KR20100083012A - Capacitive touch panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 터치 패널에 관한 것으로, 특히 정전용량 방식 터치 패널에 관한 것이다.The present invention relates to a touch panel, and more particularly to a capacitive touch panel.
현재 전자기기 관련 산업이 발전하면서, 디스플레이를 장착한 전자기기가 많이 이용되고 있다. 특히, 디스플레이가 터치 패널로 구현되어 핸드폰, MP3 플레이어, UMPC 등과 같은 포터블 전자기기뿐만 아니라 ATM 장치, 승차권 자동 구매 장치, 키오스크 제품 등과 같은 전자기기에 적용되어 사용자가 쉽게 터치하여 원하는 정보를 출력하거나 얻도록 할 수 있다. With the development of the electronics related industry, electronic devices equipped with a display have been widely used. In particular, the display is implemented as a touch panel and is applied to portable electronic devices such as mobile phones, MP3 players, UMPCs, as well as electronic devices such as ATM devices, ticket automatic purchase devices, kiosk products, and the like so that users can easily touch and output or obtain desired information. You can do that.
이러한 터치 패널은 저항막 방식, 적외선 주사 방식, 초음파 표면 탄성파 방식, 음향파 조합 방식, 정전용량 방식 등으로 구현될 수 있다. 이중에서 정전용량 방식 터치 패널은 저항막 방식과 같이 전극이 변형될 필요가 없으며 10mm 이상 떨어져 있어도 검출될 수 있으며, 표면을 글라스로 커버할 수 있기 때문에 흠집에도 강하여 내구성이나 내환경성에 우수한 특징이 있다. The touch panel may be implemented by a resistive film method, an infrared scan method, an ultrasonic surface acoustic wave method, an acoustic wave combination method, a capacitive method, or the like. Among them, the capacitive touch panel does not need to be deformed like the resistive film, and can be detected even if it is 10 mm or more apart. Since the surface can be covered with glass, it is also resistant to scratches and has excellent durability and environmental resistance. .
그러나 종래의 정전용량 방식 터치 패널은 이산위치감지방식, 연속위치감지방식으로 구현하였으나, 전자의 경우 보통 2층 또는 3층 구조로 구성되어 설계가 복잡하며, 제조상의 어려움이 있다. 또한, 후자의 경우 사각형 화면의 네 모서리에 마련된 센서에서 아날로그 신호를 받아 측정을 하게 되며, 노이즈가 심하고, 반응속도가 느린 단점이 있으며, 비활성영역인 주변 보더 에어리어(Border Area)의 확보 등이 어려워 설계상 어려움으로 인하여 일부 키오스크 등의 제품에만 적용되는 현실적 문제점이 있다. However, although the conventional capacitive touch panel is implemented by discrete position sensing and continuous position sensing, the former is usually composed of a two-layer or three-layer structure, which is complicated in design and has difficulty in manufacturing. In the latter case, analog signals are measured by sensors provided at four corners of the square screen, and the noise is severe and the response speed is slow. Also, it is difficult to secure the border area around the inactive area. Due to design difficulties, there are practical problems that apply only to products such as some kiosks.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The background art described above is technical information possessed by the inventors for the derivation of the present invention or acquired during the derivation process of the present invention, and is not necessarily a publicly known technique disclosed to the general public before the application of the present invention.
본 발명은 한 층에 복수의 센서 전극을 배열하는 구조를 이용하여 설계가 쉽고 간편한 정전용량 방식 터치 패널을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a capacitive touch panel which is easy and simple to design by using a structure in which a plurality of sensor electrodes are arranged in one layer.
또한, 본 발명은 노이즈를 줄이고, 반응속도가 빠른 정전용량 방식 터치 패널을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a capacitive touch panel to reduce the noise, fast response.
또한, 본 발명은 비활성영역을 최소화시킬 수 있는 정전용량 방식 터치 패널을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a capacitive touch panel that can minimize the inactive area.
본 발명이 제시하는 이외의 기술적 과제들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해 될 수 있을 것이다.Technical problems other than the present invention will be easily understood through the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 방향으로 연장되어 형성되며, 서로 다른 제1 배선에 연결되는 복수의 제1 센서 전극 및 제1 방향으로 연장되며 제1 센서 전극 사이마다 형성되고, 제1 방향의 연장 길이에 따라 제1 방향과 수직인 제2 방향의 길이가 다르며, 동일한 제2 배선에 연결되는 복수의 제2 센서 전극을 포함하는 정전용량 방식 터치 패널이 제공된다. According to an aspect of the present invention, a plurality of first sensor electrodes connected to different first wires and extending in a first direction and extending in a first direction and formed between the first sensor electrodes are formed in a first direction. A capacitive touch panel including a plurality of second sensor electrodes connected to the same second wire and having a length different in a second direction perpendicular to the first direction according to an extension length of the light source is provided.
