KR20120106526A - 터치 장치와 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 장치를 제공한다. 감지 영역과 주변 영역을 갖는 터치 장치는 터치 감지층, 주변 영역에 배치되고 터치 감지층으로부터 분리된 차폐층, 및 터치 감지층과 차폐층 사이에 배치된 절연층을 포함한다. 또한, 본 발명은 터치 장치의 제조 방법을 제공한다.

Description

터치 장치와 그 제조 방법{TOUCH DEVICE AND FABRICATION METHOD THEREOF}
본 발명은 터치 장치에 관한 것으로, 특히 신호 간섭에 대한 차폐 구조를 갖는 터치 장치와 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 터치 디스플레이 패널은 일반적으로 휴대폰, 개인 디지털 보조장치(PDA) 및 휴대용 퍼스널 컴퓨터와 같은 다양한 전자제품에 공급되고 있으며, 이러한 전자제품에는 정전용량성 터치 디스플레이 패널의 제조 기술이 가장 일반적으로 사용되고 있다. 터치 디스플레이 패널은 일반적으로 커버 렌즈, 터치 패널 및 디스플레이 패널을 포함한다. 커버 렌즈는 터치 패널의 터치 면에 부착되고, 터치 패널은 디스플레이 패널에 부착된다. 사용자는 터치 디스플레이 패널 안으로 신호를 입력하거나 전자 부품을 조작하기 위해 손가락이나 터치 펜을 이용하여 터치 디스플레이 패널 상에 표시된 화상(images)을 터치한다.
일반적으로, 터치 디스플레이 패널의 감지 전극들은 터치 패널의 감지 영역과, 이 감지 영역의 외부에 위치된 주변 영역에 배치되어 상기 감지 전극들과 전기적으로 연결된, 터치 신호를 전송하는 신호 트레이스(signal traces)에 배치된다. 그러나, 터치 디스플레이 패널을 포함하는 전자 제품이 사용자의 한 손에 파지되어 사용자의 다른 손에 의해 조작될 때, 디스플레이 패널을 파지한 손과 주변 영역에 위치된 신호 트레이스는 유도 정전용량을 발생시킨다. 따라서, 손으로 감지 영역을 터치함으로써 발생되어 신호 트레이스에 의해 수신된 터치 신호는 유도 정전용량에 의해 간섭된다. 이와 같이, 터치 디스플레이 패널 상에 터치 작동 오류와 같은 오작동이 발생한다.
본 발명은 종래의 터치 디스플레이 패널의 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 주변 영역에서 발생된 유도 정전용량에 의해 터치 장치의 작동이 간섭을 받는 것을 방지하기 위해 신호 간섭에 대한 차폐 구조를 갖는 터치 장치와 그 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.
도시된 실시예에 따르면, 터치 장치가 제공된다. 터치 장치는 종래의 터치 디스플레이 패널의 상술한 문제점들을 해결할 수 있고, 주변 영역에서 발생된 유도 정전용량에 의해 터치 장치의 작동이 간섭을 받는 것을 방지할 수 있다.
도시된 실시예에 따르면, 감지 영역 및 이 감지 영역을 둘러싼 주변 영역을 갖는 터치 장치가 제공된다. 터치 장치는 터치 감지층과, 터치 감지층의 주변 영역에 배치되고 상기 터치 감지층으로부터 분리된 차폐층, 및 터치 감지층과 차폐층 사이에 배치된 절연층을 포함한다.
또한, 도시된 실시예에 따르면, 감지 영역과 이 감지 영역을 둘러싼 주변 영역을 갖는 터치 장치가 제공된다. 터치 장치는 터치 면인 제1면과 이 제1면의 반대쪽인 제2면을 갖는 기판을 구비한다. 감지 전극은 기판의 제2면 상에 배치되고, 감지 전극의 주요부는 감지 영역에 배치된다. 마스크 층은 기판의 제2면 및 주변 영역에 배치된다. 신호 전송 트레이스는 감지 전극에 전기적으로 연결되고, 마스크 층에 의해 커버된다. 유도층(an induced layer)은 마스크 층 상에 배치된다. 절연층은 유도층과 신호 전송 트레이스 사이에, 그리고 유도층과 감지 전극 사이에 배치된다. 전도층은 유도층 상에 배치되어 유도층과 전기적으로 연결된다.
