KR20070119228A

KR20070119228A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20070119228A
Application number: KR1020060053569A
Authority: KR
Inventors: 조종환; 유정근
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2007-12-20

Abstract

본 터치 패널의 두께 감소 및 투과율을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 따른 표시 장치는 액정 패널과; 상기 액정 패널 상에 탑재되는 터치 패널과, 상기 터치 패널 전면에 형성되어 상기 터치 패널을 보호하는 보호층을 구비하며, 상기 터치 패널은 상기 보호층 하부에 형성된 상부 전극과; 상기 액정 표시 패널에 부착된 편광판 상에 형성된 하부 전극과; 상기 상부 전극 및 하부 전극 사이에 형성된 액체 재질의 쿠션제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

쿠션제, 보호층, 표면 처리층

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 터치 패널을 포함하는 표시 장치를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표치 장치에 표면 처리부를 포함한 표시 장치를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10,26 : 편광판 12,13 : 유리 기판

14 : 박막 트랜지스터 16 : 칼라 필터

18 : 화소 전극 19 : 공통 전극

20 : 액정 24,30 : 전극

28 : 쿠션제 50 : 보호층

52 : 표면 처리층

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 터치 패널의 두께 감소 및 투과율을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

최근 멀티 미디어를 키워드로 하는 고도 정보화 시대에 발 맞추어 여러 요소 기술이 속속 등장하고 있다. 특히, 표시 기기로 사용되는 액정 표시 패널 위에 터치 스크린을 조합하여 조작ㆍ표시 기기로서 사용되고 있다. 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel : 이하 터치 패널)의 원리는 광학식, 정전 용량식 및 저항막 방식과 같이 용도에 따라 다른 방식이 있다. 이러한 터치 스크린 패널은 역 및 도서관 등의 공공시설에서 난폭하게 사용해도 파손되지 않는 방식, 자동차의 네비게이션 시스템에서 진동과 외부 광에 강한 방식 및 휴대 단말기에 얇고 가벼운 저항막 방식의 터치 패널이 널리 사용되고 있다. 경소 박막형을 요구하는 액정 표시 장치에 저항막 방식 터치 패널이 가장 많이 사용되며 고투과 저반사인 광특성 향상에 중점을 맞추어 개발이 이루어지고 있다. 그러나, 종래 표시 장치는 터치 패널이 차지하는 두께만큼 제품의 두께가 증가하여 박형경량화가 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명에 기술적 과제는 터치 패널의 두께 감소 및 투과율을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 표시 장치는 액정 패널과; 상기 액정 패널 상에 탑재되는 터치 패널과, 상기 터치 패널 전면에 형성되어 상기 터치 패널을 보호하는 보호층을 구비하며, 상기 터치 패널은 상기 보호층 하부에 형성된 상부 전극과; 상기 액정 표시 패널에 부착된 편광판 상에 형성된 하부 전극과; 상기 상부 전극 및 하부 전극 사이에 형성된 액체 재질의 쿠션제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 터치 패널의 쿠션제는 액정으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 쿠션제는 0.01~0.04㎜의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 보호층 상에 형성된 표면 처리층을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 표면 처리층은 하드 코팅막 또는 반사 방지막으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 표면 처리층은 0.01~0.05㎜ 정도의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 쿠션제는 상부 전극 및 하부 전극 간의 굴절률이 유사하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 쿠션제는 1~2의 굴절율을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

도 1에 도시된 표시 장치는 액정 패널(41)과, 액정 패널(41) 상에 탑재된 터치 패널(40)를 구비한다.

액정 패널(41)은 게이트 라인 및 데이터 라인과 접속된 박막 트랜지스터와, 칼러 구현을 위한 칼러 필터(16)와, 박막 트랜지스터(14)와 접속되며 칼라 필터(16)와 중첩되는 화소 전극(18)과, 화소 전극(18)과 수직 전계를 형성하는 공통 전극(19)을 구비한다.

공통 전극(19)은 상부 기판(13)의 배면 상에 화소 전극(18)과 동일한 투명 도전막으로 형성된다. 이러한 공통 전극(19)에는 액정 구동을 위한 기준 전압, 즉 공통 전압이 공급된다.

칼러 필터(16)는 블랙 매트릭스을 기준으로 색이 구분되도록 상부 기판(13) 위에 형성된다. 이 칼러 필터(16)는 R, G, B 별로 형성되어 R, G, B 색상을 구현한다.

한편, 상부 기판(22)의 배면 상에 형성된 칼러 필터(16)를 R,G,B 화소별로 구분하는 블랙매트릭스(도시하지 않음)가 형성된다.

