KR102251860B1 - 전극 부재 및 이를 포함하는 터치 윈도우 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 전극 부재는, 기판; 및 상기 기판 상의 전극부를 포함하고, 상기 전극부는, 패턴부가 형성된 기재; 및 상기 패턴부 내에 배치되는 전극 물질을 포함하고, 상기 전극 물질은 적어도 2개 이상의 전극 물질을 포함하고, 상기 전극 물질 중 적어도 하나의 전극 물질은 블랙 색상을 포함한다.

Description

전극 부재 및 이를 포함하는 터치 윈도우{ELECTRODE MEMBER AND TOUCH WINDOW COMPRISING THE SAME}
실시예는 전극 부재 및 이를 포함하는 터치 윈도우에 관한 것이다.
최근 다양한 전자 제품에서 디스플레이 장치에 표시된 화상에 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등의 입력 장치를 접촉하는 방식으로 입력을 하는 터치 윈도우가 적용되고 있다.
이러한 터치 윈도우는 대표적으로 저항막 방식의 터치 윈도우와 정전 용량 방식의 터치 윈도우 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 윈도우는 입력 장치에 압력을 가했을 때 전극 간 연결에 따라 저항이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 윈도우는 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다. 제조 방식의 편의성 및 센싱력 등을 감안하여 소형 모델에 있어서는 최근 정전 용량 방식이 주목받고 있다.
이러한 터치 윈도우의 투명 전극으로 가장 널리 쓰이는 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO)은 가격이 비싸고, 기판의 굽힘과 휨에 의해 물리적으로 쉽게 타격을 받아 전극으로의 특성이 악화되고, 이에 의해 플렉시블(flexible) 소자에 적합하지 않다는 문제점이 있다. 또한, 대형 크기의 터치 패널에 적용할 경우 높은 저항으로 인한 문제가 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 대체 전극에 대한 활발한 연구가 진행되고 있으며, 예를 들어, 전극 물질을 메쉬(mesh) 형상으로 형성하여 ITO를 대체하고자 하는 연구가 진행되고 있다.
이러한 메쉬 형상의 전극을 제조하는 방법에는 다양한 방법이 있을 수 있으며, 일례로, 전극 기재 상에 패턴부를 형성하고, 패턴부 내에 금속 페이스트를 충진하는 방법이 있다.
이때, 이러한 전극을 포함하는 터치 윈도우와 LCD 모듈을 결합할 때, 전극과 LCM 모듈의 색상 차이로 인해 외부에서 전극이 시인될 수 있어 시인성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 전극 부재 및 터치 윈도우가 요구된다.
실시예는 향상된 시인성을 가지는 터치 윈도우를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 전극 부재는, 기판; 및 상기 기판 상의 전극부를 포함하고, 상기 전극부는, 패턴부가 형성된 기재; 및 상기 패턴부 내에 배치되는 전극 물질을 포함하고, 상기 전극 물질은 적어도 2개 이상의 전극 물질을 포함하고, 상기 전극 물질 중 적어도 하나의 전극 물질은 블랙 색상을 포함한다.
실시예에 따른 전극 부재는 이를 포함하는 터치 윈도우 및 터치 디바이스의 시인성을 향상시킬 수 있다. 자세하게, 전극 부재 내의 전극 물질의 색을 터치 윈도우 또는 터치 디바이스의 구동부의 색과 동일 또는 유사하게 조절하여 전극 물질과 구동부의 색 편차로 인한 시인성 저하를 방지할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 전극 부재는, 제 1 전극 물질 및 제 2 전글 물질 중 적어도 하나의 전극 물질의 색을 불투명하거나 또는 구동부의 색과 동일 유사한 색 일례로, 검은색 계열로 형성함으로써, 외부로부터 입사되는 광을 효과적으로 반사시킬 수 있고, 전극 부재가 구동부와 결합 시에 라이트 모듈의 조명 상태에 따라 터치 윈도우의 금속 전극 패턴이 반사에 의해 반짝거리는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 터치 윈도우 및 터치 디바이스는 이러한 전극 부재를 포함함으로써, 전극 패턴에 의한 시인성 저하를 방지함으로써, 전체적인 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 터치 윈도우 및 터치 디바이스는 전극 부재 형성시 블랙 금속 물질에 의해 별도의 반사방지층 일례로, 흑화층 형성 공정이 불요하므로, 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 전극 부재의 단면도를 도시한 도면이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 전극 부재의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3은 또 다른 실시예에 따른 전극 부재의 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 실시예에 따른 전극 부재의 평면도를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 9는 실시예에 따른 전극 부재가 적용되는 터치 윈도우들의 다양한 타입을 도시한 도면들이다.
