KR102098144B1 - 터치 윈도우 및 이를 포함하는 디스플레이 - Google Patents

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KR102098144B1 KR1020130090323A KR20130090323A KR102098144B1 KR 102098144 B1 KR102098144 B1 KR 102098144B1 KR 1020130090323 A KR1020130090323 A KR 1020130090323A KR 20130090323 A KR20130090323 A KR 20130090323A KR 102098144 B1 KR102098144 B1 KR 102098144B1
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Abstract

실시예에 따른 터치 윈도우는, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 안테나부; 및 상기 기판 상에 배치되는 감지전극을 포함한다.

Description

터치 윈도우 및 이를 포함하는 디스플레이{TOUCH WINDOW AND DISPLAY WITH THE SAME}
본 기재는 터치 윈도우 및 이를 포함하는 디스플레이에 관한 것이다.
최근 이동 단말기가 발달함에 따라 음성 통화는 물론, 영상 통화, 동영상의 촬영, 파일의 재생, 게임 또는 방송 수신과 같은 다양한 기능이 이동 단말기상에서 실행 가능하도록 되어 있다. 이에 따라 이동 단말기의 구조가 더욱 복잡해지고 소형화가 요구되고 있다.
한편, 이동 단말기상에는, 음성 또는 영상 통화를 위한 안테나뿐만 아니라, Wi-Fi, 블루투쓰(Blutooth), NFC 안테나 등이 탑재되어 다른 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있도록 한다.
특히, NFC 안테나의 경우 무선태그(RFID) 기술 중 하나로 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 통신 기술이다. 통신거리가 짧기 때문에 상대적으로 보안이 우수하고 가격이 저렴해 주목받는 차세대 근거리 통신 기술로써, 최근 스마트폰에서 NFC 기능은 기본 사양으로 장착되고 있다. 이러한 NFC 안테나는 이동 단말기의 배터리 팩 위에 탑재되는데, 이로 인해, 터치 윈도우의 두께가 두꺼워지고 비용이 증가한다는 문제가 있다.
실시예에서는 안테나가 내장된 터치 윈도우를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 기판; 상기 기판 상에 배치되는 안테나부; 및 상기 기판 상에 배치되는 감지전극을 포함한다.
실시예에서는 터치 윈도우 내에 안테나부가 내장된다. 안테나부의 끝단에는 단자부가 배치되고, 상기 단자부는 감지전극에 접속되는 회로 기판과 동일한 회로 기판에 접속될 수 있다. 따라서, 상기 안테나부를 위한 별도의 회로 기판을 생략할 수 있다. 따라서, 비용을 절감할 수 있다.
기존에는 이러한, NFC 안테나가 배터리 커버에 내장되어 터치 윈도우의 두께 상승이 불가피하였다, 그러나, 실시예에서는 안테나부를 터치 윈도우 내에 포함시킴으로써, 별도의 두께 상승 없이 구현할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 터치 윈도우의 개략적인 평면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 터치 윈도우의 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 7은 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 분해 사시도이다.
도 8은 실시예에 따른 터치 윈도우가 구동부 상에 배치된 디스플레이장치를 도시한 단면도이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 실시예에 따른 터치 윈도우를 상세하게 설명한다. 도 1은 일 실시예에 따른 터치 윈도우의 개략적인 평면도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 터치 윈도우의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우(10)는 입력 장치(예를 들어, 손가락 등)의 위치를 감지하는 유효 영역(AA)과 이 유효 영역(AA)의 주위에 배치되는 비유효 영역(UA)이 정의되는 기판(100, 110)들을 포함한다.
여기서, 유효 영역(AA)에는 입력 장치를 감지할 수 있도록 감지전극(210)이 형성될 수 있다. 그리고, 비유효 영역(UA)에는 감지전극(210)을 전기적으로 연결하는 배선(310)이 형성될 수 있다. 또한, 비유효 영역(UA)에는 상기 배선(310)에 연결되는 외부 회로(600) 등이 위치할 수 있다.
이와 같은 터치 패널에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되면, 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생하고, 이러한 차이가 발생한 부분을 접촉 위치로 검출할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 기판(100, 110)은 제1 기판(100) 및 제2 기판(110)을 포함한다.
