KR101365036B1 - 터치 패널용 전극 구조체, 터치 패널, 터치 패널의 전극 구조체 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

터치 패널은, 윈도우 기판, 상기 윈도우 기판의 일면에 시야 영역의 외측에 형성되는 디자인층, 상기 시야 영역에 형성되는 터치 센서용 투명 전극 패턴, 그리고 상기 디자인층 상에 형성되며 상기 투명 전극 패턴에 전기적으로 연결되는 배선 패턴을 포함한다. 상기 투명 전극 패턴과 상기 배선 패턴이 동일한 재질로 동일한 공정을 통해서 동시에 형성된다. 터치 패널의 투명 전극 패턴과 배선 패턴이 동일한 재질로 동일한 공정을 통해 동시에 형성되기 때문에 공정 효율이 향상될 뿐만 아니라 배선 패턴의 폭, 즉 베젤의 폭을 줄일 수 있게 된다.

Description

터치 패널용 전극 구조체, 터치 패널, 터치 패널의 전극 구조체 제조 방법{Electrode structure for touch panel, touch panel, and method for fabricating electrode structure for touch panel}
본 발명은 터치 패널용 전극 구조체, 및 이를 포함하는 터치 패널, 그리고 터치 패널의 전극 구조체 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 터치 패널용 전극 구조체는 터치 패널의 시야 영역에 형성되는 투명 전극 패턴, 그리고 터치 패널의 디자인층(또는 인쇄층)에 형성되는 배선 패턴을 포함한다. 디자인층은 터치 패널의 시야 영역을 둘러싸는 테두리에 해당하는 부분이며, 통상 윈도우 기판에 블랙 색상의 물질을 인쇄하여 형성된다.
투명 전극 패턴이 윈도우 기판에 일체로 형성되는 경우에는 윈도우 기판의 일면(배면)의 시야 영역에 형성되며, 배선 패턴을 시야 영역을 둘러싸는 디자인층에 형성된다. 시야 영역에 형성되는 투명 전극 패턴은 터치 기능을 구현하기 위한 전극에 해당하는 부분이며, 배선 패턴을 투명 전극 패턴과 외부 회로 기판을 연결하는 부분이다. 투명 전극 패턴은 ITO와 같은 투명 도전체로 형성되는 것이 일반적이며, 배선 패턴은 통상 실버를 인쇄하거나 패터닝하여 형성된다.
이때, 투명 전극 패턴과 배선 패턴을 형성하는 과정을 살펴 보면, 먼저 가장자리에 디자인층이 형성된 윈도우 기판 상에 전체적으로 투명 도전체 막을 증착 또는 인쇄하여 형성한다. 그리고 나서 투명 도전체 막을 에칭하여 원하는 투명 전극 패턴이 형성되도록 투명 도전체 막의 일부를 제거한다. 이때 시야 영역에는 투명 전극 패턴이 형성되도록 하고, 시야 영역 주위의 디자인층에 형성된 투명 도전체 막을 모두 제거한다. 그리고 투명 도전체 막이 제거된 디자인층 상에 실버 증착 및 포토 공정에 의하거나 실버 스크린 인쇄 방식에 의해 배선 패턴을 형성한다.
이러한 종래의 방식에 의해 터치 패널의 투명 전극 패턴 및 배선 패턴을 형성하는 경우 시야 영역의 투명 전극 패턴과 주위의 배선 패턴이 별도의 독립된 공정을 통해서 형성되기 때문에 공정이 복잡하고 효율이 떨어지는 문제가 있다. 나아가 배선 패턴이 투명 전극 패턴을 형성하는 공정과는 별도의 공정에 의해 이루어지기 때문에 배선 패턴의 폭을 줄이는데 한계가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 투명 전극 패턴과 배선 패턴의 단일의 재질로 동일한 공정을 통해서 동시에 생성하기 때문에 공정이 간단해지고 디자인층(즉, 베젤)의 폭을 줄일 수 있는 터치 패널용 전극 구조체, 터치 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널은, 윈도우 기판, 상기 윈도우 기판의 일면에 시야 영역의 외측에 형성되는 디자인층, 상기 시야 영역에 형성되는 터치 센서용 투명 전극 패턴, 그리고 상기 디자인층 상에 형성되며 상기 투명 전극 패턴에 전기적으로 연결되는 배선 패턴을 포함한다. 상기 투명 전극 패턴과 상기 배선 패턴은 상기 시야 영역 및 상기 디자인층을 덮도록 형성되는 투명 도전체 막을 패터닝하여 동시에 형성된다.
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상기 디자인층의 내측단 면은 경사면으로 형성될 수 있고, 상기 투명 도전체 막은 상기 경사면을 덮도록 형성되어 상기 시야 영역을 덮는 부분과 상기 디자인층을 덮는 부분을 연결할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널용 전극 구조체는, 터치 패널의 시야 영역에 형성되는 투명 전극 패턴, 그리고 상기 시야 영역의 외측에 형성되는 디자인층 상에 형성되며 상기 투명 전극 패턴에 전기적으로 연결되는 배선 패턴을 포함한다. 상기 투명 전극 패턴과 상기 배선 패턴은 상기 시야 영역 및 상기 디자인층을 덮도록 형성되는 투명 도전체 막을 패터닝하여 동시에 형성된다.
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상기 디자인층의 내측단 면은 경사면으로 형성될 수 있고, 상기 투명 도전체 막은 상기 경사면을 덮도록 형성되어 상기 시야 영역을 덮는 부분과 상기 디자인층을 덮는 부분을 연결할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널의 전극 구조체 제조 방법은, 시야 영역의 외측에 디자인층이 형성되어 있는 윈도우 기판의 일면에 상기 시야 영역 및 상기 디자인층을 덮는 투명 도전체 막을 형성하는 단계, 그리고 상기 투명 도전체 막을 패터닝하여 상기 시야 영역에 위치하는 투명 전극 패턴과 상기 디자인층에 위치하는 배선 패턴을 동시에 형성하는 단계를 포함한다.
상기 디자인층의 내측단 면은 경사면으로 형성될 수 있고, 상기 투명 도전체 막을 형성하는 단계에서 상기 투명 도전체 막은 상기 경사면을 덮도록 형성되어 상기 시야 영역을 덮는 부분과 상기 디자인층을 덮는 부분을 연결할 수 있다.