도 10은 실시예에 따른 터치 디바이스의 단면도를 도시한 도면이다.
도 11 내지 도 14는 실시예에 따른 터치 윈도우가 적용되는 터치 디바이스 장치의 일례를 도시한 도면들이다.
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.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 전극 부재(10)는 기판(100), 상기 기판 상의 전극부(200)을 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 상기 전극부(200)를 지지할 수 있다. 즉, 상기 기판(100)은 상기 전극부(200)를 지지하는 지지기판일 수 있다.
상기 기판(100)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화유리를 포함하거나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 기판(100)에는 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA)이 정의될 수 있다.
상기 유효 영역(AA)에서는 디스플레이가 표시될 수 있고, 상기 유효 영역(AA) 주위에 배치되는 상기 비유효 영역(UA)에서는 디스플레이가 표시되지 않을 수 있다.
또한, 상기 유효 영역(AA) 및 상기 비유효 영역(UA) 중 적어도 하나의 영역에서는 입력 장치(예를 들어, 손가락 등)의 위치를 감지할 수 있다. 이와 같은 터치 윈도우에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되면, 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생하고, 이러한 차이가 발생한 부분을 접촉 위치로 검출할 수 있다.
상기 전극부(200)는 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 상기 전극부(200)는 기재(210) 및 상기 기재(210) 상의 전극 물질(220)을 포함할 수 있다.
상기 기재(210)는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 기재(210)는 수지층일 수 있다. 더 자세하게, 상기 기재(210)는 UV 수지 또는 열경화성 수지 등을 포함하는 수지층일 수 있다.
상기 기재(210)에는 패턴부(P)가 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 기재(210) 상에는 서로 이격하는 패턴부(P)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 기재(210) 상에는 패턴부(P) 및 비패턴부(NP)가 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 기재(210) 상에는 양각 또는 음각의 패턴부(P)가 형성될 수 있다. 자세하게, 도 1에서는 상기 기재(210) 상에 음각의 패턴부(P)가 형성될 수 있고, 도 2에서는 상기 기재(210) 상에 양각의 패턴부(P)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 패턴부(P)는 메쉬 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 패턴부(P)는 일정한 폭으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 패턴부(P)의 폭(W)은 약 10㎛ 이하일 수 있다. 즉, 상기 패턴부(P)의 폭(W)은 0㎛를 초과하고 10㎛ 이하의 크기를 가질 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(P)의 폭(W)은 0㎛를 초과하고 5㎛ 이하의 크기를 가질 수 있다. 더 자세하게, 상기 패턴부(P)의 폭(W)은 약 1.5㎛ 내지 약 3㎛일 수 있다.
상기 패턴부(P)의 폭(W)이 약 10㎛를 초과하는 경우, 전극 물질이 외부에서 시인되어 시인성이 저하될 수 있다.
상기 전극 물질(220)은 상기 기재(210) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 전극 물질(220)은 상기 기재(210) 상의 상기 패턴부(P) 내에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 전극 물질(220)은 상기 기재(210) 상에 메쉬 형상으로 배치될 수 있다. 즉, 메쉬 형상으로 형성되는 패턴부(P) 내에 배치되는 전극 물질(220)은 상기 패턴부(P)의 형상과 동일하게 메쉬 형상으로 배치될 수 있다.
상기 전극 물질(220)은 적어도 2개 이상의 전극 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 전극 물질들 중 적어도 하나의 전극 물질은 블랙(black) 색상을 포함할 수 있다.
상기 전극 물질들 중 적어도 하나의 전극 물질의 명도 지수(L*)는 약 60 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 전극 물질의 명도 지수(L*)는 약 40 내지 약 60일 수 있다. 더 자세하게, 상기 전극 물질의 명도 지수(L*)는 약 45 내지 약 60일 수 있다. 여기서, 명도 지수(L*)란 명도를 나타내는 수치로서 100에 가까워질수록 흰색을 나타내고, 0에 가까워질수록 검정색을 나타내는 지수를 의미한다.
