KR101786109B1 - 터치윈도우용 원판시트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치윈도우용 원판시트의 구조에 관한 것으로, 특히 베이스필름과 상기 베이스필름 상에 형성되는 투명전극층을 포함하는 원판시트와 상기 원판시트 상에 금속물질로 패터닝되는 다수의 금속패턴을 구비한 더미패턴부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터치윈도우용 원판시트{Transparent electrode film for touch window}
본 발명은 터치윈도우에 이용되는 ITO등의 투명 전극층을 포함하는 원판시트의 구조에 관한 것이다.
터치 패널은 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube), 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(FED; Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel) 및 전계발광소자(ELD; Electro Luminescence Device) 등과 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어 사용자가 화상표시장치를 보면서 터치 패널을 가압하여 컴퓨터에 미리 정해진 정보를 입력하는 장치이다.
도 1은 일반적인 터치패널의 평면도를 도시한 것으로, 터치패널은 다양한 층의 접착구조로 형성되며, 최상층의 투명윈도우(winddow)와 하부에 단층 또는 다층의 감지전극층(ITO)이 접착물질(OCA)를 매개로 접착되는 구조가 일반적이다. 이러한 다양한 층의 합착으로 형성되는 터치스크린패널은 FPCB 모듈과의 본딩을 위해 일부 영역이 절단하되어 연결패드(P)가 노출되는 본딩영역(C)을 구비하게 된다.
도 2에 도시된 바를 참조하면, 이러한 터치스크린 패널에 이용되는 감지전극층은 원판시트(10)에 터치패널에 삽입될 ITO 필름의 셀 단위(C)가 다수 형성된 구조를 절단하여 사용하게 된다. 이러한 원판시트는 베이스필름 상에 ITO가 도포된 필름상의 기재로 형성되게 된다. 상기 원판시트는 ITO 필름에 포토 리소그래피 방법을 통한 패터닝 공정이나 금속층의 인쇄, 건조 등의 공정조건에 따라 원판 시트 소재의 신축량의 차이로 인해 공정불량이 발생한다. 즉, 원판시트 소재의 신축이 공정 조건과 소재의 경향성에 따라 수축량이 달라져 어라인 불량이 발생하는 문제가 발생한다.
즉, 도 2에 도시된 것과 같은 2 장의 원판시트를 합착하여 다수의 터치스크린패널을 동시에 제조하게 되는데, 이 경우, 합착을 위해 열처리 공정 등의 공정이 수행되게 되면, 도 3에 도시된 것과 같이, 원판시트가 수축 또는 팽창하게 되어 상판과 하판의 어라인 마크(A1, A2)가 틀어지게 된다. 이러한 어라인 미스는 각 원판시트에 형성된 셀 단위의 합착의 어라인이 불량하여 정상적인 품질의 제품으로 생산하는 것이 불가능해 지는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 터치윈도우용 원판시트에 금속물질로 형성되는 더미패턴부를 형성하여, 열처리 공정 후 발생하는 수축 팽창현상을 완화하여 후 공정에서 어라인(align) 불량을 방지할 수 있어 제품의 신뢰성을 향상할 수 있는 원판시트의 구조를 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 베이스필름과 상기 베이스필름 상에 형성되는 투명전극층을 포함하는 원판시트; 상기 원판시트 상에 금속물질로 패터닝되는 더미패턴부;를 포함하는 터치윈도우용 원판시트로 구현할 수 있다.
또한, 상기 더미패턴부는, 상기 투명전극층 상에 적층되는 구조로 형성되며, 이 경우 상기 더미패턴부는, 적어도 2 이상의 금속패턴으로 구성되며, 상기 금속패턴들은 상호 비대칭인 형상으로 구현될 수 있다.
또한, 상기 더미패턴부는, 적어도 2 이상의 금속패턴이 일정한 간격으로 배치되는 구조이되, 적어도 하나 이상의 패턴은 이웃하는 금속패턴과 배치간격이 다르게 배치되도록 구현하는 것도 가능하다.
아울러, 상기 원판시트는, 상기 금속패턴이 형성되지 않는 부위에에 형성되는 다수의 터치패널용 단위셀이 어레이되는 단위셀영역을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 상기 금속패턴은 Ag, Mo, Cu, Au, Al 중 어느 하나의 금속 또는 둘 이상의 합금을 증착하여 패터닝되는 구조로 구현될 수 있다.
