KR101133141B1 - Touch panel - Google Patents

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KR101133141B1
KR101133141B1 KR1020110025389A KR20110025389A KR101133141B1 KR 101133141 B1 KR101133141 B1 KR 101133141B1 KR 1020110025389 A KR1020110025389 A KR 1020110025389A KR 20110025389 A KR20110025389 A KR 20110025389A KR 101133141 B1 KR101133141 B1 KR 101133141B1
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electrodes
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piezoelectric
graphene
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정태훈
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삼성테크윈 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A touch panel is provided to detect a touch position having high accuracy and touch pressure by piezoelectric members. CONSTITUTION: A second substrate is faced with a first substrate. A first electrode is arranged in one side of the first substrate. A second electrode is arranged in one side of the second substrate. A piezoelectric member(150) is arranged between the first and the second substrates. The piezoelectric member includes a base film(151) having piezoelectric characteristic and a first piezoelectric electrode unit(152). The first and second substrates include an elastic polymer.

Description

터치 패널{Touch panel}Touch panel {Touch panel}

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치 시에 위치 검출과 압력 검출이 가능한 터치 패널에 관한 것이다.The present invention relates to a touch panel, and more particularly, to a touch panel capable of position detection and pressure detection during touch.

터치 패널은, 휴대 전화, 휴대용 게임기, 휴대 정보 단말기(PDA) 등의 전자 장치에 구비된 표시 패널의 표면을 손이나 펜을 사용하여 누름으로써, 2차원의 좌표 데이터를 입력하는 장치이다.A touch panel is a device which inputs two-dimensional coordinate data by pressing the surface of the display panel with which a electronic telephone, such as a mobile telephone, a portable game machine, a portable information terminal (PDA), is equipped with a hand or a pen.

특히, 터치 패널은, LCD(액정 디스플레이), OLED(유기 발광 장치), PDP(플라즈마 디스플레이 패널), CRT(브라운관) 등의 표시 장치에 설치할 수 있으므로, 사용이 비약적으로 증가하고 있다. In particular, since the touch panel can be installed in a display device such as an LCD (liquid crystal display), an OLED (organic light emitting device), a PDP (plasma display panel), a CRT (brown tube) or the like, its use is increasing dramatically.

일반적으로 터치 패널 장치는 저항막형 터치 패널, 정전용량식 터치 패널이 널리 사용되고 있는데, 그러한 종래의 터치 패널 장치는, 사용자가 터치 패널을 터치하면 터치되는 곳의 위치를 검출할 수 있게 된다. In general, a resistive touch panel and a capacitive touch panel are widely used as the touch panel device. Such a conventional touch panel device can detect a position where a user touches when the user touches the touch panel.

터치 시에 위치 검출과 압력 검출이 가능한 터치 패널을 제공하는 것을 주된 과제로 한다.It is a main problem to provide a touch panel capable of position detection and pressure detection at the time of touch.

본 발명의 일 측면에 따르면, 제1기판;과, 상기 제1기판과 대향하여 배치되는 제2기판;과, 상기 제1기판의 일면에 배치되는 제1전극들;과, 상기 제2기판의 일면에 배치되는 제2전극들;과, 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 배치되는 압전부재들;을 포함하고, 상기 압전부재는, 압전 특성을 가지는 베이스 필름;과, 상기 베이스 필름의 일면에 배치되는 제1 압전부재 전극부;와, 상기 베이스 필름의 타면에 배치되는 제2 압전부재 전극부를 포함하는 터치 패널을 제공한다.According to an aspect of the invention, the first substrate; and the second substrate disposed to face the first substrate; and the first electrodes disposed on one surface of the first substrate; and the second substrate Second electrodes disposed on one surface thereof, piezoelectric members disposed between the first substrate and the second substrate, the piezoelectric member comprising: a base film having piezoelectric properties; It provides a touch panel including a first piezoelectric member electrode portion disposed on one surface, and a second piezoelectric member electrode portion disposed on the other surface of the base film.

여기서, 상기 제1기판 및 상기 제2기판 중 적어도 하나는 가요성 폴리머를 포함할 수 있다.Here, at least one of the first substrate and the second substrate may include a flexible polymer.

여기서, 상기 제1전극은 상기 제2기판에 대향하도록 배치되고, 상기 제2전극은 상기 제1기판에 대향하도록 배치될 수 있다.The first electrode may be disposed to face the second substrate, and the second electrode may be disposed to face the first substrate.

여기서, 상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 적어도 하나는 그래핀을 포함할 수 있다.Here, at least one of the first electrode and the second electrode may include graphene.

여기서, 상기 제1전극들은 상기 제1기판에 소정의 간격으로 배치될 수 있다.The first electrodes may be disposed on the first substrate at predetermined intervals.

여기서, 상기 제2전극들은 상기 제2기판에 소정의 간격으로 배치될 수 있다.The second electrodes may be disposed on the second substrate at predetermined intervals.

여기서, 상기 제1기판과 상기 제2기판의 사이에는 중간 부재가 배치될 수 있다.Here, an intermediate member may be disposed between the first substrate and the second substrate.

