WO2018194305A1 - 베젤리스 터치스크린 장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

베젤리스 터치스크린 장치 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2018194305A1
WO2018194305A1 PCT/KR2018/004141 KR2018004141W WO2018194305A1 WO 2018194305 A1 WO2018194305 A1 WO 2018194305A1 KR 2018004141 W KR2018004141 W KR 2018004141W WO 2018194305 A1 WO2018194305 A1 WO 2018194305A1
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touch
display panel
screen device
bezelless
bent
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PCT/KR2018/004141
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김용범
박인수
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주식회사 토비스
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    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices

Definitions

  • the present invention relates to a touch screen device for displaying an image simultaneously with a touch signal input by a touch and a manufacturing method thereof.
  • an input signal is generated when a touch screen device touches an image displayed while the image is displayed.
  • the touch screen device can induce a touch by displaying various images, the touch screen device can simultaneously perform image output and input of an operation signal without a separate input means.
  • the touch screen device is composed of a transparent touch panel for generating a touch signal and a display panel for displaying an image on the lower portion of the touch panel, the touch panel electrode is touched to generate an operation signal that is in contact with the display panel as a whole The panel is distributed throughout.
  • the touch panel is formed by extending a connection portion connected to the controller to the outside of the touch area generating the touch signal.
  • the electrode of the touch panel is increased in proportion to the size of the display panel, and thus the size of the connection part is increased, so the size of the connection part is also increased in proportion to the size of the touch panel. There was no choice but to increase.
  • the present invention has been made to solve the problems described above, the problem to be solved by the present invention is to minimize the size of the bezel, the bezelless touch screen that can enlarge the view by expanding the image display area of the display panel It is to provide an apparatus and a method of manufacturing the same.
  • a bezelless touch screen device for achieving the above object is a bezelless touch including a display panel for displaying an image, a touch sheet overlapping the display panel to generate an input signal by the operator's touch A touch screen device, wherein the touch sheet is positioned in an image display area in which an image is displayed on the display panel and generates a touch signal, and signal electrodes are collected and connected to a controller around the touch area. It is bent so as not to protrude beyond the edge of the side includes a side attachment portion attached to the side of the display panel.
  • the signal electrode may be formed of any one of metal mesh, silver nanowires, graphene, or carbon nanotubes having bendability to be bent to bend when the side attaching portion is bent in the touch region.
  • the touch sheet may include a bending line for displaying a bent boundary of the side attachment portion.
  • the bending line may include a notch formed in a dotted line shape along the bending line in order to reduce the restoring force of the side mounting portion to be unfolded in the state in which the side attachment portion is bent.
  • the touch sheet may include a protective panel attached to the front surface of the touch sheet to protect the touch sheet.
  • It may include an adhesive member for attaching the side attachment portion to the side of the display panel.
  • the bent shape may be maintained by performing a bending maintenance process of heating the cooling surface to a temperature above the glass transition temperature and then cooling it. .
  • the touch sheet includes a driving electrode layer for generating a driving signal according to a touch and a sensing electrode layer for sensing a driving signal, and the side attachment part is formed integrally with the driving electrode layer and the sensing electrode layer, respectively,
  • the side attaching portion integrally formed and the side attaching portion integrally formed on the sensing electrode layer may be formed to be attached to different side surfaces of the display panel.
  • a method of manufacturing a bezelless touch screen device is a manufacturing method for the bezelless touch screen device, the method comprising the steps of preparing the touch sheet according to the size of the display panel, the effective image of the display panel Arranging the touch area portion of the touch sheet in an area, bending the side surface attachment portion protruding to the edge of the display panel while attaching the touch area portion to the image display area portion of the display panel, and attaching the touch area portion to the side of the display panel. It may include a step.
  • the bending of the side attaching part and attaching to the side of the display panel may include unfolding the side attaching part by the restoring force in the bent state to prevent the side attaching part from being unfolded by the restoring force. It may include the step of performing the bending maintenance process to prevent.
  • the bezel may be attached to the side of the display panel, thereby minimizing the protruding portion of the touch panel in the display panel to minimize the size of the bezel.
  • the bending holding process can be performed in the state where the side attaching portion is bent to prevent the side attaching portion from being separated by the restoring force.
  • FIG. 1 is a perspective view of a bezelless touch screen device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a bezelless touch screen device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view illustrating a touch sheet of a bezelless touch screen device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view illustrating a touch sheet of a bezelless touch screen device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a perspective view of a touch sheet separated from the bezelless touch screen device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view illustrating a touch sheet of a bezelless touch screen device according to an embodiment of the present invention, which is a modification of the touch sheet.
  • FIG. 7 is a front view illustrating a touch sheet of a bezelless touch screen device according to an embodiment of the present invention, which is another modified example of the touch sheet.
  • FIG. 8 is a front view illustrating a touch sheet of a bezelless touch screen device according to an embodiment of the present invention, which is another modified example of the touch sheet.
  • FIG. 9 is a side cross-sectional view of a bezelless touch screen device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart of a method of manufacturing a bezelless touch screen device according to an embodiment of the present invention.
  • driving electrode layer 112 sensing electrode layer
  • circuit board 120 protective panel
  • the bezelless touch screen device 100 of the present invention is applied to various display industries such as a game machine, an electronic blackboard, a digital signage, a kiosk, a public information display, etc. having a relatively large screen. Can be used.
  • the bezel-less touch screen device 100 may include a display panel 150.
  • the display panel 150 may display an image by receiving an image signal provided from an image source device such as a computer.
  • the display panel 150 may be an OLED, an LCD, a PDP, or the like.
  • the display panel 150 may include a panel case accommodating the display panel 150.
