KR20100003158A - 패턴층을 갖는 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패턴층을 갖는 터치 패널을 개시하며, 터치 패널은 패턴층, 전도성 필름, 스페이서들 및 전도성 유리를 포함한다. 패턴층은 결합된 전도층들 상에 직접 부착될 수 있으며 아이콘들이 그 위에 형성될 수 있다. 제조 공정을 더 단순화하기 위하여, 전도성 필름 및 전도성 유리는 패턴층보다 작으며 패턴층의 활성 영역만큼 작을 수 있다. 전도성 필름 및 전도성 유리의 크기들은 상이할 수 있다. 나아가 적어도 하나의 충진재가 제공되며 접착제가 결합된 전도층들 및 충진재 사이에 더 제공되어 전체 구조의 기계적 강도가 향상되어 패턴층 상에 휨이나 벤딩이 없게 될 것이다.

Description

패턴층을 갖는 터치 패널{Touch panel with patterned layer}
본 발명은 일반적으로 패턴층(patterned layer)을 갖는 터치 패널에 관련되며, 더욱 상세하게는 패턴층이 전도성 필름 또는 전도성 유리(conductive glass)보다 더 크며 터치 패널이 간단한 공정으로 제조될 수 있도록 위에 부착된 패턴층을 갖는 터치 패널에 관련된다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 터치 패널(1)은 제1 전도성 필름(11), 제2 전도성 필름(12) 및 제1 전도성 필름(11)과 제2 전도성 필름(12) 사이의 갭을 제어하기 위하여 제1 전도성 필름(11) 및 제2 전도성 필름(12) 사이에 배치된 복수의 스페이서들(13)을 포함한다. 제1 전도성 필름(11)이 가해진 국부적 압력으로 인하여 휘어질 때, 제1 및 제2 전도성 필름들은 서로 접촉하여 전기 결합을 형성하여 국부적 압력이 가해진 위치를 결정하기 위한 전위차(potential difference)를 생성한다. 두개의 전도성 필름들(11, 12)은 결합되어 기판(14) 상에 형성된다. 기판은 유리(glass) 또는 레진(resin)을 포함한다. 레진은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)를 포함한다.
터치 패널은 다양한 소비자 전자 제품들, 특히 이동 전화들, 핸드셋들, 전자 계산기들, 게임기들, 퍼스널 디지털 이시스턴트들(PDA's), 퍼스널 네비게이터들, 디지털 카메라들 및 노트북 컴퓨터들과 같은 휴대 전자 제품들에 널리 사용되어 왔다. 이들 제품들은 얇고 콤팩트하게 설계된다. 종래에는 터치 패널들은 유리 또는 플라스틱으로 된 기판 상에 두 개의 결합된 전도층들을 부착시킴으로써 대부분 제작된다. 유리 기판은 견고하고(rigid) 충격에 대하여 강한 저항성을 나타낸다; 그러나 무겁다. 플라스틱 기판은 또한 충격에 강한 저항성을 나타내고 매우 내구성이 있다. 플라스틱 기판이 유리 기판보다 더 가볍기는 하지만 종종 커다란 복굴절(birefringence)을 갖는 폴리카보네이트(PC) 또는 흡수성(water absorptivity) 및 열에 약한 저항성을 갖는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 제조된다. 더욱이, 전도성 필름의 투명성을 제어하기가 어려우며 종종 열악한 투명성을 초래한다. 그러므로, 전체적인 투명성은 두 개의 결합된 전도층들이 유리 기판 또는 플라스틱 기판 상에 부착된다면 매우 낮아지게 될 것이다.
나아가 일반적인 전자 제품들은 하우징 또는 패턴층(아이콘 필름) 내에 덮여지고 그 위에 브랜드 로고들 또는 기능키들에 대한 아이콘들이 프린트된다. 종래에는 이들 아이콘들은 유리 하우징 위에 프린트된다. 더 상세하게는 하우징 또는 패턴층이 터치 패널 위에 부착되고 이후 절단 공정이 수행된다. 결과적으로 이들 네 개의 결합된 레이어들(즉, 하우징 또는 패턴층, 두 개의 전도성 필름들 및 기판)은 동일한 형태 및 크기를 갖는다. 그러나 이는 종종 하우징 또는 패턴층이 기하학적 패턴들을 설계하고, 그 위에 챔퍼링(chamfering) 또는 보링(boring)함으로써 유선 형(streamline) 스타일의 외관을 갖게 되며 이는 제조의 복잡성 및 어려움을 가져온다.
