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KR101548824B1 - 터치 패널 - Google Patents

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KR101548824B1
KR101548824B1 KR1020130157310A KR20130157310A KR101548824B1 KR 101548824 B1 KR101548824 B1 KR 101548824B1 KR 1020130157310 A KR1020130157310 A KR 1020130157310A KR 20130157310 A KR20130157310 A KR 20130157310A KR 101548824 B1 KR101548824 B1 KR 101548824B1
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KR
South Korea
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layer
visibility
electrode
touch panel
electrode layer
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박두호
임정열
장인현
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 개시는 그물 형태로 형성되는 전극 층; 및 상기 전극 층의 적어도 일면에 형성되며, 상기 전극 층보다 어두운 색을 가지고 전기 전도성을 가지는 시인성 개선 층;을 포함하는 투명 전극에 관한 것이다.

Description

터치 패널{Touch panel}
본 개시는 터치 패널에 관한 것이다.
터치스크린, 터치패드 등과 같은 접촉 감지 장치는 디스플레이 장치에 부착되어 사용자에게 직관적인 입력 방법을 제공할 수 있는 입력 장치로서, 최근 휴대폰, PDA(Personal Digital Assistant), 네비게이션 등과 같은 다양한 전자 기기에 널리 적용되고 있다. 특히 최근 스마트폰에 대한 수요가 증가하면서, 제한된 폼팩터에서 다양한 입력 방법을 제공할 수 있는 터치스크린의 채용 비율이 날로 증가하고 있다.
휴대용 기기에 적용되는 터치스크린은 터치 입력을 감지하는 방법에 따라 크게 저항막 방식과 정전용량 방식으로 구분할 수 있으며, 이 중 정전용량 방식은 상대적으로 수명이 길고 다양한 입력 방법과 제스처를 손쉽게 구현할 수 있는 장점으로 인해 그 적용 비율이 갈수록 높아지고 있다. 특히 정전용량 방식은 저항막 방식에 비해 멀티 터치 인터페이스를 구현하기가 용이하여 스마트폰 등의 기기에 폭넓게 적용된다.
정전용량 방식의 터치스크린은 일정한 패턴을 갖는 복수의 전극을 포함하며, 터치 입력에 의해 정전용량 변화가 생성되는 복수의 노드가 상기 복수의 전극에 의해 정의된다. 2차원 평면에 분포하는 복수의 노드는, 터치 입력에 의해 자체 정전용량(Self-Capacitance) 또는 결합 정전용량(Mutual-Capacitance) 변화를 생성하며, 복수의 노드에서 생성되는 정전용량 변화에 가중 평균 계산법 등을 적용하여 터치 입력의 좌표를 계산할 수 있다
종래의 터치 패널은 터치를 인식하는 센싱전극을 통상 ITO(Indium Tin Oxide; 인듐-주석 산화물)로 형성하였다. 하지만, ITO의 경우, 원료인 인듐(Indium)이 희토류 금속이서 고가이고, 그에 따라 가격 경쟁력이 떨어질 뿐만 아니라, 10년 내에 고갈이 예상되어 수급이 원할하지 못한 문제점이 존재한다.
상기와 같은 이유로 불투명한 도전성 세선을 이용하여 전극을 형성하려는 연구가 진행되고 있는데, 금속과 같은 도전성 세선으로 형성되는 전극은 ITO나 전도성 고분자에 비해 전기전도도가 훨씬 우수하며, 수급이 원활하다는 장점이 있다.
하지만 도전성 세선을 이용하여 전극을 형성하는 경우, 규칙화된 도전성 세선으로 인한 모아레 현상과 금속의 반사로 인한 시인성이 감소되는 문제가 있다.
특히, 도전성 세선의 일정한 패턴 및 금속의 반사로 인해, 반사형 회절 현상이 발생하게 된다.
반사형 회절 현상이란 태양광 등과 같은 광원이 패턴이 일정한 도전성 세선이 구비된 면에 가해질 때에 회선이 발생하여 나타나는 현상으로써 터치 패널의 시인성을 저해하는 주 요인이 된다.
