KR20140121811A - 터치 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

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셩지 양
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베이징 비오이 옵토일렉트로닉스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
보에 테크놀로지 그룹 컴퍼니 리미티드
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Abstract

터치 모듈 및 그 제조 방법이 제공된다. 터치 모듈은 기판(10), 및 기판(10)에 형성된 제1 투명 전극층(11), 금속층(12), 절연층(13), 제2 투명 전극층(14), 및 보호층(15)을 포함한다. 제1 투명 전극층(11)과 제2 투명 전극층(14) 둘 다는 적어도 2개의 전자기 터치 전극(2, 8) 및 적어도 2개의 정전용량 터치 전극(1, 7)을 포함한다. 제1 투명 전극층(11)의 전자기 터치 전극들(2) 및 정전용량 터치 전극들(1)은 평행하게 교번하여 배열된다. 제2 투명 전극층(14)의 전자기 터치 전극들(8) 및 정전용량 터치 전극들(7)은 평행하게 교번하여 배열된다.

Description

터치 모듈 및 그 제조 방법{TOUCH MODULE AND MANUFACTURE METHOD THEREOF}
본 발명의 실시예들은 전자기 터치 기능과 정전용량 터치 기능 모두를 달성할 수 있는 터치 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전자기 터치 기술은 1964년에 출현한 이래 지능형 디지털 디바이스에 널리 사용되고 있다. 현재, 전자기 터치 모듈의 전자기 안테나 플레이트(electromagnetic antenna plate)는 일반적으로 후면 부착 구조(back-attached structure)를 채택하며, 서로 교차하는 횡단 금속 와이어 및 종단 금속 와이어로 구성된다. 전자기 안테나 플레이트는 두껍고 투명하지 않아서 LCD 모듈(LCM)의 후면에만 부착될 수 있다. 전자기 터치펜과 전술한 후면 부착 구조를 갖는 전자기 안테나 플레이트가 LCM에 의해 이격되어 있기 때문에, 부드러운 터치를 실현하기 위해 터치 동작 중에 전자기 터치펜의 전자기 신호 강도를 향상시키는 것이 필수적이며, 이는 결과적으로 전력 소모의 증가를 초래할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 모듈이 제공된다. 터치 모듈은 기판, 및 기판에 형성된 제1 투명 전극층, 금속층, 절연층, 제2 투명 전극층, 및 보호층을 포함한다. 제1 투명 전극층과 제2 투명 전극층 둘 다는 적어도 2개의 전자기 터치 전극 및 적어도 2개의 정전용량 터치 전극을 포함한다. 제1 투명 전극층의 전자기 터치 전극들 및 정전용량 터치 전극들은 평행하게 교번하여 배열된다. 제2 투명 전극층의 전자기 터치 전극들 및 정전용량 터치 전극들은 평행하게 교번하여 배열된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 터치 모듈의 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 기판에 제1 투명 전극층, 금속층, 절연층, 제2 투명 전극층, 및 보호층을 형성하는 단계를 포함한다. 제1 투명 전극층과 제2 투명 전극층 둘 다는 적어도 2개의 전자기 터치 전극 및 적어도 2개의 정전용량 터치 전극을 포함한다. 제1 투명 전극층을 형성하는 단계에서, 제1 투명 전극층의 전자기 터치 전극들 및 정전용량 터치 전극들은 평행하게 교번하여 배열되도록 형성된다. 제2 투명 전극층을 형성하는 단계에서, 제2 투명 전극층의 전자기 터치 전극들 및 정전용량 터치 전극들은 평행하게 교번하여 배열되도록 형성된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 전자기 터치 전극들 및 정전용량 터치 전극들은 동일한 층에서 평행하게 교번하여 배열되고, 전자기 터치 전극들 및 정전용량 터치 전극들은 서로에 대한 간섭 없이 동작할 수 있으며, 이로써 추가적인 마스크 프로세스(mask process) 없이 전자기 터치 기능 및 정전용량 터치 기능을 갖는 터치 모듈들이 실현될 수 있다. 