KR101294341B1

KR101294341B1 - 정전용량방식 터치패널

Info

Publication number: KR101294341B1
Application number: KR1020120024229A
Authority: KR
Inventors: 곽민기; 맹창준
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-08-06

Abstract

정전용량방식 터치패널이 개시된다. 본 발명의 일 실시예예 따른 정전용량방식 터치패널은 활성 영역, 비활성 영역 및 상기 비활성 영역 하부에 배치된 접속 회로부를 포함하는 정전용량방식 터치패널에 있어서, 상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 전기적으로 연결된 2 개의 제1 센싱전극이 한 쌍을 이루고, 상기 한 쌍의 제1 센싱전극이 제1 방향으로 연속 배치되어 형성되는 복수개의 제1 축 센싱전극부; 상기 제1 센싱전극과 겹치지 않도록 상기 한 쌍의 제1 센싱전극 사이에 배치되는 제2 센싱전극이 제2 방향으로 연속 배치되어 형성되는 복수개의 제2 축 센싱전극부; 상기 활성 영역 및 비활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 한 쌍의 제1 센싱전극에서 상기 접속회로부까지 각각 연장 형성되는 제1 배선전극부; 및 상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 하나의 축에 배치된 복수개의 상기 제2 센싱전극을 병렬 연결하여 상기 접속회로부까지 연장 형성되는 제2 배선전극부를 포함한다.

Description

정전용량방식 터치패널 {ELECTROSTATIC CAPACITY TOUCH PANEL}

본 발명은 터치패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정전용량방식 터치패널에 관한 것이다.

터치패널(Touch Panel)은 디스플레이 표면에 장착되어 사용자의 손가락 등의 물리적 접촉을 전기적 신호로 변환하여 제품을 작동시키는 입력장치로서, 각종 디스플레이 장치에 폭넓게 응용될 수 있으며, 근래에 와서는 직관적인 인터페이스를 추구하는 트렌드에 따라 평판 디스플레이 장치, 각종 모바일 기기, 스마트폰, 태블릿 PC 등에서 많이 사용되고 있다.

이러한 터치패널은 동작원리에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 구분될 수 있으며, 신호 증폭에 문제, 해상도의 차이, 설계 및 가공 기술의 차이, 광학적 특성, 전기적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성, 입력 특성, 내구성 및 경제성을 고려하여 전자기기에 채용되고 있다.

특히, 정전용량 방식 터치패널은 APPLE社의 iPhone이 출시되면서 급격히 확대된 터치패널 방식으로, 인체에서 발생하는 정전기와 기판의 상호 작용으로 X와 Y의 위치를 감지하며(정전용량층 형성), 이를 위해 기판 위에 복수개의 센싱전극을 필요로 한다. 저항막 방식에 비하여 가격이 높다는 문제가 있으나 멀티터치 구현이 용이하고 높은 내구성 및 우수한 터치감을 가지고 있어 그 관심도가 더욱 높아지고 있는 추세이다.

본 발명의 실시예들은 터치패널 내의 간섭 저항(노이즈)을 최소화함으로써, 터치패널의 검출감도 및 투과도를 향상시킨 정전용량방식 터치패널을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 활성 영역, 비활성 영역 및 상기 비활성 영역 하부에 배치된 접속 회로부를 포함하는 정전용량방식 터치패널에 있어서, 상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 전기적으로 연결된 2 개의 제1 센싱전극이 한 쌍을 이루고, 상기 한 쌍의 제1 센싱전극이 제1 방향으로 연속 배치되어 형성되는 복수개의 제1 축 센싱전극부; 상기 제1 센싱전극과 겹치지 않도록 상기 한 쌍의 제1 센싱전극 사이에 배치되는 제2 센싱전극이 제2 방향으로 연속 배치되어 형성되는 복수개의 제2 축 센싱전극부; 상기 한 쌍의 제1 센싱전극에서 상기 접속회로부까지 각각 연장 형성되는 제1 배선전극부; 및 하나의 축에 배치된 복수개의 상기 제2 센싱전극을 병렬 연결하여 상기 접속회로부까지 연장 형성되는 제2 배선전극부를 포함하는 정전용량방식 터치패널이 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1 배선전극부는, 상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 한 쌍의 제1 센싱전극과 하기 제1 배선부를 연결하는 제1 연결선부; 및 상기 비활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 연결선부와 상기 접속 회로부를 연결하는 제1 배선부를 포함하고, 상기 제2 배선전극부는, 상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 제2 센싱전극과 하기 제2 배선부를 연결하는 제2 연결선부; 및 상기 비활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 제2 연결선부와 상기 접속 회로부를 연결하는 제2 배선부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 활성 영역에 형성되는 상기 제1 축 센싱전극부, 제2 축 센싱전극부, 제1 연결선부 및 제2 연결선부는 투명 전도성 물질로 제조되고, 상기 비활성 영역에 형성되는 상기 제1 배선부 및 제2 배선부는 투명 전도성 물질과 금속 박막이 적층되어 제조될 수 있다.