그러므로, 간단한 공정으로 제조될 수 있는 패턴층을 갖는 터치 패널을 제공할 필요가 있다.
본 발명은 패턴층을 갖는 터치 패널을 제공한다. 터치 패널은 전도성 필름, 전도성 유리 및 전도성 필름과 전도성 유리를 분리하기 위해 전도성 필름과 전도성 유리 사이에 배치된 복수의 스페이서들을 포함한다. 국부적 압력이 가해질 때 전도성 필름 및 전도성 유리는 서로 접촉하여 전기 결합이 형성된다. 나아가 패턴층은 전도성 필름 위에 직접 부착된다.
유리/플라스틱 기판 상에 제1 전도성 필름 및 제2 전도성 필름으로 형성된 종래의 세 개 레이어 구조를 전도성 필름 및 전도성 유리로 형성된 두 개 레이어 구조로 대치함으로써 터치 패널 구조를 단순화하는 것이 본 발명의 하나의 목적이다. 그러므로 터치 패널은 얇아지며 투명성은 증대된다.
더욱 상세하게는 본 발명에 있어서, 두 개 레이어 구조는 표시 영역(display area) 및 비표시 영역(non-display area)을 포함하는 패턴층을 갖고 부착된다. 비표시 영역에서는 브랜드 로고들 또는 기능키들에 대한 아이콘들이 설계자의 요구에 따라 패턴층 상에 프린트된다. 나아가 패턴층은 기하학적 패턴들을 설계하고 그 위 에 챔퍼링 또는 보링함으로써 유선형 스타일의 외관을 갖는다. 나아가 표시 영역은 뷰 영역(VA) 및 활성 영역(AA)을 포함한다. 활성 영역은 표시 영역의 대부분을 점유하며 영상이 디스플레이되는 중앙부에 위치된 픽셀 영역이다. 뷰 영역은 영상이 디스플레이되지 않는 활성 영역 주위에 위치된다. 뷰 영역은 또한 터치 패널용 서라운딩 전극들로 형성된 에지 회로 영역일 수 있다. 전도성 필름 또는 전도성 유리의 크기는 패턴층과 동일하거나 전도성 필름 또는 전도성 유리의 에지 상에 챔퍼링 또는 보링되지 않은 패턴층보다 더 작다. 전도성 필름 또는 전도성 유리는 활성 영역만큼 작을 수 있다. 그러므로 제조 공정은 단순화될 수 있으며 전도성 필름 또는 전도성 유리를 제조하기 위해 사용된 재료가 절감될 수 있어 비용이 감소된다.
나아가 패턴층은 결합된 전도층들 보다 더 크기 때문에, 스페이스 영역이 결합된 전도층들, 전도성 유리 및 패턴층 사이에 형성되어 주름을 생성하며 스페이스 영역 내의 지지력 부족으로 인한 벤딩을 야기한다. 본 발명은 스페이스 영역을 충진하기 위하여 충진재로서 투명 레진을 사용하여 터치 패널의 상부를 지지하고 전체 구조의 기계적 강도를 증가시킨다. 나아가 접착제가 결합된 전도층들의 측면 및 충진재 사이에 제공되어 결합된 전도층의 측면 및 충진재가 서로 부착된다. 결과적으로 전체 구조의 기계적 강도는 더 증강되며 패턴층은 뒤틀림이나 벤딩없이 더욱 평평해진다.
본 발명의 또 다른 목적은 저면 전도성 필름 및 유리/플라스틱 기판을 전도성 유리로 대치함으로써 터치 패널 구조를 단순화하는 것이다. 전도성 유리는 산화 인듐-주석(ITO) 필름으로 코팅된 PET로 형성된 종래의 전도성 필름보다 열 및 습기 에 더 나은 저항성을 나타낸다. 더욱이 전도성 유리는 휨 또는 벤딩을 회피하기 위하여 플라스틱 기판 상에 형성된 종래의 전도성 필름보다 더 나은 지지력을 제공한다.
