KR20160064747A - 액정 표시 패널 상판 일체형 터치 센서 - Google Patents

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KR20160064747A
KR20160064747A KR1020140168774A KR20140168774A KR20160064747A KR 20160064747 A KR20160064747 A KR 20160064747A KR 1020140168774 A KR1020140168774 A KR 1020140168774A KR 20140168774 A KR20140168774 A KR 20140168774A KR 20160064747 A KR20160064747 A KR 20160064747A
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천승환
김상국
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 액정 패널 상판 일체형 터치 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광배향성 분리막; 상기 광배향성 분리막 상에 배치된 액정 구동 전극; 및 상기 액정 구동 전극 상에 배치된 투명 전극 적층체;를 포함함으로써, 별도의 액정 패널 상부 기판을 요하지 않으므로 현저히 감소된 두께를 가져, 초박막을 구현하거나, 플렉서블 터치스크린 패널에 유용하게 적용될 수 있는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서에 관한 것이다.

Description

액정 표시 패널 상판 일체형 터치 센서 {TOUCH SENSOR ASSOCIATED WITH UPPER PLATE OF LCD PANEL}
본 발명은 액정 표시 패널 상판 일체형 터치 센서에 관한 것이다.
최근 들어 표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력 구동 등의 장점을 가지는 액정표시장치, 유기발광표시장치 등이 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다.
상기 액정표시장치는 전기 광학 활성층으로 액정층을 포함하고, 유기발광표시장치는 전기 광학 활성층으로 유기 발광층을 포함한다.
상기 액정표시장치는 인가 전압에 따라 액체와 결정의 중간 상태 물질인 액정(liquid crystal)의 광투과도가 변화하는 특성을 이용하여, 전기 신호를 시각 정보로 변화시켜 영상을 표시한다. 통상의 액정표시장치는 전극이 구비된 두 개의 기판과 두 기판 사이에 개재된 액정 층으로 구성된다. 이와 같은 액정표시장치는 동일한 화면 크기를 가지는 다른 표시장치에 비하여 무게가 가볍고 부피가 작으며 작은 전력으로 동작한다.
액정표시장치는 후면의 광원에서 발생한 빛을 전면에 있는 액정표시패널의 각 화소가 일종의 광 스위치 역할을 하여 선택적으로 투과시킴으로 인하여 화상을 디스플레이하는 장치이다. 즉, 종래의 음극선관(CRT: cathode ray tube)이 전자선의 세기를 조절하여 휘도를 제어하는데 반하여, 액정표시장치는 광원에서 발생한 광의 세기를 제어하여 화면이 디스플레이된다.
이상에서와 같은 액정표시장치의 액정표시패널은 컬러필터가 형성된 컬러필터 기판(상부기판)과 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)가 형성된 박막 트랜지스터 기판(하부기판)이 액정 층을 사이에 두고 합착된 구조로 이루어진다.
최근에는 상기 액정표시장치상에 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel)을 부착하여 터치에 따른 구동이 가능한 제품들이 출시되고 있다.
상기 터치 스크린 패널은 일반적으로 표시장치상에 부착되어 손가락 또는 터치 펜과 같은 불투명 물체와 접촉되는 터치 지점에서 변하는 전기적인 특성을 감지하는 유저 인터페이스로 정의할 수 있다.
상기 터치 스크린 패널을 탑재한 액정표시장치는 사용자의 손가락 또는 터치 펜 등이 화면에 접촉되는 지점을 검출하고, 검출된 정보에 기반하여 다양한 어플리케이션(application)을 구현할 수 있다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 일반적으로 액정표시장치, 유기전계 발광 표시장치와 같은 평판표시장치의 외면에 부착되어 제품화되는 경우가 많다.
그러나, 이와 같이 터치 스크린 패널의 평판표시장치의 외면에 부착되는 경우 터치 스크린 패널과 평판표시장치 사이의 점착층이 필요하고, 평판표시장치와는 별도로 터치 스크린 패널의 형성 공정이 요구되므로 공정 시간 및 공정 비용이 증가되는 단점이 있다.
또한, 상기 종래의 구조의 경우 터치 스크린 패널이 평판표시장치 외면에 부착됨에 의해 평판표시장치의 전체 두께가 증가되는 단점이 있다.
