KR20200079439A

KR20200079439A - touch panel for vehicle using conductive polymer

Info

Publication number: KR20200079439A
Application number: KR1020190174302A
Authority: KR
Inventors: 이희창; 황영준; 전인섭
Original assignee: 한국성전(주)
Priority date: 2018-12-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-07-03

Abstract

터치패드를 이루는 투명 기판 상에서 터치 영역의 터치 패턴이 모두 터치 패턴에 비해 도전성이 우수하며 연결 패턴 외에 터치 패턴과 연결 패턴 사이의 신호 전달 안정성을 높이기 위한 보강 패턴으로서 터치 패턴과 겹치면서 터치 패턴을 둘러싸는 테두리 선을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 터치패널이 개시된다. 본 발명에서 터치 패널의 터치 패턴은 도전성 폴리머, 가령 PEDOT 계열 물질로 이루어지고, 연결 패턴 및 보강 패턴은 도전성 폴리머에 비해 도전성이 우수한 재질, 가령 금속 페이스트로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면 차량용 터치 패널의 비교적 도전성이 작은 터치 패턴과 비교적 도전성이 큰 연결 패턴 사이의 연결부에 균열이 발생할 때에도 터치 패턴을 둘러싸는 보강 패턴인 테두리 선의 일 측만 연결되어 있다면 이 부분을 통해 터치 신호가 제대로 연결 패턴을 통해 콘트롤 보드로 전달되도록 할 수 있다.On the transparent substrate constituting the touch pad, all touch patterns of the touch area have superior conductivity compared to the touch pattern, and as a reinforcement pattern for enhancing signal transmission stability between the touch pattern and the connection pattern in addition to the connection pattern, the touch pattern overlaps and surrounds the touch pattern. Disclosed is a vehicle touch panel, which is formed by forming a border line. In the present invention, the touch pattern of the touch panel is made of a conductive polymer, such as a PEDOT-based material, and the connection pattern and the reinforcement pattern may be formed of a material having excellent conductivity, for example, a metal paste, compared to the conductive polymer.
According to the present invention, even when a crack occurs in a connection portion between a relatively small conductive touch pattern and a relatively conductive connection pattern of a vehicle touch panel, if only one side of a border line, which is a reinforcement pattern surrounding the touch pattern, is connected, a touch signal is transmitted through this part. Can be properly transmitted to the control board through the connection pattern.

Description

Touch panel for vehicle using conductive polymer

본 발명은 차량용 터치패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도전성 폴리머를 이용하여 터치영역을 형성하여 차량 대시보드에 설치되는 터치패널에서 터치영역과 연결용 도전패턴(연결 패턴) 사이의 도전 안정성을 강화시킬 수 있는 구성을 가진 차량용 터치패널에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle touch panel, and more specifically, to form a touch area using a conductive polymer to enhance the conductive stability between the touch area and the connection conductive pattern (connection pattern) in the touch panel installed on the vehicle dashboard. It relates to a vehicle touch panel having a configuration that can be.

근래에 디스플레이 장치와 터치패드가 결합되고, 이들을 콘트롤 보드 등 제어장치를 통해 공조시킴으로써 사용자가 디스플레이 화면 일부 영역을 터치함으로써 디스플레이 상의 해당 영역에 할당된 기능이 구현되도록 이루어진 터치패널 혹은 터치스크린패널(TSP)가 많이 사용된다. Recently, a display device and a touch pad are combined, and by coordinating them through a control device such as a control board, a touch panel or touch screen panel (TSP) configured to implement a function assigned to a corresponding area on the display by a user touching a portion of the display screen. ) Is often used.

이런 터치패널은 휴대폰이나 테블릿컴퓨터, 노트북컴퓨터, 각종 장비의 디스플레이장치를 겸한 제어 및 입력 수단으로 다양하게 사용될 수 있으며 최근 스마트폰의 사용이 많아지면서 급속히 사용이 증가되고 있다. Such a touch panel can be used in various ways as a control and input means as a display device for a mobile phone, a tablet computer, a notebook computer, and various equipment. Recently, as the use of smartphones increases, the use thereof is rapidly increasing.

이런 터치패널에 사용되는 터치패드는 디스플레이에 표시되는 대상을 즉각적으로 터치함으로써 원하는 기능이 선택되고 실현되도록 하므로 사용자의 편의성을 높일 수 디스플레이와 일체화되어 별도의 키보드와 같은 입력수단을 소지할 필요가 없어 휴대성도 높일 수 있다.The touch pad used in such a touch panel allows the desired function to be selected and realized by instantly touching the object displayed on the display, so it is not necessary to have a separate input device such as a separate keyboard because it is integrated with the display to increase user convenience. Portability can also be improved.

터치패드는 기존에 다양한 방식과 구조를 가진 것이 개발되어 구체적으로 잘 알려져 있다. 가령, 정전식 터치패드는 특히 몇 가지 방식으로 구분되고 각각의 구조가 잘 알려지고 가장 많이 사용되고 있다. 저항식 터치패드도 정밀한 터치를 가능하게 한다는 점 등의 장점으로 초기부터 많이 알려져 있다. 이러한 터치패드의 다양한 구성 및 방식은 이미 이 기술분야에 잘 알려진 것이고 대부분 확립된 것이므로 그 각각의 구체적 구성에 대한 설명은 여기서는 생략하기로 한다.Touch pads are well known in detail because they have been developed with various methods and structures. For example, capacitive touch pads are particularly classified in several ways, and each structure is well known and most used. Resistive touch pads are also known from the beginning for their advantages such as enabling precise touch. Since various configurations and methods of the touch pad are well known in the art and are mostly established, a description of each specific configuration will be omitted herein.