  • the display panel 150 may further include a backlight unit installed inside the panel case to provide a light source.
  • the bezelless touch screen device 100 may include a touch sheet 110.
  • the touch sheet 110 may generate a touch signal by a touch of an operator.
  • the touch sheet 110 may be formed to be transparent to overlap the display panel 150 so that the image displayed on the display panel 150 may be transmitted, and may be formed of a flexible material that can be flexibly bent. Can be.
  • the touch sheet 110 may be a pressure sensitive type generating a touch signal by a pressure applied or an electrostatic type generating a touch signal by static electricity.
  • the touch sheet 110 will be described as being capacitive.
  • the touch sheet 110 may include a signal electrode 114.
  • the signal electrode 114 may generate a touch signal according to capacitance changed by static electricity at a portion where the driving electrode Tx and the sensing electrode Rx form a pattern.
  • the touch sheet 110 may be configured by attaching the driving electrode layer 111 in which the driving electrodes are arranged and the sensing electrode layer 112 in which the sensing electrodes are arranged by the optical adhesive layer 113 (OCA).
  • OCA optical adhesive layer 113
  • the optical adhesive layer 113 also electrically partitions the driving electrode layer 111 and the sensing electrode layer 112 so that they do not come into contact with each other.
  • the touch sheet 110 may include a touch area part TA and a side surface attachment part BA.
  • the touch area TA is a portion generating the touch signal and may be formed in a size and shape corresponding to the image display area IA in which an image is displayed on the display panel 150.
  • the side attachment part BA may be a portion to which a circuit board 116 (FPCB) is connected to provide a touch signal generated by collecting the signal electrodes 114 to the controller, and the side attachment part BA is a display panel. In the state in which the touch sheet 110 is overlapped with the 150, it may be all parts protruding from the edge of the display panel 150.
  • FPCB circuit board 116
  • the side surface attachment part BA may be formed on the driving electrode layer 111 and the sensing electrode layer 112 which overlap each other, and the side surface attachment part BA formed on the driving electrode layer 111.
  • the side attaching part BA formed on the sensing electrode layer 112 may be formed to be attached to different sides of the display panel 150 and may have different shapes and sizes.
  • the side attachment portion BA formed on the driving electrode layer 111 is integrally formed on the driving electrode layer 111 and the side attachment portion BA formed on the sensing electrode layer 112 for ease of fabrication and ease of bending. ) May be integrally formed on the sensing electrode layer 111.
  • the side surface attachment part BA is positioned on the upper and lower sides of the touch sheet 110 in a state where the touch area portion TA of the touch sheet 110 and the image display area portion IA of the display panel 150 are aligned with each other. It is not formed on at least one side of the left and right sides, and is formed to match the edge of the display panel 150, the working time for bending the side attachment portion (BA) when manufacturing the bezelless touch screen device 100 It can be shortened.
  • the side attachment part BA is formed on the upper and right sides of the touch sheet 110 and the remaining left and lower sides are formed to match the display panel 150, or in FIG. 6.
  • the side attachment portion BA is formed on the upper and lower sides of the touch sheet 110 and the left and right sides are formed to match the display panel 150, or as shown in FIG.
  • the side attachment part BA is formed on the left and right sides of the touch sheet 110 and the remaining upper and lower sides are formed to match the display panel 150, or as shown in FIG. 8, the side attachment part BA is shown.
  • a bending line 115 may be displayed on the touch sheet 110 to divide the touch area portion TA and the side attachment portion BA to bend the side attachment portion BA from the touch area portion TA.
  • the side attachment part BA may be bent at the edge of the display panel 150 and attached to the side of the display panel 150.
  • the touch sheet 110 is manufactured in a size corresponding to the size of the display panel 150. As the size of the display panel 150 increases, the size of the touch sheet 110 also increases in proportion to the size of the display panel 150. As the size of the 110 increases, the touch generation point also increases, thereby increasing the number of driving electrodes and sensing electrodes.
  • the present invention provides the side attaching part BA with a display panel ( The bezel may be minimized by bending the side attachment portion BA protruding from the display panel 150 to the size of the display panel 150 to be attached to the side of the display panel 150.
  • the bending line 115 formed to bend the side attachment part BA in the touch sheet 110 may be printed by paint, but the bending side side part BA is forcibly bent in the touch sheet 110.
  • the bent portion is separated by the restoring force of the touch sheet 110.
  • the bent line 115 may be formed with notches 115a and notches having a dotted line, thereby minimizing the generation of restoring force when the side attachment portion BA is bent.
  • the notch 115a may be formed between the signal electrodes 114 to protect the signal electrodes 114.
  • the touch sheet 110 may be formed of a material having bendability in order to prevent disconnection of the signal electrodes 114 including the driving electrode and the sensing electrode when the side attachment part BA is bent. Can be formed.
  • the signal electrodes 114 may be formed of any one of easily bent metal mesh, Ag-Nano wire, graphene, or carbon nanotube.
  • the signal electrode 114 may be formed of a transparent conductive material having flexibility.
  • the bending may be low when the side attaching part BA is bent due to low bendability due to the characteristics of the material of the ITO.
  • the side attachment portion (BA) when the side attachment portion (BA) is protruded to a length longer than the side thickness of the display panel 150 in a state bent to the side of the display panel 150, the side attachment portion (BA) is a display panel ( In the state bent to face the side of 150, the end portion may be bent and installed once again toward the rear of the display panel 150.
  • the controller connected to the side attachment part BA of the touch sheet 110 may be disposed on the rear of the display panel 150 and connected to the rear of the display panel 150.
  • the touch sheet 110 may be a bending maintenance process that can maintain the bent shape by reducing the restoring force in the state of bending the side attachment portion (BA).
