KR20140059571A - 터치 패널 및 이의 제조방법 - Google Patents

터치 패널 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 터치 패널은, 기판; 상기 기판 상에 이격되어 배치되는 센서부; 상기 센서부 상에 배치되고, 컨택홀을 포함하는 절연층; 상기 컨택홀 내에 배치되는 충진부; 및 상기 절연층 상에 배치되어 상기 충진부를 통해 상기 센서부를 연결하는 연결 전극을 포함한다.
실시예에 따른 터치 패널은, 기판; 상기 기판 상에 이격되어 배치되는 센서부; 상기 센서부 상에 배치되는 절연층; 및 상기 절연층 상부에만 배치되어 상기 센서부를 연결하는 연결 전극을 포함한다.

Description

터치 패널 및 이의 제조방법{TOUCH PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 기재는 터치 패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 다양한 전자 제품에서 디스플레이 장치에 표시된 화상에 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등의 입력 장치를 접촉하는 방식으로 입력을 하는 터치 패널이 적용되고 있다.
이러한 터치 패널은 크게 저항막 방식의 터치 패널과 정전 용량 방식의 터치 패널로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 패널은 입력 장치의 압력에 의하여 유리와 전극이 단락되어 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다.
저항막 방식의 터치 패널은 반복 사용에 의하여 성능이 저하될 수 있으며 스크래치(scratch)가 발생될 수 있다. 이에 의해 내구성이 뛰어나고 수명이 긴 정전 용량 방식의 터치 패널에 대한 관심이 높아지고 있다.
한편, 필름 형태의 절연층을 이용한 홀 타입(hole type) 방식의 터치 패널 제조 시, 센서부를 연결하기 위한 연결 전극을 형성하는데, 절연층에 수직한 형상의 홀을 제조한 후, 연결 전극을 형성하였다. 이때, 연결 전극의 두께에 비해 절연층의 높이가 높고, 수직한 형상을 가지기 때문에 스퍼터링 증착에 따른 연결 전극 패턴에 단선이 발생한다는 문제가 있다. 또한, 연결 전극의 홀 부분의 스퍼터링 두께가 얇게 증착되어 높은 저항을 갖게 된다는 문제가 있다. 또한, 필름 형태의 절연층의 홀 부분 크기가 크고 수직 구조에 기인하여 액정 패널 합착 후, 시인성이 취약한 구조를 가지게 된다.
실시예는 신뢰성이 향상된 터치 패널 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 패널은, 기판; 상기 기판 상에 이격되어 배치되는 센서부; 상기 센서부 상에 배치되고, 컨택홀을 포함하는 절연층; 상기 컨택홀 내에 배치되는 충진부; 및 상기 절연층 상에 배치되어 상기 충진부를 통해 상기 센서부를 연결하는 연결 전극을 포함한다.
실시예에 따른 터치 패널은, 기판; 상기 기판 상에 이격되어 배치되는 센서부; 상기 센서부 상에 배치되는 절연층; 및 상기 절연층 상부에만 배치되어 상기 센서부를 연결하는 연결 전극을 포함한다.
실시예에 따른 터치 패널은 절연층의 컨택홀 내부에 충진부가 위치한다. 상기 충진부 상에 상기 연결 전극이 위치하므로 상기 연결 전극은 단차없이 형성될 수 있다. 즉, 상기 연결 전극은 동일 평면 상에 위치할 수 있다.
상기 충진부를 통해 상기 컨택의 수직 구조에 기인한 상기 연결 전극의 단선 결함을 줄일 수 있다. 즉, 상기 연결 전극이 수평 상으로 위치함으로써 저저항을 유도할 수 있다. 또한, 상기 충진부 물질의 투과도를 조절함으로써, 절연층과의 인덱스 매칭(index matching)을 최대화하여 컨택홀 구조에 의한 시인성을 저감할 수 있다.
