KR20120038866A - 터치 패널 - Google Patents

Abstract

실시예에 따른 터치 패널은, 기판; 상기 기판에 형성되는 터치를 인식하는 센서 전극; 상기 센서 전극에 전기적으로 접속되는 회로 기판; 상기 회로 기판과 상기 센서 전극을 접합하는 접합층; 및 상기 회로 기판에서 상기 접합층의 외곽부를 고정하는 고정수단을 포함한다.

Description

터치 패널{TOUCH PANEL}

본 기재는 터치 패널에 관한 것이다.

최근 다양한 전자 제품에서 디스플레이 장치에 표시된 화상에 손가락 또는 스타일러스(stylus) 등의 입력 장치를 접촉하는 방식으로 입력을 하는 터치 패널이 적용되고 있다.

터치 패널은 크게 저항막 방식의 터치 패널과 정전 용량 방식의 터치 패널로 구분될 수 있다. 저항막 방식의 터치 패널은 입력 장치의 압력에 의하여 유리와 전극이 단락되어 위치가 검출된다. 정전 용량 방식의 터치 패널은 손가락이 접촉했을 때 전극 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 감지하여 위치가 검출된다.

이러한 터치 패널의 제조 과정에서 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF) 또는 이방성 도전 페이스트(Anisotropic Conductive Paste, ACP) 등의 접합층이 형성된 회로 기판이 기 만들어진 셀(cell) 측면부에 접합되는데 이 접합공정은 고온고압에서 이루어진다.

그러나 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 페이스트 등의 접합층은 고온고압에 취약하기 때문에 이러한 접합공정 후 회로 기판의 접합 강도가 저하될 수 있고, 전기적 특성이 감소할 수 있다. 또한, 터치 패널 두께에 편차가 발생하여 불량을 초래할 수 있다.

실시예는 회로 기판의 접합 강도를 향상하여 터치 패널의 내구성과 전기적 특성을 높이고, 터치 패널 두께를 일정하게 유지하여 불량을 저감할 수 있는 터치 패널을 제공하고자 한다.

실시예에 따른 터치 패널은, 기판; 상기 기판에 형성되는 터치를 인식하는 센서 전극; 상기 센서 전극에 전기적으로 접속되는 회로 기판; 상기 회로 기판과 상기 센서 전극을 접합하는 접합층; 및 상기 회로 기판에서 상기 접합층의 외곽부를 고정하는 고정수단을 포함한다.

실시예에 따른 터치 패널에서는 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 페이스트 등의 접합층에 고정수단을 형성하므로, 고온고압의 접합공정 후에도 이러한 고정수단에 의해 접합층의 모양이나 두께가 변하지 않아 회로 기판의 접합 강도가 유지되고 될 수 있다. 또한, 터치 패널의 내구성과 전기적 특성을 향상하여 신뢰성을 높일 수 있고, 터치 패널의 두께가 일정하게 유지되어 불량을 저감할 수 있다.

도 1은 제1 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 3은 이방성 도전 필름의 구조에 대한 평면도이다.
도 4는 회로 기판에 대한 평면도이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이다.
도 6은 도 2의 B 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.

도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참조하여 제1 실시예에 따른 터치 패널을 상세하게 설명한다. 도 1은 제1 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이고 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면 제1 실시예에 따른 터치 패널은 정전 용량 방식의 터치 패널로 이러한 정전 용량 방식의 터치 패널에 손가락 등의 입력 장치가 접촉되면, 입력 장치가 접촉된 부분에서 정전 용량의 차이가 발생되고, 이 차이가 발생된 부분을 접촉 위치로 검출할 수 있다.

이러한 터치 패널에서는 기판(10)상에 외곽 더미층(도시하지 않음, 이하 동일), 광학용 투명 접착제(52, optically clear adhesive, OCA), 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(poly (ethylene terephthalate), PET) 필름(54), 터치를 인식하는 위치 감지용 센서 전극(24), 이 센서 전극(24)에 형성되는 배선(40) 및 회로 기판(80)이 형성될 수 있다. 또한, 센서 전극(24), 배선(40) 및 회로 기판(80)을 덮으면서 비산 방지 필름(56)이 형성될 수 있다.

