KR101103751B1

KR101103751B1 - 메쉬형 전극패턴을 갖는 터치스크린 패널

Info

Publication number: KR101103751B1
Application number: KR1020090102506A
Authority: KR
Inventors: 도재훈
Original assignee: 도재훈
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2012-01-06
Also published as: KR20110045800A

Abstract

투명도전막의 센싱패드를 전하량의 집중이 용이한 메쉬구조의 라인전극패턴으로 구성함으로써 감도를 개선한 터치스크린 패널을 개시한다. 개시된 본 발명에 의한 터치스크린 패널은, 투명한 층간 접착제 또는 절연물질이 사이에 개재되어 있는 둘 이상의 투명도전막을 포함하는 정전용량식 터치스크린 패널에 있어서, 상기 투명도전막 중 하나 이상은 메쉬구조의 라인전극패턴으로 이루어진 다수의 센싱패드를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 전하량이 센싱패드의 라인전극에 의해 집중됨으로써 감도를 개선할 수 있으며, 컨트롤러의 감도 설정치를 줄여서 사용할 수 있다.

터치, 스크린, 패널, 투명, 전극, 메쉬, 기판, 감도

Description

메쉬형 전극패턴을 갖는 터치스크린 패널{TOUCH SCREEN PANEL HAVING MESH ELECTRODE PATTERN}

본 발명은 정전용량 방식의 터치스크린 패널에 관한 것이다.

일반적으로, 터치스크린은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 컴퓨터를 대화적, 직감적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 정보 입력장치이다.

이러한 터치스크린은 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식이 사용되고 있으며, 저항막 방식이 널리 사용되어 왔으나, 두께를 최소화할 수 있는 정전용량 방식이 점점 널리 사용되고 있다.

상기 정전용량 방식의 터치스크린은 그 구조가 투명도전막으로 이루어진 ITO(Indium Tin Oxide)와, 상기 ITO의 테두리에 은분 페인트를 페인트 형성한 전극부와, 상기 전극의 하부를 절연하는 절연코팅부로 이루어진다. 상기 ITO는 투광성 수지로 이루어진 ITO필름과, 상기 ITO필름에 도전성 물질이 코팅 형성된 ITO코팅층으로 구성된다.

상기와 같은 정전용량 방식의 터치스크린은 손가락으로 ITO의 상면을 터치하 게 되면, 손가락을 통한 정전용량의 변동에 따라 ITO에 구비된 센싱패드(Sensing Pad)가 이를 감지함으로써 제어장치에서 전위차의 변화에 따라 위치 좌표를 찾게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 정전용량 방식 터치스크린은, ITO의 ITO코팅층이 일정면적을 갖는 다수의 다각형 센싱패드, 즉 면전극으로 이루어짐으로써, 감도가 떨어진다고 하는 문제가 있었다. 이와 같은 감도 저하 문제를 보상하기 위하여 종래에는 컨트롤러의 감도 설정치를 크게하여 사용하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 감안하여 안출한 것으로, 투명도전막의 센싱패드를 전하량의 집중이 용이한 메쉬구조의 라인전극으로 구성함으로써 감도를 개선한 터치스크린 패널을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 터치스크린 패널은, 투명한 층간 접착제 또는 절연물질이 사이에 개재되어 있는 둘 이상의 투명도전막을 포함하는 정전용량식 터치스크린 패널에 있어서, 상기 투명도전막 중 하나 이상은 메쉬구조의 라인전극패턴으로 이루어진 다수의 센싱패드를 구비하는 것을 특징으로 한다. 종래와 달리 센싱패드의 구조를 면으로 된 전극이 아닌 라인으로 이루어진 메쉬구조의 전극을 사용함으로써, 터치시 발생하는 전하량의 변화를 선에 집중시킬 수 있다.

상기 센싱패드는 삼각형, 사각형, 마름모꼴 등 다각형 형상으로 할 수 있으며, 또한, 원형, 타원형 등으로 할 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 투명도전막 중 하나 이상은 종방향으로 서로 전기적으로 연결된 다수의 센싱패드가 횡방향으로 일정간격 이격되게 배열되고, 나머지 투명도전막 중 하나 이상은 횡방향으로 서로 전기적으로 연결된 다수의 센싱패드가 종방향으로 일정간격 이격되게 배열될 수 있다.

상기 제1 및 제2 투명도전막은, 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide:ITO), 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide:ITO), AZO(Al-doped ZnO), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube :CNT), 전도성 고분자(PEDOT:poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 은(Ag) 또는 구리(Cu) 투명잉크 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 센싱패드가 면전극이 아닌 메쉬구조의 라인전극패턴으로 구성됨으로써, 전하량이 선으로 집중되어 감도를 개선할 수 있으며, 따라서, 컨트롤러의 감도 설정치를 줄여서 사용할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 예시하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 이하에 상술되는 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어 지는 것일 뿐이다.

