KR101305684B1

KR101305684B1 - 터치 패널

Info

Publication number: KR101305684B1
Application number: KR1020120082648A
Authority: KR
Inventors: 이근식; 김병수; 서충원; 이선화
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2013-09-09
Also published as: KR20120101310A

Abstract

실시예에 따른 터치 패널은, 유효 영역 및 더미 영역이 정의되는 기판; 상기 기판 위에서 상기 더미 영역에 위치하는 외곽 더미층; 상기 기판 및 상기 외곽 더미층 위에 위치하는 투명 전극; 및 상기 외곽 더미층의 경계를 덮도록 형성되는 보강층을 포함한다.

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 전극이 단락되어 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다.

이러한 터치 패널의 더미 영역에는 로고(logo) 등을 형성하기 위한 외곽 더미층을 형성하게 되는데, 이러한 외곽 더미층의 두께가 터치를 인식하기 위한 투명 전극의 두께보다 두꺼워서 이 외곽 더미층의 경계 부분에서 투명 전극에 균열이 발생할 수 있다. 이에 의하여 전기적 특성이 저하되거나 불량에 의하여 신뢰성이 저하될 수 있다.

본 실시예는 전기적 특성 및 신뢰성이 향상된 터치 패널을 제공하고자 한다.

상기 투명 전극이 상기 외곽 더미층 위에 위치하고, 상기 보강층이 상기 투명 전극 위에 위치할 수 있다.

상기 보강층이 상기 외곽 더미층 위에 위치하고, 상기 투명 전극이 상기 보강층 위에 위치할 수 있다.

상기 보강층이 상기 외곽 더미층의 상면 및 측면을 연속적으로 덮을 수 있다.

상기 보강층이 상기 외곽 더미층의 경계를 덮도록 패턴을 가질 수 있다. 상기 보강층이 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다.

상기 보강층이 상기 기판 및 상기 외곽 더미층의 전면(全面)을 덮도록 형성될 수 있다. 상기 투명 전극이 상기 보강층 위에 형성될 수 있다.

상기 외곽 더미층의 두께가 상기 투명 전극의 두께보다 두꺼울 수 있다.

다른 실시예에 따른 터치 패널은, 유효 영역 및 더미 영역이 정의되는 기판; 상기 기판 위에서 상기 더미 영역에 위치하는 외곽 더미층; 및 상기 기판 및 상기 외곽 더미층 위에 위치하는 투명 전극을 포함한다. 상기 유효 영역에 대향하는 상기 외곽 더미층의 측면이 상기 기판에 대하여 경사지게 형성된다.

실시예에 따른 터치 패널에 의하면, 외곽 더미층의 경계에 보강층을 형성하거나 외곽 더미층의 측면을 경사지게 형성하여 외곽 더미층의 경계에서 투명 전극에 균열이 생기는 것을 방지할 수 있다. 이에 의하여 터치 패널의 전기적 특성을 향상하고, 불량을 줄여 신뢰성을 향상할 수 있다.

도 1은 제1 실시예에 따른 터치 패널의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 3은 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 5는 제3 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 6은 제4 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.

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 1은 제1 실시예에 따른 터치 패널의 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라서 본 단면도이다. 도 3은 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 터치 패널(100)에는, 입력 장치의 위치를 감지하는 유효 영역(AA)과, 이 유효 영역(AA)의 외곽으로 위치하는 더미 영역(DA)이 정의된다.

여기서, 유효 영역(AA)에는 입력 장치를 감지할 수 있도록 투명 전극(40)이 형성될 수 있다. 그리고 더미 영역(DA)에는 투명 전극(40), 이에 연결되는 배선(50), 이 배선(50)을 외부 회로(도시하지 않음)에 연결하는 인쇄 회로 기판(도시하지 않음, 이하 동일) 등이 위치할 수 있다. 이러한 더미 영역(DA)에는 외곽 더미층(20)이 형성될 수 있으며, 이 외곽 더미층(20)에는 로고(logo)(20a) 등이 형성될 수 있다. 그리고 외곽 더미층(20)을 덮으면서 보강층(60)이 형성될 수 있다. 이러한 터치 패널(100)을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 기판(10)에 외곽 더미층(20), 투명 전극(40) 및 보강층(60)이 형성될 수 있다. 그리고 이 투명 전극(40) 및 보강층(60)에 배선(50)이 연결되고, 이 배선(50)에 인쇄 회로 기판이 연결될 수 있다. 그리고 투명 전극(40), 배선(50), 보강층(60) 및 인쇄 회로 기판을 덮으면서 비산 방지 필름(70)이 형성될 수 있다.

기판(10)은 이 위에 형성되는 외곽 더미층(20), 투명 전극(40), 배선(50) 등을 지지할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 기판(10)은 일례로 유리 기판 또는 플라스틱 기판으로 이루어질 수 있다.

