KR20190002207U - 개선된 터치패널의 신호 배선 조립구조 - Google Patents

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리-예 양
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영 패스트 옵토일렉트로닉스 씨오., 엘티디.
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Abstract

본 고안은 개선된 터치패널의 신호 배선 조립구조에 관한 것으로서, 하나의 투명 기판, 하나의 투명 터치센서, 하나 이상의 브릿지 패드 및 하나의 신호 전송 배선을 적어도 포함한다. 여기에서 상기 기판의 중앙부는 가시부이고, 테두리부는 차폐부이고, 상기 터치센서는 매트릭스 배열의 복수 개 터치센서 유닛이 상기 기판의 가시부 내에 설치되고, 상기 터치센서 유닛은 각각 하나의 신호도선에서 접합 패드 내의 전기단자에 연결되고, 상기 신호 전송 배선은 상기 접합 패드에 접착되어 감지 신호를 터치패널 제어 유닛에 전달하여 연산을 진행한다. 상기 브릿지 패드는 상기 기판의 차폐부 내에 설치된다. 상기 접합 패드는 상기 기판의 차폐부 내에 설치되고, 상기 접합 패드 내의 각 전기단자 사이는 통일 간격으로 배열 설치된다. 상기 신호 전송 배선의 동박 도선은 상기 접합 패드 내의 전기단자에 대응하여 접착되고, 이방 도전성 접착 필름을 접합제로 사용하여 양자 간의 전기적 결합을 구현한다.

Description

개선된 터치패널의 신호 배선 조립구조 {SIGNAL WIRING ASSEMBLY STRUCTURE OF IMPROVED TOUCH PANEL}
본 고안은 터치패널의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 개선된 터치패널의 신호 전송 배선의 접착 구조에 관한 것이다.
터치패널은 현재 각종 전자제품에 광범위하게 응용되고 있으며, 사람과 기기 간 소통을 위한 인터페이스의 중요한 부품이다. 일반적으로 터치패널 구조에는 하나의 투명한 기판이 포함되고, 상기 기판 상에는 터치센서가 설치된다. 상기 터치센서의 중앙부에는 터치감지부가 설치되고, 상기 터치감지부의 주변에는 회로부가 있으며, 상기 회로부 내에는 상기 터치감지부와 연결되는 복수 개의 신호도선이 설치되고, 그중 비교적 넓은 회로부 내에는 전기단자의 접착부가 설치되어 신호도선을 각각 접착부 중의 각 전기단자까지 전기적으로 연결시키고, 상기 접착부는 신호 전송 배선과 적층결합되고, 양자 상의 전기단자에 설치되어 각각 대응하여 결합한다. 이에 따라서, 터치감지부의 터치신호는 신호 도선, 신호 전송 배선에 의하여 신호 처리 회로로 전송될 수 있으므로 조립 및 사용 시, 터치패널의 기판은 액정스크린(LCD) 또는 LCM 모듈의 앞면에 적층하여 설치되고, 상기 신호 전송 배선은 LCD 또는 LCM의 후면에 부착된다.
그러나 최근 전자제품의 디자인은 얇고 가벼우며 소형화되는 추세이며, 제품 구조는 갈수록 정밀해지고 외형 디자인이 갈수록 다변화되고 있다. 특히 패널 디자인 측면에서 항상 영상 디스플레이 면적, 터치 조작 면적은 크고 테두리부는 얇고 작은 것을 선호하는 경향이 있다. 이러한 수요를 충족시키려면 반드시 터치패널 주변에 있는 회로부의 너비를 줄여야 하는데, 이로 인하여 신호 도선의 배치 공간이 심각하게 압축되고 접착부의 면적이 감소하게 된다. 이 경우 가공공정의 정밀도와 생산기술의 난이도가 높아져 수율이 낮아질 수밖에 없다. 또한 접착부의 면적이 작아지면 접착부와 신호 전송 배선을 접착 결합할 때에도 정확성이 떨어질 수 있고 접착 결합이 견고하지 않아 터치신호의 전송 성능에 문제가 생길 수 있다. 특히 현재의 신형 터치패널 디자인에 사용되는 신호 전송 케이블은 통상적으로 100여 가닥이 넘기 때문에 전술한 상황에서 직면하는 문제는 날로 심각해질 수밖에 없다.
