KR20010038397A - 터치 패널의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

터치 패널의 제조 방법을 개시한다. 본 발명은 상부 전극이 형성된 상부 기판을 마련하는 단계와, 하부 전극이 형성된 하부 기판을 마련하는 단계와, 상기 상부 및 하부 기판을 사이에 두고 절연 테이프로 이들을 상호 부착시키는 단계와, 상기 상부 및 하부 전극과 접속되는 것으로 커버층과, 도전재층과, 도전재층과 연결되어 외부 기판의 단자와 융합되는 도금층을 구비하는 플렉시블 프린티드 케이블을 접속시키는 단계와, 상기 케이블을 접속하고자 하는 외부 기판의 단자상에 위치시키는 단계와, 소정의 온도와 압력을 가지는 바아로 상기 케이블을 단자에 접속시키는 단계를 포함한다.

Description

터치 패널의 제조 방법{The fabrication method of touch panel}

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극들과 접속되어 외부 회로 기판과 전기적 신호를 전달하는 플렉시블 프린티드 케이블의 부착 방법이 개선된 터치 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

통상적으로 입력 장치(input devices)로는 터치 패널(touch panel)과 디지타이저(digitizer)가 있다. 입력 장치는 디스플레이에 표시되는 버튼을 손가락이나 펜같은 입력 수단을 통하여 접촉 또는 비접촉 방식으로 접속하여, 입력 장치와 전기적으로 연결된 평판 표시 장치의 정보를 용이하게 이용할 수 있게 한다.

이중에서 터치 패널은 평판 표시 장치와 일체형으로 구성되어 있으며, 펜 컴퓨터 및 개인용 정보 단말기등 초소형 및 초경량을 추구하는 요즘의 추세에 가장 적합한 입력 장치중의 하나이다. 터치 패널은 아날로그 레지스티브 타입(analog resistive type), 디지털 레지스티브(digital resistive type), 커패시티브 타입(capacitive type), 소오 타입(saw type) 및 인프라레드 타입(infrared type)등으로 분류할 수 있다.

이러한 터치 패널은 도트 스페이서(dot spacers)를 사이에 두고 있는 상부 전극 및 하부 전극이 펜이나 손가락같은 입력 수단에 의해 상부 전극으로 코팅되어 있는 ITO막과 같은 투명 도전막의 어느 한 지점에 접촉하게 되면 상부 전극 및 하부 전극이 통전이 되고, 그 위치의 저항치에 의하여 변화된 전압값을 읽어들인후 제어 장치에서 전위차의 변화에 따라 디지털 값으로 변환해서 위치 좌표를 찾는다.

도 1을 참조하면, 터치 패널(10)은 상부 기판(11)과 이와 대향되게 설치되는 하부 기판(12)을 포함한다. 상기 상부 기판(11)은 유연성을 가진 필름으로 되어 있고, 이 필름의 아랫면에는 투명 도전막이 도포되어 있다. 상기 상부 기판(11)의 아랫면에는 스트립 형태의 상부 전극(13)이 복수개 설치된다.

상기 하부 기판(12)의 윗면에는 패턴화된 투명 도전막(미도시)이 선택적으로 코팅되어 있고, 상기 투명 도전막의 윗면에는 상기 상부 전극(13)이 설치되는 방향과 수직 방향으로 복수개의 하부 전극(14)이 설치된다.

그리고, 상기 하부 기판(12) 상에는 상기 하부 전극(14)의 일단부로부터 연장선(15)이 인출되고, 상기 상부 전극(13)과 상호 통전가능한 배선(16)이 설치된다. 이때, 상기 상부 및 하부 전극(13)(14)과 연장선(15)과 배선(16)은 은 페이스트(Ag paste)로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 상부 및 하부 기판(11)(12) 사이에는 기판(11)(12)들의 상호 접착과, 이들의 단락을 방지하기 위하여 접착 테이프(미도시)가 부착되어 있다. 상기 접착 테이프에는 상기 상부 전극(13)과 배선(16)과의 상호 통전을 위하여 복수개의 통전홀이 형성되어 있다.

