KR20160090174A - 터치 윈도우 - Google Patents

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KR20160090174A
KR20160090174A KR1020150010151A KR20150010151A KR20160090174A KR 20160090174 A KR20160090174 A KR 20160090174A KR 1020150010151 A KR1020150010151 A KR 1020150010151A KR 20150010151 A KR20150010151 A KR 20150010151A KR 20160090174 A KR20160090174 A KR 20160090174A
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electrode
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touch window
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KR1020150010151A
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윤수광
이영재
임현석
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명의 터치 윈도우는, 커버 기판; 상기 커버기판 상의 수지층; 상기 수지층 상의 기판; 및 상기 기판 상의 전극층을 포함하고, 상기 수지층의 두께는 1㎛ 내지 10㎛으로 배치된다.

Description

터치 윈도우{TOUCH WINDOW}
본 발명은 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.
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.
상기 터치 윈도우가 커버 기판 및 기판을 포함하는 경우, 상기 커버 기판과 상기 기판은 접착층을 통해 서로 접착될 수 있다.
이때, 상기 접착층의 두께가 두꺼워지는 경우, 터치 윈도우의 전체적인 두께가 두꺼워지고, 플렉서블한 터치 윈도우를 구현할 때, 이러한 두꺼운 두께로 인해 신뢰성이 저하될 수 있다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 터치 윈도우가 요구된다.
본 발명의 목적은 향상된 신뢰성을 가지는 터치 윈도우를 제공하는 것이다.
본 발명의 터치 윈도우는, 커버 기판; 상기 커버기판 상의 수지층; 상기 수지층 상의 기판; 및 상기 기판 상의 전극층을 포함하고, 상기 수지층의 두께는 1㎛ 내지 10㎛으로 배치된다.
본 발명에 따른 터치 윈도우는 두께가 얇은 터치 윈도우를 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 터치 윈도우는 커버 기판 상에 두께가 1㎛ 내지 10㎛인 수지층을 배치하고, 상기 수지층 상에 기판을 배치하고, 상기 기판 상에 전극층을 배치할 수 있다.
즉, 커버 기판과 기판은 두께가 1㎛ 내지 10㎛인 수지층으로 접착될 수 있다. 이에 따라, 터치 윈도우의 두께가 얇아질 수 있고, 터치 윈도우의 유연성이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 터치 윈도우는 휘거나 접는 경우에 발생할 수 있는 수지층의 누출, 커버 기판 또는 기판의 들뜸이나 파손 등의 외관 불량을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 터치 윈도우는 향상된 신뢰성을 가질 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 터치 윈도우의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 터치 윈도우의 평면도를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A` 영역의 단면을 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 실시예에 따른 감지 전극 및/또는 배선 전극의 전극 형성 공정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7 내지 도 10은 실시예에 따른 터치 디바이스가 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 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 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 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(100), 수지층(400), 기판(110), 전극층 및 인쇄회로기판(500)을 포함할 수 있다.
상기 커버 기판(100)은 상기 수지층(400), 상기 기판(110), 상기 전극층 및 상기 인쇄회로기판(500)을 지지할 수 있다. 즉, 상기 커버 기판(100)은 지지기판일 수 있다.
상기 커버 기판(100)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다.
예를 들어, 상기 커버 기판(100)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 커버 기판(100)은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버 기판(100)은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 커버 기판(100)은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.
사파이어는 유전율 등 전기 특성이 매우 뛰어나 터치 반응 속도를 획기적으로 올릴 수 있을 뿐 아니라 호버링(Hovering) 등 공간 터치를 쉽게 구현 할 수 있고 표면 강도가 높아 커버 기판으로도 적용 가능한 물질이다. 여기서, 호버링이란 디스플레이에서 약간 떨어진 거리에서도 좌표를 인식하는 기술을 의미한다.
