KR101616950B1 - 터치 스크린 패널 조립체 및 조립 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 터치 스크린 필름; 상기 터치 스크린 필름의 전방 표면에 접합된 커버 글래스; 및, 상기 커버 글래스의 전방 표면에 광학적 투명 접착제(L-OCA)를 통해 접합되는 인쇄 필름으로서, 상기 인쇄 필름의 후방 표면에 상기 인쇄 필름의 가장자리를 따라서 인쇄층이 구비된, 인쇄 필름;을 포함하는, 터치 스크린 패널 조립체가 제공된다. 또한 터치 스크린 패널 조립체의 조립 방법이 제공된다.

Description

터치 스크린 패널 조립체 및 조립 방법{Touch Screen Panel Assembly And Assembling Method}

본 발명은 터치 스크린 패널 조립체 및 그것의 조립 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 커버 글래스의 전방 표면에 인쇄 필름이 접합되고 커버 글래스의 후방 표면에 터치 스크린 필름이 접합된 터치 스크린 패널 조립체 및 그것의 조립 방법에 관한 것이다.

통상적으로 터치 스크린 패널 조립체는 스마트 폰, 스마트 패드, 내비게이션 장치 또는 다른 다양한 전자 기기에서 사용되며, 디스플레이 패널과 터치 스크린 패널이 함께 결합됨으로써 사용자가 해당 전자 기기를 이용할 수 있게 하는 인터페이스를 구성한다. 예를 들어, 사용자가 스마트 폰의 디스플레이 화면을 바라보면서 사용하는 경우를 가정하면, 사용자는 디스플레이 패널에 표시된 바에 따라서 터치 스크린 패널에 접촉하는 것만으로 스마트 폰을 제어하거나 작동시킬 수 있다.

종래 기술에 따르면, 커버 글래스의 후방 표면에는 소부 인쇄부(베젤 인쇄부)를 형성하고, 광학적 투명 접착제(optically clear adhesive;OCA)를 이용하여 터치 스크린 필름을 부착시켜서 GIF 또는 GFF 와 같은 터치 스크린 패널을 제작하거나, 또는 커버 글래스의 후방 표면에 소부 인쇄후 ITO 패턴이 형성된 OGS(one glass solution) 터치 스크린 패널을 형성한다.

본 명세서에서 터치 스크린 패널의 '후방 표면' 및 '전방 표면'은 사용자가 스마트 폰을 사용할 때의 방향을 기준으로 하여 정의된다. 즉, 사용자가 스마트 폰을 바라보면서 사용할 때, 사용자는 터치 스크린 패널의 '전방 표면'의 방향에 있게 되며, 터치 스크린 패널의 후방 표면의 방향에는 디스플레이 패널이 배치된다. 상기 디스플레이 패널에서 표시되는 화면이 투명한 터치 스크린 패널을 통해 사용자에게 표시된다. 터치 스크린 필름의 전방 표면에 배치된 인쇄 필름 및 커버 글래스는 광학적 투명 접착제(optical clear adhesive)를 통해 접착된다.

도 1 은 통상적인 GFF 방식의 터치 스크린 패널 조립체의 개략적인 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, FPC(13a)를 구비한 터치 스크린 필름(13)의 전방 표면에는 소부 인쇄된 커버 글래스(12)가 배치된다. 커버 글래스(12)는 가장자리를 따라서 소부 인쇄된 인쇄층(11)이 구비된다. 도면에 도시되지 않았으나, 터치 스크린 필름(13)의 후방 표면에는 디스플레이 패널이 배치된다. 디스플레이 패널(미도시)에 표시되는 이미지는 커버 글래스(12)를 통해서 사용자에게 제공된다.