또한, 상기 활성 영역에 형성되는 상기 제1 축 센싱전극부, 제2 축 센싱전극부, 제1 연결선부 및 제2 연결선부는 투명 전도성 물질과 메쉬(Mesh)형으로 형성된 금속 박막이 적층되어 제조되고, 상기 비활성 영역에 형성되는 상기 제1 배선부 및 제2 배선부는 투명 전도성 물질과 금속 박막이 적층되어 제조될 수 있다.

이 때, 상기 투명 전도성 물질은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide), GZO(Ga-doped Zinc Oxide), 프로필렌디옥시티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 카본나노튜브(carbon nano tube) 또는 그래핀(grapheme)이고, 상기 금속 박막은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 제조되는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 상기 제1 배선전극부는 복수개를 포함하고, 상기 복수개의 제1 배선전극부들 사이의 간격이, 상기 제1 배선전극부 및 상기 제1 배선전극부와 인접한 상기 제2 배선전극부사이의 간격보다 좁은 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 접속회로부는, 복수개의 상기 제1 배선전극부 및 상기 제2 배선전극부 각각이 접속하는 접속단자가 2 이상의 행을 이루어 배치되어 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다

한편, 상기 접속회로부에 배치되는 접속부를 더 포함하고, 상기 접속부는 복수개의 상기 접속단자들을 제1축 및 제2축으로 구분하여 연결 가능한 2층 이상의 회로층으로 구성되는 다층인쇄회로기판인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1 배선전극부 및 제2 배선전극부는 상기 정전용량방식 터치패널 내의 임의의 기준선을 기준으로 하여 서로 선대칭되도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 정전용량방식 터치패널에서의 센싱전극 및 배선전극의 효율적인 배치로 인하여 터치패널의 검출감도 및 투과도를 향상시킬 수 있다.

또한, 제1축 센싱전극 및 제2축 센싱전극을 단일층에 형성함으로써, 공정을 단순화시키고 제조비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량방식 터치패널의 영역을 표시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량방식 터치패널을 정면에서 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 제1축 센싱전극부가 접속부와 연결되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량방식 터치패널의 제조공정을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량방식 터치패널(100, 이하 터치패널)의 영역을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 터치패널(100)의 영역은 활성 영역(A), 비활성 영역(B) 및 접속 회로부(C)로 구분될 수 있다.

본 명세서에서 활성 영역(A, Active area)은 터치패널 중 사용자의 신체 접촉 또는 별도의 터치 도구(예를 들면, 스타일러스 펜)를 이용하여 접촉 위치를 감지하는 영역을 의미한다.

비활성 영역(B, Non-active area)은 활성 영역(A)를 제외한 영역으로, 주로 활성 영역(A)에서 감지한 접속 신호를 컨트롤러 IC(집적회로) 등에 전달하는 영역을 의미한다.

