KR20110132761A - 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널 및 터치 윈도우 - Google Patents

정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널 및 터치 윈도우 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치 패널 또는 터치 윈도우가 내장된 전자기기에 있어서, 발생 가능한 정전기 방전으로부터 터치 패널의 신호선을 포함한 내부 회로를 보호하는 효과가 있다. 이를 위해 본 발명인 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널 및 터치 윈도우의 일 실시예는, 정전용량의 변화 또는 저항의 변화에 기초하여 터치 신호를 출력하는 투명전극이 형성된 적어도 하나의 기판; 적어도 하나의 기판의 일 테두리에 형성되고, 투명전극과 연결되어 터치 신호를 인출하는 배선부; 및 배선부와 일정 간극을 두고 적어도 하나의 기판상에 형성되고, 배선부로 방전되는 정전기를 흡수할 수 있도록 배선부에 인접하여 형성된 적어도 하나의 첨부를 가지는 정전기 흡수부;를 포함한다.

Description

정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널 및 터치 윈도우{TOUCH PANEL AND TOUCH WINDOW WITH FUNCTION OF PROTECTING AGAINST ELECTROSTATIC DISCHARGE}
본 발명은 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널 및 터치 윈도우에 관한 것이다. 보다 상세하게는 터치 패널의 기판상에 정전기 흡수부가 구비되어 방전되는 정전기를 흡수할 수 있는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널 및 터치 윈도우에 관한 것이다.
일반적으로 터치 패널(touch panel)은 소정 물체(예: 손가락)와의 접촉으로 막저항의 변화 또는 정전용량의 변화를 감지하여 접촉 위치, 즉 터치 위치를 알아낼 수 있는 기기이다. 따라서 터치 패널을 내장한 전자기기 등은 터치로 인한 정전기 방전(Electrostatic Discharge, ESD)의 영향을 받기 쉽다.
도 1은 종래 정전기 방전으로 회로에 손상이 가해질 수 있는 터치 패널을 개략적으로 나타낸 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 터치 패널은 하부 기판(22)에 배선부로서 금속 신호선(312)이 형성되어 있고 상부 기판(12)에는 터치 오동작을 방지하기 위한 더미 패턴(422)이 형성되어 있다.
정전기 방전이 발생되는 경우 약 15 kV에 해당하는 전압이 형성되고 이에 따른 과전류가 금속 신호선(312)을 통해 흘러 전자기기의 내부 회로(미도시) 및 금속 신호선(312) 등에 손상을 유발하게 된다. 따라서, 이를 방지하기 위한 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치패널 또는 터치 윈도우(touch window)의 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 터치 패널 또는 터치 윈도우가 장착된 전자기기에 발생되는 정전기 방전으로부터 신호선을 포함한 내부 회로를 보호하기 위한 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널 및 터치 윈도우를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 터치 패널 또는 터치 윈도우가 장착된 전자기기에서 방전되는 정전기를 우회시킬 수 있는 정전기 흡수부를 구성함으로써 내부 회로를 정전기 방전으로부터 보호할 수 있는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널 및 터치 윈도우를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 정전용량의 변화 또는 저항의 변화에 기초하여 터치 신호를 출력하는 투명전극이 형성된 적어도 하나의 기판; 적어도 하나의 기판의 일 테두리에 형성되고, 투명전극과 연결되어 터치 신호를 인출하는 배선부; 및 배선부와 일정 간극을 두고 적어도 하나의 기판상에 형성되고, 배선부로 방전되는 정전기를 흡수할 수 있도록 배선부에 인접하여 형성된 적어도 하나의 첨부를 가지는 정전기 흡수부;를 포함하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널을 제공함으로써 달성될 수 있다.
기판은 ITO 필름인 것이 바람직하다.
배선부는 투명전극과 연결되어 터치 신호를 외부로 인출하는 금속 신호선을 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 배선부는 적어도 하나의 기판 중 하부 기판에 형성된 것이고, 정전기 흡수부는 적어도 하나의 기판 중 상부 기판에 형성된 것이 바람직하다.
아울러, 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널은 하부 기판과 상부 기판 사이에 절연층을 더 포함할 수 있다.
정전기 흡수부는, 적어도 하나의 첨부와 반대 방향으로 연결되어 흡수된 정전기에 기초한 전류를 흐르도록 하는 더미부를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 더미부는 전류에 대응하는 선저항이 배선부보다 작은 것이 바람직하다.
