KR20140038819A - 터치패널 - Google Patents

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KR20140038819A
KR20140038819A KR1020120105393A KR20120105393A KR20140038819A KR 20140038819 A KR20140038819 A KR 20140038819A KR 1020120105393 A KR1020120105393 A KR 1020120105393A KR 20120105393 A KR20120105393 A KR 20120105393A KR 20140038819 A KR20140038819 A KR 20140038819A
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touch panel
electrode pattern
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present
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KR1020120105393A
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오상환
김연수
박호준
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 터치패널에 관한 것으로, 본 발명에 따른 터치패널(100)은 변(115)이 교차하는 교차영역(117)이 형성되고, 교차영역(117)에서의 변(115)의 너비는 교차영역(117) 이외에서의 변(115)의 너비에 비해서 작은 단위패턴(113)의 조합으로 형성된 전극패턴(110)을 포함한다.

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 디스플레이의 표시면에 설치되어, 사용자가 디스플레이를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구이다.
또한, 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.
한편, 터치패널은 하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌과 같이, 금속을 이용하여 전극패턴을 형성하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 같이, 금속으로 전극패턴을 형성하면, 전기전도도가 우수하며, 수급이 원활하다는 장점이 있다. 다만, 금속으로 전극패턴을 형성하는 경우, 사용자에게 인식되는 것을 방지하기 위해서 마이크로미터(μm) 단위의 메시(Mesh)구조로 형성해야 한다. 하지만, 메시구조는 수직으로 교차되지 않으므로, 교차영역이 다른 영역에 비해서 너비가 크고, 그에 따라 교차영역이 사용자에게 인식되는 문제점이 존재한다.
JP 2011-175967 A
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 전극패턴의 교차영역에서의 변의 너비를 작게 형성함으로써, 교차영역이 교차영역 이외에 비해서 너비가 커지는 것을 방지할 수 있는 터치패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널은 변이 교차하는 교차영역이 형성되고, 상기 교차영역에서의 상기 변의 너비는 상기 교차영역 이외에서의 상기 변의 너비에 비해서 작은 단위패턴의 조합으로 형성된 전극패턴을 포함한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 변은 90°보다 크거나 작은 각도로 교차한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 단위패턴은 마름모형이다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 교차영역 이외에서의 변의 너비는 일정하다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 전극패턴이 형성된 투명기판을 더 포함한다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 전극패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 전극패턴은 은염 유제층을 노광/현상하여 형성되는 금속 은으로 형성된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널은 변이 교차하는 교차영역이 형성되고, 상기 변의 너비는 상기 교차영역으로 갈수록 감소하는 단위패턴의 조합으로 형성된 전극패턴을 포함한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 변은 90°보다 크거나 작은 각도로 교차한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 단위패턴은 마름모형이다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 변의 너비는 상기 교차영역으로 갈수록 단계적으로 감소한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 전극패턴이 형성된 투명기판을 더 포함한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 전극패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 전극패턴은 은염 유제층을 노광/현상하여 형성되는 금속 은으로 형성된다.
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 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, 전극패턴의 교차영역에서의 변의 너비를 작게 형성하여, 교차영역이 교차영역 이외에 비해서 너비가 커지는 것을 방지함으로써, 교차영역이 사용자에게 인식되는 것을 막을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널의 평면도,
도 2는 도 1의 X 부분을 확대한 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 터치패널의 비교예를 도시한 평면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널의 단면도,
도 7 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널의 평면도,
도 9는 도 7의 Y 부분을 확대한 평면도, 및
도 10은 도 8의 Z 부분을 확대한 평면도이다.
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. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널의 평면도이고, 도 2는 도 1의 X 부분을 확대한 평면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(100)은 변(115)이 교차하는 교차영역(117)이 형성되고, 교차영역(117)에서의 변(115)의 너비는 교차영역(117) 이외에서의 변(115)의 너비에 비해서 작은 단위패턴(113)의 조합으로 형성된 전극패턴(110)을 포함한다.
상기 전극패턴(110)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 컨트롤러에서 터치좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 것이다. 여기서, 전극패턴(110)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합을 이용하여 마이크로미터(μm) 단위의 미세패턴으로 형성할 수 있다. 또한, 전극패턴(110)은 제1 전극패턴(110a)과 제2 전극패턴(110b)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 전극패턴(110a)과 제2 전극패턴(110b)은 서로 다른 층에 형성될 수 있다. 다만, 전극패턴(110)은 반드시 2개의 전극패턴(제1 전극패턴(110a) 및 제2 전극패턴(110b))을 포함해야 하는 것은 아니고, 1개의 전극패턴(110)으로 구성될 수 있음은 물론이다. 한편, 전극패턴(110)은 도금 공정이나 스퍼터(Sputter)를 이용한 증착 공정으로 형성할 수 있다. 또한, 전극패턴(110)을 구리(Cu) 등의 금속으로 형성하는 경우, 전극패턴(110)의 표면은 흑화처리될 수 있다. 여기서, 흑화처리란 전극패턴(110)의 표면을 산화시켜 Cu2O 또는 CuO 등을 석출시키는 것으로, Cu2O는 갈색을 띄므로 브라운 옥사이드(Blown Oxide)라 하고, CuO는 흑색을 띄므로 블랙 옥사이드(Black Oxide)라 한다. 이와 같이, 전극패턴(110)의 표면을 흑화처리함으로써, 광이 반사되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 터치패널(100)의 시인성을 개선시킬 수 있는 장점이 있다. 한편, 상술한 금속 이외에도 전극패턴(110)은 은염(銀鹽) 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은을 이용하여 형성할 수도 있다.
