KR20140017274A

KR20140017274A - 반사방지층을 포함하는 센서 패널

Info

Publication number: KR20140017274A
Application number: KR1020120084022A
Authority: KR
Inventors: 김근호; 김현수; 방정민; 고용남; 오유석
Original assignee: (주)인터플렉스
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-02-11
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: KR101521329B1

Abstract

기판, 상기 기판의 일면에서, 제 1 방향을 따라 서로 나란하게 형성된 복수개의 제 1 센서전극, 상기 기판의 일면에서, 상기 제 1 센서전극과 이격되어, 상기 1 방향과 교차되는 제 2 방향을 따라 서로 나란하게 형성된 복수개의 제 2 센서전극, 상기 복수개의 제 1 센서전극을 제 1 방향으로 서로 연결하는 제 1 브릿지, 상기 복수개의 제 2 센서전극을 제 2 방향으로 서로 연결하는 제 2 브릿지, 상기 제 1 브릿지와 제 2 브릿지 사이에 형성되는 절연층 및 상기 제 2 브릿지 상에 형성되어 있는 반사방지층을 포함하며, 상기 절연층의 굴절률은 1.4 이상 1.7 이하로 형성되며, 상기 반사방지층은 적어도 하나 이상의 저굴절층 및 고굴절층을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 패널을 제공한다.

Description

반사방지층을 포함하는 센서 패널{SENSOR PANEL WITH ANTI-REFLECTION LAYER}

본 발명은 터치 패널용 센서 패널에 관한 것으로서 특히, 반사방지층을 포함하는 센서 패널에 관한 것이다.

근래 들어 휴대용 장치의 발달로 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 게임기, 학습보조장치 및 카메라 등이 널리 사용되고 있으며, 이러한 장치들의 입력방식이 기존의 마우스나 키보드에서 터치방식으로 진화하고 있다. 특히, 터치 패널용 센서 패널은 조작의 용이하고 각종 디스플레이 장치에 폭넓게 응용될 수 있다는 점에서 널리 사용되고 있다.

이러한 터치 패널용 센서 패널은 기본적으로 기판, 금속 배선층, 센서 전극층을 구비하는데, 실외 태양광이나 실내 조명등이 상기 센서 패널에 구비되어 있는 금속 배선층 또는 센서전극층에 의해 반사되어 시인성을 떨어뜨리게 된다.

한편, 상기와 같은 외광으로 인한 반사를 방지하여 시인성을 개선하는 방법으로는 크게 AG 코팅(Anti-Glare coating)과 AR 코팅(Anti-Reflection coating) 방법이 있다.

AG 코팅(Anti-Glare coating)은 기재 표면에 수십~수백 나노 미터 크기의 거칠기(roughness)를 갖는 요철을 형성하여 외부광으로 인한 확산 반사(diffuse reflection)를 방지하는 것이다. AR 코팅(Anti-Reflection coating)은 굴절률이 서로 다른 두 층 이상의 박막을 형성하여 외부광으로 인한 직접 반사(specular reflection)를 방지하는 것이다. 상기 AG 코팅은 확산 반사를 방지하는 반면 상기 요철로 인한 화상의 선명도가 떨어지는 단점이 있기 때문에, 선명한 화상을 구현해야 하는 곳에서는 표면 요철이 없는 상태에서 직접 반사의 반사율을 감소시킬 수 있는 AR 코팅이 사용된다.

일반적으로 공정에 사용되는 base기판에는 상기와 같은 반사 방지를 위한 처리가 되어 있는데, 이를 이용한 공정 과정에서 이러한 반사 방지 처리가 손상되거나 상기 base 기판에 새로운 구성요소가 추가되는 경우가 있다.

이러한 경우에는 상기 반사 방지 처리가 손상된 영역 및 추가된 구성요소 상에 별도로 반사 방지 처리가 요청된다.

본 발명은 터치 패널용 센서 패널 상에 반사 방지층을 형성하여 외광으로 인한 반사를 막고자 한다.

상기 제 1 센서전극 및 제 2 센서전극은 투명 전도성 산화물(TCO:Transparent Conductive Oxide)을 포함하여 형성될 수 있다.

상기 제 1 브릿지 및 제 2 브릿지는 투명 전도성 산화물(TCO:Transparent Conductive Oxide)을 포함하여 형성될 수 있다.

