KR20130021648A - 터치패널 - Google Patents

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KR20130021648A
KR20130021648A KR1020110084041A KR20110084041A KR20130021648A KR 20130021648 A KR20130021648 A KR 20130021648A KR 1020110084041 A KR1020110084041 A KR 1020110084041A KR 20110084041 A KR20110084041 A KR 20110084041A KR 20130021648 A KR20130021648 A KR 20130021648A
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pattern
touch panel
sensing electrode
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curved
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KR1020110084041A
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이지수
김형호
오상환
박호준
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 터치패널에 관한 것으로, 본 발명에 따른 터치패널(100)은 투명기판(110), 투명기판(110)에 직선패턴(123)과 곡선패턴(125)의 조합을 포함하는 메시패턴으로 형성된 감지전극(120)을 포함하는 구성이며, 직선패턴(123)과 곡선패턴(125)의 조합을 포함하는 메시패턴으로 감지전극(120)을 형성함으로써, 모아레 현상을 방지할 수 있고, 그에 따라 터치패널(100)의 시인성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

터치패널{Touch Panel}
본 발명은 터치패널에 관한 것이다.
디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용 컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인 전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스와 같은 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리를 수행한다.
하지만, 정보화 사회의 급속한 진행에 따라 컴퓨터의 용도가 점점 확대되는 추세에 있는 바, 현재 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 간단하고 오조작이 적을 뿐 아니라, 누구라도 쉽게 정보입력이 가능한 기기의 필요성이 높아지고 있다.
또한, 입력장치에 관한 기술은 일반적 기능을 충족시키는 수준을 넘어서 고 신뢰성, 내구성, 혁신성, 설계 및 가공 관련기술 등으로 관심이 바뀌고 있으며, 이러한 목적을 달성하기 위해서 텍스트, 그래픽 등의 정보 입력이 가능한 입력장치로서 터치패널(Touch Panel)이 개발되었다.
이러한 터치패널은 전자수첩, 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), El(Electroluminescence) 등의 평판 디스플레이 장치 및 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어, 사용자가 화상표시장치를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구이다.
한편, 터치패널의 종류는 저항막방식(Resistive Type), 정전용량방식(Capacitive Type), 전기자기장방식(Electro-Magnetic Type), 소오방식(SAW Type; Surface Acoustic Wave Type) 및 인프라레드방식(Infrared Type)으로 구분된다. 이러한 다양한 방식의 터치패널은 신호 증폭의 문제, 해상도의 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도, 광학적 특성, 전기적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성, 입력 특성, 내구성 및 경제성을 고려하여 전자제품에 채용되는데, 현재 가장 광범위한 분야에서 사용하는 방식은 저항막방식 터치패널과 정전용량방식 터치패널이다.
종래기술에 따른 터치패널은 감지전극을 ITO(Indium Tin Oxide; 인듐-주석 산화물)로 형성한다. 하지만, ITO의 경우, 전기전도도는 우수하나 원료인 인듐(Indium)은 희토류 금속으로써 고가이며, 향후 10년 내에 고갈이 예상되어 수급이 원활하지 못하다는 단점이 있다.
이와 같은 이유로 금속을 이용하여 감지전극을 형성하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 금속으로 감지전극을 형성하면, 감지전극은 ITO에 비해 전기전도도가 훨씬 우수하며, 수급이 원활하다는 장점이 있다. 다만, 불투명한 금속의 특성으로 인하여 터치패널의 투명도가 문제되었다. 따라서, 금속을 이용하되 메시패턴으로 감지전극을 형성하여 터치패널의 투명도 문제를 해결하는 방안이 제안되었으나, 종래의 메시패턴은 규칙적이고 일정한 간격의 격자 모양을 나타내기 때문에 모아레(Moire) 현상이 발생하여 시인성이 저하되는 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 직선패턴과 곡선패턴의 조합을 포함하는 메시패턴으로 감지전극을 형성함으로써, 모아레 현상을 방지할 수 있는 터치패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치패널은 투명기판 및 상기 투명기판에 형성된 직선패턴과 곡선패턴의 조합을 포함하는 메시패턴으로 형성된 감지전극을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 직선패턴의 말단과 상기 곡선패턴의 말단은 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡선패턴은 주기함수 형상인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡선패턴은 주기가 상이한 2이상의 주기함수 형상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 곡선패턴은 진폭이 상이한 2이상의 주기함수 형상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 직선패턴은 상기 투명기판의 일측에서 타측으로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 직선패턴과 상기 곡선패턴은 이격되도록 상기 곡선패턴은 인접한 두개의 상기 직선패턴 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 직선패턴과 상기 곡선패턴은 서로 교차되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감지전극의 말단에 연결된 전극배선을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감지전극과 상기 전극배선은 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감지전극은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 직선패턴과 곡선패턴의 조합을 포함하는 메시패턴으로 감지전극을 형성함으로써, 모아레 현상을 방지할 수 있고, 그에 따라 터치패널의 시인성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치패널의 평면도;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치패널의 단면도; 및
도 6 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예를 이용하여 제작한 터치패널의 단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치패널의 평면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(100)은 투명기판(110), 투명기판(110)에 직선패턴(123)과 곡선패턴(125)의 조합을 포함하는 메시패턴으로 형성된 감지전극(120)을 포함하는 구성이다.