또한, 상기 커버 기판(100)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 커버 기판(100)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 커버 기판(100)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤(random)한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
또한, 상기 커버 기판(100)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
또한, 상기 커버 기판(100)은 커브드(curved), 벤디드(bended) 또는 롤러블(rollable) 기판일 수 있다. 즉, 상기 커버 기판(100)을 포함하는 터치 윈도우도 플렉서블, 커브드, 벤디드 또는 롤러블 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 터치 윈도우는 휴대가 용이하며, 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다.
상기 커버 기판(100) 상에는 별도의 기판(110)이 더 배치될 수 있다. 즉, 감지 전극(200), 배선 전극(300) 및 상기 인쇄회로 기판(500)은 상기 기판(110)에 의해 지지되고, 상기 기판(110)과 상기 커버 기판(100)은 수지층(400)을 통해 접착될 수 있다.
상기 기판(110)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 기판(110)은 상기 커버 기판(100)과 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판(110)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 기판(110)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 기판(110)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤(Random)한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
또한, 상기 기판(110)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
또한, 상기 기판(110)은 커브드(curved), 벤디드(bended) 또는 롤러블(rollable) 기판일 수 있다. 즉, 상기 기판(110)을 포함하는 터치 윈도우도 플렉서블, 커브드, 벤디드 또는 롤러블 특성을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 기판(110)의 비유효 영역(UA)에는 외곽 더미층이 배치될 수 있다.
상기 외곽 더미층은 상기 비유효 영역 상에 배치되는 배선 전극과 이 배선 전극을 외부 회로에 연결하는 인쇄 회로 기판 등을 외부에서 보이지 않도록 할 수 있게 소정의 색을 가지는 물질을 도포하여 형성할 수 있다.
상기 외곽 더미층은 원하는 외관에 적합한 색을 가질 수 있는데, 일례로 흑색 또는 흰색 안료 등을 포함하여 흑색 또는 흰색을 나타낼 수 있다. 또는 다양한 칼라 필름 등을 사용하여 빨강색, 파란색 등의 다양한 칼라색을 나타낼 수 있다.
상기 외곽 더미층은 플렉서블하거나 곡면을 포함하는 기판 상에 필름으로 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 외곽 더미층은 플렉서블하거나 곡면을 포함하는 기판의 일면 상에 용이하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 외곽 더미층의 탈막을 방지하여 터치 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
그리고 상기 외곽 더미층에는 다양한 방법으로 원하는 로고 등을 형성할 수 있다. 이러한 외곽 더미층은 증착, 인쇄, 습식 코팅 등에 의하여 형성될 수 있다.
상기 외곽 더미층은 적어도 1층 이상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 외곽 더미층은 하나의 층으로 배치되거나 또는 폭이 서로 다른 적어도 두 층으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 외곽 더미층은 상기 커버 기판의 일면 및 타면 중 적어도 하나의 면에 배치될 수 있다.
상기 전극층은 상기 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 전극층은 상기 기판(110)의 일면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 전극층은 상기 기판(110)의 일면과 접촉하며 배치될 수 있다.
상기 전극층은 감지 전극(200) 및 배선 전극(300)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지 전극(200)은 상기 기판(110)의 일면과 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 배선 전극(300)은 상기 기판(110)의 일면과 직접 접촉하며 배치될 수 있다.
상기 감지 전극(200)은 상기 기판(110)의 유효 영역(AA) 및 상기 비유효 영역(UA) 중 적어도 하나의 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 감지 전극(200)은 상기 기판(110)의 유효 영역(AA) 상에 배치될 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 상기 기판(110)의 일면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(110)의 동일한 일면 상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(110)의 일면에서 서로 접촉하지 않도록 서로 이격하여 배치될 수 있다.
상기 감지 전극(200)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다, 일례로, 상기 감지 전극(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(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220) 중 적어도 하나의 감지 전극은 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene), 전도성 폴리머 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
나노 와이어 또는 탄소나노튜브(CNT)와 같은 나노 합성체를 사용하는 경우 흑색으로 구성할 수도 있으며, 나노 파우더의 함량제어를 통해 전기전도도를 확보 하면서 색과 반사율 제어가 가능한 장점이 있다.
