KR101743329B1 - 터치스크린 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 터치스크린 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 출원의 일 실시상태에 따른 터치스크린은, 제1 기재 상에 구비된 구동전극 패턴(Tx 패턴)을 포함하는 구동전극부; 및 제2 기재 상에 구비된 감지전극 패턴(Rx 패턴)을 포함하는 감지전극부를 포함하고, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 전도성 금속선을 포함하며, 상기 구동전극 패턴의 피치는 상기 감지전극 패턴의 피치보다 작은 것을 특징으로 한다.

Description

터치스크린 및 이의 제조방법{TOUCH SCREEN AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 출원은 터치스크린 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 장치란 TV나 컴퓨터용 모니터 등을 통틀어 일컫는 말로서, 화상을 형성하는 디스플레이 소자 및 디스플레이 소자를 지지하는 케이스를 포함한다.
상기 디스플레이 소자로는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 전기영동 디스플레이 (Electrophoretic display) 및 음극선관(Cathode-Ray Tube, CRT)를 예로 들 수 있다. 디스플레이 소자에는 화상 구현을 위한 RGB 화소 패턴 및 추가적인 광학 필터가 구비되어 있을 수 있다.
상기 광학 필터는 외부로부터 입사된 외광이 다시 외부로 반사되는 것을 방지하는 반사방지 필름, 리모콘과 같은 전자기기의 오작동 방지를 위해 디스플레이 소자에서 발생된 근적외선을 차폐하는 근적외선 차폐필름, 색 조절 염료를 포함하여 색조를 조절함으로써 색순도를 높이는 색 보정 필름, 및 디스플레이 장치 구동시 디스플레이 소자에서 발생되는 전자파의 차폐를 위한 전자파 차폐필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 전자파 차폐필름은 투명 기재 및 기재 위에 구비된 금속 메쉬 패턴을 포함한다.
한편, 디스플레이 장치와 관련하여，IPTV의 보급이 가속화됨에 따라 리모컨 등 별도의 입력장치 없이 사람의 손이 직접 입력 장치가 되는 터치 기능에 대한 필요성이 점점 커지고 있다. 또한, 특정 포인트 인식뿐만 아니라 필기가 가능한 다중 인식(multi-touch) 기능도 요구되고 있다.
상기와 같은 기능을 하는 터치스크린은 신호의 검출 방식에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.
즉, 직류 전압을 인가한 상태에서 압력에 의해 눌려진 위치를 전류 또는 전압 값의 변화를 통해 감지하는 저항막 방식(resistive type)과, 교류 전압을 인가한 상태에서 캐패시턴스 커플링(capacitance coupling)을 이용하는 정전 용량 방식(capacitive type)과, 자계를 인가한 상태에서 선택된 위치를 전압의 변화로서 감지하는 전자 유도 방식(electromagnetic type) 등이 있다.
이중, 가장 보편화된 저항막 및 정전 용량 방식의 터치스크린은 ITO 필름과 같은 투명 도전막을 이용하여 전기적인 접촉이나 정전 용량의 변화에 의하여 터치　여부를 인식한다. 하지만, 상기 투명 도전막은 100 ohm/square 이상의 고저항이어서 대형화시에 감도가 떨어지고, 스크린의 크기가 커질수록 ITO 필름의 가격이 급증한다는 문제로 상용화가 쉽지 않다. 이를 극복하기 위하여 전도도가 높은 금속 패턴을 이용한 방식으로 대형화를 구현하려는 시도가 이루어지고　있다.
대한민국 공개특허공보 제2013-0125469호
본 출원은 금속 메쉬패턴을 이용한 터치스크린 구동에 있어서, 터치스크린의 배면에서 발생하는 노이즈나 터치시 압력에 의한 닿음 현상으로 발생하는 터치스크린의 오작동 문제점을 해결하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태는,
제1 기재 상에 구비된 구동전극 패턴(Tx 패턴)을 포함하는 구동전극부, 및
제2 기재 상에 구비된 감지전극 패턴(Rx 패턴)을 포함하는 감지전극부를 포함하고,
상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 전도성 금속선을 포함하며,
상기 구동전극 패턴의 피치는 상기 감지전극 패턴의 피치보다 작은 것을 특징으로 하는 터치스크린을 제공한다.
