KR101378597B1 - 터치 스크린 패널 - Google Patents
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Abstract
터치 스크린 패널은 절연성 투명 기판, 제1 전극 패턴들 및 제2 전극 패턴을 포함한다. 제1 전극 패턴들은 각각 투명 기판 상에 제1 방향으로 연장된 제1 서브 전극과, 제1 서브 전극과 평행한 제2 서브 전극 및 제1 서브 전극과 제2 서브 전극을 연결하는 연결부를 구비한다. 제2 전극 패턴은 제1 전극 패턴들과 절연되어 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장된 제3 서브 전극과, 제3 서브 전극과 연결되고 제1 방향으로 연장되며 제1 서브 전극과 제2 서브 전극 사이들에 각각 배치된 복수의 보조 전극들을 구비한다. 따라서, 패턴 사이의 간격 편차를 감소시켜 동작 특성을 향상시키고, 패턴 사이의 간격 편차에 따른 작업 마진을 증가시켜 공정 효율을 개선할 수 있다.
Description
본 발명은 터치 스크린 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차광 영역을 줄이고 터치 감지의 동작 특성을 향상시키며 공정 효율을 개선하기 위한 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
최근에는 리모컨, 키보드 및 마우스와 같이 영상 표시 장치에 연결되는 입력 장치를 대신하여 터치 스크린 패널이 널리 사용되고 있다.
상기 터치 스크린 패널은 표시되는 화면에 나타난 지시 내용을 스타일러스 펜(Stylus Pen), 손가락 등의 터치 수단으로 터치함으로써 사용자의 명령을 입력할 수 있는 입력 장치이다. 상기 터치 스크린 패널은 터치 수단이 터치된 위치를 전기적 신호로 변환하고, 상기 전기적 신호에 의해 확인된 터치 위치에서 선택된 지시 내용이 입력 신호로 동작된다.
상기 터치 스크린 패널은 터치를 감지하는 방법에 따라 정전 용량 방식(capacitive type), 저항막 방식(resistive type), 전자기 유도 방식(EM, Electro-magnetic type) 등으로 구분할 수 있다.
상기 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널은 화면이 터치될 때 도전성 전극 패턴에 형성되는 정전 용량의 변화를 감지하여 접촉 위치를 검출한다. 상기 터치 스크린 패널은 접촉 위치를 정확하게 감지하기 위하여 복수의 전극 패턴들이 서로 교차하는 구조를 갖는다. 예컨대, 상기 터치 스크린 패널은 수직 방향으로 연장되는 수직 전극 패턴들과, 수평 방향으로 연장되는 수평 전극 패턴들을 포함하며, 상기 수직 및 수평 전극들과 각각 전기적으로 연결되어 정전 용량의 변화를 외부의 제어부로 전달하기 위한 수평 및 수직 검출 배선들을 포함한다.
상기 수직 및 수평 검출 배선들은 일반적으로 도전성 메탈 소재를 사용하게 된다. 따라서, 상기 검출 배선들이 배치된 영역은 차광 영역(비표시 영역)이 되며, 상기 수직 및 수평 검출 배선들에 대응하는 차광 영역을 구비하기 위하여 블랙 매트릭스(black matrix)를 형성하게 된다.
여기서, 상기 수직 및 수평 검출 배선들이 배치되는 영역만큼 상기 차광 영역이 증가하게 되는데, 종래에는 수평 검출 배선들이 수평 전극 패턴들의 일단부들에만 연결되므로 상기 수평 검출 배선이 한 방향으로 집중되어 차광 영역이 넓어지는 문제점이 있다.
