KR20140079074A - 반사방지 필름을 포함하는 터치 패널 - Google Patents

반사방지 필름을 포함하는 터치 패널 Download PDF

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Abstract

기판, 상기 기판 상에 배치되는 복수개의 센서전극 및 상기 복수개의 센서전극이 배치된 기판 상부에 배치되는 반사방지 필름을 포함하는 터치 패널을 제공한다.

Description

반사방지 필름을 포함하는 터치 패널{TOUCH PANEL WITH ANTI REFLECTION FILM}
본 발명은 터치 패널에 관한 것으로 특히, 반사방지 필름을 포함하는 터치 패널에 관한 것이다.
터치 패널은 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 게임기, 학습보조장치 및 카메라 등의 전자 장치에 구비된 표시 패널의 표면을 손이나 펜을 사용하여 누름으로써, 2차원의 좌표 데이터를 입력하는 장치이다. 이러한 터치 패널은 조작이 용이하고 각종 디스플레이 장치에 폭넓게 응용될 수 있다는 점에서 널리 사용되고 있다.
일반적으로 터치 패널은 광 투과성 필름 또는 글라스 소재의 기판 상에 매트릭스 형태로 구비된 센서전극, 상기 센서전극을 연결하는 브릿지 전극 및 상기 브릿지 전극 사이에 구비되는 절연층을 포함하여 형성된다.
상기 터치 패널은 각종 디스플레이 장치의 표면에 직접 부착되어 사용될 수 있다. 이러한 터치 패널이 부착된 디스플레이 장치를 볼 때, 외광으로 인한 반사 때문에 시인성이 떨어질 수 있다.
상기와 같은 외광으로 인한 반사를 방지하여 시인성을 개선하기 위해서 터치 패널 상부 기재 표면에 수십~수백 나노 미터 크기의 거칠기(roughness)를 갖는 요철을 형성하여 외광으로 인한 확산 반사(diffuse reflection)를 방지하는 AG 코팅(Anti-Glare coating) 방식이 제안되었으나, 헤이즈(Haze)가 높아져 선명도가 떨어지는 단점이 있다.
이에 최근에는 굴절률이 서로 다른 두 층 이상의 박막을 형성하여 외광으로 인한 직접 반사(specular reflection)를 방지하는 AR 코팅(Anti-Reflection coating) 방식이 제안되었다.
상기 AR 코팅은 고굴절률층 및 저굴절률층을 교대로 적층하는 코팅 방식으로 입사되는 외광은 상기 적층된 각 박막의 경계면에서 소멸 간섭을 일으키게 된다. 상기 적층되는 박막간의 굴절률 차이가 클수록, 적층되는 박막의 개수가 증가할수록 반사율이 낮아질 수 있다.
이에 본 발명에서는 터치 패널 상에 반사 방지 기능을 하는 반사방지 필름을 배치하여 제조 공정이 간단하고, 별도의 반사 방지층을 구비하지 않아도 되는 터치 패널을 제공하고자 한다.
기판, 상기 기판 상에 배치되는 복수개의 센서전극 및 상기 복수개의 센서전극이 배치된 기판 상부에 배치되는 반사방지 필름을 포함하는 터치 패널을 제공한다.
상기 반사방지 필름은 필름 기재, 상기 필름 기재 상에 배치되는 저굴절층 및 상기 저굴절층 상에 배치되는 고굴절층을 포함할 수 있다.
상기 저굴절층 및 고굴절층은 교대로 반복되어 형성될 수 있다.
상기 저굴절층 및 고굴절층은 2회 내지 5회 반복되어 형성될 수 있다.
상기 저굴절층의 굴절률은 1.3 이상 내지 1.5 미만의 값을 가질 수 있다.
상기 고굴절층의 굴절률은 1.5 이상 내지 2.5 이하의 값을 가질 수 있다.
상기 저굴절층은 MgF2, NaF 및 CaF2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 고굴절층은 CeF3, Al2O3, ZrO2, TiO2 및 Nb2Ox 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 센서전극은 투명 전도성 산화물(TCO)를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 투명 전도성 산화물(TCO)은 ITO, IZO, ATO, AZO 및 ZnO 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널은 외광으로 인한 반사를 방지하여 시인성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반사방지 필름을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반사방지 필름을 포함하는 터치 패널의 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반사방지 필름을 포함하는 터치 패널의 단면도이다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 범위가 하기 설명하는 실시예나 도면들에 의해 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
본 명세서에 있어서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이며, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
참고로, 상기 도면에서는, 이해를 돕기 위하여 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하였다. 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