한국공개특허 제2004-17139호에는 터치 패널 일체형 화상 표시 장치 및 이의 제조방법이 개시되어 있다.
한국공개특허 제2004-17139호
본 발명은 현저히 감소된 두께를 갖는 액정 표시 패널 상판 일체형 터치 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 광배향성 분리막;
상기 광배향성 분리막 상에 배치된 액정 구동 전극; 및
상기 액정 구동 전극 상에 배치된 투명 전극 적층체;를 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서.
2. 위 1에 있어서, 상기 광배향성 분리막은 폴리이미드계 고분자 또는 신나메이트기를 포함하는 고분자를 포함하는 것인, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서.
3. 위 1에 있어서, 상기 액정 구동 전극과 투명 전극 적층체 사이에 배치된 제1 절연막을 더 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서.
4. 위 1에 있어서, 상기 투명 전극 적층체는 감지 전극 및 상기 감지 전극 상에 배치된 보호막을 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서.
5. 위 1에 있어서, 상기 투명 전극 적층체 상에 배치된 편광판을 더 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서.
6. 위 1 내지 5 중 어느 한 항의 액정 패널 상판 일체형 터치 센서를 포함하는, 액정 표시 장치.
7. 캐리어 기판 상에 광배향성 분리막을 형성하는 단계;
상기 광배향성 분리막 상에 액정 구동 전극을 형성하는 단계;
상기 액정 구동 전극 상에 투명 전극 적층체를 형성하는 단계; 및
상기 캐리어 기판으로부터 광배향성 분리막을 분리하는 단계를 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법.
8. 위 7에 있어서, 상기 광배향성 분리막은 폴리이미드계 고분자 또는 신나메이트기를 포함하는 고분자를 포함하는 광배향성 분리막 형성용 조성물을 캐리어 기판 상에 도포하고 경화시켜 형성되는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법.
9. 위 7에 있어서, 캐리어 기판 상에 실란커플링제를 도포하고, 폴리이미드계 고분자를 포함하는 광배향성 분리막 형성용 조성물을 캐리어 기판 상에 도포하고 경화시켜 광배향성 분리막을 형성하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법.
10. 위 7에 있어서, 상기 투명 전극 적층체 형성 전에 액정 구동 전극 상에 제1 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법.
11. 위 7에 있어서, 상기 투명 전극 적층체 상에 편광판을 부착하는 단계를 더 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법.
본 발명의 터치 센서는 액정 패널의 상판(상부 기판)과 일체화되어, 별도의 액정 패널 상부 기판을 요하지 않으므로 현저히 감소된 두께를 갖는다. 이에 초박막을 구현하거나, 플렉서블 터치스크린 패널에 유용하게 적용될 수 있다.
도 1은 종래 액정 패널 상판에 터치 센서가 결합된 구조의 개략적인 단면도이다.
도 2 내지 4는 각각 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 개략적인 단면도이다.
도 5 및 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 개략적인 제조 공정도이다.
본 발명은 광배향성 분리막; 상기 광배향성 분리막 상에 배치된 액정 구동 전극; 및 상기 액정 구동 전극 상에 배치된 투명 전극 적층체;를 포함함으로써, 별도의 액정 패널 상부 기판을 요하지 않으므로 현저히 감소된 두께를 가져, 초박막을 구현하거나, 플렉서블 터치스크린 패널에 유용하게 적용될 수 있는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
<액정 패널 상판 일체형 터치 센서>
본 발명의 액정 패널 상판 일체형 터치 센서는 광배향성 분리막; 상기 광배향성 분리막 상에 배치된 액정 구동 전극; 및 상기 액정 구동 전극 상에 배치된 투명 전극 적층체;를 포함한다.
도 1은 종래 액정 패널 상판에 터치 센서가 결합된 구조의 개략적인 단면도인데, 이를 참조하면, 종래 액정 패널은 상부 기판(이하 상판, 300)이 그 일면에 액정 구동 전극(200), 액정 구동 전극(200) 상에 배향막(100)을 포함하고, 그 타면에 점착제(400)를 통해 터치 센서(600)가 부착(애드-온)되는 구조를 가진다.
