KR20150092666A - 터치 윈도우 - Google Patents

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KR20150092666A KR1020140013306A KR20140013306A KR20150092666A KR 20150092666 A KR20150092666 A KR 20150092666A KR 1020140013306 A KR1020140013306 A KR 1020140013306A KR 20140013306 A KR20140013306 A KR 20140013306A KR 20150092666 A KR20150092666 A KR 20150092666A
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 터치 윈도우는, 기판; 상기 기판 상에 배치되고, 위치를 감지하는 감지전극; 상기 감지전극을 전기적으로 연결하는 배선; 및 상기 배선에 인접하여 배치되는 그라운드 패턴을 포함하고, 상기 그라운드 패턴은 제1 더미부를 포함하고, 상기 제1 더미부는 일 방향으로 연장된다.

Description

터치 윈도우{TOUCH WINDOW}
본 기재는 터치 윈도우에 관한 것이다.
근래, 핸드폰(mobile phone), PDA, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자 기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있으며, 현재 그 실용화가 이루어지고 있다.
이러한 다양한 디바이스 내부의 금속배선 패턴이나 LCD의 칼라필터 패턴을 형성하는 방법으로는 포토리소그라피 또는 인쇄 등의 다양한 패턴 형성방법을 이용하여 구현되고 있다. 그러나 포토리소그라피 공정을 이용한 방법은 포토레지스트의 적층 및 노광, 현상공정을 수행하여야 하는 공정의 복잡성을 수반하며, 아울러 미세 패턴의 형성에는 한계가 드러나고 있다.
한편, 패턴 내에 재료를 충진하는 방식에 있어서는, 패턴 내부로 충진되는 재료의 양이 균일하게 충진되지 않아 충진 불량이 발생한다는 문제가 있다.
실시예는 신뢰성이 향상된 터치 윈도우를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 기판; 상기 기판 상에 배치되고, 위치를 감지하는 감지전극; 상기 감지전극을 전기적으로 연결하는 배선; 및 상기 배선에 인접하여 배치되는 그라운드 패턴을 포함하고, 상기 그라운드 패턴은 제1 더미부를 포함하고, 상기 제1 더미부는 일 방향으로 연장된다.
실시예에 따른 터치 윈도우는 배선 또는 그라운드 패턴 내에 더미부를 포함한다. 이를 통해 상기 배선 또는 그라운드 패턴을 인쇄 공정으로 형성할 때, 공정 상 이점을 확보할 수 있다. 즉, 정밀하고 균일한 인쇄성을 확보할 수 있다. 또한, 배선 또는 그라운드 패턴 내에 전기적 단선을 방지할 수 있다. 또한, 상기 배선 또는 그라운드 패턴을 간단한 인쇄 공정으로 형성할 수 있어, 공정 시간 및 공정 비용을 저감할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 터치 윈도우의 개략적인 평면도이다.
도 2는 실시예에 따른 터치 윈도우의 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ’를 따라서 절단한 단면을 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 평면도이다.
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.
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 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우(10)는 입력 장치(예를 들어, 손가락 등)의 위치를 감지하는 유효 영역(AA)과 이 유효 영역(AA)의 주위에 배치되는 비유효 영역(UA)이 정의되는 기판(100)을 포함한다.
상기 기판(100)은 유리 기판, 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(poly (ethylene terephthalate), PET) 필름 또는 수지를 포함하는 플라스틱 기판으로 형성될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 이 위에 감지전극(200) 및 배선(300) 등이 형성될 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있다.
상기 유효 영역(AA)에는 입력 장치를 감지할 수 있도록 감지전극(200)이 형성될 수 있다. 도 2에서는 상기 감지전극(200)이 바(bar)형태인 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 상기 감지전극(200)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지를 감지할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 감지전극(200)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다. 이를 위하여 감지전극(200)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT), 그래핀(graphene), 나노와이어 등의 다양한 물질을 포함할 수 있다.
도 2에서는 상기 감지전극(200)이 일 방향으로 연장되는 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 상기 감지전극(200)은 상기 일 방향으로 연장되는 일 감지전극 및 상기 일 방향과 교차하는 타 방향으로 연장되는 타 감지전극의 두 종류의 감지전극으로 구성될 수 있다.
상기 일 감지전극 패턴과 상기 타 감지전극 패턴은 터치패널의 구조에 따라 다양한 방식으로 형성될 수 있다.
일례로, 상기 일 감지전극 패턴 및 상기 타 감지전극 패턴은 커버 윈도우의 일면에 함께 형성될 수 있다.
또는, 상기 일 감지전극 패턴은 커버 윈도우의 일면에 형성되고, 상기 타 감지전극 패턴은 상기 커버 윈도우 상에 배치되는 기판의 일면에 형성될 수 있다.
