KR102193455B1 - 터치스크린 및 이를 구비한 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 표시영역이 정의된 제 1 기판 상의 상기 표시영역에 제 1 방향으로 연장하며 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 일정간격 이격하며 형성된 다수의 제 1 전극과; 상기 다수의 제 1 전극 위로 상기 제 1 기판의 표시영역 전면에 형성된 제 1 절연층과; 상기 제 1 절연층 위로 상기 표시영역에 상기 제 2 방향으로 연장하며 상기 제 1 방향으로 일정간격 이격하며 형성된 다수의 제 2 전극을 포함하며, 상기 제 1 절연층은 그 굴절율이 1.7 내지 2.1을 갖는 고분자 물질로 이루어진 것이 특징인 터치스크린 및 이를 구비한 표시장치를 제공한다.

Description

터치스크린 및 이를 구비한 표시장치{Touch screen panel and display device including the same}

본 발명은 터치스크린에 관한 것이며, 특히 터치스크린 내부에 구비되는 구성요소가 사용자의 눈에 시인되는 현상을 억제하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 터치스크린 및 이를 구비한 표시장치에 관한 것이다.

본 발명은 터치스크린에 관한 것으로, 특히 터치 센서의 신호가 약한 부분에서의 터치가 감지되지 않는 것을 억제하여 터치 감지 능력을 향상시키는 터치스크린 및 이를 구비한 표시장치에 관한 것이다.

액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD) 및 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel; PDP), 유기전계 발광 표시소자(Organic electro luminescent display Device) 등의 표시장치에 사용자의 요구에 따라 사용되고 있는 터치스크린(touch Screen)은 표시장치의 화상 표시부 전면에 부착하여 사용하는 것이 가장 일반적이다.

즉, 액정표시장치, 플라즈마 표시패널, 유기전계 발광소자 등의 표시장치의 화상 표시영역 상부 전면에 터치스크린을 부착하여 터치스크린이 보조 기능으로 사용되고 있다.

이러한 터치스크린은 입력 수단의 하나로, 사람이 손가락 또는 펜 등의 도구를 사용해서 스크린 패널의 특정 지점을 터치하면, 그 지점에 해당하는 출력신호를 스크린 패널 상에 표시함으로써 사용자가 보다 편리하게 원하는 정보를 입출력할 수 있는 수단으로서 스크린 패널 상의 2차원의 터치 지점을 검출하기 위한 터치 센서를 구비하는 것이 일반적이다.

한편, 이러한 구성을 갖는 터치스크린은 주로 사람의 손가락 또는 전용 펜에 의해 터치되는 부분이 서로 구별될 수 있는 크기를 가져야 하므로, 스크린 패널의 크기가 제한되는 경우에 스크린 상에 표시될 수 있는 부분의 크기와 개수가 한정되고 있다.

종래의 터치스크린은 투명한 절연기판 상에 터치가 발생된 위치를 파악하기 위해 x축 방향으로 연장하는 곧은 바(bar) 형태의 다수의 제 1 전극이 상기 x축과 수직한 y축 방향으로 일정간격 이격하며 구비되고 있으며, 상기 y축 방향으로 연장하며 곧은 바(bar) 형태를 갖는 다수의 제 2 전극이 상기 x축 방향으로 일정간격 이격하며 구비되고 있으며, 상기 제 1 전극과 제 2 전극의 쇼트를 방지하기 위해 이들 두 전극 사이에는 절연층이 구비되고 있다.

이때, 이러한 구성을 갖는 터치스크린은 서로 이웃한 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 발생되는 정전용량 변화를 감지하여 터치 유무를 판별하고, 터치된 부분에 따른 동작을 실시하게 된다.

더욱 정확히는 상기 제 1 전극은 터치 구동 전압을 인가하기 위한 구성요소가 되며, 상기 제 2 전극은 정전용량 변화를 센싱(sensing)하기 위한 역할을 하며, 상기 제 1 전극이 순차적으로 스캐닝되며 구동 전압이 인가되면 상기 제 2 전극은 어떠한 제 1 전극에 신호가 인가될 때 정전용량의 변화가 있는지 판별함으로서 터치가 발생된 부분 즉, 터치 포인트를 판단하게 된다.

이러한 구성을 갖는 종래의 터치스크린에 있어서 하나의 터치 이벤트가 발생하였을 때, 상기 터치된 부분에 있어서는 다수의 제 1 전극과 제 2 전극에서 정전용량의 변화가 발생된다.

따라서 다수의 제 1 전극 및 제 2 전극에 의해 감지된 센싱 데이터를 보간법(Interpolation)이나 또는 알고리듬(Algorithm) 처리를 통해 터치 포인트를 읽어낼 수 있다.

이러한 구성을 갖는 터치스크린은 표시장치의 상면에 대해 부착됨으로서 터치 인식이 가능한 표시장치를 이루게 된다.

하지만, 이러한 터치스크린을 표시장치에 부착되는 경우, 상기 터치스크린에 구비된 제 1 전극 및 제 2 전극이 사용자의 눈에 인식됨으로서 표시장치의 표시품질이 저하되는 문제가 발생되고 있다.

이렇게 터치스크린 내에 구비되는 제 1 전극 및 제 2 전극이 사용자의 눈에 인식되는 것은 상기 제 1 전극과 제 2 전극은 투명 도전성 물질 일례로 인듐-틴-옥사이드(ITO) 재질의 투명 도전막으로 이루어지고 있으며, 그 상하에 위치하는 투명막 즉, 절연막에 비해 상대적으로 높은 굴절율(1.7 내지 2.3)을 가짐에 따라 그 계면에서 강한 반사가 발생됨으로서 사용자의 눈에 잘 인식되고 있다.

특히, 제 1 전극과 제 2 전극이 교차하는 부분에서는 특히 반사율이 높아 타영역대비 상대적으로 크게 사용자의 눈에 인식되고 있는 실정이다.

이러한 제 1 및 제 2 전극의 반사광을 억제시키기 위해 상기 터치스크린에는 저굴절율막과 고굴절율만의 이중층 구조를 갖는 보상층을 상기 제 1 전극과 기판 사이에 더 형성하고 있다.

하지만, 이러한 보상층에 의해서는 상기 제 2 전극에서 반사되는 광을 효과적으로 줄일 수 없는 실정이며, 이러한 보상층 형성을 위해서는 추가적인 공정 진행 및 추가 재료를 더욱 사용해야 하므로 제조 비용이 상승된다.

