KR20110008433A - 저항막 방식 터치패널 - Google Patents

저항막 방식 터치패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상부기판과 하부기판의 전기적 연결을 위한 도전홀이 요구되지 않음과 함께 상부기판과 하부기판 사이의 합착을 안정적으로 도모할 수 있는 저항막 방식 터치패널에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 저항막 방식 터치패널은 상부 전위발생용 전극을 구비하는 상부기판과, 하부 전위발생용 전극을 구비하는 하부기판 및 상기 상부기판과 하부기판 사이에 구비되어 상기 상부 전위발생용 전극 및 하부 전위발생용 전극과 전기적으로 연결되는 연성인쇄회로기판을 포함하여 이루어지며, 상기 연성인쇄회로기판의 일단에 복수의 접속단자가 구비되며, 상기 복수의 접속단자 중 일군의 접속단자는 상기 상부 전위발생용 전극과 연결되며, 다른 일군의 접속단자는 상기 하부 전위발생용 전극과 연결되는 것을 특징으로 한다.
저항막, 터치패널, 연성인쇄회로기판, 상부전극, 하부전극, 도전홀

Description

저항막 방식 터치패널{Resistive-based touch panel}
본 발명은 저항막 방식 터치패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부기판과 하부기판의 전기적 연결을 위한 도전홀이 요구되지 않음과 함께 상부기판과 하부기판 사이의 합착을 안정적으로 도모할 수 있는 저항막 방식 터치패널에 관한 것이다.
터치패널(touch panel)은 디스플레이 장치의 표면에 장착되어 사용자의 손가락, 터치 펜 등의 물리적 접촉을 전기적 신호로 변환하여 출력하는 장치로서, 액정표시장치(liquid crystal display), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel), EL(electro-luminescence) 소자 등에 응용되고 있다.
이와 같은 터치패널은 동작 원리에 따라 크게 정전용량 방식, 저항막 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 구분되는데, 이 중 저항막 방식 터치패널의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 저항막 방식 터치패널은 상부기판(110)과 하부기판(120)의 조합으로 이루어지며, 상기 하부기판(120) 상에는 상기 상부기 판(110)과 하부기판(120)의 간격을 유지하기 위한 도트 스페이서(dot spacer)(130)가 일정 간격을 두고 구비된다. 또한, 도면에 도시하지 않았지만 상기 상부기판(110)과 하부기판(120)은 접착층을 매개로 결합되며, 상기 상부기판(110)과 하부기판(120) 각각의 상부에는 투명도전층인 ITO(Indium Tin Oxide)(112)(122)가 구비된다.
이와 같은 구조 하에서, 외부의 물리적 힘이 상기 상부기판(110) 상에 인가되어 상부기판(110)의 ITO가 하부기판(120)의 ITO와 접촉되면, 해당 접촉 지점의 X축 및 Y축 전위를 인식하여 터치 위치를 파악할 수 있게 된다.
이와 같은 X축 및 Y축 전위를 인식하기 위해 상부기판(110)에는 X축 전위 발생용 전극(113), 하부기판(120)에는 Y축 전위 발생용 전극(123)이 각각 구비되며(도 2a 및 도 2b 참조), X축 전위 발생용 전극(113)과 Y축 전위 발생용 전극(123) 중 적어도 어느 하나는 연성인쇄회로기판(160)과 연결된다. 최종적으로, 연성인쇄회로기판(160)에 전달된 X축 및 Y축 전위값은 제어시스템에서 처리되며 그에 상응하는 동작이 발생된다.
한편, 전술한 바와 같이 연성인쇄회로기판(160)에는 X축 전위 발생용 전극(113)과 Y축 전위 발생용 전극(123) 중 어느 하나만 접촉되거나 두 전극 모두 접속될 수 있는데, 이를 구조적으로 살펴보면 도 2a 및 도 2b와 같다.
도 2a는 두 전극 중 어느 한 전극만이 연성인쇄회로기판(160)에 접속되는 경우를 나타낸 것인데, 세부적으로 연성인쇄회로기판(160)이 하부기판의 Y축 전위 발생용 전극(123)과 연결됨을 알 수 있다. 이와 같은 구조의 경우, X축 전위 발생용 전극(113)과 Y축 전위 발생용 전극(123)의 전기적 연결을 위해 접착층의 일측에 도전홀이 구비되며, 상기 도전홀(150)에는 도전체(151)가 개재된다.
그러나, 도 2a의 터치패널의 경우, 도전홀(150) 내에 도전체(151)를 주입할 때 적정량의 도전체를 주입함에 어려움이 있다. 그에 따라, 도전체의 양이 적게 되면 전기적 단선(open)이 야기되며, 도전체의 양이 많게 되면 다른 전극과의 전기적 단락(short)이 발생되는 문제점이 있다. 이와 함께, 외부의 물리적 충격에 의해 도전체가 쉽게 파손되는 단점이 있다.
