KR20160131407A - 터치 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 및 상기 기판에 형성된 복수의 펜 터치 전극 루프를 포함하고, 상기 복수의 펜 터치 전극 루프 중 상기 기판의 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프의 너비는 기판에 배치된 다른 펜 터치 전극 루프의 너비 보다 작은 터치 패널에 관한 것이다.

Description

터치 패널{TOUCH PANEL}

본 발명은 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 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 위치를 검출한다. 정존 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 주목 받고 있다.

한편, 최근의 전자 제품은 스타일러스 펜 등을 입력 수단으로 사용하고 있다. 이를 위해 터치 패널에 스타일러스 펜에 의한 입력을 감지하기 위한 펜 터치 전극이 루프(loop) 형상으로 구비된다. 스타일러스 펜에 의한 입력을 감지하기 위한 펜 터치 전극은 루프 구조이므로 터치 패널 상에서 일정 영역을 차지하기 마련이다. 그로 인해 터치 패널의 크기 특히 터치 패널의 비유효 영역의 크기가 커지는 문제가 발생하였다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 펜 터치 전극 루프를 포함하는 터치 패널의 크기를 소형화 하기 위한 것이다. 특히, 베젤의 너비를 축소시키기 위한 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 터치 패널은 기판 및 상기 기판에 형성된 복수의 펜 터치 전극 루프를 포함하고, 상기 복수의 펜 터치 전극 루프 중 상기 기판의 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프의 너비는 기판에 배치된 다른 펜 터치 전극 루프의 너비 보다 작게 형성된다. 이 때, 상기 펜 터치 전극 루프는 기판 상에 형성된 복수의 펜 터치 전극 및 상기 복수의 펜 터치 전극의 일단을 연결하는 연결 배선을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 연결 배선은 상기 복수의 펜 터치 전극 중 어느 두 개를 연결할 수 있고, 다른 실시예에서 상기 연결 배선은 상기 복수의 펜 터치 전극 중 적어도 어느 3개 이상을 연결할 수 있다.

본 발명에서 상기 기판은 유효 영역 및 비유효 영역으로 구분되고, 상기 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프는 일부가 상기 비유효 영역에 형성될 수 있다. 이 때, 상기 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프는 유효 영역에 형성된 면적이 비유효 영역에 형성된 면적보다 넓게 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 터치 패널은 기판의 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프의 너비는 기판에 배치된 다른 펜 터치 전극 루프의 너비의 10% 내지 95% 범위 내에서 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판의 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프는 비대칭 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서 상기 기판은 유효 영역 및 비유효 영역으로 구분되고, 상기 복수의 펜 터치 전극 루프는 상기 유효 영역 상에서 중첩 배치될 수도 있고, 복수의 펜 터치 전극 루프 중 적어도 어느 하나는 메쉬 형상으로 형성될 수도 있다.

본 발명에 의하면, 터치 패널의 베젤 영역 너비를 줄일 수 있다.

또한 복잡한 점핑 구조 없이도 복수의 펜 터치 전극 루프를 배열할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 평면도다.
도 2는 본 발명의 실시 예 적용 전 터치 패널 평면도다
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 평면도다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 평면도다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 평면도다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 평면도다.
도 7은 비대칭 형상의 최외곽 루프를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 평면도다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 터치 패널이 적용된 예를 나타낸 그림이다.

본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.

도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 용어들은 가능한 표현의 예들일 뿐이다. 다른 실시예들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 용어들이 사용될 수 있다.

또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 "개방형"의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

또한 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 것의 의미는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다.

나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.

또한 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널의 평면도다.

본 실시예에서 터치 패널은 기판(100) 및 상기 기판(100)에 형성된 복수의 펜 터치 전극 루프(200)를 포함하고, 상기 복수의 펜 터치 전극 루프(200) 중 상기 기판(100)의 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프(200)의 너비는 기판(100)에 배치된 다른 펜 터치 전극 루프(200)의 너비 보다 작게 형성될 수 있다.

