WO2018016811A1 - 필름 터치 센서 - Google Patents

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WO2018016811A1
WO2018016811A1 PCT/KR2017/007625 KR2017007625W WO2018016811A1 WO 2018016811 A1 WO2018016811 A1 WO 2018016811A1 KR 2017007625 W KR2017007625 W KR 2017007625W WO 2018016811 A1 WO2018016811 A1 WO 2018016811A1
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layer
optical compensation
touch sensor
compensation layer
transparent electrode
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PCT/KR2017/007625
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안기환
박승준
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동우화인켐 주식회사
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    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate

Definitions

  • the present invention relates to a film touch sensor. More specifically, the present invention can compensate for the difference in transmittance between the pattern region and the non-pattern region constituting the touch sensing layer to prevent a phenomenon in which these regions are distinguished from each other, and improve image quality by improving light transmittance through the pattern region.
  • the present invention relates to a film touch sensor.
  • the touch sensor When the user touches an image displayed on the screen with a finger or a touch pen, the touch sensor recognizes a touch point in response to the touch.
  • the touch sensor is a liquid crystal display (LCD) or an organic light (EL). It is manufactured to be mounted on the display device such as Emitting Diode, OLED).
  • the touch sensor includes a touch sensing layer including transparent electrode patterns formed in a direction crossing each other as a component for sensing a user's touch operation.
  • the touch sensing layer includes a pattern region in which the transparent electrode pattern exists. It can be divided into non-pattern regions that do not exist.
  • Patent Document 0001 Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2013-0129625 (published date: November 29, 2013, name: transparent conductive film having a hybrid undercoat layer and a manufacturing method thereof, a touch panel using the same)
  • Patent Document 0002 Republic of Korea Patent Application Publication No. 10-2015-0107969 (published date: September 24, 2015, name: high refractive index antistatic hard coating film for transparent electrodes)
  • An object of the present invention is to provide a film touch sensor capable of compensating for a difference in transmittance between a pattern region and a non-pattern region constituting the touch sensing layer to prevent a phenomenon in which these regions are distinctly recognized.
  • the present invention is to provide a film touch sensor that can improve the image quality by improving the light transmittance through the pattern region of the touch sensing layer.
  • Film touch sensor for solving this problem is a separation layer, the first protective layer formed on the separation layer, the touch sensing layer formed on the first protective layer, the second protection formed on the touch sensing layer A layer formed between the layer and the first protective layer and the touch sensing layer, or between the touch sensing layer and the second protective layer and having a transparent electrode pattern forming the touch sensing layer. It includes an optical compensation layer for compensating for the difference in transmittance between the non-patterned region where the pattern is not formed.
  • the thickness of the pattern region is 300 kPa to 600 kPa, and the thickness ratio (thickness of the pattern region / thickness of the optical compensation layer) between the pattern region and the optical compensation layer is 0.3 or more and 0.8 or less. It is done.
  • the thickness of the pattern region is 1100 ⁇ to 1500 ⁇ , and the thickness ratio between the optical compensation layer and the pattern region (thickness of the optical compensation layer / pattern region) is 0.07 or more and 0.7 or less. It is done.
  • the refractive index of the optical compensation layer is greater than the refractive index of the first protective layer, characterized in that less than the refractive index of the transparent electrode pattern constituting the touch sensing layer.
  • the refractive index of the optical compensation layer is characterized in that the 1.6 or more 2.1.
  • the refractive index of the optical compensation layer is characterized in that the 1.6 to 1.8 or less.
  • the optical compensation layer is characterized in that it comprises an inorganic insulating film.
  • the optical compensation layer is selected from the group consisting of Al 2 O 3 , MgO, NdF 3 , SiO N , Y 2 O 3 , ZnO, TiO 2 , ZrO 2 , Nb 2 O 5 It is characterized by including one or more.
  • the optical compensation layer is characterized in that it comprises an organic insulating film.
  • the optical compensation layer is characterized in that it comprises an organic material containing inorganic fine particles.
  • the content of the inorganic fine particles is characterized in that 40 to 95 parts by weight based on the total weight of the optical compensation layer.
  • the organic material is characterized in that it comprises one or more selected from the group consisting of acrylic resins, urethane resins, melamine resins, alkyd resins, siloxane-based polymers, organic silane condensates.
  • the inorganic fine particles are selected from the group consisting of Al 2 O 3 , MgO, NdF 3 , SiO N , Y 2 O 3 , ZnO, TiO 2 , ZrO 2 , Nb 2 O 5 It is characterized by including a species or more.
  • the refractive index of the optical compensation layer is controlled by adjusting the content of the inorganic fine particles.
  • the average dispersed particle diameter of the inorganic fine particles is 10 nm or more and 200 nm or less.
  • the optical compensation layer is formed on the first protective layer
  • the touch sensing layer is formed to be connected to each other along the first direction on the optical compensation layer.
  • a first transparent electrode pattern portion, a second transparent electrode pattern portion formed to be separated from each other along a second direction crossing the first direction on the optical compensation layer, the first transparent electrode pattern portion and the second transparent electrode pattern
  • a contact formed on the front surface of the optical compensation layer to expose a portion of the insulating portion which insulates the first transparent electrode pattern portion from the second transparent electrode pattern portion and a portion of the adjacent second sensing electrode pattern portion that is exposed.
  • a bridge pattern portion formed on the insulating portion between the holes and the contact holes to electrically connect the adjacent second transparent electrode pattern portions.
  • the optical compensation layer is formed on the touch sensing layer, the touch sensing layer is formed to be connected to each other along the first direction on the first protective layer.
  • a first transparent electrode pattern portion, a second transparent electrode pattern portion formed to be separated from each other along a second direction crossing the first direction on the first protective layer, the first transparent electrode pattern portion and the second transparent electrode
  • An insulating part formed on the front surface of the pattern part and the first protective layer to insulate the first transparent electrode pattern part from the second transparent electrode pattern part and a portion of the adjacent second sensing electrode pattern part to be exposed;
  • a bridge pattern part formed on the formed contact holes and the insulating part between the contact holes to electrically connect the adjacent second transparent electrode pattern parts.
  • the optical compensation layer is formed on the first protective layer
  • the touch sensing layer is formed to be connected to each other along the first direction on the optical compensation layer.
  • a first transparent electrode pattern portion, a second transparent electrode pattern portion formed on the optical compensation layer to be separated from each other along a second direction crossing the first direction, a front surface of the first transparent electrode pattern portion, and the first sensing electrode An insulating portion formed on the optical compensation layer exposed between the pattern portion and the second transparent electrode pattern portion to insulate the first transparent electrode pattern portion from the second transparent electrode pattern portion, and an adjacent second transparent electrode pattern portion; And a bridge pattern part formed on the insulating part to be in contact to electrically connect the adjacent second transparent electrode pattern parts.
  • the optical compensation layer is formed on the touch sensing layer, the touch sensing layer is formed to be connected to each other along the first direction on the first protective layer.
  • a first transparent electrode pattern portion, a second transparent electrode pattern portion formed to be separated from each other along a second direction crossing the first direction on the first protective layer, a front surface of the first transparent electrode pattern portion, and the first sensing
  • An insulating portion formed on the first protective layer exposed between the electrode pattern portion and the second transparent electrode pattern portion to insulate the first transparent electrode pattern portion from the second transparent electrode pattern portion and the adjacent second transparent electrode pattern And a bridge pattern part formed on the insulating part to contact the part and electrically connecting the adjacent second transparent electrode pattern part.
  • the optical compensation layer is formed on the first protective layer
  • the touch sensing layer is a bridge pattern portion formed on the optical compensation layer, the bridge pattern portion An insulating part formed on the bridge pattern part to expose a portion, a first transparent electrode pattern part formed to be connected to each other along the first direction on the insulating part, and an exposed area of the bridge pattern part and the optical compensation layer; And a second transparent electrode pattern portion formed along a second direction crossing the first direction, and adjacent second transparent electrode pattern portions are electrically connected through the bridge pattern portion.
  • the optical compensation layer is formed on the touch sensing layer
  • the touch sensing layer is a bridge pattern portion formed on the first protective layer, the bridge pattern portion The insulating part formed on the bridge pattern part to expose a portion, the first transparent electrode pattern part formed to be connected to each other along the first direction on the insulating part, and the exposed area of the bridge pattern part and the first protective layer. And a second transparent electrode pattern portion formed along a second direction crossing the first direction, and adjacent second transparent electrode pattern portions are electrically connected through the bridge pattern portion.
  • a film touch sensor capable of compensating for a difference in transmittance between a pattern region and a non-pattern region constituting the touch sensing layer to prevent a phenomenon in which these regions are distinctly recognized is provided.
  • the film touch sensor that can improve the image quality by improving the light transmittance through the pattern region of the touch sensing layer.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the overall planar shape of a film touch sensor according to embodiments of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the first embodiment of the present invention and a plan view of some components thereof;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the second embodiment of the present invention and a plan view of some components thereof;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the third embodiment of the present invention and a plan view of some components thereof;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the fourth embodiment of the present invention and a plan view of some components thereof;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the fifth embodiment of the present invention and a plan view of some components thereof;
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the sixth exemplary embodiment and a plan view of some components thereof.
  • first or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another, for example without departing from the scope of the rights according to the inventive concept, and the first component may be called a second component and similarly the second component. The component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the overall planar shape of a film touch sensor according to embodiments of the present invention.
