KR20130078065A - 터치패널 - Google Patents

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KR20130078065A
KR20130078065A KR1020110146801A KR20110146801A KR20130078065A KR 20130078065 A KR20130078065 A KR 20130078065A KR 1020110146801 A KR1020110146801 A KR 1020110146801A KR 20110146801 A KR20110146801 A KR 20110146801A KR 20130078065 A KR20130078065 A KR 20130078065A
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pattern
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touch panel
electrode
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김현준
김연수
박호준
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 터치패널에 관한 것으로, 본 발명에 따른 터치패널은 투명기판과, 상기 투명기판의 상면의 전면에 광폭의 메시패턴이 형성되되, 상기 메시패턴에서 선택적으로 형성된 제1 전극패턴 및 더미패턴과, 상기 투명기판의 하면에 면상으로 형성된 제2 전극패턴 및 상기 투명기판의 타면 방향에 구비된 화상표시장치를 포함하는 구성으로서, 화상표시장치에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 차단할 수 있고, 면저항을 낮출수 있으며, 시인성이 개선된다.

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.
현재, 정전용량 방식의 터치패널에서는 투명전극으로 ITO(Indium-Tin Oxide)나 전도성 고분자(Conductive Polymer)등을 사용하고 있다. 그러나, ITO 또는 전도성 고분등으로 이루어진 전극은 높은 면저항 문제가 발생된다.
또한, 이를 해결하고자 저 저항 금속 메시(Mesh) 투명전극을 이용한 터치패널이 시도되고 있다. 하지만, 금속 메시 투명전극을 사용하는 터치패널은 기존 전극패턴형상을 그대로 사용할 경우 하판의 디스플레이의 노이즈 차폐 성능이 저하되고, 배면터치 문제가 발생되는 문제가 있다. 아울러, 상판의 협폭 패턴을 사용함으로서 금속 메시의 저저항 특성 활용의 곤란한 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 메시패턴으로 형성된 제1 전극패턴 채용하여 면저항을 낮출수 있고, 면상으로 형성된 제2 전극패턴을 채용하여 화상표시장치에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 차단할 수 있는 터치패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치패널은 투명기판, 상기 투명기판의 일면에 메시패턴으로 형성된 제1 전극패턴, 상기 투명기판의 타면에 면상으로 형성된 제2 전극패턴, 상기 투명기판의 타면 방향에 구비된 화상표시장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 전극패턴 사이에 메시패턴으로 형성된 더미패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 전극패턴 및 상기 더미패턴 사이에 형성된 절연라인을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 전극패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 전극패턴은 은염 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 전극패턴은 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 전극패턴은 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치패널은 제1 투명기판, 상기 제1 투명기판의 일면에 메시패턴으로 형성된 제1 전극패턴, 제2 투명기판, 상기 제2 투명기판의 일면에 메시패턴으로 형성된 제2 전극패턴, 상기 제2 투명기판의 일면에 면상으로 형성된 도전막, 상기 제1 투명기판의 일면과 상기 제2 투명기판의 일면을 접착시키는 접착층 및 상기 제2 투명기판의 타면 방향에 구비된 화상표시장치를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제1 전극패턴 사이에 메시패턴으로 형성된 더미패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 전극패턴 및 상기 더미패턴 사이에 형성된 절연라인을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 전극패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 전극패턴은 은염 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 전극패턴은 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 전극패턴은 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 터치패널은 투명기판, 상기 투명기판의 일면에 메시패턴으로 형성된 제1 전극패턴, 상기 투명기판의 일면에 형성된 절연층, 상기 절연층의 노출면에 메시패턴으로 형성된 제2 전극패턴, 상기 절연층의 노출면에 면상으로 형성된 도전막 및 상기 절연층의 노출면 방향에 구비된 화상표시장치를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제1 전극패턴 사이에 메시패턴으로 형성된 더미패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 전극패턴 및 상기 더미패턴 사이에 형성된 절연라인을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 