또한, 모아레 현상이란 일정한 간격을 가지는 무늬가 반복해 겹쳐지면서 발생하는 현상으로써, 도전성 세선을 이용하여 2축의 센서 전극을 형성하는 경우, 각 축의 도전성 세선의 무늬가 겹쳐지면서 발생하게 되는데, 이는 터치 패널의 시인성을 저해하는 또 다른 요인이 된다.
터치 패널의 시인성을 향상시키기 위하여, 이러한 반사형 회절 현상 및 모아레 현상을 감소시키기 위한 해결 방안이 필요한 실정이다.
하기의 선행기술문헌의 특허문헌 1은 터치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
구체적으로, 특허문헌 1의 터치 패널은 적어도 하나의 투명 기판; 및 상기 투명 기판의 일면 또는 양면에 다수의 단위 전극 라인을 포함하여 형성된 전극을 포함하고, 상기 전극은 상기 투명 기판으로부터 제 1 절연 패턴층, 금속 패턴, 및 제2 절연 패턴층을 순차적으로 적층한 구조를 개시하고 있다.
한국공개특허공보 제2013-0051316호
본 개시는 시인성이 개선된 터치 패널을 제공하고자 한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널은 그물 형태로 형성되는 전극 층; 및 상기 전극 층의 적어도 일면에 형성되며, 전기 전도성을 가지는 시인성 개선 층;을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층은 TiN, CrN, TiNxOy(0 < x < 1, 0 < y < 1) 및 CrNxOy(0 < x < 1, 0 < y < 1) 로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층의 두께는 20 nm 내지 90nm일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층은 상기 전극 층의 양면에 형성될 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널은 투명 기판; 그물 형태로 형성되는 전극 층 및 상기 전극 층의 적어도 일면에 형성되는 시인성 개선층을 포함하고, 상기 투명 기판의 하면에 형성되는 제1 센서 전극; 상기 투명 기판의 하면에 형성되며, 상기 제1 센서 전극을 감싸도록 형성되는 절연층; 및 그물 형태로 형성되는 전극 층 및 상기 전극 층의 적어도 일면에 형성되는 시인성 개선층을 포함하고, 상기 절연층의 하면에 형성되는 제2 센서 전극;을 포함하고, 상기 시인성 개선층은 전기 전도성을 가질 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층은 TiN, CrN, TiNxOy(0 < x < 1, 0 < y < 1) 및 CrNxOy(0 < x < 1, 0 < y < 1) 로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층의 두께는 20 nm 내지 90nm일 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층은 상기 전극 층의 일면 중 사용자에 시야에 보이는 방향에 위치하도록 형성될 수 있다.
다른 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층은 상기 전극 층의 양면에 형성될 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널은 투명 기판; 그물 형태로 형성되는 전극 층 및 상기 전극 층의 적어도 일면에 형성되는 시인성 개선층을 포함하고, 상기 투명 기판의 상면에 형성되는 제1 센서 전극; 및 그물 형태로 형성되는 전극 층 및 상기 전극 층의 적어도 일면에 형성되는 시인성 개선층을 포함하고, 상기 투명 기판의 하면에 형성되는 제2 센서 전극;을 포함하고, 상기 시인성 개선층은 전기 전도성을 가질 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층은 TiN, CrN, TiNxOy(0 < x < 1, 0 < y < 1) 및 CrNxOy(0 < x < 1, 0 < y < 1) 로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층의 두께는 20 nm 내지 90nm일 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층은 상기 전극 층의 일면 중 사용자에 시야에 보이는 방향에 위치하도록 형성될 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층은 상기 전극 층의 양면에 형성될 수 있다.
