KR101830611B1 - 터치 스크린 및 이를 적용한 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패턴의 구조를 변경하여 영역간 반사율 및 투과율 차로 인해 발생하는 전극 패턴 시인 문제를 해결한 터치 스크린 및 이를 적용한 표시 장치에 관한 것에 관한 것으로, 본 발명의 터치 스크린은 제 1 방향으로 배열된 섬상의 제 1 전극 패턴들과, 일체형으로 인접한 제 1 전극 패턴들을 연결하는 연결 패턴을 포함하는 제 1 전극;과, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열된 섬상의 제 2 전극 패턴들과, 다른 층에서 인접한 제 2 전극 패턴들과 접속된 브리지 전극을 포함하는 제 2 전극; 및 상기 브리지 전극과 동일층에서, 상기 제 1 전극과 제 2 전극간의 이격된 영역에 형성된 투명 더미 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터치 스크린 및 이를 적용한 표시 장치 {Touch Screen and Display Device Integrated with the Same}
본 발명은 터치 스크린에 관한 것으로 특히, 패턴의 구조를 변경하여 영역간 반사율 및 투과율 차로 인해 발생하는 전극 패턴 시인 문제를 해결한 터치 스크린 및 이를 적용한 표시 장치에 관한 것이다.
최근 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판 표시장치(Flat Display Device)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출 표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광 표시장치(Electro luminescence Display Device: ELD) 등을 들 수 있는데, 이들은 공통적으로 화상을 구현하는 평판 표시패널을 필수적인 구성요소로 하는 바, 평판 표시패널은 고유의 발광 또는 광학 이방성을 갖는 물질층을 사이에 두고 한 쌍의 투명 절연기판을 대면 합착시킨 구성을 갖는다.
이와 같이 형성된 표시 장치에, 최근 사람의 손이나 별도의 입력 수단을 통해 터치 부위를 인식하고 이에 대응하여 별도의 정보를 전달할 수 있는 터치 패널을 부가하는 요구가 늘고 있다. 현재 이러한 터치 패널은 표시 장치의 외부 표면에 부착하는 형태로 적용되고 있다.
그리고, 터치 감지 방식에 따라, 저항 방식, 정전 용량 방식, 적외선 감지 방지 등으로 나뉘며, 제조 방식의 편이성 및 센싱력 등을 감안하여 최근 정전 용량 방식이 주목받고 있다.
정전 용량 방식의 터치 스크린은, 기판 상에 서로 교차하는 방향으로 제 1 전극과 제 2 전극을 구비하고, 터치 부위에서 이격된 제 1 전극과 제 2 전극간의 정전 용량 변화를 검출하여 터치 여부를 검출한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 정전 용량 방식의 터치 스크린을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 정전 용량 방식의 터치 스크린을 나타낸 단면도이다.
도 1과 같이, 종래의 정전 용량 방식의 터치 스크린은, 기판(1) 상에, 서로 교차하며 이격한 제 1 전극(10)과 제 2 전극(20)이 형성되어 있다. 이 경우, 상기 제 1 전극(10)과 제 2 전극(20)은, 터치 센싱 부위에서 하부의 표시 패널로부터 투과되는 영상의 가시를 위해, 투명 전극 성분으로 형성된다.
또한, 상기 제 1, 제 2 전극(10, 20)을 상부를 덮으며, 상기 기판(1) 상에 절연막(30)이 형성된다.
도 2는 도 1의 터치 스크린에서 전극 패턴이 시인되는 문제를 나타낸 사진이다.
그런데, 도 2와 같이, 종래의 터치 스크린을 외부에서 관찰시, 전원이 인가되지 않은 블랙의 화면에서 서로 이격하여 위치한 제 1 전극과 제 2 전극이 그대로 시인되어 보이는 문제가 있었다.
상기와 같은 종래의 정전 용량의 터치 스크린은 다음과 같은 문제점이 있다.
정전 용량 방식의 터치 스크린을 외부에서 관찰시 투명 전극으로 형성된 전극 패턴이 그대로 눈에 시인되는 현상이 발생되고 있다. 특히, 터치 스크린을 기울이거나 특정 방향으로 틀 경우, 이러한 시인 현상이 더 잘 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 패턴의 구조를 변경하여 영역간 반사율 및 투과율 차로 인해 발생하는 전극 패턴 시인 문제를 해결한 터치 스크린 및 이를 적용한 표시 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 스크린은 제 1 방향으로 배열된 섬상의 제 1 전극 패턴들과, 일체형으로 인접한 제 1 전극 패턴들을 연결하는 연결 패턴을 포함하는 제 1 전극;과, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열된 섬상의 제 2 전극 패턴들과, 다른 층에서 인접한 제 2 전극 패턴들과 접속된 브리지 전극을 포함하는 제 2 전극; 및 상기 브리지 전극과 동일층에서, 상기 제 1 전극과 제 2 전극간의 이격된 영역에 형성된 투명 더미 패턴을 포함하는 것에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 브리지 전극과 투명 더미 패턴은 제 1 투명 전극층으로 이루어지며, 상기 제 1 전극 패턴들과 연결 패턴 및 상기 제 2 전극 패턴들은 제 2 투명 전극층으로 이루어진다.
