KR101311407B1 - 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법 및 이에 의해 제조되는 결합체 - Google Patents

Abstract

상면에 터치 패턴 및 리드선이 형성되고 상기 리드선의 일단이 가장자리로 연장하여 금속 코팅층을 가지는 연결 전극과 절연체층을 형성하는 터치 패널용 패드와 상기 연결 전극에 대응한 결합 전극을 포함한 기판을 서로 전기적으로 연결하는 상기 터치 패널용 패드와 기판을 결합하는 결합 방법에 있어서,
터치 패널용 패드는 절연체층, 절연체층의 상면 중 일부에 적층되는 투명 전도성 코팅층, 투명 전도성 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 금속 코팅층, 금속 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 접착제층 및 접착제층의 상면에 결합하는 결합층―상기 결합층은 제1 절연체층, 제1 투명 전도성 코팅층, 제1 금속 코팅층, 제1 접착제층을 적층함―을 순차적으로 적층한 적층 결합체를 준비하는 단계; 및 연결 전극은 적층 결합체에서 절연체층, 투명 전도성 코팅층, 금속 코팅층을 적층한 하단부와 제1 절연체층, 제1 투명 전도성 코팅층, 제1 금속 코팅층을 적층한 상단부를 형성하는 단계를 포함하며, 상단부는 하단부보다 상부에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 연결 전극 형성 부위의 메탈 본딩 패드의 크랙 방지와 기포 발생을 방지하는 효과가 있다.

Description

터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법 및 이에 의해 제조되는 결합체{Bonding Method Between Pad for Touch Panel and Circuit Board and Assembly Prepared Thereby}

본 발명은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법 및 이에 의해 제조되는 결합체에 관한 것으로서, 특히 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 연결 전극 형성 부위의 메탈 본딩 패드 크랙과 기포 발생 문제를 해결하기 위한 연결 전극의 층간 구조를 개선한 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법 및 이에 의해 제조되는 결합체에 관한 것이다.

영상 표시 장치 등의 입력장치로서 널리 이용되는 터치 패널은 유리나 절연 수지 등의 절연층 위에 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전층을 코팅한 적층 패드를 이용하여 제조된다.

종래의 터치 패널용 패드에는 외부와의 전기적 접속을 위한 실버 페이스트가 도포되어 왔다. 그러나 이와 같이 실버 페이스트를 이용하여 배선전극을 형성하는 경우, 배선전극의 두께와 폭을 작게 하기가 어려워서 패널 표면에 단차가 생기거나 소자의 집적도를 높일 수 없다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 실버 페이스트를 대신하여 패드의 투명 도전층 위에 금속층을 코팅하여 배선전극을 형성하는 방법이 사용되어 왔다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 터치 스크린 패널의 본딩부 층간 구조를 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 터치 패널용 패드(10)는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP) 영역과 연결 전극 영역(20)을 포함한다.

터치 패널용 패드(10)는 절연체층(11)과, 절연체층(11)의 상면 중 일부에 적층되는 투명 전도성 코팅층(12)과, 투명 전도성 코팅층(12)의 상면 중 일부에 적층되는 금속 코팅층(13)과, 금속 코팅층(13)의 상면 중 일부에 적층되는 접착제층(Optical Clear Adhesive, OCA)(14) 및 접착제층(14)의 상면에 결합하는 결합층(15)을 포함한 적층 결합체이다.

터치 패널용 패드(10)의 연결 전극 영역(20)은 절연체층(11), 투명 전도성 코팅층(12)과 금속 코팅층(13)으로 형성되고. 금속 코팅층(13)의 상면이 외부로 개방된 개방부를 형성하며, 개방부에 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)(30)을 적층하여 결합되는 영역이다.

종래의 터치 스크린 패널과 FPC 본딩시 본딩부 측면 구조는 TOP부(50)과 BOT부(60) 영역으로 구분된다.

도 1은 터치 스크린 패널의 좌우 측면에서 본 단면을 나타낸 것이고, 도 3은 FPC(30) 측에서 본 단면을 나타낸 것으로서, TOP부(50)의 두께가 BOT부(60)의 두께보다 두껍다.