여기서, 상기 중간 부재는 양면 접착 부재일 수 있다.Here, the intermediate member may be a double-sided adhesive member.

여기서, 상기 베이스 필름은 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)를 포함할 수 있다.Here, the base film may include polyvinylidene fluoride (PVDF).

여기서, 상기 제1 압전부재 전극부는 상기 제1전극들과 접촉할 수 있다.Here, the first piezoelectric member electrode part may contact the first electrodes.

여기서, 상기 제2 압전부재 전극부는 상기 제2전극들과 접촉할 수 있다.Here, the second piezoelectric member electrode part may contact the second electrodes.

여기서, 상기 제1 압전부재 전극부 및 상기 제2 압전부재 전극부 중 적어도 하나는 그래핀을 포함할 수 있다.Here, at least one of the first piezoelectric member electrode part and the second piezoelectric member electrode part may include graphene.

본 발명의 일 측면에 따르면, 높은 정밀도로 터치 시의 위치를 검출할 뿐만 아니라 터치 시의 압력까지 검출할 수 있는 터치 패널을 제공하는 효과가 있다. According to one aspect of the present invention, there is an effect of providing a touch panel capable of detecting the position at the time of touch with high precision and the pressure at the time of touch.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 터치 패널의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 터치 패널의 개략적인 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 터치 패널의 제1기판에 제1전극들이 배치된 모습을 도시한 개략적인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 터치 패널의 제2기판에 제2전극들이 배치된 모습을 도시한 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 압전부재들을 형성하는 공정에 대한 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 터치 패널에 가압력이 작용하는 모습을 도시한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic exploded perspective view of a touch panel according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic partial cross-sectional view of a touch panel according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic plan view illustrating a first electrode disposed on a first substrate of a touch panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a schematic plan view illustrating a state in which second electrodes are disposed on a second substrate of a touch panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram of a process of forming piezoelectric members according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view showing a pressing force acting on the touch panel according to the exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략한다. 또한, 본 발명의 도면 중에는 이해를 돕기 위하여 두께 및 크기 등을 일부 과장되게 그린 부분도 존재한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, duplication description is abbreviate | omitted by using the same code | symbol about the component which has substantially the same structure. In addition, some of the drawings of the present invention exaggerated the thickness and size, etc. for the sake of understanding.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 터치 패널의 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 터치 패널의 개략적인 일부 단면도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 터치 패널의 제1기판에 제1전극들이 배치된 모습을 도시한 개략적인 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 터치 패널의 제2기판에 제2전극들이 배치된 모습을 도시한 개략적인 평면도이다.1 is a schematic exploded perspective view of a touch panel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of a touch panel according to an embodiment of the present invention. 3 is a schematic plan view showing a state in which first electrodes are disposed on a first substrate of a touch panel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the touch panel according to an embodiment of the present invention. 2 is a schematic plan view illustrating a state in which second electrodes are disposed on a second substrate.

본 실시예에 따른 터치 패널(100)은, 제1기판(110), 제2기판(120), 제1전극들(130), 제2전극들(140), 압전부재들(150), 중간부재(160), 제어장치(170)를 포함한다.The touch panel 100 according to the present embodiment may include a first substrate 110, a second substrate 120, first electrodes 130, second electrodes 140, piezoelectric members 150, and an intermediate portion. The member 160 and the controller 170 are included.

제1기판(110)은 광투과성의 유리 소재로 이루어진다.The first substrate 110 is made of a transparent glass material.

제2기판(120)은 제1기판(110)과 대향하여 배치되는데, 광투과성이면서 가요성(flexible)인 폴리머(polymer) 소재로 이루어진다. 예를 들면, 제2기판(120)의 소재로는 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 아크릴, 시클로 올레핀(cyclo olefin)등이 사용될 수 있다. The second substrate 120 is disposed to face the first substrate 110 and is made of a polymer material that is light transmissive and flexible. For example, polyethylene terephthalate (PET, polyethyeleneterepthalate), polycarbonate, acrylic, cyclo olefin, or the like may be used as a material of the second substrate 120.

본 실시예에서는 제1기판(110)이 유리로 이루어지고, 제2기판(120)이 가요성 폴리머의 소재로 이루어지나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 제1기판(110)도 제2기판(120)과 마찬가지로 가요성 폴리머의 소재로 이루어질 수 있으며, 그 경우에는 터치 패널(100)이 전체적으로 휘어질 수 있는 가요성의 성질을 가지게 된다. In the present embodiment, the first substrate 110 is made of glass, and the second substrate 120 is made of a flexible polymer material, but the present invention is not limited thereto. That is, according to the present invention, like the second substrate 120, the first substrate 110 may be made of a flexible polymer material, and in this case, the touch panel 100 may be bent as a whole. To have.

한편, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1전극들(130)은 제1기판(110)의 상면에 복수개로 배치되는데, 그래핀(graphene)의 소재로 형성된다. 1 and 3, the plurality of first electrodes 130 is disposed on the upper surface of the first substrate 110, and is formed of a graphene material.

