KR20140080239A - 터치 패널의 연결 구조체 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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박호준
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Abstract

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 터치 패널의 일측에 연결되고, 각각의 패드가 이격공간을 구비하면서 일방향으로 형성된 패드부, 패드부의 하부면에 형성된 접착부, 및 패드부의 상부면에 형성된 몰딩부를 포함함으로써, 터치 패드의 내구성을 향상시키는 한편 소형화 및 박형화에 기여하는 효과가 있다.

Description

터치 패널의 연결 구조체 및 그의 제조 방법{STRUCTURAL BODY FOR CONNECTING TOUCH PANEL AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 터치 패널의 연결 구조체 및 그의 제조 방법에 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 있는바, 현재 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어렵다는 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 터치 패널(Touch Panel)이 개발되었다.
이러한 터치 패널은 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.
한편, 터치 패널의 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 터치 패널은 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 터치 패널과 정전용량방식 터치 패널이다.
특허문헌에 개시된 바와 같이, 이러한 터치 패널에 연성인쇄 회로기판을 적용하여 소형화와 박형화를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
그러나 터치 패널에서 연결 구조체로 연성인쇄 회로기판을 이용하는 경우에는 연결부위의 접착강도가 낮기 때문에 빈번한 단선을 초례한다는 문제점이 있었다. 또한, 외부의 작은 물리적 충격에도 접착부위가 쉽게 분리된다는 문제점도 있었다.
따라서, 터치 패널의 연결 구조체의 연결부위의 강도를 향상시키는 방안이 절실히 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제2006-0129980호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 특히 터치 패널의 연결을 공고히 하기 위한 터치 패널의 연결 구조체를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 특히 터치 패널의 연결을 공고히 하기 위한 터치 패널의 연결 구조체 제조 방법을 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명의 제1 실시예에 따르는 터치 패널의 연결 구조체는, 터치 패널의 일측에 연결되고, 각각의 패드가 이격공간을 구비하면서 일방향으로 형성된 패드부, 패드부의 하부면에 형성된 접착부, 및 패드부의 상부면에 형성된 몰딩부를 포함한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 연결 구조체는 연성인쇄 회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 패드부는 오목형상과 볼록형상이 교대로 다수 형성되고, 상기 볼록형상에 상기 패드가 일면에 구비된다.
본 발명의 제1 실시예에 따르는 상기 패드부는 도전성 물질로 구성된다.
본 발명의 제1 실시예에 따르는 상기 접착부는 이방성 전도성 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film) 또는 이방성 전도성 접착제(ACA, Anisotropic Conductive Adhesive)를 이용한다.
본 발명의 제1 실시예에 따르는 상기 몰딩부는 에폭시이다.
본 발명의 제1 실시예에 따르는 상기 몰딩부는 패드부의 상부면이 모두 덮히도록 패드부의 면적보다 넓게 형성된다.
본 발명의 제2 실시예에 따르는 상기 패드부의 선단에 다수의 패턴으로 형성된 패턴부를 더 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 따르는 상기 패턴은 원형 또는 타원형 형상이다.
본 발명의 제2 실시예에 따르는 상기 패턴은 다각형 형상이다.
본 발명의 제2 실시예에 따르는 상기 패턴은 종방향 또는 횡방향으로 형성되되, 적어도 한 열 형성된다.
또한, 이를 위해 본 발명의 제2 실시예에 따르는 터치 패널의 연결 구조체 제조방법은 패드의 하면부에 접착부를 형성하는 단계, 각각의 패드 사이에 이격영역을 타발함으로써 패드부를 형성하는 단계, 및 패드부의 상부면에 몰딩제를 도포하여 몰딩부를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르는 상기 (A) 단계의 상기 접착부는 이방성 전도성 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film) 또는 이방성 전도성 접착제(ACA, Anisotropic Conductive Adhesive)를 이용한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르는 상기 (B) 단계의 상기 패드부는 패드가 구비된 볼록형상과 이격영역이 타발된 오목형상이 교대로 다수 형성된다.
본 발명의 제3 실시예에 따르는 제조 방법은 상기 패드부의 전단에 다수의 패턴을 제거하여 패턴부를 형성하되, 패턴부는 몰딩부에 의해 덮히도록 몰딩부의 하부면에 형성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르는 상기 패턴은 원형 또는 타원형 형상으로 형성한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르는 상기 패턴은 다각형 형상으로 형성한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르는 상기 패턴은 종방향 또는 횡방향으로 형성하되, 적어도 한 열 형성한다.
