KR20200093280A - 터치 센서 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들의 터치 센서는 기재층, 기재층 상에서 행 방향으로 배열되며 행 방향으로의 양 단부들에 돌출부들이 형성된 제1 센싱 전극들, 기재층 상에서 열 방향으로 배열되며 열 방향으로 양 단부들에 형성된 연결부들에 의해 서로 일체로 연결된 제2 센싱 전극들, 및 행 방향으로 이웃하는 돌출부들과 전기적으로 연결된 브릿지 전극들을 포함한다. 상기 돌출부들은 연결부를 사이에 두고 서로 마주보도록 이격되며, 연결부는 리세스를 포함한다. 돌출부 및 리세스를 통해 센싱 전극의 교차 영역에서 전극 시인을 감소시킬 수 있다.

Description

터치 센서 및 이를 포함하는 화상 표시 장치{TOUCH SENSOR AND IMAGE DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 터치 센서 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 복수의 도전층을 포함하는 터치 센서 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 기술이 발전함에 따라 디스플레이 분야에 대한 요구도 다양한 형태로 제시되고 있다. 예를 들면, 박형화, 경량화, 저소비 전력화 등의 특징을 지닌 여러 평판 표시 장치(Flat Panel Display device), 예를 들어, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device), 전계발광표시장치(Electro Luminescent Display device), 유기발광다이오드표시장치(Organic Light-Emitting Diode Display device) 등이 연구되고 있다.
한편, 상기 표시 장치 상에 부착되어 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치인 터치 패널 또는 터치 센서가 디스플레이 장치와 결합되어 화상 표시 기능 및 정보 입력 기능이 함께 구현된 전자 기기들이 개발되고 있다.
상기 터치 센서는 사용자로부터의 터치 입력을 정전용량 변화를 통해 전기적 신호로 변환하기 위한 센싱 전극들을 포함한다. 상기 센싱 전극들은 화상 표시 장치의 표시 영역 내에 배치되므로, 사용자에게 상기 센싱 전극들이 시인되는 경우, 화상 표시 장치로부터 구현되는 이미지 품질이 저해될 수 있다.
예를 들면, 한국공개특허 제2014-0092366호에서와 같이 최근 다양한 화상 표시 장치에 터치 센서가 결합된 터치 스크린 패널이 개발되고 있다. 그러나, 상기 터치 센서의 전기적 특성, 센싱 감도를 열화시키지 않으면서 시인 현상을 억제하기 위한 센싱 전극 설계가 필요하다.
한국 공개특허 제2014-0092366호
본 발명의 일 과제는 향상된 광학적, 전기적 특성을 갖는 터치 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 광학적, 전기적 특성을 갖는 터치 센서를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 광학적, 전기적 특성을 갖는 터치 센서를 포함하는 윈도우 적층체를 제공하는 것이다.
1. 기재층; 상기 기재층 상에서 행 방향으로 배열되며, 상기 행 방향으로의 양 단부들에 돌출부들이 형성된 제1 센싱 전극들; 상기 기재층 상에서 열 방향으로 배열되며 상기 열 방향으로 양 단부들에 형성된 연결부들에 의해 서로 일체로 연결된 제2 센싱 전극들; 및 상기 행 방향으로 이웃하는 상기 돌출부들과 전기적으로 연결된 브릿지 전극들을 포함하고, 상기 돌출부들은 상기 연결부를 사이에 두고 서로 마주보도록 이격되며, 상기 연결부는 리세스를 포함하는, 터치 센서.
2. 위 1에 있어서, 상기 돌출부는 상기 리세스 내로 삽입된, 터치 센서.
3. 위 2에 있어서, 상기 연결부는 상기 제2 센싱 전극의 상기 양 단부들과 인접한 제1 부분, 및 상기 리세스에 의해 상기 제1 부분보다 폭이 감소된 제2 부분을 포함하는, 터치 센서.
4. 위 3에 있어서, 상기 리세스의 상기 열 방향으로의 길이는 70 내지 200 ㎛인, 터치 센서.
5. 위 3에 있어서, 상기 제2 부분의 폭은 50 내지 150㎛인, 터치 센서.
