KR20130019285A - 투명 전극이 형성된 터치 스크린 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투명 전극이 형성된 터치 스크린에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 투명 전극을 형성하는 패턴의 저항을 위치에 따라 다르게 형성함으로써, 대형의 터치 필름에서도 전체적인 감도를 일정하게 유지 할 수 있는 필름 투명 전극이 형성된 터치 스크린에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 정전 용량 방식의 터치 화면을 형성하는 터치 스크린에 있어서, 상기 터치 필름은 기판과, 상기 기판의 일측면 또는 양측면에 인쇄되는 투명 전극으로 이루어지고, 상기 투명 전극의 일측에는 터치를 감지하는 감지수단이 전기적으로 연결되며, 상기 투명 전극은 감지수단과의 거리에 따라 두께가 다르게 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

투명 전극이 형성된 터치 스크린{touch screen with transparent electrode}

본 발명은 투명 전극이 형성된 터치 스크린에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 투명 전극을 형성하는 패턴의 저항을 위치에 따라 다르게 형성함으로써, 대형의 터치 필름에서도 전체적인 감도를 일정하게 유지 할 수 있는 필름 투명 전극이 형성된 터치 스크린에 관한 것이다.

일반적으로, 터치 스크린은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 컴퓨터를 대화적, 직감적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력장치이다.

이상과 같은 터치스크린은 저항막 방식과 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등이 사용되고 있으며, 현재는 저항막 방식과 정전용량 방식이 주로 사용되고 있다.

여기서, 상기 정전용량 방식의 터치스크린은 그 구조가 도전투광판으로 이루어진 ITO(Indium Tin Oxide)와, 상기 ITO의 테두리에 실버 페이스트를 도포한 전극부와 상기 전극부의 하부를 절연하는 절연코팅부로 구성되는 것이다.

한편, 상기 ITO는 투광성 수지로 이루어진 ITO 필름과, 상기 ITO필름의 하부에 도전성 물질이 코팅 형성된 ITO 코팅층으로 구성된다.

상기한 바와 같은 종래의 정전용량 방식의 터치 스크린은 손가락으로 ITO의 상면을 터치하게 되면 손가락을 통하여 정전용량의 변동에 따라 4변에 구비된 각 전극이 이를 감지함으로써 터치 위치를 감지할 수 있도록 하는 것이다.

그러나, 종래의 정전용량 방식의 터치스크린은 X/Y축에 해당하는 2개 이상의 투명도전체로 이루어진 층이 존재하는데 대부분 ITO, CNT(Carbon Nano Tube), 고분자 화합물 등으로 패터닝 된다. 그 X/Y축에 해당되는 레이어(Layer)의 경우, 대부분 채널(Channel) 수에 해당하는 다양한 모양의 센싱패드(Sensing Pad)가 배열되는데, 센싱패드의 크기가 크게 되면 육안상의 시인성이 용이하여 시각상 간섭을 주는 문제점이 있다.

그래서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 등록특허 제10-1025023호에 기재된 기술이 개발되었는데, 그 기술적 특징은 기판(100,110)의 상/하면에 각각 다수개의 센싱패드(sp)를 포함한 제1 및 제2 투명전극패턴(125,135)이 형성되며, 상기 제1 및 제2 투명전극패턴(125,135)의 접촉에 의한 정전용량 변화에 따라 접촉 위치를 감지하도록 구성된 정전용량 방식의 터치스크린 패널에 있어서, 상기 제1 및 제2 투명전극패턴(125,135)의 각 센싱패드(sp)는 광 투과율 개선을 위하여 규칙적으로 일정간격 이격된 다수개의 홀(H)을 가진 다공성 구조로 이루어지되, 상기 다수개의 홀(H)은 막대형상으로 이루어지며, 상기 센싱패드(sp)가 다각형일 경우, 각 변과 평행하게 중심방향으로 일정간격 이격되도록 배열하되, 중심으로 갈수록 그 길이가 짧아지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

그런데, 등록특허 제10-1025023호에 기재된 기술은 센싱패드(sp)에 홀(H)을 형성하여 투명도를 높이는 장점은 있지만, 전극을 투명한 재질로 형성하여야 하므로 금속을 사용할 수 없어 저항값이 높게 되므로 터치 필름을 대형으로 형성하게 되면 터치를 감지하는 감지부와의 거리가 멀어지게 되여 감도가 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 터치 필름에 인쇄된 투명전극을 형성하는 패턴을 위치에 따라 두께를 다르게 형성함으로써, 즉, 정전용량의 변화를 감지하는 위치감지수단에서 먼거리에 위치하는 패턴일 수록 두께를 두껍게 형성하여, 저항을 줄여줌으로써, 전체적인 감도를 일정하게 유지할 수 있게 하는 투명 전극이 형성된 터치 스크린을 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 투명전극을 위치에 따라 두께를 다르게 형성함으로써, 전체적으로 감도를 일정하게 유지할 수 있게 하여, 대형의 터치 필름을 제작하더라도 전체적으로 일정한 감도를 유지할 수 있게 하는 투명 전극이 형성된 터치 스크린을 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;

