KR20160092372A - 터치 윈도우 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 터치 윈도우는, 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 기판; 상기 유효 영역 상의 감지 전극; 및 상기 유효 영역 및 비유효 영역 상에 배치되는 배선 전극; 상기 배선 전극은 제 1 피치를 가지는 제 1 메쉬선을 포함하고, 상기 배선 전극의 폭은 상기 제 1 피치보다 크다.

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.
이때, 감지 전극 및 배선 전극은 하나의 기판을 이용하여 기판의 일면에 배치되거나 또는 복 수개의 기판을 이용하여 각각의 기판의 일면에 배치할 수 있다.
감지 전극 및 배선 전극은 하나의 기판을 이용하여 기판의 일면에 배치할 때, 배선 전극은 다양한 방향으로 인출할 수 있으며, 일례로, 배선 전극은 유효 영역에서 비유효 영역으로 연장하여 배치될 수 있다.
이때, 유효 영역 상에 배치되는 배선 전극들이 금속을 포함하는 경우, 외부에서 배선 전극들이 시인될 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 터치 윈도우가 요구된다.
실시예는 향상된 신뢰성 및 시인성을 가지는 터치 윈도우를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 기판; 상기 유효 영역 상의 감지 전극; 및 상기 유효 영역 및 비유효 영역 상에 배치되는 배선 전극; 상기 배선 전극은 제 1 피치를 가지는 제 1 메쉬선을 포함하고, 상기 배선 전극의 폭은 상기 제 1 피치보다 크다.
실시예에 따른 터치 윈도우는 유효 영역 상에 배치되는 배선 전극들의 간격 및 폭을 제어할 수 있다.
자세하게, 배선 전극의 폭을 배선 전극 내 메쉬 전극의 피치의 2배 이상되도록 하여, 배선 전극 내 메쉬 전극이 서로 단락되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 터치 윈도우는 향상된 신뢰성을 가질 수 있다.
또한, 배선 전극들의 간격을 일정 범위로 제어함으로써, 유효 영역 내에서 배선 전극들이 외부에서 시인되는 것을 방지할 수 있고, 배선 전극들간 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 터치 윈도우는 향상된 신뢰성 및 시인성을 가질 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 터치 윈도우의 평면도를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 터치 윈도우의 배선 전극을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 실시예에 따른 감지 전극 및/또는 배선 전극의 전극 형성 공정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6은 실시예에 따른 터치 윈도우와 표시 패널이 결합되는 터치 디바이스를 도시한 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 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 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우는 기판(100), 감지 전극(200), 배선 전극(300) 및 인쇄회로기판(400)을 포함할 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 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 기판(100)은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 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 올릴수 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 기판(100)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 상기 기판(100)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 Random한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
또한, 상기 기판(100)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
또한, 상기 기판(100)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 기판(100)을 포함하는 터치 윈도우도 플렉서블, 커브드 또는 벤디드 특성을 가지도록 형성될 수 있다. 이로 인해, 실시예에 따른 터치 윈도우는 휴대가 용이하며, 다양한 디자인으로 변경이 가능할 수 있다.
상기 기판(100) 상에는 감지 전극 및 배선 전극 등이 배치될 수 있다. 즉, 상기 기판은 지지기판일 수 있다.
상기 기판은 커버 기판을 포함할 수 있다. 즉, 상기 감지 전극 및 상기 배선 전극은 커버 기판에 의해 지지될 수 있다.
