KR102355819B1

KR102355819B1 - 터치 스크린 패널

Info

Publication number: KR102355819B1
Application number: KR1020150109210A
Authority: KR
Inventors: 이남석; 이정환; 홍성곤; 차동중
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2022-01-26
Also published as: KR20170015821A; US9921701B2; CN106406644B; CN106406644A; US20170031501A1

Abstract

본 발명은 피뢰침 패턴을 구비하여, ESD 불량을 개선할 수 있다. 이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린 패널은 서로 교차하는 제1 전극열 및 제2 전극열을 포함한다. 제1 전극열 및 제2 전극열 중 어느 하나는 제1 전극열 및 제2 전극열의 교차부에서 분리된다. 분리된 어느 하나의 전극열은 제1 절연막을 관통하는 하부 콘택홀들을 통해 브릿지 패턴에 접속되어 서로 전기적으로 연결된다. 피뢰침 패턴은, 제1 절연막을 덮는 제2 절연막에 형성된 상부 콘택홀을 통해 제1 전극열 및 제2 전극열 중 분리된 어느 하나에 전기적으로 연결되고, 브릿지 패턴에 중첩된다.

Description

터치 스크린 패널{Touch Screen Panel}

본 발명은 피뢰침 패턴을 구비한 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel)에 관한 것이다.

최근, 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display), 전계발광 디스플레이(Electroluminescent Display) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 등의 디스플레이 장치는 응답속도가 빠르고, 소비전력이 낮으며, 색재현율이 뛰어나 주목받아 왔다. 이러한 디스플레이 장치들은 TV, 컴퓨터용 모니터, 노트북 컴퓨터, 휴대폰(mobile phone), 냉장고의 표시부, 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant), 현금 자동 입출금기(Automated Teller Machine) 등 다양한 전자제품에 사용되어 왔다. 일반적으로, 이러한 표시장치들은 키보드, 마우스, 디지타이저(Digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 사용자와의 인터페이스를 구성한다. 그러나, 키보드와 마우스 등과 같은 별도의 입력장치를 사용하는 것은 사용법을 익혀야 하고 공간을 차지하는 등의 불편을 야기하여 제품의 완성도를 높이기 어려운 면이 있었다. 따라서, 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가되고 있다. 이와 같은 요구에 따라 사용자가 손이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel)이 제안되었다.

터치 스크린 패널은 간단하고, 오작동이 적으며, 별도의 입력기기를 사용하지 않고도 입력이 가능할 뿐아니라 사용자가 화면에 표시되는 내용을 통해 신속하고 용이하게 조작할 수 있다는 편리성 때문에 다양한 표시장치에 적용되고 있다.

터치패널은 터치된 부분을 감지하는 방식에 따라, 상판 또는 하판에 금속 전극을 형성하여 직류전압을 인가한 상태에서 터치된 위치를 저항에 따른 전압 구배로 판단하는 저항막 방식(Resistive type), 도전막에 등전위를 형성하고 터치에 따른 상하판의 전압 변화가 일어난 위치를 감지하여 터치된 부분을 감지하는 정전용량 방식(Capacitive type), 전자펜이 도전막을 터치함에 따라 유도되는 LC값을 읽어들여 터치된 부분을 감지하는 전자 유도 방식(Electro Magnetic type) 등으로 구별될 수 있다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 종래기술에 따른 정정용량 방식 터치 스크린 패널(TSP)에 대하여 설명하기로 한다. 도 1은 종래의 기술에 따른 정전용량 방식의 터치 스크린 패널의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 터치 스크린 패널의 I-I'선 을 따라 절취한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 터치 스크린 패널(TSP)은 투명한 기판상에 형성되는 전극부(A)를 포함한다. 전극부는 제1 방향(예컨대, X축 방향)으로 나란하게 배열된 복수의 제1 전극열(10)들과, 상기 제1 전극열(10)들과 수직방향(예컨대, Y축 방향)으로 교차하도록 배열되는 복수의 제2 전극열(20)들을 포함한다. 제1 전극열(10)들의 각각은 제1 전극패턴(12)들과 이들 제1 전극패턴(12)들을 연결하는 제1 연결패턴(14)들을 포함한다. 제2 전극열(20)들의 각각은 제2 전극패턴(22)들과 이들 제2 전극패턴(22)들을 서로 연결하는 제2 연결패턴(24)들을 포함한다. 제1 연결패턴(14)은 제1 및 제2 전극패턴(12, 22)들 상부에 덮인 절연막(PAS1)에 형성된 콘택홀(30a, 30b)들을 통해 이웃하는 제1 전극패턴(12)들을 상호 접속시킨다.

