KR20130119763A

KR20130119763A - 터치패널

Info

Publication number: KR20130119763A
Application number: KR1020120042816A
Authority: KR
Inventors: 김현준; 박호준
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2013-11-01
Also published as: KR101521681B1; JP2013228986A; US20130278546A1

Abstract

본 발명에 따른 터치패널은, 투명기판과, 상기 투명기판에 메시패턴으로 형성되는 제1 전극패턴과, 상기 투명기판에 형성되는 절연층과, 상기 절연층의 노출면에 형성되며 상기 제1 전극패턴을 마주하는 교차영역은 메시패턴으로 형성되고 상기 교차영역을 제외한 영역은 면상으로 형성되는 제2 전극패턴을 포함하는 터치패널에 관한 것으로, 절연층의 두께를 얇게 제작하더라도 원하는 터치감도를 확보할 수 있으며, 화상표시장치로부터 발생하는 노이즈를 효과적으로 차단할 수 있다.

Description

터치패널{Touch Panel}

본 발명은 터치패널에 관한 것이다.

디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용컴퓨터, 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 screen)이 개발되었다.

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.

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.

이러한 이유로, 터치패널은 한국공개특허공보 제10-2010-0091497호에 개시된 바와 같이, 금속을 이용하여 전극을 형성하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 금속으로 이루어진 전극은 전기전도도가 우수하며 금속의 수급이 원활하다는 장점이 있다. 하지만, 금속으로 이루어진 전극은 금속의 불투명성으로 인해 전극이 사용자에게 시각적으로 인식될 수 있는 문제가 있다. 이 때문에, 전극은 사용자에게 인식되지 않도록, 마이크로미터(μm) 단위의 폭으로, 그리고 메시(mesh) 구조로 형성되기도 하는데, 이러한 종래 터치패널은 화상표시장치에서 발생하는 노이즈 차폐 성능이 저하되는 문제가 있다.

근래에 터치패널 구조의 단순화, 박형화를 목적으로 윈도우 글라스(window glass)의 일면에 전극패턴을 직접 형성하는 터치패널 구조가 개시되기도 한다. G2 구조로 지칭되는 터치패널 구조가 그 일 예이다.

개시된 G2 구조의 구체적인 일 예로, 윈도우 상에 브릿지를 이용한 ITO Single Layer가 형성되는 구조(SITO 방식)를 들 수 있다. 하지만, 이러한 구조는 감지전극(sensing electrode)이 화상표시장치를 직접 마주하게 되어 화상표시장치로부터의 노이즈에 취약한 특성이 있어 노이즈 차폐용 전면 전극층이 사용되거나 노이즈발생이 극히 적은 화상표시장치에 제한적으로 사용된다.

한편 ITO Dual Layer 방식의 경우 윈도우의 일면에, 절연층을 사이에 두는 양 층의 ITO 패턴(Bar & Stripe 패턴)이 형성된 구조를 갖고 있다. 이와 같은 구조는 감지전극(Stripe)이 광폭의 구동전극(Bar)에 의해 가려져서 화상표시장치로부터의 노이즈 차폐성능이 우수한 특성을 갖고 있다. 하지만 이러한 Dual Layer 방식은 터치IC가 제어 가능한 적정크기의 정전용량(Capacitance, C) 및 터치세기(Touch strength, Delta C)를 확보하기 위해 대략 100㎛ 이상의 절연층을 필요로 하여 박형화의 장점을 취할 수 없음은 물론 현재의 G2 공정으로는 그러한 두께의 절연층 구현 자체가 불가능하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전극패턴이 저 저항성을 가지면서 정전용량이 지나치게 크게 형성되지 않는 구조를 제시하여, 마주하는 전극패턴 사이에 형성된 절연층 등과 같은 부재의 두께를 최소화하여 제작할 수 있으며, 화상표시장치로부터 발생하는 노이즈를 효과적으로 차단할 수 있는 터치패널을 제공하고자 한다.

본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치패널은, 투명기판, 상기 투명기판에 메시패턴으로 형성되는 제1 전극패턴, 상기 투명기판에 형성되는 절연층 및 상기 절연층의 노출면에 형성되고, 상기 제1 전극패턴을 마주하는 교차영역은 메시패턴으로 형성되며, 상기 교차영역을 제외한 영역은 면상으로 형성되는 제2 전극패턴을 포함한다.