그래핀은 2차원 탄소동소체로서, 최근에 연구가 급속히 진행되고 있는 물질이다. Graphene is a two-dimensional carbon allotrope, a material that is being studied rapidly in recent years.

그래핀은 기존의 물질과 다른 매우 유용한 특성을 가진다. 그 중 주목할만한 특징으로는 그래핀에서 전자가 이동할 경우 마치 전자의 질량이 제로인 것처럼 흐른다는 것이다. 이는 전자가 진공 중의 빛이 이동하는 속도, 즉 광속으로 흐르는 것을 의미한다. 현재까지 알려진 그래핀의 전자 이동도는 최대 200,000 cm2/Vs에 달한다. 그래핀은 전자와 정공에 대하여 비정상적인 반정수 양자 홀 효과(half-integer quantum Hall effect)를 보이며, 허공에 매달릴 경우에는 분수양자홀효과(Fractional quantum Hall effect)를 보이기도 한다. Graphene has very useful properties that differ from conventional materials. One notable feature is that when electrons move in graphene, they flow as if the mass of the electrons is zero. This means that the electrons flow at the speed at which light in the vacuum moves, ie at the speed of light. Graphene has an electron mobility of up to 200,000 cm2 / Vs. Graphene exhibits an unusual half-integer quantum Hall effect on electrons and holes, and a fractional quantum Hall effect when suspended in the air.

또한, 그래핀은 주어진 두께의 그래핀의 결정 방향성에 따라서 전기적 특성이 변화하므로 사용자가 선택 방향으로의 전기적 특성을 발현시킬 수 있고 이에 따라 쉽게 소자를 디자인할 수 있다. 이러한 그래핀의 전기적 특성은 키랄성 및 직경에 따라 금속성 및 반도체성의 전기적 특성이 달라지는 탄소나노튜브(CNT)와 대비된다. CNT의 경우 특정 반도체 성질 및 금속 성질을 이용하기 위하여 해당 CNT를 분리하는 과정을 거쳐야 하는데 이 과정은 어렵다. 또한, 그래핀은 합성 후 정제를 거치는 CNT와 대비하여 경제적 측면에서도 유리하다. 따라서 그래핀은 탄소계 전기 또는 전자기 소자 등에 효과적으로 이용될 수 있다.In addition, since the graphene has an electrical characteristic that changes according to the crystal orientation of the graphene having a given thickness, the user can express the electrical characteristic in a selection direction and thus can easily design the device. The electrical properties of these graphenes are in contrast to carbon nanotubes (CNTs), in which the metallic and semiconducting electrical properties vary depending on chirality and diameter. In the case of CNTs, the process of separating the CNTs in order to use specific semiconductor and metal properties is difficult. In addition, graphene is advantageous in terms of economics as compared to CNTs that undergo purification after synthesis. Therefore, graphene may be effectively used for carbon-based electrical or electromagnetic devices.

그래핀은 ITO 소재 등의 산화물 투명전극보다 내충격성, 유연성 등이 뛰어나며, 높은 투명도와 높은 전기 전도도를 가지고 있는 특성이 있다. Graphene has excellent impact resistance and flexibility than oxide transparent electrodes such as ITO materials, and has high transparency and high electrical conductivity.

제1전극들(130)은 소정의 크기를 가지고 있으며, 제1기판(110)에 소정의 간격으로 배치된다. 제1전극들(130)의 크기, 배치 간격 등은 설계에 따라 달라질 수 있는데, 제1전극들(130)의 각각의 크기 및 배치 간격이 작으면 작을수록 가압점의 2차원 좌표를 더 정밀하게 계측할 수 있는 장점이 있게 된다. The first electrodes 130 have a predetermined size and are disposed on the first substrate 110 at predetermined intervals. The size and arrangement interval of the first electrodes 130 may vary according to design. The smaller the size and arrangement interval of each of the first electrodes 130 is, the more precisely the two-dimensional coordinates of the pressing point are precisely determined. There is a measurable advantage.

본 실시예에서의 제1전극들(130)의 각각은 사각형의 형상을 가지고 있는데, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 제1전극들의 형상에는 특별한 제한이 없다. 다만, 압전부재(150)로부터의 용이하게 미세 전압 신호를 받아들일 수 있을 정도의 형상을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1전극들은 다각형, 다이아몬드 형상, 원형, 타원형의 형상으로 형성될 수 있다.Each of the first electrodes 130 in the present embodiment has a rectangular shape, but the present invention is not limited thereto. That is, the shape of the first electrodes according to the present invention is not particularly limited. However, it is preferable that the piezoelectric member 150 has a shape that can easily accept the minute voltage signal from the piezoelectric member 150. For example, the first electrodes may be formed in a polygonal, diamond, circular, oval shape.

