KR20170047639A - 터치 윈도우 - Google Patents

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KR20170047639A
KR20170047639A KR1020150147996A KR20150147996A KR20170047639A KR 20170047639 A KR20170047639 A KR 20170047639A KR 1020150147996 A KR1020150147996 A KR 1020150147996A KR 20150147996 A KR20150147996 A KR 20150147996A KR 20170047639 A KR20170047639 A KR 20170047639A
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disposed
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protrusion
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KR1020150147996A
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이진석
남택훈
방정환
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 터치 윈도우는, 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하는 기판; 상기 일면 상에 형성되는 수용홈; 및 상기 타면 상에 형성되는 돌출부를 포함하고, 상기 수용홈이 형성되는 영역과 상기 돌출부가 형성되는 영역은 서로 중첩되고, 상기 수용홈 내에는 지문 센서가 배치된다.

Description

터치 윈도우{TOUCH WINDOW}
실시예는 터치 윈도우에 관한 것이다.
지문 인식 센서는 사람의 지문을 감지하는 센서로서, 기존에 널리 적용되던 도어락 등의 장치는 물론, 최근에는 전자 기기 전원의 온/오프 또는 슬립(sleep) 모드의 해제 여부를 결정하는 데에도 널리 이용되고 있다.
이러한 지문 센서가 터치 윈도우에 적용되는 경우, 기판의 일면 상에 지문 센서가 배치될 수 있다.
그러나, 상기 지문 센서의 배치로 인해, 터치 윈도우의 전체적인 두께가 저하되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 기판의 일 부분을 식각하고 식각 부분에 지문 센서를 삽입할 수 있다.
그러나, 상기 기판이 식각됨에 따라, 식각되는 영역에서는 기판의 두께가 감소되고, 이에 따라, 기판의 강도가 저하되는문제점이 있다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 지문 센서를 포함하는 터치 윈도우가 요구된다.
실시예는 향상된 신뢰성을 가지는 터치 윈도우를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하는 기판; 상기 일면 상에 형성되는 수용홈; 및 상기 타면 상에 형성되는 돌출부를 포함하고, 상기 수용홈이 형성되는 영역과 상기 돌출부가 형성되는 영역은 서로 중첩되고, 상기 수용홈 내에는 지문 센서가 배치된다.
실시예에 따른 터치 윈도우는 기판의 일면에 수용부를 형성하여 지문 센서를 배치하고, 지문 센서가 수용된 부분 즉, 수용부와 대응되는 기판의 타면 상에 돌출부를 형성할 수 있다.
이에 따라, 상기 수용홈이 형성되는 영역에서 수용홈에 의해 두께가 감소되는 기판 영역의 강도를 향상시킬 수 있다.
즉, 외부에서 상기 수용홈이 형성된 영역 방향으로 힘 또는 압력이 가해졌을 때, 상기 돌출부에 의해 힘 또는 압력을 분산될 수 있고, 이에 따라 수용홈에 따른기판의 강도 저하를 방지할 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 터치 윈도우는 향상된 신뢰성을 가지는 지문 센서를 포함하는 터치 윈도우를 구현할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 터치 윈도우의 상면도를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 7은 도 1의 A-A' 영역을 절단하여 도시한 단면도이다.
도 8 내지 도 10은 터치 윈도우의 다양한 타입을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11 내지 도 13은 실시예에 따른 터치 윈도우와 표시 패널이 결합되는 터치 디바이스를 도시한 도면들이다.
도 14 내지 도 17은 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, 도면들을 참조하여, 실시예에 따른 터치 윈도우를 설명한다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우는 기판(100), 상기 기판 상의 감지 전극(210, 220) 및 배선 전극(310, 320)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 또는 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 기판은(100) 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤한 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)은 커버 기판을 포함할 수 있다. 또는, 상기 기판(100)의 일면 및 타면 중 적어도 하나의 면 상에는 별도의 커버 기판이 더 배치될 수 있다. 또한, 상기 기판(100) 상에 별도의 커버 기판이 더 배치되는 경우, 상기 기판과 상기 커버 기판은 접착층을 통해 합지될 수 있다. 이에 따라, 커버 기판과 기판을 각각 별도로 형성할 수 있으므로, 터치 윈도우의 대량 생산시 유리할 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 또는 스타일러스 펜 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 비유효 영역(UA) 상에는 제 1 데코층(410)이 배치될 수 있다. 상기 제 1 데코층(410)은 상기 비유효 영역 상에 배치되는 배선 전극과 상기 배선 전극을 외부 회로에 연결하는 인쇄회로기판 등을 외부에서 보이지 않도록 할 수 있게 소정의 색을 가지는 물질을 도포하여 형성할 수 있다.
