KR101717844B1 - 터치 디스플레이 디바이스 - Google Patents

Abstract

터치 디스플레이 디바이스는 투명 기판, 제1 잉크층, 차광층, 및 장식층을 포함한다. 투명 기판은 가시 영역과 비가시 영역을 갖는다. 비가시 영역은 가시 영역의 주변에 위치한다. 제1 잉크층은 투명 기판의 비가시 영역 상에 배치된다. 차광층은 제1 잉크층 상에 배치된다. 장식층은 제1 잉크층의 일부분 상에 배치되고, 제1 잉크층과 차광층 사이에 위치한다. 제1 잉크층의 광학 밀도는 0.3과 0.67 사이이다.

Description

터치 디스플레이 디바이스{TOUCH DISPLAY DEVICE}

본 비임시출원은 2014년 7월 15일에 중화인민공화국에 출원된 특허 출원 번호 제201410335959.0호의 우선권을 35 U.S.C. §119(a)에 의거 청구하며, 이 특허 출원의 내용은 참조로서 본 명세서 내에 병합된다.

본 발명개시는 터치 디스플레이 디바이스들에 관한 것이다.

기술이 진보함에 따라, 모바일 폰, 태블릿 컴퓨터, 울트라북, 위성 네비게이션 디바이스 등과 같은, 다양한 디지털 디바이스들이 발명되어 왔다. 키보드 또는 마우스를 이용한 일반적인 입력 또는 조작에 더하여, 디지털 디바이스들을 조작하기 위해 터치 기술을 활용하는 것은 매우 편리하고 인기있는 조작 방법이다. 터치 디스플레이 패널은 입력 동작을 위한 직관적인 휴먼 인터페이스를 가지며, 이로써 어느 연령대의 사용자들이라도 손가락 또는 스타일러스를 이용하여 디지털 디바이스들을 직접적으로 선택하거나 또는 조작할 수 있다. 그러므로, 터치 입력은 시장에서 점점 인기를 끌고 있다.

터치 디스플레이 패널은 가시 영역과, 이 가시 영역 외부에 있는 비가시 영역을 포함하며, 비가시 영역은 테두리부로서 통상적으로 알려져 있다. 터치 디스플레이 패널 내에서 일부 불투명한 전자 컴포넌트들을 숨기기 위해 잉크층이 비가시 영역에 배치되며, 이로써 터치 디스플레이 패널은 비교적 미관적이다. 오늘날, 터치 디스플레이 패널의 테두리부는 주로 흑색 잉크를 포함하며, 상기 흑색 잉크의 형성 동안에는 일부 움푹 파인 영역들이 기능 버튼, 로고, 또는 다른 아이콘들로서 다른 색상들(예컨대, 백색 또는 은색)의 잉크로 채워지도록 따로 남겨진다. 하지만, 백색 색상은 대중에게 사랑받는 순박한 질감을 가지므로, 터치 디스플레이 패널들의 일부 테두리부들은 백색으로 설계된다.

하지만, (백색과 같은) 밝은 색상의 잉크가 테두리부의 주요 색상으로서 이용되는 경우, (흑색과 같은) 어두운 색상의 잉크가 일반적으로 기능 버튼, 로고, 또는 다른 아이콘들을 위해 이용된다. 이 두 가지 색상들은 서로의 커다란 차이성으로 인해 강한 콘트라스트를 형성하여, 시각적으로 불편함을 느끼게 한다.

본 발명개시에 따른 터치 디스플레이 디바이스는 투명 기판, 제1 잉크층, 차광(shading)층, 및 장식층을 포함한다. 투명 기판은 가시 영역과 비가시 영역을 갖는다. 비가시 영역은 가시 영역의 주변에 위치한다. 제1 잉크층은 투명 기판의 비가시 영역 상에 배치된다. 차광층은 제1 잉크층 상에 배치된다. 장식층은 제1 잉크층의 일부분 상에 배치되고, 제1 잉크층과 차광층 사이에 위치한다. 제1 잉크층의 광학 밀도(optical density)는 0.3과 0.67 사이이다.

