KR101481978B1 - 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명의 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널은, 투명 기판 상에 제1 방향을 따라 하나의 열에 배치되고 메쉬 구조의 라인 전극 패턴으로 이루어지면서 각 모서리부가 완만한 곡선 형상을 가지게 형성된 제1 센싱 패턴; 인접하는 제1 센싱 패턴들을 전기적으로 연결하는 제1 연결 패턴; 투명 기판 상에 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 하나의 열에 배치되고 메쉬 구조의 라인 전극 패턴으로 이루어지면서 각 모서리부가 완만한 곡선 형상을 가지게 형성된 제2 센싱 패턴; 및 인접하는 제2 센싱 패턴들을 전기적으로 연결하는 제2 연결 패턴을 포함하는 센싱 패턴을 포함한다.

Description

센싱 패턴을 포함하는 터치 패널{Touch panel having with sensing patterns}

본 발명은 메쉬 구조의 라인 전극 패턴을 포함하는 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치 감도를 향상시킬 수 있는 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널에 관한 것이다.

터치 패널은 디스플레이 전면에 부착되어 사용자의 터치 입력을 수신하는 장치이다. 일반적으로, 터치 패널은 투명한 플레이트 표면에 도전 라인을 형성하고, 도전 라인을 통하여 사용자의 터치 입력의 위치를 검출한다. 터치 패널은 저항에 의한 전류의 변화를 감지하는 저항식 터치 패널과 커패시턴스의 변화를 감지하는 정전식 터치 패널로 구분된다. 정전식 터치 패널은 저항식 터치 패널에 비하여 터치감이 우수하여 점점 사용 분야가 증가하고 있다.

일반적인 정전식 터치 패널은 투명한 플레이트 상에 투명 도전막으로 이루어진 ITO(Indium Tin Oxide)의 상면을 터치하여 터치된 영역의 정전용량의 변동에 따라 ITO에 구비된 센싱패드(Sensing pad)가 이를 감지함으로써 위치 좌표를 찾는 방식으로 사용자의 터치 입력의 위치를 검출하고 있다. 그러나 일반적인 정전식 터치 패널의 센싱 패드는 면전극으로 이루어짐으로써, 전하량이 분산되어 터치 감도가 저하되는 문제가 있다. 이에 따라 터치 감도를 향상시키면서 시인성을 향상시킬 수 있는 터치 패널의 센싱 패드의 도입이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 투명 도전막의 센싱 패드를 전하량의 집중이 용이한 라인(line)으로 이루어진 메쉬 구조의 라인 전극 패턴으로 구성함으로써 터치 감도를 개선할 수 있고, 전계가 집중되는 것을 방지하면서 투과율을 향상시켜 시인성을 향상시킬 수 있는 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널은, 투명 기판 상에 제1 방향을 따라 하나의 열에 배치되고 메쉬 구조의 라인 전극 패턴으로 이루어지면서 각 모서리부가 완만한 곡선 형상을 가지게 형성된 제1 센싱 패턴; 인접하는 상기 제1 센싱 패턴들을 전기적으로 연결하는 제1 연결 패턴; 상기 투명 기판 상에 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 하나의 열에 배치되고 메쉬 구조의 라인 전극 패턴으로 이루어지면서 각 모서리부가 완만한 곡선 형상을 가지게 형성된 제2 센싱 패턴; 및 인접하는 상기 제2 센싱 패턴들을 전기적으로 연결하는 제2 연결 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 센싱 패턴 및 제2 센싱 패턴은 다이아몬드 형상, 삼각형 또는 사각형을 포함하는 다각형 구조로 형성된다.

상기 제2 센싱 패턴은 상기 제1 센싱 패턴과 중첩되지 않도록 상기 제1 센싱 패턴들과 교호적으로 배치된다.

상기 메쉬 구조의 라인 전극 패턴은 정방형 격자무늬 또는 장방형 격자무늬로 형성된다.

상기 제1 센싱 패턴 또는 제2 센싱 패턴은 메쉬 구조의 라인 전극 패턴의 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 라인 전극들과 제1 라인 전극과 직교하는 제2 방향으로 뻗어 있는 제2 라인 전극들이 동일한 개수로 형성된다.

상기 제1 센싱 패턴 또는 제2 센싱 패턴은 메쉬 구조의 라인 전극 패턴의 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 라인 전극들이 제1 라인 전극과 직교하는 제2 방향으로 뻗어 있는 제2 라인 전극들보다 적은 개수로 형성되어 상기 제1 센싱 패턴 또는 제2 센싱 패턴이 장방형 격자무늬 형상으로 형성된다.

