KR100659048B1

KR100659048B1 - 외부 노이즈를 차단할 수 있는 더미전극을 구비한 터치패널

Info

Publication number: KR100659048B1
Application number: KR1020000052657A
Authority: KR
Inventors: 강성구
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2006-12-18
Also published as: KR20020019671A

Abstract

본 발명은, 제1전극 및 제2전극사이에 등전위가 형성되는 제1투명 도전막이 도포된 상부기판과: 상기 제1전극 및 상기 제2전극과 직교하여 배치되는 제3전극과 제4전극 사이에 등전위가 형성되는 제2투명도전막이 상기 제1투명도전막과 대향하여 도포된 하부기판;을 구비하여 가압력에 따라 포인팅 좌표를 감지하는 터치패널에 있어서, 외부 노이즈를 차단하기 위하여 접지되며, 상기 제3전극 및 상기 제4전극과 절연되도록 상기 하부기판에 형성된 더미전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

외부 노이즈를 차단할 수 있는 더미전극을 구비한 터치패널{Touch panel device including the dummy line for protecting the external noise}

도 1은 통상의 터치 패널을 도시한 평면도,

도 2은 본 발명에 따른 일 실시예로서 터치 패널의 분해 사시도이고 그리고,

도 3은 도 2의 터치패널을 결합한 상태의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예로서 터치 패널의 하부기판의 평면도.

도 5는 도 4에 도시된 하부기판을 이용하여 조립된 터치패널을 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도.

< 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 >

11. 상부기판 12. 하부기판

30. 케이블 16a,16b.26a,26b. 전극

50. 하드 아이콘 51a 내지 51f. 아이콘

11a 내지 11f. 필름

본 발명은 터치 패널에 관한 것이다.

입력장치(input device)는 손이나 펜 등의 입력 수단으로 디스플레이에 표시되는 버튼을 접촉 또는 비접촉 방식으로 접속하여 전기적으로 연결된 화상표시장치의 정보를 용이하게 이용할 수 있도록 하는 장치이며, 이러한 장치로는 터치패널(touch panel)과 디지타이저(digitizer) 등이 있다.

특히, 터치패널은 펜 컴표터 또는 개인용 정보 단말기 등에 응용되어 그 이용이 증대되고 있다.

일예로서, 은행의 현금 자동 입출금기의 모니터에 장착된 터치 패널에 있어서, 사용자가 모니터에 표시되는 안내문에 따라 터치 패널의 소정 위치에 손가락으로 압력을 가함으로써 정보를 입력하면, 그에 따라 현금 자동 입출금기가 동작하게 된다.

도 1은 터치패널의 동작원리를 설명하기 위하여 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 터치패널은 두 개의 기판(11,12)이 서로 대향하여 소정간격 이격되도록 부착되고, 상기 기판(11,12) 각각에는 전압을 인가하여 좌표점을 얻기위한 두 개의 평행한 전극라인(13a,13b/23a,23b)이 각각 형성되고, 그 사이에서 등전위를 형성하기 위한 투명도전막(15,25)이 상기 두 개의 전극라인 사이에 각각 도포된다.

두 개의 기판(11,12)에 각각 형성되어 있는 전극라인(13a,13b/23a,23b)은 서로 직교되도록 배치되고, 케이블 등에 의하여 외부회로와 전기적으로 연결된다.

사용자가 손가락 등으로 기판의 특정 위치를 포인팅(pointing)하여 압력을 가하면 기판에 형성된 두 개의 투명 도전막이 상호 접촉함으로써 도통하게 되고 외 부회로에 신호가 입력되고 소프트웨어로 처리되어 터치패널과 연결된 LCD와 같은 디스플레이의 화면이 변화하게 된다.

이와 같은 구성에 따라 포인팅되는 좌표값은 다음과 같은 방법에 의하여 얻어진다.

