KR20080089205A

KR20080089205A - 터치 패널

Info

Publication number: KR20080089205A
Application number: KR1020080027807A
Authority: KR
Inventors: 미치코 엔도; 다카시 야마모토
Original assignee: 후지쯔 콤포넌트 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2008-10-06
Also published as: KR100984071B1; EP1975766A2; US20080236905A1; EP1975766A3

Abstract

터치 패널은 고정 면 기판 및 반대 방향에 배치되어 있는 동작 면 기판을 포함하고, 상기 고정 면 도전성 필름 및 상기 동작 기판의 대향하는 표면상에 각각 형성되어 있는 고정 면 도전성 필름 및 동작 면 도전성 필름을 가지고, 2 차원 좌표로 고정 면 도전성 필름 및 동작 면 도전성 필름상에 임의의 접촉 포인트를 검출할 수 있고, 구부러질 수 있는 굽힘부가 한 단부와 다른 단부 사이에 형성되어 있고, 2 개의 입력 동작 영역이 정의되어 있으며 굽힘부의 양 측면 상에 형성되어 있다.

터치 패널, 고정 면 기판, 동작 면 기판, 도전성 필름, 중합체, 굽힘부

Description

터치 패널{Touch panel}

본 출원은 2007년 3월 30일에 출원된, 일본 특허 출원 제 2007-093493호, 2007년 6월 21일에 출원된, 일본 특허 출원 제 2007-164246호 및 2007년 11월 27일에 출원된 일본 특허 출원 제 2007-306418호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 개시 내용은 본 발명에 참조로서 그대로 통합되어 있다.

본 발명은 고정 면 기판 및 반대 편에 배치되어 있는 동작 면 기판을 가지고 서로 부착되어 있으며, 입력 동작 영역에서의 2 차원 좌표가 프레임의 내부에 있는 것과 같이 임의의 접촉 포인트를 검출할 수 있는 터치 패널에 관한 것이다.

최근 수년 동안, 터치 패널의 응용은 더욱 광범위하게 되었으며, 터치 패널은 휴대용 정보 장치에 점점 장착되어 왔다. 모바일 폰, 작은 크기의 게임기 및 동종의 것과 같은 휴대용 정보 장치에서, 경량이며 얇은 프로파일로 이루어지고 고장 없이 낙하 충격을 견딜 수 있는 구조를 구비하는 장치를 가지는 것이 당연히 바람직하다. 그러므로, 필름-유리 구조에 기초한 종래의 터치 패널을 대신하여, FFP, FF, FP와 같은 플라스틱 물질에 기초한 터치 패널이 더욱 광범위하게 사용되어 왔다.

다시 말하면, 모바일 폰 또는 소형 게임기에서, 접이식(folding type) 구조는 더욱 광범위하게 채택되어 왔다. 접이식 구조를 채택하는 대부분의 종래의 기계는 하나의 표면이 디스플레이 화면으로 사용되고 다른 표면이 키 스위치 및 그 위에 배열되어 있는 포인팅(pointing) 장치를 가지는 동작 패널로 사용되는 2 개의 화면을 가진다. 터치 패널이 이와 같은 장치에 적용된 경우, 터치 패널은 2 개의 표면 중 하나, 즉 디스플레이 화면 상에만 제공되어 있다. 그러나, 최근 2 개의 표면 모두가 디스플레이 화면의 기능을 가지는 장치가 나왔으며, 이의 요구가 증가되고 있다. 이와 같은 장치에서, 2 개의 모든 디스플레이 화면에 터치 패널을 적용하려는 시도가 있다.

2 개의 디스플레이 화면을 가지는 장치에 터치 패널을 적용하기 위해, 도 14에 나타난 바와 같이, 2 개의 터치 패널(70, 80)이 필요하다. 따라서, 2 개의 터치 패널에 대한 연성 회로 바디(flexible circuit body)(71, 81)의 2 세트가 필요하고, 2 개의 터치 패널의 구조가 불가피하게 복잡하게 된다는 문제점이 있다. 그러므로, 본 출원인은 둘로 접혀질 수 있고 입력 동작 영역의 2 개의 화면을 형성할 수 있는 한-시트(one-sheet) 유형의 터치 패널을 검색하여 왔다.

본 발명에 직접 관련되지 않았을지라도, 일본 특허 출원 H10-340151은 복수의 스위치 시트를 가지는 접이식 음식 주문 단말기를 개시하고 있다. 이 음식 주문 단말기에서, 바인딩 링(binding ring)은 기판에 고정되어 있고, 복수의 스위치 시트는 바인더 유형의 책의 형태로 링에 의해 묶어져 있다. 각각의 스위치 시트는 함께 부착된 5 개의 수지 시트로 이루어져 있다. 스위치 시트는 형성된 스위치를 안 에 가지는 회로 바디를 가진다.

