KR20160069916A - 터치 윈도우 - Google Patents

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KR20160069916A
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김경진
홍범선
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 터치 윈도우는 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 커버 기판; 상기 커버 기판 상에 배치된 수지층; 상기 수지층 상에 배치되는 전극; 및 상기 수지층 상에 배치되고, 상기 수지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 접착층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터치 윈도우{TOUCH WINDOW}
실시예는 터치 윈도우 및 터치 디바이스에 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.
이러한 터치 윈도우는 크게 저항막 방식의 터치 윈도우와 정전 용량 방식의 터치 윈도우로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 윈도우는 입력 장치의 압력에 의하여 유리와 전극이 단락되어 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 윈도우는 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다.
저항막 방식의 터치 윈도우는 반복 사용에 의하여 성능이 저하될 수 있으며 스크래치(scratch)가 발생될 수 있다. 이에 의해 내구성이 뛰어나고 수명이 긴 정전 용량 방식의 터치 윈도우에 대한 관심이 높아지고 있다.
이러한 터치 윈도우는 전극의 위치에 따라 다양한 타입으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 커버 기판의 일면에만 전극을 형성하거나, 또는 커버 기판의 일면 및 기판의 일면에 전극을 형성할 수 있다.
이때, 커버 기판 상에 직접 전극을 배치하는 경우, 전극을 배치하는 공정에서 커버 기판의 강도가 저하될 수 있고, 이에 따라, 터치 윈도우의 전체적인 강도가 저하되어 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 커버 기판의 파손 시, 감지 전극 및 배선의 구동이 어려운 문제점이 있다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 터치 윈도우가 요구된다.
실시예는 향상된 신뢰성과 개선된 시인성을 가지는 터치 윈도우를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 윈도우는 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 커버 기판; 상기 커버 기판 상에 배치된 수지층; 상기 수지층 상에 배치되는 전극; 및 상기 수지층 상에 배치되고, 상기 수지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 접착층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 측면의 실시예에 따른 터치 윈도우는 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 커버 기판; 상기 커버 기판 상에 배치된 수지층; 상기 수지층 상에 배치되는 제 1 전극; 상기 수지층 상에 배치되고, 상기 수지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 접착층; 및 상기 접착층 상에 배치되는 제 2 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판의 강도를 강화할 수 있다.
구체적으로, 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판 상에 수지층을 배치하여, 커버 기판의 유연성을 확보 및 크랙 필링 효과에 따라, 강성이 개선될 수 있다.
또한, 수지층 상에 전극을 형성함으로써, 전극 형성 공정에서 커버 기판의 강도가 약화되는 것을 방지하여, 커버 기판의 강성을 개선할 수 있다.
즉, 실시예의 터치 윈도우는 커버 기판 상에 직접 전극을 형성하지 않고, 커버 기판 상에 수지층을 배치한 후, 수지층 상에 전극이 형성되므로, 전극 형성 과정에서 커버 기판 상에 발생될 수 있는 직접적인 영향을 감소시킬 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판의 강도가 약화되는 것을 방지하여, 향상된 신뢰성을 가질 수 있다.
이때, 실시예에 따른 터치 윈도우는 얇은 두께의 커버 기판에 수지층을 배치하여 강도를 보완함으로써, 터치 윈도우의 두께를 줄일 수 있다.
한편, 실시예에 따른 터치 윈도우는 전극 아래 고 굴절률을 가지는 접착층을 배치하여, 수지층과 굴절률을 매칭함으로써, 시인성을 개선시킬 수 있다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 터치 윈도우의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 터치 윈도우의 평면도를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 도 2의 A-A' 영역을 절단한 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 제 2 실시예에 따른 터치 윈도우의 사시도를 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 도 7의 B-B' 영역을 절단한 다양한 단면을 도시한 도면들이다.
도 10 내지 도 13은 실시예들에 따른 터치 윈도우가 적용되는 터치 디바이스 장치의 일례를 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.
또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
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 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 제 1 실시예에 따른 터치 윈도우(10)는 커버 기판(100), 수지층(200), 인쇄층(300), 감지 전극(400), 배선 전극(500), 인쇄회로기판(600) 및 접착층(700)을 포함할 수 있다.
