KR102108842B1

KR102108842B1 - 터치패널

Info

Publication number: KR102108842B1
Application number: KR1020130111450A
Authority: KR
Inventors: 김갑영
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2020-05-11
Also published as: KR20150031807A

Abstract

실시 예에 따른 터치패널은, 유효영역 및 비유효 역을 포함하는 기판; 상기 비유효 영역에 형성된 인쇄패턴; 및 상기 인쇄패턴 및 기판 상에 형성된 충전 물질층을 포함하고, 상기 충전 물질층의 상면은 동일 평면이다.

Description

터치패널{Touch Panel}

실시 예는 터치 패널에 관한 것이다.

최근 다양한 전자 제품에서 디스플레이 장치에 표시된 화상에 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등의 입력 장치를 접촉하는 방식으로 입력을 하는 터치 패널이 적용되고 있다.

이러한 터치 패널은 크게 저항막 방식의 터치 패널과 정전 용량 방식의 터치 패널로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 패널은 입력 장치의 압력에 의하여 유리와 전극이 단락되어 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다.

저항막 방식의 터치 패널은 반복 사용에 의하여 성능이 저하될 수 있으며 스크래치(scratch)가 발생될 수 있다. 이에 의해 내구성이 뛰어나고 수명이 긴 정전 용량 방식의 터치 패널에 대한 관심이 높아지고 있다.

상기 터치 패널은 위치를 감지하는 유효 영역과 이 유효 영역의 주위에 배치되는 비유효 영역이 정의되는 기판을 포함한다. 이러한 비유효 영역은 배선을 외부 회로에 연결하는 인쇄 회로 기판 등이 외부에서 보이지 않도록 소정의 색을 가지는 물질을 인쇄하여 형성될 수 있다. 일례로, 흑색 안료 등을 도포하여 상기 비유효 영역을 정의하는 인쇄층을 형성할 수 있다.

이후, 상기 기판 상에 투명 전도성 물질을 포함하는 투명 전극층을 형성하는데. 상기 기판 상에 형성된 인쇄층에 의해 상기 기판은 일정한 단차를 가지게 된다. 이러한, 단차는 상기 투명 전도성 물질을 상기 기판에 도포할 때, 갭(gap)을 발생시키는 원인이 된다. 이러한 갭에 의해 상기 투명 전극층과 상기 기판은 완전히 밀착되지 않고 투명 전극층과 상기 기판 사이에 공기층이 형성되어 불량품이 발생하는 문제점이 있다.

이에 따라, 상기 기판 상에 투명 전극층을 형성할 때, 상기 갭에 의한 공기층을 제거할 수 있는 터치 패널의 필요성이 요구된다.

실시 예는 유효 영역과 비유효 영역간의 단차를 방지하는 터치패널에 관한 것이다.

실시 예에 따른 터치패널은, 반경화 상태의 충전 물질의 상측에서 기판을 구부리며 부착함으로써 충전 물질층의 상면의 전영역을 동일 평면으로 형성할 수 있어, 유효 영역과 비유효 영역간의 단차를 방지할 수 있다.

도 1은 실시 예에 따른 터치패널의 평면도이다.
도 2는 실시 예에 따른 터치패널을 A-A'을 따라서 절단한 단면도이다.
도 3은 실시 예에 따른 터치패널의 제조과정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 실시 예에 따른 터치패널의 제조과정을 나타내는 단면도이다.
도 5는 실시 예에 따른 터치패널이 적용되는 표시장치에 대한 사시도이다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 실시 예에 따른 터치패널의 평면도이고, 도 2는 실시 예에 따른 터치패널을 A-A'을 따라서 절단한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면 실시 예에 따른 터치패널(100)은 기판(1), 인쇄 패턴(10) 및 충전 물질층(20)을 포함한다.

상기 터치패널(100)은 유효 영역(AA)과 비유효 영역(UA)으로 정의될 수 있다. 상기 유효영역(AA)은 사용자의 터치 명령 입력이 가능한 영역을 의미하며, 상기 비유효 영역(UA)은 상기 유효영역(AA)의 외곽에 위치하는 사용자의 터치가 이루어짐에도 활성화되지 않아 터치 명령 입력이 이루어지지 않는 영역을 의미한다.

상기 터치패널이 표시패널에 부착되어 사용되는 경우 상기 터치패널의 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA)은 표시장치의 표시영역 및 비표시 영역과 대응될 수 있다. 상기 표시 영역은 화상을 표시하는 영역이고 상기 비표시 영역은 화상을 표시하지 않는 영역이다. 따라서, 상기 터치패널의 유효 영역(AA)은 광을 투과할 수 있는 영역으로 구성되어야 하고, 상기 터치패널의 비유효 영역(UA)은 광을 투과하지 않는 영역으로 구성될 수 있다.

