KR20110119347A

KR20110119347A - 편광필름을 이용한 정전용량 터치 패널 구현을 통한 액정표시모듈과의 일체화

Info

Publication number: KR20110119347A
Application number: KR1020100038997A
Authority: KR
Inventors: 정성훈
Original assignee: (주)넥스디스플레이
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2011-11-02

Abstract

본 발명은 편광필름을 이용한 정전용량 터치 패널 구현을 통한 액정표시모듈과의 일체화에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 편광판 필름을 구성하는 보호체(TAC)면에 도전성물질층을 증착 및 에칭처리하여 정전용량 터치 패널의 기능을 부가하고, 이를 점착제층을 형성하는 자외선 경화형 수지 또는 광학적 투명 접착제(OCA)로 편광판 필름과 액정디스플레이를 접합시킨 터치 패널 일체형 액정표시모듈에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, ITO 필름 등과 같은 별도의 투명도전막이 필요 없고, 전체 제조 공정이 간소화되어 비용절감 및 완제품의 불량률 개선 효과와, 완제품의 전체 두께의 감소로 인하여 투과율 및 시인성이 개선된 터치 패널 일체형 액정표시모듈을 제공할 수 있다.

Description

편광필름을 이용한 정전용량 터치 패널 구현을 통한 액정표시모듈과의 일체화{Liquid Crystal Display Module Integrated Capacitive Touch screen with Conducting Material Patterned Polaroid Film}

본 발명은 액정표시모듈(LCM)에 부착되는 편광판 필름에 도전성 물질을 증착시켜 정전용량 방식의 터치 패널을 형성한 터치 패널 일체형 액정표시모듈에 관한 것이다.

터치 스크린 패널(이하, “터치 패널”)은 컴퓨터에 대한 지식이 없어도 화면만을 사용하여 대화식 방법으로 컴퓨터를 조작할 수 있는 일종의 입력 장치이다. 즉, 컴퓨터 화면을 직접 눌러주는 간단한 방법으로 기존의 키보드, 마우스 등의 입력장치를 대신할 수 있는 기술이어서 컴퓨터에 익숙하지 않은 초보자들도 쉽게 컴퓨터를 사용할 수 있다.

이러한 터치 패널은 플라스틱(PET) 필름에 인쇄된 2개의 ITO층의 중간에 틈을 주고 샌드위치 형태로 결합하여 두 전도성층이 눌러졌을 때 감지되는 형태의 저항막 방식(Registive overlay), 열처리된 강화유리 또는 PET에 ITO와 같은 특수 전도성 금속 물질을 코팅하여 투명전극을 형성한 후 신체에서 발생하는 정전기를 이용해 표면전류 양이 변화되는 것을 검출하는 정전용량 방식(Capacitive overlay), 적외선 발광 다이오드(Infrared LED)와 수광 소자인 포토트랜지스터(Photo-Transister)가 서로 마주보도록 배치하여 옵투-매트릭스 프레임(Opto-Matrix Frame)을 만들고 모니터의 앞 커버 주위에 장착하는 적외선 감지 방식(Infrared Beam), 네모서리에 늘어나는 힘을 측정할 수 있는 장력측정센서(Strain gauge)를 부착하는 적분식 장력측정 방식(Integral Strain Guage), 음파를 발사하는 트랜스미터를 유리의 한쪽 모서리에 부착하고 일정한 간격으로 음파를 반사시키는 반사경을 부착하며 트랜스미터의 반대쪽에는 소리를 수신하는 수신기(receiver)를 부착하는 표면 초음파 전도 방식(surface Acoustic Wave), 터치를 감지하기 위해 압력에 민감한 수정 발진자(crystal)를 화면의 모서리에 부착한 형태의 피에조 효과 방식(piezo Electric)과 같은 다양한 방법으로 제조할 수 있다.

정전용량 방식의 터치 패널은 전하를 저장하는 재료로 코팅되어 이루어지며, 패널이 접촉되면, 적은 량의 전하가 접촉지점으로 이끌린다. 패널의 각 모퉁이에 위치한 회로들이 전하를 측정하여 처리를 위해 이 정보를 제어기로 보낸다. 정전용량 방식의 터치 패널은 손가락이나 철필 등을 사용할 수 있는 저항성이나 표면파 패널과는 달리 반드시 손가락으로 접촉해야만 하고, 외부 요소에 의해 영향을 크게 받지 않으며, 저항막 방식의 터치 패널 보다 높은 투명도를 가지는 특징이 있다.

