KR20140085906A - 터치 스크린 모듈 - Google Patents

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강주성
남장현
박승우
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(주)넥스디스플레이
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Abstract

본 발명의 터치 스크린 모듈(Touch Screen Module, TSM)은 커버 글래스(cover glass), 상기 커버 글래스 위에 1개 층(layer)으로 형성되고, X축 및 Y축이 모두 구현되는 멀티 터치(multi touch)가 가능한 방식으로서, ITO(Indium Tin Oxide)로 배선(trace) 및 패턴(pattern)이 형성되는 ITO 패턴, 상기 ITO 패턴에서 배선이 교차하는 부분에 위치하여 절연시키기 위한 절연체 및 상기 절연체 위에 형성되어, 배선과 배선 사이를 연결하기 위한 점퍼(Jumper)를 포함하되, 상기 ITO 패턴의 다수의 배선 중에서 상기 점퍼를 이용하여 일부 배선을 하나로 묶어서 FPCB(FLEXIBLE PCB)에 형성된 각 패드(Pad)에 연결하는 방식으로 FPCB(FLEXIBLE PCB)와 연결된다. 본 발명에 의하면 G1M 타입의 ITO 패턴과 G2 타입의 브릿지 방식을 이용하여 터치 스크린 모듈 제조 공정에서 기구적인 제약을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

