KR20160095619A - 터치제어장치 - Google Patents

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KR20160095619A
KR20160095619A KR1020160010485A KR20160010485A KR20160095619A KR 20160095619 A KR20160095619 A KR 20160095619A KR 1020160010485 A KR1020160010485 A KR 1020160010485A KR 20160010485 A KR20160010485 A KR 20160010485A KR 20160095619 A KR20160095619 A KR 20160095619A
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수 푸-유
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리아오 쉬두
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티피케이 터치 솔루션즈 (씨아먼) 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 터치제어 감지 구조, 커버 렌즈, 제1 차폐층, 제2 차폐층 및 지문인식 구조를 포함하는 터치제어장치를 제공한다. 커버 렌즈는 서로 마주보는 제1 주 표면과 제2 주 표면을 구비한다. 제1 주 표면은 터치면이다. 커버 렌즈는 오목홈을 구비하며, 오목홈은 제2 주 표면에 설치되어 상면 및 상면과 이웃한 측면을 구비한다. 제1 차폐층은 오목홈의 상면을 차폐하고, 제2 차폐층은 오목홈의 측면을 차폐하며, 여기에서 제1 차폐층과 제2 차폐층의 색상은 상이하다. 지문인식구조 중의 적어도 일부는 오목홈의 상면에 설치되고, 터치제어 감지 구조는 제2 주 표면에 설치된다. 이와 같이 하면, 커버 렌즈에 지문인식 구조를 수납하는 오목홈을 설치 가능하여 사용자가 원하는 시각적인 디자인효과를 유지 가능한 터치제어장치를 제공할 수 있다.

Description

터치제어장치{TOUCH CONTROL DEVICE}
본 발명은 터치제어 기술분야에 관한 것으로서, 특히 일종의 터치제어장치에 관한 것이다.
과학기술의 발전에 따라, 지문인식기술은 그것이 제공하는 보안인식기능에 힘입어 각종 전자장치에 광범위하게 응용되고 있다. 근래들어 이동장치에 응용되는 지문인식기술은 우수한 도난방지 기능 및 개인 프라이버시 보호 기능을 갖춤으로 인해 대중들의 관심이 집중되고 있고, 아울러 유사 전자장치의 후속되는 중요 발전 방향이 될 것이다.
종래 기술 중, 터치제어장치는 통상적으로 커버렌즈(Cover Lens)를 구비하여, 사용자가 터치하도록 조작 표면을 제공하고, 커버 렌즈 아래의 기능 어셈블리를 보호한다. 지문인식 구조는 커버렌즈 하부에 설치되며, 또한 커버렌즈 하부면의 오목홈 내에 설치될 수 있다. 터치제어장치의 터치제어 조작 패널에 있어서, 오목홈의 존재는 터치제어장치의 외관에 대한 시각적 효과에 영향을 줄 수 있는데 오목홈 측면의 누광(漏光)현상 또는 오목홈 측면과 저면(底面)의 단차로 인한 외관 결함을 예로 들 수 있다. 따라서, 커버렌즈에 지문인식 구조를 수용하는 오목홈을 설치하더라도 여전히 고객이 원하는 디자인에 대한 시각적 효과를 유지할 수 있게 하는 것은 하루 빨리 해결해야 할 과제이다.
이를 감안하여, 본 발명의 한 기술적 양태에 따른 터치제어장치는 터치제어 감지 구조, 커버 렌즈, 제1 차폐층, 제2 차폐층 및 지문인식 구조를 포함한다. 커버 렌즈는 서로 마주보는 제1 주 표면과 제2 주 표면을 구비한다. 제1 주 표면은 터치면이다. 커버 렌즈는 오목홈을 구비하며, 오목홈은 제2 주 표면에 설치되어 상면 및 상면과 이웃한 측면을 구비한다. 제1 차폐층은 오목홈의 상면을 차폐하고, 제2 차폐층은 오목홈의 측면을 차폐하며, 여기에서 제1 차폐층과 제2 차폐층의 색상은 상이하다. 지문인식구조 중의 적어도 일부는 오목홈의 상면에 설치되고, 터치제어 감지 구조는 제2 주 표면에 설치된다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 제1 차폐층의 제1 주 표면에서의 정투영은 지문인식 영역을 형성하고, 제2 차폐층의 제1 주표면에서의 정투영은 표시 영역을 형성하며, 지문표시 영역은 지문인식 영역을 둘러싼다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 제1 차폐층은 제2 주 표면의 주변 영역을 덮어 프레임 영역을 형성하며, 지문인식 영역과 표시 영역은 모두 상기 프레임 영역 내에 위치한다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 제1 차폐층과 제2 차폐층의 색상은 검정색, 흰색, 빨간색, 황금색 또는 파란색 중의 임의의 서로 다른 색상이다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 제2 차폐층은 패드 인쇄 또는 잉크 분사의 방법으로 측면에 형성한다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 상면과 측면 간의 사잇각은 90도 보다 크다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 상면과 측면 간의 사잇각은 95도 내지 175도이다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 상면과 측면 간의 사잇각은 110도 내지 165도이다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 지문인식 구조의 상면과 커버 렌즈의 제1 주 표면 간의 최소 거리는 10미크론 내지 500미크론이다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 상기 지문인식 구조는 상기 오목홈 상면에 인접한 표면이 지문인식 구조의 상면이고, 지문인식 구조의 상면과 커버 렌즈의 제1 주 표면 간의 최소 거리는 50 미크론 내지 450 미크론 또는 80미크론 내지 400미크론이다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 터치제어장치는 지문인식 구조와 제1 차폐층 사이에 설치되는 제1 고정층을 더 포함한다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 터치제어장치는 지문인식 구조와 제2 차폐층 사이에 설치되는 제2 고정층을 더 포함한다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 제2 고정층은 제1 고정층과 함께 오목홈에 충진된다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 제2 고정층은 지문인식 구조를 피복한다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 지문인식 구조는 제1 차폐층에 직접 접촉된다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 지문인식 구조는 감지전극 구조이며, 상기 감지전극 구조는 오목홈 및 제2 주 표면의 일부에 설치된다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 지문인식 구조는 집적회로 칩이다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 터치제어 감지구조는 커버렌즈에 제작되는 터치제어 감지전극 구조이다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 터치제어 감지구조는 기판측과 기판층의 일측에 설치되는 터치제어 감지층을 포함하며, 터치제어 감지층은 터치제어 감지전극 구조이다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 커버 렌즈는 제1 주 표면과 제2 주 표면을 연결하는 측면을 더 구비하고; 터치제어장치는 제1 주 표면과 제2 주 표면을 연결하는 측면에 설치되는 버퍼층을 더 포함한다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 터치제어장치는 상기 상면과 제1 차폐층 사이에 설치한 제1 광학 복구층을 더 포함한다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 터치제어장치는 상기 측면과 제2 차폐층 사이에 설치한 제2 광학 복구층을 더 포함한다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 제1 광학 복구층의 두께는 1미크론 내지 100미크론이다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 제1 광학 복구층의 재질은 투명 유기 고무, 투명 또는 반투명 잉크로부터 선택 사용 된다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 제2 광학 복구층의 두께와 재질은 제1 광학 복구층과 동일하다.
