KR20170124323A - 터치 패널 모듈 - Google Patents

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KR20170124323A
KR20170124323A KR1020160054085A KR20160054085A KR20170124323A KR 20170124323 A KR20170124323 A KR 20170124323A KR 1020160054085 A KR1020160054085 A KR 1020160054085A KR 20160054085 A KR20160054085 A KR 20160054085A KR 20170124323 A KR20170124323 A KR 20170124323A
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유성우
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 터치 패널 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 감지 패턴과 배선 패턴 및 이와 연결되며, 적어도 일부가 오버코트층으로 덮인 복수의 본딩 패드를 포함하는 터치 패널; 도전볼을 구비한 이방성 도전 필름; 및 상기 이방성 도전 필름을 가압하여, 가압된 도전볼을 통해 상기 본딩 패드의 노출된 부분과 접속된 복수의 태그 패드를 구비한 연성 인쇄 회로 기판;을 포함하고, 이방성 도전 필름의 두께가 하기 수학식 1을 만족함으로써, 터치 패널과 연성 인쇄 회로 기판 간의 본딩시에 터치 패널의 본딩 패드에 가해지는 압력이 적어, 본딩 패드의 크랙 발생이 적다. 이에, 터치 불량을 현저히 줄일 수 있는 터치 패널 모듈에 관한 것이다.

Description

터치 패널 모듈{TOUCH PANEL MODULE}
본 발명은 터치 패널 모듈에 관한 것이다.
터치 패널이란, 터치 방식에 의해 입력되는 정보를 감지할 수 있는 장치이다. 이러한 상기 터치 패널은, 1) 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube), 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display), 발광 다이오드(LED, Light-Emitting Diode), 전계 방출 표시장치(FED, Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP, Plasma Display Panel), 전계 발광 소자(ELD, Electro Luminescence Device) 등과 같은 화상 표시 장치에 설치되어서, 사용자가 화상 표시 장치를 보면서 터치 정보를 입력할 수 있게 하는 '터치 윈도우(Touch Window)'의 형태로 구현되거나, 2) 화상 표시 장치와의 연동 없이 전자 장치의 표면에 형성되어서, 사용자가 단순히 터치 정보만을 입력할 수 있게 하는 '단순 입력 장치'의 형태로 구현될 수 있다.
한편, 상기 터치 패널은, 터치 방식에 의해 입력되는 정보를 전기적인 신호의 형태로 감지할 수 있어야 하므로, 터치 자극을 감지하기 위한 '감지 패턴'과 상기 터치 패턴 상의 신호변화를 전달하기 위한 '인쇄 회로 기판'을 포함하는 형태로 구성된다.
여기서 상기 감지 패턴과 상기 인쇄 회로 기판은, 상기 감지 패턴과 연결되는 본딩 패드 및 상기 인쇄 회로 기판 상에 형성되는 태그 패드가 이방성 도전 필름을 사이에 두고 접속됨으로써 서로 전기적으로 연결될 수 있는데, 이들의 본딩 시에, 본딩 패드에 가해지는 압력에 의해 본딩 패드에 크랙이 발생하고, 이에 따라 터치 불량이 발생하는 문제가 있다.
한국공개특허 제2015-0120113호에는 본딩 공정에서의 크랙 발생을 방지할 수 있는 터치 패널이 개시되어 있다.
한국공개특허 제2015-0120113호
본 발명은 터치 패널의 본딩 패드와 인쇄 회로 기판과의 본딩시의 본딩 패드의 크랙 발생을 줄인 터치 패널 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 복수의 감지 패턴과 배선 패턴 및 이와 연결되며, 적어도 일부가 오버코트층으로 덮인 복수의 본딩 패드를 포함하는 터치 패널;
도전볼을 구비한 이방성 도전 필름; 및
상기 이방성 도전 필름을 가압하여, 가압된 도전볼을 통해 상기 본딩 패드의 노출된 부분과 접속된 복수의 태그 패드를 구비한 연성 인쇄 회로 기판;을 포함하고,
이방성 도전 필름의 가압 전 두께가 하기 수학식 1을 만족하는 터치 패널 모듈:
[수학식 1]
이방성 도전 필름의 가압 전 두께 = (1/2×H1-1/2×H2)+2(1-α)r + β
(식 중, H1은 태그 패드의 높이로서 24 내지 30㎛이고, H2는 오버코트층의 본딩 패드 상의 높이로서 3 내지 7㎛이고, α는 도전볼의 가압 비율로서 0.4 내지 0.6이고, r은 도전볼의 반지름으로서 5 내지 10㎛이고, β는 보정 인자로서 r 내지 r+3임).