터치 패널은 음극선관(CRT), 액정디스플레이(LCD), 전계 방출 디스플레이(FED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 및 전계발광소자(ELD) 등과 같은 화상 표시장치의 표시면에 설치되는데, 기존의 경우 도 1에 도시한 바와 같이 투명기판 상에 도전성물질층이 증착되고 보호필름(10)에 의하여 보호되는 투명도전막(정전용량 터치)(20)이 이형필름(40)과 접합되어 이루어진 정전용량 방식의 터치패널(A)과, 상하판 두장으로 이루어진 액정디스플레이(60)의 상하면 각각 당업계에서 통상적으로 사용되는 점착제로 이루어진 점착제층(70)에 의하여 접착된 상판 및 하판의 편광판 필름(50)을 구비하는 액정표시모듈(B)을, 도 2에 도시한 바와 같이 이형필름(40)을 벗겨내고 합지하여 제조되었다.

상기의 경우, 터치 패널과 액정표시모듈을 개별적으로 제조한 후 합지하게 되므로 각 구성요소 제조를 위한 단가비용이 많이 들고, 완제품의 불량률이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 터치 패널과 액정표시모듈을 결함함으로 인한 투과율의 저하 및 전체의 두께가 두꺼워져 휴대폰의 슬림(Slim)화를 저해하는 요소가 되고 있다.

본 발명은 액정표시모듈(liquid crystal display module, LCM)에 사용되는 편광판 필름에 도전성물질(ITO)을 증착 및 에칭함으로써 별도의 터치 패널을 부착하지 않아도 정전용량용 터치 기능을 수행할 수 있게 됨을 알게되어 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명은 액정표시모듈에 사용된 편광판 필름에 도전성물질을 증착 및 에칭하여 터치 패널의 기능을 부가한 터치 패널 일체형 액정표시모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 일례로서 본 발명의 터치 패널 일체형 액정표시모듈은, 상판측 편광판 필름(103)의 배면에 투명한 도전성물질을 증착 및 에칭 처리하여 회로 패턴(Pattern)을 형성한 도전성물질층(105)이 구비되고, 상기 회로 패턴이 형성된 도전성물질층(105)이 점착제층(107)에 의하여 액정디스플레이(109)와 접합되고, 상기 액정디스플레이(109)의 타면이 점착제층(70)에 의하여 하판측 편광판 필름(103)과 접합되어 일체형을 이루고 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의하면 기존의 편광판 필름에 도전성 물질을 직접 증착시켜 투명 도전막을 형성함으로써, 별도의 터치 패널을 구비할 필요가 없으므로 전체적인 터치 패널 일체형 액정표시모듈의 두께 감소 효과를 얻을 수 있다.

또한, 상기한 본 발명에 의하면 터치 패널 일체형 액정표시모듈의 두께가 기존 대비 175㎛ 내지 250㎛ 가 감소되며, 이로 인하여 시인성 개선의 효과를 기대할 수 있다.

또한, 상기한 본 발명에 의하면 편광판 필름으로 투명도전막을 대체할 수 있으므로 원가 절감 효과를 기대할 수 있다.

또한, 상기한 본 발명에 의하면 정전용량 터치와 액정표시 모듈(LCM)을 일체화 하는 과정에서 발생되는 공정 감소 및 불량률 개선의 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 종래의 정전용량 방식의 터치패널(A)과 액정표시모듈(B) 각각의 단면 모식도를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 정전용량 방식의 터치패널(A)과 액정표시모듈(B)의 보호 필름을 제거하면서 접합시키는 모습의 모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 터치 패널 일체형 액정표시모듈 단면의 모식도를 나타낸 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명하겠는바, 본 발명이 다음 실시예 등에 의하여 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 터치 패널 일체형 액정표시모듈 단면의 모식도를 나타낸 것이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 터치 패널 일체형 액정표시모듈은, 액정표시모듈을 구성하는 편광판 필름(103) 중 상판측의 편광판 필름(103)의 배면에 도전성물질을 증착 및 에칭 처리하여 회로 패턴을 형성한 도전성물질층(105)을 형성하여 정전용량 터치 기능을 부가하였다.

이에, 도 1이나 도 2에 도시한 바와 같은 별도의 터치 패널을 필요로 하지 않으므로, 완제품의 두께를 감소시킬 수 있으며, 두께 감소에 따른 투과율 및 시인성 개선의 효과와 중량 감소의 효과를 달성할 수 있게 된다.

상기 도전성물질층(105)은 ITO(indium tin oxide), FTO(fluorine-doped tin oxide), 및 IZO(indium zinc oxide) 등 중에서 선택된 어느 하나가 증착되어 구성되며, 이를 에칭처리하여 터치 패널의 기능을 부가한다.

