KR20120043406A - 터치 스크린 패널 - Google Patents

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KR20120043406A
KR20120043406A KR1020100104701A KR20100104701A KR20120043406A KR 20120043406 A KR20120043406 A KR 20120043406A KR 1020100104701 A KR1020100104701 A KR 1020100104701A KR 20100104701 A KR20100104701 A KR 20100104701A KR 20120043406 A KR20120043406 A KR 20120043406A
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Abstract

본 발명은, 정전기에 의한 구동불량이 방지될 수 있도록 한 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
본 발명에 의한 터치 스크린 패널은, 투명기판과, 상기 투명기판 상에 제1 방향을 따라 연결되도록 형성된 다수의 제1 감지셀들 및 상기 제1 감지셀들의 사이에 배치되며 제2 방향을 따라 연결되도록 형성된 다수의 제2 감지셀들과, 상기 제1 감지셀들을 상기 제1 방향을 따라 연결하는 다수의 제1 연결패턴들 및 상기 제2 감지셀들을 상기 제2 방향을 따라 연결하는 다수의 제2 연결패턴들과, 상기 제1 감지셀들 또는 상기 제2 감지셀들에 연결되되 각각 자신이 연결된 감지셀과 이웃한 감지셀을 향하는 방향으로 연장되어 그 단부가 상기 이웃한 감지셀과 중첩되도록 형성된 다수의 정전기 유도패턴들과, 상기 제1 연결패턴들과 상기 제2 연결패턴들의 사이 및 상기 정전기 유도패턴들과 상기 이웃한 감지셀 사이에 개재되는 제1 절연막을 포함한다.

Description

터치 스크린 패널{Touch Screen Panel}
본 발명은 터치 스크린 패널에 관한 것으로, 특히 정전기에 의한 구동불량이 방지될 수 있도록 한 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.
이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
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 물체가 접촉될 때 도전성 감지셀이 주변의 다른 감지셀 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
여기서, 접촉면에서의 접촉위치를 명확히 판단하기 위해, 감지셀들은 제1 연결패턴들에 의해 제1 방향을 따라 연결되도록 형성된 제1 감지셀들과, 제2 연결패턴들에 의해 제2 방향을 따라 연결되도록 형성된 제2 감지셀들을 포함하여 구성된다.
일반적으로, 제1 연결패턴들 및 제2 연결패턴들은 절연막을 사이에 개재하고 서로 절연되면서 교차하게 되는데, 이들은 감지셀들 자체의 패턴에 비해 폭이 좁아 상대적으로 저항이 크다. 따라서, 제1 연결패턴과 제2 연결패턴의 교차부는 정전기에 의해 손상되기 쉽다.
이와 같이 제1 연결패턴과 제2 연결패턴의 교차부에서 정전기에 의해 절연파괴나 단선 등의 손상이 발생되는 경우, 터치 스크린 패널의 구동불량이 야기된다.
따라서, 본 발명의 목적은 정전기에 의한 구동불량이 방지될 수 있도록 한 터치 스크린 패널을 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 투명기판과, 상기 투명기판 상에 제1 방향을 따라 연결되도록 형성된 다수의 제1 감지셀들 및 상기 제1 감지셀들의 사이에 배치되며 제2 방향을 따라 연결되도록 형성된 다수의 제2 감지셀들과, 상기 제1 감지셀들을 상기 제1 방향을 따라 연결하는 다수의 제1 연결패턴들 및 상기 제2 감지셀들을 상기 제2 방향을 따라 연결하는 다수의 제2 연결패턴들과, 상기 제1 감지셀들 또는 상기 제2 감지셀들에 연결되되 각각 자신이 연결된 감지셀과 이웃한 감지셀을 향하는 방향으로 연장되어 그 단부가 상기 이웃한 감지셀과 중첩되도록 형성된 다수의 정전기 유도패턴들과, 상기 제1 연결패턴들과 상기 제2 연결패턴들의 사이 및 상기 정전기 유도패턴들과 상기 이웃한 감지셀 사이에 개재되는 제1 절연막을 포함하는 터치 스크린 패널을 제공한다.
여기서, 상기 제1 연결패턴들은 상기 제1 감지셀들로부터 분리된 패턴을 갖되, 상기 제1 감지셀들의 상부 또는 하부에서 이들에 전기적으로 연결되면서 상기 제1 감지셀들을 상기 제1 방향을 따른 라인 단위로 연결할 수 있다.
또한, 상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들과 동일한 레이어에 배치되며 이들과 동일한 물질로 구성될 수 있다.
또한, 상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들의 일 영역에서 분기되어 상기 제1 연결패턴들과 일체로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들의 일 영역에서 두 개 이상의 가지로 분기되어 상기 제1 연결패턴들과 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 연결패턴들은 상기 제1 감지셀들의 상부 또는 하부에서 상기 제1 절연막에 형성된 제1 컨택홀을 통해 상기 제1 감지셀들에 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들의 상기 제1 컨택홀이 형성된 영역에서 분기되어 상기 제1 연결패턴들과 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들과 동일한 레이어에 배치되되 상기 제1 연결패턴들로부터 분리된 패턴을 가질 수 있다.
