KR101428006B1 - 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 장치 및 제조 방법 - Google Patents

터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 장치 및 제조 방법 Download PDF

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Abstract

터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법은 플라스틱 필름에서 접착제를 이용하여 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP)을 합지하는 단계; 및 터치 스크린 패널을 포함한 플라스틱 필름에 플라스틱 수지를 도포하면서 원하는 형태의 플라스틱 제품을 사출 성형하는 단계를 포함한다.

Description

터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 장치 및 제조 방법{Apparatus and Method for Manufacturing Plastic Window with Touch Sensor}
본 발명은 플라스틱 원도우 제조 방법으로서, 특히 플라스틱 윈도우를 사출 성형하기 전에 플라스틱 원도우에 터치 센서를 부착한 후, 사출 성형하여 터치 기능을 구현한 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
휴대전화 원도우나 PC 외장재 및 가전제품의 외장재는 플라스틱 윈도우를 가지고 있다.
이러한 플라스틱 원도우를 가진 제품은 모바일블 디아비스, 포터블 디아비스, 자동차 액세서리, 노트북, PMP, 건축 외장재를 포함한 일반 가전기기에 적용된다.
플라스틱 원도우 제품은 IML 필름(In Mold Laminate Film)과 IMD 필름(In Mold Decoration film)를 이용한 플라스틱 사출 성형에 의해서 만들어진다.
IML 제조 공정은 플라스틱 필름(Sheet)에 플라스틱용 도료와 잉크 등으로 인쇄된 디자인 의장 필름을 플라스틱 제품의 성형시 금형 안쪽에 접합에 따라 플라스틱 성형품의 의장성을 높이는 방식이다.
IML 층 구조는 PET 필름의 일면에 하드 코팅되고 타면에 프라이머 처리가 되어 있는 구조이다.
IMD 제조 공정은 Film Insert Molding 방식(스크린 프린팅->포팅->커팅->인젝션 몰딩)과 Film Inmold Molding 방식(스크린 프린팅->플라스틱 사출 성형->베이스 필름 분리->UV 조사)으로 구분되고, IMD 층 구조는 PET 필름의 위에 이형층과 그 위에 하드 코팅층을 형성하는 구조이다.
플라스틱 원도우 제품은 IML 필름과 IMD 필름을 이용한 사출 성형 방법으로 제조하며, 제품을 직선의 평면 형태 뿐만 아니라 완만한 경사 또는 곡면 등 다양한 형태로 제조할 수 있다.
최근 IT 통신기기는 원도우를 터치하여 제품의 다양한 기능 모드를 수행하는 경우가 많은데, 예를 들면, 핸드폰의 경우, 평면 형태의 플라스틱 윈도우 제품이 대부분이다.
만약, 플라스틱 원도우 제품이 IML 또는 IMD 제조 공정을 통해 곡면 형태로 만들어지는 경우, 곡면 형태의 굴곡진 플라스틱 원도우 제품에 터치 기능을 구현하기 어려우며 터치 기능을 구현한 제품이 없는 실정이다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 플라스틱 윈도우를 사출 성형하기 전에 플라스틱 원도우에 터치 센서를 부착한 후, 사출 성형하여 터치 기능을 구현한 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 특징에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법은 플라스틱 필름에서 접착제를 이용하여 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP)을 합지하는 단계; 및 터치 스크린 패널을 포함한 플라스틱 필름에 플라스틱 수지를 도포하면서 원하는 형태의 플라스틱 제품을 사출 성형하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 장치는,
플라스틱 필름; 플라스틱 필름에 제1 접착제를 이용하여 부착되는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP); 및 터치 스크린 패널에 제2 접착제로 접합되고 플라스틱 필름와 터치 스크린 패널을 금형틀을 이용하여 사출 성형시 도포되는 플라스틱 수지를 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 장치는,
유기 절연체 또는 무기 절연체를 나타내는 베이스 필름의 일면에 하드 코팅하고, 타면에 프라이머 코팅 처리한 후, 프라이머 코팅층에 잉크로 도포하여 인쇄 영역을 형성하는 플라스틱 필름; 인쇄 영역에 전도성 물질을 이용하여 터치 패널의 원도우 영역(화면이 표시되는 영역)에 해당하는 터치 영역의 투명전극 패턴과, 투명전극 패턴의 가장 자리 영역과 연결되어 버스 전극을 나타내는 배선전극 패턴을 형성하는 터치 센서; 및 터치 센서에 접착제로 접합되고 플라스틱 필름와 터치 센서를 금형틀을 이용하여 사출 성형시 도포되는 플라스틱 수지를 포함한다.