몇몇의 실시예들에서, 장식층은 로고, 기능 버튼 아이콘, 또는 패턴으로서 형성된다.

몇몇의 실시예들에서, 제1 잉크층의 두께는 5㎛와 14㎛ 사이이다.

몇몇의 실시예들에서, 터치 디스플레이 디바이스는, 제1 잉크층 상에 배치되고 제1 잉크층과 차광층 사이에 위치한 제2 잉크층을 더 포함한다.

몇몇의 실시예들에서, 제2 잉크층은 또한 장식층을 덮는다.

몇몇의 실시예들에서, 장식층을 갖는 비가시 영역의 구역과 장식층을 갖지 않는 비가시 영역의 구역간의 색상 허용차(color tolerance)는 1.3과 12사이이다.

몇몇의 실시예들에서, 차광층은 흑색 잉크, 흑색 포토레지스트, 또는 이들의 조합이다.

몇몇의 실시예들에서, 투명 기판은 유리 기판, 플라스틱 기판, 사파이어 기판, 또는 편광기를 포함한다.

몇몇의 실시예들에서, 제1 잉크층은 백색 잉크이다.

상술한 바와 같이, 본 발명개시에 따른 터치 디스플레이 디바이스에 있어서, 제1 잉크층의 광학 밀도를 설계함으로써, 비가시 영역 상의 장식층의 색상은 제1 잉크층을 통해 비교적 부드럽게(gentle) 보여지며, 이에 따라 비가시 영역의 전체적인 색상 표현은 비교적 조화롭고 일치가 된다.

본 발명개시는 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 보다 완전히 이해될 것이며, 이러한 상세한 설명 및 첨부 도면들은 단지 예시용으로 주어진 것에 불과하며, 본 발명개시를 한정시키지는 않는다.
도 1a는 본 발명개시의 몇몇의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 디바이스의 전면도이다.
도 1b는 도 1a의 A-A선을 따라 절단하여 바라본 단면도이다.
도 2a는 본 발명개시의 몇몇의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 디바이스의 단면도이다.
도 2b는 본 발명개시의 몇몇의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 디바이스의 다른 양태의 단면도이다.

본 발명개시는 아래의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 이러한 상세한 설명은 첨부 도면들을 참조하여 진행되며, 동일한 참조번호들은 동일한 엘리먼트들을 가리킨다.

도 1a는 본 발명개시의 몇몇의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 디바이스(1)의 전면도이며, 도 1b는 도 1a의 A-A선을 따라 절단하여 바라본 단면도이다. 도 1a와 도 1b를 참조하면, 몇몇의 실시예들에서, 터치 디스플레이 디바이스(1)는, 예컨대, 비제한적인 예시로서, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터, 또는 착용식 디바이스이다. 몇몇의 실시예들에서, 터치 디스플레이 디바이스(1)는 투명 기판(11), 제1 잉크층(12), 장식층(13), 및 차광층(14)을 포함한다.

투명 기판(11)은 비가시 영역(111)과 가시 영역(112)을 포함한다. 투명 기판(11)은 유리 기판, 플라스틱 기판, 사파이어 기판, 또는 편광기일 수 있다. 몇몇의 실시예들에서 유리 기판이 일례로서 주어지지만, 이에 국한되는 것은 아니다. 가시 영역(112)은 터치 디스플레이 디바이스(1)의 디스플레이 영역, 즉 터치 디스플레이 디바이스(1)의 스크린이다. 비가시 영역(111)은 가시 영역(112)의 주변에 위치한다. 즉, 비가시 영역(111)은 가시 영역(112)의 적어도 하나의 측면 상에 위치한다. 배선들, 회로 보드, 또는 다른 전자 컴포넌트들을 덮어서 심미적 기능을 갖기 위해 비가시 영역(111) 상에 다중층의 차폐 구조물이 배치된다. 여기서, 제1 잉크층(12), 장식층(13), 및 차광층(14)은 차폐 구조물로서 역할을 한다.

