KR20170093627A - 터치 윈도우 - Google Patents

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KR20170093627A
KR20170093627A KR1020160015277A KR20160015277A KR20170093627A KR 20170093627 A KR20170093627 A KR 20170093627A KR 1020160015277 A KR1020160015277 A KR 1020160015277A KR 20160015277 A KR20160015277 A KR 20160015277A KR 20170093627 A KR20170093627 A KR 20170093627A
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KR1020160015277A
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이규린
박성규
방정환
허재학
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엘지이노텍 주식회사
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    • G06K9/00006—

Abstract

실시예에 따른 터치 윈도우는, 커버 기판; 상기 커버 기판 상에 배치되는 중간층; 상기 중간층 상에 배치되는 지지 부재; 및 상기 지지 부재 상에 배치되는 지문 센서를 포함하고, 상기 지지 부재는 두께가 서로 다른 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함한다.

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.
지문 인식 센서는 그 동작 원리에 따라 초음파 방식, 적외선 방식, 정전용량 방식 등으로 구분할 수 있다.
일례로, 정전 용량 방식의 지문 센서는 기판 상에 송신 및 수신의 역할을 하는 제 1 전극 및 제 2 전극을 배치하여, 지문의 터치에 따라, 제 1 전극 및 제 2 전극의 송수신에 의해 지문을 인식할 수 있다.
이러한 지문 센서가 터치 윈도우에 적용되는 경우, 커버 기판의 두께로 인해 지문 센싱 특성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 커버 기판 상에 배치되는 지문 센서가 기울어지거나, 균일한 높이로 배치되지 않을 수 있어, 터치 윈도우의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.또한, 상기 커버 기판 상에 지문 센서를 배치하는 과정에서, 기포가 발생함에 따라, 터치 윈도우의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 지문 인식 센서를 포함하는 터치 윈도우가 요구된다.
실시예는 향상된 신뢰성을 가지는 지문 센서를 포함하는 터치 윈도우를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 커버 기판; 상기 커버 기판 상에 배치되는 중간층; 상기 중간층 상에 배치되는 지지 부재; 및 상기 지지 부재 상에 배치되는 지문 센서를 포함하고, 상기 지지 부재는 두께가 서로 다른 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함한다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 커버 기판 상에 중간층이 배치되고, 상기 중간층 상에 지지 부재 및 지문 센서가 배치될 수 있다. 이때, 실시예에 따른 터치 윈도우는 두께가 서로 다른 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함할 수 있다.
즉, 상기 중간층과 접촉하는 상기 지지 부재의 타면은 단차부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 중간층은 균일한 두께로 배치될 수 있고, 상기 중간층 상에 배치되는 지문 센서의 상면의 높이가 균일할 수 있어, 터치 윈도우의 신뢰성이 향상될 수 있다.
또는, 상기 중간층과 접촉하는 상기 지지 부재의 타면은 곡면 또는 경사면을 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 중간층 상에 상기 지지 부재 및 상기 지문 센서를 하강하여 배치하는 경우에, 상기 중간층과 상기 지지 부재 사이에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있어, 터치 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 실시예에 따른 터치 윈도우는 두께가 서로 다른 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함함에 따라, 터치 윈도우의 제조 수율 및 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 터치 윈도우의 평면도를 도시한 도면이다.
도 2는 실시예에 따른 커버 기판의 평면도를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 A-A' 영역을 따라 절단한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 5 내지 도 8은 실시예에 따른 지지 부재의 사시도를 도시한 도면들이다.
도 9는 도 3 및 도 4에 따른 터치 윈도우의 제조 공정에 관한 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 2의 A-A' 영역을 따라 절단한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 12는 도 10 및 도 11에 따른 터치 윈도우의 제조 공정에 관한 도면이다.
도 13 및 도 14는 도 2의 A-A' 영역을 따라 절단한 단면도를 도시한 도면들이다.
도 15는 도 13 및 도 14에 따른 터치 윈도우의 제조 공정에 관한 도면이다.
도 16 내지 도 18은 실시예에 따른 터치 윈도우의 다양한 타입을 설명하기 위한 도면들이다.
도 19 내지 도 21은 실시예에 따른 터치 윈도우와 표시 패널이 결합되는 터치 디바이스를 설명하기 위한 도면들이다.
도 22 내지 도 25는 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 1을 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(100), 감지 전극(200), 배선 전극(300), 데코층(400) 및 지문 센서(500)를 포함할 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 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 커버 기판(100)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 상기 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) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 즉, 상기 커버 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 커버 기판(100) 상에는 감지 전극(200) 및 배선 전극(300)이 배치될 수 있다. 즉, 상기 커버 기판(100)은 지지기판일 수 있다.
