KR20100070964A - Pattern structure of the touch panel using electrostatic capacitive type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 터치패널에 관한 것으로, 특히 정전용량에 의하여 위치와 이동상태를 파악하기 위한 전극의 패턴구조를 하나의 층에 구현함으로써 패턴의 구조를 단순화하고, 제조가 쉬우며, 또한 가격이 저렴한 정전용량방식 터치패널의 전극패턴구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a touch panel, and in particular, by implementing a pattern structure of an electrode in one layer to grasp position and movement state by capacitance, the structure of the pattern is simplified, manufacturing is easy, and low cost An electrode pattern structure of a capacitive touch panel is provided.
전자기기의 소형화에 따라서 입력장치로서 터치패널을 많이 사용하게 되는데, 터치패널의 후면에 디스플레이장치가 구비되어 이로부터 출사된 영상등이 터치패널의 투과하여 이용자에게 보여지고, 이용자는 그 영상을 보면서 터치패널을 접촉하여 명령을 인가하게 되면, 이용자의 명령을 전자기기가 수행하도록 한다.According to the miniaturization of electronic devices, a touch panel is used as an input device. A display device is provided on the back of the touch panel so that an image emitted from the touch panel is transmitted to the user through the touch panel, and the user views the image. When a command is applied by touching the touch panel, the electronic device performs a user's command.
즉, 별도의 기구적인 버튼 등의 입력장치를 구비하지 않고도 터치패널에 의해 구현된 입력장치로서 각종 명령을 입력할 수 있는 것이다.That is, it is possible to input various commands as an input device implemented by a touch panel without providing an input device such as a separate mechanical button.
이러한 터치패널은 정전용량방식에 의하여 터치패널상의 입력 위치를 검출할 수 있도록 하는 기술이 추세화 되고 있는데, 정전용량방식이란 사람이 손가락으로 터치패널에 접촉하게 되면 정전용량을 통하여 미세한 전류가 흐르고, 이 전류량으 로부터 접촉위치를 검출할 수 있도록 하는 방식으로서 전극상에 형성된 유전체막을 손가락으로 접촉함으로써 정전용량이 형성되는 것이다.The touch panel is a technology that can detect the input position on the touch panel by the capacitive method, the trend is that when a person touches the touch panel with a finger, a minute current flows through the capacitance, In such a manner that the contact position can be detected from this amount of current, capacitance is formed by touching the dielectric film formed on the electrode with a finger.
이러한 정전용량방식의 터치패널에 관한 기술은, 하나의 예로 일본 출원인 세이코 엡슨 가부시키가이샤(공개번호 10-2008-0080913)에서 출원한 특허 내용을 들 수 있다.As one example of the technology related to the capacitive touch panel, there is a patent application filed by Seiko Epson Co., Ltd. (Publication No. 10-2008-0080913).
도1과 도2는 공개번호 10-2008-0080913의 기술을 보인 도로서, 영상을 디스플레이하기 위한 소자기판(11)의 상부에 봉지수지(13)에 의해 봉지기판(12)이 고정되어 적층되고, 봉지기판(12)은 봉지기판(12)의 내면측의 대향면측에 형성된 제1검출전극(14)과, 봉지기판(12)의 외면측에 형성되면서 제1검출전극(14)과는 다른 검출축을 갖는 제2검출전극(18)과, 이 제2검출전극(18) 상에 적층되는 유전체막(15)과, 유전체막(15)을 통하여 상기 제1 및 제2검출전극(14,18) 간에 형성되는 정전 용량의 형성 위치를 검출하는 검출수단(16)을 구비하고 있다.1 and 2 illustrate a technique of Publication No. 10-2008-0080913, in which an
즉, 제1검출전극(14), 제2검출전극(18), 유전체막(15) 및 검출 수단(16)이 정전 용량 방식의 터치 패널부를 구성하는 것이다.That is, the
봉지기판(12)은 유리나 석영, 플라스틱 등의 광투과성을 갖는 기판으로 구성되고, 검출전극(14,18)은 각각 ITO 등의 투명도전재료로서 구성되어 있다.The sealing
도2(a)는 제1검출전극(14)의 평면도이며, 도2(b)는 제2검출전극(18)의 평면도이며, 도2(c)는 제1검출 전극(14)과 제2검출전극(18)과의 배치관계를 나타내는 도로서, 제1검출전극(14)은, 복수개의 다이아몬드형상의 패드부(14a)가 Y축 방향을 따라 균등한 간격으로 배치되며, 각 패드부(14a)가 배선부(14b)에 의해 접속된 스 트라이프(stripe) 형상으로 형성되고, 그 배선부(14b)는 검출수단(16)에 접속된다.FIG. 2 (a) is a plan view of the
