KR20150122894A - 베젤 영역의 제거를 위한 터치스크린패널 및 상기 터치스크린패널을 포함하는 터치스크린장치 - Google Patents

베젤 영역의 제거를 위한 터치스크린패널 및 상기 터치스크린패널을 포함하는 터치스크린장치 Download PDF

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Abstract

베젤 영역의 제거를 위한 터치스크린패널 및 상기 터치스크린패널을 포함하는 터치스크린장치이 개시된다. 일실시예에 따른 터치스크린패널(Touch Screen Panel, TSP)은, 상기 터치스크린패널의 가시영역(Viewing Area, V/A)에서 객체의 접촉에 따라 신호를 생성하는 복수의 센서 전극들 및 상기 복수의 센서 전극들과 회로기판을 연결하는 복수의 배선들을 포함할 수 있다. 이때, 상기 복수의 배선들은, 상기 가시영역내에서 상기 터치스크린패널의 본딩(bonding) 영역으로 연장되어 상기 회로기판에 연결되도록 패터닝(patterning)될 수 있다.

Description

베젤 영역의 제거를 위한 터치스크린패널 및 상기 터치스크린패널을 포함하는 터치스크린장치{TOUCH SCREEN PANEL FOR REMOVING BEZEL AREA AND TOUCH SCREEN APPARATUS WITH THE TOUCH SCREEN PANEL}
본 발명의 실시예들은 베젤 영역의 제거를 위한 터치스크린패널 및 상기 터치스크린패널을 포함하는 터치스크린장치에 관한 것이다.
터치스크린(touch screen)은 손으로 접촉(touch)하면 그 위치를 입력받도록 하는 특수한 입력장치를 장착한 화면으로, 키보드를 사용하지 않고 화면(스크린)에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체가 닿으면, 그 위치를 파악하여 저장된 소프트웨어에 의해 특정 처리를 할 수 있도록, 화면에서 직접 입력자료를 받을 수 있게 한 화면을 말한다. 이때, 터치스크린은 일반 모니터의 화면에 터치스크린패널(touch screen panel, TSP)을 덧붙여서 기능을 발휘하는 것으로, 화면에 투명한 터치스크린패널을 씌워 사용자가 손가락 끝이나 터치펜 등을 이용하여 접촉하면 그 위치가 컴퓨터에 입력될 수 있다.
일반적으로, 필름(Film) 부착 방식의 터치스크린패널은 접촉 감지를 위한 센서 전극, 예를 들어 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide, ITO)을 PET(PolyEthylene Terephthalate) 등의 투명 막에 형성한 필름층(이하 ITO 필름)을 커버 윈도우에 접착하여 형성된다. 또한, 윈도우일체형(Direct Pattern Window, DPW) 방식의 터치스크린패널은 센서 전극, 예를 들어 ITO를 별도의 접착층이나 필름없이 커버 윈도우에 직접 형성할 수도 있다.
도 1 내지 도 4는 종래기술에 있어서, 터치스크린패널을 포함하는 기기의 예를 도시한 도면이다.
도 1은 스마트폰과 같이 기기(100)에서 화면의 역할을 하는 터치스크린패널의 가시영역(Viewing Area, V/A)인 터치스크린영역(110), 그리고 베젤(bezel) 영역(210)을 나타내고 있다. 베젤 영역(210)은 ITO와 같은 투명 전극과 연결 패드를 전기적으로 연결하기 위한 배선이 배치되는 영역으로 화상을 표시하거나 객체의 접촉을 인식할 수 없는 영역이다.
도 2에서 제1 점선박스(210)는 기기(100)가 포함하는 터치스크린패널의 접촉 감지를 위한 센서 전극들을 나타내고 있다. 이러한 센서 전극들은 상술한 투명 전극에 대응될 수 있다. FPCB(Flexible Printed Circuit Board, 220)에는 센서 전극들이 센싱한 신호를 수신하여 손가락 등과 같이 객체가 터치한 좌표를 인식하기 위한 회로가 구성되고, 센서 적극들과 전기적으로 연결되는 연결 패드들을 포함한다.
도 3은 센서 전극들이 배선을 통해 FPCB(220)와 연결되는 예를 도시하고 있다. 제2 점선박스(310)는 상단부의 센서 전극들을, 제3 점선박스(320)는 하단부의 센서 전극들을 나타내고 있다.
이때, 도 3은 상단부의 센서 전극들과 연결되는 배선들(일례로, Tx 채널을 구성하는)이 가시영역의 내부에서 바로 상단의 FPCB(220)와 연결되는 반면, 하단부의 센서 전극들과 연결되는 배선들은 하단 및 측면의 베젤 영역을 통과하여 FPCB(220)와 연결되는 구조를 나타내고 있다.
