KR101373408B1 - 터치 패널과, 이러한 패널을 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명 개시(disclosure)는 터치 패널과, 이러한 패널을 제조하는 방법에 대한 것이다. 터치 패널은 투명 기판과, 이러한 투명 기판 상에 배치된 비투명 절연층을 포함하며, 비투명 절연층은 제1 개구 및 제2 개구와, 제1 개구 및 제2 개구 내에 배치된 투명 전도 패턴과, 제1 개구 및 제2 개구를 넘어서 비투명 절연층 상에 배치된 비투명 전도 패턴을 포함하고, 비투명 전도 패턴은 제1 개구 내의 투명 전도 패턴과 제2 개구 내의 투명 전도 패턴을 전기적으로 연결한다.

Description

터치 패널과, 이러한 패널을 제조하는 방법{TOUCH PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명 개시(disclosure)는 터치 패널과, 이러한 패널을 제조하는 방법에 대한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 특수 그래프(special graph) 영역을 갖는 터치 패널과, 이러한 패널을 제조하는 방법에 대한 것이다.
가전 제품의 현재 시장에서, 터치 기능을 디스플레이 내로 통합하는 것은 휴대용 전자 제품을 위한 주요 개발 경향이 되어 왔다. 터치 패널은 스마트폰, 휴대폰, 터플릿과 랩탑과 같은 다양한 전자 제품에 적용되었다. 터치 패널을 이용할 때, 사용자는 스크린 상에 디스플레이되는 대상(object)을 통해 동작을 수행하고 직접적으로 명령을 내릴 수 있어서, 이에 따라 사용자와 전자 제품 사이에서 인간화된(humanized) 동작 인터페이스를 제공하게 된다.
현재, 종래의 터치 기술은 저항성 유형, 용량성 유형과, 음파 유형을 포함한다. 터치 패널은 투명 터치 영역과, 이러한 터치 영역을 둘러싸는 비투명 주변 영역을 포함한다. 터치 영역은 터치 감지 신호를 발생시키기 위해 이용된다. 복수의 주변 리드(lead)가 터치 위치의 좌표를 계산하기 위한 신호 프로세서에 터치 감지 신호를 전송하기 위해 주변 영역 내에 배치된다.
일부 설계를 위해, 일부 투명 그래프 영역이 상표, 아이콘, 또는 다른 패턴과 같은 특수 패턴을 보이기 위해 터치 패널의 주변 영역 내에 설계되거나, IR 모듈을 배치시키기 위해 이용될 수 있다.
하지만, 상기 설계에서, 주변 영역 내의 주변 리드는 그래프 영역을 통과한다. 제조 공정을 고려해서, 주변 영역 내의 주변 리드가 일반적으로 은, 구리 등과 같은 비투명 전도 물질로 제조된다. 따라서, 터치 패널의 전면부로부터 보았을 때, 사용자는 주변 리드가 그래프 영역으로부터 노출된 것을 볼 수 있어서, 그래프 영역의 외양(appearance)의 시각적 효과에 영향을 주고, 그래프 영역 내에 후속적으로 배치된 장치의 특수 패턴이나 기능의 제공에 아마도 영향을 주게 된다.
종래 기술의 상기 결함의 견지에서, 본 발명 개시는 터치 패널과, 이러한 패널을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명 개시에서, 투명 전도 물질이 터치 패널의 그래프 영역 내에 주변 리드의 일부분을 형성하기 위해 이용되어, 종래 기술에서 사용자자 쉽게 보게 되는 그래프 영역 내의 주변 리드의 결함을 극복하게 된다.
본 발명 개시는 터치 패널을 제공하는 것이다. 터치 패널은 투명 기판과, 이러한 투명 기판 상에 배치된 비투명 절연층을 포함하며, 비투명 절연층은 투명 기판의 일부분을 노출시키는 제1 개구 및 제2 개구와, 제1 개구 및 제2 개구 내의 노출된 투명 기판 상에 배치된 투명 전도 패턴과, 제1 개구 및 제2 개구를 넘어서(beyond) 비투명 절연층 상에 배치된 비투명 전도 기판을 포함하고, 비투명 전극 패턴은 제1 개구 내의 투명 전도 패턴과 제2 개구 내의 투명 전도 패턴을 전기적으로 연결한다.
