KR200482021Y1 - 터치 디스플레이 - Google Patents

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KR200482021Y1
KR200482021Y1 KR2020140005859U KR20140005859U KR200482021Y1 KR 200482021 Y1 KR200482021 Y1 KR 200482021Y1 KR 2020140005859 U KR2020140005859 U KR 2020140005859U KR 20140005859 U KR20140005859 U KR 20140005859U KR 200482021 Y1 KR200482021 Y1 KR 200482021Y1
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치-안 첸
밍-추앙 치
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헹하오 테크놀로지 씨오. 엘티디
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Abstract

본 고안의 터치 디스플레이는 표시 모듈 및 터치 모듈을 포함한다. 터치 모듈은 제1의 3층 전극구조체와 투명 커버 기판을 포함하고, 제1의 3층 전극구조체는 편광시트의 상면에 설치되고, 투명 커버 기판은 제1의 3층 전극구조체의 상면에 설치된다. 제1의 3층 전극구조체는 하부 굴절율 정합층, 격자 모양 전극층과 상부 굴절율 정합층을 포함하고, 격자 모양 전극층은 하부 굴절율 정합층과 상부 굴절율 정합층 사이에 있다.

Description

터치 디스플레이{TOUCH DISPLAY}
본 고안은 터치 디스플레이에 관한 것으로, 특히 광 투과율이 높은 터치 디스플레이에 관한 것이다.
터치 디스플레이는 감지 기술 및 표시 기술의 결합으로 형성된 일종의 입력/출력 장치이며, 휴대식 및 핸드헬드(handheld)식 전자장치와 같은 전자제품에 보편적으로 사용되고 있다.
정전용량식 터치 패널은 일반적인 터치 패널로서, 정전 결합(Electrostatic Coupling) 효과를 이용하여 터치 위치를 감지한다. 손가락으로 정전용량식 터치 패널의 표면을 터치하면, 상응 위치의 정전 용량이 변하므로, 터치 위치를 감지하게 된다.
종래의 터치 패널 중의 전극층은 금속층을 식각하여 복수의 패턴화(patterned) 전극, 예를 들면 마름모형 전극을 형성하여 이루어진 것이다. 그러나, 이러한 패턴화 전극은 일반적으로 광학 가시성(또는 시각상 트레이스) 현상을 발생시킬 수 있다. 즉, 사용자는 터치 디스플레이로부터 전극의 패턴을 볼 수 있게 된다. 그밖에, 패턴화 전극은 광 투과율에도 영향을 줄 수 있다.
그러므로, 광학 가시성 현상을 개선하고 광 투과율을 향상시킨 새로운 터치 디스플레이가 매우 필요하다.
상기 내용을 감안하여, 본 고안은 격자 모양 전극층을 사용하여 굴절율 정합층과 결합시킴으로써, 광학 가시성 현상을 효과적으로 감소시키고 광 투과율을 증진시키는 터치 디스플레이를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 고안의 실시예에 따르면, 터치 디스플레이는 상부에 편광시트를 포함하고 있는 표시 모듈; 및 표시 모듈의 상측에 설치된 터치 모듈을 포함한다. 터치 모듈은 제1의 3층 전극구조체와 투명 커버 기판을 포함하고, 제1의 3층 전극구조체는 편광시트의 상면에 설치되고, 투명 커버 기판은 제1의 3층 전극구조체의 상면에 설치된다. 제1의 3층 전극구조체는 하부 굴절율 정합층, 격자 모양 전극층과 상부 굴절율 정합층을 포함하고, 격자 모양 전극층은 하부 굴절율 정합층과 상부 굴절율 정합층 사이에 있다.
도 1은 본 고안의 제1의 실시예에 따른 터치 디스플레이를 나타낸 단면도이다.
도 2는 격자 모양 전극층을 나타낸 부분 평면도이다.
도 3a ~ 도 3c는 격자 모양 전극층의 격자 구조를 나타낸다.
도 4는 광선이 하부 굴절율 정합층을 통과하는 경로를 나타낸다.
도 5는 본 고안의 제2의 실시예에 따른 터치 디스플레이를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 고안의 제3의 실시예에 따른 터치 디스플레이를 나타낸 단면도이다.
