KR101708918B1 - 실크 스크린 인쇄방식의 터치 패널 - Google Patents

Abstract

실크 스크린 인쇄방식의 터치 패널이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 의한 터치 패널은 커버 윈도우와, 상기 커버 윈도우 하면에 형성되어 터치가 감지되는 터치감지층을 포함하며, 상기 터치감지층은 OCA필름과 상기 OCA필름의 하면에 터치감지필름, 상기 터치감지필름의 배면에 투명한 도전성 잉크로 인쇄된 투명전극패턴, 실버잉크(Silver Ink)로 인쇄된 수신패턴이 형성된 수신패턴층, 절연체 잉크로 상기 투명전극패턴과 연결할 수 있도록 비아(Via)를 형성시킨 절연층, 실버잉크(Silver Ink)로 인쇄된 송신패턴이 형성된 송신패턴층, 절연체잉크로 인쇄된 전면절연층이 순서대로 하부에 적층되도록 구성하여 기존의 정정용량 방식을 필름을 한 장의 필름위에 다층의 실크 스크린 인쇄방식으로 구현할 수 있어 원가를 60%이상 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

실크 스크린 인쇄방식의 터치 패널{TOUCH PANEL PRINTED BY SILBER SCREEN}

본 발명은 터치패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기존의 정전용량 방식의 필름을 한 장의 필름에 다층 구조로 실크 스크린 인쇄 방식으로 구성한 실크 스크린 인쇄방식의 터치 패널에 관한 것이다.

휴대폰, 디지털 카메라, 태블릿 PC와 같은 휴대용 전자장치에 입력 장치로 터치패널이 많이 사용된다.

터치패널에는 저항막 방식과 정전용량방식 등이 알려져 있다.

특히, 정전용량방식의 터치패널은 내구성이 우수하며 멀티 터치 기능을 보유하고 있어서 최근 휴대폰 등에 널리 적용되고 있다.

현재 디스플레이 시장에서는 더욱 얇고 큰 터치패널에 대한 수요가 확대되고 있으며, 윈도우렌즈 일체형 터치패널의 개발은 매우 중요한 이슈가 되었다.

종래의 정전용량방식의 터치패널은 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름에 증착된 인듐주석산화물(ITO) 등의 도전성막을 이용하여 제작한다.

구체적으로 인듐주석산화물(ITO) 등의 투명한 도전성막이 코팅된 PET 필름의 도전성막을 식각(etching)하여 터치동작을 감지하는 도전성 전극패턴을 각각 형성하고, 도전성 전극패턴이 형성된 PET필름 외곽에 도전성 잉크를 인쇄하거나 금속을 증착하고 식각하여 도전성 회로 배선(bus-line)을 형성시키되 각 도전성 회로 배선의 한쪽 끝은 각각의 도전성 전극패턴들과 연결되도록 한다.

이때, 윈도우와 도전성 전극패턴이 형성된 PET 필름, 회로보호용 하드 코팅(hard coating)막이 코팅된 PET필름이 OCA(Optically Clear Adhesive)로 접착된다.

그리고, 도전성 전극패턴과 한쪽 끝이 연결된 도전성 회로 배선들의 다른 쪽 끝부분이 FPCB(Flexible printed circuit board)와 연결되어 신호를 전달하도록 구성한다.

또 다른 예로 종래의 정전용량방식의 터치패널은 애플사의 아이폰(iPhone)처럼 유리기판에 ITO를 증착하고 패터닝하여 제작한다.

구체적으로는, 유리기판의 양면에 도전성 전극패턴을 각각 형성하고, 윈도우렌즈와 유리기판 사이를 OCA로 접착하게 된다.

이때, 도전성 전극패턴에는 도전성 회로 배선(bus-line)이 연결되고, 도전성 회로 배선(bus-line)에는 FPCB가 연결되어 신호를 전달한다.

여기서, 도전성 전극패턴은, 예를 들어 제1 도전성 전극패턴이 X축 방향으로 배치되고, 제2 도전성 전극패턴은 Y축 방향으로 배치되는 등, 동일 평면상에서 한 쌍의 도전성 전극패턴이 교차 배치된다. 이때, 제1 도전성 전극패턴과 제2 도전성 전극패턴 간의 절연을 위해, 제1 도전성 전극패턴과 제2 도전성 전극패턴 사이에 절연층을 형성시킬 필요가 있다.

따라서, 종래에는 제1 도전성 전극패턴의 일부인 브릿지패턴을 형성한 후, 브릿지패턴의 하부에 절연층을 형성하고, 제2 도전성 전극패턴과 브릿지패턴 이외의 제1 도전성 전극패턴을 형성한 후, 각각의 도전성 전극패턴에 연결되는 도전성 회로 배선을 형성시켰다.