또는, 상기 기판 상에는 별도의 커버 기판이 더 배치될 수 있다. 즉, 상기 감지 전극 및 상기 배선 전극은 기판에 의해 지지되고, 상기 기판과 상기 커버 기판은 접착층을 통해 직접 또는 간접적으로 접착될 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 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 감지 전극(200)은 상기 기판(100)이 유효 영역 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 서로 이격하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)은 서로 접촉하지 않도록 서로 일정거리 만큼 이격하며 배치될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220) 중 어느 하나의 감지 전극은 서로 연결되며 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220) 중 어느 하나의 감지 전극은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 1 을 참조하면, 상기 제 1 감지 전극(210)은 서로 이격하며 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 감지 전극(210)은 복수 개의 서브 제 1 감지 전극들을 포함하고, 상기 서브 제 1 감지 전극들은 서로 이격하여 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 감지 전극(220)은 복수 개의 서브 제 2 감지 전극들을 포함하고, 상기 서브 제 2 감지 전극들은 서로 연결되며 배치될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(100)의 동일한 면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어,상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(100)과 직접 또는 간접적으로 접촉하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(100)의 동일한 면 상에서 서로 접촉하지 않도록 서로 이격하며 배치될 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 감지전극은 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.
이러한 나노 와이어 또는 탄소나노튜브(CNT)와 같은 나노 합성체를 사용하는 경우 흑색으로 구성할 수 도 있으며, 나노 파우더의 함량제어를 통해 전기전도도를 확보 하면서 색과 반사율 제어가 가능한 장점이 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). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
상기 감지 전극(200)은 메쉬 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220) 중 적어도 하나의 감지 전극은 메쉬 형상으로 배치될 수 있다.
상기 감지 전극(200)은 서로 교차하며 배치되는 복수 개의 서브 전극들을 포함할 수 있고, 이러한 서브 전극들에 의해 상기 감지 전극(200)은 전체적으로 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.
도 2를 참조하면, 상기 감지 전극은 서로 교차하는 복수 개의 서브 전극들에 의해 형성되는 제 2 메쉬선(LA2)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 감지 전극(200)은 상기 제 2 메쉬선(LA2) 사이의 제 2 메쉬 개구부(OA2)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 메쉬 개구부(OA2)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 메쉬 개구부(OA2)는 사각형, 다이아몬드형, 오각형, 육각형의 다각형 형상 또는 원형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 2 메쉬 개구부(OA2)는 규칙적인(regular) 형상 또는 랜덤(random)한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제 2 메쉬선(LA2)의 선폭은 약 0.1㎛ 내지 약 10㎛일 수 있다. 상기 제 2 메쉬선(LA2)의 선폭이 약 0.1㎛ 미만인 메쉬 선은 제조 공정 상 불가능할 수 있고, 약 10㎛를 초과하는 경우, 감지 전극 패턴이 외부에서 시인되어 시인성이 저하될 수 있다. 또는, 상기 제 2 메쉬선(LA2)의 선폭은 약 1㎛ 내지 약 5㎛일 수 있다. 또는, 상기 제 2 메쉬선(LA2)의 선폭은 약 1.5㎛ 내지 약 3㎛일 수 있다.
상기 제 2 메쉬선(LA2)은 일정한 피치를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 감지 전극(200)은 제 2 피치(P2)를 가지는 제 2 메쉬선(LA2)을 포함할 수 있다.
상기 제 2 피치(P2)는 약 100㎛ 이상일 수 있다
도 2를 참조하면, 상기 제 1 감지 전극(210)은 일 방향으로 연장하는 제 1 서브 제 1 감지 전극(210a) 및 제 2 서브 제 2 감지 전극(220a)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 서브 제 1 감지 전극(210a) 및 상기 제 2 서브 제 2 감지 전극(210b)은 서로 이격하여 배치될 수 있다.
상기 배선 전극(300)은 상기 감지 전극(200)과 연결되며 배치될 수 있다. 상기 배선 전극(300)은 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 배선 전극(300)은 상기 기판(100)의 유효 영역(AA) 및 상기 비유효 영역(UA) 중 적어도 하나의 영역 상에 배치될 수 있다. 일례로, 상기 배선 전극(300)은 상기 기판(100)의 상기 유효 영역(AA) 및 상기 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 배선 전극(300)의 일단은 상기 감지 전극(200)과 연결되고, 타단은 상기 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 배치되는 상기 인쇄회로기판(400)과 연결될 수 있다.