제2 센서 전극은 테이퍼 형상일 수 있다. The second sensor electrode may be tapered.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 방향으로 연장되어 형성되며, 서로 다른 제1 배선에 연결되는 복수의 제1 센서 전극, 제1 방향으로 연장되며 제1 센서 전극 사이마다 형성되고, 제1 방향의 연장 길이에 따라 제1 방향과 수직인 제2 방향의 길이가 다르며, 동일한 제2 배선에 연결되는 복수의 제2 센서 전극 및 제1 방향으로 연장되며 제1 센서 전극 사이마다 형성되고, 제2 센서 전극의 형상에 상응하도록 맞물려 형성되며, 동일한 제3 배선에 연결되는 복수의 제3 센서 전극을 포함하는 정전용량 방식 터치 패널이 제공된다. According to another aspect of the present invention, a plurality of first sensor electrodes extending in a first direction and connected to different first wires, extending in a first direction and formed between the first sensor electrodes, and in a first direction The length of the second direction perpendicular to the first direction is different according to the extension length of the plurality of second sensor electrodes connected to the same second wiring, and are formed between the first sensor electrodes and extend in the first direction. There is provided a capacitive touch panel that is formed to mesh with a shape of a sensor electrode and includes a plurality of third sensor electrodes connected to the same third wire.
제2 센서 전극과 제3 센서 전극은 삼각형 형태이며, 소정의 거리만큼 이격되어 맞물릴 수 있다. The second sensor electrode and the third sensor electrode may have a triangular shape and may be engaged with each other by a predetermined distance.
또한, 제2 센서 전극과 제3 센서 전극은 소정의 거리만큼 이격되어 치합할 수 있다. In addition, the second sensor electrode and the third sensor electrode may be spaced apart by a predetermined distance and engaged.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제1 방향으로 연장되어 형성되며, 일단이 서로 다른 제1 배선에 연결되는 복수의 제1 센서 전극, 제1 방향으로 연장되며 제1 센서 전극 사이마다 형성되고, 제1 방향의 연장 길이에 따라 제1 방향과 수직인 제2 방향의 길이가 다르며, 동일한 제2 배선에 연결되는 복수의 제2 센서 전극 및 제1 방향으로 연장되며 제1 센서 전극 사이마다 형성되고, 제2 센서 전극의 형상에 대칭되어 형성되며, 동일한 제3 배선에 연결되는 복수의 제3 센서 전극을 포함하는 정전용량 방식 터치 패널이 제공된다. Further, according to another aspect of the present invention, a plurality of first sensor electrodes extending in the first direction, one end of which is connected to different first wirings, each of which extends in the first direction and is formed between the first sensor electrodes The length of the second direction perpendicular to the first direction is different according to the extension length of the first direction, and each of the plurality of second sensor electrodes connected to the same second wiring and the first direction is extended between the first sensor electrodes. A capacitive touch panel is formed, and is formed to be symmetrical to a shape of a second sensor electrode, and includes a plurality of third sensor electrodes connected to the same third wire.
제1 센서 전극은 막대 형상일 수 있고, 제2 센서 전극은 제1 방향에 따라 경사질 수 있다. The first sensor electrode may be rod-shaped, and the second sensor electrode may be inclined along the first direction.
제2 센서 전극은 삼각형 또는 사다리꼴 형상일 수 있고, 제1 배선과 제2 배선은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. The second sensor electrode may be triangular or trapezoidal in shape, and the first wiring and the second wiring may be formed on different layers.
또한, 본 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널은 제1 센서 전극과 제2 센서 전극에 소정의 간격으로 이격된 그라운드 전극을 더 포함할 수 있다. In addition, the capacitive touch panel according to the present embodiment may further include a ground electrode spaced apart from the first sensor electrode and the second sensor electrode at a predetermined interval.
또한, 제1 센서 전극의 일단과 제1 배선이 연결되거나 제2 센서 전극의 일단이 제2 배선에 연결되거나 각 센서 전극은 비아홀에 의해 각 배선에 연결될 수 있다. In addition, one end of the first sensor electrode and the first wiring may be connected, one end of the second sensor electrode may be connected to the second wiring, or each sensor electrode may be connected to each wiring by a via hole.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.
