KR101373606B1

KR101373606B1 - 단일 금속박막 터치패널의 전극패턴 구조

Info

Publication number: KR101373606B1
Application number: KR1020110143059A
Authority: KR
Inventors: 곽민기
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2014-03-13
Also published as: KR20130074933A; WO2013100450A1

Abstract

단일 금속박막 터치패널의 전극패턴 구조가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 전극패턴 구조는 활성 영역, 비활성 영역 및 상기 비활성 영역 하부에 배치된 접속 회로부를 구비하는 터치패널의 전극패턴 구조에 있어서, 상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 인접한 2 이상이 전기적으로 연결된 메쉬(Mesh) 형상을 갖는 센싱전극이 제1축에 배치되어 형성되는 복수개의 제1축 금속센싱전극; 메쉬(Mesh) 형상을 갖는 센싱전극이 상기 제1축 금속센싱전극과 종방향으로 교번하여 제2축에 배치되어 형성되는 복수개의 제2축 금속센싱전극; 상기 활성 영역 및 비활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 제1축 금속센싱전극의 상기 한쌍의 센싱전극에서 상기 접속회로부까지 각각 연장 형성되는 제1 금속배선전극부; 및 상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 복수개의 제2축 금속센싱전극을 병렬적으로 연결하여 상기 접속회로부까지 연장 형성되는 제2 금속배선전극부를 포함한다.

Description

단일 금속박막 터치패널의 전극패턴 구조 {PATTERN STRUCTURE OF THE METALLIC THIN-FILM TOUCH PANEL}

본 발명은 터치패널의 전극패턴 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단일 금속박막을 이용하여 제조되는 터치패널의 전극패턴 구조에 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 그 수요가 비약적으로 성장하고 있다.

이러한 터치패널은 동작원리에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 구분될 수 있으며, 최근에는 높은 투과율 및 빠른 응답속도를 가진 정전용량 방식이 많이 채택되고 있다.

종래 터치패널은 일반적으로 디스플레이 상에 위치하는 하부 투명필름(주로, ITO) 및 상기 하부 투명필름에 형성되는 하부 투명전극을 포함하는 하부 시트부재, 하부 시트부재 상부에 배치되는 상부 투명필름(주로, ITO) 및 상기 상부 투명필름에 형성되는 상부 투명전극을 포함하는 상부 시트부재, 그리고 상기 양 시트부재 사이에 개제되는 OCA(Optical Clear Adhesive) 필름을 포함하여 구성된다.

그런데, 상술한 종래 터치패널에서는 터치패널상에서 입력 위치를 검출하는 패턴 전극들을 투명 전도성 물질인 ITO(Indium Tin Oxide)를 사용하여 형성하여 왔는데, 상기 ITO는 일반적인 금속에 비해서 표면저항이 상대적으로 큰 물질이다. 따라서, ITO를 사용하여 패턴 전극을 형성하는 경우 투명전극의 저항(패턴 전극간 저항)이 크게 증가하므로, 터치 신호의 손실이 증가하고 터치패널의 신호 감지 효율성을 떨어뜨리는 문제점이 발생하였다.

