タッチパネルおよびその製造方法
【課題】異方導電性接着層を採用することにより、透明電極と電極間の化学的反応の発生を防止し且つ電極の剥離を防止することができるタッチパネルおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るタッチパネル(100)は、伝導性高分子を含有し、透明基板の一面に形成された透明電極(110)と、前記透明電極(110)の縁部に形成された異方導電性接着層(120)と、前記異方導電性接着層(120)に形成され、前記異方導電性接着層(120)を介して前記透明電極(110)と電気的に接続される電極(130)とを含んでなる。
【解決手段】本発明に係るタッチパネル(100)は、伝導性高分子を含有し、透明基板の一面に形成された透明電極(110)と、前記透明電極(110)の縁部に形成された異方導電性接着層(120)と、前記異方導電性接着層(120)に形成され、前記異方導電性接着層(120)を介して前記透明電極(110)と電気的に接続される電極(130)とを含んでなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タッチパネルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
デジタル技術を用いるコンピュータの発達に伴い、コンピュータの補助装置も開発されており、パソナールコンピュータ、携帯用転送装置、その他の個人専用情報処理装置などは多様な入力装置、例えばキーボード、マウスなどを用いてテキスト処理およびグラフィック処理を行う。
【0003】
ところが、情報化社会の急速な進行に伴ってコンピュータの用途が益々拡大する趨勢にあるので、現在入力装置の役割を担当するキーボードおよびマウスのみでは効率的な製品の駆動が難しいという問題点がある。よって、簡単で誤操作が少ないうえ、誰でも容易に情報の入力が可能な機器の必要性が高まっている。
【0004】
また、入力装置に関する技術は、一般な機能を充足させる水準を超えて信頼性、耐久性、革新性、設計および加工関連技術などに関心が移っている。このような目的を達成するために、テキストやグラフィックなどの情報の入力が可能な入力装置としてタッチパネル(Touch Panel)が開発された。
【0005】
このようなタッチパネルは、電子手帳、液晶表示装置(LCD、Liquid Crystal Display Device)、PDP(Plasma Display Panel)、El(Electroluminescence)などの平板ディスプレイ装置、およびCRT(Cathode Ray Tube)といった画像表示装置の表示面に設置され、ユーザーが画像表示装置を見ながら所望の情報を選択するようにするのに用いられる道具である。
【0006】
一方、タッチパネルの種類は、抵抗膜方式(Resistive Type)、静電容量方式(Capacitive Type)、電磁気方式(Electro-Magnetic Type) 、SAW方式(Surface Acoustic Wave Type)、およびインフラレッド方式(Infrared Type)に区分される。このような各種タッチパネルは、信号増幅の問題、解像度の差異、設計および加工技術の難易度、光学的特性、電気的特性、機械的特性、耐環境特性、入力特性、耐久性および経済性を考慮して電子製品に採用されるが、現在最も広範囲な分野で使用する方式は抵抗膜方式のタッチパネルと静電容量方式のタッチパネルである。
【0007】
ところが、従来の技術に係る抵抗膜方式のタッチパネルと静電容量方式のタッチパネルは、入力手段のタッチを認識する透明電極と、透明電極から電気的信号の伝達を受けるAg電極間の化学的反応によってタッチパネルの性能が低下するという問題点がある。さらに詳しくは、Ag電極に含まれた溶媒がITO(Indium Tin Oxide)で形成された透明電極と反応して透明電極とAg電極間の抵抗が高くなり、透明電極の物性が変わってタッチパネルの性能が低下する。しかも、透明電極とAg電極は、相互間の接着力が弱いため、Ag電極が透明電極から容易に剥離してタッチパネルの耐久性が低下するという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上述した問題点を解決するためのもので、その目的は、異方導電性接着層を採用することにより、透明電極と電極間の化学的反応の発生を防止することができるとともに電極の剥離を防止することができるタッチパネルおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、伝導性高分子を含有し、透明基板の一面に形成された透明電極と、前記透明電極の縁部に形成された異方導電性接着層と、前記異方導電性接着層に形成され、前記異方導電性接着層を介して前記透明電極と電気的に接続される電極とを含んでなる、タッチパネルを提供する。
【0010】
ここで、前記伝導性高分子は、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリアセチレン、またはポリフェニレンビニレンを含むことを特徴とする。
【0011】
また、前記異方導電性接着層は、ACF(Anisotropic Conductive Film)またはACA(Anisotropic Conductive Adhesive)を用いて形成されたことを特徴とする。
また、前記異方導電性接着層は、前記透明電極と前記電極との直接接触を防止することを特徴とする。
また、前記異方導電性接着層は、前記透明電極の多数のパターンと接触する一体型に形成され、前記透明電極に対し垂直にのみ導電性を有することを特徴とする。
【0012】
本発明の他の観点によれば、(A)透明基板の一面に、伝導性高分子を含む透明電極を形成する段階と、(B)前記透明電極の縁部に異方導電性接着層を形成する段階と、(C)前記異方導電性接着層を介して前記透明電極と電気的に接続されるように、前記異方導電性接着層に電極を形成する段階とを含んでなる、タッチパネルの製造方法を提供する。
ここで、前記透明電極を形成する段階で、前記伝導性高分子は、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリアセチレン、またはポリフェニレンビニレンを含むことを特徴とする。
【0013】
また、前記異方導電性接着層を形成する段階で、前記異方導電性接着層はACF(Anisotropic Conductive Film)を塗布して形成することを特徴とする。
また、前記異方導電性接着層を形成する段階で、前記異方導電性接着層はACA(Anisotropic Conductive Adhesive)をスクリーン印刷(Screen Printing)して形成することを特徴とする。
