KR20110104349A - 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센싱을 수행하는 셀(cell)을 복수개의 영역으로 구분하여, 구분된 영역에 전극을 분할 형성하고, 복수개의 전극들을 하나의 라우팅 배선에 연결시켜, 터치 센싱력을 향상시킨 터치 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명의 터치 패널은, 기판 상에, 제 1 방향으로 서로 이격한 복수개의 제 1 전극들과, 인접한 두개의 제 1 전극들을 연결하는 제 1 브리지 패턴을 포함하여, 제 2 방향으로 배열된 복수개 제 1 센서;와, 상기 기판 상에, 상기 제 2 방향으로 서로 이격한 복수개 형성된 제 2 전극과, 상기 인접한 두개의 제 2 전극들을 연결하는 제 2 브리지 패턴을 포함하여, 상기 제 1 방향으로 배열된 복수개의 제 2 센서;와, 상기 인접한 n (n은 2 이상의 자연수)개의 제 1 센서들의 단부와 연결된 제 1 라우팅 배선; 및 상기 인접한 m (m은 2 이상의 자연수)개의 제 2 센서들의 단부와 연결된 제 2 라우팅 배선;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

터치 패널 {Touch Panel}
본 발명은 터치 패널에 관한 것으로 특히, 센싱을 수행하는 셀(cell)을 복수개의 영역으로 구분하여, 구분된 영역에 전극을 분할 형성하고, 복수개의 전극들을 하나의 라우팅 배선에 연결시켜, 터치 센싱력을 향상시킨 터치 패널에 관한 것이다.
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 액정 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 정전 용량 방식의 터치 패널을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 터치 패널을 나타낸 평면도이며, 도 2는 도 1의 A 영역을 확대한 도면이다.
도 1 및 도 2와 같이, 종래의 정전 용량 방식 터치 패널은, 기판(10) 상에 서로 교차하는 복수개의 제 1 전극(11)의 열과 제 2 전극(12)의 열을 포함하여 이루어진다. 그리고, 기판(10)의 일측에, 터치 컨트롤러(51)를 포함한 FPC(Flexible Printed Circuit:50)에 접속되는 패드 전극(40)이 구비되어 있으며, 상기 제 1 전극(11)의 열과 제 2 전극(12)의 열들은 라우팅 배선(25)을 통해 상기 패드 전극과 연결된다.
상기 제 1, 제 2 전극(11, 12)의 열들은, 바(bar) 형상으로 서로 교차하는 패턴으로 형성한다. 혹은 도시된 바와 같이, 각각 센싱 영역에 대응하여, 제 1, 제 2 전극(11, 12)의 열은 센싱 영역별로 모두 마름모꼴 패턴으로 형성하고, 제 2 전극(12)들은 인접한 마름모꼴 패턴과 일체형으로 형성된 얇은 폭의 연결 패턴을 갖도록 형성하고, 제 1 전극(11)들은 상기 연결 패턴의 교차부에 대해, 인접한 마름모꼴 패턴과 다른 층의 금속의 연결 금속 패턴(21)으로 전기적으로 연결시켜 형성한다.
여기서, 상기 터치 컨트롤러(51)는 일종의 IC(Integrated Circuit)로, 일측은 표시 장치의 구동부의 연결부로서 입력핀들(미도시)을 구비하고, 타측은 상기 제 1, 제 2 전극(11, 12)으로 신호 인가를 위해 출력 핀들(미도시, 상기 패드 전극(40)과 콘택되어 있음)을 구비하고 있다.
그리고, 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)의 열들은 각각 그 일단이 라우팅 배선(25)이 연결되며 상기 패드 전극(40)과 연결되어 있다.
도 1에서는 상기 제 1 전극(11)의 양단에 라우팅 배선(25)에 연결된 점이 도시되어 있으나, 상기 제 1 전극(11)의 양단의 RC 딜레이를 차를 줄이기 위해 상기 제 1 전극(11)의 양단의 신호가 인가되도록 설계한 것이고, 경우에 따라 일단에만 제 1 전극(11)과 연결되는 라우팅 배선을 형성할 수도 있다.
어느 경우이나 종래의 터치 패널은 상기 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)들 하나당 적어도 하나 이상의 라우팅 배선이 연결되어 있는 것이다.
한편, 도 2와 같이, 근래에 양산되는 터치 패널의 상기 제 1 전극(11) 및 제 2 전극(12)들의 각 마름모꼴 패턴의 대각선 길이는 6~10mm 이며, 인접한 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)의 간격은 300㎛ 이상이다.
도 3은 종래의 터치 패널에 있어서, 멀티 터치시 발생되는 불량을 나타낸 도면이다.
종래의 터치 패널에 있어서, 손가락과 같은 입력 도구를 통해 터치를 수행하는데, 도 3과 같이, 터치 패널면을 손가락으로 타원형 또는 원형 형상으로 빠르게 여러 번 반복하여 그려, 터치 인식 여부를 관찰하면, 그려진 선상에서 중간 중간 끊김 현상이 나타난다. 또한, 서로 다른 영역에서 터치를 수행할 때는 손가락으로 터치하지 않은 부위에서 터치를 인식하는 고스트(ghost) 현상이 나타나기도 한다.
이러한 불량은 터치 전후의 정전 용량 변화가 작기 때문에 발생하며, 그 원인은 다음과 같다.
상술한 도 1, 2의 정전 용량 방식의 터치 패널은, 터치 상태를 검출하기 위해서는 특정의 문턱 전하량을 시스템에 설정하고, 상기 특정의 문턱 전하량을 넘은 부위를 터치로 인식한다.
이 경우, 서로 이격된 제 1, 제 2 전극(11, 12)간에 프린지 필드(fringe field)가 조성되고, 손가락이 제 1, 제 2 전극(11, 12)과의 사이에 상기 프린지 필드의 변화를 일으킨다. 그런데, 실제 초기 상태의 프린지 필드가 상기 제 1, 제 2 전극(11, 12)의 사이에 터치가 이루어지면, 프린지 필드 변화가 크지만, 상기 제 1 전극(11)이나 제 2 전극(12)의 중심에 터치가 이루어지면, 터치시의 프린지 필드의 변화도 약하며, 터치시의 전하량 변화 값도 작아 상기 특정의 문턱 전하량을 넘지 않는 현상이 발생한다. 이에 따라 터치 끊김이 발생하는 것이다.
또한, 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)간의 중심에서 터치 전후의 전하량 변화가 커서, 터치 부위가 상기 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)간의 중심에 인접할수록 터치 센싱력이 우수하다. 그런데, 손가락이 터치할 수 있는 영역이 10 mm 이하가 될 수 있기 때문에, 제 1 전극(11)과 제 2 전극(12)간의 중심에서 멀어질수록(제 1 전극과 제 2 전극의 중심으로 갈수록), 터치 센싱력이 떨어진다. 특히, 특정영역의 상대적 터치 센싱력이 떨어져, 상기 전극들이 형성된 일부에서 터치 검출이 불가능한 영역이 발생한다는 문제가 있다.
그리고, 멀티 터치시의 터치 여부의 오동작에 따라 고스트 현상이 발생할 수 있으며, 그 원인을 터치 센싱력의 저하로 파악한다.
상기와 같은 종래의 터치 패널은 다음과 같은 문제점이 있다.
종래의 터치 패널은 서로 교차하여 배치된 복수개의 제 1, 제 2 전극을 포함하여 이루어지며, 상기 제 1 전극과 제 2 전극간의 사이의 프린지 필드에 의해 전하량의 변화를 시스템에 설정된 문턱 전하량 값과 비교하여, 터치 여부를 검출한다.
이 경우, 제 1 전극과 제 2 전극의 임계치수가 손가락의 접촉 면적에 비해 크게 되면, 전극들의 중심으로 갈수록 터치 센싱력이 떨어진다. 이 때, 터치시에도 전극들의 중심들로 가면 문턱 전하량 값보다 전하량이 낮아 터치를 검출하지 못하며, 이는 끊김 현상이나 멀티 터치시의 고스트 현상으로 관찰된다.
경우에 따라, 터치 전후 상기 제 1, 제 2 전극 사이의 프린지 필드 변화량을 크게 하기 위해 상기 제 1, 제 2 전극 상부에 손가락이 닿는 패널면 사이에 일정 두께 이상의 절연막을 더 개재하여 형성하기도 한다. 그러나, 이는 절연막을 형성을 위한 재료 및 마스크 공정이 더 소요될 수 있으며, 비용 상승 및 상기 터치 패널을 장착하는 기구의 변경이 더 요구될 수 있어, 애로 사항이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 센싱을 수행하는 셀(cell)을 복수개의 영역으로 구분하여, 구분된 영역에 전극을 분할 형성하고, 복수개의 전극들을 하나의 라우팅 배선에 연결시켜, 터치 센싱력을 향상시킨 터치 패널 및 이의 제조 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 패널은, 기판 상에, 제 1 방향으로 서로 이격한 복수개의 제 1 전극들과, 인접한 두개의 제 1 전극들을 연결하는 제 1 브리지 패턴을 포함하여, 제 2 방향으로 배열된 복수개 제 1 센서;와, 상기 기판 상에, 상기 제 2 방향으로 서로 이격한 복수개 형성된 제 2 전극과, 상기 인접한 두개의 제 2 전극들을 연결하는 제 2 브리지 패턴을 포함하여, 상기 제 1 방향으로 배열된 복수개의 제 2 센서;와, 상기 인접한 n (n은 2 이상의 자연수)개의 제 1 센서들의 단부와 연결된 제 1 라우팅 배선; 및 상기 인접한 m (m은 2 이상의 자연수)개의 제 2 센서들의 단부와 연결된 제 2 라우팅 배선;을 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.
상기 제 1 라우팅 배선과 연결된 상기 제 1 센서들 사이에, 인접한 제 1 센서들을 연결하는 적어도 하나의 제 1 리던던시 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 리던던시 패턴은 상기 제 1 전극들과 일체형으로, 상기 제 2 방향으로 형성된다.
그리고, 상기 제 2 라우팅 배선과 연결된 상기 제 2 센서들 사이에, 상기 인접한 제 2 센서들을 연결하는 적어도 하나의 제 2 리던던시 패턴을 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 제 2 리던던시 패턴은 상기 제 2 전극들과 일체형으로, 상기 제 1 방향으로 형성된다.
상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들의 임계치수는 0.5mm 내지 5.5mm이다. 보다 바람직하게는, 상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들의 임계치수는 1 mm 내지 3mm이다.
그리고, 상기 인접한 제 1 전극과 제 2 전극의 간격은 10㎛ 내지 30㎛ 이격된 것이 바람직하다.
상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들은 투명 전극이다. 여기서, 상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들은 동일층에 형성된 것이 바람직하다.
상기 제 1 라우팅 배선과, 상기 인접한 n (n은 2 이상의 자연수)개의 제 1 센서들의 단부 사이에, 상기 투명 전극과 동일 재질로 동일층에 형성된 제 1 접속부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 라우팅 배선과, 상기 인접한 m (m은 2 이상의 자연수)개의 제 2 센서들의 단부 사이에, 상기 투명 전극과 동일 재질로 동일층에 형성된 제 2 접속부를 더 포함할 수도 있다.
이 경우, 상기 기판은 표시 및 터치를 검출하는 액티브 영역과, 상기 액티브 영역을 둘러싸는 비표시 영역으로 구분되며, 상기 제 1 및 제 2 센서부들은 상기 액티브 영역에 위치하며, 상기 제 1 또는 제 2 접속부는 상기 액티브 영역과 비표시 영역의 경계부에 위치하며, 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선은 상기 비표시 영역에 위치한다.
상기 비표시 영역 중 일측에, 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선과 각각 연결되는 복수개의 패드 전극이 더 형성된다.
상기 투명 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ZnO 및 SnO2 중 적어도 어느 하나, 또는 이들 중 2 이상 물질의 적층체로 이루어진다.
한편, 상기 제 1 브리지 패턴은 상기 제 1 전극과 일체형이거나, 상기 제 2 브리지 패턴은 상기 제 2 전극과 일체일 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 브리지 패턴 또는 제 2 브리지 패턴은, 10㎛ 내지 500㎛의 폭을 가질 수 있다.
혹은 상기 제 1 브리지 패턴 또는 상기 제 2 브리지 패턴은 금속일 수 있다. 또는 상기 제 1 브리지 패턴 또는 상기 제 2 브리지 패턴은 금속 및 투명 전극의 적층체일 수 있다. 여기서, 상기 제 1 브리지 패턴 또는 제 2 브리지 패턴의 금속은 3~20㎛의 폭을 갖는다.
또한, 상기 제 1 브리지 패턴 또는 상기 제 2 브리지 패턴을 이루는 금속은, 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 알루미늄 네오듐(AlNd) 및 몰리브덴티탄(MoTi) 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 상기 적어도 어느 하나의 금속을 포함하여 이루어진 적층체일 수 있다.
그리고, 상기 제 1 브리지 패턴 또는 상기 제 2 브리지 패턴을 이루는 금속과, 상기 제 1, 제 2 전극들과의 사이의 층간에 제 1 절연막이 더 개재될 수 있다. 이 때, 상기 제 1 절연막은, 질화막, 산화막, 질화산화막 및 0.1~1㎛ 두께의 유기 박막 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 절연막 상에 상기 제 1, 제 2 전극들이 형성되거나, 상기 절연막 상에 상기 제 1 브리지 패턴 또는 상기 제 2 브리지 패턴을 이루는 금속이 형성될 수 있다.