  • a film touch sensor may be divided into a display area and a non-display area based on whether visual information is displayed.
  • the non-display area is represented to be larger than the actual one in order to improve visibility of the components included in the non-display area.
  • the display area is an area in which an image provided by a device coupled to the film touch sensor is displayed, and an area for capacitively detecting a touch signal input from a user.
  • the display area is formed in a direction crossing each other. Components comprising sensing patterns are formed.
  • electrode pads electrically connected to the sensing patterns, sense lines electrically connected to the electrode pads, and bonding pads electrically connected to the sensing lines are formed.
  • the bonding pad is connected to a flexible printed circuit (FPC) that transmits a touch signal sensed in the display area to a driver (not shown).
  • FPC flexible printed circuit
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the first embodiment of the present invention and a plan view of some components thereof. That is, (a) is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the first embodiment of the present invention, Figure 2 (b) is a plan view of some components.
  • the film touch sensor according to the first embodiment of the present invention may include a separation layer 10, a first protection layer 20, an optical compensation layer 31, a touch sensing layer 41, and a second protection. Layer 50.
  • the separation layer 10 is a layer formed for peeling from a rigid carrier substrate such as glass in the process of manufacturing the film touch sensor according to the first embodiment of the present invention. As will be described later, the separation layer 10 may cover and cover and insulate the touch sensing layer 41 formed thereon.
  • the material of the separation layer 10 is not particularly limited as long as the conditions for providing a certain level of peeling force and transparency are satisfied.
  • the separation layer 10 may be a polyimide polymer, a polyvinyl alcohol polymer, a polyamic acid polymer, a polyamide polymer, polyethylene Polymer, polystylene polymer, polynorbornene polymer, phenylmaleimide copolymer polymer, polyazobenzene polymer, polyphenylenephthalamide polymer , Polyester polymer, polymethyl methacrylate polymer, polyarylate polymer, cinnamate polymer, coumarin polymer, phthalimidine ) -Based polymers, chalc (chalcone) -based polymers, aromatic acetylene (aromatic acetylene) may be made of a polymer such as polymers, these alone or 2 Or more may be mixed and used.
  • the peeling force of the separation layer 10 is not particularly limited, but may be, for example, 0.01N / 25mm or more and 1N / 25mm or less, preferably 0.01N / 25mm or more and 0.1N / 25mm or less.
  • the peeling force of the separation layer 10 is not particularly limited, but may be, for example, 0.01N / 25mm or more and 1N / 25mm or less, preferably 0.01N / 25mm or more and 0.1N / 25mm or less.
  • the thickness of the separation layer 10 is not particularly limited, but may be, for example, 10 to 1,000 nm, preferably 50 to 500 nm. When the said range is satisfied, peeling force is stable and a uniform pattern can be formed.
  • the first passivation layer 20 is formed between the separation layer 10 and the touch sensing layer 41 and is an optional component that may be omitted as necessary.
  • the first protective layer 20 covers and protects the touch sensing layer 41 together with the separation layer 10, and the separation layer 10 is formed during the process of manufacturing the film touch sensor according to the first embodiment of the present invention. A function of preventing exposure to an etchant for forming the touch sensing layer 41 is performed.
  • a polymer known in the art may be used without limitation, for example, an organic insulating layer may be applied, and among them, a polyol and a melamine curing agent may be used. It may be formed of a curable composition, but is not limited thereto.
  • polyol examples include, but are not limited to, polyether glycol derivatives, polyester glycol derivatives, polycaprolactone glycol derivatives, and the like.
  • melamine curing agents include methoxy methyl melamine derivatives, methyl melamine derivatives, butyl melamine derivatives, isobutoxy melamine derivatives and butoxy melamine Derivatives and the like, but are not limited thereto.
  • the first protective layer 20 may be formed of an organic-inorganic hybrid curable composition, and when using an organic compound and an inorganic compound at the same time, it is preferable in that cracks generated during peeling may be reduced. .
  • the organic compound the above-described components may be used, and the inorganic material may include silica-based nanoparticles, silicon-based nanoparticles, glass nanofibers, and the like, but is not limited thereto.
  • the optical compensation layer 31 is formed on the first passivation layer 20, and includes a pattern region in which the transparent electrode pattern constituting the touch sensing layer 41 is formed and an unpattern region in which the transparent electrode pattern is not formed.
  • FIG. 2 (a) showing a cross-sectional view of a film touch sensor according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 (b) which is a plan view showing the components of the touch sensing layer 41 corresponding to this cross-sectional view.
  • the film touch sensor may be divided into a pattern region and a non-pattern region according to the stacked structure in the vertical direction.
  • the non-patterned region has a structure in which the separation layer 10, the first protective layer 20, and the second protective layer 50 are stacked, and the pattern region is separated.
  • the layer 10 the first passivation layer 20, and the second passivation layer 50, the first transparent electrode pattern portion 410, the second transparent electrode pattern portion 420, or the bridge pattern portion 470 may be formed.
  • it has a laminated structure.
  • the non-pattern area is a spaced area between the first transparent electrode pattern part 410 and the second transparent electrode pattern part 420, and the pattern area is an area excluding the non-pattern area. .
  • the difference in the lamination structure of the non-patterned region and the pattern region causes a difference in the light transmittance through these regions, and the difference in the light transmittance causes a problem that the pattern region and the non-pattern region are visually recognized.
  • the optical compensation layer 31 when the optical compensation layer 31 is interposed between the first protective layer 20 and the touch sensing layer 41 according to the first embodiment of the present invention, the optical compensation layer 31 has a pattern region and a non-pattern. Since the difference in transmittance between the regions is compensated for, the pattern region and the non-pattern region are not visually recognized to the user.
  • the thickness ratio between the pattern region and the optical compensation layer 31 is 0.3 to 0.8
  • the thickness ratio between the optical compensation layer 31 and the pattern region is 0.07 to May be set to 0.7.
  • the refractive index of the optical compensation layer 31 may be configured to be greater than the refractive index of the first protective layer 20 and less than or equal to the refractive index of the transparent electrode pattern constituting the touch sensing layer 41.
  • the refractive index of the compensation layer 31 may be configured to be 1.6 or more and 2.1 or less, and more preferably, 1.6 or more and 1.8 or less.
  • the optical compensation layer 31 interposed between the first protective layer 20 and the touch sensing layer 41 is formed between the refractive index of the first protective layer 20 and the refractive index of the touch sensing layer 41.
  • the refractive index may be prevented to prevent light loss due to a sharp difference in refractive index between the first protective layer 20 and the touch sensing layer 41.
  • the refractive index is less than 1.6, there is a problem that the transmittance of the non-patterned region is increased to increase visibility. If the refractive index exceeds 2.1, there is a problem that the transmittance of the non-patterned region is lowered and the visibility is increased. In addition, since the thickness of the optical compensation layer 31 is too thin, there is a problem that difficulty in controlling thickness uniformity during the film forming process.
  • Tables 1 to 4 show the results of the visibility test for the transparent electrode pattern according to the thickness and the refractive index of the optical compensation layer and the test results for the transmittance of the pattern region in which the transparent electrode pattern is formed.
  • the transparent electrode sample having the pattern region was formed with a cinnamate resin separation layer on a glass substrate (700 ⁇ m thick), a polyolefin resin protection layer on the separation layer, and an optical compensation layer on the protection layer.
  • An electrode pattern layer was formed of ITO on the compensation layer.
  • a polyolefin resin second protective layer was formed.
  • the transparent electrode sample having the non-pattern region was formed in the same manner except that the electrode pattern layer was formed of ITO in the transparent electrode sample having the pattern region.
  • Optical compensation layer is ZrO 2 with diameter 10nm in polyolefin resin
  • the thickness and the refractive index of the optical compensation layer by adding the inorganic fine particles are formed only in the optical compensation layer on the glass and measured by the ST4000-DLX (K-Mac) thin film thickness and refractive index meter to have the thickness and refractive index of Table 1 It was formed on a sample having an unpatterned region.
  • Table 1 shows the results of the visibility test for the transparent electrode pattern according to the thickness and the refractive index of the optical compensation layer when the thickness of the transparent electrode pattern is 450 ⁇ .
  • the results of the visibility test were measured as transmittances of the pattern region and the non-pattern region, respectively, and expressed as the difference value. The unit is%.
  • the measurement equipment was CM3700D (Konica-Minolta Co., Ltd.) and the transmittance was measured for transmittance of light (Y_D65) in D65 standard light.
  • Optical Compensation Layer Refractive Index Optical Compensation Layer Thickness 1.67 1.7 1.75 1.82 1.9 2.1 0 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 100 1.3 1.3 1.4 1.5 1.7 200 1.3 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6 400 1.0 1.0 0.9 0.7 0.4 0.4 600 0.5 0.3 0.1 0.6 1.2 2.9 800 0.1 0.4 0.9 1.6 2.4 4.0 1000 0.2 0.5 1.0 1.7 2.2 2.9 1200 0.0 0.2 0.5 0.8 0.9 0.4 1400 0.5 0.5 0.4 0.4 0.6 1.2
  • Table 2 below shows an experimental result of the transmittance of the pattern region where the transparent electrode pattern is formed according to the thickness and the refractive index of the optical compensation layer when the thickness of the transparent electrode pattern is 450 ⁇ .