【0014】
また、前記電極を形成する段階で、前記異方導電性接着層は前記透明電極と前記電極との直接接触を防止することを特徴とする。
また、前記異方導電性接着層は、前記透明電極の多数のパターンと接触する一体型に形成され、前記透明電極に対し垂直にのみ導電性を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、透明電極と電極との間に異方導電性接着層を介在して透明電極と電極間の化学的反応の発生を防止することにより、透明電極と電極間の抵抗を一定に維持し且つ透明電極の物性変化を防止することができるという利点がある。
また、本発明によれば、異方導電性接着層自体の強力な接着力によって電極の剥離を防止することにより、耐久性に優れたタッチパネルを実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの分解斜視図である。
【図2】本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの平面図である。
【図3】図2に示したタッチパネルのA−A’線に沿った断面図である。
【図4A】図2に示したタッチパネルのB−B’線に沿った断面図である。
【図4B】図2に示したタッチパネルのB−B’線に沿った断面図である。
【図5】本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの製造方法を工程順序とおりに示す斜視図である。
【図6】本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの製造方法を工程順序とおりに示す斜視図である。
【図7】本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの製造方法を工程順序とおりに示す斜視図である。
【図8】本発明の好適な実施例を用いて製作したタッチパネルの断面図である。
【図9】本発明の好適な実施例を用いて製作したタッチパネルの断面図である。
【図10】本発明の好適な実施例を用いて製作したタッチパネルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の目的、特定の利点および新規の特徴は添付図面に連関する以下の詳細な説明と好適な実施例からさらに明白になるであろう。
これに先立ち、本明細書および請求の範囲に使用された用語または単語は、通常的で辞典的な意味で解釈されてはならず、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に基づき、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。
【0018】
本発明において、各図面の構成要素に参照番号を付加するにおいて、同一の構成要素については、他の図面上に表示されても、出来る限り同一の番号を付することに留意すべきであろう。なお、本発明を説明するにおいて、関連した公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を無駄に乱すおそれがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【0019】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
図1は本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの分解斜視図、図2は本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの平面図、図3は図2に示したタッチパネルのA−A’線に沿った断面図、図4Aおよび図4Bは図2に示したタッチパネルのB−B’線に沿った断面図である。
【0020】
図1〜図4Bに示すように、本実施例に係るタッチパネル100は、伝導性高分子を含有し、透明基板105の一面に形成された透明電極110と、透明電極110の縁部に形成された異方導電性接着層120と、異方導電性接着層120に形成され、異方導電性接着層120を介して透明電極110と電気的に接続される電極130とを含んでなる。
前記透明基板105は、透明電極110、異方導電性接着層120および電極130が形成されるべき領域を提供する役割を行う。よって、透明基板105は透明電極110、異方導電性接着層120および電極130を支持することが可能な耐久力と、画像表示装置で提供する画像をユーザーが認識し得るようにする透明性を備えなければならない。前述した耐久力と透明性を考慮するとき、透明基板105の材質はポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、環状オレフィン高分子(COC)、TAC(Triacetyl cellulose)フィルム、ポリビニルアルコール(Polyvinyl alcohol、PVA)フィルム、ポリイミド(Polyimide、PI)フィルム、ポリスチレン(Polystyrene、PS)、二軸延伸ポリスチレン(Kレジン含有BOPS(biaxially oriented PS))、ガラスまたは強化ガラスなどで形成することが好ましいが、必ずしもこれに限定されるのではない。一方、透明基板105と透明電極110間の接着力を向上させるために、透明基板105の一面には高周波処理またはプライマー処理を施すことが好ましい。
【0021】
前記透明電極110は、ユーザーがタッチするときに信号を発生させてコントローラーでタッチ座標を認識することができるようにする役割を行うもので、透明基板105の一面に形成される。ここで、透明電極110は、通常使用するITO(Indium Thin Oxide)のみならず、柔軟性に優れ且つコーティング工程が単純な伝導性高分子を用いて形成することができる。この際、伝導性高分子は、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリアセチレンまたはポリフェニレンビニレンなどを含む。一方、図面上、透明電極110は棒状パターン113、115として示したが、これに限定されない。アクティブ領域の全面にわたって形成されてもよく、当業界における公知の全てのパターン、例えば菱形パターン、円形パターンなどを使用してもよい。
【0022】