상기 제1 기판(100)은 터치 윈도우의 가장 상부에 배치된다. 상기 제1 기판(100)은 아래에 배치되는 구성들을 보호할 수 있다. 상기 제1 기판(100)은 유리 기판 또는 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(poly (ethylene terephthalate), PET) 필름을 포함하는 플라스틱 기판으로 형성될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제1 기판(100)은 보호기능을 할 수 있는 강도를 가진 다양한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 기판(110)은 상기 제1 기판(100)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 제2 기판(110)은 이 위에 형성되는 제1 감지전극(210), 제1 배선(310) 및 제1 패드부(410)를 지지할 수 있다. 상기 제2 기판(110)은 유리 기판 또는 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(poly (ethylene terephthalate), PET) 필름을 포함하는 플라스틱 기판으로 형성될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 제1 감지전극(210), 제1 배선(310) 및 제1 패드부(410)가 형성될 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 기판(110)의 유효 영역(AA)에는 제1 감지전극(210)이 배치된다. 상기 제1 감지전극(210)은 입력 장치의 위치를 감지할 수 있다.
상기 제1 감지전극(210)은 제1 방향으로 연장될 수 있다. 도 2에서는 상기 제1 감지전극(210)이 바(bar)형태인 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 상기 제1 감지전극(210)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지를 감지할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제1 감지전극(210)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 이를 위하여 제1 감지전극(210)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT), 나노 와이어 등의 다양한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제2 기판(110)의 비유효 영역(UA)에는 제1 배선(310), 제1 패드부(410) 및 안테나부(500)가 배치된다.
상기 제1 배선(310)은 상기 제1 감지전극(210)을 전기적으로 연결한다.
상기 제1 배선(310)은 전기 전도성이 우수한 금속으로 이루어질 수 있다. 일례로, 이러한 제1 배선(310)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
상기 제1 배선(310)의 끝단에는 제1 패드부(410)가 위치한다.
이러한 제1 패드부(410)는 회로 기판(600)과 접속될 수 있다. 구체적으로, 도면에 도시하지 않았으나, 상기 회로 기판(600)의 일면에는 접속 단자가 위치하고, 상기 제1 패드부(410)는 상기 접속 단자와 접속될 수 있다. 상기 제1 패드부(410)는 상기 접속 단자와 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 상기 회로 기판(600)은 단면 회로 기판일 수 있다.
상기 회로 기판(600)으로는 다양한 형태의 회로 기판이 적용될 수 있는데, 일례로 플렉서블 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB) 등이 적용될 수 있다.
상기 안테나부(500)는 상기 제2 기판(110)상에 배치된다.
상기 안테나부(500)는 적어도 하나의 스퀘어 패턴으로 구성된다. 상기 안테나부(500)는 도 2에 도시한 바와 같이, 2개의 스퀘어 패턴으로 구성될 수 있다.
상기 안테나부(500)는 주파수에 의해 통신을 할 수 있다. 상기 안테나부(500)는 특정 주파수 대역의 신호를 송수신할 수 있다. 일례로, 상기 안테나부(500)는 NFC(Near Field Communication) 안테나일 수 있다. NFC 안테나는, 무선태그(RFID) 기술 중 하나로 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하는 비접촉식 통신 기술이다. 통신거리가 짧기 때문에 상대적으로 보안이 우수하고 가격이 저렴해 주목받는 차세대 근거리 통신 기술이다.
이러한 안테나부(500)는 상게 제2 기판(110) 상에 전도성 물질로 인쇄하거나, 증착함으로써 형성될 수 있다.
한편, 상기 안테나부(500)의 끝단에는 단자부(510)가 배치된다. 상기 단자부(510)는 상기 회로 기판(600)과 접속될 수 있다. 즉, 상기 단자부(510)는 상기 제1 패드부(410)가 접속되는 상기 회로 기판(600)과 동일한 회로 기판(600)에 접속될 수 있다. 따라서, 상기 안테나부(500)를 위한 별도의 회로 기판을 생략할 수 있다. 또한, 비용을 절감할 수 있다.
기존에는 이러한, NFC 안테나가 배터리 커버에 내장되어 터치 윈도우의 두께 상승이 불가피하였다, 그러나, 실시예에서는 안테나부(500)를 터치 윈도우 내에 포함시킴으로써, 별도의 두께 상승 없이 구현할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 다른 실시예에 따른 터치 윈도우를 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위해 앞서 설명한 부분과 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 3을 참조하면, 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 안테나부(500)는 솔레노이드(512)를 더 포함한다. 상기 솔레노이드(512)는 상기 안테나부(500) 내부에 배치될 수 있다. 상기 솔레노이드(512)는 상기 안테나부(500)에 연결되는 접점(512a, 512b, 512c, 512d)들을 포함할 수 있다. 접점(512a, 512b, 512c, 512d)들 중 일부는 안테나부(500)의 내부 중심을 기준으로 서로 대칭되어 형성될 수 있다.