본 발명의 특징에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 장치는,
UV 조사된 UV층과, 상기 UV층의 위에 잉크를 도포하여 인쇄 영역을 형성하는 플라스틱 필름; 인쇄 영역에 전도성 물질을 이용하여 터치 패널의 원도우 영역(화면이 표시되는 영역)에 해당하는 터치 영역의 투명전극 패턴과, 투명전극 패턴의 가장 자리 영역과 연결되어 버스 전극을 나타내는 배선전극 패턴을 형성하는 터치 센서; 및 터치 센서에 접착제로 접합되고 플라스틱 필름와 터치 센서를 금형틀을 이용하여 사출 성형시 도포되는 플라스틱 수지를 포함한다.
전술한 구성에 의하여, 본 발명은 곡면 원도우와 플렉시블 원도우에 터치 기능을 구현하는 효과가 있다.
본 발명은 플라스틱 윈도우 제조 방법에서 곡면 원도우와 플렉시블 원도우의 터치 센서를 구현하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 RTR 공정으로 사출 성형하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제8 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
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.
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. 또한, 명세서에 기재된 "..부", "..기", "..모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명은 IMD 필름 또는 IML 필름을 사출 성형하기 전에 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP)을 합지한 후, 사출 성형하여 플라스틱 원도우를 제조하는 공정이다.
본 발명은 곡면 원도우와 플렉시블 원도우에 터치 기능을 접목한 플라스틱 원도우 제조 방법이다.
이하의 도 1 및 도 2는 IML 제조 방법을 활용하여 플라스틱 원도우를 제조하고, 도 3 및 도 4는 IMD 제조 방법을 활용하여 플라스틱 원도우를 제조한다.
여기서, IML 또는 IMD 제조 방법은 공지된 기술이므로 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예의 플라스틱 원도우 제조 방법은 시트 타입의 IML 인쇄 필름(100)을 준비하고, IML 인쇄 필름(100)에서 가경화 상태의 핫멜트(Hot Melt)(150)에 TSP(200)를 얼라인을 맞춰 겹쳐 놓은 후, 핫 프레스와 같은 열을 가해줄 수 있는 장치를 이용하여 접합을 해주거나 핫멜트(150)의 경화되는 온도를 가하여 TSP(200)와 합지를 시켜준다.
여기서, IML 인쇄 필름(100)은 베이스 필름(110)의 일면에 하드 코팅하고(120), 타면에 프라이머 코팅 처리한 후(프라이머 코팅층(130)), 프라이머 코팅층(130)에 잉크로 인쇄하며(인쇄 영역(140)), 인쇄 영역(140)의 위에 핫멜트(150)를 도포한다.
이때, 잉크 및 핫멜트 도포는 롤투롤(Roll to Roll) 타입), 실크 스크린(Silk Screen)(시트 타입 또는 롤투롤 타입), 다이렉트 그라비아(Direct Gravure), 리버스 그라비아(Reverse Gravure), 마이크로 그라비아, 콤마(Comma), 슬롯 다이 코팅(Slot die coating), 슬릿 코팅(Slit coating), 커튼 코팅(Curtain coating), 캐필러리 코팅(Capillary coating), 스프레이 코팅(Spray coating), 딥 코팅(Dip coating), 실크 스크린 및 스핀 코팅(Spin coating), 프렉소(Flexo) 인쇄, 그라비아 프린팅, 잉크젯 프린팅, 디지털 프린팅, 오프셋 프린팅 중에서 선택된 한 가지 방법에 의해 도포된다.
본 발명의 TSP(200)는 사출열에도 면저항값 변화나 광학 특성이 없고 굴곡성이 유리한 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 전도성 고분자, 크롬(Cr), 니켈(Ni)과 크롬(Cr)의 합금, 니켈(Ni)과 금(Au)의 합금, AGNW(Ag Nano Wire)과 같은 반투명한 재질의 전도성 물질 또는 투명 전도성 산화물(Transparent Conducting Oxide, TCO)과 같은 투명한 재질의 전도성 물질로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함하거나 ITO, IZO, TAO, SnO2, AZO, TiO2, Zn 산화물, Sn 산화물 등으로 이루어지는 투명 재질의 전도성 물질을 사용한다.
