KR20140086582A - 터치패널 - Google Patents

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KR20140086582A
KR20140086582A KR1020120157260A KR20120157260A KR20140086582A KR 20140086582 A KR20140086582 A KR 20140086582A KR 1020120157260 A KR1020120157260 A KR 1020120157260A KR 20120157260 A KR20120157260 A KR 20120157260A KR 20140086582 A KR20140086582 A KR 20140086582A
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홍경희
황신환
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Abstract

본 발명은 베이스기판에 서로 교차 배열되는 복수의 전극 메트릭스 구조에서 한 전극 그룹이 상대 전극을 분할하고, 분할된 각 전극은 별도의 내부연결배선으로 배선(wiring)되어 표시영역(View area) 외부에서 하나로 연결되는 방식으로 단일 전극층에 구동전극과 센싱전극을 함께 구성하는 상호 정전용량 방식의 터치패널에서, 근거리 전기장 라인들 사이의 원하지 않은 기생 캐피시턴스 발생에 의해 야기될 수 있는 용량결합(Capacitive Coupling)을 줄여 정전용량분포의 균일성을 확보할 수 있는 단층 전극구조 정전용량 터치패널을 제공하기 위한 것이다.

Description

터치패널{Touch Panel}
본 발명은 터치패널에 관한 것이다.
디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용 컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인 전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스와 같은 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리를 수행한다.
하지만, 정보화 사회의 급속한 진행에 따라 컴퓨터의 용도가 점점 확대되는 추세에 있는바, 현재 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 간단하고 오조작이 적을 뿐 아니라, 누구라도 쉽게 정보입력이 가능한 기기의 필요성이 높아지고 있다.
또한, 입력장치에 관한 기술은 일반적 기능을 충족시키는 수준을 넘어서 고 신뢰성, 내구성, 혁신성, 설계 및 가공 관련기술 등으로 관심이 바뀌고 있으며, 이러한 목적을 달성하기 위해서 텍스트, 그래픽 등의 정보 입력이 가능한 입력장치로서 터치 패널(Touch panel)이 개발되었다.
이러한 터치 패널은 전자수첩, 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), El(Electroluminescence) 등의 평판 디스플레이 장치 및 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어, 사용자가 화상표시장치를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구이다.
한편, 상호정전용량방식의 터치패널은 두 종류의 전극패턴과 입력수단 사이의 정전용량 변화를 측정하여 접촉점의 좌표를 획득하는 되는데, 이러한 전극패턴에 의한 정전용량변화가 일어남과 동시에 원하지 않는 위치에서 근거리의 전기장 라인들 사이에서 발생될 수 있는 기생 캐패시턴스로 인해 실제 사용자에 의해 변화되는 정전용량이 실제값 보다 높거나 작게 나타남에 따라 터치스크린 상의 터치인식의 신뢰성이 감소하는 문제점이 발생되었다. 또한, 하기에 첨부된 미국공개공보 제20110242050호에서와 같이, 터치패널은 이렇게 원하지 않는 부분에서 발생될 수 밖에 없는 기생커패시턴스를 제거하기 위해 별도의 구성요소를 부가해야 하거나, 부가적인 회로적인 설계를 추가함으로써 해결할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 터치스크린의 그라운드전극 구조 변경을 통해 근거리 전기장 라인들 사이의 원하지 않는 정전용량인 기생 캐패시턴스에 의해 야기되는 용량결합(Capacitive Coupling)을 줄여 정전용량분포의 균일성을 개선하는데 기여할 수 있는 단층 전극구조의 터치패널을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 베이스기판에 서로 교차 배열되는 복수의 전극 메트릭스 구조에서 한 전극 그룹이 상대 전극을 분할하고, 분할된 각 전극은 별도의 내부연결배선으로 배선(wiring)되어 표시영역(view area) 외부에서 하나로 연결되는 방식으로 단일 전극층에 구동전극과 센싱전극을 함께 구성하는 상호 