KR20140010298A

KR20140010298A - 터치패널

Info

Publication number: KR20140010298A
Application number: KR1020120077343A
Authority: KR
Inventors: 이승민; 오상환; 박호준; 이완재
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2012-07-16
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2014-01-24
Also published as: JP2014021968A; US20140015769A1

Abstract

본 발명은 터치패널에 관한 것으로, 본 발명에 따른 터치패널(100)은 제1 기판(110), 제2 기판(120), 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 구비되어 터치를 감지하는 센서(130) 및 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 테두리에 구비되어 센서(130)를 둘러싸고, 판상 구조를 갖는 미세구조물질(165)을 포함한 실링부(160)를 포함하는 구성이다.

Description

터치패널{Touch Panel}

본 발명은 터치패널에 관한 것이다.

디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 컴퓨터의 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용 컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인 전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스와 같은 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리를 수행한다.

하지만, 정보화 사회의 급속한 진행에 따라 컴퓨터의 용도가 점점 확대되는 추세에 있는 바, 현재 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 간단하고 오조작이 적을 뿐 아니라, 누구라도 쉽게 정보입력이 가능한 기기의 필요성이 높아지고 있다.

또한, 입력장치에 관한 기술은 일반적 기능을 충족시키는 수준을 넘어서 고 신뢰성, 내구성, 혁신성, 설계 및 가공 관련기술 등으로 관심이 바뀌고 있으며, 이러한 목적을 달성하기 위해서 텍스트, 그래픽 등의 정보 입력이 가능한 입력장치로서 터치패널(Touch Panel)이 개발되었다.

이러한 터치패널은 전자수첩, 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), El(Electroluminescence) 등의 평판 디스플레이 장치 및 CRT(Cathode Ray Tube)와 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어, 사용자가 화상표시장치를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구이다.

또한, 터치패널의 종류는 저항막방식(Resistive Type), 정전용량방식(Capacitive Type), 전기자기장방식(Electro-Magnetic Type), 소오방식(SAW Type, Surface Acoustic Wave Type) 및 인프라레드방식(Infrared Type)으로 구분된다. 이러한 다양한 방식의 터치패널은 신호 증폭의 문제, 해상도의 차이, 설계 및 가공 기술의 난이도, 광학적 특성, 전기적 특성, 기계적 특성, 내환경 특성, 입력 특성, 내구성 및 경제성을 고려하여 전자제품에 채용되는데, 현재 가장 광범위한 분야에서 사용하는 방식은 저항막방식 터치패널과 정전용량방식 터치패널이다.

한편, 종래기술에 따른 터치패널은 하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌과 같이, 투명전극이 형성된 2개의 투명기판이 접착층으로 접착된다. 하지만, 종래기술에 따른 터치패널은 접착층과 투명기판 사이의 경계면을 밀봉할 수 있는 수단을 구비하고 있지 않다. 따라서, 상기 경계면을 통해서 수분이나 수증기가 침투할 수 있고, 침투한 수분이나 수증기는 투명전극 등 내부 구성에 물성을 변화시킴으로써, 터치패널의 신뢰성이 저하되는 문제점이 존재한다.

US

20110234530

A1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 판상 구조를 갖는 미세구조물질을 포함하는 실링부를 구비함으로써, 터치를 감지하는 센서로 수분이나 수증기가 침투하는 것을 방지할 수 있는 터치패널을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 터치패널은 제1 기판, 제2 기판, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 구비되어 터치를 감지하는 센서 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 테두리에 구비되어 상기 센서를 둘러싸고, 판상 구조를 갖는 미세구조물질을 포함한 실링부를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 센서는, 제3 기판, 상기 제3 기판에 형성된 전극패턴 및 상기 전극패턴에 연결되도록 상기 제3 기판에 형성된 전극배선을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 센서는 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 비해서 면적이 좁다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 미세구조물질은 나노 클레이(Nano Clay)이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 미세구조물질의 상기 판상 구조는 상기 실링부의 노출면과 평행한 방향으로 연장된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 제1 기판은 윈도우(Window)다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 제2 기판은 AR 필름(Anti-Reflection Film) 또는 LR 필름(Low-Reflection Film)이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 제2 기판은 디스플레이이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 제1 기판과 상기 센서는 제1 접착층으로 접착된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 제1 접착층은 광학투명접착제(Optical Clear Adhesive, OCA)이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 제2 기판과 상기 센서는 제2 접착층으로 접착된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널에 있어서, 상기 제2 접착층은 광학투명접착제(Optical Clear Adhesive, OCA)이다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 판상 구조를 갖는 미세구조물질을 포함하는 실링부를 구비하여, 터치를 감지하는 센서로 수분이나 수증기가 침투하는 것을 방지함으로써, 터치패널의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치패널의 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 실링부의 개념도,
도 5는 나노 클레이의 화학 구조식, 및
도 6은 나노 클레이의 판상 구조를 도시한 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치패널의 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 실링부의 개념도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터치패널(100)은 제1 기판(110), 제2 기판(120), 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 구비되어 터치를 감지하는 센서(130) 및 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 테두리에 구비되어 센서(130)를 둘러싸고, 판상 구조를 갖는 미세구조물질(165)을 포함한 실링부(160)를 포함하는 구성이다.