본 발명은 정전용량식 터치스크린 패널에 포함된 투명도전막의 전극구조에 관한 것이다. 정전용량식 터치스크린 패널은 상부의 윈도우시트와 하부의 베이스패널 사이에 ITO와 같은 다수의 투명도전막이 포함되어 있다. 보통 투명도전막은 필름 위에 형성되며 이 필름을 서로 그리고 윈도우시트 및 베이스패널에 층간 접착제로 합착하고 있다. 투명도전막을 윈도우시트 및/또는 베이스패널에 증착등의 방법으로 직접 형성하는 방법 뿐만 아니라 이 투명도전막 위에 절연물질을 형성한 후 다시 투명도전막을 형성하는 방법 등 여러가지 방법으로 투명도전막을 여러층으로 터치스크린 내에 형성시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치스크린 패널을 설명하기 위한 평면도, 도 2 및 도 3은 각각 도 1의 제1 및 제2 투명도전막 부분만을 발췌하여 도시한 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치스크린 패널은 크게 제1 및 제2 층(10,20)과, 제1 및 제2 투명도전막(30, 40)과, 각각의 투명도전막에 연결되는 제1 및 제2 외곽전극배선(50, 60) 등을 포함하여 이루어진다. 이하 두 개의 투명도전막을 사용하는 것을 중심으로 설명하지만, 투명도전막은 필요에 따라 두 개 이상으로 구성할 수 있다.

제1 및 제2 층은 그 위에 투명도전막이 형성될 수 있는 구성을 지칭한다. 따라서, 제1 및 제2 층(10,20)은 터치스크린 패널 내에 투명도전막이 형성되는 방법에 따라 여러가지로 구성될 수 있다. 투명도전막을 각각의 필름형태의 투명한 유전필름에 패터닝한 후 이 투명한 필름을 층간 접착제로 합착하는 경우에는, 투명한 유전필름이 제1 및 제2 층(10,20)이 될 것이다.

또한, 투명도전막을 직접 터치스크린 패널의 최상부에 있는 윈도우시트에 직접 또는 최하부에 있는 강화유리와 같은 베이스패널에 직접 증착과 같은 방법으로 패터닝하는 경우, 그리고 투명도전막 위에 투명절연막한 후 투명도전막을 다시 적층하는 방식으로 형성하는 경우에는, 윈도우시트, 베이스패널, 투명절연막 중 어느 하나가 제1 및 제2 층(10,20)이 될 것이다.

제1 및 제2 층(10,20)이 투명필름인 경우 투명한 유전필름 형태로 이루어지는데, 예컨대, 글라스(Glass), PI(Polyimide), 아크릴(Acryl), PET(Polyethylene Terephthalate) 및 PEN(Polyethylene Naphtalate) 등을 이용하여 형성될 수 있다.

제1 및 제2 층(10,20)이 윈도우시트인 경우 PET 필름(Polyethylene Terehthalate film) 등이 이용될 수 있다.

제1 및 제2 층(10,20)이 베이스패널인 경우에는 강화유리, PMMA 또는 PC 등으로 구성될 수 있다.

제1 및 제2 층(10,20)이 투명절연막인 경우에는 oxide, BCB, 또는 폴리이미드(polyimide)와 같은 물질이 사용될 수 있다.

한편, 층간 접착제는 투명 접착제로서, 예컨대, 광학용 투명 접착제(Optically Clear Adhesive:OCA) 등을 이용할 수 있다. 대안적으로, 상기 층간 접착제로 투명 양면 접착테이프도 이용될 수 있다.

도 1은 두 투명도전막(30, 40) 서로 겹쳐져 있는 상태를 나타내며, 스크린부(A)와 비스크린부(B)로 이루어져 있다.

제1 투명도전막(30)은 제1 층(10)의 스크린부(A) 상에 형성되어 있으며, 다수개의 삼각형, 사각형 또는 마름모꼴 형상의 센싱패드(31)를 구비한다. 상기 센싱패드(31)들은 그의 꼭지점이 일정간격 이격되게 종방향으로 서로 전기적으로 연결되어 있고, 이와 같이 종방향으로 연결된 다수의 센싱패드(31)가 횡방향으로 일정간격 이격되게 배열되어 있다.

또한, 제2 투명도전막(40)은 제2 층(20)의 타측면 스크린부(A) 상에 형성되 어 있으며, 다수개의 삼각형, 사각형 또는 마름모꼴 형상의 센싱패드(41)를 구비한다. 상기 센싱패드(41)들은 그의 꼭지점이 일정간격 이격되게 횡방향으로 서로 전기적으로 연결되어 있고, 이와 같이 횡방향으로 연결된 다수의 센싱패드(41)가 상기한 제1 투명도전막(30)의 센싱패드(31) 사이사이에 직교 형태로 배치되도록 종방향으로 일정간격 이격되게 배열됨으로써, 제1 및 제2 층(10,20)을 평면에서 바라볼 때, 직교형 격자모양으로 이루어질 수 있다. 단, 센싱패드(31)와 센싱패드(41)의 배열형태는 반드시 직교 형태로 제한되는 것은 아니며, 위에서 바라보았을 때 서로 겹치도록 배열될 수도 있다.

이와 같은 제1 및 제2 투명도전막(30,40)은, 예컨대, 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide:ITO), 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide:ITO), AZO(Al-doped ZnO), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube :CNT), 전도성 고분자(PEDOT:poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 은(Ag) 또는 구리(Cu) 투명잉크 등을 이용하여 이루어질 수 있다.

