JP2015158903A - モアレ減少のためのオーバーコート層を備えたタッチパネル、タッチパネルを備えた液晶表示装置およびタッチパネル形成方法（ＴｏｕｃｈＰａｎｅｌｗｉｔｈＯｖｅｒｃｏａｔＬａｙｅｒｆｏｒｒｅｄｕｃｉｎｇＭｏｉｒｅ、ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙＤｅｖｉｃｅＨａｖｉｎｇｔｈｅＴｏｕｃｈＰａｎｅｌａｎｄＭｅｔｈｏｄＦｏｒＦｏｒｍｉｎｇｔｈｅＴｏｕｃｈＰａｎｅｌ） - Google Patents

モアレ減少のためのオーバーコート層を備えたタッチパネル、タッチパネルを備えた液晶表示装置およびタッチパネル形成方法（ＴｏｕｃｈＰａｎｅｌｗｉｔｈＯｖｅｒｃｏａｔＬａｙｅｒｆｏｒｒｅｄｕｃｉｎｇＭｏｉｒｅ、ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙＤｅｖｉｃｅＨａｖｉｎｇｔｈｅＴｏｕｃｈＰａｎｅｌａｎｄＭｅｔｈｏｄＦｏｒＦｏｒｍｉｎｇｔｈｅＴｏｕｃｈＰａｎｅｌ） Download PDF

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Abstract

【課題】モアレ減少のためのオーバーコート層を備えたタッチパネル、タッチパネルを備えた液晶表示装置及びタッチパネル形成方法を提供する。
【解決手段】タッチパネルは、タッチセンシングのための電極パターンを有する電極層２０及び電極層の上部に形成され、電極パターンと一定の交差角をなすパターンを有するオーバーコート層３０を含んで形成される。液晶表示装置は、タッチパネルを上部に付着するか、内部に形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、タッチパネル、タッチパネルを備えた液晶表示装置、タッチパネル形成方法に関する。より詳しくは、本発明は、モアレ減少のためのオーバーコート層を備えたタッチパネル、タッチパネルを備えた液晶表示装置、タッチパネル形成方法に関する。
スマートフォンの大衆化に伴い、画面をタッチして信号を入力するタッチ機能を備えた液晶表示装置に対する需要が急激に増加している。
タッチ機能は、タッチの圧力を感知したり、タッチによる電流変化を感知してタッチ位置を認識する電極層を備えたタッチパネルによって具現することができ、タッチ機能を備えた液晶表示装置は、前記のようなタッチパネルを上部基板の外部に付着するか、液晶表示装置を形成する工程中に、液晶表示装置の内部にタッチパネルを形成することによって、製造されることができる。
タッチパネルの電極層は、タッチ位置を感知するために、全ディスプレー領域に配置され、この際、電極層の形状が目に可視される視認性の問題を解決するために、複数のラインや特定の面を持つ規則的なパターンを有するように形成される。
しかし、最近は、タッチの解像度を高めるために使用される微細で一定の規則を持つ群集形態の電極層のパターンと液晶表示装置の画素パターンが重畳され、２つ以上の規則的な周期性を有する模様が重なったとき発生する光学現象のうちの一つである波模様現象、すなわちモアレが発生することにより、最終的に液晶表示装置の画像品質が低下する問題がある。
韓国特許第１０−１１６７００７号「静電容量方式のタッチスクリーンパネルおよびその製造方法」
本発明の目的は、電極層と一定の交差角を有するオーバーコート層を備えたタッチパネルを提供することにある。
本発明の他の目的は、電極層と一定の交差角を有するオーバーコート層によってモアレが発生しないか、または減少された液晶表示装置を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、パターンを有するオーバーコート層を形成するための方法を提供することにある。
本発明の前記およびその他の目的は、本発明に係るタッチパネルおよび液晶表示装置によって、すべて達成されることができる。
本発明の一実施形態に係るタッチパネルは、タッチセンシングのための電極パターンを有する電極層、および前記電極層の上部に形成され、前記電極パターンと一定の交差角をなすパターンを有するオーバーコート層を含む。
この際、前記交差角は１０度〜２０度であることが望ましく、電極パターンとオーバーコート層のパターンが同一であることが望ましい。
前記電極パターンとオーバーコート層のパターンは、単位線が平行に繰り返される形態であることができる。
