KR102395112B1 - Touch panel and electronic device comprisong the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포스 터치의 센싱 감도를 높일 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 전자 기기를 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 터치 패널은 제 1 터치 전극을 갖는 제 1 기판과 제 2 터치 전극을 갖는 제 2 기판 사이에 배치되면서 2층 이상으로 적층된 복수의 탄성 유전체층을 갖는 탄성 유전체 부재를 포함할 수 있다.The present invention provides a touch panel capable of increasing the sensing sensitivity of a force touch and an electronic device including the same, wherein the touch panel according to the present invention includes a first substrate having a first touch electrode and a second touch electrode having a second touch electrode. It may include an elastic dielectric member having a plurality of elastic dielectric layers stacked in two or more layers while being disposed between the substrates.

Description

터치 패널 및 이를 포함하는 전자 기기{TOUCH PANEL AND ELECTRONIC DEVICE COMPRISONG THE SAME}TOUCH PANEL AND ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME

본 발명은 포스 터치 센싱과 터치 위치 센싱이 가능한 터치 패널 및 이를 포함하는 전자 기기에 관한 것이다.The present invention relates to a touch panel capable of force touch sensing and touch position sensing, and an electronic device including the same.

터치 패널은 액정 표시 장치, 전계 방출 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 전계 발광 표시 장치, 전기 영동 표시 장치, 및 유기 발광 표시 장치 등의 영상 표시 장치에 설치되어 사용자가 표시 장치를 보면서 손가락이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 입력 장치의 한 종류이다.The touch panel is installed in an image display device such as a liquid crystal display device, a field emission display device, a plasma display device, an electroluminescence display device, an electrophoretic display device, and an organic light emitting display device, so that a user can use a finger or a pen while viewing the display device. It is a type of input device that inputs information through direct contact with the screen.

최근, 터치 패널은 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC), 모바일 폰, 스마트 폰(smart phone), 스마트 와치(smart watch), 태블릿 PC(Personal Computer), 와치 폰(watch phone), 및 이동 통신 단말기 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라 텔레비전, 노트북, 및 모니터 등의 다양한 제품의 입력 장치로 사용되고 있다.Recently, a touch panel is an electronic notebook, e-book, PMP (Portable Multimedia Player), navigation, UMPC (Ultra Mobile PC), mobile phone, smart phone (smart phone), smart watch (smart watch), tablet PC (Personal Computer) It is used as an input device for various products such as televisions, laptops, and monitors, as well as portable electronic devices such as , watch phones, and mobile communication terminals.

최근에는, 포스 터치에 대한 터치 정보를 필요로 하는 어플리케이션 등의 사용자 인터페이스 환경이 구축됨에 따라 포스 터치를 센싱할 수 있는 전자 기기가 개발 및 연구되고 있다.Recently, as a user interface environment such as an application requiring touch information for a force touch is built, an electronic device capable of sensing a force touch is being developed and researched.

도 1은 종래의 터치 패널을 개략적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional touch panel.

도 1을 참조하면, 종래의 터치 패널은 제 1 기판(10), 제 1 기판(10)의 상면에 마련된 제 1 터치 전극(12), 제 1 터치 전극(12)을 덮도록 제 1 기판(10) 상에 마련된 탄성 유전체 부재(20), 탄성 유전체 부재(20)의 상면에 마련된 제 2 기판(30), 및 제 1 터치 전극(12)과 교차하도록 제 2 기판(30)의 상면에 마련된 제 2 터치 전극(32)을 포함한다. 이러한 종래의 터치 패널은 사용자 터치시, 터치 압력에 따른 탄성 유전체 부재(20)의 두께 변화에 의해 제 1 및 제 2 전극(12, 32) 사이에 형성되는 정전 용량(Cm)이 변화된다. 이에 따라, 터치 패널에 연결된 터치 구동 회로부(미도시)는 제 1 및 제 2 전극(12, 32) 사이의 정전 용량(Cm)의 변화를 센싱하여 터치 위치를 센싱하거나, 제 1 및 제 2 전극(12, 32) 사이의 거리 감소에 따른 정전 용량(Cm)의 변화를 센싱하여 포스 터치를 센싱한다.Referring to FIG. 1 , a conventional touch panel includes a first substrate 10 , a first touch electrode 12 provided on an upper surface of the first substrate 10 , and a first substrate ( 12 ) to cover the first touch electrode 12 . 10) provided on the elastic dielectric member 20, the second substrate 30 provided on the upper surface of the elastic dielectric member 20, and the second substrate 30 provided on the upper surface of the second substrate 30 to intersect the first touch electrode 12 and a second touch electrode 32 . In such a conventional touch panel, the capacitance Cm formed between the first and second electrodes 12 and 32 is changed by a change in the thickness of the elastic dielectric member 20 according to the touch pressure when the user touches it. Accordingly, the touch driving circuit unit (not shown) connected to the touch panel senses a touch position by sensing a change in capacitance Cm between the first and second electrodes 12 and 32 , or the first and second electrodes A force touch is sensed by sensing a change in capacitance (Cm) according to a decrease in the distance between (12, 32).

그러나, 종래의 터치 패널은, 도 2에 도시된 바와 같이, 탄성 유전체 부재(30)에 가해지는 터치 압력에 따라 제 1 및 제 2 전극(12, 32) 사이에 형성되는 정전 용량(Cm) 값이 비선형성을 가지며, 도 3에 도시된 바와 같이, 탄성 유전체 부재(30)의 두께 변화에 따라 제 1 및 제 2 전극(12, 32) 사이에 형성되는 정전 용량(Cm) 값이 역시 비선형성을 갖기 때문에 사용자의 포스 터치를 정확하게 판단하기 어렵고, 이를 보상하기 위해서는 복잡한 보상 알고리즘이 필요하다는 문제점이 있다.However, in the conventional touch panel, as shown in FIG. 2 , the capacitance (Cm) value formed between the first and second electrodes 12 and 32 according to the touch pressure applied to the elastic dielectric member 30 . With this nonlinearity, as shown in FIG. 3 , the capacitance Cm formed between the first and second electrodes 12 and 32 according to the change in the thickness of the elastic dielectric member 30 is also nonlinear. , it is difficult to accurately determine the user's force touch, and there is a problem that a complex compensation algorithm is required to compensate for this.

따라서, 종래의 터치 패널은 터치 압력에 따라 제 1 및 제 2 전극(12, 32) 사이에 형성되는 정전 용량(Cm) 값의 비선형성으로 인하여 포스 터치에 대한 센싱 감도가 낮다는 문제점이 있다.Accordingly, the conventional touch panel has a problem in that the sensing sensitivity to the force touch is low due to the nonlinearity of the capacitance Cm formed between the first and second electrodes 12 and 32 according to the touch pressure.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 포스 터치의 센싱 감도를 높일 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 전자 기기를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a touch panel capable of increasing the sensing sensitivity of a force touch and an electronic device including the same.

또한, 본 발명은 포스 터치의 센싱과 터치 위치 센싱 각각의 센싱 효율을 향상시킬 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 전자 기기를 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.Another technical object of the present invention is to provide a touch panel capable of improving sensing efficiency of force touch sensing and touch position sensing, respectively, and an electronic device including the same.

그리고, 본 발명은 터치 전극들을 이용하여 햅틱 기능을 구현할 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 전자 기기를 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.Another technical object of the present invention is to provide a touch panel capable of implementing a haptic function using touch electrodes and an electronic device including the same.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 패널은 제 1 터치 전극을 갖는 제 1 기판과 제 2 터치 전극을 갖는 제 2 기판 사이에 배치되면서 2층 이상으로 적층된 복수의 탄성 유전체층을 갖는 탄성 유전체 부재를 포함할 수 있다. A touch panel according to the present invention for achieving the above technical problem is disposed between a first substrate having a first touch electrode and a second substrate having a second touch electrode and having a plurality of elastic dielectric layers stacked in two or more layers It may include an elastic dielectric member.

복수의 탄성 유전체층 각각은 각기 다른 탄성 계수를 가질 수 있다.Each of the plurality of elastic dielectric layers may have a different elastic modulus.

햅틱 모드에서, 제 1 터치 전극에는 교류 전압이 공급되고, 제 2 터치 전극에는 기준 전압이 공급될 수 있다.In the haptic mode, an alternating voltage may be supplied to the first touch electrode and a reference voltage may be supplied to the second touch electrode.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 패널은 제 1 터치 전극을 갖는 제 1 기판과 제 2 터치 전극을 갖는 제 2 기판 사이에 배치된 탄성 유전체 부재를 포함하고, 탄성 유전체 부재에 의해 제 1 및 제 2 터치 전극 사이에 형성되는 정전 용량의 변화는 탄성 유전체 부재에 가해지는 터치 압력 변화에 대해 선형성을 갖는다.A touch panel according to the present invention for achieving the above technical problem includes an elastic dielectric member disposed between a first substrate having a first touch electrode and a second substrate having a second touch electrode, and formed by the elastic dielectric member A change in capacitance formed between the first and second touch electrodes has a linearity with respect to a change in touch pressure applied to the elastic dielectric member.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 기기는 하우징의 수납 공간에 배치된 가이드 프레임과 가이드 프레임에 지지된 디스플레이 패널과 디스플레이 패널 상에 배치된 터치 패널 및 터치 패널을 덮으면서 상기 하우징의 측벽에 지지된 커버 윈도우를 포함하고, 터치 패널은 제 1 터치 전극을 갖는 제 1 기판과 제 2 터치 전극을 갖는 제 2 기판 사이에 배치되면서 2층 이상으로 적층된 복수의 탄성 유전체층을 갖는 탄성 유전체 부재를 포함할 수 있다.An electronic device according to the present invention for achieving the above technical problem is a guide frame disposed in a receiving space of a housing, a display panel supported by the guide frame, and a touch panel and a touch panel disposed on the display panel while covering the housing of the An elastic dielectric comprising a cover window supported on a sidewall, wherein the touch panel is disposed between a first substrate having a first touch electrode and a second substrate having a second touch electrode and having a plurality of elastic dielectric layers stacked in two or more layers member may be included.

상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.According to the means for solving the above problems, the present invention has the following effects.

첫째, 다층 구조의 탄성 유전체 부재에 형성되는 정전 용량이 터치 압력에 대해 선형적으로 변화됨으로써 포스 터치의 센싱 감도를 증가시킬 수 있다.First, the capacitance formed in the elastic dielectric member having a multilayer structure is changed linearly with respect to the touch pressure, thereby increasing the sensing sensitivity of the force touch.

둘째, 제 1 터치 전극과 중첩되는 제 2 터치 전극의 면적이 터치 모드에 따라 가변됨으로써 터치 위치 센싱과 포스 터치 센싱의 효율을 증가시킬 수 있다.Second, since the area of the second touch electrode overlapping the first touch electrode varies according to the touch mode, the efficiency of touch position sensing and force touch sensing may be increased.

