KR101605622B1 - 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 터치 패널은 상기 투명기판의 어느 한 변과 나란한 제1축에 대하여 일측방향으로 경사배치되는 제1단위전극과, 제1축에 대하여 타측방향으로 경사배치되는 제2단위전극이 제1축 방향을 따라 교대로 연속 배치되면서 상기 투명기판상에 지그재그 패턴으로 형성되는 터치전극; 및, 상기 제1단위전극에 대응하는 위치에서 제1단위전극과 교차하는 방향으로 경사배치되는 제1요철부와, 상기 제2단위전극에 대응하는 위치에서 제2단위전극과 교차하는 방향으로 경사배치되는 제2요철부가 제1축 방향을 따라 교대로 연속 배치되면서 상기 터치전극상에 지그재그 패턴으로 형성되는 오버코트;를 포함하며, 상기 제1요철부와 제2요철부의 제1축 방향 배치간격은 제1단위전극과 제2단위전극의 제1축 방향 배치간격과 동일하게 설정되는 것을 특징으로 한다.

Description

터치 패널 {TOUCH PANEL}
본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 1 레이어 타입으로 고해상도의 터치전극을 구성하면서, 터치전극과 중첩되는 확산필름 또는 TFT 어레이와의 간섭에 의한 모아레를 방지하는 것과 동시에, 터치전극의 시인성 문제를 개선할 수 있는 터치 패널에 관한 것이다.
일반적으로 터치스크린은 터치 패널, 컨트롤러 IC, 드라이버 SW로 구성되며, 이중 터치 패널은 투명전도막(ITO:Indium Tin Oxide)이 증착된 필름 또는 강화유리(Glass)로 구성된 적층의 구조로 구성된다.
정전용량 방식의 터치 패널은, 디스플레이 부착형 방식으로 투명전도막 필름을 2장 사용하는 GFF(1Glass-2Film-2layer) 구조와, 커버윈도우 일체형 방식으로 투명전도막 필름을 1장만 사용하는 G1F(1Glass-1Film-2layer), G2(2Glass-2layer)구조와, 디스플레이 일체형인 On-Cell, In-Cell 구조로 구분된다.
이러한 상기 터치 패널들은 터치전극의 구조 변화에 따라 터치 패널에 형성되는 투명전도막의 레이어(layer) 수와 형태가 달라질 수 있다. 일반적으로 터치전극의 형태는 하나 이상의 라인이나 특정한 면을 가지는 형태로 만들어지게 되며, 터치 패널의 구조에 따라 규칙적으로 전 디스플레이 영역에 배치하게 된다.
기존의 GFF 타입에서는 X, Y축의 신호 감지를 위한 2 레이어의 투명전도막 필름이 적층되는 터치전극 구조가 디자인되었으며, 최근에는 기존의 터치 해상도(resolution)를 높이기 위해 터치전극을 조밀하게 디자인하거나, G1 등과 같이 2 레이어의 투명전도막 필름을 1 레이어로 줄이려는 움직임이 커지고 있다. 즉 1 레이어를 이용한 터치전극 구조를 구성함에 있어서, 기존의 X축과 Y축으로 분리되어 있던 적층구조를 1 레이어에 형성해야 하므로 터치전극 디자인은 점차 미세하고 복잡한 구조를 갖게 되었다.
이러한 미세하고 동시에 일정한 규칙을 가지는 터치전극의 군집 형태가 일반적으로 사용되는 디스플레이 패널의 화소 패턴과 중첩이 되면, 두 개 이상의 규칙적인 주기성을 갖는 무늬가 겹칠 때 발생하는 광학 현상 중 하나인 물결무늬 현상, 즉 모아레(Moire)가 발생하게 되며, 이는 최종적으로 디스플레이의 화품을 저하하는 요소가 된다.
이러한 모아레의 발생을 방지하기 위해 종래에는 도 1과 같이 서로 반대방향으로 경사배치된 다수의 전극선(12a)들을 교대로 반복 연속배치하여 지그재그 형태의 단위 전극 라인(12)을 투명기판(11)에 형성하는 기술이 사용되고 있다. 즉, 단위 전극 라인(12)을 디스플레이 패널의 화소 패턴과 소정의 각으로 엇갈리도록 비틀어줌으로써 모아레 현상을 방지하는 것이다.
