KR20010094773A - 편광판 일체형 터치 패널 및 터치 패널 일체형 평판디스플레이 그리고 적층 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광판 일체형 터치 패널, 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 그리고 편광판 일체형 터치 패널 또는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이의 적층 방법에 관한 것이다.

본 발명의 편광판 일체형 터치 패널 편광판은, 편광판의 상부기재 윗면에는 터치 패널의 하부시트와 합착되어 편광판을 터치 패널에 일체화 시켜 적층 구조로 만드는 접착층을 구비하거나 또는 터치 패널의 상부시트와 하부시트의 각 투명도전막 사이에 형성되는 도트 스페이서는 하부시트 위에 배열되어 상판과 하판이 적층되고, 그 편광판의 상부기재 윗면에는 터치 패널의 하부시트와 합착되어 편광판을 터치 패널에 일체화 시켜 적층 구조를 만드는 접착층, 상기 편광판의 하부기재 밑면으로는 액정표시소자의 상부글래스에 터치 패널에 일체화된 편광판을 합착시키는 또 다른 접착층이 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 터치 패널 일체형 평판 디스플레이는, 터치 패널의 상부시트와 하부시트의 각 투명도전막 사이에 형성되는 도트 스페이서는 하부시트 위에 배열되어 상판과 하판이 합착되고, 상기 하부시트에 합착되는 편광판은 터치 패널의 하부시트와 합착되어 터치 패널과 합착하는 접착층과 상기 편광판의 하부기재 밑면으로는 액정표시소자의 상부글래스에 터치 패널에 일체화된 편광판을 합착시키는 또 다른 접착층을 구비하는 편광판으로 이루어지며, 상기 액정표시소자의 하부글래스와 닿아 합착되는 편광판은 액정표시소자의 하부글래스에 합착되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 적층 방법은, 터치 패널을 먼저 합착하고, 차례로 편광판과 터치 패널의 하부시트의 합착과 상기 하부시트와 합착된 편광판의 반대면에 형성된 접착층을 기준으로 액정표시소자의 상부글래스와 합착하는 것이다. 이에 따라 적층 구조적으로 경량.박형화와, 광투과율 손실을 개선하고, 터치 패널의 액티브 영역의 변형에 따른 결함도 없애며, 적층 공정도 신뢰성과 높은 수율을 얻는다.

Description

편광판 일체형 터치 패널 및 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 그리고 적층 방법{Touch Panel with polarizer and Flat Panel Display with Touch Panel and manufacturing method thereof}

본 발명은 편광판 일체형 터치 패널에 관한 것이다. 또한 본 발명은 터치 패널 일체형 평판 디스플레이에 관한 것이다. 또한 본 발명은 편광판 일체형 터치 패널 그리고 터치 패널 일체형 평판 디스플레이의 적층 방법에 관한 것이다.

컴퓨터,휴대용전송장치,구면 또는 비구면 디스플레이장치 그 밖의 개인전용정보처리장치(PDA) 등에 일체화되거나 부가되는 터치 패널은 입력장치(Input Device)의 하나이지만 마우스나 키보드 등과 같은 다른 입력장치들에 비해 입력이 간단하고 오조작은 적으며 손으로 문자입력 까지 가능한 입력특성이 있어 다양한 형태와 방식으로 알려져 있다.

현재의 터치 패널은 입력장치로서의 일반적 기능 보다는 고신뢰성, 새로운 기능의 제공, 내구성, 재료나 물질을 포함한 설계 및 가공과 관련된 제조 기술 등과 같이 미세한 기술로 관심이 바뀌고 있으며, 그에 따른 검출방식, 구조 및 성능 등에 있어서는 자세히 알려져 있다.

방식을 간단히 살펴보면, 스페이서에 의해 격리되고 눌림에 의해 서로 접촉될 수 있도록 배치된 두 개의 저항 성분의 시트를 합쳐놓아 구성되는 저항막식(Resistive) 터치 패널이 있고, 정전용량식, 초음파식, 광(적외선)센서식, 전자유도식 등의 터치 패널도 있다. 이들은 신호 증폭의 문제나 해상도 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도 차이 등이 모두 다르게 나타나기 때문에 방식의 선택에 있어서는 광학적특성, 전기적특성, 기계적특성, 내환경특성, 입력특성 등외에 내구성과 경제성 등을 고려하여 결정한다.

도 1은 저항막방식 터치 패널(10)의 기본구조를 나타낸 단면도이다. 구조적으로는 상부에 놓이는 상판(20)과 하부에 놓이는 하판(30)을 투명도전막(22)이 마주보도록 75~200㎛정도의 두께의 접착제(40)에 의해 접합 시킨다. 상판(20)은 입력할 때 눌리는 압력을 받아 하판(30)과 접촉한다. 상판(20)은 기재로서 신축성이 있는 PET 필름 또는 얇은 글래스가 사용되고 있다. 박판 글래스를 사용하는 목적은 광학적으로 등방성을 갖기 때문에 그 위에 편광판(Polarizer)을 붙여 표면반사를 줄이기 위한 것이지만 최근에는 광학 등방성을 갖는 플라스틱 필름을 사용한 것도 제품화되어 있다. 단 코스트면이나 가공이 어려운 점, 물리적 특성면에서 개선할 여지가 많다.

입력 위치 검출은, 상판(20)과 하판(30)을 도트 스페이서(50) 사이에 끼워 100~300㎛의 간격으로 대향시켜, 커넥터 테일(Connector Tail)에 의해 입력신호를 추출하는 구조이며, 그 동작은 입력점에 의해 상판(20)과 하판(30)이 접촉되어 하판(30)의 전극간에 전압을 인가하면 양전극간의 저항면에 전위 구배가 발생하고, 이 전압을 상판(20)의 전극에서 읽어 컨트롤러를 통해 X축의 입력위치를 계산하여 구한다. 그 다음 상판(20)의 전극간에 전압을 인가하고, 하판(30)의 전극에서 전압을 읽어 Y축의 위치를 계산하여 그 입력점을 디스플레이상에 표시한다. 이것을 고속으로 반복하는 것에 의해 연속적으로 입력위치를 디스플레이상에 표시하고, 문자나 선을 그리는 것이 가능하다.

