KR20210103712A - Portable touch panel - Google Patents

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KR20210103712A
KR20210103712A KR1020200018225A KR20200018225A KR20210103712A KR 20210103712 A KR20210103712 A KR 20210103712A KR 1020200018225 A KR1020200018225 A KR 1020200018225A KR 20200018225 A KR20200018225 A KR 20200018225A KR 20210103712 A KR20210103712 A KR 20210103712A
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Abstract

A portable touch panel according to one present embodiment comprises: a touch sensor module comprising a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes; and a control module electrically connected to the touch sensor module, wherein the control module comprises a driving circuit that generates coordinate information corresponding to an external input for the touch sensor module based on a first detection signal associated with the plurality of first electrodes and a second detection signal associated with the plurality of second electrodes, and a communication circuit that outputs the coordinate information to an external processing device. Therefore, the present invention is capable of allowing to be freely detached and attached according to a convenience of a user.

Description

휴대용 터치 패널{PORTABLE TOUCH PANEL}Portable touch panel {PORTABLE TOUCH PANEL}

본 명세서는 터치 패널에 관한 것으로, 더 구체적으로는 사용자의 편의에 따라 자유로운 탈부착이 가능하여 휴대 가능하고, 기존 제품(즉, 모니터 혹은 노트북 화면) 위에 연결하여 독립적으로 터치 기능을 제공할 수 있는 휴대용 터치 패널에 관한 것이다.The present specification relates to a touch panel, and more specifically, it is portable because it can be freely attached and detached according to the user's convenience, and portable that can be connected to an existing product (ie, a monitor or a laptop screen) to provide a touch function independently. It is about the touch panel.

터치 패널은 정보를 입력함에 있어 간단하고 직관적인 인터페이스를 제공할 수 있어 다양한 전자 분야에서 사용되고 있다. 특히, 터치스크린 패널의 한 종류인 투명한 터치스크린은 모바일폰(Mobile Phone), 개인 휴대 정보 단말기(PDA) 등의 디스플레이 장치에서 널리 사용되고 있다.The touch panel is used in various electronic fields because it can provide a simple and intuitive interface for inputting information. In particular, a transparent touch screen, which is a type of touch screen panel, is widely used in display devices such as mobile phones and personal digital assistants (PDA).

이러한 터치 패널에는 손가락 또는 수동 물체에 의한 터치 위치를 감지하기 위해, 저항막(resistive) 방식, 음향식(acoustic), 초음파 방식(SAW), 적외선(IR) 방식 및 정전용량(capacitive) 방식 등의 다양한 방식들이 이용되고 있다.Such a touch panel includes a resistive method, an acoustic method, an ultrasonic method (SAW), an infrared (IR) method, and a capacitive method to sense a touch position by a finger or a passive object. Various methods are being used.

터치 패널에 적용되는 정전용량 방식은 도전성 물질의 접촉으로 인한 전극 사이의 정전용량의 변화량을 측정함으로써 터치 위치를 감지하는 원리를 이용한다. The capacitive method applied to the touch panel uses the principle of sensing the touch position by measuring the amount of change in capacitance between the electrodes due to the contact of the conductive material.

일반적으로, 터치 패널은 태블릿 PC 혹은 스마트폰과 같은 특정 제품에서 사용되며, 해당 제품에서도 탈착 혹은 부착이 불가능한 고정형 제품으로 소비자에게 제공된다. 또한, 모니터 화면 혹은 노트북 화면에 터치가 가능한 일부 제품은 일반 모니터 혹은 일반 노트북 대비 상대적으로 고가의 제품인 경우가 많다.In general, a touch panel is used in a specific product such as a tablet PC or a smart phone, and is provided to the consumer as a fixed product that cannot be detached or attached to the product. In addition, some products that can touch the monitor screen or laptop screen are often more expensive than general monitors or general laptops.

종래 제안으로 터치 윈도우에 관한 공개특허 제10-2017-0032029 호를 참조할 수 있다.As a prior proposal, reference may be made to Korean Patent Publication No. 10-2017-0032029 relating to a touch window.

본 명세서의 목적은, 사용자의 편의에 따라 자유로운 탈착 및 부착이 가능하여 휴대 가능하고, 기존 제품(즉, 모니터 혹은 노트북 화면) 위에 연결하여 독립적으로 터치 기능을 제공할 수 있는 휴대용 터치 패널을 제공하는데 있다.An object of the present specification is to provide a portable touch panel that is portable because it can be freely detached and attached according to the user's convenience, and can be connected to an existing product (ie, a monitor or laptop screen) to provide a touch function independently. have.

본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널은, 복수의 제1 전극 및 복수의 제2 전극을 포함하는 터치 센서 모듈; 및 터치 센서 모듈과 전기적으로 연결되는 제어 모듈을 포함하되, 제어 모듈은, 복수의 제1 전극과 연관된 제1 감지신호 및 복수의 제2 전극과 연관된 제2 감지신호를 기반으로 터치 센서 모듈에 대한 외부 입력에 상응하는 좌표 정보를 생성하는 구동회로; 및 좌표 정보를 외부 처리 장치로 출력하는 통신 회로를 포함한다.A portable touch panel according to an embodiment includes a touch sensor module including a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes; and a control module electrically connected to the touch sensor module, wherein the control module controls the touch sensor module based on a first detection signal associated with a plurality of first electrodes and a second detection signal associated with a plurality of second electrodes. a driving circuit for generating coordinate information corresponding to an external input; and a communication circuit for outputting coordinate information to an external processing device.

