KR101661043B1 - 터치 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

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마사야 나카고시
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Abstract

인출 배선 상에 고정한 플렉시블 배선판이 박리되기 어려운 터치 패널 및 그 제조 방법을 제공한다.
제1 기판(21)의 일측면 상에 패터닝된 제1 전극(22) 및 제1 전극(22)에 전기적으로 접속되는 제1 인출 배선(23)을 갖는 제1 면상체(2)와, 제1 면상체(2)의 일측면 측에 설치되는 커버 시트(4)와, 제1 인출 배선(23)의 접속 단자로 되는 일단 부분이 배치되는 제1 기판(21)의 측가장자리부의 정해진 영역을 제외하고 제1 면상체(2) 및 커버 시트(4)의 사이에 설치되는 제2 면상체(3)와, 제1 기판(21)의 측가장자리부의 상기 정해진 영역과 커버 시트(4)의 사이에 형성되는 간극부 내에 개재하고, 제1 면상체(2) 및 커버 시트(4)의 측방으로부터 외부로 인출되는 플렉시블 배선판(5)을 구비하고, 플렉시블 배선판(5)은 제1 면상체(2)가 갖는 제1 인출 배선(23)의 접속 단자 상에 고정되어 제1 인출 배선(23)과 전기적으로 접속하는 커넥터부(51a)를 구비하며, 커넥터부(51a)와 커버 시트(4)의 사이에는, 커넥터부(51a) 및 커버 시트(4) 쌍방에 접촉하는 스페이서 부재(6)가 배치되는 것인 터치 패널.

Description

터치 패널 및 그 제조 방법{TOUCH PANEL, AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은 터치 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
입력 위치를 검출하기 위한 터치 패널의 구성은 종래부터 다양하게 검토되고 있으며, 예컨대, 도 6의 (a), (b)에 각각 도시하는 것과 같은 투명 면상체(101, 102)를 중첩한 구조를 갖고 있다. 각 투명 면상체(101, 102)는 투명 기판(103, 104)과, 이 투명 기판(103, 104)의 한쪽 면 위에 형성된 소정의 패턴 형상을 갖는 투명 전극(105, 106)과, 각 투명 전극(105, 106)을 구성하는 각 전극부(105a, 106a)에 한쪽의 단부가 접속되고, 다른 쪽의 단부가 각 기판(103, 104)의 측가장자리부에 배치되도록 뻗는 인출 배선(107, 108)을 구비하고 있다. 복수의 인출 배선(107, 108)의 다른 쪽의 단부는 각 투명 기판(103, 104)의 측가장자리부의 정해진 부위에 하나로 통합되도록 배치되어 있다. 또한, 중첩되는 투명 면상체(101, 102) 중, 위쪽(터치면측)에 배치되는 투명 면상체(102)의 측가장자리부에는 절결부(109)가 형성되어 있다. 이 절결부(109)는, 아래쪽에 배치되는 투명 면상체(101)가 구비하는 인출 배선(107)의 다른 쪽의 단부에 접속되어 외부의 터치 위치 판별용 회로로 터치 신호(입력 신호)를 유도하는 플렉시블 배선판의 커넥터부를 배치하기 위한 공간부를 형성하기 위한 것으로, 도 7에 도시하는 것과 같이, 각 투명 면상체를 중첩했을 때에, 아래쪽의 투명 면상체가 구비하는 인출 배선(107)의 다른 쪽의 단부가 배치되는 영역이 노출되도록 형성되어 있다.
이러한 터치 패널은 도 8의 개략 구성 단면도에 도시하는 것과 같이, 표면 보호층으로서의 기능을 갖는 커버 시트(110)를 표면에 설치하여, 게임기나 매표기, 회의 테이블, 은행 단말(cash dispenser), 퍼스널 컴퓨터, 전자 수첩, PDA, 휴대 전화 등에 있어서의 표시 장치(111) 상에 설치되어 사용된다. 한편, 플렉시블 배선판(112)은, 통상 표시 장치(111) 측으로 구부려져 터치 위치 판별용 회로에 접속된다.
그러나, 전술한 플렉시블 배선판의 접속 구조에 있어서는, 플렉시블 배선판을 굴곡시켜 외부의 터치 위치 판별용 회로에 접속하는 경우에, 플렉시블 배선판의 굴곡에 수반하여, 아래쪽에 배치되는 투명 면상체에 있어서의 플렉시블 배선판의 커넥터부와 인출 배선의 접속 부위에서, 커넥터부를 접속 단자로부터 박리시키는 힘이 생겨, 인출 배선 상에 고정한 플렉시블 배선판이 박리되기 쉽다고 하는 문제가 있었다. 이러한 경우, 플렉시블 배선판과 인출 배선 간의 안정적인 도통 상태를 유지하기가 곤란하게 되어 버려, 터치 위치를 검출하기가 어려워진다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 인출 배선 상에 고정한 플렉시블 배선판이 박리되기 어려운 터치 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적은, 제1 기판의 일측면 상에 패터닝된 제1 전극 및 상기 제1 전극에 전기적으로 접속되는 제1 인출 배선을 갖는 제1 면상체와, 상기 제1 면상체의 일측면 측에 설치되는 커버 시트와, 상기 제1 인출 배선의 접속 단자로 되는 일단 부분이 배치되는 상기 제1 기판의 측가장자리부의 정해진 영역을 제외하고 상기 제1 면상체 및 상기 커버 시트의 사이에 설치되는 제2 면상체와, 상기 제1 기판의 측가장자리부의 상기 정해진 영역과 상기 커버 시트의 사이에 형성되는 간극부 내에 개재되며, 상기 제1 면상체 및 상기 커버 시트의 측방으로부터 외부로 인출되는 플렉시블 배선판을 구비하고, 상기 플렉시블 배선판은 상기 제1 면상체가 갖는 상기 제1 인출 배선의 접속 단자 상에 고정되어 상기 제1 인출 배선과 전기적으로 접속되는 커넥터부를 구비하며, 상기 커넥터부와 상기 커버 시트의 사이에는, 상기 커넥터부 및 상기 커버 시트 쌍방에 접촉하는 스페이서 부재가 배치되어 있는 터치 패널에 의해 달성된다.