이때, 상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들과 상기 제1 감지셀들의 연결부에 인접하여 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 연결패턴들은 상기 제1 감지셀들의 상부 또는 하부에서 상기 제1 절연막에 형성된 제1 컨택홀을 통해 상기 제1 감지셀들에 전기적으로 연결되고, 상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 또는 상기 제2 감지셀들의 상부나 하부에서 상기 제1 절연막에 형성된 제2 컨택홀을 통해 상기 제1 또는 상기 제2 감지셀들에 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 제1 컨택홀 및 상기 제2 컨택홀은 인접한 영역에 배치되되, 하나의 제1 또는 제2 감지셀과 하나의 정전기 유도패턴을 연결하는 제2 컨택홀의 수는, 하나의 제1 감지셀과 하나의 제1 연결패턴을 연결하는 제1 컨택홀의 수보다 많게 설정될 수 있다.
또한, 상기 정전기 유도패턴들은, 상기 제1 및 제2 연결패턴들로부터 소정거리 이상 이격되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 정전기 유도패턴들은, 상기 제1 및 제2 감지셀들의 상기 제1 및 제2 연결패턴들에 의해 연결되는 단부와 상이한 단부에 배치될 수 있다.
또한, 상기 정전기 유도패턴들은, 상기 제1 감지셀들에 연결되어 각각 자신이 연결된 제1 감지셀에 이웃한 제2 감지셀을 향하는 방향으로 연장된 제1 정전기 유도패턴들과, 상기 제2 감지셀들에 연결되어 각각 자신이 연결된 제2 감지셀에 이웃한 제1 감지셀을 향하는 방향으로 연장된 제2 정전기 유도패턴들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 터치 스크린 패널은, 상기 제1 감지셀들 및 상기 제2 감지셀들을 각각 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향을 따른 라인 단위로 외부의 구동회로와 연결하기 위한 외곽 배선들을 더 포함하며, 상기 제1 연결패턴들 및 상기 정전기 유도패턴들은, 상기 외곽 배선들과 동일한 물질로 동일한 레이어에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 외곽배선들, 제1 연결패턴들 및 정전기 유도패턴들은 금속물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 감지셀들, 상기 제2 감지셀들 및 상기 제2 연결패턴들은 투명전극물질로 형성되고, 상기 제1 연결패턴들 및 정전기 유도패턴들은 불투명 금속물질로 형성되되 상기 제2 연결패턴들의 폭보다 좁은 폭을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 투명기판이 디스플레이 패널의 상부기판으로 설정되어, 상기 디스플레이 패널과 일체화되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 절연막은, 상기 제1 및 제2 감지셀들이 형성된 터치활성영역에 전면적으로 형성된 무기절연막으로 설정될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 제1 감지셀들 또는 제2 감지셀들에 연결되되 자신과 연결된 감지셀에 이웃한 감지셀을 향하는 방향으로 연장되어 그 단부가 이웃한 감지셀과 중첩되도록 형성되는 정전기 유도패턴들을 형성함에 의하여, 정전기에 의한 터치 스크린 패널의 구동불량을 방지할 수 있다.
도 1은 터치 스크린 패널의 일례를 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 감지셀들, 연결패턴들 및 정전기 유도패턴들을 도시한 평면도.
도 3은 도 2의 I-I' 선 및 Ⅱ-Ⅱ' 선 방향에 따른 터치 스크린 패널의 요부 단면도.
도 4 내지 도 5는 도 2에 도시된 정전기 유도패턴들의 변형된 실시예들을 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 감지셀들, 연결패턴들 및 정전기 유도패턴들을 도시한 평면도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 감지셀들, 연결패턴들 및 정전기 유도패턴들을 도시한 평면도.
도 8 내지 도 9는 도 7에 도시된 정전기 유도패턴들의 변형된 실시예들을 도시한 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 터치 스크린 패널의 일례를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 터치 스크린 패널은, 투명기판(10)과, 상기 투명기판(10) 상의 터치활성영역에 형성된 감지셀들(12)과, 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역에 형성되어 감지셀들(12)을 패드부(20)를 통해 외부의 구동회로와 연결하는 외곽 배선들(15)을 포함한다.
감지셀들(12)은, 투명기판(10) 상의 터치활성영역에 분산되어 배치되며 제1 방향을 따라 전기적으로 연결되도록 형성된 다수의 제1 감지셀들(12a)과, 상기 제1 감지셀들(12a)과 중첩되지 않도록 제1 감지셀들(12a)의 사이에 분산되어 배치되며 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 전기적으로 연결되도록 형성된 다수의 제2 감지셀들(12b)을 포함한다.