본 일 실시 예에 따르면, 사용자의 편의에 따라 자유로운 탈착 및 부착이 가능하여 휴대 가능하고, 기존 제품(즉, 모니터 혹은 노트북 화면) 위에 연결하여 독립적으로 터치 기능을 제공할 수 있는 휴대용 터치 패널이 제공될 수 있다. According to this embodiment, there is provided a portable touch panel that can be freely detached and attached according to the user's convenience, is portable, and can be connected to an existing product (ie, a monitor or a laptop screen) to provide a touch function independently. can be

도 1은 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널의 블록도를 보여준다.
도 2는 본 일 실시 예에 따른 휴대용 패널의 단면도를 보여준다.
도 3은 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널의 Rx 전극 및 Tx 전극의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 센서 패널에 외부입력이 가해진 경우의 단면도를 보여준다.
도 5는 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널에 외부입력이 가해지지 않은 경우의 등가 회로도를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널에 외부입력이 가해진 경우의 등가 회로도를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 일 실시 예에 따른 일체형으로 구현된 터치 패널을 적용 예를 보여준다.
도 8은 본 일 실시 예에 따른 일체형으로 구현된 터치 패널의 활용 예를 보여준다.1 shows a block diagram of a portable touch panel according to an exemplary embodiment.
2 is a cross-sectional view of the portable panel according to the present embodiment.
3 is a plan view illustrating an arrangement of an Rx electrode and a Tx electrode of a portable touch panel according to an exemplary embodiment.
4 is a cross-sectional view showing a case in which an external input is applied to the portable touch sensor panel according to the present embodiment.
5 is a diagram showing an equivalent circuit diagram when no external input is applied to the portable touch panel according to the present embodiment.
6 is a diagram showing an equivalent circuit diagram when an external input is applied to the portable touch panel according to the present embodiment.
7 shows an example of application of the integrally implemented touch panel according to the present embodiment.
8 shows an example of application of the integrally implemented touch panel according to the present embodiment.

본 명세서의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 언급은, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description herein, each layer (film), region, pattern or structure is referred to as “on” or “under” the substrate, each layer (film), region, pad or pattern. The reference to being formed in ” includes both directly (directly) or formed through another layer. The standards for the upper/above or lower/lower layers of each layer will be described with reference to the drawings.

한편, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있음을 의미한다.On the other hand, when it is said that a certain part is "connected" with another part, it includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "indirectly connected" with another member interposed therebetween. In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

한편, 도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.Meanwhile, in the drawings, the thickness or size of each layer (film), region, pattern, or structure may be changed for clarity and convenience of description, and thus does not fully reflect the actual size.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 명세서의 실시 예가 상세하게 설명된다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present specification will be described in detail.

도 1은 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널의 블록도를 보여준다. 1 shows a block diagram of a portable touch panel according to an exemplary embodiment.

도 1을 참조하면, 휴대용 터치 패널(100)은 터치 센서 모듈(110) 및 제어 모듈(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the portable touch panel 100 may include a touch sensor module 110 and a control module 120 .

도 1의 터치 센서 모듈(110)은 터치 영역(TA)을 통해 외부 입력이 전달될 수 있다. 터치 영역(TA)에는 복수의 제1 전극(즉, Rx 전극) 및 복수의 제2 전극(즉, Tx 전극)이 포함될 수 있다. 한편, 터치 영역(TA)에는 외부 입력에 따른 정전용량의 변화를 감지하기 위한 복수의 감지영역(SA)이 형성될 수 있다.The touch sensor module 110 of FIG. 1 may receive an external input through the touch area TA. The touch area TA may include a plurality of first electrodes (ie, Rx electrodes) and a plurality of second electrodes (ie, Tx electrodes). Meanwhile, a plurality of sensing areas SA for detecting a change in capacitance according to an external input may be formed in the touch area TA.

터치 센서 모듈(110)은 외부 입력에 상응하는 복수의 감지 신호(Rx_IN, Tx_IN)를 생성할 수 있다. The touch sensor module 110 may generate a plurality of detection signals Rx_IN and Tx_IN corresponding to an external input.

예를 들어, 제1 감지신호(Rx_IN)는 복수의 제1 전극(즉, Rx 전극)과 연관된 정전용량의 변화에 따라 생성되는 아날로그 신호로 이해될 수 있다. 제2 감지신호(Tx_IN)는 복수의 제2 전극(즉, Tx 전극)과 연관된 정전용량의 변화에 따라 생성되는 아날로그 신호로 이해될 수 있다.For example, the first sensing signal Rx_IN may be understood as an analog signal generated according to a change in capacitance associated with the plurality of first electrodes (ie, Rx electrodes). The second sensing signal Tx_IN may be understood as an analog signal generated according to a change in capacitance associated with the plurality of second electrodes (ie, Tx electrodes).

터치 센서 모듈(110)은 후술되는 도 2를 참조하여 더 상세하게 설명된다.The touch sensor module 110 will be described in more detail with reference to FIG. 2 to be described later.

도 1의 제어 모듈(120)은 휴대용 터치 패널(100)의 구동뿐만 아니라 전반적인 제어를 담당할 수 있다. 한편, 제어 모듈(120)은 터치 센서 모듈(110)과 전기적으로 연결되며, 구동회로(121), 통신회로(123), LDO 회로(125), 보호 회로(127)를 포함할 수 있다.The control module 120 of FIG. 1 may be in charge of overall control as well as driving the portable touch panel 100 . Meanwhile, the control module 120 is electrically connected to the touch sensor module 110 , and may include a driving circuit 121 , a communication circuit 123 , an LDO circuit 125 , and a protection circuit 127 .