실시예에 따른 터치 패널의 제조방법은 상술한 효과를 가지는 터치 패널을 제조할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 터치 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 일 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 터치 패널의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라서 본 단면도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 터치 패널은, 기판(110)과, 이 기판(110)에 형성되는 제1 전극(10) 및 제2 전극(20)과, 제1 전극(10)과 제2 전극(20)을 절연하는 투명 절연막(30)을 포함한다. 본 실시예에 따른 터치 패널은 제1 및 제2 전극(10, 20) 및 투명 절연막(30) 등을 보호하는 보호 부재(120)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 전극들(10)은 제1 배선(40)에 의하여 기판(110)의 하단으로 인출되고, 제2 전극들(20)도 제2 배선(50)에 의하여 기판(110)의 하단으로 인출될 수 있다. 제1 배선(40) 또는 제2 배선(50)에는 단자부(도시하지 않음)가 형성되어, 이 단자부에 플렉서블 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB) 등이 접속되어 외부 회로(도시하지 않음)와 연결될 수 있다.
도면 및 설명에서는 제1 전극들(10) 및 제2 전극들(20)이 모두 기판(110)의 하단으로 인출되는 것을 예시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 제1 전극들(10)과 제2 전극들(20)이 서로 반대 방향으로 인출될 수도 있다. 또는, 제1 전극들(10)은 기판(110)의 하단으로 인출되고 제2 전극들(20)의 일부가 기판(110)의 좌측으로 인출되고 제2 전극들(20)의 나머지는 우측으로 인출될 수도 있다. 이 외에도 외부 회로와의 연결이 가능한 다양한 구조로 제1 전극들(10) 및 제2 전극들(20)이 인출될 수 있다.
상술한 기판(110), 제1 전극(10), 제2 전극(20), 투명 절연막(30), 그리고 제1 및 제2 배선(40, 50)을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
기판(110)은 이 위에 형성되는 제1 전극(10), 제2 전극(20), 투명 절연막(30), 제1 배선(40) 및 제2 배선(50)을 지지할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 기판(110)은 일례로 유리 기판으로 이루어질 수 있다.
제1 전극(10)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지하는 복수의 제1 센서부(12)와, 이러한 복수의 제1 센서부(12)를 연결하는 제1 연결부(14)를 포함한다. 제1 연결부(14)는 복수의 제1 센서부(12)를 제1 방향(도면의 X축 방향)으로 연결하여, 제1 전극(10)이 제1 방향으로 연장될 수 있다.
이와 유사하게, 제2 전극(20)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지하는 복수의 제2 센서부(22)와, 이러한 복수의 제2 센서부(22)를 연결하는 제2 연결부(24)를 포함한다. 제2 연결부(24)는 복수의 제2 센서부(22)를 제1 방향과 교차하는 제2 방향(도면의 Y축 방향)으로 연결하여, 제2 전극(20)이 제2 방향으로 연장될 수 있다.
이러한 제1 및 제2 센서부(12, 22), 그리고 제1 및 제2 연결부(14, 24)는 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 투명 전도성 물질로는 인듐 틴 산화물(indium tin oxide), 인듐 징크 산화물(indium zinc oxide) 등의 다양한 물질이 사용될 수 있다.
도면에서는 제1 센서부(12) 및 제2 센서부(22)가 마름모 형상을 가지는 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 삼각형, 사각형 등의 다각형, 원형 또는 타원형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1 센서부(12) 및 제2 센서부(22)는 메쉬 형상을 가질 수 있다.
투명 절연막(30)은 제1 연결부(14)와 제2 연결부(24)가 전기적으로 단락되는 것을 방지한다. 이러한 투명 절연막(30)은 제1 연결부(14)와 제2 연결부(24)를 절연할 수 있는 투명 절연성 물질로 형성될 수 있다.
상기 투명 절연막(30)은 상기 제2 센서부(22)의 일부를 노출하는 컨택홀(26)을 구비할 수 있다. 상기 컨택홀(26)을 통해 상기 제2 연결부(24)가 상기 제2 센서부(22)를 연결할 수 있다.