또는, 상기 감지 전극(200)은 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 감지전극(200)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
상기 감지 전극(200)은 메쉬 형상으로 형성될 수 있다. 자세하게, 감지 전극(200)은 복수 개의 서브 전극들을 포함할 수 있고, 상기 서브 전극들은 메쉬 형상으로 서로 교차하면서 배치될 수 있다.
상기 감지 전극(200)이 메쉬 형상을 가짐으로써, 유효 영역 일례로, 디스플레이 영역 상에서 상기 감지 전극의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 즉, 상기 감지 전극(200)이 금속으로 형성되어도, 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 또한, 상기 감지 전극(200)이 대형 크기의 터치 윈도우에 적용되어도 터치 윈도우의 저항을 낮출 수 있다.
상기 배선 전극(300)은 상기 감지 전극(200)과 연결되며 배치될 수 있다. 상기 배선 전극(300)은 상기 기판(110)의 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA) 중 적어도 하나의 영역에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 배선 전극(300)은 상기 기판(110)의 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA)에 배치될 수 있다.
상기 배선 전극(300)은 상기 기판(110)의 유효 영역(AA)에서 비유효 영역(UA) 방향으로 연장하며 배치될 수 있다. 상기 배선 전극(300)은 상기 기판(110)의 비유효 영역(UA) 방향으로 연장되어 상기 인쇄회로기판(500)과 연결될 수 있다.
상기 배선 전극(300)의 일단은 상기 감지 전극(200)과 연결되고, 상기 배선 전극(300)의 타단은 상기 인쇄 회로기판(500)과 연결될 수 있다.
상기 배선 전극(300)은 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)이 배치되는 상기 기판(110)의 동일한 일면 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 배선 전극(300)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 배선 전극(300)은 앞서 설명한 상기 감지 전극(200)과 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다.
상기 배선 전극(300)은 상기 감지 전극(200)으로부터 감지되는 터치 신호를 전달받고, 상기 터치 신호는 상기 배선 전극(300)을 통해 상기 배선 전극(300)과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판(500)에 실장된 구동칩(510)으로 전달될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(500)은 연성인쇄회로기판(FPCB)일 수 있다. 상기 인쇄회로기판(500)은 상기 비유효 영역(UA) 상에 배치되는 상기 배선 전극(300)과 연결될 수 있다, 자세하게, 상기 인쇄회로기판(500)은 상기 비유효 영역(UA) 상에서 상기 배선 전극(300)과 이방성 도전성 필름(ACF) 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(500)에는 구동칩(510)이 실장될 수 있다. 자세하게, 상기 구동칩(510)은 상기 감지 전극(200)으로부터 감지되는 터치 신호를 상기 배선 전극(300)으로부터 전달받아 터치 신호에 따른 동작을 수행할 수 있다.
상기 배선 전극(300)은 상기 감지 전극(210)과 같이 메쉬 형상으로 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 커버 기판(100) 상에 수치층(400)이 배치되고, 상기 수지층(400) 상에 기판(110)이 배치될 수 있다.
상기 수지층(400)은 상기 커버 기판(100)과 상기 기판(110) 사이에 배치될 수 있다.
상기 수지층(400)의 일면은 상기 커버 기판(100)과 접촉할 수 있다. 상기 수지층(400)과 상기 커버 기판(100)이 접촉하는 일면과 반대되는 상기 수지층(400)의 타면은 상기 기판(110)과 접촉할 수 있다.
상기 수지층(400)은 접착물질을 포함할 수 있다. 즉, 상기 수지층(400)은 접착층일 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층(400)은 투명한 접착층일 수 있다. 자세하게, 상기 수지층(400)은 광학물질을 포함할 수 있다.
상기 수지층(400)은 광경화성 수지 및 열경화성 수지 중 적어도 하나의 수지를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 수지층(400)은 아크릴계 수지 조성물, 우레탄계 수지 조성물 및 실리콘계 수지 조성물 중 적어도 하나의 조성물을 포함할 수 있다.
