KR101449499B1

KR101449499B1 - 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널

Info

Publication number: KR101449499B1
Application number: KR1020140044479A
Authority: KR
Inventors: 김태일; 최범희; 김상진; 김달수
Original assignee: 미래나노텍(주)
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2014-04-14
Publication date: 2014-10-14

Abstract

본 발명은 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널에 관한 것으로, 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 기판의 일면에 제1 방향으로 배치되는 복수 개의 제1 센서 패턴; 상기 제1 센서 패턴이 배치된 동일면에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배치되는 복수 개의 제2 센서 패턴; 상기 복수 개의 제1 센서 패턴 및 제2 센서 패턴 각각에 연결되어 터치 신호를 전달하는 복수 개의 배선 전극 및 상기 제1, 제 센서 패턴과 배선 전극 사이 또는 배선 전극 사이에 형성된 공간에 배치되는 더미 패턴을 포함하여 구성되고, 상기 더미 패턴이 복수 개의 더미부로 구성되어 상기 더미부가 상기 공간에 각각 배치되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널 {TOUCHSCREEN PANEL WITH DUMMY PATTERN}

본 발명은 터치스크린 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널에 관한 것이다.

최근 휴대전화, PDA, MP3 플레이어 등 다양한 휴대 단말기는 휴대성을 향상시키기 위해 그 사이즈가 소형화되고 있고, 이러한 휴대 단말기를 통해 양호한 품질의 영상을 제공하기 위해 이들에 적용되는 디스플레이가 대형화되고 있다. 또한, 휴대 단말기 자체의 소형화와 이에 적용되는 디스플레이의 대형화 요구를 충족시키기 위해 디스플레이 자체에 사용자의 입력을 가능하게 하는 터치스크린 패널 방식이 주로 채용되고 있다. LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 등의 대형 TV 또는 모니터에서도 터치스크린 패널 방식이 채용되고 있다.

이러한 터치스크린 패널은 사용자가 직접 스크린에 나타나는 문자나 특정 위치에 사람의 손이나 터치 팬의 접촉이 있는 경우 접촉된 위치의 좌표를 파악함으로써 사용자의 입력을 가능하게 하는 장치이다. 터치스크린 패널은 그 동작 원리에 따라 정전용량 방식, 저항막 방식, 표면 초음파 방식, 적외선 방식 등이 있다.

이 중에서 가장 일반적으로 사용되는 정전용량 방식의 터치스크린 패널은 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 센서 패턴이 주변의 다른 센서 패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다.

이때, 접촉면에서 접촉 위치를 명확히 판단하기 위해 센서 패턴은 제1 방향을 따라 연결되도록 형성된 제1 센서 패턴(X방향 패턴)과 제2 방향을 따라 연결되도록 형성된 제2 센서 패턴(Y방향 패턴)을 포함하여 구성될 수 있다.

제1 센서 패턴과 제2 센서 패턴은 각각 서로 다른 레이어에 배치된다. 예컨대, 제1 센서 패턴은 상부 레이어에 위치하고 제2 센서 패턴은 하부 레이어에 위치하며, 제1 센서 패턴 사이와 제2 센서 패턴 사이에 더미 패턴이 배치된다.

도 1은 종래 기술에 따른 센서 패턴과 더미 패턴의 배치 형태를 나타내는 도면이다.

도 1a를 참조하면, 종래 기술에 따른 터치스크린 패널(1) 내 센서 패턴(3)들 사이에 더미 패턴(5)들이 배치되되, 더미 패턴(5)들이 서로 연결되어 있지 않은 것을 볼 수 있다. 따라서 센서 패턴(3)과 더미 패턴(5) 간의 부분 합선 시 센서 패턴(3)으로부터 전하가 하나의 더미 패턴(5)으로 유입된다.

도 1b를 참조하면, 종래 기술에 따른 터치스크린 패널(1) 내 센서 패턴(1) 사이에 더미 패턴(5)들이 배치되되, 더미 패턴(5)들이 서로 연결되어 있는 것을 볼 수 있다. 따라서 센서 패턴(3)과 더미 패턴(5) 간의 부분 합선 시 센서 패턴(3)으로부터 전하가 더미 패턴 전체로 유입된다.

도 2는는 터치스크린 패널 내 합선에 따른 오동작을 설명하기 위한 참고도이다.

도 2a를 참조하면, 터치스크린 패널(1) 내 특정 센서 패턴(3)의 부위를 터치하면 이 부분의 정전용량의 변화를 X축과 Y축에 연결된 각각의 센서에서 인식하여 터치 좌표를 파악할 수 있다.

도 2b를 참조하면, 센서 패턴(3)과 더미 패턴(5) 간의 부분 합선(S)이 발생한 경우 특정 센서 패턴의 부위가 터치되면 센서 패턴(3)으로부터 전하가 더미 패턴(5)으로 유입된다.

특히, 더미 패턴(5)들이 서로 연결되어 있지 않은 경우보다 더미 패턴(5)들이 서로 연결되어 있는 경우, 센서 패턴(3)과 더미 패턴(5) 간의 부분 합선이 발생하면 센서 패턴(3)으로부터 유입된 전류가 더미 패턴(5)들 전체로 유입되기 때문에 과도한 정전용량의 변화를 초래하게 되어 정확한 접촉 위치를 판단할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 센서 패턴과 배선 전극 사이 또는 배선 전극 사이에 더미 패턴을 배치하되, 배치되는 더미 패턴이 복수 개의 기 설정된 형태의 더미부로 분할 형성되는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널을 제공하는 것이다.

또한, 센서 패턴 사이에 더미 패턴을 배치하되 배치되는 더미 패턴을 구성하는 메시가 규칙적 또는 불규칙적으로 끊어져 형성되는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 기판의 일면에 제1 방향으로 배치되는 복수 개의 제1 센서 패턴; 상기 제1 센서 패턴이 배치된 동일면에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배치되는 복수 개의 제2 센서 패턴; 상기 복수 개의 제1 센서 패턴 및 제2 센서 패턴 각각에 연결되어 터치 신호를 전달하는 복수 개의 배선 전극 및 상기 제1, 제 센서 패턴과 배선 전극 사이 또는 배선 전극 사이에 형성된 공간에 배치되는 더미 패턴을 포함하여 구성되고, 상기 더미 패턴이 복수 개의 더미부로 구성되어 상기 더미부가 상기 공간에 각각 배치되는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 더미 패턴을 구성하는 더미부가 복수 개의 서브 더미부로 분할 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다..

본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 센서 패턴, 더미 패턴 및 배선 전극 사이에 더미 패턴을 배치하되, 배치되는 더미 패턴을 복수 개의 기 설정된 형태로 분할하여 형성하거나, 배치되는 더미 패턴을 구성하는 메시를 규칙적 또는 불규칙적으로 단선시켜 형성하거나, 센서 패턴과 더미 패턴 사이에 위치하여 센서 패턴과 더미 패턴 간의 경계면을 따라 기 설정된 거리만큼 이격되어 물리적으로 분리된 보조 더미 패턴이 형성되도록 함으로써, 센서 패턴과 더미 패턴 간의 부분 합선이 발생되더라도 기능의 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 더미 패턴의 분할이나 메시의 단선을 통해 센서 패턴에서 더미 패턴으로 유입되는 전하를 최소화하여 센서 동작을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 센서 패턴과 더미 패턴이 일부 합선이 되더라도 그 합선 범위가 작아 제품 자체를 폐기할 정도로 제품 사용에 문제가 되지 않기 때문에 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 센서 패턴과 더미 패턴의 배치 형태
도 2는 터치스크린 패널 내 합선에 따른 오동작을 설명하기 위한 참고도
도 3은 본 발명에 따른 센서 패턴의 형태
도 4는 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널의 감지부와 연결부를 나타내는 예시도
도 5는 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널의 감지부, 감지 연결부 및 더미 패턴의 확대도
도 6은 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널의 센서 패턴 및 더미 패턴을 형성하는 메시 형상 패턴의 예시도
도 7은 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널을 구성하는 터치 센서의 단면도
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널의 제1 실시형태를 설명하기 위한 예시도
도 10은 도 9에 도시된 구조의 단면도
도 11 내지 도 14는 본 발명에 따른 더미부 및 서브 더미부의 실시형태
도 15 내지 도 18은 도 15는 본 발명에 따른 서브 더미부 및 보조 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널의 실시형태들
도 19는 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널의 제2 실시형태를 설명하기 위한 예시도
도 20은 도 19에 도시된 센서 패턴, 더미 패턴 및 배선 전극의 확대도
도 21은 도 19에 도시된 더미 패턴의 배치 위치 및 형태의 확대도