색상이 상이한 제1 차폐층과 제2 차폐층을 각각 오목홈의 상면과 측면에 피복하는 것은, 첫 번째, 제1 차폐층은 제2 차폐층과 함께 하부에 위치한 지문인식 구조 등 불투명 어셈블리를 균일하게 차폐할 수 있고, 오목홈 특히 오목홈의 측면의 누광현상을 방지할 수 있으며; 두 번째, 제1 차폐층과 제2 차폐층의 상이한 색상차이를 충분히 이용하여 이 둘의 명암도를 높임으로써, 동일한 색상을 갖는 차폐층이 오목홈의 측면과 상면이 빛의 서로 다른 반사각도에 의해 외관적으로 보이는 시각적 효과를 개선할 수 있으며; 세 번째, 제2 차폐층에 표시 영역을 형성하게 함으로써, 지문인식 영역의 위치를 명확히 표기할 수 있다.
제1 차폐층과 오목홈의 상면 사이에 제1 광학 복구층을 설치하고, 제2 차폐층과 오목홈의 측면 사이에 제2 광학 복구층을 설치하면, 표면처리 공정에서 발생한 오목홈의 스크래치, 미세 틈새를 방지 및 안개화 현상을 저하시키고, 스크래치를 수식할 수 있어서, 오목홈의 표면이 투명, 반듯하게 되도록 하여, 광학성능을 회복하고 외관을 개선시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 평면도.
도 2는 본 발명의 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치의 단면도로서, 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2에 따른 것이다.
이하 도면으로 본 발명의 복수의 실시방식을 공개하며, 명확히 설명하기 위하여, 많은 실무상의 세부 내용을 아래에서 함께 설명할 것이다. 그러나 이러한 실무상의 세부 내용은 본 발명을 제한하기 위한 것이 아님을 이해하여야 한다. 다시 말해, 본 발명의 일부 실시방식 중, 이러한 실무상의 세부내용은 반드시 필요한 것은 아니다. 또한, 도면을 단순화하기 위하여, 약간의 종래의 관용적인 구조와 어셈블리는 도면에서 간단히 표시하는 방식으로 나타내었다.
도 1은 본 발명의 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면 위치는 도 1의 절취선 2를 따른 것이다. 본 발명의 다른 실시방식은 일종의 터치제어장치(100)를 제공한다. 터치제어장치(100)는 스마트폰 또는 태블릿 컴퓨터와 같은 이동장치일 수 있다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 터치제어장치(100)는 터치 감지 구조(110), 커버 렌즈(120), 지문인식 구조(130), 제1 차폐층(140) 및 제2 차폐층(142)을 포함한다. 커버 렌즈(120)는 서로 마주보는 제1 주 표면(121)과 제2 주 표면(122)을 구비한다. 제1 주 표면(121)은 사용자가 터치 조작하도록 제공되는 터치면이다. 터치 감지 구조(110)는 제2 주 표면(122)에 설치된다. 커버 렌즈(120)는 오목홈(123)을 구비하고, 오목홈(123)은 제2 주 표면(122)에 설치되어 상면(124) 및 상면(124)에 이웃한 측면(125)을 구비하며, 상면(124)과 측면(125) 간의 사잇각(θ)은 90도 이상이다. 구체적으로, 오목홈(123)은 제2 주 표면(122)이 제1 주 표면(121) 방향으로 오목하게 형성된 것이다. 지문인식 구조(130)의 적어도 일부는 오목홈(123)의 상면(124)에 설치된다. 제1 차폐층(140)은 오목홈(123)의 상면(124)을 덮고, 제2 차폐층(142)은 오목홈(123)의 측면(125)을 덮으며, 제1 차폐층(140)의 색상과 제2 차폐층(142)의 색상은 상이하다.
보다 구체적으로, 제1 차폐층(140)과 제2 차폐층(142)은 각각 검정색, 흰색, 빨간색, 황금색 또는 파란색 등에서 임의의 서로 다른 색상을 선택할 수 있다.
이 외, 제1 차폐층(140)의 제1 주 표면(121)에서의 정투영은 지문인식 영역(121R)을 형성하고, 제2 차폐층(142)의 제1 주 표면(121)에서의 정투영은 표시 영역(121E)을 형성한다. 지문 표시구역(121E)은 지문 인식구역(121R)을 둘러싼 형태로 설치된다. 구체적으로, 지문 표시 영역(121E)은 적어도 지문 인식 영역(121R)의 일측에 위치되어, 지문인식 영역(121R)의 위치를 명확히 표시하기 위한 것이다. 더 나아가, 제1 차폐층(140)이 제1 주 표면(122)의 주변 영역을 더 덮음으로써, 프레임 영역(121F)을 형성한다. 이와 동시에, 제2 주 표면(122) 중 제1 차폐층(140)과 제2 차폐층(142)에 의해 피복되지 않은 영역을 터치제어 디스플레이 영역(121T)이라고 정하고, 프레임 영역(121F)은 터치제어 디스플레이 영역(121T)의 적어도 일측에 위치하고, 지문인식 영역(121R)과 표시 영역(121E)은 모두 프레임 영역(121F)내에 위치한다.
이로써, 도 1에 도시된 바와 같이, 터지제어장치(100)를 위에서 아래를 향하여 볼 때, 제1 주 표면(121)은 터치제어 디스플레이 영역(121T), 프레임 영역(121F), 지문인식 영역(121R) 및 표시 영역(121E)으로 구분될 수 있다. 구체적으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 주 표면(122)에서 프레임 영역(122)의 정투영은 즉 제2 주 표면(122)이 제1 차폐층(140)에 의해 피복된 부분이고, 제2 주 표면(122)에서 터지제어 디스플레이 영역(121T)의 정투영은 즉 제2 주 표면(122)이 터치제어 구조(110)에 대응하는 부분이다. 또한, 제1 주 표면(121)상에서 지문인식 구조(130)의 정투영은 제1 주 표면(121)상에서 터치제어 감지 구조(110)의 정투영과 중첩되지 않는다.
제1 차폐층(140)과 상이한 색상을 가진 제2 차폐층(142)을 오목홈(123)의 측면(125)에 피복하여 표시 영역(121E)을 형성하게 되면, 지문인식 영역(121R)의 위치를 명확히 표기할 수 있으며, 이는 지문인식 조작에 편리를 제공한다. 또한, 이와 같은 방법으로 설계하면, 제1 차폐층(140)을 동시에 오목홈(123)의 측면(125)과 상면(124)에 피복할 때, 오목홈(123)의 측면(125)과 상면(124)이 서로 다른 빛 반사각도로 인해 터치제어장치(100)에 나타나는 외관형태에 대한 시각효과 불량문제를 방지할 수 있다.