상기 제 1 라우팅 배선은, 상기 제 1 브리지 패턴 또는 제 2 브리지 패턴을 이루는 금속과 동일층에, 동일 금속으로 형성된다.
그리고, 본 발명의 터치 패널은, 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 교차하는 방향이며, 상기 제 1 전극들과 제 2 전극들은 서로 다른 위치에 형성되며, 상기 제 1 브리지 패턴들과 제 2 브리지 패턴들은 서로 교차하여 형성된다.
상기 인접한 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 더미 패턴을 더 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 더미 패턴의 폭은 10㎛ 내지 240㎛ 일 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 전극과 상기 더미 패턴과의 간격과, 상기 제 2 전극과 상기 더미 패턴간의 간격은, 10㎛ 내지 30㎛ 이다.
상기 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들은 다각형 또는 원형이다. 상기 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들은 각변이 동일한 다각형이다.
또한, 상기 제 1 전극과 제 2 전극들을 포함한 상기 기판 상에 제 2 절연막을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 절연막은, 질화막, 산화막, 질화산화막 및 0.1~1㎛ 두께의 유기 박막 중 어느 하나이다.
혹은 상기 제 1 전극과 제 2 전극들을 포함한 상기 기판 상에 편광판을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 편광판의 두께는 135~215㎛일 수 있다.
상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들은 입력 도구의 일 터치 지점의 면적보다 작게 형성하는 것이 바람직하다.
상기 입력 도구를 이용한 터치시, 상기 일 터치 지점에 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 어느 하나는 2개 이상 포함된다.
상기 입력 도구를 이용한 터치시, 상기 일 터치 지점의 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극간의 프린지 필드에 의한 정전 용량 변화가, 상기 단일의 제 1 전극 또는 제 2 전극의 접지시 정전 용량 변화보다 크다.
이러한 상기 입력 도구는 손가락 또는 펜이다.
상기 터치 패널은 표시 패널 상에 놓여질 수 있으며, 이 때의, 상기 표시 패널은, 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 플라즈마 표시 패널 중 어느 하나이다. 이 경우, 상기 터치 패널의 기판은 상기 표시 패널의 일 기판을 이용할 수 있다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 패널은, 기판 상에, 제 1 방향으로 서로 이격한 복수개의 제 1 전극들과, 인접한 두개의 제 1 전극들을 연결하는 제 1 브리지 패턴을 포함하여, 제 2 방향으로 배열된 복수개 제 1 센서;와, 상기 기판 상에, 상기 제 2 방향으로 서로 이격한 복수개 형성된 제 2 전극과, 상기 인접한 두개의 제 2 전극들을 연결하는 제 2 브리지 패턴을 포함하여, 상기 제 1 방향으로 배열된 복수개의 제 2 센서; 및 상기 인접한 제 1 센서들간, 상기 제 2 방향으로, 서로 인접한 상기 제 1 전극들을 연결하는 적어도 하나의 제 1 리던던시 패턴;을 포함하여 이루어진 것에 또 다른 특징이 있다.
이 경우, 상기 인접한 제 2 센서들간, 상기 제 1 방향으로, 서로 인접한 상기 제 2 전극들을 연결하는 적어도 하나의 제 2 리던던시 패턴을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 리던던시 패턴으로 연결된 복수개의 제 1 센서들은 하나의 제 1 라우팅 배선에 접속된다.
그리고, 상기 제 2 리던던시 패턴으로 연결된 복수개의 제 2 센서들은 하나의 제 2 라우팅 배선에 접속된다.
여기서, 상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들은 서로 동일층의 투명 전극이다.
또한, 상기 제 1 브리지 패턴 및 제 2 브리지 패턴 중 하나와, 상기 제 1, 제 2 리던던시 패턴은 상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들과 일체형으로 형성된다.
이 때, 상기 투명 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ZnO 및 SnO2 중 적어도 어느 하나, 또는 이들 중 2 이상 물질의 적층체로 이루어진다.
한편, 상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들의 임계치수는 0.5mm 내지 5.5mm이며, 더 바람직하게는, 상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들의 임계치수는 1 mm 내지 3mm이다.
그리고, 상기 인접한 제 1 전극과 제 2 전극의 간격은 10㎛ 내지 30㎛ 이격된다.
또한, 상기 제 1 브리지 패턴 및 상기 제 2 브리지 패턴 중 나머지 하나는 금속이다. 혹은 상기 제 1 브리지 패턴 및 상기 제 2 브리지 패턴 중 나머지 하나는 금속 및 투명 전극의 적층체이다.
그리고, 상기 제 1 브리지 패턴 및 상기 제 2 브리지 패턴 중 나머지 하나를 이루는 금속은, 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 알루미늄 네오듐(AlNd) 및 몰리브덴티탄(MoTi) 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 상기 적어도 어느 하나의 금속을 포함하여 이루어진 적층체이다.
이러한 상기 제 1 브리지 패턴 및 제 2 브리지 패턴 중 나머지 투명 전극으로 이루어진 것은 10~500㎛의 폭을 갖고, 금속으로 이루어진 것은 3~20㎛의 폭을 갖는다.
상기 제 1 브리지 패턴 또는 상기 제 2 브리지 패턴을 이루는 금속과, 상기 제 1, 제 2 전극들과의 사이의 층간에 제 1 절연막이 더 개재될 수 있다.
상기 제 1 절연막은, 질화막, 산화막, 질화산화막 및 0.1~1㎛ 두께의 유기 박막 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제 1 라우팅 배선과, 상기 인접한 n (n은 2 이상의 자연수)개의 제 1 센서들의 단부 사이에, 상기 제 1 전극과 동일 재질로 동일층에 형성된 제 1 접속부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 제 2 라우팅 배선과, 상기 인접한 m (m은 2 이상의 자연수)개의 제 2 센서들의 단부 사이에, 상기 제 2 전극과 동일 재질로 동일층에 형성된 제 2 접속부를 더 포함할 수 있다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 패널은, 기판 상에, 제 1 방향으로 서로 이격한 복수개의 제 1 전극들과, 인접한 두개의 제 1 전극들을 연결하는 제 1 브리지 패턴을 포함하여, 제 2 방향으로 배열된 복수개 제 1 센서;와, 상기 기판 상에, 상기 제 2 방향으로 서로 이격한 복수개 형성된 제 2 전극과, 상기 인접한 두개의 제 2 전극들을 연결하는 제 2 브리지 패턴을 포함하여, 상기 제 1 방향으로 배열된 복수개의 제 2 센서;와, 상기 인접한 제 1 센서들간, 상기 제 2 방향으로, 서로 인접한 상기 제 1 전극들을 연결하는 적어도 하나의 제 1 리던던시 패턴;과, 상기 인접한 제 2 센서들간, 상기 제 1 방향으로, 서로 인접한 상기 제 2 전극들을 연결하는 적어도 하나의 제 2 리던던시 패턴;과, 상기 제 1 리던던시 패턴으로 연결된 복수개의 제 1 센서들을 공유하여 접속한 제 1 라우팅 배선; 및 상기 제 2 리던던시 패턴으로 연결된 복수개의 제 2 센서들을 공유하여 접속한 제 2 라우팅 배선을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것에 또 다른 특징이 있다.
여기서, 상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들은 서로 동일층의 투명 전극이다.
상기 제 1 브리지 패턴 및 제 2 브리지 패턴 중 하나와, 상기 제 1 리던던시 패턴 및 상기 제 2 리던던시 패턴은 상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들과 일체형으로 형성된다.
상기 투명 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ZnO 및 SnO2 중 적어도 어느 하나, 또는 이들 중 2 이상 물질의 적층체로 이루어진다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 패널의 제조 방법은, 기판 상에, 제 1 방향으로 서로 이격한 복수개의 제 1 전극들과, 인접한 두개의 제 1 전극들을 연결하는 제 1 브리지 패턴을 포함하여, 제 2 방향으로 배열된 복수개 제 1 센서를 형성하는 단계;와, 상기 기판 상에, 상기 제 2 방향으로 서로 이격한 복수개 형성된 제 2 전극과, 상기 인접한 두개의 제 2 전극들을 연결하는 제 2 브리지 패턴을 포함하여, 상기 제 1 방향으로 배열된 복수개의 제 2 센서를 형성하는 단계;와, 상기 인접한 n (n은 2 이상의 자연수)개의 제 1 센서들의 단부와 연결된 제 1 라우팅 배선을 형성하는 단계; 및 상기 인접한 m (m은 2 이상의 자연수)개의 제 2 센서들의 단부와 연결된 제 2 라우팅 배선을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 복수개의 제 1 전극들 및 제 2 전극들 및 제 1 브리지 패턴을 동일층에 투명 전극으로 형성한다.
그리고, 상기 제 2 브리지 패턴은 상기 제 1 전극들과 다른 층에 금속으로 형성할 수 있다.
상기 제 1, 제 2 라우팅 배선은 상기 제 2 브리지 패턴과 동일층에 금속으로 형성한다. 이 경우, 상기 제 2 브리지 패턴과 상기 제 1 전극들, 제 2 전극들 및 제 1 브리지 패턴의 사이의 층간에 제 1 절연막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 절연막의 형성 전에 상기 제 2 브리지 패턴들을 형성하고, 상기 제 2 브리지 패턴들의 양단들을 노출하는 콘택홀을 갖도록 상기 제 1 절연막을 형성 후에, 상기 제 1 절연막 상에 제 1 전극들, 제 1 브리지 패턴 및 상기 콘택홀을 통해 상기 제 1 브리지 패턴과 접속된 제 2 전극들을 형성한다.
혹은, 상기 제 1 절연막의 형성 전에 제 1 전극들, 제 2 전극들 및 제 1 브리지 패턴을 형성하고, 상기 서로 인접한 제 2 전극들의 양단을 노출하는 콘택홀을 갖도록 상기 제 1 절연막을 형성 후에, 상기 제 1 절연막 상에 상기 콘택홀을 통해 상기 제 2 전극들과 접속된 제 2 브리지 패턴을 형성하기도 한다.
한편, 상기 제 1 라우팅 배선과 연결된 상기 제 1 센서들 사이에, 상기 투명 전극과 동일층으로, 인접한 제 1 전극들을 연결하는 적어도 하나의 제 1 리던던시 패턴을 더 형성할 수 있다. 경우에 따라, 상기 제 2 라우팅 배선과 연결된 상기 제 2 센서들 사이에, 상기 투명 전극과 동일층으로, 인접한 제 2 센서들을 연결하는 적어도 하나의 제 2 리던던시 패턴을 더 형성할 수도 있다.
상기 제 1 라우팅 배선과, 상기 인접한 n (n은 2 이상의 자연수)개의 제 1 센서들의 단부 사이에, 상기 투명 전극과 동일 재질로 동일층으로, 제 1 접속부를 더 형성할 수 있으며, 상기 제 2 라우팅 배선과, 상기 인접한 m (m은 2 이상의 자연수)개의 제 2 센서들의 단부 사이에, 상기 투명 전극과 동일 재질로 동일층으로, 제 2 접속부를 더 형성할 수 있다.
또한, 상기 기판은 표시 및 터치를 검출하는 액티브 영역과, 상기 액티브 영역을 둘러싸는 비표시 영역으로 구분되며, 상기 제 1 및 제 2 센서부들은 상기 액티브 영역에 위치하며, 상기 제 1 또는 제 2 접속부는 상기 액티브 영역과 비표시 영역의 경계부에 형성되며, 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선은 상기 비표시 영역에 위치한다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 패널의 제조 방법은, 복수개의 셀이 매트릭스 상으로 정의된 기판 상에, 상기 셀들을 제 1 방향으로 지나가며 서로 이격한 복수개의 제 1 브리지 패턴과, 상기 제 1 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 1 라우팅 배선과, 이와 교차하는 제 2 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 2 라우팅 배선을 형성하는 제 1 단계;와, 상기 제 1 브리지 패턴과, 제 1 및 제 2 라우팅 배선을 덮도록 제 1 절연막을 형성하고, 이를 선택적으로 제거하여, 상기 제 1 브리지 패턴의 양단을 노출하는 제 1 콘택홀을 형성하고, 상기 셀들의 단부에 각각 상기 제 1 라우팅 배선과, 상기 제 2 라우팅 배선의 접속을 위한 제 2 콘택홀과 제 3 콘택홀을 형성하는 제 2 단계; 및 상기 제 1 절연막 상에, 상기 제 1 콘택홀을 통해 상기 인접한 상기 제 1 브리지 패턴과 접속되고, 상기 제 2 콘택홀을 통해 상기 제 1 라우팅 배선과 접속되어 상기 제 1 방향으로 배치되는 제 1 전극들과, 상기 제 1 전극들과 이격하여 상기 제 2 방향으로 배치되는 제 2 전극들과, 상기 각각 인접한 두개의 제 2 전극들을 연결하고 상기 제 3 콘택홀을 통해 상기 제 2 라우팅 배선과 연결된 제 2 브리지 패턴들을 형성하는 제 3 단계;를 포함하여 이루어진 것에 또 다른 특징이 있다.