예를 들어, 구동회로(121)는 복수의 제1 전극(즉, Rx 전극)과 연관된 제1 감지신호(Rx_IN) 및 상기 복수의 제2 전극(즉, Tx 전극)과 연관된 제2 감지신호(Tx_IN)를 기반으로 외부 입력이 가해진 위치에 관한 2차원 좌표 값에 상응하는 좌표 정보(CD_I)를 생성할 수 있다.For example, the driving circuit 121 may include a first detection signal Rx_IN associated with the plurality of first electrodes (ie, Rx electrodes) and a second detection signal (ie, Tx electrodes) associated with the plurality of second electrodes (ie, Tx electrodes). Tx_IN), coordinate information CD_I corresponding to a two-dimensional coordinate value regarding a position to which an external input is applied may be generated.

여기서, 터치 센서 모듈(110)과 제어 모듈(120)은 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuits Board; FPCB)을 기반으로 연결될 수 있다. 다시 말해, 제1 감지신호(Rx_IN) 및 제2 감지신호(Tx_IN)는 연성인쇄회로기판(FPCB)을 통해 전달될 수 있다.Here, the touch sensor module 110 and the control module 120 may be connected based on a flexible printed circuit board (FPCB). In other words, the first detection signal Rx_IN and the second detection signal Tx_IN may be transmitted through the flexible printed circuit board FPCB.

예시적으로, 도 1에 도시되진 않으나, 구동회로(121)는 터치 센서 모듈(110)로부터 수신되는 다수의 아날로그 신호를 변환하기 위한 ADC(Analog-to Digital Converter)부, 타이밍 컨트롤러(timing controller) 및 전원 공급부를 더 포함할 수 있다. 한편, 구동회로(121)는 하나의 반도체 칩 또는 복수의 반도체 칩으로 구현될 수 있다.For example, although not shown in FIG. 1 , the driving circuit 121 includes an analog-to-digital converter (ADC) unit, a timing controller, for converting a plurality of analog signals received from the touch sensor module 110 . and a power supply unit. Meanwhile, the driving circuit 121 may be implemented as one semiconductor chip or a plurality of semiconductor chips.

예를 들어, 통신 회로(123)는 미리 설정된 통신 프로토콜을 기반으로 생성된 좌표 정보(CD_I)를 외부 처리 장치로 출력할 수 있다. 이 경우, 통신모듈(123)에 설정되는 통신 프로토콜은 유선 방식의 USB(Universal Serial Bus) 또는 무선 방식의 블루투스(Bluetooth)를 기반으로 구현될 수 있다.For example, the communication circuit 123 may output the coordinate information CD_I generated based on a preset communication protocol to the external processing device. In this case, the communication protocol set in the communication module 123 may be implemented based on a wired USB (Universal Serial Bus) or a wireless Bluetooth (Bluetooth).

한편, 제어 모듈(120)에는 외부 입력 전원(5V, 미도시)과 연결되어 미리 정해진 구동 전압(3.3V)을 제어모듈(120)에 제공하기 위한 저손실 선형 전압 레귤레이터(Low-dropout regulator; LDO) 회로(125)가 더 포함될 수 있다.On the other hand, the control module 120 is connected to an external input power supply (5V, not shown) to provide a predetermined driving voltage (3.3V) to the control module 120, a low-loss linear voltage regulator (Low-dropout regulator; LDO) A circuit 125 may be further included.

한편, 제어 모듈(120)에는 휴대용 터치 패널(100)에서 발생하는 정전기(Electrostatic Discharge; ESD) 전류를 외부로 방전시키기 위한 보호회로(127)가 더 포함될 수 있다. 이 경우, 보호회로(127)는 구동회로(121)와 통신회로(123) 사이에 연결될 수 있다.Meanwhile, the control module 120 may further include a protection circuit 127 for discharging an electrostatic discharge (ESD) current generated in the portable touch panel 100 to the outside. In this case, the protection circuit 127 may be connected between the driving circuit 121 and the communication circuit 123 .

예를 들어, 특정한 임계 값 이상의 강한 정전기가 발생하는 경우, 보호회로(127)는 제품 손상을 방지하기 위하여 강한 정전기를 차단시키도록 동작할 수 있다.For example, when strong static electricity greater than a specific threshold value is generated, the protection circuit 127 may operate to block the strong static electricity to prevent product damage.

도 2는 본 일 실시 예에 따른 터치 센서 모듈의 Rx 전극 및 Tx 전극의 배치를 나타내는 평면도이다.2 is a plan view illustrating the arrangement of the Rx electrode and the Tx electrode of the touch sensor module according to the present embodiment.

도 1 및 도 2를 참조하면, 도 2의 터치 센서 모듈(200)은 도 1의 터치 센서 모듈(110)과 상응함은 이해될 것이다.1 and 2 , it will be understood that the touch sensor module 200 of FIG. 2 corresponds to the touch sensor module 110 of FIG. 1 .

예를 들어, 터치 센서 모듈(200)을 위한 터치 영역(TA)에서, 제1 방향(X)으로 복수의 제1 전극(예로, Rx#1~Rx#80)이 배열될 수 있다. For example, in the touch area TA for the touch sensor module 200 , a plurality of first electrodes (eg, Rx#1 to Rx#80) may be arranged in the first direction X.

예를 들어, 터치 센서 모듈(200)을 위한 터치 영역(TA)에서, 제1 방향(X)과 수직 방향인 제2 방향(Y)으로 복수의 제2 전극(예로, Tx#1~Tx#50)이 배열될 수 있다.For example, in the touch area TA for the touch sensor module 200, a plurality of second electrodes (eg, Tx#1 to Tx#) in a second direction (Y) perpendicular to the first direction (X). 50) can be arranged.

