JP2013521563A - 静電容量方式タッチパネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明の実施形態に係る静電容量方式のタッチパネルおよびその製造方法は、樹脂層のパターン化した陰刻にＩＴＯよりも低い抵抗性物質を充填してエンベッド型電極を形成し、センサ電極と配線電極を同じ抵抗性物質で同時に形成する静電容量方式のタッチパネルおよびその製造方法に関し、パターン化した複数の第１方向センサ電極と複数の第１配線電極が形成された第１センサ層、およびパターン化した複数の第２方向センサ電極と複数の第２配線電極が形成された第２センサ層を含み、前記第１センサ層と前記第２センサ層は互いに接合する。

Description

本発明はタッチパネルに関し、より詳しくは、静電容量方式のタッチパネルおよびその製造方法に関する。

タッチスクリーン（ｔｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎ）装置は、ディスプレイ画面上でユーザの接触位置を感知し、感知された接触位置に関する情報を入力情報としてディスプレイ画面制御を含んだ電子機器の全般的な制御を実行するための入力装置を意味する。

タッチスクリーン装置には、抵抗膜式（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）、静電容量方式（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ）、超音波式、光（赤外線）センサ式、電子誘導式などのタッチスクリーンが利用されるが、それぞれの方式に応じて信号増幅の問題や解像度差、設計および加工技術の難易度差などが異なるという特徴があり、長所を適切に生かせるように区分してその方式を選択する。

具体的な方式の選択は、光学的特性、機械的特性、耐環境特性、入力特性の他に耐久性と経済性などを考慮して行われるが、このうち、代表的な２つの方法は抵抗膜方式と静電容量方式である。このうち、携帯電話（Ｍｏｂｉｌｅ）、ＭＰ３機器、ノートパンコン（Ｎｏｔｅ Ｂｏｏｋ）などに適用される静電容量方式のタッチスクリーンは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｕｍｅ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）透明電極が普遍的に使用される。

図1Aは、従来技術に係るＩＴＯ物質を含むタッチパネルの断面図であり、図1Bと図1Cのそれぞれは、従来技術に係るＩＴＯ物質を含むタッチパネルの製造工程であって、フォトエッチング工程とスクリーン印刷工程のフローチャートである。

図1Aを参照すれば、従来方式に係る静電容量方式を利用したタッチスクリーンは、ＩＴＯ透明電極をパターニングして感知および動作センサを形成するため、タッチ感度が良くなく、大面積化に適さない。センサ電極のパターンによって光透過率が良くないだけでなく、視認性も良くない。

図1B〜図1Cに示すように、従来技術に係るタッチパネルは、ＩＴＯ透明電極のパターンと配線形成のためには、フォトエッチング（ｐｈｏｔｏ ｅｔｃｈｉｎｇ）工程または銀電極パターン形成のためのスクリーン印刷工程によって生成される。

フォトエッチングの場合には、フォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程によって工程が複雑であり、製造原価が高い。スクリーン印刷の場合には、精密な工程制御が困難であるためＩＴＯと外郭電極部の間の精密なアライン（ａｌｉｇｎ）公差を維持し難く、微細線幅の実現が困難であるためデッドスペース（ｄｅａｄ ｓｐａｃｅ）が多く生じ、高温の乾燥工程によってＩＴＯ微細線幅部にクラック（ｃｒａｃｋ）が発生し、ＩＴＯ物質自体の価格が高価であるため、これを含むタッチスクリーンやタッチパッドの製造原価も高い。

本発明で解決しようとする課題は、インプリンティング工程によって陰刻の微細パターンを形成し、陰刻にＩＴＯと比べて低い抵抗の導電層が形成された多様なＦｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒを有する静電容量方式のタッチパネルおよびその製造方法を提供することを目的とする。

本発明で解決しようとする他の課題は、透明基材に積層された樹脂層に陰刻のパターンを加工した後、その陰刻にセンサ電極と配線電極を同時に形成して製造される静電容量方式のタッチパネルおよびその製造方法を提供することを他の目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る静電容量方式のタッチパネルは、パターン化した複数の第１方向センサ電極と複数の第１配線電極が形成された第１センサ層、およびパターン化した複数の第２方向センサ電極と複数の第２配線電極が形成された第２センサ層を含み、前記第１センサ層と前記第２センサ層は互いに垂直方向に接合する。

