KR101548014B1

KR101548014B1 - 정전용량 방식의 터치 감지 구조, 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법 및 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 이용한 터치 감지 장치

Info

Publication number: KR101548014B1
Application number: KR1020127029258A
Authority: KR
Inventors: 첸-유 리우; 루-싱 리
Original assignee: 티피케이 터치 솔루션스 인코포레이션
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2015-08-27
Also published as: CN102236482A; JP2013525925A; CN102236482B; KR20130029388A; DE202010018618U1; EP2567307A4; WO2011137606A1; JP5599940B2; EP2567307A1

Abstract

본 발명은 정전용량 방식의 터치 감지 구조에 관한 것이다. 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조는 기판, 적어도 하나의 제1 방향의 전극, 적어도 하나의 절연체, 적어도 하나의 제2 방향의 전극, 및 적어도 하나의 보호 블록을 포함한다. 상기 제1 방향의 전극은 상기 기판상에 중첩되어 있다. 상기 절연체는 상기 제1 방향의 전극 상에 중첩되어 있다. 상기 제2 방향의 전극은 상기 제1 방향의 전극의 반대편에 있는 상기 절연체 상에 중첩되어 있으며 상기 제1 방향의 전극을 교차하여 적어도 하나의 교차 위치를 형성한다. 상기 보호 블록은 상기 제2 방향의 전극 상에 배치되어 있으며 상기 교차 위치를 도포한다.

Description

정전용량 방식의 터치 감지 구조, 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법 및 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 이용한 터치 감지 장치{Capacitive touch sensing structure, process of producing the same and touch sensing device using the same}

본 발명은 일반적으로는 정보 입력 시스템들을 위한 터치 감지 장치들에 관한 것이며 좀더 구체적으로 기술하면 상기 터치 감지 장치의 터치 감지 구조 및 상기 터치 감지 구조를 제조하는 방법에 관한 것이다.

전자 시스템들을 제어하기 위해 손가락들, 스타일러스 따위로 터치하는 방식의 기법들은 일상 생활 및 업무에 널리 사용되고 있다. 일반적으로, 상기 전자 시스템들은 터치 감지 장치들(예를 들면, 터치패드, 터치 패널, 터치 스크린)을 사용하여 터치 행위를 검출함으로써 상기 터치 행위에 따른 동작을 위한 전기 신호를 생성한다.

동작 원리들에 의하면, 정전용량 방식의 감지 타입, 저항 방식의 감지 타입, 광학 방식의 감지 타입, 전자기 방식의 감지 타입, 음향 방식의 감지 타입 등과 같은 여러 타입의 터치 감지 방법이 존재한다. 정전용량 방식의 터치 감지 장치는 다른 것들보다 좀더 널리 사용되고 있다. 상기 정전용량 방식의 터치 감지 장치는 터치 감지 구조, 몇몇 와이어들, 및 마이크로프로세서를 포함한다. 상기 터치 감지 구조는 상기 와이어들에 의해 상기 마이크로프로세서와 접속한다. 사용자가 손가락들 또는 도전성 스타일러스와 같은 도전성 물체들을 가지고 상기 정전용량 방식의 터치 감지 장치의 표면을 터치하여 전압 변화를 일으키면, 상기 마이크로프로세서는 전압 변화에 따라 터치되고 있는 위치를 검출한다.

서로 다른 타입들의 전자 시스템들에 적합하도록 하기 위해, 여러 타입의 정전용량 방식의 터치 감지 구조가 제공되며, 그들 중 하나는 투영법에 의한 정전용량 방식의 터치 감지 구조이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 투영법에 의한 정전용량 방식의 터치 감지 구조(1)는 격자-같은 구조이며, 기판(6), 제1 방향의 전극(2), 제2 방향의 전극(3), 절연체(4) 및 보호 층(5)을 포함한다. 상기 제1 방향의 전극(2) 및 상기 제2 방향의 전극(3)은 상기 기판(6) 상에 직교 형태로 배치되어 있으며, 상기 절연체(4)에 의해 절연되어 있다. 상기 보호 층(5)은 상기 제1 방향의 전극(2) 및 상기 제2 방향의 전극(3)을 보호하도록 상기 제2 방향의 전극(3) 상에 배치된다. 그 외에도, 마이크로프로세서(도 1 및 도 2에는 도시되지 않음)는 상기 제1 방향의 전극(2) 및 상기 제2 방향의 전극(3)에 대응하여 접속된다. 상기 투영법에 의한 정전용량 방식의 터치 감지 구조(1)가 터치되는 경우에, 상기 제1 방향의 전극(2) 및 상기 제2 방향의 전극(3)은 터치 신호들을 생성한다. 상기 터치 신호들은 와이어들에 의해 상기 마이크로프로세서에 전송되며, 상기 마이크로프로세서는 상기 터치 신호들에 따라 터치되고 있는 위치를 결정한다.

