KR20190085319A - 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

제1 및 제2 터치 감지 전극과 제1 및 제2 터치 감지 전극 사이에 형성되는 더미 패턴을 포함하는 터치 센서가 제공된다.

Description

터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치{Touch Sensor and Display Device Including the Same}
본 발명은 터치 센서 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
터치 센서는 사용자가 손가락이나 펜 등으로 화면을 누르거나 접촉하면, 그 위치를 인지하여 시스템에 전달하는 입력장치이다. 터치 센서는 키보드나 마우스와 같은 별도의 입력장치를 사용하지 않고 표시 화면에 일체화될 수 있으며 직관적이고 편리한 입력이 가능하기 때문에 다양한 전자기기에 도입되고 있다.
터치 센서는 적용 기술에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등으로 구분된다.
이 중, 최근에 널리 이용되고 있는 정전용량 방식의 터치 센서는 제1 방향으로 형성된 제1 터치 감지 전극과 제2 방향으로 형성된 제2 터치 감지 전극의 매트릭스로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 터치 감지 전극은 통상 투명 전도성 재료로 형성되며 실질적으로 투명한 기판 상에 배열되어 있다. 사용자의 손가락과 같은 물체가 제1 및 제2 터치 감지 전극의 교차점 근방에 있을 때, 제1 및 제2 터치 감지 전극 사이의 정전용량이 변할 수 있다. 터치 센서는 이러한 정전용량이 변화되는 지점을 검출하여 터치 입력의 위치를 파악할 수 있다.
정전용량 방식 터치 센서에서는 보다 나은 성능과 공정성 개선을 위해 더미(Dummy) 패턴을 삽입하는 경우가 많다. 예를 들어, 대한민국 공개특허 제10-2017-0089487호에서는 터치 전극들의 패턴이 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위하여 베이스 부재를 포함하는 표시 패널, 제1 터치 전극, 제2 터치 전극, 및 더미 패턴을 포함하는 표시 장치를 개시하고 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제10-2013-0031042호에서는 패턴의 구조를 변경하여 영역간 반사율 및 투과율 차로 인해 발생하는 전극 패턴 시인 문제를 해결한 터치 스크린으로서, 제 1 방향으로 배열된 섬상의 제 1 전극 패턴들과, 일체형으로 인접한 제 1 전극 패턴들을 연결하는 연결 패턴을 포함하는 제 1 전극;과, 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 배열된 섬상의 제 2 전극 패턴들과, 다른 층에서 인접한 제 2 전극 패턴들과 접속된 브리지 전극을 포함하는 제 2 전극; 및 상기 브리지 전극과 동일층에서, 상기 제 1 전극과 제 2 전극간의 이격된 영역에 형성된 투명 더미 패턴을 포함하는 터치 스크린을 개시하고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2017-0089487호 대한민국 공개특허 제10-2013-0031042호
본 발명은 상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로 이루어진 것으로서 우수한 시인성과 감지 정확도를 갖는 터치 센서를 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 기재, 상기 기재 상에 형성되는 제1 및 제2 터치 감지 전극, 및 상기 제1 및 제2 터치 감지 전극 사이에 형성되는 더미 패턴을 포함하며, 상기 더미 패턴의 폭(W)은 30μm 내지 150μm이고, 상기 더미 패턴과 상기 제1 또는 제2 터치 감지 전극 사이의 간격(D)은 3μm 내지 10μm인 터치 센서가 제공된다.
상기 더미 패턴의 폭(W)과 상기 더미 패턴과 상기 제1 또는 제2 터치 감지 전극 사이의 간격(D)은
3≤D/W≤50, D+W≤160μm
의 조건을 만족할 수 있다.
상기 더미 패턴의 형상은 상기 제1 또는 제2 터치 감지 전극의 가장자리 형상을 따를 수 있다.
상기 더미 패턴의 형상은 직선형, 곡선형, 톱니형 중 하나일 수 있다.
상기 더미 패턴은 두 개 이상의 부분으로 나누어져 형성될 수 있다.
상기 기재는 유연성 기재일 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 상기한 바와 같은 터치 센서; 및 점착층을 통해 상기 터치 센서와 접합된 윈도우를 포함하는 적층체가 제공된다.
