KR20140119538A - 터치패널 및 터치패널의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용자의 터치가 인가되는 제1 면 및 상기 서로 깊이가 다른 복수의 홈이 형성되는 제2 면을 포함하는 베이스 기판, 상기 제2 면 상에 형성되고, 상기 사용자의 터치를 감지하여 전기적 신호를 생성하는 감지영역 및 상기 일부 홈과 대응되는 개구영역으로 형성되는 전극층 및 상기 전극층 하부에 형성되고, 상기 베이스 기판을 향하여 빛을 제공하는 디스플레이 패널을 구비하는 터치 스크린 패널을 제공한다.

Description

터치패널 및 터치패널의 제조방법{TOUCH PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING FOR THE SAME}
본 발명은 일 면에 나노 사이즈 홈이 형성되는 터치스크린 패널 및 이의 제조방법에 관한 발명이다.
최근 영상을 표시하는 디스플레이 장치의 경우, 신호를 입력하기 위하여 키패드와 같이 별도의 입력장치를 갖는 대신 사람의 손가락 또는 펜등을 이용하여 신호를 입력하는 터치스크린(Touch screen) 기능을 포함한다.
상기 터치스크린기능은 데이터의 검출방법에 따라 저항막 방식(Resistive Type), 정전용량 방식(Capacitive Type), SAW 방식(Surface Acoustic Wave Type), 적외선 방식(Infrared Type) 등으로 구분될 수 있다. 다만
디스플레이 장치의 발전함에 따라 모바일 디스플레이 및 터치스크린에 관한 연구가 계속되고 있으며, 보다 화면이 보다 선명하게 출력되고 시인성을 향상시키기 위한 터치 스크린 패널의 소재 및 구조의 연구가 계속되고 있다.
최근에는 투과율이나 반사율을 높이기 위하여 커버 글래스에 전극을 증착하는 제조 방법 또는 LCD와 터치 패널 사이의 공기층을 없애는 구조를 채택하여 광학적으로 향상된 디스플레이부를 제공하고 있다. 다만, 이미지를 출력하기 위하여 방출되는 빛은 상기 터치 패널의 각 구조들을 통과하면서 손실되는 단점이 있다. 또한, 상기 사용자의 터치를 감지하고 이미지를 표시하기 위하여 사용되는 강화유리가 디스플레이 장치의 외면을 구성하므로서, 외면에 반사되는 빛에 의하여 시인성이 저감되는 단점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 시인성이 향상된 터치스크린 패널을 제공하는 것에 있다.
이와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널은 사용자의 터치가 인가되는 제1 면 및 상기 서로 깊이가 다른 복수의 홈이 형성되는 제2 면을 포함하는 베이스 기판, 상기 제2 면 상에 형성되고, 상기 사용자의 터치를 감지하여 전기적 신호를 생성하는 감지영역 및 상기 일부 홈과 대응되는 개구영역으로 형성되는 전극층 및 상기 전극층 하부에 형성되고, 상기 베이스 기판을 향하여 빛을 제공하는 디스플레이 패널을 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 홈은 나노사이즈로 형성된다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 전극층의 상기 감지영역의 적어도 일 영역에는 나노 사이즈이 요철구조가 형성되고, 상기 전극층은 상기 제2 면에 형성되는 제1 전극층, 상기 제1 전극층에 형성되는 제2 전극층 및 상기 제1 및 제2 전극층을 절연하는 절연층을 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 베이스 기판은 외부에서 입사하는 빛을 산란시키기 위하여 상기 제1 면에 형성되는 상기 서로 깊이가 다른 복수의 홈을 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 베이스 기판은 커버 글래스 및 일 면이 상기 커버 글래스와 부착되고, 다면에 상기 홈이 형성되며, 투명광성 몰드소재로 형성되는 적어도 하나의 요철층을 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1 전극은 상기 베이스 기판 상에 증착된 ITO필름에 해당된다.
