KR101418802B1

KR101418802B1 - 터치패널 구조체

Info

Publication number: KR101418802B1
Application number: KR1020120115203A
Authority: KR
Inventors: 웨이-시앙 왕; 추안-랑 루
Original assignee: 테라 엑스탈 테크놀로지 코포레이션
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2014-07-15
Also published as: JP2013109766A; KR20130054910A; RU2012138565A; TWM443936U

Abstract

본 터치패널 구조체가 제공된다. 상기 터치패널 구조체는 결정축을 가지는 사파이어기판, 결정구조체, 투과율을 포함하고, 상기 결정축은 c-축 (0001), a-축 (

), a-축 (

), m-축 (

), r-축 (

) 및 r-축 (

)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일축을 포함하고, 상기 결정구조체는 단결정 구조체이고, 상기 투과율은 80%이상이고, 감지모듈은 상기 사파이어기판에 직접 배치되는 첫 번째 감지층을 포함한다.

Description

터치패널 구조체{TOUCH PANEL STRUCTURE}

본 출원은 대만 특허청에 2011년 11월 17일에 출원한 대만 특허 출원 제 100142110 호의 이익을 청구하고 본 발명의 공개는 이 문헌 전체에 참고로 포함된다.

본 발명은 터치패널 구조체에 관한 것으로 그 중에서도 터치패널의 재료로 쓰이는 사파이어기판을 사용하는 터치패널에 관한 것이다.

현재 터치제어기술은 크게 저항방식(resistive type), 용량방식(capacitive type), 표면탄성파방식(surface acoustic wave type), 광학방식(optical type:적외선, infrared rays), 전자기방식(electromagnetic type)으로 나뉜다. 상기 터치제어기술은 1974년에 발명된 이후로 현금자동입출금기(ATM), 티켓업무, 교육 시스템, 금전 등록기 등과 같이 공공분야에 적용되고 있다. 상기 저항 터치제어기술은 터치제어기술의 주류기술 이어왔다. 그러나 애플이 2008년 아이폰을 출시한 이후 터치제어기술은 개인모바일기기에 적용되었다. 이로 인해 터치제어기술은 용량터치 제어기술로 격상되었다. 저항 터치제어기술은 가격이 저렴함에도 내마모성이 없고 느린 반응속도와 낮은 투과율을 가지기 때문에 여전히 선호되지 않는다. 표면탄성파 터치제어기술과 광학 터치제어기술은 높은 정밀도과 내제조를 가지고 있지만 주류기술이 되기에는 가격이 너무 비싸다. 상기 전자기 터치제어기술은 높은 감도와 내구성을 가지고 있지만 부피를 많이 차지하여 조립이 어렵고 정밀한 전자기 펜이 필요하다. 따라서 용량터치 제어기술이 앞으로 몇 년 동안 주류기술로 계속 남을 것이다.

현재 용량터치기술은 두 가지 종류의 표면용량 터치기술(surface capacitive touch technology)과 정전용량 터치기술(projective capacitive touch technology)로 나뉜다. 상기 표면용량 터치기술은 표면적이 넓고 가격과 에너지 소비가 낮은 장점을 가진다. 하지만 터치패널의 코너와 모서리의 정밀도가 낮고 전자기 유도에 더욱 민감하다는 것이 단점이다. 상기 x축 및 y축 센서를 통해 상기 정전용량 터치기술의 정밀도가 높아지지만 단점은 상기 x축 및 y축 센서 제조공정이 더욱 복잡하다는 점이다. 하지만 많은 공장에서 상기 x축 및 y축 센서 개발에 많은 시간과 자본을 투자한 이후로 상기 정전용량 터치기술의 가격이 크게 떨어졌다. 아이패드2의 가격이 아이패드1의 가격보다 훨씬 싸다는 점이 그 예이다. 그래서 상기 정전용량 터치기술의 사용이 최근 몇 년 동안 꾸준히 향상되고 있다. 현재 상기 용량 터치기술에 있어서, 터치패널의 커버는 보통 유리로 만들어져 있다. 상기 폴리에틸렌 테레프타레이트(PET)가 사용 될 수 있지만 내구성을 고려해 볼 때 유리가 시장에서 주로 쓰인다. 그러나 유리의 강도가 상대적으로 낮기 때문에 강화유리가 용량 터치기술에 도입되었다. 강화유리는 유리를 강화하기 위해 화학의약액체(chemical medicinal liquid)에 유리를 담그는 과정을 통해 제조된다. 이후 상기 터치패널 커버로 사용하기 위해 강화유리는 고객이 주문하는 크기에 따라 절단된다. 마지막으로 강화유리가 센서에 접착된다. 그러나 강화유리가 절단되고 나서 작은 구멍이 강화유리 가장자리 부분에 생성된다. 작은 구멍은 차후의 접착공정에서 틈을 만든다. 유리를 먼저 절단하고 나서 화학의약액체에 담그는 공정도 있지만 그렇게 하면 해당 기술 가격이 크게 높아질 것이다.

기존 정전용량 터치패널(10)의 구조를 보여주는 도 1를 참고하라. 기존의 정전용량 터치패널(10)은 커버(100), 광학접착제들(101,102), 감지모듈(106), 디스플레이패널(108)을 포함한다. 상기 감지모듈(106)은 감지층들(103,105) 및 감지기판(104)을 포함한다. 상기 감지모듈(106)은 상기 광학접착제(101)로 상기 커버(100)에 접착된다. 상기 감지층(103)은 상기 광학접착제(101)로 상기 커버(100)에 접착된다. 상기 감지모듈(106)은 상기 광학접착제(102)로 상기 디스플레이패널(108)에 접착된다. 상기 감지층(105)은 상기 광학접착제(102)로 상기 디스플레이패널(108)에 접착된다.