이러한 구조에서, 연결패턴들 특히, 제1 연결패턴(14)들은 ESD(Electro Static Discharge)에 취약하다. 즉, 제1 연결패턴(14)들은 제2 연결패턴(24)들, 제1 전극패턴(12)들, 및 제2 전극패턴(22)들에 비해 좁은 폭을 갖기 때문에 상대적으로 큰 저항값을 갖는다. 고저항의 제1 연결패턴(14)으로 과전류가 흐르는 경우, 제1 연결패턴(14)은 데미지(damage)를 받을 수 있고, 단선(open)이 발생할 수 있다. 또한, 절연 파괴로 인하여 제1 전극열(10)과 제2 전극열(20)의 쇼트(short)가 발생할 수도 있다.

이와 같은 이유로, 제1 연결패턴(14)은 정전기에 의해 손상되기 쉽다. 제1 연결패턴(14)의 손상은 터치 스크린 패널(TSP)의 구동불량을 야기하고, 제품 신뢰성을 저하시키는 등 많은 문제점을 갖는다.

본 발명은 피뢰침 패턴을 구비하여, ESD 불량을 개선한 터치 스크린 패널을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 정전기에 기인하여 제1 연결패턴으로 흐르는 과전류를 분산시키기 위해 피뢰침 패턴을 구비한다. 피뢰침 패턴은 서로 교차하는 제1 전극열 및 제2 전극열 중 어느 하나와 전기적으로 접속된다.

본 발명은 피뢰침 패턴을 브릿지 패턴의 형성 물질보다 저저항의 물질로 형성함으로써, 정전기에 기인한 과전류를 피뢰침 패턴으로 유도할 수 있다.

본 발명은 제1 절연막과 제2 절연막의 두께, 제1 절연막과 제2 절연막의 유전율, 및 피뢰침 패턴의 면적을 조절함으로써, 정전기에 기인한 과전류를 피뢰침 패턴으로 유도할 수 있다.

본 발명은 정전기로 인하여 제1 연결패턴으로 흐르는 과전류를 피뢰침 패턴 방향으로 유도할 수 있다.

본 발명은 피뢰침 패턴을 제1 연결패턴과 중첩되도록 형성한다. 이에 따라, 피뢰침 패턴에 의한 시인성 저하 문제를 방지할 수 있다.

본 발명은 피뢰침 패턴을 제1 연결패턴보다 저항이 낮은 이종 물질로 형성함으로써, 정전기에 기인하여 제1 연결패턴으로 흐르는 과전류를 피뢰침 패턴 방향으로 더욱 효과적으로 유도할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 피뢰침 패턴과 제2 전극열 사이에 개재된 보호층의 두께 및/또는 재료를 달리할 수 있다. 이에 따라, 피뢰침 패턴과 제2 전극열 사이에 형성되는 정전 용량 값을 제2 전극열과 제1 연결패턴 사이에 형성되는 정전 용량 값보다 낮게 조절할 수 있어, 제1 연결패턴으로 흐를 수 있는 과전류를 피뢰침 패턴 방향으로 더욱 효과적으로 유도할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 정전용량 방식의 터치 스크린 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치 스크린 패널의 I-I'선 을 따라 절취한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 II-II'선을 따라 절취한 단면도이다.
도 5는 도 3에서 RR 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에서 AR 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 평면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 III-III'선을 따라 절취한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 정전기에 기인하여 브릿지 패턴으로 흐르는 과전류를 피뢰침 패턴으로 분산시키는 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명에 의한 터치 스크린 패널은 서로 교차하는 제1 전극열 및 제2 전극열을 포함한다. 제1 전극열 및 제2 전극열 중 어느 하나는 제1 전극열 및 제2 전극열의 교차부에서 분리된다. 분리된 어느 하나의 전극열은 제1 절연막을 관통하는 하부 콘택홀들을 통해 브릿지 패턴에 접속되어 서로 전기적으로 연결된다. 피뢰침 패턴은, 제1 절연막을 덮는 제2 절연막에 형성된 상부 콘택홀을 통해 제1 전극열 및 제2 전극열 중 분리된 어느 하나에 전기적으로 연결되고, 브릿지 패턴에 중첩된다.

