KR20130046348A

KR20130046348A - 터치 패널

Info

Publication number: KR20130046348A
Application number: KR1020120103238A
Authority: KR
Inventors: 양준 씨에; 야우첸 지앙; 빈 라이
Original assignee: 티피케이 터치 솔루션즈 (씨아먼) 인코포레이티드
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2012-09-18
Publication date: 2013-05-07
Also published as: WO2013060251A1; TW201318042A; CN103092387B; TWM430656U; CN103092387A; US8866775B2; TWI457991B; US20130105291A1; KR101418159B1

Abstract

본 발명 개시는 입력 인터페이스에 대한 것이고, 구체적으로는, 복수의 제1 축 전극과 복수의 제2 축 전극을 포함하는 신규한(novel) 터치 패널에 대한 것이다. 제1 축 전극 각각은 제1 방향으로 연장된다. 제1축 전극 각각은 복수의 제1 유도 전극, 복수의 제2 유도 전극과, 복수의 제1 연결 라인을 포함한다. 제1 유도 전극과 제2 유도 전극은 제1 방향을 따라 대안적으로 배치된다. 제1 연결 라인 각각은 제1 유도 전극과 제2 유도 전극 사이에 배치된다. 제2 축 전극 각각은 제2 방향으로 연장된다. 제2 축 전극 각각은 제2 방향을 따라 배열된 복수의 중공(hollow) 영역을 가지며, 제1 유도 전극 각각은 상기 중공 영역 내에 배치된다.

Description

터치 패널{TOUCH PANEL}

본 발명은 입력 인터페이스에 대한 것이고, 보다 구체적으로는 터치 패널에 대한 것이다.

최근에, 터치 디스플레이 패널을 형성하도록 디스플레이와 집적된 터치 기능을 구비한 제품들이 점점 더 많이 이용가능하게 되었으며, 이러한 제품들 중 일부는 휴대폰, 네비게이터 시스템, 테블릿 PC, PDA와 랩탑 PC를 포함한다. 현재, 다수의 터치 패널 기술이 이용가능하며, 휴대용 소형 전자 장치에 이용되는 공통적인 기술은, 무엇보다도, 저항성(resistive) 터치 패널과 정전용량형(capacitive) 터치 패널을 포함하며, 이러한 패널들의 동작 원리는 터치 포인트 위치에서의 전압 또는 정전용량 변화를 검출하기 위한 투명 유도 전극을 이용하고, 신호를 다시 전송하고(transmitting signals back) 배향(orientation)을 종료하기 위해 상이한 축 방향들에서 다양한 투명 유도 전극을 연결하는 연결 라인을 이용하는 것이다.

터치 패널 기술에서, 유도 전극의 설계는 많은 유형이 있으며, 한 유형의 전극은 다양한 유도 전극을 연결 라인에 의해 동일한 축 방향으로 줄지어 배열하기 위해(line up) 다이아몬드 패턴의 유도 패드를 이용한다. 또한, 상호 수직인 줄무늬(stripe) 패턴의 전극 설계는 중첩된 영역의 이점을 이용하여 유도 영역을 형성하도록 채택된다.

하지만, 유도 전극의 규칙적 줄무늬 배열은 디스플레이 패널과 함께 배치되면서(collocated), 시각적 효과(visual effects)의 단점을 야기할 가능성이 있다. 다른 말로 하면, 터치 패널의 패턴은 디스플레이 패널의 정상적인 디스플레이 효과에 영향을 주도록 설계될 수 있다. 또한, 규칙적 줄무늬 배열에서, 줄무늬 유도 전극의 패턴과 디스플레이 패널의 줄무늬 컬러 영역이 하나의 배열에서 상호 평행할 때, 이러한 조건이 더욱 악화될 것이다. 그러므로, 전극 형태의 설계를 향상시킬 필요가 있다.