커버 기판(100)의 일면 상에 직접 감지 전극(400)을 배치함으로써, 터치 윈도우의 두께를 감소시킬 수 있다. 다만, 커버 기판(100)의 일면에 감지 전극(400)이 형성되는 공정이 진행될 때, 공정 과정에서 커버 기판(100)에 손상이 가해져 강도가 저하될 수 있다. 또한, 커버 기판(100)이 파손될 때 감지 전극(400)도 함께 손상이 발생하여, 감지 전극(400) 또는/및 배선 전극(500)의 구동 자체가 어려워질 수 있는 문제점이 있고, 파손된 커버 기판(100)의 잔해물이 비산할 수 있는 문제가 있다.
한편, 시인성 개선을 위해, 커버 기판(100)과 감지 전극(400) 사이에 고 굴절률을 가지는 접착층과 저 굴절률을 가지는 접착층을 교대로 배치할 수 있는데, 이러한 접착층 형성 과정에서도 커버 기판(100)의 강도가 저하될 수도 있다.
이러한 문제들을 극복하기 위하여, 실시예의 터치 윈도우는 커버 기판(100) 상에 수지층(200)을 배치하고, 수지층(200) 상에 감지 전극(400)을 배치함으로써, 터치 윈도우의 강성을 개선할 수 있다.
이때, 감지 전극(400) 아래 접착층(700)을 배치하고, 수지층(200)은 접착층(700)의 굴절률에 비해 상대적으로 낮은 굴절률로 형성하여 인덱스를 메칭시킴으로써, 터치 윈도우의 시인성을 개선할 수 있다.
이하에서는 이러한 실시예의 터치 윈도우(10)에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 커버 기판(100)은 수지층(200), 인쇄층(300), 감지 전극(400), 배선 전극(500) 및 인쇄회로기판(600)을 지지할 수 있다. 즉, 커버 기판(100)은 지지기판일 수 있다.
커버 기판(100)은 리지드(rigid)하거나 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 커버 기판(100)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 커버 기판(100)은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화유리를 포함하거나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리 이미드(PI) 등의 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다.
사파이어는 유전율 등 전기 특성이 매우 뛰어나 터치 반응 속도를 획기적으로 올릴수 있을 뿐 아니라 호버링(Hovering) 등 공간 터치를 쉽게 구현 할 수 있고 표면 강도가 높아 커버 기판(100)으로도 적용 가능한 물질이다. 여기서, 호버링이란 디스플레이에서 약간 떨어진 거리에서도 좌표를 인식하는 기술을 의미한다.
또한, 커버 기판(100)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 기판은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 커버 기판(100)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 Random한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
그런데 특히 이러한 곡면을 가지는 커버 기판(100)의 경우 강성이 약해질 수 있는 문제가 있다. 또한 곡면 형성과정에서 커버 기판(100)에 크랙이 발생할 수 있으며, 이러한 크랙은 커버 기판(100)의 강성을 저하시키는 주 문제점이 될 수 있다. 나아가 커버 기판(100)의 강성을 확보하기 위하여 커버 기판(100)의 두께를 증가시키는 경우, 터치 윈도우의 두께가 두꺼워지고, 광학적 특성이 저하되며, 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.
실시예는 커버 기판(100) 상에 수지층(200)을 배치함으로써, 커버 기판(100)의 강도를 개선할 수 있다. 그리고 이를 통해, 커버 기판(100)의 두께를 감소시킬 수 있다. 즉, 커버 기판(100)의 두께를 감소시켜 저하된 강도를 수지층(200)을 통해 보완할 수 있다. 예를 들어, 커버 기판(100)과 수지층(200)의 총 두께는 1mm 이하일 수 있다. 자세하게, 커버 기판(100)과 수지층(200)의 총 두께는 0.6mm 이하일 수 있다. 좀더 자세하게, 커버 기판(100)과 수지층(200)의 총 두께는 0.05mm 내지 0.5mm 사이일 수 있다. 즉, 실시예는 수지층(200)으로 강도가 개선된 커버 기판(100)의 두께를 감소시킴으로써, 터치 윈도우의 두께를 현저하게 줄일 수 있다.
