KR20090064147A - 저항막 방식 터치스크린 패널 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저항막 방식 터치스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 측면을 둘러싸는 불투명한 창틀막이 형성된 스크린 윈도우, 제1 투광성 기판, 상기 제1 투광성 기판 일면에 형성된 제1 투명 도전막 및 전기적 접속을 위한 제1 전극을 구비하는 상판부; 제2 투광성 기판, 상기 제2 투광성 기판에 적층된 제2 투명 도전막과 전기적 접속을 위한 제2 전극 및 상기 제2 투광성 기판에 형성한 도트 스페이서를 구비하는 하판부; 및 상기 상판부 및 하판부의 최외곽 측면에서 합착하는 접착부재를 포함하고, 상기 상판부의 두께는 300μm 내지 1000μm이고, 상기 도트스페이서의 두께는 0.01μm 내지 5μm이며, 상기 접착부재의 두께는 1μ 내지 40μm인 것을 특징으로 하는 스크린 윈도우를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 제공하게 되면, 종래의 저항막 방식 터치스크린 윈도우화 할 때 발생하는 배선전극 및 굴곡 등의 외부전사로 인한 외관품질 문제를 해소하고, 상.하부 기판의 단차부에 터치 접촉시 발생되는 품질저하의 문제를 방지하며, 상판부의 면적을 하판부보다 작게 하여 하판부 재료의 선택에 제한이 없어서 경제적으로 고품위의 터치스크린 윈도우를 실현할 수 있는 장점이 있다.

저항막 터치스크린 패널, 스크린 윈도우, 폴리카보네이트, PET, 투명 도전막, ITO, 도트 스페이서, FPCB

Description

저항막 방식 터치스크린 패널 및 그 제조 방법{RESISTIVE TOUCH SCREEN PANEL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 저항막 방식 터치스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외관품질 문제를 해소하고, 상.하부 기판의 단차부에 터치 접촉시 발생되는 품질저하의 문제를 방지하며, 하판부 재료의 선택에 제한이 없어서 경제적으로 고품위의 터치스크린 패널을 실현할 수 있는 터치스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

터치스크린은 컴퓨터에 대한 지식이 없어도 화면만을 사용하여 대화식 방법으로 컴퓨터를 조작할 수 있는 일종의 입력 장치이다. 즉, 컴퓨터 화면을 직접 손으로 살짝 눌러줌으로써 기존의, 키보드나 마우스 등을 대신할 수 있는 최첨단기술이다. 그러므로, 컴퓨터에 익숙하지 않은 초보자들도 쉽게 컴퓨터를 사용할 수 있다.

상기 터치스크린은 유리와 같은 기판위에 저항성분을 코팅하고 그 위에 폴리에틸렌 필름을 덮은 형태의 압력식 저항막 방식(Registive overlay), 열처리 된 강화 유리 양면에 투명한 특수전도성 금속을 코팅하여 제조하는 접촉식 정전용량 방 식(Capacitive overlay), 적외선 발광 다이오드(Infrared LED)와 수광소자인 포토트랜지스터(Photo-Transister)가 서로 마주보도록 배치하여 옵투-매트릭스 프레임(Opto-Matrix Frame)을 만들고 모니터의 앞 커버 주위에 장착하는 적외선 감지 방식(Infrared Beam), 네모서리에 늘어나는 힘을 측정할 수 있는 장력측정센서(Strain gauge)를 부착하는 적분식 장력측정 방식(Integral Strain Guage), 음파를 발사하는 트랜스미터를 유리의 한쪽 모서리에 부착하고 일정한 간역으로 음파를 반사시키는 반사경을 부착하며 트랜스미터의 반대쪽에는 소리를 수신하는 수신기(receiver)를 부착하는 표면 초음파 전도 방식(surface Acoustic Wave), 터치를 감지하기 위해 압력에 민감한 수정 발진자(crystal)를 화면의 모서리에 부착한 형태의 피에조 효과 방식(piezo Electric)과 같은 다양한 방법으로 제 조할 수 있다.

그러나, 최근의 가전제품, 자동차, 통신기기, PDA 등에 있어 디지털 입력장치의 개발에는 저항막 방식 투명스크린이 가격면, 실장면에서 간단하여 타 방식을 압도하고 있다. 저항막 방식 터치스크린은 폭발적으로 시장이 확대되어 가고 있지만, 기존의 저항막 방식 터치스크린은 다음과 같이 여러 가지 문제점을 지니고 있다.

