KR20180000877A - 터치 센싱 장치 및 이 장치를 포함하는 전자 기기 - Google Patents

터치 센싱 장치 및 이 장치를 포함하는 전자 기기

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KR20180000877A
KR20180000877A KR1020160079116A KR20160079116A KR20180000877A KR 20180000877 A KR20180000877 A KR 20180000877A KR 1020160079116 A KR1020160079116 A KR 1020160079116A KR 20160079116 A KR20160079116 A KR 20160079116A KR 20180000877 A KR20180000877 A KR 20180000877A
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이호민
박성규
이진석
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시 예의 터치 센싱 장치는 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 기판과, 기판의 비유효 영역의 캐비티 내부에 배치되며, 캐비티의 바닥면을 노출시키는 적어도 하나의 홈을 갖는 제1 데코층 및 제1 데코층의 홈의 내부에 배치된 제2 데코층 및 제1 및 제2 데코층 위에 배치된 지문 센서를 포함하고, 캐비티의 바닥면에 배치된 제1 데코층의 두께는 40 ㎚ 내지 70 ㎚이다.

Description

터치 센싱 장치 및 이 장치를 포함하는 전자 기기{Touch sensing apparatus, and electric apparatus including the apparatus}
실시 예는 터치 센싱 장치 및 이 장치를 포함하는 전자 기기에 관한 것이다.
지문 센싱 기술은 생체 인식 또는 인증 프로세스 등의 개인 식별에 널리 이용되고 있다. 예를 들어, 스마트폰(smartphone) 등과 같은 전자 기기에서 접근권한을 부여하기 위해 지문 인식 센서(또는, 지문 센서)가 사용되고 있다. 이러한 지문 센서를 포함하는 터치 센싱 장치에서 일반적으로 디스플레이 영역(또는, 유효 영역) 이외의 영역(또는, 비유효 영역)에 지문 센서가 배치된다. 이 경우, 터치 센싱 장치에 포함되는 커버 기판의 비유효영역에 별도의 블라인드홀(blind hole)을 형성한 후 버튼 타입의 지문 센서를 블라인드 홀에 삽입한다.
이러한 커버 기판의 비유효 영역에서, 배선 전극 및 이 배선 전극을 외부 회로에 연결하는 인쇄회로기판 등이 외부에서 보이지 않도록 소정의 색을 가지는 물질을 도포하여 데코층이 형성될 수 있다. 이러한 데코층은 커버 기판과 지문 센서의 사이에 배치될 수 있다.
요즈음 데코층에 디자인을 가미하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 로고 등과 같은 형상을 새긴 두꺼운 데코층을 패드 인쇄 공법에 의해 유리 기판에 형성할 경우, 형상이 지문 센서에 지문과 함께 인식됨으로써, 지문의 인식률이 저하되는 문제가 있다.
실시 예는 개선된 지문 인식률을 갖는 터치 센싱 장치 및 이 장치를 포함하는 전자 기기를 제공한다.
일 실시 예에 의한 터치 센싱 장치는, 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 기판; 상기 기판의 상기 비유효 영역의 캐비티 내부에 배치되며, 상기 캐비티의 바닥면을 노출시키는 적어도 하나의 홈을 갖는 제1 데코층; 및 상기 제1 데코층의 상기 홈의 내부에 배치된 제2 데코층; 및 상기 제1 및 제2 데코층 위에 배치된 지문 센서를 포함하고, 상기 캐비티의 바닥면에 배치된 상기 제1 데코층의 두께는 40 ㎚ 내지 70 ㎚일 수 있다.
예를 들어, 상기 홈은 상기 터치 센싱 장치의 외부로 보여지는 형상의 바탕에 해당하고, 상기 홈 주변의 상기 제1 데코층은 상기 형상 자체에 해당할 수 있다.
예를 들어, 상기 홈은 상기 터치 센싱 장치의 외부로 보여지는 형상 자체에 해당하고, 상기 홈 주변의 상기 제1 데코층은 상기 형상의 바탕에 해당할 수 있다.
예를 들어, 상기 터치 센싱 장치는, 상기 기판의 상기 비유효 영역에서 상기 캐비티를 제외한 부분에 배치된 제3 데코층을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 데코층은 상기 캐비티의 바닥면에 배치되며 상기 홈을 갖는 제1-1 데코층을 포함할 수 있고, 상기 제1-1 데코층으로부터 상기 캐비티의 측부까지 연장되어 배치된 제1-2 데코층을 더 포함할 수 있고, 상기 제1-2 데코층으로부터 상기 제3 데코층의 상부까지 연장되어 배치된 제1-3 데코층을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 데코층은 상기 제1 데코층에 형성된 상기 홈의 내부에 배치된 제2-1 데코층을 포함할 수 있고, 상기 제2-1 데코층 및 상기 제1-1 데코층 위에 배치된 제2-2 데코층을 더 포함할 수 있고, 상기 제2-2 데코층으로부터 상기 제1-2 데코층의 상부까지 연장되어 배치된 제2-3 데코층을 더 포함할 수 있고, 상기 제2-3 데코층으로부터 상기 제1-3 데코층의 상부까지 연장되어 배치된 제2-4 데코층을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 데코층과 상기 제3 데코층의 구성 물질은 서로 동일할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1-1 데코층과 상기 제3 데코층의 두께는 서로 동일할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 데코층은 금속층 또는 적어도 하나의 산화물층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에 의한 터치 디바이스는 상기 터치 센싱 장치; 및 상기 터치 센싱 장치와 연결되는 표시 패널을 포함할 수 있다.
또 다른 실시 예에 의한 전자 기기는, 상기 터치 센싱 장치 또는 상기 터치 디바이스를 포함할 수 있다.
실시 예에 의한 터치 센싱 장치, 이 장치를 포함하는 터치 디바이스 및 전자 기기는, 지문의 인식률이 높고, 형상을 다양하게 표현할 수 있고, 데코층과 기판 간의 접착력이 개선되고, 정렬이 틀어지는 문제를 원천적으로 해소할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 의한 터치 센싱 장치의 평면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 기판과 후술되는 데코층 중 하나인 제3 데코층 만을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 A-A'선을 절개한 일 실시 예에 의한 터치 센싱 장치의 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 3에 도시된 터치 센싱 장치의 분해도를 나타낸다.
도 5는 도 2에 도시된 A-A'선을 절개한 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치의 단면도를 나타낸다.
도 6은 도 2에 도시된 A-A'선을 절개한 또 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치의 단면도를 나타낸다.
도 7은 도 2에 도시된 A-A'선을 절개한 또 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치의 단면도를 나타낸다.
도 8은 도 2에 도시된 A-A'선을 절개한 또 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치의 단면도를 나타낸다.
도 9a 및 도 9b는 제1-1 및 제2-1 데코층에 의해 외부로 보여지는 형상의 예시를 나타낸다.
도 10a 내지 도 10f는 도 3에 도시된 터치 센싱 장치의 실시 예에 의한 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도를 나타낸다.
도 11은 비교 례에 의한 터치 센싱 장치의 단면도를 나타낸다.
도 12a는 비교 례에 의한 터치 센싱 장치에서 캐비티의 바닥면에 형성된 형상의 일 례에 의한 이미지를 나타내고, 도 12b는 도 12a에 도시된 이미지가 지문 센서에 센싱된 이미지를 나타낸다.
도 13a는 비교 례에 의한 터치 센싱 장치에서 캐비티의 바닥면에 형성된 형상의 다른 례에 의한 이미지를 나타내고, 도 13b는 도 13a에 도시된 이미지가 지문 센서에 센싱된 이미지를 나타낸다.
도 14a는 비교 례에 의한 터치 센싱 장치에서 캐비티의 바닥면에 형성된 형상의 또 다른 례에 의한 이미지를 나타내고, 도 14b는 도 14a에 도시된 각 이미지가 지문 센서에 센싱된 이미지를 나타낸다.
도 15a는 실시 례에 의한 터치 센싱 장치에서 캐비티의 바닥면에 형성된 이미지를 나타내고, 도 15b는 도 15a에 도시된 이미지가 지문 센서에 센싱된 이미지를 각각 나타낸다.
도 16은 다른 실시 예에 따른 터치 센싱 장치의 사시도를 나타낸다.
도 17은 또 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치의 사시도를 나타낸다.
도 18은 또 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치의 평면도를 나타낸다.
도 19는 일 실시 예에 따른 터치 디바이스의 단면도를 나타낸다.
도 20은 다른 실시 예에 의한 터치 디바이스의 단면도를 나타낸다.
도 21은 또 다른 실시 예에 의한 터치 다바이스의 단면도를 나타낸다.
도 22는 실시 예에 의한 휴대용 단말기의 사시도를 나타낸다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성요소(element)의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소(element)가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소(element)가 상기 두 구성요소(element) 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"로 표현되는 경우 하나의 구성요소(element)를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.
이하, 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A, 1000B, 1000C, 1000D)를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 편의상, 데카르트 좌표계(x축, y축, z축)를 이용하여 터치 센싱 장치(1000A, 1000B, 1000C, 1000D)를 설명하지만, 다른 좌표계에 의해서도 이를 설명할 수 있음은 물론이다. 데카르트 좌표계에 의할 경우, x축, y축 및 z축은 서로 직교하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, x축, y축 및 z축은 서로 직교하지 않고 교차할 수도 있다.
