KR20110063992A - 터치스크린 기판 및 터치스크린 기판의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

생산성을 향상시킨 터치스크린 기판 및 터치스크린 기판의 제조 방법이 개시된다. 터치스크린 기판은 제1 지름을 갖는 절연볼과, 센서 전극, 센서 전극 상에 형성되고, 제1 지름보다 짧은 제2 지름을 갖는 도전볼을 포함한다. 이에 따라, 터치스크린 패널의 셀 갭을 유지하는 스페이서와 터치스크린 패널의 상, 하판을 전기적으로 연결시키는 스페이서를 단일한 젯팅 공정으로 형성할 수 있다.
터치스크린, 저항막, 내장형, 스페이서, 도전볼, 센서 전극

Description

터치스크린 기판 및 터치스크린 기판의 제조 방법{TOUCH SCREEN SUBSTRATE AND METHOD OF MANUFACTURING A TOUCH SCREEN SUBSTRATE}
본 발명은 터치스크린 기판 및 터치스크린 기판의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저항막 방식의 터치 패널용 터치스크린 기판 및 터치스크린 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 표시 패널은 신호 배선, 박막 트랜지스터 및 화소전극을 갖는 표시 기판, 상기 표시 기판과 대향하는 대향 기판, 및 상기 표시 기판과 상기 대향 기판 사이에 개재된 표시 소자를 포함한다. 상기 표시 소자는 예를 들어, 전계의 방향 및/또는 세기에 따라 광투과율을 제어할 수 있는 액정을 포함할 수 있다. 상기 표시 패널은, 상기 표시 기판과 상기 대향 기판 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있는 셀 갭 스페이서를 포함한다.
한편, 상기 표시 패널은 외부의 압력을 통해 위치 데이터를 인식할 수 있는 터치 패널의 기능을 가질 수 있다. 상기 터치 패널의 기능을 하는 표시 패널의 표시 기판은, 상기 신호 배선과 별도로 형성된 센서 배선 및 제1 센서 전극을 더 포함한다. 상기 센서 배선은 상기 표시 기판 상에 상기 신호 배선과 이격되어 형성되 고, 상기 제1 센서 전극은 상기 센서 배선과 연결된다. 외부 압력이 상기 대향 기판에 가해져 공통 전극과 전기적으로 연결된 제2 센서 전극이, 상기 제1 센서 전극이 접촉되며, 접촉 지점의 위치 데이터가 상기 센서 배선을 통해 중앙처리장치로 전송될 수 있다. 상기 터치 패널의 기능을 하는 표시 패널은 상기 셀 갭 스페이서보다 낮은 높이를 갖는 터치 스페이서를 더 포함한다. 상기 터치 스페이서 상에 상기 제1 센서 전극 또는 제2 센서 전극이 형성되어, 상기 제1 센서 전극 및 상기 제2 센서 전극은 약한 압력에도 쉽게 접촉할 수 있어 터치의 감도를 향상시킬 수 있다.
일반적으로 상기 터치 스페이서는 상기 셀 갭 스페이서를 형성하는 방법과 같이 포토 공정을 통해 형성하고, 상기 셀 갭 스페이서 및 상기 터치 스페이서를 포함하는 기판 상에 전극층을 형성한 후, 상기 셀 갭 스페이서가 형성된 영역의 상기 센서 배선과 상기 공통 전극을 절연시키고 있다. 절연을 위한 방법으로서, 상기 전극층을 패터닝하거나 상기 전극층과, 상기 센서 배선 또는 상기 공통 전극 사이에 절연 패턴을 형성한다. 상기와 같은 스페이서들을 형성하는 방법은, 다수의 층들을 형성하는 공정 및 이를 패터닝하는 공정과, 적어도 1 회 이상의 포토 공정이 필요하므로 제조 공정이 복잡하고, 제조 시간이 오래 걸리므로 표시 장치의 제조 원가를 상승시키는 일 요인이 되고 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목 적은 생산성이 향상된 터치스크린 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제조 공정을 단순화시킨 터치스크린 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 터치스크린 기판은 절연볼, 센서 전극 및 도전볼을 포함한다. 상기 절연볼은 제1 지름을 갖는다. 상기 도전볼은 상기 센서 전극 상에 형성되고, 상기 제1 지름보다 짧은 제2 지름을 갖는다.
상기 도전볼은 상기 센서 전극과 접촉하는 접촉점의 주변에 고착된 제1 고착부에 의해서 상기 기판 상에 고정되고, 상기 절연볼은 상기 기판과 접촉하는 접촉점의 주변에 고착된 제2 고착부에 의해서 상기 기판 상에 고정될 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 터치스크린 기판의 제조 방법이 제공된다. 기판 상에 센서 전극을 형성하고, 상기 센서 전극을 포함하는 기판 상에 제1 지름을 갖는 절연볼을 포함하는 제1 잉크 및 상기 제1 지름보다 짧은 제2 지름을 갖는 도전볼을 포함하는 제2 잉크를 분사한다. 분사된 상기 제1 잉크 및 상기 제2 잉크를 고착시켜, 상기 기판에 상기 절연볼 및 상기 센서 전극 상에 배치된 도전볼을 고정시킨다.
상기 제1 및 제2 잉크들은, 상기 제1 잉크가 충진된 제1 프린트 헤드 및 상기 제2 잉크가 충진된 제2 프린트 헤드를 포함하는 어셈블리를 상기 기판의 일 방향으로 스캔하면서 분사될 수 있다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 터치스크린 기판의 제조 방법이 제공된다. 기판 상에 제1 잉크 및 상기 제1 잉크와 동일한 양의 제2 잉크를 분사한다. 상기 기판에 분사된 제1 잉크 및 제2 잉크에, 서로 다른 광량을 가하여 제1 높이를 갖는 제1 스페이서 및 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이를 갖는 제2 스페이서를 형성한다. 상기 차광 영역에 상기 제2 스페이서와 접촉하는 센서 전극을 형성한다.
일 실시예에서, 상기 제1 잉크는 절연성을 갖는 광감성 잉크이며, 상기 제2 잉크는 도전성을 갖는 광감성 잉크일 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 제1 및 제2 잉크들 각각은 절연성의 광감성 잉크일 수 있다. 이때, 상기 센서 전극은 상기 제2 스페이서 상에 형성할 수 있다.
이와 같은 터치스크린 기판 및 터치스크린 기판의 제조 방법에 따르면, 셀 갭 스페이서와 터치의 센싱을 위한 터치 스페이서를 단일한 공정으로 형성할 수 있다. 이에 따라, 터치스크린 패널의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 셀 갭 스페이서와 상기 터치 스페이서를 구형을 갖는 절연볼 및 도전볼을 이용함으로써 상기 터치스크린 패널의 터치 감도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모 든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
첨부된 도면에 있어서, 기판, 층(막) 또는 패턴들 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 각 층(막 ), 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막) 또는 패턴들의 "상에", "상부에" 또는 "하부"에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 층(막), 패턴 또는 구조물들이 직접 기판, 각 층(막) 또는 패턴들 위에 형성되거나 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 다른 층(막), 다른 패턴 또는 다른 구조물들이 기판 상에 추가적으로 형성될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 터치스크린 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 터치스크린 패널(501)은 하부 기판인 제1 터치스크린 기판(101), 상부 기판인 제2 터치스크린 기판(201), 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(101, 201) 사이에 개재된 액정층(300), 절연볼(IB) 및 도전볼(CB)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(101, 201)은 일정 간격으로 이격되어 배치된다. 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(101, 201) 사이의 거리가 상기 제1 터치스크린 패널(501)의 셀 갭(dt)으로 정의된다.
상기 제1 터치스크린 기판(101)은 제1 베이스 기판(110), 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)을 포함하는 신호 배선들, 박막 트랜지스터(SW), 컬러 필터(150), 블랙 매트릭스 패턴(160), 제1 센서 배선(TSL1), 제1 센서 전극(TSE1) 및 화소 전극(PE)을 포함한다. 상기 컬러 필터(150) 및 상기 화소 전극(PE)은 투광 영역(TA)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성된다. 상기 게이트 라인(GL), 상기 데이터 라인(DL), 상기 박막 트랜지스터(SW), 상기 블랙 매트릭스 패턴(160), 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 제1 센서 전극(TSE1)은 상기 투광 영역(TA)을 둘러싸는 차광 영역(LBA)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성된다. 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)은 상기 차광 영역(LBA)의 상기 제1 및 제2 베이스 기판들(110, 210) 사이에 배치된다.
상기 게이트 라인(GL)은 상기 터치스크린 패널(501)의 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D2)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다.
상기 박막 트랜지스터(SW)는 상기 게이트 라인(GL)과 연결된 게이트 전극(GE), 상기 데이터 라인(DL)과 연결된 소스 전극(SE), 상기 소스 전극(SE)과 이격된 드레인 전극(DE) 및 액티브 패턴(AP)을 포함한다. 상기 액티브 패턴(AP)은 상기 게이트 전극(GE) 상에 형성된 게이트 절연층(120) 상에 형성된 반도체층(132) 및 오믹 콘택층(134)을 포함한다. 상기 드레인 전극(DE)의 일단이 상기 투광 영역(TA)으로 연장되어, 상기 화소 전극(PE)과 전기적으로 연결된다. 상기 박막 트랜지스터(SW)는 패시베이션층(140)에 의해 보호된다.
상기 컬러 필터(150)는 상기 투광 영역(TA)의 상기 패시베이션층(140) 상에 형성된다. 상기 컬러 필터(150)는 상기 제1 베이스 기판(110)의 하부에서 제공된 광을 투과시켜, 관찰자는 상기 제2 터치스크린 기판(201) 상에서 컬러를 시인할 수 있다. 상기 컬러 필터(150)는 상기 드레인 전극(DE)의 일단을 노출시키는 홀을 포함하고, 상기 홀을 통해서 상기 드레인 전극(DE)은 상기 화소 전극(PE)과 전기적으로 연결된다.
