(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明を説明するに当たって、各層(膜)、領域、パターン、または構造物が、基板、各層(膜)、領域、パッド、またはパターンの「上/の上(on)」に、または「下/の下(under)」に形成されるという記載は、直接(directly)または他の層を介して形成されることを全て含む。また、各層の上/の上または下/の下に対する基準は、図面を基準として説明する。
【0017】
図面において、各層(膜)、領域、パターン、または構造物の厚さやサイズは説明の明確性及び便宜のために変形されることがあるので、実際のサイズを全的に反映するものではない。
【0018】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明すれば、次の通りである。
【0019】
まず、
図1から
図3を参照して、第1実施形態に従うタッチパネルを詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に従うタッチパネルの概略的な平面図である。
図2は、
図1のA部分を拡大して示す平面図である。
図3は、
図1のB−B’に沿って切断した断面を示す断面図である。
【0020】
図1から
図3を参照すると、第1実施形態に従うタッチパネル100には、入力装置の位置を感知する有効領域AAと、この有効領域AAの外郭に位置するダミー領域DAが定義される。
【0021】
ここで、有効領域AAには入力装置が感知できるように透明電極30が形成できる。そして、ダミー領域DAには透明電極30に連結される配線40及びこの配線40を外部回路(図示せず、以下、同一)に連結する印刷回路基板などが位置することができる。このようなダミー領域DAには、外郭ダミー層20が形成されることができ、この外郭ダミー層20にはロゴ(logo)20aなどが形成できる。このようなタッチパネル100をより詳しく説明すれば、次の通りである。
【0022】
第1実施形態に従うタッチパネル100は、基板10、外郭ダミー層20、光学用透明接着剤60、透明電極30、配線40、絶縁層50、透明電極用基材70、及び反射防止層80を含むことができる。
【0023】
前記基板10は、ガラス基板またはプラスチック基板からなることができる。
【0024】
しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、前記基板10は曲面成形されたガラス(glass)でありうる。したがって、前記基板10の少なくともある一面は曲面を含むことができる。前記曲面は凹な形状でありうる。または、前記曲面は凸な形状でありうる。
【0025】
これによって、実施形態に従うタッチパネル100が適用されたディスプレイ装置は、曲面の視覚的な安定感を与えることができる。また、前記タッチパネル100のタッチ感度を向上させることができる。特に、前記タッチパネル100が携帯電話に適用された時、使用性が向上することができ、前記携帯電話を手に握った時、グリップ感が良くて安定感を与えることができる。また、前記携帯電話で通話時、顔ラインに密着する感じを与えて使用感を向上させることができる。
【0026】
前記基板10と前記透明電極用基材70との間に光学用透明接着剤60(optically clear adhesive:OCA)が位置することができる。前記光学用透明接着剤60は、前記基板10と前記透明電極用基材70とを合着することができる。前記光学用透明接着剤60は、タッチパネルの透過率を大きく低下させずに、前記基板10及び前記透明電極用基材70を合着することができる。
【0027】
次に、前記透明電極用基材70は、前記基板10のある一面に位置することができる。前記透明電極用基材70は、ポリエチレンテレフタレート(poly(ethylene terephthalate):PET)フィルムを含むことができる。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、前記透明電極30が形成できる多様な物質を含むことができる。
【0028】
前記透明電極30は、第1透明電極32及び第2透明電極34を含むことができる。
【0029】
前記第1及び第2透明電極32、34は、指などの入力装置が接触したかを感知するセンサー部32a、34aと、このようなセンサー部32a、34aを連結する連結部32b、34bを含む。第1透明電極32の連結部32bはセンサー部32aを第1方向(図面の左右方向)に連結し、第2透明電極34の連結部34bはセンサー部34aを第2方向(図面の上下方向)に連結する。
【0030】
前記透明電極30は、指などの入力装置が接触したか否かを感知することができる多様な形状に形成できる。
【0031】
このような透明電極30は、光の透過を妨害せずに電気を流すことができるように透明伝導性物質を含むことができる。このために、透明電極30はインジウムすず酸化物(indium tin oxide)、インジウム亜鉛酸化物(indium zinc oxide)、銅酸化物(copper oxide)、すず酸化物(tin oxide)、亜鉛酸化物(zinc oxide)、チタニウム酸化物(titanium oxide)などの金属酸化物や炭素ナノチューブ(carbon nano tube:CNT)、伝導性高分子物質などの多様な物質を含むことができる。
