KR20120043405A - 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시인성을 향상시키고 정전기 불량을 개선한 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린 패널은 투명 기판 상에 제 1 방향을 따라 동일한 하나의 행에 다수 배열된 제 1 감지 셀들; 인접한 상기 제 1 감지 셀들을 전기적으로 접속하는 제 1 연결 패턴들; 상기 투명 기판 상에 제 2 방향을 따라 동일한 하나의 열에 상기 제 1 감지 셀들과 이격되어 다수 배열된 제 2 감지 셀들; 및 인접한 상기 제 2 감지 셀들을 전기적으로 접속하는 제 2 연결 패턴들을 포함하고, 상기 제 1 연결 패턴들은 각각 상기 제 2방향으로 서로 이격되어 배열되는 제 1 금속 패턴 및 제 2 금속 패턴으로 구성되며, 상기 제 1 금속 패턴의 끝단부와 이에 인접한 제 2 금속 패턴의 끝단부가 상기 제 1방향으로 소정 간격 이격되어 배열됨을 특징으로 한다.

Description

터치 스크린 패널 및 이를 구비한 표시 장치{Touch Screen Panel and Display Device Having the Same}

본 발명은 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것으로, 특히 시인성을 향상시키고 정전기 불량을 개선한 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.

근래 정보화 사회의 발전과 더불어, 표시 장치에 대한 다양한 형태의 요구가 증대되면서, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 전계 방출 장치(Field Emission Display Device; FED), 전기 영동 표시 장치(Electrophoretic Display Device: EPD), 유기 전계 발광 표시 장치(Organic Electroluminescence emitting device: OLED) 등 표시 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

최근, 이러한 표시 장치에 터치 스크린 패널 기능을 적용하는 연구가 진행중에 있다. 터치 스크린 패널은 손가락 또는 펜과 같은 물체로 표시 장치의 화면을 터치하는 방법에 의하여 명령을 입력할 수 있도록 한 입력 장치이다. 이러한 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같은 표시 장치에 장착되어 동작하는 별도의 입력 장치를 대체할 수 있기 때문에 사용자의 편의성을 향상시키고자 그 이용 범위가 점차 확장되고 있다.

터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있다. 이 중 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은 사람의 손 또는 펜과 같은 물체가 접촉될 때 도전성 감지 패턴이 주변의 다른 감지 패턴 또는 접지 전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다.

이러한 감지 패턴은 제 1 방향을 따라 연결되도록 형성된 제 1 감지 패턴들(X 패턴들)과, 제 2 방향을 따라 연결되도록 형성된 제 2 감지 패턴들(Y 패턴들)을 포함하여 구성된다. 제 1 및 제 2 감지 패턴들은 절연막을 사이에 두고 각각 서로 다른 레이어(layer)에 배치된다.

이와 같이 서로 다른 레이어에 각각의 감지 패턴들을 형성할 경우 감지 패턴들로 사용되는 투명 도전 물질의 면저항이 크므로, 이를 줄이기 위해 동일 레이어에 위치한 감지 패턴을 연결하는 연결부의 폭을 넓게 구현하는 방법이 제안되었다. 그러나, 이는 상, 하 레이어에 위치한 각 연결부의 중첩(overlap) 면적이 커져 이에 대한 기생 캐패시턴스가 증가하여 각 감지 패턴에 의한 센싱 감도가 저하되는 단점이 있다.

최근에는 이러한 단점을 극복하기 위해 제 1 및 제 2 감지 패턴들을 동일한 레이어(layer)에 형성하고, 제 1 또는 제 2 감지 패턴들 상부의 절연막에 형성된 콘택홀을 통해 낮은 저항값을 갖는 금속 물질로 구현되는 연결 패턴을 형성하는 방법이 제안되었다.

그러나, 연결 패턴이 절연막 상부에 위치한 투명 도전 물질과 중첩되는 부분에서 정전기에 취약하기 때문에 단선되는 경우가 종종 발생하여 터치 스크린 패널의 불량을 유발시킨다. 더욱이, 금속 물질의 연결 패턴이 하부의 발광 화소의 면적을 감소시켜 표시 장치의 시인성을 저하시킨다.

