KR102036251B1 - 터치센서 내장형 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치센서 내장형 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 터치센서 내장형 표시장치는, 표시패널과; 상기 표시패널의 상부에 구비되는 윈도우 기판과; 상기 표시패널과 상기 윈도우 기판 사이에 위치되어 이들을 결합시키며, 터치센서가 일체로 구현된 하나 이상의 점착층;을 포함한다.

Description

터치센서 내장형 표시장치{Display Device with Touch Sensor}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 터치센서 내장형 표시장치에 관한 것이다.

최근, 표시장치의 경량화 및 박형화 추세에 따라 사용자 입력수단이 버튼형 스위치에서 터치센서로 대체되고 있다.

터치센서는 표시장치 등의 화면에 나타난 지시내용을 사람의 손 또는 스타일러스 펜 등과 같은 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치로서, 일반적으로 별도의 기판 상에 구현되어 터치패널을 구성한다. 이러한 터치패널은 표시패널의 상부 등에서 상기 표시패널과 결합된다.

단, 이와 같이 터치패널과 표시패널이 별도로 구비되는 경우 이들은 투명 점착제 등을 사이에 개재하고 서로 결합하게 되는데, 이에 의해 두께가 증가하게 된다. 또한, 표시장치의 최상부에는 일반적으로 윈도우 기판이 구비되며, 이러한 윈도우 기판 또한 투명 점착제 등을 사이에 개재하고 터치패널의 상부에 배치되며, 이에 따라 터치패널을 구비하는 표시장치의 구조가 복잡해지고 두께가 상승하는 단점이 있다.

더불어, 최근 유연한 표시장치에 대한 요구가 증대되면서 이에 부응하기 위하여 터치패널 및 표시패널 등을 유연한 필름기판에 형성하여 유연성을 향상시키는 기술이 개발되고 있다. 하지만, 표시패널과 더불어 터치패널 및 윈도우 등이 별도로 형성되어 투명 점착제에 의해 결합되는 경우, 그에 따른 두께 상승으로 인하여 유연성을 충분히 확보하기에는 어려움이 따른다.

따라서, 본 발명의 목적은 박형으로 구현되면서 유연성이 향상된 터치센서 내장형 표시장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 표시패널과; 상기 표시패널의 상부에 구비되는 윈도우 기판과; 상기 표시패널과 상기 윈도우 기판 사이에 위치되어 이들을 결합시키며, 터치센서가 일체로 구현된 하나 이상의 점착층;을 포함하는 터치센서 내장형 표시장치를 제공한다.

여기서, 상기 점착층은, 투명점착제와; 상기 투명점착제 내에 함유되어 상기 터치센서를 형성하도록 패터닝된 도전물질을 포함하는 점착필름으로 구현될 수 있다.

또한, 상기 도전물질은 금속성의 나노 와이어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 도전물질은 은 나노 와이어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 터치센서는, 상기 점착층 내에 함유되어 소정의 형상으로 패터닝된 도전물질로 구현될 수 있다.

또한, 상기 점착층은, 제1 터치센서가 일체로 구현된 제1 점착층과; 상기 제1 점착층으로부터 절연되며 제2 터치센서가 일체로 구현된 제2 점착층을 포함할 수 있다.

또한, 상기 터치센서 내장형 표시장치는 상기 제1 점착층과 상기 제2 점착층 사이에 배치되는 하나 이상의 편광판을 더 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 표시패널과 윈도우 기판의 사이에 개재되어 이들을 결합시키는 점착층에 터치센서를 일체로 구현함에 의하여, 박형으로 구현되면서 유연성이 향상된 터치센서 내장형 표시장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치센서 내장형 표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치센서 일체형 점착층을 형성하는 방법을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치센서 내장형 표시장치를 도시한 분해 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치센서 내장형 표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 터치센서 일체형 점착층을 형성하는 방법을 나타내는 사시도이다.

