KR20150094808A - 터치 패널 및 터치 패널의 제조 방법 - Google Patents

터치 패널 및 터치 패널의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

터치 패널 및 터치 패널의 제조 방법이 개시된다. 상기 터치 패널은 복수의 감지 전극들, 복수의 배선들 및 정전기 유도 패턴들을 포함한다. 상기 복수의 감지 전극들은 기판 상에 배치된다. 상기 복수의 배선들은 상기 감지 전극들과 동일한 높이의 저면을 가지며, 상기 감지 전극들로부터 각기 연장된다. 상기 정전기 유도 패턴들은 상기 복수의 배선들에 각기 전기적으로 연결된다.

Description

터치 패널 및 터치 패널의 제조 방법 {TOUCH PANELS AND METHOD OF MANUFACTURING A TOUCH PANEL}
본 발명은 터치 패널 및 터치 패널의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 신뢰성이 향상된 터치 패널 및 터치 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
터치 패널은 통상적으로 사람의 손 또는 물체의 접촉을 전기적 신호로 변화하여 접촉되는 위치를 파악하는 입력장치이다. 터치 패널의 종류는 저항막방식(Resistive Type), 정전용량방식(Capacitive Type), 전기자기장방식(Electro-Magnetic Type), 소오방식(SAW Type; Surface Acoustic Wave Type) 및 인프라레드방식(Infrared Type)으로 구분된다. 현재 가장 광범위한 분야에서 사용하는 방식은 해상도 및 내구성이 우수한 정전용량방식 터치 패널이다. 정전용량방식 터치 패널은 감지 전극이 주변의 다른 감지 전극과 형성하는 정전 용량의 변화를 감지하여, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
이러한 터치 패널을 사용하는 과정 또는 제조하는 과정에서, 정전기 전류가 발생할 수 있으며, 특히 감지 전극과 배선이 접촉하는 부분은 정전기 전류에 의해서 쉽게 손상될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 우수한 신뢰성을 갖는 터치 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 우수한 신뢰성을 갖는 터치 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 패널은 복수의 감지 전극들, 복수의 배선들 및 정전기 유도 패턴들을 포함한다. 상기 복수의 감지 전극들은 기판 상에 배치된다. 상기 복수의 배선들은 상기 감지 전극들과 동일한 높이의 저면을 가지며, 상기 감지 전극들로부터 각기 연장된다. 상기 정전기 유도 패턴들은 상기 복수의 배선들에 각기 전기적으로 연결된다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 터치 패널은 상기 정전기 유도 패턴들 및 상기 감지 전극들 사이에 배치되는 절연막 패턴을 더 포함할 수 있다. 상기 정전기 유도 패턴들은 상기 배선들에 직접적으로 접촉하는 제1 단부 및 상기 감지 전극들에 중첩되어 배치되는 제2 단부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 단부는 상기 감지 전극 또는 상기 배선과 직접적으로 접촉하지 않을 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 정전기 유도 패턴들은 상기 정전기 유도 패턴들에 전기적으로 연결된 상기 배선과 상기 감지 전극의 경계에 인접하여 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 정전기 유도 패턴들에 전기적으로 연결된 상기 배선과 상기 감지 전극의 경계와 상기 정전기 유도 패턴들 사이의 거리가 서로 상이할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 감지 전극들 및 상기 배선들은 복수의 금속 나노와이어들을 포함할 수 있다. 상기 정전기 유도 패턴들은 각기 순차적으로 적층된 제1 도전 패턴 및 제2 도전 패턴을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 감지 전극들 및 상기 배선들은 복수의 은(Ag) 나노와이어들을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전 패턴은 상기 제2 도전 패턴보다 낮은 전기 비저항을 갖는 금속을 포함하고, 상기 제2 도전 패턴은 상기 제1 도전 패턴보다 높은 내산화성을 갖는 금속을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 도전 패턴은 구리를 포함하고, 상기 제2 도전 패턴은 티타늄을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 복수의 배선들은 제1 폭을 가지고, 상기 정전기 유도 패턴은 제2 폭을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 폭은 상기 제2 폭의 2배 내지 10배일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판은 제1 영역 및 상기 제1 영역의 적어도 하나 이상의 측면을 둘러싸는 제2 영역을 포함할 수 있다. 상기 감지 전극들은 상기 기판의 상기 제1 영역 내에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 배선들은 상기 제1 영역 내에서 상기 제1 폭을 가지며, 상기 제2 영역 내에서 상기 제1 폭보다 큰 제3 폭을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 터치 패널은 상기 제2 영역 내에 배치된 패드부를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 영역은 상기 제1 영역의 일 측면만을 둘러쌀 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 복수의 감지 전극들은 상기 기판의 상면에 평행한 제1 방향 및 제2 방향을 따라 정렬되어 배치될 수 있다. 상기 복수의 배선들은 상기 기판의 상기 제1 영역 내에서 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 터치 패널은 상기 기판 상에 배치된 대향 전극을 더 포함할 수 있다. 상기 대향 전극은 상기 복수의 감지 전극들에 대응하는 평면 형상을 가지고, 상기 복수의 감지 전극들과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 대향 전극들은 상기 제1 방향을 따라 연장할 수 있다. 상기 제1 방향을 따라 배치된 복수 감지 전극들은 하나의 상기 대향 전극에 대응할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 대향 전극들은 상기 감지 전극들과 동일한 높이의 저면을 가지며, 상기 감지 전극들과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 복수의 감지 전극들은 상기 기판의 상면에 평행한 제1 방향 및 제2 방향을 따라 정렬되어 배치될 수 있다. 상기 복수의 배선들은 상기 기판의 상기 제1 영역 내에서 상기 제1 방향과 예각을 이루는 제3 방향으로 연장될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 정전기 유도 패턴들은 하나의 배선에 대응하여 복수 개로 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 터치 패널의 제조 방법에 있어서, 기판 상에 복수의 감지 전극들 및 상기 감지 전극들로부터 각기 연장되고, 제1 폭을 갖는 복수의 배선들을 동시에 형성한다. 상기 감지 전극들 및 상기 배선들과 부분적으로 중첩되는 복수의 절연막 패턴들을 형성한다. 