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KR20130008743A - 터치 패널 - Google Patents

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KR20130008743A
KR20130008743A KR1020110069289A KR20110069289A KR20130008743A KR 20130008743 A KR20130008743 A KR 20130008743A KR 1020110069289 A KR1020110069289 A KR 1020110069289A KR 20110069289 A KR20110069289 A KR 20110069289A KR 20130008743 A KR20130008743 A KR 20130008743A
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이원형
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Abstract

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로 투명 윈도우와, 상기 투명 윈도우의 일면 상의 외곽 영역에 형성되어 유효 표시 영역을 한정하는 차폐층과, 상기 투명 윈도우의 일면 상에 상기 차폐층을 덮도록 투명한 잉크로 형성된 평탄화층과, 상기 평탄화층 상의 상기 유효 표시 영역 내에 X축 방향의 길이가 Y축 방향의 폭 보다 크며 다수 개의 횡(橫)과 다수 개의 열(列)로 배열되는 투명한 도전성 물질로 형성된 제 1 연결부와, 상기 평탄화층 상에 상기 상기 제 1 연결부를 X축 방향의 길이의 양 끝단이 노출되고 Y축 방향의 폭의 측면도 덮도록 형성된 절연층과, 상기 평탄화층 상에 Y축을 따라 M(M은 자연수)개가 동일한 공정에 의해 상기 절연층 상에 한 몸체를 이루도록 형성된 제 2 연결부에 의해 전기적으로 연결되면서 X축 상의 N개의 열은 인접하는 열과 각각 이격되되 상기 제 1 연결부의 노출된 부분과 접촉되게 형성된 감지 전극을 포함한다. 따라서, 평탄화층이 차폐층에 의해 발생된 단차를 제거하여 감지 전극이 단선되는 것을 방지할 수 있다.

Description

터치 패널{Touch panel}
본 발명은 터치 패널에 관한 것으로, 특히, 투명 윈도우의 일면에 감지전극이 일체형으로 형성된 터치 패널에 관한 것이다.
일반적으로, 터치 패널은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 컴퓨터를 대화적, 직감적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력장치이다.
터치 패널은 동작 방식에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 구분할 수 있으며, 이 중에서 특히 정전용량 방식은 접촉 감지 패널의 두께가 얇고, 내구성이 높으며, 멀티 터치가 가능하여 다양한 전자 기기에 널리 사용되고 있다.
종래의 정전용량 방식 접촉 감지 패널은 PET 등을 기재로 하고 일면에 감지 전극이 형성된 별개의 기판을 OCA(Optical Clean Adhesive) 필름 등의 접착층을 이용하여 투명 윈도우에 부착하는 공정에 의해 제조된다.
그러나 접착층을 이용하여 투명 윈도우에 감지 전극이 형성된 기판을 부착할 때 기포, 스크래치 및 이물 등의 다양한 불량이 발생되어 생산 수율이 저하될 뿐만 아니라 이 부착 공정시 불량률을 감소시기 위해 투명 윈도우를 사전에 플라즈마 등에 의해 표면 처리하는 등의 부가 공정이 포함되므로 제조 원가가 증가된다.
따라서, 투명 윈도우의 일면에 일체형으로 형성된 감지 전극, 배선부 및 입출력 패드가 형성되고, 이 일면과 대응하는 타면이 접촉되어 동작하도록 하여 두께 및 중량을 감소시키면서 제조 공정을 단순화하고 수율을 높일 수 있는 전극 일체형 윈도우를 포함하는 터치 패널이 개발되었다.
상술한 전극 일체형 윈도우를 포함하는 종래에 기술에 따른 터치 패널은 투명 윈도우의 일면에 소정 패턴으로 감지 전극과, 투명 윈도우의 터치 패널의 유효 표시 영역을 한정하기 위해 일부 영역, 바람직하기는 외곽 영역에 형성되어 시각적으로 차폐하는 차폐층과, 이 차폐층 상에 형성된 배선부와, 차폐층 상에 형성되어 배선부에 의해 감지 전극과 연결되게 형성된 입출력 패드로 구성된다.
