KR101462147B1 - 서브 전극 라인을 포함하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 라인이 교차되는 부위에 접속 패턴을 이용하여 하나의 레이어에 서브 전극 라인을 포함하는 메쉬 전극 패턴을 형성한 터치 스크린 제조방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 메쉬 전극 패턴을 형성한 터치 스크린 제조방법은, 절연성 물질로 형성되는 제1 레이어층 준비 단계; 상기 제1 레이어층의 일면에 전극패턴을 형성하는 단계; - 상기 전극 패턴은 상기 제1 레이어층의 일면에 사선 방향의 금속선으로 형성되는 복수의 제1 전극 라인 및 상기 복수의 제1전극 라인과 동일면에 금속선으로 형성되고 상기 복수의 제1 전극 라인과 교차 구조를 형성하는 복수의 제2 전극 라인을 포함하며, 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인이 교차하는 교차지점에 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인 중 어느 하나의 전극 라인은 전기적으로 분리되도록 단절영역이 형성되며, 다른 하나의 전극 라인은 상기 단절영역 사이를 지나는 것을 특징으로 하고, 상기 전극 패턴은 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인에 의해 구획되는 영역의 내부에 평행하게 배치되는 복수의 서브 전극 라인을 더 포함하며, 상기 서브 전극 라인은 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인 중 어느 하나의 전극 라인에만 접속되는 것을 특징으로 하는 것임.-
상기 단절영역을 지나는 전극 라인의 상부를 절연하는 절연 패턴을 형성하는 단계;
상기 절연 패턴의 상부로 상기 단절영역을 연결하는 접속 패턴을 형성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

서브 전극 라인을 포함하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법{Method for Manufacturing Touch screen having mesh patterned electrode including sub-electrode line}

본 발명은 터치스크린에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극 라인이 교차되는 부위에 접속 패턴을 이용하여 하나의 레이어층에 서브 전극 라인을 포함하는 터치 스크린 제조방법에 관한 것이다.

스마트폰, Internet device 및 휴대형 게임기와 같은 휴대단말기는 사용자의 휴대성 향상을 위해서는 보다 슬림한 외관이 요구되고 있다.

이들 휴대단말기는 한정된 사이즈로 인해 메뉴 키, 숫자키 및 방향키를 이용하여 사용자가 원하는 기능을 수행하는데 불편함이 따르므로, 현재 터치스크린을 이용하여 사용자가 화면을 보면서 화면에 표시된 메뉴를 직접 선택하도록 구성되고 있다.

터치스크린은 사용자가 화면을 보면서 화면에 표시된 메뉴를 터치하여 원하는 기능을 수행하므로, 터치스크린은 투명한 재질로 형성되어야 하고, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 전극을 포함하여야 한다.

터치 전극은 통상 터치스크린에서 교차 구조를 갖는 두 개의 전극 라인으로 구성되는데, 두 개의 터치 전극 라인은 개별 시트에 형성되고, 두 개의 시트가 커버 글라스에 중첩되어 배열되도록 함으로써 사용자의 터치 입력을 판단할 수 있다.

격자 구조의 터치 스크린은 정전용량방식이 사용되며, 교차되는 복수의 제1도전측 라인과 제2 도전측 라인으로 sensor electrode 패턴을 형성하게 된다. 이러한 격자 구조의 터치스크린에 터치물이 근접하면 그 지점에 변화되는 정전용량을 가로 세로로 연결되는 각 제1, 2 도전측 라인에서 수집되며, 이 수집된 신호를 분석하여 터치 입력을 감지하게 된다.

터치스크린은 디스플레이장치에서 표시하는 화면을 투영하기 위해 투명한 재질로 형성되어야 하므로, 크로스 구조를 갖는 두 개의 개별 시트 또한 투명한 재질일 필요가 있다.

터치스크린의 전극은, 전기저항이 전도성 금속보다 크지만, 광학적 투과도가 높은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투광성 전도체가 이용되고 있다.

통상 투광성 전도체는 PET 필름 또는 glass 상에 형성되며, 박막 제조 시, 증착 시간에 비례하여 막의 표면손상이 발생하고 음이온 충격이 발생하므로 대형화가 곤란하다.

ITO와 같은 투광성 전도체 이용에 대한 문제점에 대해 미국 공개특허 US 2010/0156840에는 메쉬(mesh) 구조의 터치 전극을 이용하여 터치 입력을 감지하는 터치 스크린 센서가 개시된 바 있다.

US 2010/0156840에서 제안된 터치 스크린 센서는 비 투광성인 금속 재질의 X축 터치 전극과 Y축 터치 전극을 개별적으로 구비하는 전극 시트를 중첩하여 사용자의 터치 입력을 감지하도록 터치 패널을 구성하고 있다.

터치 패널을 이용한 전자기기의 경우 슬림화와 정밀한 화상표현 등이 요구됨에 따라, 터치 패널을 이루는 레이어층을 얇게 하고, 레이어층의 광 투명성을 높이고, 공정단계를 줄일 수 있는 터치 패널 기술이 요구되고 있다.

미국공개특허공보 US 2010/0156840 A1(TOUCH SCREEN SENSOR HAVING VARYING SHEET RESISTANCE)

