KR102029106B1 - 터치 패널, 터치 패널 제조 방법 및 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 및 상기 기판 상에 형성된 제1 도전 패턴부를 포함하는 터치 패널로서, 상기 제1 도전 패턴부는, 상기 기판 상에 형성되고 복수의 제1 본체 부재, 상기 제1 본체 부재 사이에형성된 제1 중간 부재 및 상기 제1 본체 부재와 전기적으로 연결된 제1 연결 부재를 구비하는 제1 방향 도전부 및
상기 기판 상에 상기 제1 방향 도전부와 절연되고, 복수의 제2 본체 부재 및 상기 제2 본체 부재와 전기적으로 연결된 제2 연결 부재를 구비하는 제2 방향 도전부를 포함하고, 상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나는 Ag를 함유하는 복수의 나노 와이어 및 상기 나노 와이어를 덮는 오버 코팅층을 구비하고, 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 적어도 일 영역을 덮도록 형성되는 터치 패널을 제공한다.
상기 기판 상에 상기 제1 방향 도전부와 절연되고, 복수의 제2 본체 부재 및 상기 제2 본체 부재와 전기적으로 연결된 제2 연결 부재를 구비하는 제2 방향 도전부를 포함하고, 상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나는 Ag를 함유하는 복수의 나노 와이어 및 상기 나노 와이어를 덮는 오버 코팅층을 구비하고, 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 적어도 일 영역을 덮도록 형성되는 터치 패널을 제공한다.
Description
본 발명은 터치 패널, 터치 패널 제조 방법 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 전기적 특성이 향상된 터치 패널, 터치 패널 제조 방법 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
터치 패널은 사용자의 손가락이나 펜 등을 접촉하여 키보드 등의 별도의 수단 없이 입력 장치의 기능을 할 수 있어, 근래에 각 분야에 사용되고 있다.
특히, 근래에 디스플레이 장치는 휴대가 가능한 박형의 평판 형태의 디스플레이 장치로 대체되는 추세이다. 또한 이러한 평판 형태의 디스플레이 장치에 터치 패널 기능을 적용하는 기술이 사용되고 있다.
이러한 터치 패널은 복수의 도전성 패턴을 구비하는데, 통상적으로 일 방향으로 배열된 도전성 패턴 및 이와 교차하는 방향으로 배열된 도전성 패턴을 구비한다.
한편, 사용자의 요구에 따라 터치 패널의 위치 제어는 더 정밀도가 요구되고, 결과적으로 터치 패널에 구비되는 패턴도 종전보다 작아지고 복잡해져 이를 제조하기 위한 공정 효율성이 저하되고, 불량 발생으로 인하여 터치 패널의 전기적 특성을 향상하는데 한계가 있다.
본 발명은 전기적 특성이 향상된 터치 패널, 터치 패널 제조 방법 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 기판 및 상기 기판 상에 형성된 제1 도전 패턴부를 포함하는 터치 패널로서, 상기 제1 도전 패턴부는, 상기 기판 상에 형성되고 복수의 제1 본체 부재, 상기 제1 본체 부재 사이에 형성된 제1 중간 부재 및 상기 제1 본체 부재와 전기적으로 연결된 제1 연결 부재를 구비하는 제1 방향 도전부 및 상기 기판 상에 상기 제1 방향 도전부와 절연되고, 복수의 제2 본체 부재 및 상기 제2 본체 부재와 전기적으로 연결된 제2 연결 부재를 구비하는 제2 방향 도전부를 포함하고,
상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나는 Ag를 함유하는 복수의 나노 와이어 및 상기 나노 와이어를 덮는 오버 코팅층을 구비하고, 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 적어도 일 영역을 덮도록 형성되는 터치 패널을 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 복수의 나노 와이어는 일 영역에서 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 상면 및 측면과 접하도록 형성된 터치 패널.
본 발명에 있어서 상기 제1 연결 부재 및 상기 제2 연결 부재는 금속 재질로 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 연결 부재는 상기 제1 본체 부재와 접하는 제1 접속 부재 및 상기 제1 접속 부재와 연결되고 상기 제1 접속 부재보다 작은 폭을 갖고 길게 연장되도록 형성된 제1 연장 부재를 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 본체 부재는 상기 제1 접속 부재의 상면의 일 영역을 덮도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 본체 부재는 상기 제1 접속 부재의 상면 및 측면과 접하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제2 연결 부재는 상기 제2 본체 부재와 접하는 제2 접속 부재 및 상기 제2 접속 부재와 연결되고 상기 제2 접속 부재보다 작은 폭을 갖고 길게 연장되도록 형성된 제2 연장 부재를 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제2 본체 부재는 상기 제2 접속 부재의 상면의 일 영역을 덮도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제2 본체 부재는 상기 제2 접속 부재의 상면 및 측면과 접하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 연결 부재의 일단에 접촉하는 제1 패드 부재 및 상기 제2 연결 부재의 일단에 접촉하는 제2 패드 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제2 본체 부재들 중 서로 인접하게 배치되고 서로 이격된 제2 본체 부재들을 전기적으로 연결하도록 배치된 제2 도전 패턴부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 적어도 상기 제2 본체 부재, 제1 본체 부재 및 제1 중간 부재를 덮도록 배치되고 상기 제2 본체 부재의 상면에 대응하는 콘택홀을 구비하는 절연층을 더 포함하고, 상기 제2 도전 패턴부는 상기 콘택홀을 통하여 상기 제2 본체 부재들 중 서로 인접하게 배치되고 서로 이격된 제2 본체 부재들과 