KR20100102751A

KR20100102751A - 터치입력기능 부가 보호패널의 실장구조 및 실장방법

Info

Publication number: KR20100102751A
Application number: KR1020107019862A
Authority: KR
Inventors: 요시코 스에토미; 가즈히로 니시카와; 요시히로 가이
Original assignee: 니혼샤신 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2010-09-24
Also published as: US20110103033A1; CN102037433A; TW201003179A; WO2009145156A1; TWI476475B; EP2282255A1; CN102037433B; KR101064365B1; US8811033B2; JP5156093B2; JPWO2009145156A1

Abstract

본 발명은 수지판으로 이루어지는 보호패널본체를 주구성으로 하는 전자기기 표시창의 터치입력기능 부가 보호패널(1)이, 당해 보호패널(1)의 외표면이 그 주위와 동일 평면을 형성하도록 외장케이스(32)의 패널끼워넣기부(32a)에 외측으로부터 끼워넣어진 실장구조로서, 보호패널본체에는 이면 주연부에 형성된 복수의 너트장착구멍에, 내측에 암나사를 형성한 너트(33)가 각각 장착되어 있고, 당해 각 너트(33)의 암나사에는 외장케이스(32)의 패널끼워넣기부(32a)에 형성된 관통구멍(32b)을 통하여 수나사(34)가 나사삽입되어 있다.

Description

터치입력기능 부가 보호패널의 실장구조 및 실장방법{MOUNTING STRUCTURE AND MOUNTING METHOD OF PROTECTION PANEL HAVING TOUCH INPUT FUNCTION}

본 발명은 PDA, 핸디 터미널 등 휴대정보단말, 복사기, 팩시밀리 등 OA기기, 스마트폰, 휴대전화기, 휴대게임기기, 전자사전, 카내비게이션 시스템, 소형PC, 각종 가전품 등의 용도에 이용되는 터치입력기능 부가 보호패널에 관한 것이고, 특히 그 외장케이스로의 강고한 실장(實裝)구조 및 실장방법에 관한 것이다.

휴대전화기, 스마트폰 등의 전자기기에서의 외장케이스는 합성수지제의 전면(前面) 외장케이스와 배면(背面) 외장케이스를 조합하여 구성된 것이 일반적이고, 전면 외장케이스의 표면에는 액정표시창을 보호하기 위해서 보호패널이 고정되어 있다. 그리고, 이 보호패널은, 종래, 무색투명한 수지의 패널이 이용되어 왔지만, 전자기기의 패션화에 수반하여, 인쇄로 테두리 장식 등의 가식(加飾)이 실시되도록 되어 오고 있다.

또, 최근, 휴대전화기에서는 다음의 인터페이스로서, 도 17에 나타내는 당해 보호패널에 입력디바이스 기능을 구비한 것이 기대되고 있으며, 예를 들면, 특허문헌 1 등에 개시되어 있다.

전자기기 표시창의 터치입력기능 부가 보호패널에 대해서, 도 18의 분해도를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 동일한 도면에서 터치입력기능 부가 보호패널(1)은 비(非)가요성의 보호패널본체의 상면에 하부투명전극(5)과 당해 하부투명전극(5)의 주위에 구비된 하부회로(7a, 7b)를 가지는 하부전극패널(3)과, 가요성의 투명절연필름의 하면에 하부투명전극(5)에 대향하는 위치에 설치된 상부투명전극(4)과 당해 상부투명전극(4)의 주위에 구비된 상부회로(6a ~ 6d, 7c, 7d)를 가지는 상부전극시트(2a)와, 가요성의 투명절연필름에 하부회로(7a, 7b) 및 상부회로(6a ~ 6d, 7c, 7d)를 도안(17)으로 은폐하여 투명창부(18)를 형성하는 가식층을 가지는 가식시트(2b)를 구비한 것으로 되어 있다.

가식시트(2b)는 상부전극시트(2a)의 전면(前面) 전체에 접합되어 있고(이후, 상부전극시트(2a)와 가식시트(2b)와의 적층필름을 가동시트(2)라고 부름), 손가락이나 펜 등으로 가식시트(2b) 표면을 가압하면, 가동시트(2)가 일체가 되어 아래쪽으로 휘어지고, 그 결과, 상부전극시트(2a) 및 하부전극패널(3)의 내면에 형성된 각 투명전극(4, 5)이 접촉함으로써 입력위치가 검출된다.

도 19는 터치입력기능 부가 보호패널을 이용한 전면 외장케이스에서의 실장구조의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 19에 나타내는 바와 같이, 전면 외장케이스(19)에는 당해 터치입력기능 부가 보호패널(100)을 끼워넣기 위한 패널끼워넣기부(22)가 형성되어 있다. 패널끼워넣기부(22)는 그 깊이가 대략 터치입력기능 부가 보호패널(100)의 두께 치수와 동일하게 되도록 구성되며, 당해 보호패널(100)의 외표면이 그 주위와 동일 평면을 형성한다. 또, 패널끼워넣기부(22)의 저면(底面)에는 당해 저면보다 더 작은 개구 또는 오목부(23)가 투명창부를 통하여 외부로부터 시인(視認) 가능하게 배치된 디스플레이 장치(20)를 위해서 형성되어 있으며, 당해 저면의 가장자리에서 당해 터치입력기능 부가 보호패널(100)의 가식층이 형성된 주연부분(22a)이 지지되어 있다.