前記第１方向センサ電極と前記第２方向センサ電極のうちの少なくとも１つは、タッチを感知する複数の第１領域と前記第１領域を連結する複数の第２領域で形成されることが可能である。
前記複数の第１領域および前記複数の第２領域のうちの少なくともいずれか１つの領域は、電極によって端部が囲まれた形状であることが可能である。
前記複数の第１領域および前記複数の第２領域のうちの少なくともいずれか１つの領域は、端部が開放することが可能である。
前記複数の第１領域は、領域内部が格子形状の複数の電極で形成されることができる。
前記第１センサ層の第１領域と前記第２センサ層の第１領域は、前記第１、２センサ層の垂直方向に互いに重ならないことが好ましい。
前記第１センサ層の第２領域と前記第２センサ層の第２領域は、垂直方向に重なることが好ましい。

前記第１センサ層の第２領域と前記第２センサ層の第２領域のそれぞれのパターンは、前記第１センサ層の第１領域と前記第２センサ層の第１領域のそれぞれのパターンとは相違するパターンで形成されることが可能である。

前記第１センサ層の第２領域と前記第２センサ層の第２領域の垂直方向の重なりによって形成されるパターンは、前記第１センサ層の第１領域のパターンまたは前記第２センサ層の第１領域のパターンと同じであるか類似することが可能である。

前記タッチパネルは、前記第１センサ層と前記第２センサ層の間にフィルム形態の粘着剤（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）である接合層を追加で備えることが好ましい。

前記第１センサ層および前記第２センサ層のそれぞれは、透明基材と、前記透明基材に積層され、上部に形成された陰刻のパターン層を備えた樹脂層を含み、前記陰刻の内部には、前記センサ電極と前記配線電極が同時に形成されることが可能である。
前記パターン層の断面は、四角形、三角形、および台形のうちのいずれか１つの形状で形成されることができる。

前記パターン層には、前記陰刻の幅が１μｍ〜１０μｍであり、深さが１μｍ〜１０μｍであり、前記陰刻と陰刻の間のピッチが２００μｍ〜６００μｍとなるように形成されることを特徴とする。
前記陰刻の表面には、金属のシード層が形成されることが可能である。

前記シード層は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、Ｐ、Ｃｏ、Ａｇ、Ａｇ−Ｃ、Ｎｉ−Ｐ、ＣｕＯ、ＳｉＯ２のうちの１つまたはその合金であることが可能である。

前記センサ電極および前記配線電極は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｕｍｅ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）よりも低い抵抗性を有する物質であって、前記シード層上に形成されることが好ましい。
前記センサ電極および前記配線電極は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ｃ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｉ−Ｐのうちのいずれか１つまたはその合金であることが可能である。
前記タッチパネルは、光透過率が８０％以上であり、ヘイズが４％以下であることが可能である。

前記第１、２配線電極のそれぞれは、前記第１、２方向センサ電極のそれぞれの幅よりも広い幅で、前記第１、２センサ層のそれぞれの端一部で前記第１、２方向センサ電極のそれぞれと同時に形成されることが可能である。

上述した目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る静電容量方式の透明電極製造方法は、第２方向にパターン化した第２センサ電極と第２配線電極が生成される第２センサ層を形成するステップ、および前記第２センサ層の上面または下面に接合する第１方向にパターン化した第１センサ電極と第１配線電極が生成される第１センサ層を形成するステップを含む。

前記第２センサ層を形成するステップと前記第１センサ層を形成するステップが同時に実行される場合には、前記第２センサ層と前記第１センサ層を接合させるステップを追加で含むことが可能である。

前記タッチパネル製造方法は、前記第２センサ層が形成された後に、前記第２センサ層の上面にフィルム形態の粘着剤（Ｏｐｔｉｃａ ｌＣｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）である接合層を形成するステップを追加で含むことが可能である。

前記第１、２センサ層形成ステップのそれぞれは、透明基材にセンサ電極のパターンが形成される樹脂層を積層するステップ、前記樹脂層に前記センサ電極および前記配線電極が形成されるパターンに応じて陰刻を形成するステップ、および前記陰刻の内部に前記センサ電極および前記配線電極を同時に形成するステップを含むことが可能である。
前記陰刻形成ステップは、樹脂層をインプリントして陰刻を形成することが可能である。
前記陰刻形成ステップ後に、前記樹脂層の表面および陰刻の内面が表面処理されることが可能である。