기판(100)은 전극, 배선 등을 지지하기 위한 수단이다. 기판(100)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어 상기 기판(100)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다. 또한, 상기 기판(100)은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 기판(100)은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다. 사파이어는 유전율 등 전기 특성이 매우 뛰어나 터치 반응 속도를 획기적으로 올릴수 있을 뿐 아니라 호버링(Hovering) 등 공간 터치를 쉽게 구현 할 수 있고 표면 강도가 높아 커버 기판으로도 적용할 수 있다. 호버링이란 디스플레이에서 약간 떨어진 거리에서도 좌표를 인식하는 기술을 의미한다.

또한, 상기 기판(100)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 기판(100)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 Random한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.

또한, 상기 기판(100)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 또한, 상기 기판(100)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 기판(100)을 포함하는 터치 패널도 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 터치 패널은 휴대가 용이하며, 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다.

상기 기판(100)은 커버 기판을 포함할 수 있다. 즉, 상기 전극, 배선 등은 커버 기판에 의해 지지될 수 있다. 또는, 상기 기판(100) 상에는 별도의 커버 기판이 더 배치될 수 있다. 즉, 상기 전극, 배선 등은 기판(100)에 의해 지지되고, 상기 기판(100)과 상기 커버 기판은 접착층을 통해 합지(접착)될 수 있다.

상기 기판(100)에는 유효 영역(VA)및 비유효 영역(UA)이 정의될 수 있다. 상기 유효 영역(VA)에서는 디스플레이가 표시될 수 있고, 상기 유효 영역(VA) 주위에 배치되는 상기 비유효 영역(UA)에서는 디스플레이가 표시되지 않을 수 있다. 또한, 상기 유효 영역(VA) 및 상기 비유효 영역(UA) 중 적어도 하나의 영역에서는 입력 수단(예를 들어, 손가락, 스타일러스 펜 등)의 위치를 감지할 수 있다. 이와 같은 터치 패널에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되면, 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생하고, 이러한 차이가 발생한 부분을 접촉 위치로 검출할 수 있다.

펜 터치 전극 루프(200)는 스타일러스 펜에 의한 입력을 감지하기 위한 수단이다. 기판(100) 상에서 루프의 형태로 형성이 된다. 펜 터치 전극 루프(200)에서 감지한 전기장의 변화 또는 발생된 유도 전류를 처리하여 위치를 판별하기 위한 수단, 예를 들어 제어부를 기초로 폐쇄 루프를 형성할 수 있다. 달리 말해, 펜 터치 전극 루프(200) 자체는 일단이 열려 있으나, 열린 부분이 제어부와 연결되면서 폐쇄 루프를 완성시킬 수 있다.

도 1에는 복수의 펜 터치 전극 루프(200)가 도시되어 있다. 도 1에는 기판(100) 상에서 직사각형 형태의 루프가 형성되어 있으나, 반드시 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다. 다만, 터치 패널 내에 포함되는 다른 구성과의 배치, 터치 패널의 시인성, 펜 터치 전극 루프(200)의 위치 감지 성능 등을 고려할 때 도 1과 같이 배치하는 것이 바람직하다.

펜 터치 전극(210)이 구동하는 일 예로, 제어부에서 각 펜 터치 전극 루프(200)에 순차적으로 전류를 제공하면, 각 펜 터치 전극 루프(200)는 순차적으로 전자기가 유도된다. 이렇게 유도된 전자기가 스타일러스 펜과 반응함에 따라 발생되는 전자기의 변화를 감지하여 스타일러스 펜의 위치를 판단할 수 있다. 내지는 스타일러스 펜 자체가 상기 펜 터치 전극 루프(200)에 전원을 유도함으로써 위치를 감지할 수도 있다.

