KR20170089198A - Transparent electrode and electronic device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 투명 전극 및 이를 포함하는 전자 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent electrode and an electronic device including the transparent electrode.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 분야에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 특징을 지닌 여러 평판 표시 장치(Flat Panel Display device), 예를 들어, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device), 전기발광표시장치(Electro Luminescent Display device) 등이 연구되고 있다.2. Description of the Related Art [0002] With the development of information society in recent years, demands for the display field have been increasing in various forms. In response to this demand, various flat panel display devices having characteristics such as thinning, light weight, and low power consumption, A liquid crystal display device, a plasma display panel device, and an electro luminescent display device have been studied.
또한, 상기 표시 장치 상에 부착되어 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치인 터치 패널(touch panel)이 각광받고 있다. 터치 패널은 표시 장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.Also, a touch panel, which is an input device attached to the display device so as to select an instruction content displayed on the screen as a human hand or an object and to input a command of a user, is spotlighted. The touch panel is provided on the front face of the display device and converts a contact position in direct contact with a human hand or an object into an electrical signal.
이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다. 이와 같은 터치 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.Thus, the instruction content selected at the contact position is accepted as the input signal. Such a touch panel can be replaced with a separate input device that is connected to an image display device such as a keyboard and a mouse, and the use range thereof is gradually expanding.
이러한 터치 패널의 전극은 표시 장치의 전면에 형성되어야 하므로 일반적으로 잘 알려진 투명전극으로는 ITO(Indium doped Tin Oxide)가 사용된다. 하지만, ITO 전극의 경우, 많은 문제점이 있다. 우선 ITO 전극은 고저항의 특성을 보인다. 이러한 고저항으로 인해, ITO 전극은 대면적화의 한계가 있으며, 저항(R)과 캐패시턴스(C)의 영향을 받는 RC 지연시간(delay time)이 발생한다.Since the electrode of the touch panel must be formed on the front surface of the display device, ITO (Indium-doped Tin Oxide) is generally used as a well-known transparent electrode. However, in the case of the ITO electrode, there are many problems. First, the ITO electrode exhibits a high resistance characteristic. Due to such a high resistance, the ITO electrode has a limitation of large-sized and an RC delay time which is affected by the resistance (R) and the capacitance (C) occurs.
또한, ITO 전극은 전극의 경계에서 반사율 차이로 인해 육안으로 패턴이 인식되는 문제가 있다. 또한, ITO 전극은 단단한 소재로써, 표시장치의 구성에 일정한 곡률을 유지하는 곡면형 패널을 포함하는 표시장치와 플라스틱 등과 같은 유연성 있는 재료를 사용하여 형성하는 플렉서블(flexible) 표시장치에 적용하기 어려운 문제점이 있다. 또한, ITO를 구성하는 인듐 소재의 희소성과 ITO 코팅을 위해서는 스퍼터링 또는 화학증착법과 같은 진공 공정이 필수적이어서, 제조공정비용이 비교적 높은 편이다.In addition, the ITO electrode has a problem that the pattern is visually recognized due to the difference in reflectance at the boundary of the electrode. In addition, the ITO electrode is a hard material, which is difficult to apply to a display device including a curved panel maintaining a constant curvature in the display device configuration and a flexible display device formed using a flexible material such as plastic . In addition, the scarcity of the indium material constituting the ITO and the vacuum process such as the sputtering or the chemical vapor deposition process are indispensable for the ITO coating, so that the manufacturing process cost is relatively high.
한국공개특허 제2013-0116597호에는 터치 스크린 패널이 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0116597 discloses a touch screen panel.
본 발명은 저항을 낮춰 신호 지연을 개선하고, 대면적화가 가능한 투명 전극을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a transparent electrode capable of reducing the resistance to improve the signal delay and making it large.
본 발명은 상기 투명 전극을 포함하는 전자 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an electronic device including the transparent electrode.
1. 소정 면적으로 형성된 메쉬 패턴을 포함하며, 하기 수학식 1을 만족하는 투명 전극:1. A transparent electrode comprising a mesh pattern formed with a predetermined area and satisfying the following formula (1):
[수학식 1][Equation 1]
0.7(0.3736ln(X)+1)≤Y≤1.3(0.3736ln(X)+1)0.7 (0.3736 ln (X) +1)? Y? 1.3 (0.3736 ln (X) +1)
(식 중, X는 상기 소정 면적의 가로 길이/세로 길이이고, Y는 상기 메쉬 패턴에서 단위 메쉬의 가로 길이/세로 길이임).(Where X is the width / length of the predetermined area and Y is the width / length of the unit mesh in the mesh pattern).
