KR101936939B1 - 터치 센서 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들의 터치 센서는 기재층, 기재층 상에서 기재층의 상면에 평행한 제1 방향으로 연장하며 내부에 제1 슬릿들을 포함하는 제1 센싱 전극들, 기재층 상에서 기재층의 상면에 평행하고 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장하며 내부에 제2 슬릿들을 포함하는 제2 센싱 전극들, 이웃하는 제1 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극들, 및 이웃하는 상기 제2 센싱 전극들을 연결하는 연결부들을 포함한다. 슬릿들에 의해 터치 센서의 개구율 및 투과율이 향상될 수 있다.

Description

터치 센서 및 이를 포함하는 화상 표시 장치{TOUCH SENSOR AND IMAGE DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 터치 센서 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 패턴화된 센싱 전극을 포함하는 터치 센서 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 분야에 대한 요구도 다양한 형태로 제시되고 있다. 예를 들면, 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 특징을 지닌 여러 평판 표시 장치(Flat Panel Display device), 예를 들어, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device), 전계발광표시장치(Electro Luminescent Display device), 유기발광다이오드표시장치(Organic Light-Emitting Diode Display device) 등이 연구되고 있다.
한편, 상기 표시 장치 상에 부착되어 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치인 터치 패널 또는 터치 센서가 디스플레이 장치와 결합되어 화상 표시 기능 및 정보 입력 기능이 함께 구현된 전자 기기들이 개발되고 있다.
또한, 상기 디스플레이 장치의 해상도가 QHD(Quad High Definition), UHD(Ultra High Definition) 등의 수준으로 향상됨에 따라, 상기 터치 센서의 해상도 역시 증가될 필요가 있다. 따라서, 상기 터치 센서에 포함되는 센싱 전극에 의해 초래되는 광학적 간섭을 최소화할 필요가 있다.
또한, 상기 디스플레이 장치가 박형화되면서, 접거나 구부릴 수 있는 플렉시블(유연성) 특성 구현이 시도되고 있으며, 이에 따라 상기 터치 센서 역시 플렉시블 디스플레이 장치에 채용될 수 있도록 개발될 필요가 있다. 예를 들면, 폴딩 시에도 터치 패널에 포함되는 전극 또는 배선의 손상, 크랙 등을 억제할 수 있는 내구성 확보가 요구될 수 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2014-0092366호에서와 같이 최근 다양한 화상 표시 장치에 터치 센서가 결합된 터치 스크린 패널이 개발되고 있으나, 상술한 바와 같이 기계적, 광학적 특성이 향상된 박형 터치 센서 또는 터치 패널의 요구가 지속되고 있다.
한국공개특허 제2014-0092366호
본 발명의 일 과제는 향상된 광학적, 전기적, 기계적 특성을 갖는 터치 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 광학적, 전기적 특성을 갖는 터치 센서를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다
1. 기재층; 상기 기재층 상에서 상기 기재층의 상면에 평행한 제1 방향으로 연장하며, 내부에 제1 슬릿들을 포함하는 제1 센싱 전극들; 상기 기재층 상에서 상기 기재층의 상면에 평행하고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장하며 내부에 제2 슬릿들을 포함하는 제2 센싱 전극들; 이웃하는 상기 제1 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극들; 및 이웃하는 상기 제2 센싱 전극들을 연결하는 연결부들을 포함하는, 터치 센서.
2. 위 1에 있어서, 상기 브릿지 전극 또는 상기 연결부 중 적어도 하나는 속이 찬 도전 패턴을 포함하는, 터치 센서.
3. 위 2에 있어서, 상기 연결부를 덮는 절연층을 더 포함하며, 상기 상기 브릿지 전극은 절연층 상에 배치되는, 터치 센서.
4. 위 3에 있어서, 상기 연결부는 상기 제2 센싱 전극과 동일 층에서 일체로 형성된, 터치 센서.
5. 위 1에 있어서, 상기 제1 센싱 전극은 상기 제1 방향으로 연장하는 제1 라인 패턴들, 및 이웃하는 상기 제1 라인 패턴들을 연결시키는 제1 연결 블록들을 포함하며,
상기 제2 센싱 전극은 상기 제2 방향으로 연장하는 제2 라인 패턴들, 및 이웃하는 상기 제2 라인 패턴들을 연결시키는 제2 연결 블록들을 포함하는, 터치 센서.
6. 위 5에 있어서, 상기 제2 방향으로의 길이가 상기 제1 방향으로의 길이보다 크며, 상기 제2 라인 패턴의 폭은 상기 제1 라인 패턴의 폭보다 큰, 터치 센서.