이 때, 본 발명의 펜 터치 전극 루프(200)는 기판(100)의 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프(200)의 너비가 다른 펜 터치 전극 루프(200)의 너비 보다 작게 형성된다. 도 1에서도 볼 수 있듯, 최외곽의 펜 터치 전극 루프(200)의 너비(w1)는 다른 펜 터치 전극 루프(200)의 너비(w2)에 비해 작게 형성됨을 알 수 있다. 이하에서는 종래의 경우와 비교하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예 적용 전 터치 패널 평면도다. 도 2에 도시된 예에서는 복수의 펜 터치 전극 루프(200)의 형상이 모두 동일하며, 크기, 너비 또한 동일하다.

이와 같이 복수의 펜 터치 전극 루프(200)가 동일한 형상, 크기, 너비를 가지는 경우, 스타일러스 펜과 펜 터치 전극 루프(200)의 위치에 따라 발생하는 전기적 특성 변화를 모든 전극 루프에서 동일하게 적용할 수 있으므로, 제어부에서 위치를 판단하는 것이 용이하고, 터치 패널 제조 시 펜 터치 전극 루프(200)의 크기, 형상을 다양화하지 않아도 되므로, 공정 측면에서도 장점이 있다.

다만, 도 2의 구조는 최외곽 루프가 비유효 영역 상에서도 일정한 공간을 차지하고 있으므로, 상대적으로 터치 패널의 비유효 영역 크기가 넓어진다. 이는 터치 패널이 적용된 터치 디바이스의 베젤이 넓어지는 문제로 이어진다. 심미감 및 터치 패널이 적용되는 터치 디바이스의 성능 개선 측면에서 베젤을 줄이기 위한 다양한 기술이 적용되는 것을 고려할 때, 베젤이 넓어지는 것은 여러가지 단점을 가진다.

그러나, 앞서 설명한 본 발명과 같이 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프(200)의 너비를 다른 펜 터치 전극 루프(200)의 너비보다 작게 형성시키는 경우, 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프(200)가 비유효 영역 상에서 차지하는 공간을 줄일 수 있으므로, 터치 디바이스의 베젤을 줄일 수 있다.

한편, 펜 터치 전극 루프(200)의 형상, 너비가 달라지는 데에 따른 위치 감지 변화는 제어부에서 최외곽 펜 터치 전극 루프(200)에서 감지되는 신호에 대한 처리, 연산을 달리 적용함으로써 해결 가능하다.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예들에 대해 살펴본다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 평면도다. 본 실시예에서 펜 터치 전극 루프(200)는 기판(100) 상에 형성된 복수의 펜 터치 전극(210) 및 상기 복수의 펜 터치 전극(210)의 일단을 연결하는 연결 배선(220)을 포함한다.

기판(100) 상에 형성된 복수의 펜 터치 전극 루프(200)는 펜 터치 전극(210)을 포함하여 루프를 형성한다. 상기 펜 터치 전극(210)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다, 일례로, 상기 전극은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 펜 터치 전극(210)은 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene), 전도성 폴리머 또는 다양한 금속을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 전극은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금으로 형성될 수 있다.

또한, 뷰 영역(View Area) 또는 유효 영역(Active Area)에 형성되는 전극들은 ITO를 비롯하여 Cu 메쉬, Ag 메쉬 등 투명한 전도성 물질로 구현할 수 있다. 즉, 상술한 물질로 된 펜 터치 전극(210)은 디스플레이의 시인성을 제고시키는 데 효과적으로 활용할 수 있다. 나아가 상기 전극들로부터 연장되는 연결 배선(220)은 ITO, Cu 메쉬, Ag 메쉬, Cu, Ag 또는 메탈 질화 산화물과 같은 적층형 물질을 포함한 다양한 물질로 구성될 수 있다.

