KR20110100792A - 터치 스크린 모듈 구조 - Google Patents

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Abstract

터치 스크린 모듈 구조에 있어서, 특히 화면에 영상 정보를 나타내는 디스플레이 유닛과, 상기 디스플레이 유닛의 화면 위에 탑재되어 터치 위치를 파악하되 외부로부터 유입되는 광량을 줄이기 위한 편광 필름을 구비함을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조는 외부로부터 유입되는 광량을 줄여 반사광 발생의 빈도를 낮춤으로써 터치 스크린의 가독성 및 시인성을 개선 시킬 수 있다.

Description

터치 스크린 모듈 구조{TOUCH SCREEN MODULE CONSTRUCTION}
본 발명은 터치 스크린에 관한 것으로서, 특히 시인성을 개선 시키기 위한 터치 스크린 모듈 구조에 관한 것이다.
일반적으로 터치 스크린은 손으로 접촉(touch)하면 그 위치를 입력받도록 하는 특수한 입력장치를 장착한 화면이다. 상기 터치 스크린은 키보드를 사용하지 않고 화면(스크린)에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면, 그 위치를 파악하여 저장된 소프트웨어에 의해 특정 처리를 할 수 있도록, 화면에서 직접 입력자료를 받을 수 있게 한 화면을 말한다. 터치 스크린의 이러한 특성 때문에 대중들이 많이 이용하는 장소 즉, 지하철, 백화점, 은행 등의 장소에서 안내용 소프트웨어에 많이 이용되며, 각종 점포에서 판매용 단말기에도 많이 응용될 뿐만 아니라, 일반 업무용으로도 활용되고 있다.
상기 터치 스크린은 LCD(Liquid Crystal Display)를 대표적인 예로 들 수 있는 디스플레이 유닛의 화면에 터치 판넬(touch panel)이라는 장치를 덧붙여서 기능을 발휘하는 것으로, 터치 판넬은 손끝이나 기타 물체의 접촉 위치를 파악할 수 있도록 하는 기능을 가지고 있다. 따라서 상기 터치 판넬을 장착한 화면에 미리 나타낸 문자나 그림 정보를 손으로 접촉하면, 접촉한 화면의 위치에 따라 사용자가 선택한 사항이 무엇인지를 파악하고 이에 대응하는 명령을 처리하도록 하여, 아주 쉽게 자신이 원하는 정보를 얻을 수 있도록 할 수 있다.
상기 터치 판넬은 크게 감압식과 정전용량식으로 나눌 수 있다. 상기 감압식은 누르는 힘에 의해 마주보는 두 전도층이 맞닿는 접점이 발생하고, 상기 접점에 상응하는 신호에 따라 위치 좌표를 감지하게 된다. 또한, 상기 정전용량식은 전도성이 높은 유리 표면에 전하(전류의 흐름)를 충전하고 접촉시에 전하가 변화된 위치를 센서를 이용하여 감지하게 된다.
일반적으로 터치 판넬 탑재의 모듈 구조(터치 스크린 모듈 구조)에서 상기 터치 판넬과 디스플레이 유닛의 화면 사이에는 공기층이 생긴다. 이때, 외부에서 유입되는 빛은 상기 공기층 및 타 재료의 층에서 반사되어 해당 터치 스크린의 휘도(Brightness)나 콘트라스트(Contrast)를 저하시킨다. 이는 가독성 및 시인성(Visibility)을 나쁘게 한다.
본 발명의 목적은 외부로부터 유입되는 광량을 줄여 반사광 발생의 빈도를 낮춤으로써 휘도 및 콘트라스트을 높여 시인성을 개선 시키기 위한 터치 스크린 모듈 구조를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 터치 스크린의 콘트라스트를 높여 화면을 또렷하게 보이도록 함으로써 외관상 미려하게 하기 위한 터치 스크린 모듈 구조를 제공하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 견지로서, 본 발명의 일 실시 예는 화면에 영상 정보를 나타내는 디스플레이 유닛 및 상기 디스플레이 유닛의 화면 위에 탑재되어 터치 위치를 파악하는 터치 판넬을 포함하되, 상기 터치 판넬은 유입되는 외부 광량을 줄이기 위한 편광 필름을 구비함을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조를 제공한다.
본 발명은 터치 스크린 모듈 구조는 외부로부터 유입되는 광량을 줄여 반사광 발생의 빈도를 낮춤으로써 터치 스크린의 가독성 및 시인성을 개선 시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 터치 스크린 모듈 구조는 터치 스크린의 화면을 또렷 하게 보이도록 함으로 외관상 미려하게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 모듈 구조를 보여주는 도면;
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터치 스크린 모듈 구조를 보여주는 도면 및
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 모듈 구조가 적용된 기기의 사시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 특히 시인성 및 미려함을 개선 시키기 위한 터치 스크린 모듈 구조에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 모듈 구조를 보여주는 도면이다. 도 1을 설명함에 있어 앞으로 제시할 터치 스크린 모듈 구조에서 각 구성 요소의 전기적 연결에 대한 설명은 생략한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 모듈 구조(100)는 디스플레이 유닛(130)에 터치 판넬(110)이 탑재한다. 이때 상기 터치 판넬(110)과 상기 디스플레이 유닛(130) 사이에는 공기층(120)이 생기게 된다. 앞서 전술하였지만, 상기 공기층(120)은 외부의 빛을 반사시켜 해당 터치 스크린의 휘도(또는 밝기, Brightness), 콘트라스트(또는 명암대비, Contrast)를 저하시킨다. 이는 사용자의 시인성을 나쁘게 한다.