한편, 상술한 종래 터치패널과 같은 구조는 상부 투명전극 및 하부 투명전극을 각각 별도의 투명필름 상에 형성하여야 하므로 제조 공정이 복잡해지고, 터치패널의 두께를 줄이는데 한계가 있었다. 이와 같은 한계는 터치패널이 장착되는 각종 전자 디바이스들의 두께를 줄이는데 장애요소로 작용하므로, 보다 얇은 디바이스에 대한 소비자 요구를 충족시킬 수 없을 뿐만 아니라 터치패널의 감도 저하를 가져온다는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시예들은 센싱 전극을 금속을 이용하여 메쉬 형상으로 형성하여 센싱 전극들간 또는 센싱 전극 및 배선 전극간의 저항을 감소시켜 검출감도와 투과성을 향상시키고, 1축 센싱전극 및 2축 센싱전극을 단일층에 형성하여 공정을 단순화시킨 터치패널의 전극패턴 구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 활성 영역, 상기 활성 영역을 둘러싸는 비활성 영역 및 상기 비활성 영역 하부에 배치된 접속 회로부를 구비하는 터치패널의 전극패턴 구조에 있어서, 상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 전기적으로 연결된 메쉬(Mesh) 형상을 갖는 한쌍의 센싱전극 복수개가 제1축에 배치되어 형성되는 복수개의 제1축 금속센싱전극; 메쉬(Mesh) 형상을 갖는 센싱전극이 상기 제1축 금속센싱전극과 종방향으로 교번하여 제2축에 배치되어 형성되는 복수개의 제2축 금속센싱전극; 상기 활성 영역 및 비활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 제1축 금속센싱전극의 상기 한쌍의 센싱전극에서 상기 접속회로부까지 각각 연장 형성되는 제1 금속배선전극부; 및 상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 복수개의 제2축 금속센싱전극을 병렬적으로 연결하여 상기 접속회로부까지 연장 형성되는 제2 금속배선전극부를 포함하는 터치패널의 전극패턴 구조가 제공될 수 있다.

이 때, 상기 제1축 금속센싱전극의 상기 한쌍의 센싱전극의 면적은 중앙을 기준으로 상부 및 하부로 갈수록 점차 작아지도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 하나의 제2축 금속센싱전극 및 다른 하나의 제2축 금속센싱전극 사이에 종방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 그라운드 전극을 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제1,2축 금속센싱전극, 상기 제1,2 금속배선전극부 및 상기 그라운드 전극은, 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 활성 영역 내에서 상기 제1,2축 금속센싱전극 및 상기 제1,2 금속배선전극부가 형성되어 있는 영역 이외의 영역에 형성되는 메쉬(Mesh) 형상의 더미패턴을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1,2축 금속센싱전극 일면에 배치되는 투명 보조전극부를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 투명보조전극부는 카본나노튜브(CNT, carbon nano tube), 프로필렌디옥시티오펜(PDOT, propylenedioxythiophene), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT, poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 은 나노와이어(Ag nanowire), ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 제조되는 것을 특징으로 할 수 있다.

한편, 상기 접속 회로부에 배치되는 접속부를 더 포함하고, 상기 접속부는 상기 제1,2축 금속센싱전극을 제1축 및 제2축으로 구분하여 연결 가능한 2층 이상의 회로층으로 구성되는 다층인쇄회로기판인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 센싱 전극을 금속을 사용하여 메쉬 형상으로 형성함으로써, 센싱 전극들간 또는 센싱 전극 및 배선 전극간의 저항을 감소시켜 터치패널의 전도성 및 검출강도를 향상시킬 수 있다.

또한, 1축 센싱전극 및 2축 센싱전극을 단일층에 형성함으로써, 공정을 단순화시키고 제조비용을 절감 가능하다.

또한, 센싱 전극 일면에 투명보조전극을 형성함으로써, 센싱 감도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 제2축 금속센싱전극들 사이에 그라운드 전극을 형성함으로써, 센싱전극에 접근하는 전기적 노이즈를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 전극패턴 구조의 영역을 표시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 전극패턴 구조를 정면에서 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1축 금속센싱전극의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에서 그라운드 전극을 추가하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 도 4의 터치패널의 전극패턴 구조에서 투명 보조전극부 및 접속부를 추가하여 도시한 도면이다.
도 7은 제1축 금속센싱전극이 접속부와 연결되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널의 전극패턴 구조(100)의 영역을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 전극패턴 구조(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 터치패널의 전극패턴 구조(100, 이하 전극패턴 구조)를 정면에서 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 제1축 금속센싱전극(110)의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 전극패턴 구조(100)는 활성 영역(a)에 형성되는 제1축 금속센싱전극(110) 및 제2축 금속센싱전극(120)과, 제1축 금속센싱전극(110)과 접속회로부(c) 사이에 형성되는 제1 금속배선전극부(130), 그리고 제2축 금속센싱전극(120)과 접속 회로부(c) 사이에 형성되는 제2 금속배선전극부(140)를 포함한다.