前記異方導電性接着層120は、透明電極110と電極130とを電気的に接続させながら、透明電極110と電極130との化学的反応を防止する役割を行う。すなわち、異方導電性接着層120は、透明電極110と電極130との間に配置され、透明電極110と電極130との直接接触を防止することにより、透明電極110と電極130間の化学的反応の発生を予め防止することができる。化学的反応が発生しないので、透明電極110と電極130間の抵抗を一定に維持することができ、電極130に含まれた溶媒などによる透明電極110の物性変化を防ぐことができるという利点がある。また、異方導電性接着層120自体の強力な接着力によって電極130の剥離を防止することにより、耐久性に優れたタッチパネル100を実現することができるという効果がある。
【0023】
一方、図3を参照して異方導電性接着層120を考察すると、異方導電性接着層120はACF(Anisotropic Conductive Film)またはACA(Anisotropic Conductive Adhesive)で形成することが好ましく、ACFまたはACAは接着剤材質123、および接着剤材質123に分散している導電ボール125を含む。よって、透明極110と電極130とは密着した導電ボール125を介して電気的に接続される。
【0024】
また、図4Aおよび図4Bを参照して異方導電性接着層120の形成過程を考察すると、まず、異方導電性接着層120を透明電極110の縁部に形成し、異方導電性接着層120に電極130を形成した後(図4A参照)、電極130を形成した部分の異方導電性接着層120を透明電極110に対し垂直に加圧すると、電極130を形成した部分で導電ボール125は互いに密着し、電極130を形成していない部分で導電ボール125は所定の距離離れた状態で残っている(図4B参照)。結局、電極130が形成された部分の異方導電性接着層120は通電するが、その他の部分の異方導電性接着層120は通電しないので、異方導電性接着層120は透明電極110に対し垂直には導電性があるが、透明電極110に対し平行には導電性がない。よって、異方導電性接着層120は、透明電極110のパターン113、115毎に別途形成する必要なく、透明電極110の多数のパターン113、115と接触する一体型に形成しても、電極130は、その電極130に対応する透明電極110のパターン113とのみ電気的に接続され、その他の透明電極110のパターン115とは電気的に接続されない。このように異方導電性接着層120を一体型に形成することにより、タッチパネル100の製造コストを節約することができ、タッチパネル100の製造工程を単純化させることができるという利点がある。
【0025】
前記電極130は、透明電極110から電気的信号を受ける役割を行うもので、異方導電性接着層120に形成される。ここで、電極130は、前述したように透明電極110と直接接触すると化学的反応が発生しうるので、必ず異方導電性接着層120を介して透明電極110と電気的に接続されなければならない。一方、電極130の材料としては電気伝導度に優れた銀ペイストまたは有機銀で組成された物質を使用することが好ましいが、これに限定されず、伝導性高分子、カーボンブラック(CNTを含む)、ITOなどの金属酸化物、または金属類などの低抵抗金属を使用することができる。また、図面上、電極130は透明電極110の両端に連結されたが(図2参照)、これは例示的なものに過ぎず、タッチパネルの方式に応じて透明電極110の一端にのみ連結できるのは勿論である。
【0026】
図5〜図7は本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの製造方法を工程順序とおりに示す斜視図である。
図5〜図7に示すように、本実施例に係るタッチパネル100の製造方法は、(A)透明基板105の一面に、伝導性高分子を含む透明電極110を形成する段階と、(B)透明電極110の縁部に異方導電性接着層120を形成する段階と、(C)異方導電性接層120を介して透明電極110と電気的に接続されるように、異方導電性接着層120に電極130を形成する段階とを含んでなる。
【0027】
まず、図5に示すように、透明基板105の一面に透明電極110を形成する段階である。ここで、透明電極110は、通常使用するITOのみならず、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリアセチレンまたはポリフェニレンビニレンなどを含む伝導性高分子で形成することができる。この際、透明電極110は、スパッタリング(Sputtering)、蒸着(Evaporation)などの乾式工程、ディップコーティング(Dip coating)、スピンコーティング(Spin Coating)、ロールコーティング(Roll coating)、スプレーコーティング(Spray coating)などの湿式工程、またはスクリーン印刷(Screen Printing)、グラビア印刷(Gravure Printing)、インクジェット印刷(Inkjet Printing)などのダイレクトパターニング工程を用いて形成することができる。この他にも、透明電極110は、フィルム形態に形成して光学透明接着剤(Optical Clear Adhesive:OCA)を用いて透明基板105に接着させることができる。
【0028】
次に、図6に示すように、透明電極110の縁部に異方導電性接着層120を形成する段階である。ここで、異方導電性接着層120はACF(Anisotropic Conductive Film)またはACA(Anisotropic Conductive Adhesive)で形成することができるが、ACFの場合はフィルム形態なので塗布して形成することが好ましく、ACAの場合は接着剤形態なのでスクリーン印刷して形成することが好ましい。また、ACFは塗布の後15分〜60分の乾燥工程を行うことが好ましい。一方、異方導電性接着層120は、前述したように透明電極110に対し垂直にのみ導電性があり、透明電極110に対し平行には導電性がない。よって、異方導電性接着層120は、透明電極110の多数のパターン113、115と接触する一体型に形成することにより、製造コストを節約し且つ製造工程を単純化させることができる。
【0029】
次に、図7に示すように、異方導電性接着層120に電極130を形成する段階である。ここで、電極130は異方導電性接着層120を介してのみ透明電極110と電気的に接続される。すなわち、異方導電性接着層120は、電極130と透明電極110との直接接触を防止する役割を行うことにより、電極130と透明電極110間の化学的反応の発生を予め防止する。よって、透明電極110と電極130間の抵抗を一定に維持することができ、透明電極110の物性変化を防止することができる。また、異方導電性接着層120自体の強力な接着力によって電極130の剥離を防止することにより、耐久性に優れたタッチパネル100を実現することができる。
【0030】