상기 절연막 패턴을 관통하는 콘택홀을 통해서, 상기 복수의 배선들에 각기 전기적으로 연결되며, 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖는 정전기 유도 패턴들을 형성한다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 정전기 유도 패턴들을 형성하는 단계는 상기 감지 전극들 및 상기 배선들을 덮는 제1 도전막 및 제2 도전막을 순차적으로 형성하는 단계 및 식각 공정을 수행하여 상기 제1 도전막 및 상기 제2 도전막을 부분적으로 제거하여, 순차적으로 적층된 제1 도전 패턴 및 제2 도전 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 식각 공정은 상기 감지 전극들 또는 상기 배선들보다 상기 제1 도전막 및 상기 제2 도전막에 대해서 상대적으로 높은 식각율을 갖는 식각액을 사용할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 복수의 감지 전극들 및 상기 복수의 배선들을 동시에 형성하는 단계는 상기 기판 상에 대향 전극을 동시에 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 대향 전극들은 상기 복수의 감지 전극들에 대응하는 평면 형상을 가지고, 상기 복수의 감지 전극들과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 패널은 복수의 감지 전극들, 이에 연결된 배선들 및 정전기 유도 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 정전기 유도 패턴은 상기 배선보다 좁은 폭을 가지므로, 상기 배선 내에서 이동하는 정전기 전류는 상기 정전기 유도 패턴으로 유도될 수 있다. 이에 따라, 상기 정전기 유도 패턴의 단부에서 정전기에 의한 파괴 또는 손실(breakdown)가 일어나도록 유도될 수 있다. 이에 따라, 정전기 전류에 의해서 상기 배선들과 상기 감지 전극들이 접촉하는 부분에서 파괴(breakdown)가 일어나는 현상을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 III 영역을 확대한 평면도이다.
도 3은 도 2의 IV-IV'라인을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널을 나타내는 평면도이다.
도 9 내지 도 15는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타내는 단면도들 및 평면도들이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 출원에서 사용한 배선이란 양 쪽 단부가 도전성 구조들과 직접적으로 접촉하여, 이와 접촉하는 상기 도전성 구조들 사이에 전기적 신호를 전달할 수 있는 도전성 패턴을 의미한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널을 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 III 영역을 확대한 평면도이며, 도 3은 도 2의 IV-IV'라인을 따라 자른 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널은 기판(100), 감지 전극들(111 내지 116), 복수의 배선들(221, 222) 및 패드부(228)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 터치 패널은 각각의 배선들(221, 222)에 전기적으로 연결된 정전기 유도 패턴(240)을 포함할 수 있다.
기판(100)은 투명 절연 기판을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 기판(100)은 필름 형태를 갖는 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있다.
기판(100)은 제1 영역(I) 및 제2 영역(II)으로 구분될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제1 영역(I)은 이후 설명하는 제1 감지 전극들(111 내지 116)이 배치되는 감지 영역일 수 있으며, 제2 영역(II)은 배선들(221, 222) 및 패드부(228)가 배치되는 주변 영역일 수 있다. 즉, 제1 영역(I)은 상기 터치 패널을 사용하는 사용자에게 보여지는 영역일 수 있으며, 제2 영역(II)은 배젤 등에 의해서 사용자에게 보여지지 않는 영역일 수 있다. 제2 영역(II)은 제1 영역(I)의 적어도 하나 이상의 측면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제2 영역(II)은 제1 영역(I)의 일 측면 만을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
감지 전극들(111 내지 116)은 기판(100)의 제1 영역(I) 내에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 감지 전극들(111 내지 116)은 기판(100)의 상면에 평행한 제1 방향(D1)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 이에 따라 제1 감지 전극 열(first sensing electrode column)(110)을 구성할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 감지 전극 열들(columns)(110, 120, 130)은 제1 방향(D1)에 수직한 제2 방향(D2)을 따라 복수 개로 배치될 수 있으며, 감지 전극 어레이(sensing electrode array)를 구성할 수 있다. 즉, 상기 감지 전극 어레이는 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)을 따라서 배치된 복수 개로 감지 전극들(111 내지 116)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 각각의 감지 전극들(111 내지 116)은 도 1및 도 2에 도시된 바와 같이 제2 방향으로 연장된 직사각형을 가질 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 의해서 제한되지 않으며, 감지 전극들(111 내지 116)은 다른 평면 형상을 가질 수 있다.
한편, 감지 전극들(111 내지 116)은 제2 방향(D2)으로 서로 다른 위치에서 측면 모서리를 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제1 감지 전극 열(110) 내의 감지 전극들(111 내지 116)은 도 1에 도시된 바와 같이 제2 방향(D2)으로 서로 동일한 길이를 가질 수 있으며, 각각의 감지 전극들(111 내지 116)은 순차적으로 제2 방향(D2)으로 이동되어 배치될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에 있어서, 하나의 감지 전극 열 내의 감지 전극들은 제2 방향(D2)으로 서로 다른 길이를 가질 수 있다.
복수의 배선들(221, 222)은 제1 영역(I) 및 제2 영역(II) 내에 배치될 수 있으며, 감지 전극들(111 내지 116) 및 패드부(228)에 전기적으로 연결될 수 있다. 각각의 배선들(221, 222)은 서로 전기적으로 절연되며, 각각의 감지 전극들(111 내지 116)에 대응하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 배선(221)은 제1 감지 전극(111)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 배선(222)은 제2 감지 전극(112)에 전기적으로 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 각각의 배선들(221, 222)은 기판(100)의 제1 영역(I) 내에서 제1 방향(D1)을 따라 연장될 수 있다. 또한, 하나의 감지 전극 열(110)에 포함된 감지 전극들(111 내지 116)에 전기적으로 연결된 배선들(221, 221)은 제1 영역(I) 내에서 서로 인접하여 배치될 수 있다.