그리고, 상기 절연층의 노출면 방향에 구비되는 화상표시장치를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 전극패턴과 상기 교차영역에 형성된 상기 제2 전극패턴 중 적어도 하나는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

또는, 상기 제1 전극패턴과 상기 교차영역에 형성된 상기 제2 전극패턴 중 적어도 하나는 은염 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 이루어질 수도 있다.

상기 교차영역을 제외한 영역에 형성된 상기 제2 전극패턴은 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌으로 이루어질 수 있다.

또는, 상기 교차영역을 제외한 영역에 형성된 상기 제2 전극패턴은 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide)로 이루어질 수 있다.

본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치패널은, 투명기판, 상기 투명기판의 일면에 메시패턴으로 형성되는 제1 전극패턴 및 상기 투명기판의 타면에 형성되고, 상기 제1 전극패턴을 마주하는 교차영역은 메시패턴으로 형성되며, 상기 교차영역을 제외한 영역은 면상으로 형성되는 제2 전극패턴을 포함한다.

그리고, 상기 투명기판의 타면 방향에 구비되는 화상표시장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 터치패널은, 제1 투명기판, 상기 제1 투명기판의 일면에 메시패턴으로 형성되는 제1 전극패턴, 제2 투명기판, 상기 제2 투명기판의 일면에 형성되고, 상기 제1 전극패턴을 마주하는 교차영역은 메시패턴으로 형성되며, 상기 교차영역을 제외한 영역은 면상으로 형성되는 제2 전극패턴 및 상기 제1 투명기판의 일면과 상기 제2 투명기판의 일면을 접착시키는 접착층을 포함한다.

그리고, 상기 제2 투명기판의 타면 방향에 구비되는 화상표시장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 안 되며, 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 의하면, 제1 전극패턴과 마주하는 제2 전극패턴의 영역이 제1 전극패턴과 마찬가지로 금속으로 된 메시패턴으로 이루어짐으로써, 금속의 저 저항특성을 충분히 활용할 수 있다. 또한, 제1 전극패턴과 제2 전극패턴 사이에 배치되는 투명기판, 절연층 또는 접착층의 두께가 얇더라도 지나치게 큰 정전용량이 발생하지 않는다. 따라서, 투명기판, 절연층 또는 접착층의 두께를 얇게 형성하면서도 원하는 터치감도를 확보할 수 있다. 특히 윈도우에 직접 전극패턴이 형성되는, 예컨대 G2 구조와 같은 터치패널 구조에서 절연층의 두께를 두껍게 형성해야 했던 문제점을 해소하고, 터치패널 구조의 박형화를 실현할 수 있다.

그리고, 본 발명에 의하면, 제1 전극패턴과 마주하지 않는 제2 전극패턴의 영역이 면상으로 형성됨으로써, 화상표시장치로부터 발생되는 노이즈가 효과적으로 차단되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 터치패널의 분해사시도,
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 터치패널의 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치패널의 분해사시도,
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 터치패널의 단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 터치패널의 분해사시도,
도 6a 및 도 6b는 도 1에 도시된 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" 또는 "일면", "타면" 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 2a는 도 1에 도시된 A-A'의 단면도이며, 도 2b는 도 1에 도시된 B-B'의 단면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(1)은 투명기판(100)과, 상기 투명기판(100)에 메시패턴으로 형성되는 제1 전극패턴(210)과, 상기 투명기판(100)에 형성되는 절연층(300) 및 상기 절연층(300)의 노출면에 형성되고 상기 제1 전극패턴(210)을 마주하는 교차영역(220a)은 메시패턴으로 형성되며 상기 교차영역을 제외한 영역(220b)은 면상으로 형성되는 제2 전극패턴(220)을 포함한다.

투명기판(100)은, 제1 전극패턴(210)이 형성될 영역을 제공한다. 여기서 투명기판(100)은 제1 전극패턴(210)을 지지할 수 있는 지지력과 화상표시장치(400)에서 제공하는 화상을 사용자가 인식할 수 있도록 투명성을 갖추어야 한다.

전술한 지지력과 투명성을 고려할 때, 투명기판(100)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.

투명기판(100)의 일면은 고주파 처리 또는 프라이머(primer) 처리됨으로써 활성화되는 것이 바람직하다. 투명기판(100)이 이와 같이 처리됨으로써 투명기판(100)과 제1 전극패턴(210) 사이의 접착력은 더욱 향상될 수 있다.