본 발명의 일 실시예에서, 브릿지 패턴은 제1 절연막 아래에 배치되고, 제1 전극열 및 제2 전극열은 제1 절연막과 제2 절연막 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제1 전극열 및 상기 제2 전극열 중 분리된 어느 하나는 피뢰침 패턴과 접속된다. 본 발명의 다른 실시예에서, 제1 전극열 및 제2 전극열은 제1 절연막 아래에 배치되고, 브릿지 패턴은 제1 절연막과 제2 절연막 사이에 배치될 수 있다. 이때, 브릿지 패턴(이하, "제1 연결패턴" 이라 함)은 피뢰침 패턴과 접속된다.

이하, 도 3 내지 도 8의 도면을 참조하여 본 발명에 의한 바람직한 실시예들을 구체적으로 설명한다.

<제1 실시예>

도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널(TSP1)에 대해 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 평면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 II-II'선을 따라 절취한 단면도이다. 도 5는 도 3에서 RR 영역을 확대 도시한 도면이다. 도 6은 도 4에서 AR 영역을 확대 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널(TSP1)은 전극부(A), 라우팅 배선부(B) 및 패드부(C)를 포함한다.

전극부(A)는 제1 방향(예컨대, X축 방향)으로 나란하게 배열된 복수의 제1 전극열(110)들, 제1 전극열(110)들과 교차하도록 제2 방향(예컨대, Y축 방향)으로 배열되는 복수의 제2 전극열(120)들, 및 제1 전극열(110)들과 전기적으로 연결되는 피뢰침 패턴(EP1)을 포함한다. 제1 전극열(110)들의 각각은 삼각형, 사각형, 또는 마름모꼴 등으로 형성된 제1 전극패턴(112)들과 이들 제1 전극패턴(112)들을 연결하는 제1 연결패턴(114)들을 포함한다. 제2 전극열(120)들의 각각은 제1 전극패턴(112)들과 유사한 삼각형, 사각형, 또는 마름모꼴 등으로 형성된 제2 전극패턴(122)들과 이들 제2 전극패턴(122)들을 서로 연결하는 제2 연결패턴(124)들을 포함한다.

본 발명의 실시예에서 제1 연결패턴(114)들은 제1 전극패턴(112)들과 별도로 형성되며, 제2 연결패턴(124)들은 제2 전극패턴(122)들과 일체로 형성된다. 이와 반대로 제1 연결패턴(114)들은 제1 전극패턴(112)들과 일체로 형성되고, 제2 연결패턴(124)들은 제2 전극패턴(122)들과 별도로 형성되도록 구성할 수도 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 제1 연결패턴(114)들이 제1 전극패턴(112)들과 별도로 형성된 경우를 예로 들어 설명한다.

피뢰침 패턴(EP1)은 제1 전극열(110)들과 전기적으로 연결된다. 피뢰침 패턴(EP1)은 제1 연결패턴(114)과 중첩되어 형성된다. 본 발명의 제1 실시예는 피뢰침 패턴(EP1)을 구비함으로써, 제조공정, 물류(physical distribution) 등에서 발생할 수 있는 정전기에 의해 유입되어 제1 연결패턴(114)으로 흐를 수 있는 과전류를 피뢰침 패턴(EP1)으로 유도할 수 있다.

라우팅 배선부(B)는 전극부(A)의 외곽부에 형성되며 복수의 제1 전극열(110)들과 각각 연결되는 복수의 제1 라우팅 배선(116)들과 복수의 제2 전극열(120)들과 각각 연결되는 복수의 제2 라우팅 배선(126)들로 이루어 진다.