TSP(200)는 1-레이어(Layer) 또는 2-레이어로 구성되어 있고 뮤추얼(Mutual) 방식 또는 셀프(Self) 방식의 패턴을 가질 수 있으며, 구동 Chip을 뮤추얼 또는 셀프 방식을 적용할 수 있다.
TSP(200)의 정전전극 패턴은 바(Bar) 패턴, 지그재그 패턴, 그물망의 메탈 메쉬(Mesh) 패턴 및 다이아몬드 패턴 중 하나의 패턴을 적용할 수 있다.
여기서, 정전전극 패턴은 복수의 정전전극으로 이루어져 사용자의 터치에 의한 신호 입력을 감지하는 터치 패널의 윈도우 영역(화면이 표시되는 영역)으로서 사용자의 터치 패턴 영역을 나타낸다.
TSP(200)의 배선전극 패턴은 터치 패턴 영역과 FPCB(200)와 본딩하는 회로로서, 전술한 반투명 또는 투명한 재질의 전도성 물질, 메탈이나 실버 소재를 사용할 수 있다.
여기서, 배선전극 패턴은 각각의 X축, Y축 정전전극의 일측 끝단과 연결되고 터치 패널의 원도우 영역을 제외한 가장 자리 영역의 금속 회로이며, 제X축 패턴과 제Y축 패턴과 인쇄회로기판과 연결시켜 사용자의 터치 패턴을 감지, 제어하는 버스 전극을 나타낸다.
베이스 필름(110)은 투명한 재질의 유기 절연체 또는 무기 절연체로 형성되고, 유기 절연체는 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 아크릴(Acryl)의 플라스틱 소재를 포함하며 무기 절연체는 글라스(Glass) 소재, 광학 처리된 글라스 소재로 이루어진다.
베이스 필름(110)은 단일 소재가 아닌 Acryl 소재와 Styrene 소재를 2개 이상 혼합된 소재도 사용되어질 수 있다.
또한, 베이스 필름(110)은 사출 성형이 되는 필름과 사출 성형이 안되는 필름의 두 가지로 구분되며, 필름의 두께를 80㎛, 100㎛, 125㎛, 175㎛, 180㎛, 188㎛ 등이 사용된다.
다음으로, 본 발명은 TSP(200)에서 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)(300)이 부착되는 FPCB 본딩부 영역(310)을 제외한 나머지 영역에 핫멜트(150)로 코팅 또는 인쇄하여 가경화시킨다.
다음으로, 본 발명은 FPCB 본딩부 영역(310)에 레진(400)이 도포되지 않고 FPCB 본딩부 영역(310)을 제외한 나머지 영역에 레진(400)이 도포되도록 금형틀을 만들어 사출 성형한다.
여기서, 금형틀은 완만한 경사 형태, 곡면 형태, 직선 형태 등 다양한 형태로 형성할 수 있다.
여기서, 사출 성형은 진공 성형, 압공 성형, 프레스 성형 등 다양한 성형 방식이 적용될 수 있다.
레진 소재는 열가소성 수지(플라스틱 수지)로서, PVC(Polyvinylchloride)/ABS(Acrylonitrile-butadiene-styrene)/PC/Acryl(Polymethylmetacrylate, PMMA)/PP(Polypropylene)/PS(Polystyrene)/PC+Glass fiber/Acryl(PMMA)+ABS/PC+ABS 등을 나타낸다.
다음으로, 본 발명은 사출 성형된 제품의 FPCB 본딩부 영역(310)에 FPCB 본딩을 수행한다.
