KR101081110B1 - 터치 패널 - Google Patents

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유영선
노영진
이선영
채경훈
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Abstract

실시예에 따른 터치 패널은, 유효 영역과 더미 영역이 정의되는 기판; 상기 유효 영역에서 제1 방향으로 형성되는 제1 전극; 상기 유효 영역에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 제2 전극; 상기 제1 전극에 전기적으로 연결되며 상기 더미 영역에 형성되는 제1 배선; 및 상기 제2 전극에 전기적으로 연결되며 상기 더미 영역에 형성되는 제2 배선을 포함하고, 상기 유효 영역에서 제2 배선이 제1 및 제2 전극과 다른 층에 위치할 수 있다.

Description

터치 패널{TOUCH PANEL}
본 기재는 터치 패널에 관한 것이다.
최근 다양한 전자 제품에서 디스플레이 장치에 표시된 화상에 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등의 입력 장치를 접촉하는 방식으로 입력을 하는 터치 패널이 적용되고 있다.
터치 패널은 크게 저항막 방식의 터치 패널과 정전 용량 방식의 터치 패널로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 패널은 입력 장치의 압력에 의하여 유리와 전극이 단락되어 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다.
이러한 터치 패널에서는 전극을 외부 회로와 연결하기 위한 배선들이 적어도 터치 패널의 좌, 우 및 하단으로 위치한다. 이와 같이 위치하는 더미 영역이 유효 영역의 적어도 세 측부에 위치하여 유효 영역이 줄어드는 문제가 발생될 수 있다.
또한 이러한 더미 영역, 특히 좌우 영역에 위치한 더미영역을 가리기 위한 베젤(bezel)에 의해 디자인에 한계를 가져올 수 있다.
실시예는 터치 패널에서 배선 전극에 의해 필요한 좌우 영역에 위치한 더미 영역 및 베젤을 제거하고자 한다.
실시예에 따른 터치 패널은, 유효 영역과 더미 영역이 정의되는 기판; 상기 유효 영역에서 제1 방향으로 형성되는 제1 전극; 상기 유효 영역에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 제2 전극; 상기 제1 전극에 전기적으로 연결되며 상기 더미 영역에 형성되는 제1 배선; 및 상기 제2 전극에 전기적으로 연결되며 상기 더미 영역에 형성되는 제2 배선을 포함하고, 상기 유효 영역에서 제2 배선이 제1 및 제2 전극과 다른 층에 위치할 수 있다.
실시예에 따른 터치 패널에서는, 배선 전극을 기판의 유효 영역으로 위치 시켜 형성하므로, 유효 영역의 좌우에서 배선 전극에 의해 필요하였던 더미 영역을 없앨 수 있다. 그리고 이러한 더미 영역을 가리기 위한 베젤을 제거할 수 있다. 이로써 화면의 크기를 확보할 수 있고 베젤의 제약 없는 디자인의 다양성을 확보할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 터치 패널의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 4 내지 도 8은 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법의 단계들을 도시한 평면도들이다.
실시예들의 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 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 실시예에 따른 터치 패널을 상세하게 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 터치 패널의 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다. 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 터치 패널(100)은, 입력 장치(예를 들어, 손가락 등)의 위치를 감지하는 유효 영역(200)과, 이 유효 영역(200)의 외곽으로 위치하는 더미 영역(300)이 정의되는 기판(40)을 포함한다.
여기서, 유효 영역(200)에는 입력 장치를 감지할 수 있도록 제1 및 제2 전극(10, 20)이 형성될 수 있다. 그리고 더미 영역(300)에는 제1 및 제2 전극 (10, 20)에 각기 연결되는 제1 및 제2 배선(110, 210)과, 이 제1 및 제2 배선(110, 210)에 연결되는 외부 회로(도시하지 않음, 이하 동일)(일례로, 플렉서블 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB))등이 위치할 수 있다.