도 1은 종래의 저항막 방식 터치스크린의 단면 구조도를 예시한 도면으로서, 터치패널은 크게 상판(120)과 하판(140)의 결합으로 구성된다. 도 2를 참조하면, 하판(140)은 유리기판(101) 위에 도포된 투명 도전막(102)과 양단에 형성된 전극(103) 및 도트 스페이서(Dot spacer: 108)로 이루어지고, 상판(120)은 필름(107) 위에 도포된 투명 도전막(106)과 양단에 형성된 전극(105)으로 이루어지며, 상 판(120)과 하판(140)은 양면 테이프(104)에 의해 접착된다.

도 2는 종래의 저항막 방식 터치스크린의 제조 공정도를 예시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따라 터치패널을 제조하는 전체 제조공정은 유리 기판상에 도전막과 전극을 형성하는 하판공정과, 필름상에 도전막과 전극을 형성하는 상판공정, 상판과 하판을 접착하기 위한 양면 테이프 공정으로 이루어지고, 앗세이 완성된 후 특성검사와 보호필름 부착, 및 포장을 거쳐 출하된다.

하판제조공정은 유리기판(101)상에 투명 도전막(102)을 형성하는 단계(1)와 전극을 형성하기 위해 패턴을 식각하는 단계(2), 전극을 형성하는 단계(3), 도트 스페이서를 형성하는 단계(4), 스크라이빙(Scribing) 단계(5), FPC(Flexible Printed Cable) 본딩(Bonding) 단계(6), 세정 단계(7)등으로 이루어진다.

상판제조공정은 필름(Film)을 재단하는 단계(8)와, 투명 도전막(ITO)을 형성하는 단계(9), 전극을 형성하는 단계(10)로 이루어지고, 양면 테이프 공정은 양면 테이프를 재단하는 단계(11)와 하프 커팅(Half cutting) 단계(12), 상판에 양면 테이프를 부착(적층: laminating)하는 단계(13), 풀 커팅(Full cutting) 단계(14), 상판(120)과 하판(140)을 부착하는 조립(앗세이: Assembly) 단계(15)로 이루어진다.

이와 같은 종래의 저항막 방식 터치스크린은, 투명 전도막과 배선전극으로 형성된 상부기판, 상, 하부 기판을 일정 거리를 두고 이격하여 접착시키는 양면 테이프 및 전극과 외부회로와의 연결 회로부로 구성되는데, 이러한 저항막 방식 터치스크린을 윈도우화 할 때, 터치스크린을 구성하는 전극 배선이나 디스펜싱홀 등의 굴곡부가 상부 윈도우상에 전사되거나 뉴턴링의 발생과 같은 외관 문제가 있고, 또한 상, 하부기판을 부착시키면서 생기는 단차부에 터치압력을 가할 때 투명 도전막이 쉽게 손상되는 문제점이 있다.

또한, 상, 하부기판을 모두 외부로 노출시키게 됨에 따라, 하부 기판의 재료로서 전체 터치스크린의 지지대 역할과 동시에 가공성을 확보해야 하는 이유로 플라스틱을 사용하거나, 고가의 비용을 지불하고 강화된 유리 등을 사용하여야 하는 문제점이 있다.

상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 과제는 종래의 저항막 방식 터치스크린 윈도우화 할 때 발생하는 배선전극 및 굴곡 등의 외부전사로 인한 외관품질 문제를 해소하고, 상.하부 기판의 단차부에 터치 접촉시 발생되는 품질저하의 문제를 방지하며, 윈도우가 형성된 상판부의 면적을 하판부보다 작게 하여 상판부 만을 외부로 돌출시켜서, 하판부 재료 선택의 제한을 없애, 경제적으로 고품위의 터치스크린 패널을 실현하고자 함이다. 즉, 하판부를 손쉽게 가공하여 종래의 Glass를 이용한 터치윈도우 제작상 문제점이었던 제품 외곽 형상 가공 문제 해결과 함께 하판 제작 공정비용을 획기적으로 줄이고, 외관상 미려한 효과를 얻고자 함이다.

상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 수단은 제1 투광성 기판, 상기 제1 투광성 기판 일면에 형성된 제1 투명 도전막 및 전기적 접속을 위한 제1 전극을 구비하는 상판부; 제2 투광성 기판, 상기 제2 투광성 기판에 적층된 제2 투명 도전막과 전기적 접속을 위한 제2 전극 및 상기 제2 투광성 기판에 형성한 도트 스페이서를 구비하는 하판부; 및 상기 상판부 및 하판부를 합착하는 접착부재를 포함하는 터치스크린에 있어서, 상기 상판부의 두께는 300μm 내지 1000μm이고, 상기 도트스페이서의 두께는 0.01μm 내지 5μm이며, 상기 접착부재의 두께는 1μ 내지 40μm인 것을 특징으로 한다.