  • the optical compensation layer preferably has a thickness of 600 kPa to 1400 kPa, in which case, the thickness ratio (thickness of the pattern region / thickness of the optical compensation layer) between the pattern region and the optical compensation layer is 0.3 to 0.8. .
  • Table 3 below shows the results of the visibility test for the transparent electrode pattern according to the thickness and refractive index of the optical compensation layer when the thickness of the transparent electrode pattern is 1150 ⁇ .
  • Optical Compensation Layer Refractive Index Optical Compensation Layer Thickness 1.67 1.7 1.75 1.82 1.9 2.1 0 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 85 2.0 2.0 1.9 1.8 1.6 1.2 100 1.8 1.7 1.6 1.4 1.2 0.6 200 1.5 1.3 1.1 0.6 0.2 1.0 400 0.94 0.65 0.17 0.54 1.27 3.01 600 0.7 0.4 0.1 0.7 1.3 2.4 800 1.0 0.8 0.5 0.1 0.1 0.0 1000 1.5 1.5 1.4 1.5 1.6 2.4 1200 2.1 2.1 2.3 2.5 2.7 3.1 1400 2.4 1.5 2.5 2.6 2.5 1.3
  • Table 4 below shows an experimental result of the transmittance of the pattern region where the transparent electrode pattern is formed according to the thickness and the refractive index of the optical compensation layer when the thickness of the transparent electrode pattern is 1150 ⁇ .
  • the optical compensation layer has a thickness of 85 kPa to 800 kPa, and in this case, the thickness ratio (thickness of the optical compensation layer / pattern region of the optical compensation layer) is 0.07 to 0.7. .
  • the optical compensation layer 31 may include an inorganic insulating layer, and as a specific example, the optical compensation layer 31 may include Al 2 O 3 , MgO, NdF 3 , SiO N , Y 2 O 3 , and ZnO. , TiO 2 , ZrO 2 , Nb 2 O 5 It may be configured to include one or more selected from the group consisting of.
  • the optical compensation layer 31 may include an organic insulating layer, and as a specific example, the optical compensation layer 31 may be configured to include an organic material containing inorganic fine particles.
  • the content of the inorganic fine particles may be 40 parts by weight or more and 95 parts by weight or less based on the total weight of the optical compensation layer 31. Can be configured.
  • the content of the inorganic fine particles is less than 40 parts by weight, the film thickness must be thick to express the same refractive index, and there is a problem that cracking may occur when bending, ie, bending the touch sensor, due to an increase in the amount of organic materials.
  • the content of the inorganic fine particles is 95 parts by weight or more, there is a problem that the amount of organic materials capable of binding the fine particles is low so that the adhesion to the components located above and below the optical compensation layer 31 is lowered.
  • the organic material may be selected from the group consisting of acrylic resins, urethane resins, melamine resins, alkyd resins, siloxane-based polymers and organic silane condensates. It may include one or more selected, but is not limited thereto.
  • the inorganic fine particles are Al 2 O 3 , MgO, NdF 3 , SiO N , Y 2 O 3 , ZnO, TiO 2 , ZrO 2 , Nb It may be configured to include one or more selected from the group consisting of 2 O 5 , but is not limited thereto.
  • the optical compensation layer 31 may be configured to control the refractive index of the optical compensation layer 31 by adjusting the content of the inorganic fine particles.
  • the refractive index of the optical compensation layer 31 may be increased by increasing the content of the inorganic fine particles, and conversely, the refractive index of the optical compensation layer 31 may be reduced by reducing the content of the inorganic fine particles.
  • the average dispersed particle diameter of the inorganic fine particles may be configured to be 10 nm or more and 200 nm or less.
  • the touch sensing layer 41 is formed on the optical compensation layer 31 and is a component for sensing a touch signal input by a user.
  • the sensing patterns constituting the touch sensing layer 41 may be formed in an appropriate shape according to the requirements of the electronic device to which the touch sensing layer 41 is applied. For example, when applied to the touch screen panel, the sensing pattern may be detected. And it may be formed of two kinds of patterns of the pattern for detecting the y coordinate, but is not limited thereto.
  • the touch sensing layer 41 may include a first transparent electrode pattern part 410, a second transparent electrode pattern part 420, an insulation part 450, and a bridge pattern part 470.
  • the first transparent electrode pattern parts 410 are formed along the first direction while being electrically connected to each other, and the second transparent electrode pattern parts 420 are formed along the second direction while being electrically separated from each other.
  • the two directions are directions crossing with the first direction.
  • the first direction is the X direction
  • the second direction may be the Y direction.
  • the insulating part 450 is formed between the first transparent electrode pattern part 410 and the second transparent electrode pattern part 420, and the first transparent electrode pattern part 410 and the second transparent electrode pattern part 420 are formed. Electrically insulate More specifically, the insulating part 450 is formed on the entire surface of the first transparent electrode pattern part 410, the second transparent electrode pattern part 420, and the optical compensation layer 31. Contact holes exposing a portion of the second sensing electrode pattern portion are formed.
  • the bridge pattern part 470 is formed on the contact holes formed in the insulating part 450 and the insulating part 450 between the contact holes, and electrically connects adjacent second transparent electrode pattern parts 420. .
  • the first transparent electrode pattern part 410, the second transparent electrode pattern part 420, and the bridge pattern part 470 may be used without limitation as long as it is a transparent conductive material.
  • indium tin oxide (ITO) or indium may be used.
  • the thickness of the touch sensing layer 41 is not particularly limited, but in consideration of flexibility of the touch sensor, the touch sensing layer 41 is preferably a thin film.
  • the first transparent electrode pattern portion 410 and the second transparent electrode pattern portion 420 constituting the touch sensing layer 41 may be independently trigonal, pentagonal, pentagonal, hexagonal, or octagonal.
  • the above may be a polygonal pattern.
  • the touch sensing layer 41 may include a rule pattern.
  • a regular pattern means that the pattern form has regularity.
  • the sensing patterns may include, independently of each other, a mesh shape such as a rectangle or a square, or a pattern shape such as a hexagon.
  • the touch sensing layer 41 may include an irregular pattern.
  • Irregular pattern means that the shape of the pattern does not have regularity.
  • the sensing patterns constituting the touch sensing layer 41 are formed of a material such as metal nanowires, carbon-based materials, polymer materials, or the like, the sensing patterns may have a network structure.
  • the sensing patterns may have a network structure, signals are sequentially transmitted to adjacent patterns in contact with each other, thereby realizing a pattern having high sensitivity.
  • the sensing patterns constituting the touch sensing layer 41 may be formed of a single layer or a plurality of layers.
  • an insulating material known in the art may be used without limitation, for example, silicon oxide.
  • a photosensitive resin composition or a thermosetting resin composition containing a metal oxide or an acrylic resin such as may be used.
  • the insulating part 450 may be formed using an inorganic material such as silicon oxide (SiOx), and in this case, the insulating part 450 may be formed by deposition, sputtering, or the like.
  • the second passivation layer 50 is made of an insulating material, and includes the first transparent electrode pattern portion 410, the second transparent electrode pattern portion 420, the insulation portion 450, and the bridge constituting the touch sensing layer 41. It is formed to cover the pattern portion 470 to insulate the touch sensing layer 41 from the outside and to protect.
  • the second passivation layer 50 may be formed to planarize an opposite surface of the surface contacting the touch sensing layer 41.
  • the second protective layer 50 may be formed of a single layer or a plurality of layers of two or more layers.
  • an insulating material known in the art may be used as the material of the second protective layer 50 without limitation, and for example, a photosensitive resin composition including a metal oxide such as silicon oxide or an acrylic resin or the like. Thermosetting resin compositions can be used.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the second exemplary embodiment of the present invention and a plan view of some components thereof. That is, FIG. 3A is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a plan view of some components.
  • the film touch sensor according to the second embodiment of the present invention may include a separation layer 10, a first protective layer 20, an optical compensation layer 32, a touch sensing layer 41, and a second protective layer.
  • Layer 50 may be included in order to avoid duplication of explanation.
  • the second embodiment will be described focusing on the differences between the second embodiment and the first embodiment.
  • the optical compensation layer 32 is formed on the touch sensing layer 41, and the touch sensing layer 41 is the first protective layer 20. It is formed on the phase.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the third embodiment of the present invention and a plan view of some components thereof. That is, FIG. 4A is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a plan view of some components.
  • the film touch sensor according to the third embodiment of the present invention may include a separation layer 10, a first protective layer 20, an optical compensation layer 31, a touch sensing layer 42, and a second protective layer. Layer 50.
  • the second embodiment will be described focusing on differences between the third embodiment and the first embodiment.
  • the third embodiment is different from the first embodiment in the structure of the touch sensing layer 42.
  • the optical compensation of the insulating portion 460 is exposed on the front surface of the first transparent electrode pattern portion 410 and between the first sensing electrode pattern portion 410 and the second transparent electrode pattern portion 420. Formed on layer 31. That is, according to the third embodiment, the insulating portion 460 is formed only near the intersection area of the first transparent electrode pattern portion 410 and the second transparent electrode pattern portion 420, for example, an island shape.
  • the bridge pattern portion 470 is formed on, for example, the insulating portion 460 having an island shape to contact the adjacent second transparent electrode pattern portion 420.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the fourth exemplary embodiment and a plan view of some components thereof. That is, FIG. 5A is a cross-sectional view of a film touch sensor according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a plan view of some components.