또다른 실시예에 따르면, 감지 영역과 이 감지 영역을 둘러싼 주변 영역을 갖는 터치 장치를 제조하는 방법이 제공된다. 이러한 방법은 터치 감지층을 형성하는 단계, 터치 감지층으로부터 분리된 차폐층을 주변 영역에 형성하는 단계, 및 터치 감지층과 차폐층 사이에 절연층을 형성하는 단계를 포함한다. 특히, 상기 방법은 터치 면인 제1면과 이 제1면의 반대쪽인 제2면을 갖는 기판을 제공하는 단계를 더 포함한다. 마스크 층은 기판의 제2면과 주변 영역에 형성된다. 감지 전극은 기판의 제2면 상에 형성되고, 감지 전극의 주요부는 감지 영역에 형성된다. 유도층은 마스크 층 상에 형성된다. 절연층은 유도층 상에 형성된다. 신호 전송 트레이스는 절연층 상에 형성되고, 감지 전극과 전기적으로 연결된다. 전도층은 유도층 상에 형성되어 유도층과 전기적으로 연결된다.
본 발명에 따르면, 신호 간섭에 대한 차폐 구조를 갖는 터치 장치를 제공함으로써 주변 영역에서 발생된 유도 정전용량에 의해 터치 장치의 작동이 간섭을 받는 것을 방지할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 이하의 상세한 설명과 첨부도면에 예시적으로 부여된 참조부호들을 통해 보다 완전하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 장치를 도 1의 점선 2-2′에 따라 도시한 횡단면도이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 터치 패널을 제조하는 중간 단계를 도시한 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 장치를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 장치를 도 4의 점선 5-5′에 따라 도시한 횡단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 터치 패널을 제조하는 중간 단계를 도시한 횡단면도이다.
이하 본 발명의 가장 바람직한 실시 형태에 대해 설명한다. 이 설명은 본 발명의 일반적인 주요 사항들을 나타내기 위한 목적으로 제공될 뿐, 한정의 의미로 받아들여져서는 안 된다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의거하여 최적으로 결정된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 장치(100)의 평면도가 도시되어 있다. 터치 장치(100)는, 예를 들면 감지 영역(100A)과 이 감지 영역(100A)을 둘러싼 주변 영역(100B)을 갖는 정전용량성 터치 장치(capacitive touch device)이다. 복수의 감지 전극(106a)(106b)이 감지 영역(100A)에 배치된다. 감지 전극(106a)은 도 1의 좌측에서 우측으로 점점 폭이 감소하는 제1 스트립 형상 패턴(strip-shaped pattern)을 가진다. 감지 전극(106b)은 도 1의 좌측에서 우측으로 점점 폭이 증가하는 제2 스트립 형상 패턴을 가진다. 감지 전극(106a)(106b)은 감지 영역(100A)에 교대로 배열된다. 신호 전송 트레이스(signal conveying trace;112)는 감지 전극(106a)(106b)의 넓은 쪽에 배치된다. 신호 전송 트레이스(112)는 감지 전극(106a)(106b)과 전기적으로 연결된다. 감지 전극(106a)(106b)에 의해 감지된 전기적 변화는 터치 신호를 계측하는 신호 전송 트레이스(112)를 통해 터치 장치(100)의 신호 처리기(signal processor;미도시)로 전달된다. 이후, 터치 신호는 터치 장치(100)의 디스플레이 패널(미도시)로 전달되고, 터치 신호에 따라 디스플레이 패널 상에 화상(images)이 표시된다. 감지 전극(106a)(106b)과 신호 전송 트레이스(112)의 조합은 터치 감지층이라 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 신호 전송 트레이스(112)는 터치 장치(100)의 주변 영역(100B)에 배치된다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 차광용 마스크 층(104), 유도층(induced layer;108), 및 전도층(conductive layer;114)도 또한 주변 영역(100B)에 배치된다. 평면도로 보면, 마스크 층(104), 유도층(108), 및 전도층(114)은 감지 영역(100A)을 둘러싸는 링의 형상을 갖는다. 본 발명의 실시예에서, 유도층(108)은 사용자의 손가락으로부터 발생된 주변 영역(100B)에서의 신호 전송 트레이스(112)에 대한 간섭을 효과적으로 차폐할 수 있다. 정전용량(capacitance)은 사용자의 손가락과 유도층(108) 사이에서 먼저 발생된다. 이후, 정전용량은 차폐 효과를 얻도록 전도층(114)을 통해 접지 단자(ground terminal)로 전달된다. 또한, 전도층(114)에 사용된 전도성 물질은 유도층(108)의 임피던스를 감소시킬 수 있으므로, 전도층(114)은 유도층(108)의 차폐 효과를 강화할 수 있다. 유도층(108)과 전도층(114)의 조합을 차폐층이라 한다. 차폐층은 주변 영역(100B)에 배치되고, 상술한 터치 감지층으로부터 분리된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 점선 2-2′에 따라 도시된 터치 장치의 횡단면도가 도시되어 있다. 터치 장치(100)는 터치 패널(150)과 디스플레이 패널(140)을 포함한다. 디스플레이 패널(140)은, 예를 들면 액정 디스플레이 패널이나 다른 디스플레이 소자들이다. 디스플레이 패널(140)은 접착층(미도시)을 통해 터치 패널(150) 아래에 부착될 수 있다.
