KR20150076771A - 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 커버 기판; 상기 커버 기판의 하부에 형성되는 편광판; 상기 편광판의 하부에 형성되는 투명 도전성 기재를 포함하되, 상기 투명 도전성 기재는, 기재; 상기 기재의 상면에 형성되며 터치 위치를 검출하는 전극층; 및 상기 기재의 하면에 형성되며 전자파를 차폐하는 투명 도전막을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널을 제공한다.

Description

터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{TOUCH PANEL AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터치 위치를 검출할 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 터치 패널이라 함은 CRT, LCD, PDP, EL(electroluminescence) 등과 같은 디스플레이 장치의 표면에 설치되어, 사용자가 디스플레이 장치를 보면서 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등의 입력 장치로 터치 패널을 터치하면 신호를 출력할 수 있게 만든 장치로서, 최근 들어 개인 휴대 정보 단말기 (PDA: personal digital assistants), 노트북 컴퓨터, OA 기기, 의료기기 또는 카 네비게이션 시스템 등의 다양한 전자기기에 널리 이용되고 있다.
이와 같은 터치 패널에서 터치 위치를 검출하는 전극은 GFF, G1F, GG, G2 등의 여러 방식으로 구현되고 있다.
이 중, GFF 방식은 패터닝된 ITO(indium tin oxide) 박막이 형성된 고분자 필름 두 장을 x, y 두 방향으로 직교하게 커버 기판에 접합하여 터치 위치를 검출하는 방법으로 낮은 생산 비용 및 높은 생산 수율로 인해 널리 사용되고 있다.
그러나, GFF 방식은 두 장의 고분자 필름의 사용으로 인해 광학 특성이 나쁘며, 얇은 두께로 터치 패널을 제조하기 곤란하다는 단점을 갖는다.
이에 최근에는 하나의 유리 기판에 x축 전극 및 y축 전극을 형성한 후 이를 커버 기판에 접합하여 터치 위치를 검출하는 GG 방식이 주목을 받고 있다.
이와 같은 GG 방식의 터치 패널은 우수한 광학 특성을 가지나, 터치 패널에 부착되는 디스플레이 패널, 특히 LCD(Liquid Crystal Display) 패널에서 발생하는 전자파와 같은 노이즈(noise)에 의해 터치의 오동작이 일어날 수 있다는 단점을 갖는다.
대한민국 공개특허공보 10-2011-0127429(2011.11.25)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 디스플레이 패널에서 발생하는 노이즈를 차단할 수 있는 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 커버 기판; 상기 커버 기판의 하부에 형성되는 편광판; 상기 편광판의 하부에 형성되는 투명 도전성 기재를 포함하되, 상기 투명 도전성 기재는, 기재; 상기 기재의 상면에 형성되며 터치 위치를 검출하는 전극층; 및 상기 기재의 하면에 형성되며 전자파를 차폐하는 투명 도전막을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널을 제공한다.
여기서, 상기 편광판은, 위상차 필름; 및 상기 위상차 필름 상에 형성되는 편광 필름을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 기재는 0.3㎜ 이하의 두께를 갖는 박판 유리일 수 있다.
또한, 상기 전극층은, 상기 기재 상에 형성된 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 형성된 절연막; 및 상기 절연막 상에 상기 제 1 전극과 교차되도록 형성된 제 2 전극을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 금속 또는 금속 산화물로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 투명 도전막은 금속 산화물로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 커버 기판의 일면 테두리부를 따라 형성되어 유효 화면 영역을 구획하는 베젤부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 터치 패널; 및 상기 터치 패널의 하부에 배치되는 디스플레이 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 디스플레이 패널은 상기 투명 도전막에 직접 접합될 것이다.
그리고, 상기 디스플레이 패널은 LCD 패널일 수 있다.
본 발명에 따르면, 투명 도전막이 터치 패널에 부착되는 디스플레이 패널에서 방출되는 전자파를 차폐함으로써, 디스플레이 패널에서 방출되는 전자파에 의해 터치의 오작동이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 커버 기판과 투명 도전성 기재 사이에 편광판이 위치함으로써, 터치 패널의 시인성을 향상시킬 수 있고, 전극층의 패턴부 및 비패턴부가 시각적으로 인식되는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 터치 패널의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대해 상세히 설명한다.
아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 터치 패널의 개략적인 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터치 패널(100)은 커버 기판(110), 편광판(120), 및 투명 도전성 기재(130)를 포함하여 이루어진다.
커버 기판(110)은 사용자의 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등에 의해 터치되는 기재로서, 유리 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
PET(Polyethylenen Terephthalate) 필름과 같은 플라스틱 재질의 커버기판은 플렉시블 디스플레이부(flexible display unit)를 구현하는데 사용될 수 있으나, 투과도, 장기 내구성, 터치감 등이 좋지 않다는 단점을 갖는다. 이에 반해, 소다 석회(soda-lime) 유리 또는 무알칼리 계통인 알루미노실리케이트(Aluminoslicate) 유리와 같은 유리 재질의 커버기판은 투과도, 장기 내구성, 터치감 등에서 우수한 특성을 갖지만, 외부 충격에 대한 내구성이 약하다는 단점을 갖는다. 이에, 커버기판(110)으로는 소다 석회 계통의 유리에서 나트륨(Na) 이온을 칼륨(K) 이온으로 치환하는 화학 처리를 통해 강도를 향상시킨 화학강화 유리가 사용되는 것이 바람직하다.