종래의 저항성 필름 유형 터치 패널에서, ITO 필름은 도전성 필름으로 형성된다. ITO 필름이 얇은 유리 플레이트와 같이 딱딱하고 깨지기 쉽기 때문에, ITO 필름이 곡률의 작은 반경 R로 구부러진 경우, 금(crack)이 생기고 필름의 도전 특성이 약하게 된다. 즉, ITO 필름이 ITO 필름의 구부러진 부분에 가해진 응력 때문에 손상된다는 문제가 있다. 예를 들어, ITO 필름이 모서리 반경 R 1.0으로 접혀진 다면, 저항의 변화가 여러 번 또는 수십 번의 반복된 접힘 및 폄 이후 생긴다는 것이 확인되었다.

위에서 설명된 문제를 고려하여, 본 발명의 목적은 우수한 굽힘(bending) 특성 및 높은 내구성을 가지며 오랜 기간 동안 신뢰성 있는 전기 접속을 유지할 수 있는 터치 패널을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 태양에 따라, 고정 면 기판 및 동작 면 기판에 각각 형성되어 있는 고정 면 도전성 필름 및 동작 면 도전성 필름을 가지고, 2 차원 좌표로 고정 면 도전성 필름 및 동작 면 도전성 필름상에 임의의 접촉 포인트를 검출할 수 있는, 고정 면 기판 및 반대 방향에 배치된 동작 면 기판을 포함하고 서로 부착되어 있는 터치 패널이 제공되어 있으며, 구부러질 수 있는 굽힘부(bending section)는 한 단부와 다른 단부 사이에 형성되어 있고, 2 개의 입력 동작 영역이 정의되어 있고 굽힘부의 양 측면 상에 형성되어 있다.

상기 구조에 따라, 2 개의 입력 동작 영역을 정의하는 굽힘부가 구부러질 수 있기 때문에, 터치 패널의 한 단부 부분이 지지점(supporting point)으로서 굽힘부와 터치 패널의 다른 단부를 향하거나 또는 다른 단부로부터 멀어지는 방향으로 반복하여 구부러지더라도, 굽힘부에의 응력의 집중이 터치 패널의 오랜 기간 사용 동안 피해질 수 있다. 따라서, 하나의 유닛으로 일체적으로 형성된 터치 패널은 2 개의 상태, 즉 개방 상태 및 폐쇄 상태를 취할 수 있다. 이런 식으로, 우수한 굽힘 특성 및 높은 내구성을 가지고 오랜 기간 동안 전기 접속의 양호한 신뢰성을 유지할 수 있는 터치 패널이 제공될 수 있다.

위에서 설명된 바와 같이 터치 패널에서, 고정 면 도전성 필름 및 동작 면 도전상 필름은 도전성 중합체로 형성될 수 있다. ITO 필름을 고정 면 도전성 필름 및 동작 면 도전성 필름에서의 도전성 중합체로 교체함으로써, 터치 패널이 지지점으로 굽힘부로 반복적으로 구부러지는 경우, 굽힘부에 따른 응력 작용이 풀려질 수 있고 도전성 필름에 대한 손상이 터치 패널의 내구성(기록 내구성)에서 두드러지는 개선이 얻어질 수 있도록 완화될 수 있다.

위에서 설명된 바와 같은 터치 패널에서, 고정 면 도전성 필름으로서 ITO 필름을 그리고 동작 면 도전성 필름으로 도전성 중합체를 사용하는 것이 또한 가능하다. ITO 필름이 단단하고 그리고 깨지기 쉬운 물질일 지라도, 에칭 또는 동종의 수단에 의해 굽힘부에서 ITO 필름을 제거함으로써, 지지점으로 굽힘부를 가진 터치 패널을 구부히는 것이 가능하다.

위에서 설명된 바와 같은 터치 패널에서, 굽힘부에서의 절연층을 형성하는 것이 또한 가능하다. 이와 같은 구조로, 굽힘부에서 일어나는 단락 회로의 위험이 제거될 수 있다.

위에서 설명된 바와 같은 터치 패널에서, 2 개의 동작 영역에 형성되어 있는 도트 스페이서(dot spacer) 사이의 공간보다 더 좁은 분리를 가지는 다수의 도트 스페이서는 굽힘부에 형성될 수 있다. 이와 같은 구조로, 한 쌍의 대향하는 도전성 필름 사이의 일정한 틈이 유지될 수 있다.

위에서 설명된 바와 같은 터치 패널에서, 색상(color tone) 보정 필름은 도전성 중합체 물질의 청색을 보정하기 위해 형성될 수 있다. 이와 같은 색상 보정 필름으로, 액정 디스플레이 또는 동종의 디스플레이의 색은 정확하게 재생성될 수 있고 고 품질의 이미지가 이에 의해 얻어질 수 있다.