2. 위 1에 있어서, 상기 본딩 패드 및 태그 패드는 폭과 피치가 0.1 내지 3mm인 터치 패널 모듈.
3. 위 1에 있어서, 상기 본딩 패드는 금속 코어부 및 그 상하에 적층된 비금속 산화물 코팅층을 포함하는 터치 패널 모듈.
4. 위 1에 있어서, 상기 본딩 패드 하에 분리층, 접착층 및 기재 필름이 순차적으로 위치하는 터치 패널 모듈.
5. 위 1에 있어서, 상기 이방성 도전 필름은 저장 탄성률이 1 내지 40MPa인 터치 패널 모듈.
6. 위 1에 있어서, 상기 수학식 1의 H1은 26 내지 28㎛이고, H2는 오버코트층의 본딩 패드 상의 높이로서 4 내지 6㎛이고, α는 이방성 도전 필름의 가압 비율로서 0.4 내지 0.6이고, r은 도전볼의 반지름으로서 5 내지 10㎛이고, β는 보정 인자로서 r 내지 r+3인 터치 패널 모듈.
7. 위 1에 있어서, 상기 이방성 도전 필름의 가압 전 두께는 21 내지 35㎛인 터치 패널 모듈.
8. 위 1 내지 7 중 어느 한 항의 터치 패널 모듈을 포함하는 화상 표시 장치.
본 발명의 터치 패널 모듈은 터치 패널과 연성 인쇄 회로 기판 간의 본딩시에 터치 패널의 본딩 패드에 가해지는 압력을 줄일 수 있으면서, 그 접속은 충분히 이루어질 수 있도록 하는 이방성 도전 필름의 두께를 갖는다. 이에, 본딩 패드의 크랙 발생이 적어, 터치 불량을 현저히 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 터치 패널 모듈의 조립도이다.
도 2 및 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 터치 패널 모듈에서 터치 패널과 연성 인쇄 회로 기판의 접속부의 단면도이다.
본 발명은 복수의 감지 패턴과 배선 패턴 및 이와 연결되며, 적어도 일부가 오버코트층으로 덮인 복수의 본딩 패드를 포함하는 터치 패널; 도전볼을 구비한 이방성 도전 필름; 및 상기 이방성 도전 필름을 가압하여, 가압된 도전볼을 통해 상기 본딩 패드의 노출된 부분과 접속된 복수의 태그 패드를 구비한 연성 인쇄 회로 기판;을 포함하고, 이방성 도전 필름의 두께가 하기 수학식 1을 만족함으로써, 터치 패널과 연성 인쇄 회로 기판 간의 본딩시에 터치 패널의 본딩 패드에 가해지는 압력이 적어, 본딩 패드의 크랙 발생이 적다. 이에, 터치 불량을 현저히 줄일 수 있는 터치 패널 모듈에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 터치 패널(100)은 복수의 감지 패턴(110), 배선 패턴(120) 및 본딩 패드(130)를 포함한다.
감지 패턴(110)은 사용자가 터치시 신호를 발생시켜 컨트롤러에서 터치 좌표를 인식할 수 있도록 하는 역할을 수행하는 것이다.
감지 패턴(110)으로는 도전성 물질이라면 제한되지 않고 사용될 수 있으며, 예를 들면 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 갈륨징크옥사이드(GZO), 플로린틴옥사이드(FTO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO) 및 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO)로 이루어진 군에서 선택된 금속 산화물류; 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo) 및 APC(Ag, Pd, Cu 합금)로 이루어진 군에서 선택된 금속류; 금, 은, 구리 및 납으로 이루어진 군에서 선택된 금속의 나노와이어; 탄소나노튜브(CNT) 및 그래핀 (graphene)으로 이루어진 군에서 선택된 탄소계 물질류; 및 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 및 폴리아닐린(PANI)으로 이루어진 군에서 선택된 도전성 고분자 물질류에서 선택된 재료로 형성될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
감지 패턴(110)은 전기 저항을 저감시키기 위해 경우에 따라서는 복수의 제1 패턴, 복수의 제2 패턴 및 그 사이에 배치된 절연층을 포함할 수 있다.