아래에서는 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널을 첨부한 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 센서 패턴 사이에 더미 패턴이 배치되고, ① 더미 패턴의 더미부가 복수 개의 기 설정된 형태를 갖는 복수 개의 서브 더미부로 분할되어 형성되거나, ② 더미 패턴의 더미부를 구성하는 내부의 메시가 규칙적 또는 불규칙적으로 단선되어 형성되거나, ③ 센서 패턴과 더미 패턴 사이에 위치하며 센서 패턴과 더미 패턴 간의 경계면을 따라 기 설정된 거리만큼 이격되어 물리적으로 분리된 보조 더미 패턴이 형성된다.

이렇게 센서 패턴 사이에 배치되는 더미부를 서브 더미부로 분할하거나 보조 더미 패턴으로 센서 패턴과 더미 패턴을 분할하는 이유는 합선 시 센서 패턴으로부터 유입되는 전하가 더미 패턴 전체로 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 센서 패턴의 형태를 나타내는 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센서 패턴은 서로 교차배열되는데, X 좌표를 감지하기 위한 제1 센서 패턴(110)과 Y 좌표를 감지하기 위한 제2 센서 패턴(210)을 포함하여 구성된다.

제1 센서 패턴(110)은 X 좌표를 감지하기 위한 패턴으로 제1 방향, 예컨대 세로 방향으로 규칙적으로 형성될 수 있다. 그리고 제2 센서 패턴(210)은 Y 좌표를 감지하기 위한 패턴으로 제2 방향, 예컨대 가로 방향으로 규칙적으로 형성될 수 있다.

제1 센서 패턴(110)은 복수 개의 제1 감지부(112) 및 제1 감지부(112)를 연결하는 제1 감지 연결부(114)를 포함하고, 마찬가지로 제2 센서 패턴(210) 또한 복수 개의 제2 감지부(212) 및 제2 감지부(212)를 연결하는 제2 감지 연결부(214)를 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널의 감지부와 연결부를 나타내는 예시도이다.

본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 기재의 일면에 일정한 방향의 패턴으로 연결되는 전극으로 형성된 복수 개의 감지부(112, 212) 및 상기 패턴의 방향과 동일 또는 유사한 방향의 패턴으로 연결되는 전극으로 형성되며, 상기 감지부(112, 212)를 연결하는 감지 연결부(114, 214)로 구성되는 센서 패턴(110, 210)을 포함한다.

또한 도 4b 및 도 4c를 참조하면, 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 감지부(112, 212)에 인접하며 상기 패턴의 방향과 동일 또는 유사한 방향의 패턴으로 연결되는 전극으로 형성되어 상기 감지부(112, 212)의 시인성을 저감시키는 복수 개의 더미 패턴(120, 220)을 포함하여 구성된다. 더미 패턴(120, 220)은 더미부(122, 222)만으로 또는 더미부(122, 222)와 더미부(122, 222)를 연결하는 더미 연결부(124, 224)로 구성될 수 있다.

여기서 감지부(112, 212)는 사용자의 터치신호를 감지하기 위해 구비되는 전극으로 전도성 재료로 형성되며, 전도성 재료는 불투명한 것일 수 있다.

또한, 더미 패턴(120, 220)은 센서 패턴(110, 210)과 이웃 또는 인접하여 형성되는 전극으로 명칭에서 의미하는 바와 같이 더미(dummy), 즉 센서 패턴(110, 210)과 동일 또는 유사한 형상의 패턴 및 재료로 형성되고 사용자의 터치신호를 감지하지는 못하도록 불활성 상태로 형성되는 전극 또는 그 조합을 의미한다. 따라서 센서 패턴(110, 210)과 더미 패턴(120, 220)은 전기적으로 절연되도록 형성된다. 더미 패턴(120, 220)을 기재에 형성하는 이유는 투명전극물질로 형성되지 않는 센서 패턴(110, 210)이 터치스크린 패널의 전면에 형성되며, 터치스크린 패널에 조사되는 외부 광에 의해 센서 패턴(110, 210)이 시인되는 현상을 방지하기 위한 것이다.

또한, 도 4a 및 도 4b의 경우 감지부(112, 212)와 더미 패턴(120, 220)이 직선 형상으로 형성된 실시형태가 도시되었으나, 이에 한정되지 않고 다양한 패턴의 형상으로 형성되는 것이 가능하다. 예를 들어 감지부(112, 212)의 전체 형상을 다이아몬드, 사다리꼴, 마름모꼴 등의 형상으로 형성하는 것이 가능하다.

한편, 전극은 센서 패턴(110, 210)에서 감지되는 터치신호를 외부의 구동회로(미도시)로 전송하기 위해 구비되는 전극으로, 기재에 센서 패턴(110, 210) 및 더미 패턴(120, 220)을 형성할 때 동시에 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 전극에 관한 사항은 발명의 범주를 넘어서는 것이므로 이에 대한 더 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널의 센서 패턴(110, 210) 및 더미 패턴(120, 220)은 서로 동일 또는 유사한 일정한 방향의 패턴으로 연결되는 전극으로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 일정한 방향의 패턴이란 연속성 있는 패턴으로서, 도 3에서 도시된 바와 같이 일정한 방향으로 형성된 선들이 상호 교차되는 메시 형상의 패턴인 것이 바람직하다.

본 발명에서 패턴이 동일 또는 유사하다는 것은 패턴의 반복에 있어서 그 반복 주기 및 반복되는 형태가 기하학적으로 동일하다는 것뿐만 아니라 그 반복 주기와 반복 형태가 소프트웨어적으로 미리 결정된 용인 가능한 오차 범위 내에서 형성되는 경우를 포함하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에서는 감지부(112, 212)와 더미부(124, 224)의 전극 패턴뿐만 아니라 감지부(112, 212) 간을 연결하는 감지 연결부(114, 214){더미 연결부(124, 224)가 존재하는 경우 더미 연결부(124, 224)의 전극 패턴도}의 패턴도 동일하도록 하여 사용자에 의해 센서 패턴(110, 210)이 인식되는 시인성을 감소시킬 수 있다.

센서 패턴(110, 210)과 더미 패턴(120, 220)은 일정한 방향의 연속성 있는 패턴의 평면 전극을 절단하여 패턴의 일부가 끊어진 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 평면 전극이 끊어진 것은 센서 패턴(110, 210) 및 더미 패턴(120, 220)의 가장자리가 개방되어 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 센서 패턴(110, 210)과 더미 패턴(120, 220)의 경계에서 패턴의 일부가 끊어진 것은 센서 패턴(110, 210)과 더미 패턴(120, 220)이 전기적으로 서로 절연되기 위한 것이며, 센서 패턴(110, 210)과 더미 패턴(120, 220)의 패턴의 가장자리가 개방되어 형성된 것은 도 5와 같이 가장자리가 테두리 전극으로 연결되지 않은 것을 의미한다. 도 5는 도 4b의 일부를 확대한 것으로, 도 5를 참조하면 가장자리가 개방됨으로써 테두리 전극으로 연결되어 연속성이 사라져 단절되어 보이는 문제를 해결하고 실제로 미세한 간격으로 떨어져 있으나 전체적으로 볼 때 전극을 사용자가 연속된 것으로 인식하도록 하여 센서 패턴(110, 210)의 시인성을 감소시킬 수 있다.