제조자는 제1기판(110)의 상면에 통상의 전사방식을 이용하여 그래핀을 전사한 후, 전사된 그래핀을 가공하여 패턴을 형성함으로써 제1전극들(130)을 형성할 수 있다. 제1전극들(130)을 형성하기 위한 그래핀 패턴 형성 방법으로는 포토리소그래피(photolithography) 방법, 레이저 식각 방법, 습식 에칭 방법, 건식 에칭 방법 등이 이용될 수 있다. The manufacturer may transfer the graphene to the upper surface of the first substrate 110 using a conventional transfer method, and then form the pattern by processing the transferred graphene to form the first electrodes 130. As a graphene pattern forming method for forming the first electrodes 130, a photolithography method, a laser etching method, a wet etching method, a dry etching method, or the like may be used.

한편, 제1기판(110)의 상면에는 커넥터(112a)(112b)가 배치되고, 제1전극들(130)과 커넥터(112a)(112b) 상호간, 제1전극들(130)의 상호간을 전기적으로 연결하는 복수개의 제1도선(113)이 배치되어 있다. Meanwhile, connectors 112a and 112b are disposed on the upper surface of the first substrate 110, and the first electrodes 130 and the connectors 112a and 112b are electrically connected to each other and the first electrodes 130 are electrically connected to each other. A plurality of first conductive wires 113 connected to each other are disposed.

커넥터(112a)(112b)는 제어장치(170)에 전기적으로 연결되어 있으며, 연성 회로 기판(Flexible circuit board)이 사용될 수 있다. The connectors 112a and 112b are electrically connected to the controller 170, and a flexible circuit board may be used.

제1도선(113)은 그래핀의 소재로 형성되는데, 제1기판(110)에 전사된 그래핀으로부터 제1전극들(130)을 형성하기 위해 그래핀을 패터닝하는 공정에서 제1도선(113)도 함께 패터닝하여 형성된다. The first conductive wire 113 is formed of a graphene material, and in the process of patterning the graphene to form the first electrodes 130 from the graphene transferred to the first substrate 110, the first conductive wire 113 is formed. ) Is also formed by patterning together.

본 실시예에서는 제1기판(110)의 상면에 배치된 커넥터(112a)(112b)는 2개로 이루어지나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면 제1기판(110)의 상면에 배치되는 커넥터의 개수에 대해서는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 커넥터는 1개로 이루어져도 된다.In the present exemplary embodiment, two connectors 112a and 112b disposed on the upper surface of the first substrate 110 are provided, but the present invention is not limited thereto. That is, according to the present invention, there is no particular limitation on the number of connectors disposed on the upper surface of the first substrate 110. For example, one connector may be comprised.

본 실시예에서는 제1전극들(130)과 제1도선(113)을 그래핀으로 형성하나 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 제1전극들(130)과 제1도선(113)의 소재는 그래핀 이외의 소재로 형성될 수 있을뿐더러, 서로 다른 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어 제1전극들(130)과 제1도선(113)의 소재는 은(Ag), 금(Au)의 얇은 박막, ITO(indium tin oxide)등으로 이루어질 수 있다.In the present embodiment, the first electrodes 130 and the first conductive wire 113 are formed of graphene, but the present invention is not limited thereto. That is, the materials of the first electrodes 130 and the first conductor 113 according to the present invention may be formed of a material other than graphene, and may be formed of different materials. For example, the material of the first electrodes 130 and the first conductive wire 113 may be made of silver (Ag), a thin film of gold (Au), indium tin oxide (ITO), or the like.

한편, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2전극들(140)은 제2기판(120)의 하면에 복수개로 배치되는데, 그래핀 소재로 형성된다. 제2전극들(140)도 그래핀의 소재로 형성됨으로써, 내충격성, 유연성 등이 뛰어나며, 높은 투명도와 높은 전기 전도도를 가지고 있는 특성이 있다. 1 and 4, a plurality of second electrodes 140 are disposed on a lower surface of the second substrate 120, and are formed of graphene material. Since the second electrodes 140 are also formed of graphene, they are excellent in impact resistance, flexibility, and have high transparency and high electrical conductivity.

제2전극들(140)은 소정의 크기를 가지고 있으며, 제2기판(120)에 소정의 간격으로 배치된다. 제2전극들(140)의 크기, 배치 간격 등은 설계에 따라 달라질 수 있는데, 제2전극들(140)의 각각의 크기 및 배치 간격이 작으면 작을수록 가압점의 2차원 좌표를 더 정밀하게 계측할 수 있는 장점이 있게 된다. The second electrodes 140 have a predetermined size and are disposed on the second substrate 120 at predetermined intervals. The size and arrangement interval of the second electrodes 140 may vary depending on the design. The smaller the size and arrangement interval of each of the second electrodes 140 is, the more precisely the two-dimensional coordinates of the pressing point are precisely determined. There is a measurable advantage.

본 실시예에 따른 제2전극들(140)의 각각은 제1전극들(130)과 마찬가지로 사각형의 형상을 가지나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 제2전극들의 형상에는 특별한 제한이 없다. 다만, 압전부재(150)로부터의 용이하게 전압 신호를 받아들일 수 있을 정도의 형상을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2전극들은 다각형, 다이아몬드 형상, 원형, 타원형의 형상으로 형성될 수 있다.Each of the second electrodes 140 according to the present exemplary embodiment has a rectangular shape like the first electrodes 130, but the present invention is not limited thereto. That is, the shape of the second electrodes according to the present invention is not particularly limited. However, the shape of the piezoelectric member 150 may be such that the voltage signal can be easily received from the piezoelectric member 150. For example, the second electrodes may be formed in a polygonal, diamond, circular, elliptical shape.