본 발명 개시의 목적은 하나의 축 전극(axial electrode)의 일부 영역을 다른 축 전극의 텅빈 구조에 배치하고, 다양한 축 전극의 미세 줄무늬 패턴이 외부 품질에 대해 초래하는 영향을 감소시켜서, 터치 패널의 외부 품질을 향상시키게 하는 터치 패널을 제공하는 것이다.

전술된 목적의 견지에서, 본 발명 개시의 다른 실시예는 복수의 제1 축 전극과 복수의 제2 축 전극을 포함하는, 터치 패널을 제공하는 것이다. 제1 축 전극은 제1 방향으로 연장된다. 제1축 전극은 복수의 제1 유도 전극, 복수의 제2 유도 전극과, 복수의 제1 연결 라인을 포함한다. 제1 유도 전극과 제2 유도 전극은 제1 방향을 따라 대안적으로 배치되며, 한편, 제1 연결 라인은 인접한 제1 유도 전극들과 인접한 제2 유도 전극들 사이에 각각 배치되고, 제1 축 전극의 동일한 전선(wire)에서 제1 유도 전극과 제2 유도 전극에 전기적으로 연결된다. 제2 축 전극은 제2 방향을 향해 연장된다. 제2 축 전극은 다양한 제1 유도 전극이 배치되는 제2 방향을 따라 정렬된 복수의 텅 빈 공간을 갖는다.

당업자가 본 발명 개시를 이해하도록, 다수의 실시예가 이하에서 설명되고, 본 발명 개시의 요지(matters)와 그 목적을 상세하게 예증하기 위해 도면들을 첨부한다.
도 1 내지 4는 본 발명 개시의 실시예에서 터치 패널의 도면들을 예증한다.
도 5 내지 8은 본 발명 개시의 다른 실시예에서 터치 패널의 도면들을 예증한다.

특정 어휘 및 구절은 본 발명 명세서 및 그 후속 특허 출원들에서 특정 구성 요소를 지적하기 위해 이용된다. 해당 분야는 상이한 명칭(noun)을 이용해서 제조자에 의해 아마도 설명되고, 학습자에 의해 통상 이해되는 동일한 구성 요소를 포함한다. 명세서 및 그 후속 특허 출원들은 구성 요소들의 구별법으로서 명칭 다양성(diversity)을 취하지 않고, 구별되는 벤치마크로서 기능적 다양성을 취한다. 전체 명세서 및 그 후속 청구항들(request articles)에서 언급된 "포함하는"은 개방된 구절이므로, "포함하지만 이에 제한되지 않는" 것으로 설명된다. 또한, 일반적인 기술자로 하여금 보다 명시적으로 본 발명 개시에 속하는 기술 분야에 정통하게 되도록, 하기의 상황은 본 발명 개시의 구성 내용을 명시적으로 예증하기 위해 첨부된 윤곽(schema)과 연동되는, 본 발명의 다수의 선호되는 실시예들을 인용한다. 이러한 윤곽은 목적으로서의 예증만을 취할 뿐이고, 원래 크기에 따라 도면들을 도시하지 않는다는 것이 주목된다. 또한, 이러한 상황에서 이용되는 "제1" 및 "제2"와 같은 용어는 상이한 구성 요소들을 구별하기 위해 이용될뿐이고, 생성 순서에 제한되지 않는다.