정전용량 방식에서 메탈 메쉬전극으로 형성된 센싱전극과 그에 인접한 그라운드전극이 센싱전극쪽으로 상호 경사형 요철구조를 취하는 한편 센싱전극은 인접한 구동전극과 동일방식으로 인터디지트(interdigit)한 구조를 형성하는 단층 전극구조의 터치패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널은, 베이스기판, 상기 베이스기판상에 일방향으로 형성되는 제1 부재, 상기 제1 부재의 일방향에 수직한 방향으로 각각 연장되고 상기 일방향으로 이격되어 형성되는 제2 부재를 포함하는 구동전극, 상기 제1 부재에 대응되는 방향으로 형성되는 제3 부재, 상기 제3 부재가 형성되는 일방향으로부터 수직한 일측방향의 상기 제2 부재 상호간의 이격공간 내부로 연장되도록 형성되는 제4 부재를 포함하는 센싱전극; 및 상기 제3 부재의 타측방향에 상기 제3 부재의 형성방향에 평행하게 형성되며, 상기 제3 부재와 대응되는 면이 상호 경사형 요철부로 형성되도록 그라운드전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널로서, 상기 경사형 요철부는 상기 제3 부재의 일측방향 내측으로 형성되는 요부 및 상기 요부에 대응되도록 상기 그라운드전극으로부터 돌출 형성되는 돌출부로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널로서, 상기 제2 부재가 연장되는 방향으로 상기 제2 부재의 연장폭보다 작은 폭으로 돌출되는 돌기 및 상기 돌기에 대응되도록 상기 제1 부재의 내측으로 형성되는 요부를 포함할 수 있다 .
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널로서, 상기 그라운드전극의 일측에 형성되며, 상기 제3 부재의 반대측에 상기 제3 부재가 형성되는 일방향으로 형성되는 내부배선을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널로서, 상기 센싱전극 및 구동전극은 메쉬패턴으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널로서, 상기 메쉬패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널로서, 상기 베이스기판은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide; PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene; PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS; BOPS), 유리 또는 강화유리 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널로서, 상기 요부는 상기 제4 부재의 연장방향으로 갈수록 폭이 점점 좁아지도록 형성되며, 상기 돌출부는 상기 요부에 대응되도록 상기 요부에 삽입되는 방향으로 폭이 점점 좁아지도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널로서, 상기 센싱전극 및 구동전극은 상호 절연되도록 이격되어 형성되는 절연패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널로서, 상기 메쉬패턴은 상기 센싱전극과 상기 구동전극이 전기적 절연되기 위한 단선부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널로서, 상기 내부배선을 중심으로 상기 그라운드전극의 반대측면으로, 상기 센싱전극과 상기 구동전극과 동일한 패턴의 센싱전극과 구동전극이 형성되며, 상기 내부배선은 상기 동일한 패턴의 구동전극과 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널로서, 상기 내부배선은 은페이스트(Ag paste)로 인쇄되어 형성될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따른 단층 전극구조 정전용량 터치스크린은 베이스기판에 서로 교차 배열되는 복수의 전극 메트릭스 구조에서 한 전극 그룹이 상대 전극을 분할하고, 분할된 각 전극은 별도의 내부연결배선으로 배선(wiring)되어 표시영역 외부에서 하나로 연결되는 방식으로 단일 전극층에 구동전극과 센싱전극을 구성하는 상호 정전용량 방식에서 메탈 메쉬전극으로 형성된 센싱전극과 그에 인접한 그라운드전극이 센싱전극쪽으로 상호 경사형 요철 구조의 그라운드배선을 채용함으로써 근거리 전기장 라인들에 의해 발생될 수 있는 기생 캐패시턴스에 의한 용량결합을 줄여 균일한 정전용량분포를 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 단층 전극구조 정전용량 터치스크린은 센싱전극은 인접한 구동전극과 동일방식으로 인터디지트(interdigit)한 구조를 형성함에 따라 내부배선과의 비의도적인 용량결합을 효과적으로 차단하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 단층 전극구조 정전용량 터치스크린의 일부를 발췌한 평면도, 및