또한, 상기 하부 기판(12) 상에는 도트 스페이스(dot spacer,17)가 설치되는데, 상기 도트 스페이스(17)는 상부 및 하부 기판(11)(12)의 간격을 적절하게 유지시켜 준다. 상기 도트 스페이스(17)의 높이는 대략 5 마이크로미터 이내이다.

그리고, 상기 하부 기판(12)의 일측에는 연장선(15)과 배선(16)과 전기적으로 접속되는 플렉시블 프린티드 케이블(flexible printed cable,100)이 설치된다.

도 2는 종래의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 프린티드 케이블의 단부를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 케이블은 다중층을 가진 필름으로 되어 있다.

즉, 최외곽층을 이루는 제 1 커버층(21)과, 상기 제 1 커버층(21)과 반대되는 측에 설치되는 제 2 커버층(25)과, 상기 제 1 커버층(21)과 제 2 커버층(22) 사이에 설치되는 도전성을 가진 소재로 된 도전재층(23)을 포함한다. 상기 제 1,2 커버층(21)(22)과 도전재층(23)은 제 1 접착 부재(22)와, 제 2 접착 부재(24)에 의하여 상호 접착되어 있다.

그리고, 상기 제 1 커버층(21)의 단부에는 커버층(21)의 일부가 박리되어 있고, 이 박리된 부분에 단자 역할을 하는 도금층(28)이 형성된다. 상기 도금층(28)은 상기 도전재층(23)과 통전가능하다.

한편, 상기 제 2 커버층(25)의 아랫면의 단부에는 제 3 접착 부재(26)에 의하여 스티프너(stiffener,27)가 형성되어 있다. 상기 스티프너(27)는 100 마이크로미터내외의 고분자 소재로 되어 있는데 이것은 상기 케이블 단부의 강도를 유지시켜 주기 위하여 형성된다.

이와 같은 구조의 플렉시블 프린티드 케이블은 외부 기판상에 형성된 단자부에 착탈가능하게 삽입되어 상기 도금층(28)이 외부 기판의 단자와 상호 전기적으로 접속된다. 그런데, 이러한 구조의 케이블은 그 단부가 스티프너(27)와 같은 강도 보강재가 형성되어 있어서, 점유하는 공간이 많아짐에 따라서 경박단소화되어가는 터치 패널에 적용하는 것이 불리하다고 할 수 있다.

도 3은 종래의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 프린티드 케이블의 단부를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 케이블은 최외곽층으로 제 1 커버층(31)과, 그 반대되는 면에 형성되는 제 2 커버층(35)과, 상기 제 1 커버층(31)과 소정 간격 이격되게 형성되는 제 3 커버층(38)을 가진다.

그리고, 상기 제 1,3 커버층(31)과 제 2 커버층(35) 사이에는 도전성을 띄는 도전제층(33)이 개재된다. 상기 도전재층(33)은 제 1 접착 부재(32)에 의하여 상기 제 1 커버층(31)과 접착되고, 제 2 접착 부재(34)에 의하여 상기 제 2 커버층(35)과 접착되고, 제 3 접착 부재(37)에 의하여 제 3 커버층(38)과 접착된다. 그리고, 외부로 노출되는 상기 도전재층(33) 상에는 도금층(39)이 형성되어 단자 역할을 한다.

