KR20100052641A - 터치패널의 제조용 패드 및 이에 인쇄회로기판이 결합한 조립체 - Google Patents

터치패널의 제조용 패드 및 이에 인쇄회로기판이 결합한 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터치패널 제조용 패드 및 이에 인쇄회로기판이 결합한 조립체에 관한 것으로, 유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 절연체층, 상기 절연체층의 상면에 형성되어져 터치영역을 이루는 전도성 물질 코팅층 및, 상기 전도성 물질 코팅층으로부터 상기 절연체층의 가장자리로 인출되는 리드선을 포함하는 터치패널 제조용 패드에 있어서, 상기 리드선의 상기 절연체층 가장자리 측의 끝단은 무기 또는 유기 전도성 물질층과 이의 상면에 상기 절연체층 가장자리 측의 끝단으로부터 내측으로 이격하여 형성되는 금속 리드선층으로 이루어지고, 상기 패드의 상면에 부착되어 상기 금속 리드선층을 덮는 절연필름층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널 제조용 패드 및 상기 패드와 인쇄회로기판이 결합한 조립체에 관한 것이다.
이를 통하여 종래의 터치패널 제조용 패드와 인쇄회로기판의 결합 시에 리드선의 금속이 공기 중에 노출되어 산화되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 금속 리드선의 산화에 따른 저항값 변동을 막을 수 있다.
터치패널, 금속, 산화

Description

터치패널의 제조용 패드 및 이에 인쇄회로기판이 결합한 조립체 {PAD FOR PREPARING TOUCH PANEL AND ASSEMBLY OF PCB WITH THE SAME}
본 발명은 터치패널의 제조용 패드 및 이에 인쇄회로기판이 결합한 조립체에 관한 것으로, 종래의 터치패널 제조용 패드와 인쇄회로기판의 결합 시에 리드선의 금속이 공기 중에 노출되어 산화되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 금속 리드선의 산화에 따른 저항값 변동을 막을 수 있는 터치패널의 제조용 패드 및 이에 인쇄회로기판이 결합한 조립체에 관한 것이다.
일반적인 터치패널은 이의 제작을 위하여 터치패널 제작용 패드를 이용하여 이를 제작하게 되는데, 상기 패드는 일반적으로 터치영역과 상기 터치영역으로부터 전기적 신호를 외부로 전달하는 리드선이 형성된 구조를 가지며, 상기 패드를 통하여 얻어지는 입력신호는 이러한 패드의 리드선 끝단에 연결되는 인쇄회로기판 특히, FPCB 등을 통하여 전기적 신호를 외부회로에 보내게 된다.
이와 같은 상기 터치패널 제조용 패드의 구체적인 예에서, 상기 터치영역에 해당하는 부분은 일반적으로 투광성을 확보하기 위하여 ITO, IZO 등의 TCO나 투명한 전도성 고분자물질 등의 투명 전도성 물질이 유리 또는 PI, PET, PE등의 절연수 지 위에 코팅되어 형성된다. 또한, 상기 터치영역은 일반적으로는 일정 목적에 따라 상기 ITO 등의 물질층을 일정한 패턴을 가지도록 형성하며, 예를 들면, 저항막 방식의 경우는 터치영역을 구획하는데 이러한 패턴이 사용되고, 정전 용량 방식의 경우는 좌표 값을 얻기 위하여 복잡한 반복 패턴이 일정한 패턴으로 상기 절연수지 상에 형성하기도 한다.
다음으로 이와 같이 형성된 상기 터치영역과 외부 인쇄회로기판을 연결하기 위한 리드선으로는 구리, 알루미늄 또는 은 등의 금속선이 주로 이용되어지며, 이의 끝단은 터치패널 제작용 패드와 외부의 인쇄회로기판을 연결하는 연결전극의 역할을 수행하게 된다.
여기서 상기 리드선의 끝단은 상기 기술한 바와 같이 인쇄회로기판과 전기적으로 연결되어야 하므로, 필수적으로 공기 중에 노출되는 구조를 가지는데, 이들 금속 리드선. 특히 구리 배선이 공기 중에 장시간 노출되는 경우에 배선의 산화가 발생하여 디바이스의 사용시간에 따른 저항값 변화를 일으켜 디바이스 작동에 영향을 주는 문제점이 있다. 따라서 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 터치패널 제작용 패드의 개발이 절실한 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 터치패널 제조용 패드와 인쇄회로기판의 결합 시에 리드선의 금속이 공기 중에 노출되어 산화되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 금속 리드선의 산화에 따른 저항값 변동을 막을 수 있는 터치패널의 제조용 패드 및 이에 인쇄회로기판이 결합한 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 절연체층, 상기 절연체층의 상면에 형성되어져 터치영역을 이루는 전도성 물질 코팅층 및, 상기 전도성 물질 코팅층으로부터 상기 절연체층의 가장자리로 인출되는 리드선을 포함하는 터치패널 제조용 패드에 있어서,
상기 리드선의 상기 절연체층 가장자리 측의 끝단은 무기 또는 유기 전도성 물질층과 이의 상면에 상기 절연체층 가장자리 측의 끝단으로부터 내측으로 이격하여 형성되는 금속 리드선층으로 이루어지고, 상기 패드의 상면에 부착되어 상기 금속 리드선층을 덮는 절연필름층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널 제조용 패드를 제공한다.