또한, 본 출원의 다른 실시상태는 상기 터치스크린을 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 터치스크린의 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴이 전도성 금속선을 포함하는 경우에, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 피치를 조절함으로써, 구동전극 패턴이 구비된 구동전극부의 하부면, 즉 터치스크린의 배면 상의 터치 감응을 줄일 수 있다. 이에 따라, 상기 터치스크린의 배면으로부터의 노이즈나 압력에 의한 닿음에 의해 오작동이 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 특징이 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시상태에 따른 터치스크린의 단면 구조를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 2 및 도 3은 본 출원의 일 실시상태에 따른 터치스크린의 배면터치에 대한 전기장 구동 특성 결과를 나타낸 도이다.
도 4 및 도 5는 본 출원의 일 실시상태에 따른 터치스크린의 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 형태를 개략적으로 나타낸 도이다.
이하 본 출원에 대하여 상세히 설명한다.
종래의 ITO 필름을 이용한 정전용량 방식의 터치스크린은 배면과 인접한 구동전극부에서의 개구부 면적이 상대적으로 작기 때문에, 배면으로 발생하는 전기장 형성을 억제할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 금속 메쉬 패턴과 같은 전도성 금속선을 이용한 정전용량 방식의 터치스크린은 80% 이상의 개구부를 가지는 있으므로, 개구부를 통한 터치스크린의 배면에서의 전기장이 형성될 수 있고, 터치스크린의 배면으로부터의 노이즈나 압력에 의한 터치감응에 의해 오작동이 발생하는 문제점을 가지고 있다.
이에, 본 출원에서는, 전도성 금속선을 이용한 정전용량 방식의 터치스크린에 있어서, 개구부를 통해 발생할 수 있는 터치 오작동 불량을 개선하고자 하였고, 보다 구체적으로 터치스크린의 배면에서의 터치감응에 대한 전기장 형성을 억제함으로써, 상기 터치스크린의 배면에서의 터치감응에 대한 오작동 현상을 억제하고자 하였다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 터치스크린은, 제1 기재 상에 구비된 구동전극 패턴(Tx 패턴)을 포함하는 구동전극부; 및 제2 기재 상에 구비된 감지전극 패턴(Rx 패턴)을 포함하는 감지전극부를 포함하고, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 전도성 금속선을 포함하며, 상기 구동전극 패턴의 피치는 상기 감지전극 패턴의 피치보다 작은 것을 특징으로 한다.
본 출원에서는 구동전극 패턴과 감지전극 패턴의 피치를 조절함으로써, 상기 구동전극부 하부면, 즉 터치스크린의 배면에서의 전기장 형성을 억제하고자 하였다.
상기 구동전극 패턴은 전압 구동(Voltage Driving) 역할을 수행할 수 있고, 상기 감지전극 패턴은 뮤추얼 캡(Mutual Cap)의 신호를 받아들여 회로에 전달하는 역할을 수행할 수 있으며, 공간적으로 분리된 형태일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 감지전극 패턴의 피치는 100 내지 400㎛일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 구동전극 패턴의 피치는 100 내지 400㎛일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 구동전극부 하부면의 터치감응에 대한 상기 감지전극부의 단위면적당 전하 변화량은 40% 이하일 수 있고, 20% 이하일 수 있으며, 10% 이하일 수 있고, 5% 이하일 수 있다. 이 때, 상기 감지전극부에 인가되는 전압은 상기 구동전극부에 인가되는 전압보다 낮을 수 있다.