위에서 설명된 바와 같은 터치 패널에서, 색상 보정 필름은 색 보정 성분으로서 노랑 안료를 포함하는 하드 코트 층(hard coat layer)일 수 있다. 이와 같은 하드 코트 층으로, 도전성 중합 물질의 청색이 효과적으로 약해질 수 있다.

위에서 설명된 바와 같은 터치 패널에서, 외부 회로 배열은 규정된 배선 패턴을 통해 하나의 위치에서 고정 면 도전성 필름 및 동작 면 도전성 필름에 전기적으로 연결되어 있다. FPC와 같은 외부 회로 배열이 하나의 위치에서 연결되어 있기 때문에, 터치 패널의 구조는 간소화될 수 있다.

위에서 설명된 바와 같은 터치 패널은 2 개의 입력 동작 영역이 2 개의 액정 영역에 부착되어 있도록 2 개의 접히는 액정 영역을 가지는 접이식 정보 장치에 적용될 수 있다. 터치 패널은 또한 전기장 또는 자기장의 인가에 의해 이미지를 디스 플레이하는 전자 종이에 적용될 수 있다. 터치 패널이 전자 종이 상에 또는 접이식 정보 장치의 2 개의 액정 영역 상에 형성될 수 있기 때문에, 입력 장치로의 정보 입력의 작동가능성이 개선될 수 있고, 터치 패널의 응용의 범위가 확장될 수 있다.

본 발명의 과제 해결 수단에 포함되어 있음

본 발명은 실시예의 특정 예를 나타내는 도면을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널에 관한 도면이다.

도 1에 나타난 바와 같이, 이 실시예의 저항성 필름 유형 터치 패널(10)은 액정 화면에 부착되는 하부 기판인 고정 면 기판(필름)(11), 고정 면 기판(11)에 반대로 배치된, 손가락, 펜 또는 동종의 것에 의해 눌러지는 기판인 동작 면 기판(필름)(12), 및 장치의 주요 바디에 2 개의 기판(11, 12)을 전기적으로 상호연결하는 FPC 커넥터(13)를 포함한다. 터치 패널(10)은 2 개의 액정 화면 영역을 가지는 (도 4) 접이식 정보 장치(50)에 적용되고, 2 개의 입력 동작 영역(14, 15) 및 2 개의 입력 동작 영역(14, 15) 사이에 굽힘 영역(굽힘부)(16)을 가지는 하나의 시트에 일체로 형성되어 있다. 따라서, 하나의 동작 영역(15)은 지지점으로서 굽힘 영역(16)으로 구부러지도록 형성되어 있다.

이 실시예의 터치 패널(10)은 이하 상세히 설명될 것이다. 2 개의 기판(11, 12)은 일반적으로 도트 스페이서(18)가 기판(11)의 고정 면 상에 형성되어 있다는 것을 제외하고는 대체로 동일한 구조를 가진다. 2 개의 기판(11, 12)은 프레임 부 분의 내부에 약 100 ㎛의 간격(대향하는 분리)으로 서로에 부착되어 있다. 도트 스페이서(18)는 에폭시 수지 또는 동종의 것으로 형성되고, 직경 40 ㎛ 및 높이 수 ㎛이 치수로 규정된 피치(pitch)로 제공된다. 2 개의 인접한 도트 스페이서(18) 사이의 피치는 2 개의 입력 동작 영역(14, 15)에서 더 넓으며 굽힘 영역(16)에서 더 좁다. 예를 들어, 2 개의 입력 동작 영역(14, 15)에서의 도트 스페이서(18)의 피치는 2 mm일 수 있고 굽힘 영역(16)에서의 도트 스페이서(18)의 피치는 1-0.5 mm일 수 있다. 더 좁은 피치로 굽힘 영역(16)에서 도트 스페이서(18)를 형성함으로써, 한 쌍의 대향하는 도전성 필름(20, 21)(저항성 필름 시트) 사이의 균일한 간격이 유지될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 굽힘 영역(16)에 형성된 절연층(22)은 굽힘 영역(16)에서 단락 회로의 발생을 막도록 더 좁은 피치로 제공된 도트 스페이서(18)와 협력한다.

2 개의 기판(11, 12)은 두께가 100-200 ㎛ 인, 바람직하게는 두께가 175 ㎛인 이축으로 뻗어있는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)로 각각 형성되어 있는 기재(45, 46)를 가지다. 적합한 연성(flexibility)을 가지는 PET 이외의 다양한 플라스틱, 예를 들어, PES(폴리에테르 설폰), PEEK(폴리에테르 에트르 케톤), PC(폴리카보네이트), PP(폴리프로필렌), PA(폴리아미드), 등은 기재(base material)(45, 46)로서 적용될 수 있다.