또한 본 발명은
상기 터치패널 제조용 패드; 및,
상기 터치패널 제조용 패드의 상기 리드선의 상기 절연체층 가장자리 측의 끝단에 개방되는 상기 무기 또는 유기 전도성 물질층의 상면에 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판이 결합한 조립체를 제공한다.
본 발명의 터치패널의 제조용 패드 및 이에 인쇄회로기판이 결합한 조립체에 따르면, 종래의 터치패널 제조용 패드와 인쇄회로기판의 결합 시에 리드선의 금속이 공기 중에 노출되어 산화되는 것을 방지하기 위하여 내식성이 우수한 유기 또는 무기 전도성 물질을 이에 적용함과 동시에 이와 같은 유기 또는 무기 전도성 물질이 가지는 단점인 낮은 전도성 및 낮은 인성(toughness)을 개선할 수 있어서, 디바이스의 내구성 향성 및 금속 리드선의 산화에 따른 저항값 변동을 막을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이하 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
본 발명은 터치패널 제조용 패드에 관한 것으로 유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 절연체층(10), 상기 절연체층(10)의 상면에 형성되어져 터치영역을 이루는 전도성 물질 코팅층(20) 및, 상기 전도성 물질 코팅층(20)으로부터 상기 절연체층(10)의 가장자리로 인출되는 리드선(30)을 포함하는 터치패널 제조용 패드에 있어서, 상기 리드선(30)의 상기 절연체층(10) 가장자리 측의 끝단은 무기 또는 유기 전도성 물질층(32)과 이의 상면에 상기 절연체층(10) 가장자리 측의 끝단으로부 터 내측으로 이격하여 형성되는 금속 리드선층(34)으로 이루어지고, 상기 패드의 상면에 부착되어 상기 금속 리드선층(34)을 덮는 절연필름층(40)을 더 포함하여 구성된다.
이에 대한 구체적인 실시예는 도 1에 도시한 바와 같다. 즉, 일반적으로 터치패널 제조용 패드를 통하여 제작되어지는 터치패널의 구조는 본 출원인이 출원한 다수의 특허들을 통하여 그 구조를 알 수 있으며, 이와 같이 터치패널의 제조에 적용되는 터치패널 제조용 패드는 상기 기술한 바와 같이 유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 절연체층(10), 상기 절연체층(10)의 상면에 형성되어져 터치영역을 이루는 전도성 물질 코팅층(20) 및, 상기 전도성 물질 코팅층(20)으로부터 상기 절연체층(10)의 가장자리로 인출되는 리드선(30)을 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 유기 절연체 또는 무기 절연체는 공지의 다양한 터치패널 제조용 패드에 적용되는 수지 또는 유리가 이에 해당할 수 있고, 바람직하게는 터치패널이 LCD 등과 함께 결합하여 사용되어지는 경우, 상기 절연체층(10)은 유기 절연체 또는 무기 절연체로서 투명한 재질이고, 상기 유기 절연체는 더욱 바람직하게는 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리카보네이트(PC)를 포함하거나 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리카보네이트(PC)로 이루어지는 투명 또는 불투명 유기 절연체이고, 상기 무기 절연체는 더욱 바람직하게는 유리로 이루어지는 것이 그 특성상 좋다.
또한 상기 전도성 물질 코팅층(20)은 터치패널 제조용 패드에 적용되는 공지의 다양한 유기 또는 무기 전도성 물질이 이에 해당할 수 있고, 바람직하게는 이들 은 투명한 재질로 이루어지는 것이 디스플레이 장치와 집적하는 경우에 유리하고, 더욱 바람직하게는 상기 유기 전도성 물질은 전도성 고분자 등이 이에 해당하고, 무기 전도성 물질은 바람직하게는 ITO 또는 IZO를 포함하거나 ITO 또는 IZO로 이루어지는 투명 전도성 물질인 것이 우수한 특성 및 제조의 용이성 측면에서 좋다.