이러한 형태의 플렉시블 프린티드 케이블은 상기 제 1,3 커버층(31)(38)을 형성시킨후에 케이블의 단부를 꺽어서, 상기 제 2 커버층(35)이 제 4 접착 부재(36)에 의하여 접착되어 도금층(39)이 형성된 도전재층(33)의 단면이 U자형을 이루고 있다. 이 부분이 외부 기판의 단자상에 위치된 상태에서 납땜을 하여 외부 단자와 전기적으로 신호를 전달하게 된다. 그런데, 이러한 공정은 상기 케이블 단부를 꺽는 공정이 부가적으로 추가되어 공정수가 늘어나고, 또한, 상기 도금층(39)이 꺽여지면서, 표면에 부분적으로 크랙등이 발생하게 된다. 이에 따라, 저항이 증가되어 제품의 품질 불량을 유발시킬 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 전극과 접속되는 케이블을 접착시키는 방식을 개선시켜 신뢰성과 작업 공정이 용이하게 된 터치 패널의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 통상적인 터치 패널을 도시한 분리 사시도,

도 2는 종래의 제 1 실시예에 따른 케이블의 단부를 도시한 단면도,

도 3은 종래의 제 2 실시예에 따른 케이블의 단부를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 케이블의 단부가 기판과 결합되는 상태를 도시한 일부분리사시도,

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 케이블의 단부를 도시한 단면도,

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 케이블의 단부를 도시한 단면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명＞

10...터치 패널 11...상부 기판

12...하부 기판 13...상부 전극

14...하부 전극 15...연장선

16...배선 17...도트 스페이스

41...외부 기판 42...단자부

45...바아 100,200...플렉시블 프린티드 케이블

210...커버층 220...도전재층

230...도금층

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 터치 패널의 제조 방법은,

상부 전극과, 도트 스페이스가 마련된 상부 기판을 마련하는 단계;

하부 전극이 형성된 하부 기판을 마련하는 단계;

상기 상부 및 하부 기판을 사이에 두고 절연 테이프로 이들을 상호 부착시키는 단계;

상기 상부 및 하부 전극과 접속가능하고,

커버층과, 접착부재에 의하여 상기 커버층과 부착되는 도전재층과, 상기 도전재층과 연결되어 외부 기판의 단자와 융합되는 도금층을 구비하는 플렉시블 프린티드 케이블을 접속시키는 단계;

상기 플렉시블 프린티드 케이블을 접속하고자 하는 상기 외부 기판의 단자상에 위치시키는 단계; 및

소정의 온도와 압력을 가지는 바아로 상기 케이블을 상기 단자에 접속시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 케이블을 단자에 접속시키는 단계에서는,

상기 도금층을 외부 기판의 단자에 위치시킨 상태에서 상기 도금층과 반대되는 면인 상기 커버층에 고열의 바아를 가압하여 상기 도금층과 단자를 용융시켜 융접시키는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 터치 패널의 제조 방법의 바람직한 일 예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1을 참조하면, 터치 패널(10)은 상부 기판(11)과 하부 기판(12)을 포함한다.

상기 상부 기판(11)은 유연성을 가진 필름으로 되어 있는데, 이 필름은 펜이나 손가락같은 입력 수단이 직접적으로 접촉되는 고분자 수지층, 바람직하게는 PET층과, 상기 PET층의 아랫면에 형성되는 ITO막과 같은 투명 도전막으로 되어 있다.

상기 상부 기판(11)의 아랫면에는 기판(11)의 양 가장자리를 따라 스트립 형태로 된 상부 전극(13)이 복수개 설치된다.

상기 하부 기판(12)에는 상기 상부 기판(11)과 대응되는 크기의 투명한 유리로 되어 있다. 이 기판(12)의 윗면에는 투명 도전막이 선택적으로 코팅되어 있다.

그리고, 상기 하부 기판(12) 상에는 상기 상부 전극(13)이 설치되는 위치와 반대되는 기판(12)의 가장자리를 따라서 양 측으로 스트립 형태의 하부 전극(14)이 설치되어 있다. 상기 하부 전극(14)의 일단부로부터는 기판(12)의 한 지점에 전원 인가점을 집합시킬 수 있도록 연장선(15)이 일체형으로 연장되어 있다.

또한, 상기 하부 기판(12)에는 상기 상부 전극(13)과 대향되는 가장자리를 따라서 상기 전극(13)과 통전가능한 배선(16)이 설치된다.