【0032】
前記第1透明電極32及び前記第2透明電極34は、前記透明電極用基材70の同じ面に位置することができる。具体的に、前記透明電極用基材70の一面に前記第2透明電極34が位置し、前記第2透明電極34の上に前記第1透明電極32が位置することができる。
【0033】
前記第1透明電極32及び前記第2透明電極34は前記透明電極用基材70であるポリエチレンテレフタレート(poly(ethylene terephthalate):PET)フィルムに形成されるため、タッチパネルの柔軟性(flexibility)を確保することができる。
【0034】
従来は、タッチパネルの厚さを薄くするために、基板10に直接透明電極が形成された。特に、前記基板10が曲面を含む場合、前記曲面部分に位置した透明電極の電気的特性を制御し難いという問題があった。
【0035】
本実施形態では、基板10に直ちに透明電極が形成されるものではないので、前記透明電極の電気的特性の制御が容易である。また、前記透明電極30は前記透明電極用基材70に形成されるので、薄い厚さを維持することができる。
【0036】
次に、前記第1透明電極32及び前記第2透明電極34の間に絶縁層50が位置することができる。即ち、前記第2透明電極34に全面的に絶縁層50が位置できる。これによって、前記第1透明電極32及び前記第2透明電極34の電気的短絡を防止することができる。
【0037】
前記絶縁層50はシリコン酸化物のような金属酸化物、ポリマー、及びアクリル系樹脂などからなることができる。
【0038】
このような第1及び第2透明電極32、34を絶縁層50を挟んで互いに異なる層に位置させることによって、センシングをより敏感にすることができ、これによってタッチ(接触)の正確性を向上することができる。また、最近、注目されているマルチタッチが可能なタッチパネルを提供することができる。特に、マルチタッチが可能で、曲面ガラス(glass)を適用したタッチパネルを提供することができる。マルチタッチは、同時に多数個のタッチポイントを認識する技術であって、一般的な1つのタッチポイントのみ認識することより、一層多様な操作をすることができる。タッチを通じて位置変化のみ入力できたので、多様な操作のために補助ボタンのような別途の操作を必要とした既存のタッチ方式とは異なり、感知されるタッチポイントの個数に従ってタッチに対する装置の反応を指定することもでき、タッチポイントの間隔変化を通じた操作も可能であるので、より直観的で、やさしく、かつ便利に操作することができる。
【0039】
前記透明電極用基材70は、ハードコーティング層(図示せず、以下、同じ)を含むことができ、前記ハードコーティング層及び前記絶縁層50はインデックスマッチング(index matching)できる。このようなインデックスマッチングにより、透過率、反射率、色差(b*、yellowish)の特性を最適化することができる。さらに、インデックスマッチングにより透明伝導性物質で形成された第1及び第2透明電極32、34を見えないように(invisible)することができる。これによって、タッチパネル100が適用されたディスプレイ装置の視認性を向上することができる。
【0040】
このようなタッチパネル100に指などの入力装置が接触すれば、入力装置が接触した部分で静電容量の差が発生し、この差が発生した部分を接触位置として検出することができる。
【0041】
基板10のダミー領域DAに透明電極30に連結される配線40及びこの配線40に連結される印刷回路基板(図示せず、以下、同じ)が形成される。このような配線40はダミー領域DAに位置するので、電気伝導性に優れる金属からなることができる。印刷回路基板には多様な形態の印刷回路基板が適用できるが、一例として、フレキシブル印刷回路基板(flexible printed circuit board:FPCB)などが適用できる。
【0042】
前記反射防止層80は、反射による眩しさや画面が見えない現象を防止するために、可視光領域の光の反射率を低下する役割をする。即ち、反射防止層80は反射の悪影響を効果的に減少させて優れた解像度を提供することができ、視認性を向上することができる。また、タッチパネル100の透過率を90%以上、好ましくは92%以上、最大99%まで向上する役割をすることができる。
【0043】
このような反射防止層80は、屈折率が1.35から2.7の酸化物または弗化物を含むことができる。このような屈折率は反射防止に適合した範囲に決定されたものであり、このような反射防止層80は互いに異なる屈折率を有する物質を一層以上積層して形成できる。
【0044】
前記反射防止層80が前記透明電極用基材70に密着して形成されることによって、タッチパネルの厚さを減少することができる。
【0045】
