KR101818093B1 - 터치 감응 디바이스 및 터치 감응 디바이스를 제조하기 위한 생산 방법 - Google Patents

터치 감응 디바이스 및 터치 감응 디바이스를 제조하기 위한 생산 방법 Download PDF

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Abstract

터치 감응 디바이스는, 커버판, 적어도 하나의 터치 감지 전극, 마스킹층, 적어도 하나의 트레이스, 및 복수의 전기전도성 상호연결부들을 포함한다. 터치 감지 전극은 커버판 상에 배치되며 특정 방향으로 연장한다. 마스킹층은 커버판의 주변부 상에 배치되며 터치 감지 전극의 일부분을 덮는다. 트레이스가 터치 감지 전극과는 반대편측의 마스킹층 상에 배치된다. 전기전도성 상호연결부들은 마스킹층을 관통하여 서로 이격되어 있다. 전기전도성 상호연결부들 각각은 터치 감지 전극과 트레이스를 상호연결시킨다.

Description

터치 감응 디바이스 및 터치 감응 디바이스를 제조하기 위한 생산 방법{TOUCH-SENSITIVE DEVICE AND PRODUCTION METHOD OF MAKING THE SAME}
본 출원은 2014년 10월 29일에 출원된 중국 특허 출원 제201410611911.8호의 우선권을 청구한다.
본 발명개시는 터치 감응 디바이스들에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 개선된 외관을 갖춘 터치 감응 디바이스들, 및 이러한 터치 감응 디바이스들을 제조하기 위한 생산 방법에 관한 것이다.
터치 디스플레이들이 디스플레이와 입력을 위한 현대의 전자 디바이스들에서 흔히 이용되고 있다. 터치 디스플레이들은 전자 디바이스들을 동작시키기 위해 보다 직관적인 방식을 제공한다. 기술적인 진보가 있지만, 터치 디스플레이와 연관된 디스플레이 품질 및 터치 입력 능력들 이외에도, 외관 또한 사용자 경험에 영향을 미치는 중요한 요인이다.
본 발명개시의 목적은 개선된 외관을 갖춘 터치 감응 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명개시의 다른 목적은 이러한 터치 감응 디바이스를 제조하기 위한 생산 방법을 제공하는 것이다.
본 발명개시의 일 양태에 따르면, 커버판, 적어도 하나의 터치 감지 전극, 마스킹층, 적어도 하나의 트레이스, 및 복수의 전기전도성 상호연결부들을 포함하는 터치 감응 디바이스가 제공된다. 터치 감지 전극은 커버판 상에 배치되며 특정 방향으로 연장한다. 마스킹층은 커버판의 주변부 상에 배치되며 터치 감지 전극의 일부분을 덮는다. 트레이스가 터치 감지 전극과는 반대편측의 마스킹층 상에 배치된다. 전기전도성 상호연결부들은 마스킹층을 관통하여 서로 이격되어 있다. 전기전도성 상호연결부들 각각은 터치 감지 전극들과 트레이스를 상호연결시킨다.
본 발명개시의 다른 양태에 따르면, 터치 감응 디바이스를 제조하기 위한 생산 방법이 제공되며, 이 방법은, (A) 특정 방향을 따라 커버판 상에 적어도 하나의 터치 감지 전극을 형성하는 단계; (B) 커버판의 주변부 상에 배치되고, 터치 감지 전극의 일부분을 덮으며, 터치 감지 전극을 덮는 영역들에서 복수의 이격된 쓰루홀들을 갖도록 형성된 마스킹층을 형성하는 단계; 및 (C) 쓰루홀들 내에 복수의 전기전도성 상호연결부들을 형성하고, 터치 감지 전극과는 반대편측의 마스킹층 상에 배치되고 전기전도성 상호연결부들에 연결된 적어도 하나의 트레이스를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명개시의 효과는 전기전도성 상호연결부들의 다양한 설계들을 통해 터치 감응 디바이스의 외관을 개선시키는 것이다.
본 발명개시의 다른 특징들과 장점들은 첨부 도면들을 참조하여 이하의 본 실시예의 상세한 설명을 통해 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명개시에 따른 터치 감응 디바이스의 예시적인 실시예의 평면도이다.
도 2는 도 1의 부분적 확대도이다.
도 3은 도 2의 III-III 라인을 따라 절단하여 바라본 단면도이다.
도 4와 도 5는 터치 감응 디바이스의 예시적인 실시예의 여러 변형들이다.
여러 변형들을 갖는 첨부된 예시적인 실시예를 참조하여 본 발명개시를 자세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서는 발명개시 전반에 걸쳐 동일한 엘리먼트들이 동일한 참조번호들로 표시된다는 것을 유념해야 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명개시에 따른 터치 감응 디바이스(1)의 몇몇의 실시예들은 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 및 다른 전자 디바이스들에서 이용될 수 있다. 터치 감응 디바이스(1)는 커버판(2), 복수의 제1 터치 감지 전극들(3), 복수의 제2 터치 감지 전극들(4), 마스킹층(5), 복수의 제1 트레이스들(6), 복수의 제2 트레이스들(7) 및 복수의 전기전도성 상호연결부들(8)(도 2에서 도시됨)을 포함한다.
