KR20170112478A - A touch sensor with protruding electrodes - Google Patents
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Abstract
기판 및 상기 기판의 상부에 형성되며, 제 1 전극패턴과 제 2 전극패턴으로 구성된 하나 이상의 전극셀을 포함하고, 상기 제 1 전극패턴은 제 1 연결선과 상기 제 1 연결선에 연결된 하나 이상의 제 1 전극선을 포함하고, 상기 제 2 전극패턴은 제 2 연결선과 상기 제 2 연결선에 연결된 하나 이상의 제 2 전극선을 포함하며, 상기 제 1 전극선 및 제 2 전극선 중 적어도 하나는 제 1 방향을 따라 배치되고, 상기 제 1 전극선 및 상기 제 2 전극선은 제 2 방향으로 배치되며, 상기 제 1 전극선 및 상기 제 2 전극선 중 적어도 하나는 전극선을 따라 연속적으로 배치된 돌출형 전극을 포함하는 터치 센서가 개시된다.And at least one electrode cell formed on the substrate and having a first electrode pattern and a second electrode pattern, wherein the first electrode pattern includes at least one first electrode line connected to the first connection line and one or more first electrode lines connected to the first connection line, Wherein at least one of the first electrode line and the second electrode line is disposed along a first direction, and the second electrode line includes at least one second electrode line connected to the second connection line and the second connection line, A touch sensor is disclosed in which a first electrode line and a second electrode line are arranged in a second direction and at least one of the first electrode line and the second electrode line includes protruding electrodes continuously arranged along the electrode line.
Description
본 발명은 터치 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단일 레이어(1 layer)로 구성된 정전용량 방식의 터치 센서 중 돌출형 전극이 형성된 터치 센서에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
스마트폰, IPTV 등의 보급에 따라, 터치 센서에 대한 다양한 수요가 발생하고 있다. 터치 센서 활용에 익숙해진 사용자들의 눈높이도 더욱 까다로워져 터치 센서의 반응 속도, 인식 감도 등을 보다 향상시켜야 할 필요성이 커지고 있다. With the spread of smart phones and IPTV, various demands for touch sensors are occurring. Users who are accustomed to the use of touch sensors are becoming more sophisticated, and it is becoming more and more necessary to improve the response speed and recognition sensitivity of the touch sensor.
근래에 보편적으로 사용되는 터치 센서의 기술은 정전용량 방식이다. 정전용량 방식의 터치 센서는 손가락 등이 패널이나 스크린 등에 터치가 되었을 때 전극의 정전 용량이 변화하게 되고, 이러한 변화가 감지된 곳을 접촉 위치로 인식하게 된다. 또한, 압력 터치 또는 포스 터치 기술이 활발하게 개발되고 있다. 압력 터치 또는 포스 터치란 손가락 등의 압력을 감지하고 세기를 구분하여 인식할 수 있는 기술을 말한다. 압력 터치 또는 포스 터치는 터치만을 감지하는 터치 센서 기능과 더불어 사용하여 보다 다양한 터치 기능으로 확장시킬 수 있다. 정전 용량 방식을 이용한 압력 터치 센서 또는 포스 터치 센서는 압력에 의해 전극 사이의 거리가 변화하여 발생하는 정전 용량의 변화량을 측정하여 터치의 위치와 압력의 세기를 인식할 수 있다. 압력에 의해 전극 사이의 거리가 변화하기 위해서는, 압력에 따라 변위가 발생할 수 있는 탄성을 가진 물질이나 기재가 필요하다. The touch sensor technology that is commonly used in recent years is a capacitive type. When a finger or the like is touched to a panel or a screen, the electrostatic capacitance of the electrostatic capacity type touch sensor changes the electrostatic capacitance of the electrode and recognizes the detected position as a contact position. Also, pressure touch or force touch technology is being actively developed. Pressure touch or force touch refers to a technique capable of sensing the pressure of a finger or the like, and recognizing the intensity separately. The pressure touch or force touch can be extended to a variety of touch functions by using the touch sensor function which detects touch only. The pressure touch sensor or the force touch sensor using the electrostatic capacity type can recognize the position of the touch and the intensity of the pressure by measuring the change amount of the capacitance caused by the change of the distance between the electrodes by the pressure. In order for the distance between the electrodes to change by the pressure, a substance or substrate having elasticity capable of causing displacement depending on the pressure is required.
종래의 기술에 의하면, 정전 용량 방식을 이용한 터치 센서 및 압력 터치 센서는 터치 스크린 또는 터치 패널의 베젤(bezel)의 모서리 부분에서 손가락 등에 의한 터치나 압력이 가해졌을 때 인식하는 인식 감도가 떨어질 수 있다. 이러한 경우에, 터치 스크린 또는 터치 패널에서 모서리 부분에 터치를 하였을 때 인식을 하지 못하거나 모서리 외의 부분과 같은 압력을 주어도 동일한 세기로 인식하지 못하고 보다 약한 압력으로 인식하는 오작동이 발생할 수 있다는 문제가 있다. According to the conventional technology, the touch sensor and the pressure touch sensor using the capacitive type may have low recognition sensitivity to recognize when touch or pressure is applied by a finger or the like at a corner of a touch screen or a bezel of a touch panel . In such a case, there is a problem in that when touching the corner portion of the touch screen or the touch panel, it is impossible to recognize the touch point or to apply the same pressure as the portion other than the corner, .