즉, 제1 감지셀들(12a)과 제2 감지셀들(12b)은 서로 교호적으로 배치되어 서로 다른 방향을 따라 연결된다. 예컨대, 제1 감지셀들(12a)은 행 방향(수평 방향)을 따라 연결되도록 형성되어 행 라인 단위로 각각의 외곽 배선(15)과 연결되고, 제2 감지셀들(12b)은 열 방향(수직 방향)을 따라 연결되도록 형성되어 열 라인 단위로 각각의 외곽 배선(15)과 연결될 수 있다.
이러한 제1 감지셀들(12a) 및 제2 감지셀들(12b)은, 하부에 배치되는 표시패널(미도시)로부터의 빛이 투과될 수 있도록 ITO와 같은 투명전극물질로 형성된다.
한편, 도 1에는 부호의 표기 없이 단순한 라인으로만 도시되었으나, 투명기판(10) 상의 터치활성영역에는, 제1 방향을 따라 다수 배열되어 제1 감지셀들(12a)을 제1 방향(예컨대, 행 방향)으로 연결하는 제1 연결패턴들과, 제2 방향을 따라 다수 배열되어 제2 감지셀들(12b)을 제2 방향(예컨대, 열 방향)으로 연결하는 제2 연결패턴들이 더 형성된다. 이러한 연결패턴들의 실시예 및 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.
외곽 배선들(15)은 제1 감지셀들(12a) 및 제2 감지셀들(12b)을 각각 제1 방향 및 제2 방향을 따른 라인 단위로 외부의 구동회로와 연결하기 위한 것으로, 예컨대 각각 행 라인 단위 및 열 라인 단위의 제1 및 제2 감지셀들(12a, 12b)과 전기적으로 연결되어, 이들을 패드부(20)를 통해 위치검출회로와 같은 외부의 구동회로(미도시)와 연결한다.
이러한 외곽 배선들(15)은 영상이 표시되는 터치활성영역을 피해 터치 스크린 패널 외곽의 터치비활성영역에 배치되는 것으로, 재료 선택의 폭이 넓어 감지셀들(12)의 형성에 이용되는 투명전극물질 외에도 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속물질로 형성될 수 있다.
전술한 바와 같은 터치 스크린 패널은 정전용량 방식의 터치 스크린 패널로, 사람의 손 또는 스타일러스 펜 등과 같은 접촉물체가 접촉되면, 감지셀들(12)로부터 외곽 배선들(15) 및 패드부(20)를 경유하여 구동회로(미도시) 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그러면, X 및 Y 입력처리회로(미도시) 등에 의해 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉위치가 파악된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 감지셀들, 연결패턴들 및 정전기 유도패턴들을 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 I-I' 선 및 Ⅱ-Ⅱ' 선 방향에 따른 터치 스크린 패널의 요부 단면도이다. 그리고, 도 4 내지 도 5는 도 2에 도시된 정전기 유도패턴들의 변형된 실시예들을 도시한 평면도이다.
편의상, 도 2, 도 4 및 도 5에서는 인접한 두 개의 제1 감지셀들(12a) 및 이를 연결하는 제1 연결패턴(13a)과, 인접한 두 개의 제2 감지셀들(12b) 및 이를 연결하는 제2 연결패턴(13b)만을 도시하기로 한다. 하지만, 실제의 터치 스크린 패널은 도 2 등에 도시된 구조가 터치활성영역 내에 반복적으로 배치되는 구조를 가진다. 따라서, 이하에서는 제1 연결패턴(13a) 및 제2 연결패턴(13b) 모두에 대해서 복수의 형태로 기재하기로 한다.
우선, 도 2 내지 도 3을 도 1과 결부하여 설명하면, 본 발명에 의한 터치 스크린 패널은, 투명기판(10)과, 상기 투명기판(10) 상의 터치활성영역(101)에 각각 제1 방향 및 제2 방향을 따라 전기적으로 연결되도록 형성된 다수의 제1 감지셀들(12a) 및 제2 감지셀들(12b)과, 제1 감지셀들(12a)을 제1 방향을 따라 전기적으로 연결하는 다수의 제1 연결패턴들(13a) 및 제2 감지셀들(12b)을 제2 방향을 따라 전기적으로 연결하는 다수의 제2 연결패턴들(13b)과, 제1 연결패턴들(13a)과 제2 연결패턴들(13b)의 사이에 개재되어 절연성을 확보하는 제1 절연막(30)을 포함한다.
여기서, 제1 절연막(30)은 절연성이 확보되어야 하는 구성요소들 사이에 부분적으로 배치될 수도 있으나 도 3에 도시된 바와 같이 감지셀들(12)이 형성된 터치활성영역(101)에 전면적으로 형성될 수도 있다.
또한, 설계구조에 따라서는 투명기판(10) 상에 형성된 패턴들을 보호하기 위해 터치 스크린 패널의 상부에 전면적으로 제2 절연막(40)이 더 형성될 수 있다.