이하에서 설명되는 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A 내지 1000D)란, 캐비티(또는, 홈 또는 블라인드 홀)(C)가 그(100)에 형성된 기판(100) 및 그 캐비티(C)에 삽입되는 지문 센서(500)와 같은 기능 센서를 포함하는 어떠한 장치도 해당할 수 있다. 이때, 터치 센싱 장치(1000A 내지 1000D)는 감지 전극(200) 및 배선 전극(300)을 더 포함할 수 있으나, 감지 전극(200)과 배선 전극(300)이 배치되는 위치에 국한되지 않는다. 즉, 감지 전극(200) 및 배선 전극(300)은 애드 온(add-on) 형태, 인셀(in-cell) 형태 또는 온셀(on-cell) 형태로 배치될 수 있다. 애드 온 형태, 인셀 형태 또는 온셀 형태에 대해서는 후술된다.
또한, 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A 내지 1000D)는 데코층(400:400A, 400B, 400C, 400D, 400E)을 더 포함할 수 있다. 데코층(400:400A, 400B, 400C, 400D, 400E)은 지문 센서와 같은 기능 센서의 주변 예를 들어, 터치 센싱 장치(1000A 내지 10000D)의 가장 자리인 베젤 영역에서 지문 센서가 위치한 곳에 위치할 수 있다. 또한, 데코층(400:400A, 400B, 400C, 400D, 400E)은 지문 센서의 위치 식별을 도울 수도 있다.
도 1은 일 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)의 평면도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 기판(100)과 후술되는 데코층(400:400A, 400B, 400C, 400D, 400E) 중 하나인 제3 데코층(430)만을 나타내는 평면도이다. 여기서, 'C'는 후술되는 캐비티를 나타내며, +x축에서 -x축 방향으로 외부에서 기판(100)을 바라볼 때 캐비티(C)가 보이지 않을 수 있으나, 이해를 돕기 위해, 캐비티(C)는 점선으로 표기한다.
도 1을 참조하면, 실시 예에 따른 터치 센싱 장치(1000A)는 기판(100), 감지 전극(200), 배선 전극(300), 데코층(400) 및 지문 센서(500)를 포함할 수 있다.
기판(100)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노 실리케이트 유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide,PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트( polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 사파이어는 유전율 등 전기 특성이 매우 뛰어나 터치 반응 속도를 획기적으로 올릴 수 있을 뿐 아니라 호버링(Hovering) 등 공간 터치를 쉽게 구현할 수 있고 표면 강도가 높아 기판(100)의 재질이 될 수 있다. 여기서, 호버링이란 디스플레이에서 약간 떨어진 거리에서도 좌표를 인식하는 기술을 의미한다.
또한, 기판(100)은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 기판(100)은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
또한, 기판(100)은 휘어지거나 휘지 않는 특성을 가질 수 있으나, 실시 예는 이러한 기판(100)의 특성에 국한되지 않는다. 또한, 기판(100)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 이 경우, 기판(100)의 일부는 평면이고 타부는 곡면일 수 있다. 예를 들어, 기판(100)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤(Random)한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
또한, 기판(100) 전체가 유연한 특성을 가지는 연성(flexible) 기판일 수 있다. 만일, 기판(100)이 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 경우, 기판(100)을 포함하는 터치 센싱 장치(1000A)도 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시 예에 따른 터치 센싱 장치(1000A)는 휴대될 수 있으며, 다양하게 변경된 디자인을 가질 수 있다.
또한, 기판(100)은 터치 센싱 장치(1000A)의 전면 또는 후면의 일부 또는 전체를 덮을 수 있다.
기판(100)은 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA)(또는, 베젤 영역)으로 구분될 수 있다. 여기서, 유효 영역(AA)이란 디스플레이가 표시되는 영역으로서 정의되고, 비유효 영역(UA)이란 유효 영역(AA) 주위에 배치되며 디스플레이가 표시되지 않은 영역으로서 정의될 수 있다.
유효 영역(AA) 또는 비유효 영역(UA) 중 적어도 하나의 영역에 터치 주체물(또는, 입력 장치)이 터치될 경우, 터치 센싱 장치(1000A)는 터치되는 위치를 감지할 수 있다. 여기서, 입력 장치는, 손가락 또는 스타일러스(stylus) 펜 등일 수 있다.
예를 들어, 터치 센싱 장치(1000A)에 손가락 등의 입력 장치가 터치되면 입력 장치가 터치된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생함으로써, 터치 센싱 장치(1000A)는 이러한 차이가 발생한 부분을 터치된 위치로서 검출할 수 있다.
한편, 감지 전극(200) 및 배선 전극(300)은 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 즉, 기판(100)은 감지 전극(200) 및 배선 전극(300)을 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 비록 도시되지는 않았지만, 기판(100) 상에 별도의 서브 기판(미도시)이 더 배치될 수 있다. 이 경우, 감지 전극(200) 및 배선 전극(300)은 서브 기판에 의해 지지되고, 서브 기판과 기판(100)은 예를 들어 접착제(미도시)를 이용하여 직접 또는 간접적으로 접착될 수 있다. 이와 같이, 기판(100) 이외에 서브 기판이 더 마련됨에 따라, 터치 센싱 징치(1000A)의 대량 생산이 유리해질 수 있다. 이러한 기판(100) 및 전극(200, 300)의 다양한 모습에 대해서는 상세히 후술된다.
구체적으로, 감지 전극(200)은 기판(100)의 유효 영역(AA)에 배치될 수 있으며, 제1 감지 전극(210) 및 제2 감지 전극(220)을 포함할 수 있다. 제1 감지 전극(210) 및 제2 감지 전극(220)은 서로 다른 방향으로 연장하여 기판(100) 상에 배치될 수 있다.
제1 감지 전극(210)은 기판(100)의 유효 영역(AA)에서 제1 방향(예를 들어, z축 방향)으로 연장하면서 기판(100)의 일면 상에 배치될 수 있다. 제2 감지 전극(220)은 기판(100)의 유효 영역(AA)에서 제1 방향과 다른 제2 방향(예를 들어, y축 방향)으로 연장하면서 기판(100)의 일면 상에 배치될 수 있다. 이와 같이, 제1 감지 전극(210)과 제2 감지 전극(220)은 기판(100)의 동일면 상에 배치되되, 서로 다른 방향으로 연장되며 배치될 수 있다.
또한, 제1 감지 전극(210) 및 제2 감지 전극(220)은 기판(100) 상에서 서로 전기적으로 이격되어 배치될 수 있다.
제1 감지 전극(210)은 서로 연결된 복수 개의 제1 단위 감지 전극을 포함하고, 제2 감지 전극(220)은 서로 연결된 복수 개의 제2 단위 감지 전극을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 제1 단위 감지 전극과 복수의 제2 단위 감지 전극은 서로 전기적으로 이격되어 배치될 수 있다.
복수의 제2 단위 감지 전극은 브리지 전극(230)에 의해 서로 연결될 수 있다. 복수의 제2 단위 감지 전극은 브리지 전극(230)이 배치된 부분에 배치된 절연 물질(250)에 의해 복수의 제1 단위 감지 전극과 전기적으로 이격될 수 있다. 이와 같이, 제1 감지 전극(210)과 제2 감지 전극(220)은 서로 접촉되지 않고 절연되어, 기판(100)의 유효 영역(AA)에서 동일면 상에 배치될 수 있다.
제1 감지 전극(210) 또는 제2 감지 전극(220) 중 적어도 하나의 감지 전극은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다, 예를 들어, 제1 및 제2 감지 전극(210, 220) 각각은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 또는 티타늄 산화물(titanium oxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 이와 같이, 제1 및 제2 감지 전극(210, 220) 각각이 투명한 물질로 구현될 경우, 유효 영역(AA) 상에서 제1 및 제2 감지 전극(210, 220)의 패턴을 형성할 때 자유도가 향상될 수 있다.
또는, 제1 감지 전극(210) 또는 제2 감지 전극(220) 중 적어도 하나는 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 또는 전도성 폴리머 중 적어도 하나 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 이에 따라, 플렉서블 및/또는 벤딩이 구현된 터치 센싱 장치(1000A)를 제조할 때, 자유도가 향상될 수 있다. 예를 들어, 제1 또는 제2 감지 전극(210, 220)으로서, 나노 와이어 또는 탄소나노튜브(CNT)와 같은 나노 합성체를 사용하는 경우 흑색으로 구성할 수도 있으며, 나노 파우더의 함량제어를 통해 전기전도도를 확보하면서 색 및 반사율 각각을 자유롭게 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 플렉서블 및/또는 벤딩이 구현된 터치 센싱 장치(1000A)를 제조할 때 자유도가 향상된다.
제1 감지 전극(210) 또는 제2 감지 전극(220) 중 적어도 하나는 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 감지 전극(200)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au) 또는 티타튬(Ti) 중 적어도 하나 또는 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
또한, 제1 감지 전극(210) 또는 제2 감지 전극(220) 중 적어도 하나는 메쉬(mesh) 형상으로 배치될 수 있다. 이와 같이 감지 전극(200)이 메쉬 형상을 가질 경우, 유효 영역(AA) 상에서 감지 전극(200)의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 더욱이, 감지 전극(200)이 금속으로 형성되어도, 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 또한, 감지 전극(200)이 대형 크기의 터치 센싱 장치(1000A)에 적용되어도 터치 센싱 장치(1000A)의 저항을 낮출 수 있다. 또한, 감지 전극(200)과 배선 전극(300)을 동일 물질로 동시에 패터닝 할 수 있다.