접속 회로부(C)는 인쇄회로기판(PCB) 등이 배치되는 영역을 의미한다. 접속 회로부(C)는 비활성 영역(B)의 하부에 배치될 수 있다. 본 명세서에서는 도시된 도면을 기준으로, 윗 방향을 '상부'라 지칭하고, 아랫 방향을 '하부'라 칭하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량방식 터치패널(100, 이하 터치패널)을 정면에서 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 터치패널(100)은 활성 영역(A)에 형성되는 제1 축 센싱전극부(110) 및 제2 축 센싱전극부(120), 제1축 센싱전극부(110)와 연결되는 제1 배선전극부(130) 및 제2축 센싱전극부(120)와 연결되는 제2 배선전극부(140)를 포함한다.

제1 축 센싱전극부(110) 및 제2 축 센싱전극부(120)는 센싱전극(내지 패턴전극)으로 기능하는 것으로, 센싱전극들이 배열되는 방향에 따라 구분될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(100)에서는 제1 축 센싱전극부(110) 및 제2 축 센싱전극부(120)를 단일층에 형성함으로써, 공정을 단순화시키고 제조비용을 절감 가능하다.

제1 축 센싱전극부(110)는 전기적으로 연결된 2개의 제1 센싱전극(111)이 한 쌍을 이루고, 상기 한 쌍의 제1 센싱전극(111)이 제1 방향으로 연속 배치되어 형성될 수 있다.

제2 축 센싱전극부(120)는 제2 센싱전극(121)이 제2 방향으로 연속 배치되어 형성될 수 있다. 이 때, 제2 센싱전극(121)은 제1 센싱전극(111)과 겹치지 않도록 상기 한 쌍의 제1 센싱전극(111) 사이에 배치되고, 상기 한 쌍의 제1 센싱전극(111)과 종방향으로 교번하여 배치된다.

즉, 제1,2 축 센싱전극부(110,120)는 모두 센싱전극들로 구성된다는 공통점이 있으나, 제1 축 센싱전극부(110)는 인접한 제1 센싱전극(111) 2개가 한 쌍을 이룬 채로 제1 축에 배치되고, 제2 축 센싱전극부(120)는 제2 센싱전극(121) 1개가 제2 축에 배치된다는 차이점이 있다. 한편, 상기 제1,2 방향 또는 상기 제1,2 축은 임의의 방향을 의미하는 것이나, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 도시된 도면을 기준으로 X축을 제1 방향 또는 제1 축이라 지칭하고, Y축을 제2 방향 또는 제2 축이라 지칭하기로 한다.

이와 같은 제1 축 센싱전극부(110) 및 제2 축 센싱전극부(120)는 터치패널(100) 내에 복수개가 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1축 센싱전극부(110)가 8행으로 배열되고, 제2축 센싱전극부(120)가 4열로 배열될 수 있다. 물론, 상기 행 및 열은 한정되지 않고 전극패턴 크기에 따라 다양하게 변형 가능하다. 이 때, 제1 축 센싱전극부(110) 및 제2 축 센싱전극부(120)는 서로 겹치지 않도록 배치된다.

한편, 제1 축 센싱전극부(110) 및 제2 축 센싱전극부(120)는 터치패널(100) 내의 임의의 기준선(L)을 기준으로 하여 서로 선대칭되도록 형성될 수 있다. 도 2에서는 기준선(L)을 터치패널(100) 중앙에 도시하였으나, 기준선(L)의 위치는 이에 한정되지는 않는다.

제1 축 센싱전극부(110)를 구성하는 제1 센싱전극(111) 및 제2 축 센싱전극부(120)를 구성하는 제2 센싱전극(121)의 모양은 특정 모양으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 센싱전극(111) 및 제2 센싱전극(121)은 마름모, 정사각형, 직사각형 등의 다각형으로 형성될 수 있으며, 원 또는 정형화되지 않은 모양으로 형성하는 것도 가능하다. 또한, 제1,2 센싱전극(111,121)의 표면에는 미세 라인이 형성됨으로써, 전체 패턴 구조의 통일성을 기할 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여 이하에서는 제1 센싱전극(111) 및 제2 센싱전극(121)이 직사각형 모양으로 형성된 경우를 중심으로 설명하도록 한다.