상기 커버(100)는 유리로 만들어진다. 상기 감지층들(103,105)은 기존 반도체 공정을 통해 상기 감지층(104)에 형성되고 이로 인해 상기 감지모듈(106)의 제조가 끝난다. 또한 상기 감지모듈(106)의 제조가 완료된 후 상기 광학접착제(101)로 상기 감지모듈(106)을 상기 커버(100)에 접착시켜야 한다. 이런 방식으로 상기 공정은 한 단계를 더 필요로 한다. 상기 커버(100)가 유리로 만들어 지면 견고성과 기계적 강도의 문제점이 제기된다.

기존 정전용량 터치센서(20)의 구조를 보여주는 도 2를 참고하라. 기존의 정전용량터치센서(20)는 커버(200), 고유패턴(202), 광학접착제들(203,204), 유리터치센서(207), 디스플레이패널(210)를 포함한다. 상기 유리터치센서(207)는 감지제어칩(206)과 유리기판(208)을 포함한다.

상기 감지제어칩(206)은 상기 인듐산화주석(ITO,indium tin oxide)으로 만들어진다. 상기 감지제어칩(206)은 기존의 반도체공정을 통해 유리기판(208)에 제조되고 이로 인해 상기 유리터치센서(207)을 형성한다. 상기 유리기판(208)은 상기 광학접착제(204)로 상기 디스플레이패널(210)에 접착되고 이로 인해 상기 유리터치센서(207)은 상기 디스플레이패널(210)에 접착된다. 상기 커버(200)는 보통 PET 필름이나 유리로 만들어 진다. 상기 고유패턴(200)은 상기 커버(200)의 하부에 형성될 수 있다. 상기 감지제어칩(206)은 상기 광학접착제(203)로 상기 고유패턴(202)에 접착되고 이로 인해 상기 유리터치센서(207)가 상기 커버(200)에 접착된다.

기존 정전용량 터치센서의 제어칩(30)의 구조를 보여주는 도 3(a)를 참고하라. 상기 제어칩(30)은 유리기판(300), ITO 투명 전도성 필름들(320, 360), 절연층(340)을 포함한다. 첫째, 상기 ITO 투명 전도성 필름(320)은 상기 필름공정을 통해 상기 유리기판(300)에 제조된다. 그 후, x축 투명전도성망(310)이 상기 ITO 투명 전도성 필름(320)에 제조된다. 다음으로, 상기 절연층(340)이 상기 ITO 투명 전도성 필름(320)에 제조되고 상기 ITO 투명 전도성 필름(360)이 상기 필름공정을 통해 상기 절연층(340)에 제조된다. 마지막으로 y축 투명전도성망(330)이 상기 ITO 투명전도성 필름(360)에 제조된다. 상기 절연층(340)은 x축 투명전도성망(310)을 상기 y축 투명전도성망(330)에서 격리시키는 역할을 한다.

도 3(a)의 상면도인 도 3(b)를 참고하라. 사용자의 지문이 상기 제어칩(30)에 닿으면 터치영역(380)의 용량값이 변한다. 따라서 x축 및 y축 신호 스캔들과 스캔된 x축 및 y축 신호들(32,34)에 대한 노이즈억제(noise suppression)를 통해 상기 터칭영역(380)의 좌표값이 결정된다.

위에서 언급된 기존의 커버들(100,200)은 유리로 만들어 진다. 또한 상기 감지모듈(106)은 광학접착제(101)로 커버(100)에 접착되고 상기 유리터치센서(207)은 상기 광학접착제(203)로 상기 커버(200)에 접착되어야 한다. 이외에 유리의 견고성과 기계적 강도의 문제점이 해결되어야 한다. 현재 긁힘 방지를 위해 사용자의 핸드폰은 보통 스티커로 코팅되고 기름 얼룩짐을 방지하기 위해서는 불소로 코팅된다. 또한 상기 유리기판(208)을 상기 유리터치센서(207)의 기판으로 사용하면 유리기판의 부피를 줄일 수 없는 문제가 해결된다. 상기 기존의 정전용량 터치패널(10)의 강도를 확보하기 위해 커버(100)의 두께는 너무 얇아서는 안된다. 따라서 상기 정전용량 터치패널(10)의 두께가 더 두껍다. 위의 설명에 따르면 유리로 만들어진 상기 커버들(100,200)의 질이 향상되는 것으로 보인다.

상기 선행기술의 문제점들을 보완하기 위해 터치패널 구조체가 발명되었다. 본 발명의 특별한 디자인은 해당 문제점들을 해결 할 뿐만 아니라 적용하기도 쉽게 한다. 그렇게 해서, 본 발명은 산업상 이용가능성이 있다.

본 발명의 특성에 따라서 터치패널 구조체가 제공된다. 상기 터치패널 구조체는 결정축을 가지는 사파이어기판,결정구조체 및 투과율을 포함하고, 상기 결정축은 c-축 (0001), a-축 (

), a-축 (

), m-축 (

), r-축 (

) 및 r-축 (

)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일축을 포함하고, 상기 결정구조체는 단결정 구조체이고, 상기 투과율은 80% 이상이고, 감지모듈은 상기 사파이어기판에 직접 배치되는 첫 번째 감지층을 포함한다.