상기 제1 센싱 패턴 또는 제2 센싱 패턴은 메쉬 구조의 라인 전극 패턴이 격자무늬 형상을 이루면서 상기 격자의 각 변을 직교하는 바(bar) 전극 패턴을 더 포함하게 형성된다.

상기 메쉬 구조의 라인 전극 패턴은 정방형 격자무늬 또는 장방형 격자무늬 형상을 가지게 형성된다.

상기 제1 센싱 패턴 또는 제2 센싱 패턴은 메쉬 구조의 라인 전극 패턴의 외곽을 둘러싸는 테두리 전극 패턴을 더 포함하되, 상기 테두리 전극 패턴은 상기 라인 전극 패턴의 선폭보다 2배 이상 두꺼운 선폭을 가지게 형성된다.

상기 테두리 전극 패턴은 인접하는 제1 센싱 패턴 또는 제2 센싱 패턴의 테두리 전극 패턴과 접촉하지 않는 두께로 형성된다.

본 발명에 따르면, 센싱 패턴의 구조를 라인으로 이루어진 메쉬 구조의 라인 전극 패턴으로 형성함으로써 터치시 발생하는 전하량의 변화를 선에 집중시킬 수 있다. 또한 메쉬 구조의 라인 전극 패턴 도입시 모서리부를 곡선 형상으로 완화시켜 센싱 패턴 전체에 균일하게 전계가 인가하여 터치 감도를 향상시킬 수 있다.

아울러, 라인 전극 패턴의 숫자 및 형상을 조절하여 터치 패널의 투과율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널을 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.
도 2는 메쉬 구조의 센싱 패턴 구조를 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 센싱 패턴 구조를 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 센싱 패턴 구조를 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 센싱 패턴 구조를 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널을 설명하기 위해 나타내보인 도면이다. 그리고 도 2는 메쉬 구조의 센싱 패턴 구조를 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널용 센싱 패턴은 투명 기판(10) 상에 X축 방향으로 소정간격만큼 이격하게 배치된 제1 센싱 패턴(100)과 제1 센싱 패턴(100)과 서로 어긋나게 배치되면서 X축 방향과 수직, 예컨대 Y축 방향으로 소정간격만큼 이격하게 배치된 제2 센싱 패턴(110)으로 이루어진다. 여기서 제1 센싱 패턴(100)은 인접하는 제1 센싱 패턴(100)들 사이에 X축 방향, 즉, 하나의 열 단위로 제1 센싱 패턴(100)들을 서로 연결시키는 제1 연결 패턴(115, bridge pattern)을 포함한다. 그리고 제2 센싱 패턴(110)은 인접하는 제2 센싱 패턴(110)들 사이에 Y축 방향, 즉, 하나의 행 단위로 제2 센싱 패턴(110)들을 서로 연결시키는 제2 연결 패턴(120)을 포함하여 이루어진다.

제1 센싱 패턴(100) 및 제2 센싱 패턴(110)은 다이아몬드 형상의 하나의 셀을 기준으로 복수 개의 센싱 패턴의 셀들이 밀접하여 형성된다. 또한, 제2 센싱 패턴(110)은 Y축 방향으로 형성되어 제1 센싱 패턴(100)과 중첩되지 않게 배치된다. 예를 들어, 제1 센싱 패턴(100)과 제2 센싱 패턴(110)은 서로 어긋나도록 교번하여 배치된다. 여기서 제1 센싱 패턴(100) 및 제2 센싱 패턴(120)은 메쉬(mesh) 구조의 라인 전극 패턴(130, 140)으로 형성된다. 이 경우 메쉬 구조의 라인 전극 패턴(130, 140)은 정방형 격자무늬로 이루어진다. 이러한 메쉬 구조의 라인 전극 패턴(130, 140)은 면전극 패턴에 비하여 전하량이 라인으로 집중됨으로써 터치 감도를 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따른 제1 센싱 패턴(100) 및 제2 센싱 패턴(110)의 각각의 모서리부(150)는 완만한 곡선 형상을 가지는 다이아몬드 형상을 가지는 구조로 이루어진다. 그러나 다이아몬드 형상에 국한되는 것은 아니며, 삼각형, 사각형과 같은 다각형 구조로 형성할 수도 있다.