상기한 문제를 해결하기 위해 일 실시 예에 터치 센서는 베젤 모서리 부분에서도 터치나 압력에 대한 인식 감도가 떨어지지 않아 터치나 압력에 대한 인식 정확도와 동작 속도가 향상된 터치 센서를 제공한다.In order to solve the above-described problem, in one embodiment, the touch sensor provides a touch sensor with improved recognition accuracy and operating speed for touch or pressure because the recognition sensitivity of the touch or pressure is not lowered at the corner of the bezel.
상기와 같은 목적을 이루기 위하여 일 실시 예에 따른 터치 센서는 기판 및 상기 기판의 상부에 형성되며, 제 1 전극패턴과 제 2 전극패턴으로 구성된 하나 이상의 전극셀을 포함한다. In order to achieve the above object, a touch sensor according to an embodiment of the present invention includes a substrate and at least one electrode cell formed on the substrate, the electrode cell including a first electrode pattern and a second electrode pattern.
상기 제 1 전극패턴은 제 1 연결선과 상기 제 1 연결선에 연결된 하나 이상의 제 1 전극선을 포함하고, 상기 제 2 전극패턴은 제 2 연결선과 상기 제 2 연결선에 연결된 하나 이상의 제 2 전극선을 포함한다. The first electrode pattern includes a first connection line and at least one first electrode line connected to the first connection line, and the second electrode pattern includes a second connection line and at least one second electrode line connected to the second connection line.
상기 제 1 전극선 및 제 2 전극선 중 적어도 하나는 제 1 방향을 따라 배치되고, 상기 제 1 전극선 및 상기 제 2 전극선은 제 2 방향으로 배치된다. At least one of the first electrode line and the second electrode line is arranged along a first direction, and the first electrode line and the second electrode line are arranged in a second direction.
상기 제 1 전극선 및 상기 제 2 전극선 중 적어도 하나는 전극선을 따라 연속적으로 배치된 돌출형 전극을 포함한다. At least one of the first electrode line and the second electrode line includes a protruding electrode continuously disposed along the electrode line.
상기 제 1 연결선과 제 2 연결선은 상기 제 2 방향을 따라 배치되고, 상기 제 1 연결선과 제 2 연결선 사이에 상기 제 1 전극선과 제 2 전극선이 배치될 수 있다. The first connection line and the second connection line may be disposed along the second direction, and the first and second electrode lines may be disposed between the first connection line and the second connection line.
상기 제 1 전극선 또는 제 2 전극선 중 인접하는 두 개의 전극선의 돌출형 전극은 동일한 간격으로 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. The protruding electrodes of two adjacent electrode lines of the first electrode line or the second electrode line may be staggered at equal intervals.
상기 돌출형 전극은 다각형 또는 원형 형태일 수 있다. The protruding electrodes may be polygonal or circular.
상기 제 1 전극선 및 제 2 전극선 중 적어도 하나는 제 1 방향으로 적어도 하나의 경사각에 기반하여 연장될 수 있다. At least one of the first and second electrode lines may extend in at least one direction based on at least one tilt angle.
상기 제 1 전극선 또는 제 2 전극선 중 인접하는 두 개의 전극선은 평행하게 배치될 수 있다. The two adjacent electrode lines of the first electrode line or the second electrode line may be arranged in parallel.
상기 제 1 전극선 또는 제 2 전극선 중 인접하는 두 개의 전극선이 대칭을 이루어 배치될 수 있다. The two adjacent electrode lines of the first electrode line or the second electrode line may be arranged symmetrically.
상기 제 1 전극선 또는 제 2 전극선 중 인접하는 두 개의 전극선 사이에 더미패턴이 배치될 수 있다. A dummy pattern may be disposed between adjacent two of the first electrode lines or the second electrode lines.
상기 제 1 전극선 또는 제 2 전극선은 지그재그 형태로 형성될 수 있다. The first electrode line or the second electrode line may be formed in a zigzag shape.
상기 기판과 상기 전극셀 사이에 형성되며, 폴리디메틸실록산(PDMS)으로 형성된 탄성기재를 포함할 수 있다. And an elastic substrate formed between the substrate and the electrode cell and formed of polydimethylsiloxane (PDMS).
일 실시 예에 따른 터치 센서는 전극 배선을 전극선을 따라 돌출형 전극이 형성된 나뭇가지(branch)와 유사한 형태로 셀단위의 구조로 형성하여, 터치 스크린 또는 패널의 베젤 모서리 부분에서도 터치나 압력에 대한 인식 감도가 떨어지지 않아 터치나 압력에 대한 인식 정확도와 동작 속도가 향상되는 효과를 가진다.The touch sensor according to an exemplary embodiment has a structure in which the electrode wiring is formed in a cell-like structure similar to a branch having a protruding electrode formed along an electrode line, so that the touch sensor or the bezel edge portion of the panel The recognition accuracy is not lowered, and the recognition accuracy and the operation speed of the touch and the pressure are improved.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 종래의 전극의 배선 모양을 나타낸 것이다.
도 2는 종래의 전극의 배선 모양에 따른 터치 센서의 모습을 나타낸 것이다.