한편, 도 2b는 두 전극 모두가 연성인쇄회로기판(160)에 연결되는 경우를 나타낸 것이며, 이 경우 도 2a와 같은 도전홀은 요구되지 않는다. 그러나, 도 2b의 터치패널의 경우, 상부기판(110)과 하부기판(120) 사이에 연성인쇄회로기판(160)을 구비시킨 상태에서 고온, 고압을 이용하는 소정의 열압착수단(170)을 통해 상부기판(110)과 하부기판(120)을 동시에 합착시킬 때, 온도와 압력이 과하게 되면 열압착수단(170)에 직접 접촉하는 상부기판(110)이 변형되거나 전극에 크랙이 발생되는 문제점이 있다. 또한, 온도와 압력이 압착조건보다 작게 되면 상부기판(110)과 하부기판(120)의 합착이 불완전해지는 단점이 있으며, 상부기판(110)이 변형되지 않는 적정한 온도와 압력으로 압착을 하여도 하부기판(120)을 안정하게 접합할 수 있는 온도와 압력이 하부까지 전달되지 않아 접합 상태가 불안정해질 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 상부기판과 하부기판의 전기적 연결을 위한 도전홀이 요구되지 않음과 함께 상부기판과 하부기판 사이의 합착을 안정적으로 도모할 수 있는 저항막 방식 터치패널을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저항막 방식 터치패널은 상부 전위발생용 전극을 구비하는 상부기판과, 하부 전위발생용 전극을 구비하는 하부기판 및 상기 상부기판과 하부기판 사이에 구비되어 상기 상부 전위발생용 전극 및 하부 전위발생용 전극과 전기적으로 연결되는 연성인쇄회로기판을 포함하여 이루어지며, 상기 연성인쇄회로기판의 일단에 복수의 접속단자가 구비되며, 상기 복수의 접속단자 중 일군의 접속단자는 상기 상부 전위발생용 전극과 연결되며, 다른 일군의 접속단자는 상기 하부 전위발생용 전극과 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 일군의 접속단자는 제 1 접속단자, 상기 다른 일군의 접속단자는 제 2 접속단자이며, 상기 제 1 접속단자가 접촉되는 영역에 상응하는 하부기판의 제 1 접속단자 영역에는 하부 전위발생용 전극이 구비되며 않으며, 상기 제 2 접속단자가 접촉되는 영역에 상응하는 상부기판의 제 2 접속단자 영역에는 상부 전위발생용 전극이 구비되지 않을 수 있다.
상기 제 1 접속단자 영역의 하부기판 상에 상기 연성인쇄회로기판을 지지하는 지지부재가 더 구비될 수 있으며, 제 2 접속단자 영역에 상부기판의 일부가 구비되지 않을 수 있다.
상기 제 1 접속단자와 제 2 접속단자는 순차적으로 배치되거나 교번하여 반복 배치될 수 있으며, 상기 연성인쇄회로기판의 제 1 접속단자와 제 2 접속단자는 연성인쇄회로기판의 양면에 구비되거나 상부전극 또는 하부전극과 전기적으로 연결되는 연성인쇄회로기판 상에만 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 저항막 방식 터치패널은 다음과 같은 효과가 있다.
상부전극과 하부전극을 연결하기 위한 도전홀이 요구되지 않기 때문에 이로 인한 전기적 단락, 단선의 위험을 없앨 수 있다. 또한, 연성인쇄회로기판이 상부전극과 하부전극에 각 조건에 적합한 온도와 압력으로 개별 접합되므로 동시 접합으로 인한 접합 불안정을 해결할 수 있다.
본 발명에 따른 저항막 방식 터치패널은 상부기판의 전극과 하부기판의 전극을 연성인쇄회로기판에 접속함에 있어서, 연성회로기판의 일부는 상부기판의 전극과 연결되도록 하고 상기 연성회로기판의 다른 일부는 하부기판의 전극과 연결되도록 함을 특징으로 한다. 여기서, 상부기판의 전극은 상부 전위발생용 전극, 하부기 판의 전극은 하부 전위발생용 전극을 각각 의미하며, 상기 상부 전위발생용 전극 및 하부 전위발생용 전극은 외부의 물리적 힘이 상기 상부기판에 인가되어 하부기판과 접촉할 때 발생되는 전위값을 상기 연성인쇄회로기판에 전달하는 역할을 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 저항막 방식 터치패널을 상세히 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저항막 방식 터치패널의 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항막 방식 터치패널의 분리 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항막 방식 터치패널의 평면도이며, 도 5a 및 도 5b는 각각 도 3a의 A-A`선, B-B`선에 따른 단면도이다.