제1 잉크층(12)은 투명 기판(11)의 비가시 영역(111) 상에 배치되고, 차광층(14)은 제1 잉크층(12) 상에 배치되며, 장식층(13)은 제1 잉크층(12)의 일부분 상에 배치되고 제1 잉크층(12)과 차광층(14) 사이에 위치한다. 몇몇의 실시예들에서, 제1 잉크층(12)은 로고, 기능 버튼 아이콘, 또는 패턴(도면에서는 미도시됨)을 형성한다. 예를 들어, 로고는 도 1a에서 도시된 구역(L)에서 표시될 수 있으며, 이것은 일반적으로 제품 브랜드의 로고이다. 예를 들어, 기능 버튼 아이콘은 도 1a에서 도시된 구역(I1), 구역(I2), 구역(I3)에 의해 표시될 수 있으며, 이것은 예컨대 뒤로가기(back) 버튼 또는 홈(home) 버튼이다. 패턴은, 예를 들어, 비가시 영역(111) 상에 설계된 스트라이프(stripe), 그리드(grid), 및 기타 패턴들일 수 있다.

또한, 제1 잉크층(12)의 광학 밀도(optical density; OD)는 0.3과 0.67 사이이다. 보다 낮은 광학 밀도의 특성(즉, 보다 높은 광 투과도)으로 인해 장식층(13)의 색상은 제1 잉크층(12)을 통해 드러나 보일 수 있다. 예를 들어, 제1 잉크층(12)은 백색이고, 장식층(13)은 적색이다. 상술한 광학 밀도의 설계에 의해, 사용자는 장식층(13)이 실질적으로는 적색이지만, 장식층(13)은 백색 잉크를 통해 핑크로 보인다라는 것을 여전히 살펴볼 수 있으며, 이로써, 장식층(13)에 의해 형성된 로고, 기능 버튼 아이콘, 패턴, 또는 다른 영역들의 색상은 비교적 부드러워지며, 이에 따라 비가시 영역(111)의 전체적인 색상 표현은 비교적 조화롭고 일치가 된다. 바람직하게는, 장식층(13)을 갖는 비가시 영역(111)의 구역과 장식층(13)을 갖지 않는 비가시 영역(111)의 구역간의 색상 허용차(color tolerance)는 1.3과 12사이이다.

제1 잉크층의 광학 밀도가 비교적 낮기 때문에, 광은 제1 잉크층을 여전히 손쉽게 통과하며, 이로써 사용자는 터치 디스플레이 디바이스(1) 내부에 있는 배선들, 회로 보드, 또는 기타 전자 컴포넌트들을 살펴볼 수 있다. 그러므로, 차광층(14)은 비교적 높은 광학 밀도의 물질을 이용한다. 여기서, 차광층(14)은, 상기 엘리먼트들을 효과적으로 차폐시키기 위해, 잉크, 포토레지스트, 또는 이들의 조합, 예컨대, 흑색 잉크, 흑색 포토레지스트, 또는 흑색 잉크와 흑색 매트릭스 포토레지스트의 중첩을 포함할 수 있다.

제조 공정시, 투명 기판(11)의 비가시 영역(111) 전체를 실질적으로 덮도록 제1 잉크층(12)이 제일 먼저 형성되며, 이 형성 방법은, 예컨대, 비제한적인 예시로서, 코팅, 프린팅, 스퍼터링 등일 수 있다. 또한, 제1 잉크층(12)의 광학 밀도의 범위와 부합하도록, 제1 잉크층(12)의 두께 또는 색상이 조정될 수 있다. 예를 들어, 제1 잉크층(12)의 광학 밀도를 상기 범위에 부합하도록 제어하기 위해 제1 잉크층(12)의 색상을 백색, 노란색, 또는 다른 밝은색 잉크로서 조정하거나, 또는 제1 잉크층(12)의 두께를 5㎛ 내지 14㎛로 설정한다.

그 후, 장식층(13)이 제1 잉크층(12)의 일부분 상에 형성된다. 장식층(13)은 예컨대 마스크 프린팅에 의해 형성될 수 있다. 마스크가 제1 잉크층(12) 상에 배치되고, 그 후, 로고, 기능 버튼 아이콘, 패턴, 또는 다른 특정한 그래픽들을 형성하도록 잉크가 마스크의 개구에서 프린팅된다. 장식층(13)의 형상은 개구의 형상에 좌우된다.