본 개시의 다른 실시 예에 따른 터치 패널은 제1 투명 기판; 그물 형태로 형성되는 전극 층 및 상기 전극 층의 적어도 일면에 형성되는 시인성 개선층을 포함하고, 상기 제1 투명 기판의 하면에 형성되는 제1 센서 전극; 상기 제1 투명 기판의 하면에 형성되며, 상기 제1 센서 전극을 감싸도록 형성되는 제1 절연층; 상기 제1 절연층의 하면에 형성되는 제2 투명 기판; 그물 형태로 형성되는 전극 층 및 상기 전극 층의 적어도 일면에 형성되는 시인성 개선층을 포함하고, 상기 제2 투명 기판의 하면에 형성되는 제2 센서 전극; 상기 제2 투명 기판의 하면에 형성되며, 상기 제2 센서 전극을 감싸도록 형성되는 제2 절연층;을 포함하고, 상기 시인성 개선층은 전기 전도성을 가질 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층은 상기 전극 층의 일면 중 사용자에 시야에 보이는 방향에 위치하도록 형성될 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 시인성 개선 층은 상기 전극 층의 양면에 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널은 전극 층의 일면에 형성되며, 전극 층보다 명도가 낮은 시인성 개선 층을 포함하고 있어 사용자가 인식하지 못해 시인성이 개선될 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 실시 예에 따른 터치 패널은 시인성 개선층을 포함하고 있기 때문에, 반사형 회절 현상 및 모아레 현상이 감소되어 시인성이 개선될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 투명 전극의 평면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 A-A`의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 시인성 개선 층의 두께에 따른 명도를 개략적으로 도시한 그래프이다
도 4는 전극 층의 상면 및 하면에 시인성 개선 층을 포함하는 투명 전극의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 터치 패널의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 6은 전극 층의 상면 및 하면에 시인성 개선 층을 포함하는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 터치 패널의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 7은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 8은 전극 층의 상면 및 하면에 시인성 개선 층을 포함하는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 9는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 10은 전극 층의 상면 및 하면에 시인성 개선 층을 포함하는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(10)의 전극 층(11)의 평면도를 개략적으로 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 A-A`의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1 및 2를 참조하여, 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(10)에 대하여 설명하도록 한다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(10)은 전극 층(11) 및 시인성 개선 층(12)을 포함할 수 있다.
상기 전극 층(10)은 도전성 세선(細線)을 이용하여 그물 형태를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 전극 층(10)은 Ag, Al, Cr, Ni, Mo, Cu 중 어느 하나의 금속 또는 이들의 합금으로 제조될 수 있으며, 단층 또는 다층으로 형성할 수 있다.
일반적으로 도전성 세선의 선폭은 0.5㎛ ~ 10㎛일 수 있다.
선폭이 0.5㎛보다 좁을 때에는 단선에 의해 불량률이 증가하고, 저항값이 증가될 수 있고, 선폭이 10㎛보다 넓을 때에는 투과성이 감소할 수 있다.
상기 터치 패널(10)의 전극 층(11)의 일면에는 시인성 개선 층(12)이 형성될 수 있다.
상기 시인성 개선 층(12)은 상기 전극 층(11)에 비해 명도가 낮은 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 시인성 개선 층(12)이 상기 전극 층(11)에 비해 명도가 낮기 때문에, 터치 패널에 사용되는 경우에 사용자가 전극 층(11)을 인지하는 것을 막을 수 있다.
즉, 상기 시인성 개선 층(12)이 없는 전극 층(11)의 경우, 일반적으로 사용되는 Al과 같은 물질이 백색에 가까운 색을 가짐으로써 터치 패널의 사용자에 눈에 쉽게 인식될 수 있다.
하지만 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(10)은 상기 전극 층(11)보다 명도가 낮은 시인성 개선 층(12)으로 상기 전극 층(11)의 일 면을 덮고 있기 때문에 전극 층(10)이 잘 보이지 않도록 할 수 있다.
따라서 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(10)을 사용하는 경우, 시인성이 개선될 수 있다.
즉, 상기 시인성 개선 층(12)이 일 면에 형성된 전극 층(11)을 터치 패널(10)의 센서 전극으로 사용하는 경우에, 시인성이 개선되어 사용자가 센서 전극을 인식하지 못하게 할 수 있다.
또한, 상기 시인성 개선 층(11)은 전기 전도성을 가지는 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 시인성 개선 층(11)이 전기 전도성을 가지는 물질을 이용하여 형성됨으로써, 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(10)은 별도의 추가 공정 없이 회로 기판 등과 같이 외부와 전기적으로 연결될 수 있다.
