KR20150111234A - 터치패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

실시 예에 따른 터치패널은, 기판; 상기 기판상에 형성되는 다수의 전극부; 및 상기 다수의 전극부 사이에 형성되는 개방부를 포함한다.

Description

터치패널 및 그 제조방법{Touch panel and method for manufacturing the same}

실시 예는 터치패널에 관한 것이다.

실시 예는 터치패널의 제조방법에 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 대표적으로 저항막 방식의 터치 패널과 정전 용량 방식의 터치 패널로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 패널은 입력 장치에 압력을 가했을 때 전극 간 연결에 따라 저항이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다. 제조 방식의 편의성 및 센싱력 등을 감안하여 소형 모델에 있어서는 최근 정전 용량 방식이 주목받고 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 플렉서블(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, 금속 물질을 메쉬 형상으로 형성하여 ITO를 대체하고자 하나, 이러한 메쉬 패턴에서 각 채널과 채널 사이에 존재하는 단락으로 인해 시인성 문제 또는 통전의 문제가 발생한다.

실시 예는 다수의 전극부 간의 전기적인 단락을 방지하는 터치패널을 제공한다.

실시 예에 따른 터치패널은, 기판; 상기 기판상에 형성되는 다수의 전극부; 및 상기 다수의 전극부 사이에 형성되는 개방부를 포함한다.

실시 예에 따른 터치패널은 다수의 전극부 간에 개방부를 형성하여 전극부간의 전기적인 단락을 방지한다.

도 1은 제1 실시 예에 따른 터치패널의 상면도이다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 터치패널의 확대도이다.
도 3은 제1 실시 예에 따른 터치패널의 단면도이다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 터치패널의 제조방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 제2 실시 예에 따른 터치패널을 나타내는 도면이다.
도 6은 제3 실시 예에 따른 터치패널의 확대도이다.
도 7은 제3 실시 예에 따른 터치패널을 나타낸 도면이다.

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.

도 1 내지 도 3을 참조하면 제1 실시예에 따른 터치패널(1)은 터치 영역(AA) 및 비터치 영역(UA)을 포함할 수 있다.

상기 터치 영역(AA)은 사용자의 터치 명령 입력이 가능한 영역을 의미하며, 상기 비터치 영역(UA)은 상기 터치 영역(AA)의 외곽에 위치하는 사용자의 터치가 이루어짐에도 활성화되지 않아 터치 명령 입력이 이루어지지 않는 영역을 의미한다.

상기 터치패널(1)이 표시패널에 부착되어 사용되는 경우 상기 터치패널(1)의 터치 영역(AA) 및 비터치 영역(UA)은 표시장치의 표시영역 및 비표시 영역과 대응될 수 있다. 상기 표시 영역은 화상을 표시하는 영역이고 상기 비표시 영역은 화상을 표시하지 않는 영역이다. 따라서, 상기 터치패널(1)의 터치 영역(AA)은 광을 투과할 수 있는 영역으로 구성되어야 하고, 상기 터치패널(1)의 비터치 영역(UA)은 광을 투과하지 않는 영역으로 구성될 수 있다.

상기 터치 영역(AA)에는 입력 장치를 감지할 수 있도록 전극부(100)가 형성될 수 있다. 그리고, 비터치 영역(UA)에는 전극부(100)와 전기적으로 연결되는 배선(20)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 비터치 영역(UA)에는 상기 배선(20)에 연결되는 외부 회로 등이 위치할 수 있다.

상기 터치패널(1)에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되면, 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생하고, 이러한 차이가 발생한 부분을 접촉 위치로 검출할 수 있다.

이러한 터치패널(1)을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 기판(10)은 전극부(100), 배선(20) 및 회로 기판 등을 지지할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 기판(10)은 일례로 유리 기판 또는 플라스틱 기판으로 이루어질 수 있다.

상기 기판(10)의 비터치 영역(UA)에 외곽 더미층이 형성된다. 상기 외곽 더미층은 상기 배선(20)과 상기 배선(20)을 외부 회로에 연결하는 인쇄 회로 기판 등이 외부에서 보이지 않도록 할 수 있게 소정의 색을 가지는 물질을 도포하여 형성될 수 있다. 상기 외곽더미층은 원하는 외관에 적합한 색을 가질 수 있는데, 일례로 흑색 안료 등을 포함하여 흑색을 나타낼 수 있다. 그리고 이 외곽더미층에는 다양한 방법으로 원하는 로고 등을 형성할 수 있다. 이러한 외곽더미층은 증착, 인쇄, 습식 코팅 등에 의하여 형성될 수 있다.

