KR102274075B1 - 터치 스크린 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치 스크린 패널에 관한 것으로써, 특히, 강화 필름에서 금속 패턴층이 형성되는 일면의 반대면에 사파이어 코팅층이 형성되어, 강화 필름의 강도가 향상되는 동시에 경량화가 가능하여 대면적화에 적합하며, 플랙서블 터치 스크린 패널에 적합한 터치 스크린 패널에 관한 것이다.

Description

터치 스크린 패널{Touch Screen Pannel}

본 발명은 터치 스크린 패널에 관한 것으로써, 특히, 강화 필름에서 금속 패턴층이 형성되는 일면의 반대면에 사파이어 코팅층이 형성되는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.

최근, 키보드, 마우스, 트랙볼, 조이스틱, 디지타이저(digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)들이 사용자와 가전기기 또는 각종 정보통신기기 사이의 인터페이스를 구성하기 위해 사용되고 있다.

그러나, 상술한 바와 같은 입력장치를 사용하는 것은 사용법을 익혀야 하고 공간을 차지하는 등의 불편을 야기하여 제품의 완성도를 높이기 어려운 면이 있었다. 따라서, 편리하면서도 간단하고 오작동을 감소시킬 수 있는 입력장치에 대한 요구가 날로 증가되고 있다.

이와 같은 요구에 따라 사용자가 손이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치 스크린 패널(touch screen panel)이 제안되었다.

터치 스크린 패널은 간단하고, 오작동이 적으며, 별도의 입력기기를 사용하지 않고도 입력이 가능할 뿐 아니라 사용자가 화면에 표시되는 내용을 통해 신속하고 용이하게 조작할 수 있다는 편리성 때문에 다양한 표시장치에 적용되고 있다.

터치 스크린 패널은 터치된 부분을 감지하는 방식에 따라, 상판 또는 하판에 금속 전극을 형성하여 직류전압을 인가한 상태에서 터치된 위치를 저항에 따른 전압 구배(voltage gradient)로 판단하는 저항막 방식(resistivetype), 도전막에 등전위를 형성하고 터치에 따른 상하판의 전압 변화가 일어난 위치를 감지하여 터치된 부분을 감지하는 정전용량 방식(capacitive type), 전자펜이 도전막을 터치함에 따라 유도되는 LC값을 읽어들여 터치된 부분을 감지하는 전자 유도 방식(electromagnetic type) 등으로 구별될 수 있으며, 그 외에도 광학 방식, 초음파 방식 등이 알려져 있다.

일반적으로 터치 스크린 패널은 표면에 투명 전극이 구비된 투명 전극 필름을 커버 유리(Cover Glass)에 합착하여 제작되고 있다.

그러나, 유리를 기재로 사용할 경우, 대면적화 했을 때 무게가 무거워지며, 플렉서블한 터치 스크린을 만들기에 어려움이 있다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래기술1(한국공개특허공보 제2013-0116784호)의 표시장치용 터치 스크린 패널은, 도 10에 도시된 바와 같이, 전극부(A), 라우팅 배선부(B) 및 패드부(C)를 포함한다.

전극부(A)는 기판(100)의 일면 상에 형성되는 복수의 제 1 전극들(RS) 또는 센싱전극들(RS)(이하, 제 1 전극들이라 함)과, 절연층(HC1)을 사이에 두고 상기 복수의 제 1 전극들(RS)과 교차하도록 형성되는 복수의 제 2 전극들(TS) 또는 구동전극들(TS)(이하, 제 2 전극들이라 함)과, 기판의 타면 상에 형성되는 하드 코팅층(HC2)을 포함한다.

제 1 전극들(RS)은 기판(100)의 1면 상에 형성되며, 제 1 방향(예컨대, Y축 방향)으로 나란하게 배열된다. 복수의 제 2 전극들(TS)은 제 1 전극들(RS)을 커버하도록 형성되는 절연층(HC1) 상에 형성되고, 상기 제 1 전극들(RS)과 교차하는 제 2 방향(예컨대, X축 방향)으로 나란하게 배열된다.

즉, 터치스크린 패널을 구성하는 제 1 및 제 2 전극들(RS, TS)은 기판(100)의 한쪽에 형성되어 절연층(HC1)에 의해 전기적으로 서로 절연되고, 기판(100)의 다른 쪽에는 절연층(HC1)과 동일한 재료의 하드 코팅층(HC2)이 형성된다.