본 발명은 유리/플라스틱 기판 상에 제1 전도성 필름 및 제2 전도성 필름으로 형성된 종래의 세 개 레이어 구조를 전도성 필름 및 전도성 유리로 형성된 두 개 레이어 구조로 대치함으로써 터치 패널은 얇아지며 투명성은 증대된다.
또한, 본 발명은 스페이스 영역을 충진하기 위하여 충진재로서 투명 레진을 사용하여 터치 패널의 상부를 지지하고 전체 구조의 기계적 강도를 증가시킨다. 나아가 접착제가 결합된 전도층들의 측면 및 충진재 사이에 제공되어 결합된 전도층의 측면 및 충진재가 서로 부착되어 전체 구조의 기계적 강도는 더 증강되며 패턴층은 뒤틀림이나 벤딩없이 더욱 평평해진다.
본 발명의 바람직한 실시예의 목적들, 정신들 및 이점들은 첨부하는 도면들 및 상세한 설명들에 의하여 쉽게 이해될 것이다.
본 발명은 이하에 설명된 바람직한 실시예들에 의하여 예시될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도가 도시된다. 터치 패널(2)은: 패턴층(201), 전도성 필름(202), 복수의 스페이서들(203) 및 전도성 유리(204)를 포함한다. 전도성 필름(202)은 산화 인듐, 산화 안티몬, 산화 아연, 산화 카드뮴, 산화 실리콘, 산화 알루미늄, 산화 주석, 산화 갈륨 또는 IZO, GZO, AZO, ATO, FTO, ITO와 같은 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 전도성 재료를 포함한다. 본 발명의 제1 실시예에 있어서, ITO 전도성 필름(202) 및 ITO 전도성 유리(204)는 본 발명을 예시하기 위하여 사용되는데 반드시 이로 제한되지는 않으며, 다른 전도성 필름들 및 전도성 유리들이 또한 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 이용될 수 있다.
나아가 복수의 스페이서들(203)은 접촉되지 않으면서 오류 기능을 일으킬 수도 있는 단락을 회피하도록 전도성 필름(202) 및 전도성 유리(204)를 분리하기 위해 전도성 필름(202) 및 전도성 유리(204) 사이에 배치된다.
나아가 패턴층(201)은 하우징으로서 터치 패널을 보호하기 위하여 전도성 필름(202) 상에 배치되며, 그 위에 브랜드 로고들 또는 기능키들을 위한 아이콘들이 프린트된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도가 도시된다. 스페이서층(205)은 두 개의 결합된 전도성 레이어들(즉, 전도성 필름(202) 및 전도성 유리(204))를 지지하기 위하여 전도성 필름(202) 및 전도성 유리(204)의 경계부 상에 설치되어 그 사이에 갭을 갖고 경계부 상에 전도성 필름(202)과 전도성 유리(204)가 부착시킨다. 스페이서층(205)은 양면 압력 감지 접착제(pressure sensitive adhesive; PSA) 또는 액체 접착층과 같은 양면 접착층일 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 제한되지 않으며 다른 양면 접착제들이 또한 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이 다. 접착층(206)이 패턴층(201) 및 전도성 필름(202) 사이에 제공된다. 접착층(206)은 실리콘 또는 에폭시 레진과 같은 광학 접착제(optical glue)를 사용한다. 접착층(206)은 또한 UV 접착제와 같은 광감성 수지(photo-sensitive resin)를 사용할 수 있다. 접착층(206)으로 패턴층(201) 및 전도성 필름(202)이 서로 부착된다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 상면도가 도시된다. 패턴층(201)은 표시 영역(2012) 및 비표시 영역(2011)을 포함한다. 비표시 영역(2011)에 브랜드 로고들 또는 기능키들을 위한 아이콘들이 패턴층 상에 프린트된다. 나아가 기하학적 패턴들, 챔퍼링 또는 보링이 비표시 영역(2011)의 경계 영역 상에 형성될 수 있다. 나아가 표시 영역(2012)은 뷰 영역(VA)(20121)과 활성 영역(AA)(20122)을 포함한다. 활성 영역(20122)은 표시 영역(2012)의 대부분을 점유하며 영상이 표시되는 중앙부에 위치한 픽셀 영역이다. 뷰 영역(20121)은 영상이 표시되지 않는 활성 영역(20122) 주변에 위치한다. 뷰 영역(20121)은 또한 터치 패널용 서라운딩 전극들로 형성된 에지 회로 영역일 수 있다.