특허문헌 1 : 재공표특허 WO2005/064451

그렇지만, 종래의 터치입력기능 부가 보호패널의 실장구조에서는, 터치입력기능 부가 보호패널(100)은 전면 외장케이스(19)의 패널끼워넣기부(22)의 저면과 접착제 또는 양면테이프(24)에 의해서 고정되고 있었다. 그 때문에, 터치입력기능 부가 보호패널(100)의 고정이 충분하지 않고, 이와 같은 실장구조를 가지는 전자기기를 고온 고습의 환경하에서 사용했을 경우, 터치입력기능 부가 보호패널(100)이 휘어져 전면 외장케이스(19)로부터 용이하게 박리해 버리는 경우가 있었다. 또, 박리하지 않아도 보호패널(100)의 외표면이 그 주위와 동일 평면을 형성하지 못해, 단차가 생겨 버리는 경우가 있었다.

따라서, 본 발명은, 이상과 같은 종래기술의 과제를 고려하여, 외장케이스에의 고정이 보다 강고한 터치입력기능 부가 보호패널의 실장구조 및 실장방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 터치입력기능 부가 보호패널의 실장구조의 제1 특징 구성은, 수지판으로 이루어지는 보호패널본체를 주구성으로 하는 전자기기 표시창의 터치입력기능 부가 보호패널이, 당해 보호패널의 외표면이 그 주위와 동일 평면을 형성하도록 외장케이스의 패널끼워넣기부에 외측으로부터 끼워넣어진 실장구조로서, 보호패널본체에는 이면 주연부에 형성된 복수의 너트장착구멍에, 내측에 암나사를 형성한 너트가 각각 장착되어 있고, 당해 각 너트의 암나사에는 외장케이스의 패널끼워넣기부에 형성된 관통구멍을 통하여 수나사가 나사삽입되어 있도록 구성한 점이다.

이 구성에 의해, 보호패널의 이면 주연부에 형성된 복수의 너트장착구멍에 장착된 너트에 수나사가 나사삽입한다. 이렇게 하여, 외장케이스의 패널끼워넣기부에서 보호패널본체가 내측으로부터 나사고정되어 있으므로, 보다 강고하게 터치입력기능 부가 보호패널을 외장케이스에 고정할 수 있다.

또, 수나사는 보호패널의 이면 주연부에 형성된 복수의 구멍에 직접 나사삽입시키려고 하면, 보호패널의 두께가 얇은 경우, 보호패널에 형성되는 나사구멍이 충분히 확보되지 않아, 보호패널을 확실히 외장케이스에 고착할 수 없다. 그러나, 본 구성에 의해, 보호패널의 두께가 얇은 경우라도 보호패널의 이면 주연부에 형성된 복수의 너트장착구멍에 장착된 너트에 의해, 수나사와 나사맞춤하는 나사구멍이 충분히 확보되게 되어, 보호패널을 확실히 외장케이스에 고착할 수 있다.

본 발명의 터치입력기능 부가 보호패널의 실장구조의 제2 특징 구성은, 터치입력기능 부가 보호패널이 비가요성의 상기 보호패널본체의 상면에 하부투명전극과 당해 하부투명전극의 주위에 구비된 하부회로를 가지는 하부전극패널과, 가요성의 투명절연필름의 하면에 상기 하부투명전극에 대향하는 위치에 설치된 상부투명전극과 당해 상부투명전극의 주위에 구비된 상부회로를 가지며, 상기 하부전극패널과 전극과의 사이에 틈새를 형성하도록 주연부에서 접착된 상부전극시트와, 가요성의 투명절연필름의 적어도 한쪽 면에 상기 하부회로 및 상기 상부회로를 은폐하여 투명창부를 형성하는 가식층을 가지고, 상부전극시트의 상면에 접합된 가식시트를 구비한 것이도록 구성한 점이다.

이 구성에 의해, 가요성의 투명절연필름의 적어도 한쪽 면에 상부전극시트의 상면에 접합된 가식시트를 구비함으로써, 보호패널의 이면 주연부에 형성된 복수의 너트장착구멍, 너트, 수나사가 외부로부터 확실히 은폐할 수 있다.

본 발명의 터치입력기능 부가 보호패널의 실장방법의 특징 구성은, 수지판으로 이루어지는 보호패널본체를 주구성으로 하는 전자기기 표시창의 터치입력기능 부가 보호패널을 당해 보호패널의 외표면이 그 주위와 동일 평면을 형성하도록 외장케이스의 패널끼워넣기부에 외측으로부터 끼워넣어 실장하는 방법으로서,

상기 보호패널본체에 대해, 이면 주연부에 형성된 복수의 너트장착구멍에 너트를 각각 장착하는 공정,

상기 보호패널을 상기 외장케이스의 상기 패널끼워넣기부에 외측으로부터 끼워넣는 공정,

당해 각 너트의 암나사에 상기 외장케이스의 상기 패널끼워넣기부에 형성된 관통구멍을 통하여 수나사를 나사삽입하는 공정을 구비하도록 구성한 점이다.