또한, 상기 투명전극층은, ITO(indium-tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide) 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
아울러, 상기 베이스필름은, 폴리에틸렌 수지(polyethylene terephtalete, PET), PC(polycarbonate), PES(polyether sulfone), PI(polyimide), PMMA(PolyMethly MethaAcrylate) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 터치윈도우용 원판시트에 금속물질로 형성되는 더미패턴부를 형성하여, 열처리 공정 후 발생하는 수축 팽창현상을 완화하여 후 공정에서 어라인(align) 불량을 방지할 수 있어 제품의 신뢰성을 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 터치윈도우의 구조 및 원판시트의 구조를 도시한 개념도 및 이미지이다.
도 3은 도 2와 같은 구조의 원판시트 2장을 합착하는 경우 발생하는 어라인 불량을 도시한 이미지이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예로서의 원판시트의 구조를 도시한 개념도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명은 ITO 등의 투명전극층이 형성된 원판 시트 단위의 구조물에 금속으로 형성하는 더미패턴을 삽입하여 원판시트 소재의 수축 및 팽창을 제어할 수 있도록 하는 것을 요지로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 터치윈도우용 원판시트(이하, '본 발명'이라 한다.)의 구조를 도시한 개념도이다.
도시된 도면을 참조하면, 본 발명은 베이스필름과 상기 베이스필름 상에 형성되는 투명전극층(120)을 포함하는 원판시트(110)와 상기 원판시트 상에 금속물질로 패터닝되는 더미패턴부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 더미패턴부(130)는 도시된 것과 같이, (a)의 도시 구조처럼 원판시트의 어느 한쪽으로 치우치는 구조로 형성하거나, (b)에 도시된 것과 같이 양쪽으로 금속패턴을 구현하는 구조로 형성하거나, (c)에 도시한 것과 같이 중앙에 더미패턴부(130)을 형성하는 것이 가능하다. 물론 더미패턴부(130)의 구조는 여기에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 투명전극층의 형성된 베이스 필름 상에 금속패턴이 형성될 수 있는 구조이면 어느 것이나 본 발명의 요지에 포함될 수 있다.
이러한 예를 살펴보면, 도 5에 도시된 것과 같이, 원판시트(110) 상에 투명전극층(121)이 일정하게 패터닝 된 구조에 어느 한쪽 측면에 접하는 구조로 더미패턴(131)을 구현하는 구조로 구현하며, 베이스필름(111)의 일부는 노출되는 구조로 형성하는 구조로 형성할 수 있다.
또는, 도 6에 도시된 것과 같이, 투명전극층(122)이 일정한 규격으로 패터닝될 수 있도록 형성하되, 이러한 영역을 금속물질의 더미패턴(132)으로 분획하는 구조로 형성할 수 도 있다. 이러한 더미패턴의 간격은 자유롭게 조절 가능함은 물론이다.
이러한 더미패턴의 구성은 다음과 같은 공정으로 구현될 수 있다.
즉, 도 4 내지 도 6의 구조 어느 경우이던지, 우선, 투명전극층(120)이 형성된 원판시트(100) 상에 금속층을 형성하고, 상기 금속층을 패터닝하여 더미패턴을 구현하는 것이 가능하다. 이 경우 상기 투명전극층(120)은 ITO(indium-tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide) 중 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 상술한 투명전극층(120)이 적층되는 상기 베이스필름(110)은 폴리에틸렌 수지(polyethylene terephtalete, PET), PC(polycarbonate), PES(polyether sulfone), PI(polyimide), PMMA(PolyMethly MethaAcrylate) 중 어느 하나를 이용할 수 있다. 물론, 이에 한정하지 않고 투과율이 높은 다양한 구조의 필름재가 이용될 수 있음은 물론이다.
이 경우, 상술한 상기 금속층을 패터닝하는 공정은 상기 금속층 상에 감광성물질을 도포하고, 노광, 현상을 통해 금속패턴이 형성될 부분 이외의 영역의 감광성물질을 제거하고, 상기 감광성물질을 마스크로 하여 상기 금속층을 제거하여 형성하는 포토리소그라피 공정을 이용할 수 있다.
또는, 상기 금속층을 형성하는 공정과 패터닝공정을 하나로 형성하기 위해 스크린 인쇄공정을 통해 금속패턴을 구현하는 공정을 적용할 수도 있다.
이 경우 상기 금속층은 Ag, Mo, Cu, Au, Al 중 어느 하나의 금속 또는 둘 이상의 합금을 증착하여 패터닝될 수 있다.
어느 경우이던, 상기 금속패턴은 베이스필름과 투명전극물질의 상면에 형성되는 구조로 구현되며, 이로 인해 전체 원판시트와 더미패턴이 구현된 영역의 두께 단차로 인해 전체 원판시트의 열로 인한 팽창이나 수축을 방지하는 제어를 할 수 있게 된다.