전극패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 전극패턴은 은염 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 전극패턴은 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌으로 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, 터치패널의 상측에 광폭의 메시패턴으로 형성된 제1 전극패턴 채용하여 저 저항특성을 충분히 활용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 터치패널의 하측에 면상으로 형성된 제2전극패턴을 채용하여 화상표시장치에서 발생하는 LCD 노이즈 등을 효과적으로 차폐할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 터치패널의 상측 전면을 메시 패턴으로 형성하고 절연라인으로 메시 패턴을 다수의 부분으로 분할하되, 선택 부분에 제1 전극패턴을 형성하고 비선택 부분에 플로팅(Floating) 상태의 더미 패턴을 형성함으로써, 공간적 균일성이 확보될 수 있다. 또한 이로 인해 시인성이 개선되고, 선형적인 터치 신호 변화를 얻기위한 추가적인 더미패턴의 설계가 불필요할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치패널의 분해사시도;
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치패널의 단면도;
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치패널의 분해사시도;
도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치패널의 단면도;
도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 터치패널의 분해사시도; 및
도 6은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 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 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치패널의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치패널의 단면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(100)은 투명기판(110), 투명기판(110)의 일면에 메시패턴으로 형성된 제1 전극패턴(120), 투명기판(110)의 타면에 면상으로 형성된 제2 전극패턴(140) 및 투명기판(110)의 타면 방향에 구비된 화상표시장치(150)를 포함하는 구성이다.
상기 투명기판(110)은 제1,2 전극패턴(120, 140)이 형성될 영역을 제공하는 역할을 수행한다. 여기서, 투명기판(110)은 제1,2 전극패턴(120, 140)을 지지할 수 있는 지지력과 화상표시장치(150)에서 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.
한편, 투명기판(110)의 양면을 활성화시키기 위해서 고주파 처리 또는 프라이머(primer) 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 투명기판(110)의 양면을 활성화시킴으로써, 투명기판(110)과 제1,2 전극패턴(120, 140)의 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.
상기 제1 전극패턴(120) 및 상기 제2 전극패턴(140)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 컨트롤러에서 터치좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 것이다. 여기서, 제1 전극패턴(120)은 투명기판(110)의 일면에 형성되고, 제2 전극패턴(140)은 투명기판(110)의 타면에 형성되어, 투명기판(110)을 중심으로 마주본다.
구체적으로, 제1 전극패턴(120)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합을 이용하여 메시패턴(Mesh Pattern)으로 형성할 수 있다. 이때, 제1 전극패턴(120)은 도금 공정이나 증착 공정으로 형성할 수 있다. 한편, 제1 전극패턴(120)을 구리(Cu)로 형성하는 경우, 제1 전극패턴(120)의 표면은 흑화처리하는 것이 바람직하다. 여기서, 흑화처리란 제1 전극패턴(120)의 표면을 산화시켜 Cu2O 또는 CuO을 석출시키는 것으로, Cu2O는 갈색을 띄므로 브라운 옥사이드(Blown Oxide)라 하고, CuO는 흑색을 띄므로 블랙 옥사이드(Black Oxide)라 한다. 이와 같이, 제1 전극패턴(120)의 표면을 흑화처리함으로써, 광이 반사되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 터치패널(100)의 시인성을 개선시킬 수 있다.
그리고, 제1 전극패턴(120)은 선폭이 7㎛ 이하로 형성되고, 피치가 900㎛이하로 형성되어 시인성을 개선할 수 있다. 하지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극패턴(120)의 선폭 및 피치가 여기에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상술한 금속 이외에도 제1 전극패턴(120)은 은염(銀鹽) 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널(100)은 상기 제1 전극패턴(120) 사이에 메시패턴으로 형성된 더미패턴(Dummy Pattern)(130)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 전극패턴(120) 및 상기 더미패턴(130) 사이에 절연라인(125)이 형성될 수 있다.
결국, 터치패널(100)의 상측에 메시패턴이 형성되고, 다수의 열 또는 행으로 절연라인이 형성되며, 절연라인에 의해 구획된 다수의 부분 중 선택적으로 제1 전극배선(160)이 연결된다.