또, 수나사는 보호패널의 이면 주연부에 형성된 복수의 구멍에 직접 나사삽입시키려고 하면, 보호패널의 두께가 얇은 경우, 보호패널에 형성되는 나사구멍이 충분히 확보되지 않아, 보호패널을 확실히 외장케이스에 고착할 수 없다. 그러나, 본 구성에 의해, 보호패널의 두께가 얇은 경우라도, 보호패널의 이면 주연부에 형성된 복수의 너트장착구멍에 장착된 너트에 의해, 수나사에 나사맞춤하는 나사구멍이 충분히 확보되게 되어, 보호패널을 확실히 외장케이스에 고착할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 터치입력기능 부가 보호패널의 실장구조의 일실시예를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 실장구조의 저면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 실장구조의 III-III 단면도이다.
도 4는 본 발명에서 이용하는 외장케이스의 일실시예를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4에 나타내는 외장케이스의 V-V단면도이다.
도 6은 본 발명에서 이용하는 너트의 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에서 이용하는 너트의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에서 이용하는 너트의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 6에 나타내는 너트의 압입(壓入)상태의 일실시예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 관한 터치입력기능 부가 보호패널의 실장공정의 일실시예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명에 관한 터치입력기능 부가 보호패널의 실장공정의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 발명에 관한 터치입력기능 부가 보호패널의 실장공정의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명에 관한 터치입력기능 부가 보호패널의 실장공정의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 14는 본 발명에 관한 터치입력기능 부가 보호패널의 실장공정의 일실시예를 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명에 관한 터치입력기능 부가 보호패널의 실장공정의 일실시예를 나타내는 단면도이다.
도 16은 본 발명에서 이용하는 외장케이스의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 17은 보호패널에 입력디바이스 기능을 구비한 휴대전화기를 나타내는 도면이다.
도 18은 터치입력기능 부가 보호패널의 일례에 대해 설명하는 분해 사시도이다.
도 19는 종래기술에 관한 터치입력기능 부가 보호패널의 실장공정의 일실시예를 나타내는 단면도이다.

이하, 도면에 나타낸 실시형태에 근거하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 터치입력기능 부가 보호패널의 실장구조의 일실시예를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1에 나타내는 실장구조의 저면도이다. 도 3은 도 1에 나타내는 실장구조의 III-III 단면도이다.

도 1 ~ 3에 나타내는 전자기기 표시창의 터치입력기능 부가 보호패널(1)은 수지판으로 이루어지는 보호패널본체를 주구성으로 하는 것이다. 보호패널(1)의 최하층인 보호패널본체 이외의 구성에 대해서는 후술하는 것으로 하며, 여기에서는 보호패널본체에 대해서만 설명한다. 보호패널본체는, 통상, 대략 직사각형 모양을 한 두께 0.5㎜ ~ 1.0㎜ 정도의 수지판이고, 그 재질로서는, 예를 들면, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리에테르케톤계 등의 엔지니어링 플라스틱, 아크릴계, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계, 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 등을 이용할 수 있다.

보호패널본체에는, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 이면 주연부에 복수의 너트(33)가 각각 압입 등 되어서 장착되어 있다. 너트(33)는, 암나사를 직접 절삭하는 것이 어려운 재료에 대해서, 간접적으로 암나사를 형성하기 위한 것이다. 터치입력기능 부가 보호패널(1)의 보호패널본체는 수지로 이루어지는 박판이며, 두께가 0.5㎜ 정도가 되는 경우도 있다. 이와 같은 박판인 경우에는 암나사를 필요하는 길이만큼 자르는 것이 어렵기 때문에, 보호패널본체의 이면 주연부에 당해 보호패널본체와는 별체인 너트(33)를 장착하여 필요한 길이의 암나사를 얻는 것이다. 또, 수지로 이루어지는 보호패널본체에 암나사를 직접 자르는 경우에 비해 충분한 나사강도를 확보할 수 있다.

너트(33)의 장착은, 예를 들면, 보호패널본체의 이면 주연부에 너트(33)에 대응하여 너트장착구멍(1a)을 형성하고, 당해 너트장착구멍(1a)에 너트(33)를 각각 압입한다. 도 10의 (a), (b)는, 차례차례, 터치입력기능 부가 보호패널(1)의 보호패널본체에 대해, 이면 주연부에 형성된 복수의 너트장착구멍(1a)에 너트(33)를 각각 압입하는 공정의 일실시예를 나타내는 도면이며, 보호패널(1)의 최하층인 보호패널본체의 이면이 위쪽을 향하도록 도시되어 있다.