상기 제1 기판(110)은 터치패널(100)의 최외측인 센서(130)의 상측에 구비되는 윈도우(Window)일 수 있다. 제1 기판(110)이 윈도우인 경우, 제1 기판(110)의 노출면은 사용자의 터치를 수용하고, 디스플레이(Dispaly)에서 제공하는 화상을 사용자가 인식할 수 있도록 투명성을 갖는다. 여기서, 제1 기판(110)은 유리 또는 강화유리 등으로 형성할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 제2 기판(120)은 센서(130)의 하측에 구비되는 AR 필름(Anti-Reflection Film) 또는 LR 필름(Low-Reflection Film)일 수 있다. 여기서, AR 필름은 광의 반사를 방지하는 역할을 수행하고, LR 필름은 광의 반사를 저감시키는 역할을 수행한다. 다만, 제2 기판(120)은 반드시 AR 필름이나 LR 필름이어야 하는 것은 아니고, 화상을 제공하는 디스플레이일 수 있다. 이외에도, 제2 기판(120)은 고분자 필름 또는 유리 등 터치패널(100) 내에서 센서(130)의 하측에 구비될 수 있는 어떠한 구성이라도 가능하다.

상기 센서(130)는 터치를 감지하는 역할을 수행하는 것으로, 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 구비된다. 여기서, 센서(130)는 제1 기판(110)과 제1 접착층(140)으로 접착될 수 있고, 제2 기판(120)과 제2 접착층(150)으로 접착될 수 있다. 이때, 제1,2 접착층(140, 150)은 광학투명접착제(Optical Clear Adhesive, OCA)일 수 있다. 또한, 센서(130)는 제3 기판(133), 제3 기판(133)에 형성된 전극패턴(135), 및 전극패턴(135)에 연결되도록 제3 기판(133)에 형성된 전극배선(137)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제3 기판(133)은 전극패턴(135), 전극배선(137)이 형성될 영역을 제공하는 역할을 수행한다.

여기서, 제3 기판(133)은 전극패턴(135)과 전극배선(137)을 지지할 수 있는 지지력과 디스플레이에서 제공하는 화상을 사용자가 인식할 수 있도록 하는 투명성을 갖추어야 한다. 전술한 지지력과 투명성을 고려할 때, 제3 기판(133)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS), 이축연신폴리스틸렌(K레진 함유 biaxially oriented PS, BOPS), 유리 또는 강화유리 등으로 형성할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 전극패턴(135)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 컨트롤러에서 터치좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 여기서, 전극패턴(135)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr) 또는 이들의 조합을 이용하여 메시패턴(Mesh Pattern)으로 형성할 수 있다. 이때, 전극패턴(135)은 도금 공정이나 스퍼터(Sputter)를 이용한 증착 공정으로 형성할 수 있다. 또한, 전극패턴(135)을 구리(Cu)로 형성하는 경우, 전극패턴(135)의 표면은 흑화처리될 수 있다. 이와 같이, 전극패턴(135)의 표면을 흑화처리함으로써, 광이 반사되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 터치패널(100)의 시인성을 개선시킬 수 있다. 한편, 상술한 금속 이외에도 전극패턴(135)은 은염(銀鹽) 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속 은, ITO(Indium Thin Oxide) 등의 금속산화물이나, 유연성이 뛰어나고 코팅 공정이 단순한 PEDOT/PSS 등의 전도성 고분자를 이용하여 형성할 수도 있다. 한편, 전극패턴(135)은 평면상 막대형 패턴, 마름모형 패턴, 사각형 패턴, 삼각형 패턴, 원형 패턴 등 당업계에 공지된 모든 패턴으로 형성될 수 있다.

또한, 전극배선(137)은 전극패턴(135)에 연결되어 전극패턴(135)과 전기적 신호를 송/수신하는 역할을 수행한다. 이때, 전극배선(137)은 전극패턴(135)과 일체로 형성함으로써, 제조공정을 간소화하고, 리드타임(Lead Time)을 단축시킬 수 있다.

한편, 제3 기판(133), 전극패턴(135) 및 전극배선(137)은 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 제3 기판(133)의 양면에 전극패턴(135) 및 전극배선(137)이 형성될 수 있다. 또는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제3 기판(133)에 전극패턴(135)과 전극배선(137)을 형성한 후, 제3 기판(133)에 절연층(138)을 형성하고 절연층(138)에 다시 전극패턴(135)과 전극배선(137)을 형성할 수 있다. 이외에도, 도 3에 도시된 바와 같이, 2개의 제3 기판(133)에 각각 전극패턴(135) 및 전극배선(137)을 형성한 후, 2개의 제3 기판(133) 사이에 스페이서(139, Spacer)를 배치할 수 있다. 도 1 내지 3에 도시된 센서(130)의 구성은 정전용량방식을 기준으로 도시된 것이지만, 본 발명에 따른 센서(130)는 정전용량방식에 한정되는 것은 아니고, 저항막방식 등 당업계에 공지된 모든 방식일 수 있다.

