KR20100065486A - 정전용량 방식의 터치 패널 구조 - Google Patents

정전용량 방식의 터치 패널 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양면 테이프(OCA Tape)의 부착 공정으로 인한 이물질 및 기포 현상을 방지하고 상기 양면 테이프의 수축현상과 점착제 뭉침으로 인한 터치 패널의 불량률을 최소화할 수 있으며, 또한 아크릴 또는 강화유리를 사용하고 CNT 소재를 스크린 방식으로 코팅함으로써 터치 패널의 강도를 향상시키고 스크래치 및 크랙 현상을 방지할 수 있는 정전용량 방식의 터치 패널 구조를 제시하고자 한다.
정전용량방식, 터치 패널, 아크릴, 강화유리, 그라운드, CNT

Description

정전용량 방식의 터치 패널 구조{touch panel structure}
본 발명은 터치 패널 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패널 구조의 단순화 및 투과성과 내구성을 향상시키고 간단한 공정으로 생산수율을 향상시킬 수 있는 정전용량 방식의 터치 패널 구조에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 휴대용 단말기는 이동하면서 통화 및 데이터를 교환할 수 있는 통신 기기를 의미한다. 최근 휴대용 단말기에는 디지털 컨버전스(digital convergence)의 시대에 맞추어 여러 가지 다양하고 유용한 기능들이 구현되고 있다. 예를 들어, 사용자는 휴대용 단말기를 사용하여 AOD(audio on demand)와 VOD(video on demand) 서비스를 이용하거나, 통화 당사자들이 상대방의 얼굴을 직접 보며 전화를 하는 화상통화를 하거나, 게임을 다운로드 하여 플레이 한다. 즉, 휴대용 단말기는 더 이상 음성통화 기기의 영역에 한정되어 사용되고 있지 않다.
이렇게 휴대용 단말기에서 구현되는 기능들이 다양해짐에 따라 사용자들은 휴대용 단말기를 보다 신속하고 편리하게 제어할 필요를 느끼게 되었고, 이에 따라 휴대용 단말기의 제조사는 터치 스크린 기능이 구현되는 표시부(이하 "터치 패널"라 함)를 사용자에게 제공하였다.
한편, 휴대용 단말기에 사용되는 터치 패널의 종류로는 정전용량(capacitive overlay) 방식, 저항막(resistive overlay) 방식, 표면 초음파(surface acoustic wave) 방식, 트랜스미터(transmitter) 방식 및 적외선(infrared beam) 방식 등이 있다. 이러한 터치 패널의 여러 방식 중에서 정전용량 방식이 주로 휴대단말기에서 사용된다.
상기 정전용량 방식의 터치 패널은 도 3에 도시한 바와 같이, 유전체 또는 절연체인 PET로 이루어진 윈도우(100)와, 상기 원도우(100)의 저면 가장자리에 코팅되어 이후에 결합되는 실버 페이스트 전극(110)을 가려주고 로고 등이 인쇄되는 아이콘부(102)와, 상기 윈도우(100)와 양면 테이프(104)로 결합되는 PC 시트 또는 글라스(glass: 106)와, 상기 글라스(106)의 저면에 양면 테이프(108)로 결합되는 PET 소재로 이루어진 유전체 필름(112)과, 상기 유전체 필름(112)의 상부에 터치를 감지하는 부분을 ITO 등의 투명 전도성 물질로 증착된 ITO 코팅층(113)과, 상기 ITO 코팅층(113)의 가장자리에 결합되어 이의 전기적 신호를 제어부에 전달하기 위한 실버 페이스트 전극(110)과, 상기 유전체 필름(112)의 저면에 양면 테이프(114)로 접착되는 LCD(116)로 구성된다.
그러나 이와 같은 종래의 정전용량 방식 터치 패널의 경우에는 합지 공정 중에 양면 테이프(OCA tape: 104,108,114) 3개가 사용되기 때문에 현재의 공정으로 패치 패널을 제조시에 양면 테이프의 부착 공정으로 인한 이물질 및 기포현상이 심 하여 대량으로 불량이 발생하게 되고, 또한 상기 양면 테이프의 수축 및 접착제 뭉침으로 인해 공정 불량률이 매우 높아지는 단점이 있었다. 뿐만 아니라 PET로 이루어진 유전체 필름(112)이 적층이 되면서 LCD(116)의 밝기, 즉 투과율이 현저히 떨어져 햇빛에 취약하고, 또한 상기 PET의 경도가 약하기 때문에 스크래치 및 크랙이 심하게 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 양면 테이프(OCA Tape)의 부착 공정으로 인한 이물질 및 기포 현상을 방지하고 상기 양면 테이프의 수축현상과 점착제 뭉침으로 인한 터치 패널의 불량률을 최소화할 수 있는 정전용량 방식의 터치 패널 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 터치 패널 구조의 단순화 및 투과성과 내구성을 향상시킬 수 있는 정전용량 방식의 터치 패널 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 아크릴 또는 강화유리를 사용하고 CNT 소재를 스크린 방식으로 코팅함으로써 터치 패널의 강도를 향상시키고 스크래치 및 크랙 현상을 방지할 수 있는 정전용량 방식의 터치 패널 구조를 제공함에 있다.
본 발명은 휴대용 단말기에 사용되는 정전용량 방식의 터치 패널에 있어서, 아크릴 또는 강화유리로 된 고강도 플레이트와, 상기 고강도 플레이트의 저면에 CNT 소재로 코팅 처리되어 사용자의 터치 동작을 감지하는 CNT 코팅층과, 상기 CNT 코팅층의 저면 가장자리에 결합되어 전기적 신호를 제어부에 전달하기 위한 복수의 실버 페이스트 전극과, 상기 CNT 코팅층의 저면에 양면 테이프로 접착되는 LCD로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명은 정전용량 방식의 터치 패널을 제조할 때 양면 테이프를 1개만 사용함으로써 제품의 가격을 다운(down)시키고 생산 수율을 높일 수 있으며, 또한 아크릴 또는 강화유리를 사용함으로써 터치 패널의 투과율과 내구성을 상승시키고, 간단한 공정으로 인해 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 상기 아크릴 소재의 저면에 CNT 소재를 스크린 방식으로 코팅함으로써 종래의 ITO 증착 방식의 경우에 비해 생산 가격을 떨어뜨리고 또한 스크래치 또는 크랙 등의 발생을 방지하여 터치 패널의 내구성을 향상시킬 수 있는 상승적인 효과가 있다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.