터치 패널(150)은 터치 패널(150)의 커버 렌즈용으로 사용될 수 있는 기판(102)을 포함한다. 기판(102)은 투명하거나 또는 불투명한 기판일 수 있다. 기판(102)이 투명 기판일 경우, 터치 패널에 화상 디스플레이 효과가 제공될 수 있다. 투명 기판의 재질은, 이를 테면 유리 기판이다. 기판(102)이 불투명 기판일 경우, 일반적인 터치 패드에 제공될 수 있다. 기판(102)은 터치 패널(150)의 터치 면으로 사용되는 제1면(102A)과 이 제1면(102A)의 반대쪽인 제2면(102B)을 가진다. 마스크 층(104)은 기판(102)의 제2면(102B) 상에서 주변 영역(100B)에 배치된다. 마스크 층(104)의 재질은 칼라 포토레지스트(colored photo-resist) 또는 칼라 프린팅 잉크(colored printing ink)일 수 있다. 감지 전극(106a)(106b)은 기판(102)의 제2면(102B) 상에서 감지 영역(100A)에 배치된다. 감지 전극(106a)(106b)의 재질은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide:ITO)과 같은 투명한 전도성 물질일 수 있다. 사용자의 손가락이나 터치 펜(130)이 제1면(102A)의 감지 영역(100A)을 터치할 때, 사용자의 손가락 또는 터치 펜(130)과 감지 전극(106a)(106b) 사이에 유도 정전용량(induced capacitance)이 발생된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 유도층(108)은 기판(102)의 제2면(102B) 상에서 주변 영역(100B)에 배치된다. 유도층(108)의 재질은 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명한 전도성 물질일 수 있다. 유도층(108)은 주변 영역(100B)에 링 구조로 형성되고, 감지 전극(106a)(106b)으로부터 분리된다. 신호 전송 트레이스(112)는 감지 전극(106a)(106b)과 전기적으로 연결되고, 마스크 층(104)으로 커버된다. 절연층(110)은 상술한 터치 감지층과 차폐층 사이에 배치된다. 특히, 절연층(110)은 유도층(108)과 신호 전송 트레이스(112)를 전기 절연시키고, 유도층(108)과 감지 전극(106a)(106b)을 전기 절연시킨다. 또한, 상술한 차폐층은 마스크 층(104)과 절연층(110) 사이에 배치된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전도층(114)은 유도층(108)상에 배치되고, 유도층(108)과 전기적으로 연결된다. 전도층(114)은 또한 주변 영역(100B)의 링 구조 내에 형성된다. 전도층(114)의 재질은 금속 물질일 수 있다. 유도층(108)용으로 사용된 투명한 전도성 물질은 높은 임피던스를 갖기 때문에, 전도층(114)을 유도층(108)과 전기적으로 연결하여 사용할 경우, 유도층(108)의 임피던스를 감소시킬 수 있으며, 유도층(108)의 차폐 효과를 강화할 수 있다. 또한, 보호피막층(passivation layer;116)은 감지 전극(106a)(106b), 신호 전송 트레이스(112), 유도층(108), 전도층(114), 및 마스크 층(104)을 포함하는, 기판(102)의 제2면(102B) 상의 모든 구성요소들을 커버하도록 기판(102)의 제2면(102B) 상에 피복된 상태로 형성된다. 보호피막층(116)의 재질은 유기물이나 무기물일 수 있다. 디스플레이 패널(140)은 터치 장치(100)를 형성하기 위해 보호피막층(116)이 접착되는 터치 패널(150) 아래에 제공된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 사용자의 한 손(132)이 터치 장치(100)를 파지할 경우, 사용자의 손(132)과 유도층(108)은 정전용량(capacitance)을 발생시킨다. 이후, 발생된 정전용량은 전도층(114)을 통해 접지 단자에 전달된다. 그에 따라, 유도층(108)은 사용자의 손(132)으로부터 발생된 주변 영역(100B)에서의 신호 전송 트레이스(112)에 대한 간섭을 효과적으로 차폐한다.