접할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 중간 부재의 소정의 영역을 덮고 상기 제2 도전 패턴부의 하부에 형성되고, 상기 제1 중간 부재와 상기 제2 도전 패턴부를 절연하도록 패터닝된 절연층을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 방향 도전부 및 상기 제2 방향 도전부는 상기 기판의 동일면에 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 방향 도전부 및 상기 제2 방향 도전부는 상기 기판의 서로 다른면에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 기판 및 상기 기판 상에 배치된 제1 도전 패턴부를 포함하는 터치 패널을 제조하는 방법으로서, 상기 제1 도전 패턴부를 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 복수의 제1 본체 부재, 상기 제1 본체 부재 사이에 제1 중간 부재 및 상기 제1 본체 부재와 전기적으로 연결된 제1 연결 부재를 구비하는 제1 방향 도전부를 형성하는 단계 및 상기 기판 상에 상기 제1 방향 도전부와 절연되고, 복수의 제2 본체 부재 및 상기 제2 본체 부재와 전기적으로 연결된 제2 연결 부재를 구비하는 제2 방향 도전부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나는 Ag를 함유하는 복수의 나노 와이어 및 상기 나노 와이어를 덮는 오버 코팅층을 구비하고, 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 적어도 일 영역을 덮도록 형성되는 터치 패널 제조 방법을 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 제1 접속 부재를 형성하고 나서 적어도 상기 제1 접속 부재의 일 영역을 덮도록 상기 제1 본체 부재를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제2 접속 부재를 형성하고 나서 적어도 상기 제2 접속 부재의 일 영역을 덮도록 상기 제2 본체 부재를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 Ag를 함유하는 복수의 나노 와이어 및 상기 나노 와이어를 덮는 오버 코팅층을 구비하는 부재를 형성하는 단계는, 나노 와이어와 용매를 함유하는 액상 재료를 기판상에 형성하는 단계, 상기 액상 재료를 건조 및 경화시켜 나노 와이어층을 형성하는 단계, 상기 나노 와이어층 상에 오버 코팅층을 형성하는 단계 및 상기 나노 와이어층 및 오버 코팅층을 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 본체 부재 및 제1 중간 부재는 일체로 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 제1 본체 부재, 제1 중간 부재 및 제2 본체 부재는 동일한 재질로 동시에 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 터치 패널 및 상기 터치 패널의 일측에 배치된 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치로서, 상기 터치 패널은 기판 및 상기 기판 상에 형성된 제1 도전 패턴부를 포함하고, 상기 제1 도전 패턴부는, 상기 기판 상에 형성되고 복수의 제1 본체 부재, 상기 제1 본체 부재 사이에 형성된 제1 중간 부재 및 상기 제1 본체 부재와 전기적으로 연결된 제1 연결 부재를 구비하는 제1 방향 도전부 및 상기 기판 상에 상기 제1 방향 도전부와 절연되고, 복수의 제2 본체 부재 및 상기 제2 본체 부재와 전기적으로 연결된 제2 연결 부재를 구비하는 제2 방향 도전부를 포함하고, 상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나는 Ag를 함유하는 복수의 나노 와이어 및 상기 나노 와이어를 덮는 오버 코팅층을 구비하고, 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 적어도 일 영역을 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 개시한다.
본 발명에 있어서 상기 디스플레이 패널은 유기 발광 소자 또는 액정 소자를 구비할 수 있다.
본 발명에 관한 터치 패널, 터치 패널 제조 방법 및 이를 포함하는 디스플레이 장치는 도전성 패턴들을 용이하게 형성하여 전기적 특성을 용이하게 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 터치 패널을 도시한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 3은 도 2의 A의 확대도이다.
도 4a 내지 도 4f는 도 1의 터치 패널의 제조 방법을 순차적으로 도시한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 터치 패널을 도시한 측면도이다.
도 6은 도 5의 D1방향에서 본 평면도이다.
도 7은 도 5의 D2방향에서 본 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 관한 디스플레이 장치를 도시한 개략적인 측면도이다.
도 9는 도 8의 X의 확대도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이다.
도 3은 도 2의 A의 확대도이다.
도 4a 내지 도 4f는 도 1의 터치 패널의 제조 방법을 순차적으로 도시한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 터치 패널을 도시한 측면도이다.
도 6은 도 5의 D1방향에서 본 평면도이다.
도 7은 도 5의 D2방향에서 본 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 관한 디스플레이 장치를 도시한 개략적인 측면도이다.
도 9는 도 8의 X의 확대도이다.
이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 터치 패널을 도시한 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절취한 단면도이고, 도 3은 도 2의 A의 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 터치 패널(100)은 기판(101), 제1 도전 패턴부(110) 및 제2 도전 패턴부(120)를 포함한다. 제1 도전 패턴부(110)는 제1 방향 도전부(111) 및 제2 방향 도전부(112)를 구비한다.
