KR102113908B1 - apparatus and method of bonding of electrode bridge on touch screen panel - Google Patents

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Abstract

윈도우 일체형 정전용량 방식 터치스크린 패널 상의 전극 브리지를 접합하기 위한 전극 브리지 접합 장치가 개시된다. 이 전극 브리지 접합 장치는, 상기 전극 브리지를 용융 온도 이상으로 가열하는 열원으로서의 레이저빔을 발생시키는 레이저빔 발생유닛; 상기 레이저빔 발생유닛에 의해 발생된 레이저빔을 단폭과 상기 단폭보다 큰 장폭을 갖는 라인 형태의 레이저 라인빔으로 형성하는 라인빔 형성 광학유닛; 및 상기 레이저 라인빔을 상기 전극 브리지에 적용하도록 상기 터치스크린 패널을 스캐닝하는 x-y 스캐닝 유닛을 포함한다.Disclosed is an electrode bridge bonding device for bonding an electrode bridge on a window-integrated capacitive touch screen panel. The electrode bridge bonding apparatus includes: a laser beam generating unit that generates a laser beam as a heat source for heating the electrode bridge to a melting temperature or higher; A line beam forming optical unit for forming the laser beam generated by the laser beam generating unit into a line-type laser line beam having a short width and a longer width than the short width; And an x-y scanning unit scanning the touch screen panel to apply the laser line beam to the electrode bridge.

Description

터치스크린 패널의 전극 브리지 접합 장치 및 방법{apparatus and method of bonding of electrode bridge on touch screen panel}Apparatus and method of bonding of electrode bridge on touch screen panel

본 발명은 터치스크린 패널의 전극 브리지 접합 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 정전 용량 방식의 터치스크린 패널 제작에 있어서, 전극 라인을 연결하는 브리지와 전극을 효과적으로 접합하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode bridge bonding apparatus and method for a touch screen panel, and more particularly, to an apparatus and method for effectively bonding a bridge and an electrode connecting an electrode line in manufacturing a capacitive touch screen panel. It is about.

윈도우 일체형 정전 용량 방식 터치스크린은, 우수한 감도와 슬림(slim)한 두께로 구현될 수 있어서, 최근 많은 연구와 개발이 이루어지고 있다.Since the window-integrated capacitive touch screen can be implemented with excellent sensitivity and slim thickness, many researches and developments have been recently made.

도 1은 전형적인 윈도우 일체형의 정전 용량 방식 터치스크린의 센싱부 구조를 보여준다. 정전 용량 방식 터치스크린은 윈도우 상에 x 방향 전극 라인(2)과 y 방향 전극 라인(3)이 미리 형성되고, 정전 용량 센싱부의 형성을 위해, x 방향 전극 라인(2) 상에 절연막(보통 SiO2 혹은 투명 폴리머)(4)이 형성되고, 이 절연막(4)의 상부에 x 방향 전극 라인(2)을 연결하기 위한 브리지(bridge)(5)가 형성된다.1 shows a structure of a sensing unit of a typical window-integrated capacitive touch screen. In the capacitive touch screen, an x-direction electrode line 2 and a y-direction electrode line 3 are pre-formed on a window, and an insulating film (usually SiO) is formed on the x-direction electrode line 2 to form the capacitive sensing unit. 2 or a transparent polymer) 4 is formed, and a bridge 5 for connecting the x-direction electrode line 2 is formed on the insulating film 4.

이때 브리지(5)는 전도성이 좋은 은(Ag) 혹은 구리(Cu) 페이스트(paste)를 재료로 하여, 일반적으로 스크린 프린트(screen print) 방식을 이용하는 인쇄에 의해 형성된다. 그리고, 페이스트의 소결(sintering)을 위해서는, 고온에서 일정시간 이상의 큐어링(curing) 공정이 실시되어야 한다.At this time, the bridge 5 is formed of silver (Ag) or copper (Cu) paste having good conductivity, and is generally formed by printing using a screen print method. In addition, in order to sinter the paste, a curing process at a high temperature for a predetermined time or longer must be performed.

최근의 전자 칠판과 같은 대면적 터치스크린을 구현하기 위해서는, 대면적에서의 전체 표면 저항을 낮추는 것이 매우 중요한 일이다. 이를 위해 재료적인 측면에 있어서는 투명 전극으로부터 ITO(Indium Tin Oxide)에서 OMO(Oxide Metal Oxide)이 적용하고 있고, 금속 전극 라인은 구리 대신에 은이 채택되고 있다.In order to realize a large-area touch screen such as a recent electronic blackboard, it is very important to lower the overall surface resistance in a large area. To this end, in terms of material, OMO (Oxide Metal Oxide) is applied to ITO (Indium Tin Oxide) from a transparent electrode, and silver is used for the metal electrode line instead of copper.

윈도우 일체형 터치스크린 패널 제조에 따른 공정적인 측면에서 있어서는, 브리지와 전극간의 접촉 저항을 줄이는 일이 매우 중요하다. 보통 브리지(5)의 형성을 위한 재료로는 은 페이스트(Ag paste)가 사용되고, x 방향 전극 라인(2)의 재료로는 구리가 사용된다. 은과 구리의 접촉 저항을 줄이기 위해, 은의 입자 크기가 아주 작은 나노 은 페이스트가 사용되며, 소결 온도를 높여 장시간 큐어링을 실시하는 방법이 사용된다. 이러한 고온 가열로(furnace)에서의 소결 방식은 오랜 시간이 걸리고, 장시간 고온 노출에 의해 투명 전극의 성능이 열화 된다는 단점이 있다. 또한 접촉 저항은 셀당 수 Ω이하로 떨어져야 하는데 큐어링 방식으로는 수십 Ω 정도밖에 떨어지지 않는 문제가 있다. In the process aspect of manufacturing a window-integrated touch screen panel, it is very important to reduce the contact resistance between the bridge and the electrode. Usually, a silver paste is used as a material for forming the bridge 5, and copper is used as a material for the x-direction electrode line 2. To reduce the contact resistance between silver and copper, a nano silver paste having a very small particle size of silver is used, and a method of curing for a long time by increasing the sintering temperature is used. The sintering method in such a high-temperature furnace takes a long time, and there is a disadvantage that the performance of the transparent electrode is deteriorated by long-time high-temperature exposure. In addition, the contact resistance has to fall below a few Ω per cell, but there is a problem that only about a few tens of Ω drop by the curing method.