또는, 상기 일 감지전극 패턴은 상기 커버 윈도우 상에 배치되는 제 1 기판의 일면에 형성되고, 상기 타 감지전극 패턴은 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판 상에 형성될 수 있다.
또는, 상기 일 감지전극 패턴은 상기 커버 윈도우 상에 배치되는 글래스(glass) 또는 필름의 일면에 형성되고, 상기 타 감지전극 패턴은 상기 글래스 또는 필름의 타면에 형성될 수 있다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 이와 같이 상기 일 감지전극 패턴 및 상기 타 감지전극 패턴의 형성 위치에 따라 다양한 구조를 가질 수 있다. 그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 일 감지전극 패턴 및 상기 타 감지전극 패턴은 다양한 위치에 형성될 수 있다.
이와 같은 터치 윈도우에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되면, 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생하고, 이러한 차이가 발생한 부분을 접촉 위치로 검출할 수 있다.
상기 비유효 영역(UA)에는 인쇄층(250)이 배치된다. 상기 인쇄층(250)은 상기 기판(100)의 가장자리를 따라 연장하며 배치될 수 있다. 상기 인쇄층(250)은 1도 인쇄, 2도 인쇄 또는 3도 인쇄를 통해 형성될 수 있다. 상기 인쇄층(250)은 원하는 외관에 따라 블랙잉크 또는 화이트 잉크를 도포하여 형성할 수 있다. 상기 인쇄층(250)은 이후에 설명하는 배선(300) 등을 외부에서 보이지 않게 하는 역할을 한다. 또한, 상기 인쇄층(250) 상에는 원하는 로고 등을 구현하기 위해 패턴 등을 형성할 수 있다.
상기 비유효 영역(UA)에는 감지전극(200)을 전기적으로 연결하는 배선(300)이 형성될 수 있다. 상기 배선(300)은 인쇄 공정으로 형성이 가능한 다양한 금속 페이스트 물질을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 배선(300)은 바인더 및 전도성 입자를 포함한다. 이때, 상기 바인더는 유기 바인더일 수 있다. 상기 바인더는 배선(300) 전체 중량에 대하여, 5 중량% 내지 15 중량% 포함될 수 있다. 상기 바인더가 배선(300) 전체 중량에 대하여 5 중량% 이상 포함될 경우, 배선(300)과 기판(100)간의 접착력을 향상할 수 있다. 또한, 상기 바인더가 배선(300) 전체 중량에 대하여 15 중량% 이하로 포함될 경우, 인쇄 공정 시, 전극 물질의 적절한 점도를 유지할 수 있다.
이러한 바인더를 통해, 배선(300)과 기판(100) 간의 접착력을 향상할 수 있다. 즉, 상기 배선(300)의 막밀착력 향상으로 기판(100)으로부터의 탈막 불량을 개선할 수 있다. 또한, 인쇄를 용이하게 진행할 수 있다.
한편, 상기 전도성 입자는 전기 전도성이 우수한 금속으로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 전도성 입자는 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상기 전도성 입자는 상기 바인더 내에서 균일하게 분산됨으로써, 배선(300)의 균일성을 향상시킬 수 있다.
상기 배선(300)에 인접하여 그라운드 패턴(400)이 배치된다. 상기 그라운드 패턴(400)의 폭(W2)은 상기 배선(300)의 폭(W1)보다 클 수 있다. 상기 그라운드 패턴(400)은 터치 윈도우 내의 정전기 또는 ESD를 방지하는 역할을 한다. 즉, 정전기 또는 ESD가 상기 그라운드 패턴(400)의 경로를 따라 이동함으로써, 터치 윈도우 내로 유입되지 못하도록 할 수 있다. 상기 그라운드 패턴(400)이 기판(100)의 테두리를 따라 배치되므로, 터치 윈도우의 내부로 유입되는 정전기 또는 ESD를 효과적으로 차단할 수 있다. 상기 그라운드 패턴(400)이 기판(100)의 테두리 전체를 따라 배치될 수 있다. 상기 그라운드 패턴(400)은 회로기판(300)과 접속되어 터치 윈도우 내의 ESD를 전기적 신호로 방출할 수 있다. 이를 통해, 신호간섭을 방지하여 터치의 정확성 및 신뢰성을 향상할 수 있다.
상기 그라운드 패턴(400)은 상기 배선(300)과 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다.
