KR20140015092A - 커버윈도우, 상기 커버윈도우를 구비한 터치윈도우 및 그 제조방법 - Google Patents

커버윈도우, 상기 커버윈도우를 구비한 터치윈도우 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판, 및 상기 기판의 깊이 방향으로 삽입된 전극 물질층을 포함하는 커버윈도우, 기판의 깊이 방향으로 전극 물질층이 삽입되는 커버윈도우를 포함하는 터치윈도우, 기판의 깊이 방향으로 전극 물질층을 삽입하는 것을 포함하는 커버윈도우 제조방법, 기판의 깊이 방향으로 전극 물질층이 삽입되는 커버윈도우를 형성하는 것을 포함하는 터치윈도우 제조방법을 제공한다.

Description

커버윈도우, 상기 커버윈도우를 구비한 터치윈도우 및 그 제조방법{COVER WINDOW, TOOUCH WINDOW WITH THE COVER WINDOW AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 터치윈도우의 구조를 단순화하기 위한 방안에 관한 것이다.
터치윈도우(Touch Window)는 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube), 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(FED; Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel) 및 전계발광소자(ELD; Electro Luminescence Device) 등과 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어 사용자가 화상표시장치를 보면서 터치 패널을 가압하여 전자기기에 미리 정해진 정보를 입력하는 장치이다.
도 1은 종래기술에 따른 터치윈도우의 구조를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 터치윈도우는 투명윈도우(Window, 10), 투명윈도우(10) 하부에 인쇄패턴을 가지는 인쇄패턴부(20), 인쇄패턴부(20) 하부에 터치스크린패널로 구성된다. 상기 터치스크린패널은(TSP; Touch Screen Panel)은 상부 OCA(Optically Clear Adhesive) 필름(30), 그 하부에 상부 전극층(ITO; Indium Tin Oxide, 31), 절연체층(40), 하부 OCA 필름(50), 하부 전극층(51)의 구조를 가지는 것이 일반적이다. 하부 전극층(51)은 절연체층(60)과 양면 테이프(70)로 액정모듈(LCD; Liquid Crystal display Module)과 접착하게 된다.
그러나, 상기 구조의 터치스크린패널은 터치윈도우의 두께(a)를 두껍게 만든다는 단점이 있다.
본 발명의 일실시예는 기판의 일면 또는 타면에 전극 물질층을 주입하여, 커버윈도우를 형성함으로써, 터치윈도우의 두께를 줄일 수 있는, 커버윈도우, 상기 커버윈도우를 구비한 터치윈도우 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예는 기판에 주입되는 전극 물질층의 두께 또는 농도를 조절함으로써, 정전용량값을 조절할 수 있는, 커버윈도우, 상기 커버윈도우를 구비한 터치윈도우 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예는 기판 내부에 전극 물질층을 형성함으로써, 기판으로 전극 물질층을 보호하여 전극의 내마모성 및 환경 신뢰성을 극대화할 수 있는, 커버윈도우, 상기 커버윈도우를 구비한 터치윈도우 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예는 상기 기판을 일정 크기를 갖는 블록으로 구분하고, 블록 별로 면적 당 농도를 각각 상이하게 형성하여 상기 정전용량값이 조절되도록 하여 1 Layer로도 상호 정전용량 방식을 구현할 수 있는, 커버윈도우, 상기 커버윈도우를 구비한 터치윈도우 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 커버윈도우는 기판, 및 상기 기판의 깊이 방향으로 삽입된 전극 물질층을 포함한다.
상기 전극 물질층은 상기 기판의 일면, 상기 기판의 일면과 대향하는 타면, 또는 상기 일면과 타면 모두에 삽입되거나, 상기 기판의 전면에 판형으로 형성될 수 있다.
상기 전극 물질층은 ITO, IZO, ZnO, 탄소나노튜브, 그래핀, Ag 나노와이어 및 전도성 폴리머 중 적어도 하나의 물질로 구성될 수 있다.