한편, 커버 기판(110)의 일면 테두리부에는 베젤부(112)가 형성될 수 있다.
베젤부(112)는 커버기판(110) 일면의 테두리부를 따라 형성되어, 터치 패널(100)의 유효 화면 영역을 결정하고, 터치 위치 검출을 위한 신호선이나 전원선 등의 배선이 외부로 가시화되는 것을 방지한다. 또한, 유효 화면 영역과의 대비를 통해 유효 화면의 콘트라스트를 높일 뿐 아니라, 그 자체로서도 미감을 주어 시각적 품위를 높여주는 역할을 한다.
이와 같은 베젤부(112)는 다양한 색상의 염료 등을 커버 기판(110)의 테두리부에 인쇄, 리소그래피, 잉크젯 등의 방법으로 코팅함으로써 형성할 수 있다.
편광판(120)은 커버 기판(110)의 하부에 형성된다.
편광판(120)은 터치 패널(100) 내부에서 반사되는 광량을 감소시켜 터치 패널(100)의 시인성을 향상시킨다. 즉, 편광판(120)은 외부에서 터치 패널(100) 내로 입사되는 광량을 감소시키고, 또한 터치 패널(100) 내로 입사된 후 터치 패널 내의 전극층(134) 등에서 반사되어 나오는 광량을 감소시킴으로써, 터치 패널(100)의 시인성을 향상시킨다.
또한, 커버 기판(110)과 투명 도전성 기재(130) 사이에 위치하는 편광판(120)은 전극층(134)의 패턴부 및 비패턴부가 시각적으로 인식되는 것을 억제하는 인덱스 매칭 레이어(index matching layer)을 수행한다. 즉, 터치 위치 검출을 위해 패터닝(patterning)된 전극층(134)에서 패턴부와 비패턴부는 반사율 차이를 갖고 이에 의해 외부에서 터치 패널(100)을 보았을 때, 패턴부와 비패턴부가 시각적으로 인식되게 되는데, 본 발명에서는 편광판(120)이 이와 같은 패턴부와 비패턴부의 반사율 차이를 줄여줌으로써, 전극층(134)의 패턴이 시각적으로 인식되는 것을 억제할 수 있다.
편광판(120)은 위상차 필름 및 위상차 필름 상에 형성되는 편광 필름을 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 편광판(120)은 커버 기판(110) 측으로 위치되는 편광 필름과 투명 도전성 기재(130) 측으로 위치되는 위상차 필름을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 편광 필름은 입사광의 수직 또는 수평 편파를 구분하여 통과시키거나 차단시킬 수 있는 성질의 필름으로써 편광축과 일치하는 빛만을 통과시킴으로써 광량을 조절한다. 그리고, 위상차 필름은 복굴절성에 의한 광학적인 비뚤어짐이나 시야각에 의한 변조에 의해 발생하는 착색 등의 현상이 발생하는 것을 억제한다. 위상차 필름은 선택적으로 사용될 수 있다.
한편, 터치 패널(100)에 접합되는 디스플레이 패널이 편광 필름을 포함하는 경우, 디스플레이 패널로부터 발산되는 빛이 상쇄됨 없이 외부로 발산하도록 하기 위해 터치 패널(100)의 편광판(120)과 디스플레이 패널의 편광 필름의 편광축을 맞출 것이다.
투명 도전성 기재(130)는 편광판(120)의 하부에 형성되며, 기재(132), 기재(132)의 상면에 형성되는 전극층(134), 기재(132)의 하면에 형성되는 투명 도전막(136)을 포함하여 이루어진다.
기재(132)는 투명성을 갖는 지지 부재로서, 유리 또는 PET(polyethylene terephthalate)와 같은 투명한 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으나, 바람직하게는 유리가 사용될 것이다. 유리는 투과도, 위상차(retardation), 헤이즈(haze) 등과 같은 광학적 특성뿐만 아니라, 열적 안정성, 내화학성, 수치 안전성과 같은 기타 공정 관련 특성에서도 플라스틱에 비해 우수하다는 이점을 갖는다.
바람직하게, 기재(132)는 코닝(cornig) 사의 willow glass와 같은 0.3㎜ 이하의 두께를 갖는 박판 유리가 사용될 수 있다.
전극층(134)은 기재(132)의 상면에 형성되며, 터치 위치를 검출한다.
전극층(134)은 x축 및 y축 터치 위치를 검출하는 단층 구조의 전극으로 이루어질 수 있다.