그러나, 상기 종래의 투영법에 의한 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 보호 층은 연속적인 평면적 구조이지만, 보호되어야 할 부분들은 단지 상기 제1 방향의 전극(2) 및 상기 제2 방향의 전극(3)의 교차 위치뿐이다. 그러므로, 상기 보호 층(5)의 이용율(utilization rate)이 너무 낮다. 그 외에도, 상기 투영법에 의한 정전용량 방식의 터치 감지 구조가 (터치 스크린과 같은) 모니터 내에 조립되는 경우에, 상기 투영법에 의한 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 모든 부분들이 가시성(visibility) 및 운영성(operability)을 보장하기 위해 투명하다. 상기 종래의 투영법에 의한 정전용량 방식의 터치 감지 구조가 다층 구조이며 전극들이 시각 영역에 걸쳐 있기 때문에, 각 층 재료의 상이한 굴절율의 영향으로, 상기 투영법에 의한 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 광 투과율은 제약을 받아 왔다. 그러므로, 상기 투영법에 의한 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 결합하는 모니터의 가시성이 떨어지게 된다.

본 발명이 해결하려는 과제는 보호 층의 재료를 절감할 수 있는 정전용량 방식의 터치 감지 구조, 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법, 및 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 이용한 터치 감지 장치들을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 의하면, 보호 층의 재료를 절감할 수 있는 정전용량 방식의 터치 감지 구조, 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법 및 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 이용한 터치 감지 장치들이 제공된다.

한 실시태양에서는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조가 기판, 적어도 하나의 제1 방향의 전극, 적어도 하나의 절연체, 적어도 하나의 제2 방향의 전극, 및 적어도 하나의 보호 블록을 포함한다. 상기 제1 방향의 전극은 상기 기판상에 중첩된다. 상기 절연체는 상기 제1 방향의 전극 상에 중첩된다. 상기 제2 방향의 전극은 상기 제1 방향의 전극의 반대편에 있는 상기 절연체 상에 중첩되어 있으며 상기 제1 방향의 전극을 교차하여 적어도 하나의 교차 위치를 형성하게 된다. 상기 보호 블록은 상기 제2 방향의 전극 상에 배치되어 있으며 상기 교차 위치를 도포한다.

다른 한 실시태양에서는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법이, (a) 기판상에 적어도 하나의 제1 방향의 전극을 부착하는 단계; (b) 상기 제1 방향의 전극 상에 적어도 하나의 절연체를 부착하는 단계; (c) 상기 절연체 상에 적어도 하나의 제2 방향의 전극을 부착하고 상기 제1 방향의 전극과 교차하여 교차 위치를 형성하며, 그리고 상기 제1 방향의 전극 및 상기 제2 방향의 전극이 상기 절연체의 양측 표면상에 위치해 있게 하는 단계; (d) 상기 제2 방향의 전극 상에 적어도 하나의 보호 블록을 부착하는 단계로서, 상기 보호 블록은 상기 교차 위치를 도포하는 단계;를 포함한다.

또 다른 한 실시태양에서는, 정전용량 방식의 터치 감지 장치가, 적어도 하나의 와이어; 프로세서; 쉘(shell); 및 상기 쉘 내에 배치된 정전용량 방식의 터치 감지 구조;를 포함한다. 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조는 기판, 적어도 하나의 제1 방향의 전극, 적어도 하나의 절연체, 적어도 하나의 제2 방향의 전극, 및 적어도 하나의 보호 블록을 포함한다. 상기 제1 방향의 전극은 상기 기판상에 위치해 있다. 상기 절연체는 상기 제1 방향의 전극 상에 위치해 있다. 상기 제2 방향의 전극은 상기 제1 방향의 전극의 반대편에 있는 상기 절연체 상에 위치해 있으며 상기 제1 방향의 전극을 교차하여 적어도 하나의 교차 위치를 형성하게 된다. 상기 보호 블록은 상기 제2 방향의 전극 상에 배치되어 있으며 교차 위치를 도포한다. 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 제1 방향의 전극 및 제2 방향의 전극은 상기 와이어에 의해 상기 프로세서와 접속한다.

본 발명에 의하면, 보호 층을 형성하기 위한 재료가 절감됨으로써, 제조 단가가 줄어들게 된다. 또한, 정전용량 방식의 터치 감지 구조가 투명한 경우에, 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 광 투과율이 개선된다. 상기 터치 감지 구조를 이용한 디스플레이 장치들의 디스플레이 효과도 또한 개선된다.

도 1은 종래의 투영법에 의한 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 평면도이다.
도 2는 라인 A-A를 따라 절취된 도 1에 도시된 종래의 투영법에 의한 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 평면도이다.
도 4는 라인 B-B를 따라 절취된 도 3에 도시된 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 평면도이다.
도 7은 라인 C-C에 따라 절취된 도 6에 도시된 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 평면도이다.
도 9는 라인 D-D에 따라 절취된 도 8에 도시된 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 횡단면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 평면도이다.
도 11은 라인 E-E를 따라 절취된 도 10에 도시된 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 횡단면도이다.
도 12a 내지 도 12d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법의 플로차트이다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 제4 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법의 플로차트이다.
도 14a 내지 도 14d는 본 발명의 제4 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 다른 방법의 플로차트이다.
도 15는 본 발명의 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 이용한 터치 감지 장치의 개략도이다.
도 16은 본 발명의 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 이용한 터치 감지 장치의 다른 개략도이다.
도 17은 본 발명의 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 이용한 터치 감지 장치의 또 다른 개략도이다.

