KR20140109798A

KR20140109798A - 모니터, 그의 터치스크린 감지 모듈, 및 터치스크린 감지 모듈의 제조 방법

Info

Publication number: KR20140109798A
Application number: KR1020137027873A
Authority: KR
Inventors: 유롱 까오
Original assignee: 난창 오-필름 테크 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-07-06
Publication date: 2014-09-16
Also published as: TWI493409B; JP2015509255A; CN103105970B; TWI536225B; WO2014121585A1; TW201531907A; CN103105970A; JP5876945B2; TW201432524A

Abstract

터치스크린 감지 모듈은 제1베이스플레이트, 제1전도층, 제2베이스플레이트, 제2전도층, 및 지지 기판을 포함한다. 미리 결정된 형상의 제1홈이 상기 제1베이스플레이트의 일측면 상에 형성된다. 상기 제1전도층은 제1홈과 대응하는 형상을 가지며, 상기 제1전도층은 제1홈에 수용된다. 미리 결정된 형상의 제2홈이 상기 제2베이스플레이트의 일측면 상에 형성된다. 상기 제2전도층은 제2홈과 대응하는 형상을 가지며, 상기 제2전도층은 제2홈에 수용된다. 상기 제1전도층 및 제2전도층은 각각 제1홈 및 제2홈과 대응한 형상을 가지므로, 전도층의 형성 시 전극을 얻기 위한 에칭이 필요 없어, 재료 낭비를 피하고, 비용이 절감된다. 부가적으로, 본 발명에 의해 모니터도 제공된다.

Description

모니터, 그의 터치스크린 감지 모듈, 및 터치스크린 감지 모듈의 제조 방법{MONITOR, TOUCHSCREEN SENSING MODULE THEREOF, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE TOUCHSCREEN SENSING MODULE}

본 발명은 전자 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모니터, 터치스크린 감지 모듈, 및 상기 터치스크린 감지 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.

터치스크린(Touchscreen)은 터치 입력 신호를 수신할 수 있는 감지 장치이다. 터치스크린은 정보 교환을 위한 새로운 양상을 가져오고 새로운 매력적인 정보 대화식의 장치이다. 종래의 터치스크린을 위해, ITO(인듐 주석 산화물) 전도층은 여전히 매우 중요한 부분이다.

ITO 전도성층의 제조 시, ITO 필름은 기판의 표면 전체에 코팅되고, 이후 ITO 패터닝(patterning)이 수행되어 전극이 얻어지며, 최종적으로 투명 전극 실버 리드(silver leads)가 제조된다. ITO 패터닝에서, 상기 형성된 ITO 필름은 에칭(etching) 공정을 통해 에칭된다. ITO는 값비싼 재료의 종류이고, 패터닝은 많은 양의 ITO 폐기물을 발생시켜, 가격을 상승시킨다. 또한, 부식성 화학 물질이 에칭 공정에 사용되어, 이는 환경오염의 원인이 된다.

본 발명은 효과적으로 비용을 절감할 수 있는 모니터, 그의 터치스크린 감지 모듈, 및 상기 터치스크린 감지 모듈의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따라서, 터치스크린 감지 모듈이 제공된다.

상기 터치스크린 감지 모듈은,

일측면 상에 미리 결정된 형상의 제1홈이 형성되는 제1베이스플레이트;

상기 제1홈과 대응하는 형상을 가지며, 상기 제1홈에 수용되는 제1전도층;

상기 제1홈이 형성되는 제1베이스플레이트의 일측면에 부착되고, 상기 제1베이스플레이트로부터 떨어져 있는 일측면 상에 미리 결정된 형상의 제2홈이 형성되는 제2베이스플레이트;

상기 제2홈과 대응하는 형상을 가지며, 상기 제2홈에 수용되는 제2전도층; 및

상기 제2홈이 형성되는 제2베이스플레이트의 일측면에 부착된 지지 기판을 포함하고, 상기 제1전도층과 제2전도층은 상기 지지 기판과 제1베이스플레이트 사이에서 고정(clamping)된다.

바람직한 실시예에서, 상기 제1베이스플레이트는 제1기판과 상기 제1기판에 부착된 제1매트릭스층을 포함하되, 상기 제1홈은 제1매트릭스층 상에 형성되고, 상기 제2베이스플레이트는 제2기판과 상기 제2기판에 부착된 제2매트릭스층을 포함하되, 상기 제2홈은 제2매트릭스층 상에 형성된다.

바람직한 실시예에서, 상기 제1전도층의 두께는 상기 제1홈의 깊이보다 크지 않고, 상기 제2전도층의 두께는 상기 제2홈의 깊이보다 크지 않다.

바람직한 실시예에서, 상기 제1전도층과 제2전도층은 모두 서로 교차된 전도성 와이어로 형성된 전도성 그리드이고, 상기 전도성 그리드는 복수의 그리드 유닛을 포함하며, 상기 제1전도층의 전도성 와이어는 상기 제1홈에 수용되고, 상기 제2전도층의 전도성 와이어는 상기 제2홈에 수용되며, 상기 전도성 와이어의 폭은 500㎚ 내지 5㎛이다.

바람직한 실시예에서, 상기 전도성 와이어의 재료는 금속, 전도성 폴리머, 그래핀, 카본 나노-튜브, 또는 ITO이다.

바람직한 실시예에서, 상기 금속은 Au, Ag, Cu, Al, Ni, Zn, 또는 이들의 적어도 2종의 합금 중의 하나를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 상기 그리드 유닛은 장사변형(rhomboid), 또는 직사각형(rectangle), 또는 평행 사변형(parallelogram), 또는 곡면 사변형(curved quadrilateral)이고, 상기 제2전도층의 그리드 유닛의 중심에서 상기 제1전도층 상으로의 투영은 상기 제1전도층의 그리드 유닛의 중심으로부터 미리 결정된 거리로 이격되어 투영된다.