터치 패널의 요구특성은, 터치 패널 탑재 제품의 다용도화에 의하여 유저로부터 요청되는 특성이다. 이것을 충족 시키기 위해서는 터치 패널의 일부 구조 개선을 통해 어느 정도까지 수용할 수 있으나 다 수용하기는 어렵다. 또 저항막 방식의 터치 패널만으로 대응하는 것도 한계가 있다. 여기서 다양한 요구특성에 적합한 터치 패널의 구성이나 검출 방식 가운데 최적의 것을 선택할 필요가 생긴다.

요구특성 기준으로 저항막 방식의 터치 패널은 가격, 생산성, 문자 필기 등이 우선되고 있는 민생용도에 적합하다. 내구성, 광학특성, 절연성 등이 중요시되고 있는 산업기기 용도에는 탄성파 방식이 적합한 것과 마찬가지로 그 특성은 모두 유저의 선택과 관련된다.

한편, 디스플레이로서 LCD를 사용하는 케이스가 많지만 LCD도 여러 가지 타입이 있어 제품 용도에 따라 사용이 구분되어 있다. LCD를 분류하기 위해서는 여러가지 방법이 고려되어 진다.

예를 들어 단색(Monochrome)과 컬러(Color)의 분류, 투과형과 반사형의 분류, 또 구조면으로부터 STN,TFT형으로 분류하는 것이 가능하다.

특히 TFT의 고정세화와 반사형LCD의 컬러화(Color Yield)의 향상은 LCD에 탑재되는 터치 패널의 요구수요를 증가 시켰다.

일반적으로 가시영역 최외주선으로부터 터치 패널의 외주까지의 길이를 비엑티브영역이라고 부른다. 제품의 소형.박형화, 화면의 유효 면적비 향상이 요구되어지고 있다. LCD의 비엑티브 영역이 크게 축소되는데 대하여 그것에 수반하여 LCD외형 길이보다 크지 않은 어셈블리 구조의 제약으로부터, 터치 패널도 비엑티브영역을 줄이는 것이 당연한 상황으로 되었다. 그러나 전극의 선형성정도(Linearity), 절연쉴드성(Shield)의 저하 문제가 있고, 전자파 및 정전기의 침입이 용이하여 노이즈가 발생하기 쉬운 문제를 안고 있다. 이에 대한 보완 기술은 계속 제안되어 왔다.

저항막 방식의 터치 패널은 앞서 밝힌 대로 민생용도에 적합한 방식이지만 LCD 등에 조화되어 기대하는 성능을 내고 또 다양한 요구수요(요구특성)를 충족시킬 수 있는가의 문제가 남아있으며, 이러한 문제는 다른 방식의 터치 패널도 마찬가지로 남아있다.

저항막식 터치 패널을 요구특성에 따라 이를 평판 디스플레이(Flat Panel Display)에 적층하는 알려진 기술을 도식적으로 나타내면 도 2의 단면 구조와 같다.

도 2의 구조는 상부시트(21)와 하부시트(23)로 이루어진 터치 패널(10)의 밑으로 편광판(60)을 대고 그 편광판(60)의 밑에 액정표시소자(70)를 다시 대고 그 액정표시소자(70)의 밑에 편광판(80)을 대서 이들을 합쳐서 적층한 형태이다.

여기서 편광판(60)(80)은 평판 디스플레이의 액정표시소자(70)를 중심으로 양면에서 가시광선을 직선편광으로 바꿔주는 역할을 한다. 이를 위하여 편광판(60)(80)은 보통 상부기재(61),광학필름기재(62),하부기재(63)로 이루어지는 투명도전성필름과 같은 적절한 필름을 적층한 구조로 만든다.

편광판(60)(80)을 사용하여 터치 패널(10)을 평판 디스플레이에 적층하는 기술은 모두 광축을 유지하는 가운데 광투과율을 가능한 좋게 하고 적층 구조상으로는 박형.경량화를 목표로 하고 있는데, 광축의 유지는 광등방성 재료 사용과 같은 방법으로 해결하고, 광투과율 역시 최적의 재료를 사용하는 가운데 단면 구조상으로 광투과도를 증진 시킬 수 있는 여러 가지 방법을 박형.소형.경량화에 유리하고, 최소한 적층 구조 적용은 소형.경량.박형화에 불리하지 않은 범위에서 고려하게 된다.

그 설계의 구체화된 예는 한국의 경우, 특허공개 공개번호 1998-041100호 및 특허공개 공개번호1996-24536호 등에 알려져 있다. 이 기술은 편광판을 따로 두는 것이 아니라 편광판의 원래 역할을 하면서 편광판을 터치 패널(하부)에 일체화 되도록 하는 것이었다. 이 기술은 박형.박형.경량화 그리고 공정 개선과 저단가에 유리한 설계를 제공했지만 편광판이 터치 패널에 일체화되는데 따르는 광투과율 이나수율 및 신뢰도를 신뢰성있게 유지할 수 있는가의 문제가 있었다.

이에 대하여 편광판의 기재를 다르게 하고 이를 터치 패널에 일체화하거나 부가한 다른 경우의 예 즉 새로운 편광판 또는 그 편광판을 사용한 적층 구조가 알려져 있다. 이를 도식적으로 나타내면 도 3 및 도 4와 같다. 이 기술은 편광판(60)을 터치 패널(10)에 일체화 시켜 얻어지는 이득과 함께 편광판(60)(80) 기재의 선택과 관련되어 나타나는 일반적인 결과 그리고 이러한 결과를 터치 패널(10) 그리고 평판 디스플레이의 적층 구조로 적용 영역을 넓힌 것이다.

