(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つ以上の凹部を含む基板と、
前記凹部に形成され、位置を感知する透明電極と、
を含み、
前記凹部の形態は、前記透明電極の形態と同一に形成され、
前記透明電極は一方向に形成される複数の第１透明電極、及び前記第１透明電極と交差する方向に形成される複数の第２透明電極を含み、
前記基板は第１面及び前記第１面と互いに反対になる第２面を含み、
前記第１面に位置する第１凹部及び前記第２面に位置する第２凹部が形成され、
前記第１透明電極は前記第１凹部のみに位置し、前記第２透明電極は前記第２凹部のみに位置し、
前記第１透明電極は互いに離隔して配置され、
前記第２透明電極は互いに離隔して配置され、
前記基板はガラスを含み、
前記第１凹部の深さ及び前記第２凹部の深さの合計は前記の厚さの５０％以下であることを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記透明電極は、炭素ナノチューブ（ＣＮＴ）、伝導性ポリマー、銀ナノワイヤインキ（Ag nano wire ink）からなる群から選択された物質を少なくとも１つ含む、請求項１に記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル、その製造方法、及びタッチパネルを含む液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、多様な電子製品でディスプレイ装置に表示された画像に指またはスタイラス（stylus）などの入力装置を接触する方式により入力するタッチパネルが適用されている。
【０００３】
タッチパネルは、抵抗膜方式のタッチパネルと静電容量方式のタッチパネルとに大別できる。抵抗膜方式のタッチパネルは、入力装置の圧力によりガラスと電極が短絡して位置が検出される。静電容量方式のタッチパネルは、指が接触した時、電極の間の静電容量が変化することを感知して位置が検出される。
【０００４】
ここで、電極をパターン化するためにマスクを形成し、電極物質を蒸着する等、さまざまな製造工程が必要である。これによって、製造工程が複雑で、工程費用が上昇するという問題点がある。
【０００５】
また、通常、電極はインジウムスズ酸化物（indium tin oxide；ＩＴＯ）を含むが、この物質を蒸着して電極を製造する時、蒸着の厚さが薄くて電極として抵抗が高いという短所がある。
【０００６】
したがって、これを代替することができる電極物質及びこのような代替電極物質を用いて簡単な工程により電極を形成することができるタッチパネルが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、製造工程が簡単で、工程費用を低減することができるタッチパネル及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従うタッチパネルは、少なくとも１つ以上の凹部を含む基板、及び前記凹部に形成され、位置を感知する透明電極を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に従うタッチパネル及びその製造方法では、基板に凹部を形成し、このような凹部に電極を形成するので、工程が簡単である。これによって、製造工程及び製造費用を減らすことができる。特に、２層（2 layer）タッチパネルの透明電極形成時、別途のフィルムまたは基板を省略することができるので、タッチパネルの積層構造を単純化することができ、これによって、透過率の向上及び厚さの減少の効果を有することができる。また、凹部に電極を形成時、既存のインジウムスズ酸化物に取り替えることができる他の代替電極物質で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に従うタッチパネルの断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に従うタッチパネルの断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に従うタッチパネルの断面図である。
【図４】タッチパネルの製造方法を説明するための断面図である。
【図５】タッチパネルの製造方法を説明するための断面図である。
【図６】タッチパネルの製造方法を説明するための断面図である。
【図７】タッチパネルの製造方法を説明するための断面図である。
【図８】タッチパネルの製造方法を説明するための断面図である。
【図９】タッチパネルの製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】液晶表示装置の概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を説明するに当たって、各層（膜）、領域、パターン、または構造物が、基板、各層（膜）、領域、パッド、またはパターンの「上（on）」に、または「下（under）」に形成されるという記載は、直接（directly）または他の層を介して形成されることを全て含む。各層の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。
【００１２】
図面において、各層（膜）、領域、パターン、または構造物の厚さやサイズは説明の明確性及び便宜のために変形されることがあるので、実際のサイズを全的に反映するものではない。
【００１３】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明すれば、次の通りである。
【００１４】