따라서, 본 발명의 목적은 시인성을 향상시키고 정전기 불량을 개선한 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 표시 장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 터치 스크린 패널은 터치 스크린 패널은 투명 기판 상에 제 1 방향을 따라 동일한 하나의 행에 다수 배열된 제 1 감지 셀들; 인접한 상기 제 1 감지 셀들을 전기적으로 접속하는 제 1 연결 패턴들; 상기 투명 기판 상에 제 2 방향을 따라 동일한 하나의 열에 상기 제 1 감지 셀들과 이격되어 다수 배열된 제 2 감지 셀들; 및 인접한 상기 제 2 감지 셀들을 전기적으로 접속하는 제 2 연결 패턴들을 포함하고, 상기 제 1 연결 패턴들은 각각 상기 제 2방향으로 서로 이격되어 배열되는 제 1 금속 패턴 및 제 2 금속 패턴으로 구성되며, 상기 제 1 금속 패턴의 끝단부와 이에 인접한 제 2 금속 패턴의 끝단부가 상기 제 1방향으로 소정 간격 이격되어 배열된다.

이 때, 상기 제 1방향으로의 소정 간격은 상기 투명 기판의 하면에 형성되는 표시 패널에 포함된 하나의 서브 화소의 폭과 동일하다.

또한, 상기 제 1 금속 패턴 및 상기 제 2 금속 패턴은 상기 제 1 방향에 대하여 사선으로 평행하게 배치된다.

또한, 상기 제 1 연결 패턴은 금속 물질로 이루어지며, 절연막을 사이에 두고 상기 제 2 연결 패턴과 중첩되어 배치된다.

또한, 상기 제 1 금속 패턴의 양 끝단부에 형성되는 제 1 접속부와, 상기 제 2 금속 패턴의 양 끝단부에 형성되는 제 2 접속부가 더 포함되며, 상기 제 1 금속 패턴은 상기 제 1 접속부를 통해 상기 제 1 감지 셀과 전기적으로 접속되고, 상기 제 2 금속 패턴은 상기 제 2 접속부를 통해 상기 제 1 감지 셀과 전기적으로 접속된다.

또한, 상기 제 1 감지 셀, 상기 제 2 감지 셀 및 상기 제 2 연결 패턴은 ITO 또는 IZO로 형성되며, 상기 제 2 감지 셀은 상기 제 2 연결 패턴과 일체로 형성된다.

또한, 상기 제 1 접속부 및 상기 제 2 접속부는 상기 제 1 접속부 및 상기 제 2 접속부 상의 절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 제 1 감지 셀과 전기적으로 접속된다.

또한, 상기 제 1 감지 셀 및 제 2 연결 패턴은 상기 제 1 연결 패턴과 교차되는 모서리 부분이 소정 각도 기울어진 직선 형태가 되도록 배치된다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 구비한 표시 장치는, 다수의 서브 화소들이 매트릭스 형태로 구비되는 표시 패널; 상기 표시 패널의 외면 상에 제 1 방향을 따라 동일한 하나의 행에 다수 배열된 제 1 감지 셀들; 인접한 상기 제 1 감지 셀들을 전기적으로 접속하는 제 1 연결 패턴들; 상기 표시 패널 상에 제 2 방향을 따라 동일한 하나의 열에 상기 제 1 감지 셀과 이격되어 다수 배열된 제 2 감지 셀들; 및 인접한 상기 제 2 감지 셀들을 전기적으로 접속하는 제 2 연결 패턴들을 포함하고, 상기 제 1 연결 패턴들은 각각 상기 제 2방향으로 서로 이격되어 배열되는 제 1 금속 패턴 및 제 2 금속 패턴으로 구성되며, 상기 제 1 금속 패턴의 끝단부와 이에 인접한 제 2 금속 패턴의 끝단부가 상기 제 1방향으로 소정 간격 이격되어 배열된다

본 발명에 의하면 인접한 제 1 감지 셀들을 각각 서로 연결하는 적어도 한 쌍의 연결 패턴을 구현하여 연결 패턴의 정전기 취약성을 개선함으로써, 불량을 개선할 수 있다.

