KR20130034272A

KR20130034272A - 터치윈도우

Info

Publication number: KR20130034272A
Application number: KR1020110098188A
Authority: KR
Inventors: 박훈배
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-09-28
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2013-04-05
Also published as: TWI569178B; US10198098B2; US20140247406A1; KR101357592B1; TWI550467B; US9372566B2; US9696832B2; TW201520856A; WO2013048122A3; CN104765488A; TW201520855A; CN103959212A; WO2013048122A2; CN104765488B; US20150138125A1; TW201333774A; TWI485586B; CN103959212B; US20150103275A1

Abstract

본 발명은 터치윈도우의 구조에 관한 것으로, 특히 투명윈도우와 상기 투명윈도우의 일면에 접착물질층을 매개로 접착되는 터치센서모듈(TSP), 상기 투명윈도우와 상기 터치스크린패널 사이에 배치되는 전사필름층을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 터치센서모듈에 IMD 또는 IML 필름을 배치하여 인쇄패턴의 구조를 제거함으로서, 종래의 인쇄단차로 인한 평탄도 문제를 해소하여 접착효율을 향상시키며, 다양한 색상구현의 범위를 확장할 수 있는 효과가 있다.

Description

터치윈도우{Touch-Window}

본 발명은 터치윈도우의 인쇄패턴의 형성구조에 관한 것이다.

터치 패널은 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube), 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시장치(FED; Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel) 및 전계발광소자(ELD; Electro Luminescence Device) 등과 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어 사용자가 화상표시장치를 보면서 터치 패널을 가압하여 컴퓨터에 미리 정해진 정보를 입력하는 장치이다.

도 1 및 도 2는 이러한 정전용량방식의 터치패널의 주요 구성부분을 도시한 것이다. 도 1은 이러한 다층의 구조의 접착구조의 평면도를 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 X선을 기준으로 절단한 단면도를 도시한 것이다. 도시된 도면을 참조하면 터치패널은 투명윈도우(window;10) 하부에 상부 OCA(50), 그 하부에 상부전극층(ITO;40)과 하부OCA(30), 하부전극층(20)의 구조를 가지는 것이 일반적이며, 이 하부에 액정패널(LCD;60)과 접착하게 된다. 이러한 다양한 층의 합착으로 형성되는 터치스크린패널(TSP)는 FPCB 모듈과의 본딩을 위해 상술한 상부 OCA(50),상부전극층(ITO;40),하부OCA(30)를 절단하여 연결패드(P)가 노출되는 본딩영역(C)을 구비하게 된다.

상술한 터치패널에는 단말기기의 디자인에 따라 색상을 구현하거나 내부의 배선을 가리기 위한 인쇄패턴을 구현하고 있는데, 이러한 인쇄패턴은 투명윈도우의 하면에 직접 인쇄되는 구조로 인쇄되나 인쇄패턴의 두께로 인해 투명윈도우(window;10) 하부에 상부 OCA(50)와의 접착력이 저하되어 불량으로 이어지는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 터치센서모듈에 IMD 또는 IML 필름을 배치하여 인쇄패턴의 구조를 제거함으로서, 종래의 인쇄단차로 인한 평탄도 문제를 해소하여 접착효율을 향상시키며, 다양한 색상구현의 범위를 확장할 수 있는 터치윈도우를 제공하는 데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은 투명윈도우; 상기 투명윈도우의 일면에 접착물질층을 매개로 접착되는 터치센서모듈(TSP); 상기 투명윈도우와 상기 터치스크린패널 사이에 배치되는 전사필름층;을 포함하여 구성되는 터치윈도우를 제공할 수 있도록 한다.

