KR20140081426A

KR20140081426A - 터치 패널

Info

Publication number: KR20140081426A
Application number: KR1020120151158A
Authority: KR
Inventors: 김종선; 안영수; 정지혁; 구찬규
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-07-01
Also published as: KR102029706B1

Abstract

실시예에 따른 터치 패널은, 기판; 상기 기판 상에 메쉬 형상으로 배치되는 전극부; 및 상기 전극부를 둘러싸는 비전극부를 포함하고, 상기 전극부는 메쉬선을 포함하고, 상기 메쉬선의 양 끝단은 상기 비전극부와 마주한다.

Description

터치 패널{TOUCH PANEL}

본 기재는 터치 패널에 관한 것이다.

최근 다양한 전자 제품에서 디스플레이 장치에 표시된 화상에 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등의 입력 장치를 접촉하는 방식으로 입력을 하는 터치 패널이 적용되고 있다.

터치 패널은 크게 저항막 방식의 터치 패널과 정전 용량 방식의 터치 패널로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 패널은 입력 장치의 압력에 의하여 유리와 전극이 단락되어 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다.

저항막 방식의 터치 패널은 반복 사용에 의하여 성능이 저하될 수 있으며 스크래치(scratch)가 발생될 수 있다. 이에 의해 내구성이 뛰어나고 수명이 긴 정전 용량 방식의 터치 패널에 대한 관심이 높아지고 있다.

이러한 터치 패널의 투명 전극으로 가장 널리 쓰이는 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO)은 가격이 비싸고, 기판의 굽힘과 휨에 의해 물리적으로 쉽게 타격을 받아 전극으로의 특성이 악화되고, 이에 의해 플렉시블(flexible) 소자에 적합하지 않다는 문제점이 있다. 또한, 대형 크기의 터치 패널에 적용할 경우 높은 저항으로 인한 문제가 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 대체 전극에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 전극물질을 메쉬(mesh) 형상으로 형성하여 ITO를 대체하고자 하나, 메쉬의 외곽 테두리로 인해 기생 정전용량이 발생한다는 문제가 있다. 따라서 이러한 외곽 테두리는 신호의 노이즈로 작용하여 터치 정확도 향상을 방해한다.

또한, 외곽 테두리로 인해 모아레 현상이 발생하여 전극 패턴이 시인된다는 문제가 있다.

터치 정확도가 향상된 터치 패널을 제공하고자 한다.

실시예에 따른 터치 패널의 전극부는 메쉬 형상을 가짐으로써, 유효 영역 상에서 상기 전극부의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 즉, 상기 전극부가 금속으로 형성되어도, 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 또한, 상기 전극부가 대형 크기의 터치 패널에 적용되어도 터치 패널의 저항을 낮출 수 있다. 또한, 상기 전극부가 인쇄 공정으로 형성될 경우, 인쇄 품질을 향상시켜 고품질의 터치 패널을 확보할 수 있다.

실시예에서는 상기 전극부의 외곽 테두리가 생략된다. 따라서, 외곽 테두리로 인해 발생하는 기생 정전용량을 감소시킬 수 있다. 따라서 신호의 노이즈를 줄여 터치 정확도를 향상할 수 있다.

또한, 메쉬로 인해 발생할 수 있는 모아레 현상을 감소시켜 터치 패널의 광학 특성을 향상할 수 있다. 따라서, 패턴 시인성을 개선할 수 있어 유효 영역 상에서 상기 전극부의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 터치 패널의 일평면도이다.
도 2는 도 1의 A를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A’를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 실시예에 따른 터치 패널을 상세하게 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 터치 패널의 일평면도이다. 도 2는 도 1의 A를 확대하여 도시한 평면도이다. 도 3은 도 2의 A-A’를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 터치 패널은, 입력 장치(예를 들어, 손가락 등)의 위치를 감지하는 유효 영역(AA)과 이 유효 영역(AA)의 주위에 배치되는 비유효 영역(UA)이 정의되는 기판(100)을 포함한다.