본 발명에서 패턴은 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 일정한 방향으로 형성된 선들이 상호 교차되는 메시 형상의 패턴인 것이 바람직하다. 본 발명에서 메시 형상은 정형 메시 형상과 비정형 메시 형상을 모두 포함할 수 있다. 일정한 방향으로 형성된 선들이 상호 교차되는 메시 형상은 전체적으로 망상형 또는 그물형의 패턴을 형성하는 것을 의미한다.

또한, 패턴의 상호 교차되는 메시 형상의 선들은 선폭 및 상기 선들 간의 간격을 정의하는 피치(pitch)가 동일하거나 또는 미리 설정된 유사도의 선폭 또는 피치를 갖는 것이 바람직하다. 본 발명에서 선폭 또는 피치가 동일하거나 또는 미리 설정된 유사도의 선폭 또는 피치를 가진다는 것은 미리 정한 채움 비율(Fill Factor)을 얻을 수 있도록 [표 1]에 표시된 일정한 범위의 값을 갖는 것을 의미한다. 채움 비율이란 기재의 넓이 대비 기재에 형성된 패턴의 넓이, 즉 기재에서 패턴이 채워진 비율을 의미한다.

선폭(㎛)	피치(㎛)	Fill Factor(%)
1~5	100	1.9~10
	200	2.5~5
	300	1.9~3.5
	400	1.4~2.5
	500	0.4~1.9
	600	0.3~1.7
6~10	100	11~19
	200	5.9~10
	300	3.9~7
	400	2.9~5
	500	2.3~3.9
	600	1.9~3.3

도 6을 참조하면, 센서 패턴(110, 210) 및 더미 패턴(120, 220)의 상호 교차되는 메시 형상의 선들은 미리 결정된 각도에 따라 틸팅(tilting)된 것이 바람직하다. 도 6은 메시 형상의 선들이 수평축을 기준으로 45°기울어진 형태의 패턴을 가지는 실시예를 도시한 것이다. 기울어진 형태를 가지는 것은 단위 면적당 터치 입력을 감지하기 위한 전극의 비율을 높여 감지의 정확도를 높이기 위한 것이며 나아가, 틸팅되는 각은 일정한 방향의 패턴과 상기 패턴과 다른 패턴의 상호 간섭에 따른 모아레 현상의 발생을 방지하기 위해 사전에 결정된 각도인 것이 바람직하다. 본 발명에서 패턴과 다른 패턴의 간섭은 각각 다른 방향의 터치 위치를 감지하는 복수의 터치 센서가 적층될 때 전극의 패턴이 간섭을 일으키는 것일 수 있으며, 또는 영상 정보를 표시하는 영상 정보 표시부에 포함된 복수의 화소들이 형성하는 패턴(블랙 매트릭스 등)과 본 발명의 패턴 사이에서 발생되는 것일 수 있다.

모아레 현상이란 일반적으로, 독립된 두 개의 주기적인 패턴이 일정 각도로 적층될 경우에 형성되는 자연적인 간섭현상(interference phenomenon)이다. 모아레 패턴은 물결 형태의 곡선(wave), 잔물결(ripple), 스크린의 표시 영상과 적층되어 보이는 작은 다발(wisp) 형태의 강도 변동 등으로 시인된다.

도 7은 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널을 구성하는 터치 센서의 단면도이다.

도 7a 내지 도 7c를 참조하면 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 기재(S, Substrate), 수지층(R, Resin) 및 전극층(E, Electrode)으로 구성되는 터치 센서를 포함한다.

기재(S)는 투명기재로 형성됨이 바람직하다. 즉, 일정 투명도를 갖는 기재(S)로, 투명기재는 PET(Polyethylene Terephthalate), PI(Polymide), 아크릴(Acryl), 폴리카보네이트(PC), 트리아세테이트셀룰로즈(TAC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에테르설폰(PES), PEN(Polyethylene Naphthalate), 또는 글라스(glass) 중 적어도 하나를 이용하여 투명박막 형태로 형성될 수 있다.

수지층(R)은 기재(S)에 적층되며 일면에 패턴화된 음각을 구비한다. 구체적으로, 투명기재에는 수지층(R)이 적층되며 그와 같은 음각 형상은 원하는 음각 형상에 대응되는 양각 형상의 몰드(mold)를 이용하여 수지층(R)에 임프린팅함으로써 형성된다. 즉, 양각 형상의 몰드를 이용하여 수지층(R)에 음각을 형성하는 것이다. 이에 따라 하나 이상의 음각이 어떠한 패턴을 이루게 된다. 음각이 형성된 수지층(R)의 단면은 사각형, 삼각형, 및, 사다리꼴 중 어느 하나의 음각 형상을 가질 수 있다. 몰드의 양각의 단면 형상이 사각형이면 수지층(R)에 형성된 음각의 단면 형상도 사각형이고, 몰드의 양각의 단면 형상이 삼각형이면 수지층(R)에 형성된 음각의 단면 형상도 삼각형이고, 몰드의 양각의 단면 형상이 사다리꼴이면 수지층(R)에 형성된 음각의 단면 형상도 사다리꼴임은 물론이다. 수지층(R)의 음각은 폭은 1㎛ 내지 10㎛이고, 깊이는 1㎛ 내지 10㎛이며, 음각과 음각 사이의 피치는 200㎛ 내지 600㎛일 수 있다. 물론 이는 일 발명에 불과하며 상기 음각의 폭, 깊이 및 피치는 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 또한, 수지층(R)은 UV(UltraViolet) 수지 또는 열경화성 수지로 구현되는 것이 바람직하다.

전극층(E)은 상기 음각에 전도성 재료를 충진하여 형성되는 것으로, 센서 패턴(110, 210) 및 더미 패턴(120, 220)이 상기 전극층(E)으로 형성된다. 여기서 전도성 재료의 일례로는 동(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 니켈-인(Ni-P) 등 일 수 있다.

평면 전극의 절단에 의해 센서 패턴(110, 210)과 더미 패턴(120, 220)은 동시에 형성 가능하며 동일한 전도성 재료로 형성되고, 상술한 바와 같이 센서 패턴(110, 210)은 터치신호를 감지하고 전송하는 전기적으로 활성인 전극이며, 더미 패턴(120, 220)은 전기적으로 불활성인 전극이다.

또한, 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 전극층(E)에 형성된 센서 패턴(110, 210) 및 더미 패턴(120, 220)의 시인성을 저감시키는 블랙층(B)을 더 포함하고, 상기 블랙층(B)은 상기 음각의 전극층(E) 상부 또는 수지층(R)과 전극층(E) 사이에 적층되는 것이 바람직하다.

도 7a를 참조하면 본 발명에서 블랙층(B)은 수지층(R)과 전극층(E) 사이에 적층되어, 수지층(R)에 형성된 음각에서 전극층(E)을 감싸는 형태로 형성되어 전극층(E)의 시인성을 감소시키는 것도 가능하며, 다른 실시형태로서 7b를 참조하면 블랙층(B)이 전극층(E)을 감싸는 형태가 아닌 전극층(E)을 덮는 형태로 적층시킬 수 있다. 이에 따라 블랙층(B)에 의해 전극층(E)이 외부에서 시인되는 것이 방지된다. 본 발명에서 블랙층(B)은 카본 블랙을 포함하는 전도성을 띠며 검은색의 금속재료를 이용하는 것이 바람직하다.