감지 패턴(110)은 일 실시예로 ITO, 은 나노와이어(AgNW), 메탈 메쉬로 형성할 수 있으며, 제1 패턴을 ITO와 같은 투명 금속 산화물로 형성하고, 전기적 저항을 더 낮추기 위하여 ITO 전극층 상부에 금속이나 AgNW 등을 이용하여 제2 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 감지 패턴(110)의 구조를 터치 센서 방식의 관점에서 설명하면 다음과 같다.
감지 패턴(110)의 구조는 정전용량 방식에 사용되는 전극 패턴 구조가 바람직하며, 상호 정전용량 방식(mutual-capacitance) 또는 셀프 정전용량 방식(self-capacitance)이 적용될 수 있다.
상호 정전용량 방식(mutual-capacitance)일 경우, 가로축과 세로축의 격자 전극구조일 수 있다. 제1 패턴과 제2 패턴의 교차점에는 브릿지 전극을 포함할 수 있으며, 또는, 제1 패턴과 제2 패턴이 각각 형성되어 전기적으로 이격되는 형태일 수도 있다.
셀프 정전용량 방식(self-capacitance)일 경우, 각 지점의 한 개의 전극을 사용해 정전용량 변화를 읽어내는 방식의 전극층 구조일 수 있다.
배선 패턴(120)은 전술한 전극 패턴과 후술할 연성 인쇄 회로 기판(300) 사이에 전기적 신호 전달이 가능하도록 한다. 이를 위해, 배선 패턴(120)의 일단은 전극 패턴에 연결되고, 타단은 본딩 패드(130)에 연결된다.
배선 패턴(120)은 감지 패턴(110)의 소재로 예시한 소재로 형성된 것일 수 있다.
본딩 패드(130)는 배선 패턴(120)을 통해 전달된 감지 패턴(110)의 터치 신호를 연성 인쇄 회로 기판(300)으로 전달하는 역할을 한다.
본딩 패드(130)는 감지 패턴(110)의 소재로 예시한 소재로 형성된 것일 수 있으며, 단층 또는 2층 이상의 적층 구조일 수 있다.
보다 구체적인 예를 들자면, 단층 구조인 경우 전술한 도전성 물질 중 금속 단층일 수 있고, 복수층의 적층 구조인 경우, 금속(금속 코어부) 상, 하 또는 상하에 금속 산화물류(도전성 비금속 코팅층)가 적층된 구조일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본딩 패드(130)는 예를 들면 단위 본딩 패드(130)의 폭과 본딩 패드(130)간 피치가 서로 독립적으로 0.1mm 내지 3mm일 수 있다. 폭이 상기 범위 내인 경우 베젤 면적을 줄이면서 정밀한 패턴 형성이 가능하다. 바람직하게는 폭은 1 내지 2mm일 수 있고, 피치는 0.1 내지 0.3mm일 수 있다.
본딩 패드(130)의 높이는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 0.1 내지 1㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본딩 패드(130)는 적어도 일부가 오버코트층(140)으로 덮여 있다.
오버코트층(140)은 연성 인쇄 회로 기판(300)의 도전볼(210)을 통한 본딩 패드(130)에 접속시에 본딩 패드(130)에 가해지는 압력을 분산시켜, 본딩 패드(130)의 크랙 발생을 감소시키는 역할을 한다.
오버코트층(140)은 본딩 패드(130)의 적어도 일부를 덮는다.
본딩 패드(130)에 크랙 발생시, 특히, 본딩 패드(130)의 테두리 부분의 경우 보다 쉽게 크랙이 발생하는 문제가 있는데, 오버코트층(140)이 본딩 패드(130)의 적어도 일부를 덮어, 테두리 부분을 보호할 수 있으므로 크랙 발생을 감소시킬 수 있다.
상기 적어도 일부는 본딩 패드(130)의 테두리 부분을 덮을 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 보다 구체적으로 하기 수학식 2를 만족하는 면적비로 덮을 수 있다:
[수학식 2]
0.2 ≤ A'/A ≤ 0.98
식 중에서, A는 본딩 패드(130)의 전체 면적이고, A'은 본딩 패드(130) 중 오버코트층(140)에 덮히지 않은 부분의 면적이다.