또는, 상기 커버 기판(100) 상에는 별도의 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. 이에 따라, 커버기판과 기판을 각각 따로 형성할 수 있으므로, 터치윈도우 대량생산에 유리 할 수 있다.
상기 커버 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 커버 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 감지 전극(200)은 상기 커버 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 커버 기판(100) 상에 배치될 수 있다.
상기 제 1 감지 전극(210)은 상기 커버 기판(100)의 상기 유효 영역(AA) 상에서 일 방향으로 연장하면서 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 제 1 감지 전극(210)은 상기 커버 기판(100)의 일면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 커버 기판(100)의 상기 유효 영역(AA) 상에서 상기 일 방향과 다른 방향으로 연장하면서 상기 커버 기판(100)의 일면에 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 감지 전극(210)과 상기 제 2 감지 전극(220)은 상기 커버 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 커버 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, 커버 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 커버 기판(100) 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 배선 전극(300)은 상기 커버 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 커버 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 커버 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 커버 기판(100)의 상기 비유효 영역(UA) 상에는 데코층(400)이 배치될 수 있다. 상기 데코층(400)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(400)은 원하는 외관에 적합한 색을 가질 수 있는데, 일례로 흑색 또는 흰색 안료 등을 포함하여 흑색 또는 흰색을 나타낼 수 있다. 또는 필름 등을 사용하여 흰색 또는 흑색과 빨강색, 파란색 등의 다양한 칼라색도 구현할 수 있다.
상기 데코층(400)은 필름으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 커버 기판(100)이 플렉서블하거나 곡면을 포함하는 경우, 상기 외곽 더미층을 상기 커버 기판(100)의 일면에 용이하게 배치할 수 있다. 또한, 상기 데코층(400)의 탈막을 방지하여 터치 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 데코층(400)에는 다양한 방법으로 원하는 로고 등을 형성할 수 있다. 이러한 데코층은 증착, 인쇄, 습식 코팅 등에 의하여 형성될 수 있다.
상기 데코층(400)은 한층 이상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 데코층은 상기 커버 기판의 비유효 영역(UA) 상에 배치될 수 있고, 제 2 데코층은 상기 제 1 데코층 상에 배치될 수 있다.
상기 데코층(400)은 상기 커버 기판(100)과 상기 지문 센서(500)의 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 데코층(400)은 상기 커버 기판(100)의 강도 저하를 보완하여, 지문 센서를 포함하는 터치 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 15를 참조하여, 실시예에 따른 터치 윈도우의 커버 기판(100), 지문 센서(500), 지지 부재(600) 및 중간층(700)을 설명한다.
도 2를 참조하면, 상기 커버 기판(100)은 홈(H)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판(100)의 비유효 영역(UA) 상에 홈(H)이 형성될 수 있다.
상기 홈(H)은 상기 커버 기판(100)의 비유효 영역(UA) 중 일 부분에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 홈(H)은 커버 기판(100)의 비유효 영역(UA)에서 하부 또는 상부에 배치될 수 있다. 도면에는, 상기 커버 기판(100)의 하부 베젤 영역에 상기 홈(H)이 배치된 것을 도시하였으나, 실시예는 이에 제한되지 않고 상기 커버 기판(100)의 상부 베젤 영역에 홈(H)이 배치될 수 있음은 물론이다.
상기 홈(H)의 형상은 다각형 형상 또는 원형 형상 등 다양한 형상일 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 상기 홈(H)의 형상은 사각형 형상일 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 상기 홈(H)의 형상은 원형 형상일 수 있다.
도 3 내지 도 15를 참조하면, 실시예에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(100), 상기 커버 기판(100) 상에 배치되는 중간층(700), 상기 중간층(700) 상에 배치되는 지지 부재(600) 및 상기 지지 부재(600) 상에 배치되는 지문 센서(500)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 커버 기판(100) 상에 상기 중간층(700), 상기 지지 부재(600) 및 상기 지문 센서(500)가 차례대로 배치될 수 있다.
상기 커버 기판(100)의 일면은 홈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판(100)의 일면은 홈이 형성되는 영역에서, 단차를 가질 수 있다.
상기 커버 기판(100)의 일면과 반대되는 타면은 홈을 포함하지 않을 수 있다. 즉, 상기 커버 기판(100)의 타면은 단차를 가지지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 기판(100)의 타면은 평면일 수 있다. 자세하게, 상기 커버 기판(100)의 일면과 반대되는 타면은 사용자의 손가락이 접촉되는 면일 수 있다. 즉, 상기 커버 기판(100)의 일면과 반대되는 타면 상에 손가락이 접촉되므로, 유효 영역과 비유효 영역의 일체감이 향상될 수 있다.