또한, 일반적인 전극 패턴들은 실질적인 감지 동작이 수행되는 다이아몬드 형상을 갖는 복수의 전극 셀과, 이들 전극 셀들을 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 연결부는 상기 전극 셀들에 비하여 상대적으로 좁은 폭을 갖는다. 통상 상기 수직 전극 패턴의 연결부와 상기 수평 전극 패턴의 연결부는 서로 교차하도록 배치된다. 따라서, 다이아몬드 형상의 모서리 부분 및 상기 연결부들이 교차되는 부위에서 상기 수직 전극 패턴과 수평 전극 패턴 사이의 간격이 상대적으로 좁은 부분이 발생되며, 이러한 간격의 편차는 감지 동작 불량을 유발하는 원인이 된다. 또한, 수평 전극 패턴과 수직 전극 패턴 사이의 간격의 편차를 최소화해야 하는데 다이아몬드 형상의 전극 셀로 인해서 작은 얼라인 오차에도 간격의 편차가 크게 발생하므로 제조 공정 중 작업 마진이 적어 공정 효율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 검출 배선에 의한 차광 영역을 줄이고, 전극 패턴 사이의 간격 편차로 인한 동작 특성을 개선할 수 있으면서 제조 공정에 있어서 작업 마진의 확보가 용이한 구성의 터치 스크린 패널을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 터치 스크린 패널은 절연성 투명 기판, 복수의 제1 전극 패턴들 및 제2 전극 패턴을 포함한다. 상기 제1 전극 패턴들 각각은 상기 투명 기판 상에 제1 방향으로 연장된 제1 서브 전극과, 상기 제1 서브 전극과 평행한 제2 서브 전극 및 상기 제1 서브 전극과 상기 제2 서브 전극을 연결하는 연결부를 구비한다. 상기 제2 전극 패턴은 상기 제1 전극 패턴들과 절연되어 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장된 제3 서브 전극과, 상기 제3 서브 전극과 연결되고 상기 제1 방향으로 연장되며 상기 제1 서브 전극과 상기 제2 서브 전극 사이들에 각각 배치된 복수의 보조 전극들을 구비한다.
일 실시예에서, 상기 제1 전극 패턴들 중 일부 패턴들의 상기 연결부는 상기 제1 및 제2서브 전극의 일단부들을 연결하고, 상기 제1 전극 패턴들 중 나머지 패턴들의 상기 연결부는 상기 제1 및 제2 서브 전극의 타단부들을 연결하는 구조일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 터치 스크린 패널은 일단이 상기 제1 전극 패턴들의 상기 연결부와 각각 연결되고 타단은 상기 제2 전극 패턴의 일단부에 위치한 패드 영역에 집결되는 복수의 제1 검출 배선들 및 일단이 상기 제2 전극 패턴과 연결되고 타단은 상기 패드 영역에 집결되는 제2 검출 배선을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 검출 배선은 상기 패드 영역과 인접한 상기 제2 전극 패턴의 일단부와 연결되는 구조일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보조 전극은 상기 제1 전극 패턴과 마주하는 측변들에 제1 요부 및 제1 철부를 가지며, 상기 제1 전극 패턴은 상기 보조 전극과 마주하는 측변들에 상기 제1 요부 및 상기 제1 철부에 각각 대응하는 제2 철부 및 제2 요부를 가질 수 있다.
이와 같은 터치 스크린 패널에 따르면, 제1 전극 패턴은 제1 방향으로 연장되면서 서로 평행한 제1 및 제2 서브 전극과 이들 전극을 연결하는 연결부를 구비하고 제2 전극 패턴은 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장된 제3 서브 전극과 이에 수직한 소정 길이의 보조 전극을 포함함으로써, 상기 제1 전극 패턴과 제2 전극 패턴 사이의 간격 편차가 감소된다. 따라서, 상기 제1 및 제2 전극 패턴 사이의 간격 편차로 인한 동작 특성 저하를 개선할 수 있다. 또한, 얼라인 오차에 따른 간격의 편차가 크게 발생하지 않으므로, 공정 상 작업 마진의 증가되므로 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 전극 패턴과 연결되는 제1 검출 배선을 상기 제1 전극 패턴의 양단부로 분할하여 연결함으로써, 상기 제1 검출 배선의 배치 영역을 1/2로 감소시켜 차광 영역의 폭을 감소시킬 수 있다. 따라서, 차광 영역으로 인한 시인 영역의 감소를 개선할 수 있다.
