KR20100083247A - 터치패널 및 터치패널 일체형 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치패널에 관한 것으로, 제1전극이 배치된 상부기판; 상기 제1전극과 대응되는 제2전극이 배치되며, 상기 상부기판과 대향되게 배치되는 하부기판; 및 상기 상부기판과 상기 하부기판 사이에 배치되어, 상기 상부기판 및 하부기판을 접착시키는 접착층을 포함하며, 상기 접착층의 상면 또는 하면에 복수의 홈이 형성되어 있고, 상기 홈의 내부에 도전볼(conductive ball)이 내장된다.

Description

터치패널 및 터치패널 일체형 액정표시장치{TOUCH PANEL AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE UNITED TO TOUCH PANEL}

본 발명은 터치패널에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있다. 이에 부응하여 근래에는 액정표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계발광소자(ELD) 등을 포함한 다양한 평판 디스플레이 장치가 연구되어 왔고 일부는 이미 디스플레이 장치로 널리 활용되고 있다.

이 중에서 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술집약적이며, 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이 장치로 각광받고 있다.

일반적인 액정표시장치는 전계 생성 전극이 구비된 두 기판과 그 사이에 들어있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 이 전기장의 세기를 조절함으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하여 원하는 화상을 얻는다.

최근들어, 이러한 액정표시장치에 터치패널을 장착하여, 터치에 의해 원하는 정보를 표시할 수 있게 되었다. 일반적으로 터치패널(touch panel)이란, 액정표시 장치의 화면에 나타난 문자나 화상에 사람의 손 또는 물체를 접촉시켜, 접촉 위치를 파악하는 장치를 말한다.

본 발명은 굴절률의 차이를 극복하여 야외시인성을 개선할 수 있는 터치패널 및 터치패널 일체형 액정표시장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 터치패널은, 제1전극이 배치된 상부기판; 상기 제1전극과 대응되는 제2전극이 배치되며, 상기 상부기판과 대향되게 배치되는 하부기판; 및 상기 상부기판과 상기 하부기판 사이에 배치되어, 상기 상부기판 및 하부기판을 접착시키는 접착층을 포함하며, 상기 접착층의 상면 또는 하면에 복수의 홈이 형성되어 있고, 상기 홈의 내부에 도전볼(conductive ball)이 내장된다.

본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는, 제1전극이 배치된 상부기판 및 상기 제1전극과 대응되는 제2전극이 배치되며, 상기 상부기판과 대향되게 배치되는 하부기판을 포함하고, 상기 상부기판과 상기 하부기판 사이에는 도전볼(conductive ball)이 내장된 접착층이 형성되는 터치패널; 상기 터치패널의 하부에 배치된 액정패널; 및 상기 터치패널과 액정패널 사이에 형성되어 상기 터치패널과 액정패널을 접착시키는 레진층을 포함한다.

본 발명에 따르면, 터치패널 내부 공간에 도전볼이 내장된 투명 접착층을 구 비함으로서, 굴절률의 차이를 극복하여 야외시인성을 개선시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세히 설명하고자 한다.

실시예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

도 1은 액정패널(50)이 결합된 터치패널(60)을 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 터치패널(60) 일체형 액정표시장치는 액정패널(50)과 터치패널(60)을 포함한다. 즉, 액정패널(50)에 터치패널(60)이 일체로 부착된다.

이 때, 상기 액정패널(50)과 터치패널(60)은 외곽부에 양면 접착 테이프(40)를 이용하여 부착할 수 있으며, 이로 인해 상기 액정패널(50)과 터치패널(60) 사이에 공기층(80)이 형성될 수 있다. 일반적으로, 상기 공기층(80)의 두께(a)는 0.2~0.3mm 정도이다.

터치패널(60)은 제1전극(14)이 배치된 상부기판(10), 상기 제1전극(14)과 대 응되는 제2전극(24)이 배치되며, 상기 상부기판(10)과 대향되게 배치되는 하부기판(20)을 포함할 수 있다. 상기 상부기판(10)과 하부기판(20)은 외곽부에 양면 접착 테이프(30)를 개입시켜 부착시킨다.

상부기판(10)은 압력이 가해졌을 때, 일정부분 휘는 성질이 필요하고, 또한 광투과성을 위해 실질적으로 투명한 것이 필요하다. 따라서, 상부기판(10)은 필름 기판인 것이 바람직할 수 있다.

하부기판(20)은 광투과성을 위해 실질적으로 투명한 것이 필요하고, 아울러 상부기판(10)을 지지할 수 있는 지지력이 필요하다. 따라서, 하부기판(20)은 필름 기판 또는 유리기판인 것이 바람직할 수 있다.

제1전극(14)은 상부기판(10)의 가장자리에 배치되며, 제2전극(24)은 하부기판(20)의 가장자리에 배치된다.

상기 제1전극(14) 및 제2전극(24)의 재질은 특별히 제한되지 않고 전기 전도성이 우수한 재질이면 만족한다. 예컨대, 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 또는 철(Fe) 중 적어도 하나이거나 또는 두 개 이상의 합금으로 이루어질 수 있다.