본 발명에 의하면, 터치 패널의 투명 전극 패턴과 배선 패턴이 동일한 재질로 동일한 공정을 통해 동시에 형성되기 때문에 공정 효율이 향상될 뿐만 아니라 배선 패턴의 폭, 즉 베젤의 폭을 줄일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 전극 구조체 제조 방법에서 투명 도전체 막을 형성하는 단계를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 전극 구조체 제조 방법에서 투명 도전체 막을 패터닝하여 투명 전극 패턴 및 배선 패턴을 형성하는 단계를 보여주는 도면이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해서 상세히 설명한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 터치 패널(100)은 윈도우 기판(110)을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널(100)은 정전 용량 터치 패널, 저항막 방식 터치 패널 등 일 수 있으며, 휴대폰, 테블릿 PC 등 다양한 정보통신기기에 적용될 수 있다.
윈도우 기판(110)은 대략 사각형 플레이트 또는 필름의 형상을 가질 수 있으며, 광 투과성을 가지는 유리, 아크릴, PMMA 등으로 형성될 수 있다. 도 1에서는 도시의 편의를 위해 터치 패널을 제외한 정보통신기기의 나머지 부분은 생략되었다.
윈도우 기판(110)은 시야 영역(VA)을 구비하며, 시야 영역(VA)은 윈도우 기판(110)의 중심부에 형성될 수 있으며 터치 기능이 구현되고 정보통신기기의 디스플레이 영역에 대응하는 영역이다.
윈도우 기판(110)의 일면에 디자인층(120)이 형성된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 디자인층(120)은 시야 영역(VA)의 외측에 형성될 수 있으며, 디자인층(120)은 윈도우 기판(110)의 가장자리를 따라 시야 영역(VA)을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
이때, 디자인층(120)은 윈도우 기판(110)의 양 면 중 후면(즉, 정보통신기기의 윈도우 기판의 배면(도 2 및 도 3에서는 윈도우 기판(110)의 상면)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 디자인층(120)은 블랙 물질을 인쇄하여 형성될 수 있으며 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 층으로 형성될 수도 있으며, 단일의 층 또는 세 개 이상의 층으로 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널은 터치 센서를 구현하기 위한 전극 구조체(130)를 포함하는데, 전극 구조체(130)는 투명 전극 패턴(131)과 배선 패턴(133)을 포함한다. 투명 전극 패턴(131)은 윈도우 기판(110)의 시야 영역(VA)에 형성되며 배선 패턴(133)은 시야 영역(VA)의 외측의 디자인층(120) 상에 형성된다.
투명 전극 패턴(131)은 터치 기능을 구현하기 위한 부분이며, 배선 패턴(133)은 외부의 회로 기판(도시되지 않음)과 투명 전극 패턴을 전기적으로 연결하기 위한 부분이다.
이하에서 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 전극 구조체 및 그 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 터치 패널을 대략 횡 방향으로 절단한 단면도에 해당한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 시야 영역(VA)의 외측에 디자인층(120)이 형성되어 있는 윈도우 기판(110)의 한 면에 투명 도전체 막(230)을 형성한다. 이때, 투명 도전체 막(230)은 시야 영역(VA) 및 디자인층(120)을 덮도록 형성된다. 예를 들어, 디자인층(120)이 형성되어 있는 윈도우 기판(110)의 한 면의 전체를 투명 도전체를 증착하거나 인쇄하여 투명 도전체 막(230)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 투명 도전체 막(230)은 ITO, SNW(silver nano wire), CNT(carbon nano tube), 그래핀, 메탈 메쉬(metal mesh) 등 도전성을 가지는 투명한 물질로 형성될 수 있다.
그리고 나서, 도 3을 참조하면, 투명 도전체 막(230)을 패터닝하여 시야 영역(VA)에 위치하는 투명 전극 패턴(131)과 디자인층(120) 상에 위치하는 배선 패턴(133)을 동시에 형성한다. 예를 들어, 윈도우 기판(110)의 한 면에 전체적으로 형성된 투명 도전체 막(230)을 마스킹(masking)을 이용하여 패터닝함으로써, 투명 전극 패턴(131)과 배선 패턴(133)이 동시에 형성될 수 있다. 이에 따라 터치 센서를 구성하는 전극 구조체(130)의 투명 전극 패턴(131)과 배선 패턴(133)이 동일한 재질로 동일한 공정을 통해서 동시에 형성되는 것이다.
이때, 배선 패턴(133)이 전기 저항이 큰 경우 터치 센서의 안정적인 작동을 보장하기 힘들기 때문에, 투명 도전체 막(230)으로부터 투명 전극 패턴(131)과 배선 패턴(133)이 모두 형성되는 점을 고려할 때, 투명 도전체 막(230)은 위에서 언급한 투명 도전성 물질 중 CNT, 그래핀 등 가급적 전기 저항이 낮은 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 디자인층(120)의 내측단 면(121)은 경사면으로 형성될 수 있으며, 투명 도전체 막(230)은 이 경사면을 덮도록 형성될 수 있으며, 이에 따라 투명 도전체 막(230)의 부분 중 시야 영역(VA)을 덮는 부분과 디자인층(120)을 덮는 부분이 경사 부분에 의해 서로 연결될 수 있다. 이에 따라 디자인층(120)의 단차에 의해 발생할 수 있는 투명 전극 패턴(131)과 배선 패턴(133)의 연결 부분의 구조적 안정성의 저하의 문제가 해결될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 터치 패널
110: 윈도우 기판
120: 디자인층
130: 전극 구조체
131: 투명 전극 패턴
133: 배선 패턴
VA: 시야 영역