한편, 투명기판(100)은 터치패널의 최외측에 구비된 윈도우(Window)일 수 있다. 투명기판(100)이 윈도우인 경우, 윈도우에 직접 제1 전극패턴(210)이 형성된다. 그리고 후술할 제2 전극패턴(220)이 형성된 절연층(300)이 윈도우의 일면에 형성됨으로써, 본 구조는 윈도우의 일면에, 절연층(300)을 사이에 두는 제1 전극패턴(210) 및 제2 전극패턴(220)이 형성된 G2 구조로 이루어질 수 있다. 이 경우 터치패널의 제조공정은 별도의 투명기판에 전극을 형성한 후 윈도우에 부착하게 되는 공정을 생략할 수 있고, 터치패널은 그 전체적인 두께가 줄어들 수 있다.

절연층(300)은 제1 전극패턴(210)을 보호하는 동시에 제2 전극패턴(220)이 형성될 영역을 제공하는 역할을 수행한다. 절연층(300)은 제1 전극패턴(210)을 커버하도록 투명기판(100)의 일면에 형성된다. 여기서, 절연층(300)은 에폭시(Epoxy) 또는 아크릴릭(Acrylic) 계열의 수지, SiOx 박막, 또는 SiNx 박막 등으로 이루어질 수 있다. 그리고 절연층(300)은 프린팅(Printing), CVD(Chemical Vaper Deposition) 또는 스퍼터링(Sputtering) 등의 방법으로 형성될 수 있다.

제1 전극패턴(210) 및 제2 전극패턴(220)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 컨트롤러(미도시)에서 터치좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

제1 전극패턴(210)은 투명기판(100)의 일면에 메시패턴으로 형성된다. 제1 전극패턴(210)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 이때, 제1 전극패턴(210)은 도금 공정이나 증착 공정으로 형성될 수 있다. 한편, 제1 전극패턴(210)이 구리(Cu)로 형성되는 경우, 제1 전극패턴(210)의 표면은 흑화처리하는 것이 바람직하다. 여기서, 흑화처리란 제1 전극패턴(210)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. 제1 전극패턴(210)이 이와 같이 흑화처리됨으로써 광반사를 방지할 수 있으며, 그에 따라 터치패널의 시인성이 개선될 수 있다. 제1 전극패턴(210)은 상술한 금속 이외에도 은염(銀鹽) 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 형성될 수도 있다.

제2 전극패턴(220)은 절연층(300)의 노출면에 형성된다.

제2 전극패턴(220)의 전체 영역 중, 절연층(300)을 통해 상하방향으로 제1 전극패턴(210)을 마주하게 되는 교차영역(220a)은, 도 1 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 메시패턴으로 형성된다. 교차영역(220a)에서 형성되는 메시패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 중 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 그리고, 교차영역(220a)에서 형성되는 메시패턴은 제1 전극패턴(210)과 마찬가지로 도금 공정이나 증착 공정으로 형성될 수 있다. 교차영역(220a)에서 형성되는 메시패턴은 상술한 금속 이외에도 은염(銀鹽) 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 형성될 수도 있다.

한편, 제2 전극패턴의 교차영역(220a)이 이처럼 금속의 메시패턴으로 형성됨에 따라, 제1 전극패턴(210)과 제2 전극패턴(220) 간 발생하는 정전용량은 지나치게 크게 형성되지 않는다. 이로써, 본 실시예에 따른 터치패널(1)은 절연층(300)의 두께를 최소화하면서 충분한 터치세기를 확보할 수 있는데, 이러한 이점에 대해서는 아래 표를 참조하여 더욱 자세히 설명하기로 한다.

<상하 전극간 갭(Gap)에 따른 정전용량(C) 및 터치세기(△C) 실험데이터>

위 표는 본 실시예의 절연층(300) 등과 같은 부재의 양면에 제1 전극과 제2 전극이 형성된 구조를 포함하는 터치패널에서, 절연층(300)과 같은 부재의 두께, 즉 상하로 마주하는 제1 전극과 제2 전극 간 갭(Gap)의 변화에 따른, 상하로 마주하는 제1 전극과 제2 전극 간 정전용량(C) 및 터치세기(△C)의 변화를 확인해본 실험 결과이다.

