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KR20130003215A - 표시장치용 터치 스크린 패널 - Google Patents

표시장치용 터치 스크린 패널 Download PDF

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KR20130003215A
KR20130003215A KR1020110064378A KR20110064378A KR20130003215A KR 20130003215 A KR20130003215 A KR 20130003215A KR 1020110064378 A KR1020110064378 A KR 1020110064378A KR 20110064378 A KR20110064378 A KR 20110064378A KR 20130003215 A KR20130003215 A KR 20130003215A
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KR
South Korea
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electrode
substrate
touch screen
screen panel
strings
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Application number
KR1020110064378A
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Inventor
김동섭
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명의 터치 스크린 패널 일체형 액정표시장치는 제 1 기판의 일면에 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 1 전극열; 제 2 기판의 일면에 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 2 전극열; 및 상기 제 1 기판의 일면에 상기 제 1 방향으로 배열되며, 상기 복수의 제 1 전극열과 번갈아 배치되는 복수의 제 3 전극열을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 기판은 상기 제 1 및 제 3 전극열들이 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 위치하도록 합착되며, 상기 복수의 제 2 전극열의 각각은 상기 복수의 제 3 전극열의 각각과 중첩되도록 형성된다.

Description

표시장치용 터치 스크린 패널{TOUCH SCREEN PANEL FOR DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치용 터치 스크린 패널에 관한 것으로, 특히 노이즈 차폐 구조를 갖는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
최근, 키보드, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 디지타이저(digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)들이 사용자와 가전기기 또는 각종 정보통신기기 사이의 인터페이스를 구성하기 위해 사용되고 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 입력장치를 사용하는 것은 사용법을 익혀야 하고 공간을 차지하는 등의 불편을 야기하여 제품의 완성도를 높이기 어려운 면이 있었다. 따라서, 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가되고 있다. 이와 같은 요구에 따라 사용자가 손이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치 스크린 패널(touch screen panel)이 제안되었다.
터치 스크린 패널은 간단하고, 오작동이 적으며, 별도의 입력기기를 사용하지 않고도 입력이 가능할 뿐 아니라 사용자가 화면에 표시되는 내용을 통해 신속하고 용이하게 조작할 수 있다는 편리성 때문에 다양한 표시장치에 적용되고 있다.
터치 스크린 패널은 터치된 부분을 감지하는 방식에 따라, 상판 또는 하판에 금속 전극을 형성하여 직류전압을 인가한 상태에서 터치된 위치를 저항에 따른 전압 구배(voltage gradient)로 판단하는 저항막 방식(resistive type), 도전막에 등전위를 형성하고 터치에 따른 상하판의 전압 변화가 일어난 위치를 감지하여 터치된 부분을 감지하는 정전용량 방식(capacitive type), 전자펜이 도전막을 터치함에 따라 유도되는 LC값을 읽어들여 터치된 부분을 감지하는 전자 유도 방식(electromagnetic type) 등으로 구별될 수 있으며, 그 외에도 광학 방식, 초음파 방식 등이 알려져 있다.
이와 같은 터치감지 방법 중, 저항막 방식은 상부 기판 상에 터치가 이루어져 터치 압력이 가해지면 상, 하기판의 투명 도전막이 기계적으로 접촉하게 되는데, 이 때 상대 기판의 접촉점에 형성된 X축, Y축의 전위를 감지하여 터치위치를 검출한다. 이러한 저항막 방식에 의하면 기계적 접촉이 수반되므로 상대적으로 정확한 터치위치를 감지할 수 있는 이점이 있지만, 터치된 X축과 Y축 위치의 전위를 감지한 전위값에 의해 간접적으로 터치위치를 검출하므로 아날로그 디지털 컨버터(ADC, Analog Digital Converter)가 반드시 필요하고 접촉력이 작은 경우에는 터치위치를 감지하기 어려운 문제점이 있다.
이에 대해, 정전용량 방식은 X축 전극패턴들과 Y축 전극패턴들을 교차시켜 매트릭스를 형성하고, 매트릭스 상의 임의의 위치에서 터치가 이루어지는 경우, 정전용량이 변화되는 매트릭스 상의 X축과 Y축의 좌표를 찾아내어 터치 위치를 검출하므로 접촉력이 작은 경우에도 터치위치를 감지할 수 있는 이점이 있다.