도 3 및 도 4와 같은 단면 구조에서 나타나는 편광판 또는 터치 패널 그리고 평판 디스플레이의 적층(Lamination) 구조의 예는 다음과 같다.

1.상부기재(61), 광학필름기재(62) 및 하부기재(63)의 층상 구조를 갖는 편광판(60)(80)의 구조.

2.아래로부터 하부기재(63), 광학필름기재(62) 및 상부기재(61)로 적층된 편광판(60)위에 광등방필름을 대체하는 투명도전성필름을 사용하는 일체형 편광판(60)의 구조.

3.아래로부터 하부기재(63), 광학필름기재(62) 및 투명도전성필름으로 이루어진 투명도전성필름 일체형 편광판(60), 투명도전성필름과 아랫면에 도트 스페이서(50)가 도포되고 전극(41) 및 테일(42)이 설치된 상부시트(21)로 이루어진 터치 패널(10)로 구성된 편광판 일체형 터치 패널의 구조.

4.아래로부터 하부기재(63), 광학필름기재(62), 상부기재(61) 및 투명도전성필름으로 이루어진 투명 도전성필름 일체형 편광판(60), 투명 도전성필름과 아랫면에 도트 스페이서(50)가 도포 되고 전극(41) 및 테일(42)이 설치된 상부시트(21)로 이루어진 터치 패널로 구성된 편광판 일체형 터치 패널 구조.

5.아래로부터 하부기재(63), 광학필름기재(62) 및 상부기재(61)로 이루어진 편광판(80), 그 편광판(80)위에 아래로부터 하부글래스(72), 하부글라스(72)와 상부글래스(71) 사이의 액정 및 상부글래스(71)로 이루어진 액정표시소자(70), 액정표시소자 위에 아래로부터 하부기재(63), 광학필름기재(62) 및 투명도전성필름으로 이루어진 투명도전성필름 일체형 편광판(60), 투명도전성필름과 아랫면에 도트 스페이서(50)가 도포되고 전극(41) 및 테일(42)이 설치된 상부시트(21)로 이루어진 터치패널로 구성된 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 구조.

6.아래로부터 하부기재(63), 광학필름기재(62) 및 상부기재(61)로 이루어진 편광판(80), 편광판(80)위에 아래로부터 하부글래스(72), 하부글래스(72) 빛 상부글래스(71) 사이의 액정 및 상부글래스(71)로 이루어진 액정표시소자(70), 그 액정표시소자(70) 위에 아래로부터 하부기재(63), 광학필름기재(62), 상부기재(61) 및 투명 도전성필름으로 이루어진 투명 도전성필름 일체형 편광판(60), 투명도전성필름과 아랫면에 도트 스페이서(50)가 도포되고 전극(41) 및 테일(42)이 설치된 상부시트(21)로 이루어진 터치 패널로 구성된 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 구조 등이다.

여기서 나타나는 투명도전성필름 일체형 편광판이나 편광판 일체형 터치 패널의 구조 또는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 구조 등은 종전의 설계 구조와마찬가지로 광축을 유지하는 가운데 광투과율을 가능한 좋게 하기 위하여 투명도전성필름의 적층을 다양화 시키고 그 적층 구조에서는 박형.소형.경량화를 목표로 하고 있다.

그러나, 이같은 편광판 일체형 터치 패널 적층 구조를 만들기 위해서는 편광판의 기재 및 적층 구조의 변경 보다는 그 편광판 일체형 터치 패널의 적층 구조를 완성하기 위한 적층 구조가 공정 기술에 어떻게 추종되거나 융화될 수 있는가의 문제가 더 크다. 실질적으로 공정 기술은 이러한 기술적 목표를 제한하는 원인이 되었다.

종래의 편광판 그리고 터치 패널 또는 평판 디스플레이의 적층 구조의 문제점과 그 구조적 한계를 적층 공정 기술과 관련하여 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 편광판 일체형 터치 패널을 평판 디스플레이에 부가하는 적층 공정을 도식적으로 나타낸 것이다.

순서는, 먼저 사전에 편광판(60)과 터치 패널(10)의 크기와 비슷한 면적의 양면접착시트(90)를 준비하고 그 양면접착시트(90)의 한쪽면을 터치 패널(10)의 하부시트(23)에 접착 시킨다.(순서1)

양면접착시트(90)의 한쪽면이 터치 패널(10)의 하부시트(23)에 접착되면 양면접착시트(90)의 이면을 편광판(60)의 상부기재(61)와 접착 시킨다.(순서2)

이 순서가 완료되면 양면접착시트(90)에 의해 터치 패널(10)의 하부시트(23)와 편광판(60)의 상부기재(61)가 합쳐진다.

그 다음 터치 패널(10)의 상부시트(21)와 하부시트(23)를 합착 함으로서 상판(20)과 하판(30)이 합쳐져 편광판(60)이 일체화된 터치 패널(10)이 완성된다.(순서3)

편광판 일체형 터치 패널(10)을 평판 디스플레이에 적층(합착) 하는 경우 평판 디스플레이의 상부는 적어도 위 순서에서 사용한 것과 같은 양면접착시트(90)를 편광판(60)과 액정표시소자(70)의 상부글래스(71) 사이에 게재시켜 적층 하고, 마찬가지로 방법으로 양면접착시트(90)를 대고 편광판(80)을 하부글래스(72)에 합착하여 터치 패널(10)을 평판 디스플레이에 적층한다.(순서4)

위의 적층 공정(순서)의 분위기는 열과 적당한 적층 압력을 전달하는 공정이 대부분을 차지 한다. 따라서 일부 적층 순서가 바뀔 여지도 있으나 양면접착시트(90)를 사용하는 경우 터치 패널(10)의 상.하부시트(21)(23) 합착 보다는 우선하여 편광판(60)과 터치 패널의 하부시트(23)를 먼저 합착하는데, 그 이유는 터치 패널(10)의 상.하부시트(21)(23)를 합착해 놓은 상태에서 양면접착시트(90)를 통해 편광판(60)에 합착하는 경우 압력에 의해 터치 패널의 우그러짐이나 상.하판 흐트러짐 그리고 열 변형을 피할 수 없기 때문이다.