여기서 터치세기(△C)는, 사용자에 의하거나 기타 입력 수단을 이용한 터치(touch)의 전후에 발생하게 되는, 제1 전극과 제2 전극 간 정전용량의 변화량을 퍼센트(%) 단위로 환산하여 나타낸 것으로서, 통상 10% 이상을 나타내어야 양호한 터치감도 내지 터치세기가 확보된다고 할 수 있다.

우선, 위 표에 나타난 'ITO 면전극'의 실험 결과를 살펴보면, 본 실험 결과는 제1 전극과 제2 전극이 모두 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide, ITO)로 된 면 전극 구조를 갖는 터치패널의 실험 결과로서, 실험데이터에서 알 수 있듯이, 전극 간 갭이 100㎛ 이상이 되어야 10% 이상의 터치세기(△C)를 얻게 됨을 확인할 수 있다. 즉, 상하 전극의 갭을 형성하게 되는 본 실시예의 절연층(300)과 같은 부재가 100㎛ 이상의 두께로 형성되어야 원하는 터치감도를 얻게 되는 것이다.

다음, 위 표에서 나타난 '금속메쉬전극'의 실험 결과를 살펴보면, 본 실험 결과는 제1 전극과 제2 전극이 모두 금속의 메시타입 전극으로 형성되는 터치패널의 실험 결과로서, 실험데이터에서 알 수 있듯이, 전극 간 갭이 30㎛ 이상에서 이미 10% 이상의 터치세기를 확보할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 상하 전극의 갭을 형성하게 되는 본 실시예의 절연층(300)과 같은 부재가 박형으로 제작되어도 원하는 터치감도를 얻게 되는 것이다.

본 실험의 결과로서, 동일한 갭 상태에서 'ITO 면전극'인 경우와 '금속메시전극'인 경우의 터치 전후로 나타나는 정전용량 변화량의 절대값을 서로 비교했을 때 그 절대값의 차이가 크지 않더라도, 'ITO 면전극'인 경우에서 '금속메쉬전극'의 경우에 비해 터치 전 상태의 정전용량 값이 워낙 크게 발생함에 따라 동일한 갭에서 'ITO 면전극'의 경우가 '금속메쉬전극'의 경우보다 터치세기 값이 매우 낮게 형성됨을 확인할 수 있다.

본 실시예에 따른 터치패널(1)은 상기한 바와 같이, 제1 전극패턴(210)이 금속의 메시패턴으로 형성되고, 제2 전극패턴(220)의 교차영역이 마찬가지로 금속의 메시패턴으로 형성되기 때문에, 위 실험 예에서 상하 전극이 '금속메쉬전극'으로 형성되는 경우에 해당하게 된다. 따라서, 본 실시예에 따른 터치패널(1)은, 상하 전극이 ITO 면전극으로 형성되는 터치패널 구조와 비교하여, 절연층(300)의 두께를 아주 얇게 제작하더라도 원하는 터치감도를 얻을 수 있기 때문에, 터치패널 구조의 박형화를 실현할 수 있는 이점을 제공하게 되는 것이다.

한편, 제2 전극패턴(220)의 전체 영역 중 전술한 교차영역을 제외한 나머지 영역(220b)은, 도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 면상으로 형성된다. 이 영역(220b)에서 면상으로 형성되는 제2 전극패턴(220)은 전도성 고분자 또는 금속 산화물로 이루어질 수 있다. 여기서, 전도성 고분자는 유연성이 뛰어나고 코팅 공정이 단순하다. 이때, 전도성 고분자는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 금속 산화물은 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide)로 이루어질 수 있다. 아울러, 이 영역(220b)에서 면상으로 형성되는 제2 전극패턴(220)은 건식 공정, 습식 공정 또는 다이렉트(direct) 패터닝 공정으로 형성될 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.

한편, 전극패턴은 메시패턴으로 형성되어 면저항을 낮출 수 있다. 하지만, 이러한 메시패턴 사이에는 개구부가 존재하므로, 화상표시장치(400)에서 발생하는 노이즈를 차단하기 어려울 수 있다. 하지만, 제2 전극패턴(220)의 전체 영역 중 전술한 교차영역(220a)을 제외한 영역(220b)은 면상으로 형성되므로, 화상표시장치(400)에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 차단할 수 있고, 그에 따라 EMI(Electro Magnetic Interference)가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