7. 위 5에 있어서, 상기 제2 방향으로의 길이가 상기 제1 방향으로의 길이보다 크며, 상기 제2 슬릿의 장변 방향 길이는, 상기 제1 슬릿의 장변 방향 길이보다 작은, 터치 센서.
8. 위 5에 있어서, 이웃하는 상기 제1 센싱 전극 및 상기 제2 센싱 전극 사이에 배치되는 더미 라인 패턴들 및 더미 연결 블록들을 더 포함하는, 터치 센서.
9. 위 8에 있어서, 상기 더미 라인 패턴들 및 상기 더미 연결 블록들 사이에 더미 슬릿들이 정의되는, 터치 센서.
10. 위 5에 있어서, 상기 제1 라인 패턴 및 상기 제2 라인 패턴은 톱니 형상 또는 물결 형상으로 연장하는, 터치 센서.
11. 위 10에 있어서, 상기 제1 연결 블록들 중 적어도 일부는 상기 제1 라인 패턴의 변곡부와 결합되며, 상기 제2 연결 블록들 중 적어도 일부는 상기 제2 라인 패턴의 변곡부와 결합되는, 터치 센서.
12. 위 1에 있어서, 상기 제1 센싱 전극 및 상기 제2 센싱 전극 각각을 둘러싸는 테두리 패턴을 더 포함하는, 터치 센서.
13. 위 12에 있어서, 상기 테두리 패턴은 물결 형상으로 연장하는, 터치 센서.
14. 위 1 내지 13 중 어느 한 항의 터치 센서를 포함하는, 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 터치 센서의 센싱 전극은 내부에 복수의 슬릿들을 포함할 수 있다. 상기 슬릿을 통한 광산란, 광회절 효과에 의해, 상기 센싱 전극의 시인을 억제할 수 있다. 또한, 상기 슬릿에 의해 터치 센서의 개구율이 향상되어 고투과도 구조를 구현할 수 있다.
또한, 상기 센싱 전극을 서로 전기적으로 연결시키기 위한 연결부 및/또는 브릿지 전극은 속이 찬 구조를 가질 수 있으며, 이에 따라 센싱 전극 행 또는 센싱 전극 열에서의 폭이 좁아지는 부분에서의 채널 저항 증가를 억제할 수 있다.
상기 센싱 전극은 상기 슬릿을 정의하는 라인 패턴을 포함할 수 있다. 상기 라인 패턴은 물결 형상 또는 톱니 형상으로 연장하도록 형성될 수도 있으며, 이 경우 터치 센서 아래에 배치되는 표시 패널의 도전 패턴들과 중첩됨에 따른 모아레 현상을 저감시킬 수 있다.
상기 터치 센서는 고해상도 화상 표시 장치에 효과적으로 적용되어 광학적, 전기적, 기계적 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 개략적인 구조를 나타내는 평면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 센싱 전극의 패턴 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 5 및 도 6은 일부 실시예들에 따른 센싱 전극의 패턴 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 7 및 도 8은 일부 실시예들에 따른 센싱 전극의 패턴 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 9 및 도 10은 일부 실시예들에 따른 터치 센서를 설명하기 위한 부분 확대도들이다.
도 11 및 도 12는 일부 실시예들에 따른 터치 센서를 설명하기 위한 부분 확대도들이다.
도 13 및 도 14는 일부 실시예들에 따른 터치 센서를 설명하기 위한 부분 확대도들이다.
도 15는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 서로 교차하는 방향을 따라 배열되며 내부에 슬릿들을 포함하는 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들, 이웃하는 상기 제1 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극들, 및 이웃하는 상기 제2 센싱 전극들을 연결하는 연결부들을 포함하며, 전기적 특성과 함께 개구율, 투과율이 향상된 터치 센서를 제공한다. 또한, 상기 터치 센서를 포함하는 화상 표시 장치가 제공된다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 개략적인 구조를 나타내는 평면도이다. 도 2는 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 터치 센서(100)는 기재층(105) 및 기재층(105) 상에 배열된 센싱 전극들(110, 130)을 포함할 수 있다.
기재층(105)은 센싱 전극(110, 130) 형성을 위해 베이스 층으로 사용되는 필름 타입 기재, 또는 센싱 전극(110, 130)이 형성되는 대상체를 포괄하는 의미로 사용된다. 일부 실시예들에 있어서, 기재층(105)은 센싱 전극(110, 130)이 직접 형성되는 표시 패널을 지칭할 수도 있다.
예를 들면, 기재층(105)은 터치 센서에 통상적으로 사용되는 기판, 또는 필름 소재가 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 유리, 고분자 및/또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 고분자의 예로서, 환형올레핀중합체(COP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(PI), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 폴리에테르술폰(PES), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 폴리카보네이트(PC), 환형올레핀공중합체(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 들 수 있다. 상기 무기 절연 물질의 예로서, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 금속 산화물 등을 들 수 있다.