본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는, 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 순간적인 가열 용융이 가능한 고출력 레이저빔을 이용하여, 전극과 브리지의 효과적인 접합을 수행하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.One problem to be solved by the present invention is to solve a conventional problem, and to provide an apparatus and method for performing effective bonding of an electrode and a bridge using a high-power laser beam capable of instantaneous heat melting.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 순간적인 가열 용융이 가능한 고출력 레이저빔을 이용하여, 전극과 브리지의 효과적인 접합을 수행하되, 레이저빔으로 인한 투명 전극의 손상을 막을 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide an apparatus and method for performing effective bonding of an electrode and a bridge by using a high-power laser beam capable of instantaneous heating and melting, but preventing damage to the transparent electrode due to the laser beam. Is to do.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 순간적인 가열 용융이 가능한 고출력 레이저빔을 사용하여, 전극과 브리지의 효과적인 접합을 수행하되, 브리지에 조사되는 레이저빔의 형태를 단폭 및 그보다 큰 장폭을 갖는 형태의 레이저 라인빔으로 형성하고, 레이저 라인빔의 장폭 방향이 브리지의 방향과 평행하게 하여, 레이저 라인빔에 의한 열적 손상이 억제될 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.  Another problem to be solved by the present invention is to perform effective bonding of the electrode and the bridge by using a high-power laser beam capable of instantaneous heating and melting, but the shape of the laser beam irradiated to the bridge has a short width and a longer width than that. It is to provide an apparatus and method for forming a laser line beam of, and making the long line width of the laser line beam parallel to the direction of the bridge, so that thermal damage caused by the laser line beam can be suppressed.