또한, 본 발명은 연결 패턴으로 한 쌍의 금속 패턴을 사선으로 배치하고, 각 금속 패턴 일단 또는 타단의 접속부 간의 폭이 하나의 서브 화소의 폭과 같아지도록 구현함으로써, 하나의 서브 화소의 발광 면적에 대응하는 금속 물질의 면적을 최소화하여 시인성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 구비한 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 E 부분의 감지 셀들 및 연결 패턴들의 실시예를 도시한 요부 확대도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 터치 스크린 패널의 감지 셀들 및 연결 패턴들을 A-A'선 방향 및 B-B'선 방향으로 자른 요부 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 감지 셀들 및 연결 패턴들을 도시한 요부 확대도이다.

이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 표시 장치를 상세히 설명하도록 한다.

여기서 i) 첨부된 도면들에 도시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 개략적인 것으로 다소 변경될 수 있다. ii) 도면은 관찰자의 시선으로 도시되기 때문에 도면을 설명하는 방향이나 위치는 관찰자의 위치에 따라 다양하게 변경될 수 있다. iii) 도면 번호가 다르더라도 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다.

iv) '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. v) 단수로 설명되는 경우 다수로도 해석될 수 있다. vi) 형상, 크기의 비교, 위치 관계 등이 '약', '실질적' 등으로 설명되지 않아도 통상의 오차 범위가 포함되도록 해석된다.

vii) '~후', '~전', '이어서', '그리고', '여기서', '후속하여', '이 때' 등의 용어가 사용되더라도 시간적 위치를 한정하는 의미로 사용되지는 않는다. viii) '제 1', '제 2', '제 3' 등의 용어는 단순히 구분의 편의를 위해 선택적, 교환적 또는 반복적으로 사용되며 한정적 의미로 해석되지 않는다.

ix) '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우 '바로'가 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. x)부분들이 '~또는'으로 전기적으로 접속되는 경우 부분들 단독뿐만 아니라 조합도 포함되게 해석되나 '~또는 ~중 하나'로 전기적으로 접속되는 경우 부분들 단독으로만 해석된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 구비한 표시 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 도시한 평면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 E 부분의 감지 셀들 및 연결 패턴들의 실시예를 도시한 요부 확대도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 구비한 표시 장치는 접촉 위치로 명령을 입력하는 터치 스크린 패널(100) 및 터치 스크린 패널(100)로 입력된 명령에 따라 영상을 표시하는 표시 패널(200)을 포함한다.

여기서, 상기 표시 패널(200)은 다수의 서브 화소들(도 3의 R, G, B)이 매트릭스 형태로 구비되는 평판 표시패널로서 이는 액정표시패널, 유기전계 발광 표시패널 등으로 구현될 수 있다.

또한, 본 발명의 제 1실시예에 의한 터치 스크린 패널(100)은 도 2 및 도 3을 참조하면, 투명 기판(110)과, 투명 기판(110) 상의 활성 영역에 형성된 감지 패턴들(130, 140)과, 활성 영역 외곽의 비활성 영역에 형성되는 위치 검출 라인(122)들을 포함한다.

투명 기판(110)은 표시 장치의 표시 패널(200)을 구성하는 상부 기판일 수 있다. 또는 투명 기판(110)은 표시 패널(200) 상에 부착되는 별도의 기판일 수 있다.

감지 패턴들(130, 140)은 서로 교호적으로 배치되며 X 좌표가 동일한 하나의 열 또는 Y 좌표가 동일한 하나의 행 단위로 서로 연결되도록 형성된 제 1 감지 패턴(130)들 및 제 2 감지 패턴(140)들을 포함한다. 이 때, 제 1 감지 패턴(130)들 및 제 2 감지 패턴(140)들은 활성 영역에서 교호적으로 분산되어 배치되는 정전 용량 방식의 형태로 구현된다.

제 1 감지 패턴(130)들은 활성 영역에서 제 1 방향(행 방향)을 따라 Y 좌표가 동일한 하나의 행에 배치된 제 1 감지 셀(132)들과, 인접한 제 1 감지 셀(132)들을 서로 연결하는 제 1 연결 패턴(134)들을 포함한다.