제1 방향 도전부(111)는 제1 본체 부재(111a), 제1 중간 부재(111b), 제1 연결 부재(111c) 및 제1 패드 부재(111d)를 구비한다. 복수의 제1 본체 부재(111a)는 일 방향(도 1의 X축 방향)으로 배치되고, 서로 인접한 제1 본체 부재(111a)들 사이에 제1 본체 부재(111a)보다 작은 크기를 갖는 제1 중간 부재(111b)가 형성된다. 제1 본체 부재(111a) 및 제1 중간 부재(111b)는 동일한 재질로 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 제1 연결 부재(111c)는 제1 연장 부재(111c1) 및 제1 접속 부재(111c2)를 구비하고, 제1 연장 부재(111c1)의 일단은 제1 패드 부재(111d)에 연결되고 제1 접속 부재(111c2)는 제1 본체 부재(111a)에 연결된다. 제1 접속 부재(111c2)는 제1 연장 부재(111c1)보다 큰 폭을 갖도록 형성되어 제1 본체 부재(111a)와의 접촉 특성을 향상한다.
제2 방향 도전부(112)는 제2 본체 부재(112a), 제2 연결 부재(112c) 및 제2 패드 부재(112d)를 구비한다. 복수의 제2 본체 부재(112a)는 일 방향(도 1의 Y축 방향)으로 배치되고, 서로 인접한 제2 본체 부재(112a)들은 이격되고, 제2 도전 패턴부(120)에 의하여 서로 인접한 제2 본체 부재(112a)들은 서로 전기적으로 연결된다. 제2 연결 부재(112c)는 제2 연장 부재(112c1) 및 제2 접속 부재(112c2)를 구비하고, 제2 연장 부재(112c1)의 일단은 제2 패드 부재(112d)에 연결되고 제2 접속 부재(112c2)는 제2 본체 부재(112a)와 연결된다. 제2 접속 부재(112c2)는 제2 연장 부재(112c1)보다 큰 폭을 갖도록 형성되어 제2 본체 부재(112a)와의 접촉 특성을 향상한다.
도 2 및 도 3을 참조하면 제1 연결 부재(111c) 및 제1 본체 부재(111a)가 구체적으로 도시되어 있다.
기판(101)상에 제1 연결 부재(111c)가 형성되고, 제1 연결 부재(111c)상에 제1 본체 부재(111a)가 형성된다. 구체적으로 제1 본체 부재(111a)는 제1 접속 부재(111c2)상에 제1 접속 부재(111c2)의 상면 및 일측면과 접하도록 형성된다.
제1 연결 부재(111c)의 제1 연장 부재(111c1) 및 제1 접속 부재(111c2)는 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
제1 본체 부재(111a)는 복수의 나노 와이어(NW) 및 오버 코팅층(OC)을 구비한다. 나노 와이어(NW)는 금속 재질로서 구체적인 예로 Ag를 함유한다. 복수의 나노 와이어(NW)는 제1 접속 부재(111c2)와 접한다. 오버 코팅층(OC)은 나노 와이어(NW)를 덮도록 형성되어 나노 와이어(NW)를 효과적으로 보호한다. 또한 오버 코팅층(OC)은 나노 와이어(NW)들이 기판(101) 및 제1 본체 부재(111a)로부터 박리되지 않도록 한다. 또한, 제1 본체 부재(111a)가 복수의 나노 와이어들을 구비하므로 단일 형태의 도전체로 형성될 때보다 터치 패널(100)의 유연성이 향상된다.
제1 중간 부재(111b)는 전술한 대로 제1 본체 부재(111a)와 동일한 재질로 일체로 형성될 수 있으므로 제1 중간 부재(111b)도 나노 와이어(NW) 및 오버 코팅층(OC)을 구비할 수 있다. 또한 제2 방향 도전부(112)의 제2 본체 부재(112a)는 제1 본체 부재(111a)와 동일한 재질로 형성될 수 있고, 제2 연결 부재(112c)는 제1 연결 부재(111c)와 동일한 재질로 형성될 수 있다.
도 4a 내지 도 4f를 순차적으로 참조하면서 도 1의 터치 패널(100)의 부재들을 더 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4a 내지 도 4f는 도 1의 터치 패널의 제조 방법을 순차적으로 도시한 도면들이다.
도 4a를 참조하면 먼저 기판(101)을 준비한다. 기판(101)은 다양한 재질로 형성할 수 있다. 특히, 플라스틱과 같은 유연성이 있는 재질의 기판(101)을 준비하여 사용자의 의도에 따라 자유롭게 변형이 가능한 터치 패널(100)을 구현할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고 유기물과 무기물의 적층 구조 또는 유리 재질을 이용하여 기판(101)을 형성할 수 있다.
그리고 나서 도 4b를 참조하면 기판(101)상에 제1 연결 부재(111c), 제2 연결 부재(112c), 제1 패드 부재(111d) 및 제2 패드 부재(112d)가 형성된다.
제1 패드 부재(111d) 및 제2 패드 부재(112d)는 기판(101)의 가장자리에 인접하도록 배치된다. 제1 패드 부재(111d) 및 제2 패드 부재(112d)는 터치 패널(100)을 제어 또는 구동하는 회로부(미도시)와 전기적으로 연결된다.
제1 연결 부재(111c)는 제1 연장 부재(111c1) 및 제1 접속 부재(111c2)를 구비한다. 제1 연장 부재(111c1)는 도 4b의 Y축 방향으로 길게 연장되어 기판(101)의 상측에 배치된 제1 패드 부재(111d)와 연결된다. 제1 접속 부재(111c2)는 제1 연장 부재(111c1)의 일단에 연결되도록 형성된다. 제1 접속 부재(111c2)는 제1 연장 부재(111c1)보다 큰 폭을 갖도록 플레이트 형태로 형성된다. 도 4b에는 직사각형과 유사한 형태의 제1 접속 부재(111c2)가 도시되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 제1 접속 부재(111c2)가 다양한 형태를 가질 수 있다.