도 3은 종래의 전극의 배선 모양에 따른 터치 센서를 측면에서 본 모습을 나타낸 것이다.
도 4a은 일 실시 예에 따른 전극셀의 모습을 나타낸 것이다.
도 4b 내지 도 4f는 본 발명에 따른 전극셀의 변형 예이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 터치 센서의 모습을 나타낸 것이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 터치 센서를 측면에서 본 모습을 나타낸 것이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 터치 센서에 대한 실험의 결과를 나타낸 그래프이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to more fully understand the drawings recited in the detailed description of the present invention, a detailed description of each drawing is provided.
Fig. 1 shows a wiring shape of a conventional electrode.
2 illustrates a touch sensor according to a wiring shape of a conventional electrode.
3 is a side view of the touch sensor according to the wiring shape of the conventional electrode.
4A illustrates an electrode cell according to an embodiment of the present invention.
4B to 4F are modification examples of the electrode cell according to the present invention.
5 illustrates a touch sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a side view of a touch sensor according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing the results of an experiment on a touch sensor according to an embodiment.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.It is to be understood that the specific structural or functional description of embodiments of the present invention disclosed herein is for illustrative purposes only and is not intended to limit the scope of the inventive concept But may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.The embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and can take various forms, so that the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. It should be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, or alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms may be named for the purpose of distinguishing one element from another, for example, without departing from the scope of the right according to the concept of the present invention, the first element may be referred to as a second element, The component may also be referred to as a first component.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there are features, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof described herein, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.
도 1은 전극의 배선 모양을 나타낸 것이다. 도 2는 전극의 배선 모양에 따른 터치 센서의 모습을 나타낸 것이다. 도 3은 전극의 배선 모양에 따른 터치 센서를 측면에서 본 모습을 나타낸 것이다. 이하 도 1 내지 도 3을 참조하여, 전극 배선 모양과 터치 센서의 형태를 설명한다.Fig. 1 shows a wiring shape of an electrode. 2 shows a state of the touch sensor according to the wiring shape of the electrode. 3 is a side view of the touch sensor according to the wiring shape of the electrode. Hereinafter, the shape of the electrode wiring and the shape of the touch sensor will be described with reference to FIG. 1 to FIG.
전극의 배선은 두 개의 전극을 사용하여 각 전극의 전극선들이 포크의 날처럼 형성되고, 엇갈리게 배치된다. 도 1의 전극의 배선을 하나의 픽셀 또는 셀로 보면, 터치 센서는 도 2와 같이 여러 개의 픽셀 또는 셀이 기판 위에 형성될 수 있다. 아래에서 살펴볼 실험에 사용된 터치 센서는 도 2와 같이 3행 3열로 도 1과 같은 전극 구조를 갖는 픽셀이 9개 사용된 것으로 볼 수 있다. 터치 센서가 포함된 터치 스크린 또는 터치 패널의 모서리 부분에 베젤(400)이 존재한다. 베젤(bezel)이란 터치 스크린 또는 터치 패널이 커버 등의 홈에 끼워져서 연결되는 전면의 모서리 부분을 의미한다. 도 3에서 도 2의 L1을 따라 측면에서 본 터치 센서의 모습을 확인할 수 있다. 측면에서도 모서리 부분에 베젤(400)이 존재하는 것을 확인할 수 있다. The wiring of the electrodes is formed by using two electrodes, and the electrode lines of the respective electrodes are formed like the edges of the fork, and are staggered. When the wiring of the electrode of FIG. 1 is regarded as one pixel or a cell, the touch sensor may be formed on the substrate with several pixels or cells as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the touch sensor used in the experiment to be described below can be regarded as having 3 rows and 3 columns and 9 pixels having the electrode structure as shown in FIG. The
도 4a 내지 도 4f은 일 실시 예에 따른 전극셀의 모습을 나타낸 것이다. 일 실시 예에 따른 기본적인 전극셀의 구조에 대해 도 4a을 참조하여 설명한다. 4A to 4F illustrate an electrode cell according to an embodiment of the present invention. The structure of a basic electrode cell according to one embodiment will be described with reference to FIG.
