KR20020009671A

KR20020009671A - 터치 패널과 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20020009671A
Application number: KR1020000043004A
Authority: KR
Inventors: 박준하
Original assignee: 김순택; 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2002-02-02
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: KR100696455B1

Abstract

터치 패널과 이의 제조 방법을 개시한다. 본 발명은 제1투명도전막이 일면에 형성된 상부 기판과, 상기 제1투명도전막의 아랫면에 형성되는 복수개의 상부 전극과, 상기 상부 기판과 대향되게 설치되며 그 윗면에 패턴화된 제2투명도전막이 형성된 하부 기판과, 상기 하부 기판상에 형성되며 상기 제2투명도전막과 통전가능한 복수개의 하부 전극과, 상기 제2투명도전막이 형성된 영역의 외곽으로부터 상기 하부 기판의 가장자리까지의 영역에 도포되어 하부 전극을 매립하는 절연체층과, 상기 상부 및 하부 기판 사이에 개재되어 이들 사이의 간격을 유지하는 도트 스페이서와, 상기 상부 및 하부 전극과 전기적으로 접속되어 소정의 전원이 인가되는 케이블을 포함한다.

Description

터치 패널과 이의 제조 방법{Touch panel and the fabrication method thereof}

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패널의 단락 방지를 위하여 하부 기판의 구조와 이에 따른 방법이 개선된 터치 패널과 이의 제조 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 입력 장치(input devices)는 터치 패널과 디지타이저가 있다. 이중에서 터치 패널은 아날로그 레지스티브 타입(analog resistive type)과, 디지털 레지스티브 타입(digital resistive type)과, 소오 타입(saw type) 및 인프라레드 타입(infrared type) 등이 있다.

터치 패널은 유연성을 가진 필름으로 된 상부 기판에 펜이나 손가락같은 소정의 입력 수단으로 접촉하게 되면, 이와 도트 스페이서(dot spacers)를 사이에 두고 적정 간격을 유지하고 있는 하부 기판이 상호 통전이 된다. 통전이 되면, 그 위치의 저항치에 의하여 변화된 전압값을 읽어들인 후 제어 장치에서 전위차의 변화에 따라 디지털 값으로 변환해서 위치 좌표를 찾게 된다.

이와 같은 구조를 가지는 종래의 터치 패널을 제조하기 위해서는 다음과 같은 공정을 거치게 된다.

우선, 하부 기판으로 사용되는 투명한 유리로 된 기판을 마련하고, 이 기판상에 패턴화된 투명 도전막을 형성시킨다. 다음으로, 투명 도전막상에 대략 4 내지 5 마이크로미터 정도되는 높이의 도트 스페이서를 형성하고, 하부 전극으로 사용되는 은 페이스트(Ag paste)를 인쇄한다.

또한, 상기 공정과는 별도로 하부 기판과 대응되는 유연성을 가진 필름으로 된 상부 기판을 마련한다. 상기 상부 기판의 아랫면에는 투명 도전막이 도포되어 있다. 상기 투명 도전막의 아랫면에는 상부 전극으로 사용되는 은 페이스트를 인쇄한다.

한편, 상기 상부 및 하부 기판을 상호 접착과 동시에 상부 및 하부 전극을 상호 절연시키기 위하여 테이핑 공정이 추가된다. 이때, 양면 테이프로 된 접착 테이프를 마련하고, 이 테이프에는 하부 기판상에 형성되는 배선과, 상부 전극과의 전기적 접속을 위하여 복수개의 통전 구멍을 형성시킨다.

다음으로, 이 양면 테이프를 상기 상부 기판에 라미네이팅시키고, 이를 다시 하부 기판에 접착시키고, 상부 및 하부 전극에 소정의 전원이 인가되는 플렉시블 프린티드 케이블을 접속한 다음, 압착하게 된다. 이후, 특성 검사 및 외관 검사등을 하여 터치 패널을 완성하게 된다.

그런데, 종래의 터치 패널은 상기 상부 기판과 하부 기판이 정렬이 제대로 되어 있지 않은 상태에서 상부 및 하부 기판을 접착 테이프로 부착시키게 되면, 상부 및 하부 기판과의 정렬이 되지 않은 영역에 외부로부터 먼지나, 대기중의 습기등이 스며들게 된다.

