KR20110136181A - 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치와, 그 제조 방법 - Google Patents

터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치와, 그 제조 방법 Download PDF

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KR20110136181A
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김승진
배성환
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Abstract

터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치와, 그 제조 방법이 제공된다. 터치 패널은, 일면에 제1 투명 전극이 형성된 제1 기판; 일면에 상기 제1 투명 전극과 소정 간격을 두고 대향하는 제2 투명 전극이 형성된 제2 기판; 상기 제1 투명 전극 상에 형성되고, 제1 엘라스토머 물질로 이루어지는 복수의 도트 스페이서; 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 개재되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 접착시키고, 상기 제1 엘라스토머 물질과 동일한 열팽창 계수를 갖는 제2 엘라스토머 물질로 이루어지는 접착 부재를 포함한다.

Description

터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치와, 그 제조 방법{TOUCH PANEL AND DISPLAY APPARUTUS INCLUDING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 터치 패널 및 이를 포함하는 표시 장치와, 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 터치 패널이란, 키보드를 사용하지 않고 화상 표시 장치에 의해 화면에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체를 접촉시켜 그 위치를 파악하여 저장된 소프트웨어에 의해 특정 처리를 할 수 있는 장치를 말한다.
터치 패널의 동작 방식에는 정전용량 방식, 저항막 방식, 적외선 감지 방식 등이 있는데, 이 중에서도 얇고 가벼운 저항막 방식의 터치 패널이 널리 이용되고 있다. 이러한 저항막 방식의 터치 패널은 경소 박막형을 요구하는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display)에도 주로 사용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 저항막 방식의 터치 패널을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 터치 패널(100)은 제1 기판(110)과, 제1 기판(110)과 소정 간격 이격되어 배치되는 제2 기판(120)과, 제1 및 제2 기판(110, 120)의 마주보는 각각의 면에 형성된 제1 및 제2 투명 전극(130, 140)을 포함한다.
여기서, 제1 투명 전극(130) 상에는 제1 및 제2 투명 전극(130, 140) 간의 간격 유지를 위한 도트 스페이서(dot spacer)(150)가 복수개 형성된다. 도트 스페이서(150)의 높이는 제1 및 제2 투명 전극(130, 140)간 간격 보다 작은 값을 갖는다.
또한, 제1 및 제2 기판(110, 120)의 상기 마주보는 각각의 면 사이에는 가장자리를 따라 제1 기판(110)과 제2 기판(120)을 접착시키기 위한 접착 부재(160)가 개재된다.
저항막 방식의 터치 패널의 동작 방식을 간략히 설명하면 다음과 같다. 즉, 제1 및 제2 투명 전극(130, 140) 각각에 전류를 흘려주어 전압이 걸리게 한 상태에서 제2 기판(120)의 특정 영역을 손가락이나 펜으로 누르게 되면, 눌려진 위치에서 제1 및 제2 투명 전극(130, 140)이 서로 접촉한다. 제1 및 제2 투명 전극(130, 140)이 접촉한 점에서는 저항 값의 변화가 발생하고 그에 따라 전압 값이 변화하기 때문에, 이러한 전압 값의 변화를 읽어들임으로써 결과적으로 접촉 위치를 검출할 수 있다.
전술한 종래의 터치 패널에서는, 접착 부재(160)로 양면 테이프를 이용하고 도트 스페이서(150)로 에폭시나 실리콘 등의 절연 재료를 이용하는 것이 일반적이다.
그러나, 이러한 경우, 제2 기판(120)에 대한 누름 동작시 눌려지는 위치가 접착 부재(160) 근방에 가까울수록 제2 기판(120) 및 제2 투명 기판(140)에 강한 응력이 가해지기 때문에 그 부분의 제2 투명 전극(140)이 열화되는 문제가 있다.