여기서, 제1 및 제2 감지셀들(12a, 12b)과 제1 및 제2 연결패턴들(13a, 13b)이 형성되는 터치활성영역(101)은 일반적으로 하부에 배치되는 디스플레이 패널(미도시)의 영상표시면과 중첩되도록 형성되는 것으로, 상기 디스플레이 패널 측으로부터의 영상이 가시화될 수 있도록 투명하게 구현된다.
이를 위해, 제1 및 제2 감지셀들(12a, 12b)은 ITO와 같은 투명전극물질로 형성되고, 제1 및/또는 제2 연결패턴들(13a, 13b)은 상기 제1 및 제2 감지셀들(12a, 12b)과 같은 투명전극물질로 형성되거나 혹은 불투명한 저저항 금속물질로 형성되되 가시화가 방지될 수 있도록 그 폭이나 두께, 길이 등이 조절될 수 있다.
예컨대, 제1 연결패턴들(13a)은 저저항의 불투명 금속물질로 형성되고, 제2 연결패턴들(13b)은 제1 및 제2 감지셀들(12a, 12b)과 더불어 투명전극물질로 형성될 수 있다.
이 경우, 제1 감지셀들(12a)은 제2 감지셀들(12b)의 사이에 각각이 분리된 패턴을 갖도록 형성되되 제1 연결패턴들(13a)에 의해 제1 방향을 따른 라인 단위로 연결될 수 있다.
이때, 제1 연결패턴들(13a)은 자신이 연결하는 제1 감지셀들(12a)의 상부 또는 하부 레이어에 분리되어 패터닝되되 도 2에 도시된 바와 같이 양측 단부가 제1 절연막(30)에 형성된 제1 컨택홀(CH1)을 통해 인접한 제1 감지셀들(12a)에 전기적으로 연결되면서 제1 감지셀들(12a)을 제1 방향을 따른 라인 단위로 연결할 수 있다.
이러한 제1 컨택홀(CH1)은 하나의 제1 감지셀(12a)과 하나의 제1 연결패턴(13a)을 연결함에 있어 하나 이상 형성되되 두 개 이상으로 복수 개씩 형성되어 컨택저항을 저감할 수 있는 것으로, 제1 컨택홀(CH1)의 수는 컨택저항과 시인성 등을 고려하여 조절될 수 있다.
단, 본 발명에서 제1 감지셀들(12a)과 제1 연결패턴들(13a)이 반드시 컨택홀을 통해서 연결되어야 하는 것은 아니며, 제1 절연막을 제1 연결패턴들(13a) 및 제2 연결패턴들(13b)의 교차부 등 절연성이 확보되어야 하는 영역에 국부적으로 형성하는 경우 등에는 직접적인 접촉을 통해 제1 감지셀들(12a)과 제1 연결패턴들(13a)이 연결될 수도 있다.
한편, 제2 연결패턴들(13b)이 투명전극물질로 형성되는 경우 투명전극물질의 패터닝 단계에서부터 제2 감지셀들(12b) 및 제2 연결패턴들(13b)을 제2 방향을 따른 라인 단위로 일체로 패터닝함에 의해 공정을 단순화할 수 있다.
그리고, 제1 연결패턴들(13a)이 저저항의 불투명 금속물질로 형성되는 경우 터치비활성영역(102)에 배치되는 외곽 배선들(15)을 형성하는 단계에서 제1 연결패턴들(13a)과 외곽 배선들(15)을 동시에 형성함에 의해 공정을 보다 단순화할 수 있다. 즉, 제1 연결패턴들(13a)은, 외곽 배선들(15)과 동일한 물질로 동일한 레이어에 형성될 수 있다.
단, 저저항의 불투명 금속물질로 형성되는 제1 연결패턴들(13a)의 경우에는 가시화가 방지될 수 있도록 그 폭이 한정되며, 따라서 제1 연결패턴들(13a)의 폭은 투명전극물질로 형성되는 제2 연결패턴들(13b)의 폭보다 좁게 형성된다. 또한, 제1 연결패턴들(13a)은 가시화가 보다 효과적으로 방지될 수 있도록 사선 방향으로 기울여져 설계될 수도 있다.
즉, 제1 연결패턴들(13a)은 시인성 측면을 고려하여 좁게 설계되어야 하는데, 이 경우 제1 및 제2 연결패턴들(13a, 13b)의 교차부에 집중되는 정전기에 의해 제1 연결패턴들(13a)에 불량이 발생하기 쉬워 터치 스크린 패널의 구동불량을 야기할 수 있다.
이에 본 발명은 정전기에 의한 터치 스크린 패널의 구동불량을 방지하기 위하여 도출된 것으로, 제1 감지셀들(12a) 또는 제2 감지셀들(12b)(도 2에서는 제1 감지셀들(12a))에 전기적으로 연결되되 자신이 연결된 감지셀(12a)과 이웃한 감지셀(12b)을 향하는 방향으로 연장되어 그 단부가 상기 이웃한 감지셀(12b)과 중첩되도록 형성된 다수의 정전기 유도패턴들(14a)을 형성함을 특징으로 한다. 이때, 정전기 유도패턴들(14a)과 이웃한 감지셀(12b)의 사이에는 안정성을 확보하기 위한 제1 절연막(30)이 개재된다.