제조자는 제2기판(120)의 하면에 통상의 전사방식을 이용하여 그래핀을 전사한 후, 전사된 그래핀을 가공하여 패턴을 형성함으로써 제2전극들(140)을 형성할 수 있다. 제2전극들(140)을 형성하기 위한 그래핀 패턴 형성 방법으로는 포토리소그래피 방법, 레이저 식각 방법, 습식 에칭 방법, 건식 에칭 방법 등이 이용될 수 있다. The manufacturer may transfer the graphene to the lower surface of the second substrate 120 using a conventional transfer method, and then form the pattern by processing the transferred graphene to form the second electrodes 140. As a graphene pattern forming method for forming the second electrodes 140, a photolithography method, a laser etching method, a wet etching method, a dry etching method, or the like may be used.

한편, 제2기판(120)의 하면에는 커넥터(122)가 배치된다. 또한, 제2기판(120)의 하면에는, 제2전극들(140)과 커넥터(122) 상호간, 제2전극들(140)의 상호간을 전기적으로 연결하는 제2도선(123)이 배치되어 있다.Meanwhile, the connector 122 is disposed on the lower surface of the second substrate 120. In addition, a second conductive line 123 is disposed on the lower surface of the second substrate 120 to electrically connect the second electrodes 140 and the connector 122 to each other. .

커넥터(122)는 제어장치(170)에 전기적으로 연결되어 있으며, 연성 회로 기판(Flexible circuit board)이 사용될 수 있다. The connector 122 is electrically connected to the controller 170, and a flexible circuit board may be used.

제2도선(123)도 제1도선(113)과 마찬가지로 그래핀의 소재로 형성되는데, 제2기판(120)에 전사된 그래핀으로부터 제2전극들(140)을 형성하기 위해 그래핀을 패터닝하는 공정에서 제2도선(123)도 함께 패터닝하여 형성된다.Like the first conductor 113, the second conductor 123 is formed of a graphene material, and patterning the graphene to form second electrodes 140 from graphene transferred to the second substrate 120. In the process of forming a second conductive line 123 is also formed by patterning.

본 실시예에서는 제2전극들(140)과 제2도선(123)을 그래핀으로 형성하나 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 제2전극들(140)과 제2도선(123)의 소재는 그래핀 이외의 소재로 형성될 수 있을뿐더러, 서로 다른 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어 제2전극들(140)과 제2도선(123)의 소재는 은(Ag), 금(Au)의 얇은 박막, ITO(indium tin oxide)등으로 이루어질 수 있다.In the present embodiment, the second electrodes 140 and the second conductive line 123 are formed of graphene, but the present invention is not limited thereto. That is, the materials of the second electrodes 140 and the second conductive line 123 according to the present invention may not only be formed of a material other than graphene, but may be formed of different materials. For example, the material of the second electrodes 140 and the second conductive line 123 may be made of silver (Ag), a thin film of gold (Au), indium tin oxide (ITO), or the like.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 압전부재들(150)은 제1기판(110)과 제2기판(120) 사이에 배치된다.1 and 2, the piezoelectric members 150 are disposed between the first substrate 110 and the second substrate 120.

압전부재들(150)은 제1전극들(130)과 제2전극들(140)에 접촉하도록 배치되는데, 그 크기는 제1전극들(130)과 제2전극들(140)의 각각의 크기에 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다. The piezoelectric members 150 are disposed to contact the first electrodes 130 and the second electrodes 140, and the size of the piezoelectric members 150 is the size of each of the first electrodes 130 and the second electrodes 140. It is preferable to be formed to correspond to.

또한, 압전부재들(150)의 형상은 전체적으로 사각형의 형상을 가져 제1전극들(130)과 제2전극들(140)의 형상에 대응되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 압전부재들의 형상에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 압전부재들(150)은 다각형, 다이아몬드 형상, 원형, 타원형의 형상으로 형성될 수 있다. In addition, the piezoelectric members 150 have a rectangular shape as a whole, and correspond to the shapes of the first electrodes 130 and the second electrodes 140, but the present invention is not limited thereto. That is, the shape of the piezoelectric members according to the present invention is not particularly limited. For example, the piezoelectric members 150 may be formed in a polygonal, diamond, circular, oval shape.

압전부재(150)들의 각각은 베이스 필름(151), 제1 압전부재 전극부(152), 제2 압전부재 전극부(153)를 포함한다. Each of the piezoelectric members 150 includes a base film 151, a first piezoelectric member electrode part 152, and a second piezoelectric member electrode part 153.

베이스 필름(151)은 압전 특성을 가지는 소재인 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)를 포함하여 이루어진다. The base film 151 includes polyvinylidene fluoride (PVDF), which is a material having piezoelectric properties.

