KR20110120157A

KR20110120157A - 터치 패널 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20110120157A
Application number: KR1020100039705A
Authority: KR
Inventors: 정택성; 천병순; 박찬석
Original assignee: 주식회사 동진쎄미켐
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2011-11-03
Also published as: WO2011136542A3; TWI528234B; KR101663210B1; JP5868954B2; JP2013525913A; CN102870073A; WO2011136542A2; TW201211853A; CN102870073B

Abstract

본 발명은 터치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 터치 패널은 i) 기판, ii) 터치용 표시 영역내에 위치하고, 기판 위에 위치하면서 상호 이격된 복수의 정전 전극들, 및 iii) 복수의 정전 전극들을 상호 연결하는 브리지 전극을 포함한다. 복수의 정전 전극들 중 한 정전 전극은, i) 복수의 제1 선형 전극부들, 및 ii) 복수의 제1 선형 전극부들과 상호 교차하는 복수의 제2 선형 전극부들을 포함한다.

Description

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

본 발명은 터치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 오프셋 인쇄 공정을 이용한 터치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

터치 패널은 패널에 표시된 화면을 가압하여 화면에 대응되는 정보를 입력한다. 사용상의 편의성으로 인해 최근들어 터치 패널이 모든 디스플레이 장치에 활발하게 적용되고 있다.

일반적으로, 터치 패널은 정전용량방식, 저항막방식, 표면초음파 방식, 적외선방식 등을 이용하여 가압된 부분의 좌표를 추출하고 정보를 입력한다. 여기서, 정전용량방식은 사용자가 화면을 터치하는 경우, 인체의 정전용량을 이용해 전류 변화량을 인식하여 위치를 검출한다.

오프셋 방법을 이용하여 제조한 터치 패널을 제공하고자 한다. 또한, 전술한 터치 패널의 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널은, i) 기판, ii) 터치용 표시 영역내에 위치하고, 기판 위에 위치하면서 상호 이격된 복수의 정전 전극들, 및 iii) 복수의 정전 전극들을 상호 연결하는 브리지 전극을 포함한다. 복수의 정전 전극들 중 한 정전 전극은, i) 복수의 제1 선형 전극부들, 및 ii) 복수의 제1 선형 전극부들과 상호 교차하는 복수의 제2 선형 전극부들을 포함한다.

복수의 제1 선형 전극부들 중 하나 이상의 제1 선형 전극부는 브리지 전극까지 연장될 수 있다. 제1 선형 전극부와 정전 전극의 가장자리는 상호 평행하게 이웃할 수 있다. 복수의 제2 선형 전극부들 중 하나 이상의 제2 선형 전극부는 브리지 전극까지 연장되고, 브리지 전극에서 제2 선형 전극부는 제1 선형 전극부와 상호 교차할 수 있다. 제2 선형 전극부 와 정전 전극의 가장자리는 상호 평행하게 이웃할 수 있다. 하나 이상의 제1 선형 전극부는 복수의 제1 선형 전극부들을 포함하고, 하나 이상의 제2 선형 전극부는 복수의 제2 선형 전극부들을 포함할 수 있다.

제1 선형 전극부들 및 제2 선형 전극부들의 평균폭은 5㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 바람직하게는, 제1 선형 전극부들 및 제2 선형 전극부들의 평균폭은 10㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 복수의 제1 선형 전극부들과 복수의 제2 선형 전극부들이 상호 교차하는 각도는 15° 내지 90°일 수 있다. 각도는 15° 내지 45°일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널은 기판 위에 위치하고, 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역내에 위치하며, 복수의 정전 전극들 중 비표시 영역과 이웃한 정전 전극으로부터 인출된 인출 전극을 더 포함하고, 복수의 정전 전극들과 인출 전극은 오프셋(offset) 인쇄되어 일체로 형성될 수 있다.

