KR20150137813A - Ito 전극패턴을 포함하는 전자장치 및 그 전자장치의 제조방법 - Google Patents

Ito 전극패턴을 포함하는 전자장치 및 그 전자장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

전자장치는 디스플레이의 영상을 투과시키는 표시 영역과 상기 표시 영역의 주변에 형성된 블랙마크 영역을 포함하는 터치스크린패널(TSP) 및 터치스크린 패널을 보호하는 윈도우를 더 포함한다. 상기 윈도우의 후면부에 터치 센서용 전극이 형성되며, 터치 센서용 전극패턴은 ITO 패턴인 것이 특징이다.

Description

ITO 전극패턴을 포함하는 전자장치 및 그 전자장치의 제조방법{ELECTRONIC DEVICE HAVING ITO ELECTRODE PATTERN AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 ITO 증착으로 터치 센서용 전극패턴(ITO electrode pattern)을 형성하는 것에 관한 것으로, 특히 ITO 증착 및 ITO 증착 부분을 레이저 컷팅하여 형성된 터치 센서용 전극패턴을 포함하는 전자장치 및 그 전자장치의 제조방법에 관한 것이다.
터치스크린패널은 영상 표시 장치의 화면에 표시된 문자나 도형을 사람의 손가락이나 다른 접촉 수단으로 접촉하여 사용자의 명령을 입력하는 장치로서, 영상 표시 장치 위에 부착되어 사용된다. 터치 스크린 패널은 사람의 손가락 등으로 접촉된 접촉 위치를 전기적 신호로 변환하고, 변환된 전기적 신호는 입력 신호로 이용된다.
근래에는 터치스크린의 영상표시 영역 이외에도 다양한 입력키가 설치되는 추세이다. 일반적으로 물리적인 스위치가 형성되었으나, 근래에는 단가 절감 및 설계상 간편하다는 이유로 터치키가 설치되고 있다. 즉, 터치키를 영상표시 영역 이외의 터치스크린패널 상에 구현하여, 사용자의 터치입력이 가능한 터치키를 포함하는 전자장치들이 개발되고 있다.
정전용량 방식(C-type; capacitive type)은 터치(간접 또는 직접)에 의한 정전용량 변화를 감지하는 것으로 터치여부를 판단하는 방식이다. 정전용량 변화를 감지하는 터치 센서용 전극패턴을 작하기 위해서는 일반적으로 은(Ag, silver) 또는 구리와 같이 인쇄 방식으로 패턴을 제작할 수 있는 금속을 이용한다. 터치 센서용 전극패턴에 터치 입력이 할 수 있는 터치 해당 영역을 금속으로 인쇄하여 원하는 형태의 패턴을 제작할 수 있다.
그러나, 근래에는 전자장치 특히, 휴대용 단말기와 같이 통신 기능을 갖는 장치들은 다양한 종류 및 형태의 안테나를 내부에 실장하는 추세이다. 은이나 구리로 형성된 터치 센서용 전극패턴은 안테나의 방사시 노이즈 원인으로 작용하여 안테나의 방사 성능이 열화되는 문제점이 존재하였다. 이처럼, 은이나 구리로 형성된 터치 센서용 전극패턴이 안테나 감도에 영향을 미치고 이에 따라, 전극패턴에 의한 간섭을 피할 수 있는 위치에 안테나 패턴을 형성해야 하는 공간적 제약이 발생하였다.
또한, 터치 해당 영역에 은이나 구리로 전극패턴을 형성하기 위해서는 은이나 구리를 인쇄하는 공정이 요구된다.
본 발명은 기존의 금속 인쇄공정으로 터치 센서용 전극패턴을 형성하는 과정을 ITO 증착 (ITO Sputtering)으로 대체하여, 안테나의 노이즈 원인이 되는 은 패턴 등을 제거하고, 기존의 금속 패턴 인쇄과정을 생략하여 터치 센서용 전극패턴을 경제적으로 제조하기 위한 것이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자장치는 정전용량 터치 센서를 포함할 수 있다. 상기 정전용량 터치 센서는 터치 센서용 전극패턴을 포함하며, 상기 터치 센서용 전극패턴은 ITO를 포함하는 ITO 패턴일 수 있다.
