KR102252542B1 - 터치 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로 보다 상세하게는 기판, 상기 기판 상부에 형성되는 제 1 컬러인쇄층, 상기 제 1 컬러인쇄층 상부에 형성되는 제 2 컬러인쇄층, 상기 제 2 컬러인쇄층 상부에 형성되는 보호층 및 상기 제 1 컬러인쇄층의 상부 및 상기 보호층의 측면에 형성되는 댐을 포함하는 터치 패널에 관한 것이다.

Description

터치 패널{Touch panel}

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치 패널의 제조 오차에 따라 발생하는 불량을 개선하고 수율을 향상시키기 위한 구조를 가지는 터치 패널에 관한 것이다.

최근 다양한 전자 제품에서 디스플레이 장치에 표시된 화상에 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등의 입력 장치를 접촉하는 방식으로 입력을 하는 터치 패널이 적용되고 있다.

터치 패널은 대표적으로 저항막 방식의 터치 패널과 정전 용량 방식의 터치 패널로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 패널은 입력 장치에 압력을 가했을 때 전극 간 연결에 따라 저항이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다. 제조 방식의 편의성 및 센싱력 등을 감안하여 소형 모델에 있어서는 최근 정전 용량 방식이 주목받고 있다.

상기 터치 패널은 비유효 영역과 유효 영역을 포함하는 기판을 포함한다. 상기 유효 영역에서는 입력 수단을 감지하는 투명 전극이 형성되고, 상기 비유효 영역에는 배선 및 인쇄층 등이 형성된다.

종래의 터치 패널이 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 종래의 터치 패널의 단면도이다.

종래의 터치 패널은 기판(100) 상에 제 1 컬러인쇄층(110, 120) 및 제 2 컬러인쇄층(130)이 순차적으로 인쇄되고, 그 위에 보호층(passivation 층, 140)이 형성된다. 제 1 컬러인쇄층(110, 120)과 제 2 컬러인쇄층(130)은 터치 패널의 유효 영역(V/A)과 비유효영역(VA)를 구분하기 위하여 비유효영역 상부에 형성되는 인쇄층이다. 보호층(140)은 패시베이션에 의해 제 1, 2 컬러인쇄층을 보호하기 위한 것이다.

종래의 터치 패널은 제 1 컬러인쇄층(110, 120) 및 제 2 컬러인쇄층 (130)이 순차적으로 단차를 가지고 인쇄된다. 제 1-1 컬러인쇄층(110)에 비하여 제 1-2 컬러인쇄층(120)이, 제 1-2 컬러인쇄층(120)에 비하여 제 2 컬러인쇄층(130)이 유효 영역에서 먼 위치에 형성된다. 그 후 보호층(140)을 형성하기 위한 물질을 주입한다. 양품의 경우 보호층(140)이 제 2 컬러인쇄층(130) 상부에만 형성되지만 도 2와 같이 보호층(140) 형성 물질이 제 2 컬러인쇄층을 넘어 제 1 컬러인쇄층 및 기판(100)으로 흘러넘치는 경우가 발생한다.

이 경우, 보호층(140)이 기판(100)과 만나는 접점에서 블랙 라인이 비치는 현상이 발생한다. 보호층(140) 고유의 색이 터치 패널을 사용하는 사용자의 눈에 보여 전체적인 터치 패널 품질을 악화시키므로, 블랙 라인 비침 현상이 발생하는 제품은 불량으로 판정된다. 위 현상으로 인해 터치 패널의 불량이 증가하고, 수율이 감소하는 문제가 있다.

한국공개특허공보 2014-0066528호

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 패시베이션이 터치 패널의 유효 영역 또는 기판으로 흘러들어가는 것을 방지하려는 목적을 가지고 있다.