한편, 배선 전극(300)은 기판(100)의 유효 영역(AA) 또는 비유효 영역(UA) 중 적어도 하나의 영역 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 예시된 바와 같이 배선 전극(300)은 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 배선 전극(300)은 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 배치되는 제 1 배선 전극(310) 및 제 2 배선 전극(320)을 포함할 수 있다.
제1 배선 전극(310)은 제1 감지 전극(210)과 연결되는 일단을 갖고, 제2 배선 전극(320)은 제2 감지 전극(220)과 연결되는 일단을 포함할 수 있다. 제1 배선 전극(310) 및 제2 배선 전극(320) 각각의 타단은 회로 기판(미도시)과 연결될 수 있다. 회로 기판으로는 다양한 형태의 회로 기판이 적용될 수 있으며, 예를 들어, 플렉서블 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB) 등이 적용될 수 있다.
제1 배선 전극(310) 및 제2 배선 전극(320) 각각은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배선 전극(300)은 전술한 감지 전극(200)과 동일하거나 유사하거나 다른 물질을 포함할 수 있다.
한편, 데코층(400)이 기판(100)에 배치될 수 있다. 특히, 데코층(400)은 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있다. 데코층(400)의 실시 예(400A, 400B, 400C, 400D, 400E)에 대해서는 도 3 내지 도 8을 참조하여 상세하게 후술된다.
또한, 기판(100) 상에 지문 센서(500)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 기판(100) 상에 데코층(400)이 배치되고, 데코층(400) 상에 지문 센서(500)가 배치될 수 있다. 지문 센서(500)는 동작 원리에 따라 구분되는 초음파 방식, 적외선 방식 또는 정전용량 방식 지문 센서일 수 있다. 지문 센서(500)는 터치 센싱 장치(1000A)의 일면에서 터치 주체물이 근접하거나 터치 등이 인식될 때, 정해진 기능이 수행될 수 있다.
이하, 데코층(400)의 실시 예를 다음과 같이 살펴본다. 또한, 이하에서 설명되는 데코층(400)의 실시 예(400A, 400B, 400C, 400D, 400E) 각각의 특징은 서로 조합되거나 대체될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 A-A'선을 절개한 일 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)의 단면도를 나타내고, 도 4는 도 3에 도시된 터치 센싱 장치(1000A)의 분해도를 나타내고, 도 5는 도 2에 도시된 A-A'선을 절개한 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)의 단면도를 나타내고, 도 6은 도 2에 도시된 A-A'선을 절개한 또 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)의 단면도를 나타내고, 도 7은 도 2에 도시된 A-A'선을 절개한 또 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)의 단면도를 나타내고, 도 8은 도 2에 도시된 A-A'선을 절개한 또 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)의 단면도를 나타낸다.
이하, 도 3 내지 도 8를 예시로 하여, 데코층(400)의 실시 예(400A, 400B, 400C, 400D, 400E)를 다양하게 보이고 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 하기에서 설명되는 바와 같이, 캐비티(C)의 바닥면(100c)에 배치되는 제1 데코층(410A 내지 410D)이 적어도 하나의 홈(H)을 갖고, 그 홈(H)에 제2 데코층(420A 내지 420E)이 배치됨으로써 형상을 구현할 수 있다면, 제1 데코층(410A 내지 410D) 및 제2 데코층(420A 내지 420E)은 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 다른 다양한 단면 형상을 가질 수 있다.
기판(100)은 제1 및 제2 면(100a, 100b)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 면(100a)은 터치 주체물이 터치되는 면으로서 정의될 수 있고, 제2 면(100b)은 제1 면(100a)의 반대측 면으로서 정의될 수 있다. 예시된 바와 같이, 제1 면(100a)은 기판(100)의 상부면일 수 있고, 제2 면(100b)은 기판(100)의 하부면일 수 있다. 예를 들어, 기판(100)의 총 두께(TT)는 250 ㎛ 내지 300 ㎛일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
기판(100)은 제1 또는 제2 면(100a, 100b)에서 비유효 영역(UA)에 형성된 캐비티(C)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3 내지 도 8에 예시된 바와 같이, 캐비티(C)는 기판(100)의 제2 면(100b)에서 비유효 영역(UC)에 형성될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 이와 같이, 캐비티(C)가 형성된 기판(100)의 제2 면(100b)은 단차를 갖는 반면, 기판(100)의 제1 면(100a)은 단차를 갖지 않는 평면일 수 있다. 또는, 제2 면(100b)에 형성된 단면 형상과 유사한 캐비티(미도시)가 제1 면(100a)에도 부가하여 더 형성될 수도 있다.
또한, 평면상에서 바라볼 때, 캐비티(C)는 기판(100)의 비유효 영역(UA) 내에서 유효 영역(AA)의 아래 쪽에 배치될 수도 있고, 유효 영역(AA)의 위쪽에 배치될 수도 있고, 유효 영역(AA)의 측부 쪽에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 도 2에 예시된 바와 같이, 캐비티(C)는 비유효 영역(UA) 내에서 유효 영역(AA)의 아래 쪽에 배치될 수 있다.
또한, 캐비티(C)의 측면(100d1, 100d2)은 기판(100)의 두께 방향(예를 들어, x축 방향)과 나란한 가상의 수직면을 기준으로 소정의 각도(θ)만큼 경사지게 형성될 수도 있으며, 실시 예는 각도(θ)의 특정값에 국한되지 않는다.
또한, 캐비티(C)의 측면은 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 또는 도 8에 예시된 바와 같이 평평한 면(100d1)일 수도 있고, 도 7에 예시된 바와 같이 곡면(100d2)일 수도 있다. 도 3, 도 4, 도 5, 도 6 또는 도 8에 도시된 캐비티(C)의 측면(100d1)은 도 7에 도시된 바와 같이 곡면(100d2)으로 대체될 수도 있고, 도 7에 도시된 캐비티(C)의 측면(100d2)은 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 또는 도 8에 도시된 바와 같이 평평한 면(100d1)으로 대체될 수도 있다.
또한, 캐비티(C)는 다각형, 원형 등 다양한 평면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 2에 예시된 바와 같이, 캐비티(C)는 사각형 평면 형상을 가질 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
데코층(400:400A 내지 400E)은 비유효 영역(UA) 상에 배치되는 배선 전극(300), 배선 전극(300)을 외부 회로에 연결하는 인쇄회로기판, 또는 지문 센서(500) 중 적어도 하나가 외부에서 보이지 않도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 데코층(400:400A 내지 400E)은 터치 센싱 장치(1000A)의 비유효 영역(UA)에서 '형상'을 표시하기 위한 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데코층(400:400A 내지 400E)에 의해 표시되는 '형상'의 일 례로서, 선, 도형, 헤어 라인이나 직조 패턴과 같은 기하학적 무늬 등의 각종 장식 효과, 또는 기호, 숫자, 글자 등을 포함하는 로고 등이 있으나, 실시 예는 '형상'의 특정한 종류에 국한되지 않는다. 도 1 및 도 2의 경우 형상을 표시하지 않았지만, 예를 들어, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 다양한 형상이 데코층(400:400A 내지 400E)에 의해 표시될 수 있다.
또한, 데코층(400:400A 내지 400E)은 도 10a 내지 도 10f에서 후술되는 바와 같이 인쇄 공법 대신에 증착 공법으로 형성될 수 있 수 있다. 따라서, 기판(100)이 플렉서블하거나 곡면을 포함하는 경우에도, 데코층(400:400A 내지 400E)을 캐비티(C)에 용이하게 형성할 수 있다.
도 3 내지 도 8을 참조하면, 데코층(400A 내지 400E)은 제1 데코층(410A, 410B, 410C, 410D), 제2 데코층(420A, 420B, 420C, 420D, 420E) 및 제3 데코층(430)을 포함할 수 있다.
제1 데코층(410A, 410B, 410C, 410D)은 기판(100)의 비유효 영역(UA)에 형성된 캐비티(C)의 내부에 배치될 수 있다. 또한, 도 3, 도 4 또는 도 5에 예시된 바와 같이 제1 데코층(410A)은 캐비티(C)의 외부에도 배치될 수 있다.
제1 데코층(410A, 410B, 410C, 410D)이 캐비티(C)의 내부에만 배치되거나 외부로 연장되어 배치되거나 상관없이, 실시 예에 의하면 제1 데코층(410A 내지 410D)은 캐비티(C)의 바닥면(100c)을 노출시키는 적어도 하나의 홈(H)을 가질 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 일 실시 예에 의한 제1 데코층(410A)을 다음과 같이 살펴본다.
제1 데코층(410A)은 캐비티(C)의 바닥면(100c), 측면(100d1) 및 기판(100)의 제2 면(100b)에서 캐비티(C)의 주변에 있는 제3 데코층(430) 위에 배치될 수 있다. 제1 데코층(410A)은 제1-1 데코층(410A-1), 제1-2 데코층(410A-2) 및 제1-3 데코층(410A-3)을 포함할 수 있다.