또 다른 실시형태로서 도 7c를 참조하면 전극층(E)은 수지층(R)에 형성된 음각의 내부에 형성될 뿐 아니라 수지층(R) 상에 양각으로 형성될 수도 있다. 이러한 전극층(E)은 양각 형상의 전도성 재료를 수지층(R)에 전사 또는 리소그래피함으로써 형성될 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널의 제1 실시형태를 설명하기 위한 예시도이다.

도 8a를 참조하면, 제1 터치 센서(100)와 제2 터치 센서(200)가 서로 접합되어 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널을 형성한다. 즉 제1 터치 센서(100)와 제2 터치 센서(200)는 상, 하부 터치 센서로서 서로 접합되며, 이들 사이에 점착제층(300)이 개재될 수 있다. 점착제층(300)은 광학적 투명 점착제(OCA, Optical Clear Adhesive)로 하여 터치스크린 패널의 투명성을 유지함이 가능하다.

제1 터치 센서(100)는 기재의 일면에 일정한 방향 제1 방향의 패턴(이하 ‘제1 패턴’이라 한다)으로 연결되는 전극으로 형성된 복수 개의 제1 감지부(112) 및 제1 패턴과 동일 또는 유사한 패턴으로 연결되는 전극으로 형성되며, 제1 감지부(112)를 연결하는 제1 감지 연결부(114)로 구성되는 제1 센서 패턴(110)을 포함한다. 참고로 도 8b에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 타면은 제1 터치 센서(100) 및 제2 터치 센서(200)가 동일한 기재에 대하여 양면에 형성되는 경우 어느 하나의 기판이 형성되는 면을 일면이라 하였을 때 다른 기판이 형성되는 기재의 다른 면을 의미한다.

제2 터치 센서(200)는 기재의 타면에 일정한 방향 제2 방향의 패턴(이하 ‘제2 패턴’이라 한다)으로 연결되는 전극으로 형성된 복수 개의 제2 감지부(212) 및 상기 제2 패턴과 동일 또는 유사한 방향의 패턴으로 연결되는 전극으로 형성되며, 상기 제2 감지부(212)를 연결하는 제2 감지 연결부(214)로 구성되는 제2 센서 패턴(210)을 포함한다.

본 발명에서 제1, 제2 터치 센서(100, 200)는 서로 등진 상태로 점착제층(300)을 매개로 접합되어 있음이 도시되어 있으나, 이들 기판이 서로 마주보고 접합되는 것도 가능함은 물론이다. 나아가 제1 터치 센서(100)와 제2 터치 센서(200)는 복수의 기재에 대하여 각각의 일면에 형성될 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널 중 제1 터치 센서(100)는 제1 센서 패턴(110)에 인접하며 상기 제1 패턴의 방향과 동일 또는 유사한 방향의 패턴으로 연결되는 전극으로 형성되어 제1 센서 패턴(110)의 시인성을 저감시키는 제1 더미 패턴(120)으로 구성되며, 제2 감지부(212)와 대응되는 위치에 제1 더미부(122)가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 제2 터치 센서(200)는 제2 센서 패턴(210)에 인접하며 제2 패턴의 방향과 동일 또는 유사한 방향의 패턴으로 연결되는 전극으로 형성되어 제2 센서 패턴(210)의 시인성을 저감시키는 복수 개의 제2 더미 패턴(220)으로 구성되며, 제1 감지부(112)와 대응되는 위치에 제2 더미부(222)가 형성되는 것이 바람직하다. 제1, 제2 더미부(122, 222)는 각각 서로 다른 개수의 서브 더미부로 분할되어 형성될 수 있다.

본 발명에서 제1 터치 센서(100)와 제2 터치 센서(200)는 제1 터치 센서(100)에 형성된 제1 센서 패턴(110)과 제2 터치 센서(200)에 형성된 제2 센서 패턴(210)이 상호 직교하는 방향으로 접합되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 센서 패턴(110)의 방향(이하 ‘제1 방향’이라 한다)이 좌표축상의 Y축 방향이면, 제2 센서 패턴(210)의 방향(이하 ‘제2 방향’이라 한다)은 좌표축상의 X축 방향이 되도록 서로 접합된다.

이때, 제1 감지부(112)와 대응하는(마주보는) 위치의 제2 터치 센서(200)에는 제2 더미부(222)가 형성되며, 제2 감지부(212)와 대응하는 위치의 제1 터치 센서(100)에는 제1 더미부(122)가 형성된다. 즉, 제1 더미부(122)는 제1 터치 센서(100)와 제2 터치 센서(200)가 겹쳐졌을 때 제2 감지부(212)의 위치에 대응되는 기재의 일면의 위치에 형성되는 것이 바람직하며, 제2 더미부(222)는 제1 감지부(112)의 위치에 대응되는 상기 기재의 타면의 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

도 8b를 참조하면, 본 발명에서 터치스크린 패널상에서 X축 방향의 터치 위치를 감지하는 제1 감지부(112)의 위치에 수직 방향으로 대응되는 위치에 Y축 방향의 제2 더미부(222)가 기재의 타면에 위치되며, 반대로 Y축 방향의 터치 위치를 감지하는 제2 감지부(212)의 위치에 수직 방향으로 대응되는 위치에는 X축 방향의 제1 더미부(122)가 기재의 일면에 위치하게 된다. 따라서, 제1 감지부(112)와 제2 감지부(212)가 교호 배치되어 사용자의 터치신호 입력 시 그 좌표를 산출할 수 있도록 형성된다.

또한, 본 발명에서 제1 터치 센서(100) 및 제2 터치 센서(200)는 상술된 바와 같이 동일한 기재의 일면 및 타면에 형성 가능하며 또는 각각 다른 기재에 대하여 형성될 수도 있다.

다른 기재에 대하여 제1 터치 센서(100) 및 제2 터치 센서(200)가 형성되는 경우에도 동일한 기재에 형성되는 경우와 유사하게 제1 센서 패턴(110)과 제2 센서 패턴(210)이 상호 직교하는 방향으로 접합되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 센서 패턴(110)의 제1 방향이 좌표축상의 Y축 방향이면, 제2 센서 패턴(210)의 제2 방향은 좌표축상의 X축 방향이 될 수 있도록 서로 접합된다.

이때, 제1 감지부(112)와 대응하는 위치의 제2 터치 센서(200)에는 제2 더미부(222)가 형성되며, 제2 감지부(212)와 대응하는 위치의 제1 터치 센서(100)에는 제1 더미부(122)가 형성된다. 즉, 제1 더미부(122)는 제2 감지부(212)의 위치에 대응되는 기재의 일면의 위치에 형성되는 것이 바람직하며, 제2 더미부(222)는 제1 감지부(112)의 위치에 대응되는 상기 기재의 타면의 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 센서 패턴(110)과 제2 센서 패턴(210)은 서로 다른 레이어(layer)에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 센서 패턴(110)은 상부 레이어인 제1 터치 센서(100)에 배치되고 제2 센서 패턴(210)은 하부 레이어인 제2 터치 센서(200)에 배치될 수 있다.

여기서, 제1 터치 센서(100)와 제2 터치 센서(200)의 사이에는 점착제층이 게재될 수 있다.

도 9a에 도시된 바와 같이, 제1 센서 패턴(110) 및 제2 센서 패턴(210) 각각의 사이에 제1, 제2 더미 패턴(120, 220)이 형성될 수 있는데, 이러한 제1, 제2 더미 패턴(120, 220)들은 제1, 제2 센서 패턴(110, 210)들 사이의 빈 공간을 채우기 위한 패턴으로서 제1, 제2 센서 패턴(110, 210)과 같이 접촉 위치를 감지하는 기능을 수행하지 않는다.

예컨대, 제1 센서 패턴(110) 사이에 제1 더미 패턴(120)들이 교차배치될 수 있는데, 제2 센서 패턴(210)의 위치에 대응하는 빈 영역에 제1 더미 패턴(120)들이 교차 배치될 수 있다.