박막트랜지스터(14)는 하부 기판(12) 상에 형성되며 게이트라인으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터라인으로부터의 데이터신호를 선택적으로 화소전극(18)에 공급한다. 이를 위해, 박막트랜지스터(14)는 게이트 라인과 접속된 게이트 전극, 데이터 라인과 접속된 소스 전극, 화소 전극(18)과 접속된 드레인 전극, 게이트 전극과 게이트 절연막을 사이에 두고 중첩되면서 소스 전극과 드레인 전극 사이에 채널을 형성하는 활성층, 그 활성층과 소스 전극 및 드레인 전극과의 오믹 접촉을 위한 오믹 접촉층을 구비한다.

화소 전극(18)은 각 화소 영역에서 칼라 필터(R, G, B)와 중첩되도록 독립적으로 형성되고, 박막 트랜지스터(14)의 드레인 전극과 접속된다. 또한, 화소 전극(18)은 액정층(20)을 사이에 두고 공통 전극(19)과 중첩되어 수직전계를 형성한다. 이러한 화소 전극(18)은 박막 트랜지스터(14)를 통해 데이터 신호가 공급되면, 공통 전압이 공급된 공통 전극(19)과 수직 전계를 형성하여 수직 방향으로 배열된 액정 분자들이 유전율 이방성에 의해 회전하게 된다. 그리고, 액정 분자들의 회전 정도에 따라 화소 영역을 투과하는 광 투과율이 달라지게 됨으로써 계조를 구현하게 된다.

상부 편광판(26)은 액정 패널(41)의 상부 기판(13)의 전면에 형성된다. 상부 편광판(26)은 액정 패널(41)로부터 입사되는 광에 대한 투과 광량 및 편광 상태를 제어한다. 상부 편광판(26)은 폴리 비닐 알코올(Poly Vinyl Alcohol : PVA)의 얇은 막을 가열시켜면서 연신시켜 요오드 산(iodic acid)을 이색성 염료 용액에 침적시킴으로써 형성된다.

하부 편광판(10)은 액정 패널(41)의 하부 기판(12)의 배면에 형성된다. 하부 편광판(10)은 백라이트 유닛으로부터 입사되는 광에 대한 투과 광량 및 편광 상태를 제어한다. 하부 편광판(10)은 상부 편광판(26) 동일 재질로 형성된다.

터치 패널(40)은 상부 편광판(26)의 전면 상에 형성된 하부 전극(24)과, 보호층(50)의 배면 상에 형성된 상부 전극(30)과, 상/하부 전극(24,30)의 셀갭을 유지하는 쿠션제(28)와, 상/하부 전극(24,30) 사이에 형성되는 절연성 접착제(26)를 구비한다.

상부 전극(30)은 도 1에 도시된 바와 같이 보호층(50)의 배면 상에 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전성 물질로 형성된다.

이러한 상부 전극(30)은 액정 패널(41)의 액정셀이 다수개 형성된 화상 표시부를 포함할 수 있을 정도의 면적을 가지도록 형성된다.

상부 전극(30)의 가장 자리 상에는 Y축 방향으로 마주보는 신호 공급 라인들이 형성된다.

쿠션제(28)는 상부 전극(30)에 가해지는 압력에 의해 상부 전극(30)과 하부 전극(24)이 접촉하도록 형성된다. 쿠션제(28)는 상,하부 전극(24,30) 사이에 액체 재질로 예를 들어 액정으로 형성된다. 상판 편광판(26)과 보호층(50) 사이에 충격 흡수 및 굴절율이 1~2 전후 바람직하게는 1.5의 재료를 사용하여 종래 제품보다 향상된 투과율을 도모하게 된다. 구체적으로 빛의 손실은 빛의 굴절이 클수록 손실이 커지는 상관 관계를 갖는다. 빛의 굴절율이 높거나 작으면 빛이 휘어 빛의 손실이 커짐으로써 빛의 직진성이 필요하게 된다. 서로 인접한 박막 간의 굴절률이 서로 달라서 굴절률의 차이가 클수록 굴절각도는 커져 손실이 그만큼 커지게 된다. 쿠션제(28)를 사이두고 상,하 박막 형태로 형성된 상,하부 전극(24,30)은 ITO(Indium Tin Oxide) 재질로 형성하며 ITO는 1.5~2.2의 굴절율을 갖는다. 종래 에는 상,하부 전극(24,30) 사이에 상부 전극(30)에 가해지는 압력에 의해 상,하부 전극(24,30)이 접촉하도록 터치용 스페이서를 형성하고 공기로 채워졌다. 여기서 공기는 1.0의 굴절율를 갖는다. 상,하부 전극(24,30)의 굴절율은 1.5~2.2와 공기의 굴절율은 1.0이므로 굴절율의 차이만큼 손실이 커지게 된다. 본 발명의 쿠션제(28)는 굴절률이 1~2 전후 바람직하게는 1.5 값을 가지는 액정으로 채워지게 된다. 이에 따라 1.5~2.2의 굴절율 값을 갖는 상,하부 전극(24,30)과 1.5정도의 쿠션제(28)로 사용하는 액정과 굴절율 차이가 크지 않아 빛의 손실이 작아진다. 또한, 종래 터치용 스페이서를 형성하고, 공기를 채워넣음으로써 상,하부 전극 사이의 간격이 보통 0.06~0.08㎜로 형성된다. 상,하부 전극(24,30) 사이에 쿠션제(28)로 액정을 채워넣게 되면, 두께의 수치는 0.01~0.04㎜ 정도로 얇은 두께를 형성한다. 이에 따라, 터치 패널(41)의 전체 두께 또한 얇아지는 효과를 갖는다.