바람직한 실시예에서, 상기 제2전도층의 그리드 유닛의 중심에서 상기 제1전도층 상으로의 투영은 상기 제1전도층의 그리드 유닛의 중심으로부터 1/3a과

사이의 거리로 이격되어 투영되고, 상기 "a"는 그리드 유닛의 측면 길이이다.

바람직한 실시예에서, 상기 제2전도층 상에 동일한 배열 방향인 그리드 유닛의 중심 연결선의 제1전도층 상으로의 투영은 제1전도층 상에 동일한 배열 방향인 그리드 유닛의 중심 연결선과 어긋나게 투영된다.

바람직한 실시예에서, 상기 터치스크린 감지 모듈은 제1전극 리드와 제2전극 리드를 더 포함하되, 상기 제1전극 리드는 제1베이스플레이트에 탑재되어 상기 제1전도층에 전기적으로 연결되고, 상기 제2전극 리드는 제2베이스플레이트에 탑재되어 상기 제2전도층에 전기적으로 연결된다.

바람직한 실시예에서, 상기 제1전도층은 상호 절연된 복수의 제1그리드 스트립으로 분할되고, 상기 제2전도층은 상호 절연된 복수의 제2그리드 스트립으로 분할되며, 상기 제1전극 리드는 제1그리드 스트립에 각각 전기적으로 연결된 복수의 리드를 포함하고, 상기 제2전극 리드는 제2그리드 스트립에 각각 전기적으로 연결된 복수의 리드를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 상기 제1전극 리드와 제2전극 리드는 모두 단일의 실선이다.

바람직한 실시예에서, 스트립 형상의 제1연결부가 상기 제1전도층에 인접한 제1전극 리드의 말단에 제공되고, 상기 제1연결부는 제1전극 리드의 다른 부분보다 큰 폭을 가지며, 스트립 형상의 제2연결부가 상기 제2전도층에 인접한 제2전극 리드의 말단에 제공되고, 상기 제2연결부는 제2전극 리드의 다른 부분보다 큰 폭을 가진다.

바람직한 실시예에서, 상기 제1전극 리드와 제2전극 리드는 메쉬 형상의 상호 교차하는 전도성 와이어로 형성되고, 상기 제1전극 리드와 제2전극 리드의 그리드 사이클은 제1전도층과 제2전도층의 그리드 사이클보다 작다.

바람직한 실시예에서, 제1전극 스위칭 라인이 상기 제1전극 리드와 제1전도층의 사이에 제공되고, 제2전극 스위칭 라인이 상기 제2전극 리드와 제2전도층의 사이에 제공되며, 상기 제1스위칭 라인과 제2스위칭 라인은 연속적인 전도성 와이어이고, 상기 제1스위칭 라인은 제1전도층과 제1전극 리드의 적어도 2개의 전도성 와이어의 말단에 연결되며, 상기 제2스위칭 라인은 제2전도층과 제2전극 리드의 적어도 2개의 전도성 와이어의 말단에 연결된다.

본 발명의 다른 측면에 따라서, 모니터가 제공된다.

상기 모니터는,

디스플레이; 및

상기 언급된 바람직한 실시예들 중의 어떤 터치스크린 감지 모듈을 포함하고, 상기 제1전도층으로부터 떨어져 있는 제1베이스플레이트의 일측면이 상기 디스플레이에 접합되어 상기 터치스크린 감지 모듈이 디스플레이에 부착된다.

본 발명의 다른 측면에 따라서, 터치 스크린 감지 모듈의 제조 방법이 제공된다.

상기 터치스크린 감지 모듈의 제조 방법은,

제1기판, 제2기판, 및 지지 기판을 제공하고, 상기 제1기판의 표면 상에 젤을 코팅하여 제1매트릭스층을 형성하는 단계;

상기 제1기판으로부터 떨어져서 마주보는 제1매트릭스층의 일측면 상에 패턴화된 제1홈을 임프린팅에 의해 형성하고, 상기 제1홈에 전도성 재료를 충전하여 제1전도층을 형성하는 단계;

상기 제1매트릭스층에 제2기판을 부착하고, 상기 제1매트릭스층으로부터 떨어져서 마주보는 제2기판의 일측면 상에 젤을 코팅하여 제2매트릭스층을 형성하는 단계;

상기 제2기판으로부터 떨어져서 마주보는 제2매트릭스층의 일측면 상에 패턴화된 제2홈을 임프린팅에 의해 형성하고, 상기 제2홈에 전도성 재료를 충전하여 제2전도층을 형성하는 단계; 및

상기 제2기판으로부터 떨어져서 마주보는 제2매트릭스층의 일측면 상에 상기 지지 기판을 부착하는 단계를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 상기 제1홈에 제1전도층을 형성하기 위한 전도성 재료의 충전 시에 상기 제1전도층에 연결되는 제1전극 리드가 형성되고, 상기 제2홈에 제2전도층을 형성하기 위한 전도성 재료의 충전 시에 상기 제2전도층에 연결되는 제2전극 리드가 형성된다.

종래의 터치스크린 감지 모듈과 비교하여, 상기 터치스크린 감지 모듈은 적어도 아래의 이점을 갖는다.

첫째, 상기 터치스크린 감지 모듈의 제1전도층과 제2전도층은 각각 제1홈과 제2홈에 수용되고, 상기 제1전도층과 제2전도층은 각각 상기 제1홈과 제2홈과 대응하는 형상을 갖는다. 이에 따라, 전도층의 형성 시 전극을 얻기 위한 에칭이 필요 없어, 재료의 낭비를 피하고, 비용이 절감된다.