따라서 이러한 종래의 터치스크린이 구비된 표시장치는 추가적인 공정 진행 및 비용 증가없이 이러한 터치스크린 자체의 터치 인식을 위한 전극이 사용자의 눈에 시인되는 현상을 억제함으로서 표시품질을 향상시키는 것이 요구되고 있는 실정이다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 터치스크린 내부에 구비되는 터치 인식을 위한 터치전극이 사용자에 눈에 시인되지 않는 구성을 가지면서도 별도의 추가적인 공정 및 재료를 필요로하지 않아 제조 비용의 상승을 억제할 수 있는 터치스크린 및 이를 구비함으로서 표시품질을 향상시킬 수 있는 표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린은, 표시영역이 정의된 제 1 기판 상의 상기 표시영역에 제 1 방향으로 연장하며 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 일정간격 이격하며 형성된 다수의 제 1 전극과; 상기 다수의 제 1 전극 위로 상기 제 1 기판의 표시영역 전면에 형성된 제 1 절연층과; 상기 제 1 절연층 위로 상기 표시영역에 상기 제 2 방향으로 연장하며 상기 제 1 방향으로 일정간격 이격하며 형성된 다수의 제 2 전극을 포함하며, 상기 제 1 절연층은 그 굴절율이 1.7 내지 2.1을 갖는 고분자 물질로 이루어진 것이 특징이다.

이때, 상기 제 1 전극은 제 1 영역과 제 2 영역으로 이루어지며, 상기 제 1 영역은 바(bar) 형태를 이루고 상기 제 2 영역은 사각형 또는 마름모 형태를 이루며, 상기 제 2 전극은 제 3 영역과 제 4 영역으로 이루어지며, 상기 제 3 영역은 바(bar) 형태를 이루고 상기 제 4 영역은 사각형 또는 마름모 형태를 이루며, 상기 제 1 영역과 제 3 영역이 서로 교차하는 구성을 이루는 것이 특징이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치스크린은, 표시영역이 정의된 제 1 기판 상의 상기 표시영역에 제 1 방향 및 이와 수직한 제 2 방향으로 이격하며 형성된 다수의 브릿지와; 상기 다수의 브릿지 위로 상기 제 1 기판의 표시영역 전면에 형성되며 상기 다수의 브릿지 각각에 대해 이의 양 끝단을 노출시키는 콘택홀이 구비된 제 1 절연층과; 상기 제 1 절연층 위로 상기 표시영역에 상기 제 1 방향으로 연장하며 상기 제 2 방향으로 일정간격 이격하며 형성된 다수의 제 1 전극과; 상기 제 1 절연층 위로 상기 표시영역에 상기 제 1 방향 및 제 2 방향으로 이격하며 다수의 형성되며 상기 제 2 방향으로 동일선상에 위치하는 상기 브릿지와 교대하며 상기 콘택홀을 통해 상기 브릿지와 접촉하는 형태를 갖는 제 2 전극을 포함하며, 상기 제 1 절연층은 그 굴절율이 1.7 내지 2.1을 갖는 고분자 물질로 이루어진 것이 특징이다.

이때, 상기 제 1 전극은 제 1 영역과 제 2 영역으로 이루어지며, 상기 제 1 영역은 바(bar) 형태를 이루고 상기 제 2 영역은 사각형 또는 마름모 형태를 이루며, 상기 제 2 전극은 사각형 또는 마름모 형태를 이루며, 상기 제 1 영역과 상기 브릿지가 서로 교차하는 구성을 이루는 것이 특징이다.

한편, 상기 굴절율이 1.7 내지 2.1을 갖는 고분자 물질은 실록산 고분자 물질(Siloxane polymer), 메탈록산 고분자 물질(Metalloxane polymer), 폴리이미드(Polyimide), 아크릴레이트(Acrylate), 우레탄 수지 중 어느 하나 또는 둘 이상이 섞인 혼합물인 것이 특징이다.

그리고 상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 투명 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)로 이루어지며, 상기 제 1 전극은 그 두께가 30 내지 50nm이거나 또는 120 내지 170nm이며, 상기 제 2 전극은 그 두께가 30 내지 50nm이거나 또는 120 내지 170nm인 것이 특징이다.

또한, 상기 제 2 전극 위로 상기 기판 전면에 제 2 절연층이 더 구비될 수 있으며, 이때, 상기 제 2 절연층은 상기 제 1 절연층과 동일한 물질로 이루어지거나, 아크릴레이트 또는 벤조사이클로부텐으로 이루어진 것이 특징이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제 1 항 또는 제 3 항 기재에 따른 터치스크린 하부에 액정패널, 유기전계 발광소자, 플라즈마 표시패널 중 어느 하나를 더 구비한 것이 특징이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린은, 1.7 내지 2.1의 굴절율을 갖는 고분자 물질로 이루어진 제 1 절연층의 반사 보정 능력에 의해 제 1 및 제 2 전극 특히, 상기 제 1 절연층 상부에 형성되는 제 2 전극(또는(및) 제 1 전극))에 의해 반사되는 빛을 최소함으로서 상기 제 1, 2 전극이 사용자의 눈에 시인되는 것을 억제하여 이를 구비한 표시장치의 표시품질을 향상시키는 효과를 갖는다.

나아가 고굴절막과 저굴절막의 이중층 구조의 보상층을 구비한 종래의 터치스크린 대비 상기 보상층없이 제 1, 2 전극이 시인되는 것을 방지할 수 있는 구조를 이룸으로서 재료비 저감 및 공정 단순화를 통해 제조 비용을 저감시키는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린을 구비한 표시장치는 터치스크린의 제 1, 2 전극이 시인되는 것을 억제함으로서 표시품질을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린의 표시영역 일부에 대한 평면도.
도 2는 도 1을 절단선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 3은 반사율 보정 원리를 설명하기 위한 개략도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린의 외부광에 의한 반사광의 세기를 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 종래의 터치스크린의 외부광에 의한 반사광의 세기를 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치스크린의 표시영역 일부에 대한 평면도.
도 7은 도 6을 절단선 Ⅶ-Ⅶ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린을 구비한 표시장치의 표시영역 일부에 대한 단면도.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린의 표시영역 일부에 대한 평면도이며, 도 2는 도 1을 절단선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다.

우선, 도 1을 참조하면, 도시한 바와같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린(100)은 투명한 절연기판(189) 상에 x축 방향으로 바(bar) 형태를 갖는 제 1 영역(190a)과 마름모 형태를 갖는 제 2 영역(190b)이 교대하며 연결된 형태로 연장하는 제 1 전극(190)이 상기 x축 방향과 수직한 y축 방향으로 일정간격 이격하며 다수 형성되고 있으며, 상기 y축 방향으로 바(bar) 형태를 갖는 제 3 영역(195a)과 마름모 형태를 갖는 제 4 영역(195b)이 교대하며 연결된 형태로 연장하는 제 2 전극(195)이 x축 방향으로 일정간격 이격하며 다수의 형성되고 있다.