마찬가지로, 제1 센서 패턴(110) 사이에 제2 더미 패턴(220)이 교차 배치될 수 있는데, 제2 센서 패턴(210)의 위치에 대응하는 빈 영역에 제2 더미 패턴(220)이 교차 배치될 수 있다.

또한, 도 9b처럼 제1 센서 패턴(110) 사이에 제1 더미 패턴(120)들이 교차 배치될 수 있고 제2 센서 패턴(210) 사이에는 더미 패턴이 배치되지 않을 수 있다.

물론, 도 9c처럼 이와 반대로 제2 센서 패턴(210) 사이에만 제2 더미 패턴(220)이 배치되고 제1 센서 패턴(110) 사이에는 더미 패턴이 배치되지 않을 수도 있다.

이러한 더미 패턴은 센서 패턴의 크기와 동일한 크기로 형성되고 동일한 물질로 형성될 수 있다. 또한, 더미 패턴은 필요에 따라 인접한 다른 더미 패턴과 서로 연결되지 않도록 형성될 수 있거나 서로 연결되도록 형성될 수 있다.

도 10은 도 9에 도시된 구조의 단면도이다.

도 10a를 참조하면, 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 제1 센서 패턴(110)과 제1 더미 패턴(120)들이 교차 배열되는 제1 터치 센서(100), 및 제2 센서 패턴(210)과 제2 더미 패턴(220)이 교차 배열되는 제2 터치 센서(200)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 센서 패턴(110) 사이와 제2 센서 패턴(210) 사이의 빈 공간에 각각 더미 패턴이 배치될 수 있다.

이때, 센서 패턴과 더미 패턴 사이의 이격 거리는 5㎛ ~ 30㎛ 이내로 하되, 특히 15㎛ 이상인 것이 바람직하다. 예컨대, 제1 센서 패턴(110)과 제1 더미 패턴(120)들 사이의 이격 거리 또는 제2 센서 패턴(210)과 제2 더미 패턴(220) 사이의 이격 거리는 15㎛로 형성될 수 있다.

도 10b를 참조하면, 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 제1 센서 패턴(110)과 제1 더미 패턴(120)들이 교차 배열되는 제1 터치 센서(100) 및 제2 센서 패턴(210)이 배열되는 제2 터치 센서(200)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 센서 패턴(110) 사이의 빈 공간에만 더미 패턴이 배치되고 제2 센서 패턴(210) 사이의 빈 공간에는 더미 패턴이 배치되지 않는다.

도 10c를 참조하면, 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 제1 센서 패턴(110) 사이의 빈 공간에는 더미 패턴이 배치되지 않고 제2 센서 패턴(210) 사이의 빈 공간에만 더미 패턴(220)이 배치될 수도 있다.

본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 센서 패턴 사이에 배치되는 더미부를 기 설정된 형태를 갖는 복수 개의 서브 더미부로 분할하여 형성하게 되는데 그 분할 구조는, 예컨대 ① 더미부와 동일한 형상을 갖도록 균등 면적으로 분할하여 서브 더미부를 형성하는 구조, ② 더미부와 상이한 형상이되 균등 면적으로 분할하여 서브 더미부를 형성하는 구조, ③ 더미부를 가상의 분할 패턴에 따라 분할하고 가상의 분할 패턴 내 라인과 더미 패턴 내 메시 간에 기 설정된 각도를 갖도록 분할하여 서브 더미부를 형성하는 구조, ④ 더미부를 규칙적 또는 불규칙적으로 파단하여 분할하여 서브 더미부를 형성하는 구조 등을 포함할 수 있다.

이러한 더미부의 분할을 통해 센서 패턴과 더미 패턴이 부분 합선되더라도 센서 패턴으로부터 해당 더미 패턴 중 합선된 서브 더미부에만 전하가 유입되어 더미 패턴 전체로 전하가 유입되는 것을 방지하여 기능의 안정성을 확보할 수 있고 센서 패턴에서 더미 패턴으로 유입되는 전하량을 최소화하여 센서 동작을 향상시킬 수 있다.

도 11a 및 11b는 본 발명에 따른 더미부 및 서브 더미부의 형태를 나타내는 제1 도면이다.

도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 본 발명은 센서 패턴 사이에 배치되는 더미부(122) 각각을 기 설정된 형태를 갖는 복수 개의 서브 더미부(122-1 내지 122-9)로 분할하여 형성하되, 더미부의 연속성이 있는 패턴의 일부를 끊어서 전체 서브 더미부들이 동일한 형상을 갖고 균등 면적을 갖도록 분할할 수 있다.

도 11a에는 더미부의 파단되는 라인과 더미부 내 메시가 평행하게 형성된 서브 더미부가 도시되어 있다.

도 11b에는 더미부의 파단되는 라인과 더미 패턴 내 메시가 평행하지 않게 기 설정된 각도를 갖도록 형성된 서브 더미부가 도시되어 있다. 즉, 도 11b에 도시된 더미부(122)는 복수 개로 분할되되 더미부 내 메시의 방향과는 무관하게 전체 서브 더미부(122-1 내지 122-9)들이 동일한 형상을 갖도록 균등 분할된다. 예컨대, 사각형 형상의 더미부(122)는 사각형 형상의 서브 더미부(122-1 내지 122-9)들로 분할된다.

도 11b의 더미부는 파단되는 라인과 더미부 내 메시가 기 설정된 각도를 갖도록 형성됨으로써 제1 터치 센서(100)와 제2 터치 센서(200)가 겹쳐졌을 때 모아레가 발생될 소지가 적다.

더미부는 패턴의 일부가 끊어져 복수 개의 서브 더미부로 분할되기 때문에 분할된 복수 개의 서브 더미부 각각의 가장 자리가 개방되어 형성된다.

서브 더미부의 경계에서 패턴의 일부가 끊어진 것은 서브 더미부들 간에 전기적으로 서로 절연되기 위한 것이며 또한, 끊어진 것으로 서브 더미부의 패턴의 가장자리가 개방되어 형성되는 것은 가장자리가 테두리 전극으로 연결되지 않은 것을 의미한다.

따라서 서브 더미부의 가장자리가 개방됨으로써 테두리 전극으로 연결되어 연속성이 사라져 단절되어 보이는 문제점을 해결하고 실제로 미세한 간격으로 떨어져 있으나 전체적으로 볼 때 사용자에게 전극이 연속된 것으로 인식되도록 한다.

이때, 더미 연결부가 없을 경우 더미부의 외곽 형상을 명확히 알 수 있지만, 더미 연결부가 있을 경우에는 그렇지 못하기 때문에 더미 연결부와 더미부 간의 구획을 적절히 나누어서 더미부의 외곽 형상을 정의해야 한다.

도 12a 및 도 12b는 본 발명에 따른 더미부 및 서브 더미부의 형태를 나타내는 제2 도면이다.

도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 본 발명은 센서 패턴 사이에 배치되는 더미부(122) 각각을 기 설정된 형태를 갖는 복수 개의 서브 더미부(122-1 내지 122-9)로 분할하여 형성하되, 더미부의 연속성이 있는 패턴의 일부를 끊어서 서브 더미부가 더미부의 형상과 다른 형상을 갖되 균등 면적을 갖도록 분할할 수 있다.

도 12a에는 분할되지 않은 상태인 육각형의 더미부(122)가 도시되어 있다.

도 12b에는 육각형의 더미부(122)가 분할되어 더미부(122)의 형상과 다른 형상을 갖으나 면적이 동일한 서브 더미부(122-1 내지 122-9)들이 도시되어 있다.

예컨대, 도 12a처럼 육각형의 더미부(122)의 면적이 90이라고 하면, 도 12b처럼 육각형과는 다른 형상을 갖는 9개의 서브 더미부들(122-1 내지 122-9) 각각의 면적은 10이 된다.