너트(33)의 보호패널(1)로의 장착은, 도 11, 도 12에 나타내는 바와 같이, 너트(33)의 외주에 나사절삭을 실시하여, 복수의 너트장착구멍(1a)에 나사끼워맞춤하도록 해도 된다. 도 11에서는 너트(33)의 외주와 너트장착구멍(1a)의 양쪽에 나사가 형성되어 있다. 도 12에서는 너트(33)의 외주에 나사가 형성되어 있지만, 너트장착구멍(1a)에 나사가 형성되어 있지 않다. 이 경우는 너트(33)의 외경을 너트장착구멍(1a)의 내경보다 작게 형성하고, 너트(33)를 너트장착구멍(1a)에 마찰시켜 나사끼워맞춤한다.

또, 도 13에 나타내는 바와 같이, 각종 접착제 등을 이용하여, 너트(33)를 너트장착구멍(1a)에 접착시킴으로써, 너트(33)를 보호패널(1)에 장착해도 된다.

또한, 너트장착구멍(1a)은 보호패널본체를 관통해도 상관없지만, 반드시 보호패널(1)의 외표면에 이르러선 안 된다. 왜냐하면, 당해 보호패널(1)의 외표면이 그 주위와 동일 평면을 형성하여 케이스의 일부를 구성하기 때문에, 너트장착구멍(1a)이 노출하는 것은 현저하게 미관을 해치기 때문이다. 또, 너트장착구멍(1a)은 보호패널(1)의 최하층인 보호패널본체도 관통하지 않는 것이 좋다. 왜냐하면, 너트장착구멍(1a)이 보호패널본체를 관통하면, 보호패널본체의 표면 측의 면에서의 터치입력기능을 부여하기 위한 배선 스페이스가 좁아지기 때문이다. 또, 본 발명의 보호패널본체에서는 너트장착구멍(1a)의 가장자리와 보호패널본체의 외형과의 거리는 0.5㎜ 이상이면 된다. 이 거리가 0.5㎜에 못 미치면, 장착 후의 너트(33)에 대해 충분한 박리 강도를 얻을 수 없다.

너트(33)는 기본 구조로서 내주부에 암나사(33a)가 형성된 통형상의 몸통부(33b)를 이루고, 그 외주면의 일단 부근, 즉 모재(母材)(본 발명의 경우는 보호패널본체인 수지로 이루어지는 박판)에 매설되는 부분에 계지(係止)용의 볼록부(33d) 또는 오목부를 가지는 것이 일반적이다. 암나사(33a)는, 예를 들면 직경 1.5㎜, 길이 2.5㎜로 형성할 수 있다. 또한, 시판하는 것에도 매우 다양한 종류가 있으며, 또, 부르는 이름도 압입너트 이외에 여러 가지가 있다. 또, 너트(33)의 재질로서는 철, 스테인리스, 놋쇠, 경질(硬質) 플라스틱 등이 있다.

도 6은 본 발명에서 이용하는 압입너트(33)의 일실시예를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타내는 압입너트(33)는 내주부에 암나사(33a)가 형성된 원통 형상의 몸통부(33b)를 이루고, 그 외주면의 일단 부근, 즉 보호패널본체에 매설되는 부분에 계지용의 볼록부(33d)를 가지고 있다. 또, 압입너트(33)는 그 외주면의 볼록부(33d)로부터 타단 측에 보호패널본체로의 매설량을 결정하는 플랜지(33c)가 일체로 형성되어 있다. 당해 플랜지(33c)는 매설되는 몸통부(33b)보다 1 ~ 2㎜ 정도 길게 나와 있으면 된다. 한편, 원통형의 몸통부(33b)의 내측에는 암나사(33a)가 형성되고, 이 암나사(33a)에 수나사를 맞물리게 하여, 별도의 부품을 고정할 수 있게 되어 있다.

보호패널(1)로의 압입너트(33)의 압입에 의한 장착은 압입시에 압입너트(33)에 초음파 진동과 압력을 가하면서 행한다. 압입너트(33)에 초음파 진동과 압력을 가하면, 압입너트(33)와 너트장착구멍(1a)의 경계면에 마찰열이 발생하고, 너트장착구멍(1a)의 주위가 용융 혹은 변형한다. 이 때, 압입너트(33)의 외주면의 계지용의 볼록부(33d)가 너트장착구멍(1a)의 주위에 받아들여져, 너트장착구멍(1a)의 주위가 재응고한 후의 보호패널본체와 압입너트(33)와의 결합이 강고하게 된다. 계지용의 오목부를 가지는 압입너트의 경우는 당해 오목부에 용융수지가 안으로 들어간다. 계지용의 볼록부(33d) 또는 오목부의 크기는, 0.1㎜ 정도이면 좋다.

또한, 도 6에서는 볼록부(33d)의 산이 2개로 형성되어 있지만, 1개[도 7의 (b) 참조] 또는 3개 이상의 산으로 형성되어 있어도 된다. 또, 도 6에서는 압입너트(33)의 외주면 중 볼록부(33d)에 인접한 부분에만 플랜지(33c)가 형성되어 있지만, 외주면의 타단까지 연장하여 플랜지(33c)가 형성되어 있어도 된다[도 7의 (a) 참조].