제1 센싱전극(111) 및 제2 센싱전극(121)은 투명 전도성 물질로 제조될 수 있다. 이와 같은 투명 전도성 물질의 예로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide), GZO(Ga-doped Zinc Oxide), 프로필렌디옥시티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 카본나노튜브(carbon nano tube) 또는 그래핀(grapheme) 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 제1 센싱전극(111) 및 제2 센싱전극(121)의 면저항이 75Ω/sq 이하를 가지도록 상기 투명 전도성 물질을 선택하는 것도 가능하다.

제1 배선전극부(130)는 터치패널(100)의 활성 영역(A) 및 비활성 영역(B)에 형성되는 것으로, 상기 한 쌍의 제1 센싱전극(111)에서 터치패널(100) 하부에 위치한 접속회로부(C)까지 각각 연장 형성된다. 제1 배선전극부(130)는 사용자가 외부에서 물리적 접촉을 하거나 별도의 터치 도구를 사용하여 접촉하였을 때, 제1 센싱전극(111)에서 발생한 전기적 신호를 접속회로부(C)에 배치되는 컨트롤러 IC(미도시) 등에 전달하는 역할을 수행한다.

보다 구체적으로, 제1 축 센싱전극부(110)는 인접한 제1 센싱전극(111) 2개가 한 쌍을 이룬채로 제1 방향으로 배치되는데, 이 때, 상기 한 쌍의 제1 센싱전극(111) 각각에서 접속회로부(C)까지 제1 배선전극부(130)가 별개로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 1행에는 인접한 제1 센싱전극(111) 2개를 한 그룹으로 하여 네 쌍이 배열되는데, 각각의 쌍에서 접속회로부(C)까지 연장되는 4개의 제1 배선전극부(130)가 형성됨을 확인할 수 있다.

제1 배선전극부(130)는 제1 연결선부(131) 및 제1 배선부(132)를 포함할 수 있다. 제1 연결선부(131)는 터치패널(100)의 활성 영역(A)에 형성되는 것으로, 상기 한 쌍의 제1 센싱전극(111)과 제1 배선부(132)를 연결한다. 제1 배선부(132)는 터치패널(100)의 비활성 영역(B)에 형성되는 것으로, 일단이 제1 연결선부(131)와 연결되고, 타단이 접속회로부(C)와 연결되도록 형성된다.

이 때, 제1 연결선부(131)는 투명 전도성 물질로 제조되고, 제1 배선부(132)는 투명 전도성 물질 및 금속 박막이 순차적으로 적층되어 제조될 수 있다. 즉, 제1 배선부(132)는 투명 전도성 물질 및 금속 박막이 2층으로 적층된 형태로 제조될 수 있으며, 제1 연결선부(132)는 투명 전도성 물질만으로 제조될 수 있다.

또한, 제1 연결선부(131)는 투명 전도성 물질과 메쉬(Mesh)형으로 형성된 금속 박막이 2층으로 적층된 형태로 제조되고, 제1 배선부(132)는 투명 전도성 물질과 금속 박막이 2층으로 적층된 형태로 제조될 수 있다.

여기에서 상기 투명 전도성 물질의 예로는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide), GZO(Ga-doped Zinc Oxide), 프로필렌디옥시티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 카본나노튜브(carbon nano tube) 또는 그래핀(grapheme) 등이 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 상기 금속의 예로는 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금일 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

제2 배선전극부(140)는 터치패널(100)의 활성 영역(A)에 형성되는 것으로, 제2 센싱전극부(120)에서 접속회로부(C)까지 연장 형성된다. 제2 배선전극부(140)는 제2 센싱전극부(120)에서 발생한 전기적 신호를 접속회로부(C)에 배치되는 컨트롤러 IC(미도시) 등에 전달하는 역할을 수행한다.

보다 구체적으로, 제2 센싱전극부(120)는 복수개의 제2 센싱전극(121)이 제2 방향으로 배치됨으로써 구성되는데, 상기 복수개의 제2 센싱전극(121)들을 병렬적으로 연결하여 접속회로부(C)까지 제2 배선전극부(140)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 제2 배선전극부(140)가 1열에 배치된 제2 센싱전극(121)들을 병렬적으로 모두 연결한 채로 접속회로부(C)까지 연장 형성됨을 확인할 수 있다.

