KR101474543B1

KR101474543B1 - 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널

Info

Publication number: KR101474543B1
Application number: KR20130069132A
Authority: KR
Inventors: 이용훈
Original assignee: (주)이엔에이치
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2014-12-22

Abstract

본 발명은 화면영역과 비활성영역을 갖는 투명기판; 상기 투명기판의 일측면 화면영역에서 제1 방향으로 연장되게 형성되고 메쉬 구조로 형성된 복수의 제1 전극패턴; 및 상기 투명기판의 타측면 화면영역에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되게 형성되며 투명도전물질로 형성된 복수의 제2 전극패턴을 포함하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널을 제공한다.

Description

정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널{ELECTROSTATIC CAPACITY TYPE DOUBLE SIDE TOUCH SCREEN PANEL}

본 발명은 정전용량 방식의 터치스크린 패널에 관한 것으로, 대형사이즈의 터치스크린에 적용 가능한 전극패턴을 갖는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널에 관한 것이다.

터치스크린 패널은 디스플레이에 나타난 지시 내용을 손가락 등으로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력 장치이다.

터치스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식, 정전용량 방식 등이 알려져 있다. 이 중 정전용량 방식은 손가락 등이 접촉될 때 도전성 감지패턴이 주변의 감지패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량 변화를 감지함으로써, 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다.

정전용량 방식의 터치스크린 패널은 접촉면에서의 접촉 위치를 판단할 수 있도록 투명기판의 일측면에서 제1 방향을 따라 형성된 제1 전극패턴들과, 투명기판의 타측면에서 상기 제1 전극패턴들과 교차하는 제2 방향을 따라 형성된 제2 전극패턴들을 포함한다. 제1 및 제2 전극패턴들은 각각 제1 및 제2 외곽전극배선을 통해 외부 구동부에 연결된다.

종래에 제1 및 제2 전극패턴은 ITO(Indium Tin Oxide; 인듐-주석 산화물) 등과 같은 투명도전물질을 이용하여 형성하였다. 그러나 대형사이즈(화면기준 10" )의 정전용량 방식의 터치스크린 패널을 구현하는데 있어 통상적으로 면저항이 약 50Ω/sq 이하로 요구되는 데, ITO의 면저항은 150Ω 정도로 대형사이즈의 터치스크린 패널 제작이 어려운 단점이 있다. 더욱이, 20" 이상의 경우 더 낮은 면저항을 요구한다.

한편, 근래에는 Ag, Au, Cu, Al, Cr 등의 금속을 이용하여 전극패턴을 형성한 터치스크린 패널이 개발되고 있는바, 금속선을 메쉬(mesh) 구조로 배열하여 제1 및 제2 전극패턴들을 형성한다. 금속선으로 형성된 이러한 메쉬 구조의 전극 패턴들은 ITO에 비해 전기전도도가 우수하여 면저항을 낮출 수 있는 장점이 있다. 그러나 메쉬 구조로 양면 전극 패턴을 형성하는 경우 투과율을 포함하여 터치스크린 패널의 광특성이 악화되는 문제점이 있어 상용화에 대한 장애 요인이 되고 있다.

본 발명은 대형사이즈의 터치스크린 패널에 적용 가능한 전극패턴을 갖는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 메쉬 구조의 제1 전극패턴과 투명도전물질로 형성된 제2 전극패턴을 이용하여 터치스크린 패널을 형성함으로써, 대형사이즈의 터치스크린 패널에 적용 가능한 면저항과 광특성을 동시에 확보가능한 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 화면영역과 비활성영역을 갖는 투명기판; 상기 투명기판의 일측면 화면영역에서 제1 방향으로 연장되게 형성되고 메쉬 구조로 형성된 복수의 제1 전극패턴; 및 상기 투명기판의 타측면 화면영역에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되게 형성되며 투명도전물질로 형성된 복수의 제2 전극패턴을 포함하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널을 제공한다.

본 발명에 의하면, 상기 투명기판의 일측면 화면영역에서 상기 제1 전극패턴들 사이에 형성된 메쉬 구조로 형성된 복수의 더미패턴을 포함한다.

본 발명에 의하면, 상기 제1 전극패턴과 상기 더미패턴은 동일한 메쉬 패턴으로 형성되고, 상기 제1 전극패턴과 상기 더미패턴을 분리하는 갭에 의해 서로 구획된다.