본 발명의 일측면에 따른, 윈도우 일체형 정전용량 방식 터치스크린 패널 상의 전극 브리지를 접합하기 위한 전극 브리지 접합 장치는, 상기 전극 브리지를 용융 온도 이상으로 가열하는 열원으로서의 레이저빔을 발생시키는 레이저빔 발생유닛; 상기 레이저빔 발생유닛에 의해 발생된 레이저빔을 레이저빔을 배열렌즈 혹은 DOE 렌즈와 하나 혹은 다수의 투영렌즈에 의해 단폭과 상기 단폭보다 큰 장폭을 갖는 라인 형태의 레이저 라인빔으로 만들어, 상기 레이저 라인빔을 상기 전극 브리지에 조사하는 라인빔 형성 광학유닛; 및 상기 레이저 라인빔의 장폭 방향이 상기 전극 브리지의 연장 방향과 평행한 상태로, 상기 레이저 라인빔이 상기 전극 브리지에 조사되도록 하는 x-y 스캐닝 유닛을 포함하며, 상기 라인빔 형성 광학 유닛의 위치는 고정되고, 상기 x-y 스캐닝 유닛은 상기 터치스크린 패널을 x축 방향으로 이송시키는 x축 방향 스캐닝부와, 상기 터치스크린 패널을 Y 축 방향으로 이송시키는 Y축 방향 스캐닝부를 포함하고, 상기 전극 브리지와 최종적으로 만나는 상기 레이저 라인빔의 스폿은 상기 전극 브리지의 장폭보다 큰 장폭과 상기 전극 브리지의 단폭보다 큰 당폭을 갖는다.
본 발명의 다른 측면에 따른, 윈도우 일체형 정전용량 방식 터치스크린 패널 상의 전극 브리지를 접합하기 위한 전극 브리지 접합 장치는, 상기 전극 브리지를 용융 온도 이상으로 가열하는 열원으로서의 레이저빔을 발생시키는 레이저빔 발생유닛; 상기 레이저빔 발생유닛에 의해 발생된 레이저빔을 레이저빔을 배열렌즈 혹은 DOE 렌즈와 하나 혹은 다수의 투영렌즈에 의해 단폭과 상기 단폭보다 큰 장폭을 갖는 라인 형태의 레이저 라인빔으로 만들어, 상기 레이저 라인빔을 상기 전극 브리지에 조사하는 라인빔 형성 광학유닛; 및 상기 레이저 라인빔의 장폭 방향이 상기 전극 브리지의 연장 방향과 평행한 상태로, 상기 레이저 라인빔이 상기 전극 브리지에 조사되도록 하는 x-y 스캐닝 유닛을 포함하며, 상기 x-y 스캐닝 유닛은, 상기 터치스크린 패널을 x축 방향으로 이송시키는 x축 방향 스캐닝부와, 상기 라인빔 형성 광학 유닛을 y축 방향으로 이송시키는 y축 스캐닝부를 포함하고, 상기 전극 브리지와 최종적으로 만나는 상기 레이저 라인빔의 스폿은 상기 전극 브리지의 장폭보다 큰 장폭과 상기 전극 브리지의 단폭보다 큰 단폭을 갖는다.
일 실시예에 따라, 상기 레이저빔 발생유닛은 연속파 형태의 레이저빔을 사용한다.
일 실시예에 따라, 상기 레이저빔 발생유닛은 400 ~ 1100nm 파장 영역의 레이저빔을 발생시킨다.
본 발명의 일측면에 따른 윈도우 일체형 정전용량 방식 터치스크린 패널 상의 전극 브리지를 접합하는 전극 브리지 접합 방법은, 레이저빔 발생유닛이 레이저빔을 발생시키고, 라인빔 형성 광학유닛이 상기 레이저빔 발생유닛에 의해 발생된 레이저빔을 레이저빔을 배열렌즈 혹은 DOE 렌즈와 하나 혹은 다수의 투영렌즈에 의해 단폭과 상기 단폭보다 큰 장폭을 갖는 라인 형태의 레이저 라인빔으로 만들고, x-y 스캐닝 유닛을 이용하여, 상기 레이저 라인빔의 장폭 방향이 상기 전극 브리지의 연장 방향과 평행한 상태로 상기 레이저 라인빔이 상기 전극 브리지에 조사되도록 하며, 상기 라인빔 형성 광학 유닛의 위치는 고정되고, 상기 x-y 스캐닝 유닛은 x축 방향 스캐닝부 및 Y축 방향 스캐닝부를 이용하여 상기 상기 터치스크린 패널을 X축 방향과 Y축 방향으로 이송시키며, 상기 전극 브리지와 최종적으로 만나는 상기 레이저 라인빔의 스폿은 상기 전극 브리지의 장폭보다 큰 장폭과 상기 전극 브리지의 단폭보다 큰 단폭을 갖는다.
본 바령의 다른 측면에 따른, 윈도우 일체형 정전용량 방식 터치스크린 패널 상의 전극 브리지를 접합하는 전극 브리지 접합 방법은, 레이저빔 발생유닛이 레이저빔을 발생시키고, 라인빔 형성 광학유닛이 상기 레이저빔 발생유닛에 의해 발생된 레이저빔을 배열렌즈 혹은 DOE 렌즈와 하나 혹은 다수의 투영렌즈에 의해 단폭과 상기 단폭보다 큰 장폭을 갖는 라인 형태의 레이저 라인빔으로 만들고, x-y 스캐닝 유닛을 이용하여, 상기 레이저 라인빔의 장폭 방향이 상기 전극 브리지의 연장 방향과 평행한 상태로 상기 레이저 라인빔이 상기 전극 브리지에 조사되도록 하며, 상기 x-y 스캐닝 유닛은, x축 방향 스캐닝부를 이용하여 상기 터치스크린 패널을 x축 방향으로 이송시키고, y축 방향 스캐닝부를 이용하여 상기 라인빔 형성 광학 유닛을 y축 방향으로 이송시키며, 상기 전극 브리지와 최종적으로 만나는 상기 레이저 라인빔의 스폿은 상기 전극 브리지의 장폭보다 큰 장폭과 상기 전극 브리지의 단폭보다 큰 단폭을 갖는다.
일 실시예에 따라, 상기 레이저 라인빔은 상기 전극 브리지 하나만을 국부적으로 처리하는 크기의 스폿 형태로 형성된다.According to an aspect of the present invention, an electrode bridge bonding apparatus for bonding an electrode bridge on a window-integrated capacitive touch screen panel, a laser beam generating unit generating a laser beam as a heat source for heating the electrode bridge to a melting temperature or higher. ; The laser beam generated by the laser beam generating unit is formed into a laser line beam in the form of a line having a short width and a longer width than the short width by an array lens or a DOE lens and one or more projection lenses. A line beam forming optical unit that irradiates a beam to the electrode bridge; And an xy scanning unit that causes the laser line beam to be irradiated to the electrode bridge, with a long width direction of the laser line beam parallel to an extension direction of the electrode bridge, and the position of the line beam forming optical unit is fixed. The xy scanning unit includes an x-axis direction scanning unit for transferring the touch screen panel in the x-axis direction, and a y-axis direction scanning unit for transferring the touch screen panel in the Y-axis direction, and finally with the electrode bridge. The spot of the laser line beam that meets has a longer width than the long width of the electrode bridge and a greater width than the short width of the electrode bridge.
According to another aspect of the present invention, an electrode bridge bonding device for bonding an electrode bridge on a window-integrated capacitive touch screen panel, a laser beam generating unit generating a laser beam as a heat source for heating the electrode bridge to a melting temperature or higher. ; The laser beam generated by the laser beam generating unit is formed into a laser line beam in the form of a line having a short width and a longer width than the short width by an array lens or a DOE lens and one or more projection lenses. A line beam forming optical unit that irradiates a beam to the electrode bridge; And an xy scanning unit that causes the laser line beam to be irradiated to the electrode bridge in a state in which a long width direction of the laser line beam is parallel to an extension direction of the electrode bridge, wherein the xy scanning unit includes the touch screen panel. And an x-axis scanning unit for transferring the x-axis direction, and a y-axis scanning unit for transferring the line beam forming optical unit in the y-axis direction, and a spot of the laser line beam finally meeting the electrode bridge is the electrode. It has a longer width than the long width of the bridge and a shorter width than the short width of the electrode bridge.
According to one embodiment, the laser beam generating unit uses a continuous type laser beam.
According to an embodiment, the laser beam generating unit generates a laser beam in a wavelength range of 400 to 1100 nm.
In the electrode bridge bonding method of bonding the electrode bridge on the window-integrated capacitive touch screen panel according to one aspect of the present invention, the laser beam generating unit generates a laser beam, and the line beam forming optical unit is connected to the laser beam generating unit. The laser beam generated by the laser beam is formed into a line-type laser line beam having a short width and a longer width than the short width by an array lens or a DOE lens and one or more projection lenses, and using the xy scanning unit, the laser The laser line beam is irradiated to the electrode bridge in a state in which the long beam direction of the line beam is parallel to the extending direction of the electrode bridge, the position of the line beam forming optical unit is fixed, and the xy scanning unit is in the x-axis direction. Using the scanning unit and the Y-axis scanning unit, the touch screen panel is transferred in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the spot of the laser line beam that finally meets the electrode bridge has a longer width and a longer width than the electrode bridge. It has a shorter width that is larger than the shorter width of the electrode bridge.
According to another aspect of this bar, the electrode bridge bonding method of bonding the electrode bridge on the window-integrated capacitive touch screen panel, the laser beam generating unit generates a laser beam, and the line beam forming optical unit generates the laser beam generating unit. The laser beam generated by is made into a line-type laser line beam having a short width and a longer width than the short width by an array lens or a DOE lens and one or more projection lenses, and using the xy scanning unit, the laser line beam The laser line beam is irradiated to the electrode bridge in a state in which the long width direction of the electrode bridge is parallel to the extension direction of the electrode bridge, and the xy scanning unit uses the x-axis scanning unit to move the touch screen panel in the x-axis direction. The line beam forming optical unit is transferred in the y-axis direction by using a scanning unit in the y-axis direction, and a spot of the laser line beam finally meeting the electrode bridge is longer than the long width of the electrode bridge and the electrode bridge It has a hem width greater than the hem width.
According to one embodiment, the laser line beam is formed in the form of a spot sized to locally process only one electrode bridge.