본 발명에서는 휴대용 단말기에 사용되는 정전용량 방식의 터치 패널의 구조를 단순화시키고, 양면 테이프의 사용을 최소화하여 제품의 불량률을 줄일 수 있는 정전용량 방식의 터치 패널 구조를 구현하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 고강도의 아크릴 또는 강화유리를 사용하였으며, 구체적으로는 종래의 윈도우, PET, PETㆍITO 공정을 전부 제거하고 아크릴 소재(또는 강화유리) 하나만을 이용하여 상면에는 로고를 인쇄하고 저면에는 CNT 소재를 스크린 방식으로 코팅함으로써 터치 패널의 구조를 단순화하였다. 이때 본 발명에서는 아크릴 소재의 저면에 CNT 소재 대신에 ITO 소재를 증착시킬 수 있다.
그리고 본 발명은 아크릴(또는 강화유리)의 저면에 CNT 소재를 코팅하거나 ITO 소재를 증착함으로써 종래의 PET로 이루어진 유전체 필름에 ITO 소재를 증착하는 방식보다 불량률을 최소화하였다. 즉, 종래에는 PET로 이루어진 유전체 필름에 ITO 소재를 증착하게 되면 정전기로 인한 증착 불량이 자주 발생하였는데, 본 발명에서는 아크릴 또는 강화유리를 사용함으로써 이러한 종래의 문제점을 해결할 수 있었다. 한편 상기 ITO 소재의 대체품으로 각광받고 있는 CNT 소재를 사용하여 아크릴 면에 CNT를 메탈 마스크(metal mask)를 이용하여 스크린 인쇄를 함으로써 IT0 소재를 사용했을 때 발생하는 크랙 현상을 방지하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 종래의 양면 테이프(OCA Tape)의 불량률을 최소화하였는데, 바람직하게는 아크릴 또는 강화유리의 사용으로 인해 양면 테이프의 사용이 불필요하고, 특히 터치 패널의 투과성을 높일 수 있었다. 즉, 본 발명에서 사용한 아크릴 소재의 빛 투과율은 92% 이상이기 때문에 투과율을 상승시킬 수 있고 또한 상기 아크릴 소재의 경우 글라스에 비해 6~17배까지 강한 강도를 가짐으로 내구성 또한 우수하여 휴대폰 및 네비게이션용의 터치 패널에 사용할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 정전용량 방식의 터치 패널의 구성을 보이고 있는 도면이다. 본 발명의 터치 패널(touch panel)은 아크릴 또는 강화유리 등의 고강도 소재로 이루어진 고강도 플레이트(18), UV 코팅층(22), 아이콘부(20), CNT 코팅층(16), 실버 페이스트 전극(14) 및 그라운드 전극(24), 그리고 LCD(10)로 구성된다.
상기 도 1을 참조하면, 터치 패널은 통상의 LCD(10)를 구성하고, 상기 LCD(10)의 상면에는 고강도 플레이트(18)가 양면 테이프(일명: OCA Tape, 12)에 의해 접착 고정된다. 구체적으로는, 상기 고강도 플레이트(18)는 고강도 재질의 아크릴 또는 강화유리로 구성되며, 저면에는 사용자가 터치 동작을 수행할 때(즉, 사용자가 터치 패널의 고강도 플레이트(18)를 누를 때) 상기 터치 동작을 감지하는 CNT 코팅층(16)이 스크린 방식으로 코팅 처리된다. 이때 상기 CNT 소재는 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube)를 말한다.
또한, 상기 고강도 플레이트(18)의 저면 가장자리에는 실버 페이스트 전극(110)이 설치되고, 상기 실버 페이스트 전극(110)은 사용자가 터치 동작을 수행할 때 상기 터치 동작에 해당하는 전기적 신호를 휴대용 단말기의 제어부로 전달하는 역할을 한다. 상기 실버 페이스트 전극(110)은 일정한 간격을 유지하면서 복수개 설치되는데, 상기 실버 페이스트 전극(110) 사이에는 도 2에 도시한 바와 같이 그라운드 전극(24)이 설치된다. 상기 그라운드 전극(24)은 신호선에 해당하는 실버 페이스트 전극(14) 사이를 그라운드 처리하여 간섭 및 오동작을 방지한다.
즉, 정전용량 방식의 경우 사용자의 손에 의한 터치 방식으로 실버 페이스트 전극(14)의 경우 인쇄할 수 있는 간격이 아이콘부(20) 이내에서 이루어지기 때문에 상기 실버 페이스트 전극(14) 사이의 간격이 가까워 오동작 및 간섭에 의한 노이즈 현상이 발생하게 되는데, 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 상기 실버 페이스트 전극(14) 사이에 도 2와 같이 그라운드 전극(24)을 설치하였다.
한편, 전술한 고강도 플레이트(18)의 상면 가장자리에는 상기 실버 페이스트 전극(14)을 가려주면서 로고(예를 들어, NHK plus, SAMSUNG 등) 등이 인쇄 처리된 아이콘부(20)가 형성된다. 이때 상기 아이콘부(20)는 검은색으로 인쇄됨이 바람직하다. 또한 상기 고강도 플레이트(18)의 상면에는 UV광을 이용하여 노광 처리된 UV 코팅층(22)이 형성되고, 상기 UV 코팅층(22)은 투명도 및 내구성을 향상시키는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 정전용량 방식의 터치 패널의 구조를 보여주고 있는 도면.
도 2는 도 1에서 도시하고 있는 실버페이스트 전극(14) 사이에 그라운드 전극(24)이 설치된 상태를 보여주고 있는 도면.
도 3은 종래기술에 따른 정전용량 방식의 터치 패널의 구조를 보여주고 있는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: LCD 12: 양면 테이프
14: 실버페이스트 전극 16: CNT 코팅층
18: 고강도 플레이트 20: 아이콘부
22: UV 코팅층