대만 특허출원번호 102200106은 터치패널 신호 전송 배선의 브릿지 조합 구조에 관한 것으로서, 투명 기판 상에 설치된 복수 개의 터치센서 유닛을 각각 신호 도선으로 기판 차폐부 내의 전기단자 상에 연결하고, 절연막을 이용하여 상기 전기단자 상을 씌워 설치하고 절연막 상에서 상기 전기단자와 상응하는 위치에 관통공을 개설하고, 2개의 이웃하는 관통공 사이에 브릿지 전선을 설치하여 연관된 각 전기단자를 서로 직렬 연결하고, 이를 통하여 신호 전송 배선과 접합 조합되는 전기단자 수량을 크게 감소시켜 조립 연결의 정확성과 견고성을 향상시켜 제품 수율을 끌어올리는 방안을 공개하였다. 그러나 상기 방안은 상기 전기단자, 브릿지 도선 및 신호 전송 배선의 조합 구조를 동일 구역에 설치되기 때문에 상기 설치 주변의 폭이 커지게 된다. 또한 상기 방안의 신호 전송 배선은 연성회로기판(FPC)를 채택하기 때문에 디자인 및 사용 시 모두 업체와 협력해 주문 제작을 진행해야 하므로, 구량 주문 구매가 어렵고 부품의 재료 원가가 높으며 외재적 영향 변수가 많아 종종 제품 생산 기간이 연장된다.
본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 개선된 터치패널의 신호 배선 조립구조를 제안한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 고안의 터치패널 신호 전송 배선의 브릿지 조합 구조는 적어도 하나의 투명 기판, 하나의 투명 터치센서 및 하나의 신호 전송 배선을 포함한다. 상기 기판의 중앙부는 가시부이고, 저면의 테두리부에 유색 테두리가 설치되어 차폐부가 형성되고; 상기 터치센서는 매트릭스 배열의 복수 개 터치센서 유닛이 상기 기판의 가시부 내에 설치되고, 상기 각각의 터치센서 유닛은 각각 하나의 신호도선에서 접합 패드(Bonding Pad) 내의 전기단자에 연결되고, 상기 신호 전송 배선은 상기 접합 패드에 접착되어 감지 신호를 터치패널 제어 유닛에 전달하여 연산을 진행한다. 상기 신호 전송 배선은 연성 절연박막에 복수 개의 통일 간격 평행 배열된 편평한 형상의 동박 도선이 설치된다. 상기 접합 패드는 상기 기판의 차폐부 내에 설치되고, 상기 접합 패드 내의 각 전기단자 사이는 통일 간격으로 배열 설치되며, 상기 전기단자 사이의 간격은 상기 동박 도선 사이의 간격과 동일하게 한다. 상기 신호 전송 배선의 동박 도선은 상기 접합 패드 내의 전기단자에 대응하여 접착되고, 이방 도전성 접착 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 접합제로 사용하여 양자 간의 전기적 결합을 구현한다.
상기 신호 전송 배선은 연성 평판 케이블(Flexible Flat Cable, FFC)을 구비하며, 상하 2층의 연성 절연박막은 복수 개의 통일 간격으로 평행 배열된 평편한 형상의 동박 도선을 감싸도록 제작한다.
본 고안의 터치패널 신호 배선 브릿지 구조는 적어도 하나의 브릿지 패드를 더 포함하며, 상기 브릿지 패드는 상기 기판의 차폐부 내에 설치되고, 상기 브릿지 패드 내에는 복수 개의 브릿지 단자가 설치된다. 각 브릿지 단자는 상기 각 터치센서 유닛에 연결되며, 상기 브릿지 패드 상에는 절연막이 씌워져 설치되고, 상기 절연막 상에는 복수 개의 관통공이 설치되어 상기 브릿지 단자에 대응된다. 동일 축선 상에서 2개의 이웃하는 상기 관통공 사이의 상표면에 브릿지 도선이 설치되어 동일 축선 상의 각 브릿지 단자를 서로 전기적으로 직렬 연결시키고, 상기 접합 패드 내의 전기단자 상에 전기적으로 연결시킨다.
상기 터치센서는 상호 정전용량식 터치센서이며, 여기에는 복수 개의 감지 어레이가 포함되어 상기 기판 가시부 내의 상표면에 설치된다. 상기 감지 어레이에는 하나의 감지 전극 및 복수 개의 구동 전극이 포함되고, 상기 감지 전극과 상기 복수 개의 구동 전극은 서로 상호보완 패턴으로 대응 설치되고, 상기 구동 전극과 상기 감지 전극은 각각 상기 신호 도선에서 상기 브릿지 패드 내의 상기 브릿지 단자로 전기적으로 연결되며, 상기 감지 전극은 곧바로 신호 도선에서 접합 패드 내의 전기단자로 전기적으로 연결된다.
