KR101447590B1 - 터치패널센서 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
디스플레이 상부에 배치되어 피대상물의 접촉 위치를 감지하기 위한 터치패널센서는, 절연기판, 절연기판의 하부에 형성되어 피대상물의 접근을 감지하는 전극패턴, 및 전극패턴의 단부를 수용하는 윈도우 데코레이션을 포함할 수 있으며, 윈도우 데코레이션은, 절연기판의 가장자리를 따라서 절연기판의 저면에 형성되는 명색층(明色層), 명색층 하부에 형성되는 복수개의 도트를 포함하여 이방성 전도성을 갖는 반사층, 및 반사층 하부에 형성되어 도트 사이로 반사층을 통과하는 빛을 차단하는 배색층을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 터치패널센서 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 디스플레이 상에 접근하는 대상체의 접촉 위치를 감지할 수 있는 터치패널센서에 관한 것이다.
도 1은 종래의 정전용량 방식의 터치패널센서를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 터치패널센서는 하부 절연시트(10) 및 상부 절연시트(20)가 소정 간격 이격되어 접합된다. 하부 절연시트(10) 및 상부 절연시트(20)의 마주보는 면에는 각각 하부 ITO전극(30)과 상부 ITO전극(40)이 상호 수직하게 배열되어 있으며, 구체적으로, 하부 ITO전극(30)은 하부 절연시트(10)의 상면에 좌측에서 우측으로 배향되어 있으며, 상부 ITO전극(40)은 상부 절연시트(20)의 저면에 상측에서 하측으로 배향되어 있다.
상술한 터치패널센서는 상호 교차하도록 배치되는 하부 ITO전극(10) 및 상부 ITO전극(20)의 각 교차지점마다 각 교차지점의 면적에 대응하는 소정의 정전 용량 즉, 커패시턴스 값이 존재하는데, 신체 일부가 근접하면 상부에 배치된 상부 ITO전극(20)의 면적에 신체 일부의 면적이 더해져 커패시턴스 값이 변경될 수 있다.
또한, 상부 ITO전극(40)과 외부의 회로기판(50)의 전극(52)을 전기적으로 연결하기 위하여, 금속 재질의 연결선(48)이 상부 ITO전극(40)의 단부로부터 상부 절연시트(20)의 하부까지 연장되어 있으며, 하부 ITO전극(20) 또한 별도의 연결선에 의해서 회로기판(50)과 연결된다.
이때, 일반적으로 금속으로 제공되는 연결선(48)은 금속 광택으로 반짝이며 빛이 통과하지 않아 투명한 상부 절연시트(20)의 상부에서 육안으로 확인될 수 있다. 이에, 종래에는 연결선(48) 및 회로기판(50)이 육안으로 확인되지 않도록 윈도우 데코레이션(65)을 위한 별도의 비투광성 필름을 별도의 유리나 투광성 강화플라스틱과 같은 강화기판(60) 저면에 형성하고, 강화기판(60)을 상부 절연시트(20) 상부에 배치한다.
다만, 별도의 강화기판(60)을 상부 절연시트(20) 상부에 더 제공하는 것은, 터치패널센서의 두께 증가를 초래하는 관계로, 공개번호 10-2011-0137231의 도 5에 도시되는 터치패널센서와 같이 상부 절연시트(20)의 저면에 윈도우 데코레이션(45)을 직접 형성하고, 상부 ITO전극(40)를 형성시킬 수도 있다.
다만, 상부 ITO전극(40)은 윈도우 데코레이션(65)과 만나는 경계선 부분(A)에서 굴절되고, 신체 일부가 접촉되어 미세하게 위아래로 굴절하는 상부 절연시트(20)의 굽힘 변형 시에, 경계선 부분(A)에서 상부 ITO전극(40)이 파손될 수 있다. 따라서, 상기 공개특허의 도 5에 개시되는 터치패널센서 구조는 사실상 제품을 만들기에 적합하지 못하다.
본 발명은 사용자의 접촉에 의해서 발생하는 상부 절연시트의 굴절이나 외부 충격에 의해서 상부 ITO 전극의 파손 가능성을 최소화할 수 있는 터치패널센서 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 디스플레이 상부에 배치되어 피대상물의 접촉 위치를 감지하기 위한 터치패널센서는, 절연기판; 절연기판의 하부에 형성되어 피대상물의 접근을 감지하는 전극패턴; 및 전극패턴의 단부를 수용하는 윈도우 데코레이션을 포함할 수 있으며, 윈도우 데코레이션은, 절연기판의 가장자리를 따라서 절연기판의 저면에 형성되는 명색층(明色層), 명색층 하부에 형성되는 복수개의 도트를 포함하여 절연기판의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 통전 가능하게 이방성 전도성을 갖는 반사층, 및 반사층 하부에 형성되어 도트 사이로 반사층을 통과하는 빛을 차단하는 비투광성의 배색층을 포함할 수 있다.
전극패턴이 윈도우 데코레이션의 저면에 형성되는 것이 아니라 수용되기 때문에 윈도우 데코레이션과 만나는 경계부분에서 굴절이 적어 훼손가능성이 줄어들 수 있다.
구체적으로, 전극패턴의 단부는 반사층 및 배색층 사이에서 수용되거나, 명색층 및 반사층 사이에서 수용될 수 있다. 어느 경우이던지 공개특허 10-2011-0137231의 도 5에서 도시되는 것처럼, 전극패턴이 윈도우 데코레이션 저면으로 형성되지 않기 때문에 종래보다 비교적 전극패턴과 윈도우 데코레이션이 만나는 경계에서 전극패턴의 굴절이 적다.