복수의 정전 전극들은, i) 제1 방향으로 뻗은 제1 정전 전극들, 및 ii) 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗은 제2 정전 전극들을 포함하고, 브리지 전극은, i) 제1 정전 전극들을 상호 연결하는 제1 브리지 전극들, 및 ii) 제2 정전 전극들을 상호 연결하는 제2 브리지 전극들를 포함한다. 제1 브리지 전극들 중 하나의 제1 브리지 전극과 제2 브리지 전극들 중 하나의 제2 브리지 전극은 상호 절연되어 교차할 수 있다. 제1 브리지 전극 및 제2 브리지 전극 사이에 투명 절연층이 위치할 수 있다. 투명 절연층은 스크린 인쇄되어 형성될 수 있다. 제2 브리지 전극은 투명 도전층으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널은 복수의 정전 전극들과 접하는 또다른 판면을 포함하는 또다른 기판을 더 포함하고, 제1 정전 전극들은 기판의 판면에 접하고, 제2 정전 전극들은 또다른 기판의 또다른 판면에 접할 수 있다. 제1 정전 전극들 및 제2 정전 전극들 사이에 접착 필름이 위치할 수 있다. 복수의 정전 전극들은 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 은(Ag) 또는 금(Au), 카본블랙, 흑연, 산화주석 및 산화인듐으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 소재를 포함할 수 있다. 소재의 평균 입도는 30nm 내지 3000nm일 수 있다. 바람직하게는, 소재의 평균 입도는 50nm 내지 100nm일 수 있다. 소재가 은인 경우, 은은 와이어 형상 또는 구 형상을 가질 수 있다.

기판은 유리, PET(polyethylene terephthlate), PEN(polyethylene naphthalate), PI(polyimide) 및 아크릴(acryl)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 소재를 포함할 수 있다. 복수의 제1 선형 전극부들 중 상호 이웃하는 제1 선형 전극부들의 피치는 250㎛ 내지 750㎛일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널은, i) 기판, ii) 터치용 표시 영역내에 형성되고, 기판의 제1 판면 위에 위치하면서 상호 이격된 복수의 제1 정전 전극들, 및 iii) 터치용 표시 영역내에 형성되고, 기판의 제1 판면이 향하는 방향과 멀어지는 방향을 향하는 제2 판면 위에 위치하면서 상호 이격된 복수의 제2 정전 전극들을 포함한다. 복수의 제1 정전 전극들 및 복수의 제2 정전 전극들은 메쉬(mesh) 형상을 가지고 오프셋 인쇄된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, i) 기판을 제공하는 단계, ii) 기판 위에 전극들을 제공하는 단계, 및 iii) 전극들을 저온 소성하는 단계를 포함한다. 전극들을 제공하는 단계는, i) 기판 위에 상호 이격된 복수의 제1 정전 전극들, ii) 상호 이격되고, 복수의 제1 정전 전극들과 이격되어 이웃하는 복수의 제2 정전 전극들, iii) 복수의 제1 정전 전극들을 연결시키는 브리지 전극들, 및 iv) 복수의 제1 정전 전극들의 단측에 위치하는 한 제1 정전 전극 및 복수의 제2 정전 전극들의 또다른 단측에 위치하는 한 제2 정전 전극에 각각 연결된 인출 전극들을 오프셋 인쇄할 수 있다. 복수의 제1 정전 전극들, 복수의 제2 정전 전극들, 브리지 전극들 및 인출 전극들을 동시에 오프셋 인쇄할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, i) 브리지 전극들 위에 투명 절연층을 제공하는 단계, 및 ii) 투명 절연층 위에 복수의 제2 정전 전극들을 상호 연결하는 또다른 브리지 전극들을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 투명 절연층은 스크린 인쇄되어 제공될 수 있다. 또다른 브리지 전극들은 스크린 인쇄 또는 오프셋 인쇄될 수 있다.

간단한 오프셋 공정을 이용하여 저가의 터치 패널을 제조할 수 있다. 또한, 인출 전극 및 정전 전극의 높이차가 없으므로, 공극을 제거하여 모아레 현상 등이 발생하지 않도록 함으로써 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 패널의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 II 부분의 확대 평면도이다.
도 3은 도 1의 터치 패널의 제조 방법의 개략적인 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 패널의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 패널의 분해 사시도이다.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 좀더 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90°회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.　 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 패널(100)를 개략적으로 나타낸다. 도 1의 터치 패널(100)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 터치 패널(100)의 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다.

도 1 에 도시한 바와 같이, 터치 패널(100)은 기판(10), 정전 전극들(20) 및 브리지 전극(30)을 포함한다. 이외에, 터치 패널(100)은 필요에 따라 다른 소자들을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 터치 패널(100)은 인출 전극(40)(도 2에 도시) 및 커넥터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 인출 전극(40)은 정전 전극들(20)의 가장자리에 형성되고, 커넥터(미도시)는 인출 전극(40)과 연결되어 연성회로기판(flexible printed circuit board, FPC)(미도시) 등을 통해 전기적인 신호를 표시 장치 등의 구동 회로에 전송할 수 있다. 도 1에는 설명 편의상 인출 전극(40)은 생략하여 도시한다.