  • the film touch sensor according to the fourth embodiment of the present invention may include a separation layer 10, a first protective layer 20, an optical compensation layer 32, a touch sensing layer 42, and a second protective layer.
  • Layer 50 may be included in order to avoid duplication of explanation.
  • the fourth embodiment will be described focusing on the differences between the fourth embodiment and the third embodiment.
  • the optical compensation layer 32 is formed on the touch sensing layer 42, and the touch sensing layer 42 is formed on the first protective layer 20. It is.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the fifth embodiment of the present invention and a plan view of some components thereof. That is, FIG. 6A is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a plan view of some components.
  • the film touch sensor according to the fifth embodiment of the present invention may include a separation layer 10, a first protective layer 20, an optical compensation layer 31, a touch sensing layer 43, and a second protective layer. Layer 50.
  • the fifth embodiment will be described focusing on differences between the fifth embodiment and the first embodiment.
  • the fifth embodiment is different from the first embodiment in the structure of the touch sensing layer 43. That is, according to the first embodiment, while the bridge pattern portion 470 constituting the touch sensing layer 41 has a top bridge structure, which is formed on the insulating portion 450, According to the embodiment, the bridge pattern portion 480 constituting the touch sensing layer 43 has a bottom bridge structure, which is formed on the lower portion of the insulating portion 460.
  • the bridge pattern portion 480 constituting the touch sensing layer 43 is formed on the optical compensation layer 31, and the adjacent portion is formed through the bridge pattern portion 480. 2 transparent electrode pattern portion 420 is electrically connected.
  • the insulating part 460 is formed on the bridge pattern part 480 such that a part of the bridge pattern part 480, that is, both edge regions thereof are exposed.
  • the first transparent electrode pattern portions 410 are formed to be connected to each other along the first direction on the insulating portion 460.
  • the second transparent electrode pattern part 420 is formed along the second direction crossing the first direction on the exposed area of the bridge pattern part 480 and the optical compensation layer 31.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the sixth exemplary embodiment and a plan view of some components thereof. That is, FIG. 7A is a cross-sectional view of the film touch sensor according to the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a plan view of some components.
  • the film touch sensor according to the sixth exemplary embodiment may include a separation layer 10, a first protective layer 20, an optical compensation layer 32, a touch sensing layer 43, and a second protective layer. Layer 50.
  • the sixth embodiment will be described focusing on the differences between the sixth embodiment and the fifth embodiment.
  • the optical compensation layer 32 is formed on the touch sensing layer 43, and the touch sensing layer 43 is formed on the first protective layer 20. It is.
  • a film touch sensor capable of compensating for a difference in transmittance between a pattern region and a non-pattern region constituting the touch sensing layer and preventing such regions from being visually recognized is provided. .
  • the film touch sensor that can improve the image quality by improving the light transmittance through the pattern region of the touch sensing layer.

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Abstract

본 발명은 필름 터치 센서에 관한 것이다. 본 발명은 분리층, 상기 분리층 상에 형성된 제1 보호층, 상기 제1 보호층 상에 형성된 터치 감지층, 상기 터치 감지층 상에 형성된 제2 보호층 및 상기 제1 보호층과 상기 터치 감지층 사이 또는 상기 터치 감지층과 상기 제2 보호층 사이에 형성되어 있으며, 상기 터치 감지층을 구성하는 투명전극 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역과 상기 투명전극 패턴이 형성되어 있지 않은 비패턴 영역 간의 투과율 차이를 보상하는 광학 보상층을 포함한다. 본 발명에 따르면, 터치 감지층을 이루는 패턴 영역과 비패턴 영역 간의 투과율 차이를 보상하여 이들 영역이 구별되게 시인되는 현상을 방지하고 패턴 영역을 통한 광 투과율을 향상시켜 영상 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

필름 터치 센서
본 발명은 필름 터치 센서에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 터치 감지층을 이루는 패턴 영역과 비패턴 영역 간의 투과율 차이를 보상하여 이들 영역이 구별되게 시인되는 현상을 방지하고 패턴 영역을 통한 광 투과율을 향상시켜 영상 품질을 향상시킬 수 있는 필름 터치 센서에 관한 것이다.
터치 센서는 사용자가 화면에 디스플레이되는 영상을 손가락이나 터치 펜 등으로 접촉하는 경우 이 접촉에 반응하여 터치 지점을 파악하는 장치로서, 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 EL(Organic light-Emitting Diode, OLED) 등과 같은 디스플레이 장치에 장착되는 구조로 제작된다.
일반적으로, 터치 센서에는 사용자의 터치 동작을 감지하기 위한 구성요소로서 서로 교차하는 방향으로 형성된 투명전극 패턴들을 포함하는 터치 감지층이 구비되는데, 이 터치 감지층은 투명전극 패턴이 존재하는 패턴 영역과 존재하지 않는 비패턴 영역으로 구분될 수 있다.
이러한 패턴 영역과 비패턴 영역을 통한 광 투과율이 서로 상이하기 때문에, 패턴 영역과 비패턴 영역이 구별되게 시인되는 문제점이 발생한다.
또한, 비패턴 영역과 비교하여 패턴 영역의 투과율이 상대적으로 낮기 때문에, 영상 품질이 저하된다는 문제점이 발생한다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 0001) 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0129625호(공개일자: 2013년 11월 29일, 명칭: 하이브리드 언더코팅층을 갖는 투명 도전성 필름 및 이의 제조방법, 이를 이용한 터치패널)
(특허문헌 0002) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0107969호(공개일자: 2015년 09월 24일, 명칭: 투명전극용 고굴절 대전방지 하드코팅 필름)
본 발명은 터치 감지층을 이루는 패턴 영역과 비패턴 영역 간의 투과율 차이를 보상하여 이들 영역이 구별되게 시인되는 현상을 방지할 수 있는 필름 터치 센서를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 터치 감지층의 패턴 영역을 통한 광 투과율을 향상시켜 영상 품질을 향상시킬 수 있는 필름 터치 센서를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 필름 터치 센서는 분리층, 상기 분리층 상에 형성된 제1 보호층, 상기 제1 보호층 상에 형성된 터치 감지층, 상기 터치 감지층 상에 형성된 제2 보호층 및 상기 제1 보호층과 상기 터치 감지층 사이 또는 상기 터치 감지층과 상기 제2 보호층 사이에 형성되어 있으며, 상기 터치 감지층을 구성하는 투명전극 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역과 상기 투명전극 패턴이 형성되어 있지 않은 비패턴 영역 간의 투과율 차이를 보상하는 광학 보상층을 포함한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 패턴 영역의 두께는 300Å 내지 600Å이고, 상기 패턴 영역과 상기 광학 보상층 간의 두께비(패턴 영역의 두께/광학 보상층의 두께)는 0.3 이상 0.8 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 패턴 영역의 두께는 1100Å 내지 1500Å이고, 상기 광학 보상층과 상기 패턴 영역 간의 두께비(광학 보상층의 두께/패턴 영역의 두께)는 0.07 이상 0.7 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층의 굴절률은 상기 제1 보호층의 굴절률보다 크고 상기 터치 감지층을 구성하는 투명전극 패턴의 굴절률 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층의 굴절률은 1.6 이상 2.1 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층의 굴절률은 1.6 이상 1.8 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층은 무기 절연막을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층은 Al2O3, MgO, NdF3, SiON, Y2O3, ZnO, TiO2, ZrO2, Nb2O5로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층은 유기 절연막을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층은 무기 미립자가 함유된 유기물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 무기 미립자의 함량은 상기 광학 보상층의 전체 중량을 기준으로 40 중량부 이상 95 중량부 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 유기물은 아크릴 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 실록산계 폴리머, 유기 실란 축합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 무기 미립자는 Al2O3, MgO, NdF3, SiON, Y2O3, ZnO, TiO2, ZrO2, Nb2O5로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 무기 미립자의 함량을 조절하여 상기 광학 보상층의 굴절률을 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 무기 미립자의 평균 분산 입자 직경은 10nm 이상 200nm 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 측면에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층은 상기 제1 보호층 상에 형성되어 있고, 상기 터치 감지층은 상기 광학 보상층 상에 제1 방향을 따라 서로 연결되도록 형성된 제1 투명전극 패턴부, 상기 광학 보상층 상에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 서로 분리되도록 형성된 제2 투명전극 패턴부, 상기 제1 투명전극 패턴부와 상기 제2 투명전극 패턴부 및 상기 광학 보상층의 전면 상에 형성되어 상기 제1 투명전극 패턴부와 상기 제2 투명전극 패턴부를 절연시키는 절연부 및 인접하는 제2 감지 전극 패턴부의 일부가 노출되도록 상기 절연부에 형성된 컨택홀들과 상기 컨택홀들 사이의 절연부 상에 형성되어 상기 인접하는 제2 투명전극 패턴부를 전기적으로 연결하는 브릿지 패턴부를 포함한다.