셋째, 별도의 햅틱 출력 소자 없이도 터치 전극들과 탄성 유전체 부재를 통해 햅틱 기능을 사용자에게 제공할 수 있다.Third, a haptic function may be provided to a user through the touch electrodes and the elastic dielectric member without a separate haptic output device.

위에서 언급된 본 발명의 효과 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the effects of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below or will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from such description and description.

도 1은 종래의 터치 패널을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 터치 패널에 대해 터치 압력에 따른 정전 용량의 변화를 측정한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 종래의 터치 패널에 대해 탄성 유전체 부재의 두께 변화에 따른 정전 용량의 변화를 측정한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 선 I-I'의 단면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 제 1 및 제 2 탄성 유전체층에 대해 터치 압력에 따른 정전 용량의 변화를 측정한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널에서 터치 위치 센싱 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 8b는 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널에서 포스 터치 센싱 모드 및 햅틱 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 3 예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 선 II-II'의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 1 및 제 3 예에 따른 터치 패널 각각에 대해, 탄성 유전체 부재의 두께 변화에 따른 정전 용량의 변화를 측정한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.
도 13은 종래의 터치 패널과 본 발명의 제 3 예에 따른 터치 패널 각각에 대해, 터치 압력에 따른 정전 용량의 변화를 측정한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다
도 14는 본 발명의 일 예에 따른 전자 기기를 나타내는 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 선 III-III'의 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional touch panel.
2 is a graph showing a simulation result of measuring a change in capacitance according to a touch pressure for a conventional touch panel.
3 is a graph illustrating simulation results of measuring a change in capacitance according to a change in thickness of an elastic dielectric member for a conventional touch panel.
4 is a diagram schematically illustrating a touch panel according to a first example of the present invention.
Fig. 5 is a cross-sectional view taken along the line II' shown in Fig. 4;
FIG. 6 is a graph illustrating simulation results of measuring changes in capacitance according to touch pressure for the first and second elastic dielectric layers shown in FIG. 4 .
7 is a cross-sectional view illustrating a touch panel according to a second example of the present invention.
8A is a diagram for explaining a touch position sensing mode in a touch panel according to a second example of the present invention.
8B is a diagram for explaining a force touch sensing mode and a haptic mode in the touch panel according to the second example of the present invention.
9 is a view for explaining a modified example of the touch panel according to the second example of the present invention.
10 is a view for explaining a touch panel according to a third example of the present invention.
11 is a cross-sectional view taken along the line II-II' shown in FIG. 10 .
12 is a graph showing a simulation result of measuring a change in capacitance according to a change in thickness of an elastic dielectric member for each of the touch panels according to the first and third examples of the present invention.
13 is a graph showing simulation results of measuring changes in capacitance according to touch pressure for each of a conventional touch panel and a touch panel according to a third example of the present invention;
14 is a perspective view illustrating an electronic device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line III-III' shown in FIG. 14;

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. The meaning of the terms described in this specification should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. "적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다. "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.The singular expression is to be understood as including the plural expression unless the context clearly defines otherwise, and the terms "first", "second", etc. are used to distinguish one element from another, The scope of rights should not be limited by these terms. It should be understood that terms such as “comprise” or “have” do not preclude the possibility of addition or existence of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. The term “at least one” should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of “at least one of the first, second, and third items” means that each of the first, second, or third items as well as two of the first, second and third items It means a combination of all items that can be presented from more than one. The term “on” is meant to include not only cases in which a certain component is formed directly above another component, but also a case in which a third component is interposed between these components.

이하에서는 본 발명에 따른 터치 패널 및 이를 포함하는 전자 기기의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, a preferred example of a touch panel according to the present invention and an electronic device including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.

도 4는 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 5는 도 4에 도시된 선 I-I'의 단면도이다.4 is a view schematically showing a touch panel according to a first example of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line I-I' shown in FIG. 4 .

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널(100)은 제 1 터치 전극(112)을 갖는 제 1 기판(110), 제 2 터치 전극(122)을 가지면서 제 1 기판(110) 상에 배치된 제 2 기판(120), 및 2층 이상으로 적층된 복수의 탄성 유전체층(131, 133)을 가지면서 제 1 및 제 2 기판(110, 120) 사이에 마련된 탄성 유전체 부재(130)를 포함한다.4 and 5 , the touch panel 100 according to the first example of the present invention includes a first substrate 110 having a first touch electrode 112 and a second touch electrode 122 having a second touch electrode 122 . An elastic provided between the first and second substrates 110 and 120 while having a second substrate 120 disposed on the first substrate 110, and a plurality of elastic dielectric layers 131 and 133 stacked in two or more layers. and a dielectric member 130 .

상기 제 1 기판(110)은 투명 플라스틱 재질, 예를 들어 PET(polyethyleneterephthalate) 재질로 이루어질 수 있다.The first substrate 110 may be made of a transparent plastic material, for example, a PET (polyethyleneterephthalate) material.

상기 제 1 터치 전극(112)은 제 1 기판(110)의 상면에 마련되고, 투명 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 제 1 터치 전극(112)은 제 1 기판(110)의 제 1 방향(X)과 나란하면서 제 1 방향(X)과 교차하는 제 2 방향(Y)을 따라 일정한 간격을 가지도록 바(bar) 형태로 마련될 수 있다. 이러한 제 1 터치 전극(112)은 구동 라운팅 배선(미도시)을 통해 터치 구동 회로부(미도시)에 연결되며, 터치 센싱 모드시 터치 구동 회로부로부터 터치 구동 펄스를 공급받는다. 추가적으로, 제 1 터치 전극(112)은 햅틱 모드시 터치 구동 회로부로부터 교류 전압을 공급받을 수 있다.The first touch electrode 112 is provided on the upper surface of the first substrate 110 and may be made of a transparent conductive material. The first touch electrode 112 is parallel to the first direction (X) of the first substrate 110 and has a constant interval along the second direction (Y) intersecting the first direction (X). may be provided in the form. The first touch electrode 112 is connected to a touch driving circuit unit (not shown) through a driving routing line (not shown), and receives a touch driving pulse from the touch driving circuit unit in the touch sensing mode. Additionally, the first touch electrode 112 may receive an AC voltage from the touch driving circuit unit in the haptic mode.

상기 제 2 기판(120)은 제 1 기판(110)과 동일한 투명 플라스틱 재질, 예를 들어 PET(polyethyleneterephthalate) 재질로 이루어질 수 있다.The second substrate 120 may be made of the same transparent plastic material as the first substrate 110 , for example, PET (polyethyleneterephthalate).

상기 제 2 터치 전극(122)은 제 1 터치 전극(112)과 교차하도록 제 2 기판(120)의 상면에 마련되고, 투명 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 제 2 터치 전극(122)은 제 2 기판(120)의 제 2 방향(Y)과 나란하면서 제 1 방향(X)을 따라 일정한 간격을 가지도록 바(bar) 형태로 마련될 수 있다. 이러한 제 2 터치 전극(122)은 수신 라운팅 배선(미도시)을 통해 터치 구동 회로부에 연결되며, 터치 센싱 모드시 터치 센싱용 수신 전극으로 사용된다. 추가적으로, 제 2 터치 전극(122)은 햅틱 모드시 터치 구동 회로부로부터 기준 전압을 공급받을 수 있으며, 상기 기준 전압은 그라운드 전압(GND)일 수 있다.The second touch electrode 122 is provided on the upper surface of the second substrate 120 to intersect the first touch electrode 112 , and may be made of a transparent conductive material. The second touch electrode 122 may be provided in the form of a bar to be parallel to the second direction (Y) of the second substrate 120 and to have a constant interval along the first direction (X). The second touch electrode 122 is connected to the touch driving circuit unit through a reception routing line (not shown), and is used as a reception electrode for touch sensing in the touch sensing mode. Additionally, the second touch electrode 122 may receive a reference voltage from the touch driving circuit unit in the haptic mode, and the reference voltage may be a ground voltage (GND).

상기 탄성 유전체 부재(130)는 제 1 및 제 2 기판(110, 120) 사이에 마련된다. 즉, 탄성 유전체 부재(130)는 제 1 터치 전극(112)을 덮도록 제 1 기판(110) 상에 마련되어 제 2 기판(120)을 탄성 지지한다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 터치 전극(112, 122)은 탄성 유전체 부재(130)와 제 2 기판(120)을 사이에 두고 서로 교차하게 된다.The elastic dielectric member 130 is provided between the first and second substrates 110 and 120 . That is, the elastic dielectric member 130 is provided on the first substrate 110 to cover the first touch electrode 112 and elastically supports the second substrate 120 . Accordingly, the first and second touch electrodes 112 and 122 cross each other with the elastic dielectric member 130 and the second substrate 120 interposed therebetween.

상기 탄성 유전체 부재(130)는 서로 교차하는 제 1 및 제 2 터치 전극(112, 122) 사이에 정전 용량(Cm)을 형성한다. 상기 정전 용량(Cm)은 제 1 및 제 2 터치 전극(112, 122) 사이의 거리 감소가 감소할수록 증가한다. 이때, 정전 용량(Cm)의 변화는 탄성 유전체 부재(130)에 가해지는 터치 압력 변화에 대해 선형성을 갖는다. 이를 위해, 상기 탄성 유전체 부재(130)는 2층 이상으로 적층된 복수의 탄성 유전체층을 포함한다. 상기 복수의 탄성 유전체층은 각기 다른 탄성 계수를 가질 수 있으며, 제 1 기판(110)에서 제 2 기판(120) 쪽으로 인접할수록 낮은 탄성 계수를 갖는다. 또한, 복수의 탄성 유전체층은 서로 동일한 두께를 가지거나, 제 1 기판(110)에서 제 2 기판(120) 쪽으로 인접할수록 얇은 두께를 가질 수 있다.The elastic dielectric member 130 forms a capacitance Cm between the first and second touch electrodes 112 and 122 that cross each other. The capacitance Cm increases as the decrease in the distance between the first and second touch electrodes 112 and 122 decreases. In this case, the change in the capacitance Cm has linearity with respect to the change in the touch pressure applied to the elastic dielectric member 130 . To this end, the elastic dielectric member 130 includes a plurality of elastic dielectric layers stacked in two or more layers. The plurality of elastic dielectric layers may have different modulus of elasticity, and have a lower modulus of elasticity as they are adjacent to each other from the first substrate 110 to the second substrate 120 . In addition, the plurality of elastic dielectric layers may have the same thickness or may have a thinner thickness as they are adjacent to each other from the first substrate 110 to the second substrate 120 .

일 예에 따른 탄성 유전체 부재(130)는 2층으로 적층된 제 1 및 제 2 탄성 유전체층(131, 133)을 포함할 수 있다.The elastic dielectric member 130 according to an example may include first and second elastic dielectric layers 131 and 133 stacked in two layers.

