KR20130002694U - 다기능의 터치 패널 - Google Patents

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    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels

Abstract

본 고안의 일종의 다기능의 터치 패널은 투명한 기판, 불투명한 컬러 프레임, 투명한 터치 감지기와 평면 안테나가 포함되고, 상기 기판의 표면의 외측 변두리에는 불투명한 컬러 프레임이 설치되어, 상기 기판은 보기 구역과 가림 구역으로 나누며; 투명한 터치 감지기는 기판 표면의 보기 구역에 설치되며, 또한 상기 터치 감지기의 외부 변두리, 즉 상기 기판의 가림 구역에는 신호 도선이 설치되며, 상기 신호 도선은 상기 터치 감지기와 제 1 신호 배선 사이에 전기로 연결되며; 평면 안테나는 상기 신호 도선의 외측 주변의 부근에 설치되며, 동시에 상기 기판의 가림 구역에 위치되며, 상기 평면 안테나의 양단은 제 2 신호 배선에 전기로 연결되며; 특히 상기 컬러 프레임은 비도전성 재료로 형성되며, 또한 상기 제 1 신호 배선과 제 2 신호 배선은 단일한 신호 배선으로 통합 설치된다.

Description

다기능의 터치 패널{MULTI-FUNCTION TOUCH PANEL}
본 고안은 일종의 다기능의 터치 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일종의 무선신호의 수신과 발송의 기능을 갖춘 터치 패널에 관한 것이다.
현재 무선통신기술의 응용은 널리 보급되었고, 각종의 다양한 전자 장치에까지 활용되며, 특히 휴대가 간편한 전자 장치도 무선통신기능이 구비되며, 이는 이미 제품의 필수적인 조건으로 되었다.
또한, 현재 제품의 설계는, 예를 들면 이동전화, 노트북 및 태블릿 컴퓨터 등 휴대용 무선전자장치에는 전자부품이 더욱 많아지고, 기능은 더욱 다양할 뿐만 아니라, 모두 가벼워서 간편하게 휴대할 수 있으며, 또한 제품의 외관도 아름답다. 그러므로 종래의 무선통신의 안테나를 케이스로부터 돌출되게 설치하지 않으며, 대부분은 내장형 설계를 채택한다.
제품 기능의 다양성 및 외형적인 경박성에 대한 요구는 내부에 이용이 가능한 공간을 감소시켜, 내장형 안테나의 설계와 장착에 곤란을 초래한다. 또한 안테나의 신호 수신/발송은 금속층의 차폐 및 간섭을 받기 때문에, 종래의 내장형 안테나의 설계를 사용한 전자제품들은, 커버를 모두 플라스틱 재질 또는 기타 비금속의 재질을 택하였지만, 이러한 재질의 물리특성 또는 화학특성, 예를 들면 경도, 내충격성, 내부식성 등은 금속재료와 비교도 되지 않는다. 그리고 금속재료의 특유한 색상과 표면질감은 기타 재료들이 모방을 하지 못한다. 금속재료를 사용할 수 없기 때문에, 무선전자장치의 커버에 대한 설계는 많은 제한을 받고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 현재 코핑방법이 상용되며, 예를 들면 전자제품의 외부 커버의 측면주변을 따라 금속프레임을 설치하여 안테나로 한다. 이는 손으로 잡거나 또는 상기 금속프레임을 터치할 때 심한 간섭을 받게 되며, 무선신호의 수신/발송 기능을 안정되지 못하게 한다.
또한, 예를 들면 전자제품의 외부 커버는 금속재료 또는 금속재료를 함유한 복합재료를 사용하지만, 내장형 안테나를 장착한 커버 부위에는 반드시 비금속 재료를 사용하여, 안테나의 신호기능이 차폐되거나 간섭되는 것을 방지한다. 이는 커버에 서로 다른 재질을 사용하기에 색상과 표면질감에 커다란 차이점을 갖게 하며, 심하게는 제품의 외관에도 영향을 미친다.