여기서, 상기 각 셀에서, 상기 제 1 전극들은 상기 제 2 방향으로 n 개 (n은 2 이상의 자연수) 포함되며, 상기 제 2 전극들은 상기 제 1 방향으로 m 개(m은 2 이상의 자연수)로 포함된다.
상기 제 1 단계의 제 1 브리지 패턴, 제 1 라우팅 배선 및 제 2 라우팅 배선은 금속을 패터닝하여 형성할 수 있다.
상기 제 3 단계의 제 1 전극들, 제 2 전극들 및 제 2 브리지 패턴은 투명 전극을 패터닝하여 형성한다.
상기 제 1 단계 후, 상기 제 1 브리지 패턴을 덮도록 투명 전극 패턴을 더 형성하는 제 4 단계를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 제 3 단계에서, 상기 각 셀들에, 상기 제 2 방향의 제 1 전극들을 연결하는 적어도 하나의 제 1 리던던시 패턴을 더 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 3 단계에서, 상기 각 셀들에, 상기 제 1 방향의 제 2 전극들을 연결하는 적어도 하나의 제 2 리던던시 패턴을 더 형성한다.
그리고, 상기 제 3 단계에서, 상기 제 2 콘택홀을 통해 상기 제 1 라우팅 배선과 접속되는 제 1 접속부와, 상기 제 3 콘택홀을 통해 상기 제 2 라우팅 배선과 접속되는 제 2 접속부를 더 형성할 수 있다.
상기 제 1 접속부는 상기 셀의 단부에서 상기 n 개의 제 1 전극들과 전기적으로 연결되며, 상기 제 2 접속부는 상기 셀의 단부의 m 개의 제 2 전극들과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 기판은 상기 셀들을 포함하는 액티브 영역과, 외곽의 상기 제 1 및 제 2 라우팅 배선을 포함하는 비표시 영역으로 구분되며, 상기 제 1 및 제 2 접속부는 상기 액티브 영역과 비표시 영역의 경계부에 위치하며, 상기 제 2 콘택홀과 제 3 콘택홀은 비표시 영역에 위치한다.
상기 제 1 단계에서, 상기 비표시 영역의 일측에 패드 전극을 더 형성한다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 패널의 제조 방법은, 복수개의 셀이 매트릭스 상으로 정의된 기판 상에, 각각 서로 교차하는 제 1 방향과 제 2 방향으로 이격하여 배치된 복수개의 제 1 전극들 및 제 2 전극들과, 상기 각각 인접한 두개의 상기 제 1 전극들을 연결하는 제 1 브리지 패턴들을 형성하는 제 1 단계;와, 상기 제 1 브리지 패턴과, 제 1 및 제 2 전극을 덮도록 제 1 절연막을 형성하고, 이를 선택적으로 제거하여, 상기 제 2 방향으로 상기 제 2 전극의 양단을 노출하는 제 1 콘택홀을 형성하는 제 2 단계;와, 상기 제 1 콘택홀을 통해 상기 인접한 상기 제 2 전극들을 연결하는 제 2 브리지 패턴과, 상기 제 1 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 1 라우팅 배선과, 상기 제 2 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 2 라우팅 배선을 형성하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 터치 패널의 제조 방법에 있어서, 상기 각 셀에서, 상기 제 1 전극들은 상기 제 2 방향으로 n 개 (n은 2 이상의 자연수) 포함되며, 상기 제 2 전극들은 상기 제 1 방향으로 m 개(m은 2 이상의 자연수)로 포함된 것에 또 다른 특징이 있다.
여기서, 상기 제 1 단계의 제 1 전극들, 제 2 전극들 및 제 1 브리지 패턴은 투명 전극을 패터닝하여 형성하고, 상기 제 3 단계의 제 2 브리지 패턴, 제 1 라우팅 배선 및 제 2 라우팅 배선은 금속을 패터닝하여 형성할 수 있다.
상기 제 1 단계에서, 상기 각 셀들에, 상기 제 2 방향의 제 1 전극들을 연결하는 적어도 하나의 제 1 리던던시 패턴을 더 형성한다. 이 경우, 상기 제 1 단계에서, 상기 각 셀들에, 상기 제 1 방향의 제 2 전극들을 연결하는 적어도 하나의 제 2 리던던시 패턴을 더 형성한다.
상기 제 1 단계에서, 상기 셀들의 단부에, 상기 n 개의 제 1 전극들과 전기적으로 일체형으로 연결된 제 1 접속부와, 상기 m개의 제 2 전극들과 전기적으로 일체형으로 연결된 제 2 접속부를 더 형성한다.
상기 제 2 단계에서, 상기 제 1 접속부 상에, 상기 제 1 접속부와 상기 제 1 라우팅 배선의 접속을 위한 제 2 콘택홀과, 상기 제 2 접속부 상에, 제 2 접속부와 상기 제 2 라우팅 배선의 접속을 위한 제 3 콘택홀을 더 형성할 수 있다.
상기 기판은 상기 셀들을 포함하는 액티브 영역과, 외곽의 상기 제 1 및 제 2 라우팅 배선을 포함하는 비표시 영역으로 구분되며, 상기 제 1 및 제 2 접속부는 상기 액티브 영역과 비표시 영역의 경계부에 위치하며, 상기 제 2 콘택홀과 제 3 콘택홀은 비표시 영역에 위치한다.
상기 제 3 단계에서, 상기 비표시 영역의 일측에 패드 전극을 더 형성한다.
그리고, 상기 제 3 단계 후에, 상기 패드 전극 상부를 제외한 상기 기판을 전면 덮도록 제 2 절연막을 더 형성하는 제 4 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 단계에서, 상기 제 1 절연막을 선택적으로 제거한 후, 상기 제 2 브리지 패턴이 형성될 부위만 남길 수도 있다.
상기와 같은 본 발명의 터치 패널은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 종래의 정전 용량 방식의 센싱을 수행하는 크기의 단위 셀을 입력도구의 일 터치 지점의 면적보다 작은 면적을 갖는 복수개의 전극들로 분할하고, 단위 셀별로 스캔 신호 인가 및 센싱을 수행한다. 이를 통해 스캔 신호 인가를 늘리지 않고, 이격된 전극들 사이와, 상기 전극의 중심이, 입력 도구의 일 터치 지점에 모두 포함되도록 하여, 터치 센싱력을 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 단위 셀 내에 복수개의 전극들을 나누어 형성함에 의해, 인접한 전극들간의 초기 프린지 필드가 크게 형성되고, 손가락 등과 같은 입력 도구의 터치시 정전 용량 변화가 크기 때문에, 종래의 단위 셀 내에 일 센싱 전극이 형성된 구조에 비해, 터치 센싱력이 크게 된다.
둘째, 상기 전극들이 형성된 면적에서 균일하게 떨어지지 않고, 터치 감지력을 갖는다. 이에 따라, 영역별 터치 감지도의 균일도가 향상된다.
셋째, 멀티 터치시에도 충분한 프린지 필드에 의한 정전 용량 변화를 얻을 수 있어, 고스트 현상(ghost error)을 방지할 수 있다.
넷째, 대형 패널에서, 단위 셀의 크기가 늘어나, 단위 셀의 분할된 전극 수가 늘어나더라도, 제 1 방향으로는 n (n은 2이상의 자연수)개, 제 2 방향으로는 m (m은 2이상의 자연수)개씩 센서들을 묶어 라우팅 배선을 연결할 수 있다. 이로써, 본 발명의 터치 패널을 대형 패널에 적용시, 일 센싱 영역에 한개의 전극을 구비한 구조와 비교하여, 스캔 신호 인가에 필요한 라우팅 배선의 개수를, 동일한 개수로 가질 수 있어, 추가적인 라우팅 배선이 필요하지 않으므로, 비표시 영역을 늘리지 않을 수 있으며, 이로써, 내로우 베젤(narrow bezel) 구현이 가능하다.
다섯째, 터치 패널 상에 편광판을 요구하는 구조에 있어서, 센싱 감도 향상을 위해 상기 편광판의 두께를 늘리지 않아도 된다. 이에 따라, 비용 감소를 꾀할 수 있다. 즉, 최소의 광학 기능을 만족하는 두께로도 충분한 터치 센싱력을 확보할 수 있다.
여섯째, 컨트롤러측의 변경없이, 셀 분할로 터치 센싱력을 향상시킬 수 있다. 즉, 4배 이상의 프린지 필드 조성으로, 터치 전후의 정전 용량 변화를 크게 하여, 신호의 인가를 늘리지 않고, 터치 센싱 감도를 크게 확보할 수 있다.
도 1은 종래의 터치 패널을 나타낸 평면도
도 2는 도 1의 A 영역을 확대한 도면
도 3은 종래의 터치 패널에 있어서, 멀티 터치시 발생되는 불량을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널을 나타낸 평면도
도 5a는 도 4의 단위 셀 및 그 주변을 나타낸 평면도 및 도 5b는 이의 상기 단위 셀의 라우팅 배선의 대응 관계를 나타낸 평면도
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널을 나타낸 평면도
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제 3 및 제 4 실시예에 따른 터치 패널을 나타낸 평면도
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 1 실시예와 이의 변형 실시예를 나타낸 평면도
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도
도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도
도 14a 내지 도 14c는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 17a 내지 도 17d는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도
도 18a 내지 도 18d는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 19a 내지 도 19d는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 20a 내지 도 20d는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 21a 내지 도 21c는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도
도 22a 내지 도 22c는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 23a 내지 도 23c는 본 발명의 제 11 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 24a 내지 도 24c는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도
도 25는 제 1, 제 2 전극의 중심으로부터 제 1, 제 2 전극간의 중심을 지나며 나타나는 터치 감도 변화를 나타낸 그래프
도 26은 전극의 폭에 따른 감지 영역 비율을 나타낸 그래프
본 발명의 터치 패널은, 종래의 정전 용량 방식의 센싱을 수행하는 크기의 단위 셀을 입력도구의 일 터치 지점의 면적보다 작게 면적을 갖는 복수개의 전극들로 분할하고, 단위 셀별로 스캔 신호 인가 및 센싱을 수행한다.
이를 통해 스캔 신호 인가를 늘리지 않고, 이격된 전극들 사이와, 상기 전극의 중심이, 입력 도구의 일 터치 지점에 모두 포함되도록 하여, 터치 센싱 감도를 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 단위 셀 내에 복수개의 전극들을 나누어 형성함에 의해, 인접한 전극들간의 초기 프린지 필드가 크게 형성되고, 손가락 등과 같은 입력 도구의 터치시 정전 용량 변화가 크기 때문에, 종래의 단위 셀 내에 일 센싱 전극이 형성된 구조에 비해, 터치 센싱력이 크게 된다.
이 경우, 대형 패널에서, 단위 셀의 크기가 늘어나더라도, 단위 셀을 분할함에 의해 단위 셀 내의 터치 센싱력을 늘릴 수 있고, 제 1 방향에서 n개, 제 1 방향에서 n개씩 묶어 라우팅 배선을 연결하여, 일 센싱 영역에 한개의 전극을 구비한 구조와 비교하여, 스캔 신호 인가에 필요한 라우팅 배선의 개수를, 동일한 개수로 가질 수 있어, 추가적인 라우팅 배선이 필요하지 않으므로, 비표시 영역을 늘리지 않을 수 있으며, 이로써, 내로우 베젤(narrow bezel) 구현이 가능하다.상기 단위 셀을 분할함에 의해 단위 셀 내의 터치 센싱력을 늘릴 수 있어, 스캔 신호 인가 등에 필요한 라우팅 배선을 위한 비표시 영역을 늘리지 않을 수 있으며, 이로써, 내로우 베젤(narrow bezel) 구현이 가능하다.
이하 후술하는 실시예들에서 일어서 단위 셀은 종래의 일 센싱 영역에 해당하는 크기이며, 상기 센싱 영역에는 적어도 4개 이상의 영역으로 분할되어, 분할된 영역에 서로 이격하여 전극이 형성되는 것이다.
이하에서는, 각 실시예별로 본 발명의 터치 패널 및 이의 제조 방법을 상세히 설명한다.
*장치 제 1 실시예*
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널을 나타낸 평면도이며, 도 5a는 도 4의 단위 셀 및 그 주변을 나타낸 평면도 및 도 5b는 이의 상기 단위 셀의 라우팅 배선의 대응 관계를 나타낸 평면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널은, 도 4 내지 도 5b와 같이, 기판(100) 상에, 제 1 방향으로 서로 이격한 복수개의 제 1 전극들(111)과, 인접한 두개의 제 1 전극들(111)을 연결하는 제 1 브리지 패턴(121)을 포함하여, 제 2 방향으로 배열된 복수개 제 1 센서(1100)와, 상기 기판(100) 상에, 상기 제 2 방향으로 서로 이격한 복수개 형성된 제 2 전극들(112)과, 상기 인접한 두개의 제 2 전극들(112)을 연결하는 제 2 브리지 패턴(114)을 포함하여, 상기 제 1 방향으로 배열된 복수개의 제 2 센서(1200)와, 상기 인접한 n (n은 2 이상의 자연수)개의 제 1 센서들(1100)의 단부와 연결된 제 1 라우팅 배선(141) 및 상기 인접한 m (m은 2 이상의 자연수)개의 제 2 센서들의 단부와 연결된 제 2 라우팅 배선(151)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 교차하는 방향이며, 도시된 바와 같이, 각각 X축, Y축일 수도 있고, 혹은 그 역으로 각각 Y축, X축일 수 있다.