이러한 종래의 터치 패널(10)은 모아레 현상을 방지할 수는 있으나, 단위 전극 라인(12)을 구성하고 있는 경사배치된 전극선(12a)과, 서로 반대방향으로 경사 배치된 전극선(12a)의 연결부분에 형성된 절곡부(12b)들이 수평방향으로 나란하게 반복 배열되므로, 이러한 부분들이 도 2에서 도시하는 바와 같이 라인 형태로 시인되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 1 레이어 타입으로 고해상도의 터치전극을 구성하면서, 터치전극과 중첩되는 확산필름 또는 TFT 어레이와의 간섭에 의한 모아레를 방지하는 것과 동시에, 터치전극의 시인성 문제를 개선할 수 있는 터치 패널을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 상기 투명기판의 어느 한 변과 나란한 제1축에 대하여 일측방향으로 경사배치되는 제1단위전극과, 제1축에 대하여 타측방향으로 경사배치되는 제2단위전극이 제1축 방향을 따라 교대로 연속 배치되면서 상기 투명기판상에 지그재그 패턴으로 형성되는 터치전극; 및, 상기 제1단위전극에 대응하는 위치에서 제1단위전극과 교차하는 방향으로 경사배치되는 제1요철부와, 상기 제2단위전극에 대응하는 위치에서 제2단위전극과 교차하는 방향으로 경사배치되는 제2요철부가 제1축 방향을 따라 교대로 연속 배치되면서 상기 터치전극상에 지그재그 패턴으로 형성되는 오버코트;를 포함하며, 상기 제1요철부와 제2요철부의 제1축 방향 배치간격은 제1단위전극과 제2단위전극의 제1축 방향 배치간격과 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 터치 패널에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제1요철부는 제2단위전극과 나란한 방향으로 배치되고, 제2요철부는 제1단위전극과 나란한 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1요철부는 단부에 인접한 제2단위전극과 동일축선상에 배치되고, 상기 제2요철부는 단부에 인접한 제1단위전극과 동일축선상에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 제1단위전극과 제1요철부, 제2단위전극과 제2요철부는 각각 제1축과 직교하는 제2축 방향으로 교대로 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 오버코트는 터치전극이 형성된 투명기판의 상측면에 적층되는 절연 베이스의 상면에 돌출 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 1 레이어 타입으로 고해상도의 터치전극을 구성하면서, 터치전극을 지그재그 형태로 구성하여 터치전극과 중첩되는 확산필름 또는 TFT 어레이와의 간섭에 의한 모아레를 방지하는 것과 동시에, 터치전극의 상측에 형성되는 오버코트를 터치전극과 대칭되는 지그재그 형태로 구성하여 터치전극의 시인성 문제를 개선할 수 있는 터치 패널이 제공된다.
도 1은 종래 터치 패널의 터치 전극을 나타내는 평면 개략구성도,
도 2는 종래 터치 패널에 적용된 모아레 방지를 위한 터치 전극의 시인성 문제를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명 터치 패널의 평면도,
도 4는 도 3의 요부 확대 사시도,
도 5는 본 발명 터치 패널의 제조과정을 설명하기 위한 제조공정별 단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 구성을 나타내는 평면도이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널의 제조과정을 설명하기 위한 제조공정별 단면도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 터치 패널에 대하여 상세하게 설명한다.
첨부도면 중, 도 3은 본 발명 터치 패널의 평면도이고, 도 4는 도 3의 요부 확대 사시도이고, 도 5는 본 발명 터치 패널의 제조과정을 설명하기 위한 제조공정별 단면도이다.
상기 도면에서 도시하는 바와 같은 본 발명 터치 패널은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투과율이 높은 투명 전도성 물질로 이루어져 1 레이어로 투명기판(110)상에 형성되는 터치전극(120)과, 아크릴 수지 등의 투명한 유기 절연물로 이루어져 터치전극(120)의 상측에 형성되는 오버코트(130)를 포함하여 구성된다.
상기 터치전극(120)은 상기 투명기판(110)의 어느 한 변과 나란한 제1축(Y)에 대하여 일측방향으로 10~20도의 각도로 경사배치되는 제1단위전극(121)과, 제1축(Y)에 대하여 타측방향으로 10~20도의 각도로 경사배치되는 제2단위전극(122)이 제1축(Y) 방향을 따라 교대로 연속 배치되면서 지그재그 형태의 라인을 형성하고, 이러한 지그재그 형태의 라인을 제1축(Y)과 직교하는 제2축(X) 방향으로 일정 간격 이격 배치하여 투명기판(110)의 전 영역에 규칙적으로 배치한다.