특히, 패시베이션 층에 의해 블랙라인 비침 현상이 발생하는 것을 막기 위한 발명이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 터치 패널은 기판, 상기 기판 상부에 형성되는 제 1 컬러인쇄층, 상기 제 1 컬러인쇄층 상부에 형성되는 제 2 컬러인쇄층, 상기 제 2 컬러인쇄층 상부에 형성되는 보호층 및 상기 제 1 컬러인쇄층의 상부 및 상기 보호층의 측면에 형성되는 댐을 포함한다. 이 때, 상기 제 1 컬러인쇄층은 기판 상에 형성되는 제 1-1 컬러인쇄층 및 상기 제 1-1 컬러인쇄층 상부에 형성되는 제 1-2 컬러인쇄층을 포함할 수 있다. 한편, 제 2 컬러인쇄층은 제 1 컬러인쇄층보다 어두운 색으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제 1 컬러인쇄층은 제 1-1 컬러인쇄층 및 상기 제 1-2 컬러인쇄층의 폭이 동일하게 형성될 수 있다. 이 경우, 댐은 상기 제 1-2 컬러인쇄층의 상부에 형성되고, 댐의 높이는 상기 제 2 컬러인쇄층의 두께와 상기 보호층 두께의 일정 오차 범위 내의 합이 될 수 있다. 또는 댐은 상기 제 2 컬러인쇄층의 상부에 형성될 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 제 1 컬러인쇄층은 제 1-1 컬러인쇄층이 상기 제 1-2 컬러인쇄층 보다 넓은 계단 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 댐은 상기 제 1-1 컬러인쇄층 상부에 형성되고, 댐의 높이는 상기 제 2 컬러인쇄층 및 제 1-1 컬러인쇄층의 두께와 상기 보호층 두께의 일정 오차 범위 내의 합이 되도록 형성될 수 있다. 또는 댐이 제 1-2 컬러인쇄층의 상부에 형성되고, 댐의 높이는 상기 제 2 컬러인쇄층의 두께와 상기 보호층 두께의 일정 오차 범위 내의 합이 될 수 있다. 또는 댐이 상기 제 2 컬러인쇄층의 상부에 형성될 수 있다.

본 발명의 각 실시예에서 상기 일정 오차 범위는 75% 내지 125%로 해석될 수 있으며, 댐은 투명 물질로 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 보호층이 터치 패널의 유효 영역 또는 기판으로 흘러들어가는 것을 방지할 수 있으며, 이로써 블랙 라인 비침 현상을 없앨 수 있다.

제품 불량을 방지하므로 수율을 향상시킬 수 있어 터치 패널 제조 비용을 낮출 수 있다.

댐을 제 1 컬러인쇄층과 동일한 물질로 형성시키는 경우, 유사한 공정의 반복을 통해 수율을 대폭 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 터치 패널의 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 댐의 높이를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 터치 패널 및 터치 패널이 적용된 터치 디바이스를 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

한편, 어떤 구성 요소들을 '포함'한다는 표현은, '개방형'의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

또한, '제 1, 제 2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용되는 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.

터치 패널은 입력 장치(예를 들어, 손가락 등)의 위치를 감지하는 유효 영역(VA)과 이 유효 영역(VA)의 주위에 배치되는 비유효 영역(UA)이 정의되는 기판(200)을 포함한다.

여기서, 유효 영역(VA)에는 입력 장치를 감지할 수 있도록 투명 전극이 형성될 수 있다. 그리고, 비유효 영역(UA)에는 투명 전극을 전기적으로 연결하는 배선이 형성될 수 있다. 또한, 비유효 영역(UA)에는 상기 배선에 연결되는 외부 회로 등이 위치할 수 있다. 이러한 비유효 영역(UA)에는 외곽 더미층이 형성될 수 있으며, 이 외곽 더미층에는 로고(logo) 등이 형성될 수 있다.

이와 같은 터치 패널에 입력 장치가 접촉되면, 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생하고, 이러한 차이가 발생한 부분을 접촉 위치로 검출한다.

이러한 터치 패널을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

기판(200)은 상기 기판(200) 상에 형성되는 상기 투명 전극, 절연층, 배선 및 회로 기판 등을 지지한다. 상기 기판(200)은 다양한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 유리 기판 또는 플라스틱 기판으로 형성될 수 있다.