기판(10)은 이 위에 형성되는 외곽 더미층, 광학용 투명 접착제(52), 폴리 에틸렌 테레프탈레이트 필름(54), 센서 전극(24), 배선(40) 등을 지지할 수 있는 다양한 물질로 형성될 수 있다. 이러한 기판(10)은 일례로 유리 기판 또는 플라스틱 기판으로 이루어질 수 있다.

외곽 더미층은 배선(40)과 회로 기판(80) 등이 외부에서 보이지 않도록 할 수 있게 소정의 색을 가지는 물질을 도포하여 형성될 수 있다.

기판(10)과 센서 전극(24)사이에 형성되는 광학용 투명 접착제(52)는 광투과율을 떨어뜨리지 않으면서도 두 개 층이 안정적으로 접합할 수 있도록 할 수 있다.

이어서, 투과율 등을 고려하여 폴리 에틸렌 테레프탈레이트 필름(54)에 인듐 주석 산화물이 형성된 소재를 센서 전극(24)의 형성을 위하여 사용할 수 있다. 센서 전극(24)은 손가락 등의 입력 장치가 접촉되었는지를 감지할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 센서 전극(24)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다.

이러한 센서 전극(24)에 전기 신호를 인가할 수 있는 배선(40)이 형성된다. 배선(40)은 전기 전도성이 우수한 물질, 일례로 금속으로 이루어질 수 있다.

지금까지 만들어진 셀(cell)의 측면부에 전기적으로 접속되는 회로 기판(80)이 삽입된다. 이러한 회로 기판(80)은 일례로, 플렉서블 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board, FPCB)이 될 수 있다. 이러한 회로 기판(80)이 삽입, 접착되는 접합공정 시 통상적으로 150^oC의 높은 온도와 2MPa의 강한 압력을 이용하여 10초 이상 압력을 가하는 과정을 거치게 된다.

이때, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 센서 전극(24)에 연결된 배선(40)과 회로 기판(80) 사이에 접합층(74)이 형성되는데, 정전 용량 방식의 터치 패널에서는 회로 기판(80)의 일면에 접합층(74)이 접착되어 기 형성된 셀과 회로 기판(80)과의 접합을 도와준다.

이하, 도 3을 참조하여 접합층(74)을 좀더 상세하게 설명한다.

도 3은 이방성 도전 필름의 구조에 대한 평면도이다.

접합층(74)은 이방성 도전 물질을 포함하는데, 일례로 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF) 또는 이방성 도전 페이스트(Anisotropic Conductive Paste, ACP) 등이 될 수 있다. 도 3에서 보는 바와 같이 이방성 도전 필름은 금속 코팅된 플라스틱 또는 금속입자 등의 전도성 입자(72)를 분산시킨 필름상의 접착제로 전기적 접속과 동시에 접착을 요구하는 경우에 널리 이용되고 있다. 구체적으로, 이방성 도전 필름은 열가소성 혹은 열경화성 수지로 된 접착필름(71)에 금속입자 등의 전도성 입자(72)를 분산시킨 구성을 갖는다. 따라서, 이방성 도전 필름의 전면과 후면에 도전체를 부착하고 열을 가하면서 가압하면 이방성 도전 필름 내부의 전도성 입자(72)들은 압착되면서 전면과 후면에 부착된 도전체들과 접촉하게 되며 전류는 이방성 도전 필름 내부의 압착된 전도성 입자(72)들을 통하여 소통되게 되는 것이다. 이방성 도전 페이스트는 도시하지 않았으나 이방성 도전 필름과 마찬가지로 전도성 입자를 포함하고, 필름과는 달리 기판 위에 디스펜싱 등과 같은 방법으로 직접 도포하여 형성된다.