또한, 접착 부재(160)로서 양면 테이프를 부착하는 공정에서 가해지는 응력, 도트 스페이서(150)의 산포, 양면 테이프의 두께, 기판(110, 120)의 강도 등 여러가지 요인에 의하여서 접촉 감도의 산포 및 중심치가 변화하기 때문에, 결국 접촉 감도의 저하를 초래하는 문제가 있다.
나아가, 이러한 터치 패널에 대하여 신뢰성 테스트 진행시, 제1 및 제2 투명 전극(130, 140) 사이에 습기가 침투하여 전극간 마이그레이션(migration) 불량이 발생할 수도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 투명 전극의 열화가 방지되고 접촉 감도가 향상되는 터치 패널을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 투명 전극의 투명 전극의 열화가 방지되고 접촉 감도가 향상되며, 나아가 공정 단순화가 가능한 터치 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또다른 기술적 과제는 상기 터치 패널을 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또다른 기술적 과제는 상기 터치 패널을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널은, 면에 제1 투명 전극이 형성된 제1 기판; 일면에 상기 제1 투명 전극과 소정 간격을 두고 대향하는 제2 투명 전극이 형성된 제2 기판; 상기 제1 투명 전극 상에 형성되고, 제1 엘라스토머 물질로 이루어지는 복수의 도트 스페이서; 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 개재되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 접착시키고, 상기 제1 엘라스토머 물질과 동일한 열팽창 계수를 갖는 제2 엘라스토머 물질로 이루어지는 접착 부재를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 제조 방법은, 제1 기판 상에 제1 투명 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 투명 전극 상에 제1 엘라스토머 물질로 이루어지는 복수의 도트 스페이서를 형성하는 단계; 제2 기판 상에 제2 투명 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극 중 하나의 상부에 상기 제1 엘라스토머 물질과 동일한 열팽창 계수를 갖는 제2 엘라스토머 물질로 이루어지는 접착 부재를 형성하는 단계; 및 상기 도트 스페이서 형성 단계 및 상기 접착 부재 형성 단계 후에, 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극이 대향하도록 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합시키는 단계를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 일면에 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 형성된 제1 기판과, 상기 제1 기판과 소정 간격 이격되고 상기 제1 기판의 일면과 대향하는 일면에 컬러 필터 및 공통 전극이 형성된 제2 기판과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하여, 영상을 표시하는 표시 패널; 상기 제2 기판의 일면의 반대편 면 상에 형성된 제1 투명 전극; 일면에 상기 제1 투명 전극과 소정 간격을 두고 대향하는 제2 투명 전극이 형성된 제3 기판; 상기 제1 투명 전극 상에 형성되고, 제1 엘라스토머 물질로 이루어지는 복수의 도트 스페이서; 및 상기 제2 기판과 상기 제3 기판의 사이에 개재되어 상기 제2 기판과 상기 제3 기판을 접착시키고, 상기 제1 엘라스토머 물질과 동일한 열팽창 계수를 갖는 제2 엘라스토머 물질로 이루어지는 접착 부재를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법은, 일면에 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 형성된 제1 기판과, 상기 제1 기판과 소정 간격 이격되고 상기 제1 기판의 일면과 대향하는 일면에 컬러 필터 및 공통 전극이 형성된 제2 기판과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하여, 영상을 표시하는 표시 패널을 제공하는 단계; 상기 제2 기판의 일면의 반대편 면 상에 제1 투명 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 투명 전극 상에 제1 엘라스토머 물질로 이루어지는 복수의 도트 스페이서를 형성하는 단계; 제3 기판 상에 제2 투명 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극 중 하나의 상부에 상기 제1 엘라스토머 물질과 동일한 열팽창 계수를 갖는 제2 엘라스토머 물질로 이루어지는 접착 부재를 형성하는 단계; 및 상기 도트 스페이서 형성 단계 및 상기 접착 부재 형성 단계 후에, 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극이 대향하도록 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합시키는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 저항막 방식의 터치 패널을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세히 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저항막 방식의 터치 패널을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 터치 패널(200)은 일면에 제1 투명 전극(230)이 형성된 제1 기판(210)과, 제1 기판(210)과 소정 간격 이격되고 제1 기판(210)의 상기 일면과 대향하는 일면에 제2 투명 전극(240)이 형성된 제2 기판(220)과, 제1 투명 전극(230) 상에 형성된 복수개의 도트 스페이서(250)와, 제1 기판(210)과 제2 기판(220) 사이에 개재되어 제1 기판(210)과 제2 기판(220)을 서로 접착시키는 접착 부재(260)를 포함한다.