또한, 정전기 흡수부는 전류를 외부로 방전하는 접지부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
적어도 하나의 첨부는 금, 은, 구리 또는 알루미늄 중 하나 이상의 금속을 포함하여 구성된 것일 수 있다.
그리고, 적어도 하나의 첨부는 빗살 패턴으로 형성된 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은 정전용량의 변화 또는 저항의 변화에 기초하여 터치 신호를 출력하는 투명전극이 형성된 적어도 하나의 기판; 적어도 하나의 기판의 일 테두리에 형성되고, 투명전극과 연결되어 터치 신호를 인출하는 배선부; 배선부와 일정 간극을 두고 적어도 하나의 기판상에 형성되고, 배선부로 방전되는 정전기를 흡수할 수 있도록 배선부에 인접하여 형성된 적어도 하나의 첨부를 가지는 정전기 흡수부; 및 정전기 흡수부 상부로 형성된 투명 윈도우층;을 포함하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 윈도우를 제공함으로써 달성될 수 있다.
그리고, 투명 윈도우층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름일 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명인 터치 패널이 장착된 전자기기에 있어서, 발생 가능한 정전기 방전으로부터 신호선을 포함한 내부 회로를 보호하는 효과가 있다.
또한, 외부 물체와 접촉이 빈번한 터치 윈도우에 있어서 정전기 분포 밀도가 높은 금속 패턴을 포함하는 정전기 흡수부를 통해 정전기 방전을 우회시킴으로써 내부 회로를 보호할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 정전기 방전으로 회로에 손상이 가해질 수 있는 터치 패널을 개략적으로 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명인 터치 패널의 일 실시예 구성 중 하부 기판 상의 배선부 및 상부 기판 상의 정전기 흡수부의 일 부분을 구체적으로 나타내기 위해 합착된 하부 기판과 상부 기판을 분리하여 나타낸 분해 사시도,
도 3는 본 발명인 터치 패널의 일 실시예를 상부 기판과 하부 기판으로 분리하여 나타낸 분해 사시도,
도 4은 본 발명인 터치 윈도우의 일 실시예를 상부 기판, 하부 기판 및 투명 윈도우층으로 분리하여 나타낸 분해 사시도이다.
<터치 패널>
도 2는 본 발명인 터치 패널의 일 실시예 구성 중 하부 기판 상의 배선부 및 상부 기판 상의 정전기 흡수부의 일 부분을 구체적으로 나타내기 위해 합착된 하부 기판과 상부 기판을 분리하여 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명인 터치 패널의 일 실시예를 상부 기판과 하부 기판으로 분리하여 나타낸 분해 사시도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명인 터치 패널의 일 실시예는 투명전극(110, 210)이 형성된 상부 기판(10) 및 하부 기판(20), 그리고 하부 기판(20) 상에 형성된 금속 신호선(310)과 상부 기판(10) 상에 형성된 정전기 흡수부(40)로 구성된다. 특히, 정전기 흡수부(40)는 상부 기판(10)의 일 테두리에 형성되어 있으며, 방전된 정전기를 흡수하는 적어도 하나의 첨부(410)와 정전기 방전을 통해 형성된 과전류를 흐르게 하는 더미부(420)로 구성된다.
도 2 및 도 3은 본 실시예의 이해를 돕기 위해 상하부 기판(10, 20)에 대해 분해 사시도를 도시하였으나, 정전기 흡수부(40)는 상하부 기판(10, 20)이 합착된 상태에서 배선부(30) 바로 위에 위치하게 됨은 물론이다.
본 실시예의 작용을 간략히 설명하면, 본 발명인 본 실시예를 내장하는 전자기기(예: 모바일 폰 등)는 기능 실현을 위한 터치 또는 다양한 접촉을 통해 정전기가 방전되는 상황에 처할 수 있다. 이 경우, 첨부(410)를 통해 방전된 정전기를 흡수하고 이를 더미부(420)를 통해 흐르게 함으로써 금속 신호선(310)을 통해 내부 회로(미도시)로 유입되는 정전기 방전을 차단한다.
이하, 본 발명의 구성을 자세히 설명한다.