여기에서, 상기 윈도우는 하드코팅 필름이 구비되며, 상기 윈도우의 일면에 편광자를 포함하는 편광층을 포함할 수 있다.
상기 윈도우는 상기 편광층의 적어도 일면에 테두리를 둘러싸고 인쇄된 유색의 차광 패턴을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 상기한 바와 같은 터치 센서; 상부 점착층을 통해 상기 터치 센서와 접합된 윈도우; 및 하부 점착층을 통해 상기 터치 센서와 접합된 표시층을 포함하는 표시 장치가 또한 제공된다.
상기 표시층은 LCD층 또는 OLED층일 수 있다.
본 발명에 따른 터치 센서는 터치 감지 전극 사이의 영역에 적절한 폭과 간격을 갖는 더미 패턴을 형성하여 터치 센서의 시인성을 개선함과 동시에 터치 입력에 따른 정전용량 변화가 크게 나타날 수 있도록 하여 감지 정확도를 높일 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 터치 센서를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 구조체의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 표시 장치의 단면도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만 본 발명을 설명함에 있어서 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조할 때, 도면들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 설명 상의 편의를 위해 일부 구성요소들은 도면 상에서 과장되게 표현되거나, 축소 또는 생략되어 있을 수 있다.
본 발명은 터치 감지 전극 사이의 영역에 더미 패턴을 형성하여 터치 센서의 시인성을 개선함과 동시에 터치 입력에 따른 정전용량 변화가 크게 나타날 수 있도록 하여 감지 정확도를 높일 수 있는 터치 센서를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 터치 센서(100)를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 터치 센서(100)는 제1 터치 감지 전극(또한 수신 전극으로도 지칭됨)(120) 및 제2 터치 감지 전극(또한 송신 전극으로도 지칭됨)(130)을 포함한다. 제1 터치 감지 전극(120)과 제2 터치 감지 전극(130)은 기재(110) 상에 형성되어 있으며, 제1 터치 감지 전극(120)은 하나의 패턴으로 서로 연결되고, 제2 터치 감지 전극(130)은 제1 터치 감지 전극(120)과 절연되도록 형성된 브리지(140)를 통해 서로 연결된다.
제1 터치 감지 전극(120)과 제2 터치 감지 전극(130) 사이에는 더미 패턴(150)이 형성되어 있다.
제1 터치 감지 전극(120), 제2 터치 감지 전극(130) 및 더미 패턴(150)은 투명 전도층으로, 금속, 금속 나노와이어, 금속 산화물, 탄소 나노튜브, 그래핀, 전도성 고분자 및 도전성 잉크에서 선택된 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.
여기서, 금속은 금, 은, 구리, 몰리브덴, 알루미늄, 팔라듐, 네오듐, 백금, 아연, 주석, 티타늄 또는 이들의 합금 중 어느 하나가 될 수 있다.
그리고, 금속 나노와이어는 은 나노와이어, 구리 나노와이어, 지르코늄 나노와이어, 금 나노와이어 중 어느 하나가 될 수 있다.
그리고, 금속 산화물은 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 갈륨징크옥사이드(GZO), 플로린틴옥사이드(FTO), 징크옥사이드(ZnO) 중 어느 하나가 될 수 있다.
또한 제1 터치 감지 전극(120), 제2 터치 감지 전극(130) 및 더미 패턴(150)은 탄소 나노튜브(CNT) 또는 그래핀 (graphene)을 포함하는 탄소(carbon)계 물질로 형성할 수도 있다.
상기 전도성 고분자는 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 피닷(PEDOT) 및 폴리아닐린(polyaniline)을 포함하며, 상기 도전성 잉크는 금속파우더와 경화성 고분자 바인더가 혼합된 잉크를 포함한다.
또한, 제1 터치 감지 전극(120), 제2 터치 감지 전극(130) 및 더미 패턴(150)은 전기 저항을 저감시키기 위해 경우에 따라서는 2 이상의 도전층의 적층 구조로 이루어질 수 있다.
제1 터치 감지 전극(120), 제2 터치 감지 전극(130) 및 더미 패턴(150)은 일 실시예로 ITO, AgNW(은나노와이어), 또는 메탈 메쉬로 1층으로 형성할 수 있으며, 2 이상의 층을 형성하는 경우에는 제 1 전극층을 ITO와 같은 투명 금속산화물로 형성하고, 전기적 저항을 더 낮추기 위하여 ITO 전극층 상부에 금속이나 AgNW 등을 이용하여 제 2 전극층을 형성할 수 있다.