상기 유효 영역(AA)에는 입력장치(예를 들어, 손가락 등)를 감지할 수 있도록 투명 전극이 형성될 수 있다. 상기 비유효 영역(UA)에는 상기 투명 전극을 전기적으로 연결하는 배선이 형성될 수 있다. 또한, 상기 비유효 영역(UA)에는 상기 배선에 연결되는 외부 회로 등이 위치할 수 있다.

상기 터치 패널에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되면, 상기 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생하고, 상기 정전 용량의 차이가 발생한 영역을 접촉 위치로 검출할 수 있다.

상기 기판(1) 상에는 상기 인쇄패턴(10)이 형성될 수 있다. 상기 인쇄패턴(10)은 상기 기판(1)의 비유효 영역(UA)에 형성될 수 있다. 상기 기판(1)의 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(UA)은 상기 기판(1)의 일면 또는 타면 만을 의미하는 것은 아니며, 상기 기판(1)의 일면 또는 타면에 위치하는 다른 기판 또는 커버 기판의 일면 또는 타면 등에서 상기 기판(1)의 유효 영역과 중첩되는 영역을 모두 의미할 수 있다.

상기 기판(1)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 기판(1)은 강화 유리, 반강화유리, 소다라임 유리, 강화 플락스틱 또는 연성 플라스틱을 포함할 수 있다.

상기 인쇄패턴(10)은 상기 기판(1)의 비유효 영역(UA)에 인쇄공정으로 형성될 수 있다. 상기 인쇄패턴(10)은 배선과 상기 배선을 외부 회로에 연결하는 인쇄회로기판 등이 외부에서 보이지 않도록 할 수 있게 소정의 색을 가지는 물질을 도포하여 형성될 수 있다. 상기 인쇄패턴(10)은 원하는 외관에 적합한 색을 가질 수 있는데, 일례로 흑색 안료 등을 포함하여 흑색을 나타낼 수 있다.

상기 인쇄패턴(10)은 제1 두께(h1)로 형성될 수 있다. 상기 제1 두께(h1)는 10㎛ 내지 30㎛일 수 있다.

상기 인쇄패턴(10)의 두께가 10㎛ 미만으로 형성되는 경우 외부에서 배선이 보일 수 있으며, 상기 인쇄패턴(10)의 두께가 30㎛를 초과하도록 형성되는 경우 상기 터치패널의 전체 두께가 두꺼워지며, 상기 터치 패널이 무거워 질 수 있다.

따라서, 상기 제1 두께(h1)를 10㎛ 내지 30㎛으로 형성하여, 상기 배선이 외부로부터 시인되는 것을 방지하고, 터치패널을 박형화 및 경량화할 수 있는 효과가 있다.

상기 인쇄패턴(10)이 형성된 기판(1) 상에 충전 물질층(20)이 형성될 수 있다. 상기 충전 물질층(20)은 상기 기판(1)의 상면과 상기 인쇄패턴(10)의 상면을 덮으며 형성될 수 있다. 상기 충전 물질층(20)은 상기 유효 영역(AA)의 기판의 상면과 상기 비유효 영역(UA)의 인쇄 패턴(10)의 상면 상에 형성될 수 있다. 상기 유효 영역(AA)의 충전 물질층(20)과 비유효 영역(UA)의 충전 물질층(20)은 일체로 형성될 수 있다.

상기 충전 물질층(20)은 유효 영역(AA)에서 제2 두께(h2)로 형성될 수 있고, 상기 비유효 영역(UA)에서 제3 두께(h3)로 형성될 수 있다. 상기 제2 두께(h2)는 상기 제3 두께(h3)보다 큰 값을 가질 수 있다.

상기 제2 두께(h2)는 15㎛ 내지 35㎛일 수 있다.

상기 제2 두께(h2)를 15㎛ 미만으로 형성하는 경우 상기 인쇄패턴(10)을 덮을 수 없어 유효 영역(AA)과 비유효 영역(UA)간의 단차가 발생할 수 있으며, 상기 제2 두께(h2)를 35㎛ 초과로 형성하는 경우 상기 터치 패널의 무게가 무거워지고, 두께 또한 두꺼워질 수 있다.