이상의 도 12b에서와 같이 더미부가 파단되는 라인과 더미부 내 메시 간에 기 설정된 각도를 갖도록 형성됨으로써, 제1 터치 센서(100)와 제2 터치 센서(200)가 겹쳐졌을 때 모아레가 발생될 소지가 적어진다.

도 13a 및 도 13b는 본 발명에 따른 더미부 및 서브 더미부의 형태를 나타내는 제3 도면이다.

도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 본 발명은 센서 패턴 사이에 배치되는 더미부(122) 각각을 기 설정된 형태를 갖는 복수 개의 서브 더미부(122-1 내지 122-9)로 분할하여 형성하되, 더미부의 연속성이 있는 패턴의 일부를 끊어서 전체 외곽의 형상과 다른 형상을 갖고 다른 면적을 갖도록 분할할 수 있다.

도 13a에는 가상의 분할 패턴(D, Divide pattern) 내 라인과 메시가 서로 평행한 경우의 더미부(122) 및 서브 더미부가 도시되어 있다.

도 13a에는 가상의 분할 패턴(D) 내 라인과 메시가 서로 평행하지 않은 경우의 더미부(122) 및 서브 더미부가 도시되어 있다.

즉, 더미부(122)를 가상의 분할 패턴(D)을 따라 분할하되 가상의 분할 패턴(D) 내 라인과 더미 패턴 내 메시 간에 서로 평행하거나 평행하지 않게 기 설정된 각도를 갖도록 분할할 수 있다. 이렇게 분할된 서브 더미부들 중 적어도 하나의 서브 더미부는 더미부(122)의 형상과 다른 형상을 갖고 다른 면적을 갖도록 분할된다.

이상의 도 13b에서와 같이 더미부가 파단되는 라인과 더미부 메시 간에 기 설정된 각도를 갖도록 형성됨으로써, 제1 터치 센서(100)와 제2 터치 센서(200)가 겹쳐졌을 때 모아레가 발생될 소지가 적어진다.

나아가, 더미부 내 메시를 서로 평행하지 않게 분할하여 서브 더미부를 형성하는 경우 모아레 방지 및 시인성 향상에 더욱 효과적일 수 있다.

더미부 패턴의 일부가 끊어져 복수 개의 서브 더미부로 분할되기 때문에 분할된 복수 개의 서브 더미부 각각의 가장 자리가 개방되어 형성된다.

가상의 분할 패턴을 이용하여 더미부를 분할하는 원리를 설명하였는데, 이러한 가상의 분할 패턴은 도 11a 내지 도 12b에도 모두 적용될 수 있다.

도 14a 및 도 14b는 본 발명에 따른 더미부 및 서브 더미부의 형태를 나타내는 제4 도면이다.

도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 센서 패턴 사이에 배치되는 더미부(122) 각각을 복수 개의 기 설정된 형태로 분할하여 형성하되, 더미부의 연속성이 있는 패턴의 일부를 끊어서 더미부 내 메시를 기 설정된 범위 내에서 규칙적 또는 불규칙적으로 파단하여 분할할 수 있다.

이렇게 규칙적 또는 불규칙적으로 형성된 서브 더미부의 길이는 0.3mm ~ 1.5mm인 것이 바람직하다.

도 14a에 도시된 바와 같이 더미부(122) 내 메시를 기 설정된 범위 내에서 규칙적으로 파단하여 분할할 수 있는데, 파단된 선들의 길이가 동일하게 형성될 수 있다.

예컨대, 가로 방향으로 파단된 선의 길이 Lx와 세로 방향으로 파단된 선의 길이 Ly가 동일할 수 있다.

또는 도 14b에 도시된 바와 같이 더미부(122) 내 메시를 기 설정된 범위 내에서 불규칙적으로 파단하여 분할할 수 있는데, 파단된 선들의 길이가 서로 다르게 형성될 수 있다.

물론 파단된 선들의 길이는 기 설정된 범위 내에서 서로 다르게 형성될 수 있다.

예컨대, 가로 방향으로 판단된 선들의 길이 Lx1과 Lx2 또는 Ly1와 Ly2는 랜덤하게 결정되어 서로 다를 수 있다.

이상에서 설명한 도 11a 내지 도 14b에서와 같이 더미부를 복수 개의 서브 더미부로 분할하되, 분할된 각 서브 더미부가 5개 이상의 단위 메시로 형성되는 것이 바람직한데, 그 이유는 관능평가 결과 서브 더미부 내 메시가 5개 미만인 경우 시인성이 두드러졌기 때문이다.

한편, 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 센서 패턴 사이에 더미 패턴이 배치되고, 센서 패턴과 더미 패턴 사이에 위치하여 센서 패턴과 더미 패턴 간의 경계면을 따라 기 설정된 거리만큼 이격되어 더미 패턴과 물리적으로 분리된 보조 더미 패턴이 추가로 형성될 수 있다. 또한, 보조 더미 패턴은 필요에 따라 분할 형성될 수 있다.

도 15는 본 발명에 따른 서브 더미부 및 보조 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널의 제1 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 15에 도시된 바와 같이, 센서 패턴(110) 사이에 더미 패턴(120)을 배치하고, 센서 패턴(110)과 더미 패턴(120) 사이에 보조 더미 패턴(130)을 추가로 형성할 수 있다. 또한, 필요에 따라 센서 패턴(110)과 더미 패턴(120) 사이에는 복수 개의 보조 더미 패턴(130)들이 형성될 수 있다.

이때, 보조 더미 패턴(130)은 센서 패턴(110)과 더미 패턴(120) 간의 경계면을 따라 형성되되, 센서 패턴(110)과 더미 패턴(120) 각각으로부터 기 설정된 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다. 다시 말해, 보조 더미 패턴(130)은 일측의 센서 패턴(110)과 기 설정된 거리만큼 떨어져 있고 타측의 더미 패턴(120)과도 기 설정된 거리만큼 떨어져서 형성될 수 있다.

또한, 보조 더미 패턴(130)은 센서 패턴(110)과의 이격 거리와 더미 패턴(120)과의 이격 거리가 서로 동일하도록 형성되거나 서로 다르도록 형성될 수 있다.

이렇게 형성된 보조 더미 패턴(130)은 해당 센서 패턴(110)의 외곽선을 따라 기 설정된 거리만큼 이격되어 형성되기 때문에 해당 센서 패턴(110)의 외곽선과 동일한 형상을 갖게 된다.

보조 더미 패턴(130)은 센서 패턴(110)과 더미 패턴(120) 간의 경계면을 따라 띠 형태로 형성될 수 있다. 이러한 보조 더미 패턴(130)은 센서 패턴(110)과 더미 패턴(120) 간의 경계면을 따라 형성되기 때문에 동일한 방향의 동일한 라인 예컨대, X축 방향의 동일한 x좌표 또는 Y축 방향의 동일한 y좌표 상에는 하나의 보조 더미 패턴(130)이 형성될 수 있다.

물론, 동일한 방향의 동일한 라인 상에 위치하는 보조 더미 패턴(130)은 연속성이 있는 패턴으로 형성될 수 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 필요에 따라 분할될 수 있다. 즉, 연속성이 있는 패턴의 일부를 끊어서 복수 개의 보조 더미 패턴으로 분할될 수 있다.

이러한 더미 패턴(120)과 보조 더미 패턴(130)은 각각의 가장 자리가 개방되어 형성된다.

이처럼, 더미 패턴(120)과 보조 더미 패턴(130) 각각의 경계에서 패턴의 일부가 끊어진 것은 더미 패턴(120)과 보조 더미 패턴(130) 간에 전기적으로 서로 절연되기 위한 것이며 또한, 끊어진 것으로 더미 패턴(120)과 보조 더미 패턴(130) 각각의 패턴의 가장자리가 개방되어 형성되는 것은 가장자리가 테두리 전극으로 연결되지 않은 것을 의미한다.