前記オーバーコート層は、前記電極層の上部に形成され、パターンを有さない第１オーバーコート層、および前記第１オーバーコート層の上部に形成され、パターンを有する第２オーバーコート層を含むように形成するか、前記オーバーコート層の一部領域を全部または一部食刻して形成することができる。
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、下部基板および前記下部基板と液晶層を介して接合される上部基板を含む液晶表示装置において、前記上部基板の上部に付着するか、前記上部基板の内部に形成されたタッチパネルを含み、前記タッチパネルは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルである。
本発明の一実施形態に係るタッチパネル形成方法は、タッチセンシングのための電極パターンを形成する電極層形成段階、および前記電極パターンと一定の交差角を持つパターンを有するオーバーコート層を前記電極層の上部に形成するオーバーコート層形成段階を含む。
前記オーバーコート層形成段階は、前記電極層を覆う第１オーバーコート物質を塗布する段階、前記第１オーバーコート物質を覆う第２オーバーコート物質を塗布する段階、および前記第２オーバーコート物質を食刻して、前記電極層パターンと一定の交差角を有するパターンを形成する段階を含むことができる。
また、前記オーバーコート層形成段階は、前記電極層を覆うオーバーコート物質を塗布する段階、および塗布された前記オーバーコート物質の一部領域を全部または一部食刻して、前記電極層パターンと一定の交差角を有するパターンを形成する段階を含むことができる。
前記交差角は１０度〜２０度であることが望ましく、前記オーバーコート層形成段階でオーバーコート層が前記電極パターンと同じパターンを有するように形成することが望ましい。
前記電極層と前記オーバーコート層が、単位線が平行に繰り返されるパターンを有するように形成することができる。
本発明は、電極層と一定の交差角を有するオーバーコート層を備えたタッチパネルと、これらのオーバーコート層を形成するための方法を提供する効果を有する。
また、本発明は、電極層と一定の交差角を有するオーバーコート層によってモアレが発生しないか、または減少された液晶表示装置を提供する効果を有する。
電極層パターンを変形した場合に発生する問題点を示す図である。 本発明の一実施形態に係るタッチパネルの斜視図である。 図２のＡ−Ａ’断面図である。 電極パターンとオーバーコート層のパターンが重畳される場合の形状を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るタッチパネルを形成する方法を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るタッチパネルの断面図である。 本発明の他の実施形態に係るタッチパネルを形成する方法を示す図である。
本発明は、タッチパネルおよびタッチパネルを備えた液晶表示装置に関するものである。
モアレは、規則を持つ微細なパターンの干渉により発生する。タッチパネルを備えた液晶表示装置は、タッチパネル電極層のパターンと液晶表示装置の画素パターン（ゲートラインおよび/またはデータラインによるパターン）が干渉される場合、モアレが発生することがある。
これらのモアレは、タッチパネル電極層のパターンが液晶表示装置の画素パターンと干渉されないように変形して除去することができる。
しかし、モアレ除去のために、液晶表示装置の画素パターンを変形する場合、液晶表示装置の駆動に影響を及ぼす可能性があり、画素パターンの変形に応じて様々な異なる構造の変形が伴わなければならないため、画素パターンを変形することは容易ではない。
また、タッチパネル電極層の電極は、図１（ａ）に示すようにタッチ感知のために、ディスプレー領域の一方の端から向かい合う他方の端まで連結されなければならないが、これを図１（ｂ）のように変形する場合、一部領域（図１（ｂ）の点がある領域）内でタッチがされない領域が発生して、タッチセンシングのために外部チップとの連結が容易ではない電極ラインが生じる。
そこで、本発明は、モアレを減少させることができるパターンをオーバーコート層に形成することにより、タッチパネルを備えた液晶表示装置で発生するモアレを減少させようとする。
図２および図３に、本発明に係るタッチパネルの概略的な斜視図と断面図が示されている。