상기 커버 기판(100)은 두께가 균일하지 않을 수 있다. 즉, 홈이 형성되는 영역과 홈이 형성되지 않는 영역의 커버 기판(100)의 두께는 서로 다를 수 있다.
홈이 형성되는 영역에서 상기 커버 기판(100)의 두께(T2)는 홈이 형성되지 않는 영역에서 상기 커버 기판(100)의 두께(T1)보다 작을 수 있다.
상기 비유효 영역(UA)에서 홈을 포함하는 커버 기판의 두께(T2)는 상기 유효 영역(AA)의 커버 기판의 두께(T1)보다 작을 수 있다. 또는, 상기 비유효 영역(UA)에서 홈을 포함하는 커버 기판의 두께(T2)는 상기 비유효 영역(UA)에서 홈을 포함하지 않는 커버 기판의 두께(T1)보다 작을 수 있다. 여기에서, 홈이 형성되는 영역에서 커버 기판(100)의 두께(T2)는 홈의 중앙 영역에서 측정된 것을 의미할 수 있다.
상기 홈이 형성되는 영역에서 상기 커버 기판(100)의 두께(T2)는 약 50㎛ 내지 약 300㎛일 수 있다. 예를 들어, 홈이 형성되는 영역에서의 상기 커버 기판(100)의 두께(T2)는 약 50㎛ 내지 약 200㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 유효 영역(AA)의 커버 기판의 두께(T2)는 약 50㎛ 내지 약 100㎛일 수 있다.
상기 홈이 형성되는 영역에서 상기 커버 기판(100)의 두께(T1)가 약 50㎛ 미만인 경우에는, 상기 커버 기판(100)의 강도가 저하될 수 있다. 또한, 상기 홈이 형성되는 영역에서 상기 커버 기판(100)의 두께(T1)가 약 300㎛를 초과하는 경우에는, 상기 커버 기판(100)의 두께가 증가됨에 따라, 지문 센서와 커버 기판의 터치 면까지의 거리가 증가되어 지문 센서의 센싱 특성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 홈이 형성되지 않는 영역에서 상기 커버 기판(100)의 두께(T1)는 약 300㎛ 내지 약 1000㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 홈이 형성되지 않는 영역에서 상기 커버 기판(100)의 두께(T1)는 약 300㎛ 내지 약 700㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 홈이 형성되지 않는 영역에서 상기 커버 기판(100)의 두께(T1)는 약 300㎛ 내지 약 500㎛일 수 있다.
상기 홈이 형성되지 않는 영역에서 상기 커버 기판(100)의 두께(T1)가 약 300㎛ 미만인 경우에는, 상기 커버 기판(100)의 강도가 저하되어 커버 기판 상에 감지 전극 등을 형성시 크랙이 발생할 수 있다, 또한, 상기 홈이 형성되지 않는 영역에서 상기 커버 기판(100)의 두께(T1)가 약 1000㎛를 초과하는 경우에는, 상기 커버 기판(100)의 두께에 의해, 터치 윈도우의 전체적인 두께가 두꺼워질 수 있다.
또한, 상기 홈의 두께(T3)는 약 150㎛ 내지 약 700㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 홈의 두께(T3)는 약 150㎛ 내지 약 400㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 홈의 두께(T3)는 약 250㎛ 내지 약 350㎛일 수 있다.
상기 홈의 두께(T3)가 약 150㎛ 미만인 경우에는, 비유효 영역에 배치되는 지문 센서와 커버 기판의 터치 면까지의 거리가 증가되어 지문센서의 센싱 특성이 저하될 수 있다.
상기 홈의 두께(T3)가 약 700㎛ 초과인 경우에는, 유효 영역과 비유효 영역의 커버 기판의 두께 차이에 의해 커버 기판의 강도가 저하될 수 있다.
지문 센서(500)는 상기 커버 기판(100)의 비유효 영역(UA)의 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 지문 센서(500)는 상기 커버 기판(100)의 비유효 영역(UA)의 일 영역 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 지문 센서(500)는 홈을 포함하는 상기 커버 기판(100)의 일면과 대응되는 일면 상에 배치될 수 있다. 보다 자세하게, 상기 지문 센서(500)는 상기 홈의 내부에 배치될 수 있다.