상술한 바와 같이, 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 센서(130)가 구비되는데, 센서(130)는 터치를 감지하는 전극패턴(135)과 전극배선(137) 등을 포함한다. 따라서, 센서(130)에 수분이나 수증기가 침투하면, 전극패턴(135)이나 전극배선(137) 등의 물성을 변화시켜, 터치패널(100)의 신뢰성이 저하될 수 있다. 하지만, 본 실시예에 따른 터치패널(100)은 실링부(160)를 구비하여 수분이나 수증기의 침투를 방지하는데, 구체적인 설명은 다음과 같다.

상기 실링부(160)는 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 테두리에 구비되어 센서(130)를 둘러쌈으로써, 센서(130)에 수분이나 수증기가 침투하는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 여기서, 실링부(160)가 센서(130)를 완전히 둘러쌀 수 있도록, 센서(130)는 제1 기판(110) 또는 제2 기판(120)에 비해서 면적이 좁게 형성될 수 있다. 한편, 실링부(160)는 도 4에 도시된 바와 같이 미세구조물질(165)을 포함한다. 구체적으로, 미세구조물질(165)은 고분자 재료(163) 내에 분산되어 실링부(160)를 형성할 수 있다. 이때, 미세구조물질(165)은 기체/액체 차단성이 뛰어난 나노 클레이(165)일 수 있다. 이러한 나노 클레이(165)는 층으로 적층되어 형성될 수 있고, 화학 구조식은 도 5에 도시된 바와 같으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 미세 단위에서 두께(t)에 비해서 폭(w)이 넓은 판상 구조를 갖는다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 고분자 재료(163)에 나노 클레이(165)를 분산하여 실링부(160)를 형성하면, 판상 구조를 갖는 나노 클레이(165)에 의해서 실링부(160)의 노출면(160a)으로부터 실링부(160)의 내측면(160b)까지 수분이나 수증기가 침투하는 경로가 길어지게 된다(도 4의 화살표 참조). 결국, 센서(130)로 침투하는 수분이나 수증기의 차단 효율을 높일 수 있고, 그에 따라 터치패널(100)의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 이때, 수분이나 수증기가 침투하는 경로를 최대한 길어지게 하기 위해서, 나노 클레이(165)의 판상 구조는 수분이나 수증기가 최초로 침투하는 경로의 수직방향인 실링부(160)의 노출면(160a)과 실질적으로 평행한 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다(즉, 실링부(160)의 노출면(160a)과 나노 클레이(165)의 폭 방향이 평행). 한편, 나노 클레이(165)를 고분자 재료(163) 내에 분산시켜 실링부(160)를 형성하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 나노 클레이(165)를 고분자 재료(163)에 분산시킨 후 고온 프레스(Hot-Press)를 이용하여 성형하거나, 광개시제(Photoinitiator)를 첨가한 후 자외선으로 경화시켜 형성할 수 있다. 또한, 나노 클레이(165)로는 예를 들어 합성 규산염(silicate), MMT(Montmorillonite), 합성 운모(mica), Notronite 등을 이용할 수 있고, 나노 클레이(165)가 분산되는 고분자 재료(163)로는 예를 들어 Nylon 6(PA6), PAMXD6, PMDA계 폴리이미드(Polyimide, PI), PVC(Poly Vinyl Chloride), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 이용할 수 있지만, 반드시 이에 한정되지 않음은 물론이다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100: 터치패널 110: 제1 기판
120: 제2 기판 130: 센서
133: 제3 기판 135: 전극패턴
137: 전극배선 138: 절연층
139: 스페이서 140: 제1 접착층
150: 제2 접착층 160: 실링부
160a: 실링부의 노출면 160b: 실링부의 내측면
163: 고분자 재료 165: 미세구조물질/나노 클레이
t: 나노 클레이의 두께 w: 나노 클레이의 폭

Claims

제1 기판;
제2 기판;
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 구비되어 터치를 감지하는 센서; 및
상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이의 테두리에 구비되어 상기 센서를 둘러싸고, 판상 구조를 갖는 미세구조물질을 포함한 실링부;
를 포함하는 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 센서는,
제3 기판;
상기 제3 기판에 형성된 전극패턴; 및
상기 전극패턴에 연결되도록 상기 제3 기판에 형성된 전극배선;
을 포함하는 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 센서는 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 비해서 면적이 좁은 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 미세구조물질은 나노 클레이(Nano Clay)인 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 미세구조물질의 상기 판상 구조는 상기 실링부의 노출면과 평행한 방향으로 연장된 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 기판은 윈도우(Window)인 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 기판은 AR 필름(Anti-Reflection Film) 또는 LR 필름(Low-Reflection Film)인 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 기판은 디스플레이인 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 기판과 상기 센서는 제1 접착층으로 접착되는 터치패널.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 접착층은 광학투명접착제(Optical Clear Adhesive, OCA)인 터치패널.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 기판과 상기 센서는 제2 접착층으로 접착되는 터치패널.
청구항 11에 있어서,
상기 제2 접착층은 광학투명접착제(Optical Clear Adhesive, OCA)인 터치패널.