도 16은 본 발명에 따른 보조 더미 패턴의 구체적인 실시예를 나타내는 도면이다.

도 16에 도시된 바와 같이, 보조 더미 패턴은 센서 패턴(110)과 더미 패턴(120) 간의 경계면을 따라 형성되는데, 일측의 센서 패턴(110)과 기 설정된 거리 d1만큼 이격되어 형성될 수 있다. 여기서, 센서 패턴(110)과의 이격 거리 d1은 30㎛ 이하가 될 수 있다.

보조 더미 패턴(130)은 타측의 더미 패턴(120)과도 기 설정된 거리 d2만큼 이격되어 형성될 수 있는데, 여기서, 더미 패턴(120)과의 이격 거리 d2는 20㎛ 이하가 될 수 있다.

이렇게 보조 더미 패턴(130)은 센서 패턴(110)과의 이격 거리 및 더미 패턴(120)과의 이격 거리가 서로 동일하게 형성되거나 서로 다르게 형성될 수 있다.

또한, 보조 더미 패턴(130)은 센서 패턴(110)과 더미 패턴(120) 사이에 띠 형태로 형성되는데, 폭 w는 일정한 크기일 수 있다. 여기서, 두께 w는 100㎛ 이하가 될 수 있다.

도 17은 본 발명에 따른 센서 패턴, 더미 패턴 및 보조 더미 패턴의 제2 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 17에 도시된 바와 같이, 더미 패턴(120)이 더미 연결부 없이 이격된 복수 개의 더미부(122)로 이루어져 있는 경우에도, 센서 패턴(110) 사이에 더미 패턴(120)을 배치하고, 센서 패턴(110)과 더미 패턴(120) 사이에 보조 더미 패턴(130)을 추가로 형성할 수 있다.

또한, 보조 더미 패턴(130)은 센서 패턴(110)과의 이격 거리와 더미 패턴(120)과의 이격 거리가 서로 동일하도록 형성되거나 서로 달라지도록 형성될 수 있다.

동일한 방향의 동일한 라인 상에 위치하는 보조 더미 패턴(130)은 연속성이 있는 패턴으로 형성될 수 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 필요에 따라 분할될 수 있다. 즉, 연속성이 있는 패턴의 일부를 끊어서 복수 개의 보조 더미 패턴으로 분할될 수 있다.

도 18a 및 도 18b는 본 발명에 따른 센서 패턴, 더미 패턴 및 보조 더미 패턴의 제3 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 18a에 도시된 바와 같은 형태로 센서 패턴(110)들 사이에 복수 개의 더미부(122)로 구성되는 더미 패턴(120)을 배치하고, 센서 패턴(110)과 더미 패턴(120) 사이에 보조 더미 패턴(130)을 추가로 형성할 수 있다. 이처럼 더미 연결부가 형성되지 않는 경우에는 센서 패턴(110) 간의 간격이 도 15 및 도 17에서 설명한 센서 패턴 간의 간격보다 좁게 형성될 수 있다.

또는 도 18b에 도시된 바와 같이, 센서 패턴(110) 사이에 더미 패턴(120)을 배치하고, 센서 패턴(110)과 더미 패턴(120) 사이에 더미 패턴(120)의 외곽을 둘러싸는 형태의 보조 더미 패턴(130)을 추가로 형성할 수 있다.

따라서 더미 패턴(120)이 복수 개의 더비부(122)를 포함하는 경우, 도 18a 및 도 18b와 같이 보조 더미 패턴(130)이 더미부(122)를 감싸는 형태로 형성될 수 있다.

이처럼 본 발명은 X 좌표를 감지하기 위한 제1 센서 패턴을 포함하는 제1 터치 센서와 Y 좌표를 감지하기 위한 제2 센서 패턴을 포함하는 제2 터치 센서로 구성되어 제1 터치 센서와 제2 터치 센서가 서로 접합되어 형성된 터치스크린 패널에 다양한 형태의 더미 패턴을 적용한 예를 보여주고 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 X 좌표를 감지하기 위한 제1 센서 패턴과 Y 좌표를 감지하기 위한 제2 센서 패턴을 단일 기판의 표면에 함께 배열하도록 구성된 터치스크린 패널에도 적용할 수 있다.

물론, 여기서는 단일 기판의 표면에 제1 센서 패턴과 제2 센서 패턴이 모두 형성되는 경우를 일례로 설명하고 있지만 반드시 이에 한정되지 않고 동일 기판 상에 제1 센서 패턴과 제2 센서 패턴이 다양한 형태로 형성될 수 있음은 자명하다.

예컨대, 제1 방향으로 형성된 제1 센서 패턴과 제2 방향으로 형성된 제2 센서 패턴이 단일 기판의 표면 양 측면에 각각 배열하도록 구성된 터치스크린 패널에도 본 발명에 따른 다양한 형태의 더미 패턴을 적용할 수 있다.

도 19는 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널의 제2 실시형태를 설명하기 위한 예시도이다.

도 19에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널은 X 좌표를 감지하기 위한 제1 센서 패턴(110)과 Y 좌표를 감지하기 위한 제2 센서 패턴(210)이 하나의 기판에 형성된 구조, 즉 적층 구조가 아닌 단층 구조로 형성될 수 있다.

이때, 제1 센서 패턴(110)들을 센싱 신호를 감지하는 센싱 전극이라 하고 제2 센서 패턴(210)들을 제1 센서 패턴(110)과 전기적으로 분리되어 구동 신호를 감지하는 구동 전극이라 가정할 수 있다.

이러한 복수의 센싱 전극 각각은 제1 방향을 따라 연장되어 형성되는 감지바 형태로 배치되고 복수의 구동 전극 각각은 제1 방향과 교차하는 제2 방향 상으로 배치될 수 있다. 여기서, 제1 방향은 가로 방향 또는 X축 방향을 나타내고 제2 방향은 세로 방향 또는 Y축 방향을 나타낸다.

예컨대, 가로 방향으로 길게 형성된 Y 좌표를 감지하기 위한 제2 센서 패턴(210)이 세로 방향으로 일정 간격으로 이격 배치되고, 제2 센서 패턴(210)에 나란히 인접하여 X 좌표를 감지하기 위한 복수 개의 제1 센서 패턴(110)이 가로 방향으로 일정 간격마다 이격되어 배치될 수 있다.

즉, 하나의 제2 센서 패턴(210)마다 복수 개의 제1 센서 패턴(110)이 나란히 배치된다.

이와 같이 배치되는 하나의 센싱 전극과 복수 개의 구동 전극을 포함하는 감지 영역이 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 감지 영역은 하나의 센싱 전극과 복수 개의 구동 전극 사이의 포함 관계에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이렇게 배치된 제1 센서 패턴(110)과 제2 센서 패턴(210) 각각에 배선 전극(400)이 연결될 수 있다. 여기서, 배선 전극(400)은 제1 센서 패턴(110)과 제2 센서 패턴(210)로부터 감지된 터치 신호를 외부 구동회로(미도시)로 전달하는 역할을 한다.

또한, 제1 센서 패턴(110) 또는 제2 센서 패턴(210)과 배선 전극 사이에 더미 패턴(120)이 형성될 수 있다. 또한, 제1 센서 패턴(110) 각각에 배선 전극들이 연결됨에 따라 배선 전극들 사이에 공간이 생기며, 그 공간에 더미 패턴(120)이 형성될 수 있다. 또한, 공간의 크기에 따라 더미 패턴(120)의 크기는 달라질 수 있다. 이러한 더미 패턴(120)은 제1 센서 패턴(110) 또는 제2 센서 패턴(210)과 유사한 형상의 패턴 또는 동일한 형상의 패턴으로 형성될 수 있다.

이렇게 복수 개의 센싱 전극과 복수 개의 감지 전극은 기판의 동일한 면에 배치되어 단층 구조를 형성할 수 있다.