Claims (4)

  1. 휴대용 단말기에 사용되는 정전용량 방식의 터치 패널에 있어서,
    아크릴 또는 강화유리로 된 고강도 플레이트(18)와;
    상기 고강도 플레이트(18)의 저면에 CNT 소재로 코팅 처리되어 사용자의 터치 동작을 감지하는 CNT 코팅층(16)과;
    상기 CNT 코팅층(16)의 저면 가장자리에 결합되어 전기적 신호를 상기 휴대용 단말기의 제어부에 전달하기 위한 복수의 실버 페이스트 전극(14)과;
    상기 CNT 코팅층(16)의 저면에 양면 테이프(12)로 접착되는 LCD(10)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 정전용량 방식의 터치 패널 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고강도 플레이트(18)의 상면에는 UV 코팅층(22)이 형성됨을 특징으로 하는 정전용량 방식의 터치 패널 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고강도 플레이트(18)의 상면 또는 저면 가장자리에는 로고 등이 인쇄 처리된 아이콘부(20)가 형성됨을 특징으로 하는 정전용량 방식의 터치 패널 구조.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 실버 페이스트 전극(14) 사이에는 상기 사용자의 터치 동작이 있을 때, 오동작 및 간섭에 의한 노이즈 현상을 방지하기 위한 그라운드 전극(24)이 설치됨을 특징으로 하는 정전용량 방식의 터치 패널 구조.
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