또한 상기 리드선(30)은 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 리드선(30)의 상기 절연체층(10) 가장자리 측의 끝단은 상기 기술한 바와 같은 물질로 이루어진 무기 또는 유기 전도성 물질층(32)과 이의 상면에 상기 절연체층(10) 가장자리 측의 끝단으로부터 내측으로 이격하여 형성되는 금속 리드선층(34)으로 이루어진다. 이를 통하여 내식환경에 취약한 금속 리드선은 도 1에서 점선으로 그려진 절연필름층에 의하여 덮여져 공기와의 접촉을 피하고, 인쇄회로기판과의 전기적 접촉은 산화에 강한 무기 또는 유기 전도성 물질층(32)에 의하여 그 역할이 수행되어진다.
상기 기술한 바와 같이, 상기 무기 전도성 물질층(32)은 ITO 또는 IZO로 이루어지는 투명 전도성 물질인 것이 바람직하고, 상기 금속 리드선층(34)은 그 재질로 공지의 다양한 금속이 이에 해당할 수 있으며, 바람직하게는 제조의 용이성 및 전기전도도를 고려하여 구리 또는 알루미늄인 것이 좋다. 또한 이와 같은 금속 코팅층의 형성을 위해서는 공지의 다양한 방법이 이에 적용될 수 있으며, 바람직하게는 얇은 두께로 코팅되기 위하여 종래의 기상증착을 포함한 증착(deposition) 또는 스퍼터링(sputtering)을 통하여 코팅되는 것이 바람직하다.
또한 상기 절연체층, 투명 전도성 물질 코팅층 및 금속 코팅층은 패널의 내구성, 각 층의 패턴 형성시 제조 용이성, 단차의 최소화를 위하여 상기 절연체 층(10)은 유기 절연체의 경우는 10 내지 1000 ㎛로 이루어지고, 무기 절연체의 경우는 100 내지 3000 ㎛로 이루어지고, 상기 전도성 물질 코팅층(20) 및 무기 또는 유기 전도성 물질층(32)은 0.005 내지 0.1 ㎛로 이루어지고, 상기 금속 리드선층(34)은 0.01 내지 10 ㎛로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서 상기 금속 리드선층의 상기 절연체층(10) 가장자리 측의 끝단으로부터 내측으로 이격은 예를 들면, ITO층과 구리층의 2층 구조의 리드선을 형성하고 난 후에, 이의 끝단 일부에 대해서만 구리층을 식각하여 제거함으로써 이를 실현할 수 있고, 다른 물질로 이루어진 경우에도 이와 유사한 방법으로 이를 실시할 수 있다.
이와 같은 형상을 가지는 리드선의 끝단은 금속 리드선의 공기 중 노출을 막기 위하여 도 1에 그 구체적인 예를 도시한 바와 같이, 상기 패드의 상면에 부착되어 상기 금속 리드선층(34)을 덮는 절연필름층(40)을 더 포함하며, 상기 절연필름층(40)은 바람직하게는 투명한 것이 디스플레이 장치와의 집적에 필요하므로, OCA(Optical Clear Adhesive) 필름으로 이를 구성하는 것이 투명성 확보 및 접착성 측면에서 좋다.
또한 도 1의 우측에 좌측면도를 도시한 바와 같이, 상기 리드선(30)의 끝단 구성은 상기 기술한 바와 같이 구성하더라도, 절연필름층 하부에 존재하는 대부분의 리드선 부분은 도 1의 측면(a)에 도시한 바와 같이, 무기 또는 유기 전도성 물질층과 금속 리드선층의 2층 구조를 계속적으로 유지하도록 할 수도 있고, 도 1의 측면 (b)에 도시한 바와 같이, 끝단으로부터 일정부분 내측까지는 2층 구조를 가지 지만, 더 안쪽의 경우에는 구리 등의 금속 리드선층만으로 이루어진 1층 구조를 가질 수도 있다. 이들 각각은 디바이스의 운영조건에 따라 선택적으로 적용될 수 있으며, 이에 따라 적절한 형태를 선택하거나 혼합하여 적용할 수 있다. 바람직하게는 도 1의 측면 (a)에 도시한 바와 같이, 상기 리드선(30)은 끝단을 제외한 나머지 전체가 상기 무기 또는 유기 전도성 물질층(32) 및 상기 금속 리드선층(34)으로 이루어진 2중층인 것이 별도의 비용 상승이 적으면서도 각 물질별 단선의 발생시에도 디바이스의 운전에 지장이 발생하지 않는 측면에서 좋다.
이외에 본 발명은 이와 같은 터치패널 제조용 패드에 인쇄회로기판이 결합한 조립체를 제공하는 바, 이는 상기 기술한 바와 같은 터치패널 제조용 패드; 및, 상기 터치패널 제조용 패드의 상기 리드선(30)의 상기 절연체층 가장자리 측의 끝단에 개방되는 상기 무기 또는 유기 전도성 물질층(32)의 상면에 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판(50)을 포함하여 이루어진다.