제2검출전극(18)은 도2(b)에 나타내는 바와 같이 다이아몬드형상의 패드부(18a)가 X축 방향을 따라 균등한 간격으로 배치되고, 각 패드부(18a)가 배선부(18b)에 의해 접속된 스트라이프 형상으로 형성되며, 그 배선부(18b)가 검출수단(16)에 접속된다.As shown in Fig. 2 (b), the
사람이 터치 입력을 행할 때에는, 제1 및 제2검출전극(14,18)에 균일한 교류전압을 인가한 상태로 유전체막(15)에 손가락이 접촉하면, 유전체막(15)을 통하여 제1, 제2검출전극(14,18)과 손가락과의 사이에서 정전 용량이 형성된다.When a person makes a touch input, if a finger touches the
이 때문에, 제1, 제2검출전극(14,18)에 형성된 단자부로부터 정전 용량을 통하여 전류가 흐르며, 검출수단(16)은 정전 용량이 형성됨으로써 흐른 전류량을 검출하여 이로부터 손가락의 접촉 위치를 검출한다.For this reason, current flows through the capacitance from the terminal portions formed on the first and
그런데, 이러한 종래의 정전용량방식 터치패널은 X축과 Y축 방향에 대해 제1검출전극(14)과 제2검출전극(18)의 다이아몬드 패턴이 고가의 ITO층으로 형성되어 있어서, 이를 적용한 제품의 가격이 상승하게 되며, 또한 봉지기판(12)을 사이에 두고 양면으로 각각 제1검출전극(14)과 제2검출전극(18)을 형성하는 공정이 필요하므로 제조공정이 복잡하게 된다.However, in the conventional capacitive touch panel, a diamond pattern of the
따라서, 본 발명은 종래의 이러한 문제점을 극복하고자 한면의 기판상에 터치위치와 드래그 등의 이동상태 등을 검출하기 위한 전극패턴을 하나의 ITO층으로 형성하여 가격이 저렴하고, 제조공정이 단순화된 정전용량방식 터치패널의 전극패턴구조를 제안하는데 그 과제가 있다.Therefore, in order to overcome the problems of the related art, an electrode pattern for detecting a touch position and a moving state such as dragging is formed on one surface of a substrate by using a single ITO layer, and the manufacturing process is simplified and the manufacturing process is simplified. There is a problem to propose an electrode pattern structure of a capacitive touch panel.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 수단은,In order to solve this problem, the means of the present invention,
투명의 기판상에 다수개의 단위패드로 형성된 검출전극, 유전체층으로 형성된 정전용량방식 터치패널에 있어서,In the capacitive touch panel formed of a detection electrode and a dielectric layer formed of a plurality of unit pads on a transparent substrate,
검출전극을 형성하는 단위패드는 일정한 형상을 갖는 다수개의 단위패드가 X축 방향으로 배열되고, 각 단위패드는 2개의 패드로 분할된 제1 및 제2분할패드로 형성되며,The unit pad for forming the detection electrode is a plurality of unit pads having a predetermined shape is arranged in the X-axis direction, each unit pad is formed of a first and second split pad divided into two pads,
각 단위패드의 제1분할패드가 X축 방향으로 향해 점진적으로 커짐과 아울러 제2분할패드는 제1분할패드의 커짐에 대응하여 점진적으로 작아지도록 형성된 제1행과,A first row formed such that the first partition pad of each unit pad gradually increases toward the X-axis direction, and the second partition pad gradually decreases in response to the increase of the first partition pad;
각 단위패드의 제1분할패드가 X축 방향으로 향해 점진적으로 작아짐과 아울러 제2분할패드는 제1분할패드의 작아짐에 대응하여 점진적으로 커지도록 형성된 제2행과,A second row formed such that the first partition pad of each unit pad gradually decreases toward the X-axis direction and the second partition pad gradually increases in response to the decrease of the first partition pad;
제1항과 제2행이 Y축 방향으로 번갈아가면서 배열되며, X축 방향에 대해 제1분할패드끼리 배선이 행해져 단자부와 연결되고, X축 방향에 대해 제2분할패드끼리 배선이 행해져 단자부와 연결되도록 구성된다.The first and second rows are alternately arranged in the Y-axis direction, and the first partition pads are wired in the X-axis direction and connected to the terminal portion, and the second partition pads are wired in the X-axis direction to the terminal portion. It is configured to be connected.
