KR20110054405A - 다른 크기의 전극을 가지는 터치 스크린 패널 - Google Patents

Abstract

다른 크기를 가지는 전극을 이용한 터치 스크린 패널이 개시된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 터치 스크린 패널의 장축에 배치되는 바 형태의 전극은 터치 스크린 패널의 단축에 배치되는 바 형태의 전극보다 넓은 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널이 제공된다.

본 발명에 따르면, X축과 Y축의 비율이 다른 터치 스크린에서도 축에 따른 신호의 크기 변화를 보정하지 않아도 터치 위치를 정확하게 판단하는 것이 가능한 장점이 있다.

터치, 스크린, 폭, ITO, 전극

Description

다른 크기의 전극을 가지는 터치 스크린 패널{Touch screen panel having different size electrode}

본 발명은 터치 스크린 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다른 크기를 전극을 가지는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.

최근 많은 전기/전자 장치의 동작을 제어하기 위한 입력 수단으로서 터치 센서나 터치 스크린과 같은 터치를 감지하는 장치를 이용한 터치 입력 장치가 존재하며 개발되고 있다.

특히, 터치 스크린은 디스플레이 화면상의 사용자의 접촉 위치를 감지하고, 감지된 접촉 위치에 관한 정보를 입력 정보로 하여 디스플레이 화면 제어를 포함한 전기/전자 장치의 제어를 수행하기 위한 장치이다.

일반적으로 널리 사용되는 터치 스크린 패널은 투명 전도막이 일면에 형성되어 있는 투명 기판을 적어도 하나 포함한다.

투명 전도막은 흔히 ITO(indium tin oxide) 등의 투명 전도성 물질로 이루어 지며, 전기 배선을 통해 사용자가 접속한 터치스크린상의 위치를 계산하기 위하여 도 2의 예시에서와 같이 패널 외부에 마련된 센서 회로(200)에 연결된다.

이러한 금속 배선은 투명 기판에 접착되는 연성(flexible) PCB(printed circuit board)상에 구현되거나, 직접 투명 기판상에 형성되는 것이 일반적이다.

한편, 보다 효과적으로 터치 여부 및 터치 위치를 파악하기 위해 이러한 투명 기판상에 형성 되는 금속 배선 즉 전극의 형태나 배치에 대하여 많은 연구와 개발이 이루어지고 있으나, 일반적으로 바(bar) 타입의 전극을 수직과 수평 방향으로 각각 배치하여 터치 위치를 판단하는 것이 널리 사용되고 있다.

도 1을 참조하여 종래의 터치 스크린 패널에서 바 타입 전극의 패턴을 살펴본다.

종래의 터치 스크린 패널에서 바 타입 전극 패턴은 도 1의 (a) 및 (b)와 같이 가로축과 세로축으로 각각 나누어 대하여 투명 시트인 ITO 필름상에 가로축과 세로축 각각 패턴을 형성한다.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이 가로축과 세로축 각각 패턴이 형성된 ITO 필름을 결합하며, 각각의 전극은 터치 위치 판단을 위해 각각의 전극에서의 신호가 패널 외부에 마련된 센서 회로(200) 예를 들면, MCU와 같은 센싱 유닛에 입력된다

한편, 이러한 결합한 투명 시트를 이용하여 터치 위치를 판단하는 것은 각각의 전극들에서의 신호를 이용하여 예를 들어 가장 많거나 작은 신호가 출력되거나 신호의 변화가 있는 위치를 터치 위치로 판단하게 된다.

한편, 도 3에서 예시한 바와 같이 터치 스크린상에서 터치가 이루어지면, 터 치가 이루어지는 면(300)이 사람의 손가락 등의 상대적으로 넓은 표면적에 의해 X3과 X4 그리고 Y1과 Y2 사이에 터치가 이루어질 수 있다.

이 경우 상대적으로 가까운 X4과 Y1에서의 신호가 가장 강하면 터치 위치를 X4과 Y1로 판단하게 되는 것이다.

그러나, 이러한 터치 판단 방법은 터치 스크린이 X축과 Y축의 크기가 같은 정방형 즉 정사각형이어서 각각의 전극이 모두 동일한 길이를 가지는 경우 상대적으로 정확한 터치 신호의 비교가 가능하게 되어 터치 위치도 정확하게 판단될 수 있다.

그러나, 일반적인 화면의 경우 정방형 보다는 4:3 또는 16:9 등의 직사각형 형태의 화면을 구성하는 경우가 일반적이다.