본 발명의 목적은 단일 절연 레이어층에 격자형태로 교차되는 복수의 제1, 2 전극 라인을 형성하고 각 전극 라인이 교차되는 부위에 단절영역을 형성하며, 상기 단절영역에 의하여 양측으로 단절된 전극 라인을 전기적으로 연결되는 접속패턴을 이용하여 상기 복수의 제1, 2 전극 라인이 전기적으로 구획되도록 메쉬 전극 패턴을 형성한 터치 스크린 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 ITO와 같은 투광성 전도체 레이어를 사용하지 않고, 절연 레이어에 제1, 2 전극 라인을 형성하고, 제1, 2 전극 라인의 일측으로 연결되는 복수의 서브 전극 라인을 형성하여 터치 지점의 위치정보를 감지할 수 있는 메쉬 전극 패턴을 형성한 터치 스크린 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제1, 2 전극 라인이 교차되는 구역에 형성되는 내부 구역에 상기 1, 2 전극 라인의 일측으로만 연결되는 복수의 서브 전극 라인을 형성하여 센싱 감도를 높이며, 터치 지점의 위치정보를 세밀하게 감지할 수 있는 메쉬 전극 패턴을 형성한 터치 스크린 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 라인이 교차되는 부위에 접속 패턴을 이용하여 하나의 레이어에 서브 전극 라인을 포함하는 메쉬 전극 패턴을 형성한 터치 스크린 제조방법이 제공된다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 메쉬 전극 패턴을 형성한 터치 스크린 제조방법은, 절연성 물질로 형성되는 제1 레이어층 준비 단계; 상기 제1 레이어층의 일면에 전극패턴을 형성하는 단계; - 상기 전극 패턴은 상기 제1 레이어층의 일면에 사선 방향의 금속선으로 형성되는 복수의 제1 전극 라인 및 상기 복수의 제1전극 라인과 동일면에 금속선으로 형성되고 상기 복수의 제1 전극 라인과 교차 구조를 형성하는 복수의 제2 전극 라인을 포함하며, 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인이 교차하는 교차지점에 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인 중 어느 하나의 전극 라인은 전기적으로 분리되도록 단절영역이 형성되며, 다른 하나의 전극 라인은 상기 단절영역 사이를 지나는 것을 특징으로 하고, 상기 전극 패턴은 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인에 의해 구획되는 영역의 내부에 평행하게 배치되는 복수의 서브 전극 라인을 더 포함하며, 상기 서브 전극 라인은 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인 중 어느 하나의 전극 라인에만 접속되는 것을 특징으로 하는 것임.- 상기 단절영역을 지나는 전극 라인의 상부를 절연하는 절연 패턴을 형성하는 단계; 상기 절연 패턴의 상부로 상기 단절영역을 연결하는 접속 패턴을 형성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 절연성 물질로 형성되는 제2 레이어층 준비 단계; 상기 제2 레이어층의 일면에 브릿지형 접속 패턴을 형성하는 접속패턴 형성 단계; 상기 브릿지형 접속 패턴 상측에 절연 패턴을 형성하는 절연패턴 형성 단계; 상기 절연 패턴을 사이에 두고 상기 브릿지형 접속 패턴이 접속되도록 상기 브릿지형 접속 패턴의 상측으로 전극 패턴을 형성하는 전극패턴 형성 단계; - 상기 전극 패턴은 상기 절연성 투명 레이어의 일면에 사선 방향의 금속선으로 형성되는 복수의 제1 전극 라인 및 상기 복수의 제1 전극 라인과 동일면에 금속선으로 형성되고 상기 제1 전극 라인과 교차 구조를 형성하는 복수의 제2 전극 라인을 포함하며, 상기 제1 전극 라인과 제2전극 라인이 교차하는 교차지점에 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인 중 어느 하나의 전극 라인은 전기적으로 분리되도록 단절영역이 형성되고, 다른 하나의 전극 라인은 상기 단절영역 사이를 지나는 것을 특징으로 하며, 상기 전극 패턴은 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인에 의해 구획되는 영역의 내부에 평행하게 배치되는 복수의 서브 전극 라인을 더 포함하고, 상기 서브 전극 라인은 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인 중 어느 하나의 전극 라인에만 접속되는 것을 특징으로 하는 것임.- 상기 전극 패턴 상부 전체를 덮는 제1 레이어층 형성단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 레이어층은 유리 및 PET, 투명 Film, 투명 아크릴, 투명 플라스틱 중 어느 하나의 재질을 포함하는 절연성 투명 레이어인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 레이어층은 유리, PET, Film, 아크릴, 플라스틱 중 어느 하나의 재질을 포함하는 불투명 재질인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연패턴은 광학 투명 양면테이프(OCA: Optical Clear Adhesive)로 형성되거나, PET(Polyethylene Terephthalate), PI(Polymide), 아크릴(Acryl), 폴리카보네이트(PC), 트리아세테이트셀룰로즈(TAC), 폴리메틸메타크 릴레이트(PMMA), 폴리에테르설폰(PES), PEN(Polyethylene Naphthalate), 또는 글라스(glass) 중 적어도 하나를 이용하여 투명 박막 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인에 의해 구획되어 세로로 마주보는 영역의 내부에 형성되는 복수의 서브 전극 라인은 상기 제1 전극 라인에 접속되고 제2 전극 라인은 단절되는 형태로 형성되며,

상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인에 의해 구획되어 가로로 마주보는 영역의 내부에 형성되는 복수의 서브 전극 라인은 상기 제2 전극 라인에 접속되며, 상기 제1 전극 라인은 단절되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인의 교차점을 세로방향으로 이은 가상의 축이 상기 터치스크린의 상측 외곽 라인과 직각을 이루게 되는 선상에서 일정 각도로 기울게 형성되는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 일정 각도는 좌 또는 우측으로 20도 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단절된 전극 라인을 전기적으로 연결하는 접속 패턴의 길이는 상기 서브 전극 라인의 격자 폭의 2배보다는 길고 4배보다는 작은 범위에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 서브 전극 라인의 두께는 0.05um ~ 10um이며, 상기 서브 전극 라인의 폭은 0.5um ~ 10um 의 범위를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 서브 전극 라인은 100um ~ 2000um 간격으로 반복 형성되는 격자형 구조를 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연 패턴은 두께가 0.5 um ~ 2 um이고, 폭이 1um ~ 100um인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연 패턴은 상기 단절영역 사이를 지나는 전극 라인의 길이 방향으로 평탄하게 도포되는 절연 패턴, 원, 또는 타원모양으로 도포되는 절연패턴, 중심부가 솟아있는 아치 형태로 도포되는 절연패턴 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연 패턴은, 상기 접속패턴과 상기 제1 레이어층 사이에 배치되는 비전도성 필름층이나 투명 절연 물질(clear insulation)로 형성되며, 상기 비전도성 필름층이나 투명 절연 물질(clear insulation)에 형성되는 비아(via) 홈을 통하여 상기 접속 패턴과 상기 단절된 전극 라인이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단절 영역에 형성되는 제2 전극 라인의 일측 및 타측 종단에는 상기 비아(via) 홈보다는 면적이 작고, 상기 제2 전극 라인의 두께보다는 상기 절연 패턴에 해당하는 두께 이상만큼 더 두꺼운 두께를 가지는 전극 패드가 형성된 것을 특징으로 한다.

ITO와 같은 투광성 전도체를 이용하지 않고 단일 절연 레이어층에 교차 전극 패턴으로 형성된 제1, 2 터치 전극 라인을 모두 형성함으로써, 스크린장치의 두께를 줄일 수 있으며, 투광성 전도체에 비해 대형화가 용이하다.