한편, 커버 기판(100)에는 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA)이 정의될 수 있다.
유효 영역(AA)에서는 디스플레이가 표시될 수 있고, 유효 영역(AA) 주위에 배치되는 비유효 영역(UA)에서는 디스플레이가 표시되지 않을 수 있다.
또한, 유효 영역(AA) 및 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.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 수지층(200)은 커버 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 수지층(200)은 커버 기판(100)의 일면과 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 또는, 도 4와 같이 수지층(200)과 커버 기판(100) 사이에는 중간층(210)이 더 개재될 수도 있다. 즉, 도 4와 같이 수지층(200)과 커버 기판(100) 사이에 접착력이 높은 중간층(210)이 더 개재되어, 수지층(200)과 커버 기판(100) 사이에 밀착력을 향상시킴으로써, 신뢰성을 더욱 개선시킬 수 있다.
또한, 수지층(200)은 커버 기판(100)의 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA) 중 적어도 하나의 영역 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 수지층(200)은 커버 기판(100)의 유효 영역(AA) 상에배치될 수 있다.
또는 커버 기판(100)의 전면 즉, 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있다.즉, 도 3과 4를 참조하면, 수지층(200)은 커버 기판(100)의 유효 영역 및 비유효 영역 상에 배치될 수 있다. 또는, 도 5를 참조하면, 수지층(200)은 커버 기판(100)의 유효 영역 상에만 배치될 수 있다.
이러한 수지층(200)은 수지 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 수지층(200)은 광경화성 수지 조성물을 포함할 수 있다.
수지층(200)은 아크릴 공중합체, 광 개시제, 첨가제 및 용매 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
자세하게, 수지층(200)은 에폭시계, 우리탄계 및 실리콘계의 아크릴 공중합체 중 적어도 하나의 공중합체를 포함할 수 있다.
또한, 수지층(200)은 알파케톤계의 광 개시제를 포함할 수 있다.
또한, 수지층(200)은 MEDG(Diethylene Glycol Methyl Ethyl Ether) 또는 2-Etoxy 에탄올과 같은 용매를 포함할 수 있다.
또한, 수지층(200)은 무기 산화물과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 수지층(200)은 산화지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3)와 같은 무기 산화물을 포함할 수 있다.
수지층(200)은 커버 기판(100)의 강도가 향상되고, 커버 기판(100)과 수지층(200)의 접착력이 향상되도록 감광성 수지 조성물 전체에 대하여 아크릴 공중합체는 약 20 중량% 내지 약 40 중량%만큼 포함되고, 광 개시제는 약 1중량% 내지 약 5 중량%만큼 포함되고, 2-Etoxy 에탄올은 약 5 중량% 내지 약 10 중량%만큼 포함되고, 첨가제는 약 0 중량% 내지 약 10 중량%만큼 포함될 수 있다. 또한, MEDG는 약 35 중량% 내지 약 75 중량%만큼 포함될 수 있다. 이때, MEDG는 용매로서 나머지 물질들의 함유량에 따라서 적절하게 조정하여 투입될 수 있다.
특히, 이러한 수지층(200)의 굴절률은 수지층(200) 아래 배치된 접착층(700)의 굴절률 보다 상대적으로 작은 굴절률을 가질 수 있다. 실시예의 터치 윈도우는 이러한 굴절률을 가지는 수지층(200)과 아래 배치된 접착층(700)의 인덱스 메칭(index matching)을 통해, 시인성을 개선할 수 있다. 예를 들어, 수지층(200)은 1.4 내지 1.6 사이의 굴절률을 가질 수 있다. 자세하게, 수지층(200)은 1.45 내지 1.55 사이의 굴절률을 가질 수 있다. 좀더 자세하게, 수지층(200)은 1.48 내지 1.52 사이의 굴절률을 가질 수 있다. 수지층(200)의 굴절률이 1.4 미만이거나 1.6을 초과하는 경우, 수지층(200)과 접착층(700) 사이의 인덱스 메칭 효과가 감소하여, 터치 윈도우의 시인성이 저하될 수 있다.
수지 조성물을 포함하는 수지층(200)은 커버 기판(100) 상에 도포 및 경화됨으로써 형성될 수 있다.