상기 기판(10) 상에는 다수의 전극부(100)가 형성될 수 있다. 상기 전극부(100)는 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지할 수 있다. 도 1에서는 상기 전극부(100)가 기판 상에서 일 방향으로 연장되는 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 상기 전극부(100)는 일 방향과 교차하는 타 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 상기 전극부(100)는 일 방향으로 연장되는 형상 및 타 방향으로 연장되는 형상을 가지는 두 종류의 전극부(100)를 포함할 수도 있다.

상기 전극부(100)는 전도성 패턴 개구부(OA) 및 전도성 패턴 선부(LA)를 포함한다. 상기 전극부(100)는 메쉬 형상으로 배치될 수 있다. 이때, 메쉬 형상은 무아레 현상을 방지할 수 있도록 랜덤하게 형성할 수 있다. 무아레 현상이란, 주기적인 줄무늬가 겹쳐져서 생기는 무늬로, 이웃한 줄무늬들이 겹쳐지면서 줄무늬의 굵기가 굵어져 다른 줄무늬에 비해 도드라져 보이는 현상이다. 따라서, 이러한 무아레 현상을 방지할 수 있도록, 상기 전도성 패턴 선부(LA)의 형상이 다양하게 배치될 수 있다.

상기 도 1에서 보는 바와 같이, 전도성 패턴 선부(LA)는 규칙적인 형상을 가질 수 있다. 상기 전도성 패턴 선부(LA)의 형상에 의해 상기 전도성 패턴 개구부(OA)의 형상이 결정될 수 있다.

상기 전도성 패턴 개구부(OA)는 사각형 형상을 포함할 수 있다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 전도성 패턴 개구부(OA)는 다이아몬드형, 오각형, 육각형의 다각형 형상 또는 원형 형상 등 다양한 형상을 포함할 수 있다.

또한, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 전도성 패턴 선부(LA)는 불규칙한 형상을 가질 수 있다. 이에 따라 상기 전도성 패턴 개구부(OA)가 다양한 형상을 가질 수 있다.

상기 전극부(100)가 메쉬 형상을 가짐으로써, 터치 영역(AA) 상에서 상기 전극부(100)의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 즉, 상기 전극부(100)가 금속으로 형성되어도, 상기 전도성 패턴 선부(LA)가 시인되지 않을 수 있다.

또한, 상기 전극부(100)가 대형 크기의 터치 윈도우에 적용되어도 터치 윈도우의 저항을 낮출 수 있다. 또한, 상기 전극부(100)가 인쇄 공정으로 형성될 경우, 인쇄 품질을 향상시켜 고품질의 터치패널을 확보할 수 있다.

상기 다수의 전극부(100) 사이에는 개방부(30)가 형성될 수 있다. 상기 개방부(30)는 인접하는 전극부(100)를 전기적으로 개방시키는 역할을 할 수 있다. 상기 개방부(30)에는 상기 전도성 패턴 선부(LA)가 형성되지 않는다.

상기 개방부(30)는 상기 배선(20)과 평행하는 방향을 따라 형성될 수 있다. 상기 개방부(30)는 각각의 배선(20)과 전기적으로 연결되는 전극부(100)를 분리시킬 수 있다.

상기 다수의 전극부(100) 사이에 개방부(30)를 형성함으로써 인접하는 전극부(100) 간의 단락을 방지하여 결과적으로 배선(20)의 전기적인 단락을 방지하여 정확한 터치위치를 감지할 수 있다.

도 4는 제1 실시 예에 따른 터치패널의 제조방법을 나타내는 도면이다.

도 4a를 참조하면, 기판(10) 상에 전극물질(101)이 형성된다.

상기 기판(10)은 강화 유리, 반강화유리, 소다라임 유리, 강화 플락스틱 또는 연성 플라스틱을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기판(10)은 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(poly ethylene terephthalate, PET) 등의 플라스틱을 포함할 수도 있다.

상기 전극물질(101)은 상기 기판(10)의 터치 영역(AA)의 전면에 메쉬 형상으로 형성될 수 있다. 상기 전극물질(101)은 규칙적인 형상을 가질 수도 있고, 불규칙 적인 형상을 가지며 도포될 수 있다.

상기 전극물질(101)은 전기 전도성이 우수한 금속을 포함할 수 있다. 일례로 상기 전극물질(101)은 Cu, Au, Ag, Al, Ti, Ni 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.

도 4b를 참조하면, 상기 전극물질(101)이 도포된 기판(10)에 개방부(30)가 형성될 수 있다. 상기 개방부(30)에 의해 다수의 전극부(100)가 정의될 수 있다.

상기 개방부(30)는 상기 전극물질(101)을 관통하며 형성될 수 있다. 상기 개방부(30)는 상기 기판(10)의 일부 영역을 노출시키며 형성될 수 있다.