도 6은 편광판 일체형 터치 패널의 또 다른 구조에 의해 평판 디스플레이에 부가하는 적층 공정을 도식적으로 나타낸 것으로, 적층 공정상의 일부 문제를 개선하기 위해 터치 패널의 상.하판(20)(30)을 절연하는 도트 스페이서(50)를 하판(30)에 두지 않고 상판(20)의 상부시트(21)에 형성한 경우이다.

이와 같은 구조는 도트 스페이서(50)를 터치 패널(10)의 하판(30)에 두어 적층 공정상 일어날 수 있는 문제 즉 하판(30)위에서 편광판(60)을 누르는 위순서1.2에서 도트 스페이서(50)가 누르는 압력으로 가라않아(함몰) 기대하는 액티브 영역내의 절연이 않되는 가능성에 대비하기 위한 구조로 볼 수 있다. 그러나, 이 구조의 경우 상판(20)에 접촉시 가해지는 충격이 하판(30)에 비해 높으므로 도트 스페이서(50)가 투명도전성필름(22)에서 벗겨질 가능성이 높다.

또 다른 문제는 터치 패널(10)과 편광판(60)의 접착시 양면접착시트(90)를 사용하는 경우 2번의 공정을 거치므로 평면 접착의 균등성을 보장하기 어렵고 또한 적층 공정에서 접착면 사이의 미세한 에어갭의 형성을 인하여 투과율 저하 및 수율 저하의 문제가 있다.

이와 같이 편광판 일체형 터치 패널을 적층 구조로 하여 이를 평판 디스플레이에 적용할 때 광축을 유지하면서 광투과율은 가능한 좋게 하고 그 적층 구조가 박형.경량화에 유리하도록 하고자 하는 편광판 또는 편광판 일체형 터치 패널 및 평판 디스플레이의 적층 구조는 적층 공정에서 에어갭에 의한 투과율 손실, 터치 패널의 액티브 영역의 변형과 같은 치명적 결함으로 이어질 가능성이 크고 또 그 적층 공정도 이와 같은 가능성에 대비해야 하기 때문에 그 만큼 수율이나 제품 자체 신뢰도가 적층 공정에 따라 달라져 아주 낮은 단계에 머물러 있다.

따라서 본 발명의 목적은 편광판 일체형 터치 패널 또는 이를 평판 디스플레이에 적층 구조로 적용할 때 그 적층 구조가 박형.경량화에 유리하도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 편광판 일체형 터치 패널의 적층 구조에 적합한 편광판을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 편광판 일체형 터치 패널의 적층에서 생기는 에어갭을 작게하여 광투과도를 개선하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 편광판 일체형 터치 패널 또는 이를 평판 디스플레이에 적층하는데 있어서 터치 패널의 액티브 영역의 결함을 줄이는 적층 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

상부시트와 그 밑에 투명도전막이 형성된 상판, 상기 상판의 투명도전막과 같은 투명도전막이 있고 그 밑으로 하부시트가 있는 하판, 상기 상판과 하판 사이를 절연하는 도트 스페이서, 그리고 상부시트와 하부시트사이의 저항막에 전압을 인가하는 전극이 있는 터치 패널과,

상기 터치 패널의 하부시트와 합착되어 (평판 디스플레이상의) 가시광선을 직선편광으로 바꿔주는 편광판으로 구분되는 편광판 일체형 터치 패널에 있어서,

상기 편광판 일체형 터치 패널은,

그 편광판이 차례로 상부기재,광학필름기재,하부기재로 이루어지며,

상기 편광판의 상부기재 윗면에는 터치 패널의 하부시트와 합착되어 편광판을 터치 패널에 일체화 시켜 적층 구조로 만드는 접착층을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은,

상부시트와 그 밑에 투명도전막이 형성된 상판, 상기 상판의 투명도전막과같은 투명도전막이 있고 그 밑으로 하부시트가 있는 하판, 상기 상판과 하판 사이를 절연하는 도트 스페이서, 그리고 상부시트와 하부시트사이의 저항막에 전압을 인가하는 전극이 있는 터치 패널과,

상기 터치 패널의 하부시트와 합착되어 (평판 디스플레이상의) 가시광선을 직선편광으로 바꿔주는 편광판으로 이루어지는 편광판 일체형 터치 패널에 있어서,

상기 편광판 일체형 터치 패널은,

상부시트와 하부시트의 각 투명도전막 사이에 형성되는 도트 스페이서는 하부시트 위에 배열되어 상판과 하판이 적층되고,

그 편광판은 차례로 상부기재,광학필름기재,하부기재로 이루어지며,

상기 편광판의 상부기재 윗면에는 터치 패널의 하부시트와 합착되어 편광판을 터치 패널에 일체화 시켜 적층 구조를 만드는 접착층,

상기 편광판의 하부기재 밑면으로는 액정표시소자의 상부글래스에 터치 패널에 일체화된 편광판을 합착시키는 또 다른 접착층이 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징은,