제1 전극패턴(210) 및 제2 전극패턴(220)은 도면상 막대형 패턴으로 형성되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 전극패턴(210) 및 제2 전극패턴(220)은 마름모형 패턴, 사각형 패턴, 삼각형 패턴, 원형 패턴 등 당업계에 공지된 모든 패턴으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 터치패널(1)은 화상표시장치(400)를 더 포함할 수 있다. 화상표시장치(400)는 화상을 출력하는 역할을 수행하는 것이다. 화상표시장치(400)는 절연층(300)의 노출면 방향에 구비된다. 화상표시장치(400)는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), EL(Electroluminescence) 또는 CRT(Cathod Ray Tube) 등을 포함한다. 또한, 화상표시장치(400)는 절연층(300)의 노출면에 광학투명접착제(Optical Clear Adhesive, OCA)(410) 등과 같은 접착수단으로 접착될 수 있다. 한편, 화상표시장치(400)에서 노이즈가 발생할 수 있지만, 전술한 바와 같이 교차영역(220a)을 제외한 영역(220b)에서 면상으로 형성되는 제2 전극패턴(220)에 의해 노이즈가 효과적으로 차단됨으로써, 본 실시예에 따른 터치패널(1)은 EMI(Electro Magnetic Interference)의 발생이 방지될 수 있다.

추가적으로, 제1 전극패턴(210)의 테두리에는 제1 전극패턴(210)으로부터 전기적 신호를 전달받는 제1 전극배선(211)이 형성될 수 있다. 그리고 제2 전극패턴(220)의 테두리에는 제2 전극패턴(220)으로부터 전기적 신호를 전달받는 제2 전극배선(221)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 전극배선(211)은 제1 전극패턴(210)과 일체로 형성하고, 제2 전극배선(221)은 제2 전극패턴(220)과 일체로 형성하여, 제조공정을 간소화하고 리드타임(Lead Time)을 단축시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 터치패널의 분해사시도이고, 도 4a는 도 3에 도시된 C-C'의 단면도이며, 도 4b는 도 3에 도시된 D-D'의 단면도이다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(2)은 투명기판(100), 상기 투명기판(100)의 일면에 메시패턴으로 형성되는 제1 전극패턴(210) 및 상기 투명기판(100)의 타면에 형성되고, 상기 제1 전극패턴(210)을 마주하는 교차영역(220a)은 메시패턴으로 형성되며, 상기 교차영역을 제외한 영역(220b)은 면상으로 형성되는 제2 전극패턴(220)을 포함한다.

본 실시예에 따른 터치패널(2)은 전술한 제1 실시예에 따른 터치패널(1)과 비교할 때, 제2 전극패턴(220)이 투명기판(100)의 타면에 형성되는 점에 차이점이 있다. 따라서, 이하에서, 제1 실시예에 관한 설명과 중복되는 내용은 생략하기로 하며, 제1 실시예와 차이점이 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한다.

투명기판(100)은 제1, 제2 전극패턴(210,220)이 형성될 영역을 제공한다. 이때, 투명기판(100)의 일면 및 타면은 활성화되기 위해 고주파 처리 또는 프라이머(primer) 처리될 수 있다.

제1 전극패턴(210)은 투명기판(100)의 일면에 메시패턴으로 형성되며, 제2 전극패턴(220)은 투명기판(100)의 타면에 형성된다. 이때, 제2 전극패턴(220)의 전체 영역 중, 투명기판(100)을 통해 상하방향으로 제1 전극패턴(210)을 마주하게 되는 교차영역(220a)은, 도 3 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 메시패턴으로 형성된다. 제2 전극패턴(220)의 전체 영역 중 전술한 교차영역을 제외한 나머지 영역(220b)은, 도 3 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 면상으로 형성된다. 제1, 제2 전극패턴(220)의 구체적인 기능, 소재 및 형성방법에 관하여는 제1 실시예의 제1, 제2 전극패턴(220)에 관한 설명으로 대신한다.

본 실시예의 터치패널(2)은, 제1 실시예의 터치패널(1)과 마찬가지로, 제2 전극패턴(220)의 교차영역(220a)이 제1 전극패턴(210)과 같은 금속의 메시패턴으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 본 실시예에 따른 터치패널(2)은 앞서 설명된 실험데이터에 관한 설명에서처럼 투명기판(100)의 두께가 얇게 제작될 수 있는 이점을 제공한다.