각각의 배선들(221, 222)은 제2 방향(D2)으로 제1 폭(W1)에 해당하는 폭을 가질 수 있다. 제1 폭(W1)은 배선들(221, 222)이 차지하는 공간의 넓이 및 배선들(221, 222)의 전기적 저항을 고려하여 결정될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제1 폭(W1)은 약 10μm 내지 약 50μm 사이의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 폭(W1)은 약 30μm일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 각각의 배선들(220)은 제1 영역(I) 내에서 제1 방향(D1)으로 연장되어 배치되므로, 제2 영역(II)이 제1 영역(I)의 일 측면만을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 영역(I)의 좌측 또는 우측에는 배선들(221, 222)을 수용하기 위한 제2 영역(II)이 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 터치 패널의 베젤 또는 프레임에 의해서 감추어지는 제2 영역(II)의 면적이 감소될 수 있다.
한편, 각각의 배선들(221, 222)은 제2 영역(II) 내에서 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)으로 연장되며, 패드부(228)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 각각의 감지 전극들(111 내지 116)은 각각의 배선들(221, 222)을 통해서 패드부(228)에 전기적으로 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 각각의 배선들(221, 222)은 제2 영역(II) 내에서 제3 폭(W3)을 가질 수 있으며, 제3 폭(W3)은 제1 폭(W1)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제3 폭(W3)은 제1 폭(W1)의 약 2배 이상 약 5배 이하의 크기를 가질 수 있다. 즉, 제2 영역(II) 내에는 감지 전극들(111 내지 116)이 배치되지 않으므로, 확장된 폭(W3)을 가진 배선들(221, 222)이 수용될 수 있다. 이에 따라, 배선들(220)의 전기적 저항이 감소될 수 있으며, 배선들(220)이 패드부(228) 또는 FPC 등에 용이하게 접합할 수 있다.
감지 전극들(111 내지 116) 및 배선들(221, 222)은 일체로 형성될 수 있다. 즉, 감지 전극들(111 내지 116) 및 배선들(221, 222)은 동일한 물질을 포함하며, 동일한 높이의 저면 및 상면을 가질 수 있다. 결과적으로, 제1 영역(I) 내에 배치된 감지 전극들(111 내지 116) 및 배선들(221, 222)은 하나의 패터닝 공정에 의해서 형성될 수 있다. 이때, 감지 전극들(111 내지 116) 및 배선들(221, 222) 중에서 가장 작은 폭은 배선들(221, 222)의 제1 폭(W1)일 수 있다. 즉, 배선들(221, 222)의 제1 폭(W1)에 대응하는 해상도를 갖는 패터닝 공정을 통해서, 감지 전극들(111 내지 116) 및 배선들(221, 222)을 형성할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 감지 전극들(111 내지 116) 및 배선들(221, 222)은 복수의 금속 나노와이어들을 포함할 수 있다. 상기 금속 나노와이어들은 불규칙한 네트워크를 형성하거나 일정한 방향으로 정렬되어 배치될 수 있다.
예시적인 일 실시예에 있어서, 상기 금속 나노와이어들은 약 10nm 내지 약 50nm 사이의 폭을 가지며, 약 1μm 내지 약 10μm 사이의 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 나노와이어들은 은 나노와이어(Ag nanowire)를 포함할 수 있다. 상기 금속 나노와이어들은 비교적 긴 길이를 가지고 있으며, 서로 중첩되어 배치될 수 있으므로 비교적 높은 전기적 전도성 및 투명도를 가질 수 있다. 또한, 상기 금속 나노와이어들은 우수한 연성을 가지고 있으므로, 상기 터치 패널이 휘어지더라도 응력에 의해서 파괴되지 않을 수 있다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 복수의 절연막 패턴들(230)은 감지 전극들(111 내지 116) 및 배선들(221, 222)에 대응하여 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 절연막 패턴들(230)은 제2 방향(D2)을 따라 연장된 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이때, 절연막 패턴들(230)의 일 단부는 배선들(221, 222) 중에서 하나와 중첩될 수 있으며, 절연막 패턴들(230)의 다른 일 단부는 감지 전극들(111 내지 116) 중에서 하나와 중첩될 수 있다. 예를 들어, 절연막 패턴(230)은 도 2에서 도시된 바와 같이 제1 배선(221)을 부분적으로 덮도록 배치될 수 있으며, 제1 배선(221)과 전기적으로 연결되지 않고 제1 배선(221)에 인접하여 배치된 제2 감지 전극(112)을 부분적으로 덮도록 배치될 수 있다. 절연막 패턴들(230)은 감지 전극들(111 내지 116)을 이후 설명하는 정전기 유도 패턴(240)과 절연시킬 수 있는 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 절연막 패턴들(230)은 약 2μm 내지 약 5μm 사이의 두께를 가질 수 있다.
정전기 유도 패턴(240)은 제1 영역(I) 내에서 절연막 패턴들(230) 상에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 복수의 정전기 유도 패턴(240)은 각기 복수의 절연막 패턴들(230)에 대응하여 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 정전기 유도 패턴(240)은 도 2에서 도시된 바와 같이 제2 방향(D2)을 따라 연장된 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이때, 정전기 유도 패턴(240)은 제1 방향(D1)으로 제2 폭(W2)에 해당하는 폭을 가질 수 있으며, 제2 폭(W2)은 배선들(221, 222)의 제1 폭(W1)보다 작을 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 배선들(221, 222)의 제1 폭(W1)은 정전기 유도 패턴(240)의 제2 폭(W2)의 약 2배 내지 약 10배일 수 있다. 예를 들어, 정전기 유도 패턴(240)의 제2 폭(W2)은 약 1μm 내지 약 10μm 사이일 수 있다.