자세하게, 상기 배선 전극(300)은 상기 기판(100)의 유효 영역(UA) 상에서 상기 감지 전극(200)과 연결되고, 상기 기판(100)의 비유효 영역(AA) 상에서 상기 인쇄회로기판(400)과 연결되며 배치될 수 있다.
상기 인쇄회로기판(400)은 구동칩을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 감지 전극(200)에서 감지되는 터치 신호를 상기 배선 전극(300)을 통해 전달되고, 이러한 터치 신호는 구동칩으로 전달되어 터치에 따른 동작이 수행될 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 앞서 설명한 상기 감지 전극(200)과 동일 또는 유사한 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 배선 전극(300)은 서로 교차하는 복수 개의 서브 전극들에 의해 전체적으로 메쉬 형상으로 배치될 수 있다.
상기 배선 전극이 메쉬 형상을 가짐으로써, 유효 영역(AA) 상에서 상기 배선 전극의 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 즉, 상기 감지 전극이 금속으로 형성되어도, 패턴이 보이지 않게 할 수 있다.
상기 배선 전극(300)은 서로 교차하는 복수 개의 서브 전극들에 의해 형성되는 제 1 메쉬선(LA1)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 배선 전극(300)은 상기 제 1 메쉬선(LA1) 사이의 제 1 메쉬 개구부(OA1)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 메쉬 개구부(OA1)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 메쉬 개구부(OA1)는 사각형, 다이아몬드형, 오각형, 육각형의 다각형 형상 또는 원형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 1 메쉬 개구부(OA1)는 규칙적인(regular) 형상 또는 랜덤(random)한 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 메쉬선(LA1)의 선폭은 약 0.1㎛ 내지 약 10㎛일 수 있다. 상기 제 1 메쉬선(LA1)의 선폭이 약 0.1㎛ 미만인 메쉬 선은 제조 공정 상 불가능할 수 있고, 약 10㎛를 초과하는 경우, 감지 전극 패턴이 외부에서 시인되어 시인성이 저하될 수 있다. 또는, 상기 제 1 메쉬선(LA1)의 선폭은 약 1㎛ 내지 약 5㎛일 수 있다. 또는, 상기 제 1 메쉬선(LA1)의 선폭은 약 1.5㎛ 내지 약 3㎛일 수 있다.
상기 제 1 메쉬선(LA1)은 일정한 피치를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 배선 전극(300)은 제 1 피치(P1)를 가지는 제 1 메쉬선(LA1)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 피치(P1)는 약 100㎛ 이상일 수 있다. 또한, 상기 제 1 피치(P1)는 상기 제 2 피치(P2)와 서로 대응되는 크기를 가질 수 있다.
또한, 상기 배선 전극(300)의 폭은 상기 제 1 피치(P1)의 크기와 관련될 수 있다. 예를 들어, 상기 배선 전극(300)의 폭(W1, W2)과 상기 제 1 피치(P1)의 크기는 서로 다를 수 있다. 자세하게, 상기 배선 전극(300)의 폭(W1, W2)은 상기 제 1 피치(P1)의 크기보다 클 수 있다. 더 자세하게, 상기 배선 전극(300)의 폭(W1, W2)은 상기 제 1 피치(P1)의 크기에 대해 2배 이상일 수 있다.
상기 배선 전극의 폭이 상기 제 1 피치의 크기에 대해 약 2배 미만인 경우, 상기 배선 전극의 메쉬선들이 서로 연결되지 않고 단락되는 부분이 발생하여, 전기적 특성이 저하될 수 있고, 터치 윈도우의 신뢰성이 저하될 수 있다.