まず、図１を参照して第１実施形態に従うタッチパネルを詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態に従うタッチパネルの断面図である。
【００１５】
図１を参照すると、第１実施形態に従うタッチパネル１００には、基板１０に入力装置が感知できるように透明電極２０が形成できる。そして、この透明電極２０に連結される配線３０及びこの配線３０を外部回路（図示せず、以下、同様）に連結する印刷回路基板４０などが位置することができる。
【００１６】
このようなタッチパネルに指などの入力装置が接触されれば、入力装置が接触された部分で静電容量の差が発生し、この差が発生した部分を接触位置として検出することができる。
【００１７】
このようなタッチパネル１００をより詳細に説明すれば、次の通りである。
【００１８】
凹部１０ａを含む基板１０に透明電極２０が形成され、この透明電極２０に配線３０が連結され、この配線３０に印刷回路基板４０が連結できる。そして、透明電極２０、配線３０、及び印刷回路基板４０を覆いながら飛散防止フィルム５０が形成できる。
【００１９】
基板１０は、この上に形成される透明電極２０、配線３０などを支持することができる多様な物質で形成できる。このような基板１０は、一例としてガラス基板からなることができる。
【００２０】
次に、基板１０に凹部１０ａが少なくても１つ以上形成できる。凹部１０ａの深さは基板１０の厚さの５０％以下に形成できる。凹部１０ａの深さが基板１０の厚さの５０％を超過すれば、基板１０に形成された凹部１０ａによりこの部分で基板１０の物理的強度が弱くなることがある。
【００２１】
このような凹部１０ａの形態は、基板１０に形成しようとする透明電極２０の形態と同一に形成できる。即ち、凹部１０ａの形態がすなわち透明電極２０の形態となる。
【００２２】
次に、このような基板１０の凹部１０ａに透明電極２０が形成される。透明電極２０は印刷が可能なペースト物質となることができる。一例に、炭素ナノチューブ（carbon nano tube；ＣＮＴ）、伝導性ポリマー及び銀ナノワイヤ（Ag nano wire）を含むことができる。これは、既存のインジウムスズ酸化物（indium tin oxide；ＩＴＯ）に取り替えることができる物質であって、価格の面で有利であり、簡単な工程により形成することができる。
【００２３】
また、基板１０の凹部１０ａに透明電極２０が形成されるので、外部環境などにより透明電極２０が腐食または損傷されることを防止することができる。
【００２４】
次に、透明電極２０に連結される配線３０及びこの配線３０に連結される印刷回路基板４０が形成される。このような配線３０は電気伝導性に優れる金属からなることができる。印刷回路基板４０には多様な形態の印刷回路基板が適用できるが、一例に、フレキシブル印刷回路基板（flexible printed circuit board；ＦＰＣＢ）などが適用できる。
【００２５】
この透明電極２０、配線３０、及び印刷回路基板４０を覆いながら飛散防止フィルム５０が形成できる。飛散防止フィルム５０は、タッチパネルが衝撃により破損される時、破片の飛散を防止するためのものであって、多様な物質及び構造で形成できる。
【００２６】
以下、図２を参照して第２実施形態に従うタッチパネルを詳細に説明する。明確で、簡略な説明のために、第１実施形態と同一または極めて類似の部分に対しては詳細な説明を省略し、互いに異なる部分のみを詳細に説明する。
【００２７】
図２は、本発明の第２実施形態に従うタッチパネルの断面図である。
【００２８】
第２実施形態に従うタッチパネル２００の透明電極２０ａ、２０ｂは、一方向に形成される第１透明電極２０ａ及び第１透明電極２０ａと交差する方向に形成される第２透明電極２０ｂを含む。ここで、第１透明電極２０ａは基板１０の凹部１０ａに形成され、第２透明電極２０ｂは第２基板７０に形成できる。第２基板７０はポリエチレンテレフタレート（poly（ethylene terephthalate）；ＰＥＴ）フィルムまたはガラスを含むことができる。
【００２９】
このような２層（2 layer）タッチパネルの透明電極形成時、第１透明電極２０ａが別途のフィルムに形成されず、基板１０の凹部に直ちに形成されるので、タッチパネルの積層構造を単純化することができる。これによって、タッチパネルの透過率を向上することができ、厚さを縮めることができる。
【００３０】
また、第１及び第２透明電極２０ａ、２０ｂを互いに異なる層に位置させることによって、センシングをより敏感にすることができ、これによってタッチの正確性を向上させることができる。また、最近、注目されているマルチセンシング可能なタッチパネルを提供することができる。
【００３１】
図示してはいないが、第１透明電極２０ａと第２透明電極２０ｂとの電気的短絡を防止するために、第１透明電極２０ａと第２透明電極２０ｂとの間に絶縁層（図示せず）がさらに形成できる。
【００３２】
第１透明電極２０ａと第２透明電極２０ｂとの間には光学用透明接着剤（optically clear adhesive；ＯＣＡ）６０が形成されて、基板１０と第２基板７０を接着することができる。また、光学用透明接着剤６０は第１透明電極２０ａと第２透明電極２０ｂとを絶縁する役割をすることができる。
【００３３】
以下、図３を参照して第３実施形態に従うタッチパネルを詳細に説明する。
【００３４】
図３は、本発明の第３実施形態に従うタッチパネルの断面図である。
【００３５】
第３実施形態に従うタッチパネル３００では、第１及び第２透明電極２０ａ、２０ｂが基板１０の互いに反対になる面に形成される。具体的に、基板１０は入力装置が接触される上面１１１ａ、及びこの上面１１１ａと互いに反対になる下面１１１ｂを含み、上面１１１ａの第１凹部１０１ａ及び下面１１１ｂの第２凹部１０１ｂを含む。ここで、第１凹部１０１ａ及び第２凹部１０１ｂの総深さが基板１０の厚さの５０％以下に形成される。
