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KR101180818B1 - 터치 패널 장치 - Google Patents

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KR101180818B1
KR101180818B1 KR1020110023011A KR20110023011A KR101180818B1 KR 101180818 B1 KR101180818 B1 KR 101180818B1 KR 1020110023011 A KR1020110023011 A KR 1020110023011A KR 20110023011 A KR20110023011 A KR 20110023011A KR 101180818 B1 KR101180818 B1 KR 101180818B1
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KR
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forming
insulator
electrode
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첸-유 리우
루-싱 리
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티피케이 터치 솔루션스 인코포레이션
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Abstract

터치 패널 스택업은 기판, 제 1 방향 및 제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위한 주소를 갖고 하나 이상의 갭들을 상기 기판 위에 갖는 복수의 패턴들을 형성하며 제 1 굴절률을 갖는 제 1 도전성 부재, 상기 복수의 패턴들과 결합되며 제 2 굴절률을 갖는 제 2 도전성 부재, 및 상기 하나 이상의 갭들 사이에 배치되는 절연체를 포함하고, 상기 제 2 굴절률은 상기 제 1 굴절률과 실질적으로 동일하다.

Description

터치 패널 장치 {Touch panel device}
본 발명은 터치 패널 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 굴절률 정합 터치 패널 장치에 관한 것이다.
터치 패널은 입력 장치로서 인기가 높다. 사용자가 터치 패널의 특정 위치를 터치하면, 그 하부의 표시 장치 상의 텍스트 또는 이미지에 대응하여 상기 터치 패널은 접촉 신호를 감지하고, 추가적인 신호 처리를 위해 이를 컨트롤러로 전송한다. 상기 컨트롤러는 상기 접촉 신호를 처리하여 터치된 위치에 대응되는 신호들을 출력한다. 터치 패널에는 몇 가지 종류들이 있는데, 예를 들면, 저항식(resistive type), 정전용량식(capacitive type), 적외선식(infrared type), 표면 탄성파식(surface acoustic wave type) 등이 있다. 예를 들면, 상기 정전용량식 터치 패널들은 터치 패널의 정전 용량의 차이를 감지한다. 사용자가 터치 패널을 터치하면, 해당 위치 상의 캐패시터가 변화한다. 컨트롤러는 정전 용량의 차이를 감지 및 계산한 후 대응되는 신호를 출력한다.
통상의 터치 패널은 센싱 전극들, 도전 회로들, 마스킹 부재들, 지지 기판, 및 스크래치 방지 기능, 안티글레어 기능, 및/또는 반사 방지 기능을 제공하는 보호 렌즈 기판의 하나 이상의 층들을 포함한다. 센싱 층은 소정의 기하학적인 패턴을 복수로 형성하는 투명 도전성 물질로 구성되며 접촉 신호를 감지할 수 있다. 그러한 센싱 전극들 사이에는 전극들 사이의 전도에 의하여 발생하는 오류 신호를 방지하기 위하여 적절한 절연체들이 배치된다. 그러나, 만일 상기 센싱 전극들의 굴절률이 절연체 또는 지지 기판의 굴절률과 상이하다면, 터치 패널 뒤편의 스크린의 시각 효과가 영향을 받을 것이며, 터치 패널의 광 투과도 감소할 것이다. 따라서, 이러한 시각적인 상위(相違)를 감소시키고 또한 터치 패널의 시각적인 효과를 개선하기 위한 특수한 구조 및 제조 방법이 요구되고 있다.
본 발명은 더욱 양호한 시각적 경험을 누릴 수 있는 터치 패널 스택업(stackup)과 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.
터치 패널 스택업(stackup)은 기판, 제 1 굴절률을 갖고 복수의 패턴을 형성하는 제 1 도전 부재를 포함한다. 복수의 제 1 패턴들은 접촉 신호들을 제 1 방향 및 제 2 방향으로 감지하기 위한 지오코드(geocode)를 갖는다. 상기 복수의 제 1 패턴들은 자신들 사이에 하나 이상의 갭들, 이 복수의 패턴들과 전기적으로 결합된 제 2 도전성 요소, 및 제 2 굴절률을 갖고 하나 이상의 갭들 내에 위치하는 절연체를 갖는다. 상기 제 2 굴절률은 상기 제 1 굴절률과 실질적으로 동일하다.
본 발명의 일 구현예는 기판; 제 1 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위하여 상기 기판 위에 복수의 제 1 패턴들을 형성하고, 제 1 굴절률을 갖는 제 1 전극; 제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위하여 상기 기판 위에 복수의 제 2 패턴들을 형성하고, 제 2 굴절률을 갖는 제 2 전극; 상기 복수의 제 1 패턴들과 전기적으로 연결된 제 1 전기적 배선; 상기 복수의 제 2 패턴들과 전기적으로 연결된 제 2 전기적 배선; 및 상기 제 1 전기적 배선을 상기 제 2 전기적 배선으로부터 절연하도록 상기 제 1 전기적 배선과 상기 제 2 전기적 배선 사이에 배치된 절연체; 를 포함하고, 상기 절연체는 상기 제 1 굴절률 및 상기 제 2 굴절률과 실질적으로 동일한 제 3 굴절률을 갖는 터치 패널 스택업(stackup)을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 기판; 상기 기판 위에 하나 이상의 갭들을 갖는 복수의 제 1 패턴들을 형성하고 제 1 굴절률을 갖는 제 1 도전성 부재로서, 상기 복수의 제 1 패턴들이 제 1 방향 및 제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위한 지오코드(geocode)를 갖는 제 1 도전성 부재; 상기 복수의 제 1 패턴들과 전기적으로 연결된 제 2 도전성 부재; 및 상기 하나 이상의 갭들 사이에 배치되고, 상기 제 1 굴절률과 동일한 제 2 굴절률을 갖는 절연체를 포함하는 터치 패널 스택업을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 기판; 상기 기판 위에 복수의 제 1 패턴들을 형성하고, 제 1 굴절률을 갖는 제 1 전극; 상기 기판 위에 복수의 제 2 패턴들을 형성하고, 제 2 굴절률을 갖는 제 2 전극; 상기 복수의 제 1 패턴들과 전기적으로 연결된 제 1 전기적 배선; 상기 복수의 제 2 패턴들과 전기적으로 연결된 제 2 전기적 배선; 상기 복수의 제 1 패턴들의 개별 패턴들을 서로 절연하기 위하여 사용되는 제 1 절연체; 및 상기 복수의 제 2 패턴들의 개별 패턴들을 서로 절연하기 위하여 사용되는 제 2 절연체를 포함하고, 상기 제 1 절연체의 굴절률이 상기 제 1 굴절률과 실질적으로 동일하고, 상기 제 2 절연체의 굴절률이 상기 제 2 굴절률과 실질적으로 동일한 터치 패널 스택업을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 기판; 하나 이상의 갭들을 갖는 복수의 패턴들을 상기 기판 위에 형성하고, 제 1 굴절률을 갖는 제 1 도전성 부재; 상기 하나 이상의 갭들 사이에 배치되고 상기 제 1 굴절률과 실질적으로 동일한 제 2 굴절률을 갖는 절연체; 및 복수의 개구부들에 의하여 상기 제 1 도전성 부재와 연결되는, 상기 절연체 상의 제 2 도전성 부재를 포함하는 터치 패널 