KR20110107590A - 터치패널 - Google Patents

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KR20110107590A
KR20110107590A KR1020100026800A KR20100026800A KR20110107590A KR 20110107590 A KR20110107590 A KR 20110107590A KR 1020100026800 A KR1020100026800 A KR 1020100026800A KR 20100026800 A KR20100026800 A KR 20100026800A KR 20110107590 A KR20110107590 A KR 20110107590A
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KR
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touch panel
protrusion
signal wiring
transparent electrode
base portion
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Application number
KR1020100026800A
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김운천
오용수
이종영
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 터치패널(100)은 베이스부(120)와 베이스부(120)로부터 돌출되어 형성된 돌출부(130)를 포함하는 투명기판(110), 베이스부(120)에 형성된 투명전극(140), 일단이 투명전극(140)에 연결되고 타단이 돌출부(130)까지 연장되도록 투명기판(110)에 형성된 신호배선(150) 및 돌출부(130)에 배치되어 신호배선(150)의 타단에 직접 연결되는 컨트롤러(160)를 포함하는 구성이고, 투명전극(140)에 돌출부(130)를 채용하여 신호배선(150)과 컨트롤러(160)를 직접 연결함으로써 수작업이 필요한 연성인쇄케이블을 생략할 수 있고, 그에 따라 R2R(Roll to Roll) 공정을 도입하여 터치패널(100)의 제조공정 전체를 자동화 수 있는 장점이 있다.