2. 위 1에 있어서, 하기 수학식 2를 만족하는 투명 전극:2. A transparent electrode satisfying the following formula (2) in the above item 1:
[수학식 2]&Quot; (2) "
0.85(0.3736ln(X)+1)≤Y≤1.15(0.3736ln(X)+1)0.85 (0.3736 ln (X) +1)? Y? 1.15 (0.3736 ln (X) +1)
(식 중, X는 상기 소정 면적의 가로 길이/세로 길이이고, Y는 상기 메쉬 패턴에서 단위 메쉬의 가로 길이/세로 길이임).(Where X is the width / length of the predetermined area and Y is the width / length of the unit mesh in the mesh pattern).
3. 위 1에 있어서, 상기 단위 메쉬의 가로 길이는 100㎛ 내지 700㎛이고, 세로 길이는 100㎛ 내지 700㎛인 투명 전극.3. The transparent electrode according to 1 above, wherein the transverse length of the unit mesh is 100 mu m to 700 mu m and the length of the unit mesh is 100 mu m to 700 mu m.
4. 위 1에 있어서, 상기 단위 메쉬는 선폭이 1㎛ 내지 10㎛인 투명 전극.4. The transparent electrode according to 1 above, wherein the unit mesh has a line width of 1 탆 to 10 탆.
5. 위 1에 있어서, 상기 메쉬 패턴은 몰리브덴, 은, 알루미늄, 구리, 팔라듐, 금, 백금, 아연, 주석, 티타늄, 크롬, 니켈, 텅스텐 또는 이들 중 2종 이상의 합금으로 형성된 것인 투명 전극.5. The transparent electrode according to 1 above, wherein the mesh pattern is formed of molybdenum, silver, aluminum, copper, palladium, gold, platinum, zinc, tin, titanium, chromium, nickel, tungsten or an alloy of two or more of them.
6. 위 1에 있어서, 상기 메쉬 패턴은 제1 방향으로 단위 메쉬 패턴이 이음부로 연결되어 형성된 제1 매쉬 패턴 및 제2 방향으로 단위 메쉬 패턴이 이격되어 형성된 제2 패턴을 포함하는 투명 전극.6. The transparent electrode of
7. 위 6에 있어서, 상기 제2 패턴의 이격된 단위 메쉬 패턴을 연결하는 브릿지 패턴을 더 포함하는 투명 전극.7. The transparent electrode according to claim 6, further comprising a bridge pattern connecting the separated unit mesh patterns of the second pattern.
8. 위 1 내지 7 중 어느 한 항의 투명 전극을 포함하는 전자 소자.8. An electronic device comprising a transparent electrode according to any one of
9. 위 8에 있어서, 상기 전자 장치는 안테나, 터치 센서, 전지, 화상 표시 장치 및 촬상 소자로 이루어진 군에서 선택된 것인 전자 장치.9. The electronic device according to claim 8, wherein the electronic device is selected from the group consisting of an antenna, a touch sensor, a battery, an image display device, and an image pickup device.
본 발명의 투명 전극은 가로 및 세로 길이비에 따른 저항 차이를 최소화하여, 저항이 낮다. 이에, 신호 지연이 개선되고 대면적화가 가능하다.The transparent electrode of the present invention minimizes the resistance difference according to the aspect ratio, and thus the resistance is low. Thus, the signal delay can be improved and the area can be increased.
본 발명의 투명 전극은 신호 지연에 따른 지연 시간이 없어, 이를 적용한 전자 소자의 고속 구동이 가능하다.The transparent electrode of the present invention has no delay time due to signal delay, and it is possible to drive the electronic device at high speed.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 투명 전극의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 투명 전극의 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 투명 전극의 일부분을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 4는 실시예 1 내지 3의 투명 전극의 개략적인 사시도이다.
도 5 내지 7는 실시예 1 내지 3의 투명 전극의 채널 저항 평가 결과이다.
도 8 내지 10는 실시예 1 내지 3의 투명 전극의 전체 저항 평가 결과이다.
도 11은 실시예 1 내지 3의 투명 전극의 방향별 면저항 평가 결과이다.
도 12는 실시예 1 내지 3의 투명 전극의 채널 저항, 전체 저항 평가 결과에 따라 얻어진 면저항 비와 단위 메쉬의 길이비와의 상관 관계를 나타내는 도면이다.1 is a schematic perspective view of a transparent electrode according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic plan view of a transparent electrode according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic perspective view illustrating a portion of a transparent electrode according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic perspective view of the transparent electrodes of Examples 1 to 3;
FIGS. 5 to 7 show the channel resistance evaluation results of the transparent electrodes of Examples 1 to 3. FIG.
8 to 10 show the results of total resistance evaluation of the transparent electrodes of Examples 1 to 3.
Fig. 11 shows the sheet resistance evaluation results of the transparent electrodes according to Examples 1 to 3 for each orientation.
12 is a graph showing the correlation between the sheet resistance ratio and the length ratio of the unit mesh obtained according to the channel resistance and the total resistance evaluation results of the transparent electrodes of Examples 1 to 3. FIG.
