KR20150043196A - 터치센서 - Google Patents

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KR20150043196A
KR20150043196A KR20140035516A KR20140035516A KR20150043196A KR 20150043196 A KR20150043196 A KR 20150043196A KR 20140035516 A KR20140035516 A KR 20140035516A KR 20140035516 A KR20140035516 A KR 20140035516A KR 20150043196 A KR20150043196 A KR 20150043196A
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layer
oxide
bezel
reflective layer
window substrate
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KR20140035516A
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이태경
오범석
전기수
신만섭
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삼성전기주식회사
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서는, 윈도우기판 및 상기 윈도우기판 일면의 외측 테두리상에 형성된 베젤층;을 포함하고, 상기 베젤층은 상기 윈도우기판상에 형성된 인쇄층, 상기 인쇄층상에 형성되고, 상기 인쇄층보다 굴절율이 낮은 매질층 및 상기 매질층 상에 형성된 반사층을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 윈도우기판상에 형성된 베젤층을 박형화 함과 동시에, 다양한 색상을 보다 용이하게 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

터치센서{Touch Sensor}
본 발명은 터치센서에 관한 것이다.
디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인 전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스와 같은 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리를 수행한다.
하지만, 정보화 사회의 급속한 진행에 따라 컴퓨터의 용도가 점점 확대되는 추세에 있는바, 현재 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 간단하고 오조작이 적을 뿐 아니라, 누구라도 쉽게 정보입력이 가능한 기기의 필요성이 높아지고 있다.
또한, 입력장치에 관한 기술은 일반적 기능을 충족시키는 수준을 넘어서 고 신뢰성, 내구성, 혁신성, 설계 및 가공 관련기술 등으로 관심이 바뀌고 있으며, 이러한 목적을 달성하기 위해서 텍스트, 그래픽 등의 정보 입력이 가능한 입력장치로서 터치센서(Touch Sensor)가 개발되었다.
터치센서는 전자수첩, 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), El(Electroluminescence) 등의 평판 디스플레이 장치 및 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어, 사용자가 화상표시장치를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구이다.
터치센서의 종류는 저항막방식(Resistive Type), 정전용량방식(Capacitive Type), 전기자기장방식(Electro-Magnetic Type), 소오방식(SAW Type; Surface Acoustic Wave Type) 및 인프라레드방식(Infrared Type)으로 구분된다. 이러한 다양한 방식의 터치센서는 신호 증폭의 문제, 해상도의 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도, 광학적 특성, 전기적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성, 입력 특성, 내구성 및 경제성을 고려하여 전자제품에 채용되는데, 현재 가장 광범위한 분야에서 사용하는 방식은 저항막방식 터치센서와 정전용량방식 터치센서다.
이러한 터치센서의 일예로, 투명 기판과 감지부가 접착제를 매개로 접합된 구조로 구성될 수 있고, 하기의 선행기술문헌과 같이 투명 기판의 테두리를 따라 형성된 베젤부가 감지부의 버스 라인(Bus Line)을 가리도록 형성될 수 있다.
최근에는 IT기기에 있어서 외관 디자인의 중요성이 점점 커지고 있으며, 디스플레이 화면도 대형화되고 있다. 특히, 대한민국 공개공보 제2011-0053940호와 같이 단순한 블랙칼라를 적용한 베젤뿐만 아니라, 기기 외관 크기의 증가 없이 디스플레이 화면을 크게 하고, 실물에 가까운 색채인 풀컬러(Full color)화를 구현하기 위해서 베젤부의 두께를 보다 박형화 하기 위한 노력이 진행되고 있다.
그러나, 이러한 베젤부의 면적이나 두께는 구현하려는 베젤부의 색상에 따라 달라질 수 있으며, 특히, 화이트(white)와 같이 빛의 투과성이 용이한 밝은 톤의 색상의 경우에는 빛의 투과를 최소화 하기위해 베젤부의 두께가 두꺼워질 수 밖에 없는 문제점이 있어, 점점 소형화, 박형화 되는 IT기기의 추세에도 거스르는 문제점이 있었다.
