KR950000539B1 - 접촉패널 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

접촉패널

제 1 도는 종래 접촉패널의 일예를 도시한 평면도.

제 2 도는 제 1 도에 도시된 접촉패널의 단면도.

제 3 도는 종래 접촉패널의 통전상태를 나타내는 단면도.

제 4 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 접촉패널의 일예를 도시한 평면도.

제 5 도는 제 4 도의 측단면도이다.

본 발명은 디스플레이 표시면에 전면에 설치하여 손가락 끝 또는 펜 등으로 압력을 가함에 따라 그 가압한 위치를 인식할 수 있는 접촉감지면을 가진 투명접촉(touch)패널에 관한 것이다.

접촉감지면을 가진 투명한 접촉패널은 음극선관, 액정표시장치 등의 표시면의 전면에 설치되어 표시면을 눈으로 보면서 표시면상을 누르는 것에 의하여 각종의 조작을 할 수 있도록 되어 있고, 소위 메뉴(menu)방식의 간이 입력에 가장 적합하기 때문에 컴퓨터용의 입력장치로서 널리 보급되고 있다.

이러한 접촉패널장치로서는 저항막을 사용해서 사용자에 의해 접촉된 입력위치 좌표를 저항막에 흐르는 전류비나 전압의 분할비로부터 구하는 저항막 방식, 사용자가 패널의 한 부분에 손을 대면 사용자 몸의 전기용량이 추가되어 일어나는 전기용량의 변화를 이용하는 용량방식, 초음파 발생기와 초음파 감지기를 접촉 패널의 주위에 장착한 뒤에 패널의 표면 탄상파를 이용하는 음향방식, 광원과 광검출기를 패널의 주위에 배열해서 사용자가 패널에 접촉을 할 경우에 광비임이 차단되는 효과를 이용하는 광전방식 등 각종의 방식이 제한되고 있다.

상기의 방식들 중에서 사용자에 의해 접촉된 위치를 저항막을 사용해서 인식하는 저항막 방식의 접촉패널장치에 관한 기술이 본 출원인에 의한 대한민국 특허출원번호 91-25230호 "터치패널스위치", 동 출원번호 91-25231호 "터치패널스위치", 91-25237호 "터치패널스위치"(출원일자 : 서기 1991년 12월 30일)등에 개시된 바 있다.

제 1 도 및 제 2 도는 종래 배향막 방식 접촉패널의 일예를 도시한 것이다. 제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 바와같이, 종래 접촉패널의 구조는 폴리에스터(polyester)와 같은 재질의 투명상판(20)과 글래스와 같은 재질로 이루어진 투명하판(10)이 서로 중첩되고, 이들 중첩된 투명상, 하판(20)(10)의 대향면에는 ITO 투명전극(12)(22)이 각각 X, Y 매트릭스 형상으로 교차되며, 상기 상판전극(22)과 하판전극(12)은 도트형상의 스페이서(14)에 의해 소정간격을 두고 대치하는 구성으로 되어 있다.

이러한 구성의 접촉패널은 제 3 도에 나타낸 바와 같이, 투명상판(20)의 소정부위가 손가락이나 펜 등으로 가압되면 가압된 부위의 투명상판(20)이 눌려지면서 투명하판(22)가 전기적으로 접촉될 때 나타나는 저항값의 변화를 CPU(Control Processing Unit)가 독출함으로써 접촉위치의 좌표를 인식하는 동작특성을 갖는다.

그러나, 상술한 저항막 방식의 접촉패널은 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.

1) 외부의 압력에 면하는 상기 투명상판(20)은 폴리에스터와 같이 얇고 구부러지기 쉬운 재질로 되어 있기 때문에 기기적 강도에 약할 뿐만 아니라 수없이 반복되는 투명막의 수축 및 팽창동작에 의해 고온 등의 내구성이 요구되는 환경에서는 오동작이 발생될 확률이 높기 때문에 신뢰성을 요구하는 작업환경에서는 사용할 수 없다.

2) 상기 투명 상, 하판의 전면에 각각 형성되는 투명전극(12)(22)은 ITO로 되어 있기 때문에 그 제조단가가 비싸다. 또한, 수없이 반복되는 터치(가압)에 의해 전기적으로 접촉되는 ITO의 선 저항이 증가하여 전원 손실을 일으키기 쉽다.

3) 통상 마이크로단위를 갖는 상기 절연성 도트 스페이서(14)를 일정한 배열로 형성시키기가 쉽지 않으며, 그 높이가 불균일한 경우, 전극간의 단락불량을 유발하여 신뢰성 저하의 요인이 되고 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 제반 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 구조의 접촉패널을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 매트릭스방식으로 관통 홀이 형성되고 상부 및 하부면에 상기 관통 홀을 경유하여 소정 깊이의 홈이 상호 직교하여 연장되어 있는 투명탄성판, 상기 상부면의 연장된 홈내에 매설된 상부 도전라인, 상기 하부면의 연장된 홈내에 매설된 하부 도전라인, 및 상기 투명탄성판의 상부와 하부에 배치된 상부 및 하부 투명절연기판으로 구성되어, 상기 관통 홀 부분을 가압한 경우 상부 도전라인과 하부 도전라인이 통전되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조로 하기 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다. 그러나, 도면은 단지 실시예만을 도시하며 척도에 지나지 않는다. 특히, 본 발명의 접촉패널을 구성하는 각 구성요소들의 크기, 특히 상기 관통 홀의 직경은 패널표면에 가압되는 입력수단들, 예컨데 손 끝이나 상대적으로 접촉면적이 적은 펜 등에 따라 가변될 수 있기 때문에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