제1-1 데코층(410A-1)은 캐비티(C)의 바닥면(100c)에 배치되며, 적어도 하나의 홈(H)을 갖는다. 제1-2 데코층(410A-2)은 제1-1 데코층(410A-1)으로부터 캐비티(C)의 측면(100d1)까지 연장되어 배치된다. 제1-3 데코층(410A-3)은 제1-2 데코층(410A-2)으로부터 제3 데코층(430)의 상부까지 연장되어 배치된다.
일 실시 예에 의하면, 도 3, 도 4 및 도 5의 경우 제1 데코층(410A)이 캐비티(C)의 바닥면(100c), 측면(100d) 및 제3 데코층(430)의 상부에 모두 배치된 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
다른 실시 예에 의하면, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 제1 데코층(410B, 410C)은 캐비티(C)의 바닥면(100c)과 측면(100d1, 100d2)에만 배치되고, 제3 데코층(430)의 상부에는 배치되지 않을 수도 있다. 즉, 도 6 및 도 7에 도시된 제1 데코층(410B, 410C)은 제1-1 및 제1-2 데코층(410A-1, 410A-2)만을 포함할 수 있다. 이때, 제1-2 데코층(410A-2)은 도 6에 도시된 바와 같이 평평한 단면 형상을 가질 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 굴곡진 단면 형상을 가질 수도 있다.
도 6의 경우 캐비티(C)의 측면(100d1)이 평평한 면이므로 제1-2 데코층(410A-2)이 평평한 단면 형상을 갖고, 도 7의 경우 캐비티(C)의 측면이 굴곡져 있으므로 제1-2 데코층(410A-2)이 굴곡진 단면 형상을 갖는다.
또 다른 실시 예에 의하면, 도 8에 예시된 바와 같이, 제1 데코층(410D)은 캐비티(C)의 바닥면(100c)에만 배치되고 측면(100d1)과 제3 데코층(430)의 상부에는 배치되지 않을 수도 있다. 즉, 도 8에 도시된 제1 데코층(410D)은 제1-1 데코층(410A-1)만을 포함한다.
또한, 도 2에 예시된 캐비티(C)에 배치되는 제1 데코층(410A 내지 410D)의 평면 형상은 링 타입일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
한편, 제2 데코층(420A 내지 420E)은 제1 데코층(410A 내지 410D)의 홈(H) 내부에 배치될 수 있다. 또한, 제2 데코층(420A 내지 420E)은 캐비티(C)의 바닥면(100c)에 배치된 제1-1 데코층(410A-1), 캐비티(C)의 측면(100d1, 100d2) 또는 제3 데코층(430)의 상부면 중 적어도 하나의 위에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 도 3, 도 4 또는 도 7에 예시된 바와 같이 제2 데코층(420A, 420D)은 제2-1, 제2-2, 제2-3 및 제2-4 데코층(420A-1, 420A-2, 420A-3, 420A-4)을 모두 포함할 수 있다.
제2-1 데코층(420A-1)은 제1-1 데코층(410A-1)에 형성된 홈(H)의 내부에 배치될 수 있다. 제2-2 데코층(420A-2)은 제2-1 데코층(420A-1) 및 제1-1 데코층(410A-1) 위에 배치될 수 있다. 제2-3 데코층(420A-3)은 제2-2 데코층(420A-2)으로부터 캐비티(C)의 측면(100d1, 100d2)에 배치된 제1-2 데코층(410A-2)의 상부까지 연장되어 배치될 수 있다. 제2-4 데코층(420A-4)은 제2-3 데코층(420A-3)으로부터 제3 데코층(430)의 상부까지 연장되어 배치될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 제2 데코층(420A)의 제2-3 데코층(420A-3)은 평평한 단면 형상을 갖지만, 도 7에 도시된 제2 데코층(420D)의 제2-3 데코층(420A-3)은 곡면의 단면 형상을 가질 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 도 5에 예시된 바와 같이 제2 데코층(420B)은 제1-1 데코층(410A-1)의 홈(H)의 내부에 배치되는 제2-1 데코층(420A-1)만을 포함할 수도 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 도 6에 예시된 바와 같이, 제2 데코층(420C)은 제1-1 데코층(410A-1)의 홈(H)의 내부와 제1-1 데코층(410A-1)과 제2-1 데코층(420A-1) 위에 배치될 수도 있다. 즉, 제2 데코층(420C)은 제2-1 데코층(420A-1) 및 제2-2 데코층(420A-2)만을 포함할 수도 있다.
또 다른 실시 예에 의하면, 도 8에 예시된 바와 같이, 제2 데코층(420E)은 제2-1, 제2-2 및 제2-3 데코층(420A-1, 420A-2, 420A-3)만을 포함할 수도 있다.
제1 데코층(410A)이 제1-1 데코층(410A-1)을 포함하고, 제2 데코층(420A)이 제2-1 데코층(420B-1)을 포함할 수만 있다면, 실시 예는 제1 데코층(410A 내지 410D) 및 제2 데코층(420A 내지 420E)의 특정한 단면 형상에 국한되지 않는다. 따라서, 제1-2 및 제1-3 데코층(410A-2, 410A-3) 및 제2-2 내지 제2-4 데코층(420A-2 내지 420A-4)의 다양한 조합이 가능하다.
한편, 도 2에 예시된 바와 같이 제3 데코층(430)은 비유효 영역(UA)에서 캐비티(C)를 제외한 부분 즉, 캐비티(C)의 주변에 배치될 수 있다.
이하, 제1 데코층(410A 내지 410D), 제2 데코층(420A 내지 420E) 및 제3 데코층(430)의 각각의 두께에 대해 다음과 같이 살펴본다.
캐비티(C)의 바닥면(100c)에 배치된 제1-1 데코층(410A-1)의 제1-1 두께(T1B)와, 캐비티(C)의 측면(100d1)에 배치된 제1-2 데코층(410A-2)의 제1-2 두께(T1S)와, 제3 데코층(430) 위에 배치된 제1-3 데코층(410A-3)의 제1-3 두께(T1U)는 서로 다를 수도 있고 서로 동일할 수도 있다. 예를 들어, 제1-1 두께(T1B)는 제1-2 두께(T1S)보다 두꺼울 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
후술되는 터치 센싱 장치의 제조 방법에서 설명되는 바와 같이, 제1-1 데코층(410A-1)은 증착 공법에 의해 형성되므로, 제2 데코층(420A 내지 420E)보다 얇은 수십 ㎚ 단위의 매우 얇은 두께로 형성될 수 있다. 실시 예에 의하면, 제1-1 두께(T1B), 제1-2 두께(T1S) 및 제1-3 두께(T1U) 각각은 40 ㎚ 내지 70 ㎚ 예를 들어, 40 ㎚ 내지 60 ㎚일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 캐비티(C)의 바닥면(100c)에 배치된 제1-1 데코층(410A-1)의 홈(H)에 제2-1 데코층(420A-1)이 배치되므로, 제2-1 데코층(420A-1)의 제2-1 두께(T2B)는 제1-1 데코층(410A-1)의 제1-1 두께(T1B)와 동일할 수 있다.
또한, 제2-2 데코층(420A-2)의 제2-2 두께(T2B), 캐비티(C)의 측면(100d1, 100d1)에 배치된 제2-3 데코층(420A-3)의 제2-3 두께(T2S) 및 제3 데코층(430)의 상부에 배치된 제2-4 데코층(420A-4)의 제2-4 두께(T2U)는 서로 다를 수도 있고 서로 동일할 수도 있다. 예를 들어, 제2-2 두께(T2B)는 제2-3 두께(T2S)보다 두꺼울 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 캐비티(C)의 주변에 배치된 제3 데코층(430)의 제3 두께(T3)는 제1-1, 제1-2, 제1-3 두께(T1B, T1S, T1U), 제2-1, 제2-2, 제2-3 및 제2-4 두께(T1B, T2B, T2S, T2U)와 서로 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다.
예를 들어, 제2 데코층(420A 내지 420E)의 제2-2, 제2-3 및 제2-4 두께(T2B, T2S, T2U)는 각각 2 ㎛ 내지 14 ㎛ 예를 들어, 10 ㎛일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
또한, 제1-1 두께(T1B)(또는, 제2-1 두께)는 제2-2, 제2-3 및 제2-4 두께(T2B, T2S, T2U) 각각보다 작지만, 제3 두께(T3)와 동일할 수 있다.
이하, 제1 데코층(410A 내지 410D), 제2 데코층(420A 내지 420E) 및 제3 데코층(430) 각각의 구성 물질에 대해 다음과 같이 살펴본다.
