KR102202976B1 - 터치 센서 패널 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메탈 메쉬를 구성하는 메탈 와이어를 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 대칭성분을 갖도록 패터닝하여 시인성을 개선한 터치 센서 패널 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 연속되는 유닛 와이어들로 이루어진 메탈 와이어가, 어느 하나의 유닛 와이어와 그와 교차하는 다른 유닛 와이어가 서로 상관 관계를 갖는 대칭 성분을 갖고, 대칭 성분의 크기는 유닛 와이어의 선폭을 기준으로 정해지는 것이다.

Description

터치 센서 패널 및 그의 제조 방법{Touch Sensor Panel and Method for Fabricating the same}

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로, 구체적으로 메탈 메쉬를 구성하는 메탈 와이어를 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 대칭성분을 갖도록 패터닝하여 시인성을 개선한 터치 센서 패널 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

터치 패널은 디스플레이 화면상에서 사용자의 접촉 위치를 감지하고 감지된 접촉 위치에 관한 정보를 받아들여 디스플레이 화면 제어를 포함한 전자기기의 전반적인 제어를 수행하기 위한 입출력 수단으로, 손가락이나 터치펜 등의 물체가 스크린에 접촉될 때 이를 입력신호로 인식하는 장치이다.

터치 입력장치는 근래 휴대폰(mobile phone), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 등과 같은 모바일 기기에 많이 장착되고 있으며, 그 밖에도 네비게이션, 넷북, 노트북, DID(Digital Information Device), 터치입력 지원 운영체제를 사용하는 테스크탑 컴퓨터, IPTV(Internet Protocol TV), 최첨단 전투기, 탱크, 장갑차 등 전 산업분야에 걸쳐 이용되고 있다.

이러한 터치 패널은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 표시장치 위에 부가되거나 표시장치 내에 내장 설계된다.

이러한 터치 패널는 광투과성을 가지며, 도전성을 띄는 소재를 이용한 감지부를 구비한다.

감지부는 터치 패널상의 입력신호의 위치를 인식하기 위하여 반복적인 패턴으로 형성되는데, 감지부를 포함하는 센서층이 평행하게 적층됨에 따라 패턴들이 겹치게 되어 패턴의 상호 간섭에 의한 모아레 현상이 발생하는 문제점이 있다.

이와 같이 감지 전극을 구성하는 패턴들이 감지기판 간의 적층 또는 영상 표시 패널과의 적층에 따라 상호 겹치는 경우, 패턴 간에 소정의 각에 따른 비틀림을 주어 모아레 무늬 발생을 방지함으로써 모아레 무늬에 의해 발생하는 시인성이 저하되는 문제를 해결하기 위한 방법들이 제시되고 있다.

특히, 다른 방법으로 감지 전극을 구성하는 메쉬 패턴에 의한 회절, 굴절, 난반사 및 모아레 현상 등에 의한 시인성 저하 문제의 개선을 위하여, 대한민국 등록특허 제10-1111564호에서는 벌집형 패턴과 다이아몬드 패턴을 포함하는 메쉬 패턴을 이용하여 시인성을 향상시킨 벌집형 메쉬 패턴을 포함하는 정전식 터치 패널용 센서 및 정전식 터치 패널을 제시하고 있다.

그러나 이와 같은 메쉬 패턴 구조는 벌집형 패턴과 다이아몬드 패턴이 연속성을 갖는 형태여서 벌집형 패턴과 다이아몬드 패턴의 오버랩으로 인한 투과율 저하 문제가 발생하여 양산 적용이 불가능하다.