상술한 펜 터치 전극(210)과 배선이 연결됨으로써 펜 터치 전극 루프(200)가 형성될 수 있다. 펜 터치 전극(210)은 최외곽에 형성되는 펜 터치 전극 루프(200)를 제외하고는 기판(100)의 유효 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 배선은 유효 영역 또는 비유효 영역 모두에 형성될 수 있으나, 비유효 영역에 형성될 경우 시인성이 더욱 개선될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서는 연결 배선(220)이 복수의 팬 터치 전극 중 어느 두 개를 연결하여 형성될 수 있다. 즉, 각 펜 터치 전극 루프(200) 마다 각각의 연결 배선(220)을 포함하는 구조이다. 본 실시예에 따르면 각 펜 터치 전극 루프(200)가 제어부에 의해 독립적으로 구동될 수 있으므로, 펜 터치 전극(210)의 구동에 따른 입력 위치 감지가 용이해진다.

본 발명의 다른 실시예에서는 연결 배선(220)은 상기 복수의 펜 터치 전극(210) 중 적어도 어느 3개 이상을 연결할 수 있다. 본 실시예는 복수의 펜 터치 전극 루프(200)가 연결 배선(220)을 공유하는 구조이다. 본 실시예는 도 4에 나타나 있다. 도 4에 도시된 것처럼, 복수의 펜 터치 전극(210)의 일단(바람직하게는 제어부와 연결되지 않는 쪽)이 하나의 연결 배선(220)에 의해 연결된 것을 볼 수 있다. 앞선 실시예의 구조에서는 각 펜 터치 전극 루프(200)가 전기적으로 도통되지 않도록 펜 터치 전극 루프(200)가 겹쳐지는 부분에 점핑 구조를 포함시켜야 했다. 예를 들어 서로 겹치는 부분의 사이에 절연층을 삽입하는 등 추가적인 구조를 더 포함시켜야 했다. 그러나 본 실시예와 같이 복수의 펜 터치 전극(210)이 연결 배선(220)을 공유하는 경우 이러한 별도의 구성을 포함시키지 않을 수 있다. 다만, 제어부에서 펜 터치 전극(210)에 선택적으로 전력을 감지한다. 즉, 하나의 연결 배선(220)에 연결된 복수의 펜 터치 전극(210) 중 어느 두 개를 제어부에서 제공하는 전력의 입/출력 경로로 사용하는 경우, 선택된 두 개의 펜 터치 전극(210) 및 이들이 공유하는 연결 배선(220)에 의해 하나의 펜 터치 전극 루프(200)가 형성된다. 제어부는 하나의 연결 배선(220)에 의해 연결된 복수의 펜 터치 전극(210) 중 어느 2개에 순차적으로 전력을 공급하고 입력을 감지함으로써, 입력 위치를 판단할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 평면도다. 본 실시예에서 기판(100)은 유효 영역 및 비유효 영역으로 구분되고, 상기 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프(200)는 상기 기판(100)의 비유효 영역, 유효 영역 또는 비유효 영역 및 유효 영역에 걸쳐져 형성될 수 있다. 도 5에 도시된 것처럼 적어도 최외곽에 형성된 펜 터치 전극(210) 중 일부(최외곽 펜 터치 전극의 최상단부 또는 최외곽 펜 터치 전극의 최하단부)는 비유효 영역에 형성되고, 그 외의 펜 터치 전극(210)은 유효 영역 내에 형성될 수 있다. 이로써 최외곽 펜 터치 전극 루프(200)는 유효 영역과 비유효 영역에 걸쳐서 형성될 수 있다.

보다 구체적으로 최외곽 펜 터치 전극 루프(200)는 유효 영역에 형성된 면적이 비유효 영역에 형성된 면적보다 넓게 형성될 수 있다. 이는 도 6에 나타나 있다. 유효 영역에 형성된 최외곽 펜 터치 전극 루프(200) 부분의 면적에 비해 비유효 영역에 형성된 면적이 작을수록 터치 디바이스의 베젤 크기를 줄일 수 있다는 장점이 있다.