상기 블랙 매트릭스 패턴(160)은 상기 차광 영역(LBA)의 상기 패시베이션층(140) 상에 형성된다. 구체적으로, 상기 블랙 매트릭스 패턴(160)은 상기 게이트 라인(GL), 상기 데이터 라인(DL) 및 상기 박막 트랜지스터(SW)가 형성된 영역의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성된다.
상기 제1 센서 배선(TSL1)은 상기 블랙 매트릭스 패턴(160) 상에 형성될 수 있다. 상기 제1 센서 배선(TSL1)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 게이트 라인(GL)의 상기 제2 방향(D2)에 상기 게이트 라인(GL)과 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제1 센서 전극(TSE1)은 상기 제1 센서 배선(TSL1)과 연결된다. 상기 제1 센서 전극(TSE1)에 위치 데이터가 인가되면, 상기 위치 데이터는 상기 제1 센서 배선(TSL1)을 통해서 상기 제1 터치스크린 패널(501)과 연결된 중앙처리장치로 출력된다. 상기 제1 터치스크린 기판(101) 상에 형성된 다수의 상기 제1 센서 전극들(TSE1)은 상기 제1 센서 배선(TSL1)에 의해 서로 전기적으로 연결된다.
상기 화소 전극(PE)은 상기 컬러 필터(150) 상에 형성된다. 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 제1 센서 전극(TSE1)은 상기 화소 전극(PE)과 동일한 전극층을 패터닝하여 형성될 수 있다. 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 제1 센서 전극(TSE1)은 상기 화소 전극(PE)과 물리적으로 이격되고, 전기적으로 분리된다.
상기 제2 터치스크린 기판(201)은 상기 제1 베이스 기판(110)과 대향하는 제2 베이스 기판(210) 상에 형성된 공통 전극(CE) 및 제2 센서 전극(TSE2, 도 3 참조)을 포함한다. 상기 제2 센서 전극(TSE2)은 상기 차광 영역(LBA)의 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 형성되고, 상기 공통 전극(CE)은 상기 투광 영역(TA) 및 상기 제2 센서 전극(TSE2)이 형성된 영역을 제외한 상기 차광 영역(LBA)의 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 형성된다.
도 1 및 도 2에서는, 상기 공통 전극(CE)이 상기 제2 센서 전극(TSE2)이 형성된 영역을 제외한 상기 제2 베이스 기판(210)의 전면에 형성된다. 이와 달리. 상기 화소 전극(PE)이 액정의 도메인 형성을 위한 개구부를 포함하는 경우, 상기 공통 전극(CE) 또한 개구부를 포함할 수 있다.
상기 제2 센서 전극(TSE2)은 상기 공통 전극(CE)과 연결되어 상기 차광 영영(LBA)에 형성된다. 상기 제2 센서 전극(TSE2)은 실질적으로 상기 공통 전극(CE)과 일체로 형성된 상기 공통 전극(CE)의 일부이다. 기능적으로, 상기 제1 센서 전극(TSE1)과 접촉하는 부분이 상기 제2 센서 전극(TSE2)으로 정의된다. 상기 제2 센서 전극(TSE2)은 상기 공통 전극(CE)과 동일한 전극층으로 형성된다. 상기 제2 센서 전극(TSE2)에 대해서는 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
이하, 도 3을 참조하여 상기 제1 및 제2 센서 전극들(TSE1, TSE2), 상기 제1 센서 배선(TSL), 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 도 1의 II-II' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)은 상기 차광 영역(LBA)의 상기 제1 및 제2 베이스 기판들(110, 210) 사이에 배치된다. 구체적으로, 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)은 상기 차광 영역(LBA)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 배치된다.
상기 절연볼(IB)은 제1 지름(d1)을 갖고, 절연성을 갖는 구이다. 상기 제1 지름(d1)은 상기 셀 갭(dt)과 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 절연볼(IB)에 의해서, 상기 셀 갭(dt)이 일정하게 유지될 수 있다. 상기 절연볼(IB)은 상기 제1 센서 배선(TSL1) 상에 배치될 수 있다. 상기 절연볼(IB)은 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 공통 전극(CE)과 접촉한다. 즉, 상기 절연볼(IB)의 일측은 상기 제1 센서 배선(TSL1)과 접촉하고, 상기 일측의 타측은 상기 공통 전극(CE)과 접촉한다. 상기 절연볼(IB)이 절연성을 가지므로, 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 공통 전극(CE)과 접촉하더라도 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 공통 전극(CE)은 전기적으로 서로 연결되지 않는다.
상기 절연볼(IB)은 상기 제1 센서 배선(TSL1)과 접촉하는 접촉점을 둘러싸는 제1 고착부(10)에 의해서 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 고정된다. 상기 제1 고착부(10)는 상기 절연볼(IB)을 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 배치시키는 공정에서 상기 절연볼(IB)의 주변에 고착되어 형성된다.
상기 도전볼(CB)은 상기 제1 센서 전극(TSE1) 상에 형성된다. 상기 도전볼(CB)은 제2 지름(d2)을 갖고, 도전성을 갖는 구이다. 예를 들어, 상기 도전볼(CB) 은 절연성의 레진(resin)으로 형성된 코어(CR, core)와 상기 코어(CR)를 둘러싸는 도전막(CL)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 도전볼(CB)은 코어가 금속으로 형성되어 그 자체가 도전성을 가질 수도 있다. 상기 제2 지름(d2)은 상기 제1 지름(d1)에 비해서 짧다. 예를 들어, 상기 제2 지름(d1)은 상기 제1 지름(d1)의 약 95% 내지 75%일 수 있다. 상기 도전볼(CB)이 상기 코어(CR) 및 상기 도전막(CL)을 포함할 때, 상기 제1 지름(d1)은 상기 코어(CR)의 지름과 상기 도전막(CL)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 제2 지름(d2)이 상기 제1 지름(d1)보다 짧으므로, 상기 도전볼(CB)은 상기 제1 센서 전극(TSE1)과는 접촉하고, 상기 제2 센서 전극(TSE2)과는 이격된다. 상기 제1 터치스크린 패널(501)의 외부에서 압력이 가해질 때, 상기 제2 센서 전극(TSE2)과 상기 도전볼(CB)이 접촉함으로써 상기 제1 및 제2 센서 전극들(TSE1, TSE2)이 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 센서 전극들(TSE1, TSE2)은 상기 도전볼(CB)을 매개로 하여 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(101, 201)이 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 도전볼(CB)은 상기 제1 센서 전극(TSE1)과 접촉하는 접촉점을 둘러싸는 제2 고착부(20)에 의해서 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 고정된다. 상기 제2 고착부(20)는 상기 도전볼(CB)을 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 배치시키는 공정에서 상기 도전볼(CB)의 주변에 고착되어 형성된다.
상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)은 구형을 가짐으로써 탄성 및/또는 복 원력이 우수하여 상기 제1 터치스크린 패널(501)에 외부 압력이 가해지더라도 용이하게 상기 압력이 가해지지 않은 상태로 복원될 수 있다. 또한, 상기 외부 압력에 의해서 쉽게 상기 제1 및 제2 센서 전극들(TSE1, TSE2)을 접촉시킴으로써 터치 감도를 향상시킬 수 있다.
이하, 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 상기 제1 터치스크린 패널(501)의 제조 방법을 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 차광 영역(LBA)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)을 포함하는 게이트 패턴을 형성한다. 상기 게이트 패턴은 게이트 금속층을 사진 식각 공정을 통해 패터닝함으로써 형성할 수 있다. 상기 게이트 패턴을 포함하는 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 상기 게이트 절연층(120) 및 상기 액티브 패턴(AP)을 순차적으로 형성한다. 상기 액티브 패턴(AP)을 포함하는 상기 차광 영역(LBA)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 상기 데이터 라인(DL), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)을 포함하는 소스 패턴을 형성한다. 상기 소스 패턴은 소스 금속층을 사진 식각 공정을 통해 패터닝함으로써 형성할 수 있다. 상기 소스 패턴을 포함하는 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 상기 패시베이션층(140)을 형성하고, 상기 투광 영역(TA)의 상기 패시베이션층(140) 상에 상기 컬러 필터(150)를 형성한다. 이어서, 상기 차광 영역(LBA)의 상기 패시베이션층(140) 상에 상기 블랙 매트릭스 패 턴(160)을 형성한다.
상기 컬러 필터(150) 및 상기 블랙 매트릭스 패턴(160)을 포함하는 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 투명 전극층을 형성한다. 상기 투명 전극층은 예를 들어, 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide, IZO)를 포함할 수 있다. 상기 투명 전극층을 사진 식각 공정을 통해 패터닝하여 상기 투광 영역(TA)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 상기 화소 전극(PE)을 형성하고, 상기 차광 영역(LBA)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 제1 센서 전극(TSE1)을 형성한다.
상기 화소 전극(PE), 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 제1 센서 전극(TSE1)을 포함하는 상기 제1 터치스크린 기판(101) 상에 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 배치시킨다.
도 4를 참조하면, 상기 화소 전극(PE), 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 제1 센서 전극(TSE1)을 포함하는 상기 제1 터치스크린 기판(101) 상에 제1 프린트 어셈블리(AS1)를 배치시킨다. 상기 제1 프린트 어셈블리(AS1)를 제3 방향(D3)으로 스캔함으로써 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 상기 제1 터치스크린 기판(101) 상에 배치시킬 수 있다. 상기 제3 방향(D3)은 상기 제1 방향(D1) 또는 상기 제2 방향(D2)일 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제3 방향(D3)은 상기 제2 방향(D2)과 실질적으로 동일한 방향이다.
