KR101987345B1 - 터치 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 기판 상에 홈(trench)을 형성하고, 상기 홈에 제1 감지전극 패턴을 형성하고, 상기 제1 감지전극 패턴 상에, 상기 제1 감지전극 패턴과 절연된 제2 감지전극 패턴을 형성한다.

Description

터치 패널 및 그 제조 방법{TOUCH PANEL AND MANUFACTURING METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 터치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투과율을 향상시키고 제조 공정상의 수율을 향상시킨 터치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

개인 휴대 정보 단말기(PDA: personal digital assistants), 노트북 컴퓨터, OA 기기, 의료기기 또는 카 네비게이션 시스템 등의 전자기기에서는, 이들 디스플레이에 입력수단(포인팅 디바이스: pointing device)을 함께 구비하기 위한 터치 패널이 널리 이용되고 있다. 대표적인 터치 패널에는 정전용량 방식(capacitive type), 저항막 방식, 전자 유도 방식, 광학식 등이 알려져 있다.

정전용량 방식의 터치 패널은 터치 위치가 확인될 수 있는 기초된 전류를 유도하기 위하여 인체의 정전기(electrostatics)와 투명 전극 사이에서 유발된 정전용량(capacitance)의 변화를 채용한다. 사용자의 손가락 또는 첨필(stylus)의 터치 위치를 검출하기 위하여, 다양한 용량성 터치 패널 기술들이 개발되고 있다.

상기와 같은 정전용량 방식은 두 개의 용량성 센싱층(capacitive sensing layer)을 포함하는 구성으로 대부분 이루어지는데, 상기 두 개의 용량성 센싱층은 상기 층들 사이의 용량성 효과(capacitive effect)를 얻기 위해 절연 물질로 상호 공간을 두고 형성된다. 이러한 구성에 의하면 터치 패널의 두께가 증가되어 소형화에 역행하게 된다. 더욱이, 종래의 정전용량 방식의 터치 패널은 두 개의 용량성 센싱층이 각각 형성되는 양 표면 상의 기판(substrate)을 포함한다. 이러한 점에서, 스루 홀(through holes)들이 바이어스(vias)로 역할 하도록 기판상에 형성되어야 하며, 회로층 형성(circuit layering)이 상기 센싱층들의 컨덕터 요소(conductor elements)를 적절히 연결하기 위하여 채용되어야 한다. 이것은 용량성 터치 패널의 제조를 어렵고 복잡하게 한다.

따라서, 이와 같은 문제점에 대응하고자 두 개의 용량성 센싱층을 하나로 줄이기 위한 기술들이 사용되고 있으며, 최근에는 이와 같은 구성을 위하여 센싱층, 즉 감지전극 패턴층을 하나의 층으로 구성하고, 각 감지전극 패턴층 간에는 브리지 전극을 통하여 상호 연결하는 방법이 사용되고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 터치 패널의 상면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 터치 패널의 단면도이며, 도 2는 도 1의 A - A'의 단면을 도시하고 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(110)상에 제1 감지전극 패턴(120)과 제2 감지전극 패턴(130)을 형성한다. 이때, 제1 감지전극 패턴(120)과 제2 감지전극 패턴(130)은 에칭(etching), 스퍼터링(sputtering) 또는 스크린 프린팅(screen printing)의 방법 등에 의해 형성될 수 있으며, 투명 패턴 재료로서 일반적으로 ITO(Indium-Tin Oxide)가 사용된다.

상기와 같이 형성된 제2 감지전극 패턴(120)의 리드부(121)의 상부에 절연체(140)를 형성하고, 절연체(140)의 상부에 제1 감지전극 패턴(130)의 리드부(131)가 형성되도록 함으로써, 제1 감지전극 패턴(130)과 제2 감지전극 패턴(120) 간에 절연이 이루어진다.

