JP2013122762A - タッチパネル - Google Patents
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Abstract
【課題】ウィンドウの一面に印刷部を埋め込み、印刷部の厚さによる段差を除去することで、ウィンドウと透明基板を接着させる接着層に気泡が生じることを最小化することができるタッチパネルを提供する。
【解決手段】本発明によるタッチパネル100は、ウィンドウ110と、ウィンドウ110の一面に形成された凹部115に埋め込まれた印刷部120と、透明基板130と、透明基板130の一面または両面に形成された電極パターン140と、ウィンドウ110の一面と透明基板130を接着させる接着層150と、を含むものである。
【選択図】図1
【解決手段】本発明によるタッチパネル100は、ウィンドウ110と、ウィンドウ110の一面に形成された凹部115に埋め込まれた印刷部120と、透明基板130と、透明基板130の一面または両面に形成された電極パターン140と、ウィンドウ110の一面と透明基板130を接着させる接着層150と、を含むものである。
【選択図】図1
Description
本発明は、タッチパネルに関する。
デジタル技術を用いるコンピュータが発達するにつれて、コンピュータの補助装置もともに開発されており、パソコン、ポータブル伝送装置、その他の個人用の情報処理装置などは、キーボード、マウスなどの様々な入力装置(Input Device)を利用してテキスト及びグラフィック処理を行う。
しかし、情報化社会の急速な進行により、コンピュータの用途が益々拡大する傾向にあるため、現在入力装置の役割を担当しているキーボード及びマウスだけでは、効率的な製品の駆動が困難であるという問題点がある。従って、簡単で誤操作が少なく、誰でも簡単に情報を入力することができる機器の必要性が高まっている。
また、入力装置に関する技術は、一般的な機能を満たす水準を越えて、高信頼性、耐久性、革新性、設計及び加工に関する技術などが注目されており、このような目的を達成するために、テキスト、グラフィックなどの情報入力が可能な入力装置としてタッチパネル(Touch Panel)が開発された。
このようなタッチパネルは、電子手帳、液晶表示装置(LCD;Liquid Crystal Display Device)、PDP(Plasma Display Panel)、El(Electroluminescence)などの平板ディスプレイ装置及びCRT(Cathode Ray Tube)などの画像表示装置の表示面に設けられ、ユーザが画像表示装置を見ながら所望の情報を選択するようにするために利用される機器である。
一方、タッチパネルの種類は、抵抗膜方式(Resistive Type)、静電容量方式(Capacitive Type)、電磁方式(Electro−Magnetic Type)、表面弾性波方式(SAW Type;Surface Acoustic Wave Type)及び赤外線方式(Infrared Type)に区分される。このような多様な方式のタッチパネルは、信号増幅の問題、解像度の差、設計及び加工技術の難易度、光学的特性、電気的特性、機械的特性、耐環境特性、入力特性、耐久性及び経済性を考慮して電子製品に採用されるが、現在もっとも幅広い分野で用いられている方式は、抵抗膜方式及び静電容量方式のタッチパネルである。
なお、特許文献1に開示されたように、従来技術によるタッチパネルは、電極配線などを隠すために最外側に配置された第1上部透明フィルムに印刷層を形成する。しかし、印刷層が所定の厚さを有することで段差が生じる。結果、印刷部の段差により、第1上部透明フィルムと第2上部透明フィルムを光学接着フィルムで接着する際に光学接着フィルムに気泡が生じる問題点が発生する。このような気泡の発生をできるだけ防止するために光学接着フィルムを厚く形成する案が挙げられるが、この場合、タッチパネルの全体の厚さが増加し、センシング感度が低下する問題点がある。また、発生した気泡を除去するためにオートクレーブ(Autoclave)内で圧力を無理に高めなければならない問題点も発生する。
本発明は、前記のような問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明の目的は、ウィンドウの一面に印刷部を埋め込み、印刷部の厚さによる段差を除去することで、ウィンドウと透明基板を接着させる接着層に気泡が生じることを最小化することができるタッチパネルを提供することにある。
本発明の好ましい実施例によるタッチパネルは、ウィンドウと、前記ウィンドウの一面に形成された凹部に埋め込まれた印刷部と、透明基板と、前記透明基板の一面または両面に形成された電極パターンと、前記ウィンドウの一面と前記透明基板を接着させる接着層と、を含んでなる。
ここで、前記凹部の厚さと前記印刷部の厚さは、同一であることを特徴とする。
また、前記印刷部は、スパッタ(Sputter)により形成されることを特徴とする。
また、前記印刷部は、黒色、白色、金色、赤色、緑色、黄色、灰色、紫色、褐色、青色またはこれらを組み合わせた色を有することを特徴とする。
また、前記接着層は、光学用透明接着剤(Optical Clear Adhesive;OCA)であることを特徴とする。
また、前記電極パターンに連結された電極配線をさらに含むことを特徴とする。
また、前記電極配線は、前記電極パターンと一体に形成されることを特徴とする。
また、前記電極配線に連結されたフレキシブルプリント回路基板をさらに含むことを特徴とする。