본 발명에 의하면, 상기 전극패턴 및 상기 더미패턴의 메쉬 구조를 형성하는 도전성의 금속선은 상하부 각각에 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층을 구비한다. 이를 위해 상기 투명기판의 일측면에 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층, 그 상부의 도전성의 금속층, 그리고 그 상부의 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층으로 된 3중층으로 된 금속층을 스터퍼링 또는 프린트 공정을 이용하여 형성하고, 포토리소그래피 공정을 통해 상기 메쉬 구조로 패터닝되도록 전면 식각하여 형성한다.

본 발명에 의하면, 상기 전극패턴 및 상기 더미패턴의 메쉬 구조를 형성하는 금속선은 커버 윈도우 방향 측 표면에 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층을 구비한다. 이를 위해 금속선의 커버 윈도우 방향을 이루는 상기 투명기판의 일측면에 도전성의 금속층, 그리고 그 상부의 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층으로 된 중층으로 된 금속층을 스터퍼링 또는 프린트 공정을 이용하여 형성하고, 포토리소그래피 공정을 통해 상기 메쉬 구조로 패터닝되도록 전면 식각하여 형성한다.

본 발명에 의하면, 상기 제1 방향은 상기 투명기판의 장축 방향이며, 상기 제2 방향은 상기 투명기판의 단축 방향으로 형성된다.

본 발명에 의하면, 상기 제1 전극패턴 및 상기 제2 전극패턴은 바 형상으로 이루어지며, 상기 제2 전극패턴은 상기 제1 전극패턴 보다 큰 폭을 가지도록 형성된다.

본 발명에 의하면, 상기 제1 전극패턴 및 상기 제2 전극패턴은 폭이 좁은 패턴과 폭이 넓은 패턴이 교대로 반복되며 연결되는 형태로 각각 제1 방향 및 제2 방향으로 연장되며, 폭이 좁은 패턴 부분이 서로 교차하게 배치된다.

본 발명에 의하면, 상기 투명기판의 타측면 화면영역에서 상기 제2 전극패턴 사이에는 다수의 다각형들이 격자 무늬 형태로 배열된 복수의 투명도전물질 더미패턴을 더 포함한다.

본 발명에 의하면, 상기 제1 전극패턴 및 상기 더미패턴의 메쉬 구조를 형성하는 금속선들과 투명전도물질로 된 상기 제2 전극패턴 및 상기 투명전도물질 더미패턴의 다각형의 외곽선은 서로 교차하게 배열된다.

본 발명에 의하면, 상기 투명기판의 일측면 및 타측면 비활성영역 각각에 상기 제1 전극패턴 및 상기 제2 전극패턴과 각각 연결되는 제1 및 제2 외곽전극배선이 각각 형성되다.

본 발명에 의하면, 상기 투명기판의 비활성영역에는 상기 투명기판을 관통하는 비아홀을 구비하고, 상기 투명기판의 타측면에 상기 제1 전극패턴 및 상기 제2 전극패턴과 연결되는 제1 및 제2 외곽전극배선이 형성되되, 상기 제1 외곽전극배선은 상기 비아홀을 통해 상기 제1 전극패턴과 연결된다.

본 발명에 의하면, 대형사이즈의 터치스크린 패널에 적용 가능한 면저항과 광특성을 동시에 확보가능한 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널을 제공할 수 있다.

도 1a 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널의 투명기판의 일측면 평면도이다.
도 1b 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널의 투명기판의 타측면 평면도이다.
도 1c 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널의 투명기판에서 I-I' 및 II-II' 선에 따른 단면도이다.
도 1d 의 본 발명의 제1 실시예의 변형예로서 Ⅲ-Ⅲ' 및 Ⅳ-Ⅳ' ㅅ헌에 따른 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널의 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널에서 투명기판의 일측면에 대한 부분 평면도이다.
도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널에서 투명기판의 타측면에 대한 부분 평면도이다.
도 3c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널에 대한 투명기판을 평면에서 바라보았을 때의 투영도이다.
도 4a 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널의 투명기판의 일측면 평면도이다.
도 4b 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널의 투명기판의 타측면 평면도이다.
도 4c 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널의 투명기판의 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.