플랜지(33c)의 윤곽 형상은, 도 6에 나타내는 원형 이외에 대략 균등하게 커트된 다각형이라도 된다[도 8의 (a) 참조]. 또, 플랜지(33c)는 원형의 일부가 커트되어 직선부를 가지는 형상, 예를 들면 커트에 의해 한 쌍의 평행한 직선부를 가지는 형상이라도 된다[도 8의 (b) 참조]. 플랜지(33c)의 형상이 다각형이나 원형의 일부가 커트되어 직선부를 가지는 형상인 경우, 도 9에 나타내는 바와 같이 수지판으로 이루어지는 보호패널본체 측에 플랜지(33c)에 대응한 오목부(1b)를 미리 형성해 두어 당해 오목부(1b)에 플랜지(33c)를 수납하면, 플랜지(33c)는 수나사(34)를 나사삽입할 때에 회전하지 않고, 보다 확실한 고정이 가능하다.

너트(33)의 장착 개소 및 장착 수는 보호패널본체의 치수 형상이나 보호패널본체 및 외장케이스(32)의 재질에 따라 적절히 설정하면 된다. 예를 들면, 도 1에 파선으로 나타내는 너트장착구멍(1a)에 대응해서 장착되는 너트(33)는 보호패널본체의 이면 주연부 중 대향하는 짧은 변 근방에만 설치되어 있지만, 보호패널본체가 흡습이나 외장케이스(32)와의 팽창율의 차이 등에 의해서 휘어지기 쉬운 재료인 경우에는 당해 보호패널본체를 고정하는 힘에 편향이 생기지 않도록 보호패널본체의 긴 변 근방의 중앙부에도 너트(33)를 더 설치하면 좋다.

상기와 같이 구성된 너트(33)가 장착된 터치입력기능 부가 보호패널(1)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 터치입력기능 부가 보호패널(1)을 외측으로부터 끼워넣어 실장 가능하다.

터치입력기능 부가 보호패널(1)을 실장하는 외장케이스(32)는 PDA, 핸디 터미널 등 휴대정보단말, 복사기, 팩시밀리 등 OA기기, 스마트폰, 휴대전화기, 휴대게임기기, 전자사전, 카내비게이션 시스템, 소형PC, 각종 가전품 등에 이용되는 것으로, 터치입력기능 부가 보호패널(1)을 외측으로부터 끼워넣기 위한 패널끼워넣기부(32a)가 형성되어 있다[도 4 및 도 5 참조].

외장케이스(32)의 재질로서는, 예를 들면, 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 아크릴로니트릴-스틸렌 공중합체 수지(AS), 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌 공중합체 수지(ABS), 셀룰로오스 프로피오네이트(cellulose propionate) 수지, 폴리카보네이트 수지(PC), 폴리스티렌 수지(PS), 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지 및 이들 폴리머 알로이(alloy) 등을 사용할 수 있다.

도 4 및 도 5에 나타내는 외장케이스(32)의 패널끼워넣기부(32a)는 그 깊이가 대략 터치입력기능 부가 보호패널(1)의 두께 치수와 동일하게 되도록 구성되어, 당해 보호패널(1)의 외표면이 그 주위와 동일 평면을 형성할 수 있다. 또, 패널끼워넣기부(32a)의 저면에는 디스플레이 장치(20)를 수납하는 오목부(32c)가 형성되어 있고, 저면의 가장자리에서 당해 터치입력기능 부가 보호패널(1)이 지지된다.

외장케이스(32)의 패널끼워넣기부(32a)에는 보호패널(1)의 이면 주연부에 압입된 너트(33)의 암나사(33a)에 각각 대응하여 관통구멍(32b)이 형성되어 있다[도 4 및 도 5 참조].

그리고, 외장케이스(32)의 패널끼워넣기부(32a)에는 터치입력기능 부가 보호패널(1)이, 당해 터치입력기능 부가 보호패널(1)의 외표면이 그 주위와 동일 평면을 형성하도록 끼워넣어진다. 도 14의 (a), (b)는, 차례차례, 터치입력기능 부가 보호패널(1)을 외장케이스(32)의 패널끼워넣기부(32a)에 외측으로부터 끼워넣는 공정의 일실시예를 나타내는 도면이다.

또, 이 외장케이스(32)의 패널끼워넣기부(32a)에 형성된 관통구멍(32b)에는 수나사(34)가 각각 삽입통과된다. 도 15의 (a), (b)는, 차례차례, 각 너트(33)의 암나사(33a)에 외장케이스(32)의 패널끼워넣기부(32a)에 형성된 관통구멍(32b)을 통하여, 당해 관통구멍(32b)보다 지름이 큰 두부(頭部)를 가지는 수나사(34)를 나사삽입하는 공정의 일실시예를 나타내는 도면이다. 즉, 이들 수나사(34)는, 우선, 외장케이스(32)에 대해서 내측으로부터 터치입력기능 부가 보호패널(1)을 향하여 관통구멍(32b)에 삽입통과된다. 이 때, 외장케이스(32)의 관통구멍(32b)에도 암나사가 형성되어 있는 경우에는, 수나사(34)는 회전하면서 진행한다. 그리고, 이들 수나사(34)는 각각 관통구멍(32b)을 통하여, 각 너트(33)에 이른다. 그리고, 이들 수나사(34)가 각 너트(33)에 대응하여 나사삽입된다.