2 개의 기판(11, 12)의 대향하는 표면상에, 도전성 중합체는 도전성 필름(20, 21)으로 코팅된다. 본 실시예의 도전성 중합체는 폴리티오펜계 중합체이고 매우 투명하다(반투명). 터치 패널의 광 투과율(transmittance)이 80% 또는 그 이 상이고, 약 500 nm인 필름 두께에 대해, 터치 패널의 광 투과율이 90 % 또는 그 이상인 것이 일반적으로 바람직하다. 다른 중합체가 매우 투명하는 한 도전성 중합체로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 폴리아세틸렌계 중합체, 폴리피롤계 중합체, 또는 폴리페닐렌 비닐렌계 중합체 또는 동종의 것이 적용될 수 있다.

필름 두께에 관하여는 어떠한 특정한 제한도 없으며, 필름 두께는 특정 응용에 필요한 경우 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 필름 두께는 바람직하게는 0.01-10 ㎛이고, 더 바람직하게는 0.1-1㎛ 이다. 필름 두께가 0.01 ㎛보다 작다면, 필림의 저항은 불안정하게 될 수 있고, 필름 두께가 10 ㎛를 초과한다면, 기재(45, 46)의 정밀한 부착이 얻어질 수 없다.

표면 저항(surface resistivity)(값)에 관하여 어떤 특정한 제한도 없고, 표면 저항은 특정 응용에 필요한 바와 같이 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 표면 저항은 5000 Ω/square 이하일 필요가 있고, 바람직하게는, 3000Ω/square 이하일 필요가 있으며, 더 바람직하게는 1500 Ω/square 이하이다. 표면 저항(값)이 5000 Ω/square을 초과한다면, 정보 입력의 시간에서의 응답 특성이 떨어질 수 잇다. 표면 저항(값)은 예를 들어 JIS K6911, ASTM D257, 등에 따라 측정될 수 있다.

도전성 중합체를 코팅하기 위한 코팅 방법은 특히 제한되어 있지 않으며, 임의의 공지된 방법, 예를 들어, 스핀 코팅(spin coating), 롤러 코팅(roller coating), 바 코팅(bar coating), 딥 코팅(dip coating), 그라비어 코팅(gravure coating), 커튼 코팅(curtain coating), 다이 코팅(dye coating), 스프레이 코팅, 닥터 블레이드 코팅(doctor blade coating), 니더 코팅(kneader coating), 등 중에 서 적절히 선택될 수 있다. 인쇄 방법이 선택되는 때, 어떠한 특정한 제한도 없으며, 임의의 공지된 방법, 예를 들어, 스크린 인쇄, 스프레이 인쇄, 잉크 젯 인쇄, 릴리프 인쇄(relief printing), 요판 인쇄(intaglio printing), 리소그래픽 인쇄(lithographic printing), 등이 사용될 수 있다.

위에서 설명된 바와 같이, 기판(11, 12)은 기재(45, 46)로서 양호한 연성을 가지는 PET를, 그리고 도전성 필름(20, 21)으로서 도전성 중합체를 사용하여 형성되기 때문에, 터치 패널(10)은 지지점으로서 굽힘부(16)로 구부러질 수 있다. 구부림에 관한 이 실시예에 따른 터치 패널의 내구성은 매우 높고, 구부림이 1.0mm의 모서리 반경으로 10000번 반복된 후, 어떠한 금도 생기지 않고 전기 저항에서의 변화가 매우 작다는 것이 실험적으로 확인되었다(도 9). 종래의 터치 패널에서는, 대조적으로, 전기 저항의 변화가 반복적인 구부림의 초기 단계에서 조차 매우 크고, 반복된 구부림에 견딜 수 없다는 것을 알았다. 터치 패널(10)의 화면이 기록 도구로 눌러지는 경우, 응력 집중은 도전성 중합체의 탄성에 의해 완화되고 기록 동작에 관한 터치 패널(10)의 내구성은 또한 도전성 그 자체의 탄성에 의해 개선된다. 구부림 테스트는 이후 설명될 것이다.

도 3a 및 도 3b에 나타난 바와 같이, 2 개의 기판(11,12)의 프레임 부분은 터치 패널(10)의 입력 동작 영역과 대조하여 비-입력 영역이고, 각각의 기판(11, 12)의 한 쌍의 대향하는 가장자리 상에서, 한 쌍의 전극(24, 25, 26, 27)은 2 개의 기판(11, 12)이 결합된 경우, 이들이 프레임 같은 형상을 형성하도록 각각 제공되어 있다. 전극(24-27)의 각 쌍은 은 및 폴리에스테르 수지로 형성될 수 있다. 전 극(24-27)의 각 쌍으로, 손가락 또는 펜에 의한 입력에 따라, 입력 포인트의 X-좌표 및 Y-좌표는 FPC 커넥터(13)를 통해 검출된다.

