KR102288835B1 - 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 터치 윈도우 - Google Patents

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KR102288835B1
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Abstract

실시예에 따른 인쇄회로기판은 연결 영역 및 비연결 영역을 포함하는 지지기판; 상기 연결 영역 상에 배치되는 패드부; 및 상기 연결 영역 및 상기 비연결 영역 상에 배치되는 그라운드 전극을 포함하고, 상기 패드부와 상기 그라운드 전극은 상기 연결 영역 상에서 중첩된다.

Description

인쇄회로기판 및 이를 포함하는 터치 윈도우{PRINTED CIRCUT BOARD AND TOUCH WINDOW COMPRISING THE SAME}
실시예는 인쇄회로기판 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 윈도우는 기판 상에 터치를 감지하는 감지 전극과 이를 인쇄회로기판에 연결하는 배선 전극을 형성하여 제조될 수 있다.
이때, 외부에서 유입되는 정전기(ESD)에 의해 터치 윈도우 내부의 전극 즉, 감지 전극 및 배선 전극에 결손이 발생하거나 또는 인쇄회로기판의 배선에 결손이 발생하여 터치 윈도우의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 터치 윈도우가 요구된다.
실시예는 향상된 신뢰성을 가지는 인쇄회로기판 및 이를 포함하는 터치 윈도우를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 인쇄회로기판은 연결 영역 및 비연결 영역을 포함하는 지지기판; 상기 연결 영역 상에 배치되는 패드부; 및 상기 연결 영역 및 상기 비연결 영역 상에 배치되는 그라운드 전극을 포함하고, 상기 패드부와 상기 그라운드 전극은 상기 연결 영역 상에서 중첩된다.
실시예에 따른 인쇄회로기판은 그라운드 전극이 배치되는 영역을 확장하여 인쇄회로기판에 배치되는 그라운드 전극의 면적을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 그라운드 전극의 효율을 향상시켜 외부의 정전기로 인한 내부 전극 손상을 방지하여 터치 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 그라운드 전극이 절곡부에서 패드부와 중첩되며 배치되므로, 그라운드 전극과 패드부를 서로 연결하는 배선이 요구되지 않으므로, 이러한 배선 패턴 공정을 생략할 수 있어, 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 터치 윈도우의 상면도를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 인쇄회로기판의 일부 상면도를 도시한 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 일부 상면도를 도시한 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판의 일부 상면도를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 10은 실시예에 따른 터치 윈도우와 표시 패널이 결합되는 터치 디바이스를 도시한 도면들이다.
도 11 내지 도 14는 실시예에 따른 터치 디바이스가 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.
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 1 내지 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우는, 기판(100), 감지 전극(200), 배선 전극(300) 및 인쇄회로기판(400)을 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 감지 전극(200), 상기 배선 전극(300) 및 상기 인쇄회로기판(400)을 지지할 수 있다. 즉, 상기 기판(100)은 지지기판일 수 있다.
상기 기판(100)은 리지드(rigid)하거나 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), 폴리 이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), COP 필름 또는 COC 필름 등의 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다.
사파이어는 유전율 등 전기 특성이 매우 뛰어나 터치 반응 속도를 획기적으로 올릴수 있을 뿐 아니라 호버링(Hovering) 등 공간 터치를 쉽게 구현 할 수 있고 표면 강도가 높아 커버 기판으로도 적용 가능한 물질이다. 여기서, 호버링이란 디스플레이에서 약간 떨어진 거리에서도 좌표를 인식하는 기술을 의미한다.
또한, 상기 기판(100)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 상기 기판(100)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤(random)한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
상기 기판(100)은 커버 기판일 수 있다. 또는, 상기 기판(100) 상에는 별도의 커버 기판이 더 배치될 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 패널에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되면, 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생하고, 이러한 차이가 발생한 부분을 접촉 위치로 검출할 수 있다.
상기 감지 전극(200)은 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 감지 전극(200)은 상기 기판(100)의 유효 영역(AA) 상에 배치될 수 있다.