이러한 터치패널 제조 방식은 그 제조 설비 투자비가 저렴한 대신 공정의 단계가 길고, 제조 과정에서 이물이 유입되거나 기포가 남아있는 등의 문제점이 있었다.

패널의 크기가 클수록 이러한 문제는 더 심각해지고, 불량률 상승으로 인한 급격한 수율의 감소와 터치패널 가격의 상승으로 이어진다.

또한, 터치패널 기기의 경박화가 요구됨에 따라 배선의 두께 또한 낮아질 것이 요구되나, 종래의 도전성 회로 배선은 Mo-Al-Mo 또는 Mo-Ag-Mo 또는 NiCr-Cu-NiCr 3중막 등의 다층배선으로 이루어져 그 두께가 두꺼워서 경박화에 적합하지 않다는 문제점이 있다.

KR 공개특허공보 제10-2012-0120098호(2012.11.01)

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 ITO방식을 투명전도성잉크로 대체한 실크 스크린 인쇄방식의 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 정전용량 방식의 필름을 한 장의 필름에 다층의 실크 스크린 인쇄방식으로 구현한 실크 스크린 인쇄방식의 터치 패널을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 실크 스크린 인쇄방식의 터치 패널은 투명의 커버 윈도우와, 상기 커버 윈도우 하면에 형성되어 터치가 감지되는 터치감지층을 포함하며, 상기 터치감지층은 필름 위에 투명한 도전성 잉크로 투명전극패턴을 형성하고 이 전극패턴과 연결되도록 실버 잉크로 인쇄된 수신 패턴이 형성된 수신패턴층과 절연체잉크로 투명전극패턴과 연결될 수 있도록 비아(Via)를 형성한 절연층과 실버잉크로 인쇄된 송신 패턴이 형성된 송신 패턴층과 전체 잉크층을 보호하기 위하여 절연체잉크로 전면 인쇄한 전면절연층을 형성하여 구성되는 터치감지필름과 커버 윈도우 하면에 접착하기 위하여 구성된 OCA(Optical Clear Adhesive)필름으로 구성된다.

그리고, 터치감지층은 OCA필름과 상기 OCA필름의 하면에 터치감지필름, 상기 터치감지필름의 배면에 투명한 도전성 잉크로 인쇄된 투명전극패턴, 실버잉크(Silver Ink)로 인쇄된 수신패턴이 형성된 수신패턴층, 절연체 잉크로 상기 투명전극패턴과 연결할 수 있도록 비아(Via)를 형성시킨 절연층, 실버잉크(Silver Ink)로 인쇄된 송신패턴이 형성된 송신패턴층, 절연체잉크로 인쇄된 전면절연층이 순서대로 하부에 적층되도록 구성한다.

따라서, 본 발명의 실크 스크린 인쇄방식의 터치 패널에 의하면, 기존의 정정용량 방식의 필름을 한 장의 필름에 다층의 실크 스크린 인쇄방식 구현하여 원가를 60%이상 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 실크 스크린 인쇄방식의 터치 패널의 단면도,
도 2는 도 1의 터치 감지층의 상세 단면도,
그리고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 투명전극패턴(123)의 배치 일례를 예시한 도면이다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 터치 패널의 적층단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 터치 패널은 커버 윈도우(110)의 하면에 터치 감지층(120)이 구성되고, 터치감지층(120)의 하면에 포론 테이프(Poron tape;130)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

윈도우(110)는 전자기기의 외곽을 구성하기 위한 것으로, 외부로부터의 스크래치를 방지하기 위하여 주로 강도가 높은 강화 글라스 또는 강화 아크릴 및 PC의 재질로 이루어지는 데, 투명한 재질의 글라스(Glass), PET(PolyEthylene Terephthalate), 아크릴(Acryl) 또는 PMMA(Polymethylmethacrylate) 또는 PC(polycarbonate)로 구성할 수 있다.

또한, 윈도우(110)는 상하면에 블랙의 하면층(Back Printing)과 팬톤칼라(Pantone 424C)의 상면(Front Printing)으로 구성된다.

터치감지층(120)은 터치가 감지되는 전기 전도성을 가진 터치감지필름과 윈도우 하면에 접착하기위한 OCA필름으로 구성된다.

구체적으로 터치감지층(120)은 단층 터치 패널(One Layer Touch panel)로 구성하기 위하여 PET(PolyEthylene Terephthalate)필름에 투명한 도전성 잉크로 투명전극패턴을 형성하고 송신패턴(Tx Pattern)을 실버잉크(Silver ink)로 패터닝하고 절연체 잉크로 절연층을 형성하고 수신패턴(Rx Pattern)을 실버잉크(Silver ink)로 패터닝하고, 절연체 잉크로 전면절연층을 형성한 터치감지필름과 윈도우 하면에 이를 접착하기 위한 OCA 또는 양면점착테이프 등의 필름(121)으로 접착하여 구성한다.