특히, 종래의 윈도우 데코레이션은 빛이 투과하지 않도록 적어도 10㎛ 이상의 두께를 갖는 단층의 암색층(暗色層)으로 형성되는 것이 일반적이지만, 본 발명의 명색층은 0.1 내지 1㎛의 두께로 제공되어 전극패턴과 만나는 경계에서 전극패턴의 굴절이 최소화될 수 있으며, 명색층은 절연성 잉크를 사용하여 여러 차례의 인쇄 또는 도포 작업을 통해서 적어도 한층 이상으로 제공될 수 있다.
다만, 0.1 내지 1㎛의 두께의 비교적 얇은 명색층은 하부의 디스플레이에서 출사되는 빛을 온전히 차단하는 것이 어려울 수 있으나, 비투광성의 배색층이 이를 차단할 수 있으며, 더욱이, 명색층이 백색 계열의 밝은 색을 가져 반투광성으로 형성되더라도 디스플레이에서 출사되는 빛이 배색층에서 온전하게 차단될 수 있다.
참고로, 종래에는 백색 계열로 윈도우 데코레이션을 형성할 때 여러 차례 인쇄나 도포 작업을 통해서 10㎛ 이상의 두께로 형성해야만 디스플레이에서 출사되는 빛을 온전하게 차단할 수 있었다.
즉, 본 발명에서는 명색층이 백색 계열의 얇은 두께를 갖더라도 명색층 아래로 배색층이 더 배치되어 빛을 온전하게 차단할 수 있고, 전극패턴을 외부장치와 연결하기 위한 연성회로기판이나 전극패턴의 단부와 연성회로기판의 단부를 연결하는 와이어부재와 같은 불투명한 구성요소들이 외부에서 노출되는 것이 방지될 수 있다. 나아가, 명색층을 얇게 제공하는 것이 가능하기 때문에 전극패턴과 명색층이 만나는 경계에서 전극패턴의 굴절을 최소화할 수 있는 효과도 있다.
본 명세서에서 명색층이라 함은, 종래의 윈도우 데코레이션과 같이 기본적으로 절연기판 하부에 배치되는 와이어부재나 연성회로기판과 같은 불투명한 구성요소의 시각적인 노출을 방지하기 위한 것이나, 10㎛ 이상의 두께를 갖는 종래의 흑색 계열의 윈도우 데코레이션과 비교할 때, 색의 3요소 중 색상, 채도(彩度), 및 명도(明度) 중에서 채도를 결정하는 백색이 비교적 더 풍부하고, 명도가 더 높은 것을 포괄하는 개념으로 사용되는 것이며, 이러한 의미에서 명색층은 백색에 가까운 색상을 가질 수 있으나, 흑색을 배제하는 것은 아니다.
한편, 윈도우 데코레이션에 수용되는 전극패턴의 단부와 와이어부재를 통전시킬 수 있는 방법을 아래에 몇 예시한다.
먼저, 배색층에 전극패턴의 단부에 대응하여 관통 형성되는 관통영역을 제공할 수 있고, 관통영역을 통해서 노출되는 전극패턴의 단부는 와이어부재를 통해서 외부장치와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 관통영역에 착색 도전층을 제공하는 경우, 착색 도전층을 매개로 전극패턴과 외부장치를 와이어부재를 통해서 전기적으로 연결시킬 수도 있다. 이때, 착색 도전층은 배색층과 색의 조화를 이루는 것으로 제공하여 외부에서 상호 경계가 구분되지 않도록 하는 것이 미관상 바람직할 것이다.
한편, 전극패턴의 단부가 명색층과 반사층 사이에 개재되는 경우에는 관통영역으로 반사층이 노출될 수 있으나, 반사층은 절연기판의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 통전 가능하기 때문에 와이어부재가 반사층을 통해서 전극패턴과 통전될 수 있다.
또한, 배색층 역시 반사층과 동일하게 절연기판의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 통전 가능한 이방성 전도성을 가지는 경우, 배색층의 저면에 배치되는 와이어부재를 통해서 전극패턴과 외부장치를 전기적으로 직접 연결할 수도 있다.
반사층은 주석(Sn)이나 알루미늄(Al) 등의 금속을 이용하여 형성될 수 있으며, 스퍼터링(sputtering), 화학기상증착(chemical vapor deposition), 또는 증발증착(evaporation) 등의 다양한 방법으로 형성시킬 수 있다. 따라서, 반사층은 명색층을 통과한 빛을 다시 외부로 반사시켜 명색층에 밝기를 더하고 반짝이는 금속감을 제공할 수 있다.
구체적으로, 반사층은 절연기판 저면의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 무수히 많은 돌기를 가지는 일명 벌크(bulk) 형상으로 증착 형성될 수 있다. 따라서, 상술한 벌크 형상을 하는 도트들은 서로 분리되어 있기 때문에 투명한 절연기판의 저면의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로는 통전이 가능하나 절연기판의 저면의 면 방향으로는 통전이 되지 않는 성질을 갖는다.
물론, 주석이나 알루미늄 외에도 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 구리, 니켈, 실버, 골드 등의 다른 금속을 이용하여 반사층을 형성하는 것도 가능하다.
또한, 반사층은 상기한 금속들 중 어느 하나 혹은 혼합된 단일층으로 형성하는 것도 가능하며, 경우에 따라서는 상기한 금속들 중 적어도 어느 하나 혹은 혼합된 복수층으로 형성하는 것도 가능하다.