도 1 내지 4는 본 발명 개시의 일 실시예의 터치 패널을 예증하며, 도 1, 도 2, 및 도 4는 평면도이고, 도 2는 도 1의 부분적으로 확대된 개략도이며, 도 3은 도 2의 A-A' 해칭 라인의 개략적 단면도이고, 도 4는 도 1의 간략화된 투명(transparent) 영역의 개략도이다. 쉽게 예증하도록, 본 발명 개시의 다양한 윤곽은 단지 예증을 위해서, 그리고, 본 발명 개시를 보다 쉽게 이해하도록 도시된 것이고, 세부 비율은 설계 요건에 따라 조절될 수 있다. 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명 개시의 실시예에서, 터치 패널(100)은 기판(190), 복수의 제1 축 전극(110)과, 복수의 제2 축 전극(120)을 포함한다. 기판(190)은 유리 기판 및 세라믹 기판과 같은 경질 기판, 또는 플라스틱 기판과, 다른 적절한 물질에 의해 형성된 다른 기판과 같은 가요성 기판을 포함할 수 있다. 제1 축 전극(110)은 기판(190)상에 배치되고, 제1 방향 Y쪽으로 연장된다. 제1 세트의 축 전극(110)은 복수의 제1 유도 전극(111), 복수의 제2 유도 전극(112)과, 복수의 제1 연결 라인(119)을 포함한다. 제1 유도 전극(111)과 제2 유도 전극(112)은 제1 방향 Y를 따라 대안적으로 배치되는 반면에, 제1 연결 라인(119)은 인접한 제1 유도 전극들(111) 사이에, 그리고 인접한 제2 유도 전극들(112) 사이에 각각 배치되고, 제1 축 전극(110)의 동일한 전선(wire)에서 제1 유도 전극들(111)과 제2 유도 전극들(112)에 전기적으로 연결된다. 제2 축 전극(120)은 기판(190)상에 배치되고, 제2 방향 X을 향해 연장된다. 제2 축 전극(120)은 제1 유도 전극들(111)이 배치되는 제2 방향 X을 따라 정렬된 복수의 텅 빈 공간(120H)을 갖는다. 또한, 제2 축 전극(120)은 제2 방향 X를 따라 배치된 복수의 제3 유도 전극(121)과 복수의 제2 연결 라인(129)을 또한 포함하고, 이러한 연결 라인은 제3 유도 전극들(121) 사이에 각각 배치되고, 제2 축 전극(120)의 동일 전선에서 제3 유도 전극(121)에 전기적으로 연결된다.

또한, 제2 방향 X에 있는 인접한 제3 유도 전극(121)은 터치 패널(100)의 신뢰도를 증진할 수 있는 두 개의 제2 연결 라인(129)에 의해 함께 전기적으로 연결된다. 또한, 본 실시예에서 다양한 제3 유도 전극(121)은 전극-교차(electrode-crossing) 패턴을 포함할 수 있고, 연장 방향 D1, 연장 방향 D2, 연장 방향 D3 및 연장 방향 D4를 갖는다. 그리고, 이러한 연장 방향은 제1 방향 Y 및 제2 방향 X에 평행하지도 않고 수직도 아니다. 그러므로, 제3 유도 전극(121)의 전극-교차 패턴이 미세 줄무늬 부분을 여전히 가질지라도, 이러한 미세 줄무늬 패턴의 연장 방향은 제1 방향 Y 및 제2 방향 X에 평행하거나 수직이 아니어서, 터치 패널의 외부 품질에 영향을 주지 않을 것이다.

본 발명 개시의 일 실시예에서, 제1 축 전극(110)과 제3 유도 전극(121)은 동일 전도 물질로 형성될 수 있다. 전술된 전도 물질은 ITO, IZO 및 AZO와 같은 투명 전도 물질과, 은, 알루미늄, 구리, 마그네슘, 및 몰리브덴과 같은 다른 적절한 비투명 전도 물질과, 이러한 물질로 합성된 합성층 또는 합금을 포함할 수 있지만, 이러한 물질에만 제한되지는 않는다. 본 발명 개시의 일 실시예에서, 제1 유도 전극(111)은 제2 방향 X에서 두 개의 인접한 제3 유도 전극들(121) 사이에서 배치되고, 제1 유도 전극(111)은 제1 방향 Y에서 두 개의 인접한 제2 유도 전극들(112) 사이에 배치된다. 보다 명시적으로, 다양한 제1 축 전극(110)의 제1 유도 전극(111) 및 제2 유도 전극(112)의 중앙점은 동일 직선에 위치하며, 다양한 제1 유도 전극(111) 및 두 개의 인접한 제3 유도 전극(121)의 중앙점은 동일 직선에 위치하지만, 이러한 구성은 결코 이렇게만 제한되지는 않으며, 모든 다른 가능한 배열이 또한 가능하다. 다른 말로 하면, 유도 전극의 밀도는 터치 해상도(resoultion)와 감도를 향상시킬 수 있는 유도 전극의 패턴 설계에 의해 증가될 수 있다.