정전 전극들(20)은 기판(10) 위에 위치한다. 정전 전극들(20)은 오프셋 인쇄되어 기판(10) 위에 형성될 수 있다. 정전 전극들(20)은 제1 정전전극들(201) 및 제2 정전전극들(203)을 포함한다. 또한, 브리지 전극들(30)은 제1 브리지 전극들(301) 및 제2 브리지 전극들(303)을 포함한다. 제1 정전전극들(201)은 x축 방향으로 뻗어 있고, 제1 브리지 전극들(301)[제2 브리지 전극들(303)의 하부에 위치]에 의해 상호 연결된다. 또한, 제2 정전전극들(203)은 y축 방향으로 뻗어 있고, 제2 브리지 전극들(303)에 의해 상호 연결된다. 외부 전압이 정전 전극들(20)에 인가된 경우, 터치 패널(100)에 접촉되는 손에 의해 정전 전극들(20)에 인가된 전압이 변화한다. 전압 변화는 전기적인 신호로 변환되어 외부로 송신된다. 이러한 방법을 통해 터치 패널(100)이 작동한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 제1 정전전극들(201) 및 제2 정전전극들(203)을 각각 상호 연결하는 제1 브리지 전극들(301) 및 제2 브리지 전극들(303)은 상호 중첩된다. 따라서 제1 브리지 전극들(301) 및 제2 브리지 전극들(303)을 상호 절연시켜 교차시킴으로써 양자의 전기적인 연결에 의한 쇼트 현상을 방지할 수 있다. 이를 위해 제1 브리지 전극들(301) 및 제2 브리지 전극들(303) 사이에 투명 절연층(미도시)를 형성할 수 있다. 투명 절연층(미도시)으로는 유기물 또는 무기물 등의 소재를 사용할 수 있다. 투명 절연층(미도시)을 통해 광을 효율적으로 투과하면서 제1 브리지 전극들(301) 및 제2 브리지 전극들(303)을 상호 전기적으로 절연시킬 수 있다. 투명 절연층은 스크린 인쇄하여 형성할 수도 있다.

도 1의 확대원에는 제1 정전전극들(201)과 이들을 상호 연결시키는 제1 브리지 전극(301)을 확대하여 나타낸다. 편의상 설명을 위하여 제1 정전전극들(201)과 이웃하여 위치하는 제2 정전전극들(203)과 제1 브리지 전극(301)위에 위치하는 제2 브리지 전극(303)은 그 도시를 생략한다. 도 1에 도시한 전극 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 도 1의 전극 구조를 다양한 형태로 변형시킬 수 있다.

도 1의 확대원에 도시한 바와 같이, 제1 정전전극들(201)은 제1 선형 전극부들(2011) 및 제2 선형 전극부들(2013)(확대원 하측)을 포함한다. 제1 선형 전극부들(2011) 및 제2 선형 전극부들(2013)은 상호 교차한다. 즉, 제1 정전전극들(201)은 메쉬(mesh) 구조로 형성된다. 제1 정전전극들(201)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 은(Ag) 또는 금(Au), 카본블랙, 흑연, 산화주석 또는 산화인듐 등의 소재를 사용하여 제조할 있다. 이러한 소재들은 도전성이 우수하여 높은 전기적인 신뢰도를 가지는 반면에 불투명하여 광을 잘 투과하지 못한다.