먼저, 배면기판(12)에 소정의 전압(E1,E2)을 인가하면 도시된 바와 같이 5.0V 내지 0.0V 사이에서 등전위가 형성된다. 그리고, 전면기판(12)의 전극라인(13a,13b)에는 전압(E3,E4)이 인가되지 않은 상태로 유지한다.

사용자가 손가락 등으로 기판의 소정 부위를 가압(P)하면 그 지점의 전압값(2.5V)이 전면기판(11)의 전극라인(13a,13b)을 통하여 제어회로로 입력되어 하나의 좌표값이 얻어진다.

다음으로, 다른 하나의 좌표값을 얻기 위하여 제어회로에서 스위칭동작이 이루어지게 된다. 즉, 배면기판(12)의 전극라인(23a,23b)에는 전압이 인가되지 않은 반면, 전면기판(11)의 전극라인(13a,13b)에 소정의 전압이 인가되어 포인팅된 가압(P) 지점의 좌표값이 배면기판의 전극라인(23a,23b)을 통하여 제어회로에서 다른 하나의 좌표값이 얻어지게 된다.

따라서, 기판위에 포인팅된 지점에서 두 개의 직교하는 좌표값이 얻어지고, 이에 따라 그 좌표값에 대응하는 구동회로가 동작하여 모니터 등이 동작하게 된다.

그런데, 이와같은 구성에 따른 좌표의 전압값은 제어회로로 전압값을 전달하는 중에 외부의 노이즈(noise)의 간섭을 받게되면, 전달중인 전압값이 영향을 받아 정확한 좌표 인식이 되지 않게 된다. 이러한, "노이즈"는 여러 가지 원인에 의하여 발생하지만 그 주요한 것으로는 터치패널과 연결되어 사용되는 액정표시장치(LCD)나 CRT와 같은 화상표시장치의 구동회로에 기인하는 것으로, 전자회로에 전류가 인가되어 회로를 구동하는 경우에 발생하는 자기장의 영향을 이러한 노이즈가 발생한다.

즉, 도 1을 참조하면, 2.5V로 등전위가 형성된 지점을 가압(P)하는 경우에 외부 노이즈(0.1V)의 영향을 받는 경우 그 지점의 전압값은 2.6V로 변하여 제어회로에서 정확한 좌표구현이 되지 않거나 얼룩(inking)등의 특성불량이 발생한다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 외부의 노이즈에 의한 간섭을 방지하여 외부노이즈의 침투를 차폐하는 구조를 가지는 터치패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 일실예로서 터치패널은: 제1전극 및 제2전극사이에 등전위가 형성되는 제1투명 도전막이 도포된 상부기판과: 상기 제1전극 및 상기 제2전극과 직교하여 배치되는 제3전극과 제4전극 사이에 등전위가 형성되는 제2투명도전막이 상기 제1투명도전막과 대향하여 도포된 하부기판;을 구비하여 가압력에 따라 포인팅 좌표를 감지하는 터치패널에 있어서, 외부 노이즈를 차단하기 위하여 접지되며, 상기 제3전극 및 상기 제4전극과 절연되도록 상기 하부기판에 형성된 더미전극을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 더미전극은 상기 상기 제2투명도전막의 외곽부에 도포될 수 있 으며, 싱기 더미전극은 상기 하부기판의 하면에 형성될 수 있다.

또한, 상기 더미전극은 상기 하부기판의 하면에 투명도전막으로 형성될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 일실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2은 본 발명에 따른 일 실시예로서 터치 패널의 분해 사시도를 도시한 것이며, 도 3은 도 2의 터치패널을 결합한 상태의 단면도를 도시한 것이다. 여기서, "상부", "하부" 또는 "하면"은 상대적인 의미로 사용된 것이다.

도면을 참조하면, 터치패널(10)은 서로 대향하는 두 개의 기판(111,112)과, 상기 기판(111,112)을 부착하기 위한 양면절연접착테이프(114)와, 외부회로(미도시)와 전기적으로 연결하는 케이블(130)을 구비한다.

