KR100871329B1 - 터치 윈도우 에프피씨 연결 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로 마주보는 대향면에 상부 전극과 하부 전극이 인쇄되어 있는 상부 기판과 하부 기판을 포함하도록 구성되고, 상기 전극으로부터 인출되어 상기 기판의 가장자리부에 집결되도록 배치된 전극단에 FPC 리드선을 접속하기 위한 터치 윈도우의 FPC 연결 구조에 관한 것으로서, 상기 상·하부 전극과 전기적으로 접속되는 상기 FPC의 금속 접속부는 볼록한 원반 형상을 갖도록 구성되고, 상기 하부 기판의 하측 모서리면에는 상기 FPC 금속 접속부가 형성되어 있는 FPC 머리부를 삽입 고정시키기 위한 함몰부 및 상기 금속 접속부를 삽입 관통시키기 위한 복수개의 관통 구멍이 형성되어 있으며, 상기 함몰부는 상기 FPC 머리부 전체가 삽입될 수 있는 형상을 갖도록 구성되며, 상기 하부 기판이 외부와 맞닿는 가장자리에는 상기 FPC 꼬리부의 일정 면적을 상기 하부 기판에 삽입 고정시키기 위한 함몰부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적은 하부 기판의 결합되는 FPC를 외부 충격으로부터 보호해줌과 동시에 FPC 압착 공정을 용이하게 해주는 함몰부를 상기 하부 기판에 형성하고, 종래 FPC의 핀헤드부를 제거하여 FPC의 머리부 전체면이 하부 기판에 완전히 밀착되어 부착되도록 함으로써 FPC의 고정력을 현저히 향상시켜 터치 윈도우 제조·조립 공정 및 이동 과정에서 발생되었던 단선 발생 문제를 대폭 감소시킬 수 있는 터치 윈도우의 FPC 연결 구조를 제공하는 것이다.

터치 윈도우, FPC, 전극

Description

터치 윈도우 에프피씨 연결 구조{the structure connecting FPC to the touch window}

본 발명은 터치 윈도우의 FPC(Flexible Printed Cable) 연결 구조에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 종래 원판형 핀 헤드부 및 핀 축부로 구성된 FPC 접속 수단의 형태를 원반형 볼록부로만 구성된 FPC 접속 수단으로 대체하고 상기 접속 수단이 구비된 FPC를 함몰부가 형성된 하부 기판에 삽입하여 부착시켜줌으로써, 단선 발생률을 감소시키고 종래 FPC 에 의한 삽입 방식의 경우 발생되었던 상부 기판의 돌출 및 쇼트 문제를 방지할 수 있는 터치 윈도우의 FPC 연결 구조에 관한 것이다.

이동 통신 기술의 발달과 더불어 핸드폰, PDA, 네비게이션과 같은 전자 정보 단말기는 단순한 문자 정보의 표시 수단에서 더 나아가 오디오, 동영상, 무선 인터넷 웹 브라우저 등과 같은 더욱 다양하고 복잡한 멀티 미디어 제공 수단으로 그 기능을 확대해 나가고 있다. 따라서, 제한된 전자 정보 단말기의 크기 내에서 더욱 큰 디스플레이 화면의 구현이 요구되고 있고 이에 따라 터치 윈도우를 적용한 디스플레이 방식이 더욱 각광받고 있다.

액정 디스플레이 상에 터치 윈도우를 적층 배치한 터치 윈도우 디스플레이는 스크린(screen)과 좌표 입력 수단을 통합함으로써 종래의 키입력 방식에 비하여 공간을 절약할 수 있는 이점이 있다. 따라서 상기 터치 윈도우 디스플레이가 적용된 전자 정보 단말기는 스크린 사이즈(size) 및 사용자의 편의성을 더욱 증대시킬 수 있어 상기 방식의 사용이 증가되고 있는 추세이다.

도 1 은 일반적인 터치 윈도우의 구성을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다. 도 1 을 참조하면, 터치 윈도우은 기본적으로 상부 기판(10)과 이에 대향되게 설치되는 하부 기판(20)을 구비하도록 구성된다.

상기 상부 기판의 하면(하부 기판과 대향되는 대향면)에는 ITO(Indium Tin Oxide), 산화주석 (SnO₂) 및 산화 인듐(In₂O₃) 피막 등으로 이루어지는 균일한 두께의 제 1 투명 전극막(11)이 패터닝되어 있고, 상기 제 1 투명 전극막(11)과 통전되도록 상부 전극(12)이 X 방향으로 인쇄되어 있다. 상기 하부 기판(20)의 대향면에는 마찬가지로 제 2 투명 전극막(21)이 패터닝되어 있고, 상기 제 2 투명 전극막(21)과 통전되도록 하부 전극(22)이 Y 방향으로 인쇄되어 있다.