여기서, 터치윈도우의 형성은, 불투명한 창틀막이 형성된 스크린 윈도우 기판을 상기 제1투광성 기판의 상부에 부착시키거나, 또는 상기 제1 투명 도전막의 측면을 둘러싸는 불투명한 창틀막을 더 포함하게 하여 형성시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 투광성 기판과 윈도우가 형성된 투광성기판의 재질은 PET , PC , PMMA 중 적어도 어느 하나를 재질로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상판부화 하판부를 부착시키는 접착부재는 최외곽면에 위치하는 것이 바람직하고, 상기 접착부재의 접촉면적은 상기 불투명한 창틀막 면적보다 더 적게 하는 것이 바람직하다. 상기 윈도우의 창틀막을 상기 제1 투명전도막상에 형성시키는 경우, 창틀막의 저항값은, 상기 제1 투명 도전막의 저항값 보다 더 큰 것이 역시 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 저항막 터치스크린 패널의 제조방법은 제1 투광성 기판 일면에 제1 투명 도전막 및 상기 제1 투명 도전막상에 형성된 제1전극을 포함하는 상판부를 형성하는 단계; 제2 투광성 기판 일면에 제2 투명 도전막 상기 제2 투명 도전막 상에 형성된 제2전극 및 상기 제2 투명 도전막상에 형성되는 도트 스페이서를 포함하는 하판부를 형성하는 단계; 및 상기 상판부 및 하판부를 합착하는 단계를 포함하며, 여기서, 상기 상판부의 두께를 300μm 내지 1000μm로 하고, 상기 도트 스페이서의 두께를 0.01μm 내지 5μm로 하며, 상기 접착부재의 두께를 1μm 내지 40μm로 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 터치윈도우의 형성단계는, 불투명한 창틀막이 형성된 스크린 윈도우 기판을 상기 제1투광성 기판의 상부에 부착시키는 단계를 포함하거나, 또는 상기 제1 투명 도전막의 측면을 둘러싸는 불투명한 창틀막을 더 포함하게 하여 형성시키는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 투광성 기판과 윈도우가 형성된 투광성기판의 재질은 PET , PC , PMMA 중 적어도 어느 하나를 재질로 하는 것일 수 있다.

또한, 상기 상판부화 하판부를 부착시키는 접착부재는 최외곽면에 위치하는 것이 바람직하고, 상기 접착부재의 접착면적은 상기 불투명한 창틀막의 면적 보다 더 적게 하는 것이 바람직하다. 상기 윈도우의 창틀막을 상기 제1 투명전도막상에 형성시키는 경우, 창틀막의 저항값은, 상기 제1 투명 도전막의 저항값 보다 더 큰 것이 역시 바람직하다

그리고, 또 다른 본 발명에 따른 터치스크린 패널 제조방법은 제1 투광성 기판 일면에 제1 투명 도전막 및 상기 제1 투명 도전막상에 형성된 제1전극을 포함하는 상판부를 형성하는 단계; 제2 투광성 기판 일면에 제2 투명 도전막 상기 제2 투명 도전막 상에 형성된 제2전극 및 상기 제2 투명 도전막상에 형성되는 도트 스페 이서를 포함하는 하판부를 형성하는 단계; 및 상기 상판부 및 하판부를 합착하는 단계를 포함하며, 상기 하판부 보다 상기 상판부의 면적을 작게하여 상기 상판부 및 하판부간 면적의 단차 부분에 기구물 장착할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상판부의 두께를 300μm 내지 1000μm로 하고, 상기 도트 스페이서의 두께를 0.01μm 내지 5μm로 하며, 상기 접착부재의 두께를 1μm 내지 40μm로 하는 것이 바람직하고, 상기 상판부의 터치윈도우의 형성단계는, 불투명한 창틀막이 형성된 스크린 윈도우 기판을 상기 제1투광성 기판의 상부에 부착시키는 단계를 포함하거나, 또는 상기 제1 투명 도전막의 측면을 둘러싸는 불투명한 창틀막을 더 포함하게 하여 형성시키는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 투광성 기판과 윈도우가 형성된 투광성기판의 재질은 PET , PC 및 PMMA 중 적어도 어느 하나를 재질로 하는 것일 수 있다.

또한, 상기 상판부화 하판부를 부착시키는 접착부재는 최외곽면에 위치하는 것이 바람직하고, 상기 접착부재의 접촉면적은 상기 불투명한 창틀크기보다 더 적게 하는 것이 바람직하다. 상기 윈도우의 창틀막을 상기 제1 투명전도막상에 형성시키는 경우, 창틀막의 저항값은, 상기 제1 투명 도전막의 저항값 보다 더 큰 것이 역시 바람직하다.