이때, 상기 상부 및 하부 전극(13)(14)과 연장선(15)과 배선(16)은 은 페이스트를 사용하여 형성시키는 것이 바람직하다.

한편, 상기 상부 및 하부 기판(11)(12) 사이의 일부에는 상기 기판들(11)(12)의 접착과, 상기 전극들(13)(14)의 상호 절연을 위하여 접착 테이프(미도시)가 부착되어 있다. 이 접착 테이프에는 상기 상부 전극(13)과 배선(16)과의 상호 통전을 위하여 통전 홀이 형성되어 있다.

또한, 상기 하부 기판(12) 상에는 도트 스페이스(17)가 설치되어 있는데, 상기 도트 스페이스(17)는 상기 상부 및 하부 기판(11)(12) 사이의 간격을 적절하게 유지할 수 있도록 대략 5 마이크로미터 이내이다.

여기서, 상기 하부 기판(12)의 일측에는 상기 연장선(15)과 배선(16)이 한 지점에서 집합되어 있고, 이것들은 유연성을 가진 플렉시블 프린티드 케이블(200)과 상호 전기적으로 접속되어 있다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 프린티드 케이블의 단부는 도 5에 도시된 바와 같다.

도면을 참조하면, 상기 케이블은 다중층을 가진 필름으로 되어 있는데, 최외곽층으로는 제 1 커버층(51)과, 상기 제 1 커버층(51)과 반대되는 측에 설치되는 제 2 커버층(55)을 포함한다. 상기 제 1,2 커버층(51)(55)은 폴리이미드와 같은 고분자 수지로 되어 있다. 즉, 상기 제1,2 커버층(51)은 고온에서 열압착시 변형이 발생되지 않는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제 1 커버층(51)과 제 2 커버층(53) 사이에는 도전재, 예컨대 구리 박막으로 된 도전재층(53)이 개재된다.

상기 도전재층(53)은 제 1 접착 부재(52)에 의하여 그 일면이 제 1 커버층(51)과 부착되고, 타면은 제 2 접착 부재(54)에 의하여 제 2 커버층(55)과 부착되어 있다. 그리고, 상기 도전재층(53)의 단부에는 제 2 커버층(55)의 일부가 박리되어 있고, 이 박리된 부분에 단자 역할을 하는 도금층(56)이 형성된다. 상기 도금층(56)은 상기 도전재층(53)과 상호 통전가능하다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 프린티드 케이블의 단부를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 케이블은 최외곽층을 이루는 제 1 커버층(61)과, 이와 반대되는 면에 설치되는 제 2 커버층(64)을 포함한다. 여기서는, 상기 제 1 커버층(61)은 도 5에 도시된 것과 동일한 소재인 폴리이미드이고, 상기 제 2 커버층(64)은 절연성을 가지는 솔더 레지스트 잉크(solder resist ink)로 이루어져 있다. 이처럼, 최외곽층으로는 절연성을 가지는 소재로 된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제 1 커버층(61)과 제 2 커버층(64) 사이에는 도 1에 언급된 상부 및 하부 전극(13)(14)과 통전가능한 도전재층(63)이 개재된다. 상기 도전재층(63)은 상기 제 1 커버층(61)과는 접착 부재(62)에 의하여 부착되어 있다. 상기 도전재층(63)의 단부에는 상기 제 2 커버층(64)의 일부가 박리되어 외부 기판의 단자와 접속가능한 도금층(65)이 형성되어 있다.

이와 같은 구조를 가지는 터치 패널의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 4를 참조하면, 우선 상부 전극(13)이 양 측으로 설치된 상부 기판(11)과, 하부 전극(14)과 도트 스페이스(17)가 설치된 하부 기판(12)을 준비한다.