그리고, 상기 투명 더미 패턴은 상기 제 1 전극 패턴과 제 2 전극 패턴이 형성되지 않은 영역에 형성된다.
한편, 상기 제 1 투명 전극층과 제 2 투명 전극층 사이에 층간에는 절연막이 더 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 절연막에는 상기 인접한 제 2 전극 패턴들과 상기 브리지 전극간의 접속을 위한 콘택홀이 더 구비될 수 있다.
상기 제 1 투명 전극층은 상기 절연막 하부에 위치하며, 상기 제 2 투명 전극층은 상기 절연막의 상부에 위치할 수 있다.
한편, 상기 투명 더미 패턴과 상기 브리지 전극의 상부 및 측부를 섬상으로 덮도록 절연막이 더 구비되며, 상기 절연막 내에 상기 브리지 전극과 접속되는 콘택홀이 더 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 투명 더미 패턴은 플로팅 상태이다.
또한, 상기 제 1 전극, 제 2 전극 및 투명 더미 패턴은 표시 패널의 일 기판 표면에 구비되거나, 상기 제 1 전극, 제 2 전극 및 투명 더미 패턴은 표시 패널을 덮는 커버 글래스의 내측면에 구비되거나, 혹은 상기 제 1 전극, 제 2 전극 및 투명 더미 패턴은 표시 패널과 커버 글래스 사이의 터치 스크린용 기판 상에 구비될 수 있다.
동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표시 장치는 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상부에 형성되는, (1) 제 1 방향으로 배열된 섬상의 제 1 전극 패턴들과, 일체형으로 인접한 제 1 전극 패턴들을 연결하는 연결 패턴을 포함하는 제 1 전극과, (2) 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열된 섬상의 제 2 전극 패턴들과, 다른 층에서 인접한 제 2 전극 패턴들과 접속된 브리지 전극을 포함하는 제 2 전극 및 (3) 상기 브리지 전극과 동일층에서, 상기 제 1 전극과 제 2 전극간의 이격된 영역에 형성된 투명 더미 패턴으로 이루어진 터치 센서층을 포함하여 이루어지는 것에 또 다른 특징이 있다.
상기와 같은 본 발명의 터치 스크린 및 이를 적용한 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
신호가 전달되는 터치 센싱 전극 패턴이 형성되지 않은 부위에 브리지 전극과 동일층의 투명 전극으로 투명 전극 패턴을 형성하여 두어, 영역간 굴절률 차로 발생되는 전극 패턴의 시인을 방지할 수 있다. 즉, 외부에서 터치 스크린이 일체화된 표시 장치를 관찰시 특정 패턴이 시인되지 않아 이로 인한 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 정전 용량 방식의 터치 스크린을 나타낸 단면도
도 2는 도 1의 터치 스크린에서 전극 패턴이 시인되는 문제를 나타낸 사진
도 3은 터치 스크린에서 전극 패턴이 있는 영역과 없는 영역간 투과율 변화를 파장별로 살펴본 그래프
도 4는 터치 스크린에서 전극 패턴이 있는 영역과 없는 영역간 반사율 변화를 파장별로 살펴본 그래프
도 5는 본 발명의 터치 스크린을 나타낸 평면도
도 6a 및 6b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린을 나타낸 단면도
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린을 나타낸 단면도
도 7c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린의 브리지 전극 부위의 다른 형태를 보여주는 단면도
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린의 영역간 투과율 변화를 파장별로 살펴본 그래프
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린의 영역간 반사율 변화를 파장별로 살펴본 그래프
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린의 영역간 투과율 변화를 파장별로 살펴본 그래프
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린의 영역간 반사율 변화를 파장별로 살펴본 그래프
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린을 나타낸 평면도
도 13a 및 도 13b는 도 12의 Ⅲ~Ⅲ' 선상 및 Ⅳ~Ⅳ' 선상의 단면도
도 14는 본 발명의 터치 스크린을 적용한 표시 장치를 나타낸 사시도
도 15는 본 발명의 터치 스크린을 다른 형태로 적용한 표시 장치를 나타낸 단면도
도 16은 본 발명의 터치 스크린을 또 다른 형태로 적용한 표시 장치를 나타낸 단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 터치 스크린 및 이를 적용한 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
앞서 종래의 정전 용량 방식의 터치 스크린에서 문제점으로 언급된 전극 패턴이 시인되는 원인을 찾기 위해 여러 형태의 실험이 시행되었다.