대한민국 등록특허 제10-1111564호

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 터치 페널의 메쉬 패턴 구조의 문제를 해결하기 위한 것으로, 메탈 메쉬를 구성하는 메탈 와이어를 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 대칭성분을 갖도록 패터닝하여 시인성을 개선한 터치 센서 패널 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 메탈 메쉬를 구성하는 메탈 와이어를 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 여러 개의 대칭성분이 조합되도록 패터닝하여 시인성을 개선한 터치 센서 패널 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 여러 개의 대칭성분이 조합되도록 패터닝하여 각도에 따라 사각형에서 다각형으로 자유롭게 형성 가능하도록 하여 형태에 한정되지 않고 시인성을 개선할 수 있도록 한 터치 센서 패널 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 메탈와이어의 선폭이 기준 선폭값보다 큰것과 작은 것을 기준으로 X축,Y축과의 각도 범위를 다르게 하여 모아레 발생을 억제할 수 있는 최적의 각도로 메탈 메쉬를 구성할 수 있도록 한 터치 센서 패널 및 그의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 센서 패널은 연속되는 전도성 유닛 와이어들로 이루어진 유닛 메쉬가 배열된 전극 패턴이 형성된 터치 센서 패널에 있어서, 상기 유닛 메쉬의 어느 한 꼭지점에 연결된 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도가 수학식 : |θ₁|=|θ₂| (여기서, θ₁은 상기 2개의 유닛 와이어 중 어느 하나의 유닛 와이어가 X축과 이루는 각도, θ₂는 나머지 다른 하나의 유닛 와이어가 Y축과 이루는 각도 또는 x축과 이루는 각도일 때는 x축에 대해 θ₁ 과 대칭을 이루는 각도, 이하에서 언급되는 모든 θ₂에 대해서 동일하게 적용함)을 만족하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수학식은 상기 유닛 메쉬를 구성하는 모든 꼭지점에 대해서 성립하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 3㎛를 초과하는 경우에는 18°< θ < 33°또는 57°< θ < 72°를 만족하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 1㎛ 초과 ~ 3㎛ 이하인 경우에는 12°< θ < 78°를 만족하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 1㎛ 이하인 경우 0°≤ θ ≤ 90°를 만족하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 유닛 메쉬는 모두 동일한 크기의 유닛 와이어로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 유닛 메쉬는 서로 다른 크기의 2 이상의 대칭되는 유닛 와이어들로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 전극 패턴은, 제 1 유닛 메쉬와, 제 2 유닛 메쉬를 포함하며, 상기 제 1 유닛 메쉬와 제 2 유닛 메쉬는 서로 크기가 다른 것을 특징으로 한다.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 센서 패널의 제조 방법은 기재상에 메탈막을 형성하는 단계;상기 메탈막을 패터닝하여 연속되는 전도성 유닛 와이어들로 이루어진 유닛 메쉬가 배열된 전극 패턴을 형성하는 단계;를 포함하고,상기 유닛 메쉬의 어느 한 꼭지점에 연결된 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도가 수학식 : |θ₁|=|θ₂|(여기서, θ₁은 상기 2개의 유닛 와이어 중 어느 하나의 유닛 와이어가 X축과 이루는 각도, θ₂는 나머지 다른 하나의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도)을 만족하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수학식은 상기 유닛 메쉬를 구성하는 모든 꼭지점에 대해서 성립하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 3㎛를 초과하는 경우에는 18°< θ < 33°또는 57°< θ < 72°를 만족하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 1㎛ 초과 ~ 3㎛ 이하인 경우에는 12°< θ < 78°를 만족하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 1㎛ 이하인 경우 0°≤ θ ≤ 90°를 만족하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 터치 센서 패널 및 그의 제조 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 메탈 메쉬를 구성하는 메탈 와이어를 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 대칭성분을 갖도록 패터닝하여 시인성을 개선할 수 있다.

둘째, 유닛 메쉬를 구성하는 메탈 와이어를 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 여러 개의 대칭성분이 조합되도록 패터닝하여 모아레 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

셋째, 여러 개의 대칭성분이 조합되도록 패터닝하여 각도에 따라 사각형에서 다각형으로 자유롭게 형성 가능하도록 하여 형태에 한정되지 않고 시인성을 개선할 수 있다.