상기 지문 센서(500)의 폭(W2)은 상기 홈의 폭(W1)보다 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 지문 센서(500)는 홈의 내부에 삽입될 수 있다.
상기 지문 센서의 상면의 높이는 홈이 형성되지 않는 영역에서의 커버 기판의 일면의 높이보다 클 수 있다.
상기 지문 센서(500)의 두께(T4)는 600㎛이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 지문 센서(500)의 두께(T4)는 100㎛ 내지 600㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 지문 센서(500)의 두께(T4)는 100㎛ 내지 550㎛일 수 있다.
상기 지문 센서(500)의 두(T4)께가 약 100㎛ 미만인 경우, 상기 지문 센서(500)의 내구성이 저하되어 상기 지문 센서(500)가 외부 충격에 의해 손상될 수 있어 신뢰성이 저하될 수 있다. 또한, 상기 지문 센서(500)의 두께(T4)가 약 600㎛을 초과하는 경우, 터치 윈도우의 두께가 증가할 수 있다.
상기 지문 센서(500)는 상기 유효 영역(AA)보다 두께가 작은 상기 비유효 영역(UA)의 홈의 내부에 배치되기 때문에, 상기 지문 센서(500)가 배치되는 영역에서 상기 커버 기판(100)의 두께를 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 커버 기판(100)의 타면에서 지문 등이 접촉되어 신호가 발생할 때, 신호가 지문 센서까지 이동되는 거리가 감소할 수 있으므로, 지문의 접촉에 따른 감도를 향상시킬 수 있어 지문 센서의 효율을 향상시킬 수 있다.
지지 부재(600)는 상기 커버 기판(100)의 비유효 영역(UA)의 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 부재(600)는 상기 커버 기판(100)의 비유효 영역(UA)의 일 영역 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 지지 부재(600)는 홈을 포함하는 상기 커버 기판(100)의 일면과 대응되는 일면 상에 배치될 수 있다. 보다 자세하게, 상기 지지 부재(600)는 상기 홈의 내부에 배치될 수 있다.
상기 지지 부재(600)의 폭(W2)은 상기 홈의 폭(W1)보다 작을 수 있다. 이에 따라, 상기 지지 부재(600)는 홈의 내부에 삽입될 수 있다.
상기 지지 부재(600)는 상기 홈의 내부에서 상기 지문 센서(500)를 지지할 수 있다. 즉, 상기 홈의 내부에 상기 지지 부재(600)가 배치되고, 상기 지지 부재(600) 상에 상기 지문 센서(500)가 배치될 수 있다.
상기 지지 부재(600)의 일면(600a)은 상기 지문 센서(500)와 직접 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 부재(600) 일면(600a)은 평면을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 지지 부재(600)는 상기 지지 부재(600) 상에 배치되는 상기 지문 센서(500)가 기울어지지 않고 배치될 수 있도록 지지할 수 있다.
상기 지지 부재(600)의 상기 일면(600a)과 반대되는 타면(600b)은 중간층(700)과 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)은 상기 커버 기판(100)의 홈의 내부에 배치되는 상기 중간층(700)과 직접 접촉하며 배치될 수 있다. 즉, 상기 홈의 내부에 상기 중간층(700)이 배치되고, 상기 중간층(700) 상에 상기 지지 부재(600) 및 상기 지문 센서(500)가 차례대로 배치될 수 있다.
상기 지지 부재(600)는 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 부재(600)는 열 경화성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 부재(600)는 에폭시 수지, 페놀 수지와 같은 열 경화성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 부재(600)는 에폭시 수지를 포함할 수 있고, 산화규소 화합물, 카본 블랙을 더 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 지지 부재(600)는 에폭시 몰드 화합물을 포함할 수 있고, 이를 몰딩 공정에 의하여 상기 지문 센서(500) 상에 배치함에 따라, 지문 센서를 밀봉할 수 있다.
상기 지지 부재(600)는 상기 지문 센서(500) 상에 배치되어, 상기 지문 센서(500)를 보호할 수 있다. 자세하게, 상기 지지 부재(600)는 상기 지문 센서(500)가 외부에 노출되는 것을 방지하여, 구동칩을 포함하는 지문 센서(500)의 오염 또는 부식을 방지할 수 있다.
상기 지지 부재(600)는 두께가 서로 다른 제 1 영역(1A) 및 제 2 영역(2A)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 영역(1A)의 두께는 상기 제 2 영역(2A)의 두께보다 클 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 지지 부재(600)의 타면은 단차부(610)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 영역(1A)은 상기 단차부(610)가 배치되는 영역일 수 있다. 상기 제 2 영역(2A)은 상기 단차부(610)가 배치되지 않는 영역일 수 있다. 상기 제 1 영역(1A) 및 상기 제 2 영역(2A)에 따른 상기 지지 부재(600)는 일체로 형성될 수 있다.