도 2 는 도 1 에 도시된 터치 스크린 패널 조립체를 접합된 상태로 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 터치 스크린 필름(13)과 소부 인쇄된 커버 글래스(12)는 광학적 투명 접착제(OCA, 15)를 통하여 접합된다. 커버 글래스에 소부 인쇄하는 공정은 색상 및 패턴의 유무에 따라서 3~5 도 인쇄를 수행함으로써 형성된다.

도 2 의 단면도로부터 이해할 수 있는 바로서, 소부 인쇄된 커버 글래스(12)의 후방 표면에 구비된 인쇄층(11)은 가장자리를 따라서 단차를 형성한다. 따라서 커버 글래스(12)의 표면에 OCA(15)를 도포하면, 상기 단차 때문에 기포가 포착될 가능성이 증가하며, OCA(15)의 층에 갇힌 기포는 외광을 반사시켜서 디스플레이의 화질을 저하시키는 원인이 된다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결한 터치 스크린 패널 조립체 및 조립 방법를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 접합 부분에서 발생된 기포로 인한 화질 저하가 방지될 수 있는 터치 스크린 패널 조립체 및 조립 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 인쇄 필름의 부착으로 커버 글래스의 파괴 강도를 높여서 커버 글래스의 손상시에 커버 글래스 파편의 비산을 방지할 수 있는 터치 스크린 패널 조립체 및 조립 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 화학 강화된 커버글라스 보다 저렴한 필름에, 1~2도 소부 인쇄를 하여 3~5도 소부 인쇄를 반복하는 동안 발생하는 공정 불량(글라스의 Scratch 및 찍힘, 인쇄 Align 틀어짐, 이물유착 등)을 줄이는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면,

터치 스크린 필름;

상기 터치 스크린 필름의 전방 표면에 접합된 커버 글래스; 및,

상기 커버 글래스의 전방 표면에 광학적 투명 접착제(L-OCA)를 통해 접합되는 인쇄 필름으로서, 상기 인쇄 필름의 후방 표면에 상기 인쇄 필름의 가장자리를 따라서 인쇄층이 구비된, 인쇄 필름;을 포함하는, 터치 스크린 패널 조립체가 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 터치 스크린 필름, 커버 글래스 및 인쇄 필름을 포함하는 터치 스크린 패널 조립체의 조립 방법으로서,

상기 터치 스크린 필름의 전방 표면에 상기 커버 글래스를 접합하는, 커버 글래스의 접합 단계; 및,

상기 인쇄 필름의 후방 표면에 액체형 광학적 투명 접착제(L-OCA)를 통해 인쇄 필름을 커버 글래스와 접합하는 단계로서, 상기 인쇄 필름의 후방 표면에 상기 인쇄 필름의 가장자리를 따라서 인쇄층이 구비된, 인쇄 필름의 접합 단계;를 포함하는, 터치 스크린 패널 조립체의 조립 방법이 제공된다.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 인쇄 필름의 접합 단계는:

상기 인쇄 필름의 후방 표면에 액체형 광학적 투명 접착제를 전면(全面) 도포하는 단계;

상기 액체형 광학적 투명 접착제에 자외선을 조사하여 가경화시키는 단계;

상기 커버 글래스를 상기 인쇄 필름과 정렬하는 단계;

상기 커버 글래스와 상기 인쇄 필름을 롤 라미네이션(roll lamination)에 의해 합착시키는 단계;

합착이 이루어진 상기 커버 글래스와 상기 인쇄 필름을 항온 가압 챔버내에서 서로에 대하여 가압하는 단계; 및,

상기 커버 글래스와 인쇄 필름에 자외선을 조사함으로써 상기 액체형 광학적 투명 접착제를 완전 경화시키는 단계;를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 커버 글래스의 접합 단계는:

상기 터치 스크린 필름 전방 표면에 액체형 광학적 투명 접착제를 전면(全面) 도포하는 단계;

상기 액체형 광학적 투명 접착제에 자외선을 조사하여 가경화시키는 단계;

상기 커버 글래스를 상기 터치 스크린 필름과 정렬하는 단계;