여기서, 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)은 누름 동작에 의하여 위치가 검출되는 영역인 활성 영역과, 활성 영역의 가장자리에 배치되는 비활성 영역을 포함한다. 또한, 제1 기판(210) 또는 제2 기판(220)은 유리 기판이거나 또는 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 카보네이트(poly carbonate) 등의 광학 필름일 수 있다.
제1 투명 전극(230) 또는 제2 투명 전극(240)은 투명한 도전성 물질, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 형성될 수 있다. 본 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 투명 전극(230)의 양측에는 제1 투명 전극(230)에 일 방향 예컨대, X축 방향으로 전압을 인가하기 위한 한 쌍의 전극바가 배치되고, 제2 투명 전극(240)의 양측에는 제2 투명 전극(240)에 상기 일 방향과 교차하는 방향 예컨대, Y축 방향으로 전압을 인가하기 위한 다른 한 쌍의 전극바가 배치될 수 있다.
도트 스페이서(250)는 상기 활성 영역에서 제1 기판(210)에 형성된 제1 투명 전극(230) 상에 복수개가 형성되어 있다. 도트 스페이서(250)는 제1 투명 전극(230)과 제2 투명 전극(240) 사이의 간격을 유지하기 위하여 형성되며, 그 높이는 제1 투명 전극(230)과 제2 투명 전극(240) 사이의 간격보다 작은 값을 갖도록 형성된다. 본 도면에서, 도트 스페이서(250)는 반구 형상으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 원 기둥 등의 다른 형상을 가질 수도 있다.
접착 부재(260)는 상기 비활성 영역에서 제1 기판(210)의 상기 일면과 제2 기판(220)의 상기 일면 사이에 개재된다. 전술한 바와 같이, 비활성 영역은 상기 활성 영역의 가장자리에 배치된다. 따라서, 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)이 동일한 사각의 판 형상을 갖는 경우, 접착 부재(260)는 사각의 판 가장자리를 따라 형성되어 액자 형상을 갖게 된다.
본 실시예에서, 도트 스페이서(250)와 접착 부재(260)는 각각 제1 엘라스토머 물질 및 제2 엘라스토머 물질로 형성되되, 특히 동일한 열팽창 계수를 갖는 제1 엘라스토머 물질 및 제2 엘라스토머 물질로 형성된다. 여기서, 엘라스토머란, 외력에 의해 형태가 변화할 때 자신의 초기 디멘젼(dimension)으로 복귀할 수 있는 고분자 화합물을 의미한다. 제1 엘라스토머 물질 및 제2 엘라스토머 물질이 동일한 열팽창 계수를 갖기 위해서 양자는 동일한 물질일 수도 있다. 이러한 경우의 이점을 설명하면 다음과 같다.
우선, 엘라스토머 물질은 탄성을 갖기 때문에, 접착 부재(260)를 상기 제1 엘라스토머 물질로 형성하는 경우, 접착 부재(260) 근방의 제2 기판(220)이 눌려지더라도 접착 부재(260)가 함께 위축되어 제2 기판(220) 및 제2 투명 전극(240)에 가해지는 응력이 감소하고 그에 따라 제2 투명 전극(240)의 열화가 방지된다.