상기 단차부(610)는 상기 중간층(700) 상에 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)가 배치될 때, 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)가 기울어지는 것을 방지할 수 있다.
상기 단차부(610)에 의해서, 상기 지지 부재(600)는 상기 중간층(700) 상에 고정될 수 있다. 도 3을 참조하면, 상기 단차부(610)의 끝단은 상기 커버 기판(100)과 접촉함에 따라, 상기 커버 기판(100) 상에 배치되는 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)가 균일한 높이로 고정될 수 있다. 또는, 도 4를 참조하면, 상기 단차부(100)의 끝단은 상기 커버 기판(100)과 일정한 거리(D2)로 이격됨에 따라, 상기 커버 기판(100) 상에 배치되는 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)가 균일한 높이로 고정될 수 있다. 이에 따라, 상기 지문 센서(500)의 상면은 커버 기판의 타면과 평행하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 단차부(610)는 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)과 접촉하는 중간층(700)의 두께가 균일하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 단차부(610)의 두께(T5)는 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)과 접촉하는 제 1 중간층(710)의 두께와 동일하거나 유사할 수 있다. 도 3을 참조하면, 상기 단차부(610)의 두께(T5)는 상기 제 1 중간층(710)의 두께와 대응될 수 있다. 또는, 도 4를 참조하면, 상기 단차부(610)의 두께(T5)는 상기 제 1 중간층(710)의 두께보다 작을 수 있다.
상기 단차부의 두께(T5)는 50㎛이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 단차부의 두께(T5)는 5㎛ 내지 40㎛일 수 있다. 예를 들어, 상기 단차부의 두께(T5)는 10㎛ 내지 30㎛일 수 있다.
상기 단차부의 두께(T5)가 50㎛ 초과인 경우에는, 지문 센서와 사용자의 지문이 접촉되는 위치와의 거리가 증가함에 따라, 지문의 센싱 감도가 저하될 수 있다. 또한, 터치 윈도우의 두께가 증가할 수 있다.
상기 단차부의 두께(T5)가 5㎛ 미만인 경우에는, 상기 단차부에 의한 상기 지문 센서(500)의 기울어짐 방지 효과가 저하될 수 있다.
상기 단차부(610)는 복수 개의 돌기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 단차부(610)는 상기 지지 부재(600)의 무게를 분산시키고, 상기 지문 센서(500)를 상기 커버 기판의 타면과 평행하게 배치하기 위해서, 두 개 이상의 돌기들을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)의 중앙 영역 상에 단차부(610)가 배치될 수 있다. 즉, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)의 중앙 영역 상에 두 개의 돌기들이 배치될 수 있다.
또는, 도 6을 참조하면, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)의 외곽 영역 상에 단차부(610)가 배치될 수 있다. 즉, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)의 외곽 영역 상에 네 개의 돌기들이 배치될 수 있다.
또는, 도 7을 참조하면, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)의 중앙 영역 및 외곽 영역 상에 단차부(610)가 배치될 수 있다. 즉, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)의 중앙 영역 및 외곽 영역 상에 여섯 개의 돌기들이 배치될 수 있다.
또는, 도 8을 참조하면, 지지 부재(600)의 타면(600b)의 중앙 영역 및 외곽 영역 상에 여덟 개의 돌기들이 배치될 수 있다. 다만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니고, 다양한 위치, 다양한 개수로 돌기들이 배치될 수 있음은 물론이다.
중간층(700)은 상기 커버 기판(100)의 비유효 영역(UA)의 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층(700)은 상기 커버 기판(100)의 비유효 영역(UA)의 일 영역 상에 배치될 수 있다. 자세하게, 상기 중간층(700)은 홈을 포함하는 상기 커버 기판(100)의 일면과 대응되는 일면 상에 배치될 수 있다. 보다 자세하게, 상기 중간층(700)은 상기 홈의 내부에 배치될 수 있다.
상기 중간층(700)은 상기 지지 부재(600)와 상기 커버 기판(100)의 홈 사이에 배치될 수 있다.
상기 중간층(700)은 상기 지지 부재(600)의 하면에 배치되는 제 1 중간층(710), 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)의 측면에 배치되는 제 2 중간층(720)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 중간층(720)은 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)의 측면을 전체적으로 감싸면서 배치될 수 있다. 상기 제 1 중간층(710) 및 상기 제 2 중간층(720)은 일체로 형성될 수 있다.
