KR20130035696A

KR20130035696A - 터치스크린 패널 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20130035696A
Application number: KR1020110100164A
Authority: KR
Inventors: 민동진
Original assignee: (주)멜파스
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2013-04-09

Abstract

본 발명은 터치스크린 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 터치스크린 패널은, 일면에 투명 전극 및 투명 배선부가 일체형으로 형성되고, 상기 일면에 대향하는 면을 통해 접촉을 수용하는 투명 윈도우, 상기 투명 배선부와 연결되는 외부 배선부, 및 투명 배선부와 외부 배선부 사이에 형성되는 절연층을 포함하고, 상기 투명 전극은 소정의 패턴으로 형성되며, 상기 투명 윈도우가 수용하는 접촉에 따라 발생하는 감지 신호를 상기 내부 배선부를 따라 외부 배선부로 전송한다. 본 발명에 따르면, 일면에 투명 전극이 일체형으로 형성된 투명 윈도우를 이용함으로써 터치스크린 패널의 제조 공정을 단순화하고 수율을 높일 수 있다.

Description

터치스크린 패널 및 그 제조 방법{Touchscreen panel and its manufacturing method}

본 발명은 터치스크린 패널 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 투명 윈도우의 일면에 일체형으로 형성된 투명 전극을 패터닝하고, 패터닝한 투명 전극을 배선부와 연결하여 투명 윈도우가 수용하는 접촉에 따른 감지 신호를 인식함으로써, 제조 공정을 단순화하고, 제조 공정에서 수율을 높일 수 있는 터치스크린 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

전자 기기의 종류가 다양해지면서, 전자 기기를 소형화하면서 표시 화면을 대형화할 수 있는 다양한 기술이 제안되고 있다. 전자 기기의 소형화에 따라 접촉 입력 장치를 통해 사용자의 입력을 인식하는 전자 기기가 늘어나고 있으며, 특히 표시 화면에 입력 기능을 탑재한 터치스크린 패널이 표시 화면의 대형화 흐름에 따라 다양한 전자 기기에 적용되고 있다.

터치스크린 패널은 동작 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 구분할 수 있으며, 정전용량 방식은 얇은 두께의 터치스크린 패널을 제조할 수 있으며, 내구성이 높고 멀티 터치가 가능하여 다양한 전자 기기에 널리 사용되고 있다.

정전용량 방식의 터치스크린 패널은 OCA 등의 접착층을 통해 투명 윈도우에 부착되어 동작한다. 그러나 접착층을 통해 투명 윈도우에 터치스크린 패널을 부착하는 공정의 높은 불량률로 인해 수율이 저하될 수 있고, 그로 인해 터치스크린 패널의 단가가 증가할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 투명 윈도우의 일면에 일체형으로 형성된 투명 전극을 패터닝하고, 패터닝한 투명 전극을 배선부와 연결하여 투명 윈도우가 수용하는 접촉을 감지함으로써, 제조 공정을 단순화하고 수율을 높일 수 있는 터치스크린 패널 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 터치스크린 패널은, 일면에 투명 전극 및 투명 배선부가 투명 윈도우와 일체형으로 형성되고, 상기 일면에 대향하는 면을 통해 접촉을 수용하는 투명 윈도우, 상기 투명 배선부와 연결되는 외부 배선부, 및 투명 배선부와 외부 배선부 사이에 형성되는 절연층을 포함하고, 상기 투명 전극은 소정의 패턴으로 형성되며, 상기 투명 윈도우가 수용하는 접촉에 따라 발생하는 감지 신호를 상기 내부 배선부를 따라 외부 배선부로 전송한다.

터치스크린 패널은 입력 수단이 외부로부터의 접촉이므로, 지속적인 압력에 대해 내구성이 있는 보호 기판을 필수적으로 포함하는데, 본원 발명에서는 투명 전극 및 투명 배선이 증착되는 투명 윈도우가 이러한 기능을 수행한다. 따라서, 투명 윈도우는 강화 글라스이거나 PMMA, PC, PET, 또는 이들의 조합으로 이루어진다.