넷째, 메탈와이어의 선폭이 기준 선폭값보다 큰것과 작은 것을 기준으로 X축,Y축과의 각도 범위를 다르게 하여 모아레 발생을 억제할 수 있는 최적의 각도로 메탈 메쉬를 구성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유닛 메쉬의 일 예를 나타낸 기본 구성도
도 2는 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 대칭성분을 나타낸 구성도
도 3a내지 도 3e는 본 발명의 실시 예들에 따른 터치 센서 패널 구성도
도 4a와 도 4b는 유닛 메쉬 내에서 여러 개의 대칭성분이 조합되도록 패터닝 한 터치 센서 패널 구성도
도 5a내지 도 5v는 본 발명에 따른 터치 센서 패널의 제조를 위한 공정 단면도
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 서로 다른 각도 범위가 적용된 터치 센서 패널 구성도
도 7은 본 발명에 따른 터치 센서 패널의 모아레 특성을 비교하기 위한 기준 사진

이하, 본 발명에 따른 터치 센서 패널 및 그의 제조 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 터치 센서 패널 및 그의 제조 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 유닛 메쉬의 일 예를 나타낸 기본 구성도이고, 도 2는 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 대칭성분을 나타낸 구성도이다.

본 발명은 메탈 메쉬를 구성하는 메탈 와이어를 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 대칭성분을 갖도록 패터닝하여 시인성을 개선한 것이다.

본 발명의 일 실시 예는 메탈 메쉬를 구성하는 메탈 와이어를 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 여러 개의 대칭성분이 유닛 메쉬내에서 조합되도록 패터닝하는 것을 포함한다.

또한, 여러 개의 대칭성분이 조합되도록 패터닝하여 각도에 따라 사각형에서 다각형으로 자유롭게 형성 가능하도록 하고, 메탈와이어의 선폭이 기준 선폭값보다 큰것과 작은 것을 기준으로 X축,Y축과의 각도 범위를 다르게 하여 모아레 발생을 억제할 수 있는 최적의 각도로 메탈 메쉬를 구성할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 유닛 메쉬 및 유닛 와이어 구성을 나타낸 것으로, 본 명세서에서는 메탈 와이어와 다른 메탈 와이어가 교차되어 형성되는 메쉬 패턴의 어느 하나를 유닛 메쉬로 정의하고, 유닛 메쉬를 구성하는 한 변의 길이의 메탈 와이어를 유닛 와이어(Unit Wire)로 정의한다.

그리고 메탈 메쉬는 유닛 메쉬들이 연결되어 구성된 것을 의미한다.

도 2는 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 대칭성분을 나타낸 것으로, 연속되는 전도성 유닛 와이어들로 이루어진 유닛 메쉬가 배열된 전극 패턴이 형성된 터치 센서 패널에서 상기 유닛 메쉬의 어느 한 꼭지점에 연결된 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도가 수학식 : |θ₁|=|θ₂| (여기서, θ₁은 상기 2개의 유닛 와이어 중 어느 하나의 유닛 와이어가 X축과 이루는 각도, θ₂는 나머지 다른 하나의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도)을 만족하는 것이다.

즉, 서로 교차하는 제 1 유닛 와이어(22)가 X축(20)과의 각도 θ₁을 갖고, 제 2 유닛 와이어(23)가 X축(20) 또는 Y축(21)과의 각도 θ₂를 갖는다.

여기서, 각도 θ₁과 각도 θ₂는 대칭 성분을 갖는다. 그리고 상기 수학식은 상기 유닛 메쉬를 구성하는 모든 꼭지점에 대해서 성립한다.

이와 같이 대칭 성분은 어느 하나의 유닛 와이어가 X축과의 틀어진 각도 θ₁을 갖고, 다른 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과의 틀어진 각도 θ₂를 갖는 것이고, 각도 θ₁과 각도 θ₂는 동일한 크기이다.

그리고 터치 패널을 구성하는 구동전극(Tx) 방향을 X축, 감지전극(Rx) 방향을 Y축으로 구분할 수 있다.

그리고 대칭 성분의 크기는 유닛 와이어의 선폭을 기준으로 달라지는데, 선폭의 크기를 기준을 정하여 대칭 성분의 크기를 다르게 적용하여 메탈 메쉬를 구성하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 3㎛를 초과하는 경우에는 18°< θ < 33°또는 57°< θ < 72°를 만족하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 1㎛ 초과 ~ 3㎛ 이하인 경우에는 12°< θ < 78°를 만족하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 1㎛ 이하인 경우 0°≤ θ ≤ 90°를 만족하는 것이 바람직하다.