이하, 도 4를 참조하여 본 실시예에서의 고정수단(70)에 대해 상세하게 설명한다.

도 4는 회로 기판에 대한 평면도이다.

이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 페이스트 등의 접합층(74)이 부착된 회로 기판(80)이 앞서 설명한 고온고압의 접합공정을 거치게 될 때, 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 페이스트가 유효영역의 외부로 누출될 수 있다.

본 실시예에서는 회로 기판에 형성되는 접합층(74)을 고정하는 고정수단(70)이 접합층(74)의 외곽부에 형성된다. 이러한 고정수단(70)은 접합층(74)과 동일한 평면상에서 접합층(74)의 테두리에 둘러 형성될 수 있다. 또한 고정수단의 두께는 접합층(74)이 고온고압의 접합공정을 거쳐도 그 모양을 유지할 수 있도록 접합층의 두께보다 두껍거나 적어도 동일한 두께를 가질 수 있다. 이러한 고정수단(70)을 통해 이방성 도전 필름 또는 이방성 도전 페이스트에 첨가된 전도성 입자(72)가 누출되는 것을 방지하여 접합층(74)의 모양이나 두께를 접합공정 후에도 유지될 수 있도록 할 수 있다. 또한 회로 기판(80)의 접합 강도가 유지되고 터치 패널의 내구성과 전기적 특성을 향상하여 신뢰성을 높일 수 있고, 터치패널의 두께가 일정하게 유지되어 불량을 저감할 수 있다.

이러한 고정수단(70)은 실링재로 이루어질 수 있다. 실링재는 에폭시 수지 또는 페놀 수지 등의 열경화성 수지를 포함할 수 있다. 실링재를 접합층(74)의 테두리에 직접 도포하는 방식으로 고정수단(70)을 형성할 수 있다. 이러한 실링재는 기 형성된 셀과 회로 기판(80)을 합착시키는 접착제 역할을 할 뿐만 아니라 접합층(74)의 외부영역으로의 누출을 방지할 수 있다.

이어서, 고정수단(70)은 회로 기판(80)에 접착되는 접착제 및 이 접착제 위에 형성되는 수지층을 포함할 수 있다.

그러나 고정수단(70)의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니므로 고정수단(70)은 접합층(74)을 고정할 수 있는 다양한 물질과 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

이하 도 5 및 도 6를 참조하여 제2 실시예에 따른 터치 패널을 상세하게 설명한다. 명확하고 간략한 설명을 위하여 제1 실시예와 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 서로 다른 부분만을 상세하게 설명한다.

도 5은 제2 실시예에 따른 터치 패널의 단면도이고, 도 6는 도 5의 B 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.

도 5 및 도 6를 참조하면 제2 실시예에 따른 터치 패널은 저항 막 방식의 터치 패널로 이러한 저항 막 방식의 터치 패널은 두 개의 기판(10a, 10b)에 형성되는 센서 전극(24a, 24b)이 접촉되어 동작하는 방식이다.

구체적으로, 이러한 터치 패널은 제1 기판(10a)과 제1 기판(10a)과 이격되는 제2 기판(10b)을 포함하고, 제1 기판(10a)에 형성되는 제1 센서 전극(24a), 제2 기판(10b)에 형성되는 제2 센서 전극(24b), 제1 기판(10a)과 제2 기판(10b)이 이격된 부분에 삽입되는 회로 기판(80)을 포함한다.

제1 기판(10a) 및 제2 기판(10b) 각각에 제1 센서 전극(24a) 및 제2 센서 전극(24b)이 형성되고, 이는 전기적 부도체로 형성된 구 형상의 도트 스페이서(dot spacer)(30)에 의하여 떨어져 있다. 이렇게 상, 하에 형성된 제1 센서 전극(24a) 및 제2 센서 전극(24b)이 접촉하게 되면 그 접촉 위치에 따라 상, 하에 형성된 제1 센서 전극(24a) 및 제2 센서 전극(24b)의 면저항에 따라 저항값이 가변된다. 가변된 저항값에 따라 전류, 전압이 달라지게 되고 이에 의해 입력 위치를 검출할 수 있다. 이러한 터치 패널에서는 절연체(50)와 제1 및 제2 기판(10a, 10b)을 합착하는 점착제(60)가 더 형성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 기판(10a, 10b)에 전압을 인가하기 위한 배선(40)이 형성되고, 이 배선에 회로 기판(80)이 형성된다.