사출 성형된 제품은 완만한 경사 형태, 곡면 형태, 직선 형태 등 다양한 형태로 만들어지며, 이러한 다양한 형태의 플라스틱 윈도우에 맞게 TSP(200)의 형태가 구현될 수 있다. 즉, 플라스틱 원도우를 장착한 장치는 곡면 형태의 터치 기능이 구현된다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 플라스틱 원도우 제조 방법은 시트 타입의 IML 인쇄 필름(100)을 준비하고, IML 인쇄 필름(100)에서 가경화 상태의 핫멜트(Hot Melt)(150)에 TSP(200)를 얼라인을 맞춰 겹쳐 놓은 후, 핫 프레스와 같은 열을 가해줄 수 있는 장치를 이용하여 접합을 해주거나 핫멜트(150)의 경화되는 온도를 가하여 TSP와 합지를 시켜준다.
다음으로, 본 발명은 TSP(200)에서 연성 회로 기판(FPCB)(300)이 부착되는 FPCB 본딩부 영역(310)을 제외한 나머지 영역에 핫멜트(150)로 코팅 또는 인쇄하여 가경화시킨 후, FPCB 본딩부 영역(310)에 FPCB 본딩을 수행한다.
다음으로, 본 발명은 FPCB 본딩부 영역(310)에 레진(400)이 도포되거나 도포되지 않도록 금형틀을 만들어 사출 성형하여 최종 플라스틱 제품을 완성한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예의 플라스틱 원도우 제조 방법은 IMD 인쇄 필름(500)을 롤 원단의 롤투롤 방식 또는 시트 방식으로 준비하고, TSP(200)를 핫멜트(150)를 사이에 두고 IMD 인쇄 필름(500)과 롤투롤 방식으로 합지하거나 시트 방식으로 합지한다.
여기서, IMD 인쇄 필름(500)은 베이스 필름(510)의 일면에 이형제로 형성된 이형층(520)과, 그 위에 UV 코팅하고(UV층(530)), UV층(530)의 위에 잉크를 인쇄하며(인쇄 영역(540)), 인쇄 영역(550)의 위에 핫멜트(150)를 도포한다.
롤투롤 합지시 롤(Roll)에 온도를 가하여 TSP(200)와 합지가 되도록 한다.
다음으로, 본 발명은 TSP(200)에서 FPCB(300)가 부착되는 FPCB 본딩부 영역(310)을 제외한 나머지 영역에 핫멜트(150)로 코팅 또는 인쇄하여 가경화시킨다.
다음으로, 본 발명은 FPCB 본딩부 영역(310)에 레진(400)이 도포되지 않고 FPCB 본딩부 영역(310)을 제외한 나머지 영역에 레진(400)이 도포되도록 금형틀을 만들어 사출 성형한다.
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, RTR 공정으로 사출 성형하는 방법은 사출기에 장착된 IMD 필름을 이송 거리 장치를 이용하여 정확한 피치(Pitch)만큼 이송하고 이송된 필름을 필름 가이드를 이용하여 고정시킨 상태에서 흡착을 하여 사출 성형한다.
다음으로, 본 발명은 베이스 필름(510)을 분리한 후, UV를 조사하여 반경화된 하드 코팅층(530)을 완전 경화시키며, 사출 성형된 제품의 FPCB 본딩부 영역(310)에 FPCB 본딩을 수행한다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예의 플라스틱 원도우 제조 방법은 IMD 인쇄 필름(500)을 롤 원단의 롤투롤 방식 또는 시트 방식으로 준비하고, TSP(200)를 핫멜트(150)를 사이에 두고 IMD 인쇄 필름(500)과 롤투롤(Roll to Roll) 방식으로 합지하거나 시트 방식으로 합지를 진행한다.
다음으로, 본 발명은 TSP(200)에서 연성 회로 기판(FPCB)(300)이 부착되는 FPCB 본딩부 영역(310)을 제외한 나머지 영역에 롤 원단을 RTR 인쇄기를 통해 핫멜트(150)로 도포하여 가경화시킨 후, 시트로 재단한다. 이어서, 본 발명은 TSP(200)에서 FPCB 본딩부 영역(310)에 FPCB 본딩을 수행한다.
다음으로, 본 발명은 FPCB 본딩부 영역(310)에 레진(400)이 도포되거나 도포되지 않도록 금형틀을 만들어 사출 성형한다.
다음으로, 본 발명은 베이스 필름(510)을 분리한 후 UV를 조사하여 반경화된 하드 코팅층(530)을 완전 경화시킨다.