복수의 제1 전극(예로, Rx#1~Rx#80)과 복수의 제2 전극(예로, Tx#1~Tx#5)을 기반으로 복수의 감지 영역(SA)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 50개의 Tx 전극(예로, Tx#1~Tx#50)과 80개의 Rx 전극(예로, Rx#1~Rx#80)을 기반으로 복수의 감지영역(SA)이 형성될 수 있다.A plurality of sensing areas SA may be formed based on a plurality of first electrodes (eg, Rx#1 to Rx#80) and a plurality of second electrodes (eg, Tx#1 to Tx#5). For example, a plurality of sensing areas SA are formed based on 50 Tx electrodes (eg, Tx#1 to Tx#50) and 80 Rx electrodes (eg, Rx#1 to Rx#80) of FIG. 2 . can be

한편, 도 2의 복수의 제1 전극(예로, Rx#1~Rx#80)과 복수의 제2 전극(예로, Tx#1~Tx#50)은 각기 다른 층에 형성될 수 있다. Meanwhile, the plurality of first electrodes (eg, Rx#1 to Rx#80) and the plurality of second electrodes (eg, Tx#1 to Tx#50) of FIG. 2 may be formed on different layers.

터치된 영역에 상응하는 감지영역의 정전용량 변화에 따라 복수의 제1 전극(예로, Rx#1~Rx#80)과 연관된 제1 감지 신호 및 복수의 제2 전극(예로, Tx#1~Tx#50)과 연관된 제2 감지 신호가 생성될 수 있다.A first sensing signal associated with a plurality of first electrodes (eg, Rx#1 to Rx#80) and a plurality of second electrodes (eg, Tx#1 to Tx) according to a change in capacitance of a sensing region corresponding to the touched region A second detection signal associated with #50) may be generated.

터치 영역(TA)으로부터 생성된 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호는 연결 영역(CA)에 형성된 배선 전극(미도시)을 통해 구동회로(120)로 전달될 수 있다. 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호를 기반으로 터치된 영역에 관한 2차원 좌표정보가 생성될 수 있다.The first sensing signal and the second sensing signal generated from the touch area TA may be transmitted to the driving circuit 120 through a wiring electrode (not shown) formed in the connection area CA. Two-dimensional coordinate information regarding the touched area may be generated based on the first detection signal and the second detection signal.

도 2에서 언급되는 복수의 제1 전극의 개수와 복수의 제2 전극의 개수는 일 예일 뿐이며, 본 명세서가 이에 한정되는 것이 아님은 이해될 것이다. 즉, 터치 센서 모듈(110)의 사이즈에 따라 제1 전극의 개수와 제2 전극의 개수가 결정될 수 있음은 이해될 것이다.It will be understood that the number of the plurality of first electrodes and the number of the plurality of second electrodes mentioned in FIG. 2 are only examples, and the present specification is not limited thereto. That is, it will be understood that the number of first electrodes and the number of second electrodes may be determined according to the size of the touch sensor module 110 .

도 3은 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널의 단면도를 보여준다.3 is a cross-sectional view of the portable touch panel according to the present embodiment.

도 2 도 3을 참조하면, 도 3의 휴대용 터치 패널(300)의 단면(A-A')는 도 2에 도시된 터치 센서 모듈의 A-A' 단면과 상응함은 이해될 것이다.2 , it will be understood that a cross-section A-A' of the portable touch panel 300 of FIG. 3 corresponds to a cross-section A-A' of the touch sensor module shown in FIG. 2 .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널(300)은 필름전극타입(Glass-Film-Film, 이하 'GFF') 방식으로 구현될 수 있다.1 to 3 , the portable touch panel 300 according to the present embodiment may be implemented in a film electrode type (Glass-Film-Film, hereinafter 'GFF') method.

예를 들어, 제1 지지 기판(310)은 도 3의 복수의 제1 전극(311)과 연관된 구성들이 적층되기 위한 기재로 이해될 수 있다For example, the first support substrate 310 may be understood as a substrate on which components associated with the plurality of first electrodes 311 of FIG. 3 are stacked.

예를 들어, 도 3의 제1 지지 기판(310)의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG), 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리카보네이트 등의 유연성 있는 투명수지를 이용할 수 있다.For example, the material of the first support substrate 310 of FIG. 3 is not particularly limited, but polyethylene terephthalate (PET), propylene glycol (PPG), polyimide (PI), A flexible transparent resin such as polycarbonate may be used.

예를 들어, 도 3의 복수의 제1 전극(311)은 제1 지지 기판(310) 상에 일 방향(X)으로 연장된 복수 개의 전극 라인으로 구성될 수 있다. 여기서, 도 3의 복수의 제1 전극(311)은 도 2의 복수의 제1 전극(예로, Rx#1~Rx#80)의 전부 또는 일부와 상응할 수 있다. 이 경우, 상응하는 복수의 제1 전극(311)을 위한 전극 라인은 일정한 간격을 두고 배열될 수 있다.For example, the plurality of first electrodes 311 of FIG. 3 may be formed of a plurality of electrode lines extending in one direction (X) on the first support substrate 310 . Here, the plurality of first electrodes 311 of FIG. 3 may correspond to all or part of the plurality of first electrodes (eg, Rx#1 to Rx#80) of FIG. 2 . In this case, electrode lines for the plurality of corresponding first electrodes 311 may be arranged at regular intervals.

예를 들어, 복수의 제1 전극(311)은 투명한 도전물질로 형성되며, 예컨대, 인듐주석산화물, 주석산화물, 인듐아연산화물, 인듐주석아연산화물, 금속성 SWCNT(Single-Walled Carbon NanoTube), 또는 전도성 고분자 PEDOT(Poly 3,4-ethylenedioxythiophene)으로 형성될 수 있다.For example, the plurality of first electrodes 311 are formed of a transparent conductive material, for example, indium tin oxide, tin oxide, indium zinc oxide, indium tin zinc oxide, metallic SWCNT (Single-Walled Carbon NanoTube), or conductive material. It may be formed of a polymer PEDOT (Poly 3,4-ethylenedioxythiophene).