도 1은 본 고안의 제1의 실시예에 따른 터치 디스플레이(100)를 나타낸 단면도이다. 본 고안의 기술 특징을 더욱 잘 이해할 수 있도록, 본 실시예와 관련된 층만 나타냈다. 본 실시예의 터치 디스플레이(100)는 표시 모듈(100)과 터치 모듈(102)을 포함하고, 터치 모듈(102)은 표시 모듈(101)의 상측에 설치된다. 본 명세서에서, 방향 “상”은 디스플레이 표면 또는 터치 표면을 가리킨다. 명세서 중의 “상”과 “하”는 단지 소자의 상대적 관계를 설명하기 위한 것일 뿐, 공정 순서와는 무관하다.
본 실시예에서, 표시 모듈(101)은 아래에서 위의 순서대로 박막트랜지스터(TFT)(11), 액정층(LC)(12), 컬러필터(CF)(13) 및 편광시트(POL)(14)를 포함한다. 상기 표시 모듈(101)의 각 구성소자는 종래의 기술을 사용하여 실시할 수 있으므로, 자세한 내용은 생략한다.
본 실시예의 특징 중 하나에 따르면, 표시 모듈(101)의 편광시트(14)의 상면에 제1의 3층 전극구조체(21)가 설치되어 있으며, 이는 하부 굴절율 정합(refractive index matching, IM)층(212)과 상부 굴절율 정합층(213) 사이에 있는 격자(mesh) 모양 전극층(211)을 포함한다. 바꾸어 말하면, 제1의 3층 전극구조체(21)는 아래로부터 위의 순서대로 하부 굴절율 정합층(212), 격자 모양 전극층(211)과 상부 굴절율 정합층(213)을 포함한다. 본 실시예에서, 제1의 3층 전극구조체(21)의 각 구성층 사이에는 기타 매개층 또는 소자가 존재하지 않는다. 그밖에, 본 실시예의 터치 모듈(102)은 제1의 3층 전극구조체(21) 외에 제1의 3층 전극구조체(21)의 상면에 설치된 투명 커버 기판(22)을 더 포함한다.
본 실시예에서, 제1의 3층 전극구조체(21)와 편광시트(14) 사이에는 광학 접착층(OCA)(미도시) 외에 기타 매개층 또는 소자가 존재하지 않는다. 제1의 3층 전극구조체(21)와 투명 커버 기판(22) 사이에는 광학 접착층(미도시) 외에, 기타 매개층 또는 소자가 존재하지 않는다. 예를 들면, 상부 굴절율 정합층(213)이 투명 커버 기판(22)의 하부 표면에 직접 도금될 경우, 광학 접착층을 사용하여 하부 굴절율 정합층(212)과 편광시트(14)를 접합시킬 수 있다. 다른 예에서, 하부 굴절율 정합층(212)이 편광시트(14)의 상부 표면에 직접 도금될 경우, 광학 접착층을 사용하여 상부 굴절율 정합층(213)과 투명 커버 기판(22)을 접합시킬 수 있다. 바꾸어 말하자면, 제1의 3층 전극구조체(21)의 상부 표면과 하부 표면 중의 하나에 광학 접착층이 접합되어 있다.
도 2는 격자 모양 전극층(211)의 부분 평면도이며, 격자 모양 전극층(211)은 복수의 패턴화 전극(2111)을 포함한다. 도 2는 마름모형 전극(2111)을 예로 드나, 다른 형상의 전극일 수도 있다. 도 2는 또 전극(2111)의 부분 확대도(2112)를 예시하고 있으며, 선형 금속(2113)이 교직(交織)되어 이뤄진 격자 모양 구조를 볼 수 있으며, 선형 금속(2113)으로 둘러싸인 격자 중심은 투공(透空)이므로, 통째로 된 금속편으로 형성된 전극층에 비해, 본 실시예의 격자 모양 전극층(211)은 비교적 높은 광 투과율을 갖는다. 본 실시예의 선형 금속(2113)의 재질은 바람직하게는 은합금이나, 구리합금과 같은 기타 금속합금을 사용할 수도 있다. 다른 실시예에서, 선형 금속(2113)의 재질은 은이거나 또는 구리와 같은 기타 금속일 수도 있다. 도 2는 또 격자의 부분 확대도(2114)를 예시하였다. 본 실시예에서, 선형 금속(2113)의 폭(W)은 약 1.5㎛ ~ 10㎛이며, 선형 금속(2113)으로 둘러싸인 투공을 형성한 격자의 내경(d)는 약 100㎛ ~ 500㎛이다.