상기 상부 전극(12)과 하부 전극(22)의 전극단은 상기 기판의 임의의 모서리부에 집결되도록 배치되어 FPC(Flexible Printed Cable; 30) 리드선과 접속된다.

또한, 상기 투명 전극막(11,21) 사이는 전기적 부도체로 형성된 스페이 서(40)에 의하여 통상은 떨어져 있으나, 가벼운 압력으로 투명 전극막 사이가 잘못 접촉되지 않도록 투명 전극막 상에 에폭시(epoxy), 아크릴 수지 등 절연성 합성수지로 이루어진 도트 스페이서(dot spacer; 50)가 적절한 간격으로 형성되어 있다.

도 2 는 종래 터치 윈도우에 연결되는 FPC의 형상을 도시한 평면도 및 측면도이다.

도 2 를 참조하면 종래 FPC(60)는 핀 축부(61)와 상기 핀 축부(61)의 외경보다 대경으로 형성된 원판형 핀 헤드부(62)를 갖는 금속핀을 포함하도록 구성되어 있고, 상기 원판형 핀 헤드부(62)에 의해 금속 핀의 핀 축부(61)의 삽입 깊이가 제한되도록 구성되어 있다.

종래는 상기 형상으로 구성된 상기 FPC 와 상·하부 전극을 다음과 같은 방식을 통하여 접속 연결하였다.

도 3 은 종래 터치 윈도우의 FPC 연결 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 하부 기판(70)의 가장자리부에 대향면에서부터 대향면과 반대되는 반대면까지 4개의 관통 구멍이 펀칭되어 있고, 상기 관통 구멍은 상부 기판(80)과 하부 기판(70) 사이에 적층되어 있는 하부 전극(71), 하부 유전체(72), 유전체 접착층(90) 및 상부 유전체(73)를 경유하여 상부 전극(81)에 이르기까지 관통되도록 형성되어 있다.

도 3 에는 도시되어 있지 않으나 상기 상부 기판(80)의 하면과 하부 기판(70)의 상면에는 각각 투명 전도막이 인쇄되어 있다. 상기 상부 유전체(72)와 하부 유전체(73)는 접착제(일반적으로 PSA 접착제가 이용됨)에 의하여 결합되어 있 다. 또한, 상기 상·하부 유전체(72,73)의 접착 과정에서 상기 유전체(72,73)와 접착층(90) 사이에는 미세한 뜬공간(91)이 불가피하게 발생된다.

이후, 상기 관통 구멍을 도전성 접착제(92)로 충진시킨 후, 상기 FPC(60)의 핀 축부(61)를 상기 관통 구멍을 따라 밀어넣어 삽입 매설시킴으로써 상기 FPC의 핀 축부(61)는 상기 도전성 접착제(92)와 전기적 본딩되고, 최종적으로 상기 도전성 접착제(92)가 상기 상·하부 전극(71,81)과 전기적으로 접속됨으로써 FPC(60) 핀 축부(61)의 전극 연결이 완료된다.

그러나, 상기와 같이 도전성 접착제(92)로 충진된 관통 구멍에 상기 핀 축부(61)를 밀어 넣어 본딩시킴으로써 전극 연결을 구성하는 종래 FPC 연결 방식은 다음과 같은 문제점이 있었다.

도전성 접착제(92)로 충진된 관통 구멍에 상기 핀 축부(61)를 삽입하여 밀어 넣을 경우 상기 도전성 접착제(92)가 상기 유전체(72,73)와 접착층(90) 사이의 뜬공간(91)으로 억지유입되는 경우가 발생된다.

상기 억지유입은 상기 하부 기판의 관통 구멍과 상기 FPC 핀 축부(61) 간의 피스톤 운동에 의한 압력으로 인하여 상기 뜬공간(91)으로 상기 도전성 접착제가 뚫고 들어감에 따라 발생된다.

상기와 같이 뜬공간(91)으로 억지유입된 도전성 접착제는 도전성 접착제(92)의 점도가 낮을 경우 이웃 단자간의 전기적 접속 문제 즉, 쇼트를 야기할 수 있고, 점도가 높을 경우에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 얇은 투명 절연 필름으로 이루어진 상부 기판을 볼록 튀어나오게 하는 외관 불량 문제를 일으킨다.

또한, 원판형 핀 헤드부의 금속핀으로 구성된 종래 FPC(60)를 이용한 종래 터치 윈도우의 FPC 연결 구조는 다음과 같은 또 다른 문제점이 있었다.