제1축 금속센싱전극(110) 및 제2축 금속센싱전극(120)은 패턴전극으로 기능하는 것으로, 센싱전극(s)이 배열되는 방향에 따라 구분될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1축 금속센싱전극(110) 및 제2축 금속센싱전극(120)을 단일층에 형성함으로써, 공정을 단순화시키고 제조비용을 절감 가능하다.

제1축 금속센싱전극(110)은 인접한 2 이상이 전기적으로 연결된 센싱전극(s)이 제1축에 배치되는 것으로, 제1축 패턴전극으로 기능한다. 제2축 금속센싱전극(120)은 센싱전극(s)이 제1축 금속센싱전극(110)과 종방향으로 교번하여 배치되는 것으로, 제2축 패턴전극으로 기능한다.

즉, 제1,2축 금속센싱전극(110,120)은 모두 센싱전극(s)으로 구성된다는 공통점이 있으나, 제1축 금속센싱전극(110)은 인접한 센싱전극(s) 2개가 한쌍을 이룬 채로 제1축에 배치되고, 제2축 금속센싱전극(120)은 센싱전극(s) 1개가 제2축에 배치된다는 차이점이 있다(도 2 참조). 한편, 본 명세서에서는 도시된 도면을 기준으로, X축을 제1축이라 지칭하고, Y축을 제2축이라 지칭하기로 한다.

제1축 금속센싱전극(110) 및 제2축 금속센싱전극(120)은 복수개가 형성된다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1축 금속센싱전극(111)이 6행으로 배열되고, 제2축 금속센싱전극(112)이 3열로 배열될 수 있다. 물론, 상기 행 및 열은 한정되지 않고 전극패턴 크기에 따라 다양하게 변형 가능하다.

제1축 금속센싱전극(111) 및 제2축 금속센싱전극(112)을 구성하는 센싱전극(s)은 세선(細線)들로 구성된 메쉬(Mesh) 형상으로 형성된다.

본 발명의 일 실시예에서는 제1,2축 금속센싱전극(110,120)을 구성하는 센싱 전극(s)을 메쉬 형상으로 형성함으로써, 종래 패턴 전극(센싱 전극)이 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역 사이의 투과율 차이로 인한 패터닝 자국이 보이는 현상을 감소시킬 수 있으며, 이는 터치패널의 투과성을 향상시키는 효과를 가져올 수 있다.

이 때, 상기 세선들은 선폭이 1 내지 20㎛일 수 있다. 선폭이 1㎛보다 좁은 경우에는 터치패널의 생산 수율이 다소 떨어질 수 있으며, 선폭이 20㎛보다 넓은 경우에는 터치패널의 투과성 향상 효과가 떨어질 수 있다.

또한, 상기 세선들의 선들 사이의 간격은 100㎛ 이상일 수 있다. 선들 사이의 간격이 100㎛ 미만인 경우에는 터치패널의 투과율이 목적한 것보다 감소할 수 있다.

제1축 금속센싱전극(111) 및 제2축 금속센싱전극(112)은 서로 겹치지 않도록 배치되고, 제1축 금속센싱전극(111) 및 제2축 금속센싱전극(112)의 모양은 특정 모양으로 한정되지 않는다.

예를 들면, 제1축 금속센싱전극(111) 및 제2축 금속센싱전극(112)은 마름모, 정사각형, 직사각형, 원 또는 정형화되지 않은 모양(예를 들면, 덴드라이트(dendrite) 구조와 같이 나뭇가지들이 얽혀 있는 모양)등으로 형성 가능하다. 다만, 설명의 편의를 위하여 이하에서는 제1축 금속센싱전극(111) 및 제2축 금속센싱전극(112)이 직사각형 모양으로 형성된 경우를 중심으로 설명하기로 한다.