(제1 실시예)

도 1a 내지 도 1c 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널의 투명기판 일측면 및 타측면의 평면도 및 단면도이다. 도 1c 의 단면도는 투명기판의 일측면의 I-I'의 단면과 투명기판의 타측면의 II-II' 단면을 도시하고 있다. 한편, 도 1d 의 단면도는 투명기판의 일측면 Ⅲ-Ⅲ' 단면과, 투명기판의 타측면 Ⅳ-Ⅳ'단면을 도시한 것으로, 도 1c에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널의 변형예를 도시하고 있다.

도 1a 내지 도 1c 을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널은 투명기판(10), 제1 전극패턴(20), 더미패턴(25), 제1 외곽전극배선(28), 제2 전극패턴들(30) 및 제2 외곽전극배선(38)을 포함한다.

투명기판(10)은 일측면 및 타측면에 화면영역(S)과 비활성영역(X)을 갖는다. 화면영역(S)은 제조된 터치스크린 패널을 볼 때 중앙에 투명한 영역으로 사용자의 터치를 감지해 내는 부분이고, 비활성영역(X)은 화면영역(S) 외부에 각종 배선들이 배치되는 영역을 의미한다.

투명기판(10)은 투명한 유전필름 형태로 이루어지며, 예컨대, 글라스(Glass), PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene Naphthalate), PI(Polyimide), 아크릴(Acryl) 또는 올레핀 수지(COP, COC), PC 중 적어도 어느 하나를 이용하여 형성됨이 바람직하다.

투명기판(10)의 일측면 화면영역(S) 상에는 메쉬 패턴의 제1 전극패턴(20)들이 형성된다. 제1 전극패턴(20)들은 제1 방향(열 방향)으로 연장되게 형성되는 데, 도 1a에는 제1 전극패턴(20)이 바(bar)형태로 형성된 것을 도시하고 있다. 본 발명에서 제1 방향은 투명기판(10)의 장축 방향(D1)이 되는 것이 바람직하다.

제1 전극패턴(20)의 메쉬 구조를 이루는 도전성의 금속선들(21, 22)이 서로 교차하게 패터닝되어 메쉬 구조를 형성하는 데, 금속선들(21, 22)은 투명기판(10)의 장축 및 단축 방향(D1, D2)에 각각에 대하여 경사지게 연장하면서 서로 교차한다. 금속선(21, 22)들의 선폭 및 금속선(21, 22) 사이로 정의되는 투과 영역의 크기는 제1 전극패턴(20)에 요구되는 면저항 및 투과도를 고려하여 조정될 수 있다.

제1 전극패턴(20)들 사이 영역에는 메쉬 구조의 더미패턴(25)들이 형성된다. 더미패턴(25)의 메쉬 구조는 제1 전극패턴(20)과 동일한 형태의 메쉬 패턴으로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서 투명기판(10)의 일측면 화면영역(X)을 평면에서 보았을 때(도 1a 참조), 화면영역(S) 전체에 규칙적인 배열의 메쉬 구조가 형성되고 제1 전극패턴(20)과 더미패턴(25)을 분리하는 갭(24)에 의해 제1 전극패턴(20)과 더미패턴(25)이 구획되는 것을 알 수 있다. 도면에서는 설명의 편의를 위해 갭(24)을 과장하여 도시하고 있으나, 갭(24)은 금속선들(21, 22)들이 교차하여 형성되는 투과영역의 폭 보다 작게 형성될 수 있으며, 대략적으로 30um의 폭을 가질 수 있다.

투명기판(10)의 일측면 화면영역(X)에서 제1 전극패턴(20) 영역뿐만 아니라 더미패턴(25) 영역에서 메쉬 구조를 가지므로 투명기판의 일측면 화면영역(X) 전체에서 투과율 등의 광특성을 균일하게 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 제1 전극패턴(20) 및 더미 패턴(25)의 더미 구조는 3중층 또는 2중층 구조로 형성될 수 있다.

도 1d를 참조하면, 제1 전극패턴(20) 및 더미패턴(25)은 도전성의 금속선(21,22)의 상하부 각각에 메탈 옥사이드 또는 메탈 나이트라이드로 된 층을 더 포함한다. 즉, 도전성의 금속선(21, 22)의 상하부 각각에 상부층(26a) 및 하부층(26b)을 포함하고, 상부층(26a) 및 하부층(26b)은 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층으로 이루어진다.