둘째, 상기 터치스크린 감지 모듈을 제조하는 과정에서는 에칭 공정이 필요 없다. 이에 따라, 화학 물질의 사용을 피할 수 있고, 이에 의해 환경오염을 피할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 모니터의 일실시예의 개략도이다.
도 2는 도 1에 보인 모니터의 층 구조의 개략도이다.
도 3은 도 1에 보인 모니터의 터치스크린 감지 모듈의 개략도이다.
도 4는 도 3에 보인 터치스크린 감지 모듈의 개략도이다.
도 5는 도 3에 보인 터치스크린 감지 모듈로서, 다른 각도로 바라본 개략도이다.
도 6은 도 3에 보인 터치스크린 감지 모듈의 제1전도층의 부분 확대 개략도이다.
도 7은 도 3에 보인 터치스크린 감지 모듈의 제2전도층의 부분 확대 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린 감지 모듈의 제1전극 리드와 제2전극 리드의 부분 확대 개략도이다.
도 9는 터치스크린 감지 모듈의 제조 방법의 일실시예의 블록 흐름도이다.

본 발명은 이하에 첨부하는 도면을 참조하여 더욱 충분히 설명되며, 상기 첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 보여준다. 그러나, 본 상세한 설명은 다양한 형태로 구현될 수 있으며 여기에 설명된 실시예에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 실시예들은 본 발명이 철저하고 완전해지도록 제공된다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "고정"되는 것으로 설명될 때, 이는 상기 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접 또는 중간 요소에 의해 고정될 수 있음을 의미하는 것이라는 점을 주목해야 한다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결"되는 것으로 설명될 때, 이는 상기 구성 요소가 다른 구성요소에 직접 또는 중간 요소에 의해 연결될 수 있음을 의미한다.

다른 곳에서 별도로 정의되지 않는 한, 여기에 사용된 모든 기술과 과학 용어는 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미일 수 있다. 여기에 사용된 모든 용어는 단지 구체화된 실시예를 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 여기에 사용된 모든 "및/또는"은 하나의 나열된 항목, 또는 나열된 관련 항목보다 더 많은 어떠한 조합을 포함한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모니터(10)는 모니터 감지 모듈 터치스크린 감지 모듈(100) 및 디스플레이(200)를 포함한다. 상기 모니터 감지 모듈(100)은 디스플레이(200)에 부착된다.

또한 도 3을 참조하면, 상기 터치스크린 감지 모듈(100)은 제1베이스플레이트(110), 제1전도층(120), 제2베이스플레이트(130), 제2전도층 (140), 지지 기판(150), 제1전극 리드(160), 및 제2전극 리드(170)를 포함한다.

상기 제1베이스플레이트(110)는 그의 일측면 상에 미리 결정된 형상인 제1홈(111)을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 제1베이스플레이트(110)는 제1기판(113)과 상기 제1기판(113)에 부착된 제1매트릭스층(115)을 포함한다. 상기 제1매트릭스층(115)은 상기 제1기판(113) 상에 젤(gel)을 코팅하고 상기 젤을 고형화함으로써 형성될 수 있다. 상기 제1홈(111)은 상기 제1매트릭스층(115) 상에 형성된다. 다른 실시예에서, 상기 제1베이스플레이트(110)는 제1기판(113)과 상기 제1기판(113) 상에 형성된 제1홈(111)만을 포함할 수 있다.

상기 제1기판(113)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 절연 재료의 필름이다. 다른 실시예에서, 상기 제1기판(113)은 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 유리(glass) 등과 같은 다른 재료의 필름이 될 수 있다. 상기 터치스크린 감지 모듈(100)이 터치스크린 장치에 적용된 경우, 상기 제1기판(113)을 위한 재료는 투명 절연 재료가 최적이다. 또한, 상기 제1홈(111)은 상기 제1매트리스층(115) 상에 임프린팅(imprinting)에 의해 형성될 수 있다. 상기 제1홈(111)은 요구되는 전극의 형상에 따라 미리 결정된 형상으로 임프린트될 수 있다.

상기 제1매트릭스층(115)은 상기 제1기판(113)에 부착된다. 상기 제1매트릭스 층(115)은 상기 제1기판(113) 상에 젤 코팅에 의해 형성된다. 상기 제1매트릭스층(115)의 두께는 상기 제1기판(113)의 두께보다 작다. 상기 제1매트릭스층(115)은 투명 절연 재료로 제조되며, 이는 상기 제1기판(113)의 재료와 다르다. 본 실시예에서, 상기 제1매트릭스층(115)을 형성하기 위한 젤은 무용제 UV 경화형 아크릴 수지(solvent-free UV-curing acrylic resin)이다. 다른 실시예에서, 상기 제1매트릭스층(115)을 형성하기 위한 젤은 다른 광경화형 접착제, 열경화형 접착제, 및 자연 경화형 접착제가 될 수 있다. 여기서, 상기 광경화형 접착제는 프레폴리머(prepolymer), 모노머(monomer), 광개시제(photoinitiator), 및 첨가제의 혼합물이 될 수 있으며, 몰 비율로 30 ~ 50%, 40 ~ 60%, 1 ~ 6%, 및 0.2 ~ 1%의 혼합물이 될 수 있다. 여기서, 상기 프레폴리머는 적어도 하나의 에폭시 아크릴레이트(epoxy acrylate), 폴리우레탄 아크릴레이트(polyurethane acrylate), 폴리에테르아크릴레이트(polyether acrylates), 폴리에스테르아크릴레이트(polyester acrylate), 및 아크릴 수지(acrylic resin)이고; 상기 모노머는 적어도 하나의 단관능기(IBOA, IBOMA, HEMA 등), 2관능기(TPGDA, HDDA, DEGDA, NPGDA 등), 3관능기, 및 다관능기(TMPTA, PETA 등)이며; 상기 광개시제는 벤조페논(benzophenone), 디스옥시벤조인(desoxybenzoin) 등이다. 또한, 첨가제는 상기 혼합물 내에 0.2 ~ 1%의 몰 분율로 첨가될 수 있다. 상기 첨가제는 하이드로퀴논(hydroquinone), p-메톡시페놀(p-methoxyphenol), 벤조퀴논(benzoquinone), 또는 2,6-디-터트-부틸크레졸(2,6-di-tert-butylcresol) 등이 될 수 있다.