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 윈칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 터치 패드에서 연성인쇄 회로기판의 접착강도를 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 외부의 물리적 충격에도 내성이 강한 연성인쇄 회로기판을 제공함으로써 신호선의 단선 및 합선을 방지하는 효과도 있다.
따라서 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 궁극적으로 터치 패드의 내구성을 향상시키는 한편 소형화 및 박형화에 기여하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따르는 터치 패널의 연결 구조를 보여주는 예시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따르는 터치 패널의 연결 구조체를 자세하게 보여주는 예시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따르는 연결 구조체의 절단면을 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따르는 터치 패널을 보여주는 예시도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따르는 연결 구조체를 자세하게 보여주는 확대도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따르는 연결 구조체의 절단면을 보여주는 단면도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따르는 제2 패턴부의 다른 패턴형상을 보여주는 예시도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따르는 제2 패턴부의 또 다른 패턴형상을 보여주는 예시도.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따르는 터치 패널의 연결 구조체 제조 방법을 순차적으로 보여주는 순서도.
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", "일면", "타면" 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 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 터치 패널의 연결 구조체 및 그의 제조 방법을 이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 이하에서 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
명세서 전체에서, "터치 패널(touch panel)"이라 함은 입력 수단으로 터치 패널을 채택한 전자 기기를 통칭하는 것으로서, 터치 방식의 셀룰러 폰(cellular phone), 스마트폰(smart phone), PDA(personal digital assistant), PMP(personal multimedia player), 네비게이션(car navigation), 키오스크(kiosk), 가전기기(home electronic instrument like TV, refrigerator etc.), 컴퓨터(computer like tablet pc) 등을 가리킨다.
또한, 명세서 전체에서 이격공간은 연결 구조체의 이격영역이 타발되어 형성된 공간이다.
도 1 내지 도 9의 동일 부재에 대해서는 동일한 도면 번호를 기재하였다.
본 발명의 기본 원리는 터치 패널의 연결 구조체에 패드부와 패턴부를 형성하여 몰딩함으로써 터치 패널의 연결강도를 향상시키는 것이다. 여기서 연결 구조체는 연성인쇄 회로기판으로 구성된다.
아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따르는 터치 패널의 연결 구조를 보여주는 예시도이다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따르는 터치 패널(100)은 투명 기판(110), 투명 기판(110)의 상부면에 형성된 투명 전극(120), 투명 전극(120)으로부터 연장되어 투명 기판(110)의 일단으로 집결하는 신호 배선(130), 집결된 신호 배선(130)의 일단이 연결되는 연결 구조체(140), 및 연결 구조체(140)의 타단과 연결되어 정보를 수신받는 컨트롤러(150)를 포함한다.
여기서, 연결 구조체(140)는 연성인쇄 회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)으로 구성되어 투명 전극(120)에서 발생한 신호를 신호 배선(130)을 경유하여 수신받아 컨트롤러(150)로 송신하는 역할을 수행한다.
도 1과 같이 구성된, 본 발명의 제1 실시예에 따르는 터치 패널(100)의 연결 구조를 자세하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 투명 기판(110)이 개시된다.
투명 기판(110)은 투명 전극(120), 신호 배선(130) 등이 형성될 영역을 제공한다. 따라서, 투명 기판(110)은 투명 전극(120), 신호 배선(130) 등을 지지할 수 있는 지지력과 화상표시장치에서 제공하는 화상을 사용자가 인식할 수 있도록 하는 투명성을 갖추어야 한다. 전술한 지지력과 투명성을 고려할 때, 투명 기판(120)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 형성하는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 투명 전극(120)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 컨트롤러(150)가 터치 좌표를 인식할 수 있도록 한다. 여기서, 투명 전극(120)은 투명 기판(110)의 상부면에 형성되는데, 상부면 표면의 활성(접착력 향상)을 위해서 투명 전극(110)을 형성하기 전에 상부면에 고주파 처리 또는 프라이머(primer)처리를 하는 것이 바람직하다. 또한, 투명 전극(120)은 통상적으로 사용하는 ITO(Indum Thin Oxide)뿐만 아니라 유연성이 뛰어나고 코팅 공정이 단순한 전도성 고분자를 이용하여 형성할 수 있다. 이때, 전도성 고분자는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌 등을 포함한다.