이러한 본 발명에 따른 금속패턴으로 구현되는 더미패턴은 금속(metal)이 소재의 응력을 제어하여 소재 수축을 방지하게 됨과 동시에, 에칭 공정에서도 상기 금속패턴이 ITO 필름과 열, 물의 접촉을 막는 역할을 하여 과에칭 및 금속 단선의 에칭불량을 감소시킬 수 있는 장점도 구현된다.
도 7은 본 발명에 따른 원판시트에 더미패턴을 구현하는 구체적인 구현례를 도시한 것이다.
즉, 도시된 구조와 같이, 본 발명은 베이스필름(110)과 투명전극층(120)으로 구성되는 원판시트와 상기 원판시트에 형성되는 다수의 터치패널용 단위셀(C)이 어레이되는 단위셀영역(X) 및 상기 단위셀영역의 외각영역(Y)을 구비하는 구조로 구현될 수 있다.
특히, 이 경우, 본 발명에서는 상기 원판시트 상에 금속물질로 패터닝되는 더미패턴부를 구비하되, 전체 원판시트의 테두리를 따라 형성되는 패턴 구조를 구비하거나, 도시된 것과 같이 테두리를 따라 형성되는 패턴구조가 분리되는 구조(133a, 133b)로 구현될 수 있다.
특히, 바람직하게는, 상기 단위셀영역(X)의 내부에 다수의 더미패턴이 구현될 수 있도록 할 수 있으며, 이 경우 적어도 2 이상의 금속패턴으로 구성되며, 상기 금속패턴(a1~a5)들은 상호 비대칭인 형상으로 구현될 수 있다.
또는, 적어도 2 이상의 금속패턴이 일정한 간격으로 배치되는 구조이되 적어도 하나 이상의 패턴은 이웃하는 금속패턴과 배치간격이 다르게 배치할 수도 있다. 이를테면, 금속패턴(a1과 a2)의 간격과 다른 금속패턴(a2와 a3, a3와 a4)의 배치간격을 다르게 형성할 수 있다. 아울러, 도시된 구조는 어느 정도 규칙성을 가지는 구조로 구현하였으나, 금속패턴(a1)이 형성된 부분과 다른 영역은 이와 반대되는 배치의 금속패턴(b1)으로 구현하는 것도 가능하다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 베이스필름
120: 투명전극층
130: 더미패턴
C: 단위셀
X: 단위셀영역
Y: 외부영역

Claims (9)

  1. 베이스필름과 상기 베이스필름 상에 형성되는 투명전극층을 포함하는 원판시트;
    상기 투명전극층 상에 금속물질로 패터닝되는 다수의 금속패턴을 포함하는 더미패턴부;를 포함하며,
    상기 원판시트는 단위셀영역(X) 및 상기 단위셀영역의 외각영역(Y)을 포함하고,
    상기 단위셀영역(X)에는 상기 원판시트에 배치되는 다수의 터치패널용 단위셀(C)이 어레이되며
    상기 다수의 금속패턴은,
    상기 단위셀영역(X)의 내부에서 이웃하는 상기 단위셀(C)들의 사이에 배치되거나 또는 상기 단위셀(C)의 모서리 중 적어도 하나를 둘러싸도록 배치되고,
    상기 외각영역(Y)에서 상기 원판시트의 테두리를 따라 배치되거나 또는 상기 원판시트의 테두리를 따라 분리된 구조로 배치되는, 터치윈도우용 원판시트.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 더미패턴부는,
    상기 다수의 금속패턴이 상호 비대칭인 형상으로 구현되는, 터치윈도우용 원판시트.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 더미패턴부는,
    상기 다수의 금속패턴이 일정한 간격으로 배치되는 구조이되,
    적어도 하나 이상의 패턴은 이웃하는 금속패턴과 배치간격이 다르게 배치되는 터치윈도우용 원판시트.
  5. 삭제
  6. 청구항 1, 청구항 3 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속패턴은 Ag, Mo, Cu, Au, Al 중 어느 하나의 금속 또는 둘 이상의 합금을 증착하여 패터닝되는 구조인 터치윈도우용 원판시트.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 투명전극층은,
    ITO(indium-tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(zinc oxide) 중 어느 하나의 물질로 이루어지는 터치윈도우용 원판시트.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 베이스필름은,
    폴리에틸렌 수지(polyethylene terephtalete, PET), PC(polycarbonate), PES(polyether sulfone), PI(polyimide), PMMA(PolyMethly MethaAcrylate) 중 어느 하나로 형성되는 터치윈도우용 원판시트.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 금속패턴은 서로 반대되는 배치의 금속패턴을 포함하는, 터치윈도우용 원판시트.
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