한 쌍의 전극(24-27)이 형성되어 있는 2 개의 기판(11,12)의 프레임의 부분에서, 전극에 연성 회로 보드를 상호연결하기 위해 은 및 폴리에스테르 수지로 형성되어 있는 배선 패턴(30, 31), 또는 에폭시 수지의 절연 패턴(28, 29)은 아크릴 수지의 접착성을 사용하여 형성될 수 있다.

기판(11,12)은 양면 접착 테이프(33)를 사용하여 서로 부착된다. 양면 접착 테이프(33)(도 1)는 기판(11, 12)의 프레임 부분에 대응하는 형태 및 치수로 형성되어 있다. 양면 접착 테이프(33)는 절연 플라스틱 필름의 양 측면에 접착층을 가져, 이는 또한 프레임의 형태로 전극(24-27)에 대해 절연 물질로서 행동한다. 양면 접착 테이프(33)의 두께는 응용에 따라 변할 수 있고, 예를 들어 두께가 3.0 ㎛인 양면 접착 테이프가 사용될 수 있다.

도 2에 나타나 있는 FPC 커넥터(13)는 수지로 성형되어 있고, 압착(press bonding)에 의해 입력 동작 영역(14) 주위의 프레임 부분에 연결되어 있다. 커넥터(13)는 하우징(housing) 및 4-폴 암 단자(4-pole female terminal)(도시되지 않음)로 구성된다. 신호에 대한 FPC(Flexible printed circuit)(34)는 각각의 단자의 한 단부에 연결되어 있고 2 개의 기판(11, 12)에 형성되어 있는 배선 패턴은 단자의 다른 단부에 연결되어 있다.

도 4는 2 개의 접히는 액정 영역을 가지고 그 위에 장착된 본 실시예의 터치 패널(10)을 가지는 접이식 정보 장치(50)를 도시한다. 터치 패널(10)의 2 개의 입 력 동작 영역(14,15)은 정보 장치(50)의 2 개의 액정 영역에 부착되어 있다 입력 동작이 2 개의 화면에서 수행되기 때문에, 정보 장치(50)로의 정보 입력의 동작 가능성은 개선될 수 있고, 다른 사용자에 대한 응용이 가능하게 된다.

다음으로, ITO 필름을 가지는 종래의 필름상에 그리고 본 발명의 유기 도전성 중합체를 가지는 필름상의 굽힘 테스트가 설명될 것이다.

도 5는 굽힘 테스트에 사용되는 테스트 필름(60)에 관한 개략도이다. 테스트 필름(60)은 규정된 두께 및 규정된 길이를 가지고, 양 길이 방향 단부에 제공된 전기 저항을 측정하기 위한 한 쌍의 전극(62, 62)을 가진다.

도 6a-6c는 도 5의 테스트 필름(60)의 선 A-A를 따라 취해진 단면도를 나타낸다. 도 6a는 밑면 상에 유기 도전성 중합체(20)를 가지는 본 발명의 중합체 필름(60a)을 나타내고, 도 6b는 밑면 상에 ITO 필름(43)을 가지는 종래의 ITO 필름(60b)을 나타내고, 그리고 도 6c는 도 6b에서와 같이 밑면 상에 ITO 필름(43)을 가지는 개선된 종래의 ITO 필름(60c)을 나타낸다. 개별 테스트 필름(60a-60c)은 PET 수지로 형성된 기재(45), PET 수지(45)의 상부 표면상에 코팅된 하드 코트 층(42), 및 PET 수지(45)의 밑면 상에 코팅된 투명한 도전성 층(20, 43)으로 구성된다. 도 6a에서, PET 수지(45)의 두께(a2)는 120 - 200 ㎛로 설정되고, 하드 코트층(42)의 두께(a1)는 3 - 4 ㎛로 설정되고, 그리고 유기 도전성 중합체(20)의 두께(a3)는 100 - 200 ㎛로 설정된다. 도 6b에서, PET 수지(45)의 두께(b2)는 100 - 200 ㎛로 설정되고, 하드 코트층(42)의 두께(b1)는 3 - 4 ㎛로 설정되고, 그리고 유기 도전성 중합체(20)의 두께(b3)는 5 - 10 ㎛로 설정된다. 도 6c에서, PET 수 지(45)는 샌드위치 구조를 가지고, 상부 층에서의 PET 수지(45a) 및 하부 층에서의 PET 수지(45b)는 연질(soft) 접착제(44)로 부착되어 있다. PET 수지(45)를 2 개의 층으로 제공함으로써, 굽힘에 관한 필름(60c)의 내구성은 개선되었다. 도 6c에서, 상부 층에서 PET 수지(45)의 두께(c2)는 100 - 200 ㎛로 설정되고, 접착 층(44)의 두께(c3)는 수 ㎛로 설정되고, 하부 층에서 PET 수지(45)의 두께(c4)는 약 25 ㎛로 설정되고, 하드 코트 층(42)의 두께(c1)는 3 - 4 ㎛로 설정되고, 그리고 ITO 필름(43)의 두께(c5)는 5 - 10 ㎛로 설정된다.