図面に図示してはいないが、前記透明電極30及び配線40を覆いながら飛散防止フィルムが形成できる。飛散防止フィルムは、タッチパネル100が衝撃により破損される時、破片の飛散を防止するためのものであって、多様な物質及び構造で形成できる。
【0046】
以下、
図4を参照して第2実施形態に従うタッチパネルをより詳しく説明する。明確で簡略な説明のために、第1実施形態と同一または極めて類似な部分に対しては詳細な説明を省略し、互いに異なる部分のみを詳細に説明する。
【0047】
図4は、本発明の第2実施形態に従うタッチパネルの断面図である。
【0048】
第2実施形態に従うタッチパネル200では、前記第1透明電極32及び前記第2透明電極34が前記透明電極用基材70を挟んで互いに異なる面に位置することができる。即ち、前記第1透明電極32が前記透明電極用基材70の上面に位置することができ、前記第2透明電極34が前記透明電極用基材70の下面に位置することができる。
【0049】
前記透明電極用基材70は、前記第1透明電極32及び前記第2透明電極34の電気的短絡を防止することができる。したがって、別途の絶縁層を省略することができる。
【0050】
従来は、透明電極用基材70に1つの透明電極のみ形成されて2層(2 layer)静電容量方式のタッチパネルでは、2つ以上の透明電極用基材70及びこれを接着する多数の光学用透明接着剤60を必要とした。これによって、タッチパネルの厚さが厚くなり、透過率及び視認性が低下するという問題があった。
【0051】
本実施形態では、1つの透明電極用基材70に第1及び第2透明電極32、34が全て形成できるので、このような問題点を改善することができる。
【0052】
また、このような第1及び第2透明電極32、34を透明電極用基材70を挟んで互いに異なる層に位置させることによって、センシングをより敏感にすることができ、これによってタッチの正確性を向上することができる。
【0053】
以下、
図5を参照して、第3実施形態に従うタッチパネルを説明する。明確で、簡略な説明のために、第1実施形態と同一または極めて類似な部分に対しては詳細な説明を省略し、互いに異なる部分のみを詳細に説明する。
【0054】
図5は、本発明の第3実施形態に従うタッチパネルの断面図である。
【0055】
第3実施形態に従うタッチパネル300は、前記反射防止層80が反射防止フィルムで形成できる。即ち、前記反射防止層80はフィルム形態に形成できる。第3実施形態に従うタッチパネル300は、前記反射防止層80がフィルム形態である点を除いては、前記第1実施形態に従うタッチパネル100と同一である。
【0056】
以下、
図6を参照して、第4実施形態に従うタッチパネルを説明する。明確で、簡略な説明のために、第2実施形態と同一または極めて類似な部分に対しては詳細な説明を省略し、互いに異なる部分のみを詳細に説明する。
【0057】
図6は、本発明の第4実施形態に従うタッチパネルの断面図である。
【0058】
第4実施形態に従うタッチパネル400は、前記反射防止層80が反射防止フィルムで形成できる。即ち、前記反射防止層80はフィルム形態に形成できる。第4実施形態に従うタッチパネル400は、前記反射防止層80がフィルム形態である点を除いては、前記第2実施形態に従うタッチパネル200と同一である。
【0059】
図7を参照して、実施形態に従うタッチパネルの製造方法を説明する。
【0060】
図7は、本発明の実施形態に従うタッチパネルの製造方法のフローチャートである。
【0061】
実施形態に従うタッチパネルの製造方法は、基板及び透明電極用基材を準備するステップ(ST100)、透明電極を形成するステップ(ST200)、配線電極物質を形成するステップ(ST300)、及び反射防止層を形成するステップ(ST400)を含むことができる。
【0062】
前記基板及び透明電極用基材を準備するステップ(ST100)では基板を準備することができ、前記透明電極用基材にはポリエチレンテレフタレートフィルムを準備することができる。前記基板は曲面を含むことができる。
【0063】
次に、前記透明電極を形成するステップ(ST200)は、前記透明電極用基材に透明電極を形成することができる。前記透明電極を形成するステップ(ST200)では、一方向に延びる第1透明電極及び前記第1透明電極と交差する方向に延びる第2透明電極を形成するステップを含むことができる。
【0064】
図3及び
図5を参照すると、前記透明電極を形成するステップ(ST200)は、前記第1透明電極32及び前記第2透明電極34が前記透明電極用基材70の同一な面に形成され、前記第1透明電極32及び前記第2透明電極34の間に絶縁層50を形成するステップをさらに含むことができる。
【0065】
前記第1及び第2透明電極32、34は蒸着などにより形成できるが、一例として、反応性スパッタリングにより形成できる。この際、第1及び第2透明電極32、34がインジウムすず酸化物で形成される場合に、すずの含有量が10%以下でありえる。これによって、透過率を向上させ、以後にアニーリング(annealing)工程によりインジウムすず化合物を結晶化して電気伝導度を向上することができる。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、多様な方法により第1及び第2透明電極32、34を形成することができることは勿論である。