제2 배선전극부(140)는 제2 연결선부(141) 및 제2 배선부(142)를 포함할 수 있다. 제2 연결선부(141)는 터치패널(100)의 활성 영역(A)에 형성되는 것으로, 제2 센싱전극(121)과 제2 배선부(142)를 연결한다. 제2 배선부(142)는 터치패널(100)의 비활성 영역(B)에 형성되는 것으로, 일단이 제2 연결선부(141)와 연결되고, 타단이 접속회로부(C)와 연결되도록 형성된다.

이 때, 제2 연결선부(141)는 투명 전도성 물질로 제조되고, 제2 배선부(142)는 투명 전도성 물질 및 금속 박막이 순차적으로 적층되어 제조될 수 있다. 즉, 제2 배선부(142)는 투명 전도성 물질 및 금속박막이 2층으로 적층된 형태로 제조될 수 있으며, 제2 연결선부(141)는 투명 전도성 물질만으로 제조될 수 있다.

또한, 제2 연결선부(141)는 투명 전도성 물질과 메쉬(Mesh)형으로 형성된 금속 박막이 2층으로 적층된 형태로 제조되고, 제2 배선부(142)는 투명 전도성 물질과 금속 박막이 2층으로 적층된 형태로 제조될 수 있다.

이 때, 상기 투명 전도성 물질 및 상기 금속 박막은 제1 배선전극부(140)에서 설명한 것과 동일 또는 유사한 재료일 수 있으므로, 중복 설명은 생략하도록 한다.

제1 배선전극부(130) 및 제2 배선전극부(140)는 터치패널(100) 내의 임의의 기준선(L)을 기준으로 하여 서로 선대칭되도록 형성될 수 있다. 도 2에서는 기준선(L)을 터치패널(100) 중앙에 도시하였으나, 기준선(L)의 위치는 이에 한정되지는 않는다. 이렇듯 제1,2축 센싱전극부(110,120) 및 제1,2 배선전극부(130,140)를 터치패널(100) 내의 임의의 기준선(L)을 기준으로 하여 선대칭되도록 형성함으로써, 터치패널(100) 패턴의 전체적인 통일감을 부여함과 동시에, 전극들(센싱전극 및 배선전극)간의 균형을 이루어 간섭저항이 낮아지는 효과가 있다. 따라서 터치패널(100)의 검출감도가 향상 가능하다.

또한, 복수개의 제1 배선전극부(130)들 사이의 간격은, 제1 배선전극부(130) 및 상기 제1 배선전극부(130)와 인접한 제2 배선전극부(140) 사이의 간격보다 좁도록 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 도 3에서는 도 2의 Ⅲ 부분을 확대하여 도시하였다.

도 3을 참조하면, 제1 배선전극부(130)들 사이의 간격(a)이, 제1 배선전극부(130) 및 제2 배선전극부(140) 사이의 간격(b)보다 좁게 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 본 발명의 발명자들은 서로 다른 종류의 센싱전극에 연결되는 배선전극부 사이의 간격이 좁을수록 간섭저항이 커지므로, 터치패널(100)의 검출감도가 저하될 수 있음을 발견하였다. 따라서, 상기 간섭저항을 줄이기 위하여 제1 축 센싱전극부(110)와 연결되는 제1 배선전극부(130) 사이의 간격(a)을, 제1 배선전극부(130) 및 제2 배선전극부(140) 사이의 간격(b)보다 좁도록 형성하였다. 예를 들면, 제1 배선전극부(130) 사이의 간격(a)은 제1 배선전극부(130) 및 제2 배선전극부(140) 사이의 간격(b)의 약 50% 수준이 되도록, 제1 배선전극부(130) 및 제2 배선전극부(140)를 형성할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 터치패널(100) 하부에 형성되는 접속회로부(C)는, 복수개의 제1 배선전극부(130) 및 제2 배선전극부(140) 각각이 접속하는 접속단자(t)가 2 이상의 행을 이루어 배치됨으로써 구성될 수 있다. 접속단자(t)는 각각의 제1 배선전극부(130) 및 제2 배선전극부(140)의 끝단을 기판에 본딩 처리하여 형성되는 것으로, 후술할 접속부(150)에 형성된 단자와 연결된다.