투명전극(110, 210)이 형성된 기판(10, 20)은 ITO(Indium Tin Oxide) 필름 또는 ATO(Antimony Tin Oxide) 필름 등 여러 가지 투명한 금속이 증착된 필름이 사용될 수 있으며, 터치 방식(예: 정전용량 방식 또는 저항막 방식)에 따라 또는 터치 구조(예: 정전용량의 경우 1 레이어 또는 2 레이어)에 따라 다양한 개수의 기판이 사용될 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 발명의 용이한 이해를 돕기 위해 정전용량 방식의 터치 패널을 예로 들었으며, 또한 각각의 투명전극(110, 210)이 형성된 2 개의 기판(10, 20)을 사용하였다. 그러나 본 발명이 2 개의 기판(10, 20)을 이용한 정전용량 방식의 터치 패널에 한정되는 것이 아니라는 것은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 갖춘 자에게 명백할 것이다.
배선부(30)는 하부 기판(20)의 일 테두리에 형성되고, 투명전극(210)과 연결되어 터치 신호를 인출하기 위한 구성이며, 금속 신호선(310)을 포함하여 구성된다. 또한, 하기의 정전기 흡수부(40)의 구성중 첨부(410)의 형성 위치에 따라서는 배선부(30)에 플렉서블 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Boards, 미도시)까지 포함될 수도 있다.
금속 신호선(310)은 하부 기판(20) 상에 금속막을 코팅하고, 포토레지스터(photo resister) 및 소정 회로 패턴의 마스크(mask)를 이용하여 노광(expose), 현상(develop) 및 에칭(etching)의 공정을 통해 형성될 수 있다. 이 밖에도 실버 페이스트 인쇄(silver paste print) 공정을 이용할 수도 있으며, 형성 방법에 제한을 두지 않고 구성될 수 있다.
정전기 흡수부(40)는 정전기 방전을 흡수하여 금속 신호선(310)을 포함하는 내부 회로를 보호하기 위한 구성이다. 이러한 정전기 흡수부(40)는 금속 신호선(310)과 일정 간극을 두고 상부 기판(10) 상에 형성된다. 여기서, 일정 간극은 상부 기판(10)의 두께 만큼에 해당 되거나 상하부 기판(10, 20) 사이에 절연층(미도시)이 삽입되는 경우 상부 기판(10)과 절연층의 두께를 더한 만큼에 해당되는 간극이 된다.
정전기 흡수부(40)는 금속 신호선(310)으로 방전될 수 있는 정전기를 흡수할 수 있도록 금속 신호선(310)과 인접하여 형성된 적어도 하나의 첨부(410)와 첨부(410)가 향하는 반대 방향으로는 정전기 방전으로 발생된 과전류를 용이하게 흐르도록 하기 위한 더미부(420)를 포함하여 구성된다.
정전기 흡수부(40)는 과전류를 터치 패널 외부로 방전하기 위해 접지부(430, 예: 모바일 폰의 전원부 마이너스 전극)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 첨부(410)는 빗살 패턴(comb pattern)으로 형성되어 정전하 분포 밀도를 높일 수 있는 패턴으로 형성되어 방전된 정전기를 쉽게 흡수하도록 구성된다. 또한, 더미부(420)는 금속 신호선(310)보다 너비를 크게 하여 정전기 방전에 기초한 과전류가 용이하게 흐를 수 있도록 선저항을 작게 구성한다.
이러한 첨부(410) 및 더미부(420)는 전도성이 좋은 금속을 사용하여 형성될 수 있으며, 금, 은, 구리 또는 알루미늄 중 하나 이상의 금속을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 첨부(410) 및 더미부(420)는 상술한 금속 신호선(310)의 형성 방법과 동일한 과정으로 형성될 수 있다. 다만, 첨부(410)의 경우 빗살 패턴을 갖는 마스크(mask)와 포토레지스터(photo resister)를 이용하여 상부 기판(10) 상에 코팅된 금속막에 대해 노광(expose), 현상(develop) 및 에칭(etching)의 공정을 통해 형성된다. 이 밖에도 실버 페이스트 인쇄(silver paste print) 공정을 이용할 수도 있으며, 형성 방법에 제한을 두지 않고 구성될 수 있다.
그리고, 정전용량 방식의 터치 패널의 경우에는 하부 기판(20)과 상부 기판(10) 사이에는 절연층(미도시)이 포함될 수 있으며, 이 경우 광투명 점착제(OCA, Optical Clear Adhesive)가 사용될 수 있다.