본 실시예에 따른 베이스 필름(151)은 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)를 포함하여 이루어지지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 베이스 필름(151)의 소재로는, 압전 특성을 가지고 광투과도가 높은 특성을 가지고 있다면 다른 공지의 소재가 채택될 수도 있다. The base film 151 according to the present embodiment includes polyvinylidene fluoride (PVDF), but the present invention is not limited thereto. That is, as the material of the base film 151 according to the present invention, other known materials may be adopted as long as they have piezoelectric properties and high light transmittance.

제1 압전부재 전극부(152)는 베이스 필름(151)의 하면에 배치되어, 제1전극(130)과 접촉되도록 배치되는데, 그래핀을 포함하여 구성된다.The first piezoelectric member electrode part 152 is disposed on the bottom surface of the base film 151 to be in contact with the first electrode 130, and includes graphene.

제2 압전부재 전극부(153)는 베이스 필름(151)의 상면에 배치되어, 제2전극(140)과 접촉되도록 배치되는데, 그래핀을 포함하여 구성된다.The second piezoelectric member electrode part 153 is disposed on an upper surface of the base film 151 and is in contact with the second electrode 140, and includes graphene.

본 실시예에 따른 터치 패널(100)은, 제1 압전부재 전극부(152)와 제2 압전부재 전극부(153)를 그래핀으로 형성함으로써, 그래핀의 특성인 높은 내충격성, 높은 유연성, 높은 투명도, 높은 전기 전도도를 구현할 수 있다. In the touch panel 100 according to the present embodiment, the first piezoelectric member electrode part 152 and the second piezoelectric member electrode part 153 are formed of graphene, thereby providing high impact resistance, high flexibility, High transparency, high electrical conductivity can be achieved.

본 실시예에 따르면, 제1 압전부재 전극부(152)와 제2 압전부재 전극부(153)가 그래핀을 포함하여 형성되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 제1 압전부재 전극부(152)와 제2 압전부재 전극부(153)의 소재는 그래핀 이외의 소재로 형성될 수 있을뿐더러, 서로 다른 소재로도 형성될 수 있다. 예를 들어 제1 압전부재 전극부(152)와 제2 압전부재 전극부(153)의 소재는 은(Ag), 금(Au)의 얇은 박막, ITO(indium tin oxide)등으로 이루어질 수 있다.According to the present embodiment, the first piezoelectric member electrode part 152 and the second piezoelectric member electrode part 153 are formed including graphene, but the present invention is not limited thereto. That is, the materials of the first piezoelectric member electrode part 152 and the second piezoelectric member electrode part 153 according to the present invention may be formed of a material other than graphene, and may be formed of different materials. For example, the first piezoelectric member electrode part 152 and the second piezoelectric member electrode part 153 may be formed of a thin film of silver (Ag), gold (Au), indium tin oxide (ITO), or the like.

이하, 도 5를 참조하여, 압전부재들(150)의 제조 공정을 간략히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the manufacturing process of the piezoelectric members 150 will be briefly described with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 압전부재들(150)을 형성하는 공정에 대한 개략적인 도면이다. 5 is a schematic diagram of a process of forming piezoelectric members 150 according to an embodiment of the present invention.

제조자는 베이스 필름(151)의 원소재인 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)로 이루어진 판상의 필름(151a)을 준비한다. 이어, 필름(151a)의 양면에 그래핀(G)을 전사시킨 후 재단하여, 복수개의 압전부재들(150)을 제조한다. The manufacturer prepares a plate-like film 151a made of polyvinylidene fluoride (PVDF), which is a raw material of the base film 151. Subsequently, the graphene G is transferred to both surfaces of the film 151a and then cut, thereby manufacturing a plurality of piezoelectric members 150.

한편, 중간 부재(160)는, 개구부(160a)가 형성된 사각 고리의 형상을 가지고 있으며, 제1기판(110)과 제2기판(120) 사이에 배치됨으로써 제1기판(110)과 제2기판(120)을 소정의 간격을 두고 상호 고정하는 기능을 수행한다. On the other hand, the intermediate member 160 has a shape of a square ring having an opening 160a formed therebetween, and is disposed between the first substrate 110 and the second substrate 120 to form the first substrate 110 and the second substrate. A function of fixing 120 to each other at predetermined intervals is performed.

중간 부재(160)로는 소정의 두께를 가지는 양면 접착 부재가 사용된다. 양면 접착 부재의 접착부에 의해 제1기판(110)과 제2기판(120)이 서로 고정되며, 양면 접착 부재의 두께에 의해 제1기판(110)과 제2기판(120) 사이의 간격이 형성된다. 또한, 중간 부재(160)는 터치 패널(100)의 내부와 외부 사이의 공기의 이동을 방지하는 기능을 수행한다. As the intermediate member 160, a double-sided adhesive member having a predetermined thickness is used. The first substrate 110 and the second substrate 120 are fixed to each other by the adhesive portion of the double-sided adhesive member, and the gap between the first substrate 110 and the second substrate 120 is formed by the thickness of the double-sided adhesive member. do. In addition, the intermediate member 160 performs a function of preventing movement of air between the inside and the outside of the touch panel 100.