따라서, 상기 제2 두께(h2)를 15㎛ 내지 35㎛로 형성함으로써 상기 유효 영역(AA)과 비유효 영역(UA)간의 단차를 방지할 수 있으며, 상기 터치 패널의 박형화 및 경량화가 가능한 효과가 있다.

상기 제2 두께(h2)는 상기 제1 두께(h1)와 제3 두께(h3)의 합과 동일한 값일 수 있다. 즉, 상기 유효 영역(AA)에서의 충전 물질층(20)의 두께는 상기 비유효 영역(UA)에서의 충전 물질층(20)의 두께와 상기 인쇄 패턴(10)의 두께와 동일할 수 있다.

상기 유효 영역(AA)에서의 충전 물질층(20)의 두께를 상기 비유효 영역(UA)에서의 충전 물질층(20)의 두께와 상기 인쇄 패턴(10)의 두께와 동일하게 형성함으로써 상기 충전 물질층(20)의 상면은 동일 평면을 가질 수 있다. 즉, 상기 유효 영역(AA)의 충전 물질층(20)의 상면과 상기 비유효 영역(UA)의 충전 물질층(20)의 상면이 동일 평면을 가질 수 있다.

상기 유효 영역(AA) 및 상기 비유효 영역 상의 충전 물질층(20)은 실질적으로 동일한 평면상에 배치될 수 있다.

실질적으로 동일한 평면이란, 완전히 동일 평면 상에 위치되는 것에 한정되는 것은 아니며, 외관상 요철이나, 곡면이 시인되지 않는 정도를 포함한다. 구체적으로 충전 물질층 상에 전극이 형성되는 경우 전극에 단선이 발생하지 않을 정도의 곡면이 충전 물질층 상에 형성된 경우도 실질적으로 동일한 평면으로 형성된 경우에 포함된다.

상기 충전 물질층(20)의 상면이 전영역 동일 평면으로 형성됨으로써, 유효 역(AA)과 비유효 영역(UA)간의 단차를 방지할 수 있다. 상기 유효 영역(AA)과 비유효 영역(UA)의 충전 물질층(20)의 단차를 방지함으로써 상기 충전 물질층(20)과 상기 충전 물질층(20)의 상면에 배치되는 다른 기판, 전극 또는 배선간의 갭을 줄일 수 있어, 상기 터치 패널의 불량을 방지할 수 있다. 이에 따라, 제조수율이 향상되고, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상기 충전 물질층(20)은 상기 기판(1)과 다른 기판 및 필름을 접착시키기 위한 접착제를 포함할 수 있다. 상기 충전 물질층(20)은 광에 의해 경화될 수 있다. 상기 충전 물질층(20)은 반응성 올리고머, 광중합 개시제, 반응성 희석제 등을 포함할 수 있다.

상기 반응성 올리 고머는 충전 물질층(20) 의 특성을 결정하는 성분으로 폴리에스테르계 올리고머, 폴리에테르계 반응성 올리고머, 우레탄 반응성 올리고머, 에폭시계 반응성 올리고머, 아크릴계 반응성 올리고머 또는 실리콘계 반응성 올리고머 등일 수 있다.

상기 광중합 개시제는 자외선 에너지를 흡수하여 광중합 반응을 개시하는 역할을 하는 물질일 수 있다.

상기 반응성 희석제는 반응성 올리고머의 가교제로서 접착 특성에 영향을 주는 것이다.

도 3은 실시 예에 따른 터치패널의 제조과정을 나타내는 순서도이고, 도 4는 실시 예에 따른 터치패널의 제조과정을 나타내는 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 실시 예에 따른 터치패널의 제조과정은 도 4a와 같이 이형 필름(30)에 충전 물질(21)을 도포한다.(S110)

상기 이형 필름(30)은 상기 기판(1)에 충전 물질(21)을 접착시킨 후 분리되는 필름이다. 상기 이형 필름(30)은 투명한 또는 칼라인 친수성(hydrophilic) 무기화학 또는 유기화학 화합물의 시트일 수 있다.

상기 충전 물질(21)은 충전 물질층(20)을 형성하기 위한 층으로 반응성 올리고머, 광중합 개시제, 반응성 희석제 등을 포함할 수 있다.

상기 이형 필름(30)에 도포된 충전 물질(21)을 1차 경화한다.(S120)

상기 1차 경화는 도 4b와 같이 제1 광원(41)으로부터 광을 조사함으로써 수행될 수 있다. 상기 1차 경화를 통해 상기 충전 물질(21)은 반경화 상태가 될 수 있다.