  • the touch sheet 110 is fluidized by applying heat above the glass transition temperature of the touch sheet 110 while the side attaching part BA is bent to be attached to the side of the display panel 150. It may be cooled again to keep the side attachment part BA in a bent state.
  • the heating of the touch sheet 110 may be performed by a hot air mechanism for injecting warm air
  • the cooling of the touch sheet 110 may be performed by a cold air mechanism for forcibly injecting cold air.
  • Another example bending maintenance treatment is performed in the form of applying and curing the bending holding material on the bent portion of the touch sheet 110 in the state in which the side attachment portion (BA) is bent, or the adhesive film pre-formed in a bent shape
  • the side attachment part BA may be maintained in a bent state by being attached to a surface of the side attachment part BA that contacts the side of the display panel 150 or an outer surface thereof.
  • the bending retaining material may be formed of a natural hardening or thermosetting or ultraviolet curing resin, the bending retaining material is applied to the surface or the outer surface of the side surface attachment portion (BA) in contact with the side of the display panel 150 in the bent state It can be treated in the form of curing.
  • the bezelless touch screen device 100 may include an adhesive member 130.
  • the adhesive member 130 may attach the side attachment part BA to the side of the display panel 150 in a state in which the side attachment part BA is bent.
  • the adhesive member 130 may be implemented as an adhesive film having an adhesive or adhesive.
  • the adhesive member 130 includes a fixing pin or other components positioned around the display panel 150 in a state in which the side attachment part BA is bent to be positioned at the side of the display panel 150. You may.
  • the bezelless touch screen device 100 may include a protection panel 120.
  • the touch sheet 110 may be attached to the rear surface of the protective panel 120 to protect the touch sheet 110 and to simultaneously protect the display panel 150 positioned below the touch sheet 110.
  • the protection panel 120 may be formed of transparent glass or transparent synthetic resin, and the protection panel 120 may be formed to have the same size as the circumference of the display panel 150.
  • the protective panel 120 further includes an optical adhesive layer 113 for attaching the driving electrode layer 111 and the sensing electrode layer 112 to the touch sheet 110, thereby protecting the protective panel by the optical adhesive layer 113.
  • the touch sheet 110 may be attached to the 120.
  • the touch sheet 110 is prepared according to the size of the display panel 150.
  • the touch sheet 110 may be manufactured to have the same size as that of the image display area IA of the display panel 150 in which the touch area TA that generates the touch signal is located at the circumferential edge of the touch area TA.
  • Side attachment parts BA are formed to connect the signal electrodes 114 to the controller.
  • the touch sheet 110 may be formed of a material having bendability to prevent disconnection of the signal electrodes 114 even when the signal electrode 114 is bent and folded by the side attachment part BA in the touch area TA. Can be.
  • the touch sheet 110 may be formed by adhering the driving electrode layer 111 having the driving electrode and the sensing electrode layer 112 having the sensing electrode generating a touch signal to interact with the driving electrode by the OCA sheet.
  • Each side of the driving electrode layer 111 and the sensing electrode layer 112 may be provided with a side attachment part BA in which the driving electrode and the sensing electrode are collected and connected to the controller.
  • an optical adhesive layer 113 for attaching the touch sheet 110 to the protection panel 120 may be further attached to the front surface of the touch sheet 110, and the signal electrode 114 may be attached to the side attachment part BA.
  • a circuit board 116 (FPCB) for detecting the coordinates of the touch signal generated by) may be installed.
  • a bending line 115 for dividing and bending the touch area TA and the side attachment part BA is formed in a form in which the notch 115a is printed by paint or formed by laser. Can be.
  • the bending line 115 is formed by the notch 115a
  • the side attaching part BA when the side attaching part BA is bent in the touch area TA, the side surface attached to the side surface of the display panel 150 may be reduced.
  • the attachment part BA can be prevented from being separated.
  • a transparent protective panel 120 for protecting the touch sheet 110 may be attached to the front surface of the touch sheet 110, and the protective panel 120 may be formed to have the same size as the circumference of the display panel 150. Can be.
  • the touch sheet 110 When the touch sheet 110 is provided in this way, the touch area TA of the touch sheet 110 having the protection panel 120 attached to the front of the display panel 150 and the image display area of the display panel 150. (IA) is seated in the same state.
  • the side surface attachment portion BA which protrudes from the periphery of the display panel 150, is bent along the bending line 115 so as to be positioned on the side surface of the display panel 150. 150) to the side.
  • the adhesive member 130 is pre-attached to the side of the display panel 150 to which the side attachment part BA is attached or to the surface of the side attachment part BA, so that the display panel 150 is bent when the side attachment part BA is bent. It can be attached to the side of).
  • the side attachment part BA is bent and attached to the side of the display panel 150, the side attachment part BA is bent and maintained to reduce the restoring force to be unfolded.
  • the bending holding process is a side attachment portion (BA) in the form that is heated above the glass transition temperature to which the touch sheet 110 can flow in the portion where the side attachment portion (BA) is bent, and immediately cooled in the heated state ) Can be bent.
  • the bending holding treatment reduces the restoring force of the side surface attachment part BA in a form of applying a curable bending holding material to the bent portion and hardens it, or pre-bending the side surface attachment part BA in a bent state.
  • the side attachment portion BA is forcibly restrained in the form of attaching the bent holding material to the bent portion of the side attachment portion BA by the adhesive member 130 to maintain the side attachment portion BA in a bent state. You can.
  • the bezelless touch screen device 100 and the bezelless touch screen device 100 manufactured by the method of manufacturing the same are connected to the controller by the signal electrodes 114 of the touch sheet 110.
  • the side attachment portion BA is bent and attached to the side of the display panel 150 without protruding from the display panel 150, thereby minimizing the bezel of the display panel 150, thereby ultimately providing the bezelless touch screen device 100 having no bezel. Can provide.