이와 같이 본 발명의 FPCB(300)는 사출 성형 전 또는 후에 부착할 수 있으며, FPCB(300)를 본딩한 후, 사출하는 경우 FPCB(300)에 레진(400)이 도포되어 밀착력을 강화할 수 있다.
본 발명은 IML 인쇄 필름(100)과 IMD 인쇄 필름(500)에 TSP(200)를 RTR 방식이나 시트 방식으로 부착할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시예의 플라스틱 원도우 제조 방법은 시트 타입의 IML 인쇄 필름(100)(핫멜트(150)가 제외됨)을 준비하고, IML 인쇄 필름(100)의 인쇄 영역(140)에 투명 도전층(210)과 금속층(220)을 코팅 또는 증착한다. 여기서, 투명 도전층(210)은 전술한 투명 재질의 전도성 물질을 의미한다.
다음으로, 포토리소그래피(Photolithography)의 공정에 의해 투명 도전층(210)으로 이루어지는 투명전극 패턴(212)과 금속층(220)으로 이루어지는 배선전극 패턴(222)의 터치 센서(212, 222)를 형성한다. 즉, 포토리소그래피의 공정은 감광성 소재를 금속층(220) 위에 형성하고 패턴이 형성된 아트워크 필름을 이용하여 UV 조사하면 감광성 소재가 패턴이 형성되며(노광 공정), 약한 알칼리 용액을 이용하여 패턴이 형성된 감광성 소재를 형성한 후(현상 공정), 메탈 에칭, 박리 공정을 수행한다.
다음으로, 본 발명은 터치 센서(212, 222)에서 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)(300)이 부착되는 FPCB 본딩부 영역(310)을 제외한 나머지 영역에 핫멜트(150)로 코팅 또는 인쇄하여 가경화시킨다.
다음으로, 본 발명은 FPCB 본딩부 영역(310)에 레진(400)이 도포되지 않고 FPCB 본딩부 영역(310)을 제외한 나머지 영역에 레진(400)이 도포되도록 금형틀을 만들어 사출 성형한다.
다음으로, 본 발명은 사출 성형된 제품의 FPCB 본딩부 영역(310)에 FPCB 본딩을 수행한다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6 실시예의 플라스틱 원도우 제조 방법은 시트 타입의 IML 인쇄 필름(100)(핫멜트(150)가 제외됨)을 준비하고, IML 인쇄 필름(100)의 인쇄 영역(140)에 투명 도전층(210)과 금속층(220)을 코팅 또는 증착한다.
다음으로, 포토리소그래피(Photolithography)의 공정에 의해 투명 도전층(210)으로 이루어지는 투명전극 패턴(212)과 금속층(220)으로 이루어지는 배선전극 패턴(222)의 터치 센서(212, 222)를 형성한다.
다음으로, 본 발명은 터치 센서(212,222)에서 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)(300)이 부착되는 FPCB 본딩부 영역(310)을 제외한 나머지 영역에 핫멜트(150)로 코팅 또는 인쇄하여 가경화시킨 후, FPCB 본딩부 영역(310)에 FPCB 본딩을 수행한다.
다음으로, 본 발명은 FPCB 본딩부 영역(310)에 레진(400)이 도포되거나 도포되지 않도록 금형틀을 만들어 사출 성형하여 최종 플라스틱 제품을 완성한다.
도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제7 실시예의 플라스틱 원도우 제조 방법은 시트 타입의 IMD 인쇄 필름(500)(핫멜트(150)가 제외됨)을 롤 원단의 롤투롤 방식 또는 시트 방식으로 준비하고, IMD 인쇄 필름(500)의 인쇄 영역(540)에 투명 도전층(210)과 금속층(220)을 코팅 또는 증착한다.
다음으로, 포토리소그래피(Photolithography)의 공정에 의해 투명 도전층(210)으로 이루어지는 투명전극 패턴(212)과 금속층(220)으로 이루어지는 배선전극 패턴(222)의 터치 센서(212, 222)를 형성한다.
다음으로, 본 발명은 터치 센서(212, 222)에서 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)(300)이 부착되는 FPCB 본딩부 영역(310)을 제외한 나머지 영역에 롤 원단을 RTR 인쇄기를 통해 핫멜트(150)로 코팅 또는 인쇄하여 가경화시킨 후, 시트로 재단한다.