또한, 도트 스페이서(250)를 형성하는 제1 엘라스토머 물질 및 접착 부재(260)를 형성하는 제2 엘라스토머 물질이 모두 탄성을 가지면서 동일한 열팽창 계수를 갖기 때문에, 종래의 기술 즉, 활성영역 가장자리에 양면 테이프를 부착하는 공정에 비하여 가장자리에 집중되던 응력이 감소하고, 활성 영역과 비활성 영역에서 제2 기판(200)의 동작 범위가 유사하여진다. 이는 결과적으로 접촉 감도의 향상을 가져온다.
나아가, 위에서 설명한 제1 엘라스토머 물질 및 제2 엘라스토머 물질이 서로 동일한 경우 즉, 도트 스페이서(250) 및 접착 부재(260)가 동일한 엘라스토머 물질로 이루지는 경우, 전술한 이점들에 더하여 후술하는 터치 패널 제조 과정에서 공정 단순화를 이룰 수 있다.
제1 엘라스토머 물질 및 제2 엘라스토머 물질은 각각 탄성 계수가 5~15gf/㎛의 값을 갖는 물질로 형성된다. 탄성 계수가 5gf/㎛ 미만인 경우 도트 스페이서(250) 및 접착 부재(260)가 너무 부드러워 제2 기판(240)이 눌려진 후 복원되기 어려우며, 탄성 계수가 15gf/㎛를 초과하는 경우 접착 부재(260)가 너무 단단하여 종래와 유사한 문제를 초래한다.
또한, 제1 엘라스토머 물질 및 제2 엘라스토머 물질은 각각 고무-수지(rubber-resin) 조성물로 형성된다. 상기 고무-수지 조성물은 폴레우레탄(polyurethane), 폴리에스터(polyester), 니트릴부타디엔 고무(nitrile butadiene rubber) 등의 물질을 포함하여 형성될 수 있다.
여기서, 특히 제2 엘라스토머 물질을 형성하는 고무-수지 조성물에 상기 폴리에스터와 같은 내 흡습성 수지가 포함되는 경우, 전술한 이점들에 더하여 다음과 같은 이점이 있다.
즉, 고온 고습의 조건에서 수행되는 신뢰성 테스트가 진행되더라도 습기가 제2 엘라스토머 물질로 형성되는 접착 부재(260)를 통과하여 터치 패널(200) 내부로 침투하는 것이 어려워 습기 침투로 인한 불량 예컨대, 전극간 마이그레이션 불량 등이 방지된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 여기서, 본 실시예의 액정 표시 장치는 도 2에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 구조의 터치 패널을 포함한다.
도 3을 참조하면, 액정 표시 장치(300)는 소정의 영상을 나타내는 표시 패널(310)과, 표시 패널(310)의 하부에 배치되어 표시 패널(310)에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(미도시됨)와, 표시 패널(310)의 상면에 배치되면서 표시 패널(310)과 일체로 형성되는 터치 패널(320)을 포함한다.
구체적으로는, 표시 패널(310)은 일면에 박막 트랜지스터(미도시됨)가 형성된 하부 기판(311)과, 하부 기판(311)과 소정 간격 이격되고 하부 기판(311)과 대향하는 일면에 복수의 컬러 필터(미도시됨)가 형성된 상부 기판(312)과, 하부 기판(311) 및 상부 기판(312) 사이에 봉입된 액정(313)과, 하부 기판(311)의 하면에 배치되는 제1 편광판(314)을 포함한다.
하부 기판(311)에 형성된 박막 트랜지스터 상부에는 화소 전극(미도시됨)이 형성되어 박막 트랜지스터를 통하여 인가되는 전압에 따라 액정(313)을 구동시킨다. 상부 기판(312)에 형성된 컬러 필터 상부에는 상기 화소 전극과 대응하여 액정(313)을 구동시키는 공통 전극(미도시됨)이 형성된다. 이러한 화소 전극 및 공통 전극은 투명한 도전성 물질, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)로 형성될 수 있다.