본원 발명의 터치스크린 패널은 별도의 OCA 등에 의한 접착 공정을 배제하기 위하여 단일 층의 투명 전극을 투명 윈도우에 증착하여 일체형으로 형성시키는 것을 특징으로 하며, 이를 위하여 투명 전극은 복수의 층이 아닌 단일 층으로서 설계되어야 한다. 따라서, 본원 발명의 터치스크린 패널에서 투명 전극은 제 1 축을 따라 형성된 복수의 바(bar) 전극 및 인접한 바 전극들 사이에 1열(또는 행)로 형성된 복수의 패치(patch) 전극으로 이루어지며, 상기 제 1 축 상의 동일한 위치에 배치되는 복수의 패치 전극들은 배선영역에서 서로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 투명 배선은 바 전극에 연결된 배선과 패치 전극에 연결된 투명 배선으로 나늬며, 패치 전극에 연결된 투명 배선은 상기 바 전극과 패치 전극들 사이에 형성되고 이어서 외부 배선과 연결된다.

한편, 본 발명에 따른 터치스크린 패널의 제조 방법은, 전극 일체형 투명 윈도우를 이용하는 터치스크린 패널 제조 방법에 있어서, 상기 투명 윈도우의 일면에 일체형으로 형성되도록 투명 전극 및 투명 배선부를 증착하여 패터닝하는 단계, 상기 투명 전극 외부에 패터닝된 투명 배선부에 절연층을 형성하는 단계, 상기 절연층 상에 외부 배선부를 형성하는 단계를 포함하며, 이때 절연층은 투명 배선부 및 외부 배선부가 연결되도록 비아 홀이 존재하도록 형성된다.

본 발명에 따르면, 투명 윈도우의 일면에 일체형으로 형성되도록 투명 전극 및 투명 배선을 패터닝하고, 패터닝한 투명 전극 및 투명 배선을 외부 배선부와 연결하고 이어서 터치 센서 IC와 연결되어 투명 윈도우가 수용하는 접촉을 감지한다. 이에 따라, 터치스크린 패널의 제조 공정에서 불량률이 높은 기판과 전극의 부착 공정을 생략함으로써 제조 공정을 단순화하여 수율을 높일 수 있고 터치스크린 패널의 생산 단가를 낮출 수 있으며, 터치스크린 패널이 적용되는 전가 기기의 두께를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터치스크린 패널을 도시한 도,
도 2는 도 1에 도시한 터치스크린 패널의 감지영역을 확대한 도,
도 3은 도 1에 도시한 터치스크린 패널의 절단면을 도시한 도,
도 4a 내지 4c는 도 1의 배선 영역을 도시한 도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터치스크린 패널의 제조 방법을 설명하는데 제공되는 흐름도,
도 6 내지 9는 도 1에 도시한 터치스크린 패널의 감지영역의 변형을 나타낸 도,
도 10은 도 1에 도시한 터치스크린 패널의 투명 배선의 변형을 나타낸 도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터치스크린 패널을 도시한 도이다. 본 실시예에 따른 터치스크린 패널은 이동통신 단말기, PDA, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, PMP(Portable Media Player) 등의 휴대용 전자 기기뿐만이 아니라, 리모콘, 텔레비전, 냉장고, 세탁기 등과 같은 일반적인 전자 기기의 입력 장치에도 적용될 수 있다.

도 1, 도 2, 도 4a, 도 4b 및 도 4c를 참조하면, 본 실시예에 따른 터치스크린 패널은 투명 윈도우(100), 투명 윈도우(100)의 일면에 일체형으로 형성되어 소정의 형상으로 패터닝되는 투명 전극(111, 114) 및 투명 배선(162), 투명 배선(162)과 연결되는 외부 배선부(170), 및 외부 배선부(170)와 연결되어 감지 신호를 제어부(미도시)로 전달하는 회로 패턴 등을 포함하며, 이때 투명 전극은 제 1 축을 따라 형성된 복수의 바(bar) 전극(111) 및 인접한 바 전극들 사이에 1열(또는 행)로 형성된 복수의 패치(patch) 전극(114)으로 이루어지며, 상기 제 1 축 상의 동일한 위치에 배치되는 복수의 패치 전극들은 배선영역에서 서로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

투명 윈도우(100)는 빛 투과율이 우수한 유리, 아크릴 수지 등의 고강도 재료, 또는 플렉서블 디스플레이 등에 적용가능한 PET(Polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PI(polyimide) 등의 물질로 형성될 수 있으며, 외부의 자극으로부터의 보호 기능을 수행해야 한다. 투명 윈도우(100)은 터치스크린 패널의 형태를 유지하는 역할을 하며, 사용자의 신체 또는 스타일러스 펜 등을 통한 접촉을 수용한다.