이러한 이물질들은 박막의 필름으로 된 상부 기판에 흡착하게 되어 접착 테이프를 손상시키고, 결과적으로 상부 및 하부 기판간의 단락을 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 하부 전극이 노출되게 되어서 산화의 우려가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서 상부 기판과 하부 기판과의 단락을 방지하기 위하여 구조와 이에 따른 방법이 개선된 터치 패널과 이의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전극들이 산화되는 것을 방지하도록 구조와 이에따른 방법이 개선된 터치 패널과 이의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 터치 패널을 도시한 분리 사시도,

도 2는 도 1의 일부를 확대 도시한 분리 사시도,

도 3은 도 1의 제조 공정을 도시한 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10...터치 패널 11...상부 기판

12...하부 기판 13...상부 전극

14...하부 전극 15...연장선

16...배선 17...접착 테이프

18...도트 스페이서 19...케이블

21...유전체층

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 터치 패널은,

제1투명도전막이 일면에 형성된 상부 기판;

상기 제1투명도전막의 아랫면에 형성되는 스트립 형태의 상부 전극;

상기 상부 기판과 대향되게 설치되며, 윗면에 패턴화된 제2투명도전막이 형성된 하부 기판;

상기 하부 기판상에 형성되며, 상기 제2투명도전막과 통전가능한 스트립 형태의 하부 전극;

상기 제2투명도전막이 형성된 영역의 외곽으로부터 상기 하부 기판의 가장자리까지의 영역에 도포되어 상기 하부 전극을 매립하는 절연체층;

상기 상부 및 하부 기판 사이에 개재되어 이들 사이의 간격을 유지하는 도트 스페이서; 및

상기 상부 및 하부 전극과 전기적으로 접속되어 소정의 전원이 인가되는 케이블;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연체층은 유전체층인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면,

투명한 소재로 된 하부 기판을 준비하는 단계;

상기 하부 기판상에 패턴화된 투명 도전막을 형성하는 단계;

상기 하부 기판상에 복수개의 도트 스페이서를 형성하는 단계;

상기 투명 도전막과 통전가능한 도전성의 하부 전극을 형성하는 단계;

상기 형성된 하부 전극을 건조시키는 단계;

상기 투명 도전막이 형성되는 영역의 외곽으로부터 하부 기판의 가장자리까지의 영역에 유전체층을 인쇄하여 상기 하부 전극을 매립하는 단계;

상기 유전체층을 건조하는 단계; 및

상기 하부 기판을 각각 단위별로 절단하는 단계;를 포함하는 터치 패널의 제조 방법을 제공한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 터치 패널의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 터치 패널(10)을 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 터치 패널(10)의 일부를 확대한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 패널(10)은 상부 기판(11)과, 상기 상부 기판(11)과 상호 대향되게 설치되는 하부 기판(12)을 포함한다.

상기 상부 기판(11)은 예컨대 유연성을 가지도록 PET와 같은 필름으로 되어 있고, 이 필름의 아랫면에는 ITO막과 같은 제1투명도전막이 도포되어 있다. 상기 상부 기판(11)의 아랫면에는 상기 기판(11)의 양 가장자리를 따라서 스트립 형태로 된 상부 전극(13)이 복수개 설치된다.

그리고, 상기 하부 기판(12)은 투명한 유리로 되어 있다. 상기 하부 기판(12)의 윗면에는 패턴화된 제2투명도전막(22)이 선택적으로 코팅되어 있다. 상기 제2투명도전막(22)의 윗면에는 상기 상부 전극(13)이 설치되는 위치와 상이한 방향으로 기판(12)의 양 가장자리를 따라서 스트립 형태의 복수개의 하부 전극(14)이 설치된다. 상기 하부 전극(14)의 일단부로부터는 연장선(15)이 각각 인출되어 있다. 그리고, 상기 하부 기판(12)에는 상기 상부 전극(11)과 상호 통전되는 배선(16)이 설치된다. 상기 연장선(15)과 배선(16)은 상기 하부 기판(12)의 한 변의 중앙부에서 집합되어 전원 인가점이 된다.