한편, 도면상 투명 전극(120)은 막대형 패턴이지만, 이는 예시적인 것으로 삼각형 패턴, 마름모형 패턴, 육각형 패턴, 팔각형 패턴, 메쉬(Mesh)형 패턴 등 당업계에서 공지된 패턴으로 변형될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 형성된 투명 전극(120)은 신호 배선(130)의 일단과 전기적으로 연결된다.
여기서 신호 배선(130)은 투명 전극(120)으로부터 수신받은 신호를 컨트롤러(150)로 송신하는 역할을 수행한다. 따라서, 신호 배선(130)은 투명 기판(110) 상에 형성되고, 일단이 투명 전극(120)에 연결되어 타단이 연결 구조체(140)의 일단과의 연결을 위하여 연장된다.
한편 신호 배선(130)의 타단은 연결 구조체(140)와의 전기적인 연결을 위하여 연결 구조체(140)와의 연결영역(A)에 집결한다. 여기서, 신호 배선(130)은 실크스크린법, 그라비아인쇄법 또는 잉크젯인쇄법 등을 이용하여 인쇄할 수 있다. 이때, 신호 배선(130)의 재료로는 전기 전도도가 뛰어난 은 페이스트(Ag paste) 또는 유기은으로 조성된 물질을 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전도성 고분자, 카본블랙(CNT포함), ITO와 같은 금속산화물이나 금속류 등 저저항(低抵抗) 금속을 사용할 수 있다. 또한 연결영역(A)은 신호배선(130)이 집결하는 영역으로서 연결 구조체(140)와의 연결되는 영역이다.
도 1을 참조하면, 신호 배선(130)은 투명 전극(120)의 양단에 연결되었지만 이는 예시적인 것으로, 터치 패널(100)의 방식에 따라 투명 전극(120)의 일단에 신호 배선(130)이 연결되고, 투명 전극(120)의 타단에 다른 신호 배선이 연결됨으로써 2개의 연결 구조체(140)를 구비할 수 도 있다.
이와 같은 연결 구조체(140)는 연성인쇄 회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)을 포함하여 형성되는데, 이는 터치 패널(100)의 소형화와 박형화를 위한 효율적인 구조이기 때문이다.
다음의 도 2 및 도 3을 참조하여 연결 구조체(140)를 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따르는 터치 패널의 연결 구조체를 자세하게 보여주는 확대도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따르는 연결 구조체의 절단면을 보여주는 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따르는 터치 패널(100)의 연결 구조체(140)는 각각의 패드(a)가 이격공간(b)을 구비하면서 일방향으로 형성된 패드부(141), 패드부(141)를 투명 기판(110) 상에 접착시키기 위한 접착부(142) 및 패드부(141) 의 상부면을 몰딩제로 도포하여 형성된 몰딩부(143)를 포함한다.
도 2 및 도 3과 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따르는 연결 구조체(140)을 자세하게 설명하면 다음과 같다.
우선 연결 구조체(140)는 연성인쇄 회로기판으로 형성되는데, 연결 구조체(140)에는 신호선(미도시)들이 배치되어 있고, 이 신호선들은 연결 구조체(140)의 일단과 타단으로 연장된다. 신호선들의 종단에는 외부와의 전기적인 연결을 위하여 패드가 각각 구비된다. 따라서, 패드는 도전성 물질을 포함하여 구성되는 것이 바람직하며, 연성인쇄 회로기판은 패드를 제외한 영역이 절연처리되는 것이 바람직하다.
도 2을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따르는 패드부(141)는 다수의 패드(a)가 이격공간(b)를 구비하면서 일방향으로 연장되어 구성되는데, 패드(a)는 전기 신호의 수신을 위하여 도전성 물질로 구성된다.
또한, 각각의 패드(a)는 절연을 위하여 일정간격으로 이격되어 구비된다. 따라서 각각의 패드(a)들 사이에는 이격영역이 형성되는데, 이 이격영역은 펀칭과 같은 타발공정에 의하여 제거됨으로써 이격공간(b)이 형성되는 영역이다.
여기서, 이격영역에는 신호선이 존재하지 않기 때문에 타발되어 이격공간(b)을 형성하여도 신호의 송수신에 영향을 미치지아니한다.
한편, 패드부(141)는 오목형상과 볼록형상이 교대로 다수 구비되고, 볼록형상의 일면에는 패드(a)가 구비된다.
