KR101277809B1 - 투명 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 투명 터치 패널은 투명 기판, 상기 투명 기판 상에 배치된 용량성 터치 장치, 상기 용량성 터치 장치 상에 배치된 계면 구조 및 상기 계면 구조 상에 배치된 디스플레이 장치를 포함한다. 상기 용량성 터치 장치는 투명 기판 상에 배치된 복수의 제1 센싱블록, 상기 제1 센싱블록을 덮는 유전층, 상기 유전층 상에 배치된 복수의 제2 센싱블록, 상기 투명 기판 상에 배치된 복수의 제1 와이어 및 상기 유전층 상에 배치된 복수의 제2 와이어를 포함한다. 바람직하게는, 상기 제1 센싱블록과 제2 센싱블록은 인터레이스되어, 제1 와이어 각각은 동일 행에 있는 제1 센싱블록을 연결하고 제2 와이어 각각은 동일 열에 있는 제2 센싱블록을 연결한다.
터치 패널, 용량성

Description

투명 터치 패널{TRANSPARENT TOUCH PANEL}
도1 내지 도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 용량성 터치 패널을 나타낸 도면;
도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 용량성 터치 패널을 나타낸 도면;
도6 및 도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 투명 터치 패널을 나타낸 도면이다.
본 발명은 투명 터치 패널(transparent touch panel)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용량성 터치 장치(capacitive touch device)와 디스플레이 장치를 결합한 투명 터치 패널에 관한 것이다.
멀티미디어 메시지 기술에 대한 요구가 증가함에 따라 정보 입력 장치로서 키보드와 마우스를 대신하여 터치 스크린(touch screen)이 널리 사용되고 있다. 이러한 변화는 터치 스크린이 간단하고 소형이며, 인성(human nature)에 잘 부합된다는 사실에 기인한다. 상기 터치 스크린은 여행자 가이드 시스템(tourist-guiding system), 자동 현금 입출금기(automatic teller machine), 팜 컴퓨터(palm computer), 자동판매기(vending machine) 및 산업 제어 시스템(industry control systems)에 널리 이용되고 있다.
미국 공개특허 US 2002/0186208 A1에는 투명 기판(transparent substrate), 상기 투명 기판의 일측 표면에 배치된 저항성 터치 장치(resistive touch device) 및 상기 투명 기판의 타측 표면에 배치된 전자 발광 디스플레이(electro luminescent display)를 포함하는 전자 발광 장치(electro luminescent apparatus)가 개시되어 있다. 그러나, 이 경우 투명 기판의 양면에 각각 전자 발광 디스플레이와 저항성 터치 장치를 제조하는 과정에서 조각(scrap)이 발생할 가능성이 있다. 또한, 저항성 터치 장치는 감도(sensitivity)가 떨어진다.
미국 공개특허 US 2004/0080267 A1에는 유기 발광 디스플레이(organic light-emitting display)와 저항성 터치 스크린을 결합한 통합장치가 개시되어 있다. 상기 저항성 터치 스크린은 유기 발광 디스플레이의 캡(cap) 상에 먼저 형성되고, 나중에 상기 캡이 유기 발광 디스플레이를 밀봉(encapsulate)하는데 사용된다. 그러나, 상기 저항성 터치 스크린은 감도가 떨어지고 터치 영역을 지시하기 위해 사용자가 펜 끝을 사용하여 터치를 해야 하며, 저항성 터치 스크린을 사용할 경우 조각을 만들 소지가 크다. 또한, 유기 발광 디스플레이를 밀봉하는데 유기 발광 디스플레이를 사용할 경우 저항성 터치 스크린에 손상을 일으킬 수 있다.
미국 공개특허 US 2004/0080267 A1에는 유기 발광 디스플레이와 저항성 터치 스크린을 결합한 통합장치가 개시되어 있는데, 이 경우 상기 저항성 터치 스크린이 밀봉화 이후에 유기 발광 디스플레이의 투명 기판(또는 캡) 상에 형성된다. 그러나, 상기 미국 공개특허 US 2004/0080267 A1에 개시된 제조과정은 매우 복잡하고, 유기 발광 디스플레이의 투명 캡 상에 저항성 터치 스크린을 제조하기 때문에 유기 발광 디스플레이의 수명이 짧아진다. 또한, 상기 저항성 터치 장치의 감도가 낮다.