6. 위 1에 있어서, 상기 기재층 상에서 상기 제1 센싱 전극들 및 상기 제2 센싱 전극들을 적어도 부분적으로 덮는 절연층을 더 포함하는, 터치 센서.
7. 위 6에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상기 절연층 상에서 상기 리세스를 가로지르는, 터치 센서.
8. 위 7에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상기 절연층을 관통하여 상기 제1 센싱 전극의 상기 돌출부와 직접 접촉하는 콘택을 포함하는, 터치 센서.
9. 위 1에 있어서, 상기 돌출부 및 상기 연결부의 코너부들은 라운드진 형상을 갖는, 터치 센서.
10. 위 1에 있어서, 상기 브릿지 전극의 코너부들은 라운드진 형상을 갖는, 터치 센서.
11. 윈도우 기판; 및 상기 윈도우 기판 상에 적층된 위 1 내지 10중 어느 한 항의 터치 센서를 포함하는, 윈도우 적층체.
12. 위 11에 있어서, 상기 윈도우 기판 및 상기 터치 센서 사이, 또는 상기 터치 센서 상에 배치된 편광층을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
13. 표시 패널; 및 상기 표시 패널 상에 적층된 위 1 내지 10중 어느 한 항의 터치 센서를 포함하는, 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따르는 터치 센서에 있어서, 예를 들면 열 방향 센싱 전극들 및 행 방향 센싱 전극들의 교차 영역의 패턴 형상을 조절하여 상기 교차 영역에서의 전극 패턴 중첩에 따른 전극 시인 현상을 억제할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 교차 영역에서의 상기 패턴 형상을 라운드 처리하여 전극 시인 현상을 추가적으로 억제할 수 있다.
도 1은 정전 용량 타입의 터치 센서의 전극 배열의 일 예를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2 및 도 3은 각각 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 교차 영역 구조를 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 4은 일부 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 교차 영역 구조를 나타내는 평면도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 윈도우 적층체 및 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 6 및 도 7은 연결부의 폭 변화에 따른 채널 저항 측정 결과를 나타내는 그래프들이다.
도 8은 연결부에 포함된 리세스의 길이 변화에 따른 채널 저항 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 실시예들은 센싱 전극들의 교차 영역에서 돌출부 및 리세스를 포함하며 전극 시인이 억제된 터치 센서를 제공한다. 또한, 상기 터치 센서를 포함하는 윈도우 적층체 및 화상 표시 장치를 제공한다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
본 출원에서 사용되는 용어 "열 방향" 및 "행 방향"은 서로 교차하는 두 방향을 지칭하기 위해 상대적으로 사용되며, 절대적인 두 방향을 지칭하는 것은 아니다.
도 1은 정전 용량 타입의 터치 센서의 전극 배열의 일 예를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 터치 센서는 예를 들면, 기재층(100) 상에 배치된 제1 센싱 전극들(50) 및 제2 센싱 전극들(60)을 포함할 수 있다.
기재층(100)은 센싱 전극들(50, 60) 형성을 위한 지지층, 층간 절연층 또는 필름 타입 기재를 포괄하는 의미로 사용된다. 예를 들면, 기재 층(100)은 터치 센서에 통상적으로 사용되는 필름 소재가 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 유리, 고분자 및/또는 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 고분자의 예로서, 환형올레핀중합체(COP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리알릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(PI), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 폴리에테르술폰(PES), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 폴리카보네이트(PC), 환형올레핀공중합체(COC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 들 수 있다. 상기 무기 절연 물질의 예로서, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 금속 산화물 등을 들 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 터치 센서가 삽입되는 화상 표시 장치의 층 또는 필름 부재가 기재층(100)으로 제공될 수도 있다. 예를 들면, 디스플레이 패널에 포함되는 인캡슐레이션 층 또는 패시베이션 층 등이 기재층(100)으로 제공될 수도 있다.
제1 센싱 전극들(50) 및 제2 센싱 전극들(60)은 서로 다른 교차하는 두 방향을 따라 배열될 수 있다. 예를 들면, 제1 센싱 전극들(50)은 기재층(100) 상면의 행 방향(또는 X 방향)을 따라 배열될 수 있다. 제2 센싱 전극들(60)은 기재층(100) 상면의 열 방향(또는 Y 방향)을 따라 배열될 수 있다.