제1축 금속센싱전극(111) 및 제2축 금속센싱전극(112)은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 제조될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 종래 패턴전극으로 기능하던 ITO(Indium Tin Oxide)를 대체하여 센싱전극(s)을 금속으로 형성함으로써 터치패널의 검출강도를 향상시키고, 제품 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

한편, 제1축 금속센싱전극(111) 및 제2축 금속센싱전극(112)은 기판(미도시)에 금속 박막을 열증착(Thermal Evaporation), 전자빔 증착(E-Beam Evaporation), 스퍼터링(sputtering)등의 증착시스템을 이용하여 증착한 다음, 포토공정(포토레지스트 코팅 및 노광) 또는 인쇄공정(잉크젯 인쇄, 그라비아 인쇄, 임프린팅 인쇄)을 통하여 형성할 수 있다.

제1 금속배선전극부(130)는 활성 영역(a) 및 비활성 영역(b)에 형성되는 것으로, 제1축 금속센싱전극(110)에서 접속회로부(c)까지 연장 형성된다. 제1 금속배선전극부(130)는 사용자가 외부에서 물리적 접촉을 하거나 별도의 터치 도구를 사용하여 접촉하였을 때, 제1축 금속센싱전극(110)에서 발생한 전기적 신호를 접속회로부(c)에 배치되는 컨트롤러 IC(미도시) 등에 전달하는 역할을 수행한다.

보다 구체적으로, 제1축 금속센싱전극(110)은 인접한 센싱전극(s) 2개가 한쌍을 이룬채로 제1축에 배치되는데, 이 때 상기 한쌍의 센싱전극(s) 각각에서 접속회로부(c)까지 제1 금속배선전극부(130)가 별개로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 1행에 배치된 센싱전극(s)은 세 쌍이므로, 각각의 쌍에서 접속회로부(c)까지 연장되는 3개의 제1 금속배선전극부(130)가 형성됨을 확인할 수 있다.

제2 금속배선전극부(140)는 활성 영역(a)에 형성되는 것으로, 제2축 금속센싱전극(120)에서 접속회로부(c)까지 연장 형성된다. 제2 금속배선전극부(140)는 제2축 금속센싱전극(120)에서 발생한 전기적 신호를 접속회로부(c)에 배치되는 컨트롤러 IC(미도시) 등에 전달하는 역할을 수행한다.

보다 구체적으로, 제2축 금속센싱전극(120)을 복수개의 센싱전극(s)이 제2축에 배치됨으로써 구성되는데, 상기 복수개의 센싱전극(s)들을 병렬적으로 연결하여 접속회로부(c)까지 제2 금속배선전극부(140)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 제2 금속배선전극부(140)가 1열에 배치된 센싱전극(s)을 병렬적으로 모두 연결한 채로 접속회로부(c)까지 연장 형성됨을 확인할 수 있다.

제1,2 금속배선전극부(130,140)는 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 제조될 수 있다. 또한, 제1,2축 금속센싱전극(110,120) 및 제1,2 금속배선전극부(130,140)는 동일 금속 내지 합금으로 제조될 수 있다. 즉, 제1,2 금속배선전극부(130,140)는 기판(미도시)에 금속 박막을 증착한 다음, 제1,2축 금속센싱전극(110,120)과 동시에 형성하는 방법을 이용할 수 있으며, 이는 전극패턴 구조의 전체 제조공정을 단순화시키는 효과를 가져올 수 있다.

한편, 제1축 금속센싱전극(110)의 상기 한쌍의 센싱전극(s)의 면적이 상기 활성 영역(a)에 형성된 상기 제1 금속배선전극부(130)의 길이에 대응하여 달라지도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1축 금속센싱전극(110)의 상기 한쌍의 센싱전극(s)의 면적은 상기 활성 영역(a)에 형성된 상기 제1 금속배선전극부(130)의 길이에 비례하여 커지도록 형성될 수 있다.

본 발명의 발명자는 제1 금속배선전극부(130)의 활성 영역(a)에서의 길이에 비례하여 저항이 커져, 센싱전극의 감도가 떨어짐을 발견하였다. 따라서, 상기 저항을 상쇄하기 위해 활성 영역(a)에서의 제1 금속배선전극부(130)의 길이가 길수록 센싱전극(s)의 면적을 크게 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 전극패턴 구조(100)의 중앙부에서 상부 또는 하부로 갈수록 센싱전극(s)의 면적이 점차 작아지도록 형성할 수 있다.