제1 편광판(314)은 표시 패널(310)의 하부에 배치된 상기 백라이트 어셈블리로부터 입사되는 광을 선편광으로 변경시키는 역할을 한다.
터치 패널(320)은 표시 패널(310)의 상부 기판(312) 상면에 형성된 제1 투명 전극(323)과, 상부 기판(312)과 소정 간격 이격되고 상부 기판(312)의 상면과 대향하는 일면에 제2 투명 전극(324)이 형성된 터치 패널용 상부 기판(322)과, 제1 투명 전극(323) 상에 형성된 복수개의 도트 스페이서(325)와, 표시 패널(310)의 상부 기판(312)과 터치 패널용 상부 기판(322) 사이에 개재되어 이들을 서로 접착시키는 접착 부재(326)와, 터치 패널용 상부 기판(322)의 상면에 배치되는 제2 편광판(327)을 포함한다.
본 실시예의 터치 패널(320)은, 도 2에 도시된 터치 패널(200)에서 하부에 배치되는 제1 기판(210)이 표시 패널(310)에 포함되는 상부 기판(312)으로 대체되고, 터치 패널용 상부 기판(322)의 상면에 제2 편광판(327)이 더 구비되는 것을 제외하고는, 도 2에 도시된 터치 패널(200)과 실질적으로 동일한 구조를 갖는다. 즉, 도 2에 도시된 제2 기판(220), 제1 투명 전극(230), 제2 투명 전극(240), 도트 스페이서(250), 및 접착 부재(260)는 각각 도 3에 도시된 터치 패널용 상부 기판(322), 제1 투명 전극(323), 제2 투명 전극(324), 도트 스페이서(325), 및 접착 부재(326)와 동일하다.
따라서, 도트 스페이서(325) 및 접착 부재(326)가 각각 제1 엘라스토머(elastomer) 물질 및 제2 엘라스토머 물질로 형성되고, 특히 제1 엘라스토머 물질 및 제2 엘라스토머 물질은 실질적으로 동일한 열팽창 계수를 갖는 것은 전술한 바와 동일하며, 이에 대한 상세한 설명은 도 2를 참조하기로 한다.
이러한 본 실시예의 액정 표시 장치(300)에서는 표시 패널(310)에 포함되는 상부 기판(312)이 터치 패널(320)의 하부 기판으로서의 역할도 수행하기 때문에 터치 패널(310)에 별도의 하부 기판이 구비될 필요가 없고, 그에 따라 액정 표시 장치(300)의 두께가 감소하는 효과가 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
우선, 도 4a를 참조하면, 제1 기판(210) 상에 제1 투명 전극(230)을 형성한다. 제1 투명 전극(230)은, 예를 들어, 제1 기판(210) 상에 ITO 또는 IZO를 스퍼터링(sputtering)함으로써 형성될 수 있다.
이어서, 제1 투명 전극(230) 상에 제1 엘라스토머 물질로 이루어지는 복수개의 도트 스페이서(250)를 형성한다. 여기서, 복수개의 도트 스페이서(250)는 전술한 활성 영역에 형성되며 제1 투명 전극(230) 상에 랜덤(random)하게 형성될 수 있다. 도트 스페이서(250)는, 예를 들어, 제1 투명 전극(230) 상의 도트 스페이서가 형성될 영역에 제1 엘라스토머 물질을 도포 또는 인쇄하고 열 경화를 수행하는 방식에 의하여 형성될 수 있다. 이때, 열 경화 공정에서의 가열 온도, 시간을 적절히 조절함으로써 도트 스페이서(250)의 프로파일을 조절할 수 있다.
이어서, 도 4b를 참조하면, 제2 기판(220) 상에 제2 투명 전극(240)을 형성한다. 제2 투명 전극(240)은, 예를 들어, 제2 기판(220) 상에 ITO 또는 IZO를 스퍼터링함으로써 형성될 수 있다.