본 발명에 따른 정전용량 방식 터치 패널은 한 층에 복수의 센서 전극을 배열하는 구조를 이용하여 설계가 쉽고 간편하며, 노이즈를 줄이고, 반응속도가 빠르며, 비활성영역을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다. The capacitive touch panel according to the present invention has an effect of using a structure in which a plurality of sensor electrodes are arranged in one layer, which is easy and simple to design, reduces noise, speeds up reaction, and minimizes inactive areas.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이 다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. It should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 커버(110), 제1 센서 전극(120), 제1 배선(121a, 121b), 제2 센서 전극(122), 제2 배선(123), 제3 센서 전극(124), 제3 배선(125), 회로 기판(130), 컨트롤러(140)가 도시된다. 1 is an exploded perspective view of a capacitive touch panel according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the
본 실시예는 터치되는 지점을 효율적으로 인식하기 위해서 수직 및 수평한 축을 각각 인식하는 센서 전극들이 서로 교대로 배열되며, 비활성 영역인 경계 영역(Border Area)이 최소화될 수 있도록 배선을 간소화할 수 있는 특징이 있다. 즉, 도 1을 참조하면, X축의 위치를 인식하는 제2 센서 전극(122)들과 제3 센서 전극(124)들은 Y축의 좌표를 인식하는 제1 센서 전극(120)과 교대로 배열되며, 각각 하나의 제2 배선(123)과 제3 배선(125)에 병렬로 연결되어 있으므로, 이들로부터 발생되는 위치 신호는 제2 배선(123)과 제3 배선(125)을 통해 얻을 수 있다. 이러한 구성에 의해서 비활성 영역이 최소화될 수 있다. In this embodiment, in order to efficiently recognize the touched point, the sensor electrodes respectively recognizing the vertical and horizontal axes are alternately arranged, and the wiring can be simplified to minimize the border area, which is an inactive area. There is a characteristic. That is, referring to FIG. 1, the
또한, Y축의 지점을 인식하는 제1 센서 전극(120)들은 복수의 제1 배선(121a, 121b)에 개별적으로 연결되어 터치시 각 제1 센서 전극(120)은 Y축의 신호를 독립적으로 컨트롤러(140)에 전송할 수 있다. In addition, the
커버(110)는 본 실시예에 따른 터치 패널을 위한 보호 기판의 역할을 할뿐만 아니라 소정의 위치에 터치되는 터치수단과 각 센서 전극들간에 커패시턴스가 형성될 수 있도록 한다. 여기서, 터치수단은 사용자의 신체 일부(예를 들면, 손가락), 전도성 봉 또는 전도가 가능한 스타일러스 펜과 같은 터치전용도구 등이 될 수 있다. 또한, 여기서, 터치는 터치수단이 본 실시예에 따른 터치 패널에 근접하여 용량성 결합이 발생함으로써 위치 인식을 위한 소정의 신호를 발생할 수 있는 상태를 의미하며, 반드시 물리적 접촉만을 의미하지 않는다. The
커버(110)는 소정의 유전율을 가진 재료, 즉 유전체일 수 있으며, 화학적으로 경화된 유리, 플라스틱, 아크릴, 폴리에스테르 또는 기타 비전도성 재료와 같은 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다.