이때, 정전기 유도 패턴(240)의 제1 단부(245)는 절연막 패턴(230)을 관통하는 콘택 홀(238)을 통해서 배선들(221, 222) 중에서 하나에 전기적으로 연결될 수 있으며, 정전기 유도 패턴(240)의 제2 단부(246)는 감지 전극들(111 내지 116) 중에서 하나와 중첩될 수 있다. 특히, 정전기 유도 패턴(240)의 제2 단부(246)는 도전성 물질과 직접적으로 접촉하지 않을 수 있다. 예를 들어, 정전기 유도 패턴(240)은 도 2에서 도시된 바와 같이 제1 배선(221)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 감지 전극(112)과 중첩되도록 배치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 정전기 유도 패턴(240)은 순차적으로 적층된 제1 도전 패턴(242) 및 제2 도전 패턴(244)을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 제1 도전 패턴(242)은 알루미늄 또는 구리와 같이 비교적 낮은 전기저항을 갖는 금속을 포함할 수 있으며, 제2 도전 패턴(244)은 티타늄 또는 니켈과 같은 비교적 높은 내산화성을 갖는 금속을 포함할 수 있다. 즉, 제1 도전 패턴(242)은 제2 도전 패턴(244)보다 낮은 비저항을 가질 수 있으며, 제2 도전 패턴(244)은 제1 도전 패턴(242)보다 높은 내산화성을 가질 수 있다. 특히, 제1 도전 패턴(242)이 구리를 포함하고, 제2 도전 패턴(244)이 티타늄을 포함하는 경우, 배선들(221, 222) 및 감지 전극들(111 내지 116)을 구성하는 은 나노와이어(Ag nanowire)와 비교적 높은 식각 선택비를 가질 수 있으며, 이에 따라, 제1 도전 패턴(242) 및 제2 도전 패턴(244)을 형성하기 위한 식각 공정에서 배선들(221, 222) 및 감지 전극들(111 내지 116)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 정전기 유도 패턴(240)은 절연막 패턴(230) 상에 배치되고, 배선들(221, 222) 및 감지 전극들(111 내지 116)과 상이한 물질을 포함하므로, 배선들(221, 222) 및 감지 전극들(111 내지 116)을 형성하기 위한 패터닝 공정과 다른 별도의 패터닝 공정에 의해서 형성될 수 있다. 이때, 정전기 유도 패턴(240)을 형성하기 위한 패터닝 공정의 해상도는 정전기 유도 패턴(240)의 제2 폭(W2)에 대응할 수 있다.
정전기 유도 패턴(240)는 이에 전기적으로 연결된 배선(221, 222)이 감지 전극(111 내지 116)과 접촉하는 부분에 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 정전기 유도 패턴(240)이 도 2에 도시된 바와 같이 제2 감지 전극(112)과 중첩되는 경우, 정전기 유도 패턴(240)과 제2 감지 전극(112)의 상부 모서리 사이의 거리를 제1 거리(D1)로 정의하고, 정전기 유도 패턴(240)과 제2 감지 전극(112)의 하부 모서리 사이의 거리를 제2 거리(D2)로 정의할 때, 제2 거리(D2)는 제1 거리(D1)보다 클 수 있다. 이에 따라, 제1 배선(221)과 제1 감지 전극(111) 사이에서 정전기에 의한 파괴 또는 손실이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 정전기 유도 패턴(240)은 제2 방향(D2)을 따라 연장된 직사각형 형상을 가지고 있으나, 본 발명은 이에 의해서 제한되지 않는다. 예를 들어, 정전기 유도 패턴(240)은 제2 방향(D2)과 예각을 이루는 다른 방향을 따라 연장되거나, 특정한 방향으로 꺾이거나 굴곡되는 모양을 가질 수도 있다. 이와 달리, 정전기 유도 패턴(240)은 배선들(221, 222)로부터 이격될 수록, 제1 방향(D1)으로의 폭이 좁아지는 사다리꼴 또는 삼각형 형상을 가질 수도 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 정전기 유도 패턴(240)이 배선들(221, 222)보다 좁은 폭을 가지므로, 배선들(221, 222) 내에서 이동하는 정전기 전류는 정전기 유도 패턴(240)으로 유도될 수 있다. 즉, 정전기 유도 패턴(240)의 단부에서 정전기에 의한 파괴 또는 손실(breakdown)가 일어나도록 유도될 수 있다. 이에 따라, 정전기 전류에 의해서 배선들(221, 222)과 감지 전극들(111 내지 116)이 접촉하는 부분에서 파괴(breakdown)가 일어나는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 파괴(breakdown)에 의해서 배선들(221, 222)과 감지 전극들(111 내지 116)의 전기적 연결이 절연되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널의 일부를 나타내는 평면도이다. 도 4에 도시된 터치 패널은 하나의 배선(221)에 대응하는 정전기 유도 패턴들(240, 242)이 복수 개로 배치되었다는 점을 제외하면 도 1 내지 도 3을 참조로 설명한 터치 패널과 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서 반복되는 구성 요소에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4를 참조하면, 상기 터치 패널은 기판 상에 배치된 복수의 감지 전극들(111, 112), 복수의 배선들(221, 222) 및 패드부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 터치 패널은 각각의 배선들(221, 222)에 전기적으로 연결된 정전기 유도 패턴들(240, 242)을 포함할 수 있다.
감지 전극들(111, 112)은 상기 기판 상에 배치될 수 있으며, 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 감지 전극들(111, 112)은 매트릭스 형태로 배열된 감지 전극 어레이를 구성할 수 있다.
복수의 배선들(221, 222)은 각기 감지 전극들(111, 112)에 대응하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 배선들(221, 222)은 제1 감지 전극(111)에 전기적으로 연결된 제1 배선(221) 및 제2 감지 전극(112)에 전기적으로 연결된 제2 배선(222)을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 배선들(221, 222)은 제2 방향(D2)으로 제1 폭(W1)에 해당하는 폭을 가질 수 있으며, 제1 폭(W1)은 약 10μm 내지 약 50μm 사이의 값을 가질 수 있다.
감지 전극들(111, 112) 및 배선들(221, 222)은 일체로 형성될 수 있다. 즉, 감지 전극들(111, 112) 및 배선들(221, 222)은 동일한 물질 및 동일한 두께를 가질 수 있으며, 하나의 패터닝 공정에 의해서 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 감지 전극들(111, 112) 및 배선들(221, 222)은 복수의 금속 나노와이어들을 포함할 수 있다.