기판(200)은 유효 영역(VA) 및 상기 유효 영역을 둘러싸는 비유효 영역(UA)을 포함하고, 기판(200)의 비유효 영역(UA)에는 외곽 더미층이 형성된다. 외곽 더미층은 배선과 상기 배선을 외부 회로에 연결하는 인쇄 회로 기판(200) 등이 외부에서 보이지 않도록 소정의 색을 가지는 물질을 도포하여 형성될 수 있다. 상기 외곽 더미층은 원하는 외관에 적합한 색을 가질 수 있는데, 일례로 흑색 안료 또는 흰색 안료 등을 포함하여 흑색 또는 흰색을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 외곽 더미층에는 다양한 방법으로 원하는 로고 등을 형성할 수 있다.즉, 상기 비유효 영역(UA)에는 흑색 안료 또는 흰색 안료를 이용하여 상기 기판(200) 상에 인쇄층을 형성할 수 있다. 제 2 컬러인쇄층(230)은 제 1 컬러인쇄층보다 어두운 색으로 형성할 수 있다. 일 예로 제 1 컬러인쇄층은 흰색 안료로, 제 2 컬러인쇄층(230)은 흑색 안료로 형성될 수 있다. 여기서 흰색 안료는 투명한 안료를 포함한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다. 본 발명의 터치 패널은 기판(200), 상기 기판(200) 상부에 형성되는 제 1 컬러인쇄층, 상기 제 1 컬러인쇄층 상부에 형성되는 제 2 컬러인쇄층(230), 상기 제 2 컬러인쇄층(230) 상부에 형성되는 보호층(240) 및 상기 제 1 컬러인쇄층의 상부 및 상기 보호층(240)의 측면에 형성되는 댐(250)을 포함한다.

본 발명은 특히 종래에 비하여 보호층(240)의 측면에 형성되는 댐(250)을 더 포함한다. 댐(250)은 보호층(240) 형성 시 보호층(240)이 유효 영역 또는 기판(200)으로 흘러 넘치는 것을 방지하기 위한 구성이다. 댐(250)에 의해 보호층(240)이 비유효영역의 상부에만 형성되면, 블랙라인 비침 현상을 방지할 수 있으므로, 터치 패널의 시인성을 개선할 수 있고 불량을 방지하여 수율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 댐(250)은 투명한 성질을 가지는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일 예로 제 1 컬러인쇄층과 동일한 물질로 형성시킬 수 있다. 제 1 컬러인쇄층 또는 투명한 물질로 댐(250)을 형성시키면, 댐(250) 자체는 사용자에게 인식되지 않으므로 터치 패널의 시인성에는 영향을 미치지 않으면서 동시에 앞서 언급한 블랙 라인 비침 현상을 방지할 수 있다.

본 발명에서 제 1 컬러인쇄층은 기판(200) 상에 형성되는 제 1-1 컬러인쇄층(210) 및 제 1-1 컬러인쇄층(210) 상부에 형성되는 제 1-2 컬러인쇄층(220)을 포함한다. 그리고 상기 제 1-1, 1-2 컬러인쇄층은 실시예에 따라 계단형 또는 수직형으로 형성될 수 있다.

도 3에 도시된 본 발명의 터치 패널은 제 1-1 컬러인쇄층(210) 및 제 1-2 컬러인쇄층(220)의 폭이 동일한(수직형) 터치 패널이다. 다만, 여기서 동일하다는 의미는 실질적으로 동일한 점을 의미하며 수치상 동일한 것은 아니다. 즉, 계단형(단차가 존재)과 구분하여 제 1-1 컬러인쇄층(210) 및 제 1-1 컬러인쇄층(210)의 유효 영역 쪽 경계가 거의 일치하는 경우 또한 본 발명에 포함되어야 한다.