투명 전극(111, 114)은 투명 윈도우(100)의 일면에 형성되는 전극으로서, 빛 투과율 및 전기 전도성이 우수한 ITO(Indium-Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 또는 ZnO(Zinc Oxide) 등의 물질로 형성될 수 있다. 투명 전극(111, 114)은 인체 등의 접촉으로 인해 형성되는 커패시턴스의 전극 역할을 하며, 투명 윈도우(100) 상의 접촉 입력의 수 및 접촉 위치의 정확한 판단을 위해 소정의 형상으로 패터닝될 수 있다. 도 1에 도시한 터치스크린 패널에서는 투명 전극(111, 114)이 바(bar)와 패치patch) 형상으로 패터닝되는 것을 가정하나, 접촉 위치를 감지하는데 적합한 다른 다양한 형상으로의 패터닝도 가능할 것이다.

본 실시예에서는 투명 전극(111, 114)이 투명 윈도우(100)의 일면 상에 일체형으로 형성되는 것을 가정한다. 투명 윈도우(100) 상에 일체형으로 형성된 투명 전극(111, 114) 및 투명 배선(162)을 패터닝하고 외부 배선부(170)와 연결하여 터치스크린 패널을 제조함으로써, 일반적으로 폴리에틸렌 수지(Polyethylene Terephtalete, PET) 등의 일면에 ITO가 도포된 ITO 필름 자재의 ITO 형성면을 패터닝하고, 패터닝된 ITO 필름 자재를 아크릴 등의 투명 윈도우에 부착하는 과정을 제거할 수 있고, 이에 따라 부착 공정에서 발생할 수 있는 불량 요인을 제거할 수 있다.

이때 바 전극은 감지 전극으로서 기능할 수 있으며, 패치 전극은 구동 전극으로서 기능할 수 있다. 감지 전극이란, 정전용량의 변화를 감지하는 전극을 의미하며, 구동 전극이란, 다수의 채널에서 순차적으로 전압을 인가함으로써 해당 채널에 인가된 전압에 의해 감지 전극에서 정전용량의 변화를 감지하도록 함으로써 보다 정확한 접촉을 인식할 수 있게 하는 전극을 의미하는 것으로 공지된 것이다.

즉, 도 1에서 동일한 제 1 축(여기서는 x축) 상에 존재하는 복수의 패치 전극들이 연결되어 하나의 구동 전극을 이루며 이들은 채널 C1을 구성한다. 또한 위에서부터 첫번째 바 전극은 감지 전극으로서 기능하며 이는 채널 C5를 구성한다. 따라서, 채널 C1에 전압이 인가되고 채널 C5에 정전용량의 변화가 감지된다면 접촉은 도 1의 영역(110)에서 이루어진 것으로 처리되어 정밀한 터치의 인식이 가능하다.

전기용량 방식의 접촉위치 감지 패널의 경우에, 바 전극(111)와 패치 전극(114)은 전도성 물질(conductive material)로 이루어지며, 특히 터치스크린 패널의 경우에는 ITO 등의 투명 전도성 물질로 이루어진다. 도 1에 점선으로 표시된 배선 패턴(120) 중 가로 방향으로 형성된 배선은 투명 배선으로서 투명 전극과 동일하게 투명 윈도우 상에 직접 형성되고, 세로 방향으로 형성된 배선은 가로 방향의 투명 배선과 절연층을 사이에 두고 실버 등의 금속으로 인쇄되어 형성될 수 있다.

본원 발명의 또 다른 실시예에서는, 도 1에 점선으로 표시된 배선 패턴(120)이 외부의 접촉여부 감지 회로로의 연결을 위해 연성 인쇄회로기판(flexible PCB) 또는 경성 인쇄회로기판(rigid PCB)을 상기 막에 접착하여 구성할 수도 있다.

도 1과 같이 형성된 감지 패턴을 갖는 접촉위치 감지 패널은 8개의 바 전극 채널 및 8 개의 패치 전극 채널을 포함한다. 패널의 크기에 따라 각각의 채널 수는 변동될 수 있다.

