KR20140025039A - 터치 패널 - Google Patents

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KR20140025039A
KR20140025039A KR1020120091077A KR20120091077A KR20140025039A KR 20140025039 A KR20140025039 A KR 20140025039A KR 1020120091077 A KR1020120091077 A KR 1020120091077A KR 20120091077 A KR20120091077 A KR 20120091077A KR 20140025039 A KR20140025039 A KR 20140025039A
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transparent electrode
oxide
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이선영
문종운
강정혜
최준락
유영선
채경훈
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엘지이노텍 주식회사
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    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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Abstract

실시예에 따른 터치 패널은, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 투명 전극; 상기 투명 전극 상에 배치되는 코팅층; 및 상기 코팅층 상에 배치되는 접착층을 포함하고, 상기 접착층은 SVR(super view resin) 및 산화물 또는 불화물을 포함하는 OCA(optically clear adhesive) 중 어느 하나를 포함한다.

Description

터치 패널{TOUCH PANEL}
본 기재는 터치 패널에 관한 것이다.
최근 다양한 전자 제품에서 디스플레이 장치에 표시된 화상에 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등의 입력 장치를 접촉하는 방식으로 입력을 하는 터치 패널이 적용되고 있다.
터치 패널은 크게 저항막 방식의 터치 패널과 정전 용량 방식의 터치 패널로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 패널은 입력 장치의 압력에 의하여 유리와 전극이 단락되어 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다.
이러한 터치 패널의 전극으로써, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO)을 대체할 수 있는 물질인 나노와이어가 대두되고 있다. 나노와이어는 투과도 및 전도도 등 다양한 면에서 인듐 주석 산화물보다 뛰어난 특성을 가진 물질이다.
이러한 나노와이어들은 입사하는 빛을 산란시키는 특성이 있어, 나노와이어를 포함한 전극이 뿌옇게 보이는 현상이 발생한다. 따라서, 터치 패널의 시인성이 떨어진다는 문제가 있다.
또한, 이러한 터치 패널 상에 배치되는 액정 패널로부터의 노이즈(noise)가 발생하여 터치 구동의 성능이 저하된다는 문제가 있다.
실시예는 신뢰성이 향상된 터치 패널을 제공할 수 있다.
실시예에 따른 터치 패널은, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 투명 전극; 상기 투명 전극 상에 배치되는 코팅층; 및 상기 코팅층 상에 배치되는 접착층을 포함하고, 상기 접착층은 SVR(super view resin) 및 산화물 또는 불화물을 포함하는 OCA(optically clear adhesive) 중 어느 하나를 포함한다.
실시예에 따른 터치 패널은 저굴절의 접착층을 포함한다. 상기 접착층이 저굴절을 가짐으로써, 나노와이어를 포함하는 투명 전극이 뿌옇게 보이는 밀키니스(milkiness) 현상을 개선할 수 있다. 또한, 상기 접착층을 통해 나노와이어의 산화 및 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 터치 패널의 신뢰성을 향상할 수 있다.
또한, 상기 접착층을 통해 터치 패널의 시인성 및 터치의 구동 특성을 향상할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 2는 제2 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 3은 제3 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 터치 패널의 일 평면도이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 실시예에 따른 터치 패널 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 도 1은 제1 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다. 도 2는 제2 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다. 도 3은 제3 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 터치 패널의 일 평면도이다.
먼저, 도 1을 참조하여, 제1 실시예에 따른 터치 패널을 상세하게 설명한다.
도 1 을 참조하면, 제1 실시예에 따른 터치 패널은, 기판(10), 투명 전극(40), 배선(50), 코팅층(70) 및 접착층(60)을 포함한다.
기판(10)은 이 위에 형성되는 투명 전극(40), 배선(50) 및 접착층(60) 등을 지지할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 기판(10)은 일례로 유리 기판(10) 또는 플라스틱 기판(10)으로 이루어질 수 있다.
이 기판(10)의 하면에 투명 전극(40)이 형성된다. 투명 전극(40)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지를 감지할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
일례로 도 4에 도시한 바와 같이, 투명 전극(40)이 제1 전극(42)과 제2 전극(44)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 전극(42, 44)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지 감지하는 센서부(42a, 44a)와, 이러한 센서부(42a, 44a)를 연결하는 연결부(42b, 44b)를 포함한다. 제1 전극(42)의 연결부(42b)는 센서부(42a)를 제1 방향(도면의 상하 방향)으로 연결하고, 제2 전극(44)의 연결부(44b)는 센서부(44a)를 제2 방향(도면의 좌우 방향)으로 연결한다.
