KR20220154978A - 디지타이저 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지타이저 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 디지타이저는, 기재의 양면에 배선층을 갖는 감지기판, 및 상기 감지기판의 일측 면 상에 형성된 절연재층을 포함한다.

Description

디지타이저 및 그 제조방법{Digitizer and Manufacturing Method thereof}

본 발명은 디지타이저에 관한 것으로서, 특히, 접착제와 PI(polyimide) 필름의 커버레이(coverlay)를 대체하는 재료와 공정이 적용된 디지타이저 및 그 제조방법에 관한 것이다.

디지타이저란 스마트폰, 태블릿 PC　등　IT　장치에서 펜 등 도구의 움직임을 디지털 신호로 변환하여 주는 입력장치이다. 디지타이저는　디스플레이 패널 아랫 면에 부착되며 반면 터치스크린패널(TSP)은　디지타이저와 다르게 디스플레이 윗면에 부착된다. 디지타이저는　감압 방식, 정전 방식도 가능하지만 주로 펜과 기판 간의 전자기장을 감지하는 전자기 방식이 대세이다. 디지타이저는 기판 상의 펜의 높낮이와 위치를 감지하므로 섬세하고 정밀한 표현이 가능하며 얇은 펜을 사용하므로 세밀하게 필기, 그림 그리기, 이미지나 사진의 편집 등을 가능하게 한다.

도 1은 종래의 디지타이저 제조 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래에는 절연층 양면의 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)을 이용하여 양면에 형성한 배선층을 갖는 감지층(10)을 제작한 후, 열압착 장비(30)를 이용하여 그 일면에 접착제와 PI(polyimide) 필름으로 구성된 커버레이(coverlay)(20)를 배치하고 열과 압력을 가해 보호층으로 형성한다.

그러나, 이와 같은 커버레이(200) 보호층의 형성 과정은 1시간 이상의 많은 작업 시간이 요구되고 있으며 커버레이(200)의 재료 비용이 높아 제품 단가의 상승 요인이 되고 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 종래의 접착제와 PI(polyimide) 필름의 커버레이(coverlay)를 대신해 절연재 페이스트를 이용한 코팅 또는 인쇄 방법 등 직접 형성하는 방법으로 대체하여 제품 단가를 줄일 수 있는 제조 공정과 재료를 적용한 디지타이저 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 디지타이저는, 기재의 양면에 배선층을 갖는 감지기판; 및 상기 감지기판의 일측 면 상에 형성된 절연재층을 포함한다.

상기 감지기판과 상기 절연재층 사이에 접착 물질 없이, 상기 절연재층은, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅, 콤마 코팅, 그래비어 인쇄, 잉크젯 인쇄, 실크 스크린 인쇄, 또는 포토리소그래피에 기초한 에칭 등을 통하여 형성될 수 있다.

상기 감지기판의 상기 기재의 재질은, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 내열성 에폭시(Epoxy), 초산비닐수지(EVA), 부틸 고무수지, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 유리, 실리콘, 페라이트, 세라믹 및 FR-4 등에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.

상기 절연재층의 재질은, 광경화층을 포함한다. 상기 절연재층의 재질은, 우레탄 아크릴레이트 레진 44~48wt%, 에폭시 아크릴레이트 레진 18~22wt%, 폴리에스터 아크릴레이트 레진 8~10wt%, 및 무기물 필러 17~19wt%를 포함할 수 있다.

상기 디지타이저는, 감압 방식, 정전 방식, 또는 전자기 방식으로 동작할 수 있다.

그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 디지타이저 제조 방법은, 기재의 양면에 배선층을 갖는 감지기판 일측 면 상에 절연재 페이스트를 도포하는 단계; 및 자외선을 조사하여 상기 절연재 페이스트를 경화하는 단계를 포함한다.

상기 절연재 페이스트는, 소정의 용매에 혼합된 우레탄 아크릴레이트 레진, 에폭시 아크릴레이트 레진, 폴리에스터 아크릴레이트 레진 및 무기물 필러를 포함할 수 있다.