스택업을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 기판을 형성하는 단계; 제 1 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위한 복수의 제 1 패턴들을 갖고 제 1 굴절률을 갖는 제 1 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계; 제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위한 복수의 제 2 패턴들을 갖고 제 2 굴절률을 갖는 제 2 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계; 상기 복수의 제 1 패턴들과 전기적으로 연결된 제 1 전기적 배선을 형성하는 단계; 상기 복수의 제 2 패턴들과 전기적으로 연결된 제 2 전기적 배선을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 전기적 배선을 상기 제 2 전기적 배선으로부터 절연하기 위하여 상기 제 1 전기적 배선과 상기 제 2 전기적 배선 사이에 상기 제 1 굴절률 및 상기 제 2 굴절률과 실질적으로 동일한 제 3 굴절률을 갖는 절연체를 형성하는 단계를 포함하는 터치 패널 스택업의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 기판을 형성하는 단계; 하나 이상의 갭들을 갖는 복수의 제 1 패턴들을 갖고 제 1 굴절률을 갖는 제 1 도전성 부재를 상기 기판 위에 형성하는 단계; 상기 복수의 제 1 패턴들과 전기적으로 연결된 제 2 도전성 부재를 형성하는 단계; 및 상기 하나 이상의 갭들 사이에 상기 제 1 굴절률과 동일한 제 2 굴절률을 갖는 절연체를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 제 1 패턴들이 제 1 방향 및 제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위한 지오코드를 갖는 터치 패널 스택업의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 기판을 형성하는 단계; 복수의 제 1 패턴들을 갖고 제 1 굴절률을 갖는 제 1 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계; 복수의 제 2 패턴들을 갖고 제 2 굴절률을 갖는 제 2 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계; 상기 복수의 제 1 패턴들과 전기적으로 결합된 제 1 전기적 배선을 형성하는 단계; 상기 복수의 제 2 패턴들과 전기적으로 결합된 제 2 전기적 배선을 형성하는 단계; 상기 복수의 제 1 패턴들의 개별 패턴들을 서로 절연하기 위한 제 1 절연체를 형성하는 단계; 및 상기 복수의 제 2 패턴들의 개별 패턴들을 서로 절연하기 위한 제 2 절연체를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 절연체의 굴절률은 상기 제 1 굴절률과 실질적으로 동일하고, 상기 제 2 절연체의 굴절률은 상기 제 2 굴절률과 실질적으로 동일한 터치 패널 스택업의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 기판을 형성하는 단계; 하나 이상의 갭들을 갖는 복수의 패턴들을 갖고 제 1 굴절률을 갖는 제 1 도전성 부재를 상기 기판 위에 형성하는 단계; 상기 제 1 굴절률과 실질적으로 동일한 제 2 굴절률을 갖는 절연체를 상기 하나 이상의 갭들 사이에 형성하는 단계; 및 복수의 개구부들에 의하여 상기 제 1 도전성 부재와 결합되는 제 2 도전성 부재를 상기 절연체 위에 형성하는 단계를 포함하는 터치 패널 스택업의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 기판을 형성하는 단계; 제 1 전기적 배선을 형성하는 단계; 절연체를 형성하는 단계; 상기 제 1 전기적 배선과 제 2 전기적 배선 사이에 상기 절연체가 위치하여, 상기 제 1 전기적 배선을 상기 제 2 전기적 배선으로부터 절연하도록 제 2 전기적 배선을 형성하는 단계; 제 1 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위하여, 상기 제 1 전기적 배선들과 전기적으로 연결된 복수의 제 1 패턴들과 제 1 굴절률을 갖는 제 1 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계; 및 제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위하여, 상기 제 2 전기적 배선들과 전기적으로 연결된 복수의 제 2 패턴들과 제 2 굴절률을 갖는 제 2 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계를 포함하고, 상기 절연체는 상기 제 1 굴절률 및 상기 제 2 굴절률과 실질적으로 동일한 제 3 굴절률을 갖는 터치 패널 스택업의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 기판을 형성하는 단계; 전극 패턴들을 전기적으로 연결하기 위한 전기적 배선들을 형성하는 단계; 복수의 갭들을 포함하고 제 1 굴절률을 갖는 절연체 층으로서, 상기 전기적 배선들이 상기 복수의 갭들을 관통하여 전극 패턴들과 전기적으로 연결될 수 있도록 하는 절연체 층; 복수의 제 1 패턴들을 포함하고 제 2 굴절률을 갖는 제 1 전극을 상기 절연체층 위에 형성하는 단계; 및 복수의 제 2 패턴들을 포함하고 제 3 굴절률을 갖는 제 2 전극을 상기 절연체층 위에 형성하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 제 2 패턴들은, 상기 절연체층 내의 상기 복수의 갭들을 통하여 접근 가능한 상기 전기적 배선들과 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 굴절률, 제 2 굴절률, 및 제 3 굴절률은 실질적으로 유사한 터치 패널 스택업의 제조 방법.
본 발명의 또 다른 구현예는 기판을 형성하는 단계; 제 1 전기적 배선들을 형성하는 단계; 상기 제 1 전기적 배선들 위에 제 1 굴절률을 갖는 절연체 영역들을 형성하는 단계; 상기 제 1 전기적 배선들에 의하여 전기적으로 연결되는 복수의 제 1 패턴들을 포함하고 제 2 굴절률을 갖는 제 1 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계; 복수의 제 2 패턴들을 포함하고 제 3 굴절률을 갖는 제 2 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계; 및 상기 복수의 제 2 패턴들을 전기적으로 연결하는 제 2 전기적 배선들을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 전기적 배선들은 상기 절연체 영역에 의하여 상기 제 1 전기적 배선들과의 전기적 접촉으로부터 보호되고, 상기 제 1 굴절률, 제 2 굴절률, 및 제 3 굴절률은 실질적으로 유사한 터치 패널 스택업의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 터치 패널 장치를 이용하면 더욱 양호한 시각적 경험을 누릴 수 있는 효과가 있다.
도 1은 터치 패널 스택업의 제 1 구현예의 평면도 및 단면도이다.
도 2는 터치 패널 스택업의 제 2 구현예의 평면도이다.
도 3은 터치 패널 스택업의 제 3 구현예의 평면도 및 단면도이다.
도 4는 터치 패널 스택업의 제 3 구현예의 다른 단면도이다.
도 5는 터치 패널 스택업의 제 4 구현예의 평면도 및 단면도이다.
도 6은 터치 패널 스택업의 제 4 구현예의 단면도이다.
도 7은 터치 패널 스택업의 제 5 구현예의 평면도 및 단면도이다.
도 8은 터치 패널 스택업의 제 6 구현예의 평면도 및 단면도이다.