이와 같은 본 발명을 제공하게 되면, 종래의 저항막 방식 터치스크린 윈도우화 할 때 발생하는 배선전극 및 굴곡 등의 외부전사로 인한 외관품질 문제를 해소 하고, 상.하부 기판의 단차부에 터치 접촉시 발생되는 품질저하의 문제를 방지하며, 상판부의 면적을 하판부보다 작게 하여 하판부 재료의 선택에 제한이 없어서 경제적으로 고품위의 터치스크린 패널을 실현할 수 있는 장점이 있다.

즉, 하판부를 손쉽게 가공하여 종래의 Glass를 이용한 터치윈도우 제작상 문제점이었던 제품 외곽 형상 가공 문제 해결과 함께 하판 제작 공정비용을 획기적으로 줄일 수 있게 되고, 상판의 두께를 높게 하여 전면부에서 볼 때 터치윈도우와 케이스간의 높이 단차가 없어 외관상 미려한 효과를 나타낼 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 저항막 방식 터치스크린 패널의 구성도의 단면을 예시한 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 저항막 방식 터치스크린 윈도는 폴리카보네이트(PC), PET 및 PMMA 중 적어도 어느 하나를 재질로 구성하는 제1 투광성 기판(330), 제1 투명 도전막(310), 제1 전극(320) 및 불투명 창틀막(400)을 형성한 투광성 기판으로 이루어진 스크린 윈도우(340)로 구성된 상판부(300), 제2 투광성기판(230), 제2 투명 도전막(210), 제2 전극(220) 및 도트 스페이서(215)로 구성된 하판부(200), 및 접착부재(500)를 포함하는 구성이다.

여기서 상판부는, 불투명 창틀막(400)을 형성한 투광성 기판으로 이루어진 스크린 윈도우(340)가 최외곽층으로서 하드코팅된 188마이크로미터 두께의 PET필름과 500마이크로미터의 PC필름의 2개 층으로 구성되며, 제1 전극 패턴(320)이 형성된 투명 전도막(310)으로 구성되어 최종적으로 약1,000마이크로미터의 두께로 형성된다. 그리고, 하판부는 1mm의 PC 또는 PMMA 기판상에 188마이크로미터두께의 제2 투명도전막(210)을 양면 접착하여 만들며, 그 위에 도트스페이서(215)를 네가티브포토레지스터를 사용하여 지름20마이크로미터, 두께1마이크로미터, 간격1mm로 형성시킨다. 상,하판부를 접착하는 접착테이프(500)는 20마이크로미터 두께로 형성된다.

종래의 터치스크린 패널은 상판부는 188마이크로미터두께의 윈도우필름과 투명전도막이 형성된 188마이크로미터의 PET 필름이 사용되고, 하부기판은 1mm두께의 PC기판상에 투명전도막이 형성된 188마이크로미터두께의 PET필름을 접착시켜서 사용하며, 지름40마이크로미터, 높이 약8마이크로미터의 도트스페이서를 2mm 간격으로 형성되고, 상하부기판을 이격 고정시키는 양면접착제는 약80마이크로미터의 두께를 사용하여 제작된다.

이러한 종래의 터치스크린 패널에서는 상판부 두께 및 강도가 약해 터치스크린을 구성하는 전극배선이나, 디스펜싱홀 등의 굴곡부가 상부 윈도우상에 전사되거나 뉴턴링의 발생과 같은 문제를 발생시키고, 상,하판부를 합착시키면서 생기는 단차부에 터치압력을 가할 때 투명 도전막이 쉽게 손상되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 도 3에 나타낸 바와 같이,

상판부(300)는 투명전도막이 형성된 투광성 기판의 이면상에 불투명한 창틀막이 형성된 필름이나 소정의 기능성 필름을 적어도 하나 이상 부착시켜서 두께를 300μm 내지 1000μm 로 하고, 터치 인식 압력을 결정하는 도트 스페이서의 두께는 0.01μm 내지 5μm로 하며, 상판부(300)와 하판부(200)를 일정거리 이격 접착시키는 상.하판 접착부재의 두께는 1μm 내지 40μm 로 함으로써, 상판부의 두께를 두껍게 하 여 배선전극 및 굴곡 등의 외부전사로 인한 외관품질의 문제를 해소하고, 상.하판부의 단차부에 터치 접촉시 발생되는 품질저하의 문제를 차단할 수 있게 된다.

여기서 상판부는 PET, 폴리카보네이트(PC) 및 PMMA 중 적어도 어느 하나의 재질로 하는 것이 바람직한데, 이하에서 그 재질에 따른 본 발명의 장점을 설명하기로 한다.

폴리카보네이트는 강도 내열성, 내환경 변화등에 우수한 투명한 엔지니어링 프라스틱으로 정밀기계부품에 대한 진출이 현저하다. 폴리 카보네이트는 비스페놀 A와 포스겐등을 반응시켜 제조하는 열가소성 수지로 비경정성이기 때문에 투명하다.