  • the bending line 115 is formed as the notch 115a, or the side attaching part BA that is bent by performing the bending holding process is subjected to the restoring force. It can be prevented from being separated from the display panel 150.

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Abstract

본 발명은 터치에 의한 터치신호 입력과 동시에 영상을 표시하기 위한 터치스크린 장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치는 영상을 표시하는 디스플레이패널, 상기 디스플레이패널에 겹쳐져 조작자의 터치에 의한 입력신호를 발생하는 터치시트를 포함하는 베젤리스 터치스크린 장치로서, 상기 터치시트는 상기 디스플레이패널에서 영상이 표시되는 영상표시영역부에 위치되어 터치신호를 발생하는 터치영역부, 및 상기 터치영역부의 둘레에서 신호전극들이 모여 컨트롤러와 연결되고 상기 디스플레이패널의 테두리를 넘어 돌출되지 않도록 절곡되어 상기 디스플레이패널의 측면에 부착되는 측면부착부를 포함한다. 따라서, 베젤의 크기를 최소화할 수 있다.

Description

베젤리스 터치스크린 장치 및 이의 제조방법
본 발명은 터치에 의한 터치신호 입력과 동시에 영상을 표시하기 위한 터치스크린 장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 터치스크린 장치는 영상이 표시됨과 동시에 표시되는 영상을 터치 시 입력신호가 발생한다.
이러한, 터치스크린 장치는 다양한 영상을 표시하여 터치를 유도할 수 있기 때문에 별도의 입력수단 없이도 터치스크린 하나로 영상출력 및 조작신호의 입력을 동시에 수행할 수 있다.
한편, 터치스크린 장치는 터치신호를 발생하기 위한 투명한 터치패널과 터치패널의 하부에 영상을 표시하는 디스플레이패널을 겹쳐 구성하는데, 터치패널은 디스플레이패널의 전체적으로 접촉되는 조작신호를 발생하기 위해 전극이 터치패널의 전체적으로 분포되어 배치된다.
그리고, 터치패널에는 터치패널의 접촉에 따라 발생하는 접촉신호를 컨트롤러로 전송하기 위해 전극들이 한 곳으로 모여 컨트롤러와 연결되는 접속부가 터치신호를 발생하는 터치영역의 외측으로 연장되어 형성된다.
이때, 디스플레이패널의 크기와 비례하여 터치패널의 전극도 증가되고, 이에 따라 접속부의 크기도 커지기 때문에 터치패널의 크기와 비례하여 접속부에 크기도 증가되기 때문에 터치스크린 장치에 테두리를 가리는 베젤의 크기도 증가할 수밖에 없었다.
이와 같은 문제점은 디스플레이패널의 영상표시영역을 확대하여 시야감의 확대를 위해 베젤의 크기를 축소하고자하는 기술적 트랜드에 부합하지 못하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 베젤의 크기를 최소함으로써, 디스플레이패널의 영상표시영역을 확대하여 시야감을 확대시킬 수 있는 베젤리스 터치스크린 장치 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치는 영상을 표시하는 디스플레이패널, 상기 디스플레이패널에 겹쳐져 조작자의 터치에 의한 입력신호를 발생하는 터치시트를 포함하는 베젤리스 터치스크린 장치로서, 상기 터치시트는 상기 디스플레이패널에서 영상이 표시되는 영상표시영역부에 위치되어 터치신호를 발생하는 터치영역부, 및 상기 터치영역부의 둘레에서 신호전극들이 모여 컨트롤러와 연결되며 상기 디스플레이패널의 테두리를 넘어 돌출되지 않도록 절곡되어 상기 디스플레이패널의 측면에 부착되는 측면부착부를 포함한다.
상기 신호전극은 상기 터치영역부에서 상기 측면부착부를 절곡 시 구부러져 단선을 방지하도록 굽힘성을 갖는 메탈메쉬, 은나노와이어, 그래핀, 또는 탄소나노튜브 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 터치시트는 상기 측면부착부의 절곡되는 경계를 표시하는 절곡라인을 포함할 수 있다.
상기 절곡라인은 상기 측면부착부가 절곡된 상태에서 상기 측면부착부가 펼쳐지려는 복원력을 감소시키기 위해 상기 절곡라인을 따라 점선형태로 형성되는 노치를 포함할 수 있다.
상기 터치시트는 상기 터치시트의 전면에 부착되어 상기 터치시트를 보호하는 보호패널을 포함할 수 있다.
상기 측면부착부를 상기 디스플레이패널의 측면에 부착시키는 접착부재를 포함할 수 있다.
상기 측면부착부가 절곡된 상태에서 복원력에 의해 다시 펼쳐지는 것을 방지하기 위해 상기 측면부착부가 절곡된 부분에 유리전이온도 이상의 온도로 가열한 후 냉각시키는 절곡유지처리를 수행하여 절곡된 형상을 유지할 수 있다.
