KR102111402B1 - 터치 스크린 패널용 배선전극 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극은 터치 스크린 패널의 신호감지패턴에서 감지되는 터치신호를 외부 구동회로로 전송하는 배선전극으로서, 상기 신호감지패턴과 전기적으로 연결되는 접촉부; 상기 외부 구동회로와 전기적으로 연결되며 복수 개의 제1 본딩 라인으로 구성되는 본딩부; 및 상기 접촉부와 상기 본딩부를 연결하는 신호전송부;를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 하여 터치 스크린 패널 제조 시에 본딩부의 음각 영역에 충진되는 전도성 재료가 이탈됨을 방지할 수 있다.

Description

터치 스크린 패널용 배선전극 {WIRED ELECTRODE OF TOUCH SCREEN PANEL}

본 발명은 터치 스크린 패널용 배선전극에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터치 스크린 패널의 신호감지패턴에서 감지되는 사용자의 터치신호를 외부의 구동회로로 전송하는 배선전극에 관한 것으로, 특히 본딩부의 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다. 이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.

이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.

터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막형(resistive type), 정전 용량형(capacitive type), 전자기 유도형(electro-magnetic type) 등으로 구분된다. 최근에는 내구성이 우수하고, 투과성이 좋으며 반응시간이 빠른 정전 용량형 터치 스크린 패널이 주로 이용되고 있다.

정전 용량형 터치 스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 신호감지패턴이 주변의 다른 신호감지패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전 용량의 변화를 감지함으로써 접촉위치를 전기적 신호로 변환하는 것으로, 인체에서 발생하는 정전기를 감지하는 원리를 이용하는 것이다.

종래의 정전 용량형 터치 스크린 패널이 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 터치 스크린 패널은 사용자의 터치신호를 감지하기 위한 신호감지패턴(1)이 기재의 중앙부에 구비되며, 신호감지패턴(1)에서 감지된 터치신호를 외부 구동회로로 전송하는 배선전극을 구비한다. 배선전극은 구체적으로 상기 신호감지패턴(1)과 접촉하는 접촉부(3), 외부 구동회로와 전기적으로 연결되는 본딩부(5) 및 상기 접촉부(3)와 본딩부(5)를 연결하는 신호전송부(7)로 구성된다. 이러한 배선전극은 기재에 음각을 형성하고, 음각 영역에 전도성 재료를 충진하여 전기적 신호의 전송이 가능하게 형성된다.

이때, 기재에 음각 영역을 형성하기 위해서 음각 영역에 대응하는 양각의 몰드를 사용하여 이형을 시행하는데, 음각 영역에는 단순히 음각의 홈이 형성되고 여기에 전도성 재료가 충진되어 배선전극이 형성되므로, 충진된 전도성 재료가 터치 스크린 패널 제조공정 중에 쉽게 이탈되어 신호감지패턴에서 감지된 터치 신호가 정확하게 외부 구동회로로 전송되지 않는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 200 ~ 1000㎛의 비교적 넓은 선폭이 요구되는 본딩부에서 특히 심각하게 발생한다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 터치 스크린 패널에 형성되는 배선전극 중 본딩부의 전도성 재료가 음각 영역으로부터 이탈되는 것을 방지하는 터치 스크린 패널용 배선전극을 제공하는 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극은 터치 스크린 패널의 신호감지패턴에서 감지되는 터치신호를 외부 구동회로로 전송하는 배선전극으로서, 상기 신호감지패턴과 전기적으로 연결되는 접촉부; 상기 외부 구동회로와 전기적으로 연결되며 복수 개의 제1 본딩 라인을 포함하는 본딩부; 및 상기 접촉부와 상기 본딩부를 연결하는 신호전송부를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극은 배선전극의 본딩부를 좁은 선폭의 다양한 구조를 통해 넓은 면적으로 형성하여, 터치 스크린 패널 제조 시에 본딩부의 음각 영역에 충진되는 전도성 재료가 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 터치 스크린 패널에서 감지된 신호를 외부 구동회로로 정확하게 전달할 수 있다.