본 실시예에서는 제2 배선(210)을 더미 영역(300)뿐만 아니라 유효 영역(200)에도 형성하여 더미 영역을(300) 최소화 할 수 있다. 이에 대해서는 추후에 좀더 상세하게 설명한다.
이러한 터치 패널(100)을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
기판(40)은 이 위에 형성되는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 제1 및 제2 절연층(31, 32), 제1 배선(110) 및 제2 배선(210) 등을 지지할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 기판(40)은 일례로 유리 기판으로 이루어질 수 있다.
제1 전극(10)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지하는 복수의 제1 센서부(10a)와, 이러한 복수의 제1 센서부(10a)를 연결하는 제1 연결부(10b)를 포함한다. 제1 연결부(10b)는 복수의 제1 센서부(10a)를 제1 방향(도면의 Y축 방향)으로 연결하여, 제1 전극(10)이 제1 방향으로 연장될 수 있다.
이와 유사하게, 제2 전극(20)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지하는 복수의 제2 센서부(20a)와, 이러한 복수의 제2 센서부(20a)를 연결하는 제2 연결부(20b)를 포함한다. 제2 연결부(20b)는 복수의 제2 센서부(20a)를 제1 방향과 교차하는 제2 방향(도면의 X축 방향)으로 연결하여, 제2 전극(20)이 제2 방향으로 연장될 수 있다.
이러한 제1 및 제2 전극(10, 20)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 투명 전도성 물질로는 인듐 틴 산화물(indium tin oxide), 인듐 징크 산화물(indium zinc oxide) 등의 다양한 물질이 사용될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 전극(10, 20)은 물리적 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD), 화학적 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD) 등 다양한 박막 증착 기술에 의하여 형성될 수 있다.
도면에서는 제1 및 제2 센서부(10a, 20a)가 삼각형, 마름모 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 사각형, 오각형 등의 다각형, 원형 또는 타원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
제1 배선(110)은 제1 전극(10)을 연결하여 유효 영역(200)의 하단에 위치한 더미 영역(300)으로 인출된다. 이와 유사하게 제2 배선(210)은 제2 전극(20)을 연결하여 유효 영역(200)의 하단에 위치한 더미 영역(300)으로 인출된다.
본 실시예에 따른 제2 배선(210)을 제2 전극(20)과 함께 좀더 상세하게 설명한다.
본 실시예에서 제2 전극(20)은 제2 방향을 따라 연장되는 복수의 전극부(201, 202, 203)들을 포함한다. 여기서, 유효 영역(200)의 외곽에서 내부로 향하면서 제1 전극부(201), 제2 전극부(202), 제3 전극부(203)가 차례로 위치한다. 즉, 제2 전극부(202)가 제1 전극부(201)보다 유효 영역(200)의 내부에 위치하며, 제3 전극부(203)가 제2 전극부(202)보다 유효 영역(200)의 내부에 위치한다.
제2 배선(210)은 제2 방향을 따라 연장되는 복수의 제2 배선(211, 212, 213)들을 포함한다. 복수의 제2 배선(211, 212, 213)들은 복수의 전극부(201, 202, 203)들과 제1 절연층(31)의 컨택홀(311)에 의해 각기 연결되는 복수의 전극 연결부(211a, 212a, 213a)들 및 더미 영역(300)에 형성되는 복수의 배선부(211b, 212b, 213b)들을 포함한다. 여기서, 유효 영역(200)의 외곽에서 내부로 향하면서 제1 전극 연결부(211a), 제2 전극 연결부(212a), 제3 전극 연결부(213a)가 차례로 위치한다. 즉, 제2 전극 연결부(212a)가 제1 전극 연결부(211a)보다 유효 영역(200)의 내부에 위치하며, 제3 전극 연결부(213a)가 제2 전극 연결부(212a)보다 유효 영역(200)의 내부에 위치한다.
