KR20130022570A - 터치패널이 포함된 디스플레이장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 터치패널이 포함된 디스플레이장치는 투명기판상에 감지전극이 형성된 터치패널 및 상기 터치패널 일면에 결합되는 디스플레이부를 포함하고, 상기 터치패널과 상기 디스플레이부는 UV레진층에 의해 접착되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, UV레진층에 도전볼을 함유시킴으로써, 디스플레이부에서 발생될 수 있는 노이즈를 차폐할 수 있는 효과가 있다.

Description

터치패널이 포함된 디스플레이장치{Display including Touch Panel}
본 발명은 터치패널이 포함된 디스플레이장치에 관한 것이다.
디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용 컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인 전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스와 같은 다양한 입력장치(Input Devie)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리를 수행한다. 하지만, 정보화 사회의 급속한 진행에 따라 컴퓨터의 용도가 점점 확대되는 추세에 있는바, 현재 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 간단하고 오조작이 적을 뿐 아니라, 누구라도 쉽게 정보입력이 가능한 기기의 필요성이 높아지고 있다.
또한, 입력장치에 관한 기술은 일반적 기능을 충족시키는 수준을 넘어서 고 신뢰성, 내구성, 혁신성, 설계 및 가공 관련기술 등으로 관심이 바뀌고 있으며, 이러한 목적을 달성하기 위해서 텍스트, 그래픽 등의 정보 입력이 가능한 입력장치로서 터치스크린(Touch screen)이 개발되었다.
터치스크린은 전자수첩, 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), El(Electroluminescence) 등의 평판 디스플레이 장치 및 CRT(Cathod Ray Tube)와 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어, 사용자가 화상표시장치를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구이다.
터치스크린의 종류는 저항막방식(Resistive Type), 정전용량 방식(Capacitive Type), 전기자기장 방식(Electro-Magnetic Type), 소오 방식(SAW Type; Surface Acoustic Wave Type) 및 인프라레드 방식(Infrared Type)으로 구분된다. 이러한 다양한 방식의 터치스크린은 신호 증폭의 문제, 해상도의 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도, 광학적 특성, 전기적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성, 입력 특성, 내구성 및 경제성을 고려하여 전자제품에 채용되는데, 현재 가장 광범위한 분야에서 사용하는 방식은 저항막 방식과 정전용량 방식이다.
특히, 정전용량 방식의 터치스크린의 경우에는 LCD(Liquid Crystal display)와 같은 디스플레이부와 결합하여 사용되는 경우에, 디스플레이부로부터 발생되는 다양한 노이즈에 의해 터치감도가 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 별도의 노이즈차폐층을 형성하는 경우에는 공정의 추가되는 문제와 박형화 추세의 터치스크린의 제작이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 터치패널과 디스플레이부의 결합시에 도전볼이 함유된 UV레진을 사용함으로써, 터치패널과 디스플레이부의 접착뿐만 아니라 노이즈의 제거도 가능한 터치패널이 포함된 디스플레이장치를 제공하기 위한 것이다
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널이 포함된 디스플레이장치는 투명기판상에 감지전극이 형성된 터치패널 및 상기 터치패널 일면에 결합되는 디스플레이부;를 포함하고, 상기 터치패널과 상기 디스플레이부는 UV레진층에 의해 접착되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 UV레진층은 도전볼이 함유된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도전볼의 직경은 3㎛ 내지 10㎛인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 UV레진층 양 끝단에는 그라운드층이 더 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명기판상에 형성된 감지전극은 투명전극인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명기판상에 형성된 감지전극은 금속메쉬전극인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치패널이 포함된 디스플레이장치는 정전용량 변화를 감지하는 제1 감지전극, 상기 제1 감지전극 일면에 형성된 절연층, 상기 절연층상에 형성된 제2 감지전극, 상기 제2 감지전극상에 형성된 윈도우;를 포함하는 터치패널; 및 상기 터치패널의 제1 투명전극 타면에 형성되는 UV레진층, 상기 UV레진층에 접합되는 디스플레이부;를 포함한다.