터치 스크린 패널에서 기판(100)은 PET와 같은 연성의 플라스틱계 물질로 형성되며, 제 1 및 제 2 전극들(RS, TS)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indioum Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped ZincOxide), 금속 나노와이어(metal Nano Wire), 또는 탄소 계열 투명 전극들과 같은 투명 도전성 물질로 형성된다.

절연층(HC1)과 하드 코팅층(HC2)은 광 경화성이 우수한 일반 자외선 경화형 수지, 나노 실리카 혼합 자외선 경화형 수지, SSQ기반 자외선 경화형 수지와 같은 자외선 경화형 수지로 형성되나, 열 경화형 수지로 형성될 수도있다.

라우팅 배선부(B)는 기판(100)의 전극부(A) 외곽에서 절연층(HC1) 상에 형성되는 복수의 제 1 라우팅 배선들(RW1)과 복수의 제 2 라우팅 배선들(RW2)을 포함한다.

복수의 제 1 라우팅 배선들(RW1)은 절연층(HC1)의 콘택홀(CH)를 통해 노출된 복수의 제 1 전극들(RS)과 각각 연결되고, 복수의 제 2 라우팅 배선들(RW2)은 절연층(HC1) 상에 형성된 복수의 제 2 전극들(TS)과 각각 직접 연결된다.

제 1 및 제 2 라우팅 배선들(RW1, RW2)이 형성된 영역에 대응하는 기판(100)의 타면에는 전극부(A)로부터 연장되는 하드 코팅층(HC2)이 형성된다.

제 1및 제 2 라우팅 배선들(RW1, RW2)은 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag, Ag 계열 합금들과 같은 금속물질로 형성된다.

패드부(C)는 기판(100)의 라우팅 배선부(B)에 인접하여 형성되는 복수의 제 1 패드들(RP1)과, 복수의 제 2 패드들(RP2)을 포함한다.

복수의 제 1 패드들(RP1)은 복수의 제 1 라우팅 배선들(RW1)을 통해 복수의 제 1 전극들(RS)과 각각 접속되고, 복수의 제 2 패드들(RP2)은 복수의 제 2 라우팅 배선들(RW2)을 통해 복수의 제 2 전극들(TS)과 각각 접속된다. 제 1 및 제 2 패드들(RP1, RP2) 또한 Al, AlNd, Mo, MoTi, Cu, Cr, Ag, Ag 계열 합금들과 같은 금속물질로 형성된다.

그러나 이와 같은 강화 유리 대신에 강화 필름을 기재로 사용할 경우, 강화 유리보다 강도가 떨어지는 문제점이 있다.

이를 보완하기 위해, 한국등록특허공보 제1418802호에는 터치패널에 사파이어 기판을 구비한 것이 나타나 있으나, 이러한 경우에는 강도는 강화 유리를 사용할 경우와 유사하게 될 수 있으나, 무게가 무거워지며, 플랙서블한 터치 스크린에 적용하기에 어려움이 있다.

한국공개특허공보 제2013-0116784호 한국공개특허공보 제2013-0050249호 한국등록특허공보 제1418802호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 강화 필름의 강도가 향상되는 동시에 경량화가 가능하여 대면적화에 적합하며, 플랙서블 터치 스크린 패널에 적합한 터치 스크린 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 스크린 패널은, 강화 필름과, 상기 강화 필름의 일면에 형성된 금속 패턴층과, 상기 강화 필름에서 상기 일면의 반대면에 형성되는 사파이어 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 강화 필름과 상기 금속 패턴층 사이에 형성된 흑화층을 포함하며, 상기 사파이어 코팅층은 강도가 서로 다른 복수개의 층으로 형성될 수 있다.

상기 사파이어 코팅층은 진공 증착 방식에 의한 기상 증착 방식으로 박막층으로 형성되거나, 사파이어 입자를 플라스틱 레진에 함유시켜 액상 코팅할 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 스크린 패널은, 강화 필름과, 상기 강화 필름의 일면에 형성된 금속 패턴층과, 상기 강화 필름에서 상기 일면의 반대면에 형성되는 코팅층을 포함하되, 상기 코팅층은 250MPa 이상의 인장강도, 2㎜ 이하의 굽힘곡률반경 및 90% 이상의 광 투과도를 갖는 것을 특징으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 스크린 패널은, 강화 필름과, 상기 강화 필름의 일면에 형성된 금속 패턴층과, 상기 강화 필름에서 상기 일면의 반대면에 형성되는 사파이어 재질의 제1코팅층과, 상기 강화필름의 일면에 형성된 사파이어 재질의 제2코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2코팅층은 상기 금속패턴층을 제외한 영역에 형성되거나, 상기 제2코팅층은 상기 금속패턴층의 상부 및 상기 강화필름의 상부에 형성될 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 스크린 패널은, 강화 필름과, 상기 강화 필름의 일면에 형성된 제1코팅층과, 상기 강화 필름의 일면의 반대면에 형성된 제2코팅층과, 상기 제1코팅층의 상부에 형성된 금속 패턴층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1코팅층과 상기 금속 패턴층 사이에 형성된 흑화층을 더 포함할 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 스크린 패널은, 적어도 한면에 코팅층이 형성된 강화필름을 포함하는 터치 스크린 패널로서, 상기 코팅층이 형성된 강화필름은 250MPa 이상의 인장강도를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 코팅층이 형성된 강화필름은 2㎜ 이하의 굽힘곡률반경을 가질 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 터치 스크린 패널에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

