KR101096755B1 - 정전용량 터치패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

터치감도 및 투과율을 개선함과 아울러 터치패널의 제조 공정 간소화 및 불량률 저하를 꾀할 수 있는 정전용량 터치패널 및 그 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명에 의한 터치패널은, 윈도우시트와 이 윈도우시트에 적층된 제 1 투명 도전막을 구비하는 제 1 패널; 베이스패널과 이 베이스패널에 적층된 제 2 투명 도전막을 구비하는 제 2 패널; 및 상기 제 1 패널과 제 2 패널을 상기 제 1 투명 도전막 및 제 2 투명 도전막이 마주하도록 접착하는 접착층;을 포함한다. 이에 의하면, 접착층 및 수지필름의 사용을 최소화 할 수 있어 작업공수 절감, 불량률 저하로 인한 수율 향상, 터치 감도 및 투과율을 개선할 수 있다.
터치, 스크린, 패널, 투명, 전극, 패턴, 기판, 센싱, 패드, 투과율, 개선, 감도

Description

정전용량 터치패널 및 그 제조방법{ELECTROSTATIC CAPACITY TOUCH PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 각종 전기,전자기기의 정보 입력장치의 하나인 정전용량 터치패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
터치패널은 마우스, 키보드, 리모콘 등을 이용한 정보 입력 방식을 대체할 수 있는 새로운 정보 입력 방식으로, 손이나 펜 등을 이용하여 전기,전자기기의 스크린에 직접 정보를 입력하는 방식이다.
이러한 터치패널은 사용자가 스크린을 보면서 원하는 작업을 직접 수행하므로, 누구나 쉽게 조작할 수 있어, GUI(Graphical User Interface) 환경하에서 가장 이상적인 정보 입력방식으로 평가받고 있으며, 현재, 휴대폰, PDA, 은행, 관공서, 각종 의료장비, 관광 및 주요 기관의 안내 등 여러 분야에서 널리 이용되고 있다.
이와 같은 터치패널은 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등이 사용되고 있으며, 현재까지는 저항막 방식이 많이 사용되어 왔으나, 그 두께를 최소화함에 있어서는 정전용량 방식이 우수하여 널리 사용되고 있는 추세이다.
도 1은 일반적인 정전용량방식 터치패널의 구조를 개략적으로 나타낸 분해도 이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 터치패널은 윈도우시트(1), 상부패널(3), 하부패널(5) 및 베이스패널(7)로 구성된다.
상기 윈도우시트(1)는 도시되지 않았으나, 수지필름에 인쇄층이 형성된 구조로 이루어지며, 상기 상부패널(3) 및 하부패널(5)은 각각 수지필름(3a, 5a)에 도전막으로서 ITO(3b, 5b)가 적층된 구조로 이루어진다. 상기 수지필름(3a,5a)은 PET 필름(Polyethylene Terehthalate film) 등이 이용되고, 상기 베이스패널(7)은 글래스나 PMMA 또는 PC 등이 이용될 수 있다.
상기와 같이, 각각 제조된 윈도우시트(1), 상부패널(3), 하부패널(5) 및 베이스패널(7)을 각각 제1 내지 제3접착층(2, 4, 6)을 이용하여 접착시킴으로써 서로간의 전극이 배선으로 연결되도록 하여 제조한다. 상기 제1 내지 제3접착층(2,4,6)으로는 광학용 투명 접착제(Optically Clear Adhesive) 등이 이용된다.
그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 터치패널은, 3개의 접착층(2,4,6)과 2개의 수지필름(3a,5a)을 사용함으로써, 두께가 두껍게 되어 감도 및 투과율이 낮다고 하는 문제가 있다.
또한, 일반적인 터치패널은, 윈도우시트(1), 상,하부패널(3,5), 베이스패널(7)을 접착층(2,4,6)으로 접착시키는 접착작업이 반드시 필요하게 되므로, 다수의 접착작업에 따른 작업 공수가 증가하는 등 작업 능률이 떨어지는 문제가 있다.
