KR20170071373A - 터치 윈도우 - Google Patents

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KR20170071373A
KR20170071373A KR1020150179614A KR20150179614A KR20170071373A KR 20170071373 A KR20170071373 A KR 20170071373A KR 1020150179614 A KR1020150179614 A KR 1020150179614A KR 20150179614 A KR20150179614 A KR 20150179614A KR 20170071373 A KR20170071373 A KR 20170071373A
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electrode
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전유홍
양준혁
구찬규
조지원
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 터치 윈도우는, 기판; 및 상기 기판 상에 배치되는 감지 전극을 포함하고, 상기 기판은 두께 방향의 위상차가 4500㎚ 이상일 수 있다.

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.
이러한 터치 윈도우는 전극의 위치에 따라 다양한 타입으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판의 일면 또는 양면 상에 전극을 형성할 수 있다.
이때, 상기 기판이 광이방성을 가지는 경우에는 레인보우 현상이 발생할 수 있다. 특히, 편광 선글라스를 사용하는 경우에는 레인보우 현상이 쉽게 관찰될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 기판이 광등방성을 가지는 경우에는 편광판의 편광 방향과 편광 선글라스의 방향 내지 각도에 따라, 화면이 깜깜해지는 블랙아웃 현상이 발생할 수 있다.
이에 따라, 터치 윈도우의 시인성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 터치 윈도우가 요구된다.
실시예는 향상된 시인성을 가지는 터치 윈도우를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 기판; 및 상기 기판 상에 배치되는 감지 전극을 포함하고, 상기 기판은 두께 방향의 위상차가 4500㎚ 이상일 수 있다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 기판 상에 감지 전극이 배치되고, 상기 기판은 두께 방향의 위상차가 4500㎚ 이상일 수 있다.
즉, 실시예에 따른 터치 윈도우는 연신에 의하여 두께 방향의 위상차가 4500㎚이상일 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 터치 윈도우는 레인보우 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 기판은 광이방성 기판일 수 있다. 이에 따라, 블랙아웃 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 터치 윈도우의 평면도를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A' 영역을 따라 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 터치 윈도우의 사시도를 도시한 도면이다.
도 4은 도 3의 B-B' 영역을 따라 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 5는 실시예에 따른 터치 윈도우의 사시도를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 C-C' 영역을 따라 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 터치 윈도우의 사시도를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 D-D' 영역을 따라 절단한 단면도를 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 실시예에 따른 터치 윈도우와 표시 패널이 결합되는 터치 디바이스를 설명하기 위한 도면들이다.
도 12 내지 도 15는 실시예에 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 경우뿐만 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.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우는 기판(100), 커버 기판(101), 감지 전극(200), 배선 전극(300), 하드 코팅층(400), 데코층(500) 및 접착층(600)을 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다.
상기 기판(100)은 플라스틱 또는 필름을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
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 랜덤(Random)한 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 광이방성 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 광이방성 필름일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 λ/4의 위상차를 가지는 광이방성 필름일 수 있다. 즉, 상기 기판(100)은 광이방성 기판이므로, 광등방성 기판을 사용하는 경우에 편광 선글라스 사용자에게 발생할 수 있는 블랙아웃 현상을 방지할 수 있다.
상기 기판(100)은 두께 방향의 위상차가 4500㎚이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 두께 방향의 위상차가 4500㎚ 내지 10000㎚일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 두께 방향의 위상차가 4500㎚ 내지 8000㎚일 수 있다.
상기 기판(100)은 일축 방향의 연신에 의하여 두께 방향의 위상차가 4500㎚이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 일축 방향으로 연신함에 따라, 두께 방향의 위상차가 4500㎚이상일 수 있다. 즉, 상기 기판(100)은 일축성 위상차 필름일 수 있다.
상기 기판(100)의 두께 방향의 위상차가 4500㎚ 미만인 경우에는, 레인보우 현상이 발생할 수 있다. 특히, 편광 선글라스를 사용하는 경우에는 레인보우 현상이 쉽게 관찰될 수 있다.
