KR101684392B1 - 터치 스크린 패널 - Google Patents

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Abstract

터치 스크린 패널이 제공된다. 터치 스크린 패널은 기판, 기판 상에 형성된 다수의 도전성 와이어와, 다수의 도전성 와이어 중 적어도 2개의 도전성 와이어가 묶여서 형성된 제1 하부 전극을 포함하는 와이어 그리드 편광자, 및 와이어 그리드 편광자 상에 형성된 상부 전극을 포함한다.

Description

터치 스크린 패널{Touch Screen Panel}
본 발명은 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
일반적으로 터치 스크린이란, 키보드를 사용하지 않고 화상 표시 장치에 의해 화면에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체를 접촉시켜 그 위치를 파악하여 저장된 소프트웨어에 의해 특정 처리를 할 수 있는 장치를 말한다. 이러한 터치 스크린의 동작 방식에는 정전용량 방식, 저항막 방식, 적외선 감지 방식 등이 있으며, 경박단소의 특성이 요구되는 표시장치에 널리 이용되고 있다.
한편, 터치 스크린에는 일반적으로 물체의 위치를 파악하기 위한 터치 스크린 패널이 구비된다. 이러한 터치 스크린 패널 중 온 셀 칼라필터 기판(on cell color filter substrate) 후면에 형성된 터치 스크린 패널의 경우, 기판 후면에 ITO 하부 전극, OLB(Outer Lead Bonding) 메탈 패드, ITO 상부 전극 및 상부 편광판이 순차적으로 형성되는 것이 일반적이어서 그 제조 공정이 다소 복잡하다. 따라서, 제조 공정이 길어지고 제조 단가 역시 상승하게 되는 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 제조 공정이 단순화되고 제조 단가가 절감된 터치 스크린 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 터치 스크린 패널의 일 태양(aspect)은, 기판, 기판 상에 형성된 다수의 도전성 와이어와, 다수의 도전성 와이어 중 적어도 2개의 도전성 와이어가 묶여서 형성된 제1 하부 전극을 포함하는 와이어 그리드 편광자, 및 와이어 그리드 편광자 상에 형성된 상부 전극을 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 터치 스크린 패널의 다른 태양은, ITO로 이루어진 컬러 필터 기판, 컬러 필터 기판 상에 제1 방향으로 연장되어 형성되되 ITO로 이루어진 다수의 도전성 와이어와, 다수의 도전성 와이어 중 적어도 2개의 도전성 와이어가 묶여서 형성된 제1 하부 전극과, 다수의 도전성 와이어 중 적어도 2개의 도전성 와이어가 묶여서 형성된 제2 하부 전극을 포함하는 와이어 그리드 편광자, 와이어 그리드 편광자에 접속되어 형성된 OLB 패드, 와이어 그리드 편광자 상에 형성된 다수의 컬럼 스페이서, 및 컬럼 스페이서 상에 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 연장되어 형성되되, ITO 투명 필름으로 이루어진 상부 전극을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 와이어 그리드 편광자를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 터치 스크린 패널의 도전성 와이어와 상부 전극의 관계를 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 표시된 구성요소의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "이루어지다(made of)"는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 개략적인 단면도이고, 도 2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 와이어 그리드 편광자를 설명하기 위한 사시도이다. 한편, 도 3 및 도 4는 터치 스크린 패널의 도전성 와이어와 상부 전극의 관계를 설명하기 위한 도면들이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 터치 스크린 패널은 백라이트 유닛(10), 하부 편광판(20), TFT 기판(30), 액정층(40), 컬러 필터 기판(50), 와이어 그리드 편광자(60), 접착 부재(70), 상부 전극(90), 컬럼 스페이서(80) 및 광등방 필름(100)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(10)은 광원, 예를 들어 램프를 포함하여 광을 공급하는 역할을 할 수 있다. 이러한 백라이트 유닛(10)은 램프의 배치에 따라 직하형과 엣지(edge)형으로 구분할 수 있으며, 램프로는 예를 들어 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등이 사용될 수 있다.
백라이트 유닛(10) 상에는 도 1에 도시된 바와 같이 하부 편광판(20)이 형성될 수 있다. 하부 편광판(20)은 백라이트 유닛(10)으로부터 입사되는 광을 선편광으로 변경시키는 역할을 할 수 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 하부 편광판(20)에는 시야각 특성을 개선하기 위한 시야각 보상 필름(미도시)이 형성될 수 있다.
하부 편광판(20) 상에는 TFT 기판(30)이 형성될 수 있다. TFT 기판(30)은 비도전성 물질, 예를 들면 유리나 세라믹 등과 같은 물질로 이루어질 수 있으며, TFT 기판(30) 상부에 형성된 액정(41)들을 제어하기 위한 박막 트랜지스터(미도시)가 형성될 수 있다.
TFT 기판(30) 상에는 컬러 필터 기판(50)이 형성될 수 있고, TFT 기판(30)과 컬러 필터 기판(50) 사이에는 다수의 액정(41)들을 포함하는 액정층(40)이 형성될 수 있다. 비록, 도시하지는 않았으나 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 컬러 필터 기판(50) 상부에는 시야각 특성을 개선하기 위한 시야각 보상 필름(미도시)이 형성될 수도 있다.
이 때, 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 컬러 필터 기판(50)은 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 재질의 투명 기판일 수 있다. 따라서 이러한 컬러 필터 기판(50)은 전도성을 가질 수 있으며, 입사되는 광을 투과시키는 성질을 가질 수도 있다.
컬러 필터 기판(50) 상에는 다수의 도전성 와이어(61)와, 다수의 도전성 와이어(61) 중 적어도 2개의 도전성 와이어(61)가 묶여서 형성된 제1 하부 전극(62)을 포함하는 와이어 그리드 편광자(60)가 형성될 수 있다.