본 실시예에서는 중간 부재(160)로 양면 접착 부재를 사용하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 중간 부재(160)로는 점착성 물질을 도포한 후, 도포된 점착성 물질을 경화시켜 사용할 수도 있다. In this embodiment, the double-sided adhesive member is used as the intermediate member 160, but the present invention is not limited thereto. That is, the intermediate member 160 according to the present invention may be used after curing the adhesive material after applying the adhesive material.

본 실시예에서는 중간 부재(160)를 포함하고 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 터치 패널은 중간 부재를 포함하지 않을 수도 있다. In the present embodiment, the intermediate member 160 is included, but the present invention is not limited thereto. That is, the touch panel according to the present invention may not include an intermediate member.

이하, 도 6을 참조로 하여, 이상과 같은 구조의 터치 패널(100)의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 6, the operation of the touch panel 100 having the above structure will be described.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 터치 패널(100)에 가압력이 작용하는 모습을 도시한 개략적인 단면도이다.6 is a schematic cross-sectional view showing a pressing force acting on the touch panel 100 according to the exemplary embodiment of the present invention.

사용자가 도 6에 도시된 바와 같이, 제2기판(120)의 바깥 표면의 원하는 위치를 펜이나 손가락으로 누르게 되면, 가압점 P의 근방에 위치한 압전 부재들(150)이 변형됨으로써 전압이 발생하게 된다. 즉, 베이스 필름(151)의 압전 특성에 의해 미소 전압이 발생되게 되는데, 발생된 전압의 신호는 제1 압전부재 전극부(152), 제2 압전부재 전극부(153), 제1전극들(130), 제2전극들(140), 커넥터(112a)(112b)(122)에 의해 제어장치(170)에 전달되게 된다. As shown in FIG. 6, when the user presses a desired position on the outer surface of the second substrate 120 with a pen or a finger, the piezoelectric members 150 located near the pressing point P are deformed to generate voltage. do. That is, a minute voltage is generated by the piezoelectric characteristics of the base film 151, the signal of the generated voltage is the first piezoelectric member electrode portion 152, the second piezoelectric member electrode portion 153, the first electrodes ( 130, the second electrodes 140, and the connectors 112a, 112b, and 122 are transferred to the control device 170.

전압 신호를 전달받은 제어장치(170)는, 미리 입력된 제1전극들(130) 및 제2전극들(140)의 회로 배치 구성 및 발생된 전압 신호를 기초로 하여 가압점 P에 대응하는 2차원 좌표를 검출하게 된다. 또한, 제어장치(170)는 발생된 전압을 측정하여 미리 결정된 수식에 따라 누름의 세기를 계산한다. The control device 170 receiving the voltage signal is configured to correspond to the pressing point P based on the circuit arrangement of the first electrodes 130 and the second electrodes 140 and the generated voltage signal. It will detect the dimensional coordinates. In addition, the controller 170 measures the generated voltage to calculate the intensity of the press according to a predetermined equation.

여기서, 터치 패널에서 복수개의 전극들을 이용하여 특정 가압점의 2차원 좌표를 구하는 방법은 공지된 것이므로, 자세한 설명은 생략한다. 아울러, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 등의 압전 소재를 눌러 변형에 의한 전압을 발생시키고, 그 전압을 측정하여 누름의 세기(압력)를 측정하는 기술도 공지된 것이므로, 여기서 자세한 설명은 생략한다.Here, since a method of obtaining two-dimensional coordinates of a specific pressing point using a plurality of electrodes in the touch panel is well known, a detailed description thereof will be omitted. In addition, a technique for generating a voltage by deformation by pressing a piezoelectric material such as polyvinylidene fluoride (PVDF), and measuring the voltage to measure the intensity (pressure) of the press is also well known, and thus a detailed description thereof will be omitted. .

이상과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(100)은, 제1전극들(130), 제2전극들(140), 제1 압전부재 전극부(152), 제2 압전부재 전극부(153)을 그래핀으로 형성함으로써, 그래핀의 특성인 높은 내충격성을 구비하여 높은 내구성을 가질 수 있다. As described above, the touch panel 100 according to an embodiment of the present invention, the first electrodes 130, the second electrodes 140, the first piezoelectric member electrode unit 152, the second piezoelectric member electrode By forming the portion 153 as graphene, it is possible to have a high durability by having a high impact resistance which is a characteristic of the graphene.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(100)은, 제1전극들(130), 제2전극들(140), 제1 압전부재 전극부(152), 제2 압전부재 전극부(153)를 그래핀 소재로 형성함으로써, 전체적으로 뛰어난 가요성(유연성)을 가지는 장점이 있다. 특히, 제1기판(110)도 제2기판(120)과 마찬가지로 가요성 폴리머의 소재를 채택하여 터치 패널(100) 전체가 가요성을 가지는 경우에, 그러한 그래핀의 가요성은 더 유용하게 이용될 수 있다. In addition, the touch panel 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include the first electrodes 130, the second electrodes 140, the first piezoelectric member electrode part 152, and the second piezoelectric member electrode part ( 153) by forming a graphene material, there is an advantage that has excellent flexibility (flexibility) as a whole. In particular, when the first substrate 110 also adopts a flexible polymer material similarly to the second substrate 120 and the entire touch panel 100 has flexibility, the flexibility of the graphene may be more usefully used. Can be.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(100)은, 그래핀의 높은 전기 전도성 때문에 베이스 필름(151)으로부터 발생되는 미소한 전기신호를 빠르고 손실없이 제어장치(170)에 전달할 수 있는 장점이 있다. In addition, the touch panel 100 according to an embodiment of the present invention, because of the high electrical conductivity of the graphene is an advantage that can be transferred to the control device 170 without loss and a minute electrical signal generated from the base film 151 There is this.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극들의 소재로 그래핀을 적용함으로써 터치 패널(100)의 투명도를 향상시킬 수 있게 된다. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to improve the transparency of the touch panel 100 by applying graphene as the material of the electrodes.