또한 도 6을 참조하면, 상기 제1전도층(120)과 제1홈(111)은 서로 대응하는 형상이고, 상기 제1전도층(120)은 제1홈(11) 내에 수용된다. 상기 제1홈(111)은 미리 결정된 형상이 될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1전도층(120)은 에칭 없이 미리 결정된 형상이 된다. 상기 제1전도층(120)의 두께는 상기 제1홈(111)의 깊이보다 작다. 상기 제1베이스플레이트(110)는 후속 공정에서 상기 제1전도층(120)이 손상되는 것을 방지한다. 본 발명에서, 상기 제1전도층(120)으로부터 떨어져 있는 제1베이스플레이트(110)의 일측면이 상기 디스플레이(200)에 부착되어, 상기 터치스크린 감지 모듈(100)은 디스플레이(200)에 접합된다. 다른 실시예에서, 상기 제1전도층(120)의 두께는 상기 제1홈(111)의 깊이와 동일할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1전도층(120)은 서로 교차(inter-cross)된 금속 와이어로 형성된 전도성 그리드(grid)이다. 상기 전도성 그리드는 복수의 그리드 유닛(grid units)을 갖는다. 상기 전도성 와이어의 폭은 500㎚ 내지 5㎛의 범위이다. 여기서, 상기 제1전도층(120)의 그리드 유닛은 제1전도성 그리드 유닛(121)이다. 구체적으로, 나노 실버 잉크(nano silver ink)가 스크레이핑(scrapping) 기술에 의해 상기 제1홈(111) 내에 충전된 후, 150℃의 조건에서 소결되어 상기 나노 실버 잉크의 실버 성분이 전도성 와이어로 소결되어 제조된다. 여기서, 상기 실버 잉크의 고형분은 30%이고, 용제는 소결하는 동안 휘발된다. 상기 제1홈(111)은 요구되는 전극의 미리 결정된 형상으로 임프린트될 수 있으므로, 상기 전도성 그리드를 형성한 후 추가적인 성형이 필요 없어, 이는 재료를 절약하고 효율을 개선시킨다.

상기 제2베이스플레이트(130)는 제1홈(111)을 형성한 제1베이스플레이트(110)의 일측면에 부착된다. 상기 제2베이스플레이트(130)는 상기 제1베이스플레이트(110)로부터 떨어져 있는 일측면 상에 미리 결정된 형상의 제2홈(131)을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 제2베이스플레이트(130)는 제2기판(133)과 상기 제2기판(133)에 부착된 제2매트릭스층(135)을 포함한다. 여기서, 상기 제2매트릭스층(135)은 제2기판(133) 상에 젤(gel)을 코팅한 후 상기 젤을 고형화함으로써 형성될 수 있다. 상기 제2홈(131)은 제2매트릭스층(135) 상에 형성된다. 다른 실시예에서, 상기 제2베이스플레이트(130)는 제2기판(133)과 상기 제2기판(133) 상에 형성된 제2홈(131)만을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2홈(131)은 요구되는 전극의 형상에 따라, 미리 결정된 형상으로 임프린트될 수 있다.

상기 제2기판(133)의 형상 및 재료는 상기 제1기판(113)의 형상 및 재료와 동일하고, 상기 제2매트릭스층(135)의 형상 및 구성은 상기 제1매트릭스층(115)의 형성 및 구성과 동일하다.

또한 도 7을 참조하면, 상기 제2전도층(140)과 제2홈(131)은 서로 대응하는 형상이고 상기 제2전도층(140)은 제2홈(131) 내에 수용된다. 상기 제2홈(131)은 미리 결정된 형상이 될 수 있고, 따라서 상기 제2전도층(140)은 에칭없이 미리 결정된 형상이 된다. 또한, 상기 제2전도층(140)의 두께는 제2홈(131)의 깊이보다 작다. 상기 제2베이스플레이트(130)는 후속 공정에서 상기 제2전도층(140)이 손상되는 것을 방지한다. 본 실시예에서, 상기 제2전도층(140)은 서로 교차(inter-cross)된 금속 와이어로 형성된 전도성 그리드이다. 상기 전도성 그리드는 복수의 그리드 유닛을 갖는다. 상기 전도성 와이어의 폭은 500㎚ 내지 5㎛의 범위이다. 여기서, 상기 제2전도층(140)의 그리드 유닛은 제2전도성 그리드 유닛(141)이다. 구체적으로, 나노 실버 잉크가 스크레이핑(scraping) 기술에 의해 상기 제2홈(131) 내에 충전된 후, 150℃의 조건에서 소결되어 상기 나노 실버 잉크의 실버 성분이 전도성 와이어로 소결되어 제조된다. 여기서, 실버 잉크의 고형분은 35%이고, 용제는 소결하는 동안 휘발된다. 상기 제2홈(131)이 요구되는 전극의 미리 결정된 형상으로 임프린트되므로, 상기 전도성 그리드를 형성한 후 추가적인 성형이 필요 없어, 이는 재료를 절약하고 효율을 개선시킨다. 다른 실시예에서, 상기 제2전도층(140)의 두께는 상기 제2홈(131)의 깊이와 동일할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 상기 제1전도층(120)과 제2전도층(140)을 제조하기 위한 재료는 Au, Ag, Cu, Ni, Al, 및 Zn 중의 하나이거나, 이들 중 적어도 2종의 합금이다. 상기 제1전도층(140)과 제2전도층(140)을 제조하기 위한 재료는 카본 나노-튜브(carbon nano-tube), 그래핀(graphene), 전도성 폴리머 등과 같이 해당하는 기능을 수행하는 전도성 재료로 이해될 수 있다.