이런 터치 패드들 가운데 특정 어떤 영역에 도전막으로 패턴을 형성하고, 이 부분을 터치하면 신호가 연결 도선을 따라 터치 패널 외부의 콘트롤 보드로 신호를 전달할 수 있는 주변부 단자를 설치한 접속부로 흐르는 타입이 차량용으로 센터페시아나 계기판 등에 설치되어 사용되고 있다. When a pattern is formed with a conductive film on a specific area among these touch pads, and this part is touched, the type of signal flows along the connection wires to the connection part provided with a peripheral terminal capable of transmitting a signal to the control board outside the touch panel. It is installed and used in the center fascia or instrument panel for vehicles.

터치패드는 터치패널에서 이와 결합되는 디스플레이의 화면을 사용자가 보고 터치를 할 수 있도록 투명해야 하며, 터치된 영역의 감지를 위해, 가장 많이 사용되는 정전식 혹은 저항식 터치패드에 있어서, 도전층 혹은 도전패턴은 필수적인 것이 된다.The touch pad must be transparent so that the user can see and touch the screen of the display combined with it on the touch panel, and in order to detect the touched area, in the most used capacitive or resistive touch pad, the conductive layer or Conductive patterns become essential.

터치영역의 도전성 폴리머로 이루어진 터치 패턴을 콘트롤 보드와 연결하기 위해 상당 거리를 연결하는 연결도선 패턴 혹은 연결 패턴이 필요하고, 이 연결 패턴을 도전성 폴리머로 할 경우 투명성은 좋지만 도전성이 약화되어 문제가 발생할 수 있다. 따라서 연결 패턴은 터치 패턴에 비해 도전성이 좋은 금속 페이스트를 이루어질 수 있다. In order to connect the touch pattern made of the conductive polymer of the touch area to the control board, a connection conductor pattern or a connection pattern is required to connect a considerable distance, and when this connection pattern is made of a conductive polymer, transparency is good but conductivity is weakened, which causes problems. Can. Therefore, the connection pattern may be formed of a metal paste having better conductivity than the touch pattern.

따라서, 도1의 단면도와 도2의 평면도를 참조하여 설명하면, 터치패드를 형성하는 기판(11)에는 터치 영역의 도전층 혹은 터치 패턴(13)을 형성할 때 터치패드를 통해 디스플레이 화면이 보이도록 투명한 도전체를 사용하게 되며, 투명 도전체로 기존에 금속 산화막 도전체의 일종인 ITO(indium tin oxide)가 가장 널리 사용되고 있다. 도1에서 참조번호 13은 터치 패턴을, 참조번호 15는 터치 영역의 터치 패턴과 접속부(콘트롤 보드와 연결을 위한 접속부)를 연결할 때 도전성을 높이기 위해 사용되는 은 페이스트층 연결 패턴을, 참조번호 17은 이들 도전 패턴을 보호하기 위한 오버코트막을, 참조번호 19는 그 위로 다른 기판층이나 윈도우를 부착시키는 데 사용하는 OCA층을 각각 나타낸다. Therefore, referring to the cross-sectional view of FIG. 1 and the plan view of FIG. 2, the substrate 11 forming the touch pad shows the display screen through the touch pad when forming the conductive layer or the touch pattern 13 of the touch area. A transparent conductor is used. As a transparent conductor, indium tin oxide (ITO), which is a type of metal oxide conductor, is most widely used. In FIG. 1, reference numeral 13 denotes a touch pattern, reference numeral 15 denotes a silver paste layer connection pattern used to increase conductivity when connecting a touch pattern of a touch area and a connection portion (connection portion for connection with a control board), reference numeral 17 Denotes an overcoat film for protecting these conductive patterns, and reference numeral 19 denotes an OCA layer used to attach another substrate layer or window thereon.

이런 터치패드를 형성하는 기판의 아래에는 통상 터치패널 형성을 위해 결합되는 디스플레이장치(미도시)가 있고, 터치패드의 접속부에서는 단자에 해당하는 도전 패턴이 이방성도전필름(ACF:20)을 통해 연성인쇄회로기판(FPCB:30)의 도전층(31)과 결합된다. 연성인쇄회로기판의 다른 단부에 노출된 도전층(31)은 콘트롤 보드(40)의 기판(41) 표면에 노출된 단자 패턴(45)과 여러 방식으로 접속되어 결국 터치패드와 콘트롤 보드를 전기적으로 접속되도록 한다. Below the substrate forming the touch pad, there is a display device (not shown) that is usually combined to form a touch panel, and in the connection portion of the touch pad, a conductive pattern corresponding to a terminal is flexible through an anisotropic conductive film (ACF: 20). It is combined with the conductive layer 31 of the printed circuit board (FPCB:30). The conductive layer 31 exposed on the other end of the flexible printed circuit board is connected in various ways to the terminal pattern 45 exposed on the surface of the substrate 41 of the control board 40 to eventually electrically connect the touchpad and the control board. To be connected.

그러나, ITO는 대개 스퍼터링 증착과 같은 진공 박막공정을 통해 많이 이루어지고, 패턴을 형성하기 위해서는 포토리소그래피 공정을 거쳐야 하며, 기판이 구부러지는 것이 요구되는 경우 이 기판에 내구적으로 부착상태를 유지하기 어렵다는 문제가 있다. However, ITO is usually made a lot through a vacuum thin film process such as sputtering deposition, and a photolithography process is required to form a pattern. there is a problem.