상기 투명 전도성 산화물(TCO:Transparent Conductive Oxide)은 ITO, IZO, ATO, AZO 및 ZnO 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 제 2 브릿지의 두께는 5nm 이상 70nm 이하로 형성될 수 있다.

상기 제 2 브릿지의 투과율(Transmittance)은 85% 이상 98% 이하로 형성될 수 있다.

상기 제 2 브릿지의 비스타(b*) 값은 0.1 이상 5.0 이하로 형성될 수 있다.

상기 제 2 브릿지의 헤이즈(Haze) 값은 0.1 이상 3.0 이하로 형성될 수 있다.

상기 저굴절층의 굴절률은 1.3 이상 1.5 이하의 값을 가질 수 있다.

상기 저굴절층은 MgF₂, NaF, SiO₂ 및 CaF₂ 중 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.

상기 고굴절층의 굴절률은 1.6 이상 2.5 이하의 값을 가질 수 있다.

상기 고굴절층은 CeF₃, Al₂O₃, ZrO₂ _, TiO₂ 및 Nb₂O_x 중 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 센서 패널은 외광으로 인한 반사를 방지하여 시인성을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 패널의 정면도이다.
도 2는 도 1의 센서 패널의 일부분인 A를 확대한 도이다.
도 3은 도 2에서 Ⅰ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 2에서 Ⅲ-Ⅳ를 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 센서 패널의 단면도이다.

이하, 구체적인 도면을 참조하여 본 발명의 예들을 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 범위가 하기 설명하는 실시예나 도면들로 한정되는 것은 아니다. 이하에서 설명되는 내용과 도면에 도시된 실시예들로부터 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 표현하기 위해 사용된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

참고로, 상기 도면에서는, 이해를 돕기 위하여 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하였다. 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.

또한, 어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 또는 구성요소의 '상'에 있다 라고 기재되는 경우에는, 상기 어떤 층이나 구성요소가 상기 다른 층이나 구성요소와 직접 접촉하여 배치된 경우뿐만 아니라, 그 사이에 제3의 층이 개재되어 배치된 경우까지 모두 포함하는 의미이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서 패널(100)의 정면도이다. 도 1을 참조하면 상기 센서패널(100)은 기판(110), 상기 기판의 일면에서, 제 1 방향을 따라 서로 나란하게 형성된 복수개의 제 1 센서전극(211), 상기 기판의 일면에서, 상기 제 1 센서전극(211)과 이격되어, 상기 1 방향과 교차되는 제 2 방향을 따라 서로 나란하게 형성된 복수개의 제 2 센서전극(221), 상기 복수개의 제 1 센서전극(211) 을 제 1 방향으로 서로 연결하는 제 1 브릿지(212), 상기 복수개의 제 2 센서전극(221)을 제 2 방향으로 서로 연결하는 제 2 브릿지(222), 상기 제 1 브릿지(212)와 상기 제 2 브릿지(222)의 사이에 형성되는 절연층(300) 및 상기 제 2 브릿지(222) 상에 형성되는 반사방지층(400)을 포함한다.

이하에서, 상기 제 1 센서전극(211) 및 제 1 브릿지(212)를 통칭하여 제 1 전극패턴(210)이라고 하며, 상기 제 2 센서전극(221) 및 제 2 브릿지(222)를 통칭하여 제 2 전극패턴(220)이라고 한다.

도 1에 개시된 실시예에서는 설명의 간략화를 위하여, 제 1 방향은 도면의 좌측에서 우측으로 향하는 방향으로 정하고, 제 2 방향은 도면의 위에서 아래로 향하는 방향으로 정하였다. 도 1에서 예시된 방향은 제 1 방향과 제 2 방향에 대한 일례로써 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 도 1의 일례에서와 다른 방향으로 결정할 수도 있음은 물론이다.

도 1에 개시된 실시예에서는 제 1 방향으로 6개의 제 1 센서전극(211)이 배치되어 있고, 제 2 방향으로 7개의 제 2 센서전극(221)이 배치되는 매트릭스 구조로 형성되어 있으나, 상기 제 1 센서전극(211) 및 제 2 센서전극(221)의 개수 및 크기는 센서 패널(100)의 해상도 및 상기 센서 패널이 적용되는 디스플레이의 종류와 크기에 따라 달라질 수 있다.