절연성 접착제(25)는 상,하부 전극(24,30)의 화상 표시 영역을 제외한 나머지 영역에 형성된다. 그리고 절연성 접착제(25)는 상,하부 전극(24,30)을 부착해줌으로써 상,하부 전극(24,30)을 고정해준다. 절연성 접착제(25)를 상부 가장 자리에 형성함으로써 액정 재질로 된 쿠션제(28)가 새는 것을 방지할 수 있다.

하부 전극(24)은 포토리소그래피공정 및 식각공정 보다 안정성이 높은 새도우 마스크 또는 태핑(tapping) 마스크를 이용하여 상부 편광판(26)의 전면 상에 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전성 물질을 도포함으로써 형성된다.

하부 전극(24)의 가장 자리 상에는 X축 방향으로 마주보는 신호 공급 라인들 이 형성된다.

보호층(50)은 외부의 압력에 견딜 수 있도록 경도가 높은 아크릴 또는 PET(Polyethyleneterephtalate) 재질 등으로 상부 전극(30) 상에 형성된다.

도 1에 도시된 표시 장치와 대비하여 동일한 구성요소는 표면 처리층을 제외한 나머지 구성요소는 생략하기로 한다.

도 2를 참조하면, 표면 처리층(52)는 외부로부터 입사되는 광의 반사를 방지하는 반사 방지막 또는 상부 편광판의 표면경도강화시키기 위한 하드 코팅막(Hard coat) 형성된다. 이러한 표면 처리층(52)는 보호층(50) 상에 형성된다. 여기서, 안티-리플렉션막 또는 하드 코팅막은 화면을 볼때 반사되는 빛 때문에 화면을 선명하게 보기 어려운 것을 개선한 저반사 코팅된 필름이다. 하지만, 표면 처리층(52)는 빛의 흡수율을 높이고 반사가 거의 없는 필름으로 빛에 대한 손실이 없다. 표면 처리층(52)는 0.01~0.05㎜ 정도의 두께로 형성된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시 장치는 액정 표시 패널 상에 터치 패널의 하부 전극과 상부 전극 사이에 쿠션제가 형성된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 표시 장치는 종래 터치용 스페이서와 접착제가 제거되므로 두께가 줄어든다.

또한, 본 발명에 따른 표시 장치는 상,하부 전극과 굴절률이 차이가 크지 않 는 쿠션제로 액정을 사용함으로써 굴절율을 줄임으로써 빛의 손실을 줄일 수 있다. 그리고, 터치 패널 상부에 빛의 흡수율은 높이고 반사율은 줄이는 저반사 코팅된 필름을 사용함으로써 빛의 투과율을 높일수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술된 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims

액정 패널과;

상기 액정 패널 상에 탑재되는 터치 패널과,

상기 터치 패널 전면에 형성되어 상기 터치 패널을 보호하는 보호층을 구비하며,

상기 터치 패널은

상기 보호층 하부에 형성된 상부 전극과;

상기 액정 표시 패널에 부착된 편광판 상에 형성된 하부 전극과;

상기 상부 전극 및 하부 전극 사이에 형성된 액체 재질의 쿠션제를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 터치 패널의 쿠션제는 액정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 쿠션제는 0.01~0.04㎜의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 보호층 상에 형성된 표면 처리층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제4항에 있어서,

상기 표면 처리층은 하드 코팅막 또는 반사 방지막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제5항에 있어서,

상기 표면 처리층은 0.01~0.05㎜ 정도의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 쿠션제는 1~2의 굴절율을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.