즉, 상기와 같이 편광판 필름(103)의 배면에 도전성물질을 증착하고 전기적 회로 구성을 위한 패턴을 에칭하여 구비된 도전성물질층(105)에 의하여 터치 패널의 기능이 부가된다.

상기 편광판 필름(103)은 보호필름(PET), 보호체(TAC), 편광소자(PVA), 보호체(TAC), 이형필름(PET)이 순차적으로 적층되어 이루어질 수 있으며, 상기 회로 패턴은 편광판 필름(103)을 구성하는 보호체(TAC)의 배면에 형성되어 도전성물질층(105)을 구성한다.

상기 증착은 통상 알려진 다양한 방법으로 적용할 수 있으며, 화학적 증착법을 이용할 경우 보다 바람직할 것이다. 도전성물질층(105)의 두께는 150Å이하로 형성될 수 있을 것이다. 상기 에칭은 건식(Dry) 및 습식(Wet) 방식이 있으며, 일반적으로 습식 방식을 이용한 방법으로 이루어질 수 있으며, 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아닐 것이다.

상기 점착제층(107)은 자외선 경화형 수지 또는 광학적 투명 접착제(OCA) 등의 점착제로 이루어질 수 있으며, 자외선 경화형 수지로는 자외선 조사에 의하여 경화되는 액상의 자외선 경화형 수지로 이루어질 수 있으며, 이러한 자외선 경화형 수지로는 액상 수지이면서 자외선 조사에 의하여 투명하게 경화되는 특성을 가지며, 접착력 및 변색 특성을 만족시키는 수지를 사용할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 상기 자외선 경화형 수지층은 에폭시, 아크릴, 우레탄 및 실리콘 등 중에서 선택된 액상 수지를 사용할 수 있다. 바람직하기로는 상기 자외선 경화형 수지로서 자외선 경화형 에폭시를 사용할 경우, 내열성과 경도 특성이 보다 강화되는 잇점이 있다. 그 외 통상적으로 사용되는 OCA를 사용할 수 있다.

상기 편광판 필름(103)으로는 통상적으로 당업계에서 널리 사용되는 필름을 사용할 수 있으며, 구체적으로 예를 들면 보호필름(PET), 보호체(TAC), 편광소자(PVA), 보호체(TAC), 점착제(Adhesive), 이형필름(PET)로 구성되어 있고 보호체(TAC)면에 도전성물질을 증착하여 터치(Touch)의 구동회로를 구성하는 것이다.

상기 액정디스플레이(109)는 상하판으로 구분되어지며, 편광판 필름(103)의 도전성물질층(105)은 상판측 액정디스플레이(109)와 점착제층(107)에 의하여 접착된다.

한편, 상기 편광판 필름(103)의 도전성물질층(105)과 접하는 면의 타면은 보호필름(101)에 의하여 보호된다.

상기한 본 발명에 의하면 터치 패널 일체형 액정표시모듈의 두께가 기존 대비 175㎛ 내지 250㎛가 감소되며, 이로 인하여 투과율 및 시인성 개선의 효과를 기대할 수 있다. 또한 공정 감소로 인한 비용 절감을 비롯하여, 완제품의 불량률이 기존대비 10 내지 20% 개선되는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10, 101 : 보호필름 20 : PET 30 : 투명도전막 70, 107 : 점착제층
40 : 이형필름 50, 103 : 편광판 필름 60, 109 : 액정디스플레이
105 : 도전성물질층

Claims

상판측 편광판 필름(103)의 배면에 투명한 도전성물질을 증착 및 에칭 처리하여 회로 패턴(Pattern)을 형성한 도전성물질층(105)이 구비되고, 상기 회로 패턴이 형성된 도전성물질층(105)이 점착제층(107)에 의하여 액정디스플레이(109)와 접합되고, 상기 액정디스플레이(109)의 타면이 점착제층(70)에 의하여 하판측 편광판 필름(103)과 접합되어 일체형을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 액정표시모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 편광판 필름(103)은 보호필름(PET), 보호체(TAC), 편광소자(PVA), 보호체(TAC), 이형필름(PET)이 순차적으로 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 액정표시모듈.
청구항 1 에 있어서,
상기 회로 패턴은 편광판 필름(103)을 구성하는 보호체(TAC)의 배면에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 액정표시모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 점착제층(107)은 자외선 경화형 수지 또는 광학적 투명 접착제(OCA)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 액정표시모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 액정디스플레이(109)는 상하판으로 구분되어지는 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 액정표시모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 상판측 편광판 필름(103)의 도전성물질층(105)의 타면은 보호필름(101)에 의하여 보호되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 액정표시모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 하판측 편광판 필름(103)의 액정디스플레이(109)측의 타면은 보호필름(101)으로 보호되는 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 액정표시모듈.