상기 감지 전극(200)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다, 일례로, 상기 감지전극(200)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다.
또는, 상기 감지 전극(200)은 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 또는 전도성 폴리머를 포함할 수 있다.
또는, 상기 감지 전극(200)은 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지전극(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.
상기 감지 전극(200)은 제 1 감지 전극(210) 및 제 2 감지 전극(220)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지 전극(200)은 일 방향으로 연장하는 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 1 감지 전극(210)과 다른 방향으로 연장하는 제 2 감지 전극(220)을 포함할 수 있다.
상기 감지 전극(200)은 메쉬 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 감지 전극(200)은 복수 개의 서브 전극들을 포함할 수 있고, 상기 서브 전극들은 메쉬 형상으로 서로 교차하면서 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 감지 전극(200)은 메쉬 형상으로 서로 교차하는 복수 개의 서브 전극들에 의해 메쉬 선 및 상기 메쉬 선 사이의 메쉬 개구부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 메쉬 선의 선폭은 약 0.1㎛ 내지 약 10㎛일 수 있다. 상기 메쉬 선의 선폭이 약 0.1㎛ 미만인 메쉬 선의 경우 제조 공정 상 불가능할 수 있고, 약 10㎛를 초과하는 경우, 감지 전극 패턴이 외부에서 시인되어 시인성이 저하될 수 있다. 바람직하게는, 상기 메쉬 선의 선폭은 약 1㎛ 내지 약 5㎛일 수 있다. 더 바람직하게는, 상기 메쉬 선의 선폭은 약 1.5㎛ 내지 약 3㎛일 수 있다.
또한, 상기 메쉬 개구부는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 메쉬 개구부는 사각형, 다이아몬드형, 오각형, 육각형의 다각형 형상 또는 원형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 메쉬 개구부는 규칙적인(regular) 형상 또는 랜덤(random)한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 감지 전극(200)이 메쉬 형상을 가짐으로써, 유효 영역 일례로, 디스플레이 영역 상에서 상기 감지 전극의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 즉, 상기 감지 전극이 금속으로 형성되어도, 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 또한, 상기 감지 전극이 대형 크기의 터치 윈도우에 적용되어도 터치 윈도우의 저항을 낮출 수 있다.
실시예에 따른 터치 윈도우는 상기 제 1 감지 전극(210)과 상기 제 2 감지 전극(220)이 배치되는 위치에 따라 다양한 구조로 분류될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(100)의 동일한 면 상에 배치될 수 있다. 또는, 상기 제 1 감지 전극(210)은 상기 기판(100)의 일면 상에 배치되고, 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판 상의 다른 기판의 일면 상에 배치될 수 있다. 또는, 상기 제 1 감지 전극(210)은 상기 기판(100) 상의 다른 기판의 일면 상에 배치되고, 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 다른 기판 상의 또 다른 기판의 일면 상에 배치될 수 있다.
도 1은 상기 기판(100)의 동일한 면 상에 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)이 배치되는 것을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 제 1 감지 전극(210)과 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(100) 상에서 서로 절연되며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 감지 전극(210)은 제 1 연결 전극(211)에 의해 서로 연결되고, 상기 제 2 감지 전극(220)은 제 2 연결 전극(221)에 의해 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(100)의 일면 상에 제 2 연결 전극(221)이 배치되고, 상기 제 2 연결 전극(221) 상에 절연층(250)이 부분적으로 배치되고, 상기 절연층(250) 상에 제 1 감지 전극 및 제 2 감지 전극이 배치될 수 있다. 상기 절연층(250) 상에 배치되는 상기 제 1 감지 전극(210)은 서로 연결되며 배치되고, 상기 제 2 감지 전극(220)은 서로 이격하며 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 감지 전극(210)들이 연결되는 부분과 상기 제 2 감지 전극(220)의 일 부분에 절연층(250)이 배치되고, 상기 절연층 상에 상기 제 2 감지 전극(220)을 연결하는 브리지 전극(230)이 배치되어, 서로 이격된 상기 제 2 감지 전극(220)들은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 감지 전극(210)과 상기 제 2 감지 전극(220)은 서로 접촉되지 않고, 기판(100)의 동일한 일면 즉, 유효 영역의 일면 상에서 서로 절연되며 함께 배치될 수 있다.
