KR20100084252A

KR20100084252A - 터치 스크린 패널

Info

Publication number: KR20100084252A
Application number: KR1020090003632A
Authority: KR
Inventors: 강성구; 정태혁; 황성제; 이창용; 이춘협; 김상국; 박정목; 김성철; 정환희
Original assignee: 삼성모바일디스플레이주식회사
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2010-07-26
Also published as: JP2010164929A; EP2211257A1; US20100182257A1; JP5325646B2; JP2012089164A; EP2211257B1; CN101782820B; CN101782820A

Abstract

본 발명은, 영상표시장치 등에 구비되는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.

본 발명의 터치 스크린 패널은, 투명기판과, 상기 투명기판의 일면에 형성된 감지패턴들과, 상기 감지패턴들을 커버하도록 형성된 절연층을 포함하며, 상기 투명기판은, 상기 감지패턴들이 형성된 일면이 표시패널 방향으로 배치되고, 타면이 접촉물체가 접촉되는 방향으로 배치되어 윈도우와 일체화되어 구현됨을 특징으로 한다.

Description

터치 스크린 패널{Touch Screen Panel}

본 발명은 영상표시장치 등에 구비되는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.

터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.

이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.

이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.

단, 터치 스크린 패널이 영상표시장치의 패널 상부에 부착되면 표시장치 전체의 부피가 커져 휴대의 편리성이 저하되는 등의 문제점이 발생할 수 있다.

따라서, 박형화된 터치 스크린 패널의 개발이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 박형화된 터치 스크린 패널을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 투명기판과,상기 투명기판의 일면에 형성된 감지패턴들과, 상기 감지패턴들을 커버하도록 형성된 절연층을 포함하며, 상기 투명기판은, 상기 감지패턴들이 형성된 일면이 표시패널 방향으로 배치되고, 타면이 접촉물체가 접촉되는 방향으로 배치되어 윈도우와 일체화되어 구현됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널을 제공한다.

여기서, 상기 절연층과의 사이에 제1 접착층을 개재하고 상기 절연층에 대향되도록 형성된 접지전극층을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 접착층과 상기 접지전극층 사이에 형성된 완충필름을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 절연층의 하부에 형성된 완충필름을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 완충필름은 PET(polyethylen terephthalate)를 포함한 폴리머 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 투명기판의 타면에 형성된 제2 접착층과, 상기 제2 접착층 상에 형성된 아이콘시트를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 아이콘시트는 완충필름 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 감지패턴들은 서로 다른 레이어에 형성된 X 감지패턴들 및 Y 감지패턴들을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 X 감지패턴들은 제1 방향으로 서로 연결되도록 패터닝되고, 상기 Y 감지패턴들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 서로 연결되도록 패터닝될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 터치 스크린 패널의 투명기판과 윈도우를 일체화함에 의해 박형화된 터치 스크린 패널을 구현할 수 있다.

또한, 터치 스크린 패널의 감지패턴들과 접지전극층 사이에 완충필름을 형성함에 의해 내구성이 향상된 고감도 터치 스크린 패널을 구현할 수 있다.

또한, 터치 스크린 패널의 상부에 아이콘시트를 부착함에 의해 인쇄공정이 용이하고 내구성이 향상된 터치 스크린 패널을 구현할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널은, 투명기 판(10) 상에 형성된 다수의 감지패턴들(12, 14)과, 감지패턴들(12, 14)을 위치 검출라인(미도시)과 연결하는 금속패턴들(15)과, 감지패턴들(12, 14)을 커버하도록 형성된 절연층(16)을 포함한다.

감지패턴들(12, 14)은 서로 교호적으로 배치되며 X 좌표가 동일한 하나의 열 또는 Y 좌표가 동일한 하나의 행 단위로 서로 연결되도록 형성된 X 감지패턴들(12) 및 Y 감지패턴들(14)을 포함한다.

예를 들어, X 감지패턴들(12)은 제1 방향(열 방향)을 따라 X 좌표가 동일한 하나의 열에 배치된 감지패턴들끼리 서로 연결되도록 형성된 다수의 X 패턴들로 구성될 수 있다. 그리고, Y 감지패턴들(14)은 제2 방향(행 방향)을 따라 Y 좌표가 동일한 하나의 행에 배치된 감지패턴들끼리 서로 연결되도록 형성된 다수의 Y 패턴들로 구성될 수 있다.

이와 같은 X 및 Y 감지패턴들(12, 14)은 도시되지 않은 별도의 절연층을 사이에 개재하고 서로 다른 레이어에 형성될 수 있다.

이 경우, 패터닝 단계에서부터 X 감지패턴들(12)을 제1 방향으로 서로 연결되도록 패터닝하고, Y 감지패턴들(14)을 제2 방향으로 서로 연결되도록 패터닝할 수 있다. 이에 따라, 별도의 컨택홀 및 연결패턴들을 형성하는 과정을 생략할 수 있어, 마스크 수가 저감되고 공정이 단순화된다.