여기서 유효 영역(AA)에는 입력 장치를 감지할 수 있도록 전극부(210)이 형성될 수 있다. 그리고 비유효 영역(UA)에는 전극부(210)을 전기적으로 연결하는 배선(300)이 형성될 수 있다. 또한, 비유효 영역(UA)에는 배선(300)에 연결되는 외부 회로등이 위치할 수 있다. 이러한 비유효 영역(UA)에는 외곽 더미층이 형성될 수 있으며, 이 외곽 더미층에는 로고(logo) 등이 형성될 수 있다.

이와 같은 터치 패널에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되면, 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생되고, 이 차이가 발생된 부분을 접촉 위치로 검출할 수 있다.

이러한 터치 패널을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

기판(100)은 이 위에 형성되는 전극부(210), 배선(300) 및 회로 기판 등을 지지할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 기판(100)은 일례로 유리 기판 또는 플라스틱 기판으로 이루어질 수 있다.

기판(100)의 비유효 영역(UA)에 외곽 더미층이 형성된다. 외곽 더미층은 배선(300)과 이 배선(300)을 외부 회로에 연결하는 인쇄 회로 기판 등이 외부에서 보이지 않도록 할 수 있게 소정의 색을 가지는 물질을 도포하여 형성될 수 있다. 외곽 더미층은 원하는 외관에 적합한 색을 가질 수 있는데, 일례로 흑색 안료 등을 포함하여 흑색을 나타낼 수 있다. 그리고 이 외곽 더미층에는 다양한 방법으로 원하는 로고 등을 형성할 수 있다. 이러한 외곽 더미층은 증착, 인쇄, 습식 코팅 등에 의하여 형성될 수 있다.

기판(100) 상에는 전극부(210)이 형성될 수 있다. 상기 전극부(210)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지할 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 전극부(210)은 제1 전극(212) 및 제2 전극(214)을 포함한다.

상기 제1 전극(212)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지하는 복수의 제1 센서부(212a)와, 이러한 복수의 제1 센서부(212a)를 연결하는 제1 연결전극부(212b)를 포함한다. 상기 제1 연결전극부(212b)는 상기 복수의 제1 센서부(212a)를 제1 방향(도면의 X축 방향)으로 연결하여, 상기 제1 전극(212)이 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.

이와 유사하게, 상기 제2 전극(214)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지하는 복수의 제2 센서부(214a)와, 이러한 복수의 제2 센서부(214a)를 연결하는 제2 연결전극부(214b)를 포함한다. 상기 제2 연결전극부(214b)는 상기 복수의 제2 센서부(214a)를 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향(도면의 Y축 방향)으로 연결하여, 상기 제2 전극(214)이 상기 제2 방향으로 연장될 수 있다.

상기 제1 연결전극부(212b) 및 상기 제2 연결전극부(214b) 사이에는 전기적 단락을 방지하기 위한 절연층(250)이 위치할 수 있다. 상기 절연층(250)은 상기 제1 전극(212) 및 상기 제2 전극(214)을 절연할 수 있는 투명 절연성 물질을 포함할 수 있다.

한편, 상기 전극부(210)를 둘러싸면서 비전극부(220)가 배치된다. 즉, 상기 비전극부(220)는 상기 유효 영역(AA)에서 상기 전극부(210)가 형성되지 않는 영역을 말한다. 따라서, 상기 비전극부(220)는 상기 제1 전극(212) 및 제2 전극(214) 사이사이에 배치될 수 있다. 상기 전극부(210)와 상기 비전극부(220) 사이의 간격은 약 25 ㎛ 내지 35 ㎛ 일 수 있다.