여기서, 도전성의 금속선은 금, 은, 동, 주석, 니켈, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 몰리브덴, 아연 또는 철 중 어느 하나의 금속 물질 또는 이를 포함하는 합금 중 적어도 어느 하나의 물질을 이용하여 형성될 수 있으며, 바람직하게는 금, 은, 동 및 이들의 합금이 이용된다. 그리고 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층으로는 CuO, CuO₂, AgN, Al₂O₃, AlN 등이 이용된다.

도전성의 금속선(21,22)의 상부층(26a) 또는 하부층(26b)을 형성하는 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층은 금속선(21,22)의 산화를 방지하고, 금속선의 광택 및 반사율을 완화시켜 터치스크린 패널의 시인성이 향상되도록 한다. 또한 투명기판(10)과의 사이에서 금속선(21, 22) 층과 투명기판(10) 사이의 접합력을 향상시킨다.

변형예로서, 투명기판(10)의 일측면이 커버 윈도우 방향 측면이 되는 경우, 메탈 옥사이드층 및 메탈 나이트라이드층은 제1 전극패턴(20) 및 더미패턴(25)과 투명기판(10)의 상부에만 형성될 수 있다. 즉, 메탈 옥사이드층 및 메탈 나이트라이드층으로 된 상부층(26a)만을 포함할 수 있다. 상부층(26a)은 금속선의 광택 및 반사율을 완화시켜 터치스크린 패널의 시인성이 향상시킨다.

다시 도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 투명기판(10)의 타측면 화면영역(S)에는 제2 전극패턴들(30)이 구비된다. 제2 전극패턴(30)은 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide, IZO), AZO(Al-doped ZnO), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT) 또는 전도성 고분자(PEDOT; poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), ANW(Ag Nano Wire), 그래핀 등의 투명도전 물질을 이용하여 형성된다.

제2 전극패턴(30)은 투명기판(10)의 타측면 화면영역(S) 상에서 제1 전극패턴(20)과 교차하는 방향인 제2 방향(행 방향)으로 연장되게 형성되는 데, 도 1b에는 제2 전극패턴(30)이 바(bar)형태로 형성된 것을 도시하고 있다. 본 발명에서 제2 방향은 투명기판(10)의 장축 방향(D2)이 되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시예에서, 제2 전극패턴(30)의 폭은 제1 전극패턴(20) 보다 큰 폭을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 실시예를 보면, 투명기판의 장축방향(D1)으로 연장되는 제1 전극패턴(20)은 메쉬 구조로, 투명기판의 단축방향(D2)으로 연장되는 제2 전극패턴(30)은 투명전도 물질로 형성되며, 메쉬 구조의 제1 전극패턴(20)보다 투명전도물질로 형성된 제2 전극패턴(30)이 더 넓은 폭을 가진다.

따라서 대형사이즈의 터치스크린 전극패턴 제작시 투명전도물질로 된 전극패턴의 길이 증가 및 폭이 좁은 패턴으로 인한 면저항 증가를 최소화하는 것이 가능하며. 또한 메쉬 구조가 투명기판(10)의 일측면에서만 적용되므로 양측면에서 메쉬 구조를 사용할 때 발생하는 투과율을 포함한 광특성 저하에 따른 문제점을 최소화할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 있어서 투명기판(10)의 일측면 및 타측면 각각의 비활성영역(X)에는 제1 외곽전극배선(28) 및 제2 외관전극배선(38)이 형성된다.

제1 외곽전극배선(28)은 제1 전극패턴(20)들과 전기적으로 연결되도록 형성되고, 제2 외곽전극배선(38)은 제2 전극패턴(30)들과 전기적으로 연결되도록 형성된다. 제1 외곽전극배선(28)은 제1 전극패턴(20) 및 더미패턴(25)과 동일 평면상에 동일한 금속으로 형성될 수 있다.

각 제1 전극패턴(20)의 단부에 바(bar) 형태의 연결전극(29)을 형성하여 각 제1 전극패턴(20)들의 금속선들(21,22)이 각각의 제1 외곽전극배선들(28)과 직접 연결될 수 있도록 한다.