이와 같이, 플렉시블 배선판의 커넥터부와 커버 시트의 사이에 형성되는 간극부에, 커넥터부 및 커버 시트 쌍방에 접촉하는 스페이서 부재를 배치하도록 구성한 경우, 플렉시블 배선판의 굴곡에 수반하여 플렉시블 배선판의 커넥터부와 인출 배선의 접속 단자 간의 접속 부위에서 커넥터부를 접속 단자로부터 박리시키는 힘이 생겼다고 해도, 이 힘을 스페이서 부재를 통해 커버 시트가 받아낼 수 있기 때문에, 플렉시블 배선판의 커넥터부가 인출 배선의 접속 단자로부터 박리되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이 결과, 플렉시블 배선판과 인출 배선 간의 안정적인 도통 상태를 유지할 수 있게 된다.
또한, 이 터치 패널에 있어서, 상기 스페이서 부재는 상기 커넥터부 상에 배치되는 필름체인 것이 바람직하다. 혹은, 상기 스페이서 부재는 일반적인 필름 소재, 일반적인 수지 점착 소재, 자외선 경화 점착 소재에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스페이서 부재는 평면에서 볼 때, 상기 플렉시블 배선판의 커넥터부의 횡폭보다 크게 되도록 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 터치 패널의 평면에서 볼 때, 스페이서 부재를 플렉시블 배선판의 커넥터부의 횡폭보다 크게 되도록 형성함으로써, 플렉시블 배선판과 겹친 상태라도 스페이서 부재의 윤곽선을 용이하게 판별할 수 있기 때문에, 터치 패널 제조 단계에서의 검품 작업시에, 스페이서 부재가 배치되어 있는지 여부를 용이하게 판단할 수 있게 된다.
또한, 상기 스페이서 부재는 상기 커버 시트 혹은 상기 커넥터부 중 어느 한쪽에 고정되어 배치되는 것이 바람직하다. 플렉시블 배선판의 커넥터부나, 스페이서 부재, 커버 시트 등은 열이나 습도의 영향에 의해 약간 팽창과 수축을 반복하는데, 스페이서 부재와 커버 시트가 서로 고정되고, 스페이서 부재와 커넥터부가 서로 고정되지 않는 구성, 혹은 스페이서 부재와 커넥터부가 서로 고정되고, 스페이서 부재와 커버 시트가 서로 고정되지 않는 구성으로 함으로써, 커넥터부나 스페이서 부재 등의 팽창 혹은 수축에 따른 왜곡이 커넥터부와 인출 배선의 접속 단자 간의 접속 부위에 발생하는 것을 완화할 수 있어, 커넥터부가 인출 배선의 접속 단자로부터 박리되는 것을 한층더 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 목적은, 제1 기판의 일측면 상에 패터닝된 제1 전극 및 상기 제1 전극에 전기적으로 접속되는 제1 인출 배선을 갖는 제1 면상체와, 제2 면상체를, 상기 제1 인출 배선의 접속 단자로 되는 일단 부분이 배치되는 상기 제1 기판의 측가장자리부의 정해진 영역을 노출한 상태에서 점착층을 통해 점착하는 면상체 점착 단계와, 플렉시블 배선판의 커넥터부를, 상기 제1 면상체가 갖는 상기 제1 인출 배선의 접속 단자 상에 접속하는 플렉시블 배선판 접속 단계와, 상기 제1 인출 배선의 접속 단자 상에 접속하는 상기 커넥터부의 위쪽에 스페이서 부재를 적층하여 점착하는 스페이서 점착 단계와, 상기 제2 면상체의 노출면에 점착층을 개재시키고, 상기 제2 면상체 및 상기 스페이서 부재의 위쪽에 커버 시트를 적층하여 점착하는 커버 시트 점착 단계를 포함하는 터치 패널의 제조 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 인출 배선 상에 고정한 플렉시블 배선판이 박리되기 어려운 터치 패널 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 터치 패널의 개략 구성 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 터치 패널이 구비하는 제1 면상체 및 제2 면상체의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 터치 패널이 구비하는 플렉시블 배선판의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 터치 패널의 개략 구성 단면도이다.
도 5는 발명자가 행한 시험에 사용된 터치 패널의 구성을 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은 종래의 터치 패널의 구성을 설명하기 위한 설명도이다.
도 7은 도 6에 도시하는 면상체를 중첩한 상태를 도시하는 평면도이다.
도 8은 종래의 터치 패널의 개략 구성 단면도이다.
이하, 본 발명의 실태형태에 따른 터치 패널에 관해서 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면은 구성의 이해를 쉽게 하기 위해서, 실제 치수의 비율이 아니라 부분적으로 확대 또는 축소되어 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 터치 패널은, 예컨대 은행 단말(cash dispenser), 매표기, 퍼스널 컴퓨터, OA 기기, 전자 수첩, PDA, 휴대 전화 등의 표시 장치에 부착되어 사용되는 정전 용량식 터치 패널이며, 도 1의 개략 구성 단면도에 도시하는 것과 같이, 제1 면상체(2)와, 제2 면상체(3)와, 커버 시트(4)와, 플렉시블 배선판(5)과, 스페이서 부재(6)를 구비하고 있다.