상기 전극 물질층은 상기 기판에 주입되는 물질의 두께에 따라 정전용량값이 조절될 수 있다.
상기 전극 물질층은 상기 기판에 주입되는 물질의 농도에 따라 정전용량값이 조절될 수 있다.
상기 전극 물질층은 상기 기판을 일정 크기를 갖는 블록으로 구분하고, 블록 별로 면적 당 농도를 각각 상이하게 형성하여 상기 정전용량값이 조절될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치윈도우는 기판의 깊이 방향으로 전극 물질층이 삽입되는 커버윈도우를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 커버윈도우 제조방법은 기판의 깊이 방향으로 전극 물질층을 삽입하는 것을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 기판의 일면 또는 타면에 전극 물질층을 주입하여, 커버윈도우를 형성함으로써, 터치윈도우의 두께를 줄일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 기판에 주입되는 전극 물질층의 두께 또는 농도를 조절함으로써, 정전용량값을 조절할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 기판 내부에 전극 물질층을 형성함으로써, 기판으로 전극 물질층을 보호하여 전극의 내마모성 및 환경 신뢰성을 극대화할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 기판을 일정 크기를 갖는 블록으로 구분하고, 블록 별로 면적 당 농도를 각각 상이하게 형성하여 상기 정전용량값이 조절되도록 하여 1 Layer로도 상호 정전용량 방식을 구현할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 터치윈도우의 구조를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 커버윈도우 제조방법을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 터치윈도우의 구조를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전극 물질층의 두께를 조절하는 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전극 물질층의 농도를 조절하는 일례를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 커버윈도우 제조방법을 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 단계 210에서, 커버윈도우 제조방법은 기판을 준비한다. 상기 기판은 상하좌우 40μm 정도 강화된 강화 글라스, 40μm 이하(20 μm ± 15 μm )의 깊이로 강화된 반강화 글라스, 또는 소다라임 글라스(Soda-lime Glass) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
단계 220에서, 상기 커버윈도우 제조방법은 임플란트(Implant) 공법으로 상기 기판의 깊이 방향으로 전극 물질층을 주입할 수 있다. 예컨대, 상기 커버윈도우 제조방법은 임플란트 공법으로 상기 기판의 일면(a), 상기 기판의 일면과 대향하는 타면(b), 또는 상기 일면과 상기 타면에 모두(c)에 상기 전극 물질층을 삽입할 수 있다. 또는, 상기 커버윈도우 제조방법은 플로트(Float) 공법으로 상기 기판의 전면(d)에 판형으로 전극 물질층을 형성할 수 있다.
상기 커버윈도우 제조방법은 상기 전극 물질층을 주입한 후, 전극패턴을 형성하거나, 상기 전극 물질층을 주입함과 동시에 전극패턴을 형성할 수 있다.
이때, 상기 전극 물질층은 ITO(Indium-tin oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(Graphene), Ag 나노와이어(Ag NW) 및 전도성 폴리머 중 적어도 하나의 물질로 구성될 수 있다.
이러한, 상기 전극 물질층은 상기 기판의 화면영역(V/A; View Area) 상에 주입되어 전극패턴이 형성될 수 있다. 또한, 상기 전극 물질층이 삽입되지 않은 비활성영역(D/A; Dead Area)은 상기 전극 물질층과 연결되는 배선패턴을 형성하는 배선부가 형성될 수 있다. 상기 배선부에는 상기 배선부로부터 전달된 터치감지신호를 구동칩으로 전달하는 패드부를 더 형성할 수 있다.
단계 230에서, 상기 커버윈도우 제조방법은 상기 기판의 일면과 타면에 전극 물질층을 주입할 수 있다.