본 발명에 따르면, 기존 가열로 소결 접합 방식과 비교해 투명 전극의 손상이나 투명 전극 성능의 열화 없이 전극에 대한 전극 브리지의 접합 정도를 효과적으로 개선하여 접촉 저항을 획기적으로 감소시킬 수 있고, 장폭을 갖는 기다란 형태의 레이저 라인빔을 이용하여 매우 빠른 속도로 작업을 수행할 수 있고, 일반 대기 중에 공정이 가능하여 인라인 공정을 용이하게 구현할 수 있다는 등의 효과를 제공한다. 또한 본 발명은, 전극 브리지의 접합 공정에 있어서, 투명 전극과 반응이 일어나지 않는 파장의 레이저빔을 발생시키는 레이저빔 발생유닛을 이용하므로, 레이저빔으로 인한 투명 전극의 손상을 억제할 있고, 레이저빔 발생유닛으로부터 전달된 레이저빔을 단폭 및 그보다 큰 장폭을 갖는 레이저 라인빔으로 형성하여 이 레이저 라인빔에 의한 열로 패널 상의 전극 브리지를 접합하므로, 대면적 패널에서 전극 브리지들을 고속 접합 처리하는 것이 가능하며, x-y 스캐닝 유닛을 이용하여 터치스크린 패널 전체 영역에 대한 전극 브리지 접합 처리가 가능하다.According to the present invention, it is possible to significantly reduce the contact resistance by effectively improving the degree of bonding of the electrode bridge to the electrode without damaging the transparent electrode or deteriorating the performance of the transparent electrode as compared with the conventional heating furnace sintering bonding method. Using the laser line beam of the type, it is possible to perform the work at a very high speed, and it is possible to process in the general atmosphere, thus providing an effect that an inline process can be easily implemented. In addition, the present invention uses a laser beam generating unit that generates a laser beam having a wavelength that does not react with the transparent electrode in the bonding process of the electrode bridge, so that damage to the transparent electrode due to the laser beam can be suppressed, and laser beam Since the laser beam transmitted from the generating unit is formed into a laser line beam having a short width and a larger width than that, the electrode bridges on the panel are joined by heat by the laser line beam, so it is possible to perform high-speed bonding of the electrode bridges on a large area panel , Using the xy scanning unit, it is possible to process electrode bridge bonding to the entire area of the touch screen panel.

도 1은 전형적인 윈도우 일체형의 정전 용량 방식 터치스크린의 센싱부 구조를 보인 도면이고,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 브리지 접합 장치를 전반적으로 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 브리지 접합 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 브리지 접합 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a structure of a sensing unit of a typical window-integrated capacitive touch screen,
2 and 3 are views for explaining an electrode bridge bonding apparatus according to an embodiment of the present invention,
4 is a view for explaining an electrode bridge bonding method according to an embodiment of the present invention,
5 is a view for explaining an electrode bridge bonding method according to another embodiment of the present invention.

이와 같은 본 발명의 특징적인 구성 및 이에 따른 작용효과는 첨부된 도면을 참조한 실시예의 상세한 설명을 통해 더욱 명확해 질 것이다. Such characteristic features of the present invention and operational effects thereof will be further clarified through detailed description of embodiments with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 브리지 접합 장치를 전반적으로 설명하기 위한 도면이다.2 and 3 are views for explaining an electrode bridge bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 브리지 접합 장치는, 윈도우 일체형 정전용량 방식 터치스크린 패널(10) 상의 전극 브리지를 접합하기 위한 장치로서, 레이저빔을 발생시키는 레이저빔 발생 유닛(100)과, 레이저빔을 라인빔 형태로 형서하기 위한 라인빔 형성 광학 유닛(200)과, 터치스크린 패널(10)을 스캐닝하기 위한 x-y 스캐닝 유닛(300)을 포함한다. 2 and 3, the electrode bridge bonding device according to an embodiment of the present invention, as a device for bonding the electrode bridge on the window-integrated capacitive touch screen panel 10, generates a laser beam The laser beam generating unit 100 includes a line beam forming optical unit 200 for shaping the laser beam into a line beam form, and an xy scanning unit 300 for scanning the touch screen panel 10.

상기 레이저빔 발생유닛(100)은 윈도우 일체형 정전용량 방식 터치스크린 패널(10) 상에서 x 방향 전극 라인을 연결하는 전극 브리지를 순간적으로 녹이는 열원으로서의 레이저빔을 발생시킨다. 사용되는 레이저빔은, ITO 및 OMO 등의 투명 전극과 반응이 일어나면 안 된다. 따라서 상기 레이저빔 발생유닛(100)은 ITO, OMO 등의 투명 전극과 반응이 일어나지 않는 파장을 갖는, 400 ~ 1100nm 영역의 가시 광선 또는 근적외선 파장의 레이저를 발생시키도록 구성된다. 또한, 다른 요소에 영향을 최소화하고, 브리지에 대해서만 부드러운 용융 작업을 할 수 있도록, 펄스파 레이저보다 연속파(CW) 레이저가 사용되는 것이 바람직하다.The laser beam generating unit 100 generates a laser beam as a heat source that instantly melts an electrode bridge connecting an x-direction electrode line on the window-integrated capacitive touch screen panel 10. The laser beam used should not react with transparent electrodes such as ITO and OMO. Therefore, the laser beam generating unit 100 is configured to generate a laser having a wavelength that does not react with transparent electrodes such as ITO and OMO, and a visible or near infrared wavelength of 400 to 1100 nm. In addition, it is preferable to use a continuous wave (CW) laser rather than a pulsed wave laser to minimize the influence on other factors and to perform a smooth melting operation only on the bridge.