다음으로, 도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 본 발명에 따른 도 2의 터치 패널(150)을 제조하는 중간 단계에 관한 횡단면도가 도시되어 있다. 먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1면(102A)과 반대편의 제2면(102B)을 갖는 기판(102)이 제공된다. 제1면(102A)은 터치 패널(150)의 터치 면으로서 제공된다. 마스크 층(104)은 기판(102)의 제2면(102B) 상에서 주변 영역(100B)에 형성된다. 마스크 층(104)의 재질은, 예를 들면 포토리소그래피(photolithography) 또는 프린팅 공정에 의해 마스크 층(104)의 패턴을 형성할 수 있는 칼라 포토레지스트 또는 칼라 프린팅 잉크이다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 투명한 전도성 물질층은 기판(102)의 제2면(102B)상에 피복된 상태로 형성된다. 이후, 투명한 전도성 물질층은 포토리소그래피 및 에칭 공정 또는 프린팅 공정에 의해 기판(102)의 제2면(102B)상의 감지 영역(100A)에 감지 전극(106a)(106b)의 패턴을 형성하고, 주변 영역(100B)에서의 마스크 층(104)상에 유도층(108)의 패턴을 형성하게 된다. 감지 전극(106a)(106b)은 유도층(108)로부터 분리된다. 일 실시예로, 감지 전극(106a)(106b)과 유도층(108)은 동일한 공정에 의해 동시에 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 감지 전극(106a)(106b)과 유도층(108)은 서로 다른 공정에 의해 개별적으로 형성될 수 있다.
도 3c에 도시된 바와 같이, 절연층(110)은 유도층(108)상에 형성되며, 감지 전극(106a)(106b)과 유도층(108) 사이의 공간으로 연장된다. 절연층(110)의 재질은 포토리소그래피 또는 프린팅 공정에 의해 절연층(110)의 패턴을 형성할 수 있는, 폴리이미드와 같은 유기물 또는 무기물일 수 있다.
다음으로, 도 3D에 도시된 바와 같이, 신호 전송 트레이스(112)는 절연층(110)상에 형성되고, 감지 전극(106a)(106b)에 전기적으로 연결된다. 또한, 전도층(114)은 유도층(108)상에 형성되어 유도층(108)과 전기적으로 연결된다. 신호 전송 트레이스(112)와 전도층(114)의 재질은, 포토리소그래피 및 에칭 공정 또는 프린팅 공정에 의해 신호 전송 트레이스(112) 및 전도층(114)의 패턴을 형성할 수 있는 금속 물질일 수 있다. 일 실시예로, 신호 전송 트레이스(112)와 전도층(114)은 동일한 공정에 의해 동시에 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 신호 전송 트레이스(112)와 전도층(114)은 서로 다른 공정에 의해 개별적으로 형성될 수 있다.
이후, 보호피막층(116)이 터치 패널(150)의 제조를 완성하기 위해, 감지 전극(106a)(106b), 신호 전송 트레이스(112), 유도층(108), 전도층(114), 및 마스크 층(104)을 포함하는, 제2면(102B) 상의 모든 구성요소들을 커버하도록 기판(102)의 제2면(102B)상에 피복된 상태로 형성된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 장치(200)를 도시한 평면도가 도시되어 있다. 터치 장치(200)는, 예를 들면 감지 영역(200A)과 이 감지 영역(200A)을 둘러싼 주변 영역(200B)을 갖는 정전용량성 터치 장치이다. 여러 줄의 종렬(in columns)로 배열된 복수의 제1 감지 전극(120Y)과 여러 줄의 횡렬(in rows)로 배열된 복수의 제2 감지 전극(120X)이 감지 영역(200A)에 배치된다. 상기 종렬들 중 하나에 배열된 제1 감지 전극(120Y)은 서로 연결된다. 상기 횡렬들 중 하나에 배열된 제2 감지 전극(120X)은 서로 분리된다. 상기 횡렬들 중 하나에 배열된 임의의 두 인접한 제2 감지 전극(120X)은 연결 라인(bridging line:124)에 의해 서로 연결된다. 또한, 절연부(122)는 제1 감지 전극(120Y)과 제2 감지 전극(120X)을 전기 절연시키기 위해 제1 감지 전극(120Y)과 연결 라인(124) 사이에 배치된다. 여러 줄의 횡렬로 배열된 제2 감지 전극(120X)에 의해 감지된 전기적 변화는 터치 신호를 계측하는 신호 전송 트레이스(112)를 통해 터치 장치(200)의 신호처리기(미도시)로 전달된다. 이후, 터치 신호는 터치 신호에 따라 디스플레이 패널 상에 화상을 표시하는 신호 전송 트레이스(112)를 통해 터치 장치(200)의 디스플레이 패널(미도시)로 전달된다. 비록 도 4에 도시되지는 않았지만, 이 기술분야에서 숙련된 자라면 여러 줄의 종렬로 배열된 제1 감지 전극(120Y)에 의해 감지된 전기적 변화도 역시 다른 신호 전송 트레이스(미도시)를 통해 전달될 수 있음을 이해할 수 있다. 