도 9는 터치 패널 스택업의 제 7 구현예의 평면도 및 단면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명 개념의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 개념의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명 개념의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명 개념을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명 개념의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 반대로 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "갖는다" 등의 표현은 명세서에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 구현예를 나타낸다. 터치 패널 스택(100)은 기판(10)을 포함한다. 기판(10)은 제 1 방향으로의 접촉 움직임들을 감지하기 위한 다수의 투명 전극 패턴들(20)을 포함한다. 상기 전극 패턴들(20)은 원형, 타원형, 다각형 또는 불규칙 패턴 등일 수 있다. 상기 전극 패턴들(20)의 재료들은 인듐 주석 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 아연 주석 산화물일 수 있거나, 또는 도전성 유리, 도전성 폴리머, 탄소 나노튜브 등과 같이 다른 실질적으로 투명한 도전성 물질들일 수 있다. 전극 패턴들(20)은 전기적 배선들(25)에 의하여 전기적으로 연결된다. 도 1에서 전기적 배선들(35)과 정합 물질(matching material)(50) 사이에 절연체(40)가 위치하여 전기적 배턴들(25)의 위치를 보여준다. 전기적 배선들(25)의 재료는 위에서 언급한 투명 도전성 물질 또는 적절한 크기를 가지며 알루미늄, 은, 구리 또는 다른 금속 물질처럼 불투명한 도전성 물질일 수 있다. 만일 투명하지 않은 도전성 물질이 사용된다면, 전기적 배선들(25)의 크기는 뒤편의 스크린을 보는 사용자가 더욱 양호한 시각적 경험을 갖도록 조절되어야 한다. 기판(10)은 제 2 방향으로의 접촉 움직임들을 감지하기 위한 다수의 투명 전극 패턴들(30)도 포함한다. 전극 패턴들(30)은 전기적 배선들(35)에 의하여 전기적으로 연결된다. 상기 전기적 배선들(35)의 재료는 투명 도전성 물질 또는 적절한 크기를 갖는 불투명 도전 물질일 수 있다. 만일 불투명 도전성 물질이 사용되면, 전기적 배선들(35)의 크기는 더욱 양호한 시각적 경험을 사용자들이 갖는 것이 보장되도록 조절되어야 한다. 전기적 배선들(25)과 전기적 배선들(35) 사이에 전도에 기인한 오류 신호가 생성되지 않는 것을 보장하기 위하여 절연체(40)가 이들 사이에 배치된다. 굴절률 정합 물질(50)이 전극 패턴들(20, 30)과 전기적 배선들(25, 35) 사이에 배치된다. 굴절률 정합 물질(50)은 절연체이거나 또는 상이한 전극 패턴들 및 전기적 배선들 사이의 도전성에 의하여 오류 신호가 발생하지 않을 정도의 충분한 저항을 갖는 물질이다. 전극 패턴들(20, 30)과 전기적 배선들(25, 35)은 스퍼터링, 포토리소그래피, 프린팅 또는 레이저 어블레이션(laser ablation)에 의하여 만들어질 수 있고, 동일하거나 유사한 굴절률을 갖는 물질로 만들어질 수 있다. 또한, 적절한 굴절률 정합 물질(50)이 전극 패턴들이 있는 영역과 전극 패턴들이 없는 영역들 사이의 시각적 차이를 감소시키기 위하여 사용된다. 제조 공정을 단순화하기 위하여 굴절률 정합 물질(50)에 대하여 동일한 물질의 절연체(40)가 사용될 수 있다. 기판(10)의 재료는 유리일 수 있으며, 상기 유리의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.9일 수 있다. 기판(10)은 다수의 투명 전극 패턴들(20, 30)을 포함한다. 전극 패턴들의 재료들은 약 1.7 내지 약 1.8의 굴절률을 갖는 인듐 주석 산화물일 수 있다. 전극 패턴들(20, 30)과 전기적 배선들(25, 35) 사이에 배치되는 굴절률 정합 물질(50)의 굴절률은 약 1.5 내지 약 2.1일 수 있으며, 특히 TiO2인 경우 약 1.7 내지 약 1.8, SiO2인 경우 약 1.5 내지 약 1.6, Nb2O5인 경우 약 2.0 내지 약 2.1, 그리고 투명한 절연성 포토레지스트인 경우 약 1.5 내지 약 1.6일 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 구현예이다. 이 구현예에서는 상이한 크기들의 전극 패턴들이 사용된다. 만일 전극 패턴들의 크기가 동일하다면 다른 지오코드들이 사용될 것이다. 터치 패널 스택업(200)은 다수의 전극 패턴들(21)을 갖는 기판(10)을 포함한다. 상기 전극 패턴들(21)의 형태는, 원형, 타원형, 다각형 또는 불규칙할 수 있다. 전극 패턴들(21)은 위에서 언급한 실질적으로 투명한 도전성 물질 또는 다른 적절한 물질로 만들어질 수 있다. 전극 패턴들(21)은 전기적 배선들(25)에 의하여 전기적으로 연결된다. 전기적 배선들(25)은 위에서 언급한 투명 도전성 물질 또는 알루미늄, 은, 구리 등과 같은 적당한 크기를 갖는 불투명 도전성 물질로 만들어 질 수 있다. 만일, 불투명 도전성 물질이 사용된다면, 전기적 도선(25)의 크기는 사용자에게 보다 양호한 시각적 경험을 제공할 수 있도록 조절되어야 한다. 도 2에서, 전극 패턴들(21)은 전기적 배선들(25)을 이용하는 세 개의 그룹(group)들을 형성한다. 세 그룹들 각각은 터치 패널 상의 상이한 X 축에 대응된다. 또한, 사용자가 상이한 전극 패턴들을 터치할 때 상이한 전기용량 변화들이 발생하도록 상이한 크기들의 전극 패턴들(21)이 사용된다. 그에 의하여 우리는 Y 축을 결정하는 것이 가능하다. 예를 들면, 사용자들이 전극 패턴(21')을 터치하면, 그 터치는 도 2의 전극 패턴들 중 왼쪽 그룹에 의하여 감지될 것이며, 터치의 X 축이 위치 결정될 것이다. 터치의 Y 축은 상이한 전기 용량 변화들에 의하여 위치 결정될 수 있다. 이 구현예는 제 1 방향과 제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지할 수 있다. 또한, 각 전극 패턴(21)은 동일한 크기이거나 또는 전극 패턴들(21)이 제 1 방향과 제 2 방향으로의 접촉 신호들을 동시에 감지할 수 있도록 하는 적절한 지오코드를 가질 수 있다. 모든 구현예들에 있어서, 전극 패턴(21) 및 전극 패턴(30)도 적절한 지오코드 감지 메커니즘을 이용할 수 있다. 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴(21)과 전기적 배선(25) 사이에 배치된다. 굴절률 정합 물질(50)은 절연체이거나, 또는 전극 패턴들 및 전기적 배선들 사이의 도전성에 의하여 오류 신호가 발생하지 않을 정도의 충분한 저항을 갖는 물질이다. 전극 패턴들(21)과 전기적 배선들(25)은 스퍼터링, 포토리소그래피, 인쇄 또는 레이저 어블레이션의 방법에 의하여 만들어질 수 있고, 동일하거나 유사한 굴절률을 갖는 물질로 만들어질 수 있다. 또한, 적절한 굴절률 정합 물질(50)이 전극 패턴들이 있는 영역과 전극 패턴들이 없는 영역들 사이의 시각적 차이를 감소시키기 위하여 사용된다.
도 3은 본 발명의 제 3 구현예이다. 도 3에서 (301)은 터치 패널 스택업(300)의 평면도이고, (302)는 A-A'를 따라 절개한 단면도이다. 기판(10) 위의 다수의 투명 전극 패턴들(20)이 전기적 배선들(25)에 의하여 전기적으로 연결된다. 전기적 배선들(25)의 위치를 나타내기 위하여, 도 3의 아래 오른쪽에 전기적 배선(35)의 도시를 생략하였다. 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20), 전기적 배선들(25) 및 전극 패턴들(30)의 사이에 배치된다. 굴절률 정합 물질(50)은 절연체이거나, 또는 상이한 전극 패턴들 및 전기적 배선들 사이의 도전성에 의하여 오류 신호가 발생하지 않을 정도의 충분한 저항을 갖는 물질이다. 다수의 투명 전극 패턴들(30)은 전기적 배선들(35)에 의하여 전기적으로 결합된다. 전기적 배선들(35)이 전기적 배선들(25)와 절연되어 도전성으로 인한 오류 신호가 방지되도록 전기적 배선들(35)은 굴절률 정합 물질(50) 위로 전기적 배선들(25)을 가로질러 배치될 수 있다. 상기 굴절률 정합 물질(50)은 갭들(60)을 완전히 매립하고, 전극 패턴들(20) 및 전극 패턴들(30)과 중첩되지 않을 수 있다. 전기적 배선들(35)의 물질은 전극 패턴들(20, 30)과 동일하거나 또는 유사한 굴절률을 갖는 투명 도전성 물질일 수도 있고, 또는 적절한 크기의 불투명 도전성 물질일 수도 있다. 만일 불투명 도전성 물질이 사용된다면, 상기 전기적 배선들(35)의 크기는 사용자가 보다 양호한 시각적 경험을 갖는 것이 보장되도록 조절되어야 한다. 기판(10)의 재료는 유리일 수 있고, 상기 유리의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.9일 수 있다. 기판(10)은 다수의 투명 전극 패턴들(20, 30)을 포함한다. 전극 패턴들의 재료들은 약 1.7 내지 약 1.8의 굴절률을 갖는 인듐 주석 산화물일 수 있다. 전극 패턴들(20, 30)과 전기적 배선들(25, 35) 사이에 배치되는 굴절률 정합 물질(50)의 굴절률은 약 1.5 내지 약 2.1일 수 있으며, 예를 들면 TiO2인 경우 약 1.7 내지 약 1.8, SiO2인 경우 약 1.5 내지 약 1.6, Nb2O5인 경우 약 2.0 내지 약 2.1, 그리고 투명한 절연성 포토레지스트인 경우 약 1.5 내지 약 1.6일 수 있다.