그리고, 다수회의 접착작업에 따른 공정불량 발생이 불가피하며, 특히 여러층의 접착층으로 인한 두께 편차가 발생될 수 있고, 그 외에도 이물질 혼입, 수지 필름 간의 공극 및 주름 발생에 의해 터치패널 전체 외관 불량이 유발되는 등 전반적으로 공정수율이 대폭 하락하게 되는 등의 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 감안하여 안출한 것으로, 접착층 및 수지필름의 사용을 최소화함으로써 작업공수를 감소시키고, 불량률 저하로 인한 비용 절감 및 수율 향상을 도모할 수 있는 정전용량 터치패널 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 접착층 및 수지필름의 사용을 최소화함으로써 감도 및 투과율 개선으로 인한 고신뢰성의 터치패널을 구현할 수 있는 정전용량 터치패널 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 터치패널은, 윈도우시트와 이 윈도우시트에 적층된 제 1 투명 도전막을 구비하는 제 1 패널; 베이스패널과 이 베이스패널에 적층된 제 2 투명 도전막을 구비하는 제 2 패널; 및 상기 제 1 패널과 제 2 패널을 상기 투명 도전막이 마주하도록 접착하는 접착층;을 포함한다.
상기 윈도우시트와 제 1 투명 도전막 사이에는 투명 코팅층이 적층될 수 있다.
상기 제 1 투명 도전막 및 상기 제 2 투명 도전막의 모두 또는 어느 하나에, 투명 절연막 및 투명 도전막이 순차로 적층된 도전층이 하나 이상 적층될 수 있다.
상기 윈도우시트는, 필름 및 이 필름에 형성된 인쇄층을 더 포함하며, 상기 필름은 수지필름 또는 글래스 필름으로 구성될 수 있다.
또한, 투명 도전막은 ITO로 형성될 수 있다.
또한, 상기 접착층은 광학용 투명 접착제(OCA) 또는 투명 양면 접착 테이프를 사용할 수 있다.
상기 베이스패널은 강화 유리, PMMA 및 PC 등으로 형성될 수 있다.
상기 투명 코팅층은 BCB 또는 폴리이미드에서 선택될 수 있다.
상기 투명 절연막은 OXIDE, BCB, 또는 폴리이미드에서 선택될 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 터치패널 제조방법은, (a) 글래스 또는 수지제 필름 및 이 필름에 형성된 인쇄층을 구비하는 윈도우시트에 제 1 투명 도전막을 적층하여 제 1 패널을 형성하는 단계; (b) 베이스패널에 제 2 투명 도전막을 적층하여 제 2 패널을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 제 1 패널과 상기 제 2 패널을 투명 도전막이 마주하도록 접착층으로 접착하는 단계;를 포함한다.
또한, 제 1 패널을 형성하는 단계에 있어서, 윈도우시트에 제 1 투명 도전막을 적층하기 전에 투명 코팅층을 적층할 수 있다.
상기 투명 도전막은 스퍼터링 공정이나 코팅 공정에 의해 증착될 수 있다.
한편, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 터치패널은 LCD, PDP, EL 등의 평판 디스플레이장치 및 CRT 등과 같은 화상 표시장치에 적용될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 의한 터치패널은, 접착층 및 수지필름을 최소로 사용하므로, 작업공수를 대폭 감소시킬 수 있어 제조비용 절감 및 생산성 향상을 꾀할 수 있다.
또한, 접착층 및 수지필름 사용의 최소화에 따라 공정 불량, 즉 접착부에서의 공극 발생 문제, 이물질 혼입 문제를 방지할 수 있고, 두께 편차에 의한 외관 불량이나 접착부 미스 얼라인 문제 등 공정 불량을 줄일 수 있어 수율 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에 이한 터치패널은 접착층 및 수지필름 사용의 최소화로 인해 전체 두께가 얇아짐은 물론 소수의 부재로 구성됨으로써 감도 및 투과율을 개선할 수 있다.