상기 제 1 및 제 2 탄성 유전체층(131, 133)은 각기 다른 탄성 계수를 가질 수 있으며, 제 1 기판(110)에서 제 2 기판(120) 쪽으로 인접할수록 낮은 탄성 계수를 갖는다. 또한, 제 1 및 제 2 탄성 유전체층(131, 133)은 서로 동일한 두께를 가지거나, 약한 포스 터치에 대한 센싱 감도의 향상을 위해 제 1 기판(110)에서 제 2 기판(120) 쪽으로 인접할수록 얇은 두께를 가질 수 있다.The first and second elastic dielectric layers 131 and 133 may have different elastic moduli, and have a lower elastic modulus as they are adjacent to each other from the first substrate 110 to the second substrate 120 . In addition, the first and second elastic dielectric layers 131 and 133 have the same thickness or become thinner as they are adjacent to each other from the first substrate 110 to the second substrate 120 in order to improve sensing sensitivity to a weak force touch. may have a thickness.

상기 제 1 탄성 유전체층(131)은 제 1 터치 전극(112)을 덮도록 제 1 기판(110)의 상면에 마련되는 것으로, 제 1 탄성 계수를 가질 수 있다.The first elastic dielectric layer 131 is provided on the upper surface of the first substrate 110 to cover the first touch electrode 112 , and may have a first elastic modulus.

상기 제 2 탄성 유전체층(133)은 제 1 탄성 유전체층(131)의 상면에 마련되는 것으로, 제 1 탄성 유전체층(131)의 제 1 탄성 계수보다 낮은 제 2 탄성 계수를 가질 수 있다.The second elastic dielectric layer 133 is provided on the upper surface of the first elastic dielectric layer 131 , and may have a second elastic modulus lower than the first elastic modulus of the first elastic dielectric layer 131 .

상기 제 1 및 제 2 탄성 유전체층(131, 133)은 동일한 광학 점착 부재로 이루어지되, 서로 다른 탄성 계수를 갖는다. 즉, 제 1 및 제 2 탄성 유전체층(131, 133) 각각은 탄성력을 가지면서 서로 다른 강도를 가질 수 있다.The first and second elastic dielectric layers 131 and 133 are made of the same optical adhesive member, but have different elastic moduli. That is, each of the first and second elastic dielectric layers 131 and 133 may have different strengths while having an elastic force.

일 예에 따른 제 1 및 제 2 탄성 유전체층(131, 133) 각각은 OCA(optical clear adhesive) 또는 OCR(optical clear resin)일 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 탄성 유전체층(131, 133) 각각은 광경화성 폴리머와 광경화제를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 탄성 유전체층(131)은 광경화제의 제 1 중량비에 따라 제 1 탄성 계수를 가지며, 제 2 탄성 유전체층(1331)은 제 1 탄성 유전체층(131)에 포함된 광경화제의 제 1 중량비보다 낮은 제 2 중량비에 의해 제 2 탄성 계수를 가질 수 있다.Each of the first and second elastic dielectric layers 131 and 133 according to an example may be an optical clear adhesive (OCA) or an optical clear resin (OCR). Each of the first and second elastic dielectric layers 131 and 133 may include a photocurable polymer and a photocuring agent. In this case, the first elastic dielectric layer 131 has a first elastic modulus according to the first weight ratio of the photocuring agent, and the second elastic dielectric layer 1331 is higher than the first weight ratio of the photocuring agent included in the first elastic dielectric layer 131 . It may have a second modulus of elasticity due to a low second weight ratio.

상기 제 1 및 제 2 탄성 유전체층(131, 133)는 서로 다른 탄성 계수를 가지므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 동일한 하중(또는 터치 압력)에 대해 서로 다른 두께 변화를 갖게 된다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 탄성 유전체층(131, 133) 각각에 5N의 터치 압력이 가해질 경우, 제 1 탄성 유전체층(131)은 0.04mm의 두께 변화를 가지는 반면에, 제 2 탄성 유전체층(133)은 0.08mm의 두께 변화를 갖는다. 이에 따라, 상대적으로 낮은 탄성 계수를 갖는 제 2 탄성 유전체층(133)은 약한 포스 터치에 대한 센싱 감도의 향상을 위해 제 2 기판(120)에 인접하도록 배치되는 것이 바람직하다.Since the first and second elastic dielectric layers 131 and 133 have different elastic modulus, as shown in FIG. 6 , they have different thickness changes for the same load (or touch pressure). For example, when a touch pressure of 5N is applied to each of the first and second elastic dielectric layers 131 and 133, the first elastic dielectric layer 131 has a thickness change of 0.04 mm, while the second elastic dielectric layer 133 ) has a thickness change of 0.08 mm. Accordingly, the second elastic dielectric layer 133 having a relatively low elastic modulus is preferably disposed adjacent to the second substrate 120 in order to improve sensing sensitivity to a weak force touch.

서로 다른 탄성 계수를 갖는 제 1 및 제 2 탄성 유전체층(131, 133)이 상하로 적층된 탄성 유전체 부재(130)에서, 상층에 배치된 제 2 탄성 유전체층(133)은 상대적으로 낮은 제 2 탄성 계수로 인하여 동일한 터치 압력에 대해 큰 두께 변화를 가지며, 하층에 배치된 제 1 탄성 유전체층(131)은 상대적으로 낮은 제 2 탄성 계수로 인하여 동일한 터치 압력에 대해 작은 두께 변화를 갖게 된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 탄성 유전체 부재(130)는 동일한 터치 압력에 대한 서로 다른 두께 변화를 가지는 제 1 및 제 2 탄성 유전체층(131, 133)의 적층 구조를 가짐으로써 제 1 및 제 2 터치 전극(112, 122) 사이에 형성되는 정전 용량(Cm)의 변화는 터치 압력에 대해 선형성을 가질 수 있다.In the elastic dielectric member 130 in which the first and second elastic dielectric layers 131 and 133 having different elastic modulus are stacked vertically, the second elastic dielectric layer 133 disposed on the upper layer has a relatively low second elastic modulus. Due to this, it has a large thickness change for the same touch pressure, and the lower first elastic dielectric layer 131 has a small thickness change for the same touch pressure due to a relatively low second elastic modulus. Accordingly, the elastic dielectric member 130 according to the present invention has a laminated structure of the first and second elastic dielectric layers 131 and 133 having different thickness changes with respect to the same touch pressure, and thus the first and second touch electrodes. A change in the capacitance Cm formed between 112 and 122 may have linearity with respect to the touch pressure.

추가적으로, 상기 탄성 유전체 부재(130)는 탄성력을 가짐으로써 햅틱 모드시 햅틱 출력 장치의 역할을 한다. 즉, 햅틱 모드시, 탄성 유전체 부재(130)는 제 1 터치 전극(112)에 교류 전압이 인가됨과 동시에 제 2 터치 전극(122)에 기준 전압(또는 그라운드 전압(GND))이 인가됨에 따라, 압전 효과로 인한 팽창과 수축을 반복함으로써 교류 전압의 주파수에 따라 진동을 하게 되고, 교류 전압의 진폭에 따라 진동의 세기가 가변된다. 이에 따라, 본 발명은 햅틱 모드시 탄성 유전체 부재(130)를 햅틱 출력 장치, 즉 액추에이터로 활용함으로써 별도의 햅틱 출력 장치 없이도 햅틱 효과를 제공할 수 있고, 이로 인해 구조가 간단해지고 비용이 절감될 수 있다.Additionally, the elastic dielectric member 130 functions as a haptic output device in the haptic mode by having an elastic force. That is, in the haptic mode, the elastic dielectric member 130 applies an alternating voltage to the first touch electrode 112 and at the same time a reference voltage (or ground voltage GND) is applied to the second touch electrode 122 , By repeating expansion and contraction due to the piezoelectric effect, it vibrates according to the frequency of the AC voltage, and the intensity of the vibration varies according to the amplitude of the AC voltage. Accordingly, the present invention can provide a haptic effect without a separate haptic output device by utilizing the elastic dielectric member 130 as a haptic output device, that is, an actuator in the haptic mode, thereby simplifying the structure and reducing costs. there is.

추가적으로, 상기 제 1 및 제 2 터치 전극(112, 122) 각각은 원형 또는 마름모 형태로도 형성될 수 있지만, 상기 터치 전극들(112, 122) 각각은 터치 위치 센싱을 위한 정전 용량과 포스 터치 센싱을 위한 정전 용량 각각을 충분히 확보하기 위하여, 바(bar) 형태로 형성되는 것이 바람직하다.Additionally, each of the first and second touch electrodes 112 and 122 may be formed in a circular or rhombus shape. In order to sufficiently secure each of the capacitance for the , it is preferably formed in the form of a bar (bar).

이와 같은, 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널(100)은 제 1 및 제 2 터치 전극(112, 122) 사이에 형성된 다층 구조의 탄성 유전체 부재(130)에 형성되는 정전 용량(Cm)이 터치 압력에 대해 선형적으로 변화됨으로써 포스 터치의 센싱 감도를 증가시킬 수 있으며, 탄성 유전체 부재(130)를 햅틱 출력 소자로 활용하여 별도의 햅틱 출력 소자를 구비하지 않고도 햅틱 기능을 구현할 수 있다.As described above, in the touch panel 100 according to the first example of the present invention, the capacitance Cm formed in the elastic dielectric member 130 having a multilayer structure formed between the first and second touch electrodes 112 and 122 is By changing linearly with respect to the touch pressure, the sensing sensitivity of the force touch may be increased, and the haptic function may be implemented without a separate haptic output element by using the elastic dielectric member 130 as a haptic output element.

도 7은 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 단면도로서, 이는 도 4에 도시된 선 I-I'의 단면도이다.7 is a cross-sectional view for explaining a touch panel according to a second example of the present invention, which is a cross-sectional view taken along line II' shown in FIG. 4 .

도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널(100)은 제 1 기판(110), 제 1 터치 전극(112), 제 2 기판(120), 제 2 터치 전극(122), 제 1 보조 전극(122a), 제 2 보조 전극(122b), 및 탄성 유전체 부재(130)를 포함한다. 이러한 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널(100)에서, 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b)을 제외한 나머지 구성들은 도 4 및 도 5와 동일하므로, 동일한 도면 부호를 부여하고 이들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 7 , the touch panel 100 according to the second example of the present invention includes a first substrate 110 , a first touch electrode 112 , a second substrate 120 , a second touch electrode 122 , It includes a first auxiliary electrode 122a , a second auxiliary electrode 122b , and an elastic dielectric member 130 . In the touch panel 100 according to the second example of the present invention, the remaining components except for the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b are the same as those of FIGS. 4 and 5, and thus the same reference numerals are assigned to them. A duplicate description will be omitted.