본 발명은 소정 면적으로 형성된 메쉬 패턴을 포함하며, 수학식 1을 만족함으로써, 가로 및 세로 길이비에 따른 저항 차이를 최소화하여 저항이 낮아, 신호 지연이 개선되고 대면적화가 가능하며, 이를 적용한 전기 조사의 고속 구동이 가능한 투명 전극 및 이를 포함한 전자 소자에 관한 것이다.The present invention includes a mesh pattern formed with a predetermined area. By satisfying the expression (1), the resistance difference according to the ratio of the width to the length is minimized, thereby reducing the resistance and improving the signal delay and increasing the area. The present invention relates to a transparent electrode capable of high-speed irradiation and an electronic device including the transparent electrode.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<투명 전극>≪ Transparent electrode &
본 발명의 투명 전극은 소정 면적으로 형성된 메쉬 패턴을 포함한다.The transparent electrode of the present invention includes a mesh pattern formed with a predetermined area.
본 발명에 있어서, '투명 전극'은 ITO 등의 투명 전극 소재로 제조되어 실제로 투명한 전극뿐만 아니라, 불투명한 소재로 제조된다고 하더라도 사용자가 식별할 수 없을 정도로 좁은 선폭으로 제조되는 등에 의해 사용자에게 실질적으로 투명하게 보이는 전극도 포함하는 전극을 의미한다.In the present invention, the 'transparent electrode' is made of a transparent electrode material such as ITO, and is not only a transparent electrode but also a transparent electrode. The transparent electrode is substantially made of an opaque material, Means an electrode that also includes an electrode that looks transparent.
메쉬 패턴은 그물망 모양의 패턴으로서, 개별 그물코를 단위 메쉬라고 한다.The mesh pattern is a mesh-like pattern, and individual meshes are referred to as a unit mesh.
메쉬 패턴은 전극의 역할을 하는 것으로서, 본 발명의 투명 전극이 적용될 장치에 필요한 소정 면적으로 형성된다. 예를 들면 터치 센서에 적용되어 표시 장치에 사용되는 경우, 표시 장치에서 화면이 표시되는 표시부에서 터치 동작이 이루어지므로 상기 소정 면적은 표시부의 면적일 수 있다.The mesh pattern serves as an electrode, and is formed with a predetermined area required for an apparatus to which the transparent electrode of the present invention is applied. For example, when the touch sensor is used in a display device, a touch operation is performed on a display unit on which a screen is displayed, so that the predetermined area may be the area of the display unit.
통상 메쉬 패턴을 포함하는 투명 전극의 경우, 단위 메쉬의 가로 길이와 세로 길이의 비에 따라 투명 전극의 가로 방향과 세로 방향의 면저항에 차이가 발생한다(이방성). 이에 따라 메쉬 패턴의 각 말단에 연결되는 채널간 저항 차이가 발생한다.In the case of a transparent electrode including a mesh pattern, a difference in sheet resistance between the transverse direction and the transverse direction of the transparent electrode occurs (anisotropy) in accordance with the ratio of the transverse length to the transverse length of the unit mesh. This results in a resistance difference between channels connected to each end of the mesh pattern.
본 발명자들은 이러한 투명 전극의 가로 방향과 세로 방향 면저항의 비와 단위 메쉬의 가로 길이와 세로 길이의 비의 상관 관계를 확인하였고, 투명 전극의 최대 저항(가로 방향 채널 저항과 세로 방향 채널 저항의 합)을 최소화하는 단위 메쉬의 가로 길이와 세로 길이의 비 값은 하기 수학식 3과 같다:The present inventors confirmed the correlation between the ratio of the horizontal direction and the vertical direction sheet resistance of the transparent electrode to the ratio of the horizontal length to the vertical length of the unit mesh, and found that the maximum resistance of the transparent electrode (the sum of the lateral channel resistance and the longitudinal channel resistance The ratio of the transverse length to the transverse length of the unit mesh is minimized as follows:
[수학식 3]&Quot; (3) "
Y=0.3736ln(X)+1.Y = 0.3736 ln (X) +1.
(식 중, X는 투명 전극의 세로 방향 면저항/가로 방향 면저항이고, Y는 상기 메쉬 패턴에서 단위 메쉬의 가로 길이/세로 길이임). (Where X is the longitudinal directional sheet resistance / transverse direction sheet resistance of the transparent electrode, and Y is the transverse length / longitudinal length of the unit mesh in the mesh pattern).