상부시트와 그 밑에 투명도전막이 형성된 상판, 상기 상판의 투명도전막과 같은 투명도전막이 있고 그 밑으로 하부시트가 있는 하판, 상기 상판과 하판 사이를 절연하는 도트 스페이서, 그리고 상부시트와 하부시트사이의 저항막에 전압을 인가하는 전극이 있는 터치 패널과,

상기 터치 패널의 하부시트와 합착되어 (평판 디스플레이상의) 가시광선을 직선편광으로 바꿔주는 편광판과, 상기 편광판이 합착되는 상부글래스 및 액정 그리고 하부글래스로 이루어지는 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 하부글래스에 합착되는 또 다른 편광판으로 이루어지는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이에 있어서,

상기 터치 패널 일체형 평판 디스플레이는,

상부시트와 하부시트의 각 투명도전막 사이에 형성되는 도트 스페이서는 하부시트 위에 배열되어 상판과 하판이 합착되고,

상기 하부시트에 합착되는 편광판은 차례로 상부기재,광학필름기재,하부기재로 이루어져 그 상부기재 윗면에는 터치 패널의 하부시트와 합착되어 편광판을 터치 패널과 합착하는 접착층과 상기 편광판의 하부기재 밑면으로는 액정표시소자의 상부글래스에 터치 패널에 일체화된 편광판을 합착시키는 또 다른 접착층을 구비하는 편광판으로 이루어지며,

상기 액정표시소자의 하부글래스와 닿아 합착되는 편광판은 차례로 접착층,상부기재,광학필름기재,하부기재로 적층 되어 액정표시소자의 하부글래스에 합착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징은,

편광판의 한면을 터치 패널의 하부시트에 합착하여 편광판 일체형 터치 패널의 적층 구조를 완료하고, 그 편광판 일체형 터치 패널의 편광판 반대면을 액정표시소자의 상부글래스와 합착하여 터치 패널 일체형 평판 디스플레이를 제작하는 적층 방법에 있어서,

상기 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 적층 방법은,

하부시트의 투명도전막 위에 도트 스페이서를 형성하고 상부시트와 하부시트의 투명도전막이 서로 마주 보도록 터치 패널을 합착하는 단계;

상기 터치 패널의 하부시트와 편광판의 한면에 형성된 접착층을 기준으로 그 접착층과 터치 패널의 하부시트를 합착하는 단계;

상기 하부시트와 합착된 편광판의 반대면에 형성된 접착층을 기준으로 액정표시소자의 상부글래스와 합착하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 터치 패널의 단면 구조

도 2는 터치 패널을 평판 디스플레이에 부가한 적층 구조의 도식적 단면도

도 3은 종래의 편광판 일체형 터치 패널의 도식도

도 4는 종래의 또 다른 편광판 일체형 터치 패널 또는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이의 도식도

도 5는 종래의 평광판 일체형 터치 패널 및 터치 패널 일체형 평판 디스플레이의 적층 공정을 나타낸 도식도

도 6은 종래의 또 다른 적층 공정의 도식도

도 7은 본 발명에 따른 편광판 일체형 터치 패널의 적층 구조를 도식적으로 나타낸 도면

도 8은 본 발명의 또 다른 편광판 일체형 터치 패널의 적층 구조를 도식적으로 나타낸 도면

도 9는 본 발명에 따른 편광판 일체형 터치 패널 또는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이의 적층 구조를 도식적으로 나타낸 도면

도 10은 본 발명에 따른 편광판 일체형 접착층의 증착 영역을 표시한 도면

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100:터치 패널 200:상판

210:상부시트 220;투명도전막

230:하부시트 300:하판

500:도트 스페이서 600:편광판

610:상부기재 620:광학필름기재

630:하부기재 700:액정표시소자

800:편광판 900.910.920:접착층

본 발명의 편광판 일체형 터치 패널은 구조적으로는 경량.소형.박형화에 보다 유리하고 편광판 일체형 터치 패널 또는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이의 적층 공정상에서는 사전에 미세한 에어갭의 형성원인을 차단하여 광투과율을 손실을 개선하는 동시에 터치 패널의 액티브 영역의 변형에 따른 결함도 없앨 수 있으며, 더 나아가 적층 공정 자체도 수율이 높고 고신뢰성이 유지된다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 7은 편광판 일체형 터치 패널의 적층 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.

본 발명의 편광판 일체형 터치 패널은, 터치 패널(100)이 상부시트(200)와 그 밑에 투명도전막(220)이 형성된 상판(200), 상판(200)의 투명도전막(220)과 같은 투명도전막(220)이 있고 그 밑으로 하부시트(230)가 있는 하판(300), 상판(200)과 하판(300) 사이를 절연하는 도트 스페이서(500), 그리고 상부시트(210)와 하부시트(230) 사이의 저항막에 전압을 인가하는 전극이 있다. 터치 패널(100)의 하부시트(230)와 합착되어 가시광선을 직선편광으로 바꿔주는 편광판(600)은상부기재(610),광학필름기재(620),하부기재(630)로 되어있고 터치 패널(100)의 하부시트(230)와 합착되는 경우에 적용된다.

여기서 편광판(600)은 반드시 상부기재(610), 광학필름기재(620), 하부기재(630)의 적층 구조인 것은 아니다.

편광판(600)이 차례로 상부기재(610),광학필름기재(620),하부기재(630)로 이루어지는 경우, 상부기재(610) 윗면에는 하부시트(230)와 합착되어 편광판(600)을 터치 패널(100)에 일체화 시켜 적층 구조로 만드는 접착층(900)을 구비한다. 여기서 접착층(900)은 임의의 상부기재(610)에 전면 또는 부분적으로 형성할 수 있다.

도 8은 편광판 일체형 터치 패널의 적층 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.

