JP2015103254A - タッチウィンドウ及びこれを含むタッチデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】物理的に容易に損傷を受けて電極への特性が悪化しない、フレキシブル（flexible）素子に適合したタッチウィンドウを提供する。【解決手段】電極基材１１０上に配置され、位置を感知する第１電極２１０、電極基材上に配置される中間層１２０及び中間層上に配置され、位置を感知する第２電極２２０を含む。電極基材及び中間層の物質は互いに異なる。【選択図】図１

Description

本発明は、タッチウィンドウ及びこれを含むタッチデバイスに関するものである。

最近、多様な電子製品でタッチデバイスに表示された画像に指またはスタイラス（stylus）などの入力装置を接触する方式により入力を行うタッチパネルが適用されている。

タッチパネルは、代表的に抵抗膜方式のタッチパネルと静電容量方式のタッチパネルとに区分できる。抵抗膜方式のタッチパネルは、入力装置に圧力を加えた時、電極間の連結によって抵抗が変化することを感知して位置が検出される。静電容量方式のタッチパネルは、指が接触した時、電極間の静電容量が変化することを感知して位置が検出される。製造方式の便宜性及びセンシング力などを勘案して小型モデルにおいては、最近、静電容量方式が注目されている。

一方、最近では曲がるタッチパネルに対する要求が増加している。即ち、タッチパネルが撓んだり曲がったりすることによって、ユーザの経験を拡大しようとする。しかしながら、タッチパネルの透明電極に最も広く使われるインジウムスズ酸化物（indium tin oxide：ＩＴＯ）は基板の曲げと撓みにより物理的に容易に損傷を受けて電極への特性が悪化し、これによってフレキシブル（flexible）素子に適合しないという問題点がある。

本発明の目的は、撓むタッチウィンドウを提供することにある。

本発明に係るタッチウィンドウは、電極基材上に配置され、位置を感知する第１電極、前記電極基材上に配置される中間層、及び前記中間層上に配置され、位置を感知する第２電極を含み、前記電極基材及び前記中間層の物質は互いに異なる。

本発明によれば、中間層を通じて厚さの薄いタッチウィンドウを確保することができ、透過率を向上させることができる。即ち、既存の２つの電極基材を使用する構造より厚さを縮めることができる。特に、前記中間層が１つの電極基材を取り替えることができるので薄い厚さのタッチウィンドウを確保することができる。

また、既存の２つの電極基材を積層する構造では、電極基材の間に光学用透明接着剤（ＯＣＡ）などがさらに必要であったが、本発明では１つの電極基材を使用し、前記中間層上に直接電極を形成することによって、光学用透明接着剤を省略することできる。したがって、費用を低減することができる。

また、曲面（curved）タッチウィンドウまたはフレキシブル（flexible）タッチウィンドウに適用される電極のクラックを防止することができる。したがって、タッチウィンドウのベンディング特性及び信頼性を向上させることができる。

また、厚さの薄い中間層を使用することによって、第１配線及び第２配線が同一平面上に配置できる。したがって、１つの断面回路基板を用いることができる。

本発明の実施形態に係るタッチウィンドウの分解斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るタッチウィンドウの分解斜視図である。 図１のＩ−Ｉ’に沿って切断した断面を示す断面図である。 図１のＩ−Ｉ’に沿って切断した断面を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係るタッチウィンドウの断面図である。 本発明の他の実施形態に係るタッチウィンドウの断面図である。 本発明の他の実施形態に係るタッチウィンドウの断面図である。 本発明の他の実施形態に係るタッチウィンドウの断面図である。 本発明の他の実施形態に係るタッチウィンドウの断面図である。 本発明の他の実施形態に係るタッチウィンドウの断面図である。 本発明の実施形態に係るタッチウィンドウと表示パネルとが結合されたタッチデバイスを示す図である。 本発明の実施形態に係るタッチウィンドウと表示パネルとが結合されたタッチデバイスを示す図である。 本発明の実施形態に係るタッチデバイスが適用されるタッチデバイス装置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るタッチデバイスが適用されるタッチデバイス装置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るタッチデバイスが適用されるタッチデバイス装置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るタッチデバイスが適用されるタッチデバイス装置の一例を示す図である。

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。

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。

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。

図１から図１０を参照して、実施形態に係るタッチウィンドウを詳細に説明する。実施形態に係るタッチウィンドウは、曲面（curved）タッチウィンドウまたは撓むフレキシブル（flexible）タッチウィンドウでありうる。

実施形態に係るタッチウィンドウは、カバー基板１３０、第１電極２１０、電極基材１１０、第２電極２２０、中間層１２０、第１配線３１０、及び第２配線３２０を含むことができる。