제1 면상체(2)는 도 1의 단면도 및 도 2의 (a)의 평면도에 도시하는 것과 같이, 제1 기판(21)과, 제1 기판(21)의 일측면 상에 패터닝된 제1 전극(22)과, 이 제1 전극(22)을 구성하는 각 전극부(22a)에 전기적으로 접속되는 제1 인출 배선(23)을 구비한다. 마찬가지로, 제2 면상체(3)는 도 1의 단면도 및 도 2의 (b)의 평면도에 도시하는 것과 같이, 제2 기판(31)과, 제2 기판(31)의 일측면 상에 패터닝된 제2 전극(32)과, 이 제2 전극(32)을 구성하는 전극부(32a)에 전기적으로 접속되는 제2 인출 배선(33)을 구비하고 있다. 제1 면상체(2)와 제2 면상체(3)는, 도 1에 도시하는 것과 같이 제1 전극(22) 및 제2 기판(31)의 타측면 측[제2 전극(32)이 형성되어 있지 않은 면 쪽]이 상호 이격되어 대향하도록 하여, 점착층(7a)을 통해 점착되어 있다. 한편, 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)이 상호 이격되어 대향하도록 하여, 제1 면상체(2)와 제2 면상체(3)를 점착층(7a)을 통해 점착하더라도 좋다. 또한, 제1 기판(21)의 타측면과 제2 전극(32)이 상호 이격되어 대향하도록, 점착층(7a)을 통해 점착되더라도 좋다. 또한, 은행 단말이나 매표기 등의 표시 장치에 터치 패널(1)을 부착할 때에는, 제2 면상체(3)가 터치면 측으로 되도록, 제1 면상체(2)가 표시 장치에 가까운 측으로 되도록 하여 점착층(7b)을 통해 표시 장치(8)에 부착된다. 점착층(7a, 7b)은 에폭시계나 아크릴계 등, 일반적인 투명 접착제를 이용할 수 있으며, 폴리에스테르계 수지의 투명성 필름으로 이루어지는 코어재를 포함하는 것이라도 좋다. 또한, 시트형 점착재를 여러 장 중첩함으로써 점착층(7a, 7b)을 형성하더라도 좋고, 또한, 복수 종류의 시트형 점착재를 중첩하여 형성하더라도 좋다. 점착층(7a)의 두께는 특별히 지정되지는 않지만, 실용상 20 ㎛ 내지 500 ㎛인 것이 바람직하다. 점착층(7b)은 특별히 지정되지는 않지만, 전면 붙이기도 주위 붙이기도 좋고, 그 두께는 특별히 지정되지는 않지만, 실용상 20 ㎛ 내지 1500 ㎛인 것이 바람직하다.
제1 기판(21) 및 제2 기판(31)은 절연층을 구성하는 유전체 기판이며, 투명성이 높은 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA), 아크릴, 비정질 폴리올레핀계 수지, 환상 폴리올레핀계 수지, 지방족 환상 폴리올레핀, 노르보르넨계의 열가소성 투명 수지 등의 합성수지제의 가요성 필름이나 이들 2종 이상의 적층체, 혹은 소다 유리, 무알칼리 유리, 붕규산 유리, 석영 유리 등의 유리판에 의해 형성된다. 제1 기판(21) 및 제2 기판(31)의 두께는 특별히 한정되지는 않지만, 예컨대, 합성수지제의 가요성 필름에 의해 제1 기판(21) 및 제2 기판(31)을 구성하는 경우에는, 10 ㎛∼2000 ㎛ 정도로 하는 것이 바람직하고, 50 ㎛∼500 ㎛ 정도로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 유리판에 의해 제1 기판(21) 및 제2 기판(31)을 구성하는 경우에는 0.1 ㎜∼5 ㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다.
또한, 가요성을 갖는 재료로 제1 기판(21) 및 제2 기판(31)을 형성하는 경우, 상기 제1 기판(21) 및 제2 기판(31)에 강성을 부여하기 위해서 지지체를 점착하더라도 좋다. 지지체로서는, 유리판이나 유리에 준하는 경도를 갖는 수지 재료를 예시할 수 있고, 그 두께는 100 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.2 ㎜∼10 ㎜인 것이 보다 바람직하다. 한편, 제1 기판(21) 및 제2 기판(31)의 표면에, 습윤성 향상을 위해 플라즈마 처리를 하거나, 표면 보호를 위한 하드코트층이나, 제1 전극(22) 및 제2 전극(32) 간의 밀착성 개선이나 광학 특성 개선을 위해서 언더코트층을 형성하는 등, 필요한 기능성 막을 추가하더라도 좋다.
또한, 터치면 측에 배치되게 되는 제2 면상체(3)가 갖는 제2 기판(31)의 측가장자리부에는 절결부(31a)가 형성되어 있다. 절결부(31a)는 각 면상체(2, 3)를 중첩했을 때에, 제1 면상체(2)가 구비하는 제1 인출 배선(23)의 다른 쪽의 단부가 배치되는 영역이 노출되는 위치에 형성되어 있다.