상기 열 방향을 따라 이웃하는 제2 센싱 전극들(60)은 연결부(65)에 의해 서로 연결될 수 있다. 연결부(65)는 제2 센싱 전극들(60)과 일체로 연결되어 실질적으로 단일 부재로 제공될 수 있다.
복수의 제2 센싱 전극들(60)이 연결부(65)에 의해 서로 일체로 연결되어 제2 센싱 전극 열이 정의될 수 있다. 또한, 복수의 상기 제2 센싱 전극 열들이 상기 행 방향을 따라 배치될 수 있다.
제1 센싱 전극들(50) 각각은 독립된 섬(island) 패턴 형상을 가질 수 있다. 상기 행 방향으로 이웃하는 제1 센싱 전극들(50)은 브릿지 전극(55)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 브릿지 전극(55)을 통해 서로 연결된 복수의 제1 센싱 전극들(50)을 포함하는 제1 센싱 전극 행이 정의될 수 있다. 또한, 복수의 상기 제1 센싱 전극 행들이 상기 열 방향을 따라 배치될 수 있다.
제1 및 제2 센싱 전극들(50, 60), 및/또는 브릿지 전극(55)은 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO) 등과 같은 투명 도전성 산화물, 은나노와이어(AgNW), 카본나노튜브(CNT), 그라핀, 메탈메쉬, 전도성 고분자 등과 같은 투명 도전성 재료를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 브릿지 전극(55)은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca), 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 센싱 전극들(50, 60), 및/또는 브릿지 전극(55)은 투명도전성 산화물층 및 금속층의 적층 구조를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 브릿지 전극(55)은 상기 제1 센싱 전극 행을 통한 채널 저항 감소를 위해 저저항 금속을 포함하도록 형성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 센싱 전극들(50, 60)은 터치 센서의 투과도 향상을 위해 상술한 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
상기 제1 센싱 전극 행 및 상기 제2 센싱 전극 열 각각으로부터는 트레이스가 분기되어 연장될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 센싱 전극 행 각각으로부터 제1 트레이스(70)가 연장되며, 상기 제2 센싱 전극 열 각각으로부터 제2 트레이스(80)가 연장될 수 있다.
제1 및 제2 트레이스들(70, 80)의 말단부들은 기재층(100)의 일 단부에 할당된 본딩 영역으로 집합될 수 있다. 상기 말단부들은 예를 들면, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)과 이방성 도전 필름(ACF)을 통해 본딩될 수 있다. 상기 연성 인쇄 회로 기판을 통해 터치 센서 구동 IC 칩이 제1 및 제2 트레이스들(70, 80)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 및 제2 트레이스 전극들(70, 80)은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca), 또는 이들의 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC))을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
도 1에 점선으로 표시된 교차 영역(C)에서는 브릿지 전극(55) 및 연결부(65)가 평면 방향에서 서로 교차하며 중첩될 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 브릿지 전극(55) 및 연결부(65)는 절연층(120)을 사이에 두고 서로 마주볼 수 있다.
따라서, 교차 영역(C)에서는 예를 들면, 층간 굴절률 차이에 따른 계면 반사 증가, 색감 차이에 따라 사용자에게 전극 시인을 초래할 수 있다.
도 2 및 도 3은 각각 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 교차 영역 구조를 나타내는 평면도 및 단면도이다. 구체적으로, 도 3은 도 2의 I-I' 라인을 따라 두께 방향으로 절단한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 도 1을 참조로 설명한 바와 같이, 제1 센싱 전극들(110)은 제2 센싱 전극들(130)과 일체로 연결된 연결부(135)를 사이에 두고 서로 물리적으로 이격될 수 있다. 브릿지 전극(115)은 절연층(120) 상에서 연결부(135)와 교차하며 평면 방향에서 중첩될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 센싱 전극(110)의 상기 행 방향으로의 양 단부에는 돌출부(112)가 형성될 수 있다. 이웃하는 제1 센싱 전극들(110)의 상기 돌출부들은 상기 행 방향으로 마주보도록 이격될 수 있다.