상기 터치시트는 터치에 따른 구동신호를 발생하는 구동전극층과 구동신호를 감지하는 감지하는 감지전극층을 포함하고, 상기 측면부착부는 상기 구동전극층과 상기 감지전극층에 각각 일체로 형성되며, 상기 구동전극층에 일체로 형성된 측면부착부와 상기 감지전극층에 일체로 형성된 측면부착부는 상기 디스플레이패널의 측면 중 서로 다른 측면에 부착되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치의 제조방법은 상기한 베젤리스 터치스크린 장치를 위한 제조방법으로서, 상기 디스플레이패널의 크기에 맞춰 상기 터치시트를 마련하는 단계, 상기 디스플레이패널의 유효영상영역에 상기 터치시트의 터치영역부를 맞춰 배치하는 단계, 상기 터치영역부를 상기 디스플레이패널의 영상표시영역부를 맞춘 상태에서 상기 디스플레이패널의 테두리로 돌출되는 측면부착부를 절곡시켜 상기 디스플레이패널의 측면에 부착시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 측면부착부를 절곡시켜 상기 디스플레이패널의 측면에 부착시키는 단계는, 상기 측면부착부가 절곡된 상태에서 복원력에 의해 다시 펼쳐지는 것을 방지하기 위해 상기 측면부착부가 절곡된 상태에서 복원력에 의해 다시 펼쳐지는 것을 방지하는 절곡유지처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 터치영역부에서 신호전극들이 모여 컨트롤러와 연결되는 측면부착부를 절곡시켜 디스플레이패널의 측면에 부착시킴으로써, 디스플레이패널에서 터치패널의 돌출되는 부분을 최소화시켜 베젤의 크기를 최소화할 수 있다.
또한, 측면부착부에 절곡라인을 형성하여 측면부착부를 용이하게 절곡시킬 수 있다.
또한, 측면부착부를 절곡시킨 상태에에서 절곡유지처리를 수행하여 측면부착부가 복원력에 의해 분리되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치의 터치시트를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치의 터치시트를 도시한 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치의 터치시트를 분리한 사시도이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치의 터치시트를 도시한 정면도로서, 터치시트의 변형예이다.
도 7는 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치의 터치시트를 도시한 정면도로서, 터치시트의 다른 변형예이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치의 터치시트를 도시한 정면도로서, 터치시트의 또 다른 변형예이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치의 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치의 제조방법의 흐름도이다.
*부호의 설명
100: 베젤리스 터치스크린 장치 110: 터치시트
111: 구동전극층 112: 감지전극층
113: 광학성접착층 114: 신호전극
115: 절곡라인 115a: 노치
116: 회로기판 120: 보호패널
150: 디스플레이패널 BA: 측면부착부
TA: 터치영역부 IA: 영상표시영역부
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 베젤리스 터치스크린 장치(100)는 비교적 대화면을 갖는 게임기, 전자칠판, 디지털사이니지(Digital signage), 키오스크(Kiosk), 퍼블릭 디스플레이(Public Information Display) 등에 다양한 디스플레이 산업분야에 적용하여 사용할 수 있다.
도 1, 도 2, 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스(Bezel-less) 터치스크린 장치(100)는 디스플레이패널(150)을 포함할 수 있다.
이 디스플레이패널(150)은 컴퓨터 등과 같은 영상소스장치에서 제공하는 영상신호를 받아 영상을 표시할 수 있다.
한편, 디스플레이패널(150)은 OLED, LCD, PDP 등일 수 있다.
여기서, 디스플레이패널(150)은 디스플레이패널(150)을 수용하는 패널케이스를 포함할 수 있으며, LCD일 경우에는 패널케이스의 내부에 설치되어 광원을 제공하기 위한 백라이트유닛을 더 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치(100)는 터치시트(110)를 포함할 수 있다.
이 터치시트(110)는 조작자의 터치에 의해 터치신호를 발생할 수 있다.
한편, 터치시트(110)는 디스플레이패널(150)에 겹쳐져 디스플레이패널(150)에서 표시되는 영상을 투과하여 볼 수 있도록 투명하게 형성될 수 있으며, 유연하게 휘어질 수 있는 플랙시블한 재료로 형성될 수 있다.
또한, 터치시트(110)는 가압되는 압력에 의해 터치신호를 발생하는 감압식 또는 정전기에 의해 터치신호를 발생하는 정전식일 수 있다. 실시예에서 터치시트(110)는 정전식인 것으로 설명한다.
한편, 터치시트(110)는 신호전극(114)을 포함할 수 있다.
이 신호전극(114)은 구동전극(Tx)와 감지전극(Rx)이 패턴을 이뤄 터치한 부분에서 정전기에 의해 변화되는 정전용량에 따라 터치신호를 발생할 수 있다.
한편, 터치시트(110)는 구동전극이 배열된 구동전극층(111)과 감지전극이 배열된 감지전극층(112)이 광학성접착층(113, OCA)에 의해 부착되어 구성될 수 있다.
이때, 광학성접착층(113)이 구동전극층(111)과 감지전극층(112)이 서로 접촉되지 않도록 전기적으로 구획하는 기능도 함께 수행한다.
그리고, 터치시트(110)는 터치영역부(TA)와, 측면부착부(BA)를 포함할 수 있다.
터치영역부(TA)는 터치신호를 발생하는 부분으로서, 디스플레이패널(150)에서 영상이 표시되는 영상표시영역부(IA)과 대응되는 크기와 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 측면부착부(BA)는 신호전극(114)이 모여 발생된 터치신호를 컨트롤러로 제공하기 위한 회로기판(116, FPCB)가 연결되는 부분일 수 있으며, 측면부착부(BA)는 디스플레이패널(150)에 터치시트(110)를 겹친 상태에서 디스플레이패널(150)의 테두리에서 돌출되는 모든 부분일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 측면부착부(BA)는 서로 겹쳐진 구동전극층(111)과 감지전극층(112)에 각각에 형성될 수도 있으며, 구동전극층(111)에 형성되는 측면부착부(BA)와 감지전극층(112)에 형성되는 측면부착부(BA)는 디스플레이패널(150)의 측면 중 서로 다른 측면에 부착되도록 형성될 수 있고, 서로 다른 형상과 크기를 가지도록 형성될 수 있다.