상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)의 측면은 홈의 측면과 일정한 거리(D1)로 이격될 수 있다. 즉, 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)의 측면과 상기 홈의 측면 사이에는 제 1 이격 영역이 배치될 수 있다. 또한, 상기 지지 부재(600)의 하면은 상기 단차부(610)에 의해서 상기 커버 기판(100)과 이격될 수 있다. 즉, 상기 지지 부재(600)의 하면과 상기 커버 기판(100)의 일면의 사이에는 상기 단차부(610)의 높이에 의해서 제 2 이격 영역이 배치될 수 있다. 상기 중간층(700)은 이와 같은 제 1 이격 영역 및 제 2 이격 영역에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 중간층(700)은 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)의 측면과, 상기 지지 부재(600)의 하면를 전체적으로 감쌀 수 있다.
상기 중간층(700)은 수지를 포함할 수 있다. 상기 중간층(700)은 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 중간층(700)은 에폭시 수지, 아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 실리콘 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 중간층(700)은 수지를 포함함에 따라, 접착성을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)의 이탈을 방지할 수 있다. 또한, 상기 중간층(700)은 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)를 실링하여, 터치 윈도우의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 중간층(700)은 수지를 포함함에 따라, 유동성을 가질 수 있어, 상기 홈과 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600) 사이의 공극을 채울 수 있다.
도 9를 참조하여, 도 3 및 도 4에 따른 터치 윈도우의 제조 방법에 관하여 설명한다.
상기 커버 기판(100)의 홈에 상기 중간층(700)이 배치될 수 있다. 이때, 상기 중간층(700)은 액상일 수 있다.
다음으로, 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)는 상기 중간층(700) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)는 상기 중간층(700) 상에 함침 공정에 의하여 배치될 수 있다.
이때, 상기 지지 부재(700)의 돌기의 높이에 의하여 상기 중간층(700)의 두께가 결정될 수 있다. 또한, 상기 복수 개의 돌기는 서로 대응되는 높이를 가짐에 따라, 상기 중간층(700)의 두께를 균일하게 형성할 수 있다.
그 다음으로, 상기 중간층(700)이 경화됨에 따라, 상기 홈의 내부에 배치되는 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(700)가 고정될 수 있다.
한편, 상기 커버 기판(100)의 홈의 내부에 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)를 먼저 배치하고, 액상의 중간층(700)을 홈의 내부에 공급한 후에 경화시키는 경우에도 도 3 및 도 4에 따른 터치 윈도우를 제조할 수 있음은 물론이다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)이 돌기들을 포함함에 따라, 일반적인 지문 센서(500) 및/또는 지지 부재(600)의 하강에 의한 함침 공정에 의해서도, 지문 센서의 상면이 기울어지거나, 수지가 고르게 도포되지 않는 문제를 해소할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 터치 윈도우는 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
또는, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)은 곡면 및 경사면 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)은 곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)은 상기 지지 부재(600)의 외곽 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 상기 커버 기판의 타면과 이루는 경사 각도가 감소될 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)의 제 1 경사각(θ1)은 제 2 경사각(θ2) 보다 경사각도가 클 수 있다. 이에 따라, 상기 지지 부재(600)의 외곽 영역에서 중앙 영역으로 갈수록 상기 지지 부재(600)의 두께는 증가할 수 있다.
즉, 상기 제 1 영역(1A)은 상기 지지 부재(600)의 중앙 영역에 배치되고, 상기 제 2 영역(2A)은 상기 지지 부재(600)의 외곽 영역에 배치될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 지지 부재(600)는 상기 제 1 영역(1A)에서 상기 커버 기판(100)과 접촉할 수 있다. 또는, 도 11을 참조하면, 상기 지지 부재(600)는 상기 제 1 영역(1A)에서 상기 커버 기판(100)과 일정한 거리(D2)로 이격될 수 있다.
도 12를 참조하여, 도 10 및 도 11에 따른 터치 윈도우의 제조 방법에 관하여 설명한다.
상기 커버 기판(100)의 홈에 상기 중간층(700)이 배치될 수 있다. 이때, 상기 중간층(700)은 액상일 수 있다.
다음으로, 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)는 상기 중간층(700) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)는 상기 중간층(700) 상에 함침 공정에 의하여 배치될 수 있다.