이때, 상기 다수의 각 제 1 전극(190)은 마름모 형태를 갖는 상기 제 2 영역(190b)의 꼭지점과 꼭지점 사이를 바(bar) 형태를 갖는 제 1 영역(190a)이 연결시키는 형태를 가지며, 또한 상기 다수의 각 제 2 전극(195)은 마름모 형태를 갖는 상기 제 4 영역(195b)의 꼭지점과 꼭지점 사이를 바(bar) 형태를 갖는 제 3 영역(195a)이 연결시키는 형태를 이루고 있다.

나아가, 서로 직교하며 연장하는 다수의 각 제 1 및 제 2 전극(190, 195)은 바(bar) 형태를 갖는 제 1 영역(190a)과 제 3 영역(195a)이 서로 교차되고 있으며, 상기 제 1 영역(190a)과 제 3 영역(195a)의 교차영역을 기준으로 이와 인접하는 서로 이웃한 마름모 형태를 갖는 2개의 제 2 영역(190b)과 이와 이웃한 2개의 제 4 영역(195b)은 또 다른 큰 하나의 마름모 형태를 이루는 배치 형태를 갖는다.

이러한 상기 제 1 및 제 2 전극(190, 195)을 마름모 형태로 형성한 것은 터치 포인트 발생 시 이들 두 전극(190, 195)에 의한 정전용량 변화를 효율적으로 발생시키기 위함이며, 반드시 상기 제 1 및 제 2 전극(190, 195)의 제 2 영역(190b) 및 제 4 영역(195b)을 마름모 형태로 형성할 필요는 없으며, 상기 제 1 및 제 2 영역(190a, 190b)과 상기 제 3 및 제 4 영역(195a, 195b)이 각각 그 폭을 달리하는 바(bar) 형태를 이룰 수도 있으며, 상기 제 1 전극(190)은 제 1 및 제 2 영역(190a, 190b)의 구분없이 일정한 폭을 갖는 바(bar) 형태를 이루며, 상기 제 2 전극(195) 또한 제 3 및 제 4 영역(195a, 195b)의 구분없이 일정한 폭을 갖는 바(bar) 형태를 이루도록 형성될 수도 있다.

그리고 이러한 상기 제 1 전극(190)의 각 일끝단 또는 타끝단은 제 1 보조배선(AL1)을 개재하여 비표시영역에 구비되거나 또는 터치구동회로기판(미도시)에 구비된 센싱회로(미도시)와 연결되고 있으며, 상기 제 2 전극(195)의 각 일 끝단 또는 타 끝단 또한 제 2 보조배선(AL2)을 개재하여 비표시영역에 구비되거나 또는 터치구동회로기판(미도시)에 구비된 센싱회로(미도시)와 연결되고 있다.

이러한 평면구성을 갖는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린(100)의 단면구조를 살펴보면, 도 2에 도시한 바와같이, 투명한 절연기판(189) 예를들면 유리재질 또는 플라스틱 재질의 기판이나 투명한 필름 상의 표시영역에 그 굴절율 값이 파장대에 따라 1.7 내지 2.3을 갖는 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO) 재질로 이루어지며, 바(bar) 형태의 제 1 영역(190a)과 마름모 형태의 제 2 영역(190b)이 교대하여 연결된 형태의 제 1 전극(190)이 x축 방향으로 연장하며 y축 방향으로 일정간격 이격하며 다수 구비되고 있다. 이때, 상기 제 1 영역(190a)과 제 2 영역(190b)은 서로 접촉하여 연결된 상태를 이루고 있다.

상기 제 1 전극(190)은 바(bar) 형태의 제 1 영역(190a)과 마름모 형태의 제 2 영역(190b)으로 이루어진 것을 일례로 나타내었지만, 상기 제 1 전극(190)은 상기 표시영역 내에서 동일한 폭을 갖는 바(bar) 형태를 이루도록 형성될 수도 있으며, 또는 제 1 폭과 제 2 폭이 교대하는 형태의 바(bar) 형태를 이룰 수도 있다.

한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린(100)에 있어서 가장 특징적인 구성 중 하나로서 상기 투명 도전성 물질로 이루어진 상기 제 1 전극(190)은 그 두께가 30 내지 50nm이거나 또는 120 내지 170nm인 것이 바람직하다.

다음, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린(100)에 있어서 또 다른 특징적인 구성 중 하나로서 상기 제 1 전극(190) 위로 상기 기판(189) 전면에 반사율 보정층의 역할을 하는 제 1 절연층(192)이 구비되고 있다.

이때, 상기 제 1 절연층(192)은 굴절율 값이 1.7 내지 2.1이며, 열 또는 UV광에 반응하여 경화되는 특성을 갖는 투명한 고분자 물질(polimer) 예를들면 실록산 고분자 물질(Siloxane polymer), 메탈록산 고분자 물질(Metalloxane polymer), 폴리이미드(Polyimide), 아크릴레이트(Acrylate), 우레탄 수지 중 어느 하나 또는 둘 이상이 섞인 혼합물로 이루어지는 것이 특징이다.

이때, 상기 메탈록산 고분자물질은 그 내부에 구비되는 메탈은 일례로 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 아연(Zn) 중 어느 하나가 될 수 있다. 이러한 메탈을 포함하는 메탈록산 고분자물질은 그 굴절율이 1.82 내지 2.08이 되는 것이 특징이다.

이렇게 상기 제 1 절연층(192)을 굴절율 값이 1.7 내지 2.1인 실록산 고분자 물질(Siloxane polymer), 메탈록산 고분자 물질(Metalloxane polymer), 폴리이미드(Polyimide), 우레탄 수지 중 어느 하나 또는 둘 이상이 섞인 혼합물로 형성한 것은 이의 상부에 구비되는 제 2 전극(195)에 의한 반사를 억제하여 상기 제 1 및 제 2 전극(190, 195)이 외부광 하에서 사용자의 눈에 시인되는 현상을 억제시키기 위함이다.

이때, 상기 제 1 절연층(192)이 1.7보다 낮은 굴절율 값을 갖는 경우, 상기 제 1 및 제 2 전극(190, 195)의 시인 억제력이 종래의 터치스크린과 유사한 수준이 됨을 알 수 있었다.