X가 투명 전극의 세로 방향 면저항/가로 방향 면저항이고, 전극의 저항은 길이에 비례하므로 이는 메쉬 패턴이 형성되는 면적의 가로 길이/세로 길이와 동일시 할 수 있다. 즉, 메쉬 패턴이 형성되는 면적의 가로 길이/세로 길이가 결정되면, 그 길이비에 따라 투명 전극의 최대 저항을 최소화 할 수 있는 단위 메쉬의 가로 길이와 세로 길이의 비를 상기 식에 의해 결정할 수 있다.Since X is the longitudinal directional resistance / transverse direction resistance of the transparent electrode and the resistance of the electrode is proportional to the length, it can be equal to the width / length of the area in which the mesh pattern is formed. That is, when the width / length of the area where the mesh pattern is formed is determined, the ratio of the width to the width of the unit mesh, which can minimize the maximum resistance of the transparent electrode according to the ratio, have.
전극의 금속 소재, 선폭, 두께 등이 달라진다면 그에 의한 저항 변화가 발생할 것인데, 이는 상기 관계식에서 분자, 분모에 동일하게 적용될 것인 바, 상기 관계식은 달라지지 않고 그대로 사용될 수 있다.If the metal material, line width, thickness, etc. of the electrode are changed, the resistance change due to the change will occur. The same applies to the numerator and the denominator in the above relation.
본 발명의 투명 전극은 하기 수학식 1을 만족한다:The transparent electrode of the present invention satisfies the following formula (1)
[수학식 1][Equation 1]
0.7(0.3736ln(X)+1)≤Y≤1.3(0.3736ln(X)+1)0.7 (0.3736 ln (X) +1)? Y? 1.3 (0.3736 ln (X) +1)
(식 중, X는 상기 소정 면적의 가로 길이/세로 길이이고, Y는 상기 메쉬 패턴에서 단위 메쉬의 가로 길이/세로 길이임).(Where X is the width / length of the predetermined area and Y is the width / length of the unit mesh in the mesh pattern).
X는 메쉬 패턴이 형성되는 소정 면적의 가로 길이/세로 길이로서, 이는 투명 전극이 적용되는 제품의 규격이 정해지면 그에 따라 결정된다. 예를 들어 본 발명의 투명 전극이 터치 센서의 터치 전극으로 적용되는 경우에는, 메쉬 패턴이 형성되는 면적은 터치 센서의 터치 감지부(표시부)의 면적에 해당한다. 즉, 터치 센서의 제품 규격이 정해지면 X 값은 정해지는 것이고, 그에 따라 저항을 최소화 할 수 있는 단위 메쉬의 가로 길이/세로 길이가 상기 식에 따라 결정된다.X is a transverse length / length of a predetermined area on which the mesh pattern is formed, and is determined according to the specification of the product to which the transparent electrode is applied. For example, when the transparent electrode of the present invention is applied as a touch electrode of a touch sensor, the area where the mesh pattern is formed corresponds to the area of the touch sensing unit (display unit) of the touch sensor. That is, when the product standard of the touch sensor is determined, the X value is determined, and the width / length of the unit mesh that can minimize the resistance is determined according to the above formula.
상기 식은 메쉬 패턴에서 단위 메쉬의 가로 길이/세로 길이가 최대 저항을 최소화할 수 있는 값의 ±30% 이내임을 의미한다. 메쉬 패턴에서 단위 메쉬의 가로 길이/세로 길이가 -30%를 미만이거나, +30% 초과이면 투명 전극의 저항이 상승하여, 고속 구동, 저전력 구동이 어렵다.The above equation means that the transverse length / length of the unit mesh in the mesh pattern is within +/- 30% of the value that can minimize the maximum resistance. When the width / length of the unit mesh in the mesh pattern is less than -30% or exceeds +30%, the resistance of the transparent electrode is increased, which makes it difficult to drive at high speed and low power.
저항 감소의 측면에서 보다 바람직하게는 본 발명의 투명 전극은 하기 수학식 2를 만족할 수 있다:In view of reducing the resistance, the transparent electrode of the present invention can more preferably satisfy the following formula:
[수학식 2]&Quot; (2) "
0.85(0.3736ln(X)+1)≤Y≤1.15(0.3736ln(X)+1)0.85 (0.3736 ln (X) +1)? Y? 1.15 (0.3736 ln (X) +1)
(식 중, X는 상기 소정 면적의 가로 길이/세로 길이이고, Y는 상기 메쉬 패턴에서 단위 메쉬의 가로 길이/세로 길이임).(Where X is the width / length of the predetermined area and Y is the width / length of the unit mesh in the mesh pattern).
단위 메쉬의 가로 길이는 예를 들면 100㎛ 내지 700㎛이고, 세로 길이는 100㎛ 내지 700㎛일 수 있다.The transverse length of the unit mesh may be, for example, 100 탆 to 700 탆, and the length of the unit mesh may be 100 탆 to 700 탆.
단위 메쉬의 선폭은 예를 들면 1 내지 10㎛일 수 있다. 선폭이 상기 범위 미만이거나 초과시에는 저항이 상승하거나, 터치 감도 저하, 패턴 시인성 등의 문제가 발생할 수 있다.The line width of the unit mesh may be, for example, 1 to 10 mu m. If the line width is less than the above range, or when the line width is exceeded, the resistance may increase, the touch sensitivity may decrease, and the pattern visibility may be caused.