터치수단이 커버(110)에 터치되는 경우 터치수단과 제1 센서 전극(120) 내지 제3 센서 전극(124) 사이에는 다음과 같은 수식에 의해 커패시턴스가 발생하며, 컨트롤러(140)는 터치수단을 통해 흘러 나간 전하를 계산함으로써 터치 위치를 감지할 수 있다. When the touch means touches the
(1) (One)
여기서, C는 커패시턴스, ε은 커버(110)의 유전율, A는 터치수단이 커버(110)와 터치하는 면적, d는 커버(110)의 두께이다. 사용자가 화면상의 특정 위치에 터치수단을 터치하는 경우에, 도전체인 터치수단에 의해 접촉면과 제1 센서 전극(120) 내지 제3 센서 전극(124) 사이에 커패시턴스가 형성되고 접촉면적에 따른 전하가 터치수단 및 신체를 통해 빠져나가게 된다. 이때 컨트롤러(140)에서는 빠져나간 양만큼의 전하를 충진하게 되며 입력되는 신호인 각 채널별의 충진양을 연산하여 터치 좌표를 계산할 수 있다. Here, C is the capacitance, ε is the dielectric constant of the
제1 센서 전극(120) 내지 제3 센서 전극(124)은 회로 기판(130) 상에 배열되며, 제1 배선(121a, 121b) 내지 제3 배선(125)에 의해 컨트롤러(140)에 연결된다. 제1 센서 전극(120)은 막대 형상이며, Y축으로 상방향에 위치한 제1 센서 전극(120)은 제1 배선(121b)에 연결되며, Y축으로 하방향에 위치한 제1 센서 전극(120)은 제1 배선(121a)에 연결된다. 제2 센서 전극(122)은 제1 센서 전극(120) 사이에 하나씩 배열되고, 제2 배선(123)에 의해 컨트롤러(140)에 연결된다. The
또한, 제3 센서 전극(124)은 제1 센서 전극(120) 사이에 하나씩 배열되고, 제2 센서 전극(122)의 형상에 상응하도록 맞물려 형성되며, 제3 배선(125)에 연결된다. 즉, 제2 센서 전극(122)은 X축의 상방향에 밑변이 있는 삼각형이며, 제3 센서 전극(124)은 이러한 제2 센서 전극(122)의 형상에 상응하여 X축의 하방향에 밑변이 있는 삼각형으로 형성된다. 따라서 제2 센서 전극(122)과 제3 센서 전극(124)은 서로 맞물려 배열이 완료된 상태에서 전체적으로 직사각형의 형상을 가진다. In addition, the
제1 센서 전극(120)은 제1 방향, 즉, X축 방향으로 연장되어 형성되며, 개별적인 제1 배선(121a, 121b)에 의해 컨트롤러(140)에 연결되므로, 컨트롤러(140)는 전하의 흐름이 발생한 제1 센서 전극(120)을 식별하여 터치위치의 Y좌표를 결정할 수 있다. The
또한, 컨트롤러(140)는 터치수단에 의해 발생한 신호의 강도를 측정하여 터치 좌표의 Y좌표를 결정할 수 있다. 즉, 터치수단이 커버(110)에 터치되는 경우 터치수단과 바로 하단 및 인접한 제1 센서 전극(120)들 간에는 크기가 다른 커패시턴스가 형성되며, 전하의 흐름도 서로 다르게 된다. 컨트롤러(140)는 이중 전하의 충진량이 가장 많이 발생한 제1 센서 전극(120)을 중심으로 Y좌표를 결정할 수 있다. 이러한 Y좌표는 각 제1 센서 전극(120)의 위치를 고려하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 특정 제1 센서 전극(120)에서 충진된 전하의 양이 인접한 제1 센서 전극(120)에서 충진된 전하의 양보다 2배 많은 경우 인접한 제1 센서 전극(120) 보다 특정 제1 센서 전극(120)에 가까운 위치(예를 들면, 2배 가까운 위치)를 Y좌표로 정할 수 있다. 이러한 Y좌표는 충진된 전하의 양에 선형적 비례 또는 미리 설정된 수식에 의한 비례 관계가 반영되어 결정될 수 있다. In addition, the
제2 센서 전극(122)과 제3 센서 전극(124)은 제1 방향, 즉, X축 방향으로 연장되며, X축 방향의 연장 길이에 따라 X축 방향과 수직인 제2 방향, 즉, Y축 방향의 길이가 다르다. 따라서 X축 방향에 따라 다른 지점이 터치된 경우 터치된 지점에 상응하는 제2 센서 전극(122) 및/또는 제3 센서 전극(124)의 면적이 달라져서 전류의 충진량이 달라지게 된다. 컨트롤러(140)는 이러한 전류의 다른 충진량을 계산하여 터치위치의 X좌표를 구할 수 있다. X좌표와 이에 따라 달라지는 전류의 충진량의 관계는 미리 저장부(미도시)에 룩업 테이블로 저장되어 터치위치의 좌표 결정시 참조될 수 있다. 또한, 상술한 Y축 좌표 결정시 인접 센서 전극의 전하 충진량 고려 사항은 X축 좌표 결정시에도 적용될 수 있음은 물론이다. The
회로 기판(130)은 터치 패널에 사용되는 투명한 ITO 필름 또는 ITO 글라스로 형성되거나 또는 일반적으로 사용되는 반도체 인쇄회로기판(PCB)이 될 수 있으며, 상술한 센서 전극 및 배선들이 형성되는 기판이다. 회로 기판(130)의 면적 및 두께 등은 센서 전극들이 위치하는 활성 영역 및 배선들이 위치하는 비활성 영역의 크기, 배선의 형성 방법들에 의해 결정될 수 있다. 예를 들면, 배선을 도시된 바와 달리 비아홀을 이용하여 형성하는 경우 회로 기판(130)의 두께는 비아홀이 효율적으로 형성될 수 있는 두께로 정해질 수 있다. The
본 실시예는 상술한 바와 같이 제1 센서 전극(120)과 제2 센서 전극(122)/제2 배선(123), 제3 센서 전극(124)은 서로 교대로 배열되어 있으므로, 하나의 층에 구현가능하여 구조가 간단하고 설계가 편리한 장점이 있다. In the present exemplary embodiment, since the
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 부분 전극 패턴도이다. 이하에서, 전극 패턴도를 설명함에 있어서, 상술한 도 1의 좌표축을 참조하여 방향을 설명한다. 2 and 3 are partial electrode pattern diagrams of a capacitive touch panel according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, in describing the electrode pattern diagram, the direction will be described with reference to the coordinate axis of FIG. 1 described above.