도 4는 도 2에서 그라운드 전극(150)을 추가하여 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 전극패턴 구조(100)는 하나의 제2축 금속센싱전극(140) 및 다른 하나의 제2축 금속센싱전극(140) 사이에 종방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 그라운드 전극(150)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 제2축 금속센싱전극(140)은 3열로 배열되고, 그라운드 전극(150)은 1열 및 2열 사이에 형성되고, 2열 및 3열 사이에 형성될 수 있다.

그라운드 전극(150)은 일체형의 긴 막대 형상으로 형성될 수 있으며, 두께 및 개수는 한정되지 않는다. 그라운드 전극(150)은 전극패턴 구조(100)에서 발생가능한 전기적 노이즈가 제1,2축 금속센싱전극(110,120)에 대하여 간섭하는 것을 최소화하기 위하여 형성되는 접지극의 역할을 수행할 수 있다. 본 발명의 출원인은 그라운드 전극(150)의 유무에 따른 전극패턴의 캐패시턴스를 측정한 결과, 그라운드 전극(150)이 있는 경우가 없는 경우보다 0.05pF 내지 2.5pF 가량 캐패시턴스가 상승함을 확인하였다. 즉, 그라운드 전극(150)의 존재가 전기적 노이즈를 차단하는 효과가 있음을 확인하였다.

그라운드 전극(150)은 제1,2축 금속센싱전극(110,120)과 동일한 재료로 형성되는 것이 가능하다. 즉, 그라운드 전극(135)은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 제조될 수 있다. 따라서, 그라운드 전극(150)은 제1,2축 금속센싱전극(110,120) 및 제1,2 금속배선전극부(130,140)과 동시에 형성하는 방법을 사용하여 형성할 수 있다.

또한, 그라운드 전극(150)은 전극패턴 구조(100)의 상부에서 하나의 배선으로 합쳐져 별도의 접지층(미도시)과 연결되도록 형성하거나, 각그라운드 전극(150)이 별개로 복수개의 접지층(미도시)와 연결되도록 형성할 수 있다.

도 5는 도 4의 A부분을 확대하여 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 전극패턴 구조(100)는 더미패턴(160)을 더 포함할 수 있다. 더미패턴(160)은 활성 영역(a) 내에 형성되는 것으로, 활성 영역(a)에서 제1,2축 금속센싱전극(110,120) 및 제1,2 금속배선전극부(130,140)이 형성되어 있는 영역 이외의 영역에 형성될 수 있다.

더미패턴(160)은 메쉬(Mesh) 형상을 가질 수 있다. 따라서, 제1,2축 금속센싱전극(110,120), 제1,2 금속배선전극부(130,140) 및 더미패턴(160)을 단일한 금속박막을 패터닝함으로써 형성하는 것이 가능하므로, 제조공정이 단순화될 수 있다.

예를 들면, 단일한 금속 박막에서 제1,2축 금속센싱전극(110,120) 및 제1,2 금속배선전극부(130,140)에 해당하는 영역 테두리를 단선시킴으로써, 제1,2축 금속센싱전극(110,120) 및 제1,2 금속배선전극부(130,140)가 형성되어 있는 영역 이외의 영역에 더미패턴(160)을 형성 가능하다. 본 발명의 일 실시예에서는 더미패턴(160)을 남겨둠으로써, 최소한의 패터닝만으로 전극패턴 구조(100)를 형성하는 것이 가능하다.

도 6은 도 4의 터치패널의 전극패턴 구조(100)에서 투명 보조전극부(170) 및 접속부(180)를 추가하여 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 전극패턴 구조(100)는 제1,2축 금속센싱전극(110,120) 일면에 배치되는 투명 보조전극부(170)를 더 포함할 수 있다. 투명 보조전극부(170)는 필요에 따라, 제1,2축 금속센싱전극(110,120)의 상부면 또는 하부면에 형성될 수 있으나, 본 명세서에서는 투명 보조전극부(170)가 제1,2축 금속센싱전극(110,120)의 하부면에 형성되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다.