이와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법은 본 발명과 관련된 일 예로서, 본 발명 베이스 기판의 일 면 상에 금속 박막층을 형성하는 단계, 상기 금속 박막층이 형성된 베이스 기판에 열을 가하여 상기 금속 박막층을 응집시키는 단계, 상기 열에 의하여 응집된 복수의 금속입자를 마스크로 하여, 상기 베이스 기판의 일면에 복수의 홈을 형성하는 단계 및 상기 금속입자를 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 베이스 기판을 기준 방향을 기준으로 기 설정된 각도로 기울여 고정하는 단계, 상기 가스를 상기 기준 방향으로 상기 베이스 기판에 제공하여 상기 베이스 기판의 일 면 상에 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 커버 글래스에 몰드소재를 도포하는 단계, 상기 베이스 기판의 일면이 상기 커버 글래스와 마주보도록 상기 베이스 기판을 상기 몰드소재상에 배치하는 단계, 상기 홈에 의하여 상기 몰드소재에 요철이 형성되도록 가압하는 단계 및 상기 베이스 기판을 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 요철이 형성된 상기 몰드소재의 일면상에 전극층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 몰드소재는 투명재질로 형성된다.
본 발명에 따르면, 나노사이즈의 요철 구조에 의하여 전극층을 부분적으로 형성할 수 있어 디스플레이 패널에서 출력되는 빛의 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 나노 사이즈 요철 구조에 의하여 외부로부터 입사되는 빛을 난반사 시켜 디스플레이패널로부터 출력되는 이미지를 보다 선명하게 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도.
도 2a는 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 전면 사시도.
도 2b는 도 2a의 이동 단말기의 후면 사시도.
도 3은 도 2a의 분해도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널의 확대 단면도.
도 5는 도 4의 터치스크린 패널의 요철을 나타내는 사진.
도 6은 베이스 기판에 나노사이즈 홈을 형성하는 제조단계를 설명하기 위한 개념도.
도 7은 베이스 기판 상에서 응집된 금속 입자를 나타내는 사진.
도 8은 베이스 기판에 전극부를 형성하는 제조단계를 설명하기 위한 개념도.
도 9는 다른 실시예에 따른 베이스 기판을 형성하는 제조공정을 설명하기 위한 도면.
도 10은 다른 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 구조를 설명하기 위한 개념도.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 구조를 설명하기 위한 개념도.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기(100)의 일 실시예를 전면에서 바라본 사시도이다.
상기 단말기의 본체의 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)는 프론트 케이스(111)와 리어 케이스(121)에 의해 형성된다. 상기 프론트 케이스(111)와 리어 케이스(121)에 의해 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 프론트 케이스(111)와 리어 케이스(121) 사이에는 적어도 하나의 중간 케이스들이 추가로 배치될 수도 있다. 상기 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS) 또는 티타늄(Ti) 등과 같은 금속 재질을 갖도록 형성될 수도 있다.
상기 프론트 케이스(111)에는 디스플레이부(113), 제1 음향출력부(114), 제1 영상 입력부(115), 제1 조작부(116), 음향 입력부(117) 등이 배치될 수 있다.
상기 디스플레이부(113)는 정보를 시각적으로 표현하는 LCD(liquid crystal display) 모듈, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 모듈 등과 같은 디스플레이 모듈(200, 도 3 참조)을 포함한다. 상기 디스플레이부(113)는 터치 스크린으로 형성되어 사용자의 터치에 의한 정보의 입력 또한 가능하게 할 수도 있다.
상기 제1 음향출력부(114)는 리시버(Receiver) 또는 스피커(speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
상기 제1 영상 입력부(115)는 사용자 등에 대한 이미지 또는 동영상을 촬영하기 위한 카메라 모듈과 같은 형태로 구현될 수 있다.
상기 제1 조작부(116)는 본 발명의 일예에 관련된 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받는다.
상기 음향 입력부(117)는 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력받기 위해, 예를 들어 마이크로폰(Microphone)과 같은 형태로 구현될 수 있다.
상기 이동 단말기(100)의 배면 측에 장착된 리어 케이스(121)에는 제2 조작부(123), 인터페이스(124), 전원 공급부(125) 등이 배치될 수 있다.
상기 제2 조작부(123)는 리어 케이스(121)의 측면에 설치될 수 있다. 상기 제1 조작부(116)와 더불어 제2 조작부(123)는 조작부(manipulating portion)라 통칭될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 예를 들어, 상기 조작부는 사용자의 푸시 또는 터치 조작에 의해 명령 또는 정보를 입력받을 수 있는 돔 스위치 또는 터치 스크린, 터치 패드로 구현되거나, 키를 회전시키는 휠 또는 조그 방식이나 조이스틱과 같이 조작하는 방식 등으로도 구현될 수 있다.