본 발명은 이와같이 구성되어 한층의 검출전극으로 X축과 Y축을 검출하는 패 드 패턴을 구현함으로써 고가의 ITO로 형성된 2개층의 검출전극을 이용하는 경우보다 비용이 훨씬 저렴하며, 또한, 제조공겅도 단순화되어 제품의 경쟁력 향상에 큰 효과가 있다.The present invention is constructed in such a way that by implementing a pad pattern for detecting the X-axis and the Y-axis as one detection electrode, the cost is much lower than that of using two-layer detection electrodes formed of expensive ITO, and the manufacturing process is also simplified. It has a great effect on improving the competitiveness of the product.
도3은 본 발명의 제1실시 형태를 보인 도로서, 유리나 석영, 플라스틱 등의 광투과성을 갖는 재질로 된 기판(100)의 면에 ITO를 이용하여 정전용량을 갖는 패턴을 형성하게 되는데, 패턴은 X축과 Y축방향으로 복수개의 단위패드(210,310)가 나란히 N*M의 배열을 가지고 형성된다.FIG. 3 is a view showing a first embodiment of the present invention, in which a pattern having capacitance is formed on the surface of a
제1행(200)의 단위패드(210)는 사각형태를 가지며, X축방향으로 다수개가 배열되는데, 이때 X축방향으로의 단위패드(210)의 개수는 터치패널의 크기에 비례하여 달라질 수 있으며, 도3에서는 X축방향으로 9열과 Y축방향으로 6행으로 구성되어 총54개의 단위패드를 갖는 것으로 예시하였고, 이후 이를 토대로 설명한다.The
이러한 제1행(200)의 단위패드(210)는 평면상에서 다시 2개의 패드로 분할되어 제1분할패드(211)와 제2분할패드(212)를 가진다.The
제1분할패드(211)와 제2분할패드(212)는 절곡형태로서 분할되는데, 좌측의 제1분할패드(211)는 'L'자형태를 가지며, 우측의 제2분할패드(212)는 'ㄱ'자 형태를 가지고 분할된다.The
이때, 제1행(200) 제1열에서 제1분할패드(211)와 제2분할패드(212)는 1:9의 크기를 가지며, 이후 제1행(200) 제9열에서는 9:1의 크기를 갖도록 점진적으로 제1분할패드(211)의 크기가 커져 정전용량이 커지고, 이와 대응하여 제2분할패드(212) 는 점진적으로 크기가 작아져 정전용량이 작아진다.In this case, the
제2행(300)은 제1행(200)과 반대로 단위패드(310)의 제1분할패드(311)와 제2분할패드(312)는 9:1의 크기를 가지며, 이후 제2행(300) 제9열에서는 1:9의 크기를 갖도록 점진적으로 제1분할패드(311)의 크기가 작아져 정전용량이 작아지고, 이와 대응하여 제2분할패드(312)는 점진적으로 크기가 커져 정전용량이 커진다.In contrast to the
물론, 제2행(300)의 단위패드(310)는 제1행(200)의 단위패드(210)와 마찬가지로 좌측의 제1분할패드(311)는 'L'자형태를 가지며, 우측의 제2분할패드(312)는 'ㄱ'자 형태를 가지고 분할된다.Of course, the
그리고, 제1행(200)과 제2행(300)은 서로 번갈아가면서 Y축방향으로 배열되어 제1행, 제3행, 제5행은 동일한 단위패턴의 열을 가지며, 제2행, 제4행, 제6행도 서로 동일한 형태의 단위패턴 열을 가지게 된다.In addition, the
또한, 제1행(200)의 제1분할패드(211)끼리 배선부(400)에 의하여 배선이 행해지고, 마찬가지로 제2분할패드(213)끼리 배선부(400)에 의해 배선이 행해져 단자부(410)와 연결된다.In addition, wiring is performed by the
결국, X축방향으로 배선이 연결되고, Y축방향으로는 배선이 연결되지 않는 것이다.As a result, the wiring is connected in the X-axis direction, and the wiring is not connected in the Y-axis direction.