수나사(34)는 관통구멍(32b)보다 지름이 큰 두부를 가지고 있고, 그 재질은 너트(33)와 마찬가지로, 철, 스테인리스, 놋쇠, 경질 플라스틱 등이다. 수나사(34)가 각 너트(33)의 암나사(33a)에 나사삽입되면, 이들 너트(33)와 수나사(34)의 두부는 외장케이스(32)의 패널끼워넣기부(32a)를 끼워지지하여 고정한다[도 15의 (b) 및 도 2 참조]. 이와 같이 하여, 터치입력기능 부가 보호패널(1)은 외장케이스(32)의 패널끼워넣기부(32a)에 외측으로부터 끼워넣어져 실장된다. 외장케이스(32)의 관통구멍(32b)에도 암나사가 형성되어 있으면, 외장케이스(32)와 수나사(34)가 일체화하기 때문에, 보다 강고한 고정이 가능하게 된다. 또한, 외장케이스(32)의 관통구멍(32b)에도 암나사가 형성되어 있는 경우에는, 수나사(34)의 두부를 관통구멍(32b)의 지름과 동일한 정도로 해도 된다.

그런데, 상술한 바와 같이, 도 3 및 도 6 ~ 9에 나타내는 너트(33)는 박판의 보호패널본체의 이면 주연부로 돌출시켜 장착하는 것에 의해서 필요한 길이의 암나사를 얻는 것이지만, 당해 너트(33)의 돌출부분을 외장케이스(32)의 패널끼워넣기부(32a)에 형성한 오목부(32d)[도 5 참조]에 수납하는 것이 바람직하고, 이 경우에는 터치입력기능 부가 보호패널(1)을 안정되어 실장할 수 있다. 또한, 도 14의 (a)에 나타내는 터치입력기능 부가 보호패널(1)을 끼워넣을 때에는 보호패널(1)이 가능한 한 휘지 않도록 한다. 보호패널(1)이 휜 상태에서 끼워 넣기가 행해지면, 너트(33)의 돌출부분과 오목부(32d)와 합치하지 않아, 그대로 무리하게 밀어넣으려고 하면, 너트(33)가 보호패널본체로부터 탈락하거나 혹은 보호패널본체에 크랙이 발생하거나 할 우려가 있기 때문이다.

또, 너트(33)의 돌출부분을 오목부(32d)에 수납함으로써, 수납한 만큼 전자기기의 박형화를 도모할 수 있다고 하는 메리트도 있다. 또, 외장케이스(32)에 수나사(34)의 두부를 수납하는 오목부(32a)[도 5 참조]를 형성하는 것이 바람직하고, 이 경우에는 수나사(34)의 두부를 수납한 만큼 더욱 전자기기의 박형화를 도모할 수 있다.

또한, 외장케이스(32)는, 패널끼워넣기부(32a)의 저면에는 디스플레이 장치(20)를 수납하는 오목부(32c)를 형성하는 것이 아니라, 도 16에 나타내는 바와 같이, 디스플레이 장치(20)의 화면을 노출시키는 개구부(32f)를 형성하도록 해도 된다.

이하, 도 18에 근거하여, 터치입력기능 부가 보호패널(1)의 보호패널본체 이외의 구성에 대해 설명한다.

동일한 도면에서 터치입력기능 부가 보호패널(1)은 보호패널본체의 상면에 하부투명전극(5)과 당해 하부투명전극(5)의 주위에 구비된 하부회로(7a, 7b)를 가지는 하부전극패널(3)과, 가요성의 투명절연필름의 하면에 하부투명전극(5)에 대향하는 위치에 설치된 상부투명전극(4)과 당해 상부투명전극(4)의 주위에 구비된 상부회로(6a ~ 6d, 7c, 7d)를 가지는 상부전극시트(2a)와, 가요성의 투명절연필름에 하부회로(7a, 7b) 및 상부회로(6a ~ 6d, 7c, 7d)를 도안(17)으로 은폐하여 투명창부(18)를 형성하는 가식층을 가지는 가식시트(2b)를 구비한 것으로 되어 있다.

보호패널본체의 재질은 상술한 바와 같지만, 그들 판의 하부투명전극을 형성하는 면에 폴리카보네이트계, 폴리아미드계 혹은 폴리에테르케톤계 등의 엔지니어링 플라스틱, 아크릴계, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 등의 필름을 접합시켜 하부전극패널(3)로 하여도 된다.