그리고, 상기 제 1 전극들(111)과 제 2 전극들(112)은 서로 다른 위치에 형성되며, 상기 제 1 브리지 패턴들(121)과 제 2 브리지 패턴들(114)은 서로 교차하여 형성된다.
그리고, 상기 기판(100)은 그 중앙에 표시 및 터치가 이루어지는 액티브 영역(A/A)과 그 외곽의 비표시 영역으로 구분된다.
상기 액티브 영역(A/A)은 매트릭스 상으로 복수개의 단위 셀이 배치되며, 단위 셀들의 행렬의 최외곽인 액티브 영역과 비표시 영역의 경계에서, 상기 제 1 라우팅 배선(141)과 제 2 라우팅 배선(151)의 일단과 접속되어 연결된다. 각 단위 셀별로 서로 다른 제 1 라우팅 배선(141)과 제 2 라우팅 배선(151)과 연결된다.
또한, 상기 제 1 라우팅 배선(141)과 제 2 라우팅 배선(151)의 타단은 비표시 영역 일측에 형성된 패드 전극들(145, 146)과 각각 접속된다.
여기서, 상기 패드 전극들(145, 146)은 터치 컨트롤러를 포함한 FPC(Flexible Printed Circuit)과 본딩되어, 상기 외부의 터치 컨트롤러로부터 전기적 신호를 인가받고, 센싱 신호를 전달한다.
도시된 도면에서 상기 하나의 제 1 라우팅 배선(141)은 접속된 제 1 센서(1100)의 수인 n은 2이며, 상기 하나의 제 2 라우팅 배선(151)에 접속된 제 2 센서(1200)의 수인 m은 2인 예를 나타내었으나, 경우에 따라, n과 m은 3 이상의 자연수일 수도 있으며, 동일한 수일 수도 있고, 서로 다른 수일 수도 있다.
여기서, 각 단위 셀 내에는 각 라우팅 배선으로 묶여지는 n 개(2이상의 자연수)의 제 1 전극(111)과 m 개(2이상의 자연수)의 제 2 전극(112)이 포함된다. 이 경우, 단위 셀 내에서 초기 상태의 상기 제 1, 제2 전극(111, 112)들간 n과 m의 곱한 수에 따라, 프린지 필드에 의한 정전 용량이 발생한다.
이를 통해 상기 각 단위 셀에는 서로 인접한 제 1, 제 2 전극들(111, 112)간 적어도 4개 이상의 프린지 필드에 의한 초기 정전 용량이 발생되며, 또한, 손가락이나 펜과 같은 입력 도구의 터치시 적어도 2개 이상의 정전 용량 발생 부분을 덮도록, 터치 면적이 발생하여, 터치시 정전 용량 변화가 크다. 따라서, 정전 용량 변화가 종래 단위셀별로 하나의 센싱 전극이 형성된 구조에 비해 커서, 터치 센싱력을 키울 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극(111) 또는 제 2 전극(112)을 완전히 커버하도록, 일 터치 지점의 면적이 확보되어, 상기 전극(111 또는 112)들의 형성된 면적에서 터치 감지력이 떨어지지 않게 된다. 이에 따라, 터치 감지도의 균일도가 향상된다. 이에 따라, 멀티 터치시에도 충분한 프린지 필드에 의한 정전 용량 변화를 얻을 수 있어, 고스트 현상(ghost error)을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제 1 라우팅 배선(141)과 연결된 상기 제 1 센서들(1100) 사이에는, 인접한 제 1 센서들(1100)을 연결하는 적어도 하나의 제 1 리던던시 패턴(redundancy pattern)(115)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 리던던시 패턴(115)은 상기 제 1 전들(111)과 일체형으로, 상기 제 2 방향으로 형성된다.
또한, 상기 제 2 라우팅 배선(151)과 연결된 상기 제 2 센서들(1200) 사이에, 상기 인접한 제 2 센서들(1200)을 연결하는 적어도 하나의 제 2 리던던시 패턴(116)을 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 제 2 리던던시 패턴(116)은 상기 제 2 전극들(112)과 일체형으로, 상기 제 1 방향으로 형성된다.
이러한 제 1 리던던시 패턴(115) 및 제 2 리던던시 패턴(116)은 이 중 하나만 선택적으로 형성할 수도 있고, 모두 형성할 수도 있다. 또한, 상기 제 1 리던던시 패턴(115)은 인접한 제 1 센서들(1100) 중 적어도 하나에 형성될 수도 있는 것으로, 선택적으로 일부 영역에 형성될 수도 있고, 혹은 전체 공유된 제 1 라우팅 배선(141)에 대해 모든 단위 셀들에 형성될 수도 있을 것이다.
상기 제 2 리던던시 패턴(116)도 마찬가지로, 제 2 센서들(1200) 중 적어도 하나에 형성될 수 있을 것이다.
이러한 제 1 리던던시 패턴(115)과 제 2 리던던시 패턴(116)은 각각 제 1 전극들(111)과 제 2 전극들(112)의 배치 방향에 교차하는 방향으로 연결된다. 이 경우, 정전기 등으로 셀 내의 제 1 전극(111) 중 하나에 오픈이 발생된 경우, 상기 제 1 리던던시 패턴(115)으로 연결된 나머지 제 1 전극(111)으로 우회하여, 신호가 전달되어, 정전기가 발생된 해당 제 1 센서(1100)의 라인 불량을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 정전기가 발생된 해당 제 1 센서(1100) 상의 터치 검출을 유효하게 한다. 상기 제 2 리던던시 패턴(116)의 기능도 마찬가지이다.
그리고, 상기 제 1, 제 2 리던던시 패턴(115, 116)은 상기 정전기 발생시 신호의 우회를 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 동일한 신호가 인가되는 인접한 제 1 센서들(1100) 사이 및 인접한 제 2 센서(1200)들의 사이의 전기적 연결을 더 갖게 하여, RC 딜레이를 줄일 수 있는 효과도 갖는다.
경우에 따라, 제 1 센서(1100) 및 제 2 센서(1200) 중 긴 길이를 갖는 측에 더 많은 리던던시 패턴을 구비할 수 있을 것이다.
한편, 상술한 제 1, 제 2 리던던시 패턴(redundancy pattern)은 단위 셀을 분할한 구조에서, 정전기 방지 및 신호 지연을 방지하기 위해 이격된 제 1 센서들 혹은 제 2 센서들에서 더 형성하는 것으로, 경우에 따라 생략할 수도 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 분할된 상기 제 1 전극들(111) 및 제 2 전극들(112)의 임계치수(전극들의 형상에서 가장 긴 길이, 도시된 도면에서는 대각선 길이)는 0.5mm 내지 5.5mm이다. 보다 바람직하게는, 상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들의 임계치수는 1 mm 내지 3 mm 일 수 있을 것이다. 이러한 제 1, 제 2 전극들(111, 112)의 임계치수는 입력 도구의 일 터치면적의 임계치수보다는 작게 설계한다.
그리고, 상기 인접한 제 1 전극(111)과 제 2 전극(112)의 간격은 10㎛ 내지 30㎛ 이격시킨다.
상기 인접한 리던던시 패턴들(115 또는 116)과 상기 전극들(111, 112) 사이의 간격도 10㎛ 내지 30㎛ 으로 배치한다.
또한, 상기 제 1 전극들(111) 및 제 2 전극들(112)은 투명 전극으로 형성하며, 동일층에 투명 전극을 패터닝하여 동일한 공정에서 형성한다. 이 때, 상기 투명 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ZnO 및 SnO2 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또는 상술한 2 이상 물질의 적층체로 이루어진다.
또한, 상기 제 2 전극들(112) 사이를 연결하는 제 2 브리지 패턴(114)은, 상기 투명 전극과 동일층에 상기 제 2 전극들(112)과 일체형으로 형성한다. 이 경우, 상기 투명 전극으로 이루어진 상기 제 2 브리지 패턴(114)은, 10㎛ 내지 500㎛의 폭을 가질 수 있다.
상기 제 1 브리지 패턴(121)은 금속이거나, 상기 제 1 브리지 패턴 또는 상기 제 2 브리지 패턴은 금속 및 투명 전극의 적층체일 수 있다.
이 때, 상기 제 1 브리지 패턴(121)은 3~20㎛의 폭을 갖는다. 이 경우, 상한 20㎛은 시인되지 않는 수준의 최대 폭의 의미를 갖고, 하한 3㎛은 패턴으로 구현될 수 있는 수준의 최하 폭의 의미를 갖는 것으로, 상기 하한 값은 향후 기술에서 해상도가 향상된다면 더 낮아질 수 있다. 그리고 , 제 1 브리지 패턴(121)은 이격된 인접한 제 1 전극(111)을 연결하는 수준의 길이로 형성한다.
또한, 상기 제 1 브리지 패턴(121)을 이루는 금속은, 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 알루미늄 네오듐(AlNd) 및 몰리브덴티탄(MoTi) 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 상기 적어도 어느 하나의 금속을 포함하여 이루어진 적층체일 수 있다.
그리고, 상기 제 1 브리지 패턴(121)을 이루는 금속과, 상기 제 1, 제 2 전극들(111, 112)과의 사이의 층간에 제 1 절연막(도 9c의 135 참조)이 더 개재될 수도 있다.
이 때, 상기 제 1 절연막(135)은, 질화막(SiNx), 산화막(SiOx), 질화산화막(SiNxOy) 및 0.1~1㎛ 두께의 유기 박막 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 이 때, 유기 박막은 예를 들어, 포토 아크릴 수지, 에폭시 수지 등 여러 수지를 적용할 수 있다.
이 경우, 제 1 브리지 패턴(121)이 상기 기판(100) 상에 먼저 형성되면, 상기 절연막(135) 상에 상기 제 1, 제 2 전극들(111, 112)이 형성된다.
혹은, 상기 제 1, 제 2 전극들(111, 112)이 먼저 형성되면, 상기 절연막(135) 상에 상기 제 1 브리지 패턴(121)을 이루는 금속이 형성될 수 있다.
상기 제 1 라우팅 배선(141) 및 제 2 라우팅 배선(151)은, 상기 제 1 브리지 패턴(121)을 이루는 금속과 동일층에, 동일 금속으로 형성된다.
상기 제 1 전극들(111)과 상기 제 2 전극들(112)은 다각형 또는 원형이다. 바람직하게는, 상기 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들은 각변이 동일한 다각형으로 형성하는 것이, 그 배치시에 기판의 면적을 최적화할 수 있으므로, 그 배치에 유리하다.
본 발명의 개시된 설명에서는 상기 제 1, 제 2 전극들(111, 112)의 형상을 각변의 길이가 같은 마름모꼴로 도시하여 표현하였으나, 이에 한정되지 않고 다양한 다각형 또는 원형으로 변형 가능하다 할 것이다.
또한, 상기 제 1 전극과 제 2 전극들을 포함한 상기 기판 상에 제 2 절연막을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 절연막은, 질화막, 산화막, 질화산화막 및 0.1~1㎛ 두께의 유기 박막 중 어느 하나이다. 이 때, 유기 박막은 예를 들어, 포토 아크릴 수지, 에폭시 수지 등 여러 수지를 적용할 수 있다.
이 경우, 상기 제 2 절연막(도 17d의 245 참조)은 시인성과 센싱 감도를 위해 형성하는 것이다. 그러나, 상기 제 2 절연막(245)의 형성시 패드 전극(145, 146)의 노출을 위해 마스크 공정이 더 소요되므로, 생략하는 이점도 있을 것으로, 센싱 감도와 시인성과 공정 상의 이점을 고려하여 그 사용 여부를 선택한다.
한편, 상기 제 1 전극(111)과 제 2 전극들(112)을 포함한 상기 기판 상에 절연막의 기능을 겸하는 편광판(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 편광판의 두께는 135~215㎛인 것이 바람직하다.
본 발명의 터치 패널에 있어서, 상기 편광판의 두께를 줄일 수 있는 이유는, 단위 셀을 적어도 4개 이상으로 분할함에 의해, 인접한 제 1, 제 2 전극들간 초기 프린지 정전 용량을 크게 하고, 또한, 터치시의 정전 용량 변화를 크게 하여, 별도 절연막으로 기능하는 편광판의 두께를 최소화할 수 있기 때문이다.
여기서, 상기 제 1 전극들(111) 및 제 2 전극들(112)은 입력 도구의 일 터치 지점의 면적보다 작게 형성하는 것이 바람직하며, 상기 입력 도구를 이용한 터치시, 상기 일 터치 지점에 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 어느 하나는 2개 이상 포함된다.
상기 입력 도구를 이용한 터치시, 상기 일 터치 지점의 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극간의 프린지 필드에 의한 정전 용량 변화가, 상기 단일의 제 1 전극 또는 제 2 전극의 접지시 정전 용량 변화보다 크다.