상부기판(111)은 PET, 폴리카보네이트 또는 아크릴수지 등과 같은 고분자수지 재질의 유연한 필름재료로 이루어지며, 그 하면에는 제1투명 도전막(115)이 도포되고, 상기 제1투명도전막(115)의 양 가장자리에는 전압을 인가하여 등전위가 형성되도록 하기 위하여 서로 마주보는 두 개의 상부전극으로서 제1전극과 제2전극(113a,113b)이 도포된다.

하부기판(112)은 글라스나 고분자 수지 등을 재질로 이루어지며, 그 상면에는 제2투명도전막(125)이 도포되며, 상기 제2투명도전막(125)의 양 가장자리에는 전압을 인가하여 등전위가 형성되도록 하기 위하여 두 개의 하부전극으로서 제3전극과 제4전극(123a,123b)이 도포된다. 또한, 하부기판(112)의 가장자리에는 상/하 부전극들과 전기적으로 연결하기 위하여 4개의 전극유도라인(120a,120b,120c,120d)이 도포된다. 상기 적극유도라인들은 케이블(30)을 통하여 외부회로와 전기적으로 연결된다.

상기 상부전극(16a,16b)와 상기 하부전극(26a,26b)은, 가압력에 의하여 포인팅좌표가 얻어질 수 있도록, 서로 직교되도록 형성된다.

상기 투명도전막(115,125)위에는 상/하부 투명도전막(115,125)사이를 절연할 수 있는 소정 형상의 도트스페이서(미도시)가 다수개 형성될 수 있다.

상부기판(111)과 하부기판(112)은 투명도전막(115,125)이 서로 대향하도록 배치한 상태에서 양면절연접착테이프(114)에 의하여 상호 부착되며, 부착후 양면절연접착테이프(114)에는 형성된 통공부(114a)에 의하여 상부전극(113a,113b)과 해당 전극유도라인(120c,120d)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 하부기판(112)의 가장자리에는 상/하부전극들과 전기적으로 연결하기 위하여 4개의 전극유도라인(120a,120b,120c,120d)이 도포된다. 참조번호 "130"은 절연층을 표시하는 것으로서, 각각의 전극유도라인과 하부 투명도전막(125)의 사이를 절연하기 위하여 전기적 절연물질을 도포하여 형성한다.

그리고, 하부전극(123a,123b)과 하부 투명도전막(125) 및 전극유도라인(120a 내지 120d)이 형성된 하부기판(112)의 하면에는 더미전극으로서 투명도전막(122)이 형성된다. 여기서, "하면"이라 함은 하부 투명도전막(125)이 형성된 하부기판(112)의 반대면을 의미하며, 이는 상대적인 것으로 사용되었다.

상기 투명도전막(122)은 액정표시장치 등의 구동회로로부터 발생하여 전달되 는 외부 노이즈가 터치패널(100)의 내부로 침투하는 것을 차단하기 위한 것이며, 상기 투명도전막(122)은 별개의 접지선(미도시)으로 연결하여 외부 노이즈를 차폐할 수 있으나, 후술하는 플렉서불 프린티드 케이블에 접지선을 형성하여 외부로 접지될 수 있도록 할 수도 있다.

여기서, 상기 투명도전막(122)은 외부 노이즈를 차페하기 위한 더미전극을 형성하기 위한 것이며, 이러한 목적을 달성할 수 있는 것이라면 그 형상과 배치를 자유롭게 선택할 수 있다. 예컨데, 상기 하부기판(112)의 하면의 가장자리를 따라 형성되는 전극라인으로 할 수도 있으며, 이 경우에는 투명도전막 이외의 도전성이 좋은 은(Ag)페이스트 등을 이용하여 도포될 수 있다.