이어서, 제2 투명 전극(240) 상에 상기 제1 엘라스토머 물질과 동일한 열 팽창 계수를 갖는 제2 엘라스토머 물질로 이루어지는 접착 부재(260)를 형성한다. 여기서, 접착 부재(260)는 전술한 비활성 영역 즉, 제2 투명 전극(240)의 가장자리를 따라 형성된다. 접착 부재(260)는, 예를 들어, 제2 투명 전극(240)의 가장자리에 제2 엘라스토머 물질을 도포 또는 인쇄하고 열 경화를 수행하는 방식에 의하여 형성될 수 있다.
이어서, 도 4c를 참조하면, 상기 도 4a의 제조 공정에 의하여 형성된 결과물 즉, 제1 투명 전극(230)과 도트 스페이서(250)가 형성된 제1 기판(210)과 상기 도 4b의 제조 공정에 의하여 형성된 결과물 즉, 제2 투명 전극(240)과 접착 부재(260)가 형성된 제2 기판(220)을 서로 결합시킨다. 제2 투명 전극(240) 상에 형성된 접착 부재(260)는 제1 투명 전극(230)과 제2 투명 전극(240)을 서로 결합시키는 역할을 할 뿐만 아니라 제1 투명 전극(230)과 제2 투명 전극(240) 사이를 일정 간격 유지하는 역할을 수행한다.
전술한 실시예에서는 접착 부재(260)를 제2 투명 전극(240) 상에 형성한 경우를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 접착 부재(260)는 제1 투명 전극(230) 상에 형성될 수도 있다.
나아가, 도트 스페이서(250)를 형성하는 제1 엘라스토머 물질 및 접착 부재(260)를 형성하는 제2 엘라스토머 물질이 동일한 물질인 경우, 도트 스페이서(250) 및 접착 부재(260)는 제1 투명 전극(230) 상에 동시에 형성될 수도 있으며, 이에 대하여는 이하의 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 좀더 상세히 설명하기로 한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
우선, 도 5a를 참조하면, 제1 기판(210) 상에 제1 투명 전극(230)을 형성한다. 제1 투명 전극(230)은, 예를 들어, 제1 기판(210) 상에 ITO 또는 IZO를 스퍼터링(sputtering)함으로써 형성될 수 있다.
이어서, 제1 투명 전극(230) 상에 동일한 엘라스토머 물질로 이루어지는 복수개의 도트 스페이서(250)와 접착 부재(260)를 형성한다. 좀더 상세하게는, 제1 투명 전극(230) 상의 도트 스페이서가 형성될 영역에 제1 두께로 상기 엘라스토머 물질을 도포 또는 인쇄하고, 제1 투명 전극(230)의 가장자리에 제1 두께보다 큰 제2 두께로 엘라스토머 물질을 도포 또는 인쇄하고 열 경화를 수행함으로써, 도트 스페이서(250) 및 접착 부재(260)를 형성한다.
이어서, 도 5b를 참조하면, 제2 기판(220) 상에 제2 투명 전극(240)을 형성한다. 제2 투명 전극(240)은, 예를 들어, 제2 기판(220) 상에 ITO 또는 IZO를 스퍼터링함으로써 형성될 수 있다.
이어서, 도 5c를 참조하면, 상기 도 5a의 제조 공정에 의하여 형성된 결과물 즉, 제1 투명 전극(230), 도트 스페이서(250), 및 접착 부재(260)가 형성된 제1 기판(210)과 상기 도 5b의 제조 공정에 의하여 형성된 결과물 즉, 제2 투명 전극(240)이 형성된 제2 기판(220)을 서로 결합시킨다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
우선, 도 6a를 참조하면, 영상을 표시하는 표시 패널(310)을 형성한다.
구체적으로는, 하부 기판(311)을 제공한 후, 하부 기판(311)의 일면에 박막 트랜지스터(미도시됨) 및 화소 전극(미도시됨)을 형성한다.
