KR102288820B1 - 터치 윈도우 및 터치 디바이스 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판; 상기 커버 기판 상에 배치되며 감지 전극을 포함하는 반사층; 상기 감지 전극과 연결되는 배선 전극; 및 상기 배선 전극을 통해 상기 감지 전극과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 포함한다.

Description

터치 윈도우 및 터치 디바이스 {TOUCH WINDOW AND TOUCH DEVICE}
실시예는 터치 윈도우 및 터치 디바이스에 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 크게 저항막 방식의 터치 윈도우와 정전 용량 방식의 터치 윈도우로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 윈도우는 입력 장치의 압력에 의하여 유리와 전극이 단락되어 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 윈도우는 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다.
저항막 방식의 터치 윈도우는 반복 사용에 의하여 성능이 저하될 수 있으며 스크래치(scratch)가 발생될 수 있다. 이에 의해 내구성이 뛰어나고 수명이 긴 정전 용량 방식의 터치 윈도우에 대한 관심이 높아지고 있다.
최근, 스마트 폰과 같은 단말기뿐만 아니라, 다양한 사물에 터치 인터페이스를 도입하려는 시도가 증가하고 있다.
예를 들어, 가전 기기와 같은 사물에 터치 인터페이스를 도입하여 사물 인터넷을 가능하게 하는 것과 같은 시도뿐만 아니라, 나아가, 가구와 같은 가정 물품에도 터치 인터페이스를 도입하는 시도도 이루어지고 있다.
따라서, 이러한 다양한 물품에 적용할 수 있는 새로운 방식의 터치 윈도우가 요구될 것이다.
실시예는 거울 역할과 터치 감지가 가능한 터치 윈도우를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판; 상기 커버 기판 상에 배치되며 감지 전극을 포함하는 반사층; 상기 감지 전극과 연결되는 배선 전극; 및 상기 배선 전극을 통해 상기 감지 전극과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 포함한다.
실시예에 따른 터치 윈도우는 반사층을 포함하며, 이러한 반사층은 일측에서 입사되는 빛은 거울처럼 반사시키지만, 일측과 반대되는 타측에서 입사되는 빛은 투과시킬 수 있어, 터치 윈도우는 거울 역할과 동시에 터치 감지를 할 수 있다.
자세하게, 반사층은 전도 특성을 가지므로, 반사층을 패터닝하여 감지 전극을 형성함으로써, 별도의 터치 패널 없이 반사층을 감지 전극으로 이용하여 입력 장치의 터치를 감지할 수 있다.
실시예의 터치 윈도우는 별도의 터치 패널 없이, 반사층에 포함되는 패터닝 영역을 감지 전극으로 이용함으로써, 입력 장치의 터치를 감지할 수 있어, 공정 비용이 절감되는 장점이 있다.
도 1은 실시예에 따른 터치 윈도우의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 영역을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역의 평면도이다.
도 4는 도 3의 B-B' 영역을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역의 평면도이다.
도 6은 도 5의 C-C' 영역을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 7은 도 5의 A를 확대한 도면이다.
도 8은 도 7의 D-D' 영역을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역의 평면도이다.
도 10은 도 9의 감지 전극과 배선 전극을 A 영역을 확대한 도면이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역의 사시도이다.
도 12는 도 11의 E-E' 영역을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역의 사시도이다.
도 14는 도 13의 평면도이다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역의 사시도이다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역의 사시도이다.
도 17은 실시예에 따른 터치 윈도우와 표시 패널이 결합한 단면을 도시한 도면이다.
도 18은 다른 실시예에 따른 터치 윈도우와 표시 패널이 결합한 단면을 도시한 도면이다.
도 19는 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우와 표시 패널이 결합한 단면을 도시한 도면이다.
도 20은 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우와 표시 패널이 결합한 단면을 도시한 도면이다
도 21은 실시예에 따른 터치 윈도우가 적용되는 터치 디바이스 장치의 일례를 도시한 도면이다.
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.
또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
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 1은 실시예에 따른 터치 윈도우의 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 영역을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 1과 2를 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(100)과 반사층(200)을 포함할 수 있다. 그리고 커버 기판(100)은 유효 영역(AA)과 비유효 영역(UA)이 정의될 수 있다.
도 1을 보면, 커버 기판(100)의 일부 영역이 유효 영역(AA)으로 정의되고, 이를 둘러싸도록 배치되는 영역이 비유효 영역(UA)으로 정의될 수 있다.
또는, 도시된 바와 달리 터치 윈도우의 전면이 유효 영역(AA)으로 정의될 수도 있다.
도 2를 보면, 터치 윈도우는 커버 기판(100)과 반사층(200)을 포함할 수 있다.
자세하게, 커버 기판(100)의 일면 상에는 반사층(200)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 커버 기판(100)의 일면에 직접 접촉하도록 반사층(200)이 배치될 수 있다.
유효 영역(AA)은 디스플레이가 표시될 수 있고, 유효 영역(AA)의 주위에 배치되는 비유효 영역(UA)은 디스플레이가 표시되지 않을 수 있다.
그리고 유효 영역(AA)은 입력 장치(예를 들어, 손가락 등)의 터치 위치를 감지할 수 있고, 비유효 영역(UA)은 입력 장치의 터치 위치를 감지하지 않을 수 있다.
이러한 반사층(200)은 커버 기판(100)의 일면 전체에 대응되도록 배치될 수 있다. 자세하게, 반사층(200)은 커버 기판(100)의 유효 영역(AA)과 비유효 영역(UA)에 모두 배치될 수 있다.
그리고 이러한 반사층(200)은 빛을 반사할 수 있다. 자세하게, 반사층(200)이 배치된 커버 기판(100)의 일면과 반대되는 커버 기판(100)의 타면 측으로 입사된 빛을 반사할 수 있다. 따라서, 터치 윈도우를 타면 상에서 바라보는 사용자는 반사된 자신의 모습을 관찰할 수 있다. 즉, 터치 윈도우는 반사층(200)을 통해 거울 역할을 할 수 있다.
또한, 반사층(200)은 빛을 투과할 수 있다. 자세하게, 반사층(200)은 커버 기판(100)이 배치된 일측과 반대되는 타측에서 입사한 빛을 투과할 수 있다. 따라서, 사용자는 커버 기판(100)의 타측에 디스플레이 장치가 배치되는 경우, 디스플레이 장치에서 표시되는 화면을 관찰할 수 있다.
즉, 반사층(200)은 일측에서 입사되는 빛은 거울처럼 반사시키지만, 일측과 반대되는 타측에서 입사되는 빛은 투과시킬 수 있다. 따라서, 터치 윈도우는 반사층(200)으로 인하여 원 웨이 미러(one-way mirror)로 이용될 수 있다.
이러한 반사층(200)은 전도 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 반사층(200)은 금속층을 포함할 수 있다. 자세하게, 반사층(200)은 금속 박막일 수 있다. 구체적으로, 반사층(200)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
한편, 터치 윈도우가 터치를 인식하기 위해서는, 입력 장치가 터치함으로써 변화하는 저항 또는/및 정전 용량 등을 측정하기 위한 감지 전극이 필요하다.