본 고안은 터치센서 유닛의 전기단자, 브릿지 전선 및 신호 전송 배선의 구합 구조를 각기 다른 구역에 설치하여 터치패널의 테두리 너비를 크게 증가하는 것을 막고, 각 터치센서 유닛의 신호 도선을 접합 패드 내의 전기단자 상에 연결하며 상기 전기단자의 설치 규격을 현재 시판되는 규격화된 연성 배선에 상응하도록 배치하여 부품 재료 원가를 크게 절감하며, 조합 완성품의 신뢰도를 높이고 제조공정에 불리한 영향을 미칠 수 있는 변수를 제거하여 생산능력을 확대할 수 있으며, 또한 소량으로 다양하게 생산하는 맞춤형 상품 제작에 적합하여 생산과 판매 업무의 유연성과 제품 경쟁력을 제고시키는 데 유익한 효과를 가진다.
도 1은 본 고안의 구성부품을 분리한 설명도이고;
도 2는 본 고안의 구성부품을 조합한 정면도이고;
도 3은 도 1에 있어서 A부의 확대도이고;
도 4는 도 1에 있어서 A부의 감지 전극의 배선도이고;
도 5는 도 1에 있어서 A부의 구동 전극의 배선도이고;
도 6은 본 고안의 브릿지 패드 구성부품을 조합한 설명도이고; 및
도 7은 도 6에 있어서 B부의 확대도이다.
이하에서는, 본 고안의 비교적 바람직한 실시예를 도면을 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 본 고안을 설명하기 위한 것으로서 본 고안의 보호범위를 제한하지 않는다.
도 1 및 2에서 도시하는 바와 같이, 본 실시예에는 주로 하나의 투명한 기판(1), 하나의 투명한 터치센서(2), 하나의 브리지 패드(3), 하나의 접합 패드(4) 및 하나의 신호 전송 배선(5)을 포함한다.
여기에서 상기 기판(1)은 기계 강도가 우수한 고 투광율의 박판으로 이루어지며, 재질은 각종 유리, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트수지(PC), 폴리에스테르(PET) 또는 환상 올레핀계 코폴리머(COC) 등으로 이루어진 군에서 선택할 수 있으나, 본 고안은 상기 재질에 한정되지 않는다. 상기 기판(1)의 저면 테두리부에는 유색테두리(12)가 설치되며, 상기 유색테두리는 비도전성 재질의 불투명한 박막층으로 이루어지고, 상기 비도전성 재료는 잉크 또는 포토레지스트(photoresist) 등에서 선택할 수 있으나, 본 고안은 상기 재료에 한정되지 않는다. 상기 재료는 인쇄, 도포 등의 방식으로 상기 기판의 저면 테두리부에 두께가 약 15㎛의 박막층이 형성된다. 상기 기판에서 테두리부에 형성되는 차폐부(12a) 및 중앙부에 형성되는 가시부(13)를 구분할 수 있다.
도 1 및 3 내지 5에서 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 투명 터치센서(2)는 상호 정전용량식 터치센서이며, 이는 복수 개의 감지 어레이(20)로 구성되고, 상기 각 감지 어레이(20)는 상기 기판 가시부(13) 내의 상표면에 설치되고, 각각의 감지 어레이(20)는 하나의 감지 전극(21) 및 복수 개의 구동 전극(22)을 포함하고, 감지 전극(21)과 구동전극(22)은 상호보완되는 패턴으로 대응 설치되며, 각 구동 전극(22)은 신호도선(23)에 의하여 브릿지 패드(3) 내의 브릿지 단자(24)와 전기적으로 연결되고, 상기 감지 전극(21)은 곧바로 신호 도선(27)에 의하여 접합 패드(4) 내의 전기단자(41)와 전기적으로 연결된다. 상기 터치센서(2)는 고투광율의 재질로 구성되며, 산화 인듐 주석, 산화 인듐 아연, 산화 인듐 알루미늄 또는 PEDOT(poly-ethylene dioxythiophene) 등 재질의 투명 박막에서 선택할 수 있고, 비교적 바람직하게는, 상기 터치센서(2)를 직접 기판(1) 상에 설치하여 식각 또는 레이저 공정으로 필요한 터치감지 전기회로도안을 형성할 수 있다.