전극셀(100)은 제 1 전극패턴(110)과 제 2 전극패턴(120)으로 구성될 수 있다. 제 1 전극패턴(110)과 제 2 전극패턴(120)은 동일 전극에 연결될 수 있고, 각각 다른 전극에 연결될 수도 있다. 제 1 전극패턴(110)은 제 1 연결선(110a)과 하나 이상의 제 1 전극선(110b)으로 구성될 수 있다. 제 1 전극패턴(110)은 복수의 제 1 전극선(110b)으로 이루어질 수 있으며, 모든 제 1 전극선(110b)은 제 1 연결선(110a)과 연결될 수 있다. 제 2 전극패턴(120)은 제 2 연결선(120a)과 하나 이상의 제 2 전극선(120b)으로 구성될 수 있다. 제 2 전극패턴(120) 역시 마찬가지로, 복수의 제 2 전극선(120b)으로 이루어질 수 있으며, 모든 제 2 전극선(120b)은 제 2 연결선(120a)과 연결될 수 있다.The
제 1 방향을 따라 제 1 전극선(110b)과 제 2 전극선(120b)이 배치될 수 있다. 제 1 전극선(110b) 및 제 2 전극선(120b) 중 적어도 하나는 전극선을 따라 연속적으로 배치된 돌출형 전극(110c, 120c)을 포함할 수 있다. 제 1 전극선의 돌출형 전극(110c)과 제 2 전극선의 돌출형 전극(120c) 중 하나의 전극선의 돌출형 전극만 배치될 수도 있고 두 전극선의 돌출형 전극이 모두 배치될 수 있다. 제 1 전극선(110b) 또는 제 2 전극선(120b) 중 인접하는 두 개의 전극선의 돌출형 전극은 서로 엇갈리게 배치될 수 있다. 이러한 경우 돌출형 전극은 동일한 간격 마다 배치될 수도 있고, 동일하지 않은 간격으로 배치될 수도 있다. 전극선에 돌출형 전극이 형성됨에 따라 손가락 등이 터치 또는 압력이 되었을 때 단위 면적 당 닿는 전극선의 면적이 더 커질 수 있다. 이에 따라, 터치 센서의 인식 감도가 향상되는 효과가 나타날 수 있다.The
제 1 전극선(110b) 및 제 2 전극선(120b) 중 적어도 하나는 제 1 방향으로 적어도 하나의 경사각에 기반하여 연장된 형태 일 수 있다. 경사각이란 제 1 방향을 기준으로 하여 다른 방향으로 기울어진 각을 의미하며, 직선으로 기울어질 수도 있고 완만하게 곡선으로 기울어질 수도 있다. 따라서, 제 1 전극선(110b) 및 제 2 전극선(120b)은 제 1 방향을 따라 배치되지만, 수직선이 아닌 여러 방향으로 구부러진 형태를 띨 수 있다. At least one of the
경사각은 지그재그 형태로 형성될 수 있다. 지그재그 형태는 일정한 간격으로 반복하는 형태일 수도 있고, 불규칙한 간격으로 반복하는 형태일 수도 있다. 이렇게 구불구불하게 전극선이 형성되어 손가락 등이 터치 또는 압력이 되었을 때 단위 면적 당 닿는 전극선의 면적이 더 커질 수 있다. 이에 따라, 터치 센서의 인식 감도가 향상되는 효과가 나타날 수 있다. The inclination angle may be formed in a zigzag shape. The zigzag pattern may be repeated at regular intervals or may be repeated at irregular intervals. When the finger or the like is touched or pressed by the electrode line formed in this manner, the area of the electrode line per unit area can be larger. Accordingly, the recognition sensitivity of the touch sensor can be improved.
전극선의 지그재그 또는 구불구불한 형태는 다양하게 변형되어 실시될 수 있다. 변형된 전극선의 형태는 변형된 전극패턴을 형성한다. 변형된 전극패턴 역시 종래의 전극패턴과 달리 손가락 등의 터치 또는 압력이 닿는 단위 면적당 전극선의 면적이 커져서, 터치 센서의 인식 감도가 향상되는 효과가 나타날 수 있다. The zigzag or serpentine forms of the electrode lines can be varied and implemented. The shape of the deformed electrode line forms a deformed electrode pattern. Unlike the conventional electrode pattern, the deformed electrode pattern also has an increased area of the electrode line per unit area in which the touch or pressure of the finger touches, thereby improving the recognition sensitivity of the touch sensor.
인접하는 제 1 전극선(110b)과 제 2 전극선(120b)은 평행을 이룰 수 있다. 그러나 반드시 평행해야 하는 것은 아니고 제1 방향을 보다 광범위하게 범위 각을 잡아 그 각도 내에 있는 전극선은 제 1 방향으로 포함시킬 수 있다. 도 1에서는 평면에서 X축을 제 1 방향으로 볼 수 있다. The adjacent first and
제 2 방향으로 제 1 전극선(110b)과 제 2 전극선(120b)이 이격 거리를 가지며 교대로 반복되어 배치될 수 있다. 교대로 반복되지 않고 불규칙하게 반복되어 배치될 수 있다. 예컨대, 제 1 전극선(110b)으로만 복수의 전극선이 인접하게 배치되고 무작위로 중간에 제 2 전극선이 배치될 수 있다. The
이격 거리는 반복되는 배치마다 간격이 일정하게 되도록 동일하게 할 수 있다. 이격 거리를 동일하게 할 경우, 제 1 전극선과 제 2 전극선이 각 전극셀(100)마다 거의 동일한 비율로 배치되어 X축과 Y축의 위치를 감지하는데 보다 정확하게 감지할 수 있는 효과가 나타날 수 있다. The spacing distance may be the same so that the spacing is constant for each repeated arrangement. When the spacing distance is the same, the first electrode line and the second electrode line are disposed at almost the same ratio for each
반면에, 이격 거리를 반복되는 배치마다 불규칙하게 다른 간격을 갖도록 할 수도 있다. 이격 거리를 불규칙 하게 할 경우 동일한 패턴이 반복되어 동일한 패턴이 반복되면 나타날 수 있는 모아레(Moire) 현상 등의 문제를 완화할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 시인성이 좋아지는 효과가 있다.On the other hand, it is also possible to arrange the spacing distances irregularly at different intervals for each repeated arrangement. When the spacing distance is irregular, the same pattern is repeated and the problem of Moire phenomenon that may occur when the same pattern is repeated can be alleviated. Therefore, there is an effect that visibility is improved.
