역 부분에 상부 기판 및 하부 기판상에 형성되는 투명 전극과 연결되는 배선이 형성된다. 도 3에서 상부 기판에는 X0, X1, X2 및 X3 배선이 형성되며, 하부 기판에는 Y0, Y1, Y2 및 Y3 배선이 형성된다고 가정한다. 상부 기판에 형성된 네 개의 X0, X1, X2, X3 배선 또는 하부 기판에 형성된 네 개의 Y0, Y1, Y2 및 Y3 배선은 관통 접점을 통해서 상부 기판 및 하부 기판 중에서 선택된 하나의 기판상으로 배치된다. 본 발명에서는 하부 기판과 마주보는 상부 기판상에 8개의 배선(X0, X1, X2, X3, Y0, Y1, Y2, Y3)이 배치된다고 가정한다.

하부 기판(20)과 마주보는 상부 기판(10) 상에 8개의 배선이 모두 배치되고, 해당 배선에 터치 IC가 초음파를 이용하여 접합된다. 초음파 접합을 이용할 경우 온도를 낮게 유지할 수 있으므로 종래 FPCB 접합에 사용하는 ACF 접합 방식을 사용하는 경우와 비교해서 터치 패널에 가는 손상을 방지할 수 있게 된다. 이때 8개의 배선은 터치 IC의 각각의 입력단과 도통되도록 배치되며, 터치 IC는 8 개의 배선으로부터 인가되는 신호를 분석하여 위치 값을 출력단자(O3, O4)를 이용하여 외부 FPCB로 출력하게 된다. 터치 IC의 나머지 출력단자 중에서 O1 및 O4 단자는 터치 IC에 전원을 공급하기 위한 단자이며, 나머지 2개의 단자(O₀, O5)는 안테나선을 위한 출력단자이다. 터치 IC의 출력 단자는 FPCB와 연결되므로서 터치 패털의 배선 구성이 완성된다.

도 3에 제시된 예에서 살펴보면, 본 발명의 터치 패널은 터치 IC를 터치 패널을 구성하는 상부 기판 또는 하부 기판에 실장시키는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징으로 인해 종래 기술에서는 8개의 배선을 FPCB와 연결하여야 하였으나, 본 발명에서는 터치 IC의 출력단만을 FPCB와 연결하면 되므로 FPCB와 연결하여야 하는 접점 수를 감소시킬 수 있게 되었다. 도 3의 실시예에서는 터치 IC의 출력단에서 안테나선을 위한 단자를 제외하면 총 4개의 단자가 필요하므로 종래 기술에 비하여 FPCB와 연결하여야 하는 접점 수를 50% 감소시킬 수 있게 되었다.

본 발명의 터치 패널은 나머지 영역에 안테나선(Antenna Line)을 배치하고, 이를 터치 IC를 통해 FPCB로 연결되도록 구성하였다. 이러한 도전막 형태로 제공되는 안테나를 사용하면 휴대폰을 포함한 모발일 제품에 터치 기능을 제공할 경우 외부와의 데이터 송수신을 위한 안테나를 별도로 설치할 필요가 없어지는 효과가 있다.

하부 기판에 형성된 네 개의 배선을 상부 기판상으로 배치시키는 것은 종래 터치 패널에서 FPCB 접점을 형성하는 방법을 변경하여 용이하게 구현할 수 있다. 이러한 접점을 형성하는 간단한 방법을 도 4를 이용하여 설명하기로 한다. 도 4에서는 설명의 편의상 상부 기판(10)에는 X0 및 X1 배선 두 개가 구비되고, 하부 기판(20)에는 Y0 및 Y1 배선 두 개가 구비된다고 가정한다. 상부 기판 배선과 하부 기판 배선 사이에는 절연과 간격을 유지하기 위한 스페이서(40)가 구비되며, 상부 기판의 액티브 영역과 하부 기판의 액티브 영역 사이에는 전기적 부도체로 형성된 스페이서(40)에 의하여 통상은 떨어져 있으나, 가벼운 압력으로 액티브 영역 사이가 잘못 접촉되지 않도록 에폭시(epoxy), 아크릴 수지 등 절연성 합성수지로 이루어진 도트 스페이서(dot spacer; 50)가 적절한 간격으로 형성되어 있다