본 출원에 있어서, 상기 구동전극부 하부면의 터치감응에 대한 상기 감지전극부의 단위면적당 전하 변화량은 상기 구동전극부 하부면에 터치가 수행되지 않았을 때의 단위면적당 전하량을 기준으로 상기 구동전극부 하부면에 터치가 수행되었을 때의 상기 감지전극부의 단위면적당 전하량의 비율인 것으로 정의하기로 한다.
보다 구체적으로, 터치스크린의 구동전극 패턴과 감지전극 패턴으로서 ITO를 이용한 경우와 금속 메쉬 패턴을 이용한 경우에 있어서, 구동전극부 하부면의 터치감응에 대한 전하 변화량을 시뮬레이션하였고, 하기 표 1에 나타내었다. 이 때, 상기 금속 메쉬 패턴을 이용한 경우에서, 구동전극 패턴의 피치는 240㎛이고, 감지전극 패턴의 피치는 240㎛이며, 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 선폭은 3㎛ 이다.
[표 1]
Figure 112014084993383-pat00001
상기 표 1의 결과와 같이, 구동전극 패턴의 피치가 240㎛인 금속 메쉬 패턴의 경우, 상면 터치시 감지전극부의 단위면적당 전하의 변화량은 34.0 nC/m2에서 24.8 nC/m2로서, 상면 터치에 대한 전하 변화량은 27%이며, ITO의 12.3%와 비교하여 금속 메쉬 패턴의 경우가 ITO 대비 높은 전하 변화량을 보여주고 있다.
그러나, 상기 금속 메쉬 패턴과 ITO 사이의 가장 큰 차이점은 배면 터치의 경우이며, 배면 터치시 감지전극부의 단위면적당 전하의 변화량은 34.0 nC/m2에서 28.2 nC/m2로서, 배면 터치에 대한 전하 변화량은 17.2%이며, ITO의 0.5%와 비교하여 30배 이상의 전하 변화량을 보여주고 있다. 따라서, 상기 금속 메쉬 패턴의 경우에는 화면부에 존재하는 개구부를 통해 형성된 전기장이 배면쪽으로 투과되어 배면 터치를 유발시켰다고 할 수 있다.
또한, 본 출원에서는 터치스크린의 구동전극 패턴과 감지전극 패턴으로서, 금속 메쉬 패턴을 이용하고, 상기 감지전극 패턴의 피치를 240㎛로 고정하며, 상기 구동전극 패턴의 피치를 변화시키면서 구동전극부 하부면의 터치감응에 대한 전하 변화량을 시뮬레이션하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 이 때, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 선폭은 3㎛ 이다.
[표 2]
Figure 112014084993383-pat00002
상기 표 2의 결과와 같이, 터치스크린의 배면에서의 전하 변화량은 감지전극 패턴의 피치가 240㎛로 고정된 상태에서 구동전극 패턴의 피치에 따라 변화하였으며, 보다 구체적으로 구동전극 패턴의 피치가 120㎛인 경우에는 8.3%, 160㎛인 경우에는 11.3%, 240㎛인 경우에는 17.2%, 480㎛인 경우에는 33.5%로 변화하였다. 따라서, 감지전극 패턴의 피치 대비하여 상대적으로 좁은 구동전극 패턴의 피치를 갖는 경우에, 터치스크린의 배면으로의 전하 투과가 제한되면서, 이로 인한 전하 변화량이 감소되었음을 알 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 구동전극부와 감지전극부 사이에는 광학 점착 필름(optically clear adhesive; OCA)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 광학 점착 필름은 당 기술분야에 알려진 재료를 이용할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 터치스크린의 단면 구조를 하기 도 1에 개략적으로 나타내었다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 각각 독립적으로 규칙적 패턴일 수도 있고, 불규칙적인 패턴일 수도 있다.
