KR20140033644A

KR20140033644A - 정전식 터치 패널

Info

Publication number: KR20140033644A
Application number: KR1020120099717A
Authority: KR
Inventors: 오영진; 정익찬; 박동훈
Original assignee: 크루셜텍 (주)
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2014-03-19

Abstract

본 발명은 베젤 폭을 최소화할 수 있는 정전식 터치 패널에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전식 터치 패널은 기판, 기판의 일 방향을 따라 연장된 복수의 제1 터치패드, 기판의 일 방향을 따라 배열된 복수의 제2 터치패드, 제1 터치패드는 표시 영역 외부의 제1 외곽배선에 의해 제1 터치 드라이브 IC에 연결되고, 제2 터치패드는 표시 영역 내부의 내부배선 및 표시 영역 외부의 제2 외곽배선에 의해 제1 터치 드라이브 IC 또는 제2 터치 드라이브 IC에 연결된다.

Description

정전식 터치 패널{CAPACITIVE TOUCH PANEL}

본 발명은 정전식 터치 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 베젤 폭을 최소화할 수 있는 정전식 터치 패널에 관한 것이다.

터치 패널은 영상 표시 장치에 의해 표시된 내용에 기초하여 사람의 손 또는 다른 접촉 수단으로 터치하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력 장치이다. 이를 위하여 터치 패널은 영상 표시 장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 다른 접촉 수단으로 직접 접촉된 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라 접촉 위치에서 선택된 지시 내용이 입력 신호로 받아들여진다.

터치 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전 용량 방식 등이 알려져 있다. 이 중 정전 용량 방식의 터치 패널은 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지 패턴이 주변의 다른 감지 패턴 또는 접지 전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다.

도 2는 종래 기술에 따른 정전식 터치 패널의 일 예에 관한 평면 구성도이다.

도 2에 도시한 바와 같이 정전식 터치 패널은 하나의 층에 제1터치패드(7a), 제2터치패드(7b)가 형성된다. 제1터치패드(7a)는 종 방향으로 연결되어 있고, 제2터치패드(7b)는 횡방향으로 연결되어 있다. 도 2에 도시된 터치 패널은 단일 면(싱글 레이어)에 터치 패드(7a, 7b)를 형성하는 대신 배선 영역을 복수의 층으로 형성하는 특징을 갖는다.

따라서, 도 2에 도시된 터치 패널은 제1터치패드(7a) 및 제2터치패드(7b)와 손가락 사이에 형성되는 커패시턴스의 크기를 전하의 충전량, 방전량, 충전 시간, 또는 정해진 시간내 구동 신호의 펄스 개수 등을 이용하여 검출함으로써, 접촉 위치의 제1축 방향 및 제2축 방향에 대한 위치를 추출하여 터치 지점을 인식할 수 있다.

도 2에서의 터치 패널은 단일 면에 터치 패드를 형성함으로써, 터치 패널의 두께 감소를 도모할 수 있지만, 배선이 패널의 가장자리를 따라 배치되므로 터치 패널의 테두리, 즉 베젤의 폭이 커지는 문제가 있다. 이에 따라 종래의 터치 패널은 디스플레이 화면에 비해 전체적인 패널의 크기를 소형화하기 어렵고, 외관을 디자인하는데 있어서도 한계가 있었다.

본 발명은 베젤 폭을 최소화할 수 있는 정전식 터치 패널을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 정전식 터치 패널은 기판, 기판의 일 방향을 따라 연장된 복수의 제1 터치패드, 기판의 일 방향을 따라 배열된 복수의 제2 터치패드, 제1 터치패드는 표시 영역 외부의 제1 외곽배선에 의해 제1 터치 드라이브 IC에 연결되고, 제2 터치패드는 표시 영역 내부의 내부배선 및 표시 영역 외부의 제2 외곽배선에 의해 제1 터치 드라이브 IC 또는 제2 터치 드라이브 IC에 연결된다.

본 발명에 따른 정전식 터치 패널은 베젤 영역의 크기를 작게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 정전식 터치 패널은 터치 패널의 외관 디자인이 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 정전식 터치 패널은 그라운드 전극의 배치가 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전식 터치 패널의 개략도이다.
도 2는 종래의 정전식 터치 패널의 개략도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "..부", "..기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전식 터치 패널(100)을 나타낸다.

도 1에 도시한 바와 같이, 정전식 터치 패널(100)은 제1 터치패드(10), 제2 터치패드(20), 제1 터치 드라이브 IC(30) 및 제2 터치 드라이브 IC(40)를 포함한다.

제1 터치패드(10) 및 제2 터치패드(20)는 터치 입력을 검출하기 위하여 기판(미도시) 상에 패터닝된 전극으로서 손가락이나 도전체와 같은 터치 입력 도구와의 사이에서 정전용량을 형성할 수 있다. 제1 터치패드(10) 및 제2 터치패드(20)는 각각 독립 상태의 다각형으로 터치 스크린 전면에 걸쳐 복수 개가 배치된다. 제1 터치패드(10) 및 제2 터치패드(20)는 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다. 여기서 투명 전도성 물질은 ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), CNT(Carbon Nano Tube), IZO(Indium Zinc Oxide)일 수 있다. 그러나, 다른 예에서 제1 터치패드 및 제2 터치패드는 메탈로 형성될 수도 있다.

제1 터치패드(10)는 기판의 일 방향을 따라 연장된다. 일례로 도 1에서는 Y축 방향을 따라 연장된 제1 터치패드(10)를 도시하였다. 제2 터치패드(20)는 제1 터치패드(10)의 연장 방향을 따라 배열된다. 도 1에서는 Y축 방향을 따라 연장된 제2 터치패드(20)를 도시하였다.