기판이나 필름, 또는 유리의 표면에 투명 전극이 인쇄되는 정전 용량 방식의 터치 스크린에 있어서, 상기 투명 전극의 일측에는 터치되는 위치를 감지하는 위치감지수단이 전기적으로 연결되며, 상기 투명 전극은 위치감지수단과의 거리에 따라 두께를 다르게 형성하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 투명 전극은 상기 위치감지수단에서 거리가 멀어질수록 두께가 두껍게 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 투명 전극은 잉크젯분사 방식을 사용하여 인쇄하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 투명전극은 인쇄 횟수에 의해 두께를 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 터치 필름에 인쇄된 투명전극을 형성하는 패턴을 위치에 따라 두께를 다르게 형성함으로써, 즉, 정전용량의 변화를 감지하는 위치감지수단에서 먼거리에 위치하는 패턴일 수록 두께를 두껍게 형성하여, 저항을 줄여줌으로써, 전체적인 감도를 일정하게 유지할 수 있게 하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 투명전극을 위치에 따라 두께를 다르게 형성함으로써, 전체적으로 감도를 일정하게 유지할 수 있게 하여, 대형의 터치 필름을 제작하더라도 전체적으로 일정한 감도를 유지할 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 정전용량 방식의 터치패널의 평면도이다.
도 2는 종래의 정전용량 방식의 터치패널의 투명전극 패턴의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 투명 전극이 형성된 터치 스크린의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 투명 전극이 형성된 터치 스크린의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 투명 전극을 형성하는 패턴을 보여주는 정면도이다.
도 6은 두께를 일정하게 형성한 투명 전극의 거리에 따른 감도를 나타내는 그래프이다.
도 7은 위치에 따라 두께를 다르게 형성한 투명 전극의 거리에 따른 감도를 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 투명 전극이 형성된 터치 스크린의 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 투명 전극이 형성된 터치 스크린의 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 투명 전극을 형성하는 패턴을 보여주는 정면도이고, 도 6은 두께를 일정하게 형성한 투명 전극의 거리에 따른 감도를 나타내는 그래프이고, 도 7은 위치에 따라 두께를 다르게 형성한 투명 전극의 거리에 따른 감도를 나타내는 그래프이다.

본 발명은 정전용량 방식의 터치 화면을 형성하는 투명 전극이 형성된 터치 스크린에 관한 것으로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 정전용량 방식의 터치 화면은 화면의 터치를 감지하기 위한 터치감지부(200)와 상기 터치감지부(200)의 터치된 위치를 감지하는 위치감지수단(300)으로 이루어진다.

여기서, 상기 터치감지부(200)는 사용자가 터치 화면을 터치할 때, 터치한 부분을 감지하기 위한 것으로, 투명하게 형성되는 기판(210)과 상기 기판(210)의 일측면에 형성되는 투명 전극(220)으로 이루어진다.

그리고, 상기 터치감지부(200)의 상면에는 유전체로 이루어지는 유전체막(미도시)이 형성된다.

이때, 상기 터치감지부(200)는 하나의 쌍으로 이루어지고, 상기 기판(210)에 형성된 투명 전극(220)은 일정간격으로 촘촘하게 형성되어, 한쌍의 터치감지부(200) 중 일측의 터치감지부(200)에 형성된 투명 전극(220)은 X축을 형성하고, 타측의 터치감지부(200)에 형성된 투명 전극(220)은 Y축을 형성하게 됨으로써, 터치한 부분의 X좌표와 Y좌표를 감지함으로써 터치한 부분의 위치를 정확하게 알 수 있게 된다.

즉, 사용자가 터치 화면을 터치하게 되면, 상기 유전체막은 사용자의 몸에 흐르는 미세한 정전기에 의하여 터치하는 부분에 쌍극자모멘트를 형성하게 되고, 이렇게 생성된 쌍극자모멘트는 상기 기판(210)에 형성된 투명 전극(220)에 작용하여 전하를 이동시키게 된다.

그래서, 상기 기판(210)에 형성된 다수의 투명 전극(220) 중에서 터치된 부분의 투명 전극(220)에서 전하의 이동이 발생하므로, 상기 각각의 투명 전극(220)의 단부에 연결부(226)를 형성하여 전기적으로 연결된 위치감지수단(300)에서는 X축을 이루는 투명 전극(220)과 Y축을 이루는 투명 전극(220)에서 전하의 이동이 있는 부분을 감지하게 되어, 사용자가 터치한 부분을 정확하게 알 수 있게 된다.

그리고, 상기 투명 전극(220)은 도 4에 도시된 바와 같이 기판(210)의 일측면에만 투명 전극(220)을 형성하여 X축과 Y축을 형성하는 각각의 터치감지부(200)를 접착제(400)나 접착시트(미도시)를 사용하여 부착하거나, 하나의 기판(210)의 양측면에 각각 X축과 Y축을 형성하는 투명 전극(220)을 형성할 수도 있다.