본 구현예에 있어서, 굴절률 정합 물질(50)의 제조 방법은 굴절률 정합 물질(50)이 갭들(60)을 완전히 매립하고, 전극 패턴들(20) 및 전극 패턴들(30)과 중첩되지 않도록 하는 전극 패턴들(20)과 전극 패턴들(30) 사이의 갭들(60)의 크기에 따라 선택된다. 예를 들면, 만일 상기 갭들(60)의 크기가 100 마이크론 이상이라면, 스크린 프린팅이 적절한 제조 방법이다. 만일 상기 갭들(60)의 크기가 수십 마이크론이라면, 잉크젯 프린팅이 적절한 제조 방법이다. 만일 상기 갭들(60)의 크기가 10 마이크론 미만이라면 에어로졸 프린팅 또는 포토리소그래피가 적절한 제조 방법이다.
도 4는 도 3의 터치 패널 스택업(300)의 B-B'를 따라 절개한 단면도이다. 도 4는 터치 패널 스택업(400)에서 기판(10), 투명 전극 패턴들(20, 30) 및 굴절률 정합 물질(50)의 상대적인 위치들을 나타낸다. 본 구현예에 있어서, 전극 패턴들(20, 30)에 근사(近似)한 굴절률을 갖는 굴절률 정합 물질(50)을 선택함으로써, 터치 패널 스택업(400)의 굴절과 투과를 거의 동일하게 할 수 있다. 상기 굴절률 정합 물질(50)은 갭들(60)을 완전히 매립할 수 있고, 전극 패턴들(20) 및 전극 패턴들(30)과 중첩되지 않을 수 있다. 기판(10)의 재료는 유리일 수 있고, 상기 유리의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.9일 수 있다. 기판(10)은 다수의 투명 전극 패턴들(20, 30)을 포함한다. 전극 패턴들의 재료들은 약 1.7 내지 약 1.8의 굴절률을 갖는 인듐 주석 산화물일 수 있다. 굴절률 정합 물질(50)의 굴절률은 약 1.5 내지 약 2.1일 수 있으며, 예를 들면 TiO2인 경우 약 1.7 내지 약 1.8, SiO2인 경우 약 1.5 내지 약 1.6, Nb2O5인 경우 약 2.0 내지 약 2.1, 그리고 투명한 절연성 포토레지스트인 경우 약 1.5 내지 약 1.6일 수 있다. 도 4에 보인 바와 같이, 빛(80, 81)이 터치 패널 스택업(400) 내로 들어가면, 반사광(82, 83)이 기판(10)과 공기 계면 위에 각각 생성되고, 반사광(84)이 기판(10) 및 전극 패턴(30) 위에 생성되고, 반사광(85)이 기판(10) 및 굴절률 정합 물질(50) 위에 생성되고, 반사광(86, 87)이 전극 패턴(30) 또는 굴절률 정합 물질(50) 위에 그리고 하부 계면 위에 각각 생성된다. 전극 패턴들(30)이 굴절률 정합 물질(50)과 유사한 굴절률을 갖기 때문에, 사용자는 반사광(82, 83, 84, 85, 86, 87)을 관찰할 때 어떤 차이도 느끼지 않을 것이다. 적절한 전극 패턴들(20, 30)과 굴절률 정합 물질(50)을 선택함으로써 사용자들이 보다 양호한 시각적 경험을 갖도록 터치 패널 스택업(400)의 모든 층들을 굴절률 정합 상태로 만들 수 있다.
도 5는 제 4 구현예의 터치 패널 스택업(500)이다. 도 5에서 (501)은 터치 패널 스택업(500)의 평면도이고, (502)는 A-A'를 따라 절개한 단면도이다. 기판(10) 위의 다수의 투명 전극 패턴들(20)이 전기적 배선들(25)에 의하여 전기적으로 연결된다. 전기적 배선들(25)의 위치를 나타내기 위하여, 도 5의 아래 오른쪽에 위치되는 전기적 배선(35)의 도시를 생략하였다. 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20), 전기적 배선들(25) 및 전극 패턴들(30)의 사이에 배치된다. 굴절률 정합 물질(50)은 절연체이거나, 또는 상이한 전극 패턴들 및 전기적 배선들 사이의 도전성에 의하여 오류 신호가 발생하지 않을 정도의 충분한 저항을 갖는 물질이다. 다수의 투명 전극 패턴들(30)은 전기적 배선들(35)에 의하여 전기적으로 결합된다. 전기적 배선들(35)이 전기적 배선들(25)와 절연되어 도전성으로 인한 오류 신호가 방지되도록 전기적 배선들(35)은 굴절률 정합 물질(50) 위로 전기적 배선들(25)을 가로질러 배치될 수 있다. 상기 굴절률 정합 물질(50)은 갭들(60)을 완전히 매립하거나 또는, 상기 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20) 또는 전극 패턴들(30)과 부분적으로 중첩될 수 있다. 전기적 배선들(35)의 물질은 전극 패턴들(20, 30)과 동일하거나 또는 유사한 굴절률을 갖는 투명 도전성 물질일 수도 있고, 또는 적절한 크기의 불투명 도전성 물질일 수도 있다. 만일 불투명 도전성 물질이 사용된다면, 상기 전기적 배선들(35)의 크기는 사용자가 보다 양호한 시각적 경험을 갖는 것이 보장되도록 조절되어야 한다. 본 구현예에서, 굴절률 정합 물질(50)의 적절한 제조 방법은 상기 굴절률 정합 물질(50)이 상기 갭들(60) 내에 완전히 매립될 수 있도록 전극 패턴들(20) 및 전극 패턴들(30) 사이의 갭들(60)의 크기에 따라 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 에어로졸 프린팅 또는 포토리소그래피로부터 선택된다. 선택적으로, 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20) 또는 전극 패턴들(30)과 부분적으로 중첩될 수도 있다. 기판(10)의 재료는 유리일 수 있으며, 상기 유리의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.9일 수 있다. 기판(10)은 다수의 투명 전극 패턴들(20, 30)을 포함한다. 전극 패턴들의 재료들은 약 1.7 내지 약 1.8의 굴절률을 갖는 인듐 주석 산화물일 수 있다. 전극 패턴들(20, 30)과 전기적 배선들(25, 35) 사이에 배치되는 굴절률 정합 물질(50)의 굴절률은 약 1.5 내지 약 2.1일 수 있으며, 특히 TiO2인 경우 약 1.7 내지 약 1.8, SiO2인 경우 약 1.5 내지 약 1.6, Nb2O5인 경우 약 2.0 내지 약 2.1, 그리고 투명한 절연성 포토레지스트인 경우 약 1.5 내지 약 1.6일 수 있다.