前記カバー基板１３０は曲面（curved）カバー基板、または撓むことができるフレキシブル（flexible）カバー基板でありうる。

前記カバー基板１３０はガラスを含むことができる。具体的に、前記カバー基板１３０は化学強化ガラスを含む。前記化学強化ガラスは化学的に強化されたガラスを含む。例えば、前記化学強化ガラスはソーダライムガラス（soda lime glass）（Ｎａ_２Ｏ・ＣａＯ・ＳｉＯ_２）またはアルミノシリケートガラス（Ｎａ_２Ｏ・Ａｌ_２Ｏ_３・ＳｉＯ_２）でありうる。

一方、前記カバー基板１３０はプラスチックフィルムを含むことができる。前記カバー基板１３０がフィルムを含むことによって、タッチウィンドウの厚さを縮めることができる。

前記カバー基板１３０は、前記第１電極２１０、電極基材１１０、第２電極２２０、中間層１２０、第１配線３１０、及び第２配線３２０などを保護することができるように一定の強度を有することができる。

前記カバー基板１３０の下部には、第１電極２１０、電極基材１１０、第２電極２２０、中間層１２０、第１配線３１０、及び第２配線３２０などが配置できる。

前記電極基材１１０は、前記第１電極２１０を支持することができる。前記電極基材１１０は、ポリエチレンテレフタレート（poly（ethylene terephthalate）：ＰＥＴ）フィルムを含むプラスチック基板を含むことができる。

または、前記電極基材１１０はサファイアを含むことができる。サファイアは、誘電率などの電気特性に優れてタッチ反応速度を画期的に上げることができるだけでなく、ホバリング（Hovering）などの空間タッチを容易に具現することができ、表面強度が高くてカバー基板にも適用可能な物質である。ここで、ホバリングとは、ディスプレイから若干離れた距離でも座標を認識する技術を意味する。前記第１電極２１０は、前記電極基材１１０の上に配置できる。例えば、前記電極基材１１０は前記中間層１２０と対向する一面及び前記一面と反対になる他面を含むことができ、前記第１電極２１０は前記電極基材１１０の一面上に配置できる。

前記第１電極２１０は、入力装置の位置を感知することができる。図面では前記第１電極２１０がバー（bar）形態のものとして図示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、前記第１電極２１０は指などの入力装置が接触されたか否かを感知することができる三角形、菱形などの多角形、円形または楕円形、線形、Ｈ字型など、多様な形状に形成できる。

前記第１電極２１０は、第１物質を含むことができる。前記第１物質は、インジウムスズ酸化物（indium tin oxide）、インジウム亜鉛酸化物（indium zinc oxide）、銅酸化物（copper oxide）、スズ酸化物（tin oxide）、亜鉛酸化物（zinc oxide）、チタニウム酸化物（titanium oxide）などの金属酸化物を含むことができる。前記第１物質は光の透過を妨害しないので視認性に非常に有利な物質である。

前記第１配線３１０は、前記第１電極２１０を電気的に連結する。

前記第１配線３１０は、前記第１電極２１０または前記第２電極２２０と同一または類似の物質を含むことができる。一例として、前記第１配線３１０は電気伝導性に優れる金属からなることができる。このような第１配線３１０は、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びこれらの合金で形成できる。

前記中間層１２０は、前記電極基材１１０の上に配置できる。前記中間層１２０は、前記第１電極２１０の上に配置できる。前記中間層１２０は、前記第２電極２２０を支持することができる。同時に、前記中間層１２０は前記第１電極２１０及び前記第２電極２２０を絶縁することができる。

前記中間層１２０は、前記電極基材１１０と互いに異なる物質を含むことができる。前記中間層１２０は、誘電物質を含むことができる。前記中間層１２０が誘電物質を含むことによって、既存の一基板上に第１電極２１０を形成し、他の基板上に第２電極２２０を形成した後、一基板と他の基板を接着層に接着する構造よりタッチウィンドウの厚さを薄くすることができる。即ち、一基板と他の基板のうち、いずれか１つの基板及び接着層を省略することができる。

一例として、前記中間層１２０は絶縁体系列として、ＬｉＦ、ＫＣｌ、ＣａＦ_２、ＭｇＦ_２などのアルカリ金属またはアルカリ土金属のハロゲン化合物類または融合シリカ（fused silica）、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ_Ｘなど、半導体系列としてＩｎＰ、ＩｎＳｂなど、半導体や誘電体に使われる透明酸化物としてＩＴＯ、ＩＺＯなどの主に透明電極に使われるＩｎ化合物、またはＺｎＯｘ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＴｉＯｘ、ＷＯｘ、ＭｏＯｘ、ＲｅＯｘの半導体や誘電体に使われる透明酸化物など、有機半導体系列としてＡｌｑ３、ＮＰＢ、ＴＡＰＣ、２ＴＮＡＴＡ、ＣＢＰ、Ｂｐｈｅｎ など、低誘電定数物質としてシルセスキオキサン（silsesquioxane）またはその誘導体（水素−シルセスキオキサン（Ｈ−ＳｉＯ３／２）ｎ、メチル−シルセスキオキサン（ＣＨ３−ＳｉＯ３／２）ｎ）、多孔性シリカまたはふっ素または炭素原子がドーピングされた多孔性シリカ、多孔性亜鉛酸化物（ｐｏｒｏｕｓ ＺｎＯｘ）、ふっ素置換された高分子化合物（ＣＹＴＯＰ）、またはこれらの混合物などを含むことができる。