도 2는 본 발명에 따른 단층 전극구조 정전용량 터치스크린의 횡단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일측", "타측", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 단층 전극구조 정전용량 터치스크린의 일부를 발췌한 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 단층 전극구조 정전용량 터치스크린의 횡단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널은, 베이스기판(100), 상기 베이스기판(100)상에 일방향으로 형성되는 제1 부재(210), 상기 제1 부재(210)의 일방향에 수직한 방향으로 각각 연장되고 상기 일방향으로 이격되어 형성되는 제2 부재(220)를 포함하는 구동전극(200), 상기 제1 부재(210)에 대응되는 방향으로 형성되는 제3 부재(310), 상기 제3 부재(310)가 형성되는 일방향으로부터 수직한 일측방향의 상기 제2 부재(220) 상호간의 이격공간 내부로 연장되도록 형성되는 제4 부재(320)를 포함하는 센싱전극(300), 상기 제3 부재(310)의 타측방향에 상기 제3 부재(310)의 형성방향에 평행하게 형성되며, 상기 제3 부재(310)와 대응되는 면이 상호 경사형 요철부로 형성되도록 그라운드전극(400)을 포함할 수 있다.
베이스기판(100)은 센싱전그과 구동전극(200)으로 이루어지는 전극패턴과 전극패턴의 전기적 연결을 위한 전극배선이 형성될 영역을 제공하는 역할을 수행한다. 여기서, 베이스기판(100)은 액티브영역과 베젤영역으로 구획되는데, 액티브영역은 입력수단의 터치를 인식할 수 있도록 전극패턴이 형성되는 부분으로 투명기판의 중심에 구비되고, 베젤영역은 전극패턴과 통전하는 전극배선이 형성되는 부분으로 액티브영역의 테두리에 구비된다. 이때, 베이스기판(100)은 전극패턴과 전극배선을 지지할 수 있는 지지력과 화상표시장치에서 제공하는 화상을 사용자가 인식할 수 있도록 하는 투명성을 갖추어야 한다. 전술한 지지력과 투명성을 고려할 때, 투명기판은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS, BOPS), 유리 또는 강화유리 등으로 형성할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
구동전극(200)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 베이스기판(100)상에 일방향으로 형성되는 제1 부재(210), 상기 제1 부재(210)의 일방향에 수직한 방향으로 각각 연장되고 상기 일방향으로 이격되어 형성되는 제2 부재(220)를 포함한다. 단층 구조의 터치패널의 구동을 위해, 일방향의 제1 부재(210)와 함께, 제1 부재(210)에 수직하도록 각각 연장되며, 각각이 일방향으로 이격되도록 형성되는 제2 부재(220)를 포함함으로써, 후술하는 센싱전극(300)이 제2 부재(220)의 이격공간에 형성되어, 단층구조의 터치패널을 구현할 수 있다. 구동전극(200)은 전도성을 갖는 물질로 형성될 수 있으며, 투명한 전극물질로 형성될 수 도 있으나, 메쉬패턴을 이용하기 위한 불투명한 금속재질로 형성될 수 있음은 물론이다.
따라서, 구동전극(200)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합을 이용하여 메시패턴(Mesh Pattern)으로 형성할 수 있다. 이때, 구동전극(200)은 도금 공정이나 스퍼터(Sputter)를 이용한 증착 공정으로 형성할 수 있다. 한편, 구동전극(200)을 구리(Cu)로 형성하는 경우, 구동전극(200)의 표면은 흑화처리될 수 있다. 여기서, 흑화처리란 구동전극(200)의 표면을 산화시켜 Cu2O 또는 CuO을 석출시키는 것으로, Cu2O는 갈색을 띄므로 브라운 옥사이드(Blown Oxide)라 하고, CuO는 흑색을 띄므로 블랙 옥사이드(Black Oxide)라 한다. 이와 같이, 구동전극(200)의 표면을 흑화처리함으로써, 광이 반사되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 터치패널의 시인성을 개선시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 상술한 금속 이외에도 구동전극(200)은 은염(銀鹽) 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은, ITO(Indium Thin Oxide) 등의 금속산화물이나, 유연성이 뛰어나고 코팅 공정이 단순한 PEDOT/PSS 등의 전도성 고분자를 이용하여 형성할 수도 있다.
