KR20150059375A

KR20150059375A - 터치센서 모듈 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20150059375A
Application number: KR1020130142875A
Authority: KR
Inventors: 김영재; 위성권; 송하윤; 박호준
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2013-11-22
Publication date: 2015-06-01
Also published as: JP2015103244A; US20150145791A1

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈은, 전극패턴이 형성되고, 상기 전극패턴의 전기적 신호를 외부로 전달하는 전극패드를 구비하는 베이스기판; 상기 전극패턴의 표면을 도포하는 패시베이션층 상기 전극패드에 대응하여 단자부가 형성되고, 상기 전극패드와 상기 단자부 사이에 배치되는 접착층을 구비하는 연성케이블을 포함하며, 상기 패시베이션층은 상기 단자부에 중첩되지 않도록 형성된 터치센서 모듈을 제공한다.

Description

터치센서 모듈 및 그 제조 방법{TOUCH SENSOR MODULE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 터치센서 모듈 및 그 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 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 터치센서(Touch Sensor)가 개발되었다.

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

또한, 터치센서의 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 터치센서는 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 터치센서와 정전용량방식 터치센서이다.

종래기술에 따른 터치센서의 구체적인 일 예를 들자면, 한국공개특허 제10-2011-0107590호에서 개시된 터치센서의 예를 들 수 있다.

상기 공개특허의 내용 중 종래기술에 관한 설명에서 개시되고 있는 터치센서의 구조를 살펴보면, 기판과, 기판에 형성된 전극과, 전극으로부터 연장되어 기판의 일단으로 집결된 전극배선, 그리고 전극배선과 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board; 이하 '연성케이블'라 한다)을 통해서 연결된 컨트롤러를 포함하여 이루어진다.

여기서, 연성케이블은 전극에서 발생한 신호를 전극배선을 거쳐 제어부로 전달하는 역할을 수행한다. 이때, 연성케이블은 신호를 전달하기 위하여 전기적으로 전극배선과 접하여 연결된다. 그러나, 연성케이블과 전극배선은 습기의 침투로 잦은 접속불량이 발생하고, 잦은 접속불량으로 인해 제품에 대한 신뢰성이 떨어지는 문제점이 발생하였다.

KR

10-2011-0107590

A

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 패시베이션층 과 연성케이블이 서로 겹치지 않도록 형성함으로써, 전극패드와 연성케이블의 습기로 인한 단선 및 접촉불량을 방지하는 터치센서 모듈을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈은, 전극패턴이 형성되고, 전극패턴이 형성되고, 상기 전극패턴의 전기적 신호를 외부로 전달하는 전극패드를 구비하는 베이스기판; 상기 전극패턴의 표면을 도포하는 패시베이션층 상기 전극패드에 대응하여 단자부가 형성되고, 상기 전극패드와 상기 단자부 사이에 배치되는 접착층을 구비하는 연성케이블을 포함하며, 상기 패시베이션층은 상기 단자부에 중첩되지 않도록 형성된 터치센서 모듈을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈은, 상기 연성케이블의 일측 방향으로 돌출되어 습기를 방지하면서, 접착층이 벌어지는 것을 방지하는 PI부가 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈은, 상기 연성케이블의 가압으로 인해 상기 접착층의 접착액 일부가 이동하여 상기 패시베이션층으로 적층된다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈은, 상기 접착층은 이방성 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF) 또는 이방성 전도성 접착제(Anisotropic Conductive Adhesive; ACA)를 사용한다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈은, 상기 연성케이블의 가압으로 인해 상기 접착층의 도전성 볼 일부가 이동하여 상기 패시베이션층으로 적층된다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈은, 상기 PI부의 돌출길이는 상기 도전성 볼의 직경 보다 길게 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈은, 상기 PI부의 돌출길이는 조립공차를 고려하여 500㎛ 이상으로 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈은, 상기 PI부의 두께는 상기 연성케이블의 두께보다 작게 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 제작방법은, a) 전극패턴과 전극패드가 형성된 베이스기판을 준비하는 단계 b) 상기 전극패턴과 상기 전극패드의 일측끝 단부까지 도포하는 패시베이션층 c) 상기 전극패드에 접착층을 이용하여 연성케이블을 연결하는 단계를 포함하는 터치센서 제작방법을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 제작방법은, c) 단계에서, c1) 상기 연성케이블의 일측 방향으로 돌출되어 습기를 방지하면서, 접착층이 벌어지는 것을 방지하는 PI부를 형성한다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 제작방법은, c1) 단계에서, c2) 상기 접착층은 이방성 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF) 또는 이방성 전도성 접착제(Anisotropic Conductive Adhesive; ACA)를 사용한다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 제작방법은, c2) 단계에서, c3) 상기 PI부의 돌출길이는 상기 접착층의 도전성 볼의 직경 보다 길게 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 제작방법은, c2) 단계에서, c4) 상기 연성케이블의 가압으로 인해 상기 접착층의 도전성 볼 일부가 이동하여 상기 패시베이션층으로 적층된다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 제작방법은, c2) 단계에서, c5) 상기 PI부의 두께는 상기 연성케이블의 두께보다 작게 형성된다.