즉, 상술한 바와 같이, 면 방향으로 통전이 되지 않는 반사층은 전극패턴과 비록 닿아 있다 하더라도 전극패턴의 전기신호가 반사층을 통해서 인접한 다른 전극패턴으로 전달되지 않기 때문에 터치패널센서의 감도를 유지할 수 있다.
참고로, 본 명세서에서 벌크 형상이라 함은, 반사층을 형성하는 금속 분자들이 집단적으로 뭉쳐 있는 형상을 지칭하는 것으로, 예를 들어, 침상(acicular), 각상(angular), 주상(dendritic) 등의 형상을 모두 포함한다고 할 수 있으며, 보다 넓은 의미로는 길게 연장(돌출)되어 있는 형상들을 모두 포함한다고 할 수 있다.
또한, 반사층은 명색층보다 얇거나 대동소이한 두께로 매우 얇게 제공되어 빛을 완전하게 차단하지는 못하지만 빛을 반사시키는 금속의 특성상 어느 정도 빛을 차단할 수 있다. 이러한 연유로, 반사층의 하부에 배치되는 착색 도전층과 배색층의 색이 온전히 같지는 않더라도 착색 도전층과 배색층의 경계에서 발생할 수 있는 색의 부조화가 크게 부각되지 않는다.
한편, 반사층의 복수개의 도트들 사이로 디스플레이의 빛이 세어 나올 수 있는데, 이는 배색층을 통해서 차단될 수 있다. 배색층은 착색용 잉크를 사용할 수 있으며, 앞서 설명한 이방성 도전성을 갖는 경우에는 복수개의 도전성 입자를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따르면, 터치패널센서의 제조방법은, 절연기판의 가장자리를 따라서 절연기판의 저면에 명색층을 형성하는 단계; 명색층의 저면에 복수개의 도트를 포함하여 절연기판의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 통전 가능하게 이방성 전도성을 갖는 반사층을 형성하는 단계; 절연기판의 저면을 따라서 형성하되, 단부가 반사층의 저면에 배치되는 전극패턴을 형성하는 단계; 및 반사층 및 전극패턴의 단부 저면에 배치되어 도트 사이로 반사층을 통과하는 빛을 차단하는 배색층을 형성하는 단계를 포함할 수 있고, 명색층, 반사층, 및 배색층을 포함하는 윈도우 데코레이션은 반사층 및 배색층 사이에서 전극패턴의 단부를 수용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 따르면, 터치패널센서의 제조방법은, 절연기판의 가장자리를 따라서 절연기판의 저면에 명색층을 형성하는 단계; 절연기판의 저면을 따라서 형성하되, 단부가 명색층의 저면에 배치되는 전극패턴을 형성하는 단계; 명색층 및 전극패턴의 단부의 저면에 복수개의 도트를 포함하여 절연기판의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 통전 가능한 이방성 전도성을 갖는 반사층을 형성하는 단계; 및 반사층 저면에 도트 사이로 반사층을 통과하는 빛을 차단하는 배색층을 형성하는 단계를 포함할 수 있고, 명색층, 반사층, 및 배색층을 포함하는 윈도우 데코레이션은 명색층 및 반사층 사이에서 전극패턴의 단부를 수용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터치패널센서 및 그 제조방법에서는 전극패턴이 종래와 같이 윈도우 데코레이션의 저면에 형성되는 것이 아니라 수용되기 때문에 윈도우 데코레이션과 만나는 경계부분에서 굴절이 적어 사용 중 파손이 줄어든다.
또한, 본 발명의 터치패널센서 및 그 제조방법에서는 명색층이 백색 계열의 얇은 두께를 갖더라도 배색층이 외부에서 들어오는 빛을 온전하게 차단할 수 있고, 이에 불투명한 구성요소들이 외부로 노출되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 명색층이 반투광성으로 형성되더라도 디스플레이에서 출사되는 빛이 배색층에서 온전하게 차단될 수 있다. 특히, 명색층을 0.1 내지 1㎛의 두께로 얇게 제공하는 것이 가능하기 때문에 전극패턴과 명색층이 만나는 경계에서 전극패턴의 굴절을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 터치패널센서 및 그 제조방법에서는 명색층 밑으로 반사층을 제공하여 명색층을 통과한 빛을 다시 외부로 반사시켜 명색층에 밝기를 더하고 반짝이는 금속감을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 터치패널센서 및 그 제조방법에서 반사층은 명색층보다 얇거나 대동소이한 두께로 매우 얇게 제공되어 빛을 완전하게 차단하지는 못하지만 빛을 반사시키는 금속의 특성상 어느 정도 빛을 차단할 수 있고, 이러한 연유로, 반사층의 하부에 배치되는 착색 도전층과 배색층의 색이 온전히 같지는 않더라도 착색 도전층과 배색층의 경계에서 발생할 수 있는 색의 부조화가 크게 부각되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 터치패널센서를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널센서의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시되는 상부시트의 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시되는 상부시트의 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치패널센서 중 상부시트의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치패널센서 중 상부시트의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치패널센서 중 상부시트의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널센서의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시되는 상부시트의 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시되는 상부시트의 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치패널센서 중 상부시트의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치패널센서 중 상부시트의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치패널센서 중 상부시트의 단면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
본 발명은 디스플레이 상에 놓여, 피대상물의 접촉 위치를 감지하기 위한 터치패널센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패널센서의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시되는 상부시트의 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시되는 상부시트의 부분 확대도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 터치패널센서(100)는 상부시트(110), 하부시트(130), 절연부재(140), 및 연성회로기판(150)을 포함한다.