이러한 수지층(200)은 커버 기판(100)의 강도를 보완하는 역할을 할 수 있다. 자세하게, 수지층(200)은 커버 기판(100) 상에 배치되는 감지 전극(400) 및/또는 배선 전극(500)과 커버 기판(100) 사이에 배치되고, 감지 전극(400) 및/또는 배선 전극(500)이 배치되는 공정 중 커버 기판(100)의 강도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 수지층(200)은 커버 기판(100)의 미세 크랙 사이를 채움으로써, 커버 기판(100)의 강성을 개선할 수 있고, 커버 기판(100)에 가해진 충격을 흡수하여, 커버 기판(100)의 파손을 방지할 수 있다. 나아가 수지층(200)은 커버 기판(100)이 파손되더라도, 파손된 기판이 비산하는 것을 방지할 수 있으며, 수지층(200) 상에 배치된 감지 전극(400)과 배선 전극(500)의 구동을 유지할 수 있다.
수지층(200)은 약 1 내지 20㎛의 두께일 수 있다. 자세하게, 수지층(200)은 약 1㎛ 내지 약 10㎛의 두께일 수 있다. 더 자세하게, 수지층(200)은 약 3 ㎛ 내지 7㎛의 두께일 수 있다. 수지층(200)이 약 1㎛ 미만으로 배치되는 경우, 전극 형성 공정시 커버 기판(100)의 강도가 저하될 수 있고, 약 20㎛를 초과하여 배치되는 경우, 수지층(200)에 의해 터치 윈도의 두께가 전체적으로 두꺼워지고, 광 투과율이 저하될 수 있다.
또한, 수지층(200)이 배치되는 커버 기판(100)의 투과율은 약 85% 내지 약 95%일 수 있다.
한편, 인쇄층(300)은 커버 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있다. 인쇄층(300)은 커버 기판(100)의 일면 또는 커버 기판(100) 상의 수지층(200)의 일면 상에 배치될 수 있다.
도 3과 4를 참조하면, 인쇄층(300)은 수지층(200) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 인쇄층(300)은 커버 기판(100)의 비유효 영역과 대응되는 수지층(200) 상에 배치될 수 있다.
또는, 도 5를 참조하며, 인쇄층(300)은 커버 기판(100)의 일면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 인쇄층(300)은 커버 기판(100)의 비유효 상에 배치되고, 수지층(200)은 커버 기판(100)의 비유효 영역 상에 배치될 수 있다. 즉, 수지층(200)과 인쇄층(300)은 커버 기판(100)의 동일한 일면 상에 배치될 수 있다.
이에 따라, 인쇄층(300)에 의한 단차를 수지층(200)에 의해 제거할 수 있으므로, 인쇄층(300)의 단차에 의해 전극에 크랙 또는 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
인쇄층(300)은 원하는 외관에 따라 다양한 색으로 구현될 수 있다.
인쇄층(300)은 커버 기판(100) 상의 배선 전극(500)과 배선 전극(500)을 외부 회로에 연결하는 인쇄회로기판(600) 등이 외부에서 보이지 않도록 할 수 있게 소정의 색을 가지는 물질을 도포하여 형성될 수 있다. 인쇄층(300)은 원하는 외관에 적합한 색을 가질 수 있는데, 일례로 흑색 안료 등을 포함하여 흑색을 나타낼 수 있다. 또한, 인쇄층(300)에는 다양한 방법으로 원하는 로고 등을 형성할 수 있다. 인쇄층(300)은 증착, 인쇄, 습식 코팅 등에 의하여 형성될 수 있다.
한편, 감지 전극(400)은 커버 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 감지 전극(400)은 커버 기판(100)의 유효 영역(AA) 상에 배치될 수 있다. 더 자세하게, 감지 전극(400)은 커버 기판(100)의 유효 영역(AA)에서 비유효 영역(UA) 방향으로 연장하며 배치될 수 있다.
감지 전극(400)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 감지 전극(400)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다, 일례로, 감지 전극(400)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.
그러나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 감지 전극(400)은 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene) 또는 전도성 폴리머를 포함할 수 있다.