이때, 상기 커버윈도우 제조방법은 상기 기판의 일면 또는 타면에 상기 전극 물질층이 삽입되는 경우(1 layer), 자가 정전용량(Self Capacitive) 방식을 적용할 수 있다. 또는, 상기 커버윈도우 제조방법은 상기 기판의 일면과 타면에 상기 전극 물질층이 삽입되는 경우(2 layer), 상호 정전용량(Mutual Capacitive) 방식을 적용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 터치윈도우의 구조를 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 실시예로, 터치윈도우(310)는 기판의 일면으로부터 상기 기판의 깊이 방향으로 전극 물질층(51)이 삽입되는 커버윈도우(10), 커버윈도우(10) 하부에 인쇄패턴을 가지는 인쇄패턴부(20), 인쇄패턴부(20) 하부에 접착물질층(30)을 통해 액정모듈(LCD; Liquid Crystal display Module)과 접착하게 된다.
즉, 종래에는 인쇄패턴부(20) 하부에 두 개의 OCA(Optically Clear Adhesive) 필름을 통해 상부 감지전극층, 하부 감지전극층의 구조를 가지는 터치스크린패널(TSP; Touch Screen Panel)을 형성한 후, 터치스크린패널을 양면 테이프로 액정모듈과 접착하게 했다. 이 경우, 터치윈도우의 두께(a)를 두껍게 만든다는 단점이 있었다.
그러나, 본 발명의 터치윈도우(310)는 커버윈도우에 직접 감지 전극층(전극 물질층)을 형성함으로써, 터치윈도우의 두께(b)를 줄일 수 있다.
다른 실시예로, 터치윈도우(320)는 기판의 상기 일면에 대향하는 타면으로부터 상기 기판의 깊이 방향으로 전극 물질층(52)이 삽입되는 커버윈도우(10), 커버윈도우(10) 하부에 인쇄패턴을 가지는 인쇄패턴부(20), 인쇄패턴부(20) 하부에 접착물질층(30)을 통해 액정모듈과 접착하게 된다. 따라서, 본 발명은 터치윈도우(320)의 두께(b')를 줄일 수 있다.
상기 기판의 일면에 전극 물질층을 형성하거나, 또는 상기 기판의 타면에 전극 물질층을 형성하는 것은 전극 물질층의 형성과정이나, 효율성을 고려하여 커버윈도우의 제조공정에서 용이하게 선택 가능하다.
또 다른 실시예로, 터치윈도우(330)는 상기 기판의 상기 일면에 삽입되는 전극 물질층(51), 상기 기판의 상기 타면에 삽입되는 전극 물질층(52)을 포함하는 커버윈도우(10), 커버윈도우(10) 하부에 인쇄패턴을 가지는 인쇄패턴부(20), 인쇄패턴부(20) 하부에 접착물질층(30)을 통해 액정모듈과 접착하게 된다. 따라서, 본 발명은 터치윈도우(330)의 두께(b'')를 줄일 수 있다.
이때, 상기 기판의 일면이나, 타면에 한 층으로 상기 전극 물질층이 삽입되는 경우, 터치윈도우는 자가 정전용량 방식을 적용할 수 있다. 또는, 상기 기판의 일면과 타면에 두 층으로 상기 전극 물질층이 삽입되는 경우, 터치윈도우는 상호 정전용량 방식을 적용할 수 있다. 이 경우에도, 전극 물질층이나 커버윈도우의 효율성을 고려하여 용이하게 설계변경 가능하다.
상기 전극 물질층은 상기 기판의 화면영역 상에 주입되어 전극패턴이 형성되고, 터치윈도우(310 내지 330)는 상기 전극 물질층이 삽입되지 않은 비활성영역에 상기 전극 물질층과 연결되는 배선패턴을 형성하는 배선부(도시하지 않음)를 형성할 수 있다. 또한, 터치윈도우(310 내지 330)는 상기 배선부로부터 전달된 터치감지신호를 구동칩으로 전달하는 패드부를 더 형성할 수 있다.
실시예로, 상기 커버윈도우 제조방법은 상기 기판에 주입되는 상기 전극 물질층의 두께를 조절함으로써, 정전용량값을 조절할 수 있다. 즉, 상기 커버윈도우 제조방법은 상기 전극 물질층의 두께의 차이에 따라 전극 특성을 Z축 방향으로 제어할 수 있다.