이하, 도 1을 참조하여 종래의 표시장치용 정전용량 방식 터치 스크린 패널에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 표시장치용 터치 스크린 패널이 표시장치에 적용된 상태를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(DP)는 제 1 기판(10), 제 2 기판(30), 제 1 및 제 2 기판의 어느 하나에 형성되는 공통전극(20)을 포함한다. 또한, 터치 스크린 패널(TSP)은 제 3 기판(40), 제 3 기판(40) 상에 제 1 방향(예를 들어, x방향)으로 서로 평행하게 형성되는 복수의 구동전극(42)과, 제 4 기판(50), 제 4 기판(50) 상에 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향(예를 들면, y방향)으로 서로 평행하게 형성되는 복수의 센싱전극(52)을 포함한다. 복수의 구동전극(42)이 형성된 제 3 기판(40)과 복수의 센싱전극(52)이 형성된 제 4 기판(50)은 복수의 구동전극(42)을 커버하도록 도포된 제 1 접착층(A1)에 의해 서로 합착된다. 또한, 복수의 센싱전극(52)이 형성된 제 4 기판(50)은 복수의 센싱전극(52)을 커버하도록 도포된 제 2 접착층(A2)에 의해 터치 스크린 패널(TSP)을 보호하기 위한 강화유리(60)와 합착된다. 표시장치(DP)와 터치 스크린 패널(DSP)은 제 3 접착층(A3)에 의해 합착된다.
도 1에 도시된 바와 같은 터치 스크린 패널(TSP)을 구비하는 표시장치(DP)에있어서, 표시장치(DP)의 구동을 위해 공통전극(20)에 공통전압이 공급되고, 터치 스크린 패널(TSP)의 터치위치를 인식하기 위해 구동전극들(42)에 펄스전압이 인가된다. 터치 스크린 패널(TSP)은 제 1 방향으로 배열된 구동전극들(42)에 펄스 전압을 인가한 후, 구동전극들(42)과 센싱전극들(52)의 터치 전의 정전용량과 터치 후의 정전용량을 각각 비교함으로써 정전용량의 차이가 발생한 지점을 터치 위치로서 검출하고 있다. 즉, 종래의 터치 스크린 패널(TSP)은 터치 스크린 패널(TSP)의 강화유리(60)에 터치가 행해 졌을 경우, 터치가 수행된 위치의 구동전극(42)과 센싱전극(52) 사이의 상호 정전용량의 변화를 검출함으로써 터치를 검출할 수 있다.
이와 같이 표시장치(DP)에 공통전극(20)이 포함되어 있고, 표시장치의 구동을 위해 공통전극(20)에 공통전압이 인가되는 경우, 터치 스크린 패널(TSP)의 센싱전극(52)과 표시장치(DP)의 공통전극(20) 사이에 기생 정전용량이 형성되게 된다. 따라서, 종래의 터치 스크린 패널에서는 공통전극(20)과 센싱전극(52) 사이에 발생하는 기생 정전용량에 의해 센싱전극(52)에 기생 정전용량분 만큼의 노이즈가 작용하여 터치 위치의 정확한 검출이 곤란하게 되므로 터치 스크린 패널의 터치 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 표시장치의 구동을 위해 공통전극에 인가되는 공통전압에 의해 표시패널의 공통전극과 터치 스크린 패널의 센싱전극 사이에 형성되는 기생 정전용량을 제거함으로써 터치 성능을 향상시킬 수 있는 표시장치용 터치 스크린 패널을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 제 1 특징에 따르는 표시장치용 터치 스크린 패널은 제 1 기판의 일면에 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 1 전극열; 제 2 기판의 일면에 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 2 전극열; 및 상기 제 1 기판의 일면에 상기 제 1 방향으로 배열되며, 상기 복수의 제 1 전극열과 번갈아 배치되는 복수의 제 3 전극열을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 기판은 상기 제 1 및 제 3 전극열들이 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 위치하도록 합착되며, 상기 복수의 제 2 전극열의 각각은 상기 복수의 제 3 전극열의 각각과 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 제 2 특징에 따르는 표시장치용 터치 스크린 패널은 제 1 기판의 일면에 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 1 전극열; 제 1 기판의 타면에 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 2 전극열; 및 상기 제 1 기판의 일면에 상기 제 1 방향으로 배열되며, 상기 복수의 제 1 전극열과 번갈아 배치되는 복수의 제 3 전극열을 포함하고, 상기 복수의 제 2 전극열의 각각은 상기 복수의 제 3 전극열의 각각과 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에서, 제 1 전극열의 각각은 복수의 제 1 전극패턴들로 형성되고, 상기 제 2 전극열의 각각은 복수의 제 2 전극패턴들로 형성되며, 상기 제 3 전극열의 각각은 복수의 제 3 전극패턴들로 형성된다.
