KR20160005594A - 터치 윈도우 - Google Patents

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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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Abstract

실시예에 따른 터치 윈도우는, 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 기판; 상기 비유효 영역 상에 배치되는 배선 전극; 상기 기판 상에서 상기 배선 전극의 끝단을 덮으면서 배치되는 중간층; 상기 중간층 상에 배치되는 감지 전극; 및 상기 감지 전극 및 상기 배선 전극을 연결하는 연결 전극을 포함하고, 상기 연결 전극은 상기 중간층 상에서 상기 감지 전극 및 상기 배선 전극을 연결된다.

Description

터치 윈도우{TOUCH WINDOW}
실시예는 터치 윈도우에 관한 것이다.
최근 다양한 전자 제품에서 디스플레이 장치에 표시된 화상에 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등의 입력 장치를 접촉하는 방식으로 입력을 하는 터치 윈도우가 적용되고 있다.
터치 윈도우는 대표적으로 저항막 방식의 터치 윈도우와 정전 용량 방식의 터치 윈도우로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 윈도우는 입력 장치에 압력을 가했을 때 전극 간 연결에 따라 저항이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 윈도우는 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다. 제조 방식의 편의성 및 센싱력 등을 감안하여 소형 모델에 있어서는 최근 정전 용량 방식이 주목받고 있다.
터치 윈도우는 기판 상에 감지 전극 및 이러한 감지 전극에 연결되는 배선 전극을 배치하고, 감지 전극이 배치되는 영역을 터치하였을 때 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치를 검출할 수 있다.
이러한 터치 윈도우는, 감지 전극 및/또는 배선 전극의 위치 관계에 따라 다양한 타입으로 구성될 수 있다.
최근에는 터치 윈도우의 두께를 감소시키기 위해, 기판 상에 유전층과 같은 중간층을 배치하고, 유전층 상에 직접 전극을 형성하는 것에 대한 연구가 진행중이다.
이때, 상기 유전층 상에 배치되는 감지 전극과 기판 상에 배치되는 배선 전극을 연결할 때, 유전층과 기판의 단차로 인해 연결 전극의 밀착력이 저하될 수 있고. 연결 전극의 접합 면적이 증가하여 디스플레이 영역이 감소되는 문제점이 있었다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 터치 윈도우가 요구된다.
실시예는 디스플레이 영역을 확장시킬 수 있고, 신뢰성이 향상된 터치 윈도우를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 기판; 상기 비유효 영역 상에 배치되는 배선 전극; 상기 기판 상에서 상기 배선 전극의 끝단을 덮으면서 배치되는 중간층; 상기 중간층 상에 배치되는 감지 전극; 및 상기 감지 전극 및 상기 배선 전극을 연결하는 연결 전극을 포함하고, 상기 연결 전극은 상기 중간층 상에서 상기 감지 전극 및 상기 배선 전극을 연결된다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 유효 영역 즉, 디스플레이 영역을 증가시킬 수 있고, 터치 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
자세하게, 실시예에 따른 터치 윈도우는 중간층 상에서만 연결 전극이 배치되므로, 연결 전극의 접합 폭을 감소시킬 수 있고, 이에 따라, 연결 전극에 의한 디스플레이 영역의 감소를 방지할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 터치 윈도우는 단차 없이 중간층 상에서 연결 전극을 통해 감지 전극과 배선 전극을 통해 연결하므로, 이와 같은 문제점을 방지할 수 있어, 터치 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 터치 윈도우의 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 제 1 실시예들에 따른 터치 윈도우의 평면도들을 도시한 도면들이다.
도 3은 도 3의 A-A' 영역을 절단하여 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 B-B' 영역을 절단하여 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 9는 제 1 실시예들에 따른 다양한 터치 윈도우의 평면도들을 도시한 도면들이다.
도 10 내지 도 12는 제 2 실시예에 따른 터치 윈도우의 평면도들을 도시한 도면들이다.
도 13은 도 10의 C-C’ 영역을 절단한여 도시한 도면이다.
도 14는 도 10의 D-D’ 영역을 절단한여 도시한 도면이다.
도 15는 실시예에 따른 터치 윈도우가 적용되는 디스플레이 장치의 단면을 도시한 도면이다.
도 16 내지 도 19는 실시예에 따른 터치 윈도우가 적용되는 디스플레이 장치의 일례들을 도시한 도면들이다.