상부시트(110)는 상부 절연기판(111) 및 상부 투명전극패턴(112)을 포함하며, 하부시트(130)는 하부 절연기판(131) 및 하부 투명전극패턴(132)을 포함한다.
상부 절연기판(111)은 높은 표면 강도를 갖는 재료로서 유리 재질 혹은 유리 재질과 같이 빛이 투과하고, 표면 강도가 뛰어난 플라스틱 재질을 이용하여 제조할 수 있으며, 마찬가지로 하부 절연기판(131) 역시 상부 절연기판(111)과 동일한 재질을 선택하여 제조할 수 있다.
한편, 상부 절연기판(111)의 저면 및 하부 절연기판(131)의 상면에는 각각 상호 작용하여 신체 일부의 접근을 감지할 수 있는 상부 투명전극패턴(112) 및 하부 투명전극패턴(132)이 형성되며, 상부 투명전극패턴(112)이나 하부 투명전극패턴(132)은 투광성과 도전성을 모두 갖춘 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)을 사용할 수 있다. 따라서, 상부 투명전극패턴(112)이나 하부 투명전극패턴(132)은 외부에서 가시되지 않으며, 터치패널센서(100)의 저부에 배치될 수 있는 PDP 및 LCD와 같은 디스플레이로부터 출사되는 영상을 통과시킬 수 있다.
또한, 상부시트(110) 및 하부시트(130) 사이에는 절연부재(140)가 배치되며, 절연부재(140)에 의해서 상부 투명전극패턴(112) 및 하부 투명전극패턴(132)이 전기적으로 분리될 수 있다. 절연부재(140)는 광학접착필름 또는 OCA(Optically Clear Adhesive)필름을 이용할 수 있으며, 상부시트(110) 및 하부시트(130)를 접합하고, 빛이 잘 투과되어 광학적으로도 우수하다.
또한, 상부 절연기판(111)의 하부에는 액자 형상의 윈도우 데코레이션(120)이 제공되는데, 윈도우 데코레이션(120)은 그 하부에 배치되는 투명하지 못한 구성요소, 예를 들면, 상부 절연기판(111)의 가장자리에 배치되는 상부 와이어부재(113), 하부 절연기판(131)의 가장자리에 배치되는 하부 와이어부재(133), 및 연성회로기판(150)을 가리는 용도로서 제공될 수 있다.
또한, 연성회로기판(150)에는 상부 및 하부 와이어부재(113, 133)와 전기적으로 접합되는 단자가 배치될 수 있다. 따라서, 상부시트(110) 표면에 피대상체가 접근하면 상부 및 하부 투명전극패턴(112, 132)이 상호 작용하여 발생하는 커패시턴스 값의 변화가 상부 및 하부 와이어부재(113, 133)를 따라서 외부장치에 전송될 수 있고, 여기서 외부장치에 해당할 수 있는 제어부에서는 상기 값의 변화를 이용하여 터치 위치를 계산할 수 있다.
이상 본 발명에 따른 터치패널센서의 개략적인 구성 및 그 구성요소에 대하여 언급하였으며, 이하 상부 투명전극패턴(112)의 단부를 수용하는 윈도우 데코레이션을 중심으로 설명한다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 윈도우 데코레이션(120)은 상부 투명전극패턴(112)의 단부를 수용한다.
구체적으로, 윈도우 데코레이션(120)은 명색층(122), 반사층(124), 및 배색층(126)을 포함하며, 명색층(122)은 상부 절연기판(111)의 가장자리를 따라서 상부 절연기판(111)의 저면에 형성된다. 또한, 반사층(124)은 명색층(122) 저면에 형성되는 복수개의 도트(125)를 포함하여 면 방향에 대해서 수직한 방향으로만 통전 가능한 이방성 전도성을 갖는다. 그리고, 배색층(126)은 반사층(124)의 저면과 반사층(124) 저면에 놓이는 상부 투명전극패턴(112)의 저면을 커버하며, 반사층(124)의 도트(125)들 사이로 통과하는 빛을 차단할 수 있다.
여기서, 윈도우 데코레이션(120)은 반사층(124) 및 배색층(126) 사이에서 상부 투명전극패턴(112)의 단부를 수용하는데, 먼저, 상부 절연기판(111)의 저면 가장자리에 명색층(122)을 형성하고, 명색층(122)의 저면에 반사층(124)을 형성하고, 다시 상부 절연기판(111)의 저면을 따라서 형성하되, 단부가 반사층(124)의 저면에 배치되게 상부 투명전극패턴(112)을 형성하고, 반사층(124) 및 상부 투명전극패턴(112)의 단부 저면에 배색층(126)을 형성함으로써, 반사층(124) 및 배색층(126) 사이에서 상부 투명전극패턴(112)의 단부를 수용하는 윈도우 데코레이션(120)을 제공할 수 있다.
상부 투명전극패턴(112)이 윈도우 데코레이션(120) 중 최하층에 배치되는 배색층(126)의 저면에 배치되는 것이 아니고, 내부에 수용되기 때문에 윈도우 데코레이션(120)과 만나는 경계부분에서 굴절이 적어 훼손가능성이 줄어들 수 있다.