도 6은 도 5의 터치 패널 스택업(500)의 B-B'를 따라 절개한 단면도이다. 도 6은 터치 패널 스택업(600)에서 기판(10), 투명 전극 패턴들(20, 30) 및 굴절률 정합 물질(50)의 상대적인 위치들을 나타낸다. 본 구현예에 있어서, 전극 패턴들(20, 30)에 근사(近似)한 굴절률을 갖는 굴절률 정합 물질(50)을 선택함으로써, 터치 패널 스택업(600)의 굴절과 투과를 거의 동일하게 할 수 있다. 상기 굴절률 정합 물질(50)은 갭들(60)을 완전히 매립하거나 또는, 상기 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20) 또는 전극 패턴들(30)과 부분적으로 중첩될 수 있다. 기판(10)의 재료는 유리일 수 있으며, 상기 유리의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.9일 수 있다. 기판(10)은 다수의 투명 전극 패턴들(20, 30)을 포함한다. 전극 패턴들의 재료들은 약 1.7 내지 약 1.8의 굴절률을 갖는 인듐 주석 산화물일 수 있다. 굴절률 정합 물질(50)의 굴절률은 약 1.5 내지 약 2.1일 수 있으며, 예를 들면 TiO2인 경우 약 1.7 내지 약 1.8, SiO2인 경우 약 1.5 내지 약 1.6, Nb2O5인 경우 약 2.0 내지 약 2.1, 그리고 투명한 절연성 포토레지스트인 경우 약 1.5 내지 약 1.6일 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 빛(80, 81)이 터치 패널 스택업(600) 내로 들어가면, 반사광(82, 83)이 기판(10)과 공기 계면 위에 각각 생성되고, 반사광(84)이 기판(10) 및 전극 패턴들(30) 위에 생성되고, 반사광(85)이 기판(10) 및 굴절률 정합 물질(50) 위에 생성되고, 반사광(86, 87)이 전극 패턴(30) 또는 굴절률 정합 물질(50) 위에 그리고 하부 계면 위에 각각 생성된다. 전극 패턴들(20)이 굴절률 정합 물질(50)과 유사한 굴절률을 갖기 때문에, 사용자는 반사광(82, 83, 84, 85, 86, 87)을 관찰할 때 어떤 차이도 느끼지 않을 것이다. 전극 패턴들(20, 30)과 유사한 굴절률을 갖는 굴절률 정합 물질(50)을 선택함으로써 사용자들이 보다 양호한 시각적 경험을 갖도록 터치 패널 스택업(600)의 모든 층들을 굴절률 정합 상태로 만들 수 있다.
도 7은 제 5 구현예의 터치 패널 스택업(700)이다. 이 구현예에서는 상이한 크기들의 전극 패턴들이 사용되는데, 만일 전극 패턴들의 크기가 동일하다면 다른 지오코드들이 사용될 것이다. 도 7에서 (701)은 터치 패널 스택업(700)의 평면도이고, (702)는 터치 패널 스택업(700)을 A-A'를 따라 절개한 단면도이고, (703)은 터치 패널 스택업(700)의 다른 단면도이다. 기판(10) 위의 다수의 투명 전극 패턴들(20)이 전기적 배선들(25)에 의하여 전기적으로 연결된다. 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20)과 전기적 배선들(25)의 사이에 배치된다. 굴절률 정합 물질(50)은 절연체이거나, 또는 상이한 전극 패턴들 및 전기적 배선들 사이의 도전성에 의하여 오류 신호가 발생하지 않을 정도의 충분한 저항을 갖는 물질이다. 상기 굴절률 정합 물질(50)은 갭들(60)을 완전히 매립하거나 또는, 상기 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20) 또는 전극 패턴들(30)과 부분적으로 중첩될 수 있다. 기판(10)의 재료는 유리일 수 있으며, 상기 유리의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.9일 수 있다. 기판(10)은 다수의 투명 전극 패턴들(20, 30)을 포함한다. 전극 패턴들의 재료들은 약 1.7 내지 약 1.8의 굴절률을 갖는 인듐 주석 산화물일 수 있다. 굴절률 정합 물질(50)의 굴절률은 약 1.5 내지 약 2.1일 수 있으며, 예를 들면 TiO2인 경우 약 1.7 내지 약 1.8, SiO2인 경우 약 1.5 내지 약 1.6, Nb2O5인 경우 약 2.0 내지 약 2.1, 그리고 투명한 절연성 포토레지스트인 경우 약 1.5 내지 약 1.6일 수 있다. 도 7에서, 전극 패턴들(20)은 전기적 배선들(25)에 의하여 세 개의 그룹(group)들을 형성한다. 상기 세 그룹들 각각은 터치 패널 상의 상이한 X 축에 대응된다. 또한, 사용자가 상이한 전극 패턴들을 터치할 때 상이한 전기용량 변화들이 발생하도록 상이한 크기들의 전극 패턴들(20)이 사용된다. 그에 의하여 우리는 Y 축을 위치 결정하는 것이 가능하다. 또한, 각 전극 패턴(20)은 동일한 크기이거나 또는 전극 패턴들(20)이 제 1 방향과 제 2 방향으로의 접촉 신호들을 동시에 감지할 수 있도록 하는 적절한 지오코드를 가질 수 있다. 본 구현예에 있어서, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 에어로졸 프린팅 또는 포토리소그래피와 같은 굴절률 정합 물질(50)의 제조 방법은 전극 패턴들(20) 사이의 갭들(60)의 크기에 따라 선택된다. 부분 도면 (702)에 도시된 바와 같이, 전극 패턴들(20) 사이의 상기 갭들(60)은 상기 굴절률 정합 물질(50)에 의하여 완전히 매립된다. 또한, 부분 도면 (703)에 도시된 바와 같이, 상기 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20)과 부분적으로 중첩될 수도 있다. 부분 도면 (702) 및 부분 도면 (703)에서, 빛의 경로는 도 4 및 도 6에서와 유사하다. 터치 패널 스택업(700)의 각 층의 굴절률을 조절할 수 있기 때문에 사용자는 더욱 양호한 시각적 경험을 하게 될 것이다.
도 8은 제 6 구현예의 터치 패널 스택업(800)이다. 도 8에서 (801)은 터치 패널 스택업(800)의 평면도이고, (802)는 A-A'를 따라 절개한 단면도이다. 기판(10) 위의 다수의 투명 전극 패턴들(20)이 전기적 배선들(25)에 의하여 전기적으로 연결된다. 전기적 배선들(25)의 위치를 나타내기 위하여, 도 8의 아래 오른쪽에 위치되는 전기적 배선(35)의 도시를 생략하였다. 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20), 전기적 배선들(25) 및 전극 패턴들(30)의 사이에 배치된다. 굴절률 정합 물질(50)은 절연체이거나, 또는 상이한 전극 패턴들 및 전기적 배선들 사이의 도전성에 의하여 오류 신호가 발생하지 않을 정도의 충분한 저항을 갖는 물질이다. 투명 전극 패턴들(30)은 굴절률 정합 물질(50)의 상부 개구부(51)에 의하여 전기적 배선들(35)로 전기적으로 결합된다. 전기적 배선들(35)이 전기적 배선들(25)과 절연되어 도전성으로 인한 오류 신호가 방지되도록 전기적 배선들(35)은 상기 굴절률 정합 물질(50) 위에 배치될 수 있다. 전기적 배선들(35)의 물질은 전극 패턴들(20, 30)과 동일하거나 또는 유사한 굴절률을 갖는 투명 도전성 물질일 수도 있고, 또는 적절한 크기의 불투명 도전성 물질일 수도 있다. 만일 불투명 도전성 물질이 사용된다면, 상기 전기적 배선들(35)의 크기는 사용자가 보다 양호한 시각적 경험을 갖는 것이 보장되도록 조절되어야 한다. 기판(10)의 재료는 유리일 수 있으며, 상기 유리의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.9일 수 있다. 기판(10)은 다수의 투명 전극 패턴들(20, 30)을 포함한다. 전극 패턴들의 재료들은 약 1.7 내지 약 1.8의 굴절률을 갖는 인듐 주석 산화물일 수 있다. 전극 패턴들(20, 30)과 전기적 배선들(25, 35) 사이에 배치되는 굴절률 정합 물질(50)의 굴절률은 약 1.5 내지 약 2.1일 수 있으며, 특히 TiO2인 경우 약 1.7 내지 약 1.8, SiO2인 경우 약 1.5 내지 약 1.6, Nb2O5인 경우 약 2.0 내지 약 2.1, 그리고 투명한 절연성 포토레지스트인 경우 약 1.5 내지 약 1.6일 수 있다.