前記中間層１２０は、７５％から９９％の可視光線透過率を有することができる。

この際、前記中間層１２０の厚さ（Ｔ２）は前記電極基材１１０の厚さ（Ｔ１）より小さいことがある。具体的に、前記中間層１２０の厚さ（Ｔ２）は前記電極基材１１０の厚さ（Ｔ１）の０．０１倍から０．７倍でありうる。より詳しくは、前記中間層１２０の厚さ（Ｔ２）は前記電極基材１１０の厚さ（Ｔ１）の０．０５倍から０．５倍でありうる。より詳しくは、前記中間層１２０の厚さ（Ｔ２）は前記電極基材１１０の厚さ（Ｔ１）の０．０７倍から０．２倍でありうる。一例として、前記電極基材１１０の厚さ（Ｔ１）が０．０５ｍｍであり、前記中間層１２０の厚さ（Ｔ２）が０．００５ｍｍでありうる。

前記電極基材１１０の上面に直接前記中間層１２０を形成することができる。即ち、前記電極基材１１０の上面に直接誘電物質を塗布して前記中間層１２０を形成することができる。以後、前記中間層１２０の上に前記第２電極２２０を形成することができる。

これを通じて、既存の２つの電極基材を使用する構造より厚さを縮めることができる。特に、前記中間層１２０が１つの電極基材を取り替えることができるので、薄い厚さのタッチウィンドウを確保することができる。

また、既存の２つの電極基材を積層する構造では、電極基材の間に光学用透明接着剤（ＯＣＡ）などがさらに必要であったが、実施形態では１つの電極基材を使用し、前記中間層１２０の上に直接前記第２電極２２０を形成することによって、光学用透明接着剤を省略することができる。したがって、費用を低減することができる。

即ち、前記中間層１２０を通じてタッチウィンドウの厚さを薄く確保して透過率を向上させることができる。また、前記第１電極２１０または前記第２電極２２０のクラックを防止することができる。したがって、タッチウィンドウのベンディング特性及び信頼性を向上させることができる。

前記第２電極２２０は、前記中間層１２０の上に配置される。例えば、前記中間層１２０は前記カバー基板１３０と対向する一面及び前記一面と反対になる他面を含むことができ、前記第２電極２２０は前記中間層１２０の一面上に配置できる。

即ち、前記第１電極２１０は前記電極基材１１０の一面上に配置され、前記第２電極２２０は前記中間層１２０の一面上に配置できる。

しかしながら、実施形態はこれに制限されず、前記第１電極２１０は前記電極基材１１０の他面上に配置され、前記第２電極２２０は前記中間層１２０の他面上に配置されることもできる。

前記第２電極２２０は、前記第１電極２１０と同一または異なる物質を含むことができる。
一例として、前記第２物質は、連結構造体（interconnecting structure）、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）、グラフェン（graphene）、導電性ポリマー、ＩＴＯなどの透明電極及び多様な金属のうち、少なくとも１つを含むことができ、前記第１電極２１０と前記第２電極２２０は同一または異なる電極物質を含むことができる。

この際、前記連結構造体は直径が１０ｎｍから２００ｎｍの微細構造体でありうる。好ましくは、前記連結構造体は直径が２０ｎｍから１００ｎｍの微細構造体でありうる。前記連結構造体は、ナノワイヤーを含むことができる。前記連結構造体は、金属ナノワイヤーを含むことができる。また、前記第２物質が金属の場合、前記第２物質は、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びこれらの合金でありうる。

前記第２物質は基板の曲げと撓み（bending）に適用できるフレキシブル（flexible）な特性を有する。

また、図１に示すように、前記第２電極２２０は前記第２物質を含みながら導電性パターンを含むことができる。即ち、前記第２電極２２０はメッシュ形状に配置できる。

前記第２電極２２０が導電性パターン形状に配置されることによって、前記第２電極２２０はパターン開口部（ＯＡ）及びパターン線部（ＬＡ）を含む。この際、前記パターン線部（ＬＡ）の線幅を０．１μｍから１０μｍにすることができる。線幅が０．１μｍ以下のパターン線部（ＬＡ）は製造工程上、不可能でありうる。線幅が１０μｍ以下の場合、第２電極２２０のパターンが目に見えないようにすることができる。好ましくは、前記パターン線部（ＬＡ）の線幅は１μｍから５μｍでありうる。

