KR100573101B1 - 플렉시블 프린티드 케이블과 이를 채용한 터치 패널 - Google Patents

Abstract

플렉시블 프린티드 케이블과 이를 채용한 터치 패널을 개시한다. 본 발명은 제1투명도전막과 그 아랫면에 복수개의 상부 전극이 형성된 상부 기판과, 상기 상부 기판과 대향되게 설치되며 그 윗면에 제2투명도전막과 하부 전극이 형성된 하부 기판과, 상기 상부 및 하부 기판사이에 개재되어 이들 사이의 간격을 유지하는 도트 스페이서와, 상기 상부 및 하부 전극과 전기적으로 접속되어 소정의 전원이 인가되는 것으로 폴리머 소재로 된 제1커버층과, 상기 제1커버층의 어느 한면에 형성되는 제1도전재층과, 상기 제1커버층의 일단부에 형성되어 상기 제1도전재층과 통전가능하며 상기 상하부 전극과 접속되는 제2도전재층과, 상기 제1커버층의 타단부에 형성되어 상기 제1도전재층과 통전가능하며 외부 기판의 단자부와 접속되는 제3도전재층과, 상기 제1,2,3 도전재층을 매립하는 제2커버층과, 상기 제2커버층중 일부가 박리되어 제3도전재층과 상호 통전가능하게 형성되는 도금층을 구비하는 플렉시블 프린티드 케이블에 관한 것이다.

Description

플렉시블 프린티드 케이블과 이를 채용한 터치 패널{Flexible printed cable and touch panel applying such}

도 1은 통상적인 터치 패널을 도시한 분리 사시도,

도 2는 종래의 케이블을 도시한 개략적인 단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이블을 도시한 개략적인 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10...터치 패널 11...상부 기판

12...하부 기판 13...상부 전극

14...하부 전극 15...연장선

16...배선 17...도트 스페이서

20,30...케이블 21,31...제1커버층

22,37...제2커버층 23...도전재층

26,38...도금층 27,39...스티프너

32...제1도전재층 33...제2도전재층

34...제3도전재층

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판상의 전극들과 접속하여 외부 단자와 전기적 신호를 전달하도록 구조가 개선된 플렉시블 프린티드 케이블과 이를 채용한 터치 패널에 관한 것이다.

통상적으로, 입력 장치(input device)로는 터치 패널과 디지타이저가 있다. 입력 장치는 디스플레이에 표시되는 버튼에 손가락이나 펜같은 입력 수단을 가지고 접촉 또는 비접촉 방식으로 접속하고, 입력 장치와 전기적으로 연결된 평편 표시 장치, 예컨대 액정 디스플레이에 담겨진 정보를 용이하게 이용할 수 있게 한다.

이중에서, 터치 패널은 평판 표시 장치와 일체형으로 구성되어 있으며, 펜 컴퓨터 및 개인용 정보 단말기등 초소형 및 초경량화를 추구하는 요즈음의 추세에 가장 적합한 입력 장치중의 하나이다. 이러한 터치 패널은 아날로그 레지스티브 타입(analog resistive type), 디지털 레지스티브 타입(digital resistive type), 커패시티브 타입(capacitive type), 소오 타입(saw type), 인프라레드 타입(infrared type) 등으로 분류할 수 있다.

도 1을 참조하면, 터치 패널(10)은 필름 형태로 된 상부 기판(11)과, 이와 대향되게 설치되는 하부 기판(12)을 구비한다. 상기 상부 기판(11)은 그 아랫면에 투명 도전막(미도시)이 도포되어 있고, 양 가장자리측으로 스트립 형태의 상부 전극(13)이 복수개 설치되어 있다.

상기 하부 기판(12)의 윗면에는 패턴화된 투명 도전막(미도시)이 선택적으로 코팅되어 있고, 투명 도전막의 윗면에는 하부 전극(14)이 복수개 설치되어 있다. 상기 하부 전극(14)은 이로부터 일체로 형성되는 연장선(15)과 연결되어 있다. 그리고, 상기 상부 전극(13)과 통전 가능한 배선(16)이 설치되어 있다.