종래의 경우, 시인성을 개선하기 위해 별도의 절연 층을 형성하기 때문에 회로 기판 등과 전기적으로 연결하기 위해서는 해당 부분의 절연층을 일부 제거하기 위한 노광, 에칭 등의 패턴 공정이 수반되었다.
하지만 본 개시의 일 실시 예에 따른 시인성 개선 층(12)은 전기 전도성을 가지는 물질을 이용하여 형성됨으로써, 별도의 추가 공정 없이 외부와 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 시인성 개선 층(12)은 TiN, CrN, TiNxOy(0 < x < 1, 0 < y < 1) 및 CrNxOy(0 < x < 1, 0 < y < 1) 로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
상기 시인성 개선 층(12)은 스퍼트 등의 방법으로 직접 코팅하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 시인성 개선 층은 금속을 타겟으로 사용하여 아르곤 분위기 하에서 질소 및 산소의 함량과 분량을 조절하는 리엑티브 스퍼터링(Reactive Sputtering)을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 리엑티브 스퍼터링을 이용하는 경우, 질소 및 산소의 함량과 분량을 조절하여 다양한 조성의 시인성 개선층(12)을 형성할 수 있다.
상기 시인성 개선 층(12)이 형성되어 있는 경우, 상기 시인성 개선 층(12)은 상기 전극 층(11)의 부식을 방지할 수 있는 역할을 할 수 있다.
따라서 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(10)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 3은 시인성 개선층(12)의 두께에 따른 명도를 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 3은 TiN을 기준으로 두께에 따른 명도를 측정한 것이다. CrN, TiNxOy, CrNxOy는 TiN과 비슷한 명도 특성을 나타낸다.
명도는 100인 경우에는 흰색을, 0인 경우에는 검정색을 나타내는 것을 의미한다.
순수한 Ti의 경우, 명도는 약 75 정도의 값을 가지게 된다.
도 3을 참조하면, 상기 시인성 개선층(12)의 두께는 20 nm 내지 90 nm일 수 있다.
상기 시인성 개선층(12)의 두께가 20 nm 미만인 경우, 상기 시인성 개선층(10)의 명도가 순수한 Ti의 명도와 비슷해지거나 오히려 더 높아질 수 있다.
따라서 상기 시인성 개선층(12)의 두께가 20 nm 미만인 경우, 시인성 개선 효과가 감소하게 된다.
상기 시인성 개선층(12)의 두께가 두꺼워질수록 명도는 점차 감소하게 되지만, 기울기가 점차 작아지게 된다.
따라서 상기 시인성 개선층(12)의 두께가 90 nm를 초과하는 경우, 시인성 개선의 효과 증가가 미비하며, 오히려 터치 패널(10)의 두께를 증가시키는 요인이 될 수 있다.
그러므로 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(10)의 시인성 개선층(12)의 두께는 20 nm 내지 90 nm일 수 있다.
도 4는 전극 층(11)의 상면 및 하면에 시인성 개선층(12a, 12b)을 포함하는 터치 패널(10)의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(10)은 전극 층(11)의 양면에 시인성 개선 층(12a, 12b)가 형성될 수 있다.
상기 시인성 개선 층(12a, 12b)은 전기 전도성을 가지기 때문에, 상기 전극 층(11)의 하면에 형성되는 경우에도 이를 외부와 연결하기 위해 별도의 추가 공정을 필요하지 않는다.
또한, 상기 시인성 개선 층(12a, 12b)이 상기 전극 층(10)의 양면에 형성됨으로써, 상기 전극 층(11)의 부식을 더욱 확실히 방지할 수 있는 역할을 할 수 있다.
도 5는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 터치 패널(100)의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 다른 실시 예에 따른 터치 패널(100)은 제1 투명 기판(101), 제1 센서 전극(110a), 제1 절연층(102), 제2 투명 기판(103), 제2 센서 전극(110b) 및 제2 절연층(104)을 포함하여 구성될 수 있다.
모바일 기기 같은 경우 터치 패널이 디스플레이 장치에 일체화되어 구비되는 것이 일반적이며, 터치 패널은 디스플레이 장치가 표시하는 화면이 투과할 수 있을 정도로 높은 빛 투과율을 가져야 한다.