상기 기판(100)의 두께 방향의 위상차가 10000㎚인 경우에는, 기판(100)의 두께가 증가됨에 따라, 터치 윈도우의 두께가 증가될 수 있다. 자세하게, 상기 기판(100)의 두께 방향의 위상차는 상기 기판(100)의 두께가 증가됨에 따라, 큰 값을 가질 수 있다.
상기 기판(100)은 연신에 의하여 형성됨에 따라, 두께 방향의 위상차가 4500㎚ 이상일 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 터치 윈도우는 레인보우 현상을 방지할 수 있다.
즉, 상기 기판(100)을 포함하는 터치 윈도우는 시인성이 향상될 수 있다.
상기 기판(100)의 두께는 100㎛이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)의 두께는 50㎛ 내지 100㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)의 두께는 80㎛ 내지 100㎛일 수 있다.
상기 기판(100)의 두께가 100㎛ 초과인 경우에는 터치 윈도우의 두께가 증가할 수 있다.
즉, 상기 기판(100)은 두께가 100㎛ 이하로 배치될 수 있어, 상기 기판을 포함하는 터치 윈도우의 두께가 감소될 수 있고, 투과율이 향상될 수 있다.
상기 기판(100) 상에는 감지 전극(200) 및 배선 전극(300)이 배치될 수 있다. 즉, 상기 기판(100)은 지지기판일 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, 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 감지 전극(200)은 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 감지 전극(200)은 상기 기판(100)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 서로 다른 방향으로 연장하며, 상기 기판(100) 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극(210)은 상기 기판(100)의 상기 유효 영역(AA) 상에서 일 방향으로 연장하면서 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 감지 전극(210)은 상기 기판(100)의 일면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(100)의 상기 유효 영역(AA) 상에서 상기 일 방향과 다른 방향으로 연장하면서 상기 기판(100)의 일면에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 감지 전극(210)과 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(100)의 동일 면 상에서 서로 다른 방향으로 연장되며 배치될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극(210)과 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 기판(100) 상에서 서로 절연되며 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 감지 전극(210)을 구성하는 복수 개의 제 1 단위 감지 전극들은 서로 연결되며 배치되고, 상기 제 2 감지 전극(220)을 구성하는 복수 개의 제 2 단위 감지 전극들은 서로 이격되며 배치될 수 있다. 상기 제 2 단위 감지 전극들은 브리지 전극(230)에 의해 연결되고, 상기 브리지 전극(203)이 배치되는 부분에 절연 물질(250)을 배치하여, 상기 제 1 감지 전극(210)과 상기 제 2 감지 전극(220)은 서로 단락시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 제 1 감지 전극(210)과 상기 제 2 감지 전극(220)은 서로 접촉되지 않고, 기판(100)의 동일한 일면 즉, 유효 영역(AA)의 동일 면 상에서 서로 절연되며 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. 이에 따라, 감지 유효 영역 상에 투명한 물질이 배치되므로, 감지 전극의 패턴 형성시 자유도를 향상시킬 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. 이에 따라, 플렉서블 및/또는 벤딩이 구현된 터치 윈도우를 제조할 때, 자유도를 향상할 수 있다.
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. 이에 따라, 플렉서블 및/또는 벤딩이 구현된 터치 윈도우를 제조할 때, 자유도를 향상할 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). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
또한, 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 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. 또한, 감지 전극과 배선전극을 동일 물질로 동시에 패터닝 할 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 각각 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 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 배선 전극(300)은 앞서 설명한 상기 감지 전극(200)과 대응되거나 유사한 물질을 포함할 수 있다.
상기 기판(100) 상에는 하드 코팅층(400)을 더 포함할 수 있다. 상기 하드 코팅층(400)은 상기 기판(100) 및 상기 감지 전극(200) 사이에 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 2를 참조하면, 상기 기판(100)의 일면 상에 상기 하드 코팅층(400)이 배치되고, 상기 하드 코팅층(400) 상에 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 2 감지 전극(220)이 배치될 수 있다.