본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 일종의 무선신호의 수신/발송 기능을 구비한 터치 패널을 제공하여, 안테나와 터치 감지기를 일체로 결합시켜, 스크린을 통하여 터치입력과 무선신호의 전송을 동시에 진행시킬 수 있고, 안테나를 장착시키는 내부의 공간도 감소시킬 수 있으며, 또한 신호의 간섭을 피하고, 커버의 재질에 대한 제한도 없애며, 안테나를 터치 회로에 통합시킴으로써, 안테나의 가공절차를 줄이는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 고안의 일종의 다기능의 터치 패널은 기판, 컬러 프레임, 투명한 터치 감지기와 평면 안테나를 포함하며, 상기 기판은 우수한 기계강도를 구비한 고 투광율의 박판이다.
상기 컬러 프레임은 상기 기판의 표면에서 외측 변두리와 인접한 부위에 설치된 불투명 또는 불투명에 가까운 박막층이며, 상기 기판은 중앙 부위의 보기 구역과 주변 부위에 형성된 프레임형의 가림 구역으로 나누며, 또한 상기 컬러 프레임은 비도전성 재료로 형성된다.
상기 투명한 터치 감지기는 상기 기판 표면의 보기 구역에 설치되고, 상기 터치 감지기의 외주변에는 신호 도선이 설치되어 있으며, 상기 신호 도선은 상기 기판의 가림 구역에 형성되어, 상기 터치 감지기와 전기로 연결되며, 또한 터치 신호를 제 1 신호 배선에 통합시킨다.
상기 평면 안테나는 상기 신호 도선의 외측 주변의 부근에 절연으로 설치되고, 동시에 상기 기판의 가림 구역에 설치되며, 또한 상기 평면 안테나의 양단은 제 2 신호 배선에 전기로 연결된다.
또한, 상기 기판의 재료는 유리, 폴리카보네이트, 페트, 폴리메틸 메타크릴레이트 또는 사이클로 올레핀 공중합체에서 한 가지로 선택된다.
또한, 상기 기판은 평면식 또는 돌출면과 오목면을 구비한 비평면식의 판체이다.
또한, 상기 컬러 프레임의 박막층의 두께는 대략 0.5～15㎛이다.
또한, 상기 터치 감지기는 정전 용량식 터치감지기, 저항식 터치감지기 또는 전자식 터치감지기에서 한 가지로 선택된다.
또한, 상기 평면 안테나의 재료는 구리, 니켈, 티타늄 또는 상기 재료의 합금에서 한 가지로 선택된다.
또한, 상기 신호 도선과 상기 평면 안테나는 은, 구리, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 또는 은/팔라듐/구리(Ag/Pu/Cu)재질의 금속 코팅필름을 같이 사용하며, 또한 황광 공정을 거쳐 상기 기판의 가림 구역에 도안이 형성된다.
또한, 상기 평면 안테나와 상기 신호 도선의 설치 간격은 1mm이상이다.
또한, 상기 평면안테나는 두께가 0.2mm이하인 박막층이다.
또한, 상기 제 1 신호 배선과 제 2 신호 배선은 단일한 신호 배선으로 통합 설치된다.
본 고안의 다기능의 터치 패널은 기판, 컬러 프레임, 투명한 터치 감지기와 평면 안테나를 포함한다. 상기 컬러 프레임은 비도전성 재료로 형성된 불투명한 박막층이며, 또한 기판의 표면에서 외측 변두리와 인접한 부위에 설치되어, 기판을 보기 구역 및 가림 구역으로 나눈다.
상기 투명한 터치 감지기는 상기 기판의 보기 구역에 설치되고, 또한 상기 기판의 가림 구역에는 상기 터치 감지기와 전기로 연결된 신호 도선이 설치되어 있다. 상기 터치 감지기는 손가락 또는 도체를 통하여 터치하는 방식으로 감지 신호를 발생시키고, 또한 상기 신호 도선을 통하여 신호처리회로에 전송시키며, 상기 신호처리회로는 감지 신호의 변화를 통하여 감지 위치를 확정하여, 신호 입력의 기능을 진행시킨다.
상기 평면 안테나는 상기 신호 도선의 외측 주변의 부근에 절연으로 설치되고, 동시에 상기 기판의 가림 구역에 위치되어, 무선신호의 수신/발송에 사용된다.
또한, 상기 평면 안테나는 컬러 프레임의 밑면에 은폐하게 설치되었기 때문에, 터치 패널의 외형상의 평탄성과 미관성을 유지시킬 수 있으며, 안테나의 공간도 절약시킨다. 또한 상기 컬러 프레임은 비도전성 재료를 사용하였기 때문에, 상기 평면 안테나의 무선신호에 대한 차폐 또는 간섭을 피할 수 있다. 또한 상기 평면 안테나를 터치 감지기의 신호 도선의 공정에 통합시켜, 평면 안테나의 장착과 신호 배선작업의 절차는 간소화된다.