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.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 터치 윈도우는, 기판(100), 감지 전극(200), 배선 전극(300), 중간층(400) 및 연결 전극(500)을 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 상기 감지 전극(200), 상기 배선 전극(300), 상기 중간층(400) 및 상기 연결 전극(500)을 지지할 수 있다. 즉, 상기 기판(100)은 지지기판일 수 있다.
상기 기판(100)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화유리를 포함하거나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 플라스틱을 포함할 수 있다.
상기 기판(100)에는 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA)이 정의될 수 있다.
상기 유효 영역(AA)에서는 디스플레이가 표시될 수 있고, 상기 유효 영역(AA) 주위에 배치되는 상기 비유효 영역(UA)에서는 디스플레이가 표시되지 않을 수 있다.
또한, 상기 유효 영역(AA) 및 상기 비유효 영역(UA) 중 적어도 하나의 영역에서는 입력 장치(예를 들어, 손가락 등)의 위치를 감지할 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 감지 전극(200)은 제 1 감지 전극(210) 및 제 2 감지 전극(220)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)은 서로 다른 방향으로 연장하며 서로 다른 위치에 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 감지 전극(210)은 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 감지 전극(210)은 상기 기판(100)의 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA) 중 적어도 하나의 영역 상에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 1 감지 전극은 상기 기판(100)의 상기 유효 영역(AA) 상에 배치될 수 있다.
상기 제 2 감지 전극은 상기 중간층(400) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 유효 영역(AA) 및 상기 비유효 영역(UA)과 대응되는 상기 중간층(400) 상에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 비유효 영역(UA)과 대응되는 상기 중간층(400) 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극(210)과 상기 제 2 감지 전극(220)은 서로 다른 방향으로 연장될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 감지 전극(210)은 제 1 방향으로 연장되고, 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 제 1 방향과 다른 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220) 중 적어도 하나의 감지 전극은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다, 일례로, 상기 감지전극(200)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다.
또는, 상기 제 1 감지 전극(310) 및 상기 제 2 감지 전극(320) 중 적어도 하나의 감지 전극은 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 또는 전도성 폴리머를 포함할 수 있다.
또는, 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220) 중 적어도 하나의 감지 전극은 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지전극(200)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상긱 기판(100) 상에 배치되는 상기 제 1 감지 전극(210)은 앞서 설명한 금속, 투명 전도성 물질, 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 및 전도성 폴리머 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 상기 중간층(400) 상에 배치되는 상기 제 2 감지 전극(220)은 나노 와이어 또는 감광성 나노와이어 필름 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 감지 전극(310) 및 상기 제 2 감지 전극(320) 중 적어도 하나의 감지 전극은 메쉬 형상으로 배치될 수 있다.
상기 감지 전극이 메쉬 형상을 가짐으로써, 유효 영역(AA) 상에서 상기 감지 전극의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 즉, 상기 감지 전극이 금속으로 형성되어도, 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 또한, 상기 감지 전극이 대형 크기의 터치 윈도우에 적용되어도 터치 윈도우의 저항을 낮출 수 있다.
상기 배선 전극(300)은 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 배선 전극(300)은 상기 기판(100)의 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA) 중 적어도 하나의 영역 상에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 배선 전극(300)은 상기 기판(100)의 상기 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있다.
상기 배선 전극(300)은 제 1 배선 전극(310) 및 제 2 배선 전극(320)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 배선 전극(300)은 상기 제 1 감지 전극(210)과 연결되는 제 1 배선 전극(310) 및 상기 제 2 감지 전극(220)과 연결되는 제 2 배선 전극(320)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 배선 전극(310) 및 상기 제 2 배선 전극(320)은 상기 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 배치되고, 상기 제 1 배선 전극(310) 및 상기 제 2 배선 전극(320)의 일단은 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)과 연결되고, 타단은 회로기판과 연결될 수 있다. 상기 회로 기판으로는 다양한 형태의 회로 기판이 적용될 수 있으며, 예를 들어, 플렉서블 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB) 등이 적용될 수 있다.
상기 제 1 배선 전극(310) 및 상기 제 2 배선 전극(320)은 전기 전도성이 우수한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 배선 전극(300)은 앞서 설명한 상기 감지 전극(200)과 동일 유사한 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 1 배선 전극(310) 및 상기 제 2 배선 전극(320)은 상기 기판(100)의 일면과 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제 1 배선 전극(310) 및 상기 제 2 배선 전극(320) 중 적어도 하나의 배선 전극은 상기 기판(100) 상에 배치되는 상기 중간층(400)과 단차를 가지며 배치될 수 있다.