패드부(C)는 복수의 제1 라우팅 배선(116)들을 통해 복수의 제1 전극열(110)들과 각각 접속되는 복수의 제1 패드(미도시)들과 복수의 제2 라우팅 배선(126)들을 통해 복수의 제2 전극열(120)들과 각각 접속되는 복수의 제2 패드(미도시)들로 이루어 진다.

도 4를 더 참조하면, 제1 연결패턴(114)들과 제1 및 제2 라우팅 배선(116, 126)들은 동일 공정을 통해 기판(100) 상에 형성될 수 있으며, 동일 물질을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 연결패턴(114)들과 제1 및 제2 라우팅 배선(116, 126)들을 형성하는 재료로는 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr 등이 이용될 수 있다. 이들 재료는 비저항이 낮은 물질이기 때문에 전극 연결부위의 저항을 낮추는 효과가 있다. 제1 연결패턴(114)들과 제1 및 제2 라우팅 배선(116, 126)들을 형성하는 재료로는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 도전성 물질이 이용될 수도 있다. 다만, ITO와 같은 투명 도전성 물질을 이용하는 경우에는 비저항이 높기 때문에 이를 고려하여 선택하는 것이 바람직하다. 제1 연결패턴(114)들의 두께와 폭은 저항 및 시인성을 고려하여 선택되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 연결패턴(114)들 두께가 얇아지거나 폭이 좁아질 경우 저항이 높아지고, 폭이 넓어지는 경우 패턴이 시인되는 문제점이 있다.

제1 연결패턴(114)들과 제1 및 제2 라우팅 배선(116, 126)들이 형성된 기판(100) 상에는 제1 두께(t1)를 갖는 제1 절연막(PAS1)이 형성된다. 제1 절연막(PAS1)은 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(SiO2)을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 절연막(PAS1) 상에는 제1 연결패턴(114)들 각각의 양단을 노출시키는 제1 하부 콘택홀(130a)들 및 제2 하부 콘택홀(130b)들이 형성된다.

제1 하부 콘택홀(130a)들 및 제2 하부 콘택홀(130b)들이 형성된 제1 절연막(PAS1) 상에는, 제1 방향으로 배열되는 복수의 제1 전극패턴(112)들, 제2 방향으로 배열되는 복수의 제2 전극패턴(122)들, 및 제2 전극패턴(122)들을 연결하는 제2 연결패턴(124)이 형성된다. 제1 전극패턴(112)들은, 서로 분리되어 형성되나, 제1 절연막(PAS1)에 형성된 제1 하부 콘택홀(130a)들 및 제2 하부 콘택홀(130b)들을 통해 제1 절연막(PAS1) 하부에 형성된 제1 연결패턴(114)의 양단에 접속되어 전기적으로 연결된다.

제1 전극패턴(112)들, 제2 전극패턴(122)들, 및 제2 연결패턴(124)들은 동일한 공정에서 동일한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극패턴(112)들, 제2 전극패턴(122)들, 및 제2 연결패턴(124)들은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium-Doped Zinc Oxide)와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다. ITO 등의 투명 도전성 물질은 두께가 두꺼워질수록 전기 전도도가 증가하는 이점이 있으나, 빛의 투과율이 저하되는 현상이 있다. 따라서, 전기 전도도와 광투과율을 고려하여 투명 도전성 물질의 두께를 적절히 조절할 필요가 있다.

제1 전극패턴(112)들, 제2 전극패턴(122)들, 및 제2 연결패턴(124)들이 형성된 기판(100) 상에는 제2 두께(t2)를 갖는 제2 절연막(PAS2)이 형성된다. 제2 절연막(PAS2) 상에는 제1 전극패턴(112)의 일부를 노출시키는 상부 콘택홀(140)이 형성된다. 상부 콘택홀(140)은 제1 연결패턴(114)과 중첩된다. 일 예로, 상부 콘택홀(140)들은 제1 하부 콘택홀(130a) 및 제2 하부 콘택홀(130b) 중 어느 하나와 중첩될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

상부 콘택홀(140)들이 형성된 제2 절연막(PAS2) 상에는, 상부 콘택홀(140)을 통해 제1 전극패턴(112)의 일부와 접속되는 피뢰침 패턴(EP1)이 형성된다. 피뢰침 패턴(EP1)은 제1 연결패턴(114)과 중첩되도록 형성된다. 피뢰침 패턴(EP1)은 도전성 물질로 형성된다. 본 발명은 피뢰침 패턴(EP1)을 형성함에 따라, 제1 연결패턴(114)에 집중될 수 있는 과전류를 피뢰침 패턴(EP1)으로 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시예는 정전기로부터 터치 스크린 패널(TSP1)을 안전하게 보호할 수 있다.