여기서, 상기 상부 및 하부 전극(13)(14)과, 연장선(15)과, 배선(16)은 도전성으로 된 소재, 예컨대 은 페이스트(Ag paste)로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 상부 및 하부 기판(11)(12) 사이에는 상기 기판(11)(12)들의 상호 접착과, 이들의 단락을 방지하기 위하여 접착 테이프(미도시)가 부착되어 있다. 이 접착 테이프은 양면 테이프로 되어 있고, 상기 상부 기판(11) 상에 형성된 상부 전극(13)과, 하부 기판(12) 상에 형성된 배선(16)과의 상호 통전을 위하여 복수개의 통전 구멍이 형성되어 있다.

또한, 상기 하부 기판(12) 상에는 상기 상부 및 하부 기판(11)(12)의 상호 간격을 적절하게 유지시켜 주도록 도트 스페이서(dot spacer,17)가 설치되는데, 이 도트 스페이서(17)의 높이는 대략 4 내지 5 마이크로미터 이내이다.

그리고, 상기 하부 기판(12)의 일 가장자리측에는 상기 연장선(15)과 배선(16)과 전기적으로 접속되는 케이블(20)이 설치되어 있다.

도 2는 상기 케이블(20)의 단면을 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 케이블(20)은 유연성을 가진 플렉시블 프린티드 케이블(flxible printed cable,FPC)로서, 다중층을 가진 필름으로 되어 있다.

즉, 폴리이미드와 같은 폴리머 소재로 된 제1커버층(21)과, 상기 제1커버층(21)과 반대되는 측에 설치되며 폴리머 소재로 된 제2커버층(22)과, 상기 제1,2커버층(21)(22) 사이에 설치되는 도전성을 가진 소재, 예컨대 박막 형태의 구 리로 된 도전재층(23)을 포함한다. 상기 제1커버층(21)과 도전재층(23) 사이와, 상기 도전재층(23)과 제2커버층(22) 사이에는 제1접착부재(24)와, 제2접착부재(25)가 각각 개재되어 이들을 상호 접착하고 있다.

그리고, 상기 제1커버층(21)의 단부에는 커버층(21)의 일부가 박리되어 있고, 이 박리된 부분에는 외부 단자와 접속되는 도금층(26), 이를테면 납-주석 합금층이 형성되어 있다. 상기 도금층(26)은 도전재층(23)과 통전가능하게 형성되어 있다.

한편, 상기 도금층(26)과 반대되는 부분인 제2커버층(22)의 단부에는 스티프너(27)가 제3접착부재(28)에 의하여 부착되어 있다. 상기 스티프너(27)는 100 마이크로미터 내외의 두께를 가진 폴리머 소재로 되어 있는데, 이것은 외부 단자와 접속되는 케이블(20) 단부의 강도를 유지시키기 위해서 형성된다.

상기 플렉시블 프린티드 케이블(20)은 외부 기판상에 형성된 단자에 착탈 가능하게 삽입되어 상기 도금층(26)이 단자와 상호 전기적으로 접속이 가능한데, 상기 제1커버층(21)과, 제2커버(22)층 사이에 개재되는 도전재층(23)이 박막 형태의 금속재로 되어 있어서 휨이나 구부림등의 외압이 다수회 가해지게 되면 미세한 균열이 발생할 수가 있다. 이러한 균열이 계속 진행하게 되면 외부 단자와의 전기적 신호를 제대로 전달하지 못하게 되어 터치 패널(10)이 제 기능을 발휘하지 못하는 문제점이 있다.