제1 전극(42)의 연결부(42b)와 제2 전극(44)의 연결부(44b)가 서로 교차하는 부분에는 이들 사이에 절연층(46)이 위치하여 제1 전극(42)과 제2 전극(44)의 전기적 단락을 방지할 수 있다. 이러한 절연층(46)은 연결부(42b, 44b)를 절연할 수 있는 투명 절연성 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 절연층(46)은 실리콘 산화물과 같은 금속 산화물, 또는 아크릴 등의 수지 등으로 이루어질 수 있다.
실시예에서는 일례로 제1 및 제2 전극(42,44)의 센서부(42a, 44a)가 동일한 층에 형성되어 센서부(42a, 44a)를 단일층으로 형성할 수 있다. 이에 의하여 투명 전도성 물질층의 사용을 최소화할 수 있고, 터치 패널(100)의 두께를 줄일 수 있다.
이와 같은 터치 패널(100)에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되면, 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생되고, 이 차이가 발생된 부분을 접촉 위치로 검출할 수 있다. 실시예에서는 투명 전극(40)이 정전 용량 방식의 터치 패널에 적용되는 구조를 가지는 것을 예시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 투명 전극(40)을 저항 방식의 터치 패널에 적용되는 구조로 형성할 수도 있다.
이러한 투명 전극(40)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 특히, 상기 투명 전극(40)은 나노와이어(30)를 포함할 수 있다. 자세하게, 투명 전극(40)은 은(Ag) 나노와이어(30)를 포함할 수 있다. 상기 투명 전극(40)이 나노와이어(30)를 포함함으로써, 기존의 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO)을 대체할 수 있다. 나노와이어는 투과도 및 전도도 등 다양한 면에서 인듐 주석 산화물보다 뛰어난 특성을 가진 물질이다.
상기 투명 전극(40)은 다양한 방법으로 상기 기판(10) 상에 코팅될 수 있다. 일례로, 상기 투명 전극(40)은 딥 코팅법에 의해 상기 기판(10) 상에 코팅될 수 있다. 상기 딥 코팅은 코팅 방법의 한 종류이며, 피코팅재를 코팅용액 또는 슬러리에 담그어 피코팅재 표면에 전구체(precursor)층을 형성한 후 적당한 온도로 소성하여 도막을 얻는 방법을 말한다.
그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 투명 전극(40)은 스핀(spin) 코팅, 플로우(flow) 코팅, 스프레이(spray) 코팅, 슬럿 다이(slot die) 코팅 및 롤(roll) 코팅 등의 다양한 코팅 방법으로 상기 기판(10) 상에 코팅될 수 있다.
이어서, 상기 배선(50)은 투명 전극(40)에 전기적으로 연결된다. 이러한 배선(50)은 상기 투명 전극(40)과 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 즉, 상기 배선(50)은 상기 투명 전극(40)과 동일한 기판(10) 상에서 위치할 수 있다. 따라서, 터치 패널의 두께를 줄일 수 있다.
상기 배선(50)은 상기 투명 전극(40)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 즉, 상기 배선(50)은 나노와이어를 포함할 수 있다. 상기 배선(50)은 상기 투명 전극(40)과 동시에 형성될 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 배선(50)에 연결되는 인쇄 회로 기판을 더 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판으로는 다양한 형태의 인쇄 회로 기판이 적용될 수 있는데, 일례로 플렉서블 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB) 등이 적용될 수 있다.
상기 코팅층(70)은 상기 투명 전극(40)의 산화를 방지할 수 있다. 특히, 상기 투명 전극(40)이 은 나노 와이어를 포함할 경우, 이의 산화를 방지함으로써, 투명 전극의 신뢰성을 향상할 수 있다.
상기 접착층(60)은 상기 투명 전극(40) 상에 배치된다. 구체적으로, 상기 접착층(60)은 상기 투명 전극(40) 및 배선(50)을 덮으면서 배치된다.
상기 접착층(60)은 터치 패널과 모듈(D)을 접착할 수 있다. 또한, 상기 접착층(60)은 이 위에 위치하는 보호필름을 접착할 수 있다.
상기 접착층(60)은 접착기능을 할 수 있는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 상기 고분자 수지는 아크릴계, 우레탄계 또는 에폭시계 수지 또는 이들의 혼합 수지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 고분자 수지는 super view resin(SVR)을 포함할 수 있다. 상기 접착층(60)이 SVR을 포함함으로써, 터치 패널의 광학특성을 보다 개선할 수 있다.
상기 접착층(60)은 산화물 또는 불화물을 포함하는 OCA(optically clear adhesive)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 접착층의 굴절률은 1.3 내지 1.5 이고, 상기 접착층은 규소산화물(SiOx), 마그네슘 플루오라이드(MgF2), 스칸듐산화물(Sc2O3), 셀렌화아연(ZnSe), 저마늄(Ge), 황산화물(sulfur oxide), 플루오르화물(Fluorides) 및 황화아연(ZnS)으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 어느 하나 더 포함할 수 있다.