제 1 감지 셀(132)들은 터치 스크린 패널(100)의 동작 구현을 위해 하부에 배치되는 표시 패널(200)로부터의 빛이 투과될 수 있도록 소정의 투과도 이상을 갖는 투명한 도전 물질로 이루어진다. 투명한 도전 물질로는 인듐-틴 옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크 옥사이드(IZO)가 이용될 수 있다.

제 1 감지 셀(132)들이 터치 스크린 패널(100)의 감지 전극으로서의 역할을 수행하기 위해서는 제 1 방향으로 배열된 각각의 제 1 감지 셀(132)들이 전기적으로 연결되어야 한다. 이에 제 1 감지 셀(132)들은 제 1 연결 패턴(134)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.

제 1 연결 패턴(134)은 제 1 감지 셀(132)들을 제 1 방향을 따라 전기적으로 연결하는데, 이를 위해 제 1 연결 패턴(134)은 제 1 금속 패턴(134a)과, 제 2 금속 패턴(134b)으로 구성되는 한 쌍의 금속 패턴 및 제 1 접속부(138a)들 및 제 2 접속부(138b)들을 포함한다.

한 쌍의 금속 패턴으로 이루어지는 제 1 연결 패턴(134), 즉 제 1 금속 패턴(134a)과 제 2 금속 패턴(134b)은 서로 이격되어 평행한 사선으로 배치된다. 제 1 금속 패턴(134a)과 제 2 금속 패턴(134b)은 X 방향에 대하여 소정의 각도를 가지고 기울어지도록 설계되는데, 수평 방향 또는 수직 방향에 비해 사선 방향에 대한 인지도가 저하되는 사람의 시각 특성에 따라 메인 제 1 연결 패턴(134)이 덜 가시화되어 시인성이 향상된다

제 1 금속 패턴(134a)과 제 2 금속 패턴(134b)은 제 1 감지 셀(132), 제 1 감지 셀(132)에 이격되어 배치되는 제 2 연결 패턴(142) 및 제 2 연결 패턴(142)에 이격되어 배치되는 인접한 제 1 감지 셀(132)과 중첩되도록 연장되어 형성된다.

제 1 금속 패턴(134a)과 제 2 금속 패턴(134b)은 저항이 낮은 금속 물질로 형성된다. 제 1 금속 패턴(134a)과 제 2 금속 패턴(134b)을 형성하는 금속 물질로 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속 물질이 이용될 수 있다.

제 1 금속 패턴(134a)과 제 2 금속 패턴(134b)은 터치 스크린 패널(100)의 비활성 영역에 형성되는 위치 검출 라인(122)을 이루는 금속 물질과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 이 경우 제 1 금속 패턴(134a)과 제 2 금속 패턴(134b)이 위치 검출 라인(122)과 동일한 레이어에 동일 공정을 통해 형성되므로 제 1 금속 패턴(134a)과 제 2 금속 패턴(134b)을 형성하기 위한 추가의 마스크 공정이 필요하지 않아 공정 수 및 시간을 단축할 수 있다는 장점이 있다.

제 1 접속부(138a)는 제 1 금속 패턴(134a)의 양 에지에서 제 1 금속 패턴(134a)과 일체로 형성되어 제 1 금속 패턴(134a)을 제 1 감지 셀(132)에 전기적으로 접속시킨다. 제 2 접속부(138b)는 제 2 금속 패턴(134b)의 양 에지에서 제 2 금속 패턴(134b)과 일체로 형성되어 제 2 금속 패턴(134b)을 제 1 감지 셀(132)에 전기적으로 접속시킨다.

이 때, 제 1 금속 패턴(134a)의 일단에 형성되는 제 1 접속부(138a)와 제 2 금속 패턴(134b)의 일단에 형성되는 제 2 접속부(138b)는 X 방향(행 방향 또는 수평 방향)으로 이들 사이의 간격(W1)이 하나의 서브 화소의 단변 폭과 동일하도록 배치된다.