상기 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b)은 제 2 터치 전극(122)을 사이에 두고 서로 나란하도록 제 2 기판(120)의 상면에 마련된다. 상기 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각은 제 2 터치 전극(122)과 함께 형성되며, 제 2 터치 전극(122)과 동일한 투명 전도성 재질로 이루어진다.The first and second auxiliary electrodes 122a and 122b are provided on the upper surface of the second substrate 120 to be parallel to each other with the second touch electrode 122 interposed therebetween. Each of the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b is formed together with the second touch electrode 122 and made of the same transparent conductive material as the second touch electrode 122 .

상기 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각은 제 1 및 제 2 더미 라우팅 배선(미도시)을 통해 터치 구동 회로부에 연결된다. 제 1 및 제 2 보조 전극(122a 122b) 중 적어도 하나는 터치 구동 회로부에 의해 플로팅(Floating)되거나 제 2 터치 전극(122)에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각은, 터치 위치 센싱 모드에서 전기적으로 플로팅되고, 포스 터치 센싱 모드와 햅틱 모드시 제 2 터치 전극(122)에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각은 포스 터치 센싱을 위한 포스 터치 센싱 전극으로 사용되면서 터치 위치 센싱을 가능하게 하는 플로팅 전극으로 사용된다.Each of the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b is connected to the touch driving circuit unit through first and second dummy routing wires (not shown). At least one of the first and second auxiliary electrodes 122a 122b may be floated by a touch driving circuit unit or may be electrically connected to the second touch electrode 122 . That is, each of the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b is electrically floated in the touch position sensing mode, and is electrically connected to the second touch electrode 122 in the force touch sensing mode and the haptic mode. Accordingly, each of the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b is used as a force touch sensing electrode for force touch sensing and is used as a floating electrode enabling touch position sensing.

상기 터치 위치 센싱 모드에서, 상기 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각이, 도 8a에 도시된 바와 같이, 제 2 터치 전극(122)과 연결되지 않고 전기적으로 플로팅될 경우, 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각과 제 1 터치 전극(112) 사이의 교차부에는 정전 용량이 형성되지 않고, 제 1 및 제 2 터치 전극(112, 122) 사이의 교차부에만 정전 용량(Cm)이 형성되게 된다. 이러한 정전 용량(Cm)에는 제 1 터치 전극(112)에 공급되는 터치 구동 펄스(Tx_PWM)에 대응되는 전하가 충전되고, 상기 정전 용량(Cm)에 충전된 전하 량은 사용자 터치에 따라 변화되며, 터치 구동 회로부는 수신 라우팅 배선(RL)을 통해 정전 용량(Cm)의 변화를 센싱해 사용자의 터치 위치를 센싱하게 된다.In the touch position sensing mode, when each of the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b is electrically floating without being connected to the second touch electrode 122 as shown in FIG. 8A , the first and no capacitance is formed at the intersection between each of the second auxiliary electrodes 122a and 122b and the first touch electrode 112 , but only at the intersection between the first and second touch electrodes 112 and 122 . (Cm) is formed. The capacitance Cm is charged with a charge corresponding to the touch driving pulse Tx_PWM supplied to the first touch electrode 112, and the amount of charge charged to the capacitance Cm is changed according to a user's touch, The touch driving circuit unit senses the user's touch position by sensing the change in capacitance (Cm) through the receiving routing line (RL).

상기 포스 터치 센싱 모드에서, 상기 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각이, 도 8b에 도시된 바와 같이, 보조 라우팅 배선(RLa, RLb)을 각각 통해 제 2 터치 전극(122)의 수신 라우팅 배선(RL)에 전기적으로 연결될 경우, 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각은 제 2 터치 전극(122)과 함께 포스 터치 센싱 전극의 역할을 하기 때문에 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 및 제 2 터치 전극(122) 각각과 제 1 터치 전극(112)의 교차부에는 포스 터치 센싱을 위한 제 1 내지 제 3 정전 용량(Cm1, Cm2, Cm3)이 각각 형성된다. 이러한 제 1 내지 제 3 정전 용량(Cm1, Cm2, Cm3) 각각에는 제 1 터치 전극(112)에 공급되는 터치 구동 펄스(Tx_PWM)에 대응되는 전하가 충전되고, 제 1 내지 제 3 정전 용량(Cm1, Cm2, Cm3) 각각에 충전된 전하 량은 사용자 터치와 사용자의 터치 압력에 따른 탄성 유전체 부재(130)의 두께 변화에 따라 변화되며, 터치 구동 회로부는 수신 라우팅 배선(RL)을 통해 제 1 내지 제 3 정전 용량(Cm1, Cm2, Cm3)의 전체 변화를 센싱해 사용자의 포스 터치를 센싱하게 된다. 이때, 제 1 내지 제 3 정전 용량(Cm1, Cm2, Cm3)은 전극들 간의 거리에 반비례하므로, 포스 터치 센싱은 포스 터치에 따라 정전 용량(Cm1, Cm2, Cm3)의 증가 변화량을 모델링하는 포스 레벨 알고리즘을 통해 센싱될 수 있다.In the force touch sensing mode, each of the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b, as shown in FIG. 8b, through the auxiliary routing wires RLa and RLb, respectively, of the second touch electrode 122 When electrically connected to the receive routing line (RL), the first and second auxiliary electrodes (122a, 122b), respectively, together with the second touch electrode (122) serve as a force touch sensing electrode, so that the first and second auxiliary electrodes First to third capacitances Cm1 , Cm2 , and Cm3 for force touch sensing are respectively formed at intersections of the electrodes 122a and 122b and the second touch electrodes 122 and the first touch electrode 112 , respectively. . A charge corresponding to the touch driving pulse Tx_PWM supplied to the first touch electrode 112 is charged in each of the first to third capacitances Cm1 , Cm2 , and Cm3 , and the first to third capacitances Cm1 , Cm2, Cm3) The amount of charge charged in each is changed according to the change in the thickness of the elastic dielectric member 130 according to the user's touch and the user's touch pressure, and the touch driving circuit unit is first through the receiving routing wiring (RL) The user's force touch is sensed by sensing the overall change in the third capacitance (Cm1, Cm2, Cm3). In this case, since the first to third capacitances Cm1, Cm2, and Cm3 are inversely proportional to the distance between the electrodes, the force-touch sensing is a force level modeling the amount of increase in the capacitances Cm1, Cm2, and Cm3 according to the force-touch. It can be sensed through an algorithm.

상기 햅틱 모드에서, 상기 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각은, 도 8b에 도시된 바와 같이, 보조 라우팅 배선(RLa, RLb) 각각을 통해 제 2 터치 전극(122)의 수신 라우팅 배선(RL)에 전기적으로 연결되고, 터치 구동 회로부로부터 기준 전압을 제 2 터치 전극(122)과 동시에 공급받는다. 이와 동시에 제 1 터치 전극(112)은 터치 구동 회로부로부터 교류 전압(AC)을 공급받는다. 이에 따라, 햅틱 모드에서, 탄성 유전체 부재(130)는 제 1 터치 전극(112)에 공급되는 교류 전압(AC)과 제 2 터치 전극(122)에 공급되는 기준 전압에 따른 압전 효과에 의해 팽창과 수축을 반복함으로써 사용자 터치시 진동과 같은 햅틱 효과를 사용자에게 제공한다.In the haptic mode, each of the first and second auxiliary electrodes 122a, 122b is, as shown in FIG. 8b, the receiving routing of the second touch electrode 122 through each of the auxiliary routing wires RLa, RLb It is electrically connected to the wiring RL and simultaneously receives a reference voltage from the touch driving circuit unit and the second touch electrode 122 . At the same time, the first touch electrode 112 receives the AC voltage AC from the touch driving circuit unit. Accordingly, in the haptic mode, the elastic dielectric member 130 expands and expands by the piezoelectric effect according to the AC voltage supplied to the first touch electrode 112 and the reference voltage supplied to the second touch electrode 122 . By repeating the contraction, a haptic effect such as vibration when the user touches is provided to the user.

추가적으로, 도 4 및 도 6에서는, 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각이 하나의 바 형태로 형성되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 디스플레이 패널로 방출되는 광의 투과율을 증가시키기 위하여, 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각은 전기적으로 서로 연결되는 복수의 보조 전극 라인 구조, 메쉬 구조 또는 사다리 구조로 형성되거나 일정한 간격의 슬릿 또는 격자 형태로 배열되는 복수의 개구부를 포함하도록 형성될 수도 있다.Additionally, although it is illustrated in FIGS. 4 and 6 that each of the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b is formed in a single bar shape, the present invention is not limited thereto, and in order to increase the transmittance of light emitted to the display panel. , Each of the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b includes a plurality of auxiliary electrode line structures electrically connected to each other, a mesh structure or a ladder structure, or a plurality of openings arranged in slits or grids at regular intervals. It may be formed to

그리고, 상기 제 1 및 제 2 터치 전극(112, 122) 각각은 원형 또는 마름모 형태로도 형성될 수 있고, 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각은 제 2 터치 전극(122)을 절반씩 둘러싸도록 형성될 수도 있지만, 상기 전극들(112, 122, 122a, 122b) 각각은 터치 위치 센싱을 위한 정전 용량과 포스 터치 센싱을 위한 정전 용량 각각을 충분히 확보하기 위하여, 전술한 바와 같이, 바(bar) 형태로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, each of the first and second touch electrodes 112 and 122 may be formed in a circular or rhombus shape, and each of the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b includes the second touch electrode 122 . Although it may be formed to surround half, each of the electrodes 112, 122, 122a, 122b is, as described above, to sufficiently secure a capacitance for sensing a touch position and a capacitance for sensing a force touch, respectively. It is preferably formed in the form of a bar.

이와 같은, 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널(100)은 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널과 동일한 효과를 가지면서, 터치 모드에 따라 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b)이 제 2 터치 전극(112)에 연결되거나 플로팅됨으로써 제 1 터치 전극(112)과 중첩되는 제 2 터치 전극(122)의 면적이 가변됨에 따라 터치 위치 센싱과 포스 터치 센싱의 효율이 증가될 수 있다.As described above, the touch panel 100 according to the second example of the present invention has the same effect as the touch panel according to the first example of the present invention, and the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b according to the touch mode As the area of the second touch electrode 122 overlapping the first touch electrode 112 by being connected to or floating on the second touch electrode 112 is changed, the efficiency of touch position sensing and force touch sensing may be increased. .

도 9는 본 발명의 제 2 예에 따른 터치 패널의 변형 예를 설명하기 위한 도면으로서, 이는 도 7에 도시된 제 1 및 제 2 보조 전극 각각의 일측을 서로 전기적으로 연결하여 구성한 것이다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 제 1 및 제 2 보조 전극에 대해서만 설명하기로 하기로 한다.9 is a view for explaining a modified example of the touch panel according to the second example of the present invention, which is configured by electrically connecting one side of each of the first and second auxiliary electrodes shown in FIG. 7 to each other. Accordingly, in the following description, only the first and second auxiliary electrodes will be described.