이상과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(100)은 그래핀을 포함함으로써, 외부 충격에 강하고, 뛰어난 가요성을 가지며, 더 투명해지고, 빠른 응답 속도 및 사용 신뢰성을 구현할 수 있는 장점이 있다. As described above, the touch panel 100 according to the embodiment of the present invention includes graphene, which is strong against external impact, has excellent flexibility, becomes more transparent, and has the advantage of realizing fast response speed and reliability of use. There is this.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. It will be possible. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

본 발명은 터치 패널에 적용될 수 있다. The present invention can be applied to a touch panel.

100: 터치 패널 110: 제1기판
120: 제2기판 130: 제1전극들
140: 제2전극들 150: 압전부재들
160: 중간 부재 100: touch panel 110: first substrate
120: second substrate 130: first electrodes
140: second electrodes 150: piezoelectric members
160: intermediate member

Claims (12)

제1기판;
상기 제1기판과 대향하여 배치되는 제2기판;
상기 제1기판의 일면에 배치되는 제1전극들;
상기 제2기판의 일면에 배치되는 제2전극들; 및
상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 배치되는 압전부재들;을 포함하고,
상기 압전부재는,
압전 특성을 가지는 베이스 필름;
상기 베이스 필름의 일면에 배치되는 제1 압전부재 전극부; 및
상기 베이스 필름의 타면에 배치되는 제2 압전부재 전극부를 포함하는 터치 패널.First substrate;
A second substrate disposed to face the first substrate;
First electrodes disposed on one surface of the first substrate;
Second electrodes disposed on one surface of the second substrate; And
Piezoelectric members disposed between the first substrate and the second substrate;
The piezoelectric member,
A base film having piezoelectric properties;
A first piezoelectric member electrode part disposed on one surface of the base film; And
Touch panel comprising a second piezoelectric member electrode portion disposed on the other surface of the base film. 제1항에 있어서,
상기 제1기판 및 상기 제2기판 중 적어도 하나는 가요성 폴리머를 포함하는 터치 패널.The method of claim 1,
At least one of the first substrate and the second substrate includes a flexible polymer. 제1항에 있어서,
상기 제1전극은 상기 제2기판에 대향하도록 배치되고, 상기 제2전극은 상기 제1기판에 대향하도록 배치되는 터치 패널.The method of claim 1,
The first electrode is disposed to face the second substrate, and the second electrode is disposed to face the first substrate. 제1항에 있어서,
상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 적어도 하나는 그래핀을 포함하는 터치 패널.The method of claim 1,
At least one of the first electrode and the second electrode includes a graphene. 제1항에 있어서,
상기 제1전극들은 상기 제1기판에 소정의 간격으로 배치되는 터치 패널.The method of claim 1,
The first electrodes are disposed on the first substrate at predetermined intervals. 제1항에 있어서,
상기 제2전극들은 상기 제2기판에 소정의 간격으로 배치되는 터치 패널.The method of claim 1,
The second electrodes are disposed on the second substrate at predetermined intervals. 제1항에 있어서,
상기 제1기판과 상기 제2기판의 사이에는 중간 부재가 배치되는 터치 패널.The method of claim 1,
And a middle member disposed between the first substrate and the second substrate. 제7항에 있어서,
상기 중간 부재는 양면 접착 부재인 터치 패널.The method of claim 7, wherein
The middle member is a double-sided adhesive member. 제1항에 있어서,
상기 베이스 필름은 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)를 포함하는 터치 패널.The method of claim 1,
The base film includes polyvinylidene fluoride (PVDF). 제1항에 있어서,
상기 제1 압전부재 전극부는 상기 제1전극들과 접촉하는 터치 패널.The method of claim 1,
The first piezoelectric member electrode unit is in contact with the first electrodes. 제1항에 있어서,
상기 제2 압전부재 전극부는 상기 제2전극들과 접촉하는 터치 패널.The method of claim 1,
The second piezoelectric member electrode unit is in contact with the second electrodes. 제1항에 있어서,
상기 제1 압전부재 전극부 및 상기 제2 압전부재 전극부 중 적어도 하나는 그래핀을 포함하는 터치 패널.The method of claim 1,
At least one of the first piezoelectric member electrode part and the second piezoelectric member electrode part includes a graphene.
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