이에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 컬러 필터 기판(50) 상에는 제1 방향(예를 들어 X방향)으로 연장되어 형성된 다수의 도전성 와이어(61), 다수의 도전성 와이어(61) 중 적어도 2개 이상(예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 3개)의 도전성 와이어(61)가 묶여서 형성된 제1 하부 전극(62), 및 다수의 도전성 와이어(61) 중 제1 하부 전극(62)을 형성하는 도전성 와이어(61)와 다른 적어도 2개 이상(예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 3개)의 도전성 와이어(61)가 묶여서 형성된 제2 하부 전극(63)을 포함하는 와이어 그리드 편광자(wire grid polarizer)(60)가 형성될 수 있다. 여기서 다수의 도전성 와이어(61)는 예를 들어, 메탈 나노 프린팅(metal nano printing) 또는 포토 리소그래피(photo lithography) 공정을 통해 형성될 수 있다.
여기서 도전성 와이어(61)는 컬러 필터 기판(50)과 마찬가지로 예를 들어, ITO 재질 또는 IZO의 투명 와이어일 수 있다. 따라서, 도전성 와이어(61), 도전성 와이어(61)가 적어도 2개 이상 묶여서 형성된 제1 하부 전극(62), 및 제2 하부 전극(63)은 전도성을 가질 수 있으며, 입사되는 광을 투과시키는 성질을 가질 수 있다. 즉, 제1 하부 전극(62) 및 제2 하부 전극(63)은 다수의 도전성 와이어(61)로 구성되지 않은 종래 ITO 또는 IZO 재질의 하부 전극의 역할을 할 수 있다. 이처럼 제1 하부 전극(62) 및 제2 하부 전극(63)을 적어도 2개 이상의 도전성 와이어(61)로 묶어서 형성하는 것은 향후 발생할지도 모를 도선의 오픈(open) 결함을 방지하기 위함이다.
한편, 제1 하부 전극(62)과 제2 하부 전극(63) 사이에는 적어도 2개 이상의 도전성 와이어(61)가 형성될 수 있다. 즉, 제1 하부 전극(62)과 제2 하부 전극(63)은 적어도 2개 이상의 도전성 와이어(61)만큼의 이격을 두고 형성될 수 있다. 이처럼 제1 하부 전극(62)과 제2 하부 전극(63)간에 이격을 두는 것은 향후 발생할지도 모를 도선의 쇼트(short) 결함을 방지하기 위함이다.
와이어 그리드 편광자(60)가 형성되면서 동시에 OLB(Outer Lead Bonding) 패드(pad)(110)가 형성될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, OLB 패드(110)는 와이어 그리드 편광자(60)에 접속되어 도 2에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 와이어 그리드 편광자(60) 상에는 소정 간격 이격되어 상부 전극(90)이 형성될 수 있고, 와이어 그리드 편광자(60)와 상부 전극(90) 사이에는 다수의 컬럼 스페이서(80) 및 접착 부재(70)가 형성될 수 있다. 그리고, 상부 전극(90) 상에는 광등방 필름(100)이 형성될 수 있다.
컬럼 스페이서(80)는 와이어 그리드 편광자(60)와 상부 전극(90) 사이의 간격을 유지하기 위하여 형성될 수 있으며, 그 높이는 와이어 그리드 편광자(60)와 상부 전극(90) 사이의 간격보다 작은 값을 갖도록 형성될 수 있다. 도 1에서는 컬럼 스페이서(80)가 반구 형상으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 원 기둥 등의 다른 형상을 가질 수도 있다.
접착 부재(70)는 와이어 그리드 편광자(60)와 상부 전극(90)을 접착시키는 역할을 할 수 있다. 접착 부재(70)는 도 1에 도시된 바와 같이 사각 형상으로 형성될 수도 있으나, 역시 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 원 기둥 등의 다른 형상을 가질 수도 있다.
상부 전극(90)은 투명한 도전성 물질, 예를 들어, ITO 또는 IZO로 형성될 수 있다. 이러한 상부 전극(90)과 와이어 그리드 편광자(60)는 도 1에 도시된 바와 같이 서로 마주보며 형성되어 터치되는 물체의 위치를 인식하는데 사용될 수 있다.
와이어 그리드 편광자(60)와 그 상부에 소정 간격 이격되어 형성된 상부 전극(90)과의 관계는 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 와이어 그리드 편광자(60)의 도전성 와이어(61)는 액정(41) 모드에 따라 그 형성 방향이 결정될 수 있다.
구체적으로 액정(41)의 액정 모드가 예를 들어, PVA 또는 IPS 모드일 경우, 도전성 와이어(61), 제1 하부 전극(62), 및 제2 하부 전극(63)은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 방향(예를 들어 X방향)으로 연장되어 형성될 수 있고, 상부 전극(90)은 제1 방향(예를 들어 X방향)과 수직인 제2 방향(예를 들어 Y방향)으로 연장되어 형성될 수 있다.
한편, 액정(41)의 액정 모드가 예를 들어, TN 모드일 경우, 상부 전극(90)은 도 4에 도시된 바와 같이 제2 방향(예를 들어 Y방향)으로 연장되어 형성될 수 있으나, 도전성 와이어(61), 제1 하부 전극(62), 및 제2 하부 전극(63)은 도 4에 도시된 바와 같이 제2 방향(예를 들어 Y방향)과 30 내지 60도의 각도를 갖는 제3 방향으로 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 와이어 그리드 편광자(60)의 도전성 와이어(61)는 액정(41) 모드에 따라 그 형성 방향이 결정될 수 있으며, 도 3과 도 4에 도시된 것은 일 실시예 및 그 변형 실시예에 해당할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 경우, 종래에 비해 ITO 패터닝 공정이 생략되어 제조될 수 있고, 종래에 상부 전극(90) 상에 부착되던 상부 편광판(미도시)이 생략될 수 있다. 그리고 별도의 메탈 패드 형성 공정이 필요하지 않고, 메탈 나노 프린팅 공정으로 도전성 와이어(61)를 형성할 경우 셀(cell) 형성 후에도 프린팅 공정이 가능한 바, 그 제조 공정이 단순화되고 간편해질 수 있다.
또한, 상부 편광판(미도시)이 생략될 수 있으므로 종래의 터치 스크린 패널에 비해 그 두께 역시 감소될 수 있으며, 생략으로 인해 그 제조 단가가 절감될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 백라이트 유닛 20: 하부 편광판
30: TFT 기판 40: 액정층
50: 컬러 필터 기판 60: 와이어 그리드 편광자
70: 접착 부재 80: 컬럼 스페이서
90: 상부 전극 100: 광등방 필름