본 발명의 제2 측면에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층은 상기 터치 감지층 상에 형성되어 있고, 상기 터치 감지층은 상기 제1 보호층 상에 제1 방향을 따라 서로 연결되도록 형성된 제1 투명전극 패턴부, 상기 제1 보호층 상에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 서로 분리되도록 형성된 제2 투명전극 패턴부, 상기 제1 투명전극 패턴부와 상기 제2 투명전극 패턴부 및 상기 제1 보호층의 전면 상에 형성되어 상기 제1 투명전극 패턴부와 상기 제2 투명전극 패턴부를 절연시키는 절연부 및 인접하는 제2 감지 전극 패턴부의 일부가 노출되도록 상기 절연부에 형성된 컨택홀들과 상기 컨택홀들 사이의 절연부 상에 형성되어 상기 인접하는 제2 투명전극 패턴부를 전기적으로 연결하는 브릿지 패턴부를 포함한다.
본 발명의 제3 측면에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층은 상기 제1 보호층 상에 형성되어 있고, 상기 터치 감지층은 상기 광학 보상층 상에 제1 방향을 따라 서로 연결되도록 형성된 제1 투명전극 패턴부, 상기 광학 보상층 상에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 서로 분리되도록 형성된 제2 투명전극 패턴부, 상기 제1 투명전극 패턴부의 전면 및 상기 제1 감지 전극 패턴부와 상기 제2 투명전극 패턴부 사이에서 노출되는 광학 보상층 상에 형성되어 상기 제1 투명전극 패턴부와 상기 제2 투명전극 패턴부를 절연시키는 절연부 및 인접하는 제2 투명전극 패턴부에 접촉되도록 상기 절연부 상에 형성되어 상기 인접하는 제2 투명전극 패턴부를 전기적으로 연결하는 브릿지 패턴부를 포함한다.
본 발명의 제4 측면에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층은 상기 터치 감지층 상에 형성되어 있고, 상기 터치 감지층은 상기 제1 보호층 상에 제1 방향을 따라 서로 연결되도록 형성된 제1 투명전극 패턴부, 상기 제1 보호층 상에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 서로 분리되도록 형성된 제2 투명전극 패턴부, 상기 제1 투명전극 패턴부의 전면 및 상기 제1 감지 전극 패턴부와 상기 제2 투명전극 패턴부 사이에서 노출되는 제1 보호층 상에 형성되어 상기 제1 투명전극 패턴부와 상기 제2 투명전극 패턴부를 절연시키는 절연부 및 인접하는 제2 투명전극 패턴부에 접촉되도록 상기 절연부 상에 형성되어 상기 인접하는 제2 투명전극 패턴부를 전기적으로 연결하는 브릿지 패턴부를 포함한다.
본 발명의 제5 측면에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층은 상기 제1 보호층 상에 형성되어 있고, 상기 터치 감지층은 상기 광학 보상층 상에 형성된 브릿지 패턴부, 상기 브리지 패턴부의 일부가 노출되도록 상기 브릿지 패턴부 상에 형성된 절연부, 상기 절연부 상에 제1 방향을 따라 서로 연결되도록 형성된 제1 투명전극 패턴부 및 상기 브리지 패턴부의 노출 영역과 상기 광학 보상층 상에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 형성된 제2 투명전극 패턴부를 포함하고, 상기 브릿지 패턴부를 매개로 인접하는 제2 투명전극 패턴부가 전기적으로 연결된다.
본 발명의 제6 측면에 따른 필름 터치 센서에 있어서, 상기 광학 보상층은 상기 터치 감지층 상에 형성되어 있고, 상기 터치 감지층은 상기 제1 보호층 상에 형성된 브릿지 패턴부, 상기 브리지 패턴부의 일부가 노출되도록 상기 브릿지 패턴부 상에 형성된 절연부, 상기 절연부 상에 제1 방향을 따라 서로 연결되도록 형성된 제1 투명전극 패턴부 및 상기 브리지 패턴부의 노출 영역과 상기 제1 보호층 상에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 형성된 제2 투명전극 패턴부를 포함하고, 상기 브릿지 패턴부를 매개로 인접하는 제2 투명전극 패턴부가 전기적으로 연결된다.
본 발명에 따르면, 터치 감지층을 이루는 패턴 영역과 비패턴 영역 간의 투과율 차이를 보상하여 이들 영역이 구별되게 시인되는 현상을 방지할 수 있는 필름 터치 센서가 제공되는 효과가 있다.
또한, 터치 감지층의 패턴 영역을 통한 광 투과율을 향상시켜 영상 품질을 향상시킬 수 있는 필름 터치 센서가 제공되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 필름 터치 센서의 전체적인 평면 형상을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도 및 일부 구성요소에 대한 평면도이고,
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도 및 일부 구성요소에 대한 평면도이고,
도 4는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도 및 일부 구성요소에 대한 평면도이고,
도 5는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도 및 일부 구성요소에 대한 평면도이고,
도 6은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도 및 일부 구성요소에 대한 평면도이고,
도 7은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도 및 일부 구성요소에 대한 평면도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 필름 터치 센서의 전체적인 평면 형상을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 필름 터치 센서는 시각 정보가 표시되는지 여부를 기준으로 표시 영역과 비표시 영역으로 구분될 수 있다. 도 1에서, 비표시 영역에 구비되는 구성요소들에 대한 시인성 향상을 위해 비표시 영역을 실제보다 크게 표현하였음을 밝혀둔다.
표시 영역은 필름 터치 센서에 결합된 장치가 제공하는 화상이 표시되는 영역인 동시에 사용자로부터 입력되는 터치 신호를 정전용량방식으로 감지하기 위한 영역으로서, 이 표시 영역에는 서로 교차하는 방향으로 형성되는 다수의 감지 패턴들을 포함하는 구성요소들이 형성되어 있다.
표시 영역의 외곽에 위치하는 비표시 영역에는 감지 패턴들과 전기적으로 연결되는 전극 패드들, 이 전극 패드들에 전기적으로 연결되는 감지 라인들, 이 감지 라인들에 전기적으로 연결되는 본딩 패드들이 형성되어 있다. 본딩 패드에는 표시 영역에서 감지된 터치 신호를 도시하지 않은 구동부로 전달하는 FPC(Flexible Printed Circuit)가 연결된다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도 및 일부 구성요소에 대한 평면도이다. 즉, 도 2는 (a)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도이고, 도 2의 (b)는 일부 구성요소에 대한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 필름 터치 센서는 분리층(10), 제1 보호층(20), 광학 보상층(31), 터치 감지층(41) 및 제2 보호층(50)을 포함한다.
분리층(10)은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 필름 터치 센서를 제조하는 공정에서, 유리 등과 같은 경질의 캐리어 기판으로부터의 박리를 위해 형성되는 층이다. 후술하겠지만, 분리층(10)은 상부에 형성되는 터치 감지층(41)을 감싸서 피복하고 이를 절연시키는 기능을 아울러 수행할 수 있다.
일정 수준의 박리력과 투명성을 제공하는 조건을 충족시키면 분리층(10)의 소재는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 분리층(10)은 폴리이미드(polyimide)계 고분자, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol)계 고분자, 폴리아믹산(polyamic acid)계 고분자, 폴리아미드(polyamide)계 고분자, 폴리에틸렌(polyethylene)계 고분자, 폴리스타일렌(polystylene)계 고분자, 폴리노보넨(polynorbornene)계 고분자, 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer)계 고분자, 폴리아조벤젠(polyazobenzene)계 고분자, 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide)계 고분자, 폴리에스테르(polyester)계 고분자, 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate)계 고분자, 폴리아릴레이트(polyarylate)계 고분자, 신나메이트(cinnamate)계 고분자, 쿠마린(coumarin)계 고분자, 프탈리미딘(phthalimidine)계 고분자, 칼콘(chalcone)계 고분자, 방향족 아세틸렌계(aromatic acetylene) 고분자 등의 고분자로 제조된 것일 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
분리층(10)의 박리력은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 0.01N/25mm 이상 1N/25mm 이하일 수 있으며, 바람직하게는 0.01N/25mm 이상 0.1N/25mm 이하일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 터치 센서의 제조공정에서, 캐리어 기판으로부터 잔여물 없이 용이하게 박리될 수 있으며, 박리시 발생하는 장력에 의한 컬(curl) 및 크랙을 저감할 수 있다.
분리층(10)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어, 10 내지 1,000nm일 수 있으며, 바람직하게는 50 내지 500nm일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 박리력이 안정하고, 균일한 패턴을 형성할 수 있다.
제1 보호층(20)은 분리층(10)과 터치 감지층(41) 사이에 형성되어 있으며, 필요에 따라 생략될 수 있는 선택적인 구성요소이다. 제1 보호층(20)은 분리층(10)과 함께 터치 감지층(41)을 피복하여 보호하며, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 필름 터치 센서를 제조하는 공정 중에 분리층(10)이 터치 감지층(41) 형성을 위한 에천트(etchant)에 노출되지 않도록 하는 기능을 수행한다.
제1 보호층(20)의 소재로는 당 기술분야에 공지된 고분자가 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 유기 절연막이 적용될 수 있으며, 그 중에서도 폴리올(polyol) 및 멜라민(melamine) 경화제를 포함하는 경화성 조성물로 형성된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
폴리올의 구체적인 종류로는 폴리에테르 글리콜(polyether glycol) 유도체, 폴리에스테르 글리콜(polyester glycol) 유도체, 폴리카프로락톤 글리콜(polycaprolactone glycol) 유도체 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
멜라민 경화제의 구체적인 종류로는 메톡시 메틸 멜라민(methoxy methyl melamine) 유도체, 메틸 멜라민(methyl melamine) 유도체, 부틸 멜라민(butyl melamine) 유도체, 이소부톡시 멜라민(isobutoxy melamine) 유도체 및 부톡시 멜라민(butoxy melamine) 유도체 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로, 제1 보호층(20)은 유무기 하이브리드 경화성 조성물로 형성될 수 있으며, 유기 화합물과 무기 화합물을 동시에 사용하는 경우, 박리시 발생하는 크랙(crack)을 저감할 수 있다는 점에서 바람직하다.