제2 센싱 전극들(130)은 상기 열 방향으로의 양 단부에 형성된 연결부들(135)을 통해 일체로 연결될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 연결부(135)는 상기 행 방향으로 오목한 리세스(recess)(132)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 연결부(135)에 상기 행 방향으로 서로 마주보는 한 쌍의 리세스들(132)이 형성될 수 있다. 연결부(135)는 리세스들(132)에 의해 폭이 감소된 중앙부를 포함할 수 있다.
예를 들면, 연결부(135)는 제1 부분(135a) 및 제2 부분(135b)을 포함할 수 있다. 제1 부분(135a)은 연결부(135) 중 제2 센싱 전극(130)과 직접 연결된 양 단부들을 포함할 수 있다. 제2 부분(135b)은 리세스(132)에 의해 폭이 좁아진 부분을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 한 쌍의 제1 부분들(135a)이 제2 부분(135b)의 양 단부들과 연결될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 센싱 전극(110)에 포함된 돌출부(112)는 제2 센싱 전극(130)의 연결부(135)에 포함된 리세스(132) 내로 삽입될 수 있다. 상기 행 방향으로 이웃하는 한 쌍의 돌출부들(112)는 연결부(135) 또는 제2 부분(135b)를 사이에 두고 서로 마주볼 수 있다.
절연층(120)은 제1 및 제2 센싱 전극들(110, 130)을 적어도 부분적으로 덮을 수 있다. 브릿지 전극(115)은 절연층(120) 상에서 상기 행 방향으로 이웃하는 제1 센싱 전극들(110)을 서로 전기적으로 연결시킬 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 브릿지 전극(115)은 절연층(120)을 관통하며 제1 센싱 전극(110)과 접촉하는 콘택(115a)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 브릿지 전극(115)에 포함된 콘택(115a)은 제1 센싱 전극(110)의 돌출부(112)의 상면과 직접 접촉할 수 있다.
절연층(120) 상에는 브릿지 전극(115)을 덮는 패시베이션 층(140)이 형성될 수 있다. 절연층(120) 및 패시베이션 층(140)은 실록산계 수지, 아크릴계 수지 등과 같은 유기 절연 물질, 또는 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 1에 표시된 교차 영역(C)에서 제1 센싱 전극(110)의 돌출부(112), 및 제2 센싱 전극(130)의 리세스(132) 또는 제2 부분(135b)을 통해 전극이 점유하는 면적을 감소시킬 수 있다. 따라서, 교차 영역(C)에서 초래되는 전극 시인 현상을 감소 또는 억제시킬 수 있다.
또한, 리세스(132)를 통해 돌출부들(112) 사이의 거리를 감소시켜, 브릿지 전극(115)의 길이를 축소시킬 수 있다. 따라서, 전극층 중첩에 따른 전극 시인 현상을 억제 또는 감소시킬 수 있다.
연결부(135)에서는 상대적으로 제1 부분(135a)의 면적을 증가시켜 제2 부분(135b)에 의한 제2 센싱 전극 열에서의 채널 저항의 지나친 증가를 방지할 수 있다.
그러므로, 교차 영역(C)에서 전극들이 중첩되는 면적 또는 크기는 감소시켜 전극 시인을 억제하면서, 채널 저항의 증가는 방지하여 적절한 신호 전달 속도를 유지할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 연결부(135)의 제2 부분(135b)의 폭(b)은 연결부(135)의 제1 부분(135a)의 폭(a)보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 연결부(135)의 제2 부분(135b)의 폭(행 방향으로의 폭)(b)은 약 50 내지 150㎛일 수 있다. 예를 들면, 제2 부분(135b)의 폭은 약 50㎛ 미만인 경우, 제2 센싱 전극 열의 채널 저항이 지나치게 증가할 수 있다. 제2 부분(135b)의 폭이 약 150㎛를 초과하는 경우, 상술한 전극 시인 방지 효과 구현이 용이하지 않을 수 있으며, 채널 저항 감소 효과도 약화될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 부분(135b)의 폭은 약 50 내지 100㎛일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 리세스(132)의 길이(상기 열 방향으로의 길이)(c)는 약 70 내지 200 ㎛일 수 있다. 리세스(132)의 길이가 약 70㎛ 미만인 경우, 돌출부(112)의 폭도 함께 지나치게 감소하여 제1 센싱 전극 행의 채널 저항이 지나치게 증가할 수 있다. 또한, 돌출부(112) 및 연결부(132) 사이의 충분한 간격이 확보되지 않아 상호 신호 간섭이 발생할 수도 있다.