본 발명의 정전용량 방식의 터치 감지 구조는 기판, 상기 기판상에 배치된 적어도 하나의 제1 방향의 전극, 상기 제1 방향의 전극 상에 배치된 적어도 하나의 절연체, 상기 절연체 상에 중첩된 적어도 하나의 제2 방향의 전극을 포함한다. 상기 제1 방향의 전극 및 상기 제2 방향의 전극은 교차 위치를 형성하도록 교차되어 있으며 상기 절연체의 양 측면 상에 각각 배치되어 있다. 그러므로, 상기 제1 방향의 전극 및 상기 제2 방향의 전극은 상기 절연체에 의해 절연되어 있다. 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조는 또한 상기 교차 위치를 도포하여 재료를 절감하도록 상기 제2 방향의 전극 상에 배치되어 있는 보호 블록을 포함한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조(100)는 기판(110), 적어도 하나의 제1 방향의 전극(120), 적어도 하나의 제2 방향의 전극(130), 적어도 하나의 절연체(140) 및 적어도 하나의 보호 블록(150)을 포함한다. 일반적으로는, 복수 개의 제1 방향의 전극들(120) 및 복수 개의 제2 방향의 전극들(130)이 존재한다. 상기 제1 방향의 전극들(120)은 상기 기판(110)의 표면상에 중첩되어 있다. 상기 절연체들(140)은 상기 제1 방향의 전극(120)의 표면상에 배치되어 있다. 상기 제2 방향의 전극들(130)은 상기 제1 방향의 전극들(120)의 반대편에 위치해 있는 상기 절연체들(140) 상에 중첩되어 있다. 상기 제1 방향의 전극들(120) 및 상기 제2 방향의 전극들(130)은 복수 개의 교차 위치들을 형성하도록 교차되어 있으며 상기 절연체들(140)에 의해 절연되어 있다. 상기 보호 블록들(150)은 상기 제2 방향의 전극들(130)의 표면상에 배치되어 있으며, 상기 교차 위치들을 도포한다. 상기 절연체들(140)은 상기 제1 방향의 전극들(120) 및 상기 제2 방향의 전극들(130) 사이에 위치해 있으며 상기 제2 방향의 전극들(130)로부터 상기 제1 방향의 전극들(120)을 절연시키도록 상기 교차 위치들에 배치되어 있다. 상기 절연체들(140) 각각은 시트(sheet) 형상으로 이루어져 있다.

프로세스 요건에 따라, 상기 보호 블록들을 배치하는 방법들이 서로 다를 수 있다. 도 4에 도시된 제1 실시예에 의하면, 상기 보호 블록들(150) 각각은 해당 절연체(140) 및 상기 절연체(140)의 표면상에 위치해 있는 제2 방향의 전극(130)의 일부를 도포한다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에서는, 상기 보호 블록들(250) 각각은 단지 상기 절연체(240)의 표면상에 위치해 있는 제2 방향의 전극(230)의 일부만을 도포한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조(300)는 기판(310), 제1 방향의 전극들(320), 제2 방향의 전극들(330), 절연체(340) 및 보호 블록들(350)을 포함한다. 상기 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조(100)와 차이가 있다면, 상기 절연체(340)는 적어도 한 쌍의 스루 홀(through hole)들(341)을 형성하는 연속적인 평면적 구조이다. 상기 한 쌍의 스루 홀들(341)은 제1 방향의 전극(320)의 양 측면에 형성되어 있으며 상기 제1 방향의 전극(320) 및 상기 제2 방향의 전극(330)의 교차 위치에 바로 위치해 있다. 제2 방향의 전극(330)은 상기 한 쌍의 스루 홀들(341)을 관통함으로써, 상기 절연체(340)는 상기 교차 위치에서 상기 제1 방향의 전극(320) 및 상기 제2 방향의 전극(330) 사이에 배치된다. 상기 한 쌍의 스루 홀들(341) 외부에 있는 제2 방향의 전극(330)의 일부는 상기 기판(310) 및 상기 절연체(340) 사이에 배치되며 상기 한 쌍의 스루 홀들(341) 사이의 일부는 상기 제1 방향의 전극(320)의 반대편에 위치해 있는 상기 절연체(340) 상에 중첩되어 있다. 그 결과, 상기 제1 방향의 전극(320)은 상기 절연체(340)에 의해 상기 제2 방향의 전극(330)으로부터 절연될 수 있다. 각각의 보호 블록(350)은 절연체(340) 상에 위치해 있는 제2 방향의 전극(330)의 표면상에 중첩되어 있으며 상기 한 쌍의 스루 홀들(341)로부터 돌출해 있는 제2 방향의 전극(330)의 일부를 도포한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조(400)는 기판(410), 제1 방향의 전극들(420), 제2 방향의 전극들(430), 복수 개의 절연체들 및 복수 개의 보호 블록들(450)을 포함한다. 상기 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조(100)와 차이가 있다면, 각각의 제1 방향의 전극(420)은 적어도 2개의 제1 방향의 도전성 유닛들(422) 및 적어도 하나의 제1 방향의 와이어(421)를 포함하며, 각각의 제2 방향의 전극(430)은 적어도 2개의 제2 방향의 도전성 유닛들(432) 및 적어도 하나의 제2 방향의 와이어(431)를 포함한다. 상기 제1 방향의 도전성 유닛들(422)은 서로 분리되어 있으며 상기 제1 방향의 와이어(421)에 의해 접속되어 있고, 마찬가지로 상기 제2 방향의 도전성 유닛들(432)은 서로 분리되어 있으며 상기 제2 방향의 와이어(431)에 의해 접속되어 있다. 각각의 절연체(440)는 상기 제1 방향의 와이어(421)의 표면상에 중첩되어 있으며, 상기 제2 방향의 와이어(431)는 상기 절연체(440)의 표면상에서 교차하기 때문에, 상기 제1 방향의 전극(420)은 상기 제2 방향의 전극(430)으로부터 절연될 수가 있다. 상기 절연체들(440) 각각은 시트 형태로 이루어져 있다.