여기서, 패드부(141)의 하부면에는 도전성 접착부(142)가 구비되는데, 그 이유는 다음과 같다.
패드부(141)는 투명 전극(120)에서 감지된 정보를 신호 배선(130)을 통해 수신받는데, 이 정보는 전기신호이다. 따라서 이 전기신호의 교류를 위하여 패드부(141)는 신호 배선(130)과 전기적으로 연결되어야 하기 때문에 패드부(141)의 하면에 도전성 접착부(142)가 구비된다.
여기서 접착부(142)는 이방성 전도성 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film) 또는 이방성 전도성 접착제(ACA, Anisotropic Conductive Adhesive) 등의 전도성 접착물질로 구성됨으로써 신호 배선(130)과 패드부(141)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
한편, 패드부(141)의 상부면에는 접착부(142)의 연결을 보강하기 위하여 몰딩부(143)가 형성된다. 몰딩부(143)는 연결 구조체(140)를 투명 기판(110) 상에 고정시키기 위한 역할을 수행하는데, 이를 위해 몰딩부(143)는 패드부(141)의 상부면에 몰딩제를 도포함으로써 형성된다.
여기서 몰딩제로는 에폭시 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 몰딩부(143)는 패드부(141)의 상부면을 모두 덮도록 형성함으로써 투명 기판(110)과 연결 구조체(140) 간의 접착강도를 높이는 것이 바람직하다. 따라서, 연결 구조체(140)는 터치 패널(100)의 투명 기판(110)과 컨트롤러(150) 간의 전기적 연결을 공고히 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따르는 터치 패널을 보여주는 예시도이다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따르는 터치 패널(200)은 투명 기판(110), 투명 기판(110)의 상부면에 형성된 투명 전극(120), 투명 전극(120)으로부터 연장되어 투명 기판(110)의 일단으로 집결하는 신호 배선(130), 집결된 신호 배선(130)과 일단이 연결되는 연결 구조체(240), 및 연결 구조체(240)의 타단과 연결되어 정보를 수신받는 컨트롤러(150)를 포함한다.
여기서, 연결 구조체(240)는 연성인쇄 회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)으로 구성되어 투명 전극(120)에서 발생한 신호를 신호 배선(130)을 경유하여 수신받아 컨트롤러(150)로 송신하는 역할을 수행한다.
도 4와 같이 구성된, 본 발명의 제2 실시예에 따르는 터치 패널(200)을 자세하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 투명 기판(110)이 개시된다.
투명 기판(110)은 투명 전극(120), 신호 배선(130) 등이 형성될 영역을 제공한다. 따라서, 투명 기판(110)은 투명 전극(120), 신호 배선(130) 등을 지지할 수 있는 지지력과 화상표시장치에서 제공하는 화상을 사용자가 인식할 수 있도록 하는 투명성을 갖추어야 한다. 전술한 지지력과 투명성을 고려할 때, 투명 기판(120)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 형성하는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 투명 전극(120)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 컨트롤러(150)가 터치 좌표를 인식할 수 있도록 한다. 여기서, 투명 전극(120)은 투명 기판(110)의 상부면에 형성되는데, 상부면 표면의 활성(접착력 향상)을 위해서 투명 전극(110)을 형성하기 전에 상부면에 고주파 처리 또는 프라이머(primer)처리를 하는 것이 바람직하다. 또한, 투명 전극(120)은 통상적으로 사용하는 ITO(Indum Thin Oxide)뿐만 아니라 유연성이 뛰어나고 코팅 공정이 단순한 전도성 고분자를 이용하여 형성할 수 있다. 이때, 전도성 고분자는 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌설포네이트(PEDOT/PSS), 폴리아닐린, 폴리아세틸렌 또는 폴리페닐렌비닐렌 등을 포함한다.
한편, 도면상 투명 전극(120)은 막대형 패턴이지만, 이는 예시적인 것으로 삼각형 패턴, 마름모형 패턴, 육각형 패턴 또는 팔각형 패턴, 메쉬(Mesh)형 패턴 등 당업계에서 공지된 패턴으로 변형될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 형성된 투명 전극(120)은 신호 배선(130)의 일단과 전기적으로 연결된다.
여기서 신호 배선(130)은 투명 전극(120)으로부터 수신받은 신호를 컨트롤러(150)로 송신하는 역할을 수행한다. 따라서, 신호 배선(130)은 투명 기판(110) 상에 형성되고, 일단이 투명 전극(120)에 연결되어 타단이 연결 구조체(140)와의 연결을 위하여 연장된다.