본 발명 개시는 터치 패널을 제조하는 방법을 또한 제공하며, 이 방법은 투명 기판의 일부분을 노출시키도록 투명 기판 상에 제1 개구 및 제2 개구를 갖는 비투명 절연층을 형성하는 단계; 제1 개구 및 제2 개구 내의 노출된 투명 기판 상에 투명 전도 패턴을 형성하는 단계; 및 제1 개구 및 제2 개구를 넘어 비투명 절연층 상에 비투명 전도 패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 비투명 전도 패턴은 제1 개구 내의 투명 전도 패턴과 제2 개구 내에 투명 전도 패턴을 전기적으로 연결한다.
당업자가 본 발명 개시를 이해하도록, 다수의 실시예가 이하에서 설명되고, 본 발명 개시의 요지(matters)와 그 목적을 세밀하게 예증하기 위해 도면들을 첨부한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명 개시에 따라 순차적으로 터치 패널을 제조하는 공정의 평면도이다.
도 5는 본 발명 개시에 따라 터치 패널을 제조하는 흐름도이다.
도 6은 도 4에 도시된 단면 라인 A-A'를 따라 절단된, 그래프 영역 내의 구조의 개략적 단면도이다.
터치 패널을 제조하는 공정은 도 1 내지 도 4에 따라 순차적으로 예증된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 먼저, 기판(300)이 터치 패널 내부의 전도 패턴을 위한 배치 기저(base)로서 제공된다. 기판(300)은 예를 들면, 투명 실리카 유리, PMMA(polymethyl methacrylate) 또는 다른 물질로부터 제조된 투명 커버이고, 터치 패널 내부의 전도 회로를 보호하고, 사용자가 손가락 또는 스타일러스에 의한 터치 동작을 수행하기 위한 터치 표면{즉, 기판(300)의 외부 표면}을 제공하도록 이용된다. 한편, 기판(300)은 터치 패널 아래에 배치된 디스플레이 모듈(예, LCD 디스플레이 모듈)에 의해 방출되는 이미지 광이 이러한 터치 패널을 통과하게 하여, 이미지가 사용자의 전면에 제공된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 비투명 절연층(302)이 기판(300)의 비터치(non-touch) 표면(즉, 기판의 내부 표면) 상에 형성된다(예를 들면, 프린팅에 의해 형성됨). 비투명 절연층(302)은 기판(300) 상의 비투명 영역(306)과 투명 디스플레이 영역(308)간의 경계를 정하는(delimit) 제1 개구(304)를 갖는다. 투명 디스플레이 영역(308)은 비투명 절연층(302)에 의해 덮이지 않아서, 내부 표면으로부터 방출된 이미지 광이 이러한 투명 디스플레이 영역(308)을 통과할 수 있음에 따라, 이미지가 사용자의 전면에 제공된다. 디스플레이 영역(308)은 또한 터치 패널의 터치 영역이며, 투명 전극 감지 패턴이 이 영역 내에 또한 배치된다.
또한, 비투명 주변 영역(306)이 기판(300)의 표면 상에 외부 프레임 모형을 제공하고, 이러한 영역(306)은 비터치 영역이다. 다른 추가적인 패턴이 설계를 통해 주변 영역(306) 내에 또한 제공될 수 있어서, 터치 패널의 더 많은 외형 변화를 달성시키게 한다. 본 발명 개시의 일 실시예에서, 복수의 투명 제2 개구(310)가 터치 패널의 주변 영역(306)과 그래프 영역(312)간의 경계를 정하도록 비투명 절연층(302) 상에 형성된다. 상표, 아이콘 등과 같은, 패널 상에 제공될 그래프는 제2 개구(310)의 영역 내에 기판(300)의 내부 표면 상에 프린팅될 수 있다. 대안적으로, 터치 패널 내부에 배치된 카메라, IR 모듈, 또는 다른 장치가 특정 파장의 광을 방출 또는 수신하도록, 제2 개구(310)를 통해 기판의 터치 표면으로부터 또한 노출될 수 있다.