이러한 접점(512a, 512b, 512c, 512d)들은 솔레노이드(512)의 급전 포인트가 될 수 있고, 안테나부(500)의 일부이거나, 솔레노이드(512)의 일부로 구성될 수 있다.
상기 안테나부(500)에 솔레노이드(512)를 연결함으로써, 자기장이 증폭될 수 있다. 일례로, 스퀘어 타입의 스퀘어면에 대하여 수직 방향의 자기장이 형성되는 경우에, 솔레노이드(512)가 부가됨으로써, 수직 방향의 자기장을 보강시키는 방향으로 자기장이 형성되어 전체적인 자기장 세기를 증가할 수 있다.
또한, 상기 안테나부(500)는 스퀘어 타입으로 구성되어 그 형상의 변형이 용이할 뿐만 아니라, 솔레노이드(512)를 부가하더라도 그 형상의 변형이 여전히 용이하므로, 이동 단말기 등의 소형 기기에 부착되는 안테나로서 적합하다.
도 4를 참조하면, 다른 실시예에 따른 터치 윈도우는, 제3 기판(120) 및 상기 제3 기판(120) 상에 배치되는 제2 감지전극(220), 제2 배선(320) 및 제2 패드부(420)를 더 포함한다.
상기 제2 감지전극(220)은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제2 배선(320)은 상기 제2 감지전극(220)을 전기적으로 연결한다.
상기 제2 배선(320)은 전기 전도성이 우수한 금속으로 이루어질 수 있다. 일례로, 이러한 제2 배선(320)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
상기 제2 배선(320)의 끝단에는 제2 패드부(420)가 위치한다.
이때, 상기 제1 감지전극(210) 및 상기 제2 감지전극(220) 중 적어도 어느 하나는 안테나부와 동일하게 구성된다. 일례로, 상기 안테나부가 상기 제1 감지전극(210)과 동일할 수 있다. 이때, 상기 안테나부는 회로 기판(600) 내에 존재하는 수신 칩을 통해 구현될 수 있다. 즉, 상기 제1 감지전극(210)에 제1 패드부(410)가 연결되고, 상기 제1 패드부(410)가 상기 회로 기판(600)에 접속되는데, 회로 기판(600)의 수신 칩이 상기 제1 패드부(410)에 접속됨으로써, 상기 제1 감지전극(210)이 안테나 역할을 동시에 할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 상기 제1 감지전극(210)은 회로 기판(600)의 센싱 칩을 통해 위치를 감지할 수도 있다.
또한, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 안테나부는 상기 제2 감지전극(220)과 동일할 수 있다. 따라서, 상기 제2 감지전극(220)에 연결되는 제2 패드부(420)가 회로 기판(600)과 접속될 때, 상기 회로 기판(600) 내의 수신 칩을 통해 안테나를 구현할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 다른 실시예에 따른 터치 윈도우를 설명한다. 다른 실시예에 따른 터치 윈도우는 제1 기판(100)을 포함하고, 상기 제1 기판(100)의 하면(100a)에 안테나부(500)가 배치된다. 상기 안테나부(500)의 단자부(510)는 회로 기판(600)에 접속될 수 있다. 상기 회로 기판(600)의 상면에는 상기 단자부(510)와 접속되는 수신 칩(610)을 포함한다.
이하, 도 6을 참조하여, 다른 실시예에 따른 터치 윈도우를 설명한다. 도 6을 참조하면, 제1 기판(100) 상에 데코층(150)이 배치된다. 이러한 데코층(150)은 기판의 비유효 영역(UA)에 배치될 수 있다. 상기 데코층(150)은 상기 비유효 영역(UA)에 형성되는 제1 배선(310) 및 회로 기판(600) 등을 가릴 수 있도록 소정의 색을 포함할 수 있다.
상기 데코층(150) 상에 안테나부(500)가 배치될 수 있다. 상기 데코층(150)은 이러한 안테나부(500)가 외부에서 보이지 않도록 가릴 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여, 다른 실시예에 따른 터치 윈도우를 설명한다. 도 7을 참조하면, 제1 기판(100) 상에 제1 데코층(151) 및 제2 데코층(152)을 포함한다. 상기 제1 데코층(151) 및 상기 제2 데코층(152) 사이에 안테나부(500)가 배치될 수 있다.