상기 전극부(210)는 메쉬 형상으로 배치된다. 구체적으로, 상기 전극부(210)는 메쉬 개구부(OA) 및 메쉬 선부(LA)를 포함한다. 이때, 상기 메쉬 선부(LA)의 선폭이 2 ㎛ 내지 10 ㎛ 가 될 수 있다. 선폭이 2 ㎛ 이하인 메쉬 선부(LA)는 제조 공정 상 불가능하다. 선폭이 10 ㎛ 이하일 경우, 전극부(210)의 패턴이 눈에 보이지 않게 할 수 있다. 바람직하게, 상기 메쉬 선부(LA)의 선폭은 약 5 ㎛ 일 수 있다.

한편, 도 1에서 보는 바와 같이, 메쉬 개구부(OA)는 사각형 형상이 될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 메쉬 개구부(OA)는 다이아몬드형, 오각형, 육각형의 다각형 형상 또는 원형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 상기 형상을 통해 메쉬로 인해 발생할 수 있는 모아레 현상을 감소시켜 터치 패널의 광학 특성을 향상할 수 있다. 따라서, 패턴 시인성을 개선할 수 있어 유효 영역(AA) 상에서 상기 전극부(210)의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다.

상기 메쉬 개구부(OA)는 상기 전극부(210)의 내부에 배치되는 메쉬 개구부(OAi) 및 상기 전극부(210)의 테두리 영역에 배치되는 메쉬 개구부(OAe)를 포함한다.

상기 전극부(210)가 메쉬 형상을 가짐으로써, 유효 영역(AA) 상에서 상기 전극부(210)의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 즉, 상기 전극부(210)가 금속으로 형성되어도, 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 또한, 상기 전극부(210)가 대형 크기의 터치 패널에 적용되어도 터치 패널의 저항을 낮출 수 있다. 또한, 상기 전극부(210)가 인쇄 공정으로 형성될 경우, 인쇄 품질을 향상시켜 고품질의 터치 패널을 확보할 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 메쉬 선부(LA)는 제1 메쉬선(1LA) 및 제2 메쉬선(2LA)을 포함할 수 있다. 상기 제1 메쉬선(1LA)은 일 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제2 메쉬선(2LA)은 상기 일 방향과 교차하는 타 방향으로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 제1 메쉬선(1LA) 및 상기 제2 메쉬선(2LA)을 서로 교차하면서 배치된다.

상기 제1 메쉬선의(1LA) 양 끝단(1LAe)은 상기 비전극부(220)를 향한다. 상기 제1 메쉬선의(1LA) 양 끝단(1LAe)은 상기 비전극부(220)와 마주한다. 즉, 상기 제1 메쉬선(1LA)의 양 끝단(1LAe)은 상기 비전극부(220)와 직접 마주한다.

이와 유사하게, 상기 제2 메쉬선(2LA)의 양 끝단(2LAe)은 상기 비전극부(220)를 향한다. 상기 제2 메쉬선(2LA)의 양 끝단(2LAe)은 상기 비전극부(220)와 마주한다. 즉, 상기 제2 메쉬선(2LA)의 양 끝단(2LAe)은 상기 비전극부(220)와 직접 마주한다.

또한, 상기 메쉬 개구부(OA) 중 상기 전극부(210)의 테두리에 배치되는 메쉬 개구부(OAe)는 상기 비전극부(220)를 향한다. 상기 메쉬 개구부(OA) 중 상기 전극부(210)의 테두리에 배치되는 메쉬 개구부(OAe)는 상기 비전극부(220)와 마주한다. 즉, 상기 메쉬 개구부(OA) 중 상기 전극부(210)의 테두리에 배치되는 메쉬 개구부(OAe)는 상기 비전극부(220)와 직접 마주한다.

따라서, 상기 전극부(210)의 테두리에 배치되는 상기 메쉬 개구부(OAe)는 상기 비전극부(220)와 일체로 형성될 수 있다.