Description

터치패널{Touch panel}
본 발명은 터치패널에 관한 것이다.
디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용 컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인 전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스와 같은 다양한 입력장치(Input Devie)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리를 수행한다.
하지만, 정보화 사회의 급속한 진행에 따라 컴퓨터의 용도가 점점 확대되는 추세에 있는 바, 현재 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 간단하고 오조작이 적을 뿐 아니라, 누구라도 쉽게 정보입력이 가능한 기기의 필요성이 높아지고 있다.
또한, 입력장치에 관한 기술은 일반적 기능을 충족시키는 수준을 넘어서 고 신뢰성, 내구성, 혁신성, 설계 및 가공 관련기술 등으로 관심이 바뀌고 있으며, 이러한 목적을 달성하기 위해서 텍스트, 그래픽 등의 정보 입력이 가능한 입력장치로서 터치패널(Touch screen)이 개발되었다.
터치패널은 전자수첩, 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), El(Electroluminescence) 등의 평판 디스플레이 장치 및 CRT(Cathod Ray Tube)와 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어, 사용자가 화상표시장치를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구이다.
터치패널의 종류는 저항막방식(Resistive Type), 정전용량방식(Capacitive Type), 전기자기장방식(Electro-Magnetic Type), 소오방식(SAW Type; Surface Acoustic Wave Type) 및 인프라레드방식(Infrared Type)으로 구분된다. 이러한 다양한 방식의 터치패널은 신호 증폭의 문제, 해상도의 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도, 광학적 특성, 전기적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성, 입력 특성, 내구성 및 경제성을 고려하여 전자제품에 채용되는데, 현재 가장 광범위한 분야에서 사용하는 방식은 저항막방식 터치패널과 정전용량방식 터치패널이다.
그런데, 종래기술에 따른 터치패널은 투명기판에 형성된 신호배선과 연성인쇄케이블(FPC)을 연결함에 있어서 불량이 발생하는 문제점이 있다. 도 1은 종래기술에 따른 터치패널의 사시도이고, 이를 참조하여 종래기술의 문제점을 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 터치패널(10)은 투명기판(20), 투명기판(20)에 형성된 투명전극(30), 투명전극(30)으로부터 연장되어 투명기판(20)의 일단으로 집결된 신호배선(40) 및 신호배선(40)과 연성인쇄케이블(60)을 통해서 연결된 컨트롤러(50)를 포함하는 구성이다. 여기서, 연성인쇄케이블(60)은 투명전극(30)에서 발생한 신호를 신호배선(40)을 거쳐 컨트롤러(50)로 전달하는 역할을 수행하는 것이다. 이때, 연성인쇄케이블(60)의 신호전달 신뢰성을 확보하기 위해서 연성인쇄케이블(60)과 신호배선(40)을 확실히 접속시켜야 한다. 하지만, 현재 연성인쇄케이블(60)과 신호배선(40)의 접속부(A)는 도전 접착제를 이용하여 수작업으로 접속시키고 있는 실정이다. 따라서, 터치패널의 제조공정에 R2R(Roll to Roll) 공정을 도입할 수 없을 뿐만 아니라, 그에 따라 터치패널의 제조비용을 절감시킬 수 없는 문제점이 있다. 또한, 수작업을 통해서 연성인쇄케이블(60)과 신호배선(40)을 접속시키므로 접속부(A)가 구조적으로 취약하여 소정 강도 이상의 힘이 가해지면 불량이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 투명전극에 돌출부를 채용하여 신호배선과 컨트롤러를 직접 연결함으로써 연성인쇄케이블을 생략할 수 있고, 그에 따라 터치패널의 제조공정에 R2R(Roll to Roll) 공정을 도입할 수 있는 터치패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치패널은 베이스부와 상기 베이스부로부터 돌출되어 형성된 돌출부를 포함하는 투명기판, 상기 베이스부에 형성된 투명전극, 일단이 상기 투명전극에 연결되고 타단이 돌출부까지 연장되도록 상기 투명기판에 형성된 신호배선 및 상기 돌출부에 배치되어 상기 신호배선의 타단에 직접 연결되는 컨트롤러를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 돌출부는 상기 베이스부의 일단 또는 양단으로부터 돌출되어 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명전극은 상기 베이스부의 양면에 형성되고, 상기 신호배선은 상기 투명기판의 양면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 신호배선의 타단과 연결되는 돌출단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스부와 상기 돌출부는 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법 으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 투명기판에 돌출부를 채용하여 신호배선과 컨트롤러를 직접 연결함으로써 수작업이 필요한 연성인쇄케이블을 생략할 수 있고, 그에 따라 R2R(Roll to Roll) 공정을 도입하여 터치패널의 제조공정 전체를 자동화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 연성인쇄케이블을 생략함으로써 연성인쇄케이블과 신호배선 사이의 접속 불량을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 터치패널의 사시도;
도 2 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치패널을 사시도;
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치패널을 사시도; 및
도 5는 도 4에 도시된 터치패널의 측면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치패널을 사시도이다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(100)은 베이스부(120)와 베이스부(120)로부터 돌출되어 형성된 돌출부(130)를 포함하는 투명기판(110), 베이스부(120)에 형성된 투명전극(140), 일단이 투명전극(140)에 연결되고 타단이 돌출부(130)까지 연장되도록 투명기판(110)에 형성된 신호배선(150) 및 돌출부(130)에 배치되어 신호배선(150)의 타단에 직접 연결되는 컨트롤러(160)를 포함하는 구성이다.