이에 대한 구체적인 예는 도 2에 도시한 바와 같다. 즉, 상기 리드선(30)의 상기 절연체층 가장자리 측의 끝단에 개방되는 상기 무기 또는 유기 전도성 물질층(32)의 상면에 인쇄회로기판의 연결하고자 하는 전극이 연결되어 조립체를 형성하게 된다. 상기 연결의 연결방법으로는 통상의 터치패널 제조에서, FPCB 등의 PCB와 패드의 연결에 적용되는 기술들이 적용될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 예로는 패드와 인쇄회로기판의 연결부에 실버 또는 이의 페이스트를 적용하여 이들 사이를 연결하는 연결방법이 적용될 수 있다. 이를 통하여 ITO등의 취성이 강한 무기물에 대해서 발생할 수 있은 균열에 따른 단선을 예방하거나 조치할 수 있는 장점이 있다.
또한, 바람직하게는 도 3 내지 도 4에 그 구체적인 예를 도시한 바와 같이, 상기 터치패널 제조용 패드가 상기 리드선 끝단의 절연필름층이 덮여지지 않은 무기 또는 유기 전도성 물질층의 상면의 전부 또는 일부에 인쇄회로기판 접속용 금속층(바람직하게는 구리 또는 은으로 이루어진)(36)을 더 포함하도록 구성할 수 있다. 이를 통하여 무기 전도성 물질의 취성을 극복할 수 있도록 하고, 패드와 인쇄회로기판과의 결합을 용접이나 기타 종래에 적용되던 접합방법을 그대로 적용할 수 있도록 할 수 있다.
여기서 이와 같은 상기 금속 리드선층과 회로기판 접속용 금속층의 패턴은 예를 들면, ITO층과 구리층의 2층 구조의 리드선을 형성하고 난 후에, 이의 끝단에서 중간 일부에 대해서만 구리층을 식각하여 제거함으로써 이를 실현할 수 있고, 다른 물질로 이루어진 경우에도 이와 유사한 방법으로 이를 실시할 수 있으며, 이를 위하여 상기 금속 리드선층과 회로기판 접속용 금속층의 재질은 동일한 것이 유리하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.
도 1은 본 발명의 터치패널 제조용 패드에 대한 일 실시예의 부분 평면도 및 이의 좌측면도( 2가지 실시예에 대한)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 터치패널 제조용 패드의 일 실시예와 인쇄회로기판의 조립과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 터치패널 제조용 패드에 대한 다른 실시예의 부분 평면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 터치패널 제조용 패드의 다른 실시예와 인쇄회로기판의 조립과정의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 절연체 필름 20: 전도성 물질 코팅층
30: 리드선 32: 무기 또는 유기 전도성 물질층
34: 금속 리드선층 36: 인쇄회로기판 접속용 금속층
40: 절연필름층 50: 인쇄회로기판

Claims (5)

  1. 유기 절연체 또는 무기 절연체로 이루어진 절연체층, 상기 절연체층의 상면에 형성되어져 터치영역을 이루는 전도성 물질 코팅층 및, 상기 전도성 물질 코팅층으로부터 상기 절연체층의 가장자리로 인출되는 리드선을 포함하는 터치패널 제조용 패드에 있어서,
    상기 리드선의 상기 절연체층 가장자리 측의 끝단은 무기 또는 유기 전도성 물질층과 이의 상면에 상기 절연체층 가장자리 측의 끝단으로부터 내측으로 이격하여 형성되는 금속 리드선층으로 이루어지고, 상기 패드의 상면에 부착되어 상기 금속 리드선층을 덮는 절연필름층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널 제조용 패드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무기 전도성 물질층은 ITO 또는 IZO로 이루어지는 투명 전도성 물질이고, 상기 금속 리드선층은 증착 또는 스퍼터링으로 형성되는 구리 또는 알루미늄 층이고, 상기 절연필름층은 OCA 필름인 것을 특징으로 하는 터치패널 제조용 패드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 리드선은 끝단을 제외한 나머지 전체가 상기 무기 또는 유기 전도성 물질층 및 상기 금속 리드선층으로 이루어진 2중층인 것을 특징으로 하는 터치패널 제조용 패드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리드선 끝단의 절연필름층이 덮여지지 않은 무기 또는 유기 전도성 물질층의 상면의 전부 또는 일부에 인쇄회로기판 접속용 금속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널 제조용 패드.
  5. 제1항 또는 제4항의 터치패널 제조용 패드; 및,
    상기 터치패널 제조용 패드의 상기 리드선의 상기 절연체층 가장자리 측의 끝단에 개방되는 상기 무기 또는 유기 전도성 물질층의 상면 또는 상기 인쇄회로기판 접속용 금속층 상면에 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로기판이 결합한 조립체.
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