여기서, 상기 UV레진층은 도전볼이 함유된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도전볼의 직경은 3㎛ 내지 10㎛인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 UV레진층 양 끝단에는 그라운드층이 더 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명기판상에 형성된 감지전극은 투명전극인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투명기판상에 형성된 감지전극은 금속메쉬전극인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 터치패널과 디스플레이부를 UV레진층에 의해 접합하게 되므로 공정이 간단하고, 접착 얼라인을 정확하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, UV레진층에 도전볼을 함유시킴으로써, 디스플레이부에서 발생될 수 있는 노이즈를 차폐할 수 있는 효과가 있다.
또한, UV레진층을 통해 디스플레이부에서 발생될 수 있는 노이즈를 차폐함으로써, 터치패널의 작동 신뢰성과 작동성능을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 터치패널이 포함된 디스플레이장치;
도 2는 본 발명의 도전볼이 포함된 UV레진층의 실제모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명에 따른 도전볼의 단면도; 및
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치패널이 포함된 디스플레이장치이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 터치패널이 포함된 디스플레이장치, 도 2는 본 발명의 도전볼이 포함된 UV레진층의 실제모습을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 도전볼의 단면도이며 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치패널이 포함된 디스플레이장치이다.
본 발명에 따른 터치패널(11)이 포함된 디스플레이장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 투명기판(11a)상에 감지전극(11b)이 형성된 터치패널(11) 및 상기 터치패널(11) 일면에 결합되는 디스플레이부(13)를 포함하고, 상기 터치패널(11)과 상기 디스플레이부(13)는 UV레진층(12)에 의해 접착되는 것을 특징으로 한다.
투명기판(11a)은 소정강도 이상을 보유한 재질이라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol; PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide; PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene; PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS; BOPS), 유리 또는 강화유리 등으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 투명기판(11a)의 일면에는 투명전극이 형성되므로 투명기판(11a)과 투명전극 사이의 접착력을 향상시키기 위해서 투명기판(11a)의 일면에 고주파 처리 또는 프라이머(primer) 처리 등을 수행하 여 표면처리층을 형성할 수 있다.
감지전극(11b)은 투명전극 또는 금속메쉬전극을 사용할 수 있다. 투명전극(40)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 제어부(도면 미도시)에서 좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 것으로, 투명기판(11a)의 일면에 형성된다. 여기서, 투명전극은 전도성 고분자로 형성될 수 있으며, 구체적으로 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌 등으로 형성될 수 있다. 그 밖에도 ITO(indium-tin oxide), 유기투명전극재료인 탄소나노튜브, 그래핀, ZnO(zinc oxide), SnO2(tin oxide), 그래핀, 등의 물질이 사용될 수 있으며, 그 외에도 다양한 물질의 투명전극으로 당업자에 의한 선택 및 변경이 가능함은 자명하다. 투명전극은 스퍼터링(spattering)법, 진공증착법, 이온도금(ion plating)법 등의 물리적 방법이나, 스프레이(spray)법, 딥(dip)법, CVD(Chemical Vapor Deposition)법 등의 화학적 방법으로 투명기판(11a)에 형성할 수 있으며, 이러한 방법에 제한되는 것은 아니다.
금속메쉬전극은 전기방사법에 의해 방사용액을 투명기판(11a)에 방사하여 형성될 수 있으며, 방사용액은 금속, 금속산화물, 전도성 고분자, 카본나노튜브, 그래핀 또는 이들의 조합을 용매로 바인더와 함께 분산시킨 것이다. 구체적으로, 금속은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합을 포함하는 것이고, 금속산화물은 ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide) 또는 이들의 조합을 포함하는 것이다. 전도성 고분자는 상기에서 예시한 물질들을 포함한다. 기타 전기방사법에 의한 금속메쉬전극의 형성방법은 일반적인 것으로 자세한 설명은 생략한다. 또한, 금속메쉬전극의 형성은 전기방사 이외의 다양한 방법으로 형성될 수 있음은 물론이다. 공지의 방법들에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
터치패널(11) 일면에는 디스플레이부(13)가 결합된다. 디스플레이부(13)는 데이터를 시각적으로 화면에 출력하는 표시장치로서, 주로 CRT(Cathode Ray Tube), LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 것으로 이루어질 수 있으며, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니다.