한편 신호 배선(130)의 타단은 연결 구조체(140)와의 전기적인 연결을 위하여 연결 구조체(140)와의 연결영역(B)으로 집결한다. 여기서, 신호 배선(130)은 실크스크린법, 그라비아인쇄법 또는 잉크젯인쇄법 등을 이용하여 인쇄할 수 있다. 이때, 신호 배선(130)의 재료로는 전기 전도도가 뛰어난 은 페이스트(Ag paste) 또는 유기은으로 조성된 물질을 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 전도성 고분자, 카본블랙(CNT포함), ITO와 같은 금속산화물이나 금속류 등 저저항(低抵抗) 금속을 사용할 수 있다.
도 4를 참조하면, 신호 배선(130)은 투명 전극(120)의 양단에 연결되었지만 이는 예시적인 것으로, 터치 패널(100)의 방식에 따라 투명 전극(120)의 일단에 신호 배선(130)이 연결되고, 투명 전극(120)의 타단에 다른 신호 배선이 연결됨으로써 2개의 연결 구조체(240)를 구비할 수 도 있다.
이와 같은 연결 구조체(240)는 연성인쇄 회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)을 포함하여 형성되는데, 이는 터치 패널(100)의 소형화와 박형화를 위한 효율적인 구조이기 때문이다.
다음의 도 5 및 도 6을 참조하여 연결 구조체(240)를 자세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따르는 연결 구조체를 자세하게 보여주는 확대도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따르는 연결 구조체의 절단면을 보여주는 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따르는 연결 구조체(240)는 각각의 패드(a)가 이격공간(b)을 구비하면서 일방향으로 형성된 패드부(241), 패드부(241)의 전단에 다수의 패턴이 제거되어 형성된 패턴부(243) 패드부(241)를 투명 기판(110) 상에 접착시키기 위한 접착부(242) 및 패드부(241)와 패턴부(243) 의 상부면을 몰딩제로 도포하여 형성된 몰딩부(244)를 포함한다.
도 5와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따르는 연결 구조체(240)를 자세하게 설명하면 다음과 같다.
우선 연결 구조체(240)는 연성인쇄 회로기판으로 형성되는데, 이 연결 구조체(240)에는 신호선(미도시)들이 배치되어 있고, 이 신호선들은 연결 구조체(240)의 일단과 타단으로 연장된다. 여기서 신호선들의 종단에는 외부와의 전기적인 연결을 위하여 패드가 구비된다. 따라서, 패드는 도전성 물질을 포함하여 구성되는 것이 바람직하며, 연성인쇄 회로기판은 패드를 제외한 영역이 절연처리되는 것이 바람직하다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따르는 패드부(241)는 다수의 패드(a)가 이격공간(b)를 구비하면서 일방향으로 연장되어 구성되는데, 패드(a)는 전기 신호의 수신을 위하여 도전성 물질로 구성된다.
또한, 각각의 패드(a)는 절연을 위하여 일정간격으로 이격되어 구비된다. 따라서 각각의 패드(a)들 사이에는 이격영역이 형성되는데, 이 이격영역은 펀칭과 같은 타발공정에 의하여 제거됨으로써 이격공간(b)이 형성되는 영역이다.
여기서, 이격영역에는 신호선이 존재하지 않기 때문에 타발되어 이격공간(b)을 형성하여도 신호의 송수신에 영향을 미치지아니한다.
한편, 패드부(141)는 오목형상과 볼록형상이 교대로 다수 구비되고, 볼록형상의 일면에는 패드(a)가 구비된다.
한편, 패턴부(243)는 패드부(241)의 전단에 구비되는데, 이와 같이 구비된 패턴부(243)는 원형의 형상으로 패턴(c)이 제거되고, 이 패턴(c)이 횡방향으로 배열된다.