센싱 전극들(110, 130)은 제1 센싱 전극들(110) 및 제2 센싱 전극들(130)을 포함할 수 있다.
제1 센싱 전극들(110)은 예를 들면, 기재층(105) 상면에 평행한 제1 방향(예를 들면, X 방향)을 따라 배열될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 센싱 전극들(110)은 각각 섬(island) 타입의 단위 전극들로 물리적으로 이격될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 방향으로 이웃하는 제1 센싱 전극들(110)은 브릿지 전극(120)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 복수의 제1 센싱 전극들(110)에 의해 상기 제1 방향으로 연장하는 제1 센싱 전극 행이 형성될 수 있다. 또한, 복수의 상기 제1 센싱 전극 행들이 기재층(105)의 상기 상면에 평행하며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 서로 수직하게 교차할 수 있다.
제2 센싱 전극들(130)은 예를 들면, 제2 방향(예를 들면, Y 방향)을 따라 배열될 수 있다. 이에 따라, 제2 센싱 전극들(130)에 의해 상기 제2 방향으로 연장하는 제2 센싱 전극 열이 형성될 수 있다. 또한, 복수의 상기 제2 센싱 전극 열들이 상기 제1 방향을 따라 배열될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 방향으로 이웃하는 제2 센싱 전극들(130)은 연결부(140)에 의해 서로 물리적 또는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 연결부(140)는 제2 센싱 전극들(130)과 동일 레벨에서 일체로 형성될 수 있다.
센싱 전극들(110, 130) 및 브릿지 전극(120)은 금속, 합금, 금속 와이어 또는 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
예를 들면, 센싱 전극들(110, 130) 및 브릿지 전극(120)은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 또는 이들의 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC)) 을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
센싱 전극들(110, 130) 및 브릿지 전극(120)은 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO) 등과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수도 있다.
일부 실시예들에 있어서, 센싱 전극들(110, 130) 및 브릿지 전극(120)은 투명도전성 산화물 및 금속의 적층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 센싱 전극들(110, 130) 및 브릿지 전극(120)은 투명 도전성 산화물 층-금속층-투명 도전성 산화물 층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 이 경우, 상기 금속층에 의해 플렉시블 특성이 향상되면서, 저항을 낮추어 신호 전달 속도가 향상될 수 있으며, 상기 투명 도전성 산화물 층에 의해 내부식성, 투명성이 향상될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 절연층(150)은 기재층(105) 상에서 센싱 전극들(110, 130)을 적어도 부분적으로 덮을 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 절연층(150)은 제1 센싱 전극(110) 및 제2 센싱 전극(130)의 교차부에 형성되어, 제2 센싱 전극(130)의 연결부(140)를 덮을 수 있다. 브릿지 전극(120)은 절연층(150) 상에 형성되어 이웃하는 제1 센싱 전극들(110)과 연결될 수 있다.
절연층(150)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 절연 물질, 또는 아크릴계 수지, 실록산계 수지와 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 터치 센서(100)는 센싱 영역(A) 및 배선 영역(B)을 포함할 수 있다. 센싱 전극들(110, 130) 및 브릿지 전극(120)은 센싱 영역(A)의 기재층(105) 상에 배치될 수 있다. 배선 영역(B)의 기재층(105) 상에는 패드(165)가 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 제1 센싱 전극 행 및 제2 센싱 전극 열 각각으로부터 분기되는 트레이스가 배선 영역(B)으로 연장되며 패드(165)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 터치 센서(100)에 입력되는 물리적 터치 정보가 제1 센싱 전극(110) 및 제2 센싱 전극(130)에 의해 정전 용량 차이에 의한 전기적 신호로 변환되며, 상기 전기적 신호가 패드(165)를 통해 예를 들면, 구동 IC에 전달되어 터치 센싱이 구현될 수 있다. 상기 구동 IC는 예를 들면, 연성 인쇄회로기판(FPCB) 형태로 구현되어 패드(165)와 접합될 수 있다.
패시베이션 층(160)은 센싱 영역(A) 상에서 센싱 전극들(110, 130) 및 브릿지 전극(120)을 보호하며, 배선 영역(B) 상으로 연장될 수 있다. 패시베이션 층(160)은 예를 들면, 패드(165)를 노출시키는 개구부를 포함할 수 있다.
패시베이션 층(160)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 무기 절연 물질, 또는 아크릴계 수지, 실록산계 수지와 같은 유기 절연 물질을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 센싱 전극(110) 및 제2 센싱 전극(130) 각각은 소정의 형상으로 패터닝될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 센싱 전극(110) 및 제2 센싱 전극(130)의 테두리 혹은 경계부는 물결(wavy) 형상으로 패터닝될 수 있다. 이에 따라, 센싱 전극들(110, 130) 및 터치 센서(100) 아래에 배치되는 표시 패널에 포함되는 전극 또는 배선들(데이터 배선, 게이트 배선 등)과의 중첩에 따른 모아레 현상을 감소시킬 수 있다.