예를 들어, 도 3의 제2 지지 기판(314)은 도 3의 복수의 제1 전극(311)의 상부에 위치하며, 복수의 제2 전극(315)과 연관된 구성들이 적층되기 위한 기재로 이해될 수 있다.For example, the second support substrate 314 of FIG. 3 is positioned on the plurality of first electrodes 311 of FIG. 3 , and is understood as a substrate for stacking components associated with the plurality of second electrodes 315 . can be

예를 들어, 제2 지지 기판(314)의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG), 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리카보네이트 등의 유연성 있는 투명수지를 이용할 수 있다.For example, the material of the second support substrate 314 is not particularly limited, but polyethylene terephthalate (PET), propylene glycol (PPG), polyimide (PI), polycarbonate, etc. of flexible transparent resin can be used.

예를 들어, 도 3의 복수의 제2 전극(315)은 제2 지지 기판(314)의 일 측에 배치될 수 있다. 여기서, 복수의 제2 전극(315)은 도 2의 복수의 제2 전극(예로, Tx#1~Tx#50)의 전부 또는 일부와 상응할 수 있다. For example, the plurality of second electrodes 315 of FIG. 3 may be disposed on one side of the second support substrate 314 . Here, the plurality of second electrodes 315 may correspond to all or part of the plurality of second electrodes (eg, Tx#1 to Tx#50) of FIG. 2 .

이 경우, 도 3의 복수의 제2 전극(315)은 복수의 제1 전극(311)과 교차하는 방향(Y)으로 배치되고, 상응하는 복수의 제2 전극(315)을 위한 전극 라인은 일정한 간격을 두고 배열될 수 있다.In this case, the plurality of second electrodes 315 of FIG. 3 are disposed in the direction Y intersecting the plurality of first electrodes 311 , and electrode lines for the corresponding plurality of second electrodes 315 are constant. They can be arranged at intervals.

예를 들어, 복수의 제2 전극(315)은 투명한 도전물질로 형성되며, 예컨대, 인듐주석산화물, 주석산화물, 인듐아연산화물, 인듐주석아연산화물, 금속성 SWCNT(Single-Walled Carbon NanoTube), 또는 전도성 고분자 PEDOT(Poly 3,4-ethylenedioxythiophene)으로 형성될 수 있다.For example, the plurality of second electrodes 315 are formed of a transparent conductive material, for example, indium tin oxide, tin oxide, indium zinc oxide, indium tin zinc oxide, metallic SWCNT (Single-Walled Carbon NanoTube), or conductive material. It may be formed of a polymer PEDOT (Poly 3,4-ethylenedioxythiophene).

예를 들어, 도 3의 커버 글라스(318)를 통해 손가락 등의 터치에 의한 외부입력이 전달될 수 있다.For example, an external input by a touch such as a finger may be transmitted through the cover glass 318 of FIG. 3 .

예를 들어, 도 3의 제1 절연층(320)은 복수의 제1 전극(311)과 제2 지지 기판(314) 사이에 배치될 수 있다. 제1 절연층(320)은 복수의 제1 전극(311)과 복수의 제2 전극(315) 사이에서 유전층의 기능을 할 수 있다.For example, the first insulating layer 320 of FIG. 3 may be disposed between the plurality of first electrodes 311 and the second support substrate 314 . The first insulating layer 320 may function as a dielectric layer between the plurality of first electrodes 311 and the plurality of second electrodes 315 .

이 경우, 제1 절연층(320)은 복수의 제1 전극(311)과 제2 지지 기판(314) 사이에 투명한 절연물질이 충진되어 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 절연층(320)은 유기 절연막 또는 무기 절연막 등으로 형성될 수 있다.In this case, the first insulating layer 320 may be formed by filling a transparent insulating material between the plurality of first electrodes 311 and the second supporting substrate 314 . For example, the first insulating layer 320 may be formed of an organic insulating layer or an inorganic insulating layer.

예를 들어, 도 3의 제2 절연층(330)은 복수의 제2 전극(315)과 커버 글라스(318) 사이에 배치될 수 있다. 제2 절연층(330)은 복수의 제2 전극(315)과 커버 글라스(318) 사이에서 유전층의 기능을 할 수 있다.For example, the second insulating layer 330 of FIG. 3 may be disposed between the plurality of second electrodes 315 and the cover glass 318 . The second insulating layer 330 may function as a dielectric layer between the plurality of second electrodes 315 and the cover glass 318 .

이 경우, 제2 절연층(330)은 복수의 제2 전극(315)과 제1 접착층(350a) 사이에 투명한 절연물질이 충진되어 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 절연층(330)은 유기 절연막 또는 무기 절연막 등으로 형성될 수 있다.In this case, the second insulating layer 330 may be formed by filling a transparent insulating material between the plurality of second electrodes 315 and the first adhesive layer 350a. For example, the second insulating layer 330 may be formed of an organic insulating layer or an inorganic insulating layer.

제1 및 제2 접착층(350a~350b)은 OCA(Optically Clear Adhesive) 또는 OCR(Optically Clear Resin)을 기반으로 형성될 수 있다.The first and second adhesive layers 350a to 350b may be formed based on optically clear adhesive (OCA) or optically clear resin (OCR).

예를 들어, 제1 접착층(350a)은 커버 글라스(318)와 제2 절연층(330)을 물리적으로 연결하기 위해 사용될 수 있다For example, the first adhesive layer 350a may be used to physically connect the cover glass 318 and the second insulating layer 330 .