첫째, 하부 기판(70)은 그 특성상 구부러지기 쉬운 플라스틱 재질 즉, 아크릴수지(PMMA: Polymethly Methacrylate)나 폴리카보네이트(PC: Poly Carbonate)로 이루어져 있다. 따라서 상기의 하부 기판에 일정 이상의 구부러짐이 가해질 경우 또는 이로 인하여 상기 FPC(60)에 충격이 가해질 경우, 하부 기판(70)의 관통 구멍에 삽입되어 도전성 접착제와 본딩되어 있는 FPC 금속핀의 핀 축부(61)도 상기 관통 구멍 내에서 움직이는 경우가 발생한다. 관통 구멍 내에서 발생되는 상기 핀 축부(61)의 움직임은 전극과의 단선을 유발시킬 수 있는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 문제점으로 인하여 터치 윈도우 하부 기판의 두께를 일정 수준 이상으로 두껍게 구성해야함에 따라 얇은 터치 윈도우의 제작에 제한이 따르게 되는 문제점이 있었다.

둘째, 상기 PMMA 혹은 PC 하부 기판은 이에 접촉 결합되어 있는 FPC 금속핀의 핀 헤드부(62)에 의하여 국지적으로 압력을 계속 받게 되고, 상기 압력은 터치 윈도우의 하부 전극(71)과 FPC 금속핀 간의 전기적 매개 역할을 하는 도전성 접착제(92)에 영향을 미쳐 접속 상태에 손상을 유발시킬 수 있다.

셋째, 하부 기판에 연결되는 종래 FPC(60)는 그 고정 수단으로 도전성 접착제와 하부 기판에 형성된 관통 홀에 의한 고정력에만 의존하여야 했다.

그러나, 상기와 같이 유연한 플라스틱 재질로 구성된 하부 기판(70)의 특성상 상기의 고정력은 견고하지 못하여 터치 윈도우의 제조·조립 과정 또는 이동 과 정에서 상기 FPC(60) 자체에 충격이나 휨이 가해지면 접속부에서 단선이 발생될 우려가 있어 취급에 각별한 주의가 필요했다.

넷째, 상기 관통 구멍에 도전성 접착제를 충진시킨 후, 상기 금속핀의 핀 축부를 삽입 매설하여 건조시킴으로서 접합을 완료하는 종래의 접속 방법은 상기 금속핀의 핀 헤드부가 상기 관통 구멍을 폐쇄시키게 됨에 따라 공기 소통이 원할하지 못하여 상기 건조 공정이 길어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하부 기판의 결합되는 FPC를 외부 충격으로부터 보호해줌과 동시에 FPC 압착 공정을 용이하게 해주는 함몰부를 상기 하부 기판에 형성하고, 종래 FPC의 핀헤드부를 제거하여 FPC의 머리부 전체면이 하부 기판에 완전히 밀착되어 부착되도록 함으로써 FPC의 고정력을 현저히 향상시켜 터치 윈도우 제조·조립 공정 및 이동 과정에서 발생되었던 단선 발생 문제를 대폭 감소시킬 수 있는 터치 윈도우의 FPC 연결 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 FPC 금속 접속부를 원반형 볼록부로 구성하고, 상기 볼록부에는 미세 관통홀이 구비되도록 함으로써 관통 구멍에 충진되는 도전성 접착제의 억지유입 현상에 의한 이웃 단자 간의 쇼트 발생 및 상부 기판의 돌출 문제를 방지할 수 있는 터치 윈도우의 FPC 연결 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 하부 기판에 형성된 함몰부에 의한 가림 효과로 인하여 상기 FPC 꺽임부가 외부에서 보였던 미관상 불량 문제를 제거할 수 있는 터치 윈도우의 FPC 연결 구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터치 윈도우의 FPC 연결 구조는,

서로 마주보는 대향면에 상부 전극과 하부 전극이 인쇄되어 있는 상부 기판과 하부 기판을 포함하도록 구성되고, 상기 전극으로부터 인출되어 상기 기판의 모서리부에 집결되도록 배치된 전극단에 FPC 리드선을 접속하기 위한 터치 윈도우의 FPC 연결 구조에 있어서, 상기 상·하부 전극과 전기적으로 접속되는 상기 FPC의 금속 접속부는 볼록한 원반 형상을 갖도록 구성되고, 상기 하부 기판의 가장자리에는 상기 FPC 금속 접속부가 형성되어 있는 FPC 머리부를 삽입 고정시키기 위한 함몰부 및 상기 금속 접속부를 삽입 관통시키기 위한 복수개의 관통 구멍이 형성되어 있고, 상기 함몰부는 상기 FPC 머리부 전체가 삽입될 수 있는 형상을 갖도록 구성되며, 상기 하부 기판이 외부와 맞닿는 가장자리에는 상기 FPC 꼬리부의 일정 면적을 상기 하부 기판에 삽입 고정시키기 위한 함몰부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 터치 윈도우의 FPC 연결 구조에 의하면, 하부 기판에 FPC 머리부와 동일한 형태로 형성된 함몰부가 가이드 라인(guide-line) 역할을 해주게 되어 FPC를 상기 하부 기판에 삽입 결합시키기 위한 FPC 압착 공정을 용이하게 해주며, 또한 상기 함몰부의 모서리면은 함몰부에 매설된 상기 FPC의 외벽 역할을 해주게 되어 터치 윈도우 제조·조립 과정 및 이동 과정에서 발생하였던 외부 충격으로부터 FPC를 보호할 수 있게 되는 현저한 효과가 있다.