대칭 성분의 크기를 이와 같은 범위로 하는 경우에 모아레 현상의 발생이 억제될 수 있다.

그리고 도 3a내지 도 3d는 어느 하나의 유닛 와이어와 그와 교차하는 다른 유닛 와이어에 의해 구성되는 유닛 메쉬가 동일한 크기의 대칭 성분을 갖고 구성되는 것을 나타낸 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 유닛 메쉬의 형태는 도 3a내지 도 3d에서의 형태로 제한되지 않고 다른 형태로 변경되어 실시될 수 있음은 당연하다.

그리고 도 3e는 도 3d의 유닛 메쉬들로 구성된 메탈 와이어의 구성을 나타낸 것이다.

이와 같이 하나의 유닛 메쉬가 동일한 크기의 대칭 성분을 갖고 구성되는 것과 다르게 유닛 메쉬 내에서 여러 개의 대칭성분이 조합되도록 패터닝할 수도 있다.

도 4a와 도 4b는 유닛 메쉬 내에서 여러 개의 대칭성분이 조합되도록 패터닝 한 터치 센서 패널 구성도이다.

도 4a에서와 같이, 어느 하나의 유닛 와이어와 그와 교차하는 다른 유닛 와이어에 의해 구성되는 유닛 메쉬가 서로 다른 크기의 제 1 대칭 성분과 제 2 대칭 성분이 조합되도록 구성할 수 있다.

도 4a는 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 대칭성분을 나타낸 것으로, 서로 교차하는 제 1 유닛 와이어(42)가 X축(40)과의 각도 θ₁을 갖고, 제 2 유닛 와이어(43)가 X축(40) 또는 Y축(41)과의 각도 θ₂를 갖고, 제 1 유닛 와이어(42)에 연결되는 제 3 유닛 와이어(44)가 X축(40)과의 각도 θ₃을 갖고, 제 2 유닛 와이어(43)에 연결되는 제 4 유닛 와이어(45)가 X축(40) 또는 Y축(41)과의 각도 θ₄를 갖는 것이다.

여기서, 각도 θ₁과 각도 θ₂는 동일한 크기이고, 각도 θ₃과 각도 θ₄는 동일한 크기이지만, 제 1 대칭 성분(θ₁,θ₂)과 제 2 대칭 성분(θ₃,θ₄)은 서로 다른 크기이다.

이와 같이 제 1의 X축,Y축과의 각도(θ₁,θ₂)를 갖는 대칭 영역과 제 2의 X축,Y축과의 각도(θ₃,θ₄)를 갖는 대칭 영역이 조합되어 하나의 유닛 메쉬를 구성하는 것이다.

도 4b는 도 3a에서와 같이 유닛 메쉬가 동일한 크기의 대칭 성분을 갖고 구성되는 구조와 도 4a에서와 같이 제 1의 X축,Y축과의 각도(θ₁,θ₂)를 갖는 대칭 영역과 제 2의 X축,Y축과의 각도(θ₃,θ₄)를 갖는 대칭 영역이 조합되어 하나의 유닛 메쉬를 구성하는 구조를 조합한 메탈 와이어의 구성을 나타낸 것이다.

즉, 메탈 와이어가 동일한 크기의 대칭 성분을 갖고 구성되는 제 1 유닛 메쉬와, 서로 다른 크기의 제 1 대칭 성분과 제 2 대칭 성분이 조합되어 구성되는 제 2 유닛 메쉬들이 조합되어 구성되는 것이다.

이와 같은 메탈 메쉬를 구성하는 메탈 와이어를 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 대칭성분 θ₁,θ₂를 갖도록 패터닝하여 시인성을 개선한 터치 센서 패널 제조 공정은 다음과 같다.

도 5a내지 도 5v는 본 발명에 따른 전극 구조체의 제조를 위한 공정 단면도이다.