상기 배선 전극(300)은 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 배선 전극(300)은 상기 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있다.
상기 배선 전극(300)은 제 1 배선 전극(310) 및 제 2 배선 전극(320)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 배선 전극(300)은 상기 제 1 감지 전극(210)과 연결되는 제 1 배선 전극(310) 및 상기 제 2 감지 전극(220)과 연결되는 제 2 배선 전극(320)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 배선 전극(310) 및 상기 제 2 배선 전극(320)은 상기 기판의 비유효 영역(UA) 상에 배치되는 인쇄층(500) 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 배선 전극(310) 및 상기 제 2 배선 전극(320)은 전기 전도성이 우수한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 배선 전극(310) 및 상기 제 2 배선 전극(320)은 앞서 설명한 상기 감지 전극(200)과 동일 유사한 물질을 포함할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(400)은 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 인쇄회로기판(400)은 상기 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(400)은 플렉서블할 수 있다. 즉, 상기 인쇄회로기판(400)은 연성인쇄회로기판(FPCB)일 수 잇다.
상기 인쇄회로기판(400)은 상기 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 배치되고, 상기 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에서 상기 배선 전극(300)과 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 배선 전극(300)의 일단 및 상기 인쇄회로기판(400)에는 연결부, 일례로, 패드부가 배치되고, 상기 패드부들을 이방성 전도 필름(ACF)에 의해 접착(bonding)하여 상기 배선 전극(300)과 상기 인쇄회로기판(400)을 전기적으로 연결할 수 있다.
이에 따라, 상기 감지 전극(200)으로부터 감지되는 터치 신호를 상기 배선 전극(300)을 통해 상기 인쇄회로기판(400)으로 전달하고, 상기 인쇄회로기판에서는 이러한 터치 신호를 상기 인쇄회로기판(400)에 배치되는 배선을 통해 인쇄회로기판에 실장된 구동칩으로 전달할 수 있다.
상기 인쇄회로기판(400)은 지지기판(410), 패드부(420) 및 그라운드 전극(430)을 포함할 수 있다.
상기 지지기판(410)은 플라스틱을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지기판(410)은 폴리이미드(polyimide)와 같은 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 지지기판(410)은 연결 영역(CA) 및 비연결 영역(NCA)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지기판(410)은 상기 인쇄회로기판과 상기 배선 전극(300)이 연결되어 접합되는 영역을 포함하는 상기 연결 영역(CA)과 상기 인쇄회로기판과 상기 배선 전극(300)이 연결되지 않는 영역을 포함하는 비연결 영역(NCA)을 포함할 수 있다.
상기 패드부(420)는 상기 연결 영역(CA) 상에 배치될 수 있다. 상기 패드부(420)는 상기 연결 영역(CA) 상에 적어도 하나 이상 배치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 연결 영역(CA) 상에는 복수 개의 패드부(420)들이 배치될 수 있다.
상기 패드부(420)는 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 패드부(420)는 금속을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 패드부(420)은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu) 및 이들의 합금과 같은 전도성 물질을 포함할 수 있다.
상기 패드부(420)는 상기 연결 영역(CA) 상에서 상기 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 배치되는 배선 전극(300)과 연결될 수 있다.
상기 패드부(420)는 제 1 패드부(421) 및 제 2 패드부(422)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 패드부(420)는 상기 배선 전극(300)과 연결되는 상기 제 1 패드부(421) 및 상기 제 1 패드부(421)와 인접하여 배치되고, 상기 배선 전극(300)과 연결되지 않는 상기 제 2 패드부(422)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 패드부(422)는 상기 연결 영역(CA)의 끝단에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 패드부(422)는 상기 연결 영역(CA)의 일단 및 타단에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 패드부(421)은 상기 연결 영역(CA)의 일단 및 타단에 배치되는 상기 제 2 패드부(422)들 사이에 배치될 수 있다.