제1 감지 전극(120Y), 제2 감지 전극(120X), 연결 라인(124) 및 신호 전송 트레이스(112)의 조합은 터치 감지층이라 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 신호 전송 트레이스(112)는 터치 장치(200)의 주변 영역(200B)에 배치된다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 광 차폐용 마스크 층(104), 유도층(108) 및 전도층(114)도 또한 주변 영역(200B)에 배치된다. 평면도에서 보면, 마스크 층(104), 유도층(108) 및 전도층(114)은 감지 영역(200A)을 둘러싸는 링의 형상을 갖는다. 본 발명의 실시예들에서, 유도층(108)은 사용자의 손가락으로부터 발생되는 주변 영역(200B)에서의 신호 전송 트레이스(112)에 대한 간섭을 효과적으로 차폐할 수 있다. 정전용량은 사용자의 손가락과 유도층(108) 사이에서 먼저 발생된다. 이후, 정전용량은 차폐 효과를 얻기 위해 전도층(114)을 통해 접지 단자로 전달된다. 또한, 전도층(114)에 사용된 전도성 물질은 유도층(108)의 임피던스를 감소시킬 수 있어 유도층(108)의 차폐 효과는 강화된다. 유도층(108)과 전도층(114)의 조합은 차폐층이라 한다. 차폐층은 주변 영역(200B)에 배치되고 상술한 터치 감지층으로부터 분리된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 장치(200)를 도 4의 점선 5-5′에 따라 도시한 횡단면도가 도시되어 있다. 터치 장치(200)는 터치 패널(250)과 디스플레이 패널(140)을 포함한다. 디스플레이 패널(140)은, 예를 들면 액정 디스플레이 패널이나 다른 디스플레이 소자이며, 터치 패널(250) 아래에 부착된다. 터치 패널(250)은 기판(102)을 포함한다. 기판(102)은 터치 패널(250)의 커버 렌즈용으로 사용될 수 있는 투명하거나 또는 불투명한 기판일 수 있다. 기판(102)이 투명한 기판일 경우, 기판은 화상 표시 효과를 갖는 터치 패널에 제공될 수 있다. 투명한 기판의 재질은, 이를 테면 유리 기판이다. 기판(102)이 불투명한 기판일 경우, 기판은 일반적인 터치 패드에 제공될 수 있다. 기판(102)은 터치 패널(250)의 터치 면으로 사용되는 제1면(102A)과 그 반대편인 제2면(102B)을 가진다. 마스크 층(104)은 기판(102)의 제2면(102B) 상에서 주변 영역(200B)에 배치된다. 마스크 층(104)의 재질은 칼라 포토레지스트나 또는 칼라 프린팅 잉크일 수 있다. 복수의 제1 감지 전극(120Y)과 복수의 제2 감지 전극(120X)은 기판(102)의 제2면(102B) 상에서 감지 영역(200A)에 배치된다. 제1 감지 전극(120Y)과 제2 감지 전극(120X)의 재질은 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명한 전도성 물질일 수 있다. 사용자의 손가락 또는 터치 펜(130)이 제1면(102A)의 감지 영역(200A)을 터치할 때, 사용자의 손가락 또는 터치 펜(130)과 제1 감지 전극(120Y) 및 제2 감지 전극(120X) 사이에 유도 정전용량이 발생된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상술한 터치 감지층과 차폐층 사이에 절연층(110)이 배치된다. 상술한 차폐층은 마스크 층(104)과 절연층(110) 사이에 배치된다. 유도층(108)은 마스크 층(104)상에 배치된다. 유도층(108)의 재질은 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 투명한 전도성 물질일 수 있다. 유도층(108)은 주변 영역(200B)에 링 구조로 형성되며, 제1 감지 전극(120Y) 및 제2 감지 전극(120X)으로부터 분리된다. 절연층(110)은 유도층(108)과 뒤에 형성된 신호 전송 트레이스(112)를 전기 절연시키도록 유도층(108)상에 배치된다. 전열층(110)은 유도층(108)과 제2 감지 전극(120X) 사이의 공간으로 더 연장된다. 또한, 절연부(122)는 제1 감지 전극(120Y)과 뒤에 형성된, 제2 감지 전극(120X)들을 연결하는 연결 라인(124)을 전기 절연시키도록 제1 감지 전극(120Y)상에 배치된다. 이후, 신호 전송 트레이스(112)는 절연층(110)상에 배치되고, 제2 감지 전극(120X)에 전기적으로 연결된다. 연결 라인(124)은 절연부(122)상에 배치되며, 동일한 횡렬에 있는 임의의 두 인접한 제2 감지 전극(120X)을 서로 전기적으로 연결시킨다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전도층(114)은 유도층(108)상에 배치된다. 전도층(114)의 재질은 금속 재질일 수 있다. 유도층(108)용으로 사용된 투명한 전도성 물질은 고 임피던스를 갖기 때문에, 전도층(114)을 유도층(108)과 전기적으로 연결하여 사용할 경우, 유도층(108)의 임피던스를 감소시킬 수 있으며, 유도층(108)의 차폐 효과를 강화할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자의 한 손이 터치 장치(200)를 파지할 때, 사용자의 손(132)과 유도층(108)은 정전용량을 발생시킨다. 이후, 발생된 정전용량은 전도층(114)을 통해 접지 단자로 전달된다. 그에 따라, 유도층(108)은 사용자의 손(132)으로부터 발생되는 주변 영역(200B)에서의 신호 전송 트레이스(112)에 대한 간섭을 효과적으로 차폐한다.