실시예에 따른 터치 윈도우의 반사층(200)은 이러한 감지 전극을 포함할 수 있다. 자세하게, 전도성을 가지는 반사층(200)의 일부 영역은 패터닝될 수 있으며, 이러한 패터닝된 영역은 감지 전극 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 반사층(200)은 레이저 에칭을 통해 패터닝 영역을 전체 반사층(200)에서 전기적으로 분리할 수 있으며, 전기적으로 분리된 패터닝 영역은 감지 전극 역할을 할 수 있다.
따라서, 실시예의 터치 윈도우는 별도의 터치 패널 없이, 반사층(200)에 포함되는 패터닝 영역을 감지 전극으로 이용함으로써, 입력 장치의 터치를 감지할 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 4를 참고하여, 이러한 터치 윈도우의 각 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역(AA)의 평면도이고, 도 4는 도 3의 B-B' 영역을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(100), 반사층(200) 및 인쇄회로기판(500)을 포함할 수 있다. 그리고 실시예에 따른 터치 윈도우의 반사층(200)은 감지 전극(300)을 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 터치 윈도우의 반사층(200)은 배선 전극(400)을 포함할 수도 있다.
먼저, 커버 기판(100)은 리지드(rigid), 플렉서블(flexible) 또는 스트레쳐블(Stretchable)할 수 있다.
또한, 커버 기판(100)은 리지드하면서 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 커버 기판(100)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 예를 들어, 커버 기판(100)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 커버 기판(100)의 적어도 일단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
나아가, 커버 기판(100)을 포함하는 터치 윈도우도 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가질 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 터치 윈도우는 휴대가 용이하며, 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다.
커버 기판(100) 상에는 감지 전극(300) 등이 배치될 수 있다. 즉, 커버 기판(100)은 지지 기판일 수 있다.
실시예에서, 커버 기판(100) 상에는 반사층(200)이 배치될 수 있다.
반사층(200)은 일측에서 입사되는 빛은 거울처럼 반사시키지만, 일측과 반대되는 타측에서 입사되는 빛은 투과시킬 수 있다. 따라서, 터치 윈도우는 반사층(200)으로 인하여 원 웨이 미러(one-way mirror)로 이용될 수 있다.
또한, 이러한 반사층(200)은 전도 특성을 가질 수 있다. 따라서, 반사층(200)에 감지 전극(300)을 형성할 수 있다. 자세하게, 반사층(200)을 에칭하여 타 영역과 전기적으로 분리되는 패턴 영역을 형성하여, 이를 감지 전극(300)으로 이용할 수 있다.
즉, 도 4를 보면, 반사층(200)은 잔여 패턴(250)과 잔여 패턴(250)과 전기적으로 분리되는 감지 전극(300)을 포함할 수 있다.
전기적 분리를 위하여, 잔여 패턴(250)과 감지 전극(300)은 공간을 두고 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 여기서, 잔여 패턴(250)이란 패터닝되지 않고 감지 전극과 인접한 반사층(200)을 의미할 수 있다.
그런데 잔여 패턴(250)과 감지 전극(300) 사이의 간격(D)에 의하여, 잔여 패턴(250) 및 감지 전극(300) 패턴이 시인될 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 잔여 패턴(250)과 감지 전극(300) 사이의 간격(D)은 0.1㎛~500㎛일 수 있다. 자세하게, 잔여 패턴(250)과 감지 전극(300) 사이의 간격(D)은 1㎛~200㎛일 수 있다. 좀더 자세하게, 잔여 패턴(250)과 감지 전극(300) 사이의 간격(D)은 1㎛~20㎛일 수 있다. 잔여 패턴(250)과 감지 전극(300) 사이의 간격(D)이 0.1㎛ 미만일 경우, 감지 전극(300)과 잔여 패턴(250)의 합선이 발생할 수 있으며, 간격(D)을 형성하기 위한 공정에 어려움이 있을 수 있다. 잔여 패턴(250)과 감지 전극(300) 사이의 간격(D)이 500㎛를 초과할 경우, 감지 전극(300) 패턴이 시인될 수 있다.
이러한 잔여 패턴(250)과 감지 전극(300) 사이의 공간에는 유전체가 채워질 수 있다. 예를 들어, 잔여 패턴(250)과 감지 전극(300) 사이의 공간에는 공기가 채워질 수 있다. 또는, 유전체는 접착층(OCR OCA)일수 있다.
또는, 도시된 바와 달리 잔여 패턴(250)과 감지 전극(300) 사이의 공간에는 절연 흑화물질이 일부 또는 전부에 채워질 수도 있다.
이러한 절연 흑화물질은 반사층(200)의 빛 반사를 흡수하여, 감지 전극(300) 패턴의 시인을 방지할 수 있으며, 반사층(200)의 산화를 방지할 수 있다.
한편, 감지 전극(300)은 다양한 형상을 가지는 감지 전극(300) 패턴을 포함할 수 있다. 도 3과 같이 감지 전극(300) 패턴은 바 패턴으로 복수개가 나열될 수 있다. 또는, 감지 전극(300) 패턴은 사각형, 다이아몬드형, 오각형, 육각형의 다각형 형상 또는 원형 형상 등 다양한 형상을 포함할 수 있으며, 불규칙한 형상을 포함할 수도 있다.
한편, 터치 윈도우는 감지 전극(300)과 인쇄회로기판(500)을 전기적으로 연결하는 배선 전극(400)을 더 포함할 수 있다.
배선 전극(400)은 감지 전극(300)의 일단과 타단에 각각 연결될 수 있다. 그리고 배선 전극(400)은 인쇄회로기판(500)으로 연장되어, 감지 전극(300)과 인쇄회로기판(500)을 전기적으로 연결할 수 있다.
예를 들어, 반사층(200)은 배선 전극(400)을 포함할 수도 있다. 즉, 반사층(200)에 패터닝을 통해 일부 영역을 반사층(200)과 전기적으로 분리하고, 분리된 일부 영역을 배선 전극(400)으로 이용할 수 있다.
좀더 자세하게, 감지 전극(300)을 이루는 패턴 영역과 연결되며 인쇄회로기판(500)까지 연장되도록 반사층(200)을 패터닝하여, 배선 전극(400)을 형성할 수 있다. 이때, 배선 전극(400)을 이루는 패턴 영역과 서로 인접한 잔여 패턴(250)들은 공간을 두고 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
그런데 잔여 패턴(250)과 배선 전극(400) 사이의 간격에 의하여, 잔여 패턴(250) 또는/및 배선 전극(400)이 시인될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 잔여 패턴(250)과 배선 전극(400) 사이의 간격은 0.1㎛~500㎛일 수 있다. 자세하게, 잔여 패턴(250)과 배선 전극(400) 사이의 간격은 1㎛~200㎛일 수 있다. 좀더 자세하게, 잔여 패턴(250)과 배선 전극(400) 사이의 간격은 1㎛~20㎛일 수 있다. 잔여 패턴(250)과 배선 전극(400) 사이의 간격이 0.1㎛ 미만일 경우, 배선 전극(400)과 잔여 패턴(250)의 합선이 발생할 수 있으며, 간격을 형성하기 위한 공정에 어려움이 있을 수 있다. 잔여 패턴(250)과 배선 전극(400) 사이의 간격이 500㎛를 초과할 경우, 배선 전극(400) 패턴이 시인될 수 있다.