KR 2011-0053940 A
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 윈도우기판의 베젤층의 박형화와 동시에 다양한 색상의 구현을 보다 용이하게 하고, 윈도우기판일체형의 터치센서에서의 작동 신뢰성 및 작동 성능을 보다 향상시키기 위한 터치센서를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서는, 윈도우기판 및 상기 윈도우기판 일면의 외측 테두리상에 형성된 베젤층;을 포함하고, 상기 베젤층은, 상기 윈도우기판상에 형성된 인쇄층, 상기 인쇄층상에 형성되고, 상기 인쇄층보다 굴절율이 낮은 매질층; 및 상기 매질층 상에 형성된 반사층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 반사층상에 형성된 블랙인쇄층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 블랙인쇄층은 카본계 물질(Graphene Oxide, DLC : Diamond Line Carbon), 크롬계 산화물(CrO, CrO2), 구리계 산화물(CuO), 망간계 산화물(MnO2), 코발트계 산화물(CoO), 황화물(CoS2, Co3S4), 니켈계 산화물(Ni2O3) 또는 그 조합으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 베젤층의 내측에 형성된 전극패턴, 상기 베젤층의 반사층상에 형성된 절연층 및 상기 전극패턴의 일단으로부터 연결되고, 상기 절연층상에 형성되어 전기적 연결을 형성하는 전극배선;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 인쇄층은 가시광선 영역에서 굴절율이 1.3 내지 2.7로 이상인 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 매질층은 가시광선 영역에서 굴절률이 1 이상 2.7 미만인 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 매질층은 광학투명접착층(OCA)으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 반사층은 금속층으로 형성되고, 상기 금속층의 반사율이 0.8 이상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 반사층은 금속층으로 형성되고, 상기 금속층의 비저항(ρ)이 20℃에서 10 이하로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 베젤층의 적층방향 두께는 10㎛ 이하로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 인쇄층은 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 이산화규소(SiO2), 산화하프늄(HfO2), 산화아연(ZnO), 산화마그네슘(MgO), 산화세슘(Ce2O3), 산화인듐(In2O3), 인듐산화전극(ITO), 티탄산바륨(BaTiO3), 탄탈산칼륨(KTaO3), (Ba, Sr)TiO3 또는 그 조합으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 반사층은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 백금(Pt), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 금(Au), 텅스텐(W), 이리듐(Ir) 또는 그 조합으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 절연층은 크롬계 산화물(CrO, CrO2), 구리계 산화물(CuO), 망간계 산화물(MnO2), 코발트계 산화물(CoO), 황화물(CoS2, Co3S4), 니켈계 산화물(Ni2O3), 또는 그 조합으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 반사층은 비전도성코팅법(Non Conductive Vaccum Metallizing(NCVM))으로 형성되어 다공성 구조를 갖을 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 반사층은 비전도성코팅법(Non Conductive Vaccum Metallizing(NCVM))으로 형성되어 표면저항이 1㏀ 이하로 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서로써, 상기 반사층은 비전도성코팅법(Non Conductive Vaccum Metallizing(NCVM))으로 형성되어 상기 반사층의 투과율이 5% 이상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법 으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 윈도우기판상에 형성된 베젤층을 박형화 함과 동시에, 다양한 색상을 보다 용이하게 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 베젤층의 인쇄층상에 인쇄층보다 굴절율이 낮은 매질층을 형성하고, 매질층상에 반사층을 형성함으로써, 보다 박막의 인쇄층 만으로도 보다 효과적으로 베젤층의 색상을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 베젤층의 박형화와 더불어, 윈도우기판상에 전극패턴이 직접 형성된 윈도우기판 일체형의 터치센서에서, 보다 높은 전기적 신뢰성의 확보와 터치센서 작동성능의 향상을 가져올 수 있는 효과가 있다.