제 4 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접촉패널의 개략적인 구성을 나타내는 평면도를, 제 5 도는 제 4 도의 측단면도를 각각 나타낸 것이다. 참조부호 40은 종래 접촉패널의 스페이서를 대신한 투명탄성판을, 42는 종래 ITO 하판전극을 대신한 하부 도전라인을, 44는 ITO 상판전극을 대신한 상부 도전라인을, 46은 상기 상부 및 하부 도전라인(44)(42)이 전기적으로 통전될 수 있도록 상기 투명탄성판(40)에 형성된 관통 홀을, 그리고 참조부호 50 및 60은 투명한 절연기판을 각각 나타낸다.

본 발명의 투명탄성판(40)은 매트릭스방식의 일정한 배열로 관통 홀(46)이 형성되고, 그 상부면 및 하부면에 상기 관통 홀(46)을 경유하여 소정 깊이의 홈이 행 및 열의 방향에 따라 연장 형성되어 있다. 이때, 상기 투명탄성판(40)의 두께는 150∼250㎛이며, 상기 관통 홀(46)의 직경과 깊이는 입력수단에 따라 변할 수 있다.

그리고, 상기 투명탄성판(40)의 상부면 및 하부면의 연장된 홈내에는 외부압력이 주어질 때 상기 관통 홀(46)을 통하여 통전될 수 있도록 상부 도전라인(44)과 하부 도전라인(42)이 매트릭스 형상으로 매설된다. 이때, 상기 상부 및 하부 도전라인(44), (42)의 재질은 스테인레스로 이루어지며, 그 직경은 바람직한 예로서 20∼30㎛로 형성하였다. 상기 상부 도전라인(44)과 하부 도전라인(42)이 매설된 투명탄성판(40)의 상부와 하부에는 금속세선인 도전라인들을 보호하기 위한 투명한 절연기판(60)(50)들이 각각 배치된다. 이때, 상기 투명절연기판(60)(50)은 통상 10∼20㎛의 두께를 갖으며, 후막인쇄법 또는 접착력을 갖는 필름형태로 형성되어진다. 상기 금속세선간의 피치(pitch)는 약 100㎛ 정도이다.

상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 접촉패널의 동작은 다음과 같다.

사용자에 의해 상부의 투명절연기판(60)이 소정의 입력수단에 의해 눌려지고 이 압력에 의해 상부 도전라인(44)과 하부 도전라인(42)이 X, Y 매트릭스 스위치(matrix switch)로써 동작하게 된다. 그러므로 가압에 의해 접촉된 X, Y 좌표값이 패널(panel)의 외부에 설치되어 있는 제어부로 입력된다. 따라서 제어부는 가압된 X, Y 좌표값이 입력된 것을 인식하고, 인식된 위치정보로부터 그에 따른 명령을 수행하게 된다.

결국 사용자는 키이보드(Key Board)를 대신하여, 터치패널(Touch Panel)의 가압조작만으로 디스플레이의 화면을 보면서 신속한 업무처리를 수행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.

1) 종래 고가의 ITO 전극 및 마이크로단위의 도트 스페이서 형성을 위한 제반공정이 불필요하기 때문에 제작이 용이하며 제조원가 절하에 기여할 수 있다.

2)균일한 금속세선을 사용함으로써, 디스플레이 표시면의 전면에 설치되는 접촉패널의 전면에서 바라보는 화상이 전체적으로 동일하고 외관이 양호하다.

3)통전되는 재료가 균일한 금속세선이기 때문에 기기적 강도가 크고, 반복해서 수없이 터치 또는 가압해도 내구성이 높다. 또한, 도전라인의 선저항이 균일하다.

4)스페이서나 투명막이 팽창, 수축되는 구조가 아니기 때문에 신뢰성을 요구하는 작업환경에서도 적용될 수 있다.

Claims (3)

1. 매트릭스방식으로 관통 홀이 형성되고 상부 및 하부면에 상기 관통 홀을 경유하여 소정 깊이의 홈이 상호 직교하여 연장되어 있는 투명탄성판, 상기 상부면의 연장된 홈내에 매설된 상부 도전라인, 상기 하부면의 연장된 홈내에 매설된 하부 도전라인, 및 상기 투명탄성판의 상부와 하부에 배치된 상부 및 하부 투명절연기판으로 구성되며, 상기 관통 홀부분을 가압한 경우 상부 도전라인과 하부 도전라인이 통전되는 것을 특징으로 하는 접촉패널.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 도전라인의 직경이 20∼30㎛인 것을 특징으로 하는 접촉패널.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 도전라인간의 피치(pitch)가 약 1000㎛인 것을 특징으로 하는 접촉패널.