또한, 하부 기판을 구부러뜨리는 외력이 상기 하부 기판의 특정 부분에 발생 하더라도 상기 구부러지는 힘은 상기 함몰부에서 분산· 정지될 수 있어 결국 하부 기판 전체가 구부러지는 휨 현상을 방지할 수 있게 되고, 이에 따라 상기 함몰부에 매설되어 있는 FPC에 전달되는 외부 충격도 현저히 완화되어 터치 윈도의 단선 발생률을 감소시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 터치 윈도우 FPC 연결 구조는 종래 FPC 금속핀의 핀 헤드부를 제거한 원반형 볼록부로 구성함에 따라 상기 FPC 머리부 전체를 하부 기판에 완전히 밀착시켜 접착시킬 수 있어 FPC의 고정력이 현저히 증가되고, 상기 FPC 머리부에 도포 되어 있는 쿠션 점착제(PSA), 상기 FPC 금속 접속부의 원반형 볼록부 및 하부 기판의 함몰부는 상기 FPC에 가해지는 외력을 분산·완화시켜주는 역할을 해준다. 이에 따라, 터치 윈도우의 제조·조립 공정 및 이동 과정에서 발생되었던 외부 충격에 의한 단선 발생률을 대폭 감소시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 터치 윈도우 FPC 연결 구조에 의하면, FPC 금속 접속부에 형성된 미세한 관통홀이 공기 소통 역할을 해줌으로써 도전성 접착제의 건조 공정 시간을 단축시킬 수 있고 또한, 상기 관통홀은 도전성 접착제가 과도하게 충진되어 있을 경우에 그 잉여분량을 상기 관통홀을 통하여 배출시킬 수 있도록 해주는 배출구 역할을 해줌으로써 상기 도전성 접착제의 억지유입 현상에 의한 쇼트 발생 및 상부 필름의 돌출 현상을 방지할 수 있는 현저한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 터치 윈도우 FPC 연결 구조에 의하면, 하부 기판에 형성된 함몰부에 의한 가림 효과로 인하여, FPC 꺽임부가 외부에서 보였던 미관상 불 량 문제를 제거할 수 있는 현저한 효과가 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 장점, 특징 및 바람직한 실시예를 상세히 살펴보도록 한다.

도 4(a) 및 (b)는 본 발명에 따른 FPC의 구조를 나타낸 평면도 및 측면도이다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 FPC 는 종래 핀 축부(61)와 원판형 핀 헤드부(62)로 구성된 금속핀(60) 대신, 마개 방식의 금속 접속부(110)로 구성되어 있다. 상기 금속 접속부(110)는 금도금된 동박으로서 볼록한 원반 형상으로 이루어져 있다.

또한, 상기 원반형 볼록부에는 원활한 공기 소통과 관통 구멍에 충진되는 도전성 접착제의 잉여분량을 배출하기 위한 미세 관통홀 (throughhole; 120)이 형성되어 있다.

도 5a (a)는 본 발명에 따른 FPC의 머리부가 하부 기판에 삽입 결합되어 있는 구조를 도시한 평면도이고, 도 5a (b)는 도 5a (a)의 a-a' 단면도이다.

본 발명에 따른 터치 윈도우의 FPC 연결 구조의 핵심 사상 중 하나는, 하부 기판에 연결되는 종래 FPC(60)의 고정 수단으로 도전성 접착제의 점착력과 하부 기판에 형성된 관통 홀에 의한 핀축부(61) 고정력에만 의존하였던 종래 접속 방식에 다른 고정 수단을 변경하여 부가함으로써 터치 윈도우의 제조 및 이동 과정에서 FPC에 발생되었던 외부 충격을 방지·완화하여 단선 발생률을 대폭 감소시킬 수 있도록 하는 것이다.

도 5a (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터치 윈도우의 FPC 연결 구조는 FPC(100)가 접속되는 하부 기판(200)의 가장자리에 상기 FPC 금속 접속부가 구비되어 있는 FPC 머리부(130) 전체가 삽입될 수 있는 형태로 구성된 함몰부(210)가 형성되어 있다.