복수의 절연막 패턴들(230)은 감지 전극들(111, 112) 및 배선들(221, 222)에 대응하여 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 하나의 배선(221)에 대응하여 복수의 절연막 패턴들(230)이 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 절연막 패턴들(230)은 각기 제2 방향을 따라 연장된 직사각형 형상을 가질 수 있으며, 배선들(221, 222) 중에서 하나 및 감지 전극들(111, 112) 중 하나와 중첩될 수 있다. 복수의 정전기 유도 패턴들(240, 242)은 감지 전극들(111, 112) 및 배선들(221, 222)에 대응하여 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 하나의 배선(221)에 대응하여 복수의 정전기 유도 패턴들(240, 242)이 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 정전기 유도 패턴들(240, 242)은 각기 제2 방향을 따라 연장된 직사각형 형상을 가질 수 있으며, 배선들(221, 222) 중에서 하나 및 감지 전극들(111, 112) 중 하나와 중첩될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 정전기 유도 패턴들(240, 242)의 일 단부는 각기 콘택 홀들(238, 239)을 통해서 제1 배선(221)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 정전기 유도 패턴들(240, 242)의 다른 단부는 제2 감지 전극(112)에 중첩되도록 배치될 수 있다. 또한, 각각의 정전기 유도 패턴들(240, 242)은 상기 제1 방향(D1)으로 제2 폭(W2)에 해당하는 폭을 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제2 폭(W2)은 약 1μm 내지 약 10μm 사이의 값을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 예를 들어, 제1 정전기 유도 패턴(240)과 제2 정전기 유도 패턴(242)은 제1 방향(D1)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 제1 정전기 유도 패턴(240)은 제2 정전기 유도 패턴(242)보다 제2 감지 전극(112)의 상부 모서리에 인접하여 배치될 수 있다.
또한, 제1 정전기 유도 패턴(240)과 제2 정전기 유도 패턴(242)은 이에 전기적으로 연결된 제1 배선(221)이 제1 감지 전극(111)과 접촉하는 부분에 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 정전기 유도 패턴(240)과 제2 정전기 유도 패턴(242)이 도 4에 도시된 바와 같이 제2 감지 전극(112)과 중첩되는 경우, 제2 정전기 유도 패턴(242)과 제2 감지 전극(112)의 상부 모서리 사이의 거리를 제1 거리(D1)로 정의하고, 제2 정전기 유도 패턴(242)과 제2 감지 전극(112)의 하부 모서리 사이의 거리를 제2 거리(D2)로 정의할 때, 제2 거리(D2)는 제1 거리(D1)보다 클 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 정전기 유도 패턴(240)과 제2 정전기 유도 패턴(242)이 배선들(221, 222)보다 좁은 폭을 가지므로, 배선들(221, 222) 내에서 이동하는 정전기 전류는 제1 정전기 유도 패턴(240) 또는 제2 정전기 유도 패턴(242)으로 유도될 수 있다. 또한, 배선들(221, 222) 중에서 하나에 대응하여 복수의 정전기 유도 패턴들(240, 242)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 정전기 전류가 발생함에 따라, 제1 정전기 유도 패턴(240)이 제1 배선(221)과 전기적으로 절연되는 경우, 이후 제2 정전기 유도 패턴(242)이 정전기를 유도할 수 있다. 이에 따라, 정전기 전류에 의해서 배선들(221, 222)과 감지 전극들(111, 112)이 접촉하는 부분에서 손실 또는 파괴(breakdown)가 일어나는 현상을 방지할 수 있다.
도 5는 각기 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널의 일부를 나타내는 평면도이다. 도 5에 도시된 터치 패널은 감지 전극들(141, 142)의 형상 및 대향 전극(170)을 제외하면 도 1 내지 도 3을 참조로 설명한 터치 패널과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 5를 참조하면, 감지 전극들(141, 142)은 기판 상에서 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 감지 전극들(141, 142)은 매트릭스 형태로 배열된 감지 전극 어레이를 구성할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 감지 전극들(141, 142)은 'E'자 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
한편, 대향 전극(170)은 기판 상에서 제1 방향(D1)을 따라 연장될 수 있으며, 감지 전극들(141, 142)에 대응하도록 배치될 수 있다. 즉, 하나의 대향 전극(170)은 제1 방향(D1)을 따라 배열된 복수의 감지 전극들(141, 142)에 대응할 수 있다. 또한, 복수의 대향 전극(170)들이 제2 방향(D2)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다.
예시적인 일 실시예에 있어서, 대향 전극(170)은 전기적인 신호를 전달하지 않는 더미 전극일 수 있다. 즉, 대향 전극(170)은 감지 전극들(141, 142)이 배치된 부분과 감지 전극들(141, 142)이 배치되지 않은 부분 사이의 유전율 및 광투과도 차이를 보상하는 역할을 수행할 수 있다.
다른 예시적인 일 실시예에 있어서, 대향 전극(170)은 전기적 신호를 전달할 수도 있다. 즉, 상기 터치 패널은 대향 전극(170)과 감지 전극들(141, 142) 사이의 정전 용량의 변화를 통해서 터치 위치를 감지할 수 있다.
복수의 배선들(221, 222)은 각기 감지 전극들(141, 142)에 대응하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 배선들(221, 222)은 제1 감지 전극(141)에 전기적으로 연결된 제1 배선(221) 및 제2 감지 전극(142)에 전기적으로 연결된 제2 배선(222)을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 배선들(221, 222)은 제2 방향(D2)으로 제1 폭(W1)에 해당하는 폭을 가질 수 있으며, 제1 폭(W1)은 약 10μm 내지 약 50μm 사이의 값을 가질 수 있다.