상기 그라운드 전극(430)은 상기 연결 영역(CA) 및 상기 비연결 영역(NCA) 중 적어도 하나의 영역 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 그라운드 전극(430)은 상기 지지기판(410)의 비연결 영역(NCA) 상에 배치될 수 있다.
상기 그라운드 전극(430)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 그라운드 전극(430)은 금속을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 그라운드 전극(430)은 구리(Cu) 등과 같은 전도성 물질을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 그라운드 전극(430)은 상기 지지기판(410)의 비연결 영역(NCA) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 패드부(420)와 이격하며 상기 패드부(420)의 하부에 배치될 수 있다.
상기 그라운드 전극(430)은 절곡부(431)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 그라운드 전극(430)은 상기 제 2 패드부(422)가 배치되는 방향으로 절곡하는 절곡부(431)를 포함할 수 있다.
상기 그라운드 전극(430)은 상기 패드부(420)와 부분적으로 중첩될 수 있다. 예를 들어, 상기 그라운드 전극(430)은 상기 제 1 패드부(421)과는 서로 이격하여 배치되고, 상기 제 2 패드부(422)와는 서로 중첩(overlap)하며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 그라운드 전극(430)은 상기 절곡부(431)에서 상기 제 2 패드부(422)와 중첩되며 배치될 수 있다.
상기 그라운드 전극(430)은 외부에서 유입되는 정전기(ESD)로부터 내부 전극의 충격을 보호할 수 있다. 즉, 외부의 정전기를 그라운드 전극으로 흡수하여 외부로 다시 방출함으로써, 정전기를 통해 내부 전극이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기 그라운드 전극의 효과는 그라운드 전극의 두께, 면적 등 크기에 비례할 수 있다. 자세하게, 상기 그라운드 전극은 크기가 클수록 효율이 향상될 수 있다.
이에 따라, 실시예에 따른 인쇄회로기판은 그라운드 전극을 비연결 영역에서 일부 절곡하는 절곡부만큼 더 배치함으로써, 인쇄회로기판에 배치되는 그라운드 전극의 면적을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 그라운드 전극의 효율을 향상시켜 외부의 정전기로 인한 내부 전극 손상을 방지하여 터치 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 그라운드 전극이 절곡부에서 패드부와 중첩되며 배치되므로, 그라운드 전극과 패드부를 서로 연결하는 배선이 요구되지 않으므로, 이러한 배선 패턴 공정을 생략할 수 있어, 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판을 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판은 보강선(500)을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 패드부(421)는 제 1 서브 제 1 패드부(421a), 제 2 서브 제 1 패드부(421b)를 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 서브 제 1 패드부(421a)와 상기 제 2 서브 제 1 패드부(421b)는 서로 나란하게 배치될 수 있고, 상기 제 2 서브 제 1 패드부(421b)는 상기 제 1 서브 제 1 패드부(421a)와 상기 제 2 패드부(422) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 2 서브 제 1 패드부(421b)는 상기 제 1 패드부(421) 중 상기 제 2 패드부(422)와 가장 인접한 제 1 패드부일 수 있다.
상기 제 2 서브 제 2 패드부(421b)와 상기 제 2 패드부(422) 사이에는 보강선(500)이 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 보강선(500)은 상기 제 2 서브 제 2 패드부(421b)와 상기 제 2 패드부(422)에 연결될 수 있다.
또한, 상기 보강선(500)에는 절단 영역(1A)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 보강선(500)의 일단은 상기 제 2 서브 제 2 패드부(421b)와 연결되고, 타단은 상기 제 2 패드부(422)와 연결될 수 있다.