도 7에서, 굽힘 점으로 굽힘 테스트를 위해 지그(jig)(63)의 단부를 사용하는 테스트 필름(60a - 60c)의 반복된 구부림이 도시되어 있다. 이 테스트에서, 기계적 응력이 굽힘 점으로서 지그(63)의 단부로 테스트 필름(60a - 60c)을 접고 핌으로써 테스트 필름(60a - 60c)에 가해지고, 접힌 상태에서 전극(62, 62)의 쌍 사이의 전기 저항의 변화가 검사된다.

도 8에서, 지그(63)의 단부의 모서리 반경(R)과 테스트 필름(60a - 60c)가 이 모서리 반경(R) mm로 구부러지는 경우 측정된 전기 저항 사이의 관계가 도시되어 있다. 종래의 ITO 필름(60b)은 매우 열등한 굽힘 성능을 가지고, 8mm의 모서리 반경(R)에서 이미 저항에서 변화를 나타낸다. 개선된 ITO 필름(60c)은 8 mm의 모서리 반경(R)에서 저항에 있어 어떠한 변화도 나타내지 않았지만, 그러나 2 mm의 모서리 반경(R)에서 저항에 있어 변화를 나타내고, 굽힘부에서의 금의 발생이 발견되었다. 다시 말해서, 중합체 필름(60a)은 1 mm의 모서리 반경(R)에서 저항에 있어서 어떠한 변화도 나타내지 않고, 굽힘부가 접히고 펴는 동작을 유연하게 따랐다는 것 을 알았다. 중합체 필름(60a)의 이 특성은 기계 응력이 펜으로 쓰거나 또는 포인트의 직접적인 도팅(dotting)에 의해 필름에 인가되는 터치 패널에 사용되는 경우 매우 유리하다.

도 9에서, 테스트 필름(60a-60c)이 구부러진 경우 측정된 전기 저항의 값과 테스트 필름(60a-60c)이 지그(63)의 단부에서 2.0의 모서리 반경(R)으로 구부러지는 반복된 구부림 횟수 사이의 관계가 도시되어 있다. ITO 필름(60b)은 처음의 구부림에서 저항에 있어 변화를 나타내고, 다음의 구부림에 대해 큰 저항 변화를 만든다. 개선된 ITO 필름(60c)은 처음의 구부림에서 어떠한 저항 변화도 나타내지 않지만, 그러나 10 번의 반복된 구부림 이후 저항 변화가 나타나기 시작하고, 100 번 이상의 구부림에 대해 큰 저항 변화를 만든다. 다시 말해서, 중합체 필름(60a)은 100 번의 반복 구부림 이후 어떠한 저항 변화도 보이지 않고, 저항에 있어 약간의 변화는 10000 번의 반복된 구부림 이후에만 발견되었다.

따라서, 중합체 필름(60a)에서 유기 도전성 필름(20)은 중합체 물질의 연성 특성을 가지고, 중합체 물질이 PET계 물질(45)과의 양호한 융화성(compatibility)을 가짐을 알았고, 구조의 파괴에 기인한 전기 도전성의 저하와 같은 불편은 반복된 구부림 이후 발생할 것 같지 않다. 대조적으로, ITO 필름(43)이 진공에서 스퍼터링(sputtering)에 의해 코팅되어, 따라서 얇고 깨지기 쉬운 세라믹 필름이 PET 기재(45) 상에 형성되어 있는 종래의 ITO 필름(60b, 60c)은 구부림에 관련하여 열등한 내구성을 가지는 것으로 발견되었다.

다음으로, 터치 패널의 변형이 도 10-13을 참조로 하여 설명되어 있다. 도면 에서, 두께 방향에서의 치수는 구성의 이해를 용이하게 하기 위해 과장되어 있다. 도 10 - 12에서, 도전성 중합체의 청색을 보정하기 위한 색상 보정 필름(41)을 가지는 터치 패널(40a-40c)이 도시되어 있다. 색상 보정 필름(41)은 노란 안료를 포함하는 하드 코트 층(42)으로서 기판(11, 12)의 최외각 층 상에 형성되어 있다. 노란색 안료는, 예를 들어, 니켈-노랑 또는 아조계 노랑 안료일 수 있다. 하드 코트 층(42)은 보통은 기판(11,12)의 내마모성(abrasion resistance) 또는 표면 경도(hardness)를 증가하기 위해 수 ㎛의 두께로 형성되어 있다. 본 발명의 색상 보정 필름(41)은 추가된 색상 보정 기능을 가진 하드 코트 층(42)이다.