메쉬 구조의 라인 전극 패턴(130, 140)을 포함하여 제1 센싱 패턴(100) 및 제2 센싱 패턴(110)을 구현시 도 2에 도시한 바와 같이, 꼭지점부(200)이 날카로운 형상으로 형성하게 되면 이 꼭지점부(200)에 전계가 집중되어 터치 동작이 오동작하거나 감지되지 않아 미작동하는 문제가 발생할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에서는 제1 센싱 패턴(100) 및 제2 센싱 패턴(110)의 각각의 모서리부(150)는 완만한 곡선 형상을 가지는 다이아몬드 형상을 가지는 구조로 형성함에 따라 전계가 집중되는 부분이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 센싱 패턴 전면에 고르게 충전되어 터치 감도를 향상시키고 오작동을 방지할 수 있다.

한편, 메쉬 구조의 라인 전극 패턴을 포함하는 센싱 패턴의 셀은 작업자가 향상시키기 원하는 특성을 활성화시키기 위해 다양하게 변형시킬 수 있다. 이하 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 센싱 패턴 구조를 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 센싱 패턴(300)은 라인 전극 패턴(310)으로 이루어지되, 장방형의 격자무늬 형상을 가지게 구성된다. 구체적으로, 라인 전극 패턴(310)은 일 방향으로 뻗어 있는 X1 라인, X2 라인 및 X3 라인이 Y1라인, Y2라인, Y3 라인, Y4 라인, Y5 라인 및 Y6 라인과 각각 직교 형태로 배치되도록 이격하여 배열된 구조로 이루어진다. 이러한 라인 전극 패턴(310)들이 내부에 형성되고, 테두리 전극 패턴(320)이 라인 전극 패턴(310)을 둘러싸는 센싱 패턴(300)을 하나의 셀로 하여 도 1에 도시한 바와 같이 배치하여 터치 패널용 패드를 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 센싱 패턴(300)들을 서로 어긋나게 배열되게 X축 방향으로 하나의 열을 이루어 제1 연결 패턴(115)을 이용하여 연결되게 배치하고, Y축 방향으로 하나의 열을 이루면서 제2 연결 패턴(120)으로 연결되게 배치할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 센싱 패턴(300)은 도 2에서 정방형의 격자무늬 형상을 가지도록 X 라인(X1,X2,X3,X4,X5,X6) 및 Y라인(Y1,Y2,Y3,Y4,Y5)을 동일한 개수로 구성된 센싱 패턴보다 센싱 패턴(300)을 이루는 X1 라인 내지 X3 라인이 Y1 라인 내지 Y5 라인보다 적은 개수로 구성되는 것이 바람직하다. 이에 따라 센싱 패턴(300)이 구성하는 면적은 넓어져 투과율이 향상된다. 또한, 도 1의 X 라인과 Y라인이 교차되는 교차점(210, 도 2 참조)의 개수가 감소하여 메쉬 패턴이 보이는 현상을 방지할 수 있다. 또한 메쉬 구조의 라인 전극 패턴을 구성하는 전극 재료를 감소시킬 수 있다.

도 4은 본 발명의 제3 실시예에 따른 센싱 패턴 구조를 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 센싱 패턴(400)은 테두리 전극 패턴(410) 내에 X1 라인, X2 라인 및 X3 라인이 일 방향으로 뻗어있고, Y1라인, Y2라인 및 Y3 라인이 X1 라인, X2 라인 및 X3 라인과 각각 직교하여 배치되도록 이격하여 배열되어 정방형 격자무늬 형상을 이루게 형성된다. 여기서 정방형 격자의 각 변에 바(bar) 전극 패턴(415)을 배치하여 X1 라인, X2 라인 및 X3 라인과, Y1라인, Y2라인 및 Y3 라인과 각각 직교하여 십자(cross) 형상을 이루도록 형성한다.