또한, 브릿지형 접속 패턴을 이용하여 단일 레이어층에 터치 전극을 형성함으로써, 공정 단계의 간소화 및 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1, 2 전극 라인 내부에 서브 전극 라인을 형성하고 서브 전극들이 일측 전극 라인에 접속되고 타측 전극 라인은 단절되는 형태의 기술적 구성을 채용함으로써, 전하량이 일측 전극 라인으로 집중되어 센싱 감도를 높일 수 있으며, 서브 전극으로 터치 지점의 위치정보를 세밀하게 감지할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전극 패턴을 이용하여 터치 전극을 형성하는 터치스크린의 전극 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전극 패턴을 이용하여 터치 전극을 형성하는 터치스크린의 측면 절단 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린의 제조 공정을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명 일 실시 예에 따른 전극 패턴의 제1, 2 전극 라인을 설명하기 위한 개념도 이다.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 전극 패턴의 일 실시 예에 따른 전극 라인과 서브 전극 라인의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7과 도 8은 본 발명에 일 실시 예에 따른 브릿지형 접속 패턴을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 절연패턴의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 10과 도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 접속 패턴의 개념도를 도시한 것이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다." 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에 있어서 제1 레이어층으로 지칭하는 것은 상부층 또는 하부층 중 어느 하나 일 수 있으며, 제2 레이어층으로 명명되는 것은 하부층 또는 상부층 중 어느 하나일 수 있는 것으로 상, 하를 구분하지 않고 사용하기 위해 제1 및 제2 레이어층으로 지칭하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 일 실시 예에 따른 제1 전극 라인과 제2 전극 라인은 금속 재질로 구성된다. 제1 전극 라인과 제2 전극 라인은, 금, 은, 백금, 구리, 니켈, 크롬 및 이들 중 적어도 하나에 대한 합금으로 형성될 수 있으며, 이 외에도 전기 전도도를 갖는 금속 산화물, ITO와 투명전극, 은 나노와이어와 같은 투광성 전도체, 또는 불투명 전도체중 어느 하나로 형성될 수 있다.

또한, 제1 전극 라인은 ITO와 투명전극, 은 나노와이어와 같은 투광성 전도체로 형성될 수 있으며, 제2 전극 라인은 금, 은, 백금, 구리, 니켈, 크롬, 이들 중 적어도 하나에 대한 합금으로 형성될 수 있다.

또한, 제1 전극 라인은 금, 은, 백금, 구리, 니켈, 크롬, 이들 중 하나에 대한 합금이 사용될 수 있으며, 제2 전극 라인은 ITO와 투명전극, 은 나노 와이어와 같은 투광성 전도체를 조합 사용하여 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 스크린은 제1 전극과 제2 전극 패턴이 하나의 절연 레이어인 제1 레이어층 상에 형성되며 상기 제1, 2 전극 상부에는 제2 레이어층이 형성된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 레이어층은 상부 또는 하부 기판 중 어느 하나일 수 있으며, 제2 레이어층 또한 상부 또는 하부 기판 중 어느 하나일 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전극 패턴을 이용하여 터치 전극을 형성하는 터치스크린의 전극 구조를 도시한 것이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전극 패턴을 이용하여 터치 전극을 형성하는 터치스크린의 측면 절단 구조를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린은 제1 레이어층(101)의 동일 평면에 사선 방향의 금속선으로 형성되는 복수의 제1 전극 라인(110)과 복수의 제2 전극 라인(120)이 함께 형성된다.

제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)은 교차 구조를 형성하며, 이러한 교차구조가 반복되어 제1 레이어층(101) 전체면를 터치 영역으로 형성할 수 있다.

도 2를 참조하면, 터치스크린은 제1 레이어층(101) 상에 형성되는 제1 전극 라인(110), 제1 전극 라인과 제2 전극 라인이 교차하는 부분에 형성된 단절영역에 위치한 제1 전극 라인(110) 부분을 절연하는 절연패턴(130), 상기 단절영역의 양단에 배치되는 제2 전극 라인(120)의 제1, 2 부분 전극(120a, 120b), 상기 제2 전극 라인(120)의 제1, 2 부분 전극(120a, 120b)을 전기적으로 연결하는 브릿지형 접속 패턴(140)을 포함한다.

브릿지형 접속 패턴(140)은 제1 전극 라인(110)과의 접촉 방지를 위해 제1 레이어층(101) 상에 형성되는 절연패턴(130)에 의해 중심부가 솟아있는 아치형태가 채용될 수 있다.

브릿지형 접속 패턴(140)의 양단은 제2 전극 라인(120)의 제1, 2 부분 전극(120a, 120b)에 연결되어 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)이 독립적으로 연결될 수 있게 된다.

도 2를 참조하면, 브릿지형 접속 패턴(140) 및 제1, 2 전극 라인의 다음 층에는 제2 레이어층(160)이 형성된다.

제2 레이어층(160)은 OCR(optical clear resin) 또는 OCA(optical clear adhensive)으로 적용될 수 있으며, Display Panel 상부(on-cell type) glass와 내부(in-cell type) 레이어층 또는 glass에 직접 전극패턴을 구현하거나 OCR이나 OCA을 이용하여 적층(lamination)될 수도 있다.

또한, 제2 레이어층(160)은 절연과 전극 손상 방지 목적의 전극 강화 용도의 레이어층일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린의 제조 공정을 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린의 제조방법은, 절연 물질로 이루어진 제1 레이어층을 준비하는 단계(201), 상기 제1 레이어층의 일면에 메쉬 전극패턴을 형성하는 단계(202), 상기 전극 패턴 중 단절영역에 절연 패턴을 형성하는 단계(203), 상기 절연 패턴의 상부로 상기 단절영역을 연결하는 브릿지형 접속 패턴을 형성하는 단계(204), 상기 브릿지형 접속 패턴 상부에 제2 레이어층을 형성하는 단계(205)를 포함한다.

제1 레이어층을 준비하는 단계(201)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 메쉬 전극 패턴을 형성하기 위한 제1 레이어층인 절연성 투명 레이어 또는 절연성 불투명 레이어를 준비하는 단계이다.

본 발명에서 일 실시 예에 따른 제1 레이어층(101)은 투명 레이어로서, 상기 투명 레이어는 유리, PET 필름 및 기타 투명한 재질로 구성되며, 복수의 제1 전극 라인과 제2 전극 라인을 형성시키기 위한 절연성 투명 레이어가 적용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제1 레이어층(101)은 불투명 레이어로서, 상기 불투명 레이어는 유리, PET, Film, 아크릴, 플라스틱 중 어느 하나의 재질을 포함하는 불투명 재질로 구성되며, 복수의 제1 전극 라인과 제2 전극 라인을 형성시키기 위한 절연성 불투명 레이어가 적용될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 레이어층(101)은 유리, 또는 PET(poly ethylene terephthalate)나 PEN(polyethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate) 같은 고분자 중합체 등의 비전도성 투명 재질로 구성될 수 있다.

상기 제1레이어층(101)은 의도된 용도에 따라 투명재질 또는 불투명재질을 선택적으로 채택될 수 있다.

예를 들면 전체적으로 밝은 배경에 투명한 스크린 화면 용도에서는 투명 재질을 채택할 수 있으며, 흑색 가전 제품에서 역반사 패널을 채용한 스크린 화면 용도에서는 불투명 재질로 채택될 수 있다.