상기 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각의 일측은 브릿지 전극(122c)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.One side of each of the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b is electrically connected to each other by a bridge electrode 122c.

상기 브릿지 전극(122c)은 제 2 터치 전극(122의 일측면, 예를 들어, 일측 단변으로부터 이격되도록 나란하게 형성되어 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각의 일측에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 서로 전기적으로 연결되는 제 1 보조 전극(122a)과 브릿지 전극(122c) 및 제 2 보조 전극(122b)은 제 2 기판(120)의 상면에서 "⊂"자 형태 또는 "⊃"자 형태를 갖게 된다.The bridge electrode 122c is formed in parallel to be spaced apart from one side of the second touch electrode 122, for example, one short side, and is electrically connected to one side of each of the first and second auxiliary electrodes 122a and 122b. Accordingly, the first auxiliary electrode 122a, the bridge electrode 122c, and the second auxiliary electrode 122b electrically connected to each other are formed in a “ ⊂” shape or a “ ⊃ ” shape on the upper surface of the second substrate 120 . will take shape

상기 제 1 및 제 2 보조 전극(122a, 122b) 각각의 일측이 브릿지 전극(122c)에 의해 서로 전기적으로 연결됨으로써 전술한 제 1 및 제 2 보조 라우팅 배선(RLa, RLb) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다. 이 경우, 본 발명은 라우팅 배선이 형성되는 터치 패널(100)의 가장자리 영역의 폭을 감소시키고, 이를 통해 터치 패널(100)의 베젤 폭을 감소시킬 수 있다.One side of each of the first and second auxiliary electrodes (122a, 122b) is electrically connected to each other by a bridge electrode (122c), so that any one of the above-described first and second auxiliary routing lines (RLa, RLb) will be omitted may be In this case, the present invention can reduce the width of the edge region of the touch panel 100 where the routing wiring is formed, thereby reducing the bezel width of the touch panel 100 .

도 10은 본 발명의 제 3 예에 따른 터치 패널을 설명하기 위한 도면이며, 도 11은 도 10에 도시된 선 II-II'의 단면도이다.FIG. 10 is a view for explaining a touch panel according to a third example of the present invention, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line II-II′ of FIG. 10 .

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제 3 예에 따른 터치 패널(200)은 제 1 기판(110), 제 1 터치 전극(112), 제 2 기판(120), 제 2 터치 전극(222), 및 탄성 유전체 부재(130)를 포함한다. 이러한 본 발명의 제 3 예에 따른 터치 패널(200)에서, 제 2 터치 전극(122)을 제외한 나머지 구성들은 도 4 및 도 5와 동일하므로, 동일한 도면 부호를 부여하고 이들에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.10 and 11 , the touch panel 200 according to the third example of the present invention includes a first substrate 110 , a first touch electrode 112 , a second substrate 120 , and a second touch electrode ( 222 ), and an elastic dielectric member 130 . In the touch panel 200 according to the third example of the present invention, the remaining components except for the second touch electrode 122 are the same as those of FIGS. 4 and 5 , so the same reference numerals are assigned to them, and repeated descriptions thereof are omitted. decide to do

상기 제 2 터치 전극(222)은 제 1 터치 전극(112)과 교차하도록 제 2 기판(120)의 하면에 마련되고, 투명 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 제 2 터치 전극(222)은 탄성 유전체 부재(130)과 직접적으로 마주하는 제 2 기판(120)의 내측면에 제 2 방향(Y)과 나란하면서 제 1 방향(X)을 따라 일정한 간격을 가지도록 바(bar) 형태로 마련된다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 터치 전극(112, 222)은 탄성 유전체 부재(130)만을 사이에 두고 서로 교차하게 된다. 이러한 제 2 터치 전극(222)은 수신 라운팅 배선(미도시)을 통해 터치 구동 회로부에 연결되며, 터치 센싱 모드시 터치 센싱용 수신 전극으로 사용된다. 추가적으로, 제 2 터치 전극(222)은 햅틱 모드시 터치 구동 회로부로부터 기준 전압을 공급받을 수 있으며, 상기 기준 전압은 그라운드 전압(GND)일 수 있다.The second touch electrode 222 is provided on the lower surface of the second substrate 120 to intersect the first touch electrode 112 and may be made of a transparent conductive material. That is, the second touch electrode 222 is parallel to the second direction (Y) on the inner surface of the second substrate 120 directly facing the elastic dielectric member 130 and at regular intervals along the first direction (X). It is provided in the form of a bar (bar) to have a. Accordingly, the first and second touch electrodes 112 and 222 cross each other with only the elastic dielectric member 130 therebetween. The second touch electrode 222 is connected to the touch driving circuit through a receiving routing line (not shown), and is used as a receiving electrode for touch sensing in the touch sensing mode. Additionally, the second touch electrode 222 may receive a reference voltage from the touch driving circuit unit in the haptic mode, and the reference voltage may be a ground voltage (GND).

이와 같은, 본 발명의 제 3 예에 따른 터치 패널(200)은 제 2 터치 전극(222)이 탄성 유전체 부재(130)과 직접적으로 마주하는 제 2 기판(120)의 내측면에 마련됨으로써 터치 센싱시 제 1 및 제 2 터치 전극(112, 222) 사이에 형성되는 정전 용량(Cm)은 제 2 기판(120)의 유전율에 영향을 받지 않고 탄성 유전체 부재(130)의 유전율에만 영향을 받게 된다.As described above, in the touch panel 200 according to the third example of the present invention, the second touch electrode 222 is provided on the inner surface of the second substrate 120 directly facing the elastic dielectric member 130 to sense the touch. The capacitance Cm formed between the first and second touch electrodes 112 and 222 is not affected by the dielectric constant of the second substrate 120 but is affected only by the dielectric constant of the elastic dielectric member 130 .

도 12는 본 발명의 제 1 및 제 3 예에 따른 터치 패널 각각에 대해, 탄성 유전체 부재의 두께 변화에 따른 정전 용량의 변화를 측정한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.12 is a graph showing a simulation result of measuring a change in capacitance according to a change in thickness of an elastic dielectric member for each of the touch panels according to the first and third examples of the present invention.

도 12에서, 그래프 A는 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널에 대한 탄성 유전체 부재의 두께 변화에 따른 정전 용량의 변화를 나타내고, 그래프 B는 본 발명의 제 3 예에 따른 터치 패널에 대해 탄성 유전체 부재의 두께 변화에 따른 정전 용량의 변화를 나타낸다.In FIG. 12 , graph A shows a change in capacitance according to a change in the thickness of the elastic dielectric member for the touch panel according to the first example of the present invention, and graph B shows the change in capacitance with respect to the touch panel according to the third example of the present invention. It represents the change of the capacitance according to the change of the thickness of the dielectric member.

상기 그래프 A 및 B에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제 3 예에 따른 터치 패널은 제 2 기판(120)의 유전율에 영향을 받지 않기 때문에 동일한 탄성 유전체 부재의 두께 변화에 대해 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널보다 높은 정전 용량 값을 갖는 것을 확인할 수 있다.As can be seen from the graphs A and B, since the touch panel according to the third example of the present invention is not affected by the dielectric constant of the second substrate 120, the thickness of the same elastic dielectric member according to the first example of the present invention is not affected. It can be seen that it has a higher capacitance value than that of the touch panel according to .

따라서, 본 발명의 제 3 예에 따른 터치 패널(200)은 본 발명의 제 1 예에 따른 터치 패널(100)과 동일한 효과를 가지면서, 제 2 기판(120)의 유전율에 영향을 받지 않고 포스 터치 센싱시 탄성 유전체 부재(130)의 두께 변화에 따른 정전 용량(Cm) 값의 민감도가 향상될 수 있고, 이를 통해 포스 터치의 센싱 감도가 향상될 수 있다.Accordingly, the touch panel 200 according to the third example of the present invention has the same effect as the touch panel 100 according to the first example of the present invention, and is not affected by the dielectric constant of the second substrate 120 and has a force During touch sensing, the sensitivity of the capacitance Cm according to the thickness change of the elastic dielectric member 130 may be improved, and thus the sensing sensitivity of the force touch may be improved.

추가적으로, 본 발명의 제 3 예에 따른 터치 패널(200)에서, 제 2 터치 전극(222)의 일측과 타측 각각에 인접한 2개의 터치 전극(222)은 제 1 및 제 2 보조 전극(222a, 222b)으로 대체될 수 있으며, 이 경우, 제 1 및 제 2 보조 전극(222a, 222b) 각각은 터치 모드에 따라 제 2 터치 전극(222)에 전기적으로 연결되거나 전기적으로 플로팅될 수 있다. 즉, 터치 위치 센싱 모드에서, 제 1 및 제 2 보조 전극(222a, 222b) 각각은, 도 8a에 도시된 바와 같이, 전기적으로 플로팅될 수 있다. 그리고, 포스 터치 센싱 모드 및 햅틱 모드에서, 제 1 및 제 2 보조 전극(222a, 222b) 각각은, 도 8b에 도시된 바와 같이, 제 2 터치 전극(222)과 전기적으로 연결될 수 있다. 나아가, 상기 제 1 및 제 2 보조 전극(222a, 222b) 각각은, 도 9에 도시된 바와 동일하게, 브릿지 전극을 통해 전기적으로 연결될 수도 있다.Additionally, in the touch panel 200 according to the third example of the present invention, the two touch electrodes 222 adjacent to one side and the other side of the second touch electrode 222, respectively, are first and second auxiliary electrodes 222a and 222b. ), and in this case, each of the first and second auxiliary electrodes 222a and 222b may be electrically connected to or electrically floated to the second touch electrode 222 according to the touch mode. That is, in the touch position sensing mode, each of the first and second auxiliary electrodes 222a and 222b may be electrically floated as shown in FIG. 8A . In addition, in the force touch sensing mode and the haptic mode, each of the first and second auxiliary electrodes 222a and 222b may be electrically connected to the second touch electrode 222 as shown in FIG. 8B . Furthermore, each of the first and second auxiliary electrodes 222a and 222b may be electrically connected to each other through a bridge electrode, as shown in FIG. 9 .

도 13은 종래의 터치 패널과 본 발명의 제 3 예에 따른 터치 패널 각각에 대해, 터치 압력에 따른 정전 용량의 변화를 측정한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.13 is a graph showing simulation results of measuring changes in capacitance according to touch pressure for each of the conventional touch panel and the touch panel according to the third example of the present invention.