상기 하드 코팅층(400)은 상기 기판(100)의 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있다.
상기 하드 코팅층(400)은 5㎛이하의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 하드 코팅층(400)은 3㎛이하의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 하드 코팅층(400)은 1㎛ 내지 3㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 하드 코팅층(400)의 두께가 5㎛를 초과하는 경우에는, 터치 윈도우의 두께가 증가할 수 있다.
상기 하드 코팅층(400)은 상기 기판(100)의 일면 상에 도포 및 경화되어 형성될 수 있다.
상기 기판(100) 상에는 별도의 커버 기판(101)이 더 배치될 수 있다. 즉, 상기 감지 전극(200) 및 상기 배선 전극(300)은 상기 기판(100)에 의해 지지되고, 상기 기판(100)과 상기 커버 기판(101)은 접착층(600)을 통해 직접 또는 간접적으로 접착될 수 있다. 이에 따라, 커버 기판(101)과 기판(100)을 각각 따로 형성할 수 있으므로, 터치윈도우의 대량생산에 유리 할 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(100) 상에 상기 하드 코팅층(400)이 배치되고, 상기 하드 코팅층(400) 상에 상기 감지 전극(200) 및 상기 배선 전극(300)이 배치되고, 상기 감지 전극(200) 및 상기 배선 전극(300) 상에 접착층(600)이 배치되고, 상기 접착층(600) 상에 상기 커버 기판(101)이 배치될 수 있다.
상기 커버 기판(101)은 상기 기판(100)보다 두께가 클 수 있다. 상기 커버 기판(101)은 상기 기판(100)보다 경도가 클 수 있다. 상기 커버 기판(101)과 상기 기판(100)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 즉, 상기 커버 기판(101)과 상기 기판(100)은 투명할 수 있다.
상기 커버 기판(101)은 앞서 설명한 상기 기판(100)과 대응되거나 유사한 물질을 포함할 수 있다.
상기 커버 기판(101)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판(101)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 커버 기판(101)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(101)은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 커버 기판(101)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 기판으로도 적용 가능한 물질이다. 여기서, 호버링이란 디스플레이에서 약간 떨어진 거리에서도 좌표를 인식하는 기술을 의미한다.
상기 기판(100) 상에는 데코층(500)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 상기 데코층 (600)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 데코층(600)은 상기 기판(100)과 상기 커버 기판(101)의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판(101)의 일면 상에 접촉하며 배치될 수 있다.
상기 데코층(600)은 상기 비유효 영역(UA) 상에 배치되는 배선 전극 및 상기 배선 전극을 외부 회로에 연결하는 인쇄회로기판 등을 외부에서 보이지 않도록 할 수 있게 소정의 색을 가지는 물질을 도포하여 형성할 수 있다.
상기 데코층(600)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.
상기 데코층(600)은 필름으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 커버 기판(101)이 플렉서블하거나 곡면을 포함하는 경우, 상기 데코층을 상기 커버 기판(101)의 일면에 용이하게 배치할 수 있다. 또한, 상기 데코층(600)의 탈막을 방지하여 터치 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 데코층(600)에는 다양한 방법으로 원하는 로고 등을 형성할 수 있다. 이러한 데코층은 증착, 인쇄, 습식 코팅 등에 의하여 형성될 수 있다.
상기 기판(100)의 하부에는 편광판이 구비된 표시패널을 더 포함할 수 있다. 상기 표시패널은 유기전계발광표시패널 또는 액정표시패널일 수 있다.
상기 기판(100)은 편광판을 투과한 광을 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 편광판을 투과한 광의 축을 변경시킬 수 있다. 일례로, 편광판을 통과하여 선편광된 광은 상기 기판(100)을 통과하여 원편광으로 광의 축이 변할 수 있다.