도 1은 종래의 정전용량 방식의 터치 스크린 패널
도 2는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극
도 3은 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극에서 본딩부와 외부 구동회로의 결합을 나타내는 단면도
도 4 내지 도 12는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극 중 본딩부의 실시형태

아래에서는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극을 도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극, 도 3은 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극에서 본딩부와 외부 구동회로의 결합을 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극은 기재(100)의 일면에 형성된다. 여기서 기재(100)란 기판과 동일한 의미이며, 기재는 투명필름, 유리 기판, 플라스틱 기판 등 소재의 제한 없이 사용될 수 있다.

배선전극은 신호감지패턴(P)과 전기적으로 연결되는 접촉부(10); 외부 구동회로(200)로 신호감지패턴(P)에서 감지된 터치신호를 전송하기 위한 본딩부(30); 및 접촉부(10)와 본딩부(30)를 연결하는 신호전송부(50)를 포함하여 구성된다.

접촉부(10)는 신호감지패턴(P)의 일단에 접촉되는 패드로서, 전기적 신호의 전송이 가능한 전도성 재료로 형성된다.

본딩부(30)는 외부 구동회로(200)로 전기적 신호를 전달하기 위해 기재(100)의 단부에 형성되며 외부 구동회로(200)와 연결된다. 도 3에 도시된 바와 같이 본딩부(30)와 외부 구동회로(200) 사이에 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conducting Film)이 삽입되어 연결되는데, 이방성 도전 필름은 열에 의해 경화되는 접착제와 그 안에 미세한 도전볼(금속 또는 전도성 폴리머)을 혼합시킨 양면 테이프 형태의 재료로 본딩부(30)와 외부 구동회로(200)를 접촉시키는 역할을 한다. 이러한 이방성 도전 필름과의 접촉 면적을 넓히기 위해 본딩부(30)를 넓게 형성할 필요가 있다.

신호전송부(50)는 접촉부(10)와 본딩부(30)를 연결하는 라인(line)으로 접촉부(10)와 본딩부(30) 사이에서 전기적 신호의 전송이 가능하도록 전도성 재료로 형성된다.

배선전극을 형성하기 위해서는 기재(100)의 수지층(미도시)에 음각 영역을 형성하고, 형성된 음각 영역에 전도성 재료가 충진된다. 이때, 충진되는 전도성 재료는 페이스트(paste) 상태로 음각 영역에 충진되고 경화과정을 거쳐 배선전극으로서 기능하게 되는데, 이방성 도전 필름과의 접촉 면적을 넓히기 위해 단순히 음각 영역 폭을 넓힘으로써 본딩부(30)를 넓게 형성하면 제조 시 본딩부(30)에 충진된 전도성 재료가 쉽게 이탈될 수 있다.

그 이유는 터치 스크린 패널을 제조하기 위한 공정을 수행할 때 기재(100)의 세정 또는 닥터 블레이드를 사용하는 스퀴징 과정 등을 포함하는데, 이러한 과정에서 블레이드의 날끝 또는 세정부재가 상기 넓은 음각 영역으로 일부 유입되어 음각 영역에 충진된 전도성 재료가 음각 영역에서 이탈되는 현상이 발생하기 때문이다. 이방성 도전 필름과의 접촉 면적을 넓히기 위해 넓게 형성되는 본딩부(30)에서는 음각 영역에 충진된 전도성 재료의 이탈이 더 쉽게 일어날 수 있다.

이러한 전도성 재료의 이탈 현상은 다음에 설명하는 본딩부(30)의 구조를 통해 방지될 수 있다. 즉, 본딩부(30)를 형성할 때 음각 폭을 좁게 하여 전극 선폭을 좁게 하되, 다양한 구조를 통해서 실효 면적을 넓게 형성시키는 기술들을 설명한다.

도 4 내지 도 9는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극의 본딩부(30)를 복수 개의 제1 본딩 라인(32)으로 형성한 구조를 도시한 것이다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 복수 개의 제1 본딩 라인(32)이 신호전송부(50)의 말단에 연결되며 제1 본딩 라인(32)의 일측이 신호전송부(50)의 말단에 연결되어 나란하게 배열될 수 있다. 제1 본딩 라인(32)들을 나란하게 형성하는 경우 제조상 유리한 점이 있다. 앞서 언급하였듯이, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극은 전도성 재료가 음각 영역에 충진되어 형성되는데, 제1 본딩 라인(32)이 나란하게 형성되는 경우 제1 본딩 라인(32)의 길이 방향을 따라 전도성 재료를 충진시킬 수 있기 때문에 음각 영역에 전도성 재료의 충진이 용이하다. 또한, 세정 또는 스퀴징 과정을 제1 본딩 라인(32)의 폭 방향(길이 방향에 수직인 방향)으로 수행하는 경우 제1 본딩 라인(32)이 형성되는 음각 영역으로부터 전도성 재료의 이탈이 쉽게 일어나지 않는다. 즉, 제1 본딩 라인(32)들이 나란하게 형성되는 구조에서는 전도성 재료의 충진은 쉽고, 이탈은 어려운 효과를 얻을 수 있다.