단, 이는 본 발명에서 제시하는 하나의 실시예로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, X 및 Y 감지패턴들(12, 14)은 동일 레이어에 형성될 수 있다. 이 경우, X 및 Y 감지패턴들(12, 14) 중 어느 한 종류의 감지패턴들은 패터닝 단계에서 제1 또는 제2 방향으로 연결되도록 형성되고, 나머지 감지패턴들은 컨택홀 및 연결패턴 형성단계에서 제1 또는 제2 방향으로 연결될 수 있다.

금속패턴들(15)은 X 및 Y 감지패턴들(12, 14)이 형성되는 영역의 가장자리 영역에 배치되어 X 및 Y 감지패턴들(12, 14)을 도시되지 않은 위치 검출라인과 연결한다.

보다 구체적으로, 금속패턴들(15)은 하나의 열 또는 행 단위의 X 및 Y 감지패턴들(12, 14)을 각각의 위치 검출라인과 전기적으로 연결하여 구동회로 등으로 접촉위치 검출신호가 공급되도록 한다.

절연층(16)은 감지패턴들(12, 14)을 커버하는 투명 절연물질로 구성된다.

이와 같은 터치 스크린 패널은 정전용량성 터치 스크린 패널로, 사람의 손 또는 터치스틱 등과 같은 접촉물체가 접촉되면, 감지패턴들(12, 14)로부터 금속패턴들(15) 및 위치 검출라인을 경유하여 구동회로 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그리고, X 및 Y 입력처리회로(미도시) 등에 의해 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉위치가 파악된다.

단, 본 발명에서 감지패턴들(12, 14)은 표시패널(미도시) 방향으로 배치된다. 즉, 표시패널이 터치 스크린 패널의 하부에 위치되고, 접촉면이 터치 스크린 패널의 상부면이라고 가정할 때, 감지패턴들(12, 14)은 투명기판(10)의 하부면에 형성된다. 그리고, 투명기판(10)의 상부면은 접촉물체가 접촉되는 접촉면으로, 투명기판(10)은 표시장치의 윈도우로도 기능한다.

즉, 본 발명에서는 별도의 윈도우를 구비하지 않고 터치 스크린 패널의 투명기판과 윈도우를 일체화하여 구현한다. 이에 의해, 박형화된 터치 스크린 패널을 구현함은 물론, 제조공정의 간소화와 재료비 절감 등을 통해 제조효율을 향상시킬 수도 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 요부 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 터치 스크린 패널은 투명기판(10)의 일면에 순차적으로 형성된 감지패턴들(12, 14), 제2 절연층(16), 제1 접착층(18) 및 접지전극층(20)을 포함한다.

여기서, 감지패턴들(12, 14), 제2 절연층(16), 제1 접착층(18) 및 접지전극층(20)이 형성되는 투명기판(10)의 일면은 표시패널 방향의 일면, 예컨대 하부면이다. 그리고, 투명기판(10)의 타면은 접촉물체(1)가 접촉되는 방향으로 배치된다. 즉, 투명기판(10)은 윈도우와 일체화되도록 구현된다.

이와 같은 투명기판(10)은 대표적으로는 유리 등의 재질로 형성될 수 있다. 하지만, 유리가 아닌 다른 투명성 기판 재질로 구현될 수도 있음은 물론이다. 여기서, 투명이란 100% 투명함은 물론, 높은 광투과율을 갖는 정도로 투명함을 포괄적으로 의미한다.

감지패턴들(12, 14)은 투명재질의 제1 절연층(13)을 사이에 개재하고 서로 다른 레이어에 교호적으로 배치된다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 감지패턴들(12, 14)은 동일한 레이어에 배치될 수도 있다.

이와 같은 감지패턴들(12, 14)은 터치 스크린 패널의 하부에 배치되는 표시패널에서 방출되는 빛이 터치 스크린 패널을 투과할 수 있도록 ITO와 같은 투명 전극물질로 형성된다.

이와 같은 감지패턴들(12, 14)은 투명재질의 제2 절연층(16)에 의해 커버된다.

제1 접착층(18)은 제2 절연층(16)과 접지전극층(20) 사이에 형성되어 이들을 서로 접착시킨다. 이와 같은 제1 접착층(18)은 광 투과율이 높은 투명성 접착재료로 이루어진다. 예컨대, 제1 접착층(18)은 SVR(Super View Resin) 또는 OCA(Optical Cleared Adhesive) 등으로 이루어질 수 있다.

접지전극층(20)은 ITO와 같은 투명 전극물질로 형성되며, 제1 접착층(18)을 사이에 개재하고 제2 절연층(16)과 대향되도록 형성된다. 이와 같은 접지전극층(20)은 터치 스크린 패널과 표시패널 등의 사이에서 안정성을 확보하는데 이용될 수 있고, 터치 스크린 패널의 설계 방식에 따라서는 감지패턴들(12, 14)과 정전용량을 형성하는 데에도 이용될 수 있다.

즉, 정전용량의 터치 스크린 패널에서, 접촉위치를 감지하기 위해 X 및 Y 감지패턴들(12, 14)과 접지전극층(20) 사이의 정전용량이 이용될 수 있다.