또한, 베젤층 최외층에 절연층을 형성함으로써 베젤층의 차폐역할의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 반사층을 비전도성의 박막필름으로 형성함으로써 적용되는 디바이스의 종류 및 스펙에 따라 발생될 수 있는 안테나의 수신 방해 등의 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 반사층을 비전도성 박막필름으로 형성함으로써, 본 발명이 적용되는 디바이스에 따른 Wi-Fi와 같은 무선주파수(RF)신호의 방해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 반사층을 형성하는 금속층으로 비전도성코팅법(Non Conductive Vaccum Metallizing(NCVM))으로 형성함으로써, 전도성을 떨어뜨림과 동시에 투과율과 반사율을 효과적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 베젤층이 형성된 윈도우기판의 단면도;
도 2는 도 1의 A부분의 부분확대도;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베젤층의 부분확대단면도;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 베젤층이 형성된 윈도우기판의 단면도;
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 윈도우기판 일체형으로 형성된 터치센서의 단면도 및
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서의 단면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 일실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 베젤층(20)이 형성된 윈도우기판(10)의 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부분의 부분확대도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베젤층의 부분확대단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서(1)는, 윈도우기판(10) 및 상기 윈도우기판(10) 일면의 외측 테두리상에 형성된 베젤층(20);을 포함하고, 상기 베젤층(20)은 상기 윈도우기판(10)상에 형성된 인쇄층(21), 상기 인쇄층(21)상에 형성되고, 상기 인쇄층(21)보다 굴절율이 낮은 매질층(22) 및 상기 매질층(22) 상에 형성된 반사층(23)을 포함할 수 있다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 반사층(23)상에 블랙인쇄층(21a)을 더 포함할 수 있다. 인쇄층(21)이 형성된 부분에 대응되도록 블랙인쇄층(21a)을 형성함으로써, 터치센서가 포함된 디스플레이영역의 시인영역 테두리부분에 검은띠를 형성시킴으로써 디스플레이의 시인영역에 대한 사용자의 인식도를 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다. 상기 블랙인쇄층(21a)은 카본계 물질(Graphene Oxide, DLC : Diamond Line Carbon), 크롬계 산화물(CrO, CrO2), 구리계 산화물(CuO), 망간계 산화물(MnO2), 코발트계 산화물(CoO), 황화물(CoS2, Co3S4), 니켈계 산화물(Ni2O3) 또는 그 조합으로 형성될 수 있다.
기타 나머지 구성 및 작용에 대한 설명은 후술하기로 한다.
윈도우기판(10)은 터치센서(1)의 최외곽에 형성되어 터치센서(1)를 외부환경으로부터 보호하는 역할을 동시에 할 수 있다. 사용자의 시인성을 위해 투명한 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 유리나 강화유리와 같이, 소정 강도 이상을 보유한 재질이라면 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일실시예는 윈도우기판(10)에 형성되는 베젤층(20)과 함께, 전극패턴(30)이 윈도우기판(10)상에 직접형성됨으로써 터치센서(1)의 박형화 및 소형화를 이룰 수 있을 뿐만 아니라, 터치 감도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 다만, 윈도우기판(10)상에 직접 전극패턴(30)이 형성되는 구조 이외에도, 별도의 베이스기판(40)상에 전극패턴(30)이 형성되고, 윈도우기판(10)과 결합되는 다양한 터치센서(1)의 구조가 선택, 적용될 수 있음은 당업자에 의해 자명하다. 자세한 내용은 후술하기로 한다.
베젤층(20)은 윈도우기판(10)의 일면상에 형성되며, 외측 테두리를 따라 형성될 수 있다. 베젤층(20)은 일반적으로 터치센서(1)에서 사용자의 터치입력이 되지 않는 비활성영역으로 형성된다. 또한, 베젤층(20)은 터치센서(1)에 형성된 전극패턴(30)의 전기적 연결을 위한 전극배선(30a)이 시인되는 것을 방지하거나, 외부에 다양한 로고를 형성하는 등 베젤층(20)이 적용된 다양한 디바이스의 외관을 장식하는 기능을 할 수 있다. 특히, 종래 단순히 블랙칼라의 베젤층(20)을 사용하던 것과는 달리, 보다 다양한 색상을 구현하는 최근의 추세에 따라 색상구현을 위해서 베젤층(20)이 점점 두꺼워지는 문제가 제기되고 있다. 베젤층(20)이 전극배선(30a)의 시인을 방지하기 위한 차폐기능을 수행하는 점을 고려할 때, 화이트나 분홍 등의 밝은 톤의 색상에서도 동일 또는 더 얇은 두께의 베젤층(20)으로도 이와 같은 기능을 효과적으로 구현하는 것이 필요하다.