마지막으로, 제1 잉크층(12)과 장식층(13)이 그 위에 형성되는, 상술한 투명 기판(11)의 비가시 영역(111)은 차광층(14)으로 덮혀진다. 바람직하게는, 차광층(14)은 비가시 영역(111)의 전체 면적을 덮는다. 여기서, 투명 기판(11)은 다음의 공정들, 예컨대, 터치 도전층의 퇴적, 플랙시블 회로 보드와의 연결, 또는 디스플레이 모듈과의 부착으로 진행될 수 있다.

제1 잉크층(12)이 예컨대 백색 잉크이고, 두께가 5㎛ 미만인 경우, 이러한 잉크는 핀홀(pinhole) 등과 같은 프린팅 문제를 일으키기 쉽다는 점을 유념해야 한다. 그런 경우, 광학 밀도는 낮고 광 투과도는 비교적 높기 때문에, 장식층(13)의 색상은 비교적 선명하며, 이에 따라 비가시 영역의 전체적인 색상은 상술한 바와 같이 조화롭지도 않고 일치되지도 않는다. 다른 한편, 두께가 14㎛보다 큰 경우에는, 제1 잉크층(12)의 광학 밀도는 높고, 광 투과도는 비교적 낮으며, 이로써 장식층(13)은 제1 잉크층(12)에 의해 차폐되고, 이에 따라 장식층(13)의 색상은 보여질 수 없다.

도 2a는 본 발명개시의 몇몇의 실시예들에 따른 터치 디스플레이 디바이스(2)의 단면도이다. 도 2a를 참조하면, 터치 디스플레이 디바이스(2)는 터치 디스플레이 디바이스(1)와 대부분 동일하며, 투명 기판(21), 제1 잉크층(22), 장식층(23), 및 차광층(24)을 포함한다. 상기 설명은 도 1a와 도 1b의 설명을 참조할 수 있다. 몇몇의 실시예들에서, 터치 디스플레이 디바이스(2)는, 제1 잉크층(22) 상에 배치되고 제1 잉크층(22)과 차광층(24) 사이에 위치한 제2 잉크층(25)을 더 포함한다.

몇몇의 실시예들에서, 제2 잉크층(25)과 장식층(23)은 동일한 평면 상에 위치하며, 제2 잉크층(25)의 두께와 장식층(23)의 두께는 실질적으로 동일하다. 제2 잉크층(25)의 배치는 비가시 영역(도 1a에서 도시된 비가시 영역(111)을 참조한다)의 광학 밀도를 증대시킬 수 있다. 제2 잉크층(25)의 색상과 제1 잉크층(22)의 색상이 (백색과 같이) 동일한 경우, 제1 잉크층(22)의 색상 밀도는 증대될 수 있다.

제조 공정시, 제1 잉크층(22)이 형성된 후, 제1 잉크층(22) 상에 제2 잉크층(25)이 제일 먼저 형성될 수 있다. 여기서, 장식층(23)의 그래픽들을 형성하는 지정 구역은 마스크로 덮혀지고, 제2 잉크층(25)은 나머지 비가시 영역 상에 프린팅되거나 또는 코팅되며, 그 후 제2 잉크층(25)을 갖지 않는 제1 잉크층(22)의 일부분 상에 장식층(23)이 형성된다. 달리 말하면, 장식층(23)은 로고, 기능 버튼 아이콘, 또는 패턴을 형성하기 위해 제2 잉크층(25)의 움푹 파인 그래픽 구역 상에 형성된다. 장식층(23)과 제2 잉크층(25)의 형성 순서는 맞바꿔질 수 있다는 것을 유념해둔다. 예를 들어, 장식층(23), 즉 로고, 기능 버튼 아이콘, 또는 패턴이 마스크에 의해 마스크의 개구에서 먼저 형성된다. 그 후, 장식층(23)을 갖지 않는 제1 잉크층(22)의 일부분 상에 제2 잉크층(25)이 형성된다. 몇몇의 실시예들의 터치 디스플레이 디바이스(2)의 생산은 비교적 복잡하고 터치 디스플레이 디바이스(2)의 전체적인 두께는 약간 증가하지만, 제2 잉크층(25)은 전자 컴포넌트들을 확실히 차폐시키도록 제1 잉크층(22)의 광학 밀도를 증대시킨다.

