KR101724715B1 - 산화 특성이 개선된 터치 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 패널 위에 장착되어 사용자의 손가락이나 스타일러스 펜에 의해 터치 입력을 검출하는 터치 패널에 관한 것으로서, 터치 패널의 투명 전극(ITO) 패턴에 연결된 배선 전극의 산화 특성을 개선한 터치 패널을 제공한다.

Description

산화 특성이 개선된 터치 패널{A TOUCH PANEL WITH ENHANCED OXIDATION CHARACTERISTIC}

본 발명은 터치 패널에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 디스플레이 패널 위에 장착되어 사용자의 손가락이나 스타일러스 펜에 의해 터치 입력을 검출하는 터치 패널에 관한 것으로서, 터치 패널의 투명 전극(ITO) 패턴에 연결된 배선 전극의 산화 특성을 개선한 터치 패널을 제공한다.

최근 터치 스크린을 지원하는 전자 장치들이 널리 보급되고 있고, 그에 따라 터치 입력 검출을 위한 터치 패널의 수요도 늘어가는 추세이다.

터치 패널은 여러 가지 방식이 있으나, 대표적으로 전기저항막 방식과 정전용량 방식의 터치 패널이 주로 사용된다.

정전용량 방식의 터치 패널은 정전용량 변화를 검출하여 터치 여부 및 위치를 검출하는 장치로서, 기본적으로 투명 전극 패턴을 포함한다. 투명 전극 패턴에는 배선 전극이 연결되어 정전용량 변화를 제어부로 전달하고, 제어부는 정전용량 변화값으로부터 터치 여부 및 터치 위치를 산출한다.

투명 전극 패턴에 연결된 배선 전극으로는 전도도가 우수한 Ag 혹은 Cu의 단일 박막층이 주로 사용되는데, 위 금속들은 높은 산화력을 가지고 있어 자연산화에 취약하고 전극이 손상되는 경우가 많다.

본 발명은 터치 패널의 투명 전극 패턴에 연결된 배선 전극의 산화 특성을 개선하여 산화에 강한 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널은, 투명 기판; 접촉에 의한 정전용량 변화를 검출하는 투명 전극 패턴; 상기 투명 전극 패턴에 연결되어 상기 투명 전극 패턴의 정전용량 변화를 수신 및 전달하는 배선 전극; 및 상기 배선 전극으로부터 수신된 정전용량 변화를 외부 회로로 전달하는 케이블 회로를 포함하고, 상기 배선 전극은 도전층, 상기 도전층과 상기 투명 전극 패턴과의 접촉면에 형성된 산화물 확산 방지층, 및 상기 도전층과 상기 케이블 회로의 접촉 면에 형성된 전극 산화 방지층을 포함한다.

본 발명에 따르면 터치 패널의 배선 전극과 접촉된 투명 전극 패턴으로의 산화물 확산을 막아서 접촉 저항이 증가하는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 터치 패널의 배선 전극의 자연 산화를 방지하여 전기 전도도가 저하되는 현상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(10)의 단면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 배선 전극(15)의 구성을 상세하게 나타낸다.
도 3은 도 1의 배선 전극(15)과 투명 전극 패턴(14) 및 케이블 회로(16) 간의 접속 부분(18)에 대한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 레이어 구조의 터치 패널(10)의 단면도를 나타낸다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(10)의 단면도를 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(10)은 투명 기판(11), 접촉에 의한 정전용량 변화를 검출하는 투명 전극 패턴(14), 및 상기 투명 전극 패턴(14)에 연결되어 상기 투명 전극 패턴(14)의 정전용량 변화를 수신 및 전달하는 배선 전극(15), 및 상기 배선 전극(15)으로부터 수신된 정전용량 변화를 외부 회로로 전달하는 케이블 회로(16)를 포함한다.

또한, 상기 투명 기판(11)과 투명 전극 패턴(14) 사이에는 투명 양면 테잎(12)과, 투명 필름(13)이 더 적층될 수 있다.

또한, 상기 케이블 회로(16) 하단에는 보호 필름(17)이 더 적층될 수 있다.

투명 전극 패턴(14)으로는 ITO를 사용할 수 있다. 투명 전극 패턴(14)은 마름모, 삼각형 또는 사각형 등의 다양한 형상의 ITO 조각들을 어레이 형태로 배열한 것을 사용할 수 있다. 투명 전극 패턴(14)은 터치 패널(10)에 손가락 등의 물체가 근접할 때 정전용량 변화를 검출하는 역할을 한다.

배선 전극(15)은 투명 전극 패턴(14)에서 검출된 정전용량 변화, 보다 정확하게는 정전 용량 변화에 따른 전기 신호를 케이블 회로(16)를 통해 제어부(미도시)로 전달하는 역할을 한다. 배선 전극(15)은 구리 패턴으로 형성할 수 있다.

케이블 회로(16)는 배선 전극(15)으로부터의 전기 신호를 제어부(미도시)로 전달한다. 배선 전극(15)은 고정된 패턴을 형성되지만, 케이블 회로(16)는 어느 정도 유연성을 가지며 제조에 있어서 설계 자유도를 부여한다. 케이블 회로(16)는 플렉서블 인쇄회로기판(FPCB)으로 구성할 수 있다.