도 6 및 7에서 도시하는 바와 같이, 상기 브릿지 패드(3)는 상기 기판의 차폐부(12a) 내에 설치하고, 상기 브릿지 패드(3)의 상면은 절연막(31)으로 씌워지고, 상기 절연막은 상기 브릿지 단자(24)에 대응하는 위치에 관통공(31a)이 개설되며, 절연막(31)의 상표면에는 브릿지 전선(32)이 설치되고, 상기 브릿지 전선(32)은 X 방향 축선에 있는 2개의 이웃하는 관통공(31a) 사이에 설치되며, 상기 브릿지 전선(32)의 양단에는 각각 관통공(31a)에 노출된 브릿지 단자(24)와 전기적으로 연결된다. 따라서 같은 X 방향 축선에 있는 상기 각 브릿지 단자(24)는 서로 직렬 연결되어 신호 도선(27)에 연결되고, 상기 신호 도선(27)은 상기 차폐부(12a)의 범위를 따라 설치되어 접합 패드(4) 내의 전기단자(41)에 연결된다. 상기 설명은 브릿지 전선(32)에 의해 X 방향 축선에 있는 2개의 인접한 관통공(31a)을 직렬 연결한 예이나, 본 고안에서 실시 가능한 직렬 연결 범위는 이에 한정되지 않는다. 상기 브릿지 패드(3)의 구조 설계를 이용하여 관련된 각 전기단자를 서로 직렬 연결시킴으로써, 신호 도선의 배치 수량 및 차폐부(12a)의 너비를 크게 줄일 수 있기 때문에, 상기 전기단자의 설치 면적을 확대하여 신호 전송 배선(5)과의 조립 연결의 정확성과 견고성을 향상시킬 수 있고, 생산 기술 난이도를 낮추고 접착 조합의 수율 및 조합한 후의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한 신호 전송선의 배선 면적을 축소시킬 수 있기 때문에 얇고 가벼운 소형 구조 디자인에 응용하기 쉬우며 재료 원가를 절감할 수 있다.
도 1, 2 및 6에서 도시하는 바와 같이, 상기 접합 패드(4)는 상기 기판 일측면의 차폐부(12a) 내에 설치되나, 상기 브릿지 패드(3)의 설치 지점은 상기 기판의 다른 측면에 속한다. 본 실시예에서 사용하는 신호 전송 배선(5)은 일반 시중에서 판매되는 연성 평판 케이블(FFC)이고, 이는 상하 2층이 연성 절연 박막(51, 52)(예를 들어 PET 기재) 중간에 통일 간격으로 평행 배열된 복수 개의 평편한 형상의 동박 도선(53)으로 감싸져 제작된다. 상기 신호 전송 배선(5)의 전단은 상기 접합 패드(4) 상에 접착되어 상기 동박 도선(53)을 상기 접합 패드(4) 내의 전기단자(41)와 서로 대응하도록 만들 수 있다. 또한 이방 도전성 접착 필름(ACF)을 접합제로 사용하여 양자 간의 전기적 결합을 구현한다. 따라서 상기 터치센서(2) 상에서 트리거되는 감지 신호가 상기 신호 전송 배선(5)을 거쳐 터치패널 제어 유닛(도면에서 도시하지 않음)으로 전송되어 연산을 진행하게 된다. 특별히 설명하여야 할 부분은, 상기 접합 패드(4) 내의 어느 2개의 인접하는 전기단자(41) 사이의 간격 설치는, 일반 시중에서 판매되는 연성 배선 상의 동박 도선(53)에 통상적으로 사용되는 간격 규격과 동일한 것이 가장 바람직하며, 현재 시판되는 규격화된 연선 배선에 대응하도록 배치할 경우 부품 재료 원가를 크게 절감할 수 있고 조합 완제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 제조 공정에 불리한 영향을 미칠 수 있는 변수를 제거하여 생산능력을 확대할 수 있다. 또한 소량으로 다양하게 생산하는 맞춤형 상품 제작에 적합하여 생산과 판매 업무의 유연성과 제품 경쟁력을 제고시키는 데 유익하다.
상기 내용은 상호 정전용량식 터치센서의 구조를 예시로 든 실시예이나 그 실시범위는 이에 한정되지 않으며, 감압식 터치기나 전자식 터치기 등 기타 형태의 터치센서도 모두 적용할 수 있다. 그 외, 상기 실시예에 있어서 터치센서(2) 각 부분의 신호 도선(27)은 접합 패드(4) 내로 모이고, 다시 단일한 신호 전송 배선(5)과 접착 사용되어 감지 신호를 전송한다. 그러나 터치패널의 설계 생산 실무 상으로 제품의 차별적 수요에 따라 예를 들어 다른 형식의 감지기 패턴, 다른 신호 도선 배치 방식 등의 상황으로 인하여, 하나 이상의 접합 패드를 설치하고 각각 신호 전송 배선에 접착하여 감지 신호를 전송할 수도 있다.