다음으로, 본 발명은 FPCB 본딩부 영역(310)에 레진(400)이 도포되지 않고 FPCB 본딩부 영역(310)을 제외한 나머지 영역에 레진(400)이 도포되도록 금형틀을 만들어 사출 성형한다.
다음으로, 본 발명은 베이스 필름(510)을 분리한 후 UV를 조사하여 반경화된 하드 코팅층(530)을 완전 경화시키며, 사출 성형된 제품의 FPCB 본딩부 영역(310)에 FPCB 본딩을 수행한다.
도 9는 본 발명의 제8 실시예에 따른 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법을 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제8 실시예의 플라스틱 원도우 제조 방법은 시트 타입의 IMD 인쇄 필름(500)(핫멜트(150)가 제외됨)을 롤 원단의 롤투롤 방식 또는 시트 방식으로 준비하고, IMD 인쇄 필름(500)의 인쇄 영역(540)에 투명 도전층(210)과 금속층(220)을 코팅 또는 증착한다.
다음으로, 포토리소그래피(Photolithography)의 공정에 의해 투명 도전층(210)으로 이루어지는 투명전극 패턴(212)과 금속층(220)으로 이루어지는 배선전극 패턴(222)의 터치 센서(212, 222)를 형성한다.
다음으로, 본 발명은 터치 센서(212, 222)에서 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)(300)이 부착되는 FPCB 본딩부 영역(310)을 제외한 나머지 영역에 롤 원단을 RTR 인쇄기를 통해 핫멜트(150)로 코팅 또는 인쇄하여 가경화시킨 후, 시트로 재단한다. 이어서, 본 발명은 TSP(212, 222)에서 FPCB 본딩부 영역(310)에 FPCB 본딩을 수행한다.
다음으로, 본 발명은 FPCB 본딩부 영역(310)에 레진(400)이 도포되거나 도포되지 않도록 금형틀을 만들어 사출 성형한다.
다음으로, 본 발명은 베이스 필름(510)을 분리한 후 UV를 조사하여 반경화된 하드 코팅층(530)을 완전 경화시킨다.
도 1 내지 도 4의 실시예는 IML 인쇄 필름(100) 또는 IMD 인쇄 필름(500)에 TSP(200)를 부착하는 방식이고, 도 6 내지 도 9의 실시예는 필름(100, 500)의 인쇄 영역(140, 540)에 ITO(210)와 금속층(220)으로 터치 기능을 수행하는 터치 센서를 형성하는 방식이다. 즉, 도 1 내지 도 4의 실시예는 완성된 제품인 TSP(200)를 부착하는 반면, 도 5 내지 도 9의 실시예는 포토리소그래피의 공정으로 터치 센서를 구현한다.
TSP(200)와 터치 센서(212, 222)는 터치 기능을 구현하는 장치이지만, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 필름(100, 500)에 부착하고 완성된 제품인 경우 TSP(200)를 나타내고, 필름(100, 500)에 직접 회로를 형성하는 경우 터치 센서로 나타낸다. 본 발명에서는 TSP(200)와 터치 센서(212, 222)가 형성 방식에 따라 다른 의미로 사용되고 있지만, 동일한 의미로 사용될 수도 있다.
전술한 도 6 내지 도 9에 도시된 터치 센서(212, 222)는 투명 도전층(210)을 이용하여 투명전극 패턴(212)을 형성하고 금속층(220)을 이용하여 배선전극 패턴(222)을 형성하고 있지만, 이에 한정하지 않고 투명 도전층(210)을 이용하여 투명전극 패턴(212)과 배선전극 패턴(222)을 형성할 수 있으며, 금속층(220)을 이용하여 투명전극 패턴(212)과 배선전극 패턴(222)을 형성할 수 있다.
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.