도 6, 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하라. 비표시 영역(2011)의 형태는 다양할 수 있으나, 전도성 필름(202) 및 전도성 유리(204)의 크기는 패턴층(201) 보다 작거나 또는 이들이 기능적인 한 활성 영역(20122)만큼 작다. 전도성 필름(202) 및 전도성 유리(204)의 크기는 동일하거나 또는 동일하지 않다(도 7). 나아가 패턴층(201) 및 전도성 필름(202)/전도성 유리(204)는 결합된 전도층들이 패턴층(201) 상에 부착되기 전에 서로 다른 공정으로 절단된다. 이러한 방식으로, 제조 복잡성 이 단순화되어 속도가 증가하고 비용이 낮아진다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 스페이스 영역이 결합 전도층들(202, 204) 및 패턴층(201) 사이에 형성되어 결합 전도층들(202, 204)의 크기가 패턴층(201) 보다 작기 때문에 지지력의 부족으로 인하여 패턴층 상에 주름(creases) 과 벤딩을 야기한다. 본 발명에 있어서, 스페이스 영역은 하우징의 일부 또는 제1 충진재(207)에 의하여 충진될 수 있다. 도 10 및 도 11은 본 발명의 두 개의 서로 다른 실시예들에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널을 도시한다. 제1 충진재(207)는 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 트리-아세틸 셀룰로스(TAC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리아미드, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리스티렌(PS), 폴리비닐클로라이드(PVC), 에폭시 레진, 페놀 포름알데히드 레진 등을 포함하는 투명 레진을 포함한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 충진재(207)는 전도성 필름(202) 및 전도성 유리(204)의 공통면 상에 제공된다. 나아가 제1 접착제(208)가 공통면과 제1 충진재(207) 사이에 더 제공되어 제1 충진재(207)가 공통면에 부착된다. 그러므로 전체 구조의 기계적 강도가 증가되어 패턴층(201) 상에 휘어짐이나 벤딩이 없게 되어 더욱 평평해진다.
도 13, 도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 이전 실시예들의 변형이 도시된다. 전도성 필름(202) 및 패턴층(201)은 같은 높이로 절단되어 전도성 필름(202) 및 전도성 유리(204)의 크기 사이의 차가 적어도 하나의 스페이스 영역을 초래한다. 스페이스 영역은 투명 레진을 포함하는 제2 충진재(209)로 충진될 수 있다. 나아가 도 15에서, 제2 접착제(210)가 전도성 유리(204) 및 제2 충진재(209) 사이에 더 제공되어 전체 구조의 기계적 강도가 증가되고 패턴층(201) 및 전도성 필름(202) 상에 휘어짐이나 벤딩이 없게 되어 더 평평해진다.
따라서 본 발명은 위에 부착된 패턴층을 갖는 터치 패널을 개시하여 터치 패널이 간단한 공정으로 제조될 수 있다. 그러므로 본 발명은 신규하고 유용하며 자명하지 않다.
본 발명은 특정 실시예들을 참조로 개시되고 설명되었지만, 포함된 원리들은 본 기술의 당업자에게 명백한 수많은 다른 실시예들에 사용될 여지가 있다. 그러므로 본 발명은 첨부된 청구항들의 범위에 의해 지시되는 것으로만 한정되어야 한다.
도 1은 종래의 터치 패널의 횡단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 상면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이다.
도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이다.
도 11은 본 발명의 제9 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도 이다.
도 12는 본 발명의 제10 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이다.
도 13은 본 발명의 제11 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이다.
도 14는 본 발명의 제12 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이다.