여기서, 다수의 메시패턴부 중 제1 전극배선(160)이 선택적으로 연결된 부분은 제1 전극패턴(120)으로 이루어지고, 제1 전극배선(160)이 연결되지 않은 비선택 부분은 더미패턴(130)으로 이루어지게 된다. 이때, 제1 전극배선(160) 및 더미패턴(130)은 동일 재질 및 동일 패턴으로 형성될 수 있다.
따라서, 메시패턴에 절연라인 형성 및 제1 전극배선(160)의 연결만으로 넓은 폭 형태의 제1 전극패턴(120) 및 플로팅(Floating) 상태의 더미패턴(130)을 형성시킬 수 있다.
이에 따라, 공간적 균일성이 확보되고, 시인성이 개선될 수 있으며, 선형적인 터치 신호 변화를 얻기위하여 추가적인 더미패턴의 설계가 불필요할 수 있다.
또한, 제2 전극패턴(140)은 전도성 고분자 또는 금속 산화물을 이용하여 면상으로 형성된다.
여기서, 전도성 고분자는 유연성이 뛰어나고 코팅 공정이 단순하다. 이때, 전도성 고분자는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌을 포함하여 이루어진다.
또한, 금속 산화물은 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide)로 이루어진다.
아울러, 제2 전극패턴(140)은 건식 공정, 습식 공정 또는 다이렉트(direct) 패터닝 공정으로 형성할 수 있다. 여기서, 건식공정은 스퍼터링(Sputtering), 증착(Evaporation) 등을 의미하고, 습식 공정은 딥 코팅(Dip coating), 스핀 코팅(Spin coating), 롤 코팅(Roll coating), 스프레이 코팅(Spray coating) 등을 의미하며, 다이렉트 패터닝 공정은 스크린 인쇄법(Screen Printing), 그라비아 인쇄법(Gravure Printing), 잉크젯 인쇄법(Inkjet Printing) 등을 의미하는 것이다.
전술한 바와 같이, 제1 전극패턴(120)은 메시패턴으로 형성되어 면저항을 낮출 수 있다. 하지만, 이러한 메시패턴 사이에는 개구부가 존재하므로, 화상표시장치(150)에서 발생하는 노이즈를 차단하기 어려울 수 있다.
하지만, 투명기판(110)의 타면에는 제2 전극패턴(140)이 면상으로 형성되므로, 화상표시장치(150)에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 차단할 수 있고, 그에 따라 EMI(Electro Magnetic Interference)가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제1 전극패턴(120) 및 제2 전극패턴(140)은 도면상 막대형 패턴으로 형성되었지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 전극패턴(120) 및 제2 전극패턴(140)은 마름모형 패턴, 사각형 패턴, 삼각형 패턴, 원형 패턴 등 당업계에 공지된 모든 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 화상표시장치(150)는 화상을 출력하는 역할을 수행하는 것으로, 투명기판(110)의 타면 방향에 구비된다. 여기서, 화상표시장치(150)는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), EL(Electroluminescence) 또는 CRT(Cathod Ray Tube) 등을 포함하는 것이다. 또한, 화상표시장치(150)는 투명기판(110)의 타면에 광학투명접착제(155, OCA)로 접착될 수 있다. 한편, 화상표시장치(150)에서는 노이즈가 발생하지만, 전술한 바와 같이 면상으로 형성된 제2 전극패턴(140)으로 노이즈를 차단함으로써, EMI(Electro Magnetic Interference)가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
추가적으로, 제1 전극패턴(120)의 테두리에는 제1 전극패턴(120)으로부터 전기적 신호를 전달받는 제1 전극배선(160)이 형성되고, 제2 전극패턴(140)의 테두리에는 제2 전극패턴(140)으로부터 전기적 신호를 전달받는 제2 전극배선(170)이 형성된다. 이때, 제1 전극배선(160)은 제1 전극패턴(120)과 일체로 형성하고, 제2 전극배선(170)은 제2 전극패턴(140)과 일체로 형성하여, 제조공정을 간소화하고 리드타임(Lead Time)을 단축시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치패널의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치패널의 단면도이다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(200)은 제1 투명기판(210), 제1 투명기판(210)의 일면에 메시패턴으로 형성된 제1 전극패턴(120), 제2 투명기판(220), 제2 투명기판(220)의 일면에 면상으로 형성된 제2 전극패턴(140), 제1 투명기판(210)의 타면과 제2 투명기판(220)의 일면을 접착시키는 접착층(230) 및 제2 투명기판(220)의 타면 방향에 구비된 화상표시장치(150)를 포함하는 구성이다.