기능적인 면에서, 제1 조작부(116)는 시작, 종료 등과 같은 메뉴 등을 입력하기 위해 사용될 수 있으며, 제2 조작부(123)는 스크롤 기능 외에 제1 영상 입력부(115)의 활성화 등과 같은 특수한 기능을 수행하는 핫 키(hot-key)로서 작동할 수 있다. 제1 및 제2 조작부(116,123)이 예시된 바와 같이 최소화된다면, 전화 번호나 문자 등은 디스플레이부(113)에 구비되는 터치 스크린에 의해 입력될 수 있다.
상기 인터페이스(124)는 상기 이동 단말기(100)가 외부 기기와 데이터 교환 등을 할 수 있게 하는 통로가 된다. 예를 들어, 상기 인터페이스(124)는 유선 또는 무선으로, 이어폰과 연결하기 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트{예를 들어 적외선 포트(IrDA port), 블루투스 포트(Bluetooth port), 무선 랜 포트(wireless Lan port)등}, 또는 상기 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급 단자들 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 인터페이스(124)는 SIM(subscriber identification module) 또는 UIM(user identity module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 카드 소켓일 수도 있다.
상기 전원 공급부(125)는 상기 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 리어 케이스(121)에 장착된다. 상기 전원 공급부(125)는, 예를 들어 충전 가능한 배터리로서 충전 등을 위하여 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
도 2는 도 1의 이동 단말기(100)의 후면 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 리어 케이스(121)에는 제2 영상 입력부(127), 제2 음향출력부(130) 등이 추가로 배치될 수 잇다.
상기 제2 영상 입력부(127)는 제1 영상 입력부(115, 도 1 참조)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 제1 영상 입력부와 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다. 예를 들어, 제1 영상 입력부(115)는 화상 통화 등의 경우에 사용자의 얼굴을 촬영하여 상대방에 전송함에 무리가 없도록 저 화소를 가지며, 제2 영상 입력부(127)는 일반적인 피사체를 촬영하고 바로 전송하지는 않는 경우가 많기에 고 화소를 가지는 것이 바람직하다.
제2 영상 입력부(127)에 인접하게는 플래쉬(128)와 거울부(129)가 추가로 배치된다. 상기 플래쉬(128)는 제2 영상 입력부(127)로 피사체를 촬영하는 경우에 상기 피사체를 향해 빛을 비추게 된다. 거울부(129)는 사용자가 제2 영상 입력부(127)를 이용하여 자신을 촬영(셀프 촬영)하고자 하는 경우에, 사용자 자신의 얼굴 등을 비춰볼 수 있게 한다.
상기 제2 음향출력부(130)는 제1 음향출력부(114, 도1 참조)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 스피커폰 모드로 통화를 위하여 사용될 수도 있다.
상기 방송신호 수신용 안테나(131)는 통화 등을 위한 안테나와 별도로 리어 케이스(121)의 일 측에는 배치될 수 있다. 상기 안테나(131)는 리어 케이스(121)에 인출 가능하게 설치될 수 있다.
이상에서는 제1 조작부(116) 등은 프론트 케이스(111)에, 제2 조작부(123) 등은 리어 케이스(121)에 장착되는 것으로 설명하였으나, 반드시 그러한 위치에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 제2 조작부(123)가 제1 조작부(116)와 인접하게 프론트 케이스(111)에 배치될 수도 있다. 나아가, 제2 영상 입력부(127)가 별도로 구비되지 않더라도, 제1 영상 입력부(115)가 회전 가능하게 형성되어 제2 영상 입력부(127)의 촬영 방향까지 촬영 가능하도록 구성될 수도 있다.
도 3은 도 1의 이동 단말기(100)의 분해 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 프론트 케이스(111)의 일면을 덮도록 윈도우부(300)가 결합 된다. 윈도우부(300)는, 디스플레이 모듈(200)에서 출력되는 시각 정보가 외부에서 인지되도록 디스플레이 모듈(200)의 일면을 덮는다. 이러한 디스플레이 모듈(200)과 윈도우부(300)가 디스플레이부(113, 도 1 참조)를 이룬다.
윈도우부(300)는 사용자의 터치를 인식할 수 있도록 형성되며, 정보(명령, 신호 등)의 입력을 가능하게 한다.