감지 전극들(141, 142), 대향 전극(170) 및 배선들(221, 221)은 하나의 패터닝 공정에 의해서 동시에 형성될 수 있다. 즉, 감지 전극들(141, 142), 대향 전극(170) 및 배선들(221, 221)은 동일한 물질 및 동일한 두께를 가질 수 있다. 감지 전극들(141, 142), 대향 전극(170) 및 배선들(221, 221)은 기판의 상면에 수직한 방향에서 볼 때, 서로 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 정전기 유도 패턴(240)은 배선들(221, 222)보다 좁은 폭을 가지므로, 배선들(221, 222) 내에서 이동하는 정전기 전류는 정전기 유도 패턴(240)으로 유도될 수 있다. 정전기 유도 패턴(240)은 감지 전극들(141, 142)이 다른 형상을 가지거나, 대향 전극(170)이 배치되는 경우에도 적용될 수 있다.
도 6은 각기 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널의 일부를 나타내는 평면도이다. 도 6에 도시된 터치 패널은 감지 전극들(151, 152)의 형상을 제외하면 도 1 내지 도 3을 참조로 설명한 터치 패널과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 6을 참조하면, 감지 전극들(151, 152)은 상부 모서리와 하부 모서리가 평행한 평행사변형 형상을 가질 수도 있다. 다만, 본 발명은 이에 의해서 제한되지 않으며, 감지 전극들은 다른 형상을 가질 수도 있다. 한편, 대향 전극(172)은 감지 전극들(151, 152)에 대응하는 평면 형상을 가질 수 있다.
도 7은 각기 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널의 일부를 나타내는 평면도이다. 도 7에 도시된 터치 패널은 배선들(226, 227)을 제외하면 도 1 내지 도 3을 참조로 설명한 터치 패널과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 7을 참조하면, 배선들(226, 227)은 각기 감지 전극들(111, 112)에 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 배선들(226, 227)은 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)과 예각을 이루는 제3 방향(D3)으로 연장될 수 있다. 즉, 제3 방향(D3)과 제2 방향(D2) 사이의 각도를 제1 각도(θ)로 정의할 때, 제1 각도(θ)는 45° 내지 90°사이일 수 있다. 배선들(226, 227)이 제3 방향(D3)으로 연장할 때, 인접하는 배선들(226, 227) 사이의 거리가 증가될 수 있고, 이에 따라 배선들(226, 227) 사이의 커플링 현상을 감소시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널을 나타내는 평면도이다. 도 8에 도시된 터치 패널은 정전기 유도 패턴들(240)의 위치를 제외하면 도 1 내지 도 3을 참조로 설명한 터치 패널과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 터치 패널은 기판(100), 감지 전극들(111 내지 116), 복수의 배선들(221, 222) 및 패드부(228)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 터치 패널은 각각의 배선들(221, 222)에 전기적으로 연결된 정전기 유도 패턴(240)을 포함할 수 있다.
감지 전극들(111 내지 116)은 기판(100)의 제1 영역(I) 내에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 감지 전극들(111 내지 116)은 기판(100)의 상면에 평행한 제1 방향(D1)을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 이에 따라 제1 감지 전극 열(first sensing electrode column)(110)을 구성할 수 있다. 한편, 제1 감지 전극 열(110), 제2 감지 전극 열(120) 및 제3 감지 전극 열(130)은 제2 방향(D2)을 따라 배치될 수 있으며, 감지 전극 어레이를 구성할 수 있다.
배선들(221, 222), 절연막 패턴(230) 및 정전기 유도 패턴(240)은 도 1 내지 도 3을 참조로 설명한 배선들(221, 222), 절연막 패턴(230) 및 정전기 유도 패턴(240)들과 실질적으로 동일하거나 유사할 수 있다.
다만, 정전기 유도 패턴(240)의 위치는 상이할 수 있다. 즉, 정전기 유도 패턴(240)과 대응하는 감지 전극의 상부 모서리 사이의 거리가 서로 상이하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 정전기 유도 패턴(240)과 제1 감지 전극 열(110)에 포함되는 감지 전극(112)의 상부 모서리 사이의 거리를 제1 거리(D1)로 정의할 때, 정전기 유도 패턴(240)과 제2 감지 전극 열(120)에 포함되는 감지 전극의 상부 모서리 사이의 거리를 제3 거리(D3)로 정의할 수 있고, 정전기 유도 패턴(240)과 제3 감지 전극 열(130)에 포함되는 감지 전극의 상부 모서리 사이의 거리를 제4 거리(D4)로 정의할 수 있다. 이때, 제1 거리(D1), 제3 거리(D3) 및 제4 거리(D4)는 서로 상이할 수 있다.
정전기 유도 패턴(240)은 금속을 포함하는 도전 패턴들을 포함하므로, 정전기 유도 패턴(240)이 배치된 부분과 정전기 유도 패턴(240)이 배치되지 않은 부분은 서로 상이한 유전율 및 광투과도를 가질 수 있다. 만약, 정전기 유도 패턴(240)이 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)을 따라서 정렬되도록 배치되는 경우, 상기 유전율 및 광투과도 차이에 의해서, 일정한 패턴 또는 모아레(moire) 현상이 상기 터치 패널을 사용하는 이용자에게 시인될 수도 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 정전기 유도 패턴(240)들의 위치가 서로 상이하게 배치되는 경우, 정전기 유도 패턴(240)들에 의해서 일정한 패턴 또는 모아레 현상이 관찰되는 것을 방지할 수 있다.
도 9 내지 도 15는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 터치 패널의 제조 방법을 나타내는 단면도들 및 평면도들이다. 도 9는 상기 터치 패널의 제조 방법을 나타내는 평면도이고, 도 10, 도 12 및 도 14는 상기 터치 패널의 제조 방법을 나타내기 위해서 도 9의 III 영역을 확대한 평면도들이며, 도 11, 도 13 및 도 15는 상기 터치 패널의 제조 방법을 나타내기 위해서 상기 평면도의 IV-IV'라인을 따라 자른 단면도들이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 기판(100) 상에 복수의 감지 전극들(111 내지 116) 및 배선들(221, 222)을 형성할 수 있다.
구체적으로, 기판(100) 상에 금속 나노와이어층을 형성한 후, 상기 금속 나노와이어층을 포토레지스트 패턴을 이용하여 패터닝하여 복수의 감지 전극들(111 내지 116) 및 배선들(221, 222)을 동시에 형성할 수 있다.
