KR20140042133A

KR20140042133A - 터치 패널

Info

Publication number: KR20140042133A
Application number: KR1020120108474A
Authority: KR
Inventors: 김자람; 이동건; 김종선; 홍범선; 이재홍
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-07
Also published as: KR101987322B1

Abstract

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로, 본 발명에 따른 터치 패널은 기판; 상기 기판 상에 제1 방향으로 배치되어 형성되는 복수개의 제1 감지전극 패턴; 상기 기판 상에 상기 제1 방향과 교차하도록 배치되어, 상호 전기적으로 연결되는 복수개의 제2 감지전극 패턴;을 포함하되, 상기 제2 감지전극 패턴을 구성하는 상호 인접하는 단위전극패턴의 경계면의 적어도 일부가 상호 직접 접촉하는 연결부를 포함하여 구성된다.

Description

터치 패널{TOUCH PANEL}

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감지전극 패턴의 저항을 줄이고 브리지 전극이 시인되지 않도록 한 터치 패널에 관한 것이다.

개인 휴대 정보 단말기(PDA: personal digital assistants), 노트북 컴퓨터, OA 기기, 의료기기 또는 카 네비게이션 시스템 등의 전자기기에서는, 이들 디스플레이에 입력수단(포인팅 디바이스: pointing device)을 함께 구비하기 위한 터치 패널이 널리 이용되고 있다. 대표적인 터치 패널에는 정전용량 방식(capacitive type), 저항막 방식, 전자 유도 방식, 광학식 등이 알려져 있다.

정전용량 방식의 터치 패널은 터치 위치가 확인될 수 있도록 하는 기초 전류를 유도하기 위하여 인체의 정전기(electrostatics)와 투명 전극 사이에서 유발된 정전용량(capacitance)의 변화를 채용한다. 사용자의 손가락 또는 첨필(stylus)의 터치 위치를 검출하기 위하여, 다양한 용량성 터치 패널 기술들이 개발되고 있다.

상기와 같은 정전용량 방식은 두 개의 용량성 센싱층(capacitive sensing layer)을 포함하는 구성으로 대부분 이루어지는데, 상기 두 개의 용량성 센싱층은 상기 층들 사이의 용량성 효과(capacitive effect)를 얻기 위해 절연 물질로 상호 공간을 두고 형성된다. 이러한 구성에 의하면 터치 패널의 두께가 증가되어 소형화에 역행하게 된다. 더욱이, 종래의 정전용량 방식의 터치 패널은 두 개의 용량성 센싱층이 각각 형성되는 양 표면 상의 기판(substrate)을 포함한다. 이러한 점에서, 스루 홀(through holes)들이 바이어스(vias)로 역할 하도록 기판상에 형성되어야 하며, 회로층 형성(circuit layering)이 상기 센싱층들의 컨덕터 요소(conductor elements)를 적절히 연결하기 위하여 채용되어야 한다. 이것은 용량성 터치 패널의 제조를 어렵고 복잡하게 한다.

따라서, 이와 같은 문제점에 대응하고자 두 개의 용량성 센싱층을 하나로 줄이기 위한 기술들이 사용되고 있으며, 최근에는 이와 같은 구성을 위하여 센싱층, 즉 감지전극 패턴층을 하나의 층으로 구성하고, 각 감지전극 패턴층 간에는 브리지 전극을 통하여 상호 연결하는 방법이 사용되고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 터치 패널의 상면도이고, 도 2 및 도 3은 종래 기술에 따른 터치 패널의 상면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(110)상에 제1 감지전극 패턴(120)과 제2 감지전극 패턴(122)을 형성한다. 이때, 제1 감지전극 패턴(120)과 제2 감지전극 패턴(130)은 에칭(etching), 스퍼터링(sputtering) 또는 스크린 프린팅(screen printing)의 방법 등에 의해 형성될 수 있으며, 투명 패턴 재료로서 일반적으로 ITO(Indium-Tin Oxide)가 사용된다.