Claims (10)

  1. 윈도우 기판,
    상기 윈도우 기판의 일면에 시야 영역의 외측에 형성되는 디자인층,
    상기 시야 영역에 형성되는 터치 센서용 투명 전극 패턴, 그리고
    상기 디자인층 상에 형성되며 상기 투명 전극 패턴에 전기적으로 연결되는 배선 패턴을 포함하며,
    상기 투명 전극 패턴과 상기 배선 패턴은 상기 시야 영역 및 상기 디자인층을 덮도록 형성되는 투명 도전체 막을 패터닝하여 동시에 형성되는 터치 패널.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 디자인층의 내측단 면은 경사면으로 형성되고,
    상기 투명 도전체 막은 상기 경사면을 덮도록 형성되어 상기 시야 영역을 덮는 부분과 상기 디자인층을 덮는 부분을 연결하는 터치 패널.
  5. 터치 패널의 시야 영역에 형성되는 투명 전극 패턴, 그리고
    상기 시야 영역의 외측에 형성되는 디자인층 상에 형성되며 상기 투명 전극 패턴에 전기적으로 연결되는 배선 패턴을 포함하며,
    상기 투명 전극 패턴과 상기 배선 패턴은 상기 시야 영역 및 상기 디자인층을 덮도록 형성되는 투명 도전체 막을 패터닝하여 동시에 형성되는 터치 패널용 전극 구조체.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5항에서,
    상기 디자인층의 내측단 면은 경사면으로 형성되고,
    상기 투명 도전체 막은 상기 경사면을 덮도록 형성되어 상기 시야 영역을 덮는 부분과 상기 디자인층을 덮는 부분을 연결하는 터치 패널용 전극 구조체.
  9. 시야 영역의 외측에 디자인층이 형성되어 있는 윈도우 기판의 일면에 상기 시야 영역 및 상기 디자인층을 덮는 투명 도전체 막을 형성하는 단계, 그리고
    상기 투명 도전체 막을 패터닝하여 상기 시야 영역에 위치하는 투명 전극 패턴과 상기 디자인층에 위치하는 배선 패턴을 동시에 형성하는 단계를 포함하는 터치 패널의 전극 구조체 제조 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 디자인층의 내측단 면은 경사면으로 형성되고,
    상기 투명 도전체 막을 형성하는 단계에서 상기 투명 도전체 막은 상기 경사면을 덮도록 형성되어 상기 시야 영역을 덮는 부분과 상기 디자인층을 덮는 부분을 연결하는 터치 패널의 전극 구조체 제조 방법.
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