도 2는 4각형(예를 들면 직사각형) 격자를 예시하였으나, 격자 모양 전극층(211)의 격자는 기타 형상일 수도 있으며, 도 3a에 예시한 삼각형, 도 3b에 예시한 원형, 또는 도 3c에 예시한 불규칙 형상일 수 있다.
본 실시예의 다른 특징에 따르면, 하부 굴절율 정합층(212)과 상부 굴절율 정합층(213)은 투명재질을 사용하며, 그 굴절율은 외부의 서로 인접한 층[예를 들면 투명 커버 기판(22) 또는 투광시트(14)]의 굴절율과 다르므로, 외부의 서로 인접한 층에 의해 편향(즉, 법선에서 일정한 각도로 편향)된 광선이 하부 굴절율 정합층(212) 또는 상부 굴절율 정합층(213)을 통해 법선 방향으로 역편향되게 함으로써, 광 투과율을 증진시킨다. 따라서 하부 굴절율 정합층(212)과 상부 굴절율 정합층(213)은 본 실시예에서 보상층 또는 광 투과 증진층이라 불릴 수도 있다. 도 4는 광선 a가 편광시트(14)에 진입한 후 광선 b가 법선(41)에서 일정한 각도로 편향되는 것을 예시하였다. 그러나, 광선 b는 하부 굴절율 정합층(212)에 진입한 후의 광선 c는 굴절율의 정합 작용에 의해 법선(41) 방향으로 역편향됨으로써, 광 투과율을 증진시킨다.
본 실시예의 제1의 3층 전극구조체(21)의 총 두께는 수십 내지 수백Å(angstrom)이다. 상기 굴절율 정합층(213)의 두께는 하부 굴절율 정합층(212)의 두께와 반드시 같은 것은 아니다. 상부 굴절율 정합층(213)과 하부 굴절율 정합층(212)의 재질은 바람직하게는 산화인듐주석과 금속(예를 들면 아연)의 혼합물이다. 상부 굴절율 정합층(213)과 하부 굴절율 정합층(212)은 이산화규소(SiO2), 산화인듐주석(ITO), 이산화티타늄(TiO2), 산화니오브(Nb2O5), 질화규소(SiNXOY), 또는 산화아연(ZnO)과 같은 기타 재질을 사용할 수도 있다.
본 실시예의 투명 커버 기판(22)의 재질은 바람직하게는 유리이나, 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌(Polyethylen, PE), 폴리 비닐클로라이드(Poly vinyl Chloride, PVC), 폴리 프로필렌(Poly propylene, PP), 폴리 스티렌(Poly styrene, PS), 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate, PMMA), 또는 사이클릭 올레핀 코폴리머(Cyclic olefin copolymer, COC)와 같은 기타 재료일 수도 있다.
도 5는 본 고안의 제2의 실시예에 따른 터치 디스플레이(500)의 단면도이다. 제1의 실시예(도 1)와 동일한 소자는 동일한 부호를 사용하며, 자세한 내용은 생략한다. 본 실시예의 특징 중 하나에 따르면, 제1의 3층 전극구조체(21)와 투명 커버 기판(22) 사이에 제2의 3층 전극구조체(23)를 더 포함하며, 제2의 3층 전극구조체(23)와 제1의 3층 전극구조체(21)는 광학 접착층(24)에 의해 접합된다. 본 실시예의 제2의 3층 전극구조체(23)는 하부 굴절율 정합층(232)과 상부 굴절율 정합층(233) 사이에 있는 격자 모양 전극층(231)을 포함한다. 바꾸어 말하자면, 제2의 3층 전극구조체(23)는 아래로부터 위의 순서대로 하부 굴절율 정합층(232), 격자 모양 전극층(231)과 상부 굴절율 정합층(232)을 포함한다. 본 실시예에서, 제2의 3층 전극구조체(23)의 각 구성층 사이에는 기타 매개층 또는 소자가 존재하지 않는다. 제2의 3층 전극구조체(23)의 구성 소자의 구조, 재질과 기능은 제1의 3층 전극구조체(21)와 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서, 제1의 3층 전극구조체(21)와 편광시트(14) 사이에는 광학 접착층(미도시) 외에 기타 매개층 또는 소자가 존재하지 않는다. 제2의 3층 전극구조체(23)와 투명 커버 기판(22) 사이에는 광학 접착층(미도시) 외에, 기타 매개층 또는 소자가 존재하지 않는다. 예를 들면, [제2의 3층 전극구조체(23)의] 상부 굴절율 정합층(233)이 투명 커버 기판(22)의 하부 표면에 직접 도금될 경우, 광학 접착층을 사용하여 [제1의 3층 전극구조체(21)의] 하부 굴절율 정합층(212)과 편광시트(14)를 접합시킬 수 있다. 다른 예에서, [제1의 3층 전극구조체(21)의] 하부 굴절율 정합층(212)이 편광시트(14)의 상부 표면에 직접 도금될 경우, 광학 접착층을 사용하여 [제2의 3층 전극구조체(23)의] 상부 굴절율 정합층(233)과 투명 커버 기판(22)을 접합시킬 수 있다. 바꾸어 말하자면, 제2의 3층 전극구조체(23)의 상부 표면과 제1의 3층 전극구조체(21)의 하부 표면 중의 하나에 광학 접착층이 접합되어 있다.