또한, 어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 또는 구성요소의 또는 '상부/위(on)'에 또는 '하부/아래(under)'에 있다라고 기재되는 경우에는, 상기 어떤 층이나 구성요소가 상기 다른 층이나 구성요소와 직접 접촉하여 배치된 경우뿐만 아니라, 그 사이에 제3의 층이 개재되어 배치된 경우까지 모두 포함하는 의미이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반사방지 필름을 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, 상기 반사방지 필름(400)은 필름 기재(430), 상기 필름 기재(430) 상에 배치되는 저굴절층(410) 및 상기 저굴절층 상에 배치되는 고굴절층(420)으로 이루어진 다층 구조로 형성될 수 있다. 상기 반사방지 필름(400)은 상기 저굴절층(410) 및 고굴절층(420)이 교대로 반복되어 형성될 수 있다.
도 1에서는 상기 반사방지 필름(400)이 필름기재(430) 상에 저굴절층(411), 고굴절층(421), 저굴절층(412) 및 고굴절층(422)의 순서로 적층된 구조로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 저굴절층(410) 및 고굴절층(420)은 2회 내지 5회 교대로 적층될 수 있다.
상기 필름기재(430)는 투명한 소재의 절연막을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 필름기재(430)는 공지된 투명 플라스틱 필름 중에서 적절히 선택해서 이용할 수 있다. 이와 같은 플라스틱 필름으로는 폴리에스터 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리 프로필렌 필름, 트리아세틸셀룰로오스 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리비닐알코올 필름, 폴리이미드 필름, 시클로올레핀 수지필름 및 아크릴수지 필름 등이 있다.
상기 필름기재(430)는 투명 또는 반투명하거나 착색되어 있어도 무방하다. 또한, 상기 필름기재(430)의 두께는 특별한 제한은 없으나, 일반적으로 30 내지 200μm의 두께 범위를 갖는다. 또한, 상기 필름기재(430) 상에 형성되는 층과의 밀착성을 향상시키기 위하여 상기 필름기재(430)의 일면 또는 양면에 산화법이나 요철화법 등에 의한 표면처리를 할 수 있다. 상기 산화법으로는 코로나 방전처리, 플라즈마처리, 크롬산처리, 화염처리, 열풍처리 및 자외선조사처리 등을 들 수 있으며, 상기 요철화법으로는 샌드 블라스트법 및 용제처리법 등을 들 수 있다.
상기 필름기재(430) 상부에는 저굴절층(410) 및 고굴절층(420)이 교대로 반복되어 형성될 수 있다.
상기 저굴절층(410)은 굴절률 1.3 이상 내지 1.5 미만의 유기물 또는 무기물을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 저굴절층(410)은 MgF2, NaF 및 CaF2 등을 사용하여 형성할 수 있다.
상기 고굴절층(420)은 굴절률 1.5 이상 내지 2.5 이하의 유기물 또는 무기물을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 고굴절층(420)은 CeF3, Al2O3, ZrO2, TiO2 및 Nb2Ox 등을 사용할 수 있다.
상기 저굴절층(410) 및 고굴절층(420)은 상기 필름 기재(430) 상에 스핀 코팅 공정, 프린팅 공정, 스퍼터링 공정, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정 및 진공 증착 공정 중 어느 하나의 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 반사방지 필름(400)에는 상기 반사방지 필름을 터치 패널에 부착하기 위한 점착제층(440)이 구비될 수 있다. 상기 점착제층(440)을 구성하는 점착제는 광학용도에 적합한 점착제가 사용될 수 있으며, 이러한 점착제로는 우레탄계 점착제 및 실리콘계 점착제가 사용될 수 있다. 상기 점착제층의 두께는 10 내지 60μm의 범위 값을 가질 수 있다.
또한 상기 점착제층(440)은 박리시트(450)를 포함할 수 있다. 이러한 박리시트(450)는 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리플로필렌 등과 같은 플라스틱 필름에 실리콘 수지와 같은 박리제를 도포하여 형성될 수 있다.
상기 반사방지 필름(400)에 외광이 입사되는 경우 상기 적층된 각 박막의 경계면에서 입사된 외광이 반사되지 않고 투과 또는 흡수될 수 있다. 상기 반사방지 필름(400)에 적층되는 박막간의 굴절률 차이가 클수록, 적층되는 박막의 개수가 증가할수록 외광 반사율이 낮아질 수 있다.