수학식 2는 본딩 패드(130)와 본딩 패드(130) 중 상기 절연층에 덥히지 않은 부분에 대한 면적비로서, 상기 수학식 2를 만족함으로써, 본딩 패드(130)가 전도성에 저하 없이 효과적으로 전기적 연결을 수행할 수 있으며 동시에 테두리부를 보호하여 외부로부터 가해지는 압력을 분산시켜 본딩 패드(130)의 크랙을 현저히 감소시킬 수 있다.
본 발명에서 상기 수학식 2의 면적비가 0.2 미만인 경우, 태그 패드(310)의 접합시 충분히 접촉되지 않는 문제점이 있으며, 0.98을 초과하는 경우, 본딩 패드(130)가 충분히 보호되지 않아 굽힘 응력을 받는 경우 테두리부에 쉽게 크랙이 발생할 수 있다. 상기 수학식 2의 면적비는 바람직하게는 0.2 내지 0.98, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.95일 수 있으며, 상기 범위 내에서 전술한 효과가 더욱 향상된다.
오버코트층(140)은 예를 들면 본딩 패드(130) 상의 두께가 3㎛ 내지 7㎛일 수 있다. 본딩 패드(130) 상의 두께가 상기 범위 내인 경우 도전볼(210)을 통한 본딩 패드(130)와 태그 패드(310)의 접속이 충분히 이루어지면서 본딩 패드(130)에 가해지는 압력을 완충시킬 수 있다. 바람직하게는 4㎛ 내지 6㎛일 수 있다.
오버코트층(140)의 소재는 당분야에서 절연층으로 사용될 수 있는 소재라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 산화 규소, 실리콘나이트라이드와 같은 무기계 절연 소재 또는 광경화성 수지 조성물과 같은 유기계 절연 소재 등이 사용될 수 있다.
전술한 복수의 감지 패턴(110), 배선 패턴(120) 및 본딩 패드(130) 등의 터치 패널(100)의 구성은 기재 필름(150) 상에 위치할 수 있다.
기재 필름(150)으로는 광학용 투명 필름으로 통상 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으나, 그 중에서 굴곡성, 투명성, 열 안정성, 위상차 균일성, 등방성 등이 우수한 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적인 예를 들자면, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트(예, PMMA), 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아믹산, 폴리비닐알코올, 폴리올레핀(예, PE, PP), 폴리스티렌, 폴리노보넨, 폴리말레이미드, 폴리아조벤젠, 폴리에스테르(예, PET, PBT), 폴리아릴레이트, 폴리프탈이미딘, 폴리페닐렌프탈아미드, 폴리비닐신나메이트, 폴리신나메이트, 쿠마린계 고분자, 칼콘계 고분자, 방향족 아세틸렌계 고분자, 페닐말레이미드 공중합체, 이들의 공중합체, 및 이들의 블렌드로 이루어진 군에서 선택된 1종의 재질을 포함하는 것일 수 있다.
기재 필름의 두께는 예를 들면 10 내지 200㎛, 바람직하게는 10 내지 100㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 터치 패널(100)은 또한, 기재 필름(150)과 본딩 패드(130) 사이에 순차적으로 적층된 접착층(160) 및 분리층(170)을 더 포함할 수 있다.
접착층(160)의 재질은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 통상적으로 사용하는 아크릴계, 에폭시계 수지 등일 수 있다.
접착층(160)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1 내지 50㎛, 바람직하게는 1 내지 20㎛일 수 있다.
분리층(170)은 캐리어 기판으로부터의 분리를 위한 층으로, 터치 패널(100)이 캐리어 기판 상에 분리층(170) 및 전술한 패턴, 패드 등을 형성함으로써 제조되고, 기재 필름(150) 접착 및 캐리어 기판으로부터의 분리 과정을 거치면 이와 같은 구성을 포함할 수 있다.