반면, 터치패널은 그 사용빈도와 용도가 늘어나면서 플렉시블 디스플레이에도 적용될 필요성이 늘어나고 있으며, 상용화가 이루어질 때에는 상시적으로 제작비용 절감의 압력을 받게 되는데, ITO 적층 및 패터닝과 같은 진공 적층공정이나 포토리소그래피 공정은 장비 및 공정 비용이 많이 드는 공정이므로 비용절감이 쉽지 않다는 문제가 있다.On the other hand, as the frequency and use of the touch panel increases, the need to apply it to the flexible display is increasing, and when commercialization is performed, the pressure of manufacturing cost is constantly reduced. Vacuum lamination process such as ITO lamination and patterning or photolithography Since the process is a process that requires a lot of equipment and process cost, there is a problem that cost reduction is not easy.

투명 도전 필름으로 ITO막을 진공환경에서 증착하고 포토리소그래피를 통해 패터닝하여 사용하는 대신 PEDOT 계열의 고분자 투명 도전 패턴을 직접 인쇄 형태로 형성하여 사용하기 위한 개발 연구가 많이 이루어지고 있다. 그러나 PEDOT막은 점성 조절이 어려워 잉크젯 방식 인쇄는 적합하지 않고, 흐르는 성질이 커서 미세한 패턴을 이루기가 쉽지 않고, 인접 패턴 사이의 단락의 문제가 생길 수 있다. Rather than depositing an ITO film in a vacuum environment as a transparent conductive film and patterning it through photolithography, many research studies have been conducted to form and use a PEDOT-based polymer transparent conductive pattern in a direct printing form. However, since the PEDOT film is difficult to control viscosity, inkjet printing is not suitable, and since the flow property is large, it is difficult to form a fine pattern, and short circuit between adjacent patterns may occur.

은 페이스트 도전 패턴을 패널의 긴 도전선 패턴 혹은 연결 패턴 형성을 위해 사용하는 경우가 있는데, 은페이스트는 도전성은 좋지만 두꺼워질수록 투명도가 급속히 저하되고 따라서 은 페이스트만으로 투명 도전 패턴을 만들기는 어려워 패널에 투명성이 크게 문제가 되지 않는 부분에 인쇄 형태로 형성하여 제한적으로 사용되는 경우가 많다.In some cases, a silver paste conductive pattern is used to form a long conductive line pattern or a connection pattern of a panel. Silver paste has good conductivity, but as the thickness increases, transparency rapidly decreases, so it is difficult to make a transparent conductive pattern with only silver paste. It is often used in limited form by forming it in a print form on a part where transparency is not a problem.

한편, 차량 대시보드는 주로 계기판과 센터페시아와 콘솔박스를 구비하여 이루어지는데, 계기판과 센터페시아는 디스플레이 화면과 차량 요소 조절을 위한 버튼이 집중적으로 설치되는 곳이다. 종래에는 디스플레이 화면과 조절 버튼은 별개 구성을 이루는 경우가 많고 조절 버튼도 누름 버튼과 같은 기계적인 구성이 위주가 되었지만, 근래에는 차량의 전장 요소가 강화되고 사용자의 편의성이 강조되면서 표시 대상과 버튼을 직관적으로 일체화시킬 수 있는 터치 패널 방식의 도입이 늘어나고 있다.On the other hand, the vehicle dashboard is mainly composed of an instrument panel, a center fascia, and a console box, where the instrument panel and the center fascia are intensively equipped with buttons for adjusting the display screen and vehicle elements. Conventionally, the display screen and the control button often have separate configurations, and the control button is mainly focused on a mechanical configuration such as a push button, but in recent years, the vehicle's electric field elements have been strengthened and the user's convenience has been emphasized. The introduction of the touch panel method which can be integrated intuitively is increasing.

기존의 차량용 터치 패널에서는 터치 영역의 투명 도전 패턴(터치 패턴: 13)과 함께 은 페이스트 도전 패턴(연결 패턴: 15)을 형성하여 다소 투명도에서 손해를 보더라도 신호의 전달에 안정성을 기하는 경우가 많은데, 은 페이스트 재질의 연결 패턴(15)은 도2의 부분 확대도 상에서 볼 수 있듯이 터치 영역의 터치 패턴(13) 내로 삽입되고, 그 끝단은 T자 형태로 분기되거나 확장되어 터치 패턴(13)이 연결 패턴과 만나는 경계선을 넓히고 있다.In a conventional vehicle touch panel, a silver paste conductive pattern (connection pattern: 15) is formed together with a transparent conductive pattern (touch pattern: 13) of the touch area, so stability is often transmitted to signals even if the transparency is somewhat damaged. , The connection pattern 15 of the silver paste material is inserted into the touch pattern 13 of the touch area as seen in the partial enlarged view of FIG. 2, and the end thereof is branched or extended in the form of a T-shape and the touch pattern 13 is The boundary line that meets the connection pattern is widening.

이렇게 확장된 경계를 터치 패턴(13)으로부터 연결 패턴(15)으로의 신호 유입 혹은 전하 유입에 사용하므로 일반적으로 터치 패턴에서 은 페이스트 연결 패턴으로의 신호 전달에는 큰 문제가 없으나, 터치 패턴과 분기, 확장된 은 페이스트 연결 패턴(연결선)이 서로 만나는 곳에서 몇 가지 이유로 도2의 부분 확대도에 도시된 것과 같은 크랙(균열: 300)이 발생하는 경우, 점선 화살표로 표시한 것과 같이 터치 패턴이 매우 좁게 연결된 부분만을 통해 은 페이스트 연결 패턴으로 전달된다. Since the extended boundary is used for signal inflow or charge inflow from the touch pattern 13 to the connection pattern 15, there is generally no problem in signal transmission from the touch pattern to the silver paste connection pattern, but the touch pattern and branch, When cracks (crack: 300) as shown in the partial enlarged view of FIG. 2 occur for several reasons where the extended silver paste connection pattern (connection line) meets each other, the touch pattern is very high, as indicated by the dotted arrow. It is transmitted in a silver paste connection pattern only through the narrowly connected portions.