구체적으로, 종래의 공개특허 10-2011-0137231의 도 5에서 전극패턴이 윈도우 데코레이션 저면으로 형성되는 것과 다르게, 본 실시예에 따른 상부 투명전극패턴(112)은 종래보다 비교적 윈도우 데코레이션(120)과 만나는 경계에서 굴절이 적다.
또한, 종래의 윈도우 데코레이션은 빛이 투과하지 않도록 적어도 10㎛ 이상의 두께를 갖는 단층의 암색층으로 형성되는 것이 일반적이지만, 본 실시예의 명색층(122)은 0.1 내지 1㎛의 두께로 제공되어 상부 투명전극패턴(112)과 만나는 경계에서 상부 투명전극패턴(112)의 굴절이 적다.
상술한 명색층(122)은 절연성 잉크를 사용하여 여러 차례의 인쇄 또는 도포 작업을 통해서 적어도 한층 이상으로 제공될 수 있다.
다만, 0.1 내지 1㎛의 두께의 비교적 얇은 명색층(122)은 하부의 디스플레이에서 출사되는 빛을 온전히 차단하는 것이 어려울 수 있다.
하지만, 본 실시예에서 비투광성의 배색층(126)이 명색층(122)을 통과하는 빛을 차단할 수 있으며, 더욱이, 명색층(122)이 백색 계열의 밝은 색을 가져 반투광성으로 형성되더라도 디스플레이에서 출사되는 빛이 배색층에서 온전하게 차단될 수 있다.
참고로, 종래에는 백색 계열로 윈도우 데코레이션을 형성할 때 여러 차례 인쇄나 도포 작업을 통해서 10㎛ 이상의 두께로 형성해야만 디스플레이에서 출사되는 빛을 온전하게 차단할 수 있었다.
즉, 본 발명에서는 명색층(122)이 백색 계열의 얇은 두께를 갖더라도 명색층(122) 아래로 배색층(126)이 더 배치되어 빛을 온전하게 차단할 수 있고, 상부 투명전극패턴(112)을 외부장치와 연결하기 위한 연성회로기판(150)이나 상부 투명전극패턴(112)의 단부와 연성회로기판(150)의 단부를 연결하는 상부 와이어부재(113)와 같은 불투명한 구성요소들이 외부에서 노출되는 것이 방지될 수 있다. 나아가, 명색층(122)을 1㎛ 이하로 얇게 제공하는 것이 가능하기 때문에 상부 투명전극패턴(112)과 명색층(122)이 만나는 경계에서 상부 투명전극패턴(112)의 굴절을 최소화할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 실시예에서 상부 투명전극패턴(112)의 단부는 반사층(124)의 저면에 배치되나, 반사층(124) 역시 명색층(122)보다 얇거나 대동소이한 두께로 매우 얇게 제공되어 상부 투명전극패턴(112)의 굴절이 극히 미미하다.
본 명세서에서 명색층이라 함은, 종래의 윈도우 데코레이션과 같이 기본적으로 절연기판 하부에 배치되는 와이어부재나 연성회로기판과 같은 불투명한 구성요소의 시각적인 노출을 방지하기 위한 것이나, 10㎛ 이상의 두께를 갖는 종래의 흑색 계열의 윈도우 데코레이션과 비교할 때, 색의 3요소 중 색상, 채도, 및 명도 중에서 채도를 결정하는 백색이 비교적 더 풍부하고, 명도가 더 높은 것을 포괄하는 개념으로 사용되는 것이며, 이러한 의미에서 명색층은 백색에 가까운 색상을 가질 수 있으나, 흑색을 배제하는 것은 아니다.
이하, 본 실시예에서 윈도우 데코레이션(120)에 수용되는 상부 투명전극패턴(112)의 단부와 상부 와이어부재(113)를 통전시키는 방법을 설명한다.
본 실시예에서 배색층(126)은 상부 절연기판(111)의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 통전 가능한 이방성 전도성을 갖는 것으로, 배색층(126)의 저면에 배치되는 상부 와이어부재(113)를 통해서 상부 투명전극패턴(112)과 외부장치를 전기적으로 직접 연결할 수 있다. 배색층(126)은 이방성 도전성을 갖도록 하기 위한 복수개의 도전성 입자 및 착색용 잉크를 혼합하여 제공할 수 있다.
한편, 반사층(124)은 주석이나 알루미늄 등의 금속을 이용하여 형성될 수 있으며, 스퍼터링, 화학기상증착, 또는 증발증착 등의 다양한 방법으로 형성시킬 수 있다. 따라서, 반사층(124)은 명색층(122)을 통과한 빛을 다시 외부로 반사시켜 명색층(122)에 밝기를 더하고 반짝이는 금속감을 제공할 수 있다.
구체적으로, 반사층(124)은 상부 절연기판(111) 저면의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 무수히 많은 돌기를 가지는 일명 벌크 형상으로 증착 형성될 수 있다. 따라서, 상술한 벌크 형상을 하는 도트(125)들은 서로 분리되어 있기 때문에 투명한 상부 절연기판(111)의 저면의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로는 통전이 가능하나 상부 절연기판(111)의 저면의 면 방향으로는 통전이 되지 않는 성질을 갖는다.
물론, 주석이나 알루미늄 외에도 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 구리, 니켈, 실버, 골드 등의 다른 금속을 이용하여 반사층을 형성하는 것도 가능하다.
또한, 반사층(124)은 상기한 금속들 중 어느 하나 혹은 혼합된 단일층으로 형성하는 것도 가능하며, 경우에 따라서는 상기한 금속들 중 적어도 어느 하나 혹은 혼합된 복수층으로 형성하는 것도 가능하다.