제1 데코층(410A 내지 410D)은 적어도 하나의 산화물층 및 적어도 하나의 금속층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 산화물은 TiO2(titanium dioxide), SiO2(silicon dioxide), Al2O3(aluminum oxide), HfO2(hafnium oxide), ZnO(zinc oxide), MgO(magnesium oxide), Ce2O3(cesium oxide), In2O3(indium oxide), ITO(indium tin oxide) 또는 BaTiO3(barium titanate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 적어도 하나의 금속층은 In(indium), Sn(tin), Al(aluminum), Ag (silver), Ni(nickel), Cr(chromium), Pt(platinum), Mo(molybdenum), Cu(copper) 또는 Au(gold) 중 적어도 하나 또는 이들의 합금을 포함할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
제2 데코층(420A 내지 420E)과 제3 데코층(430)의 구성 물질은 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 만일, 제2 데코층(420A 내지 420E) 및 제3 데코층(430)이 서로 동일하거나 유사한 색으로 형성될 경우, 비유효 영역(UA)은 일체감을 가질 수 있다. 또는, 제2 데코층(420A 내지 420E) 및 제3 데코층(430)이 서로 다른 색으로 형성될 경우 색 편차에 의해 외부에서 지문 센서(500)가 배치되는 영역을 쉽게 식별할 수도 있다.
예를 들어, 제2 데코층(420A 내지 420E) 및 제3 데코층(430) 각각은 소정의 색을 가지는 물질을 도포하여 형성될 수 있다. 제2 데코층(420A 내지 420E) 및 제3 데코층(430) 각각은 외관에 적합한 원하는 색을 가질 수 있다.
또한, 제2 데코층(420A 내지 420E) 및 제3 데코층(430) 각각은 흑색 또는 흰색 안료 등을 포함하여 흑색 또는 흰색을 나타낼 수 있다. 또는, 제2 데코층(420A 내지 420E) 및 제3 데코층(430) 각각은 필름 등을 사용하여 흰색 또는 흑색과 빨강색, 파란색 등의 다양한 칼라색도 구현할 수 있다.
한편, 전술한 제1 데코층(410A 내지 410D)은 외부에서 지문 센서(500)가 배치되는 영역 즉, 제1 데코층(410A 내지 410D)이 배치된 캐비티(C)를 더욱 쉽게 식별할 수 있도록 하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 제1-1 및 제2-1 데코층(410A-1, 420A-1)은 다양한 형태의 '형상'을 외부로 제공하는 역할을 수행할 수도 있다.
도 9a 및 도 9b는 제1-1 및 제2-1 데코층(410A-1, 420A-1)에 의해 외부로 보여지는 형상의 예시를 나타낸다. 여기서, 제1 박스(B1)와 제2 박스(B2)는 도 2에 도시된 B1과 B2에 각각 해당한다.
도 2에 도시된 제2 박스(B2)에는 형상이 표시되지 않았지만, 예를 들어, 도 9a 또는 도 9b에 도시된 바와 같은 형상이 표시될 수 있다. 도 9a 및 도 9b에서 참조부호 '100d'는 도 3 내지 도 8에 도시된 캐비티(C)의 측벽(100d1, 100d2)을 의미한다. 설명의 편의상, 도 9a 및 도 9b에 도시된 '형상'은 'LG'인 것으로 가정하여 설명한다.
일 실시 예에 의하면, 도 9a에 예시된 바와 같이 제1-1 데코층(410A-1)에 형성된 홈(H)에 매립된 제2-1 데코층(420A-1)은 터치 센싱 장치(1000A)의 외부로 보여지는 형상 'LG'의 바탕에 해당하고, 홈(H)을 갖는 즉, 홈(H) 주변의 제1-1 데코층(410A-1)은 형상 자체인 'LG'에 해당할 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 도 9b에 예시된 바와 같이, 제1-1 데코층(410A-1)에 형성된 홈(H)은 터치 센싱 장치(1000A)의 외부로 보여지는 형상 자체인 'LG'에 해당하고, 홈(H)을 갖는 즉, 홈(H) 주변의 제1-1 데코층(410A-1)은 형상 'LG'의 바탕에 해당할 수 있다.
한편, 지문 센서(500)는 캐비티(C)의 바닥면(100c)에 배치된 제1 데코층(410A 내지 410D) 및 제2 데코층(420A 내지 420E) 위에 배치될 수 있다.
도 3, 도 6, 도 7 및 도 8의 경우, 제1-1 데코층(410A-1), 제2-1 데코층(420A-1) 및 제2-2 데코층(420A-2)이 캐비티(C)의 바닥면(100c)에 배치되어 있으므로, 지문 센서(500) 역시 캐비티(C)의 바닥면(100c)에 형성된 제2-2 데코층(420A-2) 상에 배치될 수 있다.
또는, 도 5의 경우, 터치 센싱 장치(1000A)는 제1 접착층(550)을 더 포함할 수 있다. 제1 접착층(550)은 캐비티(C)의 바닥면(100c) 또는 측면(100d1) 중 적어도 한 곳과 지문 센서(500) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 접착층(550)은 제1 및 제2 접착부를 포함할 수 있다. 제1 접착부는 제1 접착층(550)에서 캐비티(C)의 바닥면(100c)과 지문 센서(500) 사이에 배치되는 부분을 의미한다. 제2 접착부는 제1 접착부로부터 연장되며, 캐비티(C)의 측면(100d1)과 지문 센서(500) 사이에 배치되는 부분에 해당한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1-1 데코층(410A-1) 및 제2-1 데코층(420A-1)이 캐비티(C)의 바닥면(100c)과 지문 센서(500) 사이에 배치될 경우, 제1 접착부는 제1-1 및 제2-1 데코층(410A-1, 420A-1)과 지문 센서(500) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제1-2 데코층(410A-2)이 캐비티(C)의 측면(100d1)과 지문 센서(500) 사이에 배치될 경우, 제1-2 접착부는 제1-2 데코층(410A-2)과 지문 센서(500) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 제1 데코층(410A, 410B, 410C, 410D) 및 제2 데코층(420A, 420C, 420D, 420E)이 도 3, 도 6, 도 7 또는 도 8에 도시된 바와 같이 구현될 경우에도 도 5에 도시된 제1 접착층(550)이 지문 센서(500)와 제1 데코층(410A, 410B, 410C, 410D) 사이 또는 지문 센서(500)와 제2 데코층(420A, 420C, 420D, 420E) 사이 중 적어도 하나의 공간에 배치될 수 있다.
또한, 제1 접착층(550)의 제4 두께(L4)가 10 ㎛보다 작을 경우 제1 접착층(550)의 접착력이 감소할 수 있고, 제4 두께(L4)가 40 ㎛보다 클 경우, 지문 센서(500)와 기판(100)의 제1 면(100a) 간의 간격(D)이 증가하여 지문 센서(500)의 센싱 감도가 저하될 수 있다. 따라서, 제1 접착층(550)의 제4 두께(L4)는 10 ㎛ 내지 40 ㎛ 일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 또한, 제1 접착층(550)은 레진 등 접착력을 갖는 물질로 구현될 수 있으며, 실시 예는 제1 접착층(550)의 특정한 물질에 국한되지 않는다.
전술한 바와 같이, 제1 접착층(550)이 배치될 경우, 지문 센서(500)가 제1 데코층(410A 내지 410D)이나 제2 데코층(420A 내지 420E)에 견고히 부착되어, 외부의 충격으로 분리될 가능성이 감소되므로, 터치 센싱 장치(1000A)의 신뢰성이 개선될 수 있다.
한편, 지문 센서(500)는 캐비티(C)의 내부에서 캐비티(C)의 중앙 영역인 평면 부분에 배치될 수 있으나, 실시 예는 지문 센서(500)가 배치되는 특정한 위치에 국한되지 않는다.
지문 센서(500)의 제5 두께(T5)가 두껍거나 캐비티(C)의 깊이가 얕을 경우, 도 3 내지 도 8에 예시된 바와 같이 지문 센서(500)의 일부만이 캐비티(C)의 내부에 배치될 수 있다. 이 경우, 지문 센서(500)의 제5 두께(T5)는 예를 들어 830 ㎛일 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
또는, 지문 센서(500)의 제5 두께(T5)가 얇거나 캐비티(C)의 깊이가 깊을 경우, 도 3 내지 또는 도 8에 예시된 바와 달리 지문 센서(500) 전체가 캐비티(C) 내부에 위치할 수 있다.
이하, 도 3에 도시된 전술한 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)의 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 살펴본다. 비록, 도 3에 도시된 터치 센싱 장치(1000A)의 제조 방법에 대해서만 살펴보지만, 도 5 내지 도 8에 도시된 터치 센싱 장치(1000A)도 하기에 설명되는 제조 방법을 변형하여 제조될 수 있음은 물론이다. 또한, 이하에서 설명되는 제조 방법에 의해 국한되지 않고 다른 제조 방법에 의해 도 3에 도시된 터치 센싱 장치(1000A)가 제조될 수 있음은 물론이다.
도 10a 내지 도 10f는 도 3에 도시된 터치 센싱 장치(1000A)의 실시 예에 의한 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도를 나타낸다.
도 10a를 참조하면, 기판(100)을 준비한다.
이후, 도 10b를 참조하면, 준비된 기판(100)에 캐비티(C)를 형성한다. 캐비티(C)의 깊이를 너무 깊게 형성할 경우, 캐비티(C)의 바닥면(100c)과 기판(100)의 제1 면(100a) 사이의 강도가 약해질 수 있으므로, 이를 감안하여 캐비티(C)를 형성한다.
이후, 도 10c를 참조하면, 기판(100)의 유효 영역(AA) 주변의 비유효 영역(UA)에서 캐비티(C)의 주변에 제3 데코층(430)을 형성한다.