상기 기판(100)의 일축 연신 방향을 x라고 할 때, 상기 기판(100)의 일축 연신 방향과 상기 편광판의 편광 방향은 x로부터 45도 내지 이에 유사한 각도를 이룰 수 있다. 여기에서, 각도는 실시예에 따른 터치 윈도우의 정면에서 관측되는 각도일 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(100)과 상기 편광판이 구비된 표시패널은 45도의 각도로 배치됨에 따라, 상기 편광판이 구비된 표시패널을 통과한 광이 일축의 방향으로 진동하는 경우에, 상기 기판(100)을 통과한 광은 두 개의 축의 방향으로 진동할 수 있어, 블랙아웃 현상을 방지할 수 있다.
자세하게, 상기 기판(100)과 상기 편광판이 구비된 표시패널은 45도의 각도로 배치됨에 따라, 상기 편광판이 구비된 표시패널을 통과한 광이 X축 또는 Y축의 일축 방향으로 진동할 수 있고, 상기 기판(100)을 통과한 광은 X축 및 Y축의 두 개의 축의 방향으로 진동할 수 있어, 블랙아웃 현상을 방지할 수 있다.
이에 따라, 편광 선글라스를 사용하는 경우에도 레인보우 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또는, 도 3 및 도 4를 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우는 상기 기판(100)의 양면에 감지 전극(200)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(100)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 기판(100)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.
상기 기판(100)과 상기 감지 전극(200)의 사이에는 하드 코팅층(400)이 배치될 수 있다. 상기 하드 코팅층(400)은 제 1 하드 코팅층(410) 및 제 2 하드 코팅층(420)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(100)의 일면 상에 상기 제 1 하드 코팅층(410)이 배치되고, 상기 제 1 하드 코팅층(410) 상에 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 1 배선 전극(310)이 배치되고, 상기 기판(100)의 상기 일면과 반대되는 타면 상에 상기 제 2 하드 코팅층(420)이 배치되고, 상기 제 2 하드 코팅층(420) 상에 상기 제 2 감지 전극(220) 및 상기 제 2 배선 전극(320)이 배치될 수 있다.
또한, 상기 기판(100)의 일면 상에 상기 커버 기판(101)이 배치될 수 있고, 상기 기판(100) 및 상기 커버 기판(101)은 광학용 투명 접착제(OCA, OCR)를 포함하는 접착층(600)을 통해 합지될 수 있다.
상기 기판(100)은 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)을 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(101), 제 1 기판(110), 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.
상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120) 상에는 하드 코팅층이 각각 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 기판(110) 상에 상기 제 1 하드 코팅층(410)이 배치되고, 상기 제 1 하드 코팅층(410) 상에 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 제 1 배선 전극(310)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 기판(120) 상에 제 2 하드 코팅층(420)이 배치되고, 상기 제 2 하드 코팅층(420) 상에 상기 제 2 감지 전극(220) 및 상기 제 2 배선 전극(320)이 배치될 수 있다.
상기 커버 기판(101)과 상기 제 1 기판(110), 상기 제 1 기판(110)과 상기 제 2 기판(120) 사이에는 각각 접착층(600)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 커버 기판(101), 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 합지될 수 있다.
상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 각각 두께 방향의 위상차가 4500㎚이상일 수 있다.
상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120) 중 어느 하나가 광이방성 필름인 경우에는, 레인보우 현상이 발생할 수 있다. 특히, 표시패널이 유기전계발광표시패널인 경우에, 레인보우 현상이 발생할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 터치 윈도우는 상기 제 1 기판(110), 상기 제 2 기판(120) 모두 두께 방향의 위상차가 4500㎚이상이고, 두께가 100㎛ 이하인 것을 배치함으로써, 레인보우 현상과 블랙아웃 현상을 방지할 수 있고, 터치 윈도우의 두께가 감소됨에 따라, 플렉서블 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 2 기판(120)의 하부에는 편광판이 구비된 표시패널을 더 포함할 수 있다. 상기 표시패널은 유기전계발광표시패널 또는 액정표시패널일 수 있다.
상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 편광판을 투과한 광을 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 기판(110) 및 상기 제 2 기판(120)은 편광판을 투과한 광의 축을 변경시킬 수 있다.