본 발명에서는 상기 반사방지 필름(400)을 터치 패널의 전면에 부착하여 터치를 감지하는 기능과 외광 반사를 방지하여 시인성을 개선하기 위한 기능을 동시에 가지는 터치 패널을 제공하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반사방지 필름을 포함하는 터치 패널의 개략적인 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반사방지 필름을 포함하는 터치 패널의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 터치 패널(100)은 기판(110), 상기 기판 상에 제 1 방향을 따라 나란하게 배치되는 복수개의 제 1 센서전극(210), 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 나란하게 배치되는 복수개의 제 2 센서전극(220), 상기 복수개의 제 1 센서전극 중 서로 인접한 제 1 센서전극들을 상기 제 1 방향으로 연결하는 제 1 브릿지(230), 상기 복수개의 제 2 센서전극 중 서로 인접한 제 2 센서전극들을 상기 제 2 방향으로 연결하는 제 2 브릿지(240), 상기 제 1 브릿지(230) 및 제 2 브릿지(240) 사이에 형성되는 절연층(300) 및 상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(220) 및 제 2 브릿지(240) 상부에 배치되는 반사방지 필름(400)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 터치 패널(100)의 베젤부에는 상기 제 1 센서전극(210) 및 제 2 센서전극(220)과 연결되는 배선회로(도시되지 않음)등이 위치할 수 있다.
상기 기판(110)은 고분자 필름, 플라스틱 또는 유기 중 어느 하나를 이용하여 형성될 수 있다. 이하에서 상기 기판(110)은 투명한 소재의 고분자 필름을 이용하는 것을 예로 들어 설명한다. 상기 투명한 소재의 고분자 필름으로는 PET를 이용할 수 있다.
상기 제 1 센서전극(210) 및 제 2 센서전극(220)은 손가락 또는 터치펜 등과 같은 입력 장치가 접촉되었는지 여부를 판단하는 역할을 한다.
도 2에서, 상기 제 1 센서전극(210) 및 제 2 센서전극(220)은 마름모 형상을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 마름모 형태로 한정되는 것은 아니며, 삼각형, 정사각형, 직사각형 및 원형과 같이 다양한 형태로 형성될 수 있다.
상기 제 1 센서전극(210) 및 제 2 센서전극(220)의 개수 및 크기는 상기 터치 패널(100)의 해상도 및 상기 터치 패널(100)이 부착되는 디스플레이의 종류 및 크기에 따라 달라질 수 있다.
상기 제 1 브릿지(230)는 상기 복수개의 제 1 센서전극(210)을 서로 연결시키는 역할을 하고, 상기 제 2 브릿지(240)는 상기 복수개의 제 2 센서전극(220)을 서로 연결시키는 역할을 한다.
상기 제 1 브릿지(230) 및 제 2 브릿지(240)는 상기 절연층(300)을 사이에 두고 서로 교차된다.
상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(220), 제 1 브릿지(230) 및 제 2 브릿지(240)은 금속 또는 도전성을 갖는 투명재료로 형성될 수 있다. 이러한 도전성을 갖는 투명 재료로서 투명 전도성 산화물(TCO:Transparent Conductive Oxide)을 사용할 수 있다.
이러한 투명 전도성 산화물(TCO)로는 인듐 주석 산화물(ITO:Indium Tin Oxide), 인듐 아연 산화물(IZO:Indium Zinc Oxide) 및 아연 산화물(ZnO) 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 서로 조합되어 사용될 수 있다.
상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(220), 제 1 브릿지(230) 및 제 2 브릿지(240)은 동일한 재료에 의하여 형성될 수도 있고, 서로 다른 재료에 의하여 형성될 수도 있다. 제조상 편의성을 고려할 때 상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(220), 제 1 브릿지(230) 및 제 2 브릿지(240)은 동일한 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(220) 및 제 1 브릿지(230)는 상기 기판(110) 상의 동일층상이 형성될 수 있으며, 스핀 코팅 공정, 프린팅 공정, 스퍼터링 공정, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정 및 진공 증착 공정 중 어느 하나의 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(220) 및 제 1 브릿지(230)가 형성된 기판(110) 상에는 절연층(300)이 형성될 수 있다. 상기 절연층(300)은 투명한 합성수지와 같이 전기 절연성을 가지며 동시에 투명한 재질의 절연물질을 사용하여 형성될 수 있다.
상기 절연층(300)은 상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(220) 및 제 1 브릿지(230)가 패터닝된 기판(110) 상부에 형성되며, 상기 제 1 브릿지(230) 전부를 덮도록 형성될 수 있다.
상기 절연층(300)은 상기 절연물질을 전면 도포한 후 마스크를 이용한 에칭 공정을 이용하여 형성될 수 있으며, 마스크를 이용한 증착 공정을 이용하여 형성될 수도 있다.
상기 절연층(300) 상에는 제 2 브릿지(240)가 형성될 수 있다. 상기 제 2 브릿지(240)는 상기 절연층(300)에 의해 상기 제 1 브릿지(230)와 전기적으로 절연되며, 상기 복수개의 제 2 센서전극(220)을 제 2 방향으로 연결시킬 수 있다.