본 발명의 목적은 광 근접효과(optical proximity effect)를 감소시킬 수 있는 위상 반전 마스크(phase shifting mask)를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상면(top surface)과 바닥면(bottom surface)를 구비한 투명 기판, 상기 상면 상에 배치된 디스플레이 장치, 상기 바닥면에 배치된 계면 구조, 상기 계면 구조 상에 배치된 용량성 터치 장치 및 상기 용량성 터치 장치를 덮는 보호 폴리머층을 포함하는 투명 터치 패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 광 근접효과(optical proximity effect)를 감소시킬 수 있는 위상 반전 마스크(phase shifting mask)를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 투명 터치 패널은 투명 기판, 상기 투명 기판 상에 배치된 용량성 터치 장치, 상기 용량성 터치 장치 상에 배치된 계면 구조(interfacial structure) 및 상기 계면 구조 상에 배치된 디스플레이 장치를 포함한다. 상기 계면 구조는 용량성 터치 장치 상에 배치된 절연 폴리머층(insulating polymer layer)과 상기 절연 폴리머층 상에 배치된 실리콘 산화층(silicon oxide layer)을 포함한다. 바람직하게는, 상기 계면 구조는 절연 폴리머층과 실리콘 산화층 사이에 배치된 전도층(conductive layer)을 더 포함한다.
본 발명의 다른 목적은 상면(top surface)과 바닥면(bottom surface)를 구비한 투명 기판, 상기 상면 상에 배치된 디스플레이 장치, 상기 바닥면에 배치된 계면 구조, 상기 계면 구조 상에 배치된 용량성 터치 장치 및 상기 용량성 터치 장치를 덮는(covering) 보호 폴리머층을 포함하는 투명 터치 패널을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 용량성 터치 장치는 투명 기판 상에 배치된 제1 전도성 패턴(conductive pattern), 상기 투명 기판 상에 배치된 복수의 제1 와이어(wire), 상기 제1 전도성 패턴과 제1 와이어를 덮는(covering) 유전층(dielectric layer), 상기 유전층 상에 배치된 제2 전도성 패턴 및 상기 유전층 상에 배치된 복수의 제2 와이어를 포함한다. 상기 제1 전도성 패턴은 배열 방식(array manner)으로 배치된 복수의 제1 센싱블록(sensing block)을 포함하고, 제2 전도성 패턴은 배열 방식으로 배치된 복수의 제2 센싱블록을 포함한다. 바람직하게는, 상기 제1 센싱블록과 제2 센싱블록은 인터레이스(interlace)되어, 제1 와이어 각각은 동일 행(column)에 있는 제1 센싱블록을 연결하고 제2 와이어 각각은 동일 열(row)에 있는 제2 센싱블록을 연결한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 용량성 터치 장치는 투명 기판 상에 배치된 제1 전도성 패턴, 상기 투명 기판 상에 배치된 복수의 제1 와이어, 상기 투명 기판 상 에 배치된 제2 전도성 패턴, 상기 제1 전도성 패턴, 제1 와이어 및 제2 전도성 패턴을 덮는 유전층, 그리고 상기 유전층 상에 배치된 복수의 제2 와이어를 포함한다. 상기 제1 전도성 패턴은 배열 방식으로 배치된 복수의 제1 센싱블록을 포함하고, 제2 전도성 패턴은 배열 방식으로 배치된 복수의 제2 센싱블록을 포함한다. 제1 와이어 각각은 동일 행에 있는 제1 센싱블록을 연결하고 제2 와이어 각각은 상기 유전층을 관통하는 복수의 전도성 플러그(conductive plug)를 통해 동일 열에 있는 제2 센싱블록을 연결한다.
본 발명의 목적 및 장점은 첨부한 도면을 참고하여 설명하는 아래의 발명의 상세한 설명에 의하여 명확해질 것이다.
도1 내지 도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 용량성 터치 패널(10)을 나타낸 도면이다. 용량성 터치 패널(10)은 투명 기판(12), 투명 기판(12) 상에 배치된 용량성 터치 장치(20), 용량성 터치 장치(20) 상에 배치된 계면 구조(50), 계면 구조(50) 상에 배치된 디스플레이 장치(40), 접착제(glue, 미도시)에 의해 투명 기판(12)에 부착된 캡(cap, 14) 및 흡수체(absorbent, 16)를 포함한다. 투명 기판(12)은 유리(glass), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride) 및 메타크릴산메틸(methyl methacrylate)과 같은 투명 물질을 포함하고, 디스플레이 장치(40)로는 전자 발광 디스플레이 장치, 유기 발광 디스플레이 장치 또는 액정 디스플레이 장치(liquid crystal display device)가 될 수 있다.