본 발명의 다른 편광판 일체형 터치 패널은, 터치 패널(100)이 상부시트(210)와 그 밑에 투명도전막(220)이 형성된 상판(200), 상판(200)의 투명도전막(220)과 같은 투명도전막(220)이 있고 그 밑으로 하부시트(230)가 있는 하판(300), 상판(200)과 하판(300) 사이를 절연하는 도트 스페이서(500), 그리고 상부시트(210)와 하부시트(230) 사이의 저항막에 전압을 인가하는 전극이 있다. 그 터치 패널(100)의 하부시트(230)와 합착되어 가시광선을 직선편광으로 바꿔주는 편광판(600)은 상부기재(610),광학필름기재(620),하부기재(630)로 되어 있고 터치 패널의 하부시트(230)와 합착되는 경우에 적용된다.

여기서 편광판(600)은 반드시 상부기재,광학필름기재,하부기재의 적층 구조인 것은 아니다.

상부시트(210)와 하부시트(230)의 각 투명도전막(220) 사이에 형성되는 도트 스페이서(500)는 하부시트(210) 위에 배열하여 상판(200)과 하판(300)이 적층 된다.

편광판(600)이 차례로 상부기재,광학필름기재,하부기재로 이루어지는 경우, 그 편광판(600)의 상부기재(610) 윗면에는 터치 패널(100)의 하부시트(230)와 합착되어 편광판(600)을 터치 패널(100)에 일체화 시켜 적층 구조를 만드는 하나의 접착층(900)이 편광판(600)에 포함되어 있다.

그리고 편광판(600)의 하부기재(630) 밑면으로는 액정표시소자(700)의 상부글래스(710)와 터치 패널에 일체화된 편광판(600)을 합착시키는 또 다른 접착층(910)도 포함되어 있다.

여기서 접착층(900)(910)은 임의의 기재에 전면 또는 부분적으로 형성할 수 있다.

도 9는 편광판 일체형 터치 패널 또는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이의 적층 구조를 도식적으로 나타낸 것이다.

본 발명의 또 다른 편광판 일체형 터치 패널 그리고 터치 패널 일체형 평판 디스플레이는,

상부시트(210)와 그 밑에 투명도전막(220)이 형성된 상판(200), 상판(200)의 투명도전막(220)과 같은 투명도전막(220)이 있고 그 밑으로 하부시트(230)가 있는 하판(300), 상판(200)과 하판(300) 사이를 절연하는 도트 스페이서(500), 그리고 상부시트(210)와 하부시트(230) 사이의 저항막에 전압을 인가하는 전극이 있는 터치 패널(100)과, 터치 패널(100)의 하부시트(230)와 합착되어 가시광선을 직선편광으로 바꿔주는 편광판(600)과, 차례로 편광판(600)이 합착되는 상부글래스(710), 액정(730) 그리고 하부글래스(720)로 이루어지는 액정표시소자(700)와, 액정표시소자(700)의 하부글래스(720)에 합착되는 또 다른 편광판(800)으로 이루어지는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이에 적용된다.

여기서, 상부시트(210)와 하부시트(230)의 각 투명도전막(220) 사이에 형성되는 도트 스페이서(500)는 하부시트(230) 위에 배열되어 상판(200)과 하판(300)이 합착되고, 하부시트(230)에 합착되는 편광판(600)은 차례로 상부기재,광학필름기재,하부기재로 이루지는 경우, 그 상부기재(610) 윗면에는 터치 패널(100)의 하부시트(230)와 합착되어 편광판(600)을 터치 패널(100)과 합착하는 접착층(900)을 두고, 편광판(600)의 하부기재(630) 밑면으로는 액정표시소자(700)의 상부글래스(710)에 터치 패널에 일체화된 편광판을 합착시키는 또 다른 접착층(910)을 구비하는 편광판(600), 그리고 액정표시소자(700)의 하부글래스(720)와 닿아 합착되는 편광판(800)은 차례로 접착층(920), 상부기재(610), 광학필름기재(620), 하부기재(630)로 적층 되어 액정표시소자(700)의 하부글래스(720)에 합착된다.

하부글래스(720)에 합착되는 편광판(800)이 반드시 상부기재,광학필름기재,하부기재인 것은 아니다.

여기서 접착층(900)(910)(920)은 임의의 기재에 전면 또는 부분적으로 형성할 수 있다.

본 발명의 편광판 일체형 터치 패널 그리고 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 적층 구조를 나타낸 도 7,8,9의 적층 구조는 다음과 같은 적층 공정으로 된다.

1. 도 7의 편광판 일체형 터치 패널은, 하부시트(230)의 투명도전막(220) 위에 도트스페이서(500)를 형성하고 상부시트(210)와 하부시트(230)의 투명도전막(220)이 서로 마주 보도록 터치 패널을 합착하는 순서, 터치 패널(100)의 하부시트(230)와 편광판(600)의 한면에 형성된 접착층(900)을 기준으로 그 접착층(900)과 터치 패널의 하부시트(230)를 합착하는 순서로 편광판 일체형 터치 패널을 적층하여 제조 된다.

2. 도 8의 편광판 일체형 터치 패널은, 상기와 방법과 같이 터치 패널 합착 순서 및 터치 패널과 편광판의 합착 순서로 제조된다.

3. 도 9의 터치 패널 일체형 평판 디스플레이는, 하부시트(230)의 투명도전막(220) 위에 도트 스페이서(500)를 형성하고 상부시트(210)와 하부시트(230)의 투명도전막(220)이 서로 마주 보도록 터치 패널(100)을 합착하는 순서, 터치 패널의 하부시트(230)와 편광판(600)의 한면에 형성된 접착층(900)을 기준으로 그 접착층과 터치 패널의 하부시트(230)를 합착하는 순서, 하부시트(230)와 합착된 편광판(600)의 반대면에 형성된 접착층(910)을 기준으로 액정표시소자(700)의 상부글래스(710)와 합착하는 순서로 제조된다.

