WO2016195307A1

WO2016195307A1 - 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버, 그 제조방법 및 이를 포함하는 휴대용 단말기

Info

Publication number: WO2016195307A1
Application number: PCT/KR2016/005494
Authority: WO
Inventors: 김종수; 유정상; 권오정
Original assignee: 주식회사 아모그린텍
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2016-12-08
Also published as: KR20160142449A; KR101795521B1

Abstract

전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버, 그 제조방법 및 이를 포함하는 휴대용 단말기에 관한 것으로, 디스플레이 패널에서 전자펜이 직접 접촉될 수 있는 디스플레이 패널용 커버 상에 형성되는 베젤층에 전자펜으로 유도 전압을 발생시키는 코일 형상의 전원 코일패턴을 형성하여 전자펜에 무선으로 전원을 안정적으로 공급하여 전자펜의 사용 시 편의성과 작동 신뢰성을 향상시킨다.

Description

전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버, 그 제조방법 및 이를 포함하는 휴대용 단말기

본 발명은 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버, 그 제조방법 및 이를 포함하는 휴대용 단말기에 관한 것으로 더 상세하게는 베젤부분에 전자펜용 전원 코일패턴을 구비하여 전자펜의 인식이 가능하도록 한 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버 및 이를 포함하는 터치 스크린 패널(Cover with Power Coil for Display Panel, Manufacturing Method of Cover for Display Panel and Portable Computer comprising the Cover)에 관한 것이다.

최근 스마트폰 또는 태블릿 PC 등 휴대용 단말기의 사용이 크게 증대되고 있고, 상기 스마트폰 또는 태블릿 PC 등 휴대용 단말기의 경우 디스플레이 패널과 디스플레이 패널용 커버 사이에 사용자의 손가락 등이 상기 디스플레이 패널용 커버에 접촉되는 것을 감지하는 투명재질의 터치센서가 구비된 터치스크린 패널이 적용되고 있다.

상기 터치 스크린 패널은 정전용량 방식이 주로 이용되고 있고, 정전용량 방식의 터치 스크린 패널의 경우 투명 필름에 투명 전극이 구비된 터치 센서를 커버 유리(Cover Glass)에 합착하여 제작되고 있다.

상기 터치 센서는, 투명 필름에 전극 재료, 즉, 일 예로 ITO(Indium Tin Oxide)를 일면에 코팅하고, 에칭 공정으로 센싱 전극을 형성하여 제조된다.

즉, 통상적인 터치 스크린 패널은 ITO 센싱 전극이 필름기재에 형성된 터치 스크린 패널용 터치 센서 2개와, 강화유리를 사용하는 GFF방식이 주로 사용되고 있다. 상기 2개의 센서에는 각각 X축 센서 또는 Y축 센서가 형성된다.

상기 터치 스크린 패널입력방법에는 주로 손가락 터치 방식 또는 수동형 스타일러스 펜이 입력 수단으로 이용되고 있다. 그러나 손가락 터치 방식은 터치 면적의 문제로 미세한 입력이 곤란하여 수요자의 펜 입력 방식에 대한 욕구를 충족시키지 못한다. 또한 수동형 스타일러스 펜 역시 손가락의 모사에 불과하여 정밀 표현이 어려울 뿐만 아니라 펜압력을 세분화하여 인식하는데 어려움이 있다.

따라서, 터치 스크린 패널의 입력 시 펜압력에 따라 더 정밀하고 세밀한 표현이 가능하도록 전자기 유도 방식을 이용한 능동형 전자펜을 사용하고 있다.

상기 능동형 전자펜을 이용하기 위해서는 LCD패널 하부에 상기 터치 센서와 별도로 X축 센싱전극, Y축 센싱전극을 포함한 디지타이저가 추가되는 불편함은 있으나 사용자의 다양한 요구에 만족시키기 위해 터치 스크린 패널의 입력 시 펜압력에 따라 더 정밀하고 세밀한 표현이 가능한 전자펜의 사용이 점차 증가되고 있는 추세이다.

상기 능동형 전자펜은 상기 디지타이저의 감지영역과 전자기적으로 상호 작용하기 위하여 건전지와 같은 자체 전원을 구비하여야 한다.

그러나, 상기 능동형 전자펜 내부에 건전지 등을 내장하는 경우 무게가 크게 증가하여 휴대성이 불편하게 되고, 주기적으로 건전지를 교체해야 하는 문제점이 있다.

이에 상기 전자펜은, 별도의 건전지를 구비하지 않고 외부로부터 무선으로 에너지를 공급받아 스스로 동작할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하고, 이를 위해 국내특허등록 제0910348호 '좌표 입력 장치'가 제안된 바 있다.

상기 '좌표 입력 장치'는 상기 전자펜으로 유도 전압을 발생시키기 위한 루프 형태의 여기 코일부, 상기 전자펜의 감지를 위한 평행하게 배열된 다수의 라인으로 이루어지는 수평안테나, 상기 수평 안테나에 직교하도록 배열되고 서로 평행하게 배열된 다수의 라인으로 이루어지는 수직 안테나를 포함한 좌표 입력 장치로써 상기 전자펜의 감지를 위해 터치 스크린 패널에서 터치 센서와 별도로 LCD의 하부에 장착되는 것이다.

그러나, 상기 '좌표 입력 장치'는 터치 스크린 패널에서 터치 센서와 별도로 LCD의 하부에 장착되는 것으로, 상기 여기 코일부에서의 유도 전압이 LCD패널과, 터치센서, 커버유리를 통과한 후 상기 전자펜으로 전달되는 관계로 상기 전자펜에 전원 공급이 원활하게 이루어지지 못하게 되는 경우가 빈번하게 발생한다.

특히, 상기 여기 코일부는 상기 수평안테나와 상기 수직안테나 둘레로 배치되므로 터치 스크린 패널의 중앙 부분에서의 감지가 원활하지 못한 문제가 있었다.

또한, 상기 좌표 입력장치는 PI, PET 등의 기재에 상기 수평안테나와 상기 수직 안테나뿐만 아니라 상기 여기 코일부를 함께 구성해야 하므로 제조과정이 복잡하고 어려운 문제점이 있고, PI, PET 등의 기재에 수평안테나, 수직 안테나, 여기 코일부의 패턴을 견고히 부착시키기 어려워 회로 내구성 확보가 어렵고, 장기간 사용 시 작동 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 투명기재 상에 전자펜용 전원 코일패턴을 구비하여 전자펜에 무선으로 전원을 안정적으로 공급하여 전자펜의 사용 시 편의성과 작동 신뢰성을 향상시키는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버, 그 제조방법 및 이를 포함하는 휴대용 단말기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버는, 투명기재, 상기 투명기재의 베젤부분을 커버하는 베젤층 및 상기 베젤층 상에 코일 형상으로 형성되어 전자펜으로 유도 전압을 발생시키는 전원 코일패턴을 포함한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 투명기재는, 강화 유리 또는 필름기재의 표면에 경도를 증대시키는 강화코팅층을 형성한 강화코팅 필름일 수 있다.

본 발명에서 상기 전원 코일패턴은 도전성 페이스트를 소성하여 형성된 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비할 수 있다.

본 발명에서 상기 도전성 페이스트는, 은페이스트, 구리(Cu)페이스트, 알루미늄(Al)페이스트 중 어느 하나일 수 있다.

본 발명에서 상기 전원 코일패턴은, 상기 베젤층 상에 증착되어 형성되는 증착층; 및 상기 증착층 상에 형성되는 도금층을 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 증착층은, 진공증착을 통해 형성되며 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비할 수 있다.

본 발명에서 상기 도금층은, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버 제조방법은, 투명기재를 준비하는 단계, 상기 투명기재의 베젤부분을 커버하는 베젤층을 형성하는 단계, 상기 베젤층 상에 코일 형상으로 형성되어 전자펜으로 유도 전압을 발생시키는 전원 코일패턴을 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 전원 코일패턴을 형성하는 단계는, 상기 베젤층 상에 전원 코일패턴의 형상으로 도전성 페이스트로 인쇄하는 과정; 및 상기 도전성 페이스트를 소성하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 전원 코일패턴을 형성하는 단계는, 전원 코일패턴의 형상으로 타발된 금속박을 전사하여 접착층으로 상기 베젤층 상에 부착하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 전원 코일패턴을 형성하는 단계는, 상기 베젤층 상에 도금친화적인 금속을 이용한 진공증착으로 증착층을 형성하는 과정, 상기 증착층 상에 포토레지스트층을 형성하는 과정, 상기 포토레지스트층 상에 상기 전원 코일패턴의 형상에 대응되는 전원 코일패턴구멍을 형성하는 과정, 상기 전원 코일패턴구멍 내에 도금으로 도금층을 형성하는 과정; 및 상기 포토레지스트층을 제거하고 상기 도금층을 장벽으로 하여 상기 증착층을 에칭하는 과정을 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 전원 코일패턴을 형성하는 단계는, 상기 베젤층 상에 도금친화적인 금속을 이용한 진공증착으로 증착층을 형성하는 과정, 상기 증착층을 상기 전원 코일패턴의 형상으로 에칭하는 과정 및 에칭된 상기 증착층을 도금하여 도금층을 형성하는 과정을 포함할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 단말기는, 화면을 출력하는 디스플레이 패널유닛, 상기 디스플레이 패널유닛의 상부에 구비되는 본 발명의 어느 한 실시예에 의한 상기 디스플레이 패널용 커버, 상기 디스플레이 패널용 커버의 전원 코일패턴에서 발생되는 전자기력을 전달받아 에너지를 생성하는 전자펜 및 상기 디스플레이 패널유닛의 하부에 배치되며 전자기 유도 방식을 이용하여 상기 전원 코일패턴으로부터 에너지를 생성하여 작동되는 전자펜의 위치를 감지하는 디지타이저 유닛을 포함한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 단말기는, 상기 디스플레이 패널유닛의 상부와 상기 디스플레이 패널용 커버의 사이에 배치되어 상기 디스플레이 패널용 커버 상의 터치 발생을 감지하는 터치센서 유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 디스플레이 패널에서 전자펜이 직접 접촉될 수 있는 디스플레이 패널용 커버 상에 전자펜용 전원 코일패턴을 구비하여 전자펜에 무선으로 전원을 안정적으로 공급하여 전자펜의 사용 시 편의성과 작동 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명은 터치 스크린 패널에서 커버인 투명기재에 전자펜용 전원 코일을 견고하게 부착할 수 있어 전원 코일의 내구성을 증대시키고, 작동 신뢰성을 더 향상시키는 효과가 있다.

본 발명은 무선 충전이 가능한 다른 휴대용 단말기를 무선충전할 수 있어 상품성이 크게 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버를 도시한 평면도

도 2는 본 발명에 따른 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버의 일 실시예를 도시한 단면도

도 3은 본 발명에 따른 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버의 다른 실시예를 도시한 확대 단면도

도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 패널용 커버 제조방법의 일 실시예를 도시한 공정도

도 5는 도 4의 디스플레이 패널용 커버 제조방법을 도시한 개략도

도 6은 본 발명에 따른 디스플레이 패널용 커버 제조방법의 다른 실시예를 도시한 공정도

도 7은 도 6의 디스플레이 패널용 커버 제조방법을 도시한 개략도

도 8은 본 발명에 따른 디스플레이 패널용 커버 제조방법의 또 다른 실시예를 도시한 공정도

도 9는 도 8의 디스플레이 패널용 커버 제조방법을 도시한 개략도

도 10은 본 발명에 따른 디스플레이 패널용 커버 제조방법의 다른 실시예를 도시한 공정도

도 11은 도 10의 디스플레이 패널용 커버 제조방법을 도시한 개략도

도 12는 본 발명에 따른 터치스크린 패널을 도시한 개략도

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자펜용 전원 코일패턴(30)을 구비한 디스플레이 패널용 커버를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버를 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버는 투명기재(10)를 포함한다.

상기 투명기재(10)는, 강화 유리인 것을 일 예로 하며, 필름기재의 표면에 경도를 증대시키는 강화코팅층을 형성한 강화코팅 필름일 수도 있다. 상기 필름기재는 투명 PI필름일 수 있고, PEN(Polyethylene Naphthalate) 필름, PET(Polyethylene Terephthalate) 필름, PC(Polycarbonate)필름, PSS(Poly styrene sulfonate) 필름 중 어느 하나일 수도 있고, 이외에도 합성수지 재질의 필름으로 강화코팅이 가능한 어떠한 것으로도 변형실시될 수 있음을 밝혀둔다.

상기 강화코팅층은, 실리콘(Si) 또는 세라믹(Ceramic)을 포함한 레진으로 코팅 형성되거나, 진공증착을 통한 코팅층일 수도 있는 것을 일 예로 하며, 이외에도 상기 필름기재의 일면의 경도를 증대시켜 스크래치와 크랙에 대한 내구성을 증대시키는 어떠한 코팅층으로도 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.

상기 강화코팅층은, 0.3mm이하의 두께를 가져 플렉시블 가능하도록 하여 플렉시블 터치 스크린 패널에 적용 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 투명기재(10) 상에는, 베젤부분을 커버하는 베젤층(20)이 형성된다. 상기 베젤층(20)은 잉크 또는 페인트 등을 도포 또는 인쇄한 후 건조한 것으로 통상 흰색 또는 검은색으로 형성되며, 제품 외관의 미관을 위해 다양한 색상으로 형성될 수 있는 것이다.

상기 베젤층(20) 상에는, 루프 형상으로 형성되어 전자펜으로 유도 전압을 발생시키는 전원 코일패턴(30)을 포함한다.

상기 전원 코일패턴(30)은 상기 베젤층(20)을 복수회 감는 루프 형상의 코일 패턴으로 교류 전압이 인가되면 전자기력이 발생하는 것이며, 상기 전자기력은 전자펜 내 공진 회로로 전달되어 상기 전자펜 내에서 상기 공진회로에 의해 유도된 에너지를 생성하도록 하는 것이다.

즉, 상기 전자펜은, 상기 전원 코일패턴(30)의 전자기력을 전달받는 공진회로를 구비하고, 상기 공진회로가 상기 전원 코일패턴(30)의 전자기력을 전달받아 유도된 에너지를 생성함으로써 전원공급을 위한 별도의 건전지없이 자체적으로 전자기력을 방출하고, 이를 디지타이저 유닛에서 감지하는 것이다.

상기 전원 코일패턴(30)은 도전성 페이스트를 소성하여 형성된 것일 수도 있다.

상기 도전성 페이스트는, 도전성 금속분말과 바인더를 포함한다. 도전성 금속분말은 은, 구리, 알루미늄, 니켈 중 선택된 1종 또는 선택된 2종 이상의 혼합물일 수 있다.

상기 도전성 페이스트는 은분말과, 폴리머레진, 솔벤트를 포함한 은페이스트인 것이 바람직하다. 상기 은페이스트는 은분말 73wt% ~ 88wt%, 폴리머레진 5.9wt% ~ 9.5wt%, 솔벤트 5.7wt% ~ 18.0wt%를 포함한다.

상기 은페이스트는 0.35wt% ~ 2.90wt%의 분산제를 더 포함할 수도 있다.

상기 폴리머레진은 폴리에스테르계를 포함하며, 분자량이 25,000인 것을 일 예로 한다.

상기 은분말은 입자크기가 50nm ~ 5㎛인 것을 일 예로 하고, 바람직하게 0.5 ~ 1.2㎛이다. 상기 은 분말은 입자크기가 작아야 인쇄시 이동이 잘되고 소성시 은 분말끼리 붙어 저항이 낮아지므로 5㎛초과의 은분말에서는 저항을 30Ω 이하, 바람직하게는 23Ω 이하로 구현하기 어려운 문제점이 있다.

상기 도전성 페이스트는, 상기 은페이스트 이외에 Cu 분말을 포함한 구리(Cu)페이스트, Al 분말을 포함한 알루미늄(Al)페이스트를 사용할 수도 있다.

상기 전원 코일패턴(30)은 타발된 금속박이 부착된 것을 수도 있다. 상기 금속박은 은박, 동박, 알루미늄박 중 어느 하나인 것을 일 예로 하고, 상기 투명기재(10)와의 사이에 구비되는 접착층으로 부착될 수 있다.

또한, 도 3은 본 발명에 따른 전자펜용 전원 코일패턴(30)을 구비한 디스플레이 패널용 커버의 다른 실시예를 도시한 확대 단면도이고, 도 3을 참고하면 상기 전원 코일패턴(30)은, 상기 베젤층(20) 상에 증착되어 형성되는 증착층(31), 상기 증착층(31) 상에 형성되는 도금층(32)을 포함할 수도 있다.

상기 증착층(31)은, 상기 도금층(32)을 상기 투명기재(10) 상에 견고하기 부착시키기 위한 층으로, 진공증착을 통해 형성되며 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd) 중 어느 하나를 사용하는 것을 일 예로 하며, 도금 친화적인 금속은 어떠한 것도 사용이 가능함을 밝혀둔다.

상기 도금층(32)은, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 중 어느 하나인 것을 일 예로 하고, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함한 합금일 수도 있다.

상기 도금층(32)은 전원 코일패턴(30)의 저항을 낮추는 역할을 하고, 전원 코일패턴(30)의 전체 저항을 낮게 조절할 수 있도록 하며 두께 조절을 통해 전원 코일패턴(30)의 저항값을 조절할 수 있다.

한편, 도 4 내지 도 11을 참고하면, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 전자펜용 전원 코일패턴(30)을 구비한 디스플레이 패널용 커버 제조방법은, 투명기재(10)를 준비하는 단계(S100), 상기 투명기재(10)의 베젤부분을 커버하는 베젤층(20)을 형성하는 단계(S200), 상기 베젤층(20) 상에 코일 형상으로 형성되어 전자펜으로 유도 전압을 발생시키는 전원 코일패턴(30)을 형성하는 단계(S300)를 포함한다.

상기 투명기재(10)를 준비하는 단계(S100)는, 테블릿 PC, 스마트폰 등 휴대용 단말기의 디스플레이 패널에서 영상을 출력하는 디스플레이 패널유닛을 보호하는 커버체로 강화유리 또는 강화코팅층이 형성된 필름기재인 것을 일 예로 한다.

상기 베젤층(20)을 형성하는 단계(S200)는, 상기 투명기재(10)에서 베젤부분에 잉크 또는 페인트를 이용한 스크린 인쇄한 후 건조하여 베젤층(20)을 형성한다.

도 4 및 도 5를 참고하면, 상기 전원 코일패턴(30)을 형성하는 단계(S300)는, 상기 베젤층(20) 상에 전원 코일패턴(30)의 형상으로 도전성 페이스트로 인쇄하는 과정(S310), 상기 도전성 페이스트를 소성하는 과정(S320)을 포함한다.

상기 도전성 페이스트로 인쇄하는 과정(S310)은 스크린 인쇄로 상기 전원 코일패턴(30)을 정확하고 용이하게 형성하며 제조 비용을 절감하는 것이 바람직하다.

상기 소성하는 과정(S320)은, 상기 투명기재(10)의 전위점(Tg) 이하이고, 200℃ ~ 600 ℃로 소성하는 것을 일 예로 한다. 상기 소성하는 과정(S320)은 상기 투명기재(10)에 따라 온도를 조절하여 상기 투명기재(10)의 손상이나 변형없이 상기 도전성 페이스트가 소성되어 기설정된 저항값이하의 전원 코일패턴(30)로 형성될 수 있도록 한다.

상기 투명기재(10)가 강화유리인 경우 450℃ 이상의 온도에서 소성 가능하여 상기 전원 코일패턴(30)을 PI 또는 PET 등의 필름기재인 경우에 비해 견고하게 상기 투명기재(10)에 부착시킬 수 있는 것이다.

도 6 및 도 7을 참고하면, 상기 전원 코일패턴(30)을 형성하는 단계(S300)는, 전원 코일패턴(30)의 형상으로 타발된 금속박(33)을 전사하는 과정(S330)을 포함할 수도 있다.

상기 금속박(33)을 타발하는 과정은 전사용필름에 합지된 금속박(33)을 하프커팅으로 상기 전원 코일패턴(30)의 형상으로 타발하여 상기 전원 코일패턴(30)을 패터닝하고, 상기 전사하는 과정(S330)은, 타발로 패터닝된 상기 전원 코일패턴(30)을 상기 베젤층(20) 상에 전사하는 것이다.

상기 전사하는 과정(S330)은, 상기 전사용 필름에서 패터닝된 전원 코일패턴(30) 이외의 금속박(33)을 제거하여 전원 코일패턴(30)을 형성한 후 상기 전원 코일패턴(30)을 상기 베젤층(20)에 전사하여 접착층으로 상기 베젤층(20) 상에 부착하는 것을 일 예로 한다.

상기 전원 코일패턴(30)을 상기 베젤층(20)에 전사하는 과정(S330)은 상기 베젤층(20)의 일면 또는 상기 전원 코일패턴(30)의 표면에 접착층을 구비하여 상기 전사용 필름에 합지된 상기 전원 코일패턴(30)을 상기 베젤층(20)의 일면으로 전사한다. 상기 베젤층(20)에 구비되는 접착층은 상기 전사용 필름에서 금속박(33)을 점착한 점착층보다 더 접착력이 강한 접착제로 형성되어, 상기 전사용 필름에 점착된 상태로 유지되는 상기 전원 코일패턴(30)이 상기 베젤층(20)로 원활하게 전사될 수 있도록 한다.

즉, 상기 전사하는 과정(S330)은, 상기 전사용 필름에서 전원 코일패턴(30)을 제외한 상기 금속박(33)을 제거하고, 상기 베젤층(20)의 일면에 접착층을 형성한 후 상기 전사용 필름의 일면과 상기 베젤층(20)의 일면을 겹쳐지도록 배치하고 열압착하여 상기 전원 코일패턴(30)을 상기 베젤층(20)로 전사하는 것을 일 예로 한다. 상기 전사용 필름은 열압착 후 상기 베젤층(20)에서 분리된다.

또한, 상기 전사용 필름에서 상기 전원 코일패턴(30)을 제외한 금속박(33)은 상기 전원 코일패턴(30)의 일부 또는 전부를 누를 수 있는 지그로 상기 전원 코일패턴(30)을 누른 상태로 상기 전사용 필름에서 제거되는 것이 바람직하다. 이는 상기 전사용 필름에서 상기 전원 코일패턴(30)을 제외한 금속박(33)을 제거할 때 상기 전원 코일패턴(30)의 일부분도 함께 제거되는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 상기 전사하는 과정(S330)은 지그를 이용하여 상기 전원 코일패턴(30)의 일부 또는 전부를 누른 상태에서 전원 코일패턴(30)을 제외한 부분(스크랩)을 상기 전사용 필름으로부터 제거하는 것이다.

또한, 상기 전사하는 과정(S330)은, 상기 베젤층(20)의 일면에 접착층을 형성한 후 상기 전사용 필름의 일면과 상기 베젤층(20)의 일면을 겹쳐지도록 배치하고 상기 전원 코일패턴(30)이 형성된 부분에만 열을 가해 압착하는 과정 및 상기 전사용 필름을 상기 베젤층(20)에서 분리하여 상기 전사용 필름과 상기 전원 코일패턴(30)을 제외한 금속박(33)을 제거하는 과정을 포함한다. 이 때, 상기 접착층은 열경화성 접착제로 형성되는 것을 일 예로 한다.

즉, 상기 전사용 필름의 일면에 상기 베젤층(20)가 맞붙게 되고, 상기 전원 코일패턴(30)이 형성된 부분만 열을 가해 압착하여 상기 전원 코일패턴(30)만 상기 베젤층(20)에 전사되도록 한다. 상기 전원 코일패턴(30)만 상기 베젤층(20)에 전사된 상태에서 상기 전사용 필름을 분리하면 상기 전사용 필름과 함께 상기 전원 코일패턴(30)을 제외한 금속박(33) 부분도 분리되어 제거된다.

상기 전사하는 과정(S330)은, 상기 전사용 필름과 상기 금속박(33)에서 상기 전원 코일패턴(30)을 제외한 부분을 함께 제거한다.

따라서, 별도의 작업 시간이 크게 단축되고, 전사 작업 시 상기 전원 코일패턴(30)의 위치가 틀어지는 불량도 방지된다.

상기 전사하는 과정(S330)은, 상기 전사용 필름에서 상기 전원 코일패턴(30)을 분리하여 상기 베젤층(20)에 전사할 수 있다.

상기 전사하는 과정(S330)은, 상기 전원 코일패턴(30)의 형상과 대응되는 진공흡착패턴이 구비된 금형으로 상기 전사용 필름에서 상기 전원 코일패턴(30)을 진공 흡착하여 분리하고, 분리된 상기 전원 코일패턴(30)을 상기 베젤층(20)의 일면에 직접 전사하는 것을 일 예로 한다.

더 상세하게는 상기 금형에서 진공흡착패턴을 상기 전원 코일패턴(30)에 대응되게 위치시킨 후 상기 진공흡착패턴으로 상기 전원 코일패턴(30)을 흡착하여 상기 전사용 필름과, 상기 금속박(33)에서 상기 전원 코일패턴(30)을 제외한 부분을 한꺼번에 분리하여 제거한 후 상기 전원 코일패턴(30)을 상기 베젤층(20)의 일면에 직접 전사한다. 이 경우 자동화가 가능하여 작업 시간이 단축된다.

상기 금속박(33)은 알루미늄박(Al foil), 동박(Cu foil) 은박(Ag foil) 중 어느 하나를 사용한다.

상기 금속박(33)은 알루미늄박(AL foil)인 것이 바람직하다. 상기 알루미늄박은 두께 9 ~ 40㎛인 것을 사용하여 전원 코일패턴(30)으로 바로 사용할 수 있는 것이다. 즉, 본 발명은 상기 알루미늄박의 두께 조절을 통해 상기 전원 코일패턴(30)의 두께 조절이 용이하다. 알루미늄은 구리대비 열전도도가 높고, 저항도 낮아 두께 9 ~ 40㎛의 얇은 두께로 추가 도금 공정 없이 전원 코일패턴(30)으로 사용이 가능하다.

이에 대비해 구리 패턴인 경우 에칭 후 도금, 주로 Sn도금을 통해 패턴 두께 20㎛을 확보해야 한다. 이는 발열 문제 및 전력 소모를 최소화하기 위함이다.

상기 전원 코일패턴(30)을 형성하는 단계(S300)는, 도시하지는 않았지만 상기 베젤층(20)의 일면에 합지된 금속박(33)을 에칭하여 전원 코일패턴(30)을 형성할 수 있다.

도 8 및 도 9를 참고하면, 상기 전원 코일패턴(30)을 형성하는 단계(S300)는, 상기 베젤층(20) 상에 도금친화적인 금속을 이용한 진공증착으로 증착층(31)을 형성하는 과정(S340), 상기 증착층(31) 상에 포토레지스트층(34)을 형성하는 과정(S350), 상기 포토레지스트층(34) 상에 상기 전원 코일패턴(30)의 형상에 대응되는 전원 코일패턴구멍(34a)을 형성하는 과정(S360), 상기 전원 코일패턴구멍(34a) 내에 도금으로 도금층(32)을 형성하는 과정(S370) 및 상기 포토레지스트층(34)을 제거하고 상기 도금층(32)을 장벽으로 하여 상기 증착층(31)을 에칭하는 과정(S380)을 포함할 수 있다.

상기 진공 증착은 열증착(Evaporation), 이빔(ebeam)증착, 레이저(laser) 증착, 스퍼터링(Sputtering), 아크이온플레이팅(Arc Ion Plating) 중 어느 하나인 것을 일 예로 한다. 상기 증착층(31)을 형성하는 과정(S340)은, 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd) 중 어느 하나를 진공증착하여 상기 베젤층(20) 상에 증착층(31)을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 진공증착은 상기 베젤층(20) 상에 상기 도금 친화적인 금속을 용이하게 증착시켜 상기 증착층(31)을 간단하게 형성할 수 있어 제조공정을 단순화하고, 제조 비용이 절감되며, 상기 증착층(31)의 미세한 두께 조절이 용이하다.

상기 포토레지스트층(34)을 형성하는 과정(S350)은 스핀코팅, 라미네이팅, 콤마롤코팅, 그라비아 코팅, 닥터블레이드법, 스프레이법 및 전기방사 중 어느 하나로 포토레지스트층(34)을 형성할 수 있다.

상기 전기방사는 전기방사용 노즐과, 상기 증착층(31)에 상기 전기전원을 인가한 상태에서 상기 전기방사용 노즐로 감광성 고분자 용액을 압축공기와 분사하여 상기 증착층(31)의 상에 전기방사 포토레지스트층(34)을 형성한다.

상기 전기 방사는 분사되는 감광성 고분자에 전하가 포함되므로, 상기 감광성 고분자 용액이 분사되면서 응집되지 않고 분산이 원활하여 박막으로 전기방사 포토레지스트층(34)을 형성할 수 있다.

또한, 상기 전기 방사는 상기 증착층(31)에 전기 전원을 인가한 상태로 상기 증착층(31) 상에 전기방사 포토레지스트층(34)을 형성하므로, 상기 감광성 고분제 용액이 방사되면서 생성된 감광제 섬유가 전위차에 의해 상기 증착층(31)에 균일하게 도포되고, 강하게 부착되어 도포된다.

전기 방사로 포토레지스트층(34)을 형성한 경우 전기 방사로 도포된 상기 포토레지스트층(34)을 경화시켜야 하며, 상기 포토레지스트층(34)을 자외선(UV) 경화, 레이저(Laser) 경화, 이빔(ebeam) 경화 등의 방법으로 경화한다.

상기 전원 코일패턴구멍(34a)을 형성하는 과정(S360)은, 마스크로 상기 전원 코일패턴구멍(34a)이 형성되는 부분만 커버한 상태로 상기 포토레지스트층(34)을 노광한 후 현상액으로 현상하여 노광에 의해 경화되지 않은 즉, 상기 마스크에 의해 가려진 부분만 현상액에 의해 용해되도록 하여 상기 포토레지스트층(34)에 상기 전원 코일패턴구멍(34a)을 형성한다.

상기 포토레지스트층(34)은 노광에 의해 노광된 부분이 현상액에 의해 용해되지 않는 불용상태로 변화되는 것을 일 예로 한다.

즉, 상기 노광하는 과정은, 상기 포토레지스트층(34)에서 상기 마스크에 의해 가려지지 않은 부분 즉, 빛이 가해진 부분만 현상액에 의해 용해되지 않도록 빛이 가해지지 않은 부분은 현상액에 의해 용해되도록 유지시킨다.

그리고, 현상액으로 현상하는 과정은 현상액으로 상기 포토레지스트층(34)에서 불용되지 않고 가용상태인 부분 즉, 상기 전원 코일패턴구멍(34a)과 대응되는 부분만 제거하여 상기 전원 코일패턴구멍(34a)을 형성한다.

상기 도금하는 과정은, 금(Au), 은(Ag) 또는 구리(Cu)를 전해 도금 또는 무전해 도금하여 상기 전원 코일패턴구멍(34a) 내에 도금층(32)을 형성한다. 상기 도금하는 과정은 상기 전원 코일패턴구멍(34a) 내에서 상기 포토레지스트층(34)을 장벽으로 하여 상기 도금층(32)을 형성함으로써 상기 도금층(32)이 상기 증착층(31) 상에만 적층 형성되고, 상기 증착층(31)의 측면 즉, 둘레로는 상기 도금층(32)이 형성되지 않아 상기 전원 코일패턴구멍(34a)의 선폭에 맞게 정확한 선폭을 가지는 도금층(32)을 형성한다.

상기 에칭하는 과정(S380)은, 상기 포토레지스트층(34)을 제거하고, 상기 도금층(32)을 장벽으로 하여 상기 증착층(31)을 식각하여 상기 증착층(31)이 상기 도금층(32)과 대응되는 선폭을 가지도록 한다.

따라서, 상기 전원 코일패턴구멍(34a)과 일치되는 정확한 선폭을 가지는 전원 코일패턴(30)을 형성할 수 있다.

한편, 도 10 및 도 11을 참고하면, 상기 전원 코일패턴(30)을 형성하는 단계(S300)는, 상기 베젤층(20) 상에 도금친화적인 금속을 이용한 진공증착으로 증착층(31)을 형성하는 과정(S390), 상기 증착층(31)을 상기 전원 코일패턴(30)의 형상으로 에칭하는 과정(S391) 및 에칭된 상기 증착층(31)을 도금하여 도금층(32)을 형성하는 과정(S392)을 포함할 수도 있다.

상기 에칭하는 과정(S391)은, 상기 전원 코일패턴(30)의 형상과 대응되는 마스크층을 적층하고, 상기 마스크층을 장벽으로 상기 증착층(31)을 에칭하는 것이다.

상기 증착층(31)을 형성하는 과정(S390)은 상기한 실시 예와 동일한 바 중복 기재로 생략함을 밝혀둔다.

상기 마스크층은 포토레지스트층인 것을 일 예로 하고, 상기 에칭하는 과정(S380)은 포토리소그래피를 이용한 것으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

상기 도금하는 과정(S392)은, 금(Au), 은(Ag) 또는 구리(Cu)를 전해 도금 또는 무전해 도금하여 상기 증착층(31)에 상기 도금층(32)을 형성한다. 이때, 상기 도금하는 과정(S392)은 상기 증착층(31)의 상면 및 측면(즉, 둘레)에 상기 도금층(32)을 형성한다.

도 12는 본 발명에 따른 터치스크린 패널을 도시한 개략도이고, 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 단말기는, 화면을 출력하는 디스플레이 패널유닛(1), 상기 디스플레이 패널유닛(1)의 상부에 구비되는 본 발명의 어느 한 실시예에 의한 상기 디스플레이 패널용 커버(3), 상기 디스플레이 패널용 커버(3)의 전원 코일패턴에서 발생되는 전자기력을 전달받아 에너지를 생성하는 전자펜(미도시) 및 상기 디스플레이 패널유닛(1)의 하부에 배치되며 전자기 유도 방식을 이용하여 상기 전원 코일패턴(30)으로부터 에너지를 생성하여 작동되는 상기 전자펜의 위치를 감지하는 디지타이저 유닛(4)을 포함한다.

상기 디스플레이 패널유닛(1)은 LCD인 것을 일 예로 하고, 이외에도 LED일 수도 있고, 공지의 디스플레이 패널로 다양하게 변형실시될 수 있음을 밝혀둔다.

본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 단말기는, 상기 디스플레이 패널유닛(1)의 상부와 상기 디스플레이 패널용 커버(3)의 사이에 배치되어 상기 디스플레이 패널용 커버(3) 상의 터치 발생을 감지하는 터치센서 유닛(2)을 더 포함할 수 있다.

상기 터치센서 유닛(2)은 센서용 투명필름 상에 평행하게 이격된 다수의 X축 센싱회로부와 상기 X축 센싱회로부와 직교하도록 평행하게 이격된 다수의 Y축 센싱회로부를 포함하여 사용자의 손 등에 의한 상기 디스플레이 패널용 커버(3) 상의 터치를 감지하는 센서이다.

상기 디지타이저 유닛(4)은, 디지타이저용 기재 상에 평행하게 이격된 다수의 X축 센싱회로부와 상기 X축 센싱회로부와 직교하도록 평행하게 이격된 다수의 Y축 센싱회로부를 포함하여 상기 디스플레이 패널용 커버(3) 상에서 전자펜의 전자기력을 감지하는 센서이다.

상기 디스플레이 패널용 커버(3)와 상기 터치센서 유닛(2)의 사이, 상기 터치센서 유닛(2)과 상기 디스플레이 패널유닛(1) 사이에는 투명 접착층(5)이 구비되며, 투명 접착층(5)은 OCA(OCA Optically Clear Adhesive) 필름인 것을 일 예로 한다.

상기 디지타이저 유닛(4)은 상기 터치센서와 별개로 전자기력을 방출하는 전자펜의 펜압, 위치 등을 감지하여 세밀한 인식 및 표현이 가능하도록 하는 것으로 상세한 설명은 생략한다.

상기 디스플레이 패널용 커버(3)는, 투명기재(10), 상기 투명기재(10)의 베젤부분을 커버하는 베젤층(20) 및 상기 베젤층(20) 상에 코일 형상으로 형성되어 전자펜으로 유도 전압을 발생시키는 전원 코일패턴(30)을 포함한다.

상기 전원 코일패턴(30)은 상기 투명기재(10) 상에 형성되는 상기 베젤층(20) 상에 구비되어 상기 전자펜을 사용 시 상기 전자펜과 최단 거리로 위치되어 상기 전자펜에 전자기력을 안정적으로 전달하며, 상기 디스플레이 패널용 커버(3) 상에 무선 충전이 가능한 다른 휴대용 단말기를 올려놓는 경우 무선 충전이 가능할 수 있다.

상기 투명기재, 상기 베젤층(20), 상기 전원 코일패턴(30)의 실시 예는 상기한 바와 동일하여 중복 기재로 생략함을 밝혀둔다.

본 발명은 터치 스크린 패널에서 전자펜이 직접 접촉되는 투명기재 상에 전자펜용 전원 코일패턴(30)을 구비하여 전자펜에 무선으로 전원을 안정적으로 공급하여 전자펜의 사용 시 편의성과 작동 신뢰성을 향상시킨다.

본 발명은 터치 스크린 패널에서 커버인 투명기재에 전자펜용 전원 코일을 견고하게 부착할 수 있어 전원 코일의 내구성을 증대시키고, 작동 신뢰성을 더 향상시킨다.

본 발명은 무선 충전이 가능한 다른 휴대용 단말기를 무선충전할 수 있어 상품성이 크게 향상된다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

Claims

투명기재;

상기 투명기재의 베젤부분을 커버하는 베젤층; 및

상기 베젤층 상에 코일 형상으로 형성되어 전자펜으로 유도 전압을 발생시키는 전원 코일패턴을 포함한 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버.
제1항에 있어서,

상기 투명기재는, 강화 유리 또는 필름기재의 표면에 경도를 증대시키는 강화코팅층을 형성한 강화코팅 필름인 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버.
제1항에 있어서,

상기 전원 코일패턴은 도전성 페이스트를 소성하여 형성된 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버.
제3항에 있어서,

상기 도전성 페이스트는, 은페이스트, 구리(Cu)페이스트, 알루미늄(Al)페이스트 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버.
제1항에 있어서,

상기 전원 코일패턴은,

상기 베젤층 상에 형성되는 증착층; 및

상기 증착층 상에 형성되는 도금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버.
제5항에 있어서,

상기 증착층은, 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au), 주석(Sn), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버.
제5항에 있어서,

상기 도금층은, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버.
투명기재를 준비하는 단계;

상기 투명기재의 베젤부분을 커버하는 베젤층을 형성하는 단계;

상기 베젤층 상에 코일 형상으로 형성되어 전자펜으로 유도 전압을 발생시키는 전원 코일패턴을 형성하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버 제조방법.
제8항에 있어서,

상기 전원 코일패턴을 형성하는 단계는,

상기 베젤층 상에 전원 코일패턴의 형상으로 도전성 페이스트로 인쇄하는 과정; 및

상기 도전성 페이스트를 소성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버 제조방법.
제8항에 있어서,

상기 전원 코일패턴을 형성하는 단계는, 전원 코일패턴의 형상으로 타발된 금속박을 전사하여 접착층으로 상기 베젤층 상에 부착하는 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버 제조방법.
제8항에 있어서,

상기 전원 코일패턴을 형성하는 단계는,

상기 베젤층 상에 도금친화적인 금속을 이용한 진공증착으로 증착층을 형성하는 과정;

상기 증착층 상에 포토레지스트층을 형성하는 과정;

상기 포토레지스트층 상에 상기 전원 코일패턴의 형상에 대응되는 전원 코일패턴구멍을 형성하는 과정;

상기 전원 코일패턴구멍 내에 도금으로 도금층을 형성하는 과정; 및

상기 포토레지스트층을 제거하고 상기 도금층을 장벽으로 하여 상기 증착층을 에칭하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버 제조방법.
제8항에 있어서,

상기 전원 코일패턴을 형성하는 단계는,

상기 베젤층 상에 증착층을 이용한 진공증착으로 증착층을 형성하는 과정;

상기 증착층을 상기 전원 코일패턴의 형상으로 에칭하는 과정; 및

에칭된 상기 증착층을 도금하여 도금층을 형성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자펜용 전원 코일패턴을 구비한 디스플레이 패널용 커버 제조방법.
화면을 출력하는 디스플레이 패널유닛;

상기 디스플레이 패널유닛의 상부에 구비되는 디스플레이 패널용 커버;

상기 디스플레이 패널용 커버의 전원 코일패턴에서 발생되는 전자기력을 전달받아 에너지를 생성하는 전자펜; 및

상기 디스플레이 패널유닛의 하부에 배치되며 전자기 유도 방식을 이용하여 상기 전원 코일패턴으로부터 에너지를 생성하여 작동되는 전자펜의 위치를 감지하는 디지타이저 유닛을 포함하고,

상기 디스플레이 패널용 커버는,

투명기재;

상기 투명기재의 베젤부분을 커버하는 베젤층; 및

상기 베젤층 상에 코일 형상으로 형성되어 전자펜으로 유도 전압을 발생시키는 전원 코일패턴을 포함한 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제13항에 있어서,

상기 디스플레이 패널유닛의 상부와 상기 디스플레이 패널용 커버의 사이에 배치되어 상기 디스플레이 패널용 커버 상의 터치 발생을 감지하는 터치센서 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.