一方、本段階で、電極130はスクリーン印刷、グラビア印刷またはインクジェット印刷などを用いて形成することができる。異方導電性接着層120に電極130を形成した後、異方導電性接着層120が透明基板150に対し垂直に導電性を持つように異方導電性接着層120を加圧する。この際、ACFの場合は1Mpa〜5Mpaで加圧することが好ましく、ACAの場合は2Mpa〜4Mpaで加圧することが好ましい。また、ACFまたはACAは、100℃〜150℃で加熱して低温硬化させるか、或いは200℃以上で加熱して短時間硬化させることができる。
【0031】
図3に示すように、本実施例に係るタッチパネル100の場合、1層構造の透明電極110を用いて自己静電容量方式(Self Capacitive Type)のタッチパネル、または相互静電容量方式のタッチパネル(Mutual Capacitive Type)を製作することができるうえ、後述するように前記構成を含む多様な形態のタッチパネル200、300、400を製作することができる。
【0032】
図8〜図10は本発明の好適な実施例を用いて製作したタッチパネルの断面図である。
図8に示すように、透明基板105の両面に透明電極110をそれぞれ形成して相互静電容量方式のタッチパネル200(図8参照)を製作することができる。また、図9および図10に示すように、一面に透明電極110が形成された透明基板105を2つ備え、透明電極110が向かい合うように2つの透明基板105を接着層140で接着して相互静電容量方式のタッチパネル300(図9参照)または抵抗膜方式のタッチパネル400(図10参照)を製作することができる。ここで、相互静電容量方式のタッチパネル300(図9参照)の場合は、向かい合う2つの透明電極110が絶縁されるように、接着層140が透明電極110の全面に付着する。これに対し、抵抗膜方式のタッチパネル400(図10参照)の場合は、ユーザーの圧力が作用すると向かい合う2つの透明電極110が接触することができるように、接着層140が透明基板105の縁部にのみ付着し、ユーザーの圧力が除去されると透明電極110が原位置に復帰するように、反発力を提供するドットスペーサ150が透明電極110の露出面に備えられる。
【0033】
本発明の好適な実施例を用いて製作したタッチパネル200、300、400も、透明電極110と電極130との間に異方導電性接着層120を介在して透明電極110と電極130間の化学的反応の発生を防止することにより、透明電極110と電極130間の抵抗を一定に維持することができるとともに、透明電極110の物性変化を防止することができるという利点がある。
【0034】
以上、本発明を具体的な実施例によって詳細に説明したが、これらの実施例は本発明を具体的に説明するためのものに過ぎず、本発明に係るタッチパネルおよびその製造方法は、これらに限定されず、当該分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内でその変形または改良を加え得るのは明白である。本発明の単純な変形ないし変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は特許請求の範囲によって明確になるであろう。
【符号の説明】
【0035】
100、200、300、400 タッチパネル
105 透明基板
110 透明電極
113、115 透明電極のパターン
120 異方導電性接着層
123 接着剤材質
125 導電ボール
130 電極
140 接着層
150 ドットスペーサ
【技術分野】
【0001】
本発明は、タッチパネルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
デジタル技術を用いるコンピュータの発達に伴い、コンピュータの補助装置も開発されており、パソナールコンピュータ、携帯用転送装置、その他の個人専用情報処理装置などは多様な入力装置、例えばキーボード、マウスなどを用いてテキスト処理およびグラフィック処理を行う。
【0003】
ところが、情報化社会の急速な進行に伴ってコンピュータの用途が益々拡大する趨勢にあるので、現在入力装置の役割を担当するキーボードおよびマウスのみでは効率的な製品の駆動が難しいという問題点がある。よって、簡単で誤操作が少ないうえ、誰でも容易に情報の入力が可能な機器の必要性が高まっている。
【0004】
また、入力装置に関する技術は、一般な機能を充足させる水準を超えて信頼性、耐久性、革新性、設計および加工関連技術などに関心が移っている。このような目的を達成するために、テキストやグラフィックなどの情報の入力が可能な入力装置としてタッチパネル(Touch Panel)が開発された。
【0005】
このようなタッチパネルは、電子手帳、液晶表示装置(LCD、Liquid Crystal Display Device)、PDP(Plasma Display Panel)、El(Electroluminescence)などの平板ディスプレイ装置、およびCRT(Cathode Ray Tube)といった画像表示装置の表示面に設置され、ユーザーが画像表示装置を見ながら所望の情報を選択するようにするのに用いられる道具である。
【0006】
一方、タッチパネルの種類は、抵抗膜方式(Resistive Type)、静電容量方式(Capacitive Type)、電磁気方式(Electro-Magnetic Type) 、SAW方式(Surface Acoustic Wave Type)、およびインフラレッド方式(Infrared Type)に区分される。このような各種タッチパネルは、信号増幅の問題、解像度の差異、設計および加工技術の難易度、光学的特性、電気的特性、機械的特性、耐環境特性、入力特性、耐久性および経済性を考慮して電子製品に採用されるが、現在最も広範囲な分野で使用する方式は抵抗膜方式のタッチパネルと静電容量方式のタッチパネルである。
【0007】
ところが、従来の技術に係る抵抗膜方式のタッチパネルと静電容量方式のタッチパネルは、入力手段のタッチを認識する透明電極と、透明電極から電気的信号の伝達を受けるAg電極間の化学的反応によってタッチパネルの性能が低下するという問題点がある。さらに詳しくは、Ag電極に含まれた溶媒がITO(Indium Tin Oxide)で形成された透明電極と反応して透明電極とAg電極間の抵抗が高くなり、透明電極の物性が変わってタッチパネルの性能が低下する。しかも、透明電極とAg電極は、相互間の接着力が弱いため、Ag電極が透明電極から容易に剥離してタッチパネルの耐久性が低下するという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上述した問題点を解決するためのもので、その目的は、異方導電性接着層を採用することにより、透明電極と電極間の化学的反応の発生を防止することができるとともに電極の剥離を防止することができるタッチパネルおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、伝導性高分子を含有し、透明基板の一面に形成された透明電極と、前記透明電極の縁部に形成された異方導電性接着層と、前記異方導電性接着層に形成され、前記異方導電性接着層を介して前記透明電極と電気的に接続される電極とを含んでなる、タッチパネルを提供する。