본 발명의 일 실시에에서, 터치 패널(100)은 복수의 제1 전도 라인(160A)과 복수의 제2 전도 라인(160B)을 또한 포함할 수 있고, 이러한 전도 라인은 제1 축 전극(110) 및 제2 축 전극(120)에 각각 전기적으로 연결된다. 제1 전도 라인(160a), 제2 전도 라인(160B)과, 제2 연결 라인(129)은 제조 공정을 감소시키도록 동일 전도 물질로 형성될 수 있다. 전술된 전도 물질은 ITO, IZO 및 AZO와 같은 투명 전도 물질, 또는 은, 알루미늄, 구리, 마그네슘, 및 몰리브덴과 같은 다른 적절한 비투명 전도 물질과, 이러한 물질로 합성된 합성층 또는 합금을 포함할 수 있지만, 이러한 구성이 결코 이러한 물질에만 제한되지는 않으며, 모든 다른 가능한 배열이 또한 가능하다. 또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 터치 패널(100)은 절연층(170)과 커버층(180)을 또한 포함할 수 있다. 절연층(170)은 다양한 제1 연결 라인들(119) 사이에서, 그리고 다양한 제2 연결 라인들(129) 사이에 배치되고, 신호들 사이의 상호 간섭을 방지하기 위해 이용된다. 본 발명 개시의 실시예에서, 제1 연결 라인(119)과 제3 유도 전극(121)은 기판(190)상에서 동일 전도 물질에 의해 먼저 형성될 수 있고, 그런 다음, 절연층이 그 다음으로 형성될 수 있으므로, 제1 연결 라인(119)이 기판(190)과, 절연층(170)의 제1 측부(171) 사이에 배치될 수 있는 반면에, 제2 연결 라인(129)은 절연층(170)의 제2 측부(172)상에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 연결 라인(129)이 먼저 기판(190)상에 형성될 수 있고, 그런 후에, 절연층(170)이 형성되며, 마지막으로, 제1 연결 라인(119)이 순차적으로 형성될 수 있어서, 기판(190)과, 절연층(170)의 제1 측부(171) 사이에 제2 연결 라인(129)을 배치하게 된다. 제1 연결 라인(119)은 절연층(170)의 제2 측부(172)상에 또한 배치될 수 있다. 또한, 기판(190)상에 배치된 커버층(180)은 제1 축 전극(110), 제2 축 전극(120)과, 절연층(170)을 덮기 위해 이용된다. 절연층(170)과 커버층(180)의 물질은 실리콘질화물, 실리콘산화물과, 실리콘산화질화물과 같은 무기 물질과, 아크릴 수지, 폴리아미드, 또는 다른 적절한 물질과 같은 유기 물질을 포함한다.