도 3은 도 1의 구조의 전극 패턴이 있는 영역과 없는 영역간 투과율 변화를 파장별로 살펴본 그래프이며, 도 4는 도 1의 구조의 전극 패턴이 있는 영역과 없는 영역간 반사율 변화를 파장별로 살펴본 그래프이다.
도 3 및 도 4와 같이, 전극 패턴간 이격된 구조에 있어서, 전극이 없는 영역은 가시광선의 각 파장별로 약 95~96% 수준의 일정한 투과율과, 4% 수준의 일정한 반사율을 나타낸다.
그러나, 전극이 있는 영역은 가시광선의 각 파장별로 불균일한 특성의 투과율과 반사율을 보이고 있다. 특히, 투과율을 82% 이상의 수준에서, 97% 사이에서 오르락 내리락 하는 경향을 보이며, 반사율은 0%에서 20% 사이에서 파장에 따라 오르락 내리락 하는 경향을 보임을 알 수 있다. 이러한 투과율과 반사율이 파장에 따라 불균일한 특성으로 인해 전극 패턴이 있는 영역과 전극 패턴이 없는 영역간 광학적 특성상 차이를 가지며, 이로 인해 전극 패턴이 있는 부위가 상대적으로 시인되는 현상이 발생하는 것으로 해석된다.
또한, 상술한 실험을 통해 이러한 전극 패턴들의 시인 원인을 전극 패턴을 이루는 투명 전극이 재료적으로 아무리 투명하다 하더라도, 투명 전극이 위치한 부분과 위치하지 않은 부분에서 굴절률 차가 발생하고 이로 인해 반사율과 투과율이 영역별 차를 갖고 나타나는 것으로 이해되고 있다.
따라서, 영역간 굴절률, 반사율, 투과율의 차이를 위해 본 발명의 터치 스크린 및 이를 적용한 표시 장치는 다음의 구성을 갖는다.
도 5는 본 발명의 터치 스크린을 나타낸 평면도이다.
도 5와 같이, 본 발명의 터치 스크린은 제 1 방향으로 배열된 섬상의 제 1 전극 패턴들(120a)과, 일체형으로 인접한 제 1 전극 패턴들(120a)을 연결하는 연결 패턴(120b)을 포함하는 제 1 전극(120)과, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열된 섬상의 제 2 전극 패턴들(110a)과, 다른 층에서 인접한 제 2 전극 패턴들(110a)과 접속된 브리지 전극(110b)을 포함하는 제 2 전극(110) 및 상기 브리지 전극(110b)과 동일층에서, 상기 제 1 전극(120)과 제 2 전극(110)간의 이격된 영역에 형성된 투명 더미 패턴(130)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제 1 전극(120)과 제 2 전극(110)은 도시된 바와 반대로, 제 2 전극 측이 전극 패턴과 연결 패턴이 일체형으로 형성되고 제 1 전극이 브리지 전극을 구비하여 서로 이격된 제 1 전극 패턴을 연결하는 형태로 형성될 수도 있다. 혹은 제 1 전극과 제 2 전극이 도시된 바와 반대의 방향으로 정의될 수도 있다. 어느 경우이나, 제 1 전극과 제 2 전극 중 하나는 서로 분리된 전극 패턴과 이를 연결하는 다른층의 브리지 전극을 포함하여 이루어진다.
상기 투명 더미 패턴(130)은 상기 제 1 전극 패턴(120a)과 제 2 전극 패턴(110a)이 형성되지 않은 영역에 대응하여 이들과 다른 층이 브리지 전극(110b)과 동일층에 형성된다.
이 경우, 상기 브리지 전극(110b)과 투명 더미 패턴(130)은 제 1 투명 전극층으로 이루어지며, 상기 제 1 전극 패턴들(120a)과 연결 패턴(120b) 및 상기 제 2 전극 패턴들(110a)은 제 2 투명 전극층으로 이루어진다.
따라서, 터치 스크린은 모든 영역에서 제 1 투명 전극층 또는 제 2 투명 전극층이 커버하고 있으며, 이를 통해 터치 스크린의 모든 영역은 기판, 투명 전극층과 절연막이 적층되어 있어, 재료의 동일성으로 영역간 굴절률이나 투과율 혹은 반사율 차가 없게 되어, 전극 패턴이 시인되는 문제점을 해결할 수 있다.