【0010】
ここで、前記伝導性高分子は、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリアセチレン、またはポリフェニレンビニレンを含むことを特徴とする。
【0011】
また、前記異方導電性接着層は、ACF(Anisotropic Conductive Film)またはACA(Anisotropic Conductive Adhesive)を用いて形成されたことを特徴とする。
また、前記異方導電性接着層は、前記透明電極と前記電極との直接接触を防止することを特徴とする。
また、前記異方導電性接着層は、前記透明電極の多数のパターンと接触する一体型に形成され、前記透明電極に対し垂直にのみ導電性を有することを特徴とする。
【0012】
本発明の他の観点によれば、(A)透明基板の一面に、伝導性高分子を含む透明電極を形成する段階と、(B)前記透明電極の縁部に異方導電性接着層を形成する段階と、(C)前記異方導電性接着層を介して前記透明電極と電気的に接続されるように、前記異方導電性接着層に電極を形成する段階とを含んでなる、タッチパネルの製造方法を提供する。
ここで、前記透明電極を形成する段階で、前記伝導性高分子は、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリアセチレン、またはポリフェニレンビニレンを含むことを特徴とする。
【0013】
また、前記異方導電性接着層を形成する段階で、前記異方導電性接着層はACF(Anisotropic Conductive Film)を塗布して形成することを特徴とする。
また、前記異方導電性接着層を形成する段階で、前記異方導電性接着層はACA(Anisotropic Conductive Adhesive)をスクリーン印刷(Screen Printing)して形成することを特徴とする。
【0014】
また、前記電極を形成する段階で、前記異方導電性接着層は前記透明電極と前記電極との直接接触を防止することを特徴とする。
また、前記異方導電性接着層は、前記透明電極の多数のパターンと接触する一体型に形成され、前記透明電極に対し垂直にのみ導電性を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、透明電極と電極との間に異方導電性接着層を介在して透明電極と電極間の化学的反応の発生を防止することにより、透明電極と電極間の抵抗を一定に維持し且つ透明電極の物性変化を防止することができるという利点がある。
また、本発明によれば、異方導電性接着層自体の強力な接着力によって電極の剥離を防止することにより、耐久性に優れたタッチパネルを実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの分解斜視図である。
【図2】本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの平面図である。
【図3】図2に示したタッチパネルのA−A’線に沿った断面図である。
【図4A】図2に示したタッチパネルのB−B’線に沿った断面図である。
【図4B】図2に示したタッチパネルのB−B’線に沿った断面図である。
【図5】本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの製造方法を工程順序とおりに示す斜視図である。
【図6】本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの製造方法を工程順序とおりに示す斜視図である。
【図7】本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの製造方法を工程順序とおりに示す斜視図である。
【図8】本発明の好適な実施例を用いて製作したタッチパネルの断面図である。
【図9】本発明の好適な実施例を用いて製作したタッチパネルの断面図である。
【図10】本発明の好適な実施例を用いて製作したタッチパネルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の目的、特定の利点および新規の特徴は添付図面に連関する以下の詳細な説明と好適な実施例からさらに明白になるであろう。
これに先立ち、本明細書および請求の範囲に使用された用語または単語は、通常的で辞典的な意味で解釈されてはならず、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に基づき、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。
【0018】
本発明において、各図面の構成要素に参照番号を付加するにおいて、同一の構成要素については、他の図面上に表示されても、出来る限り同一の番号を付することに留意すべきであろう。なお、本発明を説明するにおいて、関連した公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を無駄に乱すおそれがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【0019】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
図1は本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの分解斜視図、図2は本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの平面図、図3は図2に示したタッチパネルのA−A’線に沿った断面図、図4Aおよび図4Bは図2に示したタッチパネルのB−B’線に沿った断面図である。
【0020】
図1〜図4Bに示すように、本実施例に係るタッチパネル100は、伝導性高分子を含有し、透明基板105の一面に形成された透明電極110と、透明電極110の縁部に形成された異方導電性接着層120と、異方導電性接着層120に形成され、異方導電性接着層120を介して透明電極110と電気的に接続される電極130とを含んでなる。