일반적으로 정전용량은 임피던스에 반비례하기 때문에, 정전용량이 커지면, 임피던스가 작아져서, 센싱속도가 빨라진다. 따라서, 상기 전극 물질층의 두께는 센싱속도를 고려하여 작은 정전용량값의 변화에도 신속하게 반응할 수 있도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 전극 물질층의 두께가 두꺼우면, 정전용량값이 커지고, 상기 전극물질층의 두께가 얇으면, 정전용량값이 작아질 수 있다. 따라서, 상기 커버윈도우 제조방법은 별도의 추가 없이 보급형/High-end 등 제품 스펙에 맞게 제조 가능하다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전극 물질층의 두께를 조절하는 일례를 도시한 도면이다.
도 4를 참고하면, 상기 커버윈도우 제조방법은 기판(10)의 일면에 상기 전극 물질층(51)의 두께를 각각 상이하게 형성하여 정전용량값을 각각 상이하게 조절함으로써, 1 Layer로 상호 정전용량 방식의 구현이 가능하다(410).
또는, 상기 커버윈도우 제조방법은 기판(10)의 일면과 대향하는 타면에 상기 전극 물질층(52)의 두께를 각각 상이하게 형성하여 정전용량값을 각각 상이하게 조절함으로써, 1 Layer로 상호 정전용량 방식을 구현할 수 있다(420).
또는, 상기 커버윈도우 제조방법은 기판(10)의 상기 일면과 상기 타면 모두에 상기 전극 물질층(51, 52)의 두께를 각각 상이하게 형성하여 정전용량값을 각각 상이하게 조절함으로써, 2 Layer로 전극 물질층을 형성하여 상호 정전용량 방식을 구현할 수 있다(430).
다른 실시예로, 상기 커버윈도우 제조방법은 상기 기판에 주입되는 상기 전극 물질층의 농도에 따라 정전용량값을 조절할 수 있다. 즉, 상기 커버윈도우 제조방법은 상기 전극 물질층의 농도의 차이에 따라 전극 특성을 Z축 방향으로 제어할 수 있다.
이때, 상기 전극 물질층의 농도가 높아지면, 정전용량값도 커질 수 있다. 따라서, 상기 전극 물질층은 상기 기판을 일정 크기를 갖는 블록으로 구분하고, 블록 별로 면적 당 농도를 각각 상이하게 형성하여 상기 정전용량값이 조절되도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전극 물질층의 농도를 조절하는 일례를 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 상기 커버윈도우 제조방법은 기판(10)의 일면에 삽입된 전극 물질층(51)의 농도를 각각 상이하게 형성함에 따라 정전용량값을 각각 상이하게 형성할 수 있다(510). 즉, 농도가 높은 a3의 정전용량값이 크고, 농도가 낮은 a1 또는 a5의 정전용량값이 작기 때문에, a3이 a1 또는 a5보다 면저항이 낮다. 또한, a3보다 a2의 농도가 낮아, a3보다 a2의 정전용량값이 작기 때문에, a3보다 a2의 면저항이 높다.
또는, 상기 커버윈도우 제조방법은 기판(10)의 일면과 대향하는 타면에 삽입된 상기 전극 물질층(52)의 수평 넓이 또는 수직 깊이를 각각 상이하게 형성하여 정전용량값을 각각 상이하게 조절함으로써, 1 Layer로 상호 정전용량 방식을 구현할 수 있다(520).
또는, 상기 커버윈도우 제조방법은 기판(10)의 상기 일면과 상기 타면 모두에 삽입된 상기 전극 물질층(51, 52)의 수평 넓이 또는 수직 깊이를 각각 상이하게 형성하여 정전용량값을 각각 상이하게 조절함으로써, 2 Layer로 상호 정전용량 방식을 구현할 수 있다(530).