분리층(170)은 고분자 유기막일 수 있으며, 예를 들면 폴리이미드(polyimide)계 고분자, 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol)계 고분자, 폴리아믹산(polyamic acid)계 고분자, 폴리아미드(polyamide)계 고분자, 폴리에틸렌(polyethylene)계 고분자, 폴리스타일렌(polystylene)계 고분자, 폴리노보넨(polynorbornene)계 고분자, 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer)계 고분자, 폴리아조벤젠(polyazobenzene)계 고분자, 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide)계 고분자, 폴리에스테르(polyester)계 고분자, 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate)계 고분자, 폴리아릴레이트(polyarylate)계 고분자, 신나메이트(cinnamate)계 고분자, 쿠마린(coumarin)계 고분자, 프탈리미딘(phthalimidine)계 고분자, 칼콘(chalcone)계 고분자, 방향족 아세틸렌계 고분자, 시클로올레핀계(cycloolefn) 고분자 등의 고분자로 제조된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
분리층(170)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 1 내지 50㎛, 바람직하게는 1 내지 20㎛일 수 있다.
또한, 필요에 따라, 분리층(170) 상에는 보호층(180)이 더 위치할 수 있다.
보호층(180)은 분리층(170) 및 전술한 감지 패턴(110), 배선 패턴(120) 및 본딩 패드(130)을 보호하는 역할을 한다.
보호층(180)으로는 당분야에 공지된 고분자가 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 유기 절연층 소재가 제한없이 사용될 수 있다.
또한, 보호층(180)은 무기 재료로 제조된 것일 수도 있다. 예를 들면 무기 산화물, 무기 질화물 등일 수 있다. 무기 산화물은 예를 들면 실리콘 산화물, 알루미나, 산화티탄 등을 들 수 있고, 무기 질화물은 실리콘 질화물, 질화티탄 등을 들 수 있다. 고투과율을 구현한다는 측면에서 바람직하게는 실리콘 산화물일 수 있다.
이방성 도전 필름(200)은 일측은 터치 패널(100)의 본딩 패드(130)에, 타측은 연성 인쇄 회로 기판(300)의 태그 패드(310)에 접속된다.
이방성 도전 필름(200)은 도전볼(210)을 구비한다.
도전볼(210)로는 금속 입자, 금속 피복 수지 입자 등을 사용할 수 있다.
금속 입자로는 예를 들면 니켈, 코발트, 은, 구리, 금, 팔라듐, 땜납 입자 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
금속 입자는 표면 산화 방지 목적으로 그 표면에 금, 팔라듐 등이 코팅된 것일 수 있다.
금속 피복 수지 입자는 스티렌-디비닐벤젠 공중합체, 벤조구아나민 수지, 가교 폴리스티렌 수지, 아크릴 수지, 스티렌-실리카 복합 수지 등의 수지 표면에 니켈, 은, 땜납, 구리, 금, 팔라듐 등의 금속이 피복된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
도전볼(210)의 크기는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 반지름이 5㎛ 내지 10㎛일 수 있다.
도전볼(210)은 예를 들면 이방성 도전 필름(200) 총 중량 중 1 내지 15중량%로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이방성 도전 필름(200)은 그 외에 페녹시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 부타디엔 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리올레핀 수지 등의 수지; 당 분야에 공지된 광중합성 모노머 및 광개시제; 또는 열중합성 모노머 및 열개시제 등을 더 포함할 수 있다.
이방성 도전 필름(200)은 예를 들면 저장 탄성률이 1 내지 40MPa일 수 있다. 저장 탄성률이 상기 범위 내인 경우 후술하는 파라미터를 만족시킬 수 있다. 저장 탄성률은 20 내지 150℃에서의 저장 탄성률일 수 있다.
연성 인쇄 회로 기판(300)은 터치 패널(100)의 본딩 패드(130)에 전기적으로 연결되면서 전극 패턴과 제어부 사이를 전기적으로 연결하는 역할을 한다.
구체적으로, 연성 인쇄 회로 기판(300)은 기판, 태그 패드(310) 및 집적 회로를 포함할 수 있고, 태그 패드(310)가 이방성 도전 필름(200)을 가압하여, 가압된 도전볼(210)을 통해 상기 본딩 패드(130)의 노출된 부분과 접속된다.
연성 인쇄 회로 기판(300)의 태그 패드(310)가 도전볼(210)을 통해 본딩 패드(130)의 노출된 부분과 접속되면, 집적 회로가 본딩 패드(130)에 구동 신호를 인가하고, 본댕 패드를 통해 획득되는 터치 신호를 이용하여, 터치 패널(100)에 인가되는 터치 입력의 좌표, 개수 및 제스처 동작 등을 판단할 수 있다.