100: IML 인쇄 필름
110: 베이스 필름
120: 하드 코팅
130: 프라이머 코팅층
140: 인쇄 영역
150: 핫멜트
200: TSP
210: 투명 도전층
212: 투명전극 패턴
220: 금속층
222: 배선전극 패턴
300: FPCB
310: FPCB 본딩부 영역
400: 레진
500: IMD 인쇄 필름
510: 베이스 필름
520: 이형층
530: UV층
540: 인쇄 영역

Claims (18)

  1. 플라스틱 필름에서 접착제를 이용하여 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP)을 합지하는 단계; 및
    상기 터치 스크린 패널을 포함한 플라스틱 필름에 플라스틱 수지를 도포하면서 원하는 형태의 플라스틱 제품을 사출 성형하는 단계를 포함하며,
    상기 터치 스크린 패널을 합지하는 단계는,
    상기 플라스틱 필름에서 가경화 상태의 상기 접착제에 상기 터치 스크린 패널을 얼라인을 맞춰 겹쳐 놓은 후, 열을 가해줄 수 있는 장치를 이용하여 접합을 해주거나 상기 접착제의 경화되는 온도를 가하여 상기 터치 스크린 패널과 합지하는 단계를 포함하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱 필름은 투명한 재질의 유기 절연체 또는 무기 절연체를 나타내는 베이스 필름의 일면에 하드 코팅하고, 타면에 프라이머 코팅 처리한 후, 프라이머 코팅층에 잉크로 인쇄하여 인쇄 영역을 형성하며, 상기 인쇄 영역에 상기 접착제가 도포된 IML 필름(In Mold Laminate Film)인 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱 필름은 투명한 재질의 유기 절연체 또는 무기 절연체를 나타내는 베이스 필름의 일면에 이형제로 형성된 이형층과, 그 위에 UV 코팅하여 UV층을 형성하고, 상기 UV층의 위에 잉크를 인쇄하여 잉크층을 형성하며, 상기 잉크층에 상기 접착제가 도포된 IMD 필름(In Mold Decoration film)인 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라스틱 제품을 사출 성형하는 단계는,
    상기 터치 스크린 패널에서 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)이 부착되는 FPCB 본딩부 영역을 제외한 나머지 영역에 핫멜트로 도포하는 단계;
    상기 FPCB 본딩부 영역에 레진이 도포되지 않고 상기 FPCB 본딩부 영역을 제외한 나머지 영역에 레진이 도포되도록 금형틀을 만들어 상기 플라스틱 제품을 사출 성형하는 단계; 및
    상기 사출 성형한 플라스틱 제품의 FPCB 본딩부 영역에 상기 FPCB 본딩을 수행하는 단계
    를 포함하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라스틱 제품을 사출 성형하는 단계는,
    상기 터치 스크린 패널에서 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)이 부착되는 FPCB 본딩부 영역을 제외한 나머지 영역에 핫멜트로 도포하고 상기 FPCB 본딩 영역에 상기 FPCB 본딩을 수행하는 단계; 및
    상기 FPCB 본딩부 영역에 레진이 도포 또는 도포되지 않도록 금형틀을 만들어 상기 플라스틱 제품을 사출 성형하는 단계
    를 포함하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 터치 스크린 패널은 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 전도성 고분자, 크롬(Cr), 니켈(Ni)과 크롬(Cr)의 합금, 니켈(Ni)과 금(Au)의 합금, AGNW(Ag Nano Wire)과 같은 반투명한 재질의 전도성 물질 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함하거나 ITO, IZO, TAO, SnO2, AZO, TiO2, Zn 산화물, Sn 산화물 등으로 이루어지는 투명 재질의 전도성 물질을 사용하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법.
  8. 플라스틱 필름의 잉크가 도포된 인쇄 영역에 터치 센서를 형성하는 단계; 및
    상기 터치 센서를 포함한 플라스틱 필름에 플라스틱 수지를 도포하면서 원하는 형태의 플라스틱 제품을 사출 성형하는 단계
    를 포함하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 터치 센서를 형성하는 단계는,
    상기 인쇄 영역에 투명한 재질의 전도성 물질인 투명 도전층을 이용하여 터치 패널의 원도우 영역(화면이 표시되는 영역)에 해당하는 터치 영역의 투명전극 패턴과,
    상기 인쇄 영역에 금속층을 이용하여 상기 투명전극 패턴의 가장 자리 영역과 연결되어 버스 전극을 나타내는 배선전극 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 터치 센서를 형성하는 단계는,
    상기 인쇄 영역에 투명한 재질의 전도성 물질인 투명 도전층을 이용하여 터치 패널의 원도우 영역(화면이 표시되는 영역)에 해당하는 터치 영역의 투명전극 패턴과,
    상기 인쇄 영역에 상기 투명 도전층을 이용하여 상기 투명전극 패턴의 가장 자리 영역과 연결되어 버스 전극을 나타내는 배선전극 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터치 센서에서 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)이 부착되는 FPCB 본딩부 영역을 제외한 나머지 영역에 핫멜트로 도포하는 단계;
    상기 FPCB 본딩부 영역에 레진이 도포되지 않고 상기 FPCB 본딩부 영역을 제외한 나머지 영역에 레진이 도포되도록 금형틀을 만들어 상기 플라스틱 제품을 사출 성형하는 단계; 및
    상기 사출 성형한 플라스틱 제품의 FPCB 본딩부 영역에 상기 FPCB 본딩을 수행하는 단계
    를 포함하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법.