즉, 터치패널(100)은 접속회로부(C)에 배치되는 접속부(150)를 더 포함할 수 있다. 접속부(150)는 접속회로부(C)에 배치되어 있는 접속단자(t)들의 상부에 배치되어, 제1 배선전극부(130) 및 제2 배선전극부(140)를 구분 및 연결하는 역할을 수행한다. 따라서, 접속부(150)는 제1,2축 센싱전극부(110,120)를 제1축 및 제2축으로 각각 구분하여 연결할 수 있다.

예를 들어, 접속부(150)는 2층 이상의 회로층으로 구성되는 다층인쇄회로기판일 수 있다. 상기 다층 인쇄회로기판의 예로는 양쪽 면에 회로층을 형성한 양면 PCB(Printed Circuit Board) 또는 다층으로 배선한 MLB(Multi Layered Board) 등을 들 수 있다.

이와 관련하여, 도 4는 제1 축 센싱전극부(110)가 접속부(150)와 연결되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4를 참조하여 예시하면, 제1축 센싱전극부(110)는 인접한 제1 센싱전극(111) 2개가 한 쌍을 이룬채로 제1 방향으로 배치되는데, 이 때 상기 한 쌍의 제1 센싱전극(111)을 좌측에서부터 각각 제1 센싱전극부(110a), 제2 센싱전극부(110b), 제3 센싱전극부(110c) 및 제4 센싱전극부(110d)라고 칭하기로 한다.

제1,2,3,4 센싱전극부(110a,110b,110c,110d)는 제1 축 센싱전극부(110)를 구성하고, 각각 제1 배선전극부(130a,130b,130c,130d)와 연결되어, 접속부(150)에 형성되어 있는 복수 개의 접속홀(151)에 접속된다. 이 때, 접속홀(151)은 접속부(150) 내부에서 일부가 전기적으로 연결되어 있다. 이 때, 제1 배선전극부(130a,130b,130c,130d)는 터치패널(100)의 접속회로부(C)에 배치된 접속단자(t)에 본딩 처리되고, 상기 접속단자(t)가 접속부(150)에 형성된 상기 접속홀(151)에 접속될 수도 있다.

접속부(150) 내부에서 일정 위치에 해당하는 접속홀(151)들끼리는 모두 전기적으로 연결된다. 따라서 제1 배선전극부(130a,130b,130c,130d)들을 특정 위치에 존재하는 접속홀(151)에 각각 접속시킬 경우에, 별개로 접속된 제1 배선전극부(130a,130b,130c,130d)들은 접속부(150) 내부에서 전기적으로 일체화되어 연결된다.

즉, 접속부(150) 내부에서 제1,2,3,4 센싱전극부(110a,110b,110c,110d)가 전기적으로 일체화되어 연결됨으로써 제1 축 센싱전극부(110)가 하나의 X축 패턴전극으로 기능하는 것이 가능하다.

한편, 도 4에 도시되지는 않았으나 제2 축 센싱전극부(120)와 각각 전기적으로 연결되는 제2 배선전극부(120)는 접속부(150) 내부에서 전기적으로 일체화되지 않아도 무방하다. 이는 제2 축 센싱전극부(120)는 각 열에 배치된 Y축 기능을 하는 제2 센싱전극(121)들이 병렬로 연결됨으로써, 각 열이 각각 하나의 Y축을 형성하기 때문이다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널(100)에서는 접속부(150) 내에서 개별적으로 접속된 센싱전극들을 하나의 축으로 연결시킴으로써, 단일층에 형성되어 있는 제1,2축 센싱전극부(110,120)을 각각 X축 패턴전극 및 Y축 패턴전극으로 기능하도록 할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량방식 터치패널(100, 이하 터치패널)의 제조방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 5a 내지 도 5d는 터치패널(100)의 제조공정을 도시한 도면이다.