ITO(Indium Tin Oxide), PEDOT/PSS, CNT(Carbon Nanotube), 그래핀(Graphene), ZnO(Zinc Oxide) 또는 AZO(Al-doped Zinc Oxide) 등을 이용하여 형성할 수 있다.
센싱전극(300)은 상기 구동전극(200)의 제1 부재(210)에 대응되는 방향으로 형성되는 제3 부재(310)와 상기 제3 부재(310)가 형성되는 일방향으로부터 수직한 일측방향의 상기 제2 부재(220) 상호간의 이격공간 내부로 연장되도록 형성되는 제4 부재(320)를 포함하여 형성된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단층구조의 터치패널의 구현을 위해 살펴본 구동전극(200)과 함께 패터닝되기 위해, 구동전극(200)의 제2 부재(220)의 이격공간에 상보적으로 삽입되어 형성될 수 있다. 구동전극(200)의 제1 부재(210)와 제2 부재(220), 센싱전극(300)의 제3 부재(310)와 제4 부재(320)가 결합되고, 일측에 후술하는 그라운드전극(400)과 내부배선(500)을 포함하는 하나의 단위체(10)가 적어도 하나 이상이 연속되어 결합됨으로써, 하나의 터치패널을 형성할 수 있다. 센싱전극(300)도 구동전극(200)과 동일한 재질 및 특성을 갖는 바, 이에 대한 설명은 중복되므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
센싱전극(300)과 구동전극(200)은 각각 독립적인 채널로써 구동되므로, 센싱전극(300)과 구동전극(200)은 상호 절연된 상태로 형성되는 것이 적절하다. 절연의 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스기판(100)상에 이격공간을 두도록 형성함으로써 형성할 수 있으며, 별도의 절연패턴(도면 미도시)을 형성하여 절연시킬 수 있음은 물론이다. 특히, 센싱전극(300)과 구동전극(200)을 메쉬패턴으로 형성하는 경우에는, 메쉬패턴상의 전기적 절연을 위해 금속세선이 단선되는 단선부를 형성함으로써, 간단한 방법으로 센싱전극(300)과 구동전극(200)이 절연되는 전극패턴을 형성할 수 있다.
그라운드전극(400)은 센싱전극(300)의 제3 부재(310)의 타측방향으로 절연되어 형성되며, 센싱전극(300)의 제3 부재(310)측으로 형성된 요부(311)에 대응되는 돌출부(410)가 형성되어, 센싱전극(300)과 그라운드전극(400)의 결합면이 경사 요철부로 형성될 수 있다. 이는 후술하는 구동전극(200)을 전기적 연결하는 내부배선(500)에 의한 구동시, 인접한 센싱전극(300)과의 의도하지 않는 부분에서 발생될 수 있는 기생 캐패시턴스에 기한 용량결합(Capacitive Coupling)을 줄여 정전용량분포의 균일성을 유지함에 따라, 터치인식의 정확도 및 센싱감도의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
구체적으로는, 그라운드전극(400)상에서 센싱전극(300)의 제3 부재(310)의 요부(311)로 연장되는 돌출부(410)가 일정한 간격을 두고 형성됨으로써, 내부배선(500)과 센싱전극(300)과의 거리를 보다 멀리 이격시키는 것과 함께, 그라운드전극(400) 자체의 형성 폭이 과다하게 넓어지는 것을 방지하여 터치패널의 센싱영역 즉, 사용자의 터치입력이 가능한 활성영역을 보다 용이하게 확보할 수 있는 이점이 있다. 일정 간격으로 패터닝되어 제3 부재(310)에 형성된 요부(311)와 그라운드전극(400)상에 돌출된 돌출부(410)를 상보적으로 결합 형성함으로써, 센싱영역의 확보 및 구동전극(200) 구동에 의한 내부배선(500)과 센싱전극(300)간에 발생될 수 있는 의도하지 않은 기생 캐패시턴스의 발생으로 인한 용량결합을 효과적으로 회피할 수 있는 것이다.