그리고, 플렉서블 터치 센서 등의 박막의 터치 센서는 박막에서의 공정 진행의 어려움 때문에, 캐리어 기판 상에서 공정이 진행되고 이후에 캐리어 기판으로부터 분리되어 형성되는 경우가 많은데, 그러한 경우에 캐리어 기판으로부터의 분리를 위한 분리막(500)을 더 포함한다.
본 발명의 터치 센서는 광배향성 분리막이 배향막 및 분리막의 기능을 동시에 가지며, 광배향성 분리막 상에 공정이 진행되어 터치 센서가 형성되므로, 별도의 상판도 요하지 않는다. 이에 따라 3개 이상의 층을 줄여 현저히 감소된 두께를 갖는다.
도 2 내지 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 개략적인 단면도이다.
광배향성 분리막(10)은 배향막 및 분리막의 역할을 동시에 갖는 것으로서, 광배향성 분리막 형성용 조성물을 캐리어 기판 상에 도포하여 형성된 것일 수 있다.
본 발명에 따른 광배향성 분리막 형성용 조성물은 당분야에서 통상적으로 사용되는 배향제, 광개시제 및 유기용매를 포함할 수 있다.
배향제로는 당분야에서 통상적으로 사용되는 배향제가 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 폴리아크릴레이트계 고분자, 폴리아믹산, 폴리이미드계 고분자, 또는 신나메이트기를 포함하는 고분자를 배향제로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 폴리이미드계 고분자 또는 신나메이트기를 포함하는 고분자, 가장 바람직하게는 신나메이트기를 포함하는 고분자를 사용할 수 있다. 배향제로 사용되는 고분자는 중량평균 분자량이 10,000-500,000 정도일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
광개시제로는 당분야에서 통상적으로 사용되는 광개시제가 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면 트리아진계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 옥심계 화합물, 벤조인계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 안트라센계 화합물 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
트리아진계 화합물로서는, 예를 들면 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스 (트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리 클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
아세토페논계 화합물로서는, 예를 들면, 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온의 올리고머, 2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-프로필-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-부틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)에탄-1-온, 2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온,2-메틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-에틸-2-아미노(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-메틸-2-메틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-메틸-2-디메틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온, 2-메틸-2-디에틸아미노(4-모르폴리노페닐)프로판-1-온 등을 들 수 있다.
비이미다졸계 화합물로서는, 예를 들면 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸, 4,4',5,5' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서 2,2'비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라 페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸이 바람직하게 사용된다.
옥심계 화합물로서는, 0-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온 등을 들 수 있다.
벤조인계 화합물로서는, 예를 들면, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등을 들 수 있다.
벤조페논계 화합물로서는, 예를 들면 벤조페논, 0-벤조일벤조산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등을 들 수 있다.
티오크산톤계 화합물로서는, 예를 들면 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.
안트라센계 화합물로서는, 예를 들면 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10- 디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센 등을 들 수 있다.
이 외에도 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸안트라퀴논, 벤질, 9,10-페난트렌퀴논, 캄포퀴논, 페닐클리옥실산 메틸, 티타노센 화합물, 일본 특허 공표 2002-544205호 공보에 기재되어 있는 연쇄 이동을 일으킬 수 있는 기를 갖는 광중합 개시제 등을 들 수 있다.
