KR20100086533A - 터치스크린 패드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

개인휴대단말기의 디스플레이 모듈 상에 장착되는 압력방식 터치스크린 패드는, 디스플레이 모듈 상에 위치하는 하부 투명필름, 및 그 상면에 형성되는 하부 투명전극을 포함하는 하부 시트부재와, 하부 시트부재 상부에 제공되는 상부 투명필름, 그 저면에서 하부 투명전극에 대응하여 형성되는 상부 투명전극, 및 상부 투명 필름의 상부에서 상부 투명필름의 주변을 따라 일체로 형성되는 윈도우 데코레이션층을 포함하는 상부 시트부재와, 상부 투명필름 및 하부 투명필름 사이에 개재되어 상부 투명전극 및 하부 투명전극이 일정 레벨 이상의 압력에 의해서만 상호 접하도록 하는 절연 부재를 포함한다. 이러한 터치스크린 패드의 상부 시트부재를 제조하는 방법은 상부 투명필름과 동일한 재질의 상부 필름부재가 롤링되는 롤러를 배치하고, 롤러로부터 풀려 나오는 상부 필름부재의 일면에 상부 투명필름의 주변에 대응하도록 윈도우 데코레이션층을 형성하고, 윈도우 데코레이션층과 상부 필름부재의 일면에 하드 코팅층을 형성하여 이루어진다.

터치 패널, 터치 스크린

Description

터치스크린 패드의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING TOUCH SCREEN PAD}

본 발명은 터치스크린 패드의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 개인휴대단말기의 디스플레이 모듈 상에 장착되되 별도의 윈도우 필름을 사용하지 않더라도 터치스크린 패드로 윈도우 필름 기능을 수행할 수 있는 터치스크린 패드를 제조하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 감압 방식의 터치스크린 패드 및 이를 채용한 단말기를 설명하기 위한 단면도이며, 도 2는 종래의 감압 방식의 터치스크린 패드를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 터치스크린 패드는 하부 ITO시트(10) 및 상부 ITO시트(20)를 포함한다. 개인 휴대 단말기의 LCD(D) 상에 터치스크린 패드가 장착되며, 터치스크린 패드의 저면에는 광학 접착 필름 또는 OCA(Optically Clear Adhesive) 필름(50)이 부착되어 받침판(60)과 일체로 접착될 수 있다. 받침판과 함께 LCD(D) 상에서 일체로 제공되며, OCA 필름(50)에 의해서 받침판(60)과 하부 ITO시트(10)는 광학적으로도 우수하게 부착될 수 있다.

감압방식으로 작동하기 위해서 하부 ITO시트(10)의 상면에는 ITO 전극이 2차 원적으로 형성되며, 상부 ITO시트(20)의 저면에도 하부 ITO시트(10)의 ITO 전극에 대응할 수 있도록 ITO 전극이 형성된다.

상부 ITO시트(20)와 하부 ITO시트(10) 사이에는 스페이서(30)가 개재되며, 스페이서(30)에 의해서 기본적으로 상하의 ITO 전극이 서로 떨어져 있다가 소정 이상의 압력이 가해지면 눌려진 부분의 ITO 전극이 서로 물리적으로 접촉하여 전기적으로 영향을 미칠 수가 있다.

터치스크린 패드의 상부로는 별도의 윈도우 필름이 제공된다. 윈도우 필름(40)은 터치스크린 패드의 상면을 스크래치로부터 보호하며 터치스크린의 윈도우를 장식하기 이한 무늬 또는 디자인적 요소가 형성될 수 있다. 일반적으로 원도우를 장식하기 위해서 테두리 형상의 인쇄물(45) 또는 부착물이 형성되어 제공될 수 있는데, 윈도우 필름(40) 역시 OCA 필름(55)에 의해서 상부 ITO시트(20) 상에 부착된다. 하지만, 일반적으로 윈도우 필름(40)을 붙이기 위해서 약간의 장력을 주어 윈도우 필름(40)을 펴는데, 윈도우 필름(40)을 붙인 후 장력을 제거하면 상부 ITO시트(20)가 쭈그러지거나 구겨질 수 있으며, 터치 시 오작동의 원인이 될 수가 있다.