이러한 센싱 패턴 구조에 따라 도 1의 X 라인과 Y라인이 교차되는 교차점(210, 도 2 참조)의 개수가 감소하여 메쉬 패턴이 보이는 현상을 방지하고, 투과율이 향상된다.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 센싱 패턴 구조를 설명하기 위해 나타내보인 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 센싱 패턴(500)은 메쉬 구조의 라인 전극 패턴(x1, y1)으로 이루어지며, 정방형 격자무늬 형상을 가지게 형성된다. 메쉬 구조의 라인 전극 패턴(x1, y1)은 도전막을 증착할 때 직접 메쉬 구조로 패터닝하거나, 또는 면 구조의 센싱 패턴을 갖는 투명 도전막을 형성한 후, 레이저 에칭 방법 등을 이용하여 메쉬 구조를 형성할 수 있다. 이 경우 메쉬 구조의 라인 전극 패턴들은 미세한 선폭을 가지는 선으로 형성해야 하므로 공정 단계를 진행하는 과정에서 라인 전극 패턴이 끊어지는 경우가 있다. 이 경우 라인 전극 패턴의 외곽을 둘러싸는 테두리 전극 패턴(220, 도 2 참조)의 선폭 또한 일반적으로 라인 전극 패턴과 동일한 두께로 형성함에 따라 테두리 전극 패턴(220)도 끊어지게 되면 도전성 불량이 발생하게 된다. 이에 따라 본 발명의 제4 실시예에 따른 센싱 패턴(500)은 라인 전극 패턴(x1, y1)보다 2배 이상 두꺼운 선폭(a)을 가지는 테두리 전극 패턴(220)이 라인 전극 패턴(x1, y1)의 테두리를 둘러싸는 형상으로 형성한다. 여기서 테두리 전극 패턴(220)은 이후 인접하는 센싱 패턴들과 교호적으로 배열되므로 인접하는 센싱 패턴의 테두리 전극 패턴(220)과 접촉이 일어나지 않는 두께로 형성하는 것이 바람직하다. 이에 따라 본 발명의 제4 실시예에 따른 센싱 패턴(500)은 내부의 라인 전극 패턴(x1, y1)에서 단선(A)이 발생하더라도 테두리 전극 패턴(220)에 의해 도전성이 끊어지지 않고 연결되어 있으므로 공정 안정성을 확보할 수 있다.

10: 투명 기판 100: 제1 센싱 패턴
110: 제2 센싱 패턴 115: 제1 연결 패턴
120: 제2 연결 패턴 130: 140: 라인 전극 패턴
150: 모서리부 300, 400, 500: 센싱 패턴

Claims (10)

1. 투명 기판 상에 제1 방향을 따라 하나의 열에 배치되고 제1 방향으로 뻗어 있는 제1 라인 전극들 및 상기 제1 라인 전극과 직교하는 제2 방향으로 뻗어 있는 제2 라인 전극들로 이루어지면서 상기 제2 라인 전극들은 상기 제1 라인 전극들보다 적은 개수로 형성되어 장방형 격자 무늬 형상을 가지는 라인 전극 패턴으로 이루어지면서 각 모서리부가 완만한 곡선 형상을 가지게 형성된 제1 센싱 패턴;
   인접하는 상기 제1 센싱 패턴들을 전기적으로 연결하는 제1 연결 패턴;
   상기 투명 기판 상에 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 하나의 열에 배치되고 장방형 격자 무늬 형상을 가지는 라인 전극 패턴으로 이루어지면서 각 모서리부가 완만한 곡선 형상을 가지게 형성된 제2 센싱 패턴; 및
   인접하는 상기 제2 센싱 패턴들을 전기적으로 연결하는 제2 연결 패턴을 포함하는 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 센싱 패턴 및 제2 센싱 패턴은 다이아몬드 형상, 삼각형 또는 사각형을 포함하는 다각형 구조로 형성된 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 센싱 패턴은 상기 제1 센싱 패턴과 중첩되지 않도록 상기 제1 센싱 패턴들과 교호적으로 배치된 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 센싱 패턴 또는 제2 센싱 패턴은 라인 전극 패턴이 격자무늬 형상을 이루면서 상기 격자의 각 변을 직교하는 바(bar) 전극 패턴을 더 포함하게 형성된 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널.
8. 제7항에 있어서,
   상기 라인 전극 패턴은 장방형 격자무늬 형상을 가지게 형성된 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 센싱 패턴 또는 제2 센싱 패턴은 라인 전극 패턴의 외곽을 둘러싸는 테두리 전극 패턴을 더 포함하되, 상기 테두리 전극 패턴은 상기 라인 전극 패턴의 선폭보다 2배 이상 두꺼운 선폭을 가지게 형성된 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널.
10. 제9항에 있어서,
    상기 테두리 전극 패턴은 인접하는 제1 센싱 패턴 또는 제2 센싱 패턴의 테두리 전극 패턴과 접촉하지 않는 두께로 형성된 센싱 패턴을 포함하는 터치 패널.

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