또한, 상기 제 1 절연층(192)의 굴절율 값이 2.1보다 큰 경우 그 자체의 반사율이 증가하여 표시장치로부터 나온 빛의 투과율이 저감되는 현상이 발생되므로 비록 제 1 및 제 2 전극(190, 195)의 시인되는 현상은 저감되지만 자체 휘도가 저감되어 표시장치에 부착 시 낮은 휘도에 기인한 표시품질 저하 및 소비전력 상승의 문제가 발생됨을 알 수 있었다.

따라서 상기 반사 보정층의 역할을 하는 상기 제 1 절연층(192)은 휘도 특성 저하없이 제 1 및 제 2 전극(190, 195)의 시인력을 억제하는 측면에서 그 굴절율 값이 1.7 내지 2.1 범위를 갖는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

다음, 상기 1.7 내지 2.1의 굴절율 값을 갖는 상기 제 1 절연층(192) 위로 상기 표시영역에는 그 굴절율 값이 파장대에 따라 1.7 내지 2.3을 갖는 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO) 재질로 이루어지며, 바(bar) 형태의 제 3 영역(195a)과 마름모 형태의 제 4 영역(195b)이 교대하여 연결된 형태의 제 2 전극(195)이 y축 방향으로 연장하며 x축 방향으로 일정간격 이격하며 다수 구비되고 있다. 이때, 상기 제 2 전극(195)을 이루는 구성요소로서 서로 y축 방향으로 이웃한 제 3 영역(195a)과 제 4 영역(195b)은 서로 접촉하여 전기적으로 연결된 상태를 이루고 있다.

상기 제 2 전극(195)은 바(bar) 형태의 제 3 영역(195a)과 마름모 형태의 제 4 영역(195b)으로 이루어진 것을 일례로 나타내었지만, 상기 제 2 전극(195) 또한 상기 표시영역 내에서 동일한 폭을 갖는 바(bar) 형태를 이루도록 형성될 수도 있으며, 또는 제 3 폭과 제 4 폭이 교대하는 형태의 바 형태를 이룰 수도 있다.

다음, 상기 제 2 전극(195) 위로 상기 기판(189) 전면에 상기 제 2 전극(195)의 보호 및 시인 특성 억제를 위해 제 2 절연층(197)이 더욱 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 2 절연층(197)은 상기 제 1 절연층(192)을 이루는 동일한 물질로 이루어지거나, 또는 표시장치에 있어 일반적인 절연층으로 사용되는 유기절연물질 예를들면 포토아크릴(photoacryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)로 이루어질 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린(100)은 상기 제 1 절연층(192)의 반사 보정 능력에 의해 상기 제 1 및 제 2 전극(190, 195) 특히, 상기 제 1 절연층(192) 상부에 형성되는 제 2 전극(195)의 반사되는 빛을 최소함으로서 상기 제 1, 2 전극(190, 195)이 사용자의 눈에 시인되는 것을 억제하여 이를 구비한 표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있는 것이 특징이다.

도 3은 반사율 보정 원리를 설명하기 위한 개략도이다.

터치스크린을 구성하는 각각의 막의 계면에서는 상하 막을 구성하는 매질의 광학 굴절률의 제곱에 비례하는 반사가 발생하며, 이들 반사광은 경로 차이가 가간섭거리(Coherence length) 이내 일 경우 위상차에 따라 보강 또는 상쇄간섭이 발생한다.

따라서 계면의 반사율을 낮추고 보강간섭에 의한 반사 강화를 방지함으로써 전체 반사율 저하 및 제 1 및 제 2 전극(190, 195)에 따른 반사율 차이를 보정할 수 있다.

도시한 바와같이, 동일 입사광에 의한 반사광 사이의 위상차에 의해 간섭이 발생한다. 이때, 반사광 1과 2는 굴절률이 더 높은 매질로 입사되어 반사 계면에서 위상 반전이 발생한다고 가정하는 경우, 반사광 1과 2, 반사광 1과 3은 각각 위상이 반대 또는 반대에 가까울 경우 즉, 그 위상 차이가 π/4 이상이 되는 경우 상쇄간섭 발생됨으로서 반사율이 저하된다.

또한, 반사광 2 와 3 간에는 위상이 같거나 가까우므로 즉, 그 위상 차이가 π/4 이내가 되어 보강간섭 발생되어 반사율이 증가한다.

하지만, 이 경우 반사광 사이의 경로 차이(coherence length)가 길어 가간섭거리보다 긴 경우 간섭이 발생하지 않는다. 이때, 가간섭거리는 일반적인 가시광의 경우 1um 수준이 된다.

한편, 반사광 4는 다른 반사광과 간섭이 일어나지 않으며 전체 반사율은 단순 합산된다.

이때, 각 매질의 계면의 반사율은 프레넬 방정식(Fresnel equations)을 참조하면 계면을 이루는 두 매질의 반사율 차이의 제곱에 비례한다.

이러한 반사광의 상쇄 또는 보강 간섭 현상에 기인하는 반사광 보상의 원리에 의해 도 4(본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린의 외부광에 의한 반사광의 세기를 개략적으로 나타낸 도면)에 도시한 바와같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린은 제 2 전극(195)(파장대 별로 1.7 내지 2.3의 굴절율을 가짐)과 계면을 이루며 1.7 내지 2.1의 굴절율을 갖는 제 1 절연층(192)이 구비됨으로서 반사율 보정이 이루어짐으로서 상기 제 2 전극(195)에 의해 발생되는 반사광을 효율적으로 억제할 수 있는 것이다.

하지만, 비교예로서 도 5(종래의 터치스크린의 외부광에 의한 반사광의 세기를 개략적으로 나타낸 도면)를 참조하면, 종래의 터치스크린(10)의 경우, 제 1 및 제 2 전극(90, 95) 사이에 개재된 절연층(92)으로 통상적으로 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화실리콘(SiNx)의 무기절연물질이 사용되고 있으며, 기판(89)과 제 1 전극(90) 사이에는 고굴절막(ALRa)과 저굴절막(ALRb)의 이중층 구조를 갖는 보상층(ALR)이 구비되고 있다.