상기 터치 판넬(110)은 외부로부터 보호 역할을 하는 폴리카보네이트(PC)(이하 '글래스'라 칭함)(111)와, 상기 글래스(111) 하부에 양면 테이프(113)를 사용하여 부착되어 터치를 감지하는 ITO(Indium-Tin Oxide) 레어어(114)를 포함한다. 상기 글래스(111)에는 외관을 미려하게 하기 위한 인쇄 영역(112)을 포함할 수 있다. 상기 ITO 레이어(114)는 감압식이거나 정전용량식 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 감압식 ITO 레어어는 이격되어 마주보는 상부 전도층 및 하부 전도층을 포함하고, 누르는 힘에 의해 두 전도층이 맞닿는 접점에 상응하는 신호에 따라 위치 좌표를 감지하게 된다. 또한, 정전용량식 ITO 레이어는 전동성이 높은 유리를 구비하고, 상기 유리 표면에 전하(전류의 흐름)를 충전하여 접촉시 전하가 변화된 위치를 센서를 이용하여 감지하게 된다.
더욱이 상기 터치 판넬(110)은 상기 ITO 레이어(114) 하부에 순서대로 부착되는 편광 필름(115)과 위상차 필름(116)을 포함한다. 상기 편광 필름(115)은 입사광의 수직 또는 수평 편파를 구분하여 통과시키거나 차단시킬 수 있는 성질의 필름으로써 편광축과 일치하는 빛만을 통과시킴으로써 빛의 양을 조절할 수 있다. 상기 위상차 필름(116)은 복굴절성에 의한 광학적인 비뚤어짐이나 시각 방향에 의한 변조가 원인으로 일어나는 표시의 착색 등 시각 의존성의 발생을 방지하는 필름이다. 상기 터치 판넬(110)의 위상차 필름(116)은 선택적으로 사용할 수 있다.
외부로부터 모든 방향성을 갖는 빛이 유입되면, 상기 편광 필름(115)의 편광축과 일치하는 빛만이 상기 위상차 필름(116)을 거쳐 상기 공기층(120)에 도달한다. 즉, 상기 공기층(120)에 선택적으로 도달하는 빛은 반사되어 시인성을 떨어뜨리는 요인이 되겠으나 그만큼 반사광 발생 빈도를 낮출 수 있음을 보여준다.
상기 디스플레이(130)는 화상 정보를 출력하는 LCD(Liquid Crystal Display)(133)와, 상기 LCD(133) 상부에 순서대로 적층되는 편광 필름(132) 및 위상차 필름(131)을 포함한다. 상기 LCD(133)는 편광 현상을 이용한 디스플레이 유닛으로서 두 개의 편광판 사이에 전기신호에 따라 방향을 바꾸는(재배열되는) 고분자 물질(액정)을 넣어두어 신호에 따라 빛을 통과시키고 차단시키는 온/오프 동작을 한다. 상기 액정은 빛을 방출하지 않고 인가된 신호에 따라 빛을 투과(transmissive)만 하기에 광원(백라이트)를 필요로 한다. 여기서, 상기 LCD(133)는 백라이트를 포함한다 가정한다.
상기 편광 필름(132)은 앞서 전술하였듯이 입사광의 수직 또는 수평 편파를 구분하여 통과시키거나 차단시킬 수 있는 성질의 필름이다. 상기 LCD(133)의 백라이트에서 나오는 빛의 세기는 모든 방향으로 균등하나 편광 필름은 이러한 빛 중에서 편광 축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고 그 외는 흡수 또는 반사하여 특정 방향의 편광을 만드는 역할을 한다. 이 편광이 상기 LCD(133)의 액정을 지날 때 화소별로 액정의 나열 방향을 전기적으로 조절함으로써 화소의 밝기가 변하게 된다. 일반적으로 위상차 필름은 앞서 전술하였듯이 복굴절성에 의한 광학적인 비뚤어짐이나 시각 방향에 의한 변조가 원인으로 일어나는 표시의 착색 등 시각 의존성의 발생을 방지하는 필름이다. 상기 디스플레이 유닛(130)의 위상차 필름(131)은 직선편광을 원평광으로 만들어 주어 투과율을 향상시킨다. 상기 디스플레이 유닛(130)의 위상차 필름(131)은 선택적으로 사용할 수 있다.
따라서, 상기 터치 판넬(110)의 편광 필름(116)과 상기 디스플레이 유닛(130)의 편광 필름(132)의 편광축을 맞추어 주면 상기 LCD(133)로부터의 빛은 아무런 상쇄 없이 외부로 발산 가능하다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 터치 스크린 모듈 구조를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 터치 스크린 모듈 구조(200)는 디스플레이 유닛(230)과, 상기 디스플레이 유닛(230)에 탑재되는 터치 판넬(210)을 포함한다. 이때 상기 터치 판넬(210)과 상기 디스플레이 유닛(230) 사이에는 공기층(220)이 생기게 된다. 상기 공기층(220) 및 디스플레이 유닛(230)에 대한 설명은 도 1에서 전술하였다.
상기 터치 판넬(210)은 터치로부터의 신호를 발생시키는 ITO(Indium-Tin Oxide) 레어어(216)와, 상기 ITO 레이어(216) 상부에 순서대로 적층되는 위상차 필름, 편광 필름, 양면 테이프, 글래스를 포함한다. 상기 터치 판넬(210)의 ITO 레이어(216)는 감압식이거나 정전용량식 중 어느 하나일 수 있다. 단, 감압식은 적층된 필름에 의하여 높은 동작하중을 필요할 수 있다. 따라서, 상기 ITO 레이어(216)는 정전용량식이 유리할 수 있다.
특히, 도 1 및 도 2에서 전술된 편광 필름, 위상차 필름은 LCD 노이즈 발생을 줄일 수 있다. 더 나아가 상기 필름들 중 어느 하나에 투명도전층을 코팅을 하고, 상기 투명도전층을 기기의 접지부와 연결시킨다면 LCD 노이즈 발생을 더욱 줄여 시인성을 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 모듈 구조가 적용된 기기의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 모듈 구조(100, 200)를 구비한 기기를 보여준다. 상기 기기에서 입출력을 담당하는 상기 터치 스크린 모듈 구조(100, 200)는 반사광은 줄여 높은 콘트라스트를 가짐으로써 뚜렷하게 부각될 수 있다. 이는 사용자의 시인성과 만족감을 높일 수 있다. 특히, 상기 터치 스크린 모듈(100, 200)은 LCD가 꺼진 상태에서도 반사광에 의하여 하얗게 보이는 현상을 줄임으로써 기기의 외관을 형성하는 케이스 프레임(301)과의 일체감을 향상시킬 수 있다.
결론적으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린 모듈 구조(100, 200)는 외부 반사광의 유입을 줄임으로써 터치 스크린의 가독성 및 시인성을 개선 시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 터치 스크린 모듈 구조는 터치 스크린의 화면을 또렷하게 보이도록 함으로 외관상 미려하게 한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (12)