결론적으로, 본 발명에 의하면, 고신뢰성의 터치패널을 저비용으로 제조할 수 있는 것이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 예시하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 이하에 상술되는 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어 지는 것일 뿐이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치패널의 구조를 개략적으로 나타낸 분해도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치패널은, 제 1 패널(10)과 제 2 패널(20)과 상기 제 1 패널(10)과 제 2 패널(20)을 접착하는 접착층(30)을 구비한다.
상기 제 1 패널(10)은 윈도우시트(11)와 제 1 투명 도전막(12)을 구비한다. 상기 윈도우시트(11)는 구체적으로 도시하지 않았으나, 글래스 또는 수지제의 필름과 이 필름에 형성되는 인쇄층으로 구성될 수 있다. 상기 수지제는 PI, PEP, PEN 등이 이용될 수 있다. 또한, 상기 인쇄층에는 회사 로고나 광고 문안 등이 인쇄될 수 있다. 상기 제 1 투명 도전막(12)은 상기 윈도우시트(11)에 코팅되거나 스퍼터링 증착에 의해 소정 두께로 적층되어 형성된다.
상기 제 2 패널(20)은 베이스패널(21)과 제 2 투명 도전막(22)을 구비한다. 상기 베이스패널(21)은 강화유리, PMMA 또는 PC 등으로 구성될 수 있다. 상기 제 2 투명 도전막(22)은 상기 베이스패널(21)에 상기한 제 1 투명 도전막(12)과 동일한 재질 및 방법으로 소정 두께로 적층되어 형성된다.
상기 접착층(30)은 상기와 같이 구성된 제 1 패널(10)과 제 2 패널(20)을 투명 도전막(12,22)이 마주하도록 접착시키는 것으로, 광학용 투명 접착제가 바람직하게 이용될 수 있다. 대안적으로 상기 접착층(30)은 투명 양면 접착 테이프가 이용될 수도 있다.
본 발명에서는 이와 같은 접착층(30)이 제 1 패널(10)과 제 2 패널(20)을 접착시키는 부분 오직 1개소에만 사용된다. 따라서, 종래에는 3개소에 접착층이 사용됨으로써 이러한 접착공정을 3회 실시함으로써 공정수의 증가를 가져왔으나, 본 발명에서는 1회의 접착공정만 실시하므로 공정수의 감소를 도모할 수 있다.
여기서, 상기 투명 도전막(12,22)은 인듐-틴-옥사이드(ITO)가 바람직하게 이용되나, 이에 한정하는 것은 아니며, 인듐-징크-옥사이드(IZO), AZO(Al-doped ZnO), 탄소나노튜브(CNT), 전도성 고분자(PEDOT : poly(3,4- ethylenedioxythiophene)), 은(Ag) 또는 구리(Cu) 투명 잉크 등이 이용될 수도 있다.
즉, 상기와 같은 인듐-징크-옥사이드(IZO), AZO(Al-doped ZnO), 탄소나노튜브(CNT), 전도성 고분자(PEDOT : poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 은(Ag) 또는 구리(Cu) 투명 잉크 중 어느 하나를 코팅이나 스퍼터링 방법으로 윈도우시트(11) 및 베이스패널(21)에 증착하여 제 1 투명 도전막(12)을 포함하는 제 1 패널(10)과 제 2 투명 도전막(22)을 포함하는 제 2 패널(20)을 구성하는 것이다.
바람직하게, 상기 투명 도전막은 적층시 미리 정해진 패턴형태로 도전막을 패터닝하여 정전전극과 정전절연부를 형성할 수 있다.
따라서, 종래와 같은 투명 도전막을 형성하기 위한 수지필름을 사용하지 않고, 이와 아울러 접착층을 1개소에만 사용하여 터치패널을 구성할 수 있다.