상기 감지 전극들 및 상기 배선 전극들 중 적어도 하나의 전극들은 상기 기판(100) 상에서 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(100) 상에 배치되는 제 1 감지 전극(210)은 상기 기판 상에 배치되는 상기 제 1 배선 전극(310)과 상기 기판 상에서 서로 연결될 수 있다.
또한, 상기 감지 전극들 및 상기 배선 전극들 중 적어도 하나의 전극들은 상기 중간층(100) 상에서 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 중간층(400) 상에 배치되는 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(100) 상에 배치되는 상기 제 2 배선 전극(320)과 상기 중간층(400) 상에서 연결될 수 있다. 상기 제 2 감지 전극(210)과 상기 제 2 배선 전극(320)의 연결에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다.
상기 중간층(400)은 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 중간층(400)은 상기 제 1 감지 전극(210) 상에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 상기 중간층(400)은 상기 기판(100) 상에서 상기 제 1 감지 전극(210)을 덮으면서 배치될 수 있다.
상기 중간층(400) 상에는 커버 기판(도면에 미도시)이 더 배치될 수 있다. 예를 들어, 유리 또는 플라스틱 등을 포함하는 커버 기판이 더 배치될 수 있다.
또한, 상기 중간층(400)은 상기 제 2 배선 전극(320)을 부분적으로 덮으면서 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 중간층(400)은 상기 기판(100 상에 배치되는 상기 제 2 배선 전극(320)의 일단 및 타단 중 적어도 하나의 끝단을 덮으면서 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 기판(100) 상의 적어도 일 영역은 기판(100), 제 2 배선 전극(320), 중간층(400) 및 제 2 감지 전극(220)의 순서대로 적층되는 영역에 형성될 수 있다.
상기 중간층(400)은 상기 기판(120)과 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층(400)은 유전물질을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 중간층(400)은 절연체 계열로서 LiF, KCl, CaF2, MgF2 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 할로겐 화합물류 또는 융합 실리카(fused silica), SiO2, SiNX 등; 반도체 계열로서 InP, InSb 등; 반도체나 유전체에 사용되는 투명 산화물로서 ITO, IZO 등의 주로 투명 전극에 사용되는 In화합물 또는 ZnOx, ZnS, ZnSe, TiOx, WOx, MoOx, ReOx의 반도체나 유전체에 사용되는 투명산화물 등; 유기 반도체 계열로서 Alq3, NPB, TAPC, 2TNATA, CBP, Bphen 등; 저유전상수 물질로서 실세스퀴옥산(silsesquioxane) 또는 그 유도체(수소-실세스퀴옥산(H-SiO3/2)n, 메틸-실세스퀴옥산(CH3-SiO3/2)n), 다공성 실리카 또는 불소 또는 탄소 원자가 도핑된 다공성 실리카, 다공성 아연산화물(porous ZnOx), 불소 치환된 고분자화합물(CYTOP) 또는 이들의 혼합물 등을 포함할 수 있다.
상기 중간층(400)은 약 75% 내지 약 99%의 가시 광선 투과율을 가질 수 있다.
이때, 상기 중간층(400)의 두께는 상기 기판(100)의 두께보다 작을 수 있다. 자세하게, 상기 중간층(400)의 두께는 상기 기판(100)의 두께의 약 0.01배 내지 약 0.1배일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)의 두께는 약 0.1㎜이고, 상기 중간층(400)의 두께는 약 0.001㎜ 일 수 있다.
또한, 상기 중간층(400)의 단면적은 상기 기판(100)의 단면적과 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 중간층(400)의 단면적은 상기 기판(100)의 단면적보다 작을 수 있다.
상기 중간층(400)은 상기 기판(100)의 상면에 직접 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 감지 전극(210)이 배치되는 상기 기판(100)의 상면에 직접 유전물질을 도포하여 상기 중간층(400)을 형성할 수 있다. 이후, 상기 중간층(400) 상에 상기 제2 감지 전극(220)을 배치할 수 있다.
상기 중간층(400)은 상기 제 2 감지 전극(220)을 지지할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 중간층(400)의 양 면 중 적어도 일면에 배치될 수 있다.