제1 터치패드(10)는 제1 터치 드라이브 IC(30)에 연결된다. 제2 터치패드(20)는 제1 터치 드라이브 IC(30) 또는 제2 터치 드라이브 IC(40)에 연결된다. 제1 터치 드라이브 IC(30)와 제2 터치 드라이브 IC(40)는 제1 및 제2 터치패드(10)(20)를 사이에 두고 서로 반대되는 방향에 위치한다. 도 1에는 제1 터치 드라이브 IC(30)가 -Y축 방향에 위치하고 제2 터치 드라이브 IC(40)가 +Y축 방향에 위치하도록 도시하였다. X축 방향을 따라 연장되는 가상선을 이용하여 표시영역을 이등분하였을 때, -Y축 방향에 위치하는 제2 터치패드들(21)은 제1 터치 드라이브 IC와 연결되고 +Y축 방향에 위치하는 제2 터치패드들(22)은 제2 터치 드라이브 IC와 연결된다. 상기 가상선을 기준으로 제1 터치 드라이브 IC는 -Y축 방향에 위치하고 제2 터치 드라이브 IC는 +Y축 방향에 위치한다. 즉, 각 제2 터치패드들(20)은 제1 및 제2 터치 드라이브 IC 중 더 가까운 위치의 터치 드라이브 IC에 연결된다.

제1 터치패드(10)는 제1 외곽배선(A)에 의해 제1 터치 드라이브 IC(30)에 연결된다. 제1 외곽배선(A)은 표시 영역의 외부에 위치한다. 여기서, 표시영역은 터치 패널 상에서 터치를 인식하고 그에 따른 화면을 보여주는 영역을 나타내며, 예를 들어 베젤을 제외하고 터치를 감지하기 위한 영역을 포함할 수 있다.

제2 터치패드(20)는 내부배선(B) 및 제2 외곽배선(C)에 의해 제1 터치 드라이브 IC(30) 또는 제2 터치 드라이브 IC (40)에 연결된다. 내부배선(B)은 표시 영역의 내부에 위치하고, 제2 외곽배선(C)은 표시 영역의 외부에 위치한다. 내부배선(B)은 제2 터치패드(20)와 각기 연결되어 표시 영역의 외부로 연장되고, 표시 영역의 외부에서 제2 외곽배선(C)과 연결된다. 이때 동일 X축에 배열되는 제2 터치패드들(20)은 하나의 제2 외곽배선(C)에 연결된다. 도 1에서 제1 터치 드라이브 IC(30)와 가까우며 동일한 X축에 배열되는 제2 터치패드들(201, 202, 203, 204)은 각기 내부배선(B1, B2, B3, B4)과 연결된다. 내부배선들(B1, B2, B3, B4)은 표시 영역의 외부로 연장된다. 표시 영역의 외부에서 내부배선들(B1, B2, B3, B4)은 하나의 제2 외곽배선(C1)과 연결되고, 이 제2 외곽배선(C1)은 제1 터치 드라이브 IC(30)에 연결된다.

한편, 제2 터치 드라이브 IC(40)와 가까우며 동일한 X축에 배열되는 제2 터치패드들(20)은 각자의 내부배선(B) 및 하나의 제2 외곽배선을 통해 제2 터치 드라이브 IC(40)에 연결된다.

제1 및 제2 터치 드라이브 IC(30)(40)는 제1 및 제2 터치패드(10)(20)에 대한 터치시 발생하는 정전용량의 변화를 통해 터치를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제1 터치 패드에 구동 신호가 제공되고, 제2 터치 패드가 이 구동 신호를 센싱하는 경우, 터치에 의해 센싱되는 구동 신호의 변화량을 이용하여 터치 및 그 좌표를 감지할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 터치 드라이브 IC(30)(40)는 마스터/슬레이브(master/slave)로 할당될 수 있다.

종래의 터치 패널은 각 터치패드들에 연결된 배선이 표시 영역의 외곽을 따라 하나의 터치 드라이브 IC에 연결되었다. 이에 따라 표시 영역의 외곽의 크기가 증가하였고, 그 결과 종래의 터치 패널은 디스플레이 화면에 비해 전체적인 패널의 크기를 소형화하기 어렵고, 외관을 디자인하는데 있어서도 한계가 있었다.

반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전식 터치 패널(100)은 2개의 터치 드라이브 IC(30)(40)를 사용함에 따라 하나의 터치 드라이브 IC에 연결되는 배선의 수를 절반으로 줄일 수 있다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 정전식 터치 패널(100)은 베젤 영역의 크기가 줄어들어 전체 패널 크기 대비 표시 영역의 크기를 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전식 터치 패널(100)은 비표시 영역의 크기가 줄어듦에 따라 터치 패널의 외관을 양호하게 디자인할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전식 터치 패널(100)은 배선이 줄어든 부분에 그라운드 전극(미도시)을 배치하여 유효하지 않은 정전용량 변화를 최소화함으로써 터치 검출 정확도를 높일 수 있다.

전술한 본 개시의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 개시의 보호 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 제1 터치패드
20: 제2 터치패드
30: 제1 터치 드라이브 IC
40: 제2 터치 드라이브 IC

Claims

기판;
상기 기판의 일 방향을 따라 연장된 복수의 제1 터치패드;
상기 기판의 일 방향을 따라 배열된 복수의 제2 터치패드;
상기 제1 터치패드는 표시 영역 외부의 제1 외곽배선에 의해 제1 터치 드라이브 IC에 연결되고,
상기 제2 터치패드는 상기 표시 영역 내부의 내부배선 및 상기 표시 영역 외부의 제2 외곽배선에 의해 상기 제1 터치 드라이브 IC 또는 제2 터치 드라이브 IC에 연결된 정전식 터치 패널.