また、前記電極パターンは、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、パラジウム(Pd)、クロム(Cr)またはこれらの組み合わせからなることを特徴とする。
また、前記電極パターンは、銀塩乳剤層を露光/現像して形成された金属銀からなることを特徴とする。
本発明によると、ウィンドウの一面に印刷部を埋め込み、印刷部の厚さによる段差を除去することで、接着層に気泡が生じることを最小化することができる利点がある。
また、本発明によると、接着層に気泡が生じることを最小化することができるため、気泡を除去するためにオートクレーブ(Autoclave)内で圧力を無理に高める必要がないという効果がある。
さらに、本発明によると、ウィンドウの一面に印刷部を埋め込み、印刷部の厚さによる段差を除去することで、段差を吸収するための必要以上の厚い接着層を用いることなく最小厚さの接着層を用いることができる利点がある。
本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第1」、「第2」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図1から図3は、本発明の好ましい実施例によるタッチパネルの断面図である。
図1から図3に図示されたように、本実施例によるタッチパネル100は、ウィンドウ110と、ウィンドウ110の一面に形成された凹部115に埋め込まれた印刷部120と、透明基板130と、透明基板130の一面または両面に形成された電極パターン140と、ウィンドウ110の一面と透明基板130を接着させる接着層150と、を含む構成を有する。
前記ウィンドウ(Window)110は、タッチパネル100の最外側に備えられ、電極パターン140及び電極配線160などのタッチパネル100の内部構成を保護し、他面(印刷部120が埋め込まれた一面の反対面)からユーザのタッチを収容する機能を果たす。ここで、ウィンドウ110の材質は特に限定されないが、ガラスまたは強化ガラスなどで形成することができる。一方、ウィンドウ110の一面には印刷部120を埋め込む凹部115が形成される。
前記印刷部120は、電極配線160を隠したり、ロゴ(Logo)などを表示する機能を果たすものであり、ウィンドウ110の一面に形成された凹部115に埋め込まれて形成される。ここで、印刷部120は、通常マイクロメータ単位の相対的に厚い厚さを有する。しかし、印刷部120がウィンドウ110の凹部115に埋め込まれることで印刷部120とウィンドウ110との間に段差が生じることを防止することができる。このように、段差が生じることを防止することでウィンドウ110と透明基板130を接着させる接着層150に気泡が生じることを最小化することができる利点がある。また、印刷部120とウィンドウ110との間に段差が生じることを完全に防止するために、凹部115の厚さTと印刷部120の厚さTを同一に形成することができる。ここで、「同一」とは、凹部115の厚さTと印刷部120の厚さTが数学的に完全に一致するという意味ではなく、タッチパネル100の製造工程で生じる加工誤差などによる微細な厚さの変化を含むものである。
一方、印刷部120は、例えば、スクリーン印刷法(Screen Printing)またはスパッタ(Sputter)などを用いて形成することができる。このうち、スパッタを用いて印刷部120を形成すると、印刷部120の厚さTをナノメータ単位まで薄く形成することができ、このような印刷部120の厚さTに対応して凹部115の厚さTも薄く形成することができる。
また、印刷部120は、黒色、白色、金色、赤色、緑色、黄色、灰色、紫色、褐色、青色またはこれらを組み合わせた色を有することができる。印刷部120を上述したそれぞれの色に形成することができる物質について具体的に説明すると、次のとおりである。
まず、カーボン系物質(Graphene oxide、DLC:Diamond Line Carbon)、クロム系酸化物(CrO、CrO2)、銅系酸化物(CuO)、マンガン系酸化物(MnO2)、コバルト系酸化物(CoO)、硫化物(CoS2、Co3S4)、ニッケル系酸化物(Ni2O3)、HgTe、YBa2Cu3O7、MoS2、RuO2、PdO、InP、SnO、TaNまたはTaS2などを用いると、印刷部120を黒色に形成することができる。
また、チタン系酸化物(TiO2)、アルミニウム系酸化物(Al2O3)、マグネシウム系酸化物(MgO)、ナトリウム系酸化物(Na2O)、リチウム系酸化物(Li2O)、ベリリウム系酸化物(BeO)、マグネシウム系硫化物(MgS)、MgF2、MgCo3、ZnO、ZnS、KNO3、KCl、KOH、Ga2O3、RbCl、RbF、BaTiO3、BaSO4、BaCl2、BaO、Ba(NO3)2、BaCO3、BaOH、BaB2O4、SrTiO3、SrCl2、SrO、Y2O3、YCl3、YF3、ZrO2、ZrCl4、ZrF4、Nb2O5、NbOCl3、Mo(CO)6、CdCl2、InCl3、SnO2、Sb2O3、CsI、CsCl、CsF、Ta2O5、TaCl5またはTaF5などを用いると、印刷部120を白色に形成することができる。
また、チタン系窒化物(TiN)などを用いると、印刷部120を金色に形成することができ、銅系酸化物(Cu2O)、鉄系酸化物(Fe2O3)、ZnTe、トリス(ビピリジン)ルテニウムクロリド(Tris(bipyridine)ruthenium chloride)、PdCl2またはCdSeなどを用いると、印刷部120を赤色に形成することができる。