도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 각각의 감지영역(110)은 해당 감지영역(110)에 포함되는 패치 전극(114)과, 바 전극(111)의 영역 가운데 해당 감지영역(110)에 포함되는 분획(112)으로 구성된다. 이들 패치 전극(114)과 분획(112)은 각각 접촉위치를 추출하는 데에 이용된다. 이들을 편의상 제1 분할영역과 제2 분할영역, 또는 제1 분할전극과 제2 분할전극이라고 칭한다.

제1 분할전극은 감지 전극일 수 있으며, 제2 분할영역은 구동 전극일 수 있다. 제1 분할영역(114)과 제2 분할영역(112)은 서로 전기적으로 분리되어 있으며, 각각 별개의 채널을 통해 접촉여부 감지 회로(미도시)에 연결되어 있다. 접촉여부 감지 회로는, 예컨대 특정한 감지영역(110)상의 사용자의 접촉에 따른 전기용량의 변화를 통해 해당 감지영역(110)에서의 접촉여부를 감지할 수 있다. 도 1의 하단부에는, 접촉여부 감지 회로의 16 개의 채널에 각각 연결되는 연결선이 도시되어 있다. 채널 수는 패널의 크기에 따라 변동될 수 있다.

도 1에 도시되어 있는 것처럼, 서로 다른 감지 전극(111)은 서로 다른 채널에 연결되어 있고, 여러 구동 전극(114) 중 서로 다른 가로 위치에 배열된 것들은 서로 다른 채널에 연결되어 있다. 즉, 서로 다른 구동 전극(114)에 포함되는 각 제1 분할영역(114)은 동일한 가로 위치에 배열된 것들끼리 전기적으로 연결되고, 각 제2 분할영역(112)은 동일한 세로 위치에 배열된 것들끼리 전기적으로 연결된다. 이들 서로 전기적으로 연결된 제1 또는 제2 분할영역(114, 112)은 서로 전기적으로 연결되지 않은 다른 제1 또는 제2 분할영역(114, 112)과 분리되어 별개의 채널을 통해 접촉여부 감지 회로에 연결되어, 각각 독립적으로 그 접촉 여부가 감지된다.

각각의 구동 전극(114) 및 감지 전극(112)이 도 1과 같이 연결되었다면, 예컨대 왼쪽에서 첫 번째, 위에서 첫 번째 위치의 감지영역(110)상에 접촉이 있는 경우에, 접촉여부 감지 회로는 구동 전극과 연결된 채널 C1과 감지 전극과 연결된 C5를 통해 각각 그 위치에 대한 정보를 추출한다. 마찬가지로 채널 C12와 C15를 통해 접촉이 감지된 경우에, 접촉여부 감지 회로는 왼쪽에서 일곱 번째, 위에서 두 번째 위치의 감지영역(110)상에 사용자의 접촉이 발생했음을 감지할 수 있다.

도 1에 의하면, 투명 윈도우에 일체로서 형성된 투명 전극(111, 114)은 투명 배선에 의해 터치스크린 패널의 외곽에 형성되는 배선 영역(120)과 연결된다. 배선 영역(120)은 투명 배선 및 외부 배선부로 이루어 지며, 구조상 투명 윈도우와 일체화된 투명 배선 부분, 절연층, 외부 배선부를 포함할 수 있으며, 외부 배선부는 전기 전도성이 우수한 구리(Cu), 은(Ag)과 같은 물질을 포함하는 전도성 페이스트를 실크스크린 등의 방법으로 인쇄함으로써 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 터치스크린 패널의 외곽에 위치한 투명 배선부 영역에 절연층이 형성되고, 이때 상기 절연층은 투명 배선부와 외부 배선부를 연결하기 위한 홀(via)이 존재하도록 형성되며, 상기 절연층 상에 전도성 페이스트를 실크스크린 등의 방법으로 인쇄함으로써 외부 배선부가 위치하는 베젤 부분이 더욱 얇아질 수 있게 된다.

도 4a 내지 4c에서는 배선 영역(120)을 구체적으로 묘사하고 있다. 도 4a에서는 투명 윈도우 상에 일체로서 형성된 투명 배선의 바깥쪽 단부(162)를 나타내며, 이때 투명배선의 바깥쪽 단부(162)는 ITO 등의 투명 도전성 물질로서 투명 패턴(111, 114)와 동일한 방식으로 동시에 증착되어 형성된다. 도 4b에서는 감지 영역 바깥 부분의 배선 영역에 형성된 절연층(165)을 나타내고 있다. 이때 절연층(165)은 투명 배선와 외부 배선부를 연결하기 위하여 비아 홀이 형성되어 있다. 도 4c에서는 절연층(165) 상에 형성되는 외부 배선부 회로 패턴(170)을 도시하고 있다.