TOP부(50)의 FPC를 본딩하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 가열 팁(Tip)(32)이 메탈 본딩 단자를 누르게 되고, TOP부(50)의 단차 구역 하단에 형성된 OCA층(14)의 쿠션 작용으로 인해 메탈 본딩 패드에 크랙(Crack)이 발생한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 패널에 윈도우를 롤러로 압착하여 결합하는 경우, FPC(30)가 본딩된 BOT부(60)가 탄력에 의해 윈도우 측으로 이동한 후 제자리로 복귀한다.

즉, FPC(30)가 본딩된 BOT부(60)가 윈도우 측으로 순간적으로 이동하게 되면, TOP부(50)의 두께가 BOT부(60)의 두께보다 두껍고 이로 인한 단차로 TOP부(50)의 주변에 기포가 발생한다.

이와 같은 과정에서 TOP부(50) 주변의 기포 발생은 도 6에 도시된 바와 같이, 염수 분무 시험 등과 같은 신뢰성 시험에서 구리층과 FPC(30) 경계면에 산화를 발생하고 산화로 인한 메탈 회로가 개방되며 구리층의 부식이 일어나 내구성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 연결 전극 형성 부위 즉, TOP부의 메탈 본딩 패드의 크랙을 방지하기 위한 연결 전극의 층간 구조를 개선하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 윈도우에 터치 스크린 패널을 연결하는 경우, TOP부의 주변에 기포 발생을 방지하기 위한 연결 전극의 층간 구조를 개선하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 상면에 터치 패턴 및 리드선이 형성되고 상기 리드선의 일단이 가장자리로 연장하여 금속 코팅층을 가지는 연결 전극과 절연체층을 형성하는 터치 패널용 패드와 상기 연결 전극에 대응한 결합 전극을 포함한 기판을 서로 전기적으로 연결하는 상기 터치 패널용 패드와 기판을 결합하는 결합 방법에 있어서,

상기 터치 패널용 패드는 상기 절연체층, 상기 절연체층의 상면 중 일부에 적층되는 투명 전도성 코팅층, 상기 투명 전도성 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 금속 코팅층, 상기 금속 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 접착제층 및 상기 접착제층의 상면에 결합하는 결합층―상기 결합층은 제1 절연체층, 제1 투명 전도성 코팅층, 제1 금속 코팅층, 제1 접착제층을 적층함―을 순차적으로 적층한 적층 결합체를 준비하는 단계; 및 상기 연결 전극은 상기 적층 결합체에서 상기 절연체층, 상기 투명 전도성 코팅층, 상기 금속 코팅층을 적층한 하단부와 상기 제1 절연체층, 상기 제1 투명 전도성 코팅층, 상기 제1 금속 코팅층을 적층한 상단부를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 상단부는 상기 하단부보다 상부에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 패드와 기판의 결합체는 상면에 터치 패턴 및 리드선이 형성되고 상기 리드선의 일단이 가장자리로 연장하여 금속 코팅층을 가지는 연결 전극과 절연체층을 형성하는 터치 패널용 패드; 및 상기 연결 전극에 대응하여 결합 전극을 마주보게 결합하는 기판을 포함하고, 상기 터치 패널용 패드는 상기 절연체층, 상기 절연체층의 상면 중 일부에 적층되는 투명 전도성 코팅층, 상기 투명 전도성 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 금속 코팅층, 상기 금속 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 접착제층 및 상기 접착제층의 상면에 결합하는 결합층―상기 결합층은 제1 절연체층, 제1 투명 전도성 코팅층, 제1 금속 코팅층, 제1 접착제층을 적층함―을 순차적으로 적층한 적층 결합체를 포함하며, 상기 연결 전극은 상기 적층 결합체 중에서 상기 절연체층, 상기 투명 전도성 코팅층, 상기 금속 코팅층을 적층한 하단부와 상기 제1 절연체층, 상기 제1 투명 전도성 코팅층, 상기 제1 금속 코팅층을 적층한 상단부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 연결 전극 형성 부위 즉, TOP부의 메탈 본딩 패드의 크랙을 방지하는 효과가 있다.