상기 레이저빔 발생유닛(100)은, 위의 두 가지 조건, 즉, 투명 전극과 반응이 일어나지 않는 조건과 연속파 레이저를 발생시키는 조건을 모두 만족시킬 수 있도록, 레이저 다이오드(laser diode)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The laser beam generating unit 100 includes a laser diode so as to satisfy both of the above two conditions, that is, a condition in which no reaction occurs with a transparent electrode and a condition for generating a continuous wave laser. It is preferred.

또한, 상기 라인빔 형성 광학 유닛(200)은 대면적의 터치스크린 패널(10) 을 빠른 속도로 접합하는 처리하기 위한 목적으로 사용된다. 다시 말해, 상기 라인빔 형성 광학 유닛(200)은 대면적의 터치스크린 패널(10) 상에서 여러 개의 전극 브리지를 빠른 속도로 접합하기 위해 사용된다. 상기 라인빔 형성 광학 유닛(200)은, 점 형태의 레이저를 라인빔 형태의 레이저빔, 즉, 레이저 라인빔으로 형성하기 위해, 다수의 배열렌즈(array lens) 혹은 DOE(Diffractive Optical Element) 렌즈(210)를 이용할 수 있고, 또한, 패널 표면에 라인빔 영상을 형성하기 위해 하나 혹은 다수의 투영렌즈(projection lens)(220)를 사용할 수 있다. 또한, 상기 라인빔 형성 광학 유닛(200)은 예컨대 광섬유와 같은 레이저 전송수단을 통해 레이저빔 발생유닛(100)으로부터 전달된 레이저빔을 다수의 배열렌즈 혹은 DOE 렌즈(210)로 보내기 위해 상기 레이저빔을 반사시키는 하나 이사의 미러(205)를 포함할 수 있다.In addition, the line beam forming optical unit 200 is used for the purpose of processing to bond the large area touch screen panel 10 at a high speed. In other words, the line beam forming optical unit 200 is used to rapidly join several electrode bridges on a large area touch screen panel 10. The line beam forming optical unit 200 includes a plurality of array lenses or DOE (Diffractive Optical Element) lenses to form a dot-shaped laser into a line beam-type laser beam, that is, a laser line beam. 210) may be used, and one or more projection lenses 220 may be used to form a line beam image on the panel surface. In addition, the line beam forming optical unit 200 transmits the laser beam transmitted from the laser beam generating unit 100 through a laser transmission means such as an optical fiber to a plurality of array lenses or DOE lenses 210. It may include a mirror 205 of one moving reflecting.

또한, 상기 x-y 스캐닝 유닛(300)은 터치스크린 패널(10) 전체 영역에 대하여 전극 브리지 접합을 수행하기 위해 사용된다. 안정적인 접합 처리를 하기 위해, 라인빔 형성 광학 유닛(200)은 고정되고, 상기 x-y 스캐닝 유닛(300)이 터치스크린 패널(10)을 x-y 스캐닝하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 x-y 스캐닝 유닛(300)은 x축 방향 스캐닝부(310)와, y축 방향 스캐닝부(320)를 포함할 수 있다. 하지만, 대면적 패널 처리의 경우, 장비 전체의 크기가 커지므로, 터치스크린 패널(10)을 x축 방향으로 이송시켜 터치스크린 패널을 x축 방향 스캐닝하는 x축 방향 스캐닝부와, 라인빔 형성 광학 유닛(200)을 y축 방향으로 이송시켜 터치스크린 패널을 y축 방향 스캐닝하는 y축 스캐닝부를 포함하는 x-y 스캐닝 유닛이 채택될 수도 있다. 한 축 방향으로는 터치스크린 패널(10)을 이송시켜 스캐닝하고 다른 한 축방향으로는 라인빔 형성 광학 유닛(200)을 이송시켜 스캐닝하는 하이브리드 스캐닝 방식의 x-y 스캐닝 유닛이라 한다.In addition, the x-y scanning unit 300 is used to perform electrode bridge bonding on the entire area of the touch screen panel 10. In order to perform a stable bonding process, the line beam forming optical unit 200 is fixed, and it is preferable that the x-y scanning unit 300 scans the touch screen panel 10 by x-y. To this end, the x-y scanning unit 300 may include an x-axis scanning unit 310 and a y-axis scanning unit 320. However, in the case of large-area panel processing, since the size of the entire equipment increases, the x-axis scanning unit for scanning the touch screen panel in the x-axis direction by transferring the touch screen panel 10 in the x-axis direction, and line beam forming optics An xy scanning unit including a y-axis scanning unit that moves the unit 200 in the y-axis direction to scan the touch screen panel in the y-axis direction may be employed. It is referred to as a hybrid scanning type x-y scanning unit that scans by transporting and scanning the touch screen panel 10 in one axial direction and scanning the line beam forming optical unit 200 in the other axial direction.

레이저 라인빔(L)은 패널(10)의 표면에 최종적으로 조사되는 단면이 장폭(즉, 장방향 길이; D)과 단폭(d)을 갖는다. 레이저 라인빔(L)은 장폭 방향 에너지 균일도가 매우 중요하다. 그 이유는 장폭 방향으로의 에너지 균일도가 스캐닝 영역 전체에 걸쳐 균일한 접합을 이루는 핵심 인자이기 때문이다. 따라서, 레이저 라인빔(L)의 장폭 방향 레이저 에너지 균일도는 최소 90% 이상을 확보하는 것이 바람직하다.The laser line beam L has a long width (ie, a long length; D) and a short width (d) of a cross section finally irradiated to the surface of the panel 10. The energy uniformity of the laser line beam L in the long width direction is very important. The reason is that the energy uniformity in the long-width direction is a key factor to achieve a uniform bonding throughout the scanning area. Therefore, it is desirable to secure at least 90% of the uniformity of the laser energy in the long-width direction of the laser line beam L.