상기 전자장치는 디스플레이의 영상을 투과시키는 표시 영역과, 상기 표시 영역의 주변에 형성된 블랙마크 영역을 포함하는 터치스크린패널(TSP, touch screen panel)을 포함할 수 있다.
상기 블랙마크 영역은 상기 표시 영역의 주변을 따라 형성되는 영역으로 상기 디스플레이의 영상이 투과되지 못하는 영역을 말한다.
상기 블랙마크 의 아래 부분은 터치 센서용 전극패턴과 연결된 도전체의 패턴이 인쇄되어 있으며 다수의 층이 적층되어 형성된 다층 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)을 포함할 수 있으며, 상기 표시영역은 투명 도전 레이어일 수 있다.
상기 전자장치는 터치스크린 패널을 보호하는 윈도우를 더 포함할 수 있다. 상기 전극패턴은 상기 윈도우의 후면부와 상기 블랙마크 영역의 전면부 사이에 위치할 수 있다. 상기 전극패턴은 상기 윈도우의 후면부에 형성될 수 있다. 상기 윈도우는 전면부에 일정한 터치 영역을 갖는 터치키를 포함할 수 있다. 상기 터치키는 상기 전극패턴에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
상기 전극패턴은 상기 블랙마크 영역의 전면부에 형성될 수도 있다.
상기 전극패턴은 닫힌 형태의 루프 패턴 일 수 있다.
상기 전극패턴은 증착된 ITO패턴으로부터 형성될 수 있다. ITO패턴은 터치 신호를 제어부에 전달하도록 상기 제어부와 통전 가능하게 형성된 메인전극패턴, 상기 메인전극패턴의 외측 둘레를 따라 위치하는 외측 패턴; 및 상기 메인전극패턴의 내부에 위치하는 내측 패턴을 포함할 수 있다. 메인전극패턴이 터치 신호를 입력받는 제어부와 연결하여, 메인전극패턴이 터치 센서용 전극패턴으로 작동하도록 할 수 있다.
상기 ITO패턴은 레이저로 컷팅되어 상기 외측 패턴과 메인전극패턴으로 나누어 질 수 있으며, 상기 외측 패턴과 메인전극패턴 서로 이격되어 통전이 이루어지지 않도록 형성될 수 있다. 상기 전극패턴은 레이저로 컷팅되어 상기 내측 패턴이 상기 메인전극패턴으로부터 이격되어 통전이 이루어지지 않도록 형성될 수 있다.
상기 외측 패턴 및 상기 내측 패턴은 각각 레이저로 컷팅되어 복수의 패턴으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 터치 센서용 전극패턴을 포함하는 전자장치의 제조방법은 ITO 증착(ITO Sputtering)으로 ITO패턴을 형성시키는 패턴형성단계 및 상기 ITO패턴이 상기 터치 센서용 전극패턴인 메인전극패턴, 상기 메인전극패턴의 외측 둘레를 따라 위치하는 외측 패턴 및 상기 메인전극패턴의 내부에 위치하는 내측 패턴으로 나누어지도록, 상기 ITO전극패턴을 레이저로 컷팅하는 제1컷팅단계를 포함할 수 있다.
상기 제1컷팅단계는 상기 메인전극패턴이 일정한 영역을 가지며, 상기 내측 패턴과 통전되지 않도록 상기 ITO패턴을 컷팅하는 것일 수 있다.
상기 전자장치의 제조방법은 상기 제1컷팅단계 이후에 상기 외부 패턴을 복수의 패턴으로 나누어지도록 레이저로 컷팅하는 제2컷팅단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2컷팅단계는 상기 내측 패턴을 복수의 패턴으로 나누어지도록 레이저로 컷팅하는 것일 수 있다.