다른 실시예로, 기판(100)의 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프(200)의 너비는 기판(100)에 배치된 다른 펜 터치 전극 루프(200)의 10% 내지 95%로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프(200)의 너비는 다른 펜 터치 전극 루프(200)의 30% 내지 90%가 되도록 형성할 수도 있으며, 가장 바람직하게는 최외곽 펜 터치 전극 루프(200)의 너비가 다른 펜 터치 전극 루프(200)의 50% 내지 80%가 되도록 형성할 수 있다. 본 발명은 베젤의 너비를 줄이기 위한 목적을 위하여 최외곽 펜 터치 전극 루프(200)가 비유효 영역 상에서 차지하는 면적을 줄인다. 이 때, 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프(200)의 너비는 기판(100)에 배치된 다른 펜 터치 전극 루프(200)의 10% 내지 95%, 30% 내지 90% 또는 가장 바람직하게는 50% 내지 80%가 되도록 한다. 10% 미만인 경우, 최외곽 펜 터치 전극 루프(200)가 바로 옆에 형성된 펜 터치 전극 루프(200) 내에 포함되는 문제가 발생한다. 반대로 95%를 초과하는 경우, 베젤이 축소되는 정도가 미비해진다. 따라서, 너비가 상술한 수치 범위 내에 포함되면 본 발명에서 제안하는 과제를 해결할 수 있다.

다른 실시예로 기판(100)의 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프(200)는 비대칭 형상으로 형성될 수 있다. 도 7에는 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프(200)가 다른 펜 터치 전극 루프(200)와 달리 비대칭 형상으로 구현되어 있음을 확인할 수 있다. 이와 같이 최외곽 펜 터치 전극 루프(200)를 비대칭 형상으로 구현하는 경우 연결배선과의 연결이 용이해지고, 기판 상 루프를 배치하기가 쉬워지는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 펜 터치 전극 루프(200)는 기판(100)의 유효 영역 상에서 중첩 배치될 수 있다. 상기 루프가 중첩 배치됨으로써 기판(100)의 유효 영역 전체에 걸쳐 펜 터치 입력을 감지할 수 있다.

특히, 펜 터치 전극 루프(200)가 감지 전극(정전 용량의 변화를 감지하여 위치를 파악)과 동일한 기판(100) 상에 형성되는 경우, 펜 터치 전극(210)은 감지 전극과 교대로 형성될 수 있다. 이 때, 인접한 감지 전극 사이에는 복수의 펜 터치 전극(210)이 포함될 수 있다.

더 구체적으로, 감지 전극 사이에는 펜 터치 전극(210)이 2개 이상 존재하도록 배치할 수 있으며, 또한 하나의 기판(100) 양면에 Tx, Rx의 감지 전극 또는 펜 터치 전극(210)를 배치할 수도 있다.

특히 동일한 기판(100)에 감지 전극과 펜 터치 전극(210)을 함께 형성시키는 경우, 공정상 비용 절감 및 효율성 제고의 효과를 얻을 수 있으며 동시에 디바이스의 두께를 얇게 구현할 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널의 평면도다. 펜 터치 전극 루프(200) 중 적어도 어느 하나는 메쉬 형상으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 펜 터치 전극 루프(200)에 포함된 펜 터치 전극(210)이 메쉬 형상으로 형성될 수 있다. 상기 메쉬 형상은 메쉬 선과 개구부를 가질 수 있다.

상기 메쉬 선은 Cr, Ni, Cu, Al, Ag, Mo 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 페이스트와 같은 전도성 물질로 형성될 수 있다.