따라서, 최종 제품의 두께가 감소될 수 있다. 또한, 전자기 터치 전극들 및 정전용량 터치 전극들을 형성하기 위한 프로세스들은 컬러 필터(CF) 기판의 후면에 수행될 수 있다. 따라서, 제조 비용이 감소될 수 있고, 최종 제품의 부가가치가 개선될 수 있고, 이러한 기술은 LCD 패널 공장의 제조 변환의 요건들을 충족시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 필기(handwriting) 입력에 적절한 전자기 터치 기능은 손가락 입력에 적절한 정전용량 터치 기능과 완전히 결합되며, 전자기 터치 전극들 및 정전용량 터치 전극들은 서로 간섭 없이 동시에 또는 개별적으로 동작할 수 있도록 별도로 구동될 수 있다. 이로 인해, 제품 경쟁력이 개선될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 전자기 안테나 플레이트가 LCM 후면에만 부착될 수 있는 종래의 기술은 변경되며, 전자기 터치 안테나는 LCM의 전면에 위치하고 투명한데, 이로써 전자기 터치펜의 전자기 신호 강도를 증가시키지 않고 부드러운 터치가 실현될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 이러한 방식으로 전력 소비가 크게 감소될 수 있다.
본 발명의 실시예들의 기술적 해결 방안을 더 명확히 예시하기 위해, 실시예들의 도면이 간단히 후술되어 있는데, 명백히 말해서, 후술될 도면들은 본 발명의 일부 실시예와 관련되어 있을 뿐 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 모듈에서 전자기 터치 전극 및 정전용량 터치 전극의 배열 방식을 예시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 모듈에서 전자기 터치 전극 및 정전용량 터치 전극의 다른 배열 방식을 예시하는 개략도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 모듈의 제조 방법을 예시한 개략도들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 모듈을 예시한 구조 개략도이다.
본 발명의 실시예들의 목적, 기술적 상세사항, 및 이점들을 명백히 하기 위해, 이하 본 발명의 실시예들의 기술적 해결 방안들이 본 발명의 실시예들에 관한 도면과 함께 명확하게 완전히 이해될 수 있는 방식으로 설명될 것이다. 설명된 실시예들은 본 발명의 실시예의 단지 일부일 뿐 전체가 아님은 자명하다. 본 발명의 설명된 실시예에 기반하여, 당업자는 별다른 창조적 작업 없이 본 발명의 보호 범위 내에 있어야 하는 다른 실시예(들)를 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 모듈에서 전자기 터치 전극 및 정전용량 터치 전극의 배열 방식을 예시하는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 모듈에서 전자기 터치 전극 및 정전용량 터치 전극의 다른 배열 방식을 예시하는 개략도이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터치 모듈의 제조 방법을 예시한 개략도들이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 모듈을 예시한 구조 개략도이다. 