유기용매로는 당분야에서 통상적으로 사용되는 유기용매가 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르 및 에틸렌글리콜모노부틸에테르와 같은 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르류; 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르, 프로필렌글리콜에틸메틸에테르, 프로필렌글리콜디프로필에테르프로필렌글리콜프로필메틸에테르, 프로필렌글리콜에틸프로필에테르 등의 프로필렌글리콜디알킬에테르류; 프로필렌글리콜메틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜에틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜프로필에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜부틸에테르프로피오네이트 등의 프로필렌글리콜알킬에테르프로피오네이트류; 메톡시부틸알코올, 에톡시부틸알코올, 프로폭시부틸알코올, 부톡시부틸알코올 등의 부틸디올모노알킬에테르류; 메톡시부틸아세테이트, 에톡시부틸아세테이트, 프로폭시부틸아세테이트, 부톡시부틸아세테이트 등의 부탄디올모노알킬에테르아세테이트류; 메톡시부틸프로피오네이트, 에톡시부틸프로피오네이트, 프로폭시부틸프로피오네이트, 부톡시부틸프로피오네이트 등의 부탄디올모노알킬에테르프로피오네이트류; 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에틸에테르 등의 디프로필렌글리콜디알킬에테르류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 2-히드록시프로피온산에틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산메틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산에틸, 히드록시아세트산메틸, 히드록시아세트산에틸, 히드록시아세트산부틸, 락트산메틸, 락트산에틸, 락트산프로필, 락트산부틸, 3-히드록시프로피온산메틸, 3-히드록시프로피온산에틸, 3-히드록시프로피온산프로필, 3-히드록시프로피온산부틸, 2-히드록시-3-메틸부탄산메틸, 메톡시아세트산메틸, 메톡시아세트산에틸, 메톡시아세트산프로필, 메톡시아세트산부틸, 에톡시아세트산메틸, 에톡시아세트산에틸, 에톡시아세트산프로필, 에톡시아세트산부틸, 프로폭시아세트산메틸, 프로폭시아세트산에틸, 프로폭시아세트산프로필, 프로폭시아세트산부틸, 부톡시아세트산메틸, 부톡시아세트산에틸, 부톡시아세트산프로필, 부톡시아세트산부틸, 2-메톡시프로피온산메틸, 2-메톡시프로피온산에틸, 2-메톡시프로피온산프로필, 2-메톡시프로피온산부틸, 2-에톡시프로피온산메틸, 2-에톡시프로피온산에틸, 2-에톡시프로피온산프로필, 2-에톡시프로피온산부틸, 2-부톡시프로피온산메틸, 2-부톡시프로피온산에틸, 2-부톡시프로피온산프로필, 2-부톡시프로피온산부틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산프로필, 3-메톡시프로피온산부틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산프로필, 3-에톡시프로피온산부틸, 3-프로폭시프로피온산메틸, 3-프로폭시프로피온산에틸, 3-프로폭시프로피온산프로필, 3-프로폭시프로피온산부틸, 3-부톡시프로피온산메틸, 3-부톡시프로피온산에틸, 3-부톡시프로피온산프로필, 3-부톡시프로피온산부틸 등의 에스테르류; 테트라히드로푸란, 피란 등의 고리형 에테르류; γ-부티로락톤 등의 고리형 에스테르류 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 배향막 형성용 조성물은 필요에 따라 충진제, 경화제, 레벨링제, 밀착촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제, 연쇄 이동제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이 외에도 일본공개특허 제2013-238717호, 국제공개특허 제2012-014915호에 기재된 배향막 형성용 조성물을 원용할 수 있다.
상기 광배향성 분리막(10) 상에 액정 구동 전극(20)이 배치된다.
액정 구동 전극(20)은 본 발명의 액정 패널 상판 일체형 터치 센서를 액정 표시 장치에 적용했을 때 하부에 배치될 액정을 구동시키는 전극이다.
액정 구동 전극(20)으로는 전도성 물질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 갈륨징크옥사이드(GZO), 플로린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO) 및 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO)로 이루어진 군에서 선택된 금속산화물류가 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 액정 구동 전극(20) 상에 투명 전극 적층체(30)가 배치된다.
투명 전극 적층체(30)는 터치 감지를 위한 감지 전극을 포함하는 것으로서, 구체적으로 감지 전극 및 감지 전극 상에 배치된 보호막을 포함할 수 있다.
감지 전극으로는 전도성 물질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 갈륨징크옥사이드(GZO), 플로린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO) 및 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO)로 이루어진 군에서 선택된 금속산화물류; 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo) 및 APC로 이루어진 군에서 선택된 금속류; 금, 은, 구리 및 납으로 이루어진 군에서 선택된 금속의 나노와이어; 탄소나노튜브(CNT) 및 그래핀 (graphene)으로 이루어진 군에서 선택된 탄소계 물질류; 및 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 및 폴리아닐린(PANI)으로 이루어진 군에서 선택된 전도성 고분자 물질류에서 선택된 재료로 형성될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
필요에 따라, 감지 전극은 2개의 층으로 형성되고, 그 사이에 제2 절연막을 포함할 수 있다.