상기 중간층(400) 상에 배치되는 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(100) 상에 배치되는 제 2 배선 전극(320)과 연결될 수 있다.
상기 제 2 배선 전극(320)은 상기 중간층(400)에 의해 두 개의 영역으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100) 상에 배치되는 상기 제 2 배선 전극(320)은 상기 중간층에 의해 덮여지는 제 1 영역(1A) 및 상기 중간층에 의해 덮여지지 않는 제 2 영역(2A)을 포함할 수 있다.자세하게, 상기 제 1 영역(1A)의 제 2 배선 전극(320)은 상기 기판(100)과 상기 중간층(400)에 의해 샌드위치(sandwich)될 수 있다. 또한, 상기 제 2 영역(2A)은 상기 중간층(400)에 의해 덮여지지 않고, 상기 중간층(400)의 두께에 따라, 상기 중간층(400)과 단차를 가질 수 있다.
상기 감지 전극의 폭과 상기 배선 전극의 폭은 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 감지 전극의 폭과 상기 제 2 배선 전극의 폭은 서로 상이할 수 있다.
또한, 상기 제 2 배선 전극(320)의 제 1 영역(1A)의 폭(w2)과 상기 제 2 감지 전극(220)의 폭(w1)은 서로 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 제 2 배선 전극(320)의 제 1 영역(1A)의 폭(w2)은 상기 제 2 감지 전극(220)의 폭(w1)보다 더 클 수 있다.
또한, 상기 제 2 배선 전극(320)의 제 1 영역(1A)의 폭(w2)과 상기 제 2 영역의 폭(w3)은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
도 2에서는 설명의 편의를 위해 상기 제 2 배선 전극을 제 1 영역 및 제 2 영역으로 분리하여 설명하였으나, 상기 제 2 배선 전극의 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역은 일체로 형성될 수 있다.
상기 제 2 감지 전극(220)과 상기 제 2 배선 전극(320)은 상기 제 1 영역(1A)에서 서로 연결될 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 영역(1A) 상의 중간층(400) 상에 적어도 하나의 관통홀(H)이 형성될 수 있다. 상기 관통홀(H)을 통해 상기 제 2 배선 전극(320) 중 상기 제 1 영역(1A)이 노출될 수 있다. 즉, 상기 관통홀(H)은 상기 제 1 영역(1A)과 대응되는 영역에 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 노출된 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 감지 전극(220)과 접촉하며 상기 중간층(400) 상에 배치되는 연결 전극(500)에 의해, 상기 제 2 감지 전극(220)과 상기 제 2 배선 전극(320)이 서로 연결될 수 있다.상기 연결 전극(500)의 폭은 상기 제 2 배선 전극(320)의 폭과 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 연결 전극(500)의 폭은 상기 제 2 배선 전극의 폭보다 작을 수 있다.
상기 제 1 영역(1A)은 상기 제 2 감지 전극과의 관계에 의해 중첩 영역(OA) 및 비중첩 영역(NOA)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 감지 전극(220)의 폭 차이에 의해 상기 제 1 영역(1A)은 상기 제 2 감지 전극(220)과 중첩되는 중첩 영역(OA) 및 상기 제 2 감지 전극(220)과 중첩되지 않는 비중첩 영역(NOA)을 포함할 수 있다.
상기 관통홀(H)은 상기 중간층(400)을 관통하며 형성된다. 또한, 상기 관통홀(H)은 상기 제 2 배선 전극(320)의 상기 제 1 영역(1A) 중 상기 제 2 감지 전극(220)과 중첩되지 않는 비중첩 영역(NOA)에 형성될 수 있다. 즉, 상기 관통홀(H)을 통해 노출되는 상기 제 2 배선 전극(320)의 상기 제 1 영역(1A)은 상기 제 2 감지 전극(220)과 중첩되지 않을 수 있다.
상기 연결 전극(500)은 상기 관통홀(H)에 의해 노출되는 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 감지 전극(220)과 접촉하며 배치될 수 있다. 상기 연결 전극(500)은 상기 제 2 감지 전극(220)이 연장하는 방향과 다른 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 연결 전극(500)은 상기 제 2 감지 전극(220)이 연장하는 방향과 다른 방향으로 연장하며 상기 관통홀을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 감지 전극(220)과 접촉하며 배치될 수 있다.
상기 연결 전극(500)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 전극(500)은 금속 물질을 포함할 수 있다. 또는, 상기 연결 전극(500)은 금속 페이스트를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 연결 전극(500)은 은(Ag) 페이스트를 포함할 수 있다.