보다 구체적으로, 상기 FPC 머리부(130)를 상기 하부 기판(200)의 관통 구멍에 삽입하는 압착 공정을 보다 용이하게 할 수 있도록, 상기 함몰부(210)의 형태는 FPC의 머리부(130)와 동일한 형상을 갖도록 모따기 형성하고, 상기 함몰부와 이에 삽입된 FPC 머리부(130) 사이에는 약 0.5mm 정도의 여유폭이 생기도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하부 기판(200)에는 상기 FPC 꼬리부의 일정 면적(140)을 상기 하부 기판(200)에 삽입시키기 위한 함몰부(220)가 더 형성되어 있다.

상기 하부 기판(200)에 형성되는 상기 함몰부(210,220)의 깊이 치수는 적어도 상기 FPC(100)의 두께 치수보다 깊게 형성되도록 하는 것이 바람직하며, 구체적으로는 상기 함몰부(210,220)가 형성되는 영역의 하부 기판 두께가 O.01㎜~O.5㎜ 정도의 두께를 갖도록 상기 함몰부의 깊이를 만들어 준다.

하부 기판(200)에 형성된 상기 함몰부(210,220)는 상기 FPC(100) 삽입을 위한 가이드 라인(guide-line) 역할을 해주게 되어 상기 FPC(100)를 상·하부 전극이 집결 배치되어 있는 전극부 영역에 상기 하부 기판을 정확히 삽입 결합시키기 위한 FPC 압착 공정을 용이하게 해주며, 또한 상기 함몰부의 내부 모서리면은 함몰부에 매설된 상기 FPC의 외벽 역할을 해주게 되어 터치 윈도우 제조·조립 과정 및 이동 과정에서 발생하였던 외부 충격으로부터 FPC를 보호해줄 수 있게 된다.

또한, 하부 기판(200)을 구부러뜨리는 외력이 상기 하부 기판(200)의 특정 부분에 발생하더라도 상기 구부러지는 힘은 상기 함몰부(210,220)에서 분산· 정지될 수 있어 결국 하부 기판(200) 전체가 구부러지는 휨 현상을 방지할 수 있게 되고, 이에 따라 상기 함몰부(210,220)에 매설되어 있는 FPC(100)에 전달되는 외부 충격도 현저히 완화되어 터치 윈도우의 단선 발생률을 대폭 감소시킬 수 있게 된다.

도 5b (a)는 도 5a 에서 제시한 실시예의 변형 실시예로서 그 차이점은 다음과 같다. 도 5b (b) 는 도 5b (a)의 b-b' 단면도이다.

FPC 머리부(130)가 상기 하부 기판(200)에 삽입 고정될 수 있도록 함몰부 (220)를 형성하는 기본적 사상은 동일하나 도 5b (a) 에 제시한 실시예에 의하면, 상기 FPC 머리부(130)는 함몰부(230)의 세 개의 모서리면에 의하여만 감싸지도록 구성되고 별도의 FPC 꼬리부의 삽입을 위한 함몰부(220)를 형성하지 않는 대신, 외부와 맞닿게 되는 상기 함몰부(230)의 모서리면은 완전히 개방되도록 모따기 형성하였다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 터치 윈도우의 FPC 연결 구조는 FPC(100)가 연결되는 하부 기판(200)의 가장자리에 함몰부(210,220)를 형성함으로써 FPC 취급시 발생할 수 있는 외력 충격에 의한 단선 발생율을 감소시켰다.

또한, FPC 연결 갈무리 공정에 있어서 터치 윈도우 패널 특성상 FPC(100) 꼬리부에 꺽임을 주어야한다. 그러나 종래의 터치 윈도우 패널의 경우는 터치 윈도우 패널 모서리와 케이스 모서리 사이로 상기 FPC의 꺽임부가 보이는 문제가 발생하였으나 본 발명에 따른 FPC 연결 구조는 상기 하부 기판에 형성된 함몰부에 의한 가림 효과로 인하여 상기 FPC 꺽임부가 외부에서 보이는 미관상 불량 문제를 제거할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 터치 윈도우의 FPC 연결 구조는 상기와 같은 하부 기판(200)에 형성한 함몰부(210,220) 외에 도 4 에서 설명한 마개 방식의 금속 접속부(110)를 이용한 전극 연결 구성을 통하여 단선 발생율을 더욱 감소시킬 수 있도록 하였고, 종래 금속핀 방식의 FPC 연결 구조에서 발생하였던 상부 기판 돌출 문제를 해결할 수 있도록 하였다. 이하, 도 6 및 도 7 을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다.

도 6 (a) 는 본 발명에 따른 마개 방식의 금속 접속부를 적용한 FPC가 하부 기판에 삽입된 후 하부 전극과 연결되는 구조를 도시한 단면도이다.