또한 제1 연장 부재(111c1) 및 제1 접속 부재(111c2)는 전기 전도도가 우수한 금속 재질을 함유하고, 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
제2 연결 부재(112c)는 제2 연장 부재(112c1) 및 제2 접속 부재(112c2)를 구비한다. 제2 연장 부재(112c1)는 도 4b의 Y축 방향으로 길게 연장되어 제2 패드 부재(112d)와 연결된다. 제2 접속 부재(112c2)는 제2 연장 부재(112c1)의 일단에 연결되도록 형성된다. 제2 접속 부재(112c2)는 제2 연장 부재(112c1)보다 큰 폭을 갖도록 플레이트 형태로 형성된다. 도 4b에는 직사각형과 유사한 형태의 제2 접속 부재(112c2)가 도시되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 제2 접속 부재(112c2)가 다양한 형태를 가질 수 있다.
또한 제2 연장 부재(112c1) 및 제2 접속 부재(112c2)는 전기 전도도가 우수한 금속 재질을 함유하고, 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 나서 도 4c를 참조하면 제1 본체 부재(111a) 및 제1 중간 부재(111b)를 형성하여 제1 방향 도전부(111)를 완성하고, 제2 본체 부재(112a)를 형성하여 제2 방향 도전부(112)를 완성한다. 이를 통하여 제1 도전 패턴부(110)가 완성한다.
구체적으로, 제1 접속 부재(111c2)와 연결되고 제1 방향(도 4c의 X축 방향)으로 배치된 복수의 제1 본체 부재(111a) 및 서로 인접한 제1 본체 부재(111a)들 사이에 배치된 제1 중간 부재(111b)가 형성된다.
또한, 제2 접속 부재(112c2)와 연결되고 제1 방향과 실질적으로 수직인 방향(도 4c의 Y축 방향)으로 배치된 복수의 제2 본체 부재(112a)가 형성된다. 복수의 제2 본체 부재(112a)들은 서로 전기적으로 연결되지 않도록 이격된다. 물론, 도 4c의 좌측 가장자리 및 우측 가장자리에 배치된 제2 본체 부재(112a)들과 같이 복수의 제2 본체 부재(112a)들 중 서로 인접한 2개의 제2 본체 부재(112a)들 중 일부가 연결될 수도 있다.
구체적으로, 1개의 제1 방향 도전부(111)를 도시한 도 4c의 은선 B를 참조하면, 제1 본체 부재(111a)는 대략 마름모꼴 형상으로 형성되어 있으며, 제1 방향, 예를 들어 도 4a의 X 방향을 따라 복수 개가 일렬로 형성되어 있다. 제1 중간 부재(111b)는 서로 이웃하고 있는 제1 본체 부재(111a)들 사이에 형성되어, 서로 이웃하고 있는 제1 본체 부재(111a)들 사이를 연결한다.
전술한 대로 제1 본체 부재(111a) 및 제1 중간 부재(111b)는 일체로 형성되고 나노 와이어(NW) 및 오버 코팅층(OC)을 구비한다. 나노 와이어(NW)는 금속 재질로서 구체적인 예로 Ag를 함유한다.
제1 본체 부재(111a) 및 제1 중간 부재(111b)의 제조 방법의 일 예를 구체적으로 설명하기로 한다.
Ag 재질의 나노 와이어와 용매를 포함하는 액상 재료를 기판(101)상에 코팅한다. 특히, 나노 와이어와 용매를 포함하는 액상 재료를 제1 접속 부재(111c2)를 덮도록 형성한다.
그리고 이러한 액상 재료를 건조 및 경화시켜 Ag를 함유하는 나노 와이어(NW)층을 형성하고, 그 위에 절연 재료를 함유하는 오버 코팅층(OC)을 도포한다. 그리고 패터닝 공정을 진행하여 나노 와이어(NW) 및 오버 코팅층(OC)을 함유하는 제1 본체 부재(111a) 및 제1 중간 부재(111b)를 일체로 형성한다. 이러한 패터닝 공정 시 제1 본체 부재(111a)는 제1 접속 부재(111c2)의 적어도 일 영역을 덮도록 한다.
한편, 1개의 제2 방향 도전부(112)를 도시한 도 4c의 은선 C를 참조하면, 복수 개의 제2 본체 부재(112a)들은 대략 마름모꼴 형상으로 형성되어 있으며, 제2 방향, 예를 들어 도 4c의 Y축 방향을 배치된다.
제2 본체 부재(112a)는 서로 연결되어 있지 아니하다. 각각의 제2 본체 부재(112a)는 후술할 제2 도전 패턴부(120)에 의하여 서로 연결된다.
제2 본체 부재(112a)는 제1 본체 부재(111a)와 동일한 재질, 즉 나노 와이어(NW) 및 오버 코팅층(OC)을 구비한다. 나노 와이어(NW)는 금속 재질로서 구체적인 예로 Ag를 함유한다.
공정의 편의를 위하여 제2 본체 부재(112a)는 제1 본체 부재(111a) 및 제1 중간 부재(111b)와 동시에 형성하는 것이 바람직하다. 즉 1회의 패터닝 공정을 통하여 제1 본체 부재(111a), 제1 중간 부재(111b) 및 제2 본체 부재(112a)를 형성하는 것이 바람직하다.
그리고 나서 도 4d 내지 도 4f를 참조하면 절연층(130) 및 제2 도전 패턴부(120)를 형성하여 터치 패널(100)을 완성한다.