도 2에서는 하나의 관통홀이 형성되는 것에 대해 도시하였으나, 복수 개의 관통홀이 형성될 수 있다.
도 3 내지 6을 참조하면, 상기 관통홀(H)은 제 1 관통홀(H1) 및 제 2 관통홀(H2)을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 관통홀(H1)은 상기 제 2 배선 전극(320)의 상기 제 1 영역(1A) 중 상기 제 2 감지 전극(220)과 중첩되지 않는 제 1 비중첩 영역(NOA1)에 형성될 수 있고, 상기 제 2 관통홀(H2)은 상기 제 2 배선 전극(320)의 상기 제 1 영역(1A) 중 상기 제 2 감지 전극(220)과 중첩되지 않는 제 2 비중첩 영역(NOA2)에 형성될 수 있다. 상기 제 1 비중첩 영역(NOA1) 및 상기 제 2 비중첩 영역(NOA2)은 서로 이격하여 위치될 수 있다.
상기 연결 전극(500)은 상기 관통홀(H)에 의해 노출되는 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 감지 전극(220)과 접촉하며 배치될 수 있다. 상기 연결 전극(500)은 상기 제 2 감지 전극(220)이 연장하는 방향과 다른 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 연결 전극(500)은 상기 제 2 감지 전극(220)이 연장하는 방향과 다른 방향으로 연장하며 상기 제 1 관통홀(H1)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A), 상기 제 2 관통홀(H2)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A) 중 적어도 하나의 영역과 상기 제 2 감지 전극(220)과 접촉하며 배치될 수 있다.
즉, 상기 연결 전극(500)은, 상기 제 1 관통홀(H1)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 감지 전극(220)과 접촉하며 배치되거나, 상기 제 2 관통홀(H2)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 감지 전극(220)과 접촉하며 배치되거나, 상기 제 1 관통홀(H1)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A), 상기 제 2 관통홀(H2)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 2 감지 전극(220)과 접촉하며 배치될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 연결 전극(500)은 상기 제 1 관통홀(H1)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(2A), 상기 제 1 관통홀(H2)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 2 감지 전극(220)과 접촉하며 배치되고, 상기 연결 전극(500)은 통짜로 형성될 수 있다.
즉, 상기 제 1 관통홀(H1)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 감지 전극(220)과 연결되는 부분의 연결 전극과 상기 제 2 관통홀(H2)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 감지 전극(220)과 연결되는 부분의 연결 전극은 일체로 형성될 수 있다.
또는, 도 6을 참조하면, 상기 연결 전극(500)은 상기 제 1 관통홀(H1)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A), 상기 제 2 관통홀(H2)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 2 감지 전극(220)과 접촉하며 배치되고, 상기 연결 전극(500)은 서로 분리되어 형성될 수 있다.
자세하게, 상기 연결 전극(500)은 제 1 연결 전극(510) 및 제 2 연결 전극(520)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 연결 전극(500)은 상기 제 1 관통홀(H1)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 감지 전극(220)과 연결되는 제 1 연결 전극(510)과 상기 제 2 관통홀(H2)을 통해 노출되는 상기 제 1 영역(1A)과 상기 제 2 감지 전극(220)과 연결되는 제 2 연결 전극(520)을 포함하고, 상기 제 1 연결 전극(510)과 상기 제 2 연결 전극(520)은 서로 이격하며 배치될 수 있다.
도 3 내지 도 6에서는 2개의 관통홀들이 형성되는 것에 대해 도시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 중간층(500)에는 3개 이상의 관통홀들을 포함할 수 있다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 1 비중첩 영역(NOA1) 및 상기 제 2 비중첩 영역(NOA2) 중 적어도 하나의 비중첩 영역에는 복 수개의 서브 관통홀(h)들이 형성될 수 있다.
즉, 도 7에 도시되어 있듯이, 상기 1 비중첩 영역(NOA1) 및 상기 제 2 비중첩 영역(NOA2) 중 하나의 중첩 영역에만 복수 개의 서브 관통홀(h)들이 형성될 수 있다. 또는, 도 8에 도시되어 있듯이, 상기 1 비중첩 영역(NOA1) 및 상기 제 2 비중첩 영역(NOA2) 중 하나의 중첩 영역에는 복수 개의 서브 관통홀(h)들이 형성되고, 다른 중첩 영역에는 하나의 관통홀이 형성될 수 있다. 또는, 도 9에 도시되어 있듯이, 상기 1 비중첩 영역(NOA1) 및 상기 제 2 비중첩 영역(NOA2)에 모두 복수 개의 서브 관통홀(h)들이 형성될 수 있다.
