KR20040017139A

KR20040017139A - 터치 패널 일체형 화상 표시 장치 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20040017139A
Application number: KR1020020049273A
Authority: KR
Inventors: 조종환; 어기한; 박상우; 박상진; 임재익; 최방실
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2004-02-26

Abstract

터치패널과 화상표시장치가 일체로 형성된 터치패널 일체형 화상표시장치 및 이의 제조 방법을 개시한다. 터치패널 일체형 화상표시장치는 소정의 화상을 제공하는 화상표시장치와, 화상표시장치의 상부에 일체로 형성된 제1 투명 전극과, 제1 투명 전극상에 형성된 도트 스페이서와, 제1 투명 전극과 소정 간격 이격된 광학 필름과, 제1 투명 전극과 대향하도록 광학 필름에 형성된 제2 투명 전극과, 광학 필름의 제2 투명 전극이 형성된 면의 반대편 면에 구비된 편광판으로 이루어진다. 이로써, 터치패널의 제1 투명 전극을 화상표시장치의 상부 기판상에 구비하여 제품의 전체적인 두께를 감소하고 원가를 절감할 수 있다.

Description

터치패널 일체형 화상표시장치 및 이의 제조 방법{IMAGE DISPLAY DEVICE COMBINED TOUCH PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 터치패널 일체형 화상표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제품의 두께를 감소시키고 제조 원가를 낮출 수 있는 터치패널 일체형 화상표시장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 터치패널이란, 키보드를 사용하지 않고 화상표시장치에 의해 화면에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체를 접촉시켜, 그 위치를 파악하여 저장된 소프트웨어에 의해 특정 처리를 할 수 있는 장치를 말한다.

터치패널의 작동 방식에는 크게 접촉식 정전용량 방식과, 압력식 저항막 방식과, 적외선 감지 방식과, 적분식 장력측정 방식과, 표면 초음파 전도 방식 및 피에조 효과 방식이 있는데, 압력식 저항막 방식의 터치패널에 대해 간단하게 살펴본다.

압력식 저항막 방식의 터치패널은, 투명한 2개의 기판상에 저항 성분을 갖는 투명 전극을 일정한 간격 이격되어 마주보도록 각각 형성한다. 투명 전극에 전류를 흘려주면 저항성분에 의해 각각의 투명 전극에 전압이 걸리게 되고, 손으로 접촉하게 되면 두 투명 전극이 접촉하게 된다. 따라서, 두 투명 전극의 저항 성분 때문에 저항의 병렬접속과 같은 형태가 되고, 저항값의 변화가 일어나게 되며, 이때 양 투명 전극에 흐르는 전류에 의하여 전압의 변화가 일어나게 되는 데 이때 이러한 전압의 변화정도로써 접촉된 위치를 알 수 있는 방식이다.

화상표시장치의 하나인 액정표시장치(Liquid Crystal Display)는 박막 트랜지스터 기판인 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계(Electric Field)를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다. 이하에서 화상표시장치의 하나인 액정표시장치를 일 예로 들어 터치패널 화상표시장치를 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 터치패널 액정표시장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 터치패널 액정표시장치(10)는 크게 액정표시장치와, 상기 액정표시장치에 구비되는 액정표시패널(20)상에 조합된 터치패널(30)로 이루어진다.

그러면, 이하에서는 액정표시장치를 액정표시패널로 한정하여 설명하기로 한다.

액정표시패널(20)은 박막 트랜지스터(미도시)가 구비된 하부 기판(21)과, 하부 기판(21)과 대향하며 박막 트랜지스터가 구비된 면과 마주보는 면에 컬러 필터(미도시)가 구비된 상부 기판(23)과, 이들 사이에 봉입된 액정(25)으로 이루어진다.

또한, 액정표시패널(20)에는 백라이트 어셈블리(미도시)로부터 액정표시패널(20)로 입사되는 광을 선편광으로 변환시키는 제1 편광판(26)이 하부 기판(21)의 박막 트랜지스터가 형성된 면의 반대편 면에 구비되고, 이에 대응하는 제2 편광판(27)이 상부 기판(23)의 컬러 필터가 형성된 면의 반대편 면에 구비된다.