즉, 터치 영역 터치에 의해 터치 패턴에 유발된 전하는 균열(300)이 발생하지 않은 좁은 폭을 통해서만 연결 패턴으로 전달될 수 있으며, 이는 균열이 발생하지 않은 경우에 비해 매우 작은 양이 되기 쉽다. 결국, 터치 신호의 신호 강도가 미약하여 터치 신호가 콘트롤 보드로 제대로 전달되기 어렵고, 인식의 오류가 발생할 수 있으며, 터치에 의한 기능 구현이 이루어지지 못하는 문제가 있다.That is, the electric charges induced in the touch pattern by the touch area touch can be transferred to the connection pattern only through a narrow width in which no crack 300 has occurred, which tends to be a very small amount compared to the case where no crack has occurred. As a result, the signal strength of the touch signal is weak, so it is difficult for the touch signal to be properly transmitted to the control board, an error in recognition may occur, and there is a problem in that the function by the touch cannot be implemented.

이런 크랙은 완제품 상태에서도 후발적으로 손상을 받아 만들어질 수 있고, 터치 패널 소재 특성상 접히거나 구부러지는 경우가 많아 그런 과정에서 패턴에 크랙이 발생할 수 있다. 그리고, 은 페이스트 연결 패턴이 만들어지는 과정에서도 공정상의 오류에 의해 이런 균열이나 크랙이 발생할 수 있다. Such cracks may be created by being damaged later even in the finished product state, and may be folded or bent due to the characteristics of the touch panel material, and thus cracks may occur in the pattern in such a process. In addition, even in the process of forming the silver paste connection pattern, such cracks or cracks may occur due to process errors.

따라서, 이런 문제로 인한 터치 패널의 불량을 방지하기 위해 터치 영역의 신호를 은 페이스트 연결 패턴으로 더욱 신뢰성있게 전달할 수 있는 구성이나 방법이 있다면 바람직할 것이다.Therefore, it would be desirable to have a configuration or method that can more reliably transmit the signal of the touch area in a silver paste connection pattern to prevent the defect of the touch panel due to this problem.

WO 2012015254A2: 투명 도전막의 제조방법 및 의에 의해 제조된 투명 도전막WO 2012015254A2: Method for manufacturing transparent conductive film and transparent conductive film produced by righteousness 대한민국 공개특허 제10-2014-0125932호 : 인쇄층 일체형 터치스크린 패널Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0125932: Printed layer integrated touch screen panel 대한민국 등록특허 제10-1617784호 : 터치스크린 방식 자동차 센터페이사 패널 및 그 센터페시아 패널 제조방법Republic of Korea Registered Patent No. 10-1617784: Touch screen type automobile center facer panel and its manufacturing method 대한민국 등록특허 제10-1648029호 : 터치스크린 표시 장치, 터치스크린 VYTLW장치가 설치된 차량 및 터치스크린 표시 장치를 제어하는 방법Republic of Korea Patent No. 10-1648029: Touch screen display device, a vehicle with a touch screen VYTLW device installed and a method for controlling the touch screen display device 대한민국 공개특허 제10-2013-0069076호 : 터치패널용 기판과 FPCB의 연결구조Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0069076: Touch panel substrate and FPCB connection structure

본 발명은 상술한 종래 차량용 터치패널의 연결 패턴과 터치 패턴이 서로 연결되는 연결부에 균열이 발생할 때의 신호가 제대로 전달되지 않는 문제점을 해결하기 위한 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a structure for solving a problem in which a signal is not properly transmitted when a crack occurs in a connection portion where the connection pattern and the touch pattern of the conventional vehicle touch panel are connected to each other.

본 발명은 공정상의 부담을 특히 가중시키지 않으면서 균열 일부 발생 시에도 터치 영역의 신호를 충분히 전달할 수 있는 구조를 가진 차량용 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a touch panel for a vehicle having a structure capable of sufficiently transmitting a signal in a touch area even when a crack is partially generated without particularly increasing a process burden.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 터치패널은 터치패드를 이루는 투명 기판 상에서 터치 영역의 터치 패턴이 모두 터치 패턴에 비해 도전성이 우수하며 연결 패턴 외에 터치 패턴과 연결 패턴 사이의 신호 전달 안정성을 높이기 위한 보강 패턴으로서 터치 패턴과 겹치면서 터치 패턴을 둘러싸는 테두리선을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the vehicle touch panel of the present invention has excellent conductivity compared to a touch pattern in all touch patterns of a touch area on a transparent substrate constituting a touch pad, and increases signal transmission stability between the touch pattern and the connection pattern in addition to the connection pattern. As a reinforcing pattern for, it is characterized by being formed by forming a border line overlapping the touch pattern and surrounding the touch pattern.

본 발명에서 터치 패널의 터치 패턴은 도전성 폴리머, 가령 PEDOT 계열 물질로 이루어지고, 연결 패턴 및 선형 보강 패턴은 각각 도전성 폴리머에 비해 도전성이 우수한 재질, 가령 은 페이스트나 기타 금속 페이스트로 형성된 것일 수 있다.In the present invention, the touch pattern of the touch panel is made of a conductive polymer, for example, a PEDOT-based material, and the connection pattern and the linear reinforcement pattern may be formed of a material having excellent conductivity, for example, silver paste or other metal paste, respectively, compared to the conductive polymer.