도 4e는 도 4d의 제2 도전 패턴부(120)를 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 사시도이고, 도 4f는 도 4e의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절취한 단면도이다.
절연층(130)은 적어도 제1 본체 부재(111a), 제1 중간 부재(111b), 제2 본체 부재(112a)상에 형성된다. 절연층(130)은 소정의 콘택홀(131)을 구비하고, 콘택홀(131)은 서로 인접한 제2 본체 부재(112a)의 상면의 소정의 영역에 대응되도록 형성된다. 즉, 제2 본체 부재(112a)중 서로 인접한 제2 본체 부재(112a)의 서로 마주보는 모서리의 상면에 대응되도록 콘택홀(131)이 형성된다.
제2 도전 패턴부(120)는 콘택홀(131)을 충진하도록 형성되어 서로 인접한 제2 본체 부재(112a)들을 전기적으로 연결한다.
이와 같은 구성을 통하여, 서로 직교하는 방향으로 형성되어 있는 제1 본체 부재(111a) 및 제1 중간 부재(111b)는 제2 본체 부재(112a)와 서로 접촉하지 않고 결과적으로 제1 방향 도전부(111)와 제2 방향 도전부(112)가 서로 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다.
제2 도전 패턴부(120)는 도전성 재료를 이용하여 형성하는데, 예를 들어 제1 본체 부재(111a)와 동일한 재질로 형성할 수 있다. 또한 다른 선택적인 예로서 제2 도전 패턴부(120)는 ITO, IZO, ZnO, AZO 또는 In2O3 등의 투명한 재질로 형성될 수 있고, 금속 재질로 형성할 수도 있다.
또한 본 실시예에서는 콘택홀(131)을 구비하는 절연층(130)을 형성하고 나서, 콘택홀(131)을 충진하도록 제2 도전 패턴부(120)가 배치되나 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
즉, 도시하지 않았으나 본 발명의 또 다른 선택적인 실시예로서 절연층(130)은 제1 본체 부재(111a), 제1 중간 부재(111b), 제2 본체 부재(112a)상에 전체적으로 형성되는 것이 아니라 제1 중간 부재(111b)의 소정의 영역을 덮도록 패터닝될 수 있다. 즉, 제2 도전 패턴부(120)가 형성될 영역의 하부에 제1 중간 부재(111b)의 소정의 영역을 덮도록 절연층(130)이 배치되어 제2 도전 패턴부(120)와 제1 중간 부재(111b)의 절연을 위한 최소 영역에 절연층(130)이 형성될 수 있다. 결과적으로 이 경우 패터닝된 절연층(130)은 콘택홀을 구비하지 아니할 수 있다.
선택적인 실시예로서 제2 도전 패턴부(120)를 덮도록 보호층(미도시)이 형성될 수 있다.
본 실시예의 터치 패널(100)은 정전 용량 방식의 터치 패널일 수 있다. 즉 사용자가 터치 패널(100)에 터치하면 터치 패널(100)의 터치가 발생한 영역에 정전 용량의 변화가 발생하고 이를 감지하여 사용자의 터치를 인식한다.
본 실시예의 터치 패널(100)은 복수의 제1 본체 부재(111a)를 일 방향으로 배치하고 이들은 제1 중간 부재(111b)로 연결된다. 또한 복수의 제1 본체 부재(111a)들이 배치되는 방향과 교차하는 일 방향으로 제2 본체 부재(112a)를 배치한 후에 제2 도전 패턴부(120)를 형성하여 서로 인접한 제2 본체 부재(112a)를 전기적으로 연결한다.
이를 통하여 사용자의 터치 시 터치 위치를 용이하게 감지할 수 있다.
한편, 본 실시예의 터치 패널(100)은 금속 재질의 제1 접속 부재(111c2)상에 Ag를 함유하는 나노 와이어(NW) 및 오버 코팅층(OC)을 구비하는 제1 본체 부재(111a)가 형성된다. 제1 접속 부재(111c2)상에 직접 접촉하도록 복수의 나노 와이어(NW)가 배치되고, 나노 와이어(NW)를 덮도록 오버 코팅층(OC)이 배치되므로 제1 접속 부재(111c2)와 제1 본체 부재(111a)간의 접촉 저항을 감소하고, 나노 와이어(NW)의 박리를 효과적으로 방지하여 제1 본체 부재(111a)의 내구성을 향상한다. 이를 통하여 터치 패널(100)의 전기적 특성이 향상된다.
또한, 본 실시예의 터치 패널(100)은 유연성이 있는 재질로 기판(101)을 함유하여 사용자의 의도에 따라 용이하게 변형될 수 있는데, 제1 본체 부재(111a)를 나노 와이어(NW)를 함유하도록 형성할 경우 제1 본체 부재(111a)의 유연성이 향상되어 기타 도전 재질로 제1 본체 부재(111a)를 형성하는 경우에 비하여 터치 패널(100)의 유연성을 향상한다.
또한, 제1 본체 부재(111a)를 형성 시 제1 중간 부재(111b)를 제1 본체 부재(111a)와 일체로 형성하여 공정의 편의성을 향상할 수 있다.