이러한 잔여 패턴(250)과 배선 전극(400) 패턴 사이의 공간에는 유전체가 채워질 수 있다. 예를 들어, 잔여 패턴(250)과 배선 전극(400) 패턴 사이의 공간에는 공기가 채워질 수 있다. 또는, 유전체는 접착층(OCR OCA)일수 있다.
또는, 도시된 바와 달리 잔여 패턴(250)과 배선 전극(400) 패턴 사이의 공간의 일부 또는 전부에는 절연 흑화물질이 채워질 수도 있다. 절연 흑화물질은 반사층(200)의 빛 반사를 흡수하여, 배선 전극(400) 패턴의 시인을 방지할 수 있으며, 반사층(200)의 산화를 방지할 수 있다.
또는, 도시된 바와 달리, 반사층(200) 상에 절연층이 배치되고, 절연층 상에 별도의 배선 전극(400)이 배치될 수도 있다.
한편, 인쇄회로기판(500)은 배선 전극(400)과 전기적으로 연결되도록 반사층(200) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 반사층(200)에 패터닝된 배선 전극(400)에 인쇄회로기판(500)을 다이렉트 본딩하여 배치할 수 있다. 이를 통해, 실시예에 따른 터치 윈도우는 별도의 터치 패널 없이 터치를 감지할 수 있어, 공정 비용이 절감되는 장점이 있다.
인쇄회로기판(500)은 사용자의 터치 입력에 따라 처리되는 터치 신호를 처리하기 위한 구동부에 입력된 터치 신호를 전송하기 위한 구성으로, 배선 전극(400)으로부터 전달되는 전기 신호를 드라이버 IC와 같은 구동부에 전달한다. 인쇄 회로 기판 등에 의해 형성되며 일 예로, 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)에 의해 형성될 수 있다.
따라서, 터치 윈도우는 일측(예컨대, 사용자측)에서는 거울로 활용될 수 있고, 적어도 일부 영역(예컨대, 유효 영역(AA))을 입력 장치의 터치를 인식할 수 있다.
자세하게, 터치 윈도우는 감지 전극(300)과 감지 전극(300) 사이에 정전용량이 형성되고, 입력 장치의 터치시 정전용량의 변화를 측정하여 터치를 감지할 수 있다.
또는, 터치 윈도우는 감지 전극(300) 내에 형성된 저항 또는/및 정전용량 값이 입력 장치의 터치에 의하여 변화된 정도를 측정하여 터치를 감지할 수도 있다.
즉, 실시예에 따른 터치 윈도우는 자가 커패시턴스(self-capacitance) 방식 또는 상호 커패시턴스(mutual-capacitance) 방식을 이용하여 터치 위치를 감지할 수 있다.
이하, 다른 실시예에 따른 터치 윈도우에 대해 설명하며, 이때, 전술한 실시예와 동일한 역할을 하는 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하며, 전술한 실시예와의 차별점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 5는 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역(AA)의 평면도이고, 도 6은 도 5의 C-C' 영역을 절단한 단면을 도시한 도면이며, 도 7은 도 5의 A를 확대한 도면이고, 도 8은 도 7의 D-D' 영역을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 다른 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(100), 반사층(200)을 포함할 수 있으며, 반사층(200)은 감지 전극(300)을 포함할 수 있다.
먼저, 반사층(200)은 커버 기판(100)에 원 웨이 미러 특성을 부여할 수 있으며, 전도성 물질을 포함할 수 있다.
그리고 감지 전극(300)은 반사층(200)에 패터닝되어 형성될 수 있다. 즉, 반사층(200)은 감지 전극(300)을 포함할 수 있다.
이때, 감지 전극(300)은 서브 전극(301)을 포함할 수 있다. 즉, 감지 전극(300) 서로 교차하는 복수의 서브 전극(301)들을 포함하고, 이러한 서브 전극(301)들이 전체적으로 메쉬 형상을 가져, 외부에 시인되지 않을 수 있다.
자세하게, 감지 전극(300)은 메쉬 형상으로 서로 교차하는 복수 개의 서브 전극(301)들에 의해 메쉬선(LA) 및 메쉬선(LA) 사이의 메쉬 개구부(OA)를 포함할 수 있다.
메쉬선(LA)의 선폭은 약 0.1㎛ 내지 약 10㎛일 수 있다. 메쉬선(LA)의 선폭이 약 0.1㎛ 미만인 메쉬 선부는 제조 공정 상 불가능한거나, 메쉬선의 단락이 발생할 수 있고, 약 10㎛를 초과하는 경우, 전극 패턴이 외부에서 시인되어 시인성이 저하될 수 있다. 바람직하게는, 메쉬선(LA)의 선폭은 약 0.5㎛ 내지 약 7㎛일 수 있다. 더 바람직하게는, 메쉬선의 선폭은 약 1㎛ 내지 약 3.5㎛일 수 있다.
또한, 메쉬 개구부는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 메쉬 개구부(OA)는 사각형, 다이아몬드형, 오각형, 육각형의 다각형 형상 또는 원형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 메쉬 개구부는 규칙적인(regular) 형상 또는 랜덤(random)한 형상으로 형성될 수 있다.
감지 전극(300)이 메쉬 형상을 가짐으로써, 유효 영역(AA) 일례로, 디스플레이 영역 상에서 감지 전극(300)의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 즉, 감지 전극(300)이 금속으로 형성되어도, 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 또한, 감지 전극(300)이 대형 크기의 터치 윈도우에 적용되어도 터치 윈도우의 저항을 낮출 수 있다.
이러한 서브 전극(301) 패턴은 반사층(200)의 일부 영역을 패터닝 하여 타 영역과 전기적으로 분리함으로써 형성할 수 있다. 자세하게, 반사층(200)은 잔여 패턴(250)과 서브 전극(301) 패턴을 포함할 수 있으며, 잔여 패턴(251)과 서브 전극(301) 패턴은 사이의 공간을 두고 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
그런데 잔여 패턴(251)과 서브 전극(301) 사이의 간격(D)에 의하여, 잔여 패턴(251) 또는/및 서브 전극(301) 패턴이 시인될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 잔여 패턴(251)과 서브 전극(301) 사이의 간격(D)은 0.1㎛~500㎛일 수 있다. 자세하게, 잔여 패턴(251)과 서브 전극(301) 사이의 간격(D)은 1㎛~200㎛일 수 있다. 좀더 자세하게, 잔여 패턴(251)과 서브 전극(301) 사이의 간격(D)은 1㎛~20㎛일 수 있다. 잔여 패턴(251)과 서브 전극(301) 사이의 간격(D)이 0.1㎛ 미만일 경우, 서브 전극(301)과 잔여 패턴(251)의 합선이 발생할 수 있으며, 간격을 형성하기 위한 공정에 어려움이 있을 수 있다. 잔여 패턴(251)과 서브 전극(301) 사이의 간격(D)이 500㎛를 초과할 경우, 서브 전극(301) 패턴이 시인될 수 있다. 이러한 잔여 패턴(251)과 서브 전극(301) 패턴 사이의 공간에는 유전체가 채워질 수 있다. 예를 들어, 잔여 패턴(251)과 서브 전극(301) 패턴 사이의 공간에는 공기가 채워질 수 있다. 또는, 유전체는 접착층(OCR OCA)일수 있다.