제1 터치 감지 전극(120), 제2 터치 감지 전극(130) 및 더미 패턴(150)은 기재(110) 상에 형성되며, 본 발명의 일 실시형태에서, 기재(110)는 유연성 필름 기재일 수 있으며, 특히 투명필름일 수 있다.
투명필름은 투명성, 기계적 강도, 열안정성이 우수한 필름이 사용될 수 있으며, 구체적인 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화형 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 이용할 수도 있다.
이와 같은 투명필름의 두께는 적절히 결정할 수 있지만, 일반적으로는 강도나 취급성 등의 작업성, 박층성 등의 점에서 1 내지 500㎛ 정도이며, 1 내지 300㎛가 바람직하고, 5 내지 200㎛가 보다 바람직하다.
이러한 투명필름은 적절한 1종 이상의 첨가제가 함유된 것일 수도 있다. 첨가제로는, 예컨대 자외선흡수제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 대전방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다. 상기 투명 필름은 필름의 일면 또는 양면에 하드코팅층, 반사방지층, 가스배리어층과 같은 다양한 기능성층을 포함하는 구조일 수 있으며, 기능성층은 전술한 것으로 한정되는 것은 아니며, 용도에 따라 다양한 기능성층을 포함할 수 있다.
또한, 필요에 따라 투명필름은 표면 처리된 것일 수 있다. 이러한 표면 처리로는 플라즈마 처리, 코로나 처리, 프라이머 처리 등의 건식 처리, 검화 처리를 포함하는 알칼리 처리 등의 화학 처리 등을 들 수 있다.
또한, 투명필름은 등방성필름, 위상차필름 또는 보호필름(Protective Film)일 수 있다.
등방성필름일 경우 면내 위상차(Ro, Ro=[(nx-ny)*d], nx, ny는 필름 평면 내의 주굴절률, nz는 필름 두께 방향의 굴절률, d는 필름 두께이다)가 40nm 이하이고, 15nm 이하가 바람직하며, 두께방향 위상차(Rth, Rth=[(nx+ny)/2-nz]*d)가 -90nm 내지 +75nm 이며, 바람직하게는 -80nm 내지 +60nm, 특히 -70nm 내지 +45nm 가 바람직하다.
위상차필름은 고분자필름의 일축 연신, 이축 연신, 고분자코팅, 액정코팅의 방법으로 제조된 필름이며, 일반적으로 디스플레이의 시야각보상, 색감개선, 빛샘개선, 색미조절 등의 광학특성 향상 및 조절을 위하여 사용된다.
위상차필름의 종류에는 1/2 이나 1/4 등의 파장판, 양의 C플레이트, 음의 C플레이트, 양의 A플레이트, 음의 A플레이트, 이축성 파장판을 포함한다.
보호필름은 고분자수지로 이루어진 필름의 적어도 일면에 점착층을 포함하는 필름이거나 폴리프로필렌 등의 자가점착성을 가진 필름일 수 있다.
편광판은 표시 장치에 사용되는 공지의 것이 사용될 수 있다.
구체적으로는 PVA(폴리비닐알코올), TAC(트리아세틸셀룰로스)나 COP(시클로올레핀폴리머) 계열 필름을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 나타난 바와 같이, 더미 패턴(150)은 제1 터치 감지 전극(120)과 제2 터치 감지 전극(130) 사이에 형성되며, 그 폭을 W, 제1 터치 감지 전극(120)또는 제2 터치 감지 전극(130)과의 거리를 D로 나타낸다.
더미 패턴(150)은 제1 터치 감지 전극(120)과 제2 터치 감지 전극(130) 사이의 상호 정전용량(Mutual Capacitance) Cm과 정전용량 변화 △Cm을 일정하게 조절하기 위하여 형성한다.
더미 패턴이 없거나 더미 패턴의 폭이 좁은 경우에는 제1 및 제2 터치 감지 전극 사이에서 형성되는 Cm이 높기 때문에 RC 지연이 크게 발생하고 이에 따라 감지 속도가 지연된다.