그리고 도 2c에서 도시된 바와 같이, 투명기판(10)의 일측면 및 타측면 비활성영역(X) 상에는 터치스크린 패널을 전체적으로 구동 및 제어하기 위하여 제1 및 제2 외곽전극배선(28, 38)과 각각 전기적으로 연결되도록 제어부를 탑재한 외부구동부(예컨대, FPC(Flexible Printed circuit) 또는 COF(Chip On Film) 등)(40)가 양면으로 본딩될 수 있다.

이하에는 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널의 제조방법을 상세하게 설명하기로 한다. 도 2a 내지 도 2c 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널을 제조하기 위한 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 2a를 참조하면, 먼저 투명도전물질(30a)이 도포된 투명기판(10)의 양면에 스퍼터링(Sputtering) 또는 프린팅(Printing) 공정 등을 이용하여 제1 및 제2 금속층(20a, 38a)을 소정 두께로 증착한다.

투명기판(10)은 투명도전물질(30a)이 도포된 투명기판(10)을 구매하여 사용하거나, 투명기판(10)의 타측면에 투명도전물질(30a)을 스퍼터링(Sputtering) 또는 프린팅(Printing) 공정 등을 이용하여 증착하여 사용할 수 있다.

제1 금속층(20a)은 금, 은, 동, 주석, 니켈, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 몰리브덴, 아연 또는 철 중 어느 하나의 금속 물질 또는 이를 포함하는 합금으로 형성될 수 있으며, 금, 은, 동 및 이들의 합금으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편 실시예에 따라, 제1 금속층(20a)은 도전성의 금속층과 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층으로 된 하부층과, 도전금속층, 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층으로 된 상부층의 3중층으로 형성될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 제1 금속층(20a)은 도전선의 금속층의 상부 또는 하부 중 커버 윈도우 측 방향 표면으로 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층을 가진 2중층으로 형성될 수 있다. 도전성의 금속층은 금 은, 동, 주석, 니켈, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 몰리브덴, 아연 또는 철 중 어느 하나의 금속 물질 또는 이를 포함하는 합금, 바람직하게는 금, 은, 동 및 이들의 합금으로 이루어지며, 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층으로는 CuO, CuO₂, AgN, Al₂O₃, AlN 등으로 형성될 수 있다.

제2 금속층(38a)은, 금, 은, 동, 주석, 니켈, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 몰리브덴, 아연 또는 철 중 어느 하나의 금속 물질 또는 이를 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.

도 2b 는 제1 및 제2 금속층(20a, 38a)의 표면에 통상의 포토리소그래피 공정을 이용하여 투명기판(10)의 일측면의 제1 금속층(20a)과, 타측면의 투명도전물질(30a) 및 제2 금속층(38a)을 전면 식각 상태를 도시하고 있다.

이를 위해 제1 및 제2 금속층(20a, 30a)의 표면에 포토레지스트층(미도시)를 형성하고 마스크(mask)를 사용하여 노광하고 현상한 후 식각을 하는 통상의 포토리소그래피 공정이 수행된다.

이러한 공정을 통해 투명기판(10) 일측면에는 활성영역(S)에서 메쉬 구조의 제1 전극패턴(20) 및 더미패턴(25) 그리고 비활성영역(X)에서 제1 외곽전극배선(28)이 동시에 형성된다. 도 1c 에서는 제1 외곽전극배선(28)을 제1 전극패턴(20)과 구별하기 위하여 상이한 단면으로 표시하고 있으나, 제1 전극패턴(20) 및 더미패턴(25)과 동일 금속으로 형성된다.

한편, 투명기판(10) 타측면에는 활성영역(S)에서 표면에 패터닝된 제2 금속층(38a)을 갖는 제2 전극패턴(30)이 형성되고, 비활성영역(X)에서는 제2 외곽전극배선(38)이 동시에 형성된다.

이후 투명기판(10)의 타측면의 활성영역(S)에서 제2 전극패턴(30) 표면의 제2 금속층(30a)을 선택적으로 식각하여 제2 전극패턴(30)만을 남김 후(도 1c 의 단면도 참조), 도 2c에서 도시된 바와 같이, 투명기판(10)의 일측면 및 타측면 비활성영역(X) 상에는 터치스크린 패널을 전체적으로 구동 및 제어하기 위하여 제1 및 제2 외곽전극배선(28, 38)과 각각 전기적으로 연결되도록 제어부를 탑재한 외부구동부(예컨대, FPC(Flexible Printed circuit) 또는 COF(Chip On Film) 등)(40)가 양면으로 본딩된다.