경사요철부는 센싱전극(300)의 제3 부재(310)의 일측방향인 내측으로 형성된 요부(311) 및 요부(311)에 대응되는 그라운드전극(400)으로부터 돌출되는 돌출부(410)가 서로 상보적으로 결합된 형상을 의미한다. 여기서, 요부(311) 및 돌출부(410)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제3 부재(310)의 내측방향으로 갈수록 좁은 폭을 갖도록 하고, 이에 대응되는 그라운드전극(400)의 돌출부(410)도 요부 내측으로 연장될수록 폭이 좁아지도록 형성함으로써, 센싱전극(300)인 제3 부재(310)에 의한 센싱영역을 보다 효과적으로 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 센싱전극(300)과 내부배선(500)과 전기장 라인을 보다 이격시킴으로써 의도하지 않게 발생될 수 있는 기생 커패시턴스를 효과적으로 줄임으로써 이로 인한 용량결합도 함께 회피할 수 있는 이점이 있다.
경사 요철부의 형상은 여기에 한정되는 것은 아니며, 센싱전극(300)과 그라운드전극(400)의 상호간의 결합으로 센싱전극(300)의 영역을 확보 내지 유지하면서, 그라운드전극(400)을 통해 센싱전극(300)과 인접하는 내부배선(500)과의 원하지 않는 기생 캐패시턴스 발생에 의한 용량결합을 회피하기 위해 센싱전극(300)과 내부배선(500)과의 전기장의 거리를 보다 멀리 이격시키기 위한 요철부의 구조라면 다양한 구조를 채용할 수 있음은 물론이다.
내부배선(500)은 도 1에 도시된 바와 같이, 그라운드전극(400)과 인접하여 연속적으로 형성되는 전극패턴은 구동전극(200) 사이에 형성되어, 구동전극(200)의 전기적 연결을 통해 구동시키는 역할을 한다. 내부배선(500)은 스크린 인쇄법(Screen Printing), 그라비아 인쇄법(Gravure Printing) 또는 잉크젯 인쇄법(Inkjet Printing) 등을 이용하여 인쇄할 수 있다. 또한, 내부배선(500)의 재료로는 전기 전도도가 뛰어난 은 페이스트(Ag paste) 또는 유기은으로 조성된 물질을 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 ITO(Indium Tin Oxide), PEDOT/PSS, CNT(Carbon Nanotube), 그래핀(Graphene), ZnO(Zinc Oxide) 또는 AZO(Al-doped Zinc Oxide) 등을 이용하여 형성할 수 있다.
본 발명의 터치스크린은 베이스기판(100) 상에 형성된 구동전극(200)과 센싱전극(300) 및 그라운드전극(400)을 커버하도록 보호층(도면 미도시)을 더 포함할 수 있다.
이러한 보호층은 베이스기판(100)과 동일한 재료로 구성될 수 있고, 사용자의 손가락이 접촉하는 접촉면을 형성하여 광학접착제에 의해 결합될 수 있으며, 필름기판으로 구성되는 경우 라미네이팅 방식에 의해 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 단층 전극구조 정전용량 터치스크린의 일부를 발췌한 횡단면도를 나타낸 것으로 본 발명의 실시 예에 따른 도전성 재료로 이루어진 전그(구동전극(200)과 센싱전극(300) 및 그라운드전극(400))들 사이에서 발생하는 자극 신호에 의해 구동될 때 발생하는 전기장 라인을 도시하고 있다.