그리고, 제2 본체 부재(112a)도 제1 본체 부재(111a)와 동일한 재질로 동시에 형성하여 터치 패널(100)의 전기적 특성 향상 효과가 증대된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 터치 패널을 도시한 측면도이고, 도 6은 도 5의 D1방향에서 본 평면도이고, 도 7은 도 5의 D2방향에서 본 평면도이다. 설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면 기판(201)의 일면에 제1 방향 도전부(211)가 형성된다. 제1 방향 도전부(211)는 제1 본체 부재(211a), 제1 중간 부재(211b), 제1 연결 부재(211c) 및 제1 패드 부재(211d)를 구비한다. 제1 본체 부재(211a)들은 일 방향, 즉 도 6의 X축 방향으로 배열된다. 각 부재들의 구성은 전술한 실시예와 동일한 바 구체적인 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면 기판(201)의 면 중 제1 방향 도전부(211)가 형성된 면의 반대면에 제2 방향 도전부(212)가 형성된다. 제2 방향 도전부(212)는 제2 본체 부재(212a), 제2 중간 부재(212b), 제2 연결 부재(212c) 및 제2 접속 부재(212d)를 구비한다. 복수의 제2 본체 부재(212a)는 일 방향(도 7의 Y축 방향)으로 배치된다. 본 실시예의 제2 방향 도전부(212)는 전술한 실시예와 다르게 제2 중간 부재(212b)를 구비한다. 즉 서로 인접한 제2 본체 부재(212a)들은 제2 중간 부재(212b)로 연결된다.
본 실시예에서는 제1 방향 도전부(211) 및 제2 방향 도전부(212)가 기판(201)의 서로 다른 면에 배치되므로 제1 본체 부재(211a)와 제2 본체 부재(212a)가 원천적으로 서로 접촉하지 않는다. 그러므로 제2 본체 부재(212a)를 연결하기 위한 절연층의 콘택홀 및 제2 도전 패턴부를 형성할 필요가 없다.
단, 제1 방향 도전부(211)상에 보호층(미도시) 및 제2 방향 도전부(212)상에 보호층(미도시)이 형성될 수 있음은 물론이다.
도 8은 도 1의 터치 패널을 구비하는 디스플레이 장치를 도시한 개략적인 단면도이고, 도 9는 도 8의 X의 확대도이다.
도 8을 참조하면 디스플레이 장치(1000)는 터치 패널(100) 및 디스플레이 패널(10)을 구비한다.
터치 패널(100)은 전술한 도 1의 터치 패널(100)과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다. 또한 디스플레이 장치(1000)는 도 5의 터치 패널(200)을 구비할 수 있음은 물론이다.
또한 터치 패널(100)과 디스플레이 패널(10)사이에는 별도의 부재가 없이 서로 결합될 수 있고, 기타 다양한 특성을 갖는 부재를 삽입하는 것도 물론 가능하다.
또한 도 8에는 터치 패널(100)이 디스플레이 패널(10)의 상측에 배치된 것이 도시되어 있으나 터치 패널(100)은 디스플레이 패널(10)의 하측에 배치될 수도 있다. 또한 디스플레이 패널(10)의 상측 및 하측에 각각 터치 패널(100)이 될 수도 있다.
디스플레이 패널(10)은 다양한 형태를 가질 수 있는데, 예를 들면 디스플레이 패널(10)는 유기 발광 소자 또는 액정 소자를 구비할 수 있다.
도 9에는 디스플레이 패널(10)의 구체적인 형태가 도시되어 있는데, 본 실시예에서는 유기 발광 소자를 구비한 디스플레이 패널(10)을 설명한다.
디스플레이 패널(10)은 하부 기판(30)상에 형성된다. 하부 기판(30)은 글래스재, 플라스틱재, 또는 금속재로 형성될 수 있다. 하부 기판(30)을 유연성이 있는 플라스틱 기타 재질로 형성하여 디스플레이 패널(10) 및 터치 패널(100)이 유연성을 갖도록 하여 디스플레이 장치(1000)를 사용자의 편의대로 변형이 가능하도록 할 수 있다.
하부 기판(30)상에는 하부 기판(30)상부에 평탄면을 제공하고, 하부 기판(30)방향으로 수분 및 이물이 침투하는 것을 방지하도록 절연물을 함유하는 버퍼층(31)이 형성되어 있다.
버퍼층(31)상에는 박막 트랜지스터(40(TFT:thin film transistor))와, 캐패시터(50)와, 유기 발광 소자(60:organic light emitting device)가 형성된다. 박막 트랜지스터(40)는 크게 활성층(41), 게이트 전극(42), 소스/드레인 전극(43)을 포함한다. 유기 발광 소자(60)는 제1 전극(61), 제2 전극(62) 및 중간층(63)을 포함한다.
구체적으로 버퍼층(31)의 윗면에는 소정 패턴으로 형성된 활성층(41)이 배치된다. 활성층(41)은 실리콘과 같은 무기 반도체 물질, 유기 반도체 물질 또는 산화물 반도체 물질을 함유할 수 있고, p형 또는 n형의 도펀트를 주입하여 형성될 수 있다.
활성층(41)상부에는 게이트 절연막(32)이 형성된다. 게이트 절연막(32)의 상부에는 활성층(41)과 대응되도록 게이트 전극(42)이 형성된다. 게이트 전극(42)을 덮도록 층간 절연막(33)이 형성되고, 층간 절연막(33) 상에 소스/드레인 전극(43)이 형성되는 데, 활성층(41)의 소정의 영역과 접촉되도록 형성된다. 소스/드레인 전극(43)을 덮도록 패시베이션층(34)이 형성되고, 패시베이션층(34)상부에는 박막트랜지스터(40)의 평탄화를 위하여 별도의 절연막을 더 형성할 수도 있다.