또한, 제 1 금속 패턴(134a)의 타단에 형성되는 제 1 접속부(138a)와 제 2 금속 패턴(134b)의 타단에 형성되는 제 2 접속부(138b) 사이의 간격(W2)이 X 방향(행 방향 또는 수평 방향)으로 하나의 서브 화소의 단변 폭과 동일하도록 배치된다. 여기서, 일 서브 화소는 R, G 또는 B 서브 화소 중 하나의 서브 화소로 정의될 수 있다.

제 1 접속부(138a)와 제 2 접속부(138b)는 제 1 금속 패턴(134a) 및 제 2 금속 패턴(134b)과 동일한 저항이 낮은 금속 물질로 형성될 수 있다. 제 1 접속부(138a)와 제 2 접속부(138b)를 형성하는 금속 물질로 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속 물질이 이용될 수 있다.

한 쌍의 금속 패턴(134a, 134b)은 도시된 바와 같이 직사각형 바(bar) 형태로 이루어질 수 있으나, 이는 하나의 실시예로서 반드시 이러한 형상에 한정되지 않는다.

제 1 감지 셀(132)들을 서로 연결하는 제 1 연결 패턴(134), 즉 제 1 금속 패턴(134a), 제 2 금속 패턴(134b), 제 1 접속부(138a) 및 제 2 접속부(138b)를 저저항 금속으로 구현함으로써, 제 1 감지 셀(132)의 연결 부분에서의 전하(charge) 흐름을 원활히 할 수 있게 되어 제 1 감지 셀(132)의 센싱 감도를 향상시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 제 1 감지 셀(132)들을 서로 연결시키는 제 1 연결 패턴(134)을 서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 금속 패턴(134a, 134b)으로 구현함으로써, 하나의 금속 패턴이 정전기에 의해 단선되더라도 다른 하나의 금속 패턴으로 전기적 신호를 공급할 수 있으므로 제 1 연결 패턴(134)의 안정성을 확보할 수 있다. 이렇듯, 본 발명은 정전기 취약성을 개선함으로써, ESD(Electrostatic discharge) 문제를 극복할 수 있다.

더욱이, 본 발명은 한 쌍의 금속 패턴(134a, 134b)을 사선으로 배치하고, 각 금속 패턴 일단 또는 타단의 제 1 접속부 및 제 2 접속부 간의 X 방향(제 1 방향 또는 행 방향)의 폭이 하나의 서브 화소의 폭과 같아지도록 구현함으로써, 하나의 서브 화소의 발광 면적에 대응하는 금속 물질의 면적을 최소화하여 시인성을 향상시킬 수 있다.

제 2 감지 패턴들(140)은 제 2 방향(열 방향)을 따라 X 좌표가 동일한 하나의 열에 제 1 감지 셀(132)들과 이격되어 배치된 제 2 감지 셀(142)들과, 인접한 제 2 감지 셀(142)들을 서로 연결하는 제 2 연결 패턴(144)을 포함한다.

제 2 감지 셀(142)들은 터치 스크린 패널(100)의 동작 구현을 위해 하부에 배치되는 표시 패널(200)로부터의 빛이 투과될 수 있도록 소정의 투과도 이상을 갖는 투명한 도전 물질로 이루어진다. 투명한 도전 물질로는 인듐-틴 옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크 옥사이드(IZO)가 이용될 수 있다. 제 2 감지 셀(142)들은 제 1 감지 셀(132)들과 동일한 재질로 동일한 레이어에 형성될 수 있다.

제 2 감지 셀(142)들이 터치 스크린 패널(100)의 감지 전극으로서의 역할을 수행하기 위해서는 제 2 방향으로 배열된 각각의 제 2 감지 셀(142)들이 전기적으로 연결되어야 한다. 이에 제 2 감지 셀(142)들은 제 2 연결 패턴(144)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.

제 2 연결 패턴(144)은 제 2 감지 셀(142)들을 제 2 방향을 따라 전기적으로 연결한다. 제 2 연결 패턴(144)은 터치 스크린 패널(100)의 시인성을 향상시키기 위해 투명한 도전 물질로 이루어진다. 투명한 도전 물질로는 인듐-틴 옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크 옥사이드(IZO)가 이용될 수 있다. 이때, 제 2 연결 패턴(144)은 제 2 감지 셀(142)과 일체로 형성될 수 있다.