一方、図１に示すように、パターン開口部（ＯＡ）は四角形状になることができる。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、パターン開口部（ＯＡ）は、ダイアモンド型、五角形、六角形の多角形状、または円形状など、多様な形状を有することができる。

前記第２電極２２０がメッシュ形状を有することによって、画面領域上で前記第２電極２２０のパターンが見えないようにすることができる。即ち、前記第２電極２２０が金属で形成されても、パターンが見えないようにすることができる。また、前記第２電極２２０が大型サイズのタッチウィンドウに適用されてもタッチウィンドウの抵抗を低めることができる。また、前記第２電極２２０が印刷工程で形成される場合、印刷品質を向上させて高品質のタッチウィンドウを確保することができる。

一方、前記第１電極２１０が前記電極基材１１０の上で占める面積を第１面積と定義し、前記第２電極２２０が前記中間層１２０の上で占める面積を第２面積と定義する時、前記第２面積が前記第１面積より小さいことがある。即ち、実施形態では前記第２電極２２０がパターン開口部（ＯＡ）を含んで、前記中間層１２０の上面を露出するので、前記第２面積が前記第１面積より小さい。

前記第２配線３２０は、前記第２電極２２０を電気的に連結する。

前記第２配線３２０は前記第１電極２１０または前記第２電極２２０と同一または類似の物質を含むことができる。一例として、前記第２配線３２０は電気伝導性に優れる金属からなることができる。一例として、このような第２配線３２０は、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びこれらの合金で形成できる。

この際、前記第１配線３１０及び前記第２配線３２０は回路基板と接続できる。前記回路基板には多様な形態の回路基板が適用できるが、一例として、フレキシブル回路基板（flexible printed circuit board：ＦＰＣＢ）などが適用できる。特に、実施形態では厚さの薄い中間層１２０を使用することによって、前記第１配線３１０及び前記第２配線３２０が同一平面上に配置できる。したがって、１つの断面回路基板を用いることができる。

図面に示してはいないが、前記カバー基板１３０及び前記電極基材１１０の間には接着層を含むことができる。一例として、前記接着層は光学用透明接着剤（optical clear adhesive：ＯＣＡ）または感光性フィルムを含むことができる。

一方、図２及び図３を参照すると、第２電極２２０はナノワイヤー２２２を含むことができる。前記第２電極２２０は金属ナノワイヤー２２２を含む。

特に、前記第２電極２２０はナノワイヤー２２２が感光性物質内に配置される感光性ナノワイヤーフィルムを含むことができる。

前記第２電極２２０が感光性ナノワイヤーフィルムで形成されることによって、前記第２電極２２０の厚さが薄くなることができる。即ち、第２電極２２０がナノワイヤー２２２を含みながらも、全体的な厚さを薄くすることができる。既存の例では、電極がナノワイヤー２２２を含む場合、ナノワイヤー２２２の酸化防止のためにオーバーコーティング層（overcoating layer）をさらに形成しなければならず、これによって工程が複雑になり、タッチウィンドウの厚さが厚くなるという問題があった。しかしながら、本実施形態では、ナノワイヤー２２２が感光性物質内に配置されて、オーバーコーティング層無しでもナノワイヤー２２２の酸化を防止することができる。

前記第２電極２２０の厚さ（Ｔ４）は１μｍから６μｍでありうる。より詳しくは、前記第２電極２２０の厚さ（Ｔ４）は２μｍから５μｍでありうる。前記第２電極２２０の厚さ（Ｔ４）は前記第１電極２１０の厚さ（Ｔ３）より小さいことがある。したがって、第１電極２１０及び第２電極２２０が同一の第１物質を含む時より厚さを縮めることができる。

図４を参照すると、電極基材１１０は曲面（curved）電極基材、または撓むフレキシブル（flexible）電極基材でありうる。図４では電極基材が全体的に撓むことに対して図示したが、実施形態はこれに制限されず、前記電極基材１１０は部分的に曲面を有しながら撓むことができる。即ち、前記電極基材は部分的には平面を有し、部分的には曲面を有しながら撓むことができる。より詳しくは、前記電極基材１１０の端部が曲面を有しながら撓んだり、ランダムな曲率を含んだ表面を有しながら撓んだり曲がったりすることができる。

前記第１電極２１０及び前記第２電極２２０は、前記電極基材１１０が撓む内側面１１０ａに配置できる。即ち、前記第１電極２１０及び前記第２電極２２０は前記電極基材１１０が収縮される面１１０ａに配置できる。図４では、前記第１電極２１０が前記電極基材１１０の一面上に配置され、前記第２電極２２０が前記中間層１２０の一面上に配置されるものを図示したが、実施形態はこれに制限されず、前記第１電極２１０が前記電極基材１１０の他面上に配置され、前記第２電極２２０が前記中間層１２０の他面上に配置されることもできる。また、この場合、図４と反対方向に撓むことができ、前記第１電極及び前記第２電極は撓む内側面、即ち、収縮される面に配置できる。

