KR20030055853A - 터치패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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박희정
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 광투과율과 휘도를 높이도록 한 터치패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 터치패널의 제조방법은 하부기판과 상부기판의 광축을 동일하게 정렬하게 된다.

Description

터치패널 및 그 제조방법{TOUCH PANEL AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 액정패널에 관한 것으로, 특히 광투과율과 휘도를 높이도록 한 터치패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
터치패널은 화상 표시장치 등에서 표시된 키의 위치를 손가락 또는 펜과 같은 기구물로 눌러 해당 명령을 입력하는 입력수단으로 그 적용대상이 확대되고 있다. 예컨데, 터치패널은 은행의 자동인출기에서부터 자동판매기, 전화기 등 각종 전자기기나 가전장치에 폭넓게 적용되고 있다. 터치패널이 부착되는 화상 표시장치는 일반적으로 액정패널이 가장 많이 사용되고 있다.
도 1을 참조하면, 종래의 터치패널 장치는 터치패널(16)이 액정패널(10) 상에 부착된다.
액정패널(10)의 하부유리기판(20A)과 상부유리기판(20B) 사이에는 액정물질(21)과 볼 스페이서(22)가 주입된다.
액정패널(10)의 하판 구조는 게이트배선(23), 절연막(24), 화소전극(25A) 및 제1 배향막(26A)이 하부유리기판(20A) 상에 적층되어 있다.
액정패널(10)의 상판 구조는 하판과 대면되는 상부유리기판(20B)의 배면 상에 블랙 매트릭스(27), 칼라필터(28), 공통전극(25B) 및 제2 배향막(26B)이 적층된다.
액정패널(10)에 있어서 도시하지 않은 백라이트(Back light)와 대향하는 하부유리기판(20A)의 배면 상에는 하부 편광시이트(14B)가 부착되며, 터치패널과 대향하는 상부유리기판(20B)의 전면 상에는 상부 편광 시이트(14A)가 부착된다. 터치패널(16)은 상부 편광 시이트(14A) 상에 놓이게 된다.
터치패널(16)은 액정패널(10)의 상부 편광 시이트(14A)와 대면하는 하부 투명기판(33)과, 하부 투명기판(33)과 상부 투명시이트(34) 각각에 형성되어 매트릭스 형태로 교차하는 전극들(36A,36B)과, 하부 투명기판(33)과 상부 투명시이트(34) 사이에 형성된 스페이서(35)를 구비한다.
제1 전극층(36A)은 투명도전성물질 예를 들면, 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide : 이하, "ITO"라 한다)를 하부 투명기판(33) 상에서 Y축 방향의 스트라이프 형태로 스크린 인쇄하거나 하부 투명기판(33) 상에 ITO를 전면 증착한 후 포토공정을 거쳐 Y축 방향의 스트라이프 형태로 패터닝함으로써 하부 투명기판(33) 상에 형성된다. 제2 전극층(36B)은 ITO를 상부 투명시이트(34) 상에서 Y축과 직교되는 X축 방향의 스트라이프 형태로 스크린 인쇄하거나 상부 투명시이트(34) 상에 ITO를 전면 증착한 후 포토공정을 거처 X축 방향의 스트라이프 형태로 패터닝함으로써 상부 투명시이트(34) 상에 형성된다. 이 제1 및 제2 전극층(36A,36B)은 X축과 Y축의 매트릭스 형태의 분압 좌표를 형성하게 된다.
터치패널(16)의 동작을 단계적으로 설명하면 다음과 같다. 액정패널 상에 메뉴나 명령이 표시될 때, 해당 명령의 위치에서 상부 투명시이트(34)가 펜이나 손가락으로 눌러지게 되면 이에 연동하여 제2 전극층(36B)이 제1 전극층(36A)에 단락된다. 이 때 발생된 전류량 또는 전압레벨은 눌러진 위치에서의 좌표값으로 변환되고 도시하지 않은 시스템의 제어회로에서 해당 명령을 해석 및 실행하게 된다.
그런데 종래의 터치패널(16)은 상부 투명시이트(34)와 하부 투명기판(33)의 광축이 서로 다른 것으로 인하여 광투과율과 휘도가 낮은 문제점이 있다. 이를 상세히 하면, 상부 투명시이트(34)는 일반적으로 투명한 시이트재 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate : 이하, "PET"라 한다)로 제작되고, 하부 투명기판(33)은 PET 또는 이와 다른 투명 플라스틱이나 투명 유리기판으로 제작된다. 상부 투명시이트(34)와 하부 투명기판(33)이 PET로 제작될 때, 제조공정상 PET는 어느 한 방향 또는 두 방향으로 늘리는 연신공정을 거치게 되는데, 그 연신방향과 나란한 방향으로 각각 광축이 형성된다. 터치패널의 상/하판 합착공정에서 도 2와 같이 상부 투명시이트(34)와 하부 투명기판(33)의 광축(40a,40b)을 일치시키지 않기 때문에 액정패널(10)로부터 입사되는 광이 상부투명시이트(34)와 하부 투명기판(33) 각각에서 원치 않는 방향으로 굴절되는 등 관찰자 쪽으로 진행하는 광의 투과율과 휘도가 낮게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 광투과율과 휘도를 높이도록 한 터치패널 및 그제조방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래의 터치패널 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 터치패널에 있어서 상부 광학시이트와 하부 투명기판의 광축을 도식적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치패널을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 상부 광학시이트와 하부 투명기판의 광축을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 액정패널, 상부 광학시이트 및 하부 투명기판의 광축을 나타내는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 액정패널 14A,14B : 편광시이트
21 : 액정 22,35 : 스페이서
23 : 게이트배선 24 : 절연막
25A : 화소전극 25B : 공통전극
26A,26B : 배향막 27 : 블랙 매트릭스
28 : 칼라필터 16 : 터치패널
33,43 : 하부 투명기판 34,44 : 상부 투명시이트
36A,36B : 터치패널의 전극 40a,40b,50 : 광축