또는, 감지 전극(400)은 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 감지전극은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
또한, 감지 전극(400)은 서로 교차하는 서브 전극들을 포함하고, 이러한 서브 전극들에 의해 전체적으로 메쉬 형상으로 형성될 수 있다.
감지 전극(400)은 제 1 감지 전극(410) 및 제 2 감지 전극(420)을 포함할 수 있다.
제 1 감지 전극(410)은 커버 기판(100)의 유효 영역(AA) 상에서 제 1 방향으로 연장하면서 배치될 수 있다. 자세하게, 제 1 감지 전극(410) 은 커버 기판(100) 상의 수지층(200) 상에 배치될 수 있다. 수지층(200)의 일면은 커버 기판(100)의 일면과 접촉될 수 있고, 제 1 감지 전극(410)은 일면과 반대되는 수지층(200)의 타면과 접촉될 수 있다.
또한, 제 2 감지 전극(420)은 커버 기판(100)의 유효 영역(AA) 상에서 제 2 방향으로 연장하면서 배치될 수 있다. 자세하게, 제 2 감지 전극(420)은 제 1 방향과 다른 방향인 제 2 방향으로 연장하면서 커버 기판(100) 상의 수지층(200) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 감지 전극(420)은 수지층(200)의 타면과 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 즉, 제 1 감지 전극(410)과 제 2 감지 전극(420)은 커버 기판(100) 상의 수지층(200)의 동일 면 상에서 서로 다른 방향으로 연장되며 배치될 수 있다.
제 1 감지 전극(410)과 제 2 감지 전극(420)은 커버 기판(100) 상의 수지층(200) 상에서 서로 절연되며 배치될 수 있다. 자세하게, 제 1 감지 전극(410)은 제 1 연결 전극(411)에 의해 서로 연결되고, 제 1 연결 전극(411) 부분에 절연층(450)이 배치되고, 절연층(450) 상에 제 2 연결 전극(421)이 배치되어, 제 2 감지 전극(420)들을 연결할 수 있다.
이에 따라, 제 1 감지 전극(410)과 제 2 감지 전극(420)은 서로 접촉되지 않고, 커버 기판(100) 상의 수지층(200) 상의 동일한 일면 즉, 유효 영역의 일면 상에서 서로 절연되며 함께 배치될 수 있다.
한편, 수지층(200) 상에는 접착층(700)이 배치될 수 있다. 좀더 구체적으로, 수지층(200), 감지 전극(400) 및 배선 전극(500) 상에는 접착층(700)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3 내지 5와 같이, 접착층(700)은 수지층(200) 상에서 감지 전극(400) 또는/및 배선 전극(500)을 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 접착층(700)은 감지 전극(400) 및 배선 전극(500)을 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 이와 같이 감지 전극(400)과 배선 전극(500)을 덮도록 배치되는 경우, 전극과 커버 기판(100) 사이의 밀착력을 향상시켜 신뢰성을 확보할 수 있다. 또한, 접착층(700)은 수지층(200)과 함께 커버 기판(100)에 가해진 충격량을 흡수하여, 터치 윈도우의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이러한 실시예의 접착층(700)은 수지층(200)에 비해 상대적으로 높은 굴절률을 가질 수 있다. 즉, 실시예의 터치 윈도우는 낮은 굴절률을 가지는 수지층(200)과 높은 굴절률을 갖는 접착층(700)의 인덱스 메칭(index matching)을 통해, 시인성을 개선할 수 있다. 예를 들어, 접착층(700)은 1.6 내지 1.8 사이의 굴절률을 가질 수 있다. 자세하게, 접착층(700)은 1.65 내지 1.75 사이의 굴절률을 가질 수 있다. 좀더 자세하게, 접착층(700)은 1.7 전후의 굴절률을 가질 수 있다. 접착층(700)의 굴절률이 1.6 미만이거나 1.8을 초과하는 경우, 접착층(700) 인덱스 메칭 정도가 감소하여, 터치 윈도우의 시인성이 저하될 수 있다.
이러한 접착층(700)은 광학용 투명 접착제(optically clear adhesive; OCA) 또는/및 광학용 투명 수지(optically clear resin; OCR)을 포함할 수 있다.