마지막으로, 보호피막층(116)은 제1 감지 전극(120Y), 제2 감지 전극(120X), 신호 전송 트레이스(112), 연결 라인(124), 유도층(108), 전도층(114) 및 마스크 층(104)을 포함하는, 제2면(102B) 상의 모든 구성요소들을 커버하도록 기판(102)의 제2면(102B)상에 피복된 상태로 형성된다. 디스플레이 패널(140)은 터치 장치(100)를 완성하기 위해 보호피막층(116)이 접착되는 터치 패널(250)의 아래, 예를 들어 접착제층(미도시)을 통해 보호피막층(116) 아래에 부착된 상태로 제공된다.
다음으로, 도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5의 터치 패널(250)을 제조하는 중간 단계에 관한 횡단면도가 도시되어 있다. 먼저, 도 6a에 도시된 바와 같이, 기판(102)이 제공된다. 기판(102)은 터치 패널(250)의 터치 면으로 사용되는 제1면(102A)과 반대편인 제2면(102B)을 가진다. 마스크 층(104)은 기판(102)의 제2면(102B) 상에서 주변 영역(200B)에 형성된다. 마스크 층(104)의 재질은, 예를 들어 포토리소그래피 또는 프린팅 공정에 의해 마스크 층(104)의 패턴을 형성할 수 있는 칼라 포토레지스트 또는 칼라 프린팅 잉크이다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 투명한 전도성 물질층은 기판(102)의 제2면(102B)상에 피복된 상태로 형성된다. 이후, 투명한 전도성 물질층은 포토리소그래피 및 에칭 공정 또는 프린팅 공정에 의해 감지 영역(200A)에 제1 감지 전극(120Y) 및 제2 감지 전극(120X)의 패턴을 형성하고, 주변 영역(200B)에서의 마스크 층(104)상에 유도층(108)의 패턴을 형성한다. 제1 감지 전극(120Y)과 제2 감지 전극(120X)은 유도층(108)으로부터 분리된다. 일 실시예로, 제1 감지 전극(120Y) 및 제2 감지 전극(120X)과 유도층(108)은 동일한 공정에 의해 동시에 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 제1 감지 전극(120Y) 및 제2 감지 전극(120X)과 유동층(108)은 서로 다른 공정을 통해 개별적으로 형성될 수 있다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 절연층(110)은 유도층(108)상에 형성되고, 제2 감지 전극(120X)과 유도층(108) 사이의 공간으로 연장한다. 또한, 절연부(122)는 제1 감지 전극(120Y)상에 형성되고, 제1 감지 전극(120Y)과 제2 감지 전극(120X) 사이의 공간으로 연장한다. 절연층(110)과 절연부((122)의 재질은, 포토리소그래피 또는 프린팅 공정에 의해 절연층(110) 및 절연부(122)의 패턴을 형성할 수 있는, 폴리이미드와 같은 유기질 또는 무기질의 절연 물질일 수 있다. 일 실시예로, 절연층(110)과 절연부(122)는 동일한 공정에 의해 동시에 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 절연층(110)과 절연부(122)는 서로 다른 공정을 통해 개별적으로 형성될 수 있다.
다음으로, 도 6d에 도시된 바와 같이, 신호 전송 트레이스(112)는 절연층(110)상에 형성되고, 제2 감지 전극(120X)에 전기적으로 연결된다. 연결 라인(124)은 절연부(122)상에 형성된다. 각각의 연결 라인(124)은 동일한 횡렬에서 임의의 두 인접한 제2 감지 전극(120X)을 서로 전기적으로 연결한다. 또한, 전도층(114)은 유도층(108)상에 형성되고, 유도층(108)과 전기적으로 연결된다. 신호 전송 트레이스(112), 연결 라인(124) 및 전도층(114)의 재질은 금속 물질일 수 있으며, 이 물질은 포토리소그래피 및 에칭 공정에 의해 신호 전송 트레이스(112), 연결 라인(124) 및 전도층(114)의 패턴을 형성할 수 있다. 일 실시예로, 신호 전송 트레이스(112), 연결 라인(124) 및 전도층(114)은 동일한 공정에 의해 동시에 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 신호 전송 트레이스(112), 연결 라인(124) 및 전도층(114)은 서로 다른 공정을 통해 개별적으로 형성될 수 있다.