도 5 내지 8은 본 발명 개시의 다른 실시예에서의 터치 패널을 예증하고, 도 5, 도 6, 및 도 8은 평면도이고, 도 6은 도 5의 부분적으로 확대된 개략도이고, 도 7은 도 6의 B-B' 해칭 라인의 개략적 단면도이고, 도 8은 도 5의 투명 영역의 간략화된 개략도이다. 도 5 내지 8에 도시된 바와 같이, 터치 패널(200)은 기판(190), 복수의 제1 축 전극(210), 복수의 제2 축 전극(220), 복수의 제1 전도 라인(160A)과, 복수의 제2 전도 라인(160B)을 포함한다. 기판(190)상에 배치된 제1 축 전극(210)은 제1 방향 Y를 향해 연장된다. 제1 축 전극(210)은 복수의 제1 유도 전극(211), 복수의 제2 유도 전극(212)과, 복수의 제1 연결 라인(219)을 포함한다. 제1 유도 전극(211)과 제2 유도 전극(212)은 제1 방향 Y를 따라 대안적으로 배치되고, 제1 연결 라인(219)은 인접한 제1 유도 전극들(211) 사이에, 그리고 인접한 제2 유도 전극들(212) 사이에 각각 배치되고, 제1 축 전극(210)의 동일한 전선에서 제1 유도 전극들(111)과 제2 유도 전극들(212)에 전기적으로 연결된다. 제2 축 전극(220)은 기판(190)상에 배치되고, 제2 방향 X을 향해 연장된다. 다양한 제2 축 전극(220)은, 다양한 제1 유도 전극(211)이 배치되는 제2 방향 X을 따라 정렬된 복수의 텅 빈 공간을 갖는다. 또한, 다양한 제2 축 전극(220)은 제2 방향 X을 따라 배치된 복수의 제3 유도 전극(221)과, 복수의 제2 연결 라인(229)을 또한 포함할 수 있다. 제2 연결 라인(229)은 두 개의 인접한 제3 유도 전극들(221) 사이에 각각 배치되고, 제2 축 전극(220)의 동일 전선에서 제3 유도 전극(221)에 전기적으로 연결된다. 본 발명의 실시에서 터치 패널(200)의 다양한 구성 요소 특징 및 물질 특성은 앞에서 언급된 실시예에서의 터치 패널(100)의 구성 요소 특징 및 물질 특성과 유사하므로, 다시 기재되지 않는다. 본 발명 개시의 실시예에서, 다양한 제2 축 전극(220), 다양한 제1 유도 전극(211)과, 다양한 제2 유도 전극(212)이 동일 전도 물질로 구성될 수 있다. 도 8을 참조해서, 다양한 제1 전도 라인(160A), 다양한 제2 전도 라인(160B)과, 다양한 제1 연결 라인(219)이 터치 패널의 제조 공정을 단순화하기 위해 동일 전도 물질로 구성될 수 있다.

본 발명 개시의 일 실시예에서, 도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 제2 연결 라인(229), 제1 유도 전극(211)과, 제2 유도 전극(212)이 먼저 기판(190)상에서 동일 전도 물질에 의해 형성될 수 있고, 그런 다음, 절연층(170)이 나중에 형성될 수 있으므로, 제2 연결 라인(229)이 기판(190)과, 절연층(170)의 제1 측부(171) 사이에 배치될 수 있는 반면에, 제1 연결 라인(219)은 절연층(170)의 제2 측부(172)상에 배치될 수 있다. 하지만, 본 발명 개시는 이 실시예에 제한되지 않는다. 일 실시에에서, 제1 연결 라인(219)은 먼저 기판(190)상에 형성되고, 후속적으로 절연층(170)과 제2 연결 라인(229)이 형성된다. 그러므로, 제1 연결 라인(219)은 기판(190)과, 절연층(170)의 제1 측부(171) 사이에 배치될 수 있고, 제2 연결 라인(229)은 절연층(170)의 제2 측부(172)상에 배치될 수 있다. 또한, 기판(190)상에 배치된 커버층(180)은 제1 축 전극(210), 제2 축 전극(220)과, 절연층(170)을 덮기 위해 이용된다.

본 발명 개시의 일 실시예에서, 본 발명 개시의 터치 패널은 외부 품질, 터치 해상도, 및 감도를 동시에 향상시키기 위해, 하나의 축의 부분적 유도 전극을 다른 전극 축의 텅빈 구조 내에 배치하는 것을 이용한다. 또한, 본 발명 개시의 터치 패널은 터치 패널 신뢰도를 증진하는 효과를 얻도록 인접한 유도 전극들 사이에서 연결 라인의 개수를 더 증가시킨다.