기판(300) 상의 디스플레이 영역(308) 및 주변 영역(306)간 경계를 정하는 것을 완료한 후에, 터치 패널 내부에 전도 패턴의 형성이 수행된다. 본 발명 개시에서, 전도 패턴은 투명 전도 패턴 및 비투명 전도 패턴으로 분류된다. 투명 전도 패턴은 기판(300) 상의 비투명 절연층(302)에 의해 덮히지 않는 면적 내에 배치되며, 이러한 면적은 디스플레이 영역(308) 및 그래프 영역(312)을 포함한다. 본 발명 실시예에서, 투명 전도 패턴은 디스플레이 영역(308) 내에 배치된 투명 전도 감지 패턴(314)과, 주변 영역(306)의 그래프 영역(312) 내에 배치된 투명 전도 회로 패턴(316)을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 투명 전도 감지 패턴(314)(이 도면에서 도시된 점이 찍힌 면적)은 터치 패널의 터치 영역에 대응하는 디스플레이 영역(308) 내에 형성된다. 투명 전도 감지 패턴(314)은 복수의 수직 제1 감지 전극(314a)과 복수의 수평 제2 감지 전극(314b)을 포함하는, 용량성 감지 전극일 수 있다. 각각의 제1 감지 전극(314a)과 각각의 제2 감지 전극(314b) 모두는 복수의 감지 유닛(314c)을 포함하고, 감지 유닛(314c)은 기판(300) 상의 어레이 내로 배열되고, 기판의 표면 상에서 사용자의 터치 동작(예, 슬라이딩, 클리킹 등)을 감지할 수 있어서, 이러한 감지를 감지 신호로 변환시키게 된다.
더 나아가, 투명 전도 회로 패턴(316)은 기판의 그래프 영역(312) 내에 형성되고, 투명 전도 감지 패턴(314)에 의해 발생된 터치 신호를 전송하기 위해 이용된다. 투명 전도 회로 패턴(316)이 형성 단계에서 투명 전도 감지 패턴(314)을 전기적으로 아직 연결시키지 않는다는 것이 주목되어야 한다. 디스플레이 영역 내의 이미지 디스플레이를 차단하지 않도록, 투명 전도 감지 패턴(314)과 투명 전도 회로 패턴(316)이 ITO, IZO 등과 같은 투명 전도 물질로 제조된다. 본 발명 개시의 방법에서, 투명 전도 감지 패턴(314)과 투명 전도 회로 패턴(316)이 예를 들면, 동일 프린팅 공정에 의해 디스플레이 영역(308) 및 그래프 영역(312) 내의 두 개의 패턴을 동시에 프린팅함으로써 동시에 형성될 수 있지만, 다른 방법이 또한 통합될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 투명 전도 감지 패턴(314)과 투명 전도 회로 패턴(316)을 형성하는 순서가 변경가능한데, 예를 들면, 투명 전도 감지 패턴(314)이 먼저 형성되고, 그런 다음, 투명 전도 회로 패턴(316)이 형성되며, 그 반대 순서도 가능하다.
도 3을 참조하면, 투명 전도 감지 패턴(314)이 형성된 후에, 복수의 절연 블록(318)이 투명 전도 감지 패턴(314) 상에 더 형성된다. 절연 블록(318)이 수평의 제2 감지 전극(314b)들의 감지 유닛(314c)들 사이에 형성되어서, 후속 공정에서 이러한 블록 상에 형성된 점퍼가 제1 감지 전극(314a)으로부터 전기적으로 절연된다. 세부사항이 후속 실시예에서 설명된다.
절연 블록(318)이 형성된 후에, 비투명 전도 패턴의 형성이 수행된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 비투명 전도 패턴이 디스플레이 영역(308) 내에 배치된 비투명 점퍼(320)와, 주변 영역(306) 내에 배치된 비투명 전도 회로 패턴(322)으로 분류된다. 각각의 점퍼(320)는 상기 단계에서 형성된 각각의 절연 블록(318) 상에 형성된다. 점퍼(320)는 수평의 제2 감지 전극(314b)들의 감지 유닛(314c)들을 각각 전기적으로 연결시켜서, 수평의 제2 감지 전극(314b)들이 하나의 완전한 감지 전극 내로 직렬로(serially) 연결되게 된다. 따라서, 절연 블록(318)은 제2 감지 전극(314b)과 제1 감지 전극(314a)의 점퍼(320)들 사이에 배치되어, 제1 감지 전극(314a)이 제2 감지 전극(314b)로부터 전기적으로 절연되고, 이에 따라 감지 신호 둘 다가 상호 간섭되지 않게 된다.