따라서 제1 선형 전극부들(2011) 및 제2 선형 전극부들(2013)의 사이에 공간을 형성하여 광을 투과시킨다. 여기서, 제1 선형 전극부들(2011) 및 제2 선형 전극부들(2013)의 평균폭은 5㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 바람직하게는, 제1 선형 전극부들 및 제2 선형 전극부들의 평균폭은 10㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 평균폭이 너무 작은 경우, 실질적으로 제1 선형 전극부들(2011) 및 제2 선형 전극부들(2013)을 오프셋 공정으로 제조하기 어렵고, 단선될 수 있다. 그리고 평균폭이 너무 큰 경우, 육안으로 제1 선형 전극부들(2011) 및 제2 선형 전극부들(2013)이 관찰되므로, 화질이 저하된다. 제1 선형 전극부들(2011) 및 제2 선형 전극부들(2013)의 평균폭을 전술한 범위로 조절하는 경우, 제1 선형 전극부들(2011) 및 제2 선형 전극부들(2013)의 평균폭이 매우 미세하므로, 육안으로는 제1 선형 전극부들(2011) 및 제2 선형 전극부들(2013)이 잘 보이지 않는다. 따라서 제1 선형 전극부들(2011) 및 제2 선형 전극부들(2013)에 의해 충분한 개구율을 확보할 수 있다.

도 1의 확대원에 도시한 바와 같이, 제1 선형 전극부(2011) 및 제2 선형 전극부(2013)(확대원 상측)는 브리지 전극(301)까지 연장된다. 즉, 브리지 전극(301) 내에 제1 선형 전극부(2011)의 일부 및 제2 선형 전극부(2013)가 포함되고, 이들은 상호 교차한다. 좌하단의 제1 정전전극(201)에서는 제1 정전전극(201)의 가장자리(2015)가 제1 선형 전극부(2011)와 나란히 이웃한다. 또한, 우상단의 제1 정전전극(201)에서는 제1 정전전극(201)의 가장자리(2015)가 제2 선형 전극부(2013)와 나란히 이웃한다. 이로써 제1 선형 전극부(2011)의 일부와 제2 선형 전극부(2013)의 일부에 의해 브리지 전극(301)이 형성된다. 복수의 제1 선형 전극부들(2011) 및 복수의 제2 선형 전극부들(2013)에 의해 브리지 전극(301)을 형성할 수도 있다. 한편, 제2 정전전극(203) 및 제2 브리지 전극(303)도 동일한 방법으로 형성할 수 있다.

도 2는 도 1의 II 부분을 확대하여 나타낸 평면도이다. 도 2의 확대원에는 제1 선형 전극부(2011) 및 제2 선형 전극부(2013)를 확대하여 나타낸다.

도 2에 도시한 바와 같이, 터치 패널은 화상이 표시되는 터치용 표시 영역(D)과 화상이 표시되지 않는 비표시 영역(ND)으로 구분된다. 정전 전극들(20)은 터치용 표시 영역(D) 내에 위치하고, 인출 전극(40)은 비표시 영역(ND) 내에 위치한다. 정전 전극(205)은 비표시 영역(ND)에 이웃한다. 인출 전극(40)은 정전 전극(205)으로부터 인출되어 터치에 의한 정전 전극(205)의 정전 용량 변화를 인출 단자(42)로 송신한다. 인출 단자(42)는 커넥터(미도시)와 연결되어 전기 신호를 외부로 송신한다. 커넥터와의 전기적인 접촉이 양호하도록 인출 단자(42)의 폭은 인출 전극(40)의 폭보다 넓게 형성한다.

한편, 정전 전극(20)과 인출 전극(40)은 기판(10) 위에 오프셋 방법에 의해 동시에 형성한다. 이 경우, 정전 전극(20)과 인출 전극(40)이 함께 형성되므로, 공정이 간단할 뿐만 아니라 정전 전극(20)과 인출 전극(40) 간의 높이차가 없다. 따라서 터치 패널과 다른 소자와 결합시 그 사이에 형성되는 공극을 최소화할 수 있으므로, 터치 패널에 의한 표시 품질 저하를 방지할 수 있다. 예를 들면, 투명 도전막을 레이저 어닐링 등의 방법으로 표시 영역(D)에 형성하는 경우, 전술한 문제점이 발생할 수 있다.

도 2의 확대원에 도시한 바와 같이, 정전 전극(20)을 형성하는 제1 선형 전극부(2011) 및 제2 선형 전극부(2013)가 상호 교차하는 각도(θ)는 15˚ 내지 90˚일 수 있다. 좀더 바람직하게는 각도(θ)는 15˚ 내지 45˚일 수 있다. 전술한 각도(θ) 범위를 벗어나는 경우, 정전 전극(20)에서 충분한 개구율을 확보할 수 없다. 따라서 전술한 범위로 각도(θ)를 조절한다.