상기 제 2 기판(120)의 일축 연신 방향을 x라고 할 때, 상기 제 1 기판(110)의 일축 연신 방향은 x로부터 90도 내지 이에 유사한 각도로 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 기판(120)의 일축 연신 방향을 x라고 할 때, 상기 제 2 기판(120)의 일축 연신 방향과 상기 편광판의 편광 방향은 x로부터 45도 내지 이에 유사한 각도를 이룰 수 있다. 여기에서, 각도는 실시예에 따른 터치 윈도우의 정면에서 관측되는 각도일 수 있다.
예를 들어, 상기 제 2 기판(120)과 상기 편광판이 구비된 표시 패널은 45도의 각도로 배치됨에 따라, 상기 편광판이 구비된 표시패널을 통과한 광이 일축의 방향으로 진동하는 경우에, 상기 제 2 기판(120)을 통과한 광은 두 개의 축의 방향으로 진동할 수 있어, 블랙아웃 현상을 방지할 수 있다.
이에 따라, 편광 선글라스를 사용하는 경우에도 레인보우 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또는, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 기판(100) 상에는 상기 제 1 감지 전극(210) 및 상기 배선 전극(300)이 배치되고, 중간층(700) 상에는 상기 제 2 감지 전극(220)이 배치되고, 상기 중간층(700) 상에는 상기 커버 기판(101)이 배치될 수 있다.
상기 중간층(700)은 상기 기판(100)과 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층(700)은 유전물질을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 중간층(700)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(700)은 약 75% 내지 약 99%의 가시 광선 투과율을 가질 수 있다.
이때, 상기 중간층(700)의 두께는 상기 기판(100)의 두께보다 작을 수 있다. 자세하게, 상기 중간층(700)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(700)의 두께는 약 0.001㎜ 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 중간층(700)의 단면적은 상기 기판(100)의 단면적과 상이할 수 있다. 자세하게, 상기 중간층(700)의 단면적은 상기 기판(100)의 단면적보다 작을 수 있다.
상기 중간층(700)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(700)을 형성할 수 있다. 이후, 상기 중간층(700) 상에 상기 제2 감지 전극(220)을 배치할 수 있다.
상기 중간층(700)은 접착물질을 포함하기 때문에, 상기 중간층(700)과 상기 기판(100)의 사이에 배치되는 접착층을 생략할 수 있다.
한편, 상기 중간층(700)과 상기 커버 기판(101)은 접착층을 통해 접착될 수 있다.
즉, 실시예에 따른 터치 윈도우는, 상기 기판(100)의 일면 상에 상기 하드 코팅층(400)이 배치되고, 상기 하드 코팅층(400) 상에 제 1 감지 전극(210), 상기 제 1 배선 전극(310) 및 상기 제 2 배선 전극(320)이 배치되고, 제 1 감지 전극(210), 상기 제 1 배선 전극(310) 및 상기 제 2 배선 전극(320) 상에 상기 중간층(700)이 배치되고, 상기 중간층(700)의 일면 상에 상기 제 2 감지 전극(220)이 배치될 수 있다. 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 중간층(700)의 일면 상에 하드 코팅층이 배치될 수 있음은 물론이다.
앞서 설명한 터치 윈도우는 표시 패널과 결합하여 터치 디바이스에 적용될 수 있다. 예를 들어, 터치 윈도우는 표시 패널과 접착층에 의해 결합될 수 있다.
도 9를 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널(800) 상에 배치되는 터치 윈도우를 포함할 수 있다.
자세하게, 도 9를 참조하면, 상기 터치 디바이스는 상기 기판(100)과 상기 표시 패널(800)이 결합되어 형성될 수 있다. 상기 기판(100)과 상기 표시 패널(800)은 접착층(600)을 통해 서로 접착될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)과 상기 표시 패널(800)은 광학용 투명 접착제(OCA, OCR)를 포함하는 접착층(600)을 통해 서로 합지될 수 있다.