윈도우부(300)는 디스플레이 모듈(200)에 대응하는 면적을 가질 수 있으며, 빛이 투과할 수 있는 소재로 구성될 수 있다. 윈도우부(300)에는 빛이 투과되지 않거나 빛의 투과율이 아주 낮은 불투명영역이 형성될 수 있다. 예를 들어 윈도우부(300)의 가장자리를 따라 빛이 투과할 수 없도록 표면 처리될 수 있다.
프론트 케이스(111)에는 제1 조작부(116)에 대응하여 조작 패드가 형성될 수 있다. 조작 패드는 사용자가 터치 또는 누름 조작하는 대상이 된다. 이러한 조작 패드 윈도우부(300)의 일부분에 조작 영역으로 형성될 수도 있다.
프론트 케이스(111)에는 음향홀(114b), 윈도우홀(112b), 그리고 영상윈도우가 형성될 수 있다.
음향홀(114b)은 음향출력부(114)에 대응하도록 형성되어 이동 단말기의 음향, 예를 들어 벨소리, 음악 등이 외부로 방출되도록 한다. 윈도우홀(112b)은 디스플레이부(113)에 대응하도록 형성된다. 제1 영상 입력부(115, 이상 도 1 참조)에 대응하여서는 광 투과성의 영상윈도우가 형성될 수 있다.
리어 케이스(21)에는 디스플레이 모듈(200), 스피커 모듈(114a), 카메라 모듈(115a), 스위치등이 장착될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널의 확대 단면도이고, 도 5는 도 4의 터치스크린 패널의 요철을 나타내는 사진이다.
도 4를 참조하면, 터치스크린 패널(300)은 베이스 기판(310), 전극층(320), 충진부(360), 접착필름(330) 및 디스플레이 패널(340)를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 패널(340)은 상기 베이스 기판(310)을 향하여 빛을 방출하는 백라이트 유닛(343), 싱기 백라이트 유닛(343)에서 방출되는 빛을 이용하여 복수의 색의 빛을 출력하는 컬러필터 패널(342) 및 상기 빛을편광시키는 적어도 하나의 편광판(341)을 포함한다. 즉, 본 실시예에 따른 터치 스크린 패널은 영상을 출력하는 디스플레이 패널과 일체로 형성된다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 터치를 감지하는 터치패널 및 영상을 출력하는 디스플레이 패널이 분리되어 조립되는 형태로 형성될 수 있다.
다만, 상기 디스플레이 패널은 상기 사용자의 터치를 감지하는 구성의 하부에 형성되며, 상기 디스플레이 패널로부터 방출되는 빛은 상기 터치를 감지하는 구성으로 통과하여 사용자에게 제공된다. 상기 디스플레이 패널(340)은 상기 접착필름(330)으로 상기 터치를 감지하는 구조와 부착된다.
상기 베이스 기판(310)의 제1 면은 사용자의 터치입력이 인가된다. 상기 베이스 기판(301)의 제1 면은 상기 이동 단말기의 외부로 노출되도록 형성될 수 있다. 상기 베이스 기판(310)은 강화유리 재질로 형성될 수 있으며, 커버 글래스와 터치패널의 일체형 터치 스크린 패널로 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 베이스 기판(310)의 상기 제1 면과 반대되는 제2 면은 요철구조가 형성되고, 상기 제2 면상에 전극층(320)이 형성된다. 즉, 상기 제2 면에는 복수의 홈(G)이 형성된다. 상기 복수의 홈(G)은 서로 다른 깊이로 형성될 수 있고, 상기 제2 면상에서 상기 홈(G)은 불규칙적으로 형성될 수 있다. 상기 홈의 단면은 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 복수의 홈(G) 중 제1 및 제2 홈(G1, G2)는 서로 다른 제1 및 제2 깊이(d1, d2)로 형성되고, 상기 제1 깊이(d1)은 상기 제2 깊이(d2)보다 크도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 깊이는 약 129mn 에서 약 228nm로 형성될 수 있고, 상기 홈(G)은 나노 사이즈의 깊이를 갖도록 형성된다. 또한, 상기 홈(G)의 직경도 나노 사이즈로 형성될 수 있다.
상기 전극층(320)은 상기 복수의 홈(G)이 형성되는 상기 제2 면상에부분적으로 형성된다. 즉, 상기 제2 면상의 상기 전극층(320)가 형성되는 영역이 감지영역(SA)으로 정의되고, 상기 제2 면 상에 전극층(320)가 형성되지 아니하는 영역을 개구영역(TA)로 정의될 수 있다. 즉, 상기 터치 스크린패널은 상기 사용자의 터치입력을 감지하는 감지영역(SA)와 상기 감지영역(SA)를 제외한 나머지 개구영역(TA)로 정의된다.