또는, 도시된 바와 달리 잔여 패턴(251)과 서브 전극(301) 패턴 사이의 공간의 일부 또는 전부에는 절연 흑화물질이 채워질 수도 있다. 절연 흑화물질은 반사층(200)의 빛 반사를 흡수하여, 서브 전극(301) 패턴이 시인되는 것을 방지할 수 있으며, 반사층(200)의 산화를 방지할 수 있다.
도 7과 도 8을 보면, 서로 인접한 감지 전극(300)들 사이의 간격에는 더미 패턴(350)이 더 배치될 수 있다.
인접한 감지 전극(300)들은 전기적인 분리를 위해 서로 이격되도록 배치된다. 이러한 감지 전극(300)들 사이의 간격이 넓어지면 감지 전극(300)이 시인되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 감지 전극(300)들 사이의 간격에 반사층(200)의 더미 패턴(350)을 배치함으로써, 터치 윈도우의 시인성을 개선할 수 있다.
더미 패턴(350)과 서브 전극(301) 사이의 간격은 잔여 패턴(251)과 서브 전극(301) 패턴은 사이의 공간을 두고 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
그런데 더미 패턴(350)과 서브 전극(301) 사이의 간격에 의하여 서브 전극(301) 패턴이 시인될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 더미 패턴(350)과 서브 전극(301) 사이의 간격은 0.1㎛~500㎛일 수 있다. 자세하게, 더미 패턴(350)과 서브 전극(301) 사이의 간격은 1㎛~200㎛일 수 있다. 좀더 자세하게, 더미 패턴(350)과 서브 전극(301) 사이의 간격은 1㎛~20㎛일 수 있다. 이러한 더미 패턴(350)과 서브 전극(301) 패턴 사이의 공간에는 유전체가 채워질 수 있다. 예를 들어, 더미 패턴(350)과 서브 전극(301) 패턴 사이의 공간에는 공기가 채워질 수 있다. 또는, 유전체는 접착층(OCR OCA)일수 있다.
또는, 도시된 바와 달리 더미 패턴(350)과 서브 전극(301) 패턴 사이의 공간의 일부 또는 전부에는 절연 흑화물질이 채워질 수도 있다. 절연 흑화물질은 반사층(200)의 빛 반사를 흡수하여, 서브 전극(301) 패턴이 시인되는 것을 방지할 수 있으며, 반사층(200)의 산화를 방지할 수 있다.
한편, 터치 윈도우는 서브 전극(301)과 인쇄회로기판(500)을 전기적으로 연결하는 배선 전극(400)을 더 포함할 수 있다.
배선 전극(400)은 서브 전극(301)의 일단과 타단에 각각 연결될 수 있다. 그리고 배선 전극(400)은 인쇄회로기판(500)으로 연장되어, 서브 전극(301)과 인쇄회로기판(500)을 전기적으로 연결할 수 있다.
예를 들어, 반사층(200)은 배선 전극(400)을 포함할 수도 있다. 즉, 반사층(200)에 패터닝을 통해 일부 영역을 남은 영역의 반사층(200)과 분리하고, 분리된 일부 영역을 배선 전극(400)으로 이용할 수 있다. 또는, 도시된 바와 달리, 반사층(200) 상에 절연층이 배치되고, 절연층 상에 별도의 배선 전극(400)이 배치될 수도 있다.
이하, 다른 실시예에 따른 터치 윈도우에 대해 설명하며, 이때, 전술한 실시예와 동일한 역할을 하는 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하며, 전술한 실시예와의 차별점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 9는 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역의 평면도이다. 도 10은 도 9의 감지 전극과 배선 전극을 A 영역을 확대한 도면이다.
또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(100) 및 반사층(200)을 포함할 수 있고, 반사층(200)은 감지 전극(300)을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예의 터치 윈도우는 자가 커패시턴스 방식을 통해 입력 장치의 터치 위치를 감지할 수 있다. 일례로, 감지 전극(300) 내에는 균일한 저항 설계를 통해 기준 신호가 감지 전극(300)을 횡단할 수 있다. 즉, 감지 전극(300) 각각에는 균일한 저항에 의한 기준 신호가 횡단할 수 있다. 그리고 터치 시 터치 물체와 감지 전극(300) 사이에 형성된 정전 용량의 변화에 의하여 전압 변화가 발생하고, 여기서 시간에 따른 전압 변화를 계산함으로써, 접촉위치를 계산할 수 있다. 즉, 전압 변화에 따른 시간응답에 대한 시간차가 발생하고, 이에 의해 변형된 신호를 기준 신호와 비교하여 위치를 인식할 수 있다.
이러한 자가 커패시턴스 방식은 센싱 감도가 좋고, 나아가 근접 센싱이 가능한 장점이 있다. 다만, 자가 커패시턴스 방식은 멀티 터치를 인식하기 어려울 수 있다. 이러한 한계를 극복하여, 또 다른 실시예는 반사층(200)에 복수의 감지 전극(300)을 형성하여, 멀티 터치를 감지할 수 있다.
자세하게, 감지 전극(300)은 복수의 전극패턴(300-1, 300-2)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 감지 전극(300)은 매트릭스로 나열된 복수의 전극패턴(300-1, 300-2)들을 포함할 수 있다.
그리고 이러한 복수의 전극패턴(300-1, 300-2) 각각에는 배선 전극(400)이 연결될 수 있다. 따라서, 실시예의 감지 전극(300)은 터치시 터치 물체와 복수의 전극패턴(300-1, 300-2) 사이에서 변화한 정전용량으로부터 터치 위치를 인식할 수 있다. 그리고 배선 전극(400)은 복수의 전극패턴(300-1, 300-2) 각각에서 변화되는 정전용량을 인식하므로, 멀티 터치를 감지할 수 있다.
좀더 자세하게, 감지 전극(300)은 제 1 전극패턴(300-1) 및 제 2 전극패턴(300-2)을 포함할 수 있다. 그리고 제 1 전극패턴(300-1) 및 제 2 전극패턴(300-2)은 커버 기판(100)의 동일한 일면에서 서로 접촉하지 않도록 서로 이격하여 배치될 수 있다.
복수의 제 1 전극패턴(300-1)과 제 2 전극패턴(300-2)은 수직방향으로 교대로 배치될 수 있다. 그리고 제 1 전극패턴(300-1)과 제 2 전극패턴(300-2)이 교대로 배치된 적어도 2이상의 열이 수평방향으로 일정 간격을 가지며 배치될 수 있다.
이러한 전극패턴(300-1, 300-2)은 사각형, 오각형 등 규칙적인(regular) 형상 또는 랜덤(random)한 형상을 가질 수 있다.