우선, 도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 터치센서 내장형 표시장치는, 표시패널(10)과, 상기 표시패널(10)의 상부에 구비되는 윈도우 기판(30)과, 상기 표시패널(10)과 윈도우 기판(30)의 사이에 위치되어 이들을 결합시키는 점착층(20)을 포함하며, 특히 점착층(20)에는 터치센서(25)가 일체로 구현된다.

표시패널(10)은 액정표시패널 및 유기전계발광 표시패널 등 영상을 표시하기 위한 다양한 표시패널 중 선택적으로 구현될 수 있다. 이러한 표시패널(10)은 유리기판과 같은 단단한 기판이나 투명필름과 같은 유연한 기판 상에 형성된 다수의 화소들(미도시)을 포함하여 영상을 표시하는 것으로, 특히 높은 유연성이 요구되는 플렉서블 표시장치를 구현하는 경우에는 얇고 유연한 필름 등을 기재로 이용하여 형성될 수 있다.

윈도우 기판(30)은 표시패널(10)의 상부에 구비되는 것으로, 특히 표시모듈의 최상부에 배치되어 사용자의 터치입력 등을 직접적으로 공급받을 수 있다. 이러한 윈도우 기판(30) 또한, 유리기판과 같은 단단한 기판이나 투명필름과 같은 유연한 기판으로 구현될 수 있으며, 원하는 강도나 유연성 등을 고려하여 다양한 기재 중 선택된 기재로 형성될 수 있다. 이러한 윈도우 기판(30)의 테두리 영역에는 하부의 배선 등이 가시화되는 것을 방지하기 위한 블랙 매트릭스(35)가 형성될 수 있다.

점착층(20)은 표시패널(10)과 윈도우 기판(30)의 사이에 위치되어 이들을 결합하는 것으로, 이를 위해 OCA(광학투명접착제)와 같은 투명점착제 성분을 포함하여 구성된다.

특히, 본 발명에서 점착층(20)은 터치센서(25)와 일체로 구현된다. 즉, 터치센서(25)는 점착층(20) 내에 구현되는데, 이를 위해 터치센서(25)는 점착층(20) 내에 함유되어 소정의 형상, 즉 원하는 터치전극의 형상으로 패터닝된 도전물질을 포함하도록 구현될 수 있다.

예컨대, 점착층(20)은, 투명점착제와, 상기 투명점착제 내에 함유되어 터치센서(25)를 형성하도록 패터닝된 도전물질을 포함하는 점착필름으로 구현될 수 있다.

이와 같은 터치센서 일체형 점착층(20)은, 일례로 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 도전물질(22)이 함유된 점착필름(20')을 준비하고, 이를 레이저 가공 등을 통해 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 도전물질이 원하는 터치전극 형상을 이루도록 패터닝하여 터치센서(25)를 구현함에 의해 제조될 수 있다.

터치센서(25)를 구성하는 도전물질은 금속성의 나노 와이어를 포함할 수 있는 것으로, 일례로 은 나노 와이어를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 상기 도전물질은 그라핀, 탄소나노튜브, 또는 금속 입자 중 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수도 있을 것이다.

한편, 본 실시예에 의한 터치센서(25)를 도시함에 있어, 각각의 열 라인마다 세로방향을 따라 길게 연결되는 다이아몬드 패턴의 터치전극들로 구현한 일례를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 터치센서(25)의 패턴 및 형성방향 등은 다양하게 변경 실시될 수 있음은 물론이다.

다시 말하여, 본 발명의 기술사상 및 그 구성은 터치센서 일체형 점착층(20)에 의해 표시패널(10)과 윈도우 기판(30)을 결합함에 의해 터치센서(25)를 내장하는 표시장치의 모듈구조를 단순화하고 두께를 저감함과 아울러 유연성을 향상시킴을 핵심으로 하는 것으로, 이는 터치센서(25)의 형상 및 그 타입 등에 한정되는 것이 아니다. 따라서, 본 실시예에서 터치센서(25)의 구성에 대해서는 개략적으로 도시하기로 한다.