터치패널(30)은 액정표시패널(20)의 제2 편광판(27)상에 구비되는 제1 기판(31)과, 제1 기판(31)과 소정의 간격만큼 이격되어 구비되는 제2 기판(34)과, 상기 제1 및 제2 기판(31, 34)의 마주보는 각각의 면에 형성되는 제1 및 제2 투명 전극(32, 35)으로 이루어진다.

제1 투명 전극(32)상에는 제1 및 제2 투명 전극(32, 35)간의 간격보다 작은 높이를 갖는 도트 스페이서(33)가 복수개 형성되어 있다.

터치패널(30)의 제1 기판(31)은 액정표시패널(30)로부터 제공되는 소정의 화상이 투과될 수 있도록 투명한 재질로 이루어지고, 제2 기판(34)은 폴리 카보네이트(poly carbonate) 등의 광학적 등방성의 굴절율을 갖는 물질로 이루어진 특수 광학 필름을 사용한다.

상기에서 설명한 바와 같은 터치패널 액정표시장치(10)는 제2 편광판(27)을 경계로 터치패널(30)의 제1 기판(31)과, 액정표시패널(20)의 상부 기판(23)이 각각 구비되어 있다. 따라서, 액정표시패널(20)의 하측으로부터 제공된 광 또는 외부로부터 입사되는 광이 액정표시패널(20)의 상부 기판(23) 및 터치패널(30)의 제1 기판(31)을 각각 투과하여야 하므로 광의 손실이 야기되고, 액정표시패널(20)과 터치패널(30)에 각각 투명 기판을 사용함으로써 제품의 전체적인 두께를 증가시키고 제조 원가를 상승시킨다는 문제점이 있다.

이에, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 터치패널과 화상표시장치를 일체화시킴으로써 제품의 두께를 감소시키고 제조 원가를 낮출 수 있는 터치패널 일체형 화상표시장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 터치패널 일체형 화상표시장치의 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 터치패널 액정표시장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 동작상태를 나타내는 도면이고, 도 3b는 상기한 도 3a에 도시된 A의 부분 확대도이다.

도 4a는 반사 방지막의 개념도이고, 도 4b는 하드 코팅막과 반사 방지막을 설명하기 위한 도면이다.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 제조공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 6a 내지 도 6c는 상기한 도 5d에 도시된 도트 스페이서의 제조공정을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 터치패널 일체형 액정표시장치210 : 하부 기판

230 : 상부 기판250 : 액정

260 : 제1 편광판320 : 도트 스페이서

340 : 제2 편광판

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 하나의 특징에 따른 터치패널 일체형 화상표시장치는, 소정의 화상을 디스플레이하는 화상표시장치의 상부에 형성된 제1 투명 전극; 상기 제1 투명 전극상에 형성된 복수의 도트 스페이서; 상기 제1 투명 전극과 대향하여 소정 간격 이격된 광학 필름; 상기 제1 투명 전극과 대향하도록 상기 광학 필름 하측에 일체로 형성되고, 상기 제1 투명 전극과 접함으로써 위치 정보를 검출하는 제2 투명 전극; 및 상기 광학 필름의 상기 제2 투명 전극이 형성된 면의 반대편 면에 구비된 편광판을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기한 본 발명의 다른 목적을 수행하기 위한 하나의 특징에 따른 터치패널 일체형 화상표시장치의 제조방법은, (a) 화상표시장치의 상부에 제1 투명 전극을 형성하는 단계; (b) 상기 제1 투명 전극상에 도트 스페이서를 형성하는 단계; (c) 편광판을 구비하는 제1 단계와, 상기 편광판상에 광학 필름을 형성하는 제2 단계와, 상기 편광판의 상기 광학 필름이 형성된 면의 반대면에 제2 투명 전극을 형성하는 제3 단계에 의해 터치패널용 상부 기판을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 단계(b)에 의해 형성된 화상표시장치와, 상기 단계(d)에 의해 형성된 터치패널용상부 기판을 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극이 대향하도록 결합하는 단계를 포함하여 이루어진다.