먼저, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 저항막 방식 터치패널은 상부기판(310)과 하부기판(320)의 조합으로 이루어진다.
상기 상부기판(310)과 하부기판(320)은 접착층(301)(도 5a 및 도 5b 참조)을 매개로 결합되며, 상기 상부기판(310)과 하부기판(320) 사이의 일정 거리 이격을 위해 상기 하부기판(320) 상에는 도트 스페이서(도시하지 않음)가 더 구비될 수 있다. 또한, 도면에 도시하지 않았지만 상기 상부기판(310)과 하부기판(320) 각각은 절연기판과, 상기 절연기판 상에 인쇄되어 있는 투명도전층으로 구성되며, 상기 상부기판(310)과 하부기판(320)은 각각의 투명도전층이 마주보는 형태로 구비된다. 이 때, 상기 상부기판(310)의 절연기판은 PET(poly(ethylene terephthalte)) 등으로 구성될 수 있으며, 상기 하부기판(320)의 절연기판은 유리기판 또는 PET 등으로 구성될 수 있다.
한편, 상기 상부기판(310) 상에는 상부 전위발생용 전극(311)(이하, '상부전극(311)'이라 함)이 구비되고, 상기 하부기판(320) 상에는 하부 전위발생용 전극(321)(이하, '하부전극(321)'이라 함)이 구비된다. 상기 상부전극(311)과 하부전극(321)은 외부의 물리적 힘에 의해 상기 상부기판(310)과 하부기판(320)이 접촉하는 경우에 발생되는 전위값을 후술하는 연성인쇄회로기판(330)에 전달하는 역할을 한다. 상기 연성회로기판에 전달된 전위값은 최종적으로 터치패널의 제어회로에 전달되며, 제어회로는 해당 전위값에 상응하는 동작을 수행한다.
통상의 터치패널에 있어서, 상부기판과 하부기판의 접촉시 발생되는 전위값이 상기 연성인쇄회로기판에 전달되도록 하기 위해 도 2a와 같이 상부전극과 하부전극 중 어느 하나가 연성인쇄회로기판에 연결되는 구조를 구성하거나, 도 2b와 같이 상하부 전극 모두가 연성인쇄회로기판에 연결되는 구조를 구성한다. 전술한 바와 같이, 도 2a의 구조는 별도의 도전홀의 구성이 필요하고 도 2b의 구조는 상부기판과 하부기판의 동시 압착시 문제점을 안고 있다.
본 발명에서는, 도 2a 및 도 2b의 구조상 문제점을 해결하기 위해 연성인쇄회로기판의 일부는 상부전극과 연결되고 연성인쇄회로기판의 다른 일부는 하부전극과 연결되는 구조를 제시한다. 즉, 연성인쇄회로기판에 구비된 복수개의 접속단자 중 일군(一群)의 접속단자는 상부전극과 연결되고 다른 일군의 접속단자는 하부전극과 연결되는 구조를 갖는다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
상부기판(310)과 하부기판(320) 사이에 연성인쇄회로기판(330)이 구비된 상태에서, 상기 연성인쇄회로기판(330)의 일단에는 복수개의 접속단자가 일정 간격을 두고 배치되는데, 전술한 바와 같이 상기 복수개의 접속단자 중 일부는 상부전극(311)과 연결되고(도 5a 참조) 다른 일부는 하부전극(321)과 연결된다(도 5b 참조). 이 때, 상부전극(311)과 연결되는 접속단자는 제 1 접속단자(331), 하부전극(321)과 연결되는 접속단자는 제 2 접속단자(332)라 하기로 한다.
상기 제 1 접속단자(331)는 상부전극(311)과 연결되고, 상기 제 2 접속단자(332)는 하부전극(321)과 연결되도록 하기 위해, 상기 제 1 접속단자(331)가 접촉되는 영역에 상응하는 하부기판(320)의 영역(이하, '제 1 접속단자 영역'이라 함)에는 하부전극(321)이 구비되지 않으며, 이와 함께 상기 제 2 접속단자(332)가 접촉되는 영역(이하, '제 2 접속단자 영역'이라 함)에 상응하는 상부기판(310)의 영역에는 상부전극(311)이 구비되지 않는다.
즉, 상부전극(311)과 하부전극(321) 사이에 연성인쇄회로기판(330)의 제 1 접속단자(331) 및 제 2 접속단자(332)가 위치되더라도, 하부기판(320)의 제 1 접속단자 영역에 하부전극(321)이 구비되지 않음에 따라 제 1 접속단자(331)는 상부전극(311)과만 전기적으로 연결되며, 제 2 접속단자(332)의 경우 상부기판(310)의 제 2 접속단자 영역에 상부전극(311)이 구비되지 않음으로 인해 하부전극(321)과만 연결되는 구조를 갖는다. 달리 표현하여, 상기 제 1 접속단자(331)는 하부전극(321)과 전기적 절연상태를 이루고, 상기 제 2 접속단자(332)는 상부전극(311)과 전기적 절연상태를 이룬다할 수 있다.