또한, 상기 제1 전극 패턴과 상기 제2 전극 패턴의 중첩 영역은 상기 제1 및 제2 서브 전극과 상기 제3 서브 전극의 교차 지점이 되므로, 면적이 작은 2개의 중첩 영역을 갖게 된다. 따라서, 중첩 부위의 캡(cap) 용량이 작아져 차징 속도가 증가되므로, 터치 동작의 감지 속도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널을 나타내는 평면도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2b는 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 부분 확대도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
도 2a는 도 1에 도시된 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 2b는 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 부분 확대도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
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.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 “~사이에”와 “바로 ~사이에” 또는 “~에 인접하는”과 “~에 직접 인접하는” 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”, “구비하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 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 예시적인 실시예들을 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서 는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복되는 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널을 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 부분 확대도이고, 도 3a 는 도 2에 도시된 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이고, 도 3b는 도 2에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널(100)은 투명 기판(110), 제1 전극 패턴(120), 제2 전극 패턴(130), 제1 검출 배선(140) 및 제2 검출 배선(150)을 포함한다.
상기 투명 기판(110)은 평판형 기판으로 절연성 부재를 포함한다. 예를 들어, 상기 투명 기판(110)은 유기 기판, 플라스틱 기판, 섬유기판, 필름기판 등을 포함할 수 있으며, 필름 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리 비닐알코올(PVA) 등을 포함할 수 있다.
상세히 도시하지는 않았지만, 상기 투명 기판(110)은 실질적으로 터치에 대한 감지가 이루어지는 감지 영역과, 상기 감지 영역 외곽의 주변 영역으로 구분할 수 있다. 상기 감지 영역은 상기 투명 기판(110)의 중앙부로써 상기 제1 및 제2 전극 패턴(120, 130)이 배치되어, 실질적인 터치 동작의 인식이 가능한 영역이 된다. 상기 주변 영역은 상기 감지 영역의 주변에 위치하며, 상기 주변 영역에는 상기 감지 영역에서 감지되는 터치 동작의 신호들을 외부로 전달하기 위한 상기 제1 및 제2 검출 배선(140, 150)이 배치된다. 상기 주변 영역은 상기 감지 영역의 둘레 중 일부에 배치되거나, 상기 감지 영역을 둘러싸는 구조일 수 있다. 상기 주변 영역은 다양한 형태를 가질 수 있으며, 본 발명이 상기 감지 영역과 상기 에지 영역의 형태에 의해 한정되지는 않는다.
상기 제1 전극 패턴(120)은 상기 투명 기판(110) 상에 배치되며, 제1 방향으로 연장되는 구성이다. 상기 제1 전극 패턴(120)은 복수개가 구비되며, 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 나란하게 배열된다. 구체적으로, 상기 제1 전극 패턴(120)은 제1 서브 전극(122), 제2 서브 전극(124) 및 연결부(126)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)은 소정의 폭을 가지면서 상기 제1 방향으로 길게 연장된 막대 형상일 수 있다. 상기 제2 서브 전극(124)은 상기 제1 서브 전극(122)에 평행하게 배치된다. 상기 연결부(126)는 상기 제1 서브 전극(122)과 상기 제2 서브 전극(124)을 전기적으로 연결한다. 상기 연결부(126)는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장될 수 있다. 여기서, 상기 제1 방향은 예컨대 수평 방향(혹은 가로 방향)이고, 상기 제2 방향은 예컨대 수직 방향(혹은 세로 방향)일 수 있다.
상기 연결부(126)는 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)의 단부들을 연결한다. 상기 연결부(126)는 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)의 일단부들 또는 상기 일단부들의 반대 방향에 위치한 타단부들을 전기적으로 연결한다. 예를 들어, 상기 제1 방향이 수평 방향일 때, 상기 연결부(126)는 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)의 좌측 단부들을 연결하거나, 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)의 우측 단부들을 연결한다. 다시 말해서, 상기 제1 전극 패턴들(120) 중 일부 패턴들의 상기 연결부(126)는 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 1244)의 일단부들을 연결한다. 반대로 상기 제1 전극 패턴들(120) 중 나머지 패턴들의 상기 연결부(126)는 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)의 타단부들을 연결한다. 상기 연결부(126)는 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)의 일단부들 및 타단부들을 연결하는 구조를 2분할하여 배열할 수 있다. 즉, 상기 제2 방향이 수직 방향일 때, 상단 영역은 상기 연결부(126)가 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)의 일단부들을 연결하고, 하단 영역은 상기 연결부(126)가 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)의 타단부들을 연결할 수 있다. 이와 달리, 상기 연결부(126)의 배치는 상기 제1 전극 팬턴들(120)을 홀수 번째와 짝수 번째로 구분하여 구성할 수도 있다. 이처럼, 상기 연결부(126)의 배치는 다양하게 변경하여 적용할 수 있다.