전극은 복수 개의 서브 전극을 포함할 수 있고, 상기 서브 전극들이 메쉬 형상으로 서로 교차하면서 배치될 수 있다. 자세하게, 메쉬 형상으로 서로 교차하는 복수 개의 서브 전극들에 의해 메쉬 선(LA) 및 상기 메쉬 선(LA) 사이의 개구부(OA)를 포함할 수 있다. 상기 메쉬 선(LA)의 선폭은 약 0.1㎛ 내지 약 10㎛일 수 있다. 상기 메쉬 선(LA)의 선폭이 약 0.1㎛ 미만인 경우 제조 공정 상 불가능하거나, 메쉬 선에 단락이 발생할 수 있고, 약 10㎛를 초과하는 경우, 메쉬 선이 외부에서 시인되어 시인성이 저하될 수 있다. 바람직하게는, 상기 메쉬 선(LA)의 선폭은 약 0.5㎛ 내지 약 7㎛일 수 있다. 더 바람직하게는, 상기 메쉬 선의 선폭은 약 1㎛ 내지 약 3.5㎛일 수 있다.

또한, 상기 개구부는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 개구부(OA)는 사각형, 다이아몬드형, 오각형, 육각형의 다각형 형상 또는 원형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 개구부는 규칙적인(regular) 형상 또는 랜덤(random)한 형상으로 형성될 수 있다.

전극이 메쉬 형상을 가짐으로써, 유효 영역 일례로, 디스플레이 영역 상에서 전극이 사용자에게 보이지 않도록 할 수 있다. 즉, 상기 전극이 금속으로 형성되어도 보이지 않게 할 수 있다. 또한, 상기 전극이 대형 크기의 터치 패널에 적용되어도 터치 패널의 저항을 낮출 수 있다. 한편, 상술한 전극 외에도 연결 배선(220) 또한 메쉬 구조로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 펜 터치 전극(210)의 메쉬 구조는 기판(100)의 전면 상에 금속층을 배치하고, 상기 금속층을 메쉬 형상으로 에칭함으로써, 메쉬 형상의 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 폴리에텔렌테레프탈레이트 등과 같은 기판(100)의 전면 상에 구리(Cu)와 같은 금속을 전면에 증착한 후, 상기 구리층을 에칭하여 양각의 메쉬 형상의 구리 금속 메쉬 전극을 형성할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서는 기판(100) 상에 광경화성 수지(UV 수지) 또는 열경화성 수지를 포함하는 수지층(또는 중간층)을 형성한 후, 상기 수지층 상에 메쉬 형상의 음각 패턴을 형성한 후, 상기 음각 패턴 내에 전도성 물질을 충진할 수 있다. 이 때, 상기 수지층의 음각 패턴은 양각 패턴을 가지는 몰드를 임프린팅함으로써 형성될 수 있다. 상기 전도성 물질은 Cr, Ni, Cu, Al, Ag, Mo 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 페이스트일 수 있다. 이에 따라, 상기 메쉬 형상의 음각 패턴 내에 금속 페이스트를 충진하여 경화하거나 또는 도금을 함에 따라 음각의 메쉬 형상의 패턴을 형성할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서는 기판(100) 상에 광경화성 수지(UV 수지) 또는 열경화성 수지를 포함하는 수지층(또는 중간층)을 형성한 후, 상기 수지층에 메쉬 형상의 양각 또는 음각의 나노 패턴 및 마이크로 패턴을 형성한 후, Cr, Ni, Cu, Al, Ag, Mo 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속층을 수지층 상에 스퍼터링 공정 등에 의해 증착할 수 있다. 상기 나노 패턴 및 마이크로 패턴의 양갹 패턴은 음각 패턴을 가지는 몰드를 임프린함으로써 형성될 수 있고, 음각 패턴은 양각 패턴을 가지는 몰드를 임프린팅 함으로써 형성될 수 있다. 이어서, 상기 나노 패턴 및 상기 마이크로 패턴 상에 형성된 금속층을 에칭하여 나노 패턴 상에 형성되는 금속층만을 제거하고, 마이크로 패턴 상에 형성된 금속층만을 남김으로써, 메쉬 형상의 패턴을 형성할 수 있다. 금속층 에칭 시 나노 패턴 및 마이크로 패턴과 상기 금속층의 접합 면적 차이에 따라 에칭 속도의 차이가 발생할 수 있다. 즉, 상기 마이크로 패턴과 금속층의 접합 면적이 상기 나노 패턴과 금속층의 접합면적보다 크기 때문에, 마이크로 패턴 상에 형성되는 전극 물질의 에칭이 적게 일어나고, 동일한 에칭 속도에 따라, 마이크로 패턴 상에 형성된 금속층은 남게 되고, 나노 패턴 상에 형성된 금속층은 에칭되어 제거됨에 따라 상기 기판(100) 상에는 마이크로 패턴의 양각 또는 음각 메쉬 형상의 패턴이 형성될 수 있다.