본 실시예는 종래 기술(도 1, 2 참고)을 개선하기 위한 구조로, 제 1 컬러인쇄층을 단차가 없는 형태로 형성시킴으로써 보호층(240)이 흘러내리는 것을 보다 효율적으로 방지할 수 있다. 즉, 종래에 비하여 제 1-2 컬러인쇄층(220)을 유효 영역 쪽으로 더 형성시킴으로써, 보호층(240)이 순차적으로 흘러내려 유효 영역에 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이 뿐만 아니라 댐(250)을 형성시켜 보호층(240)의 유입을 막아, 종래의 문제를 2중으로 개선할 수 있다.

본 실시예에서 댐(250)의 위치는 제 1-2 컬러인쇄층(220)의 상부에 형성될 수 있다. 본 실시예는 도 3a에 도시되어 있다. 이 때 댐(250)은 제 2 컬러인쇄층(230)의 두께와, 보호층(240) 두께의 일정 오차 범위 내의 합만큼의 높이로 형성될 수 있다. 도 3a에 나타난 것처럼 댐(250)이 제 1-2 컬러인쇄층(220) 상부에 형성된 경우, 최소한 제 2 컬러인쇄층(230)을 넘는 높이를 가져야 보호층(240)의 유입을 막을 수 있다. 한편, 보호층(240)의 두께보다 높거나 같을 경우에 보호층(240)이 유입하는 것을 효과적으로 봉쇄할 수 있다. 그러나 보호층(240)의 두께보다 지나치게 높을 경우, 비유효영역 전체의 두께가 두꺼워지는 문제가 있다. 즉, 보호층(240)의 두께와 동일하게 형성하는 것이 바람직하나, 보호층(240)의 두께보다 일정 오차 범위 이상 높아지는 것도 가능하다. 본 발명에서 일정 오차 범위의 상한은 125%로 보호층(240)의 두께보다 1.25배 높은 높이까지 댐(250)이 형성되는 경우, 전체 터치 패널 두께에 영향을 미치지 않는 범위로 결정될 수 있다.

한편, 보호층(240)의 두께보다 일정 오차 범위 이하로 낮아지는 것도 가능하다. 댐(250)이 반드시 보호층(240)의 높이만큼 형성되지 않더라도 보호층(240)을 형성하는 물질의 표면에서 발생하는 표면 장력에 의해 보호층(240)이 댐(250)을 넘어 유효 영역으로 유입되는 것을 막을 수 있다. 즉, 댐(250)의 높이가 보호층(240)의 일정 오차 범위 이하까지만 되어도 보호층(240)이 흘러넘치는 것을 막을 수 있다. 본 발명에서 일정 오차 범위의 하한은 75%로 이 범위 내에서는 표면 장력에 의해 보호층(240)이 흘러넘치는 것을 막으면서 동시에 댐(250)을 형성시키는 높이를 낮출 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서는 댐(250)이 제 2 컬러인쇄층(230)의 상부에 형성될 수 있다. 본 실시예는 도 3b에 나타나 있다. 도 3b를 보면 댐(250)이 제 2 컬러인쇄층(230)의 상부에 형성되고 제 2 컬러인쇄층(230)에서 보호층(240)을 막는 역할을 수행하고 있음을 확인할 수 있다. 이 때 댐(250)의 높이는 보호층(240) 두께의 일정 오차 범위 내로 형성될 수 있고, 이와 관련한 내용은 앞서 설명하였다. 뿐만 아니라 본 발명의 댐(250)은 제 1-2 컬러인쇄층(220)과 제 2 컬러인쇄층(230)에 걸쳐 형성될 수 있으며 본 실시예는 도 3c에 나타나 있다. 도 3c의 예도 댐(250)이 제 1-1 컬러인쇄층(210)의 상부 또는 제 2 컬러인쇄층(230)의 상부에 형성된 것이라 볼 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다. 도 4에 도시된 예는 제 1, 2 제 1 컬러인쇄층이 계단형으로 형성된 예이다. 본 실시예에서는 제 1-1 컬러인쇄층(210)이 제 1-2 컬러인쇄층(220)보다 넓은 계단 형상으로 제 1 컬러인쇄층이 형성될 수 있다. 달리 말해 제 1-1 컬러인쇄층(210)이 유효 영역으로 더 돌출되는 형태가 된다. 도 4a를 참고하면, 본 실시예에서 댐(250)은 제 1-1 컬러인쇄층(210)의 상부에 형성될 수 있고, 이 때 댐(250)은 제 2 컬러인쇄층(230) 및 제 1-1 컬러인쇄층(210)의 두께와, 보호층(240) 두께의 일정 오차 범위 내의 합만큼의 높이를 가질 수 있다. 즉, 보호층(240)의 유입을 효과적으로 봉쇄하면서 동시에 지나치게 두껍게 형성되는 것을 방지하는 높이로 댐(250)을 형성할 수 있다.