상기 제1 전극 패턴(120)은 투명한 도전성 물질을 포함한다. 상기 투명한 도전성 물질로는 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide, IZO), 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO) 또는 안티모니 틴 옥사이드(antimony tin oxide, ATO) 등을 들 수 있다.
상기 투명 기판(110)과 상기 제1 전극 패턴들(120)에는 버퍼층(102)이 개재될 수 있다. 상기 버퍼층(102)은 상기 투명 기판(110)에 대한 상기 제1 전극 패턴들(120)의 접착력을 향상시킨다. 예를 들어, 상기 버퍼층(112)은 이산화 규소(SiO2) 등과 같은 산화물을 포함한다.
상기 제2 전극 패턴(130)은 상기 투명 기판(110) 상에 배치되며 상기 제1 전극 패턴들(120)과 절연된다. 이를 위해, 상기 제2 전극 패턴(130)은 상기 제1 전극 패턴들(120)과 다른 레이어(layer)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 전극 패턴(130)과 상기 제1 전극 패턴들(120) 사이에 절연층(104)이 구비되고, 상기 절연층(104)에 의해 상기 제2 전극 패턴(130)이 상기 제1 전극 패턴들(120)과 절연된다. 상기 절연층(114)은 투명한 소재이면서 절연성을 갖는 다양한 물질이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(114)은 질화 실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiO2) 등을 포함할 수 있다.
상기 제2 전극 패턴(130)은 상기 투명 기판(110) 상에서 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장되는 구성이다. 상기 제2 전극 패턴(130)은 통상 복수개가 구비되며, 상기 제1 방향을 따라 나란하게 배열된다. 구체적으로, 상기 제2 전극 패턴(130)은 제3 서브 전극(132) 및 복수개의 보조 전극들(134)을 포함한다. 상기 제3 서브 전극(132)은 소정의 폭을 가지면서 상기 제2 방향으로 길게 연장된 막대 형상일 수 있다. 상기 보조 전극들(134)은 소정 길이를 가지며, 상기 제3 서브 전극(132)과 연결된다. 상기 보조 전극들(134)은 제1 방향으로 연장된다. 상기 보조 전극들(134)은 각각 상기 제3 서브 전극(132)과 교차되는 구조를 갖는다. 또한, 상기 보조 전극들(134)은 제1 서브 전극(122)과 상기 제2 서브 전극(124) 사이들에 각각 배치된다. 즉, 상기 보조 전극들(134)은 하나의 상기 제1 전극 패턴(120)에 포함된 제1 및 제2 서브 전극(122, 124) 사이 배치되며, 인접한 상기 제1 전극 패턴들(120) 사이에도 배치된다. 다라서, 상기 보조 전극들(134)은 상기 제1 전극 패턴(120)의 개수보다 약 2배의 개수가 구비된다. 상기 보조 전극들(134)은 인접한 다른 제2 전극 패턴(130)과 접촉하지 않도록 간격을 두고 배치된다.