메쉬 패턴의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 각각 10 내지 350nm 일 수 있다. 메쉬 패턴의 두께가 10nm 미만이면 전기 저항이 커지고, 350nm 초과이면 반사율이 커져 시인성 및 패터닝 공정의 문제가 생길 수 있다.The thickness of the mesh pattern is not particularly limited, and may be, for example, 10 to 350 nm each. When the thickness of the mesh pattern is less than 10 nm, the electrical resistance becomes large. When the thickness exceeds 350 nm, the reflectance becomes large, which may cause visibility and a problem of the patterning process.
본 발명에 따른 메쉬 패턴의 소재로는 전도성 소재라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 몰리브덴, 은, 알루미늄, 구리, 팔라듐, 금, 백금, 아연, 주석, 티타늄, 크롬, 니켈, 텅스텐 또는 이들 중 2종 이상의 합금을 들 수 있다.As the material of the mesh pattern according to the present invention, any conductive material can be used without limitation, for example, molybdenum, silver, aluminum, copper, palladium, gold, platinum, zinc, tin, titanium, chromium, nickel, tungsten, Two or more kinds of alloys may be mentioned.
이 외에도 당 분야에 공지된 투명 전극 소재가 더 사용될 수 있다. 예를 들면 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO), 구리산화물(CO), PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 등을 들 수 있다.In addition, a transparent electrode material known in the art can be further used. For example, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), indium zinc tin oxide (IZTO), cadmium tin oxide (CTO), copper oxide (CO), PEDOT 4-ethylenedioxythiophene), carbon nanotubes (CNT), and graphene.
메쉬 패턴의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 물리적 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD), 화학적 증착법(Chemical VaporDeposition, CVD) 등 다양한 박막 증착 기술에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 물리적 증착법의 한 예인 반응성 스퍼터링(reactive sputtering)에 의하여 형성될 수 있다.The method of forming the mesh pattern is not particularly limited and may be formed by various thin film deposition techniques such as physical vapor deposition (PVD) and chemical vapor deposition (CVD). For example, it can be formed by reactive sputtering, which is an example of physical vapor deposition.
또한, 메쉬 패턴은 인쇄 공정으로 형성될 수 있다. 이러한 인쇄 공정 시, 그라비아 오프 셋(gravure off set), 리버스 오프 셋(reverse off set), 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄 및 그라비아(gravure) 인쇄 등 다양한 인쇄 방법이 이용될 수 있다. 상기 방법 외에 포토리소그래피에 의해서 형성될 수도 있다.Further, the mesh pattern can be formed by a printing process. In such a printing process, various printing methods such as gravure off set, reverse off set, inkjet printing, screen printing and gravure printing can be used. It may be formed by photolithography in addition to the above method.
본 발명의 보다 구체적인 구현예에 따르면 본 발명에 따른 메쉬 패턴은 제1 방향으로 단위 메쉬 패턴이 이음부로 연결되어 형성된 제1 매쉬 패턴 및 제2 방향으로 단위 메쉬 패턴이 이격되어 형성된 제2 패턴을 포함할 수 있다.According to a more specific embodiment of the present invention, the mesh pattern according to the present invention includes a first mesh pattern formed by connecting a unit mesh pattern in a first direction and a second pattern formed by separating a unit mesh pattern in a second direction can do.
제1 메쉬 패턴과 제2 메쉬 패턴은 서로 다른 방향으로 배치된다. 예를 들면, 상기 제1 방향은 X축 방향일 수 있고, 제2 방향은 이와 수직으로 교차하는 Y축 방향일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The first mesh pattern and the second mesh pattern are arranged in different directions. For example, the first direction may be an X-axis direction, and the second direction may be a Y-axis direction perpendicular to the first direction, but the present invention is not limited thereto.
제1 메쉬 패턴과 제2 메쉬 패턴은 터치되는 지점의 X 좌표 및 Y 좌표에 대한 정보를 제공하게 된다. 구체적으로는, 사람의 손 또는 물체가 커버 윈도우 기판에 접촉되면, 제1 메쉬 패턴, 제2 메쉬 패턴 및 위치 검출라인을 경유하여 구동회로 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그리고, X 및 Y 입력처리회로(미도시) 등에 의해 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉위치가 파악된다.The first mesh pattern and the second mesh pattern provide information on the X-coordinate and the Y-coordinate of the touched point. Specifically, when a human hand or an object is brought into contact with the cover window substrate, a change in capacitance according to the contact position is transmitted to the driver circuit side via the first mesh pattern, the second mesh pattern, and the position detection line. Then, the contact position is grasped by the change of the electrostatic capacitance by the X and Y input processing circuit (not shown) or the like and converted into an electrical signal.