이때 한 장의 기판에 제1 센서 패턴(110)과 제2 센서 패턴(210)을 형성할 때 메탈 메시로 구성하게 되는데, 그 이유는 ITO는 구부릴 수 없기 때문에 플렉서블 기판 및 중대형 면적에서 사용하기가 불가능한 반면 메탈 메시는 플렉서블과 중대형 면적에 사용 가능할 뿐 아니라 ITO에 비해 응답 속도가 빠르기 때문이다.

또한, 한 장의 기판에 제1 센서 패턴(110)과 제2 센서 패턴(210)을 형성할 때 더미 패턴(120)을 형성하게 되는데, 그 이유는 메탈 메시로 구성할 때 모아레가 생기는 현상이 발생하기 때문에 빈 공간에 더미 패턴(120)을 형성하여 모아레를 방지하기 위한 것이다.

또한, 기판상에 패턴 밀집도 차이에 의해 패턴이 시인되는 현상이 발생하기 때문에, 빈 공간에 더미 패턴(120)을 형성함으로써 패턴이 시인되는 현상을 억제한다.

도 20은 도 19에 도시된 센서 패턴, 더미 패턴 및 배선 전극의 확대도이다.

도 20에 도시된 바와 같이, 도 19의 영역 A를 확대하여 살펴보면 센서 패턴(110, 210), 더미 패턴(120), 배선 전극(400)이 하나의 센서부(100)에 형성되고, 일정한 방향의 패턴으로 형성될 수 있다. 일정한 방향의 패턴이란 연속성 있는 패턴으로 일정한 방향으로 형성된 선들이 상호 교차되는 메시 형상의 패턴인 것이 바람직하다.

제1, 제2 센서 패턴(110, 210), 더미 패턴(120), 배선 전극(400) 각각의 가장자리는 개방되어 형성될 수 있다.

이러한 센서 패턴(110, 210), 더미 패턴(120), 배선 전극(400)은 양각 형상 또는 음각 형상을 이용하여 형성될 수 있는데, 센서 패턴(110, 210)과 배선 전극(400)은 전기적으로 활성인 전극으로 형성되고 더미 패턴(120)은 전기적으로 불활성인 전극으로 형성된다.

도 21은 도 19에 도시된 더미 패턴의 배치 위치와 형태의 확대도이다.

도 21에 도시된 바와 같이, 도 19의 영역 B를 확대하여 살펴보면 제1, 제2 센서 패턴(110, 210)과 배선 전극(400) 사이에 더미 패턴(120)을 형성하되, 이러한 더미 패턴(120)은 복수 개의 더미부(122)를 포함하여 구성되고, 상기 더미부(122)는 제1, 제2 센서 패턴(110, 210)과 배선 전극(400) 간의 간격에 따라 그 크기가 달라질 수 있다.

예컨대, 어떤 더미부(122)는 다른 더미부(122′)보다 폭이 더 넓게 형성될 수 있는데, 배선 전극(400) 간의 간격이 넓어질수록 그 사이에 형성된 더미부(122)의 폭도 넓어지게 된다. 이때, 더미부(122, 122′)는 분할되어 복수 개의 서브 더미부들로 형성될 수 있다. 더미부들 각각은 서로 다른 개수의 서브 더미부로 분할되어 형성될 수 있고, 더미부의 크기에 따라 서브 더미부의 개수가 달라질 수 있다.

여기서는 본 발명에 따른 더미부(122)가 제1, 제2 센서 패턴(110, 210)과 배선 전극(400) 사이에 형성되는 경우를 일례로 설명하고 있지만, 반드시 이에 한정되지 않고 센서 패턴과 센서 패턴 사이 또는 배선 전극과 배선 전극 사이 등 다양한 위치에 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 더미부(122)는 기 설정된 형태를 갖는 복수 개의 서브 더미부로 분할하여 형성되는데, 그 방식은 도 11 내지 도 14를 참조하여 설명한 것과 동일하다.

또한, 제1, 제2 센서 패턴(110, 210)과 더미 패턴(120) 사이에 보조 더미 패턴(130)이 형성될 수 있는데, 그 방식은 도 15 내지 도 18을 참조하여 설명한 것과 동일하다. 단, 본 발명의 제2 실시형태의 경우 제1, 제2 센서 패턴(110, 210), 더미 패턴(120) 및 배선 전극(400)이 동일한 층에 형성되어 있으므로, 보조 더미 패턴(130)이 더미 패턴의 형태나 위치에 따라 센서 패턴과 더미 패턴 사이뿐 아니라 센서 패턴과 센서 패턴 사이 또는 배선 전극과 배선 전극 사이에도 형성될 수 있다.

100 제1 터치 센서 110 제1 센서 패턴
112 제1 감지부 114 제1 감지 연결부
120 제1 더미 패턴 122 제1 더미부
122-1 내지 112-9 서브 더미부 124 제1 더미 연결부
130 보조 더미 패턴 200 제2 터치 센서
210 제2 센서 패턴 212 제2 감지부
214 제2 감지 연결부 220 제2 더미 패턴
222 제2 더미부 224 제2 더미 연결부
300 점착제층 400 배선 전극

Claims

기판의 일면에 제1 방향으로 배치되는 복수 개의 제1 센서 패턴;
상기 제1 센서 패턴이 배치된 동일면에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배치되는 복수 개의 제2 센서 패턴;
상기 복수 개의 제1 센서 패턴 및 제2 센서 패턴 각각에 연결되어 터치 신호를 전달하는 복수 개의 배선 전극 및
상기 제1, 제2 센서 패턴과 배선 전극 사이 또는 배선 전극 사이에 형성된 공간에 배치되는 더미 패턴을 포함하여 구성되고,
상기 더미 패턴이 복수 개의 더미부로 구성되어 상기 더미부가 상기 공간에 각각 배치되며,
상기 제1 센서 패턴, 제2 센서 패턴 및 더미 패턴은 메탈 메시로 구성되는 것을 특징으로 하는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널.
청구항 1에 있어서,
상기 더미부의 폭은 상기 배선 전극 간의 간격이 넓을수록 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널.
청구항 1에 있어서,
상기 더미부는 복수 개의 서브 더미부로 분할 형성되는 것을 특징으로 하는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널.
청구항 3에 있어서,
상기 서브 더미부의 경계선은 상기 더미부를 구성하는 메시의 방향과 서로 평행하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널.
청구항 3에 있어서,
상기 서브 더미부의 경계선은 상기 서브 더미부를 구성하는 메시의 방향과 서로 평행하지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널.
청구항 3에 있어서,
상기 복수 개의 서브 더미부는 상기 더미부의 형상과 동일한 형상이고 각각 균등 면적을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널.
청구항 3에 있어서,
상기 복수 개의 서브 더미부는 상기 더미부의 형상과 상이한 형상을 갖되 각각 균등 면적을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널.
청구항 3에 있어서,
상기 복수 개의 서브 더미부는 상기 더미부의 형상과 다른 형상을 갖고 각각 다른 면적을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널.
청구항 3에 있어서,
상기 서브 더미부는 상기 더미부의 내부 메시가 규칙적 또는 불규칙적으로 단선되어 물리적으로 분리된 것을 특징으로 하는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 센서 패턴과 상기 더미 패턴 사이에 위치하여 상기 제1 센서 패턴과 상기 더미 패턴을 물리적으로 분리하는 보조 더미 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널.
청구항 10에 있어서,
상기 보조 더미 패턴은 상기 제1 센서 패턴의 외곽선을 따라 기 설정된 거리만큼 이격되어 형성되어 상기 보조 더미 패턴의 외곽선이 상기 제1 센서 패턴의 외곽선과 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널.
청구항 10에 있어서,
상기 보조 더미 패턴이 복수 개로 분할된 것을 특징으로 하는 더미 패턴이 구비된 터치스크린 패널.