이러한 구성을 갖는 종래의 터치스크린(10)의 경우, 고굴절막(ALRa)과 저굴절막(ALRb)의 반복 적층으로 이루어진 보상층(ALR)의 계면에 의한 반사(ⓛ)와, 제 2 전극(95)에 의한 반사(②)의 경로차가 가간섭거리(가시광의 경우 통상 1um 정도임) 보다 길기 때문에, 굴절률차 감소 및 간섭에 의한 반사율 저감 효과가 상대적으로 미약함을 알 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린(100)의 경우, 절연기판(도 5의 10)과 제 1 전극(도 5의 90) 사이에 별도의 고굴절막(도 5의 ALRa)과 저굴절막(도 5의 ALRb)으로 이루어진 보상층(도 5의 ALR)을 구비하는 종래의 터치스크린(도 5의 10)과는 달리, 상기 보상층을 형성할 필요가 없으며, 제 1 전극(190)과 제 2 전극(195) 사이에 위치하는 제 1 절연층(192)을 그 굴절율이 1.7 내지 2.1인 고분자 물질로 형성함에 의해 제 2 전극(195)에 기인하는 반사광을 억제할 수 있으므로 공정 증가 및 재료비 증가가 발생되지 않으므로 비용 절감에 의한 제품의 가격 경쟁력을 향상시키는 효과를 갖는다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치스크린의 표시영역 일부에 대한 평면도이며, 도 7은 도 6을 절단선 Ⅶ-Ⅶ를 따라 절단한 부분에 대한 단면도이다.

우선, 도 6을 참조하면, 도시한 바와같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치스크린(200)은 투명한 절연기판(289) 상에 x축 방향으로 바(bar) 형태를 갖는 제 1 영역(290a)과 마름모 형태를 갖는 제 2 영역(290b)이 교대하며 연결된 형태로 연장하는 제 1 전극(290)이 상기 x축 방향과 수직한 y축 방향으로 일정간격 이격하며 다수 형성되고 있다.

이때, 상기 다수의 각 제 1 전극(290)은 마름모 형태를 갖는 상기 제 2 영역(290b)의 꼭지점과 꼭지점 사이를 바(bar) 형태를 갖는 제 1 영역(290a)이 연결시키는 형태를 갖는다.

또한, 상기 y축 방향으로 바(bar) 형태를 갖는 브릿지(291)와 이와 콘택홀(ch)을 통해 접촉하는 마름모 형태를 갖는 제 3 영역(295a)이 교대하며 배치된 구성을 갖는 제 2 전극(295)이 x축 방향으로 일정간격 이격하며 다수의 형성되고 있다.

이때, 상기 제 1 전극(290) 전체와 제 2 전극(295)의 제 3 영역(295a)은 동일한 층 즉, 제 1 절연층(292) 상에 형성되고 있는 것이 특징이다.

한편, 서로 직교하며 연장하는 다수의 각 제 1 및 제 2 전극(290, 295)은 바(bar) 형태를 갖는 상기 제 1 영역(290a)과 상기 브릿지(291)가 서로 교차되고 있으며, 상기 제 1 영역(290a)과 브릿지(291)의 교차영역을 기준으로 이와 인접하는 서로 이웃한 마름모 형태를 갖는 2개의 제 2 영역(290b)과 이와 이웃한 2개의 제 3 영역(295a)은 또 다른 큰 하나의 마름모 형태를 이루는 배치 형태를 갖는다.

이러한 상기 제 1 전극(290)의 제 2 영역(290b) 및 제 2 전극(295)의 제 3 영역(295a)을 마름모 형태로 형성한 것은 터치 포인트 발생 시 이들 두 전극에 의한 정전용량 변화를 효율적으로 발생시키기 위함이며, 반드시 상기 제 1 전극(290)의 제 2 영역(290b) 및 제 2 전극(295)의 제 3 영역(295a)을 마름모 형태로 형성할 필요는 없다.

즉, 상기 제 1 전극(290)은 상기 표시영역 내에서 상기 제 1 및 제 2 영역(290a, 290b)이 폭을 달리하는 바(bar) 형태를 이룰 수도 있으며, 또는 상기 제 1 전극(290)은 제 1 및 제 2 영역(290a, 290b)의 구분없이 일정한 폭을 갖는 바(bar) 형태를 이루도록 형성될 수도 있다.

상기 제 2 전극(295)의 제 3 영역(295a)은 마름모 형태가 아닌 사각형 형태를 이루어 상기 브릿지(291)가 제 1 폭을 가지며 상기 제 1 폭보다 큰 제 2 폭을 갖는 제 3 영역(295a)의 일측 및 타측과 연결되어 그 평면 형태는 제 1 폭과 제 2 폭이 교대하는 형태를 이룰 수도 있으며, 상기 브릿지(291)와 제 3 영역(295a)이 동일한 폭을 가지며 형성되어 그 평면 형태는 동일한 폭을 갖는 바(bar) 형태를 이룰 수도 있다.

그리고 이러한 상기 제 1 전극(290)의 각 일끝단 또는 타끝단은 제 1 보조배선(AL1)을 개재하여 비표시영역에 구비되거나 또는 터치구동회로기판(미도시)에 구비된 센싱회로(미도시)와 연결되고 있으며, 상기 제 2 전극(295)의 일 끝단 또는 타 끝단 또한 제 2 보조배선(Al2)을 개재하여 비표시영역에 구비되거나 또는 터치구동회로기판(미도시)에 구비된 센싱회로(미도시)와 연결되고 있다.

이러한 평면구성을 갖는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치스크린(200)의 단면구조를 살펴보면, 도 7에 도시한 바와같이, 투명한 절연기판(289) 예를들면 유리재질 또는 플라스틱 재질의 기판이나 투명한 필름 상의 표시영역에 그 굴절율 값이 파장대에 따라 1.7 내지 2.3을 갖는 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO) 재질로 이루어지며, 바(bar) 형태의 브릿지(291)가 x축 및 y축 방향으로 각각 제 1 및 제 2 간격 이격하며 형성되고 있다.

이때, 상기 투명 도전성 물질로 이루어진 상기 브릿지(291)는 그 두께가 30 내지 50nm이거나 또는 120 내지 170nm인 것이 바람직하다.

다음, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치스크린(200)에 있어서 특징적인 구성 중 하나로서 상기 다수의 브릿지(291) 위로 상기 기판(298) 전면에 반사율 보정층의 역할을 하는 제 1 절연층(292)이 구비되고 있다.

이때, 상기 제 1 절연층(292)은 굴절율 값이 1.7 내지 2.1이며, 열 또는 UV광에 반응하여 경화되는 특성을 갖는 투명한 고분자 물질(polimer) 예를들면 실록산 고분자 물질(Siloxane polymer), 메탈록산 고분자 물질(Metalloxane polymer), 폴리이미드(Polyimide), 아크릴레이트(Acrylate), 우레탄 수지 중 어느 하나 또는 둘 이상이 섞인 혼합물로 이루어지는 것이 특징이다.