이와 관련하여, 제1 메쉬 패턴 및 제2 메쉬 패턴은 동일층에 형성되며, 터치되는 지점을 감지하기 위해서는 각각의 패턴들이 전기적으로 연결되어야 한다. 그런데, 제1 메쉬 패턴은 단위 메쉬 패턴들이 이음부를 통해 서로 연결된 형태이지만 제2 메쉬 패턴은 단위 메쉬 패턴들이 섬(island) 형태로 서로 분리된 구조로 되어 있으므로 제2 메쉬 패턴을 전기적으로 연결하기 위해서는 별도의 브릿지 패턴이 필요하다. 브릿지 패턴에 대해서는 후술하도록 한다.In this regard, the first mesh pattern and the second mesh pattern are formed on the same layer, and respective patterns must be electrically connected to detect a touched point. However, since the first mesh pattern has a structure in which the unit mesh patterns are connected to each other through the joint, the second mesh pattern has a structure in which the unit mesh patterns are separated from each other in an island shape. A separate bridge pattern is required. The bridge pattern will be described later.
본 발명의 투명 전극은 상기 제2 패턴의 이격된 단위 메쉬 패턴을 연결하는 브릿지 패턴을 더 포함할 수 있다.The transparent electrode of the present invention may further include a bridge pattern connecting the unit cell patterns of the second pattern.
브릿지 패턴은 제2 메쉬 패턴의 이격된 단위 메쉬 패턴을 연결한다. 이때, 브릿지 패턴은 메쉬 패턴 중 제1 메쉬 패턴과는 절연되어야 하므로, 이를 위해 절연층이 형성된다. 이에 대해서는 후술하도록 한다.The bridge pattern connects spaced apart unit mesh patterns of the second mesh pattern. At this time, since the bridge pattern must be insulated from the first mesh pattern of the mesh pattern, an insulating layer is formed for this purpose. This will be described later.
브릿지 패턴은 당 분야에 알려진 투명 전극 소재가 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO), 구리산화물(CO), PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 인듐주석산화물(ITO)이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The bridge pattern can be applied to the transparent electrode material known in the art without limitation. For example, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO), indium zinc tin oxide (IZTO), cadmium tin oxide (CTO), copper oxide (CO), PEDOT , 4-ethylenedioxythiophene), carbon nanotubes (CNT), and graphene. These may be used singly or in combination of two or more. Preferably, indium tin oxide (ITO) may be used. These may be used alone or in combination of two or more.
이 외에도 전기 전도도가 우수하고 저항이 낮은 소재가 제한 없이 적용될 수 있으며, 예를 들면 몰리브덴, 은, 알루미늄, 구리, 팔라듐, 금, 백금, 아연, 주석, 티타늄, 크롬, 니켈, 텅스텐 또는 이들 중 2종 이상의 합금을 들 수 있다.In addition, materials having excellent electrical conductivity and low resistance can be applied without limitation, such as molybdenum, silver, aluminum, copper, palladium, gold, platinum, zinc, tin, titanium, chromium, nickel, tungsten, More than two kinds of alloys can be mentioned.
브릿지 패턴의 크기는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 장변이 2 내지 500㎛일 수 있고, 바람직하게는 2 내지 300㎛일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 브릿지 패턴의 장변이 2 내지 500㎛일 경우에, 패턴의 시인성을 감소시키고 적정 전기 저항을 가질 수 있다.The size of the bridge pattern is not particularly limited. For example, the long side may be 2 to 500 mu m, preferably 2 to 300 mu m, but is not limited thereto. When the long side of the bridge pattern is 2 to 500 mu m, the visibility of the pattern can be reduced and an appropriate electrical resistance can be obtained.
브릿지 패턴의 두께는 예를 들면 5 내지 2,000nm일 수 있다. 두께가 상기 범위 내인 경우 저항은 개선하면서 투과율 저하는 최소화할 수 있다.The thickness of the bridge pattern may be, for example, 5 to 2,000 nm. When the thickness is within the above range, the resistance can be improved while the deterioration of the transmittance can be minimized.
브릿지 패턴의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 전술한 메쉬 패턴의 형성 방법으로 예시한 방법을 사용할 수 있다.The method of forming the bridge pattern is not particularly limited, and for example, the method exemplified by the above-mentioned method of forming the mesh pattern can be used.
본 발명의 투명 전극은 절연층을 더 포함할 수 있다.The transparent electrode of the present invention may further include an insulating layer.
절연층은 메쉬 패턴과 브릿지 패턴 사이에 개재되어 제1 메쉬 패턴과 제2 메쉬 패턴을 절연시키는 기능을 한다.The insulating layer intervenes between the mesh pattern and the bridge pattern to insulate the first mesh pattern and the second mesh pattern.