유기 화합물로는 전술한 성분이 사용될 수 있고, 무기물로는 실리카계 나노 입자, 실리콘계 나노 입자, 유리 나노 섬유 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
광학 보상층(31)은 제1 보호층(20) 상에 형성되어 있으며, 터치 감지층(41)을 구성하는 투명전극 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역과 투명전극 패턴이 형성되어 있지 않은 비패턴 영역 간의 투과율 차이를 보상하는 기능을 수행한다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도를 나타낸 도 2의 (a) 및 이 단면도에 대응하여 터치 감지층(41)의 구성요소들을 나타낸 평면도인 도 2의 (b)를 참조하면, 필름 터치 센서는 상하 방향의 적층 구조에 따라 패턴 영역과 비패턴 영역으로 구분될 수 있다.
만약, 광학 보상층(31)이 개재되지 않는 경우, 비패턴 영역은 분리층(10), 제1 보호층(20), 제2 보호층(50)이 적층된 구조를 갖고, 패턴 영역은 분리층(10), 제1 보호층(20), 제2 보호층(50)뿐만 아니라, 제1 투명전극 패턴부(410) 또는 제2 투명전극 패턴부(420) 또는 브릿지 패턴부(470)가 추가적으로 적층된 구조를 갖는다. 비패턴 영역은 도 2의 (b)에 개시된 바와 같이, 제1 투명전극 패턴부(410)와 제2 투명전극 패턴부(420) 사이의 이격 영역이고, 패턴 영역은 비패턴 영역을 제외한 영역이다. 비패턴 영역과 패턴 영역의 적층 구조의 차이는 이들 영역을 통한 광 투과율의 차이를 유발하며, 이러한 광 투과율의 차이로 인하여 패턴 영역과 비패턴 영역이 구별되게 시인되는 문제점이 발생한다.
반면, 본 발명의 제1 실시 예에 따라, 광학 보상층(31)을 제1 보호층(20)과 터치 감지층(41) 사이에 개재시키면, 광학 보상층(31)이 패턴 영역과 비패턴 영역 간의 투과율 차이를 보상하기 때문에, 패턴 영역과 비패턴 영역이 사용자에게 구별될 정도로 시인되지 않는다.
예를 들어, 패턴 영역과 비패턴 영역 간의 투과율 차이, 구체적으로는 이들 영역에서의 굴절률 차이로 인해 유발되는 광 투과율의 차이를 적절하게 보상하기 위한 수단으로, 광이 진행하는 경로에 위치하는 매질의 두께가 투과율에 영향을 미치는 점을 고려하여, 패턴 영역의 두께가 300Å ~ 600Å인 경우, 패턴 영역과 광학 보상층(31) 간의 두께비(패턴 영역의 두께/광학 보상층(31)의 두께)는 0.3 ~ 0.8로 설정될 수 있고, 패턴 영역의 두께가 1100Å ~ 1500Å인 경우에는, 광학 보상층(31)과 패턴 영역 간의 두께비(광학 보상층(31)의 두께/패턴 영역의 두께)는 0.07 ~ 0.7로 설정될 수 있다.
예를 들어, 광학 보상층(31)의 굴절률은 제1 보호층(20)의 굴절률보다 크고 터치 감지층(41)을 구성하는 투명전극 패턴의 굴절률 이하가 되도록 구성될 수 있으며, 구체적인 예로, 광학 보상층(31)의 굴절률은 1.6 이상 2.1 이하로 구성될 수 있으며, 보다 바람직하게는, 1.6 이상 1.8 이하가 되도록 구성될 수 있다. 이와 같이 구성하면, 제1 보호층(20)과 터치 감지층(41) 사이에 개재되는 광학 보상층(31)이 제1 보호층(20)의 굴절률과 터치 감지층(41)의 굴절률 사이의 굴절률을 갖게 되어 제1 보호층(20)과 터치 감지층(41) 간의 급격한 굴절률 차이로 인한 광 손실을 방지할 수 있다. 굴절률이 1.6 미만이면, 비패턴영 역의 투과율이 증가되어 시인성이 증가하는 문제가 있다. 굴절률이 2.1을 초과하면, 비패턴 영역의 투과율이 저하되어 시인성이 증가하는 문제가 있다. 그리고, 광학 보상층(31)의 두께가 너무 얇아 성막공정시 두께 균일도 제어에 어려움이 발생하는 문제가 있다.
다음 표 1 내지 표 4는 광학 보상층의 두께와 굴절률에 따른 투명전극 패턴에 대한 시인성 실험 결과 및 투명전극 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역의 투과율에 대한 실험 결과이다.
이 실험에서, 패턴 영역을 갖는 투명전극 샘플은 유리기판(두께 700㎛) 상에 신나메이트계 수지 분리층, 분리층 상에 폴리올레핀계 수지 보호층, 보호층 상에 광학 보상층을 형성하고, 광학 보상층 상에 ITO로 전극 패턴층을 형성하였다. 이후, 폴리올레핀계 수지 제2 보호층을 형성하였다.
비패턴 영역을 갖는 투명전극 샘플은 상기 패턴 영역을 갖는 투명전극 샘플에서 ITO로 전극 패턴층을 형성하는 것을 제외하고 동일하게 형성하였다.
광학 보상층은 폴리올레핀계수지에 직경 10nm인 ZrO2 무기 미립자를 첨가하여 광학 보상층의 두께와 굴절률은 Glass에 광학 보상층만을 형성하여 ST4000-DLX(K-Mac社) 박막 두께 및 굴절률 측정기로 측정하여 표 1의 두께와 굴절률을 갖도록 상기 패턴 영역과 비패턴 영역을 갖는 샘플에 형성하였다.
다음 표 1은 투명전극 패턴의 두께가 450Å인 경우, 광학 보상층의 두께와 굴절률에 따른 투명전극 패턴에 대한 시인성 실험 결과를 나타낸다. 시인성 실험 결과는 패턴 영역과 비패턴 영역의 투과율을 각각 측정하여 그 차이값으로 나타내었다. 단위는 %이다. 측정장비는 CM3700D(Konica-Minolta社)이며 투과율은 D65표준광에서의 시감도투과율(Y_D65)을 측정하였다.
광학보상층 굴절률
광학보상층 두께(Å) 1.67 1.7 1.75 1.82 1.9 2.1
0 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
100 1.3 1.3 1.3 1.4 1.5 1.7
200 1.3 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6
400 1.0 1.0 0.9 0.7 0.4 0.4
600 0.5 0.3 0.1 0.6 1.2 2.9
800 0.1 0.4 0.9 1.6 2.4 4.0
1000 0.2 0.5 1.0 1.7 2.2 2.9
1200 0.0 0.2 0.5 0.8 0.9 0.4
1400 0.5 0.5 0.4 0.4 0.6 1.2
다음 표 2는 투명전극 패턴의 두께가 450Å인 경우, 광학 보상층의 두께와 굴절률에 따른 투명전극 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역의 투과율에 대한 실험 결과를 나타낸다.
광학보상층 굴절률
광학보상층 두께(Å) 1.67 1.7 1.75 1.82 1.9 2.1
0 91.2 91.2 91.2 91.2 91.2 91.2
100 91.1 91.0 90.9 90.8 90.6 90.1
200 91.0 90.9 90.7 90.5 90.1 88.9
400 91.0 90.9 90.7 90.2 89.5 87.1
600 91.3 91.2 91.0 90.5 89.8 87.1
800 91.7 91.7 91.6 91.3 90.8 89.0
1000 91.9 92.0 92.0 91.9 91.7 91.1
1200 91.9 92.0 92.1 92.1 92.0 91.6
1400 91.7 91.7 91.7 91.6 91.4 90.3
표 1과 표 2를 참조하면, 투명전극 패턴의 두께가 450Å이고, 광학 보상층의 굴절률이 1.6 ~ 2.1, 보다 바람직하게는, 1.6 ~ 1.8인 조건에서, 투명전극 패턴에 대한 시인성과 패턴 영역의 투과율을 동시에 고려할 때, 광학 보상층은 600Å ~ 1400Å의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 이 경우, 패턴 영역과 광학 보상층 간의 두께비(패턴 영역의 두께/광학 보상층의 두께)는 0.3 ~ 0.8이 된다.
다음 표 3은 투명전극 패턴의 두께가 1150Å인 경우, 광학 보상층의 두께와 굴절률에 따른 투명전극 패턴에 대한 시인성 실험 결과를 나타낸다.
광학보상층 굴절률
광학보상층 두께(Å) 1.67 1.7 1.75 1.82 1.9 2.1
0 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1
85 2.0 2.0 1.9 1.8 1.6 1.2
100 1.8 1.7 1.6 1.4 1.2 0.6
200 1.5 1.3 1.1 0.6 0.2 1.0
400 0.94 0.65 0.17 0.54 1.27 3.01
600 0.7 0.4 0.1 0.7 1.3 2.4
800 1.0 0.8 0.5 0.1 0.1 0.0
1000 1.5 1.5 1.4 1.5 1.6 2.4
1200 2.1 2.1 2.3 2.5 2.7 3.1
1400 2.4 1.5 2.5 2.6 2.5 1.3
다음 표 4는 투명전극 패턴의 두께가 1150Å인 경우, 광학 보상층의 두께와 굴절률에 따른 투명전극 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역의 투과율에 대한 실험 결과를 나타낸다.