또, 상부전극시트(2a)의 가요성의 투명절연필름의 재질로서는, 예를 들면, 폴리카보네이트계, 폴리아미드계 혹은 폴리에테르케톤계 등의 엔지니어링 플라스틱, 아크릴계, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 등의 필름을 이용할 수 있다.

상부전극시트(2a)와 하부전극패널(3)은 투명전극(4, 5)간에 틈새를 형성하도록 대향 배치되고, 주연부에서 접착되어 있다. 투명전극(4, 5)으로서는 산화주석, 산화인듐, 산화안티몬, 산화아연, 산화카드뮴 혹은 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide)(ITO) 등의 금속산화물막 또는 이들 금속산화물을 주체로 하는 복합막 또는 금, 은, 동, 주석, 니켈, 알루미늄 혹은 팔라듐(palladium) 등의 금속막 등이 진공증착법, 스퍼터링, 이온 플레이팅(ion plating) 혹은 CVD법에 따라 직사각형 모양으로 형성되어 있다.

상부전극시트(2a)에는 상부투명전극(4)과 상부회로로서 접속되는 금, 은, 동 혹은 니켈 등의 금속 혹은 카본 등의 도전성을 가지는 페이스트를 이용한 띠모양의 버스바(busbar)(6a, 6b)가 평행하게 형성되고, 하부전극패널(3)에는 하부투명전극(5)과 하부회로로서 버스바(6a, 6b)에 직교하는 띠모양의 버스바(7a, 7b)가 형성되어 있다. 띠모양의 버스바(6a, 6b, 7a, 7b)는 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어(gravure) 인쇄, 플렉소(flexo) 인쇄 등의 인쇄법, 포토 레지스터법 또는 쇄모도법(刷毛塗法) 등에 의해서 형성할 수 있다.

또한, 각 버스바(6a, 6b, 7a, 7b)는 상부전극시트(2a)의 가장자리에 형성된 접속부(8)까지 회로가 연장하여 구비되며, 1개소로 모여져 있다. 도 1에서는 상부전극시트(2a)의 각 버스바(6a, 6b)가 접속부(8)의 전극단(6d, 6c)까지 연장되고, 하부전극패널(3)의 각 버스바(7a, 7b)로부터 하부회로의 연장된 부분(7e, 7f)은 전극단(6d, 6c)과 나란히 상부전극시트(2a)의 접속부(8)에 형성된 전극단(7c, 7d)과 도시하지 않은 도전성 접착제로 접속된다.

이 접속부(8)에서의 각 전극단(6c, 7c, 6d, 7d)에 대응하여 하부전극패널(3)에는 관통구멍(9a ~ 9d)이 형성되어 있다.

또한, 이들 관통구멍(9a ~ 9d)으로부터 FPC(플렉서블 프린트 배선판)에 의해 도전성 접착제를 통하여 전극단(6c, 7c, 6d, 7d)과 도통하도록 되어 있다. FPC로서는 관통구멍(9a ~ 9d)으로부터 전기신호를 취출할 수 있으면 된다. 보다 바람직하게는 FPC의 접속 측 단부에 4개의 금속핀(11 ~ 14)이 관통구멍(9a ~ 9d)에 대응하여 세워 설치된 핀이 부착된 FPC(10)이지만, 배경기술에서 설명한 것과 동일한 구성의 것에 한정되지 않는다.

또, 상부전극시트(2a) 표면에는 투명창(18)을 가지는 가식시트(2b)가 접합되어 있다. 당해 가식시트(2b)는 가요성의 투명절연필름, 예를 들면 폴리카보네이트계, 폴리아미드계 혹은 폴리에테르케톤계의 엔지니어링 플라스틱, 아크릴계, 폴리에틸렌 테레프탈계 또는 폴리부틸렌 테레프탈계 등의 필름의 한쪽 면에 투명창(18)의 주위, 즉 상부회로나 하부회로 등을 은폐하도록 도안(17)으로 가식층이 형성되어 있다.

가식층은 폴리비닐계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리 아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리비닐 아세탈계 수지, 폴리에스테르 우레탄계 수지 혹은 알키드 수지 등의 수지를 바인더(binder)로 하고, 적절한 색의 안료 또는 염료를 착색제로서 함유하는 착색잉크를 이용하면 된다. 가식층의 형성방법으로서는 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄 혹은 플렉소 인쇄 등의 통상 인쇄법 등을 이용하면 된다. 특히, 다색 인쇄나 그라데이션(gradation) 표현을 행하는 데에는 오프셋 인쇄법이나 그라비어 인쇄법이 적합하다.

또, 가식층은 금속박막층으로 이루어지는 것 혹은 도안인쇄층과 금속박막층과의 조합으로 이루어지는 것이라도 된다. 금속박막층은 가식층으로서 금속광택을 표현하는 것이며, 진공증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 혹은 도금법 등으로 형성한다. 이 경우, 표현하고자 하는 금속광택색에 따라, 알루미늄, 니켈, 금, 백금, 크롬철, 동, 주석, 인듐, 은, 티타늄, 납 혹은 아연 등의 금속 또는 이들 합금 또는 화합물을 사용한다. 금속박막층의 막 두께는 0.05㎛ 정도로 하는 것이 일반적이다.