상기 전극들의 전기장 라인은 자극 신호에 의해 구동될 때, 전극과 전극들 사이에는 테두리 전기장 영역들이 발생한다. 일부 전기장 라인들은 일반적으로 커버 유리 밖으로 나오지 않고 커버 유리 또는 그 근처에 나타내는 손가락에 의해 크게 영향받지 않는 근거리 전기장 라인(A)과 커버 유리 밖으로 일시적으로 나오거나 손가락에 의해 차단되는 원거리 전기장 라인(B)을 포함한다.
본 발명은 베이스기판(100)에 서로 교차 배열되는 복수의 전극 메트릭스 구조에서 한 전극 그룹이 상대 전극을 분할하고, 분할된 각 전극은 별도의 내부연결배선으로 배선(wiring)되어 표시영역(View area) 외부에서 하나로 연결되는 방식으로 단일 전극층에 구동전극(200)과 센싱전극(300)을 함께 구성하는 상호 정전용량 방식에서 메탈 메쉬전극으로 형성된 센싱전극(300)과 그에 인접한 그라운드전극(400)이 센싱전극(300) 쪽으로 상호 경사형 요철구조를 취하는 한편 센싱전극(300)은 인접한 구동전극(200)과 동일방식으로 인터디지트(interdigit)한 구조를 형성하여 근거리 전기장 라인들 사이의 원하지 않은 기생 캐피시턴스 발생에 의해 야기될 수 있는 용량결합(Capacitive Coupling)을 줄여 정전용량분포의 균일성을 확보할 수 있다.
이와 같이 전극들이 자극되고 있을 때 근거리 전기장 라인(A)과 원거리 전기장 라인(B) 양자가 존재하게 된다. 따라서 터치에 의해 영향을 받지 않는 상호 용량(근거리 전기장라인(A))의 양을 최소화하는 대신에 터치에 의해 변경되는 상호 용량(원거리 전기장 라인(B))에 많이 의존 즉, 원거리 전기장 라인(B)이 자극 신호에 의해 영향을 받게 함으로써 구동 및 감지 라인들 사이의 바람직하지 않은 상호 용량변화를 줄일 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 터치패널은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10: 단위체 100: 베이스기판
200: 구동전극 210: 제1 부재
220: 제2 부재 221: 돌기
300: 센싱전극 310: 제3 부재
311,420,313: 요부 320: 제4 부재
312, 410: 돌출부 400: 그라운드전극
500: 내부배선
A: 근거리 전기장라인 B: 원거리 전기장 라인

Claims (12)

  1. 베이스기판;
    상기 베이스기판상에 일방향으로 형성되는 제1 부재, 상기 제1 부재의 일방향에 수직한 방향으로 각각 연장되고 상기 일방향으로 이격되어 형성되는 제2 부재를 포함하는 구동전극;
    상기 제1 부재에 대응되는 방향으로 형성되는 제3 부재, 상기 제3 부재가 형성되는 일방향으로부터 수직한 일측방향의 상기 제2 부재 상호간의 이격공간 내부로 연장되도록 형성되는 제4 부재를 포함하는 센싱전극; 및
    상기 제3 부재의 타측방향에 상기 제3 부재의 형성방향에 평행하게 형성되며, 상기 제3 부재와 대응되는 면이 상호 경사형 요철부로 형성되도록 그라운드전극을 포함하는 터치패널.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사형 요철부는 상기 제3 부재의 일측방향 내측으로 형성되는 요부 및
    상기 요부에 대응되도록 상기 그라운드전극으로부터 돌출 형성되는 돌출부로 형성되는 터치패널.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 부재가 연장되는 방향으로 상기 제2 부재의 연장폭보다 작은 폭으로 돌출되는 돌기; 및
    상기 돌기에 대응되도록 상기 제1 부재의 내측으로 형성되는 요부를 포함하는 터치패널.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 그라운드전극의 일측에 형성되며, 상기 제3 부재의 반대측에 상기 제3 부재가 형성되는 일방향으로 형성되는 내부배선;을 더 포함하는 터치패널.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 센싱전극 및 구동전극은 메쉬패턴으로 형성되는 터치패널
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 메쉬패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성되는 터치패널.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스기판은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide; PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene; PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS; BOPS), 유리 또는 강화유리 중 어느 하나를 사용하는 터치패널.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 요부는 상기 제4 부재의 연장방향으로 갈수록 폭이 점점 좁아지도록 형성되며, 상기 돌출부는 상기 요부에 대응되도록 상기 요부에 삽입되는 방향으로 폭이 점점 좁아지도록 형성되는 터치패널.