기계적 강도가 높고 내열성 전기절연성이 뛰어나며 충격강도는 열가소성 수지 중 가장 높다. 또 흡습으로 인한 치수 변화가 대단히 적고 온도 변화에 따른 물리특성이 안정된 여러 가지 특성을 가지고 있어 환경 변화에 강한 엔지니어링 플라스틱이다. 결정은 유기용제에 약하고 성형시에 큰 일그러짐이 있으면 변형하여 금이 가는 것 등이다.

폴리 카아보네이트는 VCR과 OA기기등 전기 전자분야 자동차 범퍼 카메라 시계등의 기계분야, 인공장기 같은 의료분야에 이용되고 있다. 앞으로는 투명성, 내열성 치수 안정성을 살린 정보 분야에 응용될 수 있다.

또한, PET(폴리 에틸렌 테레프탈레이트)는 연성면에서 우수하고, 접촉유효율이 좋을 뿐 아니라, 외부충격에도 강하면서, 제조단가가 싸다는 장점이 있기 때문이다. PET(폴리 에틸렌 테레프탈레이트)는 1941년 영국의 JR Whinfield등에 의해 테레프탈산 디메틸과 에틸렌글리콜에서 합성되는 것이 발견되어 1948년 ICI사, 듀폰사에 의해 섬유로 공업화 되었다. 일본에서는 1958년 데이진, 도오레이가 처음으로 합성섬유로 만들기 시작했다. PET는 강도 내열성,내후성.내약품성 등이 뛰어나며, PET필름과 PET볼트 등 비섬유 분야에서도 사용이 늘어나고 있으며, 용융방사로 의류용폴리에스테르 섬유를 만드는외에 비디오 테이프와 마이크로 필름용을 위해 필름상태로 하거나 맥주나 간장을 넣는 병처럼 성형품으로 사용되기도 한다.

그리고 PMMA(POLY METHLY METH ACRYLATE)는 빛의 약 85%를 투과하는 투명성, 내후성 및 색조합이 가능한 강성이 있는 재료이고, 넓은 범위의 착색이 가능하며 성형품은 광범위한 테크닉에 의해 용이하게 장식된다. 따라서 다양한 성형부품을 용이하게 만들 수가 있다. 또한 저흡수율과 양호한 치수안정성도 있다는 장점이 있다.

또한, 도 3 에 나타난 본 발명에 따른 저항막 방식의 터치스크린 패널에서 투명 도전막(310,210)은 ITO 필름으로 형성하는 것이 바람직하고, 스크린 윈도우(340)에 형성된 불투명한 창틀막(400)은 검은색계열의 도료나 금속막을 사용하는 것이 바람직하다.

여기서 창틀막이라 함은, 다양한 형태의 로고나 다색을 구현하는 것을 포함하는 창틀형태의 윈도우를 내포한다. 이 창틀막을 상기의 예와 같이 제1투명전도막의 이면에 별도의 필름상에 형성시켜서 부착시키는 경우가 아니고, 제1투명전도막상에 형성하는 경우에는 그 저항 값이 터치스크린의 좌표인식에 사용되는 투명 도전막의 저항값 보다 더 큰 값을 가져야 터치스크린의 좌표 왜곡을 방지할 수 있다. 창틀막의 저항값이 터치스크린의 좌표인식에 사용되는 투명 도전막(310,210)의 저항값 보다 낮을 경우에는 전극을 포함하지 않는 양쪽 부위의 투명 도전막을 에칭한 후 윈도우를 형성시켜 좌표 왜곡을 방지할 수 있다.

또한, 상판부의 제1 투명 도전막(310)상에 미려한 창틀막의 평탄성을 높이는 수단으로, 외부 전원과의 터치스크린의 전극과 연결하는 FPCB(연성 회로 기판)을 하판부에 형성하도록 하여(도시하지 않음), 상판부 외관의 굴곡 등을 피할 수 있고 디자인의 자유도를 높일 수 있게 된다. 그리고, 제1 전극 또는 제2 전극은 전기적 접속 및 기준전위 형성 등의 역할을 하기 때문에 전도성이 높은 동이나 은과 같은 재질을 근간으로 하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.(도시하지 않음) 그리고, 도 3 및 도 4에 예시된 바와 같이 접촉점 이외의 영역에서의 전기적 절연을 위해 도트 스페이서(215)를 충진하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 저항막 방식의 터치스크린 패널의 또 다른 예를 도시한 도면이다. 본 발명의 경우 도 4의 상부에 나타낸 바와 같이, 불투명한 창틀막(400)과 접착부재(500)의 도포 면적이 비슷한 경우, 그 두께로 인하여 터치스크린의 스크린 터치의 유효 접촉점 영역 즉, 활성영역(active area)이 좁아질 수 있지만, 도 4의 하부에서 예시한 것처럼 접착부재(500)의 도포 면적이 불투명한 창틀막(400) 보다 작은 경우, 제1 투광성 기판이 구부러지는 포인트(bending point)가 넓어져 유효 접촉면적인 활성영역(active area) 또는 작용면적이 넓어지는 효과를 얻을 수 있다.