상기 투명기판(110)은 감지전극(120), 전극배선(130)이 형성될 영역을 제공하는 역할을 수행한다. 여기서, 투명기판(110)은 액티브 영역(113)과 베젤 영역(115)으로 구획되는데, 액티브 영역(113)은 입력수단의 터치를 인식할 수 있도록 감지전극(120)이 형성되는 부분으로 투명기판(110)의 중심에 구비되고, 베젤 영역(115)은 감지전극(120)과 연결된 전극배선(130)이 형성되는 부분으로 액티브 영역(113)을 둘러싸도록 액티브 영역(113)의 외곽에 구비된다. 이때, 투명기판(110)은 감지전극(120)과 전극배선(130)을 지지할 수 있는 지지력과 화상표시장치에서 제공하는 화상을 사용자가 인식할 수 있도록 하는 투명성을 갖추어야 한다. 전술한 지지력과 투명성을 고려할 때, 투명기판(110)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide; PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene; PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS; BOPS), 유리 또는 강화유리 등으로 형성하는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 감지전극(120)은 입력수단이 터치시 정전용량의 변화를 감지하여 컨트롤러에서 터치 좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 것으로, 투명기판(110)의 액티브 영역(113)에 형성된다. 여기서, 감지전극(120)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합을 이용하여 형성할 수 있다. 전기전도도가 높은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag)을 이용하여 감지전극(120)을 형성하는 것이 바람직하지만, 감지전극(120)의 소재는 상기 금속에 한정되는 것은 아니고, 전기전도도가 높고 가공이 용이한 모든 금속을 이용할 수 있다. 이중, 구리(Cu)를 이용하여 감지전극(120)을 형성하는 경우, 감지전극(120)의 표면에는 흑화처리를 수행하는 것이 바람직하다. 흑화처리란 감지전극(120)의 표면을 산화시켜 Cu2O 또는 CuO를 석출시키는 것이다. 감지전극(120)의 표면에 흑화처리를 수행함으로써, 감지전극(120)에 광이 반사되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 터치패널(100)의 시인성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 한편, 감지전극(120)의 전체적인 형상은 도면상 막대형으로 형성되었지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 마름모형, 사각형, 삼각형, 원형 등 당업계에 공지된 모든 형상으로 형성할 수 있다.
또한, 감지전극(120)은 직선패턴(123)과 곡선패턴(125)의 조합을 포함하는 메시패턴(Mesh Pattern)으로 형성된다. 여기서, 직선패턴(123)의 말단과 곡선패턴(125)의 말단은 연결되어 최종적으로 전극배선(130)에 연결된다. 한편, 직선패턴(123)과 곡선패턴(125)은 모아레 현상을 방지하기 위해서 불규칙하게 형성될 수 있다. 구체적으로 곡선패턴(125)은 기본적으로 정현파 등의 주기함수 형상을 갖고, 더욱 구체적으로는 주기가 상이한 2이상의 주기함수 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 곡선패턴(125a)의 주기는 T1이고, 제2 곡선패턴(125b)의 주기는 T2이고, 제3 곡선패턴(125c)의 주기는 T3일 때, 상기 T1, T2 및 T3는 서로 상이한 것이다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 곡선패턴(125)은 진폭이 상이한 2이상의 주기함수 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 곡선패턴(125a)의 진폭은 A1이고, 제2 곡선패턴(125b)의 진폭은 A2이고, 제3 곡선패턴(125c)의 진폭은 A3일 때, 상기 A1, A2 및 A3는 서로 상이한 것이다. 뿐만 아니라, 도 3에 도시된 바와 같이, 곡선패턴(125)은 주기와 진폭이 모두 상이한 2이상의 주기함수 형상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 곡선패턴(125a)의 주기는 T1이고 진폭은 A1이며, 제2 곡선패턴(125b)의 주기는 T2이고 진폭은 A2이며, 제3 곡선패턴(125c)의 주기는 T3이고 진폭은 A3일 때, 상기 T1, T2 및 T3는 서로 상이하고 상기 A1, A2 및 A3는 서로 상이한 것이다. 이와 같이, 주기나 진폭이 서로 상이한 주기함수 형상의 조합을 이용하여 곡선패턴(125)을 불규칙하게 형성함으로써, 일정한 간격의 격자 모양에서 발생하는 모아레 현상을 방지할 수 있다.
한편, 메시패턴의 직선패턴(123)은 투명기판(110)의 일측에서 타측으로 평행하게 배치될 수 있다. 이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 곡선패턴(125)과 직선패턴(123)은 서로 이격되도록, 곡선패턴(125)의 진폭×2(A×2)를 인접한 두개의 직선패턴(123)의 간격(G)보다 작게 형성하여, 곡선패턴(125)을 인접한 두개의 직선패턴(123) 사이에 배치할 수 있다. 이 경우, 터치 지점으로부터 전극배선(130)까지의 거리가 직선패턴(123)이 곡선패턴(125)에 비해서 짧다. 따라서, 직선패턴(123)은 입력수단의 터치를 감지하는 주요수단으로 활용되고, 곡선패턴(125)은 입력수단의 터치의 접촉면적을 넓혀 직선패턴(123)을 보조하는 보조수단으로 활용될 수 있다.