리세스(132)의 길이가 약 200㎛를 초과하는 경우, 제2 센싱 전극 열의 길이가 지나치게 증가하여 오히려 채널 저항 증가를 초래할 수 있다.
바람직하게는, 리세스(132)의 길이는 약 100 내지 200 ㎛일 수 있다.
도 4는 일부 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서의 교차 영역 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4를 참조하면, 제1 센싱 전극(110)에 포함된 돌출부(113) 및 제2 센싱 전극(135)의 연결부(137)에 형성된 리세스(132)의 코너부들은 라운드진 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 연결부(137)의 제1 부분(137a) 및 제2 부분(137b)의 코너부들 역시 라운드진 형상을 가질 수 있다.
전극의 코너부들이 라운드 처리됨에 따라, 급격한 패턴 프로파일 변화에 따른 전극 시인 현상을 추가적으로 억제할 수 있다. 또한 라운드진 프로파일을 도입함에 따라, 상기 터치 센서가 실장되는 디스플레이 패널의 전극, 배선들과의 중첩에 따른 모아레 현상을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 브릿지 전극(117)의 코너부들 역시 라운드 처리될 수 있으며, 상술한 전극 시인 방지 및 모아레 방지를 보다 효과적으로 구현할 수 있다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 윈도우 적층체 및 화상 표시 장치를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 5를 참조하면, 윈도우 적층체(250)는 윈도우 기판(230), 편광층(210) 및 상술한 예시적인 실시예들에 따른 터치 센서(200)을 포함할 수 있다.
윈도우 기판(230)은 예를 들면 하드 코팅 필름을 포함하며, 일 실시예에 있어서, 윈도우 기판(230)의 일면의 주변부 상에 차광 패턴(235)이 형성될 수 있다. 차광 패턴(235)은 예를 들면 컬러 인쇄 패턴을 포함할 수 있으며, 단층 또는 복층 구조를 가질 수 있다. 차광 패턴(235)에 의해 화상 표시 장치의 베젤 영역 혹은 비표시 영역이 정의될 수 있다.
편광층(210)은 코팅형 편광자 또는 편광판을 포함할 수 있다. 상기 코팅형 편광자는 중합성 액정 화합물 및 이색성 염료를 포함하는 액정 코팅층을 포함할 수 있다. 이 경우, 편광층(210)은 상기 액정 코팅층에 배향성을 부여하기 위한 배향막을 더 포함할 수 있다
예를 들면, 상기 편광판은 폴리비닐알코올계 편광자 및 상기 폴리비닐알코올계 편광자의 적어도 일면에 부착된 보호필름을 포함할 수 있다.
편광층(210)은 윈도우 기판(230)의 상기 일면과 직접 접합되거나, 제1 점접착층(220)을 통해 부착될 수도 있다.
터치 센서(200)는 필름 또는 패널 형태로 윈도우 적층체(250)에 포함될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 터치 센서(200)는 제2 점접착층(225)를 통해 편광층(210)과 결합될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 사용자의 시인측으로부터 윈도우 기판(230), 편광층(210) 및 터치 센서(200) 순으로 배치될 수 있다. 이 경우, 터치 센서(200)의 전극층이 편광층(210) 아래에 배치되므로 전극 시인 현상을 방지할 수 있다. 또한, 상술한 교차 영역(C)에서의 전극 구조를 통해 전극 시인 현상을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 터치 센서(200)는 윈도우 기판(230) 또는 편광층(210) 상에 직접 전사될 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 사용자의 시인측으로부터 윈도우 기판(230), 터치 센서(200) 및 편광층(210) 순으로 배치될 수도 있다.
