KR20120023288A

KR20120023288A - 터치 패널 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR20120023288A
Application number: KR1020100085620A
Authority: KR
Inventors: 이동열; 이용진; 노영진; 이선영; 유영선; 채경훈
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2012-03-13

Abstract

실시예에 따른 터치 패널은, 기판; 상기 기판 상에 제1 방향으로 형성되는 제1 전극; 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극을 전기적으로 이격하는 절연층을 포함하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 어느 하나가 서로 이격되는 복수의 전극부를 가진다.

Description

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

본 기재는 터치 패널 및 이의 제조 방법에 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 크게 저항막 방식의 터치 패널과 정전 용량 방식의 터치 패널로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 패널은 입력 장치의 압력에 의하여 유리와 전극이 단락되어 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다.

저항막 방식의 터치 패널은 반복 사용에 의하여 성능이 저하될 수 있으며 스크래치(scratch)가 발생될 수 있다. 이에 의해 내구성이 뛰어나고 수명이 긴 정전 용량 방식의 터치 패널에 대한 관심이 높아지고 있다.

이러한 정전 용량 방식의 터치 패널에서는 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지하는 복수의 전극들이 형성되고, 이러한 전극들은 일정 간격을 유지하면서 특정한 형태(사각형, 오각형 등)를 가지고 있다. 이와 같은 전극은 넓은 면적을 포함하기 때문에 포토리소그라피(photolithography) 공정을 통해 형성된다.

실시예는 인쇄 공정으로도 형성 가능한 터치 패널 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.

실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 기판 상에 제1 방향으로 형성되는 제1 전극을 인쇄하는 단계; 상기 제1 전극에 절연층을 형성하는 단계; 및 상기 절연층위에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 제2 전극을 인쇄하는 단계를 포함한다.

실시예에 따른 터치 패널은, 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지하는 전극이 좁은 면적의 복수의 전극부들을 가지도록 하여, 인쇄 공정으로도 전극을 형성할 수 있다. 이에 따라 공정을 단순화 할 수 있고 비용을 절감할 수 있다.

실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 상술한 형태의 전극을 인쇄 공정으로 형성할 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 터치 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 3 내지 도 6은 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도들이다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 실시예에 따른 터치 패널을 상세하게 설명한다.

도 1은 실시예에 따른 터치 패널의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라서 본 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 터치 패널(100)은, 입력 장치(예를 들어, 손가락 등)의 위치를 감지하는 유효 영역(200)과, 이 유효 영역(200)의 외곽으로 위치하는 더미 영역(300)이 정의되는 기판(40)을 포함한다.

여기서, 유효 영역(200)에는 입력 장치를 감지할 수 있도록 제1 및 제2 전극(10, 20)이 형성될 수 있다. 그리고 더미 영역(300)에는 제1 및 제2 전극(10, 20)을 각각 제1 및 제2 배선(110, 210)과 연결하는 제1 배선 연결부(13)와 제2 배선 연결부(23)가 형성될 수 있다. 또한, 더미 영역(300)에는 제1 및 제2 배선(110, 210)에 연결되는 외부 회로(도시하지 않음, 이하 동일)(일례로, 플렉서블 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB))등이 위치할 수 있다.

이러한 터치 패널(100)을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

기판(40)은 이 위에 형성되는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 절연층(30), 제1 배선 연결부(13), 제2 배선 연결부(23), 제1 배선(110) 및 제2 배선(210) 등을 지지할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 기판(40)은 일례로 유리 기판으로 이루어질 수 있다.

기판(40)의 유효 영역(200)상에는 제1 방향(도면의 X축 방향)으로 형성되는 제1 전극(10), 제1 방향과 교차하는 제2 방향(도면의 Y축 방향)으로 형성되는 제2 전극(20)이 형성되고, 제1 전극(10) 및 제2 전극(20) 중 적어도 어느 하나가 서로 이격되는 복수의 전극부를 가진다. 이러한 복수의 전극부는 스트라이프(stripe)형상을 이룰 수 있다. 즉, 복수의 전극부들은 스트라이프 형상을 가질 수 있기 때문에 인쇄 공정으로도 제1 전극(10) 및 제2 전극(20)을 형성할 수 있다.