이때, 상기 상부 및 하부 전극(13)(14)과, 연장선(15)과 배선(16)은 은 페이스트를 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 상부 기판(11)과 상부 기판(12) 사이의 양 가장자리로는 상기 상부 및 하부 기판(11)(12)의 접착과, 상기 전극들(13)(14)의 상호 절연을 위하여 접착 테이프(17)가 부착되어 있다. 상기 접착 테이프(17)에는 상기 상부 전극(13)과 배선(16)과의 상호 통전을 위하여 통전 구멍(미도시)이 복수개 형성되어 있다.

또한, 상기 하부 기판(12) 상에는 도트 스페이서(18)가 설치되는데, 이 도트 스페이서(18)는 상기 상부 및 하부 기판(11)(12) 사이의 간격을 적절하게 유지시켜 준다. 상기 도트 스페이서(18)의 높이는 대략 4 내지 5 마이크로미터 정도이다.

또한, 상기 하부 기판(12)에는 일변의 중앙부에 집합되어 있는 연장선(15)과 배선(16)이 유연성을 가지는 플렉시블 프린티드 케이블(flexible printed cable,19)과 상호 전기적으로 접속되어 있다.

여기서, 상기 제2투명도전막(22)이 형성된 영역의 가장자리로부터 상기 하부 기판(12)의 가장자리까지의 영역에는 절연체층이 도포되어 있다. 절연체층으로는유전체층(21)이 바람직하다. 상기 유전체층(21)은 상기 하부 전극(14)과, 연장선(15)과, 배선(16)을 매립하도록 형성시킨다. 상기 유전체층(21)이 상기 하부 전극(14)상에 형성되어 있으므로 전극(14)이 대기중에 노출되어 산화되는 현상을 미연에 방지하는 역할을 하게 된다.

도 3은 상기 터치 패널(10)중 하부 기판(12) 상의 기능층을 형성시키는 제조 공정의 일 실시예를 설명한 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 투명한 유리로 된 하부 기판(12)이 마련된다.(S10)

상기 하부 기판(12)의 윗면에는 ITO와 같은 제2투명도전막(22)이 전면 도포되어 제2투명도전막(22)의 이미지를 형성한다.(S20) 즉, 상기 제2투명도전막(22)을 전면 도포한 다음에 그 윗면에 포토 레지스터층을 형성하고 이를 노광, 현상 및 식각하여 패턴화된 제2투명도전막(22)을 형성시킨다.

이어서, 상기 제2투명도전막(22)이 패턴화된 하부 기판(12) 상에 도트 스페이서(18) 이미지를 형성한다.(S30) 즉, 도트 스페이서(18) 형성용 포토 레지스터를 형성하고, 이를 노광, 현상 및 식각하여 4 내지 5 마이크로미터의 높이를 가지는 복수개의 도트 스페이서(18)를 형성한다.

다음으로, 상기 제2투명도전막(22)과 통전가능하게 상기 하부 기판(12)상에 기판(12)의 양 가장자리측으로 하부 전극(14)을 형성시키기 위하여 마스크를 올려놓은 상태에서, 도전재인 은 페이스트를 이용하여 인쇄하게 된다. (S40)

은 페이스트가 인쇄되어 하부 전극(14)이 형성되면, 이를 적정 온도에서 건조시키게 된다.(S50)

건조가 완료된 하부 기판(12)에서 상기 제2투명도전막(22)이 형성되는 영역의 가장자리로부터 기판(12)의 가장자리까지의 영역에 해당되는 부분에 유전체층(21)을 인쇄한다.(S60) 상기 유전체층(21)은 하부 전극(14)을 완전히 매립하는 형태이다.