UV레진층(12)은 터치패널(11)과 디스플레이부(13)를 접합하는 역할을 한다. UV레진층(12)은 UV경화성수지라고 하며, 액체상태의 UV경화수지 원료가 자외선을 받음으로써 고체 상태의 고분자가 되는 수지를 일컫는다. 구체적으로는 UV램프가 방출하는 자외선이 조사될 때 모노머 혹은 올리고머가 광개시제의 반응개시로 폴리머가 되는 수지, 감광성을 지닌 UV접착제, UV코팅용 수지, UV잉크 등에 광중합 반응(photopolymerization)을 일으켜 순간적으로 경화시키는 화학변화를 말한다. UV레진을 사용하는 경우에는 경화시간이 수초로 경화시간이 짧아 생산성이 좋고, 설비가 컴팩트 하여 좁은 공간에서도 작업이 가능한 이점이 있다. 또한, 고강도와 고 강화성능, 고감도 내용제성, 내약품성, 내오염성, 내마찰성 등의 성질을 갖는 특징이 있다. 본 발명에서 UV레진층(12)은 터치패널(11)과 디스플레이부(13)를 접합하는 접착제의 역할을 함과 동시에 디스플레이부(13)에서 발생되는 다양한 노이즈(noise)를 차폐할 수 있도록 UV레진층(12) 내에 도전볼(12a)을 함유하는 것을 특징으로 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 도전볼(12a)은 카본 파이버(Carbon Fiber), 금속(Ni, Solder) 또는 Metal(Ni, Au)-Coated Polymer 등의 방식으로 형성되며, 이 중 금속이 코팅된 폴리머(Metal-Coated Polymer)의 도전볼(12a)을 사용할 수 있다. 도전볼(12a)의 구조는 금속이 코팅된 폴리머로 구성될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 도전볼(12a)의 a부분에 폴리머 스페이서 코어(polymer spacer core)를 형성하고, b부분에 니켈(Ni)과 금(Au)을 차례로 코팅하여 생성할 수 있다.
도전볼(12a)은 투명하면 좋겠으나 도전성 금속이 코팅되어 있어 불투명한 특성을 갖게 될 수 있다. 하지만 도전볼(12a)이 완전하게 투명하지 않더라도 투명전극(40)상에 존재하는 도전볼(12a)의 크기와 밀도가 그렇게 높지 않기 때문에 전체적인 투과율에는 커다란 영향을 주지는 않을 것이다.
특히, 본 발명에서의 도전볼(12a)의 직경 d는 3㎛ 내지 10㎛으로 형성되는 것이 바람직하다(도 3 참조). 도전볼(12a)의 직경 d가 3㎛ 이하인 경우에는 도전볼(12a)의 크기가 너무 작아서 UV레진층(12)에 포함되었을 때, 디스플레이부(13)로부터 발생되는 노이즈를 차폐할 수 있는 기능이 떨어지고, 도전볼(12a)의 직경 d가 10㎛이상이 되는 경우에는 UV레진층(12) 내에 포함된 도전볼(12a)의 크기가 너무 크게 형성됨으로써, 도전볼(12a) 상호간에 전기적인 단락이나 기타 외부자극에 의한 전기적인 문제가 발생되어 터치패널(11)의 작동에 문제를 일으킬 수 있다. 따라서, 상기의 범위내의 직경 크기로 도전볼(12a)을 UV레진층(12)에 함유시킴으로써, UV레진층(12)을 통한 디스플레이부(13)로부터의 노이즈 차폐기능을 바람직하게 수행할 수 있다.
그라운드층(12b)은 도전볼(12a)에 의한 전기적인 단락이 발생되는 경우에 접지를 위해 형성되는 것으로, UV레진층(12)과 디스플레이부(13)가 접합되는 면의 양 끝단에 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치패널이 포함된 디스플레이장치는 정전용량 변화를 감지하는 제1 감지전극(23), 상기 제1 감지전극(23) 일면에 형성된 절연층(22), 상기 절연층(22)상에 형성된 제2 감지전극(21), 상기 제2 감지전극(21)상에 형성된 윈도우(24);를 포함하는 터치패널(A); 및 상기 터치패널의 제1 투명전극 타면에 형성되는 UV레진층(25), 상기 UV레진층(25)에 접합되는 디스플레이부(B; 26)를 포함한다.
제1 감지전극(23)과 제2 감지전극(21)은 상기에서 살펴본 감지전극(11b)의 설명과 동일하므로 여기서는 그 자세한 설명은 생략한다.
