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KR101241469B1 - 터치 패널 - Google Patents

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KR101241469B1
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채경훈
서충원
이근식
김병수
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 터치 패널은, 유효 영역과 더미 영역이 정의되는 기판; 상기 기판의 유효 영역에 형성되는 투명 전극; 및 상기 기판의 더미 영역에 형성되고 상기 투명 전극과 전기적으로 연결되는 배선을 포함하고, 상기 투명 전극과 상기 배선이 상기 기판의 동일한 층에서 동일한 물질로 형성된다.

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.
이러한 터치 패널에서는 전극을 외부 회로와 연결하기 위한 배선들이 적어도 터치 패널의 좌, 우 및 하단으로 위치한다. 이와 같이 위치하는 더미 영역이 유효 영역의 적어도 세 측부에 위치하여 유효 영역이 줄어드는 문제가 발생될 수 있다.
또한 이러한 더미 영역, 특히 좌우 영역에 위치한 더미 영역을 가리기 위한 베젤(bezel)에 의해 디자인에 한계를 가져올 수 있다.
실시예는 불량 및 제조 단가를 저감할 수 있는 간단한 구조의 터치 패널을 제공하고자 한다. 또한, 베젤을 제거할 수 있는 터치 패널을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 패널은, 유효 영역과 더미 영역이 정의되는 기판; 상기 기판의 유효 영역에 형성되는 투명 전극; 및 상기 기판의 더미 영역에 형성되고 상기 투명 전극과 전기적으로 연결되는 배선을 포함하고, 상기 투명 전극과 상기 배선이 상기 기판의 동일한 층에서 동일한 물질로 형성된다.
터치 패널의 구조를 단순화하여 투과율을 향상할 수 있으며 두께 및 제조 비용을 줄일 수 있다. 또한, 배선 전극을 가리기 위해 필요하였던 베젤을 제거할 수 있다. 이로써 화면의 크기를 확보할 수 있고 베젤의 제약 없는 디자인의 다양성을 확보할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 터치 패널의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 3은 제2 및 제3 실시예에 따른 터치 패널의 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3을 구체적으로 도시한 터치 패널의 평면도이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 6은 제3 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 7은 제4 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 8은 제5 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 9는 제6 실시예에 따른 터치 패널의 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.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 제1 실시예에 따른 터치 패널을 설명한다.
도 1은 실시예에 따른 터치 패널의 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라서 본 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 터치 패널(100)에는, 입력 장치의 위치를 감지하는 유효 영역(AA)과, 이 유효 영역(AA)의 외곽으로 위치하는 더미 영역(DA)이 정의된다.
여기서, 유효 영역(AA)에는 입력 장치를 감지할 수 있도록 투명 전극(20a)이 형성될 수 있다. 그리고 더미 영역(DA)에는 투명 전극(30)에 연결되는 배선(30a) 및 이 배선(30a)을 외부 회로(도시하지 않음, 이하 동일)에 연결하는 인쇄 회로 기판(도시하지 않음, 이하 동일) 등이 위치할 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(10)은 이 위에 형성되는 투명 전극(20a), 배선(30a) 등을 지지할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 기판(10)은 일례로 유리 기판 또는 플라스틱 기판으로 이루어질 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 터치 패널(100)에서는, 기판(10)의 유효 영역(AA) 및 더미 영역(DA)에 투명 전극(20a)이 형성된다.
투명 전극(20a)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
이러한 투명 전극(20a)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 이를 위하여 투명 전극(30)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT) 등의 다양한 물질을 포함할 수 있다.
기판(10)의 더미 영역(DA)에 투명 전극(20a)을 전기적으로 연결하는 배선(30a)이 형성된다. 이러한 배선(30a)은 구리, 은 및 금을 포함할 수 있다.
더미 영역(DA)에도 투명 전극(20a)이 형성되므로 배선(30a)과 투명 전극(20a)과의 단선에 의한 불량을 방지할 수 있다. 즉, 더미 영역(DA)에 형성된 투명 전극(20a)에 의해 배선(30a)과 투명 전극(20a)과의 전기적 연결이 유지될 수 있다.
이어서, 투명 전극(20a) 및 배선(30a)을 덮으면서 비산 방지 필름(40)이 형성할 수 있다.
비산 방지 필름(40)은 터치 패널이 충격에 의해 파손될 때 파편이 비산되는 것을 방지하기 위한 것으로, 다양한 물질 및 구조로 형성될 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 이러한 비산 방지 필름(40)을 대신하여 절연층(도시하지 않음, 이하 동일)이 형성될 수 있다. 이러한 절연층은 투명 전극(20a) 및 배선(30a)의 손상을 방지하는 보호막 역할을 할 수 있다.
이러한 비산 방지 필름(40)의 외곽부에 외곽 더미층(40a)을 더 포함할 수 있다. 이러한 외곽 더미층(40a)은 비산 방지 필름(40)에 인쇄하여 형성될 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 비산 방지 필름(40) 대신 절연층을 형성하여 이 절연층에 외곽 더미층(40a)을 인쇄할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 제2 실시예 및 제3 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 제2 및 제3 실시예에 따른 터치 패널의 개략적인 평면도이고, 도 4는 도 3을 구체적으로 도시한 터치 패널의 평면도이다. 도 5는 제2 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이고, 도 6은 제3 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