본 고안의 효과는, 일종의 무선신호의 수신/발송 기능을 구비한 터치 패널을 제공하여, 안테나와 터치 감지기를 일체로 결합시켜, 스크린을 통하여 터치입력과 무선신호의 전송을 동시에 진행시킬 수 있고, 안테나를 장착시키는 내부의 공간도 감소시킬 수 있으며, 또한 신호의 간섭을 피하고, 커버의 재질에 대한 제한도 없애며, 안테나를 터치 회로에 통합시킴으로써, 안테나의 가공절차를 줄일 수 있다.
도 1은 본 고안의 제 1 실시예의 기판 밑표면의 평면도;
도 2는 도 1의 C-C선의 측면에서 본 단면도;
도 3은 본 고안의 제 2 실시예의 기판 밑표면의 평면도.
이하, 실시 예는 첨부된 도면과 함께 본 고안의 기술방안에 대해 더욱 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예는 기판(1), 컬러 프레임(2), 투명한 터치 감지기(3) 및 평면 안테나(4) 등으로 구성된다.
상기 기판(1)은 우수한 기계강도(Mechanical Strength)를 구비한 고 투광율의 박판이고, 그 재료는 각종의 유리, 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 페트(Polythylene terephthalate, PET) 또는 사이클로 올레핀 공중합체(Cyclic Olefin Copolymer, COC)등에서 선택하며, 실시되는 범위는 상기 재료에 국한하지 않으며, 각종의 연성 또는 경성의 박판은 모두 적용된다.
또한, 상기 기판은 보통 2 개의 표면이 모두 평탄한 평면식 판체를 사용하며, 기타 특수한 상황에서는 볼록면과 오목면을 구비한 비평면식의 판체도 사용될 수 있다.
이 외에도, 상기 기판의 상부 표면에 표면층을 더 증가할 수 있으며, 상기 표면층은 하나 또는 여러 개의 기능성 박막으로 구성되며, 예를 들면 편광막, 필터막, 내스크래치막 또는 경막층 등의 기능성 박막이며, 또한 상기 기판의 상부 표면을 내 긁기성, 항 반사, 오염 방지, 눈부심 방지 및 내 부식 등 기능을 갖도록 한다.
상기 기판(1)의 밑표면에 외측 변두리와 인접한 부위에 컬러 프레임(2)이 둘레로 설치되어 있으며, 상기 컬러 프레임은 비도전성(비금속)의 재료로 형성된 불투명 또는 불투명에 가까운 박막층이며, 상기 비도전성 재료는 잉크(ink) 또는 포토레지스트(photoresist) 등 재료에서 선택되며, 실시되는 재료의 범위는 이에 국한하지 않으며, 상기 재료는 인쇄, 도포 등 기술수단으로 상기 기판의 밑표면의 주변부위에 두께가 대략 0.5～15㎛인 박막층을 형성시켜, 상기 기판(1)을 중앙부위의 보기 구역(12) 및 주변 부위에 형성된 프레임형의 가림 구역(13)으로 나눈다.
상기 투명한 터치 감지기(3)는 상기 기판의 밑표면의 보기 구역(12)에 설치되고, 한 쌍의 서로 절연으로 설치된 상, 하부 정전 용량 감지층을 갖고 있으며, 상부 정전 용량 감지층은 다수의 X축 감지선(X-Trace)(31)이 설치되어 있으며, 하부 정전 용량 감지층도 다수의 Y축 감지선(Y-Trace)(32)이 설치되어 있다. 보통 상기 정전 용량 감지층은 산화 인디움 주석(Indium Tin Oxide, ITO) 재료의 투명한 박막을 사용하고, 식각 또는 레이저 공정을 이용하여 불필요한 부분을 제거함으로써, 각각의 X축, Y축 감지선이 구분될 수 있다.
또한, 상기 터치 감지기(3)의 외부 주변에는 신호 도선(33)이 설치되어 있고, 상기 신호 도선은 상기 기판의 가림 구역(13)에 형성되며, 상기 신호 도선은 보통 은, 구리, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 또는 은/팔라듐/구리(Ag/Pu/Cu)등 재질의 금속 코팅필름을 사용하며, 황광 공정을 거쳐 상기 기판의 가림 구역에 신호 도선의 도안이 형성된다.