제 1 방향과 제 2 방향은 직교하게 할 수 있다. 이러한 경우 전극셀(100)을 직사각형 또는 정사각형 형태로 만들어, 터치 센서 제작 시 전극셀(100)의 배치가 편리할 수 있다. 도 4a 내지 도 4f에서는 평면에서 Y축을 제 2 방향으로 볼 수 있다. 제 2 방향 역시 제 1 방향과 마찬가지로 보다 광범위하게 범위 각을 잡아 그 각도 내를 모두 제 2 방향으로 포함되도록 할 있다. The first direction and the second direction may be orthogonal. In this case, the
연결선의 배치와 연결선과 전극선이 연결되는 것을 살펴보면 다음과 같을 수 있다. 제 1 연결선(110a)과 제 2 연결선(120a)은 제 2 방향을 따라 배치되고, 제 1 연결선(110a)과 제 2 연결선(120a) 사이에 제 1 전극선(110b)과 제 2 전극선(120b)이 배치될 수 있다. 제 1 전극선(110b)의 한 쪽 끝은 제 1 연결선(110a)에 연결되고 반대 쪽 끝은 제 2 연결선(120a)에 인접하지만 서로 접하지 않도록 배열할 수 있다.The arrangement of the connection line and the connection of the connection line and the electrode line are as follows. The
제 2 전극선(120b)도 제 1 전극선(110b)과 마찬가지로, 한 쪽 끝은 제 2 연결선(120a)에 연결되고 반대 쪽 끝은 제 1 연결선(110a)에 인접하지만 서로 접하지 않도록 배열할 수 있다. The
돌출형 전극의 모양은 다양할 수 있다. 돌출형 전극은 다각형 또는 원형 형태일 수 있다. 도 4b내지 도 4d를 참조하여 몇 가지 돌출형 전극의 형태를 살펴보면 다음과 같다. 도 4b와 같이 돌출형 전극(130)은 원에 가까운 둥근 형태일 수 있다. 도 4c과 같이 돌출형 전극(140)은 삼각형의 형태일 수 있다. 삼각형뿐만 아니라 사각형, 오각형 등의 다각형일 수도 있다. 돌출형 전극은 도형 형태뿐만 아니라 다양한 형상을 할 수 있다. 예컨대, 도 4d와 같이 돌출형 전극(200)은 전극선에서 돌출형 전극이 돌출되는 지점을 중심으로 복수의 전극선이 적어도 하나 이상의 방향으로 돌출된 형태일 수 있다. 변형된 형태의 돌출형 전극을 가진 전극패턴 역시 종래의 전극패턴과 달리 손가락 등의 터치 또는 압력이 닿는 단위 면적당 전극선의 면적이 커져서, 터치 센서의 인식 감도가 향상되는 효과가 나타날 수 있다. The shapes of the protruding electrodes may vary. The protruding electrodes may be polygonal or circular. Referring to FIGS. 4B to 4D, the shape of some projecting electrodes will be described as follows. As shown in FIG. 4B, the protruding
도 4e 내지 도 4f을 참조하여 전극선이 제 1 방향으로 적어도 하나의 경사각에 기반하여 연장된 형태의 예를 살펴보면 다음과 같다. Referring to FIGS. 4E to 4F, an example in which the electrode lines extend in the first direction based on at least one inclination angle will be described.
도 4e와 같이 전극선이 곡선의 형태로 구부러진 모양일 수 있다. 도 4e와 같이 제 1 전극선 또는 제 2 전극선이 사인파(sin)와 유사한 곡선의 형태의 모양일 수 있다. 제 1 전극선과 제 2 전극선이 평행일 수도 있고, 반대로 제 1 전극선과 제 2 전극선이 대칭을 이루는 형태일 수도 있다. 상기한 대칭이란 반드시 수학적인 정의로서 한 직선 또는 한 점을 중심으로 대칭시켰을 때 겹쳐지는 것만을 의미하는 것은 아니다. 한 직선 또는 한 점을 중심으로 대칭시켰을 때 정확히 겹쳐지지 않더라도 유사한 형태인 경우까지 대칭에 해당한다고 포함시킬 수 있다. 돌출형 전극(150)은 앞서 살펴본 바와 같은 동일한 원리에 의해 배치될 수 있다.As shown in FIG. 4E, the electrode line may be curved in the shape of a curve. As shown in FIG. 4E, the first electrode line or the second electrode line may be in the form of a curved line similar to a sinusoidal line. The first electrode line and the second electrode line may be parallel or the first electrode line and the second electrode line may be symmetrical. The above-mentioned symmetry is not necessarily a mathematical definition, but a superposition of symmetry around a straight line or a point. If you symmetrically center a straight line or a point, you can include symmetry until it is a similar shape, even if it does not overlap exactly. The protruding
도 4f과 같이, 인접한 제 1 전극선(180)과 제 2 전극선(190)이 대칭을 이루고, 그 사이에 더미패턴(170)이 들어갈 수 있다. 제 1 전극선(180)이 배치되고, 더미 패턴(170) 및 제 2 전극선(190)이 하나의 세트를 이루어 배치되고, 이 세트가 반복되는 형상일 수 있다. 세트와 세트 사이에는 더미패턴(170)이 들어가지 않게 할 수 있다. As shown in FIG. 4F, the adjacent first and