また、クロム系酸化物(Cr2O3)、MnO、NiO、MoCl5またはBiI3などを用いると、印刷部120を緑色に形成することができ、ナトリウム系酸化物(Na2O2)、K2O、CaO、V2O5、ZnSe、GaN、GaP、Rb2O、NbCl5、CdS、CdI2、In2O3、Sb2O5、Cs2O、WO3またはBi2O3などを用いると、印刷部120を黄色に形成することができる。
また、MgB2、Si3N4、RbOH、BaO2、ZrC、NbO、MoSi2、WCまたはBi2Te3などを用いると、印刷部120を灰色に形成することができ、Ru(acac)3などを用いると、印刷部120を紫色に形成することができる。
また、Pd(O2CCH3)2、CdO、InSbまたは炭化タンタル(Tantalum carbide)などを用いると、印刷部120を褐色に形成することができ、WCl6などを用いると、印刷部120を青色に形成することができる。
それだけでなく、前記物質を組み合わせると、印刷部120を黒色、白色、金色、赤色、緑色、黄色、灰色、紫色、褐色、青色のうち2以上を組み合わせた色に形成することができる。
前記透明基板130は、電極パターン140及び電極配線160などが形成される領域を提供する機能を果たす。ここで、透明基板130は、電極パターン140及び電極配線160などを支持するための支持力と、画像表示装置で提供する画像をユーザが認識するための透明性を備えなければならない。前記支持力及び透明性を考慮すると、透明基板130は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、環状オレフィンコポリマー(COC)、トリアセチルセルロース(Triacetylcellulose;TAC)フィルム、ポリビニルアルコール(Polyvinyl alcohol;PVA)フィルム、ポリイミド(Polyimide;PI)フィルム、ポリスチレン(Polystyrene;PS)、二軸延伸ポリスチレン(K樹脂含有biaxially oriented PS;BOPS)、ガラスまたは強化ガラスなどで形成することが好ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
前記電極パターン140は、ユーザがタッチする際に信号を発生し、制御部でタッチ座標を認識させる機能を果たすものであり、透明基板130の両面(図1参照)または一面(図2または図3参照)に形成されることができる。ここで、電極パターン140は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、パラジウム(Pd)、クロム(Cr)またはこれらの組み合わせを用いてメッシュパターン(Mesh Pattern)に形成することができる。具体的に、電極パターン140は、電気伝導度の高い銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)を用いて形成することが好ましいが、電気伝導度を有する全ての金属を用いることができることは言うまでもない。また、電極パターン140を銅(Cu)で形成する場合、電極パターン140の表面に黒化処理を施すことが好ましい。ここで、黒化処理とは、電極パターン140の表面を酸化させてCu2OまたはCuOを析出することであり、Cu2Oは褐色を帯びるためブラウンオキサイド(Brown Oxide)とし、CuOは黒色を帯びるためブラックオキサイド(Black Oxide)とする。このように、電極パターン140の表面に黒化処理を施すことで、光が反射することを防止することができ、これによりタッチパネル100の視認性を向上させることができる利点がある。
また、上述した金属の他にも、電極パターン140は、銀塩乳剤層を露光/現像して形成された金属銀、ITO(Indium Tin Oxide)、PEDOT/PSS、CNT(Carbon Nanotube)、グラフェン(Graphene)、ZnO(Zinc Oxide)またはAZO(Al−doped Zinc Oxide)などを用いて形成することができる。
前記接着層150は、ウィンドウ110の一面と透明基板130を接着する機能を果たす。ここで、接着層150は、光学用透明接着剤(Optical Clear Adhesive;OCA)であってもよく、その他にも当業界に公知された全ての種類の接着剤を用いてもよいのは言うまでもない。一方、上述したように、印刷部120は、ウィンドウ110の一面に埋め込まれるため、ウィンドウ110の一面には、段差が生じない。従って、ウィンドウ110の一面と透明基板130を接着する際に、接着層150に気泡が生じることを最小化することができる。このように、接着層150に気泡が生じることを最小化することができるため、気泡を除去するために、オートクレーブ(Autoclave)内で圧力を無理に高める必要がない。また、ウィンドウ110の一面に印刷部120を埋め込み、印刷部120の厚さによる段差を除去することで、段差を吸収するための必要以上の厚い接着層150を用いることなく、最小厚さの接着層150を用いることができる。