즉, 상술한 바와 같이, 면 방향으로 통전이 되지 않는 반사층(124)은 상부 투명전극패턴(112)과 비록 닿아 있다 하더라도 상부 투명전극패턴(112)의 전기신호가 반사층(124)을 통해서 인접한 다른 상부 투명전극패턴(112)으로 전달되지 않기 때문에 터치패널센서(100)의 감도를 유지할 수 있다.
참고로, 본 명세서에서 벌크 형상이라 함은, 반사층을 형성하는 금속 분자들이 집단적으로 뭉쳐 있는 형상을 지칭하는 것으로, 예를 들어, 침상, 각상, 주상 등의 형상을 모두 포함한다고 할 수 있으며, 보다 넓은 의미로는 길게 연장(돌출)되어 있는 형상들을 모두 포함한다고 할 수 있다.
또한, 반사층(124)은 명색층(122)보다 얇거나 대동소이한 두께로 매우 얇게 제공되어 빛을 완전하게 차단하지는 못하지만 빛을 반사시키는 금속의 특성상 어느 정도 빛을 차단할 수 있다.
한편, 반사층(124)의 복수개의 도트(125)들 사이로 디스플레이의 빛이 세어 나올 수 있는데, 이는 배색층(126)을 통해서 차단될 수 있다. 따라서, 외부에서 반사층(124)의 도트(125)들이 외부에서 가시되는 것이 방지될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치패널센서 중 상부시트의 단면도이다.
이하 본 실시예의 터치패널센서에서는 윈도우 데코레이션이 배치되는 상부시트를 중심으로 설명하며, 하부시트, 절연부재, 및 연성회로기판에 대한 설명은 앞선 실시예를 참고할 수 있다.
도 5를 참고하면, 윈도우 데코레이션(220)은 상부 투명전극패턴(212)의 단부를 수용하며, 구체적으로, 윈도우 데코레이션(220)은 명색층(222), 반사층(224), 및 배색층(226)을 포함한다.
여기서, 윈도우 데코레이션(220)은 반사층(224) 및 배색층(226) 사이에서 상부 투명전극패턴(212)의 단부를 수용하는데, 먼저, 상부 절연기판(211)의 저면 가장자리에 명색층(222)을 형성하고, 명색층(222)의 저면에 반사층(224)을 형성하고, 다시 상부 절연기판(211)의 저면을 따라서 형성하되, 단부가 반사층(224)의 저면에 배치되게 상부 투명전극패턴(212)을 형성하고, 반사층(224) 및 상부 투명전극패턴(212)의 단부 저면에 배색층(226)을 형성함으로써, 반사층(224) 및 배색층(226) 사이에서 상부 투명전극패턴(212)의 단부를 수용하는 윈도우 데코레이션(220)을 제공할 수 있다.
한편, 배색층에 형성되는 관통영역은 배색층을 먼저 형성하고 사진식각공정을 통해서 형성될 수도 있고, 경우에 따라서는 실크스크린 인쇄를 통해서 관통영역이 형성되어 있는 배색층을 제공할 수도 있다. 배색층(226)을 제공한 후에는 상부 와이어부재를 제공한다.
이하, 본 실시예에서 윈도우 데코레이션(220)에 수용되는 상부 투명전극패턴(212)의 단부와 상부 와이어부재(213)를 통전시키는 방법을 설명한다.
본 실시예에서 배색층(226)에 상부 투명전극패턴(212)의 단부에 대응하여 관통 형성되는 관통영역(227)을 제공하고, 관통영역(227)에 착색 도전층(228)을 제공한다.
착색 도전층(228)을 매개로 상부 투명전극패턴(212)과 외부장치를 상부 와이어부재(213)를 통해서 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이때, 착색 도전층(228)은 배색층(226)과 색의 조화를 이루는 것으로 제공하여 외부에서 상호 경계가 구분되지 않도록 하는 것이 미관상 바람직할 것이다. 경우에 따라서는, 관통영역을 통해서 노출되는 상부 투명전극패턴의 단부에 직접 상부 와이어부재를 연결시키는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치패널센서 중 상부시트의 단면도이다.
이하 본 실시예의 터치패널센서에서는 윈도우 데코레이션이 배치되는 상부시트를 중심으로 설명하며, 하부시트, 절연부재, 및 연성회로기판에 대한 설명은 앞선 실시예를 참고할 수 있다.
도 6을 참고하면, 윈도우 데코레이션(320)은 상부 투명전극패턴(312)의 단부를 수용하며, 구체적으로, 윈도우 데코레이션(320)은 명색층(322), 반사층(324), 및 배색층(326)을 포함하며, 명색층(322)은 상부 절연기판(311)의 가장자리를 따라서 상부 절연기판(311)의 저면에 형성된다. 또한, 반사층(324)은 명색층(322)의 저면과 명색층(322) 저면에 놓이는 상부 투명전극패턴(312)의 저면에 형성되는 복수개의 도트(325)를 포함하여 면 방향에 대해서 수직한 방향으로만 통전 가능한 이방성 전도성을 갖는다. 그리고, 배색층(326)은 반사층(324)의 저면을 커버하며, 반사층(324)의 도트(325)들 사이로 통과하는 빛을 차단할 수 있다.