기판(100)은 투명 절연 기판을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 기판(100)은 필름 형태를 갖는 투명 수지 기판 등으로 구성될 수 있으며, 미리 정해진 유연성을 가질 수 있다. 또한, 기판(100)은 제1 영역(I) 및 제2 영역(II)으로 구분될 수 있다.
상기 금속 나노와이어층은 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 상기 금속 나노와이어층은 복수의 금속 나노와이어들을 용액 내에 분산하고, 상기 용액을 기판(100) 상에 코팅한 후, 상기 용액을 건조하여 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 금속 나노와이어들은 불규칙한 네트워크를 형성할 수 있으며, 상기 금속 나노와이어층은 높은 도전성 및 투명도를 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 용액은 물, 알코올, 케톤, 에테르와 같이 금속 나노와이어들을 분산하며 이를 부식시키지 않은 액체에서 선택될 수 있다. 이들 용액은 바람직하게 100°C보다 낮은 온도에서 높은 휘발성을 가질 수 있다. 또한, 상기 금속 나노와이어층은 예를 들어 은 나노와이어(Ag nanowire)를 포함할 수 있다.
예시적인 일 실시예에 있어서, 상기 금속 나노와이어들은 약 10nm 내지 약 50nm 사이의 폭을 가지며, 약 1μm 내지 약 10μm 사이의 길이를 가질 수 있다. 상기 금속 나노와이어들은 우수한 연성을 가지고 있으므로, 상기 터치 패널이 휘어지더라도 응력에 의해서 파괴되지 않을 수 있다.
복수의 감지 전극들(111 내지 116)은 제1 방향(D1)을 따라 이격되어 배치될 수 있으며, 제1 감지 전극 열(110)을 구성할 수 있다. 또한 복수의 감지 전극 열들(110, 120, 130)이 제2 방향(D2)을 따라 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 감지 전극들(111 내지 116)은 매트릭스 형태로 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)을 따라 이격되어 배치될 수 있다.
복수의 배선들(221, 222)은 각기 감지 전극들(111 내지 116)에 대응하여 배치될 수 있으며, 제1 영역(I) 내에서 제1 방향(D1)을 따라 연장될 수 있다. 복수의 배선들(221, 222)은 각기 제2 방향(D2)을 따라 제1 폭(W1)에 해당하는 폭을 가질 수 있으며, 서로 이격되어 배치될 수 있다.
즉, 상기 패터닝 공정을 통해서 기판(100)의 제1 영역(I) 내에 배치되는 모든 감지 전극들(111 내지 116) 및 배선들(221, 222)이 동시에 형성될 수 있다. 이때, 패터닝 구조들에서 가장 작은 폭은 배선들(221, 222)의 제1 폭(W1)이다. 즉, 상기 패터닝 공정의 해상도는 배선들(221, 222)의 제1 폭(W1)에 대응할 수 있다.
다른 예시적인 실시예들에 있어서, 도 9 내지 도 11에 도시되지는 않았으나 대향 전극(도 5 및 도 6 참조)이 추가적으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 대향 전극은 감지 전극들(111 내지 116) 및 배선들(221, 222)과 동시에 형성될 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 기판(100) 상에 감지 전극들(111 내지 116) 및 배선들(221, 222)을 덮는 절연막을 형성하고, 상기 절연막을 부분적으로 제거하여 절연막 패턴(230)을 형성할 수 있다.
상기 절연막은 투명한 절연 물질을 사용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연막은 아크릴계(acryl-based) 수지 또는 폴리카보네이트계(polycarbonate-based) 수지 등을 이용하여 형성할 수도 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 절연막은 약 2μm 내지 약 5μm 사이의 두께를 가질 수 있다.
이후, 상기 절연막을 부분적으로 제거하는 식각 공정을 통해서 절연막 패턴들(230)을 형성할 수 있다. 절연막 패턴(230)은 도 2 및 도 3을 참조로 설명한 절연막 패턴(230)과 실질적으로 동일할 수 있다. 한편, 상기 식각 공정에서 절연막 패턴(230)을 관통하여, 배선들(221, 222)의 상면을 부분적으로 노출하는 콘택 홀(238)을 형성할 수 있다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 기판(100) 상에 감지 전극들(111 내지 116), 배선들(221, 222) 및 절연막 패턴(230)을 덮는 제1 도전막 및 제2 도전막을 순차적으로 형성하고, 상기 제1 도전막 및 상기 제2 도전막을 부분적으로 제거하여 제1 도전 패턴(242) 및 제2 도전 패턴(244)을 포함하는 정전기 유도 패턴(240)을 형성할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 제1 도전 패턴(242)은 알루미늄 또는 구리와 같이 비교적 낮은 전기저항을 갖는 금속을 포함할 수 있으며, 제2 도전 패턴(244)은 티타늄 또는 니켈과 같은 비교적 높은 내산화성을 갖는 금속을 포함할 수 있다. 즉, 제1 도전 패턴(242)은 제2 도전 패턴(244)보다 낮은 비저항을 가질 수 있으며, 제2 도전 패턴(244)은 제1 도전 패턴(242)보다 높은 내산화성을 가질 수 있다.