도2를 이용하여 설명하면 디스플레이 장치(40)는 양극층(anode layer, 42), 발광층(44) 및 음극층(cathode layer, 46)을 포함한다. 계면 구조(50)는 용량성 터 치 장치(20) 상에 배치된 절연 폴리머층(52)과 절연 폴리머층(52) 상에 배치된 실리콘 산화층(54)을 포함한다. 절연 폴리머층(52)은 에폭시 수지(epoxy resin), 폴리이미드(polyimide), 폴리염화비닐 및 메타크릴산메틸과 같은 투명 물질을 포함한다. 바람직하게는 계면 구조(50)는 도3에 도시된 바와 같이 전자파 차폐(electromagnetic interference shielding)를 위해 절연 폴리머층(52)과 실리콘 산화층(54) 사이에 배치된 전도층(56)을 더 포함할 수 있다. 전도층(56)은 산화인듐주석(indium tin oxide), 산화인듐아연(indium zinc oxide) 및 산화알루미늄아연(aluminum zinc oxide)과 같은 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다.
도3과 도4를 이용하여 설명하면 본 발명의 제1실시예에 따른 용량성 터치 장치(20)는 투명 기판(12) 상에 배치된 제1 전도성 패턴(22), 투명 기판(12) 상에 배치된 복수의 제1 와이어(23), 제1 전도성 패턴(22)과 제1 와이어(23)를 덮는 유전층(24), 유전층(24) 상에 배치된 제2 전도성 패턴(26) 및 유전층(24) 상에 배치된 복수의 제2 와이어(27)를 포함한다. 제1 전도성 패턴(22)은 배열 방식으로 배치된 복수의 제1 센싱블록(25a)을 포함하고, 제2 전도성 패턴(26)은 배열 방식으로 배치된 복수의 제2 센싱블록(25b)을 포함한다.
바람직하게는 제1 센싱블록(25a)과 제2 센싱블록(25b)은 인터레이스되어, 제1 와이어(23) 각각은 동일 행에 있는 제1 센싱블록(25a)을 연결하고 제2 와이어(27) 각각은 동일 열에 있는 제2 센싱블록(25b)을 연결한다. 제1 센싱블록(25a)과 제2 센싱블록(25b)은 산화인듐주석, 산화인듐아연 및 산화알루미늄아연과 같은 투명 전도성 물질을 포함하고, 유전층(24)은 에폭시 수지, 폴리이미드 또는 메타크 릴산메틸을 포함할 수 있다.
도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 용량성 터치 장치(20')를 나타낸 도면이다. 용량성 터치 장치(20')는 투명 기판(12) 상에 배치된 제1 전도성 패턴(22'), 투명 기판(12) 상에 배치된 복수의 제1 와이어(23'), 투명 기판(12) 상에 배치된 제2 전도성 패턴(26'), 제1 전도성 패턴(22'), 제1 와이어(23') 및 제2 전도성 패턴(26')을 덮는 유전층(24'), 그리고 상기 유전층(24') 상에 배치된 복수의 제2 와이어(27')를 포함한다. 제1 전도성 패턴(22')은 배열 방식으로 배치된 복수의 제1 센싱블록(25a')을 포함하고, 제2 전도성 패턴(26')은 배열 방식으로 배치된 복수의 제2 센싱블록(25b')을 포함한다. 제1 와이어(23') 각각은 동일 행에 있는 제1 센싱블록(25a')을 연결하고 제2 와이어(27') 각각은 유전층(24')을 관통하는 복수의 전도성 플러그(28)를 통해 동일 열에 있는 제2 센싱블록(25b')을 연결한다.
용량성 터치 장치는 투명 기판(12) 상에 뒤집어진 방식(upside down manner)으로 배치될 수도 있다. 즉, 제2 와이어(27')가 투명 기판(12) 상에 배치되고, 유전층(24')이 제2 와이어(27')를 덮으며, 제1 전도성 패턴(22'), 제2 전도성 패턴(26') 및 제1 와이어(23')가 유전층(24') 상에 배치될 수 있다.
도6과 도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 투명 터치 패널(60)을 나타낸 도면이다. 투명 터치 패널(60)은 상면(12a)과 바닥면(12b)을 구비한 투명 기판(12), 상면(12a) 상에 배치된 디스플레이 장치(40), 바닥면(12b) 상에 배치된 계면 구조(70), 계면 구조(70) 상에 배치된 용량성 터치 장치(20) 및 용량성 터치 장치(20)를 덮는 보호 폴리머층(62)을 포함한다.