또한, 본 실시예의 터치패널(2)은 제1 실시예와 마찬가지로 화상표시장치(400)를 더 포함할 수 있다. 화상표시장치(400)는 투명기판(100)의 타면 방향에서 구비된다. 화상표시장치(400)는 투명기판(100)의 타면에 광학투명접착제(410)로 접착될 수 있다. 그리고, 본 실시예의 터치패널(2)은 제1 실시예와 마찬가지로 면상으로 형성되는 제2 전극패턴(220)에 의해 화상표시장치(400)로부터 발생되는 노이즈를 효과적으로 차단할 수 있다.

본 실시예는, 제1 전극패턴(210) 및 제2 전극패턴(220)이 도면상 막대형 패턴으로 형성되었지만, 이에 한정되지 않는다. 제1 전극패턴(210) 및 제2 전극패턴(220)은 제1 실시예와 마찬가지로 마름모형 패턴, 사각형 패턴, 삼각형 패턴, 원형 패턴 등 당업계에 공지된 모든 패턴으로 형성될 수 있다. 또한, 본 실시예는 제1 실시예와 마찬가지로 제1 전극패턴(210)의 테두리에 제1 전극배선(211)이, 그리고 제2 전극패턴(220)의 테두리에 제2 전극배선(221)이 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 터치패널의 분해사시도이고, 도 6a는 도 5에 도시된 E-E'의 단면도이며, 도 6b는 도 5에 도시된 F-F'의 단면도이다.

도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(3)은 제1 투명기판(110), 상기 제1 투명기판(110)의 일면에 메시패턴으로 형성되는 제1 전극패턴(210), 제2 투명기판(120), 상기 제2 투명기판(120)의 일면에 형성되고, 상기 제1 전극패턴(210)을 마주하는 교차영역(220a)은 메시패턴으로 형성되며, 상기 교차영역을 제외한 영역(220b)은 면상으로 형성되는 제2 전극패턴(220) 및 상기 제1 투명기판(110)의 일면과 상기 제2 투명기판(120)의 일면을 접착시키는 접착층(130)을 포함한다.

본 실시예에 따른 터치패널(3)은 전술한 제1 실시예에 따른 터치패널(1)과 비교하여, 제1 전극패턴(210)이 제1 투명기판(110)의 일면에 형성되고, 제2 전극패턴(220)이 제2 투명기판(120)의 일면에 형성되며, 제1 투명기판(110)과 제2 투명기판(120)이 접착층(130)에 의해 서로 부착되는 점에서 차이가 있다. 따라서, 이하에서, 제1 실시예에 관한 설명과 중복되는 내용은 생략하기로 하며, 제1 실시예와 차이점이 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한다.

제1, 제2 투명기판(110,120)은 제1, 제2 전극패턴(210,220)이 형성될 영역을 제공하는 역할을 수행한다. 이때, 제1, 제2 투명기판(110,120)의 일면은 활성화되기 위해 각각 고주파 처리 또는 프라이머(primer) 처리될 수 있다. 제1, 제2 투명기판(110,120)의 구체적인 소재에 관하여는 제1 실시예의 투명기판(100)에 관한 설명으로 대신한다. 다만, 이때 제1 투명기판(110)은 터치패널의 최외측에 구비된 윈도우일 수 있다. 이 경우, 제1 전극패턴(210)은 윈도우에 직접 형성되므로, 터치패널의 제조공정은 별도의 투명기판에 제1 전극패턴을 형성한 후 윈도우에 부착하는 공정이 생략될 수 있다. 그리고 터치패널은 전체적인 두께가 줄어들 수 있다.

제1 전극패턴(210)은 제1 투명기판(110)의 일면에 메시패턴으로 형성되고, 제2 전극패턴(220)은 제2 투명기판(120)의 일면에 형성된다. 이때, 제2 전극패턴(220)의 전체 영역 중, 접착층(130)을 통해 상하방향으로 제1 전극패턴(210)을 마주하게 되는 교차영역(220a)은, 도 5 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 메시패턴으로 형성된다. 제2 전극패턴(220)의 전체 영역 중 전술한 교차영역을 제외한 나머지 영역(220b)은, 도 5 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 면상으로 형성된다. 제1, 제2 전극패턴(220)의 구체적인 기능, 소재 및 형성방법에 관하여는 제1 실시예의 제1, 제2 전극패턴(210,220)에 관한 설명으로 대신한다.

접착층(130)은 제1 투명기판(110)의 일면과 제2 투명기판(120)의 일면을 접착시키는 기능을 수행한다. 접착층(130)은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 광학투명접착제를 이용할 수 있다.