상기 커버 글래스와 상기 터치 스크린 필름을 롤 라미네이션(roll lamination)에 의해 합착시키는 단계;

합착이 이루어진 상기 커버 글래스와 상기 터치 스크린 필름을 항온 가압 챔버내에서 서로에 대하여 가압하는 단계; 및,

상기 커버 글래스와 상기 터치 스크린 필름에 자외선을 조사함으로써 상기 액체형 광학적 투명 접착제를 완전 경화시키는 단계;를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 액체형 광학적 투명 접착제는 슬롯 다이 방식(slot die manner)에 의하여 도포된다.

본 발명에 따른 터치 스크린 패널 조립체에서는 인쇄 필름상에 구비된 인쇄층의 두께에 의해 형성되는 단차가 인쇄 필름과 커버 글래스의 접합에 영향을 미치지 않으며, 따라서 인쇄층의 단차 때문에 기포가 발생될 수 있는 가능성이 배제된다. 또한 본 발명에 따른 터치 스크린 패널 조립체를 조립하는 과정에서 수행되는 접합은 평탄한 표면 사이에서 광학적 투명 수지(OCR)를 이용하여 이루어짐으로써, 기포가 표면 사이에 잔류할 가능성은 감소된다.

다른 한편으로, 커버 글래스의 전방 표면에 접합된 인쇄 필름은 외부의 충격으로부터 커버 글래스를 보호할 뿐만 아니라, 커버 글래스의 파손시에 커버 글래스 파편의 비산(飛散)을 방지하는 역할을 할 수 있다. 따라서 별도의 보호 필름을 사용하지 않아도 되는 장점을 가진다.

도 1 은 종래 기술에 따른 터치 스크린 패널 조립체의 개략적인 분해 사시도이다.
도 2 는 종래 기술에 따른 터치 스크린 패널 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 터치 스크린 패널 조립체의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널 조립체의 개략적인 단면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널 조립체의 조립 방법에 대한 순서도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널 조립체의 개략적인 분해 사시도이다. 도면에 도시된 터치 스크린 패널 조립체는 터치 스크린 패널을 구비한 다양한 전자 기기에서 이용될 수 있으며, 예를 들어 스마트 폰에서 이용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널 조립체(30)는 터치 스크린 필름(33)과, 상기 터치 스크린 필름(33)의 전방 표면에 접합되는 커버 글래스(32)와, 상기 커버 글래스(32)의 전방 표면에 접합되며 인쇄층(31a)이 형성되어 있는 인쇄 필름(31)을 포함한다. 인쇄층(31a)은 인쇄 필름(31)의 가장자리를 따라서 미리 결정된 형상으로 인쇄된다. 인쇄층(31a)에 의해 둘러싸인 중심부에 해당하는 윈도우 영역(31b)을 통하여 디스플레이가 이루어진다. 사용자는 윈도우 영역(31b)을 통하여 터치 스크린 필름(33)의 후방에 배치된 디스플레이 패널(미도시)로부터의 디스플레이 화면을 관찰할 수 있다. 터치 스크린 필름(33)의 일측으로부터 FPC(flexible printed cable, 33a)가 연장된다.

도 4 는 도 3 에 도시된 터치 스크린 패널 조립체를 조립 상태에서 도시한 개략적인 단면도이다.

도면을 참조하면, 터치 스크린 필름(33)의 전방 표면에는 액체형 광학적 투명 접착제(liquid optically clear adhesive;L-OCA, 37)를 통하여 커버 글래스(32)가 접합된다. 커버 글래스(32)의 전방 표면에는 액체형 광학적 투명 접착제(35)를 통하여 인쇄 필름(37)이 접합된다.