상기 커버 기판(100)과 상기 기판(110)은 상기 수지층(400)을 통해 접착될 수 있다.
인장시험 및 압축시험을 통하여, 기판 및/또는 커버 기판의 변형 또는 수지층의 변형을 방지할 수 있는 상기 수지층(400)의 두께, 모듈러스, 밀착력 및 점도를 측정하였다.
또한, 롤러블 머신(rollable machine)을 이용하여 터치 윈도우를 반복적으로 구부렸을 때의 기판 및/또는 커버 기판의 변형 또는 수지층의 변형을 측정하였다.
상기 수지층(400)은 상기 커버 기판(100)의 전(全)면에 배치될 수 있다.
상기 수지층(400)은 약 1㎛ 내지 약 10㎛의 두께로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층(400)은 약 1㎛ 내지 약 7㎛의 두께로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수지층(400)은 약 1㎛ 내지 약 5㎛의 두께로 배치될 수 있다.
상기 수지층(400)이 약 1㎛ 내지 약 10㎛의 두께일 경우에는 터치 윈도우의 두께가 전체적으로 얇아질 수 있고, 상기 수지층(400)을 포함하는 터치 윈도우의 유연성이 향상될 수 있다.
이에 따라, 터치 윈도우를 휘거나 접는 경우에 발생할 수 있는 수지층의 변형을 방지할 수 있다. 자세하게, 상기 수지층(400)이 상기 커버 기판(100) 또는 상기 기판(110)의 외곽에 누출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 수지층(400)의 유연성 저하로 인하여, 상기 커버 기판(100)이나 상기 기판(110)의 탈막, 박리 또는 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 수지층(400)이 약 10㎛ 초과하여 배치되는 경우에는, 상기 수지층(400)에 의해 터치 윈도우의 두께가 전체적으로 두꺼워질 수 있고, 터치 윈도우의 유연성이 저하될 수 있다.
상기 수지층(400)은 모듈러스가 1.5×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 일 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층(400)의 모듈러스는 2.0×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 일 수 있다. 자세하게, 상기 수지층(400)의 모듈러스는 2.5×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 일 수 있다.
모듈러스는 응력과 변형의 비를 나타내는 탄성 계수로, 재료의 경도(硬度) 또는 연도(軟度)를 나타내는 수치로 사용한다.
상기 수지층(400)의 모듈러스가 1.5×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 인 경우에는, 응력에 의한 터치 윈도우의 변형이 감소될 수 있다. 예를 들어, 응력에 의한 수지층(400)의 변형 또는 상기 커버 기판(100)이나 상기 기판(110)의 변형을 방지할 수 있다. 이로 인해, 상기 수지층(400)을 포함하는 터치 윈도우의 신뢰성이 향상될 수 있다.
자세하게, 상기 수지층(400)은 모듈러스가 1.5×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 인 경우, 상기 커버 기판(100) 및 상기 수지층(400)의 접착계면의 응력 또는 상기 기판(110) 및 상기 수지층(400)의 접착계면의 응력이 감소할 수 있다. 또한, 상기 수지층(400) 내부의 잔류응력이 감소할 수 있다.
따라서, 상기 커버 기판(100) 및/또는 상기 기판(110)의 탈막, 박리 또는 파손을 방지할 수 있다.
상기 수지층(400)의 모듈러스가 3.0×105 Pa 를 초과하는 경우에는, 응력에 의한 터치 윈도우의 변형으로 인하여, 터치 윈도우의 신뢰성이 저하될 수 있다.
상기 수지층(400)은 밀착력이 약 10N/㎝ 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층(400)은 밀착력이 약 10N/㎝ 내지 약 30 N/㎝일 수 있다. 자세하게, 상기 수지층(400)은 밀착력이 약 10N/㎝ 내지 약 20 N/㎝일 수 있다.