(제2 실시예)

도 3a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널에서 투명기판의 일측면에 대한 부분 평면도이고, 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널에서 투명기판의 타측면에 대한 부분 평면도이고, 도 3c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널에 대한 투명기판을 평면에서 바라보았을 때의 투영도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널을 제1 실시예과 비교하면, 제1 및 제2 전극패턴(200, 300)의 형상에서 차이가 있다.

메쉬 구조의 제1 전극패턴(200)은 폭이 좁은 부분과 폭이 넓은 부분이 교대로 반복되며 연결되는 형태로 제1 방향(열 방향)으로 연장된다. 제1 방향은 투명기판(10)의 장축 방향(D1)이 되는 것이 바람직하다. 제1 전극패턴(200)에서 폭이 넓은 부분을 센싱패드(Sensing Pad)로 언급하면, 센싱패드의 형상은 예컨대, 삼각형, 사각형 또는 마름모형으로 형성됨이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 원형, 타원형 또는 다각형 등 다양한 모양으로 형성될 수도 있다.

제1 전극패턴(200) 사이에는 메쉬 구조의 더미패턴(250)이 형성된다. 제1 전극패턴(200)의 형상에 의해 메쉬 구조의 더미패턴(250) 역시 폭이 넓은 부분과 폭이 좁은 부분이 반복되어 연결되면서 제1 방향으로 연장된다. 제1 전극패턴(200)들 사이의 더미패턴(25)은 제1 전극패턴(200)과 동일한 패턴의 메쉬 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 투명기판(10)의 일측면 화면영역(X)을 평면에서 보았을 때, 화면영역(S) 전체에 금속선들(210, 220)의 규칙적인 배열의 메쉬 구조가 형성되고 제1 전극패턴(200)과 더미패턴(250)을 분리하는 갭(240)에 의해 제1 전극패턴(200)과 더미패턴(250)이 구획되는 형태로 형성된다. 도 3c에서 보이는 바와 같이, 제1 전극패턴(200) 및 더미패턴(250)의 메쉬 구조를 형성하는 금속선들(210, 220)과 투명전도물질로 된 제2 전극패턴(300) 및 투명전도물질 더미패턴(350)의 다각형의 외곽선은 서로 교차하게 형성된다.

투명기판(10)의 타측면 화면영역(X)에 형성되는 투명전도물질로 형성된 제2 전극패턴(300) 역시 폭이 좁은 패턴과 폭이 넓은 패턴이 교대로 반복되며 연결되는 형태로 제2 방향(행 방향)으로 연장된다. 제2 방향은 투명기판(10)의 단축 방향(D2)이 되는 것이 바람직하다. 제2 전극패턴(300)에서 폭이 넓은 패턴 부분을 센싱패드(Sensing Pad)로 언급하면, 센싱패드의 형상은 예컨대, 삼각형, 사각형 또는 마름모형으로 형성됨이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 예컨대, 원형, 타원형 또는 다각형 등 다양한 모양으로 형성될 수도 있다.

본 발명의 제2 실시예에서, 제2 전극패턴(300) 사이에는 다수의 다각형들이 격자 무늬 형태로 배열된 투명도전물질 더미패턴(350)을 더 포함한다. 이러한 투명전도물질 더미패턴(350)은 투명기판(10)의 타측면 영역에서 제2 전극패턴(300) 영역과 그 사이 영역에서의 빛 반사율 차이를 일정하게 하는 기능을 한다.

본 발명의 제2 실시예에 의하면, 메쉬 구조의 제1 전극패턴(20)의 센싱패드 위치 아래로 격자 무늬 형태의 투명도전물질 더미패턴(35)이 위치하며, 제2 전극패턴(30)의 센싱패드 위치 상부로 메쉬 구조의 더미 패턴(25)이 위치하면서 제1 및 제2 전극패턴(200)(300)의 폭이 좁은 패턴들이 서로 교차하게 배열되는 데, 이로 인해 화면 전체에서 투과율, 빛 반사율 등의 광특성이 균일하게 되어 시인성이 더욱 향상되는 효과가 있다. 즉, 모눈종이와 같이 등간격의 조밀한 패턴으로 육안으로 특성패턴이 드러나지 않게 하는 효과와 같다.