상기 제 1 데코층(410)은 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.
그리고 상기 제 1 데코층(410)에는 다양한 방법으로 원하는 로고 등을 형성할 수 있다. 이러한 제 1 데코층(410)은 증착, 인쇄, 습식 코팅 또는 접착 등에 의하여 형성될 수 있다.
상기 제 1 데코층(410)은 적어도 1층 이상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 데코층은 하나의 층으로 배치되거나 또는 폭이 서로 다른 적어도 두 층으로 배치될 수 있다.
상기 비유효 영역(UA) 상에는 터치 영역(TA)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 터치 영역(TA)에서는 손가락의 지문 등을 인식하는 영역일 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 터치 영역(TA)에는 수용홈(H)이 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)은 일면(100a) 및 타면(100b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 상기 일면(100a) 및 상기 일면(100a)과 반대되는 타면(100b)을 포함할 수 있다.
상기 기판(100)의 일면(100a)에는 수용홈(H)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판(100)의 타면(100b)에는 돌출부(P)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 기판의 비유효 영역(UA)에는 상기 수용홈(H) 및 상기 돌출부(P)가 형성될 수 있다.
상기 수용홈(H)가 상기 돌출부(P)는 서로 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수용홈(H)이 형성되는 상기 기판(100)의 일면 영역과 상기 돌출부(P)가 형성되는 상기 기판(100)의 타면 영역은 서로 중첩될 수 있다.
도 2에서는 상기 수용홈(H)이 형성되는 상기 기판(100)의 일면 영역과 상기 돌출부(P)가 형성되는 상기 기판(100)의 타면 영역이 서로 대응되는 것에 대해 도시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않고, 상기 수용홈(H)이 형성되는 상기 기판(100)의 일면 영역과 상기 돌출부(P)가 형성되는 상기 기판(100)의 타면 영역은 부분적으로 중첩될 수 있다.
상기 기판(100)의 두께는 약 500㎛ 내지 약 600㎛일 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)의 일면(100a)에서 상기 기판(100)의 타면(100b)까지의 거리는 약 500㎛ 내지 약 600㎛일 수 있다.
상기 수용홈(H)은 상기 기판(100)의 두께에 대해 약 50% 이상의 높이를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 돌출부(P)는 상기 기판(100)의 타면 상에 형성될 수 있다. 상기 돌출부(P)는 상기 기판(100)이 타면(100b)에 대해 일정한 높이로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 돌출부(P)는 상기 기판(100)의 타면에 대해 곡면을 가지면서 형성될 수 있다. 즉, 상기 돌출부(P)의 외면은 곡면을 포함할 수 있다.
상기 수용부(H)의 하면에서 상기 돌출부(P)의 외면까지의 거리는 300㎛ 이하일 수 있다. 자세하게, 상기 수용부(H)의 하면에서 상기 돌출부(P)의 외면까지의 거리는 100㎛ 내지 300㎛ 이하일 수 있다. 더 자세하게, 상기 수용부(H)의 하면에서 상기 돌출부(P)의 외면까지의 거리는 150㎛ 내지 300㎛ 이하일 수 있다.
여기서, 상기 수용부의 하면(H1)이란, 수용부의 양 측면을 연결하는 면으로 정의될 수 있다.
상기 수용부(H)의 하면에서 상기 돌출부(P)의 외면까지의 거리가 100㎛ 미만인 경우, 상기 수용홈(H)이 상기 기판(100)의 일면에서 너무 식각됨으로써, 기판(100)의 강도가 저하되어 신뢰성이 저하될 수 있다.
상기 수용부(H)의 하면에서 상기 돌출부(P)의 외면까지의 거리가 300㎛을 초과하는 경우, 상기 돌출부(P)의 외면에서 상기 지문 센서(500)의 거리가 멀어지게 되어, 지문의 터치에 따른 인식 감도가 저하될 수 있다.