상기 제 1 배선 전극(310)은 복수 개의 서브 제 1 감지 전극들과 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 상기 제 1 배선 전극(310)은 상기 제 1 서브 제 1 감지 전극(210a)과 연결되는 제 1 서브 제 1 배선 전극(310a) 및 상기 제 2 서브 제 1 감지 전극(210b)와 연결되는 제 2 서브 제 1 배선 전극(310b)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 서브 제 1 배선 전극(310a) 및 상기 제 2 서브 제 1 배선 전극(320b)는 서로 이격하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 서브 제 1 배선 전극(310a) 및 상기 제 2 서브 제 1 배선 전극(320b)의 이격거리(D)는 약 12㎛ 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 서브 제 1 배선 전극(310a) 및 상기 제 2 서브 제 1 배선 전극(320b)의 이격거리(D)는 약 3㎛ 내지 약 12㎛ 일 수 있다. 더 자세하게, 상기 제 1 서브 제 1 배선 전극(310a) 및 상기 제 2 서브 제 1 배선 전극(320b)의 이격거리(D)는 약 5㎛ 내지 약 10㎛ 일 수 있다.
상기 제 1 서브 제 1 배선 전극(310a) 및 상기 제 2 서브 제 1 배선 전극(320b)의 이격거리(D)가 약 12㎛을 초과하는 경우, 기판 상에서 배선 전극이 배치되는 부분과 배선 전극이 배치되지 않는 부분이 외부에서 시인될 수 있어 터치 윈도우의 시인성이 저하될 수 있다. 또한,상기 제 1 서브 제 1 배선 전극(310a) 및 상기 제 2 서브 제 1 배선 전극(320b)의 이격거리(D)가 약 3㎛ 미만인 경우, 배선전극들간 쇼트가 발생할 수 있고, 배선 전극들간에서 마이그레이션(migration)이 발생할 수 있어, 터치 윈도우의 신뢰성이 저하될 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
기판의 유효 영역 상에 감지 전극을 배치하고, 유효 영역 상의 감지 전극 및 비유효 영역 상의 인쇄회로기판과 연결되도록, 유효 영역 및 비유효 영역 상에 배선 전극을 배치하여 터치 윈도우를 제조하고, 배선 전극 내 전극의 단선 유무를 측정하였다.
이 때, 상기 배선 전극은 구리 금속을 포함하였고, 배선 전극은 약 100㎛의 피치를 가지는 메쉬 형상으로 형성되었으며, 배선 전극의 폭은 약 210㎛ 이었다.
실시예 2
배선 전극이 약 120㎛의 피치를 가지는 메쉬 형상으로 형성되었으며, 배선 전극의 폭이 약 250㎛ 이었다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 터치 윈도우를 제조하였다.
비교예 1
배선 전극이 약 100㎛의 피치를 가지는 메쉬 형상으로 형성되었으며, 배선 전극의 폭이 약 180㎛ 이었다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 터치 윈도우를 제조하였다.
비교예 2
배선 전극이 약 120㎛의 피치를 가지는 메쉬 형상으로 형성되었으며, 배선 전극의 폭이 약 200㎛ 이었다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 터치 윈도우를 제조하였다.
배선 전극 내 전극 단선 유무
실시예1 무
실시예2 무
비교예1 유
비교예2 유
실시예 3
기판의 유효 영역 상에 감지 전극을 배치하고, 유효 영역 상의 감지 전극 및 비유효 영역 상의 인쇄회로기판과 연결되도록, 유효 영역 및 비유효 영역 상에 배선 전극을 배치하여 터치 윈도우를 제조하고, 시인성 여부 및 마이그레이션 발생 여부를 측정하였다.
이 때, 상기 배선 전극들 사이의 간격은 약 12㎛ 이었다.
실시예 4
배선 전극들 사이의 간격이 약 12㎛ 이었다는 점을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 터치 윈도우를 제조하였다.
비교예 3
배선 전극들 사이의 간격이 약 15㎛ 이었다는 점을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 터치 윈도우를 제조하였다.
비교예 4
배선 전극들 사이의 간격이 약 1㎛ 이었다는 점을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 터치 윈도우를 제조하였다.