상기 규칙적인 패턴으로는 메쉬 패턴 등 당 기술분야의 패턴 형태가 사용될 수 있다. 상기 메쉬 패턴은 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 및 팔각형 중 하나 이상의 형태를 포함하는 규칙적인 다각형 패턴을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 규칙적 패턴이고, 패턴을 구성하는 선들 중 임의의 복수의 선이 교차하여 형성되는 교차점을 포함하며, 이 때 이러한 교차점의 수는 3.5cm × 3.5cm 면적에서 3,000 ~ 122,500개 일 수 있고, 13,611 ~ 30,625개 일 수 있으며, 19,600 ~ 30,625개 일 수 있다. 또한, 본 출원에 따르면, 디스플레이에 장착시 4,000 ~ 123,000개인 경우가 디스플레이의 광학특성을 크게 해치지 않는 광특성을 나타냄을 확인하였다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 불규칙적 패턴이고, 패턴을 구성하는 선들 중 임의의 복수의 선이 교차하여 형성되는 교차점을 포함하며, 이 때 이러한 교차점의 수는 3.5cm × 3.5cm 면적에서 6,000 ~ 245,000개 일 수 있고, 3,000 ~ 122,500개 일 수 있고, 13,611 ~ 30,625개 일 수 있으며, 19,600 ~ 30,625개 일 수 있다. 또한, 본 출원에 따르면, 디스플레이에 장착시 4,000 ~ 123,000개인 경우가 디스플레이의 광학특성을 크게 해치지 않는 광특성을 나타냄을 확인하였다.
본 출원에서 사용되는 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 재료는 비저항 1 × 106 옴·cm 내지 30 × 106 옴·cm의 물질이 적절하며, 7 × 106 옴·cm 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 재료는 특별히 한정되지 않지만, 금속, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 산화질화물 및 금속 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 재료는 전도도가 우수하고, 식각(etching)이 용이한 재료일수록 바람직하다.
상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 재료의 구체적인 예로는 금, 은, 알루미늄, 구리, 네오디윰, 몰리브덴, 니켈 또는 이들의 합금을 포함하는 단일막 또는 다층막이 바람직하다. 여기서, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.01 ~ 10㎛인 것이 전도성 패턴의 전도도 및 형성 공정의 경제성 측면에서 바람직하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 선폭이 10㎛ 이하일 수 있고, 7㎛ 이하일 수 있고, 5㎛ 이하일 수 있으며, 4㎛ 이하일 수 있고, 2㎛ 이하일 수 있으며, 0.1㎛ 이상일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 패턴은 선폭이 0.1 ~ 1㎛, 1 ~ 2㎛, 2 ~ 4㎛, 4 ~ 5㎛, 5 ~ 7㎛ 등일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 선폭은 10㎛ 이하 및 두께는 10㎛ 이하일 수 있고, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 선폭은 7㎛ 이하 및 두께는 1㎛ 이하일 수 있으며, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 선폭은 5㎛ 이하 및 두께는 0.5㎛ 이하일 수 있다.
보다 구체적으로, 본 출원에 있어서, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 선폭은 10㎛ 이하이고, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 3.5cm × 3.5cm의 면적 내에서 폐쇄도형들의 꼭지점의 수가 6,000 ~ 245,000개일 수 있다. 또한, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 선폭은 7㎛ 이하이고, 상기 전도성 패턴은 3.5cm × 3.5cm의 면적 내에서 폐쇄도형들의 꼭지점의 수가 7,000 ~ 62,000개일 수 있다. 또한, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 선폭은 5㎛ 이하이고, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 3.5cm × 3.5cm의 면적 내에서 폐쇄도형들의 꼭지점의 수가 15,000 ~ 62,000개일 수 있다.