여기서, 윈도우 데코레이션(320)은 명색층(322) 및 반사층(324) 사이에서 상부 투명전극패턴(312)의 단부를 수용하는데, 먼저, 상부 절연기판(311)의 저면 가장자리에 명색층(322)을 형성하고, 상부 절연기판(311)의 저면을 따라서 형성하되, 단부가 명색층(322)의 저면에 배치되게 상부 투명전극패턴(312)을 형성하고, 반사층(324)의 저면에 배색층(326)을 형성함으로써, 명색층(322) 및 반사층(324)사이에서 상부 투명전극패턴(312)의 단부를 수용하는 윈도우 데코레이션(320)을 제공할 수 있다.
상부 투명전극패턴(312)이 윈도우 데코레이션(320) 중 최하층에 배치되는 배색층(326)의 저면에 배치되는 것이 아니고, 내부에 수용되기 때문에 윈도우 데코레이션(320)과 만나는 경계부분에서 굴절이 적어 훼손가능성이 줄어들 수 있다.
구체적으로, 종래의 공개특허 10-2011-0137231의 도 5에서 전극패턴이 윈도우 데코레이션 저면으로 형성되는 것과 다르게, 본 실시예에 따른 상부 투명전극패턴(312)은 종래보다 비교적 윈도우 데코레이션(320)과 만나는 경계에서 굴절이 적다.
이하, 본 실시예에서 윈도우 데코레이션(320)에 수용되는 상부 투명전극패턴(312)의 단부와 상부 와이어부재(313)를 통전시키는 방법을 설명한다.
본 실시예에서 배색층(326)은 상부 절연기판(311)의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 통전 가능한 이방성 전도성을 갖는 것으로, 배색층(326)의 저면에 배치되는 상부 와이어부재(313)를 통해서 상부 투명전극패턴(312)과 외부장치를 전기적으로 직접 연결할 수 있다. 배색층(326)은 이방성 도전성을 갖도록 하기 위한 복수개의 도전성 입자 및 착색용 잉크를 혼합하여 제공할 수 있다.
그리고, 반사층(324) 역시 이방성 도전성을 갖는 것으로 본 실시예에서 상부 와이어부재(313)는 배색층(326) 및 명색층(322)을 통해서 상부 투명전극패턴(312)의 단부와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치패널센서 중 상부시트의 단면도이다.
이하 본 실시예의 터치패널센서에서는 윈도우 데코레이션이 배치되는 상부시트를 중심으로 설명하며, 하부시트, 절연부재, 및 연성회로기판에 대한 설명은 앞선 실시예를 참고할 수 있다.
도 7을 참고하면, 윈도우 데코레이션(420)은 상부 투명전극패턴(412)의 단부를 수용하며, 구체적으로, 윈도우 데코레이션(420)은 명색층(422), 반사층(424), 및 배색층(426)을 포함한다.
여기서, 윈도우 데코레이션(420)은 명색층(422) 및 반사층(424) 사이에서 상부 투명전극패턴(412)의 단부를 수용하는데, 먼저, 상부 절연기판(411)의 저면 가장자리에 명색층(422)을 형성하고, 상부 절연기판(411)의 저면을 따라서 형성하되, 단부가 명색층(422)의 저면에 배치되게 상부 투명전극패턴(412)을 형성하고, 반사층(424)의 저면에 배색층(426)을 형성함으로써, 명색층(422) 및 반사층(424)사이에서 상부 투명전극패턴(412)의 단부를 수용하는 윈도우 데코레이션(420)을 제공할 수 있다.
한편, 배색층에 형성되는 관통영역은 배색층을 먼저 형성하고 사진식각공정을 통해서 형성될 수도 있고, 경우에 따라서는 실크스크린 인쇄를 통해서 관통영역이 형성되어 있는 배색층을 제공할 수도 있다. 배색층(426)을 제공한 후에는 상부 와이어부재를 제공한다.
이하, 본 실시예에서 윈도우 데코레이션(420)에 수용되는 상부 투명전극패턴(412)의 단부와 상부 와이어부재(413)를 통전시키는 방법을 설명한다.
본 실시예에서 배색층(426)에 상부 투명전극패턴(412)의 단부에 대응하여 관통 형성되는 관통영역(427)을 제공하고, 관통영역(427)에 착색 도전층(428)을 제공한다.