도 3 및 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 센싱 전극의 패턴 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다. 도 3 및 도 4는 센싱 전극에 포함된 일부 영역 만을 확대한 도면이다.
예를 들면, 도 3은 제1 센싱 전극(110)의 패턴 구조를 도시하고 있으며, 도 4는 제2 센싱 전극(130)의 패턴 구조를 도시하고 있다.
도 3을 참조하면, 제1 센싱 전극(110)은 제1 라인 패턴(112) 및 제1 연결 블록(115)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 라인 패턴(112)은 상기 제1 방향으로 연장하며, 상기 제2 방향을 따라 복수의 제1 라인 패턴들(112a, 112b, 112c, 112d, 112e...)이 서로 이격되어 배열될 수 있다.
상기 제2 방향으로 이웃하는 제1 라인 패턴들(112) 사이에는 제1 연결 블록들(115)이 상기 제1 방향을 따라 이격되어 배열될 수 있다. 따라서, 제1 라인 패턴들(112)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 센싱 전극(110)은 복수의 제1 슬릿들(114)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 슬릿(114)은 상기 제2 방향으로 이웃하는 한 쌍의 제1 라인 패턴들(112), 및 상기 제1 방향으로 이웃하는 한 쌍의 제1 연결 블록들(115)에 의해 정의될 수 있다.
제1 슬릿(114)은 예를 들면, 직사각형 홀 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 슬릿(114)은 상기 제1 방향의 장변 및 상기 제2 방향의 단변을 갖는 직사각형 홀 형상을 가질 수 있다.
도 4를 참조하면, 제2 센싱 전극(130)은 제2 라인 패턴(132) 및 제2 연결 블록(135)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제2 라인 패턴(132)은 상기 제2 방향으로 연장하며, 상기 제1 방향을 따라 복수의 제2 라인 패턴들(132a, 132b, 132c, 132d, 132e...)이 서로 이격되어 배열될 수 있다.
상기 제1 방향으로 이웃하는 제2 라인 패턴들(132) 사이에는 제2 연결 블록들(135)이 상기 제2 방향을 따라 이격되어 배열될 수 있다. 따라서, 제2 라인 패턴들(132)이 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제2 센싱 전극(130)은 복수의 제2 슬릿들(134)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 슬릿(134)은 상기 제1 방향으로 이웃하는 한 쌍의 제2 라인 패턴들(132), 및 상기 제2 방향으로 이웃하는 한 쌍의 제2 연결 블록들(135)에 의해 정의될 수 있다.
제2 슬릿(134)은 예를 들면, 직사각형 홀 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 슬릿(134)은 상기 제2 방향의 장변 및 상기 제1 방향의 단변을 갖는 직사각형 홀 형상을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 라인 패턴은 센싱 전극의 연장 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 연장할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 센싱 전극(110)에 포함되는 제1 라인 패턴(112)은 상기 제1 방향(예를 들면, X 방향 또는 제1 센싱 전극 행 방향)으로 연장할 수 있다. 제2 센싱 전극(130)에 포함되는 제2 라인 패턴(132)은 상기 제2 방향(예를 들면, Y 방향 또는 제2 센싱 전극 열 방향)으로 연장할 수 있다.
라인 패턴들(112, 132)의 연장 방향을 센싱 전극(110, 130)의 연장 방향과 실질적으로 일치시킴에 따라, 센싱 전극(110, 130) 내에서의 신호 전달 거리를 감소시키고, 신호 차단 현상을 방지할 수 있다.
또한, 라인 패턴들(112, 132)을 연결 블록들(115, 135)을 통해 서로 연결시킴으로써, 개구율 증가에 따른 채널 저항 증가를 억제할 수 있다. 또한, 상기 터치 센서가 예를 들면, 플렉시블 디스플레이에 적용되어 굴곡 스트레스가 인가되는 경우, 연결 블록들(115, 135)은 라인 패턴들(112, 132)의 지지 패턴으로 제공될 수 있다. 따라서, 센싱 전극(110, 130)의 기계적 신뢰성 및 내구성이 향상될 수 있다.