패시베이션층(34)상에 제1 전극(61)을 형성한다. 제1 전극(61)은 소스/드레인 전극(43)중 어느 하나의 전극과 전기적으로 연결되도록 형성한다. 그리고, 제1 전극(61)을 덮도록 화소정의막(35)이 형성된다. 이 화소정의막(35)에 소정의 개구(64)를 형성한 후, 이 개구(64)로 한정된 영역 내에 유기 발광층을 구비하는 중간층(63)을 형성한다. 중간층(63)상에 제 2 전극(62)을 형성한다.
제2 전극(62)상에 봉지층(미도시)을 형성할 수 있다. 봉지층(미도시)은 다양한 재질로 형성할 수 있는데, 유기물 또는 무기물을 함유할 수 있고, 유기물과 무기물을 교대로 적층한 구조일 수 있다.
또한, 봉지층(미도시)을 글라스 재질로 형성할 수도 있다. 또 다른 선택적인 예로서, 터치 패널(100)의 기판(101)을 봉지층으로 이용할 수도 있다.
본 실시예의 디스플레이 장치(1000)는 터치 패널(100)을 구비하고, 터치 패널(100)은 전술한 대로 전기적 특성 및 유연성이 향상되어 사용자의 편의성이 증대된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100, 200: 터치 패널 101, 201: 기판
110, 210: 제1 도전 패턴부 111a, 211a: 제1 본체 부재 111b, 211b: 제1 중간 부재 111c, 211c: 제1 연결 부재
111c1, 211c1: 제1 연장 부재 111c2, 211c2: 제1 접속 부재
112c1, 212c1: 제2 연장 부재 112c2, 212c2: 제2 접속 부재
112a, 212a: 제2 본체 부재 112c, 212c: 제2 연결 부재
120: 제2 도전 패턴부 130: 절연층
10: 디스플레이 패널 1000: 디스플레이 장치
110, 210: 제1 도전 패턴부 111a, 211a: 제1 본체 부재 111b, 211b: 제1 중간 부재 111c, 211c: 제1 연결 부재
111c1, 211c1: 제1 연장 부재 111c2, 211c2: 제1 접속 부재
112c1, 212c1: 제2 연장 부재 112c2, 212c2: 제2 접속 부재
112a, 212a: 제2 본체 부재 112c, 212c: 제2 연결 부재
120: 제2 도전 패턴부 130: 절연층
10: 디스플레이 패널 1000: 디스플레이 장치
Claims (23)
- 기판 및 상기 기판 상에 형성된 제1 도전 패턴부를 포함하는 터치 패널로서,
상기 제1 도전 패턴부는,
상기 기판 상에 형성되고 복수의 제1 본체 부재, 상기 제1 본체 부재 사이에 형성된 제1 중간 부재 및 상기 제1 본체 부재와 전기적으로 연결된 제1 연결 부재를 구비하는 제1 방향 도전부; 및
상기 기판 상에 상기 제1 방향 도전부와 절연되고, 복수의 제2 본체 부재 및 상기 제2 본체 부재와 전기적으로 연결된 제2 연결 부재를 구비하는 제2 방향 도전부를 포함하고,
상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나는 Ag를 함유하는 복수의 나노 와이어 및 상기 나노 와이어를 덮는 오버 코팅층을 구비하고, 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 적어도 일 영역을 덮도록 형성되고,
상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나의 상기 복수의 나노 와이어는 일 영역에서 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 상면 및 측면과 접하도록 형성되고,
상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나의 상기 오버 코팅층은 일 영역에서 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 상면 및 측면과 접하도록 형성되는 터치 패널. - 제1 항에 있어서,
상기 오버 코팅층은 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 상면에서 상기 나노 와이어의 측면을 덮도록 형성된 터치 패널. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 연결 부재 및 상기 제2 연결 부재는 금속 재질로 형성된 터치 패널. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 연결 부재는 상기 제1 본체 부재와 접하는 제1 접속 부재 및 상기 제1 접속 부재와 연결되고 상기 제1 접속 부재보다 작은 폭을 갖고 길게 연장되도록 형성된 제1 연장 부재를 구비하는 터치 패널. - 제4 항에 있어서,
상기 제1 본체 부재는 상기 제1 접속 부재의 상면의 일 영역을 덮도록 형성되는 터치 패널. - 제4 항에 있어서,
상기 제1 본체 부재는 상기 제1 접속 부재의 상면 및 측면과 접하도록 형성된 터치 패널. - 제1 항에 있어서,
상기 제2 연결 부재는 상기 제2 본체 부재와 접하는 제2 접속 부재 및 상기 제2 접속 부재와 연결되고 상기 제2 접속 부재보다 작은 폭을 갖고 길게 연장되도록 형성된 제2 연장 부재를 구비하는 터치 패널. - 제7 항에 있어서,
상기 제2 본체 부재는 상기 제2 접속 부재의 상면의 일 영역을 덮도록 형성되는 터치 패널. - 제7 항에 있어서,
상기 제2 본체 부재는 상기 제2 접속 부재의 상면 및 측면과 접하도록 형성된 터치 패널. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 연결 부재의 일단에 접촉하는 제1 패드 부재 및 상기 제2 연결 부재의 일단에 접촉하는 제2 패드 부재를 더 포함하는 터치 패널. - 제1 항에 있어서,
상기 제2 본체 부재들 중 서로 인접하게 배치되고 서로 이격된 제2 본체 부재들을 전기적으로 연결하도록 배치된 제2 도전 패턴부를 더 포함하는 터치 패널. - 제11 항에 있어서,
적어도 상기 제2 본체 부재, 제1 본체 부재 및 제1 중간 부재를 덮도록 배치되고 상기 제2 본체 부재의 상면에 대응하는 콘택홀을 구비하는 절연층을 더 포함하고,