계면 구조(70)는 바닥면(12b) 상에 배치된 전도층(72)과 전도층(72) 상에 배치된 절연 폴리머층(74)을 포함한다. 보호 폴리머층(62)과 절연 폴리머층(74)은 에폭시 수지, 폴리이미드 및 메타크릴산메틸과 같은 투명 물질을 포함하고, 전도층(72)은 전자파 차폐를 위해 산화인듐주석, 산화인듐아연 및 산화알루미늄아연과 같은 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 투명 터치 패널(10)의 용량성 터치 장치(20)와 디스플레이 장치는 투명 기판(12)과 투명 캡(14)에 의해 밀봉되고(encapsulated), 제2실시예에 따른 투명 터치 패널(60)의 용량성 터치 장치(20)와 디스플레이 장치는 투명 캡(14)과 보호 폴리머층(60)에 의하여 밀봉된다. 따라서, 본 발명에 따른 투명 터치 패널(10, 60)은 고 투명도(high transparency), 고 내부식성(high corrosion resistance) 및 고 내스크래치성(high scratch resistance)을 구비하여 수명이 증가하고 적용 범위가 더 많은 하드웨어로 확장될 수 있다. 또한, 용량성 터치 장치(20, 20')의 터치 제어 회로가 용량성이기 때문에 고 정밀도(high precision)와 고 신뢰성(high reliability)을 구비하며, 고온 및 고습도 환경에서 사용될 수 있다. 또한, 용량성 터치 장치(20)와 디스플레이 장치(40)가 동일한 투명 기판(12)에 설치되어 제조공정이 간단해진다.
상기 설명한 본 발명의 실시예들은 단지 설명을 위한 것이며, 첨부한 특허청구범위의 사상의 범위 내에서 해당 기술분야의 숙련된 당업자에 의한 많은 다른 실시예가 개발될 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 투명 터치 패널은 고 투명성, 고 내부식성 및 고 내스크래치성을 구비하여 수명이 증가하고 적용 범위가 더 많은 하드웨어로 확장될 수 있다. 또한, 터치 제어 회로가 용량성이기 때문에 고 정밀도와 고 신뢰성을 구비하며, 용량성 터치 장치와 디스플레이 장치가 동일한 투명 기판에 설치되어 제조공정이 간단해진다.

Claims (34)

  1. 투명 기판;
    상기 투명 기판 상에 배치된 용량성 터치 장치(capacitive touch device);
    상기 용량성 터치 장치 상에 배치된 계면 구조(interfacial structure); 및
    상기 계면 구조 상에 배치된 디스플레이 장치를 포함하되,
    상기 계면 구조는,
    상기 용량성 터치 장치 상에 배치된 절연 폴리머층(insulating polymer layer);및
    상기 절연 폴리머층 상에 배치된 실리콘 산화층(silicon oxide layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널(transparent touch panel).
  2. 제1항에 있어서, 상기 용량성 터치 장치는,
    상기 투명 기판 상에 배치된 제1 전도성 패턴(conductive pattern);
    상기 제1전도성 패턴을 덮는 유전층(dielectric layer); 및
    상기 유전층 상에 배치된 제2 전도성 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전도성 패턴은 배열 방식(array manner)으로 배치된 복수의 제1 센싱블록(sensing block)을 포함하고, 상기 제2 전도성 패턴은 배열 방식으로 배치된 복수의 제2 센싱블록을 포함하며, 상기 제1 센싱블록과 상기 제2 센싱블록은 산화인듐주석, 산화인듐아연 또는 산화알루미늄아연을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 센싱블록과 제2 센싱블록은 인터레이스(interlace)된 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  5. 제3항에 있어서, 상기 용량성 터치 장치는,
    상기 투명 기판 상에 배치되고, 각각 동일 행(column)에 있는 복수의 제1 센싱블록과 전기적으로 연결되는 복수의 제1 와이어(wire);와
    상기 유전층 상에 배치되고, 각각 동일 열(row)에 있는 복수의 제2 센싱블록과 전기적으로 연결되는 복수의 제2 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  6. 제1항에 있어서, 상기 용량성 터치 장치는,
    상기 투명 기판 상에 배치된 제1 전도성 패턴;
    상기 투명 기판 상에 배치된 제2 전도성 패턴; 및