상술한 바와 같이, 센싱 전극(110, 130) 각각은 내부에 슬릿들(114, 134)을 포함함에 따라, 개구율 및 투과율이 향상될 수 있다. 또한, 센싱 전극(110, 130)의 내부 구조를 슬릿들(114, 134)로 형성함으로써, 센싱 전극(110, 130)의 내부 및 테두리에서의 광산란, 회절이 증가되어 센싱 전극(110, 130)의 시인을 억제할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 슬릿들(112, 114)은 서로 어긋나게 지그재그로 배열될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 슬릿들(114)은 상기 제2 방향을 따라 부분적으로 중첩되도록 지그재그로 배열될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 슬릿들(134)은 상기 제1 방향을 따라 부분적으로 중첩되도록 지그재그로 배열될 수 있다. 이에 따라, 슬릿들(114, 134)을 통한 광산란, 회절 효과가 보다 향상되어 센싱 전극(110, 130)에 의한 반사를 감소시킬 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 라인 패턴(112)의 폭(예를 들면, 상기 제2 방향으로의 폭)은 "D1"으로 표시되며, 제1 연결 블록(115)의 폭(예를 들면, 상기 제1 방향으로의 폭)은 "W1"로 표시될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 라인 패턴(132)의 폭(예를 들면, 상기 제1 방향으로의 폭)은 "D2"로 표시되며, 제2 연결 블록(135)의 폭(예를 들면, 상기 제2 방향으로의 폭)은 "W2"로 표시될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 라인 패턴(112)의 폭(D1) 및 제2 라인 패턴(132)의 폭(D2)는 서로 상이할 수 있다. 예를 들면, 터치 센서(100)가 상기 제2 방향(예를 들면, Y 방향)으로의 길이가 더 큰 화상 표시 장치에 적용되는 경우, 상기 제2 센싱 전극 열의 길이가 상기 제1 센싱 전극 행의 길이보다 더 클 수 있다. 따라서, 상기 제2 방향으로의 신호 저항이 증가할 수 있다.
이 경우, 제2 라인 패턴(132)의 폭(D2)의 길이를 제1 라인 패턴의 폭(D1)보다 크게 조절하여, 상대적으로 신호 전달 거리가 큰 상기 제2 방향의 신호 통로 또는 전류 통로를 추가적으로 확보하여 X 방향 및 Y 방향의 저항 편차를 감소시킬 수 있다.
또한, 제2 연결 블록(135)의 폭(W2) 역시 제1 연결 블록(115)의 폭(W1) 보다 클 수 있다. 이 경우, 제2 슬릿(134)의 길이(예를 들면, 상기 제2 방향으로의 길이)가 제1 슬릿(114)의 길이(예를 들면, 상기 제1 방향으로의 길이) 보다 작을 수 있다. 이에 따라, 제2 연결 블록(135)을 통해서도 제2 센싱 전극(130)의 전류 통로가 추가적으로 증가될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 라인 패턴(112)의 폭(D1) 및 제2 라인 패턴(132)의 폭(D2)은 동일하게 형성될 수 있다. 또한, 제1 연결 블록(115)의 폭(W1) 및 제2 연결 블록(135)의 폭(W2)은 동일하게 형성될 수 있다. 이 경우, 전극 패턴 형상 편차에 따른 패턴 시인을 방지 또는 감소시키고, 광학적 편차를 억제할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 라인 패턴(112) 및 제2 라인 패턴(132)의 폭들(D1, D2)은 약 10 내지 30㎛ 범위로 조절될 수 있다. 예를 들면, 통상적인 터치 센싱 전극에서의 메쉬 패턴의 선폭보다 라인 패턴(112, 132)의 폭을 증가시키면서 슬릿들(114, 134)을 내부에 포함시킴으로써, 센싱 전극(110, 130)의 채널저항을 감소시킴과 동시에 개구율을 증가시킬 수 있다.
도 5 및 도 6은 일부 실시예들에 따른 센싱 전극의 패턴 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 5를 참조하면, 센싱 전극에 포함되는 라인 패턴(210; 210a, 210b, 210c...)은 복수의 꺾임부를 포함하는 톱니 형상으로 연장될 수 있다. 또한, 인접하는 라인 패턴들(210)을 연결하는 연결 블록들(215)이 배열될 수 있다.
인접하는 라인 패턴들(210) 및 연결 블록들(215)에 의해 슬릿(217)이 정의될 수 있다. 예를 들면, 슬릿(217)은 꺾쇠 형상을 가질 수 있다.
도 6을 참조하면, 센싱 전극에 포함되는 라인 패턴(230, 230a, 230b, 230c...)은 실질적으로 물결(wavy) 형상으로 연장될 수 있다. 또한, 인접하는 라인 패턴들(230)을 연결하는 연결 블록들(235)이 배열될 수 있다.
인접하는 라인 패턴들(230) 및 연결 블록들(235)에 의해 슬릿(237)이 정의될 수 있다. 예를 들면, 슬릿(237)은 커브드(curved) 홀 형상을 가질 수 있다.