상기 절연재 페이스트를 도포하는 단계에서, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅, 콤마 코팅, 그래비어 인쇄, 잉크젯 인쇄, 실크 스크린 인쇄, 또는 포토리소그래피에 기초한 에칭을 통하여, 상기 절연재 페이스트를 상기 기판의 미리 정해진 영역에 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 디지타이저 및 그 제조방법에 따르면, 종래의 접착제와 PI(polyimide) 필름의 커버레이(coverlay)를 대신해 절연재 페이스트를 이용한 코팅 또는 인쇄 방법 등 직접 형성하는 방법으로 대체함으로써 제조에 소요되는 비용을 절약하며 제조 시간을 단축하여 제품 단가를 줄일 수 있다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는 첨부도면은, 본 발명에 대한 실시예를 제공하고 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 종래의 디지타이저 제조 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지타이저의 개략적인 구조도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지타이저의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지타이저(100)의 개략적인 구조도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지타이저(100)는, 감지기판(110) 및 절연재층(120)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디지타이저(100)는, 스마트폰, 태블릿 PC　등의 디스플레이 패널 아랫 면에 부착되며 디스플레이 패널 위에서 움직이는 펜 등 감지 대상 도구의 움직임을 감지하는 패널로서, 펜 등 감지 대상 도구의 움직임을 감지해 그에 상응하는 디지털 신호를 생성하는 입력 장치이다. 디지타이저(100)는, 감압 방식, 정전 방식, 또는 전자기 방식 등으로 동작할 수 있으며, 펜 등 감지 대상 도구의 높낮이와 감지기판(110) 수평면 상의 좌표 등의 위치를 감지하여 필기, 그림 그리기, 이미지나 사진의 편집 등을 섬세하고 정밀하게 표현이 가능하도록 보조한다.

이를 위하여, 감지기판(110)은 기재(111)의 양면에 배선층(112, 113)을 갖는다. 예를 들어, 기재(111)의 양면 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)을 이용하여 양면의 동박을 각각 복수의 가로 방향의 배선을 갖는 배선층(112) 및 복수의 세로 방향의 배선을 갖는 배선층(113)으로 패터닝하되, 각 배선층(112, 113)의 복수의 가로 방향의 배선 및 세로 방향의 배선이 필요한 만큼의 위치에서 통전되도록 하기 위한 비아홀(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 비아홀(미도시)은 화학적 또는 물리적 식각이나 드릴링/펀칭 등을 통해 형성될 수 있으며, 상기 비아홀(미도시)에 도금이나 인쇄 방식 등으로 금속을 패턴하여 배선층(112, 113)의 해당 가로 방향의 배선과 세로 방향의 배선 간에 통전되도록 할 수 있다.

기재(111)의 재질은, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 내열성 에폭시(Epoxy), 초산비닐수지(EVA), 부틸 고무수지, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 유리, 실리콘, 페라이트, 세라믹 및 FR-4 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.

절연재층(120)은 감지기판(110) 일측 면 상에 보호층으로 형성된다. 감지기판(110)의 타측 면은 임시 보호층으로서 이형지 필름 등으로 형성될 수 있다.

종래에는 도 1과 같이 양면의 FCCL 상에 접착제와 PI(polyimide) 필름의 커버레이(20)를 형성하였지만, 본 발명에서는 이와 다르게 감지기판(110) 상에 절연재층(120)을 코팅 또는 인쇄 방법 등 직접 형성하는 방법을 적용함으로써, 제조에 소요되는 비용을 절약하며 제조 시간을 단축하여 제품 단가를 줄일 수 있도록 하였다.

본 발명에서 상기 절연재층(120)은 감광성 수지를 경화하여 제조된 광경화층을 포함할 수 있다. 상기 절연재층(120)은 감광성 수지의 경화에 의해 감지기판(110) 기판 상에 적층 및 결합된다. 따라서, 별도의 접착제를 사용하지 않고 기판 상에 고착 가능하게 된다.

바람직하게는, 상기 절연재층(120)은 자외선 경화층일 수 있다. 예시적으로, 절연재층(120)의 재질은, 우레탄 아크릴레이트 레진 44~48wt%, 에폭시 아크릴레이트 레진 18~22wt%, 폴리에스터 아크릴레이트 레진 8~10wt%, 및 무기물 필러 17~19wt%를 포함할 수 있다. 이외에도 절연재층(120)에는 필요에 따라 광개시제(photo initiator) (예, 1.5~3wt%), 산화규소나노분말(Silicone Dioxide Powder) (예, 1.0~2.0wt%), 실리콘 기반 소포제(Silicone base Anti-foaming agent) (예, 0.5~1.5wt%)등의 첨가제가 포함될 수 있다.

위와 같은 절연재층(120)의 재질은 소정의 용매에 혼합되어 절연재 페이스트로 제조될 수 있으며, 감지기판(110) 일측 면 상에 상기 절연재 페이스트를 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅, 콤마 코팅, 그래비어 인쇄, 잉크젯 인쇄, 실크 스크린 인쇄, 또는 포토리소그래피에 기초한 에칭 등을 통하여 형성하고 경화됨으로써 절연재층(120)이 형성될 수 있다. 이와 같이 감지기판(110)과 절연재층(120) 사이에는 접착 물질 없이, 감지기판(110) 상에 직접 절연재층(120)이 형성될 수 있다.

이하, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디지타이저(100)의 제조 공정을 좀 더 자세히 설명한다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지타이저(100)의 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 3a를 참조하면, 먼저, 실크 스크린 인쇄 방법의 경우를 예로 들면, 기재(111)의 양면에 배선층(112, 113)을 갖는 감지기판(110) 일측 면 상에 인쇄 마스크(500)를 배치한다. 인쇄 마스크(500)는 감지기판(110) 상의 미리 정해진 영역에 절연재층(120)이 형성되기 위한 마스크 패턴을 가질 수 있다.