この際、前記第１電極２１０及び前記第２電極２２０に圧縮力が作用することができる。即ち、前記第１電極２１０及び前記第２電極２２０は元の長さより縮むことができる。この際、前記第２電極２２０の変形率は前記第１電極２１０の変形率より大きい。即ち、撓まない時、第２電極２２０の長さ（Ｌ２）と撓んで収縮される時、第２電極２２０の長さ（Ｌ２’）との差（Ｌ２−Ｌ２’）は、撓まない時の第１電極２１０の長さ（Ｌ１）と撓んで収縮される時の第１電極２１０の長さ（Ｌ１’）との差（Ｌ１−Ｌ１’）より大きい。即ち、撓む時の第２電極２２０の長さ変化量（Ｌ２−Ｌ２’）が第１電極２１０の長さ変化量（Ｌ１−Ｌ１’）より大きい。前記第２電極２２０が第２物質を含み、厚さがより薄く備えられることによって、タッチウィンドウが撓む時に一層大きい変化量を耐えることができる。即ち、第２電極２２０の変形率がより大きいことにもかかわらず、物理的損傷無しで撓むことができる。

以下、図５を参照すると、他の実施形態に係るタッチウィンドウの第２電極２２０は母材２２１及びナノワイヤー２２２を含む。

前記母材２２１は、感光性物質を含む。前記母材２２１が感光性物質を含むことによって、前記第２電極２２０は露光及び現像などの工程により形成できる。

前記ナノワイヤー２２２は第２電極２２０の上部のみに配置できる。一例として、前記ナノワイヤー２２２は前記第２電極２２０の上部から１μｍ深さの領域内に存在することができる。好ましくは、前記ナノワイヤー２２２は前記第２電極２２０の上部から１００ｎｍ深さの領域に存在することができる。

図６及び図７を参照すると、他の実施形態に係るタッチウィンドウは、前述した図３に図示したタッチウィンドウとスタックアップ（stack up）構造が異なるタッチウィンドウである。具体的には、他の実施形態に係るタッチウィンドウは、カバー基板１３０、電極基材１１０、第１電極２１０、中間層１２０、及び第２電極２２０を順次積層できる。

図７を参照すると、電極基材１１０は曲面（curved）電極基材または撓むフレキシブル（flexible）電極基材でありうる。前記第１電極２１０及び前記第２電極２２０は、前記電極基材１１０が撓む内側面１１０ａに配置できる。即ち、前記第１電極２１０及び前記第２電極２２０は前記電極基材１１０が収縮される面１１０ａに配置できる。

この際、前記第１電極２１０及び前記第２電極２２０に圧縮力を作用することができる。即ち、前記第１電極２１０及び前記第２電極２２０は元の長さより縮むことができる。この際、前記第２電極２２０の変形率は前記第１電極２１０の変形率より大きい。即ち、撓まない時の第２電極２２０の長さ（Ｌ４）と撓む時の第２電極２２０の長さ（Ｌ４’）との差（Ｌ４−Ｌ４’）は、撓まない時の第１電極２１０の長さ（Ｌ３）と撓む時の第１電極２１０の長さ（Ｌ３’）との差（Ｌ３−Ｌ３’）より大きい。即ち、撓む時の第２電極２２０の長さ変化量（Ｌ４−Ｌ４’）が第１電極２１０の長さ変化量（Ｌ３−Ｌ３’）より大きい。前記第２電極２２０が第２物質を含み、厚さがより薄く備えられることによって、タッチウィンドウが撓む時に一層大きい変化量に耐えることができる。即ち、第２電極２２０が物理的損傷無しで撓むことができる。
一方、図７を参照すると、他の実施形態に係るタッチウィンドウの第２電極２２０は母材２２１及びナノワイヤー２２２を含む。

前記母材２２１は感光性物質を含む。前記母材２２１が感光性物質を含むことによって、前記第２電極２２０は露光及び現像などの工程により形成できる。

前記ナノワイヤーは、第２電極２２０の下部のみに配置できる。一例として、前記ナノワイヤー２２２は前記第２電極２２０の下部から１μｍの高さの領域のみに存在することができる。好ましくは、前記ナノワイヤー２２２は前記第２電極２２０の下部から１００ｎｍの高さの領域のみに存在することができる。