이후, 도 3에 도시된 바와 같이 형성된 제2 감지전극 패턴(122)의 리드부(121)의 상부에 절연체(130)을 형성하고, 절연체(130)의 상부에 브리지 전극(140)을 형성하여 상기 브리지 전극(140)에 의해 제1 감지전극 패턴(120)들 이 상호간에 전기적으로 연결된다.

일반적으로, 브리지 전극(140)의 길이가 길게 형성되는 경우에는 사용자의 눈에 상기 브리지 전극(140)이 시인되는 문제점이 발생하므로, 브리지 전극(140)의 길이를 최소화 하여 구성해야 하며, 브리지 전극(140)의 길이의 최소화를 위해서는 제2 감지전극 패턴(122)을 상호 연결하는 리드부(121)의 선폭(W)을 작게 형성해야 한다.

그러나, 리드부(121)의 선폭(W)이 작아지면 저항이 크게 발생되는 문제점이 있으므로 리드부(121)의 선폭을 줄이는 데에는 한계가 있어 도 2에 도시된 바와 같이 리드부(121)가 일정한 선폭(W)을 구비하도록 형성된다. 따라서, 상기 리드부(121)의 선폭(W)의 길에 상응하게 브리지 전극(140)의 길이가 늘어나게 되어 브리지 전극(140)이 사용자의 눈에 시인되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 터치 패널의 감지전극 패턴들을 접속하는 리드부를 제거하거나 최소화하여, 감지전극 패턴들 간의 접속시의 저항을 줄이고, 상기 감지전극 패턴으로 인하여 이격되도록 구성되는 타 감지전극 패턴들간의 이격의 폭을 줄일 수 있도록 하여, 감지전극 패턴들을 전기적으로 상호 연결하는 브리지 전극의 길이를 최소화함으로써 사용자의 눈에 시인되지 않도록 하고자 한다.

전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널은, 기판; 상기 기판 상에 제1 방향으로 배치되는 복수개의 제1 감지전극 패턴; 한 쌍의 제2 단위감지전극 패턴 및 상기 한 쌍의 제2 단위감지전극 패턴이 제1 방향을 기준으로 선대칭되는 연결부를 포함하는 제2 감지전극 패턴;을 포함하되, 상기 제2 단위감지전극 패턴의 전극 폭은 상기 연결부에서 멀어질수록 점점 증가하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2단위감지전극 패턴의 전극 폭은, 상기 연결부로터 일정한 비율로 증가하도록 형성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 단위감지전극 패턴의 외각 경계면은, 상기 연결부의 말단 대칭점을 기준으로 일정한 기울기를 가지는 직선형으로 형성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 단위감지전극 패턴의 외각 경계면은, 상기 연결부의 말단 대칭점을 기준으로 곡선형으로 형성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 연결부의 폭은 30 내지 50 ㎛로 형성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 감지전극패턴은 상기 연결부와 이격되며, 상기 연결부를 기준으로 선대칭되는 한 쌍의 제1 단위감지전극 패턴을 포함하여 구성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 터치 패널은 상기 한 쌍의 제1 단위감지전극 패턴들을 전기적으로 상호 연결하도록 형성되는 브리지 전극;을 더 포함하여 구성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 브리지 전극은 상기 연결부가 상기 브리지 전극의 중심부와 일치하도록 배치된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 감지전극 패턴의 연결부상에 형성되는 절연체;를 더 포함하고, 상기 브리지 전극은 상기 절연체 상에 형성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 감지전극 패턴 및 제2 감지전극 패턴은, 상호 직교하도록 배치된다.

본 발명에 따르면 터치 패널의 감지전극 패턴들을 접속하는 리드부를 제거하거나 최소화하여, 감지전극 패턴들 간의 접속시의 저항을 줄이고, 상기 감지전극 패턴으로 인하여 이격되도록 구성되는 타 감지전극 패턴들간의 이격의 폭을 줄일 수 있도록 하여, 감지전극 패턴들을 전기적으로 상호 연결하는 브리지 전극의 길이를 최소화함으로써 사용자의 눈에 시인되지 않도록 한다.