이러한 터치패널 일체형 화상표시장치 및 이의 제조 방법에 의하면, 터치패널과 화상표시장치를 일체화시키기 위해 터치패널의 제1 투명 전극을 화상표시장치의 상부 기판에 형성시킴으로써, 전체적으로 부품의 수를 줄여 터치패널 일체형 화상표시장치 내부를 투과하는 광의 손실을 줄이고, 제품의 전체적인 두께를 감소시키며, 아울러 제품의 제조 원가를 낮출 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 터치패널 일체형 화상표시장치 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명하기로 한다.

이하에서, 화상표시장치의 하나인 액정표시장치를 일 예로 들어 본 발명인 터치패널 일체형 화상표시장치를 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 설명하기 위한 단면도로서, 특히 액정표시패널과 터치패널이 일체로 형성된 터치패널 일체형 액정표시장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치(100)는 크게 소정의 화상을 제공하는 액정표시패널(200) 및 액정표시패널(200)에 광을 제공하는 백라이트 어셈블리(미도시)를 포함하는 액정표시장치와, 상기의 액정표시장치와 일체로 형성되는 터치패널(300)로 이루어진다.

이하에서 액정표시장치는 터치패널과 일체로 형성되는 액정표시패널에 한정하여 설명하기로 한다.

상세하게는, 액정표시패널(200)은 박막 트랜지스터(미도시)가 형성된 하부 기판(210)과, 하부 기판(210)과 대향하는 일면에 복수의 컬러 필터(미도시)가 구비된 상부 기판(230)과, 하부 기판(210) 및 상부 기판(230) 사이에 봉입된 액정(250) 및 하부 기판(210)의 하측에 구비된 제1 편광판(260)으로 이루어진다.

하부 기판(210)상에는 액정(250)을 구동시켜 소정의 화상을 디스플레이할 수 있도록 전압을 인가하기 위한 화소 전극(220)이 박막 트랜지스터상에 도포되고, 상부 기판(230)상에는 화소 전극(220)과 대응하여 액정(250)을 구동시키는 공통 전극(240)이 R,G,B 컬러 필터상에 도포된다. 화소 전극(220) 및 공통 전극(240)은 일반적으로 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO) 또는 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO)로 이루어진다.

제1 편광판(260)은 액정표시패널(200)의 하측에 구비된 백라이트 어셈블리(미도시)로부터 입사되는 광을 선편광으로 변경시키는 역할을 한다.

터치패널(300)은 액정표시패널(200)의 상부 기판(230)상에 형성된 제1 투명 전극(310)과, 제1 투명 전극(210)상에 형성된 도트 스페이서(320)와, 제1 투명 전극(310)과 소정 간격 이격되어 구비되는 터치패널용 상부 기판(330)으로 이루어진다.

터치패널용 상부 기판(330)은 광학 필름(350)과, 제1 투명 전극(310)과 대향하도록 광학 필름(350)상에 형성된 제2 투명 전극(360) 및 광학 필름(350)의 제2 투명 전극(360)이 형성된 면의 반대편면에 구비된 제2 편광판(340)으로 이루어진다.

광학 필름(350)은 폴리 카보네이트(poly carbonate) 등의 광학적 등방성의 굴절율을 갖는 물질로 이루어진다.

제2 투명 전극(360)을 포함하는 터치패널용 상부 기판(330)은 제2 투명 전극(360)의 가장자리를 따라 구비된 접착제(370)에 의해, 터치 패널 상부 기판(330)은 액정 표시 패널(200)과 결합한다. 이때, 접착제(370)는 액정 표시 패널(200)의 상부 기판(230)상에 형성된 제1 투명 전극(310)과 접착되며 제1 투명 전극(310)과 제2 투명 전극(360)이 소정 간격을 유지시키는 역할을 병행한다.

도 3a와 도 3b를 참조하면, 사용자에 의해 터치패널용 상부 기판(330)이 눌려진 터치패널 일체형 액정표시장치(100)가 도시되어 있다.