광학보상층 굴절률
광학보상층 두께(Å) 1.67 1.7 1.75 1.82 1.9 2.1
0 90.3 90.3 90.3 90.3 90.3 90.3
85 90.4 90.4 90.5 90.6 90.7 90.8
100 90.5 90.6 90.7 90.8 91.0 91.3
200 90.8 90.9 91.0 91.2 91.4 91.5
400 91.06 91.19 91.34 91.39 91.22 89.66
600 91.0 91.1 91.0 90.6 89.9 86.6
800 90.6 90.6 90.3 89.5 88.5 85.0
1000 90.2 90.0 89.6 88.8 87.9 85.8
1200 89.8 89.6 89.3 88.8 88.4 88.2
1400 89.8 89.7 89.5 89.5 89.5 90.2
표 3과 표 4를 참조하면, 투명전극 패턴의 두께가 1150Å이고, 광학보상층의 굴절률이 1.6 ~ 2.1, 보다 바람직하게는, 1.6 ~ 1.8인 조건에서, 투명전극 패턴에 대한 시인성과 패턴 영역의 투과율을 동시에 고려할 때, 광학보상층은 85Å ~ 800Å의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 이 경우, 광학 보상층과 패턴 영역 간의 두께비(광학 보상층의 두께/패턴 영역의 두께)는 0.07 ~ 0.7가 된다.
하나의 예로, 광학 보상층(31)은 무기 절연막을 포함하여 구성될 수 있으며, 구체적인 예로, 광학 보상층(31)은 Al2O3, MgO, NdF3, SiON, Y2O3, ZnO, TiO2, ZrO2 , Nb2O5로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하도록 구성될 수 있다.
다른 예로, 광학 보상층(31)은 유기 절연막을 포함하여 구성될 수 있으며, 구체적인 예로, 광학 보상층(31)은 무기 미립자가 함유된 유기물을 포함하도록 구성될 수 있다.
광학 보상층(31)이 무기 미립자가 함유된 유기물을 포함하여 구성되는 경우, 예를 들어, 무기 미립자의 함량은 광학 보상층(31)의 전체 중량을 기준으로 40 중량부 이상 95 중량부 이하로 구성될 수 있다. 무기 미립자의 함량이 40 중량부 미만인 경우, 동일 굴절율을 발현하려면 막 두께가 두꺼워져야 하고, 유기 재료량 증가로 밴딩(bending)시, 즉, 터치 센서를 구부리는 경우 크랙이 발생할 수 있다는 문제점이 있다. 무기 미립자의 함량이 95 중량부 이상인 경우, 미립자를 바인딩할 수 있는 유기 재료의 양이 적어 광학 보상층(31)의 상부 및 하부에 위치하는 구성요소에 대한 밀착력이 낮아지는 문제점이 있다.
광학 보상층(31)이 무기 미립자가 함유된 유기물을 포함하여 구성되는 경우, 예를 들어, 유기물은 아크릴 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 실록산계 폴리머, 유기 실란 축합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 않는다.
광학 보상층(31)이 무기 미립자가 함유된 유기물을 포함하여 구성되는 경우, 무기 미립자는 Al2O3, MgO, NdF3, SiON, Y2O3, ZnO, TiO2, ZrO2 , Nb2O5로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하도록 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
광학 보상층(31)이 무기 미립자가 함유된 유기물을 포함하여 구성되는 경우, 예를 들어, 무기 미립자의 함량을 조절하여 광학 보상층(31)의 굴절률을 조절하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 무기 미립자의 함량을 높여 광학 보상층(31)의 굴절률을 높이고, 반대로, 무기 미립자의 함량을 줄여 광학 보상층(31)의 굴절률을 낮출 수 있다.
광학 보상층(31)이 무기 미립자가 함유된 유기물을 포함하여 구성되는 경우, 예를 들어, 무기 미립자의 평균 분산 입자 직경은 10nm 이상 200nm 이하가 되도록 구성될 수 있다.
터치 감지층(41)은 광학 보상층(31) 상에 형성되어 있으며, 사용자가 입력하는 터치 신호를 감지하기 위한 구성요소이다.
예를 들어, 터치 감지층(41)을 구성하는 감지 패턴들은 적용되는 전자 기기의 요구에 따라 적절한 모양으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 터치 스크린 패널에 적용되는 경우, x 좌표를 감지하는 패턴과 y 좌표를 감지하는 패턴의 2종류 패턴들로 형성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 터치 감지층(41)은 제1 투명전극 패턴부(410), 제2 투명전극 패턴부(420), 절연부(450) 및 브릿지 패턴부(470)를 포함할 수 있다.
제1 투명전극 패턴부(410) 서로 전기적으로 연결된 상태로 제1 방향을 따라 형성되어 있고, 제2 투명전극 패턴부(420) 서로 전기적으로 분리된 상태로 제2 방향을 따라 형성되어 있으며, 제2 방향은 제1 방향과 교차하는 방향이다. 예를 들어, 제1 방향이 X 방향인 경우, 제2 방향은 Y 방향일 수 있다.
절연부(450)는 제1 투명전극 패턴부(410)와 제2 투명전극 패턴부(420) 사이에 형성되어 있으며, 제1 투명전극 패턴부(410)와 제2 투명전극 패턴부(420)를 전기적으로 절연시킨다. 보다 구체적으로, 절연부(450)는 제1 투명전극 패턴부(410)와 제2 투명전극 패턴부(420) 및 광학 보상층(31)의 전면 상에 형성되어 있으며, 절연부(450)에는 제2 감지 전극 패턴부의 일부를 노출시키는 컨택홀들이 형성되어 있다.
브릿지 패턴부(470)는 절연부(450)에 형성된 컨택홀들과 컨택홀들 사이의 절연부(450) 상에 형성되어 있으며, 인접하는 제2 투명전극 패턴부(420)를 전기적으로 연결한다.
제1 투명전극 패턴부(410), 제2 투명전극 패턴부(420), 브릿지 패턴부(470)로는 투명 도전성 물질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들어, 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 갈륨징크옥사이드(GZO), 플로린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO) 및 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO)로 이루어진 군에서 선택된 금속산화물류; 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo) 및 APC로 이루어진 군에서 선택된 금속류; 금, 은, 구리 및 납으로 이루어진 군에서 선택된 금속의 나노와이어; 탄소나노튜브(CNT) 및 그래핀 (graphene)으로 이루어진 군에서 선택된 탄소계 물질류; 및 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 및 폴리아닐린(PANI)으로 이루어진 군에서 선택된 전도성 고분자 물질류에서 선택된 재료로 형성될 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있고, 바람직하게는 인듐틴옥사이드가 사용될 수 있다. 결정성 또는 비결정성 인듐틴옥사이드가 모두 사용 가능하다.
터치 감지층(41)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 터치 센서의 유연성을 고려할 때 가급적 박막인 것이 바람직하다.
예를 들어, 터치 감지층(41)을 구성하는 제1 투명전극 패턴부(410)와 제2 투명전극 패턴부(420)는 서로 독립적으로 3각형, 4각형, 5각형, 6각형 또는 7각형 이상의 다각형 패턴일 수 있다.
또한, 예를 들어, 터치 감지층(41)은 규칙 패턴을 포함할 수 있다. 규칙 패턴이란, 패턴의 형태가 규칙성을 갖는 것을 의미한다. 예들 들어, 감지 패턴들은 서로 독립적으로 직사각형 또는 정사각형과 같은 메쉬 형태나, 육각형과 같은 형태의 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 터치 감지층(41)은 불규칙 패턴을 포함할 수 있다. 불규칙 패턴이란 패턴의 형태가 규칙성을 갖지 아니한 것을 의미한다.
또한, 예를 들어, 터치 감지층(41)을 구성하는 감지 패턴들이 금속 나노와이어, 탄소계 물질류, 고분자 물질류 등의 재료로 형성된 경우, 감지 패턴들은 망상 구조를 가질 수 있다. 감지 패턴들이 망상 구조를 갖는 경우, 서로 접촉하여 인접하는 패턴들에 순차적으로 신호가 전달되므로, 높은 감도를 갖는 패턴을 실현할 수 있다.
예를 들어, 터치 감지층(41)을 구성하는 감지 패턴들은 단일층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.
제1 투명전극 패턴부(410)와 제2 투명전극 패턴부(420)를 절연시키는 절연부(450)의 소재로는 당 기술분야에 알려진 절연 소재가 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 실리콘 산화물과 같은 금속 산화물이나 아크릴계 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물 혹은 열경화성 수지 조성물이 사용될 수 있다. 또는 절연부(450)는 실리콘산화물(SiOx)등의 무기물을 사용하여 형성될 수 있으며, 이 경우 증착, 스퍼터링 등의 방법으로 형성될 수 있다.
제2 보호층(50)은 절연성 소재로 형성되며, 터치 감지층(41)을 구성하는 제1 투명전극 패턴부(410), 제2 투명전극 패턴부(420), 절연부(450), 브릿지 패턴부(470)를 덮도록 형성되어, 터치 감지층(41)을 외부와 절연시키고, 보호하는 기능을 수행한다.