前記ナノワイヤー２２２は、前記カバー基板１３０から遠ざかるほど濃度が高いことがある。即ち、前記ナノワイヤー２２２の濃度は前記母材２２１の下面に行くほど濃度が高いことがある。この際、前記ナノワイヤー２２２の濃度は同一の体積上に存在するナノワイヤー２２２の個数でありうる。また、前記ナノワイヤー２２２の濃度は前記中間層１２０から遠ざかるほど濃度が高いことがある。

一方、図９及び図１０を参照すると、他の実施形態に係るタッチウィンドウは、カバー基板１３０、第１電極２１０、電極基材１１０、中間層１２０、及び第２電極２２０を順次積層できる。即ち、前記電極基材１１０を挟んで両面に第１電極２１０及び中間層１２０が各々配置できる。

図１０を参照すると、電極基材１１０は曲面（curved）電極基材または撓むフレキシブル（flexible）電極基材でありうる。前記第１電極２１０は、前記電極基材１１０が撓む内側面１１０ａに配置できる。前記第２電極２２０は、前記電極基材１１０が撓む外側面１１０ｂに配置できる。

この際、前記第１電極２１０には圧縮力が作用し、前記第２電極２２０には引張力が作用することができる。即ち、前記第１電極２１０は元の長さより縮まり、前記第２電極２２０は元の長さより伸びることがある。この際、前記第２電極２２０の変形率は前記第１電極２１０の変形率より大きい。即ち、撓まない時の第２電極２２０の長さ（Ｌ６）と撓む時に伸びる第２電極２２０の長さ（Ｌ６’）との差（Ｌ６’−Ｌ６）は、撓まない時の第１電極２１０の長さ（Ｌ５）と撓む時に縮まる第１電極２１０の長さ（Ｌ５’）との差（Ｌ５−Ｌ５’）より大きい。即ち、撓む時の第２電極２２０の長さ変化量（Ｌ６’−Ｌ６）が第１電極２１０の長さ変化量（Ｌ５−Ｌ５’）より大きい。前記第２電極２２０が第２物質を含み、厚さがより薄く備えられることによって、タッチウィンドウが撓む時に一層大きい変化量に耐えることができる。即ち、第２電極２２０が物理的損傷無しで撓むことができる。

以下、図１１及び図１２を参照して、前述したタッチウィンドウと表示パネルとが結合されたタッチデバイスを説明する。

前記表示パネル２０００が液晶表示パネルの場合、前記表示パネル２０００は薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）及び画素電極を含む第１基板２１００と、カラーフィルタ層を含む第２基板２２００が液晶層を挟んで合着された構造で形成できる。

また、前記表示パネル２０００は、薄膜トランジスタ、カラーフィルタ、及びブラックマトリックスが第１基板２１００に形成され、第２基板２２００が液晶層を挟んで前記第１基板２１００と合着されるＣＯＴ（color filter on transistor）構造の液晶表示パネルでありうる。即ち、前記第１基板２１００の上に薄膜トランジスタを形成し、前記薄膜トランジスタの上に保護膜を形成し、前記保護膜の上にカラーフィルタ層を形成することができる。また、前記第１基板２１００には前記薄膜トランジスタと接触する画素電極を形成する。この際、開口率を向上し、マスク工程を単純化するためにブラックマトリックスを省略し、共通電極がブラックマトリックスの役割を兼ねるように形成することもできる。

また、前記表示パネル２０００が液晶表示パネルの場合、前記表示装置は前記表示パネル２０００の背面から光を提供するバックライトユニットをさらに含むことができる。

前記表示パネル２０００が有機電界発光表示パネルの場合、前記表示パネル２０００は別途の光源を必要としない自発光素子を含むことができる。前記表示パネル２０００は、第１基板２１００の上に薄膜トランジスタが形成され、前記薄膜トランジスタと接触する有機発光素子が形成できる。前記有機発光素子は、正極、負極、及び前記正極と負極との間に形成された有機発光層を含むことができる。また、前記有機発光素子の上にインカプセレーションのための封止基板の役割をする第２基板２２００をさらに含むことができる。

図１１を参照すると、実施形態に係るタッチデバイスは表示パネルと一体形成されるタッチウィンドウを含むことができる。即ち、少なくとも１つの電極を支持する基板が省略できる。

より詳しくは、前記表示パネル２０００の少なくとも一面に少なくとも１つの電極が配置できる。前記表示パネル２０００は、第１基板２１００及び第２基板２２００を含むことができる。即ち、前記第１基板２１００または前記第２基板２２００の少なくとも１つの基板の一面に少なくとも１つの電極が配置できる。

図１１を参照すると、前記表示パネル２０００の上面に第１電極２１０が配置できる。また、前記第１電極２１０と連結される第１配線が配置できる。前記第１電極２１０が配置される前記表示パネル２０００の上には第２感知電極２２０及び第２配線が配置される中間層１２０が形成できる。