한편, 도면에는 도시되어 있지 않지만, 터치 패널(10)에는 도전재층(23)을 가진 플렉시블 프린티드 케이블(20)을 대신하여 히트 시일 커넥터(heat seal connector)를 채용할 수 있다. 이 히트 시일 커넥터는 폴리머 소재상에 은 페이스트가 인쇄되고, 이를 다시 유전체층이 매립하는 구조로 되어 있는데, 이것은 외부 단자와 전기적 신호를 상호 전달하기 위한 것으로 박막의 금속재가 아닌 페이스트를 사용하므로 유연성은 우수한 반면에, 외부 단자와의 접속시 단자부에 도금층을 형성시키기 어려워 접속부가 쉽게 마모되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 금속재의 도전재층과, 페이스트 형태의 금속 성분의 물질을 상호 연결시켜서 유연성을 가지고 외부 기판의 단자부와 접속이 가능한 케이블의 구조가 개선된 플렉시블 프린티드 케이블과 이를 채용한 터치 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르는 플렉시블 프린티드 케이블은,

폴리머 소재로 된 제1커버층;

상기 제1커버층의 어느 한면에 패턴화되어 형성되는 제1도전재층;

다른 부품과의 상호 전기적 접속을 위하여 상기 제1커버층의 양 단부측에 각각 형성되며, 상기 제1도전재층과 상호 통전가능하게 연결되는 제2 및 제3도전재층;

상기 제1,2,3 도전재층을 매립하도록 형성되는 제2커버층; 및

상기 제2커버층중 일부가 박리되어 상기 제2 및 제3도전재층중 외부 기판의 단자와 접속되는 어느 한 도전재층과 상호 통전가능하게 형성되는 도금층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1도전재층은 은 페이스트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 제2 및 제3도전재층은 구리 박막으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 제2커버층은 유전체층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렉시블 프린티드 케이블.

본 발명의 다른 측면에 의하면,

제1투명도전막이 일면에 형성되고, 상기 제1투명도전막의 아랫면에 스트립 형태의 상부 전극이 형성된 필름 형태의 상부 기판;

상기 상부 기판과 대향되게 설치되며, 그 윗면에 패턴화된 제2투명도전막이 형성되고, 상기 제2투명도전막과 통전가능한 스트립 형태의 하부 전극이 형성된 하부 기판;

상기 상부 및 하부 기판사이에 개재되어 이들 사이의 간격을 유지하는 도트 스페이서; 및

상기 상부 및 하부 전극과 전기적으로 접속되어 소정의 전원이 인가되는 것으로,

폴리머 소재로 된 제1커버층과, 상기 제1커버층의 어느 한면에 형성되는 제1도전재층과, 상기 제1커버층의 일단부에 형성되어 상기 제1도전재층과 통전가능하며 상기 상부 및 하부 전극과 접속되는 제2도전재층과, 상기 제1커버층의 타단부에 형성되어 상기 제1도전재층과 통전가능하며 외부 기판의 단자부와 접속되는 제3도전재층과, 상기 제1,2,3 도전재층을 매립하도록 형성되는 제2커버층과, 상기 제2커버층중 일부가 박리되어 제3도전재층과 상호 통전가능하게 형성되는 도금층을 구비하는 플렉시블 프린티드 케이블;을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널을 제공한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널을 상세하게 설명하고자 한다.

도 1을 참조하면, 상기 터치 패널(10)은 상부 기판(11)과 하부 기판(12)을 포함한다.

상기 상부 기판(11)은 유연성을 가지는 필름 형태로서, 이 필름은 펜이나 손가락 같은 입력 수단이 직접적으로 접촉되는 폴리머층과, 이 폴리머층의 아랫면에 형성되는 ITO막과 같은 제1투명도전막을 포함한다. 상기 상부 기판(11)의 아랫면에는 상기 기판(11)의 양 가장자리를 따라서 스트립 형태로 된 상부 전극(13)이 복수개 설치되어 있다.

상기 하부 기판(12)은 상기 상부 기판(11)과 대응되는 크기의 투명한 유리로 되어 있고, 상기 기판(12)의 윗면에는 제2투명도전막이 선택적으로 코팅되어 있다. 그리고, 상기 기판(12)에는 제2투명도전막과 상호 통전되는 스트립 형태의 하부 전극(14)이 기판(12)의 양 가장자리를 따라서 복수개 설치되고, 이 하부 전극(14)은 그 단부로부터 연장선(15)이 일체로 연장되어 상기 기판(12)의 한 지점에서 전원 인가점을 집합시키도록 형성되어 있다. 또한, 상기 하부 기판(12)에는 상기 상부 전극(13)과 대향되는 가장자리를 따라서, 상기 상부 전극(13)과 통전가능한 배선(16)이 형성되어 있다.