이하의 설명에서의 제조 공정은 본 발명에 따른 유닛 메쉬가 적용되는 공정의 일 예를 나타낸 것으로, 이와 같은 구조 및 공정 조건으로 제한되지 않고, 다르게 형성할 수 있음은 당연하다.

먼저, 도 5a에서와 같이, 투명 기판(50) 상에 1차 산화막(51) 및 1차 메탈막(52)을 형성한다.

1차 산화막(51)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide)이 사용될 수 있고, 메탈막(52)은 Mo 및 Ag 합금, Al 합금 등이 사용될 수 있다.

그리고 도 5b에서와 같이, 1차 메탈막(52)상에 감광물질(photo resist)(53)을 도포한 후 감광물질(53)을 도 5c에서와 같이 메쉬 패턴이 형성된 포토마스크(54)를 사용하여 노광시킨다.

이어, 도 5d에서와 같이, 상기 감광물질(53)을 현상(develop)하여 감광물질 패턴층(53a)을 형성하고 도 5e에서와 같이 감광물질 패턴층(53a)을 이용하여 1차 메탈막(52) 및 1차 산화막(51)을 습식 식각용액을 사용하여 1차 산화막 패턴(51a) 및 1차 메탈 패턴(52a)을 형성한다.

여기서, 1차 메탈 패턴(52a)은 감지부를 구성하는 어느 한 방향의 메탈 와이어가 되는 것으로 도 2 및 도 4a에서와 같이, 연속되는 유닛 와이어들로 이루어진 메탈 와이어가 어느 하나의 유닛 와이어와 그와 교차하는 다른 유닛 와이어가 서로 상관 관계를 갖는 대칭 성분을 갖는 형태로 패터닝되는 것이다.

그리고 1차 메탈 패턴(52a)을 형성하기 위한 패터닝시의 대칭 성분은, 연속되는 전도성 유닛 와이어들로 이루어진 유닛 메쉬가 배열된 전극 패턴이 형성된 터치 센서 패널에서 상기 유닛 메쉬의 어느 한 꼭지점에 연결된 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도가 수학식 : |θ₁|=|θ₂| (여기서, θ₁은 상기 2개의 유닛 와이어 중 어느 하나의 유닛 와이어가 X축과 이루는 각도, θ₂는 나머지 다른 하나의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도)을 만족하는 것이다.

그리고 1차 메탈 패턴(52a)을 형성하기 위한 패터닝시에 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 3㎛를 초과하는 경우에는 18°< θ < 33°또는 57°< θ < 72°를 만족하도록 패터닝하고, 유닛 와이어의 선폭이 1㎛ 초과 ~ 3㎛ 이하인 경우에는 12°< θ < 78°를 만족하도록 패터닝하고, 유닛 와이어의 선폭이 1㎛ 이하인 경우 0°≤ θ ≤ 90°를 만족하도록 패터닝 한다.

그리고 도 5f에서와 같이, 감광물질 패턴층(53a)을 제거하고, 상기 1차 메탈 패턴(52a) 상에 절연막(SiON)(55)을 형성한다.

이어, 도 5g에서와 같이, 상기 절연막(55) 상에 감광물질(PR)(56)을 도포한 후 도 5h에서와 같이 감광물질(56)을 홀 패턴이 형성된 포토마스크(57)를 사용하여 노광하여 도 5i에서와 같이 감광물질 패턴층(56a)을 형성한다.

그리고 도 5j에서와 같이, 감광물질 패턴층(56a)을 이용하여 상기 절연막(55)을 건식 식각 공정으로 선택적으로 제거하여 연결부 홀(57)을 형성하고, 도 5k에서와 같이 감광물질 패턴층(56a)을 제거한다.

도 5l에서와 같이, 연결부 홀(57)이 형성된 절연막 패턴(55a) 상에 2차 산화막(58) 및 2차 메탈막(59)을 형성한다.

그리고 도 5m에서와 같이, 2차 메탈막(59) 상에 감광물질(photo resist)(60)을 도포한 후 도 5n에서와 같이 감광물질(60)을 메쉬브릿지 패턴이 형성된 포토마스크(61)를 사용하여 노광한다.