상기 전극 물질(220)은 제 1 전극 물질(221) 및 제 2 전극 물질(222)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 전극 물질(220)은 상기 패턴부(P) 내에 배치되는 상기 제 1 전극 물질(221) 및 상기 제 2 전극 물질(222)을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 전극 물질(220)은 상기 패턴부(P) 내에 배치되는 상기 제 1 전극 물질(221)과 상기 패턴부(P) 내에서 상기 제 1 전극 물질(221) 상에 배치되는 상기 제 2 전극 물질(222)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극 물질(221)과 상기 제 2 전극 물질(222)은 금속을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극 물질(221)과 상기 제 2 전극 물질(222)은 동일하거나 또는 서로 다른 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극 물질(221)과 상기 제 2 전극 물질(222)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극 물질(221)과 상기 제 2 전극 물질(222)의 명도 지수는 서로 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 전극 물질(222)의 명도 지수는 상기 제 1 전극 물질(221)의 명도 지수보다 작을 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극 물질(222)이 상기 제 1 전극 물질(221)보다 더 블랙 색상에 가까울 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극 물질(221)과 상기 제 2 전극 물질(222)은 서로 다른 색을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 전극 물질(222)은 블랙 색상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 전극 물질(222)은 상기 제 1 전극 물질(221)보다 더 진한 검정 계열의 색을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 전극 물질(221)은 회색(gray)의 색을 포함하고, 상기 제 2 전극 물질(221)은 회색보다 진한 검정(black) 계열의 색을 포함할 수 있다.
상기 제 2 전극 물질(222)은 탄화된 금속을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제 2 전극 물질(222)에 포함되는 금속은 레이저 등에 의해 일정 온도에서 가열되고, 금속 즉, 금속 분말의 표면 또는 금속 분말 전체가 탄화되어 검정 계열의 색, 일례로, 검정색 등을 포함할 수 있다.
상기 전극 물질(220)은 상기 패턴부(P) 내에 일정한 높이로 충진되어 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 패턴부(P)의 높이(d1)는 약 1㎛ 내지 6㎛ 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 패턴부(P)의 높이(d1)는 약 4㎛ 내지 5.5㎛ 일 수 있고, 상기 상기 전극 물질(220)의 높이(d2)는 상기 패턴부(P)의 높이(d1)에 대해 약 70% 내지 약 90% 높이로 배치될 수 있다. 즉, 상기 전극 물질(220)의 높이(d2)는 약 2.8㎛ 내지 약 4.95㎛ 일 수 있다.
상기 전극 물질(220)의 높이(d2)가 상기 패턴부(P)의 높이(d1)에 대해 약 70% 미만인 경우, 금속 페이스트가 패턴부 내에 충분하게 충진되지 않아 전도성이 저하될 수 있고, 약 90%를 초과하는 경우, 금속 페이스트가 패턴부 외부로 흘러들어 쇼트가 발생하여 신뢰성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극 물질(221) 및 상기 제 2 전극 물질(222)은 서로 다른 높이로 배치될 수 있다. 자세하게. 상기 제 1 전극 물질(221)의 높이(d3)는 상기 제 2 전극 물질(222)의 높이(d4)보다 더 큰 높이로 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 전극 물질(221)의 높이(d3)와 상기 제 2 전극 물질(222)의 높이(d4)의 비는 약 6:4 내지 약 8:2일 수 있다.
상기 제 1 전극 물질(221)의 높이(d3)와 상기 제 2 전극 물질(222)의 높이(d4)의 비가 상기 범위를 벗어나는 경우, 전극 패턴이 외부에서 시인되어 시인성이 저하될 수 있다.
상기 전극 물질(220)은 페이스트(paste) 형태로 상기 기재(210) 상의 상기 패턴부(P) 내에 충진되어 경화될 수 있다. 자세하게, 상기 전극 물질은 금속, 유기 비히클, 바인더 등을 포함하고, 이들이 혼합된 페이스트 형태로 상기 기재(210) 상의 상기 패턴부(P) 내에 충진될 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 전극 물질(221)을 먼저 일정한 높이로 패턴부(P)에 충진한 후, 이어서, 제 2 전극 물질(222)을 상기 제 1 전극 물질(222) 상에 일정한 높이로 패턴부(P)에 충진할 수 있다.