한편, 상기 상부 및 하부 기판(11)(12) 사이의 가장자리에는 상기 기판들(11)(12)의 접착과, 상기 전극들(13)(14)의 상호 절연을 위하여 접착 테이프(미도시)가 부착되어 있고, 이 접착 테이프에는 상기 상부 기판(11)상의 상부 전극(13)과, 하부 기판(12) 상의 배선(16)과의 상호 통전을 위하여 복수개의 통전 구멍이 형성되어 있다.

여기서, 상기 하부 기판(12)의 일측에는 상기 전극들(13)(14)과 접속되는 연장선(15)과 배선(16)이 한 지점에서 전원을 인가할 수 있도록 집합되어 있고, 상기 전원 인가점들은 본 발명의 특징에 따른 플렉시블 프린티드 케이블(30)과 상호 전기적으로 접속되어 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 프린티드 케이블(30)의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 케이블(30)은 유연성을 가진 다중층의 필름으로 되어 있다.

즉, 폴리이미드와 같은 폴리머 소재로 된 제1커버층(31)이 마련된다. 상기 제1커버층(31)은 고온에서 열압착시 변형이 발생되지 않는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제1커버층(31)의 어느 한 쪽면에는 은 페이스트로 패턴화된 제1도전재층(32)이 도포되어 있다. 상기 제1도전재층(32)은 금속재가 아닌 도전성을 가진 페이스트 형태로 되어 있으므로 박막의 금속재를 사용한 것보다 유연성이 월 등히 우수하다고 할 수 있다.

상기 제1도전재층(32)의 양 단부에 해당되는 상기 케이블(30)이 터치 패널(10,도1참조)과 접속하는 부분과, 외부 기판의 단자부와 접속하는 부위에는 상기 제1커버층(31)의 윗면에 금속재, 예컨대 구리 박막으로 된 제2도전재층(33)과, 제3도전재층(34)이 부착되어 있다.

상기 제1도전재층(32)은 상기 제2,3도전재층(33)(34)과 연결되어 상호 통전이 가능하다. 상기 제1커버층(31)과 제2,3도전재층(33)(34) 사이에는 제1접착부재(35)와, 제2접착부재(36)이 개재되어 이들을 상호 부착시킨다.

그리고, 상기 제1도전재층(32)과 제2,3도전재층(33)(34)을 매립하기 위하여 상기 도전재층(32)(33)(34) 상에는 유전체층으로 된 제2커버층(37)이 덮혀져 있다.

외부 기판의 단자부와 접속하는 부위인 상기 제3도전재층(34)의 윗면 일부에는 제2커버층(37)이 형성되어 있지 않고, 납-주석 합금층과 같은 도금층(38)이 형성되어 있다. 이에 따라, 상기 도금층(38)은 상기 제3도전재층(34)이 제1,2도전재층(33)과 통전가능하게 형성되므로 전체적으로 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 도금층(38)이 형성된 부분과 반대되는 제1커버층(31)의 아랫면에는 외부 기판과의 접속시 케이블(30)의 강도를 유지시키기 위하여 스티프너(39)과 제3접착부재(300)에 의하여 부착되어 있다.

이와 같은 구조를 가지는 터치 패널의 제조 방법을 도 1 및 도 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도면을 참조하면, 상부 전극(13)이 양 측으로 대향되게 설치되는 상부 기판(11)과, 하부 전극(14)과 도트 스페이서(17)가 형성된 하부 기판(12)을 마련한다.

다음으로, 상기 상부 및 하부 기판(11)(12)을 사이에 두고 절연성 소재로 된 양면 테이프를 이용하여 이들을 상호 부착시킨다. 이어서, 상기 상부 전극(13)과 접속된 배선(16)과, 하부 전극(14)으로부터 인출된 연장선(15)을 본 발명의 특징에 따른 플렉시블 프린티드 케이블(30)과 접속시킨다. 상기 케이블(30)을 접속시킨 다음에는 이방성 도전 접착제를 이용하여 상기 케이블(30)을 상부 및 하부 전극(13)(14)과 전기적으로 접속시킨다.