이후, 도 10d를 참조하면, 캐비티(C)의 바닥면(100c)과 제3 데코층(430)의 상부와 캐비티(C)의 측면(100d1)에 제1 데코층(410)을 증착 공법으로 형성한다.
이후, 도 10e를 참조하면, 캐비티(C)의 바닥면(100c)에 배치된 제1 데코층(410)에 홈(H)을 형성한다. 예를 들어, 레이져 등을 제1 데코층(410)에 조사하여 홈(H)을 형성할 수 있다.
이후, 도 10f를 참조하면, 제1 데코층(410A)의 홈(H)을 매립하면서 제1 데코층(410A) 위에 제2 데코층(420A)을 형성한다.
이후, 도 3을 참조하면, 제1 및 제2 데코층(410A, 420A) 위에 지문 센서(500)를 배치시킨다.
이하, 비교 례에 의한 터치 센싱 장치와 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)를 다음과 같이 비교하여 설명한다.
도 11은 비교 례에 의한 터치 센싱 장치의 단면도를 나타낸다.
도 11에 도시된 비교 례에 의한 터치 센싱 장치는 기판(10), 제1 데코층(41), 제2 데코층(42), 제3 데코층(43) 및 지문 센서(50)로 구성된다.
도 11에 도시된 기판(10) 및 지문 센서(50)는 도 3에 도시된 기판(100) 및 지문 센서(500)와 각각 동일한 역할을 수행할 수 있다. 또한, 실시 예에 의한 제1 데코층(410A 내지 410D)의 두께가 제2 데코층(420A 내지 420E)의 두께보다 얇은 것과 같이, 도 11에 도시된 제1 데코층(41)의 제7 두께(T7)는 제2 데코층(42)의 제6 두께(T6)보다 얇다.
도 12a, 도 13a, 도 14a는 비교 례에 의한 터치 센싱 장치에서 캐비티(C)의 바닥면(10c)에 형성된 형상의 이미지를 나타내고, 도 12b, 13b, 14b는 도 12a, 13a, 14a에 도시된 각 이미지가 지문 센서(50)에 센싱된 이미지를 나타낸다.
도 11에 도시된 비교 례에 의한 터치 센싱 장치의 경우, 홈(H)이 새겨진 제2 데코층(42)이 캐비티(C)의 바닥면(10c)에 인쇄 공법으로 형성된다. 이후, 제2 데코층(42)의 홈(H)을 매립하면서 제1 데코층(41)이 제2 데코층(42)과 제3 데코층(43) 상에 형성된다. 이때, 제2 데코층(42)의 제6 두께(T6)는 실시 예의 제2 데코층(420A 내지 420E)의 두께처럼 100 ㎛ 이하, 예를 들어, 2 ㎛ 내지 5 ㎛인 반면, 제1 데코층(41)의 제7 두께(T7)는 실시 예의 제1 데코층(410A 내지 410D)의 두께처럼 수십 ㎚이다. 따라서, 두꺼운 두께를 갖는 제2 데코층(42)의 홈(H)에 형상이 새겨진다. 따라서, 도 12a, 도 13a 및 도 14a에 예시된 바와 같은 형상의 이미지가 제2 데코층(42)의 홈(H)과 홈(H)에 매립된 제1 데코층(41)에 의해 캐비티(C)에 형성될 경우, 지문 센서(50)는 도 12b, 도 13b 및 도 14b에 각각 도시된 바와 같은 이미지를 지문과 함께 센싱하게 된다. 결국, 비교 례에 의한 터치 센싱 장치의 경우, 형상의 가장 자리의 정전 용량의 차이로 인해 지문 센서(50)에서 형상과 지문이 동시에 센싱되어, 지문의 인식률이 현저히 낮아지는 문제점이 있다.
도 15a는 실시 례에 의한 터치 센싱 장치(1000A)에서 캐비티(C)의 바닥면(100c)에 형성된 이미지를 나타내고, 도 15b는 도 15a에 도시된 이미지가 지문 센서(500)에 센싱된 이미지를 각각 나타낸다.
실시 예에 의하면, 제2-2 데코층(420A-2)의 제2-2 두께(T2B)보다 얇은 제1-1 두께(T1B)를 갖는 제1-1 데코층(410A-1)이 캐비티(C)의 바닥면(100c)에 증착 공법에 의해 먼저 형성된 후, 레이져 등을 이용하여 홈(H)을 제1-1 데코층(410A-1)에 새긴 다음, 제2-1 데코층(420A-1)이 홈(H)에 매립된다. 이와 같이, 매우 얇은 제1-1 두께(T1B)를 갖는 제1-1 데코층(410A-1)과 제2-1 데코층(420A-1)에 의해 캐비티(C)의 바닥면(100c)에 도 15a에 도시된 바와 같은 이미지가 만들어진다. 그러므로, 도 15b에 도시된 바와 같이, 지문 센서(500)에 촬상된 이미지는 형상에 대한 이미지없이 지문에 대한 이미지이므로, 지문의 인식률이 비교 례보다 높아진다. 예를 들어, 비교 례에 의한 터치 센싱 장치에서 지문 센서(50)에서 센싱된 임계(threshold)값은 1345인 반면, 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)의 지문 센서(500)에서 센싱된 임계값은 1345보다 큰 1447일 수 있다.
또한, 실시 예에 의하면, 형상이 지문 인식률에 영향을 미치지 않으므로, 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)는 형상을 비교 례에 의한 터치 센싱 장치보다 더욱 다양하게 표현할 수 있다.
또한, 패드 인쇄 공법에 의해 제2 데코층(42)을 캐비티(C)의 바닥면(10c)에 형성할 경우 기판(10)과 제2 데코층(42)이 제1 접착력을 갖는다고 하자. 이때, 실시 예에 의한 터치 센싱 장치의 경우 증착 공법에 의해 제1 데코층(410A 내지 410D)을 캐비티(C)의 바닥면(100c)에 먼저 형성하므로, 기판(100)과 제1 데코층(410A 내지 410D) 간의 제2 접착력은 제1 접착력보다 높아, 접착력이 개선될 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이 홈(H)이 미리 새겨진 제2 데코층(42)을 캐비티(C)에 인쇄 공법으로 형성하거나 또는 필름 형태의 제2 데코층(42)을 캐비티(C)에 배치할 경우, 제1 데코층(41)을 홈(H)에 매립하고자 할 때, 정렬(align)이 틀어질 수 있다. 반면에, 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)의 경우 홈(H)이 미리 새겨지지 않은 제1 데코층(410)을 도 10d에 도시된 바와 같이 캐비티(C)에 먼저 증착한 후 도 10e에 도시된 바와 같이 제1 데코층(410)에 홈(H)을 새기므로, 비교 례에서와 같은 정렬이 틀어지는 문제를 원천적으로 해소할 수 있다.
결국, 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)의 경우, 인쇄 공법에 의해 제조된 비교 례에 의한 터치 센싱 장치보다 지문 센서(500)에서 지문을 보다 정확히 감지할 수 있다.
실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A)의 평면도는 도 1 및 도 2에 국한되지 않는다. 즉, 기판(100)과 데코층(400:400A 내지 400E)이 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같은 단면 구조를 가질 수 있다면, 터치 센싱 장치(1000A)는 다양한 평면 형상을 가질 수 있다.
이하, 전술한 도 3 내지 도 8에 도시된 데코층(400:400A 내지 400E)을 포함하는 터치 센싱 장치의 다양한 실시 예(1000B 내지 1000D)를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 이하 설명되는 터치 센싱 장치(1000B 내지 1000D)에서 도 1에 도시된 터치 센싱 장치(1000A)에 포함되는 부재와 동일한 역할을 수행하는 부재에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하며 중복되는 설명을 생략한다.
도 16은 다른 실시 예에 따른 터치 센싱 장치(1000B)의 사시도를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000B)는 제1 및 제2 기판(100, 110), 제1 감지 전극(210), 제2 감지 전극(220), 제1 배선 전극(310) 및 제2 배선 전극(320)을 포함할 수 있다.
제1 기판(100)의 일면에, 일 방향으로 연장되는 제1 감지 전극(210)과, 제1 감지 전극(210)과 연결되는 제1 배선 전극(310)이 배치될 수 있다. 또한, 제2 기 기판(110)의 일면에는 일 방향과 다른 방향으로 연장되는 제2 감지 전극(220)과, 제2 감지 전극(220)과 연결되는 제2 배선 전극(320)이 배치될 수 있다.
또는, 제1 기판(100)에 제1 감지 전극(210) 및 제1 배선 전극(310)이 배치되지 않고, 제2 기판(110)의 양면에만 제1 및 제2 감지 전극(210, 220)과 제1 및 제2 배선 전극(310, 320)이 배치될 수도 있다. 즉, 제2 기판(110)의 일면에는 일 방향으로 연장되는 제1 감지 전극(210) 및 제1 감지 전극(210)과 연결되는 제1 배선 전극(310)이 배치되고, 제2 기판(110)의 타면에는 일 방향과 다른 방향으로 연장되는 제2 감지 전극(220) 및 제2 감지 전극(220)과 연결되는 제2 배선 전극(320)이 배치될 수 있다.
도 17은 또 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000C)의 사시도를 나타낸다.