또한, 상기 전사필름층은 IMD필름(In Mold Decoration film), IML필름(In Mold Lamination film), IMT필름(Insert Mold Transcription film)을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 상기 접착물질층은, 상기 전사필름층의 일면 또는 이면에 배치되어 상기 투명윈도우 및 상기 터치센서모듈과 합착되도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 터치센서모듈은, 투명윈도우의 일면 상에 접착물질층을 매개로 접착되는 베이스기판과, 상기 베이스기판의 일면 및 상기 일면에 대향하는 타면에 패턴화되는 제1 및 제2 감지전극 패턴을 포함하여 구성될 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 상기 터치센서모듈은, 상기 투명윈도우에 제1접착물질층을 매개로 접착되며, 일면에 감지전극이 형성되는 제1감지전극패턴층과, 상기 제1감지전극패턴층의 타면에 제2접착물질층을 매개로 접착되며, 일면에 감지전극이 형성되는 제2감지전극패턴을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 터치센서모듈은, 상기 투명윈도우 상에 직접 형성되며, 상호 절연되도록 패터닝되는 제1 및 제2 감지전극패턴을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 터치센서모듈은, 상기 투명 윈도우의 일면 상에 접착물질층을 매개로 접착되는 베이스기판과, 상기 베이스기판의 어느 한쪽 면에 직접형성되며, 상호 절연되도록 패터닝되는 제1 및 제2 감지전극패턴을 포함하는 구조로 구현될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 터치센서모듈에 IMD 또는 IML 필름을 배치하여 인쇄패턴의 구조를 제거함으로서, 종래의 인쇄단차로 인한 평탄도 문제를 해소하여 접착효율을 향상시키며, 다양한 색상구현의 범위를 확장할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 터치패널의 구조를 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 터치윈도우의 요부 구성을 도시한 개념도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 터치센서모듈의 다양한 일예를 도시한 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 3은 일반적인 터치윈도우의 구조를 도시한 개념도이며, 도 4는 본 발명에 따른 터치윈도우의 구조를 도시한 개념도이다.

도시된 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 일반적인 터치윈도우는 도 3의 구조와 같이, 투명윈도우(100)와 상기 투명윈도우의 일면에 접착물질층(140)을 매개로 접착되는 터치센서모듈(TSP), 그리고 상기 투명윈도우 또는 상기 터치스크린패널 상에 형성되는 인쇄패턴(P)을 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 터치윈도우는, 외부와의 접촉을 수용하는 투명윈도우(100)와 상기 투명윈도우의 하부에 배치되고 감지전극패턴층을 통해 화면영역(V/A;View Area)과 비활성영역(D/A;Dead Area)을 구현하는 터치센서모듈(TSP)을 포함하여 구성된다.

특히, 상기 투명윈도우(100) 상에 인쇄되는 인쇄패턴은 적어도 2 이상의 층이 적층되는 구조로 구현되게 되는데, 이는 터치스크린모듈의 배선패턴을 외부에서 보이지 않게 가려주는 역할과 제품의 디자인적 효과를 구현하기 위해 일반적으로 터치센서모듈의 비활성영역(D/A)에 배치될 수 있다. 이 경우 인쇄패턴의 기능을 구현하기 위해서 다수의 층으로 인쇄패턴을 중첩인쇄하는 구조로 형성하는 것이 일반적인데, 이러한 다층구조로 인쇄패턴을 구현하는 경우, 터치센서모듈(TSP)과 접착물질층(140)과 투명윈도우(100)을 결합하여 합착하는 경우에 인쇄패턴의 높이(두께)로 인해 접착물질층(140)과 인쇄패턴(P) 사이에는 공기층(A)이 형성되게 되며, 이러한 공간은 접착불량으로 이어지게 된다. 아울러 이러한 인쇄패턴은 인쇄의 한계로 인해 블랙(Black) 또는 화이트(white) 색상 이외에는 구현이 어려운 한계가 있다.

이러한 한계를 극복하기 위해 도 4에 도시된 구조와 같이, 본 발명에 따른 터치윈도우에서는 투명윈도우(100_의 일면에 접착물질층(140)을 매개로 접착되는 터치센서모듈(TSP)을 구비하되, 특히 상기 투명윈도우와 상기 터치스크린패널 사이에 배치되는 전사필름층(TF)을 포함하여 구성될 수 있도록 한다.

이 경우 상기 전사필름층(TF)는 IMD필름(In Mold Decoration film), IML필름(In Mold Lamination film), IMT필름(Insert Mold Transcription film) 중 어느 하나의 필름층을 적용할 수 있다. 각 필름은 얇은 PET 소재나 PC, PMMA 등과 같은 소재의 필름에 박막 형성 및 인쇄를 하여 필름을 끼워 넣어 동시에 사출을 하는 방식으로 구현된다.

여기에서 IMD필름(In Mold Decoration film)이란 그라비아 인쇄방식으로 투명 인쇄 증착된 필름을 사출 또는 압출몰드에 삽입하여, 필름에 인쇄된 구성물을 수지표면에 전사시킨 구조의 필름이며, IML 필름은 그라비아 인쇄방식으로 투명 인쇄 증착된 필름을 사출 또는 압출몰드에 삽입하여, 필름에 인쇄된 구성물을 수지표면에 접착시킨 구조의 필름을 말한다. 인서트 금형 전사(IMT:Insert Mold Transcription) 공법이 적용된 IMT필름은, 베이스층이 형성된 후, 기존의 IML 방식과 다르게 포밍(Forming)이나 커팅(Cutting) 과정이 없이 진공 흡입 방식으로 금형을 인서트하여 레진(Resin)에 성형하고, 성형 후 필름을 이형하게 된다.