예를 들어, 제2 접착층(350b)은 제1 절연층(320)과 제2 지지 기판(314)을 물리적으로 연결하기 위해 사용될 수 있다.For example, the second adhesive layer 350b may be used to physically connect the first insulating layer 320 and the second support substrate 314 .

도 3에 도시되진 않으나, 복수의 제1 전극(311)과 복수의 제2 전극(315) 사이 영역에 구동회로(예로, 도 1의 121)가 배치될 수 있음은 이해될 것이다.Although not shown in FIG. 3 , it will be understood that a driving circuit (eg, 121 of FIG. 1 ) may be disposed in a region between the plurality of first electrodes 311 and the plurality of second electrodes 315 .

나아가, 도 3에 도시된 제1 접착층(350a)이 제2 절연층(330)을 대체할 수 있다. 즉, 별도의 제2 절연층(330) 없이도, 제1 접착증(350a)이 커버 글라스(318)와 복수의 제2 전극(315)을 물리적으로 연결할 뿐만 아니라 절연층으로 사용될 수 있다.Furthermore, the first adhesive layer 350a illustrated in FIG. 3 may replace the second insulating layer 330 . That is, even without a separate second insulating layer 330 , the first adhesion layer 350a may be used as an insulating layer as well as physically connecting the cover glass 318 and the plurality of second electrodes 315 .

마찬가지로, 도 3에 도시된 제2 접착층(350b)이 제1 절연층(320)을 대체할 수 있다. 즉, 별도의 제1 절연층(320) 없이도, 제2 접착증(350b)이 제2 지지 기판(314)과 복수의 제1 전극(311)을 물리적으로 연결할 뿐만 아니라 절연층으로 사용될 수 있다.Similarly, the second adhesive layer 350b illustrated in FIG. 3 may replace the first insulating layer 320 . That is, even without a separate first insulating layer 320 , the second adhesion layer 350b may be used as an insulating layer as well as physically connecting the second support substrate 314 and the plurality of first electrodes 311 .

한편, 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 센서 패널에 있어서, Tx 전극과 Rx 전극이 각각 별도의 층에 각기 구현되기 때문에 상대적으로 공정이 단순해질 뿐만 아니라 별도의 디스플레이 패널이 요구되지 않기 때문에, 제조 단가 절감 효과뿐만 아니라 제품의 두께가 얇아지고 무게가 가벼워지기 때문에 휴대성이 향상될 수 있다.On the other hand, in the portable touch sensor panel according to the present embodiment, since the Tx electrode and the Rx electrode are respectively implemented on separate layers, the process is relatively simple and a separate display panel is not required, so the manufacturing cost is In addition to saving effect, portability can be improved because the thickness of the product becomes thinner and the weight becomes lighter.

도 4는 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 센서 패널에 외부입력이 가해진 경우의 단면도를 보여준다.4 is a cross-sectional view showing a case in which an external input is applied to the portable touch sensor panel according to the present embodiment.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 편의상 복수의 제1 전극(예로, Rx#1~Rx#80)은 복수의 X축 전극(XE)으로, 복수의 제2 전극(예로, Tx#1~ Tx#50)은 복수의 Y축 전극(YE)으로 정의될 수 있다.1 to 4 , for convenience, a plurality of first electrodes (eg, Rx#1 to Rx#80) are a plurality of X-axis electrodes XE, and a plurality of second electrodes (eg, Tx#1 to Tx) #50 may be defined as a plurality of Y-axis electrodes YE.

여기서, 복수의 X축 전극(XE)은 접지되어 0V에 상응하는 기준 전압이 될 수 있다. 또한, 복수의 Y축 전극(YE)은 전압 또는 정전용량이 측정되는 측정부가 될 수 있다. Here, the plurality of X-axis electrodes XE may be grounded to become a reference voltage corresponding to 0V. In addition, the plurality of Y-axis electrodes YE may be a measuring unit for measuring voltage or capacitance.

도 5는 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널에 외부입력이 가해지지 않은 경우의 등가 회로도를 보여주는 도면이다.5 is a diagram showing an equivalent circuit diagram when no external input is applied to the portable touch panel according to the present embodiment.

도 4 및 도 5를 참조하면, 커버 윈도우(318) 및 제2 절연층(330)을 통한 외부입력이 가해지지 않은 지점(Tx-a)과 외부입력이 가해진 지점(Tx)은 변형으로 인한 단차가 존재하나, 층간 두께의 차이는 없다고 가정할 수 있다.4 and 5 , a point Tx-a to which an external input is not applied and a point Tx to which an external input is not applied through the cover window 318 and the second insulating layer 330 are a step difference due to deformation. exists, but it can be assumed that there is no difference in the thickness between the layers.

예를 들어, 외부입력이 없는 지점(Tx-a)에도, 복수의 X축 전극(XE)과 복수의 Y축 전극(YE) 사이에 정전용량(C11)이 존재한다. 즉, 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널은 복수의 X축 전극(XE)과 복수의 Y축 전극(YE) 사이에 다양한 정전용량으로 이루어진 기생 정전용량(Cp)이 존재할 수 있다.For example, even at a point Tx-a where there is no external input, a capacitance C11 exists between the plurality of X-axis electrodes XE and the plurality of Y-axis electrodes YE. That is, in the portable touch panel according to the present embodiment, a parasitic capacitance Cp composed of various capacitances may exist between the plurality of X-axis electrodes XE and the plurality of Y-axis electrodes YE.

도 6은 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널에 외부입력이 가해진 경우의 등가 회로도를 보여주는 도면이다.6 is a diagram showing an equivalent circuit diagram when an external input is applied to the portable touch panel according to the present embodiment.