또한 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에서, 상기 그리드 유닛은 마름모(rhombic)이다. 상기 제2전도층(140)의 그리드 유닛의 중심은 제1전도층(120) 상에 투영되는데, 이때 상기 제1전도층(120)의 그리드 유닛의 중심으로부터 미리 결정된 거리만큼 이격되어 투영된다. 구체적으로 본 실시예에서, 상기 미리 결정된 거리는 1/3a 내지

의 범위이고, 상기 "a"는 상기 그리드 유닛의 측면 길이이다. 따라서, 상기 제1전도층(120)과 제2전도층(140)을 형성하는 전도성 와이어는 서로 소정 거리로 편향되어, 디스플레이(200)에서의 심한 모이레 현상(Moire phenomenon)을 방지한다. 다른 실시예에서, 상기 그리드는 직사각형(rectangle), 또는 평행 사변형(parallelogram), 또는 4개의 곡선 모양의 측면, 동일한 형상과 동일한 곡선 방향의 마주보는 2개의 측면을 가지는 곡면 사변형(curved quadrilateral)이 될 수 있다.

또한, 상기 제2전도층(140)의 배열 방향과 동일한 상기 제2그리드 유닛(141)의 중심 연결선은 상기 제2베이스플레이트(130)에 투영되는데, 이때 상기 제1전도층(120)의 배열 방향과 동일한 제1그리드 유닛(121)의 중심 연결선과 어긋나게 투영된다. 이에 따라 모이레 현상은 더욱 감소된다.

상기 지지 기판(150)은 제2홈(131)을 형성한 제2베이스플레이트(130)의 일측면에 부착된다. 상기 제1전도층(120)과 제2전도층(140)은 지지 기판(150)과 제1베이스플레이트(110)의 사이에 고정된다. 상기 지지 기판(150)은 리지드(rigid)하거나 플렉시블(flexible)할 수 있다. 상기 터치스크린 감지 모듈 (100)이 디스플레이(10)의 제조에 채용된 경우, 상기 지지기판(150)은 제품의 풀 라미네이션(full lamination)을 용이하게 하고 품질을 개선시킨다. 또한, 상기 지지 기판(150)의 재료는 상기 제1기판 (113)과 제2기판(133)의 재료와 동일하다.

상기 제1전극 리드(160)는 상기 제1베이스플레이트(110)에 탑재되고 상기 제1전도층(120)에 전기적으로 연결된다. 상기 터치스크린 감지 모듈(100)이 전자 장치의 터치스크린을 제조하기 위해 사용된 경우, 상기 제1전극 리드(160)의 사용에 의해 상기 제1전도층(120)과 전자 장치의 컨트롤러가 전기적으로 연결되고, 이에 따라 상기 컨트롤러에 의한 터치스크린의 감지 조작이 가능할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제1전극 리드(160)는 단일의 실선(solid lines)이다. 상기 제1전극 리드(160)를 수용하기 위한 홈(grooves)이 상기 제1베이스플레이트(110)에 형성된다. 상기 제1전극 리드(160)는 상기 홈(grooves)에 수용된다. 또한, 제1연결부(161)가 상기 각 제1전극 리드(160)에 형성된다. 상기 제1연결부(161)는 상기 제1전도층(120)에 인접한 상기 제1전극 리드(160)의 말단에 위치된다. 상기 제1연결부(161)는 상기 제1전극 리드(160)의 다른 부분보다 더 큰 폭을 가져 더 큰 접촉 면적을 가지며, 이에 따라 상기 제1전극 리드(160)는 상기 제1전도층(120)의 전도성 와이어에 더 용이하게 전기적으로 연결된다.

본 실시예에서, 상기 제1전극 리드(160)와 제1전도층(120)은 모두 상기 제1매트릭스층(115)의 제1홈(111)에 형성된다. 다른 실시예에서, 상기 제1전극 리드(160)는 제1전도층(120)의 형성 후, 스크린 프린팅이나 잉크-젯 프린팅을 통해 상기 제1매트릭스층(115)의 표면 상에 형성될 수 있다.

상기 제2전극 리드(170)는 상기 제2베이스 플레이트(130)에 탑재되어 상기 제2전도층(140)에 전기적으로 연결된다. 상기 터치스크린 감지 모듈(140)이 전자 장치의 터치스크린을 제조하기 위해 사용되는 경우, 상기 제2전극 리드(170)의 사용에 의해 상기 제2전도층(140)과 전자 장치의 컨트롤러가 전기적으로 연결되고, 이에 따라 상기 컨트롤러에 의한 터치스크린의 감지 조작이 가능할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제2전극 리드(170)는 단일의 실선이다. 상기 제2전극 리드(170)를 수용하기 위한 홈(grooves)이 상기 제2베이스플레이트(130)에 형성된다. 상기 제2전극 리드(170)는 상기 홈(grooves)에 수용된다. 또한, 제2연결부(171)가 상기 각 제2전극 리드(170)에 형성된다. 상기 제2연결부(171)는 상기 제2전도층(140)에 인접한 상기 제2전극 리드(170)의 말단에 위치된다. 상기 제2연결부(171)는 상기 제2전극 리드(170)의 다른 부분보다 더 큰 폭을 가져 더 큰 접촉 면적을 가지며, 이에 따라 상기 제2전극 리드(170)는 상기 제2전도층(140)의 전도성 와이어에 더 용이하게 전기적으로 연결된다.

본 실시예에서, 상기 제2전극 리드(170)와 제2전도층(140)은 모두 상기 제2매트릭스층(135)의 제2홈(131)에 형성된다. 다른 실시예에서, 상기 제2전극 리드(170)는 제2전도층(140)의 형성 후, 스크린 프린팅이나 잉크-젯 프린팅을 통해 상기 제2매트릭스층(135)의 표면 상에 형성될 수 있다.

도 8을 함께 참조하면, 다른 실시예에서, 상기 제1전극 리드(160)와 제2전극 리드(170)는 메쉬 형상의 상호 교차하는 전도성 와이어로 형성된다. 상기 제1전극 리드(160)와 제2전극 리드(170)는 연속적인 제1전극 스위칭 라인(163)과 연속적인 어진 제2전극 스위칭 라인(173)을 각각 포함하며, 이들은 모두 연속적인 금속 와이어이다.