감지 전극(300)의 패턴이 사각형인 경우, 서로 인접한 감지 전극(300) 사이에 터치가 이루어졌을 때, 터치 위치의 정확한 인식이 어려울 수 있다.
따라서, 도 10에 도시된 바와 같이 제 1 전극패턴(300-1)과 제 2 전극패턴(300-2)은 가지 전극을 포함할 수 있다. 그리고 제 1 전극패턴(300-1)의 가지 전극과 제 2 가지 전극의 가지 전극이 서로 맞물리도록 배치될 수 있다. 따라서, 제 1 전극패턴(300-1)과 제 2 전극패턴(300-2) 사이에서 터치가 이루어졌을 때에도, 정확한 터치 인식이 가능해져, 터치 감도가 향상될 수 있다.
또 다른 실시예는 이에 한정되지 않고, 제 1 전극패턴(300-1)과 제 2 전극패턴(300-2)이 이격되어 배치될 수 있는 다양한 형상들을 포함할 수 있다.
그리고 각각의 전극패턴(300-1, 300-2)은 각각의 배선 전극(400)과 연결될 수 있다. 즉, 복수의 제 1 전극패턴(300-1)들은 복수의 제 1 배선패턴(400-1)들과 각각 연결될 수 있다. 그리고 복수의 제 2 전극패턴(300-2)들은 복수의 제 2 배선패턴(400-2)들과 각각 연결될 수 있다. 따라서, 다른 실시예의 감지 전극(300)은 멀치 터치시 입력 장치와 전극패턴(300-1, 300-2) 사이에서 변화한 정전용량으로부터 멀티 터치를 인식할 수 있다.
한편, 도 10을 보면, 인접한 전극패턴(300-1, 300-2) 사이에는 공간을 두고 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 인접한 전극패턴(300-1, 300-2) 사이에는 잔여패턴이 배치되지 않을 수 있다.
그런데 전극패턴(300-1, 300-2)들 사이의 간격(D2)에 의하여, 전극 패턴이 시인될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 서로 인접한 전극패턴(300-1, 300-2)들 사이의 간격(D2)은 0.1㎛~500㎛일 수 있다. 자세하게, 서로 인접한 전극패턴(300-1, 300-2)들 사이의 간격(D2)은 1㎛~200㎛일 수 있다. 좀더 자세하게, 서로 인접한 전극패턴(300-1, 300-2)들 사이의 간격(D2)은 1㎛~20㎛일 수 있다. 서로 인접한 전극패턴(300-1, 300-2)들 사이의 간격(D2)이 0.1㎛ 미만일 경우, 감지 전극(300)과 잔여 패턴(251)의 합선이 발생할 수 있으며, 간격을 형성하기 위한 공정에 어려움이 있을 수 있다. 서로 인접한 전극패턴(300-1, 300-2)들 사이의 간격(D2)이 500㎛를 초과할 경우, 전극패턴(300-1, 300-2)이 시인될 수 있다.
한편, 전극패턴(300-1, 300-2) 사이의 공간에는 더미 패턴(350)이 더 배치될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
더미 패턴(350)은 제 1 전극패턴(300-1)과 제 2 전극패턴(300-2) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 더미 패턴(350)은 반사층(200)을 패터닝하여 형성할 수 있다. 따라서, 더미 패턴(350)을 통해 터치 윈도우의 광학특성 및 시인성을 향상할 수 있다. 더미 패턴(350)의 배치로 시인성이 향상됨에 따라서, 전극패턴(300-1, 300-2)들 사이의 간격(D2)은 증가될 수 있다. 이를 통해, 전극패턴(300-1, 300-2)들 사이의 합선 불량들을 방지할 수 있다.
이러한 전극패턴(300-1, 300-2) 사이의 공간에는 유전체가 채워질 수 있다. 예를 들어, 전극패턴(300-1, 300-2) 사이의 공간에는 공기가 채워질 수 있다. 또는, 유전체는 접착층(OCR OCA)일수 있다.
또는, 도시된 바와 달리 전극패턴(300-1, 300-2) 사이의 공간의 일부 또는 전부에는 절연 흑화물질이 채워질 수도 있다. 절연 흑화물질은 반사층(200)의 빛 반사를 흡수하여, 감지 전극(300) 패턴의 시인을 방지할 수 있으며, 반사층(200)의 산화를 방지할 수 있다.
이러한 전극패턴(300-1, 300-2)들에는 배선전극들이 각각 연결될 수 있다.
자세하게, 배선 전극(400)은 감지 전극(300)의 일단과 타단에 각각 연결될 수 있다. 그리고 배선 전극(400)은 인쇄회로기판(500)으로 연장되어, 감지 전극(300)과 인쇄회로기판(500)을 전기적으로 연결할 수 있다.
배선 전극(400)은 감지 전극(300)의 일단과 타단에 각각 연결될 수 있다. 그리고 배선 전극(400)은 인쇄회로기판(500)으로 연장되어, 감지 전극(300)과 인쇄회로기판(500)을 전기적으로 연결할 수 있다.
좀더 자세하게, 반사층(200)은 배선 전극(400)을 포함할 수도 있다. 즉, 반사층(200)에 패터닝을 통해 일부 영역을 남은 영역의 반사층(200)과 분리하고, 분리된 일부 영역을 배선 전극(400)으로 이용할 수 있다. 좀더 자세하게, 감지 전극(300)을 이루는 패턴 영역과 연결되며 인쇄회로기판(500)까지 연장되도록 반사층(200)을 패터닝하여, 배선 전극(400)을 형성할 수 있다.
이러한 배선 전극(400)은 전극패턴(300-1, 300-2) 또는 반사층(200)의 잔여 패턴(251)과 간격을 두고 이격되도록 배치될 수 있다. 또한, 배선 전극(400)들은 사이에 간격(D4)을 두고 이격되도록 배치될 수 있다. 이러한 배선 전극(400)과 전극패턴(300-1, 300-2) 또는 서로 인접한 배선 전극(400)들 사이의 간격(D4)에 의하여, 배선 전극(400) 및 전극패턴(300-1, 300-2)이 시인될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 배선 전극(400)과 전극패턴(300-1, 300-2) 및 배선 전극(400)들 사이의 간격(D4)은 0.1㎛~500㎛일 수 있다. 더 자세하게, 배선 전극(400)과 전극패턴(300-1, 300-2) 및 배선 전극(400)들 사이의 간격(D4)은 1㎛~200㎛일 수 있다. 좀더 자세하게, 배선 전극(400)과 전극패턴(300-1, 300-2) 및 배선 전극(400)들 사이의 간격(D4)은 1㎛~20㎛일 수 있다. 그리고 이러한 간격에는 유전체가 채워질 수 있다. 또는, 유전체는 접착층(OCR OCA)일수 있다.
예를 들어, 사이 간격에는 공기 또는 절연 흑화물질이 채워질 수 있다.
또는, 도시된 바와 달리, 반사층(200) 상에 절연층이 배치되고, 절연층 상에 별도의 배선 전극(400)이 배치될 수도 있다.