상기 돌출부(P)는 상기 기판의 강도를 강화할 있다. 자세하게, 상기 돌출부(P)는 상기 수용홈(H)이 형성된 영역과 중첩되는 영역 상에 형성되고, 상기 수용홈(H)이 형성되는 영역에서 수용홈에 의해 두께가 감소되는 기판 영역의 강도를 향상시킬 수 있다. 즉, 외부에서 상기 수용홈이 형성된 영역 방향으로 힘 또는 압력이 가해졌을 때, 상기 돌출부에 의해 힘 또는 압력을 분산시킬 수 있고, 이에 따라 기판의 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 돌출부는 일정 크기의 높이로 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 기판의 타면(100b)은 돌출부가 형성된 영역과 돌출부가 형성되지 않은 영역을 포함할 수 있다.
상기 돌출부가 형성된 영역에서, 상기 돌출부의 외면 중 적어도 하나의 지점과 중첩되며, 상기 돌출부가 형성되지 않은 기판의 타면과 평행하도록 가상의 연장선이 정의될 수 있다.
이 때, 상기 가상의 연장선과 돌출부가 형성되지 않은 기판의 타면은 일정 거리로 이격될 수 있다. 즉, 상기 돌출부의 높이(h)는 상기 가상의 연장선과 돌출부가 형성되지 않은 기판의 타면은 일정 거리로 정의될 수 있다.
상기 돌출부의 높이(h)는 약 5um 내지 약 60um 일 수 있다. 자세하게, 상기 돌출부의 높이(h)는 약 5um 내지 약 50um일 수 있다. 더 자세하게, 상기 돌출부의 높이(h)는 약 5um 내지 약 20um일 수 있다.
상기 돌출부의 높이(h)가 약 5um 미만인 경우 상기 돌출부가 상기 수용홈(H)의 형성에 따른 강도 약화를 충분히 상쇄할 수 없어 기판의 강도가 저하될 수 있고,, 약 60um을 초과하는 경우 상기 돌출부가 외부에서 시인되거나, 돌출부의 높이에 의해 센싱 감도 편차가 증가될 수 있다.
또한, 상기 돌출부(P)는 돌출부의 중심에서 외곽으로 갈수록 높이(h)가 감소될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 수용홈(H)에는 지문 센서(500)가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 지문 센서(500)는 상기 수용홈(H) 내부에 수용될 수 있다.
상기 지문 센서(500)는 동작 원리에 따라 다양한 지문 센서가 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수용홈(H)에는 초음파 방식, 적외선 방식, 정전용량 방식 등 다양한 동작 원리에 따라 구동되는 다양한 지문 센서들이 배치될 수 있다.
상기 지문 센서(500)에 의해 상기 터치 영역(TA)에서는 지문을 감지하여 지문의 인식에 따른 다양한 동작을 수행할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 수용홈(H)에는 데코층이 더 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수용홈(H)에는 제 2 데코층(420)이 배치되고, 상기 제 2 데코층(420) 상에 상기 지문 센서(500)가 배치될 수 있다.
상기 제 2 데코층(420)에 의해 외부에서 상기 지문 센서(500)가 시인되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제 2 데코층(420)은 앞서 설명한 상기 제 1 데코층(410)과 동일 또는 유사한 공정으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 데코층(410)과 상기 제 2 데코층(420)은 동일 또는 유사한 색으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 데코층(410)과 상기 제 2 데코층(420)이 서로 동일 또는 유사한 색으로 형성됨에 따라, 상기 제 1 데코층(410)과 상기 제 2 데코층(420)이 배치되는 영역에서 일체감을 형성할 수 있다.
또는, 상기 제 1 데코층(410)과 상기 제 2 데코층(420)은 다른 색으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 데코층(410)과 상기 제 2 데코층(420)이 서로 다른 색으로 형성됨으로써, 상기 제 1 데코층(410)과 상기 제 2 데코층(420)이 배치되는 영역을 구분할 수 있으므로, 외부에서 지문 센서가 배치되는 영역을 용이하게 구분할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 수용홈(H) 내부에는 보호층(600)이 더 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 수용홈(H) 내부에는 상기 제 2 데코층(420)이 배치되고, 상기 제 2 데코층(420) 상에 상기 지문 센서(500)가 배치되고, 상기 제 2 지문 센서(500) 상에 상기 보호층(600)이 배치될 수 있다.
상기 보호층(600)은 수지 물질을 포함할 수 있다. 상기 보호층(600)은 상기 제 2 지문 센서(500)와 직접 접촉하며 배치될 수 있다.