일례로, 구 형상을 가지며, 약 50㎚ 내지 150㎚의 입경을 가지는 금속 분말,용매 및 상기 바인더를 혼합한 금속 페이스트를 상기 패턴부(P) 내에 충진할 수 있다.
이때, 상기 금속 분말은 금속 페이스트 전체에 대해 약 75 중량% 내지 약 80 중량% 만큼 포함될 수 있다.
또한, 상기 바인더는 상기 금속 분말과 기재 사이에 접찹력을 부여하는 역할을 할 수 있다. 일례로, 상기 바인더는, 에폭시계(epoxy), 에스테르계(ester), 아크릴계(acryl) 및 비닐류(vinyl)로 이루어진 군에서 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 용매는 상기 바인더를 용해할 수 있는 유기 용매를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 용매는 알코올류(alcohols), 글리콜류(glycols), 폴리올류(polyols), 에테르류(ethers), 글리콜 에테르류(glycol ethers), 글리콜 에테르 에스테르류(glycol ether esters) 및 에스테르류로 이루어진 군에서 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 금속 페이스트는 금속 분말의 분산성을 향상시키기 위해 아크릴 계열 또는 카르복실관능기를 가지는 분산제를 더 포함할 수 있다.
이어서, 상기 금속 페이스트를 약 100℃에서 수십분간 가열하여 경화시킬 수 있다.
실시예서는 패턴부에 금속 페이스트를 충진한 후 경화하여 전극부를 형성하는 것에 대해 설명하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 전극 물질 즉, 금속을 직접 기재 상에 증착 또는 도금한 후, 이를 메쉬 형상으로 에칭하여 블랙 색상을 포함하는 메쉬 형상의 전극물질을 포함하는 전극부를 제조할 수 있다.
앞선 실시예에서는 전극 물질이 제 1 전극 물질 및 제 2 전극 물질을 포함하는 것을 설명하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 전극 물질은 제 3 전극 물질을 더 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 전극 물질(220)은 제 1 전극 물질(221), 제 2 전극 물질(222) 및 제 3 전극 물질(223)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 전극 물질(220)은 상기 패턴부(P) 내에 배치되는 상기 제 1 전극 물질(221), 상기 제 2 전극 물질(222) 및 제 3 전극 물질(223)을 포함할 수 있다. 더 자세하게, 상기 전극 물질(220)은 상기 패턴부(P) 내에 배치되는 상기 제 1 전극 물질(221)과 상기 패턴부(P) 내에서 상기 제 1 전극 물질(221) 상에 배치되는 상기 제 2 전극 물질(222)과 상기 패턴부(P) 내에서 상기 제 2 전극 물질(222) 상에 배치되는 상기 제 3 전극 물질(223)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전극 물질(221), 상기 제 2 전극 물질(222) 및 상기 제 3 전극 물질(223)의 명도 지수는 서로 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극 물질(221) 및 상기 제 3 전극 물질(223)의 명도 지수는 상기 제 2 전극 물질(222)의 명도 지수보다 작을 수 있다.
즉, 상기 제 1 전극 물질(221) 및 상기 제 3 전극 물질(223)이 상기 제 2 전극 물질(222)보다 더 블랙 색상에 가까울 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극 물질(221) 및 상기 제 3 전극 물질(223)은 상기 제 2 전극 물질(222)과 서로 다른 색을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 전극 물질(221) 및 상기 제 3 전극 물질(223)은 블랙 색상을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 전극부(200)는 감지 전극 및/또는 배선 전극을 포함할 수 있다. 즉, 상기 전극부(200)는 메쉬 형상의 감지 전극 및/또는 배선 전극을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 감지 전극(300) 및/또는 상기 배선 전극(400)은 메쉬 형상으로 교차하는 복수 개의 서브 전극들에 의해 메쉬선(LA) 및 상기 메쉬선(LA)들에 의해 형성되는 즉, 상기 메쉬선(LA) 사이의 메쉬 개구부(OA)를 포함할 수 있다.