절연층은 도 1 내지 3에 예시된 것처럼 메쉬 패턴과 브릿지 패턴의 교차부에만 섬 형태로 위치할 수도 있고, 층 형태로 전체에 위치할 수도 있다(미도시).The insulating layer may be located in an island shape only at the intersection of the mesh pattern and the bridge pattern as illustrated in FIGS. 1 to 3, or may be located entirely in the form of a layer (not shown).
절연층이 섬 형태로 위치하는 경우 제2 메쉬 패턴은 브릿지 패턴과 직접 연결되고, 절연층이 층 형태로 위치하는 경우 제2 메쉬 패턴은 절연층에 형성된 컨택홀(미도시)을 통해 브릿지 패턴과 연결된다.When the insulating layer is located in an island shape, the second mesh pattern is directly connected to the bridge pattern. When the insulating layer is positioned in a layer form, the second mesh pattern is connected to the bridge pattern through a contact hole (not shown) .
절연층은 당분야에서 사용되는 재료 및 방법을 특별한 제한없이 사용하여 형성될 수 있다.The insulating layer can be formed by using materials and methods used in the art without particular limitation.
본 발명의 터치 센서에 있어서, 메쉬 패턴 및 브릿지 패턴의 적층 순서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 1 및 2와 같이 메쉬 패턴 및 브릿지 패턴의 순으로 적층될 수도 있다. 그러한 경우에는 메쉬 패턴, 절연층 및 브릿지 패턴의 순으로 적층될 수 있다.In the touch sensor of the present invention, the order of stacking the mesh pattern and the bridge pattern is not particularly limited. For example, as shown in Figs. 1 and 2, the mesh pattern and the bridge pattern may be stacked in this order. In such a case, the mesh pattern, the insulating layer and the bridge pattern may be stacked in this order.
또한, 도 3과 같이 브릿지 패턴 및 메쉬 패턴의 순으로 적층될 수도 있다. 그러한 경우에는 브릿지 패턴, 절연층 및 메쉬 패턴의 순으로 적층될 수 있다.3, the bridge pattern and the mesh pattern may be stacked in this order. In such a case, the bridge pattern, the insulating layer and the mesh pattern may be stacked in this order.
본 발명의 터치 센서는 기판(1) 상에 형성될 수 있다.The touch sensor of the present invention can be formed on the
기판(1)은 당 분야에서 통상적으로 사용되는 소재가 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 유리, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethyelene terepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate,CAP) 등을 들 수 있다.The
<전자제품><Electronics>
또한, 본 발명은 상기 투명 전극을 포함하는 전자 제품을 제공한다.The present invention also provides an electronic product including the transparent electrode.
전자 제품은 투명 전극을 포함하는 것으로 알려진 통상의 전자 제품이라면 제한 없이 사용 가능하다. 예를 들면, 안테나, 터치 센서, 전지, 화상 표시 장치, 촬상 장치 등일 수 있다.The electronic product can be used without limitation as long as it is a conventional electronic product known to include a transparent electrode. For example, an antenna, a touch sensor, a battery, an image display device, an image pickup device, and the like.
상기 전자 제품이 터치 센서인 경우, 터치 센서는 또한 화상 표시 장치에 적용될 수 있다. 터치 센서는 통상의 액정 표시 장치뿐만 아니라, 전계 발광 표시 장치, 플라스마 표시 장치, 전계 방출 표시 장치 등 각종 화상 표시 장치에 적용이 가능하다.When the electronic product is a touch sensor, the touch sensor can also be applied to an image display device. The touch sensor can be applied not only to a general liquid crystal display but also to various image display devices such as an electroluminescence display device, a plasma display device, and a field emission display device.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the claims. It will be apparent to those skilled in the art that such variations and modifications are within the scope of the appended claims.
실시예Example
도 1 및 2와 같은 구조의 투명 전극을 제조하였다.A transparent electrode having the structure shown in FIGS. 1 and 2 was prepared.
메쉬 패턴은 은, 팔라듐, 구리 합금으로 제조하였고, 두께는 2000Å(angstrom), 단위 메쉬의 선폭은 3㎛였고, 단위 메쉬 패턴의 가로 장폭은 4mm였다. 브릿지 패턴도 상기와 동일 스펙의 메쉬로 제조하였다.The mesh pattern was made of silver, palladium, and copper alloy. The thickness was 2000 angstroms, the line width of the unit mesh was 3 m, and the width of the unit mesh pattern was 4 mm. The bridge pattern was also fabricated with a mesh of the same specification as above.
이들의 길이 규격은 하기 표 1 및 도 4에 나타내었다.These length standards are shown in Table 1 and Fig.