제1 기판(21) 및 제2 기판(31)의 한쪽의 주면(主面) 상에 각각 형성되는 패터닝된 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)은 도 2의 (a), (b)에 도시하는 것과 같이, 각각 소정 간격을 두고서 상호 평행하게 뻗도록 형성되어 있는 대상(帶狀) 전극부(22a, 32a)의 집합체로서 형성되어 있다. 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)을 구성하는 대상 전극부(22a, 32a)는 복수의 마름모 형상 전극체가 직선형으로 연결된 구성이며, 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)에 있어서의 마름모 형상 전극부의 연결 방향이 상호 직교하고, 또한, 평면에서 볼 때 위아래의 마름모 형상 전극부가 서로 겹치지 않도록 배치되어 있다. 한편, 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)의 패턴 형상은 본 실시형태의 것에 한정되지 않고, 손가락 등의 접촉 포인트를 검출할 수 있는 한, 임의의 형상으로 할 수 있다. 예컨대, 대상 전극부(22a, 32a)의 형상으로서, 도 6에 도시하는 것과 같이 직사각 형상으로 할 수도 있다. 단, 터치 패널(1)의 분해능 등의 동작 성능에 관하여는, 제1 면상체(2)와 제2 면상체(3)를 중첩한 경우에, 전극부(22a, 32a)가 존재하지 않는 영역을 적게 하는 구성을 채용하는 쪽이 우수하다. 이러한 관점에서, 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)의 패턴 형상으로서, 직사각 형상의 구성보다도, 복수의 마름모 형상 전극부가 직선형으로 연결된 구성 쪽이 바람직하다. 단, 본 실시형태의 것에 한정되지 않고, 적절한 패턴 형상이 선택될 수 있다.
제1 전극(22) 및 제2 전극(32)의 재료로서는, 인듐 주석 산화물(ITO), 산화인듐, 안티몬 첨가 산화주석, 불소 첨가 산화주석, 알루미늄 첨가 산화아연, 칼륨 첨가 산화아연, 실리콘 첨가 산화아연이나, 산화아연-산화주석계, 산화인듐-산화주석계, 산화아연-산화인듐-산화마그네슘계, 산화아연, 주석산화막 등의 투명 도전 재료, 혹은 주석, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬 등의 금속 재료, 금속 산화물 재료를 예시할 수 있으며, 이들 2종 이상을 복합하여 형성하더라도 좋다. 또한, 산이나 알칼리에 약한 금속 단일체라도 도전 재료로서 사용할 수 있다.
또한, 카본 나노튜브나 카본 나노혼, 카본 나노와이어, 카본 나노파이버, 그래파이트 피브릴 등의 극세 도전 탄소 섬유나 은 소재로 이루어지는 극세 도전 섬유를 바인더로서 기능하는 폴리머 재료에 분산시킨 복합재를 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)의 재료로서 이용할 수도 있다. 여기서 폴리머 재료로서는, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리아세틸렌, 폴리티오펜, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리페닐렌술피드, 폴리p-페닐렌, 폴리복소환비닐렌, PEDOT: poly(3,4-ethylenedioxythiophene) 등의 도전성 폴리머를 채용할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA), 아크릴, 폴리이미드, 에폭시 수지, 페놀 수지, 지방족 환상 폴리올레핀, 노르보르넨계의 열가소성 투명 수지 등의 비도전성 폴리머를 채용할 수 있다.
제1 전극(22) 및 제2 전극(32)의 재료로서, 특히 카본 나노튜브를 비도전성 폴리머 재료에 분산시킨 카본 나노튜브 복합재를 채용한 경우, 카본 나노튜브는 직경이 일반적으로는 0.8 ㎚∼1.4 ㎚(1 ㎚ 전후)로 매우 가늘기 때문에, 1 가닥 혹은 1 다발씩 비도전성 폴리머 재료 중에 분산함으로써 카본 나노튜브가 광 투과를 저해하는 일이 적어져 투명 도전막(3)의 투명성을 확보하는 데에 있어서 바람직하다.
제1 전극(22) 및 제2 전극(32)의 형성 방법은, 스퍼터링법, 진공증착법, 이온플레이팅법 등의 PVD법이나, CVD법, 도공법, 인쇄법 등을 예시할 수 있다. 또한, 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)의 두께는, 예컨대 스퍼터링법으로 ITO막을 성막하는 경우는 60 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 30 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 막 두께가 5 ㎚ 이하이면 연속된 막으로 되기 어려워, 안정적인 도전층을 형성하기가 곤란하다.
제1 전극(22) 및 제2 전극(32)의 패터닝은, 제1 기판(21) 및 제2 기판(31) 상에 형성된 ITO막 등의 표면에, 원하는 패턴 형상을 갖는 마스크부를 형성하여 노출 부분을 산액 등으로 에칭 제거한 후, 알칼리액 등에 의해 마스크부를 용해시켜 행할 수 있다.
제1 전극(22)에 있어서의 각 대상 전극부(22a)에 전기적으로 접속되는 제1 인출 배선(23)이나, 제2 전극(32)에 있어서의 각 대상 전극부(32a)에 전기적으로 접속되는 제2 인출 배선(33)은, 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)이 검출한 터치 신호를, 외부에 배치되는 터치 위치 판별용 회로(도시하지 않음)로 유도하기 위한 것이다. 도 2의 (a), (b)에 도시하는 것과 같이, 각 제1 인출 배선(23)의 한쪽의 단부는 각 대상 전극부(22a)에 접속되고, 다른 쪽의 단부는 제1 기판(21)의 측가장자리부에 배치되어 있다. 마찬가지로, 각 제2 인출 배선(33)의 한쪽의 단부는 각 대상 전극부(32a)에 접속되고, 다른 쪽의 단부는 제2 기판(31)의 측가장자리부에 배치되어 있다. 또한, 제1 기판(21) 및 제2 기판(31)의 측가장자리부에 각각 배치되는 제1 인출 배선(23) 및 제2 인출 배선(33)의 일단 부분은 소정 간격을 두고서 하나로 통합되도록 배치되어 있다. 이 하나로 통합되도록 배치되는 제1 인출 배선(23) 및 제2 인출 배선(33)의 일단 부분은 접속 단자를 구성하고 있으며, 이 접속 단자에 플렉시블 배선판(5)이 접속된다. 한편, 제1 면상체(2) 및 제2 면상체(3)를 중첩했을 때에, 제1 인출 배선(23)의 접속 단자를 구성하는 일단 부분은 제2 면상체(3)에 있어서의 제2 기판(31)에 형성되는 절결부(31a)에 대응하는 위치에 배치되어 있다.