상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 개구율, 즉 패턴에 의하여 덮여지지 않는 면적 비율은 각각 독립적으로 70% 이상일 수 있고, 85% 이상일 수 있으며, 95% 이상일 수 있다. 또한, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 개구율은 90 내지 99.9% 일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴을 형성하기 위하여, 인쇄법을 이용함으로써 투명 기재 상에 선폭이 얇으며 정밀한 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴을 형성할 수 있다. 상기 인쇄법은 전도성 패턴 재료를 포함하는 페이스트 혹은 잉크를 목적하는 패턴 형태로 투명 기재 상에 전사한 후 소성하는 방식으로 수행될 수 있다. 상기 인쇄법으로는 특별히 한정되지 않으며, 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 플렉소　인쇄, 잉크젯　인쇄, 나노 임프린트 등의 인쇄법이 사용될 수 있으며, 이들 중 １종 이상의 복합방법이 사용될 수도 있다. 상기 인쇄법은 롤 대 롤(roll to roll) 방법, 롤 대 평판(roll to plate), 평판 대 롤(plate to roll) 또는 평판 대 평판(plate to plate) 방법을 사용할 수 있다.
본 출원에서는 정밀한 전도성 패턴을 구현하기 위해서 리버스 오프셋 인쇄법을 응용하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 본 출원에서는 블랭킷이라 부르는 실리콘계 고무 위에 에칭시 레지스트 역할을 수행할 수 있는 잉크를 전면적에 걸쳐 코팅한 후 이를 1차 클리쉐라 부르는 패턴이 새겨져 있는 요판을 통하여 필요 없는 부분을 제거하고 2차로 블랭킷에 남아 있는 인쇄 패턴을 메탈 등이 증착되어 있는 필름 혹은 유리와 같은 기재에 전사한 후 이를 소성 및 에칭공정을 거쳐 원하는 패턴을 형성하는 방법을 수행할 수 있다. 이러한 방법을 이용하는 경우 메탈 증착된 기재를 이용함에 따라 전 영역에서의 선고의 균일성이 확보됨에 따라 두께 방향의 저항을 균일하게 유지할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 이외에도 본 출원에서는 앞서 구술한 리버스 오프셋 프린팅 방법을 이용하여 Ag 잉크와 같은 전도성 잉크를 직접 인쇄한 후 소성함으로써 원하는 패턴을 형성하는 직접 인쇄방식을 포함할 수 있다. 이 때, 패턴의 선고는 누르는 인압에 의하여 평탄화 되며, 전도도의 부여는 Ag 나노 입자의 상호 표면융착으로 인한 연결을 목적으로 하는 열소성 공정이나 혹은 마이크로웨이브 소성 공정 / 레이저 부분 소성 공정 등으로 부여할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 각각 독립적으로 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴에 대응되는 영역에 구비된 암색화층을 추가로 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 암색화층은 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 상면 및/또는 하면에 구비될 수 있고, 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 상면 및 하면뿐만 아니라 측면의 적어도 일부분에 구비될 수 있으며, 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 상면, 하면 및 측면 전체에 구비될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 암색화층은 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 전면(全面)에 구비됨으로서 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 높은 반사도에 따른 시인성을 감소시킬 수 있다. 이 때, 상기 암색화층은 전도층과 같은 높은 반사도를 지니는 층과 결합시 특정 두께조건하에서 소멸간섭 및 자체적인 흡광성을 가지기 때문에 암색화층에 의하여 반사되는 빛과 암색화층을 거쳐서 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴에 의하여 반사되는 빛의 양을 서로 유사하게 맞춰줌과 동시에 아울러 특정 두께조건에서 두 빛간의 상호 소멸간섭을 유도해 줌으로써 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴에 의한 반사도를 낮춰 주는 효과를 나타내게 된다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 암색화층은 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴과 동시에 또는 별도로 패턴화될 수 있으나, 각각의 패턴을 형성하기 위한 층은 별도로 형성될 수 있다. 그러나, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴과 암색화층이 정확히 대응되는 면에 존재하기 위해서는 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴과 암색화층을 동시에 형성하는 것이 가장 바람직하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 암색화층과 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 별도의 패턴층이 적층 구조를 이루는 점에서, 흡광 물질의 적어도 일부가 상기 구동전극 패턴 또는 감지전극 패턴 내에 함몰 또는 분산되어 있는 구조나 단일층의 도전층이 표면처리에 의하여 표면측 일부가 물리적 또는 화학적 변형이 이루어진 구조와는 차별된다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 암색화층은 접착층 또는 점착층을 개재하지 않고, 직접 상기 기재 상에 또는 직접 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴 상에 구비된다. 접착층 또는 점착층은 내구성이나 광학 물성에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 터치스크린에 포함되는 적층체는 접착층 또는 점착층을 이용하는 경우와 비교할 때 제조방법이 전혀 상이하다. 더욱이, 접착층이나 점착층을 이용하는 경우에 비하여, 본 출원의 일 실시상태에서는 기재 또는 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴과 암색화층의 계면 특성이 우수하다.