본 발명의 제2 실시예에서 투명도전물질 더미패턴(350)은 실시예에 따라 생략될 수 있다.

(제 3실시예))

도 4a 내지 도 4c 는 본 발명의 제3 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널의 투명기판 일측면 및 타측면의 평면도 및 단면도이다.

도 4a 내지 도 4c 를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널은 제1 실시예와 대비할 때, 외부구동부를 본동하기 위한 구조에서 차이점이 있다.

본 발명의 제3 실시예에 의하면, 투명기판(10)의 일측면 비활성영역(X)에서 제1 전극패턴(20)의 단부에 형성된 제1 연결전극(29a)과 제1 연결전극(29a)와 대면하는 투명기판의 타측면 비활성영역(X)에 형성된 제2 연결전극(29b)을 연결하는 적어도 하나의 비아홀(Via Hole, VH)을 형성하고, 투명기판의 타측면 비활성영역(X)상에 비아홀(VH)을 통해 제1 전극패턴(20)과 연결되는 제1 외곽전극배선(28')를 형성한다. 제1 외곽전극배선(28')의 일단은 제2 연결전극(29b)과 접촉한다.

제2 외곽전극배선(38)은 투명기판(200)의 타측면 비활성영역(X) 상에서 각 제2 전극패턴(30)과 전기적으로 연결되도록 형성되어 있다.

그리고, 투명기판(10)의 타측면 비활성영역(X) 상에는 터치스크린 패널을 전체적으로 구동 및 제어하기 위하여 제1 및 제2 외곽전극배선(28' 38)과 각각 전기적으로 연결되도록 제어부를 탑재한 외부구동부(40')가 단면으로 본딩되어 있다.

도 4c에서 외부구동부(40')는 외부로 돌출되어 본딩되어 있지만, 이에 국한하지 않으며, 외부로 돌출되지 않고 투명기판(10)의 타측면 비활성영역(X) 상부에 단면으로 본딩될 수도 있다.

본 발명의 제3 실시예에 의한 정전용량방식의 터치스크린 패널의 제작 방법을 제1 실시예에 따른 정전용량방식의 터치스크린 패널의 제작방법과의 차이점을 중심으로 설명하면, 먼저 타측면에 투명도전물질이 도포된 투명기판을 마련하고, 투명기판의 비활성영역 상에 비아홀 형성을 위한 관통홀을 형성한다. 이후 도 2a를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에서 설명된 바와 같이, 양면에 스퍼터링(Sputtering) 또는 프린팅(Printing) 공정 등을 이용하여 제1 및 제2 금속층을 소정 두께로 증착한다. 제1 금속층 증착 전에 비아홀 형성용 관통홀이 형성되어 있으므로, 증착 시에 관통홀 내부에 금속이 증착되어 도전성의 비아홀이 형성된다.

이후 도 2b 및 도 2c를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에서 설명된 바와 같이, 통상의 포토리소그래피 공정을 이용하여 제1 전극패턴(20)과 더미패턴(25), 제2전극패턴(30), 제1 및 제2 외곽전극배선(28', 38)을 형성하는 데, 본 발명의 제1 실시예와 달리, 제1 및 제2 외곽전극배선(28', 38)은 모두 투명기판(10)의 타측면 비활성 영역에 형성된다. 제1 외곽전극배선(28')은 비아홀(VH)을 통해 투명기판(10)의 일측면에 형성된 제1 전극패턴(20)들과 전기적으로 연결되고 제2 외곽전극배선(38)은 제2 전극패턴(30)들과 전기적으로 연결된다.

이후, 투명기판(10)의 타측면 비활성영역(X) 상에는 터치스크린 패널을 전체적으로 구동 및 제어하기 위하여 제1 및 제2 외곽전극배선(28' 및 38)과 각각 전기적으로 연결되도록 제어부(260)를 탑재한 외부구동부(40')가 단면으로 본딩된다.