상기에서 전극 일체형 윈도우를 포함하는 터치 패널은 투명 윈도우의 일면 외곽 영역에 차폐층이 불투명한 잉크 등이 인쇄되어 형성되는데, 이 차폐층은 상부에 형성되는 배선부 및 입출력 패드가 투명 윈도우의 타면 방향으로 시각적으로 차폐하기 위해서는 수 ㎛ 정도의 두께로 형성된다. 또한, 이 차폐층이 형성된 후 투명 윈도우 일면에 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명한 전도성 물질을 증착하고 포토그래피 방법으로 패터닝하는 것에 의해 감지 전극이 형성된다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래 기술에 따른 터치 패널은 차폐층이 수 ㎛ 정도의 두꺼운 두께로 형성되므로 투명 윈도우와 큰 단차에 의해 감지 전극이 단선되는 문제점이 발생되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 차폐층의 단차에 의해 감지 전극이 단선되는 것을 방지할 수 있는 터치 패널을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 패널은 투명 윈도우와, 상기 투명 윈도우의 일면 상의 외곽 영역에 형성되어 유효 표시 영역을 한정하는 차폐층과, 상기 투명 윈도우의 일면 상에 상기 차폐층을 덮도록 투명한 잉크로 형성된 평탄화층과, 상기 평탄화층 상의 상기 유효 표시 영역 내에 X축 방향의 길이가 Y축 방향의 폭 보다 크며 다수 개의 횡(橫)과 다수 개의 열(列)로 배열되는 투명한 도전성 물질로 형성된 제 1 연결부와, 상기 평탄화층 상에 상기 상기 제 1 연결부를 X축 방향의 길이의 양 끝단이 노출되고 Y축 방향의 폭의 측면도 덮도록 형성된 절연층과, 상기 평탄화층 상에 Y축을 따라 M(M은 자연수)개가 동일한 공정에 의해 상기 절연층 상에 한 몸체를 이루도록 형성된 제 2 연결부에 의해 전기적으로 연결되면서 X축 상의 N개의 열은 인접하는 열과 각각 이격되되 상기 제 1 연결부의 노출된 부분과 접촉되게 형성된 감지 전극을 포함한다.
상기에서 투명 윈도우는 합성수지 또는 소다라임 유리 (sodalime glass)로 형성된다.
상기에서 평탄화층은 투명한 잉크로 형성된다.
상기에서 평탄화층은 실크스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 콤마 인쇄로 형성된다.
상기에서 제 1 연결부는 상기 평탄화층 상에 형성될 부분을 노출시키는 마스크층을 형성하고 투명한 도전성 물질을 증착한 후 상기 마스크층을 제거하는 것에 의해 형성된다.
상기에서 감지 전극은 상기 평탄화층 상의 상기 제 1 연결부의 노출된 부분을 포함하는 형성될 부분을 노출시키는 마스크층을 형성하고 투명한 도전성 물질을 증착한 후 상기 마스크층을 제거하는 것에 의해 형성된다.
그러므로, 본 발명에 터치 패널은 평탄화층이 차폐층에 의해 발생된 단차를 제거하여 감지 전극이 단선되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1 는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널를 개략적으로 예시한 평면도.
도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대도.
도 3은 도 2를 B-B 선으로 절단한 단면도.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
도 1 는 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널를 개략적으로 예시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분에 대한 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널의 평면은 투명 윈도우(11), 차폐층(13), 평탄화층(15), 감지 전극(25), 배선부(29) 및 입출력 패드(31)로 형성된다.