다음으로, 상기 상부 기판(11)과 하부 기판(12)을 사이에 두고 절연성 소재로 된 양면 테이프로 이들을 상호 부착시킨다. 이어서, 상기 상부 전극(13)과 접속된 배선(16)과, 하부 전극(14)으로부터 인출된 연장선(15)을 플렉시블 프린티드 케이블(200)을 접속시킨다. 상기 케이블(200)을 접속시킨 다음에는 이방성 도전 점착제를 이용하여 상기 케이블(200)을 상부 및 하부 전극(13)(14)과 전기적으로 접속시킨다.

이와 같이 완성된 케이블(200)은 외부 기판(41)의 단자(42)에 그 단부가 용접된다. 즉, 상기 상부 및 하부 전극(13)(14)과 접속되는 구리 박막으로 된 도전재층(220)은 그 단부에 도금층(230)이 형성되어 있다. 이 도금층(230)은 상기 단자(42)상에 정렬시킨다.

다음으로, 케이블(200)의 최외곽층을 이루는 고분자 소재, 예컨대 폴리이미드로 된 커버층(210) 상에 가압 수단을 위치시킨다. 이 가압 수단은 플레이트(44)의 단부에 바아(bar,45)가 설치되어 있다. 상기 바아(45)에는 고온의 열이 전도되어 있다.

이어서, 상기 커버층(210)에 상기 바아(45)을 위치시킨 상태에서 소정의 압력을 가하면 이 열이 상기 도금층(230)에 전달되고, 비교적 저융점을 가지는 도금층(230)은 용융되어 상기 외부 기판(41)의 단자부(42)에 융접가능하다. 이로서, 상기 터치 패널(10)의 전기적 신호는 단자부(42)와 접속된 외부 배선(43)을 통하여 상호 전달가능하다.

이처럼, 완성된 터치 패널은 상기 플렉시블 프린티드 케이블(200)을 통하여 소정의 전압이 인가된 상태에서 사용자가 손이나 펜같은 입력 수단에 의하여 상부 기판(11)의 고분자 수지층의 어느 한 지점을 가압한다.

이에 의하여, 고분자층의 아랫면에 형성된 투명 도전막과 도트 스페이스(17)를 사이에 두고 하부 기판(12)상의 투명 도전막이 상호 접촉하게 되면, 상부 전극(13)과 하부 전극(14)이 통전되고, 그 위치의 저항치에 의하여 변화된 전압값을 읽어 들인후 메인 콘트롤러에서 전위차의 변화에 따라 디지털 값으로 변환해서 위치 좌표를 찾게 된다.

이상에 설명한 바와 같이 본 발명의 터치 패널은 플렉시블 프린티드 케이블의 도전재층과 접속된 도금층상에 고온 상태에서 소정의 압력을 가하여 외부 기판의 단자와 전기적으로 접속시킴으로써 작업 공정수가 단축되며, 보다 안정적인 접속이 가능하게 되어 품질 불량을 줄일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 상부 전극과, 도트 스페이스가 마련된 상부 기판을 마련하는 단계;

   하부 전극이 형성된 하부 기판을 마련하는 단계;

   상기 상부 및 하부 기판을 사이에 두고 절연 테이프로 이들을 상호 부착시키는 단계;

   상기 상부 및 하부 전극과 접속가능하고,

   커버층과, 접착부재에 의하여 상기 커버층과 부착되는 도전재층과, 상기 도전재층과 연결되어 외부 기판의 단자와 융합되는 도금층을 구비하는 플렉시블 프린티드 케이블을 접속시키는 단계;

   상기 플렉시블 프린티드 케이블을 접속하고자 하는 상기 외부 기판의 단자상에 위치시키는 단계; 및

   소정의 온도와 압력을 가지는 바아로 상기 케이블을 상기 단자에 접속시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 케이블을 단자에 접속시키는 단계에서는,

   상기 도금층을 외부 기판의 단자에 위치시킨 상태에서 상기 도금층과 반대되는 면인 상기 커버층에 고열의 바아를 가압하여 상기 도금층과 단자를 용융시켜 융접시키는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 제조 방법.