前記透明基板105は、透明電極110、異方導電性接着層120および電極130が形成されるべき領域を提供する役割を行う。よって、透明基板105は透明電極110、異方導電性接着層120および電極130を支持することが可能な耐久力と、画像表示装置で提供する画像をユーザーが認識し得るようにする透明性を備えなければならない。前述した耐久力と透明性を考慮するとき、透明基板105の材質はポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、環状オレフィン高分子(COC)、TAC(Triacetyl cellulose)フィルム、ポリビニルアルコール(Polyvinyl alcohol、PVA)フィルム、ポリイミド(Polyimide、PI)フィルム、ポリスチレン(Polystyrene、PS)、二軸延伸ポリスチレン(Kレジン含有BOPS(biaxially oriented PS))、ガラスまたは強化ガラスなどで形成することが好ましいが、必ずしもこれに限定されるのではない。一方、透明基板105と透明電極110間の接着力を向上させるために、透明基板105の一面には高周波処理またはプライマー処理を施すことが好ましい。
【0021】
前記透明電極110は、ユーザーがタッチするときに信号を発生させてコントローラーでタッチ座標を認識することができるようにする役割を行うもので、透明基板105の一面に形成される。ここで、透明電極110は、通常使用するITO(Indium Thin Oxide)のみならず、柔軟性に優れ且つコーティング工程が単純な伝導性高分子を用いて形成することができる。この際、伝導性高分子は、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリアセチレンまたはポリフェニレンビニレンなどを含む。一方、図面上、透明電極110は棒状パターン113、115として示したが、これに限定されない。アクティブ領域の全面にわたって形成されてもよく、当業界における公知の全てのパターン、例えば菱形パターン、円形パターンなどを使用してもよい。
【0022】
前記異方導電性接着層120は、透明電極110と電極130とを電気的に接続させながら、透明電極110と電極130との化学的反応を防止する役割を行う。すなわち、異方導電性接着層120は、透明電極110と電極130との間に配置され、透明電極110と電極130との直接接触を防止することにより、透明電極110と電極130間の化学的反応の発生を予め防止することができる。化学的反応が発生しないので、透明電極110と電極130間の抵抗を一定に維持することができ、電極130に含まれた溶媒などによる透明電極110の物性変化を防ぐことができるという利点がある。また、異方導電性接着層120自体の強力な接着力によって電極130の剥離を防止することにより、耐久性に優れたタッチパネル100を実現することができるという効果がある。
【0023】
一方、図3を参照して異方導電性接着層120を考察すると、異方導電性接着層120はACF(Anisotropic Conductive Film)またはACA(Anisotropic Conductive Adhesive)で形成することが好ましく、ACFまたはACAは接着剤材質123、および接着剤材質123に分散している導電ボール125を含む。よって、透明極110と電極130とは密着した導電ボール125を介して電気的に接続される。
【0024】
また、図4Aおよび図4Bを参照して異方導電性接着層120の形成過程を考察すると、まず、異方導電性接着層120を透明電極110の縁部に形成し、異方導電性接着層120に電極130を形成した後(図4A参照)、電極130を形成した部分の異方導電性接着層120を透明電極110に対し垂直に加圧すると、電極130を形成した部分で導電ボール125は互いに密着し、電極130を形成していない部分で導電ボール125は所定の距離離れた状態で残っている(図4B参照)。結局、電極130が形成された部分の異方導電性接着層120は通電するが、その他の部分の異方導電性接着層120は通電しないので、異方導電性接着層120は透明電極110に対し垂直には導電性があるが、透明電極110に対し平行には導電性がない。よって、異方導電性接着層120は、透明電極110のパターン113、115毎に別途形成する必要なく、透明電極110の多数のパターン113、115と接触する一体型に形成しても、電極130は、その電極130に対応する透明電極110のパターン113とのみ電気的に接続され、その他の透明電極110のパターン115とは電気的に接続されない。このように異方導電性接着層120を一体型に形成することにより、タッチパネル100の製造コストを節約することができ、タッチパネル100の製造工程を単純化させることができるという利点がある。
【0025】
前記電極130は、透明電極110から電気的信号を受ける役割を行うもので、異方導電性接着層120に形成される。ここで、電極130は、前述したように透明電極110と直接接触すると化学的反応が発生しうるので、必ず異方導電性接着層120を介して透明電極110と電気的に接続されなければならない。一方、電極130の材料としては電気伝導度に優れた銀ペイストまたは有機銀で組成された物質を使用することが好ましいが、これに限定されず、伝導性高分子、カーボンブラック(CNTを含む)、ITOなどの金属酸化物、または金属類などの低抵抗金属を使用することができる。また、図面上、電極130は透明電極110の両端に連結されたが(図2参照)、これは例示的なものに過ぎず、タッチパネルの方式に応じて透明電極110の一端にのみ連結できるのは勿論である。
【0026】
図5〜図7は本発明の好適な実施例に係るタッチパネルの製造方法を工程順序とおりに示す斜視図である。
図5〜図7に示すように、本実施例に係るタッチパネル100の製造方法は、(A)透明基板105の一面に、伝導性高分子を含む透明電極110を形成する段階と、(B)透明電極110の縁部に異方導電性接着層120を形成する段階と、(C)異方導電性接層120を介して透明電極110と電気的に接続されるように、異方導電性接着層120に電極130を形成する段階とを含んでなる。
【0027】
まず、図5に示すように、透明基板105の一面に透明電極110を形成する段階である。ここで、透明電極110は、通常使用するITOのみならず、ポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリアセチレンまたはポリフェニレンビニレンなどを含む伝導性高分子で形成することができる。この際、透明電極110は、スパッタリング(Sputtering)、蒸着(Evaporation)などの乾式工程、ディップコーティング(Dip coating)、スピンコーティング(Spin Coating)、ロールコーティング(Roll coating)、スプレーコーティング(Spray coating)などの湿式工程、またはスクリーン印刷(Screen Printing)、グラビア印刷(Gravure Printing)、インクジェット印刷(Inkjet Printing)などのダイレクトパターニング工程を用いて形成することができる。この他にも、透明電極110は、フィルム形態に形成して光学透明接着剤(Optical Clear Adhesive:OCA)を用いて透明基板105に接着させることができる。