반대로, 더미 패턴의 폭이 넓은 경우에는 제1 및 제2 터치 감지 전극 사이에서 형성되는 Cm이 낮기 때문에 RC 지연이 작게 발생하여 감지 속도가 빠르다. 그러나, 더미 패턴의 폭 W와 터치 감지 전극과의 거리 D가 클 경우, 사용자가 터치 센서를 사용할 때 더미 패턴이 시인되는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 터치 센서에서는 더미 패턴(150)의 폭 W를 30μm 내지 150μm, 더미 패턴(150)과 터치 감지 전극(120 또는 130) 사이의 거리 D를 3μm 내지 10μm로 형성한다.
또한, 더미 패턴(150)의 폭 W와 더미 패턴(150)과 터치 감지 전극(120 또는 130) 사이의 거리 D는 다음의 수학식 1과 같은 관계를 만족할 수 있다.
[수학식 1]
3≤W/D≤50, W+D≤160μm
더미 패턴(150)의 폭 W와 더미 패턴(150)과 터치 감지 전극(120 또는 130) 사이의 거리 D를 상술한 바와 같이 형성함으로써, 사용자가 터치 센서를 볼 때, 더미 패턴(150)과 터치 감지 전극(120 및 130)이 사용자에게 시인되지 않아 시인성이 개선되며, 터치에 따른 적정한 정전용량 변화 및 충방전 주기를 유지할 수 있어 터치 감지의 정확도를 높일 수 있다.
특히, 더미 패턴(150)의 폭 W와 더미 패턴(150)과 터치 감지 전극(120 또는 130) 사이의 거리 D가 다음의 수학식 2와 같은 관계를 만족할 경우, 시인성이 우수할 뿐 아니라, Cm과 △Cm 또한 적정한 수준으로 유지되어 더욱 바람직하다.
[수학식 2]
3≤W/D≤30, W+D≤110μm
더미 패턴의 형태는 직선 외에 다양한 형태로 형성할 수 있다. 도 2 및 도 3은 다양한 형태의 더미 패턴을 갖는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 터치 센서를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 터치 센서(200)는 기재(210) 상에 형성된 제1 터치 감지 전극(220) 및 제2 터치 감지 전극(230)과 제2 터치 감지 전극(230)을 서로 연결하는 브리지(240) 및 제1 터치 감지 전극(220)과 제2 터치 감지 전극(230) 사이에 형성된 더미 패턴(250)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 터치 센서(200)에서는 1 터치 감지 전극(220) 및 제2 터치 감지 전극(230)의 측면이 물결 모양으로 형성되어 있으며, 이에 따라, 1 터치 감지 전극(220)과 제2 터치 감지 전극(230) 사이에 형성되는 더미 패턴(250)도 동일한 물결 모양을 따른다.
더미 패턴(250)의 폭과 터치 감지 전극과의 거리는 도 1을 참조하여 설명한 본 발명의 실시형태의 경우와 동일하다.
또한, 1 터치 감지 전극(220)과 제2 터치 감지 전극(230) 및 더미 패턴(250)의 형상을 제외한 나머지 사항은 도 1을 참조하여 설명한 본 발명의 실시형태의 경우와 동일 또는 유사하므로 자세한 설명을 생략한다.
도 3에 나타난 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 터치 센서(300)는 기재(310) 상에 형성된 제1 터치 감지 전극(320) 및 제2 터치 감지 전극(330)과 제2 터치 감지 전극(330)을 서로 연결하는 브리지(340) 및 제1 터치 감지 전극(320)과 제2 터치 감지 전극(330) 사이에 형성된 더미 패턴(350)을 포함하며, 1 터치 감지 전극(320) 및 제2 터치 감지 전극(330)의 측면이 톱니 모양으로 형성되어 있고, 이에 따라 더미 패턴(350)도 동일한 톱니 모양으로 형성된다.
더미 패턴(350)의 폭과 터치 감지 전극과의 거리를 비롯하여, 1 터치 감지 전극(320)과 제2 터치 감지 전극(330) 및 더미 패턴(350)의 형상을 제외한 나머지 사항은 도 1을 참조하여 설명한 본 발명의 실시형태의 경우와 동일 또는 유사하므로 자세한 설명을 생략한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 터치 센서의 더미 패턴이 여러 개로 나누어 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 터치 센서를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 터치 센서(400)는 기재(410) 상에 형성된 제1 터치 감지 전극(420) 및 제2 터치 감지 전극(430)과 제2 터치 감지 전극(430)을 서로 연결하는 브리지(440)를 포함한다.