한편, 도 2의 확대원에 도시한 바와 같이, 제1 선형 전극부들(2011)의 피치(P)는 250㎛ 내지 750㎛일 수 있다. 피치(P)가 너무 큰 경우, 터치용 표시 영역의 터치 감도가 저하될 수 있다. 그리고 피치(P)가 너무 작은 경우, 제1 선형 전극부들(2011)이 촘촘하게 형성되어 육안으로 제1 선형 전극부들(2011)이 관찰되고, 광을 잘 투과할 수 없다. 제1 선형 전극부들(2011)의 피치를 전술한 범위로 조절하는 경우, 육안으로 제1 선형 전극부들(2011)이 잘 보이지 않는다. 따라서 광을 잘 투과시킬 수 있다. 이는 제2 선형 전극부들(2013)에도 동일하게 적용된다.

도 3은 도 1의 터치 패널(100)의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 도 3의 터치 패널(100)의 제조 방법은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

도 3에 도시한 바와 같이, 터치 패널(100)의 제조 방법은, i) 기판을 제공하는 단계(S10), ii) 제1 정전 전극들, 제2 정전 전극들, 브리지 전극들 및 인출 전극들을 제공하는 단계(S20), iii) 전극들을 저온 소성하는 단계(S30), 그리고 iv) 투명절연층 및 또다른 브리지 전극들을 제공하는 단계(S40)를 포함한다. 이외에 필요에 따라 터치 패널(100)의 제조 방법은 다른 단계들을 더 포함할 수 있다.

먼저, 단계(S10)에서는 기판을 제공한다. 기판은 유리, PET(polyethylene terephthlate), PEN(polyethylene naphthalate), PI(polyimide) 또는 아크릴(acryl) 등의 소재를 사용할 수 있다. 단계(S40)의 저온 소성을 거쳐서 터치 패널(100)을 제조하므로, 기판을 수지 소재로 제조할 수 있다.

단계(S20)에서는 제1 정전 전극들, 제2 정전 전극들, 제1 브리지 전극들 및 인출 전극들을 기판 위에 오프셋 인쇄한다. 인출 전극들은 제1 정전 전극들의 단측에 위치하는 제1 정전 전극과 제2 정전 전극들의 단측에 위치하는 제2 정전 전극과 연결된다. 이들을 동시에 함께 오프셋 인쇄할 수도 있다. 단계(S20)에서 모든 전극들을 동시에 형성하는 경우, 제조 공정이 간단하고 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 인출 전극들과 다른 전극들간의 높이차가 발생하지 않는다. 한편, 제1 브리지 전극들은 제1 정전 전극들을 연결시키고, 제2 정전 전극들은 상호 이격된 상태로 제1 정전 전극들과도 이격 형성된다.

단계(S20)에서 전극들을 기판 위에 오프셋 인쇄하는 경우, 전극들의 소재의 평균 입도는 30nm 내지 3000nm인 것이 바람직하다. 바람직하게는, 소재의 평균 입도는 50nm 내지 100nm일 수 있다. 소재의 평균 입도가 너무 작은 경우, 그 비표면적이 매우 커져서 페이스트로 제조하기 어렵다. 또한, 소재의 평균 입도가 너무 큰 경우, 단계(S40)에서 전극의 소성 온도가 높아져서 저온 소성이 불가능하다. 전극을 저온 소성하기 위해서는 소재가 작은 양의 열도 잘 흡수할 수 있어야 하므로, 전술한 범위로 전극들의 소재의 평균 입도를 조절한다. 더욱이, 소재가 은인 경우, 은이 와이어 형상 또는 구 형상을 가지는 것이 바람직하다. 이 경우, 소재의 소성 공정 중의 열흡수율을 더 높일 수 있으며, 터치 패널의 전극의 전기전도도를 더욱 높일 수 있다. 오프셋 공정의 상세한 내용은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명을 생략한다.

단계(S30)에서는 기판 위에 형성된 전극들을 저온 소성한다. 여기서, 소성 온도는 100℃ 내지 300℃일 수 있다. 소성 온도가 너무 낮은 경우, 전극에 유기성 휘발물질이 잔존하여 전기 전도도가 저하될 수 있으며, 공정 시간이 길어진다. 또한, 소성 온도가 너무 높은 경우, 기판으로서 수지를 사용하기에 부적합하다. 따라서 전술한 범위로 소성 온도를 조절한다.