도 6 (a) 를 참조하면, 본 발명에 따른 FPC 머리부(130)는 상기 함몰부(210)에 삽입되어 상기 함몰부(210)의 내측 둘레면에 의하여 둘러싸이고, 상기 FPC 머리부(130)에 볼록한 원반형상으로 형성되어 있는 금속 접속부(110)는 하부 기판(200)에 펀칭하여 형성한 관통구멍을 통하여 터치윈도우의 하부전극으로 삽입 관통된다.

도 6 (a) 에 도시된 바와 같이, 상기 FPC 가 연결되는 영역은 함몰부(210, 220)가 형성되어 있는 하부 기판(200), 상기 하부 기판(200)의 가장자리부로 인출되는 하부 전극(240), 하부 유전체(260), 상·하부 유전체 접착층(290), 상부 유전체(270) 및 상부 기판(280) 순서로 적층되어 있다.

먼저, 본 발명에 따른 FPC 머리부(130)는 상기 하부 기판(200)의 함몰부 (210,220)에 삽입되어 고정되고 상기 FPC 머리부(130)에 볼록한 원반형상으로 형성되어 있는 금속 접속부(110)는 상기 하부 기판(200)에 형성되어 있는 관통 구멍을 통하여 삽입 관통한다. 또한, 본 발명에 따른 FPC 머리부(130)는 종래 FPC(60)에 형성되어 있던 핀 헤드부(62)를 제거하고 대신, 원반형의 볼록부를 채용함으로써 상기 FPC 머리부(130)의 전체면이 상기 하부 기판의 하측면에 완전히 밀착되도록 할 수 있어 상기 FPC 머리부(130)에 쿠션 점착제(PSA;300)를 도포하여 상기 FPC(100)를 상기 하부 기판에 부착시킬 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 상기 FPC(100)는 그 고정력이 현저히 증가되고, 상기 FPC 머리부에 도포 되어 있는 쿠션 점착제(PSA;300)와 볼록한 원반 형상으로 구성된 상기 금속 접속부(110)가 상기 FPC에 가해지는 외력을 분산·완화시켜주는 역할을 해준다. 이에 따라, 터치 윈도우의 제조·조립 공정 및 이동 과정에서 상기 FPC(100) 자체에 발생되었던 외부 충격에 의한 단선 발생률을 감소시킬 수 있게 된다.

하부 전극(240) 연결 부위에 형성되는 상기 관통 구멍은 하부 기판(200) 및 하부 전극(240)을 경유하여 상기 하부 전극(240) 상면에 적층되어 있는 하부 유전체(260) 및 상하부 유전체 접착층(290)까지 형성된다.

상기 관통 구멍에 삽입되는 상기 금속 접속부(110)는 상기 하부 전극(240)이 적층된 높이 정도까지 올라오도록 구성되고, 상기 금속 접속부(110)와 상하부 유전체 접착층(290) 사이에 발생되는 관통 구멍의 빈공간은 도전성 접착제(310)로 충진되어 상기 금속 접속부(110)를 상기 하부 전극(240)에 전기적으로 접속시켜줌과 동시에 상기 FPC(100)가 고정되도록 해주는 역할을 한다.

상기 두 장의 유전체(260,270)는 PSA와 같은 접착제를 통하여 상부 기판과 하부 기판 사이에 부착되어 적층되고, 상기 상·하부 유전체(260,270) 사이에는 상·하부 유전체 접착층(290)이 형성된다.

또한, 상기 접착층(290)과 유전체(260,270)사이에는 불가피하게 미세한 뜬공간(291)이 발생하게 되는데, 종래의 FPC 연결 방식의 경우 핀 축부(61) 삽입 공정시 상기 핀 축부(61)에 의한 피스톤 작용에 의하여 도전성 접착제가 상기 뜬공간(291) 내부로 억지유입되는 경우가 발생하여 쇼트 문제를 유발하거나 상부 기판(280)을 볼록 튀어나오게 하는 문제가 발생하였다.

본 발명에 따른 터치 윈도우의 FPC 연결 구조은 FPC 삽입 공정에서 발생하는 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 FPC 금속 접속부(110)에 0.1mm~0.5mm의 지름을 갖는 미세한 관통홀(120)을 형성하였다.