인접한 제 1 전극선(180)과 제 2 전극선(190)이 더미패턴(170) 없이 대칭만을 이룰 수도 있고, 대칭을 이루지 않고 더미패턴(170)만 들어갈 수도 있다. 위에서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 대칭의 범위는 반드시 수학적인 정의로서 한 직선 또는 한 점을 중심으로 대칭시켰을 때 겹쳐지는 것만을 의미하는 것은 아니다. 한 직선 또는 한 점을 기준으로 대칭시켰을 때 정확히 겹쳐지지 않더라도 유사한 형태인 경우까지 대칭에 해당한다고 포함시킬 수 있다. 이 때, 제 1 전극선(180)과 제 2 전극선(190)은 곡선일 수도 있고, 경사각을 이루는 여러 직선의 형태일 수도 있다. 빈 공간에 더미패턴(170)을 삽입함으로써, 전극선 사이에 빈 공간이 생김으로써 발생할 수 있는 모아레 현상 등의 문제를 완화하는 역할을 할 수 있다. 돌출형 전극(160)은 앞서 살펴본 바와 같은 동일한 원리에 의해 배치될 수 있다.The adjacent first and
도 5는 일 실시 예에 따른 터치 센서의 모습을 나타낸 것이다. 도 6은 일 실시 예에 따른 터치 센서를 측면에서 본 모습을 나타낸 것이다. 이하 도 5 내지 도 6을 참조하여, 일 실시 예에 따른 터치 센서의 구조를 설명한다. 5 illustrates a touch sensor according to an exemplary embodiment of the present invention. 6 is a side view of a touch sensor according to an embodiment of the present invention. 5 to 6, a structure of a touch sensor according to an embodiment will be described.
도 5은 전극셀(100)이 3행 3열로 9개가 배치되어 있다. 실제 터치 센서는 스크린의 크기에 따라 전극셀(100)의 개수는 달라질 수 있다. 예컨대, 터치 센서에 들어가는 전극셀(100)의 개수는 수백 개 이상이 될 수 있다. 제작하고자 하는 스크린이나 패널 모양에 따라 전극셀(100)의 배치가 달라질 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센서가 형성된 터치 스크린 또는 터치 패널에서도 베젤(400)이 존재할 수 있다. In Fig. 5, nine
도 6에서 도 5의 L1을 따라 측면에서 본 터치 센서의 모습을 확인할 수 있다. 측면에서도 모서리 부분에 베젤(400)이 존재하는 것을 확인할 수 있다. 하부에 화면 및 정보를 표시하는 장치로 디스플레이 패널(500)이 위치할 수 있다. 패널(500) 상부에 기판(300)이 형성될 수 있다. 기판(300)의 재질은 글래스(glass)로 딱딱한 것일 수 있고 필름(film)으로 무른 것일 수도 있다. 기판(300)의 상부에 전극셀(100)이 형성될 수 있다. 각 전극셀(100)을 구성하는 전극선과 연결선은 ITO, Ag NW, PEDOT 등 투명한 전도성 물질로 된 투명 전극으로 형성할 수 있다. In FIG. 6, the appearance of the touch sensor viewed from the side along the line L1 in FIG. 5 can be confirmed. It can be seen that the
기판(300)과 전극셀(100) 사이에 탄성기재(200)를 포함할 수 있다. 탄성기재(200)는 폴리디메틸실록산(Polydimethyl siloxane, PDMS)으로 형성할 수 있다. 폴리디메틸실록산은 실리콘 고분자 중 하나로, 터치 센서에 PDMS로 형성된 탄성 기재(200)를 포함하게 될 경우 압력 터치 센서를 구성할 수 있다. 압력 터치 센서란 압력에 의해 전극 사이의 거리가 변화하여 발생하는 정전 용량의 변화량을 측정하여 터치의 위치와 압력의 세기를 인식할 수 있는 것을 말하며, 압력 센서 또는 포스 터치 센서라 부르기도 한다. 손가락 등의 압력을 터치 센서에 가하였을 때, 탄성기재(200)에 의하여 손가락의 터치와 압력에 의한 전극 사이의 거리에 변화가 생기고 이에 따라 정전용량이 줄어들 수 있다. The
도 7은 일 실시 예에 따른 터처 센서에 대한 실험의 결과를 나타낸 그래프이다. 보다 구체적으로, 종래의 전극선의 구조에 의한 터치 센서와 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 센서에 대하여 동일한 조건으로 실험을 하여 비교하였다. 실험은 터치 센서에 4 크기의 도전봉으로 터치 한 후 200g의 추를 놓아 압력을 준 후, 전 후의 정전용량의 값을 측정하는 방식으로 진행하였다. 터치와 압력의 위치는 베젤(400)과 인접한 모서리 부분과 베젤(400)과 인접하지 않은 부분에서 각각 시험하였다. 시험 위치를 보다 정확히 확인하려면, 도 3 및 도 6에서 A가 상기한 베젤(400)과 인접한 모서리 부분이고 B가 상기한 베젤(400)과 인접하지 않은 부분이다. FIG. 7 is a graph showing the results of an experiment on a toothed sensor according to an embodiment. More specifically, the touch sensor according to the structure of the conventional electrode line and the touch sensor according to the embodiment of the present invention were tested under the same conditions and compared. The experiment is based on
위 실험 결과의 정확한 수치는 아래 표 1을 통해 확인할 수 있다. 표 1에서 패턴 형상의 Fork는 도 1과 같은 종래의 전극 배선 구조를 일컫는 것이고, Branch는 도 4a과 같은 일 실시 예에 따른 전극셀의 구조를 의미한다. Line은 전극셀에서 전극선의 굵기를, Space는 전극셀에서 인접한 두 전극선 사이의 거리를 의미한다. Cm은 mutual capacitance의 약자로 즉, 전극선 간에 존재하는 정전용량의 값을 나타낸다. 터치 또는 압력이 되었을 때, 전극선의 위치 변화에 따라 Cm값이 변하게 된다. 그러나 베젤과 인접한 모서리 부분에서는 상대적으로 압력을 주어도 위치 변화가 덜 되어서, 터치나 압력에 대한 인식 감도가 떨어지는 현상이 나타날 수 있다. 또한, 베젤과 인접한 모서리 부분에서는 제 1 전극선과 제 2 전극선이 균일하게 배치되지 않고 한 전극선만 배치되어 있거나, 두 전극선이 모두 배치되지 않아 빈 공간이 있을 수 있다. 따라서 이러한 이유로 인식 감도가 떨어지는 현상이 나타날 수 있다. 