상기 산화물 또는 불화물을 통해 저굴절의 접착층(60)을 구현할 수 있다. 즉, 상기 접착층(60)이 저굴절을 가짐으로써, 나노와이어를 포함하는 투명 전극(40)이 뿌옇게 보이는 밀키니스(milkiness) 현상을 개선할 수 있다. 또한, 상기 접착층(60)을 통해 나노와이어의 산화 및 손상을 방지할 수 있다. 따라서, 터치 패널의 신뢰성을 향상할 수 있다.
한편, 상기 접착층의 굴절률은 1.5 내지 2.0 이고, 상기 접착층은 마그네슘 플루오라이드(MgF2), 티타늄산화물(TiO2), 규소산화물(SiOx), Al2O3, Sb2O3, CaF2, CaF3, HfO2, LaF3, NaF3, Pr2O3, Pr6O11, SC2O2, Na3AlF6, Ta2O5, ThF4, YbF3, Y2O3 및 ZrO2로 이루어진 군에서 선택된 물질을 어느 하나 포함할 수 있다.
상기 마그네슘 플루오라이드(MgF2), 티타늄산화물(TiO2) 또는 규소산화물(SiOx)은 상기 투명 전극의 일 면을 멀티 코팅(Multi coating)할 수 있다.
상기 산화물 또는 불화물은 상기 고분자 수지의 기능기에 부착되어 형성될 수 있다. 상술한 산화물 또는 불화물은 규소산화물(SiOx) 또는 마그네슘 플루오라이드(MgF2)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 규소산화물(SiOx)은 다음 식을 만족할 수 있다.
식
0<x≤2
상기 산화물 또는 불화물은 저굴절률 재료이다. 마그네슘 플루오라이드는 굴절률이 1.38일 수 있고, 규소산화물은 굴절률이 1.46일 수 있다. 또한, SVR의 굴절률은 1.52일 수 있다.
상기 접착층(60)을 통해 반사를 방지하여 터치 패널의 시인성을 향상할 수 있다.
한편, 상기 접착층(60)은 저유전율을 가질 수 있다. 즉, 상기 접착층(60)의 유전율은 1.5 내지 4일 수 있다. 이때, 상기 접착층은 폴리이미드 계열 고분자, Poly(arylene ether), Cyclobutane 유도체, Poly(phenylquinoxaline)s 계열 고분자 및 불소 함유된 고분자로 이루어진 군에서 선택된 물질을 어느 하나 포함할 수 있다. 이를 통해, 터치의 구동특성을 향상할 수 있다.
상기 접착층(60)은 필름(film) 형태일 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 접착층(60)은 상기 산화물 또는 불화물이 추가된 고분자 용액을 직접 도포함으로써 코팅될 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여, 제2 실시예에 따른 터치 패널을 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위해 앞서 설명한 부분과 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 2를 참조하면, 제2 실시예에 따른 터치 패널은 기판(10), 투명 전극(40), 배선(50) 및 접착층(60)을 포함한다.
상기 접착층(60)이 상기 투명 전극(40)과 접촉함으로써, 상기 투명 전극(40)의 산화를 방지할 수 있고, 보호할 수 있다. 또한, 이 위에 배치되는 모듈(D)과의 접착력을 향상할 수 있다. 이를 통해, 터치 패널의 두께를 최소화할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 제3 실시예에 따른 터치 패널을 설명한다.
도 3을 참조하면, 제3 실시예에 따른 터치 패널은 기판(10), 투명 전극(40), 배선(50), 코팅층(70) 및 단차부(80)를 포함한다.
상기 코팅층(70)이 상기 투명 전극(40)과 접촉함으로써, 상기 투명 전극(40)의 산화를 방지할 수 있고, 보호할 수 있다.