상기 절연성 제1 레이어층의 일면에 전극패턴을 형성하는 단계(202)는 상기 절연성 레이어층 상에 본 발명의 일 실시 예에 따른 메쉬 전극 패턴을 형성하는 단계이다.

상기 전극패턴을 형성하는 단계는 실크 스크린 인쇄, 화학기상증착법, 진공증착법, 플라즈마증착법, 스퍼터링법, 이온빔증착법, 포토리소그래피, 또는 그라비어 인쇄(gravure print), Inkjet, offset, Imprint 공정 중 어느 하나에 의하여 미세 패턴을 구현할 수 있다.

상기 전극패턴은 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인이 교차하면서 이루는 구조를 가지며, 제2 전극 라인과 교차하는 부분에 단절영역이 형성되는 구조를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전극패턴은 상기 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)에 의해 구획되는 영역의 내부에서, 상기 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120) 중 어느 하나의 전극 라인에만 접속되는 격자형 구조로 형성되는 복수의 서브 전극 라인(300)을 포함한다.

상기 전극 패턴 중 단절영역에 절연 패턴을 형성하는 단계(203)는, 상기 단절영역을 사이를 지나는 전극 라인과 후에 형성되는 브릿지형 접속 패턴(140) 사이를 절연하기 위한 절연 패턴(130)을 형성하는 단계이다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 절연 패턴(130)은 광학 투명 양면테이프(예를 들면 OCA: Optically Clear Adhesive 등)가 배치되거나 투명 절연물질이 배치되어 접착되도록 할 수 있다.

브릿지형 접속 패턴(140)을 형성하는 단계(204)는 단절영역이 형성되어 분리된 제2 전극 라인(120) 일측의 제1 부분전극(120a)과 타측의 제2 부분전극(120b)을 연결하는 브릿지형 접속 패턴(140)을 형성하는 단계이다.

상기 브릿지형 접속 패턴(140)을 형성하는 단계(204)는, 실크 스크린 인쇄, 화학기상증착법, 진공증착법, 플라즈마증착법, 스퍼터링법, 이온빔증착법, 포토리소그래피 또는 그라비어 인쇄(gravure print), Inkjet, offset, Imprint 공정 중 어느 하나에 의하여 미세 패턴을 구현할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 브릿지형 접속 패턴(140)을 형성하는 단계(204) 이후에 상기 브릿지형 접속 패턴 위에 제2 레이어층(160)을 형성하는 단계(205)가 이어진다.

본 발명의 일 실시 예에서는 절연물질로 형성된 제1 레이어층에 전극패턴을 형성하고, 상기 전극패턴의 단절영역에 절연 패턴을 형성하며, 상기 절연 패턴의 상부로 상기 단절영역을 연결하는 브릿지형 접속 패턴을 형성한 후, 상기 브릿지형 접속 패턴 위에 제2 레이어층을 형성하는 단계를 포함하는 메쉬전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조 방법을 채택하였으나, 이는 본 발명의 이해를 위한 일 실시 예일 뿐, 본 발명의 또 다른 실시 예에서는 이에 대한 역 공정으로도 실시가 가능하다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린의 제조방법은 1) 절연성 물질로 형성되는 제2 레이어층을 준비하는 제 2레이어층 준비 단계, 2) 상기 제2 레이어층의 일면에 브릿지형 접속 패턴을 형성하는 접속패턴 형성 단계, 3) 상기 브릿지형 접속 패턴 상측에 절연 패턴을 형성하는 절연패턴 형성 단계, 4) 상기 절연 패턴을 사이에 두고 상기 브릿지형 접속 패턴이 접속되도록 하기 위하여, 상기 브릿지형 접속 패턴의 상측으로 전극 패턴을 형성하는 전극패턴 형성 단계, (5) 상기 전극 패턴 상부 전체를 덮는 제1 레이어층(101)을 포함하는 공정으로 이루어질 수 있다.

도 4는 본 발명 일 실시 예에 따른 전극 패턴의 제1, 2 전극 라인을 설명하기 위한 개념도 이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명 일 실시 예에 따른 전극 패턴은 상기 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)이 교차하면서 이루는 구조를 가진다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린은 제1 레이어층(101)의 동일 평면에 사선 방향의 금속선으로 형성되는 복수의 제1 전극 라인(110)과 복수의 제2 전극 라인(120)이 함께 형성된다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전극 패턴 중 서브 전극의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.

도 5를 참조하면, 상기 복수의 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)은 각각 복수의 서브 전극 라인(301, 311, 302, 312, 303, 313, 304, 314)이 형성된다.

도 4에 도시된 바와 같이 각 전극 라인에 부속되는 복수의 서브 전극 라인(301, 311, 302, 312, 303, 313, 304, 314)은 메쉬(mesh) 구조를 이루면서 배열된다.

상기 제1 전극 라인, 제2 전극 라인, 서브 전극 라인 및 브릿지형 접속 패턴은 동일 재질로 구성될 수 있으나, 제조의 용이함에 따라 어느 하나는 상이한 재질로 구현될 수도 있다.

도 4, 5를 참조하면, 상기 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)이 교차하는 교차지점에 상기 제1전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120) 중 어느 하나의 전극 라인은 단절영역(A0)을 형성하게 된다.

그리고 단절영역(A0)에는 다른 전극 라인(110)과 단차(d0)를 이루는 브릿지형 접속패턴(140)이 형성된다.

본 발명의 일 실시 예에서는 위와 같은 제 1레이어층의 한 평면상에 제2 전극 라인(120)과 제1 전극 라인(110) 및 단절영역을 형성하고, 브릿지형 접속 패턴(140)에 의해 연결하는 구조를 채택함으로써, 제2 전극 라인(120)과 제1 전극 라인(110)을 각각 제1 레이어층(101)의 동일 평면에 형성할 수 있게 된다.

즉, 복수의 제1 전극 라인(110)을 포함하는 레이어층과 복수의 제2 전극 라인(120)을 포함하는 레이어층을 중첩하지 않고도 하나의 레이어층인 제1 레이어층만으로 터치스크린(100)을 형성할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시 예에서는 제2 전극 라인(120)이 제1 전극 라인(110)과 교차하는 영역에서 패턴이 단절되도록 형성되며, 패턴이 단절된 단절영역(A0)에는 상기 단절영역과 대면하는 위치에서 제1 전극 라인(110)과 단차(d0)를 이루며, 상기 단절영역에 의하여 양측으로 단절된 전극 라인을 전기적으로 연결되는 접속패턴인 브릿지형 접속 패턴(140)이 형성된다.

즉, 제2 전극 라인(120)은 상기 단절영역 사이를 통과하여 지나게 된다.