구체적으로, 만약 제1 차페층(140)으로 제2 차폐층(142)을 대체하게 되면, 즉, 제1 차폐층(140)을 오목홈(123)의 측면(125)과 상면(124)에 피복하게 되면, 오목홈(123)의 측면(125)을 피복한 제1 차폐층(140)과 프레임 영역(121F)을 피복한 제1 차폐층(140)이 동일한 색상을 갖기 때문에, 프레임 영역(121F)과 표시 영역(121E) 모두 프레임으로 보여진다. 그러나, 상면(124)과 제2 주 표면(122)을 연결한 오목홈(123)의 측면(125)이 경사면이고, 표시 영역(121E)에 대응하는 제1 차폐층(140)이 이 경사면에 설치되었기 때문에, 사용자가 터치제어장치(100)를 위에서 아래를 향하여 볼 때, 프레임 영역(121F)과 표시 영역(121E)의 색상에 단차차이가 존재함을 발견하게 되는데, 이는 터치제어장치(100)의 외관형태에 대한 시각효과에 영향을 준다.
이와 비교하여, 색상이 서로 상이한 제1 차폐층(140)과 제2 차폐층(142)을 각각 오목홈(123)의 상면(124)과 측면(125)에 피복하게 되면, 제1 차폐층(140)은 제2 차폐층(142)과 함께 하부에 위치한 지문인식 구조(130) 등 불투명 어셈블리를 오목홈(123)의 상면(124)과 측면(125)에서 비교적 균등하게 가려주는 효과를 생성한다. 또한, 오목홈(123), 특히 그 측면(125)의 누광현상을 방지할 수 있다. 왜냐 하면, 제2 차폐층(142)의 색상은 본래부터 제1 차폐층(140)의 색상과 상이하기 때문에 제2 차폐층(142)과 제1 차폐층(140)의 색상차이를 충분히 이용하여, 두 가지 색상의 명암도를 뚜렷하게 하면, 오목홈(123)의 측면(125)과 상면(124)이 빛에 대한 서로 다른 반사각도에 따라, 같은 색상의 차폐층이 갖는 터치제어장치(100)의 외관에 대한 시각효과 불량을 개선시 킬 수 있다. 또한, 제2 차폐층(142)의 색상과 제1 차폐층(140)의 색상이 상이하기 때문에, 제2 차폐층(142)에 표시 영역(121E)을 형성하게 하여, 지문인식 영역(121R)의 위치를 명확히 할 수 있어, 나아가 터치제어장치의 사용편리성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 지문인식 영역(121R)의 형상은 직사각형이고, 표시 영역(121E)의 외주변 형상은 지문인식 영역(121R)의 형상과 어울려서 직사각형을 형성하나, 단 이에 국한되지 않는다. 기타 실시방식에서, 지문인식 영역(121R)의 형상은 마름모꼴, 원형 또는 타원형의 형상을 가질 수 있고, 표시 영역(121E)의 외주변 형상은 지문인식 영역(121R)의 형상과 어울려서 마름모꼴, 원형 또는 타원형의 형상을 가질 수 있다. 이로써, 지문인식 영역(121R)과 표시 영역(121E)이 서로 다른 색상과 형상을 가지게 함으로써, 터치제어장치(100)의 외관디자인을 더 다채롭게 할 수 있다.
제1 차폐층(140)과 제2 차폐층(142)은 일반적으로 불투명한 잉크, 포토레지스트 등 재질로 형성되어, 커버렌즈(120) 하부에 위치하는 일부 불투명한 어셈블리들, 예를 들어, 연성회로기판 및 전도성 회로 등을 차폐한다. 제1 차폐층(140)은 단층 구조일 수도 있고, 다층 재료를 적층하여 구성된 다층 구조일 수도 있다. 제1 차폐층(140)의 두께는 0내지 20미크론이다. 상술한 제1 차폐층(140)과 제2 차폐층(142)의 재질은 단지 예시적인 것 일뿐, 결코 본 발명을 제한하기 위한것이 아니며, 본 발명의 소속 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 실제 필요에 따라 제1 차폐층(140)과 제2 차폐층(142)의 재질을 탄력적으로 선택할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 제1 차폐층(140)을 커버 렌즈(120)의 상면(124)과 제2 주 표면(122)의 프레임 영역(121f)에 형성하는 방법은 도포 후 리소그래피 에칭 또는 실크스크린 인쇄하는 방법일 수 있다.
구체적으로, 도포 방법을 사용할 경우, 먼저 제 차폐층(140)을 오목홈(123)의 상면(124)과 제2 주 표면(122)에 도포하고(이때 커버 렌즈(120)는 도 2를 거꾸로 놓은 상태, 즉 제2 주 표면(122)은 상부 표면이고 오목홈(123)은 상측 방향이다), 이어서 리소그래피 에칭 과정을 실시하여, 제2 주 표면(122)에서 터치제어 디스플레이 영역(121T)의 정투영 부분에 덮이는 제1 차폐층(140)을 제거한다. 이와 같이 하면, 제1 차폐층(140)은 커버 렌즈(120)의 상면(124)과 제2 주 표면(122) 중 프레임 영역(121F)에 위치하는 영역에 균일하게 형성될 수 있다.
제1 차폐층(140)이 커버 렌즈(120)의 상면(124)과 제2 주 표면(122) 중 프레임 영역(121F)에 위치하는 영역에 형성된 후, 이어서 제2 차폐층(142)을 커버 렌즈(120)의 측면(125)에 형성한다. 제2 차폐층(140)을 커버 렌즈(120)의 측면(125)에 형성하는 방법은 잉크 분사 또는 패드 인쇄일 수 있다.
상면(124)과 측면(125) 사이의 사잇각(θ)이 90도보다 크기 때문에, 상면(124)과 제2 주 표면(122)을 연결하는 하나의 경사면(즉 측면(125))이 형성된다. 제2 차폐층(142)은 잉크 분사 또는 패드 인쇄를 이용하여 측면(125)에 직접 형성될 수 있으며, 따라서 제2 차폐층(140)을 측면(125)에 형성할 수 없거나, 또는 제2 차폐층(142)을 측면(125)에 균일하게 형성할 수 없어 제1 차폐층(140)과 제2 차폐층(142)의 차폐가 불완전해지는 상황이 발생하지 않는다.
또한, 여기서 주의해야 할 점은, 제1 차폐층(140)과 제2 차폐층(142)은 커버 렌즈(120)와 지문인식 구조(130) 사이에 설치된다는 것이다. 다시 말해, 제조 과정에서, 먼저 제1 차폐층(140)과 제2 차폐층(142)을 커버 렌즈(120)에 형성한 다음, 지문인식 구조(130)를 제1 차폐층(140)과 제2 차폐층(142)에 형성한다. 구체적으로, 지문인식 구조(130)는 적어도 오목홈(123)의 상면(124)에 설치되고, 좀 더 구체적으로, 제1 차폐층(140)상에 설치되거나 또는 제2 차폐층(142)을 더 차폐하며, 더 나아가, 제1 주 표면(122)을 차폐하는 제1 차폐층(140)과 오목홈(123)의 측면(125)을 차폐하는 제2 차폐층(142)에 설치된다.