먼저, 도 3 내지 도 5을 참조하면, 투명 전극(20b)과 배선(30b)이 기판(10)의 동일한 층에서 동일한 물질로 형성된다. 즉, 투명 전극 물질을 기판(10)의 유효 영역(AA) 및 더미 영역(DA) 전체에 형성한 후, 유효 영역(AA)에 형성된 투명 전극 물질은 투명 전극(20b) 패턴으로 에칭하고, 더미 영역(DA)에 형성된 투명 전극 물질은 배선(30b) 패턴으로 에칭할 수 있다.
이는 게이트 인 패널(gate in panel, GIP) 타입의 터치 패널에서 배선 패턴이 기판의 외곽에 형성되는 것과 동일하나, 본 실시예에서는 배선(30b)을 가리기 위한 별도의 공정을 생략할 수 있다. 즉, 종래의 게이트 인 패널 타입의 터치 패널에서 기판의 외곽에 형성되는 배선 패턴을 가리기 위해, 기판의 외곽에 흑색 안료 등을 이용한 외곽 더미층을 형성하였다. 그러나, 본 실시예에서는 배선 패턴이 기판의 외곽에 형성되되, 배선(30b)이 투명 전극(20b)과 동일한 물질을 포함하므로, 배선 패턴이 눈에 보이지 않고, 이에 따라 외곽 더미층을 생략할 수 있다.
따라서, 투명 전극(20b) 및 배선(30b) 모두 인듐 틴 산화물(indium tin oxide), 인듐 징크 산화물(indium zinc oxide), 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT), 전도성 폴리머 및 은 나노 와이어(Ag nano wire) 중 어느 하나의 물질을 포함할 수 있다.
이로써, 투명 전극(20b) 및 배선(30b)을 형성하기 위한 공정 단계를 줄일 수 있고, 배선(30b)이 투명 전도성 물질로 형성되어 이를 가리기 위한 외곽 더미층을 생략할 수 있어, 디자인의 다양성을 확보할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제3 실시예에 따른 터치 패널(300)에서는 제2 실시예에 따른 터치 패널(200)의 구조에서, 비산 방지 필름(40)을 더 포함한다. 도면에는 도시하지 않았으나, 비산 방지 필름(40) 대신 절연층이 더 포함될 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 제4 실시예에 따른 터치 패널(400)을 설명한다. 도 7은 제4 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
제4 실시예에 따른 터치 패널(400)에서는 비산 방지 필름(40)의 외곽부에 외곽 더미층(40a)을 더 포함할 수 있다. 외곽 더미층(40a)이 디자인의 외관 상 필요한 경우, 비산 방지 필름(40)에 인쇄하여 형성될 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 제5 실시예에 따른 터치 패널(500)을 설명한다. 도 8은 제5 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
제5 실시예에 따른 터치 패널(500)에서는, 필요에 따라 배선(30b)에 외곽 더미층(40a)이 형성될 수 있다. 외곽 더미층(40a)은 원하는 외관에 적합한 색을 가질 수 있고, 이에 따라 터치 패널에 다양한 디자인을 구현할 수 있다.
또한, 기존의 터치 패널의 구조와 달리 외곽 더미층(40a)이 배선(30b) 위에 형성되므로, 이러한 외곽 더미층(40a)이 전기적 절연 역할 또한 할 수 있다. 즉, 종래에는 기판에 먼저 외곽 더미층이 위치하고, 투명 전극 및 배선이 차례로 위치하는 적층 구조를 가졌기 때문에, 외곽 더미층은 배선을 가리기 위한 역할만 할 수 있었다. 그러나 본 실시예에서는, 기판(10) 위에 투명 전극(20b) 및 배선(30b)이 동일한 층에서 위치하므로, 외곽 더미층(40a)을 배선(30b) 위에 형성할 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여 제6 실시예에 따른 터치 패널(600)을 설명한다. 도 9는 제6 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
제6 실시예에 따른 터치 패널에서는, 투명 전극(20a) 및 외곽 더미층(40a)이 형성된 배선(30b)을 덮으면서 비산 방지 필름(40)이 형성할 수 있다.
상술한 제4, 제5 및 제6 실시예에 따른 터치 패널의 개략적인 평면도는 도 1에 도시한 바와 같다. 즉, 더미 영역(DA)에 외곽 더미층(40a)이 형성되어 색을 나타낼 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.
10: 기판
20a, 20b: 투명 전극
30a, 30b: 배선
40: 비산 방지 필름
40a: 외곽 더미층

Claims (6)

  1. 유효 영역과 더미 영역이 정의되는 기판;
    상기 기판의 유효 영역에 형성되는 투명 전극; 및
    상기 기판의 더미 영역에 형성되고 상기 투명 전극과 전기적으로 연결되는 배선을 포함하고,
    상기 투명 전극과 상기 배선이 상기 기판의 동일한 층에서 동일한 물질로 형성되고,
    상기 배선은 상기 기판과 직접 접촉하고, 외부 회로와 연결되는 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상기 더미 영역에 외곽 더미층을 포함하는 터치 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외곽 더미층은 상기 배선 위에 형성되는 터치 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투명 전극 및 상기 배선을 덮으면서 절연층 및 비산 방지 필름 중 적어도 어느 하나가 형성되는 터치 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 절연층 및 상기 비산 방지 필름 중 적어도 어느 하나의 외곽부에 외곽 더미층을 포함하는 터치 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 투명 전극 및 상기 배선은 인듐 틴 산화물(indium tin oxide), 인듐 징크 산화물(indium zinc oxide), 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT), 전도성 폴리머 및 은 나노 와이어(Ag nano wire)로 이루어진 군에서 선택된 물질을 적어도 어느 하나 포함하는 터치 패널.
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