또는, 접착층(700)은 고굴절 레진층과 광학용 투명 접착제(OCA)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착층(700)은 고굴절 레진(resin)이 오버 코팅된 후, 고굴절 레진 상에 광학용 투명 접착제(OCA) 또는 광학용 투명 수지(OCR)가 배치됨으로써, 형성될 수 있다.
한편, 배선 전극(500)은 커버 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 배선 전극(500)은 인쇄층(300) 상에 배치될 수 있다. 배선 전극(500)은 감지 전극(400)과 연결되며, 인쇄층(300) 상에 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 3과 4에 도시되어 있듯이, 배선 전극(500)은 수지층(200) 상에 배치되는 인쇄층(300) 상에 배치될 수 있다. 또는, 도 5에 도시되어 있듯이, 배선 전극(500)은 커버 기판(100) 상에 배치되는 인쇄층(300) 상에 배치될 수 있다.
배선 전극(500)은 제 1 배선 전극(510) 및 제 2 배선 전극(520)을 포함할 수 있다. 자세하게, 배선 전극(500)은 제 1 감지 전극(410)과 연결되는 제 1 배선 전극(510) 및 제 2 감지 전극(420)과 연결되는 제 2 배선 전극(520)을 포함할 수 있다. 제 1 배선 전극(510) 및 제 2 배선 전극(520)의 일단은 감지 전극(400)과 연결되고, 타단은 인쇄회로기판(600)과 연결될 수 있다.
배선 전극(500)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 배선 전극(500)은 앞서 설명한 감지 전극(400)과 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다.
배선 전극(500)은 감지 전극(400)으로부터 감지되는 터치 신호를 전달받고, 터치 신호는 배선 전극(500)을 통해 배선 전극(500)과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판(600)에 실장된 구동칩(610)으로 전달될 수 있다.
인쇄회로기판(600)은 연성인쇄회로기판(FPCB)일 수 있다. 인쇄회로기판(600)은 비유효 영역(UA) 상에 배치되는 배선 전극(500)과 연결될 수 있다, 자세하게, 인쇄회로기판(600)은 비유효 영역(UA) 상에서 배선 전극(500)과 이방성 도전성 필름(ACF) 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
인쇄회로기판(600)에는 구동칩(610)이 실장될 수 있다. 자세하게, 구동칩(610)은 감지 전극(400)으로부터 감지되는 터치 신호를 배선 전극(500)으로부터 전달받아 터치 신호에 따른 동작을 수행할 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 제 2 실시예에 따른 터치 윈도우(20)를 설명한다. 제 2 실시예에 따른 터치 윈도우(20)에 대한 설명에서는 앞서 설명한 제 1 실시예에 대한 설명과 동일 유사한 부분에 대해서는 설명을 생략할 수 있으며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여할 수 있다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 터치 윈도우(20)는 커버 기판(100) 상에는 제 1 감지 전극(410)을 배치되고, 접착층(700) 상에는 제 2 감지 전극(420)이 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 커버 기판(100) 상에 수지층(200)이 배치될 수 있다. 자세하게, 수지층(200)의 일면은 커버 기판(100)과 직접 접촉되며 배치될 수 있다.
수지층(200)의 타면 상에는 인쇄층(300), 감지 전극(400) 및 배선 전극(500)이 배치될 수 있다. 자세하게, 커버 기판(100)의 비유효 영역과 대응되는 수지층(200) 상에는 인쇄층(300)이 배치될 수 있다. 또한, 커버 기판(100)의 유효 영역과 대응되는 수지층(200) 상에는 제 1 감지 전극(410)이 배치될 수 있다. 제 1 감지 전극(410)은 인쇄층(300) 상에 배치되는 제 1 배선 전극(510)과 연결되며 배치될 수 있다.
그리고 앞서 설명한 접착층(700)은 수지층(200) 상에 배치되고, 접착층(700) 상에는 제 2 감지 전극(420) 및 제 2 배선 전극(520)이 배치될 수 있다. 자세하게, 접착층(700)은 기판을 포함할 수 있고, 기판 상에 제 2 감지 전극(420) 및 제 2 배선 전극(520)이 배치될 수 있다.