이하 도 11 및 도 12를 참조하여, 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우에 대해 설명하며, 이때, 전술한 실시예와 동일한 역할을 하는 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 전술한 실시예와 차별점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역(AA)의 사시도이고, 도 12는 도 11의 E-E' 영역을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우는 상호 커패시턴스 방식을 통해 입력 장치의 터치를 감지할 수 있다.
상호 커패시턴스 방식으로 터치를 감지하기 위하여, 반사층(200)은 감지 전극(300)을 포함하며, 감지 전극(300)은 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)을 포함한다. 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)을 통한 터치 센싱은 멀티 터치 감지가 가능하고, 터치 위치를 정확하게 감지할 수 있는 장점이 있다.
그리고 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 커버 기판(100)의 동일한 일면에 배치될 수 있다. 자세하게, 제 1 감지 전극(310) 및 제 2 감지 전극(320)은 커버 기판(100)의 일면에 서로 이격하여 배치될 수 있다. 이렇게 배치된 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320) 사이에는 커패시티드 커플링(capacitive coupling)하여 상호 정전용량이 형성될 수 있다.
이러한 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 인접한 면을 넓혀 커패시티드 커플링 양을 증가시키기 위하여, 제 1 감지 전극(310)은 홈을 구비하고, 제 2 감지 전극(320)은 돌출부를 구비하며, 제 1 감지 전극(310)의 홈에 제 2 감지 전극(320)의 돌출부가 배치될 수 있다.
다만, 또 다른 실시예에서, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)의 형상은 도면에 한정되지 않으며, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)이 동일한 일면에 형성되면서 서로 이격하도록 형성되는 다양한 형상을 포함할 수 있다.
이러한 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320) 사이의 간격에 의하여, 감지 전극(300)이 시인될 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320) 사이의 간격(D2)은 0.1㎛~500㎛일 수 있다. 자세하게, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320) 사이의 간격(D2)은 1㎛~200㎛일 수 있다. 좀더 자세하게, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320) 사이의 간격(D2)은 1㎛~20㎛일 수 있다. 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320) 사이의 간격(D2)이 0.1㎛ 미만일 경우, 제 2 감지 전극(320)과 제 1 감지 전극(310)의 합선이 발생할 수 있으며, 간격을 형성하기 위한 공정에 어려움이 있을 수 있다. 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320) 사이의 간격(D2)이 500㎛를 초과할 경우, 감지 전극(300) 패턴이 시인될 수 있다.
이러한 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320) 사이의 공간에는 유전체가 채워질 수 있다. 예를 들어, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320) 사이의 공간에는 공기가 채워질 수 있다. 또는, 유전체는 접착층(OCR OCA)일수 있다.
또는, 도시된 바와 달리 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320) 사이의 공간의 일부 또는 전부에는 절연 흑화물질이 채워질 수도 있다. 절연 흑화물질은 반사층(200)의 빛 반사를 흡수하여, 감지 전극(300)의 시인을 방지할 수 있으며, 반사층(200)의 산화를 방지할 수 있다.
이러한 감지 전극(300)에는 배선 전극(400)이 연결될 수 있다. 자세하게, 제 1 감지 전극(310)에는 제 1 배선 전극(410)이 연결되고, 제 2 감지 전극(320)에는 제 2 배선 전극(420)이 배치될 수 있다. 이러한 배선 전극(400)은 감지 전극(300)과 인쇄회로기판(500)을 전기적으로 연결할 수 있다.
자세하게, 반사층(200)은 배선 전극(400)을 포함할 수 있다. 즉, 반사층(200)에 패터닝을 통해 일부 영역을 남은 영역의 반사층(200)과 분리하고, 분리된 일부 영역을 배선 전극(400)으로 이용할 수 있다. 좀더 자세하게, 감지 전극(300)을 이루는 패턴 영역과 연결되며 인쇄회로기판(500)까지 연장되도록 반사층(200)을 패터닝하여, 배선 전극(400)을 형성할 수 있다.
또는, 도시된 바와 달리, 반사층(200) 상에 절연층이 배치되고, 절연층 상에 별도의 배선 전극(400)이 배치될 수도 있다.
이하 도 13 및 도 14를 참조하여, 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우에 대해 설명하며, 이때, 전술한 실시예와 동일한 역할을 하는 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하며, 전술한 실시예와의 차별점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역(AA)의 사시도이고, 도 14는 도 13의 평면도이다.
도 13과 14를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(100)과 반사층(200)을 포함하고, 반사층(200)은 감지 전극(300)을 포함하며, 감지 전극(300)은 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)을 포함한다.
그리고 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 커버 기판(100)의 동일한 일면에 배치될 수 있다. 자세하게, 제 1 감지 전극(310) 및 제 2 감지 전극(320)은 커버 기판(100)의 일면에 서로 이격하여 배치될 수 있다.
좀더 자세하게, 제 1 감지 전극(310)은 커버 기판(100)의 유효 영역(AA) 상에서 제 1 방향으로 연장하면서 배치될 수 있다. 제 1 감지 전극(310)은 커버 기판(100)과 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 또한, 제 2 감지 전극(320)은 커버 기판(100)의 유효 영역(AA) 상에서 제 2 방향으로 연장하면서 배치될 수 있다. 자세하게, 제 2 감지 전극(320)은 제 1 방향과 다른 방향인 제 2 방향으로 연장하고, 커버 기판(100)과 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 즉, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 커버 기판(100)의 동일 면에 직접 접촉하며 배치되고, 커버 기판(100)의 동일 면 상에서 서로 다른 방향으로 연장되며 배치될 수 있다.
제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 커버 기판(100) 상에서 서로 절연되며 배치될 수 있다.
감지 전극(300)이 배치되는 커버 기판(100)의 일면에는 브리지 전극(330)이 배치될 수 있다. 브리지 전극(330)은 예를 들어, 바(bar) 형태로 배치될 수 있다. 자세하게, 브리지 전극(330)은 유효 영역(AA) 상에서 일정한 간격으로 이격하여 바 형태로 배치될 수 있다.
브리지 전극(330) 상에는 절연물질(350)이 배치될 수 있다. 자세하게, 브리지 전극(330) 상에는 부분적으로 절연물질(350)이 배치되고, 브리지 전극(330)의 일부분은 절연물질(350)에 의해 덮여질 수 있다. 일례로, 브리지 전극(200)이 바 형태로 형성되는 경우 브리지 전극(330)의 일단 및 타단 즉, 양단 부분을 제외한 영역 상에는 절연물질(350)이 배치될 수 있다.
제 1 감지 전극(310)은 절연 물질(350) 상에서 서로 연결되며 연장되며 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 방향으로 연장하는 제 1 감지 전극(310)은 절연 물질(350) 상에서 서로 연결되며 연장되며 배치될 수 있다.
또한, 제 2 감지 전극(320)은 브리지 전극(330)과 연결되며 배치될 수 있다. 자세하게, 서로 이격하여 배치되는 제 2 감지 전극(320)은 브리지 전극(330)과 연결되고, 이에 따라, 제 2 방향으로 연장하며 배치될 수 있다.