이와 같이 전극을 메쉬 구조로 형성하는 경우, 연결배선, 펜 터치 전극 등을 동시에 형성할 수 있어 공정의 효율성이 높아지는 효과가 있다.

도 9 내지 도 12는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 터치 패널이 적용된 예를 나타낸 그림이다.

도 9는 본 발명의 터치 패널이 모바일 디바이스에 적용된 것이다. 모바일 디바이스의 디스플레이 부분에 상술한 터치 패널이 적용될 수 있다.

도 10은 모바일 디바이스 중에서도 곡면 디스플레이를 가지는 모바일 디바이스를 나타낸 것이다. 본 실시예는 기판이 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어진 터치 패널이 적용된 것이다. 일 예로 기판이 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어진 형태의 터치 패널일 수 있다. 상세하게는 기판의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 Random한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다. 또는 상기 기판 자체가 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 그 외에도 상기 기판은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 기판을 포함하는 터치 패널도 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 터치 패널이 적용된 모바일 디바이스는 휴대가 용이하며, 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널이 연결 수단에 의해 다른 장치에 탈부착 가능하도록 형성된 것이다. 예를 들어 차량용 내비게이션 장치에 본 발명의 터치 패널이 적용되고 차량에 탈착하여 사용할 수있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널을 통해 차량용 디스플레이가 구현된 예이다. 차량의 대쉬 보드 및 전면 조작부가 상술한 터치 패널에 의해 구현될 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 구별되어 이해되어서는 안 될 것이다.

100 기판
200 펜 터치 전극 루프
210 펜 터치 전극
220 연결 배선

Claims (10)

1. 기판; 및
   상기 기판에 형성된 복수의 펜 터치 전극 루프;
   를 포함하고,
   상기 복수의 펜 터치 전극 루프 중 상기 기판의 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프의 너비는 기판에 배치된 다른 펜 터치 전극 루프의 너비 보다 작은 터치 패널
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 펜 터치 전극 루프는
   기판 상에 형성된 복수의 펜 터치 전극; 및
   상기 복수의 펜 터치 전극의 일단을 연결하는 연결 배선;
   을 포함하는 터치 패널
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 연결 배선은 상기 복수의 펜 터치 전극 중 어느 두 개를 연결하는 터치 패널
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 연결 배선은 상기 복수의 펜 터치 전극 중 적어도 어느 3개 이상을 연결하는 터치 패널
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판은 유효 영역 및 비유효 영역으로 구분되고,
   상기 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프는 일부가 상기 비유효 영역에 형성되는 터치 패널
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프는
   유효 영역에 형성된 면적이 비유효 영역에 형성된 면적보다 넓은 터치 패널
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판의 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프의 너비는 기판에 배치된 다른 펜 터치 전극 루프의 너비의 10% 내지 95%인 터치 패널
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판의 최외곽에 형성된 펜 터치 전극 루프는 비대칭 형상인 터치 패널
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판은 유효 영역 및 비유효 영역으로 구분되고,
   상기 복수의 펜 터치 전극 루프는 상기 유효 영역 상에서 중첩 배치되는 터치 패널
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 펜 터치 전극 루프 중 적어도 어느 하나는 메쉬 형상으로 형성되는 터치 패널

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