상기 화상 표시 장치는 표시 패널(360) 및 표시 패널(360) 상에 결합된 상술한 윈도우 적층체(250)를 포함할 수 있다.
표시 패널(360)은 패널 기판(300) 상에 배치된 화소 전극(310), 화소 정의막(320), 표시층(330), 대향 전극(340) 및 인캡슐레이션 층(350)을 포함할 수 있다.
패널 기판(300) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하는 화소 회로가 형성되며, 상기 화소 회로를 덮는 절연막이 형성될 수 있다. 화소 전극(310)은 상기 절연막 상에서 예를 들면 TFT의 드레인 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 정의막(320)은 상기 절연막 상에 형성되어 화소 전극(310)을 노출시켜 화소 영역을 정의할 수 있다. 화소 전극(310) 상에는 표시층(330)이 형성되며, 표시 층(330)은 예를 들면, 액정층 또는 유기 발광층을 포함할 수 있다.
화소 정의막(320) 및 표시층(330) 상에는 대향 전극(340)이 배치될 수 있다. 대향 전극(340)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 공통 전극 또는 캐소드로 제공될 수 있다. 대향 전극(340) 상에 표시 패널(360) 보호를 위한 인캡슐레이션 층(350)이 적층될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 표시 패널(360) 및 윈도우 적층체(250)는 점접착층(260)을 통해 결합될 수도 있다. 예를 들면, 점접착층(260)의 두께는 제1 및 제2 점접착층(220, 225) 각각의 두께보다 클 수 있으며, -20 내지 80℃에서의 점탄성이 약 0.2MPa 이하일 수 있다. 이 경우, 표시 패널(360)로부터의 노이즈를 차폐할 수 있고, 굴곡 시에 계면 응력을 완화하여 윈도우 적층체(250)의 손상을 억제할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 점탄성은 약 0.01 내지 0.15MPa일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들을 포함하는 실험예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실험예 1: 연결부(제2 부분) 폭에 따른 채널 저항 측정
COP 기재 상에 각 단위 전극 4mm x 4mm 사이즈의 제1 센싱 전극들 및 제2 센싱 전극들을 형성하였다. 제2 센싱 전극들은 연결부에 의해 일체로 연결되며, 상기 연결부에는 도 2에 도시된 바와 같이 폭이 좁아진 제2 부분이 포함되도록 리세스가 형성되었다. 제1 센싱 전극들은 상기 제2 부분을 사이에 두고 마주보도록 돌출부들을 포함하도록 형성하였다. 센싱 전극은 면저항 40Ω/□의 ITO를 이용해 형성되었다.
제1 및 제2 센싱 전극들을 덮는 절연층을 형성하고, 이웃하는 제1 센싱 전극들을 연결하도록 브릿지 전극을 형성하였다. 구체적으로 상기 절연층을 관통하는 30㎛ x 30㎛ 사이즈의 콘택 홀을 형성하고, 상기 절연층 상에 상기 콘택홀을 채우는 도전층을 증착 및 패터닝하여 브릿지 전극을 형성하였다.
상기와 같이 제조된 터치 센서의 제1 센싱 전극 행 및 제2 센싱 전극 행을 통한 채널 저항을 각각 측정하였다.
도 6 및 도 7은 연결부의 폭 변화에 따른 채널 저항 측정 결과를 나타내는 그래프들이다.
구체적으로, 도 6은 면저항 40Ω/□의 ITO를 이용하여 60㎛의 폭의 브릿지 전극을 형성하고, 제2 센싱 전극의 연결부에 포함된 제1 부분의 폭(a)을 250㎛, 리세스의 길이(c)를 90㎛로 고정한 경우 제2 부분의 폭(b) 변화에 따른 채널 저항의 변화를 나타내고 있다. 도 7은 브릿지 전극을 면저항 0.2Ω/□의 금속을 사용하여 4㎛ 폭으로 형성한 것을 제외하고는 도 6과 동일한 조건에서의 채널 저항 결과를 나타내고 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 센싱 전극 행을 통한 채널 저항(x 저항)은 일정하게 유지되면서, 제2 부분의 폭이 약 50㎛를 초과하면서 제2 센싱 전극 열을 통한 채널 저항(y 저항) 증가 추세가 완만해짐을 알 수 있다.