또한, 상기 복수의 제 1 전극패턴들의 각각의 크기는 상기 복수의 제 2 전극패턴들의 각각의 크기와 같거나 그 보다 크게 형성된다.
또한, 상기 복수의 제 3 전극패턴들의 각각의 크기는 상기 복수의 제 2 전극패턴들의 각각의 크기보다 크게 형성된다.
또한, 상기 복수의 제 3 전극열들은 제 1 기판 상에 형성되는 제 1 접지라인에 의해 서로 연결되어 접지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 제 3 전극열들의 각각은 서로 분리되도록 형성되거나, 상기 복수의 제 3 전극패턴들의 적어도 하나는 서로 분리되도록 형성된다.
또한, 표시장치용 터치 스크린 패널은 상기 복수의 제 1 전극열의 각각에 접속되는 제 1 라우팅 배선과, 상기 복수의 제 2 전극열의 각각에 접속되는 제 2 라우팅 배선을 더 포함한다.
또한, 표시장치용 터치 스크린 패널은 상기 제 2 전극열이 형성되는 기판 상에서 상기 제 2 전극열의 외곽부에 형성되는 제 2 접지라인을 더 포함하도록 구성된다.
본 발명의 터치 스크린 패널은 제 3 전극패턴이 제 1 전극패턴과 동일층에 번갈아 형성되고, 또한 제 2 전극패턴과 중첩되도록 형성되므로, 제 3 전극패턴의 차폐효과에 의해 표시장치에 구비된 공통전극과 터치 스크린 패널에 구비된 제 2 전극패턴 사이에 기생 정전용량이 발생하지 않게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 표시장치용 터치 스크린에 의하면 기생 정전용량에 기인한 노이즈를 방지할 수 있으므로 터치 스크린 패널의 터치 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 표시장치용 터치 스크린 패널이 표시장치에 적용된 상태를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시패널용 터치 스크린 패널의 평면도,
도 3a는 도 2에 도시된 터치 스크린 패널의 제 1 전극열, 제 3 전극열, 제 1 라우팅 배선, 제 1 라우팅 패드, 제 1 접지배선 및 제 1 접지패드의 배열상태를 도시한 평면도,
도 3b는 도 2에 도시된 터치 스크린 패널의 제 2 전극열, 제 2 라우팅 배선, 제 2 라우팅 패드, 제 2 접지배선 및 제 2 접지패드의 배열상태를 도시한 평면도,
도 4는 도 2에 도시된 라인 I-I'을 따라 취한 제 1 실시예의 터치 스크린 패널이 표시장치에 적용된 상태를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시패널용 터치 스크린 패널의 평면도,
도 6a는 도 5에 도시된 터치 스크린 패널의 제 1 전극열, 제 3 전극열, 제 1 라우팅 배선, 제 1 라우팅 패드, 제 1 접지배선 및 제 1 접지패드의 배열상태를 도시한 평면도,
도 6b는 도 5에 도시된 터치 스크린 패널의 제 2 전극열, 제 2 라우팅 배선, 제 2 라우팅 패드, 제 2 접지배선 및 제 2 접지패드의 배열상태를 도시한 평면도,
도 7은 도 5에 도시된 라인 II-II'을 따라 취한 제 1 실시예의 터치 스크린 패널이 표시장치에 적용된 상태를 도시한 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치용 터치 스크린 패널에 대해 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시패널용 터치 스크린 패널의 평면도, 도 3a는 도 2에 도시된 터치 스크린 패널의 제 1 전극열, 제 3 전극열, 제 1 라우팅 배선, 제 1 라우팅 패드, 제 1 접지배선 및 제 1 접지패드의 배열상태를 도시한 평면도, 도 3b는 도 2에 도시된 터치 스크린 패널의 제 2 전극열, 제 2 라우팅 배선, 제 2 라우팅 패드, 제 2 접지배선 및 제 2 접지패드의 배열상태를 도시한 평면도, 도 4는 도 2에 도시된 라인 I-I'을 따라 취한 제 1 실시예의 터치 스크린 패널이 표시장치에 적용된 상태를 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치용 터치 스크린 패널은 전극부(A), 라우팅 배선부(B) 및 패드부(C)를 포함한다.