예를 들면, 이러한 일반적인 IMD 필름의 구조를 설명하면, IMD 필름은 베이스층과 베이스층 상에 덮혀진 이형층, 상기 이형층 상에 덮혀진 인쇄층을 포함하여 구성될 수 있다. 인쇄층 상면에는 점착층(OCA)가 배치될 수 있다. 이 경우 상기 인쇄층과 점착층 사이에 칼라 잉크층을 더 포함하여 다양한 색상을 구현하도록 할 수도 있다. 상기 이형층은 레진 등에 인쇄층을 접착후 분리되는 층이다.

이 경우 상기 베이스층은 PET(폴리에스테르), PMMA(메틸 메타크릴레이트), PC(폴리카보네이트), ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌), PS(폴리스티렌), 어떤 다른 투명한 무기화학 또는 유기화학 화합물 또는 어떤 투명한 종이 재료의 시트일 수 있다. 상기 이형층은 투명한 또는 칼라인 친수성(hydrophilic) 무기화학 또는 유기화학 화합물의 시트이다. 상기 인쇄층은 투명 수지, 무기화학 또는 유기화학 형광물질의 시트로 구성될 수 있다. 상기 이형층은 베이스층과 인쇄층 사이에 끼워 넣어지는 구조로 구현될 수 있으며, 인쇄층은 인쇄에 의해 이형층상에 덮혀진다.

즉, 도 4의 구조에서 TSP에 상기 IMD 필름을 라미네이션한 후, 투명윈도우를 합착한다. 이는 도 3의 구조와 같은 기술에서는 투명윈도우와 터치센서모듈(TSP)를 합착시, 투명윈도우 표면에 형성된 인쇄단차에 의해 평탄도가 유지되지 않은 불규칙한 표면을 형성하게 되어 접착불량 등이 발생하나, 도 4의 구조와 같은 IMD 필름을 적용하는 경우, 인쇄단차가 없기 때문에 표면 평탄도를 유지하기 쉽고 이를 통해 접착성을 향상시킬 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 따른 기술에서는 인쇄패턴을 IMD 필름 등의 전사필름 층으로 대체하여 인쇄단차가 없고 필름의 다양한 색상구현이 가능한 장점이 구현되게 된다.

이하에서는 본 발명에 따른 전사필름이 적용되는 터치센서모듈(TSP)의 구성을 간략히 설명하기로 한다. 상술한 구조에서 투명윈도우(100)의 하부에 형성되는 터치센서모듈(TSP)은 도 5와 같은 구조를 가지고 형성될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 터치센서모듈(TSP)은 베이스기판(130, 110)과, 상기 베이스기판의 일면 또는 상기 일면에 대향하는 타면에 패턴화되는 감지전극(132, 112)를 포함하는 구조로 형성된다. 즉, 상기 투명윈도우(100)에 제1접착물질층(141, 142)이 배치되어, 도시된 전사필름(TF)를 하부의 터치센서모듈과 접합하게 된다. 상기 터치센서모듈(TSP)은 일면에 감지전극패턴(132)이 형성되는 제1감지전극패턴층과, 상기 제1감지전극패턴층의 타면에 제2접착물질층(120)을 매개로 접착되며, 일면에 감지전극패턴(112)이 형성되는 제2감지전극패턴층을 포함하여 구성될 수 있다. 특히 이 경우 각각의 제1감지전극패턴(132)와 제2감지전극패턴(112)는 상호 다른 베이스기재(130, 110)에 각각 형성되어 이격되는 구조로 구현될 수 있다. 아울러, 상기 감지전극(132, 112)와 연결되는 배선패턴(131, 111)이 형성되게 된다.

상술한, 각 접착물질층은 OCA 필름일 수 있으며, 상기 제1 및 제2 감지전극패턴층은 베이스기재상에 ITO(indium-tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 또는 ZnO(zinc oxide) 중 어느 하나의 물질로 전극패턴이 형성될 수도 있다.

또는, 도 5의 구조와는 달리, 도 6에 도시된 것과 같이, 투명윈도우(200)의 하부에 접착물질층(221, 222)을 매개로 터치센서모듈과 합착하는 전사필름(TF)층이 배치된다. 이 경우 상기 터치센서모듈은, 투명윈도우(200)의 일면 상에 접착물질층(222)를 매개로 접착되는 베이스기판(230)과, 상기 베이스기판(230)의 일면 및 상기 일면에 대향하는 타면에 패턴화되는 제1 및 제2 감지전극 패턴(232)을 포함하는 구조로 구현될 수 있다. 아울러, 상기 베이스기판(230)의 하면의 감지전극패턴을 보호하기 위한 보호필름(210)을 더 포함하여 구성될 수도 있다.