도 2를 참조하면, 제2 센서 전극(122), 제2 배선(123), 제3 센서 전극(124), 제3 배선(125)이 도시된다. 제2 센서 전극(122)과 제3 센서 전극(124)은 밑변이 서로 대향하며, 각 꼭지점이 대향하는 각 밑변까지 연장되어 각 삼각형의 빗변이 서로 대응하여 형성된다. 제2 센서 전극(122)의 밑변에는 제2 배선(123)이 연결되며, 제3 센서 전극(124)의 밑변에는 제3 배선(125)이 연결된다. 제2 센서 전극(122)들은 제2 배선(123)에 의해 병렬로 연결되고, 제3 센서 전극(124)들은 제3 배선(125)에 의해 병렬로 연결된다. 따라서 제2 센서 전극(122)들은 하나의 제2 배선(123)에 의해 서로 연결되어 있으며, 제3 센서 전극(124)들도 하나의 제3 배선(125)에 의해 서로 연결되어 있다. 배선에 의한 저항은 거의 무시할 수 있으므로, 터치수단의 터치시 상술한 바와 같이 입력되는 신호에 의해 상하 방향(Y축 방향)에 관계없이 좌우 방향(X축 방향)에 대한 좌표가 결정될 수 있다. Referring to FIG. 2, a
이러한 실시예에 따르면, 터치수단이 터치되는 위치에 따라 발생되는 커패시턴스 값은 각 센서 전극의 면적에 따라 다른 값으로 발생하며, 양 센서 전극으로부터의 위치 신호를 비교하여 정확한 위치를 판별할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제2 센서 전극(122)과 제3 센서 전극(124)은 모두 각각 하나의 회로에 묶여 있으므 로 회로 간소화를 구현할 수 있는 장점이 있다. According to this embodiment, the capacitance value generated according to the position where the touch means is touched is generated at a different value according to the area of each sensor electrode, and the accurate position can be determined by comparing the position signals from both sensor electrodes. According to the present exemplary embodiment, since the
도 3을 참조하면, 제1 센서 전극(120), 제1 배선(121a, 121b)이 도시된다. 제1 센서 전극(120)은 개별적으로 서로 다른 제1 배선(121a, 121b)에 연결된다. 따라서 터치수단의 터치시 상하 방향(Y축 방향)의 좌표에 해당하는 터치 신호가 컨트롤러(140)에 전달될 수 있다. 또한, 비활성영역의 크기를 최소화하기 위해서 제1 배선(121a, 121b)은 소정의 개수로 나뉘어 제1 센서 전극(120)의 좌우 방향에 연결될 수 있다. 즉, 제1 배선(121a)은 제1 센서 전극(120)의 우측에 연결되고, 제1 배선(121b)은 제1 센서 전극(120)의 좌측에 연결된다. 제1 배선(121a)과 제1 배선(121b)의 개수는 실질적으로 동일할 수 있다. Referring to FIG. 3, a
도 4는 도 1의 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널을 A-A'의 라인으로 절단한 제1 단면도이다. 도 4를 참조하면, 커버(110), 제1 센서 전극(120), 제2 센서 전극(122), 제3 센서 전극(124), 회로 기판(130)이 도시된다. FIG. 4 is a first cross-sectional view of the capacitive touch panel according to the exemplary embodiment of FIG. 1 taken along the line of AA ′. Referring to FIG. 4, a
본 단면도는 도 1의 센서 전극들이 위치하는 활성 영역에 대한 단면도이다. 제1 센서 전극(120), 제2 센서 전극(122), 제3 센서 전극(124)은 서로 소정의 간격을 형성하며 이격되어 배열된다. 점선으로 표시된 사각형은 제1 센서 전극(120), 제2 센서 전극(122), 제3 센서 전극(124)으로 형성되는 하나의 단위를 나타낸다. 터치수단이 이러한 사각형의 상단에 위치하는 커버(110)를 터치하는 경우 터치수단은 각 제1 센서 전극(120), 제2 센서 전극(122), 제3 센서 전극(124)과 커패시턴스를 형성하며, 상술한 바와 같은 전하 충진량이 발생하여 터치위치에 대한 좌표값이 결정될 수 있다. This cross-sectional view is a cross-sectional view of an active region in which the sensor electrodes of FIG. 1 are located. The
도 5는 도 1의 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널을 B-B'의 라인으로 절단한 제2 단면도이다. 도 5를 참조하면, 커버(110), 제1 배선(121b), 제3 배선(125), 절연층(129), 회로 기판(130)이 도시된다. FIG. 5 is a second cross-sectional view of the capacitive touch panel according to the exemplary embodiment of FIG. 1 taken along the line BB ′. FIG. Referring to FIG. 5, the
본 단면도는 도 1의 배선들이 배열되는 비활성영역에 대한 단면도이다. 절연층(129)은 제1 배선(121b)과 제3 배선(125)이 서로 절연될 수 있도록 하며, 전기가 흐르지 않는 재료로 형성된다. 제1 배선(121b)과 제3 배선(125)은 서로 다른 층에 형성되므로, 도 1의 X축에서 동일한 좌표상에 위치할 수 있으므로 비활성영역을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 제1 배선(121b)과 제3 배선(125)이 같은 층에 형성되며, 서로 절연될 수 있는 구조도 본 발명에 적용가능함은 물론이다. This cross section is a cross sectional view of an inactive region in which the wirings of FIG. 1 are arranged. The insulating