액체형 광학적 투명 접착제(Liquid optically clear adhesive; L-OCA, 37)는 커버 글래스에 도포되기 전에 액체 상태를 유지한다. 액체형 광학적 투명 접착제(37)는 커버 글래스(32)상에 전면(全面) 도포되며, 이후에 보다 상세하게 설명되는 과정을 통하여 터치 스크린 필름(33) 및 인쇄 필름(37)과 접합된다.

도 3 및 도 4 에 도시된 터치 스크린 패널 조립체의 구조에서 이해할 수 있는 바로서, 인쇄 필름(31)에 인쇄되는 인쇄층(31a)이 형성된 면에는 다른 구성 요소가 추가로 배치되거나 접합되지 않는다. 즉, 인쇄층(31a)의 두께에 의해 형성되는 단차는 유동성이 있는 액체형 광학적 투명 접착제(L-OCA)로 메워져서 인쇄 필름(31)이 커버 글래스(32)와 접합하는데 있어서 영향을 미치지 않는다. 따라서 인쇄층(31a)의 단차 때문에 접합 과정중에 미세 기포가 발생될 수 있는 가능성은 배제된다.

한편, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널 조립체를 구성하는 과정에서 수행되는 접합은 평탄한 표면 사이에서 액체형 광학적 투명 접착제(L-OCA)를 이용하여 이루어짐으로써, 기포가 표면 사이에 잔류할 가능성은 감소된다. 즉, 도 4 에 도시된 터치 스크린 패널 조립체는 터치 스크린 필름(33)의 전방 표면과 커버 글래스(32)의 후방 표면 사이에서 접합이 이루어지고, 또한 인쇄 필름(31)의 후방 표면과 커버 글래스(32)의 전방 표면 사이에서 접합이 이루어지는데, 상기 접합이 이루어지는 터치 스크린 필름(33)의 전방 표면에는 전극선에 의한 미세 요철이 있고, 인쇄 필름(31)의 후방 표면에는 인쇄 단차가 있지만, 액체형 광학 투명 접착제(L-OCA)를 균일한 두께로 전면(全面) 도포하는 과정을 통해 커버 글래스(32)의 평탄한 후방 표면 및 전방 표면 사이에서 접합이 이루어지면, 구성 요소들 사이의 두께의 차이 또는 형상의 차이 때문에 발생되는 접합 이후의 기포 잔류 현상이 방지될 수 있다.

다른 한편으로, 커버 글래스(32)의 전방 표면에 접합된 인쇄 필름(31)은 외부의 충격으로부터 커버 글래스(32)를 보호할 뿐만 아니라, 커버 글래스(32)의 파손시에 커버 글래스 파편의 비산(飛散)을 방지하는 역할을 할 수 있다. 즉, 외부 충격에 의해 커버 글래스(32)가 파손되더라도, 액체형 광학적 투명 접착제(35)를 통해 인쇄 필름(31)에 접합된 상태인 커버 글래스의 파편은 주변으로 비산하지 않고 인쇄 필름(31)상에 부착된채로 유지될 수 있다.

도 5 는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널 조립체에서 액체형 광학적 투명 접착제를 이용하여 구성 요소들을 접합하는 방법을 나타내는 순서도이다. 도 5 를 통하여 설명되는 접합 방법은 도 3 및 도 4 를 통하여 설명된 터치 스크린 필름(33)과 커버 글래스(32) 사이의 접합에서 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 커버 글래스(32)와 인쇄 필름(31) 사이의 접합에서도 이용될 수 있다. 도 5 에 도시된 예는 커버 글래스(32)와 인쇄 필름(31) 사이의 접합에 관하여 설명되어 있다.

접합 과정이 시작되면(단계 51), 커버 글래스(32)의 전방 표면상에 인쇄 필름(31)을 접합시킬 경우에, 우선 인쇄 필름(31)의 후방 표면에 액체형 광학적 투명 접착제(35)를 전면(全面) 도포한다 (단계 52). 액체형 광학적 투명 접착제는 슬롯 다이(slot die) 방식을 이용하여 연속된 선(line)으로 도포되며, 따라서 면을 이루어 도포된다. 액체형 광학적 투명 접착제(L-OCA)는 경화가 이루어지기 전에 점성을 가진 액체 상태이므로, 전체적으로 균일한 두께의 액체형 광학적 투명 접착제의 막을 형성하게 된다.