상기 수지층(400)은 밀착력이 약 10N/㎝ 이상인 경우에, 응력에 의한 수지층(400)의 변형 또는 상기 커버 기판(100)이나 상기 기판(110)의 변형을 방지할 수 있다. 이로 인해, 상기 수지층(400)을 포함하는 터치 윈도우의 신뢰성이 향상될 수 있다.
자세하게, 상기 수지층(400)은 밀착력이 약 10N/㎝ 이상인 경우, 상기 커버 기판(100) 및 상기 수지층(400)의 접착계면 또는 상기 기판(100) 및 상기 수지층(400)의 접착계면의 접합강도가 증가할 수 있다. 따라서, 상기 커버 기판(100) 및/또는 상기 기판(110)의 탈막, 박리 또는 파손을 방지할 수 있다.
상기 수지층(400)의 밀착력이 약 10N/㎝ 미만인 경우에는, 응력에 의한 터치 윈도우의 변형으로 인하여, 터치 윈도우의 신뢰성이 저하될 수 있다.
상기 수지층(400)은 점도가 약 1000cps 내지 약 2000cps 일 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층(400)은 점도가 약 1500cps 내지 약 2000cps 일 수 있다.
상기 수지층(400)의 점도가 약 1000cps 내지 약 2000cps인 경우에는, 상기 수지층(400)이 약 1㎛ 내지 약 10㎛로 두께로 얇게 배치될 수 있고, 이로 인해 상기 수지층(400)을 포함하는 터치 윈도우의 유연성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 수지층(400)이 상기 커버 기판(100) 상에 균일하게 배치될 수 있으며, 공정효율이 향상될 수 있다.
또한, 터치 윈도우를 휘거나 접는 경우에 발생할 수 있는 수지층의 변형을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층(400)이 상기 커버 기판(100) 또는 상기 기판(110)의 외곽에 누출되는 것을 방지할 수 있고, 외부의 충격에 의한 수지층(400)의 눌림과 같은 변형을 방지할 수 있다.
상기 수지층(400)의 점도가 약 2000cps를 초과하는 경우에는, 공정효율이 저하되거나 수지층의 두께가 두꺼워질 수 있다.
상기 수지층(400)의 점도가 약 1000cps 미만인 경우에는 상기 수지층(400)의 누출되는 등의 불량이 발생할 수 있다.
상기 기판(110)은 상기 수지층(400) 상에 배치될 수 있다. 상기 기판(110)은 상기 수지층(400)의 전(全)면에 배치될 수 있다.
상기 기판(110)은 약 30㎛ 내지 약 70㎛의 두께로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(110)은 약 30㎛ 내지 60㎛의 두께로 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 기판(110)은 약 30㎛ 내지 약 50㎛의 두께로 배치될 수 있다.
상기 기판(110)은 약 30㎛ 내지 약 70㎛의 두께로 배치되는 경우, 터치 윈도우의 전체적인 두께가 얇아질 수 있다. 이에 따라 상기 기판(110)을 포함하는 터치 윈도우의 플렉서블, 커브드, 벤디드 또는 롤러블 특성이 향상될 수 있다.
상기 수지층(400)의 일면은 곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수지층(400)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 상기 수지층(400)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 수지층(400)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤(Random)한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
예를 들어, 상기 수지층(400)은 전체적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다.
도 4 내지 도 6은 실시예에 따른 감지 전극 및/또는 배선 전극의 전극 형성 공정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4을 참조하면, 실시예에 따른 감지 전극 및/또는 배선 전극은 기판(110) 의 전면 상에 금속층(M)을 배치하고, 상기 금속층을 메쉬 형상으로 에칭함으로써, 메쉬 형상의 전극을 형성할 수 있다. 예를 들어, 폴리에텔렌테레프탈레이트 등과 같은 기판(110)의 전면 상에 구리(Cu)와 같은 금속층을 전면에 증착한 후, 상기 구리층을 에칭하여 양각의 메쉬 형상의 구리 금속 메쉬 전극을 형성할 수 있다. 상기 금속층(M)은 상기 전극층을 포함할 수 있다.