터치패널 일체형 액정표시장치(100)는 사용자가 지시하는 위치를 파악하기 위하여 전류가 각각 흐르고 있는 제1 투명 전극(310)과 제2 투명 전극(360)이 서로 접함으로써 전압의 변화가 발생하여야 한다. 즉, 사용자의 터치에 의해 사용자의 손이 접한 부위의 터치패널용 상부 기판(330)이 휘게 되며, 이때 제2 투명 전극(360)과 제1 투명 전극(310)은 접하게 된다. 이로써, 제1 투명 전극(310)과 제2 투명 전극(360) 사이의 전압이 변하게 되어, 상기의 전압 변화에 의하여 사용자가 터치하는 위치를 파악할 수 있다.

따라서, 사용자는 터치패널용 상부 기판(330)을 제2 투명 전극(360)이 제1 투명 전극(310)과 접하도록 눌러주어야 하며, 이때 제1 투명 전극(310)상에 형성된도트 스페이서(320)는 제2 투명 전극(360)이 제1 투명 전극(310)과 접할 때 충격을 완화하고, 아울러 사용자가 손을 떼었을 때 터치패널용 상부 기판(330)이 원위치로 복귀하도록 반발력을 제공하도록 탄력성을 가지며, 액정표시패널(200)을 투과한 광이 도트 스페이서(320)에 의해 차단되지 않도록 투명한 절연성 재질로 형성된다.

이로써, 액정표시패널(200)의 상부 기판(도면번호 미부여)을 투과한 광이 도트 스페이서(320)에 의해 차단되지 않으며, 사용자에 의해 터치된 터치패널용 상부 기판(330)은 도트 스페이서(320)에 의해 반발력을 받아 사용자가 손을 떼었을 때 즉각적으로 원상태로 복귀할 수 있다.

도트 스페이서(320)는 제1 투명 전극(310)상에 형성되어 제2 투명 전극(360)에 접하도록 형성하는 것도 가능하다. 그러나 도트 스페이서(320)의 높이(H)는 제1 투명 전극(310)과 제2 투명 전극(350)간 이격된 간격보다 작은 높이(H)로 돌출 형성되며, 특히 2 내지 10㎛의 높이(H)를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 도트 스페이서(320)는 타원 기둥 형상을 갖는 돌출부로서, 제1 투명 전극(310)과 접하고 있는 도트 스페이서(320)의 하단의 직경은 10 내지 80㎛ 이하의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 타원은 장축과 단축을 가지므로, 상기의 경우 도트 스페이서(320)의 하단의 단축 직경은 10㎛ 이상이고, 장축의 직경은 80㎛ 이하인 것이 바람직하다.

상기한 도 4a를 참조하면, 제1 광(L1)은 반사 방지막(B)에 대해 입사각 θ를가지고 입사된다. 이때 공기층의 굴절률(n_a)은 반사 방지막(B)의 굴절률(n_b)보다 작다. 제1 광(L1)은 일부가 입사각 θ와 동일한 각을 가지고 제 2광(L2)으로 반사되고, 나머지 일부는 일정 각도 굴절된 제3 광(L3)으로 반사 방지막(B)에 입사된다.

반사 방지막(B)에 입사된 제3 광(L3)은 매질 C를 향해 진행하다 일부가 제 4광(L4)으로 반사되고, 나머지 일부는 굴절되어 매질 C에 제5 광(L5)으로 입사된다. 이때, 매질 C의 굴절률(n_c)은 반사 방지막(B)의 굴절률(n_b)보다 작다.

반사 방지막(B)과 매질 C의 경계면에 의해 반사된 제4 광(L4)은 공기층을 향하여 굴절되어 제6 광(L6)으로 출사된다.