또한, 상기 각개의 X축 및 Y축 감지선(31, 32)의 일단에는 상기 신호 도선(33)과 전기적으로 연결되고, 상기 신호 도선(33)의 끝단은 제 1 신호 배선(34)에 전기로 통합 연결된다. 그러므로 상기 터치 감지기(3)의 감지 신호는 상기 신호 도선(33) 및 제 1 신호 배선(34)을 거쳐 후속의 신호처리회로에 전송된다.
상기 실시예는 정전 용량식 터치 감지기의 구조를 예를 들어 설명한 것이고, 실시되는 범위는 이에 국한하지 않으며, 예를 들면 저항식 터치감지기 또는 전자식 터치감지기도 이에 적용된다.
상기 평면 안테나(4)는 상기 신호 도선(33)의 외측 주변의 부근에 절연으로 설치되고, 동시에 상기 기판의 가림 구역(13)에 위치되며, 바람직하게는 상기 평면 안테나(4)와 상기 신호 도선(33)의 설치 간격은 1mm이상이며, 이는 서로 전자기 간섭을 피하기 위한 것이다. 또한 상기 평면 안테나의 재료는 구리, 니켈, 티타늄 또는 상기 재료의 합금 등에서 선택되며, 실시되는 범위는 상기 재료에 국한하지 않으며, 각종의 도전성 재료는 모두 적용된다.
또한, 상기 평면 안테나(4)의 양단은 제 2 신호 배선(41)의 신호 도입의 도선 접점(42) 및 접지선 접점(43)에 전기로 연결된다.
상기 설명의 터치 패널에서, 컬러 프레임(2)은 상기 터치 감지기의 신호 도선(33) 및 평면 안테나(4)를 완전히 가리며, 이는 터치 패널의 외관상의 미관성과 평탄성을 확보한다. 또한 상기 컬러 프레임(2)은 비도전성 재료를 사용하기 때문에, 상기 평면 안테나(2)의 무선신호는 차폐되거나 간섭되는 것을 피할 수 있다.
본 고안의 터치 패널은 액정 디스플레이 모듈(LCM, Liquid Crystal Display Module)에 사용되며, 사용자는 액정 디스플레이 모듈의 화면 지시에 따라 필요한 패널의 위치에 터치하여, 입력의 기능을 진행시킨다. 즉 손가락 또는 도체는 터치 패널의 표면을 터치 또는 슬라이드 할 때, 사용자의 손가락 또는 도체의 터치로 순간적으로 하나의 정전 용량 효과를 발생시키며, 신호처리회로는 정전 용량의 값의 변화를 통하여 손가락 또는 도체의 터치 위치를 확정하여, 신호 입력의 목적을 달성한다.
본 고안의 터치 패널은 터치 감지기(3) 및 평면 안테나(4)를 포함하며, 상기 터치 패널은 터치 입력을 진행할 뿐만 아니라, 무선전파도 수신/발송할 수 있다. 즉 이러한 터치 패널은 안테나의 기능도 갖고 있다.
이 외에도, 평면 안테나(4)는 직접 터치 패널의 구조에 통합되었기에, 별도의 공간을 이용하지 않아도 된다. 그러므로 안테나를 숨긴 전자 장치의 부피 및 두께는 축소되어, 소형화 및 경량화의 목적을 달성할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 다른 실시예는, 안테나의 구조를 터치 감지기의 신호 도선의 구조에 통합하여, 별도로 안테나를 제작하는 절차를 줄일 수 있으며, 동시에 장착 과정에서 안테나의 조립과 안테나 신호선의 연결절차도 줄일 수 있다.
상기 신호 도선(33)과 상기 평면 안테나(4)는 은, 구리, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 또는 은/팔라듐/구리(Ag/Pu/Cu)등의 재질인 금속 코팅필름을 같이 사용하며, 또한 황광 공정을 거쳐 상기 기판의 가림 구역(13)에 필요한 회로 도안이 형성된다.
또한, 상기 제 1 신호 배선(34) 및 제 2 신호 배선(41)을 단일한 신호 배선(5)으로 통합시켜, 상기 신호 도선(33) 및 상기 평면 안테나(4)는 상기 단일한 신호 배선(5)에 전기로 연결된다.
본 고안은 전술한 실시예에 국한하지 않으며, 본 고안의 기술적사상과 범위에서 이탈되지 않는 한 본 고안에 관련된 여러 변형 및 개량형태는 모두 보호 범위 내에 포함된다.