제1 인출 배선(23) 및 제2 인출 배선(33)의 형성 방법은, (A) 은 등의 금속의 도전성 입자를 포함하는 도전성 페이스트를 제1 및 제2 기판(21, 31) 상에 스크린 인쇄하는 방법, (B) 구리 등의 금속박을 제1 및 제2 기판(21, 31) 상에 적층하고, 금속박 위에 레지스트 패턴을 형성하여, 금속박을 에칭하는 방법(일본 특허공개 2008-32884 등 참조)을 들 수 있다. 또한, 제1 및 제2 인출 배선(23, 33)을 전술한 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)과 같은 재료[인듐 주석 산화물(ITO)이나 도전성 폴리머 등]에 의해 형성하더라도 좋다. 제1 및 제2 인출 배선(23, 33)을 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)과 동일한 재료로 형성하는 경우, 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)의 패터닝 수법과 같은 수법이나, 상기 (B)의 형성 방법, 레이저 조사에 의해 불필요한 영역을 제거하는 방법 등을 채용할 수 있다.
상기 (A)의 형성 방법에 있어서의 도전성 입자로서는, 은을 주성분으로 하는 미립자를 들 수 있다. 또한, 예컨대, 금, 은, 동, 금과 은의 합금, 금과 동의 합금, 은과 동의 합금, 금과 은과 동의 합금 중 어느 하나를 주성분으로 하는 미립자라도 좋다. 또한, 인듐 주석 산화물(ITO), 산화인듐에 산화아연을 혼합한 도전성 산화물(IZO[indium zinc oxide]), 또는 산화인듐에 산화규소를 혼합한 도전성 산화물(ITSO)을 주성분으로 하는 미립자라도 좋다.
또한, 인출 배선(23, 33)의 형성 방법은, 상기 (A), (B)의 형성 방법에 한정되지 않고, 상기 (A) 이외의 그라비아 인쇄 등의 인쇄 방법이나 상기 (B) 이외의 포토리소그래피를 사용하더라도 좋다.
커버 시트(4)는 제1 면상체(2) 및 제2 면상체(3)의 적층체를 보호하는 기능을 갖는 시트 부재이며, 평면에서 볼 때 직사각 형상으로 형성되어 있다. 이 커버 시트(4)는 평면에서 볼 때, 중첩된 각 면상체의 전체 영역을 피복하도록 제2 면상체(3)의 노출면 상에 점착층(7c)을 통해 적층된다. 커버 시트(4)로서는, 예컨대, 소다 유리, 무알칼리 유리, 붕규산 유리, 석영 유리 등의 유리판이나, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA), 아크릴 등으로 형성한 투명한 시트체에 의해 구성된다. 이 커버 시트(4)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.1 ㎜∼50 ㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다. 한편, 커버 시트(4)와 제2 면상체(3) 사이에 배치되는 점착층(7c)의 두께는 실용상 500 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 후술하는 플렉시블 배선판(5)에 있어서의 제2 커넥터부(51b)의 두께와, 제2 커넥터부(51b)가 접속하는 제2 인출 배선(33)의 두께의 합이 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 점착층(7c)은, 에폭시계나 아크릴계 등, 일반적인 투명 접착제를 이용할 수 있으며, 폴리에스테르계 수지의 투명성 필름으로 이루어지는 코어재를 포함하는 것이라도 좋다. 또한, 시트형 점착재를 여러 장 중첩시킴으로써 점착층(7c)을 형성하더라도 좋고, 또한, 복수 종류의 시트형 점착재를 중첩시켜 형성하더라도 좋다.
플렉시블 배선판(5)은 필름형이며 유연성이 있어, 자유롭게 구부릴 수 있는 배선판이며, 제1 면상체(2), 제2 면상체(3) 및 커버 시트(4)로 이루어지는 적층체의 측방으로부터 외부로 인출되도록 배치된다. 본 실시형태에 있어서의 플렉시블 배선판(5)은 도 3에 도시하는 것과 같이, 선단부가 두 갈래 형상으로 분할된 형상을 갖는 커넥터부(51)를 구비하며, 한쪽이, 도 1의 단면도에 도시하는 것과 같이 제1 인출 배선(23)의 접속 단자와 접속하는 제1 커넥터부(51a)를 구성하고, 다른 쪽이, 도 4의 단면도에 도시하는 것과 같이 제2 인출 배선(33)의 접속 단자와 접속하는 제2 커넥터부(51b)를 구성하고 있다. 제1 커넥터부(51a) 및 제2 커넥터부(51b)는 대략 동일한 두께를 갖도록 구성되어 있다. 한편, 커넥터부(51)는, 절연성이 높은 접착제 중에 도전 입자를 균일 분산시킨 이방성 도전 접착제에 의해 인출 배선의 접속 단자에 접속되어 있다.