도 8 및 도 9에서는 하나의 연결 전극이 일체로 형성되어 있으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 도 6과 같이 서로 이격되는 2개 이상의 연결 전극이 분리되어 형성될 수도 있다.
이하, 도 10 내지 도 14를 참조하여, 제 2 실시예에 따른 터치 윈도우를 설명한다. 제 2 실시예에 따른 터치 윈도우에 대한 설명에서는 앞서 설명한 제 1 실시예에 따른 터치 윈도우와 동일 유사한 설명에 대해서는 설명을 생략하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여한다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 터치 윈도우는 제 2 배선 전극(320)은 상기 기판(100)과 상기 중간층(400)에 의해 샌드위치되는 제 3 영역(3A)을 포함하고, 상기 제 2 감지 전극(220)과 상기 제 2 배선 전극(320)은 상기 연결 전극(500)을 통해, 상기 제 3 영역(3A)에서 연결될 수 있다.
상기 제 3 영역(3A)에서는 상기 제 2 배선 전극(320)이 상기 중간층(400)에 의해 부분적으로 덮여질 수 있다. 즉, 상기 제 3 영역(3A)에서는 상기 중간층에 의해 덮이는 부분과 덮이지 않는 부분이 혼재될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 영역(3A)에서는 상기 제 2 배선 전극(320)의 가장자리 부분에는 상기 중간층(400)이 덮이지 않을 수 있다.
상기 연결 전극(500)은 제 3 영역(3A)에서 상기 중간층 상에 및 상기 중간층이 배치되지 않고, 상기 제 2 배선 전극(320)이 노출되는 영역 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 연결 전극(500)은 상기 제 3 영역 상에서 상기 제 2 감지 전극과 상기 제 2 배선 전극과 접촉하고, 상기 제 2 감지 전극과 상기 제 2 배선 전극을 서로 연결할 수 있다.
상기 연결 전극(500)의 폭은 상기 제 2 배선 전극(320)의 폭과 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 연결 전극(500)의 폭(W4)은 상기 제 2 배선 전극의 폭(W3)보다 작을 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 제 3 영역에서 상기 중간층(400), 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 제 2 배선 전극(320)과 서로 상보적인 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 3 영역(3A)에서 상기 제 2 감지 전극과 상기 연결 전극은 서로 교차하며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 영역(3A)에서 상기 제 2 감지 전극과 상기 연결 전극은 +의 형상으로 배치될 수 있다.
도 10에서는 연결 전극의 양단이 모두 배선 전극과 연결되는 것을 도시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 도 13과 같이 연결 전극의 일단 만이 상기 배선 전극과 연결될 수 있다.
또는, 도 14를 참조하면, 연결 전극은 서로 이격하는 제 1 연결 전극(510) 및 제 2 연결 전극(520)을 포함할 수 있고, 상기 제 1 연결 전극 및 상기 제 2 연결 전극의 일단이 상기 배선 전극과 연결될 수 있다.
도 15는 실시예에 따른 터치 디바이스의 단면도를 도시한 도면이다. 도 15를 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스(20)는 앞서 설명한 터치 윈도우 중 적어도 하나의 터치 윈도우(10) 및 상기 터치 윈도우 상의 구동부(600)를 포함할 수 있다.
즉, 실시예들에 따른 터치 윈도우는 표시 패널 등을 포함하는 구동부와 결합하여 터치 디바이스에 적용될 수 있다.
상기 구동부(600)는 라이트 모듈(610) 및 액정 패널(620)을 포함할 수 있다.
상기 라이트 모듈(610)은 상기 액정 패널(620) 방향으로 광을 츨사하는 광원을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 광원은 발광다이오드(LED) 또는 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
상기 액정 패널(620)은 복수 개의 액정 소자들을 포함할 수 있다. 이러한 액정 소자는 외부에서 가해지는 전기 신호에 따라 내부적인 분자의 배열이 변화하여 각각 일정한 패턴의 방향성을 띌 수 있다.