도 3에는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 터치패널을 도시하고 있다. 이 실시예의 구성은 제 1 패널(10)을 제외하고는 도 2의 구성과 모두 동일하게 이루어져 있다. 차이점은 제 1 패널(10)의 윈도우시트(11)와 제 1 투명 도전막(12) 사이에 투명 코팅층(13)이 적층되어 있다는 점이다. 즉, 윈도우시트(11)에 투명 코팅층(13)이 먼저 적층되고 이어서 제 1 투명 도전막(12)이 적층된다.
상기 투명 코팅층(13)은 코팅에 의해 윈도우시트(11)위에 증착 형성된다. 이 투명 코팅층(13)은 BCB 또는 폴리이미드(polyimide)와 같은 수지계열의 물질이 사용될 수 있다. 윈도우시트(11)의 인쇄층은 미세한 높이 차이를 유발시킬 수 있는데, 투명 코팅층(13)을 증착함으로써 표면을 평탄화시킬 수 있다. 따라서, 제 1 투 명 도전막(12)을 보다 평평한 표면에 증착시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 투명 도전막은 여러층으로 구성할 수 있다. 이를 위해, 제 1 투명 도전막 및 제 2 투명 도전막 둘다에 또는 어느 하나에, 추가로 투명 절연막 및 투명 도전막을 순차로 적층할 수 있다. 추가 도전층, 즉 투명 절연막 및 투명 도전막으로 구성된 이러한 도전층을 하나 이상 적층할 수 있다. 이러한 구성으로 인해 투명 도전막이 복수로 이루어진 멀티터치패널구조를 실현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치패널 제조방법에 대한 공정도이다. 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 터치패널 제조방법은, 제 1 패널 형성과정(S110), 제 2 패널 형성과정(S120) 및 제 1 및 제 2 패널 접착과정(S130)을 구비한다.
상기 단계 S110은 글래스 또는 수지제의 필름에 인쇄층을 형성하여 윈도우시트(11)를 형성한 후, 이 윈도우시트(11)에 도전막 형성 재료를 코팅이나 스퍼터링 증착하여 제 1 투명 도전막(12)을 일체로 구비하는 제 1 패널(10)을 형성하는 과정이다.
한편, 이 과정에서 도 3에 따른 실시예의 경우에는 윈도우시트에 제 1 투명 도전막을 적층하기 전에 투명 코팅층(13)을 적층할 수 있다. 즉, 윈도우시트(11)에 투명 코팅층(13)을 먼저 적층한 후 이어서 제 1 투명 도전막(12)을 적층할 수 있다.
상기 단계 S120은 베이스패널(21)에 앞서 설명한 도전막 형성 재료를 코팅이나 스퍼터링 증착하여 제 2 투명 도전막(22)을 일체로 구비하는 제 2 패널(20)을 형성하는 과정이다.
상기 투명 도전막을 여러층으로 구성하기 위해, 제 1 투명 도전막 및 제 2 투명 도전막 둘다에 또는 어느 하나에, 추가로 투명 절연막 및 투명 도전막을 순차로 적층할 수 있다. 투명 절연막 및 투명 도전막으로 구성된 이러한 도전층을 하나 이상 적층함으로써 투명 도전막이 복수로 이루어진 멀티터치패널구조를 실현할 수 있다.
상기와 같은 단계들을 거쳐서 본 발명의 요부구성인 제 1 패널(10) 및 제 2 패널(20)을 형성한 후, 단계 S130과 같이 상기 제 1 패널(10)과 제 2 패널(20)을 투명 도전막(12,22)이 마주하도록 배치하고 그 사이에 접착층(30)을 개재하여 접착시켜서 본 발명의 일 실시예에 의한 터치패널을 제조하는 것이다.
위와 같은 제조방법에 따르면, 접착공정이 제 1 패널(10)과 제 2 패널(20)을 접착하는 1회의 공정으로 최소화 되며, 또한, 각 투명 도전막(12,22)이 수지필름을 사용하지 않고 윈도우시트(11) 및 베이스필름(21)이 증착되는 것에 의해 형성되므로, 별도의 투명 도전막 형성 공정을 배제할 수 있다. 즉, 종래 대비 작업공수를 대폭적으로 줄일 수 있는 것이다.