이와 같이, 상기 투명 더미 패턴(130)은 시인 방지를 위해 구비된 패턴으로 전압이 인가되지 않는 플로팅 패턴(floating pattern)이며, 전기적 연결을 갖지 않고 섬상으로 형성된다.
또한, 서로 다른층에 위치한 상기 제 1 투명 전극층과 제 2 투명 전극층간의 오버랩 부위에서의 쇼트를 방지하기 위해, 상기 제 1 투명 전극층과 제 2 투명 전극층간에는 절연막이 더 형성된다. 구체적인 절연막의 구성은 이하 설명하는 단면도를 참조하여 후술한다.
그리고, 상기 투명 더미 패턴(130)이 평면적으로 에지가 접하는 제 1 전극 패턴(120a)과 제 2 전극 패턴(110a)과 쇼트되는 것을 방지하기 위해, 상기 절연막이 상기 투명 더미 패턴(130)을 덮으며, 제 1 전극 패턴(120a) 및 제 2 전극 패턴(110a)을 이루는 제 2 투명 전극층 하부에 위치한다.
경우에 따라, 상기 투명 더미 패턴(130)과 브리지 전극(110b)을 이루는 제 1 투명 전극층이 절연막 상부에 위치할 때는, 상기 제 1 전극 패턴(120a) 및 제 2 전극 패턴(110a)을 이루는 제 2 투명 전극층 상을 절연막이 형성되어, 투명 더미 패턴(130)과 제 1 전극 패턴(120a)/제 2 전극 패턴(110a)과 전기적 절연을 이룬다.
한편, 상기 제 1 전극 패턴들(120a)과 제 2 전극 패턴들(110a)은 마름모꼴로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 마름모꼴 외의 사각형, 삼각형, 그 외의 다각형 혹은 원형으로도 변경 가능하다. 도시된 예는 터치 센싱 영역에서 전극을 정전 용량의 검출을 위해 가장 효율적으로 배치시킨 일 예를 나타낸 것으로, 그 밖의 다른 형상으로도 변경 가능할 것이다. 어느 경우이나, 제 1 전극 패턴들(120a)과 제 2 전극 패턴들(110a)을 동일한 전극 형상으로 하는 것이 보다 정확한 정전 용량 검출을 위해 유리하다.
상술한 본 발명의 터치 스크린을 구현하는 구체적인 실시예를 단면도를 참조하여 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린을 나타낸 단면도이다.
도 6a 및 도 6b와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린은 다음의 순서로 이루어진다.
먼저, 기판(100) 상에 제 1 투명 전극층을 증착한 후, 이를 선택적으로 제거하여 제 1, 제 2 전극간의 교차부에 대응하여 브리지 전극(110b)과, 이후의 형성되는 제 1 전극 패턴과 제 2 전극 패턴 사이의 영역에 대응하여 투명 더미 패턴(130)을 형성한다.
이어, 상기 브리지 전극(110b)과 투명 더미 패턴(130)을 덮도록, 절연막(135)을 형성하고, 상기 브리지 전극(110b)의 양단을 노출하는 콘택홀(1100)을 형성한다.
이어, 상기 콘택홀(1100)을 포함한 절연막(135) 상에 제 2 투명 전극층을 형성하고, 이를 선택적으로 제거하여, 복수개의 제 1 전극 패턴(120a)과, 상기 제 1 전극 패턴(120a)과 일체형이며, 인접한 제 1 전극 패턴들(120a)을 연결하는 연결 패턴(120b) 및 상기 브리지 전극(110b)과 콘택홀(110)을 통해 접속된 제 2 전극 패턴(110a)을 형성한다.
이어, 상기 제 1 전극 패턴(120a), 연결 패턴(120b), 제 2 전극 패턴(110a)을 포함한 전면에 보호막(140)을 형성한다. 상기 보호막(140)은 경우에 따라, 생략될 수도 있다. 그 경우에도, 상부에 커버 글래스가 배치되어, 외부로부터 터치 스크린을 보호할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 전극 패턴(120a)과 제 2 전극 패턴(110a)이 이격된 영역에 대응하여 상기 투명 더미 패턴(130)이 형성되는 것으로, 이러한 터치 스크린은 어느 영역이나, 투명 전극 성분, 절연막, 보호막이 형성되어 있는 것으로, 비록 그 순서를 달리할지라도 영역별로 재료의 동일성으로 인해 투과율, 반사율, 굴절률의 특성이 동일 또는 유사한 값을 갖게 된다. 따라서, 전극 패턴 형성 여부에 따라 발생되는 패턴 시인이 방지되는 것이다.