다만, 반드시 직선패턴(123)과 곡선패턴(125)은 이격되어야 하는 것은 아니고, 도 4에 도시된 바와 같이, 직선패턴(123)과 곡선패턴(125)은 서로 교차될 수 있다. 여기서, 곡선패턴(125)과 직선패턴(123)은 서로 교차되도록, 곡선패턴(125)의 진폭×2(A×2)를 인접한 두개의 직선패턴(123)의 간격(G)과 동일하거나(a 부분 참조) 크게(b 부분 참조) 형성한다. 이 경우, 직선패턴(123)과 곡선패턴(125)은 서로 연결되므로, 직선패턴(123)과 곡선패턴(125) 중 어느 하나에 단선(Disconnection)이 발생하더라도 감지전극(120)은 계속하여 입력수단의 터치를 감지할 수 있는 장점이 있다.
추가적으로, 감지전극(120)의 말단에 연결되도록 전극배선(130)이 투명기판(110)의 베젤 영역(115)에 형성될 수 있다. 여기서, 전극배선(130)은 감지전극(120)과 연결되어 감지전극(120)으로부터 전기적 신호를 전달받는 역할을 한다. 이때, 전극배선(130)은 전기전도도가 높은 소재인 은(Ag)으로 형성하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 구리(Cu), 금(Au), 알루미늄(Al) 등을 이용하여 전극배선(130)을 형성할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 전극배선(130)을 감지전극(120)과 일체로 형성함으로써 터치패널(100)의 제조공정을 간소화하고, 리드타임(Lead Time)을 단축시킬 수 있다. 게다가, 감지전극(120)을 형성할 때 전극배선(130)을 일체로 형성함으로써, 전극배선(130)과 감지전극(120)의 접합 공정을 생략할 수 있고, 그에 따라 감지전극(120)과 전극배선(130) 사이에 단차발생이나 접합불량의 문제를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치패널의 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(100)의 경우, 1층 구조의 감지전극(120)을 이용하여 정전용량방식 터치패널을 제작할 수 있다. 하지만, 본 발명에 따른 터치패널은 이에 제한되는 것은 아니고, 후술하는 바와 같이 상기 구성을 포함하는 다양한 형태의 터치패널(200, 300)을 제작할 수 있다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예를 이용하여 제작한 터치패널의 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 투명기판(110)의 양면에 감지전극(120)을 각각 형성하여 터치패널(200)을 제작할 수 있다. 또는, 도 7에 도시된 바와 같이, 일면에 감지전극(120)이 형성된 투명기판(110)을 2개 구비하여 감지전극(120)이 마주보도록 2개의 투명기판(110)을 접착층(140)으로 접착하여 터치패널(300)을 제작할 수 있다. 이 경우, 마주보는 2개의 감지전극(120)이 절연되도록 접착층(140)이 투명기판(110)의 전면에 부착된다.
본 발명의 바람직한 실시예를 이용하여 제작한 터치패널(200, 300) 역시 직선패턴(123)과 곡선패턴(125)의 조합을 포함하는 메시패턴으로 감지전극(120)을 형성함으로써, 모아레 현상을 방지할 수 있고, 그에 따라 터치패널(200, 300)의 시인성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 터치패널은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100, 200, 300: 터치패널 110: 투명기판
113: 액티브 영역 115: 베젤 영역
120: 감지전극 123: 직선패턴
125: 곡선패턴 125a: 제1 곡선패턴
125b: 제2 곡선패턴 125c: 제3 곡선패턴
130: 전극배선 140: 접착층
T1: 제1 곡선패턴의 주기 T2: 제2 곡선패턴의 주기
T3: 제3 곡선패턴의 주기 A1: 제1 곡선패턴의 진폭
A2: 제2 곡선패턴의 진폭 A3: 제3 곡선패턴의 진폭
G: 인접한 두개의 직선패턴의 간격 A: 곡선패턴의 진폭

Claims (11)

  1. 투명기판;
    상기 투명기판에 형성된 직선패턴과 곡선패턴의 조합을 포함하는 메시패턴으로 형성된 감지전극;
    을 포함하는 것을 특징으로 터치패널.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 직선패턴의 말단과 상기 곡선패턴의 말단은 연결되는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 곡선패턴은 주기함수 형상인 것을 특징으로 하는 터치패널.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 곡선패턴은 주기가 상이한 2이상의 주기함수 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 곡선패턴은 진폭이 상이한 2이상의 주기함수 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 직선패턴은 상기 투명기판의 일측에서 타측으로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 직선패턴과 상기 곡선패턴은 이격되도록 상기 곡선패턴은 인접한 두개의 상기 직선패턴 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 직선패턴과 상기 곡선패턴은 서로 교차되는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지전극의 말단에 연결된 전극배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 감지전극과 상기 전극배선은 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지전극은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
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