터치 스크린 모듈 {Touch screen module}
본 발명은 터치 스크린 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기구 제약을 최소화하기 위한 터치 스크린 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 장치(display device)는 정보처리장치(information processing device)로부터 인가된 전기적 신호를 영상으로 변환시킨다. 종래 디스플레이 장치와 정보처리장치는 일 방향 통신만이 가능하였다. 따라서, 디스플레이 장치로부터 새로운 영상을 디스플레이하기 위해서는 정보처리장치로 정보를 입력하는 데이터 입력 장치, 예를 들면, 키보드, 키패드, 마우스 등을 필요로 한다.
최근 개발된 디스플레이 장치 중 일부는 작업자가 영상이 디스플레이 된 스크린에 직접 입력하여 정보처리장치로 정보를 출력하여 영상을 재구성하는 기능을 갖는다. 즉, 이는 디스플레이 장치와 정보처리장치의 양방향 통신이 가능해졌음을 의미한다.
디스플레이 장치와 정보처리방치의 양방향 통신을 위해 종래 디스플레이 장치는 터치 스크린 패널(touch screen panel)을 더 포함한다. 터치스크린 패널은 작업자의 손 또는 터치 펜(touch pen)에 의해 가해진 압력을 위치 데이터로 변경하여 정보처리장치로 출력한다. 정보처리장치는 디스플레이 장치로부터 입력된 위치 데이터를 처리하여 새로운 영상신호를 디스플레이 장치로 출력하고, 디스플레이 장치는 영상 신호에 대응하여 새로운 영상을 디스플레이 한다.
터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.
이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있다.
이 중 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지패턴이 주변의 다른 감지패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
정전용량 방식에는 GFF 타입, GG 타입, G2 타입, G1M 타입 등 여러가지 방식이 있으며, 이는 ITO의 위치에 따라 분류되어 명명되고 있다.
도 1 내지 도 4는 정전용량 터치 스크린 모듈(Touch Screen Module, TSM)의 각 타입별 스택 업(stack up) 구조를 도시한 도면이다.
도 1은 GFF 타입의 스택 업 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 GG 타입의 스택 업 구조를 도시한 도면이고, 도 3은 G2 타입의 스택 업 구조를 도시한 도면이고, 도4는 G1M 타입의 스택 업 구조를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, G2 타입의 터치 스크린 모듈은 윈도우 글래스(window glass=cover glass)(310) 위에 X축 ITO 패턴(320) 및 Y축 ITO 패턴(330)이 형성되어 2개 층의 ITO 층이 형성된 방식이다.
도 5는 G2 타입의 터치 스크린 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, G2 타입의 터치 스크린 모듈은 X축 ITO 패턴(320)과 Y축 ITO 패턴(330)이 겹치는 부분을 절연층(340)으로 절연하고, ITO 점퍼(350)를 이용하여 브릿지(Bridge)로 연결하는 방식으로 2개 층의 ITO 레이어(X축, Y축)를 구현하는 방식이다.
G2 타입의 터치 스크린 모듈은 X축 ITO 패터닝(Patterning) 단계, Y축 ITO 패터닝(Patterning) 단계, 절연체 형성 단계 및 ITO 점퍼(350) 형성 단계 순으로 공정이 진행된다.
G2 타입의 터치 스크린 모듈은 패턴 시인성이 좋지 않다는 단점이 있다.
도 4를 참조하면, G1M 타입의 터치 스크린 모듈은 윈도우 글래스(310) 위에 1개 층의 ITO 패턴(410)이 형성된 방식이다.
도 6은 G1M 타입의 터치 스크린 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, G1M 타입의 터치 스크린 모듈은 1개의 ITO 층(410) 위에 브릿지없이 X,Y축 모두가 구현되는 멀티 터치가 가능한 방식으로서, 별도의 금속 배선(Metal trace)이 필요없으며, ITO 만으로 배선(Trace) 및 패턴을 형성하는 방식이다.
도 7은 G1M 타입의 터치 스크린 모듈에서 본딩 패드를 보여주는 도면이고, 도 8은 G1M 타입의 터치 스크린 모듈에서 FPCB 패드를 보여주는 도면이다.
도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이, G1M 타입의 터치 스크린 모듈은 G2 타입의 터치 스크린 모듈에 비해 시인성은 개선하였으나, ITO 브릿지를 이용하지 않고 각 노드를 잘게 나누어 구동시키는 방식이기 때문에 본딩 패드(bonding pad) 및 FPCB 패드가 많이 필요하게 되어 기구적인 제약을 야기한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, G1M 타입의 ITO 패턴과 G2 타입의 브릿지 방식을 이용하여 기구적인 제약을 최소화할 수 있는 터치 스크린 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 스크린 모듈(Touch Screen Module, TSM)은 커버 글래스(cover glass), 상기 커버 글래스 위에 1개 층(layer)으로 형성되고, X축 및 Y축이 모두 구현되는 멀티 터치(multi touch)가 가능한 방식으로서, ITO(Indium Tin Oxide)로 배선(trace) 및 패턴(pattern)이 형성되는 ITO 패턴, 상기 ITO 패턴에서 배선이 교차하는 부분에 위치하여 절연시키기 위한 절연체 및 상기 절연체 위에 형성되어, 배선과 배선 사이를 연결하기 위한 점퍼(Jumper)를 포함하되, 상기 ITO 패턴의 다수의 배선 중에서 상기 점퍼를 이용하여 일부 배선을 하나로 묶어서 FPCB(FLEXIBLE PCB)에 형성된 각 패드(Pad)에 연결하는 방식으로 FPCB(FLEXIBLE PCB)와 연결된다.
상기 ITO 패턴의 다수의 배선 중에서 상기 점퍼를 이용하여 4~8 개의 배선을 하나로 묶어서 FPCB에 형성된 각 패드에 연결할 수 있다.
상기 커버 글래스는 터치를 인식할 수 없는 영역인 인쇄 영역이 형성되어 있고, 상기 절연체 및 점퍼는 상기 인쇄 영역에 해당하는 부분에 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면 G1M 타입의 ITO 패턴과 G2 타입의 브릿지 방식을 이용하여 터치 스크린 모듈 제조 공정에서 기구적인 제약을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서 커버 글래스의 인쇄 부분에 ITO 점퍼를 이용하여 본딩 패드(Bonding pad) 및 FPCB 패드를 구현함으로써, 기구적인 제약을 최소화할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 정전용량 터치 스크린 모듈(Touch Screen Module, TSM)의 각 타입별 스택 업(stack up) 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 G2 타입의 터치 스크린 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 G1M 타입의 터치 스크린 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 G1M 타입의 터치 스크린 모듈에서 본딩 패드를 보여주는 도면이다.
도 8은 G1M 타입의 터치 스크린 모듈에서 FPCB 패드를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 모듈의 구조를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 모듈의 구조를 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 터치 스크린 모듈(Touch Screen Module, TSM)은 커버 글래스(cover glass)(미도시), ITO(Indium Tin Oxide) 패턴(Pattern), 절연체(Insulator)(910) 및 점퍼(Jumper)(920)를 포함한다.
ITO 패턴은 커버 글래스 위에 1개 층(layer)으로 형성되고, X축 및 Y축이 모두 구현되는 멀티 터치(multi touch)가 가능한 방식으로서, ITO(Indium Tin Oxide)로 배선(trace) 및 패턴(pattern)이 형성된다.
절연체(910)는 ITO 패턴에서 배선이 교차하는 부분에 위치하여 절연시키는 역할을 한다.
점퍼(920)는 절연체(910) 위에 형성되어, 배선과 배선 사이를 연결하는 역할을 한다.
ITO(Indium Tin Oxide)는 산화인듐(In2O3)에 산화주석(SnO2)을 첨가하여 더욱 더 도전성을 높인 것을 말한다. ITO를 스패터링 타겟(Spattering Target)으로 가공하여, 글래스판에 스패터링을 하면, 투명한 도전막을 얻을 수 있다. 또는 ITO를 용해하여 글래스판에 스프레이를 하거나, 글래스판을 용액에 침적시키는 방법으로 투명한 전극막을 얻을 수 있다. 폴리에틸렌 등의 필름에 ITO를 피복한 것을 투명전도성 필름이라고 부른다. 용도는 디스플레이 EL판넬의 발광면 전극, 액정 판넬, 투명스위치, 면발열체 등에 쓰인다.
본 발명의 터치 스크린 모듈에서 ITO 패턴의 다수의 배선 중에서 상기 점퍼를 이용하여 일부 배선을 하나로 묶어서 FPCB(FLEXIBLE PCB)에 형성된 각 패드(Pad)에 연결하는 방식으로 FPCB(FLEXIBLE PCB)와 연결된다.
본 발명의 일 실시예에서 ITO 패턴의 다수의 배선 중에서 점퍼(920)를 이용하여 4~8 개의 배선을 하나로 묶어서 FPCB에 형성된 각 패드에 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 커버 글래스는 터치를 인식할 수 없는 영역인 인쇄 영역이 형성되어 있고, 절연체(910) 및 점퍼(920)는 커버 글래스의 인쇄 영역에 해당하는 부분에 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 G1M 타입의 1층 ITO 패턴 방식과, G2 타입의 브릿지(bridge) 기술을 이용하여 기구적인 제약을 최소화하는 방식이다. 즉, 본 발명에서는 커버 글래스의 인쇄부분에 점퍼(920)를 사용함으로써, 본딩 패드(Bonding Pad) 및 FPCB 패드의 수를 줄일 수 있고, 이에 따라 기구적인 제약을 최소화할 수 있다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
310 윈도우 글래스 320 X축 ITO 패턴
330 Y축 ITO 패턴 410 ITO 패턴
910 절연체 920 점퍼