이에 따라, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 브리지 전극과 절연물질에 의해 서로 쇼트되어 단락되지 않고 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
이하 도 15를 참조하여, 또 다른 실시예들에 따른 터치 윈도우에 대해 설명하며, 이때, 전술한 실시예와 동일한 역할을 하는 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하며, 전술한 실시예와의 차별점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 15는 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역(AA)의 사시도이다.
또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(100), 반사층(200), 기판(110)을 포함할 수 있고, 반사층(200)은 제 1 감지 전극(310)을 포함하며, 기판(110)은 제 2 감지 전극(320)을 포함할 수 있다.
자세하게, 기판(110)은 커버 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 기판(110)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 기판(110)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 기판(110)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리 이미드(PI) 등의 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다.
또한, 기판(110)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 기판(110)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 기판(110)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
커버 기판(100)과 기판(110)은 접착층을 통해 서로 접착될 수 있다. 예를 들어, 커버 기판(100)과 기판(110)은 광학용 투명 접착제(OCA)를 통해 서로 접착될 수 있다.
감지 전극(300)은 커버 기판(100) 및 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 감지 전극(310)은 커버 기판(100) 상에 배치되고, 제 2 감지 전극(320)은 기판(110) 상에 배치될 수 있다.
즉, 커버 기판(100) 상에 반사층(200)은 제 1 감지 전극(310)을 포함할 수 있다. 그리고 기판(110) 상에는 별도의 제 2 감지 전극(320)이 배치될 수 있다.
또한, 배선 전극(400)은 제 1 감지 전극(310)과 연결되는 제 1 배선 전극(410) 및 제 2 감지 전극(320)과 연결되는 제 2 배선 전극(420)을 포함할 수 있다. 제 1 배선 전극(410)은 커버 기판(100) 상에 배치될 수 있고, 제 2 배선 전극(420)은 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 즉, 커버 기판(100) 상에 반사층(200)은 제 1 배선 전극(410)을 포함할 수 있다. 그리고 기판(110) 상에는 별도의 제 2 배선 전극(420)이 포함될 수 있다.
이하 도 16을 참조하여, 또 다른 실시예들에 따른 터치 윈도우에 대해 설명하며, 이때, 전술한 실시예와 동일한 역할을 하는 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하며, 전술한 실시예와의 차별점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 유효 영역(AA)의 사시도이다.
또 다른 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(100), 반사층(200), 중간층(150)을 포함할 수 있고, 반사층(200)은 제 1 감지 전극(310)을 포함할 수 있다. 그리고 중간층(150) 상에는 제 2 감지 전극(320)을 배치될 수 있다.
중간층(150)은 커버 기판(100)과 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 중간층(150)은 유전물질을 포함할 수 있다.
예를 들어, 중간층(150)은 절연체 계열로서 LiF, KCl, CaF2, MgF2 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 할로겐 화합물류 또는 융합 실리카(fused silica), SiO2, SiNX 등; 반도체 계열로서 InP, InSb 등; 반도체나 유전체에 사용되는 투명 산화물로서 ITO, IZO 등의 주로 투명 전극에 사용되는 In화합물 또는 ZnOx, ZnS, ZnSe, TiOx, WOx, MoOx, ReOx의 반도체나 유전체에 사용되는 투명산화물 등; 유기 반도체 계열로서 Alq3, NPB, TAPC, 2TNATA, CBP, Bphen 등; 저유전상수 물질로서 실세스퀴옥산(silsesquioxane) 또는 그 유도체(수소-실세스퀴옥산(H-SiO3/2)n, 메틸-실세스퀴옥산(CH3-SiO3/2)n), 다공성 실리카 또는 불소 또는 탄소 원자가 도핑된 다공성 실리카, 다공성 아연산화물(porous ZnOx), 불소 치환된 고분자화합물(CYTOP) 또는 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있다.
중간층(150)은 약 75% 내지 약 99%의 가시 광선 투과율을 가질 수 있다.
이때, 중간층(150)의 두께는 커버 기판(100)의 두께보다 작을 수 있다. 자세하게, 중간층(150)의 두께는 커버 기판(100)의 두께의 약 0.01배 내지 약 0.1배일 수 있다. 예를 들어, 커버 기판(100)의 두께는 약 0.1㎜이고, 중간층(150)의 두께는 약 0.001㎜ 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 중간층(150)의 단면적은 커버 기판(100)의 단면적과 상이할 수 있다. 자세하게, 중간층(150)의 단면적은 커버 기판(100)의 단면적보다 작을 수 있다. 따라서, 커버 기판(100)에 대응되는 크기를 가지는 반사층(200) 보다 작을 수 있다.
중간층(150)은 반사층(200)의 상면에 직접 배치될 수 있다. 즉, 제 1 감지 전극(310)이 배치되는 반사층(200)의 상면에 직접 유전물질을 도포하여 중간층(150)을 형성할 수 있다. 이후, 중간층(150) 상에 제2 감지 전극(300)을 배치할 수 있다.
이하, 도 17 내지 도 20을 참조하여, 앞서 설명한 터치 패널과 표시 패널이 결합된 터치 디바이스를 설명한다.
이하, 도 15 내지 도 17을 참조하여, 앞서 설명한 터치 윈도우와 표시 패널이 결합된 터치 디바이스를 일례들을 설명한다.
도 15을 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널(700) 상에 배치되는 터치 윈도우를 포함할 수 있다.
자세하게, 도 15를 참조하면, 터치 디바이스는 터치 윈도우와 표시 패널(700)이 결합되어 형성될 수 있다. 터치 윈도우와 표시 패널(600)은 접착층(700)을 통해 서로 접착될 수 있다. 예를 들어, 터치 윈도우와 표시 패널(600)은 광학용 투명 접착제(OCA) 또는 광학용 투명 레진(OCR) 을 포함하는 접착층(700)을 통해 서로 합지될 수 있다. 자세하게, 터치 윈도우의 반사층(200)과 표시 패널은 접착층을 통해 서로 합지될 수 있다.
표시 패널(600)은 제 1 기판(610) 및 제 2 기판(620)을 포함할 수 있다.
표시 패널(600)이 액정표시패널인 경우, 표시 패널(600)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT)와 화소전극을 포함하는 제 1 기판(610)과 컬러필터층들을 포함하는 제 2 기판(620)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 형성될 수 있다.
또한, 표시 패널(600)은 박막트랜지스터, 칼라필터 및 블랙매트릭스가 제 1 기판(610)에 형성되고, 제 2 기판(620)이 액정층을 사이에 두고 제 1 기판(610)과 합착되는 COT(color filter on transistor)구조의 액정표시패널일 수도 있다. 즉, 제 1 기판(610) 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 박막 트랜지스터 상에 보호막을 형성하고, 보호막 상에 컬러필터층을 형성할 수 있다. 또한, 제 1 기판(610)에는 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소전극을 형성한다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙매트릭스를 생략하고, 공통 전극이 블랙매트릭스의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
또한, 표시 패널(600)이 액정표시패널인 경우, 표시 장치는 표시 패널(600) 배면에서 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(600)이 유기전계발광표시패널인 경우, 표시 패널(600)은 별도의 광원이 필요하지 않은 자발광 소자를 포함한다. 표시 패널(600)은 제 1 기판(610) 상에 박막트랜지스터가 형성되고, 박막트랜지스터와 접촉하는 유기발광소자가 형성된다. 유기발광소자는 양극, 음극 및 양극과 음극 사이에 형성된 유기발광층을 포함할 수 있다. 또한, 유기발광소자 상에 인캡슐레이션을 위한 봉지 기판 / 배리어 기판 역할을 하는 제 2 기판(620)을 더 포함할 수 있다.