도 5를 더 참조하면, 피뢰침 패턴(EP1)의 면적은 시인성을 고려하여 선택되는 것이 바람직하다. 즉, 피뢰침 패턴(EP1)의 면적은 제1 연결패턴(114)의 면적과 동일하거나 작도록 구성함으로써, 정면에서 볼 때 피뢰침 패턴(EP1)이 제1 연결패턴(114)의 외부로 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 발명은 피뢰침 패턴(EP1)을 정면에서 사용자에게 시인되지 않도록 함으로써, 피뢰침 패턴(EP1)에 기인한 시인성 저하 문제를 개선할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예는, 정전기에 기인한 과전류를 피뢰침 패턴(EP1)으로 유도하기 위해, 피뢰침 패턴(EP1)의 저항값을 조절할 수 있다. 피뢰침 패턴(EP1)은 제1 연결패턴(114)을 형성하는 재료와 다른 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 즉, 피뢰침 패턴(EP1)은 제1 연결패턴(114)을 형성하는 재료보다 저항 값이 작은 재료로 형성될 수 있다. 이 경우, 상대적으로 저항이 낮은 영역에 전하가 유도되는 특성에 따라, 제1 연결패턴(114)에 집중될 수 있는 전하를 피뢰침 패턴(EP1)으로 유도할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예는 피뢰침 패턴(EP1)을 제1 연결패턴(114) 물질보다 저항이 낮은 이종 물질로 형성함으로써, 정전기에 기인하여 제1 연결패턴(114)으로 흐를 수 있는 과전류를 피뢰침 패턴(EP1)으로 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있다.

본 발명의 제1 실시예는, 정전기에 기인한 과전류를 피뢰침 패턴(EP1)으로 유도하기 위해, 제2 절연막(PAS2)을 사이에 두고 피뢰침 패턴(EP1)들과 제2 전극열(120)들이 중첩되어 형성되는 정전 용량 값을 조절할 수 있다.

도 6을 더 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 터치 스크린 패널(TSP1)은, 제1 절연막(PAS1)을 사이에 두고 제1 연결패턴(114)과 제2 전극열(120)이 중첩되어 형성되는 제1 정전용량(C1)과, 제2 절연막(PAS2)을 사이에 두고 피뢰침 패턴(EP1)과 제2 전극열(120)이 중첩되어 형성되는 제2 정전용량(C2)을 포함한다. 본 발명의 제1 실시예는, 정전 용량 값이 작은 영역으로 전하가 유도되는 특성에 따라, 제2 정전용량(C2) 값이 제1 정전용량(C1) 값보다 작도록 조절할 수 있다.

C는 정전 용량, ε는 유전율, A는 면적, d는 두께를 의미한다. 본 발명의 제1 실시예는 C값을 결정하는 인자들의 값을 조절하여, 전하를 피뢰침 패턴(EP1)으로 유도할 수 있다.

본 발명에 의한 제1 실시예는 제2 절연막(PAS2)의 두께(t)를 조절하여, 전하를 피뢰침 패턴(EP1)으로 유도할 수 있다. 즉, 제1 실시예는, 제2 정전용량(C2) 값이 제1 정전용량(C1) 값보다 작은 값을 갖도록 하기 위해, 제2 절연막(PAS2)을 제1 절연막(PAS1)보다 두껍게 형성할 수 있다. 이에 따라, 제1 실시예는 정전기에 기인한 과전류를 피뢰침 패턴(EP1)으로 분산시킴으로써, ESD 불량을 개선 시킬 수 있다.