상기 보호층(600)의 일면과 상기 기판(100)의 일면(100b)은 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 보호층(600)은 상기 지문 센서(500)와 마주보는 제 1 면 및 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 포함할 수 있고, 상기 제 2 면은 상기 기판(100)의 일면(100a)와 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 기판(100)의 일면(100a)에서 상기 수용홈(H)에 의해 형성되는 단차를 제거할 수 있다. 따라서, 상기 기판(100)과 다른 기판 등을 접착할 때, 이러한 단차에 따른 접착 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 보호층(600)에 의해 상기 지문 센서(500)가 외부의 수분 및 산소 등에 노출되어 부식되는 것을 방지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 수용홈(H)은 곡면을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 수용홈(H)의 적어도 일면은 곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수용홈(H)은 하부면의 모서리 영역(a, b) 및 상부면의 모서리 영역(c, d)을 포함할 수 있고, 상기 수용홈(H)의 하부면의 모서리 영역(a, b) 및 상부면의 모서리 영역(c, d) 중 적어도 하나의 영역을 곡면을 포함할 수 있다.
상기 수용홈(H)이 곡면을 포함함으로써, 상기 수용홈(H) 내부에 배치되는 지문 센서 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있다. 또한, 데코층 또는 보호층 등을 용이하게 형성할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 기판(100)의 타면(100b)에는 적어도 하나의 돌출부가 형성될 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)의 타면(100b) 상에는 복수 개의 돌출부들이 형성될 수 있다. 즉, 실시예에 따른 기판(100)의 타면(100b)에는 외부의 힘 또는 압력을 분산시키는 복수 개의 돌출부들이 형성될 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여 전극의 위치에 따른 터치 윈도우의 다양한 타입을 설명한다.
도 8을 참조하면, 다른 타입의 터치 윈도우는 기판(100) 및 제 1 기판(110)을 포함하고, 상기 기판(100) 상의 제 1 감지 전극(210), 상기 제 1 기판(110) 상의 제 2 감지 전극(220)을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 기판(100)의 일면에는 일 방향으로 연장하는 제 1 감지 전극(310) 및 상기 제 1 감지 전극(210)과 연결되는 제 1 배선 전극(310)이 배치되고, 상기 제 1 기판(110)의 일면에는 상기 일 방향과 다른 방향으로 연장하는 제 2 감지 전극(220) 및 상기 제 2 감지 전극(220)과 연결되는 제 2 배선 전극(320)이 배치될 수 있다.
또는, 상기 기판(100)에는 감지 전극이 배치되지 않고, 상기 제 1 기판(110)의 양면에만 감지 전극이 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 기판(110)의 일면에는 일 방향으로 연장하는 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 1 감지 전극(210)과 연결되는 제 1 배선 전극(310)이 배치되고, 상기 제 1 기판(110)의 타면에는 상기 일 방향과 다른 방향으로 연장하는 제 2 감지 전극(220) 및 상기 제 2 감지 전극(220)과 연결되는 제 2 배선 전극(320)이 배치될 수 있다.
도 9를 참조하면, 또 다른 타입에 따른 터치 윈도우는 기판(100), 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)을 포함하고, 상기 제 1 기판(110) 상의 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 기판(120) 상의 제 2 감지 전극(220)을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 제 1 기판(110)의 일면에는 일 방향으로 연장하는 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 1 감지 전극(210)과 연결되는 제 1 배선 전극(310)이 배치되고, 상기 제 2 기판(120)의 일면에는 상기 일 방향과 다른 방향으로 연장하는 제 2 감지 전극(220) 및 상기 제 2 감지 전극(220)과 연결되는 제 2 배선 전극(320)이 배치될 수 있다.
도 10을 참조하면, 또 다른 타입에 따른 터치 윈도우는 기판(100), 기판 상의 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(100)의 동일 면 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(100)의 동일 면 상에서 서로 이격하여 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 감지 전극(210)과 연결되는 제 1 배선 전극(310) 및 제 2 감지 전극(220)과 연결되는 제 2 배선 전극(320)을 포함할 수 있고, 상기 제 1 배선 전극(310)은 기판(100)의 유효 영역 및 비유효 영역 상에 배치되고, 상기 제 2 배선 전극(320)은 기판(100)의 비유효 영역 상에 배치될 수 있다.
앞서 설명한 터치 윈도우는 표시 패널과 결합하여 터치 디바이스에 적용될 수 있다. 예를 들어, 터치 윈도우는 표시 패널과 접착층에 의해 결합될 수 있다.
도 11을 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널(900) 상에 배치되는 터치 윈도우를 포함할 수 있다.