단계(S40)에서는 투명 절연층과 또다른 브리지 전극들, 즉 제2 브리지 전극들을 제공한다. 즉, 상호 이격된 제2 정전 전극들을 제1 정전 전극들과 전기적으로 절연시키기 위해 제2 브리지 전극들 위에 투명 절연층을 제공한다. 투명 절연층은 스크린 인쇄 등의 방법으로 제조할 수 있으며 절연층 자체가 투명하므로, 광을 잘 투과시킨다.

다음으로, 투명 절연층 위에 제2 정전 전극등을 상호 연결하는 제2 브리지 전극을 형성한다. 따라서 제1 정전 전극들 및 제2 정전 전극들은 상호 전기적으로 절연되면서 각각 브리지 전극에 의해 전기적으로 연결된다. 여기서, 제2 브리지 전극은 스크린 인쇄 또는 오프셋 인쇄될 수 있다. 제2 브리지 전극을 투명 도전층으로 제공하는 경우 광이 제2 브리지 전극을 잘 투과하므로, 제2 브리지 전극을 메쉬 형상으로 제조할 필요가 없으며 면 형상으로 제조할 수도 있다. 투명 절연층과 제2 브리지 전극들의 소재로는 광경화성 소재를 사용할 수 있으므로, 이들을 소성하지 않아도 무방하다.

오프셋 공정을 사용하지 않는 경우, 라미네이션(lamination) 공정 또는 스크린 인쇄 공정을 사용할 수 있다. 라미네이션 공정에서는 터치 스크린을 패터닝한 후 층간 라미네이션시 정밀한 공차를 유지하기 어렵고, 기포, 이물질, 스크래치 등으로 인해 불량률이 증가할 수 있다. 또한, 시트가 얇으므로, 취급이 어렵고 구겨질 수 있다. 그리고 쉬프트(shift) 또는 오버랩(overlap) 등으로 인하여 신호 간섭 및 개구율이 감소될 수 있다. 스크린 인쇄 공정에서는 ITO로 된 정전 전극과 인출 전극간의 얼라인(align) 공차를 정밀하게 유지하기 어렵다. 즉, 정밀한 공정 제어가 어렵고, ITO를 육안으로 확인하기 어렵다. 모든 전극들은 스크린 인쇄하는 경우, 은 페이스트를 고온 소성해야 하므로 정전 전극의 미세 선폭에 크랙이 발생할 수 있다.

터치 패널(100)의 제조 방법에서 저온 소성된 기판은 면취 및 세정 또는 그라인딩 등의 공정을 거친다. 이와 같은 공정을 통하여 1층 형태(one layer)의 터치 패널을 제조한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 패널(200)을 분해하여 개략적으로 나타낸다. 도 4의 터치 패널(200)에서는 2장의 기판을 사용하여 정전 전극들을 각각 별개로 형성한 것으로 제외하고는 도 1의 터치 패널(100)과 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 터치 패널(200)은 제1 기판(12), 제2 기판(14), 제1 정전전극들(201), 제2 정전전극들(203) 및 접착 필름(50)을 포함한다. 이외에, 터치 패널(200)은 필요에 따라 다른 소자들을 더 포함할 수 있다.

제1 기판(12)의 아래에는 제2 정전전극들(203)을 형성되고, 제2 기판(14)의 위에는 제1 정전전극들(201)이 형성된다. 즉, 제1 정전전극들(201)은 제2 기판(14)의 판면(141)에 접하고, 제2 정전전극들(203)은 제1 기판(12)의 판면(121)에 접하여 형성된다. 전기 절연성을 가지는 접착 필름(50)이 제1 정전전극들(201) 및 제2 정전전극들(203) 사이에 위치하므로, 제1 정전전극들(201) 및 제2 정전전극들(203)은 상호 전기적으로 절연된다. 접착 필름(50)은 제1 기판(12) 및 제2 기판(14)의 사이에 위치하여 양자간에 형성되는 갭을 제거해 줌으로써 갭에 갇힌 공기에 의해 광투과율이 저하되는 현상을 방지할 수 있다. 접착 필름(50)으로는 광학접착필름(optical clear adhesive, OCA) 등을 사용할 수 있다.