한편, 상기 투명 전극(220)은 터치 화면에 사용되므로 불투명한 금속이 아니라 투명한 재질[ITO(indium tin oxide)나 ATO(antimony tin oxide)로 형성됨]로 형성하게 되는데, 이러한 투명한 재질[ITO(indium tin oxide)나 ATO(antimony tin oxide)로 형성됨]은 금속보다 저항이 높기 때문에 투명 전극(220)을 일정이상의 길이로 제작하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있다.

여기서, 상기 투명 전극(220)은 도 5에 도시된 바와 같이 특정한 형태의 패턴(222)과 각각의 패턴(222)를 연결하는 배선(224)으로 이루어지는데, 상기 투명 전극(220)의 길이가 길어질수록 저항이 높아지기 때문에, 투명 전극(220)을 길게 형성하게 되면 상기 위치감지수단(300)에서 전하의 이동을 감지하는 감도가 떨어지게 된다.

즉, 상기 투명 전극(220)의 일측 단부에 드라이버 노드를 접지하여 감도를 측정한 결과, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 드라이버 노드에서 멀어질수록 저항이 높아지게 되어, 멀리 떨어진 부분을 터치하게 되면 전하의 이동을 쉽게 감지할 수 없게 되어, 상기 위치감지수단(300)에서 정확한 터치위치를 감지할 수 없게 된다.

그래서, 본 발명에서는 상기 터치감지부(200)에 인쇄된 투명 전극(220)을 위치에 따라 두께를 다르게 형성함으로써, 투명 전극(220)의 전체적인 감도를 일정하게 유지하게 하여, 대형의 터치감지부(200)를 형성하더라도 감도를 일정하게 유지함으로써 터치 위치를 정확하게 감지할 수 있게 한다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 투명 전극(220)의 두께를 두껍게 형성할수록 저항이 낮아지게 되어 저항에 따른 감도는 높아지게 되고, 위치감지수단(300)에서 멀어질수록 저항은 높아지게 되어 감도는 낮아지게 되므로, 두께에 따른 저항의 감소와 거리에 따른 저항의 증가가 서로 상쇄되게 되어 길이가 길어지더라도 전체적으로 일정한 감도를 유지할 수 있게 되어, 정확한 터치 위치를 알 수 있게 된다.

그리고, 상기 투명 전극(220)을 상기 기판(210)에 인쇄할 때, 잉크젯 분사 방식을 사용하여 인쇄하게 되는데, 상기 투명 전극(220)의 두께가 가장 얇게 형성되는 패턴(222)은 투명 전극 용액(ITO 또는 ATO)을 한번 분사함으로써 형성하고, 그 다음 위치에 있는 패턴(222)은 투명 전극 용액을 한번 더 분사함으로써 두께를 조금 더 두껍게 형성하게 된다.

즉, 상기 투명 전극(220)의 패턴(220) 중에서 위치감지수단(300)과 멀리 떨어진 위치에 있는 경우에는 투명 전극 용액을 여러번 인쇄함으로써 두께를 두껍게 형성하게 된다.

한편, 본 발명의 터치감지부(200)를 형성하는 투명 전극(220)은 전술한 바와 같이 기판(210)의 표면에 인쇄할 수도 있고, 필름이나 스크린을 형성하는 유리, 플라스틱판, 금속판 등에 직접 인쇄하여 형성하기도 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

본 발명은 투명 전극이 형성된 터치 스크린에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 투명 전극을 형성하는 패턴의 저항을 위치에 따라 다르게 형성함으로써, 대형의 터치 필름에서도 전체적인 감도를 일정하게 유지 할 수 있는 필름 투명 전극이 형성된 터치 스크린에 관한 것이다.

200 : 터치감지부 210 : 기판
220 : 투명 전극 222 : 패턴
224 : 배선 226 : 연결부
300 : 위치감지수단 400 : 접착제

Claims (4)

1. 기판이나 필름, 또는 유리의 표면에 투명 전극이 인쇄되는 정전 용량 방식의 터치 스크린에 있어서,
   상기 투명 전극의 일측에는 터치되는 위치를 감지하는 위치감지수단이 전기적으로 연결되며,
   상기 투명 전극은 위치감지수단과의 거리에 따라 두께를 다르게 형성하는 것을 특징으로 하는 투명 전극이 형성된 터치 스크린.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 투명 전극은 상기 위치감지수단에서 거리가 멀어질수록 두께가 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 투명 전극이 형성된 터치 스크린.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 투명 전극은 잉크젯분사 방식을 사용하여 인쇄하는 것을 특징으로 하는 투명 전극이 형성된 터치 스크린.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 투명전극은 인쇄 횟수에 의해 두께를 조절하는 것을 특징으로 하는 투명 전극이 형성된 터치 스크린.
   

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