도 8을 참조하면, 커버 기판(100) 상에 수지층(200)이 배치될 수 있다. 자세하게, 커버 기판(100) 상에 수지층(200)이 배치되고, 수지층(200)과 커버 기판(100) 사이에는 중간층(210)이 더 개재될 수 있다.
중간층(210)은 수지층(200)과 커버 기판(100) 사이에 밀착력을 향상시킴으로써, 터치 윈도우의 신뢰성을 개선할 수 있다.
수지층(200)의 일면에 중간층(210)이 배치되고, 수지층(200)의 타면 상에는 인쇄층(300), 감지 전극(400) 및 배선 전극(500)이 배치될 수 있다. 그리고 앞서 설명한 접착층(700)은 수지층(200) 상에 배치되고, 접착층(700) 상에는 제 2 감지 전극(420) 및 제 2 배선 전극(520)이 배치될 수 있다. 자세하게, 접착층(700)은 기판을 포함할 수 있고, 기판 상에 제 2 감지 전극(420) 및 제 2 배선 전극이 배치될 수 있다.
도 9를 참조하면, 커버 기판(100) 상에 수지층(200)이 배치될 수 있다. 자세하게, 수지층(200)의 일면은 커버 기판(100)과 직접 접촉되며 배치될 수 있다.
이때, 수지층(200)은 커버 기판(100)의 상면에 부분적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 수지층(200)은 커버 기판(100)의 유효 영역 상에 배치될 수 있다. 또한, 커버 기판(100)의 비유효 영역 상에는 인쇄층(300)이 배치될 수 있다. 즉, 수지층(200)과 인쇄층(300)은 커버 기판(100)의 동일한 일면 상에 배치될 수 있다.
이에 따라, 인쇄층(300)에 의한 단차를 수지층(200)에 의해 제거할 수 있으므로, 인쇄층(300)의 단차에 의해 전극에 크랙 또는 결손일 발생하는 것을 방지할 수 있다.
수지층(200)의 타면 상에는 감지 전극(400)이 배치될 수 있다. 자세하게, 커버 기판(100)의 유효 영역과 대응되는 수지층(200)의 상에는 제 1 감지 전극(410)이 배치될 수 있다. 또한, 인쇄층(300) 상에는 제 1 배선 전극(510)이 배치될 수 있다. 제 1 감지 전극(410)은 인쇄층(300) 상에 배치되는 제 1 배선 전극(510)과 연결되며 배치될 수 있다.
그리고 앞서 설명한 접착층(710)은 수지층(200) 상에 배치되고, 접착층(710) 상에는 제 2 감지 전극(420) 및 제 2 배선 전극(520)이 배치될 수 있다. 자세하게, 접착층(710)은 기판을 포함할 수 있고, 기판 상에 제 2 감지 전극(420) 및 제 2 배선 전극(520)이 배치될 수 있다.
이하, 실시예들 및 비교예들을 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 좀더 상세하게 설명하기 위하여 예시로 제시한 것에 불과하다. 따라서 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
커버 기판(100) 상에 수지 조성물을 코팅하여 수지층(200)을 형성하고, 수지층(200) 상에 인듐주석산화물을 증착한 후 패터닝하여 감지 전극(400)을 형성하고, 수지층(200) 상에 접착층(700)을 형성하여 터치 윈도우를 제조하였다.
이어서, 커버 기판(100) 상에 높이를 달리하여 볼드롭(ball drop) 실험을 하여 커버 기판(100)의 파손 여부에 따른 불량 여부를 측정하였다.
또한, 링온링(Ring On Ring) 강성 평가에 따라 커버 기판(100)의 강도를 측정하였다.
실시예 2
커버 기판(100) 상에 수지 조성물을 코팅하여 수지층(200)을 형성한 후, 수지층(200) 상에 인듐주석산화물을 증착한 후, 패터닝하여 제 1 감지 전극(410)을 형성하고, 수지층(200) 상에 접착층(700)을 형성한 후 접착층(700) 상에 인듐주석산화물을 증착하여 터치 윈도우를 제조하였다.
비교예 1
커버 기판(100) 상에 직접 인듐주석산화물을 증착한 후, 패터닝하여 감지 전극(400)을 형성하여 터치 윈도우를 제조한 후, 커버 기판(100)의 파손 여부 및 강도를 측정하였다.