이어, 도 5o에서와 같이, 감광물질(60)을 현상(develop)하여 감광물질 패턴층(60a)을 형성하고, 도 5p에서와 같이 감광물질 패턴층(60a)을 이용하여 2차 메탈막(59) 및 2차 산화막(58)을 습식 식각 용액을 사용하여 선택적으로 패터닝하여 2차 산화막 패턴(58a) 및 메쉬브릿지 패턴(59a)을 형성한다.

그리고 도 5q 내지 도 5v에서와 같이, 메쉬브릿지 패턴(59a)상에 무기 또는 유기 절연막층(62)을 형성하고, 감광물질(63) 도포 및 포토마스크(64)를 사용한 노광 및 현상을 진행하여 감광물질 패턴층(63a)을 형성하여 무기 또는 유기 절연막 패턴층(62a)을 형성하여 감지전극 및 구동전극이 형성된 기판을 제조한다.

이와 같은 본 발명에 따른 터치 센서 패널은 다음과 같은 모아레 억제 특성을 갖는다.

도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 서로 다른 각도 범위가 적용된 터치 센서 패널 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 터치 센서 패널의 모아레 특성을 비교하기 위한 기준 사진이다.

표 1은 유닛 와이어의 선폭 및 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도에 따른 모아레 현상 발생 정도를 나타낸 것이다.

여기서, 모아레 현상 발생 정도의 관찰은 픽셀 구조와 액정 타입을 구분하여 진행하는 것이 바람직하다.

픽셀 구조를 RGB Stripe, 펜타일, S-Stripe, 다이아몬드로 구분하고, 액정 타입을 LCD, OLED로 구분하여 메탈 와이어의 선폭 1,2,3,4,5㎛에서의 각도 크기에 따른 모아레 특성을 비교한다.

여기서, RGB Stripe 픽셀 구조는 R,G,B의 3개의 서브 픽셀이 동일한 면적으로 배열되는 구조이고, 펜타일 픽셀 구조는 서브픽셀의 크기를 R:G:B = 2:1:2 등과 같이 사람의 눈이 Green에 민감하기 때문에 G 픽셀 크기를 작게 하거나 단위 픽셀을 RGBG 형태로 구성한 것이다.

그리고 S-스트라이프 픽셀 구조는 청색 유기물은 세로로 녹색과 적색 유기물은 가로로 배열한 것이고, 다이아몬드 픽셀 구조는 RGBG 펜타일 픽셀 구조를 유지하면서 서브픽셀의 배치 방식을 대각선 형태로 바꿔 다이아몬드 형태의 화소 배열 구조를 채택하여 가독성을 높인 것이다.

이와 같이 RGB Stripe, 펜타일, S-Stripe, 다이아몬드 픽셀 구조를 구분하여 모아레 특성을 비교한 이유는 픽셀 구조에 따라 사람의 가독성에서 차이가 있기 때문에 이를 고려하여 정확하게 모아레 특성을 확인하고 본 발명에 따른 대칭 성분의 크기에 따른 효과를 확인하기 위한 것이다.

즉, 본 발명에 따른 제조 공정으로 제작된 터치 패널을 Red, Green, Blue, White의 각 백라이트 광원에서 영상표시장치(LCD, OLED의 액정 타입 및 픽셀 구조에 따른 분류) 상부에 위치시켜 회전에 의한 각도별 모아레 현상을 관찰한 것이다.

모아레(Moire) 정도는 도 7에서와 같이 강, 중, 약, 無 수준으로 나누어 내부 유닛 와이어의 각도를 세분화하여 구분한 것이다.

백라이트 광원상에서 Green > White > Red = Blue의 형태로 관찰되어, Green 광원에서 모아레 정도가 가장 강하게 관찰되는 것을 확인할 수 있고, 실험 예는 Green 광원으로 고정하여 진행한 것이다.