상기 제2 전극 패턴(130)은 상기 제1 전극 패턴(120)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 전극 패턴(130)은 투명한 도전성 물질을 포함한다. 상기 투명한 도전성 물질로는 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide, IZO), 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO) 또는 안티모니 틴 옥사이드(antimony tin oxide, ATO) 등을 들 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 전극 패턴(120)이 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)과 연결부(126)를 구비하고, 상기 제2 전극 패턴(130)은 제3 서브 전극(132)과 보조 전극들(134)들을 구비함으로써, 상기 제1 전극 패턴(120)과 상기 제2 전극 패턴(130)의 간격은 모든 부위에서 균일해질 수 있다. 따라서, 상기 제1 전극 패턴(120)과 상기 제2 전극 패턴(130) 사이의 간격 편차로 인한 동작 불량을 개선할 수 있다. 아울러, 상기 제1 전극 패턴(120)과 상기 제2 전극 패턴(130)의 형성할 때, 두 패턴 사이의 간격에서 오차 허용 범위가 넓어지므로 작업성이 향상된다. 따라서, 공정 효율 및 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 터치 스크린 패널(100)은 상기 제1 전극 패턴(120)이 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)을 포함하고, 제1 및 제2 전극 패턴(120, 130)이 전체적으로 소폭의 막대 구조를 갖는다. 이러한 구조적 특징으로 인해서 하나의 상기 제1 전극 패턴(120)과 하나의 상기 제2 전극 패턴(130)의 교차 부위는 두 곳에 형성되며, 종래에 비하여 상대적으로 적은 면적을 가질 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극 패턴(120, 130)의 중첩에 의해 형성되는 캡(cap) 영역이 작은 크기를 가지므로, 이들 캡의 차징 속도는 빨라지게 된다. 따라서, 이들 캡의 차징 속도가 빨라지는 만큼 터치 동작의 감지 특성이 빨라지게 된다. 결과적으로, 상기 터치 스크린 패널(100)은 상기 제1 및 제2 전극 패턴(120, 130)의 구조에 의해 향상된 터치 감지 특성을 갖는다.
한편, 상기 제1 전극 패턴(120)과 상기 제2 전극 패턴(130)은 서로 마주하는(예컨대 서로 평행하게 배치된) 측변들이 각각 요철 형상을 갖는다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 전극 패턴(120)은 상기 제2 전극 패턴(130)과 마주하는 측변들에 제1 요부(120a) 및 제1 철부(120b)를 갖는다. 상기 제1 요부(120a) 및 제1 철부(120b)는 소정 간격으로 복수개가 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 요부(120a) 및 제1 철부(120b)는 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)에서 상기 보조 전극(134)과 마주하는 측변들에 각각 구비된다.
상기 제2 전극 패턴(130)은 상기 제1 전극 패턴(120)과 마주하는 측변들에 제2 철부(130a) 및 제2 요부(130b)를 갖는다. 상기 제2 철부(130a)는 상기 제1 요부(120a)에 대응되고, 상기 제2 요부(130b)는 상기 제1 철부(120b)에 대응된다. 상기 제2 철부(130a) 및 제2 요부(130b)는 소정 간격으로 복수개가 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 철부(130a) 및 제2 요부(130b)는 상기 보조 전극(134)에서 상기 제1 및 제2 서브 전극(122, 124)과 마주하는 측변들에 각각 구비된다.
상기 제1 검출 배선(140)은 상기 투명 기판(110) 상에서 상기 제1 전극 패턴(120)에 연결된다. 상기 제1 전극 패턴(120)이 복수개 구비됨에 따라 상기 제1 검출 배선(140)도 복수개가 구비된다. 상기 제1 검출 배선(140)은 상기 제1 전극 패턴들(120)에 일대일 대응하여 구비될 수 있다. 상기 제1 검출 배선(140)은 상기 제1 전극 패턴(120)에서 감지된 정전 용량의 변화를 외부의 제어부(미도시)에 전달하기 위한 인출 배선이다. 구체적으로, 상기 제1 검출 배선(140)은 제1 전극 패턴(120)의 연결부(126)와 연결된다. 따라서, 상기 제1 검출 배선(140)은 일단이 상기 연결부(126)와 연결되고, 타단이 패드 영역(PA)에 집결된다. 상기 패드 영역(PA)은 상기 투명 기판(110)의 일측 가장자리 영역에 구비된다. 예를 들어, 상기 패드 영역(PA)은 상기 제2 전극 패턴(130)의 일단부 외곽에 배치될 수 있다. 상기 패드 영역(PA)에는 상기 제1 검출 배선들(140)과 각각 연결되는 복수의 제1 패드들(142)이 배치된다.