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 다수의 도전성 와이어와, 상기 다수의 도전성 와이어 중 적어도 2개의 상기 도전성 와이어가 묶여서 형성된 제1 하부 전극을 포함하는 와이어 그리드 편광자; 및
    상기 와이어 그리드 편광자 상에 형성된 상부 전극을 포함하며,
    상기 기판은 ITO 투명 기판을 포함하고, 상기 도전성 와이어는 ITO 투명 도전성 와이어를 포함하는 터치 스크린 패널.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 전극은 ITO 투명 필름을 포함하는 터치 스크린 패널.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 와이어 그리드 편광자는 상기 다수의 도전성 와이어 중 적어도 2개의 도전성 와이어가 묶여서 형성된 제2 하부 전극을 더 포함하고,
    상기 제1 하부 전극과 상기 제2 하부 전극 사이에는 적어도 2개의 상기 도전성 와이어가 형성된 터치 스크린 패널.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 하부 전극은 제1 방향으로 연장되어 형성되고,
    상기 상부 전극은 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 연장되어 형성된 터치 스크린 패널.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 하부 전극은 제1 방향으로 연장되어 형성되고,
    상기 상부 전극은 상기 제1 방향과 30 내지 60 도의 각도를 갖는 제2 방향으로 연장되어 형성된 터치 스크린 패널.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 와이어 그리드 편광자에 접속되어 형성된 OLB 패드를 더 포함하는 터치 스크린 패널.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 기판 상부 또는 하부에 형성된 시야각 보상 필름을 더 포함하는 터치 스크린 패널.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 와이어 그리드 편광자 상에 형성된 다수의 스페이서를 더 포함하는 터치 스크린 패널.
  10. ITO로 이루어진 컬러 필터 기판;
    상기 컬러 필터 기판 상에 제1 방향으로 연장되어 형성되되 ITO로 이루어진 다수의 도전성 와이어와, 상기 다수의 도전성 와이어 중 적어도 2개의 상기 도전성 와이어가 묶여서 형성된 제1 하부 전극과, 상기 다수의 도전성 와이어 중 적어도 2개의 상기 도전성 와이어가 묶여서 형성된 제2 하부 전극을 포함하는 와이어 그리드 편광자;
    상기 와이어 그리드 편광자에 접속되어 형성된 OLB 패드;
    상기 와이어 그리드 편광자 상에 형성된 다수의 컬럼 스페이서; 및
    상기 컬럼 스페이서 상에 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향으로 연장되어 형성되되, ITO 투명 필름으로 이루어진 상부 전극을 포함하는 터치 스크린 패널.
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