또한 상기 레이저 라인빔의 단폭(d)도 매우 중요한데, 단폭이 클 경우 단위 면적당 인입되는 에너지양이 커져서 전극 브리지에 쉽게 열적 손상을 가할 수 있다. 따라서 레이저 라인빔의 단폭(d)는 1mm 이하로 하는 것이 바람직하다.In addition, the short width (d) of the laser line beam is also very important. When the short width is large, the amount of energy input per unit area is increased, so that the electrode bridge can be easily thermally damaged. Therefore, it is preferable that the short width d of the laser line beam is 1 mm or less.

또한, 전극 브리지에 손상을 가하지 않고 효과적인 접합을 수행하기 위한 레이저 라인빔 전체 단위 면적당 출력밀도는 1kW/cm2 이상 20kW/cm2 이하로 하는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable that the power density per unit area of the entire laser line beam for performing effective bonding without damaging the electrode bridge is 1 kW / cm 2 or more and 20 kW / cm 2 or less.

도 3는 본 발명에 따른 전극 브리지 접합 방법의 개략도이다.3 is a schematic diagram of an electrode bridge bonding method according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 라인빔(L)의 스캔 방향은 크게 2가지로 나눌 수 있다. 브리지(5)의 형성 방향(즉, 연장 방향)과 평행한 방향 및 브리지(5)의 형성 방향(즉, 연장 방향)과 수직한 방향이다. 브리지(5)의 형성 방향(즉, 연장 방향)과 수직 방향으로 스캐닝을 수행하는 경우, 브리지(5)에 머무는 레이저 라인빔의 시간이 많아져, 그에 따라, 브리지(5)에 축적되는 레이저 에너지가 급격히 증가하여, 브리지(5)에 열적 손상을 쉽게 야기한다. 반면, 브리지(5)의 형성 방향(즉, 연장 방향)과 수직 방향으로 스캐닝을 수행하는 경우, 아주 짧은 시간 동안 레이저 에너지가 브리지(5)에 흡수되므로, 브리지(5)의 열적 손상 없이 효과적인 접합이 가능하다. 따라서 레이저 라인빔의 스캔 방향은 브리지(5)의 형성 방향(즉, 연장 방향)과 평행한 방향으로 스캐닝 하는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 3, the scan direction of the laser line beam L can be largely divided into two types. It is a direction parallel to the formation direction of the bridge 5 (ie, the extending direction) and a direction perpendicular to the direction of formation of the bridge 5 (ie, the extending direction). When scanning is performed in the direction perpendicular to the formation direction (ie, the extending direction) of the bridge 5, the time of the laser line beam staying in the bridge 5 increases, and accordingly, the laser energy accumulated in the bridge 5 Increases rapidly, causing thermal damage to the bridge 5 easily. On the other hand, when scanning is performed in the direction perpendicular to the formation direction (ie, the extending direction) of the bridge 5, since the laser energy is absorbed by the bridge 5 for a very short time, effective bonding without thermal damage of the bridge 5 This is possible. Therefore, the scanning direction of the laser line beam is preferably scanned in a direction parallel to the formation direction of the bridge 5 (ie, the extending direction).

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 브리지 접합 방법을 보여준다.4 shows an electrode bridge bonding method according to another embodiment of the present invention.

브리지(5)의 크기가 아주 작고 민감한 경우, 도 4에 도시된 것과 같이, 레이저 라인빔(L)을 미세 크기의 스폿(spot) 형태로 만들어, 브리지(5) 영역만을 국부적으로 가열시켜 접합 작업을 수행할 수 있다. 물론 이때 라인빔 형성 광학유닛은 아주 작은 스폿의 라인빔을 형성하기 위해 내부에 장착된 렌즈를 마이크로 스케일로 변경해야 한다. 또한 이러한 국부 브리지 접합 작업은 스폿이 빠르게 이동해야 충분한 처리 속도를 확보할 수 있기 때문에, 상기 라인빔 형성 광학 유닛 앞에 장착된 갈바노 미러 스캐닝 장치를 이용하는 것이 바람직하다. When the size of the bridge 5 is very small and sensitive, as shown in FIG. 4, the laser line beam L is made into a spot shape of a fine size, and only the region of the bridge 5 is locally heated to join. You can do Of course, at this time, the line beam forming optical unit needs to change the lens mounted therein to a micro scale to form a line beam of a very small spot. In addition, it is preferable to use a galvano mirror scanning device mounted in front of the line beam forming optical unit because such a local bridge joining operation can ensure a sufficient processing speed only when the spot moves rapidly.

레이저빔을 이용한 전극 브리지 접합 방법은 기존 가열로 방식과 비교해 투명 전극의 손상 없이 매우 빠른 속도로 접합 작업을 수행할 수 있고, 특히 브리지를 순간 용융시켜 접합하는 방식이라는 특징으로 아주 큰 접촉 저항의 감소를 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있다. The electrode bridge bonding method using a laser beam can perform the bonding operation at a very high speed without damaging the transparent electrode compared to the conventional heating furnace method. In particular, it is characterized by a method of instantaneously melting the bridge to reduce the contact resistance. It has the advantage of being able to obtain.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다. Above, the above is merely illustrative of a preferred embodiment of the present invention, and those skilled in the art should recognize that modifications and changes to the present invention can be made without changing the gist of the present invention.