본 구현예에서, 굴절률 정합 물질(50)의 적절한 제조 방법은 전극 패턴들(20) 및 전극 패턴들(30) 사이의 갭들(60)의 크기에 따라 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 에어로졸 프린팅 또는 포토리소그래피로부터 선택된다. 상기 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20)과 전극 패턴들(30)의 갭들 내를 완전히 매립한다. 또한, 상기 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20) 또는 전극 패턴들(30)의 상부에 배치될 것이다. 부분 도면 (802)에서, 빛의 경로는 도면 (600)에서와 유사하다. 터치 패널 스택업(800)의 각 층의 굴절률을 조절할 수 있기 때문에 사용자들은 더욱 양호한 시각적 경험을 갖게 될 것이다.
도 9는 제 7 구현예의 터치 패널 스택업(900)이다. 도 9에서 (901)은 터치 패널 스택업(900)의 평면도이고, (902)는 터치 패널 스택업(900)을 A-A'를 따라 절개한 단면도이고, (903)은 터치 패널 스택업(900)의 다른 단면도이다. 기판(10) 위에서 다수의 투명 전극 패턴들(20)이 전기적 배선들(25)에 의하여 전기적으로 연결된다. 전기적 배선들(25)의 위치를 나타내기 위하여, 도 9의 아래 오른쪽 부분에 위치되는 전기적 배선(35)의 도시를 생략하였다. 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20), 전기적 배선들(25) 및 전극 패턴들(30)의 사이에 배치된다. 굴절률 정합 물질(50)은 절연체이거나, 또는 상이한 전극 패턴들 및 전기적 배선들 사이의 도전성에 의하여 오류 신호가 발생하지 않을 정도의 충분한 저항을 갖는 물질이다. 상기 전극 패턴들(20) 및 전극 패턴들(30)은 상이한 평면들 위에 있으며, 굴절률 정합 물질(50)은 상이한 두 평면들 사이에 배치된다. 다수의 투명 전극 패턴들(30)이 전기적 배선들(35)에 의하여 전기적으로 연결된다. 전기적 배선들(25)은 도전성에 기인하는 오류 신호를 방지하기 위하여 굴절률 정합 물질(50)에 의하여 전기적 도선들(35)로부터 절연된다. 전기적 배선들(35)의 물질은 전극 패턴들(20, 30)과 동일하거나 또는 유사한 굴절률을 갖는 투명 도전성 물질일 수도 있고, 또는 적절한 크기의 불투명 도전성 물질일 수도 있다. 만일 불투명 도전성 물질이 사용된다면, 상기 전기적 배선들(35)의 크기는 사용자가 보다 양호한 시각적 경험을 갖는 것이 보장되도록 조절되어야 한다. 또한, 첫째, 우리는 우선 기판(10) 위에 전극 패턴들(20)을 위치시키고, 그런 후 전기적 배선들(25)에 의하여 전극 패턴들(20)을 전기적으로 결합할 수 있을 것이다. 둘째, 전기적 배선들(25) 위에 또는 전체 기판(10) 내에 굴절률 정합 물질(50)을 위치시키고, 셋째, 상부 위에 전극 패턴들(30)과 전기적 배선들(35)을 동일한 물질을 이용하여 설치할 수 있다. 비록 도 9에 직접 도시되지는 않았지만, 상기 전극 패턴들(20) 및 전극 패턴들(30)은 상이한 평면들 상에 위치하고, 굴절률 정합 물질(50)은 상기 상이한 평면들 사이 내에 배치된다. 굴절률 정합 물질(50)의 적절한 제조 방법은 전극 패턴들(20) 및 전극 패턴들(30) 사이의 갭들(60)의 크기에 따라 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 에어로졸 프린팅 또는 포토리소그래피로부터 선택된다. 부분 도면 (902)에 도시된 바와 같이, 전극 패턴들(20) 사이의 갭들(60)은 굴절률 정합 물질(50)에 의하여 완전히 매립된다. 또한 부분 도면 (903)에 도시된 바와 같이 상기 굴절률 정합 물질(50)은 전극 패턴들(20)과 부분적으로 중첩될 수도 있다. 부분 도면 (902) 및 부분 도면 (903)에서, 빛의 경로는 도 4 및 도 6에서와 유사하다. 터치 패널 스택업(900)의 각 층의 굴절률을 조절할 수 있기 때문에 사용자들은 더욱 양호한 시각적 경험을 갖게 될 것이다.
일 실시예에서, 본 발명의 제조 방법은 다음 단계들을 수반한다: 제 1 단계: 첫째, 우리는 투명 도전성 물질로 된 소정의 전극 패턴들을 스퍼터링, 포토리소그래피, 프린팅, 또는 레이저 어블레이션의 방법으로 기판 위에 배치한다. 그런 다음, 우리는 전극 패턴들이 제 1 방향으로의 접촉 신호들을 감지하도록 전극 패턴들을 도전성 물질로 연결한다. 제 2 단계: 우리는 전극 패턴들 사이의 모든 갭들을 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 에어로졸 프린팅 또는 포토리소그래피의 방법들에 의하여 굴절률 정합 물질로 완전히 매립한다. 만일 필요하다면, 상기 굴절률 정합 물질은 전극 패턴들과 부분적으로 중첩될 수 있을 것이다. 상기 굴절률 정합 물질은 베이킹, 경화 또는 식각의 방법들에 의하여 제조될 수 있을 것이다. 제 3 단계: 우리는 제 2 방향으로의 접촉 신호를 감지하기 위하여 투명 도전성 물질 또는 적절한 크기를 갖는 불투명 도전성 물질을 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 에어로졸 프린팅 또는 포토리소그래피에 의하여 전극 패턴들과 연결한다. 상기 제 2 방향으로의 접촉 신호를 감지하기 위한 전극 패턴들은 상기 제 1 단계에서 제조되고 제 3 단계에서 연결될 수도 있고, 또는 제 3 단계에서 제조 및 연결될 수도 있다. 도전성 물질의 형성을 위하여 필요하다면, 상기 방법들은 베이킹, 경화 또는 식각의 방법들이 이용될 수 있다. 만일 제 1 단계에서 제 1 방향과 제 2 방향으로의 접촉 신호를 동시에 감지할 수 있는 지오코드화된(geocoded) 전극 패턴들을 만들기 위하여 상이한 크기의 전극 패턴들이 사용되었다면, 제 3 단계는 생략될 수 있다. 위에서 언급한 모든 단계들의 순서는 실제 필요를 만족시키기 위해 조절될 수 있다.
다른 실시예에서, 본 발명의 제조 방법은 기판을 형성하는 단계; 제 1 전기적 배선을 형성하는 단계; 절연체를 형성하는 단계; 제 2 전기적 배선을 형성하는 단계로서, 상기 제 1 전기적 배선을 상기 제 2 전기적 배선으로부터 절연하기 위하여 상기 절연체가 상기 제 1 전기적 배선 및 상기 제 2 전기적 배선 사이에 위치하는 단계; 상기 기판 위에 제 1 굴절률을 갖고 제 1 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위한 복수의 제 1 패턴들을 갖는 제 1 전극을 형성하는 단계로서, 상기 복수의 제 1 패턴들이 상기 제 1 전기적 배선과 전기적으로 결합된 단계; 및 상기 기판 위에 제 2 굴절률을 갖고 제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위한 복수의 제 2 패턴들을 갖는 제 2 전극을 형성하는 단계로서, 상기 복수의 제 2 패턴들이 상기 제 2 전기적 배선과 전기적으로 결합된 단계를 포함하며, 상기 절연체는 상기 제 1 굴절률 및 상기 제 2 굴절률과 실질적으로 동일한 제 3 굴절률을 갖는다. 위에서 설명한 바와 같이, 전극 패턴들은 투명 도전성 물질로 제조될 수 있고, 또한 스퍼터링, 포토리소그래피, 프린팅 및/또는 레이저 어블레이션과 같은 수많은 상이한 방법들을 통하여 상기 기판 위에 형성될 수 있다. 상기 절연체는 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 에어로졸 프린팅, 포토리소그래피, 베이킹, 경화 및/또는 식각에 의하여 형성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 본 발명의 제조 방법은 기판을 형성하는 단계; 전극 패턴들을 전기적으로 연결하기 위한 전기적 배선들을 형성하는 단계; 제 1 굴절률을 갖고 복수의 갭들을 갖는 절연체 층을 형성하는 단계로서, 상기 전기적 배선들이 상기 복수의 갭들을 통하여 상기 전극 패턴들과 전기적으로 결합되는 단계; 제 2 굴절률을 갖고 상기 절연체 층 위에 복수의 제 1 패턴들을 갖는 제 1 전극을 형성하는 단계; 및 제 3 굴절률을 갖고 상기 절연체 층 위에 복수의 제 2 패턴들을 갖는 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 제 2 패턴들은 상기 절연체 층 내의 상기 복수의 갭들을 통하여 접근 가능한 전기적 배선들과 전기적으로 결합되고, 상기 제 1 굴절률, 제 2 굴절률 및 제 3 굴절률은 실질적으로 유사하다.