상기한 도 4a에서 광이 굴절률이 작은 매질에서 진행하다 굴절률이 큰 매질에 의해 반사될 때 즉, 광이 공기층에서 반사 방지막(B)으로 진행하다 반사될 때에는 그 위상이 불변이다. 반면, 광이 굴절률이 작은 매질에서 진행하다 굴절률이 큰 매질에 의해 반사될 때 즉, 광이 반사 방지막(B)에서 매질 C로 진행하다 반사될 때에는 그 위상이 180도 달라진다. 단, 투과하는 광은 그 위상이 어디서나 불변이다.

따라서, 상기한 도 4a에 도시된 제 2광(L2)은 위상의 변화가 없이 반사되는 반면, 제4 광(L4)은 그 위상이 180도 변하여 제 6광(L6)으로 출사된다.

이와 같이 제1 광(L1)과 다른 방향으로 진행하는 제2 광(L2)과 제6 광(L6)은 서로 간섭에 의하여 그 강도가 극대가 되거나 또는 극소가 된다. 따라서, 광이 간섭에 의하여 극소가 되는 반사 방지막(B)의 두께 d를 결정함으로써 반사 방지 효과를 얻을 수 있다.

광이 간섭에 의하여 그 강도가 극소가 되는 반사 방지막(B)의 두께 d는 하기의 수학식 1에 의해 구할 수 있다.

여기서, 상기 n은 반사 방지막(B)의 굴절률(n_b)을 나타내고, 상기 λ는 공기층을 진행하는 광의 파장을 말한다.

상기의 수학식 1은 반사 방지막(B)의 굴절률이 반사 방지막(B)의 상/하에 접하고 있는 공기층 및 매질 C의 굴절률보다 크거나 또는 작을 때 성립한다.

인간의 눈에 가장 민감하게 느껴지는 550㎚ 광을 대상으로 상기의 d 값을 설정하면, 550㎚ 광 주변의 파장광에 대해서 반사 방지 효과를 얻을 수 있다. 그러나 단층의 반사 방지막으로는 겨우 50㎚ 전후의 범위 파장광에 대하여 반사 방지 효과를 기대할 수밖에 없다. 따라서 반사 방지막을 복수로 적층하여 이를 사용한다.

상기한 도 4b를 참조하면, 상기한 도 2에 도시된 터치패널(300)의 제2 편광판(340)상에 하드 코팅막(380) 및 반사 방지막(390)이 순차적으로 형성되어 있다.

터치패널 일체형 액정표시장치는 일반적으로 상기한 도 3a에 도시된 바와 같이 동일한 부위가 장치의 수명이 다할 때까지 수만번 내지 수십만번 사용자의 푸쉬에 의해 눌려 지게 된다.

따라서, 제2 편광판(340)은 이러한 반복적 동작에 의해 쉽게 파괴될 수 있다. 이를 방지하기 위해 제2 편광판(340)상에 제2 편광판(340)의 경도를 증가시키기 위해 폴리 아크릴 재질로 이루어진 하드 코팅막(380)을 형성한다. 이후, 외부로부터 터치패널 일체형 액정표시장치로 입사되는 광이 반사되는 것을 방지하기 위해 하드 코팅막(380)상에 반사 방지막(390)을 형성한다.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 도 5a를 참조하면, 박막 트랜지스터(미도시)가 매트릭스 형상으로 배열된 하부 기판(210)이 구비된다. 하부 기판(210)의 박막 트랜지스터가 형성된 면에 ITO 또는 IZO를 스퍼터링 방식으로 도포함으로써 화소 전극(220)을 형성한다.

이후, 하부 기판(210)의 화소 전극(220)이 형성된 면의 반대편 면에 입사광을 선편광으로 변경시키는 제1 편광판(260)을 형성한다.

상기한 도 5a에 도시된 기판을 제조하는 공정 순서에 있어서, 화소 전극(220) 먼저 형성하고 이후 제1 편광판(260)을 형성하였으나, 이와 달리 제1 편광판(260)을 하부 기판(210)의 일면에 형성하고, 그 다음에 하부 기판(210)의 제1 편광판(260)이 형성된 면의 반대편 면에 화소 전극(220)을 형성하는 경우에도 본 발명의 목적을 충실히 수행할 수 있음은 자명하다.