이하, 본 발명의 실시예에 따른 터치 모듈은 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 터치 모듈은 유리 기판(10), 및 유리 기판(10)에 형성된 제1 투명 전극층(11), 금속층(12), 절연층(13), 제2 투명 전극층(14), 및 보호층(15)을 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 유리 기판(10)에 제1 투명 전극층(11)이 형성되고, 제1 투명 전극층(11)은 평행하게 교번하여 배열된 적어도 2개의 제1 전자기 터치 전극들(2) 및 적어도 2개의 정전용량 터치 구동 전극들(1)을 포함하며, 제1 전자기 터치 전극(2) 각각 및 정전용량 터치 구동 전극(1) 각각은 제1 방향을 따라 연장된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 투명 전극층(11)에 금속층(12)이 형성되고, 금속층(12)은 제1 금속 와이어들(5), 제1 컨택 핀들(3), 제2 금속 와이어들(도 4에 미도시), 및 제2 컨택 핀들(4)을 포함한다. 제1 전자기 터치 전극들(2)의 일단 및 정전용량 터치 구동 전극들(1)의 일단은 제1 컨택 핀들(3)에 1대 1로 연결되고, 컨택 핀들(3)은 제1 금속 와이어(5)와 1대 1로 연결된다. 제2 컨택 핀들(4)은 제2 금속 와이어(미도시)와 1대 1로 연결된다. 여기에서, 제2 컨택 핀들(4)은 제2 투명 전극층(14)의 전극들과 1대 1로 더 연결될 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 금속층(12) 및 제1 투명 전극층(11)에 절연층(13)이 형성되고, 제2 컨택 핀들(4)에 대응하는 위치의 절연층(13)에 비아홀들(6)이 형성된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 절연층(13)에 제2 투명 전극층(14)이 형성되고, 제2 투명 전극층(14)은 평행하게 교번하여 배열된 적어도 2개의 제2 전자기 터치 전극들(8) 및 적어도 2개의 정전용량 터치 감지 전극들(7)을 포함하고, 제2 전자기 터치 전극(8) 각각 및 정전용량 터치 감지 전극(7) 각각은 제2 방향을 따라 연장된다. 제2 방향은 제1 방향과 교차한다. 예를 들어, 제2 방향은 제1 방향과 수직이다. 제2 전자기 터치 전극들의 일단 및 정전용량 터치 감지 전극들의 일단은 절연층의 비아홀들(6)을 통해 제2 컨택 핀들(4)과 1대 1로 연결된다.
제2 투명 전극층(14)에 보호층(15)이 형성되고, 비아홀들(9)은 절연층(13)의 비아홀들(6)에 대응하는 위치의 보호층(15)에 형성된다.
여기에서, 정전용량 터치 구동 전극(1)과 정전용량 터치 감지 전극(7) 둘 다는 정전용량 터치 전극으로서 지칭될 수 있다.
제1 전자기 터치 전극들의 일단은 제1 투명 전극층에서 서로 연결되고, 제2 전자기 터치 전극들의 일단은 제2 투명 전극층에서 서로 연결된다.
제1 컨택 핀들(3)의 개수는 제1 투명 전극층의 전극들의 개수와 동일하고, 제2 컨택 핀들(4)의 개수, 절연층의 비아홀들의 개수, 및 제2 투명 전극층의 전극들의 개수는 서로 동일하다는 점에 유의해야 한다.
도 3 내지 도 7에서, 전자기 터치 전극은 각각의 정전용량 터치 전극의 양측에 제공된다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 실제, 전자기 터치 전극들의 개수 및 정전용량 터치 전극들의 개수는 터치 패널의 사이즈에 따라 감소 또는 증가될 수 있다. 또한, 전자기 터치 전극들 사이의 거리, 정전용량 터치 전극들 사이의 거리, 및 정전용량 터치 전극과 전자기 터치 전극 사이의 거리 등이 터치 패널의 해상도에 따라 조정될 수 있다. 전자기 터치 전극들은 도 1에 도시된 방식에 따라 배열될 수 있는데, 다시 말해 전자기 터치 전극들의 일단은 서로 연결되어 있다. 또한, 전자기 터치 전극들은 도 2에 도시된 방식에 따라 배열될 수 있는데, 다시 말해 2개의 인접 전자기 터치 전극들의 일단이 서로 연결되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 터치 모듈에서, 전자기 터치 전극들 및 정전용량 터치 전극들은 동일한 층에서 평행하게 교번하여 배열되고, 전자기 터치 전극들 및 정전용량 터치 전극들은 서로에 대한 간섭 없이 동시에 또는 개별적으로 동작할 수 있도록 별도로 구동될 수 있다. 이로 인해, 전자기 터치 기능과 정전용량 터치 기능을 모두를 갖는 터치 모듈은 추가적인 마스크 프로세스 없이 실현될 수 있고, 이로써 최종 제품의 두께가 감소되고, 제조 비용이 감소되고, 제품 경쟁력이 개선될 수 있다.