상부기판(10)에는 제1도전층(12)이 더 형성되고, 이러한 상부기판(10) 상에서 제1전극(14)은 상기 제1도전층(12) 상부에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 하부기판(20)은 제2도전층(22)이 더 형성되고, 이러한 하부기판(20) 상에서 제2전극(24)은 상기 제2도전층(22)의 상부에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 제1도전층(12) 및 제2도전층(22)은 손가락 또는 스타일러스 등으로 압력을 가할 때 서로 접촉하여 전류를 흘리는 배선역할을 수행한다.

이러한 제1도전층(12)과 제2도전층(22)의 재질은 실질적으로 투명하며 전기 전도성을 갖는 것이면 만족한다. 예를 들면, 상기 제1도전층(12)과 제2도전층(22)의 재질은 ITO(Indium Tin Oxide)일 수 있다.

외부의 압력에 의해 상기 터치패널의 소정의 위치에서 상기 두 도전층(12,22)이 접촉되면, 접촉되는 지점에 전압 또는 전류 값이 변하게 되는데, 상기 전압 및 전류값을 상기 제1전극(14) 및 제2전극(24)이 감지한다.

또한, 하부기판(20) 상에서 제2도전층(22)의 상부에는 절연물질로 이루어진 다수의 스페이서(70)가 더 배치되는 것이 바람직하다. 상기 스페이서(70)는 상부기판(10)과 하부기판(20)을 전기적으로 격리시키고,아울러 상부기판(10)과 하부기판(20) 사이의 간격을 유지시킬 수 있다. 또한, 상기 스페이서(70)의 배치된 층에 공기층(90)이 형성된다. 일반적으로, 상기 공기층(90)의 두께(b)는 0.4mm이다.

두 기판(10,20)의 굴절률은 대략 1.52임에 반해, 공기층(80,90)의 굴절률은 1이다. 따라서 두 기판(10,20)과 공기층(80,90)의 굴절률은 차이가 있으므로, 야외시인성이 감소하는 현상이 발생한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정패널(500)이 결합된 터치패널(600)을 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하여 설명한 구성요소와 동일한 것에 대한 설명은 생략하기로 한다.

터치패널(600) 일체형 액정표시장치는 액정패널(500)과 터치패널(600)을 포함한다. 즉, 액정패널(500)에 터치패널(600)이 일체로 부착된다.

이 때, 도 1에 도시된 바와 같이 양면 접착 테이프(40)를 사용하여 공기 층(80)을 형성하는 대신에 공기층보다 굴절율이 더 큰 레진층(400)을 형성하여 상기 액정패널(500)과 터치패널(600)을 부착할 수 있다.

상기 레진층(400)은 기판(100,200)들과의 굴절률의 차이가 적으므로, 공기층(80)이 형성된 것보다는 야외시인성이 증가하게 된다.

본 발명에 따른 터치패널(600)은 제1전극(140)이 배치된 상부기판(100), 상기 제1전극(140)과 대응되는 제2전극(240)이 배치되며, 상기 상부기판(100)과 대향되게 배치되는 하부기판(200) 및 상기 상부기판(100)과 상기 하부기판(200) 사이에 배치되어, 상기 상부기판(100) 및 하부기판(200)을 접착시키는 접착층(150)을 포함하며, 상기 접착층(150)의 상면 또는 하면에 복수의 홈(170,180)이 형성되어 있고, 상기 홈(170,180)의 내부에 도전볼(conductive ball,160)이 내장된다.

한편, 상부기판(100)에는 제1전극(140)이 배치된 면의 반대면에 상부기판(100)을 외부로부터의 충격이나 긁힘 등으로 보호하기 위한 보호층(미도시)이 더 배치될 수 있다. 상기 보호층은 필름 형태로 상부기판(100)의 표면에 부착되는 것이 바람직할 수 있다.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 도전볼(160)이 내장된 접착층(150)을 도시한 단면도이고, 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 도전볼(160)이 내장된 접착층(150)을 도시한 사시도이다.

접착층(150)은 상면 또는 하면에 복수의 홈(170,180)이 형성된다. 상기 홈(170,180)의 내부에 도전볼(160)이 내장된다.

상기 접착층(150)은 두께(c)가 0.4mm 정도이며, 상기 접착층(150)의 내부에 내장되는 도전볼(160)의 두께(d)는 0.2mm 정도로 형성된다. 즉, 외부의 압력이 있을 때 비로소 통전 상태가 되어야 하므로, 도전볼(160)의 두께(d)는 접착층(150)의 두께(c)보다 작아야 한다.

상기 접착층(150)은 탄성력을 가지는 투명한 양면 테이프 형태로 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 접착층(150)은 OCA 필름 또는 동종의 투명 테이프일 수 있다.

상기 접착층(150)의 내부에는 도전볼(160)이 내장되어야 하며, 이는 이중 사출(co-injection molding) 방법으로 제조될 수 있다.