OCA(Optical Clear Adhesive)는 무기재 타입의 광학용 접착시트로서 광학필름, 아크릴, PC, Glass 등의 접착에 사용 가능한 제품으로 상대물과 결합해도 높은 투과율을 유지할 수 있어 휴대전화 윈도우, 휴대용 게임기 TSP에 적용될 뿐 아니라 생활가전 제품의 강화유리와 비산방지용 필름 접합 용도로도 사용된다.

송신패턴(Tx Pattern)과 수신패턴(Rx Pattern)은 도전성 회로 배선(bus-line)이 연결되고, 도전성 회로 배선(bus-line)은 FPCB(미도시) 등으로 구현하여 신호를 전달하도록 구성한다.

도 2의 터치 감지층의 상세 단면도를 참고하면, OCA필름(121)과 OCA필름(121)의 하면에 PET필름(122)이 있고 이 PET필름(122)의 배면에 투명 도전성 잉크로 인쇄된 투명전극패턴(123)과 실버잉크(Silver Ink)로 인쇄된 수신패턴(Tx pattern;124)과, 절연체 잉크로 인쇄된 절연층(125), 그 하면에 실버잉크(Silver Ink)로 인쇄된 송신패턴(Rx Pattern;126), 그리고 전면절연층(127)이 순서대로 하부에 적층된 터치감지필름(120)으로 구성된다.

상술한 구조의 터치 감지층(120)으로 인하여 기존의 ITO 터치 패널대비 약 40%의 단가로 구성할 수 있는 것이다.

본 발명에서는 투명전극패턴층(123)과 연결되는 송신패턴층(126)과 수신패턴층(124) 중 전기적으로 외부의 영향에 민감한 수신패턴층(124)을 송신패턴층(126)보다 우선 인쇄하여 하부에 위치하도록 하여 외부와 최대한 격리될 수 있도록 구성하는 것을 하나의 특징으로 한다.

도 3의 본 발명의 일실시예에 의한 투명전극패턴(123)의 배치 일례를 예시한 도면을 참고하면, 각 투명전극패턴(123)은 개별적으로 분리되도록 구성하는 것을 하나의 특징으로 한다.

본 발명에서는 투명전극패턴층(123)과 연결되는 송신패턴층(126) 또는 수신패턴층(124)이 접하는 면을 송신패턴 또는 수신 패턴의 폭보다 휠씬 넓은 면적으로 중첩되게 하여 투명전극패턴과 송신패턴 또는 수신 패턴이 접하는 면의 저항을 최소화시켜 투명전극에서 발생하는 신호의 손실을 최소화하게 하고 상호 연결되는 부위를 전기적으로 구조적으로 안정하도록 구성하는 것을 하나의 특징으로 한다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

110 : 윈도우 120 : 터치 감지층
121 : OCA필름 122 : PET필름
123 : 투명전극패턴층 124 : 수신패턴층(Rx Pattern)
125 : 절연층 126 : 송신패턴층(Tx Pattern)
127 : 전면절연층 130 : 포론 테이프

Claims (4)

1. 투명의 커버 윈도우;및
   상기 커버 윈도우 하면에 형성되어 터치가 감지되는 터치감지층;
   을 포함하며,
   상기 터치감지층은,
   필름에 투명한 도전성 잉크로 인쇄된 투명전극패턴층과 실버 잉크로 인쇄된 송신 패턴이 형성된 송신패턴층과 실버잉크로 인쇄된 수신 패턴이 형성된 수신 패턴층 사이에 절연체 잉크로 인쇄된 절연층이 구성되고,
   상기 전극 패턴은,
   개별 버튼으로 분리되도록 형성하고 상기 송수신 패턴과 연결하도록 형성되며,
   상기 수신패턴층은,
   외부와 전기적, 환경적으로 최대한 격리하기 위하여 송신패턴층보다 먼저 인쇄하여 수신패턴이 송신패턴 하부에 형성되고,
   상기 터치감지층은,
   OCA필름과 상기 OCA필름의 하면에 PET필름, 상기 PET필름의 배면에 투명한 도전성 잉크로 인쇄된 투명전극패턴, 실버잉크(Silver Ink)로 인쇄된 수신패턴, 절연체잉크(insulation ink)로 인쇄된 절연층, 실버잉크(Silver Ink)로 인쇄된 송신패턴, 그리고 전면절연층이 순서대로 하부에 적층되게 구성되며,
   상기 투명전극패턴층과 연결되는 송신패턴층 또는 수신패턴층이 접하는 면을 송신패턴 또는 수신 패턴의 폭보다 넓은 면적으로 중첩되게 하여, 투명전극패턴과 송신패턴 또는 수신 패턴이 접하는 면의 저항을 최소화시켜 투명전극에서 발생하는 신호의 손실을 최소화하는 것을 특징으로 하는 실크 스크린 인쇄방식의 터치 패널.
   
   
   
   
   
   
   
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