상기 개구영역(TA)은 나노 사이즈로 형성될 수 있고, 상기 복수의 홈 중 적어도 하나와 대응될 수 있다. 즉, 상기 홈(G)이 형성되는 영역에 상기 전극층(320)가 형성되지 않을 수 있다. 상기 터치 스크린 패널(300)의 상기 개구영역(TA)에서 상기 백라이트에서 제공되는 빛은 상기 전극층(320)를 관통할 필요 없이 직접적으로 상기 베이스 기판(310)에 도달할 수 있으며, 상기 베이스 기판(310)을 통과하여 외부로 방출될 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 패널(340)로부터 방출되는 빛 중 일부가 상기 전극층(320)을 통과하지 아니하고 사용자에게 제공되므로, 손실되는 빛의 양을 줄일 수 있다.
또한, 상기 개구영역(TA) 또한 실질적으로 나노 사이즈로 형성되므로, 상기 전극층(320)에 의하여 터치를 감지하는 기능에 영향이 최소화된다.
한편, 상기 전극층(320)는 투명 전도막(ITO 박막)으로 형성된다. 즉, 상기 전극층(320)는 상기 감지영역(SA)에 형성되고, 상기 빛은 상기 감지영역(SA)의 상기 전극층(320)를 통화하여 외부로 방출된다.
상기 전극층(320)는 상기 제2 면에 불규칙적으로 형성된다. 즉, 상기 터치 스크린 패널(300)은 복수의 감지영역(SA)과 복수의 개구영역(TA)를 포함하고, 복수의 감지영역(SA)과 복수의 개구영역(TA)은 서로 다른 면적으로 형성될 수 있다.
상기 전극층(320)는 투명의 도전성 재질로 형성되며, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 카드뮴주석산화물(CTO) 중에서 적어도 하나를 사용할 수 있다. 본 실시예에 따른 터치 스크린 패널(300)의 전극층(320) 제1 및 제2 전극(321, 322)를 포함한다. 상기 제1 및 제2 전극(321, 322)는 서로 수직하는 x축 및 y축으로 형성되는 각각의 전극라인으로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(321)을 상기 베이스 기판(310) 상에 형성하고, 상기 제1 전극(321)이 형성된 상기 베이스 기판(310) 상에 상기 제2 전극(322)이 형성될 수 있다. 다만, 상기 제1 및 제2 전극(321, 322)가 교차하는 영역에 절연부재가 형성될 수 있다.
상기 전극층(320)은 상기 베이스 기판(310) 상에 스퍼터링(sputtering), 증발(evaporator), 원자층 층작법(ALD) 중 적어도 하나의 방법으로 증착 될 수 있다.
상기 베이스 기판(310) 및 상기 전극층(320) 상에 충진부(360)가 형성되고, 상기 충진부(360)와 상기 디스플레이 패널(340)은 상기 접착부(330, OCA)에 의하여 접착된다. 상기 충진부(360)에 의하여 평평한 디스플레이 패널이 상기 전극부(320)가 형성된 베이스 기판(310)에 부착되기 용이해진다.
이하, 상기 나노사이즈 홈을 포함하는 터치 스크린 패널의 제조방법을 설명한다.
도 6은 베이스 기판에 나노사이즈 홈을 형성하는 제조단계를 설명하기 위한 개념도이고, 도 7은 베이스 기판 상에서 응집된 금속 입자를 나타내는 사진이다. 도 8은 베이스 기판에 전극부를 형성하는 제조단계를 설명하기 위한 개념도이다.
제1 및 제2 면(301a, 301b)를 포함하는 상기 베이스 기판의 소재, 즉 유리소재의 커버 글래스(301)의 제1 면(301a) 상에 금속층(401)을 증착한다. 상기 금속층(401)의 두게는 수십nm이하로 형성된다. 상기 금속층(401)을 이루는 금속은 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt) 등의 재질로 형성될 수 있다.