제2 절연막은 복수층의 감지 전극을 서로 전기적으로 절연시키는 역할을 하는 것으로서, 당 분야에 공지된 유기 또는 무기 절연막 소재가 제한 없이 사용될 수 있다.
보호막은 감지 전극을 보호하는 역할을 하는 것으로서, 보호막은 예를 들면 유, 무기 절연막 소재로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 액정 패널 상판 일체형 터치 센서는 상기 액정 구동 전극(20)과 투명 전극 적층체(30) 사이에 배치된 제1 절연막(40)을 더 포함할 수 있다.
제1 절연막(40)은 액정 구동 전극(20)과 투명 전극 적층체(30)를 전기적으로 분리시키며, 액정 구동 전극(20) 및 감지 전극을 보호하는 역할을 한다.
제1 절연막(40)은 전술한 제2 절연막과 동일한 소재로 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 액정 패널 상판 일체형 터치 센서는 상기 투명 전극 적층체(30) 상에 배치된 편광판(50)을 더 포함할 수 있다.
편광판(50)은 편광자와 그 적어도 일면에 부착된 보호필름을 포함하는 것일 수 있다.
편광자는 편광자 형성용 필름을 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세, 건조하는 등의 단계를 포함하는 공정에 따라 제조된 당 분야에서 통상적으로 사용되는 편광자일 수 있다.
편광자 형성용 필름은 이색성 물질, 즉 요오드에 의해 염색 가능한 필름이라면 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리비닐알코올 필름, 탈수 처리된 폴리비닐알코올 필름, 탈염산 처리된 폴리비닐알코올 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름, 이들의 부분적으로 검화된 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서 면내에서 편광도의 균일성을 강화하는 효과가 우수할 뿐만 아니라 요오드에 대한 염색 친화성이 우수하다는 점에서 폴리비닐알코올계 필름이 바람직하다.
보호필름으로는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 필름이라면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트계 필름; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 필름; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 필름; 시클로올레핀, 시클로올레핀 공중합체, 폴리노르보르넨, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 염화비닐계 필름; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 필름; 이미드계 필름; 술폰계 필름; 폴리에테르케톤계 필름; 황화 폴리페닐렌계 필름; 비닐알코올계 필름; 염화비닐리덴계 필름; 비닐부티랄계 필름; 알릴레이트계 필름; 폴리옥시메틸렌계 필름; 우레탄계 필름; 에폭시계 필름; 실리콘계 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 알칼리 등에 의해 비누화(검화)된 표면을 가진 셀룰로오스계 필름이 편광특성 또는 내구성을 고려하면 바람직하다. 또한, 보호필름은 위상차 기능과 같은 광학 보상 기능을 겸비한 것일 수도 있다.
보호필름은 접착제를 통해 편광자에 부착될 수 있다. 접착제로는 당 분야에 공지된 수계 또는 UV 접착제가 제한없이 사용될 수 있다.
상기 구성을 포함하는 본 발명의 액정 패널 상판 일체형 터치 센서는 현저히 감소된 두께를 가질 수 있어, 플렉서블 액정 표시 장치 등 박막의 액정 표시 장치에 바람직하게 적용될 수 있다.
<액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법>
또한, 본 발명은 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법을 제공한다.
도 5 및 6 은 본 발명의 일 구현예에 따른 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법의 개략적인 공정도로서, 이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저, 도 5 (a)와 같이 캐리어 기판(60) 상에 광배향성 분리막(10)을 형성한다.
캐리어 기판(60)으로는 공정 중에 쉽게 휘거나 뒤틀리지 않고 고정될 수 있도록 적정 강도를 제공하며 열이나 화학 처리에 영향이 거의 없는 재료라면 특별한 제한이 없이 사용될 수 있다. 예를 들면 글라스, 석영, 실리콘 웨이퍼, 서스 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 글라스가 사용될 수 있다.
광배향성 분리막(10)은 전술한 광배향성 분리막 형성용 조성물을 캐리어 기판(60) 상에 도포하고 광경화에 의해 배향시켜 형성할 수 있다.
도포 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 슬릿 코팅법, 나이프 코팅법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 코팅법, 디스펜서 인쇄법, 노즐 코팅법, 모세관 코팅법 등의 당 분야에 공지된 방법에 의할 수 있다.