즉, 실험에서는 A 위치가 인식 감도에 대하여 취약한 위치라 할 수 있다. The exact values of the above experimental results are shown in Table 1 below. The Fork of the pattern shape in Table 1 refers to the conventional electrode wiring structure as shown in FIG. 1, and the branch refers to the structure of the electrode cell according to one embodiment as shown in FIG. 4A. Line represents the thickness of the electrode line in the electrode cell, and Space represents the distance between two adjacent electrode lines in the electrode cell. Cm is an abbreviation of mutual capacitance, that is, a value of a capacitance existing between electrode lines. When the touch or pressure is applied, the value of Cm changes according to the change of the position of the electrode line. However, in a corner portion adjacent to the bezel, a change in position is less likely to be caused by relative pressure, resulting in a decrease in recognition sensitivity to touch or pressure. In addition, in the corner portion adjacent to the bezel, the first electrode line and the second electrode line are not uniformly arranged, only one electrode line is disposed, or both electrode lines are not arranged, and therefore, there may be an empty space. Therefore, the recognition sensitivity may be lowered for this reason. That is, in the experiment, position A is vulnerable to recognition sensitivity.
실험에서의 터치 위치는 A와 B로 Fork 형상 터치 센서와 Branch 형상 터치 센서에서 동일하게 실험하였다. 도 7의 1로 표시한 부분은 Fork 형상에서 line과 space가 각 60um인 경우, 2로 표시한 부분은 Fork 형상에서 line과 space가 각 100um인 경우, 3으로 표시한 부분은 Branch 형상에서 line과 space가 각 60um인 경우, 4로 표시한 부분은 Branch 형상에서 line과 space가 각 100um인 경우를 나타낸 것이다. 각 표시한 부분 안에서 왼쪽은 A위치 오른쪽은 B위치에서 터치 및 압력에 따른 Cm값의 전 후 값을 나타낸 것이다. 1과 2는 A와 B위치에 따라 Cm값의 전후 변화율의 차이가 큰 것을 확인할 수 있다. 즉, B위치에서는 변화가 많이 일어나지만 A위치에서는 변화가 적게 나타난다. 표 1에서 결과를 살펴보면, 13%, 8%로 역시 변화가 작은 것을 알 수 있다. 즉, A 위치에서는 Cm의 변화가 크지 않아서 터치나 압력에 대한 인식 감도가 낮은 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우, 터치 스크린 또는 터치 패널에서 모서리 부분에 터치를 하였을 때 인식을 하지 못하거나 모서리 외의 부분과 같은 압력을 주어도 동일한 세기로 인식하지 못하고 보다 약한 압력으로 인식하는 오작동이 발생할 수 있다. In the experiment, the touch position was A and B, and the same was applied to the fork touch sensor and the branch touch sensor. 7 shows the case where the line and space are 60um in the fork shape, the case where the line and space are 100um in the fork shape, When the space is 60um each, the part indicated by 4 is the case where the line and space are 100um each in the branch shape. The left part of the figure shows the front and back values of the Cm value according to the touch and pressure at the position A on the left and B position on the left. 1 and 2, it can be seen that there is a large difference in the rate of change of the Cm value depending on the positions of A and B, respectively. In other words, although there is a large change in the B position, the change is small in the A position. As shown in Table 1, 13% and 8%, respectively. That is, it can be judged that the sensitivity of the touch or the pressure is low because the change of the Cm is not large at the A position. In this case, when touching the corner portion of the touch screen or the touch panel, it is impossible to recognize, or even if the same pressure as the portion other than the corner is applied, it may not be recognized as the same strength.