본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예와 마찬가지로, 프로세스 요건에 따라, 각각의 보호 블록(450)은 상기 절연체(440) 상에 위치해 있는 제2 방향의 와이어(431)의 일부, 또는 해당 절연체(440) 및 상기 절연체(440) 상에 위치해 있는 제2 방향의 와이어(431)를 도포할 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조(500)는 기판(510), 제1 방향의 전극들(520), 제2 방향의 전극들(530), 절연체(540) 및 복수 개의 보호 블록들(550)을 포함한다. 상기 제3 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조(300)와 차이가 있다면, 제1 방향의 전극(520)은 적어도 2개의 제1 방향의 도전성 유닛들(522) 및 적어도 하나의 제1 방향의 와이어(521)를 포함하며, 제2 방향의 전극(530)은 적어도 2개의 제2 방향의 도전성 유닛들(532) 및 적어도 하나의 제2 방향의 와이어(531)를 포함한다. 상기 제1 방향의 도전성 유닛들(522)은 서로 분리되어 있으며, 상기 제1 방향의 와이어(521)에 의해 접속되어 있고, 마찬가지로 상기 제2 방향의 도전성 유닛들(532)은 서로 분리되어 있으며 상기 제2 방향의 와이어(531)에 의해 접속되어 있다. 상기 제1 방향의 도전성 유닛들(522), 상기 제1 방향의 와이어(521), 및 상기 제2 방향의 도전성 유닛들(532)은 기판(510)의 표면의 동일 측면 상에 위치해 있다. 상기 절연체(540) 내에는 상기 제1 방향의 와이어(521)의 양 측면에 위치해 있는 적어도 한 쌍의 스루 홀들(541)이 형성되어 있다. 상기 제2 방향의 와이어(531)는 계속해서 상기 스루 홀들(541)을 관통하여 상기 제2 방향의 도전성 유닛들(532)을 접속함으로써, 상기 절연체(540)는 상기 제1 방향의 전극(520) 및 상기 제2 방향의 전극(530)을 분리하기 위해 교차 위치에서 상기 제1 방향의 와이어(521) 및 상기 제2 방향의 와이어(531) 사이에 배치된다. 상기 보호 블록들(550)은 해당 절연체(540)의 표면상에 중첩되어 있으며, 상기 제2 방향의 와이어(531)를 도포한다.

(상기 기판, 전극, 절연체, 및 보호 블록을 포함하는) 본 발명의 정정용량 방식의 터치 감지 구조의 모든 부분들은 적용 요건들에 따라 투명한 재료 또는 불투명한 재료로 이루어질 수 있다. 여기에서, 불투명한 도전성 재료는 구리, 알루미늄, 금 등과 같은 금속일 수 있으며, 전극들을 형성하기 위한 투명한 도전성 재료는 ITO(Indium Tin Oxides; 산화 인듐 주석) 또는 기타의 것들일 수 있다. 상기 절연체는 투명하거나 불투명한 수지 또는 유리를 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조는 불투명한 경우에 컴퓨터에서 터치패드를 형성하는데 사용될 수 있으며, 또한 투명한 경우에 모니터 또는 다른 디스플레이 장치들에서 터치 스크린을 형성하는데 사용될 수 있다. 종래의 구조의 연속적인 평면적 구조 대신에 본 발명의 실시예들에 따른 교차 위치상에서 중첩되는 보호 블록을 사용한 결과로, 투명한 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 광 투과율이 개선될 수 있다. 그 외에도, 그러한 결과는 재료가 투명하든 불투명하든 보호 블록을 형성하기 위한 재료의 양을 절감할 수 있으며 그에 따라 제조 단가가 줄어들게 된다.