상기 제1전극 리드(160)와 제2전극 리드(170)의 그리드 사이클(grid cycle)은 상기 제1전도층(120)과 제2전도층(140)의 그리드 사이클과 상이하며, 여기서 그리드 사이클은 상기 그리드 유닛의 크기를 의미한다. 상기 제1전극 리드(160)와 제2전극 리드(170)의 그리드 사이클은 상기 제1전도층(120)과 제2전도층(140)의 그리드 사이클보다 작다. 이때, 상기 제1전극 리드(160)와 제2전극 리드(170)를 상기 제1전도층(120)과 제2전도층(140)에 전기적으로 연결할 때 정렬하는 것이 어려울 수 있다. 상기 제1연결부(161)와 제2연결부(171)는 각각 상기 제1전극 스위칭 라인(163)과 제2전극 스위칭 라인(173)을 매개로 하여 상기 제1전도층(120)과 제2전도층(140)에 연결된다. 상기 제1전극 스위칭 라인(163)과 제2전극 스위칭 라인(173)은 연속적인 금속 와이어이고, 그 결과, 상기 제1전극 스위칭 라인(163)은 상기 제1전도층(120)과 제1전극 리드(160)의 적어도 2개의 전도성 와이어의 말단에 연결될 수 있고, 상기 제2전극 스위치 라인(173)은 제2전도층(140)과 제2전극 리드(170)의 적어도 2개의 전도성 와이어의 말단에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 제1전극 스위칭 라인(163)과 제2전극 스위칭 라인(173)은 다른 그리드 사이클을 가지는 그리드 유닛의 전도성 와이어 정렬에서의 어려움을 해결할 수 있으며, 이에 따라 제1전극 리드(160)와 제2전극 리드(170)는 제1전도층과 제2전도층(140)에 용이하게 전기적으로 연결될 수 있다.

도면에서 상기 제1전극 스위칭 라인(163)과 제2전극 스위칭 라인(173)을 강조하기 위해, 상기 제1전극 스위칭 라인(163)과 제2전극 스위칭 라인(173)은 상기 제1전극 리드(160)와 제2전극 리드(170)의 금속 전도성 와이어보다 더 큰 폭으로 도시되어 있다. 상기 제1전극 스위칭 라인(163)과 제2전극 스위칭 라인(173)은 상기 제1전극 리드(160)와 제2전극 리드(170)를 형성한 금속 전도성 와이어보다 더 두꺼운 두께인 것으로 이해되지 않아야 한다. 상기 제1전극 스위칭 라인(163)과 제2전극 스위칭 라인(173)의 두께는 실제 적용되는 적용 환경에 따라 결정될 수 있다.

지적되어야 할 점은, 다른 실시예에서 상기 제1전극 리드(160)와 제2전극 리드(170)는 생략될 수 있다. 터치스크린의 제조 시, 외부 리드(external leads)가 채용되어 상기 제1전도층과 제2전도층(140)을 인출할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1전도층(120)은 상호 절연된 복수의 제1 그리드 스트립(123)으로 분할될 수 있고, 상기 제2전도층(140)은 상호 절연된 복수의 제2그리드 스트립(143)으로 분할될 수 있다. 상기 제1전극 리드(160)는 상기 제1그리드 스트립(123)에 각각 전기적으로 연결된 복수의 리드를 포함한다. 상기 제2전극 리드(170)는 상기 제2그리드 스트립(143)에 각각 전기적으로 연결된 복수의 리드를 포함한다. 구체적으로, 상기 제1전도층(120)의 전도성 와이어는 개개의 방향으로 차단되어, 평행한 복수의 제1그리드 스트립(123)을 형성한다. 상기 제1그리드 스트립(123)은 실제 적용에서 구동 그리드 스트립으로 사용될 수 있다. 상기 제2전도층(140)의 전도성 와이어는 개개의 방향으로 차단되어, 평행한 복수의 제2그리드 스트립(143)을 형성한다. 상기 제2그리드 스트립(143)은 실제 적용에서 감지 그리드 스트립으로 사용될 수 있다.

본 실시예에서, 점착층(도시되지 않음)은 상기 제1기판(113)과 제1매트릭스층(115)의 사이, 상기 제1매트릭스층(115)과 제2기판(133)의 사이, 상기 제2기판(133)과 제2매트릭스층(135)의 사이, 및 제2매트릭스층(135)과 지지 기판(150)의 사이에 각각 설치된다.

상기 점착층은 접착제에 의해 형성되며, 이에 따라 상기 점착층은 층간 접착력을 증가시키는 역할을 한다. 구체적으로 본 실시예에서, 상기 점착층을 형성하기 위한 접착제는 에폭시 수지(epoxy resin), 에폭시 실란(epoxy silane), 및 폴리이미드 수지(polyimide resin) 중의 하나가 될 수 있다.

본 실시예에서, 강화층(180, hardening layer)이 상기 제1전도층(120)으로부터 떨어져 있는 제1베이스플레이트(110)의 일측면과 상기 제2전도층(140)으로부터 떨어져 있는 지지 기판(150)의 일측면 상에 각각 설치된다. 상기 강화층(180)은 플렉시블한 터치스크린 감지 모듈에 적용될 수 있으며, 풀 라미네이션(full lamination)을 용이하게 할 수 있다.

종래의 필름과 비교하여, 본 발명의 터치스크린 감지 모듈(100)은 적어도 아래의 면에서 우수하다.

첫째, 상기 터치스크린 감지 모듈(100)의 제1전도층(120) 및 제2전도층(140)은 상기 제1홈(111) 및 제2홈(131)에 각각 수용되고, 상기 제1전도층(120) 및 제2전도층(140)은 상기 제1홈(111) 및 제2홈(131)과 각각 대응되는 형상이다. 이에 따라, 전도층의 형성 시 에칭없이 전극을 얻을 수 있고, 이는 재료 낭비를 피하고 비용을 절감한다.

둘째, 상기 터치스크린 감지 모듈의 제조 과정에서는 에칭이 필요하지 않다. 이에 따라, 화학 물질의 사용을 피할 수 있고, 이에 의해 환경오염을 방지할 수 있다.