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, 패시베이션층 과 연성케이블이 서로 겹치지 않도록 형성함으로써, 전극패드와 연성케이블(FPCB)의 단선 및 접촉불량을 방지하는 효과가 있다.

또한, 패시베이션층 과 연성케이블이 서로 겹치지 않도록 형성함으로써, 전도성 볼의 눌림 정도를 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한, 전극패턴, 패시베이션층 과 연성케이블이 서로 겹치지 않도록 형성함으로써, 전극패드와 연성케이블의 들뜸 현상으로 인한 전기적 단락을 방지함으로써 제품의 신뢰성을 확보하는 효과가 있다.

또한, 패시베이션층 과 연성케이블이 서로 겹치지 않도록 형성함으로써, 전극패드와 연성케이블(FPCB)의 습기 침투를 방지하는 효과가 있다.

또한, 패시베이션층 과 연성케이블이 서로 겹치지 않도록 형성함으로써, 전극패드와 연성케이블(FPCB)의 부식을 멈추거나 늦출 수 있게 하는 효과가 있다.

또한, 패시베이션층 과 연성케이블이 서로 겹치지 않도록 형성함으로써, 터치센서의 사용중 수분 및 땀의 침투를 방지하는 효과가 있다.

또한, 패시베이션층 과 연성케이블이 서로 겹치지 않도록 형성함으로써, 외부의 별도 추가재료 없이 연성케이블(FPCB)과 전극패드의 수분침투를 방지하는 효과가 있다.

또한, 패시베이션층 과 연성케이블이 서로 겹치지 않도록 형성함으로써, 별도의 씰링 공정을 수행하지 않아 공정시간 단축 및 생산수율이 증가하는 효과가 있다.

또한, 패시베이션층 과 연성케이블이 서로 겹치지 않도록 형성함으로써, 씰링 및 접착력이 향상된 터치센서 모듈을 제공하는 효과가 있다.

도1 은 본 발명에 따른 베이스기판의 부분 확대도,
도2 는 도1 에 대한 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈의 A-A 부분 결합 단면도,
도3 은 도1 에 대한 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈의 B-B 부분 결합 단면도,
도4 는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치센서 모듈의 단면도,
도5 는 도4 에 대한 전극패턴의 평면도, 및
도6 내지 8은 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈의 제작방법 예시도 이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 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, "일면", "타면", "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 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도1 은 본 발명에 따른 베이스기판의 부분 확대도, 도2 는 도1 에 대한 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈의 A-A 부분 결합 단면도, 도3 은 도1 에 대한 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈의 B-B 부분 결합 단면도, 도4 는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치센서 모듈의 단면도, 도5 는 도4 에 대한 전극패턴의 평면도, 및 도6 내지 8은 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈의 제작방법 예시도 이다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 ‘터치’라는 용어는 접촉 수용면에 대한 직접적인 접촉을 의미할 뿐만 아니라, 접촉 수용 면으로부터 입력수단이 상당한 거리만큼 근접하는 것을 의미하는 것으로 넓게 해석되어야 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈(1)은, 전극패턴(120,130)이 형성되고, 상기 전극패턴(120,130)의 전기적 신호를 외부로 전달하는 전극패드(140)를 구비하는 베이스기판(110); 상기 전극패턴(120,130)의 표면을 도포하는 패시베이션층(400) 상기 전극패드(140)의 일면상에 접하여 상기 전기적 신호를 전달하도록 형성된 접착층(200)을 구비하는 연성케이블(300)을 포함하며,상기 패시베이션층(400)과 전극패드(140)에 중첩되지 않도록 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈(1)은 내침습성을 비록한 내환경성의 특성을 보다 향상시키기 위한 것으로, 터치센서 모듈(1) 내부로 수분 등의 침투를 최소화하기 위한 것이다. 그러므로, 고온다습 환경에서도 그 작동 신뢰성을 유지할 수 있어, 사용자 편이 및 터치센서 모듈(1)의 적용제품 분야를 보다 다양화할 수 있는 것이다.