도 13에서, 그래프 C는 종래의 터치 패널에 대한 터치 압력에 따른 정전 용량의 변화를 나타내고, 그래프 D는 본 발명의 터치 패널에 대한 터치 압력에 따른 정전 용량의 변화를 나타낸다.In FIG. 13 , graph C shows the change in capacitance according to the touch pressure on the conventional touch panel, and graph D shows the change in the capacitance according to the touch pressure on the touch panel of the present invention.

상기 그래프 C에서 알 수 있듯이, 종래의 터치 패널은 터치 압력에 따라 비선형적인 정전 용량의 변화를 갖는다.As can be seen from the graph C, the conventional touch panel has a non-linear change in capacitance according to the touch pressure.

이와 달리, 본 발명에 따른 터치 패널은 터치 압력에 따라 선형적인 정전 용량의 변화를 갖는 것을 확인할 수 있으며, 이로 인하여 본 발명은 다층 구조의 탄성 유전체 부재(130)에 형성되는 정전 용량(Cm)이 터치 압력에 대해 선형적으로 변화됨으로써 포스 터치의 센싱 감도를 증가시킬 수 있다.On the contrary, it can be confirmed that the touch panel according to the present invention has a linear change in capacitance according to the touch pressure, and thus, the present invention shows that the capacitance (Cm) formed in the elastic dielectric member 130 of the multilayer structure is It is possible to increase the sensing sensitivity of the force touch by being changed linearly with respect to the touch pressure.

도 14는 본 발명의 일 예에 따른 전자 기기를 나타내는 사시도이며, 도 15는 도 14에 도시된 선 III-III'의 단면도이다.14 is a perspective view illustrating an electronic device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line III-III′ of FIG. 14 .

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 전자 기기는 하우징(510), 가이드 프레임(520), 액정 디스플레이 패널(530), 패널 구동 회로부(540), 백라이트 유닛(550), 터치 패널(560), 터치 구동 회로부(570), 및 커버 윈도우(580)을 포함한다.14 and 15 , an electronic device according to an embodiment of the present invention includes a housing 510 , a guide frame 520 , a liquid crystal display panel 530 , a panel driving circuit unit 540 , a backlight unit 550 , It includes a touch panel 560 , a touch driving circuit unit 570 , and a cover window 580 .

상기 하우징(510)은 바닥면(512)과 하우징 측벽(514)에 의해 정의되는 수납 공간을 갖는다. 하우징(510)은 상면이 개구된 상자 형태를 가질 수 있다. 이러한 하우징(510)은 금속 재질 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. 여기서, 하우징(510)은 백라이트 유닛(550)에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시키기 위해 금속 재질, 예를 들어, 알루미늄(Al) 재질, 인바(invar) 재질 또는 마그네슘(Mg) 재질로 이루어질 수 있다.The housing 510 has a receiving space defined by a bottom surface 512 and a housing sidewall 514 . The housing 510 may have a box shape with an open top. The housing 510 may be made of a metal material or a plastic material. Here, the housing 510 may be made of a metal material, for example, an aluminum (Al) material, an invar material, or a magnesium (Mg) material to effectively dissipate heat generated from the backlight unit 550 .

상기 수납 공간은 하우징(510)의 바닥면(512) 상에 마련되는 것으로, 백라이트 유닛(550)을 수납한다.The accommodation space is provided on the bottom surface 512 of the housing 510 and accommodates the backlight unit 550 .

상기 하우징(510)의 후면에는 적어도 하나의 시스템 수납 공간이 마련될 수 있다. 시스템 수납 공간에는 전자 기기의 시스템 구동 회로부(600), 구동 전원을 제공하는 배터리(700), 통신 모듈(미도시), 전원 회로(미도시), 메모리(미도시) 등이 수납될 수 있다. 이러한 하우징(510)의 후면은 후면 커버(800)에 의해 은폐된다. 상기 후면 커버(800)는 배터리(700)의 교체를 위해, 하우징(510)의 후면에 개폐 가능하게 결합될 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 전자 기기가 내장형 배터리(700)를 사용하는 경우, 후면 커버(800)는 사용자에 의한 개폐가 불가능하도록 하우징(510)의 후면에 결합될 수 있다.At least one system accommodating space may be provided on the rear surface of the housing 510 . A system driving circuit unit 600 of an electronic device, a battery 700 providing driving power, a communication module (not shown), a power circuit (not shown), a memory (not shown), and the like may be accommodated in the system storage space. The rear surface of the housing 510 is concealed by the rear cover 800 . The rear cover 800 may be opened and closed to the rear surface of the housing 510 for replacement of the battery 700 , but is not limited thereto, and when the electronic device uses the built-in battery 700 , the rear surface The cover 800 may be coupled to the rear surface of the housing 510 so that opening and closing by the user is impossible.

상기 가이드 프레임(520)은 내부 중공부를 갖는 사각띠 형태로 형성되어 액정 디스플레이 패널(530)의 후면 가장자리 부분을 지지한다. 또한, 가이드 프레임(520)은 백라이트 유닛(550)의 측면을 둘러쌈으로써 백라이트 유닛(550)의 유동을 최소화한다.The guide frame 520 is formed in a rectangular band shape having an inner hollow portion to support a rear edge portion of the liquid crystal display panel 530 . In addition, the guide frame 520 surrounds the side surface of the backlight unit 550 to minimize the flow of the backlight unit 550 .

상기 액정 디스플레이 패널(530)은 액정층을 사이에 두고 대향 합착된 하부 기판(531)과 상부 기판(533)으로 구성되며, 백라이트 유닛(550)으로부터 조사되는 광을 이용하여 소정의 영상을 표시한다.The liquid crystal display panel 530 includes a lower substrate 531 and an upper substrate 533 that are bonded to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, and displays a predetermined image using light emitted from the backlight unit 550 . .

상기 하부 기판(531)은 박막 트랜지스터 어레이 기판으로서, 복수의 게이트 라인(미도시)과 복수의 데이터 라인(미도시)에 의해 교차되는 화소 영역마다 형성된 복수의 화소(미도시)를 포함한다. 각 화소는 게이트 라인과 데이터 라인에 접속된 박막 트랜지스터(미도시), 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극, 및 화소 전극에 인접하도록 형성되어 공통 전압이 공급되는 공통 전극을 포함할 수 있다.The lower substrate 531 is a thin film transistor array substrate and includes a plurality of pixels (not shown) formed in each pixel area intersected by a plurality of gate lines (not shown) and a plurality of data lines (not shown). Each pixel may include a thin film transistor (not shown) connected to a gate line and a data line, a pixel electrode connected to the thin film transistor, and a common electrode formed adjacent to the pixel electrode to supply a common voltage.

상기 하부 기판(531)의 하측 가장자리 부분에는 각 신호 라인에 접속되어 있는 패드부(미도시)가 마련되고, 상기 패드부는 패널 구동 회로부(540)와 연결된다. 또한, 상기 하부 기판(531)의 좌측 또는/및 우측 가장자리 부분에는 게이트 라인에 게이트 신호를 공급하기 위한 게이트 구동 회로(미도시)가 형성되어 있다. 게이트 구동 회로는 각 게이트 라인에 접속되도록 각 화소의 박막 트랜지스터 제조 공정과 함께 형성된다.A pad part (not shown) connected to each signal line is provided on the lower edge of the lower substrate 531 , and the pad part is connected to the panel driving circuit part 540 . In addition, a gate driving circuit (not shown) for supplying a gate signal to a gate line is formed on the left and/or right edge of the lower substrate 531 . A gate driving circuit is formed together with the thin film transistor manufacturing process of each pixel so as to be connected to each gate line.

상기 상부 기판(533)은 하부 기판(531)에 형성된 각 화소 영역에 중첩되는 개구 영역을 정의하는 화소 정의 패턴, 및 개구 영역에 형성된 컬러 필터를 포함한다. 이러한 상부 기판(533)은 실런트(sealant)에 의해 액정층을 사이에 두고 하부 기판(531)과 대향 합착되어 하부 기판(531)의 패드부를 제외한 나머지 하부 기판(531)의 전체를 덮는다.The upper substrate 533 includes a pixel defining pattern defining an opening region overlapping each pixel region formed on the lower substrate 531 , and a color filter formed in the opening region. The upper substrate 533 is oppositely bonded to the lower substrate 531 with a liquid crystal layer interposed therebetween by a sealant to cover the entire lower substrate 531 except for the pad portion of the lower substrate 531 .

상기 하부 기판(531)과 상부 기판(533) 중 적어도 하나는 액정의 프리틸트 각을 설정하기 위한 배향막(미도시)이 형성된다. 상기 액정층은 하부 기판(531) 및 상부 기판(533) 사이에 개재되는 것으로, 각 화소마다 화소 전극에 인가되는 데이터 전압과 공통 전압에 의해 형성되는 횡전계에 따라 액정 분자들이 수평 방향으로 배열되는 액정으로 이루어진다.At least one of the lower substrate 531 and the upper substrate 533 is formed with an alignment layer (not shown) for setting a pretilt angle of the liquid crystal. The liquid crystal layer is interposed between the lower substrate 531 and the upper substrate 533, and liquid crystal molecules are arranged in a horizontal direction according to a transverse electric field formed by a data voltage and a common voltage applied to the pixel electrode for each pixel. made of liquid

상기 하부 기판(531)의 후면에는 제 1 편광축을 갖는 하부 편광 부재(535)가 부착되어 있고, 상기 상부 기판(533)의 전면(前面)에는 제 1 편광축과 교차하는 제 2 편광축을 갖는 상부 편광 부재(537)가 부착되어 있다.A lower polarization member 535 having a first polarization axis is attached to the rear surface of the lower substrate 531 , and upper polarized light having a second polarization axis intersecting the first polarization axis is attached to the front surface of the upper substrate 533 . A member 537 is attached.

이와 같은, 액정 디스플레이 패널(530)의 후면 가장자리 부분은 패널 접착 부재(539)를 통해 가이드 프레임(520)과 결합될 수 있다. 여기서, 패널 접착 부재(539)는 양면 테이프, 열 경화성 수지, 광 경화성 수지, 또는 양면 접착성 폼 패드(foam pad) 등이 될 수 있다.As such, the rear edge portion of the liquid crystal display panel 530 may be coupled to the guide frame 520 through the panel adhesive member 539 . Here, the panel adhesive member 539 may be a double-sided tape, a thermosetting resin, a photo-curable resin, or a double-sided adhesive foam pad.