그리고 패턴이 단절된 단절영역(A0)에는 제1 전극 라인(110)과 단차(d0)를 이루는 브릿지형 접속 패턴(140)이 형성된다.

위와 같은 단절영역(A0)과 브릿지형 접속 패턴(140)에 의해 제2 전극 라인(120)은 제1 전극 라인 라인(110)과 제1 레이어층(101)의 동일 평면에서 독립적으로 신호를 전달할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 브릿지형 접속 패턴(140)은 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)의 전기적인 절연을 위해 마련되는 단절영역(A0)에서 아치(arch) 형태를 이루거나 또는 제1전극 라인(110)과 단차(d0)를 가지면서 단절영역(A0)을 전기적으로 연결하는 박판의 형태로 구현될 수도 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 브릿지형 접속 패턴(140)과 제1 전극 라인(110)과의 절연을 위해 단절영역(A0)에는 절연 패턴 또는 절연층이 형성될 수 있다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)은 각각 복수의 서브 전극(300)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 전극 라인(120)에는 그물 형태로 연결되는 복수의 서브 전극 라인(301, 311)이 메쉬(mesh) 구조로 형성되어 사용자의 터치 입력에 응답할 수 있다.

서브 전극 라인(301, 302)은 각 서브 전극 라인(301, 302) 사이의 중심 구역이 비어있는 형태를 가지며, 디스플레이장치(예컨대, LED 패널)에서 방출되는 빛의 대부분이 상기 비어있는 중심 구역을 통하여 외부로 방출될 수 있도록 형성된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 터치스크린(100)은 광 투과율을 향상시키기 위해, 메쉬 구조를 갖는 서브 전극 라인은 가늘게 형성된다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 투명성과 터치 신호에 대한 세밀한 위치 정보 응답성을 위하여 메쉬 구조를 갖는 서브 전극 라인(301, 311)의 두께는 0.05um ~ 10um, 서브 전극 라인(301, 311)의 폭(너비)은 0.5um ~10 um 범위를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면. 상술한 두께와 폭을 갖는 서브 전극 라인(301, 311)이 100um ~ 2000um 간격마다 반복 형성된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 두께와 폭을 갖는 서브 전극 라인(301, 311)은 사용자의 시야에 잘 노출되지 않으며, 디스플레이장치(예컨대, LED 패널, LCD 패널 및 유기 EL 패널 등)에서 방출되는 빛의 대부분이 사용자를 향해 방출될 수 있다.

한편, 디스플레이장치와 터치스크린(100)이 결합되어 사용될 때, 디스플레이장치와 터치스크린(100) 사이의 전극 라인과 발광 패턴에 따라 광 간섭에 의한 모아레(moire) 현상이 발생될 수 있다.

이상적인 터치 스크린의 형태는 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)의 교차점을 수직으로 이은 라인이 터치스크린(100)의 상측 라인(L1)과 직각을 이루게 되는 것이나, 이와 같은 일정한 직선이 반복적으로 이루어진 격자 무늬 형태의 전극이 발광 패턴과 겹치게 되면, 주변부로 나무의 나이테처럼 원을 그리는 무늬 또는 라인 부근이 물결 무늬 형태의 간섭이 발생되는 모아레(moire) 현상이 발생될 확률이 커진다.

본 발명의 일 실시 예에서는 제1, 2 전극을 외곽 테두리와 일정 각도 기울게 함으로써 모아레(moire)현상의 발생을 최소화할 수 있는 제조방법을 채택하였다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 모아레(moire) 현상의 발생을 방지하기 위해 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)은 터치 지점의 위치정보를 정확하게 산출되도록 직각을 이루도록 하고, 제2 전극 라인(120)과 상측 외곽 라인(L1)이 이루는 예각의 각도(θ)는 25도 ~ 65도를 이루도록 하는 전극패턴이 채택된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 실험치에 의하면, 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)의 교차점을 세로방향으로 이은 라인을 터치스크린(100)의 상측 라인(L1)과 직각을 이루게 되는 선상에서 좌우로 20도 범위 내에서 기울게 되는 형태로 메쉬 전극을 형성하게 될 때, 모아레(moire) 현상이 발생될 확률을 최소화할 수 있게 된다.

위와 같은 기울임에 대한 각도는 디스플레이장치의 발광 패턴 및 구조에 따라 달라질 수 있으며, 좌우로 0°~ 20°범위 내에서 맞추어 조절함으로써, 모아레(moire) 현상이 발생될 확률을 최소화할 수 있게 된다.

도 5는 제1, 2 전극 라인과 서브 전극 라인의 구조에 대한 개념도를 도시한다.

도 5를 참조하면, 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)이 교차함에 따라, 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120) 주변은 A 영역 내지 D 영역으로 구획될 수 있다.

제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)에 의해 구획된 A 영역과 C 영역은 제1 전극 라인(110)에 연결되고, B 영역과 D 영역은 제2 전극 라인(120)에 연결된다.

도 5를 참조하면, A 영역과 C 영역에 격자형으로 형성되는 서브 전극 라인(301, 311, 303, 313)은 제 1 전극 라인(110)에는 접속(211)되고 제 2 전극 라인에는 전기적으로 단절(201)되도록 형성된다. 또한, B 영역과 D 영역에 격자형으로 형성되는 서브 전극 라인(302, 312, 304, 314)은 제2 전극 라인(120)에는 접속(212, 214)되고 제1 전극 라인(110)에는 전기적으로 단절(202, 204) 되도록 형성된다.

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)에 의해 구획되어 세로로 마주보는 영역에 형성되는 복수의 서브 전극 들은 제1 전극 라인(110)에 접속되고 제2 전극 라인(120)은 단절되는 형태로 형성되며, 가로로 마주보는 영역에 형성되는 복수의 서브 전극 들은 제2 전극 라인(120)에 접속되며, 제1 전극 라인(110)은 단절되는 형태로 형성된다.

이와 같이 서브 전극들이 일측 전극 라인에 접속되고 타측 전극 라인은 단절되는 형태의 기술적 구성을 채용함으로써, 전하량이 일측 전극 라인으로 집중되어 센싱 감도를 높일 수 있으며, 서브 전극으로 터치 지점의 위치정보를 세밀하게 감지할 수 있는 효과를 가진다.

이러한 연결구조에 의해 A 영역과 C 영역을 연결하는 선분(L2)과 B 영역과 D 영역을 연결하는 선분(L3)이 수직으로 교차할 수 있다. 도시된 선분(L2, L3)이 터치스크린(100) 상에서 일정 간격마다 반복 형성될 때, 도시된 선분(L2, L3)은 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)에 터치입력 및 위치정보를 지시하는데 이용될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 5에서, 제2 전극 라인(120)과 제1 전극 라인(110)이 교차하는 영역에는 제1 전극 라인(110)과 단차를 이루는 브릿지형 접속 패턴(140)이 형성되어 제2 전극 라인(120)이 제1 전극 라인(110)과 전기적인 절연을 이루도록 할 수 있다.