본 실시예에 따른 터치패널(200)은 전술한 제1 실시예에 따른 터치패널(100)과 비교할 때, 제1 투명기판(210)에 제1 전극패턴(120)이 형성되고 제2 투명기판(220)에 제2 전극패턴(140)이 형성되는 차이점이 존재한다. 따라서, 본 실시예는 제1 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
상기 제1,2 투명기판(210, 220)은 제1,2 전극패턴(120, 140)이 형성될 영역을 제공하는 역할을 수행한다. 이때, 제1,2 투명기판(210, 220)의 일면을 활성화시키기 위해서 고주파 처리 또는 프라이머(primer) 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 제1,2 투명기판(210, 220)의 일면을 활성화시킴으로써, 제1,2 투명기판(210, 220)과 제1,2 전극패턴(120, 140)의 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.
한편, 제1 투명기판(210)은 터치패널(200)의 최외측에 구비된 윈도우(Window)일 수 있다. 제1 투명기판(210)이 윈도우인 경우, 윈도우에 직접 제1 전극패턴(120)이 형성되므로, 별도의 투명기판에 제1 전극패턴(120)을 형성한 후 윈도우에 부착하는 공정을 생략하여 제조공정을 단순화할 수 있고, 터치패널(200)의 전체적인 두께를 줄일 수 있다.
상기 제1 전극패턴(120) 및 상기 제2 전극패턴(140)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 컨트롤러에서 터치좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 것이다. 여기서, 제1 전극패턴(120)은 제1 투명기판(210)의 일면에 형성되고, 제2 전극패턴(140)은 제2 투명기판(220)의 일면에 형성되어, 접착층(230)을 중심으로 마주본다.
구체적으로, 제1 전극패턴(120)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합을 이용하여 메시패턴(Mesh Pattern)으로 형성할 수 있다. 한편, 제1 전극패턴(120)을 구리(Cu)로 형성하는 경우, 제1 전극패턴(120)의 표면은 흑화처리하여 광이 반사되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 제1 전극패턴(120)은 선폭이 7㎛ 이하로 형성되고, 피치가 900㎛이하로 형성되어 시인성을 개선할 수 있다. 하지만, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극패턴(120)의 선폭 및 피치가 여기에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상술한 금속 이외에도 제1 전극패턴(120)은 은염(銀鹽) 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널(200)은 상기 제1 전극패턴(120) 사이에 메시패턴으로 형성된 더미패턴(130)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 전극패턴(120) 및 상기 더미패턴(130) 사이에 절연라인(125)이 형성될 수 있다.
결국, 터치패널(200)의 상측에 메시패턴이 형성되고, 다수의 열 또는 행으로 절연라인이 형성되며, 절연라인에 의해 구획된 다수의 부분 중 선택적으로 제1 전극배선(160)이 연결된다.
여기서, 다수의 메시패턴부 중 제1 전극배선(160)이 선택적으로 연결된 부분은 제1 전극패턴(120)으로 이루어지고, 제1 전극배선(160)이 연결되지 않은 비선택 부분은 더미패턴(130)으로 이루어지게 된다. 이때, 제1 전극배선(160) 및 더미패턴(130)은 동일 재질 및 동일 패턴으로 형성될 수 있다.
따라서, 메시패턴에 절연라인 형성 및 제1 전극배선(160)의 연결만으로 넓은 폭 형태의 제1 전극패턴(120) 및 플로팅(Floating) 상태의 더미패턴(130)을 형성시킬 수 있다.
이에 따라, 공간적 균일성이 확보되고, 시인성이 개선될 수 있으며, 선형적인 터치 신호 변화를 얻기위하여 추가적인 더미패턴의 설계가 불필요할 수 있다.