위에서 언급한 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법이 또한 제공되는데, 상기 방법은 (a) 기판의 표면상에 적어도 하나의 제1 방향의 전극을 부착하는 단계; (b) 제1 방향의 전극의 표면상에 적어도 하나의 절연체를 부착하는 단계; (c) 상기 절연체 상에 적어도 하나의 제2 방향의 전극을 부착하고 상기 제1 방향의 전극과 교차하여 교차 위치를 형성하는 단계로서, 상기 제1 방향의 전극 및 상기 제2 방향의 전극이 상기 절연체의 양측 표면상에 위치해 있는, 단계; (d) 상기 제2 방향의 전극 상에 적어도 하나의 보호 블록을 부착하는 단계로서, 상기 보호 블록은 상기 교차 위치를 도포하는, 단계;를 포함한다.

도 12a 내지 도 12d를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 정전용량 방식의 터치 감지 구조(100)를 제조하는 방법이 도시되어 있으며, 상기 방법은, 단계(S110)로, 도 12a에 도시되어 있는 바와 같이, 기판(110)의 표면상에 적어도 하나의 제1 방향의 전극(120)을 부착하는 단계; 단계(S120)로, 도 12b에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 방향의 전극(120)의 표면상에 적어도 하나의 절연체(140)를 부착하는 단계; 단계(S130)로, 도 12c에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 절연체(140) 상에 적어도 하나의 제2 방향의 전극(130)을 부착하는 단계로서, 상기 제2 방향의 전극(130)은 상기 제1 방향의 전극(120)과 교차하여 상기 제1 방향의 전극(120)이 상기 제2 방향의 전극(130)으로부터 절연되게 하도록 상기 절연체들(140)에 해당하는 복수 개의 교차 위치들을 형성하는, 단계; 단계(S140)로, 도 12d에 도시되어 있는 바와 같이, 해당 절연체들(140) 및 상기 제2 방향의 전극(130)을 도포하기 위해 상기 제2 방향의 전극(130) 및 상기 제1 방향의 전극(120)의 해당하는 교차 위치에서 보호 블록들(150)을 각각 부착하는 단계;를 포함한다.

상기 제1 방향의 전극이 적어도 2개의 제1 방향의 도전성 유닛들 및 상기 제1 방향의 도전성 유닛들을 접속하는 적어도 하나의 제1 방향의 와이어를 포함하고 상기 제2 방향의 전극이 적어도 2개의 제2 방향의 도전성 유닛들 및 상기 제2 방향의 도전성 유닛들을 접속하는 적어도 하나의 제2 방향의 와이어를 포함하는 경우에 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 전형적인 실시예가 존재한다. 이러한 대표적인 실시예는, (a) 기판의 표면상에 복수 개의 제1 방향의 와이어들을 부착하는 단계; (b) 각각의 제1 방향의 와이어의 표면상에 복수 개의 절연체들을 부착하는 단계; (c) 각각의 절연체 상에 복수 개의 제2 방향의 와이어들을 부착하고 상기 제1 방향의 와이어들과 교차하여 복수 개의 교차 위치들을 형성하는 단계로서, 상기 제1 방향의 와이어들 및 상기 제2 방향의 와이어들이 상기 절연체들의 양측 표면상에 각각 배치되는, 단계; (d) 각각의 제2 방향의 와이어들 상에 복수 개의 보호 블록들을 부착하는 단계로서, 상기 보호 블록들 각각은 상기 교차 위치를 도포하는 단계;를 포함한다. 상기 방법은 상기 제1 방향의 도전성 유닛들 및 상기 제2 방향의 도전성 유닛들을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.

도 13a 내지 도 13d 및 도 14a 내지 도 14d에는 상기 전형적인 실시예의 좀더 세부적인 단계들이 도시되어 있으며 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법에서 서로 다른 단계들로 제1 방향의 도전성 유닛들 및 제2 방향의 도전성 유닛들을 부착하는 주된 차이점이 예시되어 있다.

도 13a 내지 도 13d를 참조하면, 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 제4 실시예에 따른 방법이, 다음 4 가지의 단계들, 즉 단계(S210)로, 도 13a에 도시되어 있는 바와 같이, 적어도 2개의 제1 방향의 도전성 유닛들(422), 상기 제1 방향의 도전성 유닛들(422)을 접속하는 적어도 하나의 제1 방향의 와이어(421) 및 적어도 2개의 제2 방향의 도전성 유닛들(432)을 기판(410)의 표면상에 부착하는 단계; 단계(S220)로, 도 13b에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 방향의 와이어(421)의 표면상에 복수 개의 절연체들(440)을 부착하는 단계; 단계(S230)로, 도 13c에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 절연체들(440) 상에 적어도 하나의 제2 방향의 와이어(431)를 부착하여 상기 제2 방향의 도전성 유닛들(432)을 접속하는 단계; 단계(S240)로, 도 13d에 도시되어 있는 바와 같이, 해당 절연체들(440) 및 상기 제2 방향의 와이어(431)를 도포하기 위해 상기 제2 방향의 와이어(431)의 표면상에 복수 개의 보호 블록들(450)을 부착하는 단계;를 포함한다.