본 발명은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 윈도우에 터치 스크린 패널을 연결하는 경우, TOP부의 주변에 기포 발생을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 터치 스크린 패널의 본딩부 층간 구조(터치 스크린 패널의 좌우 측면에서 본 단면)를 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 터치 패널용 패드와 연성 인쇄 회로 기판 사이의 결합 방법을 나타낸 단면 구조이다.
도 3은 종래 기술에 따른 터치 스크린 패널의 본딩부 층간 구조(FPC 측에서 본 단면)를 나타낸 단면도이다.
도 4는 종래 기술에 따른 터치 패널용 패드와 연성 인쇄 회로 기판 사이의 결합 과정에서 TOP부의 메탈 본딩 패드의 크랙이 발생한 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 종래 기술에 따른 터치 패널용 패드의 연결 전극의 층간 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6은 종래 기술에 따른 터치 패널용 패드와 연성 인쇄 회로 기판 사이의 결합 과정에서 연결 전극의 층간 구조에서 TOP 주변의 기포 발생 모습을 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 패드의 연결 전극의 층간 구조를 나타낸 단면도이다.
도 8 및 도 9는 터치 패널용 패드와 원도우를 압착하여 결합하는 경우, 연결 전극의 층간 구조를 나타낸 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 패드의 연결 전극의 층간 구조를 나타낸 단면도이고, 도 8 및 도 9는 터치 패널용 패드와 원도우를 압착하여 결합하는 경우, 연결 전극의 층간 구조를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 패드(10)는 전술한 도 2와 같은 적층 구조를 가질 수 있고 저항막 방식 또는 정전 용량 방식의 패드가 모두 해당할 수 있다.

그러나 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 패드(10)는 정전 용량 방식의 터치 스크린 제조법에 의해 제조된다.

터치 패널용 패드(10)를 포함하는 적층 결합체는 터치 패드의 구성에 따라 다양한 형태의 적층 레이어 구성을 가질 수 있다.

터치 패널용 패드(10)는 상면에 터치 패턴 및 리드선이 형성되며 리드선의 일단이 가장자리로 연장하여 연결 전극을 형성하는 전도성 패턴과 절연체층을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 패널(10)의 본딩부 층간 구조는 전술한 도 1 및 도 3에서의 TOP부(50)의 단차 구역을 제거한다. 여기서, 단차 구역은 OCA층(14), 금속층(13), ITO층(12) 및 PET(11)를 나타낸다.

도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 패널(10)의 FPC 본딩부 측에서 본 단면을 나타낸 BOT부(60)-TOP부(50)-BOT부(60)의 층간 구조의 하단부에 지그(90)를 적용한다.

여기서, 지그(90)는 지지체 역할을 수행하도록 강도가 높은 금속 재질을 사용한다.

TOP부(50)와 BOT부(60)의 FPC(30)를 본딩하는 경우, 가열 팁(Tip)(32)이 메탈 본딩 단자를 누르게 되고 TOP부(50)와 BOT부(60)와 동일한 조건, 즉 지그(90)가 지지체 역할을 수행하여 본딩이 이루어지기 때문에 OCA층(14)의 쿠션 작용으로 인한 메탈 본딩 패드에 크랙(Crack)을 방지할 수 있다.

도 8은 전술한 도 3은 FPC(30) 측에서 본 단면을 나타낸 것으로, TOP부(50)의 단차 구역인 OCA층(14)과 PET(11)를 제거한다.

도 9는 전술한 도 1은 터치 스크린 패널(10)의 좌우 측면에서 본 단면을 나타낸 것으로 윈도우(70)가 터치 패널 영역의 상면과 연결 전극의 일부 상면에 결합된다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 터치 스크린 패널(10)에 윈도우(70)를 롤러(80)로 압착하여 결합하는 경우, FPC(30)가 본딩된 BOT부(60)가 탄력에 의해 윈도우(70) 측으로 이동한 후 제자리로 복귀한다.

즉, FPC(30)가 본딩된 BOT부(60)가 윈도우(70) 측으로 순간적으로 이동하게 되면, BOT부(60)와 TOP부(50)의 단차가 없어지면서 윈도우(70)가 터치 스크린 패널에 결합하게 되므로 TOP부(50)의 주변에 기포 발생을 방지하게 된다.

이와 같이, BOT부(60)와 TOP부(50)의 단차가 없어지는 이유는 도 7의 (a)와 같이, TOP부(50)의 하단부 영역을 제거했기 때문이다.

따라서, 터치 스크린 패널(10)에 윈도우(70)의 결합시, TOP부(50)의 두께가 BOT부(60)의 두께보다 두꺼워서 TOP부(50)의 주변에 발생되는 기포 문제를 해결할 수 있다.