여기서, 상기 제1 전극 패드들(120)의 연결부(126)가 일단부 및 타단부로 구분되어 연결되므로, 이에 따라 상기 제1 검출 배선들(140)도 구분되어 연결된다. 상기 제1 검출 배선들(140) 중 일부 배선들은 상기 제1 전극 패턴들(120)의 일단부 외곽 영역을 통해 상기 패드 영역(PA)으로 집결되고, 나머지 배선들은 상기 제1 전극 패턴들(120)의 타단부 외곽 영역을 통해 상기 패드 영역(PA)으로 집결된다. 결과적으로, 외곽 영역에 형성되는 제1 검출 배선들(140)이 양측(예컨대 좌측 및 우측)으로 분할되어 배치가 되므로, 상기 제1 전극 패턴들(120)의 개수 대비하여 1/2개의 제1 검출 배선들(140)이 배치되게 된다. 이에 따라, 종래에 비하여 상기 제1 검출 배선들(140)이 차지하는 차광 영역의 폭이 감소되는 효과를 얻는다. 결과적으로, 차광 영역을 감소시킴으로써, 시인 가능한 영역을 확장할 수 있게 된다.
상기 패드 영역(PA)에는 플렉시블 회로 기판(FPCB) 등이 연결되며, 상기 플렉시블 회로 기판 등을 통해 외부의 제어부(미도시)와 연결된다.
상기 제1 검출 배선(140)은 도전성 금속을 포함할 수 있다. 상기 제1 검출 배선(140)은 상기 제1 전극 패턴들(120)을 형성한 후에 형성될 수 있다. 상기 제1 검출 배선(140)은 상기 제1 전극 패턴들(120)과 동일한 레이어(layer)에 형성될 수 있다.
상기 제2 검출 배선(150)은 상기 투명 기판(110) 상에서 상기 제2 전극 패턴(130)의 일단에 연결된다. 상기 제2 검출 배선(150)은 상기 제2 전극 패턴(130)에서 감지된 정전 용량의 변화를 외부의 제어부(미도시)에 전달하기 위한 인출 배선이다. 이를 위해, 상기 제2 검출 배선(150)은 일단이 상기 제2 전극 패턴(130)과 연결되고, 타단이 상기 패드 영역(PA)으로 집결된다. 상기 제2 검출 배선(150)은 상기 제2 전극 패턴들(130)에 일대일 대응하여 구비될 수 있다. 상기 제2 검출 배선(150)은 복수개가 구비된다. 상기 제2 검출 배선(150)은 상기 제2 전극 패턴들(130)의 일단부에 연결된다. 이때, 제2 검출 배선(150)은 상기 패드 영역(PA)과 인접하게 위치한 상기 제2 전극 패드들(130)의 일단부와 연결된다. 따라서, 상기 제2 검출 배선(150)의 길이를 최소화 할 수 있다. 또한, 상기 제2 검출 배선들(150)로 인해서 차광 영역이 증가되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제2 검출 배선들(150)의 타단에는 제2 패드들(152)이 구비되며, 상기 제2 패드들(152)은 상기 패드 영역(PA)에 배치된다.
상기 제2 검출 배선(150)은 도전성 금속을 포함할 수 있다. 상기 제2 검출 배선(150)은 상기 제2 전극 패턴들(130)을 형성한 후에 형성될 수 있다. 상기 제2 검출 배선(150)은 상기 제2 전극 패턴들(130)과 동일한 레이어에 형성될 수 있다.
상기에서, 상기 제1 검출 배선들(140) 및 제2 검출 배선들(150)이 집결하는 패드 영역(PA)이 동일한 것으로 설명하였다. 이와 달리, 상기 제1 검출 배선들(140)이 집결되는 영역과 상기 제2 검출 배선들(150)이 집결되는 영역은 상기 투명 기판(110) 상에서 서로 다른 방향에 위치될 수도 있다.
상기 터치 스크린 패널(100)은 페시베이션층(116)을 더 포함할 수 있다.