본 발명에서 도전성 폴리머로 이루어진 터치 패턴과 테두리 선 및 연결 패턴은 모두 인쇄 방식으로 형성될 수 있고, 테두리 선과 연결 패턴은 동일 재질로 일체로 동시에 형성되는 것이 바람직하다.In the present invention, both the touch pattern and the border line and the connection pattern made of the conductive polymer may be formed by a printing method, and it is preferable that the border line and the connection pattern are integrally and simultaneously formed of the same material.

본 발명에 따르면 차량용 터치 패널의 비교적 도전성이 작은 터치 패턴과 비교적 도전성이 큰 연결 패턴 사이의 연결부에 균열이 발생할 때에도 터치 패턴을 둘러싸는 보강 패턴의 일 측만 연결되어 있다면 이 부분을 통해 터치 신호가 제대로 연결 패턴을 통해 콘트롤 보드로 전달되도록 할 수 있다.According to the present invention, even when a crack occurs in a connection portion between a relatively small conductive touch pattern of a vehicle touch panel and a relatively conductive connection pattern, if only one side of the reinforcement pattern surrounding the touch pattern is connected, the touch signal is properly transmitted through this part. It can be transmitted to the control board through the connection pattern.

본 발명에 따르면 공정상의 부담을 특히 가중시키지 않으면서 연결부에 부분적 균열이 발생한 경우에도 신호를 충분히 전달할 수 있다. According to the present invention, a signal can be sufficiently transmitted even when a partial crack occurs in the connection portion without particularly increasing the process burden.

도1은 종래의 터치 패드의 터치 패턴, 연결 패턴의 층 구조 및 이에 연결되는 이방성 도전 필름, FPCB 구성을 나타내는 단면도,
도2는 종래의 터치 패드의 개략적 구성을 나타내는 평면도 및 터치 패턴과 연결 패턴의 전기 접속부와 그 곳에 생긴 크랙으로 인한 신호 전달의 문제를 나타내는 부분확대도,
도3은 본 발명 터치 패널에 사용될 수 있는 터치 패드의 일 실시예를 나타내는 평면도,
도4는 본 발명의 일 실시예를 이루는 터치 패드에서 터치 패턴과 테두리 선 및 연결 패턴의 전기접속 형태와 연결 패턴 주변에 발생한 크랙으로 인한 신호 전달에 대한 이점을 나타내는 평면적 개념도,
도5 및 도6은 본 발명에서 터치 패널에 터치 패턴이 형성된 상태에서 테두리 선 및 연결 패턴을 인쇄로 겹치게 형성할 때 정렬 이상이 있어도 전기 접속 및 신호 간도에 큰 영향이 없음을 설명하기 위한 평면적 개념도이다.1 is a cross-sectional view showing a touch pattern of a conventional touch pad, a layer structure of a connection pattern, an anisotropic conductive film connected thereto, and an FPCB configuration,
Figure 2 is a plan view showing a schematic configuration of a conventional touch pad and a partial enlarged view showing a problem of signal transmission due to the electrical connection of the touch pattern and the connection pattern and cracks therein,
3 is a plan view showing an embodiment of a touch pad that can be used in the present invention touch panel,
Figure 4 is a flat conceptual diagram showing the advantages of signal transmission due to a crack occurring around the connection pattern and the electrical connection form of the touch pattern and the border line and the connection pattern in the touch pad constituting one embodiment of the present invention,
5 and 6 are plan view conceptual diagrams for explaining that there is no significant influence on electrical connection and signal intermittent even when there is alignment misalignment when border lines and connection patterns are overlapped by printing in a state in which a touch pattern is formed on a touch panel in the present invention. to be.

이하 도면을 참조하면서 구체적 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to drawings.

도3은 본 발명의 차량용 터치패널의 터치패드를 이루는 계기판 형태의 기판과 기판에 적층된 도전 패턴들을 나타내는 평면도이다.3 is a plan view showing a substrate in the form of an instrument panel constituting a touch pad of a vehicle touch panel of the present invention and conductive patterns stacked on the substrate.

여기서 기판(11)은 쉽게 구부리거나 휠 수 있는 플렉시블(flexible) 필름으로 이루어지는 기판이고, 질기고 내구성이 뛰어난 폴리에칠렌테레프탈레이트(PET) 재질로 이루어져 터치패드의 베이스를 이룬다. 기판 재질로는 물론 PET 외에도 내광성, 내열성, 충격강도, 절연성 등이 우수한 폴리카보네이트(PC:polycarbonate), 저비중, 내마모성이 우수한 폴리프로필렌(PP: Polypropylene), 내약품성, 내수성이 우수한 폴리에틸렌(PE: Polyethylene), 경도성, 내화학성, 내열성, 광택, 절연성 및 연성이 우수한 아크릴로니트릴 부타디엔 스틸렌(ABS: Acrylonitrile butadiene styrene) 등 다양한 재질이 사용될 수 있다. Here, the substrate 11 is a substrate made of a flexible film that can be easily bent or bent, and is made of a durable and durable polyethylene terephthalate (PET) material to form the base of the touch pad. In addition to PET as a substrate material, polycarbonate (PC:polycarbonate) with excellent light resistance, heat resistance, impact strength, and insulation, polypropylene (PP) with low specific gravity and abrasion resistance, polyethylene with excellent chemical resistance and water resistance (PE: Polyethylene), various materials such as acrylonitrile butadiene styrene (ABS), which are excellent in hardness, chemical resistance, heat resistance, gloss, insulation, and ductility can be used.