기판(10)의 일면의 더미 영역(DA)에 외곽 더미층(20)이 형성된다. 외곽 더미층(20)은 배선(50)과 인쇄 회로 기판 등이 외부에서 보이지 않도록 할 수 있게 소정의 색을 가지는 물질을 도포하여 형성될 수 있다. 외곽 더미층(20)은 원하는 외관에 적합한 색을 가질 수 있는데, 일례로 흑색 안료 등을 포함하여 흑색을 나타낼 수 있다. 그리고 이 외곽 더미층(20)에는 다양한 방법으로 원하는 로고(도 1의 참조부호 20a) 등을 형성할 수 있다. 이러한 외곽 더미층(20)은 증착, 인쇄, 습식 코팅 등에 의하여 형성될 수 있다.

기판(10)의 일면에는 투명 전극(40)이 형성된다. 투명 전극(40)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지를 감지할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

일례로, 도 3에 도시한 바와 같이, 투명 전극(40)이 제1 전극(42)과 제2 전극(44)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 전극(42, 44)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지는 감지하는 센서부(42a, 44a)와, 이러한 센서부(42a, 44a)를 연결하는 연결부(42b, 44b)를 포함한다. 제1 전극(42)의 연결부(42b)는 센서부(42a)를 제1 방향(도면의 좌우 방향)으로 연결하고, 제2 전극(44)의 연결부(44b)는 센서부(44a)를 제2 방향(도면의 상하 방향)으로 연결한다.

제1 전극(42)의 연결부(42b)와 제2 전극(44)의 연결부(44b)가 서로 교차하는 부분에는 이들 사이에 절연층(46)이 위치하여 제1 전극(42)과 제2 전극(44)의 전기적 단락을 방지할 수 있다. 이러한 절연층(46)은 연결부(42b, 44b)를 절연할 수 있는 투명 절연성 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 절연층(46)은 실리콘 산화물과 같은 금속 산화물, 또는 아크릴 등의 수지 등으로 이루어질 수 있다.

실시예에서는 일례로 제1 및 제2 전극(42, 44)의 센서부(42a, 44a)가 동일한 층에 형성되어 센서부(42a, 44a)를 단일층으로 형성할 수 있다. 이에 의하여 투명 전도성 물질층의 사용을 최소화할 수 있고, 터치 패널(100)의 두께를 줄일 수 있다.

이와 같은 터치 패널(100)에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되면, 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생되고, 이 차이가 발생된 부분을 접촉 위치로 검출할 수 있다. 실시예에서는 투명 전극(40)이 정전 용량 방식의 터치 패널에 적용되는 구조를 가지는 것을 예시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 투명 전극(40)을 저항 방식의 터치 패널에 적용되는 구조로 형성할 수도 있다.

이러한 투명 전극(40)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 이를 위하여 투명 전극(40)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT) 등의 다양한 물질을 포함할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 본 실시예에서 투명 전극(40)은 외곽 더미층(20) 위에 형성된 배선(50)과 전기적으로 연결될 수 있도록 외곽 더미층(20) 위에 형성될 수 있다. 그리고 외곽 더미층(20)의 경계를 덮도록 보강층(60)이 형성될 수 있다. 일례로, 보강층(60)은 외곽 더미층(20)과 투명 전극(40) 사이에 위치할 수 있다.

이러한 보강층(60)은 외곽 더미층(20)의 경계 부분에서 외곽 더미층(20)의 상면 및 측면을 연속적으로 덮는 패턴을 가질 수 있다. 이에 의하여 보강층(60)을 최소한의 영역에만 형성하여 보강층(60)에 의하여 유효 영역(AA)에서 투과율이 변화되는 등의 문제를 방지할 수 있다.

이와 같이 보강층(60)이 소정 영역에 패턴을 가지도록 형성되어 보강층(60)을 투명 전도성 물질로 형성할 수 있다. 이에 의하여 투명 전극(40)에 균열이 발생하더라도 보강층(60)에 의하여 전기적인 연결이 되도록 하여 전기적 안정성을 향상할 수 있다. 이를 좀더 상세하게 설명하면, 외곽 더미층(20)이 투명 전극(40)보다 두껍게 형성되므로, 외곽 더미층(20)이 형성된 부분과 형성되지 않은 부분 사이의 두께 차이에 의하여 외곽 더미층(20)의 경계 부분에서 투명 전극(40)이 안정적으로 형성되지 않을 수 있다. 이러한 외곽 더미층(20)의 경계 부분에서 투명 전도성 물질로 구성된 보강층(60)을 형성하여 전기적인 연결이 되도록 하는 것이다.