상기 관통 구멍의 빈공간에 도전성 접착제(310)가 적정량 이상이 충진되면, 상기 FPC 금속 접속부(110)에 힘을 가하여 삽입시키는 공정에서, 상기에서 설명한 바와 같이 도전성 접착제가 뜬공간(291) 사이로 억지유입되는 현상이 발생될 수 있다. 따라서 상기 FPC 삽입 공정시 도전성 접착제(310)의 잉여분량이 상기 관통홀(120)를 통하여 배출될 수 있도록 함으로서 상기 억지유입 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 종래 FPC 전극 연결은 도전성 접착제(310)를 관통 구멍에 충진한 후, FPC 금속 핀을 삽입하여 건조시키기 위하여 일반적으로 1~4 시간 정도의 긴 시간이 소요되었다.

그러나 본 발명에 따른 FPC 금속 접속부(110)는 관통홀(120)이 형성되어 있어 상기 관통홀(120)이 공기 소통 역할을 해줌으로써 상기 건조 과정 시간을 단축시킬 수 있게 되어 공정 시간을 30분내로 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

도 6 (b)는 도 6 (a)의 변형 실시예이다.

도 6 (b)의 실시예는 도 6 (a)와 기본적으로는 동일한 구조로 구성되어 있으나 하부 유전체(260)와 접착층(290)에 형성되어 있는 관통 구멍의 지름에 있어서 차이가 있다.

도 6 (a)와 같이 관통 구멍을 일자형 원기둥으로 형성되도록 할 경우 상기 도전성 접착제(310)와 하부 전극(240) 의 접촉 면적은 상기 하부 전극(240)의 내측 모서리면으로 제한되게 되고 이는 단선 문제와 관련될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 상기 도 6(b)의 실시예는 상기 도전성 접착제(310)와 하부 전극(240) 의 접촉 면적을 증대시켜 단선 발생율을 더욱 감소시키기 위한 터치 윈도우의 FPC 연결 구조를 나타내고 있다.

즉, 상기 하부 유전체(260)와 접착층(290)에 형성되는 관통 구멍의 지름은 적어도 상기 FPC 금속 접속부(110)의 지름보다 대경으로 이루어지도록 하여 상기 하부 전극(240)의 상측면도 상기 도전성 접착제(310)와 접촉될 수 있도록 구성하였다.

이에 따라, 상기 하부 전극(240)과 FPC 금속 접속부(110)의 전기적 접속 부위가 상기 하부 전극(240)의 내측 모서리면에서 상측면까지 확대됨으로써, 도전성 접착제(310)와 하부 전극(240)의 이격 발생에 의한 단선 발생 문제를 감소시킬 수 있게 되었다.

도 6 (c) 는 본 발명에 따른 마개 방식의 금속 접속부를 적용한 FPC가 하부 기판에 삽입된 후 상부 전극과 연결되는 구조를 도시한 단면도이다.

도 6 (c) 를 참조하면, 상기 FPC(100) 와 상부 전극(250)이 연결되는 터치 윈도우 영역은 함몰부(210,220)가 형성되어 있는 하부 기판(200), 하부 유전체(260), 상·하부 유전체 접착층(290), 상부 유전체(270), 상기 하부 기판(200)의 가장자리부로 인출되어 있는 상부 전극 (270) 및 상부 기판(280) 순서로 적층되어 있다.

도 6 (a)에서 설명한 FPC와 하부 전극의 연결 구조와 동일하게, 본 발명에 따른 FPC 머리부(130)는 상기 하부 기판(200)의 함몰부(210)에 삽입되어 고정되고, 상기 FPC 머리부(130)에 볼록한 원반형상으로 형성되어 있는 금속 접속부(110)는 상기 하부 기판(200)에 형성되어 있는 관통 구멍을 통하여 삽입 관통한다.

상부 전극(250)과 상기 금속 접속부(110)를 접속시키기 위한 상기 관통 구멍은 하부 기판(200), 하부 유전체(260), 접착층(290) 및 상부 유전체(270)를 경유하여 상부 전극(250)에 이르기까지 형성된다.

상기 관통 구멍에 삽입되는 상기 금속 접속부(110)와 상부 전극(250) 사이의 빈공간은 도전성 접착제(310)로 충진되어 상기 금속 접속부(110)를 상기 상부 전극(250)과 전기적으로 접속시켜줌과 동시에 상기 FPC를 상기 관통 구멍 내에 고정시켜주는 역할을 한다.

도 7 은 도 6(a) 및 (b) 에서 각각 도시한 상부 전극 및 하부 전극의 FPC 연결 구조를 하나의 도면으로 나타낸 도 5a (a)의 c-c' 단면도이다.
도 7 의 실시예는 하부 전극(240) 2개는 가운데 위치하고, 상부 전극(250) 2개는 각각 양쪽 끝에 위치하도록 구성하여 터치 윈도우의 FPC 전극 연결을 구성하였으나 상기 상·하부 전극의 위치는 다양하게 변형하여 본 발명에 따른 FPC 전극 연결 구조를 적용할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

삭제

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.