상기 표시 패널(800)은 제 1' 기판(810) 및 제 2' 기판(820)을 포함할 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 포함한다. 상기 표시 패널(800)은 제 1' 기판(810) 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(820)을 더 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널(800)과 일체로 형성된 터치 윈도우를 포함할 수 있다. 즉, 적어도 하나의 감지 전극을 지지하는 기판이 생략될 수 있다.
자세하게는, 상기 표시 패널(800)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극이 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1' 기판(810) 또는 상기 제 2' 기판(820)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극이 형성될 수 있다.
이때, 상부에 배치된 기판의 상면에 적어도 하나의 감지 전극이 형성될 수 있다.
도 10를 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 표시 패널(800)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(800) 사이에는 접착층(700)이 배치되어, 상기 기판과 상기 표시 패널(800)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(800)이 액정표시패널인 경우, 상기 편광판은 선 편광판일 수 있다. 또한, 상기 표시 패널(800)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 11을 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널(800)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(810) 및 제 2' 기판(820)을 포함한다. 이때, 상기 제 1' 기판(810) 및 제 2' 기판(820)의 사이에 제 1 감지 전극(210) 및 제 2 감지 전극(220) 중 적어도 하나의 감지 전극이 배치된다. 즉, 상기 제 1' 기판(810) 또는 상기 제 2' 기판(820)의 적어도 일면에 적어도 하나의 감지 전극이 배치될 수 있다.
도 11을 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(810) 및 제 2' 기판(820) 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(810)의 상면 또는 상기 제 2' 기판(820)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(810) 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(820) 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(710)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 12 내지 도 15를 참조하여, 앞서 설명한 실시예들에 따른 터치 윈도우가 적용되는 디스플레이 장치의 일례를 설명한다.
도 12를 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 13을 참조하면, 이러한 터치 윈도우는 이동식 단말기 등의 터치 디바이스 장치뿐만 아니라 자동차 네비게이션에도 적용될 수 있다.
도 14를 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.
또한, 도 15를 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 (10)

  1. 기판; 및
    상기 기판 상에 배치되는 감지 전극을 포함하고,
    상기 기판은 두께 방향의 위상차가 4500㎚ 이상인 터치 윈도우.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되는 하드 코팅층을 더 포함하고,
    상기 하드 코팅층은 상기 기판 및 상기 감지 전극 사이에 배치되는 터치 윈도우.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 광이방성 특성을 가지며, 두께 방향의 위상차가 4500㎚ 내지 10000㎚인 터치 윈도우.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 기판의 두께는 100㎛이하인 터치 윈도우.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 중 어느 하나를 포함하는 터치 윈도우.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 감지 전극은 제1 감지전극 및 제2 감지전극을 포함하는 터치 윈도우.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 기판의 일면 상에 제 1 하드 코팅층이 배치되고,
    상기 제 1 하드 코팅층 상에 상기 제 1 감지 전극이 배치되고,
    상기 기판의 상기 일면과 반대되는 타면 상에 제 2 하드 코팅층이 배치되고,
    상기 제 2 하드 코팅층 상에 상기 제 2 감지 전극이 배치되는 터치 윈도우.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 기판은 제 1 기판 및 제 2 기판을 포함하고,
    상기 제 1 기판 상에 제 1 하드 코팅층이 배치되고,
    상기 제 1 하드 코팅층 상에 상기 제 1 감지 전극이 배치되고,
    상기 제 2 기판 상에 제 2 하드 코팅층이 배치되고,
    상기 제 2 하드 코팅층 상에 상기 제 2 감지 전극이 배치되는 터치 윈도우.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 기판의 일면 상에 하드 코팅층이 배치되고,
    상기 하드 코팅층 상에 상기 제 1 감지 전극 및 상기 제 2 감지 전극이 배치되는 터치 윈도우.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 기판 상에 중간층을 더 포함하고,
    상기 기판의 일면 상에 하드 코팅층이 배치되고,
    상기 하드 코팅층 상에 상기 제 1 감지 전극이 배치되고,
    상기 중간층의 일면 상에 상기 제 2 감지 전극이 배치되는 터치 윈도우.
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