본 발명에 의한 제1 실시예는, 제2 절연막(PAS2)의 재료를 제1 절연막(PAS1)의 재료와 달리 하여, 전하를 피뢰침 패턴(EP1)으로 유도할 수 있다. 즉, 제1 실시예는, 제2 정전용량(C2) 값이 제1 정전용량(C1) 값보다 작은 값을 갖도록 하기 위해, 제2 절연막(PAS2)을 제1 절연막(PAS1)의 재료보다 유전율(ε)이 작은 재료로 형성할 수 있다. 이에 따라, 제1 실시예는 정전기에 기인한 과전류를 피뢰침 패턴(EP1)으로 분산시킴으로써, ESD 불량을 개선 시킬 수 있다.

본 발명에 의한 제1 실시예는, 제2 절연막(PAS2)의 면적(A)을 조절하여, 전하를 피뢰침 패턴(EP1)으로 유도할 수 있다. 즉, 제1 실시예는 제2 정전용량(C2) 값이 제1 정전용량(C1) 값보다 작은 값을 갖도록 하기 위해, 피뢰침 패턴(EP1)의 면적을 줄일 수 있다. 전술한 바와 같이, 피뢰침 패턴(EP1)은 시인성을 고려하여 설계될 필요가 있다. 따라서, 피뢰침 패턴(EP1)은 정면에서 시인되지 않도록 제1 연결패턴(114)의 외부로 돌출되지 않으면서, 제1 연결패턴(114)의 면적보다 작은 면적을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 실시예는 정전기에 기인한 과전류를 피뢰침 패턴(EP1)으로 분산시킴으로써, ESD 불량을 개선 시킬 수 있다.

<제2 실시예>

도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 스크린 패널(TSP2)에 대해 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 평면도이다. 도 8은 도 7에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 III-III'선을 따라 절취한 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 스크린 패널(TSP2)은 전극부(A), 라우팅 배선부(B) 및 패드부(C)를 포함한다.

전극부(A)는 제1 방향(예컨대, X축 방향)으로 나란하게 배열된 복수의 제1 전극열(210)들, 제1 전극열(210)들과 교차하도록 제2 방향(예컨대, Y축 방향)으로 배열되는 복수의 제2 전극열(220)들, 및 제1 전극열(210)들과 전기적으로 연결되는 피뢰침 패턴(EP2)을 포함한다. 제1 전극열(210)들의 각각은 삼각형, 사각형, 또는 마름모꼴 등으로 형성된 제1 전극패턴(212)들과 이들 제1 전극패턴(212)들을 연결하는 제1 연결패턴(214)들을 포함한다. 제2 전극열(220)들의 각각은 제1 전극패턴(212)들과 유사한 삼각형, 사각형, 또는 마름모꼴 등으로 형성된 제2 전극패턴(222)들과 이들 제2 전극패턴(222)들을 서로 연결하는 제2 연결패턴(224)들을 포함한다.

본 발명의 실시예에서 제1 연결패턴(214)들은 제1 전극패턴(212)들과 별도로 형성되며, 제2 연결패턴(224)들은 제2 전극패턴(222)들과 일체로 형성된다. 이와 반대로 제1 연결패턴(214)들은 제1 전극패턴(212)들과 일체로 형성되고, 제2 연결패턴(224)들은 제2 전극패턴(222)들과 별도로 형성되도록 구성할 수도 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 제1 연결패턴(214)들이 제1 전극패턴(212)들과 별도로 형성된 경우를 예로 들어 설명한다.

피뢰침 패턴(EP2)은 제1 전극열(210)들과 전기적으로 연결된다. 피뢰침 패턴(EP2)은 제1 연결패턴(214)과 중첩되어 형성된다. 본 발명의 제2 실시예는 피뢰침 패턴(EP2)을 구비함으로써, 제조공정, 물류 등에서 발생할 수 있는 정전기에 의해 유입되어 제1 연결패턴(214)으로 흐를 수 있는 과전류를 피뢰침 패턴(EP2)으로 유도할 수 있다.

라우팅 배선부(B)는 전극부(A)의 외곽부에 형성되며 복수의 제1 전극열(210)들과 각각 연결되는 복수의 제1 라우팅 배선(216)들과 복수의 제2 전극열(220)들과 각각 연결되는 복수의 제2 라우팅 배선(226)들로 이루어 진다.