예를 들어, 제2 보호층(50)은 터치 감지층(41)과 접하는 면의 반대면이 평탄화되도록 형성될 수 있다.
또한, 예를 들어, 제2 보호층(50)은 단층 또는 2층 이상의 복수의 층으로 형성될 수 있다.
또한, 예를 들어, 제2 보호층(50)의 소재로는 당 기술분야에 알려진 절연 소재가 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 실리콘 산화물과 같은 금속 산화물이나 아크릴계 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물 혹은 열경화성 수지 조성물이 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도 및 일부 구성요소에 대한 평면도이다. 즉, 도 3의 (a)는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도이고, 도 3의 (b)는 일부 구성요소에 대한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 필름 터치 센서는 분리층(10), 제1 보호층(20), 광학 보상층(32), 터치 감지층(41) 및 제2 보호층(50)을 포함한다. 이하에서는, 설명의 중복을 피하기 위하여, 제1 실시 예와 비교하여 제2 실시 예가 갖는 차이점에 초점을 맞춰 제2 실시 예를 설명한다.
앞서 상세히 설명한 제1 실시 예와 달리, 제2 실시 예에 따르면, 광학 보상층(32)이 터치 감지층(41) 상에 형성되어 있고, 터치 감지층(41)은 제1 보호층(20) 상에 형성되어 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도 및 일부 구성요소에 대한 평면도이다. 즉, 도 4의 (a)는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도이고, 도 4의 (b)는 일부 구성요소에 대한 평면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 필름 터치 센서는 분리층(10), 제1 보호층(20), 광학 보상층(31), 터치 감지층(42) 및 제2 보호층(50)을 포함한다. 이하에서는, 설명의 중복을 피하기 위하여, 제1 실시 예와 비교하여 제3 실시 예가 갖는 차이점에 초점을 맞춰 제2 실시 예를 설명한다.
제3 실시 예는, 터치 감지층(42)의 구조에 있어서, 제1 실시 예와 상이하다.
제3 실시 예에 따르면, 절연부(460)가 제1 투명전극 패턴부(410)의 전면 및 제1 감지 전극 패턴부(410)와 제2 투명전극 패턴부(420) 사이에서 노출되는 광학 보상층(31) 상에 형성되어 있다. 즉, 제3 실시 예에 따르면, 절연부(460)가 제1 투명전극 패턴부(410)와 제2 투명전극 패턴부(420)의 교차 영역 인근에만 형성된, 예를 들어, 섬(island) 형상을 갖는다. 브릿지 패턴부(470)는 인접하는 제2 투명전극 패턴부(420)에 접촉되도록, 예를 들어, 섬 형상을 갖는 절연부(460) 상에 형성되어 있다.
도 5는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도 및 일부 구성요소에 대한 평면도이다. 즉, 도 5의 (a)는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도이고, 도 5의 (b)는 일부 구성요소에 대한 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 필름 터치 센서는 분리층(10), 제1 보호층(20), 광학 보상층(32), 터치 감지층(42) 및 제2 보호층(50)을 포함한다. 이하에서는, 설명의 중복을 피하기 위하여, 제3 실시 예와 비교하여 제4 실시 예가 갖는 차이점에 초점을 맞춰 제4 실시 예를 설명한다.
제3 실시 예와 달리, 제4 실시 예에 따르면, 광학 보상층(32)이 터치 감지층(42) 상에 형성되어 있고, 터치 감지층(42)은 제1 보호층(20) 상에 형성되어 있다.
도 6은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도 및 일부 구성요소에 대한 평면도이다. 즉, 도 6의 (a)는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도이고, 도 6의 (b)는 일부 구성요소에 대한 평면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 필름 터치 센서는 분리층(10), 제1 보호층(20), 광학 보상층(31), 터치 감지층(43) 및 제2 보호층(50)을 포함한다. 이하에서는, 설명의 중복을 피하기 위하여, 제1 실시 예와 비교하여 제5 실시 예가 갖는 차이점에 초점을 맞춰 제5 실시 예를 설명한다.
제5 실시 예는, 터치 감지층(43)의 구조에 있어서, 제1 실시 예와 상이하다. 즉, 제1 실시 예에 따르면, 터치 감지층(41)을 구성하는 브릿지 패턴부(470)가 절연부(450)의 상부에 형성된, 일명, 톱 브릿지(top bridge) 구조를 갖는 반면, 제5 실시 예에 따르면, 터치 감지층(43)을 구성하는 브릿지 패턴부(480)가 절연부(460)의 하부에 형성된, 일면, 보텀 브릿지(bottom bridge) 구조를 갖는다.
구체적으로, 제5 실시 예에 따르면, 터치 감지층(43)을 구성하는 브릿지 패턴부(480)는 광학 보상층(31) 상에 형성되어 있으며, 브릿지 패턴부(480)를 매개로 인접하는 제2 투명전극 패턴부(420)가 전기적으로 연결된다.
절연부(460)는 브리지 패턴부(480)의 일부 즉, 양측 가장자리 영역이 노출되도록 브릿지 패턴부(480) 상에 형성되어 있다.
제1 투명전극 패턴부(410)는 절연부(460) 상에 제1 방향을 따라 서로 연결되도록 형성되어 있다.
제2 투명전극 패턴부(420)는 브리지 패턴부(480)의 노출 영역과 광학 보상층 상(31)에 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 형성되어 있다.
도 7은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도 및 일부 구성요소에 대한 평면도이다. 즉, 도 7의 (a)는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 필름 터치 센서의 단면도이고, 도 7의 (b)는 일부 구성요소에 대한 평면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제6 실시 예에 따른 필름 터치 센서는 분리층(10), 제1 보호층(20), 광학 보상층(32), 터치 감지층(43) 및 제2 보호층(50)을 포함한다. 이하에서는, 설명의 중복을 피하기 위하여, 제5 실시 예와 비교하여 제6 실시 예가 갖는 차이점에 초점을 맞춰 제6 실시 예를 설명한다.
제5 실시 예와 달리, 제6 실시 예에 따르면, 광학 보상층(32)이 터치 감지층(43) 상에 형성되어 있고, 터치 감지층(43)은 제1 보호층(20) 상에 형성되어 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 터치 감지층을 이루는 패턴 영역과 비패턴 영역 간의 투과율 차이를 보상하여 이들 영역이 구별되게 시인되는 현상을 방지할 수 있는 필름 터치 센서가 제공되는 효과가 있다.
또한, 터치 감지층의 패턴 영역을 통한 광 투과율을 향상시켜 영상 품질을 향상시킬 수 있는 필름 터치 센서가 제공되는 효과가 있다.
[부호의 설명]
10: 분리층
20: 제1 보호층
31, 32: 광학 보상층
41, 42, 43: 터치 감지층
50: 제2 보호층
410: 제1 투명전극 패턴부
420: 제2 투명전극 패턴부
450, 460: 절연부
470, 480: 브릿지 패턴부

Claims (15)

  1. 분리층;
    상기 분리층 상에 형성된 제1 보호층;
    상기 제1 보호층 상에 형성된 터치 감지층;
    상기 터치 감지층 상에 형성된 제2 보호층; 및
    상기 제1 보호층과 상기 터치 감지층 사이 또는 상기 터치 감지층과 상기 제2 보호층 사이에 형성되어 있으며, 상기 터치 감지층을 구성하는 투명전극 패턴이 형성되어 있는 패턴 영역과 상기 투명전극 패턴이 형성되어 있지 않은 비패턴 영역 간의 투과율 차이를 보상하는 광학 보상층을 포함하는, 필름 터치 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패턴 영역의 두께는 300Å 내지 600Å이고,
    상기 패턴 영역과 상기 광학 보상층 간의 두께비(패턴 영역의 두께/광학 보상층의 두께)는 0.3 이상 0.8 이하인 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 패턴 영역의 두께는 1100Å 내지 1500Å이고,
    상기 광학 보상층과 상기 패턴 영역 간의 두께비(광학 보상층의 두께/패턴 영역의 두께)는 0.07 이상 0.7 이하인 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광학 보상층의 굴절률은 상기 제1 보호층의 굴절률보다 크고 상기 터치 감지층을 구성하는 투명전극 패턴의 굴절률 이하인 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광학 보상층의 굴절률은 1.6 이상 2.1 이하인 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광학 보상층의 굴절률은 1.6 이상 1.8 이하인 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광학 보상층은 무기 절연막을 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광학 보상층은 Al2O3, MgO, NdF3, SiON, Y2O3, ZnO, TiO2, ZrO2, Nb2O5로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광학 보상층은 유기 절연막을 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광학 보상층은 무기 미립자가 함유된 유기물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 무기 미립자의 함량은 상기 광학 보상층의 전체 중량을 기준으로 40 중량부 이상 95 중량부 이하인 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 유기물은 아크릴 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 실록산계 폴리머, 유기 실란 축합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 무기 미립자는 Al2O3, MgO, NdF3, SiON, Y2O3, ZnO, TiO2, ZrO2, Nb2O5로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 무기 미립자의 함량을 조절하여 상기 광학 보상층의 굴절률을 조절하는 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 무기 미립자의 평균 분산 입자 직경은 10nm 이상 200nm 이하인 것을 특징으로 하는, 필름 터치 센서.
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