상기 메쉬 개구부(OA)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 메쉬 개구부(OA)는 사각형, 다이아몬드형, 오각형, 육각형의 다각형 형상 또는 원형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 메쉬 개구부(OA)는 규칙적인(regular) 형상 또는 랜덤(random)한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 감지 전극(300) 및/또는 상기 배선 전극(400)이 메쉬 형상을 가짐으로써, 유효 영역(AA) 또는 비유효 영역(UA) 상에서 상기 감지 전극(300) 및/또는 상기 배선 전극(400)의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 즉, 상기 감지 전극이 불투명한 물질 일례로, 금속으로 형성되어도, 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 또한, 상기 감지 전극이 대형 크기의 터치 윈도우에 적용되어도 터치 윈도우의 저항을 낮출 수 있다.
앞서 설명한 상기 전극부(200)는 상기 감지 전극(300) 및 상기 배선 전극(400) 중 적어도 하나의 전극에 적용될 수 있다. 즉, 상기 감지 전극(300)만이 상기 전극부(200)를 포함하거나, 또는, 상기 배선 전극(400)만이 상기 전극부(200)를 포함하거나, 또는, 상기 감지 전극(300) 및 상기 배선 전극(400) 모두가 상기 전극부(200)를 포함할 수 있다.
상기 전극부(200)가 상기 감지 전극(300) 또는 상기 배선 전극(400)에 적용되는 경우 나머지 전극은 다른 타입의 전극부가 적용될 수 있다. 예를 들어, 기판 상에 금속을 증착한 후, 상기 금속을 에칭하여 메쉬 형상의 전극을 형성하거나, 또는 기재 상에 나노 패턴 및 마이크로 패턴을 형성하고, 나노 패턴과 마이크로 패턴 상에 모두 금속을 배치한 후, 에칭하여, 나노 패턴 상에 형성된 금속을 제거하여 메쉬 형상의 전극을 형성할 수 있다.
또는, 상기 전극부(200)가 상기 감지 전극(300) 및 상기 배선 전극(400)에 적용되는 경우, 상기 감지 전극(300) 및 상기 배선 전극(400)은 동일 또는 서로 다른 패턴부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 감지 전극(300) 및 상기 배선 전극(400)은 모두 도 1의 음각 패턴부를 포함할 수 있다.
또는, 상기 감지 전극(300) 및 상기 배선 전극(400)은 모두 도 2의 양각 패턴부를 포함할 수 있다.
또는, 상기 감지 전극(300)은 도 1의 음각 패턴부를 포함하고, 상기 배선 전극(400)은 도 2의 양각 패턴부를 포함할 수 있다.
또는, 상기 감지 전극(300)은 도 2의 양각 패턴부를 포함하고, 상기 배선 전극(400)은 도 1의 음각 패턴부를 포함할 수 있다.
상기 감지 전극(300)과 상기 배선 전극(400)은 서로 연결될 수 있다. 자세하게, 상기 배선 전극(400)의 일단은 상기 감지 전극(300)과 연결되고, 상기 배선 전극(400)의 타단은 인쇄회로기판(도면에 미도시)과 연결될 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들에 따른 전극 부재를 통해 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 좀더 상세하게 설명하기 위하여 예시로 제시한 것에 불과하다. 따라서 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실험예
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 상에 실시예 1, 2 및 비교예 의 Ag 페이스트를 도포하였다. 이후, 실시예 1, 2에서는 Ag 페이스트를 1차로 먼저 도포한 후, 2차로 다시 Ag 페이스트를 도포한 후 레이저에 의해 가열한 후 경화하였고, 비교예는 1차로 Ag 페이스트를 도포한 후, 가열하지 않고 경화한 후, 실시예 1, 2, 및 비교예에 따른 Ag 페이스트의 명도 지수를 측정하였다.
명도 지수(L*)
실시예 1 45.85
실시예 2 57.83
비교예 69.37
표 1을 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2의 은(Ag) 페이스트는 명도 지수 값이 약 60 이하인 것을 알 수 있다. 그러나, 비교예의 은 페이스트는 명도 지수 값이 60을 초과하는 것을 알 수 있다.
즉, 실시예 1 및 실시예 2의 은 페이스트의 색이 더 블랙에 가까워지는 것을 알 수 있다.