상기 컨택홀(26) 내부에는 충진부(28)가 위치한다. 따라서, 상기 충진부(28)는 상기 제2 센서부(22) 및 상기 제2 연결부(24) 사이에 위치할 수 있다.
상기 충진부(28)는 투명 전도성 물질을 포함한다. 구체적으로, 상기 충진부(28)는 은(Ag), 나노 와이어 및 PEDOT과 같은 전도성 고분자로 이루어진 군에서 선택된 물질을 어느 하나 포함할 수 있다.
상기 충진부(28) 상에 상기 제2 연결부(24)가 위치하므로 상기 제2 연결부(24)는 단차없이 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 연결부(24)는 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 즉, 하나의 단위 제2 연결부(24) 자체가 동일 평면 상에 위치할 수 있다.
상기 제2 연결부(24)는 투명 절연막(30)의 상부에만 배치된다. 즉, 상기 제2 연결부(24)는 상기 투명 절연막(30)의 표면 상에만 위치할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 상기 투명 절연막(30)의 상부에 배치된 상기 제2 연결부(24)의 두께보다 작은 두께를 가지는 일부 제2 연결부(24)는 상기 투명 절연막(30) 내부에 배치될 수도 있다. 즉, 상기 컨택홀(26)의 높이보다 낮은 높이로 상기 충진부(28)가 위치할 수 있고, 이러한 높이 차이에 해당하는 부분에 일부의 제2 연결부(24)가 위치할 수 있다.
상기 충진부(28)를 통해 상기 컨택홀(26)의 수직 구조에 기인한 상기 제2 연결부(24)의 단선 결함을 줄일 수 있다. 즉, 상기 제2 연결부(24)가 수평 상으로 위치함으로써 저저항을 유도할 수 있다. 또한, 상기 충진부(28) 물질의 투과도를 조절함으로써, 투명 절연막(30)과의 인덱스 매칭(index matching)을 최대화하여 컨택홀(26) 구조에 의한 시인성을 저감할 수 있다.
한편, 상기 충진부(28)가 투명하지 않은 금속을 포함할 경우, 외부광에 의해 충진부(28)의 시인성 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 도 3을 참조하면, 상기 충진부(28) 표면에 저반사층(27)을 증착 또는 도금하여 반사율을 낮출 수 있다. 또한, 제2 연결부(24) 상에도 저반사층(27)을 형성하여 시인성 개선을 유도할 수 있다.
상기 저반사층(27)은 은 나노 와이어(Ag nano wire) 또는 그래핀(graphine)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 배선(40, 50)은 제1 및 제2 전극(10, 20) 각각에 전기 신호를 인가할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 제1 및 제2 배선(40, 50)은 전기 전도성이 우수한 물질, 일례로 금속으로 이루어질 수 있다.
제1 및 제2 전극(10, 20), 투명 절연막(30), 그리고 제1 및 제2 배선(40, 50)을 덮으면서 보호 부재(120)가 위치한다. 이러한 보호 부재(120)는 제1 및 제2 전극(10, 20), 그리고 투명 절연막(30)을 보호할 수 있는 다양한 물질로 구성될 수 있으며, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 터치 패널에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되면, 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생되고, 이 차이가 발생된 부분을 접촉 위치로 검출할 수 있다.
이하, 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 설명한다.
실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 기판(110) 상에 투명 전도성 물질로 복수의 제1 센서부(12), 복수의 제2 센서부(22) 및 상기 복수의 제1 센서부(12)를 연결하는 제1 연결부(14)를 형성하는 단계, 상기 제2 센서부(22)의 일부를 노출해 컨택홀(26)을 구비하는 투명 절연막(30)을 상기 복수의 제1 센서부(12), 상기 복수의 제2 센서부(22) 및 상기 제1 연결부(14)를 덮으면서 형성하는 단계, 상기 컨택홀(26) 내부에 충진부(28)를 형성하는 단계, 상기 투명 절연막(30) 위에 상기 복수의 제2 센서부(22)를 연결하는 제2 연결부(24)를 형성하는 단계를 포함한다.