이때, 상기 메탈록산 고분자물질은 그 내부에 구비되는 메탈은 일례로 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 아연(Zn) 중 어느 하나가 될 수 있다. 이러한 메탈을 포함하는 메탈록산 고분자물질은 그 굴절율이 1.82 내지 2.08이 되는 것이 특징이다.

이렇게 상기 제 1 절연층(292)을 굴절율 값이 1.7 내지 2.1인 실록산 고분자 물질(Siloxane polymer), 메탈록산 고분자 물질(Metalloxane polymer), 폴리이미드(Polyimide), 우레탄 수지 중 어느 하나 또는 둘 이상이 섞인 혼합물로 형성한 것은 이의 상부에 구비되는 제 1 및 제 2 전극(290, 295)에 의한 반사를 억제하여 상기 제 1 및 제 2 전극(290, 295)이 외부광 하에서 사용자의 눈에 시인되는 현상을 억제시키기 위함이다.

한편, 상기 제 1 절연층(292)에는 상기 각 브릿지(291)에 대응하여 이의 양 끝단을 노출시키는 콘택홀(ch)이 구비되고 있는 것이 특징이다. 이는 표시영역에 있어서 상기 제 1 절연층(292) 상부에 구비되는 마름모 형태의 제 2 전극(295)의 제 3 영역(295a)을 y축 방향으로 동일한 선상에 위치하는 부분간에 전기적으로 연결시키기 위함이다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치스크린(200)은 상기 제 1 전극(290)의 제 1 및 제 2 영역(290a, 290b)과 제 2 전극(295)의 제 3 영역(295a)이 모두 상기 제 1 절연층(292) 상부에 형성되는 것이 특징이다.

따라서 이러한 제 1 전극(290)과 제 2 전극(295)이 교차하는 부분에서 쇼트가 발생되므로 이를 방지하기 위해 제 1 전극(290)의 제 1 영역(290a)은 상기 제 1 절연층(292) 상에 형성하고, 제 2 전극(295)의 제 3 영역(295a)은 상기 제 1 영역(290a)을 사이에 두고 이격하도록 형성한 후, 상기 브릿지(291)를 통해 y축 방향으로 이웃하는 제 3 영역(395a)이 전기적으로 연결된 구성을 이룬 것이다.

다음, 상기 1.7 내지 2.1의 굴절율 값을 가지며 다수의 콘택홀(ch)을 구비한 상기 제 1 절연층(292) 위로 상기 표시영역에는 그 굴절율 값이 파장대에 따라 1.7 내지 2.3을 갖는 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO) 재질로 이루어지며, 바(bar) 형태의 제 1 영역(290a)과 마름모 형태의 제 2 영역(290b)이 교대하여 연결된 형태의 제 1 전극(290)이 x축 방향으로 연장하며 y축 방향으로 일정간격 이격하며 다수 구비되고 있다. 이때, 상기 제 1 영역(290a)과 제 2 영역(290b)은 서로 접촉하여 연결된 상태를 이루고 있다.

또한, 상기 제 1 절연층(292) 위로 상기 제 1 전극(290)과 동일한 물질로 이루어지며 마름모 형태의 제 3 영역(195b)이 x축 및 y축 방향으로 각각 소정간격 이격하는 제 2 전극(295)이 다수 구비되고 있다.

이때, 상기 제 3 영역(295a)과 이와 y축 방향으로 인접한 브릿지(291)는 상기 콘택홀(ch)을 통해 서로 접촉하는 구성을 이룸으로서 상기 제 2 전극(295)은 제 1 절연층(292) 상부에 구비되는 제 3 영역(295a)과 상기 기판(289) 상에 형성된 브릿지(291)가 서로 연결되어 교대하는 형태를 이루는 것이 특징이다.

상기 제 2 전극(295)은 바(bar) 형태의 브릿지(291)와 마름모 형태의 제 3 영역(295a)으로 이루어진 것을 일례로 나타내었지만, 상기 제 2 전극(295)의 제 3 영역(295a)은 사각형 형태를 이루고, 상기 표시영역 내에서 상기 제 3 영역(295a)과 브릿지(291)가 동일한 폭을 가짐으로서 상기 제 2 전극(295)은 평면적으로 동일한 폭을 갖는 곧은 바(bar) 형태를 이루도록 형성될 수도 있으며, 또는 상기 사각형 형태의 제 3 영역(미도시)은 제 3 폭을 갖고 상기 브릿지(291)는 상기 제 3 폭보다 작은 제 4 폭을 가져 상기 제 3 폭 및 제 4 폭이 교대하는 형태의 바(bar) 형태를 이룰 수도 있다.

한편, 상기 제 1 전극(290) 및 제 2 전극(295)은 그 두께가 30 내지 50nm이거나 또는 120 내지 170nm인 것이 바람직하다.

다음, 상기 제 1 전극(290) 및 제 2 전극(295)의 제 3 영역(295a) 위로 상기 기판(289) 전면에 상기 제 1 및 제 2 전극(290, 295)의 보호 및 시인 특성 억제를 위해 제 2 절연층(297)이 더욱 형성될 수 있다.

이때, 상기 제 2 절연층(297)은 상기 제 1 절연층(292)을 이루는 동일한 물질로 이루어지거나, 또는 표시장치에 있어 일반적인 절연층으로 사용되는 유기절연물질 예를들면 포토아크릴(photo Acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)로 이루어질 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치스크린(200)은 상기 제 1 절연층(292)의 반사 보정 능력에 의해 상기 제 1 절연층(292) 상부에 형성되는 제 1 전극(290)과 제 2 전극(295)의 제 3 영역(295a)에 의해 반사되는 빛을 최소함으로서 상기 제 1, 2 전극(290, 295)이 사용자의 눈에 시인되는 것을 억제하여 이를 구비한 표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.

이러한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치스크린(200)의 경우, 제 2 전극(295)의 제 3 영역(295a)과 더불어 제 1 전극(290)의 제 1 및 제 2 영역(290a, 290b)이 모두 상기 제 1 절연층(292) 상부에 형성된 구성을 이룸으로서 본 발명의 제 1 실시예예 따른 터치스크린(도 1, 2의 100) 대비 더욱 더 제 1, 2 전극(290, 295)의 반사에 기인하는 반사광을 억제시키는 효과를 갖는다.