또는, 도 7에 도시된 것과 같이, 투명윈도우(300)가 형성되며, 베이스기판(310)의 단면에 감지전극패턴(312)가 패터닝되며, 배선부(311)이 상기 감지전극패턴과 동시에 형성되도록 할 수 있다. 이 경우에 투명윈도우(300)의 일면에 본 발명에 따른 전사필름(TF)가 접착물질층(321, 322)을 매개로 합착되는 것은 상술한 바와 같다.

다만, 동일 평면상에 제1 및 제2 감지전극패턴이 구현되는바, 일면에 접촉의 제 1 축(예를 들어, X 축) 성분을 판단하기 위한 제 1 감지 전극 층을 패터닝하고, 접촉의 제 2 축(예를 들어, Y 축) 성분을 판단하기 위한 제 2 감지 전극 층은 상기 제1감지전극층과 절연되는 배치를 구현하여 패터닝하는 것이 바람직하다. 물론, 도 7에서는 별도의 베이스기판(310)에 감지전극패턴층을 동일 평면에 형성하는 구성을 일례로 들었으나, 이러한 베이스기판(310) 없이, 상기 투명 윈도우(300)의 일면에 직접 감지전극패턴을 증착, 코팅 공정을 통해 형성하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 터치윈도우는 다양한 디스플레이 장치에 부착될 수 있다. 즉 이러한 디스플레이 장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display) 뿐만 아니라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Device), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 등일 수 있다. 이때, 디스플레이장치 구동 등에 의해 발생하는 노이즈 성분이 터치센서모듈, 즉 터치스크린패널(TSP;Touch Screen Panel)에 전달되어 접촉 감지 패널의 오작동을 유발하는 것을 방지하기 위하여, 선택적으로 접촉 감지 패널과 표시 장치 사이에 차단층 (Shield Layer)을 배치할 수도 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100, 200, 300: 투명윈도우
110, 130, 230, 310: 베이스기판
112, 132, 212, 312: 감지전극
120, 140, 141, 142, 221, 222, 321, 322: 접착절연층
TSP: 터치센서모듈
V/A; View Area, 화면영역
D/A;Dead Area, 비활성영역
TF: 전사필름
A: 공기층

Claims

투명윈도우;
상기 투명윈도우의 일면에 접착물질층을 매개로 접착되는 터치센서모듈(TSP);
상기 투명윈도우와 상기 터치스크린패널 사이에 배치되는 전사필름층;
을 포함하여 구성되는 터치윈도우.
청구항 1에 있어서,
상기 전사필름층은 IMD필름(In Mold Decoration film), IML필름(In Mold Lamination film), IMT필름(Insert Mold Transcription film)인 터치윈도우.
청구항 2에 있어서,
상기 접착물질층은,
상기 전사필름층의 일면 또는 이면에 배치되어 상기 투명윈도우 및 상기 터치센서모듈과 합착되는 터치윈도우.
청구항 3에 있어서,
상기 터치센서모듈은,
투명윈도우의 일면 상에 접착물질층을 매개로 접착되는 베이스기판과,
상기 베이스기판의 일면 및 상기 일면에 대향하는 타면에 패턴화되는 제1 및 제2 감지전극 패턴을 포함하는 터치윈도우.
청구항 3에 있어서,
상기 터치센서모듈은,
상기 투명윈도우에 제1접착물질층을 매개로 접착되며, 일면에 감지전극이 형성되는 제1감지전극패턴층과,
상기 제1감지전극패턴층의 타면에 제2접착물질층을 매개로 접착되며, 일면에 감지전극이 형성되는 제2감지전극패턴을 포함하는 터치윈도우.
청구항 3에 있어서,
상기 터치센서모듈은,
상기 투명윈도우 상에 직접 형성되며,
상호 절연되도록 패터닝되는 제1 및 제2 감지전극패턴을 포함하는 터치윈도우.
청구항 3에 있어서,
상기 터치센서모듈은,
상기 투명 윈도우의 일면 상에 접착물질층을 매개로 접착되는 베이스기판과,
상기 베이스기판의 어느 한쪽 면에 직접형성되며, 상호 절연되도록 패터닝되는 제1 및 제2 감지전극패턴을 포함하는 터치윈도우.