이 때, 하부기판(320)의 제 1 접속단자 영역에는 하부전극(321)이 구비되지 않음에 대신하여 연성인쇄회로기판(330)을 지지하는 지지부재(302)가 하부기 판(320) 상에 구비되는 것이 바람직하다. 상기 지지부재(302)는 연성인쇄회로기판(330)이 아래로 처지는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 상부기판(310)의 제 2 접속단자 영역에는 상부전극(311)만 구비되지 않도록 하거나 도 6에 도시한 바와 같이 상부전극(311) 및 상부기판(310) 모두가 구비되지 않도록 할 수도 있다. 또한, 상기 연성인쇄회로기판(330)의 제 1 접속단자(331)와 제 2 접속단자(332)는 연성인쇄회로기판(330)의 양면에 구비되거나 상부전극(311) 또는 하부전극(321)과 전기적으로 연결되는 연성인쇄회로기판(330) 상에만 구비될 수 있다.
한편, 도 3에 있어서 2개의 제 1 접속단자(331)를 이웃하여 배열하고 제 1 접속단자(331) 옆에 이웃하는 2개의 제 2 접속단자(332)를 배열하였으나, 도 7에 도시한 바와 같이 제 1 접속단자(331)와 제 2 접속단자(332)를 교번하여 반복 배치할 수도 있다. 이 때, 도 7의 구조에서 제 2 접속단자 영역의 상부기판을 제거한 형태(도 8 참조)를 구성할 수도 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 저항막 방식 터치패널의 사시도.
도 2a 및 도 2b는 종래 기술에 따른 저항막 방식 터치패널의 단면도.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항막 방식 터치패널의 사시도.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항막 방식 터치패널의 분리 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항막 방식 터치패널의 평면도.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 3a의 A-A`선, B-B`선에 따른 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 저항막 방식 터치패널의 사시도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저항막 방식 터치패널의 사시도.
도 8은 도 7의 변형 실시예를 나타낸 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
301 : 접착층 302 : 지지부재
310 : 상부기판 311 : 상부전극
320 : 하부기판 321 : 하부전극
330 : 연성인쇄회로기판 331 : 제 1 접속단자
332 : 제 2 접속단자

Claims (6)

  1. 상부 전위발생용 전극을 구비하는 상부기판;
    하부 전위발생용 전극을 구비하는 하부기판; 및
    상기 상부기판과 하부기판 사이에 구비되어 상기 상부 전위발생용 전극 및 하부 전위발생용 전극과 전기적으로 연결되는 연성인쇄회로기판을 포함하여 이루어지며,
    상기 연성인쇄회로기판의 일단에 복수의 접속단자가 구비되며,
    상기 복수의 접속단자 중 일군의 접속단자는 상기 상부 전위발생용 전극과 연결되며, 다른 일군의 접속단자는 상기 하부 전위발생용 전극과 연결되는 것을 특징으로 하는 저항막 방식 터치패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 일군의 접속단자는 제 1 접속단자, 상기 다른 일군의 접속단자는 제 2 접속단자이며,
    상기 제 1 접속단자가 접촉되는 영역에 상응하는 하부기판의 제 1 접속단자 영역에는 하부 전위발생용 전극이 구비되며 않으며,
    상기 제 2 접속단자가 접촉되는 영역에 상응하는 상부기판의 제 2 접속단자 영역에는 상부 전위발생용 전극이 구비되지 않는 것을 특징으로 하는 저항막 방식 터치패널.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 접속단자 영역의 하부기판 상에 상기 연성인쇄회로기판을 지지하는 지지부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 저항막 방식 터치패널.
  4. 제 2 항에 있어서, 제 2 접속단자 영역에 상부기판의 일부가 구비되지 않는 것을 특징으로 하는 저항막 방식 터치패널.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 접속단자와 제 2 접속단자는 순차적으로 배치되거나 교번하여 반복 배치되는 것을 특징으로 하는 저항막 방식 터치패널.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 연성인쇄회로기판의 제 1 접속단자와 제 2 접속단자는 연성인쇄회로기판의 양면에 구비되거나 상부전극 또는 하부전극과 전기적으로 연결되는 연성인쇄회로기판 상에만 구비되는 것을 특징으로 하는 저항막 방식 터치패널.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170001255A (ko) 2015-06-26 2017-01-04 한국터치스크린(주) 저항막 방식 터치패널 및 그의 제조방법
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