상기 금속층(401)이 형성된 상기 커버 글래스(301)에 열을 가한다. 구체적으로 사익 금속입자(402)는 열 플리즈마를 이용한 나노입자 제조공정에 의하여 생성될 수 있다. 상기 열에 의하여 상기 금속층(401)은 도 7의 사진과 같이, 상기 커버 글래스(301)의 제1 면(301a) 상에서 복수의 금속 입자(402)로 응축된다. 상기 형성된 금속 입자들은 각각 크기 및 형태가 상이하고, 배열도 불규칙하게 된다. 상기 금속 입자(402)는 적어도 가시광선 파장대역 이하의 사이즈 및 높이(pitch)를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 금속 입자(402)가 상기 커버 글래스(301)에 형성된 상태로, 상기 커버 글래스(301)의 제1 면(301a)의 일부를 식각하는 공정을 수행한다. 즉, 상기 금속 입자(402)는 상기 식각공정에서 상기 금속 입자(402)가 형성된 상기 제1 면(301a)의 일부의 식각을 방지하는 마스크(mask)의 역할을 한다.
상기 식각공정은 습식식각공정으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 식각되는 깊이는 약 50nm 이상이 되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 마스크(mask)로 가려지지 아니하는 영역에 상기 식각공정에 의하여 상기 홈(G, 도 4참조)이 형성된다. 상기 금속 입자(402)에 의하여 가려지는 영역뿐만 아니라 상기 금속 입자(402)에 의하여 가려지지 아니하는 영역의 배열, 넓이도 불규칙하게 형성되기 때문에, 상기 식각과정에서 형성되는 홈(G) 또한 불규칙한 구조로 형성된다.
또한, 상기 금속 입자(402) 각각의 높이도 서로 다르게 형성되므로 상기 홈(G)의 깊이 또한 서로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 입금속 입자(402) 사이의 간격이 넓은 영은 식각공정을 통하여 보다 깊고 넓은 홈(G1)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 금속 입자(402)사이의 간격이 상대적으로 좁은 경우, 상기 식각공정으로 인하여 형성되는 홈(G2)의 깊이는 상대적으로 좁게 형성된다. 또한, 상기 금속 입자(402)사이의 간격이 좁게 형성되는 경우, 상기 홈(G)이 형성되지 않을 수 있다.
상기 홈(G)이 형성된 후, 상기 금속 입자(402)를 제거하는 공정을 수행한다. 상기 금속 입자(402)가 제거되면, 상기 제1 면(301a)에 나노 사이즈 구조물을 포함하는 베이스 기판(310)이 형성된다.
이하, 도 8을 참조하여 상기 나노 사이즈 구조물을 포함하는 베이스 기판(310)에 상기 전극부(320)를 형성하는 제조공정을 설명한다.
도 8의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 베이스 기판(310)에 상기 스퍼터링(sputtering), 증발(evaporator), 원자층 층작법(ALD) 중 적어도 하나의 방법에 의하여 상기 전극부(320)을 형성한다. 상기 적어도 하나의 방법에 의하여 전극부(320)을 형성하는 장비는 상기 베이스 기판(310)을 향하여 기 일 방향(D1)으로 상기 전극부(320) 재료를 제공한다. 예를 들어, 플라즈마 스퍼터링 방법의 경우, 직선방향으로 방출되는 플라즈마 입자를 이용하여 상기 베이스 기판(310) 상에 도전성 입자를 형성한다.
도전층의 재료로서는 ITO 또는 IZO 등의 투명도전물질을 사용할 수있다. 또한, 그 두께는 1,200Å~1,600Å로 형성될 수 있다.
상기 베이스 기판(310)을 기 설정된 각도를 이루도록 장착한다. 도면에 도시되지 아니하였으나, 상기 전극부를 형성하는 장치(예를 들어, 스퍼터칭 장치의 챔버(chamber)) 내부에 상기 일 방향(D1)과 기 설정된 각도를 이루도록 고정된다. 이에 따라, 상기 형성된 적어도 하나의 홈(G) 사이에는 상기 도전성 입자가 형성도지 못할 수 있다. 즉, 상대적으로 돌출된 영역에 가려진 홈(G)은 상기 도전층이 형성되지 못하는 개구영역(TA)로 형성된다.
다만, 상기 전극층(320)는 적어도 하나의 홈(G)을 커버하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 홈(G)의 깊이 및 상기 일 방향(D1)과 이루는 각도에 의하여 상기 홈(G)에도 상기 전극기층이 형성될 수 있다.