図２および図３に示すように、本発明に係るタッチパネルは、基板１０の上にタッチセンシングのための電極パターンを有する電極層２０と、電極パターンと一定の交差角をなすパターンを有するオーバーコート層３０を含む。
タッチパネルの基板１０は、電極層を形成するためのベースプレートである。したがって、タッチパネルが液晶表示装置と一体に形成されない場合は、電極層が形成されるためのフィルムまたはガラス基板であり、タッチパネルが液晶表示装置と一体に形成される場合には、電極層２０の下部に位置する液晶表示装置の何らかのレイヤー（ｌａｙｅｒ）でありうる。また、タッチパネルがカバーウインドウと一体に形成される場合には、基板が省略されることもできる。
電極層２０は、タッチセンシングのための電極２１を有する層である。電極層は、タッチされる位置を感知するための層であって、ＩＴＯなどの透明導電性物質、透明導電膜フィルム、微細金属線などでタッチセンシングのための電極を形成することができる。また、デザインに応じて１ｌａｙｅｒまたは２ｌａｙｅｒに構成することができる。
電極層の電極２１は、ディスプレー領域のタッチを感知し、そのパターンが外部に視認されることを防止するために、例えば単位電極線が平行に繰り返して配列される一定のパターンを有することもある。
オーバーコート層３０は、電極層２０の上に形成される層であって、電極層電極パターンの規則的な周期を相殺させるパターンを有する。
オーバーコート層は、電極層を保護するための層であって、電極層とは異なり、信号を感知して伝達する機能をしないため、いかなるパターンも自由に形成することができる。しかし、モアレを減少させるためには、下部電極層の電極パターンと一定の交差角（θ）をなすようにパターニングすることが望ましい。
この際、交差角（θ）は、電極パターンと１０度〜２０度をなすことが望ましい。
また、オーバーコート層のパターンは、下部の電極パターンと同一であることが望ましい。すなわち、図４に示すように、オーバーコート層３０のパターンを電極層のパターン２０と同様に形成しながら、その角度を傾けて２つのパターンが重畳されたとき、一定の交差角（θ）をなすようにするものである。
前記のような本発明の一実施形態に係るタッチパネルを製造する方法を図５を参照して、より詳細に説明すると次の通りである。
まず、基板１０の上に電極層２０を形成するために、透明導電性物質を塗布する（図５（ａ））。
塗布された透明導電性物質を食刻して、透明導電性物質が一定の電極パターンを形成するようにする（図５（ｂ））。
次に、電極層２０の上にオーバーコート層を形成するための物質を塗布する（図５（ｃ））。オーバーコート層を形成するための物質は、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘ＋ＳｉＮｘなど、従来のオーバーコート層を形成するためのすべての物質を使用することができる。
次に、オーバーコート層物質を食刻して、下部電極層の電極パターンと一定の交差角を有するパターンを形成する（図５（ｄ））。この際、オーバーコート層のパターン形成のために食刻される領域は、図５（ｄ）に示すように、電極層の上部面と当接する領域まで全体を食刻するが、場合によっては一部のみを食刻して、電極層の電極が外部に露出しないように形成することもできる。
また、オーバーコート層の食刻時、誤った食刻制御により、電極層の一部が共に食刻されたり、電極層の電極が外部に露出しないようにするために、前記のようにオーバーコート層の一部深さのみを食刻する代わりに、図６に示すように電極層を保護するための第１オーバーコート層３０（１）とパターンを形成するための第２オーバーコート層３０（２）の２つの層でオーバーコート層を形成することもできる。
これをより詳細に説明すると、図７に示すように、基板１０に導電層形成のための透明導電性物質を塗布して（図７（ａ））、これを食刻して電極パターンを形成（図７（ｂ））した後、電極層の上部に第１オーバーコート層を形成するための物質を塗布する（図７（ｃ））。第１オーバーコート層は、電極層を保護するための層であって、パターンを形成することはない。
次に、第１オーバーコート層の上に第２オーバーコート層を形成するための物質を塗布し（図７（ｄ））、これを食刻して電極層の電極パターンと一定の交差角を有するパターンを形成する（図７（ｅ））。
第１オーバーコート層と第２オーバーコート層は、従来のオーバーコート層を形成するために使われるいかなる物質を使用して形成してもよい。ただし、第１オーバーコート層は、第２オーバーコート層の食刻過程で電極層を保護するための機能をするため、第１オーバーコート層を形成する物質は、第２オーバーコート層より食刻率が低い物質を選択することが望ましい。