또한, 본 발명에 따르면 감지전극 패턴들 간의 저항을 최소화하여 터치 패널의 터치 감지 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 터치 패널의 상면도이다.
도 2 및 도 3은 종래 기술에 따른 터치 패널의 상면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 상면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 상면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 상면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 상면도이다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 상면도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 상면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널을 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면 기판(210) 상에 제1 감지전극 패턴(223, 224)과 제2 감지전극 패턴(220)을 형성한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 기판(210)은 강화 글라스, 반강화 글라스, 소다라임 글라스 또는 강화 플라스틱으로 구성되는 투명 윈도우로 구성되며, 제1 감지전극 패턴(223, 224)과 제2 감지전극 패턴(220)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 탄소 나노 튜브 (CNT; carbon nano tube), 은 나노-와이어 (Ag Nano wire), 전도성 폴리머, 및 그래핀(Graphene) 중에서 어느 하나의 재료로 구성된다.

상기 기판(210) 상에 제1 감지전극 패턴(223, 224)을 제1 방향으로 배치하여 형성하고, 상기 제2 감지전극 패턴(220)은 상기 기판(210) 상에 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 형성한다. 이때, 상기 제1 감지전극 패턴(223, 224)과 제2 감지전극 패턴(220)은 상호간에 직교하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1 감지전극 패턴(223, 224)은 터치 패널의 X축의 방향으로 배치되어 형성되며, 제2 감지전극 패턴(220)은 터치 패널의 Y축의 방향으로 배치되어 형성된다.

보다 상세하게 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 감지전극 패턴(223, 224)들은 X축의 방향으로 일정 간격을 두고 이격되어 배치되며, 제2 감지전극 패턴(220)들은 Y축의 방향으로 배치되되, 상기 제2 감지전극 패턴(220)의 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들은 상호 전기적으로 직접 연결되도록 형성된다.

즉, 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들은 상호 연결되는 연결부(215)가 형성되고, 상기 연결부(215)는 상기 X축의 방향으로 배치된 제1 감지전극 패턴(223, 224)의 방향으로 형성되되, 상기 연결부(215)에 의해 한 쌍의 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들은 상호 선대칭되도록 형성되며, 한 쌍의 제1 단위감지전극 패턴(223, 224) 또한 상기 연결부(215)를 기준으로 선대칭되는 구조가 된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)의 전극 폭은 연결부(215)에서 멀어질수록 점점 증가하도록 구성되며, 상기 증가하는 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)의 폭은 상기 연결부(215)로부터 일정한 비율로 증가하도록 형성된다. 보다 상세하게 설명하면, 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)의 외각 경계면이 상기 연결부(215)의 말단 대칭점을 기준으로 일정한 기울기를 가지는 직선형으로 구성된다.

또 다른 실시예에서는, 도 7에 도시된 바와 같이 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)의 외각 경계면이 상기 연결부(215)의 말단 대칭점을 기준으로 곡선형으로 형성될 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 감지전극 패턴(220)의 상호 인접하는 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)이 상호 접속되는 폭(W)의 길이는 30 내지 50 ㎛로 형성된다.

상기와 같이 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)의 상호 접속되는 폭(W)의 길이를 30 내지 50 ㎛로 형성하면, 종래의 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들을 접속 리드에 의해 접속하는 방법과 비교하여, 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들 간의 접속으로 인한 저항을 최소화할 수 있다. 이때 상기 폭(W)의 길이를 30 ㎛ 보다 짧게 구성하는 경우에는 단선이 발생할 우려가 있으며, 상기 폭(W)의 길이를 50 ㎛ 보다 길게 구성하는 경우에는, 제1 감지전극 패턴(223, 224)들을 상호 연결하는 도 6에 도시된 브리지 전극(240)의 길이가 길어져 브리지 전극(240)이 사용자의 눈에 시인되는 문제점이 발생할 수 있다.

상기와 같은 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들 간의 접속시에 발생하는 저항(R)은 다음의 수학식 1을 이용하여 계산할 수 있다.

상기 수학식 1에서 Rs는 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)을 구성하는 재료의 고유 저항값이고, L은 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들 간의 연결부의 높이이며, W는 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들이 상호 접속되는 폭을 말한다.

