KR20100084260A - 윈도우 일체형 터치 스크린 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 윈도우 일체형 터치 스크린 패널은, 투명기판의 표시영역 상에 형성된 다수의 감지패턴들과; 상기 표시영역의 외곽부인 비표시영역 상에 형성되며, 상기 다수의 감지패턴들에 대해 각각의 열 또는 행 단위 감지패턴들의 일측 끝단에 형성된 금속패턴들과; 상기 표시영역의 외곽부인 비표시영역 상에 형성되며, 상기 각각의 열 또는 행 단위 감지패턴들의 타측 끝단에 형성된 보조 금속패턴들이 포함되며, 상기 투명기판은, 상기 감지패턴들이 형성된 일면이 표시패널 방향으로 배치되고, 타면이 접촉물체가 접촉되는 방향으로 배치되어 윈도우와 일체화되어 구현됨을 특징으로 한다.

Description

윈도우 일체형 터치 스크린 패널{window combined touch screen panel}
본 발명은 터치 스크린 패널에 관한 것으로, 특히 윈도우 일체형 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
터치스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.
이를 위해, 터치 스크린 패널은 평판표시장치의 전면(front face)에 부착되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다. 단, 상기 접촉이 이루어지는 터치 스크린 패널의 전면에는 강성 향상 및 패널 보호를 위해 일반적으로 윈도우가 부착된다.
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 저하될 수 있으므로, 박형화된 터치 스크린 패 널의 개발이 요구되고 있다.
그러나, 앞서 언급한 바와 같이 터치 스크린 패널의 상부에는 패널 보호를 위해 윈도우가 부착되는데, 이는 터치 스크린 패널의 박형화를 저해하는 요소가 된다.
또한, 종래의 경우 상기 윈도우의 중앙 영역 즉, 터치 스크린 패널의 투과부를 제외한 외측 영역에 불투명한 테두리부가 형성되고, 상기 테두리부의 일측 영역에 로고가 형성된다.
그러나, 이와 같이 윈도우에 테두리부 및 로고를 형성하려면 별도의 공정이 추가로 수행되어야 하므로 이에 따라 제조비용이 증가하는 단점이 있다.
본 발명은 터치 스크린 패널의 투명 기판을 윈도우로 활용함을 통해 터치 스크린 패널의 박형화를 구현함과 동시에, 상기 투명 기판의 외곽부에 형성된 금속패턴 또는 보조 금속패턴을 윈도우의 테두리부 또는 로고로 활용하여 제조 공정을 간소화하는 윈도우 일체형 터치 스크린 패널을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 윈도우 일체형 터치 스크린 패널은, 투명기판의 표시영역 상에 형성된 다수의 감지패턴들과; 상기 표시영역의 외곽부인 비표시영역 상에 형성되며, 상기 다수의 감지패턴들에 대해 각각의 열 또는 행 단위 감지패턴들의 일측 끝단에 형성된 금속패턴들과; 상기 표시영역의 외곽부인 비표시영역 상에 형성되며, 상기 각각의 열 또는 행 단위 감지패턴들의 타측 끝단에 형성된 보조 금속패턴들이 포함되며, 상기 투명기판은, 상기 감지패턴들이 형성된 일면이 표시패널 방향으로 배치되고, 타면이 접촉물체가 접촉되는 방향으로 배치되어 윈도우와 일체화되어 구현됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 비표시영역 상에 위치하며, 일부 영역에 음각으로 형성된 로고부를 포함하는 블랙매트릭스가 더 포함되고, 상기 로고부에 의해 상기 블랙매트릭스 하면에 형성된 금속 패턴 또는 보조 금속패턴이 노출되어 표시됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 감지패턴들을 커버하도록 형성된 절연층과; 상기 절연층과의 사이에 제1 접착층을 개재하고 상기 절연층에 대향되도록 형성된 접지전극층과; 상기 제1 접착층과 상기 접지전극층 사이에 형성된 완충필름이 더 포함됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 감지패턴들은 서로 다른 레이어에 형성된 X 감지패턴들 및 Y 감지패턴들로 구성되며, 상기 X 감지패턴들은 제1 방향으로 서로 연결되도록 패터닝되고, 상기 Y 감지패턴들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 서로 연결되도록 패터닝됨을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 터치 스크린 패널의 투명 기판을 윈도우로 활용함을 통해 터치 스크린 패널의 박형화를 구현함과 동시에, 상기 투명 기판의 외곽부에 형성된 금속패턴 또는 보조 금속패턴을 윈도우의 테두리부 또는 로고로 활용하여 제조 공정을 간소화함으로써, 제조 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 개략적으로 도시한 평면도로서, 도 1a는 정면도이고, 도 1b는 배면도이다.