도 17을 참조하면, 또 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000C)는 제1 내지 제3 기판(100, 110, 120), 제1 및 제2 감지 전극(210, 220), 제1 및 제2 배선 전극(310, 320)을 포함할 수 있다.
제2 기판(110)의 일면에는 일 방향으로 연장되는 제1 감지 전극(210)과, 제1 감지 전극(210)과 연결되는 제1 배선 전극(310)이 배치될 수 있다. 제3 기판(120)의 일면에는 일 방향과 다른 방향으로 연장되는 제2 감지 전극(220)과, 제2 감지 전극(220)과 연결되는 제2 배선 전극(320)이 배치될 수 있다.
도 18은 또 다른 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000D)의 평면도를 나타낸다.
도 18에 도시된 터치 센싱 장치(1000D)는 기판(100), 제1 감지 전극(210) 및 제2 감지 전극(220)을 포함할 수 있다. 제1 감지 전극(210) 및 제2 감지 전극(220)은 기판(100)의 동일면 상에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 제1 감지 전극(210) 및 제1 감지 전극(210)과 연결되는 제1 배선 전극(310)은 기판(100)의 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA) 상에 배치되고, 제2 감지 전극(220) 및 제2 감지 전극(220)과 연결되는 제2 배선 전극(320)은 기판(100)의 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있다.
한편, 전술한 터치 센싱 장치(1000A 내지 1000D)에 포함되는 지문 센서(500)는 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 지문 센서(500)는 사용자 인증이 필요한 분야에서 이용될 수 있다. 사용자 인증이 필요한 경우는 예를 들어, 언로킹(unlocking), 온라인 거래를 인정하거나 부인을 방지(Non-repudiation), 웹 사이트들 및 이메일을 포함한 디바이스 시스템들 및 서비스들에 대한 액세스, 패스워드 및 PIN들의 교체, 도어락(door lock) 등과 같은 물리적 액세스, 시간 및 출석관리 시스템들에서 각종 증명, 모바일 폰들 및 게이밍(gaming)을 위한 손가락 기반 입력 디바이스들/내비게이션, 또는 손가락 기반 단축키(shortcuts)의 사용 등이 있다. 이와 같이, 사용자 인증, 등록, 결재 또는 보안 등 다양한 분야에서 지문 센서가 요구될 수 있다.
또한, 전술한 터치 센싱 장치는 표시 패널과 결합하여 터치 디바이스에 적용될 수 있다. 예를 들어, 터치 센싱 장치(1000A 내지 1000D)는 표시 패널과 제2 접착층에 의해 결합될 수 있다.
이하, 전술한 터치 센싱 장치 및 표시 패널을 포함하는 실시 예에 의한 터치 디바이스(2000A 내지 2000C)에 대해 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 터치 디바이스(2000A 내지 2000C)에서 전술한 실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A, 1000B, 1000C, 1000D)에 도시된 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하며 중복되는 설명을 생략한다.
먼저, 애드 온 타입으로 배치된 감지 전극과 배선 전극을 포함하는 터치 센싱 장치를 갖는 터치 디바이스(2000A)에 대해 다음과 같이 도 19를 참조하여 살펴본다.
도 19는 일 실시 예에 따른 터치 디바이스(2000A)의 단면도를 나타낸다.
도 19에 도시된 터치 디바이스(2000A)는 터치 센싱 장치 및 표시 패널(700)을 포함할 수 있다. 터치 센싱 장치는 표시 패널(700) 상에 배치된다. 즉, 터치 디바이스(2000A)는 기판(100)과 표시 패널(700)이 결합되어 형성될 수 있다.
기판(100)과 표시 패널(700)은 제2 접착층(600)을 통해 서로 접착될 수 있다. 예를 들어, 기판(100)과 표시 패널(700)은 광학용 투명 접착제(OCA, OCR)를 포함하는 제2 접착층(600)을 통해 서로 합지될 수 있다.
표시 패널(700)은 제1 패널 기판(710) 및 제2 패널 기판(720)을 포함할 수 있다. 표시 패널(700)이 액정 표시 패널인 경우, 표시 패널(700)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT)와 화소전극을 포함하는 제1 패널 기판(710)과 복수의 컬러 필터층을 포함하는 제2 패널 기판(720)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 형성될 수 있다.
또한, 표시 패널(700)은 박막트랜지스터, 칼라필터 및 블랙매트릭스가 제1 패널 기판(710)에 형성되고, 제2 패널 기판(720)이 액정층을 사이에 두고 제1 패널 기판(710)과 합착되는 COT(color filter on transistor)구조의 액정 표시 패널일 수도 있다. 즉, 제1 패널 기판(710) 상에 박막 트랜지스터가 형성되고, 박막 트랜지스터 상에 보호막이 형성되고, 보호막 상에 컬러 필터층이 형성될 수 있다.
또한, 제1 패널 기판(710)에는 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소 전극이 형성될 수 있다. 이때, 개구율을 향상시키고 마스크 공정을 단순화시키기 위해 블랙매트릭스를 생략하고, 공통 전극이 블랙매트릭스의 역할을 겸하도록 형성될 수도 있다. 또한, 표시 패널(700)이 액정 표시 패널인 경우, 표시 패널(700) 배면에서 광을 제공하는 백라이트 유닛이 더 배치될 수 있다.
표시 패널(700)이 유기 전계 발광 표시패널인 경우, 표시 패널(700)은 별도의 광원이 필요하지 않은 자발광 소자일 수 있다. 표시 패널(700)에서, 제1 패널 기판(710) 상에 박막트랜지스터가 형성되고, 박막트랜지스터와 접촉하는 유기발광소자가 형성될 수 있다. 유기 발광 소자는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 형성된 유기 발광층을 포함할 수 있다. 또한, 유기 발광 소자 상에 인캡슐레이션을 위한 봉지 기판 역할을 하는 제2 패널 기판(720)을 더 포함할 수 있다.
다음으로, 온셀 타입으로 배치된 감지 전극(210, 220)과 배선 전극을 포함하는 터치 센싱 장치를 갖는 터치 디바이스(2000B)에 대해 다음과 같이 도 20을 참조하여 살펴본다.
도 20은 다른 실시 예에 의한 터치 디바이스(2000B)의 단면도를 나타낸다.
도 20에 도시된 터치 디바이스(2000B)는 기판(100), 제1 및 제2 감지 전극(210, 220), 제2 접착층(600) 및 표시 패널(700)을 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 터치 디바이스(2000B)에서 터치 센싱 장치는 표시 패널(700)과 일체로 형성될 수도 있다. 이 경우, 감지 전극(210, 220)을 지지하는 기판(100)이 생략될 수도 있다. 즉, 표시 패널(700)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극(210, 220)이 배치될 수 있다. 즉, 제1 패널 기판(710) 또는 제2 패널 기판(720) 중 적어도 하나의 일면에 적어도 하나의 감지 전극(210, 220)이 형성될 수 있다.
기판(100)의 일면에 제1 감지 전극(210)과, 제 1 감지 전극(210)과 연결되는 제1 배선(미도시)이 배치될 수 있다. 또한, 표시 패널(700)의 일면에 제2 감지 전극(220)이 배치될 수 있다. 또한, 제2 감지 전극(220)과 연결되는 제2 배선(미도시)이 배치될 수 있다.
또한, 제2 접착층(600)이 기판(100)과 표시 패널(700) 사이에 배치되어, 기판(100)과 표시 패널(700)은 서로 합지될 수 있다. 또한, 기판(100) 하부에 편광판(미도시)이 더 배치될 수 있다. 편광판은 선 편광판 또는 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다. 예를 들면, 표시 패널(700)이 액정 표시 패널인 경우, 편광판은 선 편광판일 수 있다. 또한, 표시 패널(700)이 유기 전계 발광 표시 패널인 경우, 편광판은 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다.
또한, 인셀 타입으로 배치된 감지 전극(210, 220)과 배선(전극)을 포함하는 터치 센싱 장치를 갖는 터치 디바이스(2000C)에 대해 다음과 같이 도 21을 참조하여 살펴본다.
도 21은 또 다른 실시 예에 의한 터치 다바이스(2000C)의 단면도를 나타낸다.
도 21에 도시된 터치 디바이스(2000C)는 표시 패널(700) 및 터치 센싱 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 터치 센싱 장치는 표시 패널(700)과 일체로 형성될 수 있고, 적어도 하나의 감지 전극(210, 220)을 지지하는 기판(100)이 생략될 수도 있다.
예를 들어, 유효 영역(AA)에 배치되어 터치를 감지하는 센서 역할을 하는 감지 전극과 감지 전극으로 전기적 신호를 인가하는 배선이 표시 패널(700)의 내측에 형성될 수 있다. 자세하게, 적어도 하나의 감지 전극 또는 적어도 하나의 배선이 표시 패널(700)의 내측에 형성될 수 있다.