본 발명의 실시예는 터치 모듈의 제조 방법을 더 제공한다. 이 방법은 다음의 단계를 포함한다.
단계 1: 유리 기판(10) 상에 제1 투명 전극층(11)을 형성하는 단계.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 투명 전극층(11)은 평행하게 교번하여 배열된 제1 전자기 터치 전극들(2) 및 정전용량 터치 구동 전극들(1)을 포함한다. 각각의 제1 전자기 터치 전극(2) 및 각각의 정전용량 터치 구동 전극(1)은 제1 방향을 따라 연장된다.
단계 2: 제1 투명 전극층(11) 상에 금속층(12)을 형성하는 단계.
도 4에 도시된 바와 같이, 금속층(12)은 제1 금속 와이어(5), 제1 컨택 핀들(3), 제2 금속 와이어(미도시), 및 제2 컨택 핀들(4)을 포함한다.
여기에서, 금속층(12)을 형성하는 단계는 다음과 같다.
제1 금속 와이어(5) 및 제1 컨택 핀들(3)은 금속층(12)에 형성되고, 제1 전자기 터치 전극들(2)의 일단과 정전용량 터치 구동 전극들(1)의 일단은 제1 컨택 핀들과 1대 1로 연결되고, 제1 컨택 핀들(3)은 제1 금속 와이어(5)와 1대 1로 연결된다. 동시에, 제2 컨택 핀들(4) 및 제2 금속 와이어들은 금속층(12)에 형성되고, 제2 컨택 핀들은 제2 금속 와이어들(도 4에 미도시)과 1대 1로 연결된다. 제2 컨택 핀들(4)은 제2 투명 전극층(14)의 전극들과 더 연결될 것이다.
단계 3: 금속층(12)과 제1 투명 전극층(11) 상에 절연층(13)을 형성하는 단계.
도 5에 도시된 바와 같이, 절연층(13)은 제1 투명 전극층(11)을 제2 투명 전극층(14)으로부터 절연시키는데 사용되고, 비아홀들(6)은 절연층(13)에서 제2 컨택 핀들(4)에 대응하는 위치들에 형성된다.
단계 4: 절연층(13) 상에 제2 투명 전극층(14)을 형성하는 단계. 제2 투명 전극층(14)은 평행하게 교번하여 배열된 제2 전자기 터치 전극들(8) 및 정전용량 터치 감지 전극들(7)을 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 전자기 터치 전극들(8)의 일단 및 정전용량 터치 감지 전극들(7)의 일단은 절연층의 비아홀들(6)을 통해 제2 컨택 핀들(4)과 1대 1로 연결된다.
단계 5: 제2 투명 전극층(14) 상에 보호층(15)을 형성하는 단계. 비아홀들(9)은 절연층의 비아홀들(6)에 대응하는 위치의 보호층(15)에 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 모듈의 제조 방법에서, 전자기 터치 기능 및 정전용량 터치 기능 둘 다를 갖는 터치 모듈은 추가 마스크 프로세스 없이 실현될 수 있고, 전자기 터치 전극들 및 정전용량 터치 전극들을 형성하는 프로세스들은 컬러 필터(CF) 기판의 후면에 수행될 수 있다. 따라서, 제조 비용이 감소될 수 있고, 최종 제품의 부가가치가 개선될 수 있고, 이러한 기술은 LCD 패널 공장의 제조 변환의 요건들을 충족시킬 수 있다.
전술한 실시예들은 단지 본 발명의 예시적인 실시예들로서, 본 발명의 보호 범위를 확정하는 것이 아니며, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구항에 의해 결정된다.