여기서, 도 1에 도시하는 것과 같이, 제1 면상체(2)가 갖는 제1 인출 배선(23)의 접속 단자에 접속되는 제1 커넥터부(51a)는 제2 면상체(3)에 형성되는 절결부(31a)를 통해, 제1 면상체(2)의 제1 기판(21)과 커버 시트(4)의 사이에 형성되는 간극부(9) 내에 배치되게 되는데, 이 간극부(9) 내에, 제1 커넥터부(51a) 및 커버 시트(4)의 쌍방에 접촉하는 스페이서 부재(6)가 배치되어 있다. 스페이서 부재(6)로서는, 제1 커넥터부(51a)와 커버 시트(4) 사이에 형성되는 간극의 높이[제1 커넥터부(51a)의 표면과 커버 시트(4)의 내측 표면 사이의 거리]와 같은 정도의 두께를 갖는 필름체가 적합하게 사용된다. 필름체에 의해 구성되는 스페이서 부재(6)는 접착제에 의해 제1 커넥터부(51a) 상에 고정되어 있다. 이러한 필름체는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA), 아크릴 등으로 형성할 수 있다. 한편, 스페이서 부재를 제1 커넥터부(51a) 상에 고정하는 대신에, 커버 시트(4)의 정해진 부위에 고정하여도 좋다. 또한, 이러한 필름체 대신에, 자외선 경화 수지를 제1 커넥터부(51a)의 상부에 배치한 후, 자외선을 조사하여 자외선 경화 수지를 경화시킴으로써 스페이서 부재(6)를 형성하더라도 좋다.
또한, 상기 구성에 있어서는, 플렉시블 배선판(5)의 커넥터부(51)가 두 갈래 형상으로 분할된 형상을 갖도록 구성하여, 한쪽을 제1 인출 배선(23)의 접속 단자에 접속하고, 다른 쪽을 제2 인출 배선(33)의 접속 단자와 접속하도록 구성하고 있는데, 예컨대, 2개의 플렉시블 배선판(5)을 준비하여, 각 플렉시블 배선판(5)을 각각 제1 인출 배선(23)의 접속 단자 및 제2 인출 배선(33)의 접속 단자에 접속하도록 구성하더라도 좋다.
이어서, 이상의 구성을 갖는 터치 패널(1)의 제조 방법에 관해서 이하에 설명한다. 우선, 제1 기판(21)의 일측면 상에 패터닝된 제1 전극(22) 및 제1 전극(22)에 전기적으로 접속되는 제1 인출 배선(23)을 갖는 제1 면상체(2)와, 제2 기판(31)의 일측면 상에 패터닝된 제2 전극(32) 및 제2 전극(32)에 전기적으로 접속되는 제2 인출 배선(33)을 갖는 제2 면상체(3)를 점착층(7a)을 통해 점착한다(면상체 점착 단계). 이때, 제2 면상체(3)에 형성되는 절결부(31a)를 통해, 제1 인출 배선(23)의 접속 단자로 되는 일단 부분이 배치되는 제1 기판(21)의 측가장자리부의 정해진 영역이 노출되도록 제1 면상체(2)와 제2 면상체(3)를 접합시킨다.
이어서, 플렉시블 배선판(5)의 제1 커넥터부(51a)를, 제1 면상체(2)가 갖는 제1 인출 배선(23)의 접속 단자 상에 접속한다(플렉시블 배선판 접속 단계). 마찬가지로, 플렉시블 배선판(5)의 제2 커넥터부(51b)를, 제2 면상체(3)가 갖는 제2 인출 배선(33)의 접속 단자 상에 접속한다(플렉시블 배선판 접속 단계). 제1 커넥터부(51a)와 제1 인출 배선(23)의 접속 단자 간의 접속이나, 제2 커넥터부(51b)와 제2 인출 배선(33)의 접속 단자 간의 접속은, 예컨대 열압착에 의해 접속하는 것이 바람직하다.
그 후, 제1 인출 배선(23)의 접속 단자 상에 접속되는 제1 커넥터부(51a)의 위쪽에 스페이서 부재(6)를 적층하여 점착한다(스페이서 점착 단계). 이때, 제1 커넥터부(51a)와 스페이서 부재(6)는 예컨대 점착제를 통해 접합시키는 것이 바람직하다.
이어서, 제2 면상체(3)의 노출면[도 1 및 도 4에서는 제2 전극(32)이 형성되어 있는 면]에, 점착층(7c)을 개재시키고, 제2 면상체(3), 스페이서 부재(6), 제2 커넥터부(51b)의 위쪽에 커버 시트(4)를 적층하여 점착(커버 시트 점착 단계)함으로써 터치 패널(1)은 완성된다.
또한, 이상의 구성을 갖는 터치 패널(1)에 있어서, 터치 위치의 검출 방법은, 종래의 정전 용량식 터치 스위치와 마찬가지이며, 터치 패널(1)의 표면 측에 있어서의 임의의 위치를 손가락 등으로 닿으면, 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)은 접촉 위치에서 인체의 정전 용량을 통해 접지되어, 제1 전극(22) 및 제2 전극(32)을 흐르는 전류치를 검출함으로써, 접촉 위치의 좌표가 연산된다.
본 실시형태에 따른 터치 패널(1)은, 전술한 것과 같이, 플렉시블 배선판(5)의 제1 커넥터부(51a)와 커버 시트(4)의 사이에 형성되는 간극에, 제1 커넥터부(51a) 및 커버 시트(4) 쌍방에 접촉하는 스페이서 부재(6)를 배치하도록 구성하고 있기 때문에, 플렉시블 배선판(5)을 굴곡하여, 플렉시블 배선판(5)의 제1 커넥터부(51a)와 제1 인출 배선(23)의 접속 단자 간의 접속 부위에 제1 커넥터부(51a)를 접속 단자로부터 박리시키는 힘이 생겼다고 해도, 이 힘을 스페이서 부재(6)를 통해 커버 시트(4)가 받아낼 수 있기 때문에, 플렉시블 배선판(5)의 제1 커넥터부(51a)가 제1 인출 배선(23)의 접속 단자로부터 박리되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이 결과, 플렉시블 배선판(5)과 제1 인출 배선(23) 간의 안정적인 도통 상태를 유지할 수 있게 된다.