한편, 터치센서(25)는 도시되지 않은 외곽배선들과 일체로 형성될 수도 있으며, 표시패널 측에 형성된 연결배선들 및/또는 패드부 등에 연결되도록 구성되어, 이들을 통해 터치감지를 위한 구동회로에 연결될 수 있을 것이다. 또한, 서로 절연되는 적어도 두 층의 터치전극을 포함하는 터치센서 구조인 경우, 적어도 한 층의 터치전극은 표시패널과 일체로 형성되고 나머지 한 층의 터치전극은 점착층(20)과 일체로 구현되도록 형성될 수도 있을 것이다.

전술한 바와 같은 본 발명의 터치센서 내장형 표시장치에 의하면, 표시패널(10)과 윈도우 기판(30)의 사이에 개재되어 이들을 결합시키는 점착층(20)에 터치센서(25)를 일체로 구현함에 의하여, 터치센서(25) 형성을 위한 별도의 터치용 기판을 구비하지 않고도 터치입력기능을 수행할 수 있다.

이에 따라, 터치센서를 내장하는 표시장치의 모듈구조를 단순화하고 두께를 저감할 수 있으며, 표시장치가 박형으로 구현되면 유연성 향상에도 유리한 장점이 있어 차세대 플렉서블 표시장치를 구현하기에 적합하다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치센서 내장형 표시장치를 도시한 분해 사시도이다. 편의상, 도 3에서 도 1과 동일 또는 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치센서 내장형 표시장치는 복수의 터치센서 일체형 점착층(20a, 20b)을 포함하며, 이들 사이에는 편광판(40)과 같은 절연물질이 개재된다.

보다 구체적으로, 본 실시예에 의한 점착층은, 제1 터치센서(25a)가 일체로 구현된 제1 점착층(20a)과, 상기 제1 점착층(20a)으로부터 절연되며 제2 터치센서(25b)가 일체로 구현된 제2 점착층(20b)을 포함한다. 이 경우, 제1 및 제2 점착층(20a, 20b)이 서로 다른 레이어에 분리 형성되므로, 터치전극이 적어도 두 레이어에 분리 형성되는 터치센서 구조를 적용하기에 용이하다.

이와 같은 제1 점착층(20a)과 제2 점착층(20b)의 사이에는 하나 이상의 편광판(40)과 같은 절연물질이 개재되는 것으로, 특히 본 실시예는 표시패널(10)의 상부에 편광판(40)을 구비하는 표시장치에 유용하게 적용될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 점착층(20a)과 제2 점착층(20b)의 사이에는 편광판(40) 외에도 다른 절연물질이 개재될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

10: 표시패널 20, 20a, 20b: 점착층
25, 25a, 25b: 터치센서 30: 윈도우 기판
35: 블랙 매트릭스

Claims (7)

1. 적어도 한 층의 제1 터치전극을 일체로 포함한 표시패널과;
   상기 표시패널의 상부에 구비되는 윈도우 기판과;
   상기 표시패널과 상기 윈도우 기판 사이에 위치되어 이들을 결합시키며, 적어도 한 층의 제2 터치전극을 일체로 포함한 하나 이상의 점착층;을 포함하고,
   상기 제2 터치전극은, 상기 점착층 내에 함유되어 레이저 가공을 통해 소정의 형상으로 패터닝된 도전물질로 구현되는 터치센서 내장형 표시장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 점착층은, 투명점착제와; 상기 투명점착제 내에 함유되어 상기 제2 터치전극을 형성하도록 패터닝된 도전물질을 포함하는 점착필름으로 구현되는 터치센서 내장형 표시장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 도전물질은 금속성의 나노 와이어를 포함하는 터치센서 내장형 표시장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 도전물질은 은 나노 와이어를 포함하는 터치센서 내장형 표시장치.
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