구체적으로, 제1 전극(10)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지하는 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c)들을 포함하고, 이와 유사하게, 제2 전극(20)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지하는 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)들을 포함할 수 있다.

이어서, 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c)가 제2 방향으로 10 um 이상 4000 um 이하의 간격을 가지면서 형성되고, 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)가 제1 방향으로 10 um 이상 4000 um 이하의 간격을 가지면서 형성될 수 있다. 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c) 및 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)가 10 um 보다 작을 경우 배선이 합선되어 쇼트가 날 수 있고 4000 um 보다 클 경우 센싱 감도가 낮아질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니므로 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c) 및 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)는 센싱 가능한 정도의 간격을 가질 수 있다.

또한, 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c) 및 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)의 두께가 5 um 이상 2000 um 이하일 수 있다. 두께가 5 um 보다 작을 경우 전기 전도도가 낮아질 수 있고 2000 um 보다 두꺼울 경우 터치 패널의 두께가 두꺼워질 수 있다.

상기 설명한 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c) 및 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)의 간격과 두께는 인쇄 장치를 통해 조절할 수 있다. 일례로, 그라비아 인쇄 장치를 이용하여 인쇄하는 경우, 그라비아 롤의 패턴 홈 형상을 인쇄하고자 하는 복수의 전극부에 맞게 간격과 두께를 조절하여 인쇄 할 수 있다. 이에 따라 간단한 공정을 통해 다양한 형상의 복수의 전극부를 형성할 수 있다.

복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c)는 제1 방향을 따라 연속적인 형태를 가지고, 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)는 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연속적인 형태를 가질 수 있다.

이러한 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c) 및 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)가 격자 형태를 이룰 수 있다. 즉, 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c) 및 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)가 대략 직각으로 교차해나가는 형태를 가질 수 있다.

복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c) 및 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)가 연속적인 형태를 가지고 있기 때문에 공정이 더욱 간단해질 수 있다.

복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c) 및 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)는 인듐 틴 산화물(indium tin oxide), 인듐 징크 산화물(indium zinc oxide), 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT), 전도성 폴리머, 은 나노 와이어 잉크(Ag nano wire ink) 등의 투광성 물질을 포함할 수 있다. 또는 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c) 및 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)는 투광성을 가질 수 있는 두께로 금속으로 형성될 수 있다.

복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c) 및 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)가 교차하는 부분에 절연층(30)이 형성된다. 이러한 절연층(30)은 제1 전극(10)과 제2 전극(20)의 전기적 단락을 방지하는 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 절연층(30)은 실리콘 산화물과 같은 금속 산화물, 또는 아크릴 등의 수지 등으로 이루어질 수 있다.

복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c)는 제1 배선 연결부(13)에 연결되어 제1 전극(10)을 이룬다. 이러한 제1 배선 연결부(13)에 제1 배선(110)이 연결되어 제1 전극(10)에 전기 신호를 인가할 수 있다. 제1 배선 연결부(13)와 제1 배선(110)은 더미 영역(300)에 형성되어 보이지 않게 할 수 있다.

이와 유사하게, 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)는 제2 배선 연결부(23)에 연결되어 제2 전극(20)을 이룬다. 이러한 제2 배선 연결부(23)에 제2 배선(210)이 연결되어 제2 전극(20)에 전기 신호를 인가할 수 있다. 제2 배선 연결부(23)와 제2 배선(210)은 더미 영역(300)에 형성되어 보이지 않게 할 수 있다.

이러한 더미 영역(300) 상의 제1 배선 연결부(13) 및 제1 배선(110)은 제1 전극(10)에, 제2 배선 연결부(23) 및 제2 배선(210)은 제2 전극(20)에 각각 전기 신호를 인가할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 즉, 제1 배선 연결부(13), 제1 배선(110), 제2 배선 연결부(23) 및 제2 배선(210)은 전기 전도성이 우수한 물질, 일례로 금속 또는 은(Ag)으로 이루어질 수 있다. 이때, 금속으로 형성할 경우 진공 증착의 방법으로 형성할 수 있고, 은으로 형성할 경우 은이 포함된 페이스트(paste)를 이용한 인쇄 공정으로 형성할 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위하여 앞서 설명한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 3 내지 도 6은 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도들이다.

먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 기판(40)의 유효 영역(200) 상에 제1 방향으로 형성되는 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c)를 인쇄한다.

구체적으로, 스트라이프 형상의 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c)를 그라비아 인쇄 공정 또는 잉크젯 공정 등 다양한 인쇄 방법으로 인쇄할 수 있다.

이어서, 도 4에 도시한 바와 같이, 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c)상에 제1 전극(10)과 제2 전극(20)을 전기적으로 이격하는 절연층(30)을 형성한다. 도면에서는 제1 전극부(11a, 11b, 11c)와 제2 전극부(21a, 21b, 21c)가 교차하는 부분에서만 절연층(30)이 형성되는 것으로 도시하였으니 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 절연층(30)은 제1 전극부(11a, 11b, 11c)상에 전체적으로 형성될 수 있다. 이러한 절연층(30)은 증착, 인쇄 등 다양한 방법으로 형성할 수 있다.

이어서, 도 5에 도시한 바와 같이, 절연층(30)에 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)을 인쇄한다.

구체적으로, 스트라이프 형상의 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)를 그라비아 인쇄 공정 또는 잉크젯 공정 등 다양한 인쇄 방법으로 인쇄할 수 있다.

이어서, 도 6에 도시한 바와 같이, 기판(40)의 더미 영역(300) 상에 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c)를 연결하는 제1 배선 연결부(13)와 이러한 제1 배선 연결부(13)에 연결되는 제1 배선(110)이 형성된다. 또한, 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)를 연결하는 제2 배선 연결부(23)와 이러한 제2 배선 연결부(23)에 연결되는 제2 배선(210)이 형성된다.

본 실시예에서는 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c)를 형성한 후 제1 배선 연결부(13), 제2 배선 연결부(23), 제1 배선(110) 및 제2 배선(210)을 형성하였으나 실시예가 이에 한정되지 않는다. 따라서 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c) 형성 시 제1 배선 연결부(13), 제2 배선 연결부(23), 제1 배선(110) 및 제2 배선(210)을 함께 형성할 수 있다. 또한 복수의 제1 전극부(11a, 11b, 11c) 형성 시 제1 배선 연결부(13), 제1 배선(110)을 형성하고, 복수의 제2 전극부(21a, 21b, 21c) 형성 시 제2 배선 연결부(23), 제2 배선(210)을 형성할 수 있다.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

유효 영역과 더미 영역이 정의 되는 기판;
상기 기판 상에 제1 방향으로 형성되는 제1 전극;
상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 제2 전극을 전기적으로 이격하는 절연층
을 포함하고,
상기 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 어느 하나가 전기적으로 연결되면서 상기 유효 영역에서 서로 이격되는 복수의 전극부를 가지는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전극부가 스트라이프 형상을 이루는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전극부들이 상기 제2 방향으로 10 um 이상 4000 um 이하의 간격을 가지면서 형성되는 터치 패널.
제3항에 있어서,
상기 복수의 전극부의 두께가 5 um 이상 2000 um 이하인 터치 패널.
제2항에 있어서,
상기 제1 전극은 복수의 제1 전극부들을 포함하고,
상기 제2 전극은 복수의 제2 전극부들을 포함하는 터치 패널.
제5항에 있어서,
상기 제1 전극부는 상기 제1 방향을 따라 연속적인 형태를 가지고,
상기 제2 전극부는 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연속적인 형태를 가지는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 복수의 전극부는 금속, 인듐 틴 산화물(indium tin oxide), 인듐 징크 산화물(indium zinc oxide), 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT), 전도성 폴리머, 은 나노 와이어 잉크(Ag nano wire ink)로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 하나 포함하는 터치 패널.
제5항에 있어서,
상기 복수의 제1 전극부를 연결하는 제1 배선 연결부를 포함하고,
상기 복수의 제2 전극부를 연결하는 제2 배선 연결부를 포함하는 터치 패널.
기판 상에 제1 방향으로 형성되는 제1 전극을 인쇄하는 단계;
상기 제1 전극에 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 절연층위에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 형성되는 제2 전극을 인쇄하는 단계를 포함하는 터치 패널 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극은 그라비아 인쇄 공정 또는 잉크젯 공정으로 인쇄되는 터치 패널 제조 방법.