또한, 비투명 전도 회로 패턴(322)은 주변 영역(306) 내에 비투명 절연층(302) 상에 형성된다. 비투명 전도 회로 패턴(322)은 디스플레이 영역(308) 내의 투명 전도 감지 패턴(314)과 그래프 영역(312) 내의 투명 전도 회로 패턴(316)을 전기적으로 연결시켜서, 투명 전도 감지 패턴(314)에 의해 발생된 터치 신호가 분리된 투명 전도 회로 패턴(316)에 전송될 수 있게 된다. 본 발명 개시의 방법에서, 점퍼(320)와 비투명 전도 회로 패턴(322)이 예를 들면, 동일 프린팅 공정에 의해 각각 디스플레이 영역(308) 내의 그리고 비투명 절연층(302) 상의 두 개의 패턴을 프린팅함으로써 동시에 형성될 수 있고, 재질은 은 페이스트, 구리 와이어 등일 수 있다.
투명 전도 패턴 및 비투명 전도 패턴의 형성을 완료한 후에, 상표 또는 아이콘과 같은 특수 그래프층(미도시)이 기판(300) 상의 그래프 영역(312) 내에 추가적으로 형성될 수 있다. 특수 그래프층이 그래프 영역(312) 내의 기판(300) 상에, 그리고, 기판(300)의 내부 표면으로부터 투명 전도 회로 패턴(316) 상에 직접 프린팅될 수 있어서, 본 발명 개시의 터치 패널의 제조를 완료시키게 된다. 기판(300)의 외부 표면으로부터 보았을 때, 사용자는 제2 개구(310)로부터 노출된 특수 패턴을 볼 수 있다. 더 나아가, 그래프 영역(312) 내에 배치된 전도 회로 패턴은 투명하고, 이에 따라 특수 패턴의 제공에 영향을 주지 않거나, 유사하게, 특정 파장의 광을 방출 또는 수신하는, 터치 패널 내부에 배치된 카메라, IR 모듈, 또는 다른 장치에 영향을 주지 않게 된다. 특수 그래프층의 배치를 위한 세부사항은 후속 실시예에서 설명된다.
본 발명 개시에서, 완성된 터치 패널의 기판(300)의 내부 표면(즉, 전도 패턴을 갖는 표면)이 디스플레이 패널에 적층된다(미도시). 따라서, 형성된 전도 패턴은 기판(300)과 디스플레이 패널에 의해 덮혀서, 보호 효과를 달성하게 한다. 기판 상의 전도 회로 패턴은 기판을 넘어(beyond) 연장되고, 터치 패널에 의해 발생된 터치 신호를 처리하도록, 휴대용 전자 장치의 IC 회로 기판과 같은 처리 유닛에 연결될 수 있다.
상기 제조 단계들과 통합해서, 도 5는 본 발명 개시에 따라 터치 패널을 제조하는 방법(700)을 요약하며, 상기 방법은, 먼저, 단계(701)에서, 투명 기판을 제공하는 단계; 단계(702)에서, 제1 개구(즉, 디스플레이 영역) 및 제2 개구(즉, 주변 영역 내의 그래프 영역) - 제1 개구 및 제2 개구는 투명 기판의 일부분을 노출시킴 - 를 갖는 비투명 절연층을 형성하는 단계; 단계(703)에서, 각각 제1 개구 및 제2 개구 내의 투명 기판 상에서 투명 전도 패턴을 형성하는 단계 - 투명 전도 패턴은 투명 전도 감지 패턴 및 투명 전도 회로 패턴을 포함함 -; 및 그런 다음, 단계(704)에서 주변 영역 내의 비투명 절연층 상에서 비투명 전도 패턴을 형성하는 단계를 포함하며, 비투명 전도 패턴은 제1 개구 내의 투명 전도 감지 패턴과 제2 개구 내의 투명 전도 회로 패턴을 전기적으로 연결시킨다.