상기 제1 프린트 어셈블리(AS1)는 제1 프린트 헤드(PH1) 및 제2 프린트 헤드(PH2)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 프린트 헤드들(PH1, PH2) 각각은 다수의 노 즐들을 포함하고, 상기 노즐들 각각이 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 잉크를 분사할 수 있다. 상기 제1 프린트 헤드(PH1)에는 상기 절연볼(IB) 및 제1 용매를 포함하는 제1 잉크가 충진된다. 상기 제1 용매는, 증류수, 글리세린, 계면 활성제 등을 포함할 수 있다. 고체 상태의 상기 절연볼(IB)은 액체 상태의 상기 제1 용매 내에 분산되어 상기 노즐을 통해서 분사될 수 있다. 상기 제2 프린트 헤드(PH2)에는 상기 도전볼(CB) 및 제2 용매를 포함하는 제2 잉크가 충진된다. 상기 제2 용매도 증류수, 계면 활성제 등을 포함할 수 있다. 고체 상태의 상기 도전볼(CB)은 상기 제2 용매 내에 분산되어 상기 노즐을 통해서 분사될 수 있다. 상기 제1 및 제2 프린트 헤드들(PH1, PH2)의 노즐이 상기 제1 및 제2 잉크들 각각을 분사하는 시간 간격을 조절함으로써, 상기 투광 영역(TA) 상에서는 단순히 이동만 하고, 상기 제1 및 제2 잉크들 각각을 상기 차광 영역(LBA)에 국부적으로 분사할 수 있다.
상기 제1 프린트 헤드(PH1) 및 상기 제2 프린트 헤드(PH2)의 노즐의 피치가 서로 인접한 투광 영역들(TA)의 중심점 사이의 거리로 정의될 때, 상기 제1 프린트 헤드(PH1)는 홀수 번째 노즐들이 개구되고 짝수 번째 노즐들이 차단된 상태로 상기 제1 잉크를 분사할 수 있다. 이때, 상기 제2 프린트 헤드(PH2)는 짝수 번째 노즐들이 개구되고, 홀수 번째 노즐들이 차단된 상태로 상기 제2 잉크를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 방향(D1)으로 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)이 번갈아 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 방향(D2)으로는 상기 절연볼(IB) 또는 상기 도전볼(CB)이 일렬로 배열될 수 있다.
이와 달리, 도면으로 도시하지 않았으나, 상기 제1 프린트 헤드(PH1) 및 상 기 제2 프린트 헤드(PH2)의 노즐의 피치가 상기 중심점 사이의 거리의 약 2배인 경우에는, 상기 제1 및 제2 프린트 헤드들(PH1, PH2)이 서로 교차로 배치하여 상기 어셈블리(AS)를 구성하여 이용할 수 있다. 즉, 상기 제1 프린트 헤드(PH1)의 짝수 번째 노즐의 상기 제2 방향(D2)에 상기 제2 프린트 헤드(PH2)의 홀수 번째 노즐을 배치시켜 상기 제1 방향(D1)으로 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)이 번갈아 배치시키고, 상기 제2 방향(D2)으로는 상기 절연볼(IB) 또는 상기 도전볼(CB)이 일렬로 배열시킬 수 있다.
이하, 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)이 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 분사된 상태에서, 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 고정되는 것을 설명하기로 한다.
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 절연볼 및 도전볼을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 5a를 참조하면, 상기 제2 프린트 헤드(PH2)가 상기 제2 잉크를 상기 제1 센서 전극(TSE1) 상에 분사하면, 상기 제1 센서 전극(TSE1) 상에는 상기 도전볼(CB) 및 상기 제1 용매가 배치된다. 상기 제1 용매(SV)는 점성 및/또는 상기 도전볼(CB)과의 인력에 의해서 상기 도전볼(CB)이 상기 제1 센서 전극(TSE1)과 접촉하는 접촉점의 주변에 배치된다.
도 5b를 참조하면, 고착 공정을 통해 상기 제1 용매는 대부분이 증발하고 일부만이 상기 제1 센서 전극(TSE1) 상에 잔류한다. 상기 고착 공정은 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 열을 가하거나 광을 가함으로써 행해질 수 있다. 잔류하는 상 기 제1 용매(SV)가 상기 고착 공정을 통해 고착되어 상기 도전볼(CB)의 접촉점 주변에 상기 제2 고착부(20)를 형성한다.
본 실시예에서는, 별도의 고착 공정을 거쳐 상기 제2 고착부(20)를 형성하는 것을 설명하였으나, 이와 달리 상기 제2 잉크를 분사한 후 일정 시간이 경과하도록 방치하면 공기 중에 상기 제1 용매(SV)가 증발하고 상기 제1 센서 전극(TSE1) 상에 잔류하는 상기 제1 용매(SV)의 일부가 고착되어 상기 제2 고착부(20)를 형성할 수 있다.
상기 제1 고착부(10)도, 상기 제2 고착부(20)를 형성하는 공정에서 상기 절연볼(IB)과 상기 제1 센서 배선(TSL1)이 접촉하는 접촉점의 주변에 도 5a 및 도 5b에서 설명한 것과 동일한 공정을 통해 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 터치스크린 기판(101) 상에 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 고정시킬 수 있다.
상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)이 형성된 상기 제1 터치스크린 기판(101) 상에 액정을 적하하고, 상기 공통 전극(CE) 및 상기 제2 센서 전극(TSE2)을 포함하는 상기 제2 터치스크린 기판(201)을 상기 제1 터치스크린 기판(101)과 결합한다. 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(101, 201) 사이에 개재된 상기 제1 터치스크린 패널(501)을 제조할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 잉크들을 이용하여 단일한 공정에서 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 형성할 수 있어 포토 공정을 이용한 스페이서를 포함하는 기판에 비해 공정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 센서 배선(TSL1)이나 상기 공통 전극(CE)이 상기 절연볼(IB)과 접촉하지 않도록, 상기 제1 센서 배선(TSL1)이나 상기 공통 전극(CE)에 별도의 패터닝을 하지 않아도 되고, 상기 제1 센서 배선(TSL1)이 상기 절연볼(IB)과 접촉하지 않도록 디자인을 변경하지 않더라도 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 이용함으로써 상기 제1 터치스크린 패널(501)을 용이하게 제조할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 터치스크린 패널(501)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)은 탄성 및/또는 복원력이 우수하여 상기 제1 터치스크린 패널(501)에 외부 압력이 가해지더라도 용이하게 상기 압력이 가해지지 않은 상태로 복원될 수 있다. 이에 따라, 상기 외부 압력에 의해서 쉽게 상기 제1 및 제2 센서 전극들(TSE1, TSE2)을 접촉시킴으로써 상기 제1 터치스크린 패널(501)의 터치 감도를 향상시킬 수 있다.
실시예 2
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 제2 터치스크린 패널(502)은 하부 기판인 제1 터치스크린 기판(101), 상부 기판인 제2 터치스크린 기판(201), 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(101, 201) 사이에 개재된 액정층(300), 절연볼(IB) 및 도전볼(CB)을 포함한다.
상기 제1 터치스크린 기판(101)은 데이터 라인(DL)을 포함하는 신호 배선들, 박막 트랜지스터(SW), 컬러 필터(150), 블랙 매트릭스 패턴(160), 제1 센서 배 선(TSL1), 제1 센서 전극(TSE1) 및 화소 전극(PE)을 포함한다. 상기 제2 터치스크린 기판(201)은 제2 센서 전극(TSE2) 및 공통 전극(PE)을 포함한다. 상기 제2 터치스크린 패널(502)은 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)이 상기 제2 터치스크린 기판(201) 상에 형성된 것을 제외하고는, 도 1 내지 도 3에 도시된 상기 제1 터치스크린 패널(501)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 절연볼(IB)은 상기 공통 전극(CE) 및 상기 제1 센서 배선(TSL1) 사이에 개재된다. 상기 절연볼(IB)은 상기 공통 전극(CE) 및 상기 제1 센서 배선(TSL1) 각각과 접촉한다. 상기 절연볼(IB)은 상기 공통 전극(CE)과 상기 절연볼(IB)의 접촉점을 둘러싸는 제3 고착부(30)에 의해서 상기 제2 터치스크린 기판(201)에 고정된다.
상기 도전볼(CB)은 상기 제1 센서 전극(TSE1) 및 상기 제2 센서 전극(TSE2) 사이에 개재된다. 상기 도전볼(CB)은 상기 제2 센서 전극(TSE2)과 접촉하고, 상기 제1 센서 전극(TSE1)과 이격된다. 상기 도전볼(CB)은 상기 제2 센서 전극(TSE2)과 상기 도전볼(CB)의 접촉점을 둘러싸는 제4 고착부(40)에 의해서 상기 제2 터치스크린 기판(201)에 고정된다. 이에 따라, 상기 제2 터치스크린 패널(502)의 외부에서 압력이 가해질 때, 상기 도전볼(CB)이 상기 제1 센서 전극(TSE1)과 접촉함으로써 상기 제1 및 제2 센서 전극들(TSE1, TSE2)이 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 센서 전극들(TSE1, TSE2)은 상기 도전볼(CB)을 매개로 하여 전기적으로 연결될 수 있다.
이하에서는, 도 6 및 도 7을 참조하여 상기 제2 터치스크린 패널(502)의 제 조 방법을 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 상기 제2 터치스크린 패널(502)의 제조 방법은, 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 상기 제2 터치스크린 기판(201) 상에 형성하는 것을 제외하고는 실시예 1에서 설명한 상기 제1 터치스크린 패널(501)의 제조 방법과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
도 7은 도 6에 도시된 제2 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 공통 전극(CE) 및 상기 제2 센서 전극(TSE2)을 포함하는 상기 제2 터치스크린 기판(201) 상에 제1 프린트 어셈블리(AS1)를 배치한다. 상기 제1 프린트 어셈블리(AS1)를 제3 방향(D3)으로 스캔함으로써 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 상기 제2 터치스크린 기판(201) 상에 배치시킬 수 있다.