또는, 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 감지 전극 및/또는 배선 전극은 기판(110) 상에 UV 수지 또는 열경화성 수지층을 포함하는 수지층(120)을 형성한 후, 상기 수지층(120) 상에 메쉬 형상의 음각 패턴(P)을 형성한 후, 상기 음각 패턴 내에 금속 페이스트(MP)를 충진할 수 있다. 이때, 상기 수지층의 음각 패턴은 양각 패턴을 가지는 몰드를 임프린팅함으로써 형성될 수 있다.
상기 금속 페이스트(MP)는 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 페이스트일 수 있다. 이에 따라, 상기 메쉬 형상의 음각 패턴 내에 금속 페이스트를 충진한 후 경화시킴으로써, 음각의 메쉬 형상의 금속 메쉬 전극을 형성할 수 있다. 상기 금속 페이스트는 상기 전극층을 포함할 수 있다.
또는, 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 감지 전극 및/또는 배선 전극은 기판(110) 상에 UV 수지 또는 열경화성 수지층을 포함하는 수지층을 형성한 후, 상기 수지층(120)에 메쉬 형상의 양각의 나노 패턴 및 마이크로 패턴을 형성한 후, 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속(M)을 수지층 상에 스퍼터링 할 수 있다.
이때, 상기 나노 패턴 및 마이크로 패턴의 양각 패턴은 음각 패턴을 가지는 몰드를 임프린함으로써 형성될 수 있다.
이어서, 상기 나노 패턴 및 상기 마이크로 패턴 상에 형성된 금속층을 에칭하여 나노 패턴 상에 형성되는 금속층만을 제거하고, 마이크로 패턴 상에 형성된 금속층만을 남김으로써, 메쉬 형상의 금속 전극을 형성할 수 있다.
이때, 금속층을 에칭시 나노 패턴(P1) 및 마이크로 패턴(P2)과 상기 금속층의 접합 면적 차이에 따라 에칭 속도의 차이가 발생할 수 있다. 즉, 상기 마이크로 패턴과 금속층의 접합 면적이 상기 나노 패턴과 금속층의 접합면적보다 크기 때문에, 마이크로 패턴 상에 형성되는 전극 물질의 에칭이 적게 일어나고, 동일한 에칭 속도에 따라, 마이크로 패턴 상에 형성된 금속층은 남게되고, 나노 패턴 상에 형성된 금속층은 에칭되어 제거됨에 따라 상기 기판(110) 상에는 마이크로 패턴의 양각 메쉬 형상의 금속 전극이 형성될 수 있다. 상기 전극 물질은 상기 전극층을 포함할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여, 앞서 설명한 실시예들에 따른 터치 윈도우가 적용되는 터치 디바이스 장치의 일례를 설명한다.
도 7을 참조하면, 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 8을 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 9를 참조하면, 이러한 터치 윈도우는 이동식 단말기 등의 터치 디바이스 장치뿐만 아니라 자동차 네비게이션에도 적용될 수 있다. 또한, 도 10을 참조하면, 이러한 터치 패널은 차량 내에도 적용될 수 있다. 즉, 상기 터치 패널은 차량 내에서 터치 패널이 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.
이하, 실시예들 및 비교예들을 통하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명을 더 상세하게 설명하기 위하여 예시로 제시한 것에 불과하다. 따라서 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
커버 기판 상에 수지층을 배치하고, 상기 수지층 상에 기판을 배치하고, 상기 기판 상에 전극층을 배치하여 터치 윈도우를 형성하였다.
이때, 수지층의 모듈러스는 2.1×105 Pa이고, 수지층의 밀착력은 10.8 N/㎝이고, 수지층의 점도는 1700cps이었다.
이어서, 롤러블 머신(rollable machine)을 통하여, 커버 기판 또는 기판의 탈막 여부 및 수지층의 변형 유무를 측정하였다.
