터치 스크린에 대해서 알아보자 (7)

《 터치 스크린에 대해서 알아보자 (7) 》

터치 스크린에 사용되는 대표적인 전극 물질은 ITO이다.

ITO는 Indium Tin Oxide라는 물질로 전기전도성을 가지며 투명한 산화물이다. 인듐과 산화 주석의 화합물(In2O3, SnO2)로 만들어지는데 스퍼터링(Sputtering)이란 방식으로 ITO 산화막이 형성이 된다.

물론 ITO가 금속 산화물이기 때문에 매우 우수한 전기 전도성을 가진것은 아니지만, 산화물 치고는 전류가 잘 흐르며 앞서 언급한 바와 같이 투명하기 때문에 터치 스크린용 전극으로 많이 활용된다.

일반적인 Touch Sensor 구조

ITO외에도 금속 메쉬(Metal Mesh), 그래핀(Graphene), CNT, 은나노 와이어등의 후보군들이 있으나 상업적으로 활발하게 적용이 되고 있는 것은 ITO이며 금속메쉬는 전도성이 좋기 때문에 대형 사이즈에 적용을 하려고 하고 있으나 LCD 패널의 픽셀과 금속 메쉬간의 빛의 회절로 인한 모아레 현상으로 인해 많은 개선이 필요하다.

Metal Mesh Sensor

또한 그래핀, CNT, 은나노등의 물질등도 오래전부터 많은 연구가 되어 왔으나 재료 자체의 불안정성으로 ITO를 대체하기는 요원한 실정이다. 

ITO는 투명 유리나 투명 PET Film(PET : Poly Ethylene Terephthalate)에 앞서 언급한 스퍼터링이란 방식을 통해 ITO가 증착이 되어 얇은 막으로 형성이 된다. (스퍼터링 방식은 반도체 제조공정에서 별도로 언급하겠다.)

터치센서용 기판을 유리 기판으로 활용할 경우 유리가 열적으로 안정하기 때문에 유리 기판 양면에 ITO를 스퍼터링하여 증착시켜도 문제가 없으나, PET 필름의 양쪽에 ITO를 증착시키면 PET의 낮은 내열성으로 인해 노란색 빛깔로 색이 변질이 될수가 있다. 따라서 보통 PET Film을 터치센서를 할때 PET 필름 1장에 ITO 막이 한층만 올라가게 되고 X,Y전극이 필요하기 때문에 ITO가 증착된 PET Film 2장이 필요하게 된다. 

물론 최근에는 PET 필름 1장에 양면에 ITO가 증착된 필름도 나오긴 하나 낮은 수율의 문제점도 있다. 

ITO가 증착된 유리 혹은 PET 필름을 가지고 터치 센서 형상으로 만들어주게 된다. 

왜냐하면 ITO가 증착이 되었다 하더라도 기판 전면에 도포가 되어 있어서 아무런 작용을 하지 않기 때문에 센서의 모습으로 만들어줘야 하는데, 보통 다이아몬드 타입, 스노우플레이크 타입으로 ITO를 가공해주게 된다.

다이아몬드는 단순한 정사각형 모습이고, 스노우 플레이크는 눈꽃 형상을 띠고 있는데 터치센서 설계할때 설계자의 취향과 작동환경을 반영하여 다양한 타입으로 전극의 모습이 나온다.

다이아몬드 vs. 스노우플레이크 형상

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