도 4c에 형성되는 외부 배선부 회로 패턴은 육안으로 구분이 가능함에 따라, 배선 부분이 노출되지 않도록 하기 위하여, 인쇄층이 형성되며 상기 인쇄층은 미리 투명 윈도우의 베젤 부분으로서 인쇄되어 준비될 수 있다. 이 경우, 투명 배선의 바깥쪽 단부, 절연층 및 외부 배선부가 형성되는 배선 영역(120)은 투명 윈도우의 인쇄층 상에 형성될 수 있다.

도 4c에 형성되는 외부 배선부 회로 패턴은 연성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB) 상에 형성되는 별도의 회로 패턴과 이방성 전도 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF), 또는 이방성 전도 페이스트(Anisotropic Conductive Paste, ACP) 등을 통해 제어부(터치 센서 IC)와 연결될 수 있다. 제어부는 집적회로 칩의 형태로 연성인쇄회로기판 등에 실장되어 외부 배선부 회로 패턴(170)을 따라 전송되는 감지 신호를 수신함으로써 터치스크린 패널이 수용하는 접촉을 판단하고, 터치스크린 패널의 동작을 제어할 수 있다.

도 4c에 형성되는 외부 배선부 회로 패턴은 배선과는 무관하게 식별문양(175)을 포함할 수 있다. 식별 문양(175)는 터치 센서 ICrk 실장된 연성 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB) 등을 배선부 회로 패턴(170)과 접착시키는 공정을 수행하는 동안 정밀한 접착을 가능하게 한다. 즉, 배선부 회로 패턴(170)에 포함된 식별 문양(175)을 이에 대응하도록 연성 인쇄회로기판에 형성된 홈에 맞춤으로서 배선 연결의 정밀도를 높일 수 있다.

도 3은 도 1에 도시한 터치스크린 패널의 단면을 도시한 도이다. 본 실시예에 따른 터치스크린 패널은 인쇄층(155)를 포함하는 투명 윈도우(100), 투명 윈도우의 일면에 일체형으로 형성되는 투명 전극 및 투명 배선(160), 인쇄층에 대응하는 투명 배선 영역에 형성되는 절연층(165), 및 절연층 상에 형성되는 외부 배선부(170)을 포함할 수 있다.

인쇄층(155)은 외부 배선부(140)를 차폐하고, 동시에 터치스크린 패널의 표시 영역에 방해되지 않는 크기로 형성하는 것이 바람직하다. 인쇄층(155)은 투명 윈도우(100)의 투명 전극(111, 114)이 형성되는 면과 동일한 명의 외곽 영역에 투명 배선부가 형성되기 이전에 미리 형성될 수 있다. 즉, 도 3에 나타낸 것처럼 투명 윈도우(100)의 하측면에 소정의 차폐 영역을 형성하도록 인쇄층(155)이 형성될 수 있다. 단, 이 경우 약간의 단차가 발생하는데 투명 전극(111, 114) 형성시 단차에 의한 공정상 불량이 야기될 수도 있다.

또한, 윈도우(100)의 하측면에 차폐부분을 포함하는 시트층을 배치하여 외부 배선부(170)를 시각적으로 차단할 수 있다. 한편, 인쇄층(155)은 투명 전극(111, 114)이 배치되는 면과 대향하는 면에 형성되는 층으로서, 외부 배선부(170)가 배치되는 투명 윈도우(100)의 외곽 영역에 형성되어 외부 배선부(170)가 외부로 노출되지 않도록 차폐할 수도 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 터치스크린 패널은 전자 기기의 표시 장치(180)와 연결되어 사용자에게 입력 수단을 제공한다. 터치스크린 패널과 연결되는 표시 장치(180)는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 등을 포함할 수 있다. 이때, 표시 장치(180) 구동에 의해 발생하는 노이즈 성분 등이 터치스크린 패널에 유입되어 터치스크린 패널의 오작동을 유발하는 것을 방지하기 위하여, 선택적으로 터치스크린 패널과 표시 장치(180) 사이에 차단층(Shield Layer)을 배치할 수도 있다.