도 5를 참조하면, 패턴부(243)는 패드부(241)의 전단에 구비되는데, 도 5에서는 원형으로 제거된 다수의 패턴(c)들을 패턴부(243)로 지칭하였다. 그러나 도 5에서 도시한 다수의 원형 패턴은 일 예에 불과할뿐 도 7에 도시한 바와 같이 종방향으로 연장되는 다수의 직사각형 형상의 패턴(d)으로 구성되는 패턴부, 도 8에 도시한 바와 같이 다수의 타원형 패턴(e)으로 구성되는 패턴부를 적용할 수 있다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에서 패턴부(243)는 신호의 송수신에 영향을 주지않는 범위에서 연성인쇄 회로기판의 비신호 영역 패턴을 원형, 타원형, 다각형 형상으로 제거하고, 종방향 또는 횡방향으로 적어도 한 열이상 배열하여 형성할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 패드부(241)의 하부면에는 도전성 접착부(242)가 구비되는데, 패드부(241)의 하부면에 도전성 접착부(242)를 구비하는 이유는 다음과 같다.
패드부(141)는 투명 전극(120)에서 감지된 정보를 신호 배선(130)을 통해 수신받는데, 이 정보는 전기신호이다. 따라서 이 전기신호의 교류를 위하여 패드부(241)는 신호 배선(130)과 전기적으로 연결되어야 하기 때문에 패드부(241)의 하면에 도전성 접착부(242)가 구비된다.
여기서 접착부(242)는 이방성 전도성 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film) 또는 이방성 전도성 접착제(ACA, Anisotropic Conductive Adhesive) 등의 전도성 접착물질로 구성되어 신호 배선(130)과 패드부(241)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
패드부(241)와 패턴부(243)의 상부면에는 접착부(242)의 연결을 보강하기 위하여 몰딩부(244)가 형성된다. 몰딩부(245)는 연결 구조체(240)를 투명 기판(110) 상에 고정시키기 위한 역할을 수행하는데, 이를 위해 몰딩부(244)는 패드부(241)와 패턴부(243)의 상부면에 몰딩제를 도포함으로써 형성된다.
즉, 패턴부(243)에 의해 노출된 투명기판(110)의 상부면과 패드부(141)의 상부면을 도포하여 연결 구조체(240)와 투명기판(110)간의 연결강도를 높일 수 있다.
여기서 몰딩제로는 에폭시 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 몰딩부(244)는 패드부(241)와 패턴부(243)의 상부면을 모두 덮도록 패드부(241)와 패턴부(243)를 합한 면적보다 넓게 형성함으로써 접착강도를 높이는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따르는 연결 구조체(240)는 투명 기판(110)과 컨트롤러(150) 간의 전기적 연결을 보다 공고히 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따르는 터치 패널의 연결 구조체 제조 방법을 순차적으로 보여주는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따르는 터치 패널의 연결 구조체 제조 방법(300)은 패드(a)의 하면부에 접착부(242)를 형성하는 단계(S310), 각각의 패드(a) 사이에 이격영역을 타발함으로써 패드부(241)를 형성하는 단계(S320), 및 패드부(241)의 상부면에 몰딩제를 도포하여 몰딩부(244)를 형성하는 단계(S340)를 포함한다.
도 9와 같이 진행되는 본 발명의 제3 실시예에 따르는 터치 패널의 연결 구조체 제조 방법을 자세하게 설명하면 다음과 같다.
우선, 패드(a)의 하면부에 접착부(242)를 형성한다(S310).
접착부(243)는 이방성 전도성 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film) 또는 이방성 전도성 접착제(ACA, Anisotropic Conductive Adhesive) 등의 전도성 접착물질로 구성되되는데, 이는 신호 배선(130)과 패드부(241)를 전기적으로 연결시킬 수 있도록 하기 위함이다.
그 후, 각각의 패드(a) 사이에 이격영역을 타발함으로써 패드부(241)를 형성한다(S320). 이 이격영역은 펀칭과 같은 타발공정에 의하여 제거됨으로써 이격공간(b)이 형성되는 영역이다.
여기서, 이격영역에는 신호선이 존재하지 않기 때문에 타발되어 이격공간(b)을 형성하여도 신호의 송수신에 영향을 미치지아니한다.
또한, 이격영역의 하부면에 형성된 이방성 전도성 필름 또는 이방성 전도성 접착제는 타발공정에 의해 제거된다.
이와 같이 형성된 패드부(241)의 형상은 오목형상과 볼록형상이 교대로 다수 구비되는 형상으로서, 볼록형상의 일면에는 패드(a)가 구비된다.
다음 단계로 패턴부(243)가 형성된다(S330).
패턴부(243)는 패드부(241)의 전단에 다수의 패턴(c)을 제거하여 패턴부(243)를 형성하는데. 패턴부(243)는 몰딩부(244)에 의해 덮히도록 몰딩(244)부의 하부면에 형성한다.