10.........................터치스크린 패널
100........................레이저빔 발생유닛
200........................라인빔 형성 광학 유닛
300........................x-y 스캐닝 유닛10 ............ Touch screen panel
100 ............. Laser beam generating unit
200 .............. Line beam forming optical unit
300 .............. xy scanning unit

Claims (13)

윈도우 일체형 정전용량 방식 터치스크린 패널 상의 전극 브리지를 접합하기 위한 전극 브리지 접합 장치로서,
상기 전극 브리지를 용융 온도 이상으로 가열하는 열원으로서의 레이저빔을 발생시키는 레이저빔 발생유닛;
상기 레이저빔 발생유닛에 의해 발생된 레이저빔을 배열렌즈 혹은 DOE 렌즈와 하나 혹은 다수의 투영렌즈에 의해 단폭과 상기 단폭보다 큰 장폭을 갖는 라인 형태의 레이저 라인빔으로 만들어, 상기 레이저 라인빔을 상기 전극 브리지에 조사하는 라인빔 형성 광학유닛; 및
상기 레이저 라인빔의 장폭 방향이 상기 전극 브리지의 연장 방향과 평행한 상태로, 상기 레이저 라인빔이 상기 전극 브리지에 조사되도록 하는 x-y 스캐닝 유닛을 포함하며,
상기 라인빔 형성 광학 유닛의 위치는 고정되고,
상기 x-y 스캐닝 유닛은 상기 터치스크린 패널을 x축 방향으로 이송시키는 x축 방향 스캐닝부와, 상기 터치스크린 패널을 Y 축 방향으로 이송시키는 Y축 방향 스캐닝부를 포함하고,
상기 투영렌즈에 의해 상기 레이저 라인빔의 장폭은 상기 라인빔 형성 광학유닛으로부터 상기 전극 브리지와 만날때까지 점진적으로 커지며,
상기 전극 브리지와 최종적으로 만나는 상기 레이저 라인빔의 스폿은 상기 전극 브리지의 장폭보다 큰 장폭과 상기 전극 브리지의 단폭보다 큰 단폭을 갖는 것을 특징으로 하는 전극 브리지 접합 장치.An electrode bridge bonding device for bonding an electrode bridge on a window-integrated capacitive touch screen panel,
A laser beam generating unit that generates a laser beam as a heat source for heating the electrode bridge to a melting temperature or higher;
The laser beam generated by the laser beam generating unit is formed into a line-type laser line beam having a short width and a longer width than the short width by an array lens or a DOE lens and one or more projection lenses, so that the laser line beam is A line beam forming optical unit irradiating the electrode bridge; And
And an xy scanning unit configured to allow the laser line beam to be irradiated to the electrode bridge, with a long width direction of the laser line beam being parallel to an extension direction of the electrode bridge,
The position of the line beam forming optical unit is fixed,
The xy scanning unit includes an x-axis scanning unit for transferring the touch screen panel in the x-axis direction, and a Y-axis scanning unit for transferring the touch screen panel in the Y-axis direction,
By the projection lens, the long width of the laser line beam gradually increases from the line beam forming optical unit until it meets the electrode bridge,
The electrode bridge joining device, characterized in that the spot of the laser line beam finally meeting the electrode bridge has a longer width than the short width of the electrode bridge. 윈도우 일체형 정전용량 방식 터치스크린 패널 상의 전극 브리지를 접합하기 위한 전극 브리지 접합 장치로서,
상기 전극 브리지를 용융 온도 이상으로 가열하는 열원으로서의 레이저빔을 발생시키는 레이저빔 발생유닛;
상기 레이저빔 발생유닛에 의해 발생된 레이저빔을 배열렌즈 혹은 DOE 렌즈와 하나 혹은 다수의 투영렌즈에 의해 단폭과 상기 단폭보다 큰 장폭을 갖는 라인 형태의 레이저 라인빔으로 만들어, 상기 레이저 라인빔을 상기 전극 브리지에 조사하는 라인빔 형성 광학유닛; 및
상기 레이저 라인빔의 장폭 방향이 상기 전극 브리지의 연장 방향과 평행한 상태로, 상기 레이저 라인빔이 상기 전극 브리지에 조사되도록 하는 x-y 스캐닝 유닛을 포함하며,
상기 x-y 스캐닝 유닛은, 상기 터치스크린 패널을 x축 방향으로 이송시키는 x축 방향 스캐닝부와, 상기 라인빔 형성 광학 유닛을 y축 방향으로 이송시키는 y축 스캐닝부를 포함하고,
상기 투영렌즈에 의해 상기 레이저 라인빔의 장폭은 상기 라인빔 형성 광학유닛으로부터 상기 전극 브리지와 만날때까지 점진적으로 커지며,
상기 전극 브리지와 최종적으로 만나는 상기 레이저 라인빔의 스폿은 상기 전극 브리지의 장폭보다 큰 장폭과 상기 전극 브리지의 단폭보다 큰 단폭을 갖는 것을 특징으로 하는 전극 브리지 접합 장치.An electrode bridge bonding device for bonding an electrode bridge on a window-integrated capacitive touch screen panel,
A laser beam generating unit that generates a laser beam as a heat source for heating the electrode bridge to a melting temperature or higher;
The laser beam generated by the laser beam generating unit is formed into a line-type laser line beam having a short width and a longer width than the short width by an array lens or a DOE lens and one or more projection lenses, so that the laser line beam is A line beam forming optical unit irradiating the electrode bridge; And
And an xy scanning unit configured to allow the laser line beam to be irradiated to the electrode bridge, with a long width direction of the laser line beam being parallel to an extension direction of the electrode bridge,
The xy scanning unit includes an x-axis scanning unit for transferring the touch screen panel in the x-axis direction, and a y-axis scanning unit for transferring the line beam forming optical unit in the y-axis direction,
By the projection lens, the long width of the laser line beam gradually increases from the line beam forming optical unit until it meets the electrode bridge,