먼저 도 1a을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 정면은 윈도우로서의 역할을 수행하는 투명기판(10)에 대하여, 상기 투명기판의 외곽부에 형성된 블랙매트릭스(19)와, 상기 블랙매트릭스의 일부 영역에 음각으로 형성된 로고부(19')가 보이게 된다.
상기 블랙매트릭스(19)는 상기 투명기판의 비표시 영역 즉, 테두리부에 형성되며, 상기 블랙매트릭스의 일부 영역에 음각으로 형성된 로고부(19')는 그 하면에 형성되는 금속패턴(미도시) 또는 보조 금속패턴(미도시)이 노출되어 표시된다.
이 때, 상기 블랙매트릭스(19)는 경우에 따라 형성되지 않을 수 있으며, 이 경우 상기 블랙매트릭스 영역에 형성되는 금속패턴 또는 보조 금속패턴이 상기 블랙매트릭스의 역할을 수행할 수도 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 기존의 경우 윈도우의 테두리부 및 로고를 형성하기 위해 별도로 수행되는 공정을 제거할 수 있게 되어, 공정 단순화 및 제조 비용 절감의 효과를 얻을 수 있다.
도 1b는 본 발명의 실시에에 의한 터치 스크린 패널의 배면 구조를 도시한 것으로, 이를 참조하면, 상기 투명기판(10)의 표시영역 상에 형성된 다수의 감지패턴들(12, 14)과, 상기 표시영역의 외곽부 즉, 비표시영역 상에 형성된 블랙매트릭스(19)와; 상기 비표시영역 상에 형성되며, 상기 각각의 감지패턴들(12, 14)을 위치 검출라인(미도시)과 연결하도록 열 또는 행 단위 감지패턴들(12, 14)의 일측 끝단에 형성된 금속패턴들(15) 및 상기 열 또는 행 단위 감지패턴들(12, 14)의 타측 끝단에 형성된 보조 금속패턴들(15')과, 상기 감지패턴들(12, 14)을 커버하도록 형성된 절연층(16)을 포함하여 구성된다.
이 때, 상기 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 별도의 절연층(미도시)을 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.
또한, 상기 금속패턴들(15)은 X 및 Y 감지패턴들(12, 14)이 형성되는 영역의 가장자리 영역에 배치되어 X 및 Y 감지패턴들(12, 14)을 위치 검출라인(미도시)과 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.
단, 본 발명의 실시예에서는 상기 금속패턴들(15)이 형성되지 아니한 X 및 Y 감지패턴들의 가장자리 영역에 상기 금속 패턴들(15)과 동일한 재질로 구현되어 형성되는 보조 금속패턴들(15')가 더 형성됨을 특징으로 한다.
즉, 상기 금속패턴들(15)은 상기 X 감지패턴들(12)을 위치 검출라인과 연결시키기 위하여 도시된 바와 같이 패널의 하단부에 형성되고, 상기 Y 감지패턴들(14)을 위치 검출라인과 연결시키기 위하여 도시된 바와 같이 패널의 좌, 우측부에 행 단위로 번갈아 형성된다.
이는 열 또는 행 단위의 X 및 Y 감지패턴들(12, 14)을 각각 위치 검출라인과 연결시킴에 있어서, 상기 열 또는 행 단위의 X 및 Y 감지패턴들(12, 14) 일측 끝단에만 상기 금속패턴들(15)이 형성되면 가능하기 때문이다. 따라서, 상기 금속패턴(15)이 형성된 각각의 열 또는 행 단위 X 및 Y 감지패턴들(12, 14)의 일측 끝단의 반대측 즉, 타측 끝단에는 금속패턴(15)이 구비될 필요가 없다.
그러나, 본 발명의 실시예에서는 상기 열 또는 행 단위 X 및 Y 감지패턴들(12, 14)의 타측 끝단에 보조 금속패턴(15')이 추가로 더 형성되며, 이에 따라 상기 비표시영역의 전면에 금속패턴들(15) 및 보조 금속패턴들(15')이 형성된다.