또한, 다른 실시예에 따르면, 제1 센서 전극(120) 내지 제3 센서 전극(124)은 비아홀(미도시)에 의해 각 배선에 연결될 수 있다. 즉, 제1 센서 전극(120) 내지 제3 센서 전극(124)의 일부분에 연결되는 비아홀을 회로 기판(130)에 형성하여 각 센서 전극을 컨트롤러(140)에 연결할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 상술한 배선들이 배열되는 비활성영역이 최소화될 수 있는 장점이 있다. In addition, according to another embodiment, the
이상에서 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널을 일반적으로 도시한 사시도, 평면도 및 단면도를 설명하였으며, 이하에서는 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 정전용량 방식 터치 패널을 구체적인 실시예를 기준으로 설명하기로 한다. 센서 전극의 패턴 및 구체적인 실시가능 구조를 중심으로 본 발명에 따른 실시예를 차례대로 설명하며, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되지 않음은 당 연하다. In the above description, a perspective view, a plan view, and a cross-sectional view of a capacitive touch panel according to an exemplary embodiment of the present invention have been described in general. Hereinafter, a capacitive touch panel according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This will be described as a reference. Embodiments according to the present invention will be described in turn centering on the pattern of the sensor electrode and the specific implementable structure, and it is obvious that the present invention is not limited to these embodiments.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 부분 전극 패턴도이다. 도 6을 참조하면, 제2 센서 전극(622) 및 제2 배선(623)이 도시된다. 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 6 is a partial electrode pattern diagram of a capacitive touch panel according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, a
본 실시예는 제2 센서 전극(622)만을 이용하여 X축 좌표를 추출할 수 있는 특징이 있다. 즉, 상술한 바와 같이 X축 좌표는 X축 좌표값이 변함에 따라 달라지는 면적 및 커패시턴스를 이용하여 추출될 수 있다. 제2 센서 전극(622)은 제1 방향(X축 방향)으로 연장되며 X축 방향의 연장 길이에 따라 X축 방향과 수직인 제2 방향(Y축 방향)의 길이가 다르도록 기울어진 형상으로 형성하여 X축 방향의 좌표를 추출할 수 있다. According to the present embodiment, X-axis coordinates may be extracted using only the
제2 센서 전극(622) 사이에 제1 센서 전극(120)이 배열되며, 제2 센서 전극(622)은 서로 동일한 제2 배선(623)에 연결됨은 상술한 바와 같다. 제2 센서 전극(622)은 상술한 바와 같이 기울어진 형상이면, 하변이 상변보다 큰 테이퍼 형상, 직삼각형, 수직삼각형 등 다양한 형상으로 구현될 수 있다. As described above, the
본 실시예는 이러한 패턴에 의해 상술한 제3 센서 전극(124)과 제3 배선(125)이 생략될 수 있으므로, 제조 비용 및 시간이 절약될 수 있고, 비활성영역이 최소화될 수 있는 장점이 있다. According to the present embodiment, since the above-described
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 부분 전극 패턴도이다. 도 7을 참조하면, 제2 센서 전극(722), 제2 배선(723), 제3 센서 전극(724), 제3 배선(725)이 도시된다. 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명한 다. 7 is a partial electrode pattern diagram of a capacitive touch panel according to a third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, a
본 실시예는 제2 센서 전극(722)과 제3 센서 전극(724)이 삼각형 형상으로 서로 맞물리지 않고 서로 치합하는 형태로 맞물리는 특징이 있다. 즉, 제2 센서 전극(722)과 제3 센서 전극(724)은 소정의 거리만큼 이격되어 서로 치합하는 형태로 결합한다. 서로 치합하는 면적은 X축 방향의 길이에 따라 달라지며, 면적이 달라짐에 따라서 상술한 전하 충진량이 달라지므로, 터치위치의 X좌표를 추출할 수 있다. 제2 센서 전극(722)은 제2 배선(723)에 의해, 제3 센서 전극(724)은 제3 배선(725)에 의해 서로 병렬로 결합하여 컨트롤러(140)에 연결될 수 있다. In the present embodiment, the