또한, 제2 전극패턴(140)은 전도성 고분자 또는 금속 산화물을 이용하여 면상으로 형성된다.
여기서, 전도성 고분자는 유연성이 뛰어나고 코팅 공정이 단순하다. 이때, 전도성 고분자는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌을 포함하여 이루어진다.
또한, 금속 산화물은 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide)로 이루어진다.
아울러, 제2 전극패턴(140)은 건식 공정, 습식 공정 또는 다이렉트(direct) 패터닝 공정으로 형성할 수 있다. 여기서, 건식공정은 스퍼터링(Sputtering), 증착(Evaporation) 등을 의미하고, 습식 공정은 딥 코팅(Dip coating), 스핀 코팅(Spin coating), 롤 코팅(Roll coating), 스프레이 코팅(Spray coating) 등을 의미하며, 다이렉트 패터닝 공정은 스크린 인쇄법(Screen Printing), 그라비아 인쇄법(Gravure Printing), 잉크젯 인쇄법(Inkjet Printing) 등을 의미하는 것이다.
전술한 바와 같이, 제1 전극패턴(120)은 메시패턴으로 형성되어 면저항을 낮출 수 있다. 하지만, 이러한 메시패턴 사이에는 개구부가 존재하므로, 화상표시장치(150)에서 발생하는 노이즈를 차단하기 어려울 수 있다.
하지만, 투명기판(110)의 타면에는 제2 전극패턴(140)이 면상으로 형성되므로, 화상표시장치(150)에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 차단할 수 있고, 그에 따라 EMI(Electro Magnetic Interference)가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 접착층(230)은 제1 투명기판(210)의 일면과 제2 투명기판(220)의 일면을 접착시켜 제1 전극패턴(120)과 제2 전극패턴(140)이 마주보도록 배치하는 역할을 수행한다. 여기서, 제1 접착층(230)은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 광학투명접착제(Optical Clear Adhesive, OCA)를 이용할 수 있다.
상기 화상표시장치(150)는 화상을 출력하는 역할을 수행하는 것으로, 제2 투명기판(220)의 타면 방향에 구비된다. 여기서, 화상표시장치(150)는 제2 투명기판(220)의 타면에 광학투명접착제(155, OCA)로 접착될 수 있다.
추가적으로, 제1 전극패턴(120)의 테두리에는 제1 전극패턴(120)으로부터 전기적 신호를 전달받는 제1 전극배선(160)이 형성되고, 제2 전극패턴(140)의 테두리에는 제2 전극패턴(140)으로부터 전기적 신호를 전달받는 제2 전극배선(170)이 형성된다. 이때, 제1 전극배선(160)은 제1 전극패턴(120)과 일체로 형성하고, 제2 전극배선(170)은 제2 전극패턴(140)과 일체로 형성하여, 제조공정을 간소화하고 리드타임(Lead Time)을 단축시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 터치패널의 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 터치패널의 단면도이다.
도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(300)은 투명기판(110), 투명기판(110)의 일면에 메시패턴으로 형성된 제1 전극패턴(120), 투명기판(110)의 일면에 형성된 절연층(310), 절연층(310)의 노출면에 면상으로 형성된 제2 전극패턴(140) 및 절연층(310)의 노출면 방향에 구비된 화상표시장치(150)를 포함하는 구성이다.
본 실시예에 따른 터치패널(300)은 전술한 제1,2 실시예에 따른 터치패널(100, 200)과 비교할 때, 투명기판(110)에 제1 전극패턴(120)이 형성되고 절연층(310)에 제2 전극패턴(140)이 형성되는 차이점이 존재한다. 따라서, 본 실시예는 제1,2 실시예와 중복되는 내용은 간략히 기술하고, 차이점을 중심으로 기술하도록 한다.
상기 투명기판(110)은 제1 전극패턴(120)이 형성될 영역을 제공하는 역할을 수행한다. 이때, 투명기판(110)의 일면을 활성화시키기 위해서 고주파 처리 또는 프라이머(primer) 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 투명기판(110)의 일면을 활성화시킴으로써, 투명기판(110)과 제1 전극패턴(120)의 사이의 접착력을 향상시킬 수 있다.