여기서, 발명자는, 본 실시형태에 따른 스페이서 부재(6)를 구비하는 터치 패널과, 스페이서 부재(6)를 구비하지 않는 터치 패널을 작성하여, 환경 내구성에 관한 시험을 했다. 구체적으로는, 고온 고습 환경 하에 놓인 터치 패널에 있어서의 플렉시블 배선판(5)과 제1 인출 배선(23) 간의 도통 상태가 경시적(經時的)으로 양호하게 유지되는지 여부를 확인하는 시험을 했다.
본 시험에 사용한 스페이서 부재(6)를 구비하는 터치 패널은 도 5에 도시하는 구조를 갖고 있으며, 패널 사이즈가 폭 330 ㎜×255 ㎜가 되도록 작성했다. 또한, 터치 패널을 구성하는 커버 시트(4)를 유리재에 의해 형성하고, 제1 기판(21) 및 제2 기판(31)을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 의해 형성했다. 또한, 점착층(7a, 7c)으로서는 아크릴계 점착제를 사용했다. 커버 시트(4)의 두께는 1.8 ㎜로 하고, 제1 기판(21) 및 제2 기판(31)의 두께를 함께 125 ㎛로 하고, 점착층(7a, 7c)의 두께를 함께 50 ㎛로 했다. 또한, 플렉시블 배선판(5)으로서는 커넥터부의 두께가 65 ㎛인 것을 사용하고, 이러한 플렉시블 배선판(5)을 90도 접어 구부려 시험을 했다. 스페이서 부재(6)는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 의해, 폭 2.5 ㎜(도 5의 좌우 방향의 길이), 길이 36 ㎜, 두께 125 ㎛(도 5의 상하 방향의 길이)로 하여 형성하고, 도시하지 않는 아크릴계 점착제에 의해, 플렉시블 배선판(5) 상에 점착했다. 한편, 스페이서 부재(6)와 플렉시블 배선판(5) 사이에 개재되는 아크릴계 점착제의 두께는 50 ㎛로 했다.
또한, 스페이서 부재(6)를 구비하지 않는 터치 패널은 스페이서 부재(6) 및 이 스페이서 부재(6)와 플렉시블 배선판(5) 사이에 개재되는 아크릴계 점착제를 구비하지 않은 점 이외에는, 상기 구성과 동일하게 되도록 작성했다.
우선, 온도: 60℃, 습도: 90%의 고온 고습 환경 하에 본 발명에 따른 스페이서 부재(6)를 구비하는 터치 패널 및 스페이서 부재(6)를 구비하지 않는 터치 패널을 놓아둔 경우, 120시간 경과시에, 스페이서 부재(6)를 구비하지 않는 터치 패널은 플렉시블 배선판(5)의 제1 커넥터가 제1 인출 배선(23)으로부터 박리되어 버려, 양자의 도통 상태를 유지할 수 없었지만, 본 발명에 따른 스페이서 부재(6)를 구비하는 터치 패널은 960시간을 초과하더라도 제1 커넥터와 제1 인출 배선(23) 간의 양호한 도통 상태를 유지할 수 있었다.
또한, 온도: 70℃, 습도: 90%의 고온 고습 환경하, 및 온도: 85℃, 습도: 90%의 고온 고습 환경하의 각각에 있어서, 본 발명에 따른 스페이서 부재(6)를 구비하는 터치 패널 및 스페이서 부재(6)를 구비하지 않는 터치 패널을 놓아둔 경우에 관해서도 확인 시험을 했는데, 스페이서 부재(6)를 구비하지 않는 터치 패널(1)은 모두 120시간 경과시에 플렉시블 배선판(5)과 제1 인출 배선(23)이 박리되어, 도통 상태를 유지할 수 없었지만, 본 발명에 따른 스페이서 부재(6)를 구비하는 터치 패널(1)은 960시간을 초과하더라도 양호한 도통 상태를 유지할 수 있었다.
이상으로부터, 본 발명에 따른 스페이서 부재(6)를 구비하는 터치 패널(1)은 플렉시블 배선판(5)과 제1 인출 배선(23) 간의 도통 상태를 매우 양호한 상태로 유지할 수 있는 터치 패널(1)임을 알 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 터치 패널(1)의 일 실시형태에 관해서 설명했지만, 구체적 구성은 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 예컨대, 상기 실시형태에 있어서, 스페이서 부재(6)는 평면에서 볼 때, 플렉시블 배선판(5)의 제1 커넥터부(51a)의 횡폭보다 크게 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 제1 면상체(2), 제2 면상체(3), 커버 시트(4) 등을 투명한 재료로 구성한 경우, 스페이서 부재(6)를 플렉시블 배선판(5)의 커넥터부(51)의 횡폭보다 크게 되도록 형성함으로써, 평면에서 볼 때, 스페이서 부재(6)의 윤곽선을 용이하게 외부에서 판별할 수 있기 때문에, 터치 패널(1)의 제조 단계에서의 검품 작업시에, 스페이서 부재(6)가 배치되어 있는지 여부를 용이하게 확인할 수 있게 된다.