본 실시예의 터치패널(3) 또한, 상술한 제1 실시예 및 제2 실시예와 같이, 제2 전극패턴(220)의 교차영역(220a)이 제1 전극패턴(210)과 같은 금속의 메시패턴으로 이루어질 수 있고, 이 경우 접착층(130)의 두께가 얇게 제작될 수 있는 이점을 제공한다.

또한, 본 실시예의 터치패널(3)은 제1 실시예와 마찬가지로 화상표시장치(400)를 더 포함할 수 있다. 화상표시장치(400)는 제2 투명기판(120)의 타면 방향에서 구비된다. 화상표시장치(400)는 투명기판(100)의 타면에 광학투명접착제(410)로 접착될 수 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 터치패널(3)은 제1 실시예와 마찬가지로 면상으로 형성되는 제2 전극패턴(220)에 의해 화상표시장치(400)로부터 발생되는 노이즈를 효과적으로 차단할 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.

1, 2, 3; 터치패널 100; 투명기판
110; 제1 투명기판 120; 제2 투명기판
130; 접착층 210; 제1 전극패턴
211; 제1 전극배선 220; 제2 전극패턴
221; 제2 전극배선 300; 절연층
400; 화상표시장치 410; 광학투명접착제

Claims

투명기판;
상기 투명기판에 메시패턴으로 형성되는 제1 전극패턴;
상기 투명기판에 형성되는 절연층; 및
상기 절연층의 노출면에 형성되고, 상기 제1 전극패턴을 마주하는 교차영역은 메시패턴으로 형성되며, 상기 교차영역을 제외한 영역은 면상으로 형성되는 제2 전극패턴;을 포함하는 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 절연층의 노출면 방향에 구비되는 화상표시장치;를 더 포함하는 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극패턴과 상기 교차영역에 형성된 상기 제2 전극패턴 중 적어도 하나는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극패턴과 상기 교차영역에 형성된 상기 제2 전극패턴 중 적어도 하나는 은염 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 교차영역을 제외한 영역에 형성된 상기 제2 전극패턴은 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 교차영역을 제외한 영역에 형성된 상기 제2 전극패턴은 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
투명기판;
상기 투명기판의 일면에 메시패턴으로 형성되는 제1 전극패턴; 및
상기 투명기판의 타면에 형성되고, 상기 제1 전극패턴을 마주하는 교차영역은 메시패턴으로 형성되며, 상기 교차영역을 제외한 영역은 면상으로 형성되는 제2 전극패턴;을 포함하는 터치패널.
청구항 7에 있어서,
상기 투명기판의 타면 방향에 구비되는 화상표시장치;를 더 포함하는 터치패널.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 전극패턴과 상기 교차영역에 형성된 상기 제2 전극패턴 중 적어도 하나는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 전극패턴과 상기 교차영역에 형성된 상기 제2 전극패턴 중 적어도 하나는 은염 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
청구항 7에 있어서,
상기 교차영역을 제외한 영역에 형성된 상기 제2 전극패턴은 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
청구항 7에 있어서,
상기 교차영역을 제외한 영역에 형성된 상기 제2 전극패턴은 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
제1 투명기판;
상기 제1 투명기판의 일면에 메시패턴으로 형성되는 제1 전극패턴;
제2 투명기판;
상기 제2 투명기판의 일면에 형성되고, 상기 제1 전극패턴을 마주하는 교차영역은 메시패턴으로 형성되며, 상기 교차영역을 제외한 영역은 면상으로 형성되는 제2 전극패턴; 및
상기 제1 투명기판의 일면과 상기 제2 투명기판의 일면을 접착시키는 접착층;을 포함하는 터치패널.
청구항 13에 있어서,
상기 제2 투명기판의 타면 방향에 구비되는 화상표시장치;를 더 포함하는 터치패널.
청구항 13에 있어서,
상기 제1 전극패턴과 상기 교차영역에 형성된 상기 제2 전극패턴 중 적어도 하나는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
청구항 13에 있어서,
상기 제1 전극패턴과 상기 교차영역에 형성된 상기 제2 전극패턴 중 적어도 하나는 은염 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
청구항 13에 있어서,
상기 교차영역을 제외한 영역에 형성된 상기 제2 전극패턴은 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.
청구항 13에 있어서,
상기 교차영역을 제외한 영역에 형성된 상기 제2 전극패턴은 인듐-주석 산화물(Indum-Thin Oxide)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.