여기서 패턴(c)은 원형으로 형성되지만 신호의 송수신에 영향을 주지않는 범위에서 직사각형(d) 또는 타원형(e) 형상으로 형성할 수도 있고, 다각형 형상으로 형성할 수도 있다.
또한 패턴은 종방향 또는 횡방향으로 형성하되, 적어도 한 열 이상 형성할 수 있다.
마지막으로, 패드부(241)와 패턴부(243)의 상부면에 몰딩제를 도포하여 몰딩부(244)를 형성한다.
몰딩부(244)는 연결 구조체(140)를 투명 기판(110) 상에 고정시키기 위한 역할을 수행하는데, 이를 위해 몰딩부(244)는 패드부(141)와 패턴부(243)의 상부면에 몰딩제를 도포함으로써 형성된다.
몰딩제는 에폭시를 사용하는데, 패턴부(243)에 의해 노출된 투명기판(110)의 상부면과 패드부(141)의 상부면을 도포하여 연결 구조체(240)와 투명기판(110)간의 연결강도를 높일 수 있다.
또한 몰딩제는 이격공간(a)의 상부면에도 도포되어 연결 구조체(240)와 투명기판(110)간의 연결강도를 높일 수 있다.
본 발명의 제3 실시예와 같이 연결 구조체(240)를 제조하여 적용함으로써, 터치 패널(200)의 투명 기판(110)과 컨트롤러(150) 간의 전기적 연결을 공고히 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 터치 패널: 110: 투명 기판
120: 투명 전극 130: 신호 배선
140,240: 연결 구조체 141,241: 패드부
142,242: 접착부 243: 패턴부
143,244: 몰딩부 150: 컨트롤러
a: 패드 b: 이격공간
c: 패턴

Claims (18)

  1. 터치 패널의 일측에 연결되고, 각각의 패드가 이격공간을 구비하면서 일방향으로 형성된 패드부;
    상기 패드부의 하부면에 형성된 접착부; 및
    상기 패드부의 상부면에 형성된 몰딩부
    를 포함하는 터치 패널의 연결 구조체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 연결 구조체는
    연성인쇄 회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)인 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 패드부는
    오목형상과 볼록형상이 교대로 다수 형성되고,
    상기 볼록형상에 상기 패드가 일면에 구비되는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 패드부는
    도전성 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 접착부는
    이방성 전도성 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film) 또는 이방성 전도성 접착제(ACA, Anisotropic Conductive Adhesive)를 이용하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 몰딩부는
    에폭시인 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 몰딩부는
    상기 패드부의 상부면이 모두 덮히도록 상기 패드부의 면적보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 패드부의 선단에 다수의 패턴으로 형성된 패턴부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 패턴은
    원형 또는 타원형 형상인 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 패턴은
    다각형 형상인 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 패턴은
    종방향 또는 횡방향으로 형성되되, 적어도 한 열 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체.
  12. (A) 패드의 하면부에 접착부를 형성하는 단계;
    (B) 각각의 패드 사이에 이격영역을 타발함으로써 패드부를 형성하는 단계; 및
    (C) 상기 패드부의 상부면에 몰딩제를 도포하여 몰딩부를 형성하는 단계
    를 포함하는 터치 패널의 연결 구조체 제조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 (A) 단계의 상기 접착부는
    이방성 전도성 필름(ACF, Anisotropic Conductive Film) 또는 이방성 전도성 접착제(ACA, Anisotropic Conductive Adhesive)를 이용하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체 제조 방법.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 (B) 단계의 상기 패드부는
    상기 패드가 구비된 볼록형상과 상기 이격영역이 타발된 오목형상이 교대로 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체 제조 방법.
  15. 청구항 12에 있어서, 상기 (B) 단계는
    상기 패드부의 전단에 다수의 패턴을 제거하여 패턴부를 형성하되, 상기 패턴부는 상기 몰딩부에 의해 덮히도록 상기 몰딩부의 하부면에 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체 제조 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 패턴은
    원형 또는 타원형 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체 제조 방법.
  17. 청구항 15에 있어서, 상기 패턴은
    다각형 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체 제조 방법.
  18. 청구항 15에 있어서, 상기 패턴은
    종방향 또는 횡방향으로 형성하되, 적어도 한 열 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 연결 구조체 제조 방법.
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