이때, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)은 곡면을 포함함에 따라, 상기 지지 부재(600)의 중앙 영역, 즉 제 1 영역(1A)이 상기 중간층(700)과 먼저 접촉하고, 상기 지지 부재(600)의 외곽 영역, 즉 제 2 영역(2A)이 상기 중간층(700)과 이후에 접촉함에 따라, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)과 상기 중간층(700) 사이에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
즉, 상기 지문 센서(500) 및/또는 상기 지지 부재(600)가 상기 중간층(700)에 접촉할 때, 상기 지문 센서(500) 및/또는 상기 지지 부재(600)의 외곽 부분이 먼저 상기 중간층(700)과 접촉하고, 중앙 부분이 이후에 상기 중간층(700)과 접촉할 때, 중앙 부분에 기포층이 남아 있게 됨에 따라, 터치 윈도우의 신뢰성이 저하되고, 제조 수율 및 공정 효율이 저하되는 문제가 있었다. 예를 들어, 상기 중간층(600)의 경화 과정에서, 상기 지문 센서(500) 및/또는 상기 지지 부재(600)의 상기 중간층(600)과의 접촉면은 고온에 의한 휨이 발생할 수 있고, 이에 따라 상기 지문 센서(500) 및/또는 상기 지지 부재(600)의 외곽 부분이 상기 중간층(700)과 먼저 접촉하여 기포가 발생할 수 있었다.
실시예에 따른 터치 윈도우는, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)이 곡면을 포함함에 따라, 일반적인 지문 센서(500) 및/또는 지지 부재(600)의 하강에 의한 함침 공정에 의해서도, 접촉 계면에서 발생하는 기포의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 터치 윈도우는 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)은 경사면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)은 상기 커버 기판의 타면과 예각의 각도로 경사지는 경사면을 포함할 수 있다.
상기 지지 부재(600)의 타면(600b)은 상기 커버 기판(100)의 타면과 제 3 경사각(θ3)으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 경사각(θ3)은 5도 내지 80도 일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 경사각(θ3)은 15도 내지 70도 일 수 있다.
이에 따라, 상기 지지 부재(600)의 일 측면에서 상기 일 측면과 반대되는 타 측면으로 갈수록 상기 지지 부재(600)의 두께는 점차적으로 얇아질 수 있다. 즉, 상기 제 1 영역(1A)은 상기 지지 부재(600)의 상기 일 측면에 배치되고, 상기 제 2 영역(2A)은 상기 지지 부재(600)의 상기 타 측면에 배치될 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 지지 부재(600)는 상기 제 1 영역(1A)에서 상기 커버 기판(100)과 접촉할 수 있다. 또는, 도 14를 참조하면, 상기 지지 부재(600)는 상기 제 1 영역(1A)에서 상기 커버 기판(100)과 일정한 거리(D2)로 이격될 수 있다.
도 15를 참조하여, 도 13 및 도 14에 따른 터치 윈도우의 제조 방법에 관하여 설명한다.
상기 커버 기판(100)의 홈에 상기 중간층(700)이 배치될 수 있다. 이때, 상기 중간층(700)은 액상일 수 있다.
다음으로, 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)는 상기 중간층(700) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 지문 센서(500) 및 상기 지지 부재(600)는 상기 중간층(700) 상에 함침 공정에 의하여 배치될 수 있다.
이때, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)은 경사면을 포함함에 따라, 상기 지지 부재(600)의 일 측면, 즉 제 1 영역(1A)이 상기 중간층(700)과 먼저 접촉하고, 상기 지지 부재(600)의 타 측면, 즉 제 2 영역(2A)이 상기 중간층(700)과 이후에 접촉함에 따라, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)과 상기 중간층(700) 사이에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
즉, 실시예에 따른 터치 윈도우는, 상기 지지 부재(600)의 타면(600b)이 경사면을 포함함에 따라, 일반적인 지문 센서(500) 및/또는 지지 부재(600)의 하강에 의한 함침 공정에 의해서도, 상기 지지 부재(600)의 일 측면, 즉 제 1 영역(1A)이 상기 중간층(700)과 먼저 접촉하고, 상기 지지 부재(600)의 타 측면, 즉 제 2 영역(2A)이 상기 중간층(700)과 이후에 접촉하여 순차적으로 접촉될 수 있으므로, 접촉 계면에서 발생하는 기포의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 터치 윈도우는 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
실시예에 따른 터치 윈도우는 지지 부재의 하면이 돌기를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 지문 센서 및 상기 지지 부재가 유동성을 가지는 수지 위에 배치되는 경우에도, 지문 센서가 기울어지지 않을 수 있어, 터치 윈도우의 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 터치 윈도우는 지지 부재의 하면이 곡면 또는 경사면을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 지문 센서 및 상기 지지 부재가 유동성을 가지는 수지 위에 배치되는 경우에도, 지지 부재의 중앙 영역 또는 일측면이 먼저 수지층과 접촉될 수 있다. 즉, 상기 지지 부재는 상기 곡면 또는 상기 경사면을 따라, 중간층과 순차적으로 계면의 접촉이 일어날 수 있어, 기포의 발생을 억제할 수 있고, 터치 윈도우의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 16 내지 도 18은 실시예에 따른 터치 윈도우의 다양한 타입을 설명하기 위한 도면들이다.