도 1에서 상기 제 1 센서전극(211) 및 제 2 센서전극(221)의 모양은 마름모 형상으로 도시하였으나, 반드시 마름모 형태로 한정되는 것은 아니며 삼각형, 정사각형, 직사각형 및 원형과 같이 다양한 형태로 형성될 수 있다.

또한, 도 1에서는 도시하지 않았지만, 상기 제 1 센서전극(211) 및 제 2 센서전극(221)의 말단에는 디스플레이의 구동부와 연결하기 위한 배선이 포함되어 형성될 수 있다.

상기 기판(110)은 고분자 필름, 플라스틱 또는 유리 중 어느 하나에 의하여 형성될 수 있다. 본 실시예에서 상기 기판(110)은 고분자 필름을 사용하는 것을 예로 들어 설명한다. 본 실시예에서 사용한 고분자 필름은 PET이다.

상기 기판(110) 상에는 상기 제 1 센서전극(211), 제 1 브릿지(212) 및 제 2 센서전극(221)이 동일층 상에 패터닝되어 형성된다.

상기 제 1 센서전극(211), 제 1 브릿지(212) 및 제 2 센서전극(221)은 도전성을 갖는 투명재료로 형성될 수 있다. 이러한 도전성을 갖는 투명 재료로서 투명 전도성 산화물(TCO:Transparent Conductive Oxide)을 사용할 수 있다.

이러한 투명 전도성 산화물(TCO)로는 산화인듐-산화주석(ITO:Indium Tin Oxide), 산화인듐-산화아연(IZO:Indium Zinc Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), AZO(Antimony Zinc Oxide), 산화아연(ZnO) 등을 사용할 수 있다.

상기 제 1 센서전극(211), 제 1 브릿지(212) 및 제 2 센서전극(221)은 동일한 재료에 의하여 형성될 수도 있고, 서로 다른 재료에 의하여 형성될 수도 있다. 제조상 편의성을 고려할 때 상기 제 1 센서전극(211), 제 1 브릿지(212) 및 제 2 센서전극(221)은 동일한 재료로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제 1 센서전극(211), 제 1 브릿지(212) 및 제 2 센서전극(221)은 상기 기판(110) 상에 투명 도전성 산화물을 스퍼터(sputerring)하거나 증착하여 형성될 수 있다. 또한 마스크를 이용한 포토 리소그라피(photo lithograpy) 방식을 사용하여 형성될 수도 있다.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 센서 패널(100)의 일부(A)를 확대한 도이다.

상기 절연층(300)은 상기 제 1 브릿지(212)(도시되지 않음) 상에 형성되며, 후술할 제 2 브릿지(222) 및 제 1 브릿지(212)가 전기적으로 절연될 수 있도록 한다.

상기 절연층(300)은 투명한 합성수지, PAC(photo-active compound) 등 전기 절연성의 투명한 재질의 잉크 타입을 포함한 물질로 형성될 수 있다.

상기 절연층(300)은 굴절률이 1.4 이상 1.6 이하의 물질로 형성될 수 있다.

상기 절연층(300)은 산화물 계열의 SiO_X, 질화물 계열의 SiN_X를 포함하여 형성될 수 있다.

상기 절연층(300)을 저굴절 재료를 포함하여 형성하고, 후술할 제 2 브릿지(222)를 고굴절 재료를 포함하여 형성하는 경우 상기 절연층(300) 및 제 2 브릿지의 굴절률 차이를 이용하여 반사 방지 기능을 할 수 있다.

상기 절연층(300)이 제 2브릿지의 굴절률 차이에 의해 반사 방지 역할을 할 수 있는 두께는 1㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위 값을 가질 수 있으며, 이는 제 2 브릿지를 형성하는 물질 및 형성 두께에 따라 변경이 가능하다.

상기 절연층(300)은 상기 제 1 센서전극(211), 제 1 브릿지(212) 및 제 2 센서전극(221)이 패터닝된 기판(110) 상에 상기 절연층 형성용 물질을 전면 도포한 후, 식각하는 포토 리소그라피(photo lithograpy)방식을 사용할 수 있다. 또한 증착(evaportion) 및 스퍼터링(sputtering) 방식 등을 사용하여 형성할 수 있다.