지문인식의 감도와 정확성을 보장하기 위하여, 지문인식 구조(130)와 예를 들어 손가락 같은 터치 물체 간의 거리가 너무 크지 않도록, 지문인식 구조(130)와 제1 주 표면(121) 간의 간격은 너무 커서는 안 된다. 이와 동시에, 커버 렌즈(120) 하부에 설치되는 터치제어 감지 구조(110) 등과 같은 어셈블리가 외부의 힘에 의해 쉽게 파손되지 않게 보호하고, 커버 렌즈(120)의 강도 및 내충격 성능을 보장하기 위하여, 커버 렌즈(120)의 두께 역시 너무 얇아서는 안 된다. 따라서, 오목홈(123)을 커버 렌즈(120)의 제2 주 표면(122)에 설치하고, 지문인식 구조(130)를 오목홈(123) 내에 설치하되, 커버 렌즈(120)의 오목홈(123) 이외의 부분은 여전히 적합한 두께를 유지하도록 함으로써, 지문인식의 감도와 정확성을 보장하는 동시에 터치제어장치(100)의 강도(또는 커버 렌즈(120)의 강도)를 보장할 수 있다.
구체적으로, 지문인식 구조(130)가 커버 렌즈(120)에서 조작되는 지문을 보다 더 민감하게 감지할 수 있도록 하기 위하여, 커버 렌즈(120)의 제1 주 표면(121)과 지문인식 구조(130)의 상면 간의 최소 거리(D)는 50 미크론 내지 450 미크론이며, 일부 실시방식에서 최소 거리(D)는 80 미크론 내지 400 미크론 사이에 개재될 수 있다. 그 중, 지문인식 구조(130)의 상면은 지문인식 구조(130)가 오목홈(123) 상면(124)에 인접한 표면이다. 설명해야 할 점으로, 커버 렌즈(120)의 제1 주 표면(121)에 1층 또는 다층의 기능성 필름, 예를 들어 반사 방지, 눈부심 방지 또는 증투(reflection reducing) 필름 등을 더 설치할 수 있다. 제1 주 표면(121)에 기타 기능성 필름이 더 설치되는 경우, 최소 거리(D)는 터치 물체가 실제로 터치하는 면에서 지문인식 구조(130) 상면까지의 최소 거리, 즉 기능성 필름의 커버 렌즈(120)에서 먼 표면에서 지문인식 구조(130)의 상면까지의 최소 거리여야 한다.
상면(124)과 측면(125) 간의 사잇각(θ)이 90도 이상이므로, 오목홈(123)의 측면(125)은 상면(124)과 제2 주 표면(122)을 연결하는 하나의 경사면이 형성될 수 있다. 형상이 입방체인 오목홈에 비해, 커버 렌즈(120) 가공에 있어서, 특히 커버 렌즈(120)가 유리 등과 같이 경도가 비교적 높은 재질인 경우, 이와 같이 경사면을 갖는 오목홈(123)은 제2 주 표면(122)에 형성되기가 비교적 용이하다. 따라서, 커버 렌즈(120)의 제조 양품률이 효과적으로 높아질 수 있다. 본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 상면(124)과 측면(125) 간의 사잇각(θ)은 95도 내지 175도 또는 110도 내지 165도일 수 있다. 이상으로 예를 든 상면(124)과 측면(125)의 구체적인 실시방식은 단지 예시적인 것일뿐, 결코 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니며, 본 발명의 소속 기술분야에서 통상적인 지식을 갖춘 자라면, 실제 필요에 따라 상면(124)과 측면(125)의 구체적인 각도 또는 형상이 조합된 실시방식을 탄력적으로 선택할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
본 실시방식에서, 측면(125)은 평면이나, 단 이에 국한되지 않는다. 기타 실시방식에서, 측면(125)은 안으로 만곡되거나 또는 밖으로 만곡된 곡면일 수 있다. 주의해야 할 점으로, 측면(125)이 곡면일 경우, 상면(124)과 측면(125) 간의 사잇각은 상면(124)과 측면(125)을 제2 주 표면(122) 및 상면(124)의 양단과 연결하는 기기연결의 사잇각으로 정의한다.
본 실시방식 중, 지문인식 구조(130)는 정전용량식 지문인식 구조(130)이다. 지문인식 구조(130)는 감지전극 구조로서, 오목홈(123) 내측 및 제2 주 표면(122)의 일부에 설치되며, 보다 구체적으로, 지문인식 구조(130)는 오목홈(123)의 상면(124), 측면(125) 및 측면(125)에 연결되는 제2 주 표면(122)의 일부에 설치된다. 오목홈(123)의 상면(124)에 설치되는 지문인식 구조(130)는 사용자의 지문을 인식하기 위한 것이고, 제2 주 표면(122)의 일부에 설치되는 지문인식 구조(130)는 외부 회로에 접속되기 위한 것이며, 오목홈(123)의 측면(125)에 설치되는 지문인식 구조(130)는 오목홈(123)의 상면(124)에 설치되는 지문인식 구조(130)와 제2 주 표면(122)의 일부에 설치되는 지문인식 구조(130)를 전기적으로 연결하기 위한 것이다.
예를 들면, 지문인식 구조(130)를 형성하는 방법은 먼저 1층의 전도층을 오목홈(123)의 상면(124), 측면(125) 및 측면(125)에 연결되는 제2 주 표면(122)의 일부에 증착하고(이때 커버 렌즈(120)는 도 2를 거꾸로 놓은 상태, 즉 제2 주 표면(122)이 상부 표면이고, 오목홈(123)은 상방을 향한다), 전도층을 패터닝하여 지문인식 구조(130)를 형성한다.
오목홈(123)의 측면(125)에 상면(124)과 제2 주 표면(122)을 연결하는 경사면이 형성되기 때문에, 전도층이 오목홈(123)의 측면(125) 하부에 형성되기 용이하고, 또한 패터닝 공정 역시 비교적 용이하게 실시될 수 있다. 또한, 오목홈(123)의 측면(125)과 각각 상면(124), 제2 주 표면(122) 사이의 경사가 비교적 완만하므로, 지문인식 구조(130)의 감지전극 구조가 측면(125)에서 각각 상면(124) 및 제2 주 표면(122)과 연결부위가 끊어져 손상되는 현상이 쉽게 발생하지 않는다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 터치제어장치(100)는 터치제어 감지 구조(110) 하부에 설치되는 디스플레이 모듈(190)을 더 포함한다. 따라서, 터치제어 감지 구조(110)와 디스플레이 모듈(190)이 함께 터치제어와 디스플레이의 2가지 기능을 수행한다. 디스플레이 모듈(190)은 액정 디스플레이 모듈(Liquid Crystal Display Module, LCM), 발광다이오드 디스플레이 모듈 또는 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이 모듈 등 터치제어 감지 구조와 접합될 수 있는 디스플레이 모듈일 수 있다.
구체적으로, 터치제어 감지 구조(110)는 커버 렌즈(120)에 제작되는 단층 터치제어 감지 전극 구조이며, 다시 말해, 터치제어 감지 구조(110)는 커버 렌즈(120)와 함께 단일형 유리 터치제어 패널(One Glass Solution, OGS)을 형성한다. 또한, 터치제어 감지 구조(110)의 재질은 금속 나노 도선, 투명 금속산화물 박막 또는 금속 메쉬(metal mesh) 등일 수 있다.
제조 과정에서, 터치제어 감지 구조(110)를 먼저 제2 주 표면(122)에 형성하고(이때 커버 렌즈(120)는 도 2를 거꾸로 놓은 상태, 즉 제2 주 표면(122)이 상부 표면이다), 이어서 커버 렌즈(120)와 터치제어 감지 구조(110)를 디스플레이 모듈(190)에 설치한다.