1,2,3의 적층 공정은 공통적으로 터치 패널의 상판(200)과 하판(300)을 먼저 합착하여 터치 패널을 통째로 만들고 그 다음 순서로 터치 패널의 하부시트(230)와 편광판(600)을 합착하는 순서로 진행된다. 이같은 순서는 하부시트의 투명도전막위에 도트 스페이서(500)를 형성함으로서 얻어지는 결과이다. 즉 터치 패널(100)의 상판과 하판을 통째로 합착하면 상판과 하판 (300)사이의 에어캡이 도트 스페이서(500)에 가해지는 압력에 대해 완충작용인 버퍼(Buffer) 역할을 하게 되고, 이로 인해 도트 스페이서(500)가 함몰되어 생기는 액티브 영역의 변형 없이 편광판(600)과 터치 패널(100)의 합착을 가능하게 한다. 이렇게 도트 스페이서(500)를 하부시트(230)의 투명도전막(220)에 형성하는 자체는 앞서 밝힌대로 새로운 것은 아니다.

보다 중요한 것은 도트 스페이서(500)를 하부시트(230)의 투명도전막에 형성한 종전의 적층 구조가 구조적으로 편광판(600)과 합착될 때 접착제의 특성이나 적층 공정상에서 선행적으로 본 발명과 같이 터치 패널의 상판(200)과 하판(300)을 통째로 먼저 합착 시키지 못하는 적층 공정상의 문제를 가지고 있어 이에 대한 이득(도트 스페이서를 하부시트에 형성하는 경우에 대한)을 얻을 수 없었던 것인데 반하여 본 발명에서는 편광판(600)의 상부면이 접착층(900)을 가지도록 함으로서 먼저 터치 패널의 상판과 하판을 합착하고 나중에 편광판(600)과 합착되도록 하는 것이다.

본 발명과 같은 편광판(600)상의 접착층(900) 없이 보통의 양면접착시트를 이용하여 상판과 하판의 먼저 합착한 터치 패널을 편광판에 붙이는 경우 투명도전막의 막질과 도트 스페이서의 급격한 변형을 초래하여 고정밀이 요구되는 편광판 일체형 터치 패널 제조를 기대하기는 어렵다.

한편, 본 발명은 도트 스페이서(500)를 하부시트(230) 위에 형성한하판(300)을 만들고 그 위에 붙는 상판(200)을 어떤 형태로든 먼저 합착하여 나중에 원하는 적층 구조인 편광판 일체형 터치 패널 또는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이를 제조하는 것을 특징으로 하고 이를 위하여 편광판(600)의 양면에 미리 접착층(900)(910)을 형성함으로서 그 적층 제조에 있어서 도트 스페이서(500)의 함몰과 같은 문제가 없음을 설명하였다.

편광판(600)상의 접착층(900)(910)에 의한 이러한 결과 외에 본 발명은 접착층의 형성과 관련하여 또 다른 결과가 나타난다.

도 10은 편광판(600)(800)에 두는 접착층(900)(910)(920)의 모델이다. 그 형상은 편광판(600)(800)의 상부기재(상부기재가 어떠한 물성적 특성을 가지고 있어도 접착층의 적용과는 무관하다)가 대략 직사각 평면형인 경우 그 면에 대하여 접착층(900)(910)(920)은 전면증착이 가능하다. 어떤 평면(기재)에 대하여 그 면위에 접착층을 형성하는 기법은 어려운 것이 아니다. 도 10은 편광판(600)(800)의 상부 또는 하부기재 전영역을 커버 하는 접착층의 형성 예이지만 경우에 따라서는 최외곽만을 따르는 부분 증착도 충분히 고려될 수 있다. 그러나 접착에 보다 안정한 형태는 전면을 균일한 두께로 접착층을 형성하는 것이다. 도 10과 같이 접착층을 편광판의 상부 또는 하부기재의 전면을 커버하는 형태로 증착하는 경우 보통 터치 패널의 하부시트와 편광판의 상면 접착면 사이에서 들뜸이나 불안정한 접합으로 일어나는 에어갭을 깨끗하게 없앨 수 있다.

터치 패널과 편광판의 합착면 사이에서 형성되는 에어갭은 광투과도에 상당한 영향을 미친다.

따라서, 편광판상의 접착층은 첫째, 적층 공정상에서 터치 패널의 도트 스페이서의 함몰로 인한 액티브 영역의 비활성화나 투명도전막질의 손상을 방지하고 둘째, 터치 패널과 편광판 사이의 에어갭에 의한 광투과도의 손실을 줄일 수 있다. 따라서, 광투과도의 개선은 적층 기재들의 물리적인 성질을 제외한 적층 구조의 안정성 통해 얻는다.

마찬가지로, 터치 패널 일체형 평판 디스플레이의 경우 액정표시소자의 화상데이터가 나오는 엑티브영역 내에서도 편광판의 전면 부착이 가능하여 투과율의 손실을 줄일 수 있다.

편광판 일체형 터치 패널 또는 이를 평판 디스플레이에 적층 구조로 적용할 때 그 적층 구조를 접착층의 미세 증착을 통해 얼마든지 충족시킬 수 있기 때문에 박형.소형. 경량화에 유리하다.

이와 같이 본 발명은 편광판 일체형 터치 패널 또는 이를 평판 디스플레이에 적층 구조로 적용할 때 박형.경량화가 가능하고, 터치 패널과 편광판의 합착면 사이에서 형성되는 에어갭은 에 의한 광투과율 손실을 줄일 수 있으며, 적층 공정상에서 터치 패널의 도트 스페이서의 함몰로 인한 액티브 영역과 막질의 손상을 방지하고, 또한 터치 패널 일체형 평판 디스플레이의 경우 액정표시소자의 화상데이터가 나오는 엑티브영역 내에서도 편광판의 전면 부착이 가능하여 투과율의 손실이는 효과가 있다. 적층 공정상에서는 높은 작업 수율과 고신뢰성 제품 양산이 가능하다.