FPC(30)가 본딩된 BOT부(60)는 터치 스크린 패널(10)에 윈도우(70)의 결합이 완료되면, 도 8의 (a)와 같이, BOT부(60)의 위치로 복귀하게 된다.

따라서, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, TOP부(50)는 BOT부(60)보다 상부에 형성된다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (6)

1. 상면에 터치 패턴 및 리드선이 형성되고 상기 리드선의 일단이 가장자리로 연장하여 금속 코팅층을 가지는 연결 전극과 절연체층을 형성하는 터치 패널용 패드와 상기 연결 전극에 대응한 결합 전극을 포함한 기판을 서로 전기적으로 연결하는 상기 터치 패널용 패드와 기판을 결합하는 결합 방법에 있어서,
   상기 터치 패널용 패드는 상기 절연체층, 상기 절연체층의 상면 중 일부에 적층되는 투명 전도성 코팅층, 상기 투명 전도성 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 금속 코팅층, 상기 금속 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 접착제층 및 상기 접착제층의 상면에 결합하는 결합층―상기 결합층은 제1 절연체층, 제1 투명 전도성 코팅층, 제1 금속 코팅층, 제1 접착제층을 적층함―을 순차적으로 적층한 적층 결합체를 준비하는 단계; 및
   상기 연결 전극은 상기 적층 결합체에서 상기 절연체층, 상기 투명 전도성 코팅층, 상기 금속 코팅층을 적층한 하단부와 상기 제1 절연체층, 상기 제1 투명 전도성 코팅층, 상기 제1 금속 코팅층을 적층한 상단부를 형성하는 단계를 포함하며, 상기 상단부는 상기 하단부보다 상부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 금속 코팅층을 적층한 상단부로 형성하는 단계 이후에,
   상기 상단부의 절연체층과 상기 하단부의 제1 절연체층의 하부에 지그를 결합하고, 상기 상단부의 제1 금속 코팅층과 상기 하단부의 금속 코팅층의 상부에 상기 기판을 적층하여 결합하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 기판을 적층하여 결합하는 단계 이후에,
   상기 상단부의 절연체층과 상기 하단부의 제1 절연체층의 하부에 롤러로 압착하는 경우, 상기 터치 패널용 패드의 터치 패널 영역의 상면과 연결 전극의 일부 상면에 윈도우를 결합시, 상기 하단부가 윈도우 측으로 순간적으로 이동하여 상기 하단부와 상기 상단부의 단차가 없어지면서 상기 상단부 주변에 기포 발생을 방지하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법.
4. 상면에 터치 패턴 및 리드선이 형성되고 상기 리드선의 일단이 가장자리로 연장하여 금속 코팅층을 가지는 연결 전극과 절연체층을 형성하는 터치 패널용 패드; 및
   상기 연결 전극에 대응하여 결합 전극을 마주보게 결합하는 기판을 포함하고, 상기 터치 패널용 패드는 상기 절연체층, 상기 절연체층의 상면 중 일부에 적층되는 투명 전도성 코팅층, 상기 투명 전도성 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 금속 코팅층, 상기 금속 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 접착제층 및 상기 접착제층의 상면에 결합하는 결합층―상기 결합층은 제1 절연체층, 제1 투명 전도성 코팅층, 제1 금속 코팅층, 제1 접착제층을 적층함―을 순차적으로 적층한 적층 결합체를 포함하며,
   상기 연결 전극은 상기 적층 결합체 중에서 상기 절연체층, 상기 투명 전도성 코팅층, 상기 금속 코팅층을 적층한 하단부와 상기 제1 절연체층, 상기 제1 투명 전도성 코팅층, 상기 제1 금속 코팅층을 적층한 상단부를 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 패드와 기판의 결합체.
5. 제4항에 있어서,
   상기 상단부는 상기 절연체층, 상기 투명 전도성 코팅층, 상기 금속 코팅층, 상기 접착제층, 상기 제1 절연체층, 제1 투명 전도성 코팅층, 제1 금속 코팅층으로 형성된 층간 구조에서 상기 절연체층, 상기 투명 전도성 코팅층, 상기 금속 코팅층, 상기 접착제층을 제거한 층간 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 패드와 기판의 결합체.
6. 제4항에 있어서,
   상기 상단부는 상기 하단부보다 상부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 패드와 기판의 결합체.

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