본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 커버 렌즈(120)는 제1 주 표면(121)과 제2 주 표면(122)을 연결하는 측면(126)을 더 구비한다. 터치제어장치(100)는 버퍼층(160)을 더 포함하며, 버퍼층(160)은 측면(126)에 설치된다. 구체적으로, 버퍼층(160)의 재질은 고정접착제일 수 있다. 보다 구체적으로, 고정접착제는 유동성과 점성을 지닌 겔체로서, 주요 성분은 예를 들어 아크릴산 수지이고, 상온에서 액체상태이며, 자외선과 같은 경화 공정을 거쳐 경화되어 형성된다. 고정접착제는 액체 상태에서 사출성형, 점착, 분사도포 또는 롤러 도포 등 방식으로 측면(126)에 형성될 수 있다. 고정접착제의 점도는 500 내지 1200 밀리파스칼·초일 수 있으며, 경화 후의 경도는 70 내지 85D(쇼어 경도)이고, 버퍼층(160)의 최대 두께(T)가 0.03 내지 0.2mm일 수 있으며, 0.08 내지 0.12mm인 것이 바람직하다. 그 중 버퍼층(160)의 외표면은 측면(126)에서 먼 표면이다. 따라서 버퍼층(160)은 외부의 힘을 완충하고 렌즈 커버(120)를 보호하는 기능을 갖는다. 또는 렌즈 커버(120)는 가공 과정에서 측면(126)에 미세한 균열 또는 흠집이 나타날 수 있는데, 버퍼층(160)은 액체 상태에서 측면(126)의 미세한 균열 또는 흠집과 모세관 작용을 일으켜 상기 미세한 균열 및 흠집을 보수하여 커버 렌즈(120)의 강도를 높일 수 있다. 또한, 전술한 특성의 고정접착제를 이용하여 버퍼층(160)을 형성하면 버퍼층(160)을 측면(126)에 긴밀하면서도 견고하게 결합시킬 수 있어, 측면(126)의 내충격, 파열 방지 능력을 향상시킴으로써, 커버 렌즈(120) 내지 터치제어장치(100)의 전체 강도를 높일 수 있고, 특히 앞 글의 단일형 유리 터치제어 패널에 대해 터치제어 패널의 내낙하, 내충격 능력을 높일 수 있다.
구체적으로, 커버 렌즈(120)의 재질은 투명한 고경도 재료이다. 예를 들어, 커버 렌즈(120)의 재질은 강화유리, 사파이어 또는 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)일 수 있다. 커버 렌즈(120)의 제1 주 표면(121)과 제2 주 표면(122)은 화학 또는 물리적으로 강화된 표면이고, 또한 커버 렌즈(120)의 측면(126) 역시 화학 또는 물리적으로 강화된 표면일 수 있으며, 이를 통해 커버 렌즈(120)의 강도를 높일 수 있다. 커버 렌즈(120)의 제1 주 표면(121) 및/또는 제2 주 표면(122)은 커버 렌즈(120)가 3D(3차원) 구조의 커버 렌즈를 형성하도록 하나의 곡면일 수도 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2를 따른 것이다. 본 실시방식과 전술한 실시방식은 대체로 동일하며, 이하 차이점을 위주로 설명한다.
지문인식 구조(130)는 오목홈(123)의 상면(124) 하부에 설치되어, 오목홈(123)의 상면(124)을 덮는 제1 차폐층(140)과 직접 접촉되는 집적회로 칩이다. 이상에 예를 든 지문인식 구조(130)의 구체적인 실시방식은 단지 예시적인 것일뿐, 결코 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니며, 본 발명의 소속 기술분야에서 통상적인 지식을 갖춘 자라면 실제 필요에 따라 지문인식 구조(130)의 구체적인 실시방식을 탄력적으로 선택할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
본 실시방식에서, 제1 차폐층(140)은 선광성을 차폐하는 기능을 구비한 점착 재료이다. 따라서, 제1 차폐층(140)은 차폐 기능을 구비할 뿐만 아니라, 지문인식 구조(130)를 커버 렌즈(120)의 오목홈(123)에 고정시킬 수도 있다.
여기서 주의해야 할 점은, 기타 실시방식 중, 지문인식 구조(130)는 반드시 제1 차폐층(140)을 통해 커버 렌즈(120)의 오목홈(123)에 고정시켜야 하는 것은 아니며, 지문인식 구조(130)는 보조 어셈블리의 설치를 통해 커버렌즈(120)의 오목홈(123)에 고정되거나, 또는 오목홈(123)의 크기 또는 형상을 지문인식 구조(130)가 커버 렌즈(120)의 오목홈(123)에 끼워질 수 있도록 설계할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예의 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2를 따른 것이다. 본 실시방식과 도 3의 실시방식은 대체로 동일하며, 이하 차이점을 위주로 설명한다.
본 실시방식에서, 제1 차폐층(140)은 차폐 기능만 구비하며, 따라서 터치제어장치(100)는 지문인식 구조(130)와 제1 차폐층(140) 사이에 설치되어, 지문인식 구조(130)를 커버 렌즈(120)의 오목홈(123)에 고정시키는 제1 고정층(150)을 더 포함한다.
구체적으로, 제1 고정층(150)의 재질은 점성을 구비한 겔체로서, 예를 들어 광학접착제 또는 고정접착제이다. 보다 구체적으로, 고정접착제의 주요 성분은 예를 들어 아크릴산 수지이고, 상온에서 액체상태이며, 자외선과 같은 경화 공정을 거쳐 경화되어 형성된다. 고정접착제는 액체 상태에서 사출성형, 점착, 분사도포 또는 롤러 도포 등 방식으로 지문인식 구조(130)와 제1 차폐층(140) 사이에 형성될 수 있으며, 또한 경화 후, 지문인식 구조(130)와 제1 차폐층(140)을 긴밀하고 안정적으로 결합시킬 수 있다. 고정접착제의 점도는 500 내지 1200 밀리파스칼·초일 수 있으며, 경화 후의 경도는 70 내지 85D(쇼어 경도)이고, 두께는 5 미크론 내지 50 미크론일 수 있다. 따라서, 제1 고정층(150) 역시 커버 렌즈(120)의 오목홈(123) 부위의 강도를 강화시킬 수 있고, 특히 전술한 특성의 고정접착제를 이용하여 제1 고정층(150)을 형성하면, 그 점도와 경도로 인해 커버 렌즈(120)의 오목홈(123) 부위의 강도를 더욱 강화시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면위치는 도 1의 절취선 구간 2를 따른 것이다. 본 실시방식과 도 4의 실시방식은 대체로 동일하며, 이하 차이점을 위주로 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 터치제어장치(100)는 제2 고정층(170)을 더 포함하며, 제2 고정층(170)은 지문인식 구조(130)와 제2 차폐층(142) 사이에 설치되어, 오목홈(123)에 충진됨으로써, 지문인식 구조(130)를 커버 렌즈(120)의 오목홈(123)에 고정시킨다.