실시예 2
수지층의 모듈러스는 2.6×105 Pa이고, 수지층의 밀착력은 12.1 N/㎝이고, 수지층의 점도는 1900cps인 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 터치 윈도우를 제조한 후, 커버 기판 또는 기판의 탈막 여부 및 수지층의 변형 유무를 측정하였다.
실시예 3
수지층의 모듈러스는 2.8×105 Pa이고, 수지층의 밀착력은 15.4 N/㎝이고, 수지층의 점도는 1600cps인 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 터치 윈도우를 제조한 후, 커버 기판 또는 기판의 탈막 여부 및 수지층의 변형 유무를 측정하였다.
비교예 1
수지층의 모듈러스는 6.8×104 Pa이고, 수지층의 밀착력은 5.2 N/㎝이고, 수지층의 점도는 3600cps인 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 터치 윈도우를 제조한 후, 커버 기판 또는 기판의 탈막 여부 및 수지층의 변형 유무를 측정하였다.
비교예 2
수지층의 모듈러스는 1.7×105 Pa이고, 수지층의 밀착력은 8.3 N/㎝이고, 수지층의 점도는 2500cps인 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 터치 윈도우를 제조한 후, 커버 기판 또는 기판의 탈막 여부 및 수지층의 변형 유무를 측정하였다.
커버 기판 또는 기판의 탈막 유무
실시예1 무
실시예2 무
실시예3 무
비교예1 유
비교예2 유
수지층의 누출 유무
실시예1 무
실시예2 무
실시예3 무
비교예1 유
비교예2 유
표 1 및 표 2를 참조하면, 수지층의 모듈러스가 2.0×105 내지 3.0×105 인 경우에 롤러블 머신(rollable machine)에 의한, 커버 기판 또는 기판의 탈막의 발생을 방지할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 수지층의 밀착력이 10N/㎝ 이상인 경우에 커버 기판과 수지층 또는 기판과 수지층 사이의 접착 강도가 우수한 것을 알 수 있다. 즉, 커버 기판과 수지층 또는 기판과 수지층의 접착력이 향상으로 인해, 커버 기판 또는 기판의 탈막이나 파손 등이 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
또한, 수지층의 점도가 1500cps 내지 2000cps인 경우에 수지층의 누출이 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
즉, 실시예에 따른 터치 윈도우는, 커버 기판상에 수지층을 배치하고, 상기 수지층 상에 기판을 배치하고, 상기 기판 상에 전극층을 배치하고, 상기 수지층의 두께를 1㎛ 내지 10㎛로 형성함으로써, 전체적인 두께가 얇아질 수 있다. 이로 인해, 플렉서블한 터치 윈도우 구현시에 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
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. 커버 기판;
    상기 커버기판 상의 수지층;
    상기 수지층 상의 기판; 및
    상기 기판 상의 전극층을 포함하고,
    상기 수지층의 두께는 1㎛ 내지 10㎛인 터치 윈도우.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수지층은 접착 물질을 포함하는 터치 윈도우.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수지층은 광경화성 수지 및 열경화성 수지 중 적어도 하나의 수지를 포함하는 터치 윈도우.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수지층은 모듈러스가 1.5×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 인 터치 윈도우.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수지층은 밀착력이 10N/㎝ 이상인 터치 윈도우.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수지층의 일면은 곡면을 포함하는 터치 윈도우.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 기판의 두께는 30㎛ 내지 70㎛인 터치 윈도우.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 전극층은 감지 전극 및 상기 감지 전극에 연결되는 배선 전극을 포함하고,
    상기 감지 전극 및 상기 배선 전극 중 적어도 하나의 전극은 메쉬 형상을 포함하는 터치 윈도우.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 기판은 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하고,
    상기 감지 전극은 제 1 감지 전극 및 제 2 감지 전극을 포함하고,
    상기 제 1 감지 전극 및 상기 제 2 감지 전극은 상기 기판의 동일한 일면 상에 배치되는 터치 윈도우.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 배선 전극은 상기 유효 영역으로부터 상기 비유효 영역 방향으로 연장하며 배치되는 터치 윈도우.
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