본 발명의 일실시예로 베젤층(20)은, 도 2에 도시된 바와같이, 상기 윈도우기판(10)상에 형성된 인쇄층(21), 상기 인쇄층(21)상에 형성되고, 상기 인쇄층(21)보다 굴절율이 낮은 매질층(22) 및 상기 매질층(22) 상에 형성된 반사층(23)을 포함할 수 있다.
여기서, 인쇄층(21)은 실질적으로 베젤층(20)의 색상을 나타내는 층으로써, 인쇄층(21)의 형성방법은 선택되는 재질에 따라, 스크린프린팅, 증착, 스핀코팅 등의 다양한 방법이 적용될 수 있다. 특히, 본 발명의 일실시예에서는 베젤층(20)을 화이트(흰색)으로 구현하기 위하여 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 이산화규소(SiO2), 산화하프늄(HfO2), 산화아연(ZnO), 산화마그네슘(MgO), 산화세슘(Ce2O3), 산화인듐(In2O3), 인듐산화전극(ITO), 티탄산바륨(BaTiO3), 탄탈산칼륨(KTaO3), (Ba, Sr)TiO3 또는 그 조합으로 형성된 재질을 선택적으로 적용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 인쇄층(21)은 이러한 특정색에 한정되는 것이 아니며, 빛의 반사를 통해 구현되는 다양한 색상에 모두 적용될 수 있는 것이며, 그러한 선택 및 적용은 당업자에 의해 용이하게 실시 또는 설계변경할 수 있는 범위내에 있는 것이다. 인쇄층(21)은 가시광선 영역에서 굴절율이 1.4 이상의 물질을 적용하는 것이 보다 적절할 수 있다. 이는 후술하는 매질층(22)과 반사층(23)과의 관계에서 보다 효과적으로 빛이 분산(scattering)되어 인쇄층(21) 고유의 색상이 발현되도록 하기 위함이다. 이 경우, 가시광선에서의 굴절율은 파장에 대한 함수로 표현되므로, 상기 가시광선 영역에서의 굴절율은 550nm 내지 600nm의 파장영역에서의 굴절률로 파악되는 것이 적절할 것이다.
매질층(22)은 인쇄층(21)보다 굴절율이 낮은 물질로 형성될 수 있다. 여기서 매질층(22)은 특정한 종류의 재질에 한정되는 것은 아니나, 인쇄층(21)과 후술하는 반사층(23)과의 사이에서 굴절율의 차이를 크게 하여 빛이 인쇄층(21)상에서 더욱 많이 분산(scattering)되어 인쇄층(21)의 색상을 보다 효과적으로 구현할 수 있는 것이라야 한다. 매질층(22)은, 예를 들면, 투명광학접착층(OCA; Optical Claea Adhesive)을 스핀코팅으로 형성할 수 있고, 인쇄층(21)과 반사층(23)과의 사이의 갭을 형성하여 공기층(미도시)을 매질층(22)으로 하여 구현할 수 있음은 물론이다. 매질층(22)은 인쇄층(21)의 굴절율보다는 작은 굴절율을 갖는 것이 적절하며, 특히, 가시광선영역에서 굴절율이 1 이상 2.7 이하로 형성될 수 있다. 이 경우에도 상기 인쇄층(21)의 굴절율과 같이, 가시광선에서의 굴절율은 파장에 대한 함수로 표현되므로, 상기 가시광선 영역에서의 굴절율은 550nm 내지 600nm의 파장영역에서의 굴절률로 파악되는 것이 적절할 것이다.
또한, 도 4에 도시된 바와같이, 투명접착층을 형성하는 경우에 베젤층(20) 부분 이외의 윈도우기판(10) 전면에 도포함으로써, 베젤층(20)의 단차를 더욱 줄일 수 있다. 윈도우기판(10)상에 베젤층(20)의 단차는 후술하는 윈도우기판(10) 일체형의 터치센서(1)에서 전극패턴(30)과 전극배선(30a)간의 전기적 연결 신뢰성에 매우 중요한 요소이다. 자세한 설명은 후술하기로 한다.