배선 전극 시인 유무 마이그레이션 발생 유무
실시예3 무 무
실시예4 무 무
비교예3 유 유
비교예4 유 유
표 1을 참조하면, 배선 전극들의 폭이 배선 전극의 메쉬 피치에 대해 약 2배 이상의 크기를 가지는 경우, 배선 전극의 메쉬 전극이 단선이 안되는 것을 알 수 있다.
반면에, 약 2배 미만의 크기를 가지는 경우, 배선 전극의 메쉬 전극이 단선이 발생하는 것을 알 수 있다.
즉, 실시예에 따른 터치 윈도우는 배선 전극의 폭과 메쉬 피치의 크기를 제어하여, 전극 단선을 방지하고, 이에 따라, 터처 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 표 2를 참조하면, 배선 전극들 사이의 간격이 약 3㎛ 내지 약 12㎛인 경우, 배선 전극이 외부에서 시인되지 않고, 배선 전극들 간 마이그레이션도 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
반면에, 상기 범위를 벗어나는 경우, 배선 전극들이 시인되고, 마이그레이션이 발생하는 것을 알 수 있다.
즉, 실시예에 따른 터치 윈도우는 배선 전극들 사이의 간격을 제어하여, 터치 윈도우의 시인성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 3 내지 도 5는 실시예에 따른 감지 전극 및/또는 배선 전극의 전극 형성 공정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 감지 전극 및/또는 배선 전극은 기판(100) 의 전면 상에 금속층(M)을 배치하고, 상기 금속층(M)을 메쉬 형상으로 에칭함으로써, 메쉬 형상의 전극을 형성할 수 있다. 예를 들어, 폴리에텔렌테레프탈레이트(PET) 등과 같은 기판(100)의 전면 상에 구리(Cu)와 같은 금속층(M)을 전면에 증착한 후, 상기 구리층을 에칭하여 양각의 메쉬 형상의 구리 금속 메쉬 전극을 형성할 수 있다.
또는, 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 감지 전극 및/또는 배선 전극은 기판(100) 상에 UV 수지 또는 열경화성 수지층을 포함하는 수지층(R)을 형성한 후, 상기 수지층(R) 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(340)는 Cr, Ni, Cu, Al, Ag, Mo 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함하는 금속 페이스트일 수 있다. 이에 따라, 상기 메쉬 형상의 음각 패턴(P) 내에 금속 페이스트를 충진한 후 경화시킴으로써, 음각의 메쉬 형상의 금속 메쉬 전극을 형성할 수 있다
또는, 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 감지 전극 및/또는 배선 전극은 기판(100) 상에 UV 수지 또는 열경화성 수지층을 포함하는 수지층(R)을 형성한 후, 상기 수지층(R)에 메쉬 형상의 양각의 나노 패턴 및 마이크로 패턴을 형성한 후 금속을 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(P1) 및 상기 마이크로 패턴(P1) 상에 형성된 금속층(M)을 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(211) 및 마이크로 패턴(212)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 금속층(M)의 에칭이 적게 일어나고, 동일한 에칭 속도에 따라, 마이크로 패턴 상에 형성된 금속층은 남게되고, 나노 패턴 상에 형성된 금속층은 에칭되어 제거됨에 따라 상기 기판(100) 상에는 마이크로 패턴의 양각 메쉬 형상의 금속 전극이 형성될 수 있다.
실시예에 따른 터치 윈도우의 감지 전극 및/또는 배선 전극은 앞서 설명한 도 3 내지 도 5와 같이 금속층을 포함하는 메쉬 형상의 전극으로 형성될 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 앞서 설명한 터치 윈도우와 표시 패널이 결합된 터치 디바이스를 설명한다.
도 6을 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널(800) 및 상기 표시 패널 상에 배치되는 터치 윈도우를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널과 상기 터치 윈도우는 광학용 투명 접착제(OCA) 등을 포함하는 접착층(700)을 통해 접착되어 결합될 수 있다.