상기 제2 도전 패턴부는 상기 콘택홀을 통하여 상기 제2 본체 부재들 중 서로 인접하게 배치되고 서로 이격된 제2 본체 부재들과 접하는 터치 패널. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 중간 부재의 소정의 영역을 덮고 상기 제2 도전 패턴부의 하부에 형성되고, 상기 제1 중간 부재와 상기 제2 도전 패턴부를 절연하도록 패터닝된 절연층을 더 포함하는 터치 패널. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 방향 도전부 및 상기 제2 방향 도전부는 상기 기판의 동일면에 배치되는 터치 패널. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 방향 도전부 및 상기 제2 방향 도전부는 상기 기판의 서로 다른면에 배치되는 터치 패널. - 기판 및 상기 기판 상에 배치된 제1 도전 패턴부를 포함하는 터치 패널을 제조하는 방법으로서,
상기 제1 도전 패턴부를 형성하는 단계는,
상기 기판 상에 복수의 제1 본체 부재, 상기 제1 본체 부재 사이에 제1 중간 부재 및 상기 제1 본체 부재와 전기적으로 연결된 제1 연결 부재를 구비하는 제1 방향 도전부를 형성하는 단계; 및
상기 기판 상에 상기 제1 방향 도전부와 절연되고, 복수의 제2 본체 부재 및 상기 제2 본체 부재와 전기적으로 연결된 제2 연결 부재를 구비하는 제2 방향 도전부를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나는 Ag를 함유하는 복수의 나노 와이어 및 상기 나노 와이어를 덮는 오버 코팅층을 구비하고, 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 적어도 일 영역을 덮도록 형성되고,
상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나의 상기 복수의 나노 와이어는 일 영역에서 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 상면 및 측면과 접하도록 형성되고,
상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나의 상기 오버 코팅층은 일 영역에서 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 상면 및 측면과 접하도록 형성되는 터치 패널 제조 방법. - 제16 항에 있어서,
상기 제1 연결 부재는 상기 제1 본체 부재와 접하는 제1 접속 부재 및 상기 제1 접속 부재와 연결되고 길게 연장되도록 형성된 제1 연장 부재를 구비하고,
상기 제1 접속 부재를 형성하고 나서 적어도 상기 제1 접속 부재의 일 영역을 덮도록 상기 제1 본체 부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 제조 방법. - 제16 항에 있어서,
상기 제2 연결 부재는 상기 제2 본체 부재와 접하는 제2 접속 부재 및 상기 제2 접속 부재와 연결되고 길게 연장되도록 형성된 제2 연장 부재를 구비하고,
상기 제2 접속 부재를 형성하고 나서 적어도 상기 제2 접속 부재의 일 영역을 덮도록 상기 제2 본체 부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 제조 방법. - 제16 항에 있어서,
상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 Ag를 함유하는 복수의 나노 와이어 및 상기 나노 와이어를 덮는 오버 코팅층을 구비하는 부재를 형성하는 단계는,
나노 와이어와 용매를 함유하는 액상 재료를 기판상에 형성하는 단계;
상기 액상 재료를 건조 및 경화시켜 나노 와이어층을 형성하는 단계;
상기 나노 와이어층 상에 오버 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 나노 와이어층 및 오버 코팅층을 패터닝하는 단계를 포함하는 터치 패널 제조 방법. - 제16 항에 있어서,
상기 제1 본체 부재 및 제1 중간 부재는 일체로 형성하는 터치 패널 제조 방법. - 제16 항에 있어서,
상기 제1 본체 부재, 제1 중간 부재 및 제2 본체 부재는 동일한 재질로 동시에 형성하는 터치 패널 제조 방법. - 터치 패널; 및
상기 터치 패널의 일측에 배치된 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치로서,
상기 터치 패널은 기판 및 상기 기판 상에 형성된 제1 도전 패턴부를 포함하고,
상기 제1 도전 패턴부는, 상기 기판 상에 형성되고 복수의 제1 본체 부재, 상기 제1 본체 부재 사이에 형성된 제1 중간 부재 및 상기 제1 본체 부재와 전기적으로 연결된 제1 연결 부재를 구비하는 제1 방향 도전부; 및
상기 기판 상에 상기 제1 방향 도전부와 절연되고, 복수의 제2 본체 부재 및 상기 제2 본체 부재와 전기적으로 연결된 제2 연결 부재를 구비하는 제2 방향 도전부를 포함하고,
상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나는 Ag를 함유하는 복수의 나노 와이어 및 상기 나노 와이어를 덮는 오버 코팅층을 구비하고, 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 적어도 일 영역을 덮도록 형성되고,
상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나의 상기 복수의 나노 와이어는 일 영역에서 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 상면 및 측면과 접하도록 형성되고,
상기 제1 본체 부재 및 제2 본체 부재 중 적어도 어느 하나의 상기 오버 코팅층은 일 영역에서 상기 제1 연결 부재 또는 상기 제2 연결 부재의 상면 및 측면과 접하도록 형성되는 디스플레이 장치. - 제22 항에 있어서,
상기 디스플레이 패널은 유기 발광 소자 또는 액정 소자를 구비하는 디스플레이 장치.
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