제 1 감지 셀(132) 및 제 2 감지 셀(142)은 동일 레이어에 형성되기 때문에 중첩되는 부분에서의 제 1 연결 패턴(134)과 제 2 연결 패턴(144)은 단락을 피하기 위해 동일 레이어에 형성될 수 없다.

도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 터치 스크린 패널의 감지 셀들 및 연결 패턴들을 A-A'선 방향 및 B-B'선 방향으로 자른 요부 단면도들이며, 즉, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 투명 기판(110) 상에 제 1 연결 패턴(134)을 구현하기 위한 한 쌍의 금속 패턴(134a, 134b)이 형성되고, 한 쌍의 금속 패턴(134a, 134b)을 포함한 투명 기판(110) 상에 절연막(112)이 형성된다.

한 쌍의 금속 패턴(134a, 134b)의 각각 양 에지부에 일체로 형성되는 제 1 접속부(138a) 및 제 2 접속부에 대응되는 절연막(112)의 영역에 제 1 접속부(138a) 및 제 2 접속부를 노출시키는 콘택홀(152)이 형성된다. 콘택홀(152)을 통해 노출된 제 1 접속부(138a) 및 제 2 접속부 상에 인접한 제 1 감지 셀(132)들이 형성되어 제 1 감지 셀(132)들과 한 쌍의 금속 패턴(134a, 134b)전기적으로 연결된다.

콘택홀(152)은 하나의 제 1 감지 셀(132)과 하나의 제 1 접속부(138b)를 연결함에 있어 하나 이상 형성되되 두 개 이상으로 복수 개씩 형성되어 콘택 저항을 저감할 수 있다. 따라서, 콘택홀(152)의 수는 콘택 저항과 시인성 등을 고려하여 조절될 수 있다.

제 2 연결 패턴(144)은 절연막(112)을 사이에 두고 제 1 금속 패턴(134a) 및 제 2 금속 패턴(134b)과 중첩되도록 형성되어 인접한 제 2 감지 셀(142)들과 전기적으로 연결된다. 제 2 연결 패턴(144)은 제 2 감지 셀(142)과 일체로 형성될 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 일 실시예의 경우 제 1 연결 패턴(134)이 제 1, 2 감지 셀(132, 142) 및 제 2 연결 패턴(144)의 하부 레이어에 형성됨을 그 예로 설명하였으나, 본 발명의 실시예가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제 1 연결 패턴(134)이 제 1, 2 감지 셀(132, 142) 및 제 2 연결 패턴(144)의 상부 레이어에 형성되도록 구현될 수 있다. 이 경우 각 레이어의 순서만 변경될 뿐 구체적인 구성 및 그 효과는 앞서 설명한 일 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

앞서 도면을 통해 설명한 제 1 감지 셀(132) 및 제 2 감지 셀(142)의 형태가 본 발명의 제 1 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 감지 셀들 및 연결 패턴들을 도시한 요부 확대도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 패널은 제 1 감지 패턴(230) 및 제 2 감지 패턴(240)을 포함한다. 제 1 감지 패턴(230)은 제 1 감지 셀(232)과 한 쌍의 금속 패턴(234a, 234b) 및 접속부들(238a, 238b)로 이루어지는 제 1 연결 패턴(234)을 포함한다. 제 2 감지 패턴(240)은 제 2 감지 셀(234)과 제 2 연결 패턴(244)을 포함한다.

여기서, 제 1 감지 셀(232) 및 제 2 연결 패턴(244)의 형태를 제외하고 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구체적인 구성 및 그 효과는 본 발명의 제 1 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 감지 셀(232) 및 제 2 연결 패턴(244)은 한 쌍의 금속 패턴(234a, 234b) 및 접속부들(238a, 238b)로 이루어지는 제 1 연결 패턴(234)과 교차되는 모서리 부분이 소정 각도 기울어진 직선 형태가 되도록 배치된다.