<터치 윈도우 >
도 4는 본 발명인 터치 윈도우의 일 실시예를 상부 기판(10), 하부 기판(20) 및 투명 윈도우층(50)으로 분리하여 나타낸 분해 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명인 터치 윈도우의 일 실시예는 상술한 터치 패널의 일 실시예를 포함하므로 상술한 터치 패널과 차이점에 대해서만 설명한다. 그리고, 도 2 및 도 3과 중복되는 도면 부호에 한해 동일하게 사용하였다.
터치 윈도우의 일 실시예는 상하부 기판(10, 20)과 하부 기판(20)의 일 테두리에 형성되어 터치 신호를 인출하는 배선부(30)와 정전기 흡수부(40)와 정전기 흡수부(40) 상부로 형성된 투명 윈도우층(50)의 구성을 포함한다. 물론, 상하부 기판(10, 20)은 각각에 투명전극(110, 210)이 형성되어 있으며, 배선부(30)는 금속 신호선(310)을 포함하고, 정전기 흡수부(40)는 적어도 하나의 첨부(410) 및 더미부(420)를 포함함은 본 발명인 터치 패널의 일 실시예에서 상술한 바와 동일하다.
투명 윈도우층(50)은 터치 기기(예: 모바일 폰 등)의 외관을 형성하고 외부 물체(예: 손가락 등)의 접촉으로부터 보호막으로서 기능하기 위한 구성이다. 이러한 투명 윈도우층(50)은 유리 또는 합성수지 필름으로 제조될 수 있으며, 합성수지 필름으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, Polyethylene Terephthalate) 필름이 사용될 수 있다.
투명 윈도우층(50)은 상부 기판(10) 상부로 합착되어 구성될 수 있는데, 투명 윈도우층(50)과 상부 기판(10) 사이에 광투명 점착필름(OCA, 미도시) 등이 삽입되어 합착될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
E: 정전기 방전
10, 12: 상부 기판
20, 22: 하부 기판
30: 배선부
40: 정전기 흡수부
50: 투명 윈도우층
110, 210: 투명전극
310, 312: 금속 신호선
410: 첨부
420: 더미부
422: 더미 패턴
430: 접지부

Claims (12)

  1. 정전용량의 변화 또는 저항의 변화에 기초하여 터치 신호를 출력하는 투명전극이 형성된 적어도 하나의 기판;
    상기 적어도 하나의 기판의 일 테두리에 형성되고, 상기 투명전극과 연결되어 상기 터치 신호를 인출하는 배선부; 및
    상기 배선부와 일정 간극을 두고 상기 적어도 하나의 기판상에 형성되고, 상기 배선부로 방전되는 정전기를 흡수할 수 있도록 상기 배선부에 인접하여 형성된 적어도 하나의 첨부를 가지는 정전기 흡수부;를 포함하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 ITO 필름인 것을 특징으로 하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배선부는 상기 투명전극과 연결되어 상기 터치 신호를 외부로 인출하는 금속 신호선을 포함하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 배선부는 상기 적어도 하나의 기판 중 하부 기판에 형성된 것이고,
    상기 정전기 흡수부는 상기 적어도 하나의 기판 중 상부 기판에 형성된 것을 특징으로 하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 정전기 흡수부는,
    상기 적어도 하나의 첨부와 반대 방향으로 연결되어 상기 흡수된 정전기에 기초한 전류를 흐르도록 하는 더미부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 더미부는 상기 전류에 대응하는 선저항이 상기 배선부보다 작은 것을 특징으로 하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 정전기 흡수부는 상기 전류를 외부로 방전하는 접지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 첨부는 금, 은, 구리 또는 알루미늄 중 하나 이상의 금속을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 첨부는 빗살 패턴으로 형성된 것을 특징으로 하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 패널.
  11. 정전용량의 변화 또는 저항의 변화에 기초하여 터치 신호를 출력하는 투명전극이 형성된 적어도 하나의 기판;
    상기 적어도 하나의 기판의 일 테두리에 형성되고, 상기 투명전극과 연결되어 상기 터치 신호를 인출하는 배선부;
    상기 배선부와 일정 간극을 두고 상기 적어도 하나의 기판상에 형성되고, 상기 배선부로 방전되는 정전기를 흡수할 수 있도록 상기 배선부에 인접하여 형성된 적어도 하나의 첨부를 가지는 정전기 흡수부; 및
    상기 정전기 흡수부 상부로 형성된 투명 윈도우층;을 포함하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 윈도우.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 투명 윈도우층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름인 것을 특징으로 하는 정전기 방전 방지 기능을 갖는 터치 윈도우.
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