図面上には、中間層１２０の上面に第２電極２２０が配置され、前記中間層１２０の上に接着層７００を挟んで配置されるカバー基板１３０を図示したが、実施形態はこれに限定されず、前記中間層１２０の背面に前記第２電極２２０が形成できる。

即ち、実施形態は図面に限定されず、前記表示パネル２０００の上面に第１電極２１０が形成され、前記第２電極２２０を支持する中間層１２０が前記表示パネル７００の上に配置される構造であれば充分である。

また、前記中間層１２０の下部に配置される偏光板をさらに含むことができる。例えば、前記偏光板は前記中間層１２０と表示パネル２０００との間に配置できる。また、前記偏光板は前記中間層１２０の上部に配置できる。

前記偏光板は線偏光板または外光反射防止偏光板でありうる。例えば、前記表示パネル２０００が液晶表示パネルの場合、前記偏光板は線偏光板でありうる。また、前記表示パネル２０００が有機電界発光表示パネルの場合、前記偏光板は外光反射防止偏光板でありうる。

実施形態に係るタッチデバイスは、電極を支持する少なくとも１つの基板を省略することができる。これによって、厚さが薄くて軽いタッチデバイスを形成することができる。

次に、図１２を参照して、更に他の実施形態に係るタッチデバイスについて説明する。前述した実施形態と重複する説明は省略することがあり、同一の構成に対しては同一の図面符号を与える。

図１２を参照すると、更に他の実施形態に係るタッチデバイスは表示パネルと一体形成されるタッチウィンドウを含むことができる。即ち、少なくとも１つの感知電極を支持する基板を省略することができ、または、感知電極を支持する基板を全て省略することもできる。

例えば、有効領域に配置されてタッチ（接触）を感知するセンサーの役割をする電極と前記電極に電気的信号を印加する配線が前記表示パネルの内側に配置できる。より詳しくは、少なくとも１つの電極または少なくとも１つの配線が前記表示パネルの内側に配置できる。

前記表示パネルは、第１基板２１００及び第２基板２２００を含むことができる。この際、前記第１基板２１００及び第２基板２２００の間に第１電極２１０及び第２電極２２０のうち、少なくとも１つの電極が配置できる。即ち、前記第１基板２１００または前記第２基板２２００の少なくとも一面に少なくとも１つの電極が形成できる。

図１２を参照すると、前記第１基板２１００及び第２基板２２００の間に第１電極２１０及び第１配線が配置できる。また、前記第２電極２２０及び第２配線は中間層１２０に配置できる。前記中間層１２０は、前記第１基板２１００及び第２基板２２００を含む表示パネル上に配置できる。即ち、表示パネルの内側に第１電極２１０及び第１配線が配置され、表示パネルの外側に第２電極２２０及び第２配線が配置できる。

前記第１電極２１０及び第１配線は、前記第１基板２１００の上面または前記第２基板２２００の背面に配置できる。また、前記中間層１２０の上にはカバー基板１３０が配置できる。

また、前記中間層１２０の下部に配置される偏光板をさらに含むことができる。例えば、前記偏光板は前記基板と表示パネルとの間に配置できる。また、前記偏光板は、前記中間層１２０の上部に配置できる。

前記表示パネルが液晶表示パネルの場合、前記感知電極が第１基板２１００の上面に形成される場合、前記感知電極は薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）または画素電極と共に形成できる。また、前記感知電極が第２基板２２００の背面に形成される場合、前記感知電極上にカラーフィルタ層が形成されるか、または前記カラーフィルタ層の上に感知電極が形成できる。前記表示パネルが有機電界発光表示パネルの場合、前記感知電極が第１基板２１００の上面に形成される場合、前記感知電極は薄膜トランジスタまたは有機発光素子と共に形成できる。

他の実施形態に係るタッチデバイスは、感知電極を支持する別途の基板を省略することができる。これによって、厚さが薄くて軽いタッチデバイスを形成することができる。また、表示パネルに形成される素子と共に感知電極及び配線を形成して工程を単純化し、費用を低減することができる。

以下、図１３から図１６を参照して、前述した実施形態に係るタッチウィンドウが適用されるタッチデバイス装置の一例を説明する。

図１３を参考すると、タッチデバイス装置の一例として、移動式端末機が図示されている。前記移動式端末機は、有効領域（ＡＡ）及び非有効領域（ＵＡ）を含むことができる。前記有効領域（ＡＡ）は指などのタッチによりタッチ(接触）信号を感知し、前記非有効領域には命令アイコンパターン部及びロゴなどが形成できる。

図１４を参照すると、タッチウィンドウは撓むフレキシブル（flexible）タッチウィンドウを含むことができる。したがって、これを含むタッチデバイス装置はフレキシブルタッチデバイス装置でありうる。したがって、ユーザが手で撓んだり曲げたりすることができる。