【0066】
前記絶縁層を形成するステップは絶縁物質をコーティングするステップを含み、前記絶縁物質は有機物を含むことができる。前記コーティングするステップでは、湿式コーティングがなされることができる。この際、前記絶縁物質はポリマーまたはアクリル系樹脂を含むことができる。
【0067】
また、前記絶縁層を形成するステップは絶縁物質を蒸着するステップを含み、前記絶縁物質が無機物を含むことができる。この際、前記絶縁物質は窒化シリコン(SiN
x)または酸化シリコン(SiO
2)を含むことができる。
【0068】
次に、配線電極物質を形成するステップ(ST300)は、前記透明電極用基材でなされることができる。このステップで、配線電極物質は前述した透明電極形成方法と同一な方法により蒸着することができる。したがって、配線電極物質はスパッタリングまたは反応性スパッタリング方法により蒸着することができる。反応性スパッタリング工程により配線電極を形成する場合、酸素または窒素の雰囲気で進行できる。
【0069】
配線電極物質は、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、及びモリブデン(Mo)、またはこれらを含む合金を含むことができる。
【0070】
しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではないので、配線電極物質がクロム(Cr)酸化物、アルミニウム(Al)酸化物、銀(Ag)酸化物、銅(Cu)酸化物、ニッケル(Ni)酸化物、及びモリブデン(Mo)酸化物を含むことができる。
【0071】
配線電極物質を形成するステップ(ST300)の以後に、前記配線電極物質をエッチングして配線電極を形成するステップをさらに含むことができる。具体的には、配線電極物質を湿式エッチング(wet etching)方法により形成することができる。湿式エッチングは化学薬品を用いる方法であって、化学薬品の中に含まれた成分がエッチングしようとする物質と化学反応を起こしてエッチングしようとする成分が薬品溶液の中に溶けて流れながらエッチングされる技術をいう。一例に、本実施形態では、FeCl
3水溶液またはNaOH水溶液を用いてエッチングすることができる。
【0072】
このような湿式エッチング方法により薄い線幅を有する配線電極を形成することができる。具体的には、配線電極の線幅を10μmから100μmにすることができる。
【0073】
しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、前記配線電極物質を形成するステップ(ST300)では印刷工程により配線電極を形成することができる。一例として、前記配線電極はダイレクトプリンティング(direct printing)方式により形成できる。これによって、簡単な工程により配線電極を形成することができる。
【0074】
本実施形態では、配線電極の線幅を薄く形成して狭いダミー領域を具現することができる。一例として、ダミー領域(
図1の参照符号DA、以下、同じ)が2mmに形成されてタッチパネルの有効領域(
図1の参照符号AA、以下、同じ)、及びデザインの多様性を確保することができる。また、配線電極の線幅が狭いため、ダミー領域DAの中で多数の配線電極が形成でき、タッチパネルの解像度を高めることができる。
【0075】
次に、前記反射防止層を形成するステップ(ST400)は、反射防止物質をコーティングするステップを含むことができる。
【0076】
図3及び
図4を参照すると、前記反射防止層80がコーティングにより形成されて前記透明電極用基材70に密着して形成できる。したがって、タッチパネルの厚さを減少することができる。
【0077】
しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、前記反射防止層を形成するステップ(ST400)は反射防止フィルムを形成するステップを含むことができる。
【0078】
図5及び
図6を参照すると、前記透明電極用基材70の下面に反射防止フィルムが形成できる。
【0079】
以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれ、必ず1つの実施形態のみに限定されるものではない。ひいては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。
【0080】
以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものでなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上に例示していない多様な変形及び応用が可能であることが分かる。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができる。そして、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。