따라서 상기 제1 투명 기판(101) 및 제2 투명 기판(103)은 PET(Polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PI(polyimide), PMMA(PolymethlymethAcrylate), COP (Cyclo-Olefin Polymers) 등의 필름, 소다 글라스(Soda glass), 또는 강화 글라스(tempered glass)와 같은 재질의 투명한의 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
상기 제1 센서 전극(110a) 및 상기 제2 센서 전극(110b)은 각각 상기 제1 투명 기판(101) 및 상기 제2 투명 기판(103)의 하면에 형성될 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 다른 터치 패널(100)에 사용되는 제1 및 2 센서 전극(110a, 110b)는 상술한 일 실시 예의 터치 패널(10)의 전극 층(11)을 이용하여 형성되는 것이다.
즉, 상기 제1 및 제2 센서 전극(110a, 110b)는 전극 층(111) 및 시인성 개선층(112)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1 센서 전극(110a) 및 상기 제2 센서 전극(110b)은 스퍼터(Sputter), E-Beam과 같은 진공 증착 방식이나, 도금과 같은 전해 방식, 인쇄(printing) 및 각인(imprinting) 등의 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
상술한 공정 중에는 상기 제1 투명 기판(101)이 하부에 위치하도록 하여 공정이 수행될 수 있다.
상기 제1 절연층(102)은 상기 제1 투명 기판(101)과 상기 제2 투명 기판(103)의 사이에 개재되어, 상기 제1 센서 전극(110a)을 감싸도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 절연층(102)은 상기 제2 투명 기판(103)의 하부에 형성되어 상기 제2 센서 전극(110b)를 감싸도록 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(100)은 상기 제1 및 제2 센서 전극(110a, 110b)과 컨트롤러 집적 회로가 전기적으로 연결되어 터치 입력을 감지함으로써 작동하게 된다.
상기 컨트롤러 집적 회로는 터치 입력에 의해 상기 제1 및 제2 센서 전극 (110a, 110b)에서 생성되는 정전용량 변화를 검출하고 그로부터 터치 입력을 감지한다.
따라서 정전용량 변화를 크게 하기 위하여, 상기 제1 절연 층(102)은 유전율이 높은 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 제1 절연 층(102) 및 상기 제2 절연 층(104)은 SiO2, Al2O3, Ta2O5, Nb2O5, Si3N4, 및 TiO2 중 하나를 포함하는 무기물로 형성될 수 있는데, 이 경우, 제1 및 제2 절연층(102, 104)은 1㎛ ~ 10㎛의 두께를 가지도록 제작될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(100)에 있어서, 상기 제1 투명 기판(101)이 형성된 방향을 전자 기기의 사용자가 보는 방향이 될 수 있다.
따라서 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(100)은 제1 및 2 센서 전극(110a, 110b)의 시인성 개선 층(112)이 전자 기기의 사용자가 보는 방향에 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 5에서 상기 시인성 개선 층(112)은 상기 전극 층(111)의 상면에 형성되어, 터치 패널(100)의 시인성을 개선할 수 있다.
즉, 상기 시인성 개선 층(112)은 상기 전극 층(110)보다 명도가 낮아 어두운 색을 가지기 때문에, 전자 기기의 사용자의 육안에 잘 보이지 않게 된다.
따라서 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(100)을 사용하는 경우, 반사형 회절 현상 및 모아레 현상이 감소하여 시인성이 증가된다.
또한 상기 시인성 개선 층(112)은 전기 전도성을 가지고 있기 때문에 제1 및 제2 센서 전극(110a, 110b)과 컨트롤러 집적 회로와 전기적으로 연결하기 위해 별도의 추가 공정을 필요로 하지 않는다.
도 6은 전극 층(211)의 상면 및 하면에 시인성 개선층(212a, 212b)을 포함하는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 터치 패널(200)의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 5에 도시한 것과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하도록 한다.
도 6을 참조하면, 제1 및 제2 센서 전극(210a, 210b)는 전극 층(211)의 양면에 시인성 개선층(212a, 212b)이 형성될 수 있다.