비교예 2
커버 기판(100) 상에 직접 인덱스 메칭 레이어를 형성하고, 인덱스 매칭 레이어 상에 인듐주석산화물을 증착한 후 패터닝하여 감지 전극(400)을 형성하여 터치 윈도우를 제조한 후, 커버 기판(100)의 파손 여부 및 강도를 측정하였다.
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2
110㎝ 정상 정상
100㎝ 정상 정상
90㎝ 정상 정상
80㎝ 정상 정상 파손
70㎝ 정상 정상 정상 파손
60㎝ 정상 정상 정상 정상
50㎝ 정상 정상 정상 정상
40㎝ 정상 정상 정상 정상
30㎝ 정상 정상 정상 정상
20㎝ 정상 정상 정상 정상
표 1 를 참조하면, 실시예 1과 2의 경우, 약 80㎝ 높이의 볼드롭 실험에도 커버 기판(100)이 손상되지 않는 것을 알 수 있다.
또한, 커버 기판(100) 상에 수지층(200)을 배치한 후, 수지층(200) 상에 전극을 형성한 커버 기판(100)이 수지층(200)을 배치하지 않고, 직접 커버 기판(100) 상에 전극을 형성한 커버 기판(100)에 비해 강도가 더 높은 것을 알 수 있다.
즉, 실시예에 따른 터치 윈도우는, 커버 기판(100) 상에 수지층(200)을 형성하고, 수지층(200) 상에 전극을 형성함으로써, 전극 형성 공정에 따른 커버 기판(100)의 강도 저하를 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 터치 윈도우는 터치 윈도우의 신뢰성이 향상됨을 확인할 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 실시예에 따른 터치 윈도우는 편광판과 표시패널을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 편광판은 상기 접착층(700)의 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 편광판은 접착층(700)과 표시 패널 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 편광판은 접착층(700) 상부에 배치될 수 있다.
이어서, 도 10 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치 윈도우를 포함하는 전자 장치를 설명한다.
도 10을 참고하면, 터치 디바이스 장치의 일례로서, 이동식 단말기가 도시되어 있다. 상기 이동식 단말기(1000)는 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 11을 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 12를 참조하면, 이러한 터치 윈도우는 이동식 단말기 등의 터치 디바이스 장치뿐만 아니라 자동차 네비게이션에도 적용될 수 있다.
또한, 도 13을 참조하면, 이러한 터치 윈도우는 차량 내에도 적용될 수 있다. 즉, 상기 터치 패널은 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 노트북 및 가전제품 등 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 (10)

  1. 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 커버 기판;
    상기 커버 기판 상에 배치된 수지층;
    상기 수지층 상에 배치되는 전극; 및
    상기 수지층 상에 배치되고, 상기 수지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 접착층을 포함하는 터치 윈도우.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 기판의 크랙 내에 상기 수지층의 일부가 배치된 터치 윈도우.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지층의 굴절률은 1.4 내지 1.6 사이인 터치 윈도우.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 접착층의 굴절률은 1.6 내지 1.8 사이인 터치 윈도우.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지층은 상기 유효 영역에 배치되고,
    상기 비유효 영역 상에는 인쇄층이 배치되는 터치 윈도우.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지층과 상기 커버 기판 사이에 개재된 중간층을 더 포함하는 터치 윈도우.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착층은 상기 수지층 상에 오버 코팅된 고굴절 레진과 상기 레진 상에 배치된 광학용 투명 접착제(OCA) 또는 광학용 투명 수지(OCR)을 포함하는 터치 윈도우.
  8. 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 커버 기판;
    상기 커버 기판 상에 배치된 수지층;
    상기 수지층 상에 배치되는 제 1 전극;
    상기 수지층 상에 배치되고, 상기 수지층의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지는 접착층; 및
    상기 접착층 상에 배치되는 제 2 전극을 포함하는 터치 윈도우.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수지층과 상기 커버 기판 사이에 개재된 중간층을 더 포함하는 터치 윈도우.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 수지층의 굴절률은 1.4 내지 1.6 사이이고, 상기 접착층의 굴절률은 1.6 내지 1.8 사이인 터치 윈도우.
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