상기 전극부(320)는 상기 베이스 기판(310) 상에 균일하지 아니하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 개구영역(TA) 및 상기 감지영역(SA)의 크기 및 각 영역에서 전극부(320)의 두께 또한 균일하지 아니할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제2 전극(322)은 상기 베이스 기판(310)에 형성된 상기 제1 전극(321) 상에 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극(321, 322)은 서로 수직하는 방향으로 형성되어 상기 사용자의 터치를 감지하는 전극라인으로 형성될 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 베이스 기판을 형성하는 제조공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9의 (a)를 참조하면, 제1 및 제2 면(302a, 301b)를 포함하고, 상기 제1 면(302a) 상에 복수의 홈(G, 도 6참조)을 포함하는 요철부(310a)를 구비하는 베이스 기판(310)을 형성한다.
도 9의 (b)를 참조하면, 커버 글래스(300')에 몰드부재(501)를 도포한다. 상기 몰드부재(501)가 형성된 상기 커버 글래스(300')와 상기 베이스 기판(310)의 상기 제1 면(301a)이 마주보도록 배치하고, 압력을 인가한다.
도면에 도시되지 아니하였으나, 본 단계의 제조공정은 상기 커버 글래스(300')를 지지하고 상기 커버 글래스(300')와 상기 베이스 기판(310)에 압력을 가하는 금형이 사용될 수 있다.
상기 커버 글래스(300')와 상기 베이스 기판(310)에 압력이 가해진 후, 상기 커버 글래스(300')로부터 상기 베이스 기판(310)이 제거된다. 상기 베이스 기판(310)의 상기 요철부(310a)에 의하여 상기 몰드소재(510)에 상기 요철부(310a)와 대응되는 요철형상이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 요철부(310a)의 복수의 홈에 의하여 상기 몰드 소재(510)의 일면이 돌출되도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 커버 글래스(300')의 일 면상에 나노 사이즈 요철층(501)가 형성될 수 있다. 상기 몰드소재는 빛이 통과할 수 있는 투명재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 디스플레이 패널에서 방출되는 빛은 상기 커버 글래스(300') 및 상기 요철층(501)를 관통하여 사용자에게 제공될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 요철층(501) 상에 상기 전극부(320)를 형성할 수 있다.
상기 요철부(301a)를 포함하는 베이스 기판 및 몰딩 공정을 이용하여, 실질적으로 동일한 요철패턴을 포함하는 커버 글래스를 제조할 수 있다.
또한, 하나의 터치 스크린 패널을 형성하기 위하여 도 7 및 도 9의 제조공정을 함께 사용할 수 있다. 베이스 기판의 일면은 도 7의 제조공정으로 요철구조를 형성하고, 상기 베이스 기판의 타면은 도 9의 제조공정을 이용하여(즉, 요철구조를 포함하는 다른 베이스 기판의 이용) 하여 요철층을 형성할 수 있다. 즉, 서로 다른 제조공정을 통하여 양면에 요철구조를 형성할 수 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 및 도 10을 참조하면, 베이스기판(313)은 제1 및 제2 면(313a, 313b)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 면(313a, 313b)는 복수의 나노 사이즈 홈들을 포함하는 요철구조가 형성된다.
상기 제1 면(313a) 상에 형성되는 요철구조에 의하여 외부에서 상기 터치 스크린 패널로 입사하는 빛이 반사되는 양을 최소화 할 수 있다. 일반적으로 상기 터치 스크린 패널이 밝은 곳에서 사용되는 경우, 외부에서 입사되는 빛은 상기 터치 스크린 패널의 가장 외면으로부터 반사된다. 상기 빛의 반사에 의하여 사용자는 디스플레이 패널에서 출력하는 이미지를 정확히 인식하지 못하게 된다.
다만, 본 실시예에 따르면, 상기 빛이 입사하는 외면에 상기 요철구조가 형성되므로, 빛의 난반사율이 증가하게 된다. 따라서, 사용자는 반사되는 빛을 인식하기 어렵게 되는 바 눈부심 현상이 최소화되고, 상기 이미지를 보다 정확하게 제공받을 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 11a를 참조하면, 터치스크린 패널(300)은 베이스 기판(310), 전극층(320), 충진부(360), 접착필름(330) 및 디스플레이 패널(340)를 포함할 수 있다. 상기 전극층(320)의 구조를 제외하고 도 4의 터치 스크린 패널과 실질적으로 동일한 구성을 포함하고, 상기 동일한 구성에 대하여 동일한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 상기 전극층(320)은 상기 제1 및 제2 전극(321, 322) 및 절연층(323)을 포함한다. 상기 절연층(323)은 상기 제1 및 제2 전극(321, 322) 사이에 형성될 수 있다. 상기 절연층(323)은 상기 제1 및 제2 전극(321, 322)을 절연하는 절연물질로 형성된다.