도 9를 참조하면, 실시예에 따른 터치스크린 감지 모듈의 제조 방법은 단계 S101 ~ S105를 포함한다.

단계 S101에서, 제1기판, 제2기판 및 지지 기판이 제공된다. 상기 제1기판 상에 젤이 코팅되어 제1매트릭스층이 형성된다.

본 실시예에서, 상기 제1기판(113)의 재료는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)이다. 지적되어야 할 점은, 다른 실시예에서, 상기 제1 및 제2기판은 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 유리(glass) 등과 같은 다른 재료가 될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2기판의 두께는 125 마이크로미터이다. 상기 지지 기판의 재료는 상기 제1 및 제2기판의 재료와 동일하다. 여기에 더 이상 상세한 설명은 하지 않는다.

상기 젤은 무용제 UV-경화형 아크릴 수지(solvent-free UV-curing acrylic resin)가 될 수 있다.

단계 S102에서, 패턴화된 제1홈이 제1매트릭스층의 제1기판으로부터 떨어져서 마주보는 일측면 상에 임프린팅에 의해 형성되고, 전도성 재료가 상기 제1홈 내에 충전되어 제1전도층이 형성된다.

구체적으로 본 실시예에서, 상기 제1홈의 깊이는 3마이크로미터이고, 폭은 2.2마이크로미터이다. 상기 제1홈은 그리드 형상이다. 상기 전도성 재료는 서로 얽힌 전도성 와이어를 상기 제1홈에 형성하여, 전도성 그리드를 형성한다. 구체적으로, 나노 실버 잉크가 스크레이핑(scraping) 기술에 의해 상기 제1홈에 충전된 후, 150℃의 조건에서 소결되어 상기 나노 실버 잉크의 실버 성분이 전도성 와이어로 소결된다. 따라서, 상기 패턴화된 제1전도층이 그리드 형상의 제1홈에 의해 얻어지고, 이에 따라 전도층의 에칭이 필요하지 않아, 재료를 절감하고 환경을 보호할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1전도층에 연결되는 제1전극 리드가 상기 제1홈 내에 제1전도층을 형성하기 위한 전도성 재료의 충전 시에 형성된다.

단계 S103에서, 상기 제2기판은 제1매트릭스층에 부착되고, 상기 제1매트릭스층으로부터 떨어져서 마주보는 제2기판의 일측면 상에 젤이 코팅되어, 제2매트릭스층이 형성된다.

단계 S104에서, 패턴화된 제2홈이 상기 제2기판으로부터 떨어져서 마주보는 제2매트릭스층의 일측면 상에 임프린팅되어 형성되고, 전도성 재료가 상기 제2홈 내에 충전되어 제2전도층이 형성된다.

구체적으로, 상기 제2전도층을 형성하기 위한 공정은 상기 제1전도층을 형성하기 위한 공정과 동일하다. 여기에 더 이상 상세한 설명은 하지 않는다. 본 실시예에서, 상기 제2전도층에 연결되는 제2전극 리드가 상기 제2홈 내에 제2전도층을 형성하기 위한 전도성 재료의 충전 시에 형성된다.

단계 S105에서, 상기 지지 기판은 제2기판으로부터 떨어져서 마주보는 제2매트릭스층의 일측면에 부착된다.

터치스크린 감지 모듈을 제조하기 위한 상술한 방법에서, 패턴화된 홈은 임프린팅에 의해 상기 제1매트릭스층과 제2매트릭스층 상에 형성된다. 이후 전도성 재료가 상기 홈에 충전된다. 상기 전도성 재료는 액상이고, 상기 홈의 통로(paths)를 따라 유동하여 홈 전체에 충만된다. 따라서, 상기 패턴화된 전도층은 전도성 재료의 고형화를 통해 형성된다. 상기 패턴화된 전도층은 임프린팅에 의해 얻어지고, 이에 따라 상기 터치스크린 감지 모듈을 제조하기 위한 상술한 방법은 에칭을 피할 수 있으므로, 재료를 절감하고 환경을 보호한다.

비록 본 발명이 상술한 실시예를 참조하여 구체화되고 상세히 설명되었지만, 이는 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 지적되어야 할 점은, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 및 변경은 이루어질 수 있다는 것은 당업자에 자명하다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의된 것으로 해석된다.