상기 패널 구동 회로부(540)는 하부 기판(531)에 마련된 패드부에 연결되고, 시스템 구동 회로부(600)의 제어에 따라 액정 디스플레이 패널(530)의 각 화소를 구동함으로써 액정 디스플레이 패널(530)에 소정의 컬러 영상을 표시한다. 일 예에 따른 패널 구동 회로부(540)는 플렉서블 회로 필름(541) 및 표시 구동 집적 회로(543)로 포함할 수 있다.The panel driving circuit unit 540 is connected to the pad unit provided on the lower substrate 531 , and drives each pixel of the liquid crystal display panel 530 under the control of the system driving circuit unit 600 to provide the liquid crystal display panel 530 . A predetermined color image is displayed. The panel driving circuit unit 540 according to an example may include a flexible circuit film 541 and a display driving integrated circuit 543 .

상기 플렉서블 회로 필름(541)은 하부 기판(531)에 마련된 패드부에 연결됨과 아울러 시스템 구동 회로부(600)에 연결된다. 이러한 플렉서블 회로 필름(541)은 표시 구동 집적 회로(543)과 시스템 구동 회로부(600) 간의 인터페이스를 중계하고, 표시 구동 집적 회로(543)로부터 출력되는 신호를 패드부에 전달한다.The flexible circuit film 541 is connected to the pad unit provided on the lower substrate 531 and also to the system driving circuit unit 600 . The flexible circuit film 541 relays the interface between the display driving integrated circuit 543 and the system driving circuit unit 600 and transmits a signal output from the display driving integrated circuit 543 to the pad unit.

상기 표시 구동 집적 회로(543)는 시스템 구동 회로부(600)로부터 공급되는 영상 데이터 및 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호에 따라 영상 데이터를 데이터 신호로 변환하여 각 화소에 공급함으로써 액정 디스플레이 패널(530)에 영상 데이터에 대응되는 영상을 표시한다.The display driving integrated circuit 543 receives image data and a control signal supplied from the system driving circuit unit 600, converts the image data into a data signal according to the received control signal, and supplies it to each pixel, thereby forming a liquid crystal display panel ( 530), an image corresponding to the image data is displayed.

상기 백라이트 유닛(550)은 가이드 프레임(520)의 중공부에 수납되어 액정 디스플레이 패널(530)의 후면에 광을 조사한다. 일 예에 따른 백라이트 유닛(550)은 도광판(551), 광원부(553), 반사 시트(555), 및 광학 시트부(557)를 포함한다.The backlight unit 550 is accommodated in the hollow portion of the guide frame 520 and irradiates light to the rear surface of the liquid crystal display panel 530 . The backlight unit 550 according to an example includes a light guide plate 551 , a light source unit 553 , a reflective sheet 555 , and an optical sheet unit 557 .

상기 도광판(551)은 적어도 일측면에 마련된 입광부를 포함하도록 사각 플레이트 형태를 갖는다. 이러한 도광판(551)은 입광부로부터 입사되는 광을 상면 방향, 즉 액정 디스플레이 패널(530) 쪽으로 출사시킨다.The light guide plate 551 has a rectangular plate shape to include a light incident portion provided on at least one side thereof. The light guide plate 551 emits the light incident from the light incident part in the upper surface direction, that is, toward the liquid crystal display panel 530 .

상기 광원부(553)는 도광판(551)의 입광부와 마주보도록 도광판(553)의 측면에 배치되어 도광판(551)의 입광부에 광을 조사한다. 일 예에 따른 광원부(551)은 도광판(551)의 입광부와 인접하도록 배치된 인쇄 회로 기판, 및 인쇄 회로 기판에 실장된 복수의 발광 다이오드 패키지를 포함할 수 있다.The light source unit 553 is disposed on a side surface of the light guide plate 553 to face the light incident portion of the light guide plate 551 , and irradiates light to the light incident portion of the light guide plate 551 . The light source unit 551 according to an example may include a printed circuit board disposed adjacent to the light incident portion of the light guide plate 551 , and a plurality of light emitting diode packages mounted on the printed circuit board.

상기 반사 시트(555)는 하우징(510)의 바닥면(512)에 배치되어 도광판(551)의 후면을 덮는다. 이러한 반사 시트(555)는 도광판(551)의 하면을 통과하여 입사되는 광을 도광판(551)의 내부 쪽으로 반사시킴으로써 광의 손실을 최소화한다. 또한, 반사 시트(555)는 광원부(553)의 구동시 발생되는 열 및 광에 의해 도광판(551)에 발생되는 열을 하우징 쪽으로 방열시키는 역할도 수행한다.The reflective sheet 555 is disposed on the bottom surface 512 of the housing 510 to cover the rear surface of the light guide plate 551 . The reflective sheet 555 minimizes light loss by reflecting light incident through the lower surface of the light guide plate 551 toward the inside of the light guide plate 551 . In addition, the reflective sheet 555 also serves to radiate heat generated when the light source unit 553 is driven and heat generated in the light guide plate 551 by light toward the housing.

추가적으로, 반사 시트(555)는 가이드 프레임(520)을 지지할 수도 있다. 이를 위해, 반사 시트(550)는 각 측면으로부터 가이드 프레임(520)의 하면과 중첩되도록 확장된 확장 영역을 더 포함할 수 있으며, 상기 반사 시트(555)의 확장 영역은 접착제(521)에 의해 가이드 프레임(520)의 하면과 결합된다.Additionally, the reflective sheet 555 may support the guide frame 520 . To this end, the reflective sheet 550 may further include an extended region extending from each side to overlap the lower surface of the guide frame 520 , and the extended region of the reflective sheet 555 is guided by an adhesive 521 . It is coupled to the lower surface of the frame 520 .

상기 광학 시트부(557)는 도광판(551)의 상에 배치되어 도광판(551)으로부터 출사되는 광의 휘도 특성을 향상시키는 역할을 한다. 예를 들어, 광학 시트류(557)는 하부 확산 시트, 프리즘 시트, 및 상부 확산 시트를 포함하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 확산 시트, 프리즘 시트, 이중 휘도 강화 필름(dual brightness en-hancement film), 및 렌티귤러 시트 중에서 선택된 2개 이상의 적층 조합으로 이루어질 수 있다.The optical sheet unit 557 is disposed on the light guide plate 551 to improve the luminance characteristics of light emitted from the light guide plate 551 . For example, the optical sheets 557 may include, but are not limited to, a lower diffusion sheet, a prism sheet, and an upper diffusion sheet, and a diffusion sheet, a prism sheet, and a dual brightness enhancement film (dual brightness en-hancement). film), and a laminated combination of two or more selected from lenticular sheets.

상기 터치 패널(560)은 액정 디스플레이 패널(530) 상에 배치된다. 이때, 터치 패널(560)은 투명 점착 부재(561)에 의해 액정 디스플레이 패널(530)의 상면에 부착될 수 있다. 이와 같은, 터치 패널(560)은 도 4 내지 도 13에 도시된 본 발명에 따른 터치 패널(100, 200)과 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.The touch panel 560 is disposed on the liquid crystal display panel 530 . In this case, the touch panel 560 may be attached to the upper surface of the liquid crystal display panel 530 by the transparent adhesive member 561 . Since the touch panel 560 is the same as the touch panels 100 and 200 according to the present invention shown in FIGS. 4 to 13 , a redundant description thereof will be omitted.

상기 터치 구동 회로부(570)는 터치 패널(560)에 연결된 신호 전송 부재(571) 및 신호 전송 부재(571)에 실장된 터치 구동 집적 회로(573)를 포함한다.The touch driving circuit unit 570 includes a signal transmission member 571 connected to the touch panel 560 and a touch driving integrated circuit 573 mounted on the signal transmission member 571 .

상기 신호 전송 부재(571)는 터치 패널(560)의 제 1 기판에 마련된 터치 패드부(미도시)에 연결된다. 이러한 신호 전송 부재(571)는 터치 패널(560)과 터치 구동 집적 회로(573) 간의 신호 전송을 중계하고, 터치 구동 집적 회로(573)와 시스템 구동 회로부(600) 간의 신호 전송을 중계한다.The signal transmission member 571 is connected to a touch pad unit (not shown) provided on the first substrate of the touch panel 560 . The signal transmission member 571 relays signal transmission between the touch panel 560 and the touch driving integrated circuit 573 , and relays signal transmission between the touch driving integrated circuit 573 and the system driving circuit unit 600 .

상기 터치 구동 집적 회로(573)는 시스템 구동 회로부(600)의 제어 또는 설정된 구간마다 독자적으로 터치 패널(560)을 구동하여 제 1 및 제 2 터치 전극 사이에 형성되는 정전 용량의 변화에 대응되는 센싱 데이터를 생성해 시스템 구동 회로부(600)에 제공한다.The touch driving integrated circuit 573 is controlled by the system driving circuit unit 600 or independently drives the touch panel 560 for each set period to sense a change in capacitance formed between the first and second touch electrodes. Data is generated and provided to the system driving circuit unit 600 .

상기 터치 구동 집적 회로(573)는, 터치 센싱 모드시, 터치 패널(560)에 마련된 제 1 터치 전극에 터치 구동 펄스를 공급하고, 제 2 터치 전극을 통해 정전 용량의 변화를 센싱하여 사용자 터치에 대한 터치 위치 및/또는 포스 터치에 대응되는 터치 위치 데이터 및/또는 포스 터치 데이터를 시스템 구동 회로부(600)에 제공한다. 이에 따라, 상기 시스템 구동 회로부(600)는 터치 구동 집적 회로(573)로부터 제공하는 터치 위치 데이터 및/또는 포스 터치 데이터에 해당되는 어플리케이션을 실행한다.In the touch sensing mode, the touch driving integrated circuit 573 supplies a touch driving pulse to the first touch electrode provided on the touch panel 560 and senses a change in capacitance through the second touch electrode to respond to the user's touch. The touch position data and/or the force touch data corresponding to the touch position and/or the force touch are provided to the system driving circuit unit 600 . Accordingly, the system driving circuit unit 600 executes an application corresponding to the touch position data and/or the force touch data provided from the touch driving integrated circuit 573 .

또한, 상기 터치 구동 집적 회로(573)는, 터치 센싱 모드에서 센싱된 터치 위치를 기반으로 하는 햅틱 모드시, 터치 패널(560)에 마련된 제 1 터치 전극에 교류 전압을 공급함과 동시에 제 2 터치 전극에 기준 전압(또는 그라운드 전압(GND))을 공급함으로써 사용자 터치 위치에 진동을 발생시켜 햅틱 기능을 사용자에게 제공한다.In addition, the touch driving integrated circuit 573 supplies an AC voltage to the first touch electrode provided in the touch panel 560 and simultaneously provides a second touch electrode in the haptic mode based on the sensed touch position in the touch sensing mode. A haptic function is provided to the user by generating vibration at the user's touch position by supplying a reference voltage (or ground voltage (GND)) to the .