기판의 형태도 임의의 형태로 재단이 가능하다. 기판 자체가 플렉시블하므로 별도의 연성인쇄회로기판(FPCB)이 기판과 콘트롤 보드 사이에 매개되지 않아도 대시보드에 장착시 터치패드의 일부는 FPCB와 유사하게 디스플레이 화면을 커버하는 부분으로부터 길게 뻗는 연장부(210)를 가지도록 형성되고 또한 부분적으로 구부러진 상태를 이루어, 이격된 다른 공간에 내장된 콘트롤 보드에 쉽게 직접 연결될 수 있다.The shape of the substrate can also be cut into any shape. Since the substrate itself is flexible, even if a separate flexible printed circuit board (FPCB) is not interposed between the substrate and the control board, when mounted on the dashboard, a part of the touchpad extends from the part that covers the display screen, similar to the FPCB. 210) and also partially curved, so that it can be easily directly connected to a control board embedded in another spaced apart space.

기판의 길게 돌출된 연장부(210)의 끝단에는 콘트롤 보드와 접속되기 위해 접속 단자가 다수개 형성된 접속부(211)가 설치되어 있다. At the end of the elongated protruding portion 210 of the substrate, a connection portion 211 in which a plurality of connection terminals are formed to be connected to the control board is provided.

터치패드를 이루는 기판(11)의 표면에는 도전패턴이 인쇄 방식으로 설치된다. 여기서 도전 패턴으로 터치 영역의 터치 패턴, 단자와 터치 패턴 사이의 전기적 연결을 위한 연결 패턴, 터치 패턴과 연결 패턴의 전기적 접속을 원활하고 안정적으로 하기 위한 보강 패턴 혹은 테두리 선이 구비된다. On the surface of the substrate 11 constituting the touch pad, a conductive pattern is installed in a printing method. Here, as a conductive pattern, a touch pattern of the touch area, a connection pattern for electrical connection between the terminal and the touch pattern, and a reinforcement pattern or border line for smoothly and stably connecting the touch pattern and the connection pattern are provided.

여기서 터치 패턴(113)은 PEDOT층으로 이루어지고, 연결 패턴(15)과 테두리 선(115)은 인쇄 방식으로 동시에 일체형으로 이루어지는데 은페이스트층으로 이루어진다.Here, the touch pattern 113 is made of a PEDOT layer, and the connection pattern 15 and the border line 115 are made of a single type at the same time in a printing method, and made of a silver paste layer.

PEDOT은 폴리_3,4_에칠렌디옥시티오펜을 나타내며 통상 PEDOT:PSS( poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate)라는 두 이오노머(ionomer)의 폴리머 혼합물의 형태로 많이 사용된다. PEDOT은 전도성 고분자의 일종으로, 잉크와 같은 액체 형태로 만들어 쉽게 인쇄 방식으로 도전 패턴을 구현할 수 있다. 이런 도전 패턴은 가볍고 견고하며 굽힘 가능한 특성 및 화학적 내구성이 높다는 이점을 가진다. PEDOT stands for poly_3,4_ethylenedioxythiophene and is commonly used in the form of a polymer mixture of two ionomers called PEDOT:PS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate). PEDOT is a kind of conductive polymer and can be made in a liquid form such as ink to easily implement a conductive pattern in a printing method. This conductive pattern has the advantage of being lightweight, sturdy, and bendable and has high chemical durability.

PEDOT층 터치 패턴(113) 형성을 위한 잉크는 대개 점도가 낮은 경우가 많아, 인쇄시 퍼짐 현상으로 인한 PEDOT층 터치 패턴(113) 간의 단락 발생의 염려가 있고, 인쇄 영역의 두께 편차가 발생될 수 있다. 따라서, 명확한 터치 영역 구현 및 터치 감도 균일화를 위해 PET 기판(11)에 코로나처리 혹은 플라즈마 처리를 하거나 기판 표면의 재질적 특성으로 인한 표면장력을 줄이기 위한 코팅막 설치가 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 인쇄 장비 자체를 인쇄의 명료성을 높이기 위해 고사양 인쇄 장비로 하여 퍼짐 뿐만 아니라 두께까지 관리할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The ink for forming the PEDOT layer touch pattern 113 usually has a low viscosity, and there is a fear of short-circuiting between the PEDOT layer touch patterns 113 due to spreading phenomenon during printing, and a thickness variation in the printing area may occur. have. Therefore, it is preferable to perform a corona treatment or plasma treatment on the PET substrate 11 to realize a clear touch area and to uniformize the touch sensitivity, or to install a coating film to reduce surface tension due to material characteristics of the substrate surface. In addition, it is desirable to make the printing equipment itself a high-spec printing equipment to increase the intelligibility of printing so that it can manage not only spread but also thickness.

여기서 테두리 선은(115)은 원형 터치 패턴의 가장자리와 겹치면서 터치 영역을 둘러싸도록 형성된다. 연결 패턴(15)은 한 쪽 단부가 테두리 선(115)과 연결되고 다른 쪽 단부는 접속부 단자와 연결된다. 이들을 이루는 은 페이스트층은 은나노 와이어를 가진 잉크 형태로 만들어 역시 인쇄 방식으로 설치된다. 은페이스트층 패턴은 그라운드 쉴딩(GND shielding) 인쇄를 통해 주변 구조물로 인한 노이즈(noise) 감소의 역할도 할 수 있다. Here, the border line 115 is formed to overlap the edge of the circular touch pattern and surround the touch area. The connection pattern 15 has one end connected to the border line 115 and the other end connected to the connection terminal. The silver paste layer constituting them is made in the form of ink with silver nanowires and is also installed in a printing manner. The silver paste layer pattern may also play a role of reducing noise due to surrounding structures through GND shielding printing.