(1) (One) 상관 관계의Correlated 도출 deduction
단위 메쉬의 가로 길이/세로 길이에 따른 각 방향별 면저항을 시뮬레이션하였으며, 이를 도 11에 나타내었다. 이 평가 결과를 바탕으로 세로/가로 방향별 면저항 비와 단위 메쉬 가로/세로 길이 간의 상관 관계를 도출하였으며, 이를 도 12에 나타내었다.The sheet resistance of each direction according to the transverse length / length of the unit mesh was simulated and is shown in FIG. Based on the result of the evaluation, the correlation between the sheet resistance ratio by the longitudinal / transverse direction and the transverse / longitudinal length of the unit mesh was derived, which is shown in FIG.
도 12의 그래프는 하기 수학식 3의 그래프이다.12 is a graph of the following equation (3).
[수학식 3]&Quot; (3) "
Y=0.3736ln(X)+1.Y = 0.3736 ln (X) +1.
(식 중, X는 투명 전극의 세로 방향 면저항/가로 방향 면저항이고, Y는 상기 메쉬 패턴에서 단위 메쉬의 가로 길이/세로 길이임).(Where X is the longitudinal directional sheet resistance / transverse direction sheet resistance of the transparent electrode, and Y is the transverse length / longitudinal length of the unit mesh in the mesh pattern).
(2) 채널 저항 평가(2) Evaluation of channel resistance
실시예 1 내지 3의 투명 전극의 채널 저항을 시뮬레이션으로 Y값을 변화시켜가면서 평가하였다. 평가 결과는 도 5 내지 7에 나타내었다.The channel resistance of the transparent electrodes of Examples 1 to 3 was evaluated while varying the Y value by simulation. The evaluation results are shown in Figs. 5 to 7.
(3) 최대 저항 평가(3) Maximum resistance evaluation
최대 저항은 가로 방향 채널 저항과 세로 방향 채널 저항의 합으로서, 실시예 1 내지 3의 투명 전극의 최대 저항을 계산을 통해 얻을 수 있었다. 이를 통해 수학식 3. 관계식의 Y 값의 영역에서 최대 저항 값을 최소로 얻을 수 있음을 확인할 수 있었으며, 이를 도 8 내지 10에 나타내었다.The maximum resistance was the sum of the lateral channel resistance and the longitudinal channel resistance, and the maximum resistance of the transparent electrodes of Examples 1 to 3 was obtained through calculation. From this, it was confirmed that the maximum resistance value can be minimized in the range of the Y value of the equation (3), which is shown in FIG. 8 to FIG.
1: 기판
10: 제1 메쉬 패턴
11, 21: 단위 메쉬
12: 이음부
20: 제2 메쉬 패턴
30: 브릿지 패턴
40: 절연층1: substrate 10: first mesh pattern
11, 21: unit mesh 12: joint part
20: second mesh pattern 30: bridge pattern
40: Insulating layer
Claims (9)
[수학식 1]
0.7(0.3736ln(X)+1)≤Y≤1.3(0.3736ln(X)+1)
(식 중, X는 상기 소정 면적의 가로 길이/세로 길이이고, Y는 상기 메쉬 패턴에서 단위 메쉬의 가로 길이/세로 길이임).
A transparent electrode comprising a mesh pattern formed with a predetermined area and satisfying the following formula (1)
[Equation 1]
0.7 (0.3736 ln (X) +1)? Y? 1.3 (0.3736 ln (X) +1)
(Where X is the width / length of the predetermined area and Y is the width / length of the unit mesh in the mesh pattern).
[수학식 2]
0.85(0.3736ln(X)+1)≤Y≤1.15(0.3736ln(X)+1)
(식 중, X는 상기 소정 면적의 가로 길이/세로 길이이고, Y는 상기 메쉬 패턴에서 단위 메쉬의 가로 길이/세로 길이임).
The transparent electrode according to claim 1, wherein the transparent electrode satisfies the following formula:
&Quot; (2) "
0.85 (0.3736 ln (X) +1)? Y? 1.15 (0.3736 ln (X) +1)
(Where X is the width / length of the predetermined area and Y is the width / length of the unit mesh in the mesh pattern).
The transparent electrode according to claim 1, wherein the transverse length of the unit mesh is 100 to 700 mu m and the length of the unit mesh is 100 to 700 mu m.
The transparent electrode according to claim 1, wherein the unit mesh has a line width of 1 탆 to 10 탆.
The transparent electrode according to claim 1, wherein the mesh pattern is formed of molybdenum, silver, aluminum, copper, palladium, gold, platinum, zinc, tin, titanium, chromium, nickel, tungsten or two or more alloys thereof.
The transparent electrode according to claim 1, wherein the mesh pattern comprises a first mesh pattern formed by connecting unit mesh patterns in a first direction and a second pattern formed by spacing unit mesh patterns in a second direction.
7. The transparent electrode of claim 6, further comprising a bridge pattern connecting the spaced unit cell patterns of the second pattern.
An electronic device comprising the transparent electrode according to any one of claims 1 to 7.
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