즉 본 발명에서 예시한 터치스크린 패널 상판부의 폴리카보네이트 및 PET 등의 상판부가 두껍고 하드(hard)한 성질로 인하여 접촉 면적이 좁아지는 것을 방지하기 위하여 종래의 접착 부재(500)의 도포 경계를 불투명 창틀막(400)의 경계부와 멀게 하고 그 면적을 작게 하여 그 유효 접촉 면적이 축소되는 것을 방지 하는 구조를 예시한 도면이다

도 5는 도 3에서 예시된 본 발명에 따른 터치스크린 패널의 제조 방법의 흐름도를 예시한 도면이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 상판 공정에서 먼저 ITO 재질로 이루어진 제1 투명 도전막(310)상에 불투명한 창틀막(black window) 프린트하고)(S300), 이 ITO 필름과 PET 및 폴리카보네이트로 이루어진 제1 투광성 기판을 가압장치(Auto Clave)를 통하여 합착한다.(S310) 그리고 나서, 제1 투명 도전막(310)상에 포토 레지스트 프린트를 하고(S320), 식각하여 전극 패턴을 형성한다.(S330) 이 전극 패턴상에 은과 같은 높은 전도성 재질을 도포하는 프린팅을 함으로써(S340), 제1 전극층을 형성하고 단차 보정 프린트(S350)를 함으로써 상판부의 두께를 500μ 내지 1000μm로 하여 상판 공정을 종료한다.

그리고, 하판 공정은 제2 투명 도전막인 ITO 필름에 제2 투광성 기판인 PET 및 폴리카보네이트 필름을 가압장치(Auto Clave)를 통하여 합착하고(S200), 제2 투명 도전막상에 포토레지스트 프린트를 하고(S210), 식각하여 전극 패턴을 형성한다.(S220) 이 전극 패턴상에 은과 같은 높은 전도성 재질을 도포하는 프린팅을 함으로써(S230), 제1 전극층을 형성하고, 도트 스페이서(215)를 형성하기 위한 도트 프린트를 한 후(S240), 단차 보정 프린트를 한다.(S250) 그리고 나서, 하판부의 제2 투명 도전막 이면에 전기적 접속을 위한 FPC(Flexible Printed Circuit)부에 CNC(Computer Numerical Control; 밀링 가공) 공정을 하여(S260) FPC를 본딩함으로써, 하판 공정을 종료한다.(S270)

상술한 상.하판 공정이 끝난 후에 상. 하판을 양면 접찹테입으로 합착하는 앗세이(Assay) 공정(S400)을 하고, 후열처리를 거친 후(S410), 외곽 CNC 공정을 하고(S420) 특성 검사를 함으로써(S430) 본 발명에 따른 저항막 방식 터치스크린 패널을 제작하게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 또 다른 실시예로서, 터치스크린 인도우의 평면도 및 단면도를 예시한 도면이다. 도 6a는 본 발명에 따른 터치스크린 패널의 평면도를 나타내고, 도 6b는 도 6a의 A-A' 단면으로 측면 단면도를 예시한 도면이다. 도 6b에 나타낸 바와 같이, 저항막 방식 터치스크린 패널은 폴리카보네이트, PMMA 및 PET 등 적어도 하나의 기능성 필름을 포함하여 재질로 하는, 불투명한 창틀막(400)이 형성된스크린 윈도우(340), 제1 투광성 기판(330), 제1 투명 도전막(310), 제1전극으로 구성된 상판부, 제2 투광성기판(230), 제2 투명 도전막(210), 제2 전극으로 구성된 하판부, 불투명한 창틀막(400) 및 접착부재(500)를 포함하는 구성이다.