한편, 도시된 바와 같이, 상기 제 1 라우팅 배선(141)과, 상기 인접한 n (n은 2 이상의 자연수)개의 제 1 센서(1100)들의 단부 사이에, 상기 투명 전극과 동일 재질로 동일층에 형성된 제 1 접속부(도 11d의 117 참조 )를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 라우팅 배선(142)과, 상기 인접한 m (m은 2 이상의 자연수)개의 제 2 센서(1200)들의 단부 사이에, 상기 투명 전극과 동일 재질로 동일층에 형성된 제 2 접속부(도 11d의 118 참조)를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 제 1 접속부(117)는 제 2 방향으로 상기 n 개의 제 1 센서(1100)들을 공유시켜 형성되며, 상기 제 2 접속부(118)는 제 1 방향으로 상기 m개의 제 2 센서(1200)들을 공유시켜 형성될 수 있다. 이 경우에 투명 전극 성분의 제 1, 제 2 접속부(117, 118)는 액티브 영역에 위치할 수 있으며, 상기 액티브 영역과 비표시 영역의 경계부에 콘택홀(135b)를 갖는다.
*장치 제 2 실시예*
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널을 나타낸 평면도이다.
도 6과 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널은, 인접한 제 1 전극(211)과 제 2 전극(212) 사이에 더미 패턴(230)을 더 구비한 구조를 갖는다. 할 수 있다. 이 경우, 상기 더미 패턴(230)의 폭은 10㎛ 내지 240㎛ 이며, 이 경우, 상기 제 1 전극(211)과 상기 더미 패턴(230)과의 간격과, 상기 제 2 전극(212)과 상기 더미 패턴(230)간의 간격은, 10㎛ 내지 30㎛ 이다.
상기 더미 패턴(230)을 플로팅(floating) 상태로, 라우팅 배선과 연결을 갖지 않는 패턴이며, 상기 제 1, 제 2 전극(211, 212)의 교차부에서, 이격된 제 1, 제 2 전극(211, 212)의 배치에 의한 반사로 유발되는 패턴의 시인을 방지하기 위해 더 구비되는 층이다. 이 경우, 상기 더미 패턴(230)은 상기 제 1, 제 2 전극(211, 212) 및 제 2 브리지 패턴(213)과 같은 투명 전극 성분이다. 상기 더미 패턴(230)과 인접한 제 1, 제 2 전극(211, 212)의 상술한 10~30㎛의 이격 간격을 통해, 상기 제 1, 제 2 전극(211, 212)의 패턴의 시인을 방지하고, 정전 용량 감지를 저해하지 않을 수 있다.
상기 더미 패턴(230)을 구비한 이유는, 예를 들어, 터치 패널을 형성 후, 패널을 바라보는 각도를 달리하며, 표면의 반사 정도를 테스트 할 때, 상기 제 1, 제 2 전극(211, 212)이 일정 폭 이상 이격되어 있는 경우, 그 외곽선에서 반사가 일어나는 현상이 일어날 수 있다. 또한, 상기 제 1, 제 2 전극(211, 212)간 매우 근접할 경우는, 경계면에서 회절 현상이 일어나 경계선이 시인되는 현상이 일어날 수 있다. 상기 더미 패턴(230)은 이 점을 고려하여, 이러한 상기 제 1, 제 2 전극(211, 212)의 패턴 시인을 방지하기 위해 전기적 신호를 인가하지 않고 플로팅 상태로 형성하여 두는 것이다.
여기서, 설명하지 않은 부호 214는 제 1 리던던시 패턴이며, 241, 251은 각각 2개의 제 1 전극(211)과 연결된 제 1 라우팅 배선과, 2개의 제 2 전극(212)과 연결된 제 2 라우팅 배선이다.
그리고, 부호 240은 상기 제 1 라우팅 배선과 상기 2개의 1 전극(211)의 접속부이며, 250은 상기 제 2 라우팅 배선과 상기 2개의 제 2 전극(212)의 접속부이다.
설명하지 않은 부분은 상술한 제 1 실시예에서와 동일하다.
*장치 제 3 실시예 및 제 4 실시예*
라우팅 조건은, 상술한 바와 같이, 2개에 한정되지 않고, 각각 3이상의 제 1 센서(1100)와 제 2 센서(1200)를 공유시켜 라우팅 배선을 대응시킬 수 있다.
도 7a 는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널을 나타낸 평면도이며, 도 7b는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 터치 패널을 나타낸 평면도이다.
도 7a와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널은, 3개의 인접한 제 2 방향(Y축 방향)의 제 1 전극(311)을 하나의 제 1 라우팅 배선(341)으로 공유시키며, 3개의 인접한 제 1 방향(X축 방향)의 제 2 전극(312)을 하나의 제 2 라우팅 배선(351)으로 공유시킨 것이다.
여기서, 각각 상기 제 1 전극(311)들과 상기 제 2 전극들(312)은 그 일단에서 상기 제 1 라우팅 배선(341)과 제 2 라우팅 배선(342)과의 각각 인접한 전극을 공유하여 접속하는 제 1 공유부(340) 및 제 2 공유부(350)와 접속부를 갖는다.
여기서 설명하지 않은 부호 321은, 제 1 브리지 패턴이며, 313은 제 2 브리지 패턴이고, 315은 제 1 리던던시 패턴이다.
이 때, 상기 제 1 리던던시 패턴(315)은 도시된 바와 같이, 제 1 라우팅 배선(341)이 공유되는 각 셀에서 하나씩 형성될 수도 있고, 도시된 바와 같이, 제 2 방향에서 인접한 제 1 전극(311)간마다 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 제 1 리던던시 패턴(315)은 상기 제 1 전극(311)과 일체형으로 연결시켜 형성할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 제 2 라우팅 배선(351)이 공유되는 각 셀에서 제 2 리던던시 패턴(미도시)이 적어도 하나 형성될 수도 있다.
도 7b와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 터치 패널은, 4개의 인접한 제 2 방향(Y축 방향)의 제 1 전극(411)을 하나의 제 1 라우팅 배선(441)으로 공유시키며, 3개의 인접한 제 1 방향(X축 방향)의 제 2 전극(412)을 하나의 제 2 라우팅 배선(451)으로 공유시킨 것이다.
여기서, 각각 상기 제 1 전극(411)들과 상기 제 2 전극들(412)은 그 일단에서 상기 제 1 라우팅 배선(441)과 제 2 라우팅 배선(442)과의 각각 인접한 전극을 공유하여 접속하는 제 1 공유부(440) 및 제 2 공유부(450)와 접속부를 갖는다.
여기서 설명하지 않은 부호 421은, 제 1 브리지 패턴이며, 413은 제 2 브리지 패턴이고, 415는 제 1 리던던시 패턴이다.
이와 같이, 본 발명의 터치 패널은, 일 방향에서, 상술한 2개 내지 4개의 공유 라우팅 조건만이 아닌, 상기 하나의 제 1 라우팅 배선에 접속된 제 1 센서(1100)의 수인 n은 2 이상의 자연수이며, 상기 하나의 제 2 라우팅 배선에 접속된 제 2 센서(1200)의 수인 m은 2 이상의 자연수의 조합으로 어느 경우나 가능하다 할 것이다. 이 경우, 단위 셀 내에 형성된 제 1 전극 및 제 2 전극의 크기는 적어도 상술한 임계치수의 조건을 만족한다.
따라서, 각 단위 셀 내에는 각 라우팅 배선으로 묶여지는 n 개(2이상의 자연수)의 제 1 전극과 m 개(2이상의 자연수)의 제 2 전극이 포함된다. 이 경우, 단위 셀 내에서 초기 상태의 상기 제 1, 제2 전극들간 n과 m의 곱한 수에 따라, 프린지 필드에 의한 정전 용량이 발생하여 초기 정전 용량 값이 크며, 또한, 터치시점에서도 그 정전 용량 변화가 크기 때문에, 터치 센싱력이 크다. 따라서, 터치시 시스템 내에서 설정한 일정한 문턱 값의 정전 용량을 매 터치 지점에서, 넘을 수 있게 되어, 터치 센싱력이 단위 셀에 일 센싱 전극이 포함된 구조에 비해 터치 센싱력이 우수하다.
*장치 변형 실시예*
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 1 실시예와 이의 변형 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 8a는 제 1 리던던시 패턴(115)(C 영역)만을 구비한 본 발명의 제 1 실시예를 나타낸 것이며, 도 8b는 제 1 리던던시 패턴(165)(C영역)과, 제 2 라우팅 배선(151)으로 공유된 제 2 센서(1200)의 인접한 제 2 전극(162)간 제 2 리던던시 패턴(166)(E 영역)을 갖는 예를 나타낸다.
여기서, 상기 제 1 리던던시 패턴(165)과 제 2 리던던시 패턴(166)은 각 공유하는 라우팅 배선에 대해 하나 이상 형성할 수 있는 것으로, 선택적으로 일부 영역에만 형성할 수도 있고, 전 영역에 형성될 수도 있다.
도 8a에서, B 영역은 리던던시 패턴을 갖지 않은 부분을 표기하여 나타낸 것으로, 선택적으로 리던던시 패턴을 갖는 예를 나타낸 것이다. 도 8b에서는 전 영역에 제 1 리던던시 패턴(165)(C 영역) 또는 제 2 리던던시 패턴(166)(E 영역)을 형성하여 나타낸 것으로, 제1, 제 2 리던던시 패턴(165, 166)은 각각 인접한 제 1 센서들(1100)간 제 1 전극들(161) 사이와 제 2 센서들(1200)간 제 2 전극들(162)을 연결하는 패턴을 의미한다.
*제조 방법 제 1 실시예*
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이며, 도 10a 내지 도 10d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 다음의 순서로 이루어진다.
먼저, 복수개의 셀이 매트릭스 상으로 정의된 기판(100)을 준비한다.
여기서, 상기 기판(100)은 상기 셀들을 포함하는 액티브 영역(A/A)과, 외곽의 상기 제 1 및 제 2 라우팅 배선과 패드 전극이 형성될 비표시 영역으로 구분한다.
상기 기판(100) 상에 금속을 증착하고, 이를 선택적으로 제거하여, 도 9a 및 도 10a와 같이, 상기 셀들(도 4의 D 참조)을 제 1 방향으로 지나가며 서로 이격한 복수개의 제 1 브리지 패턴(121)과, 상기 비표시 영역에, 제 1 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 1 라우팅 배선(141)과, 이와 교차하는 제 2 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 2 라우팅 배선(151)을 형성한다. 그리고, 상기 비표시 영역에, 상기 제 1 라우팅 배선(141)이 일단에 대응하여 n개로 나뉘는 제 1 라우팅 콘택 배선(140)과, 상기 제 2 라우팅 배선(151)의 일단에 대응하여 m개로 나뉘는 제 2 라우팅 콘택 배선(150)과 상기 비표시 영역의 일측에 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선(141, 152)의 타단에 연결된 패드 전극(145, 146)을 함께 형성한다.
상기 금속은, 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 알루미늄 네오듐(AlNd) 및 몰리브덴티탄(MoTi) 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 상기 적어도 어느 하나의 금속을 포함하여 이루어진 적층체일 수 있다.
이어, 상기 기판(100) 상에, 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 도 9b 및 도 10b와 같이, 상기 제 1 브리지 패턴(121)과, 상기 제 1 라우팅 콘택 배선(140)과 제 2 라우팅 콘택 배선(150)과 상기 패드 전극(145, 146)들 상에, 제 1, 제 2 투명 콘택 전극(122, 147)을 형성한다.
이어, 상기 제 1 브리지 패턴(121)과, 제 1 및 제 2 라우팅 배선(141, 151)을 덮도록 제 1 절연막(135)을 형성하고, 이를 선택적으로 제거하여, 도 9c 및 도 10c와 같이, 상기 제 1 브리지 패턴(121) 상의 제 1 투명 콘택 전극(122)의 양단을 노출하는 제 1 콘택홀(135a)을 형성하고, 상기 제 1, 제 2 라우팅 콘택 배선(140, 150)의 일단 상의 상기 제 1 투명 콘택전극(122)을 노출하는 제 2 콘택홀(135b, 135d)을 형성하고, 상기 패드전극(145, 146) 상의 제 2 투명 콘택 전극(147)을 부분적으로 노출하는 제 3 콘택홀(135c)을 형성한다.
여기서, 상기 제 1 절연막(135)은, 질화막(SiNx), 산화막(SiOx), 질화산화막(SiNxOy) 및 0.1~1㎛ 두께의 유기 박막 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 이 때, 유기 박막은 예를 들어, 포토 아크릴 수지, 에폭시 수지 등 여러 수지를 적용할 수 있다.
이어, 상기 제 1 내지 제 3 콘택홀(135a, 135b, 135d, 135c)을 매립하며, 상기 제 1 절연막(135) 상에 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 도 9d 및 도 10d와 같이, 상기 제 1 콘택홀(135a)을 통해 상기 인접한 상기 제 1 브리지 패턴(121)과 접속되어 상기 제 1 방향으로 배치되는 제 1 전극들(111)과, 상기 제 1 전극들(111)과 이격하여 상기 제 2 방향으로 배치된 제 2 전극들(112)과, 상기 각각 인접한 두개의 제 2 전극들(112)을 연결하는 제 2 브리지 패턴들(114)을 형성한다. 동시에, 상기 제 1 전극들(111)과 제 2 전극들(112)의 단부는 제 2 콘택홀(135b, 135d)을 통해 각각 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선(141, 151)과 콘택시키며, 상기 패드 영역에 제 2 투명 콘택 전극(147) 상에는 패드 투명 전극(148)을 더 형성한다.