전자장치의 제조방법은 상기 외측 패턴 및 내측 패턴을 제거하는 패턴제거단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 전자장치에 의하면, 기존 공정에서 추가 공정이나 공정의 변경없이도 기존의 은으로 제조된 터치 센서용 전극패턴과 ITO 전극패턴을 동일 수준으로 구현할 수 있는 동시에, 안테나의 성능을 높일 수 있다.
즉, 본 발명은 기존의 안테나 주변의 은 패턴이 노이즈 원인으로 작용하는 것을 방지할 수 있으며, 안테나를 터치 센서용 전극패턴 근처에 위치시킬 수 있으며 추가 공정의 도입 없이 기존의 터치 성능과 영역을 확보하면서도 안테나 설계의 자유도가 높아지는 장점이 있다.
또한, 기존 터치 센서용 은 패턴 인쇄과정을 생략가능하여, 터치 센서용 전극패턴을 경제적으로 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말기의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 A 영역을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널스크린의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 변형 실시예에 따른 터치패널스크린의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치키(터치영역)를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 ITO 패턴의 외측 둘레 및 내측 둘레가 레이저 컷팅된 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예 따른 ITO 패턴의 외측 둘레 및 내측 둘레가 복수의 패턴으로 레이저 컷팅된 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
본 발명의 다양한 실시예에서 사용될 수 있는“포함한다” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 개시(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시예에서 “또는” 또는 “ A 또는/및 B 중 적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, “A 또는 B” 또는 “ A 또는/및 B 중 적어도 하나” 각각은는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서 사용된 “제 1”, “제2”, “첫째” 또는 “둘째”등의 표현들은 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는 모두 사용자 기기이며, 서로 다른 사용자 기기를 나타낸다. 예를 들어, 본 발명의 다양한 실시예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 다양한 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 다양한 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 휴대용 단말기일 수 있으며, 정전용량 방식의 터치센서를 포함한다.
터치키는 터치 센서용 전극패턴에 대응하는 위치에 형성되며, 사용자의 터치 입력을 안내한다. 즉, 터치키는 터치 신호를 입력받는 일정한 영역이다. 사용자가 손가락을 터치키에 접촉하면, 손가락은 터치 센서용 전극패턴 위에 위치하며, 손가락의 접촉으로 인해 터치 센서용 전극패턴의 정전용량이 변한다. 정전용량 방식 터치키는 정전용량의 변화로 터치 신호를 인식한다. 이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치는 터치스크린패널(10, TSP, touch screen panel), 표시부(30), 몸체부(40) 및 후면커버(50)를 포함한다.
몸체부(40)는 터치스크린패널(10) 및 표시부(30)가 작동될 수 있도록 다양한 부품을 실장한다. 후면커버(50)는 몸체부(40)로부터 착탈되도록 설치되며, 몸체부(40)와 후면커버(50) 사이에는 전자장치에 전기를 공급하는 배터리(미도시)가 장착될 수 있다.
다양한 통신 기능을 탑재한 전자장치들은 다양한 안테나(41, 42 ,43, 44)를 포함할 수 있다. 전자장치가 소형화되면서 안테나(41, 42 ,43, 44)은 전자장치의 테두리 부근에 설치되는 추세이다.
도 2는 도 1의 A 영역을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 터치스크린패널(10) 위에 윈도우(20)가 적층되며, 터치스크린(10)의 아래에 표시부(30)가 위치한다. 몸체부(40)의 특정 영역에 안테나(41)가 설치될 수 있으며, 경우에 따라서는 도 2에서와 같이 터치 센서용 전극패턴(11)에 매우 근접하게 설치될 수도 있다. 터치 센서용 전극패턴(11)은 표시 영역(26)의 둘레에 형성된 블랙마크 영역(27)의 하면부에 위치할 수 있다. 안테나(41)는 몸체부(40)에 위치하는 것이 일반적이며, 안테나(41)가 터치 센서용 전극패턴(11)에 근접하면 안테나(41)의 성능이 저하될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널스크린(10)의 분해 사시도이다.