상기한 도 5b를 참조하면, 복수의 컬러 필터(미도시)가 일면에 형성된 상부 기판(230)이 구비된다. 복수의 컬러 필터가 구비된 상부 기판(230)의 일면에 공통 전극(240)을 형성한다. 공통 전극(240)은 화소 전극(220)과 마찬가지로 스퍼터링 방식에 의해 ITO 또는 IZO를 도포함으로써 형성한다.

상기한 도 5c를 참조하면, 상기한 도 5a에서 설명한 액정표시패널의 하부 기판(210)과, 상기한 도 5b에서 설명한 액정표시패널의 상부 기판(230)을 결합하고, 이들 사이에 액정(250)을 봉입하여 액정표시패널(200)을 완성한다.

상기한 도 5d를 참조하면, 상기한 도 5c에서 살펴본 바와 같이 액정표시패널(200)을 완성한 후, 액정표시패널(200)의 상부 기판(230)의 공통 전극(240)이 형성된 면의 반대편 면에 스퍼터링 방식으로 ITO 또는 IZO를 도포하여 제1 투명 전극(310)을 형성한다. 이후, 제1 투명 전극(310)상에 도트 스페이서(320)를 형성한다. 이때 도트 스페이서(320)는 투명한 재질로 이루어지기 때문에 특정 위치를 정하여 형성할 필요가 없으며 제1 투명 전극(310)상에 랜덤(random)하게 형성할 수 있다.

상기한 도 5e를 참조하여 터치패널용 상부 기판(330)을 형성하는 제조 공정을 살펴본다.

먼저, 광학 필름(350)을 구비한다. 광학 필름(350)의 일면에 일체로 제2 편광판(340)을 구비한다. 광학 필름(350)은 폴리 카보네이트(poly carbonate) 등의 광학적 등방성의 굴절율을 갖는 물질로 형성된다.

이후, 광학 필름(350)의 제2 편광판(340)이 구비된 면의 반대편 면에 스퍼터링 방식으로 ITO 또는 IZO를 도포하여 제2 투명 전극(360)을 형성한다.

상기의 제조 공정에 의해 형성된 터치패널용 상부 기판(330)을 상기의 도 5d에서 살펴본 액정표시패널(200)과 결합시킨다. 이때, 상기한 도 5e에 도시된 제2 투명 전극(360)의 가장자리에 접착제(미도시)를 구비하여, 상기한 도 5d에 도시된 액정표시패널(200)의 제1 투명 전극(310)과 접착시키며, 접착제는 제1 투명전극(310)과 제2 투명 전극(360)을 접착시키는 역할뿐만 아니라 제1 투명 전극(310)과 제2 투명 전극(360)을 일정 간격 유지하는 역할을 수행한다.

이로써 상기한 도 2에 도시된 터치패널 일체형 액정표시장치(100)를 완성한다.

도 6a 내지 도 6c는 상기한 도 5d에 도시된 도트 스페이서의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.

상기한 도 6a를 참조하면, 복수의 컬러 필터(미도시)가 형성된 면의 반대편 면에 제1 투명 전극(310)이 형성된 액정표시패널의 상부 기판(230)을 구비하고, 제1 투명 전극(310)상에 유기막(400)을 소정의 두께로 코팅한다.

상기한 도 6b를 참조하면, 광이 투과되는 광투과영역(510)과 광이 투과하지 못하는 광차단영역(520)으로 이루어진 마스크(500)를 유기막(400)이 코팅된 하부 기판(230)에 정렬한다. 마스크(500) 정렬 후, 마스크(500)에 UV광을 공급하는 노광 공정을 행한다.

제1 투명 전극(310)상에 코팅된 유기막(400)은 네거티브(negative) 포토레지스트(photoresist)의 일종으로, UV광을 받은 부분이 다중화된다.

상기의 노광 공정 후, UV광을 받지 않은 부위를 제거하기 위해 현상 공정을 수행한다. 상기의 현상 공정에서 현상액에 의해 다중화되지 않은 부분을 제거함으로써 상기한 도 6c에 도시된 도트 스페이서(320)를 형성한다.