패드부(C)는 복수의 제1 라우팅 배선(216)들을 통해 복수의 제1 전극열(210)들과 각각 접속되는 복수의 제1 패드(미도시)들과 복수의 제2 라우팅 배선(226)들을 통해 복수의 제2 전극열(220)들과 각각 접속되는 복수의 제2 패드(미도시)들로 이루어 진다.

도 8을 더 참조하면, 기판(200) 상에는, 제1 방향으로 배열되는 복수의 제1 전극패턴(212)들, 제2 방향으로 배열되는 복수의 제2 전극패턴(222)들, 및 제2 전극패턴(222)들을 연결하는 제2 연결패턴(224)이 형성된다. 제1 전극패턴(212)들, 제2 전극패턴(222)들, 및 제2 연결패턴(224)들은 동일한 공정으로 형성될 수 있으며, 동일한 물질을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극패턴(212)들, 제2 전극패턴(222)들, 및 제2 연결패턴(224)들은 ITO, IZO, GZO와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다. ITO 등의 투명 도전성 물질은 두께가 두꺼워질수록 전기 전도도가 증가하는 이점이 있으나, 빛의 투과율이 저하되는 현상이 있다. 따라서, 전기 전도도와 광투과율을 고려하여 투명 도전성 물질의 두께를 적절히 조절할 필요가 있다.

제1 전극패턴(212)들, 제2 전극패턴(222)들, 및 제2 연결패턴(224)들이 형성된 기판(200) 상에는 제1 절연막(PAS1)이 형성된다. 제1 절연막(PAS1)은 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(SiO2)을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 절연막(PAS1) 상에는 제1 전극패턴(212)들 각각의 일부를 노출시키는 제1 하부 콘택홀(230a)들 및 제2 하부 콘택홀(230b)들이 형성된다.

제1 하부 콘택홀(230a)들 및 제2 하부 콘택홀(230b)들이 형성된 제1 절연막(PAS1) 상에는, 제1 연결패턴(214)들이 형성된다. 기판(200) 상의 제1 전극패턴(212)들은, 서로 분리되어 형성되나, 제1 절연막(PAS1) 상부에 형성된 제1 연결패턴이 제1 하부 콘택홀(230a)들 및 제2 하부 콘택홀(230b)들을 통해 제1 전극패턴(212)의 일부에 각각 접속됨으로써 전기적으로 연결된다.

제1 연결패턴(214)들의 두께와 폭은 저항 및 시인성을 고려하여 선택되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 연결패턴(214)들 두께가 얇아지거나 폭이 좁아질 경우 저항이 높아지고, 폭이 넓어지는 경우 패턴이 시인되는 문제점이 있다.

제1 연결패턴(214)들이 형성된 기판(200) 상에는 제2 절연막(PAS2)이 형성된다. 제2 절연막(PAS2) 상에는 제1 연결패턴(214)의 일부를 노출시키는 상부 콘택홀(240)이 형성된다. 상부 콘택홀(240)은 제1 연결패턴(214)과 중첩된다. 일 예로, 상부 콘택홀(240)들은 제1 하부 콘택홀(230a)들 및 제2 하부 콘택홀(230b)들 중 어느 하나와 중첩될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.

상부 콘택홀(240)들이 형성된 제2 절연막(PAS2) 상에는, 상부 콘택홀(240)을 통해 제1 연결패턴(214)의 일부와 접속되는 피뢰침 패턴(EP2)이 형성된다. 피뢰침 패턴(EP2)은 제1 연결패턴(214)과 중첩되도록 형성된다. 피뢰침 패턴(EP2)은 도전성 물질로 형성된다. 본 발명은 피뢰침 패턴(EP2)을 형성함에 따라, 제1 연결패턴(214)에 집중될 수 있는 과전류를 피뢰침 패턴(EP2)으로 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예는 정전기로부터 터치 스크린 패널(TSP2)을 안전하게 보호할 수 있다.