전극부(A)는 복수의 제 1 전극열들(TS)과, 복수의 제 2 전극열들(RS)과, 복수의 제 3 전극열들(SS)을 포함한다.
도 3a 및 도 4를 참조하면, 제 1 전극열들(TS)은 제 1 기판(200) 상에 형성되며, 제 1 방향(예컨대, X축 방향)으로 나란하게 배열된다. 제 1 전극열들(TS)의 각각은 삼각형, 사각형, 마름모꼴, 다각형, 원형, 타원형 등의 형상을 갖는 제 1 전극패턴들(Tx)이 서로 연결되어 형성된다. 복수의 제 1 전극열들(TS)은 터치 구동을 위한 구동전극열 또는 터치 센싱을 위한 센싱전극열로서 기능한다.
도 3b 및 도 4를 참조하면, 복수의 제 2 전극열들(RS)은 제 2 기판(300) 상에 형성되며, 상기 제 1 전극열들(TS)과 교차하는 방향(예컨대, Y축 방향)으로 나란하게 배열된다. 제 2 전극열들(RS)의 각각 또한 제 1 전극패턴들(Tx)과 유사한 삼각형, 사각형, 마름모꼴, 다각형, 원형, 타원형 등의 형상을 갖는 제 2 전극패턴들(Rx)이 서로 연결되어 형성된다. 복수의 제 2 전극열들(RS) 또한 터치 구동을 위한 구동전극열 또는 터치 센싱을 위한 센싱전극열로서의 기능을 하지만, 복수의 제 1 전극열들(TS)이 구동전극열이면, 복수의 제 2 전극열들(RS)은 센싱전극열이 되고, 복수의 제 1 전극열들(TS)이 센싱전극열이면, 복수의 제 2 전극열들(RS)은 구동전극열이 된다. 본 발명의 실시예는 복수의 제 1 전극열들(TS)은 구동전극열이고, 복수의 제 2 전극열들(RS)은 센싱전극열인 경우의 예를 들고 있다.
다시 도 3a 및 도 4를 참조하면, 복수의 제 3 전극열들(SS)은 상기 제 1 전극열들(TS)이 형성된 제 1 기판(200) 상에서 복수의 제 1 전극열들(TS)과 번갈아 배치되도록 형성되며, 또한, 복수의 제 2 전극열들(RS)과 접촉하지 않으면서 서로 중첩되도록 형성된다. 제 3 전극열들(SS)의 각각 또한 제 1 전극패턴들(Tx)과 유사한 삼각형, 사각형, 마름모꼴, 다각형, 원형, 타원형 등의 형상을 갖는 제 3 전극패턴들(Sx)이 서로 연결되어 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 제 3 전극패턴들(Sx)이 서로 연결되어 있고, 제 3 전극열들(SS) 또한 서로 연결된 것으로 도시 및 설명되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제 3 전극열들(SS)은 모두 분리된 상태로 형성될 수도 있고, 일부만 분리된 상태로 형성될 수도 있다. 제 3 전극열들(SS)의 각각을 형성하는 복수의 제 3 전극패턴들(Sx) 또한 모두 분리되거나, 일부만 분리되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에서는, 제 1 전극패턴(Tx)의 크기 W1은 제 2 전극패턴(Rx)의 크기 W2와 같거나, 그 보다 크다. 또한 제 3 전극패턴(Sx)의 크기 W3은 제 2 전극패턴(Rx)의 크기(W2)보다 크다.