도 3을 참조하면, 투명전극(14a, 14b)이 윈도우(20)의 표시 영역(26) 후면부에 형성될 수도 있다. 윈도우가 터치스크린패널(10)에 결합되면, 투명전극(14a, 14b)의 단부(14b, 15b)는 FPCB상에 형성된 신호 전달용 전극패턴(12, 13)에 연결된다. 표시부(30)는 영상을 표현하는 디스플레이를 포함한다.
도 3를 참조하면, 터치스크린패널(10)의 전면에는 윈도우(20)가 설치된다. 터치스크린패널(10)은 표시부(30)의 영상을 투과시키는 표시 영역(16)과, 표시 영역(16)의 주변에 형성된 블랙마크 영역(17)을 포함한다. 블랙마크 영역(17)은 표시 영역(16)의 테두리 부분에 근접하여 위치하는 영역으로 표시부(30)의 영상이 투과되지 않는 영역이다.
윈도우(20)의 표시 영역(26) 후면부에는 수직 및 수직방향으로 각각 복수의 전극패턴(14a, 15a)이 형성된다. 상기 복수의 전극패턴(14a, 15a)은 투명전극이다. 표시 영역(16)은 투명 도전 레이어이다. 상기 복수의 전극패턴은 투명전극이다. 터치가 이루어지면, 복수의 투명전극(14a, 15a)에 의해 터치 여부 및 터치가 이루어진 지점을 감지한다. 복수의 투명전극(14a, 15a)은 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성된다.
블랙마크 영역(17)은 다수의 층이 적층되어 형성된 다층 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)이다.
(윈도우(20)의 표시 영역(26) 후면부에 형성된 복수의 투명전극(14a, 15a)의 단부(14b, 15b)는 블랙마크 영역(17)에 형성된 전극패턴(14c, 15c)에 각각 연결되어 제어부(미도시)로 터치신호를 전달한다.
윈도우(20)의 블랙마크 영역(27) 후면부에 터치 센서용 전극패턴(11)이 형성된다. 터치 센서용 전극패턴(11)은 온-오프 방식의 터치를 인식하는 정전용량 방식(C-type; capacitive type)의 터치 센서이다. 터치 센서용 전극패턴(11)은 윈도우(20)의 블랙마크 영역(27)과 터치스크린패널(10)의 블랙마크 영역(17) 사이에 위치한다. 터치 센서용 전극패턴(11)은 윈도우(20)의 블랙마크 영역(27)의 에 형성될 수 있다
터치 센서용 전극패턴(11)의 위치는 블랙마크 영역(17)에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 터치 입력을 편하게 하기 위하여 전자장치의 측면 또는 후면에 위치할 수도 있다.
터치스크린패널(10)의 일면에는 터치스크린패널(10)을 보호하는 윈도우(20)가 위치한다. 윈도우(20)는 터치스크린패널(10)을 보호하기 위한 필름(film) 또는 글라스(glass)로 제조될 수 있다. 윈도우(20)는 표시영역(26) 및 블랙마크 영역(27)를 포함하며, 윈도우(20)의 표시 영역(26)은 터치스크린패널(10)의 표시 영역(16)에 대응하는 위치에 형성된다. 윈도우(20)의 블랙마크 영역(27)에 터치 영역에 해당하는 터치키(21)가 위치한다. 터치키(21)는 복수의 터치키(21a, 21b)로 형성될 수 있다. 터치키(21)는 터치입력이 가능한 터치영역이다. 터치키(21)는 온-오프 방식의 터치 입력을 수신한다.
도 4는 본 발명의 변형 실시예에 따른 터치패널스크린(10)의 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 터치스크린패널(10)의 전면에는 윈도우(20)가 설치된다. 터치스크린패널(10)은 표시부(30)의 영상을 투과시키는 표시 영역(16)과, 표시 영역(16)의 주변에 형성된 블랙마크 영역(17)을 포함한다.