표시 패널(700)은 제1 패널 기판(710) 및 제2 패널 기판(720)을 포함한다. 이때, 제1 패널 기판(710) 및 제2 패널 기판(720)의 사이에 제1 감지 전극 또는 제2 감지 전극 중 적어도 하나의 감지 전극이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 패널 기판(710) 또는 제2 패널 기판(720)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극이 배치될 수 있다. 도 21의 경우, 기판(100)의 일면에 제1 감지 전극(210)이 배치되고, 제1 감지 전극(210)과 연결되는 제1 배선이 배치될 수 있다. 또한, 제1 패널 기판(710) 및 제2 패널 기판(720) 사이에 제2 감지 전극(220) 및 제2 배선(미도시)이 배치될 수 있다. 즉, 표시 패널(700)의 내측에 제2 감지 전극(220) 및 제2 배선이 배치되고, 표시 패널(700)의 외측에 제1 감지 전극(210) 및 제1 배선이 배치될 수 있다.
제2 감지 전극(220) 및 제2 배선은 제1 패널 기판(710)의 상면 또는 제2 패널 기판(720)의 배면에 배치될 수 있다. 또한, 기판(100) 하부에 편광판이 더 배치될 수 있다. 표시 패널이 액정표시패널인 경우, 제2 감지 전극(220)이 제1 패널 기판(710) 상면에 형성되는 경우, 감지 전극(220)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT) 또는 화소전극과 함께 형성될 수 있다. 또한, 제2 감지 전극(220)이 제2 패널 기판(720) 배면에 형성되는 경우, 제2 감지 전극(220) 상에 컬러 필터층이 형성되거나, 컬러 필터층 상에 감지 전극(220)이 형성될 수 있다. 표시 패널(700)이 유기 전계 발광 표시 패널인 경우, 제2 감지 전극(220)이 제1 패널 기판(710)의 상면에 형성되는 경우, 제2 감지 전극(220)은 박막트랜지스터 또는 유기발광소자와 함께 형성될 수 있다.
실시 예에 따른 터치 디바이스(2000C)는 감지 전극(200)을 지지하는 적어도 하나의 기판(100)을 생략할 수 있다. 이로 인해, 터치 디바이스(2000C)의 두께는 얇아지고 무게는 가벼워질 수 있다. 또한, 표시 패널(700)에 형성되는 소자와 함께 감지 전극(200) 및 배선을 형성하여 공정을 단순화시키고, 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
실시 예에 의한 터치 센싱 장치(1000A 내지 1000D)는 지문 센서를 요구하는 다양한 분야에 적용될 수 있다. 또한, 터치 센싱 장치(1000A 내지 1000D) 또는 터치 디바이스(2000A 내지 2000C)는 다양한 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 터치 센싱 장치(1000A 내지 1000D) 또는 터치 디바이스(2000A 내지 2000C)를 포함하는 전자 기기로서, 휴대폰, 스마트폰, 휴대 정보 단말기(PDA:Personal Digital Assistant), 휴대용 멀티미디어 플레이어(PMP:Portable Multimedia Player), 또는 노트북 등과 같은 휴대용 단말기등이 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.
이하, 전술한 실시 예에 따른 터치 센싱 장치(1000A 내지 1000D)를 포함하는 전자 기기의 일 례를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 여기서, 전자 기기는 휴대용 단말기인 것으로 가정한다.
도 22는 실시 예에 의한 휴대용 단말기의 사시도를 나타낸다.
도 22를 참조하면, 휴대용 단말기는 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA)을 포함할 수 있다. 휴대용 단말기는 유효 영역(AA)에 손가락 등이 터치될 때 터치 신호를 감지하고, 비유효 영역(UA)의 지문 센서(500)가 삽입된 캐비티(C)에 손가락 등이 터치될 때 전자기기 전원의 온/오프 또는 슬립(sleep) 모드의 해제 등의 정해진 기능을 수행할 수 있다.
터치 센싱 장치가 연성 터치 센싱 장치일 경우, 터치 센싱 장치를 포함하는 터치 디바이스도 연성 터치 디바이스일 수 있으며, 터치 디바이스를 포함하는 전자 기기 역시 사용자가 손으로 휘거나 구부릴 수 있는 연성 전자 기기일 수 있다. 이러한 연성 터치 센싱 장치는 웨이러블 터치 등에 적용될 수 있다.
또한, 터치 센싱 장치는 이동식 단말기 등의 터치 디바이스 뿐만 아니라 자동차 네비게이션 등의 전자 기기에도 적용될 수 있다.
또한, 실시 예에 의한 터치 센싱 장치, 이 장치를 포함하는 터치 디바이스, 및 터치 센싱 장치나 터치 디바이스를 포함하는 전자 기기는 차량 내에도 적용될 수 있다. 구체적으로, 실시 예에 의한 터치 센싱 장치 또는 터치 디바이스를 포함하는 전자 기기는 차량 내에서 다양한 부분에 적용될 수 있다. 예를 들어, PND(Personal Navigation Display)뿐만 아니라, 계기판(dashboard) 등에 적용되어 CID(Center Information Display)도 구현할 수 있다. 그러나, 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니고, 이러한 전자 기기는 더 다양할 수 있음은 물론이다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 기판 200, 210, 220: 감지 전극
230: 브리지 전극 300, 310, 320: 배선 전극
400, 400A, 400B, 400C, 400D, 400E: 데코층
410A, 410B, 410C, 410D: 제1 데코층 410A-1: 제1-1 데코층
410A-2: 제1-2 데코층 410A-3: 제1-3 데코층
420A, 420B, 420C, 420D, 420E: 제2 데코층
420A-1: 제2-1 데코층 420A-2: 제2-2 데코층
420A-3: 제2-3 데코층 420A-4: 제2-4 데코층
430: 제3 데코층 500: 지문 센서
550: 제1 접착층
1000A, 1000B, 1000C, 1000D: 터치 센싱 장치
2000A 내지 2000C: 터치 디바이스

Claims (15)

  1. 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판의 상기 비유효 영역의 캐비티 내부에 배치되며, 상기 캐비티의 바닥면을 노출시키는 적어도 하나의 홈을 갖는 제1 데코층; 및
    상기 제1 데코층의 상기 홈의 내부에 배치된 제2 데코층; 및
    상기 제1 및 제2 데코층 위에 배치된 지문 센서를 포함하고,
    상기 캐비티의 바닥면에 배치된 상기 제1 데코층의 두께는 40 ㎚ 내지 70 ㎚인 터치 센싱 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 홈은 상기 터치 센싱 장치의 외부로 보여지는 형상의 바탕에 해당하고, 상기 홈 주변의 상기 제1 데코층은 상기 형상 자체에 해당하는 터치 센싱 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 홈은 상기 터치 센싱 장치의 외부로 보여지는 형상 자체에 해당하고, 상기 홈 주변의 상기 제1 데코층은 상기 형상의 바탕에 해당하는 터치 센싱 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 기판의 상기 비유효 영역에서 상기 캐비티를 제외한 부분에 배치된 제3 데코층을 더 포함하는 터치 센싱 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제1 데코층은
    상기 캐비티의 바닥면에 배치되며 상기 홈을 갖는 제1-1 데코층을 포함하는 터치 센싱 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 제1 데코층은
    상기 제1-1 데코층으로부터 상기 캐비티의 측면까지 연장되어 배치된 제1-2 데코층을 더 포함하는 터치 센싱 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 제1 데코층은
    상기 제1-2 데코층으로부터 상기 제3 데코층의 상부까지 연장되어 배치된 제1-3 데코층을 더 포함하는 터치 센싱 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 제2 데코층은
    상기 제1 데코층에 형성된 상기 홈의 내부에 배치된 제2-1 데코층을 포함하는 터치 센싱 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 제2 데코층은
    상기 제2-1 데코층 및 상기 제1-1 데코층 위에 배치된 제2-2 데코층을 더 포함하는 터치 센싱 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 제2 데코층은
    상기 제2-2 데코층으로부터 상기 제1-2 데코층의 상부까지 연장되어 배치된 제2-3 데코층을 더 포함하는 터치 센싱 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 제2 데코층은
    상기 제2-3 데코층으로부터 상기 제1-3 데코층의 상부까지 연장되어 배치된 제2-4 데코층을 더 포함하는 터치 센싱 장치.
  12. 제4 항에 있어서, 상기 제2 데코층과 상기 제3 데코층의 구성 물질은 서로 동일한 터치 센싱 장치.
  13. 제5 항에 있어서, 상기 제1-1 데코층과 상기 제3 데코층의 두께는 서로 동일한 터치 센싱 장치.
  14. 제4 항에 있어서, 상기 제1 데코층은 금속층 또는 적어도 하나의 산화물층 중 적어도 하나를 포함하는 터치 센싱 장치.
  15. 터치 센싱 장치; 또는 상기 터치 디바이스를 포함하고,
    상기 터치 디바이스는
    상기 터치 센싱 장치; 및
    상기 터치 센싱 장치와 연결되는 표시 패널을 포함하고,
    상기 터치 센싱 장치는,
    유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 기판;
    상기 기판의 상기 비유효 영역 일부의 캐비티 내부에 배치되며, 상기 캐비티의 바닥면을 노출시키는 적어도 하나의 홈을 갖는 제1 데코층; 및
    상기 제1 데코층의 상기 홈의 내부에 배치된 제2 데코층; 및
    상기 제1 및 제2 데코층 위에 배치된 지문 센서를 포함하고,
    상기 캐비티의 바닥면에 배치된 상기 제1 데코층의 두께는 40 ㎚ 내지 70 ㎚인 전자 기기.
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