이러한 정전기 유도패턴들(14a)은 공정 단순화를 위하여 제1 연결패턴들(13a)과 동일한 물질로 동일한 레이어에 형성될 수 있다.
일례로, 정전기 유도패턴들(14a)은 제1 연결패턴들(13a)과 일체화되어 구현될 수 있는 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 연결패턴들(13a)의 일 영역에서 분기되어 상기 제1 연결패턴들(13a)과 일체로 형성될 수 있다.
특히, 정전기 유도패턴들(14a)은 제1 연결패턴들(13a)의 제1 컨택홀(CH1)이 형성된 영역에서 분기되어 제1 연결패턴들(13a)과 일체로 형성됨으로써 정전기를 효과적으로 유도할 수 있다.
이때, 정전기 유도패턴들(14a)도 제1 연결패턴들(13a) 및 외곽 배선들(15)과 같이 저저항의 불투명 금속물질로 형성될 수 있으므로, 정전기 유도패턴들(14a)도 제1 연결패턴들(13a)과 같이 투명한 제2 연결패턴들(13b)의 폭보다 좁은 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 정전기 유도패턴들(14a)은 그 단부가, 이웃한 감지셀(12b)과 중첩된다. 이에 따라 정전기 유도패턴들(14a)과 이웃한 감지셀(12b)의 사이에는 정전용량이 형성되는데, 정전기 유도패턴들(14a)에 의한 정전용량은 제1 및 제2 연결패턴들(13a, 13b)의 교차부에서 형성되는 정전용량에 비해 상대적으로 작게 설계되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 제1 및 제2 연결패턴들(13a, 13b)의 교차부 주변에서 발생하는 정전기가 정전기 유도패턴들(14a) 측으로 효과적으로 유도된다.
이와 같이 정전기 유도패턴들(14a) 측으로 정전기가 유도되면 제1 및 제2 연결패턴들(13a, 13b)에 대해서는 안정성을 확보할 수 있고, 정전기 유도패턴들(14a)에 단선 등의 손상이 가해지더라도 이는 터치 스크린 패널의 구동에 영향을 미치지 않는다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 제1 감지셀들(12a) 또는 제2 감지셀들(12b)에 연결되되(도 2에서는 제1 감지셀들(12a)에 연결되는 실시예를 개시함) 자신과 연결된 감지셀(12a)에 이웃한 감지셀(12b)을 향하는 방향으로 연장되어 그 단부가 상기 이웃한 감지셀(12b)과 중첩되도록 형성되는 정전기 유도패턴들(14a)을 형성함에 의하여, 정전기에 의한 터치 스크린 패널의 구동불량을 방지할 수 있다.
즉, 본 발명은 불투명 금속물질로 형성되는 금속 브릿지패턴, 즉 제1 연결패턴들(13a)과 동일한 레이어에 동일한 물질로 형성되며 제1 또는 제2 감지셀들(12a, 12b)에 전기적으로 연결되는 정전기 유도패턴들(14a)을 형성함에 의하여 정전기에 강건한 구조를 갖는 터치 스크린 패널을 제공한다.
이 경우, 이웃한 제1 감지셀들(12a)을 연결함에 있어 하나의 제1 연결패턴(13a) 만을 형성하여도 되므로, 시인성 측면에서 유리하다.
또한, 본 발명에 의한 터치 스크린 패널은, 제1 및 제2 감지셀들(12a, 12b)과 제1 및 제2 연결패턴들(13a, 13b)과 같은 터치감지패턴을 디스플레이 패널 상에 직접 형성하여 터치 스크린 패널과 디스플레이 패널을 일체화하는 구조에도 유용하게 적용될 수 있다.
보다 구체적으로, 터치 스크린 패널의 투명기판(10)을 디스플레이 패널의 상부기판으로 설정하고, 상기 디스플레이 패널의 상부기판 일면에 제1 및 제2 감지셀들(12a, 12b)과 제1 및 제2 연결패턴들(13a, 13b) 등의 터치감지패턴을 형성한 터치 스크린 패널 일체형 디스플레이 패널을 제공할 수 있는데, 이 경우 제1 및 제2 연결패턴들(13a, 13b) 사이의 제1 절연막(30)의 두께가 한정될 수도 있다.
예컨대, 디스플레이 패널이 프릿에 의해 상,하부 기판이 밀봉되는 유기전계발광 표시패널 등으로 설정되는 경우, 제1 절연막(30)을 두꺼운 유기 절연막으로 형성하는 경우에는 고온의 프릿 소성 온도에 의하여 유기 절연막이 깨질 우려가 있어, 이를 무기 절연막으로 대체할 수 있다.