또한, 감압 방식의 터치스크린에 있어서, 윈도우 필름(40)은 터치스크린 패드의 표면을 보호하는 기능을 할 수 있지만, 반대로 터치스크린의 감도를 저하시키는 원인이 될 수가 있다. 경우에 따라서는 윈도우 필름 위에도 별도의 보호 필름이 더 제공될 수가 있기 때문에 이 경우 터치스크린의 감도는 더 저하될 수 있다.

이를 방지하기 위해, 터치스크린의 상부 ITO시트(20)를 얇게 형성하거나 변 형이 잘 되도록 소프트한 소재를 사용할 수 있지만, 이렇게 하면 터치스크린 패드의 내구성을 떨어뜨릴 수가 있어 바람직하지 못하다.

기존의 윈도우 필름 없이도 단독으로 사용될 수 있거나 윈도우 필름 또는 보호 필름의 사용을 최소로 줄일 수 있는 개인휴대단말기용 터치스크린 패드를 제공한다.

터치스크린의 물리적 특성을 저하시키지 않으면서 설치 후 터치스크린의 감도를 우수하게 유지할 수 있는 터치스크린 패드를 제공한다.

손 또는 스타일러스 펜과 같이 거친 환경에 노출되어도 충분한 강도를 유지할 수 있는 터치스크린 패드를 제공한다.

본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 개인휴대단말기의 디스플레이 모듈 상에 장착되며, 디스플레이 모듈 상에 위치하는 하부 투명필름 및 하부 투명필름 상면에 형성되는 하부 투명전극을 포함하는 하부 시트부재, 하부 시트부재 상부에 제공되는 상부 투명필름 및 상부 투명필름의 저면에서 하부 투명전극에 대응하여 형성되는 상부 투명전극을 포함하는 상부 시트부재, 및 상부 투명필름 및 하부 투명필름 사이에 개재되어 상부 투명전극 및 하부 투명전극이 일정 레벨 이상의 압력에 의해서만 상호 접하도록 하는 절연 부재를 포함하는 터치스크린 패드에서 상부 시트부재를 제조하는 방법은, 상부 투명필름과 동일한 재질의 상부 필름부재가 롤링되는 롤러를 배치하는 단계와, 롤러로부터 풀려 나오는 상부 필름부재의 일면에 상부 투명필름의 주변에 대응하도록 윈도우 데코레이션층을 형성하는 단계와, 윈도 우 데코레이션층 및 상부 필름부재의 일면에 하드 코팅층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

윈도우 데코레이션층은 상부 투명필름 및 하드 코팅층과 일체로 형성되기 때문에, 터치스크린 패드의 상부, 즉 상부 투명필름에서 장력이 변하거나 주름이 생기는 것을 방지할 수 있다.

또한, 윈도우 데코레이션층은 하드 코팅층 상에 실크스크린 인쇄를 통하여 형성할 수 있으며, 경우에 따라서 마스크 패턴을 이용한 증착이나 스퍼터링 등의 방법에 의해서 형성될 수도 있다.

본 발명에 따른 터치스크린 패드는 기존의 윈도우 필름 없이도 단독으로 사용될 수 있으며, 윈도우 필름 또는 보호 필름의 사용을 하더라도 터치스크린의 감도를 저하시키지 않는 조건 하에서 추가 필름의 사용을 최소로 줄일 수 있다.

또한, 실크스크린 인쇄를 통한 윈도우 데코레이션층과, 자외선 경화도료를 이용한 하드 코팅을 수행함으로써 간단한 제조공정을 통해서 일정한 강도 이상의 표면경도를 가진 터치스크린 패드를 구현할 수 있다.