먼저, 기판(110) 상에 투명 전도성 물질로 복수의 제1 센서부(12), 복수의 제 2센서부(22) 및 복수의 제1 센서부(12)를 연결하는 제1 연결부(14)를 형성한다. 구체적으로, 도 3에서는 제1 센서부(12)가 이어져 제1 연결부(14)가 형성되고 제2 센서부(22)는 끊어져 있는 형상을 도시하였다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 센서부(22)가 이어져 제2 연결부(24)가 형성되고 제1 센서부(12)는 끊어져 있는 형상도 포함될 수 있다.
이러한 복수의 제1 및 제2 센서부(12, 22), 그리고 제1 연결부(14)는 투명 전도성 물질을 증착, 일례로 진공 증착하여 형성될 수 있다. 투명 전도성 물질로는 인듐 틴 산화물, 인듐 징크 산화물등의 다양한 물질이 사용될 수 있다.
이어서, 제2 센서부(22)의 일부를 노출하는 컨택홀(26)을 구비하는 투명 절연막(30)을 복수의 제1 센서부(12), 복수의 제2 센서부(22) 및 제1 연결부(14)를 덮도록 형성한다.
상기 투명 절연막(30)은 필름 형태일 수 있다. 이때, 상기 필름 형태의 투명 절연막(30)을 형성한 후, 컨택홀(26)을 패터닝 할 수 있다.
이어서, 상기 컨택홀(26) 내부에 충진부(28)를 형성할 수 있다. 상기 충진부(28)는 투명 전도성 물질을 인쇄 또는 증착함으로써 형성될 수 있다.
이어서, 상기 컨택홀(26)을 연결하는 제2 연결부(24)를 형성한다. 제2 연결부(24)는 투명 전도성 물질 등을 인쇄 또는 증착함으로써 형성할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 제2 연결부(24)가 컨택홀(26)에 의한 단차 없이 동일 평면 상에 형성됨으로, 제2 연결부(24)의 단선 발생 가능성을 현저히 줄일 수 있고, 저저항을 유도할 수 있다. 또한, 충진부(28) 물질의 투과도 조절을 통해 투명 절연막(30)과의 인덱스 매칭을 최대화 함으로써, 터치 패널의 시인성을 개선할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 이격되어 배치되는 센서부;
    상기 센서부 상에 배치되고, 컨택홀을 포함하는 절연층;
    상기 컨택홀 내에 배치되는 충진부; 및
    상기 절연층 상에 배치되어 상기 충진부를 통해 상기 센서부를 연결하는 연결 전극을 포함하는 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충진부는 투명 전도성 물질을 포함하는 터치 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 충진부는 은(Ag), 나노 와이어 및 전도성 고분자로 이루어진 군에서 선택된 물질을 어느 하나 포함하는 터치 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충진부는 상기 센서부 및 상기 연결 전극 사이에 위치하는 터치 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서부를 연결하는 상기 연결 전극은 동일 평면 상에 위치하는 터치 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 충진부 상면 및 상기 연결 전극 상면 중 적어도 어느 하나의 상면에 저반사층을 더 포함하는 터치 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 저반사층은 은 나노 와이어(Ag nano wire) 및 그래핀(graphine)으로 이루어진 군에서 선택될 물질을 어느 하나 포함하는 터치 패널.
  8. 기판;
    상기 기판 상에 이격되어 배치되는 센서부;
    상기 센서부 상에 배치되는 절연층; 및
    상기 절연층 상부에만 배치되어 상기 센서부를 연결하는 연결 전극을 포함하는 터치 패널.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 절연층은 컨택홀을 포함하고,
    상기 컨택홀 내에 배치되는 충진부를 더 포함하는 터치 패널.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 충진부는 상기 연결 전극 및 상기 센서부를 연결하는 터치 패널.
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