자세하게, 도 11을 참조하면, 상기 터치 디바이스는 상기 기판(100)과 상기 표시 패널(900)이 결합되어 형성될 수 있다. 상기 기판(100)과 상기 표시 패널(900)은 접착층(800)을 통해 서로 접착될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)과 상기 표시 패널(900)은 광학용 투명 접착제(OCA, OCR)를 포함하는 접착층(800)을 통해 서로 합지될 수 있다.
상기 표시 패널(900)은 제 1' 기판(910) 및 제 2' 기판(920)을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(900)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 패널(900)은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT)와 화소전극을 포함하는 제 1' 기판(910)과 컬러필터층들을 포함하는 제 2' 기판(920)이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(900)은 박막트랜지스터, 칼라필터 및 블랙매트릭스가 제 1' 기판(910)에 형성되고, 제 2' 기판(920)이 액정층을 사이에 두고 상기 제 1' 기판(910)과 합착되는 COT(color filter on transistor)구조의 액정표시패널일 수도 있다. 즉, 상기 제 1' 기판(910) 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 보호막을 형성하고, 상기 보호막 상에 컬러필터층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1' 기판(910)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(900)이 액정표시패널인 경우, 상기 표시 장치는 상기 표시 패널(900) 배면에서 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(900)이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 표시 패널(900)은 별도의 광원이 필요하지 않은 자발광 소자를 포함한다. 상기 표시 패널(900)은 제 1' 기판(910) 상에 박막트랜지스터가 형성되고, 상기 박막트랜지스터와 접촉하는 유기발광소자가 형성된다. 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(920)을 더 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널(900)과 일체로 형성된 터치 윈도우를 포함할 수 있다. 즉, 적어도 하나의 감지 전극을 지지하는 기판이 생략될 수 있다.
자세하게는, 상기 표시 패널(900)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극이 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1' 기판(910) 또는 상기 제 2' 기판(920)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극이 형성될 수 있다.
이때, 상부에 배치된 기판의 상면에 적어도 하나의 감지 전극이 형성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 기판(100)의 일면에 제 1 감지 전극(201)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 감지 전극(201)과 연결되는 제 1 배선이 배치될 수 있다. 또한, 상기 표시 패널(900)의 일면에 제 2 감지 전극(220)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 감지 전극(220)과 연결되는 제 2 배선이 배치될 수 있다.
상기 기판(100)과 상기 표시 패널(900) 사이에는 접착층(800)이 배치되어, 상기 커버 기판과 상기 표시 패널(900)은 서로 합지될 수 있다.
또한, 상기 기판(100) 하부에 편광판을 더 포함할 수 있다. 상기 편광판은 선 편광판 또는 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다. 예를 들면, 상기 표시 패널(900)이 액정표시패널인 경우, 상기 편광판은 선 편광판일 수 있다. 또한, 상기 표시 패널(900)이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 편광판은 외광 반사 방지 편광판 일 수 있다.
실시예에 따른 터치 디바이스는 감지 전극을 지지하는 적어도 하나의 기판을 생략할 수 있다. 이로 인해, 두께가 얇고 가벼운 터치 디바이스를 형성할 수 있다.
도 13을 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널(900)과 일체로 형성된 터치 윈도우를 포함할 수 있다. 즉, 적어도 하나의 감지 전극을 지지하는 기판이 생략될 수 있다.
예를 들어, 유효 영역에 배치되어 터치를 감지하는 센서 역할을 하는 감지 전극과 상기 감지 전극으로 전기적 신호를 인가하는 배선이 상기 표시 패널의 내측에 형성될 수 있다. 자세하게, 적어도 하나의 감지 전극 또는 적어도 하나의 배선이 상기 표시 패널의 내측에 형성될 수 있다.
상기 표시 패널은 제 1' 기판(910) 및 제 2' 기판(920)을 포함한다. 이때, 상기 제 1' 기판(910) 및 제 2' 기판(920)의 사이에 제 1 감지 전극(210) 및 제 2 감지 전극(220) 중 적어도 하나의 감지 전극이 배치된다. 즉, 상기 제 1' 기판(910) 또는 상기 제 2' 기판(920)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극이 배치될 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 기판(100)의 일면에 제 1 감지 전극(210)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 감지 전극(210)과 연결되는 제 1 배선이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1' 기판(910) 및 제 2' 기판(920) 사이에 제 2 감지 전극(220) 및 제 2 배선이 형성될 수 있다. 즉, 표시 패널의 내측에 제 2 감지 전극(220) 및 제 2 배선이 배치되고, 표시 패널의 외측에 제 1 감지 전극(210) 및 제 1 배선이 배치될 수 있다.