또는, 전극층(134)은 기재(132) 상에 형성되어 x축 터치 위치를 검출하는 제 1 전극, 제 1 전극 상에 형성되는 절연막, 및 절연막 상에 제 1 전극과 교차되도록 형성되어 y축을 검출하는 제 2 전극으로 이루어진 3층 구조를 가질 수 있다.
x축 및 y축 터치 위치를 검출하는 단층 구조의 전극 또는 제 1 전극 및 제 2 전극은 금속 또는 금속 산화물로 이루어진 박막을 스퍼터링 증착법 등에 의해 코팅한 후 패터닝함으로써 형성할 수 있다. 일례로, 패터닝 공정은 코팅이 완료된 금속 또는 금속 산화물 박막 위에 드라이필름포토레지스트를 라미네이션한 다음 패턴필름을 올려 놓은 후, 자외선을 조사하여 드라이필름포토레지스트 영역을 현상하고 산성 또는 알칼리성 에칭 용액을 이용하여 자외선이 조사된 드라이필름포토레지스트 영역만을 박리시킴으로써 이루어질 수 있다.
여기서, 금속은 Ag, Al, Cu, Cr, Ni 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 금속 산화물은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), AZO(aluminum doped zinc oxide), GZO(gallium doped zinc oxide), AGZO(aluminum-gallium doped zinc oxide), IWO(indium tungsten oxide), 또는 ATO(antimony tin oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
한편, 전극층(134)은 연성회로기판(FPCB)(미도시)와 연결될 수 있다.
투명 도전막(136)은 기재(132)의 하면에 형성되며 전자파를 차폐한다.
즉, 투명 도전막(136)이 터치 패널(100)에 부착되는 디스플레이 패널에서 방출되는 전자파를 차폐함으로써, 디스플레이 패널에서 방출되는 전자파에 의해 터치의 오작동이 발생하는 것을 억제한다. 이를 위해, 투명 도전막(136)은 접지될 것이다.
이와 같은 투명 도전막(136)은 기재(132)의 하면에 금속 산화물을 스퍼터링 증착법 등에 의해 코팅함으로써 형성할 수 있다. 여기서, 금속 산화물은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), AZO(aluminum doped zinc oxide), GZO(gallium doped zinc oxide), AGZO(aluminum-gallium doped zinc oxide), IWO(indium tungsten oxide), 또는 ATO(antimony tin oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 터치 패널(100) 및 디스플레이 패널(200)을 포함하여 이루어진다.
터치 패널(100)의 구체적인 설명은 전술하였으므로 이를 생략한다.
디스플레이 패널(200)은 화상을 출력하며, 터치 패널(100)의 하부에 배치된다.
디스플레이 패널(200)은 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), EL(Electroluminescence) 등으로 이루어질 수 있다.
디스플레이 패널(200)은 OCA(optical clean adhesive) 또는 OCR(optical clean resin) 등의 접착제에 의해 터치 패널(100)의 투명 도전막(136)과 접합될 수 있으나, 바람직하게는 투명 도전막(136)에 의해 직접 접합될 것이다. 이와 같이, 디스플레이 패널(200)이 투명 도전막(136)을 통해 터치 패널(100)과 직접 접합됨으로써, 디스플레이 패널(200)에서 발생하는 전자파를 보다 효율적으로 차단할 수 있다. 또한, 접합제를 사용하지 않음으로써 디스플레이 장치의 제조 원가를 절감할 수 있고, 접합제 사용에 따른 탈기(outgas) 문제를 해결할 수 있다.
투명 도전막(136)과 디스플레이 패널(200)은 비열 상태에서 디스플레이 패널에 투명 도전막을 접촉시킨 후 다소의 압력을 가함으로써 접합할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 터치 패널 110: 커버 기판
112: 베젤부 120: 편광판
130: 투명 도전성 기재 132: 기재
134: 전극층 136: 투명 도전막
200: 디스플레이 패널

Claims (10)

  1. 커버 기판;
    상기 커버 기판의 하부에 형성되는 편광판;
    상기 편광판의 하부에 형성되는 투명 도전성 기재를 포함하되,
    상기 투명 도전성 기재는,
    기재;
    상기 기재의 상면에 형성되며 터치 위치를 검출하는 전극층; 및
    상기 기재의 하면에 형성되며 전자파를 차폐하는 투명 도전막을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편광판은,
    위상차 필름; 및
    상기 위상차 필름 상에 형성되는 편광 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기재는 0.3㎜ 이하의 두께를 갖는 박판 유리인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극층은,
    상기 기재 상에 형성된 제 1 전극;
    상기 제 1 전극 상에 형성된 절연막; 및
    상기 절연막 상에 상기 제 1 전극과 교차되도록 형성된 제 2 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 금속 또는 금속 산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 투명 도전막은 금속 산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 커버 기판의 일면 테두리부를 따라 형성되어 유효 화면 영역을 구획하는 베젤부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 터치 패널; 및
    상기 터치 패널의 하부에 배치되는 디스플레이 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 상기 투명 도전막에 직접 접합된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 LCD 패널인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
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