[표 1]은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 터치스크린의 제 1 및 제 2 전극에 기인하는 외부광에 대한 반사율과 터치스크린 자체의 투과율 및 시인성 정도를 나타낸 것으로, 비교예1로서 종래의 보정층이 없는 터치스크린과 비교예2로서 제 1 전극과 기판 사이에 고굴절막 및 저굴절막의 다중층 구조의 보정층이 구비(이를 통상 언더코팅방식)된 터치스크린의 반사율 및 투과율을 함께 나타내었다.
이때, 본 발명의 제 1, 2 터치스크린의 경우 실록산(전파장에 대해 1.76-1.66의 굴절율을 가짐) 및 메탈록산(전파장에 대해 2.01-1.1.82의 굴절율을 가짐) 이루어지며 그 두께가 1.5㎛이 제 1 절연층이 형성된 것에 대해 측정한 것이며, 시인성은 4수준: 조명에 비추지 않은 상태에서 육안 식별 가능, 3수준: 형광등 반사시 뚜렷하게 식별 가능, 2수준: 형광등 반사 상태에서 집중 주시할 시 식별 가능, 1수준: 점광원 반사시 식별 가능, 0수준: 점광원 반사시 식별되지 않음 을 기준으로 측정한 것이다.

우선, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 터치스크린의 경우, 제 1 및 제 2 전극에 기인하여 이들 전극이 제거된 부분과 이들 두 전극의 교차부분에서의 반사율 차이(a-b, a-c)를 살펴보면, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 터치스크린의 경우, 0.5% 내지 2.4%의 수준이 됨을 보이고 있지만, 비교예 1, 2의 경우 1.9% 내지 4.2%의 수준이 됨을 보이고 있다.

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따라서 이러한 제 1, 2 전극과 이들 전극이 없는 부분의 반사율 차이 및 상기 제 1, 2 전극과 이들 두 전극이 교차하는 부분의 반사율 차이에 기인하는 시인성은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예예 따른 터치스크린의 경우, 대부분이 2수준이고 일부(제 2 실시예의 경우 제 1 절연층을 실록산으로 형성한 경우)에 대해서는 3수준이 됨을 보이고 있지만, 비교예 1 및 2는 각각 4 수준 및 3수준이 됨으로서 터치스크린 내에서의 제 1 및 제 2 전극의 시인성 수준에 있어서 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 터치스크린이 비교예 1, 2 대비 우수함을 알 수 있었다.

나아가, 투과율 측면에서 비교하면, 비교예 1, 2의 경우 86.9% 내지 88.4%가됨을 보이고 있는 반면 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 터치스크린의 경우 88.4% 내지 89.%가 됨을 보이고 있다.

따라서 투과율 측면에 있어서도 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 터치스크린이 비교예 1, 2 대비 큰 값을 가지므로 우수함을 알 수 있었다.

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린을 구비한 표시장치의 표시영역 일부에 대한 단면도이다. 이때, 상기 표시장치는 일례로 액정표시장치를 나타내었지만, 상기 액정표시장치를 대신하여 유기전계 발광소자 또는 플라즈마 표시패널이 될 수도 있으며, 나아가 상기 터치스크린은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치스크린으로 대체될 수도 있음은 자명하다 할 것이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린(100)을 구비한 액정표시장치(300)는 어레이 기판(101)과 컬러필터 기판(181) 및 이들 두 기판(101, 181) 사이에 개재된 액정층(175)을 포함하는 액정패널(188)과, 제 3 기판(189) 상에 1.7 내지 2.1의 굴절율을 갖는 제 1 절연층(192)을 재재하여 이의 하부 및 상부에 각각 구비된 제 1 전극(190) 및 제 2 전극(195)을 포함하는 터치스크린(100)으로 구성되고 있다.

우선, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린(100)을 구비한 액정표시장치(300)의 상기 어레이 기판(101)의 구성을 살펴보면, 상기 어레이 기판(101) 상에는 서로 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 다수의 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(130)이 형성되고 있으며, 상기 각 화소영역(P) 내에 상기 각 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(130)과 연결되며 게이트 전극(105)과, 게이트 절연막(110)과, 순수 비정질 실리콘의 액티브층(120a)과 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(120b)으로 이루어진 반도체층(120)과, 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(133, 136)이 순차 적층되어 구성된 박막트랜지스터(Tr)가 구비되고 있다.

그리고 상기 박막트랜지스터(Tr) 상부에는 전면에 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)을 노출시키는 드레인 콘택홀(143)을 갖는 제 1 보호층(140)이 구비되고 있으며, 상기 제 1 보호층(140) 위로 상기 각 화소영역(P)에는 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(136)과 상기 드레인 콘택홀(143)을 통해 연결되는 판 형태의 화소전극(150)이 형성되어 있다.

그리고 상기 판 형태의 화소전극(150) 상부로 제 2 보호층(160)이 구비되며, 상기 제 2 보호층(160) 상부로 상기 각 판 형태의 화소전극(150)에 대응하여 일정간격 이격하는 바(bar) 형태를 갖는 다수의 제 1 개구(op1)를 구비한 공통전극(170)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 공통전극(170)은 표시영역 전면에 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 박막트랜지스터(Tr)에 대응하여 제 2 개구(op2)를 더욱 구비할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 어레이 기판(101)은 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)이 되며, 상기 다수의 제 1 개구(op1)가 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 구성을 갖도록 하여 각 화소영역(P)이 이중 도메인을 갖도록 형성될 수도 있다.

이때, 상기 화소전극(150)과 공통전극(170)은 그 위치를 바뀌어 형성됨으로서 화소전극(150)이 상기 공통전극(170) 상부에 위치할 수도 있으며, 이 경우 상기 다수의 제 1 개구(op1)는 상기 화소전극(150)에 구비될 수 있다.

한편, 전술한 구성을 갖는 어레이 기판(101)은 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판(101)이 되고 있지만, 이러한 어레이 기판(101)은 다양하게 변형될 수 있다.

일례로 상기 어레이 기판(101)이 또 다른 구성을 갖는 횡전계형 모드 액정표시장치용 어레이 기판(101)을 이룰 경우, 상기 각 화소영역(P)에 형성된 화소전극(150)은 판 형태가 아닌 바(bar) 형태로서 일정간격 이격하며 다수 형성되며, 이러한 다수의 바(bar) 형태의 화소전극(150)과 나란하게 일정간격 이격하여 교대하며 바(bar) 형태를 갖는 다수의 공통전극(170)이 형성된다. 이때, 상기 다수의 바(bar) 형태의 공통전극(170)은 상기 공통 콘택홀(미도시)을 통해 상기 공통배선(미도시)과 접촉하는 것이 특징이다.