본 발명의 다른 특성에 따라 터치패널 구조체가 제공된다. 상기 터치패널 구조체는 결정구조체와 투과율을 가지는 사파이어기판을 포함하고, 상기 결정구조체는 단결정 구조체이고, 투과율은 80% 이상이고, 감지모듈은 상기 사파이어 기판에 직접 배치되는 첫 번째 감지층을 포함한다.

본 발명의 추가적인 특성에 따라 터치패널구조체가 제공된다. 상기 터치패널구조체는 단결정 구조체를 가지는 사파이어기판을 포함하고, 감지모듈은 상기 사파이어기판에 직접 배치되는 첫 번째 감지층을 포함한다.

본 발명의 추가적인 또 다른 특성에 따라 터치패널 구조체가 제공된다. 상기 터치패널 구조체는 상기 터치스크린에 직접 배치되는 하층을 포함하는 감지모듈을 포함한다.

본 발명의 상기 터치패널 구조체에 따르면, 상기 감지모듈은 반도체공정을 통해 상기 사파이어기판에 직접 배치되고, 상기 사파이어기판은 상기 터치패널 구조체의 상기 커버로 동시에 사용된다. 상기 사파이어기판의 견고성은 다이아몬드의 견고성에 비해 조금 떨어지지만 상기 강화유리의 견고성보다는 훨씬 높다. 또한 상기 사파이어기판은 긁힘과 부식에 내구성을 가지고 두께가 얇다.

본 기술에 숙련된 사람들은 상기 발명의 장점들과 목적들에 대해 다음의 상세한 설명들과 이에 수반되는 도면들을 검토한 후 더 잘 이해할 수 있다.

도 1은 기존 정전용량 터치패널의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 기존 정전용량 터치센서의 구조를 보여주는 도면이다.
도 3(a)는 기존 정전용량 터치센서 제어칩의 구조를 보여주는 도면이다.
도 3(b)는 도 3(a)의 상면도이다.
도 4(a)는 본 발명의 첫 번째 실시예에 따라 터치패널 구조체를 보여주는 도면이다.
도 4(b)는 도 4(a)의 상면도이다.
도 5는 본 발명의 첫 번째 실시예에 따라 터치패널 구조체를 제조하는 순서도이다.
도 6(a)는 본 발명의 두 번째 실시예에 따라 터치패널 구조체를 보여주는 도면도이다.
도 6(b)는 도 6(a)의 상면도이다.
도 6(c)는 상기 A-A라인에 따른 도 6(b)의 횡단면이다.
도 7은 본 발명의 두 번째 실시예에 따라 터치패널 구조체를 제조하는 순서도이다.

본 발명은 다음의 실시예를 참고하여 더욱 자세하게 설명된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음 설명은 오직 묘사와 설명의 목적으로만 제공되며 공개된 정확한 형식에 포괄적이거나 국한되지 않음을 알린다.

도 4(a)에서는 본 발명의 첫 번째 실시예에 따라 터치패널 구조체(40)을 보여준다. 상기 터치패널 구조체(40)는 상기 본 발명의 첫 번째 실시예이다. 상기 터치패널(40)은 이중ITO구조이고, 사파이어기판(41) 및 감지모듈(42)을 포함한다. 상기 감지모듈(42)은 상기 사파이어기판 (41)에 직접 배치되는 첫 번째 감지층(421)을 포함한다. 상기 감지모듈(42)은 절연층(422)과 두 번째 감지층(423)을 추가로 포함한다. 상기 첫 번째 감지층(421)은 첫 번째 면 (4211)과 두 번째 면(4212)을 가진다. 상기 첫 번째 면(4211)은 상기 사파이어기판에 직접 접촉한다. 상기 절연층(422)은 상기 두 번째 면(4212)에 형성되고, 상기 두 번째 감지층(423)은 상기 절연층(422)에 형성된다. 상기 사파이어기판(41)은 앞면(도시되지 않음)과 뒷면(도시되지 않음)을 추가로 포함한다. 상기 두 번째 모듈(42)은 상기 뒷면에 직접 배치되고, 상기 앞면은 상기 터치면으로 사용된다.

상기 첫 번째 감지층(421)은 x축 감지회로망(4213)을 포함하고, 상기 두번째 감지층(423)은 y축 감지회로망(4231)을 포함한다. 상기 x축 감지회로망(4213)과 상기 y축 감지회로망(4231)은 상면도에서 보면 얽혀 있고 전기적으로 연결되지 않는다. 상기 첫 번째 감지층(421)과 상기 두 번째 감지층(423)은 모두 인듐산화주석(ITO) 투명전도성 필름들이다. 상기 터치패널 구조체(40)는 전도성전선 회로층(49)을 포함한다. 상기 전도성전선 회로층(49)은 두 번째 감지층(423)에 형성되고, 상기 x축 감지회로망(4213)과 상기 y축 감지회로망 (4231)에 전기적으로 연결된다. 상기 x축 감지회로망(4213)은 상기 절연층(422)에 의해 드러나는 상기 전도성전선을 통해 상기 전도성전선 회로층(49)에 전기적으로 연결된다.