표시 영역(16)에는 수직 및 수직방향으로 각각 복수의 터치 센서용 전극패턴(12a, 13a)이 형성된다. 상기 복수의 전극패턴(12a, 13a)은 투명전극이다. 표시 영역(16)은 투명 도전 레이어이다. 터치가 이루어지면, 복수의 투명전극(12a, 13a)에 의해 터치 여부 및 터치가 이루어진 지점을 감지한다. 블랙마크 영역(17)은 다수의 층이 적층되어 형성된 다층 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)이며, 다층 FPCB상에는 신호 전달용 전극패턴(12, 13)이 형성된다.
표시 영역(16)에 형성된 복수의 투명전극(14, 15)은 블랙마크 영역(17)에 형성된 전극패턴(12b, 13b)에 각각 연결되어 제어부(미도시)로 터치신호를 전달한다. 터치스크린패널(10)의 블랙마크 영역(17)에 터치 센서용 전극패턴(11)이 형성된다. 터치 센서용 전극패턴(11)은 터치스크린패널(10)의 블랙마크 영역(17)에 위치한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치키(21)을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치키 중 어느 한 터치키(21a)는 윈도우(20)의 전면부에 형성되는 영역으로, 윈도우(20)의 후면부에 위치하는 터치 센서용 전극패턴(11)에 대응하는 영역이며, 대상물이 실제로 접촉하는 영역이다. 터치키(21)는 일정한 터치 영역(21c)을 갖는다. 즉, 일정한 영역에서 터치가 이루어지고, 그 영역 내에서의 터치는 동일한 터치 신호를 전달한다. 터치 센서용 전극패턴은(11) 터치신호를 제어부로 전달하기 위해서는 대상물(손가락 등)이 터치 센서용 전극패턴(11)위에 위치하여야 한다. 터치 센서용 전극패턴(11)이 대상물의 접촉 부위(21d)와 겹치는 경우에 터치 신호가 제어부로 전달되어야 한다. 따라서, 터치 센서용 전극패턴(11)은 일정한 범위를 가져야 한다. 터치 범위가 매우 좁은 경우에는 사용자가 터치 입력을 정확하게 할 수 없는 문제가 있다. 터치 범위가 매우 넓으며, 다른 터치 센서용 전극패턴(11) 및 다른 구성들 사이에서 간섭이 발생될 수 있다.
터치 센서용 전극패턴(11)이 일정한 터치 범위를 갖추기 위해서, 터치 센서용 전극패턴(11)은 닫힌 형태의 루프 패턴으로 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 ITO 패턴(62)의 외측 둘레 및 내측 둘레가 레이저 컷팅된 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예 따른 ITO 패턴(62)의 외측패턴(62a) 및 내측패턴(62c)가 복수의 패턴으로 레이저 컷팅된 상태를 나타내는 도면이다.
윈도우(20)의 블랙마크 영역(27)에 형성된 터치 센서용 전극패턴(11)은 ITO 증착 (ITO Sputtering)에 의해 형성된다. ITO 증착은 정확도가 크지 않으므로 원하는 폭의 터치 센서용 전극패턴(11)을 제작하기 어렵다. 따라서, ITO 증착으로 ITO 패턴을 형성한 후 불필요한 부분을 레이저 컷팅하면 원하는 형태의 터치 센서용 전극패턴(11)을 얻을 수 있다.
ITO 증착으로 형성된 터치 센서용 전극패턴(11)의 외측 둘레 부분과 내측 둘레부분은 안테나의 노이즈 원으로 작용할 수 있다. 터치 센서용 전극패턴(11)의 외측 둘레 부분과 내측 둘레부분을 도전체로 작동하지 않도록 하는 것이 필요하다.
도 6을 참조하면, ITO 패턴(62)으로부터 외측패턴(62a), 메인전극패턴(62b) 및 내측패턴(62c)으로 분리할 수 있다.