상기 시인성 개선 층(212a, 212b)은 상기 전극 층(211)에 비해 내식성이 높기 때문에, 전극 층(211)의 양면에 시인성 개선층(212a, 212b)이 형성되는 경우에는 상기 전극 층(211)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
따라서 본 개시의 다른 실시 예에 따른 터치 패널(200)의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 7은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널(300)의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널(300)은 투명 기판(301), 제1 센서 전극(310a), 제1 절연층(302), 제2 센서 전극(310b), 제2 절연층(304) 및 커버 층(320)을 포함하여 구성될 수 있다.
모바일 기기 같은 경우 터치 패널이 디스플레이 장치에 일체화되어 구비되는 것이 일반적이며, 터치 패널은 디스플레이 장치가 표시하는 화면이 투과할 수 있을 정도로 높은 빛 투과율을 가져야 한다.
따라서 상기 투명 기판(301)은 PET(Polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PI(polyimide), PMMA(PolymethlymethAcrylate), COP (Cyclo-Olefin Polymers) 등의 필름, 소다 글라스(Soda glass), 또는 강화 글라스(tempered glass)와 같은 재질의 투명한의 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
상기 제1 센서 전극(310a)은 상기 투명 기판(301)의 상면에 형성될 수 있으며, 상기 제2 센서 전극(310b)는 상기 투명 기판(301)의 하면에 형성될 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 다른 터치 패널(300)에 사용되는 제1 및 2 센서 전극(310a, 310b)는 상술한 일 실시 예의 터치 패널(10)의 전극 층(11)을 이용하여 형성되는 것이다.
즉, 상기 제1 및 제2 센서 전극(310a, 310b)는 전극 층(311) 및 시인성 개선층(312)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1 센서 전극(310a) 및 상기 제2 센서 전극(310b)은 스퍼터(Sputter), E-Beam과 같은 진공 증착 방식이나, 도금과 같은 전해 방식, 인쇄(printing) 및 각인(imprinting) 등의 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 제1 절연층(302)은 상기 투명 기판(301)과 상부에 형성되어, 상기 제1 센서 전극(310a)을 감싸도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 절연층(304)은 상기 투명 기판(301)의 하부에 형성되어 상기 제2 센서 전극(310b)를 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 제1 절연층(302)의 상부에는 커버 층(320)이 형성될 수 있다.
상기 커버 층(320)은 상기 투명 기판(301)과 동일한 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(300)은 상기 제1 및 제2 센서 전극(310a, 310b)과 컨트롤러 집적 회로가 전기적으로 연결되어 터치 입력을 감지함으로써 작동하게 된다.
상기 컨트롤러 집적 회로는 터치 입력에 의해 상기 제1 및 제2 센서 전극 (310a, 310b)에서 생성되는 정전용량 변화를 검출하고 그로부터 터치 입력을 감지한다.
따라서 정전용량 변화를 크게 하기 위하여, 상기 제1 절연 층(302)은 유전율이 높은 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 제1 절연 층(302) 및 상기 제2 절연 층(304)은 SiO2, Al2O3, Ta2O5, Nb2O5, Si3N4, 및 TiO2 중 하나를 포함하는 무기물로 형성될 수 있는데, 이 경우, 제1 및 제2 절연층(302, 304)은 1㎛ ~ 10㎛의 두께를 가지도록 제작될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(300)에 있어서, 상기 커버 층(320)이 형성된 방향을 전자 기기의 사용자가 보는 방향이 될 수 있다.
따라서 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(300)은 제1 및 2 센서 전극(310a, 310b)의 시인성 개선 층(312)이 전자 기기의 사용자가 보는 방향에 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 7에서 상기 시인성 개선 층(312)은 상기 전극 층(311)의 상면에 형성되어, 터치 패널(300)의 시인성을 개선할 수 있다.
즉, 상기 시인성 개선 층(312)은 상기 전극 층(310)보다 명도가 낮아 어두운 색을 가지기 때문에, 전자 기기의 사용자의 육안에 잘 보이지 않게 된다.
따라서 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(300)을 사용하는 경우, 반사형 회절 현상 및 모아레 현상이 감소하여 시인성이 증가된다.