이와 같이 제 3 전극패턴(Sx)은 제 1 전극패턴(Tx)과 동일층에 번갈아 형성될 뿐아니라 제 2 전극패턴(Rx)과 중첩되도록 형성되기 때문에, 본 발명의 실시예에 따르는 터치 스크린 패널(TSP)이 표시장치(DP)에 적용되더라도 제 3 전극패턴(Sx)의 차폐효과에 의해 표시장치(DP)에 구비된 공통전극(120)과 제 2 전극패턴 사이에는 기생 정전용량이 발생하지 않게 된다. 즉, 본 발명의 제 3 전극패턴(Sx)은 차폐전극으로서의 기능을 수행한다.
라우팅 배선부(B)는 제 1 기판(200)의 전극부(A)의 외곽부에 형성되며, 복수의 제 1 전극열들(TS)과 각각 연결되는 복수의 제 1 라우팅 배선들(RW1)과, 제 3 전극열들(SS)을 연결하며, 전극부(A)를 에워싸고 복수의 제 1 라우팅 배선들(RW1) 외측에 형성되는 제 1 접지배선(GW1)을 포함한다. 라우팅 배선부(B)는 또한 제 2 기판(300)의 전극부(A)의 외곽부에 형성되며, 복수의 제 2 전극열들(RS)과 각각 연결되는 복수의 제 2 라우팅 배선들(RW2)과, 상기 제 2 기판(300)의 전극부(A)를 에워싸고 상기 복수의 제 2 라우팅 배선들(RW2)의 외측에 배치되도록 형성되는 제 2 접지배선(GW2)을 포함한다. 이와 같이 터치 스크린 패널(TSP)의 상층에 해당되는 제 2 기판(300)의 최외각에 제 2 접지배선(GW2)을 형성하게 되면 외부로부터 유입되는 정전기를 방지할 수 있으므로 정전기로 부터 터치 스크린 패널의 손상을 방지할 수 있게 된다.
패드부(C)는 제 1 기판(200)의 라우팅 배선부(B)에 인접하여 형성되며, 복수의 제 1 라우팅 배선들(RW1)을 통해 복수의 제 1 전극열들(TS)과 각각 접속되는 복수의 제 1 패드들(RP1)과, 제 1 접지배선(GW1)과 연결되는 제 1 접지패드(GP1)를 포함한다. 패드부(C)는 또한 제 2 기판(300)의 라우팅 배선부(B)에 인접하여 형성되며, 복수의 제 2 라우팅 배선들(RW2)을 통해 복수의 제 2 전극열들(RS)과 각각 접속되는 복수의 제 2 패드들(RP2)과, 제 2 접지배선(GW2)과 연결되는 제 2 접지패드(GP2)를 포함한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린 패널(TSP)은 제 1 및 제 3 전극열들(TS, SS)이 형성된 제 1 기판(200)과 제 2 전극열들(RS)이 형성된 제 2 기판(300)을 합착하기 위한 제 1 접착층(A1)과, 제 2 전극열들(RS)이 형성된 제 2 기판(300)에 강화유리(320)를 부착하기 위한 제 2 접착층(A2)을 포함한다. 이와 같d은 구조를 갖는 터치 스크린 패널(TSP)은 제 3 접착층(A3)에 의해 표시패널(DP)과 합착된다.
도 4에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에서, 표시장치(DP)는 제 1 어레이(100)와 제 2 어레이(130)를 구비하며, 공통전극(120)이 제 1 어레이(100) 또는 제 2 어레이(130)의 어느 하나에 형성되는 것으로 나타나 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 공통전극이 하나의 어레이만을 구비하는 표시장치에 포함되는 경우에도 본 발명은 당연히 적용될 수 있다.
다음으로, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치용 터치 스크린 패널에 대해 설명하기로 한다. 제 2 실시예의 터치 스크린은 제 1 기판(400) 하나만을 포함하며, 제 1 기판(400)의 제 1 면(예를 들면, 하면)에 제 1 및 제 3 전극열(TS, SS)이 형성되고, 제 1 기판(400)의 제 2 면(예를 들면, 상면)에 제 2 전극열들(RS)이 형성된다는 점에서 본 발명의 제 1 실시예와 상이하다. 이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시패널용 터치 스크린 패널의 평면도, 도 6a는 도 5에 도시된 터치 스크린 패널의 제 1 전극열, 제 3 전극열, 제 1 라우팅 배선, 제 1 라우팅 패드, 제 1 접지배선 및 제 1 접지패드의 배열상태를 도시한 평면도, 도 6b는 도 5에 도시된 터치 스크린 패널의 제 2 전극열, 제 2 라우팅 배선, 제 2 라우팅 패드, 제 2 접지배선 및 제 2 접지패드의 배열상태를 도시한 평면도, 도 7는 도 5에 도시된 라인 II-II'을 따라 취한 제 1 실시예의 터치 스크린 패널이 표시장치에 적용된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치용 터치 스크린 패널은 전극부(A), 라우팅 배선부(B) 및 패드부(C)를 포함한다.