또한, 전극패턴(110)은 도 2에 도시된 바와 같이, 마름모형의 단위패턴(113)의 조합인 메시(Mesh) 구조로 형성될 수 있다. 여기서, 단위패턴(113)의 변(115)은 통상 90°보다 크거나 작은 각도로 교차할 수 있다. 즉, 단위패턴(113)의 변(115)은 서로 예각(α)이나 둔각(β)으로 교차할 수 있는 것이다. 이와 같이, 단위패턴(113)의 변(115)이 예각(α)이나 둔각(β)으로 교차하면, 변(115)이 교차하는 교차영역(117)의 너비는 교차영역(117) 이외의 너비에 비해서 클 수 있다. 도 3은 본 발명에 따른 터치패널의 비교예를 도시한 평면도로, 도 3을 참조하여 교차영역(117)의 너비가 교차영역(117) 이외의 너비에 비해서 큰 이유를 살펴보도록 한다. 구체적으로, 교차영역(117)의 상하너비(A), 교차영역(117)의 좌우너비(B) 및 변(115)의 너비(C)를 비교하면, 교차영역(117)의 상하너비(A), 교차영역(117)의 좌우너비(B) 및 변(115)의 너비(C) 순으로 크기가 크다(A>B>C). 이때, 상하너비(A)와 좌우너비(B)는 교차영역(117)의 너비에 대응되고, 변(115)의 너비(C)는 교차영역(117) 이외의 너비에 대응되므로, 교차영역(117)의 너비는 교차영역(117) 이외의 너비에 비해서 큰 것을 확인할 수 있다. 따라서, 교차영역(117)은 교차영역(117) 이외에 비해서 사용자에게 인식될 우려가 크다. 하지만, 본 실시예에 따른 터치패널(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 교차영역(117)에서의 변(115)의 너비가 교차영역(117) 이외에서의 변(115)의 너비에 비해서 작으므로, 교차영역(117)의 너비가 교차영역(117) 이외의 너비에 비해서 커지는 것을 방지할 수 있다. 실제로, 교차영역(117)의 상하너비(D), 교차영역(117)의 좌우너비(E) 및 교차영역(117) 이외에서의 변(115)의 너비(F)는 거의 유사한 크기를 갖는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 교차영역(117)이 사용자에게 인식되는 것을 막을 수 있는 효과가 있다. 한편, 교차영역(117) 이외에서도 특정부분이 부각되어 사용자에게 인식되는 것을 방지하기 위해서 교차영역(117) 이외에서의 변(115)의 너비(F)는 일정할 수 있다.
또한, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널의 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(100)은 일면에 제1 전극패턴(110a)이 형성되고 타면에 제2 전극패턴(110b)이 형성되는 투명기판(130)을 포함할 수 있다. 여기서, 투명기판(130)은 제1,2 전극패턴(110a, 110b)이 형성될 영역을 제공한다. 다만, 반드시 하나의 투명기판(130)의 양면에 제1 전극패턴(110a)과 제2 전극패턴(110b)이 형성되어야 하는 것은 아니다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 투명기판(130)에 제1 전극패턴(110a)을 형성한 후, 투명기판(130)에 절연층(140)을 형성하고, 절연층(140)에 제2 전극패턴(110b)을 형성할 수 있다. 이외에도, 도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 투명기판(130)을 구비하여, 2개의 투명기판(130)에 각각 제1 전극패턴(110a)과 제2 전극패턴(110b)이 형성될 수 있다. 이 경우, 2개의 투명기판(130)은 접착층(150)으로 접착될 수 있다. 한편, 투명기판(130)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 형성할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 투명기판(130)과 전극패턴(110)의 접착력을 향상시키도록, 투명기판(130)에는 고주파 처리 또는 프라이머(Primer) 처리를 수행할 수 있다.