상기 개방부(30)는 상기 전극물질(101)의 선택적 에칭을 통해 형성될 수 있다. 또는, 상기 개방부(30)는 레이져 커팅에 의해 형성될 수 있다.

상기 개방부(30)는 상기 배선(20)과 평행하는 방향을 따라 형성될 수 있다. 상기 개방부(30)는 각각의 배선(20)과 전기적으로 연결되는 전극부(100)를 분리하여, 정확한 터치위치를 감지할 수 있게 하는 효과가 있다.

도 5는 제2 실시 예에 따른 터치패널을 나타내는 도면이다.

도 5a는 도 2의 터치패널을 C 방향으로 바라본 사시도이고, 도 5b는 도 5a를 D-D`를 따라 절단한 단면도이다.

제2 실시 예에 따른 터치패널은 제1 실시 예에 따른 터치패널과 비교하여, 전극부가 레진층에 형성된 음각부에 형성되고, 개방부가 음각부에 비해 돌출되어 형성되는 것 이외에는 동일하다. 따라서, 제2 실시 예를 설명함에 있어서, 제1 실시 예와 공통되는 구성에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제2 실시 예에 따른 터치패널(10)은 기판(10) 상에 레진층(110)이 형성된다.

상기 레진층(110)에는 다수의 음각부(113)가 형성될 수 있다. 상기 다수의 음각부(113)는 상기 레진층(110)의 상면으로부터 함몰되어 형성될 수 있다.

상기 다수의 음각부(113) 사이 영역은 개방부(30)로 정의될 수 있다. 상기 개방부(30)는 상기 레진층(110)의 상면과 동일평면일 수 있다. 다시 말해, 상기 레진층(110)에 다수의 음각부(113)가 형성되고, 상기 다수의 음각부(113)가 형성되지 않는 영역이 개방부(30)로 정의될 수 있다. 즉, 상기 개방부(30)는 상기 음각부(113)보다 큰 두께를 가지고 형성될 수 있다.

상기 음각부(113)는 임프린팅(imprinting) 공정으로 형성될 수 있다. 또는, 상기 음각부(113)는 포토 리소그래피 공정으로 형성될 수도 있다.

상기 다수의 음각부(113)에는 전극물질이 주입되어 전극부(100)를 형성할 수 있다. 상기 전극부(100)는 상기 음각부(113)와 동일한 높이로 형성될 수 있다. 또는 상기 전극부(100)는 상기 음각부(113)보다 작은 높이로 형성될 수 있다. 상기 전극물질은 전기 전도성이 우수한 금속을 포함할 수 있다. 일례로 상기 전극물질은 Cu, Au, Ag, Al, Ti, Ni 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.

상기 전극물질이 주입된 음각부(113)는 도 2의 전도성 패턴 선부(LA)와 대응되고, 상기 음각부(113)가 형성되지 않은 레진층(110)의 상면은 상기 전도성 패턴 개구부(OA)와 대응되므로, 상기 음각부(113)의 형상에 의해 상기 전극부(100)의 메쉬형상이 정의될 수 있다.

상기 개방부(30)의 형상에 의해 상기 다수의 전극부(100)의 형상이 정의될 수 있다. 상기 개방부(30)를 통해, 상기 다수의 전극부(100)간의 단락을 방지할 수 있다. 상기 개방부(30)가 상기 음각부(113)보다 큰 두께로 형성되어 제조과정에서 전극물질의 넘침 또는 사용과정에서의 전하이동을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 제조과정 또는 사용과정에서 전극물질이 상기 음각부(113)의 외부로 이동하더라도, 상기 개방부(30)를 통해 전하 또는 물질의 이동을 방지할 수 있어, 다수의 전극부(100) 간의 전기적인 단락을 방지할 수 있다.

도 6은 제3 실시 예에 따른 터치패널의 확대도이고, 도 7은 제3 실시 예에 따른 터치패널을 나타낸 도면이다.

도 7a는 도 6의 터치패널을 C방향으로 바라본 사시도이고, 도 7b는 도 7a를 D-D`를 따라 절단한 단면도이다.

제3 실시 예에 따른 터치패널은 제1 실시 예와 비교하여, 전극부가 서브패턴을 포함하는 레진층 상에 형성되고, 개방부가 상기 서브패턴에 비해 함몰되어 형성되는 것 이외에는 동일하다. 따라서, 제3 실시 예를 작성함에 있어서, 제1 실시 예와 공통되는 구성에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 제3 실시 예에 따른 터치패널은 기판(10) 상에 레진층(120)이 형성된다.

상기 레진층(120)에는 다수의 제1 서브패턴(121) 및 제2 서브패턴(123)이 형성될 수 있다.