상기 절연층(300) 상에는 제 2 브릿지(222)가 형성될 수 있다. 상기 제 2 브릿지(222)는 상기 절연층(300)에 의해 상기 제 1 브릿지(212)와 전기적으로 절연되며, 상기 복수개의 제 2 센서전극(221)을 제 2 방향으로 연결시킬 수 있다.

이하에서, 설명의 편의를 위하여 상기 절연층(300) 및 제 2 브릿지(222)의 제 1 방향으로의 거리를 폭(width)이라고 하며, 제 2 방향으로의 거리를 길이(length)라고 한다.

상기 제 2 브릿지(222)는 상기 제 2 브릿지(222)가 상기 제 1 센서전극(211)과 도전되는 것을 방지하기 위하여 상기 절연층(300)의 폭보다 작은 폭을 가져야 하며, 상기 제 2 센서전극(221)과는 도전되어야 하므로 상기 절연층(300)의 길이보다 길어야 한다.

상기 제 2 브릿지(222)는 도전성을 갖는 투명재료로 형성될 수 있다. 이러한 도전성을 갖는 투명 재료로서 투명 전도성 산화물(TCO:Transparent Conductive Oxide)을 사용할 수 있다. 이러한 투명 전도성 산화물(TCO)로는 ITO, IZO, ATO, AZO, ZnO 등을 사용할 수 있다.

상기 제 2 브릿지(222)의 막 두께는 5nm 이상 70nm 이하의 범위내 값을 가질 수 있다.

상기 제 2 브릿지(222)의 투과율(Transmittance)은 바람직하게는 100%값을 가질 수 있으며, 실질적으로는 85% 이상 98% 이하의 범위내 값을 가질 수 있다.

상기 제 2 브릿지(222)의 비스타(b*)값은 바람직하게는 0 일 수 있으며, 실질적으로는 0.1 이상 5.0 이하의 값을 가질 수 있다.

상기 제 2 브릿지(222)의 헤이즈(Haze)값은 바람직하게는 0 일 수 있으며, 실질적으로는 0.1 이상 3.0 이하의 값을 가질 수 있다.

상기 제 2 브릿지(222) 상에는 반사방지층(400)이 형성될 수 있다.

상기 반사방지층(400)은 굴절률이 서로 다른 적어도 두 층 이상의 박막으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 반사방지층(400)의 각 박막의 경계면에서 반사되는 빛의 파장들이 서로 간섭되어 소멸되도록 한다.

상기 반사방지층(400)은 적어도 하나 이상의 저굴절층(410) 및 고굴절층(420)으로 형성될 수 있다.

상기 저굴절층(410)의 굴절률은 1.3 이상 1.5이하의 범위 값을 가질 수 있다.

상기 고굴절층(420)의 굴절률은 1.6 이상 2.5 이하의 범위 값을 가질 수 있다.

상기 저굴절층(410)은 MgF₂(n=1.38), NaF(n=1.33), SiO₂(n=1.46) 및 CaF₂(n=1.44) 중 어느 하나가 선택적으로 사용될 수 있으며, 상기 고굴절층(420)으로는 CeF₃(n=1.65), Al₂O₃(n=1.76), ZrO₂(n=2.10), TiO₂(n=2.50) 및 Nb₂O_X(n=2.3) 중 어느 하나가 선택적으로 사용될 수 있다.

상기 반사방지층(400)은 상기 저굴절층(410) 및 고굴절층(420)간의 굴절률 차이가 클수록 반사율이 낮아질 수 있다.

상기 반사방지층(400)은 상기 저굴절층(410) 및 고굴절층(420)이 교대로 적층되어 형성될 수 있다. 이와 같이 교대로 적층되는 층의 개수가 많을수록 상기 반사방지층(400)으로 인한 반사율이 낮아질 수 있다.

또한, 상기 절연층(300) 및 제 2 브릿지(222)가 하나의 저굴절층 및 고굴절층 역할을 하는 반사방지막을 형성할 수 있다.

도 3은 도 2에서 Ⅰ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 제 2 브릿지(222)는 상기 절연층(300)에 의해 상기 제 1 브릿지(212)와 물리적으로 절연되며, 상기 제 2 센서전극(222)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.