즉, 터치 스크린 패널의 기재가 되는 투명기판(10)이 디스플레이 패널의 상부기판으로 설정되어 터치 스크린 패널과 디스플레이 패널이 일체화되어 구현되는 경우, 제1 절연막(30)은, 제1 및 제2 감지셀들(12a, 12b)과 제1 및 제2 연결패턴들(13a, 13b)이 형성된 터치활성영역(101)에 전면적으로 형성되는 무기절연막으로 설계될 수 있는데 무기절연막의 경우에는 막 스트레스로 인하여 유기절연막에 비해 두께가 한정된다.
따라서, 무기절연막으로 구현된 제1 절연막(30)은 두께가 한정됨으로 인해 정전기에 취약할 수 있으나, 본 발명에서와 같이 정전기 유도패턴들(14a)을 형성하게 되면 이러한 정전기 취약성이 개선되므로, 본 발명에 의한 터치 스크린 패널은 디스플레이 패널과 일체화된 구조에도 유용하게 적용될 수 있다.
한편, 도 2에서는 제1 연결패턴들(13a)의 양단에서 각각 한 가지(branch)씩의 정전기 유도패턴(14a)이 분기되어 형성되는 것을 도시하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 정전기 유도패턴들(14a)은 제1 연결패턴들(13a)의 일 영역에서 두 개 이상의 가지로 분기되어 제1 연결패턴들(13a)과 일체로 형성될 수 있는 것으로, 정전기 유도패턴(14a)이 분기되는 가지의 수는 다양하게 변경실시될 수 있다.
예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 연결패턴들(13a)의 양단에서 각각 두 가지(branch)로 정전기 유도패턴(14a')이 분기되어 형성되거나, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 연결패턴들(13a)의 양단에서 각각 세 가지(branch)로 정전기 유도패턴(14a")이 분기되어 형성될 수 있음은 물론이다. 이는 정전기 유도효과 및 시인성 측면을 고려하여 적절하게 설계될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 감지셀들, 연결패턴들 및 정전기 유도패턴들을 도시한 평면도이다. 도 6을 설명할 때, 도 2와 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 의한 정전기 유도패턴들(14b)은 제1 연결패턴들(13a)과 동일한 레이어에 배치되되 제1 연결패턴들(13a)로부터 분리된 패턴을 갖도록 상기 제1 연결패턴들(13a)과 이격되어 배치된다. 단, 정전기 유도패턴들(14b)은 공정의 편의를 위하여 제1 연결패턴들(13a)과 동일한 물질로 동시 형성될 수 있다.
이러한 정전기 유도패턴들(14b)은 제1 연결패턴들(13a)과 제1 감지셀들(12a)의 연결부와 인접하여 배치될 수 있다.
이 경우, 정전기 유도패턴들(14b)과 제1 감지셀들(12a)을 연결하기 위한 제2 컨택홀(CH2)의 수는, 제1 연결패턴들(13a)과 제1 감지셀들(12a)을 연결하기 위한 제1 컨택홀(CH1)의 수보다 많게 설정될 수 있다.
보다 구체적으로, 제1 연결패턴들(13a)은 제1 감지셀들(12a)의 상부 또는 하부에서, 이들 사이에 개재된 제1 절연막(도 3의 30)에 형성된 제1 컨택홀(CH1)을 통해 제1 감지셀들(12a)에 연결되고, 정전기 유도패턴들(14b)은 제1 또는 제2 감지셀들(12a, 12b)(도 6에서는 제1 감지셀들(12a))의 상부나 하부에서 상기 제1 절연막에 형성된 제2 컨택홀(CH2)을 통해 제1 또는 제2 감지셀들(12a, 12b)에 전기적으로 연결된다.
한편, 도 6에서는 정전기 유도패턴들(14b)이 모두 제1 감지셀들(12a)에 연결되어 인접한 제2 감지셀(12b)과 정전용량을 형성하도록 하는 일례를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 제1 연결패턴들(13a)과 정전기 유도패턴들(14b)이 분리 설계되는 경우, 정전기 유도패턴들(14b)은 제2 감지셀들(12b)에 연결되어, 인접한 제1 감지셀(12a)과 정전용량을 형성하도록 설계될 수도 있다.
또한, 제1 감지셀들(12a)에 연결된 정전기 유도패턴들(제1 정전기 유도패턴들)과 제2 감지셀들(12b)에 연결된 정전기 유도패턴들(제2 정전기 유도패턴들)을 모두 형성할 수도 있는데, 이 경우 X-라인 뿐만 아니라 Y-라인에서 들어오는 정전기를 모두 정전기 유도패턴들로 유도할 수 있다.
이때, 제1 컨택홀(CH1) 및 제2 컨택홀(CH2)은 인접한 영역에 배치되되, 하나의 제1 또는 제2 감지셀(12a, 12b)과 하나의 정전기 유도패턴(14b)을 연결하는 제2 컨택홀(CH2)의 수는, 하나의 제1 감지셀(12a)과 하나의 제1 연결패턴(13a)을 연결하는 제1 컨택홀(CH1)의 수보다 많게 설정될 수 있다.