도 2b는 본 발명개시의 몇몇의 실시예들에 따른 다른 양태의 단면도이다. 도 2b를 참조하면, 일 양태에서, 터치 디스플레이 디바이스(2a)의 제2 잉크층(25a)이 또한 장식층(23)을 덮는다. 즉, 제2 잉크층(25a)은 비가시 영역(도 1a에서 도시된 비가시 영역(111)을 참조한다)의 전체 면적 상에 배치된다. 제조 공정시, 제2 잉크층(25a)은 마스크없이 제1 잉크층(22)과 장식층(23) 상에 프린팅되거나 또는 코팅될 수 있다. 그러므로, 색상 허용차를 감소시키기 위한 정렬이 불필요하며, 이에 따라 생산은 비교적 단순하고 편리해진다.

또한, 장식층(23)의 색상 표현은 제1 잉크층(22)의 색상과 두께에 의해서만 영향을 받는다. 즉, 장식층(23)의 색상 표현은 제2 잉크층(25)의 색상과 두께에 의해 영향을 받을 가능성이 적다. 보다 구체적으로, 장식층(23)의 색상 표현은 투명 기판(21)과 장식층(23) 사이의 두께와 잉크 색상에 의해 결정된다.

요약하면, 본 발명개시에 따른 터치 디스플레이 디바이스에 있어서, 제1 잉크층의 광학 밀도를 설계함으로써, 비가시 영역 상의 장식층의 색상은 제1 잉크층을 통해 비교적 부드럽게 보여지며, 이에 따라 비가시 영역의 전체적인 색상 표현은 비교적 조화롭고 일치가 된다.

특정한 실시예들을 참조하여 본 발명개시를 설명하였지만, 이러한 설명이 제한적인 의미로 해석되도록 하려는 의도는 없다. 대안적인 실시예들 뿐만이 아니라, 개시된 실시예들의 다양한 변형들은 본 발명분야의 당업자에게 자명할 것이다. 그러므로, 첨부된 청구항들은 본 발명개시의 진정한 범위 내에 속하는 모든 변형들을 커버할 것이라는 점이 이해될 것이다.

Claims (7)

1. 터치 디스플레이 디바이스에 있어서,
   가시 영역 및 상기 가시 영역의 주변에 위치한 비가시 영역을 갖는 투명 기판;
   상기 투명 기판의 상기 비가시 영역 상에 배치된 제1 잉크층;
   상기 제1 잉크층 상에 배치된 차광층; 및
   상기 제1 잉크층의 일부분 상에 배치되고, 상기 제1 잉크층과 상기 차광층 사이에 위치한 장식층을 포함하며,
   상기 제1 잉크층의 광학 밀도(optical density)는 0.3과 0.67 사이이고,
   상기 장식층을 갖는 상기 비가시 영역의 구역과 상기 장식층을 갖지 않는 상기 비가시 영역의 구역간의 색상 허용차(color tolerance)는 1.3과 12사이인 것인,
   터치 디스플레이 디바이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 잉크층의 두께는 5㎛와 14㎛ 사이인 것인, 터치 디스플레이 디바이스.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 잉크층 상에 배치되고 상기 제1 잉크층과 상기 차광층 사이에 위치한 제2 잉크층을 더 포함하는, 터치 디스플레이 디바이스.
4. 제3항에 있어서, 상기 제2 잉크층은 또한 상기 장식층을 덮는 것인, 터치 디스플레이 디바이스.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 차광층은 흑색 잉크, 흑색 포토레지스트, 또는 이들의 조합인 것인, 터치 디스플레이 디바이스.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 잉크층은 백색 잉크인 것인, 터치 디스플레이 디바이스.

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