제1 감지전극(23)과 제2 감지전극(21)은 투명전극 또는 금속메쉬전극을 사용할 수 있다. 제1 감지전극(23) 및 제2 감지전극(21)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 제어부(도면 미도시)에서 좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 것으로, 제1 감지전극(23)은 절연층(22)상에 형성되며, 제2 감지전극(21)은 윈도우(24)상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
제1 감지전극(23)의 일면에 형성되는 절연층(22)은 투명한 재질의 절연층(22)을 사용하는 것이 바람직하다. 투명한 재질의 절연층(22)으로는, 예를 들어, 투명기판으로서 유리, 산화 실리콘(silicon) 등의 투명한 무기재료나, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate)수지, 폴리 염화 비닐리덴(vinylidene)수지, 폴리카보네이트(polycarbonate)수지, 시클로 올레핀(cyclo olefin)수지 등의 투명한 유기재료를 사용할 수 있다.
UV레진층(25)에 의해 터치패널(A)과 디스플레이부(B; 26)가 접합되고, UV레진층(25)내에 함유된 도전볼(25a)에 의해 디스플레이부(B; 26)에서 발생될 수 있는 노이즈를 차폐할 수 있다. UV레진층(25)의 양끝단에는 그라운드층(25b)이 더 형성되어 노이즈 차폐와 더불어 전기적 안정성을 유지할 수 있는 이점이 있다. 기타의 관련 설명은 본 발명의 일실시예에 따른 터치패널이 포함된 디스플레이장치에 설명된 것과 중복되므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
윈도우(24)는 최종 외곽에 배치되는 것으로, 제2 감지전극(21)이 일면에 형성된다. 제2 감지전극(21)을 보호하는 보호층으로써의 역할도 동시에 겸할 수 있다. 윈도우(24)는 아크릴(PMMA, polymethylmethacrylate)수지, 글래스(glass), 폴리카보네이트(polycarbonate)로 형성될 수 있으며, 반드시 이러한 재질에 한정되는 것은 아니며, 적절한 강성을 갖고 절연성질을 갖는 것이면 다양한 물질이 적용될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 터치패널이 포함된 디스플레이장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10, 20: 터치패널이 포함된 디스플레이장치장치
11 :터치패널 11a: 투명기판
11b: 감지전극 12: UV레진층
12a: 도전볼 12b: 그라운드층
13: 디스플레이부 21: 제2 감지전극
22: 절연층 23: 제1 감지전극
24: 윈도우 25: UV레진층
25a: 도전볼 25b: 그라운드층
26: 디스플레이부

Claims (12)

  1. 투명기판상에 감지전극이 형성된 터치패널; 및
    상기 터치패널 일면에 결합되는 디스플레이부;를 포함하고,
    상기 터치패널과 상기 디스플레이부는 UV레진층에 의해 접착되는 것을 특징으로 하는 터치패널이 포함된 디스플레이장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 UV레진층은 도전볼이 함유된 것을 특징으로 하는 터치패널이 포함된 디스플레이장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전볼의 직경은 3㎛ 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 터치패널이 포함된 디스플레이장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 UV레진층 양 끝단에는 그라운드층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널이 포함된 디스플레이장치
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명기판상에 형성된 감지전극은 투명전극인 것을 특징으로 하는 터치패널이 포함된 디스플레이장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명기판상에 형성된 감지전극은 금속메쉬전극인 것을 특징으로 하는 터치패널이 포함된 디스플레이장치.
  7. 정전용량 변화를 감지하는 제1 감지전극;
    상기 제1 감지전극 일면에 형성된 절연층;
    상기 절연층상에 형성된 제2 감지전극;
    상기 제2 감지전극상에 형성된 윈도우;를 포함하는 터치패널; 및
    상기 터치패널의 제1 투명전극 타면에 형성되는 UV레진층;
    상기 UV레진층에 접합되는 디스플레이부;를 포함하는 터치패널이 포함된 디스플레이장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 UV레진층은 도전볼이 함유된 것을 특징으로 하는 터치패널이 포함된 디스플레이장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 도전볼의 직경은 3㎛ 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 터치패널이 포함된 디스플레이장치.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 UV레진층 양 끝단에는 그라운드층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 터치패널이 포함된 디스플레이장치
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 투명기판상에 형성된 감지전극은 투명전극인 것을 특징으로 하는 터치패널이 포함된 디스플레이장치.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 투명기판상에 형성된 감지전극은 금속메쉬전극인 것을 특징으로 하는 터치패널이 포함된 디스플레이장치.



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