또한, 치합되는 형상, 즉, Y축 방향으로 형성된 요철이 직사각형인 경우를 도시하였으나, 반드시 직사각형일 필요는 없으며, 예를 들면, 삼각형 또는 마름모 등의 형상이 될 수 있다. Also, although the shape to be engaged, that is, the unevenness formed in the Y-axis direction is illustrated as a rectangle, it is not necessarily required to be a rectangle, for example, may be a shape such as a triangle or a rhombus.
또한, 다른 실시예에 따르면, 제2 센서 전극(722)과 제3 센서 전극(724)이 서로 맞물려 형성되지 않고, 소정의 기준선을 중심으로 대칭되어 형성될 수 있다. 제2 센서 전극(722)과 제3 센서 전극(724)은 상하 방향인 Y축 방향을 중심으로 좌우로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1 센서 전극(120)은 제2 센서 전극(722)과 제3 센서 전극(724)의 형상에 상응하여 배열될 수 있다. 즉, 제2 센서 전극(722)과 제3 센서 전극(724)은 사다리꼴 형상이며, 제1 센서 전극(120)은 제2 센서 전극(722)과 제3 센서 전극(724)에 의해 형성된 빈공간을 채울 수 있는 돌출 부분을 가진 형상이 될 수 있다. 제1 센서 전극(120)은 상술한 바와 같이 막대 형상을 가질 수도 있음은 물론이다. 본 실시예는 제2 센서 전극(722)과 제3 센서 전 극(724)이 다양한 패턴을 가짐으로써 실제 구현시 보다 정확한 터치위치를 감지할 수 있는 다양한 구조를 제시할 수 있는 장점이 있다. In addition, according to another exemplary embodiment, the
또한, 다른 실시예에 따르면, 제2 센서 전극(722)과 제3 센서 전극(724)은 삼각형 형상으로 서로 대칭되어 배열될 수 있다. 즉, 제2 센서 전극(722)과 제3 센서 전극(724)은 밑변이 상방향에 위치한 직각삼각형으로서, X축의 좌표에 따라 Y축 방향의 길이가 달라지는 형상을 가질 수도 있다. 이 경우 제1 센서 전극(120)은 제2 센서 전극(722)과 제3 센서 전극(724)의 형상에 상응하여 삼각형, 막대 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. In addition, according to another embodiment, the
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 부분 전극 패턴도이다. 도 8을 참조하면, 제2 센서 전극(822), 제2 배선(823), 제3 센서 전극(824), 제3 배선(825)이 도시된다. 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 8 is a partial electrode pattern diagram of a capacitive touch panel according to a fourth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, a
본 실시예는 제2 센서 전극(822)과 제3 센서 전극(824)이 직각삼각형이 아닌, 삼각형 형상으로서, 예각, 둔각, 이등변 삼각형 등 다양한 형상을 가진 특징이 있다. 도 8을 참조하면, 제2 센서 전극(822)과 제3 센서 전극(824)은 이등변 삼각형으로써 서로 밑변을 대향하여 배열하면 기울어진 사각형 형상이 된다. 제1 센서 전극(120)은 이러한 형상에 상응하여 기울어지 배열되는 막대 형상이 될 수 있다. In the present exemplary embodiment, the
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 분해 사시도이다. 도 9를 참조하면, 커버(110), 제1 센서 전극(120), 제1 배선(121a, 121b), 제2 센서 전극(122), 제2 배선(123), 제3 센서 전극(124), 제3 배선(125), 회로 기판(130), 컨트롤러(140), 그라운드 전극(150)이 도시된다. 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명한다. 9 is an exploded perspective view of a capacitive touch panel according to a fifth embodiment of the present invention. 9, the
본 실시예는 센서 전극들 주위에 그라운드(접지) 전극(150)을 형성하여 노이즈를 제거할 수 있는 특징이 있다. 즉, 면적이 넓은 터치 패널은 주위 환경에 따른 노이즈를 받을 수도 있다. 따라서 터치 패널 주위에 그라운드 전극(150) 면을 배치하여, 초기 정전용량 값을 형성시켜 이런 영향을 안정화시킬 수 있다. The present embodiment is characterized in that the ground (ground)
그라운드 전극(150)은 센서 전극들 및 배선들과 서로 전기적으로 절연되도록 배열한다. 이를 위하여 그라운드 전극(150)은 센서 전극들 및 배선들과 소정의 간격으로 이격되어 동일 층에 형성될 수 있다. 또는 그라운드 전극(150)은 센서 전극들 및 배선들과 서로 다른 층에 형성될 수도 있다. The