한편, 상기 센싱패드(31,41)의 형상은, 도시예에서와 같은 마름모꼴 형상, 삼각형, 사각형 등의 다각형으로 형성됨이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 원형, 타원형 등 다양한 모양으로 형성될 수 있다.

특히, 본 발명에서는 상기 센싱패드(31,41)들이, 면전극 형태가 아닌 메쉬구조의 라인전극패턴(31a,41a)으로 형성된다. 도 1의 확대된 부분을 보면 센싱패드(31,41)가 다수의 직선형 라인전극이 교차되어 메쉬구조를 갖는 것을 볼 수 있다. 이러한 메쉬구조의 라인전극패턴(31a,41a)은 종래의 면전극패턴에 비하여 전하 량이 라인으로 집중됨으로써 감도를 개선할 수 있다. 따라서, 후술하는 구동부의 감도 설정치를 줄여서 사용할 수 있는 등 종래 면전극 형태의 센싱패드에 비하여 유리한 점이 많다.

상기 메쉬구조의 라인전극패턴은 모든 투명도전막에 적용되는 것으로 제한되는 것은 아님에 유의해야한다. 즉, 둘 이상의 투명도전막 중에서, 일부의 투명도전막에서만 센싱패드의 구조가 메쉬구조의 라인전극패턴으로 형성될 수 있다.

상기 메쉬구조의 라인전극패턴(31a,41a)은 투명도전막을 증착할 때 직접 메쉬구조로 패터닝하거나, 또는 면구조의 센싱패드를 갖는 투명도전막을 형성한 후 레이저 에칭 방법 등을 이용하여 메쉬구조를 형성할 수도 있다.

제1 외곽전극배선(50)은 제1 층(10)의 비스크린부(B) 상에 제1 투명도전막(30)의 제1 센싱패드(31)와 전기적으로 연결되도록 형성되어 있다.

또한, 제2 외곽전극배선(60)은 상기 제2 층(20)의 타측면 비스크린부(B) 상에 제2 투명도전막(40)의 제2 센싱패드(41)와 전기적으로 연결되도록 형성되어 있다.

그리고, 상기 제1 및 제2 층(10,20)의 비스크린부(B) 상에는 터치스크린 패널을 전체적으로 구동 및 제어하기 위하여 제1 및 제2 외곽전극배선(50,60)과 각각 전기적으로 연결되도록 제어부(80)를 탑재한 외부구동부(90)가 결합될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 터치스크린 패널은, 일반적인 터치스크린 패널과 같이, 손가락이나 펜 등으로 투명도전막의 상면을 터치하게 되면 손가락이나 펜 등을 통한 정전용량의 변동에 따라 투명도전막에 구비된 메쉬 구조의 라인전극패턴을 가지는 센싱패드가 이를 감지함으로써 제어부에서 전위차의 변화에 따라 위치 좌표를 찾게 된다. 이 때, 본 발명은 센싱패드에 마련된 메쉬구조의 라인전극패턴에 의해 전하향이 라인전극으로 집중됨으로써 감도를 대폭적으로 향상시킬 수 있으며, 따라서, 제어부의 감도설정치를 줄여서 사용할 수 있다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치스크린 패널은, 전자수첩이나, 액정 표시 패널(Liquid Crystal Panel), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 전계 발광 표시 패널(Organic Electro Luminescence Display Pannel) 등과 같은 평판 디스플레이장치나 CRT 등에 적용될 수 있다.

이상, 본 발명에 따른 터치스크린 패널에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치스크린 패널을 설명하기 위한 평면도,

도 2 및 도 3은 각각 도 1의 제1 및 제2 투명기판 부분만을 발췌하여 도시한 평면도, 그리고,

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10,20; 제1 및 제2 층 30,40; 제1 및 제2투명도전막

31,41; 제1 및 제2센싱패드 31a,41a; 메쉬구조의 라인전극패턴

50,60; 제1 및 제2외곽전극배선 80; 제어부

90; 외부구동부

Claims

투명한 층간 접착제 또는 절연물질이 사이에 개재되어 있는 둘 이상의 투명도전막을 포함하는 정전용량식 터치스크린 패널에 있어서,

상기 투명도전막 중 하나 이상은 메쉬구조의 라인전극패턴으로 이루어진 다수의 센싱패드를 구비하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제1항에 있어서,

상기 센싱패드는 다각형 형상인 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제2항에 있어서,

상기 센싱패드는 마름모꼴 형상인 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 투명도전막 중 하나 이상은 종방향으로 서로 전기적으로 연결된 다수의 센싱패드가 횡방향으로 일정간격 이격되게 배열되고,

나머지 투명도전막 중 하나 이상은 횡방향으로 서로 전기적으로 연결된 다수의 센싱패드가 종방향으로 일정간격 이격되게 배열된 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 투명도전막은, 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide:ITO), 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide:ITO), AZO(Al-doped ZnO), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube :CNT), 전도성 고분자(PEDOT:poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 은(Ag) 또는 구리(Cu) 투명잉크 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.