도 4 및 도 6을 참조하면, 커버 윈도우(318) 및 제2 절연층(330)을 통해 가해지는 외부입력은 새로운 도전판으로 이해될 수 있다. 4 and 6 , an external input applied through the cover window 318 and the second insulating layer 330 may be understood as a new conductive plate.

즉, 외부입력이 발생된 지점(Tx)과 복수의 Y축 전극(YE) 사이에 배치되는 제2 커버 윈도우(318) 및 절연층(330)를 포함하는 보호 영역 내에 새로운 정전 용량이 형성될 수 있다. That is, a new capacitance may be formed in the protection region including the second cover window 318 and the insulating layer 330 disposed between the point Tx at which the external input is generated and the plurality of Y-axis electrodes YE. have.

한편, 도 5 및 도 6을 참조하면, 새로운 정전용량은 접촉에 의한 정전용량(Ct)으로 정의될 수 있다. 측정부인 복수의 Y축 전극(YE) 기준으로, 복수의 X축 전극(XE)과 복수의 Y축 전극(YE) 사이의 정전용량(C11), 기생 정전용량(Cp) 및 접촉에 의한 정전용량(Ct)이 병렬로 연결된 것으로 가정할 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 5 and 6 , the new capacitance may be defined as a capacitance Ct due to a contact. Based on the plurality of Y-axis electrodes (YE) as the measurement unit, capacitance (C11), parasitic capacitance (Cp), and contact capacitance between the plurality of X-axis electrodes (XE) and the plurality of Y-axis electrodes (YE) (Ct) can be assumed to be connected in parallel.

예를 들어, 복수의 정전용량(C1, C2)이 병렬로 연결된 경우, 측정되는 등가 정전용량(Ceq) 값은 하기 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.For example, when a plurality of capacitances C1 and C2 are connected in parallel, the measured equivalent capacitance Ceq may be expressed as Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

도 5 및 도 6을 참조하면, 복수의 정전용량이 병렬로 존재하는 경우, Y축 전극(YE)에서 측정되는 등가 정전용량(Ceq) 값은 수학식 1에 따라, 복수의 정전용량 값들의 합으로 얻어질 수 있다.5 and 6 , when a plurality of capacitances exist in parallel, the equivalent capacitance Ceq measured at the Y-axis electrode YE is the sum of the plurality of capacitance values according to Equation 1 can be obtained with

즉, 외부입력이 가해진 지점(Tx)의 등가 정전용량(Ceq)값은 외부입력이 가해지지 않은 지점(Tx-a)의 정전용량 값보다 큰 값이 측정된다. 이러한 정전용량의 변화를 기반으로, 외부입력의 2차원 좌표정보가 측정될 수 있다.That is, the equivalent capacitance Ceq at the point Tx to which the external input is applied is greater than the capacitance value at the point Tx-a to which the external input is not applied. Based on this change in capacitance, two-dimensional coordinate information of an external input may be measured.

도 7은 본 일 실시 예에 따른 일체형으로 구현된 휴대용 터치 패널을 적용 예를 보여준다.7 shows an application example of a portable touch panel integrally implemented according to the present embodiment.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널(1000)의 터치 센서 모듈(1100)과 제어 모듈(1200)이 일체형으로 구현된 제품이 도시된다.1 to 7 , a product in which the touch sensor module 1100 and the control module 1200 of the portable touch panel 1000 are integrally implemented according to the present embodiment is illustrated.

예를 들어, 도 7의 제어 모듈(1200)과 연관된 통신 모듈(1270)은 USB 기반의 유선 통신을 지원할 수 있으나, 도 7과 달리 블루투스 기반의 무선 통신을 지원할 수도 있음은 이해될 것이다.For example, the communication module 1270 associated with the control module 1200 of FIG. 7 may support USB-based wired communication, but unlike FIG. 7 , it will be understood that it may support Bluetooth-based wireless communication.

도 8은 본 일 실시 예에 따른 일체형으로 구현된 휴대용 터치 패널의 활용 예를 보여준다.8 shows an example of application of the integrated portable touch panel according to the present embodiment.

도 8을 참조하면, 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널(1000)이 외부 처리 장치(10)와 연결되어 사용되는 예시를 보여준다. 예를 들어, 외부 처리 장치(10)는 화면에 터치 기능을 지원하지 않는 일반적인 랩탑(laptop)일 수 있다.Referring to FIG. 8 , an example in which the portable touch panel 1000 according to the present embodiment is used in connection with the external processing device 10 is shown. For example, the external processing device 10 may be a general laptop that does not support a touch function on the screen.

전술한 설명에 따라, 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널을 통해 일반 외부 처리 장치에 터치 기능이 추가될 수 있음은 이해될 것이다.According to the above description, it will be understood that a touch function may be added to a general external processing device through the portable touch panel according to the present embodiment.

다시 말해, 본 일 실시 예에 따른 휴대용 터치 패널은 사용자의 편의에 따라 자유로운 탈착 및 부착이 가능하여 휴대 가능하고, 기존 제품(즉, 모니터 혹은 노트북 화면) 위에 연결하여 독립적으로 터치 기능을 제공할 수 있다.In other words, the portable touch panel according to the present embodiment is portable because it can be freely detached and attached according to the user's convenience, and can be connected to an existing product (ie, a monitor or a laptop screen) to provide a touch function independently. have.

명세서의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 명세서의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로, 본 명세서의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the detailed description of the specification, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present specification. Therefore, the scope of the present specification should not be limited to the above-described embodiment, but should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents of the present invention.