그러나, 종래 기술에 따르면 도 2에 도시된 바와 같이 절연체(140) 상에 제1 감지전극 패턴(130)의 증착시에 모서리 부분(150)에 크랙(crack)이 발생하여, 감지전극 패턴 간에 단락이 생기거나 저항이 높아져 터치 패널이 오동작하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 터치 패널의 기판의 홈(trench)에 감지전극 패턴이 인입되도록 구성하여 감지전극 패턴에 크랙(crack)이 발생하는 것을 방지하고, 홈에 형성되는 감지전극 패턴의 상부에만 절연체를 형성함으로써 종래에 대면적의 절연층을 형성하는 방식에 비하여 전극 분리층을 최소화하여 투과율을 상승시키고자 한다.

또한, 본 발명은 터치 패널의 감지전극 패턴을 육각형으로 형성하여 터치 패널 상의 감지전극 패턴의 밀도를 높이고 감지전극 패턴의 형성이 용이하도록 하고자 한다.

전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 기판 상에 홈(trench)을 형성하고, 상기 홈에 제1 감지전극 패턴을 형성하고, 상기 제1 감지전극 패턴 상에, 상기 제1 감지전극 패턴과 절연된 제2 감지전극 패턴을 형성한다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 감지전극 패턴 상에 절연체를 형성하고, 상기 절연체 상에 제2 감지전극 패턴을 형성한다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 기판의 표면을 식각하여 상기 표면으로부터 함몰된 홈을 형성한다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 홈에 상기 제1 감지전극 패턴이 인입되도록 형성한다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 감지전극 패턴과 상기 제2 감지전극 패턴 중에서 적어도 어느 하나는, 상부면이 육각형의 형태로 형성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 감지전극 패턴은 상기 기판과 적어도 일부가 접촉하도록 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널은 홈(trench)이 형성되는 기판; 상기 기판의 홈에 형성되는 제1 감지전극 패턴; 상기 제1 감지전극 패턴 상에, 상기 제1 감지전극 패턴과 절연되는 제2 감지전극 패턴;을 포함하여 구성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 감지전극 패턴의 상부에 형성되는 절연체;를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 감지전극 패턴은 상기 절연체의 상에 형성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 홈은 상기 기판의 표면으로부터 함몰된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 감지전극 패턴은 상기 홈에 인입되어 형성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 감지전극 패턴 및 상기 제2 감지 전극 패턴 중에서 적어도 어느 하나는 상부면이 육각형의 형태로 형성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제2 감지전극 패턴은 상기 기판과 적어도 일부가 접촉하도록 형성된다.

본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 기판은 강화 글라스, 반강화 글라스, 소다라임 글라스 또는 강화 플라스틱으로 구성된다.

본 발명에 따르면 터치 패널의 기판의 홈(trench)에 감지전극 패턴이 인입되도록 구성함으로써 감지전극 패턴에 크랙(crack)이 발생하는 것을 방지하고, 홈에 형성되는 감지전극 패턴의 상부에만 절연체를 형성함으로써 종래에 대면적의 절연층을 형성하는 방식에 비하여 전극 분리층을 최소화할 수 있으므로 투과율을 상승시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 터치 패널의 감지전극 패턴을 육각형으로 형성하여 터치 패널 상의 감지전극 패턴의 밀도를 높이고 감지전극 패턴의 형성이 용이하다.

도 1은 종래 기술에 따른 터치 패널의 상면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 상면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 상면도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 단면도로서, 도 3에 도시된 터치 패널의 A - A' 단면을 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널을 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널은, 기판(300) 상에 감지전극 패턴(310, 320)을 배치하여 형성한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 기판(300)은 강화 글라스, 반강화 글라스, 소다라임 글라스 또는 강화 플라스틱으로 구성되는 투명 윈도우로 구성되며, 감지전극 패턴(310, 320)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 탄소 나노 튜브 (CNT; carbon nano tube), 은 나노-와이어 (Ag Nano wire), 전도성 폴리머, 및 그래핀(Graphene) 중에서 어느 하나의 재료로 구성된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 감지전극 패턴(310)은 터치 패널의 X축의 방향으로 배치되어 형성되며, 제2 감지전극 패턴(320)은 터치 패널의 Y축의 방향으로 배치되어 형성된다.