커버판(2)은 사용자가 터치하기 위한 표면 구조물이며, 이것은 강성 기판(예컨대, 유리 기판), 플렉시블 기판 또는 다른 유형들의 기판들일 수 있다.
제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)은 교차 형태로 커버판(2) 상에 배치된다. 제1 터치 감지 전극들(3)은 제2 터치 감지 전극들(4)의 방향과는 상이한 특정한 방향으로 연장한다. 몇몇의 실시예들에서, 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide; ITO), 알루미늄 도핑된 아연 산화물(aluminum-doped zinc oxide; AZO), 아연 산화물(zinc oxide; ZnO), 안티몬 주석 산화물(antimony tin oxide; ATO), 주석 산화물(tin oxide; SnO2), 인듐 산화물(indium oxide; In2O3) 등으로부터 선택된 광투과성의 도전성 물질로 제조된다. 몇몇의 실시예들에서, 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)은 나노 은, 나노 구리, 탄소 나노 튜브, 금속 메시(mesh) 등으로부터 선택된 도전성 물질로 제조된다. 사용자가 커버판(2)을 터치할 때, 캐패시턴스 변동이 유도되어 터치 신호로서 기록된다. 몇몇의 실시예들에서, 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4) 각각은 스트립 형상을 갖는다. 몇몇의 실시예들에서, 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)의 형상, 개수, 치수, 및 간격은 실용적 요건들에 따라 달라진다. 또한, 몇몇의 실시예들에서, 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)은 각각 도 1에서 도시된 단층 광투과성의 도전성 막으로서 구성된다. 몇몇의 실시예들에서, 터치 감응 디바이스(1)는 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)의 교차점들에 배치된 연결 와이어(미도시됨) 및 절연층(미도시됨)을 더 포함한다. 몇몇의 실시예들에서 개시된 구성 이외에도, 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)은 각각 이중층 광투과성의 도전성 막으로서 구성된다. 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)의 구성은 상이한 요건들에 따라 달라질 수 있고 여기서 개시된 예시들에 의해 제한되어서는 안된다.
마스킹층(5)은 커버판(2)의 주변부 상에 배치되며 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)의 일부를 덮는다. 몇몇의 실시예들에서, 마스킹층(5)은 장식적 용도를 위한 칼라 포토레지스트, 칼라 잉크 등으로 제조되고 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)을 덮는 단층 또는 다층 막 구조물을 갖는다.
제1 및 제2 트레이스들(6, 7)은 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)과는 반대편측의 마스킹층(5) 상에 배치되며, 이들 각각은 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)과 부분적으로 오버랩한다. 제1 및 제2 트레이스들(6, 7)은 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)에 의해 생성된 터치 신호를 외부 디바이스들에게 전송한다. 몇몇의 실시예들에서, 제1 및 제2 트레이스들(6, 7)은 막 퇴적 또는 패터닝 기술들을 통해 도전성 금속을 이용하여 제조되거나 또는 스크린 프린팅 기술을 통해 도전성 은 페이스트를 이용하여 제조된다. 제1 및 제2 트레이스들(6, 7)을 형성하기 위해 이용되는 물질들 및 기술들은 여기서 개시된 예시들에 의해 제한되어서는 안된다.
전기전도성 상호연결부들(8)은 서로 이격되어 있고, 제1 트레이스들(6)에 대한 제1 터치 감지 전극들(3)의 전기적 상호연결, 및 제2 트레이스들(7)에 대한 제2 터치 감지 전극들(4)의 전기적 상호연결을 위해 마스킹층(5)을 관통한다. 도 2와 도 3은 제1 터치 감지 전극들(3) 중 하나의 제1 터치 감지 전극과 제1 트레이스들(6) 중 대응하는 제1 트레이스의 상호연결을 도시한다. 몇몇의 실시예들에서, 전기전도성 상호연결부들(8)은 전기전도성 탄소 접착제로 제조된다. 다른 실시예들에서, 전기전도성 상호연결부들(8)과 제1 및 제2 트레이스들(6, 7)은 모두 은 페이스트, 금속 등으로부터 선택된 동일한 물질로 제조된다. 몇몇의 실시예들에서, 제1 트레이스들(6), 제2 트레이스들(7), 및 전기전도성 상호연결부들(8)은, 동일한 물질로 제조된 경우, 동일한 처리 단계에서 일체적으로 형성된다.