즉, 도 3에 도시된 제 1실시예와 비교할 때, 상기 제 1실시예에서는 제 1 감지 셀(132) 및 제 2 연결 패턴(144)이 제 1 연결패턴(134)와 교차되는 모서리 부분이 수직 형태로서 각각 제 1 금속 패턴(134a) 및 제 2 금속 패턴(134b)과 교차되는 부분에서 굴곡된 형상을 갖으나, 이 경우 상기 굴곡된 부분에서 정전기가 집중될 수 있다는 문제가 있다.

이에 상기 제 2실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 모서리 부분에서 굴곡된 부분을 제거하여 정전기가 집중되는 부분을 최소화시켜 표시 장치의 신뢰성을 향상시킨다.

다시 도 2를 참조하면, 위치 검출 라인(122)들은 영상이 표시되는 활성 영역 외곽인 터치 스크린 패턴(100)의 비활성 영역에 배치되어 감지 패턴들(130, 140)에 의해 감지된 신호를 패드부(120)를 통해 외부의 구동 회로(미도시)로 공급한다.

이때, 제 1 감지 패턴(130)들은 제 1 방향을 따라 라인 단위로 연결되는 각각의 위치 검출 라인(122)과 전기적으로 연결된다. 제 2 감지 패턴(140)들은 제 2 방향을 따라 라인 단위로 연결되는 각각의 위치 검출 라인(122)과 전기적으로 연결된다.

위치 검출 라인(122)은 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속 물질 또는 투명 전극 물질로 형성될 수 있다.

전술한 바와 같은 터치 스크린 패널(100)은 정전용량 방식의 터치 스크린 패널(100)로, 사람의 손 또는 스타일러스 펜 등과 같은 접촉물체가 접촉되면, 감지 패턴들(130, 140)로부터 위치 검출 라인(122) 및 패드부(120)를 경유하여 외부 구동회로(미도시) 측으로 접촉 위치에 따른 정전 용량의 변화가 전달된다. 그러면, X 및 Y 입력 처리 회로(미도시) 등에 의해 정전 용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉 위치가 파악된다.

한편, 본 발명에서, 제 1 감지 셀(132)과 제 2 감지 셀(142)이 반드시 동일한 레이어에 위치되어야 하는 것은 아니며, 예컨대, 이들은 서로 다른 레이어에 교호적으로 배치될 수도 있다. 미설명된 보호막(114)은 하부의 감지 패턴들(130, 140)을 보호하기 위하여 감지 패턴들(130, 140) 상에 형성된다. 절연막(112) 및 보호막(114)은 실리콘 산화막(SiO₂) 등의 투명성 절연 물질로 형성될 수 있다.

본 발명의 터치 스크린 패널(100)은 독립적인 기판에 형성되어 표시 패널(100) 등의 상면에 부착되거나, 표시 패널(200)과 일체화되어 구현될 수 있다. 즉, 표시 패널(200)의 상부에 배치되어 터치 입력을 제공받기 위한 다수의 제 1 감지 패턴(130)들 및 제 2 감지 패턴(140)을 표시 패널(200)의 상부 기판 상에 직접 형성함으로써, 터치 스크린 패널(100)과 표시 패널(200)을 일체화할 수 있다.

한편, 표시 패널(200)을 액정 표시 패널 또는 유기 전계 발광 표시 패널 등 영상을 표시하기 위한 다양한 종류의 표시 패널로 구현될 수 있음은 물론이다.

이상에서와 같이 상세한 설명과 도면을 통해 본 발명의 실시예들을 개시하였다. 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.

그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 터치 스크린 패널 112: 절연막
114: 보호막 122: 위치 검출 라인
130: 제 1 감지 패턴 132: 제 1 감지 셀
134: 제 1 연결 패턴 134a: 제 1 금속 패턴
134b: 제 2 금속 패턴 138a: 제 1 접속부
138b: 제 2 접속부 140: 제 2 감지 패턴
142: 제 2 감지 셀 144: 제 2 연결 패턴

Claims (14)