상기 절단 영역에 의해 정전기(ESD)에 가장 취약한 최외곽 배선 즉, 상기 제 2 서브 제 2 패드부(421b)로 유입되는 정전기를 상기 보강선에 의해 효과적으로 그라운드 전극으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 보강선(500)은 상기 절단 영역(1A) 방향으로 연장할수록 폭이 작아짐으로써, 정전기를 상기 그라운드 전극으로 효과적으로 이동할 수 있다.
상기 절단 영역의 폭(W)은 약 0.02㎜ 내지 약 0.1㎜일 수 있다. 자세하게, 상기 절단 영역의 폭(W)은 약 0.03㎜ 내지 약 0.08㎜일 수 있다. 더 자세하게, 상기 절단 영역의 폭(W)은 약 0.05㎜ 내지 약 0.07㎜일 수 있다.
상기 절단 영역의 폭이 약 0.02㎜ 미만인 경우 절단 영역이 너무 좁아 보강선이 연결되어, 그라운드 전극과 제 2 서브 제 2 패드부가 서로 연결되어 신뢰성이 저하될 수 있고, 약 0.1㎜을 초과하는 경우, 절단 영역의 폭이 너무 크게 되어 정전기가 그라운드 전극 방향으로 효과적으로 이동할 수 없어 신뢰성이 저하될 수 있다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판을 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 인쇄회로기판은 얼라인 마크(600)을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 얼라인 마크(600)는 상기 그라운드 전극(430) 영역 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 그라운드 전극(430)을 부분적으로 패터닝하여 얼라인 마크(600)를 형성할 수 있다.
상기 얼라인 마크(600)는 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 즉, 상기 그라운드 전극(430) 상에 상기 얼라인 마크(600)를 형성함으로써, 그라운즈 전극과 얼라인 마크를 동시에 형성할 수 있어 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 10을 참조하여, 앞서 설명한 터치 윈도우와 표시 패널이 결합된 터치 디바이스를 설명한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널(700)과 일체로 형성된 터치 윈도우를 포함할 수 있다. 즉, 적어도 하나의 감지 전극을 지지하는 기판이 생략될 수 있다.
자세하게는, 상기 표시 패널(700)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극이 형성될 수 있다. 상기 표시 패널(700)은 제 1 기판(701) 및 제 2 기판(702)을 포함한다. 즉, 상기 제 1 기판(701) 또는 상기 제 2 기판(702)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극이 형성될 수 있다.
상기 표시 패널(700)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 패널(700)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT)와 화소전극을 포함하는 제 1 기판(701)과 컬러필터층들을 포함하는 제 2 기판(702)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(700)은 박막트랜지스터, 칼라필터 및 블랙매트릭스가 제 1 기판(701)에 형성되고, 제 2 기판(702)이 액정층을 사이에 두고 상기 제 1 기판(101)과 합착되는 COT(color filter on transistor)구조의 액정표시패널일 수도 있다. 즉, 상기 제 1 기판(701) 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 보호막을 형성하고, 상기 보호막 상에 컬러필터층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1 기판(701)에는 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소전극을 형성한다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙매트릭스를 생략하고, 공통 전극이 블랙매트릭스의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
또한, 상기 표시 패널(700)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(700) 배면에서 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(700)이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 표시 패널(700)은 별도의 광원이 필요하지 않은 자발광 소자를 포함한다. 상기 표시 패널(700)은 제 1 기판(701) 상에 박막트랜지스터가 형성되고, 상기 박막트랜지스터와 접촉하는 유기발광소자가 형성된다. 상기 유기발광소자는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 형성된 유기발광층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기발광소자 상에 인캡슐레이션을 위한 봉지 기판 역할을 하는 제 2 기판(702)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상부에 배치된 기판의 상면에 적어도 하나의 감지 전극이 형성될 수 있다. 도면 상에는 제 2 기판(702)의 상면에 감지 전극이 형성되는 구성을 도시하였으나, 상기 제 1 기판(701)이 상부에 배치되는 경우, 상기 제 1 기판(701)의 상면에 적어도 하나의 감지 전극이 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 표시 패널(700)의 상면에 제 1 감지 전극(210)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 감지 전극(210)과 연결되는 제 1 배선이 형성될 수 있다. 상기 제 1 감지 전극(210)이 형성된 상기 표시 패널(700) 상에는 제 2 감지 전극(220) 및 제 2 배선이 형성된 터치 기판(105)이 형성될 수 있다. 상기 터치 기판(105)과 상기 표시 패널(700) 사이에는 제 1 접착층(66)이 형성될 수 있다.