차폐층(13)은 투명 윈도우(11)의 일면 상의 일부 영역, 바람직하기는 외곽 영역에 불투명한 잉크 등이 인쇄되어 형성되어 터치 패널의 유효 표시 영역을 한정한다. 또한, 차폐층(13)은 상부에 형성된 배선부(29) 및 입출력 패드(31) 등이 투명 윈도우(11)의 타면 쪽으로 노출되지 않도록 시각적으로 차폐한다.
그리고, 감지 전극(25)은 투명 윈도우(11)의 일면 상에 평탄화층(15)을 개재시켜 다이아몬드 형상, 직사각형 형상, 벌집 형상 및 직각삼각형 형상 등의 어느 하나의 형상으로 형성된다. 상기에서 감지 전극(25)은 빛 투과율 및 전기 전도성이 우수한 ITO(indium-tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 또는 ZnO(zinc oxide) 등의 투명한 도전성 물질로 X축 및 Y축을 따라 각각 M(M은 자연수)개 및 N(N은 자연수)개가 형성된다.
상기에서 감지 전극(25)은 Y축을 따라 형성된 N개가 동일한 공정에 의해 형성되어 한 몸체를 이루도록 형성된 제 2 연결부(27)에 의해 전기적으로 연결되는 것이 M개 열로 형성된다. 그리고, 감지 전극(25)의 제 2 연결부(27)에 의해 N개가 Y축을 따라 전기적으로 연결되는 각각의 M개 열은 X축 상의 인접하는 것과 이격되게 형성된다.
그리고, X축 상의 인접하는 것과 이격되는 M개의 감지 전극(25) 각각은 제 1 연결부(19)를 통해 전기적으로 연결된다. 상기에서 제 1 연결부(19)는 절연층(21)에 의해 양 끝단이 노출되며, 이 노출된 제 1 연결부(19)의 양 끝단이 각각의 감지 전극(25)과 접촉되어 전기적으로 연결된다.
상기에서 감지 전극(25)이 N개가 Y축을 따라 연결되고 X축 상의 M개의 열이 인접하는 것과 각각 이격되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시 예는 M개가 X축을 따라 연결되고 Y축 상의 N개의 열이 인접하는 것과 각각 이격되게 형성될 수도 있다.
배선부(29) 및 입출력 패드(31)는 차폐층(13) 상에 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 등의 도전성 금속으로 형성된다. 상기에서 배선부(29)는 X축을 따라 각각 연결되게 형성된 다수 개의 감지 전극(25)의 각각을 입출력 패드(31)와 연결되게 형성된다.
도 3은 도 2를 B-B 선으로 절단한 단면도이다.
도 3에 도시된 터치 패널의 단면 구조는 투명 윈도우(11) 상의 일면에 형성된 차폐층(13), 평탄화층(15), 제 1 연결부(19), 절연층(21), 감지 전극(25) 및 제 2 연결부(27)를 포함한다.
상기에서 투명 윈도우(11)는 폴리에틸렌 수지(polyethylene terephtalete : PET) 또는 아크릴 등의 투명한 합성수지, 또는, 소다라임 유리 (sodalime glass)로 형성될 수 있다.
차폐층(13)은 투명 윈도우(11)의 일면 상의 외곽 영역에 형성된다. 상기에서 차폐층(13)은 상부에 형성되는 배선부(29) 및 입출력 패드(31)가 투명 윈도우(11)의 타면 쪽에 시각적으로 노출되는 것을 방지하면서 투명 윈도우(11)의 장식(decoration)을 위해 형성되는 것으로 검은 색 등의 불투명한 잉크 등을 실크스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 콤마 인쇄 등의 방법에 의해 2 ～ 5㎛ 정도의 두께로 형성된다. 또한, 차폐층(13)은 터치 패널의 유효 표시 영역을 한정할 수도 있다.