실험예 2: 리세스 길이에 따른 채널 저항 측정
도 8은 연결부에 포함된 리세스의 길이 변화에 따른 채널 저항 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
구체적으로, 실험예 1과 동일한 재질 및 사이즈로 센싱 전극들 및 ITO 브릿지 전극을 형성하고, 제1 부분의 폭(a)을 250㎛, 제2 부분의 폭(b)을 75㎛로 고정한 상태에서 리세스의 길이(c)를 변화하면서 채널 저항의 변화를 측정하였다. 제1 센싱 전극에 포함된 돌출부의 폭은 리세스의 길이 변화에 따라 동일 비율로 함께 증가시켰다.
도 8을 참조하면, 리세스의 길이가 약 70㎛ 이상으로 증가하면서 제1 및 2 센싱 전극의 저항의 증감이 서로 상쇄되어 총 저항의 증가가 억제됨을 확인할 수 있다. 리세스의 길이가 약 100㎛ 이상인 경우, 총 저항이 실질적으로 일정하게 유지되었다.
도 6 내지 도 8을 참조로 설명한 바와 같이, 연결부 및 리세스의 사이즈 조절을 통해 채널 저항 증가를 억제하면서 전극 시인을 방지할 수 있음을 확인하였다.
100: 기재층 110: 제1 센싱 전극
115: 브릿지 전극 120: 절연층
130: 제2 센싱 전극 132: 리세스
135: 연결부 135a: 제1 부분
135b: 제2 부분 140: 패시베이션 층

Claims (13)

  1. 기재층;
    상기 기재층 상에서 행 방향으로 배열되며, 상기 행 방향으로의 양 단부들에 돌출부들이 형성된 제1 센싱 전극들;
    상기 기재층 상에서 열 방향으로 배열되며 상기 열 방향으로 양 단부들에 형성된 연결부들에 의해 서로 일체로 연결된 제2 센싱 전극들; 및
    상기 행 방향으로 이웃하는 상기 돌출부들과 전기적으로 연결된 브릿지 전극들을 포함하고,
    상기 돌출부들은 상기 연결부를 사이에 두고 서로 마주보도록 이격되며, 상기 연결부는 리세스를 포함하는, 터치 센서.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 돌출부는 상기 리세스 내로 삽입된, 터치 센서.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 연결부는
    상기 제2 센싱 전극의 상기 양 단부들과 인접한 제1 부분; 및
    상기 리세스에 의해 상기 제1 부분보다 폭이 감소된 제2 부분을 포함하는, 터치 센서.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 리세스의 상기 열 방향으로의 길이는 70 내지 200 ㎛인, 터치 센서.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 제2 부분의 폭은 50 내지 150㎛인, 터치 센서.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 기재층 상에서 상기 제1 센싱 전극들 및 상기 제2 센싱 전극들을 적어도 부분적으로 덮는 절연층을 더 포함하는, 터치 센서.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상기 절연층 상에서 상기 리세스를 가로지르는, 터치 센서.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 브릿지 전극은 상기 절연층을 관통하여 상기 제1 센싱 전극의 상기 돌출부와 직접 접촉하는 콘택을 포함하는, 터치 센서.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 돌출부 및 상기 연결부의 코너부들은 라운드진 형상을 갖는, 터치 센서.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 브릿지 전극의 코너부들은 라운드진 형상을 갖는, 터치 센서.
  11. 윈도우 기판; 및
    상기 윈도우 기판 상에 적층된 청구항 1 내지 10중 어느 한 항의 터치 센서를 포함하는, 윈도우 적층체.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 윈도우 기판 및 상기 터치 센서 사이, 또는 상기 터치 센서 상에 배치된 편광층을 더 포함하는, 윈도우 적층체.
  13. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널 상에 적층된 청구항 1 내지 10중 어느 한 항의 터치 센서를 포함하는, 화상 표시 장치.
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