마지막으로, 보호피막층(116)은 터치 패널(250)의 제조를 완성하기 위해 제1 감지 전극(120Y), 제2 감지 전극(120X), 신호 전송 트레이스(112), 연결 라인(124), 유도층(108), 전도층(114) 및 마스크 층(104)을 포함하는, 제2면(102B)상의 모든 구성요소를 커버하도록 기판(102)의 제2면(102B) 위에 피복된 상태로 형성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터치 패널(150 및 250)에서의 유도층(108)은 주변 영역(100B 및 200B)에 위치된 신호 전송 트레이스(112)에서의 간섭을 각각 효과적으로 차폐할 수 있다. 또한, 유도층(108)과 전기적으로 연결된 전도층(114)은 유도층(108)의 차폐 효과를 강화하기 위해 유도층(108)의 임피던스를 감소시킬 수 있다. 따라서, 유도층(108)과 전도층(114)의 조합을 통해, 주변 영역(100B 및 200B)에 위치된 신호 전송 트레이스(112)에서의 간섭이 보다 효과적으로 차폐될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예의 터치 패널(150)에서는, 주변 영역(100B)에서의 유도층(108)과 감지 영역(100A)에서의 감지 전극(106a 및 106b)을 동일한 공정으로 동시에 형성할 수 있다. 또한, 전도층(114)과 신호 전송 트레이스(112)를 동일한 공정을 통해 동시에 형성할 수 있다. 이에 따라, 종래의 터치 패널들을 제조하는 공정에 비해, 본 발명의 실시예의 터치 패널(150)은 터치 패널(150)의 제조를 완성하고 그와 동시에 우수한 차폐 효과를 얻기 위하여 절연층(110)을 형성하는 오직 하나의 추가 공정 단계만을 요구한다.
또한, 본 발명의 실시예의 터치 패널(250)에서는, 주변 영역(200B)에서의 유도층(108)과 감지 영역(200A)에서의 제1 감지 전극(120Y) 및 제2 감지 전극(120X)이 동일한 공정에 의해 동시에 형성될 수 있다. 또한, 동일한 공정을 통해 전도층(114), 신호 전송 트레이스(112) 및 연결 라인(124)을 동시에 형성할 수 있다. 또한, 동일한 공정을 통해 절연층(110) 및, 감지 영역(200A)에서의 절연부(122)를 동시에 형성할 수 있다. 이에 따라, 종래의 터치 패널을 제조하는 방법에 비해, 본 발명의 실시예의 터치 패널(250)은 터치 패널(250)의 제조를 완성하고 그와 동시에 우수한 차폐 효과를 얻기 위해 어떤 추가의 공정 단계도 요구하지 않는다.
본 발명은 예시를 통해 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니라고 해석되어야 할 것이다. 반면, (이 기술분야의 숙련된 자들에게 자명한 것으로서의) 다양한 변형 및 유사한 배열들을 망라하는 것으로 해석되어야 한다. 따라서, 첨부된 특허청구범위의 권리범위는 모든 상술한 변형 및 유사한 배열들을 포함하도록 가장 폭이 넓은 해석이 부여되어야 할 것이다.

Claims (29)

  1. 감지 영역과 이 감지 영역을 둘러싼 주변 영역을 갖는 터치 장치로서,
    터치 감지층;
    상기 주변 영역에 배치되며 상기 터치 감지층으로부터 분리된 차폐층; 및
    상기 터치 감지층과 상기 차폐층 사이에 배치된 절연층을 포함하는 터치 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 터치 감지층은 감지 전극 및 신호 전송 트레이스를 포함하고,
    상기 감지 전극의 주요부는 상기 감지 영역에 배치되고, 상기 신호 전송 트레이스는 절연층에 배치되고, 상기 신호 전송 트레이스의 주요부는 상기 주변 영역에 배치되며, 상기 신호 전송 트레이스는 상기 감지 전극과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 터치 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차폐층은 유도층 및 전도층을 포함하고,
    상기 전도층은 상기 유도층 상에 배치되어 상기 유도층과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 터치 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    기판 및 마스크 층을 더 포함하되,
    상기 마스크 층은 기판상에, 그리고 상기 주변 영역에 배치된 것을 특징으로 하는 터치 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 차폐층의 일부는 마스크 층과 절연층 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 터치 장치.