제1 전극부(201)와 제1 전극 연결부(211a)가 제1 절연층(31)의 컨택홀(311)에 의해 연결되고, 제2 전극부(202)와 제2 전극 연결부(212a)가 제1 절연층(31)의 컨택홀(311)에 의해 연결되며, 제3 전극부(203)와 제3 전극 연결부(213a)가 제1 절연층(31)의 컨택홀(311)에 의해 연결된다.
즉, 복수의 전극부(201, 202, 203)와 복수의 전극 연결부(211a, 212a, 213a)들이 각각 전기적으로 연결되어 복수의 배선부(211b, 212b, 213b)들을 통해 더미 영역(300)으로 인출된다.
이러한 복수의 제2 배선(211, 212, 213)들이 유효 영역(200)을 통해 제1 배선(110)이 위치하는 유효 영역(200) 하단의 더미 영역(300)에 위치하므로, 유효 영역(200)의 좌우 영역으로 형성되던 더미 영역(300)을 제거 할 수 있다. 또한 좌우 영역에 위치한 더미영역을 가리기 위한 베젤(bezel)을 제거하여 디자인의 다양성을 가져올 수 있다.
제1 배선(110) 및 제2 배선(210)은 제1 및 제2 전극(10, 20) 각각에 전기 신호를 인가할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 제2 배선(210) 중 적어도 일부가 유효 영역(200)에 위치하므로, 유효 영역(200) 상의 제2 배선(210)은 투명 전도성 물질을 포함하여 유효 영역(200)에서 보이지 않게 할 수 있다. 구체적으로, 유효 영역(200) 상의 전극 연결부(211a, 212a, 213a)는 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT), 전도성 폴리머 및 은 나노 와이어 잉크(Ag nano wire ink)로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함할 수 있다. 그러나 더미 영역(300)의 제1 배선(110) 및 배선부(211b, 212b, 213b)는 투명 전도성 물질로 형성되는 것도 가능하고, 또는 전기 전도성이 우수한 물질, 일례로 금속으로도 이루어질 수 있다.
전극 연결부(211a, 212a, 213a)는 인쇄 또는 박막 증착 등에 의하여 형성될 수 있다.
이어서, 전극 연결부(211a, 212a, 213a)와 제1 및 제2 전극(10, 20) 사이에 위치하는 제1 절연층(31)을 더 포함하고, 제2 전극(20)과 전극 연결부(211a, 212a, 213a)는 제1 절연층(31)에 형성된 컨택홀(311)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 제1 절연층(31)은 전극 연결부(211a, 212a, 213a)와 전기적으로 연결되지 않는 제2 전극(20)과의 전기적 단락을 방지할 수 있다. 제1 절연층(31)은 투명 절연성 물질로 형성될 수 있다.
제2 절연층(32)은 제1 연결부(10b)와 제2 연결부(20b)가 전기적으로 단락되는 것을 방지한다. 이러한 제2 절연층(32)은 제1 연결부(10b)와 제2 연결부(20b)를 절연할 수 있는 투명 절연성 물질로 형성될 수 있다.
이러한 제1 절연층(31) 및 제2 절연층(32)은 일례로, 실리콘 산화물과 같은 금속 산화물, 또는 아크릴 등의 수지 등으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 제2 배선(210)이 기판(40)과 제1 절연층(31)사이에 위치하고, 제1 및 제2 전극(10, 20)이 제1 절연층(31)위에 형성된다. 따라서 제2 배선(210)과 제1 및 제2 전극(10, 20)이 다른 층에 위치할 수 있다.
도면에서는 제1 전극부(201), 제2 전극부(202), 제3 전극부(203)와 제1 전극 연결부(211a), 제2 전극 연결부(212a), 제3 전극 연결부(213a)만을 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 다양한 개수의 전극부와 전극 연결부를 가질 수 있다.
전극 연결부(211a, 212a, 213a)는 제1 방향을 따라 형성될 수 있다. 이에 의해 배선부(211b, 212b, 213b)들이 제1 방향, 즉 유효 영역(200)의 하단에만 형성될 수 있다.