상기 절연볼(IB)은 상기 제1 센서 배선(TSL1)과 대향하는 영역의 상기 제2 베이스 기판(210)의 상기 차광 영역(LBA) 상에 형성된다. 또한, 상기 도전볼(CB)은 상기 제1 센서 전극(TSE1)과 대향하는 영역의 상기 제2 베이스 기판(210)의 상기 차광 영역(LBA) 상에 형성된다. 상기 제2 터치스크린 기판(201)은 실질적으로 광을 차단할 수 있는 차광 패턴, 예를 들어, 신호 배선이나 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 형성된 블랙 매트릭스 패턴(160) 등을 포함하지 않지만, 상기 제1 터치스크린 기판(201)과의 결합 관계를 고려하여 상기 제1 터치스크린 기판(101)에서 상기 신호 배선들 및 상기 박막 트랜지스터(SW)가 형성된 영역과 대향하는 영역이 상기 제2 터치스크린 기판(201)의 상기 차광 영역(LBA)으로 정의되고, 상기 차광 영역(LBA)의 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 형성할 수 있다.
이후, 고착 공정을 통해 상기 제3 고착부(30)가 상기 절연볼(IB)과 상기 공통 전극(CE)의 접촉점 주변에 형성되고, 상기 제4 고착부(40)가 상기 도전볼(CB)과 상기 제2 센서 전극(TSE2)의 접촉점 주변에 형성된다. 이에 따라, 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)이 상기 제2 터치스크린 기판(201)에 고정된다. 상기 제3 및 제4 고착부들(30, 40)을 형성하는 공정은, 상기 제2 터치스크린 기판(201) 상에 형성되는 것을 제외하고 도 5a 및 도 5b에서 설명한 제2 고착부(20)를 형성하는 공정과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
이어서, 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)이 형성된 상기 제2 터치스크린 기판(201) 상에 액정을 적하하고, 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 제1 센서 전극(TSE1)을 포함하는 상기 제1 터치스크린 기판(101)과 결합시킨다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 제2 터치스크린 패널(502)을 제조할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제2 터치스크린 패널(502)의 생산성 및 터치 감도를 향상시킬 수 있다.
실시예 3
도 8a는 본 발명의 실시예 3에 따른 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 8a를 참조하면, 본 실시예에 따른 제3 터치스크린 패널(503)은 하부 기판 인 제1 터치스크린 기판(102), 상부 기판인 제2 터치스크린 기판(202), 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(102, 202) 사이에 개재된 액정층(300), 절연볼(IB) 및 도전볼(CB)을 포함한다.
상기 제1 터치스크린 기판(102)은 데이터 라인(DL)을 포함하는 신호 배선들, 패시베이션층(140), 유기층(170), 화소 전극(PE), 제1 센서 배선(TSL1) 및 제1 센서 전극(TSE1)을 포함한다. 상기 제2 터치스크린 기판(202)은 블랙 매트릭스 패턴(220), 컬러필터(230), 오버코팅층(240), 공통 전극(CE) 및 제2 센서 전극(TSE2)을 포함한다. 상기 제3 터치스크린 패널(503)은 상기 제2 터치스크린 기판(202)과, 상기 제1 터치스크린 기판(102)이 유기층(170)을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 2에 따른 제2 터치스크린 패널(502)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 신호 배선들, 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 제1 센서 전극(TES1)은 차광 영역(LBA)의 제1 베이스 기판(110) 상에 형성된다. 상기 화소 전극(PE)은 투광 영역(TA)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성된다. 상기 유기층(170)은 상기 투광 영역(TA) 및 상기 차광 영역(LBA)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성된다.
상기 블랙 매트릭스 패턴(220)은 상기 차광 영역(LBA)의 제2 베이스 기판(210) 상에 형성되고, 상기 컬러 필터(230)는 상기 투광 영역(TA)의 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 형성된다. 상기 오버 코팅층(240)은 상기 차광 영역(LBA) 및 상기 투광 영역(TA)의 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 형성된다.
상기 제2 센서 전극(TSE2)은 상기 제1 센서 전극(TSE1)과 대향하는 상기 차광 영역(LBA)의 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 형성된다. 상기 공통 전극(CE)은 상기 제2 센서 전극(TSE2)이 형성된 영역을 제외한 상기 차광 영역(LBA) 및 상기 투광 영역(TA)의 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 형성된다.
상기 절연볼(IB)은 상기 공통 전극(CE)과 접촉하고, 상기 절연볼(IB) 및 상기 공통 전극(CE)의 접촉점을 둘러싸는 제3 고착부(30)에 의해서 상기 제2 터치스크린 기판(202)에 고정된다. 상기 도전볼(CB)은 상기 제2 센서 전극(TSE2)과 접촉하고, 상기 도전볼(CB) 및 상기 제2 센서 전극(TSE2)의 접촉점을 둘러싸는 제4 고착부(40)에 의해서 상기 제2 터치스크린 기판(202)에 고정된다.
이하, 도 8a 및 도 8b를 참조하여 본 실시예에 따른 제3 터치스크린 패널(503)의 제조 방법을 설명한다.
도 8a를 참조하면, 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 상기 블랙 매트릭스 패턴(220) 및 상기 컬러필터(230)를 형성한다. 예를 들어, 상기 제2 베이스 기판(210)의 상기 차광 영역(LBA)에 상기 블랙 매트릭스 패턴(220)을 형성하고, 상기 블랙 매트릭스 패턴(220)이 구획하는 상기 투과 영역(TA)의 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 상기 컬러필터(230)를 형성할 수 있다.
상기 블랙 매트릭스 패턴(220) 및 상기 컬러필터(230)를 포함하는 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 오버 코팅층(240)을 형성하고, 상기 오버 코팅층(240) 상에 상기 공통 전극(CE) 및 상기 제2 센서 전극(TSE2)을 형성한다.
도 8b는 도 8a에 도시된 제2 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 8b를 참조하면, 상기 공통 전극(CE) 및 상기 제2 센서 전극(TSE2)을 포함하는 상기 제2 터치스크린 기판(202) 상에 제1 프린트 어셈블리(AS1)를 배치시킨다. 상기 제1 프린트 어셈블리(AS1)를 제3 방향(D3)으로 스캔함으로써 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 상기 제2 터치스크린 기판(202) 상에 배치시킬 수 있다.
상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 상기 제2 터치스크린 기판(202) 상에 배치시킨 후, 이들을 고정시키는 공정은 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 상기 제2 터치스크린 기판(202) 상에 형성하는 것을 제외하고는 도 4, 도 5a 및 도 5b에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시예에 따르면, 제1 및 제2 잉크들을 이용하여 단일한 공정에서 상기 제2 터치스크린 기판(202)에 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)을 형성할 수 있어 포토 공정을 이용한 스페이서를 포함하는 기판에 비해 공정을 단순화시킬 수 있다. 또한, 상기 절연볼(IB) 및 상기 도전볼(CB)은 탄성 및/또는 복원력이 우수하여 상기 제3 터치스크린 패널(503)에 외부 압력이 가해지더라도 용이하게 상기 압력이 가해지지 않은 상태로 복원될 수 있다. 이에 따라, 상기 외부 압력에 의해서 쉽게 상기 제1 및 제2 센서 전극들(TSE1, TSE2)을 접촉시킴으로써 상기 제3 터치스크린 패널(503)의 터치 감도를 향상시킬 수 있다.
실시예 4
도 9는 본 발명의 실시예 4에 따라 제조된 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 제4 터치스크린 패널(504)은 하부 기판인 제1 터치스크린 기판(101), 상부 기판인 제2 터치스크린 기판(201), 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(102, 202) 사이에 개재된 액정층(300), 제1 스페이서(SP1) 및 제2 스페이서(SP2)를 포함한다.
상기 제1 터치스크린 기판(101)은 데이터 라인(DL)을 포함하는 신호 배선들, 박막 트랜지스터(SW), 컬러 필터(150), 블랙 매트릭스 패턴(160), 제1 센서 배선(TSL1), 제1 센서 전극(TSE1) 및 화소 전극(PE)을 포함한다. 상기 제2 터치스크린 기판(201)은 제2 센서 전극(TSE2) 및 공통 전극(PE)을 포함한다. 상기 제4 터치스크린 패널(504)은 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(102, 202) 사이에 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)이 배치되는 것을 제외하고는, 도 1, 도 2 및 도 3에서 설명한 실시예 1에 따른 제1 터치스크린 패널(501)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)은 차광 영역(LBA)의 제1 및 제2 베이스 기판들(110, 210) 사이에 배치된다. 구체적으로, 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)은 상기 차광 영역(LBA)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 배치된다.
상기 제1 스페이서(SP1)는 제1 높이(h1)를 갖고, 절연성을 갖는다. 상기 제1 높이(h1)는 상기 제4 터치스크린 패널(504)의 셀 갭(dt)과 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 제1 스페이서(SP1)에 의해, 상기 셀 갭(dt)이 일정하게 유지될 수 있다. 상기 제1 스페이서(SP1)는 상기 제1 센서 배선(TSL1) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1 스페이서(SP1)는 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 공통 전극(CE)과 접촉한다. 즉, 상기 제1 스페이서(SP1)의 일측은 상기 제1 센서 배선(TSL1)과 접촉하고, 상기 일측의 타측은 상기 공통 전극(CE)과 접촉한다. 상기 제1 스페이서(SP1)의 단면적이 넓은 면이 상기 제1 센서 배선(TSL1)과 접촉하고, 단면적이 좁은 면이 상기 공통 전극(CE)과 접촉한다. 상기 제1 스페이서(SP1)가 절연성을 가지므로, 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 공통 전극(CE)과 접촉하더라도 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 공통 전극(CE)은 전기적으로 서로 연결되지 않는다. 상기 제1 스페이서(SP1)는 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성될 수 있다.