또한, 상기 브리지 전극 부위 일부에 투명 전극 성분이 이중으로 구비되어 있다 하더라도, 브리지 전극은 제 1, 제 2 전극간 교차부의 작은 영역에 한하는 것으로, 시인될 수준이 아니며, 전체 영역별로 재료의 동일성은 유지되어, 전극 패턴의 시인은 해소된다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린을 나타낸 단면도이다.
도 7a 및 도 7b와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린은, 상술한 제 1 실시예가 절연막을 층상으로 형성하고, 절연막 내에 콘택홀을 구조인데 반해, 이는 절연막(235)을 섬상으로 형성한 점을 특징으로 한다.
이 경우, 절연막(235) 상에 제 1 전극 패턴(120a) 및 제 2 전극 패턴(110a)의 단부 일부와, 상기 제 1 전극 패턴(120b)만이 절연막(235) 상에 형성된다.
도 7b에서는 브리지 전극에 대응되는 상부에 절연막(235)이 하나의 패턴으로 형성되어 있으나, 다음과 같이, 제 1 전극 패턴(120b)의 하부의 절연막을 독립적으로 하여 형성할 수 있다.
도 7c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린의 브리지 전극 부위의 다른 형태를 보여주는 단면도이다.
즉, 도 7c와 같이, 상기 제 1 전극 패턴(120a) 및 제 2 전극 패턴(110a)의 단부 일부와, 상기 제 1 상기 절연막(235)은 제 1 패턴(235a), 상기 브리지 전극(110b)의 중앙에 형성된 섬상의 제 2 패턴(235b), 상기 브리지 전극(110b) 양단의 측벽 및 상부를 덮는 섬상의 제 3 패턴(235c)을 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 도 7c를 참조하여 제 2 실시예의 다른 예에 따른 터치 스크린은 다음의 순서로 이루어진다.
먼저, 기판(100) 상에 제 1 투명 전극층을 증착한 후, 이를 선택적으로 제거하여 제 1, 제 2 전극간의 교차부에 대응하여 브리지 전극(110b)과, 이후의 형성되는 제 1 전극 패턴과 제 2 전극 패턴 사이의 영역에 대응하여 투명 더미 패턴(130)을 형성한다.
이어, 상기 투명 더미 패턴(130)을 덮는 섬상의 제 1 패턴(235a), 상기 브리지 전극(110b)의 중앙에 형성된 섬상의 제 2 패턴(235b), 상기 브리지 전극(110b) 양단의 측벽 및 상부를 덮는 섬상의 제 3 패턴(235c)을 포함하는 절연막(235)을 형성한다.
경우에 따라, 상기 투명 더미 패턴(130) 측만 섬상으로 형성하고, 상기 브리지 전극(110b) 부위는 상술한 제 1 실시예와 같이, 콘택홀을 구비하는 구조로 형성할 수도 있다.
어느 경우이나, 상기 절연막(235)의 형성 후, 브리지 전극(110b)의 중앙은 절연막(235)에 의해 덮어지며, 그 양단의 일부는 노출되어, 이후 형성되는 제 2 투명 전극층과 접속된다.
이어, 상기 절연막(235) 상에 제 2 투명 전극층을 형성하고, 이를 선택적으로 제거하여, 복수개의 제 1 전극 패턴(120a)과, 상기 제 1 전극 패턴(120a)과 일체형이며, 인접한 제 1 전극 패턴들(120a)을 연결하는 연결 패턴(120b) 및 상기 브리지 전극(110b)의 양단의 노출된 부위를 통해 접속된 제 2 전극 패턴(110a)을 형성한다.
이어, 상기 제 1 전극 패턴(120a), 연결 패턴(120b), 제 2 전극 패턴(110a)을 포함한 전면에 보호막(140)을 형성한다. 상기 보호막(140)은 경우에 따라, 생략될 수도 있다.
한편, 상술한 제 1 실시예와 제 2 실시예는, 제 1 전극 패턴(120a), 연결 패턴(120b), 제 2 전극 패턴(110a)이 절연막을 기준으로 상측에 형성되고, 브리지 전극 및 투명 더미 패턴이 하측에 형성된 예를 설명하였지만, 이에 한하지 않는다. 즉, 제 1 전극 패턴(120a), 연결 패턴(120b), 제 2 전극 패턴(110a)이 절연막을 기준으로 하측에 형성되고, 브리지 전극 및 투명 더미 패턴이 상측에 형성되는 경우로도 적용 가능하다.