이 경우, 제1 또는 제2 감지셀(12a, 12b)과 정전기 유도패턴(14b) 사이의 컨택저항이 제1 감지셀(12a)과 제1 연결패턴(13a) 사이의 컨택저항보다 작으므로, 제1 및 제2 컨택홀(CH1, CH2)의 주변부에서 발생하는 정전기가 정전기 유도패턴(14b)으로 보다 효과적으로 유도된다.
단, 제1 연결패턴들(13a)과 정전기 유도패턴(14b)이 인접하게 배치되는 경우에도, 이들이 배치되는 영역 및 이격 거리는 가시화 측면을 고려하여 설계되는 것이 바람직하며, 특히 동일한 화소의 발광부에 집중적으로 배치되지 않도록 하여 상기 화소가 암점으로 인식되지 않도록 배치하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 감지셀들, 연결패턴들 및 정전기 유도패턴들을 도시한 평면도이다. 그리고, 도 8 내지 도 9는 도 7에 도시된 정전기 유도패턴들의 변형된 실시예들을 도시한 평면도이다. 도 7 내지 도 9를 설명할 때, 앞선 실시예들과 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 7을 참조하면, 본 실시예에 의한 터치 스크린 패널은, 제1 연결패턴들(13a)과 일체로 형성되는 일체형 정전기 유도패턴들(14a') 뿐만 아니라, 제1 연결패턴들(13a)과 분리되어 형성되는 분리형 정전기 유도패턴들(14b') 모두를 포함한다.
이때, 일체형 정전기 유도패턴들(14a')은, 제1 감지셀들(12a)과 연결되어 상기 제1 감지셀들(12a)이 배열되는 X-라인 측으로부터의 정전기를 제2 감지셀들(12b)과의 사이에서 발생되는 커패시터 측으로 유도한다.
그리고, 분리형 정전기 유도패턴들(14b')은, 일례로 제2 감지셀들(12b)과 연결되어 상기 제2 감지셀들(12b)이 배열되는 Y-라인 측으로부터의 정전기를 제1 감지셀들(12a)과의 사이에서 발생되는 커패시터 측으로 유도한다.
즉, 본 실시예에서는 단방향 구조가 아닌 양방향으로 다수의 정전기 유도패턴들(14a', 14b')을 형성함에 의하여 정전기에 의한 구동불량을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
이러한 본 실시예에서, 분리형 정전기 유도패턴들(14b')은 그 형성위치가 비교적 자유로우며, 제1 및 제2 연결패턴들(13a, 13b)로부터 소정거리 이상 이격되어 터치활성영역 내에 고루 분산되어 배치될 수 있다.
예컨대, 분리형 정전기 유도패턴들(14b')은, 제1 및 제2 감지셀들(12a, 12b) 각각의 연결부, 즉, 상기 제1 및 제2 감지셀들(12a, 12b)의 제1 및 제2 연결패턴들(13a, 13b)에 의해 연결되는 단부와 상이한 단부에 배치될 수 있다.
한편, 분리형 정전기 유도패턴들(14b')의 경우, 형성 위치 뿐만 아니라 연결되는 감지셀(12a 또는 12b) 및 그 갯수도 다양하게 변경 실시될 수 있다.
예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 일체형 정전기 유도패턴들(14a')이 제1 연결패턴(13a)의 양단에서 X축에서 Y축 방향으로의 두 개의 정전기 유도패스를 형성할 때, 분리형 정전기 유도패턴들(14b')은 네 모서리에 분산 형성되어 Y축에서 X축 방향으로의 네 개의 정전기 유도패스를 형성할 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, X축에서 Y축 방향으로의 추가적인 정전기 유도패스를 형성하도록 제1 감지셀들(12a)에 연결되어 제2 감지셀들(12b)과 정전용량을 형성하는 분리형 정전기 유도패턴들(14b')을 추가적으로 형성할 수도 있음은 물론이다.