매질층(22)상에는 빛의 분산효과(scattering)를 효과적으로 구현하기 위하여 반사층(23)이 더 형성될 수 있다. 반사층(23)은 윈도우기판(10)상에서 사용자에 의해 시인되는 베젤층(20)의 색상을 보다 효과적으로 나타내기 위한 것이다. 즉, 반사층(23)에 의해 입사되는 빛이 반사되어, 내부에서 분산됨으로써, 인쇄층(21)상에 구현되는 색상이 보다 잘 나타날 수 있는 것이다. 그렇게 함으로써 색상구현을 위한 베젤층(20)을 보다 박형화 할 수 있는 이점이 있다. 반사층(23)은 금속재질로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 특히, 반사율이 0.8 이상인 것을 적용하는 것이 적절할 것이다. 금속의 반사율에 대한 수치는 파장에 대한 함수로 표현될 수 있으므로, 가시광선영역의 800nm 파장대에서 80%이상으로 형성될 수 있다. 또한, 금속의 광택에 의해서도 이러한 반사율이 영향을 받으므로, 금속의 광택의 원인인 금속에 포함된 자유전자에 대한 수치로도 표현될 수 있다. 즉, 반사층을 이루는 금속의 비저항(ρ: Ωm)이 20℃에서 10 이하로 형성될 수 있는 것으로 표현될 수도 있다.
반사층(23)으로는 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 백금(Pt), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 금(Au), 텅스텐(W), 이리듐(Ir) 또는 그 조합으로 형성될 수 있으나, 이 외에도 다양한 금속 및 비금속층이 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 반사층(23)은 비전도성 물질로 형성될 수 있다. 즉, 금속인 주석(Sn)을 이용는 비전도성 박막 필름으로 형성될 수 있다. 반사층(23)은 상기에서 설명한 전도성의 금속을 이용할 수 있지만, 적용되는 디바이스의 스펙 및 구조에 따라 이러한 전도성의 금속층으로 형성된 반사층(23)에 의해 휴대폰 등에서의 안테나의 수신을 방해할 수 있는 문제점이 발생될 수 있다. 따라서, 적용되는 디바이스에 따라 비전도성인 반사층(23)을 적용함으로서 상기와 같은 문제점을 미연에 방지하는 동시에, 터치센서 베젤층의 색상도 보다 효과적으로 구현할 수 있는 이점이 있다.
여기서, 비전도성의 반사층(23)은 금속층을 이용하되, 반사효과를 유지하기 위해 비전도성코팅법(Non Conductive Vaccum Metallizing(NCVM))을 이용하여 형성할 수 있다. 비전도성코팅법을 적용한 필름으로 알루미늄 등 다른 금속화 방법을 사용할 때보다 Wi-Fi 같은 무선주파수(RF)신호가 방해를 덜 받게 되는 특성을 갖게 된다. 즉, 이러한 방식으로 형성된 비전도성 반사층(23)은 반사효과를 가지지만 전도성이 나타나지 않게 함으로써 적용되는 디바이스에 따라 발생될 수 있는 안테나의 수신 등의 신뢰성을 보다 효과적으로 확보할 수 있는 이점이 있다.
이렇게 금속층으로 이루어지는 반사층(23)을 비전도성코팅방식을 이용하여 형성하는 경우에는, 금속층이 서로 절연되도록 형성되는 포러스(porous)의 다공성 구조를 갖음으로써 반사층(23)의 표면저항이 1㏀ 이상으로 형성되어 디바이스내에 적용 설치된 안테나 등의 수신을 방해하지 않는 이점이 있다. 금속층을 그대로 이용할 수 있음으로써 비전도성을 띰과 동시에 투과율의 유지 및 반사효과를 그대로 유지할 수 있어 더욱 효과적이다. 그러므로, 이러한 반사층(23)은 투과율이 적어도 5%이상으로 유지될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치센서(1)는, 도 5에 도시된 바와같이, 윈도우기판(10)상에 직접 전극패턴(30)을 형성함으로써 터치센서(1)의 감도를 보다 효과적으로 높일 수 있다. 윈도우기판(10)상에 전극패턴(30)을 형성하는 경우에는, 단층구조의 전극패턴(30)이 적용될 수 있으며, 윈도우기판(10)상에 전극패턴(30)의 형성과, 상기 전극패턴(30)에 교차되는 전극패턴(30)을 별도의 베이스기판(40)에 형성하며 결합함으로써 터치센서(1)를 구현할 수 있음은 물론이다.