본 발명에서 터치센서(100)는, 저항막방식이나 정전용량방식 기타 다양한 터치센서(100)가 적용될 수 있으며, 터치센서(100)의 형태 및 종류에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니다. 다만, 본 발명의 일실시에 따른 터치센서 모듈(1)에서는 베이스기판(110)의 양면에 전극패턴(120,130)이 형성된 정전용량방식의 터치센서(100)를 하나의 예로써 설명하기로 한다.

도 1 내지 3을 참조하여 설명하면, 베이스기판(110)은 전극패턴(120,130) 및 전극배선(150,160)이 형성될 영역을 제공하는 역할을 수행한다. 여기서, 베이스기판(110)은 액티브영역과 베젤영역으로 구획되는데, 액티브영역은 입력수단의 터치를 인식할 수 있도록 전극패턴(120,130)이 형성되는 부분으로서 베이스기판(110)의 중심에 구비되고, 베젤영역은 전극패턴(120,130)으로부터 연장되는 전극배선(150,160)이 형성되는 부분으로 액티브영역의 테두리에 구비된다(도1 을 참조하여 설명하면). 이때, 베이스기판(110)은 전극패턴(120,130)과 전극배선(150,160)을 지지할 수 있는 지지력과 화상표시장치(미도시)에서 제공하는 화상을 사용자가 인식할 수 있도록 하는 투명성을 갖추어야 한다. 전술한 지지력과 투명성을 고려할 때, 베이스기판(110)의 재질은 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. 베이스기판(110)은 일면에는 후술할 제1 전극패턴(120)이 형성되고 타면에는 제2 전극패턴(130)이 형성된다.

전극패턴(120,130)은 입력수단이 터치시 신호를 발생시켜 컨트롤러에서 터치 좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 것으로, 베이스기판(110)에 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 베이스기판(110)의 X축 방향으로 형성되는 전극패턴을 제1 전극패턴(120)으로 명명하고, 베이스기판(110)의 Y축 방향으로 형성되는 전극패턴을 제2 전극패턴(130)으로 명명한다.

전극패턴(120,130)은 도금 공정이나 스퍼터(Sputter)를 이용한 증착 공정으로 형성할 수 있다. 전극패턴(120,130)은 은염(銀鹽) 유제층을 노광/현상하여 형성된 금속을 사용할 수 있으며, 전도성을 갖는 금속으로 메쉬패턴을 형성할 수 있는 다양한 종류의 물질이 선택될 수 있음은 당업자에 의해 자명하다. 전극패턴(120,130)은 마름모형 패턴, 사각형 패턴, 삼각형 패턴, 원형 패턴등 당 업계에 공지된 모든 패턴으로 형성될 수 있다.

전극배선(150,160)은 전술한 전극패턴(120,130)과 연성케이블(300)을 전기적 신호로 연결한다. 전극배선(150,160)은 실크스크린법, 그리비아인쇄법 또는 잉크젯 인쇄법 등 다양한 인쇄방법에 의해 베이스기판(110)상에 형성될 수 있다(도3 을 참조). 전극배선(150,160)의 소재로는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 은(AG), 티타늄(Ti), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr)재질을 사용할 수 있다. 전극배선(150,160)은 전기 전도도가 뛰어난 은 페이스트(AG paste) 또는 유기은이 사용될 수 있다. 다만 이러한 예로 한정되지 않고, 전도성 고분자, 카본블랙(CNT 포함), ITO와 같은 금속산화물이나 금속류 등 저저항(低抵抗) 금속 소재로 이루어질 수 있다.