제1 터치 감지 전극(420)과 제2 터치 감지 전극(430) 사이에는 더미 패턴(450)이 형성되어 있는데, 더미 패턴(450)은 다수의 부분(451, 452, 453)으로 나뉘어 있다. 도 4에 나타난 실시형태에서는 더미 패턴(450)이 3개의 부분(451, 452, 453)으로 나뉘어 있지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라 임의의 다른 수로 나누어 형성할 수 있음은 물론이다.
이와 같이 더미 패턴(450)을 다수의 부분으로 나누어 형성할 경우, Cm과 △Cm 및 시인성 조절이 더욱 용이할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 본 발명의 실시형태들은 제1 및 제2 감지 전극을 다이아몬드 형태로 매트릭스 배열하는 형태를 참조하여 설명하였으나, 제1 및 제2 감지 전극의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 바 형태, 스노우플레이크 형태 등 다양한 형태의 터치 감지 전극 패턴에 제한 없이 적용될 수 있다.
이제 본 발명에 따른 터치 센서를 포함하는 적층 구조체에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 구조체의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 적층 구조체는 상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시형태 중 적어도 하나에 따른 터치 센서(10) 및 터치 센서(10) 상부의 윈도우(20)를 포함하여 이루어진다.
터치 센서(10)와 윈도우(20)는 점착층(도시하지 않음)을 통해 접합될 수 있다.
윈도우(20)는 하드코팅 필름이 구비되며, 윈도우(20)의 일면에, 편광자를 포함하는 편광층(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 윈도우(20)는 점접착층을 사이에 두고 보호필름이 게재된 편광층을 구비할 수 있다.
또한, 윈도우(20) 또는 편광층의 적어도 일면에 테두리를 둘러싸고 인쇄된 유색의 차광 패턴(데코층)이 구비될 수 있으며, 차광 패턴은 단층 또는 복층의 형태일 수도 있다.
편광층은, 예를 들어, 비표시영역 또는 베젤부에 걸쳐 연속적으로 연장될 수 있으며, 폴리비닐알코올계 편광자 및 폴리비닐알코올계 편광자의 적어도 일면에 부착된 보호필름을 포함하는 통상적인 편광판일 수 있다. 편광층의 다른 예로는, 중합성 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 액정 코팅층을 포함하며, 액정 코팅층에 배향성을 부여하기 위한 배향막을 더 포함할 수 있다.
이제 본 발명에 따른 터치 센서를 포함하는 표시 장치에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 표시 장치는 상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시형태 중 적어도 하나에 따른 터치 센서(10), 터치 센서(10) 상부의 윈도우(20) 및 터치 센서(10) 하부의 표시층(30)을 포함하여 이루어진다.
윈도우(20)는 도 5를 참조하여 설명한 바와 같은 것일 수 있으며, 윈도우(20)가 편광층(도시하지 않음)을 포함하는 경우, 시인측 기준으로 터치 센서(10)가 편광층 하측에 존재하므로 터치 센서(10)의 패턴이 더욱 잘 시인되지 않는 장점이 있다.
또한, 윈도우, 편광층 및 터치 센서가 일체화된 구조를 가질 수도 있으며, 이 때 편광층 및 터치 센서의 배치 순서는 한정되지 않아, 윈도우, 편광층, 터치 센서 및 표시층의 순으로 배치될 수도 있고, 윈도우, 터치 센서, 편광층 및 표시층의 순으로 배치될 수도 있다. 윈도우, 편광층, 터치 센서 및 표시층의 순으로 배치된 경우에는, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 시인측 기준으로 터치 센서가 편광층 하측에 존재하므로 터치 센서의 패턴이 잘 시인되지 않는 장점이 있다.
반면 윈도우, 터치 센서, 편광층 및 표시층의 순으로 배치된 경우에는 표시층과의 거리가 멀어져 표시층의 신호가 터치 센서 쪽으로 유입되는 간섭 신호의 영향이 적어지기 때문에 신호대잡음비(SNR)를 높일 수 있다.