도 6은 본 고안의 제3의 실시예에 따른 터치 디스플레이(600)의 단면도이다. 제1의 실시예(도 1)와 동일한 소자는 동일한 부호를 사용하며, 자세한 내용은 생략한다. 본 실시예의 특징 중 하나에 따르면, 편광시트(14)와 컬러필터(13) 사이에 제3의 3층 전극구조체(25)를 더 포함한다. 본 실시예의 제3의 3층 전극구조체(25)는 하부 굴절율 정합층(252)과 상부 굴절율 정합층(253) 사이에 있는 격자 모양 전극층(251)을 포함한다. 바꾸어 말하면, 제3의 3층 전극구조체(25)는 아래로부터 위의 순서대로 하부 굴절율 정합층(252), 격자 모양 전극층(251)과 상부 굴절율 정합층(253)을 포함한다. 본 실시예에서, 제3의 3층 전극구조체(25)의 각 구성층 사이에는 기타 매개층 또는 소자가 존재하지 않는다. 제3의 3층 전극구조체(25)의 구성 소자의 구조, 재질과 기능은 제1의 3층 전극구조체(21)와 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.
본 실시예에서, 제3의 3층 전극구조체(25)와 컬러필터(13) 사이에는 광학 접착층(미도시) 외에 기타 매개층 또는 소자가 존재하지 않는다. 제1의 3층 전극구조체(21)와 투명 커버 기판(22) 사이에는 광학 접착층(미도시) 외에 기타 매개층 또는 소자가 존재하지 않는다. 예를 들면, [제1의 3층 전극구조체(21)의] 상부 굴절율 정합층(213)이 투명 커버 기판(22)의 하부 표면에 직접 도금될 경우, 광학 접착층을 사용하여 [제3의 3층 전극구조체(25)의] 하부 굴절율 정합층(252)과 컬러필터(13)를 접합시킬 수 있다. 다른 예에서, [제3의 3층 전극구조체(25)의] 하부 굴절율 정합층(252)이 컬러필터(13)의 상부 표면에 직접 도금될 경우, 광학 접착층을 사용하여 [제1의 3층 전극구조체(21)의] 상부 굴절율 정합층(213)과 투명 커버 기판(22)을 접합시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 제1의 3층 전극구조체(21)의 상부 표면과 제3의 3층 전극구조체(25)의 하부 표면 중의 하나에 광학 접착층이 접합되어 있다.
이상 상기 내용은 본 고안의 비교적 바람직한 실시예일 뿐, 본 고안의 청구범위를 한정하지 않는다. 본 고안에 제시된 정신을 벗어나지 않는 범위 내의 등가 변형 또는 수정은 모두 다음의 실용신안등록청구범위 내에 포함되어야 한다.