따라서, 상기 커버윈도우 제조방법은 상기 기판을 일정 크기를 갖는 블록으로 구분하고, 블록 별로 면적 당 농도를 각각 상이하게 형성함으로써, 1 Layer로 상호 정전용량 방식의 구현이 가능하다.
본 발명에 따른 터치윈도우는 다양한 디스플레이 장치에 부착될 수 있다. 즉 이러한 디스플레이 장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display) 뿐만 아니라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 등일 수 있다. 이때, 디스플레이장치 구동 등에 의해 발생하는 노이즈 성분이 터치스크린패널(TSP; Touch Screen Panel)에 전달되어 접촉 감지 패널의 오작동을 유발하는 것을 방지하기 위하여, 선택적으로 접촉 감지 패널과 표시 장치 사이에 차단층 (Shield Layer)을 배치할 수도 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 커버윈도우
20: 인쇄패턴부
30: 접착물질층
51, 52: 전극 물질층

Claims (14)

  1. 기판; 및
    상기 기판의 깊이 방향으로 삽입된 전극 물질층
    을 포함하는 커버윈도우.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극 물질층은,
    상기 기판의 일면, 상기 기판의 일면과 대향하는 타면, 또는 상기 일면과 타면 모두에 삽입되거나, 상기 기판의 전면에 판형으로 형성되는, 커버윈도우.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전극 물질층은,
    ITO(Indium-tin oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(Graphene), Ag 나노와이어(Ag NW) 및 전도성 폴리머 중 적어도 하나의 물질로 구성되는, 커버윈도우.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전극 물질층은,
    상기 기판에 주입되는 물질의 두께에 따라 정전용량값이 조절되는, 커버윈도우.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전극 물질층은,
    상기 기판에 주입되는 물질의 농도에 따라 정전용량값이 조절되는, 커버윈도우.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전극 물질층은,
    상기 기판을 일정 크기를 갖는 블록으로 구분하고, 블록 별로 면적 당 농도를 각각 상이하게 형성하여 상기 정전용량값이 조절되는, 커버윈도우.
  7. 기판의 깊이 방향으로 전극 물질층이 삽입되는 커버윈도우
    를 포함하는 터치윈도우.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전극 물질층은,
    상기 기판의 일면, 상기 기판의 일면에 대향하는 타면, 또는 상기 일면과 상기 타면 모두에 삽입되거나, 상기 기판의 전면에 판형으로 형성되는지 여부에 따라 자가 정전용량(Self Capacitive) 방식 또는 상호 정전용량(Mutual Capacitive) 방식이 적용되는, 터치윈도우.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전극 물질층은,
    상기 기판을 일정 크기를 갖는 블록으로 구분하고, 블록 별로 면적 당 농도를 각각 상이하게 형성하여 정전용량값이 조절되도록 하여 상기 상호 정전용량 방식이 적용되는, 터치윈도우.
  10. 기판의 깊이 방향으로 전극 물질층을 삽입하는 것을 포함하는, 커버윈도우 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판의 일면, 상기 기판의 일면과 대향하는 타면, 또는 상기 일면과 상기 타면 모두에 상기 전극 물질층을 삽입하거나, 상기 기판의 전면에 판형으로 상기 전극 물질층을 형성하는 것을 포함하는, 커버윈도우 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 기판에 ITO, IZO, ZnO, 탄소나노튜브, 그래핀, Ag 나노와이어 및 전도성 폴리머 중 적어도 하나의 전극 물질층을 주입하는 것을 포함하는, 커버윈도우 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    임플란트(Implant) 공법으로 상기 기판에 상기 전극 물질층을 주입하고,
    정전용량값을 고려하여 상기 전극 물질층의 두께 또는 농도를 조절하는 것을 포함하는, 커버윈도우 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    정전용량값을 고려하여 상기 전극 물질층의 농도를 조절하는 것은,
    상기 기판을 일정 크기를 갖는 블록으로 구분하고, 블록 별로 면적 당 농도를 각각 상이하게 형성하여 상기 정전용량값을 조절하는 것을 포함하는, 커버윈도우 제조방법.
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