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널은 표시장치로부터 광이 입사되는 하부기판과, 하부기판의 광축과 동일한 방향의 광축을 가지는 하부기판을 구비한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치패널은 상부기판 상에 형성되는 제1 전극과, 제1 전극과 교차되도록 하부기판 상에 형성되는 제2 전극과, 상부기판과 하부기판 사이에 형성되는 스페이서를 더 구비한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상부기판 및 하부기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate : PET)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상부기판 및 하부기판의 광축은 표시장치로부터 입사되는 광의 광축과 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치패널의 제조방법은 하부기판과 상부기판의 광축을 동일하게 정렬하는 단계와, 상부기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계와, 제1 전극과 교차되도록 상기 하부기판 상에 제2 전극을 형성하는 단계와, 상부기판과 하부기판 사이에 스페이서를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치패널의 제조방법에 있어서, 상부기판 및 하부기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate : PET)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치패널의 제조방법에 있어서, 상부기판 및 하부기판의 광축은 표시장치로부터 입사되는 광의 광축과 동일한 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널은 액정패널(10) 상에 부착되며, 하부 투명기판(43)과 상부 투명시이트(44)의 광축(50)이 일치하게 된다.
상부 투명시이트(44)는 PET나 이와 다른 투명한 시이트재로 제작되며, 하부 투명기판(44)은 PET나 이와 다른 투명 플라스틱 또는 투명 유리기판으로 제작된다.
하부 투명기판(43)과 상부 투명시이트(44) 사이에는 그들 사이의 높이를 일정 높이로 이격시키기 위한 스페이서(35)가 형성되며, 하부 투명기판(43)과 상부 투명시이트(44) 각각에는 매트릭스 형태로 교차하는 전극들(36A,36B)이 형성된다.
제1 전극층(36A)은 ITO를 하부 투명기판(43) 상에서 Y축 방향의 스트라이프 형태로 스크린 인쇄하거나 하부 투명기판(43) 상에 ITO를 전면 증착한 후 포토공정을 거쳐 Y축 방향의 스트라이프 형태로 패터닝함으로써 하부 투명기판(43) 상에 형성된다. 제2 전극층(36B)은 ITO를 상부 투명시이트(44) 상에서 Y축과 직교되는 X축 방향의 스트라이프 형태로 스크린 인쇄하거나 상부 투명시이트(44) 상에 ITO를 전면 증착한 후 포토공정을 거처 X축 방향의 스트라이프 형태로 패터닝함으로써 상부 투명시이트(44) 상에 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 터치패널은 액정패널 상에 표시된 메뉴나 명령의 위치에서 상부 투명시이트(44)가 펜이나 손가락으로 눌러지게 되면 이에 연동하여 제2 전극층(36B)이 제1 전극층(36A)에 단락된다. 이 때 발생된 전류량 또는 전압레벨은 눌러진 위치에서의 좌표값으로 변환되고 도시하지 않은 시스템의 제어회로에서 해당 명령을 해석 및 실행하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 터치패널의 제조공정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 하부 투명기판(43)과 상부 투명기판(43)의 광축(50)을 동일하게 정렬한 후에, 하부 투명기판(43)과 상부 투명시이트(44) 상에 각각 제1 전극층(36A)과 제2 전극층(36B)을 형성하게 된다. 이 때, 제1 전극층(36A)과 제2 전극층(36B)으로 이용되는 ITO는 스크린 프린팅되거나 ITO 전면 증착공정과 사진식각 공정을 통하여 패터닝된다. 이어서, 제1 전극층(36A)이 형성된 하부 투명기판(43) 상에는 후막 인쇄공정과 사진식각 공정을 이용하여 도트형의 스페이서(35)를 형성하게 된다. 마지막으로 터치패널의 상판과 하판을 실재를 이용하여 합착하게 된다.
도 4에서 알 수 있는 바, 하부 투명기판(43)과 상부 투명시이트(44) 각각의 광축(50)은 동일한 방향으로 일치하게 된다. 따라서, 액정패널(10)로부터 하부 투명기판(43) 쪽으로 입사되는 광은 하부 투명기판(43)의 광축방향으로 입사된 후 동일한 광축방향으로 상부 투명시이트(44)를 통과하여 관찰자 쪽으로 진행하게 된다. 따라서, 하부 투명기판(43)의 광축방향으로 입사되는 광은 상부 투명시이트(44)의 광축이 자신의 광축방향과 동일하므로 광손실이 거의 없이 상부 투명시이트(44)를투과하게 된다. 특히, 액정패널(10)의 상부 편광 시이트(14A)의 광축과 본 발명에 따른 터치패널의 하부 투명기판(43) 및 상부 투명시이트(44)의 광축(50)이 도 5와 같이 동일할 때, 액정패널(10)로부터 터치패널의 하부 투명기판(43)으로 입사되는 선편광(60)은 자신과 광축방향이 동일한 터치패널의 하부 투명기판(43) 및 상부 투명시이트(44)을 손실없이 그대로 투과하게 된다.
액정패널(10)의 하부유리기판(20A)과 상부유리기판(20B) 사이에는 액정물질(21)과 볼 스페이서(22)가 주입된다. 액정패널(10)의 하판 구조는 게이트 라인(23), 절연막(24), 화소전극(25A) 및 제1 배향막(26A)이 하부유리기판(20A) 상에 적층되어 있다. 액정패널(10)의 상판 구조는 하판과 대면되는 상부유리기판(20B)의 배면 상에 블랙 매트릭스(27), 칼라필터(28), 공통전극(25B) 및 제2 배향막(26B)이 적층된다.
액정패널(10)에 있어서 도시하지 않은 백라이트(Back light)와 대향하는 하부유리기판(20A)의 배면 상에는 하부 편광시이트(14B)가 부착되며, 터치패널과 대향하는 상부유리기판(20B)의 전면 상에는 상부 편광 시이트(14A)가 부착된다.
이 액정패널(10)의 제조공정을 간단히 설명하면 다음과 같다.
액정패널(10)의 제조공정은 기판(20A,20B)의 세정공정, 기판(20A,20B)의 패터닝 공정, 배향막 형성공정, 상판과 하판의 합착/액정주입공정, 실장 공정 및 테스트 공정으로 나뉘어진다. 기판(20A,20B)의 세정공정은 액정패널의 상판과 하판의 패터닝 전후에 기판들(20A,20B)의 이물질을 세정제로 제거하게 된다. 기판(20A,20B)의 패터닝 공정은 상부유리기판(20B)의 패터닝과 하부유리기판(20A)의 패터닝으로 나뉘어진다. 상부유리기판(20B)에는 블랙매트릭스(27), 칼라필터(28), 공통전극(25B) 및 배향막(26B)이 순차적으로 형성되며, 하부유리기판(20A)에는 게이트배선(23), 절연막(24), 도시하지 않은 반도체층/오믹접촉층, 도시하지 않은 데이터배선, 화소전극(25A) 및 제1 배향막(26A)이 형성된다. 기판합착/액정주입 공정에서는 상/하부유리기판(20A,20B) 상에 배향막(26A,26B)을 도포하고 러빙하는 공정에 이어서, 실(Seal)을 이용한 상/하부기판(12,16) 합착공정, 액정주입공정, 주입구 봉지공정이 순차적으로 이루어진다. 실장공정에서는 도시하지 않은 게이트 드라이브 집적회로 및 데이터 드라이브 집적회로 등의 집적회로가 실장된 테이프 케리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP)를 하부유리기판(20A) 상의 데이터/게이트배선의 패드에 접속시키게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치패널 및 그 제조방법은 터치패널의 상판과 하판의 광축을 일치시킴으로써 하판으로 입사되어 상판을 통과하는 광손실을 최소화함으로써 광투과율과 휘도를 높일 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (7)