도면 상에는, 터치 기판(105)의 상면에 제 2 감지 전극(220)이 형성되고, 상기 터치 기판(105) 상에 제 2 접착층(67)을 사이에 두고 배치되는 커버 기판(1000)을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 터치 기판(105)의 배면에 상기 제 2 감지 전극(220)이 형성될 수 있으며, 이때, 상기 터치 기판(105)이 커버 기판의 역할을 할 수도 있다.
즉, 도면에 한정되지 않으며, 상기 표시 패널(700)의 상면에 제 1 감지 전극(210)이 형성되고, 상기 제 2 감지 전극(220)을 지지하는 터치 기판(105)이 상기 표시 패널(700) 상에 배치되고, 상기 터치 기판(105)과 상기 표시 패널(700)이 합착되는 구조면 충분하다.
또한, 상기 터치 기판(105)은 편광판일 수 있다. 즉, 상기 제 2 감지 전극(220)은 편광판의 상면 또는 배면에 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 제 2 감지 전극과 편광판은 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 터치 기판(105)과 별도로 편광판을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 편광판은 상기 터치 기판(105) 하부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 편광판은 상기 터치 기판(105)과 표시 패널(700) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 편광판은 상기 터치 기판(105) 상부에 배치될 수 있다.
상기 편광판은 선 편광판 또는 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널(700)이 액정표시패널인 경우, 상기 편광판은 선 편광판일 수 있다. 또한, 상기 표시 패널(700)이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 편광판은 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 표시 패널(700)의 상면에 제 1 감지 전극(210) 및 제 2 감지 전극(220)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 표시 패널(700)의 상면에 상기 제 1 감지 전극(210)과 연결되는 제 1 배선과 상기 제 2 감지 전극(220)과 연결되는 제 2 배선이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 감지 전극(210) 상에 형성되고, 상기 제 2 감지 전극(220)을 노출하는 절연층(250)이 형성될 수 있다. 상기 절연층(250) 상에는 상기 제 2 감지 전극(220)을 연결하기 위한 브리지 전극(230)이 더 형성될 수 있다.
다만, 도면에 한정되지 않으며, 상기 표시 패널(700) 상면에 제 1 감지 전극(210), 제 1 배선 및 제 2 배선이 형성되고, 상기 제 1 감지 전극(210) 및 제 1 배선 상에 절연층이 형성될 수 있다. 상기 절연층 상에 제 2 감지 전극(220)이 형성되고, 상기 제 2 감지 전극(220)과 상기 제 2 배선을 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(700) 상면에 제 1 감지 전극(210), 제 2 감지 전극(220), 제 1 배선 및 제 2 배선이 유효 영역에 형성될 수 있다. 상기 제 1 감지 전극(210) 및 제 2 감지 전극(220)은 서로 이격하여 형성되고, 인접하도록 배치될 수 있다. 즉, 절연층, 브리지 전극 등이 생략될 수 있다.
즉, 도면에 한정되지 않으며, 상기 표시 패널(700) 상에 별도의 감지 전극 지지 기판 없이 제 1 감지 전극(210) 및 제 2 감지 전극(220)이 형성되면 충분하다.