도 5a를 참조하면, 먼저 기판(10)의 일면에 투명 전도성 박막(20)을 증착하고, 투명 전도성 박막(20)의 상부에 금속박막(30)을 순차적으로 증착한다. 이 때, 기판(10)은 투명기판일 수 있으며, 다양한 기계적 강도 또는 유연성을 가질 수 있다.

기판(10)의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 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(biaxially oriented PS; BOPS), 유리 또는 강화유리일 수 있다.

투명 전도성 박막(20)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide), GZO(Ga-doped Zinc Oxide), 프로필렌디옥시티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 카본나노튜브(carbon nano tube) 또는 그래핀(grapheme) 박막을 사용할 수 있으며, 금속박막(30)은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어진 박막을 사용할 수 있다.

상기 증착 방법은 한정되지 않으며, 예를 들면, 스퍼터링(sputtering), 증착(열증착 또는 전자빔 증착) 등의 건식 패터닝 공정을 사용할 수 있다.

다음으로 도 5b를 참조하면, 금속박막(30) 상부에 제1,2축 센싱전극부(110,120) 및 제1,2 배선전극부(130,140)를 형성한다. 형성 방법은 한정되지 않으며, 포토 공정(포토레지스트 코팅 및 노광), 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 등의 패터닝 공정을 이용할 수 있다. 제1,2축 센싱전극부(110,120) 및 제1,2 배선전극부(130,140)의 형태, 배치 등에 대해서는 전술하였으므로, 여기에서는 생략하도록 한다. 한편, 제1,2 배선전극부(130,140)의 끝단은 각각 본딩 처리하여 복수개의 접속단자(t)를 형성하도록 한다.

다음으로 도 5c를 참조하면, 터치패널(100)의 활성 영역(A)에 대하여 금속박막(30)을 제거한다. 상기 금속박막(30) 제거는 에칭 등의 방법을 사용할 수 있다. 이 경우, 터치패널(100)의 활성 영역(A)에 위치하는 제1,2축 센싱전극부(110,120), 제1 배선전극부(130)의 제1 연결선부(131), 및 제2 배선전극부(140)의 제2 연결선부(141)는 투명 전도성 물질로만 구성이 될 수 있고, 터치패널(100)의 비활성 영역(B)에 위치하는 제1 배선전극부(130)의 제1 배선부(132) 및 제2 배선전극부(140)의 제2 배선부(142)는 상기 투명 전도성 물질 및 금속박막이 적층된 구조로 구성될 수 있다.

또한, 도 5c에 도시되지는 않았으나, 터치패널(100)의 활성 영역(A)에 대하여 금속박막(30)을 완전히 제거하지 않고, 메쉬(Mesh) 형상을 가지도록 패터닝 하는 것도 가능하다. 이 경우, 터치패널(100)의 활성 영역(A)에 위치하는 제1,2축 센싱전극부(110,120), 제1 배선전극부(130)의 제1 연결선부(131), 및 제2 배선전극부(140)의 제2 연결선부(141)는 투명 전도성 물질과 메쉬(Mesh)형의 금속박막이 적층된 구조로 형성 될 수 있고, 터치패널(100)의 비활성 영역(B)에 위치하는 제1 배선전극부(130)의 제1 배선부(132) 및 제2 배선전극부(140)의 제2 배선부(142)는 상기 투명 전도성 물질 및 금속박막이 적층된 구조로 구성될 수 있다.

다음으로 도 5d를 참조하면, 터치패널(100)의 하부에 위치한 접속단자(t)에 양면 PCB 또는 MLB(Multi Layered Board)를 접속 배치함으로써, 터치패널(100)이 완성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 정전용량방식 터치패널에서의 센싱전극 및 배선전극의 효율적인 배치로 인하여 터치패널의 검출감도 및 투과도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제1축 센싱전극부 및 제2축 센싱전극부를 단일층에 형성함으로써, 공정을 단순화시키고 제조비용을 절감할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 기판 20: 투명 전도성 박막
30: 금속 박막 100: 정전용량방식 터치패널
110: 제1 축 센싱전극부 111: 제1 센싱전극
120: 제2 축 센싱전극부 121: 제2 센싱전극
130: 제1 배선전극부 131: 제1 연결선부
132: 제1 배선부 140: 제2 배선전극부
141: 제2 연결선부 142: 제2 배선부
150: 접속부 151: 접속홀
A: 활성 영역 B: 비활성 영역
C: 접속회로부 t: 접속단자