  1. 표시장치로부터 광이 입사되는 하부기판과,
    상기 하부기판의 광축과 동일한 방향의 광축을 가지는 하부기판을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부기판 상에 형성되는 제1 전극과,
    상기 제1 전극과 교차되도록 상기 하부기판 상에 형성되는 제2 전극과,
    상기 상부기판과 하부기판 사이에 형성되는 스페이서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부기판 및 하부기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate : PET)인 것을 특징으로 하는 터치패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부기판 및 하부기판의 광축은 상기 표시장치로부터 입사되는 광의 광축과 동일한 것을 특징으로 하는 터치패널.
  5. 하부기판과 상부기판의 광축을 동일하게 정렬하는 단계와,
    상기 상부기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계와,
    상기 제1 전극과 교차되도록 상기 하부기판 상에 제2 전극을 형성하는 단계와,
    상기 상부기판과 하부기판 사이에 스페이서를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부기판 및 하부기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate : PET)인 것을 특징으로 하는 터치패널의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부기판 및 하부기판의 광축은 상기 표시장치로부터 입사되는 광의 광축과 동일한 것을 특징으로 하는 터치패널의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100833008B1 (ko) * 2006-12-18 2008-05-27 주식회사 포스코 배합원료의 표면 착화 상태 검출이 용이한 소결광 제조장치

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KR100833008B1 (ko) * 2006-12-18 2008-05-27 주식회사 포스코 배합원료의 표면 착화 상태 검출이 용이한 소결광 제조장치

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