Claims (10)

  1. 기판, 컬러 프레임, 투명한 터치 감지기와 평면 안테나를 포함한 일종의 다기능의 터치 패널에 있어서,
    상기 기판은 우수한 기계강도를 구비한 고 투광율의 박판이며;
    상기 컬러 프레임은 상기 기판의 표면에서 외측 변두리와 인접한 부위에 설치된 불투명 또는 불투명에 가까운 박막층이며, 상기 기판은 중앙 부위의 보기 구역과 주변 부위에 형성된 프레임형의 가림 구역으로 나누며, 또한 상기 컬러 프레임은 비도전성 재료로 형성되며;
    상기 투명한 터치 감지기는 상기 기판 표면의 보기 구역에 설치되고, 상기 터치 감지기의 외주변에는 신호 도선이 설치되어 있으며, 상기 신호 도선은 상기 기판의 가림 구역에 형성되어, 상기 터치 감지기와 전기로 연결되며, 또한 터치 신호를 제 1 신호 배선에 통합시키며;
    상기 평면 안테나는 상기 신호 도선의 외측 주변의 부근에 절연으로 설치되고, 동시에 상기 기판의 가림 구역에 설치되며, 또한 상기 평면 안테나의 양단은 제 2 신호 배선에 전기로 연결되는 것을 특징으로 하는 일종의 다기능의 터치 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판의 재료는 유리, 폴리카보네이트, 페트, 폴리메틸 메타크릴레이트 또는 사이클로 올레핀 공중합체에서 한 가지로 선택되는 것을 특징으로 하는 일종의 다기능의 터치 패널.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 기판은 평면식 또는 돌출면과 오목면을 구비한 비평면식의 판체인 것을 특징으로 하는 일종의 다기능의 터치 패널.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 컬러 프레임의 박막층의 두께는 대략 0.5～15㎛인 것을 특징으로 하는 일종의 다기능의 터치 패널.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 감지기는 정전 용량식 터치감지기, 저항식 터치감지기 또는 전자식 터치감지기에서 한 가지로 선택되는 것을 특징으로 하는 일종의 다기능의 터치 패널.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 평면 안테나의 재료는 구리, 니켈, 티타늄 또는 상기 재료의 합금에서 한 가지로 선택되는 것을 특징으로 하는 일종의 다기능의 터치 패널.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 도선과 상기 평면 안테나는 은, 구리, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 또는 은/팔라듐/구리(Ag/Pu/Cu)재질의 금속 코팅필름을 같이 사용하며, 또한 황광 공정을 거쳐 상기 기판의 가림 구역에 도안이 형성된 것을 특징으로 하는 일종의 다기능의 터치 패널.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 평면 안테나와 상기 신호 도선의 설치 간격은 1mm이상 인 것을 특징으로 하는 일종의 다기능의 터치 패널.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 평면안테나는 두께가 0.2mm이하인 박막층인 것을 특징으로 하는 일종의 다기능의 터치 패널.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 신호 배선과 제 2 신호 배선은 단일한 신호 배선으로 통합 설치된 것을 특징으로 하는 일종의 다기능의 터치 패널.













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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160002448A (ko) 2014-06-30 2016-01-08 주식회사 시노펙스 안테나 일체형 터치패널
KR20160118418A (ko) * 2015-04-01 2016-10-12 오상진 안테나 일체형 터치 모듈장치

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