구체적으로, 집적 회로는 감지 패턴(110)에 구동 신호를 인가하기 위한 구동 회로, 감지 패턴(110)에서 생성되는 정전용량의 변화를 검출하기 위한 정전용량 감지 회로, 정전용량 감지 회로의 출력 신호를 디지털 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환 회로, 디지털 값으로 변환된 데이터를 이용하여 터치 입력을 판단하는 연산 회로 등을 포함할 수 있다.
태그 패드(310)는 감지 패턴(110)의 소재로 예시한 소재로 형성된 것일 수 있다.
태그 패드(310)는 예를 들면 단위 태그 패드(310)의 폭과 태그 패드(310)간 피치가 서로 독립적으로 0.1mm 내지 3mm일 수 있고, 바람직하게는 상기 범위 내에서 본딩 패드(130)의 폭과 동일한 폭, 본딩 패드(130)간 피치와 동일한 피치를 가질 수 있다.
본 발명의 터치 패널 모듈은 전술한 태그 패드(310)의 높이, 오버 코트층의 높이, 도전볼(210)의 가압 비율(가압 전 후의 두께비) 등의 각 스펙 등에 따라 본딩 패드(130)의 크랙을 줄일 수 있는 이방성 도전 필름(200)의 특정 두께값을 산출하여, 이방성 도전 필름(200)의 가압 전 두께가 해당 두께값을 갖는 것을 주요 특징으로 한다. 상기 두께값은 하기 수학식 1을 만족한다.
[수학식 1]
이방성 도전 필름의 가압 전 두께 = (1/2×H1-1/2×H2)+2(1-α)r + β
(식 중, H1은 태그 패드의 높이로서 24 내지 30㎛이고, H2는 오버코트층의 본딩 패드 상의 높이로서 3 내지 7㎛이고, α는 도전볼의 가압 비율로서 0.4 내지 0.6이고, r은 도전볼의 반지름으로서 5 내지 10㎛이고, β는 보정 인자로서 r 내지 r+3임).
본 발명자들은 상기 특정 스펙의 범위 내에서 이방성 도전 필름(200)의 가압 전 두께를 다양하게 변화시켜가면서 본딩 패드(130)의 크랙 발생 여부를 확인하였고, 이에, 본딩 패드(130)의 크랙 발생을 억제할 수 있는 각 스펙과 이방성 도전 필름(200)의 두께와의 관계를 도출하였다.
이방성 도전 필름(200)의 가압 전 두께가 상기 수학식 1의 범위 내인 경우 터치 패널(100)의 본딩 패드(130)와 연성 인쇄 회로 기판(300)의 태그 패드(310)와의 접속이 충분히 이루어지면서 본딩 패드(130)의 크랙 발생은 줄일 수 있다. 이방성 도전 필름(200)의 가압 후 두께는 가압 후 도전볼의 압착 지름과 실질적으로 동일할 수 있다.
이방성 도전 필름(200)의 가압 전 두께는 상기 수학식 1의 범위를 만족하는 것으로서 예를 들면 21 내지 35㎛일 수 있고, 바람직하게는 도전볼의 반지름이 5㎛인 경우 21 내지 25㎛일 수 있고, 도전볼의 반지름이 10㎛인 경우 29 내지 35㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명은 상기 터치 패널 모듈을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 터치 패널 모듈은 통상의 액정 표시 장치뿐만 아니라, 전계 발광 표시 장치, 플라스마 표시 장치, 전계 방출 표시 장치 등 각종 화상 표시 장치에 적용이 가능하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
(1) 본딩 패드, 태그 패드, 이방성 도전 필름의 스펙
두께 20㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재 필름, 두께 5㎛의 아크릴계 접착층, 두께 10㎛의 시클로올레핀계 분리층, 두께 5㎛의 아크릴계 보호층, 본딩 패드로 두께 900Å ITO, 두께 1500Å APC, 두께 1200Å ITO의 적층 구조, 오버코트층으로 아크릴계 오버코트층을 사용하였다.
이방성 도전 필름으로는 CP937CM/AM(Dexerial사, 온도 20~150℃에서 저장 탄성률 1 내지 40MPa)를 사용하였고, 연성 인쇄 회로 기판은 폴리이미드 필름, 구리 상에 은이 적층된 태그 패드를 갖는 것으로 사용하였다.