이러한 표시 패널에서 출력되는 화면은 반사층(200)을 통과할 수 있다.
또는, 도 18을 참조하면, 커버 기판(100) 상에 기판이 더 배치되는 경우, 터치 디바이스는 기판과 표시 패널(600)이 결합되어 형성될 수 있다. 기판과 표시 패널(600)은 접착층(700)을 통해 서로 접착될 수 있다. 예를 들어, 기판과 표시 패널(600)은 광학용 투명 접착제(OCA) 또는 광학용 투명 레진(OCR) 을 포함하는 접착층(700)을 통해 서로 합지될 수 있다.
도 19를 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널(600)과 일체로 형성된 터치 윈도우를 포함할 수 있다. 즉, 적어도 하나의 감지 전극(300)은 표시 패널 상에 배치될 수 있다.
자세하게는, 표시 패널(600)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극(300)이 배치될 수 있다. 즉, 제 1 기판(610) 또는 제 2 기판(620)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극(300)이 형성될 수 있다.
이때, 상부에 배치된 커버 기판(100)의 상면에 배치된 반사층(200)은 적어도 하나의 감지 전극(300)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 19를 참조하면, 커버 기판(100)의 일면에는 반사층(200)이 패터닝 된 제 1 감지 전극(310)이 배치될 수 있다. 또한, 표시 패널(600)의 일면에 제 2 감지 전극(320)이 배치될 수 있다.
커버 기판(100)(100)과 표시 패널(600) 사이에는 접착층(700)이 배치되어, 커버 기판(100)과 표시 패널(600)은 서로 합지될 수 있다.
또한, 커버 기판(100)(100) 하부에 편광판을 더 포함할 수 있다. 편광판은 선 편광판 또는 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다. 예를 들면, 표시 패널(600)이 액정표시패널인 경우, 편광판은 선 편광판일 수 있다. 또한, 표시 패널(600)이 유기전계발광표시패널인 경우, 편광판은 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다. 이러한 표시 패널에서 출력되는 화면은 반사층(200)을 통과할 수 있다.
또한, 편광판의 일면에 적어도 하나의 감지 전극(300)을 배치 할 수도 있다.
실시예에 따른 터치 디바이스는 감지 전극(300)을 지지하는 적어도 하나의 기판을 생략할 수 있다. 이로 인해, 두께가 얇고 가벼운 터치 디바이스를 형성할 수 있다.
이어서, 도 20을 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널(600)과 일체로 형성된 터치 윈도우를 포함할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 감지 전극(300)이 표시 패널의 내측에 형성될 수 있다.
표시 패널은 제 1 기판(610) 및 제 2 기판(620)을 포함한다. 이때, 제 1 기판(610) 및 제 2 기판(620)의 사이에 제 1 감지 전극(310) 또는 제 2 감지 전극(320)이 배치될 수 있다. 즉, 제 1 기판(610) 또는 제 2 기판(620)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극(300)이 배치될 수 있다.
또한, 커버 기판(100) 하부에 편광판을 더 포함할 수 있다.
또한, 편광판의 일면에 적어도 하나의 감지 전극(300)을 배치 할 수 있다.
표시 패널이 액정표시패널인 경우, 제 2 감지 전극(320)이 제 1 기판(610) 상면에 형성되는 경우, 제 2 감지 전극(320)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT) 또는 화소전극과 함께 형성될 수 있다. 또한, 제 2 감지 전극(320)이 제 2 기판(620) 배면에 형성되는 경우, 제 2 감지 전극(320) 상에 컬러필터층이 형성되거나, 컬러필터층 상에 제 2 감지 전극(320)이 형성될 수 있다. 표시 패널이 유기전계발광표시패널인 경우, 제 2 감지 전극(320)이 제 1 기판(610)의 상면에 형성되는 경우, 제 2 감지 전극(320)은 박막트랜지스터 또는 유기발광소자와 함께 형성될 수 있다.
실시예에 따른 터치 디바이스는 감지 전극(300)을 지지하는 기판을 생략할 수 있다. 이로 인해, 두께가 얇고 가벼운 터치 디바이스를 형성할 수 있다. 또한, 표시 패널에 형성되는 소자와 함께 감지 전극(300) 및 배선을 형성하여 공정을 단순화 하고, 비용을 절감할 수 있다.
도 21은 실시예에 따른 터치 디바이스가 적용되는 터치 디바이스 장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 21를 참고하면, 터치 디바이스 장치는 커버 기판(100), 감지 전극(300)을 포함하는 반사층(200) 및 표시 패널을 포함할 수 있다.
커버 기판(100)에는 유효 영역(AA)과 비유효 영역(UA)이 정의될 수 있으며, 유효 영역(AA)에 오버랩되는 반사층(200)에는 감지 전극(300)이 패터닝 될 수 있다. 그리고 유효 영역(AA)에 오버랩되는 반사층(200)의 일면에는 표시 패널이 배치될 수 있다.
이러한 터치 디바이스 장치는 사용자에게 거울 역할을 할 수 있으며, 유효 영역(AA)을 통해 디스플레이를 제공할 수 있고, 사용자는 디스플레이 화면을 터치함으로써, 새로운 사용자 인터페이스를 경험할 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 (10)

  1. 커버 기판;
    상기 커버 기판 상에 배치되며 감지 전극을 포함하는 반사층;
    상기 감지 전극과 연결되는 배선 전극; 및
    상기 배선 전극을 통해 상기 감지 전극과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 포함하고,
    상기 반사층은 패터닝되어 형성된 상기 감지 전극과, 상기 감지 전극과 이격하는 잔여 패턴을 포함하고,
    상기 감지전극과 상기 반사층은 상기 커버 기판의 동일면 상에 배치되고,
    상기 잔여 패턴과 상기 감지 전극 사이의 간격은 0.1㎛~500㎛이고,
    상기 감지 전극과 상기 잔여 패턴은 사이의 공간을 두며 배치되고,
    상기 공간에는 절연 흑화물질이 배치되는 터치 윈도우.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 반사층이 배치된 커버 기판의 일면과 반대되는 타면의 빛을 반사하는 터치 윈도우.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사층은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속으로 이루어진 금속 박막으로 형성된 터치 윈도우.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 전극은 매트릭스 형태로 나열되는 복수의 전극패턴들을 포함하는 터치 윈도우.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 배선 전극을 더 포함하는 터치 윈도우.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 전극은 제 제 1 감지 전극과, 상기 제 1 감지 전극과 이격되도록 배치되는 제 2 감지 전극을 포함하는 터치 윈도우.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항의 터치 윈도우; 및
    상기 터치 윈도우의 반사층 후면에 배치되는 표시 패널을 포함하는 터치 디바이스 장치.
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