상기 투명기판(110)은 투명전극(140)이 형성된 베이스부(120)와 신호배선(150)이 연장된 돌출부(130)를 포함하는 구성이다. 여기서, 돌출부(130)는 연성인쇄케이블을 생략하기 위해서 채용한 것으로 베이스부(120)의 일단(도 2 참조) 또는 양단(도 3 참조)으로부터 돌출되도록 형성된다. 도면상 돌출부(130)의 형상은 사각형이지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니고 컨트롤러(160)와의 연결을 고려하여 다양한 형상으로 변형할 수 있음은 물론이다. 한편, 돌출부(130)는 베이스부(120)로부터 구분하기 위하여 정의한 것이므로 별도로 돌출부(130)를 형성하여 베이스부(120)에 결합할 필요는 없고, 동일한 물질을 이용하여 베이스부(120)와 돌출부(130)를 일체로 형성하는 것이 제조공정 단축을 위해서 바람직하다. 또한, 투명기판(110)을 형성하는 물질은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide; PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene; PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS; BOPS), 유리 또는 강화유리 등을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 투명전극(140)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 컨트롤러(160)에서 터치 좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 여기서, 투명전극(140)은 투명기판(110)의 베이스부(120)에 형성되는데, 베이스부(120) 표면의 활성(접착력 향상)을 위해서 투명전극(140)을 형성하기 전에 베이스부(120)에 고주파 처리 또는 프라이머(primer)처리를 하는 것이 바람직하다. 또한, 투명전극(140)은 통상적으로 사용하는 ITO(Indum Thin Oxide)뿐만 아니라 유연성이 뛰어나고 코팅 공정이 단순한 전도성 고분자를 이용하여 형성할 수 있다. 이때, 전도성 고분자는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌 등을 포함한다.
한편, 도면상 투명전극(140)은 막대형 패턴이지만, 이는 예시적인 것으로 삼각형 패턴, 마름모형 패턴, 육각형 패턴 또는 팔각형 패턴 등 당업계에서 공지된 패턴으로 변형될 수 있음은 물론이다.
상기 신호배선(150)은 투명전극(140)에서 발생한 신호를 컨트롤러(160)에 전달하는 역할을 수행한다. 여기서, 신호배선(150)은 투명기판(110)에 형성되고, 일단이 상기 투명전극(140)에 연결되어 타단이 돌출부(130)까지 연장된다. 따라서, 베이스부(120)의 일단으로부터 돌출부(130)가 돌출된 경우 신호배선(150)의 타단은 하나의 돌출부(130)로 집결되고(도 2 참조), 베이스부(120)의 양단으로부터 돌출부(130)가 돌출된 경우 신호배선(150)의 타단은 양쪽의 돌출부(130)로 집결된다(도 3 참조). 또한, 신호배선(150)은 실크스크린법, 그라비아인쇄법 또는 잉크젯인쇄법 등을 이용하여 인쇄할 수 있다. 이때, 신호배선(150)의 재료로는 전기 전도도가 뛰어난 은 페이스트(Ag paste) 또는 유기은으로 조성된 물질을 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전도성 고분자, 카본블랙(CNT포함), ITO와 같은 금속산화물이나 금속류 등 저저항(低抵抗) 금속을 사용할 수 있다.
한편, 도면상 신호배선(150)은 투명전극(140)의 양단에 연결되었지만 이는 예시적인 것으로, 터치패널(100)의 방식에 따라 투명전극(140)의 일단에만 연결될 수 있음은 물론이다.
상기 컨트롤러(controller; 160)는 신호배선(150)을 통해서 투명전극(140)에서 발생한 신호를 전달받아 터치좌표를 인식하는 역할을 수행한다. 본 실시예에 따른 터치패널(100)은 신호배선(150)을 집결한 돌출부(130)를 채용함으로써 종래기술과 달리 연성인쇄케이블을 생략하고 컨트롤러(160)를 신호배선(150)의 타단에 직접 연결할 수 있다. 따라서, 수작업이 필요한 연성인쇄케이블을 생략할 수 있고, 그에 따라 R2R(Roll to Roll) 공정을 도입하여 터치패널(100)의 제조공정 전체를 자동화 수 있다. 또한, 연성인쇄케이블을 생략함으로써 연성인쇄케이블과 신호배선(150) 사이의 접속 불량을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 컨트롤러(160)와 신호배선(150)의 연결 신뢰성을 확보하기 위해서 컨트롤러(160)에는 신호배선(150)과 연결되는 돌출단자(170)를 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 컨트롤러(160)와 돌출부(130)를 ACA 등과 같은 도전 접착제로 접착시킴으로써 돌출단자(170)와 신호배선(150)을 연결시킬 수 있다. 또는, 터치패널(100)의 외부케이스(미도시됨)를 이용하여 컨트롤러(160)를 돌출부(130) 방향으로 압박함으로써 돌출단자(170)와 신호배선(150)을 연결시킬 수 있다.
또한, 베이스부(120)의 일단으로부터 돌출부(130)가 돌출된 경우 신호배선(150)의 타단은 하나의 돌출부(130)로 집결되므로 컨트롤러(160)는 1개가 구비될 수 있고(도 2 참조), 베이스부(120)의 양단으로부터 돌출부(130)가 돌출된 경우 신호배선(150)의 타단은 양쪽의 돌출부(130)로 집결되므로 컨트롤러(160)는 2개가 구비될 수 있다(도 3 참조). 다만, 이는 예시적인 것으로 돌출부(130)의 돌출 위치, 컨트롤러(160)의 설계변경을 통해서 컨트롤러(160)의 수는 변경될 수 있음은 물론이다.
본 실시예에 따른 터치패널(100)은 투명전극(140)이 단층인 구조이므로 자체 정전용량방식(self capacitive type) 터치패널로 이용할 수 있다. 뿐만 아니라, 2개의 터치패널(100)을 투명전극(140)이 마주보도록 배치하여 2층 구조의 상호 정전용량방식(mutual capacitive type) 터치패널 또는 저항막방식 터치패널로 이용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치패널을 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 터치패널의 측면도이다.
본 실시예에 따른 터치패널(200)은 전술한 제1 실시예에 따른 터치패널(100)과 달리 투명기판(110)의 양면에 투명전극(140)과 신호배선(150)이 형성된다. 즉, 투명기판(110)을 중심으로 투명전극(140)이 형성되므로 양면에 형성된 투명전극(140)은 투명기판(110)으로 절연된다. 따라서, 본 실시예에 따른 터치패널(200)은 2층 구조의 상호 정전용량방식(mutual capacitive type) 터치패널로 사용할 수 있다.
한편, 신호배선(150)이 투명기판(110)의 돌출부(130) 양면에 형성되므로, 이에 대응하기 위해서 컨트롤러(160)에 캐비티(cavity; 180)를 형성하고 캐비티(180) 내에 돌출부(130)를 삽입할 수 있다(도 4 및 도 5 참조). 이때, 컨트롤러(160)의 돌출단자(170)를 캐비티(180)의 상하면에 배치하여 돌출부(130)의 삽입과 동시에 돌출단자(170)와 신호배선(150)을 연결시키는 것이 바람직하다. 다만, 이러한 구성은 예시적인 것으로 컨트롤러(160)를 2개 구비하여 양면의 신호배선(150)과 각각 연결할 수 있음은 물론이다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 터치패널은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100, 200: 터치패널 110: 투명기판
120: 베이스부 130: 돌출부
140: 투명전극 150: 신호배선
160: 컨트롤러 170: 돌출단자
180: 캐비티

Claims (5)

  1. 베이스부와 상기 베이스부로부터 돌출되어 형성된 돌출부를 포함하는 투명기판;
    상기 베이스부에 형성된 투명전극;
    일단이 상기 투명전극에 연결되고 타단이 돌출부까지 연장되도록 상기 투명기판에 형성된 신호배선; 및
    상기 돌출부에 배치되어 상기 신호배선의 타단에 직접 연결되는 컨트롤러;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 베이스부의 일단 또는 양단으로부터 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명전극은 상기 베이스부의 양면에 형성되고,
    상기 신호배선은 상기 투명기판의 양면에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 신호배선의 타단과 연결되는 돌출단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스부와 상기 돌출부는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
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