또한, 윈도우필름의 사용을 생략하는 경우, 2장의 부품을 서로 위치를 맞추고 보정하던 공정을 생략할 수 있기 때문에 원가를 절감할 수 있고, 불량 발생을 최소화할 수가 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명 하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패드의 적층 구조를 설명하기 위한 단면도이다. 참고로, 도 3에서 터치스크린 패드는 상하 적층 구조를 설명하기 위한 것으로서, 터치스크린의 면적 및 외형, 외부와의 전기적 연결은 당업자의 선택에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 3을 참조하면, 개인휴대단말기용 터치스크린 패드(100)는 LCD 또는 OLED 같은 디스플레이 모듈(D) 상에 위치하며, 하부 시트부재(110), 상부 시트부재(120) 및 절연 부재(130)를 포함한다.

하부 시트부재(110)는 투명한 투명 필름 및 투명 필름 상면에 형성되는 하부 투명전극을 포함한다. 투명 필름은 PET, PC 등의 소재로 이루어질 수 있으며, 이들 소재의 합지로 이루어질 수가 있다.

감압방식으로 작동하기 위해서 하부 시트부재(110)의 상면에는 ITO, IZO 같은 소재로 이루어진 하부 투명전극이 제공된다. 하부 투명전극은 종래의 감압방식 터치스크린에서 ITO 전극의 패턴 또는 형성과 유사한 방법으로 형성될 수 있으며, 이에 대체될 수 있는 방법으로 제공될 수 있다.

유사하게 상부 시트부재(120)도 상부 투명필름 및 상부 투명필름의 저면에 형성된 상부 투명전극을 포함하며, 역시 PET나 PC재질의 투명필름에 ITO나 IZO와 같은 투명전극으로 형성될 수 있다. 상부 투명전극의 경우 패턴 없이 하나의 층으로 제공될 수가 있다.

상부 시트부재(120)와 하부 시트부재(110)의 사이로 절연 부재(130)가 제공된다. 절연 부재(130)는 상부 및 하부 시트부재에서 투명 전극은 평소에 서로 분리되도록 하기 위한 것으로서, 바람직하게는 상하의 투명 전극이 일정 레벨 또는 크기 이상의 압력으로 가압되는 경우에만 국부적으로 상호 전기적으로 연결되도록 한다. 절연 부재(130)로는 하부 투명필름 또는 상부 투명필름에 부착되는 스페이서(132)가 사용될 수 있으며, 하부 시트부재(110)와 상부 시트부재(120) 사이에 충진되는 절연 액체 등을 포함할 수가 있다.

여기서 투명 전극이 상호 전기적으로 영향을 미치기 위해서 대응되는 투명전극이 서로 접촉해서 상호 영향을 미칠 수 있으며, 단순히 거리가 가까워지는 것만으로도 서로 영향을 미치는 것으로 정의할 수도 있다.

상술한 상부 시트부재(120) 상에는 순차적으로 윈도우 데코레이션층(140)과 제1 하드 코팅층(150)이 적층된다.

윈도우 데코레이션층(140)은 터치스크린을 통해 표시되는 디스플레이 모듈의 가장자리를 장식하기 위한 용도로 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 디스플레이 모듈의 가장자리로 빛이 새는 것을 막기 위한 용도로도 사용될 수가 있다.

개인 휴대 단말기의 LCD(D) 상에 터치스크린 패드가 장착되며, 터치스크린 패드의 저면에는 광학 접착 필름 또는 OCA(Optically Clear Adhesive) 필름(50)이 부착되어 받침판(60)과 일체로 접착될 수 있다. 받침판(60)은 유리나 다른 투명필 름으로 제공될 수 있으며, 터치스크린 패드는 받침판을 포함한 형태로 제공될 수가 있다. 이때 OCA 필름(50)이 사용되며, OCA필름(50)에 의해서 받침판(60)과 터치스크린 패드가 광학적으로도 우수하게 부착될 수 있다.

이하 본 발명에 따른 터치스크린 패드 중 상부 시트부재를 제조하는 방법에 대해서 상술한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패드 중 상부 시트부재의 제조과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 롤러(10)에는 상부 필름부재(160)가 롤링되어 제공되며, 롤러(10)에 롤링된 상부 필름부재(160)의 재질로는 상부 투명필름과 동일한 것을 사용한다.