【0028】
次に、図6に示すように、透明電極110の縁部に異方導電性接着層120を形成する段階である。ここで、異方導電性接着層120はACF(Anisotropic Conductive Film)またはACA(Anisotropic Conductive Adhesive)で形成することができるが、ACFの場合はフィルム形態なので塗布して形成することが好ましく、ACAの場合は接着剤形態なのでスクリーン印刷して形成することが好ましい。また、ACFは塗布の後15分〜60分の乾燥工程を行うことが好ましい。一方、異方導電性接着層120は、前述したように透明電極110に対し垂直にのみ導電性があり、透明電極110に対し平行には導電性がない。よって、異方導電性接着層120は、透明電極110の多数のパターン113、115と接触する一体型に形成することにより、製造コストを節約し且つ製造工程を単純化させることができる。
【0029】
次に、図7に示すように、異方導電性接着層120に電極130を形成する段階である。ここで、電極130は異方導電性接着層120を介してのみ透明電極110と電気的に接続される。すなわち、異方導電性接着層120は、電極130と透明電極110との直接接触を防止する役割を行うことにより、電極130と透明電極110間の化学的反応の発生を予め防止する。よって、透明電極110と電極130間の抵抗を一定に維持することができ、透明電極110の物性変化を防止することができる。また、異方導電性接着層120自体の強力な接着力によって電極130の剥離を防止することにより、耐久性に優れたタッチパネル100を実現することができる。
【0030】
一方、本段階で、電極130はスクリーン印刷、グラビア印刷またはインクジェット印刷などを用いて形成することができる。異方導電性接着層120に電極130を形成した後、異方導電性接着層120が透明基板150に対し垂直に導電性を持つように異方導電性接着層120を加圧する。この際、ACFの場合は1Mpa〜5Mpaで加圧することが好ましく、ACAの場合は2Mpa〜4Mpaで加圧することが好ましい。また、ACFまたはACAは、100℃〜150℃で加熱して低温硬化させるか、或いは200℃以上で加熱して短時間硬化させることができる。
【0031】
図3に示すように、本実施例に係るタッチパネル100の場合、1層構造の透明電極110を用いて自己静電容量方式(Self Capacitive Type)のタッチパネル、または相互静電容量方式のタッチパネル(Mutual Capacitive Type)を製作することができるうえ、後述するように前記構成を含む多様な形態のタッチパネル200、300、400を製作することができる。
【0032】
図8〜図10は本発明の好適な実施例を用いて製作したタッチパネルの断面図である。
図8に示すように、透明基板105の両面に透明電極110をそれぞれ形成して相互静電容量方式のタッチパネル200(図8参照)を製作することができる。また、図9および図10に示すように、一面に透明電極110が形成された透明基板105を2つ備え、透明電極110が向かい合うように2つの透明基板105を接着層140で接着して相互静電容量方式のタッチパネル300(図9参照)または抵抗膜方式のタッチパネル400(図10参照)を製作することができる。ここで、相互静電容量方式のタッチパネル300(図9参照)の場合は、向かい合う2つの透明電極110が絶縁されるように、接着層140が透明電極110の全面に付着する。これに対し、抵抗膜方式のタッチパネル400(図10参照)の場合は、ユーザーの圧力が作用すると向かい合う2つの透明電極110が接触することができるように、接着層140が透明基板105の縁部にのみ付着し、ユーザーの圧力が除去されると透明電極110が原位置に復帰するように、反発力を提供するドットスペーサ150が透明電極110の露出面に備えられる。
【0033】
本発明の好適な実施例を用いて製作したタッチパネル200、300、400も、透明電極110と電極130との間に異方導電性接着層120を介在して透明電極110と電極130間の化学的反応の発生を防止することにより、透明電極110と電極130間の抵抗を一定に維持することができるとともに、透明電極110の物性変化を防止することができるという利点がある。
【0034】
以上、本発明を具体的な実施例によって詳細に説明したが、これらの実施例は本発明を具体的に説明するためのものに過ぎず、本発明に係るタッチパネルおよびその製造方法は、これらに限定されず、当該分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内でその変形または改良を加え得るのは明白である。本発明の単純な変形ないし変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は特許請求の範囲によって明確になるであろう。
【符号の説明】
【0035】
100、200、300、400 タッチパネル
105 透明基板
110 透明電極
113、115 透明電極のパターン
120 異方導電性接着層
123 接着剤材質
125 導電ボール
130 電極
140 接着層
150 ドットスペーサ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
伝導性高分子を含有し、透明基板の一面に形成された透明電極と、
前記透明電極の縁部に形成された異方導電性接着層と、
前記異方導電性接着層に形成され、前記異方導電性接着層を介して前記透明電極と電気的に接続される電極とを含んでなることを特徴とする、タッチパネル。
【請求項2】
前記伝導性高分子はポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリアセチレン、またはポリフェニレンビニレンを含むことを特徴とする、請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項3】
前記異方導電性接着層はACF(Anisotropic Conductive Film)またはACA(Anisotropic Conductive Adhesive)を用いて形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項4】