이때, 제작의 용이성과 절곡의 용이성을 위해 구동전극층(111)에 형성되는 측면부착부(BA)는 구동전극층(111)에 일체로 형성되고, 감지전극층(112)에 형성되는 측면부착부(BA)는 감지전극층(111)에 일체로 형성될 수도 있다.
또한, 측면부착부(BA)는 터치시트(110)의 터치영역부(TA)와 디스플레이패널(150)의 영상표시영역부(IA)를 일치시킨 상태에서 터치시트(110)의 상,하,좌,우의 변 중 적어도 어느 한 변 이상에는 형성되지 않고 디스플레이패널(150)의 테두리와 일치되도록 형성됨으로써, 베젤리스 터치스크린 장치(100)를 제작 시 측면부착부(BA)를 절곡하는 작업시간을 단축시킬 수 있다.
예컨대, 도 3에서 도시된 바와 같이, 측면부착부(BA)는 터치시트(110)의 상,우의 변에 형성하고 나머지 좌,하의 변은 디스플레이패널(150)과 일치되도록 형성되거나, 도 6에서 도시된 바와 같이, 측면부착부(BA)는 터치시트(110)의 상,하의 변에 형성하고 나머지 좌,우의 변은 디스플레이패널(150)과 일치되도록 형성되거나, 도 7에서 도시된 바와 같이, 측면부착부(BA)는 터치시트(110)의 좌,우의 변에 형성하고 나머지 상,하의 변은 디스플레이패널(150)과 일치되도록 형성되거나, 도 8에서 도시된 바와 같이, 측면부착부(BA)는 터치시트(110)의 상,하,좌,우의 모든 변에 형성할 수도 있다.
그리고, 터치시트(110)에는 터치영역부(TA)에서 측면부착부(BA)를 절곡시키기 위해 터치영역부(TA)와 측면부착부(BA)를 구획하는 절곡라인(115)이 표시될 수 있으며, 측면부착부(BA)는 디스플레이패널(150)의 테두리에서 절곡되어 디스플레이패널(150)의 측면에 부착될 수 있다.
여기서, 터치시트(110)는 디스플레이패널(150)의 크기와 대응되는 크기로 제작되는데, 디스플레이패널(150)의 크기가 커질수록 이와 비례하여 터치시트(110)의 크기도 증대되고, 터치시트(110)의 크기가 커짐에 따라 터치발생지점도 증대하여 구동전극과 감지전극의 개수도 증대된다.
이에 따라 디스플레이패널(150)의 크기가 커질수록 터치시트(110)에서 컨트롤러에 연결하기 위해 신호전극(114)들이 모이는 부분의 크기가 커지기 때문에, 본원발명은 측면부착부(BA)를 디스플레이패널(150)의 크기에 맞춰 디스플레이패널(150)에서 돌출되는 측면부착부(BA)를 절곡시켜 디스플레이패널(150)의 측면에 부착시킴으로써, 베젤의 크기를 최소화할 수 있다.
한편, 터치시트(110)에서 측면부착부(BA)를 절곡시키기 위해 형성되는 절곡라인(115)은 도료에 의해 인쇄될 수도 있지만, 터치시트(110)에서 측면부착부(BA)를 강제적으로 휘어 절곡시킬 경우, 절곡된 부분에서 터치시트(110)의 복원력에 의해 분리될 우려가 있다.
이를 방지하기 위해 절곡라인(115)을 점선의 홈 형태의 노치(115a,notch)를 형성하여 측면부착부(BA)의 절곡 시 복원력의 발생을 최소화시킬 수 있다.
이때, 노치(115a)는 신호전극(114)들을 보호하기 위해 신호전극(114)들의 사이사이에 형성될 수 있다.
한편, 터치시트(110)는 측면부착부(BA)를 절곡시킬 때, 구동전극과 감지전극을 포함하는 신호전극(114)들의 단선을 방지하기 위해 신호전극(114)들이 굽힘성을 갖는 재료로 형성될 수 있다.
예컨대, 신호전극(114)들은 쉽게 구부러질 수 있는 메탈메쉬(Metal mesh), 은나노와이어(Ag-Nano wire), 그래핀(Graphene)또는 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube) 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 이외 신호전극(114)는 가요성을 갖는 투명한 전도성 소재로도 형성될 수 있다.
여기서, 신호전극(114)이 ITO(Indium Tin Oxide)로 형성될 경우에는 ITO의 재질의 특성상 굽힘성이 낮아 측면부착부(BA)를 절곡시킬 경우, 단선이 발생할 수 있다.
한편, 측면부착부(BA)는 디스플레이패널(150)의 측면에 위치되도록 절곡된 상태에서 디스플레이패널(150)의 측면 두께보다 더 긴 길이로 돌출될 경우, 측면부착부(BA)가 디스플레이패널(150)의 측면과 마주하도록 절곡된 상태에서 끝단 부분이 디스플레이패널(150)의 후면을 향해 다시 한번 절곡되어 설치될 수 있다.
이때, 터치시트(110)의 측면부착부(BA)와 연결되는 컨트롤러는 디스플레이패널(150)의 후면에 배치되어 디스플레이패널(150)의 후면에서 연결될 수도 있다.
한편, 터치시트(110)는 측면부착부(BA)를 절곡시킨 상태에서 복원력을 감소시켜 절곡된 형상을 유지시킬 수 있는 절곡유지처리가 수행될 수 있다.
일례의 절곡유지처리는 측면부착부(BA)가 디스플레이패널(150)의 측면에 부착되도록 절곡된 상태에서 터치시트(110)의 유리전이온도 이상으로 열을 가하여 터치시트(110)가 유동화시키고, 바로 다시 냉각시켜 측면부착부(BA)를 절곡된 상태로 유지시킬 수 있다.