【００３６】
次に、第１凹部１０１ａに第１透明電極２０ａが形成され、第２凹部１０１ｂに第２透明電極２０ｂが形成できる。ここで、基板１０の上面１１１ａに形成される第１透明電極２０ａを保護するために保護ガラス８０を含むことができる。このような保護ガラス８０は、ハードコーティング（hard coating）層で形成して掻かれを防止することができる。
【００３７】
以下、図４乃至図９を参照して、実施形態に従うタッチパネルの製造方法を詳細に説明する。明確で、簡略な説明のために、前述した内容と同一または極めて類似の部分に対しては詳細な説明を省略し、互いに異なる部分に対して詳細に説明する。
【００３８】
図４乃至図９は、タッチパネルの製造方法を説明するための断面図である。
【００３９】
まず、図４に示すように、タッチパネルに適用できる基板１０を用意する。
【００４０】
次に、図５及び図６に示すように、基板１０に電極部を除外した部分にマスク１００を形成し、マスク部分を除外した部分をエッチングして凹部１０ａを形成する。このような凹部１０ａの深さは基板１０の厚さの５０％以下になるようにエッチングする。
【００４１】
次に、図７及び図８に示すように、印刷工程を用いて電極２０を形成する。具体的に、ドクターブレード２０２を用いて電極材料２０１を凹部１０ａに充填することができる。即ち、ドクターブレード２０２が基板１０に接した状態で位置して図面に図示された矢印方向に動きながら電極材料２０１を凹部１０ａに充填する。したがって、電極材料２０１には既存のインジウムスズ酸化物でない印刷が可能なペースト物質になることができる。一例として、電極材料２０１は炭素ナノチューブ（carbon nano tube；ＣＮＴ）、伝導性ポリマー及び銀ナノワイヤインキ（Ag nano wire ink）などを含むことができる。
【００４２】
既存のインジウムスズ酸化物で電極を形成する場合、電極パターンを形成するためにマスクを用いた蒸着法により形成した。しかしながら、本実施形態では基板１０に形成された凹部１０ａに透明電極２０を形成するため、このような真空蒸着工程を省略することができる。また、簡単な印刷工程により透明電極２０を形成することができるので、製造費用を低減することができる。
【００４３】
このような印刷工程後、凹部１０ａに形成された透明電極２０を塑性するステップを含むことができる。
【００４４】
以下、図９に示すように、基板１０に、配線３０、印刷回路基板４０、及び飛散防止フィルム５０などをさらに形成してタッチパネルを製造することができる。
【００４５】
以下、図１０を参照して、タッチパネルが含まれた液晶表示装置について説明する。図１０は、液晶表示装置の概略的な断面図である。
【００４６】
本実施形態に従う液晶表示装置４００は、前述したタッチパネル１００が搭載された液晶パネル１２０を含むことができる。タッチパネル１００は液晶パネル１２０の画面から情報を外部入力し、液晶パネル１２０の表面側に積層できる。即ち、タッチパネル１００と液晶パネル１２０とは接着剤１４０を通じて合着できる。このような接着剤１４０は、一例に、光学用透明接着剤になることができる。
【００４７】
液晶パネル１２０は液晶表示装置の表示部であって、２枚のガラス基板の間に注入された液晶セルの光透過率を調節することによって、画像を表示するようになる。液晶セルの各々は、ビデオ信号、即ち該当画素信号に応答して透過される光量を調節する。
【００４８】
このような液晶パネル１２０は、下部ガラス基板２４Ａと上部ガラス基板２４Ｂとの間に注入される液晶物質２８及びボールスペーサー２６を有するようになる。具体的に図示してはいないが、下部ガラス基板２４Ａの上にはゲートライン、絶縁膜、画素電極、及び第１配向膜が順次に形成できる。上部ガラス基板２４Ｂの下面には順次的にブラックマトリックス、カラーフィルタ、共通電極、及び第２配向膜が形成できる。このような上部及び下部ガラス基板２４Ａ、２４Ｂは、ボールスペーサー２６により一定の間隔で離隔する。言い換えれば、ボールスペーサー２６は上部及び下部ガラス基板２４Ａ、２４Ｂの間の間隔が均一に維持されるようにすることによって、液晶物質２８が均一な厚さを有するようにする。
【００４９】
図１０では、第１実施形態に従うタッチパネル１００に液晶パネル１２０が合着された液晶表示装置４００のみ図示したが、実施形態はこれに限定されるものではない。したがって、本実施形態は第２実施形態に従うタッチパネル２００及び第３実施形態に従うタッチパネル３００の各々に液晶パネル１２０が合着された液晶表示装置を含む。
【００５０】
以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるものではない。ひいては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合せと変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。
【００５１】
以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するのでない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが同業者にとって明らかである。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができ、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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