도4는 기존의 도2와 비교할 수 있도록 도시된 균열(300)을 가진 본 발명의 차량용 터치 패드 일부를 나타내는 개념도이다.FIG. 4 is a conceptual diagram showing a part of a vehicle touch pad of the present invention having a crack 300 shown so as to be compared with the existing FIG. 2.

도2에서는 터치 영역의 터치 패턴의 한쪽 주변부에서만 은페이스트 연결 패턴의 T자형 말단이 겹쳐서 이 부분을 통해서만 전하 즉 신호가 전달되지만, 도4에서는 연결 패턴(15) 말단의 T자형으로 분기된 부분이 길게 연장되어 터치영역의 주변부 전체를 둘러싸면서 주변부 전체에 걸쳐 겹치는 원주 형태의 은 페이스트 테두리 선(115)을 이루고 있다. 그리고 테두리 선(115)의 한 부분에서 종래와 같은 은페이스트 연결 패턴(15)이 시작되어 터치 패드의 상당 부분을 가로질러 터치 패드의 접속부 단자로 이어진다.In FIG. 2, the T-shaped end of the silver paste connection pattern overlaps only at one periphery of the touch pattern of the touch area, so that charge or signal is transmitted only through this portion, but in FIG. 4, the T-shaped branch of the connection pattern 15 ends It forms a circumferential silver paste border line 115 that extends long and surrounds the entire periphery of the touch area and overlaps the entire periphery. In addition, a conventional silver paste connection pattern 15 is started on a part of the border line 115 to cross a significant portion of the touch pad and lead to a connection terminal of the touch pad.

테두리 선(115) 및 연결 패턴(15)은 모두 은페이스트로 한꺼번에 인쇄를 통해 형성되며, 은페이스트는 PEDOT 도전성 폴리머에 비해 전도성이 매우 크게 형성된다.Both the border line 115 and the connection pattern 15 are formed by printing at once with silver paste, and the silver paste has a very large conductivity compared to a PEDOT conductive polymer.

따라서 종래의 도2에서와 같은 균열(300)이 외적 요인에 의해 터치 패드에 발생된 경우에도 연결 패턴(15)이 테두리 선(115)의 한 부분에만 연결되어 있다면 그 연결된 부분을 통해 터치 영역 전체를 통해 발생된 전하를 전달받을 수 있고, 균열로 인한 신호 강도 저하의 문제는 중요하지 않게 된다.Therefore, even when the crack 300 as in FIG. 2 is generated on the touch pad due to an external factor, if the connection pattern 15 is connected to only one portion of the border line 115, the entire touch area through the connected portion The charge generated through can be received, and the problem of signal strength deterioration due to cracking becomes insignificant.

즉, 터치 영역에 대한 터치가 이루어지면 그 부분에 유기된 전하는 주변으로 흘러 은 페이스트 테두리 선에 도달하고, 마치 고속도로와 같이 테두리 선을 이용하여 연결패턴과 접속된 부분으로 전하 혹은 신호가 집속되어 연결 패턴으로 흐르게 된다.In other words, when a touch is made to the touch area, the charge induced in the portion reaches the paste paste line flowing around, and the charge or signal is focused to the portion connected to the connection pattern using a border line like a highway. It flows in a pattern.

물론, 이 연결 패턴으로 흐르는 신호는 연결 패턴의 타 단부에 있는 접속부 단자로 전달되고, 이를 통해 터치 패널 외부의 콘트롤 보드로 절달되어 터치된 영역에 해당하는 기능이 작용하게 된다. Of course, the signal flowing in this connection pattern is transmitted to the connection terminal terminal at the other end of the connection pattern, and through this, it is delivered to the control board outside the touch panel, so that the function corresponding to the touched area acts.

여기서 연결 패턴 및 터치 영역의 터치 패턴에 대한 테두리 선으로서 은 페이스트를 이용하였지만 은 페이스트 외에 다른 재질의 도전성이 양호한 패턴을 사용하는 것도 가능하며, 은 페이스트로 한정될 필요는 없다.Here, a silver paste is used as a border line for the touch pattern of the connection pattern and the touch area, but it is also possible to use a pattern having good conductivity of other materials in addition to the silver paste, and need not be limited to the silver paste.

도5 및 도6은 본 발명의 경우, 터치 영역의 터치 패턴(113)과 은 페이스트 테두리 선(115) 및 연결 패턴(15)이 완전히 정위치에서 겹치지 않는 인쇄단계에서의 정렬 오류가 있을 때에도 터치에 의한 기능 수행에 큰 문제가 없음을 설명하기 위한 개념도이다.5 and 6, in the case of the present invention, even when there is an alignment error in the printing step in which the touch pattern 113 of the touch area, the silver paste border line 115, and the connection pattern 15 do not overlap completely in place. It is a conceptual diagram to explain that there is no big problem in function execution by.