상기 사파이어기판(41)은 결정축, 결정구조체, 투과율을 가진다. 상기 결정축은 c-축 (0001), a-축 (

), a-축 (

), a-(

), a-축 (

), m-축 (

), m-축(

), m-축 (

), r-축 (

) 및 r-축 (

)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일축을 포함한다. 상기 결정구조체는 단결정 구조체이고, 상기 투과율은 80% 이상이다. 상기 사파이어기판(41)은 경물질과 강한 기계적 강도를 가지며 긁힘과 부식에 저항성이 있기 때문에 상기 터치패널구조체(40)의 커버로 사용되기에 적합하다. 그러나 모든 종류의 사파이어가 상기 커버에 사용 적합한 것은 아니다. 단결정 구조체를 가지는 상기 사파이어만이 상기 커버 사용으로 적합한데 그 이유는 전도율이 80%보다 높기 때문이다. 즉 다결정체를 가지는 상기 사파이어는 상기 커버로 사용되기 부적합하며 그 이유는 상기 투과율이 60%보다 낮으며 이는 상기 요구사항에 부합하지 않는다.

이외에, 상기 사파이어기판(41)의 물리적 및 광학적 특성들이 결정축에 따라 달라진다. 예를 들어 상기 사파이어기판(41)의 물리적 특성들은 상기 견고성, 탄성계수, 압축강도, 열전도성 중 적어도 하나의 특성을 포함한다. 예를 들어, 상기 사파이어기판(41)의 광학적 특성은 상기 투과율을 포함한다. 표 1은 상기 사파이어기판(41)의 결정 축들을 물리적 및 광학적 특성 측면에서 강화유리와 비교한 것을 나타낸다.

특성	유닛	사파이어C축	사파이어A축	사파이어R축	사파이어M축	강화유리
견고성	Kgf/cm2	2150±50	1850±50	2200±50	1850±50	674
탄성계수	GPa	460±50	460±50	460±50	460±50	71.7
압착강도	MPa	2000이상	2000이상	2000이상	2000이상	800이상
열전도성	W/m-k	32±5	32±5	32±5	32±5	1.2
투과율	%	>85	>85	>85	>85	>90

상기 사파이어기판(41)의 결정축이 c축, a축, m축, r축 중에 하나이면 상기 사파이어기판(41)의 견고성, 탄성계수, 열전도성이 모두 상기 강화유리와 비교해서 훨씬 높다. 상기 사파이어기판(41)의 투과율이 상기 강화유리의 투과율보다 낮지만 부적합한 수준은 아니다.

도 4(a)의 상면도인 도 4(b)를 참고하라. 사용자가 상기 사파이어기판(41)을 터치하면 이에 대한 반응으로 상기 감지모듈(42)는 x축 신호(44)와 y축 신호(46)를 보내고 이로 인해 상기 사용자 터치포인트들(47, 48)의 x축과 y축의 좌표값이 각각 결정되다. 예를 들어, 상기 사용자 터치포인트(47)의 x축은 약 14.5이고 y축은 약 9.5이고 상기 사용자 터치포인트(48)의 x축은 약 9.5이고 y축은 약 1.5이다.

본 발명의 첫 번째 실시예에 따라 제조되는 터치패널 구조체(40)의 순서도인 도 5를 참고하라. 상기 감지모듈(42)는 포토리소그래피(photolithography) 공정을 통해 상기 사파이어기판(41)에 형성된다. 순서도는 아래와 같은 단계를 포함한다.

S10: 산성용액(acid solution)으로 상기 사파이어기판(41)을 세척(wash)한다. (상기 사파이어기판(41)은 부식에 저항성을 가지므로 산성용액으로 왕수(aqua regia)가 선호된다)

S11: 상기 세정(clean)된 사파이어기판(41) 면에 첫 번째 감지층(421)을 스퍼터링(sputter)한다. (인듐산화주석 투명전도성층이 상기 첫 번째 감지층(421)에 선호되어 사용된다)

S12: 상기 x축 감지회로망(4213)을 제조하기 위해 상기 첫 번째 감지층(421)을 제조하는 첫 번째 포토리소그래피 공정을 수행한다.

S13: 상기 x축 감지회로망(4213)에 상기 절연층(422)을 코팅한다.

S14: 상기 두 번째 감지층(423)을 스퍼터링한다. (인듐산화주석 투명전도성층이 상기 두 번째 감지층(423)에 선호되어 사용된다)

S15: 상기 y축 감지회로망(4231)을 제조하기 위해 상기 두 번째 감지층(423)을 제조하는 세 번째 포토리소그래피(photolithography)공정을 수행한다.

S16: 상기 금속층을 배치한다.

S17: 네 번째 포토리소그래피 공정을 통해 상기 전도성전선 회로층(49)을 제조한다.

S18: 상기 전도성전선 회로층(49)의 다른 절연층을 코팅한다.

S19: 종료

상기 첫 번째 포토리소그래피 공정은 아래 단계를 추가로 포함한다.

S121: 상기 두 번째 면(4212)에 상기 포토레지스트(PR, photoresist)를 코팅한다.

S122: 상기 포토레지스트를 노출시킨다.

S123: 상기 현상(development)을 수행한다.

S124: 상기 x축 감지회로망(4213)을 형성하기 위해 에칭(etching)을 수행한다.

S125: 상기 x축 감지회로망(4213)을 세척한다.

단계 S13은 아래의 단계들을 포함한다.

S131: 상기 절연층(422)을 상기 인듐산화주석 접촉에 노출시키기 위해 두 번째 포토리소그래피 공정을 수행한다.

상기 세 번째 포트리소그래피 공정은 아래 단계를 추가로 포함한다.