저항 막 방식의 터치 패널에서는 제1 기판(10a) 및 제2 기판(10b) 각각에 형성된 제1 센서 전극(24a) 및 제2 센서 전극(24b) 중 적어도 어느 하나와 회로 기판(80)이 접속될 수 있다. 일반적으로 저항 막 방식의 터치 패널에서는 제1 센서 전극(24a) 및 제2 센서 전극(24b)이 회로 기판(80)의 양면에 각각 접속된다.

구체적으로 회로 기판(80)은 제1 면 및 제2 면을 포함하고, 제1 센서 전극(24a) 및 제2 센서 전극(24b)에 연결된 배선(40)이 회로 기판(80)의 제1 면 및 제2 면과 각각 전기적으로 접속될 수 있다. 따라서 회로 기판(80)의 제1 면 및 제2 면 각각에 접합층(74)이 형성될 수 있다. 이렇게 양면에 형성되는 접합층(74)이 고온고압의 접합공정에서도 그 모양과 두께를 유지하기 위해 각각의 접합층(74)의 외곽부에 고정수단(70)이 형성된다.

이러한 고정수단(70)은 앞서 설명한 구조의 정전 용량 방식의 터치 패널과 저항 막 방식의 터치패널에만 적용되는 것은 아니므로 다양한 구조의 터치 패널에 적용될 수 있음은 물론이다.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

1. 기판;
   상기 기판에 형성되는 터치를 인식하는 센서 전극;
   상기 센서 전극에 전기적으로 접속되는 회로 기판;
   상기 회로 기판과 상기 센서 전극을 접합하는 접합층; 및
   상기 회로 기판에서 상기 접합층의 외곽부를 고정하는 고정수단
   을 포함하는 터치 패널.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정수단은 상기 접합층의 테두리에 둘러 형성되는 터치 패널.
3. 제2항에 있어서,
   상기 고정수단은 상기 접합층과 같은 평면상에 형성되는 터치 패널.
4. 제3항에 있어서,
   상기 고정수단의 두께는 상기 접합층의 두께보다 두껍거나 적어도 동일한 터치 패널.
5. 제4항에 있어서,
   상기 고정수단은 실링재로 이루어진 터치 패널.
6. 제5항에 있어서,
   상기 실링재는 에폭시 수지 및 페놀 수지의 열경화성 수지로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 적어도 하나 포함하는 터치 패널.
7. 제4항에 있어서,
   상기 고정수단은 상기 회로 기판에 접착되는 접착제 및 상기 접착제 위에 형성되는 수지층을 포함하는 터치 패널.
8. 제1항에 있어서,
   상기 접합층은 이방성 도전 물질을 적어도 하나 포함하는 터치 패널.
9. 제1항에 있어서,
   상기 기판은,
   제1 기판; 및
   상기 제1 기판과 이격되는 제2 기판
   을 포함하고,
   상기 제1 기판에 형성되는 제1 센서 전극;
   상기 제2 기판에 형성되는 제2 센서 전극; 및
   상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 이격된 부분에 삽입되는 회로 기판을 포함하는 터치 패널.
10. 제9항에 있어서,
    상기 회로 기판은
    제1 면 및 제2 면을 포함하고,
    상기 회로 기판의 제1 면 및 제2 면 각각에 상기 접합층이 형성되는 터치 패널.
11. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 일면에 형성되는 상기 센서 전극;
    상기 회로 기판의 일면에 상기 접합층이 형성되는 터치 패널.
    

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