상기 제2 스페이서(SP2)는 상기 제1 센서 전극(TSE1) 상에 형성된다. 상기 제2 스페이서(SP2)는 제2 높이(h2)를 갖고, 도전성을 갖는다. 상기 제2 높이(h2)는 상기 제1 높이(h1)에 비해서 낮다. 상기 제2 높이(h2)는 상기 제1 높이(h1)의 약 95% 내지 85%일 수 있다. 상기 제2 높이(h2)가 상기 제1 높이(h1)보다 낮으므로, 상기 제2 스페이서(SP2)는 상기 제1 센서 전극(TSE1)과는 접촉하고, 상기 제2 센서 전극(TSE2)과는 이격된다. 상기 제4 터치스크린 패널(504)의 외부에서 압력이 가해질 때, 상기 제2 센서 전극(TSE2)과 상기 제2 스페이서(SP2)가 접촉함으로써, 상기 제1 및 제2 센서 전극들(TSE1, TSE2)이 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 센서 전극들(TSE1, TSE2)이 상기 제2 스페이서(SP2)를 매개로 하여 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(101, 201)이 전기적으로 연결될 수 있다.
이하에서는, 도 9, 도 10, 도 11a 및 도 11b를 참조하여 상기 제4 터치스크린 패널(504)의 제조 방법을 설명한다.
본 실시예에 따른 상기 제4 터치스크린 패널(504)의 제조 방법은, 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 형성하는 것을 제외하고는 실시예 1에서 설명한 상기 제1 터치스크린 패널(501)의 제조 방법과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
도 10은 도 9에 도시된 제1 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 화소 전극(PE), 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 제1 센서 전극(TSE1)을 포함하는 상기 제1 터치스크린 기판(101) 상에 제2 프린트 어셈블리(AS2)를 배치한다. 상기 제2 프린트 어셈블리(AS2)를 제3 방향(D3)으로 스캔함으로써 상기 제1 터치스크린 기판(101) 상에 제1 잉크 및 제2 잉크를 분사할 수 있다. 상기 제1 및 제2 잉크들의 분사량은 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 제1 잉크는 절연성 잉크이고, 상기 제2 잉크는 도전성 잉크이다. 상기 제1 및 제2 잉크들 각각은 올리고머, 아크릴레이트 캐리어, 반응성 모노머, 광개시제 등을 포함하는 광반응성 잉크이다. 상기 제2 잉크는 상기 제1 잉크와 달리, 도전 입자들을 더 포함한다.
상기 제2 프린트 어셈블리(AS2)는 제3 프린트 헤드(PH3) 및 제4 프린트 헤드(PH4)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 프린트 헤드들(PH1, PH2) 각각은 다수의 노 즐들을 포함하고, 상기 노즐들 각각이 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 잉크를 분사할 수 있다. 상기 제3 프린트 헤드(PH3)에는 상기 제1 잉크가 충진되고, 상기 제4 프린트 헤드(PH4)에는 상기 제2 잉크가 충진된다. 상기 제1 및 제2 프린트 헤드들(PH1, PH2)의 노즐이 상기 제1 및 제2 잉크들 각각을 분사하는 시간 간격을 조절함으로써, 상기 투광 영역(TA) 상에서는 단순히 이동만 하고, 상기 제1 및 제2 잉크들 각각을 상기 차광 영역(LBA)에 국부적으로 분사할 수 있다.
상기 제3 프린트 헤드(PH3) 및 상기 제4 프린트 헤드(PH4)의 노즐의 피치가 서로 인접한 투광 영역들(TA)의 중심점 사이의 거리로 정의될 때, 상기 제3 프린트 헤드(PH3)는 홀수 번째 노즐들이 개구되고 짝수 번째 노즐들이 차단된 상태로 상기 제1 잉크를 분사할 수 있다. 이때, 상기 제4 프린트 헤드(PH4)는 짝수 번째 노즐들이 개구되고, 홀수 번째 노즐들이 차단된 상태로 상기 제2 잉크를 분사할 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 방향(D3)으로 상기 제1 스페이서(SP1) 또는 상기 제2 스페이서(SP2)가 일렬로 배열될 수 있다. 또한, 상기 제3 방향(D3)과 교차하는 방향으로, 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)이 번갈아 배치될 수 있다.
이하, 도 11a 및 도 11b를 참조하여 상기 제1 잉크 및 상기 제2 잉크가 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 분사된 상태에서, 상기 제1 터치스크린 기판(101)에 고정되는 것을 설명하기로 한다.
도 11a 및 도 11b는 도 9에 도시된 제1 및 제2 스페이서들을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 11a를 참조하면, 상기 제3 프린트 헤드(PH3)가 상기 제1 잉크를 상기 제1 센서 배선(TSL1) 상에 분사하면, 상기 제1 잉크의 점성에 의해 제1 잉크 방울(IK1)은 제3 높이(h3)의 초기 높이를 갖고 제1 너비(w1)를 갖는다. 또한, 상기 제4 프린트 헤드(PH4)가 상기 제2 잉크를 상기 제1 센서 전극(TSE1) 상에 분사하면, 제2 잉크 방울(IK2)은 제4 높이(h4)의 초기 높이를 갖고 제2 너비(w2)를 갖는다. 상기 제1 및 제2 잉크들은 실질적으로 동일한 양을 분사하였으므로, 상기 제3 높이(h3) 및 상기 제4 높이(h4)도 실질적으로 동일하고, 상기 제1 너비(w1) 및 상기 제2 너비(w2)도 실질적으로 동일할 수 있다.
이어서, 상기 제1 잉크 방울(IK1)에 제1 파장 광(E1)을 제1 시간(t1)동안 제공한다. 상기 제2 잉크 방울(IK2)에 제2 파장 광(E2)을 제2 시간(t2)동안 제공한다. 상기 제1 파장 광(E1)은 상기 제2 파장 광(E2)과 실질적으로 동일할 수 있다. 이때, 상기 제2 시간(t2)은 상기 제1 시간(t1)보다 짧다. 이에 따라, 상기 제1 잉크 방울(IK1)에 가해지는 에너지 총량이, 상기 제2 잉크 방울(IK2)에 가해지는 에너지 총량에 비해 상대적으로 많다.
이와 달리, 상기 제1 파장 광(E1)은 상기 제2 파장 광(E2)과 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 파장 광(E1)은 상기 제2 파장 광(E2)보다 에너지가 높은 단파장 광일 수 있다. 이때, 상기 제1 시간(t1) 및 상기 제2 시간(t2)은 실질적으로 동일할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 잉크 방울(IK1)에 가해지는 에너지 총량이, 상 기 제2 잉크 방울(IK2)에 가해지는 에너지 총량에 비해 상대적으로 많다.
본 실시예에 따른 상기 제1 및 제2 파장 광들(E1, E2)은 각각 자외선 파장 영역대에 포함되는 광들일 수 있다.
도 11b를 참조하면, 상기 제1 잉크 방울(IK1)은 상기 제1 파장 광(E1)을 상기 제1 시간(t1)동안 제공받아 상기 제1 높이(h1)를 갖는 상기 제1 스페이서(SP1)를 형성한다. 상기 제1 높이(h1)는 상기 제3 높이(h3)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이때에는, 상기 제1 스페이서(SP1)의 제3 너비(w3)도 상기 제1 너비(w1)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 높이(h1)는 상기 제3 높이(h3)보다 상대적으로 낮을 수 있고, 상기 제3 너비(w3)는 상기 제1 너비(w1)에 비해 상대적으로 넓을 수 있다.
상기 제2 잉크 방울(IK2)은 상기 제2 파장 광(E2)을 상기 제2 시간(t2)동안 제공받아 상기 제2 높이(h2)를 갖는 상기 제2 스페이서(SP2)를 형성한다. 상기 제2 높이(h2)는 상기 제1 높이(h1)보다 낮다. 또한, 상기 제2 높이(h2)는 상기 제3 높이(h3)보다 낮다. 이때, 상기 제2 스페이서(SP2)의 제4 너비(w4)는 상기 제2 너비(w2)보다 넓다. 동시에, 상기 제4 너비(w4)는 상기 제3 너비(w3)보다 넓다.
상기 제2 잉크 방울(IK2)이 상기 제1 잉크 방울(IK2)에 비해 상대적으로 낮 은 에너지를 제공받으므로, 일정 시간이 경과한 후에 상기 제2 잉크 방울(IK2)은 상기 제1 센서 전극(TSE1) 상에서 평면적으로 퍼지면서 상기 제4 높이(h4)가 상기 제2 높이(h2)까지 낮아지다가 완전히 경화됨으로써, 상기 제2 높이(h2)를 유지하게 된다. 반면, 상기 제1 잉크 방울(IK1)은 단시간에 완전히 경화될 때에는 잉크의 초기 적하 높이인 상기 제3 높이(h3)와 실질적으로 동일하게 상기 제1 스페이서(SP1)를 형성하거나, 상기 제2 높이(h2)까지 퍼지기 이전에 경화되므로 상기 제1 높이(h1)를 갖게 된다.