구체적으로, 제2 고정층(170)의 재질은 점성을 구비한 겔체로서, 예를 들어 광학접착제 또는 고정접착제일 수 있다. 제2 고정층(170)의 주요 성분, 형성방법은 제1 고정층(150)과 유사하므로, 설명을 생략한다. 제2 고정층(170)과 제1 고정층(150)은 일체형으로 연결되어 지문인식 구조(130)와 제1 차폐층(140), 제2 차폐층(142) 사이에 설치될 수 있다.
제2 고정층(170)은 경화 후 지문인식 구조(130)와 제1 차폐층(140)을 긴밀하고 안정적으로 결합시켜, 오목홈(123)과 지문인식 구조(130) 사이에 틈새가 없도록 할 수 있기 때문에, 제2 고정층(170)은 지문인식 구조(130)를 오목홈(123)에 안정적으로 고정시킬 수 있으며, 또한 커버 렌즈(120)의 오목홈(123) 부위의 강도를 더욱 강화시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2를 따른 것이다. 본 실시방식의 터치제어장치(100)는 도 5의 터치제어장치(100)와 대체로 동일하며, 주요 차이점은, 본 실시방식에서 제2 고정층(170)은 지문인식 구조(130)와 오목홈(123)의 측면(125)을 덮는 제2 차폐층(142) 사이에 설치되는 이외에, 지문인식 구조(130)를 더 피복한다는데 있다. 이와 같이 하면, 제2 고정층(170)은 외부의 힘을 완충시켜 지문인식 구조(130)를 보호하는 기능도 갖출 수 있어, 후속되는 제조 공정에서 외부의 힘에 의한 지문인식 구조(130)의 스크래치 또는 손상을 감소시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2를 따른 것이다. 본 실시방식의 터치제어장치(100)는 도 5의 터치제어장치(100)와 대체로 동일하며, 주요 차이점은, 본 실시방식에서, 터치제어장치(100)의 지문인식 구조(130)가 제1 차폐층(140)에 직접 접촉된다는데 있다. 다시 말해, 지문인식 구조(130)와 상면(124) 사이에 제1 고정층(150)이 설치되지 않고, 지문인식 구조(130)는 제2 고정층(170)을 통해 오목홈(123)에 고정된다. 또한, 제2 고정층(170)은 도 6 중의 제2 고정층(170)과 유사하여, 지문인식 구조(130)의 측면과 저면을 더 피복할 수 있다.
지문인식 구조(130)가 제1 차폐층(140)에 직접 접촉되기 때문에, 지문인식 구조(30)와 제1 주 표면(121) 사이의 거리를 단축시킬 수 있으며, 따라서 지문인식의 감도와 정확성이 더욱 향상된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2를 따른 것이다. 본 실시방식의 터치제어장치(100)는 도 3의 터치제어장치(100)와 대체로 동일하며, 주요 차이점은, 제1 차폐층(140)은 차폐 기능만 구비하고, 터치제어장치(100)는 제2 고정층(170)을 더 포함하여, 지문인식 구조(130)가 제2 고정층(170)을 통해 측면(125)에 고정되며, 지문인식 구조(130)는 제1 차폐층(140)과 직접 접촉된다는데 있다. 다시 말해, 제2 고정층(170)은 지문인식 구조(130)와 제2 차폐층(142) 사이에 설치되고, 제2 고정층(170)은 제2 차폐층(142)에만 설치되며(일부 소수부분의 제2 고정층(170)은 제1 차폐층(140)에 설치된다), 오목홈(123)에 충진되지 않는다.
구체적으로, 제2 고정층(170)의 재질은 점성을 구비한 겔체로서, 예를 들어 광학접착제일 수 있다. 제2 고정층(170)의 주요 성분, 형성방법은 제1 고정층(150)과 유사하므로, 설명을 생략한다.
제2 고정층(170)은 경화 후 지문인식 구조(130)와 제1 차폐층(140), 제2 차폐층(142)을 긴밀하고 안정적으로 결합시킬 수 있기 때문에, 제2 고정층(170)은 지문인식 구조(130)를 오목홈(123)에 안정적으로 고정시킬 수 있으며, 또한 제2 고정층(170)은 충분한 경도를 구비하며 오목홈(123)에 설치되기 때문에, 커버 렌즈(120)의 오목홈(123) 부위의 강도를 더욱 강화시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2를 따른 것이다. 본 실시방식의 터치제어장치(100)는 도 4의 터치제어장치(100)와 대체로 동일하며, 주요 차이점은, 본 실시방식에서 터치제어 감지 구조(110)는 기판층(111)과 터치제어 감지층(112)을 포함하여, 터치제어 감지층(112)은 기판층(111)의 일면에 설치되고, 기판층(111)은 커버 렌즈(120)와 터치제어 감지층(112) 사이에 위치한다는데 있다. 또한, 터치제어 감지층(112)은 단층 터치제어 감지전극 구조일 수 있다.
관련 제조과정에서, 터치제어 감지층(112)을 먼저 기판층(111)에 형성하고, 이어서 기판층(111)을 터치제어 감지층(112)과 함께 기판층(111) 측으로 제2 주 표면(122)에 접합하여 터치제어 디스플레이 영역(121T)에 위치시키고, 디스플레이 모듈(190)을 터치제어 감지층(112)에 접합한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2를 따른 것이다. 본 실시방식의 터치제어장치(100)는 도 9의 터치제어장치(100)와 대체로 동일하며, 주요 차이점은, 본 실시방식에서 터치제어 감지층(112)은 기판층(111)에 설치되고, 또한 커버 렌즈(120)와 기판층(111) 사이에 위치한다는데 있다.
관련 제조과정에서, 터치제어 감지층(112)을 먼저 기판층(111)에 형성하고, 이어서 기판층(111)을 터치제어 감지층(112)과 함께 터치제어 감지층(112) 측으로 제2 주 표면(122)에 접합함과 아울어, 디스플레이 모듈(190)을 기판층(111)에 접합한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2를 따른 것이다. 본 실시방식의 터치제어장치(100)는 도 4의 터치제어장치(100)와 대체로 동일하며, 주요 차이점은, 본 실시방식에서 터치제어 감지 구조(110)는 기판층(111), 상부 터치제어 감지층(113) 및 하부 터치제어 감지층(114)을 포함하여, 상부 터치제어 감지층(113)과 하부 터치제어 감지층(114)은 각각 기판층(111)의 마주보는 양측에 설치되고, 상부 터치제어 감지층(113)은 또한 커버 렌즈(120)와 기판층(111) 사이에 위치한다는데 있다.
관련 제조과정에서, 상부 터치제어 감지층(113)과 하부 터치제어 감지층(114)을 먼저 기판층(111)의 마주보는 양측에 형성하고, 이어서 상부 터치제어 감지층(113)을 제2 주 표면(122)에 접합하고, 디스플레이 모듈(190)을 하부 터치제어 감지층(114)에 접합한다.