또한 상기 시인성 개선 층(312)은 전기 전도성을 가지고 있기 때문에 제1 및 제2 센서 전극(310a, 310b)과 컨트롤러 집적 회로와 전기적으로 연결하기 위해 별도의 추가 공정을 필요로 하지 않는다.
도 8은 전극 층의 상면 및 하면에 시인성 개선층을 포함하는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 7에 도시한 것과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하도록 한다.
도 8을 참조하면, 제1 및 제2 센서 전극(410a, 410b)는 전극 층(411)의 양면에 시인성 개선층(412a, 412b)이 형성될 수 있다.
상기 시인성 개선 층(412a, 412b)은 상기 전극 층(411)에 비해 내식성이 높기 때문에, 전극 층(411)의 양면에 시인성 개선층(412a, 412b)이 형성되는 경우에는 상기 전극 층(411)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
도 9은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널(500)의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 9을 참조하면, 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널(500)은 투명 기판(501), 제1 센서 전극(510a), 절연층(502), 제2 센서 전극(510b)을 포함하여 구성될 수 있다.
모바일 기기 같은 경우 터치 패널이 디스플레이 장치에 일체화되어 구비되는 것이 일반적이며, 터치 패널은 디스플레이 장치가 표시하는 화면이 투과할 수 있을 정도로 높은 빛 투과율을 가져야 한다.
따라서 상기 투명 기판(501)은 PET(Polyethylene terephthalate), PC(polycarbonate), PES(polyethersulfone), PI(polyimide), PMMA(PolymethlymethAcrylate), COP (Cyclo-Olefin Polymers) 등의 필름, 소다 글라스(Soda glass), 또는 강화 글라스(tempered glass)와 같은 재질의 투명한의 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
상기 제1 센서 전극(510a)은 상기 투명 기판(501)의 하면에 형성되며, 상기 제1 센서 전극(510a)의 하부에는 상기 절연층(502)이 형성될 수 있다.
상기 절연 층(502)은 상기 제1 센서 전극(510a)를 감싸도록 형성될 수 있다. 또한 상기 절연층(502)의 하부에 제2 센서 전극(510b)이 형성될 수 있다.
또한 상기 제2 센서 전극(510b)를 보호하기 위하여, 상기 절연층(502)의 하부에 보호층(미도시)를 형성하여, 상기 제2 센서 전극(510a)을 감싸도록 형성시킬 수 있다.
상기 절연 층(502)은 OCA(Optically Clear Adhesive)를 이용하여 형성될 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 다른 터치 패널(300)에 사용되는 제1 및 2 센서 전극(510a, 510b)는 상술한 일 실시 예의 터치 패널(10)의 전극 층(11)을 이용하여 형성되는 것이다.
즉, 상기 제1 및 제2 센서 전극(510a, 510b)는 전극 층(511) 및 시인성 개선층(512)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1 센서 전극(510a) 및 상기 제2 센서 전극(510b)은 스퍼터(Sputter), E-Beam과 같은 진공 증착 방식이나, 도금과 같은 전해 방식, 인쇄(printing) 및 각인(imprinting) 등의 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(500)은 상기 제1 및 제2 센서 전극(510a, 510b)과 컨트롤러 집적 회로가 전기적으로 연결되어 터치 입력을 감지함으로써 작동하게 된다.
상기 컨트롤러 집적 회로는 터치 입력에 의해 상기 제1 및 제2 센서 전극 (510a, 510b)에서 생성되는 정전용량 변화를 검출하고 그로부터 터치 입력을 감지한다.
따라서 정전용량 변화를 크게 하기 위하여, 상기 절연 층(502)은 유전율이 높은 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 절연 층(502)은 SiO2, Al2O3, Ta2O5, Nb2O5, Si3N4, 및 TiO2 중 하나를 포함하는 무기물로 형성될 수 있는데, 이 경우, 상기 절연층(502)은 1㎛ ~ 10㎛의 두께를 가지도록 제작될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(500)에 있어서, 상기 투명 기판(501)이 형성된 방향을 전자 기기의 사용자가 보는 방향이 될 수 있다.
따라서 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(500)은 제1 및 2 금속 전극(510a, 510b)의 시인성 개선 층(512)이 전자 기기의 사용자가 보는 방향에 형성될 수 있다.