강화 필름에서 금속 패턴층이 형성되는 일면의 반대면에 사파이어 코팅층이 형성되어, 강화 필름의 강도가 향상되는 동시에 경량화가 가능하여 대면적화에 적합하며, 플랙서블 터치 스크린 패널에 적합하다.

사파이어가 강화 필름에 코팅으로 형성되어, 플랙서블 터치 스크린 패널에 적용시 잦은 구부림 동작에도 강화 필름과 사파이어가 분리되는 것이 방지된다.

금속 패턴층과 강화 필름 사이에 흑화층이 형성되어, 금속에 의한 반사가 저감되어 사람의 눈으로 인지하기 어려운(시인성이 없는) 미세 회로를 용이하게 구현하여 투명도가 높은 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치 스크린 패널 단면도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치 스크린 패널 확대 저면도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 패널 단면도.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 패널 단면도.
도 10은 종래의 표시장치용 터치 스크린 패널의 평면도.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 터치 스크린 패널은, 강화 필름(10)과, 상기 강화 필름(10)의 일면(1)에 형성된 금속 패턴층(22)과, 상기 강화 필름(10)에서 상기 일면(1)의 반대면(2)에 형성되는 사파이어 코팅층(30)을 포함한다.

강화 필름(10)은 상면과 하면이 평편한 평판으로 구비된다.

강화 필름(10)은 광선을 투과시킬 필요가 있기 때문에 투명 특히 무색 투명으로 형성되어 있다.

강화 필름(10)을 구성하는 주성분은 특별히 한정되지 않지만, 전형적으로는 폴리카보네이트계 수지, 시클로올레핀계 수지, 아크릴계수지, 폴리프로필렌계 수지 및 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리이미드 수지 등으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.

이들 합성 수지는 우수한 광학적 투명성을 가지고 있어, 광선을 양호하게 투과시킬 수 있다.

금속 패턴층(22)은 강화 필름(10)의 일면(1:상면)에 형성된다.

금속 패턴층(22)은 금속 소재로 형성되며, 전극 회로를 형성한다.

금속 패턴층(22)은 스퍼터링 등을 통해 강화 필름(10)의 일면(1)에 형성된다.

사파이어 코팅층(30)은 강화 필름(10)에서 일면(1)의 반대면(2:하면)에 형성된다.

이와 같이, 강화 필름(10)에서 금속 패턴층(22)이 형성되는 일면(1)의 반대면(2)에 사파이어 코팅층(30)이 형성되어, 강화 필름(1)의 강도가 향상되는 동시에 경량화가 가능하여 대면적화에 적합하며, 플랙서블 터치 스크린 패널에 적합하다.

사파이어 코팅층(30)은 강화 필름(10)의 반대면(2) 전체에 일정한 두께를 갖도록 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 사파이어 코팅층(30')은 직선형상으로 형성되어 격자형태로 형성될 수 있다.

또는, 도 3에 도시된 바와 같이, 사파이어 코팅층(30'')은 원형의 띠가 복수 개 형성되되, 상기 복수개의 원형의 띠는 직경이 큰 원형의 띠 내부에 직경이 작은 원형의 띠가 동심으로 배치될 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 사파이어 코팅층(30''')은 강화 필름(10)의 외측에서 중앙부로 갈수록 그 두께가 커지도록 형성될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 사파이어 코팅층(30'''')은 강도가 서로 다른 복수개의 층으로 형성될 수 있다. 즉, 사파이어 코팅층(30'''')은 제1사파이어 코팅층(31)과 제1사파이어 코팅층(31) 하면에 형성되며 제1사파이어 코팅층(31)과 강도가 다른 제2사파이어 코팅층(32) 등을 포함할 수 있다.