전극부(A)는 복수의 제 1 전극열들(TS)과, 복수의 제 2 전극열들(RS)과, 복수의 제 3 전극열들(SS)을 포함한다.
도 6a 및 도 7을 참조하면, 제 1 전극열들(TS)은 제 1 기판(400)의 제 1 면(예를 들면, 하면) 상에 형성되며, 제 1 방향(예컨대, X축 방향)으로 나란하게 배열된다. 제 1 전극열들(TS)의 각각은 삼각형, 사각형, 마름모꼴, 다각형, 원형, 타원형 등의 형상을 갖는 제 1 전극패턴들(Tx)이 서로 연결되어 형성된다. 복수의 제 1 전극열들(TS)은 터치 구동을 위한 구동전극열 또는 터치 센싱을 위한 센싱전극열로서 기능한다.
도 6b 및 도 7을 참조하면, 복수의 제 2 전극열들(RS)은 제 1 기판(400)의 제 2 면(예를 들면, 상면) 상에 형성되며, 상기 제 1 전극열들(TS)과 교차하는 방향(예컨대, Y축 방향)으로 나란하게 배열된다. 제 2 전극열들(RS)의 각각 또한 제 1 전극패턴들(Tx)과 유사한 삼각형, 사각형, 마름모꼴, 다각형, 원형, 타원형 등의 형상을 갖는 제 2 전극패턴들(Rx)이 서로 연결되어 형성된다. 복수의 제 2 전극열들(RS) 또한 터치 구동을 위한 구동전극열 또는 터치 센싱을 위한 센싱전극열로서의 기능을 하지만, 복수의 제 1 전극열들(TS)이 구동전극열이면, 복수의 제 2 전극열들(RS)은 센싱전극열이 되고, 복수의 제 1 전극열들(TS)이 센싱전극열이면, 복수의 제 2 전극열들(RS)은 구동전극열이 된다. 본 발명의 실시예는 복수의 제 1 전극열들(TX)은 구동전극열이고, 복수의 제 2 전극열들(RS)은 센싱전극열인 경우의 예를 들고 있다.
다시 도 6a 및 도 7을 참조하면, 복수의 제 3 전극열들(SS)은 상기 제 1 전극열들(TS)이 형성된 제 1 기판(400)의 제 1 면 상에서 복수의 제 1 전극열들(TS)과 번갈아 배치되도록 형성되며, 또한, 복수의 제 2 전극열들(RS)과 접촉하지 않으면서 서로 중첩되도록 형성된다. 제 3 전극열들(SS)의 각각 또한 제 1 전극패턴들(Tx)과 유사한 삼각형, 사각형, 마름모꼴, 다각형, 원형, 타원형 등의 형상을 갖는 제 3 전극패턴들(Sx)이 서로 연결되어 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 제 3 전극패턴들(Sx)이 서로 연결되어 있고, 제 3 전극열들(SS) 또한 서로 연결된 것으로 도시 및 설명되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제 3 전극열들(SS)은 모두 분리된 상태로 형성될 수도 있고, 일부만 분리된 상태로 형성될 수도 있다. 제 3 전극열들(SS)의 각각을 형성하는 복수의 제 3 전극패턴들(Sx) 또한 모두 분리되거나, 일부만 분리되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에서는, 제 1 전극패턴(Tx)의 크기 W1은 제 2 전극패턴(Rx)의 크기 W2와 같거나, 그 보다 크다. 또한 제 3 전극패턴(Sx)의 크기 W3은 제 2 전극패턴(Rx)의 크기(W2)보다 크다.