터치센서 모듈(1) 방식에 따라 전극패턴(120)의 일단에만 전극배선(150,160)이 연결된다. 전극배선(150,160)의 말단부위는 연성케이블(300)과 전기적으로 연결되는 전극패드(140)가 배치된다. 다시 말해, 전극배선(150,160)의 일부위로 전극패드(140)를 형성하고 연성케이블(300)이 전기적으로 연결한다.

전극패드(140)는 전극배선(150,160)에 연결되어 베이스기판(110)에 형성된다(도1 을 참조). 전극패드(140)는 연성케이블(300)과 베이스기판(110)의 액티브 영역, 즉, 사용자의 터치를 인식하는 영역을 침범하지 않도록 형성된다. 전극패드(140)는 베이스기판(110)의 일측 끝단부에 위치하여 전극배선(150,160)과 연결된다. 전극패드(140)는 접착층(200)과 접하여 연성케이블(300)로 전기를 통전 하도록 형성된다. 전극패드(140)는 접착층(200)과 연성케이블(300)이 가압되어 결합 된다. 이때, 전극패드(140)는 베이스기판(110)의 적층방향으로 접착층(200)이 결합한다. 전극패드(140)는 접착층(200)의 도전성 볼(210)과 접하는 접촉면이 형성된다. 접촉면은 도전성 볼(210)의 직경보다 크게 형성된다. 전극패드(140)는 베이스기판(110)의 일측 끝단부에 다수개가 배치되어 형성된다. 이때, 전극패드(140)는 인접한 전극패드의 전기적 간섭이 일어나지 않는 거리만큼 일정거리 이격되어 형성된다.

본 발명은 터치센서 모듈(1)의 내침습성을 비록한 내환경성의 특성을 보다 향상시킨다. 패시베이션층(400)이 연성케이블(300) 및 전극패드(140)에 서로 겹치지 않도록 형성함으로써, 도전성 볼(210)의 들뜸 현상 및 수분침투를 방지한다.

패시베이션층(400)은 전극패턴(120,130)의 표면을 도포하여 형성된다. 패시베이션층(400)은 전극패드(140)의 일측 끝단부까지 형성된다. 즉 패시베이션층(400)은 연성케이블(300)과 중첩되지 않도록 형성된다. 패시베이션층(400)은 전극패턴(120,130), 배선(150,160) 및 전극패드(140)로 수분이 침투되는 것을 방지한다.

패시베이션층(400)은 실리콘 디옥사이드(SiO2), 또는 실리콘 니트라이드(SiN)으로 이루어지는 절연막 또는 이들을 포함하는 복합구조가 될 수 있으며, 또는 폴리이미드, 에폭시 등의 소재로 이루어질 수 있다. 패시베이션층(400)은 전극패드(140)에 중첩되지 않도록 형성된다. 패시베이션층(400)은 베이스기판(110)의 전극패턴(120,130)이 형성된 일면 또는 양면에 형성된다. 패시베이션층(400)은 전극패턴(120,130)의 활성 면을 보호하면서 수분 침투를 방지한다. 패시베이션층(400)은 후술할 PI부(310)로 도전성 볼(210)이 일정가압 이상을 받으면 이동을 차단하는 걸림턱 역할을 한다.

도포층(500)은 패시베이션층(400) 또는 전극패턴(120,130)의 표면에 형성된다. 도포층(500)은 패시베이션층(400)과 화상표시장치(520)를 접착한다. 즉, 도포층(500)의 일면은 패시베이션층(400)이 접착되고, 타면은 화상표시장치(520)가 접착된다. 이는, 일 예로 도포층(500)이 패시베이션층(400)과 화상표시장치(520)를 접착한다. 따라서, 도포층(500)은 서로 다른 재질 및 장치를 서로 접착시켜 사용한다. 도포층(500)의 재질은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 광학투명접착제(Optical Clear Adhesive, OCA) 또는 양면접착테이프(Double Adhesive Tape, DAT)을 이용할 수 있다.

연성케이블(300)은 전극패드(140)에 대응하여 결합 된다. 연성케이블(300)은 접착층(200)과 단자부(320)를 포함한다. 연성케이블(300)은 전극패드(140)에 전기적으로 연결되면서 전극패턴(120,130)과 제어부(미도시) 사이를 전기적으로 연결한다. 단자부(320)는 도전성 볼(210)과 접하여 전기적으로 연결된다. 단자부(320)는 다수개의 전극패드(140)와 대응되는 위치에 형성된다. 단자부(320)는 전극패드(140)에 접착층(200)을 가압하여 접착된다.