외측패턴(62a), 메인전극패턴(62b) 및 내측패턴(62c) 중 메인전극패턴(62b)은 터치 센서용 전극패턴(11)으로 작동할 수 있다. 외측패턴(62a)과 내측패턴(62c)은 신호를 전달할 수 없는 더미이다.
ITO 패턴(62)은 외측패턴(62a)과 메인전극패턴(62b)으로 나누어지며, 외측 패턴(62a)과 메인전극패턴(62b)이 서로 이격되어 통전이 이루어지지 않는다. 또한, 내측패턴(62c)이 메인전극패턴(62b)으로부터 이격되어, 내측패턴(62c)과 메인전극패턴(62b)은 서로 통전이 이루어지지 않도록 형성된다.
외측패턴(11a), 메인전극패턴(11b) 및 내측패턴(11c)을 서로 분리하기 위해서는 레이저 컷팅이 이용된다. ITO패턴(62)의 외측 부분을 일정하게 레이저 컷팅하여 메인전극패턴(62b)과 외측패턴(62a)을 형성한다. 가로방향 절단선(61a)과 세로방향 절단선(61b)에 의해 메인전극패턴(62b)과 외측패턴(62a)이 서로 분리 된다. 마찬가지로, 가로방향 절단선(61c)과 세로방향 절단선(61b)에 의해 메인전극패턴(62b)과 내측패턴(62c)이 서로 분리된다.
메인전극패턴(62b)은 터치 센서용 전극패턴(11)이며, 터치 센서로 작동한다. 외측패턴(62a)과 내측패턴(62c) 터치 센서로 작동하지 않는다. 메인전극패턴(26b), 외측패턴(62a) 및 내측패턴(62c)는 안테나의 방사에 영향을 줄 수 있다. 메인전극패턴(62b)는 터치 센서로 작동하므로, 안테나의 방사를 최소로 하기 위해서 외측패턴(62a) 및 내측패턴(62c)를 제거하는 하는 것이 좋다.
도 7을 참조하면, 외측패턴(62a) 및 내측패턴(62c)을 각각 복수의 패턴으로 나누는 레이저 절단선(61d, 61e)이 존재한다. 즉, 외측패턴(62a)과 내측패턴(62c)을 일정한 간격으로 레이저 컷팅한다. 레이저 컷팅은 안테나의 방사(radiation)에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 외측패턴(62a)과 내측패턴(62c)을 잘게 끊어 주는 것이다. 우선 가로방향 절단선(61a, 61c)과 세로방향 절단선(61b)에 의해 터치 입력에 필요한 터치 성능을 확보한다. 가로방향 절단선(61a, 61c)과 세로방향 절단선(61b)에 의해 터치 센서용 전극패턴(11)인 메인전극패턴(62b)을 확보한다. 그 후, 외측패턴(62a) 및 내측패턴(62c)이 도전체로 작동하지 않고 터치 입력에 영향을 미치지 못하도록 패턴의 폭 방향으로 컷팅한다. 외측패턴(62a) 및 내측패턴(62c)이 레이저 컷팅되어 외측패턴(62a) 및 내측패턴(62c)은 통전이 이루어 지지 않는다. 이하, 터치 센서용 전극패턴(11)을 제조하는 방법에 대해 설명한다.
터치 센서용 전극패턴은 패턴형성단계, 제1컷팅단계, 제2컷팅단계를 통해 제조된다.
패턴형성단계는 ITO 증착으로 윈도우 글라스의 일면 또는 FPCB의 일면에 ITO 패턴을 형성시키는 단계이다. 패턴형성단계는 ITO 증착 후 ITO 패턴의 불필요한 부분을 에칭 페이스트로 제거하는 과정을 포함한다. 에칭 페이스트로(ITO Etching Paste) ITO 패턴 부분을 제거할 수 있으나, 미세한 범위에서 전극패턴 부분을 제거하는 것은 어렵다. 공간이 협소하여 지우지 못하는 부분은 추가로 레이저 컷팅을 이용한다. 즉, 레이저 컷팅으로 ITO패턴 중 불필요한 부분은 통전되는 영역으로부터 분리하여, ITO패턴에서 불필요한 부분을 제거할 수 있다.