S151: 상기 두 번째 절연층(423)에 포토레지스트를 코팅한다

S152: 상기 포토레지스트를 노출시킨다.

S153: 상기 현상(development)을 수행한다.

S154: 상기 y축 감지회로망(4231)을 형성하기 위해 에칭을 수행한다

S155: 상기 y축 감지회로망(4231)을 세척한다.

상기 네 번째 포토레지스트 공정은 아래 단계를 추가로 포함한다.

S171: 금속층에 상기 포토레지스트를 코팅한다.

S172: 상기 포트레지스트를 노출시킨다.

S173: 상기 현상(development)을 수행한다.

S174: 상기 전도성전선 회로층(49)를 형성하기 위해 에칭을 수행한다.

S175: 상기 전도성전선 회로층(49)를 세척한다.

본 발명의 두 번째 실시예에 따른 터치패널 구조체(60)를 보여주는 도 6(a)를 참고하라. 상기 터치패널 구조체(60)는 사파이어기판(600)과 감지모듈(62)를 포함한다. 상기 감지모듈(62)은 상기 사파이어기판(600)에 직접 배치된 감지층(630)을 포함한다. 상기 두 번째 감지모듈(62)은 절연층(660)을 추가로 포함한다. 상기 감지층(630)은 첫 번째 및 두 번째 면들(6301,6302)을 가진다. 상기 첫 번째 (6301)은 상기 사파이어기판(600)에 직접 접촉한다. 상기 절연층(660)은 상기 두 번째 면 (6302)에 형성된다.

상기 감지층(630)은 x축 및 y축 감지회로망들(620, 640)을 포함한다. 상기 x축 및 y축 감지회로망들(620, 640)은 상면도에서 보면 얽혀있고 전기적으로 연결되지 않는다. 상기 감지층(630)은 인듐산화주석 투명전도성필름이다. 상기 감지모듈(62)는 포토리소그래피 공정을 통해 상기 사파이어기판에 형성된다. 상기 터치패널 구조체(60)는 전도성 전선회로층(680)을 추가로 포함한다.

상기 전도성 전선회로층(680)은 상기 절연층(660)에 형성되고 상기 x축 및 y축 감지회로망들(6301, 6302)에 전기적으로 연결된다. 상기 x축 감지회로망(620)은 상기 절연층(660)에 의해 드러나는 상기 전도성회로(도시되지 않음)를 통해 상기 전도성 전선회로층(680)에 전기적으로 연결된다.

상기 사파이어기판(600)은 결정축, 결정구조체, 투과율을 가지고 있다. 상기 결정축은 c축, a축, m축, r축을 포함하는 그룹으로부터 선택된 일축을 포함한다. 상기 결정구조체는 단결정 구조체이고, 상기 투과율은 80%이상이다. 상기 사파이어기판(600)은 상기 터치패널 구조체(60)에 사용되는 커버에 사용된다.

도 6(a)의 상면도인 도 6(b)를 참고하라. 상기 두 번째 실시예는 상기 x축 및 y축 감지회로망들(620,640)이 같은 층에서 제조된다는 점에서 상기 첫 번째 실시예와 다르다. 상기 전도성전선 회로층(680)에서 상기 x축 감지회로망(620)은 상기 x축 전도성전선(6801)에 전기적으로 연결되고, 상기 y축 감지회로망(640)은 상기 y축 전도성전선(6802)에 전기적으로 연결된다. 상기 A-A라인에 따른 도 6(b)의 횡단면인 도 6(c)를 참고하라. 도 6(c)에서 보면 상기 y축 전도성전선(6802)은 상기 절연층(660)이 형성된 후 상기 y축 감지회로망(640)에 전기적으로 접촉한다.

본 발명의 두 번째 실시예에 따라 터치패널 구조체(60)를 제조하는 도 7를 참고하라. 상기 순서도는 아래의 단계들을 포함한다.

S20: 상기 왕수(aqua regia)로 상기 사파이어기판(600)을 세정(clean)한다.

S21: 상기 감지층(630)을 상기 세정된 사파이어기판(600)에 스퍼터링(sputter)한다.(인듐산화주석 투명전도성층이 상기 감지층(630)에 선호되어 사용된다)

S22: 상기 x축 및 y축 감지회로망들(620,640)을 제조하기 위해 상기 감지층(630)에 첫 번째 포토리소그래피(photolithography) 공정을 수행한다.

S23: 상기 x축 및 y축 감지회로망들(620,640)에 상기 절연층(660)을 코팅한다.

S24: 상기 금속층을 상기 절연층(660)에 배치한다.

S25: 세 번째 포토리소그래피 공정을 통해서 상기 전도성전선 회로층(680)을 제조한다.

S26: 상기 전도성전선 회로층(680)에 다른 절연층을 코팅한다.

S27: 종료

상기 첫 번째 포토리소그래피 공정은 아래의 단계들을 포함한다.

S221: 상기 두 번째 면(6302)에 상기 포토레지스트(photoresist)를 코팅한다.

S222: 상기 포토레지스트를 노출시킨다.

S223: 상기 현상을 수행한다.

S224: 상기 x축 및 y축 감지회로망들(620,640)을 형성하기 위해 상기 에칭을 수행한다.

S225: 상기 x축 및 y축 감지회로망들(620,640)을 세척한다.

상기 S23단계는 아래의 단계를 추가로 포함한다.

S231: 상기 절연층(660)이 상기 인듐산화주석 접촉을 노출시키기 위해 두 번째 포토리소그래피 공정을 수행한다.