도 14a 내지 도 14d를 참조하면, 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 제4 실시예에 따른 다른 한 방법이 도시되어 있으며, 상기 방법은, 단계(S310)로, 도 14a에 도시되어 있는 바와 같이, 기판(410)의 표면상에 적어도 하나의 제1 방향의 와이어(421)를 부착하는 단계; 단계(S320)로, 도 14b에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 제1 방향의 와이어(421)의 표면상에 복수 개의 절연체들(440)을 부착하는 단계; 단계(S330)로, 도 14c에 도시되어 있는 바와 같이, 기판(410)의 표면상에 배치되며 상기 제1 방향의 와이어(421)에 접속되는 적어도 2개의 제1 방향의 도전성 유닛들(422) 및 적어도 2개의 제2 방향의 도전성 유닛들(432)을 기판(410)의 표면상에 부착하며, 상기 제2 방향의 도전성 유닛들(432)을 접속하기 위해 절연체들(440) 상에 적어도 하나의 제2 방향의 와이어(431)를 부착하는 단계; 단계(S340)로, 도 14d에 도시되어 있는 바와 같이, 해당 절연체들(440) 및 상기 제2 방향의 와이어(431)를 도포하기 위해 상기 제2 방향의 와이어(431)의 표면상에 복수 개의 보호 블록들(450)을 부착하는 단계;를 포함한다.

정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 제5 실시예에 따른 방법은 상기 제4 실시예에 따른 방법과 유사하고 상기 제4 실시예와 제5 실시예 간의 차이점은 제2 단계 동안, 절연체(540)가 제1 방향의 와이어(521)의 양 측면 상에 형성하는 적어도 한 쌍의 스루 홀(through hole)들(541)을 포함한다는 것이다.

제조 장비, 적용 환경 또는 프로세스 요건의 변경으로서, 포토리도그래피 또는 프린팅 방법이 위에 언급한 본 발명의 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법에 도입될 수 있다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 이용한 정전용량 방식의 터치 감지 장치(10)가 도시되어 있다. 상기 터치 감지 장치(10)는 정전용량 방식의 터치 감지 구조(11), 외이어들(12), 프로세서(13) 및 쉘(shell)(14)을 포함한다. 상기 쉘(14)은 상기 터치 감지 구조(11), 상기 와이어들(12) 및 상기 프로세서(13)를 보관하기 위해 사용된다. 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조(11)는 상기 쉘(14)의 내측 표면(14a) 부근에 있으며, 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조(11)의 제1 방향의 전극 및 제2 방향의 전극은 상기 와이어들(12)에 의해 상기 프로세서(13)에 접속되어 있다. 도전성 물체가 상기 쉘(14)의 내측 표면(14a)을 터치하는 동안, 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조(11)는 상기 와이어들(12)에 의해 상기 프로세서(13)에 전달되는 전기 신호를 생성하며, 상기 프로세서(13)는 상기 전기 신호에 따라 터치 위치 좌표를 결정한다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 이용한 다른 한 정전용량 방식의 터치 감지 장치(20)가 도시되어 있다. 상기 터치 감지 장치(20)는 정전용량 방식의 터치 감지 구조(21), 와이어들(22), 프로세서(23) 및 편광판(polarizer; 24)을 지니는 디스플레이 유닛(25)을 포함한다. 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조(21)는 상기 디스플레이 유닛(25) 내에 배치되며, 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조(21)는 상기 편광판(24)의 내측 표면(24a) 상에 존재한다. 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조(21)는 투명한 재료로 이루어져 있다. 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조(21)의 제1 방향의 전극 및 제2 방향의 전극은 상기 와이어들(22)에 의해 상기 프로세서(23)에 접속된다. 도전성 물체가 터치 동작을 수행하도록 상기 편광판(24)을 직접 터치할 수 있다. 바람직한 실시예에서는, 상기 디스플레이 유닛(25)이 LCD 유닛이다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 이용한 또 다른 한 정전용량 방식의 터치 감지 장치(30)가 도시되어 있다. 상기 터치 감지 장치(30)는 정전용량 방식의 터치 감지 구조(31), 와어어들(32), 프로세서(33) 및 디스플레이 유닛(35)을 포함한다. 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조(31)는 투명하며 상기 디스플레이 유닛(35)의 외측 표면상에 배치된다. 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조(31)의 제1 방향의 전극 및 제2 방향의 전극은 상기 와이어들(32)에 의해 상기 프로세서(33)에 접속된다. 바람직한 실시예에서는, 상기 디스플레이 유닛(35)이 LCD 유닛이다.