사파이어 코팅층(30, 30', 30'', 30''', 30'''')은 진공 증착 방식에 의한 기상 증착 방식으로 박막층으로 형성되거나, 사파이어 입자를 플라스틱 레진에 함유시켜 액상 코팅할 수 있다.

전술한 바와 다르게, 강화 필름(10)의 반대면(2)에 형성되는 코팅층을 250MPa 이상의 인장강도를 갖거나, 2㎜ 이하의 굽힘곡률반경을 갖거나 90% 이상의 광 투과도를 갖는 다양한 소재로 형성할 수도 있다.

또한, 강화 필름(10)과 금속 패턴층(22) 사이에 형성된 흑화층(21)을 포함할 수 있다. 흑화층(21)은 강화 필름(10) 일면(1)에 형성된다. 흑화층(21)은 금속 패턴층(22)과 동형으로 형성된다.

흑화층(21)은 검은색 계열의 색상을 가지는 금속재질이다. 이로 인해, 사람의 눈으로 시인성이 없는 미세 회로를 용이하게 구현하여 투명도가 높은 효과가 있다.

전술한 바와 다르게, 흑화층(21) 없이 금속 금속 패턴층(22)만 포함할 수도 있다.

이하에서는 전술한 실시예에서와 다른 실시예에 따른 터치 스크린 패널에 대해 설명하기로 한다. 전술한 실시예에서와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

다른 실시예에 따른, 터치 스크린 패널은, 도 6에 도시된 바와 같이, 강화 필름(10)과, 상기 강화 필름(10)의 일면(1)에 형성된 금속 패턴층(22)과, 상기 강화 필름(10)에서 상기 일면(1)의 반대면(2)에 형성되는 사파이어 재질의 제1코팅층(30a)과, 상기 강화 필름(10)의 일면(1)에 형성된 사파이어 재질의 제2코팅층(30b)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제2코팅층(30b)은 강화 필름(10)의 일면(1)에서 금속 패턴층(22)을 제외한 영역에 형성된다.

이와 다르게, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2코팅층(30b')은 금속 패턴층(22)의 상부 및 강화 필름(10)의 상부에 형성될 수 있다. 상세하게는, 제2코팅층(30b')은 강화 필름(10)의 일면(1)에서 금속 패턴층(22)을 제외한 영역 및 강화 필름(10)의 상부에 형성된다.

다른 실시예에 따른, 터치 스크린 패널은, 도 8에 도시된 바와 같이, 강화 필름(10)과, 상기 강화 필름(10)의 일면(1)에 형성된 제1코팅층(30b'')과, 상기 강화 필름(10)의 일면(1)의 반대면(2)에 형성된 제2코팅층(30a')과, 상기 제1코팅층(30b'')의 상부에 형성된 금속 패턴층(22)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

제1코팅층(30b'')은 강화 필름(10)의 일면(1) 전체에 형성된다.

나아가, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1코팅층(30b'')과 금속 패턴층(22) 사이에 형성된 흑화층(21)을 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
1 : 일면
2 : 반대면
10 : 강화 필름
21 : 흑화층
22 : 금속 패턴층
30, 30', 30'', 30''', 30'''' : 사파이어 코팅층
31 : 제1사파이어 코팅층
32 : 제2사파이어 코팅층
30a, 30a' : 제1코팅층
30b, 30b', 30b'' : 제2코팅층

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 강화 필름;
   상기 강화 필름의 일면에 형성된 금속 패턴층;
   상기 강화 필름에서 상기 일면의 반대면에 형성되는 사파이어 재질의 제1코팅층; 및
   상기 강화 필름의 일면에 형성된 사파이어 재질의 제2코팅층을 포함하고,
   상기 제2코팅층은 상기 강화 필름의 상기 일면 중에서 상기 금속 패턴층이 형성된 표면을 제외한 나머지 표면 상에 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
   
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,
    상기 제2코팅층은 상기 금속 패턴층의 상부 면에 추가적으로 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
    
11. 삭제
12. 제8항에 있어서,
    상기 강화 필름과 상기 금속 패턴층 사이에 형성된 흑화층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
    
13. 제8항에 있어서,
    상기 제1코팅층 및 상기 제2코팅층 중 적어도 하나는 250MPa 이상의 인장강도을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 제1코팅층 및 상기 제2코팅층 중 적어도 하나는 2㎜ 이하의 굽힘곡률반경을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
    

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