Claims

활성 영역, 비활성 영역 및 상기 비활성 영역 하부에 배치된 접속 회로부를 포함하는 정전용량방식 터치패널에 있어서,
상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 전기적으로 연결된 2 개의 제1 센싱전극이 한 쌍을 이루고, 상기 한 쌍의 제1 센싱전극이 제1 방향으로 연속 배치되어 형성되는 복수개의 제1 축 센싱전극부;
상기 제1 센싱전극과 겹치지 않도록 상기 한 쌍의 제1 센싱전극 사이에 배치되는 제2 센싱전극이 제2 방향으로 연속 배치되어 형성되는 복수개의 제2 축 센싱전극부;
상기 한 쌍의 제1 센싱전극에서 상기 접속회로부까지 각각 연장 형성되는 제1 배선전극부; 및
하나의 축에 배치된 복수개의 상기 제2 센싱전극을 병렬 연결하여 상기 접속회로부까지 연장 형성되는 제2 배선전극부를 포함하는 정전용량방식 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 배선전극부는, 상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 한 쌍의 제1 센싱전극과 하기 제1 배선부를 연결하는 제1 연결선부; 및 상기 비활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 연결선부와 상기 접속 회로부를 연결하는 제1 배선부를 포함하고,
상기 제2 배선전극부는, 상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 제2 센싱전극과 하기 제2 배선부를 연결하는 제2 연결선부; 및 상기 비활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 제2 연결선부와 상기 접속 회로부를 연결하는 제2 배선부를 포함하는 정전용량방식 터치패널.
청구항 2에 있어서,
상기 활성 영역에 형성되는 상기 제1 축 센싱전극부, 제2 축 센싱전극부, 제1 연결선부 및 제2 연결선부는 투명 전도성 물질로 제조되고,
상기 비활성 영역에 형성되는 상기 제1 배선부 및 제2 배선부는 투명 전도성 물질과 금속 박막이 적층되어 제조되는 정전용량방식 터치패널.
청구항 2에 있어서,
상기 활성 영역에 형성되는 상기 제1 축 센싱전극부, 제2 축 센싱전극부, 제1 연결선부 및 제2 연결선부는 투명 전도성 물질과 메쉬(Mesh)형으로 형성된 금속 박막이 적층되어 제조되고,
상기 비활성 영역에 형성되는 상기 제1 배선부 및 제2 배선부는 투명 전도성 물질과 금속 박막이 적층되어 제조되는 정전용량방식 터치패널.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 투명 전도성 물질은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide), GZO(Ga-doped Zinc Oxide), 프로필렌디옥시티오펜, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 카본나노튜브(carbon nano tube) 또는 그래핀(grapheme)이고,
상기 금속 박막은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 제조되는 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 배선전극부는 복수개를 포함하고,
상기 복수개의 제1 배선전극부들 사이의 간격이,
상기 제1 배선전극부 및 상기 제1 배선전극부와 인접한 상기 제2 배선전극부사이의 간격보다 좁은 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 접속회로부는,
복수개의 상기 제1 배선전극부 및 상기 제2 배선전극부 각각이 접속하는 접속단자가 2 이상의 행을 이루어 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치패널.
청구항 6에 있어서,
상기 접속회로부에 배치되는 접속부를 더 포함하고,
상기 접속부는 복수개의 상기 접속단자들을 제1축 및 제2축으로 구분하여 연결 가능한 2층 이상의 회로층으로 구성되는 다층인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 배선전극부 및 제2 배선전극부는 상기 정전용량방식 터치패널 내의 임의의 기준선을 기준으로 하여 서로 선대칭되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 정전용량방식 터치패널.