따라서, 도 3을 참조하면, 상기 그라운드 패턴(400)은 바인더(332) 및 전도성 입자(331)를 포함한다. 이때, 상기 바인더(332)는 유기 바인더(332)일 수 있다. 상기 바인더(332)는 그라운드 패턴(400) 전체 중량에 대하여, 5 중량% 내지 15 중량% 포함될 수 있다. 상기 바인더(332)가 그라운드 패턴(400) 전체 중량에 대하여 5 중량% 이상 포함될 경우, 그라운드 패턴(400)과 기판(100)간의 접착력을 향상할 수 있다. 또한, 상기 바인더(332)가 그라운드 패턴(400) 전체 중량에 대하여 15 중량% 이하로 포함될 경우, 인쇄 공정 시, 전극 물질의 적절한 점도를 유지할 수 있다.
이러한 바인더(332)를 통해, 그라운드 패턴(400)과 기판(100) 간의 접착력을 향상할 수 있다. 즉, 상기 그라운드 패턴(400)의 막밀착력 향상으로 기판(100)으로부터의 탈막 불량을 개선할 수 있다. 또한, 인쇄를 용이하게 진행할 수 있다.
한편, 상기 전도성 입자(331)는 전기 전도성이 우수한 금속으로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 전도성 입자(331)는 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상기 전도성 입자(331)는 상기 바인더(332) 내에서 균일하게 분산됨으로써, 그라운드 패턴(400)의 균일성을 향상시킬 수 있다.
상기 그라운드 패턴(400)은 제1 더미부(450)를 포함한다. 상기 제1 더미부(450)는 오픈영역을 포함한다. 즉, 상기 제1 더미부(450)는 전도성 물질이 형성되지 않는 오픈영역일 수 있다. 따라서, 상기 제1 더미부(450)를 통해 상기 인쇄층(250)의 상면이 노출될 수 있다.
상기 제1 더미부(450)는 실질적으로 일 방향으로 연장될 수 있다. 구체적으로 상기 제1 더미부(450)는 일 방향으로 연장되는 바(bar) 형상을 포함할 수 있다. 상기 제1 더미부(450)는 상기 그라운드 패턴(400)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 그라운드 패턴(400)이 상기 기판(100) 상에서 기판(100)의 장변 방향으로 연장될 경우, 상기 제1 더미부(450)도 기판(100)의 장변 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 상기 그라운드 패턴(400)이 상기 기판(100) 상에서 기판(100)의 단변 방향으로 연장될 경우, 상기 제1 더미부(450)도 기판(100)의 단변 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 제1 더미부(450)는 상기 그라운드 패턴(400)과 ?향성이 서로 동일할 수 있다.
상기 그라운드 패턴(400)의 폭과 상기 제1 더미부(450)의 폭의 비는 15:1 내지 5:1 일 수 있다. 상기 비율을 통해, 상기 제1 더미부(450)로 인한 상기 그라운드 패턴(400)의 전기적 특성 하락을 방지하면서, 인쇄성을 향상할 수 있다.
일례로, 상기 제1 더미부(450)의 폭은 20 ㎛ 내지 60 ㎛일 수 있다. 이를 통해, 상기 배선(300)을 인쇄 공정으로 형성할 때, 공정 상 이점을 확보할 수 있다. 즉, 정밀하고 균일한 인쇄성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 그라운드 패턴(400)의 전기적 단선을 방지할 수 있다. 또한, 상기 그라운드 패턴(400)을 상기 배선(300)과 동일한 인쇄 공정으로 형성할 수 있어, 공정 시간 및 공정 비용을 저감할 수 있다.
제1 더미부(450)의 형상이 바 형상인 경우를 예로 들어 설명하였으나 제1 더미부(450)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도시하지는 않았으나 제1 더미부(450)의 형상은 이격된 홀(hole) 형상, 연속된 홀 형상, 타원 형상, 반구 형상, 다각 형상 등 인쇄 품질 향상을 위한 형상이라면 다양하게 변형 가능하다.
한편, 상기 배선(300) 및 상기 그라운드 패턴(400)의 끝단에는 전극 패드(500)가 위치한다. 이러한 전극 패드(500)는 인쇄 회로 기판과 접속될 수 있다. 구체적으로, 도면에 도시하지 않았으나, 상기 인쇄 회로 기판의 어느 일면에는 접속 단자가 위치하고, 상기 전극 패드(500)는 상기 접속 단자와 접속될 수 있다. 상기 전극 패드(500)는 상기 접속 단자와 대응되는 크기로 형성될 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판으로는 다양한 형태의 인쇄 회로 기판이 적용될 수 있는데, 일례로 플렉서블 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB) 등이 적용될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 다른 실시예에 따른 터치 윈도우를 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위해 앞서 설명한 부분과 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4를 참조하면, 배선(300)은 제2 더미부(350)를 포함한다. 상기 제2 더미부(350)는 오픈영역을 포함한다. 즉, 상기 제2 더미부(350)는 전도성 물질이 형성되지 않는 오픈영역일 수 있다. 따라서, 상기 제2 더미부(350)를 통해 상기 인쇄층(250)의 상면이 노출될 수 있다.