도 4에서 제4 점선박스(410)는 터치스크린패널의 가시영역을 나타내는 것으로, 가시영역 내부의 배선들은 투명성의 확보를 위해 ITO 패턴으로 구현된다. 반면, 제4 점선박스(410) 외부 또는 적어도 본딩(bonding)부(420)의 배선은 투명성을 제공할 필요가 없기 때문에 저항이나 저항의 변화율 등을 고려하여 금속이나 은(Ag)과 같은 재질을 이용하여 배선을 구현된다.
상술한 도면들(도 3 및 도 4)에서는 복잡성의 제거와 설명의 편의를 위해 일부의 센서 전극들이 FPCB(220)와 연결된 예를 설명하였으나, 터치스크린패널에 포함된 모든 센서 전극들은 각각 FPCB(220)와 연결될 수 있다.
도 5는 종래기술에 있어서, 본딩부를 도시한 도면이다. 도 5는 실버 패턴(Silver Pattern, 510)과 ITO 패턴(ITO Pattern, 520)을 도시하고 있다. ITO 패턴(520)은 실버 패턴(510)을 통해 FPCB(220)의 단자들(연결 패드)에 연결될 수 있다.
이와 같은 종래기술에서는 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이 베젤 영역을 통과하는 배선으로 인해 베젤 영역의 크기가 증가하게 되고, 이는 기기(100)의 크기의 증가를 초래한다는 문제점이 있다.
또한, 도 5에 나타난 바와 같이 가시영역 내부의 ITO 재질의 배선을 위한 패터닝(patterning) 공정 외에도 금속이나 은 재질의 배선을 위한 패터닝 공정이 추가로 요구된다는 문제점이 있다.
또한, 금속이나 은 재질의 배선은 패터닝 공정 시 오픈(open) 불량이나 쇼트 불량이 발생 할 가능성이 높고 ITO 패턴(520)의 단자들과 연결하는 과정에서도 단자 접점의 얼라인(Align) 불량에 따른 오픈 불량이 발생할 가능성이 높다는 문제점이 있다.
터치스크린패널(touch screen panel, TSP)에서, 윈도우 상에 증착 및 패터닝(patterning)되는 ITO(Indium Tin Oxide) 패턴(또는 ITO 필름)과 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)의 단자들(연결 패드)의 연결에 이용되는 종래기술의 금속이나 은 재질의 배선 패턴을 ITO 배선 패턴으로 대체함으로써, 금속이나 은 재질의 배선 패턴을 구현하기 위한 공정을 제거하여 재료비와 인건비를 절감할 수 있는 터치스크린패널을 제공한다.
터치스크린패널에서 상단부의 센서 전극들뿐만 아니라, 하단부의 센서 전극들도 가시영역의 내부에서 바로 상단의 FPCB와 연결되도록 ITO 패터닝(patterning)하여 베젤 영역을 제거할 수 있는 터치스크린패널을 제공한다.
터치스크린패널(Touch Screen Panel, TSP)에 있어서, 상기 터치스크린패널의 가시영역(Viewing Area, V/A)에서 객체의 접촉에 따라 신호를 생성하는 복수의 센서 전극들; 및 상기 복수의 센서 전극들과 회로기판을 연결하는 복수의 배선들을 포함하고, 상기 복수의 배선들은, 상기 가시영역내에서 상기 터치스크린패널의 본딩(bonding) 영역으로 연장되어 상기 회로기판에 연결되도록 패터닝(patterning)되는 것을 특징으로 하는 터치스크린패널이 제공된다.
일 측면에 따르면, 상기 복수의 센서 전극들 중 상기 터치스크린패널의 좌측에 배치되는 센서 전극들에는 상기 센서 전극들의 우측에 배선들이 연결되어 상기 터치스크린패널의 상단에 위치한 상기 본딩 영역으로 연장되고, 상기 복수의 센서 전극들 중 상기 터치스크린패널의 우측에 배치되는 센서 전극들에는 상기 센서 전극들의 좌측에 배선들이 연결되어 상기 터치스크린패널의 상단에 위치한 상기 본딩 영역으로 연장되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 복수의 배선들은, 상기 복수의 센서 적극들을 위한 Tx 채널을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 복수의 배선들은, 상기 가시영역내의 배선의 재질과 상기 본딩 영역내의 배선의 재질이 동일한 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 복수의 배선들은, 상기 가시영역내의 배선과 상기 본딩 영역내의 배선이 한번의 ITO(Indium Tin Oxide) 패터닝 공정을 통해 생성되는 할 수 있다.
상기 터치스크린패널을 포함하는 터치스크린장치가 제공된다.