접착층(200)의 하 단면은 전극패드(140)에 연결되고, 접착층(200)의 상 단면은 단자부(320)에 결합되어 접착된다. 즉, 접착층(200)의 내부에 있는 도전성 볼(210)의 일면은 전극패드(140)에 접착되고 타면은 단자부(320,330)로 접착된다. 이는, 접착층(200)이 전극패드(140)와 단자부(320)에 접착되는 형태를 한정하기 위함은 아니다.

접착층(200)은 이방성 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF)으로 형성되는 것이 바람직하다. 경우에 따라서는, 이방성 전도성 접착제(Anisotropic Conductive Adhesive; ACA) 등과 같은 도전성 소재로 이루어질 수 있다.

접착층(200)은 전극패드(140)에 접촉하여 전기적으로 연결된다. 접착층(200)은 가압으로 전극패드(140)에 결합 되거나, 가압으로 접착되는 경우 전도성을 갖는 도전성 볼(210)이 내부에 구비된다. 도전성 볼(210)은 전극패드(140)와 단자부(320)가 결합과정 중에 가압으로 접합 되면서, 일 방향으로 전기를 통전 시킨다. 이때, 접착층(200)은 가압으로 인해 접착액의 일부가 패시베이션층(400) 방향으로 흘러나온다. 즉, 도전성 볼(210)이 가압으로 인해 PI부(310)로 일부가 이동한다.

PI부(310)는 패시베이션층(400)과 연성케이블(300)을 중첩되지 않게 한다. PI부(310)는 연성케이블(300)에 일체로 형성되고, 전극패턴(120,130) 방향으로 돌출되어 형성된다(도 2 및 3을 참조). PI부(310)는 외부의 충격 및 습기로부터 도전성 볼(210)을 보호하면서, 도전성 볼(210)의 가압 상태를 조절한다. PI부(310)의 두께를 조절하여 도전성 볼(210)의 가압 상태를 조절할 수 있다. PI부(310)는 패시베이션층(400)과 전극패드(140)의 단차로 인한 도전성 볼(210)의 들뜸 현상을 방지한다. PI부(310)의 재질은 연성케이블(300)과 동일 재질을 사용할 수도 있다.

PI부(310)는 전극패드(140)와 연성케이블(300)의 접착시 단차가 발생되지 않도록 한다. 즉, 연성케이블(300)과 전극패드(140) 사이에서 도전성 볼(210)이 일정한 압력을 받도록 한다. 즉, PI부(310)는 연성케이블(300)과 전극패드(140)가 접착층(200)에 균등한 압력을 가할 수 있도록 한다.

PI부(310)는 전극패턴(120,130), 전극패드(140) 및 연성케이블(300)이 전기적으로 연결되도록 한다. 즉, PI부(310)는 전기적 통전에 대한 불량을 개선하여 제품의 신뢰성을 확보한다.

PI부(310)의 돌출길이는 도전성 볼(210)의 직경보다 길게 형성된다(도2 내지 도3 을 참조). PI부(310)는 전극패턴(120,130)과 전극패드(140)가 가압시 단락되지 않도록 한다. PI부(310)는 연성케이블(300)과 전극패드(140)의 조립공정시 발생되는 조립공차를 최소화한다. PI부(310)의 돌출길이는 도전성 볼(210)의 조립공차와, 도전성 볼(210)의 직경을 고려하여 500um 이상으로 형성되는 것이 적절하다.

도 4 및 5을 참조하여 설명하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치센서 모듈(1)은, 본 발명에 따른 일실시예의 동일구성요소인 베이스기판(110), 접착층(200), 연성케이블(300), 패시베이션층(400) 및 연성케이블(300) 구조 및 재질의 설명은 생략하고,본 발명에 따른 제2 실시예의 전극패턴(120,130)에 대하여 자세히 설명한다.