상기 절연층(323)은 상기 베이스 기판(310) 상에 부분적으로 형성된 제1 전극(321) 상에 형성되는 것이 바람직하다.
도 11b에 따른 터치 스크린 패널은 베이스 기판(310), 제1 전극(321'), 전도성 필름(370), 제2 전극(322'), ITO필름(380) 및 디스플레이 패널(340)을 포함한다.
본 실시예에 따른 상기 베이스 기판(310)은 ITO 필름 코팅유리로 형성될 수 있다. 이는 유리기판 상에 투명전도성 금속막(ITO, 321')을 증착하여 형성된다. 상기 나노 사이즈 요철구조를 형성하는 공정에서 상기 홈(G)이 형성되면서, 상기 ITO 필름 또한 부분적으로 제거된다. 이에 따라, 상기 투과영역(TA) 및 상기 감지영역(SA)가 상기 코팅된 ITO필름에 의하여 정의될 수 있다.
상기 베이스 기판(310)의 하부에 전도성 필름(370, OCA, Optically Clear Adhesive)이 형성된다. 또한, 상기 전도성 필름(370)의 하부에 ITO 필름층으로 형성되는 전극층(322')이 형성된다. 상기 전극층(322')에는 홈이 형성되지 아니한다.
상기 전극층(322')의 하부에는 디스플레이 패널(340)이 형성된다.
상기와 같이 설명된 광원유닛 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (10)

  1. 사용자의 터치가 인가되는 제1 면 및 상기 서로 깊이가 다른 복수의 홈이 형성되는 제2 면을 포함하는 베이스 기판;
    상기 제2 면 상에 형성되고, 상기 사용자의 터치를 감지하여 전기적 신호를 생성하는 감지영역 및 상기 일부 홈과 대응되는 개구영역으로 형성되는 전극층; 및
    상기 전극층 하부에 형성되고, 상기 베이스 기판을 향하여 빛을 제공하는 디스플레이 패널을 포함하는 터치 스크린 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 홈은 나노사이즈로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전극층의 상기 감지영역의 적어도 일 영역에는 나노 사이즈이 요철구조가 형성되고, 상기 전극층은,
    상기 제2 면에 형성되는 제1 전극층;
    상기 제1 전극층에 형성되는 제2 전극층; 및
    상기 제1 및 제2 전극층을 절연하는 절연층을 을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기판은 외부에서 입사하는 빛을 산란시키기 위하여 상기 제1 면에 형성되는 상기 서로 깊이가 다른 복수의 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  5. 제4항에 있어서, 상기 베이스 기판은,
    커버 글래스; 및
    일 면이 상기 커버 글래스와 부착되고, 다면에 상기 홈이 형성되며, 투명광성 몰드소재로 형성되는 적어도 하나의 요철층을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 베이스 기판 상에 증착된 ITO필름에 해당되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  7. 베이스 기판의 일 면 상에 금속 박막층을 형성하는 단계;
    상기 금속 박막층이 형성된 베이스 기판에 열을 가하여 상기 금속 박막층을 응집시키는 단계;
    상기 열에 의하여 응집된 복수의 금속입자를 마스크로 하여, 상기 베이스 기판의 일면에 복수의 홈을 형성하는 단계;
    상기 금속입자를 제거하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 베이스 기판을 기준 방향을 기준으로 기 설정된 각도로 기울여 고정하는 단계;
    상기 가스를 상기 기준 방향으로 상기 베이스 기판에 제공하여 상기 베이스 기판의 일 면 상에 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    커버 글래스에 몰드소재를 도포하는 단계;
    상기 베이스 기판의 일면이 상기 커버 글래스와 마주보도록 상기 베이스 기판을 상기 몰드소재상에 배치하는 단계; 및
    상기 홈에 의하여 상기 몰드소재에 요철이 형성되도록 가압하는 단계; 및
    상기 베이스 기판을 제공하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 요철이 형성된 상기 몰드소재의 일면상에 전극층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 몰드소재는 투명재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널의 제조방법.
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