상기 전극유도라인들이 형성된 하부기판(112)의 일측은 이방성 도전 접착제를 이용하여 플렉서블 프린티드 케이블(130)이 부착되어 외부회로와 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 케이블(130)에는 보조 전극라인을 형성하여 상기 더미전극으로 형성된 투명도전막(122)이 접지되어 질 수 있도록 할 수 있다.

이러한 터치패널(100)은 양면 절연 접착테이프(150)등에 의하여 액정표시장치 등과 같은 디스플레이 장치(160)에 부착된다.

도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예로서 터치 패널의 하부기판의 평면도를 도시한 것이며, 도 5는 도 4에 도시된 하부기판을 이용하여 조립된 터치패널을 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도로 도시한 것이다. 여기서, 앞서 도시된 도면과 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 구성요소를 가리킨다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 기본적으로는 도 2 및 도3과 같으나, 하부기판(112)에 형성되는 더미전극(222)이 형성되는 위치 및 형상 또는 모양이 서로 다르다.

더미전극은 액정표시장치와 같은 디스플레이 장치(160)의 구동회로로부터 발생하여 전달되는 외부 노이즈가 터치패널(100)의 내부로 침투하는 것을 차단하기 위하여 하부기판(112)의 주변부 가장자리를 따라 도포한 것이며, 상기 도포물질은 전기적 도체로서, 접지되어 외부 노이즈를 차단할 수 있는 것이면 제한없이 사용될 수 있으며, 은(Ag) 페이스트를 이용하여 하부전극(123a,123b)을 형성한 경우에는 이와 동일한 물질을 사용하여 도포될 수도 있다. 도면에는 하나의 더미전극이 기판(112)의 주변부 가장자리를 따라 하나의 전극라인으로 형성되어 있으나, 그 형상과 모양은 필요에 따라 여러 가지로 변형될 수 있다.

상기 더미 전극은 별개의 접지선과 연결되어 외부 노이즈를 차단할 수도 있으나, 플렉서블 프린티드 케이블과 같은 케이블에 상기 더미전극(122)과 전기적으로 연결될 수 있는 접지선을 구비하여 사용될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 일예들로서 터치패널(100,200)에 있어서, 하부기판(112)의 상부 또는 하부에 더미전극(122,222)을 형성하여 액정표시장치 등의 구동회로로부터 발생하여 전달되는 외부 노이즈를 차폐하고 있는데, 이러한 터치패널의 구조는 본 발명의 분야에서 다양한 유형이 있으며, 따라서, 본 발명에 따라 더미전극을 형성하여 외부노이즈를 차단코자 하는 기술적 보호 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 정하여져야 할 것이다.

본 발명에 따른 터치 패널에 있어서 상부기판과 하부기판에 형성되는 전극라인 이외에 더미전극을 하부기판의 상부 또는 하부에 형성하여 접지하고 있어, 액정표시장치 등의 구동회로에 기인하는 외부노이즈를 차폐하고 있어 제어회로에서 정확한 좌표구현이 이루어지며, 얼룩(inking)등이 발생하지 않아 터치패널의 특성불량이 제거된다.

Claims

제1전극 및 제2전극사이에 등전위가 형성되는 제1투명 도전막이 도포된 상부기판과: 상기 제1전극 및 상기 제2전극과 직교하여 배치되는 제3전극과 제4전극 사이에 등전위가 형성되는 제2투명도전막이 상기 제1투명도전막과 대향하여 도포된 하부기판;을 구비하여 가압력에 따라 포인팅 좌표를 감지하는 터치패널에 있어서,

외부 노이즈를 차단하기 위하여 접지되며, 상기 제3전극 및 상기 제4전극과 절연되도록 상기 하부기판에 형성된 더미전극을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
제 1 항에 있어서,

상기 더미전극은 상기 상기 제2투명도전막의 외곽부에 도포된 것을 특징으로 하는 터치패널.
제 2 항에 있어서,

싱기 더미전극은 상기 하부기판의 하면에 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 더미전극은 상기 하부기판의 하면에 투명도전막으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.