제2행(300)부터 제6행까지도 각 행마다 제1분할패드는 제1분할패드끼리, 제2분할패드는 제2분할패드끼리 배선되어 단자부(410)와 배선부(400)에 의해 연결되며, 단자부(410)는 별도의 검출수단에 의해 손가락의 접촉 위치를 검출하도록 한다.In the
손가락의 접촉 위치를 확인하는 과정을 설명하면, 사람이 손가락으로 어느 특정위치(T)를 접촉하게 되면, 접촉된 해당 단위패드의 정전 용량으로부터 위치를 검출하게 되는데, 이때 검출수단은 손가락이 접촉한 위치의 행의 위치를 알고 있고, 또한 제1분할패드와 제2분할패드의 크기에 따른 정전 용량값을 알고 있으므로 이를 통해 접촉위치를 검출할 수 있는 것이다.Referring to the process of confirming the contact position of the finger, when a person touches a certain position (T) with a finger, the position is detected from the capacitance of the unit pad contacted, where the detection means Since the position of the row of the position is known and the capacitance value according to the size of the first and second partitioning pads is known, the contact position can be detected through this.
한편, 손가락이 접촉된 상태에서 드래그를 행하는 경우 즉 멀티터치도 가능하게 되는데, 이 경우 접촉부위(T)를 X축방향 오른쪽이나 왼쪽으로 이동하게 되면, 이동하는 방향으로 이웃하는 단위패드의 정전용량값이 순차적으로 변화되어 이동방향과 거리를 검출할 수 있다.On the other hand, when the user drags while the finger is in contact, that is, multi-touch is also possible. In this case, when the contact portion T is moved to the right or left in the X-axis direction, the capacitance of the unit pad adjacent to the moving direction is moved. The values are sequentially changed to detect the moving direction and distance.
또한, Y축이나 사선방향으로 이동하는 경우 각 행은 이웃하는 행과 Y축방향으로 단선된 상태이므로 이웃하는 행에는 영향을 미치지 않게 되어, 검출수단은 해당 행과 열에 대한 단위패드의 정전용량값 변화를 검출하여 손가락의 이동상태를 검출할 수 있는 것이다.In addition, when moving in the Y-axis or diagonal direction, since each row is disconnected in the Y-axis direction with neighboring rows, the neighboring rows are not affected, and the detecting means has a capacitance value of the unit pad for the row and column. By detecting the change, the movement state of the finger can be detected.
도4는 본 발명의 제2실시 형태를 보인 도로서, 도3과 동일부호가 부여되었으며, 제1행(200)의 단위패드(210)는 사선으로 제1분할패드(211)와 제2분할패드(212)로 분할된다.4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 3 are used, and the
이때, 제1실시 형태에서와 마찬가지로 제1행(200) 제1열에서 제1분할패드(211)와 제2분할패드(212)는 1:9의 크기를 가지며, 이후 제1행(200) 제9열에서는 9:1의 크기를 갖도록 점진적으로 제1분할패드(211)의 크기가 커져 정전용량이 커지고, 이와 대응하여 제2분할패드(212)는 점진적으로 크기가 작아져 정전용량이 작아 진다.In this case, as in the first embodiment, the
제2행(300)도 제1실시 형태와 마찬가지로 제1행(200)과 반대로 단위패드(310)의 제1분할패드(311)와 제2분할패드(312)는 9:1의 크기를 가지며, 이후 제2행(300) 제9열에서는 1:9의 크기를 갖도록 점진적으로 제1분할패드(311)의 크기가 작아져 정전용량이 작아지고, 이와 대응하여 제2분할패드(312)는 점진적으로 크기가 커져 정전용량이 커진다.Similarly to the
본 발명의 제2실시 형태에서는 단지 단위패드(200,300)의 형태만 달라지는 것이므로, 이후 다른 부분은 본 발명의 제1실시 형태와 동일하게 되어 구체적인 설명은 하지 않는다.Since only the shape of the
도1은 종래의 정전용량방식 터치패널의 구조를 보인 도.1 is a view showing the structure of a conventional capacitive touch panel.
도2는 도1의 검출전극의 패턴을 보인 도.FIG. 2 shows a pattern of the detection electrode of FIG. 1; FIG.
도3은 본 발명에 제1실시 형태에 의한 패드부의 패턴 형태를 보인 도.Figure 3 is a view showing a pattern of the pad portion according to the first embodiment of the present invention.
도4는 본 발명에 제2실시 형태에 의한 패드부의 패턴 형태를 보인 도.Figure 4 is a view showing the pattern of the pad portion according to the second embodiment of the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100: 기판100: substrate
210: 단위패드210: unit pad
211: 제1분할패드211: first partition pad
212: 제2분할패드212: second partition pad
400: 배선부400: wiring section
410: 단자부410: terminal portion
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