100: 휴대용 터치 패널 110: 터치 센서 모듈
120: 제어모듈 121: 구동회로
123: 통신회로 125: LDO 회로
127: 보호회로100: portable touch panel 110: touch sensor module
120: control module 121: drive circuit
123: communication circuit 125: LDO circuit
127: protection circuit

Claims (9)

복수의 제1 전극 및 복수의 제2 전극을 포함하는 터치 센서 모듈; 및
상기 터치 센서 모듈과 전기적으로 연결되는 제어 모듈을 포함하되,
상기 제어 모듈은,
상기 복수의 제1 전극과 연관된 제1 감지신호 및 상기 복수의 제2 전극과 연관된 제2 감지신호를 기반으로 상기 터치 센서 모듈에 대한 외부 입력에 상응하는 좌표 정보를 생성하는 구동회로; 및
상기 좌표 정보를 외부 처리 장치로 출력하는 통신 회로를 포함하는, 휴대용 터치 패널.a touch sensor module including a plurality of first electrodes and a plurality of second electrodes; and
Including a control module electrically connected to the touch sensor module,
The control module is
a driving circuit for generating coordinate information corresponding to an external input to the touch sensor module based on a first detection signal associated with the plurality of first electrodes and a second detection signal associated with the plurality of second electrodes; and
and a communication circuit for outputting the coordinate information to an external processing device. 제1 항에 있어서,
상기 터치 센서 모듈과 상기 제어 모듈은 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuits Board; FPCB)을 기반으로 연결되고,
상기 제1 감지신호 및 상기 제2 감지신호는 상기 연성인쇄회로기판(FPCB)을 통해 전달되는 휴대용 터치 패널. According to claim 1,
The touch sensor module and the control module are connected based on a flexible printed circuit board (FPCB),
The first sensing signal and the second sensing signal are transmitted through the flexible printed circuit board (FPCB). 제1 항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
외부 입력 전원과 연결되어 미리 정해진 구동 전압을 상기 제어모듈에 제공하기 위한 저손실 선형 전압 레귤레이터(Low-dropout regulator; LDO) 회로; 및
상기 구동회로의 출력단과 연결되고, 특정한 임계 값 이상의 정전기(Electrostatic Discharge; ESD) 전류를 외부로 방전시키는 보호회로를 더 포함하는 휴대용 터치 패널.According to claim 1,
The control module is
a low-dropout regulator (LDO) circuit connected to an external input power supply to provide a predetermined driving voltage to the control module; and
The portable touch panel further comprising a protection circuit connected to the output terminal of the driving circuit and discharging an electrostatic discharge (ESD) current greater than a specific threshold to the outside. 제1 항에 있어서,
상기 터치 센서 모듈은,
제1 지지 기판을 더 포함하고,
상기 복수의 제1 전극은 상기 제1 지지 기판 상에 제1 방향으로 배열되는 휴대용 터치 패널.According to claim 1,
The touch sensor module,
Further comprising a first support substrate,
The plurality of first electrodes are arranged on the first support substrate in a first direction. 제4 항에 있어서,
상기 터치 센서 모듈은,
상기 복수의 제1 전극의 상부에 배치되는 제2 지지 기판을 더 포함하고,
상기 복수의 제2 전극은 상기 제2 지지 기판 상에 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 배열되는 휴대용 터치 패널.5. The method of claim 4,
The touch sensor module,
Further comprising a second support substrate disposed on the plurality of first electrodes,
The plurality of second electrodes are arranged on the second support substrate in a second direction perpendicular to the first direction. 제5 항에 있어서,
상기 터치 센서 모듈은,
상기 복수의 제2 전극 상부에 배치되는 커버 글라스;
상기 복수의 제1 전극과 상기 제2 지지 기판 사이에 배치된 제1 절연층; 및
상기 복수의 제2 전극과 상기 커버 글라스 사이에 배치된 제2 절연층을 더 포함하되,
상기 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 제2 전극은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)을 기반으로 형성되는 휴대용 터치 패널.6. The method of claim 5,
The touch sensor module,
a cover glass disposed on the plurality of second electrodes;
a first insulating layer disposed between the plurality of first electrodes and the second supporting substrate; and
Further comprising a second insulating layer disposed between the plurality of second electrodes and the cover glass,
The plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are formed based on indium tin oxide (ITO). 제6 항에 있어서,
상기 터치 센서 모듈은
액정 디스플레이(liquid crystal display) 또는 OLED(Organic Light-Emitting Diode)를 기반으로 구현되 디스플레이 패널을 포함하지 않는 휴대용 터치 패널.7. The method of claim 6,
The touch sensor module
A portable touch panel that is implemented based on a liquid crystal display or OLED (Organic Light-Emitting Diode) but does not include a display panel. 제1 항에 있어서,
상기 통신모듈은 USB(Universal Serial Bus) 또는 블루투스(Bluetooth)를 기반으로 구현되는 휴대용 터치 패널.According to claim 1,
The communication module is a portable touch panel implemented based on USB (Universal Serial Bus) or Bluetooth (Bluetooth). 제1 항에 있어서,
상기 제1 감지 신호는 상기 복수의 제1 전극과 연관된 정전용량의 변화에 따라 생성되고,
상기 제2 감지 신호는 상기 복수의 제2 전극과 연관된 정전용량의 변화에 따라 생성되고,
상기 좌표 정보는 상기 외부 입력에 따른 2차원 좌표 값과 상응하는 휴대용 터치 패널.According to claim 1,
The first sensing signal is generated according to a change in capacitance associated with the plurality of first electrodes,
The second sensing signal is generated according to a change in capacitance associated with the plurality of second electrodes,
The coordinate information corresponds to a two-dimensional coordinate value according to the external input.
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