상기 표시 패널(700) 상에 접착층(68)을 사이에 두고 커버 기판(1000)이 배치될 수 있다. 이때, 상기 표시 패널(700)과 상기 커버 기판(1000) 사이에는 편광판이 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 디바이스는 감지 전극을 지지하는 적어도 하나의 기판을 생략할 수 있다. 이로 인해, 두께가 얇고 가벼운 터치 디바이스를 형성할 수 있다.
이어서, 도 7 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치 디바이스에 대해서 설명한다. 앞서 설명한 실시예들과 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널과 일체로 형성된 터치 윈도우를 포함할 수 있다. 즉, 적어도 하나의 감지 전극을 지지하는 기판이 생략될 수 있으며, 감지 전극을 지지하는 기판이 모두 생략될 수도 있다.
유효 영역에 배치되어 터치를 감지하는 센서 역할을 하는 감지 전극과 상기 감지 전극으로 전기적 신호를 인가하는 배선이 상기 표시 패널의 내측에 형성될 수 있다. 자세하게는, 적어도 하나의 감지 전극 또는 적어도 하나의 배선이 상기 표시 패널의 내측에 형성될 수 있다.
상기 표시 패널은 제 1 기판(701) 및 제 2 기판(702)을 포함한다. 이때, 상기 제 1 기판(701) 및 제 2 기판(702)의 사이에 제 1 감지 전극(210) 및 제 2 감지 전극(220) 중 적어도 하나의 감지 전극이 배치된다. 즉, 상기 제 1 기판(701) 또는 상기 제 2 기판(702)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극이 형성될 수 있다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 제 1 기판(701) 및 제 2 기판(702)의 사이에 제 1 감지 전극(210), 제 2 감지 전극(220), 제 1 배선 및 제 2 배선이 배치될 수 있다. 즉, 표시 패널의 내측에 제 1 감지 전극(210), 제 2 감지 전극(220), 제 1 배선 및 제 2 배선이 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 표시 패널의 제 1 기판(701)의 상면에 제 1 감지 전극(210) 및 제 1 배선이 형성되고, 상기 제 2 기판(702)의 배면에 제 2 감지 전극(220) 및 제 2 배선이 형성될 수 있다. 도 8을 참조하면, 상기 제 1 기판(701)의 상면에 제 1 감지 전극(210), 제 2 감지 전극(220), 제 1 배선 및 제 2 배선이 형성될 수 있다. 상기 제 1 감지 전극(210) 및 제 2 감지 전극(220) 사이에는 절연층(250)이 형성될 수 있다. 또한, 도 9를 참조하면, 상기 제 2 기판(702)의 배면에 제 1 감지 전극(210) 및 제 2 감지 전극(220)이 형성될 수 있다. 상기 제 1 감지 전극(210) 및 제 2 감지 전극(220) 사이에는 절연층(250)이 형성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 제 1 기판(701) 및 제 2 기판(702)의 사이에 제 1 감지 전극(210) 및 제 1 배선이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 감지 전극(220) 및 제 2 배선은 터치 기판(105)에 형성될 수 있다. 상기 터치 기판(105)은 상기 제 1 기판(701) 및 제 2 기판(702)을 포함하는 표시 패널 상에 배치될 수 있다. 즉, 표시 패널의 내측에 제 1 감지 전극(210) 및 제 1 배선이 배치되고, 표시 패널의 외측에 제 2 감지 전극(220) 및 제 2 배선이 배치될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극(210) 및 제 1 배선은 상기 제 1 기판(701)의 상면 또는 상기 제 2 기판(702)의 배면에 형성될 수 있다. 또한, 상기 터치 기판(105)과 상기 표시 패널 사이에는 접착층이 형성될 수 있다. 이때, 상기 터치 기판(105)이 커버 기판의 역할을 할 수도 있다.
도면 상에는, 터치 기판(105)의 배면에 제 2 감지 전극(220)이 형성되는 구성을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 터치 기판(105)의 상면에 상기 제 2 감지 전극(220)이 형성될 수 있으며, 상기 터치 기판(105)과 접착층을 사이에 두고 배치되는 커버 기판이 더 형성될 수 있다.