이러한 상부 필름부재(160)의 한쪽 면에는 후술할 윈도우 데코레이션층(140)과 제1 하드 코팅층(150)을 형성한 후에, 상부 시트부재(120)의 면적에 대응하는 단위로 절단하여 상부 시트부재(120)로써 사용될 수 있다. 따라서, 상부 필름부재(160)의 폭이나 두께는 상부 투명필름과 동일하게 제공하는 것이 바람직하며, 롤러(10)에 롤링되는 그 길이는 원하는 상부 시트부재(120)의 제조 개수에 대응하도록 제공할 수 있다.

롤러(10)에 롤링되어 있는 상부 필름부재(160)의 일단이 풀려 나와 연장되는 경로 상에는 실크스크린을 위한 실크스크린부(20)와, 제1 하드 코팅층(150)을 형성하기 위한 하드 코팅부(30)가 순서대로 마련되어 있다.

먼저, 상부 필름부재(160)가 롤러(10)로부터 풀려 나와 실크스크린부(20)를 통과하면, 그 일면에 윈도우 데코레이션층(140)이 실크스크린 인쇄 과정을 통해 형성되며, 이때 윈도우 데코레이션층(140)은 실크스크린부(20)를 통과하면서 연속적으로 인쇄될 수 있다.

이렇게 일면에 윈도우 데코레이션층(140)이 형성된 상태의 상부 필름부재(160)는 하드 코팅부(30)를 통과하며, 하드 코팅부(30)는 도료 수납부(31), 도포용 롤러(32), 및 자외선 경화부(33)로 구성되어 있다.

윈도우 데코레이션층(140)이 형성된 상부 필름부재(160)는 하드 코팅부(30)를 통과하면서, 도포용 롤러(32)에 밀착되어 지나가게 되는데, 이때, 도포용 롤러(32)는 회전하면서 도료 수납부(31)에 수용된 자외선 경화도료를 윈도우 데코레이션층(140) 및 상부 필름부재(160) 상에 도포할 수 있다. 그 후에, 도포된 자외선 경화도료는 자외선 경화부(33)를 통과하면서 경화된다.

상술한 바와 같이, 상부 필름부재(160)는 실크스크린부(20)와, 하드 코팅부(30)를 순차적으로 통과하면서 그 한쪽 면에 윈도우 데코레이션층(140)과 제1 하드 코팅층(150)이 순차적으로 형성되며, 그 후에 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 시트부재(120)의 면적에 대응하는 단위로 절단되어 상부 시트부재(120)로서 사용된다. 다만, 본 실시예에서는 상부 필름부재(160)의 길이 및 두께를 상부 시트부재(120)와 동일하게 제공하기 때문에 도면에 도시된 절단선(C)을 이용하여 상부 시트부재(120)의 길이 단위로 절단하여 상부 시트부재(120)로 사용할 수 있다.

여기서, 상부 필름부재(160)의 타면에 형성되는 상부 투명전극은 상부 시트부재가 롤러에 롤링되기 전에 이미 상부 투명필름에 형성된 상태로 제공될 수도 있 으며, 상술한 바와 같이, 상부 필름부재(160)의 한쪽 면에 윈도우 데코레이션층(140)과 제1 하드 코팅층(150)을 형성하고 나서 그 반대쪽 면에 형성할 수도 있다.