이때, 터치시트(110)의 가열은 온풍을 분사하는 온풍기구에 의해 수행될 수 있으며, 터치시트(110)의 냉각은 강제적으로 냉풍을 분사하는 냉풍기구에 의해 수행될 수 있다.
다른 일례의 절곡유지처리는 측면부착부(BA)가 절곡된 상태에서 터치시트(110)의 절곡된 부분에 절곡유지재를 도포하고 경화시키는 형태로 수행되거나, 절곡된 형상으로 미리 형성된 접착필름을 디스플레이패널(150)의 측면에 접촉되는 측면부착부(BA)의 면 또는 그 외면에 부착하여 측면부착부(BA)를 절곡된 상태로 유지시킬 수 있다.
여기서, 절곡유지재는 자연경화성 또는 열경화성 또는 자외선경화성 레진으로 구현될 수 있으며, 절곡유지재는 디스플레이패널(150)의 측면에 접촉되는 측면부착부(BA)의 면 또는 그 외면에 도포되어 절곡된 상태에서 경화하는 형태로 처리될 수 있다.
이때, 절곡유지재가 디스플레이패널(150)의 측면에 접촉되는 측면부착부(BA)의 면에 도포되는 경우, 측면부착부(BA)를 디스플레이패널(150)의 측면에 부착시키기 위해 하기에 설명될 접착부재(130)의 기능을 수행할 수도 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치(100)는 접착부재(130)를 포함할 수 있다.
이 접착부재(130)는 측면부착부(BA)가 절곡된 상태에서 측면부착부(BA)를 디스플레이패널(150)의 측면에 부착시킬 수 있다.
한편, 접착부재(130)는 접착제 또는 접착성을 갖는 접착필름으로 구현될 수 있다.
여기서, 접착부재(130)는 측면부착부(BA)가 디스플레이패널(150)의 측면에 위치되도록 절곡된 상태에서 디스플레이패널(150)에 고정시킬 수 있는 고정핀 또는 주변에 위치된 다른 구성들을 포함할 수도 있다.
도 1, 도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치(100)는 보호패널(120)을 포함할 수 있다.
이 보호패널(120)의 뒷면에는 터치시트(110)가 부착되어 터치시트(110)를 보호함과 동시에 터치시트(110)의 하부에 위치되는 디스플레이패널(150)을 함께 보호할 수 있다.
한편, 보호패널(120)은 투명한 유리 또는 투명한 합성수지로 형성될 수 있으며, 보호패널(120)은 디스플레이패널(150)의 둘레와 동일한 크기로 형성될 수 있다.
그리고, 보호패널(120)은 구동전극층(111)과 감지전극층(112)을 서로 부착하는 광학성접착층(113)을 터치시트(110)에 더 설치하여 광학성접착층(113)에 의해 보호패널(120)에 터치시트(110)를 부착시킬 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치(100)의 제조방법과 함께 설명하도록 한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치(100)의 제조방법은 먼저, 디스플레이패널(150)의 크기에 맞춰 터치시트(110)를 마련한다.
이때, 터치시트(110)는 터치신호를 발생하는 터치영역부(TA)가 디스플레이패널(150)의 영상표시영역부(IA)과 동일한 크기로 제작되며, 터치영역부(TA)의 둘레 가장자리로 신호전극(114)들을 컨트롤러에 연결하기 위한 측면부착부(BA)가 형성된다.
한편, 터치시트(110)는 신호전극(114)들이 굽힘성을 갖는 재료로 형성되어 터치영역부(TA)에서 측면부착부(BA)를 절곡시켜 접더라도 신호전극(114)들의 단선을 방지할 수 있다.
그리고, 터치시트(110)는 구동전극이 형성된 구동전극층(111)과 구동전극과 상호작용하여 터치신호를 발생하는 감지전극이 형성된 감지전극층(112)이 OCA시트에 의해 서로 접착되어 형성될 수 있으며, 구동전극층(111)과 감지전극층(112)의 각각에 구동전극과 감지전극들이 모여 컨트롤러에 연결되는 측면부착부(BA)가 형성될 수 있다.
또한, 터치시트(110)의 가장 전면에는 보호패널(120)에 터치시트(110)를 부착하기 위한 광학성접착층(113)이 더 부착될 수 있으며, 측면부착부(BA)에는 신호전극(114)에 의해 발생한 터치신호의 좌표를 감지하기 위한 회로기판(116)(FPCB)가 설치될 수 있다.
그리고, 터치시트(110)에는 터치영역부(TA)와 측면부착부(BA)를 구획하여 절곡하는 절곡라인(115)이 도료에 의해 인쇄되거나 레이저를 통해 노치(115a)를 형성하는 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 절곡라인(115)을 노치(115a)에 의해 형성할 때에는 터치영역부(TA)에서 측면부착부(BA)를 절곡시켰을 때, 복원성을 감소시켜 디스플레이패널(150)의 측면에 부착된 측면부착부(BA)가 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 터치시트(110)의 전면에는 터치시트(110)를 보호하기 위한 투명한 보호패널(120)이 부착될 수 있으며, 보호패널(120)은 디스플레이패널(150)의 둘레와 동일한 크기로 형성될 수 있다.
이와 같이 터치시트(110)가 마련되면, 디스플레이패널(150)의 전면에 보호패널(120)이 부착된 터치시트(110)의 터치영역부(TA)와 디스플레이패널(150)의 영상표시영역부(IA)를 일치시킨 상태로 안착시킨다.
그리고, 디스플레이패널(150)의 둘레에서 돌출되어 위치되는 측면부착부(BA)를 디스플레이패널(150)의 측면에 위치되도록 절곡라인(115)을 따라 측면부착부(BA)를 절곡시켜 디스플레이패널(150)의 측면에 부착시킨다.
이때, 측면부착부(BA)가 부착되는 디스플레이패널(150)의 측면 또는 측면부착부(BA)의 면에는 접착부재(130)가 미리 부착되어 측면부착부(BA)의 절곡 시 디스플레이패널(150)의 측면에 부착될 수 있다.
한편, 측면부착부(BA)가 디스플레이패널(150)의 측면에 절곡되어 부착되면, 측면부착부(BA)가 원래의 상태로 펴지려는 복원력을 감소시키기 위해 절곡유지처리를 수행한다.
*여기서, 절곡유지처리는 측면부착부(BA)가 절곡된 부분에 터치시트(110)가 유동될 수 있는 유리전이온도 이상으로 가열하고, 가열된 상태에서 바로 냉각시키는 형태로 측면부착부(BA)의 절곡된 상태를 유지시킬 수 있다.
다른 일례로 절곡유지처리는 경화성을 갖는 절곡유지재를 절곡된 부분에 도포하여 경화시키는 형태로 측면부착부(BA)의 복원력을 감소시키거나, 측면부착부(BA)가 절곡된 상태로 미리 절곡된 절곡유지재를 접착부재(130)에 의해 측면부착부(BA)가 절곡된 부분에 부착하는 형태로 측면부착부(BA)를 강제적으로 구속시켜 측면부착부(BA)를 절곡된 상태로 유지시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 터치스크린 장치(100) 및 이의 제조방법으로 제조된 베젤리스 터치스크린 장치(100)는 터치시트(110)의 신호전극(114)들이 모여 컨트롤러와 연결되는 측면부착부(BA)를 디스플레이패널(150)에서 돌출되지 않고 측면에 위치되도록 절곡시켜 부착함으로써, 디스플레이패널(150)의 배젤을 최소화하여 궁극적으로는 베젤이 없는 베젤리스 터치스크린 장치(100)를 제공할 수 있다.
또한, 측면부착부(BA)를 절곡시킨 상태에서 복원력을 감소시키기 위해 절곡라인(115)을 노치(115a)로 형성하거나, 절곡유지처리를 수행하여 절곡된 측면부착부(BA)가 복원력에 의해 디스플레이패널(150)에서 분리됨을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

Claims (10)

  1. 영상을 표시하는 디스플레이패널, 상기 디스플레이패널에 겹쳐져 조작자의 터치에 의한 입력신호를 발생하는 터치시트를 포함하는 베젤리스 터치스크린 장치로서,
    상기 터치시트는
    상기 디스플레이패널에서 영상이 표시되는 영상표시영역부에 위치되어 터치신호를 발생하는 터치영역부, 및
    상기 터치영역부의 둘레에서 신호전극들이 모여 컨트롤러와 연결되며 상기 디스플레이패널의 테두리를 넘어 돌출되지 않도록 절곡되어 상기 디스플레이패널의 측면에 부착되는 측면부착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤리스 터치스크린 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호전극은
    상기 터치영역부에서 상기 측면부착부를 절곡 시 구부러져 단선을 방지하도록 굽힘성을 갖는 메탈메쉬, 은나노와이어, 그래핀, 또는 탄소나노튜브 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 베젤리스 터치스크린 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 터치시트는
    상기 측면부착부의 절곡되는 경계를 표시하는 절곡라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤리스 터치스크린 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 절곡라인은 상기 측면부착부가 절곡된 상태에서 상기 측면부착부가 펼쳐지려는 힘을 감소시키기 위해 상기 절곡라인을 따라 점선형태로 형성되는 노치를 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤리스 터치스크린 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 터치시트는
    상기 터치시트의 전면에 부착되어 상기 터치시트를 보호하는 보호패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤리스 터치스크린 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 측면부착부를 상기 디스플레이패널의 측면에 부착시키는 접착부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤리스 터치스크린 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 측면부착부가 절곡된 상태에서 복원력에 의해 다시 펼쳐지는 것을 방지하기 위해 상기 측면부착부가 절곡된 부분에 유리전이온도 이상의 온도로 가열한 후 냉각시키는 절곡유지처리를 수행하여 절곡된 형상을 유지하는 것을 특징으로 하는 베젤리스 터치스크린 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 터치시트는
    터치에 따른 구동신호를 발생하는 구동전극층과 구동신호를 감지하는 감지하는 감지전극층을 포함하고,
    상기 측면부착부는 상기 구동전극층과 상기 감지전극층에 각각 일체로 형성되며, 상기 구동전극층에 일체로 형성된 측면부착부와 상기 감지전극층에 일체로 형성된 측면부착부는 상기 디스플레이패널의 측면 중 서로 다른 측면에 부착되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 베젤리스 터치스크린 장치.
  9. 청구항 1에 기재된 베젤리스 터치스크린 장치의 제조방법으로서,
    상기 디스플레이패널의 크기에 맞춰 상기 터치시트를 마련하는 단계,
    상기 디스플레이패널의 유효영상영역에 상기 터치시트의 터치영역부를 맞춰 배치하는 단계,
    상기 터치영역부를 상기 디스플레이패널의 영상표시영역부를 맞춘 상태에서 상기 디스플레이패널의 테두리로 돌출되는 측면부착부를 절곡시켜 상기 디스플레이패널의 측면에 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤리스 터치스크린 장치의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 측면부착부를 절곡시켜 상기 디스플레이패널의 측면에 부착시키는 단계는,
    상기 측면부착부가 절곡된 상태에서 복원력에 의해 다시 펼쳐지는 것을 방지하기 위해 상기 측면부착부가 절곡된 상태에서 복원력에 의해 다시 펼쳐지는 것을 방지하는 절곡유지처리를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 베젤리스 터치스크린 장치의 제조방법.
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