또, 가식시트(2b)는 상부전극시트(2a)의 전면 전체에 접합되어 가동시트(2)를 구성하고 있다. 손가락이나 펜 등으로 가식시트(2b) 표면을 가압하면, 가동시트(2)가 일체가 되어 아래쪽으로 휘고, 그 결과, 상부전극시트(2a) 및 하부전극패널(3)의 내면에 형성된 각 투명전극(4, 5)이 접촉함으로써 입력위치가 검출된다. 접합에 이용하는 접착층으로서는, 예를 들면, 폴리아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지 혹은 폴리아미드계 수지, 염화 비닐, 초산(醋酸) 비닐 혹은 아크릴계 공중합체 등을 사용하면 좋다. 접착층(5d)의 형성방법으로서는, 스크린 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄 혹은 플렉소 인쇄 등의 통상 인쇄법 등을 이용하면 된다.

도 18에 나타내는 터치입력기능 부가 보호패널(1)은 저항막 방식의 터치패널을 구성하는 것이지만, 본 발명에 관한 터치입력기능 부가 보호패널(1)은 그 외의 방식, 예를 들면 정전용량 방식의 터치패널을 구성하는 것이라도 된다. 다만, 어느 경우도 보호패널본체를 최하층으로 하고, 주연부를 도안으로 은폐하여 투명창부를 형성하는 가식층을 가지는 가식시트를 구비한 것이다.

또한 상기 여러 가지 실시형태 중 임의의 실시형태를 적절히 조합함으로써, 각각이 가지는 효과를 발휘하도록 할 수 있다. 본 발명은 첨부 도면을 참조하면서 바람직한 실시형태에 관련하여 충분히 기재되어 있지만, 이 기술의 숙련된 사람들에게 있어서는 여러 가지의 변형이나 수정은 명백하다. 그와 같은 변형이나 수정은 청구의 범위에 의한 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는 한에서 그 중에 포함된다고 이해되는 것이 당연하다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명에 관한 보호패널의 실장구조 및 실장방법은, PDA, 핸디 터미널 등 휴대정보단말, 복사기, 팩시밀리 등 OA기기, 스마트폰, 휴대전화기, 휴대게임기기, 전자사전, 카내비게이션 시스템, 소형PC, 각종 가전품 등의 용도에 이용되는 터치입력기능 부가 보호패널에 이용할 수 있다.

Claims

수지판으로 이루어지는 보호패널본체를 주구성으로 하는 전자기기 표시창의 터치입력기능 부가 보호패널이, 당해 보호패널의 외표면이 그 주위와 동일 평면을 형성하도록 외장케이스의 패널끼워넣기부에 외측으로부터 끼워넣어진 실장(實裝)구조로서,
상기 보호패널본체에는 이면 주연부에 형성된 복수의 너트장착구멍에, 내측에 암나사를 형성한 너트가 각각 장착되어 있고,
당해 각 너트의 암나사에는 상기 외장케이스의 상기 패널끼워넣기부에 형성된 관통구멍을 통하여 수나사가 나사삽입되어 있는 터치입력기능 부가 보호패널의 실장구조.
청구항 1에 있어서,
상기 터치입력기능 부가 보호패널이 비(非)가요성의 상기 보호패널본체의 상면에 하부투명전극과 당해 하부투명전극의 주위에 구비된 하부회로를 가지는 하부전극패널과,
가요성의 투명절연필름의 하면에 상기 하부투명전극에 대향하는 위치에 설치된 상부투명전극과 당해 상부투명전극의 주위에 구비된 상부회로를 가지고, 상기 하부전극패널과 전극과의 사이에 틈새를 형성하도록 주연부에서 접착된 상부전극시트와,
가요성의 투명절연필름의 적어도 한쪽 면에 상기 하부회로 및 상기 상부회로를 은폐하여 투명창부를 형성하는 가식층을 가지며, 상부전극시트의 상면에 접합된 가식시트를 구비한 것인 터치입력기능 부가 보호패널의 실장구조.
수지판으로 이루어지는 보호패널본체를 주구성으로 하는 전자기기 표시창의 터치입력기능 부가 보호패널을 당해 보호패널의 외표면이 그 주위와 동일 평면을 형성하도록 외장케이스의 패널끼워넣기부에 외측으로부터 끼워넣어 실장하는 방법으로서,
상기 보호패널본체에 대해, 이면 주연부에 형성된 복수의 너트장착구멍에, 내측에 암나사를 형성한 너트를 각각 장착하는 공정과,
상기 보호패널을 상기 외장케이스의 상기 패널끼워넣기부에 외측으로부터 끼워넣는 공정과,
당해 각 너트의 암나사에, 상기 외장케이스의 상기 패널끼워넣기부에 형성된 관통구멍을 통하여 수나사를 나사삽입하는 공정을 구비한 터치입력기능 부가 보호패널의 실장방법.