본 발명에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 L값인 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들 간의 연결부의 높이(L)의 길이를 0에 가깝도록 최소화 할 수 있으므로, 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들 간의 접속시의 저항을 최소화 할 수 있다.

그뿐만 아니라, 본 발명에 따르면 상기 상호 접속된 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들의 간격을 줄일 수 있으므로, 제1 감지전극 패턴(223, 224)들 간의 이격의 폭을 줄여, 상기 제1 감지전극 패턴(223, 224)들을 전기적으로 상호 연결하는 브리지 전극(240)의 길이를 최소화할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 도면이다.

상기와 같이 형성된 제2 감지전극 패턴(220)의 상부에는 도 8에 도시된 바와 같이, 절연체(230)를 형성하고, 상기 절연체(230) 상에 상기 제1 감지전극 패턴(223, 224)들을 전기적으로 상호 연결하는 브리지 전극(240)을 형성한다.

그러므로, 도 8에 도시된 바와 같이, 절연체(230) 상에 브리지 전극(240)이 형성되어, 제1 감지전극 패턴(223, 224)과 제2 감지전극 패턴(220) 간에는 절연되고, 제1 감지전극 패턴(223, 224)들 간에는 전기적으로 상호 연결된다.

상기 브리지 전극(240)은 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들 간의 연결부(215)의 상부에 배치되도록 형성되며, 이때 상기 브리지 전극(240)의 중심부와 상기 연결부(215)가 일치하도록 배치된다.

따라서, 본 발명에 따르면 제2 감지전극 패턴(220)의 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)을 접속하는 리드부를 제거하거나 최소화하여, 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)들 간의 접속시의 저항을 줄이고, 상기와 같은 제2 단위감지전극 패턴(221, 222)의 구성으로 인하여 제1 감지전극 패턴(223, 224)들 간의 이격의 폭을 줄일 수 있으므로, 상기 제1 감지전극 패턴(223, 224)들을 전기적으로 상호 연결하는 브리지 전극(240)의 길이를 최소화할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

210: 기판
220: 제2 감지전극 패턴
221, 222: 제2 단위감지전극 패턴
223, 224: 제1 감지전극 패턴
230: 절연체
240: 브리지 전극

Claims

기판;
상기 기판 상에 제1 방향으로 배치되는 복수개의 제1 감지전극 패턴;
한 쌍의 제2 단위감지전극 패턴 및 상기 한 쌍의 제2 단위감지전극 패턴이 제1 방향을 기준으로 선대칭되는 연결부를 포함하는 제2 감지전극 패턴;을 포함하되,
상기 제2 단위감지전극 패턴의 전극 폭은 상기 연결부에서 멀어질수록 점점 증가하는 터치 패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제2단위감지전극 패턴의 전극 폭은,
상기 연결부로터 일정한 비율로 증가하는 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 단위감지전극 패턴의 외각 경계면은,
상기 연결부의 말단 대칭점을 기준으로 일정한 기울기를 가지는 직선형인 터치 패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 단위감지전극 패턴의 외각 경계면은,
상기 연결부의 말단 대칭점을 기준으로 곡선형인 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 연결부의 폭은 30 내지 50 ㎛인 터치 패널.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 감지전극패턴은,
상기 연결부와 이격되며, 상기 연결부를 기준으로 선대칭되는 한 쌍의 제1 단위감지전극 패턴을 포함하는 터치패널.
청구항 6에 있어서,
상기 터치 패널은,
상기 한 쌍의 제1 단위감지전극 패턴들을 전기적으로 상호 연결하도록 형성되는 브리지 전극;을 더 포함하는 터치 패널.
청구항 7에 있어서,
상기 브리지 전극은,
상기 연결부가 상기 브리지 전극의 중심부와 일치하도록 배치되는 터치패널.
청구항 7에 있어서,
상기 제2 감지전극 패턴의 연결부상에 형성되는 절연체;를 더 포함하고,
상기 브리지 전극은 상기 절연체 상에 형성되는 터치 패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 감지전극 패턴 및 제2 감지전극 패턴은,
상호 직교하도록 배치되는 터치 패널.