一方、電極パターン140の縁部には、電極パターン140から電気的信号の伝達を受ける電極配線160が形成される。ここで、電極配線160は、ユーザに認識されないように印刷部120に対応する領域に形成することができる。また、電極配線160は、電気伝導度に優れた銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、パラジウム(Pd)、クロム(Cr)またはこれらの組み合わせを用いて形成することができるが、これに限定されず、ITO(Indium Tin Oxide)、PEDOT/PSS、CNT(Carbon Nanotube)、グラフェン(Graphene)、ZnO(Zinc Oxide)またはAZO(Al−doped Zinc Oxide)などを用いて形成することもできる。一方、電極配線160は、必要に応じて、電極パターン140と一体に形成することができる。このように、電極配線160と電極パターン140を一体に形成することで、電極配線160と電極パターン140との間の接合不良を予め防止するだけでなく、製造工程を簡素化し、リードタイム(Lead Time)を短縮することができる。
さらに、電極配線160と集積回路(Integrated Circuit)180を連結するフレキシブルプリント回路基板(Flexible Printed Circuit Board)170が備えられることができる。具体的に、フレキシブルプリント回路基板170の一端は、異方伝導性フィルム(ACF;Anisotropic Conductive Film)または異方伝導性接着剤(ACA;Anisotropic Conductive Adhesive)などの伝導性接着物質175により電極配線160に連結されることができる。また、フレキシブルプリント回路基板170の他端には、集積回路180が実装されることができる。
一方、透明基板130の下面には、光学用透明接着剤195により接着されたARフィルム(Anti−Reflection Film)190が備えられることができる。ここで、ARフィルム190は、反射を抑制してグレアを防止したり、画像表示装置から生じるノイズ(Noise)を遮断する機能を果たす。
本実施例によるタッチパネル100において、電極パターン140は、2層構造(図1参照)または単層構造(図1または図2参照)に形成されることができる。従って、本実施例によるタッチパネル100は、自己静電容量方式(Self Capacitive Type)のタッチパネルまたは相互静電容量方式(Mutual Capacitive Type)のタッチパネルなどに用いることができる。
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。
本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。
本発明は、タッチパネルに適用可能である。
100 タッチパネル
110 ウィンドウ
115 凹部
120 印刷部
130 透明基板
140 電極パターン
150 接着層
160 電極配線
170 フレキシブルプリント回路基板
175 伝導性接着物質
180 集積回路
190 ARフィルム
195 光学用透明接着剤
T 印刷部と凹部の厚さ
110 ウィンドウ
115 凹部
120 印刷部
130 透明基板
140 電極パターン
150 接着層
160 電極配線
170 フレキシブルプリント回路基板
175 伝導性接着物質
180 集積回路
190 ARフィルム
195 光学用透明接着剤
T 印刷部と凹部の厚さ
Claims (10)
- ウィンドウと、
前記ウィンドウの一面に形成された凹部に埋め込まれた印刷部と、
透明基板と、
前記透明基板の一面または両面に形成された電極パターンと、
前記ウィンドウの一面と前記透明基板を接着させる接着層と、
を含むことを特徴とするタッチパネル。 - 前記凹部の厚さと前記印刷部の厚さは、同一であることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記印刷部は、スパッタ(Sputter)により形成されることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記印刷部は、黒色、白色、金色、赤色、緑色、黄色、灰色、紫色、褐色、青色またはこれらを組み合わせた色を有することを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記接着層は、光学用透明接着剤(Optical Clear Adhesive;OCA)であることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記電極パターンに連結された電極配線をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記電極配線は、前記電極パターンと一体に形成されることを特徴とする請求項6に記載のタッチパネル。
- 前記電極配線に連結されたフレキシブルプリント回路基板をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載のタッチパネル。
- 前記電極パターンは、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、チタン(Ti)、パラジウム(Pd)、クロム(Cr)またはこれらの組み合わせからなることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
- 前記電極パターンは、銀塩乳剤層を露光/現像して形成された金属銀からなることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル。
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