이 경우, 상기 바(bar) 형태를 갖는 공통전극(170)과 화소전극(150)은 각 화소영역(P)의 중앙부를 기준으로 대칭적으로 꺾인 형태를 이룸으로써 각 화소영역(P)이 상하부로 이중 도메인 영역을 이룰 수도 있다. 이렇게 화소영역(P)이 이중 도메인 영역을 이루도록 하는 것은 사용자가 표시영역을 바라보는 시야각에 변화에 따른 색차를 억제하여 표시품질을 향상시키기 위함이다.

또 다른 일례로, 상기 어레이 기판(101)이 트위스트 네마틱 모드 액정표시장치용 어레이 기판(미도시)을 이루는 경우 상기 제 2 보호층(160)과 다수의 제 1 개구(op1)를 갖는 공통전극(170)이 생략된 구성을 갖는다.

이러한 다양한 실시예에 따른 다양한 구성을 갖는 어레이 기판(101)에 대응하여 위치하는 컬러필터 기판(181)의 내측면에는 각 화소영역(P)의 경계와 상기 각 박막트랜지스터(Tr)에 대응하여 블랙매트릭스(183)가 구비되고 있다.

또한, 상기 블랙매트릭스(183)로 둘러싸인 각 화소영역(P)에 대응하여 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(186a, 186b, 186c)이 순차 반복하는 형태의 컬러필터층(186)이 형성되어 있다.

그리고 상기 컬러필터층(186) 상부로 상기 컬러필터층(186)을 덮으며 평탄한 표면을 갖는 오버코트층(187)이 형성되고 있다. 이때, 상기 어레이 기판(101)이 트위스트 네마틱 모드 액정표시장치용 어레이 기판(미도시)인 경우, 상기 컬러필터 기판(181)에 구비되는 상기 오버코트층(187)을 대신하여 투명한 공통전극(미도시)이 형성된다.

이러한 구성을 갖는 어레이 기판(101)과 컬러필터 기판(181) 사이에는 액정층(175)이 구비되며, 상기 다수의 화소영역(P)으로 이루어진 표시영역을 두르며 상기 액정층(175)이 새는 것을 방지하며 상기 어레이 기판(101)과 컬러필터 기판(181)이 합착된 상태를 이루도록 하기 위해 씰패턴(미도시)이 구비됨으로써 액정패널(188) 상태를 이루고 있다.

이때, 도면에 나타나지 않았지만, 상기 어레이 기판(101)과 컬러필터 기판(181) 사이의 액정층(175)이 표시영역 전면에 걸쳐 일정한 두께를 유지시키기 위해 화소영역(P)의 경계에 상기 어레이 기판(101)과 컬러필터 기판(181)과 동시에 접촉하는 기둥 형태의 패턴드 스페이서(미도시)가 일정간격 이격하며 다수 구비되고 있다.

이러한 구성을 갖는 액정패널(188)에 대응하여 상기 컬러필터 기판(181)의 외측면에 앞서 도 1 및 2를 통해 설명한 구성을 갖는 터치스크린(100)이 구비됨으로써 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치스크린(100)을 구비한 액정표시장치(300)가 완성되고 있다.

이러한 본 발명의 제 1 실시예(또는 제 2 실시예)에 따른 터치스크린(100)을 구비한 표시장치(300)의 경우, 상기 터치스크린(100)이 외부광에 기인한 제 1 및 제 2 전극(190, 195)이 시인되는 것이 억제됨으로서 우수한 표시품질을 갖는 터치 기능이 구비된 표시장치를 제공하는 효과를 갖는다.

본 발명은 상기 실시예 및 변형예들로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

100 : 터치스크린
190 : 제 1 전극
190a, 190b : (제 1 전극의)제 1 및 제 2 영역
192 : 제 1 절연층
195 : 제 2 전극
195a, 195b : (제 2 전극의)제 3 및 제 4 영역
197 : 제 2 절연층

Claims (9)

1. 표시영역이 정의된 제 1 기판 상의 상기 표시영역에 제 1 방향으로 연장하며 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 일정간격 이격하며 형성된 다수의 제 1 전극과;
   상기 다수의 제 1 전극 위로 상기 제 1 전극과 접촉되어 위치하며, 상기 제 1 기판의 표시영역 전면에 형성된 제 1 절연층과;
   상기 제 1 절연층 위로 상기 제 1 절연층과 접촉되어 위치하며, 상기 표시영역에 상기 제 2 방향으로 연장하며 상기 제 1 방향으로 일정간격 이격하며 형성된 다수의 제 2 전극
   을 포함하며, 상기 제 1 절연층은 굴절율이 1.7 내지 2.1을 갖는 고분자 물질로 이루어지며,
   상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극은 동일한 굴절율을 가지며,
   상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 서로 다른 층에 위치하며, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이로 상기 제 1 절연층이 개재되는 것이 특징인 터치스크린.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 전극은 제 1 영역과 제 2 영역으로 이루어지며, 상기 제 1 영역은 바(bar) 형태를 이루고 상기 제 2 영역은 사각형 또는 마름모 형태를 이루며,
   상기 제 2 전극은 제 3 영역과 제 4 영역으로 이루어지며, 상기 제 3 영역은 바(bar) 형태를 이루고 상기 제 4 영역은 사각형 또는 마름모 형태를 이루며,
   상기 제 1 영역과 제 3 영역이 서로 교차하는 구성을 이루는 것이 특징인 터치스크린.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 굴절율이 1.7 내지 2.1을 갖는 고분자 물질은 실록산 고분자 물질(Siloxane polymer), 메탈록산 고분자 물질(Metalloxane polymer), 폴리이미드(Polyimide), 아크릴레이트(Acrylate), 우레탄 수지 중 어느 하나 또는 둘 이상이 섞인 혼합물인 것이 특징인 터치스크린.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 투명 도전성 물질인 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO) 중 선택된 하나로 동일하게 이루어지며,
   상기 제 1 전극은 그 두께가 30 내지 50nm이거나 또는 120 내지 170nm이며,
   상기 제 2 전극은 그 두께가 30 내지 50nm이거나 또는 120 내지 170nm인 것이 특징인 터치스크린.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 전극 위로 상기 제 1 기판 전면에 제 2 절연층이 더 구비된 터치스크린.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 제 2 절연층은 상기 제 1 절연층과 동일한 물질로 이루어지거나, 아크릴레이트 또는 벤조사이클로부텐으로 이루어진 것이 특징인 터치스크린.
   
9. 제 1 항 기재에 따른 터치스크린을 구비한 표시장치에 있어서,
   상기 터치스크린 하부에 액정패널, 유기전계 발광소자, 플라즈마 표시패널 중 어느 하나를 구비한 표시장치.

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