그 외 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널에 대한 구체적인 치수, 임베디드 시스템, O/S 등의 공통 플랫폼 기술과 I/O 인터페이스 등 인터페이스 표준화 기술 등에 대한 구체적인 설명은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자에게 자명한 사항이므로 생략하기로 한다.In addition, specific dimensions of the capacitive touch panel according to an exemplary embodiment of the present invention, a common platform technology such as an embedded system, an O / S, and an interface standardization technology such as an I / O interface may be described. As it is obvious to a person with ordinary knowledge of the above, it will be omitted.
상기한 바에서, 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널은 전극 및 배선의 패턴을 일 실시예에 따라 기술하였으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없고, 상기 패턴들과 다른 패턴으로 구현하더라도 전체적인 작용 및 효과에는 차이가 없다면 이러한 다른 구성은 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있으며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, in the capacitive touch panel according to the embodiment of the present invention, the pattern of the electrode and the wiring has been described according to one embodiment, but the present invention is not necessarily limited thereto. Such other configurations may be included in the scope of the present invention as long as there is no difference in operation and effect, and those skilled in the art do not depart from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 분해 사시도. 1 is an exploded perspective view of a capacitive touch panel according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 부분 전극 패턴도.2 is a partial electrode pattern diagram of a capacitive touch panel according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 다른 부분 전극 패턴도.3 is another partial electrode pattern diagram of a capacitive touch panel according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 제1 단면도. 4 is a first cross-sectional view of a capacitive touch panel according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 제2 단면도. 5 is a second cross-sectional view of a capacitive touch panel according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 부분 전극 패턴도. 6 is a partial electrode pattern diagram of a capacitive touch panel according to a second embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 부분 전극 패턴도. 7 is a partial electrode pattern diagram of a capacitive touch panel according to a third embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 부분 전극 패턴도. 8 is a partial electrode pattern diagram of a capacitive touch panel according to a fourth embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 정전용량 방식 터치 패널의 분해 사시도. 9 is an exploded perspective view of a capacitive touch panel according to a fifth embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110 : 커버 120 : 제1 센서 전극110
121a, 121b : 제1 배선 122 : 제2 센서 전극121a and 121b: first wiring 122: second sensor electrode
123 : 제2 배선 124 : 제3 센서 전극123: second wiring 124: third sensor electrode
125 : 제3 배선 129 : 절연층125: third wiring 129: insulating layer
130 : 회로 기판 140 : 컨트롤러130: circuit board 140: controller
150 : 그라운드 전극150: ground electrode
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