여기서 상판부는 최외곽층이 하드코팅된 PET필름, 또는 PC, PMMA등을 재질로 하는 기판을 둘러싸는 불투명한 창틀막(400)이 형성된 스크린 윈도우(340), 그 하부에 500마이크로미터의 PC, PET 및 PMMA 등을 재질로 하는 제1 투광성 기판(330) 및 제1 전극 패턴이 형성된 제1 투명전도막(310)으로 구성되어 최종적으로 약1,000마이크로미터의 두께로 형성된다. 그리고, 하판부는 1mm의 PC또는 그라스(230)상에 188마이크로미터두께 ITO Film을 양면 접착 하거나 ITO　박막이 코팅된 제2투명도전막(210) 및 그 위에 형성한 도트스페이서(215)는 네가티브포토레지스터를 사용하여 지름20마이크로미터, 두께1마이크로미터, 간격1mm로 형성하여 구성된다. 상,하판부를 접착하는 접착테이프(500)는 20마이크로미터 두께로 형성된다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명에 따른 터치스크린 패널은 외부기구물(450)에 의해 터치윈도우가 둘러싸여 있는 구조임을 알 수 있다. 외부기구물(450)은 용도 및 심미감을 위한 다양한 형태의 디자인으로 구성될 수 있음은 물론이다.

그러나, 종래의 터치스크린 패널의 경우 외부 기구물(450)에 터치 윈도우를 조립 할 경우 기구물(450)에 일정한 형태의 모양을 내고 그 경계에 맞게 터치 윈도우를 가공하여 조립하여야 하고, 종래의 Glass를 이용한 터치윈도우의 경우 상판부(300)과 하판부(200)의 형태가 동일하게 제작 되므로 제품의 외곽 형태를 기구물의 모양에 맞게 가공 하여야 한다.

그러므로, 제품 외곽 형태에 맞는 제품을 만들기 위해 하판 Glass를 컷팅, 연마 가공등을 하여야 하나 그 작업이 무척 어렵고 고가이며, 연마 과정에서 발생 할 수 있는 미세 균열에 의한 Glass 파손 방지를 위하여 강화 처리를 하여야 하는데 이 또한 고가의 처리 비용을 지불 하여야한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 6b에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 핸 드폰 또는 기타 기구물(450) 등에 터치스크린 패널을 적용하는 경우 터치스크린 패널의 상판부와 하판부의 크기와 모양 또는 면적을 다르게 하여 바깥에서 보이는 상부 판넬은 고객이 원하는 형상대로 쉽게 표현 할 수 있고, 케이스에 의하여 은폐된 하부기판()은 손쉬운 가공 방법인 직선 스크라이빙(절단) 만으로 가공하여 기존 Glass를 이용한 터치윈도우 제작 상 문제점이었던 제품 외곽 형상 가공 문제 해결과 함께 하판 제작 공정비용을 획기적으로 줄일 수 있다. 또한 상판의 두께를 높게 하여 전면부에서 볼 때 터치윈도우와 케이스간의 높이 단차가 없어 외관상 미려한 효과를 나타낼 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 터치스크린 패널 터치압력의 분포를 나타낸 도면 및 상판부와 하판부 사이 단차부의 내구성을 종래기술에 의한 터치스크린 패널과 비교 측정하여 나타낸 그래프이다.

여기서, 터치인식압력은 0.8R PES로 제작된 스타일러스펜을 사용하여 측정하였고, 단차부 내구성은 위 스타일러스펜에 하중 250gf(gram force)를 인가하여 35mm이동을 반복한 후 터치스크린의 선형성이 1.5%내에서 유지되는 지를 반복 측정한 것이다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 중심부에서는 종래의 기술에 의한 값과 비교하여 유사하게 40~50gf 정도로 측정되었고, 측면부위에서는 종래기술에 의한 값보다 다소 높게 나오기는 하나 통상의 인식 압력의 범주에 들어오는 안전한 값이다. 반면, 제 8을 참조하면, 단차부의 내구성은 종래기술에 의해 실현된 것은 2,000회에 허용치를 넘어 내구성에 심각한 문제를 야기하고 있으나, 본 발명의 경우 100,000 회 까지도 허용한도범위에 있는 것으로 나타났다. 또한 본 발명으로 터치윈도우 하부에 존재하는 단차를 완벽하게 보호해서 외관품질을 확보할 수 있었고, 특히 뉴턴링과 같은 문제도 나타나지 않음을 알 수 있었다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 중점적으로 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예 및 도면에 한정되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이므로, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위 및 그와 균등한 범위에 의해 결정되어야 할 것이다.

도 1은 종래의 터치윈도우의 단면 구조도를 예시한 도면,

도 2는 종래의 터치윈도우의 제조 공정도를 예시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 저항막 방식 터치스크린 윈도의 구성도의 측면을 예시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 저항막 방식의 터치스크린 패널의 또 다른 예를 도시한 도면,

도 5는 도 3에서 예시된 본 발명에 따른 터치스크린 패널의 제조 방법의 흐름도를 예시한 도면,

도 6은 본 발명에 따른 또 다른 실시예로서, 터치스크린 인도우의 평면도 및 단면도를 예시한 도면,

도 7은 본 발명에 따른 터치스크린 패널 터치압력의 분포를 나타낸 도면,

도 8은 본 발명에 따른 터치스크린 패널의 상판부와 하판부 사이 단차부의 내구성을 종래기술에 의한 터치스크린 패널과 비교 측정하여 나타낸 그래프이다.