전술한 본 발명에 따른 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널 및 그 제조방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

10; 투명기판
20, 200: 제1 전극패턴
25, 250: 더미패턴
30, 300: 제2 전극패턴
350: 투명도전물질 더미패턴
28, 28': 제1 외곽전극배선
38: 제2 외관적극배선
VH: 비아홀

Claims

화면영역과 비활성영역을 갖는 투명기판;
상기 투명기판의 일측면 화면영역에서 제1 방향으로 연장되게 형성되고 메쉬 구조로 형성된 복수의 제1 전극패턴; 및
상기 투명기판의 타측면 화면영역에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되게 형성되며 투명도전물질로 형성된 복수의 제2 전극패턴을 포함하되,
상기 투명기판의 일측면 화면영역에서 상기 제1 전극패턴들 사이에 형성된 메쉬 구조로 형성된 복수의 더미패턴을 포함하며,
상기 전극패턴 및 상기 더미패턴의 메쉬 구조를 형성하는 도전성의 금속선은 상하부 각각에 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층을 구비하는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널.
화면영역과 비활성영역을 갖는 투명기판;
상기 투명기판의 일측면 화면영역에서 제1 방향으로 연장되게 형성되고 메쉬 구조로 형성된 복수의 제1 전극패턴; 및
상기 투명기판의 타측면 화면영역에서 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되게 형성되며 투명도전물질로 형성된 복수의 제2 전극패턴을 포함하되,
상기 투명기판의 일측면 화면영역에서 상기 제1 전극패턴들 사이에 형성된 메쉬 구조로 형성된 복수의 더미패턴을 포함하며,
상기 전극패턴 및 상기 더미패턴의 메쉬 구조를 형성하는 금속선은 커버 윈도우 측 방향 표면에 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층을 구비하는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 제1 전극패턴과 상기 더미패턴은 동일한 메쉬 패턴으로 형성되고, 상기 제1 전극패턴과 상기 더미패턴을 분리하는 갭에 의해 서로 구획되는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널.
삭제
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 전극패턴 및 상기 더미패턴의 메쉬 구조는 상기 투명기판의 일측면에 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층, 그 상부의 도전성의 금속층, 그리고 그 상부의 메탈 옥사이드층 또는 메탈 나이트라이드층으로 된 3중층으로 된 금속층을 스터퍼링 또는 프린트 공정을 이용하여 형성하고, 포토리소그래피 공정을 통해 상기 메쉬 구조로 패터닝되도록 전면 식각하여 형성된 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널.
삭제
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 제1 방향은 상기 투명기판의 장축 방향이며, 상기 제2 방향은 상기 투명기판의 단축 방향인 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널.
제7 항에 있어서,
상기 제1 전극패턴 및 상기 제2 전극패턴은 바 형상으로 이루어지며, 상기 제2 전극패턴은 상기 제1 전극패턴 보다 큰 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널.
제7 항에 있어서,
상기 제1 전극패턴 및 상기 제2 전극패턴은 폭이 좁은 패턴과 폭이 넓은 패턴이 교대로 반복되며 연결되는 형태로 각각 제1 방향 및 제2 방향으로 연장되며, 폭이 좁은 패턴 부분이 서로 교차하게 배치되는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널.
제9 항에 있어서,
상기 투명기판의 타측면 화면영역에서 상기 제2 전극패턴 사이에는 다수의 다각형들이 격자 무늬 형태로 배열된 복수의 투명도전물질 더미패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널.
제 10 항에 있어서,
상기 제1 전극패턴 및 상기 더미패턴의 메쉬 구조를 형성하는 금속선들과 투명전도물질로 된 상기 제2 전극패턴 및 상기 투명전도물질 더미패턴의 다각형의 외곽선은 서로 교차하게 배열된 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 투명기판의 일측면 및 타측면 비활성영역 각각에 상기 제1 전극패턴 및 상기 제2 전극패턴과 각각 연결되는 제1 및 제2 외곽전극배선이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 투명기판의 비활성영역에는 상기 투명기판을 관통하는 비아홀을 구비하고, 상기 투명기판의 타측면에 상기 제1 전극패턴 및 상기 제2 전극패턴과 연결되는 제1 및 제2 외곽전극배선이 형성되되, 상기 제1 외곽전극배선은 상기 비아홀을 통해 상기 제1 전극패턴과 연결되는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 양면 터치스크린 패널.