이에 따라, 실시예 1, 2에 따른 은 페이스트를 전극 물질로 사용하여 전극 부재를 제조하는 경우, 구동부의 색과 동일 유사한 색 즉, 블랙 계열로 형성할 수 있으므로, 외부로부터 입사되는 광을 효과적으로 반사시킬 수 있고, 전극 부재가 구동부와 결합 시에 라이트 모듈의 조명 상태에 따라 터치 윈도우의 금속 전극 패턴이 반사에 의해 반짝거리는 것을 방지할 수 있으므로, 시인성을 향상시킬 수 있다.
즉, 전극의 하부를 블랙 계열로 형성함으로써, 전극 부재가 구동부와 결합 시에 라이트 모듈의 조명 상태에 따라 터치 윈도우의 금속 전극 패턴이 반사에 의해 반짝거리는 것을 방지할 수 있고, 전극의 상부를 블랙 계열로 형성함으로써, 외부로부터 입사되는 광과 내부에서 반사되는 광을 효과적으로 반사시킬 수 있다.
따라서, 전극의 상부 및/또는 하부를 블랙 색상으로 형성함으로써, 터치 윈도우의 내부 및 외부의 광을 효과적으로 반사시킬 수 있으므로, 터치 윈도우의 시인성을 향상시킬 수 있다.
도 5 내지 도 9는 실시예에 따른 전극 부재가 적용되는 다양한 타입의 터치 윈도우를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우(20)는 기판(1000) 및 상기 기판(1000) 상의 제 1 감지 전극 및 제 2 감지 전극을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 기판(1000)의 일면에는 서로 다른 방향으로 연장하는 제 1 감지 전극(2100), 제 2 감지 전극(2200), 상기 제 1 감지 전극(2100) 및 상기 제 2감지 전극(2200)과 각각 연결되는 제 1 배선 전극(3100) 및 제 2 배선 전극(3200)이 배치되고, 상기 제 1 감지 전극 및 상기 제 2 감지 전극은 상기 기판(1000)의 동일한 일면 상에서 서로 절연되며 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 감지 전극(2100), 상기 제 2감지 전극(2200), 상기 제 1 배선 전극(3100) 및 상기 제 2 배선 전극(3200) 중 적어도 하나의 전극은 앞서 설명한 전극 부재를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우(20)는 제 1 기판(1100) 및 제 2 기판(1200)을 포함하고, 상기 제 1 기판(1100) 상의 제 1 감지 전극, 상기 제 2 기판(1200) 상의 제 2 감지 전극을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 기판(1100)의 일면에는 일 방향으로 연장하는 제 1 감지 전극(2100) 및 상기 제 1 감지 전극(2100)과 연결되는 제 1 배선 전극(3100)이 배치되고, 상기 제 2 기판(1200)의 일면에는 상기 일 방향과 다른 방향으로 연장하는 제 2 감지 전극(2200) 및 상기 제 2 감지 전극(2200)과 연결되는 제 2 배선 전극(3200)이 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 감지 전극(2100), 상기 제 2감지 전극(2200), 상기 제 1 배선 전극(3100) 및 상기 제 2 배선 전극(3200) 중 적어도 하나의 전극은 앞서 설명한 전극 부재를 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우(20)는 제 1 기판(1100) 및 제 2 기판(1200)을 포함하고, 상기 제 2 기판(1200) 상의 제 1 감지 전극 및 제 2 감지 전극을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 기판(1200)의 일면에는 서로 다른 방향으로 연장하는 제 1 감지 전극 및 제 2 감지 전극이 배치되고, 상기 제 1 감지 전극 및 상기 제 2 감지 전극은 상기 기판(1000)의 동일한 일면 상에서 서로 절연되며 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 감지 전극(2100), 상기 제 2감지 전극(2200), 상기 제 1 배선 전극(3100) 및 상기 제 2 배선 전극(3200) 중 적어도 하나의 전극은 앞서 설명한 전극 부재를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우(20)는 제 1 기판(1100) 및 제 2 기판(1200)을 포함하고, 상기 제 2 기판(1200) 상의 제 1 감지 전극 및 제 2 감지 전극을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 기판(1200)의 일면에는 일 방향으로 연장하는 제 1 감지 전극(2100) 및 상기 제 1 감지 전극(2100)과 연결되는 제 1 배선 전극(3100)이 배치되고, 상기 제 2 기판(1200)의 타면에는 상기 일 방향과 다른 