도 6을 참조하면, 제1 전극 라인(110)을 기준으로 제2 전극 라인(120)의 제2 부분 전극(120b) 방향으로는 서브 전극 라인이 접속(P2)되고, 제1 부분 전극(120a) 방향으로는 서브 전극 라인이 단절(P1)되고 있다.

제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)을 단절하기 위해서는 제1 전극 라인(110)과 교차하는 제2 전극 라인(120)의 제1, 2 부분전극(120a, 120b)은 서브 전극의 격자 크기만큼 제1 전극 라인(110)에서 이격될 필요가 있다.

도 6을 참조하면, 제1 전극 라인(110)과 이웃하는 제1, 2 부분 전극(120a 120b)의 종단은 제1 전극 라인(110)에서 각각 거리 d2, 및 거리 d1 만큼 이격된 상태를 가진다.

따라서, 제1, 2 부분 전극(120a, 120b)의 단절영역을 연결하는 브릿지형 접속 패턴(140)의 장축 길이는 제1, 2 부분 전극(120a, 120b)의 종단과 제1 전극 라인(110) 사이의 최단거리(d1, d2)의 합보다는 커야 한다. 그러나 브릿지형 접속 패턴(140)의 길이가 너무 길게 형성되면, 터치스크린(100)으로 향하는 빛의 광 투과성이 저하되고, 너무 짧으면 부분 전극(120a, 120b)과의 접합성이 저하될 수 있으므로, 브릿지형 접속 패턴(140)의 장축 길이는 거리 d1과 d2의 합보다는 크고, 서브 전극(121a)의 4배 보다는 작게 설정되는 것이 바람직하다.

도 7과 도 8은 본 발명에 일 실시 예에 따른 브릿지형 접속 패턴을 도시한 것이다.

도 7과 도 8을 참조하면, 제1 레이어층(101) 상에 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)이 교차하며, 교차되는 영역에서 제2 전극 라인(120)은 제1 전극 라인(110)과 전기적으로 단절되도록 두 개의 제1, 2 부분 전극(120a, 120b)으로 나뉠 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전극 패턴을 설명하는데 있어서, 제1, 2 부분전극(120a, 120b)은 제1 전극 라인(110)과 교차하는 제2 전극 라인(120)이 단절영역에 의하여 단절된 제2전극 라인의 일측 단부와 제2 전극 라인의 타측 단부를 의미한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 두 개의 제1, 2 부분 전극(120a, 120b) 사이에는 두께가 0.5 um ~ 2 um이고, 폭이 1 um ~ 100um인 절연패턴(130)이 도포된다.

절연패턴(130)은 광 투과성이 우수한 투명 레진 또는 투명 절연물질(clear insulation)이 이용될 수 있으며, 절연패턴(130)이 도포된 후, 브릿지형 접속 패턴(140)은 부분 전극(120a, 120b)의 양단에 전기적으로 접속된다.

상기 절연패턴(130)은 실리콘계, 멜라민계, 아크릴계, 우레탄계 및 알킬계로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 열경화형, UV경화형 또는 촉매경화형 고분자 수지를 포함할 수 있다.

예를 들면, 상기 절연패턴(130)은 PET(Polyethylene Terephthalate), PI(Polymide), 아크릴(Acryl), 폴리카보네이트(PC), 트리아세테이트셀룰로즈(TAC), 폴리메틸메타크 릴레이트(PMMA), 폴리에테르설폰(PES), PEN(Polyethylene Naphthalate), 또는 글라스(glass) 중 적어도 하나를 이용하여 투명 박막 형태로 형성될 수 있다.

또는 상기 절연패턴(130)은 이산화티탄, 이산화규소 및 질화규소로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 브릿지형 접속 패턴(140)은 절연패턴(130)이 도포된 형태에 따라 제1 전극 라인(110)이 지나가는 영역에서 아치 형태를 이룰 수 있다.

절연패턴(130)은 브릿지형 접속 패턴(140)과 제1 전극 라인(110) 사이의 절연성을 확보하기 위해, 지름이 브릿지형 접속 패턴(140)의 폭(너비)에 비해 일정 부분 크게 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 브릿지형 접속 패턴(140)의 너비(폭)가 50um 라고 가정할 때, 절연패턴(130)의 지름은 50um ~ 100um 의 지름을 가지게 된다.

상기 브릿지형 접속 패턴(140)은 실크 스크린 인쇄, 화학기상증착법, 진공증착법, 플라즈마증착법, 스퍼터링법, 이온빔증착법, 포토리소그래피 공정 또는 그라비어 인쇄(gravure print), Inkjet, offset, Imprint 중 어느 하나에 의하여 구현할 수 있다.

도 9는 절연패턴(130)의 다른 실시 예에 따른 개념도를 도시한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 절연패턴(130)은 제1 전극 라인(110)이 노출되지 않도록 도포될 수도 있다. 예컨대, 제1 전극 라인(110)의 폭(너비)이 2um라고 가정할 때, 절연패턴(130)은 2um 내지 4um의 폭으로 도포하고, 브릿지형 접속 패턴(140)은 절연패턴(130)이 도포된 영역을 가로질러 부분전극(120a, 120b)을 전기적으로 연결할 수도 있다.

도 9를 참조하면, 절연패턴(130a)은 제1 전극 라인(110)의 길이 방향을 따라 도포되어 제1 전극 라인(110)을 절연하고, 제1 전극 라인(110)이 절연된 상태에서 부분 전극(120a, 120b)의 양측 종단을 브릿지형 접속 패턴(140)으로 연결할 수 있다.

도 9에 의한 일 실시 예에 따르면, 제1 전극 라인(110)의 길이방향을 따라 절연패턴(130a)이 형성되면, 제1 전극 라인(110)과 제1, 2 부분 전극(120a, 120b) 사이에는 별도의 절연물질이 도포될 필요가 없으며, 절연물질이 불투명 재질의 제1 전극 라인(110), 및 그 주변에 최소한만 도포되므로 광 투과성이 향상될 수 있다.

이러한 절연패턴(130a)은 단절영역 사이를 지나는 전극 라인의 길이 방향으로 평탄하게 도포되는 절연 패턴, 또는 원, 타원모양으로 도포되는 절연패턴, 또는 중심부가 솟아있는 아치 형태로 도포되는 절연패턴 중 어느 하나일 수 있다.

즉, 도 9에 의한 일 실시 예를 참조하면, 절연패턴(130a)의 폭이 부분 전극(120b)의 폭(d6) 보다 길게 형성하게 된다.