단층구조의 전극패턴(30)의 일예는, 교차되는 양 전극패턴(30)이 형성될 때, 양 전극패턴(30)이 교차되는 부분에서 절연패턴을 형성함으로써, 양 전극패턴(30)을 절연시킴과 동시에 각각의 전극패턴(30)간의 전기적 연결을 구현할 수 있다. 윈도우기판(10)상에 전극패턴(30)을 형성하여 터치센서(1)를 구현하는 구조는 이외에도 다양한 구조가 채택될 수 있으며, 윈도우기판(10)상에 전극패턴(30)이 모두 형성되는 경우이던지, 윈도우기판(10)상에 일부 전극패턴(30)이 형성되는 경우이던지 모두 포함될 수 있으며, 그러한 설계변경은 당업자에 의해 자명한 사항이다.
본 발명의 일실시예는, 도 5에 도시된 바와 같이, 윈도우기판(10)의 일면상에 단층구조의 전극패턴(30)이 구비되는 것을 예시하였다. 이 경우, 전극패턴(30)의 전기적연결을 위한 전극배선(30a)이 베젤층(20)상에 형성될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 베젤층(20)의 박형화를 구현함으로써, 전극패턴(30)에서 연결되는 전극배선(30a)간의 단차를 현저히 줄임으로써 전극패턴(30)과 전극배선(30a)간의 전기적 연결의 신뢰성을 확보할 수 있다.
여기서, 전극패턴(30)은 터치의 입력수단에 의해 신호를 발생시켜, 제어부(도면 미도시)로부터 터치좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행하기 위한 것이다. 전극패턴(30)은 전극패턴(30)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 또는 이들의 조합을 이용하여 메시패턴(Mesh Pattern)으로 형성할 수 있다. 한편, 전극패턴(30)은 상술한 금속 이외에도 은염(銀鹽) 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은, ITO(Indium Thin Oxide) 등의 금속산화물이나, 유연성이 뛰어나고 코팅 공정이 단순한 PEDOT/PSS 등의 전도성 고분자를 이용하여 형성할 수도 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 반사층(23)을 금속재질로 형성하는 경우에는 전극배선(30a)과의 전기적 단락을 방지하기 위해 반사층(23)상에 절연층(24)을 더 구비할 수 있다. 반사층(23)상에 절연층(24)을 적층한 후, 절연층(24)상에 전극배선(30a)을 형성할 수 있다. 절연층(24)은 특별히 재질적인 한정을 두는 것은 아니나, 전극배선(30a)의 시인을 차단하기 위해 블랙색상의 절연층(24)이 베젤층(20)상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 크롬계 산화물(CrO, CrO2), 구리계 산화물(CuO), 망간계 산화물(MnO2), 코발트계 산화물(CoO), 황화물(CoS2, Co3S4), 니켈계 산화물(Ni2O3), 또는 그 조합으로 형성될 수 있다. 또한, 상기에서 살펴본 블랙인쇄층(21a)의 경우에도 절연성 재질을 사용할 수 있으므로, 절연층(24)과 치환하여 형성할 수 있음은 당업자에 의한 설계변경의 범위에 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서(1)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 별도의 베이스기판(40)의 양면에 제1 전극패턴(31)과 제2 전극패턴(32)을 각각 형성하여, 베젤층(20)이 형성된 윈도우기판(10)을 결합할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치센서(1)는 윈도우기판(10) 및 윈도우기판(10) 일면의 외측 둘레를 따라 형성되는 베젤층(20)과 별도의 베이스기판(40) 및 베이스기판(40)의 일면에 형성된 제1 전극패턴(31), 베이스기판(40) 타면에 제1 전극패턴(31)과 교차되는 제2 전극패턴(32)을 형성한 후, 베이스기판(40)과 윈도우기판(10)을 결합할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 전극패턴(31)과 윈도우기판(10)이 마주보도록 결합하되, 전극배선(31a)은 윈도우기판(10)상의 베젤층(20)에 대응되는 위치에 배치되도록 결합될 수 있다. 도면상에는 제1 전극패턴(31)과 전기적 연결되는 전극배선(31a)만을 도시하였으나, 제2 전극패턴(32)과의 전기적 연결을 위한 전극배선(미도시)이 형성이 베젤층(20)에 대응되는 위치에 형성될 수 있음은 자명한 사항이다.