예를 들어, 도 7에서 상기 시인성 개선 층(512)은 상기 전극 층(511)의 상면에 형성되어, 터치 패널(500)의 시인성을 개선할 수 있다.
즉, 상기 시인성 개선 층(512)은 상기 전극 층(510)보다 명도가 낮아 어두운 색을 가지기 때문에, 전자 기기의 사용자의 육안에 잘 보이지 않게 된다.
따라서 본 개시의 일 실시 예에 따른 터치 패널(500)을 사용하는 경우, 반사형 회절 현상 및 모아레 현상이 감소하여 시인성이 증가된다.
또한 상기 시인성 개선 층(512)은 전기 전도성을 가지고 있기 때문에 제1 및 제2 센서 전극(510a, 510b)과 컨트롤러 집적 회로와 전기적으로 연결하기 위해 별도의 추가 공정을 필요로 하지 않는다.
도 10은 전극 층(611)의 상면 및 하면에 시인성 개선층(612a, 612b)을 포함하는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 터치 패널(600)의 개략적인 단면도를 도시한 것이다.
도 9에 도시한 것과 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하도록 한다.
도 10을 참조하면, 제1 및 제2 센서 전극(610a, 610b)는 전극 층(611)의 양면에 시인성 개선층(612a, 612b)이 형성될 수 있다.
상기 시인성 개선 층(612a, 612b)은 상기 전극 층(611)에 비해 내식성이 높기 때문에, 전극 층(611)의 양면에 시인성 개선층(612a, 612b)이 형성되는 경우에는 상기 전극 층(611)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 터치 패널 11: 전극 층
12: 시인성 개선 층
100: 터치 패널
110a: 제1 센서 전극 110b: 제2 센서 전극
101: 제1 투명 기판 103: 제2 투명 기판
102: 제1 절연층 104: 제2 절연층

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  10. 투명 기판;
    그물 형태로 형성되는 전극 층 및 상기 전극 층의 적어도 일면에 형성되는 시인성 개선 층을 포함하고, 상기 투명 기판의 상면에 형성되는 제1 센서 전극; 및
    그물 형태로 형성되는 전극 층 및 상기 전극 층의 적어도 일면에 형성되는 시인성 개선 층을 포함하고, 상기 투명 기판의 하면에 형성되는 제2 센서 전극;을 포함하고,
    상기 시인성 개선 층은 전기 전도성을 가지는 터치 패널.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 시인성 개선 층은 TiN, CrN, TiNxOy(0 < x < 1, 0 < y < 1) 및 CrNxOy(0 < x < 1, 0 < y < 1) 로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하여 형성되는 터치 패널.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 시인성 개선 층의 두께는 20 nm 내지 90nm인 터치 패널.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 시인성 개선 층은 상기 전극 층의 일면 중 사용자에 시야에 보이는 방향에 위치하도록 형성되는 터치 패널.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 시인성 개선 층은 상기 전극 층의 양면에 형성되는 터치 패널.
  15. 제1 투명 기판;
    그물 형태로 형성되는 전극 층 및 상기 전극 층의 적어도 일면에 형성되는 시인성 개선 층을 포함하고, 상기 제1 투명 기판의 하면에 형성되는 제1 센서 전극;
    상기 제1 투명 기판의 하면에 형성되며, 상기 제1 센서 전극을 감싸도록 형성되는 제1 절연층;
    상기 제1 절연층의 하면에 형성되는 제2 투명 기판;
    그물 형태로 형성되는 전극 층 및 상기 전극 층의 적어도 일면에 형성되는 시인성 개선 층을 포함하고, 상기 제2 투명 기판의 하면에 형성되는 제2 센서 전극;
    상기 제2 투명 기판의 하면에 형성되며, 상기 제2 센서 전극을 감싸도록 형성되는 제2 절연층;을 포함하고,
    상기 시인성 개선 층은 전기 전도성을 가지는 터치 패널.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 시인성 개선 층은 상기 전극 층의 일면 중 사용자에 시야에 보이는 방향에 위치하도록 형성되는 터치 패널.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 시인성 개선 층은 상기 전극 층의 양면에 형성되는 터치 패널.
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