이어서, 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 형성된 면의 반대편 면 즉, 하부 기판(311)의 하면에 입사광을 선편광으로 변경시키는 제1 편광판(314)을 형성한다.
본 실시예에서는, 하부 기판(311)의 일면에 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 형성한 후 반대편 면에 제1 편광판(314)을 형성하였으나, 이 순서는 뒤바뀌어도 무방하다.
이어서, 상부 기판(312)을 제공한 후, 일면에 복수의 컬러 필터(미도시됨) 및 공통 전극(미도시됨)을 형성한다.
이어서, 하부 기판(311)의 상기 일면과 상부 기판(312)의 상기 일면이 대향하도록 하부 기판(3110)과 상부 기판(312)을 서로 결합시키고, 이들 사이에 액정(313)을 봉입함으로써 표시 패널(310)을 형성한다.
이어서, 도 6b를 참조하면, 상부 기판(312)의 컬러 필터 및 공통 전극이 형성된 면의 반대편 면 즉, 상부 기판(312)의 상면에 제1 투명 전극(323)을 형성한다.
이어서, 제1 투명 전극(323) 상에 제1 엘라스토머 물질로 이루어지는 복수개의 도트 스페이서(325)를 형성한다. 도트 스페이서(325)의 형성 방법은 전술한 도 4a에서 설명한 것과 동일하다.
이어서, 도 6c를 참조하면, 터치 패널용 상부 기판(322)의 일면에 제2 편광판(327)을 부착한 후, 편광판(327)이 부착된 면의 반대편 면 상에 제2 투명 전극(324)을 형성한다.
이어서, 제2 투명 전극(324)의 가장자리 상에 상기 제1 엘라스토머 물질과 동일한 열 팽창 계수를 갖는 제2 엘라스토머 물질로 이루어지는 접착 부재(326)를 형성한다. 접착 부재(326)의 형성 방법은, 전술한 도 4b에서 설명한 것과 동일하다.
이어서, 도 6d를 참조하면, 상기 도 6b의 제조 공정에 의하여 형성된 결과물과, 상기 도 6c의 제조 공정에 의하여 형성된 결과물을 서로 결합시킨다.
전술한 실시예에서는 접착 부재(325)를 제2 투명 전극(324) 상에 형성한 경우를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 접착 부재(325)는 제1 투명 전극(323) 상에 형성될 수도 있다.
나아가, 도트 스페이서(325)를 형성하는 제1 엘라스토머 물질 및 접착 부재(326)를 형성하는 제2 엘라스토머 물질이 동일한 물질인 경우, 도트 스페이서(325) 및 접착 부재(326)는 제1 투명 전극(323) 상에 동시에 형성될 수도 있다. 이에 대하여는 도 5a 내지 도 5c에서 설명한 것과 유사하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
210: 제1 기판 220: 제2 기판
230: 제1 투명 전극 240: 제2 투명 전극
250: 도트 스페이서 260: 접착 부재

Claims (14)

  1. 일면에 제1 투명 전극이 형성된 제1 기판;
    일면에 상기 제1 투명 전극과 소정 간격을 두고 대향하는 제2 투명 전극이 형성된 제2 기판;
    상기 제1 투명 전극 상에 형성되고, 제1 엘라스토머 물질로 이루어지는 복수의 도트 스페이서; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 사이에 개재되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 접착시키고, 상기 제1 엘라스토머 물질과 동일한 열팽창 계수를 갖는 제2 엘라스토머 물질로 이루어지는 접착 부재를 포함하는 터치 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 엘라스토머 물질과 상기 제2 엘라스토머 물질은, 동일한 물질인 터치 패널.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 엘라스토머 물질 또는 상기 제2 엘라스토머 물질은 고무-수지 조성물로 이루어지는 터치 패널.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 고무-수지 조성물은 폴리우레탄, 폴리에스터 또는 니트릴부타디엔 고무 중 적어도 하나를 포함하는 터치 패널.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 엘라스토머 물질은 내흡섭성 수지를 포함하는 고무-수지 조성물로 이루어지는 터치 패널.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 엘라스토머 물질 및 상기 제2 엘라스토머 물질은 각각 탄성 계수가 5~15gf/㎛의 범위를 갖는 물질인 터치 패널.