이하, 상술한 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 투과율 및 반사율을 살펴본다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린의 영역간 투과율 변화를 파장별로 살펴본 그래프이며, 도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린의 영역간 반사율 변화를 파장별로 살펴본 그래프이다.
도 8과 같이, 제 1 실시예에 있어서, 투명 더미 패턴이 위치한 부분과, 제 1, 제 2 전극 패턴이 위치한 부분간의 투과율의 평균은 약 90.290%, 90.182%로 거의 유사하며, 파장별로도 거의 유사한 경향성을 보임을 알 수 있다.
또한, 도 9와 같이, 제 1 실시예에 있어서, 투명 더미 패턴이 위치한 부분과, 제 1, 제 2 전극 패턴이 위치한 부분간의 반사율의 평균은 약 8.106%, 8.189%로 거의 유사하며, 파장별로도 거의 유사한 경향성을 보임을 알 수 있다.
이를 통해 투명 더미 패턴을 구비한 경우, 파장별 제 1, 제 2 전극 패턴 형성 영역간 거의 유사한 광학적 특성을 보여 전극 패턴이 시인되지 않음을 유추할 수 있다. 이는 재료의 동일성에 의함이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린의 영역간 투과율 변화를 파장별로 살펴본 그래프이며, 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린의 영역간 반사율 변화를 파장별로 살펴본 그래프이다.
도 10과 같이, 제 2 실시예에 있어서, 투명 더미 패턴이 위치한 부분과, 제 1, 제 2 전극 패턴이 위치한 부분간의 투과율의 평균은 약 90.1820%, 90.190%로 거의 유사하며, 파장별로도 거의 유사한 경향성을 보임을 알 수 있다.
또한, 도 11과 같이, 제 2 실시예에 있어서, 투명 더미 패턴이 위치한 부분과, 제 1, 제 2 전극 패턴이 위치한 부분간의 반사율의 평균은 약 8.189%, 8.179%로 거의 유사하며, 파장별로도 거의 유사한 경향성을 보임을 알 수 있다.
따라서, 절연막을 섬상으로 구비하는 제 2 실시예의 경우에도, 상술한 제 1 실시예와 마찬가지로, 전극 패턴의 방지함을 유추할 수 있다.
실제, 제 1, 제 2 실시예를 적용하여 실험시 정면 및 일정 방향으로 기울인 경우에도 전극 패턴의 시인이 방지됨을 확인하였다. 즉, 상술한 터치 스크린을 포함한 표시 패널의 외부에서 관찰시 블랙 상태에서, 특정 패턴이 보이지 않고, 정상 블랙 화면으로 보인다.
이상에서는, 전극 패턴이 각각 터치 영역마다 섬상으로 형성된 실시예로 설명하였지만, 본 발명의 투명 더미 패턴을 구비한 터치 스크린은 비단 이러한 구조의 실시예에 한하지 않는다.
도 12는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린을 나타낸 평면도이며, 도 13a 및 도 13b는 도 12의 Ⅲ~Ⅲ' 선상 및 Ⅳ~Ⅳ' 선상의 단면도이다.
도 12 및 도 13a, 13b와 같이, 서로 교차하는 제 1 전극(310), 제 2 전극(320)을 각각 서로 다른 방향으로 길쭉한 바(bar) 형상으로 구비하였을 경우에도, 투명 더미 패턴(330)을 구비하여, 전극 패턴의 시인을 방지할 수 있다.
이 경우, 기판(300) 상에 상기 제 1 전극(310)과 제 2 전극(320)은 서로 다른 층상에 형성되어 있는 것으로, 투명 더미 패턴(330)은 도시된 바와 같이, 제 2 전극(310)과 동일층에 구비시, 제 1 전극(310)과는 이격하며, 상기 제 2 전극(320)이 형성되지 않은 영역에 대응시켜 섬상으로 형성한다.
이 경우, 상기 제 1, 제 2 전극(310, 320)의 사이의 층간에는 절연막(315)이 구비되어야 하는 것으로, 투명 더미 패턴(330)은 상기 절연막(315)에 의해 인접한 제 2 전극(320)과의 전기적 쇼트가 방지된다.
경우에 따라, 상기 제 2 전극(320)과 동일층에 투명 더미 패턴(330)을 구비할 수도 있다. 이 경우에는, 상기 제 2 전극(320)과는 이격하며, 상기 제 1 전극(310)이 형성되지 않은 영역에 대응시켜 섬상으로 형성한다.
어느 경우나, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린도, 전극이 형성되지 않은 영역의 플로팅 상태의 투명 더미 패턴을 더 두어, 영역별 구비된 재료 차에 의한 굴절률 차를 방지하여, 시인에 영향을 미치는 투과율과 반사율은 영역별로 균일화한 것이다.