상기 암색화층은 단일층으로 이루어질 수도 있고, 2층 이상의 복수층으로 이루어질 수도 있다.
상기 암색화층은 무채색(無彩色) 계열의 색상에 가까운 것이 바람직하다. 다만, 반드시 무채색일 필요는 없으며, 색상을 지니고 있더라도 낮은 반사도를 지니는 경우라면 도입 가능하다. 이 때, 무채색 계열의 색상이라 함은 물체의 표면에 입사(入射)하는 빛이 선택 흡수되지 않고 각 성분의 파장(波長)에 대해 골고루 반사 흡수될 때에 나타나는 색을 의미한다. 본 출원에 있어서, 상기 암색화층은 가시광 영역(400nm ~ 800nm)에 있어서 전반사율 측정시 각 파장대별 전반사율의 표준편차가 50% 내인 재료를 사용할 수 있다.
상기 암색화층의 재료로는 흡광성 재료로서, 바람직하게는 전면층을 형성했을 때 전술한 물리적 특성을 지니는 금속, 금속산화물, 금속 질화물 또는 금속 산질화물로 이루어진 재료라면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있다.
예컨대, 상기 암색화층은 Ni, Mo, Ti, Cr 등을 이용하여 당업자가 설정한 증착 조건 등에 의하여 산화물막, 질화물막, 산화물-질화물막, 탄화물막, 금속막 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 암색화층은 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴에 대응되는 영역에 구비된다. 여기서 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴에 대응되는 영역이라 함은 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴과 동일한 형상의 패턴을 가지는 것을 의미한다. 다만, 암색화층의 규모가 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴과 완전히 동일한 필요는 없으며, 암색화층의 선폭이 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 선폭에 비하여 좁거나 넓은 경우도 본 출원의 범위에 포함된다. 예컨대, 상기 암색화층은 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴이 구비된 면적의 80% 내지 120%의 면적을 가지는 것이 바람직하다.
상기 암색화층은 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 선폭과 동일하거나 큰 선폭을 갖는 패턴 형태를 가지는 것이 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며 이들만으로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
<실시예>
터치스크린의 구동전극 패턴과 감지전극 패턴으로서 ITO를 이용한 경우와 금속 메쉬 패턴을 이용한 경우에 있어서, 터치스크린의 상부면 압력에 의한 터치스크린의 배면터치에 대한 특성평가를 진행하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 이 때, 상기 금속 메쉬 패턴을 이용한 경우에서, 구동전극 패턴의 피치는 240㎛이고, 감지전극 패턴의 피치를 하기 표 3과 같이 변화시켰으며, 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 선폭은 3㎛ 이다. 또한, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 리버스 오프셋 인쇄방법을 이용하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 상에 Al/AlOxNy(100nm/60nm)의 구조로 형성하였다.