또한, 상기 제 2 브릿지(222) 상부에는 다층 구조의 반사방지층(400)이 형성될 수 있다. 상기 반사방지층(400)은 굴절률이 서로 다른 적어도 두 층 이상의 다층 박막구조로 형성될 수 있다.

도 4는 도 2에서 Ⅲ-Ⅳ를 따라 절단한 단면도이다.

상기 제 1 센서전극(211)은 상기 제 1 브릿지(212)에 의해 서로 전기적으로 연결되며, 동일층상에 형성될 수 있다.

또한, 상기 절연층(300)은 상기 제 1 브릿지(212) 및 상기 제 1 센서전극(211) 일부에 오버랩 되도록 형성될 수 있다.

상기 절연층(300) 상부에는 도 3과 마찬가지로 제 2 브릿지(222) 및 다층 박막 구조의 반사방지층(400)이 형성될 수 있다.

상기 저굴절층 형성용 물질 및 고굴절층 형성용 물질은 각각 2회 이상 5회 이하로 전면 도포될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 센서 패널의 단면도이다.

상기 도 1 내지 도 4에서는 상기 제 2 브릿지(222) 상에만 상기 반사방지층(400)이 형성되는 것에 대하여 개시하고 있으나, 상기 반사방지층(400)은 상기 제 2 브릿지(222)가 형성된 기판 전면에 도포될 수 있다.

이상에서 설명된 센서 패널의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 보호범위는 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등예를 포함할 수 있다.

100 : 센서 패널 110 : 기판
210 : 제 1 전극패턴 211 : 제 1 센서전극 212 : 제 1 브릿지
220 : 제 2 전극패턴 221 : 제 2 센서전극 222 : 제 2 브릿지
300 : 절연층 400 : 반사방지층
410 : 저굴절층 420 : 고굴절층

Claims

기판;
상기 기판의 일면에서, 제 1 방향을 따라 서로 나란하게 형성된 복수개의 제 1 센서전극;
상기 기판의 일면에서, 상기 제 1 센서전극과 이격되어, 상기 1 방향과 교차되는 제 2 방향을 따라 서로 나란하게 형성된 복수개의 제 2 센서전극;
상기 복수개의 제 1 센서전극을 제 1 방향으로 서로 연결하는 제 1 브릿지;
상기 복수개의 제 2 센서전극을 제 2 방향으로 서로 연결하는 제 2 브릿지;
상기 제 1 브릿지와 제 2 브릿지 사이에 형성되는 절연층; 및
상기 제 2 브릿지 상에 형성되어 있는 반사방지층;을 포함하며,
상기 절연층의 굴절률은 1.4 이상 1.7 이하로 형성되며,
상기 반사방지층은 적어도 하나 이상의 저굴절층 및 고굴절층을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 센서전극 및 제 2 센서전극은 투명 전도성 산화물(TCO:Transparent Conductive Oxide)을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 브릿지 및 제 2 브릿지는 투명 전도성 산화물(TCO:Transparent Conductive Oxide)을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 패널.
제 2 항 및 제 3 항에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물(TCO:Transparent Conductive Oxide)은 ITO, IZO, ATO, AZO 및 ZnO 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 브릿지의 두께는 5nm 이상 70nm 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 브릿지의 투과율(Transmittance)은 85% 이상 98% 이하로 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 브릿지의 비스타(b*) 값은 0.1 이상 5.0 이하의 범위 값을 갖는 것을 특징으로 하는 센서 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 브릿지의 헤이즈(Haze) 값은 0.1 이상 3.0 이하의 범위 값을 갖는 것을 특징으로 하는 센서 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 저굴절층의 굴절률은 1.3 이상 1.5 이하의 범위 값을 갖는 것을 특징으로 하는 센서 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 저굴절층은 MgF₂, NaF, SiO₂ 및 CaF₂ 중 어느 하나를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 고굴절층의 굴절률은 1.6 이상 2.5 이하인 것을 특징으로 하는 센서 패널.
제 1 항에 있어서, 상기 고굴절층은 CeF₃, Al₂O₃, ZrO₂ _, TiO₂ 및 Nb₂O_x 중 어느 하나를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 패널.