이어서, 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)이 형성된 상기 제1 터치스크린 기판(101) 상에 액정을 적하고, 상기 공통 전극(CE) 및 상기 제2 센서 전극(TSE2)을 포함하는 상기 제2 터치스크린 기판(201)을 결합시킨다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 제4 터치스크린 패널(504)을 제조할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 동일한 양의 잉크를 적하하지만 절연성의 상기 제1 잉크 및 도전성의 제2 잉크를 이용하고, 가해지는 광량을 다르게 함으로써 서로 다른 높이를 갖는 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 형성할 수 있다. 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 형성하는 공정은, 상기 제2 프린트 어셈블리(AS2)를 이용하여 동시에 상기 제1 및 제2 잉크들을 적하한 후, 광을 제공하는 단계를 포함하므로, 전체적인 공정을 단순화시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 센서 배선(TSL1)이나 상기 공통 전극(CE)이 상기 제1 스페이 서(SP1)와 접촉하지 않도록, 상기 제1 센서 배선(TSL1)이나 상기 공통 전극(CE)에 별도의 패터닝을 하지 않아도 되고, 상기 제1 센서 배선(TSL1)이 상기 제1 스페이서(SP1)와 접촉하지 않도록 디자인을 변경하지 않더라도 상기 제4 터치스크린 패널(504)을 용이하게 제조할 수 있다.
상기 광을 제공하는 단계는 서로 다른 광을 제공하는 제1 광원 및 제2 광원을 상기 제3 방향(D3)으로 스캔함으로써 한번의 공정으로 행해질 수 있다. 또한, 동일한 광원을 이용하되 상기 제1 및 제2 잉크 방울들(IK1, IK2)에 광을 제공하는 시간만을 조절하는 단순한 공정을 통해서 행해질 수 있다. 이에 따라, 상기 제4 터치스크린 패널(504)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
실시예 5
도 12는 본 발명의 실시예 5에 따라 제조된 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 제5 터치스크린 패널(505)은 하부 기판인 제1 터치스크린 기판(102), 상부 기판인 제2 터치스크린 기판(202), 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(102, 202) 사이에 개재된 액정층(300), 제1 스페이서(SP1) 및 제2 스페이서(SP2)를 포함한다.
상기 제1 터치스크린 기판(102)은 데이터 라인(DL)을 포함하는 신호 배선들, 패시베이션층(140), 유기층(170), 화소 전극(PE), 제1 센서 배선(TSL1) 및 제1 센서 전극(TSE1)을 포함한다. 상기 제2 터치스크린 기판(202)은 블랙 매트릭스 패턴(220), 컬러필터(230), 오버코팅층(240), 공통 전극(CE) 및 제2 센서 전극(TSE2) 을 포함한다. 상기 제3 터치스크린 패널(503)은 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 포함하는 것을 제외하고는 실시예 3에 따른 제3 터치스크린 패널(503)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제1 스페이서(SP1)는 상기 공통 전극(CE) 상에 형성된다. 상기 제1 스페이서(SP1)는 제1 높이(h1)를 갖고, 절연성을 갖는다. 상기 제1 높이(h1)는 상기 제5 터치스크린 패널(505)의 셀 갭(dt)과 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 제1 스페이서(SP1)에 의해, 상기 셀 갭(dt)이 일정하게 유지될 수 있다. 상기 제1 스페이서(SP1)는 단면적이 넓은 면이 상기 공통 전극(CE)과 접촉하고, 단면적이 좁은 면이 상기 제1 센서 배선(TSL1)과 접촉하는 것을 제외하고는 도 9에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제2 스페이서(SP2)는 상기 제2 센서 전극(TSE2) 상에 형성된다. 상기 제2 스페이서(SP2)는 제2 높이(h2)를 갖고, 도전성을 갖는다. 상기 제2 높이(h2)는 상기 제1 높이(h1)에 비해서 낮다. 상기 제2 스페이서(SP2)는 상기 제2 센서 전극(TSE2) 상에 형성된 것을 제외하고는 도 9에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다. 상기 제5 터치스크린 패널(505)의 외부에서 압력이 가해질 때 상기 제1 센서 전극(TSE1)과 상기 제2 스페이서(SP2)가 접촉함으로써, 상기 제1 및 제2 센서 전극들(TSE1, TSE2)이 전기적으로 연결될 수 있다.
이하에서는, 도 12 및 도 13을 참조하여 상기 제5 터치스크린 패널(505)의 제조 방법을 설명한다.
도 13은 도 12에 도시된 제2 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 13을 참조하면, 상기 제2 센서 전극(TSE2) 및 상기 공통 전극(CE)을 포함하는 상기 제2 터치스크린 기판(202) 상에 제2 프린트 어셈블리(AS2)를 배치한다. 상기 제2 프린트 어셈블리(AS2)를 제3 방향(D3)으로 스캔함으로써 상기 제2 터치스크린 기판(202) 상에 제1 잉크 및 제2 잉크를 분사할 수 있다. 상기 제1 및 제2 잉크들의 분사량은 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 제1 잉크는 절연성 잉크이고, 상기 제2 잉크는 도전성 잉크이다.
상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 형성하는 공정은, 상기 제2 터치스크린 기판(202) 상에 형성하는 것을 제외하고는 실시예 4에서 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 형성하는 공정과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
이어서, 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)이 형성된 상기 제1 터치스크린 기판(101) 상에 액정을 적하고, 상기 화소 전극(PE), 상기 제1 센서 전극(TSE1) 및 상기 제1 센서 배선(TSL1)을 포함하는 상기 제1 터치스크린 기판(102)을 결합시킨다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 제5 터치스크린 패널(505)을 제조할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 제5 터치스크린 패널(505)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
실시예 6
도 14는 본 발명의 실시예 6에 따라 제조된 터치스크린 패널의 평면도이다.
도 15는 도 14의 III-III' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 제6 터치스크린 패널(506)은 하부 기판인 제1 터치스크린 기판(103), 상부 기판인 제2 터치스크린 기판(201) 및 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(103, 201) 사이에 개재된 액정층(300)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(103, 201)은 일정 간격으로 이격되어 배치된다.
상기 제1 터치스크린 기판(103)은 제1 베이스 기판(110), 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)을 포함하는 신호 배선들, 박막 트랜지스터(SW), 컬러 필터(150), 블랙 매트릭스 패턴(160), 제1 스페이서(SP1), 제2 센서 배선(TSL2), 제2 스페이서(SP2), 제1 센서 전극(TSE1) 및 화소 전극(PE)을 포함한다. 본 실시예에 따른 상기 제1 터치스크린 기판(103)은 상기 제1 스페이서(SP1), 상기 제2 센서 배선(TSL2), 상기 제2 스페이서(SP2) 및 상기 제1 센서 전극(TSE1)을 제외하고는 실시예 1에 따른 제1 터치스크린 기판(101)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제2 센서 배선(TSL2)은 상기 블랙 매트릭스 패턴(160) 상에 형성될 수 있다. 상기 제2 센서 배선(TSL2)은 상기 제1 센서 전극(TSE1)과 연결된다. 상기 제2 센서 배선(TSL2)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 게이트 라인(GL)의 상기 제2 방향(D2)에 상기 게이트 라인(GL)과 이격되어 형성될 수 있다. 상기 제2 센서 배 선(TSL2)은 상기 제1 스페이서(SP1)와 중첩되지 않도록 형성된다. 예를 들어, 상기 제2 센서 배선(TSL2)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장된 라인형을 갖지만, 상기 제1 스페이서(SP1)가 형성된 영역에서는 상기 제2 방향(D2)으로 상기 제2 센서 배선(TSL2)의 연장 방향이 변경된 후, 다시 상기 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 센서 배선(TSL2)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장된 라인형을 갖되, 상기 제1 스페이서(SP1)가 형성된 영역에 홀을 형성하여 상기 제1 스페이서(SP1)를 노출시킬 수 있다.
상기 제1 스페이서(SP1) 및 상기 제2 스페이서(SP2)는 차광 영역(LBA)의 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성된다. 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)은, 투광 영역(TA)에 형성되되 일부가 상기 차광 영역(LBA)으로 연장된 상기 컬러 필터(150) 상에 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 스페이서(SP1)는 상기 컬러필터(150) 및 상기 공통 전극(CE)과 접촉할 수 있다. 상기 제2 스페이서(SP2)는 상기 차광 영역(LBA)의 상기 컬러필터(150) 상에 형성되고, 상기 제2 스페이서(SP2) 상에 상기 제1 센서 전극(TSE1)이 형성된다. 이와 달리, 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)은 상기 블랙 매트릭스 패턴(160) 상에 형성될 수 있고, 이때에는 상기 제1 스페이서(SP1)는 상기 블랙 매트릭스 패턴(160) 및 상기 공통 전극(CE)과 접촉할 수 있고, 상기 제2 스페이서(SP2)는 상기 블랙 매트릭스 패턴(160) 상에 형성되고, 상기 제2 스페이서(SP2) 상에 상기 제1 센서 전극(TSE1)이 형성된다.
상기 제1 스페이서(SP1)는 제1 높이(h1)를 갖고, 절연성을 갖는다. 상기 제1 높이(h1)는 상기 제6 터치스크린 패널(506)의 셀 갭(dt)과 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 제1 스페이서(SP1)에 의해, 상기 셀 갭(dt)이 일정하게 유지될 수 있다. 상기 제1 스페이서(SP1)는 상기 제2 센서 배선(TSL2)과 중첩되지 않는 것을 제외하고는, 실시예 4에 따른 제1 스페이서(SP1)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제2 스페이서(SP2)는 제2 높이(h2)를 갖고, 절연성을 갖는다. 상기 제2 높이(h2)는 상기 제1 높이(h1)에 비해서 낮다. 상기 제2 스페이서(SP2)는 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 형성되고, 상기 제2 터치스크린 기판(201)과는 이격된다. 상기 제2 스페이서(SP2) 상에 형성된 상기 제1 센서 전극(TSE1)은, 상기 제6 터치스크린 패널(506)의 외부에서 압력이 가해질 때, 상기 제2 센서 전극(TSE2)과 접촉할 수 있다. 즉, 상기 제2 스페이서(SP2)는 절연성을 가지므로, 그 자체로서는 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(103, 201)을 전기적으로 연결하지 못하지만, 상기 제2 스페이서(SP2) 상에 형성된 상기 제1 센서 전극(TSE1)이 상기 제2 센서 전극(TSE2)과 직접적으로 접촉함으로써 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(103, 201)을 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제2 터치스크린 기판(201)은 도 3에 도시된 제2 터치스크린 기판(201)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
이하, 도 14, 도 15 및 도 16을 참조하여 본 실시예에 따른 상기 제6 터치스크린 패널(506)의 제조 방법을 설명한다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 상기 게이트 라인(GL), 게이트 절연층(120), 상기 데이터 라인(DL), 패시베이션층(140), 상기 컬러필터(150) 및 상기 블랙 매트릭스 패턴(160)을 순차적으로 형성한다.