즉, 실시예에서는 상기 전극부(210)의 외곽 테두리가 생략된다. 따라서, 외곽 테두리로 인해 발생하는 기생 정전용량을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 실시예에서는 전극부의 외곽 테두리가 있을 때 보다, 기생 정전용량이 약 30 % 내지 35 % 감소할 수 있다. 따라서 신호의 노이즈를 줄여 터치 정확도를 향상할 수 있다.

또한, 메쉬로 인해 발생할 수 있는 모아레 현상을 감소시켜 터치 패널의 광학 특성을 향상할 수 있다. 따라서, 패턴 시인성을 개선할 수 있어 유효 영역 상에서 상기 전극부(210)의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 상기 전극부(210)는 제1 서브패턴(216), 제2 서브패턴(217) 및 전극(218)을 포함한다.

상기 제1 서브패턴(216)은 상기 기판(100) 상에 배치된다. 상기 제1 서브패턴(216)은 상기 기판(100)와 직접 접촉할 수 있다. 한편, 상기 제1 서브패턴(216)은 상기 메쉬 선부(LA)에 배치된다. 따라서, 상기 제1 서브패턴(216)은 메쉬 형상으로 배치된다.

상기 제2 서브패턴(217)은 상기 기판(100) 상에 배치된다. 상기 제2 서브패턴(217)은 상기 기판(100)와 직접 접촉할 수 있다. 한편, 상기 제2 서브패턴(217)은 상기 메쉬 개구부(OA)에 배치된다. 따라서, 상기 제2 서브패턴(217)은 상기 제1 서브패턴(216) 사이사이에 배치될 수 있다.

상기 전극(218)은 상기 제1 서브패턴(216) 상에 배치된다. 상기 전극(218)은 상기 제1 서브패턴(216)과 직접 접촉할 수 있다. 따라서, 상기 전극(218)은 상기 메쉬 선부(LA)에 배치되고, 상기 전극(218)은 메쉬 형상으로 배치된다.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

기판;
상기 기판 상에 메쉬 형상으로 배치되는 전극부; 및
상기 전극부를 둘러싸는 비전극부를 포함하고,
상기 전극부는 메쉬선을 포함하고,
상기 메쉬선의 양 끝단은 상기 비전극부와 마주하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 메쉬선의 양 끝단은 상기 비전극부와 직접 마주하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 메쉬선은 일 방향으로 연장되는 제1 메쉬선 및
상기 일 방향과 교차하는 타 방향으로 연장되는 제2 메쉬선을 포함하는 터치 패널.
제3항에 있어서,
상기 제1 메쉬선 및 상기 제2 메쉬선 각각의 양 끝단은 상기 비전극부와 직접 마주하는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 전극부는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고,
상기 비전극부는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 배치되는 터치 패널.
제1항에 있어서,
상기 전극부는 메쉬선부 및 상기 메쉬선부를 둘러싸는 메쉬 개구부를 포함하고,
상기 전극부의 테두리에 배치되는 상기 메쉬 개구부는 상기 비전극부와 직접 마주하는 터치 패널.
제6항에 있어서,
상기 전극부의 테두리에 배치되는 상기 메쉬 개구부는 상기 비전극부와 일체로 형성되는 터치 패널.
제3항에 있어서,
상기 제1 메쉬선 및 상기 제2 메쉬선 중 적어도 어느 하나는 직선으로 이루어진 터치 패널.
제6항에 있어서,
상기 메쉬 개구부는 사각형 형상인 터치 패널.
제6항에 있어서,
상기 메쉬 개구부는 다이아몬드형, 오각형, 육각형, 다각형 형상 또는 원형 형상인 터치 패널.
제6항에 있어서,
상기 전극부는 제1 서브패턴 및 상기 제1 서브패턴 상에 배치되는 전극을 포함하는 터치 패널.
제11항에 있어서,
상기 메쉬 개구부에 제2 서브패턴이 배치되는 터치 패널.