피뢰침 패턴(EP2)의 면적은 시인성을 고려하여 선택되는 것이 바람직하다. 즉, 피뢰침 패턴(EP2)의 면적은 제1 연결패턴(214)의 면적과 동일하거나 작도록 구성함으로써, 정면에서 볼 때 피뢰침 패턴(EP2)이 제1 연결패턴(214)의 외부로 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 발명은 피뢰침 패턴(EP2)을 정면에서 사용자에게 시인되지 않도록 함으로써, 피뢰침 패턴(EP2)에 기인한 시인성 저하 문제를 개선할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예는, 전하를 피뢰침 패턴(EP2)으로 유도하기 위해, 피뢰침 패턴(EP2)의 저항값을 조절할 수 있다. 피뢰침 패턴(EP2)은 제1 연결패턴(214)을 형성하는 재료와 다른 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 즉, 피뢰침 패턴(EP2)은 제1 연결패턴(214)을 형성하는 재료보다 저항 값이 작은 재료로 형성될 수 있다. 이 경우, 상대적으로 저항이 낮은 영역에 전하가 유도되는 특성에 따라, 제1 연결패턴(214)에 집중될 수 있는 전하를 피뢰침 패턴(EP2)으로 유도할 수 있다. 본 발명의 제2 실시예는 피뢰침 패턴(EP2)을 제1 연결패턴(214) 물질보다 저항이 낮은 이종 물질로 형성함으로써, 정전기에 기인하여 제1 연결패턴(214)으로 흐를 수 있는 과전류를 피뢰침 패턴(EP2)으로 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 실시예는 ESD 불량을 개선한 터치 스크린 패널(TSP2)을 제공할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양하게 변경 및 수정할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

TSP1, TSP2 : 터치 스크린 패널 110, 210 : 제1 전극열
120, 220 : 제2 전극열 112, 212 : 제1 전극패턴
122, 222 : 제2 전극패턴 114, 214 : 제1 연결패턴
124, 224 : 제2 연결패턴 EP1, EP2 : 피뢰침 패턴
PAS1 : 제1 절연막 PAS2 : 제2 절연막

Claims

서로 교차하는 제1 전극열 및 제2 전극열을 포함하고, 상기 제1 전극열 및 상기 제2 전극열의 교차부에서 상기 제1 전극열 및 상기 제2 전극열 중 어느 하나가 분리되고, 상기 분리된 전극열이 제1 절연막을 관통하는 하부 콘택홀들을 통해 브릿지 패턴에 접속되어 서로 전기적으로 연결되는 터치 스크린 패널에 있어서,
상기 제1 절연막을 덮는 제2 절연막; 및
상기 브릿지 패턴과는 서로 다른 층에 배치되며, 상기 제2 절연막을 관통하는 상부 콘택홀을 통해 상기 제1 전극열 및 상기 제2 전극열 중 상기 분리된 어느 하나에 전기적으로 연결되고, 상기 브릿지 패턴에 중첩되는 피뢰침 패턴을 포함하는 터치 스크린 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 브릿지 패턴은 상기 제1 절연막 아래에 배치되고,
상기 제1 전극열 및 상기 제2 전극열은,
상기 제1 절연막과 상기 제2 절연막 사이에 배치되며,
상기 제1 전극열 및 상기 제2 전극열 중 분리된 어느 하나는,
상기 피뢰침 패턴과 접속되는 터치 스크린 패널.
제 2 항에 있어서,
상기 제2 절연막의 두께는,
상기 제1 절연막의 두께보다 두꺼운 터치 스크린 패널.
제 2 항에 있어서,
상기 제2 절연막의 유전율은,
상기 제1 절연막의 유전율보다 작은 터치 스크린 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 전극열 및 상기 제2 전극열은 상기 제1 절연막 아래에 배치되고,
상기 브릿지 패턴은,
상기 제1 절연막과 상기 제2 절연막 사이에 배치되어, 상기 피뢰침 패턴과 접속되는 터치 스크린 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 피뢰침 패턴의 저항값은,
상기 브릿지 패턴의 저항값보다 작은 터치 스크린 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 피뢰침 패턴은,
상기 브릿지 패턴 내에서, 상기 브릿지 패턴의 면적과 동일하거나 작은 면적을 갖는 터치 스크린 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 상부 콘택홀은,
상기 하부 콘택홀들 중 어느 하나와 중첩되는 터치 스크린 패널.