제1컷팅단계는 ITO패턴이 메인전극패턴, 상기 메인전극패턴의 외측 둘레를 따라 위치하는 외측 패턴 및 상기 메인전극패턴의 내부에 위치하는 내측 패턴으로 나누어지도록, ITO패턴을 레이저로 컷팅하는 단계이다. 메인전극패턴은 통전이 이루어지는 영역으로 터치 센서로서의 기능을 갖는다. 즉, ITO패턴으로부터 메인전극패턴을 제조하여, 원하는 형태의 터치 센서용 전극패턴을 얻을 수 있다.
제1컷팅단계는 메인전극패턴이 상기 내측 패턴과 통전되지 않도록 전극패턴을 컷팅하는 단계이다.
제2컷팅단계는 제1컷팅단계 이후의 단계이다. 제1컷팅단계는 외부 패턴을 복수의 패턴으로 나누어지도록 레이저로 외측패턴을 컷팅하는 단계이다. 또한, 제2컷팅단계에서 내측 패턴을 복수의 패턴으로 나누어지도록 레이저로 컷팅할 수 있다.
전극패턴을 제조하는 방법은 제1컷팅단계 및 제2컷팅단계 이후에 패턴제거단계를 포함할 수 있다. 패턴제거단계는 컷팅된 외측패턴 및 내측패턴을 제거하는 단계이다.
기존의 은(Ag, silver) 패턴과 ITO 패턴 사이의 성능 차이를 알아보기 위하여, 다음과 같은 실험을 하였다.
본 발명의 터치 센서용 전극패턴이 형성된 휴대용 단말기를 토르소 머리에 놓고 손으로 휴대단말기를 잡은 상태에서 터치 센서용 전극패턴 및 안테나의 방사 성능을 측정하였다.
[실험 1]
기존의 은 패턴을 본 발명의 실시예와 같이 컷팅한 경우, TD-F 신호는 평균 18.50dB, TD-A 신호는 평균 18.60dB로 측정되었다. ITO 패턴을 컷팅한 경우, TD-F 신호는 평균 18.25dB, TD-A 신호는 평균 19.20dB로 측정되었다. 터치 센서용 전극패턴의 재질 변하더라도 터치 감도는 펌웨어의 변경 없이도 유사한 터치 효과를 얻을 수 있었으며, 안테나의 감도가 증가한 것을 확인할 수 있었다.
[실험 2]
ITO 패턴을 레이저 컷팅하지 않은 경우, TD-F 신호는 평균 18.01dB, TD-A 신호는 18.30dB 로 측정되었다. ITO 패턴을 레이저 컷팅한 경우, TD-F 신호는 평균 18.29dB, TD-A 신호는 19.26dB 로 측정되었다.
본 실험으로 터치 센서용 전극패턴의 외측부분과 내측부분이 도전체로 작동하면, 안테나의 노이즈 원인으로 작용한다는 것을 알 수 있다.