상기 페시베이션층(106)은 상기 제2 전극 패턴(130) 및 상기 제2 검출 배선(150) 상에 형성된다. 상기 페시베이션층(106)은 상기 제2 전극 패턴(130) 및 상기 제2 검출 배선(150)을 비롯한 상기 투명 기판(110)의 전면에 대하여 형성된다. 상기 페시베이션층(106)은 상기 제2 전극 패턴(130) 및 상기 제2 검출 배선(150)을 커버하는 보호층이다. 상기 페시베이션층(106)은 일정한 두께 이상으로 형성되며, 그 상부면은 평평하게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 터치 스크린 패널(100)은 경우에 따라서 상기 페시베이션층(116)을 생략하고, 상기 투명 기판(110)에 대향하여 다른 투명 기판(미도시)을 구비할 수도 있다.
이하에서, 상기 터치 스크린 패널(100)의 제조 방법에 대하여 보다 간략히 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
도 4a를 참조하면, 절연성 투명 기판(110) 상에 투명한 도전성 물질을 이용하여 기판의 전면에 대하여 도전층을 형성하고, 상기 도전층을 패터닝하여 제1 전극 패턴들(120)을 형성한다. 상기 투명한 도전성 물질로는 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide, IZO), 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO) 또는 안티모니 틴 옥사이드(antimony tin oxide, ATO) 등을 들 수 있다.
한편, 상기 제1 전극 패턴들(120)을 형성하기 전에, 상기 투명 기판(110)의 전면에 대하여 버퍼층(102)을 형성할 수 있다. 상기 버퍼층(102)은 상기 제1 전극 패턴들(120)의 접착성을 향상시키기 위하여 구비된다. 상기 버퍼층(112)은 이산화 규소(SiO2) 등을 포함하는 산화물을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극 패턴들(120)을 형성한 후에, 상기 투명 기판(110) 상에 도전성 금속층을 형성하고, 상기 도전성 금속층을 패터닝하여 상기 제1 전극 패턴들(120)과 일대일 대응하여 연결되는 제1 검출 배선들(140)을 형성한다.
상세히 도시하지는 않았지만, 상기 제1 전극 패턴들(120) 및 상기 제1 검출 배선들(140)을 형성한 후에는 상기 투명 기판(110) 상에 절연층(104)을 형성한다. 상기 절연층(104)은 질화 실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiO2) 등을 포함할 수 있다. 상기 절연층(104)은 상기 제1 전극 패턴들(120)과 상기 제2 전극 패턴들(130)을 절연시키기 위하여 구비된다.
도 4b를 참조하면, 상기 절연층(104) 상에 투명한 도전성 물질을 이용하여 기판의 전면에 대해 도전층을 형성하고, 상기 도전층을 패터닝하여 제2 전극 패턴들(130)을 형성한다. 상기 제2 전극 패턴들(130)을 형성하기 위한 상기 투명한 도전성 물질은 상기 제1 전극 패턴들(120)을 형성하는 물질한 동일하다.
상기 제2 전극 패턴들(120)을 형성한 후에, 상기 투명 기판(110) 상에 도전성 금속층을 형성하고, 상기 도전성 금속층을 패터닝하여 상기 제2 전극 패턴들(130)과 일대일 대응하여 연결되는 제2 검출 배선들(150)을 형성한다.
상기 제2 전극 패턴들(120) 및 상기 제2 검출 배선들(150)이 형성된 후에, 상기 투명 기판(110) 상에 페시베이션층(106)을 형성할 수 있다. 상기 페시베이션층(106)은 상부면이 평평하게 형성되는 것이 바람직하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이와 같은 터치 스크린 패널에 따르면, 제1 전극 패턴은 제1 방향으로 연장되면서 서로 평행한 제1 및 제2 서브 전극과 이들 전극을 연결하는 연결부를 구비하고 제2 전극 패턴은 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장된 제3 서브 전극과 이에 수직한 소정 길이의 보조 전극을 포함함으로써, 상기 제1 전극 패턴과 제2 전극 패턴 사이의 간격 편차가 감소된다. 따라서, 상기 제1 및 제2 전극 패턴 사이의 간격 편차로 인한 동작 특성 저하를 개선할 수 있다. 또한, 얼라인 오차에 따른 간격의 편차가 크게 발생하지 않으므로, 공정 상 작업 마진의 증가되므로 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 전극 패턴과 연결되는 제1 검출 배선을 상기 제1 전극 패턴의 양단부로 분할하여 연결함으로써, 상기 제1 검출 배선의 배치 영역을 1/2로 감소시켜 차광 영역의 폭을 감소시킬 수 있다. 따라서, 차광 영역이 감소되어 시인성이 개선된다.