방향으로 연장하는 제 2 감지 전극(2200) 및 상기 제 2 감지 전극(2200)과 연결되는 제 2 배선 전극(3200)이 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 감지 전극(2100), 상기 제 2감지 전극(2200), 상기 제 1 배선 전극(3100) 및 상기 제 2 배선 전극(3200) 중 적어도 하나의 전극은 앞서 설명한 전극 부재를 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우(20)는 제 1 기판(1100), 제 2 기판(1200) 및 제 3 기판(1300)을 포함하고, 상기 제 2 기판(1200) 상의 제 1 감지 전극 및 상기 제 3 기판(1300) 상의 제 2 감지 전극을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제 2 기판(1200)의 일면에는 일 방향으로 연장하는 제 1 감지 전극(2100) 및 상기 제 1 감지 전극(2100)과 연결되는 제 1 배선 전극(3100)이 배치되고, 상기 제 3 기판(1300)의 일면에는 상기 일 방향과 다른 방향으로 연장하는 제 2 감지 전극(2200) 및 상기 제 2 감지 전극(2200)과 연결되는 제 2 배선 전극(3200)이 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 감지 전극(2100), 상기 제 2감지 전극(2200), 상기 제 1 배선 전극(3100) 및 상기 제 2 배선 전극(3200) 중 적어도 하나의 전극은 앞서 설명한 전극 부재를 포함할 수 있다.
도 10은 실시예에 따른 터치 디바이스의 단면도를 도시한 도면이다. 도 10을 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스(30)는 앞서 설명한 도 5 내지 도 9의 터치 윈도우 중 적어도 하나의 터치 윈도우(20) 및 상기 터치 윈도우 상의 구동부(500)를 포함할 수 있다.
즉, 실시예들에 따른 터치 윈도우는 표시 패널 등을 포함하는 구동부와 결합하여 터치 디바이스에 적용될 수 있다.
상기 구동부(500)는 라이트 모듈(210) 및 액정 패널(220)을 포함할 수 있다.
상기 라이트 모듈(510)은 상기 액정 패널(520) 방향으로 광을 츨사하는 광원을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 광원은 발광다이오드(LED) 또는 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
상기 액정 패널(520)은 복수 개의 액정 소자들을 포함할 수 있다. 이러한 액정 소자는 외부에서 가해지는 전기 신호에 따라 내부적인 분자의 배열이 변화하여 각각 일정한 패턴의 방향성을 띌 수 있다.
상기 구동부(500)는 상기 라이트 모듈(510)에서 출사되는 광들이 상기 액정 패널(520)을 통과하면서, 상기 광들을 각각 다른 패턴으로 굴절시킬 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 구동부(500)는 상기 액정 패널(520) 상에 배치되는 편광 필터 및 컬러 필터 등을 더 포함할 수 있다.
상기 터치 윈도우는 상기 구동부(500) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 터치 윈도우는 커버 케이스에 수용되어 상기 구동부(500) 상에 배치될 수 있다. 상기 터치 윈도우는 상기 구동부(500)와 접착될 수 있다. 자세하게, 상기 터치 패널과 상기 구동부(500)는 광학용 투명 접착제(Optical Clear Adhesive, OCA)등을 통해 서로 접착될 수 있다.
실시예에 따른 전극 부재는 이를 포함하는 터치 윈도우 및 터치 디바이스의 시인성을 향상시킬 수 있다. 자세하게, 전극 부재 내의 전극 물질의 색을 터치 윈도우 또는 터치 디바이스의 구동부의 색과 동일 또는 유사하게 조절하여 전극 물질과 구동부의 색 편차로 인한 시인성 저하를 방지할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 전극 부재는, 전극 물질의 색을 불투명하거나 또는 구동부의 색과 동일 유사한 색 일례로, 검은색 계열로 형성함으로써, 전극 부재가 구동부와 결합 시에 라이트 모듈의 조명 상태에 따라 터치 윈도우의 금속 전극 패턴이 반사에 의해 반짝거리는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 터치 윈도우 및 터치 디바이스는 이러한 전극 부재를 포함함으로써, 전극 패턴에 의한 시인성 저하를 방지함으로써, 전체적인 시인성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 14를 참조하여, 앞서 설명한 실시예들에 따른 터치 윈도우가 적용되는 디스플레이 장치의 일례를 설명한다.