또 다른 실시예에서, 기판을 형성하는 단계; 제 1 전기적 배선들을 형성하는 단계; 상기 제 1 전기적 배선들 위에 제 1 굴절률을 갖는 절연체 영역들을 형성하는 단계; 제 1 전기적 배선들에 의하여 전기적으로 연결된 복수의 제 1 패턴들을 갖고 제 2 굴절률을 갖는 제 1 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계; 복수의 제 2 패턴들을 갖고 제 3 굴절률을 갖는 제 2 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계; 및 복수의 제 2 패턴들을 전기적으로 연결하기 위한 제 2 전기적 배선들을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 전기적 배선들은 상기 절연체 영역들에 의하여 상기 제 1 전기적 배선들과의 전기적 접촉으로부터 보호되고, 상기 제 1 굴절률, 제 2 굴절률 및 제 3 굴절률은 실질적으로 유사하다.
제품의 설계에 따라, 상이한 전극 패턴들, 전기적 배선들 및 굴절률 정합 물질이 선택된다. 기판의 재료는 유리일 수 있으며, 상기 유리의 굴절률은 약 1.4 내지 약 1.9일 수 있다. 전극 패턴들의 재료들은 약 1.7 내지 약 1.8의 굴절률을 갖는 인듐 주석 산화물일 수 있다. 전극 패턴들과 전기적 배선들 사이에 배치되는 굴절률 정합 물질의 굴절률은 약 1.5 내지 약 2.1일 수 있으며, 예를 들면 TiO2인 경우 약 1.7 내지 약 1.8, SiO2인 경우 약 1.5 내지 약 1.6, Nb2O5인 경우 약 2.0 내지 약 2.1, 그리고 투명한 절연성 포토레지스트인 경우 약 1.5 내지 약 1.6일 수 있다. 일부 제품들은 터치 패널 위에 특정 기능을 갖는 영역들을 가질 수 있으며, 그러한 특정 기능의 영역들을 반영하는 소정 패턴들을 일부 요구할 수 있다. 우리는 상기 터치 패널 위에 상이한 굴절률 정합 영역들을 형성하고 원하는 패턴들을 형성하기 위하여, 상이한 색상들 또는 상이한 굴절률을 갖는 상이한 그룹의 전극 패턴들, 전기적 배선들 및 굴절률 정합 물질을 채택할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
본 발명은 터치 패널 장치와 관련된 전자 산업에 유용하다.
10: 기판 20, 21, 21', 30: 전극 패턴
25, 35: 전기적 배선 40: 절연체
50: 굴절률 정합 물질 51: 개구부
60: 갭 80, 81: 빛
82, 83, 84, 85, 86, 87: 반사광
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900: 터치 패널 스택업

Claims (43)

  1. 기판;
    제 1 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위하여 상기 기판 위에 복수의 제 1 패턴들을 형성하고, 제 1 굴절률을 갖는 제 1 전극;
    제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위하여 상기 기판 위에 복수의 제 2 패턴들을 형성하고, 제 2 굴절률을 갖는 제 2 전극;
    상기 복수의 제 1 패턴들과 전기적으로 연결된 제 1 전기적 배선;
    상기 복수의 제 2 패턴들과 전기적으로 연결된 제 2 전기적 배선; 및
    상기 제 1 전기적 배선을 상기 제 2 전기적 배선으로부터 절연하도록 상기 제 1 전기적 배선과 상기 제 2 전기적 배선 사이에 배치된 절연체;
    를 포함하고, 상기 절연체는 상기 제 1 굴절률 및 상기 제 2 굴절률과 동일한 제 3 굴절률을 갖는 터치 패널 스택업(stackup).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기적 배선의 굴절률이 상기 제 2 전기적 배선의 굴절률과 동일한 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전기적 배선 및 상기 제 2 전기적 배선이 투명한 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연체가 투명한 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  5. 기판;
    상기 기판 위에 하나 이상의 갭들을 갖는 복수의 제 1 패턴들을 형성하고 제 1 굴절률을 갖는 제 1 도전성 부재로서, 상기 복수의 제 1 패턴들이 제 1 방향 및 제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위한 지오코드(geocode)를 갖는 제 1 도전성 부재;
    상기 복수의 제 1 패턴들과 전기적으로 연결된 제 2 도전성 부재; 및
    상기 하나 이상의 갭들 사이에 배치되고, 상기 제 1 굴절률과 동일한 제 2 굴절률을 갖는 절연체;
    를 포함하는 터치 패널 스택업.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 도전성 부재 및 상기 제 2 도전성 부재가 동일한 물질로 된 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 갭들이 상기 절연체에 의하여 완전히 매립된 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 절연체가 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 에어로졸(aerosol) 프린팅 또는 포토리소그래피의 방법들 중 하나에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 패턴들이 상이한 패턴 크기들 또는 상이한 패턴 모양들에 의하여 지오코드화된(geocoded) 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  10. 기판;
    상기 기판 위에 복수의 제 1 패턴들을 형성하고, 제 1 굴절률을 갖는 제 1 전극;
    상기 기판 위에 복수의 제 2 패턴들을 형성하고, 제 2 굴절률을 갖는 제 2 전극;
    상기 복수의 제 1 패턴들과 전기적으로 연결된 제 1 전기적 배선;
    상기 복수의 제 2 패턴들과 전기적으로 연결된 제 2 전기적 배선;
    상기 복수의 제 1 패턴들의 개별 패턴들을 서로 절연하기 위하여 사용되는 제 1 절연체; 및
    상기 복수의 제 2 패턴들의 개별 패턴들을 서로 절연하기 위하여 사용되는 제 2 절연체;
    를 포함하고, 상기 제 1 절연체의 굴절률이 상기 제 1 굴절률과 동일하고, 상기 제 2 절연체의 굴절률이 상기 제 2 굴절률과 동일한 터치 패널 스택업.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전기적 배선 및 상기 제 2 전기적 배선이 동일한 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 굴절률이 상기 제 2 굴절률과 동일한 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  13. 제 1 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극이 투명한 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 절연체와 상기 제 2 절연체가 투명한 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  15. 제 1 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전기적 배선과 상기 제 2 전기적 배선이 불투명한 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 절연체와 상기 제 2 절연체의 재료들이 TiO2, SiO2, Nb2O5, 또는 투명 절연성 포토레지스트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 절연체 및 상기 제 2 절연체가 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅, 에어로졸 프린팅 또는 포토리소그래피의 방법들 중 하나에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 절연체 및 상기 제 2 절연체의 굴절률이 1.5 내지 2.1인 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 재료들이 인듐 주석 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 아연 주석 산화물, 도전성 폴리머 또는 탄소 나노튜브로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  20. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전기적 배선 및 상기 제 2 전기적 배선의 재료들이 알루미늄, 은 또는 구리로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  21. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 패턴들 및 상기 제 2 패턴들은 원형, 타원형, 다각형 또는 불규칙 패턴들로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  22. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 패턴들은 제 1 지오코드를 갖고, 상기 제 2 패턴들은 제 2 지오코드를 갖고, 상기 제 1 지오코드 및 상기 제 2 지오코드는 지향성(directional) 접촉 신호들을 감지하기 위하여 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  23. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 패턴들은 하나 이상의 갭들을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 절연체가 상기 하나 이상의 갭들 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 갭들이 상기 제 1 절연체에 의하여 완전히 매립된 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  26. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극의 재료가 동일한 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  27. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전기적 배선이 상기 제 2 전기적 배선으로부터 절연된 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  28. 기판;
    하나 이상의 갭들을 갖는 복수의 패턴들을 상기 기판 위에 형성하고, 제 1 굴절률을 갖는 제 1 도전성 부재;
    상기 하나 이상의 갭들 사이에 배치되고 상기 제 1 굴절률과 동일한 제 2 굴절률을 갖는 절연체; 및
    복수의 개구부들에 의하여 상기 제 1 도전성 부재와 연결되는, 상기 절연체 상의 제 2 도전성 부재;
    를 포함하는 터치 패널 스택업.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 1 도전성 부재 및 상기 제 2 도전성 부재가 동일한 물질로 된 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  30. 제 5 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 제 1 도전성 부재 및 상기 절연체가 투명한 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  31. 제 5 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 제 2 도전성 부재가 불투명한 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  32. 제 1 항, 제 5 항 및 제 28 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연체의 재료가 TiO2, SiO2, Nb2O5, 또는 투명 절연성 포토레지스트로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  33. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 1 도전성 부재의 재료가 인듐 주석 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 아연 주석 산화물, 도전성 폴리머 또는 탄소 나노튜브로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  34. 제 28 항에 있어서,
    상기 제 2 도전성 부재의 재료가 알루미늄, 은 또는 구리로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  35. 제 1 항, 제 5 항, 제 10 항 및 제 28 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 굴절률이 1.4 내지 1.9인 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  36. 제 1 항, 제 5 항 및 제 28 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연체의 굴절률이 1.5 내지 2.1인 것을 특징으로 하는 터치 패널 스택업.