도 4의 터치 패널(200)을 제조하는 경우, 먼저 오프셋 공정에 의하여 제1 기판(12) 및 제2 기판(14)에 각각 제2 정전전극들(203) 및 제1 정전전극들(201)을 형성할 수 있다. 다음으로, 제1 정전전극들(201) 및 제2 정전전극들(203)을 소성한 후 양자를 접착 필름으로 부착함으로써 터치 패널(200)을 제조할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 패널(300)을 분해하여 개략적으로 나타낸다. 도 5의 확대원에는 터치 패널(300)의 단면 구조를 개략적으로 나타낸다. 도 5의 터치 패널(300)에서는 1장의 기판(16)을 사용하여 기판(16)의 상부 및 하부에 각각 정전 전극들(201, 203)을 각각 별개로 형성한 것으로 제외하고는 도 1의 터치 패널(100)과 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 5의 확대원에 도시한 바와 같이, 기판(16)의 제1 판면(161) 위에는 제1 정전전극들(201)을 형성하고, 기판(16)의 제2 판면(163)에는 제2 정전전극들(203)을 형성한다. 제1 판면(161)은 +z축 방향을 향하고, 제2 판면(163)은 -z축 방향을 향하므로, 제1 판면(161) 및 제2 판면(163)은 상호 멀어지는 방향을 향한다. 기판(16)에 의해 제1 정전전극들(201) 및 제2 정전전극들(203)은 상호 절연된다.

여기서, 제1 정전전극들(201) 및 제2 정전전극들(203)은 메쉬 형상을 가지고 오프셋 인쇄된다. 따라서 간단한 공정으로 저가의 터치 패널(300)을 제조할 수 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

100, 200, 300. 터치 패널 10, 12, 14, 16. 기판
121, 141, 161, 163. 기판의 판면 20, 201, 203, 205. 정전전극
40. 인출 전극 42. 인출 단자
30, 301, 303. 브리지 전극 2011, 2013. 선형 전극부
2015. 가장자리 50. 접착필름
D. 표시영역 ND. 비표시영역