도 11을 참고하면, 터치 디바이스 장치의 일례로서, 이동식 단말기가 도시되어 있다. 상기 이동식 단말기(1000)는 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA)을 포함할 수 있다. 상기 유효 영역(AA)은 손가락 등의 터치에 의해 터치 신호를 감지하고, 상기 비유효 영역에는 명령 아이콘 패턴부 및 로고 등이 형성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 터치 윈도우는 휘어지는 플렉서블(flexible) 터치 윈도우를 포함할 수 있다. 따라서, 이를 포함하는 터치 디바이스 장치는 플렉서블 터치 디바이스 장치일 수 있다. 따라서, 사용자가 손으로 휘거나 구부릴 수 있다.
도 13을 참조하면, 이러한 터치 윈도우는 이동식 단말기 등의 터치 디바이스 장치뿐만 아니라 자동차 네비게이션에도 적용될 수 있다. 또한, 도 14를 참조하면, 이러한 터치 윈도우는 차량 내에도 적용될 수 있다. 즉, 상기 터치 윈도우는 차량 내에서 터치 윈도우가 적용될 수 있는 다양한 부분에 적용될 수 있다. 따라서, PND(Personal Navigation Display)뿐만 아니라, 계기판(dashboard) 등에 적용되어 CID(Center Information Display)도 구현할 수 있다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 이러한 터치 디바이스 장치는 다양한 전자 제품에 사용될 수 있음은 물론이다.
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 (22)

  1. 기판;
    상기 기판 상의 수지층;
    상기 수지층 상의 전극층을 포함하고,
    상기 수지층은 복수의 음각 패턴부를 포함하고,
    상기 전극층은 상기 복수의 음각 패턴부 내부에 배치되고,
    상기 복수의 음각 패턴부는 메쉬 형상으로 형성되고,
    상기 전극층은 메쉬 형상으로 형성되고,
    상기 전극층은 제 1 전극층, 제 2 전극층 및 제 3 전극층을 포함하고,
    상기 제 1 전극층은 상기 복수의 음각 패턴부 내부에 배치되고,
    상기 제 2 전극층은 상기 제 1 전극층의 상부에 배치되고,
    상기 제 3 전극층은 상기 제 2 전극층의 상부에 배치되고
    상기 제 2 전극층의 하부면은 상기 제 1 전극층의 상부면과 직접 접촉하고,
    상기 제 3 전극층의 하부면은 상기 제 2 전극층의 상부면과 직접 접촉하고,
    상기 전극층은 감지 전극 및 배선 전극을 포함하고,
    상기 제 2 전극층은 탄화된 금속을 포함하고,
    상기 제 1 전극층, 상기 제 2 전극층 및 상기 제 3 전극층의 명도 지수(L*)는 60이하이고,
    상기 제 1 전극층 및 상기 제 3 전극층의 명도 지수는 상기 제 2 전극층의 명도 지수보다 작고,
    상기 음각 패턴부의 높이는 상기 전극층의 높이보다 크고,
    상기 전극층의 높이는 상기 음각 패턴부 높이에 대해 70% 내지 90% 높이로 배치되는 터치 윈도우.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전극층은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함하는 터치 윈도우.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 음각 패턴부의 높이는 1㎛ 내지 6㎛인 터치 윈도우.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극층, 상기 제 2 전극층 및 상기 제 3 전극층은 은(Ag)을 포함하는 터치 윈도우.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 플렉서블한 터치 윈도우.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하고,
    상기 감지 전극은 유효 영역에 배치되고,
    상기 배선 전극은 비유효 영역에 배치되는 터치 윈도우.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 음각 패턴부의 폭은 10㎛ 이하인 터치 윈도우.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 감지 전극은 제 1 감지 전극 및 제 2 감지 전극을 포함하고,
    상기 제 1 감지 전극 및 상기 제 2 감지 전극은 상기 기판의 동일면 상에 배치되는 터치 윈도우.
  9. 구동부; 및
    상기 구동부 상에 배치되는 제 1항 및 제 8항 중 어느 한 항에 따른 터치 윈도우를 포함하는 터치 디바이스.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
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