도 10과 도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 브릿지형 접속 패턴의 개념도를 도시한다.

도 10을 참조하면, 제1 레이어층(101) 상에 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(121, 122)이 상호 교차하며, 상호 교차하는 영역에서 제2 전극 라인(121, 122)은 단절영역을 형성하고 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(121, 122)이 접촉하지 않도록 할 수 있다.

이때, 제2 전극 라인(121, 122)의 종단에는 제2 전극 라인(120)과 동일한 재질이며 제2 전극 라인(120)보다 절연 패턴(150)에 해당하는 두께만큼 두께가 더 두꺼운 전극 패드로 이루어진 제1, 2 부분 전극(121a, 122a)이 마련될 수 있다. 제1, 2 부분 전극(121a, 122a)은 비아(via) 홈(151, 152)을 통해 이웃하게 배치되는 브릿지형 접속 패턴(140)과 연결될 때, 브릿지형 접속 패턴(140)과의 전기적인 접촉성 향상을 위해 마련될 수 있다.

브릿지형 접속 패턴(140)과 제1 레이어층(101) 사이에는 절연 패턴(150)이 마련될 수 있으며, 절연 패턴(150)은 광 투과율이 높고 비 전도성의 필름" 또는 투명 절연물질(clear insulation)"이 배치될 수 있다. 절연 패턴(150)은 브릿지형 접속 패턴(140)과 전극 패드(121a, 122a) 사이의 연결을 위해 비아 홈(151, 152)이 형성되고, 브릿지형 접속 패턴(140)은 비아 홈(151, 152)을 통해 제2 전극 라인의 제1 부분 전극(121a)과 제2 부분 전극(122a)에 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 절연 패턴(150)은, 상기 단절된 전극 라인을 전기적으로 연결되는 접속 패턴(140)과 상기 복수의 제1, 2 전극 라인이 형성된 제1 레이어층(101) 사이에 배치되는 비전도성 필름층이나 투명 절연 물질(clear insulation)일 수 있다.

즉, 비전도성 필름층 또는 투명 절연물질(clear insulation)에 형성되는 비아(via)홈(151, 152)을 통하여 상기 접속 패턴(140)과 상기 단절된 전극 라인을 전기적으로 연결될 수 있다.

즉, 상기 브릿지형 접속 패턴과 상기 단절된 전극 라인을 전기적으로 연결되는 영역에 비아(via) 홈이 형성되어, 제2 전극 라인의 일 측 전극패드(121a)와 타측 전극패드(122a)가 절연 패턴(150)의 상부에서 비아(via) 홈을 통하여 브릿지형 접속 패턴(140)에 의해 연결될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 패드에 형성되는 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)에 대한 정면도를 도시한 것이다.

도 11을 참조하면, 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)이 교차하며 교차구조를 이룰 때, 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)이 교차하는 영역 사이에는 전 면적에 걸쳐 절연 패턴(150)이 형성된다. 상기 절연 패턴(150)에 의해 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)이 전기적으로 절연되며, 절연 패턴(150)에 형성되는 비아 홈(121a, 122a)을 통해 브릿지형 접속 패턴(140)이 절연 패턴(150)의 노출면을 따라 연결될 수 있다.

상기 절연 패턴(150)은, 상기 브릿지 접속 패턴과 상기 복수의 제1, 2 전극 라인이 형성된 제1레이어층(101) 사이에 배치되는 비전도성 필름층이나 투명 절연 물질(clear insulation)일 수 있다.

도 11에 도시된 브릿지형 접속 패턴(140)은 평탄한 절연 패턴(150) 상에 배치되므로 도 1에 도시된 일 실시 예와는 달리 평판 형상으로 구현될 수도 있다.

또한, 도 11에 따른 일 실시 예에서, 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)은 평탄한 절연 패턴(150)에 의해 전기적으로 절연되므로 브릿지형 접속 패턴(140)의 형태가 평판 형상이며, 이는 터치스크린(100) 전체가 평탄면을 이룰 수 있다는 것을 의미한다.

상술한 바와 같이 단일 레이어층(101)을 이용하는 터치스크린은 미크론 단위의 가늘게 형성되는 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)은 디스플레이장치에서 투사되는 영상을 사용자에게 전달하면서도 사용자가 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)의 존재를 잘 느낄 수 없도록 할 수 있다.

더욱이, 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)이 별도의 시트에 형성되는 대신 동일한 제1 레이어층(101) 상에 형성되므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치스크린의 전체 두께는 얇아지므로 종래의 메쉬 구조를 갖는 터치 패널은 물론 투광성 도전체(ITO)를 이용한 종래의 터치 패널에 비해서도 슬림한 두께를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)의 선폭, 두께 및 선간 거리를 갖는 터치 패널을 디스플레이장치와 결합하여 테스트한 결과에 따르면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 패널은 광 투과율이 90.08%에 이르는 것으로 실험되었다.

투광성 도전체(ITO)를 이용하는 종래의 터치스크린은 X 전극과 Y 전극이 독립적으로 형성되는 별도의 시트를 커버 글라스에 중첩해야 하므로 두 개의 시트가 중첩되었을 때의 광 투과율은 본 발명의 일 실시 예에 의한 터치스크린(100)에 비해 낮은 값을 가지게 된다.

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치스크린(100)은 단일 레이어층(101) 상에 한 쌍의 터치 전극(110, 120)이 모두 형성되므로 둘 또는 그 이상의 필름으로 조합되는 종래의 터치스크린에 비해 더 나은 광 투과율을 보일 수 있는 것이다.

또한, 투광성 도전체를 이용하는 종래의 터치스크린은 X 전극과 Y 전극이 독립적으로 형성되는 별도의 시트를 커버 글라스에 중첩해야 하나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치 패널은 메쉬 구조를 커버 글라스 하부에 형성하거나, 백라이트 상부 또는 내부에 장착할 수 있게 되므로 전제적인 두께 및 제조공정을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 제1 전극 라인(110)과 제2 전극 라인(120)이 별도의 시트에 형성되는 대신 동일한 제1 레이어층(101) 상에 형성되므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치스크린의 전체 두께는 얇아지므로 종래의 메쉬 구조를 갖는 터치 패널은 물론 투광성 도전체 패턴을 이용한 종래의 터치 패널에 비해서도 슬림한 두께를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 가전제품 동작 버튼, 자동차용 동작 버튼, 기타 특수 목적용 스위치, on-off 기능의 스위치, single button, slide button 등 단순한 기능이 필요한 경우 불투명 재질로 터치 스크린을 형성하여 터치 기능을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 서브 전극들이 일측 전극 라인에 접속되고 타측 전극 라인은 단절되는 구조의 기술적 구성을 채용함으로써, 전하량이 일측 전극 라인으로 집중되어 센싱 감도를 높일 수 있으며, 서브 전극으로 터치 지점의 위치정보를 세밀하게 감지할 수 있는 효과를 가진다.