Claims

일측면 상에 미리 결정된 형상의 제1홈이 형성되는 제1베이스플레이트;
상기 제1홈과 대응하는 형상을 가지며, 상기 제1홈에 수용되는 제1전도층;
상기 제1홈이 형성되는 제1베이스플레이트의 일측면에 부착되고, 상기 제1베이스플레이트로부터 떨어져 있는 일측면 상에 미리 결정된 형상의 제2홈이 형성되는 제2베이스플레이트;
상기 제2홈과 대응하는 형상을 가지며, 상기 제2홈에 수용되는 제2전도층; 및
상기 제2홈이 형성되는 제2베이스플레이트의 일측면에 부착된 지지 기판을 포함하고, 상기 제1전도층과 제2전도층은 상기 지지 기판과 제1베이스플레이트 사이에서 고정(clamping)되는 터치스크린 감지 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1베이스플레이트는 제1기판과 상기 제1기판에 부착된 제1매트릭스층을 포함하되, 상기 제1홈은 제1매트릭스층 상에 형성되고, 상기 제2베이스플레이트는 제2기판과 상기 제2기판에 부착된 제2매트릭스층을 포함하되, 상기 제2홈은 제2매트릭스층 상에 형성된 터치스크린 감지 모듈.
제2항에 있어서,
상기 제1전도층의 두께는 상기 제1홈의 깊이보다 크지 않고, 상기 제2전도층의 두께는 상기 제2홈의 깊이보다 크지 않은 터치스크린 감지 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1전도층과 제2전도층은 모두 서로 교차된 전도성 와이어로 형성된 전도성 그리드이고, 상기 전도성 그리드는 복수의 그리드 유닛을 포함하며, 상기 제1전도층의 전도성 와이어는 상기 제1홈에 수용되고, 상기 제2전도층의 전도성 와이어는 상기 제2홈에 수용되며, 상기 전도성 와이어의 폭은 500㎚ 내지 5㎛인 터치스크린 감지 모듈.
제4항에 있어서,
상기 전도성 와이어의 재료는 금속, 전도성 폴리머, 그래핀, 카본 나노-튜브, 및 ITO로 이루어진 군으로부터 선택되는 터치스크린 감지 모듈.
제5항에 있어서,
상기 금속은 Au, Ag, Cu, Al, Ni, Zn, 및 이들의 적어도 2종의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 터치스크린 감지 모듈.
제4항에 있어서,
상기 그리드 유닛은 장사방형, 또는 직사각형, 또는 평행 사변형, 또는 곡면 사변형이고, 상기 제2전도층의 그리드 유닛의 중심에서 상기 제1전도층 상으로의 투영은 상기 제1전도층의 그리드 유닛의 중심으로부터 미리 결정된 거리로 이격되어 투영되는 터치스크린 감지 모듈.
제7항에 있어서,
상기 제2전도층의 그리드 유닛의 중심에서 상기 제1전도층 상으로의 투영은 상기 제1전도층의 그리드 유닛의 중심으로부터 1/3a과
사이의 거리로 이격되어 투영되고, 상기 "a"는 그리드 유닛의 측면 길이인 터치스크린 감지 모듈.
제7항에 있어서,
상기 제2전도층 상에 동일한 배열 방향인 그리드 유닛의 중심 연결선의 제1전도층 상으로의 투영은 제1전도층 상에 동일한 배열 방향인 그리드 유닛의 중심 연결선과 어긋나게 투영되는 터치스크린 감지 모듈.
제1항에 있어서,
제1전극 리드와 제2전극 리드를 더 포함하되, 상기 제1전극 리드는 제1베이스플레이트에 탑재되어 상기 제1전도층에 전기적으로 연결되고, 상기 제2전극 리드는 제2베이스플레이트에 탑재되어 상기 제2전도층에 전기적으로 연결된 터치스크린 감지 모듈.
제1항에 있어서,
상기 제1전도층은 상호 절연된 복수의 제1그리드 스트립으로 분할되고, 상기 제2전도층은 상호 절연된 복수의 제2그리드 스트립으로 분할되며, 상기 제1전극 리드는 제1그리드 스트립에 각각 전기적으로 연결된 복수의 리드를 포함하고, 상기 제2전극 리드는 제2그리드 스트립에 각각 전기적으로 연결된 복수의 리드를 포함하는 터치스크린 감지 모듈.
제10항에 있어서,
상기 제1전극 리드와 제2전극 리드는 모두 단일의 실선인 터치스크린 감지 모듈.
제12항에 있어서,
스트립 형상의 제1연결부가 상기 제1전도층에 인접한 제1전극 리드의 말단에 제공되고, 상기 제1연결부는 제1전극 리드의 다른 부분보다 큰 폭을 가지며, 스트립 형상의 제2연결부가 상기 제2전도층에 인접한 제2전극 리드의 말단에 제공되고, 상기 제2연결부는 제2전극 리드의 다른 부분보다 큰 폭을 가지는 터치스크린 감지 모듈.
제10항에 있어서,
상기 제1전극 리드와 제2전극 리드는 메쉬 형상의 상호 교차하는 전도성 와이어로 형성되고, 상기 제1전극 리드와 제2전극 리드의 그리드 사이클은 제1전도층과 제2전도층의 그리드 사이클보다 작은 터치스크린 감지 모듈.
제14항에 있어서,
제1전극 스위칭 라인이 상기 제1전극 리드와 제1전도층의 사이에 제공되고, 제2전극 스위칭 라인이 상기 제2전극 리드와 제2전도층의 사이에 제공되며, 상기 제1스위칭 라인과 제2스위칭 라인은 연속적인 전도성 와이어이고, 상기 제1스위칭 라인은 제1전도층과 제1전극 리드의 적어도 2개의 전도성 와이어의 말단에 연결되며, 상기 제2스위칭 라인은 제2전도층과 제2전극 리드의 적어도 2개의 전도성 와이어의 말단에 연결된 터치스크린 감지 모듈.
디스플레이; 및
제1항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 따른 터치스크린 감지 모듈을 포함하고,
상기 제1전도층으로부터 떨어져 있는 제1베이스플레이트의 일측면이 상기 디스플레이와 접합되어 상기 터치스크린 감지 모듈이 디스플레이에 부착된 모니터.
제1기판, 제2기판, 및 지지 기판을 제공하고, 상기 제1기판의 표면 상에 젤을 코팅하여 제1매트릭스층을 형성하는 단계;
상기 제1기판으로부터 떨어져서 마주보는 제1매트릭스층의 일측면 상에 패턴화된 제1홈을 임프린팅에 의해 형성하고, 상기 제1홈에 전도성 재료를 충전하여 제1전도층을 형성하는 단계;
상기 제1매트릭스층에 제2기판을 부착하고, 상기 제1매트릭스층으로부터 떨어져서 마주보는 제2기판의 일측면 상에 젤을 코팅하여 제2매트릭스층을 형성하는 단계;
상기 제2기판으로부터 떨어져서 마주보는 제2매트릭스층의 일측면 상에 패턴화된 제2홈을 임프린팅에 의해 형성하고, 상기 제2홈에 전도성 재료를 충전하여 제2전도층을 형성하는 단계; 및
상기 제2기판으로부터 떨어져서 마주보는 제2매트릭스층의 일측면 상에 상기 지지 기판을 부착하는 단계를 포함하는 터치스크린의 제조 방법.
제17항에 있어서,
상기 제1홈에 제1전도층을 형성하기 위한 전도성 재료의 충전 시에 상기 제1전도층에 연결되는 제1전극 리드가 형성되고, 상기 제2홈에 제2전도층을 형성하기 위한 전도성 재료의 충전 시에 상기 제2전도층에 연결되는 제2전극 리드가 형성되는 터치스크린의 제조 방법.