  12. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터치 센서에서 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)이 부착되는 FPCB 본딩부 영역을 제외한 나머지 영역에 핫멜트로 도포하고 상기 FPCB 본딩 영역에 상기 FPCB 본딩을 수행하는 단계; 및
    상기 FPCB 본딩부 영역에 레진이 도포 또는 도포되지 않도록 금형틀을 만들어 상기 플라스틱 제품을 사출 성형하는 단계
    를 포함하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 제조 방법.
  13. 플라스틱 필름;
    상기 플라스틱 필름에 제1 접착제를 이용하여 부착되는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP); 및
    상기 터치 스크린 패널에 제2 접착제로 접합되고 상기 플라스틱 필름와 상기 터치 스크린 패널을 금형틀을 이용하여 사출 성형시 도포되는 플라스틱 수지를 포함하며, 상기 플라스틱 필름에서 가경화 상태의 상기 제1 접착제에 상기 터치 스크린 패널을 얼라인을 맞춰 겹쳐 놓은 후, 열을 가해줄 수 있는 장치를 이용하여 접합을 해주거나 상기 제1 접착제의 경화되는 온도를 가하여 상기 터치 스크린 패널과 합지하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 장치.
  14. 유기 절연체 또는 무기 절연체를 나타내는 베이스 필름의 일면에 하드 코팅하고, 타면에 프라이머 코팅 처리한 후, 프라이머 코팅층에 잉크로 도포하여 인쇄 영역을 형성하는 플라스틱 필름;
    상기 인쇄 영역에 전도성 물질을 이용하여 터치 패널의 원도우 영역(화면이 표시되는 영역)에 해당하는 터치 영역의 투명전극 패턴과, 상기 투명전극 패턴의 가장 자리 영역과 연결되어 버스 전극을 나타내는 배선전극 패턴을 형성하는 터치 센서; 및
    상기 터치 센서에 접착제로 접합되고 상기 플라스틱 필름와 상기 터치 센서를 금형틀을 이용하여 사출 성형시 도포되는 플라스틱 수지
    를 포함하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 장치.
  15. UV 조사된 UV층과, 상기 UV층의 위에 잉크를 도포하여 인쇄 영역을 형성하는 플라스틱 필름;
    상기 인쇄 영역에 전도성 물질을 이용하여 터치 패널의 원도우 영역(화면이 표시되는 영역)에 해당하는 터치 영역의 투명전극 패턴과, 상기 투명전극 패턴의 가장 자리 영역과 연결되어 버스 전극을 나타내는 배선전극 패턴을 형성하는 터치 센서; 및
    상기 터치 센서에 접착제로 접합되고 상기 플라스틱 필름와 상기 터치 센서를 금형틀을 이용하여 사출 성형시 도포되는 플라스틱 수지
    를 포함하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 장치.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라스틱 수지는 상기 터치 스크린 패널 또는 상기 터치 센서에서 연성 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)이 부착된 상태 또는 상기 FPCB가 부착되지 않은 상태에서 상기 금형틀을 이용하여 사출 성형하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 장치.
  17. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 터치 센서는 투명한 재질의 전도성 물질인 투명 도전층을 이용하여 상기 투명전극 패턴을 형성하고, 금속층을 이용하여 상기 배선전극 패턴을 형성하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 장치.
  18. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 터치 센서는 투명한 재질의 전도성 물질인 투명 도전층을 이용하여 상기 투명전극 패턴과 상기 배선전극 패턴을 형성하는 터치 센서를 구비한 플라스틱 원도우 장치.
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