이와 같이 제1 배선(110)과 제2 배선(210)이 동일한 방향으로 인출될 수 있다. 이에 따라 더미 영역(300)이 유효 영역(200)의 일측에만 위치할 수 있다. 도면에서는 더미 영역(300)이 유효 영역(200)의 하단에만 위치하는 것으로 도시하였으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 더미 영역(300)이 유효 영역(200)의 상단에만 위치할 수 있다.
도 4 내지 도 8은 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법의 단계들을 도시한 평면도들이다. 명확하고 간략한 설명을 위하여 앞서 설명한 내용과 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 서로 다른 부분에 대해서 상세하게 설명한다.
먼저, 도 4에 도시한 바와 같이, 기판(40) 위에 제2 배선(211, 212, 213)을 형성한다.
이어서, 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 배선(211, 212, 213)이 형성된 기판(40)에 컨택홀(311)이 구비된 제1 절연층(31)을 형성한다.
이어서, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 절연층(31)위에 복수의 제1 센서부(10a), 복수의 제2 센서부(20a)와 복수의 제2 센서부(20a)를 연결하는 제2 연결부(20b)를 형성한다.
도 7에 도시한 바와 같이 제2 연결부(20b)위에 제2 절연층(32)을 형성한다.
이어서, 도 8에 도시한 바와 같이 제2 절연층(32)위에 복수의 제1 센서부(10a)를 연결하는 제1 연결부(10b)와 더미 영역(300)으로 인출되는 제1 배선(110)을 형성한다.
이와 같이, 제2 배선(210)이 기판(40)과 제1 절연층(31)사이에 위치하고, 제1 및 제2 전극(10, 20)이 제1 절연층(31)위에 형성된다. 따라서 제2 배선(210)과 제1 및 제2 전극(10, 20)이 다른 층에 위치할 수 있다.
이상의 제조 방법에서는 제2 배선(210)을 형성한 후 제1 연결부(10b) 및 제1 배선(110)을 형성하였으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제2 배선(210) 형성 시 제1 연결부(10b) 및 제1 배선(110)을 함께 형성하여 공정을 간단히 할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 유효 영역과 더미 영역이 정의되는 기판;
    상기 유효 영역에서 제1 방향으로 형성되는 제1 전극;
    상기 유효 영역에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 제2 전극;
    상기 제1 전극에 전기적으로 연결되며 상기 더미 영역에 형성되는 제1 배선; 및
    상기 제2 전극에 전기적으로 연결되며 상기 유효 영역 및 상기 더미 영역에 형성되는 제2 배선
    을 포함하고,
    상기 유효 영역에서 상기 제2 배선이 상기 제1 및 제2 전극과 다른 층에 위치하는 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배선은, 상기 더미 영역에 형성되는 배선부 및 상기 유효 영역에 형성되며 상기 제2 전극에 연결되는 전극 연결부를 포함하는 터치 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전극과 상기 전극 연결부 사이에 위치하는 제1 절연층을 포함하고,
    상기 제2 전극과 상기 전극 연결부는 상기 제1 절연층에 형성된 컨택홀에 의해 전기적으로 연결되는 터치 패널.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 전극은 복수의 센서부 및 상기 복수의 센서부를 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 전극 연결부가 상기 복수의 센서부 중 적어도 하나에 전기적으로 연결되는 터치 패널.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 전극 연결부는 투명 전도성 물질을 포함하는 터치 패널.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전극 연결부는 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT), 전도성 폴리머, 및 은 나노 와이어 잉크(Ag nano wire ink)로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함하는 터치 패널.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 전극 연결부는 상기 제1 방향을 따라 형성되는 터치 패널.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1 배선과 상기 제2 배선이 동일한 방향으로 인출되는 터치 패널.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 더미 영역이 상기 유효 영역의 일측에만 위치하는 터치 패널.
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