여기서, 앞서 장치의 실시예들에서 설명한 바와 같이, 상기 각 셀에서, 상기 제 1 전극들은 상기 제 2 방향으로 n 개 (n은 2 이상의 자연수) 포함되며, 상기 제 2 전극들은 상기 제 1 방향으로 m 개(m은 2 이상의 자연수)로 포함된다.
*제조 방법 제 2 실시예*
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 제 1 라우팅 배선과 제 2 라우팅 배선의 일단부가 각각 투명 전극으로 이루어진 접속부를 갖는 것으로, 이는 앞서 설명한 제 1 실시예에 비해, 제 1, 제 1 라우팅 배선들의, 공유부에 있어서, 라우팅 배선들의 길이를 줄일 수 있다. 또한, 각각 제 1 센서들과 제 2 센서들의 공유를 위해, 투명 전극 성분의 제 1 접속부(117)와 제 2 접속부(118)를 제 1 전극(111) 및 제 2 전극(112)의 형성과 동시에 형성하고, 각각 n개의 제 1 전극들이 제 2 방향에서 연결되는 형상, m개의 전극들이 제 1 방향에서 연결되는 형상으로 형성하여, 제 1 제 2 라우팅 배선(141, 151)과 제 1 접속부 및 제 2 접속부(117, 118)의 콘택부의 저항을 줄일 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 다음의 순서로 이루어진다.
먼저, 복수개의 셀이 매트릭스 상으로 정의된 기판(도 9a 참조)을 준비한다.
상기 기판(100) 상에 금속을 증착하고, 이를 선택적으로 제거하여, 도 11a와 같이, 상기 셀들(도 4의 D 참조)을 제 1 방향으로 지나가며 서로 이격한 복수개의 제 1 브리지 패턴(121)과, 상기 비표시 영역에, 상기 제 1 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 1 라우팅 배선(141)과, 이와 교차하는 제 2 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 2 라우팅 배선(151)을 형성한다. 그리고, 상기 비표시 영역에, 상기 제 1 라우팅 배선(141)이 일단에 대응하여 제 1 라우팅 콘택부(181)과, 상기 제 2 라우팅 배선(151)의 일단에 대응하는 제 2 라우팅 콘택부(182)와, 상기 비표시 영역의 일측에 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선(141, 152)의 타단에 연결된 패드 전극(145, 146)을 함께 형성한다.
이어, 상기 기판(100) 상에, 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 도 11b와 같이, 상기 제 1 브리지 패턴(121) 상에, 제 1 투명 콘택 전극(122)을 형성한다.
이어, 상기 제 1 브리지 패턴(121)과, 제 1 및 제 2 라우팅 배선(141, 151)을 덮도록 제 1 절연막(도 9c의 135 참조)을 형성하고, 이를 선택적으로 제거하여, 도 11c와 같이, 상기 제 1 브리지 패턴(121) 상의 제 1 투명 콘택 전극(122)의 양단을 노출하는 제 1 콘택홀(135a)을 형성하고, 상기 제 1, 제 2 라우팅 콘택 부(181, 182)을 노출하는 제 2 콘택홀(135b, 135d)을 형성하고, 상기 패드전극(145, 146)을 노출하는 제 3 콘택홀(135c)을 형성한다.
이어, 상기 제 1 내지 제 3 콘택홀(135a, 135b, 135d, 135c)을 매립하며, 상기 제 1 절연막(135) 상에 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 도 11d와 같이, 상기 제 1 콘택홀(135a)을 통해 상기 인접한 상기 제 1 브리지 패턴(121)과 접속되어 상기 제 1 방향으로 배치되는 제 1 전극들(111)과, 상기 제 1 전극들(111)과 이격하여 상기 제 2 방향으로 배치된 제 2 전극들(112)과, 상기 각각 인접한 두개의 제 2 전극들(112)을 연결하는 제 2 브리지 패턴들(114)을 형성한다. 그리고, 상기 제 1 라우팅 콘택부(181)와, 상기 제 1 브리지 패턴(121)과 접속되며, 상기 단일의 제 1 라우팅 배선(141)과 n 개의 제 1 센서들(1100)을 연결하는 제 1 접속부(117)를 형성하고, 상기 제 2 라우팅 콘택부(182)와, 상기 제 2 브리지 패턴(114)과 접속되며, 상기 단일의 제 1 라우팅 배선(141)과 n 개의 제 1 센서들(1200)을 연결하는 제 2 접속부(118)를 형성한다. 여기서, 상기 제 1 접속부(117)의 형상은 서로 인접한 제 1 센서(1100)에 대해 상기 제 1 브리지 패턴(121)과 각각 접속된 이등변 삼각형 패턴과, 상기 삼각형 패턴의 대변과 접해 상기 제 1 접속부(117)와 접속되어 지나는 직사각형 패턴이 일체형으로 형성된 것이다. 상기 제 2 접속부(118)의 형상은 상기 제 1 접속부(118)를 반시계 방향으로 90도 회전시킨 형상이다.
도시된 공정 도에서는 투명 전극 성분의 상기 제 1 접속부(117)와 상기 제 2 접속부(118)과 함께 형성된 예를 나타내나, 경우에 따라, 투명 전극 성분의 제 1 접속부(117) 및 제 2 접속부(118) 중 하나만 형성할 수도 있으며, 이 경우 나머지는 도 10a 내지 도 10d에서 설명한 바와 같이, 라우팅 배선의 일단을 분기시켜 라우팅 콘택 배선으로 형성한다.
상술한 제 1 실시예와 동일 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
*제조 방법 제 3 실시예*
도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 상술한 제 1 실시예의 도 10a 내지 도 10c과 동일 공정으로 진행된 후, 제 1, 제 2 리던던시 패턴(165, 166)이, 도 12d에서 투명 전극으로 더 패터닝이 되는 것이다.
이 경우, 상기 제 1 리던던시 패턴(165)은 상기 인접한 제 1 전극(161)들 사이에, 제 1 전극들(161)의 배치 방향과 교차하도록 형성하는 것이며, 상기 제 2 리던던시 패턴(166)은 상기 인접한 제 2 전극(162)들 사이에, 상기 제 2 전극들(162)의 배치 방향과 교차하도록 형성하는 것이다.
상술한 제 1 실시예와 동일 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
*제조 방법 제 4 실시예*
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이며, 도 14a 내지 도 14c는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 다음의 순서로 이루어진다.
먼저, 복수개의 셀이 매트릭스 상으로 정의된 기판(100)을 준비한다. 여기서, 상기 기판(100)은 상기 셀들을 포함하는 액티브 영역(A/A)과, 외곽의 상기 제 1 및 제 2 라우팅 배선과 패드 전극이 형성될 비표시 영역으로 구분한다.
상기 기판(100) 상에 금속을 증착하고, 이를 선택적으로 제거하여, 도 13a 및 도 14a와 같이, 상기 셀들(도 4의 D 참조)을 제 1 방향으로 지나가며 서로 이격한 복수개의 제 1 브리지 패턴(121)과, 상기 비표시 영역에, 제 1 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 1 라우팅 배선(141)과, 이와 교차하는 제 2 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 2 라우팅 배선(151)을 형성한다. 그리고, 상기 비표시 영역에, 상기 제 1 라우팅 배선(141)이 일단에 대응하여 n개로 나뉘는 제 1 라우팅 콘택 배선(140)과, 상기 제 2 라우팅 배선(151)의 일단에 대응하여 m개로 나뉘는 제 2 라우팅 콘택 배선(150)과 상기 비표시 영역의 일측에 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선(141, 152)의 타단에 연결된 패드 전극(145, 146)을 함께 형성한다.
이어, 상기 기판(100) 상에, 상기 제 1 브리지 패턴(121)과, 제 1 및 제 2 라우팅 배선(141, 151)을 덮도록 제 1 절연막(136)을 형성하고, 이를 선택적으로 제거하여, 도 13b 및 도 14b와 같이, 상기 제 1 브리지 패턴(121) 상의 제 1 투명 콘택 전극(122)의 양단을 노출하는 제 1 콘택홀(136a)을 형성하고, 상기 제 1, 제 2 라우팅 콘택 배선(140, 150)의 일단 상의 상기 제 1 투명 콘택전극(122)을 노출하는 제 2 콘택홀(136b, 136d)을 형성하고, 상기 패드전극(145, 146)을 부분적으로 노출하는 제 3 콘택홀(136c)을 형성한다.
이어, 상기 제 1 내지 제 3 콘택홀(136a, 136b, 136d, 136c)을 매립하며, 상기 제 1 절연막(136) 상에 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 도 13c 및 도 14c와 같이, 상기 제 1 콘택홀(136a)을 통해 상기 인접한 상기 제 1 브리지 패턴(121)과 접속되어 상기 제 1 방향으로 배치되며, 상기 제 2 콘택홀(136b)을 통해 상기 제 1 라우팅 콘택 배선(140)의 일단과 접속된 제 1 전극들(111)과, 상기 제 1 전극들(111)과 이격하여 상기 제 2 방향으로 배치된 제 2 전극들(112)과, 상기 각각 인접한 두개의 제 2 전극들(112)을 연결하고, 상기 제 2 콘택홀(136b)을 통해 상기 제 2 라우팅 콘택 배선(150)의 일단과 접속된 제 2 브리지 패턴들(114)을 형성한다. 그리고, 상기 패드 전극(145) 상에는 상기 제 3 콘택홀(136c)을 통해 접속되는 투명 전극 성분의 투명 패드 전극(148)을 더 형성된다.
여기서, 앞서 장치의 실시예들에서 설명한 바와 같이, 상기 각 셀에서, 상기 제 1 전극들은 상기 제 2 방향으로 n 개 (n은 2 이상의 자연수) 포함되며, 상기 제 2 전극들은 상기 제 1 방향으로 m 개(m은 2 이상의 자연수)로 포함된다.
상술한 제 4 실시예는 제 1 실시예와 비교하여, 상기 제 1, 제 2 투명 콘택 전극(122, 147)을 생략한 점을 차이점으로 한다.
*제조 방법 제 5 실시예*
도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이다.
본 발명의 제 5 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 제 4 실시예의 복수개로 분기된 1 라우팅 배선(140)과 제 2 라우팅 배선(150)을 도 15a와 같이, 각각 제 1 라우팅 콘택부(181)와 제 2 라우팅 콘택부(182)로 대체하여 형성하고, 도 15b와 같이, 상기 제1 라우팅 콘택부(181) 및 제 2 라우팅 콘택부(182) 상에 제 2 콘택홀(136b, 136d)를 갖는 절연막(136)을 형성하고, 도 15c와 같이, 투명 전극을 패터닝하여, 상기 제 1 라우팅 콘택부(181)와 상기 제 2 콘택홀(136b)을 통해 접속되는 제 1 접속부(117)와, 제 2 라우팅 콘택부(182)와 상기 제 2 콘택홀(136d)을 통해 접속되는 제 2 접속부(118)를 형성한다.
상기 제 1, 제 2 접속부(117, 118) 부위의 형성 공정을 제외한 나머지 부위의 형성 공정은 상술한 제 4 실시예에 따르며, 동일한 부분은 설명을 생략한다.
이 경우, 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선(141, 151)이 그 일단부의 제 1 라우팅 콘택부(181)와 제 2 라우팅 콘택부(182)를 통해 접속되며 투명 전극으로 이루어진 접속부를 갖는 것으로, 이는 앞서 설명한 제 4 실시예에 비해, 라우팅 배선이 공유된 부위에서, 라우팅 배선들의 길이를 줄일 수 있다. 또한, 상기 제 1, 제 2 접속부(117, 118)의 삼각형 형상 부위는 액티브 영역에 존재하는 것으로, 상기 제 1, 제 2 접속부(117, 118) 부위의 터치 검출을 가능하게 한다.
*제조 방법 제 6 실시예*
도 16a 내지 도 16c는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이다.
본 발명의 제 6 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 상술한 제 4 실시예의 도 13a 및 도 13b에서 설명한 동일 공정으로 진행된 후, 제 1, 제 2 리던던시 패턴(165, 166)이, 도 16c에서 투명 전극으로 더 패터닝이 되는 것이다.
이 경우, 상기 제 1 리던던시 패턴(165)은 인접한 제 1 전극(161)들 사이에, 제 1 전극들(161)의 배치 방향과 교차하도록 형성하는 것이며, 상기 제 2 리던던시 패턴(166)은 인접한 제 2 전극(162)들 사이에, 상기 제 2 전극들(162)의 배치 방향과 교차하도록 형성하는 것이다.
여기서, 상기 제 1 전극(161)들과 이들을 연결하는 제 1 브리지 패턴(121)이 모여 제 1 방향으로 길게 형성된 것이 제 1 센서를 이루며, 제 2 전극(162)들과 이들을 연결하여 일체형으로 형성된 제 2 브리지 패턴(164)이 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 제 2 센서를 이룬다.
상술한 제 4 실시예와 동일 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
*제조 방법 제 7 실시예*
도 17a 내지 도 17d는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이며, 도 18a 내지 도 18d는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이다.