한편, 투명기판(110)은 터치패널(300)의 최외측에 구비된 윈도우(Window)일 수 있다. 투명기판(110)이 윈도우인 경우, 윈도우에 직접 제1 전극패턴(120)이 형성되므로, 별도의 투명기판에 제1 전극패턴(120)을 형성한 후 윈도우에 부착하는 공정을 생략하여 제조공정을 단순화할 수 있고, 터치패널(300)의 전체적인 두께를 줄일 수 있다.
상기 절연층(310)은 제1 전극패턴(120)을 보호하는 동시에 제2 전극패턴(140)이 형성될 영역을 제공하는 역할을 수행하는 것으로, 제1 전극패턴(120)을 커버하도록 투명기판(110)의 일면에 형성된다. 여기서, 절연층(310)은 프린팅(Printing), CVD(Chemical Vaper Deposition) 또는 스퍼터링(Sputtering) 등을 통해서 에폭시(Epoxy) 또는 아크릴릭(Acrylic) 계열의 수지, SiOx 박막, 또는 SiNx 박막 등으로 형성할 수 있다.
상기 제1 전극패턴(120) 및 상기 제2 전극패턴(140)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 컨트롤러에서 터치좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 것이다. 여기서, 제1 전극패턴(120)은 투명기판(110)의 일면에 형성되고, 제2 전극패턴(140)은 절연층(310)의 노출면에 형성되어, 절연층(310)을 중심으로 마주본다.
구체적으로, 제1 전극패턴(120)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합을 이용하여 메시패턴(Mesh Pattern)으로 형성할 수 있다. 한편, 제1 전극패턴(120)을 구리(Cu)로 형성하는 경우, 제1 전극패턴(120)의 표면은 흑화처리하여 광이 반사되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 제1 전극패턴(120)은 선폭이 7㎛ 이하로 형성되고, 피치가 900㎛이하로 형성되어 시인성을 개선할 수 있다. 하지만, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극패턴(120)의 선폭 및 피치가 여기에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상술한 금속 이외에도 제1 전극패턴(120)은 은염(銀鹽) 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치패널(300)은 상기 제1 전극패턴(120) 사이에 메시패턴으로 형성된 더미패턴(130)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 전극패턴(120) 및 상기 더미패턴(130) 사이에 절연라인(125)이 형성될 수 있다.
결국, 터치패널(300)의 상측에 메시패턴이 형성되고, 다수의 열 또는 행으로 절연라인이 형성되며, 절연라인에 의해 구획된 다수의 부분 중 선택적으로 제1 전극배선(160)이 연결된다.
여기서, 다수의 메시패턴부 중 제1 전극배선(160)이 선택적으로 연결된 부분은 제1 전극패턴(120)으로 이루어지고, 제1 전극배선(160)이 연결되지 않은 비선택 부분은 더미패턴(130)으로 이루어지게 된다. 이때, 제1 전극배선(160) 및 더미패턴(130)은 동일 재질 및 동일 패턴으로 형성될 수 있다.
따라서, 메시패턴에 절연라인 형성 및 제1 전극배선(160)의 연결만으로 넓은 폭 형태의 제1 전극패턴(120) 및 플로팅(Floating) 상태의 더미패턴(130)을 형성시킬 수 있다.
이에 따라, 공간적 균일성이 확보되고, 시인성이 개선될 수 있으며, 선형적인 터치 신호 변화를 얻기위하여 추가적인 더미패턴의 설계가 불필요할 수 있다.
또한, 제2 전극패턴(140)은 전도성 고분자 또는 금속 산화물을 이용하여 면상으로 형성된다.
여기서, 전도성 고분자는 유연성이 뛰어나고 코팅 공정이 단순하다. 이때, 전도성 고분자는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌을 포함하여 이루어진다.
또한, 금속 산화물은 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide)로 이루어진다.