도 16을 참조하면, 다른 타입의 터치 윈도우는 커버 기판(100) 및 기판(110)을 포함하고, 상기 커버 기판(100) 상의 제 1 감지 전극(210), 상기 기판(110) 상의 제 2 감지 전극(220)을 포함할 수 있다.
자세하게, 상기 커버 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(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 커버 기판(100)에는 감지 전극이 배치되지 않고, 상기 기판(110)의 양면에만 감지 전극이 배치될 수 있다.
자세하게, 상기 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 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 17을 참조하면, 또 다른 타입에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(100), 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(120)을 포함하고, 상기 제 1 기판(110) 상의 제 1 감지 전극 및 상기 제 2 기판(120) 상의 제 2 감지 전극을 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 18을 참조하면, 또 다른 타입에 따른 터치 윈도우는 커버 기판(100), 커버 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 커버 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 커버 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 19를 참조하면, 실시예에 따른 터치 디바이스는 표시 패널(900) 상에 배치되는 터치 윈도우를 포함할 수 있다.
자세하게, 도 19를 참조하면, 상기 터치 디바이스는 상기 커버 기판(100)과 상기 표시 패널(900)이 결합되어 형성될 수 있다. 상기 커버 기판(100)과 상기 표시 패널(900)은 접착층(800)을 통해 서로 접착될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버 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 20을 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 20을 참조하면, 상기 커버 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(700)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 커버 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 커버 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 21을 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 21을 참조하면, 상기 커버 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 커버 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 22 내지 도 25를 참조하여, 앞서 설명한 실시예들에 따른 터치 윈도우가 적용되는 디스플레이 장치의 일례를 설명한다.
도 22를 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 영역(UA)은 지문 센서가 삽입된 홈부에서 손가락의 터치에 의해 전자기기 전원의 온/오프 또는 슬립(sleep) 모드의 해제 등의 정해진 기능을 수행할 수 있다.
도 23을 참조하면, 이러한 터치 윈도우는 이동식 단말기 등의 터치 디바이스 장치뿐만 아니라 자동차 네비게이션에도 적용될 수 있다.
도 24를 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 25를 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 (11)

  1. 커버 기판;
    상기 커버 기판 상에 배치되는 중간층;
    상기 중간층 상에 배치되는 지지 부재; 및
    상기 지지 부재 상에 배치되는 지문 센서를 포함하고,
    상기 지지 부재는 두께가 서로 다른 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하는 터치 윈도우.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 영역의 두께는 상기 제 2 영역의 두께보다 큰 것을 포함하는 터치 윈도우.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 커버 기판은 비유효 영역 상에 배치되는 홈을 포함하고,
    상기 지문 센서 및 상기 지지 부재는 상기 홈의 내부에 배치되는 터치 윈도우.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 지문 센서 및 상기 지지 부재의 측면과 상기 홈의 측면 사이에 배치되는 이격 영역을 포함하고,
    상기 이격 영역에 배치되는 상기 중간층을 포함하는 터치 윈도우.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지지 부재의 일면은 상기 지문 센서와 접촉하고,
    상기 지지 부재의 타면은 상기 중간층과 접촉하며, 상기 커버 기판 상에 배치되는 것을 포함하는 터치 윈도우.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 중간층은 수지를 포함하는 터치 윈도우.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 지지 부재의 일면은 평면을 포함하고,
    상기 지지 부재의 타면은 단차부를 포함하는 터치 윈도우.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 단차부는 복수 개의 돌기를 포함하는 터치 윈도우.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 지지 부재의 일면은 평면을 포함하고,
    상기 지지 부재의 타면은 곡면 및 경사면 중 어느 하나를 포함하는 터치 윈도우.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 상기 지지 부재의 중앙 영역에 배치되고,
    상기 제 2 영역은 상기 지지 부재의 외곽 영역에 배치되는 것을 포함하는 터치 윈도우.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 상기 지지 부재의 일 측면 영역에 배치되고,
    상기 제 2 영역은 상기 지지 부재의 타 측면 영역에 배치되는 것을 포함하는 터치 윈도우.
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