  7. 일면에 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 형성된 제1 기판과, 상기 제1 기판과 소정 간격 이격되고 상기 제1 기판의 일면과 대향하는 일면에 컬러 필터 및 공통 전극이 형성된 제2 기판과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하여, 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 제2 기판의 일면의 반대편 면 상에 형성된 제1 투명 전극;
    일면에 상기 제1 투명 전극과 소정 간격을 두고 대향하는 제2 투명 전극이 형성된 제3 기판;
    상기 제1 투명 전극 상에 형성되고, 제1 엘라스토머 물질로 이루어지는 복수의 도트 스페이서; 및
    상기 제2 기판과 상기 제3 기판의 사이에 개재되어 상기 제2 기판과 상기 제3 기판을 접착시키고, 상기 제1 엘라스토머 물질과 동일한 열팽창 계수를 갖는 제2 엘라스토머 물질로 이루어지는 접착 부재를 포함하는, 터치 패널 일체형 액정 표시 장치.
  8. 제1 기판 상에 제1 투명 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 투명 전극 상에 제1 엘라스토머 물질로 이루어지는 복수의 도트 스페이서를 형성하는 단계;
    제2 기판 상에 제2 투명 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극 중 하나의 상부에 상기 제1 엘라스토머 물질과 동일한 열팽창 계수를 갖는 제2 엘라스토머 물질로 이루어지는 접착 부재를 형성하는 단계; 및
    상기 도트 스페이서 형성 단계 및 상기 접착 부재 형성 단계 후에, 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극이 대향하도록 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합시키는 단계를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 엘라스토머 물질과 상기 제2 엘라스토머 물질은, 동일한 물질이고,
    상기 도트 스페이서 형성 단계 및 상기 접착 부재 형성 단계는 동시에 수행되는 터치 패널의 제조 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 엘라스토머 물질 또는 상기 제2 엘라스토머 물질은 고무-수지 조성물로 이루어지는 터치 패널의 제조 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 고무-수지 조성물은 폴리우레탄, 폴리에스터 또는 니트릴부타디엔 고무 중 적어도 하나를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 엘라스토머 물질은 내흡섭성 수지를 포함하는 고무-수지 조성물로 이루어지는 터치 패널의 제조 방법.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 엘라스토머 물질 및 상기 제2 엘라스토머 물질은 각각 탄성 계수가 5~15gf/㎛의 범위를 갖는 물질인 터치 패널의 제조 방법.
  14. 일면에 박막 트랜지스터 및 화소 전극이 형성된 제1 기판과, 상기 제1 기판과 소정 간격 이격되고 상기 제1 기판의 일면과 대향하는 일면에 컬러 필터 및 공통 전극이 형성된 제2 기판과, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 개재된 액정층을 포함하여, 영상을 표시하는 표시 패널을 제공하는 단계;
    상기 제2 기판의 일면의 반대편 면 상에 제1 투명 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 투명 전극 상에 제1 엘라스토머 물질로 이루어지는 복수의 도트 스페이서를 형성하는 단계;
    제3 기판 상에 제2 투명 전극을 형성하는 단계;
    상기 제1 투명 전극 및 상기 제2 투명 전극 중 하나의 상부에 상기 제1 엘라스토머 물질과 동일한 열팽창 계수를 갖는 제2 엘라스토머 물질로 이루어지는 접착 부재를 형성하는 단계; 및
    상기 도트 스페이서 형성 단계 및 상기 접착 부재 형성 단계 후에, 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극이 대향하도록 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합시키는 단계를 포함하는, 터치 패널 일체형 액정 표시 장치의 제조 방법.
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