이와 같이 제 3 전극패턴(Sx)은 제 1 전극패턴(Tx)과 동일층에 번갈아 형성될 뿐아니라 제 2 전극패턴(Rx)과 중첩되도록 형성되기 때문에, 본 발명의 제 2 실시예에 따르는 터치 스크린 패널(TSP)이 표시장치(DP)에 적용되더라도 제 3 전극패턴(Sx)의 차폐효과에 의해 표시장치(DP)에 구비된 공통전극(120)과 제 2 전극패턴 사이에는 기생 정전용량이 발생하지 않게 된다. 즉, 본 발명의 제 3 전극패턴(Sx)은 차폐전극으로서의 기능을 수행한다.
라우팅 배선부(B)는 제 1 기판(400)의 제 1 면의 전극부(A)의 외곽부에 형성되며, 복수의 제 1 전극열들(TS)과 각각 연결되는 복수의 제 1 라우팅 배선들(RW1)과, 제 3 전극열들(SS)을 연결하며, 상기 제 1 면의 전극부(A)를 에워싸고 복수의 제 1 라우팅 배선들(RW1)의 외측에 형성되는 제 1 접지배선(GW1)을 포함한다. 라우팅 배선부(B)는 또한 제 1 기판(400)의 제 2 면의 전극부(A)의 외곽부에 형성되며, 복수의 제 2 전극열들(RS)과 각각 연결되는 복수의 제 2 라우팅 배선들(RW2)과, 상기 제 1 기판(400)의 전극부(A)를 에워싸고 상기 복수의 제 2 라우팅 배선들(RW2)의 외측에 배치되도록 형성되는 제 2 접지배선(GW2)을 포함한다. 이와 같이 터치 스크린 패널(TSP)의 상측에 해당되는 제 1 기판(400)의 상면의 최외각에 제 2 접지배선(GW2)을 형성하게 되면 외부로부터 유입되는 정전기를 방지할 수 있으므로 정전기로 부터 터치 스크린 패널의 손상을 방지할 수 있게 된다.
패드부(C)는 제 1 기판(400)의 제 1 면의 라우팅 배선부(B)에 인접하여 형성되며, 복수의 제 1 라우팅 배선들(RW1)을 통해 복수의 제 1 전극열들(TS)과 각각 접속되는 복수의 제 1 패드들(RP1)과, 제 1 접지배선(GW1)과 연결되는 제 1 접지패드(GP1)를 포함한다. 패드부(C)는 또한 제 1 기판(400)의 제 2 면의 라우팅 배선부(B)에 인접하여 형성되며, 복수의 제 2 라우팅 배선들(RW2)을 통해 복수의 제 2 전극열들(RS)과 각각 접속되는 복수의 제 2 패드들(RP2)과, 제 2 접지배선(GW2)과 연결되는 제 2 접지패드(GP2)를 포함한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 패널(TSP)은 제 2 전극열들(RS)이 형성된 제1 기판(400)에 강화유리(420)를 부착하기 위해 제 2 전극열들(RS) 상에 형성되는 제 1 접착층(A1)을 포함한다. 이와 같은 구조를 갖는 터치 스크린 패널(TSP)은 제 2 접착층(A2)에 의해 표시패널(DP)과 합착된다.
도 7에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에서, 표시장치(DP)는 제 1 어레이(100)와 제 2 어레이(130)를 구비하며, 공통전극(120)이 제 1 어레이(100) 또는 제 2 어레이(130)의 어느 하나에 형성되는 것으로 나타나 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 공통전극이 하나의 어레이만을 구비하는 표시장치에 포함되는 경우에도 본 발명은 적용될 수 있는 것으로 이해하여야 한다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따르면, 제 3 전극패턴(Sx)이 제 1 전극패턴(Tx)과 동일층에 번갈아 형성되고, 또한 제 2 전극패턴(Rx)과 중첩되도록 형성된다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따르는 터치 스크린 패널(TSP)이 공통전극을 구비하는 표시장치(DP)에 적용되는 경우, 제 3 전극패턴(Sx)의 차폐효과에 의해 표시장치(DP)에 구비된 공통전극(120)과 제 2 전극패턴(Rx) 사이에는 기생 정전용량이 발생하지 않게 된다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 제 3 전극패턴(Sx)이 차폐전극으로서 작용하여 표시장치의 공통전극(120)과 터치 스크린 패널(TSP)의 제 2 전극패턴(Rx) 사이에 기생 정전용량이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. 따라서 기생 정전용량에 기인하는 노이즈를 방지할 수 있으므로 터치 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 효과를 분석하기 위해, 종래의 터치 스크린 패널과 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 패널을 각각 터치한 후, 터치 신호구간 내의 500개 지점의 위치에 대한 각각의 터치 신호를 검출하였다. 그리고, 그 검출된 값을 기초로 RMS(Root Mean Square) 값을 구하여 종래의 터치 스크린 패널과 본 발명의 실시예에 따른 RMS값을 구하였다. 그 결과, 종래 기술의 터치 스크린 패널의 노이즈 레벨은 120 정도로 측정되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 노이즈 레벨은 90으로 측정되었다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 노이즈 레벨이 상당한 저하되는 효과가 있음을 알 수 있었다.