라인 패턴(210, 230)은 센싱 전극 열 또는 센싱 전극 행의 연장 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 연장하며 톱니 형상 또는 물결 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 라인 패턴(210, 230)이 제1 센싱 전극(110)에 포함되는 경우 상기 제1 방향을 따라 연장하며, 제2 센싱 전극(130)에 포함되는 경우 상기 제2 방향을 따라 연장할 수 있다.
라인 패턴(210, 230)의 형상이 직선 형상으로부터 변형됨에 따라 표시 패널의 전극, 배선과의 중첩에 따른 모아레 현상을 추가적으로 감소시킬 수 있다.
도 7 및 도 8은 일부 실시예들에 따른 센싱 전극의 패턴 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 7을 참조하면, 실질적으로 톱니 형상의 라인 패턴(210)을 포함하는 센싱 전극에 있어서, 연결 블록(216)은 제1 연결 블록 (216a) 및 제2 연결 블록 (216b)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 연결 블록(216a)은 라인 패턴(210)의 변곡부, 예를 들면 꺾임부와 결합될 수 있다. 제2 연결 블록(216b)은 라인 패턴(210)의 이웃하는 꺾임부들 사이의 연장부와 결합될 수 있다.
도 8을 참조하면, 실질적으로 물결 향상의 라인 패턴(230)을 포함하는 센싱 전극에 있어서, 연결 블록(236)은 제1 연결 블록 (236a) 및 제2 연결 블록(236b)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 연결 블록(236a)은 라인 패턴(230)의 변곡부, 예를 들면 볼록부 혹은 오목부와 결합될 수 있다. 제2 연결 블록(236b)은 라인 패턴(230)의 이웃하는 볼록부 및 오목부 사이의 연장부와 결합될 수 있다.
상술한 바와 같이, 연결 블록들(216, 236)이 라인 패턴(210, 230)의 변곡부 및 연장부에 걸쳐 분포됨으로써, 굽힘 또는 접힘 등의 동작 시 슬릿 패턴(210, 230)을 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 연결 블록들(216, 236)의 분포 영역을 확장함으로써, 모아레 현상을 추가적으로 감소시킬 수 있다. 또한 상기 볼록부 및 오목부에서의 전극 형상 편차에 따라 발생되는 전극 패턴의 시인을 감소시킬 수 있다.
도 9 및 도 10은 일부 실시예들에 따른 터치 센서를 설명하기 위한 부분 확대도들이다. 예를 들면, 도 9 및 도 10은 도 1에 표시된 "C" 영역을 확대 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 도 3 및 도 4를 참조로 설명한 바와 같이 상기 제1 방향을 따라 배열되는 제1 센싱 전극(110) 내부에는 상기 제1 방향으로 연장하는 제1 라인 패턴(112)이 형성될 수 있다. 또한, 이웃하는 제1 라인 패턴들(112) 사이에는 제1 연결 블록들(115)이 배치될 수 있다. 제1 센싱 전극(110) 내부에는 제1 슬릿들(114)이 예를 들면, 지그재그 형태로 배열될 수 있다.
상기 제2 방향을 따라 배열되는 제2 센싱 전극(130) 내부에는 상기 제2 방향으로 연장하는 제2 라인 패턴(132)이 형성될 수 있다. 또한, 이웃하는 제2 라인 패턴들(132) 사이에는 제2 연결 블록들(135)이 배치될 수 있다. 제2 센싱 전극(130) 내부에는 제2 슬릿들(134)이 예를 들면, 지그재그 형태로 배열될 수 있다.
상기 제1 방향으로 이웃하며 서로 분리된 제1 센싱 전극들(110)은 브릿지 전극(120)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 방향으로 이웃하는 제2 센싱 전극들(130)은 연결부(140)에 의해 실질적으로 연속적으로 병합될 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 연결부(140) 및/또는 브릿지 전극(120)은 슬릿 또는 홀과 같은 속이 빈 공간부를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들면, 연결부(130) 및/또는 브릿지 전극(120)은 속이 찬(solid) 패턴으로 제공될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 연결부(130)는 속이 찬 도전 패턴으로 제공될 수 있다. 따라서, 상대적으로 폭이 좁은 연결부(140) 및 브릿지 전극(120)에서의 저항 증가를 방지하고, 신호 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 연결부(140) 및/또는 브릿지 전극(120)은 제1 센싱 전극(110) 및 제2 센싱 전극(130)과 실질적으로 동일하거나 유사한 슬릿을 포함할 수 있다. 이 경우, 터치 센서의 투과도 및 개구율을 추가적으로 향상시킬 수 있다.