이와 같이 상기 비표시영역에 형성된 블랙매트릭스(19)와 중첩되는 영역에 금속패턴들(15) 및 보조 금속패턴들(15')가 형성됨에 따라, 상기 블랙매트릭스(19) 의 일부 영역에 음각으로 형성된 로고부(19')를 통해 상기 금속패턴들(15) 또는 보조 금속패턴들(15')이 노출됨으로써 보다 선명하게 로고가 표시되게 된다.
또한, 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 액정표시장치와 같은 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, 표시영 역과 비표시영역으로 구분되며, 상기 표시영역은 투명기판(10)의 일면에 순차적으로 형성된 감지패턴들(12, 14), 제2 절연층(16), 제1 접착층(18) 및 접지전극층(20)을 포함하여 구성되고, 상기 비표시영역은 표시영역의 외곽부로서 상기 투명기판(10)의 일면에 순차적으로 형성된 블랙매트릭스(19), 금속패턴(15) 또는 보조 금속패턴(15'), 제 1,2 절연층(13,16), 제1 접착층(18) 및 접지전극층(20)을 포함하여 구성된다.
여기서, 감지패턴들(12, 14), 블랙매트릭스(19), 금속패턴(15), 보조 금속패턴(15'), 제2 절연층(16), 제1 접착층(18), 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 전 극물질로 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(21)을 더 포함한다.
보다 구체적으로, 완충필름(21)은 제1 접착층(18)의 하부면(표시패널을 향하는 면)에 형성되어 터치 스크린 패널에 부착되며, 제1 접착층(18)과 접지전극층(20) 사이에 형성된다.
완충필름(21)은 PET(polyethylen terephthalate) 등과 같은 폴리머 재질로 형성되어, 비산을 방지하는 등 터치 스크린 패널의 내구성을 향상시킨다.
더불어, 완충필름(21)은 터치 스크린 패널의 감도를 높이는 기능도 한다. 보다 구체적으로, 완충필름(21)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 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 개략적으로 도시한 정면도 및 배면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 요부 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 요부 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 투명기판 12, 14: 감지패턴
15: 금속패턴 15': 보조 금속패턴
19: 블랙매트릭스 19': 로고부

Claims (7)

  1. 투명기판의 표시영역 상에 형성된 다수의 감지패턴들과;
    상기 표시영역의 외곽부인 비표시영역 상에 형성되며, 상기 다수의 감지패턴들에 대해 각각의 열 또는 행 단위 감지패턴들의 일측 끝단에 형성된 금속패턴들과;
    상기 표시영역의 외곽부인 비표시영역 상에 형성되며, 상기 각각의 열 또는 행 단위 감지패턴들의 타측 끝단에 형성된 보조 금속패턴들이 포함되며,
    상기 투명기판은, 상기 감지패턴들이 형성된 일면이 표시패널 방향으로 배치되고, 타면이 접촉물체가 접촉되는 방향으로 배치되어 윈도우와 일체화되어 구현됨을 특징으로 하는 윈도우 일체형 터치 스크린 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 비표시영역 상에 위치하며, 일부 영역에 음각으로 형성된 로고부를 포함하는 블랙매트릭스가 더 포함됨을 특징으로 하는 윈도우 일체형 터치 스크린 패널.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 로고부에 의해 상기 블랙매트릭스 하면에 형성된 금속 패턴 또는 보조 금속패턴이 노출되어 표시됨을 특징으로 하는 윈도우 일체형 터치 스크린 패널.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 감지패턴들을 커버하도록 형성된 절연층과;
    상기 절연층과의 사이에 제1 접착층을 개재하고 상기 절연층에 대향되도록 형성된 접지전극층이 더 포함됨을 특징으로 하는 윈도우 일체형 터치 스크린 패널.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 접착층과 상기 접지전극층 사이에 형성된 완충필름이 더 포함됨을 특징으로 하는 윈도우 일체형터치 스크린 패널.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 감지패턴들은 서로 다른 레이어에 형성된 X 감지패턴들 및 Y 감지패턴들로 구성됨을 특징으로 하는 윈도우 일체형 터치 스크린 패널.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 X 감지패턴들은 제1 방향으로 서로 연결되도록 패터닝되고, 상기 Y 감지패턴들은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 서로 연결되도록 패터닝됨을 특징으로 하는 윈도우 일체형 터치 스크린 패널.
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