평탄화층(15)은 투명 윈도우(11)의 일면 상에 차폐층(13)을 덮도록 형성된다. 상기에서 평탄화층(15)은 UV(ultraviolet) 투명 잉크 등의 투명한 잉크 등을 실크스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 콤마 인쇄 등의 방법에 의해 3 ～ 7㎛ 정도의 두께로 형성된다. 이에 의해, 평탄화층(15)은 투명 윈도우(11)와 차폐층(13) 사이의 단차를 감소시키거나 제거한다.
제 1 연결부(19)는 평탄화층(15) 상의 차폐층(13)에 의해 한정된 터치 패널의 유효 표시 영역 내에 X축 방향의 길이가 Y축 방향의 폭 보다 크게 패터닝되어 다수 개의 횡(橫)과 다수 개의 열(列)로 배열되게 형성된다. 상기에서 제 1 연결부(19)는 빛 투과율 및 전기 전도성이 우수한 ITO(indium-tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 또는 ZnO(zinc oxide) 등의 투명한 도전성 물질을 스퍼터링 등의 방법으로 1000 ～ 2000Å 정도의 두께로 형성된다. 상기에서 제 1 연결부(19)는 투명한 도전성 물질을 증착한 후 포토리쏘그래피 방법으로 패터닝하여 형성할 수 있다. 또한, 제 1 연결부(19)는 평탄화층(15) 상에 형성될 부분을 노출시키는 제 1 마스크층(도시되지 않음)을 형성한 후 ITO(indium-tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 또는 ZnO(zinc oxide) 등의 투명한 도전성 물질을 스퍼터링 등의 방법으로 증착하고 이 제 1 마스크층을 제거하는 것에 의해 형성될 수도 있다.
절연층(21)은 평탄화층(15) 상에 제 1 연결부(19)를 X축 방향의 길이의 양 끝단이 노출되고 Y축 방향의 폭의 측면도 덮도록 형성된다. 상기에서 절연층(21)은 절연성을 갖는 UV(ultraviolet) 투명 잉크를 실크스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 콤마 인쇄 등의 방법에 의해 1 ～ 3㎛ 정도의 두께로 형성된다.
감지 전극(25)은 평탄화층(15) 상에 빛 투과율 및 전기 전도성이 우수한 ITO(indium-tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 또는 ZnO(zinc oxide) 등의 투명한 도전성 물질로 200 ～ 500Å 정도의 두께를 가지며 다이아몬드 형상, 직사각형 형상, 벌집 형상 및 직각삼각형 형상 등의 어느 하나의 형상으로 형성된다. 상기에서 감지 전극(25)은 다수 개가 동일한 공정에 의해 형성되어 한 몸체를 이루는 제 2 연결부(27)에 의해 Y축을 따라 연결되게 형성된다. 또한, Y축을 따라 연결되는 감지 전극(25)은 각각 X축 상의 인접하는 것과 각각 절연층(21) 상에서 1 ～ 5㎛ 정도의 간격으로 이격되며 제 1 연결부(19)의 노출된 양 끝단과 접촉되어 전기적으로 연결되게 형성된다.
상기에서 감지 전극(25)은 투명한 도전성 물질을 증착한 후 포토리쏘그래피 방법으로 패터닝하여 형성할 수 있다. 또한, 감지 전극(25)은 평탄화층(15) 및 절연층(21)상에 이 감지 전극(25)이 형성될 부분을 노출시키는 제 2 마스크층(도시되지 않음)을 형성한 후 ITO(indium-tin oxide), IZO(indium zinc oxide) 또는 ZnO(zinc oxide) 등의 투명한 도전성 물질을 스퍼터링 등의 방법으로 증착하고 이 제 2 마스크층을 제거하는 것에 의해 형성될 수도 있다.
상기에서 감지 전극(25)이 차폐층(13)에 의한 단차를 갖지 않는 평탄화층(15)에 형성되므로 이 차폐층(13)의 모서리와 대응하는 부분에서 감지 전극(25)이 단선되는 것이 방지된다.