도 10에서, 색상 보정 필름(41)이 고정 면 기판(11)상에 그리고 동작 면 기판(12) 상에 제공되어 있는 본 발명의 실시예가 도시되어 있다. 각각의 기판(11, 12) 상에, 하드 코트 층(41, 42)은 2 개의 층, 즉 색상 보정 필름(41)으로 기능하는 하부 층과 어떠한 색 보정 기능도 가지지 않는 일반적인 하드 코트 층(42)인 상부 층으로 이루어져 있다. 터치 패널(40A)의 파란 색조는 색상 보정 필름(41)에 의해 약해져, 터치 패널의 노란 빛의 색조(yellowish hue)에 익숙한 사람들에의 불편이 감소될 수 있고 터치 패널이 품질이 개선될 수 있다.

도 11에서, 색상 보정 필름(41)이 동작 면 기판(12)상에서만 제공되어 있는 실시예가 도시되어 있다. 동작 면 기판(12) 상에서, 하드 코트 층(41, 42)은 2 개의 층, 즉 도 10에서와 같이 색상 보정 필름(41)으로 기능하는 하부 층과 어떠한 색 보정 기능도 가지지 않는 일반적인 하드 코트 층(42)인 상부 층으로 이루어져 있다. 동작 면 기판(12)상에서만 제공되어 있는 색상 보정 필름(41)이 또한 효과적 이라는 것이 확인되었다.

도 12에서, 고정 면 기판(11) 상의 도전성 필름이 ITO 필름(43)이고 동작 면 기판(12) 상의 도전성 필름이 도전성 중합체인, 도 11에서와 같이 색상 보정 필름(41)이 동작 면 기판(12)상에서만 제공되어 있는 터치 패널(40C)이 도시되어 있다. 이 터치 패널(40C)에서, 고정 면 기판(11) 상의 굽힘 영역(16)에서 ITO 필름을 제거함으로써, 터치 패널(40C)은 지지점으로서 굽힘 영역(16)으로 구부러질 수 있다. 이 변형에서, 동작 면 기판(12) 상에 코팅된 도전성 중합체 덕분에, 터치 패널(40C)의 기록 내구성이 약해지지 않는다.

도 13에서, 어떠한 색상 보정 기능도 가지지 않는 터치 패널(40D)이 도시되어 있다. 이 터치 패널(40D)에서, 도전성 중합체는 고정 기판(11) 상에 형성되고, ITO 필름(43)은 동작 면 기판(12) 상에 형성된다. 따라서, 위에서 설명된 것과 같은, 터치 패널(10, 40A, 40B, 40C)과는 달리, 이 터치 패널(40D)은 지지점으로 굽힘 영역(16)으로 구부러질 수 없다. 이 터치 패널(40D)은 고정 면 기판(11) 상의 ITO 필름(43)이 도전성 중합체의 의해 대체되기 때문에, 터치 패널(40D)의 내구성이 개선될 수 있고 동시에, ITO 필름(43)의 노란 빛의 색조가 도전성 중합체의 청색을 보정하는데 사용될 수 있는 것에 유리하다.

위에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 터치 패널과 함께, 2 개의 입력 영역(14, 15)을 정의하는 굽힘 영역(16)은 터치 패널이 터치 패널의 한 단부가 터치 패널의 다른 단부를 향해 이동하거나 또는 다른 단부로부터 떨어지며 이동하는 것과 같은 방향으로 지지점으로서 굽힘 영역(16)으로 반복하여 구부러지는 경우, 굽 힘 영역(16)에서의 응력 집중이 예방될 수 있도록 자유로이 구부러질 수 있다. 그러므로, 반복하여 구부러질 수 있고 전기 접속의 우수한 신뢰성 및 높은 내구성을 가지는 터치 패널이 제공되는 것이 가능하다.

본 발명은 위에서 설명된 실시예에 제한되는 것이 아니지만, 그러나 본 발명의 범위에서 벗어남이 없이 다양한 변경으로 이행될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, PET(45, 46)가 기판(11, 12)에 적용되었더라도, 예를 들어, 고정 면 기판(11)의 기재로서 0.7 - 1.8 두께의 소다 석회 유리를 사용하는 것이 가능하다. 이 경우에, 기재의 굽힘 영역(16)에 해당하는 부분을 2 개의 부분으로 분리함으로써, 터치 패널의 굽힘 성능을 약화시키지 않고 터치 패널의 강도를 증가하는 것이 가능하다.