따라서, 각각의 축에서 출력되는 신호의 크기가 달라 축에 따른 신호의 크기 변화를 보정하여야만 하여야만 하고, 그렇지 않은 경우 정확한 터치 위치를 판단하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 터치 X축과 Y축의 비율이 다른 터치 스크린에서도 축에 따른 신호의 크기 변화를 보정하지 않아도 터치 위치를 정확하게 판단하는 것이 가능한 터치 스크린을 위한 터치 스크린 패널을 제안하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 의하면, 터치 스크린 패널이 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 터치 스크린 패널에 있어서, 상기 터치 스크린 패널의 장축에 배치되는 바 형태의 전극은 상기 터치 스크린 패널의 단축에 배치되는 바 형태의 전극보다 넓은 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널이 제공된다.

상기 바 형태의 전극의 폭은 상기 터치 스크린의 가로 및 세로 비율에 의해 결정될 수 있다.

상기 터치 스크린 패널의 장축에 배치되는 바 형태의 전극과 상기 터치 스크린 패널의 단축에 배치되는 바 형태의 전극은 각각 동일한 크기의 신호를 출력하도록 상기 바 형태의 전극의 폭이 결정될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 터치 스크린 패널에 의하면 X축과 Y축의 비율이 다른 터치 스크린에서도 축에 따른 신호의 크기 변화를 보정하지 않아도 터치 위치를 정확하게 판단하는 것이 가능한 장점이 있다.

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.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 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.

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 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 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 출원에서, "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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

먼저 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 바 타입 전극의 패턴을 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 바 타입 전극의 패턴을 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스크린 패널의 바 타입 전극의 패턴은 먼저 도 4의 (a)와 같이 장축(도 4에서는 x축)에 배치되는 바 타입 전극은 단축(도 4에서는 y축)에 비해 상대적으로 넓은 면을 가지는 전극이 배치된다.

이에 비해 도 4의 (b)와 같이 단축(도 4에서는 y축)에 배치되는 바 타입 전극은 단축(도 4에서는 x축)에 비해 상대적으로 좁은 면을 가지는 전극이 배치된다.

이러한 각각의 전극이 배치된 투명 필름(ITO 필름)이 결합되어 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 시트를 구성하게 된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에서 바 타입 전극의 패턴이 결합된 상태를 도시한 도면이다.

도 4 내지 도 6에서는 x축이 상대적으로 긴 장축이고 y축이 상대적으로 단축인 경우를 예시하여 설명한 것이나, 이러한 장축과 단축은 스크린을 형성하는 변의 길이에 따라 상대적인 것임은 자명하다.

한편, 이러한 단축에 배치되는 전극의 넓이를 장축에 배치되는 전극의 넓이에 비해 상대적으로 작게 함으로써 전기적 저항이 상대적으로 줄어들게 된다.

터치 스크린에서의 터치 위치 판단은 전극에 전압을 걸어주고 터치가 이루어지는 경우 터치에 의해 변화되는 전극에서의 저항의 변화에 따라 검출되는 전류의 크기를 이용하여 터치 위치를 판단하는 방법이 이용될 수 있다.

이때 전류의 크기가 가장 크거나 또는 크기 변화가 있는 위치를 터치 위치로 판단하게 된다.

그러나 전술한 바와 같이 터치 스크린상에서 터치가 이루어지면, 일반적으로 사람의 손가락 등의 표면적이 넓으므로 하나의 축이 아니라 다수개의 축에서 터치가 이루어질 수 있다.

이 경우 상대적으로 가장 강한(또는 약한) 전류가 검출되거나 가장 변화가 큰 축을 터치 위치로 판단하게 되는 것이다.

그러나, 스크린의 x축과 y축의 크기가 달라짐에 따라 x축과 y축에 따라 바타입 전극의 크기도 특히 길이가 달라짐에 따라 저항으로 작용하는 전극의 크기도 축에 따라 달라지게 된다.

예를 들면, 도 1 내지 도 3의 예시에서 살펴본 바와 같이, 바 타입 전극의 크기가 스크린 크기와 무관하게 동일한 폭을 가지는 경우 상대적으로 긴 길이를 가지는 장축(x축)으로 배치되는 전극은 상대적으로 저항의 크기도 커지게 된다.

반면, 상대적으로 짧은 길이를 가지는 단축(y축)으로 배치되는 전극은 상대적으로 저항의 크기가 줄어들게 되어 각각의 축에서 검출되는 신호(예를 들면, 전류 의 크기)도 달라지게 된다.