베이스기판(200) 일면상에 전극패턴(120,130)이 형성되는 것으로, 단층의 전극패턴(120,130)으로 터치센서가 형성된다. 본 발명에 따른 제1 변형예의 터치센서 모듈은, 베이스기판(200)상에 X축방향의 제1 전극패턴(120)과 제1 전극패턴(120)에 교차되는 Y축방향의 제2 전극패턴(130)이 형성될 수 있다(도 5을 참조). 단일면에 제1 전극패턴(120)과 제2 전극패턴(130)이 교차되어 형성되기 위해, 제1 전극패턴(120)과 제2 전극패턴(130)이 교차되는 부분에는 어느 하나의 전극패턴 상에 절연패턴(I)이 형성되고, 절연패턴(I)상에 다른 전극패턴이 전기적 연결이 이루어지도록 함으로써 교차되는 제1 전극패턴(120)과 제2 전극패턴(130)이 전기적 연결을 구현할 수 있다. 교차되는 제1 전극패턴(120)과 제2 전극패턴(130)의 교차각은 수직한 것으로 도시하였으나, 그 교차각에 특별히 한정되는 것은 아니며, 2차원 평면에서의 좌표를 추출하기 위해 X축과 Y축의 좌표가 나올 수 있도록 적절한 각도로 교차되는 것이 적절하다. 전극패턴(120,130)의 형성방법 및 재질은 전술한 일실시예의 전극패턴과 동일함으로 생략한다.

도 6 및 8을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 터치센서 모듈의 제조방법은, 본 발명에 따른 일실시예의 동일구성요소인 베이스기판(110), 접착층(200), 연성케이블(300), 패시베이션층(400) 및 연성케이블(300) 구조 및 재질의 설명은 생략한다.

a) 전극패턴과 전극패드가 형성된 베이스기판을 준비하는 단계; b) 상기 전극패턴과 상기 전극패드의 일측끝 단부까지 도포하는 패시베이션층; c) 상기 전극패드에 접착층을 이용하여 연성케이블을 연결하는 단계를 포함한다.

a)단계 전극패턴과 전극패드가 형성된 베이스 기판을 준비한다. 도6 을 참조하여 설명하면, 전극패턴의 표면에 패시베이션층(400)을 형성한다. 이때, 패시베이션층(400)은 전극패드의 일측 끝단부까지 도포하도록 한다. 즉, 패시베이션층(400)은 연성케이블과 중첩되지 않도록 한다.

도 7을 참조하여 설명하면, b)단계 패시베이션층(400)의 표면에 도포층(500)을 형성한다. 도포층(500)의 일면은 패시베이션층(400)에 접착하고, 타면은 화상표시장치(520)를 접착한다. 도포층(500)은 광학투명접착제(Optical Clear Adhesive, OCA) 또는 양면접착테이프(Double Adhesive Tape, DAT)을 이용하여 화상표시장치(520)를 베이스기판(400)에 접착한다(도 7을 참조). 도 8을 참조 하여 설명하면, c)단계 전극패드(140)에 접착층(200)을 이용하여 연성케이블(300)을 연결하는 단계이다. 전극패드(140)에 접착층(200)을 접착한다. 이때, 접착층(200)이 전극패드(140)에 밀착하여 접착하도록 가압을 해준다. 접착층(200)은 가압에 의해 접착액이 전극패턴(120,130)으로 흘러나온다. 즉, 접착층(200)의 도전성 볼(210)은 패시베이션층(400)으로 흘러간다. PI부(310) 방향으로 도전성 볼이 이동하거나, PI부(310)에 미리 배치된 도전성 볼(210)이 패시베이션층(400)에 중첩된다. PI부(310)에서 가압을 받는 도전성 볼(210)은 경화되어 습기를 방지한다. 또한, PI부(310)에 배치된 도전성 볼(210)은 전극패드(140)와 단자부(320) 사이에 배치되는 도전성 볼(210) 보다는 가압을 덜 받게 된다. PI부(310)의 두께 및 길이는 도전성 볼(210)의 눌림 상태 및 조립공차와 밀접한 관계를 갖는다.

예를 들어, PI부(310)의 두께가 연성케이블(300)의 두께보다 두꺼우면, 전극패드(140)와 단자부(320) 사이에 배치되는 도전성 볼(210)은 전기적으로 단락된다. 즉, 전극패드(140)와 단자부(320) 사이의 도전성 볼(210)은 들뜸 현상이 발생한다.