前記異方導電性接着層は前記透明電極と前記電極との直接接触を防止することを特徴とする、請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項5】
前記異方導電性接着層は、前記透明電極の多数のパターンと接触する一体型に形成され、前記透明電極に対し垂直にのみ導電性を有することを特徴とする、請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項6】
(A)透明基板の一面に、伝導性高分子を含む透明電極を形成する段階と、
(B)前記透明電極の縁部に異方導電性接着層を形成する段階と、
(C)前記異方導電性接着層を介して前記透明電極と電気的に接続されるように、前記異方導電性接着層に電極を形成する段階とを含んでなることを特徴とする、タッチパネルの製造方法。
【請求項7】
前記透明電極を形成する段階で、
前記伝導性高分子はポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリアセチレン、またはポリフェニレンビニレンを含むことを特徴とする、請求項6に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項8】
前記異方導電性接着層を形成する段階で、
前記異方導電性接着層はACF(Anisotropic Conductive Film)を塗布して形成することを特徴とする、請求項6に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項9】
前記異方導電性接着層を形成する段階で、
前記異方導電性接着層はACA(Anisotropic Conductive Adhesive)をスクリーン印刷して形成することを特徴とする、請求項6に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項10】
前記電極を形成する段階で、
前記異方導電性接着層は前記透明電極と前記電極との直接接触を防止することを特徴とする、請求項6に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項11】
前記異方導電性接着層は、前記透明電極の多数のパターンと接触する一体型に形成され、前記透明電極に対し垂直にのみ導電性を有することを特徴とする、請求項6に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項1】
伝導性高分子を含有し、透明基板の一面に形成された透明電極と、
前記透明電極の縁部に形成された異方導電性接着層と、
前記異方導電性接着層に形成され、前記異方導電性接着層を介して前記透明電極と電気的に接続される電極とを含んでなることを特徴とする、タッチパネル。
【請求項2】
前記伝導性高分子はポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリアセチレン、またはポリフェニレンビニレンを含むことを特徴とする、請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項3】
前記異方導電性接着層はACF(Anisotropic Conductive Film)またはACA(Anisotropic Conductive Adhesive)を用いて形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項4】
前記異方導電性接着層は前記透明電極と前記電極との直接接触を防止することを特徴とする、請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項5】
前記異方導電性接着層は、前記透明電極の多数のパターンと接触する一体型に形成され、前記透明電極に対し垂直にのみ導電性を有することを特徴とする、請求項1に記載のタッチパネル。
【請求項6】
(A)透明基板の一面に、伝導性高分子を含む透明電極を形成する段階と、
(B)前記透明電極の縁部に異方導電性接着層を形成する段階と、
(C)前記異方導電性接着層を介して前記透明電極と電気的に接続されるように、前記異方導電性接着層に電極を形成する段階とを含んでなることを特徴とする、タッチパネルの製造方法。
【請求項7】
前記透明電極を形成する段階で、
前記伝導性高分子はポリ−3,4−エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)、ポリアニリン、ポリアセチレン、またはポリフェニレンビニレンを含むことを特徴とする、請求項6に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項8】
前記異方導電性接着層を形成する段階で、
前記異方導電性接着層はACF(Anisotropic Conductive Film)を塗布して形成することを特徴とする、請求項6に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項9】
前記異方導電性接着層を形成する段階で、
前記異方導電性接着層はACA(Anisotropic Conductive Adhesive)をスクリーン印刷して形成することを特徴とする、請求項6に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項10】
前記電極を形成する段階で、
前記異方導電性接着層は前記透明電極と前記電極との直接接触を防止することを特徴とする、請求項6に記載のタッチパネルの製造方法。
【請求項11】
前記異方導電性接着層は、前記透明電極の多数のパターンと接触する一体型に形成され、前記透明電極に対し垂直にのみ導電性を有することを特徴とする、請求項6に記載のタッチパネルの製造方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【公開番号】特開2012−38285(P2012−38285A)
【公開日】平成24年2月23日(2012.2.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−205326(P2010−205326)
【出願日】平成22年9月14日(2010.9.14)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年2月23日(2012.2.23)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年9月14日(2010.9.14)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】
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