이에 비해 본 발명에서는 스크린의 x축과 y축의 크기가 달라짐에 따라 배치되는 바 타입 전극의 패턴도 달라지게 함으로써 축에 상관없이 동일한 신호가 검출되도록 함으로써 보다 정확한 터치 위치를 판단하는 것이 가능하게 된다.

도 6의 예시를 통해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 바 타입 전극의 패턴에 터치가 이루어진 경우를 살펴 본다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 바 타입 전극의 패턴에 터치가 이루어진 경우를 예시한 도면이다.

도 6에서 예시한 바와 같이 터치 스크린상에서 터치가 이루어지면, 터치가 이루어지는 면이 사람의 손가락 등의 상대적으로 넓은 표면적에 의해 X3과 X4 그리고 Y1과 Y2 사이에 터치가 이루어질 수 있다.

이 경우 상대적으로 가까운 X4과 Y1에서의 신호가 가장 강하면 터치 위치를 X4과 Y1로 판단하게 되는 것은 종래와 같다.

그러나 종래에는 상대적으로 긴 길이를 가지는 장축(x축)으로 배치되는 전극은 상대적으로 저항의 크기도 커지게 되나, 상대적으로 짧은 길이를 가지는 단축(y축)으로 배치되는 전극은 상대적으로 저항의 크기가 줄어들게 되어 각각의 축에서 검출되는 신호(예를 들면, 전류의 크기)도 달라지게 된다.

특히, 도 3과 도 6에서와 예시한 바와 같이 최종적으로 신호가 출력되는 부분에 위치하는 경우 각각의 축에서 검출되는 신호(예를 들면, 전류의 크기)는 전극의 저항에 의해 상대적으로 더욱 약해질 수 있으며, 이 경우 터치에 따라 검출되는 신 호가 매우 약하게 될 수 있다.

또한, 이러한 검출되는 신호의 크기의 차이는 전술한 바와 같이, x축과 y축의 크기가 달라짐에 따라 저항의 크기도 달라져 각각의 축에서 검출되는 신호의 크기도 상대적으로 더욱 약하게 된다.

이 경우 도 6의 예시에서 만약 검출되는 신호가 약하다면 특히 y1과 y2에서의 신호의 차이가 판단할 수 없을 정도로 약한 경우 터치 위치를 최종적으로 판단함에 있어서 y1과 y2 중 어느 하나를 정확한 터치 위치로 판단하기 어려울 수 있다.

그러나 본 발명에서는 단축에 배치되는 전극이 상대적으로 좁은 폭을 가지므로 저항이 줄어들어 보다 강한 신호 예를 들면, 보다 큰 전류의 세기가 측정될 수 있게 된다.

따라서, 각각의 축에서 출력되는 신호가 상대적으로 균등하고 또한, 터치에 따라 출력되는 신호나, 변화되는 신호의 출력이 종래에 비해 단축에서 상대적으로 강하게 되어 보다 정확한 터치 위치의 판단이 가능하게 된다.

한편, 장축과 단축에 배치되는 전극의 크기 즉 바 타입 전극의 폭은 터치 스크린의 가로와 세로 즉 장축과 단축의 비율에 따라 결정될 수 있다.

또한, 장축과 단축에 상관없이 각각의 축을 구성하는 전극에서 모두 동일한 크기의 신호를 출력할 수 있도록 장축과 단축의 비율을 고려하여 바 타입 전극의 크기와 개수 등을 결정할 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 종래의 터치 스크린 패널에서 바 타입 전극의 패턴을 도시한 도면.

도 2는 종래의 터치 스크린 패널에서 바 타입 전극의 패턴이 결합된 상태를 도시한 도면.

도 3은 종래의 터치 스크린 패널에서 바 타입 전극의 패턴에 터치가 이루어진 경우를 예시한 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에서 바 타입 전극의 패턴을 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에서 바 타입 전극의 패턴이 결합된 상태를 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에서 바 타입 전극의 패턴에 터치가 이루어진 경우를 예시한 도면.

Claims (3)

1. 터치 스크린 패널에 있어서,

   상기 터치 스크린 패널의 장축에 배치되는 바 형태의 전극은 상기 터치 스크린 패널의 단축에 배치되는 바 형태의 전극보다 넓은 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 바 형태의 전극의 폭은 상기 터치 스크린의 가로 및 세로 비율에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
3. 제1항에 있어서,

   상기 터치 스크린 패널의 장축에 배치되는 바 형태의 전극과 상기 터치 스크린 패널의 단축에 배치되는 바 형태의 전극은 각각 동일한 크기의 신호를 출력하도록 상기 바 형태의 전극의 폭이 결정되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.

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