100: 터치 디스플레이
500: 터치 디스플레이
600: 터치 디스플레이
101: 표시 모듈
11: 박막 트랜지스터(TFT)
12: 액정층(LC)
13: 컬러필터(CF)
14: 편광시트(POL)
102: 터치 모듈
21: 제1의 3층 전극구조체
211: 격자 모양 전극층
2111: 전극
2112: 전극의 부분 확대도
2113: 선형 금속
2114: 격자의 부분 확대도
212: 하부 굴절율 정합층(IM)
213: 상부 굴절율 정합층(IM)
22: 투명 커버 기판
23: 제2의 3층 전극구조체
231: 격자 모양 전극층
232: 하부 굴절율 정합층
233: 상부 굴절율 정합층
24: 광학 접착층(OCA)
25: 제3의 3층 전극구조체
251: 격자 모양 전극층
252: 하부 굴절율 정합층
253: 상부 굴절율 정합층
a: 광선
b: 광선
c: 광선
w: 폭
d: 내경

Claims (11)

  1. 상부에 편광시트를 포함하고 있는 표시 모듈; 및
    표시 모듈의 상측에 설치되고, 제1의 3층 전극구조체와 투명 커버 기판을 포함하고, 상기 제1의 3층 전극구조체는 상기 편광시트의 상면에 설치되고, 상기 투명 커버 기판은 상기 제1의 3층 전극구조체의 상면에 설치되는 터치 모듈;
    을 포함하는 터치 디스플레이에서,
    상기 제1의 3층 전극구조체는 하부 굴절율 정합층, 격자 모양 전극층 및 상부 굴절율 정합층을 포함하고, 상기 격자 모양 전극층은 상기 하부 굴절율 정합층과 상기 상부 굴절율 정합층 사이에 있고,
    상기 하부 굴절율 정합층과 상기 상부 굴절율 정합층의 굴절율은 외부의 서로 인접한 층의 굴절율과 다르므로, 외부의 서로 인접한 층에 의해 편향된 광선이 상기 하부 굴절율 정합층 또는 상기 상부 굴절율 정합층을 통해 법선 방향으로 역편향되게 함으로써 광 투과율을 증진시키는,
    터치 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1의 3층 전극구조체의 상기 하부 굴절율 정합층, 격자 모양 전극층 및 상부 굴절율 정합층 사이에는 기타 매개층이 존재하지 않는, 터치 디스플레이.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 격자 모양 전극층은 선형 금속이 교직되어 이루어진 격자 모양 구조를 포함하고, 상기 선형 금속으로 둘러싸인 격자 중심은 투공(透空)이고, 격자의 내경은 100㎛ ~ 500㎛인, 터치 디스플레이.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 선형 금속의 재질은 은합금을 포함하는, 터치 디스플레이.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상부 굴절율 정합층과 상기 하부 굴절율 정합층은 산화인듐주석(ITO)과 금속의 혼합물을 포함하는, 터치 디스플레이.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 터치 모듈은, 상기 제1의 3층 전극구조체와 상기 투명 커버 기판 사이에 설치된 제2의 3층 전극구조체를 더 포함하고,
    상기 제2의 3층 전극구조체는 하부 굴절율 정합층, 격자 모양 전극층 및 상부 굴절율 정합층을 포함하고, 상기 격자 모양 전극층은 상기 하부 굴절율 정합층과 상부 굴절율 정합층 사이에 있는, 터치 디스플레이.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2의 3층 전극구조체의 상기 하부 굴절율 정합층, 격자 모양 전극층 및 상부 굴절율 정합층 사이에는 기타 매개층이 존재하지 않는, 터치 디스플레이.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 터치 모듈은, 상기 제2의 3층 전극구조체와 상기 제1의 3층 전극구조체를 접합하는 광학 접착층을 더 포함하는, 터치 디스플레이.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 터치 모듈은, 상기 편광시트와 상기 표시 모듈 내에 설치된 컬러필터 사이에 설치되는 제3의 3층 전극구조체를 더 포함하고,
    상기 제3의 3층 전극구조체는 하부 굴절율 정합층, 격자 모양 전극층 및 상부 굴절율 정합층을 포함하고, 상기 격자 모양 전극층은 상기 하부 굴절율 정합층과 상부 굴절율 정합층 사이에 있는, 터치 디스플레이.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3의 3층 전극구조체의 상기 하부 굴절율 정합층, 격자 모양 전극층 및 상기 굴절율 정합층 사이에는 기타 매개층이 존재하지 않는, 터치 디스플레이.
  11. 삭제
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