본 발명의 상기 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 관한 전술된 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다:

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널에 관한 단면도이고;

도 2는 펼쳐진 평평한 형태에서의 도 1의 터치 패널에 관한 평면도이고;

도 3a는 터치 패널의 동작 면 기판의 반대 표면에 관한 평면도이고;

도 3b는 터치 패널의 고정 면 기판의 반대 표면에 관한 평면도이고;

도 4는 정보 장치 위에 장착된 도 1에 나타난 터치 패널을 가지는 정보 기판 장치에 관한 투시도이고;

도 5는 내구성 테스트(굽힘 테스트)에 사용되는 테스트 필름에 관한 투시도이고;

도 6a는 밑면 상에 유기 도전성 중합체를 가지는 필름에 관한 단면도이고;

도 6b는 밑면 상에 ITO 필름을 가지는 종래의 필름에 관한 단면도이고;

도 6c는 밑면 상에 ITO 필름을 가지는 개선된 종래 필름에 관한 단면도이고;

도 7은 굽힘 점으로 내구성 테스트(굽힘 테스트)에 대한 지그의 한 단부를 가지고 반복하여 굽혀지는 테스트 필름에 관한 투시도이고;

도 8은 도 7에 나타난 지그의 단부의 모서리 반경과 테스트 필름이 이 코너 모서리 반경에서 구부러질 때 측정된 저항값 사이의 관계를 설명하는 그래프이고;

도 9는 굽힘의 반복 횟수와 테스트 필름이 지그의 단부에서 규정된 모서리 반경에서 반복적으로 구부러졌을 때 측정된 저항값 사이의 관계를 설명하는 그래프 이고;

도 10은 색상 보정 필름(하드 코트 층)을 가지는 터치 패널의 변형의 단면도이고;

도 11은 동작 면 기판상에서만 색상 보정 필름을 가지는 터치 패널의 또다른 변형에 관한 단면도이고;

도 12는 고정 면 기판상에 도전성 필름으로서 ITO 필름을, 그리고 동작 면 기판 상에서만 색상 보정 필름을 가지는 터치 패널의 또다른 변형에 관한 단면도이고;

도 13은 동작 면 기판상에 도전성 필름으로 ITO 필름을 가지는 터치 패널의 또다른 변형에 관한 단면도이고; 그리고

도 14는 종래의 터치 패널의 예에 관한 평면도이다.

Claims

고정 면 기판 및 대향하여 배치되어 있는 동작 면 기판을 포함하고, 상기 고정 면 도전성 필름 및 상기 동작 기판의 대향하는 표면상에 각각 형성되어 있는 고정 면 도전성 필름 및 동작 면 도전성 필름을 가지고, 2 차원 좌표로 고정 면 도전성 필름 및 동작 면 도전성 필름상에 임의의 접촉 포인트를 검출할 수 있는 터치패널로서,

구부러질 수 있는 굽힘부가 터치 패널의 한 단부와 다른 단부 사이에 형성되어 있고, 2 개의 입력 동작 영역이 굽힘부의 양 측면 상에서 정의되고 형성되어 있는 터치 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 고정 면 도전성 필름 및 상기 동작 면 도전성 필름은 도전성 중합체인 터치 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 고정 면 도전성 필름은 ITO 필름이고 상기 동작 면 도전성 필름은 도전성 중합체이며, 상기 굽힘부에 대응하는 상기 고정 면 도전성 필름의 일부가 제거되어 있는 터치 패널.
제 2 항에 있어서,

상기 고정 면 기판은 유리이고 상기 굽힘부에 대응하는 부분에서 2 개의 부분으로 분리되어 있으며, 상기 동작 면 기판은 하나의 유닛으로 투명 필름으로 일체로 형성되어 있는 터치 패널.
제 1 항에 있어서,

절연층은 상기 굽힘부에 형성되어 있는 터치 패널.
제 5 항에 있어서,

상기 접합부에 형성되어 있는 다수의 도트 스페이서는 상기 2 개의 입력 동작 영역에 형성되어 있는 도트 스페이서보다 더 좁은 간격을 가지는 터치 패널.
제 2 항에 있어서,

상기 도전성 중합체의 청색을 보정하기 위한 색상 보정 필름은 상기 동작 면 기판 상에 적어도 코팅되어 있는 터치 패널.
제 7 항에 있어서,

상기 색상 보정 필름은 색상 보정 성분으로 노란색 안료를 포함하는 하드 코트 층인 터치 패널.
제 1 항에 있어서,

하나의 위치에 연결되어 있는 외부 회로 배열은 규정된 배선 패턴을 통해 상기 고정 면 도전성 필름 및 상기 동작 면 도전성 필름에 연결되어 있는 터치 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 터치 패널이 2 개의 액정 영역을 가지는 접이식 정보 장치에 적용되어 있어, 상기 2 개의 입력 동작 영역이 상기 2 개의 액정 영역에 부착되어 있는 터치 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 터치 패널은 자기장 또는 전기장의 인가에 따라 이미지를 표시하는 전자 종이에 부착되어 있는 터치 패널.