상부 필름부재(160)의 한쪽 면에 윈도우 데코레이션층(140)과 제1 하드 코팅층(150)을 형성하고, 다른 쪽 면에 상부 투명전극을 형성할 경우에는, 상술한 바와 같이, 상부 필름부재(160)의 상부 투명필름의 한쪽 면에 윈도우 데코레이션층(140)과 제1 하드 코팅층(150)을 형성한 후에, 다른 롤러에 다시 롤링하고, 상부 필름부재(160)의 타면에 전체적으로 상부 투명전극과 동일한 재질의 상부 전극층을 형성하여 제공한 후에, 상부 전극층 상에 마스크 패턴을 형성하고, 마스크 패턴을 이용한 에칭으로 상부 투명전극을 형성할 수 있다. 이때 마스크 패턴이라 함은 특정 조건하에서 제거되는 재질을 이용하여 형성할 수 있으며, 일 예로 광처리 여부에 의해서 선택적으로 제거되는 감광막을 포함할 수 있다. 이러한 마스크 패턴을 이용하여 상부 전극층을 산과 같은 에칭액을 사용하여 상부 전극층을 패터닝함으로써 원하는 상부 투명전극을 형성할 수 있다.

또한, 경우에 따라서 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 시트부재(120)가 일정한 형상강도를 갖도록 상부 필름부재(160)의 상면에는 윈도우 데코레이션층(140)을 형성하기 전에 별도의 제2 하드 코팅층(180)을 더 형성하여 제공할 수도 있다.

자외선 경화도료에 의해서 형성되는 제1 하드 코팅층(150)의 경도는 그 제1 하드 코팅층(150)이 형성된 베이스 경도에 비해 강화되는 특성을 가질 수 있다. 따라서 일차로 제1 하드 코팅층(150)을 형성하면 약 2~3H정도의 경도가 형성되며, 별도의 제2 하드 코팅층(180)을 형성하면서, 약 4H 정도의 경도를 형성할 수가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 감압 방식의 터치스크린 패드 및 이를 채용한 단말기를 설명하기 위한 단면도이다.

도 2는 종래의 감압 방식의 터치스크린 패드를 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패드의 적층 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패드 중 상부 시트부재의 제조과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 시트부재의 사시도이다.

도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치스크린 패드의 적층 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100：터치스크린 패드 110：하부 시트부재

120：상부 시트부재 140：윈도우 데코레이션층

150：제1 하드 코팅층 160： 상부 필름부재

Claims (6)

1. 개인휴대단말기의 디스플레이 모듈 상에 장착되며, 상기 디스플레이 모듈 상에 위치하는 하부 투명필름 및 상기 하부 투명필름 상면에 형성되는 하부 투명전극을 포함하는 하부 시트부재, 상기 하부 시트부재 상부에 제공되는 상부 투명필름 및 상기 상부 투명필름의 저면에서 상기 하부 투명전극에 대응하여 형성되는 상부 투명전극을 포함하는 상부 시트부재, 및 상기 상부 투명필름 및 상기 하부 투명필름 사이에 개재되어 상기 상부 투명전극 및 상기 하부 투명전극이 일정 레벨 이상의 압력에 의해서만 상호 접하도록 하는 절연 부재를 포함하는 터치스크린 패드에서 상부 시트부재를 제조하는 방법에 있어서,

   상기 상부 투명필름과 동일한 재질의 상부 필름부재가 롤링되는 롤러를 배치하는 단계;

   상기 롤러로부터 풀려 나오는 상기 상부 필름부재의 일면에 상기 상부 투명필름의 주변에 대응하도록 윈도우 데코레이션층을 형성하는 단계; 및

   상기 윈도우 데코레이션층 및 상기 상부 필름부재의 일면에 하드 코팅층을 형성하는 단계;

   를 구비하는 터치스크린 패드의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상부 필름부재의 타면에 상부 투명전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패드의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 상부 투명전극을 형성하는 단계는,

   상기 상부 필름부재의 타면에 전체적으로 상기 상부 투명전극과 동일한 재질의 상부 전극층을 형성하여 제공하고, 상기 상부 전극층 상에 마스크 패턴을 형성하고, 상기 마스크 패턴을 이용한 에칭으로 상기 상부 투명전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패드의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 하드 코팅층은 자외선 경화도료를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패드의 제조방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 윈도우 데코레이션층은 실크스크린 인쇄 과정을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패드의 제조방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 윈도우 데코레이션층은 마스크 패턴을 이용한 증착으로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패드의 제조방법.

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