다음에 액체형 광학적 투명 접착제를 가경화시킨다(단계 53). 액체형 광학적 투명 접착제의 가경화는 자외선을 조사함으로써 수행될 수 있다. 가경화가 이루어진 액체형 광학적 투명 접착제는 인쇄 필름(31)에 부착된 상태를 유지한다. 따라서 액체형 광학적 투명 접착제는 외력이 가해지지 않는 한, 인쇄 필름(31)의 표면상에서 유동하지 않으며, 인쇄 필름(31)을 뒤집어도 커버 글래스(32)의 표면으로부터 아래로 떨어지지 않는다.

다음에, 커버 글래스(32)를 인쇄 필름(31)과 정렬한다 (단계 54). 정렬은 카메라 비젼 시스템을 이용하는 것이 바람직스럽다. 예를 들어, 카메라 비젼 시스템을 이용하여 커버 글래스(32)와 인쇄 필름(31)을 촬상함으로써 정렬 상태를 확인할 수 있다. 이때 인쇄 필름(31)에 형성된 인쇄층(31a)의 특정 표시 또는 지점이 정렬을 위한 마킹(marking)으로서의 역할을 할 수도 있다.

정렬이 이루어지면 커버 글래스(32)와 인쇄 필름(31) 사이의 합착이 이루어진다(단계 55). 합착은 지그(미도시)상에 커버 글래스(32)를 고정 배치하고, 상기 커버 글래스(32)의 상부에 인쇄 필름(31)을 배치하여 일정한 온도(섭씨 35 도 내지 70 도)로 가열된 롤러로 압력을 가함으로써 부착이 이루어지는 것이 바람직스럽다. 위에서 설명된 바와 같이, 액체형 광학적 투명 접착제는 가경화가 이루어진 상태이므로, 인쇄 필름(31)상에 도포된 액체형 광학적 투명 접착제가 아래를 향하더라도 인쇄 필름(31)의 표면으로부터 떨어지지 않는다.

다음에 합착이 이루어진 커버 글래스(32)와 인쇄 필름(31)은 항온 가압 챔버로 이송된다. 항온 가압 챔버에서는 온도가 일정하게 유지된 상태에서 커버 글래스(32)와 인쇄 필름(31)을 함께 가압한다(단계 56). 이러한 과정을 통하여 접합력이 상승됨과 동시에, 액체형 광학적 투명 접착제에 남아 있을 수 있는 미세 기포가 제거된다. 이후에 커버 글래스(32)와 인쇄 필름(31)에 자외선을 조사함으로써 완전 경화가 이루어지고(단계 57), 접합 과정이 종료된다 (단계 58).

위에 언급된 바와 같이, 도 5 에 도시된 접합 방법은 터치 스크린 필름과 커버 글래스의 접합에도 적용될 수 있다. 터치 스크린 필름과 커버 글래스의 접합을 설명하면 다음과 같다.

우선, 터치 스크린 필름(33)의 전방 표면에 액체형 광학적 투명 접착제(37)를 전면 도포한다. 액체형 광학적 투명 접착제는 슬롯 다이 방식을 이용하여 연속된 선으로, 즉, 면으로 도포된다. 다음에 터치 스크린 필름(33)의 전방 표면상에 도포된 액체형 광학적 투명 접착제에 자외선을 조사함으로써 가경화가 이루어진다.