  6. 감지 영역과 이 감지 영역을 둘러싼 주변 영역을 갖는 터치 장치로서,
    기판;
    상기 기판상에, 그리고 상기 감지 영역에 배치된 감지 전극;
    상기 기판상에, 그리고 상기 주변 영역에 배치된 마스크 층;
    상기 감지 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 마스크 층에 의해 커버된 신호 전송 트레이스;
    상기 마스크 층 상에 배치된 유도층;
    상기 유도층과 상기 신호 전송 트레이스 사이, 및 상기 유도층과 상기 감지 전극 사이에 배치된 절연층; 및
    상기 유도층 상에 배치되어 상기 유도층과 전기적으로 연결된 전도층을 포함하는 터치 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 감지 전극은 점점 감소하는 폭을 갖는 복수의 제1 스트립 형상 패턴 및 점점 증가하는 폭을 갖는 복수의 제2 스트립 형상 패턴을 포함하고, 상기 제1 스트립 형상 패턴 및 상기 제2 스트립 형상 패턴은 교대로 배열된 것을 특징으로 하는 터치 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 감지 전극은 종렬로 배열된 복수의 제1 감지 전극과 횡렬로 배열된 복수의 제2 감지 전극을 포함하고, 상기 제1 감지 전극은 서로 연결되고, 상기 제2 감지 전극은 서로 분리된 것을 특징으로 하는 터치 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    소정의 두 인접한 제2 감지 전극을 서로 전기적으로 연결하는 연결 라인; 및
    상기 제1 감지 전극과 상기 연결 라인 사이에 배치된 절연부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 감지 전극 및 상기 유도층의 재질은 투명한 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 장치.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 신호 전송 트레이스 및 상기 전도층의 재질은 금속 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 장치.
  12. 제 6항에 있어서,
    상기 마스크 층, 상기 유도층 및 상기 전도층의 형상은 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 장치.
  13. 제 6항에 있어서,
    상기 기판의 상부 전면에 걸쳐 배치되고, 상기 감지 전극, 마스크 층, 신호 전송 트레이스, 유도층, 및 전도층을 커버하는 보호피막층; 및
    상기 보호피막층과 접착된 디스플레이 패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 장치.
  14. 제 6항에 있어서,
    상기 유도층은 상기 신호 전송 트레이스와 상기 마스크 층 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 터치 장치.
  15. 감지 영역과 이 감지 영역을 둘러싼 주변 영역을 갖는 터치 장치를 제조하는 방법으로서,
    터치 감지층을 형성하는 단계;
    상기 주변 영역에 상기 터치 감지층으로부터 분리된 차폐층을 형성하는 단계; 및
    상기 터치 감지층과 상기 차폐층 사이에 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 터치 장치 제조 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 터치 감지층은 감지 전극 및 신호 전송 트레이스를 포함하고,
    상기 감지 전극의 주요부는 상기 감지 영역에 형성되고, 상기 신호 전송 트레이스는 상기 절연층에 형성되며, 상기 신호 전송 트레이스의 주요부는 주변 영역에 형성되고, 상기 신호 전송 트레이스는 상기 감지 전극과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 차폐층은 유도층 및 전도층을 포함하고, 상기 전도층은 상기 유도층 상에 형성되어 상기 유도층과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 감지 전극과 상기 유도층은 동일한 공정으로 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 감지 전극과 상기 유도층의 재질은 투명한 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 신호 전송 트레이스와 상기 전도층은 동일한 공정으로 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  21. 제 17항에 있어서,
    상기 신호 전송 트레이스와 상기 전도층의 재질은 금속 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  22. 제 17항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 유도층과 상기 감지 전극 사이, 및 상기 유도층과 상기 신호 전송 트레이스 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  23. 제 16항에 있어서,
    상기 감지 전극을 형성하는 단계는, 점점 감소하는 폭을 갖는 복수의 제1 스트립 형상 패턴을 형성하는 단계, 및 점점 증가하는 폭을 갖는 복수의 제2 스트립 형상 패턴을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 스트립 형상 패턴과 상기 제2 스트립 형상 패턴은 교대로 배열되는 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  24. 제 17항에 있어서,
    상기 감지 전극을 형성하는 단계는,
    종렬로 배열된 복수의 제1 감지 전극을 형성하고, 횡렬로 배열된 복수의 제2 감지 전극을 형성하는 단계;
    동일한 횡렬에서 소정의 두 인접한 제2 감지 전극을 서로 전기적으로 연결시키기 위한 연결 라인을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 감지 전극과 상기 연결 라인 사이에 절연부를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 감지 전극은 서로 연결되고, 상기 제2 감지 전극 서로 분리된 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 연결 라인, 상기 신호 전송 트레이스 및 상기 전도층은 동일한 공정에 의해 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 절연부 및 상기 절연층은 동일한 공정에 의해 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  27. 제 15항에 있어서,
    기판을 제공하는 단계; 및
    상기 기판상에 마스크 층을 형성하는 단계를 더 포함하되,
    상기 마스크 층은 상기 주변 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 차폐층은 상기 마스크 층과 상기 절연층 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
  29. 제 15항에 있어서,
    상기 터치 감지층과 상기 차폐층을 완전히 뒤덮도록 보호피막층을 형성하는 단계; 및
    상기 보호피막층과 접착되는 디스플레이 패널을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 장치 제조 방법.
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