표시 장치(180) 상에 배치되는 터치스크린 패널의 특성상, 터치스크린 패널이 적용되는 전자 기기는 터치스크린 방식이 적용되지 않는 전자 기기에 비해 두께가 두꺼워질 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 제시하는 바와 같이, 투명 전극(111, 114)이 투명 윈도우(100) 상에 일체형으로 형성되어 별도의 접착층을 사용하지 않는 터치스크린 패널을 이용함으로써 얇은 두께의 터치스크린 방식 전자 기기를 제공할 수 있으며, 제조 공정을 단순화하여 제조 단가를 낮출 수 있다.

투명 전극(111, 114)은 소정의 형상으로 패터닝되어 투명 윈도우(100)의 상면에 대한 사용자의 접촉을 감지하기 위해 이용될 수 있다. 일실시예로, 투명 윈도우(100) 상의 투명 전극(111, 114)을 저온 증착 후 에칭 등의 방법으로 패터닝할 수 있다.

*외부 충격 또는 스크래치 등으로부터 투명 윈도우(100)을 보호하기 위하여 추가의 보호 필름이 선택적으로 부착될 수 있다. 투명 윈도우(100)에 다수의 스크래치가 발생하거나 충격으로 인해 투명 윈도우(100)의 일부가 파괴되는 경우, 투명 전극(111, 114) 사이에서 발생하는 커패시턴스를 정확하게 읽지 못함으로써 접촉 위치 판단의 정확성이 저하될 수 있으며, 보호 필름을 형성하여 상기와 같은 현상을 방지할 수 있을 것이다.

도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 터치스크린 패널의 제조 방법을 설명하는데 제공되는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 터치스크린 패널의 제조 방법은 투명 윈도우(100)에 일체형으로 형성된 투명 전극(111, 114) 및 투명 배선(162)을 패터닝하는 것으로 시작된다(S10).

S10 단계에서 이용하는 투명 윈도우(100)은 투명 전극(111, 114)이 일체형으로 형성되어 있을 수 있으며, 일실시예로 일면에 ITO가 코팅된 ITO 코팅 유리를 투명 윈도우(100)으로 이용할 수 있다. 투명 전극(111, 114)이 일체형으로 형성된 투명 윈도우(100)을 이용함으로써, 투명 전극(111, 114)과 투명 윈도우(100)을 부착하는 별도의 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 공정을 단순화할 수 있으며, 상대적으로 불량률이 높은 투명 전극(111, 114)과 투명 윈도우(100)의 부착 공정을 생략함으로써 터치스크린 패널 제조 공정에서의 수율을 높일 수 있다.

투명 전극(111, 114)은 다양한 형상으로 패터닝될 수 있으며, 투명 전극 중 패치 전극은, 일실시예로, 직각삼각형, 다이아몬드, 왕관 등과 같은 형상을 가질 수 있다.

투명 전극(111, 114) 빛 투명 배선의 패터닝이 완료되면, 투명 전극(111, 114)과 연결되는 투명 배선의 바깥쪽 단부에 절연층(165)을 형성한다(S20). 절연층(165)은 수지 계열의 일반적인 절연 물질일 수 있다. 더욱 바람직하게는 절연층은 PSR 또는 에필라이트일 수 있다. 절연층은 에필라이트로 프린팅하거나, PSR을 노광 후 현상함으로서 형성할 수 있다.

절연층(165) 형성이 완료되면 절연층 상에 외부 배선부(170)를 형성한다(S30). 외부 배선부(140)는 전기 전도성이 우수한 은(Ag)을 포함하는 전도성 페이스트 등을 이용하여 형성할 수 있으며, 터치스크린 패널의 화면 표시 및 터치스크린 패널이 적용되는 전자 기기의 외관에 영향을 주지 않도록 외곽영역에 설치되는 것이 바람직하다.

외부 배선부(170)는 투명 윈도우(100)이 수용한 접촉의 수와 위치 등을 판단하고, 터치스크린 패널의 동작을 제어하는 제어부와 연결될 수 있도록 소정의 회로 패턴을 가진다. 일실시예로, 터치스크린 패널의 하단부에 구비되는 외부 배선부 회로 패턴은, 이방성 전도 필름 혹은 이방성 전도 페이스트 등을 통해 제어부가 집적회로 칩의 형태로 실장되는 연성인쇄회로 기판과 연결된다(S40). 제어부는 회로 패턴을 통해 외부 배선부(170)가 전송하는 감지 신호를 이용하여 터치스크린 패널의 동작을 제어한다.