도 4(a)에서는 하부 기판상에 형성된 배선(Y0, Y1)을 하부 기판과 마주보는 상부 기판의 면상으로 접점을 이용하여 배치시킨 후, 터치 IC와 연결하고, 터치 IC의 출력단을 FPCB로 연결하는 구성을 제시하였다. 이때 터치 IC와 상부 기판 상에 배치되는 배선(Y0, Y1) 등은 하부 기판과 마주보는 면에 구비되는 것을 표현하기 위해 점선으로 나타내었다.

터치 IC의 출력단(O1, O2)을 FPCB 단자와 연결하는 방식은 종래 기술과 동일한 방법을 사용하므로 설명을 생략하기로 한다. 도 4(b)에 도시한 바와 같이 하부 기판(20) 상에 형성된 배선 Y1은 스페이서(40)에 형성된 관통홀을 통하여 상부 기판(10) 상에 형성된 배선 Yu1과 전도성 접착제(60)에 의해 도통되는 구조를 갖는다. 이때 관통홀에는 전도성 접착제(60) 외의 전도성 금속을 더 구비하도록 할 수 있음은 물론이다.

도 5는 터치 IC와 LCD 구동 IC의 수직 배치도를 설명하기 위하여 도 3의 터치 패널을 평면도 형태로 간략하게 표현한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이 LCD 구동 IC가 배치되는 수직 영역을 제외한 영역에 터치 IC를 배치함으로써 터치 IC를 터치 패널을 구성하는 상부 기판 또는 하부 기판에 실장하더라도 종래 기술에 비하여 LCD 패널 및 터치 패널의 두께가 증가되는 것을 방지할 수 하였다.

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

도 1 및 도 2는 종래 터치 패널에서 배선 수 및 핀 수가 증가되는 문제점을 설명하기 위한 종래 터치 패널의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 터치 패널 평면도.

도 4는 하부 기판에 형성된 배선을 상부 기판상으로 도통되도록 배치시키는 설명도.

도 5는 터치 IC와 LCD 구동 IC의 수직 배치도를 설명하기 위하여 도 3의 터치 패널을 평면도 형태로 간략하게 표현한 도면.

Claims (6)

1. 평판 디스플레이 장치 상부에 구비되는 터치 패널로서,

   상부 기판과 하부 기판으로 이루어지며, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에는 투명 전극이 도포되며 사용자에게 디스플레이될 화면을 구성되는 액티브 영역과 나머지 영역으로 구성되며, 상기 나머지 영역에는 상기 상부 기판 및 하부 기판상에 상기 투명 전극으로부터 전기적인 신호를 인가받기 위한 적어도 두 개의 배선들이 각각 형성되고, 상기 상부 기판 및 하부 기판에 각각 형성된 배선들은 전기적인 접점을 통해 상기 상부 기판 및 하부 기판 중에 하나의 선택 기판상으로 모두 배치되며, 상기 선택 기판상에 배치된 복수 개 배선들과 연결되며 상기 선택 기판상에 배치되는 터치 IC와, 상기 터치 IC와 전기적으로 연결되는 FPCB를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상부 기판 및 상기 하부 기판에 형성되는 배선의 총 합보다 상기 터치 IC와 상기 FPCB와 연결되는 단자 수가 적은 것을 특징으로 하는 터치 패널.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 터치 IC는 상기 선택 기판에 초음파를 이용하여 실장되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 선택 기판은 상부 기판인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 터치 IC는 평판 디스플레이 장치를 구동하는 구동 IC와 다른 수직 영역 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 액티브 영역을 둘러쌓는 상기 나머지 영역 상에 형성되는 안테나 선이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.

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