상기 오버코트(130)는 상기 제1단위전극(121)에 대응하는 위치에서 제1단위전극(121)과 교차하는 방향으로 경사배치되는 제1요철부(131)와, 상기 제2단위전극(122)에 대응하는 위치에서 제2단위전극(122)과 교차하는 방향으로 경사배치되는 제2요철부(132)가 제1축(Y) 방향을 따라 교대로 연속 배치되면서 상기 터치전극(120)의 상부에 지그재그 형태의 패턴을 형성하고, 이러한 지그재그 형태의 라인을 제1축(Y)과 직교하는 제2축(X) 방향으로 일정 간격 이격 배치하여 터치전극(120)의 전 영역에 규칙적으로 배치한다.
여기서, 상기 제1요철부(131)의 제1단위전극(121)과 교차하는 방향은 제2단위전극(122)과 나란한 방향으로 설정되고, 제2요철부(132)의 제2단위전극(122)과 교차하는 방향은 제1단위전극(121)과 나란한 방향으로 설정되며, 상기 제1요철부(131)와 제2요철부(132)의 제1축(Y) 방향 배치간격은 제1단위전극(121)과 제2단위전극(122)의 제1축(Y) 방향 배치간격과 동일하게 설정된다. 따라서, 오버코트(130)는 터치전극(120)과 제1축(Y)을 기준으로 대칭되는 형태를 갖게 된다.
또한, 제2축(X) 방향으로 각각 이격 배치되는 터치전극(120)과 오버코트(130)는 터치전극(120)과 오버코트(130)가 교대로 배치된다. 즉, 제1요철부(131)의 단부는 인접한 제2단위전극(122)의 단부와 중첩되면서 제1요철부(131)와 제2단위전극(122)이 동일축선상에 배치되고, 제2요철부(132)의 단부는 인접한 제1단위전극(121)의 단부와 중첩되면서 제2요철부(132)와 제1단위전극(121)이 동일축선상에 배치된다.
이러한 배치구조에 따르면 터치전극(120)과 오버코트(130)가 평면상에서 평행사변형의 그물눈(網目)을 갖는 그물의 형태를 이루게 된다.
즉, 일방향으로 경사배치되어 제2축(X) 방향으로 나란하게 배열되는 제1단위전극(121)의 구간에 제1단위전극(121)과 교차하는 방향으로 경사배치된 제1요철부(131)가 제2축(X) 방향으로 나란하게 배열되고, 마찬가지로 제2단위전극(122)의 제2축(X) 방향 배열 구간 내에는 제2단위전극(122)과 교차하는 방향으로 경사배치된 제2요철부(132)가 제2축(X) 방향으로 배열된다.
따라서, 모아레 방지를 위해 경사배치되는 터치전극(120)의 제1단위전극(121)과 제2단위전극(122)의 시인성이 낮아지게 되고, 제1단위전극(121)과 중첩되는 제1요철부(131)는 제1축(Y) 방향으로 인접한 제2단위전극(122)과 나란한 방향으로 경사배치되고, 제2단위전극(122)과 중첩되는 제2요철부(132)는 제1축(Y) 방향으로 인접한 제1단위전극(121)과 나란한 방향으로 경사배치되므로 제1요철부(131)와 제2요철부(132)의 시인성이 낮아진다.
즉, 터치전극(120)을 지그재그 형태로 배치하여 디스플레이 패널의 확산필름과 TFT 어레이 패널의 직선 형태의 패턴과 엇갈리게 함으로써 모아레 현상을 방지하고, 이와 함께 터치전극(120)의 상측에 배치되는 오버코트(130)를 터치전극(120)과 대칭되는 지그재그 형태로 배치하여 오버코트(130)와 터치전극(120)이 평행사변형의 그물눈을 갖는 그물의 형태가 되므로, 경사배치된 제1단위전극(121)과 제2단위전극(122)이 각각 제2축(X) 방향으로 반복배열되는 것에 의한 시인성 문제를 해결할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성에 따르면, 터치전극(120)을 1 레이어로 구성하면서, 모아레와 시인성을 동시에 개선하여 터치 패널에 의해 디스플레이 패널의 화품이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기와 같은 오버코트(130)는 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 터치전극(120)이 형성된 투명기판(110) 상에 (b)와 같이 아크릴 수지 등의 투명한 유기 절연물(130')을 일정 두께로 적층한 다음, (c)와 같이 포토리소그래피(photolithography) 기술을 이용하여 미리 설정된 영역의 유기 절연물(130')을 제거함으로써 터치전극(120)의 상부에 제1요철부(131)와 제2요철부(132)로 구성된 오버코트(130)를 형성할 수 있다.