Claims (3)

  1. 커버 글래스(cover glass);
    상기 커버 글래스 위에 1개 층(layer)으로 형성되고, X축 및 Y축이 모두 구현되는 멀티 터치(multi touch)가 가능한 방식으로서, ITO(Indium Tin Oxide)로 배선(trace) 및 패턴(pattern)이 형성되는 ITO 패턴;
    상기 ITO 패턴에서 배선이 교차하는 부분에 위치하여 절연시키기 위한 절연체; 및
    상기 절연체 위에 형성되어, 배선과 배선 사이를 연결하기 위한 점퍼(Jumper)를 포함하되,
    상기 ITO 패턴의 다수의 배선 중에서 상기 점퍼를 이용하여 일부 배선을 하나로 묶어서 FPCB(FLEXIBLE PCB)에 형성된 각 패드(Pad)에 연결하는 방식으로 FPCB(FLEXIBLE PCB)와 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 ITO 패턴의 다수의 배선 중에서 상기 점퍼를 이용하여 4~8 개의 배선을 하나로 묶어서 FPCB에 형성된 각 패드에 연결하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커버 글래스는 터치를 인식할 수 없는 영역인 인쇄 영역이 형성되어 있고,
    상기 절연체 및 점퍼는 상기 인쇄 영역에 해당하는 부분에 형성되는 것임을 특징으로 하는 터치 스크린 모듈.
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