몇몇의 실시예들에서, 전기전도성 상호연결부들(8) 각각은 실린더이며, 대략 0.005㎜ 내지 대략 0.05㎜의 범위의 폭(W)(즉, 직경)을 갖는다. 다른 예시들에서, 전기전도성 상호연결부들(8) 각각은 직사각형, 다각형 등으로서 형상지어진 단면을 가질 수 있다. 전기전도성 상호연결부들(8) 각각의 단면은 여기서 개시된 것으로 제한받지 않는다. 사용자의 육안과 디스플레이 스크린 사이의 30㎝의 거리에서, 육안은 디스플레이 스크린의 인접한 픽셀들에 대해 대략 0.05㎜의 분해능을 인지한다. 즉, 30㎝의 동일한 관찰 거리에서, 두 개의 인접한 픽셀들이 대략 0.05㎜ 미만의 거리로 이격되어 있으면, 이 두개의 인접한 픽셀들은 연속적인 픽셀로 보여질 수 있다. 그러므로, 몇몇의 실시예들에서, 전기전도성 상호연결부들(8) 각각의 폭(W)은 대략 0.05㎜보다 크지 않아서, 사용자는 전기전도성 상호연결부들(8)을 인지할 수 없고, 전기전도성 상호연결부들(8)을 둘러싼 (도 3에서 도시된 영역들(A, B)과 같은) 마스킹층(5)의 일부를 연속된 것으로서 바라볼 수 있다. 이에 따라, 터치 감응 디바이스(1)의 외관은 전기전도성 상호연결부들(8)이 육안에 의해 인지되지 못하도록 함으로써 개선될 수 있다. 몇몇의 실시예들에서, 마스킹층(5)과 전기전도성 상호연결부들(8)은 유사한 성분들과 색상들을 갖는 물질들, 또는 사용자에 의해 손쉽게 식별가능하지 않은 구별되는 색상들을 갖는 물질들로 제조된다. 또한, 인접해 있는 두 개의 전기전도성 상호연결부들(8) 사이의 최소 간격 거리는 전기전도성 상호연결부들(8) 각각의 폭보다 크며, 대략 0.1㎜ 내지 대략 1㎜의 범위에 있다. 이러한 간격 거리는 육안에 의해 인지되는 분해능보다 크다. 그러므로, 사용자는 인접해 있는 두 개의 전기전도성 상호연결부들(8)이 함께 연결되어 있는 것으로서 바라보지 않을 것이며, 이로써 사용자가 전기전도성 상호연결부들(8)을 한층 더 식별하지 못하게 할 것이다.
도 2, 도 4, 및 도 5를 참조하면, 전기전도성 상호연결부들(8)의 예시적인 구성(도 2 참조)은 전기전도성 상호연결부들(8)을 동일한 폭을 갖고 일렬로 있도록 배열시킨 것이다. 전기전도성 상호연결부들(8)의 구성의 제1 변형이 도 4에 도시되는데, 여기서는 전기전도성 상호연결부들(8)이 증가되는 폭을 갖도록 배열된다. 전기전도성 상호연결부들(8)의 구성의 제2 변형이 도 5에 도시되는데, 여기서는 전기전도성 상호연결부들(8)이 어레이로 배열된다. 이에 따라, 터치 감응 디바이스(1)의 외관을 개선시키는 동시에 제1 터치 감지 전극들(3)과 제1 트레이스들(6)의 전기적 상호연결과, 제2 터치 감지 전극들(4)과 제2 트레이스들(7)의 전기적 상호연결은 유지될 수 있다.
본 발명개시는 또한 도 1 내지 도 3에서 도시된 터치 감응 디바이스(1)와 같은, 터치 감응 디바이스를 제조하기 위한 생산 방법을 제공한다. 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)은 제일먼저 커버판(2) 상에 형성된다. 그런 후, 스크린 프린팅 또는 코팅 기술들을 이용함으로써, 마스킹층(5)이 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)의 일부를 덮도록 커버판(2)의 주변부 상에 형성된다. 레이저 에칭 또는 포토리소그래피 기술들을 이용함으로써, 복수의 이격된 쓰루홀들(미도시됨)이 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)을 덮는 영역들에서 마스킹층(5) 내에 형성된다. 복수의 전기전도성 상호연결부들(8)이 쓰루홀들 내에 형성된다. 최종적으로, 제1 및 제2 트레이스들(6, 7)이 제1 및 제2 터치 감지 전극들(3, 4)과는 반대편측의 마스킹층(5) 상에 형성되고 전기전도성 상호연결부들(8)에 연결된다.
앞서언급한 방법에서, 몇몇의 실시예들에서, 전기전도성 상호연결부들(8)과 제1 및 제2 트레이스들(6, 7)은 상이한 물질들로부터 순차적으로 제조된다. 예를 들어, 전기전도성 상호연결부들(8)은 전기전도성 탄소 접착제로부터 제조되고, 제1 및 제2 트레이스들(6, 7)은 스크린 프린팅, 막 퇴적, 또는 포토리소그래피에 의해, 은 페이스트, 금속 등으로부터 선택된 물질로부터 제조된다. 다른 예시에서, 전기전도성 상호연결부들(8)과 제1 및 제2 트레이스들(6, 7)은 동일한 물질들로 일체적으로 형성된다.
요약해보면, 본 발명개시에 따른 터치 감응 디바이스(1)의 전기전도성 상호연결부들(8)의 다양한 치수들과 구성들을 통해, 전기전도성 상호연결부들(8)은 사용자에게 인지가능하지 못하게 되고, 이로써 터치 감응 디바이스(1)의 외관을 개선시킬 수 있다.
본 발명개시를 가장 실용적인 실시예라고 생각되는 것과 접목시켜서 설명해 왔지만, 본 발명개시는 여기서 개시된 실시예로 제한되지는 않고, 이러한 모든 수정들 및 등가적인 구성들을 망라하도록 광범위한 해석의 범위와 사상 내에 포함된 다양한 구성들을 커버하도록 의도된 것임을 이해해야 한다.