여기서, 베이스기판(40)은 소정강도 이상을 보유한 재질이라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide; PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene; PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS; BOPS) 등으로 형성될 수 있다.
제1 전극패턴(31) 및 제2 전극패턴(32)은 상기에서 설명한 전극패턴(30)과 동일하므로 중복되는 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1: 터치센서 10: 윈도우기판
20: 베젤층 21: 인쇄층
21a: 블랙인쇄층 22: 매질층
23: 반사층 24: 절연층
30: 전극패턴 30a, 31a: 전극배선
40: 베이스기판 31: 제1 전극패턴
32: 제2 전극패턴 40: 베이스기판

Claims (16)

  1. 윈도우기판; 및
    상기 윈도우기판 일면의 외측 테두리상에 형성된 베젤층;을 포함하고,
    상기 베젤층은,
    상기 윈도우기판상에 형성된 인쇄층;
    상기 인쇄층상에 형성되고, 상기 인쇄층보다 굴절율이 낮은 매질층; 및
    상기 매질층 상에 형성된 반사층을 포함하는 터치센서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사층상에 형성된 블랙인쇄층을 더 포함하는 터치센서.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 블랙인쇄층은 카본계 물질(Graphene Oxide, DLC : Diamond Line Carbon), 크롬계 산화물(CrO, CrO2), 구리계 산화물(CuO), 망간계 산화물(MnO2), 코발트계 산화물(CoO), 황화물(CoS2, Co3S4), 니켈계 산화물(Ni2O3) 또는 그 조합으로 형성된 터치센서
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 베젤층의 내측에 형성된 전극패턴;
    상기 베젤층의 반사층상에 형성된 절연층; 및
    상기 전극패턴의 일단으로부터 연결되고, 상기 절연층상에 형성되어 전기적 연결을 형성하는 전극배선;을 더 포함하는 터치센서.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄층은 가시광선 영역에서 굴절율이 1.3 내지 2.7로 이상인 물질을 포함하는 터치센서.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 매질층은 가시광선 영역에서 굴절률이 1 이상 2.7 미만인 물질을 포함하는 터치센서.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 매질층은 광학투명접착층(OCA)으로 형성된 터치센서.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사층은 금속층으로 형성되고, 상기 금속층의 반사율이 0.8 이상인 터치센서.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사층은 금속층으로 형성되고, 상기 금속층의 비저항(ρ)이 20℃에서 10 이하로 형성된 터치센서.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 베젤층의 적층방향 두께는 10㎛ 이하로 형성되는 터치센서.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 인쇄층은 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 이산화규소(SiO2), 산화하프늄(HfO2), 산화아연(ZnO), 산화마그네슘(MgO), 산화세슘(Ce2O3), 산화인듐(In2O3), 인듐산화전극(ITO), 티탄산바륨(BaTiO3), 탄탈산칼륨(KTaO3), (Ba, Sr)TiO3 또는 그 조합으로 형성되는 터치센서.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사층은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 은(Ag), 크롬(Cr), 백금(Pt), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 금(Au), 텅스텐(W), 이리듐(Ir), 주석(Sn) 또는 그 조합으로 형성되는 터치센서.
  13. 청구항 4에 있어서,
    상기 절연층은 크롬계 산화물(CrO, CrO2), 구리계 산화물(CuO), 망간계 산화물(MnO2), 코발트계 산화물(CoO), 황화물(CoS2, Co3S4), 니켈계 산화물(Ni2O3), 또는 그 조합으로 형성되는 터치센서.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 반사층은 비전도성코팅법(Non Conductive Vaccum Metallizing(NCVM))으로 형성되어 다공성 구조를 갖는 터치센서.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 반사층은 비전도성코팅법(Non Conductive Vaccum Metallizing(NCVM))으로 형성되어 표면저항이 1㏀ 이하로 형성되는 터치센서.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 반사층은 비전도성코팅법(Non Conductive Vaccum Metallizing(NCVM))으로 형성되어 상기 반사층의 투과율이 5% 이상으로 형성되는 터치센서.
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