예를 들어, 도 10에서는 커버 기판(101) 및 기판(100)을 포함하고, 상기 커버 기판(101) 및 기판(100)은 접착층(700)을 통해 접착되고, 상기 기판(100) 상에 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)이 서로 이격하여 배치되는 터치 윈도우와 표시 패널(800)이 접착층(700)을 통해 접착되는 것을 도시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 커버 기판(101)은 생략될 수 있다.
상기 표시 패널(800)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 패널(800)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT)와 화소전극을 포함하는 제 1' 기판(810)과 컬러필터층들을 포함하는 제 2' 기판(820)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(800)은 박막트랜지스터, 칼라필터 및 블랙매트릭스가 제 1' 기판(810)에 형성되고, 제 2' 기판(820)이 액정층을 사이에 두고 상기 제 1' 기판(810)과 합착되는 COT(color filter on transistor)구조의 액정표시패널일 수도 있다. 즉, 상기 제 1' 기판(810) 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 보호막을 형성하고, 상기 보호막 상에 컬러필터층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1' 기판(810)에는 상기 박막 트랜지스터와 접촉하는 화소전극을 형성한다. 이때, 개구율을 향상하고 마스크 공정을 단순화하기 위해 블랙매트릭스를 생략하고, 공통 전극이 블랙매트릭스의 역할을 겸하도록 형성할 수도 있다.
또한, 상기 표시 패널(800)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(800) 배면에서 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(800)이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 표시 패널(800)은 별도의 광원이 필요하지 않은 자발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 표시 패널(800)은 제 1' 기판(810) 상에 박막트랜지스터가 형성되고, 상기 박막트랜지스터와 접촉하는 유기발광소자가 형성될 수 있다. 상기 유기발광소자는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 형성된 유기발광층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기발광소자 상에 인캡슐레이션을 위한 봉지 기판 역할을 하는 제 2' 기판(820)을 더 포함할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여, 앞서 설명한 실시예들에 따른 터치 윈도우가 적용되는 디스플레이 장치의 일례를 설명한다.
도 7을 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 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 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 (9)

  1. 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 기판;
    상기 유효 영역 상의 감지 전극; 및
    상기 유효 영역 및 비유효 영역 상에 배치되는 배선 전극;
    상기 배선 전극은 제 1 피치를 가지는 제 1 메쉬선을 포함하고,
    상기 배선 전극의 폭은 상기 제 1 피치보다 큰 터치 윈도우.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배선 전극의 폭은 상기 제 1 피치에 대해 2배 이상인 터치 윈도우.
  3. 제 1항에 있어서,
    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 동일 면 상에 배치되는 터치 윈도우.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 감지 전극은, 일 방향으로 연장하는 제 1 서브 제 1 감지 전극 및 제 2 서브 제 1 감지 전극을 포함하고,
    상기 배선 전극은, 상기 제 1 서브 제 1 감지 전극과 연결되는 제 1 서브 제 1 배선 전극 및 상기 제 2 서브 제 1 감지 전극과 연결되는 제 2 서브 제 1 배선 전극을 포함하고,
    상기 제 1 서브 제 1 배선 전극과 상기 제 2 서브 제 1 배선 전극은 3㎛ 내지 12㎛의 간격으로 이격하며 배치되는 터치 윈도우.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 감지 전극 및 상기 제 2 감지 전극 중 적어도 하나의 감지 전극은 제 2 피치를 가지는 제 2 메쉬선을 포함하는 터치 윈도우.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 피치와 상기 제 2 피치는 서로 대응되는 크기를 가지는 터치 윈도우.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 피치 및 상기 제 2 피치 중 적어도 하나의 피치의 크기는 100㎛ 이상이 터치 윈도우.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 비유효 영역 상에 배치되는 인쇄회로기판을 더 포함하고,
    상기 배선 전극은,
    상기 유효 영역에서 상기 감지 전극과 연결되고,
    상기 비유효 영역에서 상기 인쇄회로기판과 연결되는 터치 윈도우.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되는 커버 기판을 더 포함하는 터치 윈도우.
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