현상 공정 후, 도트 스페이서(320)를 경화시키기 위하여 베이킹(baking) 공정을 거친다. 이때 가열온도, 가열 시간 등을 적절히 조절함으로써 바람직한 프로파일을 갖는 도트 스페이서(320)를 형성할 수 있다.

이와 같은 터치패널 일체형 액정표시장치에 의하면, 터치패널의 제1 투명 전극을 액정표시패널의 상부 기판상에 형성함으로써, 불필요한 기판을 제거하여 이를 투과하는 광의 손실을 방지하고, 제품의 전체적인 두께를 줄일 수 있으며, 아울러 제조 원가를 낮출 수 있다.

상기에서는 액정표시장치를 화상표시장치의 일 예로 들어 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 액정표시장치뿐만 아니라, 일반적으로 화상을 디스플레이하는 화상표시장치에도 널리 적용될 수 있음은 자명하다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 이러한 터치패널 일체형 화상표시장치 및 이의 제조방법에 의하면, 터치패널과 화상표시장치를 일체화하면서, 터치패널의 하부 기판상에 형성되는 제1 투명 전극을 별도의 투명 기판을 구비하지 않고 화상표시장치의 상부면에 형성함으로써, 터치패널의 하부 기판을 제거할 수 있다.

이로써, 터치패널 일체형 액정표시장치 내부를 진행하는 광이 터치패널의 하부 기판을 투과시 발생하는 광 손실을 예방할 수 있으며, 터치패널의 하부 기판을제거함으로써 제품의 전체적인 두께를 감소시키며, 아울러 제조 원가를 낮출 수 있다.

Claims

소정의 화상을 디스플레이하는 화상표시장치의 상부에 형성된 제1 투명 전극;

상기 제1 투명 전극상에 형성된 복수의 도트 스페이서;

상기 제1 투명 전극과 대향하여 소정 간격 이격된 광학 필름;

상기 제1 투명 전극과 대향하도록 상기 광학 필름 하측에 일체로 형성된 제2 투명 전극; 및

상기 광학 필름의 상기 제2 투명 전극이 형성된 면의 반대편 면에 구비된 편광판을 포함하고,

상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극이 접함으로써, 위치 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 화상표시장치.
제1항에 있어서, 상기 도트 스페이서는 타원 기둥 형상을 가지고, 제1 투명 전극과 접하는 하단부의 직경이 10 내지 80㎛이고, 높이가 2 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 화상표시장치.
제1항에 있어서, 상기 터치패널 일체형 화상표시장치는 상기 편광판의 상기 광학 필름이 형성된 면의 반대면에 적층된 하드 코팅막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 화상표시장치.
제3항에 있어서, 상기 터치패널 일체형 화상표시장치는 상기 하드 코팅막상에 적층된 반사 방지막을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 화상표시장치.
(a) 화상표시장치의 상부에 제1 투명 전극을 형성하는 단계;

(b) 상기 제1 투명 전극상에 도트 스페이서를 형성하는 단계;

(c) 편광판을 구비하는 제1 단계와, 상기 편광판상에 광학 필름을 형성하는 제2 단계와, 상기 편광판의 상기 광학 필름이 형성된 면의 반대면에 제2 투명 전극을 형성하는 제3 단계에 의해 터치패널용 상부 기판을 형성하는 단계; 및

(d) 상기 단계(b)에 의해 형성된 화상표시장치와 상기 단계(c)에 의해 형성된 터치패널용 상부 기판을 상기 제1 투명 전극과 상기 제2 투명 전극이 대향하도록 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 화상표시장치의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 단계(b)는,

(b-1) 상기 제1 투명 전극상에 유기막을 도포하는 단계;

(b-2) 광차단 영역과 광투과 영역이 형성된 마스크를 정렬하는 단계;

(b-3) 광을 상기 마스크의 상기 광투과 영역으로 경유시켜 상기 유기막을 노광시키는 단계; 및

(b-4) 상기 유기막의 노광된 부위를 제거하여 도트 스페이서를 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 화상표시장치의 제조 방법.