도5에서는 인쇄 단계에서 패널의 틸트가 발생하여 정위치에서 터치 패턴(113)의 중심을 기준으로 약간의 회전 변이가 발생한 경우를 나타내고 있는데, 회전 변이에도 불구하고 터치 패턴(113)이 원형이라면 테두리 선(115)도 원주 형태라서 테두리 선의 대부분은 터치 패턴 주변부와 겹쳐 터치 패턴으로부터 오는 신호를 수집하는 데 문제가 없게 된다. FIG. 5 shows a case in which a rotation of the panel occurs in the printing step, and thus a slight rotational shift occurs based on the center of the touch pattern 113 at a fixed position. If the touch pattern 113 is circular despite the rotational shift, the border Since the line 115 is also circumferential, most of the border lines overlap the periphery of the touch pattern, so that there is no problem in collecting signals coming from the touch pattern.

물론, 연결 패턴(15)과 테두리 선(115)이 만나는 부분은 정위치에서 약간 회전된 위치에 있지만 이런 회전 변위에 이한 신호 강도의 저하는 매우 제한적이 되고, 실제 신호 강도에 큰 변화가 없어 터치에 의한 기능 구현이 정상적으로 이루어질 수 있다.Of course, the portion where the connection pattern 15 and the border line 115 meet is in a slightly rotated position from a fixed position, but the decrease in signal strength due to this rotational displacement becomes very limited, and there is no significant change in the actual signal strength. Function implementation by can be made normally.

도6에서는 인쇄 단계에서 패드의 평행 이동이 발생하여 정위치에서 터치 패턴(113)이 다소 좌하방으로 이동된 경우를 나타내고 있다. 평행 이동 변이에 의해 테두리 선(115)이 이루는 원주는 터치 패턴(113)의 주변부와 벗어나지만 그럼에도 불구하고 여전히 반 이상의 부분은 터치 패턴(113)과 겹치고 있으며, 이 겹친 부분을 통해 터치 영역 전체를 통해 유기된 전하 혹은 신호가 테두리 선(115)으로 도달하는 데에는 큰 문제가 없고, 일단 테두리 선(115)에 도달한 전하는 테두리 선을 따라 바로 연결 패턴(15)으로 전달될 수 있다. 특히 테두리 선(115)을 통한 전달은 경로는 다소 길어질 수 있으나 저항이 작아 신호 강도의 저하에 큰 영향이 없게 된다.6 illustrates a case where the pad pattern is moved in a leftward position at a certain position due to the parallel movement of the pad in the printing step. The circumference formed by the border line 115 due to the translation shift deviates from the periphery of the touch pattern 113, but nevertheless, more than half of the portions overlap the touch pattern 113, and through this overlapped portion, the entire touch area There is no problem in that the induced charge or signal reaches the border line 115, and once the charge reaches the border line 115, it can be directly transferred to the connection pattern 15 along the border line. In particular, the transmission through the border line 115 may have a slightly longer path, but the resistance is small, so that the signal strength is not significantly reduced.

결국, 도5, 6에서 보듯이 PEDOT 도전성 폴리머로 이루어진 터치 패턴(113)의 신호를 모으기 위해 본 발명가 같이 도전성이 우수한 금속 페이스트로 테두리 선(115)을 형성하고 그 일부에서 연결패턴이 시작되도록 하면 금속 페이스트로 테두리 선과 연결 패턴(15)을 인쇄로 형성하는 과정에서 패널과 인쇄장치의 정렬의 다소간의 불일치가 있어도 큰 문제가 없고 공정 불량의 문제도 크게 생기지 않는다.In the end, as shown in Figs. 5 and 6, in order to collect the signal of the touch pattern 113 made of a PEDOT conductive polymer, the rim line 115 is formed of a metal paste having excellent conductivity, such as the present inventor, and a connection pattern is started at a part thereof. In the process of forming the border line and the connection pattern 15 with a metal paste by printing, even if there is some misalignment between the alignment of the panel and the printing apparatus, there is no major problem and no problem of process defect occurs.

이상에서는 원형의 터치 패턴과 원주형의 테두리 선을 가진 실시예를 위주로 본 발명을 설명을 하고 있으나, 다른 형태의 터치 패턴과 테두리 선에 대해서도 같은 방식으로 본 발명의 이점이 적용될 수 있다.In the above, the present invention is mainly described with respect to an embodiment having a circular touch pattern and a circular border line, but the advantages of the present invention can be applied to other types of touch patterns and border lines in the same manner.

이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. In the above, the present invention has been described through limited embodiments, but the present invention is merely illustrative to assist in understanding the present invention, and the present invention is not limited to these specific embodiments.

따라서, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Accordingly, a person having ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains can implement various modifications and application examples based on the present invention, and it is natural that such modifications and application examples belong to the appended claims.

11: 기판 13, 113: 터치 패턴
15: 연결 패턴 115: 테두리 선11: Substrate 13, 113: Touch pattern
15: connection pattern 115: border line

Claims

A vehicle touch panel having a touch pad having a transparent touch pattern on a transparent substrate, an electrical terminal of a connection part that transmits a signal induced in the touch pattern to the outside, and a connection pattern that subsequently transmits a signal to the touch pattern and the electrical terminal. In,
The transparent touch pattern is made of a conductive polymer
The connection pattern is made of a material having excellent conductivity compared to the touch pattern,
A touch panel for a vehicle, characterized in that a border line surrounding the touch pattern is further installed to overlap the periphery of the touch pattern with a material having superior conductivity compared to the touch pattern, and the connection pattern is electrically connected to the border line.

According to claim 1,
The connection pattern and the border line are integrally formed of the same material at the same time.
A vehicle touch panel, which is formed by a printing method.

The method according to claim 1 or 2,
The touch pattern is made of PEDOT-based material,
The connection pattern is a vehicle touch panel, characterized in that formed of a metal paste.