상기 세 번째 포토리소그래피 공정은 아래의 단계들을 추가로 포함한다.

S251: 상기 금속층에 상기 포토레지스트를 코팅한다.

S252: 상기 포토레지스트를 노출시킨다.

S253: 상기 현상을 수행한다.

S254: 상기 전도성전선 회로층(680)을 형성하는 에칭을 수행한다.

S255: 상기 전도성전선 회로층(680)을 세척한다.

실시예

1. 터치패널 구조체는 결정축을 가지는 사파이어기판, 결정 구조체 및 투과율을 가지고, 상기 결정축은 c-축 (0001), a-축 (

), a-축 (

), m-축 (

), r-축 (

) 및 r-축 (

)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일축을 포함하고, 상기 결정 구조체는 단결정 구조체이고, 상기 투과율은 80%이상 이고, 상기 감지모듈은 상기 사파이어기판에 직접 배치되는 첫 번째 감지층을 포함한다.

2. 실시예 1의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 감지모듈은 절연층과 두 번째 감지층을 추가로 포함하고, 상기 첫 번째 감지층은 첫 번째 및 면 두 번째 면들을 가지고, 상기 첫 번째 면은 상기 사파이어기판에 직접 배치되고, 상기 절연층은 상기 두 번째 면에 형성되고, 상기 두 번째 층은 상기 절연층에 형성되고, 상기 첫 번째 층은 x축 감지회로망을 포함하고, 상기 두 번째 감지층은 y축 감지회로망을 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들은 상면도에서 보면 얽혀있고 전기적으로 연결되어 있지 않고, 상기 첫 번째 및 두 번째 감지층들은 모두 산화인듐주석 투명전도성필름들이고, 상기 감지모듈은 포토리소그래피 공정을 통해 상기 사파이어기판에 형성된다.

3. 실시예 1 또는 2의 어느 하나의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 터치패널구조체는 상기 두 번째 감지층에 형성된 전도성 전선감지층을 추가로 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들에 전기적으로 연결되고, 상기 사파이어기판은 상기 터치패널구조체의 커버로 사용된다.

4. 실시예 1 또는 3의 어느 하나의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 감지모듈은 절연층을 추가로 포함하고, 상기 첫 번째 감지층은 첫 번째 및 두 번째 면들을 가지고, 상기 첫 번째 면은 상기 사파이어 기판에 직접 접촉하고, 상기 절연층은 상기 두 번째 면에 형성되고, 상기 첫 번째 감지층은 x축 및 y축 감지회로망들을 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들은 상면도에서 보면 얽혀있고 전기적으로 연결되지 않고, 상기 첫 번째 감지층은 인듐산화주석 투명전도성필름이고, 상기 감지모듈은 포토리소그래피 공정을 통해 상기 사파이어기판에 형성된다.

5. 실시예 1 또는 4의 어느 하나의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 터치패널구조체는 상기 절연층에 형성되는 전도성 전선회로층을 추가로 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들에 전기적으로 접촉하고, 상기 사파이어기판은 상기 터치패널구조체에 커버로 사용된다.

6. 터치패널구조체는 단결정 구조체와 투과율을 가지는 사파이어기판을 포함하고, 상기 결정구조체는 단결정 구조체이고, 투과율은 80%이상이고,

감지모듈은 상기 사파이어기판에 직접 배치되는 첫 번째 감지층을 포함한다.

7. 실시예 6의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 사파이어기판은 c-축 (0001), a-축 (

), a-축 (

), m-축 (

), r-축 (

) 및 r-축 (

)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일축을 포함하는 결정축을 추가로 가지고, 상기 감지모듈은 절연층과 두 번째 감지층을 추가로 포함하고, 상기 첫 번째 감지층은 첫 번째 및 두 번째 면들을 가지고, 상기 첫 번째 면은 상기 사파이어기판에 직접 접촉하고, 상기 절연층은 상기 두 번째 면에 형성되고, 상기 두 번째 감지층은 상기 절연층에 형성되고, 상기 첫 번째 감지층은 x축 감지회로망을 포함하고, 상기 두 번째 감지층은 y축 감지회로망을 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들은 상면도에서 보면 얽혀있고 전기적으로 연결되지 않고, 상기 첫 번째 및 두 번째 감지층들은 모두 인듐산화주석 투명전도성필름들이고, 상기 감지모듈은 포토리소그래피 공정을 통해 상기 사파이어기판에 형성된다.

8. 실시예 6 또는 7의 어느 하나의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 터치패널구조체는 상기 두 번째 감지층에 형성되는 전도성 전선회로층을 추가로 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들에 전기적으로 접촉하고, 상기 사파이어기판은 상기 터치패널 구조체의 커버로 사용된다.

9. 실시예 6 또는 8의 어느 하나의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 사파이어 기판은 c-축 (0001), a-축 (

), a-축 (

), m-축 (

), r-축 (

) 및 r-축 (

)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일축을 포함하는 결정축을 추가로 가지고, 상기 감지모듈은 절연층을 추가로 포함하고, 상기 첫 번째 감지층은 첫 번째 및 두 번째 면들을 가지고, 상기 첫 번째 면은 상기 사파이어기판에 직접 접촉하고, 상기 절연층은 상기 두 번째 면에 형성되고, 상기 첫 번째 감지층은 x축 및 y축 감지회로망들을 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망은 상면도에서 보면 얽혀있고 전기적으로 연결되지 않고, 상기 첫 번째 감지층은 인듐산화주석 투명전도성필름이고, 상기 감지모듈은 포토리소그래피 공정을 통해 상기 사파이어기판에 형성된다.