1. 투명 기판 상에 제 1 방향을 따라 동일한 하나의 행에 다수 배열된 제 1 감지 셀들;
   인접한 상기 제 1 감지 셀들을 전기적으로 접속하는 제 1 연결 패턴들;
   상기 투명 기판 상에 제 2 방향을 따라 동일한 하나의 열에 상기 제 1 감지 셀들과 이격되어 다수 배열된 제 2 감지 셀들; 및
   인접한 상기 제 2 감지 셀들을 전기적으로 접속하는 제 2 연결 패턴들을 포함하고,
   상기 제 1 연결 패턴들은 각각 상기 제 2방향으로 서로 이격되어 배열되는 제 1 금속 패턴 및 제 2 금속 패턴으로 구성되며,
   상기 제 1 금속 패턴의 끝단부와 이에 인접한 제 2 금속 패턴의 끝단부가 상기 제 1방향으로 소정 간격 이격되어 배열되는 터치 스크린 패널.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1방향으로의 소정 간격은 상기 투명 기판의 하면에 형성되는 표시 패널에 포함된 하나의 서브 화소의 폭과 동일한 터치 스크린 패널.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 금속 패턴 및 상기 제 2 금속 패턴은 상기 제 1 방향에 대하여 사선으로 평행하게 배치되는 터치 스크린 패널.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 연결 패턴은 금속 물질로 이루어지며, 절연막을 사이에 두고 상기 제 2 연결 패턴과 중첩되어 배치되는 터치 스크린 패널.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 금속 패턴의 양 끝단부에 형성되는 제 1 접속부와, 상기 제 2 금속 패턴의 양 끝단부에 형성되는 제 2 접속부가 더 포함되는 터치 스크린 패널.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 금속 패턴은 상기 제 1 접속부를 통해 상기 제 1 감지 셀과 전기적으로 접속되고,
   상기 제 2 금속 패턴은 상기 제 2 접속부를 통해 상기 제 1 감지 셀과 전기적으로 접속되는 터치 스크린 패널.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 감지 셀, 상기 제 2 감지 셀 및 상기 제 2 연결 패턴은 ITO 또는 IZO로 형성되는 터치 스크린 패널.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 감지 셀은 상기 제 2 연결 패턴과 일체로 형성되는 터치 스크린 패널.
9. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 접속부 및 상기 제 2 접속부는 상기 제 1 접속부 및 상기 제 2 접속부 상의 절연막에 형성된 콘택홀을 통해 상기 제 1 감지 셀과 전기적으로 접속되는 터치 스크린 패널.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 감지 셀 및 제 2 연결 패턴은 상기 제 1 연결 패턴과 교차되는 모서리 부분이 소정 각도 기울어진 직선 형태가 되도록 배치되는 터치 스크린 패널.
11. 다수의 서브 화소들이 매트릭스 형태로 구비되는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 외면 상에 제 1 방향을 따라 동일한 하나의 행에 다수 배열된 제 1 감지 셀들;
    인접한 상기 제 1 감지 셀들을 전기적으로 접속하는 제 1 연결 패턴들;
    상기 표시 패널 상에 제 2 방향을 따라 동일한 하나의 열에 상기 제 1 감지 셀과 이격되어 다수 배열된 제 2 감지 셀들; 및
    인접한 상기 제 2 감지 셀들을 전기적으로 접속하는 제 2 연결 패턴들을 포함하고,
    상기 제 1 연결 패턴들은 각각 상기 제 2방향으로 서로 이격되어 배열되는 제 1 금속 패턴 및 제 2 금속 패턴으로 구성되며,
    상기 제 1 금속 패턴의 끝단부와 이에 인접한 제 2 금속 패턴의 끝단부가 상기 제 1방향으로 소정 간격 이격되어 배열되는 터치 스크린 패널을 구비한 표시 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1방향으로의 소정 간격은 상기 표시 패널에 구비된 하나의 서브 화소의 폭과 동일한 터치 스크린 패널을 구비한 표시 장치.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 금속 패턴 및 상기 제 2 금속 패턴은 상기 제 1 방향에 대하여 사선으로 평행하게 배치되는 터치 스크린 패널을 구비한 표시 장치.
14. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 감지 셀 및 제 2 연결 패턴은 상기 제 1 연결 패턴과 교차되는 모서리 부분이 소정 각도 기울어진 직선 형태가 되도록 배치되는 터치 스크린 패널을 구비한 표시장치.

Images