도 4b에 나타난 실시예에서 댐(250)은 제 1-2 컬러인쇄층(220)의 상부에 형성될 수 있고, 이 때 댐(250)의 높이는 제 2 컬러인쇄층(230)의 두께와, 보호층(240) 두께의 일정 오차 범위 내의 합으로 형성될 수 있다. 마찬가지로 보호층(240)의 유입을 가장 효율적으로 막을 수 있는 범위에서 댐(250)의 높이를 결정한다. 한편, 도 4c에 나타난 것처럼 제 2 컬러인쇄층(230) 상부에 댐(250)이 형성될 수 도 있다. 이는 앞서 도 3b를 통해 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 댐(250)은 제 1-1, 1-2 컬러인쇄층(210, 220)에 걸쳐서 형성될 수도, 도 4d와 같이 제 1-1, 1-2 컬러인쇄층(210, 220) 및 제 2 컬러인쇄층(230)에 걸쳐서 형성될 수도 있다. 도 4d의 예도 댐(250)이 제 1-1 컬러인쇄층(210)의 상부, 제 1-2 컬러인쇄층(220)의 상부 또는 제 2 컬러인쇄층(230)의 상부에 형성된 것이라 볼 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명의 댐(250)이 보호층(240) 높이의 일정 오차 범위 내에 형성되는 것을 나타낸 단면도이다. 도 5a는 보호층(240)의 높이만큼, 도 5b는 보호층(240)의 75% 높이만큼, 도 5c는 보호층(240)의 125% 높이만큼 형성된 것을 나타내며, 하한은 표면 장력에 의해 보호층(240)의 유입을 막을 수 있는 높이이고, 상한은 터치 패널 전체 두께에 영향을 미치지 않은 수준의 높이이다. 상세한 내용은 앞서 설명하였다.

본 발명의 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것으로 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 수정, 변경, 부가가 가능한 부분까지 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100, 200 기판
110, 210 제 1-1 컬러인쇄층
120, 220 제 1-2 컬러인쇄층
130, 230 제 2 컬러인쇄층
140, 240 보호층
250 댐

Claims (15)

1. 기판;
   상기 기판 상부에 형성되는 제 1 컬러인쇄층;
   상기 제 1 컬러인쇄층 상부에 형성되는 제 2 컬러인쇄층;
   상기 제 2 컬러인쇄층 상부에 형성되는 보호층; 및
   상기 제 1 컬러인쇄층의 상부 및 상기 보호층의 측면에 형성되는 댐;
   을 포함하고,
   상기 제 1 컬러인쇄층은,
   상기 기판 상에 형성되는 제 1-1 컬러인쇄층과, 상기 제 1-1 컬러인쇄층 상부에 형성되는 제 1-2 컬러인쇄층을 포함하며,
   상기 제 1-1 컬러인쇄층과 상기 제 1-2 컬러인쇄층의 폭이 동일하고,
   상기 댐은 상기 제 2 컬러인쇄층의 상부에 투명 물질로 형성되며,
   상기 댐의 높이는 상기 보호층 두께의 75% 내지 125%의 오차 범위 내로 형성되는, 터치 패널.
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