광배향성 분리막 형성용 조성물이 배향제로 신나메이트기를 포함하는 고분자를 포함하는 경우에는, 본 발명의 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법의 전체 공정 온도가 240℃ 이하인 것이 바람직하다. 공정 온도가 240℃를 초과하면 광배향성 분리막(10)과 캐리어 기판(60)과의 화학 반응에 의해, 광배향성 분리막(10)이 캐리어 기판(60)으로부터 쉽게 박리되지 않을 수 있다.
광배향성 분리막 형성용 조성물이 배향제로 폴리이미드계 고분자를 포함하는 경우에는 캐리어 기판(60) 상에 실란커플링제를 먼저 도포하여 캐리어 기판(60) 표면의 친수성 관능기를 제거한 후에 광배향성 분리막 형성용 조성물을 도포하는 것이 배향막의 부착력 증진, 평탄화 및 표면 장력 조절의 측면에서 바람직하다. 실란커플링제는 알코올계 용매로 희석시켜 도포할 수 있다.
또한, 광배향성 분리막 형성용 조성물이 배향제로 폴리이미드계 고분자를 포함하는 경우에도, 본 발명의 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법의 전체 공정 온도가 240℃ 이하인 것이 바람직하다. 공정 온도가 240℃를 초과하면 광배향성 분리막(10)의 황변 문제가 발생할 수 있다.
광경화에 의해 광배향이 일어날 수 있는데, 이러한 단계에서는 파장 범위가 약 150 내지 450 ㎚ 영역의 편광된 자외선을 조사하여 배향 처리를 할 수 있다. 이때, 노광의 세기는 약 50 mJ/㎠ 내지 10 J/㎠ 의 에너지, 바람직하게는 약 500 mJ/㎠ 내지 5 J/㎠ 의 에너지로 될 수 있다.
자외선으로는, ①석영유리, 소다라임 유리, 소다라임프리 유리 등의 투명 기판 표면에 유전이방성의 물질이 코팅된 기판을 이용한 편광 장치, ②미세하게 알루미늄 또는 금속 와이어가 증착된 편광판, 또는 ③석영유리의 반사에 의한 브루스터 편광 장치 등을 통과 또는 반사시키는 방법으로 편광 처리된 자외선 중에서 선택된 편광 자외선을 적용할 수 있다.
이후, 도 5 b와 같이 상기 광배향성 분리막(10) 상에 액정 구동 전극(20)을 형성한다.
액정 구동 전극(20)은 전술한 금속 산화물 소재로 형성될 수 있다.
액정 구동 전극(20)의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으며, 물리적 증착법, 화학적 증착법, 플라즈마 증착법, 플라즈마 중합법, 열 증착법, 열 산화법, 양극 산화법, 클러스터 이온빔 증착법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 코팅법, 디스펜서 인쇄법 등의 당 분야에 공지된 방법에 의할 수 있다.
다음으로, 상기 액정 구동 전극(20) 상에 투명 전극 적층체(30)를 형성한다.
투명 전극 적층체(30)는 터치 감지를 위한 감지 전극을 포함하는 것으로서, 구체적으로 감지 전극 및 감지 전극 상에 배치된 보호막을 포함할 수 있다.
감지 전극은 전술한 금속산화물류, 금속류, 금속 나노와이어, 탄소계 물질류, 전도성 고분자 물질류 등의 소재로 형성될 수 있다.
감지 전극의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 전술한 액정 구동 전극(20)과 동일한 방법으로 형성할 수 있다.
보호막은 감지 전극을 보호하는 역할을 하는 것으로서, 보호막은 예를 들면 유, 무기 절연막 소재로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
보호막의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 슬릿 코팅법, 나이프 코팅법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 코팅법, 디스펜서 인쇄법, 노즐 코팅법, 모세관 코팅법 등의 당 분야에 공지된 방법에 의할 수 있다.
필요에 따라, 감지 전극은 2개의 층으로 형성되고, 그 사이에 제2 절연막을 포함할 수 있다.
제2 절연막으로는 당 분야에 공지된 유기 또는 무기 절연막 소재가 제한없이 사용될 수 있다.
제2 절연막의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 전술한 보호막과 동일한 방법으로 형성될 수 있다.