상기 제1 서브패턴(121)과 제2 서브패턴(123)은 상기 몰드(130)에 의해 임프린팅(imprinting) 공정으로 형성될 수 있다.

상기 제1 서브패턴(121) 상에는 전극부(100)가 형성된다. 상기 제1 서브패턴(121)은 상기 전도성 패턴 선부(LA)와 대응되는 영역에 형성될 수 있다. 상기 제1 서브패턴(121)의 형상에 따라 상기 전극부(100)의 형상이 정의될 수 있다. 따라서, 상기 제1 서브패턴(121)은 메쉬형상으로 배치될 수 있다. 상기 제1 서브패턴(210)은 상기 레진층(120)으로부터 돌출되어 형성될 수 있다.

상기 전극부(100)는 상기 제1 서브패턴(121) 상에 전극물질을 도포함으로써 형성될 수 있다. 상기 전극물질은 전기 전도성이 우수한 금속을 포함할 수 있다. 일례로 상기 전극물질은 Cu, Au, Ag, Al, Ti, Ni 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.

상기 제2 서브패턴(123)은 상기 전도성 패턴 개구부(OA)상에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제2 서브패턴(123)은 상기 제1 서브패턴(121) 사이 영역에 형성될 수 있다. 상기 제2 서브패턴(123)은 상기 레진층(120)으로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 제2 서브패턴(123)의 선폭은 상기 제1 서브패턴(121)의 선폭보다 작을 수 있다. 상기 제2 서브패턴(123)의 높이는 상기 제1 서브패턴(121)의 높이보다 작을 수 있다.

상기 제1 서브패턴(121)과 제2 서브패턴(123)은 상기 레진층(120)과 일체로 형성될 수 있다. 상기 제1 서브패턴(121)과 제2 서브패턴(123)은 수지(resin) 또는 폴리머를 포함할 수 있다.

상기 제1 서브패턴(121)에는 개방부(30)가 형성될 수 있다. 상기 개방부(30)는 다수의 제1 서브패턴(121)의 사이 영역으로 정의될 수 있다. 상기 개방부(30)는 상기 레진층(110)의 상면과 동일평면일 수 있다. 다시 말해, 상기 레진층(110)에 다수의 제1 서브패턴(121)이 형성되고, 상기 다수의 제1 서브패턴(121)의 길이방향의 사이 영역이 개방부(30)로 정의될 수 있다. 상기 개방부(30)는 상기 제1 서브패턴(121)에 비해 함몰되어 형성될 수 있다.

상기 개방부(30)의 형상에 의해 상기 다수의 전극부(100)의 형상이 정의될 수 있다. 상기 개방부(30)를 통해, 상기 다수의 전극부(100)간의 단락을 방지할 수 있다. 상기 개방부(30)가 상기 제1 서브패턴(121)에 비해 함몰되어 형성되어 제조과정에서 전극물질의 넘침 또는 사용과정에서의 전하이동을 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 제조과정 또는 사용과정에서 전극물질이 상기 다수의 제1 서브패턴(121)의 사이영역으로 이동하더라도, 상기 개방부(30)를 통해 전하 또는 물질의 이동을 방지할 수 있어, 다수의 전극부(100) 간의 전기적인 단락을 방지할 수 있다.

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.

1: 터치패널
10: 기판
20: 배선
30: 개방부
100: 전극부
110,120: 레진층
113: 음각부
121: 제1 서브패턴
123: 제2 서브패턴

Claims (9)

1. 기판;
   상기 기판상에 형성되는 다수의 전극부; 및
   상기 다수의 전극부 사이에 형성되는 개방부를 포함하는 터치패널.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전극부와 상기 기판 사이에는 레진층이 형성되는 터치패널.
3. 제1항에 있어서,
   상기 개방부는 상기 기판을 노출하며 형성되는 터치패널.
4. 제2항에 있어서,
   상기 레진층은 상기 기판 방향으로 함몰된 다수의 음각부를 포함하고,
   상기 개방부는 상기 다수의 음각부의 사이영역인 터치패널.
5. 제4항에 있어서,
   상기 개방부는 상기 음각부에 비해 돌출되어 형성되는 터치패널.
6. 제4항에 있어서,
   상기 전극부는 상기 음각부에 충진된 전극물질로 구성되는 터치패널.
7. 제4항에 있어서,
   상기 개방부는 상기 레진층의 상면과 동일평면인 터치패널.
8. 제2항에 있어서,
   상기 레진층에 형성되는 제1 서브패턴 및 제2 서브패턴을 포함하고,
   상기 전극부는 상기 제1 서브패턴 상에 형성되는 전극물질을 포함하는 터치패널.
9. 제8항에 있어서,
   상기 개방부는 상기 제1 서브패턴에 비해 함몰되어 형성되는 터치패널.

Images