일례로, 보강층(60)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT) 등의 다양한 물질을 포함할 수 있다.

그리고 기판(10)의 더미 영역(DA)으로 투명 전극(40)에 연결되는 배선(50) 및 이 배선(50)에 연결되는 인쇄 회로 기판이 형성된다. 이러한 배선(50)은 더미 영역(DA)에 위치하므로 전기 전도성이 우수한 금속으로 이루어질 수 있다. 인쇄 회로 기판으로는 다양한 형태의 인쇄 회로 기판이 적용될 수 있는데, 일례로 플렉서블 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB) 등이 적용될 수 있다.

이 투명 전극(40), 배선(50) 및 인쇄 회로 기판을 덮으면서 비산 방지 필름(70)이 형성될 수 있다. 비산 방지 필름(70)은 터치 패널(100)이 충격에 의해 파손될 때 파편이 비산되는 것을 방지하기 위한 것으로, 다양한 물질 및 구조로 형성될 수 있다. 실시예에서는 비산 방지 필름(70)이 기판(10)의 하면(12) 쪽에 위치한 것을 예시하였다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 비산 방지 필름(70)이 다양한 위치로 형성될 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 다른 실시예에 따른 터치 패널을 좀더 상세하게 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위하여 제1 실시예와 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 서로 다른 부분만을 상세하게 설명한다.

도 4는 제2 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에서는 투명 전극(40)이 외곽 더미층(20) 위에 형성되고, 보강층(62)이 투명 전극(40) 위에 형성된다. 이에 의하여 외곽 더미층(20)의 경계 부분에서 투명 전극(40)에 균열이 형성되더라도 보강층(62)에 의하여 전기적인 연결을 유지할 수 있다. 특히, 투명 전극(40) 위에 보강층(62)을 형성하여 투명 전극(40)에 균열이 형성된 경우라도 균열을 메우면서 보강층(62)이 형성되어 전기적 특성을 좀더 향상할 수 있다.

도 5는 제3 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에서는 보강층(64)이 기판(10)과 외곽 더미층(20)의 전면(全面)을 덮도록 형성되고, 이 보강층(64) 위에 투명 전극(40) 및 배선(50) 등이 형성될 수 있다. 즉 본 실시예에서는 보강층(64)을 전면에 형성하여 기판(10)의 일면을 평탄화하고, 이 평탄화된 면에 투명 전극(40) 및 배선(50) 등을 형성하여 투명 전극(40)의 균열을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 보강층(64)의 패터닝을 위한 공정 등이 생략될 수 있어 공정을 단순화할 수 있다.

이러한 보강층(64)은 절연성을 가지는 투광성 물질을 포함할 수 있으며, 일례로 열경화에 의한 문제가 발생하지 않도록 자외선 경화형 수지를 포함할 수 있다.

도 6은 제4 실시예에 다른 터치 패널의 단면도이다.

본 실시예에서는 유효 영역(AA)에 대향하는 외곽 더미층(22)의 측면이 기판(10)에 대하여 경사지게 형성된다. 이렇게 측면이 경사진 외곽 더미층(22)은 건식 식각, 일례로 플라스마 식각 등에 의하여 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 외곽 더미층(22)보다 얇은 두께의 투명 전극(42)이 형성될 때, 외곽 더미층(22)의 경계 부분에서 투명 전극(42)이 외곽 더미층(22)의 측면을 따라 형성된다. 이에 의하여 급격한 두께 변화에 의하여 투명 전극(42)에 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이에 의하여 전기적 안정성 및 신뢰성을 향상할 수 있다.

본 실시예에서는 외곽 더미층(22)의 형상에 의하여 별도로 보강층을 구비하지 않아도 되므로 터치 패널의 구조를 간단하게 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

유효 영역 및 상기 유효 영역의 외곽에 위치하는 더미 영역이 정의되는 기판;
상기 기판 위에서 상기 더미 영역에 위치하는 외곽 더미층;
상기 유효 영역 및 상기 외곽 더미층 위에 위치하는 투명 전극;
상기 투명 전극과 전기적으로 연결되는 배선; 및
상기 기판 및 상기 투명 전극 사이에 개재되는 보강층
을 포함하고,
상기 보강층은 상기 기판 및 상기 외곽 더미층을 평탄하게 덮도록 형성되어 평탄화된 면을 포함하고,
상기 보강층은 절연성을 가지는 투광성 물질을 포함하고,
상기 투명 전극 및 상기 배선은 상기 평탄화된 면에 형성되고,
상기 투명 전극의 일부는 상기 유효 영역에서 상기 더미 영역으로 연장되고,
상기 투명 전극 및 상기 배선은 상기 외곽 더미층 상에 배치되는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 보강층은 자외선 경화형 수지를 포함하는 터치 패널.