상기 1차 경화 후 도 4c와 같이 상기 충전 물질(21)을 기판(1)에 부착할 수 있다.(S130)

상기 기판(1)의 비유효 영역(UA) 상에는 인쇄패턴(10)이 형성되어 있다. 상기 기판(1)에 충전 물질(21) 부착 시 상기 기판(1)에 외력을 가하여 상기 기판(1)을 구부리며 상기 충전 물질(21)에 부착시킬 수 있다. 즉, 상기 기판(1)에 외력을 가하여 상기 기판(1)의 중앙 영역이 상기 충전 물질(21)에 인접하고, 상기 기판(1)의 양측 영역이 상기 충전 물질(21)로부터 멀어지도록 구부려서 상기 충전 물질(21)을 상기 기판(1)에 부착시킬 수 있다. 상기 기판(1)의 구부리며 상기 충전 물질(21)을 부착함으로써 상기 기판(1)과 충전 물질(21)간에 틈이 생기는 것을 방지할 수 있다.

이후 도 4d와 같이 상기 충전 물질(21)에 부착된 이형 필름(30)을 제거한다.(S140)

상기 이형 필름(30)이 제거된 상기 충전 물질(21)을 도 4e와 같이 2차 경화한다.(S150)

상기 2차 경화는 제2 광원(43)에 의해 조사된 광에 의해 수행될 수 있다. 상기 2차 경화에 의해 상기 충전 물질(21)은 경화되어 충전 물질층(20)으로 상기 기판(1)과 상기 인쇄패턴(10) 상에 위치한다.

상기 충전 물질(21)을 반경화후 상측에서 기판(1)을 구부리며 부착함으로써 상기 충전 물질층(20)의 상면의 전영역을 동일 평면으로 형성할 수 있다. 이를 통해 충전 물질층(20) 상면에 배치되는 다른 기판, 전극 또는 배선간의 갭을 줄일 수 있어 터치패널의 불량을 방지할 수 있다.

도 5는 실시 예에 따른 터치패널이 적용되는 표시장치에 대한 사시도이다.

도 5을 참조하면 상기 표시장치(200)에는 외부로부터 명령 입력을 위한 입력버튼(210), 정지영상 및 동영상 촬영을 위한 카메라(220) 및 음성을 출력하는 스피커(230)가 형성될 수 있다.

상기 표시장치(300)는 앞서 설명한 터치패널(100) 및 표시패널(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 터치패널(100)은 상기 표시패널(미도시)의 전면에 형성되어 상기 표시장치(200)의 상면에 노출될 수 있다.

상기 표시패널(미도시)은 화상을 표시할 수 있다. 상기 표시패널(미도시)은 액정표시패널 또는 유기발광 표시패널일 수 있으며, 모바일 폰, TV, 네비게이션 장치 등 다양한 제품에 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 터치패널이 적용되는 장치로 표시장치를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 실시예들에 따른 터치패널이 적용되는 장치는 이에 한정되지 않고, 키패드, 노트북용 터치 패드, 차량용 터치 입력 장치 등 다양한 제품에 이용될 수 있다.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 기판
10: 인쇄패턴
20: 충전 물질층
21: 충전 물질
30: 이형필름
41: 제1 광원
43: 제2 광원
200: 표시장치
210: 입력버튼
220: 카메라
230: 스피커

Claims

이형 필름에 충전 물질을 도포하는 단계;
상기 충전 물질을 반경화 상태로 1차 경화하는 단계;
상기 이형 필름과, 유효 영역 및 비유효 영역을 포함하는 기판의 상기 비유효 영역에 인쇄패턴이 배치되는 상기 기판을 접착하는 단계;
상기 이형 필름을 제거하는 단계; 및
상기 충전 물질을 경화 상태로 2차 경화하여 상기 기판 상에 충전 물질층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 이형필름과 상기 기판을 접착하는 단계에서는, 상기 기판의 중앙 영역이 상기 충전 물질에 인접하고, 상기 기판의 양측 영역이 상기 충전 물질로부터 멀어지도록 구부린 후 접착하는 터치패널 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 유효 영역의 충전 물질층의 두께는
상기 비유효 영역의 인쇄패턴의 두께와 상기 비유효 영역의 충전 물질층의 두께의 합과 동일한 터치패널 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 인쇄패턴은 10㎛ 내지 30㎛의 두께를 가지는 터치패널 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 유효 영역의 충전 물질층은 15㎛ 내지 35㎛의 두께를 가지는 터치패널 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 유효 영역 및 상기 비유효 영역 상의 충전 물질층은 동일한 평면상에 배치되는 터치패널 제조방법.