Claims (12)

  1. 터치 모듈로서,
    기판; 및
    상기 기판 위에 형성된 제1 투명 전극층, 금속층, 절연층, 제2 투명 전극층, 및 보호층을 포함하며,
    상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 둘 다는 적어도 2개의 전자기 터치 전극 및 적어도 2개의 정전용량 터치 전극들을 포함하고,
    상기 제1 투명 전극층의 상기 전자기 터치 전극들 및 상기 정전용량 터치 전극들은 평행하게 교번하여 배열되어 있고,
    상기 제2 투명 전극층의 상기 전자기 터치 전극들 및 상기 정전용량 터치 전극들은 평행하게 교번하여 배열되어 있는, 터치 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 투명 전극층의 상기 각각의 전자기 터치 전극 및 상기 각각의 정전용량 터치 전극은 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 제2 투명 전극층의 상기 각각의 전자기 터치 전극 및 상기 각각의 정전용량 터치 전극은 제2 방향으로 따라 연장되며,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 교차하는, 터치 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 투명 전극층의 상기 전자기 터치 전극들의 일단이 서로 연결되어 있고, 상기 제2 투명 전극층의 상기 전자기 터치 전극들의 일단이 서로 연결되어 있는, 터치 모듈.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 투명 전극층의 2개의 인접 전자기 터치 전극들의 일단이 서로 연결되어 있고, 상기 제2 투명 전극층의 2개의 인접 전자기 터치 전극들의 일단이 서로 연결되어 있는, 터치 모듈.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 투명 전극층의 상기 전자기 터치 전극들 및 상기 정전용량 터치 전극들은 상기 금속층의 제1 컨택 핀들과 1대 1로 연결되어 있는, 터치 모듈.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 투명 전극층의 상기 전자기 터치 전극들 및 상기 정전용량 터치 전극들은 상기 절연층의 비아홀들을 통해 상기 금속층의 제2 컨택 핀들과 1대 1로 연결되어 있는, 터치 모듈.
  7. 터치 모듈의 제조 방법으로서,
    기판 위에 제1 투명 전극층, 금속층, 절연층, 제2 투명 전극층, 및 보호층을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 투명 전극층과 상기 제2 투명 전극층 둘 다는 적어도 2개의 전자기 터치 전극 및 적어도 2개의 정전용량 터치 전극들을 포함하고,
    상기 제1 투명 전극층을 형성하는 동안, 상기 제1 투명 전극층의 상기 전자기 터치 전극들과 상기 정전용량 터치 전극들이 평행하게 교번하여 배열되도록 형성되고,
    상기 제2 투명 전극층을 형성하는 동안, 상기 제2 투명 전극층의 상기 전자기 터치 전극들 과 상기 정전용량 터치 전극들이 평행하게 교번하여 배열되도록 형성되는, 터치 모듈의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 투명 전극층의 상기 각각의 전자기 터치 전극 및 상기 각각의 정전용량 터치 전극은 제1 방향을 따라 연장되고,
    상기 제2 투명 전극층의 상기 각각의 전자기 터치 전극 및 상기 각각의 정전용량 터치 전극은 제2 방향으로 따라 연장되고,
    상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 서로 교차하는, 터치 모듈의 제조 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1 투명 전극층의 상기 전자기 터치 전극들의 일단이 서로 연결되어 있고, 상기 제2 투명 전극층의 상기 전자기 터치 전극들의 일단이 서로 연결되어 있는, 터치 모듈의 제조 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1 투명 전극층의 2개의 인접 전자기 터치 전극들의 일단이 서로 연결되어 있고, 상기 제2 투명 전극층의 2개의 인접 전자기 터치 전극들의 일단이 서로 연결되어 있는, 터치 모듈의 제조 방법.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제1 투명 전극층의 상기 전자기 터치 전극들 및 상기 정전용량 터치 전극들은 상기 금속층의 제1 컨택 핀들과 1대 1로 연결되어 있는, 터치 모듈의 제조 방법.
  12. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 제2 투명 전극층의 상기 전자기 터치 전극들 및 상기 정전용량 터치 전극들은 상기 절연층의 비아홀들을 통해 상기 금속층의 제2 컨택 핀들과 1대 1로 연결되어 있는, 터치 모듈의 제조 방법.
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