대칭 성분의 각도 크기에 따른 모아레 현상을 분석하여 유닛 와이어의 대칭성분의 각도 크기를 산출하면 선폭이 얇아짐에 따라 모아레 관찰 정도가 줄어드는 것을 확인할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 3㎛를 초과하는 경우에는 18°< θ < 33°또는 57°< θ < 72°를 만족하고, 유닛 와이어의 선폭이 1㎛ 초과 ~ 3㎛ 이하인 경우에는 12°< θ < 78°를 만족하고, 유닛 와이어의 선폭이 1㎛ 이하인 경우 0°≤ θ ≤ 90°를 만족하도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 터치 센서 패널 및 그의 제조 방법은 메탈 메쉬를 구성하는 메탈 와이어를 X,Y축을 기준으로 서로 상관관계를 갖는 대칭성분을 갖도록 패터닝하여 시인성을 개선한 것이다.

또한, 여러 개의 대칭성분이 조합되도록 패터닝하여 각도에 따라 사각형에서 다각형으로 자유롭게 형성 가능하도록 하고, 메탈와이어의 선폭이 기준 선폭값보다 큰것과 작은 것을 기준으로 X축,Y축과의 각도 범위를 다르게 하여 모아레 발생을 억제할 수 있는 최적의 각도로 메탈 메쉬를 구성할 수 있도록 한 것이다.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

20. X축 21. Y축
22. 제 1 유닛 와이어 23. 제 2 유닛 와이어

Claims (13)

1. 연속되는 전도성 유닛 와이어들로 이루어진 유닛 메쉬가 배열된 전극 패턴이 형성된 터치 센서 패널에 있어서,
   상기 유닛 메쉬의 어느 한 꼭지점에 연결된 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도가 하기의 수학식을 만족하고,
   수학식 : |θ₁|=|θ₂|
   (여기서, θ₁은 상기 2개의 유닛 와이어 중 어느 하나의 유닛 와이어가 X축과 이루는 각도, θ₂는 나머지 다른 하나의 유닛 와이어가 Y축과 이루는 각도 또는 x축과 이루는 각도일 때는 x축에 대해 θ₁ 과 대칭을 이루는 각도),
   상기 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 1㎛ 초과 3㎛ 이하일 때 12°< θ < 78°를 만족하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 패널.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수학식은 상기 유닛 메쉬를 구성하는 모든 꼭지점에 대해서 성립하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 패널.
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5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 유닛 메쉬는 모두 동일한 크기의 유닛 와이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 패널.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 유닛 메쉬는 서로 다른 크기의 2 이상의 대칭되는 유닛 와이어들로 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 센서 패널.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 전극 패턴은, 제 1 유닛 메쉬와, 제 2 유닛 메쉬를 포함하며, 상기 제 1 유닛 메쉬와 제 2 유닛 메쉬는 서로 크기가 다른 것을 특징으로 하는 터치 센서 패널.
9. 기재 상에 메탈막을 형성하는 단계;
   상기 메탈막을 패터닝하여 연속되는 전도성 유닛 와이어들로 이루어진 유닛 메쉬가 배열된 전극 패턴을 형성하는 단계;를 포함하고,
   상기 유닛 메쉬의 어느 한 꼭지점에 연결된 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도가 하기의 수학식을 만족하고,
   수학식 : |θ₁|=|θ₂|
   (여기서, θ₁은 상기 2개의 유닛 와이어 중 어느 하나의 유닛 와이어가 X축과 이루는 각도, θ₂는 나머지 다른 하나의 유닛 와이어가 Y축과 이루는 각도 또는 x축과 이루는 각도일 때는 x축에 대해 θ₁ 과 대칭을 이루는 각도),
   상기 2개의 유닛 와이어가 X축 또는 Y축과 이루는 각도(θ, 여기서 θ=|θ₁|=|θ₂|)는 유닛 와이어의 선폭이 1㎛ 초과 3㎛ 이하일 때 12°< θ < 78°를 만족하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 패널의 제조 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 수학식은 상기 유닛 메쉬를 구성하는 모든 꼭지점에 대해서 성립하는 것을 특징으로 하는 터치 센서 패널의 제조 방법.
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