한편, 상술한 터치 스크린은 터치 스크린이 표시 패널 상부에 위치하여 터치 센싱 기능을 담당하는데, 기판(100) 상부의 구성을 터치 센서층이라 할 때, 상기 터치 센서층이 실제로 배치된 위치에 따라, 여러가지 형태로 구현될 수 있다.
즉, 본 발명의 터치 스크린을 적용한 표시 장치는 다음의 구성을 갖는다.
도 14는 본 발명의 터치 스크린을 적용한 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 14와 같이, 본 발명의 터치 스크린을 적용한 표시 장치는, 표시 패널(2000) 및 상기 표시 패널(2000) 상부에 형성되는, (1) 제 1 방향으로 배열된 섬상의 제 1 전극 패턴들과, 일체형으로 인접한 제 1 전극 패턴들을 연결하는 연결 패턴을 포함하는 제 1 전극과, (2) 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열된 섬상의 제 2 전극 패턴들과, 다른 층에서 인접한 제 2 전극 패턴들과 접속된 브리지 전극을 포함하는 제 2 전극 및 (3) 상기 브리지 전극과 동일층에서, 상기 제 1 전극과 제 2 전극간의 이격된 영역에 형성된 투명 더미 패턴으로 이루어진 터치 센서층(1000)을 포함하여 이루어진다.
도시된 예에서는 커버 글래스(500)가 상기 터치 센서층(1000)을 보호하도록 더 배치된 것으로, 이 경우, 커버 글래스(500)는 상대적으로 터치 센서층(1000)이 형성된 기판(100)을 모두 커버하는 크기로 형성한다.
또한, 상기 표시 패널(2000)는 일예로, 서로 대향된 제 1, 제 2 기판(700, 800)과, 그 사이에 중간층(미도시)이 포함되어 이루어지는 것으로, 평판형으로, 제 1 기판(700)의 일측에는 구동부(150)가 더 구비되어 있다.
이 경우, 상기 표시 패널(2000)은 액정 패널, 유기 발광 표시 패널, 플라즈마 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 양자점 표시 패널 등 평판 표시 패널이다.
여기서, 상기 중간층은 직접적으로 발광하는 물질을 포함할 수도 있고, 혹은 광학적으로 반응하는 물질을 포함할 수 있다. 후자의 경우에는 하부에 광원을 더 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 표시 패널(2000)이 액정 패널일 경우, 상기 액정 패널은 서로 중간층을 액정층으로 할 수 있으며, 양 기판(700, 800)의 내측에는 각각 박막 트랜지스터 어레이와 컬러 필터 어레이가 형성된다.
그리고, 상기 터치 센서층(1000)이 형성된 기판(100)의 일변에는 패드부가 정의되며, 상기 패드부측으로 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 단부와 연결된 라우팅 배선이 접속된다.
상기 기판(100)은 투명한 글래스 또는 투명한 절연 필름일 수 있다.
도시된 도면은 패드부가 오픈되어 패드 전극이 보여지는 것으로, 상기 패드 전극은 후에 본딩 공정을 통해 터치 컨트롤러가 포함된 FPC와 접속된다.
도 15는 본 발명의 터치 스크린을 다른 형태로 적용한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
경우에 따라, 도 14와 같이, 별도의 기판(100)을 더 두어, 터치 센서층(1000)을 구비할 수도 있지만, 도 15와 같이, 상기 표시 패널(2000)의 제 2 기판(800) 상에 직접 터치 센서층(1000)을 형성하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 기판의 생략이 가능하여, 표시 장치의 슬림화 및 공정 상의 일부 본딩/정렬 공정을 생략할 수 있는 이점이 있다.
이 경우, 커버 글래스(500)는 상기 터치 센서층(1000) 상부에 위치하는 데, 커버 글래스(500)와 터치 센서층(1000)간 정렬은 기구적으로 이루어질 수도 있고, 별도의 접착층을 개재하여 층간 접착을 꾀할 수도 있다.
도 16은 본 발명의 터치 스크린을 또 다른 형태로 적용한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
또 다른 경우에는, 도 16과 같이, 상술한 터치 센서층(1000)을 커버 글래스(500)의 내측면에 직접 형성할 수도 있다. 이 경우에는 상기 터치 센서층(1000)이 표시 패널(2000)과 마주보게 된다.