보다 상세하게 설명하면, 제1 감지전극 패턴(310)은 제1 감지전극 패드(311)와 제1 감지전극 리드(312)로 구성되어, 제1 감지전극 패드(311)가 X축으로 일정 간격을 두고 배치되며 제1 감지전극 리드(312)는 상기 제1 감지전극 패드(311)를 전기적으로 상호 연결한다.

마찬가지로, 제2 감지전극 패턴(320)은 제2 감지전극 패드(321)와 제2 감지전극 리드(322)로 구성되어, 제2 감지전극 패드(321)가 Y축으로 일정 간격을 두고 배치되고 제2 감지전극 리드(322)는 상기 제2 감지전극 패드(321)를 전기적으로 상호 연결한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 제1 감지전극 패드(311) 및 제2 감지전극 패드(321)는 그 상부면이 육각형의 행태로 형성된다.

한편, 상기 제1 감지전극 패턴(310)은 기판(300)에 형성된 홈(trench: 301)에 인입되도록 형성되며, 도 4의 단면도는 상기 도 3의 A - A' 단면을 도시한 것이므로, 인입된 상기 제1 감지전극 패턴(310) 중에서 제1 감지전극 리드(312)만이 도시되어 있다.

상기와 같이 형성된 제1 감지전극 리드(312)의 상부에는 절연체(305)가 형성된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 절연체(305) 상에는 제2 감지전극 패턴(320)이 형성되어, 상기 제1 감지전극 리드(312)를 포함한 감지전극 패턴(310)과 제2 감지전극 패턴(320)은 상호 절연되도록 구성된다.

즉, 제1 감지전극 리드(312)가 기판(300)의 표면에 함몰된 형태로 형성된 홈에 인입되어 형성되고, 그 상부에는 절연체(312)가 형성되므로, 그 상부에 제2 감지전극 패턴(320)이 형성되어도, 제1 감지전극 패턴(310)의 제1 감지전극 리드(312)와 제2 감지전극 패턴(320) 간에는 상호 절연된다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제2 감지전극 패턴(320)의 일부 영역인 제2 감지전극 패드(321)는 기판(300)에 접촉하도록 형성된다.

그러므로, 본 발명에 따른 터치 패널은 기판의 홈(trench)에 감지전극 패턴이 인입되도록 구성하여 감지전극 패턴에 크랙(crack)이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면 홈(trench)에 형성되는 감지전극 패턴의 상부에만 절연체를 형성하므로, 종래에 대면적의 절연층을 형성하는 방식에 비하여 전극 분리층을 최소화할 수 있으므로 투과율을 상승시킬 수 있다.

그뿐만 아니라, 본 발명에 따르면 터치 패널의 감지전극 패턴을 육각형으로 형성하여 터치 패널 상의 감지전극 패턴의 밀도를 높이고 감지전극 패턴의 형성이 용이하다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 설명하기로 한다.

도 5의 a에 도시된 바와 같이, 기판(300) 상에 홈(301)을 형성한다. 이때, 상기 기판(300) 상에 홈(301)의 형성시에는, 기판(300)의 표면을 식각하여 상기 표면으로부터 함몰된 형태의 홈(301)을 형성한다.

이때, 기판(300)은 강화 글라스, 반강화 글라스, 소다라임 글라스 또는 강화 플라스틱으로 구성되는 투명 윈도우로 구성된다.

상기 기판(300)의 홈(301)에는 제1 감지전극 패턴(310)이 인입되도록 형성되며, 도 5의 b에는 제1 감지전극 패턴(310)을 구성하는 제1 감지전극 리드(312)가 도시되어 있다.

상기와 같이 형성된 제1 감지전극 리드(312) 상에는, 도 5의 c에 도시된 바와 같이 절연체(305)가 형성된다.

이후, 도 5의 d에 도시된 바와 같이 절연체(305) 상에는 제2 감지전극 패턴(320)이 형성된다. 보다 상세하게 살펴보면 제2 감지전극 패턴(320)의 제2 감지전극 패드(321)는 기판(330) 상에 배치되어 형성되고, 제2 감지전극 패턴(320)의 제2 감지전극 리드(322)는 상기 절연체(305) 상에 배치되어 형성된다.