특정 실시예가 도시되고 설명되었지만, 다양한 수정 및 대체가 본 발명 개시의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않으면서 이러한 실시예에 대해 수행될 수 있다. 그러므로, 본 발명 개시는 예증으로써 설명되는 것이지 제한하는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다.

Claims

터치 패널에 있어서,
제1 방향에서 연장된 복수의 제1 축 전극(axial electrode); 및
제2 방향으로 연장된 복수의 제2 축 전극을
포함하고,
상기 제1 축 전극은 복수의 제1 유도 전극, 복수의 제2 유도 전극과, 복수의 제1 연결 라인을 또한 포함하고,
상기 제1 유도 전극과 상기 제2 유도 전극은 상기 제1 방향을 따라 대안적으로 배치되고,
상기 제1 연결 라인은 인접한 제1 유도 전극들 사이에, 그리고 인접한 제2 유도 전극들 사이에 각각 배치되고,
상기 제2 유도 전극은 상기 제1 유도 전극에 전기적으로 연결되고,
상기 제2 축 전극은 상기 제1 유도 전극이 배치되는 상기 제2 방향을 따라 정렬된 복수의 텅 빈 영역을 갖는 것인, 터치 패널.
제1항에 있어서, 상기 제2 축 전극은 상기 제2 방향을 따라 배치된 복수의 제3 유도 전극과 복수의 제2 연결 라인을 또한 포함하고,
상기 제2 연결 라인은 상기 제2 축 전극의 전선에서 상기 제3 유도 전극에 전기적으로 연결된 두 개의 인접한 제3 유도 전극들 사이에 각각 배치되는 것인, 터치 패널.
제2항에 있어서, 상기 제2 방향에 있는 상기 두 개의 인접한 제3 유도 전극들은 적어도 상기 두 개의 제2 연결 라인에 의해 전기적으로 연결되는 것인, 터치 패널.
제2항에 있어서, 상기 제3 유도 전극은 전극-교차(electrode-crossing) 패턴을 포함하는 것인, 터치 패널.
제2항에 있어서, 상기 제3 유도 전극은 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향에 평행하지도 않고 수직도 아닌 적어도 하나의 연장 방향을 갖는 것인, 터치 패널.
제2항에 있어서, 상기 제1 유도 전극은 상기 제2 방향에서 상기 두 개의 인접한 제3 유도 전극들 사이에 배치되고, 상기 제1 방향에서 두 개의 인접한 제2 유도 전극들 사이에 또한 배치되는 것인, 터치 패널.
제2항에 있어서, 상기 터치 패널은 기판과 절연층을 또한 포함하고, 상기 제1 축 전극과 상기 제2 축 전극은 상기 기판상에 배치되고, 상기 절연층은 제1 연결 라인들 사이에서, 그리고 제2 연결 라인들 사이에서 배치되는 것인, 터치 패널.
제7항에 있어서, 상기 제1 연결 라인들은 상기 기판과 상기 절연층의 제1 측부(lateral side) 사이에 배치되고, 상기 제2 연결 라인들은 상기 절연층의 제2 측부상에 배치되는 것인, 터치 패널.
제7항에 있어서, 제2 연결 라인들은 상기 기판과 상기 절연층의 제1 측부 사이에 배치되고, 상기 제1 연결 라인들은 상기 절연층의 제2 측부상에 배치되는 것인, 터치 패널.
제1항에 있어서, 상기 제1 축 전극과 상기 제2 축 전극을 덮기 위한 커버층을 또한 포함하는, 터치 패널.
제1항에 있어서, 상기 터치 패널은 복수의 제1 전도성 전선과 복수의 제2 전도성 전선을 또한 포함하고, 상기 제1 전도성 전선과 상기 제2 전도성 전선은 상기 제1 축 전극 및 상기 제2 축 전극과 전기적으로 연결되는 것인, 터치 패널.