이웃하는 제1 센싱 전극(110) 및 제2 센싱 전극(130) 사이에는 분리 영역(D)이 정의될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 분리 영역(D)내에는 더미 라인 패턴들(170)이 배열될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 인접하는 더미 라인 패턴들(170) 사이에는 더미 연결 블록들(175)이 배열될 수 있다. 이에 따라, 더미 라인 패턴들(170) 및 더미 연결 블록들(175)에 의해 더미 슬릿이 정의될 수 있다.
분리 영역(D) 내에도 센싱 전극들(110, 130)에서와 유사한 더미 슬릿들이 형성됨에 따라, 영역 별 굴절률, 광반사 차이에 따른 전극 시인을 방지할 수 있다.
도 10을 참조하면, 센싱 전극들(110, 130) 각각의 외곽에는 테두리 패턴(119, 139)이 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 센싱 전극(110)의 외곽에는 제1 테두리 패턴(119)이 형성되며, 제2 센싱 전극(130)의 외곽에는 제2 테두리 패턴(139)이 형성될 수 있다.
테두리 패턴들(119, 139)은 센싱 전극들(110, 130)의 경계를 한정하며, 라인 패턴들(112, 132)의 단부들과 접촉 또는 병합되며 연장할 수 있다. 이에 따라, 센싱 전극(110, 130) 내에서의 저항 증가 또는 저항 편차를 억제할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 브릿지 전극(120)은 예를 들면, 절연층(150, 도 2 참조) 내에 형성된 콘택 홀을 통해 제1 테두리 패턴(119)과 접촉할 수 있다. 따라서, 브릿지 전극(120) 및 제1 센싱 전극(110)의 접촉 면적이 증가하여 채널 저항 또는 콘택 저항을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제2 테두리 패턴(139)은 제2 센싱 전극(130)의 연결부(140)와 실질적으로 일체로 형성되거나 단일 부재로서 병합될 수 있다. 따라서, 연결부(140)를 통해 전달되는 전류 또는 전기적 신호의 통로가 실질적으로 확장될 수 있다.
도 1을 참조로 설명한 바와 같이, 테두리 패턴들(119, 139)은 물결 형상으로 연장하며 라인 패턴들(112, 132)을 둘러쌀 수 있다.
도 11 및 도 12는 일부 실시예들에 따른 터치 센서를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 11 및 도 12에 도시된 터치 센서는 라인 패턴의 형상을 제외하고는 도 9 및 도 10에 도시된 터치 센서와 실질적으로 동일하거나 유사한 구조, 구성을 포함할 수 있다. 따라서, 중복되는 구조, 구성에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 11을 참조하면, 라인 패턴들(212, 214)은 도 5 및 도 7을 참조로 설명한 바와 같이, 실질적으로 톱니 형상을 가질 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 이웃하는 라인 패턴들(212, 214) 사이에는 연결 블록들(211, 213)이 분포될 수도 있다.
도 12를 참조하면. 상기 톱니 형상의 라인 패턴들(212, 214)을 포함하는 제1 센싱 전극(110) 및 제2 센싱 전극(130)의 외곽부는 각각 제1 테두리 패턴(119) 및 제2 테두리 패턴(139)에 의해 둘러싸이거나 한정될 수 있다.
도 13 및 도 14는 일부 실시예들에 따른 터치 센서를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 13 및 도 14에 도시된 터치 센서는 라인 패턴의 형상을 제외하고는 도 9 및 도 10에 도시된 터치 센서와 실질적으로 동일하거나 유사한 구조, 구성을 포함할 수 있다. 따라서, 중복되는 구조, 구성에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 13을 참조하면, 라인 패턴들(212, 214)은 도 6 및 도 8을 참조로 설명한 바와 같이, 실질적으로 물결 형상을 가질 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 이웃하는 라인 패턴들(212, 214) 사이에는 연결 블록들(211, 213)이 분포될 수도 있다.
도 14를 참조하면. 상기 물결 형상의 라인 패턴들(212, 214)을 포함하는 제1 센싱 전극(110) 및 제2 센싱 전극(130)의 외곽부는 각각 제1 테두리 패턴(119) 및 제2 테두리 패턴(139)에 의해 둘러싸이거나 한정될 수 있다.
도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 슬릿 패턴들을 직선 형상으로부터 변형시킴에 따라, 하부의 표시 패널에 포함되는 도전 패턴과의 중첩에 의한 모아레 발생을 감소시킬 수 있다.
도 15는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 예를 들면, 도 15는 화상 표시 장치의 윈도우를 포함하는 외부 형상을 도시하고 있다.