전술한 바와 같은 실시예에 의하면, 양방향으로 다수의 정전기 유도패턴들(14a', 14b')을 형성함에 의하여 정전기에 의한 터치 스크린 패널의 구동불량을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10: 투명기판 12, 12a, 12b: 감지셀
13, 13a, 13b: 연결패턴 14a, 14b: 정전기 유도패턴
30, 40: 절연막

Claims (20)

  1. 투명기판과,
    상기 투명기판 상에 제1 방향을 따라 연결되도록 형성된 다수의 제1 감지셀들 및 상기 제1 감지셀들의 사이에 배치되며 제2 방향을 따라 연결되도록 형성된 다수의 제2 감지셀들과,
    상기 제1 감지셀들을 상기 제1 방향을 따라 연결하는 다수의 제1 연결패턴들 및 상기 제2 감지셀들을 상기 제2 방향을 따라 연결하는 다수의 제2 연결패턴들과,
    상기 제1 감지셀들 또는 상기 제2 감지셀들에 연결되되, 각각 자신이 연결된 감지셀과 이웃한 감지셀을 향하는 방향으로 연장되어 그 단부가 상기 이웃한 감지셀과 중첩되도록 형성된 다수의 정전기 유도패턴들과,
    상기 제1 연결패턴들과 상기 제2 연결패턴들의 사이 및 상기 정전기 유도패턴들과 상기 이웃한 감지셀 사이에 개재되는 제1 절연막을 포함하는 터치 스크린 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결패턴들은 상기 제1 감지셀들로부터 분리된 패턴을 갖되, 상기 제1 감지셀들의 상부 또는 하부에서 이들에 전기적으로 연결되면서 상기 제1 감지셀들을 상기 제1 방향을 따른 라인 단위로 연결하는 터치 스크린 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들과 동일한 레이어에 배치되며 이들과 동일한 물질로 구성되는 터치 스크린 패널.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들의 일 영역에서 분기되어 상기 제1 연결패턴들과 일체로 형성되는 터치 스크린 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들의 일 영역에서 두 개 이상의 가지로 분기되어 상기 제1 연결패턴들과 일체로 형성되는 터치 스크린 패널.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 연결패턴들은 상기 제1 감지셀들의 상부 또는 하부에서 상기 제1 절연막에 형성된 제1 컨택홀을 통해 상기 제1 감지셀들에 전기적으로 연결되는 터치 스크린 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들의 상기 제1 컨택홀이 형성된 영역에서 분기되어 상기 제1 연결패턴들과 일체로 형성되는 터치 스크린 패널.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들과 동일한 레이어에 배치되되 상기 제1 연결패턴들로부터 분리된 패턴을 갖는 터치 스크린 패널.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들과 동일한 물질로 형성되는 터치 스크린 패널.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 연결패턴들과 상기 제1 감지셀들의 연결부에 인접하여 배치되는 터치 스크린 패널.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 연결패턴들은 상기 제1 감지셀들의 상부 또는 하부에서 상기 제1 절연막에 형성된 제1 컨택홀을 통해 상기 제1 감지셀들에 전기적으로 연결되고,
    상기 정전기 유도패턴들은 상기 제1 또는 상기 제2 감지셀들의 상부나 하부에서 상기 제1 절연막에 형성된 제2 컨택홀을 통해 상기 제1 또는 상기 제2 감지셀들에 전기적으로 연결되는 터치 스크린 패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 컨택홀 및 상기 제2 컨택홀은 인접한 영역에 배치되되, 하나의 제1 또는 제2 감지셀과 하나의 정전기 유도패턴을 연결하는 제2 컨택홀의 수는, 하나의 제1 감지셀과 하나의 제1 연결패턴을 연결하는 제1 컨택홀의 수보다 많게 설정되는 터치 스크린 패널.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 정전기 유도패턴들은, 상기 제1 및 제2 연결패턴들로부터 소정거리 이상 이격되어 형성되는 터치 스크린 패널.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 정전기 유도패턴들은, 상기 제1 및 제2 감지셀들의 상기 제1 및 제2 연결패턴들에 의해 연결되는 단부와 상이한 단부에 배치되는 터치 스크린 패널.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 정전기 유도패턴들은, 상기 제1 감지셀들에 연결되어 각각 자신이 연결된 제1 감지셀에 이웃한 제2 감지셀을 향하는 방향으로 연장된 제1 정전기 유도패턴들과, 상기 제2 감지셀들에 연결되어 각각 자신이 연결된 제2 감지셀에 이웃한 제1 감지셀을 향하는 방향으로 연장된 제2 정전기 유도패턴들을 포함하는 터치 스크린 패널.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 감지셀들 및 상기 제2 감지셀들을 각각 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향을 따른 라인 단위로 외부의 구동회로와 연결하기 위한 외곽 배선들을 더 포함하며,
    상기 제1 연결패턴들 및 상기 정전기 유도패턴들은, 상기 외곽 배선들과 동일한 물질로 동일한 레이어에 형성된 터치 스크린 패널.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 외곽배선들, 제1 연결패턴들 및 정전기 유도패턴들은 금속물질로 형성된 터치 스크린 패널.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제1 감지셀들, 상기 제2 감지셀들 및 상기 제2 연결패턴들은 투명전극물질로 형성되고, 상기 제1 연결패턴들 및 정전기 유도패턴들은 불투명 금속물질로 형성되되 상기 제2 연결패턴들의 폭보다 좁은 폭을 갖도록 형성되는 터치 스크린 패널.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 투명기판이 디스플레이 패널의 상부기판으로 설정되어, 상기 디스플레이 패널과 일체화되어 형성되는 터치 스크린 패널.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 절연막은, 상기 제1 및 제2 감지셀들이 형성된 터치활성영역에 전면적으로 형성된 무기절연막으로 설정되는 터치 스크린 패널.
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