이어서, 상기 컬러필터(150) 및 상기 블랙 매트릭스 패턴(160)을 포함하는 상기 제1 베이스 기판(110) 상에 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 형성한다. 이하에서는, 상기 컬러필터(150) 및 상기 블랙 매트릭스 패턴(160)을 포함하는 상기 제1 베이스 기판(110)을 제1 예비 스크린 기판(104)으로 지칭하여 설명하기로 한다.
도 16은 도 15에 도시된 제1 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 16을 참조하면, 상기 제1 예비 스크린 기판(104) 상에 제5 프린트 헤드(PH5)를 배치하고, 제3 방향(D3)으로 상기 제5 프린트 헤드(PH5)를 스캔하여 상기 제1 예비 스크린 기판(104) 상에 제3 잉크를 적하한다. 상기 제5 프린트 헤드(PH5)는 다수의 노즐들을 포함하고, 상기 노즐들의 피치는 서로 인접한 투광 영역들(TA) 사이의 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 노즐들은 모두 개구된 상태에서, 상기 제3 잉크를 분사한다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)의 형성 영역의 상기 제1 예비 스크린 기판(104) 상에 상기 제3 잉크가 분사될 수 있다. 상기 제1 스페이서(SP1)의 형성 영역에 분사되는 상기 제3 잉크의 양은, 상기 제2 스페이서(SP2)의 형성 영역에 분사되는 상기 제3 잉크의 양과 실질적으로 동일할 수 있다.
이어서, 상기 제1 예비 스크린 기판(104) 상에 적하된 제3 잉크 방울들(미도시)에 광을 가하여 경화시킨다. 상기 제1 스페이서(SP1)의 형성 영역의 상기 제3 잉크 방울에 가해지는 제1 광량과, 상기 제2 스페이서(SP2)의 형성 영역의 상기 제3 잉크 방울에 가해지는 제2 광량은 서로 다르다. 상기 제1 광량이 상기 제2 광량보다 많다. 상기 제1 및 제2 광량, 즉 총 에너지량을 다르게 하는 방법은 절연성을 갖는 제3 잉크 방울들에 광을 제공하는 것을 제외하고는 도 11a 및 도 11b에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다. 이에 따라, 상기 제1 예비 스크린 기판(104) 상에 서로 다른 높이를 갖는 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 형성할 수 있다.
다시 도 15를 참조하면, 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 포함하는 상기 제1 예비 스크린 기판(104) 상에 투명 전극층을 형성한다. 상기 투명 전극을 패터닝하여, 상기 화소 전극(PE), 상기 제2 센서 배선(TSL2) 및 상기 제1 센서 전극(TSE1)을 형성한다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 제1 터치스크린 기판(102)이 제조된다.
이어서, 상기 제1 터치스크린 기판(102) 상에 액정을 적하하고, 상기 제2 센서 전극(TSE2) 및 상기 공통 전극(CE)을 포함하는 상기 제2 터치스크린 기판(202)과 결합한다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 제6 터치스크린 패널(506)을 제조할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 제3 잉크를 이용하여 서로 다른 높이를 갖는 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 용이하게 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 제6 터치스크린 패널(506)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
실시예 7
도 17은 본 발명의 실시예 7에 따라 제조된 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 제7 터치스크린 패널(507)은 하부 기판인 제1 터치스크린 기판(105), 상부 기판인 제2 터치스크린 기판(203), 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(105, 203) 사이에 개재된 액정층(300)을 포함한다.
상기 제1 터치스크린 기판(105)은 제1 베이스 기판(110), 데이터 라인(DL)을 포함하는 신호 배선들, 제2 센서 배선(TSL2), 제1 센서 전극(TSE1) 및 화소 전극(PE)을 포함한다. 본 실시예에 따른 상기 제1 터치스크린 기판(105)은 상기 제2 센서 배선(TSL2)을 제외하고는 도 8a에 도시된 제1 터치스크린 기판(102)과 실질적으로 동일하다. 상기 제2 센서 배선(TSL2)은 도 14 및 도 15에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제2 터치스크린 기판(203)은 제2 베이스 기판(210), 블랙 매트릭스 패턴(220), 컬러필터(230), 오버코팅층(240), 제1 스페이서(SP1), 제2 스페이서(SP2), 공통 전극(CE) 및 제2 센서 전극(TSE2)을 포함한다. 상기 제2 터치스크린 기판(203)은 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 포함하는 것을 제외하고는 도 8a에 도시된 제2 터치스크린 기판(202)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다. 상기 제1 스페이서(SP1) 및 상기 제2 스페이서(SP2)는 차광 영역(LBA)의 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 형성된다.
상기 제1 스페이서(SP1)는 제1 높이(h1)를 갖고, 절연성을 갖는다. 상기 제1 높이(h1)는 상기 제7 터치스크린 패널(507)의 셀 갭(dt)과 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 제1 스페이서(SP1)에 의해, 상기 셀 갭(dt)이 일정하게 유지될 수 있다. 상기 제1 스페이서(SP1)는 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 형성된 것을 제외하고는 실시예 6에 따른 제1 스페이서(SP1)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제2 스페이서(SP2)는 제2 높이(h2)를 갖고, 절연성을 갖는다. 상기 제2 높이(h2)는 상기 제1 높이(h1)에 비해서 낮다. 상기 제2 스페이서(SP2)는 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 형성되고, 상기 제1 터치스크린 기판(105)과는 이격된다. 상기 제2 스페이서(SP2) 상에 형성된 상기 제2 센서 전극(TSE2)은, 상기 제7 터치스크린 패널(507)의 외부에서 압력이 가해질 때, 상기 제1 센서 전극(TSE1)과 접촉할 수 있다. 즉, 상기 제2 스페이서(SP2)는 절연성을 가지므로, 그 자체로서는 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(105, 203)을 전기적으로 연결하지 못하지만, 상기 제2 스페이서(SP2) 상에 형성된 상기 제2 센서 전극(TSE2)이 상기 제1 센서 전극(TSE1)과 직접적으로 접촉함으로써 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(105, 203)을 전기적으로 연결할 수 있다.
이하, 도 17 및 도 18을 참조하여 본 실시예에 따른 상기 제7 터치스크린 패널(507)의 제조 방법을 설명한다.
도 17을 참조하면, 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 상기 컬러필터(230) 및 상기 블랙 매트릭스 패턴(220)을 형성하고, 상기 오버코팅층(240)을 형성한다. 이어서, 상기 오버코팅층(240)을 포함하는 상기 제2 베이스 기판(210) 상에 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 형성한다. 이하에서는, 상기 오버코팅층(240)을 포함하는 상기 제2 베이스 기판(210)을 제2 예비 스크린 기판(204)으로 지칭하여 설명하기로 한다.
도 18은 도 17에 도시된 제2 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 18을 참조하면, 상기 제2 예비 스크린 기판(204) 상에 제5 프린트 헤드(PH5)를 배치하고, 제3 방향(D3)으로 상기 제5 프린트 헤드(PH5)를 스캔하여 상기 제2 예비 스크린(204) 상에 제3 잉크를 적하한다. 상기 제2 예비 스크린 기판(204) 상에 분사된 제3 잉크 방울(미도시)을 경화하여 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 형성한다. 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 형성하는 공정은, 상기 제2 예비 스크린 기판(204) 상에 형성하는 것을 제외하고, 도 16에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
다시 도 17을 참조하면, 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 포함하는 상기 제2 예비 스크린 기판(204) 상에 상기 공통 전극(CE) 및 상기 제2 센서 전극(TSE2)을 형성한다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 제2 터치스크린 기판(203)이 제조된다.
이어서, 상기 제2 터치스크린 기판(203) 상에 액정을 적하하고, 상기 화소 전극(PE), 상기 제2 센서 배선(TSL2) 및 상기 제1 센서 전극(TSE1)을 포함하는 상 기 제1 터치스크린 기판(105)과 결합한다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 제7 터치스크린 패널(507)을 제조할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 제3 잉크를 이용하여 서로 다른 높이를 갖는 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 용이하게 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 제7 터치스크린 패널(507)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
실시예 8
도 19는 본 발명의 실시예 8에 따라 제조된 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 제8 터치스크린 패널(508)은 하부 기판인 제1 터치스크린 기판(102), 상부 기판인 제2 터치스크린 기판(205), 상기 제1 및 제2 터치스크린 기판들(102, 205) 사이에 개재된 액정층(300)을 포함한다.