100: 터치 스크린
101, 160: 제1, 2 레이어층
110, 120: 전극 라인
130, 130a, 150: 절연패턴
301, 311, 302, 312, 303, 313, 304, 314: 서브 전극 라인
140: 접속 패턴

Claims (15)

1. 절연성 물질로 형성되는 제1 레이어층 준비 단계;
   상기 제1 레이어층의 일면에 전극패턴을 형성하는 단계;
   - 상기 전극 패턴은 상기 제1 레이어층의 일면에 사선 방향의 금속선으로 형성되는 복수의 제1 전극 라인 및 상기 복수의 제1전극 라인과 동일면에 금속선으로 형성되고 상기 복수의 제1 전극 라인과 교차 구조를 형성하는 복수의 제2 전극 라인을 포함하며, 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인이 교차하는 교차지점에 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인 중 어느 하나의 전극 라인은 전기적으로 분리되도록 단절영역이 형성되며, 다른 하나의 전극 라인은 상기 단절영역 사이를 지나는 것을 특징으로 하고, 상기 전극 패턴은 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인에 의해 구획되는 영역의 내부에 평행하게 배치되는 복수의 서브 전극 라인을 더 포함하며, 상기 서브 전극 라인은 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인 중 어느 하나의 전극 라인에만 접속되는 것을 특징으로 하는 것임.-
   상기 단절영역을 지나는 전극 라인의 상부를 절연하는 절연 패턴을 형성하는 단계;
   상기 절연 패턴의 상부로 상기 단절영역을 연결하는 접속 패턴을 형성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
   
2. 절연성 물질로 형성되는 제2 레이어층 준비 단계;
   상기 제2 레이어층의 일면에 브릿지형 접속 패턴을 형성하는 접속패턴 형성 단계;
   상기 브릿지형 접속 패턴 상측에 절연 패턴을 형성하는 절연패턴 형성 단계;
   상기 절연 패턴을 사이에 두고 상기 브릿지형 접속 패턴이 접속되도록 상기 브릿지형 접속 패턴의 상측으로 전극 패턴을 형성하는 전극패턴 형성 단계;
   - 상기 전극 패턴은 상기 절연성 투명 레이어의 일면에 사선 방향의 금속선으로 형성되는 복수의 제1 전극 라인 및 상기 복수의 제1 전극 라인과 동일면에 금속선으로 형성되고 상기 제1 전극 라인과 교차 구조를 형성하는 복수의 제2 전극 라인을 포함하며, 상기 제1 전극 라인과 제2전극 라인이 교차하는 교차지점에 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인 중 어느 하나의 전극 라인은 전기적으로 분리되도록 단절영역이 형성되고, 다른 하나의 전극 라인은 상기 단절영역 사이를 지나는 것을 특징으로 하며, 상기 전극 패턴은 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인에 의해 구획되는 영역의 내부에 평행하게 배치되는 복수의 서브 전극 라인을 더 포함하고, 상기 서브 전극 라인은 상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인 중 어느 하나의 전극 라인에만 접속되는 것을 특징으로 하는 것임.-
   상기 전극 패턴 상부 전체를 덮는 제1 레이어층 형성단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
   
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 제1 레이어층은 유리 및 PET, 투명 Film, 투명 아크릴, 투명 플라스틱 중 어느 하나의 재질을 포함하는 투명 레이어인 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
   
4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 제1 레이어층은 유리, PET, Film, 아크릴, 플라스틱 중 어느 하나의 재질을 포함하는 불투명 재질인 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
   
5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 절연패턴은 광학 투명 양면테이프(OCA: Optically Clear Adhesive)로 형성되거나, PET(Polyethylene Terephthalate), PI(Polymide), 아크릴(Acryl), 폴리카보네이트(PC), 트리아세테이트셀룰로즈(TAC), 폴리메틸메타크 릴레이트(PMMA), 폴리에테르설폰(PES), PEN(Polyethylene Naphthalate), 또는 글라스(glass) 중 적어도 하나를 이용하여 투명 박막 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
   
6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인에 의해 구획되어 세로로 마주보는 영역의 내부에 형성되는 복수의 서브 전극 라인은 상기 제1 전극 라인에 접속되고 제2 전극 라인은 단절되는 형태로 형성되며,
   상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인에 의해 구획되어 가로로 마주보는 영역의 내부에 형성되는 복수의 서브 전극 라인은 상기 제2 전극 라인에 접속되며, 상기 제1 전극 라인은 단절되는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 메쉬전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
   
7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 제1 전극 라인과 제2 전극 라인의 교차점을 세로방향으로 이은 가상의 축이 상기 터치스크린의 상측 외곽 라인과 직각을 이루게 되는 선상에서 일정 각도로 기울게 형성되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 일정 각도는 좌 또는 우측으로 20도 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
   
9. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 접속 패턴의 길이는 상기 서브 전극 라인의 격자 폭의 2배보다는 길고 4배보다는 작은 범위에 형성되는 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
   
10. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 서브 전극 라인의 두께는 0.05um ~ 10um이며, 상기 서브 전극 라인의 폭은 0.5um ~ 10um 의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 서브 전극 라인은 100um ~ 2000um 간격으로 반복 형성되는 격자형 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
    
12. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 절연 패턴은 두께가 0.5 um ~ 2 um이고, 폭이 1um ~ 100um인 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
    
13. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 절연 패턴은,
    상기 단절영역 사이를 지나는 전극 라인의 길이 방향으로 평탄하게 도포되는 절연 패턴, 원 또는 타원모양으로 도포되는 절연패턴, 중심부가 솟아있는 아치 형태로 도포되는 절연패턴 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
    
14. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 절연 패턴은 상기 접속패턴과 상기 제1 레이어층 사이에 배치되는 비전도성 필름층이나 투명 절연 물질(clear insulation)로 형성되며,
    상기 접속 패턴은 상기 비전도성 필름층이나 투명 절연 물질(clear insulation)에 형성되는 비아(via) 홈을 통하여 상기 단절된 전극 라인과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
    
15. 제14 항에 있어서,
    상기 단절 영역에 형성되는 제2 전극 라인의 일측 및 타측 종단에는 상기 비아(via) 홈보다는 면적이 작고, 상기 제2 전극 라인의 두께보다는 상기 절연 패턴에 해당하는 두께 이상만큼 더 두꺼운 두께를 가지는 전극 패드가 형성된 것을 특징으로 하는 메쉬 전극 패턴을 가지는 터치 스크린 제조방법
    

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