즉, 도면에 한정되지 않으며, 표시 패널의 내측에 제 1 감지 전극(210) 및 제 1 배선이 배치되고, 표시 패널의 외측에 제 2 감지 전극(220) 및 제 2 배선이 배치되는 구조면 충분하다.
또한, 상기 터치 기판(105)은 편광판일 수 있다. 즉, 상기 제 2 감지 전극(220)은 편광판의 상면 또는 배면에 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 제 2 감지 전극과 편광판은 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 터치 기판(105)과 별도로 편광판을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 편광판은 상기 터치 기판(105) 하부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 편광판은 상기 터치 기판(105)과 표시 패널 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 편광판은 상기 터치 기판(105) 상부에 배치될 수 있다.
상기 표시 패널이 액정표시패널인 경우, 상기 감지 전극이 제 1 기판(701) 상면에 형성되는 경우, 상기 감지 전극은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT) 또는 화소전극과 함께 형성될 수 있다. 또한, 상기 감지 전극이 제 2 기판(702) 배면에 형성되는 경우, 상기 감지 전극 상에 컬러필터층이 형성되거나, 상기 컬러필터층 상에 감지 전극이 형성될 수 있다. 상기 표시 패널이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 감지 전극이 제 1 기판(701)의 상면에 형성되는 경우, 상기 감지 전극은 박막트랜지스터 또는 유기발광소자와 함께 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치 디바이스는 감지 전극을 지지하는 별도의 기판을 생략할 수 있다. 이로 인해, 두께가 얇고 가벼운 터치 디바이스를 형성할 수 있다. 또한, 표시 패널에 형성되는 소자와 함께 감지 전극 및 배선을 형성하여 공정을 단순화 하고, 비용을 절감할 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 14를 참조하여, 앞서 설명한 실시예들에 따른 터치 윈도우가 적용되는 터치 디바이스 장치의 일례를 설명한다.
도 11을 참고하면, 터치 디바이스 장치의 일례로서, 이동식 단말기가 도시되어 있다. 상기 이동식 단말기는 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 패널은 차량 내에도 적용될 수 있다. 즉, 상기 터치 패널은 차량 내에서 터치 패널이 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 (10)

  1. 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 기판;
    상기 유효 영역 상에 배치되는 감지 전극;
    상기 비유효 영역 상에 배치되는 배선 전극; 및
    상기 비유효 영역 상에 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고,
    상기 인쇄회로기판은,
    연결 영역 및 비연결 영역을 포함하는 지지기판;
    상기 연결 영역 상에 배치되는 패드부; 및
    상기 연결 영역 및 상기 비연결 영역 상에 배치되는 그라운드 전극을 포함하고,
    상기 그라운드 전극은 상기 연결 영역에서 상기 비연결 영역 방향으로 절곡하는 절곡부를 포함하고,
    상기 패드부는 상기 배선 전극과 연결되는 제 1 패드부; 및 상기 연결 영역 상에서 상기 그라운드 전극과 중첩되어 배치되는 제 2 패드부를 포함하고,
    상기 제 1 패드부는 제 1 서브 제 1 패드부 및 상기 제 1 서브 제 1 패드부와 상기 제 2 패드부 사이에 배치되는 제 2 서브 제 1 패드부를 포함하고,
    상기 제 2 서브 제 1 패드부와 상기 그라운드 전극 사이에는 보강선이 배치되고,
    상기 보강선은 절단 영역을 포함하고,
    상기 절단 영역의 폭은 0.02㎜ 내지 0.1㎜이고,
    상기 그라운드 전극 상에는 적어도 하나의 얼라인 마크가 형성되는 터치 윈도우.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보강선은 상기 절단 영역 방향으로 갈수록 폭이 작아지는 터치 윈도우.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 감지 전극은 메쉬 형상을 포함하는 터치 윈도우.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 기판 상에는 커버 기판이 더 배치되는 터치 윈도우.
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