또한, 상기 실시형태에 있어서, 스페이서 부재(6)는 커버 시트(4) 혹은 플렉시블 배선판(5)의 제1 커넥터부(51a) 중 어느 한쪽에만 고정되어 배치되는 것이 바람직하다. 플렉시블 배선판(5)의 커넥터부(51)나 스페이서 부재(6), 커버 시트(4), 제1 및 제2 면상체(2, 3) 등은 열이나 습도의 영향에 의해 약간 팽창과 수축을 반복하는데, 스페이서 부재(6)와 커버 시트(4)가 서로 고정되고, 스페이서 부재(6)와 제1 커넥터부(51a)가 서로 고정되지 않는 구성, 혹은 스페이서 부재(6)와 제1 커넥터부(51a)가 서로 고정되고, 스페이서 부재(6)와 커버 시트(4)가 서로 고정되지 않는 구성으로 함으로써, 커버 시트(4)의 팽창이나 수축의 영향이 제1 커넥터부(51a)와 제1 인출 배선(23)의 접속 단자 간의 접속 부위에 미치는 것을 완화할 수 있어, 제1 커넥터부(51a)가 제1 인출 배선(23)의 접속 단자로부터 박리되는 것을 한층더 효과적으로 방지할 수 있다.
1: 터치 패널, 2: 제1 면상체, 21: 제1 기판, 22: 제1 전극, 23: 제1 인출 배선, 3: 제2 면상체, 31: 제2 기판, 31a: 절결부, 32: 제2 전극, 33: 제2 인출 배선, 4: 커버 시트, 5: 플렉시블 배선판, 51, 커넥터부, 51a: 제1 커넥터부, 51b: 제2 커넥터부, 6: 스페이서 부재, 7a, 7b, 7c: 점착층, 8: 표시 장치.

Claims (7)

  1. 제1 기판의 일측면 상에 패터닝된 제1 전극 및 상기 제1 전극에 전기적으로 접속되는 제1 인출 배선을 갖는 제1 면상체와,
    상기 제1 면상체의 일측면 측에 설치되는 커버 시트와,
    상기 제1 인출 배선의 접속 단자로 되는 일단 부분이 배치되는 상기 제1 기판의 측가장자리부의 정해진 영역을 제외하고 상기 제1 면상체 및 상기 커버 시트의 사이에 설치되는 제2 면상체와,
    상기 제1 기판의 측가장자리부의 상기 정해진 영역과 상기 커버 시트의 사이에 형성되는 간극부 내에 개재되며, 상기 제1 면상체 및 상기 커버 시트의 측방으로부터 외부로 인출되는 플렉시블 배선판
    을 구비하고,
    상기 플렉시블 배선판은, 상기 제1 면상체가 갖는 상기 제1 인출 배선의 접속 단자 상에 고정되어 상기 제1 인출 배선과 전기적으로 접속되는 커넥터부를 구비하며,
    상기 커넥터부와 상기 커버 시트의 사이에는, 상기 커넥터부 및 상기 커버 시트 쌍방에 접촉하는 스페이서 부재가 배치되고,
    상기 스페이서 부재는 상기 커버 시트 혹은 상기 커넥터부 중 어느 한쪽에만 고정되어 배치되는 것인 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스페이서 부재는 상기 커넥터부 상에 배치되는 필름체인 것인 터치 패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스페이서 부재는 자외선 경화 수지에 의해 형성되는 것인 터치 패널.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서 부재는 평면에서 볼 때, 상기 플렉시블 배선판의 커넥터부의 횡폭보다 크게 되도록 형성되는 것인 터치 패널.
  5. 삭제
  6. 제1 기판의 일측면 상에 패터닝된 제1 전극 및 상기 제1 전극에 전기적으로 접속되는 제1 인출 배선을 갖는 제1 면상체와, 제2 면상체를, 상기 제1 인출 배선의 접속 단자로 되는 일단 부분이 배치되는 상기 제1 기판의 측가장자리부의 정해진 영역을 노출한 상태에서 점착층을 통해 점착하는 면상체 점착 단계와,
    플렉시블 배선판의 커넥터부를, 상기 제1 면상체가 갖는 상기 제1 인출 배선의 접속 단자 상에 접속하는 플렉시블 배선판 접속 단계와,
    상기 제1 인출 배선의 접속 단자 상에 접속하는 상기 커넥터부의 위쪽에 스페이서 부재를 적층하여 점착하는 스페이서 점착 단계와,
    상기 스페이서 부재와 커버 시트가 고정되지 않도록, 상기 제2 면상체의 노출면에 점착층을 개재시키고, 상기 제2 면상체 및 상기 스페이서 부재의 위쪽에 상기 커버 시트를 적층하여 점착하는 상기 커버 시트 점착 단계
    를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
  7. 제1 기판의 일측면 상에 패터닝된 제1 전극 및 상기 제1 전극에 전기적으로 접속되는 제1 인출 배선을 갖는 제1 면상체와, 제2 면상체를, 상기 제1 인출 배선의 접속 단자로 되는 일단 부분이 배치되는 상기 제1 기판의 측가장자리부의 정해진 영역을 노출한 상태에서 점착층을 통해 점착하는 면상체 점착 단계와,
    플렉시블 배선판의 커넥터부를, 상기 제1 면상체가 갖는 상기 제1 인출 배선의 접속 단자 상에 접속하는 플렉시블 배선판 접속 단계와,
    상기 제1 인출 배선의 접속 단자 상에 접속하는 상기 커넥터부의 위쪽에 스페이서 부재를 고정되지 않도록 하여 적층하는 공정과,
    상기 스페이서 부재와 커버 시트가 고정되도록, 상기 제2 면상체의 노출면에 점착층을 개재시키고, 상기 제2 면상체 및 상기 스페이서 부재의 위쪽에 상기 커버 시트를 적층하여 점착하는 상기 커버 시트 점착 단계
    를 포함하는 터치 패널의 제조 방법.
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