본 발명의 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법은 상기 투명 전극 적층체(30) 형성 전에 액정 구동 전극(20) 상에 제1 절연막(40)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 5 및 6은 투명 전극 적층체(30) 형성 전에 제1 절연막(40)을 형성하는 경우를 도시한 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 절연막(40)은 전술한 제2 절연막과 동일한 소재로 형성될 수 있으며, 그 형성 방법도 특별히 한정되지 않고 전술한 제2 절연막과 동일한 방법으로 형성할 수 있다.
이후에, 상기 캐리어 기판(60)으로부터 광배향성 분리막(10)을 분리한다.
광배향성 분리막(10)을 캐리어 기판(60)으로부터 분리함으로써, 광배향성 분리막(10); 상기 광배향성 분리막(10) 상에 배치된 액정 구동 전극(20); 및 상기 액정 구동 전극(20) 상에 배치된 투명 전극 적층체(30);를 포함하는 터치 센서를 얻을 수 있다.
광배향성 분리막(10)은 캐리어 기판(60)에 대한 박리력이 1N/25mm 이하인 것이 박리시에 터치 센서가 찢어지거나 크랙이 발생하는 것을 억제한다는 측면에서 바람직하다.
본 발명의 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법은 필요에 따라, 상기 투명 전극 적층체(30) 상에 편광판(50)을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
편광판(50)의 부착은 상기 광배향성 분리막(10)을 분리하는 단계 이후에 수행될 수도 있고, 분리하는 단계 이전에 수행될 수도 있다.
도 6은 광배향성 분리막(10)을 캐리어 기판(60)으로부터 분리하기 전에 편광판(50)을 부착하는 경우를 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
편광판(50)은 편광자 및 그 적어도 일면에 부착된 보호필름을 포함하는 것으로서, 편광자와 보호필름으로는 전술한 소재가 사용될 수 있다.
편광판(50)은 점착제 또는 접착제를 통해 투명 전극 적층체(30) 상에 부착될 수 있다. 점착제, 접착제로는 당 분야에 공지된 수계 또는 UV 점착제, 접착제가 제한없이 사용될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하였으나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
100: 배향막 200: 액정 구동 전극
300: 상판 400: 점착제
500: 분리막 600: 투명 전극 적층체
10: 광배향성 분리막 20: 액정 구동 전극
30: 투명 전극 적층체 40: 제1 절연막
50: 편광판 60: 캐리어 기판

Claims (11)

  1. 광배향성 분리막;
    상기 광배향성 분리막 상에 배치된 액정 구동 전극; 및
    상기 액정 구동 전극 상에 배치된 투명 전극 적층체;를 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 광배향성 분리막은 폴리이미드계 고분자 또는 신나메이트기를 포함하는 고분자를 포함하는 것인, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 액정 구동 전극과 투명 전극 적층체 사이에 배치된 제1 절연막을 더 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 투명 전극 적층체는 감지 전극 및 상기 감지 전극 상에 배치된 보호막을 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 투명 전극 적층체 상에 배치된 편광판을 더 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서.
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항의 액정 패널 상판 일체형 터치 센서를 포함하는, 액정 표시 장치.
  7. 캐리어 기판 상에 광배향성 분리막을 형성하는 단계;
    상기 광배향성 분리막 상에 액정 구동 전극을 형성하는 단계;
    상기 액정 구동 전극 상에 투명 전극 적층체를 형성하는 단계; 및
    상기 캐리어 기판으로부터 광배향성 분리막을 분리하는 단계를 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 광배향성 분리막은 폴리이미드계 고분자 또는 신나메이트기를 포함하는 고분자를 포함하는 광배향성 분리막 형성용 조성물을 캐리어 기판 상에 도포하고 경화시켜 형성되는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법.
  9. 청구항 7에 있어서, 캐리어 기판 상에 실란커플링제를 도포하고, 폴리이미드계 고분자를 포함하는 광배향성 분리막 형성용 조성물을 캐리어 기판 상에 도포하고 경화시켜 광배향성 분리막을 형성하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 투명 전극 적층체 형성 전에 액정 구동 전극 상에 제1 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 투명 전극 적층체 상에 편광판을 부착하는 단계를 더 포함하는, 액정 패널 상판 일체형 터치 센서의 제조 방법.
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