제1 본딩 라인(32)은 신호전송부(50)의 말단에 직각으로 연결되거나 사선으로 연결될 수 있다. 도 4에 각 제1 본딩 라인(32)이 신호전송부(50)의 말단에 직각으로 연결된 본딩부(30)의 구조가 도시되었고, 도 5에 각 제1 본딩 라인(32)이 신호전송부(50)의 말단에 사선으로 연결된 본딩부(30)의 구조가 도시되었다.

그리고 도 6에 도시된 바와 같이 제1 본딩 라인(32)에 돌출되어 형성되는 본딩 돌출라인(34)이 추가적으로 형성될 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이 신호전송부(50)의 말단에 연결되며 나란하게 배열된 제1 본딩 라인(32) 사이에 제2 본딩 라인(36)이 끼워진 형상으로 형성될 수 있다. 제1 본딩 라인(32)은 삼각파 또는 톱니파 형상으로 형성될 수도 있는데, 제1 본딩 라인(32)이 삼각파 형상으로 형성된 본딩부(30)의 구조가 도 8에 도시되어 있다.

또한, 제1 본딩 라인(32)은 곡선 형상으로 형성될 수 있는데, 도 9에 제1 본딩 라인(32)이 곡선으로 형성된 본딩부(30)의 구조가 도시되어 있다.

이렇게 본딩부(30)를 복수 개의 제1 본딩 라인(32)으로 형성하면 본딩부(30)가 외부 구동회로(200)에 접촉되는 면적을 충분히 넓히면서도 각각의 제1 본딩라인(32)의 선폭은 좁게 형성 가능하므로 제조 과정 중에 본딩부(30)의 음각 영역에 충진된 전도성 재료가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

본딩부(30)가 외부 구동회로(200)와 접촉되는 면적을 넓히기 위하여 본딩부(30)의 제1 본딩라인(32)의 개수를 늘리는 대신 제1 본딩 라인(32)의 패턴을 복잡화하는 것을 택할 수도 있다. 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 터치 스크린 패널용 배선전극의 본딩부(30)를 복잡한 패턴의 제1 본딩 라인(32)으로 형성한 구조를 도시한 것이다.

도 10은 신호전송부(50)의 말단에 연결되는 본딩부(30)가 지그재그 형상을 포함하는 구조를 도시한 것이다. 예를 들면, 본딩부(30)는 도 10(a)에 도시된 바와 같이 1 개의 지그재그 형상의 제1 본딩 라인(32)으로 구성되거나, 도 10(b)에 도시된 바와 같이 1 개의 지그재그 형상의 제1 본딩 라인(32)과 복수 개의 나란하게 배열된 제1 본딩 라인(32)으로 구성되거나, 도 10(c)에 도시된 바와 같이 복수 개의 지그재그 형상의 제1 본딩 라인(32)으로 구성될 수 있다.

도 11은 신호전송부(50)의 말단에 연결되는 본딩부(30)가 롤 형상을 포함하는 구조를 도시한 것이다. 예를 들면, 본딩부(30)는 도 11(a)에 도시된 바와 같이 1 개의 롤 형상의 제1 본딩 라인(32)으로 구성되거나, 도 11(b)에 도시된 바와 같이 1 개의 롤 형상의 제1 본딩 라인(32)과 복수 개의 나란하게 배열된 제1 본딩 라인(32)으로 구성되거나, 도 11(c)에 도시된 바와 같이 복수 개의 롤 형상의 제1 본딩 라인(32)으로 구성될 수 있다.

위와 같은 구조를 통해 본딩부(30)가 외부 구동회로(200)에 접촉되는 면적을 넓히고, 제조 과정 중에 본딩부(30)의 음각 영역에 충진된 전도성 재료가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

본딩부(30)의 구조를 위와 같이 형성할 때, 제1 본딩 라인(32)의 선폭(line width)을 신호전송부(50)의 선폭과 동일 또는 유사하게 형성할 수도 있고 더 얇게 형성할 수도 있다. 가령 제1 본딩 라인(32)의 선폭을 신호전송부(50)의 선폭보다 얇게 형성하면 본딩부(30)의 음각 영역에 충진되는 전도성 재료가 쉽게 이탈되지 않아 더욱 안정화된다.

본딩부(30)의 제1 본딩 라인(32) 또는 제2 본딩 라인(36)의 선폭은 이방성 도전필름 내의 도전볼 크기 이상이고, 본딩부(30) 제조과정 중 본딩부(30)의 음각영역에 충진된 전도성 재료가 이탈되지 않는 최대 폭을 가지면 되는데, 바람직하게는 1 ~ 60㎛가 좋고, 더 바람직하게는 10 ~ 40㎛가 좋다.

하지만, 상기 제1, 제2 본딩 라인(32, 36)의 선폭은 이에 한정되지 않고 전도성 재료의 충진 특성, 세정부재의 재료 특성, 블레이드의 재질 및 날끝 폭 등 여러 특성에 따라 다양하게 선택된다.

한편, 복수 개의 제1 본딩 라인(32)의 선폭을 동일하지 않게 형성할 수 있다. 도 12는 제1 본딩 라인(32)의 선폭이 동일하지 않은 것을 특징으로 하는 본딩부(30)의 구조를 도시한 것이다. 제1 본딩 라인(32)의 선폭이 넓을수록 음각 영역에 충진된 전도성 재료가 쉽게 이탈할 수 있는데, 복수의 제1 본딩 라인(32)의 선폭을 동일하지 않게 형성함으로써 선폭이 두껍게 형성된 라인에서 전도성 재료가 이탈하더라도 선폭이 얇게 형성된 라인에 의해 외부 구동회로(200)로 신호를 전달할 수 있기 때문에 전기적 연결의 신뢰성이 향상된다.

10: 접촉부 30: 본딩부
32: 제1 본딩 라인 34: 본딩 돌출라인
36: 제2 본딩 라인 50: 신호전송부
100: 기재 200: 외부 구동회로

Claims (12)

1. 터치 스크린 패널의 신호감지패턴(P)에서 감지되는 터치신호를 외부 구동회로로 전송하는 배선전극으로서,
   상기 신호감지패턴(P)과 전기적으로 연결되는 접촉부(10);
   상기 외부 구동회로와 전기적으로 연결되며, 복수 개의 제1 본딩 라인(32)을 포함하는 본딩부(30);
   상기 접촉부(10)와 상기 본딩부(30)를 연결하는 신호전송부(50)를 포함하며,
   상기 접촉부(10)와 상기 본딩부(30) 및 상기 신호전송부(50)는 기재(100)의 수지층에 형성된 음각 영역에 전도성 재료가 충진되어 형성되고,
   상기 제1 본딩 라인(32)의 선폭은 상기 신호전송부(50)의 선폭과 동일하거나 더 얇게 형성되며,
   상기 제1 본딩 라인(32)의 선폭이 1∼60㎛인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 배선전극,
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 본딩 라인(32)은 상기 신호전송부(50)의 말단에 연결되어 나란하게 배열되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 배선전극.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 본딩 라인(32)은 상기 신호전송부(50)의 말단에 직각 또는 사선으로 연결되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 배선전극.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 본딩 라인(32)은 상기 제1 본딩 라인(32)에 돌출되어 형성되는 본딩 돌출라인(34)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 배선전극.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 본딩 라인(32)은 곡선 또는 삼각파 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 배선전극.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 본딩 라인(32)은 지그재그 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 배선전극.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 본딩 라인(32)은 롤 형상으로 형성된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 배선전극.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 본딩부(30)는 복수 개의 제2 본딩 라인(36)을 더 포함하며,
   상기 제2 본딩 라인(36)이 상기 제1 본딩 라인(32) 사이에 각각 끼워지는 형상으로 형성된 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 배선전극.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 제1 본딩 라인(32)의 선폭이 동일하지 않은 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널용 배선전극.

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