또한, 상기 제1 전극 패턴과 상기 제2 전극 패턴의 중첩 영역은 상기 제1 및 제2 서브 전극과 상기 제3 서브 전극의 교차 지점이 되므로, 면적이 작은 2개의 중첩 영역을 갖게 된다. 따라서, 중첩 부위의 캡(cap) 용량이 작아져 차징 속도가 증가되므로, 터치 동작의 감지 속도가 향상될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널을 간소화하여 생산성을 향상시키고, 시인성 개선 및 감지 동작 특성의 향상을 위하여 바람직하게 사용될 수 있다.
100: 터치 스크린 패널 102: 버퍼층
104: 절연층 106: 페시베이션층
110: 투명 기판 120: 제1 전극 패턴
120a: 제2 철부 120b: 제2 요부
122: 제1 서브 전극 124: 제2 서브 전극
126: 연결부 130: 제2 전극 패턴
130a: 제1 요부 130b: 제1 철부
132: 제3 서브 전극 134: 보조 전극
140: 제1 검출 배선 142: 제1 패드
150: 제2 검출 배선 152: 제2 패드
104: 절연층 106: 페시베이션층
110: 투명 기판 120: 제1 전극 패턴
120a: 제2 철부 120b: 제2 요부
122: 제1 서브 전극 124: 제2 서브 전극
126: 연결부 130: 제2 전극 패턴
130a: 제1 요부 130b: 제1 철부
132: 제3 서브 전극 134: 보조 전극
140: 제1 검출 배선 142: 제1 패드
150: 제2 검출 배선 152: 제2 패드
Claims (5)
- 절연성 투명 기판;
상기 투명 기판 상에 제1 방향으로 연장된 투명한 복수의 제1 서브 전극들;
상기 제1 서브 전극과 평행한 투명한 복수의 제2 서브 전극들; 및
상기 제1 서브 전극들과 상기 제2 서브 전극들의 일부 전극들의 일단부들을 연결하고, 상기 제1 서브 전극들과 상기 제2 서브 전극들의 나머지 전극들의 타단부들을 연결하는 복수의 연결부들을 구비하는 복수의 제1 전극 패턴들; 및
상기 제1 전극 패턴들과 절연되어 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 연장된 제3 서브 전극; 및
상기 제3 서브 전극과 연결되고 상기 제1 방향으로 연장되며 상기 제1 서브 전극과 상기 제2 서브 전극 사이들에 각각 배치되어 상기 제1 전극 패턴들과의 간격편차를 줄이는 복수의 보조 전극들을 구비하는 제2 전극 패턴을 포함하는 터치 스크린 패널. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 일단이 상기 제1 전극 패턴들의 상기 연결부와 각각 연결되고, 타단은 상기 제2 전극 패턴의 일단부에 위치한 패드 영역에 집결되는 복수의 제1 검출 배선들; 및
일단이 상기 제2 전극 패턴과 연결되고, 타단은 상기 패드 영역에 집결되는 제2 검출 배선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널. - 제 3 항에 있어서, 상기 제2 검출 배선은 상기 패드 영역과 인접한 상기 제2 전극 패턴의 일단부와 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
- 제 1 항에 있어서, 상기 보조 전극은 상기 제1 전극 패턴과 마주하는 측변들에 제1 요부 및 제1 철부를 가지며,
상기 제1 전극 패턴은 상기 보조 전극과 마주하는 측변들에 상기 제1 요부 및 상기 제1 철부에 각각 대응하는 제2 철부 및 제2 요부를 갖는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
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