추가적으로, 전극패턴(110)의 테두리에는 전극패턴(110)으로부터 전기적 신호를 송/수신하는 전극배선이 형성된다. 이때, 전극배선은 전극패턴(110)과 일체로 형성하여 제조공정을 간소화하고, 리드타임(Lead Time)을 단축시킬 수 있다. 또한, 전극배선과 전극패턴(110)을 일체로 형성함으로써, 전극배선과 전극패턴(110)의 접합 공정을 생략할 수 있고, 그에 따라 전극배선과 전극패턴(110) 사이에 단차발생이나 접합불량의 문제를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널의 평면도이고, 도 9는 도 7의 Y 부분을 확대한 평면도이며, 도 10은 도 8의 Z 부분을 확대한 평면도이다.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(200)은 변(115)이 교차하는 교차영역(117)이 형성되고, 변(115)의 너비(w)는 교차영역(117)으로 갈수록 감소하는 단위패턴(113)의 조합으로 형성된 전극패턴(110)을 포함한다. 본 실시예에 따른 터치패널(200)은 제1 실시예에 따른 터치패널(100)과 비교할 때 변(115)의 너비(w)가 교차영역(117)으로 갈수록 감소하는 점이 상이하므로, 제1 실시예에 따른 터치패널(100)과 중복되는 내용은 생략하도록 하고 변(115)의 너비(w)가 교차영역(117)으로 갈수록 감소하는 점을 중심으로 기술하도록 한다.
상기 전극패턴(110)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 컨트롤러에서 터치좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 것이다. 여기서, 전극패턴(110)은 마이크로미터(μm) 단위의 미세패턴으로 형성할 수 있고, 전극패턴(110)은 제1 전극패턴(110a)과 제2 전극패턴(110b)을 포함할 수 있다. 또한, 전극패턴(110)은 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 마름모형의 단위패턴(113)의 조합인 메시(Mesh) 구조로 형성될 수 있다. 여기서, 단위패턴(113)의 변(115)은 통상 90°보다 크거나 작은 각도로 교차할 수 있다. 즉, 단위패턴(113)의 변(115)은 서로 예각(α)이나 둔각(β)으로 교차할 수 있는 것이다. 이와 같이, 단위패턴(113)의 변(115)이 예각(α)이나 둔각(β)으로 교차하면, 도 3에 도시된 바와 같이 변(115)이 교차하는 교차영역(117)의 너비는 교차영역(117) 이외의 너비에 비해서 클 수 있다. 따라서, 교차영역(117)은 교차영역(117) 이외에 비해서 사용자에게 인식될 우려가 크다. 하지만, 본 실시예에 따른 터치패널(200)은 변(115)의 너비(w)가 교차영역(117)으로 갈수록 감소하므로, 교차영역(117)의 너비가 교차영역(117) 이외의 너비에 비해서 커지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 교차영역(117)이 사용자에게 인식되는 것을 막을 수 있는 효과가 있다. 한편, 변(115)의 너비(w)는 교차영역(117)으로 갈수록 연속적으로 감소할 수 있다(도 9 참조). 이때, 변(115)의 경계선에는 단차가 발생하지 않고, 중앙부분이 볼록한 형태로 형성된다. 하지만, 변(115)의 너비(w)는 반드시 일정한 비율로 감소해야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 변(115)의 너비는 교차영역(117)으로 갈수록 단계적으로 감소할 수 있다(도 10 참조). 즉, 변(115)의 너비는 w1→w2→w3→w4→w5→w6→w7 순으로 변화할 수 있다. 이때, 변(115)의 경계선에는 소정간격마다 단차가 발생하고, 중앙부분이 볼록한 형태로 형성된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100, 200: 터치패널 110: 전극패턴
110a: 제1 전극패턴 110b: 제2 전극패턴
113: 단위패턴 115: 변
117: 교차영역 130: 투명기판
140: 절연층 150: 접착층
α: 예각 β: 둔각
w, w1, w2, w3, w4, w5, w6, w7: 변의 너비
A: 교차영역의 상하너비(비교예)
B: 교차영역의 좌우너비(비교예)
C: 변의 너비(비교예)
D: 교차영역의 상하너비
E: 교차영역의 좌우너비
F: 변의 너비

Claims (14)

  1. 변이 교차하는 교차영역이 형성되고, 상기 교차영역에서의 상기 변의 너비는 상기 교차영역 이외에서의 상기 변의 너비에 비해서 작은 단위패턴의 조합으로 형성된 전극패턴;
    을 포함하는 터치패널.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 변은 90°보다 크거나 작은 각도로 교차하는 터치패널.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위패턴은 마름모형인 터치패널.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 교차영역 이외에서의 변의 너비는 일정한 터치패널.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극패턴이 형성된 투명기판;
    을 더 포함하는 터치패널.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성되는 터치패널.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극패턴은 은염 유제층을 노광/현상하여 형성되는 금속 은으로 형성되는 터치패널.
  8. 변이 교차하는 교차영역이 형성되고, 상기 변의 너비는 상기 교차영역으로 갈수록 감소하는 단위패턴의 조합으로 형성된 전극패턴;
    을 포함하는 터치패널.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 변은 90°보다 크거나 작은 각도로 교차하는 터치패널.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 단위패턴은 마름모형인 터치패널.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 변의 너비는 상기 교차영역으로 갈수록 단계적으로 감소하는 터치패널.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 전극패턴이 형성된 투명기판;
    을 더 포함하는 터치패널.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 전극패턴은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합으로 형성되는 터치패널.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 전극패턴은 은염 유제층을 노광/현상하여 형성되는 금속 은으로 형성되는 터치패널.
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