구체적으로, 상부 터치제어 감지층(113) 및 하부 터치제어 감지층(114)의 전극 방향은 교차되게 설치된다. 예를 들어, 상부 터치제어 감지층(113)의 전극 방향은 수직 방향이고, 하부 터치제어 감지층(114)의 전극 방향은 수평 방향일 수 있다. 상부 터치제어 감지층(113)의 전극은 구동단 배선이고, 하부 터치제어 감지층(114)의 전극은 수신단 배선이거나; 또는, 상부 터치제어 감지층(113)의 전극은 수신단 배선이고, 하부 터치제어 감지층(114)의 전극은 구동단 배선일 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2를 따른 것이다. 본 실시방식의 터치제어장치(100)는 도 11의 터치제어장치(100)와 대체로 동일하며, 주요 차이점은, 본 실시방식에서 터치제어 감지 구조(110)는 상부 터치제어 감지층(113), 하부 터치제어 감지층(114), 상부 기판층(115) 및 하부 기판층(116)을 포함한다는데 있다. 하부 터치제어 감지층(114)은 하부 기판층(116)에 설치되고, 상부 터치제어 감지층(113)은 상부 기판층(115)에 설치되며, 상부 기판층(115)은 상부 터치제어 감지층(113)과 하부 터치제어 감지층(114) 사이에 위치하고, 상부 터치제어 감지층(113)은 또한 커버 렌즈(120)와 상부 기판층(115) 사이에 위치한다.
관련 제조과정에서, 상부 터치제어 감지층(113)과 하부 터치제어 감지층(114)을 먼저 상부 기판층(115)과 하부 기판층(116)의 일측에 형성하고, 이어서 상부 터치제어 감지층(113)을 제2 주 표면(122)에 접합하고, 하부 터치제어 감지층(114)을 상부 기판층(115)에 접합하며, 디스플레이 모듈(190)을 하부 기판층(116)에 접합한다.
여기서 주의해야 할 점으로, 기타 실시방식은 전술한 설명에 국한되지 않는으며, 기타 실시방식에서, 상부 터치제어 감지층(113)과 상부 기판층(115)의 설치 위치는 서로 맞바꿔질 수 있고, 하부 터치제어 감지층(114)과 하부 기판층(116)의 설치 위치 역시 서로 맞바꿔질 수 있으며, 상부 터치제어 감지층(113)과 하부 터치제어 감지층(114)이 서로 절연되기만 하면 된다.
전술한 도 9 내지 도 12에서, 기판층(111), 상부 기판층(115) 및 하부 기판층(116)은 모두 투명 절연재료, 예를 들어 유리 또는 플라스틱 박막으로 형성되며, 플라스틱 박막은 폴리이미드(PI), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등을 포함할 수 있다. 터치제어 감지층(112), 상부 터치제어 감지층(113) 및 하부 터치제어 감지층(114)은 모두 광투과성이 비교적 높은 전도성 재질, 예를 들어 금속 나노 도선, 투명 금속산화 박막 또는 금속 메쉬 등으로 형성된다.
또한, 본 발명의 일 또는 다수의 실시방식에서, 터치제어장치(100)는 오목홈(123) 내에 설치되어 지문인식 구조(130)의 주위를 둘러싸는 금속링(미도시)을 더 포함함으로써, 터치물체를 감지하고, 지문인식 구조(13)를 활성화하며 신호대잡음비를 개선할 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2를 따른 것이다. 본 실시방식은 도 3의 실시방식과 대체로 동일하며, 이하 그 주요 차이점에 대해서 설명하고자 한다.
본 발명의 실시방식에서, 커버렌즈(120)는 유리와 같은 재료를 사용하여 제작되며, 여기에 있어서, 커버렌즈(120)의 제2 주 표면(122)에 설치되는 오목홈(123)은 주로 절삭공구에 의한 수차례의 가공에 의해 형성되는 것으로써, 많은 미세한 스크래치 및 미세 틈새를 남기게 되는데, 종래 기술은 양모 펠트로 2차 연마를 하여 유리에 남은 스크래치 및 틈새를 보완하는데, 이런 방법은 첫 번째, 작은 사이즈의 오목홈의 모퉁이와 가장자리 부분은 양모 펠트로 연마 불가한 사각지대이고; 두 번째, 양모 펠트에 의한 연마로 인해 평평한 오목홈(123)의 상면(124)을 호형으로 만들 수 있는데, 이는 오목홈(123)의 외관을 왜곡시킬 수 있다. 본 실시방식에서, 오목홈(123)의 상면(124)과 제1 차폐층(140) 사이에 표면처리작업으로 인해 오목홈(123)에 발생한 스크래치, 미세한 틈새를 보완하고 안개화현상을 줄이고 스크래치를 수식하는 것을 주요역할로 하는 제1 광학 복구층(180)을 더 설치하여, 오목홈(123)의 표면이 평평하고 투명해지도록 하여 광학성능을 회복하고 외관을 개선시킨다.
구체적으로, 제1 광학 복구층(180)은 투명한 유기 고무나 투명한 잉크 또는 반투명한 잉크를 재료로 할 수 있다. 오목홈(123)에 남겨진 스크래치와 틈새는 제1 차폐층(140)의 색상과 대조되면서 스크래치와 틈새를 더욱 선명하게 한다. 따라서, 본 실시방식의 제1 광학 복구층(180)은 투명한 유기 고무 또는 투명한 잉크 또는 반투명한 잉크를 채택하는데 이는 스크래치와 틈새의 흔적을 메꿀수 있을 뿐만 아니라, 시각상의 디자인 효과도 개선시킬 수 있다. 제1 광학 복구층(180)을 투명 유기 고무로 제작 시, 유기 고무가 갖는 일정한 점성으로 인해 제1 차폐층(140)의 유리재질로 된 커버렌즈(120)에 대한 부착력을 개선시킬 수 있다.
본 실시방식에서, 유기 고무의 재료는 메틸실리코클로로포롬, 디메틸디클로로실란, 트리클로로페리실란, 디페닐디클로로실란, 메틸페닐디클로로실란, 스틸에폭시, 실리콘, 에폭시수지, 우레탄수지 및 그 조성물에서 선택 사용할 수 있다.
본 실시방식에서, 제1 광학 복구층(180)의 제조방법은 스프레이 또는 패드 인쇄의 방식을 채택할 수 있다. 패드 인쇄방식을 예로 들면, 우선 소정의 유동성을 갖는 점조액상형태의 광학 복구재료를 오목홈(123)의 상면(124)에 인쇄하고, 광학 복구재료는 그 재질특성 및 유동성능 때문에 상면(124)의 스크래치와 틈새에 스며든다. 틈새를 메운 후의 상면(124)은 본래의 광학성능을 회복하게 된다. 패드 인쇄 후에 드라이 또는 건조 단계를 거쳐 성형된 제1 광학 복구층(180)을 형성한다.
본 실시방식에서, 제1 광학 복구층(180)의 두께는 1미크론 내지 100미크론이며 바람직하게는 30미크론 내지 70미크론이다. 이로써, 제1 광학 복구층(180)은 스크래치와 틈새를 메울수 있는 충분한 향을 보장할 수 있고 또한, 오목홈(123)의 상면(124)이 평평함을 유지하도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 지문인식이 본 두께범위에서의 효과적인 조작을 유지하도록 한다.
도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시방식에 따른 터치제어장치(100)의 단면도로서, 그 단면 위치는 도 1의 절취선 구간 2를 따른 것이다. 본 실시방식은 도 13의 실시방식과 대체로 동일하며, 그 주요 차이점은 본 실시방식에서, 제2 광학 복구층(182)은 오목홈(123)의 측면(125)과 제1 차폐층(142) 사이에 설치된다.