도면과 구체적인 실시예를 통하여 본 고안을 완전하게 설명하였으나, 본 고안이 속한 기술분야의 당업자는 각종 변화와 수식을 진행할 수 있다. 이러한 변화와 수식은 청구범위에서 정의하는 본 고안의 보호범위에 속한다.
1: 기판; 12: 유색테두리; 12a: 차폐부; 13: 가시부;
2: 터치센서; 20: 감지 어레이; 21: 감지 전극; 22: 구동 전극;
23: 신호도선; 24: 브릿지 단자; 27: 신호 도선; 3: 브릿지 패드;
31: 절연막; 31a: 관통공; 32: 브릿지 전선; 4: 접합 패드;
41: 전기단자; 5: 신호 전송 배선; 51: 절연 박막;
52: 절연 박막; 53: 동박 도선

Claims (6)

  1. 적어도 하나의 투명 기판, 하나의 투명 터치센서 및 하나의 신호 전송 배선을 포함하고; 상기 기판의 중앙부는 가시부이고, 저면의 테두리부에 유색 테두리가 설치되어 차폐부가 형성되고; 상기 터치센서는 매트릭스 배열의 복수 개 터치센서 유닛이 상기 기판의 가시부 내에 설치되고, 상기 각각의 터치센서 유닛은 각각 하나의 신호도선에서 접합 패드(Bonding Pad) 내의 전기단자에 연결되고, 상기 신호 전송 배선은 상기 접합 패드에 접착되어 감지 신호를 터치패널 제어 유닛에 전달하여 연산을 진행하며; 상기 신호 전송 배선은 연성 절연박막에 복수 개의 통일 간격 평행 배열된 편평한 형상의 동박 도선이 설치되고; 상기 접합 패드는 상기 기판의 차폐부 내에 설치되고, 상기 접합 패드 내의 각 전기단자 사이는 통일 간격으로 배열 설치되며, 상기 전기단자 사이의 간격은 상기 동박 도선 사이의 간격과 동일하게 하며; 상기 신호 전송 배선의 동박 도선은 상기 접합 패드 내의 전기단자에 대응하여 접착되고, 이방 도전성 접착 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 접합제로 사용하여 양자 간의 전기적 결합을 구현하는 것을 특징으로 하는 터치패널 신호 전송 배선의 브릿지 조합 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 전송 배선은 연성 평판 케이블(Flexible Flat Cable, FFC)을 구비하며, 상하 2층의 연성 절연박막은 복수 개의 통일 간격으로 평행 배열된 평편한 형상의 동박 도선을 감싸도록 제작하는 것을 특징으로 하는 터치패널 신호 전송 배선의 브릿지 조합 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 브릿지 패드를 더 포함하며, 상기 브릿지 패드는 상기 기판의 차폐부 내에 설치되고, 상기 브릿지 패드 내에는 복수 개의 브릿지 단자가 설치되며; 각 브릿지 단자는 상기 각 터치센서 유닛에 연결되며, 상기 브릿지 패드에는 절연막이 씌워져 설치되고, 상기 절연막 상에는 복수 개의 관통공이 설치되어 상기 브릿지 단자에 대응되고; 동일 축선 상에서 2개의 이웃하는 상기 관통공 사이의 상표면에 브릿지 도선이 설치되어 동일 축선 상의 각 브릿지 단자를 서로 전기적으로 직렬 연결시키고, 상기 접합 패드 내의 전기단자 상에 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 터치패널 신호 전송 배선의 브릿지 조합 구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 터치센서는 상호 정전용량식 터치센서인 것을 특징으로 하는 터치패널 신호 전송 배선의 브릿지 조합 구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 터치센서는 복수 개의 감지 어레이가 포함되어 상기 기판 가시부 내의 상표면에 설치되는 것을 특징으로 하는 터치패널 신호 전송 배선의 브릿지 조합 구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 감지 어레이에는 하나의 감지 전극 및 복수 개의 구동 전극이 포함되고, 상기 감지 전극과 상기 복수 개의 구동 전극은 서로 상호보완 패턴으로 대응 설치되고, 상기 구동 전극과 상기 감지 전극은 각각 상기 신호 도선에서 상기 브릿지 패드 내의 상기 브릿지 단자로 전기적으로 연결되며, 상기 감지 전극은 곧바로 신호 도선에서 접합 패드 내의 전기단자로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 터치패널 신호 전송 배선의 브릿지 조합 구조.
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