아울러, 제2 전극패턴(140)은 건식 공정, 습식 공정 또는 다이렉트(direct) 패터닝 공정으로 형성할 수 있다. 여기서, 건식공정은 스퍼터링(Sputtering), 증착(Evaporation) 등을 의미하고, 습식 공정은 딥 코팅(Dip coating), 스핀 코팅(Spin coating), 롤 코팅(Roll coating), 스프레이 코팅(Spray coating) 등을 의미하며, 다이렉트 패터닝 공정은 스크린 인쇄법(Screen Printing), 그라비아 인쇄법(Gravure Printing), 잉크젯 인쇄법(Inkjet Printing) 등을 의미하는 것이다.
전술한 바와 같이, 제1 전극패턴(120)은 메시패턴으로 형성되어 면저항을 낮출 수 있다. 하지만, 이러한 메시패턴 사이에는 개구부가 존재하므로, 화상표시장치(150)에서 발생하는 노이즈를 차단하기 어려울 수 있다.
하지만, 절연층(310)의 노출면에는 제2 전극패턴(140)이 면상으로 형성되므로, 화상표시장치(150)에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 차단할 수 있고, 그에 따라 EMI(Electro Magnetic Interference)가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 화상표시장치(150)는 화상을 출력하는 역할을 수행하는 것으로, 절연층(310)의 노출면 방향에 구비된다. 또한, 화상표시장치(150)는 절연층(310)의 노출면에 광학투명접착제(155, OCA)로 접착될 수 있다.
추가적으로, 제1 전극패턴(120)의 테두리에는 제1 전극패턴(120)으로부터 전기적 신호를 전달받는 제1 전극배선(160)이 형성되고, 제2 전극패턴(140)의 테두리에는 제2 전극패턴(140)으로부터 전기적 신호를 전달받는 제2 전극배선(170)이 형성된다. 이때, 제1 전극배선(160)은 제1 전극패턴(120)과 일체로 형성하고, 제2 전극배선(170)은 제2 전극패턴(140)과 일체로 형성하여, 제조공정을 간소화하고 리드타임(Lead Time)을 단축시킬 수 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
120: 제1 전극패턴 125: 절연라인
130 : 더미패턴 140: 제2 전극패턴
150: 화상표시장치 155: 광학투명접착제
160: 제1 전극배선 170: 제2 전극배선
210: 제1 투명기판 220: 제2 투명기판
230: 접착층 310: 절연층

Claims (20)

  1. 투명기판;
    상기 투명기판의 일면에 메시패턴으로 형성된 제1 전극패턴;
    상기 투명기판의 타면에 면상으로 형성된 제2 전극패턴; 및
    상기 투명기판의 타면 방향에 구비된 화상표시장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극패턴 사이에 메시패턴으로 형성된 더미패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 전극패턴 및 상기 더미패턴 사이에 형성된 절연라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극패턴은 은염 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 전극패턴은 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 전극패턴은 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  8. 제1 투명기판;
    상기 제1 투명기판의 일면에 메시패턴으로 형성된 제1 전극패턴;
    제2 투명기판;
    상기 제2 투명기판의 일면에 면상으로 형성된 제2 전극패턴;
    상기 제1 투명기판의 일면과 상기 제2 투명기판의 일면을 접착시키는 접착층; 및
    상기 제2 투명기판의 타면 방향에 구비된 화상표시장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 전극패턴 사이에 메시패턴으로 형성된 더미패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 전극패턴 및 상기 더미패턴 사이에 형성된 절연라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 전극패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 전극패턴은 은염 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 전극패턴은 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 제2 전극패턴은 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide)로 것을 특징으로 하는 터치패널.
  15. 투명기판;
    상기 투명기판의 일면에 메시패턴으로 형성된 제1 전극패턴;
    상기 투명기판의 일면에 형성된 절연층;
    상기 절연층의 노출면에 면상으로 형성된 제2 전극패턴; 및
    상기 절연층의 노출면 방향에 구비된 화상표시장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 전극패턴 사이에 메시패턴으로 형성된 더미패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 전극패턴 및 상기 더미패턴 사이에 형성된 절연라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 전극패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 전극패턴은 은염 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 제2 전극패턴은 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널.
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