이와 같이, 본 발명의 터치 스크린 및 이를 적용한 표시 장치는, 투명 더미 패턴을 브리지 전극을 형성하는 공정과 동일 공정에서 형성하여, 시인 방지를 꾀하는 것으로, 별도의 비용이나 공정 스텝을 증가하지 않은 상태로, 시감 향상을 꾀할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 기판 110: 제 1 전극
110a: 제 2 전극 패턴 110b: 브리지 전극
120: 제 1 전극 120a: 제 1 전극 패턴
120b: 연결 패턴 130: 투명 더미 패턴
135, 235: 절연막 140, 240: 보호막
700: 제 1 기판 800: 제 2 기판
1000: 터치 센서층 2000: 표시 패널

Claims (17)

  1. 제 1 방향으로 배열된 섬상의 제 1 전극 패턴들과, 일체형으로 인접한 제 1 전극 패턴들을 연결하는 연결 패턴을 포함하는 제 1 전극;
    상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열된 섬상의 제 2 전극 패턴들과, 상기 제 2 전극 패턴과 다른 층에서 인접한 제 2 전극 패턴들과 접속된 브리지 전극을 포함하는 제 2 전극; 및
    상기 브리지 전극과 동일층에서, 서로 평행한 상기 제 1 전극 패턴의 에지와 상기 제 2 전극 패턴의 에지간의 이격된 영역을 채우는 투명 더미 패턴을 포함하고,
    상기 브리지 전극과 투명 더미 패턴은 제 1 투명 전극층으로 이루어지며,
    상기 제 1 전극 패턴들과 연결 패턴 및 상기 제 2 전극 패턴들은 제 2 투명 전극층으로 이루어지고,
    수직 단면에서 상기 투명 더미 패턴의 일측 에지는 상기 제 1 전극 패턴의 에지에 일치하고, 상기 투명 더미 패턴의 타측 에지는 상기 제 2 전극 패턴의 에지에 일치하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전극층과 제 2 투명 전극층 사이에 층간에는 절연막이 더 구비된 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 절연막에는 상기 인접한 제 2 전극 패턴들과 상기 브리지 전극간의 접속을 위한 콘택홀이 더 구비된 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전극층은 상기 절연막 하부에 위치하며, 상기 제 2 투명 전극층은 상기 절연막의 상부에 위치한 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 더미 패턴과 상기 브리지 전극의 상부 및 측부를 섬상으로 덮도록 절연막이 더 구비되며, 상기 절연막 내에 상기 브리지 전극과 접속되는 콘택홀이 더 형성된 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 더미 패턴은 플로팅 상태인 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극, 제 2 전극 및 투명 더미 패턴은 표시 패널의 일 기판 표면에 구비된 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극, 제 2 전극 및 투명 더미 패턴은 표시 패널을 덮는 커버 글래스의 내측면에 구비된 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극, 제 2 전극 및 투명 더미 패턴은 표시 패널과 커버 글래스 사이의 터치 스크린용 기판 상에 구비된 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  12. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상부에 형성되는,
    (1) 제 1 방향으로 배열된 섬상의 제 1 전극 패턴들과, 일체형으로 인접한 제 1 전극 패턴들을 연결하는 연결 패턴을 포함하는 제 1 전극과,
    (2) 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열된 섬상의 제 2 전극 패턴들과, 상기 제 2 전극 패턴들과 다른 층에서 인접한 제 2 전극 패턴들과 접속된 브리지 전극을 포함하는 제 2 전극 및
    (3) 상기 브리지 전극과 동일층에서, 서로 평행한 상기 제 1 전극 패턴의 에지와 상기 제 2 전극 패턴의 에지간의 이격된 영역을 채우는 투명 더미 패턴으로 이루어지며,
    상기 브리지 전극과 투명 더미 패턴은 제 1 투명 전극층으로 이루어지며,
    상기 제 1 전극 패턴들과 연결 패턴 및 상기 제 2 전극 패턴들은 제 2 투명 전극층으로 이루어지며,
    수직 단면에서 상기 투명 더미 패턴의 일측 에지는 상기 제 1 전극 패턴의 에지에 일치하고, 상기 투명 더미 패턴의 타측 에지는 상기 제 2 전극 패턴의 에지에 일치하는 터치 센서층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 터치 센서층을 덮는 커버 글래스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 터치 센서층은 상기 표시 패널을 마주보는, 상기 커버 글래스의 내측면에 형성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 터치 센서층은 상기 표시 패널 상부에 별도의 기판을 더 구비하여, 상기 기판 상에 형성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 삭제
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 투명 전극층과 제 2 투명 전극층 사이에 절연막이 더 형성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010009456A (ja) 2008-06-30 2010-01-14 Micro Gijutsu Kenkyusho:Kk 静電容量型タッチパネル

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11545537B2 (en) 2020-06-15 2023-01-03 Samsung Display Co., Ltd. Display device
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