즉, 제1 감지전극 리드(312)가 기판(300)의 표면에 함몰된 형태로 형성된 홈에 인입되어 형성되고, 그 상부에는 절연체(305)가 형성되므로, 그 상부에 제2 감지전극 패턴(320)이 형성되어도, 제1 감지전극 패턴(310)의 제1 감지전극 리드(312)와 제2 감지전극 패턴(320) 간에는 상호 절연된다. 이때, 도 5의 d에 도시된 바와 같이 상기 제2 감지전극 패턴(320)의 일부 영역인 제2 감지전극 패드(321)는 기판(300)에 접촉하도록 형성된다.

그러므로, 본 발명에 따른 터치 패널은 기판의 홈(trench)에 감지전극 패턴이 인입되도록 구성하여 감지전극 패턴에 크랙(crack)이 발생하는 것을 방지하고, 홈에 형성되는 감지전극 패턴의 상부에만 절연체를 형성함으로써 종래에 대면적의 절연층을 형성하는 방식에 비하여 전극 분리층을 최소화할 수 있으므로 투과율을 상승시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면 감지전극 패턴(310, 320)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 탄소 나노 튜브 (CNT; carbon nano tube), 은 나노-와이어 (Ag Nano wire), 전도성 폴리머, 및 그래핀(Graphene) 중에서 어느 하나의 재료로 구성된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 제1 감지전극 패드(311) 및 제2 감지전극 패드(321)는 그 상부면이 육각형의 행태로 형성한다. 그러므로, 본 발명에 따르면 터치 패널 상에 형성되는 감지전극 패턴의 밀도를 높일 수 있으므로, 보다 많은 감지전극 패턴의 배치가 가능하다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

300: 기판
301: 홈
305: 절연체
310: 제1 감지전극 패턴
311: 제1 감지전극 패드
312: 제1 감지전극 리드
320: 제2 감지전극 패턴
321: 제2 감지전극 패드
322: 제2 감지전극 리드

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 홈(trench)이 형성되는 기판;
   상기 기판의 홈의 내부에 배치되고, 제1 감지전극 패드 및 상기 제1 감지전극 패드와 연결되는 제1 감지전극 리드를 포함하는 제1 감지전극 패턴;
   상기 제 1 감지전극 리드의 상부에 배치되는 절연체; 및
   상기 기판 및 상기 절연체 상에서 상기 제1 감지전극 패턴과 절연되며 배치되고, 제2 감지전극 패드 및 상기 제2 감지전극 패드와 연결되는 제2 감지전극 리드를 포함하는 제2 감지전극 패턴을 포함하고,
   상기 홈은 상기 기판의 표면으로부터 함몰되고,
   상기 제1 감지전극 패턴은 상기 홈에 인입되도록 배치되고,
   상기 제1 감지전극 패턴은 1 방향으로 연장하며 배치되고,
   상기 제2 감지전극 패턴은 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 연장하며 배치되고,
   상기 절연체는 상기 제1 감지전극 리드 및 상기 제2 감지전극 리드와 중첩되는 위치에 배치되고,
   상기 절연체는 상기 제1 감지전극 리드의 면들 중 상기 제1 감지전극 리드의 상부면하고만 접촉하고,
   상기 제1 감지전극 패턴은 상기 기판의 일면의 하부에 배치되고, 상기 제2 감지 전극 패턴은 상기 기판의 일면과 직접 접촉하며, 상기 일면의 하부에 배치되고,
   상기 제1 감지전극 패턴 및 상기 제2 감지전극 패턴은 ITO를 포함하는 터치 패널.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 감지전극 패턴 및 상기 제2 감지 전극 패턴 중에서 적어도 어느 하나는 상부면이 육각형의 형태로 형성하는 터치 패널.
7. 삭제
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 기판은,
   강화 글라스, 반강화 글라스, 소다라임 글라스 또는 강화 플라스틱으로 구성되는 투명 윈도우인 터치 패널
9. 삭제
10. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 감지전극 리드는 상기 절연체와 접촉하며 배치되는 터치 패널.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제

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