또한, PI부(310)의 길이가 도전성 볼(210)의 직경보다 짧게 형성되면, 조립공차로 인해 전극패드(140)와 단자부(320) 사이에 배치되는 도전성 볼(210)이 조립불량이 발생하여 전기적 단락이 발생한다. 더욱이, 도전성 볼(210)이 전극패턴(120,130) 방향으로 이동하여 쇼트가 발생한다. 이를 고려하여, PI부(310)의 돌출길이는 도전성 볼(210)의 조립공차와, 도전성 볼(210)의 직경을 고려하여 500um 이상으로 형성되는 것이 적절하다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 터치센서는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이가능함은 명백하다고 할 것이다.

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

1: 터치센서 모듈 100: 터치센서
110: 베이스기판 140: 전극패드
120: 제1 전극패턴 130: 제2 전극패턴
200: 접착층 210: 도전성 볼
300: 연성케이블 320: 제1 단자부
330: 제2 단자부 400: 패시베이션층
500: 도포층 520: 화상표시장치

Claims

전극패턴이 형성되고, 상기 전극패턴의 전기적 신호를 외부로 전달하는 전극패드를 구비하는 베이스기판;
상기 전극패턴의 표면을 도포하는 패시베이션층
상기 전극패드에 대응하는 단자부가 형성되고, 상기 전극패드와 상기 단자부 사이에 배치되는 접착층을 구비하는 연성케이블을 포함하며,
상기 패시베이션층은 상기 단자부에 중첩되지 않도록 형성된
터치센서 모듈.
청구항 1에 있어서,
상기 연성케이블의 일측 방향으로 돌출되어 습기를 방지하면서, 접착층이 벌어지는 것을 방지하는 PI부가 형성된 터치센서 모듈.
청구항 2에 있어서,
상기 연성케이블의 가압으로 인해 상기 접착층의 접착액 일부가 이동하여 상기 패시베이션층으로 적층되는 터치센서 모듈.
청구항 2에 있어서,
상기 접착층은 이방성 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF) 또는 이방성 전도성 접착제(Anisotropic Conductive Adhesive; ACA)를 사용한 터치센서 모듈.
청구항 4에 있어서,
상기 연성케이블의 가압으로 인해 상기 접착층의 도전성 볼 일부가 이동하여 상기 패시베이션층으로 적층되는 터치센서 모듈.
청구항 5에 있어서,
상기 PI부의 돌출길이는 상기 도전성 볼의 직경 보다 길게 형성되는 터치센서 모듈.
청구항 6에 있어서,
상기 PI부의 돌출길이는 조립공차를 고려하여 500㎛ 이상으로 형성되는 터치센서 모듈.
청구항 5에 있어서,
상기 PI부의 두께는 상기 연성케이블의 두께보다 작게 형성되는 터치센서 모듈.
a) 전극패턴과 전극패드가 형성된 베이스기판을 준비하는 단계
b) 상기 전극패턴과 상기 전극패드의 일측끝 단부까지 도포하는 패시베이션층
c) 상기 전극패드에 접착층을 이용하여 연성케이블을 연결하는 단계를 포함하는
터치센서 제작방법.
청구항 9에 있어서,
c) 단계에서,
c1) 상기 연성케이블의 일측 방향으로 돌출되어 습기를 방지하면서, 접착층이 벌어지는 것을 방지하는 PI부를 형성하는 터치센서 제작방법.
청구항 10에 있어서,
c1) 단계에서,
c2) 상기 접착층은 이방성 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film; ACF) 또는 이방성 전도성 접착제(Anisotropic Conductive Adhesive; ACA)를 사용한 터치센서 제작방법.
청구항 11 있어서,
c2) 단계에서,
c3) 상기 PI부의 돌출길이는 상기 접착층의 도전성 볼의 직경 보다 길게 형성되는 터치센서 제작방법.
청구항 11에서,
c2) 단계에서,
c4) 상기 연성케이블의 가압으로 인해 상기 접착층의 도전성 볼 일부가 이동하여 상기 패시베이션층으로 적층되는 터치센서 제작방법.
청구항 11에 있어서,
c2) 단계에서,
c5) 상기 PI부의 두께는 상기 연성케이블의 두께보다 작게 형성되는 터치센서 제작방법.