즉, 본 실시예에서는, 모아레를 방지하기 위해 터치전극(120)을 지그재그 형태로 형성하는 경우 터치전극(120)의 각도가 변하는 지점 즉 제1단위전극(121)과 제2단위전극(122)의 경계를 기준으로 하여 도메인 블록의 형태로 시인되는 것을 방지하기 위해서, 터치전극(120)의 상부에 적층되는 오버코트(130)에 터치전극(120)과 대칭되는 형태의 제1요철부(131)와 제2요철부(132)로 지그재그 형태의 라인을 형성하여 터치전극(120)과 중첩되도록 함으로써, 터치전극(120)의 제2축 방향으로 나란하게 반복 배열되는 라인의 패턴을 상쇄시키는 것과 동시에, 도메인 블록을 잘게 나누어 터치전극이 시인되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 오버코트(130)의 제1요철부(131) 및 제2요철부(132)가 상기 터치전극(120)의 제1단위전극(121) 및 제2단위전극(122)과 제2축 방향으로 교대로 연속 배치되는 것으로 설명하였으나, 터치 해상도를 증가시키기 위해 도 6에 도시된 바와 같이 터치전극(120)을 제2축(X) 방향으로 조밀하게 배치할 수 있으며, 이러한 경우 터치전극(120)의 배치간격과 동일하게 오버코트(130)도 조밀하게 배치하여 터치전극(120)의 시인성이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
첨부도면 중, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 패널의 제조과정을 설명하기 위한 제조공정별 단면도이다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 터치전극(120)이 형성된 투명기판(110) 상에 (b)와 같이 아크릴 수지 등의 투명한 유기 절연물(130')을 일정 두께로 적층한 다음, (c)와 같이 포토리소그래피 기술의 노광 공정 중, 하프-톤 마스크(Half tone Mask)를 이용하여 유기 절연물을 소정의 깊이로 일부만 제거함으로써, 상기 유기 절연물(130')로부터 터치전극(120)을 완전히 덮어 터치전극(120)을 보호하는 베이스(133)와, 이러한 베이스(133)의 상면에 형성되어 터치전극(120)이 시인되는 것을 방지하는 제1요철부(131) 및 제2요철부(132)로 구성된 오버코트(130)를 형성할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 베이스(133)와 오버코트(130)가 동일 공정에서 한번에 형성되어 일체로 구성되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 각각 분리된 공정에 의해 베이스(133)가 먼저 형성되고, 이후에 베이스(130)의 상측에 오버코트(130)가 형성되는 것도 가능하다.
이러한 본 발명의 실시예에 따르면, 터치전극(120)의 상측을 완전히 덮고 있는 베이스(133)의 상측에 제1요철부(131)와 제2요철부(132)가 형성되는 것이므로, 터치전극(120)이 노출되는 방지하여 터치전극(120)을 보호하는 것과 동시에 터치전극(120)이 시인되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
110:투명기판, 120:터치전극, 121:제1단위전극,
122:제2단위전극, 130:오버코트, 131:제1요철부,
132:제2요철부, 133:베이스

Claims (5)

  1. 투명기판;
    투명 전도성 물질로 이루어지며, 상기 투명기판의 어느 한 변과 나란한 제1축에 대하여 일측방향으로 경사배치되는 제1단위전극과, 제1축에 대하여 타측방향으로 경사배치되는 제2단위전극이 제1축 방향을 따라 교대로 연속 배치되면서 상기 투명기판 상에 지그재그 형태의 라인으로 형성되고, 복수 마련되어 제1축과 직교하는 제2축 방향으로 이격 배치되는 터치전극; 및,
    투명 유기 절연물질로 이루어지며, 상기 제1단위전극에 대응하는 위치에서 제1단위전극과 교차하는 방향으로 경사배치되는 제1요철부와, 상기 제2단위전극에 대응하는 위치에서 제2단위전극과 교차하는 방향으로 경사배치되는 제2요철부가 제1축 방향을 따라 교대로 연속 배치되면서 상기 터치전극 상에 지그재그 형태의 라인으로 중첩 형성되고, 복수 마련되어 제1축과 직교하는 제2축 방향으로 이격 배치되는 오버코트;를 포함하며,
    상기 제1요철부와 제2요철부의 제1축 방향 배치간격은 제1단위전극과 제2단위전극의 제1축 방향 배치간격과 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1요철부는 제2단위전극과 나란한 방향으로 배치되고, 제2요철부는 제1단위전극과 나란한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1요철부는 단부에 인접한 제2단위전극과 동일축선상에 배치되고, 상기 제2요철부는 단부에 인접한 제1단위전극과 동일축선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1단위전극과 제1요철부, 상기 제2단위전극과 제2요철부는 각각 제1축과 직교하는 제2축 방향으로 교대로 연속 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오버코트는 터치전극이 형성된 투명기판의 상측면에 적층되는 절연 베이스의 상면에 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
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