그리고, 도 3에 도시되어 있지는 않지만 도 1에 도시된 바와 같이 차폐층(13) 상에 배선부(29) 및 입출력 패드(31)가 형성된다.
상술한 구성의 터치 패널은 투명 윈도우(11)의 감지 전극(25)이 형성되지 않은 타면을 사용자가 손가락 또는 터치 펜을 접촉하면 감지 전극(120)에서 감지 신호가 생성된다. 감지 신호는 접촉에 따라 발생하는 캐패시턴스 변화를 포함할 수 있다. 상기에서 접촉 위치 및 접촉에 따른 압력 등을 정확히 판단할 수 있는 캐패시턴스 값을 생성하기 위하여 투명 윈도우(11)는 균일한 두께로 형성하는 것이 바람직하다.
상기에서 사용자의 손가락 또는 터치 펜이 접촉되어 생성된 감지 신호는 감지 전극(25)과 전기적으로 연결되는 배선부(29) 및 입출력 패드(31)를 통해 회로 기판(도시되지 않음)에 실장된 제어부(도시되지 않음)가 감지 신호를 수신하여 접촉 발생 여부 및 접촉이 발생한 위치 등을 판단한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널은 투명 윈도우 상에 평탄화층(15)을 차폐층(13)을 덮도록 형성하여 이 차폐층(13)에 의한 단차를 감소 또는 제거하는 것에 의해 감지 전극(25)이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 터치 패널에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
11 : 윈도우 13 : 차폐층
15 : 평탄화층 19 : 제 1 연결부
21 : 절연층 25 : 감지 전극
27 : 제 2 연결부 29 : 배선부

Claims (6)

  1. 투명 윈도우와,
    상기 투명 윈도우의 일면 상의 외곽 영역에 형성되어 유효 표시 영역을 한정하는 차폐층과,
    상기 투명 윈도우의 일면 상에 상기 차폐층을 덮도록 투명한 잉크로 형성된 평탄화층과,
    상기 평탄화층 상의 상기 유효 표시 영역 내에 X축 방향의 길이가 Y축 방향의 폭 보다 크며 다수 개의 횡(橫)과 다수 개의 열(列)로 배열되는 투명한 도전성 물질로 형성된 제 1 연결부와,
    상기 평탄화층 상에 상기 상기 제 1 연결부를 X축 방향의 길이의 양 끝단이 노출되고 Y축 방향의 폭의 측면도 덮도록 형성된 절연층과,
    상기 평탄화층 상에 Y축을 따라 M(M은 자연수)개가 동일한 공정에 의해 상기 절연층 상에 한 몸체를 이루도록 형성된 제 2 연결부에 의해 전기적으로 연결되면서 X축 상의 N개의 열은 인접하는 열과 각각 이격되되 상기 제 1 연결부의 노출된 부분과 접촉되게 형성된 감지 전극을 포함하는 터치 패널.
  2. 청구항 1에 있어서 투명 윈도우는 합성수지 또는 소다라임 유리 (sodalime glass)로 형성된 터치 패널.
  3. 청구항 1에 있어서 상기 평탄화층은 투명한 잉크로 형성된 터치 패널.
  4. 청구항 1에 있어서 상기 평탄화층은 실크스크린 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 콤마 인쇄로 형성된 터치 패널.
  5. 청구항 1에 있어서 상기 제 1 연결부는 상기 평탄화층 상에 형성될 부분을 노출시키는 마스크층을 형성하고 투명한 도전성 물질을 증착한 후 상기 마스크층을 제거하는 것에 의해 형성된 터치 패널.
  6. 청구항 1에 있어서 감지 전극은 상기 평탄화층 상의 상기 제 1 연결부의 노출된 부분을 포함하는 형성될 부분을 노출시키는 마스크층을 형성하고 투명한 도전성 물질을 증착한 후 상기 마스크층을 제거하는 것에 의해 형성된 터치 패널.
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