다음에, 도 3b와 같이, 절연재 페이스트(121)를 인쇄 마스크(500) 상에 충분히 올려 놓고 스퀴저(squeezer)를 이용해 균일하게 도포되도록 하여 감지기판(110) 일측 면 상에 절연재 페이스트(121)를 골고루 도포한다.

상기 절연재 페이스트(121)는 우레탄 아크릴레이트 레진 44~48wt%, 에폭시 아크릴레이트 레진 18~22wt%, 폴리에스터 아크릴레이트 레진 8~10wt%, 및 무기물 필러 17~19wt% 등을 소정의 용매에 혼합하여 필요한 점도를 가지도록 제조될 수 있다. 이외에도 절연재 페이스트(121)에는 광개시제(photo initiator) (예, 1.5~3wt%), 산화규소나노분말(Silicone Dioxide Powder) (예, 1.0~2.0wt%), 실리콘 기반 소포제(Silicone base Anti-foaming agent) (예, 0.5~1.5wt%)등의 첨가제가 포함될 수 있다.

다음에, 도 3c와 같이, 인쇄 마스크(500)를 제거하고 감지기판(110) 상에 도포된 절연재 페이스트(121)에 자외선(UV)을 조사하여 절연재 페이스트(121)를 경화함으로써 절연재층(120)을 형성한다.

여기서, 절연재층(120)을 형성하기 위하여 실크 스크린 인쇄 방법의 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 감지기판(110)과 절연재층(120) 사이에는 접착 물질 없이, 감지기판(110) 상에 직접 절연재층(120)을 형성하기 위하여, 경우에 따라 절연재 페이스트(121)를 감지기판(110) 상에 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅, 콤마 코팅, 그래비어 인쇄, 잉크젯 인쇄, 또는 코팅 후 포토리소그래피에 기초한 에칭 등을 통하여 형성하고 경화하여 절연재층(120)이 형성되도록 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 디지타이저(100) 및 그 제조방법에 따르면, 종래의 접착제와 PI(polyimide) 필름의 커버레이(coverlay)를 대신해 절연재 페이스트(121)를 이용한 코팅 또는 인쇄 방법 등 직접 형성하는 방법으로 대체함으로써 제조에 소요되는 비용을 절약하며 제조 시간을 단축함으로써 제품 단가를 줄일 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

감지기판(110)
기재(111)
배선층(112, 113)
절연재층(120)

Claims (9)

1. 기재의 양면에 배선층을 갖는 감지기판; 및
   상기 감지기판의 일측 면 상에 형성된 절연재층을 포함하는 디지타이저.
2. 제1항에 있어서,
   상기 감지기판과 상기 절연재층 사이에 접착 물질 없이, 상기 절연재층은, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅, 콤마 코팅, 그래비어 인쇄, 잉크젯 인쇄, 실크 스크린 인쇄, 또는 포토리소그래피에 기초한 에칭을 통하여 형성된 디지타이저.
3. 제1항에 있어서,
   상기 감지기판의 상기 기재의 재질은, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 내열성 에폭시(Epoxy), 초산비닐수지(EVA), 부틸 고무수지, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 유리, 실리콘, 페라이트, 세라믹 및 FR-4 중에서 선택되는 어느 하나인 디지타이저.
4. 제1항에 있어서,
   상기 절연재층의 재질은, 광경화층을 포함하는 디지타이저.
5. 제1항에 있어서,
   상기 절연재층의 재질은, 우레탄 아크릴레이트 레진 44~48wt%, 에폭시 아크릴레이트 레진 18~22wt%, 폴리에스터 아크릴레이트 레진 8~10wt%, 및 무기물 필러 17~19wt%를 포함하는 디지타이저.
6. 제1항에 있어서,
   상기 디지타이저는, 감압 방식, 정전 방식, 또는 전자기 방식으로 동작하는 디지타이저.
7. 기재의 양면에 배선층을 갖는 감지기판 일측 면 상에 절연재 페이스트를 도포하는 단계; 및
   자외선을 조사하여 상기 절연재 페이스트를 경화하는 단계
   를 포함하는 디지타이저 제조 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 절연재 페이스트는, 소정의 용매에 혼합된 우레탄 아크릴레이트 레진, 에폭시 아크릴레이트 레진, 폴리에스터 아크릴레이트 레진 및 무기물 필러를 포함하는 디지타이저 제조 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 절연재 페이스트를 도포하는 단계에서,
   스핀 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅, 콤마 코팅, 그래비어 인쇄, 잉크젯 인쇄, 실크 스크린 인쇄, 또는 포토리소그래피에 기초한 에칭을 통하여, 상기 절연재 페이스트를 상기 기판의 미리 정해진 영역에 형성하는 디지타이저 제조 방법.
   
   

Images