상기 제1 터치스크린 기판(102)은 데이터 라인(DL)을 포함하는 신호 배선들, 패시베이션층(140), 유기층(170), 화소 전극(PE), 제1 센서 배선(TSL1) 및 제1 센서 전극(TSE1)을 포함한다. 상기 제1 터치스크린 기판(102)은 도 8a에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 제2 터치스크린 기판(205)은 제2 베이스 기판(210), 블랙 매트릭스 패턴(220), 컬러필터(230), 오버코팅층(240), 공통 전극(CE), 제2 센서 전극(TSE2), 제1 스페이서(SP1) 및 제2 스페이서(SP2)를 포함한다. 상기 제2 터치스크린 기판(205)은 상기 공통 전극(CE)을 제외하고는 도 17에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 공통 전극(CE)은 상기 제1 스페이서(SP1)를 노출시키는 홀을 포함한다. 상기 제1 센서 배선(TSL1)이 도 1에 도시된 것과 같이 제1 방향(D1)으로 연장되는 경우, 상기 제1 스페이서(SP1) 상에 상기 공통 전극(CE)이 형성되는 경우에는 상기 제1 스페이서(SP1)를 통해 항상 상기 공통 전극(CE)과 상기 제1 센서 배선(TSL1)이 전기적으로 연결되는 상태가 된다. 상기 공통 전극(CE) 및 상기 제2 센서 전극(TSE2)을 형성하는 공정에서 상기 공통 전극(CE)에 홀을 형성하여 상기 제1 스페이서(SP1)를 통해서는 상기 공통 전극(CE)과 상기 제1 센서 배선(TSL1)이 전기적으로 분리된 상태를 유지할 수 있다.
이하, 도 19 및 도 20을 참조하여 본 실시예에 따른 상기 제8 터치스크린 패널(508)의 제조 방법을 설명한다.
도 19를 참조하면, 상기 제2 베이스 기판(210) 상에, 상기 블랙 매트릭스 패턴(220), 상기 컬러필터(230) 및 상기 오버코팅층(240)을 형성한다. 이하에서는, 상기 오버코팅층(240)을 포함하는 상기 제2 베이스 기판(210)을 제3 예비 스크린 기판(206)으로 지칭하여 설명하기로 한다.
도 20은 도 19에 도시된 제2 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 20을 참조하면, 상기 제3 예비 스크린 기판(206) 상에 제5 프린트 헤드(PH5)를 배치하고, 제3 방향(D3)으로 상기 제5 프린트 헤드(PH5)를 스캔하여 상기 제2 예비 스크린(204) 상에 제3 잉크를 적하한다. 상기 제3 예비 스크린 기판(206) 상에 분사된 제3 잉크 방울(미도시)을 경화하여 상기 제1 및 제2 스페이서 들(SP1, SP2)을 형성한다. 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 형성하는 공정은, 상기 제3 예비 스크린 기판(206) 상에 형성하는 것을 제외하고, 도 16에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
다시 도 19를 참조하면, 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 포함하는 상기 제3 예비 스크린 기판(206) 상에 투명 전극층을 형성한다. 상기 투명 전극층을 패터닝하여 홀을 포함하는 상기 공통 전극(CE) 및 상기 제2 센서 전극(TSE2)을 형성한다. 상기 공통 전극(CE)의 홀을 통해 상기 제1 스페이서(SP1)가 노출된다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 제2 터치스크린 기판(205)이 제조된다.
이어서, 상기 제2 터치스크린 기판(205) 상에 액정을 적하하고, 상기 화소 전극(PE), 상기 제1 센서 배선(TSL1) 및 상기 제1 센서 전극(TSE1)을 포함하는 상기 제1 터치스크린 기판(102)과 결합한다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 제8 터치스크린 패널(508)을 제조할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 제3 잉크를 이용하여 서로 다른 높이를 갖는 상기 제1 및 제2 스페이서들(SP1, SP2)을 용이하게 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 제8 터치스크린 패널(508)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 셀 갭 스페이서와 터치의 센싱을 위한 터치 스페이서를 단일한 공정으로 형성할 수 있다. 이에 따라, 터치스크린 패널의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 셀 갭 스페이서와 상기 터치 스페이서를 구형을 갖는 절연볼 및 도전볼을 이용함으로써 상기 터치스크린 패널의 터치 감도를 향상시킬 수 있 다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 터치스크린 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 II-II' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 절연볼 및 도전볼을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 제2 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 8a는 본 발명의 실시예 3에 따른 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 제2 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 4에 따라 제조된 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 제1 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 11a 및 도 11b는 도 9에 도시된 제1 및 제2 스페이서들을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 12는 본 발명의 실시예 5에 따라 제조된 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 제2 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 6에 따라 제조된 터치스크린 패널의 평면도이다.
도 15는 도 14의 III-III' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 16은 도 15에 도시된 제1 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예 7에 따라 제조된 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 18은 도 17에 도시된 제2 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 19는 본 발명의 실시예 8에 따라 제조된 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 20은 도 19에 도시된 제2 터치스크린 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508: 제1 내지 제8 터치스크린 패널
101, 102, 103, 105: 제1 터치스크린 기판
201, 202, 203, 205: 제2 터치스크린 기판
TSL1, TSL2: 제1, 제2 센서 배선 TSE1, TSE2: 제1, 제2 센서 전극
IB: 절연볼 CB: 도전볼
10, 20, 30, 40: 제1, 제2, 제3, 제4 고착부
PE: 화소 전극 CE: 공통 전극
TA: 투광 영역 LBA: 차광 영역
SP1, SP2: 제1, 제2 스페이서 AS1, AS2: 제1, 제2 프린트 어셈블리
PH1, PH2, PH3, PH4, PH5: 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 프린트 헤드
104, 204, 206: 제1, 제2, 제3 예비 스크린 기판

Claims (20)

  1. 기판 상에 형성되고, 제1 지름을 갖는 도전볼;
    상기 기판 상에 형성된 센서 전극; 및
    상기 센서 전극 상에 형성되고, 상기 제1 지름보다 짧은 제2 지름을 갖는 도전볼을 포함하는 터치스크린 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도전볼은 상기 센서 전극과 접촉하는 접촉점의 주변에 고착된 제1 고착부에 의해서 상기 기판 상에 고정되고,
    상기 절연볼은 상기 기판과 접촉하는 접촉점의 주변에 고착된 제2 고착부에 의해서 상기 기판 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기판의 투광 영역을 둘러싸는 차광 영역에 형성된 신호 배선들; 및
    상기 센서 전극과 분리되어 상기 투광 영역에 형성되고, 상기 신호 배선들과 전기적으로 연결된 화소 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판.
  4. 제1항에 있어서, 상시 센서 전극은 상기 기판의 투광 영역을 둘러싸는 차광 영역에 형성되고,
    상기 센서 전극으로부터 연장되어 상기 투광 영역에 형성된 공통 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판.
  5. 기판 상에 센서 전극을 형성하는 단계;
    상기 센서 전극을 포함하는 기판 상에 제1 지름을 갖는 절연볼을 포함하는 제1 잉크 및 상기 제1 지름보다 짧은 제2 지름을 갖는 도전볼을 포함하는 제2 잉크를 분사하는 단계; 및
    분사된 상기 제1 잉크 및 상기 제2 잉크를 고착시켜, 상기 기판에 상기 절연볼 및 상기 센서 전극 상에 배치된 도전볼을 고정시키는 단계를 포함하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 잉크를 분사하는 단계는
    상기 제1 잉크가 충진된 제1 프린트 헤드 및 상기 제2 잉크가 충진된 제2 프린트 헤드를 포함하는 어셈블리를 상기 기판의 일 방향으로 스캔하면서 상기 제1 및 제2 잉크들을 분사하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 도전볼을 고정시키는 단계는
    상기 제1 잉크의 제1 용매의 일부가 상기 절연볼과 상기 기판의 접촉점의 주변에 제1 고착부를 형성하는 단계; 및
    상기 제2 잉크의 제2 용매의 일부가 상기 도전볼과 상기 센서 전극의 접촉점의 주변에 제2 고착부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 센서 전극은 상기 기판의 투광 영역을 둘러싸는 차광 영역에 형성되고,
    상기 센서 전극을 형성하는 단계는 상기 투광 영역에 상기 센서 전극과 분리된 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 센서 전극은 상기 기판의 투광 영역을 둘러싸는 차광 영역에 형성되고,
    상기 센서 전극을 형성하는 단계는 상기 투광 영역에 상기 센서 전극과 연결된 공통 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  10. 기판 상에 제1 잉크 및 상기 제1 잉크와 동일한 양의 제2 잉크를 분사하는 단계; 및
    상기 기판에 분사된 제1 잉크 및 제2 잉크에, 서로 다른 광량을 가하여 제1 높이를 갖는 제1 스페이서 및 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이를 갖는 제2 스페이서를 형성하는 단계; 및
    상기 제2 스페이서와 접촉하는 센서 전극을 형성하는 단계를 포함하는 터치 스크린 기판의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 잉크는 절연성을 갖는 광감성 잉크이며, 상기 제2 잉크는 도전성을 갖는 광감성 잉크인 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2 잉크들 각각은 절연성의 광감성 잉크인 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 센서 전극은 상기 제2 스페이서 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 제2 스페이서를 형성하는 단계는
    상기 기판에 분사된 제1 잉크에, 제1 파장 광을 제1 시간동안 제공하는 단계; 및
    상기 기판에 분사된 제2 잉크에, 제2 파장 광을 제2 시간동안 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 파장 광과 상기 제2 파장 광은 서로 동일하고, 상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 짧은 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제1 파장 광이 상기 제2 파장 광의 파장보다 짧고, 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  17. 제10항에 있어서, 상기 센서 전극은 상기 기판의 투광 영역을 둘러싸는 차광 영역에 형성되고,
    상기 센서 전극을 형성하는 단계는 상기 투광 영역에 상기 센서 전극과 분리된 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 센서 전극을 형성하는 단계는
    상기 차광 영역에 상기 센서 전극과 연결되고 상기 제1 스페이서와 이격된 센서 배선을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  19. 제10항에 있어서, 상기 센서 전극은 상기 기판의 투광 영역을 둘러싸는 차광 영역에 형성되고,
    상기 센서 전극을 형성하는 단계는 상기 센서 전극과 연결된 공통 전극을 형 성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 공통 전극은 상기 제2 스페이서를 노출시키는 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 기판의 제조 방법.
KR1020090120396A 2009-12-07 2009-12-07 터치스크린 기판 및 터치스크린 기판의 제조 방법 KR101716828B1 (ko)

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