Claims (10)

  1. 터치 감응 디바이스에 있어서,
    커버판;
    상기 커버판 상에 배치되며 특정 방향으로 연장하는 적어도 하나의 터치 감지 전극;
    상기 커버판의 주변부 상에 배치되며 상기 터치 감지 전극의 일부분을 덮는 마스킹층;
    상기 터치 감지 전극과는 반대편측의 상기 마스킹층 상에 배치된 적어도 하나의 트레이스; 및
    상기 마스킹층을 관통하며 서로 이격되어 있는 복수의 전기전도성 상호연결부들
    을 포함하며,
    상기 전기전도성 상호연결부들 각각은 상기 터치 감지 전극과 상기 트레이스를 상호연결시키고,
    상기 전기전도성 상호연결부들 각각은 상기 터치 감응 디바이스의 디스플레이 스크린의 인접하는 픽셀들에 대한 0.05㎜의 분해능보다 작은 폭(W)을 갖는 것인, 터치 감응 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전기전도성 상호연결부들 중 두 개의 인접한 전기전도성 상호연결부들 사이의 최소 간격 거리는 상기 전기전도성 상호연결부들 각각의 폭보다 큰 것인, 터치 감응 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전기전도성 상호연결부들의 상기 폭은 0.005㎜ 내지 0.05㎜의 범위인 것인, 터치 감응 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전기전도성 상호연결부들 중 두 개의 인접한 전기전도성 상호연결부들 사이의 최소 간격 거리는 0.1㎜ 내지 1㎜의 범위인 것인, 터치 감응 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 마스킹층과 상기 전기전도성 상호연결부들은 동일하거나 또는 유사한 색상을 갖는 것인, 터치 감응 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 트레이스와 상기 전기전도성 상호연결부들은 일체적으로 형성된 것인, 터치 감응 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전기전도성 상호연결부들은 일렬로 또는 어레이로 배열된 것인, 터치 감응 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전기전도성 상호연결부들은 증가하는 폭을 갖도록 배열된 것인, 터치 감응 디바이스.
  9. 터치 감응 디바이스를 제조하기 위한 생산 방법에 있어서,
    (A) 특정 방향을 따라 커버판 상에 적어도 하나의 터치 감지 전극을 형성하는 단계;
    (B) 상기 커버판의 주변부 상에 배치되고, 상기 터치 감지 전극의 일부분을 덮으며, 상기 터치 감지 전극을 덮는 영역들에서 복수의 이격된 쓰루홀들을 갖도록 형성된 마스킹층을 형성하는 단계; 및
    (C) 상기 쓰루홀들 내에 복수의 전기전도성 상호연결부들을 형성하고, 상기 터치 감지 전극과는 반대편측의 상기 마스킹층 상에 배치되고 상기 전기전도성 상호연결부들에 연결된 적어도 하나의 트레이스를 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 전기전도성 상호연결부들 각각은 상기 터치 감응 디바이스의 디스플레이 스크린의 인접하는 픽셀들에 대한 0.05㎜의 분해능보다 작은 폭(W)을 갖는 것인, 터치 감응 디바이스를 제조하기 위한 생산 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 단계 (C)에서, 상기 전기전도성 상호연결부들과 상기 트레이스는 상이한 물질들로 순차적으로 제조된 것인, 터치 감응 디바이스를 제조하기 위한 생산 방법.
KR1020150136966A 2014-10-29 2015-09-25 터치 감응 디바이스 및 터치 감응 디바이스를 제조하기 위한 생산 방법 KR101818093B1 (ko)

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