Claims

기판,
터치용 표시 영역내에 위치하고, 상기 기판 위에 위치하면서 상호 이격된 복수의 정전 전극들, 및
상기 복수의 정전 전극들을 상호 연결하는 브리지 전극
을 포함하고,
상기 복수의 정전 전극들 중 한 정전 전극은,
복수의 제1 선형 전극부들, 및
상기 복수의 제1 선형 전극부들과 상호 교차하는 복수의 제2 선형 전극부들
을 포함하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 선형 전극부들 중 하나 이상의 제1 선형 전극부는 상기 브리지 전극까지 연장된 터치 패널.
제2항에 있어서,
상기 제1 선형 전극부와 상기 정전 전극의 가장자리는 상호 평행하게 이웃하는 터치 패널.
제2항에 있어서,
상기 복수의 제2 선형 전극부들 중 하나 이상의 제2 선형 전극부는 상기 브리지 전극까지 연장되고, 상기 브리지 전극에서 상기 제2 선형 전극부는 상기 제1 선형 전극부와 상호 교차하는 터치 패널.
제4항에 있어서,
상기 제2 선형 전극부와 상기 정전 전극의 가장자리는 상호 평행하게 이웃하는 터치 패널.
제4항에 있어서,
상기 하나 이상의 제1 선형 전극부는 복수의 제1 선형 전극부들을 포함하고, 상기 하나 이상의 제2 선형 전극부는 복수의 제2 선형 전극부들을 포함하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 제1 선형 전극부들 및 상기 제2 선형 전극부들의 평균폭은 5㎛ 내지 30㎛인 터치 패널.
제7항에 있어서,
상기 제1 선형 전극부들 및 상기 제2 선형 전극부들의 평균폭은 10㎛ 내지 30㎛인 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 선형 전극부들과 상기 복수의 제2 선형 전극부들이 상호 교차하는 각도는 15° 내지 90°인 터치 패널.
제9항에 있어서,
상기 각도는 15° 내지 45°인 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 기판 위에 위치하고, 상기 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역내에 위치하며, 상기 복수의 정전 전극들 중 상기 비표시 영역과 이웃한 정전 전극으로부터 인출된 인출 전극을 더 포함하고, 상기 복수의 정전 전극들과 상기 인출 전극은 오프셋(offset) 인쇄되어 일체로 형성된 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 복수의 정전 전극들은,
제1 방향으로 뻗은 제1 정전 전극들, 및
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 뻗은 제2 정전 전극들
을 포함하고,
상기 브리지 전극은,
상기 제1 정전 전극들을 상호 연결하는 제1 브리지 전극들, 및
상기 제2 정전 전극들을 상호 연결하는 제2 브리지 전극들
를 포함하며,
상기 제1 브리지 전극들 중 하나의 제1 브리지 전극과 상기 제2 브리지 전극들 중 하나의 제2 브리지 전극은 상호 절연되어 교차하는 터치 패널.
제12항에 있어서,
상기 제1 브리지 전극 및 상기 제2 브리지 전극 사이에 투명 절연층이 위치한 터치 패널.
제13항에 있어서,
상기 투명 절연층은 스크린 인쇄되어 형성된 터치 패널.
제12항에 있어서,
제2 브리지 전극은 투명 도전층으로 형성된 터치 패널.
제12항에 있어서,
상기 복수의 정전 전극들과 접하는 또다른 판면을 포함하는 또다른 기판을 더 포함하고, 상기 제1 정전 전극들은 상기 기판의 판면에 접하고, 상기 제2 정전 전극들은 상기 또다른 기판의 또다른 판면에 접하는 터치 패널.
제12항에 있어서,
상기 제1 정전 전극들 및 상기 제2 정전 전극들 사이에 접착 필름이 위치하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 복수의 정전 전극들은 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 은(Ag) 또는 금(Au), 카본블랙, 흑연, 산화주석 및 산화인듐으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 소재를 포함하는 터치 패널.
제17항에 있어서,
상기 소재의 평균 입도는 30nm 내지 3000nm인 터치 패널.
제19항에 있어서,
상기 소재의 평균 입도는 50nm 내지 100nm인 터치 패널.
제19항에 있어서,
상기 소재가 은인 경우, 상기 은은 와이어 형상 또는 구 형상을 가지는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 기판은 유리, PET(polyethylene terephthlate), PEN(polyethylene naphthalate), PI(polyimide) 및 아크릴(acryl)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 소재를 포함하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 선형 전극부들 중 상호 이웃하는 제1 선형 전극부들의 피치는 250㎛ 내지 750㎛인 터치 패널.
기판,
터치용 표시 영역내에 형성되고, 상기 기판의 제1 판면 위에 위치하면서 상호 이격된 복수의 제1 정전 전극들, 및
상기 터치용 표시 영역내에 형성되고, 상기 기판의 제1 판면이 향하는 방향과 멀어지는 방향을 향하는 제2 판면 위에 위치하면서 상호 이격된 복수의 제2 정전 전극들
을 포함하고,
상기 복수의 제1 정전 전극들 및 상기 복수의 제2 정전 전극들은 메쉬(mesh) 형상을 가지고 오프셋 인쇄된 터치 패널.
기판을 제공하는 단계,
상기 기판 위에 전극들을 제공하는 단계, 및
상기 전극들을 저온 소성하는 단계
를 포함하고,
상기 전극들을 제공하는 단계는,
상기 기판 위에 상호 이격된 복수의 제1 정전 전극들,
상호 이격되고, 상기 복수의 제1 정전 전극들과 이격되어 이웃하는 복수의 제2 정전 전극들,
상기 복수의 제1 정전 전극들을 연결시키는 브리지 전극들, 및
상기 복수의 제1 정전 전극들의 단측에 위치하는 한 제1 정전 전극 및 상기 상기 복수의 제2 정전 전극들의 또다른 단측에 위치하는 한 제2 정전 전극에 각각 연결된 인출 전극들
을 오프셋 인쇄하는 터치 패널의 제조 방법.
제25항에 있어서,
상기 복수의 제1 정전 전극들, 상기 복수의 제2 정전 전극들, 상기 브리지 전극들 및 상기 인출 전극들을 동시에 오프셋 인쇄하는 터치 패널의 제조 방법.
제25항에 있어서,
상기 브리지 전극들 위에 투명 절연층을 제공하는 단계, 및
상기 투명 절연층 위에 상기 복수의 제2 정전 전극들을 상호 연결하는 또다른 브리지 전극들을 제공하는 단계
를 더 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
제27항에 있어서,
상기 투명 절연층은 스크린 인쇄되어 제공된 터치 패널의 제조 방법.
제27항에 있어서,
상기 또다른 브리지 전극들은 스크린 인쇄 또는 오프셋 인쇄된 터치 패널의 제조 방법.