The electrode bridge joining device, characterized in that the spot of the laser line beam finally meeting the electrode bridge has a longer width than the short width of the electrode bridge. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 레이저빔 발생유닛은 연속파 형태의 레이저빔을 사용하는 것을 특징으로 하는 전극 브리지 접합 장치.The method according to claim 1 or claim 2, The laser beam generating unit is an electrode bridge bonding device, characterized in that using a laser beam in the form of a continuous wave. 삭제delete 삭제delete 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 레이저빔 발생유닛은 400 ~ 1100nm 파장 영역의 레이저빔을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전극 브리지 접합 장치.The method according to claim 1 or claim 2, The laser beam generating unit is an electrode bridge bonding apparatus, characterized in that for generating a laser beam in the wavelength range of 400 ~ 1100nm. 삭제delete 윈도우 일체형 정전용량 방식 터치스크린 패널 상의 전극 브리지를 접합하는 전극 브리지 접합 방법으로서,
레이저빔 발생유닛이 레이저빔을 발생시키고,
라인빔 형성 광학유닛이 상기 레이저빔 발생유닛에 의해 발생된 레이저빔을 배열렌즈 혹은 DOE 렌즈와 하나 혹은 다수의 투영렌즈에 의해 단폭과 상기 단폭보다 큰 장폭을 갖는 라인 형태의 레이저 라인빔으로 만들고,
x-y 스캐닝 유닛을 이용하여, 상기 레이저 라인빔의 장폭 방향이 상기 전극 브리지의 연장 방향과 평행한 상태로 상기 레이저 라인빔이 상기 전극 브리지에 조사되도록 하며,
상기 라인빔 형성 광학 유닛의 위치는 고정되고,
상기 x-y 스캐닝 유닛은 x축 방향 스캐닝부 및 Y축 방향 스캐닝부를 이용하여 상기 상기 터치스크린 패널을 X축 방향과 Y축 방향으로 이송시키며,
상기 투영렌즈에 의해 상기 레이저 라인빔의 장폭은 상기 라인빔 형성 광학유닛으로부터 상기 전극 브리지와 만날때까지 점진적으로 커지며,
상기 전극 브리지와 최종적으로 만나는 상기 레이저 라인빔의 스폿은 상기 전극 브리지의 장폭보다 큰 장폭과 상기 전극 브리지의 단폭보다 큰 단폭을 갖는 것을 특징으로 하는 전극 브리지 접합 방법.An electrode bridge bonding method for bonding an electrode bridge on a window-integrated capacitive touch screen panel,
The laser beam generating unit generates a laser beam,
The line beam forming optical unit makes the laser beam generated by the laser beam generating unit into a line type laser line beam having a short width and a longer width than the short width by an array lens or a DOE lens and one or more projection lenses,
Using the xy scanning unit, the laser line beam is irradiated to the electrode bridge in a state in which a long width direction of the laser line beam is parallel to an extension direction of the electrode bridge,
The position of the line beam forming optical unit is fixed,
The xy scanning unit transfers the touch screen panel in an X-axis direction and a Y-axis direction using an x-axis direction scanning unit and a Y-axis direction scanning unit,
By the projection lens, the long width of the laser line beam gradually increases from the line beam forming optical unit until it meets the electrode bridge,
The electrode bridge joining method, characterized in that the spot of the laser line beam finally meeting the electrode bridge has a longer width than the long width of the electrode bridge and a shorter width than the short width of the electrode bridge. 윈도우 일체형 정전용량 방식 터치스크린 패널 상의 전극 브리지를 접합하는 전극 브리지 접합 방법으로서,
레이저빔 발생유닛이 레이저빔을 발생시키고,
라인빔 형성 광학유닛이 상기 레이저빔 발생유닛에 의해 발생된 레이저빔을 배열렌즈 혹은 DOE 렌즈와 하나 혹은 다수의 투영렌즈에 의해 단폭과 상기 단폭보다 큰 장폭을 갖는 라인 형태의 레이저 라인빔으로 만들고,
x-y 스캐닝 유닛을 이용하여, 상기 레이저 라인빔의 장폭 방향이 상기 전극 브리지의 연장 방향과 평행한 상태로 상기 레이저 라인빔이 상기 전극 브리지에 조사되도록 하며,
상기 x-y 스캐닝 유닛은, x축 방향 스캐닝부를 이용하여 상기 터치스크린 패널을 x축 방향으로 이송시키고, y축 방향 스캐닝부를 이용하여 상기 라인빔 형성 광학 유닛을 y축 방향으로 이송시키며,
상기 투영렌즈에 의해 상기 레이저 라인빔의 장폭은 상기 라인빔 형성 광학유닛으로부터 상기 전극 브리지와 만날때까지 점진적으로 커지며,
상기 전극 브리지와 최종적으로 만나는 상기 레이저 라인빔의 스폿은 상기 전극 브리지의 장폭보다 큰 장폭과 상기 전극 브리지의 단폭보다 큰 단폭을 갖는 것을 특징으로 하는 전극 브리지 접합 방법.An electrode bridge bonding method for bonding an electrode bridge on a window-integrated capacitive touch screen panel,
The laser beam generating unit generates a laser beam,
The line beam forming optical unit makes the laser beam generated by the laser beam generating unit into a line type laser line beam having a short width and a longer width than the short width by an array lens or a DOE lens and one or more projection lenses,
Using the xy scanning unit, the laser line beam is irradiated to the electrode bridge in a state in which a long width direction of the laser line beam is parallel to an extension direction of the electrode bridge,
The xy scanning unit transfers the touch screen panel in the x-axis direction using an x-axis direction scanning unit, and transfers the line beam forming optical unit in the y-axis direction using the y-axis direction scanning unit,
By the projection lens, the long width of the laser line beam gradually increases from the line beam forming optical unit until it meets the electrode bridge,
The electrode bridge joining method, characterized in that the spot of the laser line beam finally meeting the electrode bridge has a longer width than the long width of the electrode bridge and a shorter width than the short width of the electrode bridge. 삭제delete 삭제delete 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서, 상기 레이저 라인빔은 상기 전극 브리지 하나만을 국부적으로 처리하는 크기의 스폿 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 전극 브리지 접합 방법.10. The method of claim 8 or 9, wherein the laser line beam is formed in the form of a spot sized to locally process only one electrode bridge. 삭제delete
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