특히, 제1 도전 패턴(242)이 구리를 포함하고, 제2 도전 패턴(244)이 티타늄을 포함하는 경우, 배선들(221, 222) 및 감지 전극들(111 내지 116)을 구성하는 은 나노와이어(Ag nanowire)와 비교적 높은 식각 선택비를 가질 수 있다. 즉, 상기 식각 공정에서 구리 및 티타늄에 대해서 높은 식각율을 가지며, 은 나노와이어에 대해서 낮은 식각율을 갖는 식각액을 사용할 수 있다. 이에 따라, 제1 도전 패턴(242) 및 제2 도전 패턴(244)을 형성하기 위한 식각 공정에서 배선들(221, 222) 및 감지 전극들(111 내지 116)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
정전기 유도 패턴(240)은 제1 도전 패턴(242) 및 제2 도전 패턴(244)을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 정전기 유도 패턴(240)은 제2 방향(D2)을 따라 연장될 수 있으며, 제1 방향(D1)으로 제2 두께(W2)를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 도전 패턴(242) 및 제2 도전 패턴(244)을 형성하기 위한 식각 공정은 제2 두께(W2)에 해당하는 해상도를 가질 수 있다. 상기 제1 도전막 및 상기 제2 도전막은 금속을 포함하므로, 상기 금속 나노와이어층보다 좁은 폭을 용이하게 패터닝할 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100: 기판 110: 제1 감지 전극 열(column)
111: 제1 감지 전극 112: 제2 감지 전극
113, 114, 115, 116: 감지 전극들
120: 제2 감지 전극 열(column)
130: 제3 감지 전극 열(column)
221: 제1 배선 222: 제2 배선
230: 절연막 패턴 240: 정전기 유도 패턴
242: 제1 도전 패턴 244: 제2 도전 패턴

Claims (22)

  1. 기판 상에 배치된 복수의 감지 전극들;
    상기 감지 전극들과 동일한 높이의 저면을 가지며, 상기 감지 전극들로부터 각기 연장되는 복수의 배선들; 및
    상기 복수의 배선들에 각기 전기적으로 연결되는 정전기 유도 패턴들을 포함하는 터치 패널.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 정전기 유도 패턴들 및 상기 감지 전극들 사이에 배치되는 절연막 패턴을 더 포함하고,
    상기 정전기 유도 패턴들은 상기 배선들에 직접적으로 접촉하는 제1 단부 및 상기 감지 전극들에 중첩되어 배치되는 제2 단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제2 단부는 상기 감지 전극 또는 상기 배선과 직접적으로 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 정전기 유도 패턴들은 상기 정전기 유도 패턴들에 전기적으로 연결된 상기 배선과 상기 감지 전극의 경계에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 정전기 유도 패턴들에 전기적으로 연결된 상기 배선과 상기 감지 전극의 경계와 상기 정전기 유도 패턴들 사이의 거리가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 감지 전극들 및 상기 배선들은 복수의 금속 나노와이어들을 포함하고,
    상기 정전기 유도 패턴들은 각기 순차적으로 적층된 제1 도전 패턴 및 제2 도전 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 감지 전극들 및 상기 배선들은 복수의 은(Ag) 나노와이어들을 포함하고,
    상기 제1 도전 패턴은 상기 제2 도전 패턴보다 낮은 전기 비저항을 갖는 금속을 포함하고, 상기 제2 도전 패턴은 상기 제1 도전 패턴보다 높은 내산화성을 갖는 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 제1 도전 패턴은 구리를 포함하고, 상기 제2 도전 패턴은 티타늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 배선들은 제1 폭을 가지며, 상기 정전기 유도 패턴은 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제1 폭은 상기 제2 폭의 2배 내지 10배인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 기판은 제1 영역 및 상기 제1 영역의 적어도 하나 이상의 측면을 둘러싸는 제2 영역을 포함하며,
    상기 감지 전극들은 상기 기판의 상기 제1 영역 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 배선들은 상기 제1 영역 내에서 제1 폭을 가지며, 상기 제2 영역 내에서 상기 제1 폭보다 큰 제3 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 제2 영역 내에 배치된 패드부를 더 포함하고,
    상기 제2 영역은 상기 제1 영역의 일 측면만을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 복수의 감지 전극들은 상기 기판의 상면에 평행한 제1 방향 및 제2 방향을 따라 정렬되어 배치될 수 있으며,
    상기 복수의 배선들은 상기 기판의 상기 제1 영역 내에서 상기 제1 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 기판 상에 배치되며, 상기 복수의 감지 전극들에 대응하는 평면 형상을 가지고, 상기 복수의 감지 전극들과 중첩되지 않도록 배치되는 대향 전극들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 대향 전극들은 상기 제1 방향을 따라 연장하며, 상기 제1 방향을 따라 배치된 복수 감지 전극들은 하나의 상기 대향 전극에 대응하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 대향 전극들은 상기 감지 전극들과 동일한 높이의 저면을 가지며, 상기 감지 전극들과 동일한 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  18. 제 11항에 있어서, 상기 복수의 감지 전극들은 상기 기판의 상면에 평행한 제1 방향 및 제2 방향을 따라 정렬되어 배치될 수 있으며,
    상기 복수의 배선들은 상기 기판의 상기 제1 영역 내에서 상기 제1 방향과 예각을 이루는 제3 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  19. 제 1항에 있어서, 상기 정전기 유도 패턴들은 하나의 배선에 대응하여 복수 개로 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  20. 기판 상에 복수의 감지 전극들 및 상기 감지 전극들로부터 각기 연장되는 복수의 배선들을 동시에 형성하는 단계;
    상기 감지 전극들 및 상기 배선들과 부분적으로 중첩되는 복수의 절연막 패턴들을 형성하는 단계; 및
    상기 절연막 패턴을 관통하는 콘택홀을 통해서, 상기 복수의 배선들에 각기 전기적으로 연결되는 정전기 유도 패턴들을 형성하는 단계를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 정전기 유도 패턴들을 형성하는 단계는,
    상기 감지 전극들 및 상기 배선들을 덮는 제1 도전막 및 제2 도전막을 순차적으로 형성하는 단계; 및
    식각 공정을 수행하여 상기 제1 도전막 및 상기 제2 도전막을 부분적으로 제거하여, 순차적으로 적층된 제1 도전 패턴 및 제2 도전 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 식각 공정은 상기 감지 전극들 또는 상기 배선들보다 상기 제1 도전막 및 상기 제2 도전막에 대해서 상대적으로 높은 식각율을 갖는 식각액을 사용하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 제조 방법.
  22. 제 20항에 있어서, 상기 복수의 감지 전극들 및 상기 복수의 배선들을 동시에 형성하는 단계는 상기 기판 상에 대향 전극을 동시에 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 대향 전극들은 상기 복수의 감지 전극들에 대응하는 평면 형상을 가지고, 상기 복수의 감지 전극들과 중첩되지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 제조 방법.
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