    상기 제1 전도성 패턴과 제2 전도성 패턴을 덮는 유전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 전도성 패턴은 배열 방식으로 배치된 복수의 제1 센싱블록을 포함하고, 상기 제2 전도성 패턴은 배열 방식으로 배치된 복수의 제2 센싱블록을 포함하며, 상기 제1 센싱블록은 상기 제2 센싱블록과 인터레이스되고, 상기 제1 센싱블록과 상기 제2센싱블록은 산화인듐주석, 산화인듐아연 또는 산화알루미늄아연을 포함하는 것는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  8. 제7항에 있어서, 상기 용량성 터치 장치는,
    상기 투명 기판 상에 배치되고, 각각 동일 행에 있는 복수의 제1 센싱블록과 전기적으로 연결되는 복수의 제1 와이어; 및
    상기 유전층 상에 배치되고, 각각 상기 유전층을 관통하는 복수의 전도성 플러그(conductive plug)를 통해 동일 열에 있는 복수의 제2 센싱블록과 전기적으로 연결되는 복수의 제2 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 계면 구조는, 상기 절연 폴리머층과 상기 실리콘 산화층 사이에 배치된 전도층(conductive layer)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  11. 상면(top surface)과 바닥면(bottom surface)을 구비한 투명 기판;
    상기 투명 기판의 상면 상에 배치된 디스플레이 장치;
    상기 투명 기판의 바닥면 상에 배치된 계면 구조; 및
    상기 계면 구조 상에 배치된 용량성 터치 장치를 포함하되,
    상기 계면 구조는,
    상기 투명 기판의 바닥면 상에 설치된 전도층; 및
    상기 전도층 상에 설치된 절연 폴리머층을 포함하고,
    상기 전도층은 산화인듐주석, 산화인듐아연 또는 산화알루미늄아연을 포함하며,
    상기 절연 폴리머층은 에폭시 수지, 폴리이미드 또는 아크릴산을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  12. 제11항에 있어서, 상기 용량성 터치 장치는,
    상기 투명 기판 상에 배치된 제1 전도성 패턴;
    상기 제1 전도성 패턴을 덮는 유전층; 및
    상기 유전층 상에 배치된 제2 전도성 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전도성 패턴은 배열 방식으로 배치된 복수의 제1 센싱블록을 포함하고, 상기 제2 전도성 패턴은 배열 방식으로 배치된 복수의 제2 센싱블록을 포함하며,
    상기 제1 센싱블록은 상기 제2 센싱블록과 인터레이스되고,
    상기 제1 센싱블록과 상기 제2 센싱블록은 산화인듐주석, 산화인듐아연 또는 산화알루미늄아연을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  14. 제13항에 있어서, 상기 용량성 터치 장치는,
    상기 투명 기판 상에 배치되고, 각각 동일 행에 있는 복수의 제1 센싱블록과 전기적으로 연결되는 복수의 제1 와이어; 와
    상기 유전층 상에 배치되고, 각각 동일 열에 있는 복수의 제2 센싱블록과 전기적으로 연결되는 복수의 제2 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  15. 제11항에 있어서, 상기 용량성 터치 장치는,
    상기 투명 기판 상에 배치된 제1 전도성 패턴;
    상기 투명 기판 상에 배치된 제2 전도성 패턴; 및
    상기 제1 전도성 패턴과 제2 전도성 패턴을 덮는 유전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 전도성 패턴은 배열 방식으로 배치된 복수의 제1 센싱블록을 포함하고, 상기 제2 전도성 패턴은 배열 방식으로 배치된 복수의 제2 센싱블록을 포함하고,
    상기 제1 센싱블록은 제2 센싱블록과 인터레이스(interlace)되고,
    상기 제1 센싱블록과 상기 제2 센싱블록은 산화인듐주석, 산화인듐아연 또는 산화알루미늄아연을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  17. 제16항에 있어서, 상기 용량성 터치 장치는,
    상기 투명 기판 상에 배치되고, 각각 동일 행에 있는 복수의 제1 센싱블록과 전기적으로 연결되는 복수의 제1 와이어; 와
    상기 유전층 상에 배치되고, 각각 상기 유전층을 관통하는 복수의 전도성 플러그를 통해 동일 열에 있는 복수의 제2 센싱블록과 전기적으로 연결되는 복수의 제2 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  18. 삭제
  19. 제11항에 있어서,
    상기 용량성 터치 장치를 덮는 보호 폴리머층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
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