3과 4는 A위치와 B위치에서 터치나 압력에 의해 변화하는 정도가 비슷한 것을 확인할 수 있다. 표 1 에서 결과를 살펴보면, A위치에서도 변화율이 55%, 35%로 인식 감도가 양호한 것을 확인할 수 있다. 3 and 4 are similar in degree of change by touch or pressure at A and B positions. As shown in Table 1, the change rate is 55% and 35% at the A position, which shows that the recognition sensitivity is good.
즉, 실험 결과를 통하여 일 실시 예에 따른 터치 센서는 터치 스크린 또는 터치 패널의 어느 위치에서 터치나 압력을 주더라도 터치나 압력에 대한 인식 감도가 떨어지지 않아 인식 정확도와 동작 속도가 향상되는 효과를 가진다는 것을 확인할 수 있다. In other words, through the experimental results, the touch sensor according to the embodiment has the effect of improving the recognition accuracy and the operation speed because the recognition sensitivity of the touch or pressure does not decrease even if the touch or pressure is applied at any position of the touch screen or the touch panel .
앞선 실시 예에 대한 설명에서 참조된 도면 각각은 설명의 편의를 위해 도시된 일 실시 예에 불과하며, 각 화면에 표시된 정보들의 항목, 내용과 이미지들은 다양한 형태로 변형되어 표시될 수 있다.Each of the drawings referred to in the description of the foregoing embodiments is merely one embodiment for convenience of description, and items, contents and images of the information displayed on each screen can be modified and displayed in various forms.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
Claims (10)
상기 기판의 상부에 형성되며, 제 1 전극패턴과 제 2 전극패턴으로 구성된 하나 이상의 전극셀을 포함하고,
상기 제 1 전극패턴은 제 1 연결선과 상기 제 1 연결선에 연결된 하나 이상의 제 1 전극선을 포함하고, 상기 제 2 전극패턴은 제 2 연결선과 상기 제 2 연결선에 연결된 하나 이상의 제 2 전극선을 포함하며,
상기 제 1 전극선 및 제 2 전극선 중 적어도 하나는 제 1 방향을 따라 배치되고, 상기 제 1 전극선 및 상기 제 2 전극선은 제 2 방향으로 배치되며,
상기 제 1 전극선 및 상기 제 2 전극선 중 적어도 하나는 전극선을 따라 연속적으로 배치된 돌출형 전극을 포함하는 터치 센서.
Board; And
And at least one electrode cell formed on the substrate, the electrode cell including a first electrode pattern and a second electrode pattern,
Wherein the first electrode pattern includes a first connection line and at least one first electrode line connected to the first connection line and the second electrode pattern includes a second connection line and at least one second electrode line connected to the second connection line,
At least one of the first electrode line and the second electrode line is disposed along a first direction, the first electrode line and the second electrode line are arranged in a second direction,
Wherein at least one of the first electrode line and the second electrode line includes a protruding electrode continuously disposed along the electrode line.
상기 제 1 연결선과 제 2 연결선은 상기 제 2 방향을 따라 배치되고, 상기 제 1 연결선과 제 2 연결선 사이에 상기 제 1 전극선과 제 2 전극선이 배치되는 터치 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the first connection line and the second connection line are disposed along the second direction, and the first electrode line and the second electrode line are disposed between the first connection line and the second connection line.
상기 제 1 전극선 또는 제 2 전극선 중 인접하는 두 개의 전극선의 돌출형 전극은 서로 엇갈리게 배치되는 터치 센서.
The method according to claim 1,
Wherein protruding electrodes of two adjacent electrode lines of the first electrode line or the second electrode line are alternately arranged.
상기 돌출형 전극은 다각형 또는 원형 형태인 터치 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the protruding electrodes are polygonal or circular.
상기 제 1 전극선 및 제 2 전극선 중 적어도 하나는 제 1 방향으로 적어도 하나의 경사각에 기반하여 연장되는 터치 센서.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first electrode line and the second electrode line extends in at least one direction based on at least one tilt angle.
상기 제 1 전극선 또는 제 2 전극선 중 인접하는 두 개의 전극선은 평행하게 배치된 터치 센서.
The method according to claim 1,
Wherein two adjacent electrode lines of the first electrode line or the second electrode line are arranged in parallel.
상기 제 1 전극선 또는 제 2 전극선 중 인접하는 두 개의 전극선이 대칭을 이루어 배치된 터치 센서.
The method according to claim 1,
Wherein two adjacent electrode lines of the first electrode line or the second electrode line are arranged symmetrically.
상기 제 1 전극선 또는 제 2 전극선 중 인접하는 두 개의 전극선 사이에 더미패턴이 배치되는 터치 센서.
The method according to claim 1,
Wherein a dummy pattern is disposed between two adjacent electrode lines of the first electrode line or the second electrode line.
상기 제 1 전극선 또는 제 2 전극선은 지그재그 형태로 형성된 터치 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode line or the second electrode line is formed in a zigzag shape.
상기 기판과 상기 전극셀 사이에 형성되며, 폴리디메틸실록산(PDMS)으로 형성된 탄성기재로 구성된 압력 감지부를 더 포함하는 터치 센서.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
And a pressure sensing unit formed between the substrate and the electrode cell and configured by an elastic substrate formed of polydimethylsiloxane (PDMS).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |