WO2012105790A2 - 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법 및 이에 의해 제조되는 결합체 - Google Patents

터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법 및 이에 의해 제조되는 결합체 Download PDF

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WO2012105790A2
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박준영
정주현
문형태
노수천
배상모
정대영
김세현
원종윤
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    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Definitions

  • the present invention relates to a method for bonding a pad for a touch panel and a substrate and an assembly manufactured by the same, and particularly, to solve the problem of occurrence of oxidation of the opening of the connection electrode forming portion in the process of bonding the pad for the touch panel and the substrate.
  • the present invention relates to a method for bonding a pad for a touch panel and a substrate to which a metal coating layer to be coated with an antioxidant material, and a binder prepared by the method.
  • the raw material pads used in the manufacturing of conventional touch panels are laminated pads in which ITO (Indium Tin Oxide) is coated on an insulating layer such as glass or an insulating resin, and an ITO pattern layer made by etching the ITO layer and the outside. Silver paste was used for electrical connection with.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • the lamination pad coats the transparent conductive material coating layer (ITO) 20 on the transparent insulating layer 10 and the metal coating layer (copper layer) 30 is formed on the transparent conductive material coating layer 20. This was applied.
  • the manufacturing process of the pad for a touch panel in which the pattern using this is formed is as shown in FIG.
  • the manufacturing process of the touch panel pad is performed by attaching the first mask to the part where copper and ITO should be removed at the same time, and the copper and ITO for all parts except the part (the union) of any of the lead wire part and the pattern part of the touch part. At the same time and remove the first mast.
  • the copper layer 30 of the portion corresponding to the window portion of the lamination pad needs to be removed so that the display which is subsequently bonded to the touch panel is visible even if it is coupled to the lower portion of the touch panel.
  • a second mask is attached to the remaining portion, and only the exposed copper layer 30 is etched, and then, the second mask is removed to the touch panel.
  • the pad to be stacked is produced.
  • FIG. 2 After the pattern is formed through the fabrication process as described above, the coupling between the pad on which the pattern is formed and the flexible printed circuit board (FPCB) connected thereto is illustrated in FIG.
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the copper layer exposed in this process has a problem of deterioration in durability due to corrosion of the copper layer in a reliability test such as a salt spray test.
  • the present invention is a touch panel for applying a metal coating layer exposed to the anti-oxidation material to solve the problem of occurrence of oxidation of the opening of the connection electrode forming portion in the bonding process of the pad and the substrate for the touch panel. It is an object of the present invention to provide a method for joining a pad for a substrate and a binder prepared by the method.
  • the present invention provides a touch pattern and a lead wire formed on an upper surface thereof, and one end of the lead wire extends to an edge thereof, so as to form a connection electrode pad having a metal coating layer and an insulator layer.
  • the combination of the touch panel pad and the substrate according to the embodiment of the present invention includes a touch panel pad having a touch pattern and a lead wire formed on an upper surface thereof, and one end of the lead wire extending to an edge to form a connection electrode and an insulator layer having a metal coating layer; And a substrate in which the coupling electrode is coupled to correspond to the connection electrode, wherein the pad for the touch panel includes an insulator layer, a transparent conductive coating layer laminated on a part of the top surface of the insulator layer, a metal coating layer laminated on a part of the top surface of the transparent conductive coating layer, and a metal.
  • An adhesive layer laminated on a part of the top surface of the coating layer and a laminated binder including a bonding layer bonded to the top surface of the adhesive layer,
  • the connecting electrode is formed with the upper surface of the metal coating layer open, and a substrate in which the bonding electrode is bonded with the anisotropic conductive adhesive interposed therebetween is laminated and coupled to the connecting electrode, and the exposed metal coating layer is laminated between the laminated assembly and the anisotropic conductive adhesive. Antioxidant material is applied.
  • the present invention has the effect of improving the durability and reliability of the touch panel by airtight coating of the metal coating layer exposed during the bonding of the pad for the touch panel and the substrate with an anti-oxidation material to prevent the oxidation problem of the connection electrode formation.
  • the metal coating layer exposed in the process of bonding the pad for the touch panel and the substrate may be coated with an anti-oxidation material to simultaneously perform airtightness and bonding, thereby reducing the manufacturing time of the combination of the pad for the touch panel and the substrate and improving productivity. It is effective to improve.
  • the hot melt adhesive or dry film
  • the anisotropic conductive adhesive are melted and fused. Since the interface between the hot melt adhesive and the anisotropic conductive adhesive is filled, the coating property is excellent and the reliability of the metal circuit can be secured.
  • the hot melt adhesive (or dry film) is melted by the bonding tip to serve as an adhesive
  • the FPC Peel value is increased and the step of bonding the hot melt adhesive (or dry film) and the anisotropic conductive adhesive can be overcome.
  • FIG. 1 is a cross-sectional structure showing a method for manufacturing a touch panel pad according to the prior art.
  • FIG. 2 is a cross-sectional structure illustrating a bonding method between a touch panel pad and a flexible printed circuit board according to the related art.
  • 3 is a view showing the corrosion of the metal layer after the reliability test in the assembly manufactured by the bonding method between the touch panel pad and the flexible printed circuit board according to the prior art.
  • FIG. 4 is a cross-sectional structure illustrating a bonding method between a touch panel pad and an FPCB according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional structure illustrating a bonding method between a touch panel pad and an FPCB according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional structure illustrating a bonding method between a touch panel pad and an FPCB according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional structure illustrating a bonding method between a touch panel pad and an FPCB according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 illustrates a bonding method between a touch panel pad and an FPCB according to a second embodiment of the present invention
  • 6 is a cross-sectional structure illustrating a coupling method between a pad for a touch panel and an FPCB according to a third embodiment of the present invention.
  • the touch panel pads 100 according to the first, second, and third embodiments of the present invention may have a stacked structure as shown in FIG. 2, and may correspond to pads of a resistive film type or a capacitive type.
  • the touch panel pads 100 according to the first and second embodiments of the present invention are manufactured by a capacitive touch screen manufacturing method.
  • the stacked assembly including the touch panel pad 100 may have various types of stacked layer configurations according to the configuration of the touch pad.
  • the touch panel pad 100 includes a conductive pattern and an insulator layer 110 having a touch pattern and a lead wire formed on an upper surface thereof, and one end of the lead wire extending to an edge to form a connection electrode.
  • the touch panel pad 100 includes a touch screen panel (TSP) region and a connection electrode region.
  • TSP touch screen panel
  • the touch panel pad 100 may include an insulator layer 110, a transparent conductive coating layer 120 laminated on a portion of an upper surface of the insulator layer 110, and a metal coating layer laminated on a portion of the upper surface of the transparent conductive coating layer 120.
  • OCA Optical Clear Adhesive
  • an anti-oxidation material is applied to a portion or all of the upper surface of the metal coating layer 130.
  • the anti-oxidation material refers to a material of an insulator, a hot melt adhesive, and a dry film, which will be described later.
  • connection electrode region 200 of the pad 100 for the touch panel is formed of the insulator layer 110, the transparent conductive coating layer 120, and the metal coating layer 130.
  • An upper surface of the metal coating layer 130 forms an open portion that is opened to the outside, and is an area to which the FPCB 300 is laminated and bonded to the open portion.
  • the touch panel pad 100 has an anisotropic conductive adhesive 310 facing each other to face the metal coating layer 130 corresponding to the connection electrode, and after the bonding electrode 320 is disposed, the FPCB 300 is laminated and bonded. do.
  • the anisotropic conductive adhesive 310 uses an anisotropic conductive film (ACF), anisotropic conductive conductive (ACA), anisotropic conductive paste (ACP), which are conductive adhesives.
  • connection electrode exemplifies the metal coating layer 130 for convenience of description
  • connection electrode actually includes a metal coating layer 130 and a transparent conductive coating layer 120.
  • the metal in this exposed area is oxidized after the reliability test, causing the open short circuit of the circuit.
  • the insulator 400 is printed on a part of the upper surface of the metal between the OCA layer 140 and the FPCB 300 to fill the space between the OCA layer 140 and the FPCB 300 and due to the oxidation of the exposed metal. This prevents open short circuit problems.
  • the first embodiment of the present invention combines the pad 100 for the touch panel and the FPCB 300 to solve a problem in which the surface exposure of the metal coating layer 130 affects durability.
  • the metal coating layer 130 exposed at is to be applied as an insulator.
  • the insulator 400 is an ink having an insulating effect, and is used as an over coating on an upper surface of a metal to prevent circuit oxidation from an external environment.
  • Ink is classified into thermosetting type and UV type, and most of thermosetting type is epoxy type and UV type is acrylic type or epoxy acrylic type.
  • the pad 100 for the touch panel coated with the insulator 400 in the oxidation generating region is laminated with the FPCB 300 including the anisotropic conductive adhesive 310 and the coupling electrode 320 on the open connection electrode 130.
  • the pad 100 for the touch panel and the FPCB 300 are coupled to each other.
  • the bonding tip 330 further includes an intermediate layer 340 between the FPCB 300 and the bonding tip 330 to contact the intermediate layer 340 therebetween.
  • an intermediate layer 340 such as rubber, is easy to apply the coupling tip 330 by reducing the step, induces elastic deformation and shock absorption during the pressing process, the touch panel pad 100 and the FPCB (300) It is for buffering the difference in deformation amount at the time of heating and pressing according to the step between them.
  • the combination of the pad 100 for the touch panel and the FPCB 300 is a compression of the insulator 400 and the anisotropic conductive adhesive 310 by heating to the coupling tip 330, the anisotropic conductive adhesive 310 of the A part is eluted to fill the open surfaces of the insulator 400 and the metal coating layer 130.
  • the insulator 400 may be used to hermetically coat the opening of the connection electrode area 200 of the pad 100 for the touch panel to expose the connection electrode. It solves the corrosion problem caused and improves the durability of the touch panel.
  • the bonding method between the touch panel pad 100 and the FPCB 300 according to the second embodiment of the present invention applies a hot melt adhesive instead of the insulator 400 described above. It is.
  • Hot melt adhesive is a material that is cured as it is changed into a liquid at a certain temperature or more and cooled, and is in a paste or gel state. In other words, the hot melt adhesive is bonded when it is cooled and hardened by bonding in a melted state with heat.
  • Hot melt adhesives are of the urethane series thermoplastic type or the acrylic or epoxy type thermosetting type.
  • the anisotropic conductive adhesive 310 described above is an adhesive made by putting a conductive ball in the hot melt adhesive.
  • Paste ACA or gel ACF harden and harden as the liquid changes within 140-160 degrees.
  • the hot melt adhesive is a raw material of ACA or ACF, it can be seen that the liquid melts at least 100 degrees or more.
  • the hot melt adhesive and the anisotropic conductive adhesive 310 When a portion of the hot melt adhesive and the anisotropic conductive adhesive 310 is pressed by heating with the coupling tip 330 when the pad 100 for the touch panel 100 and the FPCB 300 according to the second embodiment of the present invention are bonded.
  • the anisotropic conductive adhesive 310 and the hot melt adhesive are fused at least 100 ° C. or more at the same time so that the interface disappears, and the open surface of the metal coating layer 130 is coated to be filled.
  • the use of a hot melt adhesive is superior to that of the insulator 400 applied to the touch panel pad 100 and the FPCB 300 when combined with the above-described touch panel, thereby securing reliability of the metal circuit.
  • the FPC Peel value is increased and the step of bonding the hot melt adhesive and the anisotropic conductive adhesive 310 may be overcome.
  • the third embodiment of the present invention combines the pad 100 for the touch panel and the FPCB 300 to solve a problem in which the surface exposure of the metal coating layer 130 affects durability. Some or all of the area of the metal coating layer 130 is exposed to the dry film 400 is to be applied.
  • the dry film 400 is applied to a part of the upper surface of the metal coating layer 130, and the dry film 400 is applied to the left and right side metal circuits. It is applied to all the areas of the upper surface of the metal coating layer 130.
  • the dry film 400 uses a resin having important properties such as transmittance and static electricity to a protective layer (Protect Film or Cover Film) on a 5 to 100 ⁇ m photosensitive polymer layer, and the base layer also protects the photosensitive polymer layer. Lay up to play a role.
  • a protective layer Protected Film or Cover Film
  • a polyester film such as a polyethylene terephthalate film having a thickness of 15 to 30 ⁇ m or a polyethylene film is widely used, and a polyester transparent film is mainly used as a protective layer.
  • the dry film 400 is used as an over coating on the upper surface of the metal to prevent circuit oxidation from the external environment, and has a positive type and a negative type, and an acrylic type and an epoxy type. You can also divide by. Generally, acrylic type is used a lot.
  • the dry film 400 has a thickness of 25 ⁇ m or less, preferably 15 ⁇ m or less.
  • the ink may be used as an insulator, but unlike the ink, when the dry film 400 is used, there are advantages as follows.
  • the UV ink for the insulation is less susceptible to the upper surface penetration than the side penetration in the invasion or constant temperature and humidity during the reliability test, and it is difficult to secure the reliability. A problem arises.
  • the dry film 400 Since the dry film 400 has almost no thickness variation and a process of removing unnecessary dry film by developing after pattern formation by exposure, there is no lot variation. That is, the dry film 400 can be removed in the existing process of dry film laminate, exposure, development, etching, peeling.
  • the dry film 400 uses a pattern film or glass, it is easy to manage tools and the process is the same even when various dry films are applied. Therefore, there is no need to install additional equipment or facilities according to the dry film type. .
  • the dry film 400 is capable of RTR operation, which is advantageous for mass production, has a very strong advantage in acid, and is very strong in reliability (invasiveness, constant temperature and humidity, saline).
  • the dry film 400 is an acrylic material, it is fused with ACF by heat during FPC bonding, thereby improving the oxidation problem occurring at the dry film interface and excellent adhesion to copper.
  • the touch panel pad 100 in which the dry film 400 is applied to the oxidation generating region is formed by stacking an FPCB 300 including an anisotropic conductive adhesive 310 and a coupling electrode 320 on an open connection electrode 130. Afterwards, the touch panel pad 100 and the FPCB 300 are combined by pressing a portion of the dry film 400 and the anisotropic conductive adhesive 310 by heating the bonding tip 330 for manufacturing the touch panel.
  • the combination of the touch panel pad 100 and the FPCB 300 is a combination of the dry film 400 and the dry film 400 when pressing a portion of the dry film 400 and the anisotropic conductive adhesive 310 by heating to the bonding tip 330 A portion of the anisotropic conductive adhesive 310 is fused at the same time so that the boundary surface disappears to fill the open surface of the metal coating layer 130.
  • the opening of the connection electrode region 200 of the touch panel pad 100 may be hermetically coated using the dry film 400 to expose the connection electrode. It solves the corrosion problem caused by and improves the durability of the touch panel.
  • the FPC Peel value is increased and the step at the time of bonding the dry film 400 and the anisotropic conductive adhesive 310 is increased. It can be overcome.
  • the present invention has the effect of improving the durability and reliability of the touch panel by airtight coating of the metal coating layer exposed during the bonding of the pad for the touch panel and the substrate with an anti-oxidation material to prevent the oxidation problem of the connection electrode formation.
  • the metal coating layer exposed in the process of bonding the pad for the touch panel and the substrate may be coated with an anti-oxidation material to simultaneously perform airtightness and bonding, thereby reducing the manufacturing time of the combination of the pad for the touch panel and the substrate and improving productivity. It is effective to improve.
  • the hot melt adhesive or dry film
  • the anisotropic conductive adhesive are melted and fused. Since the interface between the hot melt adhesive and the anisotropic conductive adhesive is filled, the coating property is excellent and the reliability of the metal circuit can be secured.
  • the hot melt adhesive (or dry film) is melted by the bonding tip to serve as an adhesive
  • the FPC Peel value is increased and the step of bonding the hot melt adhesive (or dry film) and the anisotropic conductive adhesive can be overcome.

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Abstract

상면에 터치 패턴 및 리드선이 형성되고 상기 리드선의 일단이 가장자리로 연장하여 금속 코팅층을 가지는 연결 전극과 절연체층을 형성하는 터치 패널용 패드와 연결 전극에 대응한 결합 전극을 포함한 기판을 서로 전기적으로 연결하는 터치 패널용 패드와 기판을 결합하는 결합 방법에 있어서, 터치 패널용 패드에서 금속 코팅층의 상면 중 일부 또는 전부 영역에 산화 방지 물질을 도포하는 단계와, 금속 코팅층과 산화 방지 물질의 일부 영역에 접착제층과, 접착제층의 상면에 결합하는 결합층을 적층한 적층 결합체를 준비하는 단계 및 금속 코팅층의 개방된 일부 영역인 연결 전극에 대응하여 마주보게 이방성 전도성 접착제를 사이에 두고 결합 전극을 포함하는 기판을 적층하여 결합하는 단계를 포함한다. 본 발명은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 노출된 금속 코팅층을 산화 방지 물질로 도포하여 기밀과 결합을 동시에 수행할 수 있어 터치 패널용 패드와 기판의 결합체 제조 공정 시간을 줄일 수 있고 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법 및 이에 의해 제조되는 결합체
본 발명은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법 및 이에 의해 제조되는 결합체에 관한 것으로서, 특히 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 연결 전극 형성 부위의 개방부에 대한 산화 발생 문제를 해결하기 위하여 노출되는 금속 코팅층을 산화 방지 물질로 도포하는 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법 및 이에 의해 제조되는 결합체에 관한 것이다.
종래의 터치 패널 제작에 사용되는 가공 전 상태의 원재료 패드는 ITO(Indium Tin Oxide)가 유리나 절연 수지 등의 절연층 위에 코팅되어진 적층 패드가 사용되어지고, ITO층을 식각하여 만들어진 ITO 패턴층과 외부와의 전기적 접속을 위하여 실버 페이스트를 사용하였다.
그러나 이와 같은 실버 페이스트를 이용한 도선 형성의 경우에는 실버 페이스트를 얇게 도포하는데 한계가 있으므로 도선의 두께가 두꺼워져 상하 방향으로 단차가 크게 발생하고 평면 방향으로 도선의 폭이 넓어지는 문제점이 있었다.
이를 개선하기 위하여 적층 패드는 투광 절연제층(10) 위에 투광 전도성 물질 코팅층(ITO)(20)을 코팅하고 투광 전도성 물질 코팅층(20)의 상부에 금속 코팅층(구리층)(30)이 형성되는 방법이 적용되었다. 이를 이용한 패턴이 형성된 터치 패널용 패드의 제작 공정은 도 1에 도시한 바와 같다.
터치 패널용 패드의 제작 공정은 구리와 ITO가 동시에 제거되어야 하는 부분에 첫 번째 마스크를 부착하여 리드선 부분과 터치부의 패턴 부분 중 어느 하나라도 해당되는 부분(합집합)을 제외한 모든 부분에 대하여 구리와 ITO를 동시에 제거하고 첫 번째 마스트를 제거한다. 다음으로, 적층 패드의 윈도우 부분에 해당하는 부분의 구리층(30)을 제거하여야 이후에 터치 패널에 결합하는 디스플레이가 터치 패널 하부에 결합하여도 보이게 된다.
이를 위하여 원도우 부분에 남아있는 제거해야 할 구리층(30)을 제외하고 나머지 부분에 대하여 두 번째 마스크를 부착하고 노출된 구리층(30)만을 식각한 후, 다시 두 번째 마스크를 제거하여 터치 패널에 적층되어지는 패드를 제작하게 된다.
이와 같은 제작 공정을 통하여 패턴을 형성한 후, 패턴이 형성된 패드와 이에 연결되는 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB) 사이의 결합은 도 2에 도시된 바와 같이, 도 2의 (a)와 같은 패턴이 형성된 패드를 준비하고 도 2의 (b)와 같이 FPCB를 부착한 후, 접촉면 상부에서 가열된 팁(Tip)을 압착하여 서로를 결합한다.
이와 같은 과정에서 노출된 구리층은 도 3에 도시된 바와 같이, 염수 분무 시험 등과 같은 신뢰성 시험에서 구리층의 부식이 일어나 내구성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 연결 전극 형성 부위의 개방부에 대한 산화 발생 문제를 해결하기 위하여 노출되는 금속 코팅층을 산화 방지 물질로 도포하는 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법 및 이에 의해 제조되는 결합체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상면에 터치 패턴 및 리드선이 형성되고 리드선의 일단이 가장자리로 연장하여 금속 코팅층을 가지는 연결 전극과 절연체층을 형성하는 터치 패널용 패드와 연결 전극에 대응한 결합 전극을 포함한 기판을 서로 전기적으로 연결하는 터치 패널용 패드와 기판을 결합하는 결합 방법에 있어서,
터치 패널용 패드에서 금속 코팅층의 상면 중 일부 또는 전부 영역에 산화 방지 물질을 도포하는 단계; 금속 코팅층과 산화 방지 물질의 일부 영역에 접착제층과, 접착제층의 상면에 결합하는 결합층을 적층한 적층 결합체를 준비하는 단계 및 금속 코팅층의 개방된 일부 영역인 연결 전극에 대응하여 마주보게 이방성 전도성 접착제를 사이에 두고 결합 전극을 포함하는 기판을 적층하여 결합하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 패널용 패드와 기판의 결합체는 상면에 터치 패턴 및 리드선이 형성되고 리드선의 일단이 가장자리로 연장하여 금속 코팅층을 가지는 연결 전극과 절연체층을 형성하는 터치 패널용 패드; 및 연결 전극에 대응하여 결합 전극을 결합한 기판을 포함하고, 터치 패널용 패드는 절연체층, 절연체층의 상면 중 일부에 적층되는 투명 전도성 코팅층, 투명 전도성 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 금속 코팅층, 금속 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 접착제층 및 접착제층의 상면에 결합하는 결합층을 적층한 적층 결합체를 포함하며,
연결 전극은 금속 코팅층의 상면이 개방된 상태로 형성되고, 연결 전극에 대응하여 이방성 전도성 접착제를 사이에 두고 결합 전극을 결합한 기판이 적층 결합되며, 적층 결합체와 이방성 전도성 접착제 사이에 노출된 금속 코팅층에 산화 방지 물질이 도포된다.
본 발명은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 노출된 금속 코팅층을 산화 방지 물질로 기밀 도포하여 연결 전극 형성 부위의 산화 문제를 방지하여 터치 패널의 내구성과 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 노출된 금속 코팅층을 산화 방지 물질로 도포하여 기밀과 결합을 동시에 수행할 수 있어 터치 패널용 패드와 기판의 결합체 제조 공정 시간을 줄일 수 있고 생산성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 터치 패널용 패드와 상기 기판의 결합시 터치 패널 제조용 결합 팁으로 가열에 의해 핫멜트 접착제(또는 드라이필름)의 일부 구간을 누르는 경우, 핫멜트 접착제(또는 드라이필름)와 이방성 전도성 접착제가 녹아서 융합되어 핫멜트 접착제와 이방성 전도성 접착제의 경계면을 매워주므로 도포성이 우수하여 금속 회로에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
본 발명은 핫멜트 접착제(또는 드라이필름)이 결합 팁에 의해 녹아 접착제 역할을 수행하므로 FPC Peel값이 증가하고 핫멜트 접착제(또는 드라이필름)과 이방성 전도성 접착제의 본딩시 단차를 극복할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 터치 패널용 패드의 제조 방법을 나타낸 단면 구조이다.
도 2는 종래 기술에 따른 터치 패널용 패드와 연성 인쇄 회로 기판 사이의 결합 방법을 나타낸 단면 구조이다.
도 3은 종래 기술에 따른 터치 패널용 패드와 연성 인쇄 회로 기판 사이의 결합 방법을 통하여 제조된 결합체에서 신뢰성 시험 후에 금속층의 부식을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 패널용 패드와 FPCB 사이의 결합 방법을 나타낸 단면 구조이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 패널용 패드와 FPCB 사이의 결합 방법을 나타낸 단면 구조이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 패널용 패드와 FPCB 사이의 결합 방법을 나타낸 단면 구조이다.
아래에서는 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
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 있는 것을 의미한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 패널용 패드와 FPCB 사이의 결합 방법을 나타낸 단면 구조이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 패널용 패드와 FPCB 사이의 결합 방법을 나타낸 단면 구조이고, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치 패널용 패드와 FPCB 사이의 결합 방법을 나타낸 단면 구조이다.
본 발명의 제1, 2, 3 실시예에 따른 터치 패널용 패드(100)는 전술한 도 2와 같은 적층 구조를 가질 수 있고 저항막 방식 또는 정전 용량 방식의 패드가 모두 해당할 수 있다.
그러나 본 발명의 제1, 2 실시예에 따른 터치 패널용 패드(100)는 정전 용량 방식의 터치 스크린 제조법에 의해 제조된다.
터치 패널용 패드(100)를 포함하는 적층 결합체는 터치 패드의 구성에 따라 다양한 형태의 적층 레이어 구성을 가질 수 있다.
터치 패널용 패드(100)는 상면에 터치 패턴 및 리드선이 형성되며 리드선의 일단이 가장자리로 연장하여 연결 전극을 형성하는 전도성 패턴과 절연체층(110)을 포함한다.
터치 패널용 패드(100)는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP) 영역과 연결 전극 영역을 포함한다.
터치 패널용 패드(100)는 절연체층(110)과, 절연체층(110)의 상면 중 일부에 적층되는 투명 전도성 코팅층(120)과, 투명 전도성 코팅층(120)의 상면 중 일부에 적층되는 금속 코팅층(130)과, 금속 코팅층(130)의 상면 중 일부에 적층되는 접착제층(Optical Clear Adhesive, OCA)(140) 및 접착제층(140)의 상면에 결합하는 결합층(150)을 포함한 적층 결합체이다.
금속 코팅층(130)을 적층한 후 접착제층(140)을 형성하기 전에, 금속 코팅층(130)의 상면 중 일부 또는 전부 영역에 산화 방지 물질을 도포한다. 여기서, 산화 방지 물질은 후술하는 절연체, 핫멜트(Hot Melt) 접착제 및 드라이필름(Dry Film) 중 하나의 물질을 나타낸다.
터치 패널용 패드(100)의 연결 전극 영역(200)은 절연체층(110), 투명 전도성 코팅층(120)과 금속 코팅층(130)으로 형성되고. 금속 코팅층(130)의 상면이 외부로 개방된 개방부를 형성하며, 개방부에 FPCB(300)를 적층하여 결합되는 영역이다.
터치 패널용 패드(100)는 연결 전극에 해당하는 금속 코팅층(130)과 대응하여 마주보게 이방성 전도성 접착제(310)를 사이에 두고, 결합 전극(320)을 배치한 후 FPCB(300)가 적층 결합된다. 여기서, 이방성 전도성 접착제(310)는 전도성 접착제인 ACF(Anisotropic Conductive Film), ACA(Anisotropic Conductive Adhesive), ACP(Anisotropic Conductive Paste)를 사용한다.
전술한 연결 전극은 설명의 편의를 위해서 금속 코팅층(130)을 예시하고 있지만, 실제적으로는 금속 코팅층(130)과 투명 전도성 코팅층(120)을 포함하는 개념이다.
터치 패널용 패드(100)는 FPCB(300) 부착시 OCA층(140)과 FPCB(300) 사이에 공간이 매꿔지지 않아 메탈(Metal)이 노출되는 문제가 발생한다.
이러한 노출된 영역의 메탈은 신뢰성 시험 후 산화가 발생되어 회로의 오픈(Open) 쇼트 문제가 발생된다.
따라서, 이러한 OCA층(140)과 FPCB(300) 사이의 메탈 상면 일부에 절연체(400)를 인쇄하여 OCA층(140)과 FPCB(300) 사이의 공간을 매꿔주게 되고 노출된 메탈의 산화로 인한 회로의 오픈 쇼트 문제를 방지한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예는 금속 코팅층(130)의 표면 노출이 내구성에 영향을 주는 문제점을 해결하기 위하여 터치 패널용 패드(100)와 FPCB(300)의 결합 과정에서 노출되는 금속 코팅층(130)을 절연체로 도포하는 것이다.
절연체(400)는 절연 효과를 내는 잉크로서 외부 환경으로부터 회로 산화를 방지하기 위해 메탈 상면에 오버 코팅(Over Coating)제로 사용하고 있다. 잉크는 열경화성 타입과 UV 타입으로 구분되며 열경화 타입은 대부분 에폭시 계열이며 UV 타입은 아크릴 계열이나 에폭시 아크릴 계열이다.
산화 발생 구역에 절연체(400)가 도포된 터치 패널용 패드(100)는 개방된 연결 전극(130)에 이방성 전도성 접착제(310)와 결합 전극(320)가 포함된 FPCB(300)를 적층한 후, 터치 패널 제조용 결합 팁(Tip)(330)으로 가열하여 절연체(400)와 이방성 전도성 접착제(310)의 일부 구간을 눌러 터치 패널용 패드(100)와 FPCB(300)를 결합한다.
이때, 결합 팁(330)은 FPCB(300)와 결합 팁(330) 사이에 중간층(340)을 더 포함하여 중간층(340)을 사이에 두고 접촉한다.
Rubber와 같은 중간층(340)을 사용하는 것은 단차를 줄여 결합 팁(330)의 적용이 용이하게 하고, 압착 과정에서 탄성 변형 및 충격 흡수를 유도하며, 터치 패널용 패드(100)와 FPCB(300) 사이의 단차에 따른 가열, 압착시의 변형량 차이를 완충하기 위한 것이다.
터치 패널용 패드(100)와 FPCB(300)의 결합은 결합 팁(330)으로 가열에 의해 절연체(400)와 이방성 전도성 접착제(310)의 일부 구간을 압착하는 경우, 이방성 전도성 접착제(310)의 일부가 용출되어 절연체(400)와 금속 코팅층(130)의 개방면을 매꿔지게 된다.
터치 패널용 패드(100)와 FPCB(300) 사이의 결합시 절연체(400)를 이용하여 터치 패널용 패드(100)의 연결 전극 영역(200)의 개방부를 기밀 도포할 수 있어 연결 전극의 노출로 인한 부식 문제를 해결하고 터치 패널의 내구성을 향상시킨다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 패널용 패드(100)와 FPCB(300) 사이의 결합 방법은 전술한 절연체(400) 대신에 핫멜트(Hot Melt) 접착제를 적용하는 것이다.
핫멜트 접착제는 일정 온도 이상에서 액상으로 변화되었다가 냉각되면서 경화가 되는 물질이며 페이스트(Paste)나 겔(Gel) 상태이다. 즉, 핫멜트 접착제는 열로 녹은 상태로 접착을 시키면 식으면서 굳어지면 접착을 해준다.
핫멜트 접착제는 우레탄 계열의 열가소성 타입이나 아크릴 계열이나 에폭시 계열의 열경화성 타입이 있다.
전술한 이방성 전도성 접착제(310)는 핫멜트 접착제에 도전볼을 넣어서 만든 접착제이다. 페이스트 상태의 ACA나 겔 상태의 ACF는 140~160도 이내에서 액상이 변했다가 냉각되면서 딱딱하게 굳어진다.
따라서, 핫멜트 접착제는 ACA나 ACF의 원료이기 때문에 최소 100도 이상에서 액상으로 변한다고 볼 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 터치 패널용 패드(100)와 FPCB(300) 사이의 결합시 결합 팁(330)으로 가열에 의해 핫멜트 접착제와 이방성 전도성 접착제(310)의 일부 구간을 누르게 되는 경우, 이방성 전도성 접착제(310)와 핫멜트 접착제가 최소 100℃ 이상에서 동시에 융합되어 경계면이 없어지면서 금속 코팅층(130)의 개방면을 도포하여 매꿔지게 한다.
전술한 터치 패널용 패드(100)와 FPCB(300) 사이의 결합시 절연체(400)를 적용한 것보다 핫멜트 접착제를 사용한 것이 도포성이 우수하여 금속 회로에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예는 핫멜트 접착제가 결합 팁(330)에 의해 녹아 접착제 역할을 수행하므로 FPC Peel값이 증가하고 핫멜트 접착제와 이방성 전도성 접착제(310)의 본딩시 단차를 극복할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예는 금속 코팅층(130)의 표면 노출이 내구성에 영향을 주는 문제점을 해결하기 위하여 터치 패널용 패드(100)와 FPCB(300)의 결합 과정에서 노출되는 금속 코팅층(130)의 일부 또는 전부 영역을 드라이필름(400)으로 도포하는 것이다.
터치 패널용 패드(100)는 FPCB(300)의 본딩시 드라이필름(400)이 금속 코팅층(130)의 상면 중 일부 영역에 도포되는 것이고, 좌, 우 측면의 메탈 회로에는 드라이필름(400)이 금속 코팅층(130)의 상면의 전부 영역에 도포된다.
드라이필름(400)은 5 내지 100㎛의 감광성 고분자층에 보호층(Protect Film 또는 Cover Film)을 투과율과 정전기 등 중요 특성을 가지는 수지를 사용하고, 지지체층(Base Film)도 감광성 고분자층을 보호하는 역할을 할 수 있도록 적층한다.
지지체층으로는 두께 15 내지 30㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 같은 폴리에스테르계 필름이나 폴리에틸렌계 필름이 널리 사용되고 있으며, 보호층으로는 폴리에스테르계의 투명한 필름이 주로 사용되고 있다.
드라이필름(400)은 외부 환경으로부터 회로 산화를 방지하기 위해 메탈 상면에 오보 코팅(Over Coating)제로 사용하고 있고, 포지티브 타입(Positive Type)과 네거티브 타입(Negative Type)이 있으며, 아크릴 타입과 에폭시 타입으로 나눌 수도 있다. 일반적으로 아크릴 타입을 많이 사용하고 있다.
드라이필름(400)의 두께는 25㎛ 이하로 형성되고, 바람직하게는 15㎛ 이하로 형성한다.
절연 효과를 내기 위한 것으로 절연체로 잉크를 사용할 수 있으나, 잉크와 달리 드라이필름(400)을 사용하게 되면 다음과 같은 장점이 있다.
잉크를 메탈 상면에 적용하는 경우, RTR(Roll to Roll)이 불가능하고 얼라인(Align) 맞추기가 어렵고 작업자에 따라 인쇄 두께가 달라지며, 인쇄 퍼짐성이 매 Lot마다 상이한 문제점이 있었다.
또한, 잉크를 메탈 상면에 적용하는 경우, 잉크 종류에 따라 건조기 설치 및 제반 시설의 설치가 필요하고 마스크 관리가 어려우며(텐션, 교체 주기), 시트 작업으로 인한 작업성 문제가 있다.
또한, 잉크를 메탈 상면에 적용하는 경우, 절연제용 UV 잉크는 신뢰성 테스트시 침습이나 항온 항습에서 측면 침투보다 상면 침투에 약하여 신뢰성 확보가 어렵고 메탈 회로에 열경화 타입 잉크를 적용하면 건조시 열로 인한 산화 문제가 발생된다.
이에 반해, 드라이필름(400)을 메탈 상면에 적용하는 경우, RTR(Roll to Roll)이 가능하고, RTR 작업이 가능하여 필름 수축율이 균일하기 때문에 얼라인(Align) 정밀도가 높다.
드라이필름(400)은 두께 편차가 거의 없고 노광으로 패턴 형성을 한 후 현상으로 불필요한 드라이필름을 제거해주는 공정이 장비에 의해 이루어지기 때문에 Lot 편차가 없다. 즉, 드라이필름(400)은 드라이 필름 라미네이트, 노광, 현상, 에칭, 박리의 기존 공정에서 제거할 수 있는 것이다.
드라이필름(400)은 패턴 필름이나 글라스를 이용하기 때문에 툴(Tool) 관리가 용이하고 다양한 드라이필름을 적용해도 공정이 동일하기 때문에 드라이필름의 종류에 따라 별도의 장비나 제반 시설의 설치가 필요없다.
드라이필름(400)은 RTR 작업이 가능하여 양산성에 유리하고 산(Acid)에 매우 강한 장점이 있으며 신뢰성(침습, 항온 항습, 염수)에 매우 강하다.
드라이필름(400)은 아크릴 재질이라 FPC 본딩시 열에 의해 ACF와 융합되어 드라이필름 경계면에서 발생되는 산화 문제를 개선하고 구리에 밀착력이 우수한 효과가 있다.
산화 발생 구역에 드라이필름(400)이 도포된 터치 패널용 패드(100)는 개방된 연결 전극(130)에 이방성 전도성 접착제(310)와 결합 전극(320)가 포함된 FPCB(300)를 적층한 후, 터치 패널 제조용 결합 팁(Tip)(330)으로 가열하여 드라이필름(400)과 이방성 전도성 접착제(310)의 일부 구간을 눌러 터치 패널용 패드(100)와 FPCB(300)를 결합한다.
터치 패널용 패드(100)와 FPCB(300)의 결합은 결합 팁(330)으로 가열에 의해 드라이필름(400)과 이방성 전도성 접착제(310)의 일부 구간을 압착하는 경우, 드라이필름(400)과 이방성 전도성 접착제(310)의 일부가 동시에 융합되어 경계면이 없어지면서 금속 코팅층(130)의 개방면을 매꿔지게 한다.
터치 패널용 패드(100)와 FPCB(300) 사이의 결합시 드라이필름(400)을 이용하여 터치 패널용 패드(100)의 연결 전극 영역(200)의 개방부를 기밀 도포할 수 있어 연결 전극의 노출로 인한 부식 문제를 해결하고 터치 패널의 내구성을 향상시킨다.
본 발명의 제3 실시예는 드라이필름(400)이 결합 팁(330)에 의해 녹아 접착제 역할을 수행하므로 FPC Peel값이 증가하고 드라이필름(400)과 이방성 전도성 접착제(310)의 본딩시 단차를 극복할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 노출된 금속 코팅층을 산화 방지 물질로 기밀 도포하여 연결 전극 형성 부위의 산화 문제를 방지하여 터치 패널의 내구성과 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 터치 패널용 패드와 기판의 결합 과정에서 노출된 금속 코팅층을 산화 방지 물질로 도포하여 기밀과 결합을 동시에 수행할 수 있어 터치 패널용 패드와 기판의 결합체 제조 공정 시간을 줄일 수 있고 생산성을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 터치 패널용 패드와 상기 기판의 결합시 터치 패널 제조용 결합 팁으로 가열에 의해 핫멜트 접착제(또는 드라이필름)의 일부 구간을 누르는 경우, 핫멜트 접착제(또는 드라이필름)와 이방성 전도성 접착제가 녹아서 융합되어 핫멜트 접착제와 이방성 전도성 접착제의 경계면을 매워주므로 도포성이 우수하여 금속 회로에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
본 발명은 핫멜트 접착제(또는 드라이필름)이 결합 팁에 의해 녹아 접착제 역할을 수행하므로 FPC Peel값이 증가하고 핫멜트 접착제(또는 드라이필름)과 이방성 전도성 접착제의 본딩시 단차를 극복할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 상면에 터치 패턴 및 리드선이 형성되고 상기 리드선의 일단이 가장자리로 연장하여 금속 코팅층을 가지는 연결 전극과 절연체층을 형성하는 터치 패널용 패드와 상기 연결 전극에 대응한 결합 전극을 포함한 기판을 서로 전기적으로 연결하는 상기 터치 패널용 패드와 기판을 결합하는 결합 방법에 있어서,
    상기 터치 패널용 패드에서 상기 금속 코팅층의 상면 중 일부 또는 전부 영역에 산화 방지 물질을 도포하는 단계;
    상기 금속 코팅층과 상기 산화 방지 물질의 일부 영역에 접착제층과, 상기 접착제층의 상면에 결합하는 결합층을 적층한 적층 결합체를 준비하는 단계; 및
    상기 금속 코팅층의 개방된 일부 영역인 상기 연결 전극에 대응하여 마주보게 이방성 전도성 접착제를 사이에 두고 상기 결합 전극을 포함하는 기판을 적층하여 결합하는 단계
    를 포함하는 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산화 방지 물질은 절연 효과를 내는 잉크를 나타내는 절연체, 핫멜트(Hot Melt) 접착제 및 드라이필름(Dry Film) 중 하나의 물질인 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 터치 패널용 패드는 상기 절연체층, 상기 절연체층의 상면 중 일부에 적층되는 투명 전도성 코팅층, 상기 투명 전도성 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 금속 코팅층, 상기 금속 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 접착제층 및 상기 접착제층의 상면에 결합하는 결합층을 포함하며, 상기 연결 전극은 상기 금속 코팅층의 상면이 개방된 상태로 형성되는 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기판을 적층하여 결합하는 단계는,
    상기 터치 패널용 패드와 상기 기판의 결합시 터치 패널 제조용 결합 팁으로 가열에 의해 상기 핫멜트 접착제와 상기 이방성 전도성 접착제의 일부 구간을 누르는 경우, 상기 핫멜트 접착제와 상기 이방성 전도성 접착제가 녹아서 융합되어 상기 핫멜트 접착제와 상기 이방성 전도성 접착제의 경계면을 매꿔주는 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 기판을 적층하여 결합하는 단계는,
    상기 터치 패널용 패드와 상기 기판의 결합시 터치 패널 제조용 결합 팁으로 가열에 의해 상기 절연체와 상기 이방성 전도성 접착제의 일부 구간을 누르는 경우, 상기 이방성 전도성 접착제가 녹아서 상기 절연체와 상기 이방성 전도성 접착제의 경계면을 매꿔주는 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법.
  6. 상면에 터치 패턴 및 리드선이 형성되고 상기 리드선의 일단이 가장자리로 연장하여 금속 코팅층을 가지는 연결 전극과 절연체층을 형성하는 터치 패널용 패드; 및
    상기 연결 전극에 대응하여 결합 전극을 결합한 기판을 포함하고,
    상기 터치 패널용 패드는 상기 절연체층, 상기 절연체층의 상면 중 일부에 적층되는 투명 전도성 코팅층, 상기 투명 전도성 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 금속 코팅층, 상기 금속 코팅층의 상면 중 일부에 적층되는 접착제층 및 상기 접착제층의 상면에 결합하는 결합층을 적층한 적층 결합체를 포함하며,
    상기 연결 전극은 상기 금속 코팅층의 상면이 개방된 상태로 형성되고, 상기 연결 전극에 대응하여 이방성 전도성 접착제를 사이에 두고 상기 결합 전극을 결합한 기판이 적층 결합되며,
    상기 적층 결합체와 상기 이방성 전도성 접착제 사이에 노출된 금속 코팅층에 산화 방지 물질이 도포되는 터치 패널용 패드와 기판의 결합체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 산화 방지 물질은 절연 효과를 내는 잉크를 나타내는 절연체, 핫멜트(Hot Melt) 접착제 및 드라이필름(Dry Film) 중 하나의 물질인 터치 패널용 패드와 기판의 결합체.
PCT/KR2012/000730 2011-02-01 2012-01-31 터치 패널용 패드와 기판의 결합 방법 및 이에 의해 제조되는 결합체 WO2012105790A2 (ko)

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