한편, 상기와 같은 구조 및 방법에 의해 제조된 본 발명의 일 실시예에 의한 터치패널은, 전자수첩이나, 액정 표시 패널(Liquid Crystal Panel), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 전계 발광 표시 패널(Organic Electro Luminescence Display Pannel) 등과 같은 평판 디스플레이장치나 CRT 등에 적용될 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 터치패널 및 그 제조방법에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
도 1은 일반적인 정전용량식 터치패널의 구조를 보인 분해도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치패널의 구조를 보인 분해도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치패널의 구조를 보인 분해도, 그리고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 터치패널의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10;제 1 패널 11;윈도우시트
12;제 1 투명 도전막 13; 투명 절연막
20;제 2 패널 21;베이스패널
22;제 2 투명 도전막 30;접착층

Claims (20)

  1. 필름 및 이 필름에 형성된 인쇄층을 포함하는 윈도우시트와 이 윈도우시트에 적층된 제 1 투명 도전막을 구비하는 제 1 패널;
    베이스패널과 이 베이스패널에 적층된 제 2 투명 도전막을 구비하는 제 2 패널; 및
    상기 제 1 패널과 제 2 패널을 상기 투명 도전막이 마주하도록 접착하는 접착층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  2. 윈도우시트와 이 윈도우시트에 적층된 제 1 투명 도전막을 구비하는 제 1 패널;
    베이스패널과 이 베이스패널에 적층된 제 2 투명 도전막을 구비하는 제 2 패널; 및
    상기 제 1 패널과 제 2 패널을 상기 투명 도전막이 마주하도록 접착하는 접착층;을 포함하고,
    상기 윈도우시트와 제 1 투명 도전막 사이에는 투명 코팅층이 적층된 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제 1 투명 도전막 및 상기 제 2 투명 도전막의 모두 또는 어느 하나에, 투명 절연막 및 투명 도전막이 순차로 적층된 도전층이 하나 이상 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 윈도우시트는, 필름 및 이 필름에 형성된 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 필름은 수지필름 또는 글래스 필름인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 투명 도전막은 ITO인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 접착층은 광학용 투명 접착제(OCA) 또는 투명 양면 접착 테이프인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 베이스패널은 강화 유리, PMMA 및 PC 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 투명 코팅층은 BCB 또는 폴리이미드에서 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 투명 절연막은 OXIDE, BCB, 또는 폴리이미드에서 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  11. (a) 글래스 또는 수지제 필름 및 이 필름에 형성된 인쇄층을 구비하는 윈도우시트에 제 1 투명 도전막을 적층하여 제 1 패널을 형성하는 단계;
    (b) 베이스패널에 제 2 투명 도전막을 적층하여 제 2 패널을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 제 1 패널과 상기 제 2 패널을 투명 도전막이 마주하도록 접착층으로 접착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서, 윈도우시트에 제 1 투명 도전막을 적층하기 전에 투명 코팅층을 적층하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널 제조방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 (c) 단계 이전에, 상기 제 1 투명 도전막 또는 상기 제 2 투명 도전막에, 투명 절연막 및 투명 도전막이 순차로 적층된 도전층을 하나 이상 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널 제조방법.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 투명 도전막은 스퍼터링 공정으로 각각 증착하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널 제조방법.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 투명 도전막은 코팅 공정으로 각각 증착하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널 제조방법.
  16. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 투명 도전막은 ITO인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널 제조방법.
  17. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 접착층은 광학용 투명 접착제(OCA) 또는 투명 양면 접착 테이프인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널 제조방법.
  18. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 베이스패널은 강화 유리, PMMA 및 PC 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널 제조방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 투명 코팅층은 BCB 또는 폴리이미드에서 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널 제조방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 투명 절연막은 OXIDE, BCB, 또는 폴리이미드에서 선택되는 하나인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널 제조방법.
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