상기 제2 더미부(350)는 실질적으로 일 방향으로 연장될 수 있다. 구체적으로 상기 제2 더미부(350)는 일 방향으로 연장되는 바(bar) 형상을 포함할 수 있다. 상기 제2 더미부(350)는 상기 배선(300)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 배선(300)이 상기 기판(100) 상에서 기판(100)의 장변 방향으로 연장될 경우, 상기 제2 더미부(350)도 기판(100)의 장변 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 상기 배선(300)이 상기 기판(100) 상에서 기판(100)의 단변 방향으로 연장될 경우, 상기 제2 더미부(350)도 기판(100)의 단변 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 제2 더미부(350)는 상기 배선(300)과 ?향성이 서로 동일할 수 있다.
상기 배선(300)의 폭과 상기 제2 더미부(350)의 폭의 비는 15:1 내지 5:1 일 수 있다. 상기 비율을 통해, 상기 제2 더미부(350)로 인한 상기 배선(300)의 전기적 특성 하락을 방지하면서, 인쇄성을 향상할 수 있다.
일례로, 상기 제2 더미부(350)의 폭은 20 ㎛ 내지 60 ㎛일 수 있다. 이를 통해, 상기 배선(300)을 인쇄 공정으로 형성할 때, 공정 상 이점을 확보할 수 있다. 즉, 정밀하고 균일한 인쇄성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 배선(300) 내에 핀홀(pinhole) 등으로 인한 전기적 단락을 방지할 수 있다. 또한, 상기 배선(300)을 상기 배선(300)과 동일한 인쇄 공정으로 형성할 수 있어, 공정 시간 및 공정 비용을 저감할 수 있다.
제2 더미부(350)의 형상이 바 형상인 경우를 예로 들어 설명하였으나 제2 더미부(350)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도시하지는 않았으나 제2 더미부(350)의 형상은 이격된 홀(hole) 형상, 연속된 홀 형상, 타원 형상, 반구 형상, 다각 형상 등 인쇄 품질 향상을 위한 형상이라면 다양하게 변형 가능하다.
한편, 도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 배선(300)에 포함되는 제2 더미부(351) 및 그라운드 패턴(400)에 포함되는 제1 더미부(451) 각각은 다수 개로 구비될 수 있다. 도면에서는 상기 제1 더미부(351) 및 상기 제2 더미부(451)가 각각 세 개씩 배치되는 것으로 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 상기 제1 더미부(351) 및 상기 제2 더미부(451)들이 다양한 개수로 포함될 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 터치 윈도우의 그라운드 패턴(400, 401)들은 배선(300)의 양 측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 그라운드 패턴(400, 401)들은 기판(100)의 최외곽 및 최내각에 각각 배치될 수 있다. 이를 통해 터치 윈도우 내의 정전기 또는 ESD 방지 효과를 극대화할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드 시 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 (13)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되고, 위치를 감지하는 감지전극;
    상기 감지전극을 전기적으로 연결하는 배선; 및
    상기 배선에 인접하여 배치되는 그라운드 패턴을 포함하고,
    상기 그라운드 패턴은 제1 더미부를 포함하고,
    상기 제1 더미부는 일 방향으로 연장되는 터치 윈도우.

  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 더미부는 오픈영역을 포함하는 터치 윈도우.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 인쇄층이 더 배치되고,
    상기 제1 더미부는 상기 인쇄층의 상면을 노출하는 터치 윈도우.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 더미부는 상기 그라운드 패턴의 길이 방향으로 연장되는 터치 윈도우.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 더미부는 상기 그라운드 패턴과 방향성이 서로 동일한 터치 윈도우.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 더미부는 서로 이격되는 다수개의 더미부들을 포함하는 터치 윈도우.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 그라운드 패턴의 폭과 상기 제1 더미부의 폭의 비는 15:1 내지 5:1 인 터치 윈도우.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 더미부의 폭은 20 ㎛ 내지 60 ㎛인 터치 윈도우.
  9. 제1항에 있어서,

    상기 그라운드 패턴의 폭은 상기 배선의 폭보다 큰 터치 윈도우.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 배선 내에 배치되는 제2 더미부를 포함하는 터치 윈도우.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 더미부는 상기 배선의 길이 방향으로 연장되는 터치 윈도우.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 배선의 폭과 상기 제2 더미부의 폭의 비는 15:1 내지 5:1 인 터치 윈도우.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 배선 또는 상기 그라운드 패턴은 전도성 입자 및 바인더를 포함하는 터치 윈도우.
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