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 센싱전극 및 구동전극은 상호 절연되도록 이격되어 형성되는 절연패턴을 포함하는 터치패널.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 메쉬패턴은 상기 센싱전극과 상기 구동전극이 전기적 절연되기 위한 단선부를 더 포함하는 터치패널.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 내부배선을 중심으로 상기 그라운드전극의 반대측면으로, 상기 센싱전극과 상기 구동전극과 동일한 패턴의 센싱전극과 구동전극이 형성되며, 상기 내부배선은 상기 동일한 패턴의 구동전극과 전기적으로 연결되도록 형성되는 터치패널.
  12. 청구항 4에 있어서,
    상기 내부배선은 은페이스트(Ag paste)로 인쇄되어 형성되는 터치패널.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI512563B (zh) * 2013-08-20 2015-12-11 Mstar Semiconductor Inc 單層的電極結構
KR101645213B1 (ko) * 2014-08-29 2016-08-04 고려대학교 산학협력단 용량형 센서 및 이의 제조 방법
CN104238816A (zh) * 2014-09-04 2014-12-24 京东方科技集团股份有限公司 一种触控面板及其制作方法
CN107425033B (zh) * 2017-04-27 2019-12-17 上海天马微电子有限公司 一种显示面板和显示设备
CN109213390B (zh) 2018-07-26 2020-08-07 武汉华星光电技术有限公司 增大互容的触控屏金属网格结构
US11119612B2 (en) * 2019-02-27 2021-09-14 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Embedded touch panel with touch drive lines structure that improves sensitivity
CN109947288B (zh) * 2019-02-27 2020-06-30 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种内嵌式触控面板与制造方法
JP7321112B2 (ja) * 2020-02-10 2023-08-04 三菱電機株式会社 タッチパネルおよびこれを備えた表示装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7433167B2 (en) * 2005-03-08 2008-10-07 Synaptics Incorporated Strike ring based electrostatic discharge protection
US20090194344A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Single Layer Mutual Capacitance Sensing Systems, Device, Components and Methods
KR101055049B1 (ko) * 2009-01-19 2011-08-05 엘지이노텍 주식회사 입력장치
KR20100032283A (ko) * 2009-04-20 2010-03-25 남동식 단층형 터치 패널 센서
KR20110112128A (ko) 2010-04-06 2011-10-12 삼성전자주식회사 터치 패널의 기생 커패시턴스 보상 방법 및 장치
US8482546B2 (en) * 2010-06-30 2013-07-09 Cypress Semiconductor Corporation Self shielding capacitance sensing panel
KR101347375B1 (ko) * 2010-11-18 2014-01-06 삼성디스플레이 주식회사 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 표시 장치
JP5638027B2 (ja) 2011-05-17 2014-12-10 富士フイルム株式会社 導電シート及び静電容量方式タッチパネル
US9323092B2 (en) * 2011-12-05 2016-04-26 Htc Corporation Touch panel
KR20130067730A (ko) * 2011-12-14 2013-06-25 삼성전기주식회사 터치패널
US9817523B2 (en) * 2012-02-09 2017-11-14 Qualcomm Incorporated Capacitive touch panel for mitigating and/or exaggerating floating condition effects
US9134397B2 (en) * 2012-04-17 2015-09-15 Synaptics Incorporated Reducing bending effects in touch sensor devices

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