본 실시방식에서 제2 광학 복구층(182)을 설치하는 것은, 상술한 가공과정에서 오목홈(123)의 측면(125)에 생성한 스크래치와 틈새를 더 보완하기 위한 것 외에, 동시에 제2 차폐층(142)을 측면(125)에 제작하는데 있어서 보다 좋은 부착력을 제공한다. 제2 광학 복구층(182)의 재료, 가공방법, 두께는 도 13에서 도시하는 실시방식을 참조하고 여기에서는 설명을 생략한다.
보충하여 설명하는 것은, 상기 도 13 및 도 14의 실시방식에 있어서, 실제 설계 시, 제1 광학 복구층(180) 및 제2 광학 복구층(182)이 선택 사용하는 재료의 광학특성은 터치제어장치(100)의 제1 차폐층(140) 및 제2 차폐층(142)의 실제 설계 색상에 매칭하는 것을 주요 고려사항으로 하여, 제1 차폐층(140) 및 제2 차폐층(142)이 필요로 하는 색상 명암도에 부합시키도록 한다.
본 발명의 실시방식에서, 색상이 상이한 제1 차폐층, 제2 차폐층이 각각 오목홈의 상면과 측면을 차폐함으로써, 제1 차폐층은 제2 차폐층과 함께 그 하부에 위치한 지문인식 구조 등 불투명한 어셈블리가 오목홈의 상면과 측면에서 모두 균일한 차폐효과를 가져오도록 한다. 또한, 오목홈 특히 오목홈의 측면의 누광현상을 방지할 수 있다. 제2 차폐층의 색상이 본래 제1 차폐층의 색상과 다르기 때문에, 제2 차폐층과 제1 차폐층의 색상차이를 충분히 이용하면, 두 개의 차폐층 간의 색상 명암도를 뚜렷하게 함으로써, 동일한 색상의 차폐층이 오목홈의 측면과 상면이 빛의 반사각도에 따라 초래하는 터치제어장치의 시각적 외관 불량문제를 개선할 수 있다. 또한, 제2 차폐층의 색상과 제1 차폐층의 색상이 상이하기에, 제2 차폐층에 표시 영역을 형성할 수 있고, 지문인식 영역의 위치를 명확히 표시할 수 있으므로, 터치제어장치의 사용편리성을 향상시킬 수 있다.
이상은 단지 본 발명의 바람직한 실시예일뿐, 결코 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니며, 본 발명의 정신과 원칙 안에서 실시되는 임의의 수정, 동등한 교체, 개선 등은 모두 본 발명의 보호 범위 내에 포함되어야 한다.
100: 터치제어장치 110: 터치제어 감지 구조
111: 기판층 112: 터치제어 감지층
113: 상부 터치제어 감지층 114: 하부 터치제어 감지층
115: 상부 기판층 116: 하부 기판층
120: 커버 렌즈 121: 제1 주 표면
121T: 터치제어 디스플레이 영역 121F: 프레임 영역
121R: 지문인식 영역 121E: 표시 영역
122: 제2 주 표면 123: 오목홈
124: 상면 125, 126: 측면
130: 지문인식 구조 140: 제1 차폐층
142: 제2 차폐층 150: 제1 고정층
170: 제2 고정층 160: 버퍼층
190: 디스플레이 모듈 180: 제1 광학 복구층
182: 제2 광학 복구층
D: 최소 거리 T: 최대 두께
θ: 사잇각

Claims (21)

  1. 마주보는 제1 주 표면과 제2 주 표면을 구비하고, 상기 제1 주 표면이 터치면인 커버 렌즈;
    상기 제2 주 표면에 설치되고, 상면 및 상기 상면과 이웃한 측면을 구비한 오목홈;
    상기 오목홈의 상기 상면을 차폐하는 제1 차폐층;
    상기 오목홈의 상기 측면을 차폐하고, 상기 제1차폐층과 상이한 색상을 갖는 제2 차폐층;
    적어도 일부가 상기 오목홈의 상면에 설치되는 지문인식 구조; 및
    상기 제2 주 표면에 설치되는 터치제어 감지 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 차폐층의 상기 제1 주 표면에서의 정투영은 지문인식 영역을 형성하고, 상기 제2 차폐층의 상기 제1 주 표면에서의 정투영은 표시 영역을 형성하며, 상기 지문 표시 영역은 상기 지문인식 영역을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 차폐층은 상기 제2 주 표면의 주변 영역을 더 차폐하여 프레임 영역을 형성하고, 상기 지문인식 영역과 상기 표시 영역은 모두 상기 프레임 영역 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 차폐층은 패드 인쇄 또는 잉크 분사의 방식으로 상기 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 차폐층과 상기 제2 차폐층의 색상은 각각 검정색, 흰색, 빨간색, 금황핵 또는 파란색 중의 임의의 색상을 선택 할 수 있는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중, 어느 한 항에 있어서,
    상기 상면과 상기 측면 간의 사잇각은 95도 내지 175도 또는 110도 내지 165도인 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 지문인식 구조는 상기 오목홈 상면에 인접한 표면이 상기 지문인식 구조의 상면이고, 상기 지문인식 구조의 상면과 상기 커버 렌즈의 상기 제1 주 표면 간의 최소 거리는 50 미크론 내지 450 미크론 또는 80 미크론 내지 400 미크론인 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 지문인식 구조와 상기 제1 차폐층 사이에 설치되는 제1 고정층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 지문인식 구조와 상기 제2 차폐층 사이에 설치되는 제2 고정층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제2 고정층은 상기 제1 고정층과 함께 상기 오목홈에 충진되거나 상기 제2 고정층은 상기 지문인식 구조를 피복하는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 지문인식 구조는 상기 제1 차폐층에 직접 접촉되는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 지문인식 구조와 상기 제2 차폐층 사이에 설치되는 제2 고정층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 지문인식 구조는 감지전극 구조이고, 상기 감지전극 구조는 상기 오목홈 및 상기 제2 주 표면의 일부에 설치되는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 지문인식 구조는 집적회로 칩 또는 상기 커버 렌즈에 제작되는 터치제어 감지 전극구조인 것을 특징으로 하는 터치제어 장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 터치제어 감지구조는 기판층과 상기 기판층의 일측에 설치되는 터치제어 감지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 커버 렌즈는 상기 제1 주 표면과 상기 제2 주 표면을 연결하는 측면을 더 구비하고; 상기 제1 주 표면과 상기 제2 주 표면을 연결하는 상기 측면에 설치되는 버퍼층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 상면과 상기 제1 차폐층 사이에 설치되는 제1 광학 복구층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 측면과 상기 제2 차폐층 사이에 설치되는 제2 광학 복구층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 광학 복구층의 두께는 1 내지 100미크론인 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 광학 복구층의 재료는 투명 유기 고무, 투명 또는 반투명 잉크로부터 선택 사용되는 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 제2 광학 복구층의 두께 및 재료는 제1 광학 복구층의 두께 및 재료와 동일한 것을 특징으로 하는 터치제어장치.
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