도 15은 본 발명의 제13 실시예에 따른 패턴층을 갖는 터치 패널의 횡단면도이다.

Claims (23)

  1. 표시 영역과 비표시 영역을 갖는 패턴층;
    상기 패턴층 아래 배치되는 전도성 필름;
    상기 전도성 필름 아래에 배치되는 전도성 유리; 및
    상기 전도성 필름 및 상기 전도성 유리 사이에 배치되는 복수의 스페이서들을 포함하는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전도성 필름은 산화 인듐-주석(ITO)을 포함하는 패턴층을 갖는 터치 패널.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 전도성 유리는 산화 인듐-주석(ITO) 전도성 유리인 패턴층을 갖는 터치 패널.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 패턴층의 상기 표시 영역은 활성 영역 및 뷰 영역을 더 포함하는 패턴층을 갖는 터치 패널.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 전도성 필름 및 상기 전도성 유리 사이의 경계부 상에 배치된 스페이서층을 더 포함하는 패턴층을 갖는 터치 패널.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 스페이서층은 양면 접착층 또는 액체 접착층인 패턴층을 갖는 터치 패널.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 패턴층 및 상기 전도성 필름 사이에 배치된 접착층을 더 포함하는 패턴층을 갖는 터치 패널.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 접착층은 광학 접착제 또는 UV 접착제를 포함하는 패턴층을 갖는 터치 패널.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 전도성 유리는 상기 패턴층 이하인, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  10. 청구항 4에 있어서, 상기 전도성 유리는 상기 패턴층 이하인, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  11. 청구항 4에 있어서, 상기 전도성 유리는 상기 활성 영역 이상인, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 전도성 필름 및 상기 전도성 유리의 적어도 하나의 공통면 상에 제1 충진재를 더 포함하며, 상기 제1 충진재는 상기 공통면 및 상기 패턴층의 일면에 의해 포함된 스페이스 영역을 충진할 수 있는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  13. 청구항 5에 있어서, 상기 전도성 필름 및 상기 전도성 유리의 적어도 하나의 공통면 상에 제1 충진재를 더 포함하며, 상기 제1 충진재는 상기 공통면 및 상기 패턴층의 일면에 의해 포함된 스페이스 영역을 충진할 수 있는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  14. 청구항 7에 있어서, 상기 전도성 필름 및 상기 전도성 유리의 적어도 하나의 공통면 상에 제1 충진재를 더 포함하며, 상기 제1 충진재는 상기 공통면 및 상기 패턴층의 일면에 의해 포함된 스페이스 영역을 충진할 수 있는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  15. 청구항 12에 있어서, 상기 제1 충진재는 투명 레진을 포함하는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 투명 레진은 폴리카보네이트(PC)를 포함하는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  17. 청구항 12에 있어서, 상기 제1 충진재 및 상기 전도성 필름 및 상기 전도성 유리의 적어도 하나의 공통면 사이에 제1 접착제를 더 포함하는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  18. 청구항 1에 있어서, 상기 전도성 유리의 적어도 일면 상에 제2 충진재를 더 포함하며, 상기 제2 충진재는 상기 일면 및 상기 전도성 필름의 일면에 의해 포함된 스페이스 영역을 충진할 수 있는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  19. 청구항 5에 있어서, 상기 전도성 유리의 적어도 일면 상에 제2 충진재를 더 포함하며, 상기 제2 충진재는 상기 일면 및 상기 전도성 필름의 일면에 의해 포함된 스페이스 영역을 충진할 수 있는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  20. 청구항 7에 있어서, 상기 전도성 유리의 적어도 일면 상에 제2 충진재를 더 포함하며, 상기 제2 충진재는 상기 일면 및 상기 전도성 필름의 일면에 의해 포함된 스페이스 영역을 충진할 수 있는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  21. 청구항 18에 있어서, 상기 제2 충진재는 투명 레진을 포함하는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 투명 레진은 폴리카보네이트(PC)를 포함하는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
  23. 청구항 18에 있어서, 상기 제2 충진재 및 상기 전도성 유리의 적어도 일면 사이에 제2 접착제를 더 포함하는, 패턴층을 갖는 터치 패널.
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