위에서 언급한 터치 감지 장치에서 이용된 정전용량 방식의 터치 감지 구조는 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 실시예들 중 어느 한 실시예일 수 있다. 보호 블록을 도포한 결과로, 상기 보호 층을 형성하기 위한 재료가 절감됨으로써, 제조 단가가 줄어들게 된다. 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조가 투명한 경우에, 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 광 투과율이 개선된다. 상기 터치 감지 구조를 이용한 디스플레이 장치들의 디스플레이 효과도 또한 개선된다.

본 발명의 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 제1 방향의 전극 또는 제2 방향의 전극은 적어도 하나의 전극을 포함한다. 더군다나, 상기 절연체들, 스루 홀들, 및 보호 블록들의 분량은 상기 제1 방향의 전극들 및 제2 방향의 전극들의 분량에 의존한다. 그 외에도, 상기 제1 방향의 전극들 및 제2 방향의 전극들의 분량은 상기 터치 감지 구조의 해상도 및 사이즈에 의존한다. 해상도가 높게 되거나 사이즈가 커지게 되면 그 분량도 많아지게 된다.

비록 지금까지 본 발명이 구조적 특징들 및/또는 방법론적 행위들에 특정된 표현으로 설명되었지만, 당업자라면 첨부된 청구항들에서 정의된 발명이 반드시 본 명세서에 기재되어 있는 특정된 특징들 또는 행위들에 국한되는 것이 아니고 오히려 상기 특정된 특징들 및 행위들이 청구된 발명을 구현하는 예시 형태들로서 개시된 것임을 이해할 것이다.