단계 S10 내지 단계 S40이 완료되면, 외부로 노출되는 투명 윈도우(100)을 보호하기 위해 선택적으로 보호 필름을 투명 윈도우(100) 상에 부착할 수 있다. 일실시예로, 도 3에 도시한 바와 같이 투명 전극(111, 114)이 일체형으로 형성되는 일면에 대향하는 투명 윈도우(100)의 면은 외부에서 가해지는 접촉을 수용하도록 본 터치스크린 패널이 장착되는 기기의 외부로 노출된다. 따라서, 사용자의 실수 혹은 의도하지 않은 강한 접촉으로 인해 투명 윈도우(100)이 훼손되거나, 강한 충격으로 인해 터치스크린 패널이 파손되는 것을 방지하기 위해 스크래치 등을 방지할 수 있는 보호 필름을 투명 윈도우(100) 상에 형성할 수 있다.

도 6 내지 9는 본원 발명의 투명 전극의 다양한 응용예이다. 도 10은 본원 발명의 투명 전극과 투명 배선의 배치시 패치 전극과 연결된 투명 배선이 인접한 바와 가능한 한 근접하도록 번갈아가며 아래 또는 위쪽으로 형성됨으로써 배선 노이즈를 감소시키도록 구성된 본 발명의 또 하나의 실시예를 나타낸다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

100 : 투명 윈도우 110 : 감지 영역
111 : 바 전극 114 : 패치 전극
155 : 인쇄 층 160 : 투명 전극 및 투명 배선
165 : 절연층 170 : 외부 배선부

Claims

투명 윈도우,
상기 투명 윈도우의 일면에 일체형으로 형성되는 투명 전극,
상기 투명 전극과 동일한 면에 상기 투명 윈도우와 일체형으로 형성되는 투명 배선부 및
상기 투명 배선부와 연결되는 외부 배선부를 포함하고,
상기 투명 전극은 제 1 축을 따라 형성된 복수의 바(bar) 전극 및 인접한 바 전극들 사이에 1열(또는 행)로 형성된 복수의 패치(patch) 전극으로 이루어지며, 상기 제 1 축 상의 동일한 위치에 배치되는 복수의 패치 전극들은 배선영역에서 서로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제 1 항에 있어서,
상기 접촉을 수용하는 투명 윈도우의 면의 적어도 일부에 형성되는 인쇄층; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 투명 윈도우는,
일면에 투명 도전 물질이 코팅된 유전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제 3 항에 있어서, 상기 투명 윈도우는,
일면에 ITO(Indium-Tin Oxide)가 코팅된 ITO 코팅 유리인 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 투명 윈도우는,
강화 유리, PMMA, PC, PET 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 절연층은,
PSR 또는 에필라이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 외부 배선부는 연성 인쇄회로기판과의 정밀한 접착을 위하여 식별문양을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
전극 일체형 투명 윈도우를 이용하는 터치스크린 패널 제조 방법에 있어서,
상기 투명 윈도우의 일면에 일체형으로 형성된 투명 전극 및 투명 배선을 패터닝하는 단계;
상기 패터닝한 투명 배선의 바깥쪽 단부에 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 절연층 상에 상기 투명 배선의 바깥쪽 단부와 연결되도록 외부 배선부를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 일면에 대향하는 상기 투명 윈도우의 면은 사용자의 접촉을 수용하기 위한 면인 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 투명 전극이 형성된 일면에 대향하는 상기 투명 윈도우의 면 상에 보호필름을 형성하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 투명 전극, 투명 배선 및 외부 배선부를 포함하는 면 상에 차폐층을 형성하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 절연층을 형성하는 단계는 에필라이트로 프린팅하거나, PSR을 노광 후 현상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 투명 배선부와 상기 외부 배선부 사이에 형성되는 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 투명 전극 및 투명 배선부는 상기 투명 윈도우에 직접 증착됨으로써 상기 투명 윈도우와 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
제 1 항에 있어서, 바 전극은 감지 전극으로서 기능하며 패치 전극은 구동 전극으로서 기능하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.