상세 스펙은 하기 표 1과 같다.
구분 스펙 구분 스펙
본딩 패드 및 태그 패드의 폭 2mm 도전볼 반지름
(r)		 5㎛ 또는 10㎛
본딩 패드 및 태그 패드의 피치 0.2mm
태그 패드 높이
(H1)		 27㎛ 도전볼 가압 비율
(α)		 0.4 내지 0.6
오버코트층의 본딩 패드 상의 높이
(H2)		 5㎛ 보정 인자
(β)		 8㎛(도전볼 반지름이 5㎛),
12㎛(도전볼 반지름이 10㎛)
(2) 본딩 실험
이방성 도전 필름의 두께를 변경하면서 연성 인쇄 회로 기판의 본딩을 150℃, 0.5MPa 내지 1MPa의 압력으로 10초간 수행하여, 20개의 본딩 패드의 크랙 발생 여부를 확인하였다.
r=5 이방성 도전 필름 두께(㎛) 본딩 크랙 r=10 이방성 도전 필름 두께(㎛) 본딩 크랙
20 2/20 28 1/20
21 0/20 29 0/20
23 32
25 35
26 미압착 36 미압착
(3) 수학식의 도출
상기 (2)의 실험 결과를 바탕으로, 본딩 크랙을 예방하고, 미압착을 방지할 수 있는 이방성 도전 필름의 가압 전 두께를 얻었고, 상기 스펙들 간의 관계를 통해 이방성 도전 필름의 가압 전 두께를 도출할 수 있는 더미 두께를 실험을 통해 β값으로 적용하여 하기 수학식 1을 도출하였다.
[수학식 1]
이방성 도전 필름의 가압 전 두께 = (1/2×H1-1/2×H2)+2(1-α)r + β.
100: 터치 패널 110: 감지 패턴
120: 배선 패턴 130: 본딩 패드
140: 오버코트층 150: 기재 필름
160: 접착층 170: 분리층
180: 보호층 200: 이방성 도전 필름
210: 도전볼 300: 연성 인쇄 회로 기판
310: 태그 패드

Claims (8)

  1. 복수의 감지 패턴과 배선 패턴 및 이와 연결되며, 적어도 일부가 오버코트층으로 덮인 복수의 본딩 패드를 포함하는 터치 패널;
    도전볼을 구비한 이방성 도전 필름; 및
    상기 이방성 도전 필름을 가압하여, 가압된 도전볼을 통해 상기 본딩 패드의 노출된 부분과 접속된 복수의 태그 패드를 구비한 연성 인쇄 회로 기판;을 포함하고,
    이방성 도전 필름의 가압 전 두께가 하기 수학식 1을 만족하는 터치 패널 모듈:
    [수학식 1]
    이방성 도전 필름의 가압 전 두께 = (1/2×H1-1/2×H2)+2(1-α)r + β
    (식 중, H1은 태그 패드의 높이로서 24 내지 30㎛이고, H2는 오버코트층의 본딩 패드 상의 높이로서 3 내지 7㎛이고, α는 이방성 도전 필름의 가압 비율로서 0.4 내지 0.6이고, r은 도전볼의 반지름으로서 5 내지 10㎛이고, β는 보정 인자로서 r 내지 r+3임).
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 본딩 패드 및 태그 패드는 폭과 피치가 0.1 내지 3mm인 터치 패널 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 본딩 패드는 금속 코어부 및 그 상하에 적층된 비금속 산화물 코팅층을 포함하는 터치 패널 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 본딩 패드 하에 분리층, 접착층 및 기재 필름이 순차적으로 위치하는 터치 패널 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 이방성 도전 필름은 저장 탄성률이 1 내지 40MPa인 터치 패널 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 수학식 1의 H1은 26 내지 28㎛이고, H2는 오버코트층의 본딩 패드 상의 높이로서 4 내지 6㎛이고, α는 이방성 도전 필름의 가압 비율로서 0.4 내지 0.6이고, r은 도전볼의 반지름으로서 5 내지 10㎛이고, β는 보정 인자로서 r 내지 r+3인 터치 패널 모듈.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 이방성 도전 필름의 가압 전 두께는 21 내지 35㎛인 터치 패널 모듈.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항의 터치 패널 모듈을 포함하는 화상 표시 장치.
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