Claims (7)

1. 상부시트와 그 밑에 투명도전막이 형성된 상판, 상기 상판의 투명도전막과 같은 투명도전막이 있고 그 밑으로 하부시트가 있는 하판, 상기 상판과 하판 사이를 절연하는 도트 스페이서, 그리고 상부시트와 하부시트사이의 저항막에 전압을 인가하는 전극이 있는 터치 패널과,

   상기 터치 패널의 하부시트와 합착되어 가시광선을 직선편광으로 바꿔주는 편광판으로 구분되는 편광판 일체형 터치 패널에 있어서,

   상기 편광판 일체형 터치 패널은,

   그 편광판이 차례로 상부기재,광학필름기재,하부기재로 이루어지며,

   상기 편광판의 상부기재 윗면에는 터치 패널의 하부시트와 합착되어 편광판을 터치 패널에 일체화 시켜 적층 구조로 만드는 접착층을 구비하는 것을 특징으로 하는 편광판 일체형 터치 패널.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 접착층이 편광판의 전면을 가리는 일정한 두께의 전면 증착으로 형성된 것을 특징으로 하는 편광판 일체형 터치 패널.
3. 상부시트와 그 밑에 투명도전막이 형성된 상판, 상기 상판의 투명도전막과 같은 투명도전막이 있고 그 밑으로 하부시트가 있는 하판, 상기 상판과 하판 사이를 절연하는 도트 스페이서, 그리고 상부시트와 하부시트사이의 저항막에 전압을 인가하는 전극이 있는 터치 패널과,

   상기 터치 패널의 하부시트와 합착되어 가시광선을 직선편광으로 바꿔주는 편광판으로 이루어지는 편광판 일체형 터치 패널에 있어서,

   상기 편광판 일체형 터치 패널은,

   상부시트와 하부시트의 각 투명도전막 사이에 형성되는 도트 스페이서는 하부시트 위에 배열되어 상판과 하판이 적층되고,

   그 편광판은 차례로 상부기재,광학필름기재,하부기재로 이루어지며,

   상기 편광판의 상부기재 윗면에는 터치 패널의 하부시트와 합착되어 편광판을 터치 패널에 일체화 시켜 적층 구조를 만드는 접착층,

   상기 편광판의 하부기재 밑면으로는 액정표시소자의 상부글래스에 터치 패널에 일체화된 편광판을 합착시키는 또 다른 접착층이 있는 것을 특징으로 하는 편광판 일체형 터치 패널.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 편광판의 윗면 접착층은 편광판의 상면 전부를 가리는 일정한 두께의 전면 증착면으로 이루어지고,

   상기 편광판의 하부기재 밑면 접착층은 편광판의 하부면 전체를 가리는 일정한 두께의 전면 증착면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광판 일체형 터치 패널.
5. 상부시트와 그 밑에 투명도전막이 형성된 상판, 상기 상판의 투명도전막과 같은 투명도전막이 있고 그 밑으로 하부시트가 있는 하판, 상기 상판과 하판 사이를 절연하는 도트 스페이서, 그리고 상부시트와 하부시트사이의 저항막에 전압을 인가하는 전극이 있는 터치 패널과,

   상기 터치 패널의 하부시트와 합착되어 가시광선을 직선편광으로 바꿔주는 편광판과, 상기 편광판이 합착되는 상부글래스 및 액정 그리고 하부글래스로 이루어지는 액정표시소자와, 상기 액정표시소자의 하부글래스에 합착되는 또 다른 편광판으로 이루어지는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이에 있어서,

   상기 터치 패널 일체형 평판 디스플레이는,

   상부시트와 하부시트의 각 투명도전막 사이에 형성되는 도트 스페이서는 하부시트 위에 배열되어 상판과 하판이 합착되고,

   상기 하부시트에 합착되는 편광판은 차례로 상부기재,광학필름기재,하부기재로 이루어져 그 상부기재 윗면에는 터치 패널의 하부시트와 합착되어 편광판을 터치 패널과 합착하는 접착층과 상기 편광판의 하부기재 밑면으로는 액정표시소자의 상부글래스에 터치 패널에 일체화된 편광판을 합착시키는 또 다른 접착층을 구비하는 편광판으로 이루어지며,

   상기 액정표시소자의 하부글래스와 닿아 합착되는 편광판은 차례로 접착층,상부기재,광학필름기재,하부기재로 적층 되어 액정표시소자의 하부글래스에 합착되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 편광판의 윗면에 있는 접착층은 편광판의 상면 전부를 가리는 일정한 두께의 전면 증착면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이.
7. 편광판의 한면을 터치 패널의 하부시트에 합착하여 편광판 일체형 터치 패널의 적층 구조를 완료하고, 그 편광판 일체형 터치 패널의 편광판 반대면을 액정표시소자의 상부글래스와 합착하여 터치 패널 일체형 평판 디스플레이를 제작하는 적층 방법에 있어서,

   상기 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 적층 방법은,

   하부시트의 투명도전막 위에 도트 스페이서를 형성하고 상부시트와 하부시트의 투명도전막이 서로 마주 보도록 터치 패널을 합착하는 단계와,

   상기 터치 패널의 하부시트와 편광판의 한면에 형성된 접착층을 기준으로 그 접착층과 터치 패널의 하부시트를 합착하는 단계와,

   상기 하부시트와 합착된 편광판의 반대면에 형성된 접착층을 기준으로 액정표시소자의 상부글래스와 합착하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 적층 방법.