10. 실시예 6 또는 9의 어느 하나의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 터치패널구조는 상기 절연층에 형성되는 전도성 전선회로층을 추가로 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들에 전기적으로 연결되고, 상기 사파이어기판은 상기 터치패널 구조체의 커버로 사용된다.

11. 터치패널구조체는 단결정 구조체를 가지는 사파이어기판을 가지고, 상기 사파이어기판에 직접 배치되는 첫 번째 감지층을 포함한다.

12. 실시예 11의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 사파이어기판은 c-축 (0001), a-축 (

), a-축 (

), m-축 (

), r-축 (

) 및 r-축 (

)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일축을 포함하는 결정축을 추가로 가지고, 상기 감지모듈은 절연층과 두 번째 감지층을 추가로 포함하고, 상기 첫 번째 감지층은 첫 번째 및 두 번째 면들을 가지고, 상기 첫 번째 면은 상기 사파이어기판에 직접 접촉하고, 상기 절연층은 상기 두 번째 면에 형성되고, 상기 두 번째 감지층은 상기 절연층에 형성되고, 상기 첫 번째 감지층은 x축 감지회로망을 포함하고, 상기 두 번째 감지층은 y축 감지회로망을 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들은 상면도에서 보면 얽혀있고 전기적으로 연결되지 않고, 상기 첫 번째 및 두 번째 감지층들은 모두 인듐산화주석 투명전도성필름들이고, 상기 감지모듈은 포토리소그래피 공정을 통해 상기 사파이어기판에 형성되고, 상기 사파이어기판은 80% 이상의 투과율을 추가로 가진다.

13. 실시예 11 또는 12의 어느 하나의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 터치패널 구조체는 상기 두 번째 감지층에 형성되는 인듐산화주석 투명전도성필름을 추가로 포함하고, 상기 x축 및 상기 y축 감지회로망들에 전기적으로 접촉하고, 상기 사파이어기판은 상기 터치패널구조체의 커버로 사용된다.

14. 실시예 11 또는 13의 어느 하나의 터치패널 구조체에 있어서,

상기 사파이어기판은 c-축 (0001), a-축 (

), a-축 (

), m-축 (

), r-축 (

) 및 r-축 (

)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일축을 포함하는 결정축을 추가로 가지고, 상기 감지모듈은 절연층을 추가로 포함하고, 상기 첫 번째 감지층은 첫 번째 면 및 두 번째 면들을 가지고, 상기 첫 번째 면은 상기 사파이어기판에 직접 접촉하고, 상기 절연층은 상기 두 번째 면에 형성되고, 상기 첫 번째 감지층은 x축 및 y축 감지회로망들을 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들은 상면도에서 보면 얽혀있고 전기적으로 연결되지 않고, 상기 첫 번째 감지층은 인듐산화주석 투명전도성필름이고, 상기 감지모듈은 포토리소그래피 공정을 통해 상기 사파이어기판에 형성되고, 상기 사파이어기판은 80% 이상의 투과율을 추가로 가진다.

15. 실시예 11 또는 14의 어느 하나의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 터치패널 구조체는 상기 절연층에 형성되는 전도성 전선회로층을 추가로 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들에 전기적으로 접촉하고, 상기 사파이어기판은 상기 터치패널구조체의 커버로 사용된다.

16. 터치패널구조체는 터치스크린을 가지고, 상기 터치스크린에 직접 배치되는 하층을 포함하는 감지 모듈을 포함한다.

17. 실시예 16의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 터치스크린은 사파이어기판을 포함하고, 상기 사파이어기판은 단결정 구조체를 가지고, 상기 사파이어기판은 c-축 (0001), a-축 (

), a-축 (

), m-축 (

), r-축 (

) 및 r-축 (

)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일축을 포함하는 결정축을 추가로 가지고, 상기 하층은 감지층과 절연층을 포함하고, 상기 감지층은 첫 번째 및 두 번째 면들을 가지고, 상기 첫 번째 면은 상기 사파이어기판에 직접 접촉하고, 상기 절연층은 상기 두 번째 면에 형성되고, 상기 감지층은 x축 및 y축 감지회로망들을 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들은 상면도에서 보면 얽혀있고 전기적으로 연결되지 않고, 상기 감지층은 인듐산화주석 투명전도성필름이고, 상기 감지모듈은 포토리소그래피 공정을 통해 상기 사파이어기판에 형성되고, 상기 사파이어기판은 80% 이상의 투과율을 추가로 가진다.

18. 실시예 16 또는 17의 어느 하나의 터치패널 구조체에 있어서, 상기 터치패널구조체는 상기 절연층에 형성되는 전도성 전선회로층을 추가로 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들에 전기적으로 접촉하고, 상기 사파이어기판은 상기 터치패널구조체의 커버로 사용된다.

본 발명이 현재 가장 실용적이고 바람직한 실시 예로 기술되지만 공개된 실시 예로 국한 될 필요는 없다는 사실을 인지해야 한다. 반대로 본 발명은 상기 모든 변경 및 유사 배치를 포함하기 위해 가장 포괄적인 해석과 일치하는 추가 청구항의 의도와 권리범위에 포함된 다양한 변경 및 유사 배치를 포함하는 의도를 가진다.