상기 구동부(600)는 상기 라이트 모듈(610)에서 출사되는 광들이 상기 액정 패널(620)을 통과하면서, 상기 광들을 각각 다른 패턴으로 굴절시킬 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 구동부(600)는 상기 액정 패널(6520) 상에 배치되는 편광 필터 및 컬러 필터 등을 더 포함할 수 있다.
상기 터치 윈도우는 상기 구동부(600) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 터치 윈도우는 커버 케이스에 수용되어 상기 구동부(600) 상에 배치될 수 있다. 상기 터치 윈도우는 상기 구동부(600)와 접착될 수 있다. 자세하게, 상기 터치 패널과 상기 구동부(600)는 광학용 투명 접착제(Optical Clear Adhesive, OCA)등을 통해 서로 접착될 수 있다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 유효 영역 즉, 디스플레이 영역을 증가시킬 수 있고, 터치 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
자세하게, 중간층 상의 감지 전극과 기판 상의 배선 전극을 중간층 상에서 연결 전극을 통해 연결함으로써, 중간층 및 기판 상에서 연결하는 것에 비해 연결 전극의 면적을 감소시킬 수 있다.
즉, 중간층 상의 감지 전극과 기판 상의 배선 전극을 중간층 및 기판 상에서 연결 전극을 통해 연결하는 경우, 연결 전극의 접합 폭이 넓어짐에 따라 디스플레이 영역이 감소될 수 있으나, 실시예에 따른 터치 윈도우는 중간층 상에서만 연결 전극이 배치되므로, 연결 전극의 접합 폭을 감소시킬 수 있고, 이에 따라, 연결 전극에 의한 디스플레이 영역의 감소를 방지할 수 있다.
또한, 중간층 상의 감지 전극과 기판 상의 배선 전극을 중간층 및 기판 상에서 연결 전극을 통해 연결하는 경우 중간층과 기판의 단차에 의해 연결 전극이 단락되거나 손상될 수 있으나, 실시예에 따른 터치 윈도우는 단차 없이 중간층 상에서 연결 전극을 통해 감지 전극과 배선 전극을 통해 연결하므로, 이와 같은 문제점을 방지할 수 있어, 터치 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 16 내지 도 19를 참조하여, 앞서 설명한 실시예들에 따른 터치 윈도우가 적용되는 디스플레이 장치의 일례를 설명한다.
도 16을 참고하면, 터치 디바이스 장치의 일례로서, 이동식 단말기가 도시되어 있다. 상기 이동식 단말기는 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA)을 포함할 수 있다. 상기 유효 영역(AA)은 손가락 등의 터치에 의해 터치 신호를 감지하고, 상기 비유효 영역에는 명령 아이콘 패턴부 및 로고 등이 형성될 수 있다.
도 17을 참조하면, 터치 윈도우는 휘어지는 플렉서블(flexible) 터치 윈도우를 포함할 수 있다. 따라서, 이를 포함하는 터치 디바이스 장치는 플렉서블 터치 디바이스 장치일 수 있다. 따라서, 사용자가 손으로 휘거나 구부릴 수 있다.
도 18을 참조하면, 이러한 터치 윈도우는 이동식 단말기 등의 터치 디바이스 장치뿐만 아니라 자동차 네비게이션에도 적용될 수 있다. 또한, 도 19를 참조하면, 이러한 터치 윈도우는 차량 내에도 적용될 수 있다. 즉, 상기 터치 윈도우는 차량 내에서 터치 윈도우가 적용될 수 있는 다양한 부분에 적용될 수 있다. 따라서, PND(Personal Navigation Display)뿐만 아니라, 계기판(dashboard) 등에 적용되어 CID(Center Information Display)도 구현할 수 있다. 그러나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니고, 이러한 터치 디바이스 장치는 다양한 전자 제품에 사용될 수 있음은 물론이다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 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 (23)

  1. 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 기판;
    상기 비유효 영역 상에 배치되는 배선 전극;
    상기 기판 상에서 상기 배선 전극의 끝단을 덮으면서 배치되는 중간층;
    상기 중간층 상에 배치되는 감지 전극; 및
    상기 감지 전극 및 상기 배선 전극을 연결하는 연결 전극을 포함하고,
    상기 연결 전극은 상기 중간층 상에서 상기 감지 전극 및 상기 배선 전극을 연결하는 터치 윈도우.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 중간층 상에는 상기 배선 전극을 노출하는 적어도 하나의 관통홀이 형성되고,
    상기 연결전극은 상기 관통홀을 통해 상기 감지 전극 및 상기 배선 전극을 연결하는 터치 윈도우.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배선 전극은,
    상기 기판과 상기 중간층에 의해 샌드위치(sandwich)되는 제 1 영역; 및