이후에, 커버 글래스(32)를 터치 스크린 필름(33)과 정렬한다. 정렬은 카메라 비젼 시스템을 이용하여 이루어진다. 정렬이 이루어지면 커버 글래스(32)와 터치 스크린 필름(33) 사이의 합착이 이루어진다. 합착은 지그(미도시)상에 커버 글래스를 고정 배치하고, 상부에 터치 스크린 필름을 배치하여, 일정한 온도로 가열된 롤러로 압력을 가하여 부착하는 것이 바람직스럽다.

다음에 합착이 이루어진 커버 글래스(32)와 터치 스크린 필름(33)은 항온 가압 챔버로 이송된다. 항온 가압 챔버에서는 온도가 일정하게 유지된 상태에서 커버 글래스(32)와 터치 스크린 필름(33)을 함께 가압한다. 이러한 과정을 통하여 접합력이 상승됨과 동시에, 액체형 광학적 투명 접착제막에 남아 있을 수 있는 미세 기포가 제거된다. 이후에 커버 글래스(32)와 터치 스크린 필름(33)에 자외선을 조사함으로써 액체형 광학적 투명 접착제의 완전 경화가 이루어지고, 접합 과정이 종료된다.

31. 인쇄 필름 31a. 인쇄 층
32. 커버 글래스 33. 터치 스크린 필름

Claims (5)

1. 삭제
2. 터치 스크린 필름, 커버 글래스 및 인쇄 필름을 포함하는 터치 스크린 패널 조립체의 조립 방법으로서,
   상기 터치 스크린 필름의 전방 표면에 상기 커버 글래스를 접합하는, 커버 글래스의 접합 단계; 및,
   상기 인쇄 필름의 후방 표면에 액체형 광학적 투명 접착제(L-OCA)를 통해 인쇄 필름을 커버 글래스와 접합하는 단계로서, 상기 인쇄 필름의 후방 표면에 상기 인쇄 필름의 가장자리를 따라서 인쇄층이 구비된, 인쇄 필름의 접합 단계;를 포함하며,
   상기 인쇄 필름의 접합 단계는:
   상기 인쇄 필름의 후방 표면에 액체형 광학적 투명 접착제를 전면(全面) 도포하는 단계;
   상기 액체형 광학적 투명 접착제에 자외선을 조사하여 가경화시키는 단계;
   상기 커버 글래스를 상기 인쇄 필름과 정렬하는 단계;
   상기 커버 글래스와 상기 인쇄 필름을 롤 라미네이션(roll lamination)에 의해 합착시키는 단계;
   합착이 이루어진 상기 커버 글래스와 상기 인쇄 필름을 항온 가압 챔버내에서 서로에 대하여 가압하는 단계; 및,
   상기 커버 글래스와 인쇄 필름에 자외선을 조사함으로써 상기 액체형 광학적 투명 접착제를 완전 경화시키는 단계;를 포함하는, 터치 스크린 패널 조립체의 조립 방법.
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 커버 글래스의 접합 단계는:
   상기 터치 스크린 필름 전방 표면에 액체형 광학적 투명 접착제를 전면(全面) 도포하는 단계;
   상기 액체형 광학적 투명 접착제에 자외선을 조사하여 가경화시키는 단계;
   상기 커버 글래스를 상기 터치 스크린 필름과 정렬하는 단계;
   상기 커버 글래스와 상기 터치 스크린 필름을 롤 라미네이션(roll lamination)에 의해 합착시키는 단계;
   합착이 이루어진 상기 커버 글래스와 상기 터치 스크린 필름을 항온 가압 챔버내에서 서로에 대하여 가압하는 단계; 및,
   상기 커버 글래스와 상기 터치 스크린 필름에 자외선을 조사함으로써 상기 액체형 광학적 투명 접착제를 완전 경화시키는 단계;를 포함하는, 터치 스크린 패널 조립체의 조립 방법.
5. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 액체형 광학적 투명 접착제는 슬롯 다이 방식(slot die manner)에 의하여 도포되는 것을 특징으로 하는, 터치 스크린 패널 조립체의 조립 방법.

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