터치 센서용 전극패턴의 외측부분과 내측부분을 제거하면 터치 센서용 전극패턴이 안테나에 영향을 주는 정도를 줄일 수 있으나, 터치 센서용 전극패턴의 외측부분과 내측부분을 제거하기 위해서는 에칭 페이스트로 ITO를 지우고, 에칭 페이스트로 ITO를 지울 수 없는 부분은 레이저 컷팅으로 메인전극패턴을 외측패턴과 내측패턴으로부터 분리한다. 레이저 컷팅은 FPCB 상의 다른 전극패턴의 컷팅을 위해 필요한 과정이다. 따라서, 레이저 컷팅으로 메인전극패턴을 외측패턴과 내측패턴으로 분리하는 것은, 별도의 추가적인 공정없이도 ITO 전극패턴의 불필요한 부분을 제거하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 의한 터치 센서용 전극패턴(11)은 다양한 전자장치에 적용될 수 있다. 즉, 터치 센서용 전극패턴(11)은 온-오프 방식의 터치 입력을 할 수 있는 스마트 폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 화상전화기, 전자북 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device)(예: 전자 안경과 같은 head-mounted-device(HMD), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리(appcessory), 전자 문신, 또는 스마트 와치(smart watch)) 등에 적용이 가능하다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 터치스크린패널 11 터치 센서용 전극패턴 16 표시 영역
14, 15 투명전극 17 블랙마크 영역 20 윈도우
21 터치키 26 표시 영역 27 블랙마크 영역
30 표시부 40 몸체부 50 후면커버
62 ITO패턴 62a 외측패턴 62b 메인전극패턴
62c 내측패턴

Claims (11)

  1. 터치 센서용 전극패턴을 포함하는 터치 센서 및 상기 터치 센서용 전극패턴에 대응하는 위치에 형성되며 터치 영역을 갖는 터치키를 포함하는 전자장치에 있어서,
    상기 전극패턴은 ITO를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전자장치는 디스플레이의 영상을 투과시키는 표시 영역과, 상기 표시 영역의 주변에 형성된 블랙마크 영역을 포함하는 터치스크린패널(TSP, touch screen panel)을 포함 하는 전자장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전자장치는 터치스크린 패널을 보호하는 윈도우를 더 포함하며,
    상기 전극패턴은 상기 윈도우의 후면부에 형성되며,
    상기 터치키는 상기 위도우의 전면부에서 상기 전극패턴에 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 블랙마크 영역은 다수의 층이 적층되어 형성된 다층 FPCB이며,
    상기 표시영역은 투명 도전 레이어인 것을 특징으로 하는 전자장치.
  5. 제1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극패턴은 닫힌 형태의 루프 패턴인 것을 특징인 것을 특징으로 하는 전자장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전극패턴은 증착된 ITO 패턴으로부터 형성되며,
    상기 ITO 패턴은,
    터치 신호를 제어부에 전달하도록 상기 제어부와 통전 가능하게 형성된 메인전극패턴;
    상기 메인전극패턴의 외측 둘레를 따라 위치하는 외측 패턴; 및
    상기 메인전극패턴의 내부에 위치하는 내측 패턴을 포함하며,
    상기 전극패턴은 상기 메인전극패턴인 것을 특징으로 하는 전자장치.
  7. 제6항에 있어서,
    일정한 영역의 전극패턴이 형성되도록 상기 ITO패턴은 레이저로 컷팅되며,
    상기 ITO 패턴은 상기 외측 패턴과 전극패턴으로 형성되며,
    상기 외측 패턴과 전극패턴은 서로 이격되어 통전이 이루어지지 않으며,
    상기 ITO패턴은 레이저로 컷팅되어 상기 내측 패턴이 상기 전극패턴으로부터 이격되어 상기 전극패턴과 통전이 이루어지지 않는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외측 패턴 및 상기 내측 패턴은 각각 레이저로 컷팅되어 복수의 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  9. 터치 센서용 전극패턴을 포함하는 전자장치의 제조방법에 있어서,
    ITO 증착(ITO Sputtering)으로 ITO패턴을 형성시키는 패턴형성단계; 및
    상기 ITO패턴이 상기 터치 센서용 전극패턴인 메인전극패턴, 상기 메인전극패턴의 외측 둘레를 따라 위치하는 외측 패턴 및 상기 메인전극패턴의 내부에 위치하는 내측 패턴으로 나누어지도록, 상기 전극패턴을 레이저로 컷팅하는 제1컷팅단계;를 포함하는 전자장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1컷팅단계는 상기 메인전극패턴이 일정한 영역을 갖도록 상기 전극패턴을 컷팅하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1컷팅단계 이후에 상기 외부 패턴 및 내부 패턴이 복수의 패턴으로 나누어지도록 상기 외부 패턴 및 내부 패턴을 레이저로 컷팅하는 제2컷팅단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 제조방법.
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