제 7 실시예는 상술한 제 1 실시예와 비교하여, 제 1 브리지 패턴이 상기 절연막 하측이 아닌 상측에 형성되고, 상기 제 1, 제 2 전극 및 제 2 브리지 패턴이 절연막 하측에 형성된 점을 차이점으로 하며, 구체적인 제조 방법은 다음과 같다.
복수개의 셀이 매트릭스 상으로 정의된 기판(100) 상에, 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 도 17a 및 도 18a와 같이, 각각 서로 교차하는 제 1 방향과 제 2 방향으로 이격하여 배치된 복수개의 제 1 전극들(111) 및 제 2 전극들(112)과, 상기 각각 인접한 두개의 상기 제 2 전극들(111)과 일체형으로 연결하는 제 2 브리지 패턴들(114)을 형성한다.
이어, 상기 제 2 브리지 패턴(114)과, 제 1 및 제 2 전극(111, 112)을 덮도록 제 1 절연막(235)을 형성하고, 이를 선택적으로 제거하여, 도 17b 와 같이, 상기 제 2 방향으로 상기 제 2 전극의 양단을 노출하는 제 1 콘택홀(235a)을 형성한다. 이 때, 상기 제 1 절연막(235)은 패드 영역과, 라우팅 배선 형성 부위를 오픈시키며 상기 제 2 브리지 패턴(114)을 덮도록 형성하거나, 경우에 따라, 도 18b와 같이, 상기 제 1 절연막(235)은 제 2 브리지 패턴(114)만을 덮도록 형성하고, 나머지 부위에서 제거시켜, 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선(141, 151)을 직접 상기 제 1 전극(111) 및 제 2 전극(112)에 콘택홀을 경유하지 않고, 접속시킬 수 있다. 혹은, 도 17b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 전극들(111, 112)의 최외곽 단부에서는 이후의 라우팅 배선과의 콘택을 위해 그 단부에서 제 2 콘택홀을 더 갖는 형태로 형성할 수 있다.
이어, 상기 제 1 콘택홀들(235a)을 매립하며, 상기 제 1 절연막(235) 상에 금속을 증착하고, 이를 선택적으로 제거하여, 도 17c 및 도 18c와 같이, 상기 제 1 절연막(235)이 노출된 상기 인접한 상기 제 1 전극들(111)을 연결하는 제 1 브리지 패턴(121)과, 상기 제 1 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 1 라우팅 배선(141)과, 상기 제 2 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 2 라우팅 배선(151)을 형성한다. 더불어, 상기 패드 영역에 각 제 1 라우팅 배선(141) 및 제 2 라우팅 배선(151)의 타단에 연결되는 패드 전극들(145, 146)을 형성한다.
이 때, 상기 제 1 라우팅 배선(141) 및 제 2 라우팅 배선(151)의 일단은 상기 라우팅 배선들이 인가하는 전기적 신호를 공유하는 셀의 인접한 제 1 센서들(1100) 및 제 2 센서들(1200)에 대해, 분기된 제 1, 제 2 라우팅 콘택 배선(140, 150)을 갖는다.
여기서, 단위 셀 내에서, 상기 제 1 전극들(111)은 상기 제 2 방향으로 n 개 (n은 2 이상의 자연수) 포함되며, 상기 제 2 전극들(112)은 상기 제 1 방향으로 m 개(m은 2 이상의 자연수)로 포함된다.
상기 제 1 브리지 패턴(121) 및 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선(141, 151)과 상기 패드 전극들(145, 146)을 포함한 전면에 제 2 절연막(245)을 형성한 후, 도 17d 및 도 18d와 같이, 상기 패드 전극들(145, 146) 상에서 오픈시켜 제 5 콘택홀(245a)을 형성한다.
여기서, 상기 제 1 전극(111)과 제 1 브리지 패턴(121)이 일 방향으로 연결되어 형성된 것이 제 1 센서(1100)이며, 상기 제 2 전극(112)과 제 2 브리지 패턴(114)이 연결되어 일체형으로 형성된 것이 제 2 센서(1200)이다.
*제조 방법 제 8 실시예*
도 19a 내지 도 19d는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이다.
본 발명의 제 8 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 제 7 실시예의 복수개로 분기된 1 라우팅 배선(140)과 제 2 라우팅 배선(150)을 구비하지 않고, 도 19a와 같이, 투명 전극 성분으로 라우팅 영역과 셀들의 경계부에 대응하여, 제 1 접속부(217)와 제 2 접속부(218)를 형성한다. 그리고, 도 19b와 같이, 상기 제 2 브리지 패턴(114)을 제 1 방향으로 지나는 제 1 절연막(235)을 형성한다. 이어, 도 19c와 같이, 상기 제 1 접속부(217)와 직접 제 1 라우팅 콘택부(281)을 통해 접속되는 제 1 라우팅 배선(141)과, 상기 제 2 접속부(218)와 직접 제 2 라우팅 콘택부(282))를 통해 접속되는 제 2 라우팅 배선(151)을 형성한다.
도 19d는 앞서 설명한 제 7 실시예와 같이, 패드 영역만을 오픈시켜 제 5 콘택홀(245a)을 갖도록 제 2 절연막(245)을 형성한 것이다.
이 경우, 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선(141, 151)이 그 일단부의 제 1 라우팅 콘택부(281)와 제 2 라우팅 콘택부(282)를 통해 접속되며 투명 전극으로 이루어진 접속부를 갖는 것으로, 이는 앞서 설명한 제 7 실시예에 비해, 라우팅 배선이 공유된 부위에서, 라우팅 배선들의 길이를 줄일 수 있다. 또한, 상기 제 1, 제 2 접속부(217, 218)의 삼각형 형상 부위는 액티브 영역에 존재하는 것으로, 상기 제 1, 제 2 접속부(217, 218) 부위의 터치 검출을 가능하게 하여 검출 유효 면적을 늘릴 수 있게 한다.
*제조 방법 제 9 실시예*
도 20a 내지 도 20d는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이다.
본 발명의 제 9 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 상술한 제 7 실시예와 비교하여, 도 20a의 단계에서, 제 1, 제 2 리던던시 패턴(165, 166)이, 투명 전극으로 더 패터닝이 되는 것을 제외하고는 동일하다.
즉, 상기 제 1 리던던시 패턴(165)은 상기 인접한 제 1 전극(161)들 사이에, 제 1 전극들(161)의 배치 방향과 교차하도록 형성하는 것이며, 상기 제 2 리던던시 패턴(166)은 상기 인접한 제 2 전극(162)들 사이에, 상기 제 2 전극들(162)의 배치 방향과 교차하도록 형성하는 것이다.
상술한 제 7 실시예와 동일 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
*제조 방법 제 10 실시예*
도 21a 내지 도 21c는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이며, 도 22a 내지 도 22c는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이다.
본 발명의 제 10 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 다음의 순서로 이루어진다.
먼저, 복수개의 셀이 매트릭스 상으로 정의된 기판(100)을 준비한다. 여기서, 상기 기판(100)은 상기 셀들을 포함하는 액티브 영역(A/A)과, 외곽의 상기 제 1 및 제 2 라우팅 배선과 패드 전극이 형성될 비표시 영역으로 구분한다.
상기 기판(100) 상에 금속을 증착하고, 이를 선택적으로 제거하여, 도 21a 및 도 22a와 같이, 상기 셀들(도 4의 D 참조)을 제 1 방향으로 지나가며 서로 이격한 복수개의 제 1 브리지 패턴(121)과, 상기 비표시 영역에, 제 1 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 1 라우팅 배선(141)과, 이와 교차하는 제 2 방향의 셀들의 일단에 연결되는 제 2 라우팅 배선(151)을 형성한다. 그리고, 상기 비표시 영역에, 상기 제 1 라우팅 배선(141)이 일단에 대응하여 n개로 나뉘는 제 1 라우팅 콘택 배선(140)과, 상기 제 2 라우팅 배선(151)의 일단에 대응하여 m개로 나뉘는 제 2 라우팅 콘택 배선(150)과 상기 비표시 영역의 일측에 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선(141, 152)의 타단에 연결된 패드 전극(145, 146)을 함께 형성한다.
이어, 상기 기판(100) 상에, 상기 제 1 브리지 패턴(121)과, 제 1 및 제 2 라우팅 배선(141, 151)을 덮도록 제 1 절연막(335)을 형성하고, 이를 선택적으로 제거하여, 도 21b 및 도 22b와 같이, 상기 제 1 브리지 패턴(121)의 일부와, 상기 제 1 라우팅 배선(141) 및 제 2 라우팅 배선(151) 상에만 남긴다. 이 경우, 상기 패드 전극(145, 146)에서는 상기 제 1 절연막(335)이 오픈되어 상기 패드 전극(145, 146)은 노출된다.
이어, 상기 제 1 절연막(335) 상에 투명 전극을 증착하고 이를 선택적으로 제거하여, 도 21c 및 도 22c와 같이, 상기 제 1 브리지 패턴(121)의 일단과 이와 인접한 제 1 브리지 패턴(121)들의 타단에 걸쳐 제 1 전극(111)을 제 1 방향으로 형성하고, 상기 제 1 전극들(111)과 이격하여 상기 제 2 방향으로 배치된 제 2 전극들(112)과, 상기 각각 인접한 두개의 제 2 전극들(112)을 연결하는 제 2 브리지 패턴들(114)을 형성한다. 또한, 패드 영역에는 상기 패드 전극(145, 146)을 덮는 형상으로 투명 패드 전극(148)을 더 형성한다.
여기서, 상기 제 1 절연막(335)을 선택적으로 제거하여 패터닝한 후에는, 상기 제 1 브리지 패턴(121)이 형성될 부위만 남기도록 하여, 전기적 쇼트 발생부위를 제외한 나머지 부위를 모두 오픈시킬 수 있다.
이 경우에는, 절연막의 상기 제 1 브리지 패턴(121)에 대응되는 부위에만 형성하여, 실제로, 센싱 영역들에서 절연막의 사용을 최소화하여 투과율을 높일 수 있을 것이다.
여기서, 앞서 장치의 실시예들에서 설명한 바와 같이, 상기 각 셀에서, 상기 제 1 전극들은 상기 제 2 방향으로 n 개 (n은 2 이상의 자연수) 포함되며, 상기 제 2 전극들은 상기 제 1 방향으로 m 개(m은 2 이상의 자연수)로 포함된다.
상술한 제 10 실시예는 제 4 실시예와 비교하여, 상기 제 1 절연막(335)을 선택적으로 제 1 브리지 패턴과, 제 1, 제 2 라우팅 배선(141, 151)의 일부에만 형성한 점을 차이점으로 한다.
이 경우, 상기 제 1 전극들(111)과 제 2 전극들(112)은 각각 상기 제 1, 제 2 라우팅 컨택 배선(140, 150)과 직접 제 1 절연막을 개재하지 않고, 컨택될 수 있다.
*제조 방법 제 11 실시예*
도 23a 내지 도 23c는 본 발명의 제 11 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이다.
본 발명의 제 11 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 제 10 실시예의 복수개로 분기된 1 라우팅 배선(140)과 제 2 라우팅 배선(150)을 도 23a와 같이, 각각 제 1 라우팅 콘택부(281)와 제 2 라우팅 콘택부(282)로 대체하여 형성하고, 도 23c와 같이, 투명 전극을 패터닝하여, 상기 제 1 라우팅 콘택부(181)와 상기 제 2 콘택홀(136b)을 통해 접속되는 제 1 접속부(217)와, 제 2 라우팅 콘택부(182)와 상기 제 2 콘택홀(136d)을 통해 접속되는 제 2 접속부(218)를 형성한다.
상기 제 1, 제 2 접속부(217, 218) 부위의 형성 공정을 제외한 나머지 부위의 형성 공정은 상술한 제 4 실시예에 따르며, 동일한 부분은 설명을 생략한다.
이 경우, 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선(141, 151)이 그 일단부의 제 1 라우팅 콘택부(181)와 제 2 라우팅 콘택부(182)를 통해 접속되며 투명 전극으로 이루어진 접속부를 갖는 것으로, 이는 앞서 설명한 제 4 실시예에 비해, 라우팅 배선이 공유된 부위에서, 라우팅 배선들의 길이를 줄일 수 있다. 또한, 상기 제 1, 제 2 접속부(217, 218)의 삼각형 형상 부위는 액티브 영역에 존재하는 것으로, 상기 제 1, 제 2 접속부(217, 218) 부위의 터치 검출을 가능하게 한다.
*제조 방법 제 12 실시예*
도 24a 내지 도 24c는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타낸 공정 평면도이다.
본 발명의 제 12 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 상술한 제 10 실시예의 도 21a 및 도 21b에서 설명한 동일 공정으로 진행된 후, 제 1, 제 2 리던던시 패턴(165, 166)이, 도 24c에서 투명 전극으로 더 패터닝이 되는 것이다.
이 경우, 상기 제 1 리던던시 패턴(165)은 상기 인접한 제 1 전극(161)들 사이에, 제 1 전극들(161)의 배치 방향과 교차하도록 형성하는 것이며, 상기 제 2 리던던시 패턴(166)은 상기 인접한 제 2 전극(162)들 사이에, 상기 제 2 전극들(162)의 배치 방향과 교차하도록 형성하는 것이다.