  1. 터치 스크린 모듈 구조에 있어서,
    화면에 영상 정보를 나타내는 디스플레이 유닛 및;
    상기 디스플레이 유닛의 화면 위에 탑재되어 터치 위치를 파악하는 터치 판넬을 포함하되,
    상기 터치 판넬은 유입되는 외부 광량을 줄이기 위한 편광 필름을 구비함을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이 유닛은,
    LCD(Liquid Crystal Display)임을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 판넬은,
    감압식 또는 정전용량식임을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이 유닛은,
    화면에 적층되는 편광 필름을 더 포함하고, 상기 디스플레이 유닛의 편광 필름은 상기 터치 판넬의 편광 필름과 동일한 편광축을 가짐을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 디스플레이 유닛은,
    상기 편광 필름 위에 적층되는 위상차 필름을 더 포함함을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 판넬은,
    터치 감지를 위한 ITO(Indium-Tin Oxide) 레이어를 포함하고, 상기 편광 필름은 상기 ITO 레이어 하부에 적층됨을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조.
  7. 제 4항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 터치 판넬은,
    상기 편광 필름 하부에 적층되는 위상차 필름을 더 포함함을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 터치 판넬은,
    외부로부터 보호하기 위하여 상기 ITO 레이어 상면에 양면 테이프를 매개로부착되는 글래스를 더 포함함을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 판넬은,
    터치 감지를 위한 ITO(Indium-Tin Oxide) 레이어를 포함하고, 상기 편광 필름은 상기 ITO 레이어 상부에 위상차 필름을 개재시켜 적층됨을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 터치 판넬은,
    외부로부터 보호하기 위하여 상기 편광 필름 상면에 양면 테이프를 매개로 부착되는 글래스를 더 포함을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조.
  11. 제 7항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 터치 판넬의 상기 편광 필름과 위상차 필름 중 적어도 어느 하나는,
    투명전도층으로 코팅되어 접지체로 사용됨을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 판넬은,
    소정 두께의 공기층(air gap)을 개재하여 상기 디스플레이 유닛의 화면 위에 탑재됨을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈 구조.
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