터치스크린패널(touch screen panel, TSP)에서, 윈도우 상에 증착 및 패터닝(patterning)되는 ITO(Indium Tin Oxide) 패턴(또는 ITO 필름)과 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)의 단자들의 연결에 이용되는 종래기술의 금속이나 은 재질의 배선 패턴을 ITO 배선 패턴으로 대체함으로써, 금속이나 은 재질의 배선 패턴을 구현하기 위한 공정을 제거하여 재료비와 인건비를 절감할 수 있다.
터치스크린패널에서 상단부의 센서 전극들뿐만 아니라, 하단부의 센서 전극들도 가시영역의 내부에서 바로 상단의 FPCB와 연결되도록 ITO 패터닝(patterning)하여 베젤 영역을 제거할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 종래기술에 있어서, 터치스크린패널을 포함하는 기기의 예를 도시한 도면이다.
도 5는 종래기술에 있어서, 본딩부의 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 터치스크린패널을 포함하는 기기의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 센서 전극들과 연결된 배선의 구조의 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 본딩부를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 터치스크린패널을 포함하는 기기의 예를 도시한 도면이다.
도 6을 함께 참조하면, 도 6의 기기(600)는, 제5 점선박스(610)에 나타난 상단부의 센서 전극들뿐만 아니라, 제6 점선박스(620)에 나타난 하단부의 센서 전극들도 가시영역(Viewing Area, V/A)의 내부에서 바로 상단의 FPCB(630)와 연결되도록 ITO 패터닝(patterning)된 터치스크린패널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 터치스크린패널이 포함하는 센서 전극들과 터치스크린패널의 외부에 위치하는 FPCB(630)를 연결하는 배선들(일례로, ITO 패터닝을 통해 구현되는 Tx 채널들)이 가시영역의 내부에 구현되며, 베젤 영역을 거치지 않고, 본딩(bonding)부를 통해 FPCB(630)에 바로 연결될 수 있다.
도 3의 종래기술에서 제3 점선박스(320)에 나타난 하단부의 센서 전극들이 가시영역의 하단 및 측면의 베젤 영역(210)을 통해 FPCB(220)와 연결된 구조와 비교하여 도 6의 구조는 기기(600)의 베젤 영역(640)을 이용하지 않기 때문에, 베젤 영역(640)의 크기를 줄일 수 있으며, 이는 기기(600)를 더 소형화할 수 있음을 의미할 수 있다.
종래기술에서는, 구동가능 저항이 야기되어 도 6의 실시예에서와 같은 구조를 이용하지 못하였다. 그러나, 중요한 값은 구동 가능한 RC(저항값 R과 커패시터 용량값 C의 곱) 값이기 때문에 본 발명의 실시예들에서는 C(커패시터 용량값) 값을 줄이는 설계를 통해 더 큰 R(저항값) 값에서도 구동할 수 있는 기술을 개발하였다. 다만, 본 명세서를 통해 설명하고자 하는 내용은 어떻게 C 값을 줄이는가에 대한 기술이 아니라 베젤 영역을 이용하지 않고도 센서 전극들을 회로기판과 연결할 수 있는 터치스크린패널의 구조에 관한 것이므로, 어떻게 C 값을 줄일 수 있는가에 대한 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 센서 전극들과 연결된 배선의 구조의 예를 도시한 도면이다. 제1 점선박스(710)는 상단부의 센서 전극들을, 제2 점선박스(720)는 하단부의 센서 전극들을 각각 나타내고 있다. 이때, 도 7은 센서 전극들과 회로기판을 연결하는 배선들이 모두 가시영역의 내부에 구성된 기기(700)의 일부를 나타내고 있다. 따라서, 배선들이 베젤 영역을 통해 구성되지 않기 때문에 베젤 영역의 크기를 줄일 수 있다. 이때, 배선들 역시 ITO 패터닝을 통해 센서 전극들과 함께 한번에 형성될 수 있다.
또한, 터치스크린패널에 포함된 복수의 센서 전극들 중 터치스크린패널의 좌측에 배치되는 센서 전극들에는 센서 전극들의 우측에 배선들이 연결되어 터치스크린패널의 상단에 위치한 본딩 영역으로 연장되고, 복수의 센서 전극들 중 터치스크린패널의 우측에 배치되는 센서 전극들에는 센서 전극들의 좌측에 배선들이 연결되어 터치스크린패널의 상단에 위치한 본딩 영역으로 연장되도록 패터닝될 수 있다.