한편, 접지전극층(20)은 터치 스크린 패널 내에 구비되지 않고 터치 스크린 패널과 결합되는 표시패널의 표면에 구비될 수도 있다.

전술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 터치 스크린 패널의 투명기판(10)과 윈도우가 일체화되어 구현된다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 요부 단면도이다. 도 3을 설명할 때, 도 2와 동일한 부분은 동일부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 터치 스크린 패널은 제2 절연층(16)의 하부에 형성된 완충필름(19)을 더 포함한다.

보다 구체적으로, 완충필름(19)은 제1 접착층(18)의 하부면(표시패널을 향하는 면)에 형성되어 터치 스크린 패널에 부착되며, 제1 접착층(18)과 접지전극층(20) 사이에 형성된다.

완충필름(19)은 PET(polyethylen terephthalate) 등과 같은 폴리머 재질로 형성되어, 비산을 방지하는 등 터치 스크린 패널의 내구성을 향상시킨다.

더불어, 완충필름(19)은 터치 스크린 패널의 감도를 높이는 기능도 한다.

보다 구체적으로, 완충필름(19)이 구비되면 감지패턴들(12, 14)과 접지전극층(20) 사이의 이격거리가 증가하여 이들 사이에 형성되는 정전용량이 감소하게 된다. 이에 따라 동일한 정도의 접촉에 대해서도 보다 민감하게 반응하게 되므로, 고감도의 터치 스크린 패널이 구현될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 요부 단면도이다. 도 4를 설명할 때, 도 2와 동일한 부분은 동일부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 의한 터치 스크린 패널은 투명기판(10)의 타면, 즉 접촉면 측에 형성된 제2 접착층(22)과, 제2 접착층(22) 상에 형성된 아이콘시트(24)를 더 포함한다.

제2 접착층(22)은 광 투과율이 높은 SVR 또는 OCA 등의 투명성 접착재료로 이루어지는 것으로, 아이콘시트(24)를 투명기판(10)에 부착시킨다.

아이콘시트(24)는 터치 스크린 패널의 표면에 위치되며, 로고 및 테두리 장식 등의 인쇄가 용이한 재질로 형성된다.

또한, 아이콘시트(24)는 PET(polyethylen terephthalate) 등과 같은 폴리머 재질로 형성될 수 있다. 즉, 아이콘시트(24)는 완충필름 재질로 형성되어 비산을 방지하는 등 터치 스크린 패널의 내구성을 향상에 기여할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 제3 실시예에 의하면, 터치 스크린 패널의 상부에 아이콘시트(24)를 부착함에 의해 인쇄공정이 용이하고 내구성이 향상된 터치 스크린 패널을 구현할 수 있다.

한편, 도 3의 완충필름(19)과 도 4의 아이콘시트(24) 중 반드시 어느 하나만이 터치 스크린 패널에 선택적으로 구비되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 터치 스크린 패널에 하부의 완충필름(19)과 상부의 아이콘시트(24)가 모두 구비될 수도 있다.

도 5에 도시된 바와 같은 본 발명의 제4 실시예에 의한 터치 스크린 패널에 의하면, 내구성 및 감도가 향상되고 인쇄공정이 용이한 터치 스크린 패널을 구현할 수 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 요부 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 요부 단면도이다.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 요부 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 투명기판 12, 14: 감지패턴

13, 16: 절연층 18, 22: 접착층

19: 완충필름 20: 접지전극층

24: 아이콘시트

Claims

투명기판과,

상기 투명기판의 일면에 형성된 감지패턴들과,

상기 감지패턴들을 커버하도록 형성된 절연층을 포함하며,

상기 투명기판은, 상기 감지패턴들이 형성된 일면이 표시패널 방향으로 배치되고, 타면이 접촉물체가 접촉되는 방향으로 배치되어 윈도우와 일체화되어 구현됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
제1항에 있어서,

상기 절연층과의 사이에 제1 접착층을 개재하고 상기 절연층에 대향되도록 형성된 접지전극층을 더 포함하는 터치 스크린 패널.
제2항에 있어서,

상기 제1 접착층과 상기 접지전극층 사이에 형성된 완충필름을 더 포함하는 터치 스크린 패널.
제1항에 있어서,

상기 절연층의 하부에 형성된 완충필름을 더 포함하는 터치 스크린 패널.
제4항에 있어서,

상기 완충필름은 PET(polyethylen terephthalate)를 포함한 폴리머 재질로 형성된 터치 스크린 패널.
제1항에 있어서,

상기 투명기판의 타면에 형성된 제2 접착층과,

상기 제2 접착층 상에 형성된 아이콘시트를 더 포함하는 터치 스크린 패널.
제6항에 있어서,

상기 아이콘시트는 완충필름 재질로 형성된 터치 스크린 패널.
제1항에 있어서,

상기 감지패턴들은 서로 다른 레이어에 형성된 X 감지패턴들 및 Y 감지패턴들을 포함하는 터치 스크린 패널.
제8항에 있어서,

상기 X 감지패턴들은 제1 방향으로 서로 연결되도록 패터닝되고, 상기 Y 감지패턴들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 서로 연결되도록 패터닝된 터치 스크린 패널.