도 1 은 일반적인 터치 윈도우의 구성을 개략적으로 나타낸 분해 사시도.

도 2 는 종래 터치 윈도우에 연결되는 FPC의 형상을 도시한 평면도 및 측면도.

도 3 은 종래 터치 윈도우의 FPC 연결 구조를 개략적으로 도시한 단면도.

도 4 (a) 및 (b) 는 본 발명에 따른 FPC의 구조를 나타낸 평면도 및 측면도.

도 5a (a) 및 (b) 는 본 발명에 따른 터치 윈도우의 FPC 연결 구조의 일실시예를 도시한 평면도 및 a-a' 단면도.

도 5b (a) 및 (b) 는 본 발명에 따른 터치 윈도우의 FPC 연결 구조의 또 다른 실시예를 도시한 평면도 및 b-b' 단면도.

도 6 (a) 및 (b) 는 본 발명에 따른 금속 접속부를 구비한 FPC가 하부 기판에 삽입된 후 하부 전극과 연결되는 구조의 실시예들을 도시한 단면도.

도 6 (c) 는 본 발명에 따른 금속 접속부를 구비한 FPC가 하부 기판에 삽입된 후 상부 전극과 연결되는 구조를 도시한 단면도.

도 7 은 도 5a (a) 의 c-c' 단면도.

Claims (10)

1. 서로 마주보는 대향면에 상부전극과 하부전극이 각각 인쇄되어 있는 상부기판과 하부기판; 상기 상·하부전극으로부터 각각 인출되어 상기 상·하부 기판의 가장자리에 집결되도록 배치된 전극부 영역; 및 상기 하부기판의 대향면과 반대되는 반대면에 부착되는 FPC(Flexible Printed Circuit)를 포함하도록 구성되고, 상기 하부기판의 가장자리에는 반대면에서부터 대향면까지 관통 형성되는 관통구멍이 구비되고, 상기 FPC는 상기 관통구멍을 통하여 상기 전극단과 접속되는 터치 윈도우 FPC 연결 구조에 있어서,

   상기 FPC는 상기 관통구멍에 삽입되는 복수 개 볼록한 돌기형상의 FPC 금속 접속부와, 상기 FPC 금속 접속부를 지지하는 FPC 머리부 및 상기 FPC 머리부로부터 연장 형성되는 FPC 꼬리부가 구비되고,

   상기 FPC가 부착되는 하부기판의 상기 반대면에는 상기 FPC 머리부가 수용될 수 있도록 움푹 파인 형태로 구성된 함몰부를 포함하도록 구성되고,

   상기 하부기판에 형성되는 상기 함몰부의 깊이는 적어도 상기 함몰부에 삽입되는 FPC 머리부의 두께보다는 크고, 상기 하부기판을 O.01㎜ 내지 O.5㎜ 두께로 남기도록 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 윈도우 FPC 연결 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 함몰부는 삽입되는 상기 FPC 머리부와 동일한 형태를 가지며, 상기 함몰부의 내측 둘레면과 이에 삽입된 FPC 머리부 사이에는 빈 공간을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 윈도우 FPC 연결 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 함몰부에는 FPC 꼬리부 일부가 삽입되는 공간이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 터치 윈도우 FPC 연결 구조.
4. 삭제
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 하부 기판과 상부 기판이 사이에는 하부 유전체, 상하부 유전체 접착층 및 상부 유전체가 순서대로 적층 접착되어 있고,

   상기 하부 전극과 상기 FPC 금속 접속부를 접속시키기 위한 상기 관통 구멍은 하부 기판 및 하부 전극을 경유하여 상기 하부 전극 상면에 적층되어 있는 하부 유전체 및 상하부 유전체 접착층까지 관통되도록 형성되고,

   상기 상부 전극과 상기 FPC 금속 접속부를 접속시키기 위한 상기 관통 구멍은 하부 기판 및 상기 하부 기판 상에 적층되어 있는 하부 유전체, 상하부 유전체 접착층 및 상부 유전체를 경유하여 상기 상부 전극에 이르기까지 관통되도록 형성되고,

   상기 FPC 금속 접속부를 상기 관통 구멍에 삽입 후, 상기 관통 구멍 내부에 발생되는 빈 공간은 도전성 접착제로 충진되어 상기 금속 접속부를 상기 상·하부 전극과 각각 접속시키는 것을 특징으로 하는 터치 윈도우 FPC 연결 구조.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 하부 유전체와 상하부 유전체 접착층에 형성되는 상기 관통 구멍의 지름은 적어도 상기 FPC 금속 접속부의 외경보다 크게 구비되도록 형성함으로써 상기 하부 전극의 상측면이 상기 도전성 접착제와 접촉될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 윈도우 FPC 연결 구조.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제

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