상기 안테나부(500) 및 회로 기판(600) 사이에 제2 데코층(152)이 배치되고, 상기 제2 데코층(152)에 홀(160a)이 위치한다. 구체적으로, 상기 안테나부(500)의 단자부(510)와 대응되는 위치에 홀(160a)이 배치된다. 상기 홀(160a)을 통해 상기 안테나부(500)의 단자부(510)와 상기 회로 기판(600)의 수신 칩(610)이 접속될 수 있다.
한편, 도 8을 참조하면 이러한 터치 윈도우(10)는 구동부(20) 상에 배치될 수 있다. 상기 구동부(20)는 상기 터치 윈도우를 구동할 수 있다. 이러한 터치 윈도우(10) 및 구동부(20)가 합착되어 디스플레이장치를 구성할 수 있다.
상기 구동부 (20)은 영상을 출력하기 위한 표시영역이 형성되어 있다. 이러한 디스플레이장치에 적용되는 표시패널은 일반적으로 상부기판(21) 및 하부기판(22)을 포함할 수 있다. 하부기판(22)에는 데이터라인, 게이트라인 및 박막트랜지스터(TFT) 등이 형성될 수 있다. 상부기판(21)은 하부기판(22)과 접합되어 하부기판(22) 상에 배치되는 구성요소들을 보호할 수 있다.
구동부(20)는, 본 발명에 따른 디스플레이장치가 어떠한 종류의 디스플레이장치인지에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 디스플레이장치는 액정표시장치(LCD), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시장치(PDP), 유기발광표시장치(OLED) 및 전기영동 표시장치(EPD) 등이 될 수 있으며, 이에 따라 표시패널(20)은 다양한 형태로 구성될 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판의 하부에 배치되고 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판의 하부에 배치되고 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 제 3 기판;
    상기 제 2 기판의 유효 영역 상에 배치되는 제 1 감지 전극;
    상기 제 3 기판의 유효 영역 상에 배치되는 제 2 감지 전극;
    상기 제 2 기판의 비유효 영역 상에 배치되며 상기 제 1 감지 전극과 전기적으로 연결되는 제 1 배선;
    상기 제 3 기판의 비유효 영역 상에 배치되며 상기 제 2 감지 전극과 전기적으로 연결되는 제 2 배선;
    상기 제 2 기판의 비유효 영역 상에 배치되며 상기 제 1 배선의 끝단에 위치하는 제 1 패드부; 및
    상기 제 3 기판의 비유효 영역 상에 배치되며 상기 제 2 배선의 끝단에 위치하는 제 2 패드부를 포함하고,
    상기 제1 감지전극 및 상기 제2 감지전극 중 적어도 하나의 감지 전극은 위치를 감지하는 동시에 안테나 역할을 하는 터치 윈도우.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 패드부 및 상기 제 2 패트부는 회로기판과 접속되는 터치 윈도우.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 감지전극 및 상기 제2 감지전극 중 적어도 하나의 감지 전극은 NFC(Near Field Communication) 안테나 역할을 하는 터치 윈도우.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 터치 윈도우; 및
    상기 터치 윈도우를 구동하는 구동부를 포함하고,
    상기 터치 윈도우는,
    제 1 기판;
    상기 제 1 기판의 하부에 배치되고 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 제 2 기판;
    상기 제 2 기판의 하부에 배치되고 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 제 3 기판;
    상기 제 2 기판의 유효 영역 상에 배치되는 제 1 감지 전극;
    상기 제 3 기판의 유효 영역 상에 배치되는 제 2 감지 전극;
    상기 제 2 기판의 비유효 영역 상에 배치되며 상기 제 1 감지 전극과 전기적으로 연결되는 제 1 배선;
    상기 제 3 기판의 비유효 영역 상에 배치되며 상기 제 2 감지 전극과 전기적으로 연결되는 제 2 배선
    상기 제 2 기판의 비유효 영역 상에 배치되며 상기 배선의 끝단에 위치하는 패드부를 포함하고,
    안테나부는 상기 제1 감지전극 및 상기 제2 감지전극 중 적어도 하나의 감지 전극은 위치를 감지하는 동시에 안테나 역할을 하는 디스플레이.
KR1020130090323A 2013-07-30 2013-07-30 터치 윈도우 및 이를 포함하는 디스플레이 KR102098144B1 (ko)

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