도 15를 참조하면, 화상 표시 장치(300)는 표시 영역(310) 및 주변 영역(320)을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 터치 센서는 표시 패널 및 도 15에 도시된 윈도우 사이에 배치될 수 있다. 터치 센서의 센싱 전극(110, 130)들은 표시 영역(310) 아래에 배치될 수 있으며, 터치 센서의 배선 및 패드(165, 도 2 참조)는 주변 영역(320) 아래에 배치될 수 있다. 주변 영역(320)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다.
상기 표시 패널은 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 화소 회로 및 상기 화소 회로와 연결되는 화소부를 포함할 수 있다. 상기 화소 회로는 화소부의 배열에 따라 규칙적으로 배열된 데이터 라인, 스캔 라인, 구동 라인 등과 같은 전극, 배선들을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 센싱 전극들(110, 130)은 슬릿들을 포함하며 표시 영역(310) 상에서의 전극 시인, 모아레 현상 들을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 화상 표시 장치(300)는 제2 방향(예를 들면, Y방향)으로 길이가 더 크게 제작될 수 있으며, 이에 따라 터치 센서에 포함되는 제2 센싱 전극 열의 길이가 제1 센싱 전극 행의 길이보다 클 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조로 설명한 바와 같이, 제2 센싱 전극(130)에 포함된 라인 패턴들(132)의 폭을 상대적으로 증가시켜, 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130) 사이의 길이 차이에 따른 저항 편차를 감소시킬 수 있다.
110: 제1 센싱 전극 112: 제1 라인 패턴
114: 제1 슬릿 115: 제1 연결 블록
120: 브릿지 전극 130: 제2 센싱 전극
132: 제2 라인 패턴 134: 제2 슬릿
135: 제2 연결 블록 150: 절연층
160: 패시베이션 층 165: 패드
170: 더미 라인 패턴 175: 더미 연결 블록

Claims (14)

  1. 기재층;
    상기 기재층 상에서 상기 기재층의 상면에 평행한 제1 방향을 따라 배열되며, 내부에 상기 제1 방향으로 연장하는 제1 슬릿들을 포함하는 제1 센싱 전극들;
    상기 기재층 상에서 상기 기재층의 상면에 평행하고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열되며 내부에 상기 제2 방향으로 연장하는 제2 슬릿들을 포함하는 제2 센싱 전극들;
    이웃하는 상기 제1 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 브릿지 전극들; 및
    이웃하는 상기 제2 센싱 전극들을 연결하는 연결부들을 포함하는, 터치 센서.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 브릿지 전극 또는 상기 연결부 중 적어도 하나는 속이 찬 도전 패턴을 포함하는, 터치 센서.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 연결부를 덮는 절연층을 더 포함하며, 상기 상기 브릿지 전극은 절연층 상에 배치되는, 터치 센서.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 연결부는 상기 제2 센싱 전극과 동일 층에서 일체로 형성된, 터치 센서.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 센싱 전극은 상기 제1 방향으로 연장하는 제1 라인 패턴들, 및 이웃하는 상기 제1 라인 패턴들을 연결시키는 제1 연결 블록들을 포함하며,
    상기 제2 센싱 전극은 상기 제2 방향으로 연장하는 제2 라인 패턴들, 및 이웃하는 상기 제2 라인 패턴들을 연결시키는 제2 연결 블록들을 포함하는, 터치 센서.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 제2 방향으로의 길이가 상기 제1 방향으로의 길이보다 크며,
    상기 제2 라인 패턴의 폭은 상기 제1 라인 패턴의 폭보다 큰, 터치 센서.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 제2 방향으로의 길이가 상기 제1 방향으로의 길이보다 크며,
    상기 제2 슬릿의 장변 방향 길이는, 상기 제1 슬릿의 장변 방향 길이보다 작은, 터치 센서.
  8. 청구항 5에 있어서, 이웃하는 상기 제1 센싱 전극 및 상기 제2 센싱 전극 사이에 배치되는 더미 라인 패턴들 및 더미 연결 블록들을 더 포함하는, 터치 센서.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 더미 라인 패턴들 및 상기 더미 연결 블록들 사이에 더미 슬릿들이 정의되는, 터치 센서.
  10. 청구항 5에 있어서, 상기 제1 라인 패턴 및 상기 제2 라인 패턴은 톱니 형상 또는 물결 형상으로 연장하는, 터치 센서.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제1 연결 블록들 중 적어도 일부는 상기 제1 라인 패턴의 변곡부와 결합되며, 상기 제2 연결 블록들 중 적어도 일부는 상기 제2 라인 패턴의 변곡부와 결합되는, 터치 센서.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 센싱 전극 및 상기 제2 센싱 전극 각각을 둘러싸는 테두리 패턴을 더 포함하는, 터치 센서.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 테두리 패턴은 물결 형상으로 연장하는, 터치 센서.
  14. 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항의 터치 센서를 포함하는, 화상 표시 장치.
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