한편, 윈도우(20)와 편광층 사이 및 터치 센서(10)와 표시층(30) 사이에 투명 점착층이 위치할 수 있다.
상기 투명 점착층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1 내지 100㎛일 수 있다. 본 발명에 따른 투명 점착층에 있어서, 하부 점착층의 두께가 상부 점착층의 두께 이상이며, -20℃ 내지 80℃ 점탄성이 0.2MPa 이하인 것이 바람직하다. 그러한 경우에 터치 센서와 표시층 간의 간섭에 의해 발생하는 노이즈를 줄일 수 있고, 굴곡시에 계면 응력을 완화하여 상하부 기재의 파괴를 억제할 수 있다. 점착제의 응집 파괴를 억제하면서 이와 동시에 계면 응력을 완화시킨다는 측면에서 보다 바람직하게는 상기 점탄성은 0.01 내지 0.15MPa일 수 있다.
그러나, 경우에 따라서는 하부 점착층의 두께보다 상부 점착층의 두께가 두꺼울 수 있다. 이 경우에는 윈도우(20) 또는 편광층에 인쇄된 유색의 차광 패턴의 두께가 높을 경우 점착층의 기포를 보다 효과적으로 억제할 수 있으며, 표시층(30)의 노이즈가 작은 조건인 경우 하부 점착층의 두께가 얇을 수 있다.
표시층(30)으로는 유연성 표시 장치에 적용할 수 있는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면, OLED층이거나 LCD층일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나, 이들 실시예 및 비교예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
실시예 및 비교예
다양한 폭과 터치 감지 전극과의 거리를 갖는 더미 패턴을 포함하는 터치 센서에 대해 그 특성을 시뮬레이션하여 비교한 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
이 때, 제1 및 제2 터치 감지 전극과 더미 패턴의 면저항은 30Ω/sq, 브리지의 면저항은 35Ω/sq를 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다.
기준 용량(Cm)은 제1 및 제2 터치 감지 전극 사이의 용량을 의미하고, 용량차(△Cm)는 터치 입력이 발생한 경우의 용량과 기준 용량의 차를 의미하며, 용량비(△Cm/Cm)는 기준 용량에 대한 용량차의 비를 의미한다.
표 1에서는 또한, 각 실시예 및 비교예에 대한 시인성 평가 결과를 표시하였으며, 이는 해당하는 더미 패턴을 갖는 터치 센서를 제조하여 평가한 것이다.
터치 센서는 40μm 두께의 COP 기재 위에 두께 1,250Å의 ITO로 터치 전극을 형성하였으며, 절연층의 두께는 2μm, 브리지 ITO의 두께는 1,350Å, 보호층(Passivation)의 두께는 2μm 로 형성하였다.
다음, LED 백라이트 광원 위에 시료를 부착한 후 30cm 거리에서 시인성 육안 평가를 하였다.
평가자는 총 11명이었고, 시인성 항목에서 "시인한 평가자 수/11"으로 시인성 평가 결과를 나타내었다.
구분 더미 패턴 폭(W)
(μm)		 터치 감지 전극과의 거리(D)
(μm)		 기준
용량
(Cm)
(pF)		 용량차
(△Cm)
(pF)		 용량비
(△Cm/Cm)
(%)		 W/D W+D
(μm)		 시인성
실시예1 150 10 0.9 0.2371 26.34 15 160 3/11
실시예2 150 5 0.9646 0.2453 25.43 30 155 2/11
실시예3 150 3 1.0157 0.2377 23.4 50 153 1/11
실시예4 100 10 0.9234 0.2491 26.97 10 110 0/11
실시예5 100 5 0.99 0.2544 25.69 20 105 0/11
실시예6 30 10 1.035 0.2648 25.58 3 40 0/11
실시예7 50 5 0.9988 0.2407 24.09 10 55 0/11
실시예8 30 5 1.0766 0.2714 25.21 6 35 0/11
비교예1 200 30 0.8062 0.2314 28.7 6.7 230 11/11
비교예2 200 20 0.8343 0.2435 29.17 10 220 11/11
비교예3 200 10 0.876 0.2389 27.27 20 210 9/11
비교예4 200 5 0.9206 0.2374 25.79 40 205 7/11
비교예5 150 30 0.8178 0.238 29.1 5 180 10/11
비교예6 150 20 0.8478 0.2375 28.01 7.5 170 8/11
비교예7 100 30 0.8369 0.2388 28.53 3.3 130 8/11
비교예8 100 20 0.8647 0.2369 27.4 5 120 7/11
비교예9 50 30 0.8725 0.2374 27.21 1.7 80 7/11
비교예10 50 20 0.8747 0.2069 23.65 2.5 70 6/10
비교예11 500 10 0.8197 0.2338 28.52 50 510 11/11