10 : 기존 정전용량 터치패널
20 : 기존 정전용량 터치센서
30 : 기존 정전용량 터치센서의 제어칩
100, 200 : 커버
101, 102 : 광학접착제
103, 105 : 감지층
104 : 감지기판
106 : 감지모듈
108 : 디스플레이패널
202 : 고유패턴
203, 204 : 광학접착제
206 : 감지제어칩
207 : 유리터치센서
208 : 유리기판
210 : 디스플레이패널
300 : 유리기판
310 : x축 투명전도성망
330 : y축 투명전도성망
320, 360 : ITO 투명 전도성 필름
340 : 절연층
32, 44 : x축 신호
34, 46 : y축 신호
380 : 터치 영역
40, 60 : 터치패널 구조체
41, 600 : 사파이어기판
42, 62 : 감지모듈

Claims

단결정 구조를 가지는 사파이어기판으로 구성되는 커버; 및
상기 사파이어기판에 직접 배치되도록 상기 사파이어기판에 스퍼터링(sputter)되는 첫 번째 감지층을 포함하는 감지 모듈을 포함하는, 터치패널구조체.
제 1항에 있어서,
상기 사파이어기판은 c-축 (0001), a-축 (
), a-축 (
), a-축 (
), a-축 (
), a-축 (
), a-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), r-축 (
), r-축 (
), r-축 (
), r-축 (
), r-축 (
) 및 r-축 (
)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일축을 포함하는 결정축을 추가로 가지고,
상기 감지모듈은 절연층과 두 번째 감지층을 추가로 포함하고,
상기 첫 번째 감지층은 첫 번째 및 두 번째 면들을 가지고, 상기 첫 번째 면은 상기 사파이어기판에 직접 접촉하고, 상기 절연층는 상기 두 번째 면에 형성되고,
상기 두 번째 감지층은 상기 절연층에 형성되고,
상기 첫 번째 감지층은 x 축 감지회로망을 포함하고, 상기 두 번째 감지층은 y 축 감지회로망을 포함하고, 상기 x 축 및 상기 y 축 감지회로망들은 상면도에서 보면 얽혀있고 전기적으로 연결되지 않고,
상기 첫 번째 및 두 번째 감지층들은 모두 산화인듐주석 투명전도성필름들이고,
상기 감지모듈은 포토리소그래피 공정을 통해 상기 사파이어 기판에 형성되고,
상기 사파이어기판은 80% 이상의 투과율을 추가로 포함하고,
상기 터치패널 구조체는 상기 두 번째 감지층에 형성되는 전도성 전선회로층을 추가로 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망에 전기적으로 접촉하는, 터치패널구조체.
제 1항에 있어서,
상기 사파이어기판은 c-축 (0001), a-축 (
), a-축 (
), a-축 (
), a-축 (
), a-축 (
), a-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), r-축 (
), r-축 (
), r-축 (
), r-축 (
), r-축 (
) 및 r-축 (
)로 이루어진 그룹으로 선택된 일축을 포함하는 결정축을 추가로 포함하고,
상기 감지모듈은 절연층을 추가로 가지고,
상기 첫 번째 감지층은 첫 번째 및 두 번째 면들을 포함하고, 상기 첫 번째 면은 상기 사파이어기판에 직접 접촉하고, 상기 절연층은 상기 두 번째 면에 형성되고,
상기 첫 번째 감지층은 x축 및 y축 감지회로망들을 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들은 상면도에서 보면 얽혀 있고 전기적으로 연결되지 않고,
상기 첫 번째 감지층은 산화인듐주석 투명전도성필름이고,
상기 두 번째 모듈은 포토리소그래피 공정을 통해 상기 사파이어기판에 형성되고,
상기 사파이어기판은 80% 이상의 투과율을 추가로 포함하고,
상기 터치패널구조체는 상기 절연층에 형성되는 전도성 전선회로층을 추가로 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들에 전기적으로 접촉하는, 터치패널구조체.
사파이어기판을 포함하는 터치스크린; 및
상기 사파이어기판에 직접 배치되도록 상기 사파이어기판에 스퍼터링(sputter)되는 하층을 포함하는 감지 모듈을 포함하는, 터치패널구조체.
제 4항에 있어서,
상기 사파이어 기판은 단결정 구조체를 포함하고,
상기 사파이어기판은 c-축 (0001), a-축 (
), a-축 (
), a-축 (
), a-축 (
), a-축 (
), a-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), m-축 (
), r-축 (
), r-축 (
), r-축 (
), r-축 (
), r-축 (
) 및 r-축 (
)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 일축을 포함하는 결정축을 추가로 가지고,
상기 하층은 감지층과 절연층을 포함하고,
상기 감지층은 첫 번째 면과 두 번째 면들을 포함하고, 상기 첫 번째 면은 상기 사파이어 기판에 직접 접촉하고, 상기 절연층은 상기 두 번째 면에 형성되고,
상기 감지층은 x축 및 y축 감지회로망들을 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망을 상면도에서 보면 얽혀있고 전기적으로 연결되지 않고,
상기 감지층은 산화인듐주석 투명전도성필름이고,
상기 감지모듈은 포토리소그래피 공정을 통해 상기 사파이어기판에 형성되고,
상기 사파이어기판은 80% 이상의 투과율을 추가로 포함하고,
상기 터치패널구조체는 상기 절연층에 형성되는 전도성 전선회로층을 추가로 포함하고, 상기 x축 및 y축 감지회로망들에 전기적으로 접촉하고,
상기 사파이어기판은 상기 터치패널구조체의 커버로 사용되는 터치패널구조체.