상술한 제 10 실시예와 동일 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
상술한 실시예들에 있어서, 상기 터치 패널들의 최상층에는 센싱 감도 및 광학적 효과를 위해 별도의 절연막이나 특정 기능의 광학 쉬트를 더 포함할 수 있을 것이다.
본 발명의 터치 패널의 터치 감도를 살펴보면 다음과 같다.
도 25는 제 1, 제 2 전극의 중심으로부터 제 1, 제 2 전극간의 중심을 지나며 나타나는 터치 감도 변화를 나타낸 그래프이며, 도 26은 전극의 폭에 따른 감지 영역 비율을 나타낸 그래프이다.
도 25와 같이, 제 1 전극(111) 및 제 2 전극(112)의 임계치수(대각선 길이)를 각각 3mm와 6mm로 하였을 때, 제 1 전극(111)의 중심에서부터 제 2 전극(112)의 중심까지 손가락을 이동시키며 터치 센싱 정도를 살펴보면, 임계치수가 6mm일 때는 제 1, 제 2 전극의 사이의 중심점(Center)에서는 감도가 거의 80% 이상으로 우수하지만, 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 중심점에서는 감도가 현저히 떨어짐을 알 수 있다.
특히, 전하 변화량(ΔQ) 의 값이 20% 수준을 문턱 전하 변화량으로 하였을 때, 전하 변화량이 상기 문턱 전하 변화량 이상이면 터치인 것으로 판단하고, 그렇지 않을 경우, 미터치로 판단하는데, 이 때, 상기 제 1, 제 2 전극의 중심에서 터치가 되어도 이를 센싱하지 못함을 알 수 있다.
상기 문턱 전하 변화량은 시스템에서 그 값을 정하여 설정되는데, 이 값이 높을 경우에는 도시된 조건보다 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 중심에서 터치 센싱 저하가 심할 것을 예상할 수 있다.
이에 반해, 상기 제 1 전극(111) 및 제 2 전극(112)의 임계치수가 3mm로 하였을 때는, 상기 터치가 되었을 때, 적어도 터치지점에서 제 1 전극(111) 및 제 2 전극(112) 중 하나는 터치 지점의 면적에 포함되는 것으로, 어느 부분을 터치하여 지나더라도 끊김없이 센싱을 수행함을 알 수 있다.
여기서, 상기 손가락이 갖는 일 터치 면적은 약 5mm로 하였고, 상기 제 1, 제 2 전극(111, 112)을 포함한 상기 제 1 기판(100) 상면에는 편광판(500)을 약 300㎛로 하여 더 코팅한 상태로 실험을 진행하였다.
도 26은 상기 도 25의 실험에서, 전극 크기에 따라 감지 영역 비율을 환산한 것으로, 제1, 제 2 전극의 임계치수가 3mm의 경우에는 완전히 감지가 이루어지며, 제 1, 제 2 전극의 임계치수가 6mm일 때는, 제 1, 제 2 전극들의 중심에서 센싱력이 떨어져 약 80% 수준의 영역만 감지가 가능함을 알 수 있다.
터치 감도에 영향을 주는 인자는 터치 전후의 전하량 변화이다. 즉, 터치시 터치전보다 어느 정도의 전하량의 변화가 일어나느냐에 따라 터치 능에 영향을 주게 되는 것이다. 이는 터치 가능 면적과도 밀접한 관련이 있는데, 터치 가능 면적이 클수록 제 1, 제 2 전극과 상호 정전 용량(mutual capacitor)들의 전하량 변화도 커지게 되는 것이다.
따라서, 본 발명의 터치 패널은 종래의 단위셀에 하나의 센싱 전극을 구비한 구조에 비해, 적어도 4개 이상 단위셀을 분할하고, 분할된 영역에 제 1 전극 또는 제 2 전극을 배치하여 형성한 것이다. 이와 같이, 터치 감지가 가능한 제 1 전극 및 제 2 전극의 크기를 줄이게 되면, 손가락에 터치되는 면적은 종래 구조에 비해 적어도 4배 이상 커지게 된다. 이로 인해 터치 전후의 상호 정전 용량들의 전하량 변화가 크게 되어, 터치 센싱력이 증가하게 된다.
또한, 상술한 바와 같이, 전극의 크기가 줄어들었지만, 각 셀들에 분할된 전극들에 대해 2개 이상의 전극들의 하나의 라우팅 배선으로 묶어 신호를 인가하게 되어, 실제 터치 컨트롤러에서 공급하는 신호의 개수를 늘리지 않게 된다.
또한, 상기 라우팅 배선들이 늘지 않게 되어, 비유효 면적에 위치하는 라우팅 배선이 차지하는 면적을 늘리지 않아도 되어, 베젤 마진을 크게 하지 않아도 된다.
그리고, 대형 패널에 있어서도, 소형 모델에서와 동일한 라우팅 조건(공급되는 신호의 수 및 라우팅 배선의 수)을 가지되, 셀의 분할 정도를 조절함에 의해서도 터치 센싱력을 확보할 수 있다.
상술한 실시예들에서 설명한, 상기 터치 패널은 표시 패널 상에 놓여질 수 있으며, 이 때의, 상기 표시 패널은, 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 플라즈마 표시 패널 중 어느 하나이다. 이 경우, 상기 터치 패널은 상기 표시 패널의 부착형으로 형성될 수도 있고, 상기 표시 패널의 일 기판을 상기 제 1, 제 2 전극이 형성되는 기판으로 이용할 수 있다. 이 경우, 터치 패널의 기판으로 이용되는 상기 표시 패널의 일 기판은 표시면에 상당한다.
상기 표시 패널의 일 기판을 터치 패널의 기판으로 이용시, 상기 표시 패널에 부착되는 편광판은 상기 터치 패널 상측에 형성될 수 있다.
이 경우, 본 발명의 터치 패널은, 상술한 바와 같이, 셀을 분할함에 의해, 영역별 터치 센싱력을 늘림에 의해, 상기 편광판은 그 두께를 135~215㎛의 수준으로, 충분히 작은 두께로 유지하여도, 터치 감지가 가능하다.
한편, 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: (상부) 기판 111: 제 1 전극
112: 제 2 전극 114: 제 2 브리지 패턴
115: 제 1 리던던시 패턴 116: 제 2 리던던시 패턴
117: 제 1 접속부 118: 제 2 접속부
121: 제 1 브리지 패턴 135, 136, 235: 제 1 절연막
140: 제 1 라우팅 콘택 배선 141: 제 1 라우팅 배선
145, 146: 패드 전극
150: 제 1 라우팅 콘택 배선 151: 제 2 라우팅 배선
500: 편광판 230: 더미 패턴
245: 제 2 절연막 1100: 제 1 센서
1200: 제 2 센서 A/A: 액티브 영역
D: 셀

Claims (43)

  1. 기판 상에, 제 1 방향으로 서로 이격한 복수개의 제 1 전극들과, 인접한 두개의 제 1 전극들을 연결하는 제 1 브리지 패턴을 포함하여, 제 2 방향으로 배열된 복수개 제 1 센서;
    상기 기판 상에, 상기 제 2 방향으로 서로 이격한 복수개 형성된 제 2 전극과, 상기 인접한 두개의 제 2 전극들을 연결하는 제 2 브리지 패턴을 포함하여, 상기 제 1 방향으로 배열된 복수개의 제 2 센서;
    상기 인접한 n (n은 2 이상의 자연수)개의 제 1 센서들의 단부와 연결된 제 1 라우팅 배선; 및
    상기 인접한 m (m은 2 이상의 자연수)개의 제 2 센서들의 단부와 연결된 제 2 라우팅 배선;을 포함하여 이루어진 터치 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 라우팅 배선과 연결된 상기 제 1 센서들 사이에, 인접한 제 1 센서들을 연결하는 적어도 하나의 제 1 리던던시 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 리던던시 패턴은 상기 제 1 전극들과 일체형으로, 상기 제 2 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 라우팅 배선과 연결된 상기 제 2 센서들 사이에, 상기 인접한 제 2 센서들을 연결하는 적어도 하나의 제 2 리던던시 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 리던던시 패턴은 상기 제 2 전극들과 일체형으로, 상기 제 1 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들의 임계치수는 0.5mm 내지 5.5mm인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들의 임계치수는 1 mm 내지 3mm인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 인접한 제 1 전극과 제 2 전극의 간격은 10㎛ 내지 30㎛ 인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들은 투명 전극인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들은 동일층에 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 라우팅 배선과, 상기 인접한 n (n은 2 이상의 자연수)개의 제 1 센서들의 단부 사이에, 상기 투명 전극과 동일 재질로 동일층에 형성된 제 1 접속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제 2 라우팅 배선과, 상기 인접한 m (m은 2 이상의 자연수)개의 제 2 센서들의 단부 사이에, 상기 투명 전극과 동일 재질로 동일층에 형성된 제 2 접속부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 기판은 표시 및 터치를 검출하는 액티브 영역과, 상기 액티브 영역을 둘러싸는 비표시 영역으로 구분되며,
    상기 제 1 및 제 2 센서부들은, 상기 액티브 영역에 위치하며,
    상기 제 1 또는 제 2 접속부는, 상기 액티브 영역과 비표시 영역 경계부에 위치하며,
    상기 제 1, 제 2 라우팅 배선은 상기 비표시 영역에 위치한 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 비표시 영역 중 일측에, 상기 제 1, 제 2 라우팅 배선과 각각 연결되는 복수개의 패드 전극이 더 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 투명 전극은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), ZnO 및 SnO2 중 적어도 어느 하나, 또는 이들 중 2이상 물질의 적층체로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 브리지 패턴은 상기 제 1 전극과 일체형이거나, 상기 제 2 브리지 패턴은 상기 제 2 전극과 일체형인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 브리지 패턴 또는 제 2 브리지 패턴은, 10㎛ 내지 500㎛의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 브리지 패턴 또는 상기 제 2 브리지 패턴은 금속인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 브리지 패턴 또는 상기 제 2 브리지 패턴은 금속 및 투명 전극의 적층체인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  20. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 브리지 패턴 또는 제 2 브리지 패턴을 이루는 금속은 3~20㎛의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  21. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 브리지 패턴 또는 상기 제 2 브리지 패턴을 이루는 금속은, 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 알루미늄 네오듐(AlNd) 및 몰리브덴티탄(MoTi) 중 적어도 어느 하나의 금속 또는 상기 적어도 어느 하나의 금속을 포함하여 이루어진 적층체인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  22. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 브리지 패턴 또는 상기 제 2 브리지 패턴을 이루는 금속과, 상기 제 1, 제 2 전극들과의 사이의 층간에 제 1 절연막이 더 개재된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 제 1 절연막은, 질화막, 산화막, 질화산화막 및 0.1~1㎛ 두께의 유기 박막 중 어느 하나를 포함한 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 제 1 절연막 상에 상기 제 1, 제 2 전극들이 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  25. 제 22항에 있어서,
    상기 제 1 절연막 상에 상기 제 1 브리지 패턴 또는 상기 제 2 브리지 패턴을 이루는 금속이 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  26. 제 18 또는 제 19항에 있어서,
    상기 제 1 라우팅 배선은, 상기 금속과 동일층에, 동일 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  27. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 교차하는 방향이며,
    상기 제 1 전극들과 제 2 전극들은 서로 다른 위치에 형성되며,
    상기 제 1 브리지 패턴들과 제 2 브리지 패턴들은 서로 교차하여 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  28. 제 1항에 있어서,
    상기 인접한 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 더미 패턴을 더 구비한 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 더미 패턴의 폭은 10㎛ 내지 50㎛ 인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 더미 패턴과의 간격과, 상기 제 2 전극과 상기 더미 패턴간의 간격은, 10㎛ 내지 30㎛ 인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  31. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들은 다각형 또는 원형인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 제 1 전극들과 상기 제 2 전극들은 각변이 동일한 다각형인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  33. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 제 2 전극들을 포함한 상기 기판 상에 제 2 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 제 2 절연막은, 질화막, 산화막, 질화산화막 및 0.1~1㎛ 두께의 유기 박막 중 어느 하나를 포함한 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  35. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 제 2 전극들을 포함한 상기 기판 상에 편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  36. 제 35항에 있어서,
    상기 편광판의 두께는 135~215㎛인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  37. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극들 및 제 2 전극들은 입력 도구의 일 터치 지점의 면적보다 작게 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  38. 제 37항에 있어서,
    상기 입력 도구를 이용한 터치시, 상기 일 터치 지점에 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 어느 하나는 2개 이상 포함된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  39. 제 38항에 있어서,
    상기 입력 도구를 이용한 터치시, 상기 일 터치 지점의 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극간의 프린지 필드에 의한 정전 용량 변화가, 상기 단일의 제 1 전극 또는 제 2 전극의 접지시 정전 용량 변화보다 큰 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  40. 제 37항에 있어서,
    상기 입력 도구는 손가락 또는 펜인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  41. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 패널은 표시 패널 상에 놓여진 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  42. 제 41항에 있어서,
    상기 표시 패널은, 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 플라즈마 표시 패널 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  43. 제 41항에 있어서,
    상기 터치 패널의 기판은 상기 표시 패널의 일 기판을 이용하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
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