비교예12 500 5 0.8744 0.2279 26.21 100 505 11/10
비교예13 없음 N/A 1.1674 0.23695 20.29 N/A N/A N/A
표 1에 나타난 바와 같이, 더미 패턴의 폭(W)을 30μm 내지 150μm, 더미 패턴과 터치 감지 전극 사이의 거리(D)를 3μm 내지 10μm로 하고, 더미 패턴의 폭과 더미 패턴과 터치 감지 전극 사이의 거리의 비 W/D가 3 내지 50이며, 더미 패턴의 폭과 더미 패턴과 터치 감지 전극 사이의 거리의 합 W+D가 160μm 이하인 실시예 1 내지 8의 경우, 시인성이 양호한 것을 알 수 있다. 특히, 더미 패턴의 폭과 더미 패턴과 터치 감지 전극 사이의 거리의 비 W/D가 10 내지 30이며, 더미 패턴의 폭과 더미 패턴과 터치 감지 전극 사이의 거리의 합 W+D가 110μm 이하인 실시예 4 및 5의 경우, 시인성이 양호할 뿐 아니라, 기준 용량(Cm) 및 용량차(△Cm)가 적정한 수준을 나타내었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 상술한 본 발명의 실시예들은 독립적으로 또는 그 특징들의 일부 또는 전부를 조합하여 적용될 수 있다.
그러므로, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 의해 정해지며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10, 100, 200, 300, 400: 터치 센서
20: 윈도우
30: 표시층
110, 210, 310, 410: 기재
120, 220, 320, 420: 제1 터치 감지 전극
130, 230, 330, 430: 제2 터치 감지 전극
140, 240, 340, 440: 브리지
150, 250, 350, 450: 더미 패턴
451, 452, 453: 더미 패턴의 부분

Claims (13)

  1. 기재;
    상기 기재 상에 형성되는 제1 및 제2 터치 감지 전극; 및
    상기 제1 및 제2 터치 감지 전극 사이에 형성되는 더미 패턴을 포함하며,
    상기 더미 패턴의 폭(W)은 30μm 내지 150μm이고,
    상기 더미 패턴과 상기 제1 또는 제2 터치 감지 전극 사이의 간격(D)은 3μm 내지 10μm인 터치 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 더미 패턴의 폭(W)과 상기 더미 패턴과 상기 제1 또는 제2 터치 감지 전극 사이의 간격(D)은
    3≤D/W≤50, D+W≤160μm
    의 조건을 만족하는 터치 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 더미 패턴의 형상은 상기 제1 또는 제2 터치 감지 전극의 가장자리 형상을 따르는 터치 센서.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 더미 패턴의 형상은 직선형, 곡선형, 톱니형 중 하나인 터치 센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 더미 패턴은 두 개 이상의 부분으로 나누어져 형성되는 터치 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기재는 유연성 기재인 터치 센서.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 터치 센서; 및
    점착층을 통해 상기 터치 센서와 접합된 윈도우를 포함하는 적층체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 윈도우는 하드코팅 필름이 구비되며, 상기 윈도우의 일면에 편광자를 포함하는 편광층을 포함하는 적층체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 윈도우는 상기 편광층의 적어도 일면에 테두리를 둘러싸고 인쇄된 유색의 차광 패턴을 더 포함하는 적층체.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 터치 센서;
    상부 점착층을 통해 상기 터치 센서와 접합된 윈도우; 및
    하부 점착층을 통해 상기 터치 센서와 접합된 표시층을 포함하는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 윈도우는 하드코팅 필름이 구비되며, 상기 윈도우의 일면에 편광자를 포함하는 편광층을 포함하는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 윈도우는 상기 편광층의 적어도 일면에 테두리를 둘러싸고 인쇄된 유색의 차광 패턴을 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 표시층은 LCD층 또는 OLED층인 표시 장치.
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