상기 공정에 따라, 본 발명 개시는 터치 패널 구조를 더 제공한다. 도 6을 참조하면, 이 도면은 도 4에 도시된 단면 라인 A-A'를 따라 절단된, 그래프 영역(312) 내의 구조의 개략적 단면도이다. 도 6은 터치 패널의 그래프 영역(312) 내의 요소를 단지 예증한다. 터치 패널의 다른 영역 내의 요소의 특징 및 제조 방법이 상기 실시예와 동일하다는 사실 때문에, 그리고 이 도면을 간략화하는 목적을 위해서, 터치 패널의 다른 영역 내의 요소가 본 명세서에서 다시 예증되거나 설명되지 않는다. 본 발명 개시의 터치 패널은, 내부 전도 패턴을 위한 배치 기저로서 이용되는 투명 기판(300); 투명 기판(300)의 일부분을 노출시키는 개구(310) - 개구(310)는 터치 패널의 투명 면적 및 비투명 면적간의 경계를 정함 - 를 갖는 투명 기판(300) 상에 배치된 비투명 절연층(302); 개구(310) 내의 노출된 투명 기판(300) 상에 배치된 투명 전도 패턴(316) - 투명 전극 패턴(316)의 일부분은 주변의 비투명 절연층(302)으로 연장됨 -; 개구(310)를 넘어 비투명 절연층(302) 상에 배치되고, 비투명 절연층(302)으로 연장된 투명 전도 패턴(316)에 전기적으로 연결된 비투명 전도 패턴(322) - 비투명 전도 패턴(322)은 전도 감지 패턴에 의해 발생된 터치 신호를 전송할 수 있는 전도 회로 패턴임 -; 및 개구(310)의 영역 내의 투명 전도 패턴(316) 상에 배치된 특수 그래프층(324)을 포함하며, 특수 그래프층(324)은 상표, 아이콘, 또는 다른 패턴을 포함하고, 투명 전도 패턴(316) 및 개구(310)를 통해 기판(300)의 외부 표면으로부터 사용자에게 제공될 수 있다.
특정 실시예가 도시되고 설명되었지만, 다양한 수정 및 대체가 본 발명 개시의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않으면서 이러한 실시예에 대해 수행될 수 있다. 그러므로, 본 발명 개시는 예증으로서 설명되는 것이지 제한하는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다.

Claims (10)

  1. 터치 패널에 있어서,
    투명 기판;
    상기 투명 기판 상에 배치된 비투명 절연층 - 상기 비투명 절연층은 제1 개구와, 상기 투명 기판의 일부분을 노출시키는 제1 개구 및 제2 개구를 구비함 -;
    각각 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구 내의 노출된 투명 기판 상에 배치된 복수의 투명 전도 패턴; 및
    상기 제1 개구 및 상기 제2 개구를 넘어(beyond) 상기 비투명 절연층 상에 배치된 적어도 하나의 비투명 전도 패턴을
    포함하고,
    상기 비투명 전도 패턴은 상기 제1 개구 내의 투명 전도 패턴과 상기 제2 개구 내의 투명 전도 패턴을 전기적으로 연결시키는 것인, 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 개구는 상기 터치 패널 상의 디스플레이 영역의 경계를 정하고(delimit), 상기 제2 개구는 상기 터치 패널 상의 그래프 영역의 경계를 정하는 것인, 터치 패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 개구 내의 투명 전도 패턴은 투명 전도 감지 모듈을 포함하고, 상기 제2 개구 내의 투명 전도 패턴은 투명 전도 회로를 포함하는 것인, 터치 패널.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 개구 내의 상기 투명 전도 패턴 상에 배치된 그래프층을 더 포함하는, 터치 패널.
  5. 제4항에 있어서, 상기 그래프층은 상표 또는 아이콘을 포함하는 것인, 터치 패널.
  6. 터치 패널을 제조하는 방법에 있어서,
    투명 기판의 일부분을 노출시키도록 투명 기판 상에 제1 개구 및 제2 개구를 구비한 비투명 절연층을 형성하는 단계;
    상기 제1 개구 및 상기 제2 개구 내의 노출된 투명 기판 상에 복수의 투명 전도 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 개구 및 상기 제2 개구를 넘어 상기 비투명 절연층 상에 배치된 적어도 하나의 비투명 전도 패턴을 형성하는 단계를
    포함하고,
    상기 비투명 전도 패턴은 상기 제1 개구 내의 투명 전도 패턴과 상기 제2 개구 내의 투명 전도 패턴을 전기적으로 연결시키는 것인, 터치 패널을 제조하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 개구 및 상기 제2 개구 내의 복수의 투명 전도 패턴은 동시에 형성되는 것인, 터치 패널을 제조하는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제2 개구 내의 투명 전도 패턴 상에 그래프층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 터치 패널을 제조하는 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제1 개구는 상기 터치 패널 상의 디스플레이 영역의 경계를 정하고(delimit), 상기 제2 개구는 상기 터치 패널 상의 그래프 영역의 경계를 정하는 것인, 터치 패널을 제조하는 방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 제1 개구 내의 투명 전도 패턴은 투명 전도 감지 모듈을 포함하고, 상기 제2 개구 내의 투명 전도 패턴은 투명 전도 회로를 포함하는 것인, 터치 패널을 제조하는 방법.
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