  37. 기판을 형성하는 단계;
    제 1 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위한 복수의 제 1 패턴들을 갖고 제 1 굴절률을 갖는 제 1 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계;
    제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위한 복수의 제 2 패턴들을 갖고 제 2 굴절률을 갖는 제 2 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계;
    상기 복수의 제 1 패턴들과 전기적으로 연결된 제 1 전기적 배선을 형성하는 단계;
    상기 복수의 제 2 패턴들과 전기적으로 연결된 제 2 전기적 배선을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 전기적 배선을 상기 제 2 전기적 배선으로부터 절연하기 위하여 상기 제 1 전기적 배선과 상기 제 2 전기적 배선 사이에 상기 제 1 굴절률 및 상기 제 2 굴절률과 동일한 제 3 굴절률을 갖는 절연체를 형성하는 단계;
    를 포함하는 터치 패널 스택업의 제조 방법.
  38. 기판을 형성하는 단계;
    하나 이상의 갭들을 갖는 복수의 제 1 패턴들을 갖고 제 1 굴절률을 갖는 제 1 도전성 부재를 상기 기판 위에 형성하는 단계;
    상기 복수의 제 1 패턴들과 전기적으로 연결된 제 2 도전성 부재를 형성하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 갭들 사이에 상기 제 1 굴절률과 동일한 제 2 굴절률을 갖는 절연체를 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 복수의 제 1 패턴들이 제 1 방향 및 제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위한 지오코드를 갖는 터치 패널 스택업의 제조 방법.
  39. 기판을 형성하는 단계;
    복수의 제 1 패턴들을 갖고 제 1 굴절률을 갖는 제 1 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계;
    복수의 제 2 패턴들을 갖고 제 2 굴절률을 갖는 제 2 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계;
    상기 복수의 제 1 패턴들과 전기적으로 연결된 제 1 전기적 배선을 형성하는 단계;
    상기 복수의 제 2 패턴들과 전기적으로 연결된 제 2 전기적 배선을 형성하는 단계;
    상기 복수의 제 1 패턴들의 개별 패턴들을 서로 절연하기 위한 제 1 절연체를 형성하는 단계; 및
    상기 복수의 제 2 패턴들의 개별 패턴들을 서로 절연하기 위한 제 2 절연체를 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제 1 절연체의 굴절률은 상기 제 1 굴절률과 동일하고, 상기 제 2 절연체의 굴절률은 상기 제 2 굴절률과 동일한 터치 패널 스택업의 제조 방법.
  40. 기판을 형성하는 단계;
    하나 이상의 갭들을 갖는 복수의 패턴들을 갖고 제 1 굴절률을 갖는 제 1 도전성 부재를 상기 기판 위에 형성하는 단계;
    상기 제 1 굴절률과 동일한 제 2 굴절률을 갖는 절연체를 상기 하나 이상의 갭들 사이에 형성하는 단계; 및
    복수의 개구부들에 의하여 상기 제 1 도전성 부재와 연결되는 제 2 도전성 부재를 상기 절연체 위에 형성하는 단계;
    를 포함하는 터치 패널 스택업의 제조 방법.
  41. 기판을 형성하는 단계;
    제 1 전기적 배선을 형성하는 단계;
    절연체를 형성하는 단계;
    상기 제 1 전기적 배선과 제 2 전기적 배선 사이에 상기 절연체가 위치하여, 상기 제 1 전기적 배선을 상기 제 2 전기적 배선으로부터 절연하도록 제 2 전기적 배선을 형성하는 단계;
    제 1 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위하여, 상기 제 1 전기적 배선들과 전기적으로 연결된 복수의 제 1 패턴들과 제 1 굴절률을 갖는 제 1 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계; 및
    제 2 방향으로의 접촉 신호들을 감지하기 위하여, 상기 제 2 전기적 배선들과 전기적으로 연결된 복수의 제 2 패턴들과 제 2 굴절률을 갖는 제 2 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 절연체는 상기 제 1 굴절률 및 상기 제 2 굴절률과 동일한 제 3 굴절률을 갖는 터치 패널 스택업의 제조 방법.
  42. 기판을 형성하는 단계;
    전극 패턴들을 전기적으로 연결하기 위한 전기적 배선들을 형성하는 단계;
    복수의 갭들을 포함하고 제 1 굴절률을 갖는 절연체 층으로서, 상기 전기적 배선들이 상기 복수의 갭들을 관통하여 전극 패턴들과 전기적으로 연결될 수 있도록 하는 절연체 층;
    복수의 제 1 패턴들을 포함하고 제 2 굴절률을 갖는 제 1 전극을 상기 절연체층 위에 형성하는 단계; 및
    복수의 제 2 패턴들을 포함하고 제 3 굴절률을 갖는 제 2 전극을 상기 절연체층 위에 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 복수의 제 2 패턴들은, 상기 절연체층 내의 상기 복수의 갭들을 통하여 접근 가능한 상기 전기적 배선들과 전기적으로 연결되고,
    상기 제 1 굴절률, 제 2 굴절률, 및 제 3 굴절률은 동일한 터치 패널 스택업의 제조 방법.
  43. 기판을 형성하는 단계;
    제 1 전기적 배선들을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전기적 배선들 위에 제 1 굴절률을 갖는 절연체 영역들을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전기적 배선들에 의하여 전기적으로 연결되는 복수의 제 1 패턴들을 포함하고 제 2 굴절률을 갖는 제 1 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계;
    복수의 제 2 패턴들을 포함하고 제 3 굴절률을 갖는 제 2 전극을 상기 기판 위에 형성하는 단계; 및
    상기 복수의 제 2 패턴들을 전기적으로 연결하는 제 2 전기적 배선들을 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 제 2 전기적 배선들은 상기 절연체 영역에 의하여 상기 제 1 전기적 배선들과의 전기적 접촉으로부터 보호되고,
    상기 제 1 굴절률, 제 2 굴절률, 및 제 3 굴절률은 동일한 터치 패널 스택업의 제조 방법.


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