상기 제 2 감지 전극(220) 및 제 2 배선은 상기 제 1' 기판(910)의 상면 또는 상기 제 2' 기판(920)의 배면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 기판(100) 하부에 편광판을 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널이 액정표시패널인 경우, 상기 제 2 감지 전극이 제 1' 기판(910) 상면에 형성되는 경우, 상기 감지 전극은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor,TFT) 또는 화소전극과 함께 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 감지 전극이 제 2' 기판(920) 배면에 형성되는 경우, 상기 감지 전극 상에 컬러필터층이 형성되거나, 상기 컬러필터층 상에 감지 전극이 형성될 수 있다. 상기 표시 패널이 유기전계발광표시패널인 경우, 상기 제 2 감지 전극이 제 1' 기판(910)의 상면에 형성되는 경우, 상기 제 2 감지 전극은 박막트랜지스터 또는 유기발광소자와 함께 형성될 수 있다.
실시예에 따른 터치 디바이스는 감지 전극을 지지하는 적어도 하나의 기판을 생략할 수 있다. 이로 인해, 두께가 얇고 가벼운 터치 디바이스를 형성할 수 있다. 또한, 표시 패널에 형성되는 소자와 함께 감지 전극 및 배선을 형성하여 공정을 단순화 하고, 비용을 절감할 수 있다.
이하, 도 14 내지 도 17을 참조하여, 앞서 설명한 실시예들에 따른 터치 윈도우가 적용되는 디스플레이 장치의 일례를 설명한다.
도 14를 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 15를 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. 이러한 플렉서블 터치 윈도우는 웨어러블 터치 등에 적용될 수 있다.
도 16을 참조하면, 이러한 터치 윈도우는 이동식 단말기 등의 터치 디바이스 장치뿐만 아니라 자동차 네비게이션에도 적용될 수 있다.
또한, 도 17을 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 (14)

  1. 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하는 기판;
    상기 일면 상에 형성되는 수용홈; 및
    상기 타면 상에 형성되는 돌출부를 포함하고,
    상기 수용홈이 형성되는 영역과 상기 돌출부가 형성되는 영역은 서로 중첩되고,
    상기 수용홈 내에는 지문 센서가 배치되는 터치 윈도우.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하고,
    상기 수용홈 및 상기 돌출부는 상기 비유효 영역 상에 형성되는 터치 윈도우.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 비유효 영역은 터치 영역을 포함하고,
    상기 수용홈 및 상기 돌출부는 상기 터치 영역에 형성되는 터치 윈도우.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수용홈의 하면에 배치되는 데코층을 더 포함하고,
    상기 지문 센서는 상기 데코층 상에 배치되는 터치 윈도우.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지문 센서 상에 배치되는 보호층을 더 포함하는 터치 윈도우.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 보호층은 상기 지문 센서와 마주보는 제 1 면; 및
    상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 포함하고,
    상기 제 2 면과 상기 기판의 일면은 동일 평면 상에 위치하는 터치 윈도우.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 수용부의 하면에서 상기 돌출부의 외면까지의 거리는 100㎛ 내지 300㎛인 터치 윈도우.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 수용홈의 적어도 일면은 곡면을 포함하는 터치 윈도우.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 돌출부의 외면은 곡면을 포함하는 터치 윈도우.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 유효 영역 상에 배치되는 감지 전극; 및
    상기 감지 전극과 연결되는 배선 전극을 더 포함하는 터치 윈도우.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 감지 전극은 상기 기판과 직접 접촉하며 배치되는 터치 윈도우.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 돌출부의 높이는 5㎛ 내지 60㎛인 터치 윈도우.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 커버 기판을 포함하는 터치 윈도우.
  14. 일면 및 상기 일면과 반대되는 타면을 포함하는 커버 기판을 포함하고,
    상기 커버 기판은 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하고,
    상기 비유효 영역 상에는 터치 영역이 배치되고,
    상기 커버 기판의 일면 상에는 수용홈이 형성되고,
    상기 커버 기판의 타면 상에는 돌출부가 형성되고,
    상기 수용홈과 상기 돌출부는 상기 터치 영역 상에서 중첩되어 배치되고,
    상기 수용홈 내에는 지문 센서가 배치되는 터치 디바이스.
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