투명 보조전극부(170)는 제1,2축 금속센싱전극(110,120)들 사이의 전도성 및 검출감도를 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 또는, 제1,2축 금속센싱전극(110,120) 및 제1,2 금속배선전극부(130,140) 사이의 전도성 및 검출감도를 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 역할을 위해, 투명 보조전극부(170)는 전도성 물질로 형성될 수 있다.

예를 들어, 투명 보조전극부(170)는 카본나노튜브(CNT, carbon nano tube), 프로필렌디옥시티오펜(PDOT, propylenedioxythiophene), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT, poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 또는 은 나노와이어(Ag nanowire) 등의 물질이 포함되는 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다.

또한, 투명 보조전극부(170)는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 산화물 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다. 상기 나열된 물질들로 형성가능한 투명 보조전극부(170)의 표면저항(surface resistance)은 500 Ohm/sq 이상일 수 있다.

투명 보조전극부(170)의 형상 및 크기는 한정되지 않는다. 예를 들어, 투명 보조전극부(170)는 제1,2축 금속센싱전극(110,120)을 구성하는 센싱전극(s)의 테두리 형상과 대응하는 형상으로 형성되는 것이 가능하다. 즉, 센싱전극(s)의 테두리가 직사각형인 경우에, 투명 보조전극부(170) 역시 직사각형으로 형성되는 것이 가능하다. 또한, 투명 보조전극부(170)의 크기는 센싱전극(s)의 크기보다 작은 크기로 형성하는 것이 가능하다.

투명 보조전극부(170)는 전극패턴 구조(100)의 일면에 투명전극막을 증착 또는 코팅한 다음, 포토공정 또는 인쇄공정을 사용하여 형성할 수 있다.

전극패턴 구조(100)는 접속 회로부(c)에 배치되는 접속부(180)를 더 포함할 수 있다. 접속부(180)는 접속 회로부(c)에 배치되어 제1,2 금속배선전극부(130,140)를 구분 및 연결하는 역할을 수행한다. 따라서, 접속부(180)는 제1,2축 금속센싱전극(110,120)를 제1축 및 제2축으로 구분하여 연결할 수 있다.

예를 들어, 접속부(180)는 2층 이상의 회로층으로 구성되는 다층인쇄회로기판일 수 있다. 상기 다층 인쇄회로기판의 예로는 양쪽 면에 회로층을 형성한 양면 PCB(Prited Circuit Board) 또는 다층으로 배선한 MLB(Multi Layered Board)등을 들 수 있다.

이와 관련하여, 도 7은 제1축 금속센싱전극(110)이 접속부(180)와 연결되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 7을 참조하여 예시하면, 제1축 금속센싱전극(110)은 인접한 센싱전극(s) 2개가 한쌍을 이룬채로 제1축에 배치되는데, 이 때 상기 한쌍의 센싱전극(s)을 좌측에서부터 각각 제1 센싱전극(110a), 제2 센싱전극(110b), 제3 센싱전극(110c)라고 칭하기로 한다.

제1,2,3 센싱전극(110a,110b,110c)은 제1축 금속센싱전극(110)을 구성하고, 각각 제1 금속배선전극부(130a, 130b, 130c)와 연결되어, 접속부(180)에 형성되어 있는 복수 개의 접속홀(181)에 접속된다. 이 때, 접속홀(181)은 접속부(180) 내부에서 일부가 전기적으로 연결되어 있다.

예를 들면, 접속부(180) 내부에서 일정 위치에 해당하는 접속홀(181)들끼리는 모두 전기적으로 연결된다. 따라서 제1 금속배선전극부(130a, 130b, 130c)들을 특정 위치에 존재하는 접속홀(181)에 각각 접속시킬 경우에, 별개로 접속된 제1 금속배선전극부(130a, 130b, 130c)들은 접속부(180) 내부에서 전기적으로 일체화되어 연결된다.

즉, 접속부(180) 내부에서 제1,2,3 센싱전극(110a,110b,110c)이 전기적으로 일체화되어 연결됨으로써 제1축 금속센싱전극(110)이 하나의 X축 패턴전극으로 기능하는 것이 가능하다.