例えば、このようなフレキシブルタッチウィンドウは、ウェアラブル（wearable）タッチで具現できる。即ち、人体に着用される眼鏡、時計などに適用されてウェアラブルタッチで具現できる。

図１５を参照すると、このようなタッチウィンドウは移動式端末機などのタッチデバイス装置だけでなく、自動車ナビゲーションにも適用できる。

また、図１６を参照すると、このようなタッチパネルは車両内にも適用できる。即ち、前記タッチパネルは車両内でタッチパネルが適用できる多様な部分に適用できる。したがって、ＰＮＤ（Personal Navigation Display）だけでなく、計器板（dashboard）などに適用されてＣＩＤ（Center Information Display）も具現することができる。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、このようなタッチデバイス装置は多様な電子製品に使用できることは勿論である。

前述した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。延いては、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ものと解釈されるべきである。

以上、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。

１１０ 電極基材
１２０ 中間層
１３０ カバー基板
２１０ 第１電極
２２０ 第２電極
２２１ 母材
２２２ ナノワイヤー
３１０ 第１配線
３２０ 第２配線
２０００ 表示パネル
２１００ 第１基板
２２００ 第２基板

Claims (20)

1. 電極基材上に配置され、位置を感知する第１電極と、
   前記電極基材上に配置される中間層と、
   前記中間層上に配置され、位置を感知する第２電極とを含み、
   前記電極基材及び前記中間層の物質は互いに異なることを特徴とするタッチウィンドウ。
2. 前記第１電極及び前記第２電極の物質は互いに異なる、請求項１に記載のタッチウィンドウ。
3. 前記電極基材及び前記中間層の厚さは互いに異なる、請求項１または２に記載のタッチウィンドウ。
4. 前記中間層の厚さは前記電極基材の厚さの０．０５から０．５である、請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチウィンドウ。
5. 前記中間層は誘電物質を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のタッチウィンドウ。
6. 前記電極基材上で前記第１電極が占める第１面積と、
   前記中間層上で前記第２電極が占める第２面積とが定義され、
   前記第２面積が前記第１面積より小さい、請求項１から５のいずれか一項に記載のタッチウィンドウ。
7. 前記第１電極及び前記第２電極は撓み、
   前記第２電極の変形率が前記第１電極の変形率より大きい、請求項１から６のいずれか一項に記載のタッチウィンドウ。
8. 前記電極基材は撓み、
   前記第１電極及び前記第２電極は前記電極基材が撓む内側面に配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載のタッチウィンドウ。
9. 前記電極基材及び前記中間層上に配置されるカバー基板を含む、請求項１から８のいずれか一項に記載のタッチウィンドウ。
10. 前記カバー基板、前記電極基材、前記第１電極、前記中間層、及び前記第２電極が順次積層される、請求項９に記載のタッチウィンドウ。
11. 前記カバー基板、前記第２電極、前記中間層、前記第１電極、及び前記電極基材が順次積層される、請求項９に記載のタッチウィンドウ。
12. 前記第２電極は導電性パターンを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のタッチウィンドウ。
13. 前記第２電極は母材及び前記母材内に配置される連結構造体を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のタッチウィンドウ。
14. 前記母材は感光性物質を含む、請求項１３に記載のタッチウィンドウ。
15. 前記連結構造体は前記母材の表面に近づくほど濃度が高い、請求項１３に記載のタッチウィンドウ。
16. 前記第２電極は感光性ナノワイヤーフィルムを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のタッチウィンドウ。
17. 前記電極基材は、前記中間層と対向する一面及び前記一面と反対になる他面を含み、
    前記中間層は前記カバー基板と対向する一面及び前記一面と反対になる他面を含み、
    前記第１電極は前記電極基材の一面上に配置され、
    前記第２電極は前記中間層の一面上に配置される、請求項１から９のいずれか一項に記載のタッチウィンドウ。
18. 前記電極基材は、前記中間層と対向する一面及び前記一面と反対になる他面を含み、
    前記中間層は前記カバー基板と対向する一面及び前記一面と反対になる他面を含み、
    前記第１電極は前記電極基材の他面上に配置され、
    前記第２電極は前記中間層の他面上に配置される、請求項１から９のいずれか一項に記載のタッチウィンドウ。
19. タッチウィンドウと、
    前記タッチウィンドウ上に配置される駆動部とを含み、
    電極基材上に配置され、位置を感知する第１電極と、
    前記電極基材上に配置される中間層と、
    前記中間層上に配置され、第２物質を含む第２電極とを含み、
    前記電極基材及び前記中間層の物質は互いに異なることを特徴とするタッチデバイス。
20. 前記タッチウィンドウは曲面（curved）タッチウィンドウまたはフレキシブル（flexible）タッチウィンドウを含む、請求項１９に記載のタッチデバイス。

Images