이중 사출 방법이란, 두 가지 종류의 성형 재료를 적용하여 하나의 성형물을 사출하는 방법이다. 구체적으로, 사출 성형기에는 재료를 가열 및 용융하여 사출하는 주입부가 2개 설치된다. 주입부가 전후로 이동하면서 서로 다른 재료를 순차적으로 금형에 주입한다. 1차적으로 사출한 재료가 완전히 고화되기 전에 2차 사출 재료를 주입함으로써 서로 상이한 소재들을 포함하는 성형물을 제조할 수 있다. 이중 사출 방법의 구체적인 내용은 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 상세한 설명을 생략한다.

상기 접착층(150)의 상면과 하면에 존재하는 홈(170,180)은 터치패널(600)에 대한 외부 압력이 가해져서 제1도전층(120)과 제2도전층(220)이 접촉될 수 있는 공간을 마련한다. 따라서, 상기 접착층(150)은 탄성력을 가져야 한다.

즉, 터치패널(600)의 상측에서 소정의 입력수단, 예컨대 펜, 손가락 등으로 압력을 가하게 되면, 상부기판(100)과 하부기판(200)이 합착하게 된다. 이 때 제1 도전층(120)과 제2도전층(220) 사이에서 가해지는 압력에 의해 상기 접착층(150)에 내장된 도전볼(160)이 상기 제1도전층(120)과 제2도전층(220)과 서로 밀착하게 된다.

외압이 가해지면, 통전이 되며, 외압 제거시 비통전된다. 즉, 통전이 되면 컨트롤러(미도시)에서는 각 저항값에 따라 변화된 전압 값을 검출하고, 상기 검출한 전압 값을 이용하여 제1도전층(120)과 제2도전층(220)이 접촉한 지점의 위치를 찾을 수 있다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도전볼(160)이 내장된 접착층(150)을 도시한 단면도이다.

전술한 바와 같이, 접착층(150)의 상면과 하면에 존재하는 홈(170,180)은 터치패널(600)에 대한 외부 압력이 가해질 때 제1도전층(120)과 제2도전층(220)이 접촉될 수 있는 공간을 마련한다.

따라서, 실시예에 따라서는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 접착층(150)의 상면에만 홈(170)이 존재하거나, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 접착층(150)의 하면에만 홈(180)이 존재할 수 있다.

또한, 상기 접착층(150)에 내장된 도전볼(160)의 단면은 원형이나 타원형일 수 있다. 실시예에 따라서는 도 6에 도시된 바와 같이 바(bar) 형태일 수 있다. 즉, 도전볼(160)의 단면은 사각형일 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.

도 1은 액정패널이 결합된 터치패널을 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정패널이 결합된 터치패널을 도시한 단면도이다.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 도전볼이 내장된 테이프를 도시한 단면도이다.

도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 도전볼이 내장된 테이프를 도시한 사시도이다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도전볼이 내장된 테이프를 도시한 단면도이다.

Claims (10)

1. 제1전극이 배치된 상부기판;

   상기 제1전극과 대응되는 제2전극이 배치되며, 상기 상부기판과 대향되게 배치되는 하부기판; 및

   상기 상부기판과 상기 하부기판 사이에 배치되어, 상기 상부기판 및 하부기판을 접착시키는 접착층을 포함하며,

   상기 접착층의 상면 또는 하면에 복수의 홈이 형성되어 있고, 상기 홈의 내부에 도전볼(conductive ball)이 내장된 터치패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접착층은 투명하고 탄성력을 가지는 터치패널.
3. 제1항에 있어서,

   상기 도전볼의 단면은 원형, 타원형, 사각형 중 어느 하나인 터치패널.
4. 제1항에 있어서,

   상기 도전볼은 투명한 터치패널.
5. 제1항에 있어서,

   상기 상부기판에는 제1도전층이 더 형성되고, 상기 제1전극은 상기 제1도전층 상부에 배치되는 터치패널.
6. 제1항에 있어서,

   상기 하부기판에는 제2도전층이 더 형성되고, 상기 제2전극은 상기 제2도전층 상부에 배치되는 터치패널.
7. 제1항에 있어서,

   상기 상부기판은 필름기판인 터치패널.
8. 제1항에 있어서,

   상기 하부기판은 필름기판 또는 유리기판인 터치패널.
9. 제1항에 있어서,

   상기 도전볼이 내장된 접착층은 이중 사출(co-injection molding) 방법으로 제조되는 터치패널.
10. 제1전극이 배치된 상부기판 및 상기 제1전극과 대응되는 제2전극이 배치되며, 상기 상부기판과 대향되게 배치되는 하부기판을 포함하고, 상기 상부기판과 상기 하부기판 사이에는 도전볼(conductive ball)이 내장된 접착층이 형성된 터치패 널;

    상기 터치패널의 하부에 배치된 액정패널; 및

    상기 터치패널과 액정패널 사이에 형성되어 상기 터치패널과 액정패널을 접착시키는 레진층;

    을 포함하는 터치패널 일체형 액정표시장치.

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