    상기 중간층과 단차를 가지는 제 2 영역을 포함하고,
    상기 감지 전극과 상기 배선 전극은 상기 제 1 영역 상에서 연결되는 터치 윈도우.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 영역의 폭은 상기 감지 전극의 폭보다 큰 터치 윈도우.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 영역의 폭과 상기 제 2 영역의 폭은 서로 동일하거나 또는 서로 상이한 터치 윈도우.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역은 일체로 형성되는 터치 윈도우.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 관통홀은 상기 제 1 영역 상에 형성되는 터치 윈도우.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 영역은, 제 2 감지 전극과의 중첩 유무에 따라 중첩 영역 및 비중첩 영역이 정의되고,
    상기 관통홀은 상기 비중첩 영역 상에 형성되는 터치 윈도우.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 연결 전극은 상기 제 1 영역 및 상기 감지 전극과 접촉하며 배치되는 터치 윈도우.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 연결 전극은 상기 감지 전극이 연장하는 방향과 다른 방향으로 연장하는 터치 윈도우.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 비중첩 영역은 서로 이격하는 제 1 비중첩 영역 및 제 2 비중첩 영역을 포함하고,
    상기 관통홀은, 상기 제 1 비중첩 영역에 형성되는 제 1 관통홀; 및 상기 제 2 비중첩 영역에 형성되는 제 2 관통홀을 포함하는 터치 윈도우.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 연결 전극은, 상기 제 1 관통홀 및 상기 제 2 관통홀에 의해 노출되는 제 1 영역들 중 적어도 하나의 영역; 및 상기 감지 전극과 접촉하며 배치되는 터치 윈도우.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 연결 전극은,
    상기 제 1 관통홀에 의해 노출되는 제 1 영역 및 상기 감지 전극과 접촉하는 제 1 연결 전극; 및
    상기 제 2 관통홀에 의해 노출되는 제 1 영역 및 상기 감지 전극과 접촉하는 제 2 연결 전극을 포함하는 터치 윈도우.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 연결 전극 및 상기 제 2 연결 전극은 일체로 또는 분리되어 형성되는 터치 윈도우.
  15. 제 7항에 있어서,
    상기 비중첩 영역은 서로 이격하는 제 1 비중첩 영역 및 제 2 비중첩 영역을 포함하고,
    상기 관통홀은 상기 제 1 비중첩 영역 및 상기 제 2 비중첩 영역 중 적어도 하나의 비중첩 영역 상에 형성되는 터치 윈도우.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 관통홀은, 상기 제 1 비중첩 영역 및 상기 제 2 비중첩 영역 중 적어도 하나의 비중첩 영역 상에 형성되고, 서로 이격하는 복수 개의 서브 관통홀들을 포함하는 터치 윈도우.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 감지 전극 및 상기 배선 전극 중 적어도 하나의 전극은 메쉬 형상을 포함하는 터치 윈도우.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 상기 감지 전극은 서로 다른 방향으로 연장하는 제 1 감지 전극 및 제 2 2 감지 전극을 포함하고,
    상기 제 1 감지 전극 및 상기 제 2 감지 전극 중 적어도 하나의 감지 전극은 나노 와이어를 포함하는 터치 윈도우.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 배선 전극은,
    상기 기판과 상기 중간층에 의해 샌드위치(sandwich)되는 제 3 영역을 포함하고,
    상기 감지 전극과 상기 배선 전극은 상기 제 3 영역 상에서 연결되는 터치 윈도우.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제 3 영역에서 상기 감지 전극 및 상기 중간층 중 적어도 하나는 상기 배선 전극과 상보적인 형상을 가지는 터치 윈도우.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 제 3 영역에서 상기 감지 전극과 상기 연결 전극은 서로 교차하며 배치되는 터치 윈도우
  22. 제 1항에 있어서,
    상기 연결 전극의 폭은 상기 배선 전극의 폭보다 작은 터치 윈도우.
  23. 제 1항 내지 제 22항 중 어느 한 항에 따른 터치 윈도우; 및
    상기 터치 윈도우 상에 배치되는 구동부를 포함하는 터치 디바이스.
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