Claims

정전용량 방식의 터치 감지 구조로서,
기판;
상기 기판상에 중첩된 적어도 하나의 제1 방향의 전극;
상기 제1 방향의 전극 상에 중첩된 적어도 하나의 절연체;
상기 제1 방향의 전극의 반대편에 있는 상기 절연체 상에 중첩되어 있으며 상기 제1 방향의 전극을 교차하여 적어도 하나의 교차 위치를 형성하는 적어도 하나의 제2 방향의 전극; 및
상기 교차 위치를 도포하도록 상기 제2 방향의 전극 일부 상에 배치되어 있는 적어도 하나의 보호 블록;
을 포함하며,
상기 제1 방향의 전극 및 상기 제2 방향의 전극은 상기 절연체에 의해 절연되는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조.
제1항에 있어서, 상기 절연체는 시트(sheet) 형상으로 이루어져 있고 상기 교차 위치에 배치되어 있으며, 상기 제2 방향의 전극은 상기 절연체의 표면상에서 교차하는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조.
제2항에 있어서, 상기 보호 블록은 상기 절연체 및 상기 절연체의 표면상에 위치해 있는 제2 방향의 전극 일부를 도포하는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조.
제2항에 있어서, 상기 보호 블록은 상기 절연체 상에 중첩되어 있으며, 그리고 상기 보호 블록은 상기 절연체의 표면상에 중첩되어 있는 제2 방향의 전극 일부를 도포하는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조.
제1항에 있어서, 상기 절연체는 상기 제1 방향의 전극의 양 측면에 있으며 상기 교차 위치에 바로 위치해 있는 적어도 한 쌍의 스루 홀(through hole)들을 형성하고, 상기 제2 방향의 전극은 상기 적어도 한 쌍의 스루 홀들을 통과하는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조.
제5항에 있어서, 상기 보호 블록은 상기 적어도 한 쌍의 스루 홀들로부터 돌출해 있는 상기 제2 방향의 전극 일부를 도포하는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조.
제2항에 있어서, 상기 제1 방향의 전극은 적어도 2개의 제1 방향의 도전성 유닛들 및 상기 제1 방향의 도전성 유닛들을 접속하는 적어도 하나의 제1 방향의 와이어를 포함하며, 상기 제2 방향의 전극은 적어도 2개의 제2 방향의 도전성 유닛들 및 상기 제2 방향의 도전성 유닛들을 접속하는 적어도 하나의 제2 방향의 와이어를 포함하고, 상기 교차 위치는 상기 제1 방향의 와이어가 상기 제2 방향의 와이어를 교차하는 위치인, 정전용량 방식의 터치 감지 구조.
제1항에 있어서, 상기 보호 블록은 투명한 재료로 이루어져 있는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조.
제1항에 있어서, 상기 기판, 상기 제1 방향의 전극, 상기 제2 방향의 전극 및 상기 절연체는 투명한 재료로 이루어져 있는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조.
정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법으로서,
(a) 기판상에 적어도 하나의 제1 방향의 전극을 부착하는 단계;
(b) 상기 제1 방향의 전극 상에 적어도 하나의 절연체를 부착하는 단계;
(c) 상기 제1 방향의 전극을 교차하는 적어도 하나의 제2 방향의 전극을 상기 제1 방향의 전극의 반대편에 있는 상기 절연체 상에 부착하여 적어도 하나의 교차 위치를 형성하는 단계;
(d) 상기 교차 위치를 도포하는 적어도 하나의 보호 블록을 상기 제2 방향의 전극 일부 상에 부착하는 단계;
를 포함하는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 제1 방향의 전극은 적어도 2개의 제1 방향의 도전성 유닛들 및 상기 제1 방향의 도전성 유닛들을 접속하는 적어도 하나의 제1 방향의 와이어를 포함하고, 상기 제2 방향의 전극은 적어도 2개의 제2 방향의 도전성 유닛들 및 상기 제2 방향의 도전성 유닛들을 접속하는 적어도 하나의 제2 방향의 와이어를 포함하며, 상기 단계 (a)는 상기 기판의 표면상에 상기 제1 방향의 와이어를 특정되도록 부착하는 단계이며, 상기 단계 (b)는 상기 제1 방향의 와이어의 표면 상에 상기 절연체를 특정되도록 부착하는 단계이고, 상기 단계(c)는 상기 절연체 상에 상기 제2 방향의 와이어를 특정되도록 부착하고 상기 제1 방향의 와이어와 교차하여 교차 위치를 형성하는 단계이며, 상기 제1 방향의 와이어 및 상기 제2 방향의 와이어는 상기 절연체의 양측 표면상에 위치해 있고, 상기 단계(d)는 상기 제2 방향의 와이어 상에 상기 보호 블록을 특정되게 부착하는 단계이며, 상기 보호 블록은 상기 교차 위치를 도포하는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법은,
상기 기판의 표면상에 상기 제1 방향의 도전성 유닛들을 부착하는 단계;
상기 기판의 표면상에 상기 제2 방향의 도전성 유닛들을 부착하는 단계;
를 더 포함하는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 절연체는 시트 형태로 이루어져 있는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 절연체는 상기 제1 방향의 전극 양 측면에 있으며 상기 교차 위치에 바로 위치해 있는 적어도 한 쌍의 스루 홀(through hole)들을 형성하며, 상기 제2 방향의 전극은 상기 적어도 한 쌍의 스루 홀들을 통과하는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법.
제10항에 있어서, 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법은 포토리도그래피 또는 프린팅 방법을 사용하는, 정전용량 방식의 터치 감지 구조를 제조하는 방법.
정전용량 방식의 터치 감지 장치로서,
적어도 하나의 와이어;
프로세서;
쉘(shell); 및
상기 쉘에 배치되어 있는 정전용량 방식의 터치 감지 구조;
를 포함하며,
상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조는,
기판;
상기 기판상에 위치해 있는 적어도 하나의 제1 방향의 전극;
상기 제1 방향의 전극 상에 위치해 있는 적어도 하나의 절연체;
상기 제1 방향의 전극의 반대편에 있는 상기 절연체 상에 중첩되어 있으며 상기 제1 방향의 전극을 교차하여 적어도 하나의 교차 위치를 형성하는 적어도 하나의 제2 방향의 전극; 및
상기 교차 위치를 도포하도록 상기 제2 방향의 전극 일부 상에 배치되어 있는 적어도 하나의 보호 블록;
을 포함하고,
상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 상기 제1 방향의 전극 및 상기 제2 방향의 전극은 상기 적어도 하나의 와이어에 의해 상기 프로세서에 접속되어 있는, 정전용량 방식의 터치 감지 장치.
정전용량 방식의 터치 감지 장치로서,
적어도 하나의 와이어;
프로세서;
디스플레이 유닛; 및
정전용량 방식의 터치 감지 구조;
를 포함하며,
상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조는,
기판;
상기 기판상에 중첩된 적어도 하나의 제1 방향의 전극;
상기 제1 방향의 전극 상에 중첩된 적어도 하나의 절연체;
상기 제1 방향의 전극의 반대편에 있는 상기 절연체 상에 중첩되어 있으며 상기 제1 방향의 전극을 교차하여 적어도 하나의 교차 위치를 형성하는 적어도 하나의 제2 방향의 전극; 및
상기 교차 위치를 도포하도록 상기 제2 방향의 전극 일부 상에 배치되어 있는 적어도 하나의 보호 블록;
을 포함하고,
상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조는 투명한 재료로 이루어져 있으며 상기 디스플레이 유닛과 결합되어 있고, 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조의 상기 제1 방향의 전극 및 상기 제2 방향의 전극은 상기 적어도 하나의 와이어에 의해 상기 프로세서에 접속되어 있는, 정전용량 방식의 터치 감지 장치.
제17항에 있어서, 상기 디스플레이 유닛은 편광판을 포함하며, 상기 정전용량 방식의 터치 감지 구조는 상기 편광판의 내측 표면상에 배치되어 있는, 정전용량 방식의 터치 감지 장치.
제17항에 있어서, 상기 디스플레이 유닛은 LCD 유닛인, 정전용량 방식의 터치 감지 장치.