위의 노이즈 레벨을 측정한 수학식 1은 다음과 같다.
Figure pat00001
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 제 1 어레이 120: 공통전극
130: 제 2 어레이 200, 400: 제 1 기판
300: 제 2 기판 320, 420: 강화유리
DP: 표시장치 TSP: 터치 스크린 패널
TS: 제 1 전극열 Tx: 제 1 전극패턴
RS: 제 2 전극열 Rx: 제 2 전극패턴
SS: 제 3 전극열 Sx: 제 3 전극패턴
GW1: 제 1 접지배선 GP1: 제 1 접지패드
GW2: 제 2 접지배선 GP2: 제 2 접지패드
RP1: 제 1 라우팅 패드 RP2: 제 2 라우팅 패드
RW1: 제 1 라우팅 배선 RW2: 제 2 라우팅 배선

Claims (10)

  1. 제 1 기판의 일면에 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 1 전극열;
    제 2 기판의 일면에 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 2 전극열; 및
    상기 제 1 기판의 일면에 상기 제 1 방향으로 배열되며, 상기 복수의 제 1 전극열과 번갈아 배치되는 복수의 제 3 전극열을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 기판은 상기 제 1 및 제 3 전극열들이 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 위치하도록 합착되며,
    상기 복수의 제 2 전극열의 각각은 상기 복수의 제 3 전극열의 각각과 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 터치 스크린 패널.
  2. 제 1 기판의 일면에 제 1 방향으로 배열되는 복수의 제 1 전극열;
    제 1 기판의 타면에 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열되는 복수의 제 2 전극열; 및
    상기 제 1 기판의 일면에 상기 제 1 방향으로 배열되며, 상기 복수의 제 1 전극열과 번갈아 배치되는 복수의 제 3 전극열을 포함하고,
    상기 복수의 제 2 전극열의 각각은 상기 복수의 제 3 전극열의 각각과 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 터치 스크린 패널.
  3. 제 1 항 및 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전극열의 각각은 복수의 제 1 전극패턴들로 형성되고, 상기 제 2 전극열의 각각은 복수의 제 2 전극패턴들로 형성되며, 상기 제 3 전극열의 각각은 복수의 제 3 전극패턴들로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시패널용 터치 스크린 패널.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 전극패턴들의 각각의 크기는 상기 복수의 제 2 전극패턴들의 각각의 크기와 같거나 그 보다 큰 것을 특징으로 하는 표시패널용 터치 스크린 패널.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 제 3 전극패턴들의 각각의 크기는 상기 복수의 제 2 전극패턴들의 각각의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 표시패널용 터치 스크린 패널.
  6. 제 1 항 및 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제 3 전극열들은 제 1 기판 상에 형성되는 제 1 접지라인에 의해 서로 연결되어 접지되는 것을 특징으로 하는 표시장치용 터치 스크린 패널.
  7. 제 1 항 및 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제 3 전극열들의 각각은 서로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 표시패널용 터치 스크린 패널.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 제 3 전극패턴들의 적어도 하나는 서로 분리된 것을 특징으로 하는 표시패널용 터치 스크린 패널.
  9. 제 1 항 및 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 전극열의 각각에 접속되는 제 1 라우팅 배선과,
    상기 복수의 제 2 전극열의 각각에 접속되는 제 2 라우팅 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 표시패널용 터치 스크린 패널.
  10. 제 1 항 및 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 전극열이 형성되는 기판 상에서 상기 제 2 전극열의 외곽부에 형성되는 제 2 접지라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시패널용 터치 스크린 패널.
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