이와 같이 완성된 터치 패널(10)은 도트 스페이서(17)를 사이에 두고 있는 상부 및 하부 전극(13)(14)이 펜이나 손가락같은 입력 수단에 의하여 상부 기판(11)에 코팅되어 있는 투명 도전막의 어느 한 지점에 접촉하게 되면 상부 및 하부 전극(13)(14)이 상호 통전되고, 그 위치의 저항치에 의하여 변화된 전압값을 읽어들인후 제어 장치에서 전위차의 변화에 따라 디지털 값으로 변환해서 위치 좌표를 찾는다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명의 플렉시블 프린티드 케이블과 이를 채용한 터치 패널은 기판과 접속되는 부분과, 외부 기판의 단자부와 접속되는 부분에는 박막의 금속재로 된 도전재층을 형성시키고, 그 이외의 케이블의 전 영역에 걸쳐서는 금속 성분의 페이스트를 이용하여 이를 도전재층과 상호 통전시킴으로써, 휨이나 구부림시 케이블의 유연성을 확보할 수 있다. 이러한 유연성이 향상되면 구부림등 의 외압이 가해진후 복원력을 감소시킬 수 있기 때문에 케이블의 부착력을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

1. 폴리머 소재로 된 제1커버층;

   상기 제1커버층의 어느 한면에 패턴화되어 형성되는 제1도전재층;

   다른 부품과의 상호 전기적 접속을 위하여 상기 제1커버층의 양 단부측에 각각 형성되며, 상기 제1도전재층과 상호 통전가능하게 연결되는 제2 및 제3도전재층;

   상기 제1,2,3 도전재층을 매립하도록 형성되는 제2커버층; 및

   상기 제2커버층중 일부가 박리되어 상기 제2 및 제3도전재층중 외부 기판의 단자와 접속되는 어느 한 도전재층과 상호 통전가능하게 형성되는 도금층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 프린티드 케이블.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1도전재층은 은 페이스트로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렉시블 프린티드 케이블.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 및 제3도전재층은 구리 박막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렉시블 프린티드 케이블.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2커버층은 유전체층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렉시블 프린티드 케이블.
5. 제1투명도전막이 일면에 형성되고, 상기 제1투명도전막의 아랫면에 스트립 형태의 상부 전극이 형성된 필름 형태의 상부 기판;

   상기 상부 기판과 대향되게 설치되며, 그 윗면에 패턴화된 제2투명도전막이 형성되고, 상기 제2투명도전막과 통전가능한 스트립 형태의 하부 전극이 형성된 하부 기판;

   상기 상부 및 하부 기판사이에 개재되어 이들 사이의 간격을 유지하는 도트 스페이서; 및

   상기 상부 및 하부 전극과 전기적으로 접속되어 소정의 전원이 인가되는 것으로,

   폴리머 소재로 된 제1커버층과, 상기 제1커버층의 어느 한면에 형성되는 제1도전재층과, 상기 제1커버층의 일단부에 형성되어 상기 제1도전재층과 통전가능하며 상기 상부 및 하부 전극과 접속되는 제2도전재층과, 상기 제1커버층의 타단부에 형성되어 상기 제1도전재층과 통전가능하며 외부 기판의 단자부와 접속되는 제3도전재층과, 상기 제1,2,3 도전재층을 매립하도록 형성되는 제2커버층과, 상기 제2커버층중 일부가 박리되어 제3도전재층과 상호 통전가능하게 형성되는 도금층을 구비하는 플렉시블 프린티드 케이블;을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제 1 도전재층은 은 페이스트로 된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 제2 및 제3 도전재층은 구리 박막으로 된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 도금층과 반대되는 제1커버층의 하부에는 접착부재에 의하여 폴리머 소재로 된 스티프너가 더 형성되는 것울 특징으로 하는 터치 패널.

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