착색 도전층(428)을 매개로 상부 투명전극패턴(412)과 외부장치를 상부 와이어부재(413)를 통해서 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이때, 착색 도전층(428)은 배색층(426)과 색의 조화를 이루는 것으로 제공하여 외부에서 상호 경계가 구분되지 않도록 하는 것이 미관상 바람직할 것이다. 경우에 따라서는, 관통영역을 통해서 노출되는 상부 투명전극패턴의 단부에 직접 상부 와이어부재를 연결시키는 것도 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100：터치패널센서 110：상부시트
111：상부 절연기판 112：상부 투명전극패턴
113：상부 와이어부재 120：윈도우 데코레이션
122：명색층 124：반사층
125：도트 126：배색층
127：관통영역 128：착색 도전층
130：하부시트 131：하부 절연기판
132：하부 투명전극패턴 133：하부 와이어부재
140：절연부재 150：연성회로기판
111：상부 절연기판 112：상부 투명전극패턴
113：상부 와이어부재 120：윈도우 데코레이션
122：명색층 124：반사층
125：도트 126：배색층
127：관통영역 128：착색 도전층
130：하부시트 131：하부 절연기판
132：하부 투명전극패턴 133：하부 와이어부재
140：절연부재 150：연성회로기판
Claims (17)
- 디스플레이 상부에 배치되어 피대상물의 접촉 위치를 감지하기 위한 터치패널센서에 있어서,
절연기판;
상기 절연기판의 하부에 형성되어 피대상물의 접근을 감지하는 전극패턴; 및
상기 전극패턴의 단부를 수용하는 윈도우 데코레이션을 포함하며,
상기 윈도우 데코레이션은, 상기 절연기판의 가장자리를 따라서 상기 절연기판의 저면에 형성되는 명색층(明色層), 상기 명색층 하부에 형성되는 복수개의 도트를 포함하여 상기 절연기판의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 통전 가능하게 이방성 전도성을 갖는 반사층, 및 상기 반사층 하부에 형성되어 상기 도트 사이로 상기 반사층을 통과하는 빛을 차단하는 비투광성의 배색층을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널센서. - 제1항에 있어서,
상기 전극패턴의 단부는 상기 반사층 및 상기 배색층 사이에서 수용되는 것을 특징으로 하는 터치패널센서. - 제1항에 있어서,
상기 전극패턴의 단부는 상기 명색층 및 반사층 사이에서 수용되는 것을 특징으로 하는 터치패널센서. - 제1항에 있어서,
상기 배색층에는 상기 전극패턴의 단부에 대응하여 관통 형성되는 관통영역이 형성되며,
상기 관통영역을 통해서 상기 전극패턴과 외부장치를 연결하는 와이어부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널센서. - 제4항에 있어서,
상기 관통영역에 제공되는 착색 도전층을 포함하며,
상기 착색 도전층을 매개로 상기 전극패턴과 외부장치를 연결하는 와이어부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널센서. - 제1항에 있어서,
상기 배색층은 상기 절연기판의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 통전 가능한 이방성 전도성을 가지며,
상기 배색층의 저면에 배치되는 와이어부재는 상기 전극패턴과 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 터치패널센서. - 제1항에 있어서,
상기 명색층은 0.1 내지 1㎛의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치패널센서. - 제1항에 있어서,
상기 명색층은 적어도 한층 이상으로 인쇄 또는 도포를 통해서 형성되는 것을 특징으로 하는 터치패널센서. - 제1항에 있어서,
상기 명색층은 백색의 반투광성으로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치패널센서. - 디스플레이 상부에 배치되어 피대상물의 접촉 위치를 감지하기 위한 터치패널센서의 제조방법에 있어서,
절연기판의 가장자리를 따라서 상기 절연기판의 저면에 명색층을 형성하는 단계;
상기 명색층의 저면에 복수개의 도트를 포함하여 상기 절연기판의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 통전 가능하게 이방성 전도성을 갖는 반사층을 형성하는 단계;
상기 절연기판의 저면을 따라서 형성하되, 단부가 상기 반사층의 저면에 배치되는 전극패턴을 형성하는 단계; 및
상기 반사층 및 상기 전극패턴의 단부 저면에 배치되어 상기 도트 사이로 상기 반사층을 통과하는 빛을 차단하는 배색층을 형성하는 단계;
를 포함하며, 상기 명색층, 상기 반사층, 및 상기 배색층을 포함하는 윈도우 데코레이션은 상기 반사층 및 상기 배색층 사이에서 상기 전극패턴의 단부를 수용하는 것을 특징으로 하는 터치패널센서의 제조방법. - 디스플레이 상부에 배치되어 피대상물의 접촉 위치를 감지하기 위한 터치패널센서의 제조방법에 있어서,
절연기판의 가장자리를 따라서 상기 절연기판의 저면에 명색층을 형성하는 단계;
상기 절연기판의 저면을 따라서 형성하되, 단부가 상기 명색층의 저면에 배치되는 전극패턴을 형성하는 단계;
상기 명색층 및 상기 전극패턴의 단부의 저면에 복수개의 도트를 포함하여 상기 절연기판의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 통전 가능한 이방성 전도성을 갖는 반사층을 형성하는 단계; 및
상기 반사층 저면에 상기 도트 사이로 상기 반사층을 통과하는 빛을 차단하는 배색층을 형성하는 단계;
를 포함하며, 상기 명색층, 상기 반사층, 및 상기 배색층을 포함하는 윈도우 데코레이션은 상기 명색층 및 상기 반사층 사이에서 상기 전극패턴의 단부를 수용하는 것을 특징으로 하는 터치패널센서의 제조방법. - 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 배색층에 상기 전극패턴의 단부에 대응하는 관통영역을 제공하며,
상기 관통영역을 통해서 상기 전극패턴과 외부장치를 연결하는 와이어부재를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널센서의 제조방법. - 제12항에 있어서,
상기 관통영역에 착색 도전층을 제공하며,
상기 착색 도전층을 매개로 상기 전극패턴과 외부장치를 연결하는 와이어부재를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널센서의 제조방법. - 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 배색층은 상기 절연기판의 면 방향에 대해서 수직한 방향으로 통전 가능한 이방성 전도성을 가지며,
상기 배색층의 저면에 상기 배색층을 매개로 상기 전극패턴과 전기적으로 연결되는 와이어부재를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널센서의 제조방법. - 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 명색층을 0.1 내지 1㎛의 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 터치패널센서의 제조방법. - 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 명색층을 인쇄 및 도포를 통해서 적어도 한층 이상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 터치패널센서의 제조방법. - 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 명색층을 백색의 반투광성으로 형성하는 것을 특징으로 하는 터치패널센서의 제조방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020130009520A KR101447590B1 (ko) | 2013-01-28 | 2013-01-28 | 터치패널센서 및 그 제조방법 |
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