[도면 부호에 대한 설명]

200 : 하판부, 210 : 제2 투명 도전막, 215 : 도트 스페이서,

220 : 제2 전극, 300 : 상판부, 310 : 제1 투명 도전막,

320 : 제1 전극, 330 : 제1 투광성 기판, 340 : 스크린 윈도우,

400 : 불투명 창틀막

Claims (14)

1. 측면을 둘러싸는 불투명한 창틀막이 형성된 스크린 윈도우, 제1 투광성 기판, 상기 제1 투광성 기판 일면에 형성된 제1 투명 도전막 및 전기적 접속을 위한 제1 전극을 구비하는 상판부; 제2 투광성 기판, 상기 제2 투광성 기판에 적층된 제2 투명 도전막과 전기적 접속을 위한 제2 전극 및 상기 제2 투광성 기판에 형성한 도트 스페이서를 구비하는 하판부; 및 상기 상판부 및 하판부의 최외곽 측면에서 합착하는 접착부재를 포함하고,

   상기 상판부의 두께는 300μm 내지 1000μm이고, 상기 도트스페이서의 두께는 0.01μm 내지 5μm이며, 상기 접착부재의 두께는 1μ 내지 40μm인 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스크린 윈도우 및 상기 제1 투광성 기판의 재질은 PET, PC 및 PMMA 중 적어도 어느 하나를 재질로 하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
3. 제2항에 있어서,

   상기 스크린 윈도우는 최외곽의 테두리에 위치하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
4. 제1항에 있어서,

   상기 접착부재의 접착면적은 상기 불투명한 창틀막의 도포 면적보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
5. 저항막 터치스크린 패널의 제조방법에 있어서,

   측면을 둘러싸는 불투명한 창틀막이 형성된 스크린 윈도우, 제1 투광성 기판, 상기 제1 투광성 기판 일면에 형성된 제1 투명 도전막 및 전기적 접속을 위한 제1 전극을 포함하는 상판부를 형성하는 단계;

   제2 투광성 기판, 상기 제2 투광성 기판에 적층된 제2 투명 도전막과 전기적 접속을 위한 제2 전극 및 상기 제2 투광성 기판에 형성한 도트 스페이서를 구비하는 하판부를 형성하는 단계; 및

   상기 상판부 및 하판부를 합착하는 단계를 포함하며,

   여기서, 상기 상판부의 두께를 300μm 내지 1000μm로 하고, 상기 도트 스페이서의 두께를 0.01μm 내지 5μm로 하며, 상기 접착부재의 두께를 1μm 내지 40μm로 하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널 제조방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 스크린 윈도우 및 상기 제1 투광성 기판의 재질은 PET, PC 및 PMMA 중 적어도 어느 하나를 재질로 하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조방법.
7. 제5항에 있어서,

   상기 스크린 윈도우를 최 외곽의 테두리에 위치시키는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조방법.
8. 제5항에 있어서,

   상기 접착부재의 접착면적을 상기 불투명한 창틀막의 도포 면적보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 저항막 방식 터치스크린 패널의 제조방법.
9. 저항막 터치스크린 패널의 제조방법에 있어서,

   제1 투광성 기판 일면에 제1 투명 도전막 및 상기 제1 투명 도전막상에 형성된 제1전극을 포함하여 상판부를 형성하는 단계;

   제2 투광성 기판 일면에 제2 투명 도전막 상기 제2 투명 도전막 상에 형성된 제2전극 및 상기 제2 투명 도전막상에 형성되는 도트 스페이서를 포함하는 하판부를 형성하는 단계; 및

   상기 상판부 및 하판부를 합착하는 단계를 포함하며,

   상기 하판부 보다 상기 상판부의 면적을 작게하여 상기 상판부 및 하판부간 면적의 단차 부분에 외부 기구물 장착할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 상판부의 두께를 300μm 내지 1000μm로 하고, 상기 도트 스페이서의 두께를 0.01μm 내지 5μm로 하며, 상기 접착부재의 두께를 1μm 내지 40μm로 하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조방법.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,

    상기 상판부를 형성하는 단계는 상기 제1 투광성 기판 상면에 측면을 둘러싸는 불투명한 창틀막이 형성된 스크린 윈도우를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 스크린 윈도우 및 상기 제1 투광성 기판의 재질은 PET, PC 및 PMMA 중 적어도 어느 하나를 재질로 하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조방법.
13. 제11항에 있어서,

    상기 스크린 윈도우를 최 외곽의 테두리에 위치시키는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조방법.
14. 제12항 또는 제13항의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.

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