[표 3]
Figure 112014084993383-pat00003
상기 표 3의 결과의 같이, 일반적인 ITO 기반의 터치스크린은 650g에서 배면 터치에 의한 NG가 발생하였으며 이는 PMMA 커버 윈도우의 압력에 대한 기재의 휨 현상으로 인한 닿음 현상으로 파악될 수 있다. 또한, 금속 메쉬 패턴의 경우에도, 550g 이상에서는 커버 윈도우의 휨 현상에 의해 감지전극 패턴의 피치에 상관없이 불량이 발생하였다. 여기서 중요한 부분은 금속 메쉬 패턴의 경우에는 감지전극 패턴의 피치별로 서로 다른 압력에서 배면 터치가 발생 유/무가 결정될 수 있고, 특히 감지전극 패턴의 피치가 240㎛의 경우 250g, 170㎛의 경우 350g, 130㎛의 경우에는 550g까지 배면 터치가 발생하지 않음을 알 수 있었다.
이러한 실제 결과는 앞선 시뮬레이션 결과와 비슷한 양상으로 구동전극 패턴의 피치를 감지전극 패턴의 피치에 비해 상대적으로 작게 가져감으로써, 터치스크린의 배면으로의 전기장 형성을 억제하고, 이로 인해 배면 터치에 유리한 터치스크린의 제작이 가능함을 알 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 터치스크린의 배면터치의 전기장 구동 특성 결과를 하기 도 2 및 도 3에 개략적으로 나타내었다. 보다 구체적으로, 하기 도 2는 감지전극 패턴의 피치가 240㎛이고, 구동전극 패턴의 피치가 170㎛인 경우의 터치스크린의 배면터치의 전기장 구동 특성 결과를 나타낸 도이고, 하기 도 3은 감지전극 패턴의 피치가 240㎛이고, 구동전극 패턴의 피치가 130㎛인 경우의 터치스크린의 배면터치의 전기장 구동 특성 결과를 나타낸 도이다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 따른 터치스크린의 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 형태를 하기 도 4 및 도 5에 개략적으로 나타내었다. 보다 구체적으로, 하기 도 4는 감지전극 패턴의 피치가 240㎛이고, 구동전극 패턴의 피치가 170㎛인 경우의 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 형태를 나타낸 도이고, 하기 도 5는 감지전극 패턴의 피치가 240㎛이고, 구동전극 패턴의 피치가 130㎛인 경우의 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 형태를 나타낸 도이다.
상기 결과와 같이, 본 출원의 일 실시상태에 따르면, 터치스크린의 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴이 전도성 금속선을 포함하는 경우에, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 피치를 조절함으로써, 구동전극 패턴이 구비된 구동전극부의 하부면, 즉 터치스크린의 배면 상의 터치 감응을 줄일 수 있다. 이에 따라, 상기 터치스크린의 배면으로부터의 노이즈나 압력에 의한 닿음에 의해 오작동이 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 특징이 있다.

Claims (10)

  1. 제1 기재 상에 구비된 구동전극 패턴(Tx 패턴)을 포함하는 구동전극부; 및
    제2 기재 상에 구비된 감지전극 패턴(Rx 패턴)을 포함하는 감지전극부를 포함하고,
    상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 전도성 금속선을 포함하며,
    상기 구동전극 패턴의 피치는 상기 감지전극 패턴의 피치보다 작은 것을 특징으로 하고,
    상기 구동전극부 하부면의 터치감응에 대한 상기 감지전극부의 단위면적당 전하 변화량은 20% 이하인 것을 특징으로 하는 터치스크린.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 감지전극 패턴의 피치는 100 내지 400㎛인 것을 특징으로 하는 터치스크린.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 구동전극 패턴의 피치는 100 내지 400㎛인 것을 특징으로 하는 터치스크린.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 구동전극부와 감지전극부 사이에는 광학 점착 필름(optically clear adhesive; OCA)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴은 각각 독립적으로 금속, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 산질화물 및 금속 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 구동전극 패턴 및 감지전극 패턴의 선폭은 각각 독립적으로 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 터치스크린.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 구동전극 패턴 또는 감지전극 패턴의 적어도 일면에 구비된 암색화층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린.
  10. 청구항 1 내지 청구항 3 및 청구항 6 내지 청구항 9 중 어느 한 항의 터치스크린을 포함하는 디스플레이 장치.
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