상기 단차부(80)는 상기 코팅층(70)의 외곽 부분에 배치된다. 상기 단차부(80)는 상기 코팅층(70) 및 이 위에 배치되는 모듈(D) 사이에 형성될 수 있다. 즉, 상기 단차부(80)를 통해 상기 코팅층(70) 및 상기 모듈(D)이 일정 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 따라서, 상기 코팅층(70) 및 상기 모듈(D) 사이에 오픈 영역을 형성할 수 있다. 이를 통해, 상기 모듈(D)로부터 발생하는 Noise의 영향을 방지할 수 있어 상기 모듈(D)이 형성된 터치 패널의 신뢰성을 향상할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 투명 전극;
    상기 투명 전극 상에 배치되는 코팅층; 및
    상기 코팅층 상에 배치되는 접착층을 포함하고,
    상기 접착층은 SVR(super view resin) 및 산화물 또는 불화물을 포함하는 OCA(optically clear adhesive) 중 어느 하나를 포함하는 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착층의 굴절률은 1.3 내지 1.5 이고,
    상기 접착층은 규소산화물(SiOx), 마그네슘 플루오라이드(MgF2), 스칸듐산화물(Sc2O3), 셀렌화아연(ZnSe), 저마늄(Ge), 황산화물(sulfur oxide), 플루오르화물(Fluorides) 및 황화아연(ZnS)으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 어느 하나 더 포함하는 터치 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접착층의 굴절률은 1.5 내지 2.0 이고,
    상기 접착층은 마그네슘 플루오라이드(MgF2), 티타늄산화물(TiO2), 규소산화물(SiOx), Al2O3, Sb2O3, CaF2, CaF3, HfO2, LaF3, NaF3, Pr2O3, Pr6O11, SC2O2, Na3AlF6, Ta2O5, ThF4, YbF3, Y2O3 및 ZrO2로 이루어진 군에서 선택된 물질을 어느 하나 포함하는 터치 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마그네슘 플루오라이드(MgF2), 티타늄산화물(TiO2) 또는 규소산화물(SiOx)은 상기 투명 전극의 일 면을 멀티 코팅(Multi coating)하는 터치 패널.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 규소산화물(SiOx)은 다음 식을 만족하는 터치 패널.
    식
    0<x≤2
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접착층의 유전율은 1.5 내지 4인 터치 패널.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접착층은 폴리이미드 계열 고분자, Poly(arylene ether), Cyclobutane 유도체, Poly(phenylquinoxaline)s 계열 고분자 및 불소 함유된 고분자로 이루어진 군에서 선택된 물질을 어느 하나 포함하는 터치 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투명 전극 및 상기 배선은 은(Ag) 나노와이어를 포함하는 터치 패널.
  9. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 투명 전극; 및
    상기 투명 전극 상에 배치되는 접착층을 포함하고,
    상기 접착층은 SVR(super view resin) 및 산화물 또는 불화물을 포함하는 OCA(optically clear adhesive) 중 어느 하나를 포함하는 터치 패널.
  10. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 투명 전극; 및
    상기 투명 전극 상에 배치되고, 상기 투명 전극의 산화를 방지하는 코팅층을 포함하는 터치 패널.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 코팅층 상에 디스플레이 패널이 배치되고,
    상기 코팅층 및 상기 디스플레이 패널 사이에 단차부가 배치되는 터치 패널.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 단차부는 상기 코팅층의 외곽 부분에 배치되고, 상기 코팅층 및 상기 디스플레이 패널 사이에 오픈 영역을 형성하는 터치 패널.
  13. 기판 상에 투명 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 투명 전극 상에 접착층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 접착층은 SVR(super view resin) 및 산화물 또는 불화물을 포함하는 OCA(optically clear adhesive) 중 어느 하나를 포함하는 터치 패널의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 접착층의 굴절률은 1.3 내지 1.5 이고,
    상기 접착층은 규소산화물(SiOx), 마그네슘 플루오라이드(MgF2), 스칸듐산화물(Sc2O3), 셀렌화아연(ZnSe), 저마늄(Ge), 황산화물(sulfur oxide), 플루오르화물(Fluorides) 및 황화아연(ZnS)으로 이루어진 군에서 선택된 물질을 어느 하나 더 포함하는 터치 패널의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 접착층의 굴절률은 1.5 내지 2.0 이고,
    상기 접착층은 마그네슘 플루오라이드(MgF2), 티타늄산화물(TiO2), 규소산화물(SiOx), Al2O3, Sb2O3, CaF2, CaF3, HfO2, LaF3, NaF3, Pr2O3, Pr6O11, SC2O2, Na3AlF6, Ta2O5, ThF4, YbF3, Y2O3 및 ZrO2로 이루어진 군에서 선택된 물질을 어느 하나 포함하는 터치 패널의 제조방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 접착층의 유전율은 1.5 내지 4인 터치 패널의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 접착층은 폴리이미드 계열 고분자, Poly(arylene ether), Cyclobutane 유도체, Poly(phenylquinoxaline)s 계열 고분자 및 불소 함유된 고분자로 이루어진 군에서 선택된 물질을 어느 하나 포함하는 터치 패널의 제조방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 투명 전극 상에 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 터치 패널의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 코팅층 상에 디스플레이 패널이 배치되고,
    상기 코팅층 및 상기 디스플레이 패널 사이에 단차부를 형성하는 단계를 더 포함하는 터치 패널의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 단차부는 상기 코팅층의 외곽 부분에 배치되고, 상기 코팅층 및 상기 디스플레이 패널 사이에 오픈 영역을 형성하는 터치 패널의 제조방법.
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