한편, 도 7에 도시되지는 않았으나 제2축 금속센싱전극(120)과 각각 전기적으로 연결되는 제2 금속배선전극부(140)는 접속부(180) 내부에서 전기적으로 일체화되지 않아도 무방하다. 이는 제2축 금속센싱전극(120)은 Y축 기능을 하는 패턴전극들로 각 열이 하나의 Y축을 형성하기 때문이다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 접속부(180) 내에서 개별적으로 접속된 센싱전극(s)들을 하나의 축으로 연결시킴으로써, 단일층에 형성되어 있는 제1,2축 금속센싱전극(110,120)을 각각 X축 패턴전극 및 Y축 패턴전극으로 기능하도록 할 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.

a: 활성 영역 b: 비활성 영역
c: 접속 회로부 s: 센싱 전극
100: 전극패턴 구조 110: 제1축 금속센싱전극
120: 제2축 금속센싱전극 130: 제1 금속배선전극부
140: 제2 금속배선전극부 150: 그라운드 전극
160: 더미패턴 170: 투명 보조전극부
180: 접속부 181: 접속홀

Claims

활성 영역, 상기 활성 영역을 둘러싸는 비활성 영역 및 상기 비활성 영역 하부에 배치된 접속 회로부를 구비하는 터치패널의 전극패턴 구조에 있어서,
상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 전기적으로 연결된 메쉬(Mesh) 형상을 갖는 한쌍의 센싱전극 복수개가 제1축에 배치되어 형성되는 복수개의 제1축 금속센싱전극;
메쉬(Mesh) 형상을 갖는 센싱전극이 상기 제1축 금속센싱전극과 종방향으로 교번하여 제2축에 배치되어 형성되는 복수개의 제2축 금속센싱전극;
상기 활성 영역 및 비활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 제1축 금속센싱전극의 상기 한쌍의 센싱전극에서 상기 접속회로부까지 각각 연장 형성되는 제1 금속배선전극부; 및
상기 활성 영역에 형성되는 것으로, 상기 복수개의 제2축 금속센싱전극을 병렬적으로 연결하여 상기 접속회로부까지 연장 형성되는 제2 금속배선전극부를 포함하는 터치패널의 전극패턴 구조.
제 1항에 있어서,
상기 제1축 금속센싱전극의 상기 한쌍의 센싱전극의 면적은 중앙을 기준으로 상부 및 하부로 갈수록 점차 작아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터치패널의 전극패턴 구조.
제 1항에 있어서,
하나의 제2축 금속센싱전극 및 다른 하나의 제2축 금속센싱전극 사이에 종방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 그라운드 전극을 더 포함하는 터치패널의 전극패턴 구조.
제 3항에 있어서,
상기 제1,2 금속배선전극부 및 상기 그라운드 전극은 상기 제1,2축 금속센싱전극과 동일한 물질로 제조되고, 상기 물질은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 이들의 합금인 것을 특징으로 하는 터치패널의 전극패턴 구조.
제 1항에 있어서,
상기 활성 영역 내에서 상기 제1,2축 금속센싱전극 및 상기 제1,2 금속배선전극부가 형성되어 있는 영역 이외의 영역에 형성되는 메쉬(Mesh) 형상의 더미패턴을 더 포함하는 터치패널의 전극패턴 구조.
제 1항에 있어서,
상기 제1,2축 금속센싱전극 일면에 배치되는 투명 보조전극부를 더 포함하는 터치패널의 전극패턴 구조.
제 6항에 있어서,
상기 투명보조전극부는 카본나노튜브(CNT, carbon nano tube), 프로필렌디옥시티오펜(PDOT, propylenedioxythiophene), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT, poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 은 나노와이어(Ag nanowire), ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 제조되는 것을 특징으로 하는 터치패널의 전극패턴 구조.
제 1항에 있어서,
상기 접속 회로부에 배치되는 접속부를 더 포함하고,
상기 접속부는 상기 제1,2축 금속센싱전극을 제1축 및 제2축으로 구분하여 연결 가능한 2층 이상의 회로층으로 구성되는 다층인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 터치패널의 전극패턴구조.