상기 커버 윈도우(580)는 액정 디스플레이 패널(530)의 전면 전체를 덮으면서 하우징(510)의 하우징 측벽(514)에 지지된다. 이때, 커버 윈도우(580)는 투명 점착 부재(581), 예를 들어 OCA(optical clear adhesive) 또는 OCR(optical clear resin)에 의해 액정 디스플레이 패널(530)의 전면 전체에 부착됨으로써 외부 충격으로부터 액정 디스플레이 패널(530)을 보호한다. 이러한 커버 윈도우(580)는 강화 글라스(Glass), 투명 플라스틱, 또는 투명 필름으로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 커버 윈도우(580)는 사파이어 글라스(Sapphire Glass) 및 고릴라 글라스(Gorilla Glass) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 커버 윈도우(580)는 PET(polyethyleneterephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PEN(polyethylenapthanate), 및 PNB(polynorborneen) 중 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다. 이러한 커버 윈도우(580)는 긁힘과 투명도를 고려하여 상기 강화 글라스로 이루어지는 것이 바람직하다.The cover window 580 is supported by the housing sidewall 514 of the housing 510 while covering the entire front surface of the liquid crystal display panel 530 . In this case, the cover window 580 is attached to the entire front surface of the liquid crystal display panel 530 by a transparent adhesive member 581 , for example, optical clear adhesive (OCA) or optical clear resin (OCR), thereby protecting the liquid crystal display from external impact. Protect the panel 530 . The cover window 580 may be made of reinforced glass, transparent plastic, or a transparent film. As an example, the cover window 580 may include at least one of sapphire glass and gorilla glass. As another example, the cover window 580 may include any one of polyethyleneterephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyethersulfone (PES), polyethylenapthanate (PEN), and polynorborneen (PNB). The cover window 580 is preferably made of the tempered glass in consideration of scratches and transparency.

이와 같은, 본 발명에 따른 전자 기기는 본 발명에 따른 터치 패널(560)을 포함함으로써 포스 터치의 센싱과 터치 위치 센싱 각각에 대해 높은 센싱 효율과 센싱 감도를 가질 수 있으며, 별도의 햅틱 출력 소자 없이도 터치 전극들과 탄성 유전체 부재를 통해 햅틱 기능을 사용자에게 제공할 수 있다.As described above, since the electronic device according to the present invention includes the touch panel 560 according to the present invention, it is possible to have high sensing efficiency and sensing sensitivity for force touch sensing and touch position sensing, respectively, and without a separate haptic output device. A haptic function may be provided to the user through the touch electrodes and the elastic dielectric member.

추가적으로, 도 14 및 도 15에서는 본 발명에 따른 전자 기기가 액정 디스플레이 패널을 갖는 스마트 폰(smart phone)인 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 본 발명에 따른 전자 기기는 액정 디스플레이 패널 또는 유기 발광 디스플레이 패널을 갖는 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC), 모바일 폰, 스마트 와치(smart watch), 태블릿 PC(Personal Computer), 와치 폰(watch phone), 및 이동 통신 단말기, 텔레비전, 노트북, 및 모니터 중 어느 하나일 수 있다.Additionally, although the electronic device according to the present invention is illustrated as a smart phone having a liquid crystal display panel in FIGS. 14 and 15 , the present invention is not limited thereto, and the electronic device according to the present invention is a liquid crystal display panel or an organic light emitting display. Electronic organizer with panel, e-book, PMP (Portable Multimedia Player), navigation, UMPC (Ultra Mobile PC), mobile phone, smart watch, tablet PC (Personal Computer), watch phone, and It may be any one of a mobile communication terminal, a television, a notebook computer, and a monitor.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which the present invention pertains that various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the present invention. It will be clear to those who have the knowledge of Therefore, the scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

100, 200: 터치 패널 110: 제 1 기판
112: 제 1 터치 전극 120: 제 2 기판
122, 222: 제 2 터치 전극 122a, 222a: 제 1 보조 전극
122b, 222b: 제 2 보조 전극 122c: 브릿지 전극
130: 탄성 유전체 부재 131: 제 1 탄성 유전체층
133: 제 2 탄성 유전체층 222c: 브릿지 전극
510: 하우징 520: 가이드 프레임
530: 액정 디스플레이 패널 540: 패널 구동 회로부
550: 백라이트 유닛 560: 터치 패널
570: 터치 구동 회로부 580: 커버 윈도우100, 200: touch panel 110: first substrate
112: first touch electrode 120: second substrate
122, 222: second touch electrodes 122a, 222a: first auxiliary electrodes
122b, 222b: second auxiliary electrode 122c: bridge electrode
130: elastic dielectric member 131: first elastic dielectric layer
133: second elastic dielectric layer 222c: bridge electrode
510: housing 520: guide frame
530: liquid crystal display panel 540: panel driving circuit unit
550: backlight unit 560: touch panel
570: touch driving circuit unit 580: cover window

Claims (15)

제 1 터치 전극을 갖는 제 1 기판;
제 2 터치 전극을 가지면서 상기 제 1 기판 상에 배치된 제 2 기판; 및
상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 마련된 탄성 유전체 부재를 포함하고,
상기 탄성 유전체 부재는 2층 이상으로 적층된 복수의 탄성 유전체층을 갖고,
상기 제 2 터치 전극을 사이에 두고 서로 나란하도록 상기 제 2 기판에 마련된 제 1 및 제 2 보조 전극을 포함하고,
터치 위치 센싱 모드에서, 상기 제 1 및 제 2 보조 전극은 전기적으로 플로팅되고,
포스 터치 센싱 모드에서, 상기 제 1 및 제 2 보조 전극은 상기 제 2 터치 전극과 전기적으로 연결되는, 터치 패널.a first substrate having a first touch electrode;
a second substrate disposed on the first substrate while having a second touch electrode; and
An elastic dielectric member provided between the first and second substrates,
The elastic dielectric member has a plurality of elastic dielectric layers stacked in two or more layers,
and first and second auxiliary electrodes provided on the second substrate to be parallel to each other with the second touch electrode interposed therebetween,
In the touch position sensing mode, the first and second auxiliary electrodes are electrically floating,
In the force touch sensing mode, the first and second auxiliary electrodes are electrically connected to the second touch electrode. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 탄성 유전체층 각각은 각기 다른 탄성 계수를 갖는, 터치 패널.The method of claim 1,
Each of the plurality of elastic dielectric layers has a different elastic modulus, a touch panel. 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 탄성 유전체층 각각은 상기 제 1 기판에서 상기 제 2 기판 쪽으로 인접할수록 낮은 탄성 계수를 갖는, 터치 패널.3. The method of claim 2,
Each of the plurality of elastic dielectric layers has a lower elastic modulus as it approaches the second substrate from the first substrate, the touch panel. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 탄성 유전체층 각각은 상기 제 1 기판에서 상기 제 2 기판 쪽으로 인접할수록 얇은 두께를 갖는, 터치 패널.The method of claim 1,
Each of the plurality of elastic dielectric layers has a thinner thickness as it approaches the second substrate from the first substrate, the touch panel. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 터치 전극은 상기 탄성 유전체 부재와 상기 제 2 기판을 사이에 두고 서로 교차하는, 터치 패널.The method of claim 1,
The first and second touch electrodes cross each other with the elastic dielectric member and the second substrate interposed therebetween. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 터치 전극은 상기 탄성 유전체 부재만을 사이에 두고 서로 교차하는, 터치 패널.The method of claim 1,
and the first and second touch electrodes cross each other with only the elastic dielectric member therebetween. 삭제delete 제 1 항에 있어서
상기 제 2 기판에 마련되어 상기 제 1 및 제 2 보조 전극을 서로 연결되는 브릿지 전극을 더 포함하는, 터치 패널.2. The method of claim 1
and a bridge electrode provided on the second substrate to connect the first and second auxiliary electrodes to each other. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
햅틱 모드에서, 상기 제 1 터치 전극에는 교류 전압이 공급되고, 상기 제 2 터치 전극에는 기준 전압이 공급되는, 터치 패널.The method of claim 1,
In the haptic mode, an alternating voltage is supplied to the first touch electrode and a reference voltage is supplied to the second touch electrode. 제 1 터치 전극;
상기 제 1 터치 전극과 교차하는 제 2 터치 전극; 및
상기 제 1 및 제 2 터치 전극 사이에 정전 용량을 형성하는 탄성 유전체 부재를 포함하고,
상기 정전 용량의 변화는 상기 탄성 유전체 부재에 가해지는 터치 압력 변화에 대해 선형성을 갖고,
상기 제 2 터치 전극을 사이에 두고 서로 나란하도록 마련된 제 1 및 제 2 보조 전극을 포함하고,
터치 위치 센싱 모드에서, 상기 제 1 및 제 2 보조 전극은 전기적으로 플로팅되고,
포스 터치 센싱 모드에서, 상기 제 1 및 제 2 보조 전극은 상기 제 2 터치 전극과 전기적으로 연결되는, 터치 패널.a first touch electrode;
a second touch electrode crossing the first touch electrode; and
an elastic dielectric member forming a capacitance between the first and second touch electrodes;
The change in the capacitance has a linearity with respect to a change in touch pressure applied to the elastic dielectric member,
and first and second auxiliary electrodes provided to be parallel to each other with the second touch electrode interposed therebetween,
In the touch position sensing mode, the first and second auxiliary electrodes are electrically floating,
In the force touch sensing mode, the first and second auxiliary electrodes are electrically connected to the second touch electrode. 제 11 항에 있어서,
상기 탄성 유전체 부재는 2층 이상으로 적층된 복수의 탄성 유전체층을 갖는, 터치 패널.12. The method of claim 11,
The elastic dielectric member has a plurality of elastic dielectric layers stacked in two or more layers, a touch panel. 제 12 항에 있어서,
상기 복수의 탄성 유전체층 각각은 각기 다른 탄성 계수를 갖는, 터치 패널.13. The method of claim 12,
Each of the plurality of elastic dielectric layers has a different elastic modulus, a touch panel. 바닥면과 측벽에 의해 정의되는 수납 공간을 갖는 하우징;
상기 수납 공간에 배치된 가이드 프레임;
상기 가이드 프레임에 지지된 디스플레이 패널;
상기 디스플레이 패널 상에 배치된 제 1 항 내지 제 6 항, 제 8 항, 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 터치 패널; 및
상기 터치 패널을 덮으면서 상기 하우징의 측벽에 지지된 커버 윈도우를 포함하는, 전자 기기.a housing having a receiving space defined by a bottom surface and a side wall;
a guide frame disposed in the storage space;
a display panel supported on the guide frame;
A touch panel according to any one of claims 1 to 6, 8, and 10 to 13 disposed on the display panel; and
and a cover window supported on a sidewall of the housing while covering the touch panel. 제 14 항에 있어서,
상기 수납 공간에 수납되어 상기 디스플레이 패널의 하부에 배치된 백라이트 유닛을 더 포함하는, 전자 기기.
15. The method of claim 14,
The electronic device further comprising a backlight unit accommodated in the storage space and disposed under the display panel.
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