상기 제 2 브릿지(240)는 상기 제 2 브릿지 형성용 물질을 전면 도포한 후 마스크를 이용한 에칭 공정을 이용하여 형성될 수 있으며, 마스크를 이용한 증착 공정을 이용하여 형성될 수도 있다.
상기 제 2 브릿지(240)는 상기 제 2 브릿지(240)가 상기 제 1 센서전극(210)과 도전되는 것을 방지하기 위하여 상기 절연층(300)의 폭보다 작은 폭을 가져야 하며, 상기 제 2 센서전극(220)과는 도전되어야 하므로 상기 절연층(300)의 길이보다는 길게 형성되어야 한다.
상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(220), 제 1 브릿지(230) 및 제 2 브릿지(240) 등이 형성되어 있는 기판(110) 상부에는 상기 반사방지 필름(400)이 구비될 수 있다.
상기 반사방지 필름(400)은 필름 기재(430), 상기 필름 기재(430) 상에 배치되는 저굴절층(410) 및 상기 저굴절층 상에 배치되는 고굴절층(420)으로 이루어진 다층 구조로 형성될 수 있다. 상기 반사방지 필름(400)은 상기 저굴절층(410) 및 고굴절층(420)이 교대로 반복되어 형성될 수 있다.
상기 반사방지 필름(400)에 외광이 입사되는 경우 상기 적층된 각 박막의 경계면에서 입사된 외광이 반사되지 않고 투과 또는 흡수될 수 있다. 상기 입사하는 광량 대비 투과 또는 흡수되는 광량은 상기 반사방지 필름(400)에 적층되는 박막간의 굴절률 차이가 클수록, 적층되는 고굴절-저굴절 박막의 개수가 증가할수록 증가하게 된다. 따라서, 상기 적층되는 고굴절-저굴절 박막의 개수가 증가할수록 외광 반사율이 낮아져 시인성이 개선될 수 있다.
또한, 상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(220), 제 1 브릿지(230) 및 제 2 브릿지(240) 등의 재료로 사용될 수 있는 ITO(n=2.0)은 일반적으로 고굴절률을 가지는 재료이므로 상기 반사방지 필름(400)의 저굴절층(411)과 하나의 고굴절-저굴절층을 이루게 되어 반사방지 기능이 향상될 수 있다.
이상에서 설명된 터치 패널의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 보호범위는 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등예를 포함할 수 있다.
100 : 터치 패널 110 : 기판
210 : 제 1 센서전극 220 : 제 2 센서전극
230 : 제 1 브릿지 240 : 제 2 브릿지
300 : 절연층 400 : 반사방지 필름
410 : 저굴절층(411,412) 420 : 고굴절층(421,422)
430 : 필름기재

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 복수개의 센서전극; 및
    상기 복수개의 센서전극이 배치된 기판 상부에 배치되는 반사방지 필름;을 포함하는 터치 패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반사방지 필름은,
    필름 기재;
    상기 필름 기재 상에 배치되는 저굴절층; 및
    상기 저굴절층 상에 배치되는 고굴절층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 저굴절층 및 고굴절층은 교대로 반복되어 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 저굴절층 및 고굴절층은 2회 내지 5회 반복되어 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 저굴절층의 굴절률은 1.3 이상 내지 1.5 미만인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 고굴절층의 굴절률은 1.5 이상 내지 2.5 이하인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 저굴절층은 MgF2, NaF 및 CaF2 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 고굴절층은 CeF3, Al2O3, ZrO2, TiO2 및 Nb2Ox 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 센서전극은 투명 전도성 산화물(TCO)를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 투명 전도성 산화물(TCO)은 ITO, IZO, ATO, AZO 및 ZnO 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
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KR1020120148648A KR20140079074A (ko) 2012-12-18 2012-12-18 반사방지 필름을 포함하는 터치 패널

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11189671B2 (en) 2017-11-16 2021-11-30 Samsung Display Co., Ltd. Display device

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