투명 양면 테잎(12)으로는 OCA(Optically Clear Adhesive)를 사용할 수 있고, 투명 필름(13)으로는 PET 필름을 사용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 배선 전극(15)의 구성을 상세하게 나타낸다. 도 2에 도시된 바와 같이, 배선 전극(15)은 도전층(151)을 포함하고, 상기 도전층(151)의 한 면에는 산화물 확산 방지층(152)이 형성되고, 다른 면에는 전극 산화 방지층(153)이 형성될 수 있다.

도 1에는 배선 전극(15)의 단면이 좁게 도시되어 있으나, 배선 전극(15)은 터치 패널(10)의 한 방향을 따라 길게 형성되므로, 다른 방향에서 본 단면은 도 2와 같이 길게 보일 수 있다.

상기 도전층(151)은 전도도가 우수한 Cu 또는 Al로 형성할 수 있다. 산화물 확산 방지층(152)과 산화 방지층(153)은 Ni-Cu 합금 또는 Ni-Cu 합금을 포함하는 합금으로 형성할 수 있다. 산화물 확산 방지층(152)과 산화 방지층(153)은 모두 Ni-Cu 합금 기반의 재료를 사용할 수 있지만, Ni-Cu 합금의 포함 비율을 서로 다를 수 있다.

상기 산화물 확산 방지층(152) 및 전극 산화 방지층(153)의 두께는 1 내지 200 nm로 형성할 수 있고, PVD , CVD 또는 습식 에칭(Wet Coating)에 의해 도전층(151)의 양면에 적층할 수 있다.

도 3은 도 1의 배선 전극(15)과 투명 전극 패턴(14) 및 케이블 회로(16) 간의 접속 부분(18)에 대한 확대도이다.

도 3을 참조하면, 배선 전극(15)의 상기 산화물 확산 방지층(152)은 투명 전극 패턴(14)과의 접촉면에 형성되고, 전극 산화 방지층(153)은 케이블 회로(16)와의 접촉면에 형성된다.

산화물 확산 방지층(152)은 배선 전극(15)의 도전층(151)에서 투명 전극 패턴(14)으로의 산화물 확산을 막아주고, 접촉 저항이 상승하는 것을 막아주는 역할을 한다.

산화 방지층(153)은 배선 전극(15)의 도전층(151)의 자연 산화를 방지하여 도전층(151)의 전기 전도도 저하로 인한 오작동을 방지하는 역할을 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널(10)의 단면도를 나타낸다. 통상적인 터치 패널에서 투명 전극 패턴, 즉 ITO 패턴은 x 방향과 y 방향의 정전용량 변화를 검출하기 위해, 2개의 층, 즉 듀얼 레이어 구조를 사용하게 된다. 도 1은 하나의 ITO 패턴 층만 사용된 싱글 레이어 구조의 터치 패널이고, 도 4는 듀얼 레이어 구조의 터치 패널이다.

도 4에 도시된 바와 같이 듀얼 레이어 구조의 터치 패널은 x축 방향의 정전용량 변화를 검출하는 층(X)과, y축 방향의 정전용량 변화를 검출하는 층(Y)을 포함할 수 있다. X층은 도 1에 도시된 구조와 동일하고, Y층도 X층과 동일한 구조로서, 투명 전극 패턴(24), 배선 전극(25) 및 케이블 회로(26)를 포함하고, 투명 전극 패턴(24)과 X층 사이에는 투명 양면 테잎(22)과 투명 필름(23)이 적층될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 터치 패널
11 : 투명 기판
12 : 투명 양면 테잎
13 : 투명 필름
14 : 투명 전극 패턴
15 : 배선 전극
151 : 도전층
152 : 산화물 확산 방지층
153 : 전극 산화 방지층
16 : 케이블 회로
17 : 보호 필름

Claims (6)

1. 투명 기판;
   상기 투명 기판 상에 배치된 투명 전극 패턴;
   상기 투명 전극 패턴에 접촉하는 배선 전극; 및
   상기 배선 전극에 접촉하는 케이블 회로;를 포함하고,
   상기 배선 전극은
   도전층, 상기 도전층과 상기 투명 전극 패턴 사이에 배치된 산화물 확산 방지층 및 상기 도전층과 상기 케이블 회로 사이에 배치된 전극 산화 방지층을 포함하며,
   상기 투명 전극 패턴 중 적어도 한 패턴의 가장자리에 배치되어 상기 케이블 회로와 접촉하는, 터치 패널.
2. 제1항에 있어서,
   상기 산화물 확산 방지층 및 전극 산화 방지층은 Ni-Cu 합금 또는 Ni-Cu 합금을 포함하는 합금으로 구성된 터치 패널.
3. 제1항에 있어서,
   상기 산화물 확산 방지층 및 전극 산화 방지층의 두께는 1 내지 200 nm인 터치 패널.
4. 제1항에 있어서,
   상기 투명 기판의 하부에 적층된 투명 양면 테잎; 및
   상기 투명 양면 테잎 하단에 적층된 투명 필름을 더 포함하는 터치 패널.
5. 제1항에 있어서,
   상기 투명 전극 패턴, 상기 배선 전극 및 상기 케이블 회로로 구성된 2개의 층을 포함하고, 각 층은 각각 x축 또는 y축 방향의 정전용량 변화를 검출하는 터치 패널.
   
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 산화물 확산 방지층은 상기 투명 전극 패턴 중 적어도 한 패턴의 가장자리에 배치되고,
   상기 전극 산화 방지층은 상기 케이블 회로와 접촉하는, 터치 패널.
   

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