また、第１オーバーコート層の厚さ（電極層の上部面と第２オーバーコート層の下部面との間の厚さ）が、第２オーバーコート層の厚さより薄く形成して、第１オーバーコート層と第２オーバーコート層からなるオーバーコート層３０のパターンが明確に現れるようにすることが望ましい。
ここまで、本発明の一実施形態によるタッチパネルを具体的な実施形態に限定して説明した。しかし、本発明の権利範囲は、タッチパネルに限定されず、本発明の一実施形態に係るタッチパネルが、液晶表示装置の上部に付着するか、液晶表示装置の内部に形成された場合においても、その権利範囲に含む。液晶表示装置とタッチパネルが一体に形成される場合においては、タッチパネルの基板が省略されることができる。液晶表示装置の上部にタッチパネルを付着するか、内部にタッチパネルを形成する方法は、当業者に広く知られている事項であるため、本明細書においては、これについての詳細な説明は省略することにする。
また、本発明の権利範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内で様々な形態の実施形態で具現することができる。特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも変形可能な多様な範囲まで本発明の請求範囲の記載の範囲内にあるものとみなす。
１０:基板
２０:電極層
３０:オーバーコート層

Claims (13)

  1. タッチセンシングのための電極パターンを有する電極層、および
    前記電極層の上部に形成され、前記電極パターンと一定の交差角をなすパターンを有するオーバーコート層を含むタッチパネル。
  2. 前記交差角は１０度〜２０度である請求項１に記載のタッチパネル。
  3. 前記電極パターンと前記オーバーコート層のパターンが同一である請求項１に記載のタッチパネル。
  4. 前記電極パターンとオーバーコート層のパターンは、単位線が平行に繰り返される形態である請求項３に記載のタッチパネル。
  5. 前記オーバーコート層は、
    前記電極層の上部に形成され、パターンを有さない第１オーバーコート層、および
    前記第１オーバーコート層の上部に形成され、パターンを有する第２オーバーコート層を含む請求項１に記載のタッチパネル。
  6. 前記オーバーコート層のパターンは、前記オーバーコート層の一部領域を全部または一部食刻して形成するものである請求項１に記載のタッチパネル。
  7. 下部基板および前記下部基板と液晶層を介して接合される上部基板を含む液晶表示装置において、
    前記上部基板の上部に付着するか、前記上部基板の内部に形成されたタッチパネルを含み、
    前記タッチパネルは、請求項１〜６のいずれか１項に係るタッチパネルである液晶表示装置。
  8. タッチセンシングのための電極パターンを形成する電極層形成段階、および
    前記電極パターンと一定の交差角を持つパターンを有するオーバーコート層を前記電極層の上部に形成するオーバーコート層形成段階を含むタッチパネル形成方法。
  9. 前記オーバーコート層形成段階は、
    前記電極層を覆う第１オーバーコート物質を塗布する段階、
    前記第１オーバーコート物質を覆う第２オーバーコート物質を塗布する段階、および
    前記第２オーバーコート物質を食刻して、前記電極層パターンと一定の交差角を有するパターンを形成する段階を含む請求項８に記載のタッチパネル形成方法。
  10. 前記オーバーコート層形成段階は、
    前記電極層を覆うオーバーコート物質を塗布する段階、および
    塗布された前記オーバーコート物質の一部領域を全部または一部食刻して、前記電極層パターンと一定の交差角を有するパターンを形成する段階を含む請求項８に記載のタッチパネル形成方法。
  11. 前記交差角は１０度〜２０度である請求項８に記載のタッチパネル形成方法。
  12. 前記オーバーコート層形成段階でオーバーコート層が前記電極パターンと同じパターンを有するように形成する請求項８に記載のタッチパネル形成方法。
  13. 前記電極層と前記オーバーコート層が、単位線が平行に繰り返されるパターンを有するように形成する請求項１２に記載のタッチパネル形成方法。
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