이와 같이, 터치스크린패널에서 상단부의 Tx 채널을 구성하는 센서 전극들(이하, '상단부의 센서 전극들')뿐만 아니라, 하단부의 Tx 채널을 구성하는 센서 전극들(이하, '하단부의 센서 전극들')도 가시영역의 내부에서 바로 상단의 FPCB와 연결되도록 ITO 패터닝하여 베젤 영역을 제거할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 본딩부를 도시한 도면이다. 도 8은 제1 ITO 패턴(First ITO Pattern, 810) 및 제2 ITO 패턴(Second ITO Pattern, 820)을 도시하고 있다. 제1 ITO 패턴(810)은 도 5를 통해 설명한 ITO 패턴(520)에 대응할 수 있다. 이때, 도 8에서는 도 5의 종래기술에서 설명한 실버 패턴(510) 대신 제2 ITO 패턴(820)이 나타나 있다. 제1 ITO 패턴(810)은 제2 ITO 패턴(820)을 통해 FPCB의 단자들에 연결될 수 있다. 이때, 제1 ITO 패턴(810)과 제2 ITO 패턴(820)은 설명의 편의상 구분하고 있으나, 한번의 패터닝(patterning) 공정을 통해 생성된 하나의 패턴일 수 있다.
제1 ITO 패턴(810)은, 터치스크린패널의 가시영역(Viewing Area, V/A) 내부에 포함될 수 있으며, 제2 ITO 패턴(820)은, 제1 ITO 패턴(810)에서 가시영역의 외부로 연장되어 회로기판의 단자들에 연결되고, 제1 ITO 패턴(810)을 통해 센싱된 신호를 회로기판으로 전달할 수 있다.
이때, 제2ITO 패턴(820)에서 회로기판의 단자들에 열결되는 개별 채널을 ITO 패턴으로 구현하여 은 또는 금속 패턴닝 공정에서 발생되는 오픈(open) 불량이나 쇼트 불량의 발생을 제거하고 ITO 패턴의 단자들과 연결하는 과정에서 단자접점의 얼라인(align) 불량의 발생을 제거할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 터치스크린패널에서, 윈도우 상에 증착 및 패터닝되는 ITO 패턴(또는 ITO 필름)과 FPCB의 단자들의 연결에 이용되는 종래기술의 금속이나 은 재질의 배선 패턴을 ITO 배선 패턴으로 대체함으로써, 금속이나 은 재질의 배선 패턴을 구현하기 위한 공정을 제거하여 재료비와 인건비를 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들에 따른 터치스크린패널은 터치스크린장치에 포함될 수 있다. 터치스크린장치는, 사용자의 손가락과 같은 객체의 접촉을 터치스크린패널의 센싱 전극들을 이용하여 감지할 수 있다. 감지된 접촉의 위치와 관련된 신호가 센싱 전극들에서 배선을 통해 FPCB와 같은 회로기판에 구현되는 인식회로(미도시)로 전달될 수 있으며, 인식회로에서는 수신된 신호에 기반하여 터치스크린패널에서 객체가 접촉된 위치를 인식함으로써, 터치스크린장치가 터치 위치를 인식할 수 있게 된다. 이러한 터치스크린장치는, 본 발명의 실시예들에 따른 터치스크린패널은 배선들이 베젤 영역을 통과하지 않기 때문에 베젤 영역의 크기를 줄일 수 있고, 베젤 영역의 크기를 줄임에 따라 터치스크린장치의 터치스크린의 크기를 늘리거나 역으로 터치스크린장치의 크기를 줄일 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (6)

  1. 터치스크린패널(Touch Screen Panel, TSP)에 있어서,
    상기 터치스크린패널의 가시영역(Viewing Area, V/A)에서 객체의 접촉에 따라 신호를 생성하는 복수의 센서 전극들; 및
    상기 복수의 센서 전극들과 회로기판을 연결하는 복수의 배선들
    을 포함하고,
    상기 복수의 배선들은, 상기 가시영역내에서 상기 터치스크린패널의 본딩(bonding) 영역으로 연장되어 상기 회로기판에 연결되도록 패터닝(patterning)되는 것을 특징으로 하는 터치스크린패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 센서 전극들 중 상기 터치스크린패널의 좌측에 배치되는 센서 전극들에는 상기 센서 전극들의 우측에 배선들이 연결되어 상기 터치스크린패널의 상단에 위치한 상기 본딩 영역으로 연장되고,
    상기 복수의 센서 전극들 중 상기 터치스크린패널의 우측에 배치되는 센서 전극들에는 상기 센서 전극들의 좌측에 배선들이 연결되어 상기 터치스크린패널의 상단에 위치한 상기 본딩 영역으로 연장되는 것을 특징으로 하는 터치스크린패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배선들은, 상기 복수의 센서 적극들을 위한 Tx 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치스크린패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배선들은, 상기 가시영역내의 배선의 재질과 상기 본딩 영역내의 배선의 재질이 동일한 것을 특징으로 하는 터치스크린패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배선들은, 상기 가시영역내의 배선과 상기 본딩 영역내의 배선이 한번의 ITO(Indium Tin Oxide) 패터닝 공정을 통해 생성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린패널.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 터치스크린패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린장치.
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