유전체층(21)이 인쇄되면, 이를 적정 온도에서 소정 시간 동안 건조시키게 된다.(S70)

건조가 완료된 하부 기판(12)은 각 단위 패널에 해당되는 크기로 절단하는 스크라이빙 공정을 통하여 최종적으로 완성된다.(S80)

한편, 상기 완성된 하부 기판(12)과 부착되는 상부 기판(11)과, 상부 및 하부 기판(11)(12) 사이에 개재되는 접착 테이프(17)의 제조 공정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

상부 기판(11)의 경우에는 폴리 에스테르계열인 PET로 된 필름을 마련한다. 이 필름의 어느 한 쪽면에는 제1투명도전막이 도포되어 있다. 이 상부 기판(11) 상에 마스크를 올려 놓고 상부 전극(13)을 형성하기 위한 원소재인 은 페이스트를 인쇄하고, 소정 온도에서 건조시키고, 각 단위 패널에 해당되는 크기로 절단하게 된다.

접착 테이프(17)의 경우에는 상기 상부 기판(11)에 형성되는 상부 전극(13)과, 하부 기판(12)에 형성되는 배선(16)과의 상호 통전을 위하여 복수개의 통전 구멍을 형성하고, 반 컷팅, 즉, 상기 접착 테이프(17)는 양면 테이프로 이루어져 있으므로 반만 자른 상태로 만든다. 상기 접착 테이프(17)는 추후 상기 상부 기판(11)에 부착된다.

이와 같이 완성된 접착 테이프(17)가 부착된 상부 기판(11)과, 하부 기판(12)은 상호 부착되고, 하부 기판(12)에 형성된 전원 인가점인 연장선(15)과 배선(16)에 플렉시블 프린티드 케이블(19)을 부착하고, 이방성 접착제로 압착하고, 소정의 특성 검사 및 외관 검사를 수행하여 패널(10)을 완성하게 된다.

이처럼, 완성된 터치 패널(10)은 상부 기판(11)에 형성된 제1투명도전막과 도트 스페이서(18)를 사이에 두고 하부 기판(12) 상의 제2투명도전막(22)이 상호 접촉하게 되면, 상부 및 하부 전극(13)(14)이 통전되고, 그 위치의 저항치에 의하여 변화된 전압값을 받아들인후 메인 콘트롤러에서 전위차의 변화에 따라 디지털 값으로 변화해서 위치 좌표를 찾게 된다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명의 터치 패널과 이의 제조 방법은 하부 기판의 제2투명도전막이 형성되는 영역의 외곽으로부터 기판의 가장자리까지 유전체층을 도포하게 됨으로써, 상부 및 하부 기판이 정렬이 제대로 이루어지지 않은 상태에서 부착시에도 단락을 방지할 수 있다. 또한, 유전체층이 하부 전극을 매립하고 있는 형태이므로 정렬이 제대로 이루어지지 않아 하부 전극이 외부로 노출되는 상태이더라도 산화를 미연에 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

제1투명도전막이 일면에 형성된 상부 기판;

상기 제1투명도전막의 아랫면에 형성되는 스트립 형태의 상부 전극;

상기 상부 기판과 대향되게 설치되며, 윗면에 패턴화된 제2투명도전막이 형성된 하부 기판;

상기 하부 기판상에 형성되며, 상기 제2투명도전막과 통전가능한 스트립 형태의 하부 전극;

상기 제2투명도전막이 형성된 영역의 외곽으로부터 상기 하부 기판의 가장자리까지의 영역에 도포되어 상기 하부 전극을 매립하는 절연체층;

상기 상부 및 하부 기판 사이에 개재되어 이들 사이의 간격을 유지하는 도트 스페이서; 및

상기 상부 및 하부 전극과 전기적으로 접속되어 소정의 전원이 인가되는 케이블;을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 절연체층은 유전체층인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
투명한 소재로 된 하부 기판을 준비하는 단계;

상기 하부 기판상에 패턴화된 투명 도전막을 형성하는 단계;

상기 하부 기판상에 복수개의 도트 스페이서를 형성하는 단계;

상기 투명 도전막과 통전가능한 도전성의 하부 전극을 형성하는 단계;

상기 형성된 하부 전극을 건조시키는 단계;

상기 투명 도전막이 형성되는 영역의 외곽으로부터 하부 기판의 가장자리까지의 영역에 유전체층을 인쇄하여 상기 하부 전극을 매립하는 단계;

상기 유전체층을 건조하는 단계; 및

상기 하부 기판을 각각 단위별로 절단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 제조 방법.