前記樹脂層の表面と前記表面処理された陰刻の内面に、シード層が形成されることが可能である。
前記樹脂層の表面に形成されたシード層は、前記陰刻に樹脂が充填された後にエッチングによって除去され、前記充填された樹脂も除去されることが好ましい。
前記陰刻表面に形成されたシード層上に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｕｍｅ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）よりも低い抵抗性を有する金属層が形成されることが好ましい。

前記樹脂層表面と前記陰刻内部に金属性物質や導電性高分子をコーティングした後、前記陰刻を除いた樹脂層表面の残余物をブレードによって除去することが可能である。

前記第１、２センサ層の形成ステップのそれぞれにおいて、前記第１、２配線電極のそれぞれは、前記第１、２方向センサ電極のそれぞれの幅よりも広い幅で、前記第１、２センサ層のそれぞれの端一部で前記第１、２方向センサ電極のそれぞれと同時に形成されることが可能である。
前記第１、２方向センサ電極のそれぞれは、タッチを感知する複数の第１領域と前記複数の第１領域を連結する複数の第２領域を含むことが可能である。
前記第１、２センサ層の第１領域は、複数の電極によって格子パターンで形成されることが可能である。
前記第１、２センサ層の第２領域のパターンは、前記第１、２センサ層の第１領域のパターンとは相違するパターンで形成されることが可能である。

前記第１、２センサ層の第２領域の垂直方向の重なりことによって形成されるパターンは、前記第１センサ層の第１領域のパターンまたは前記第２センサ層の第１領域のパターンと同じであるか類似することが可能である。

本発明の実施形態に係る静電容量方式のタッチパネルおよびその製造方法は、インプリンティング工程を適用した陰刻の微細パターンを形成し、陰刻にＩＴＯと比べて低い抵抗の導電層が形成された多様なＦｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒを有するタッチセンサを構成することにより、タッチ感度および性能が改善され、大面積化することができる。

本発明の実施形態に係る静電容量方式のタッチパネルおよびその製造方法は、センサ電極によって制限される光透過率を改善し、センサ電極を格子形状で配置することによって視認性を改善することができる。

本発明の実施形態に係る静電容量方式のタッチパネルおよびその製造方法は、陰刻に電極部を形成して電極部が露出することを防ぐことにより、優れた耐久性を提供することができる。

本発明の実施形態に係る静電容量方式のタッチパネルおよびこの製造方法は、樹脂層に形成された微細パターンの陰刻にセンサ電極および配線電極を同時に形成することにより、製造工程および時間を減らすことができ、これと同時に生産性を増加させて製造原価を節減することができる。

図１Aは、従来技術に係るＩＴＯ物質を含むタッチパネルの断面図である。 図１Bは、従来技術に係るＩＴＯ物質を含むタッチパネルの製造工程であって、フォトエッチング工程とスクリーン印刷工程のフローチャートである。 図１Cは、従来技術に係るＩＴＯ物質を含むタッチパネルの製造工程であって、フォトエッチング工程とスクリーン印刷工程のフローチャートである。 図２Aは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルで上層のｘ軸センサ電極を含んだ第１センサ層の平面図と、透明電極フィルムで下層のｙ軸センサ電極を含んだ第２センサ層の平面図である。 図２Bは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルで上層のｘ軸センサ電極を含んだ第１センサ層の平面図と、透明電極フィルムで下層のｙ軸センサ電極を含んだ第２センサ層の平面図である。 図３は、図2Aの線Ａ−Ａ'における断面図である。 図４は、図2Aの線Ｂ−Ｂ'における断面図である。 図５は、センサ電極が充填される樹脂層上に形成された陰刻の一部を示す図である。 図６は、パターン層に陰刻を形成する多様な形状のモールドと該当モールドによって形成された陰刻の形状を示す図である。 図７は、四角形状のモールドによって形成された陰刻が形成されたパターン層の平面図である。 図８Aは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルの任意のセンサ層で、陰刻の断面が四角形である場合にセンサ電極が形成される過程を示す図である。 図８Bは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルの任意のセンサ層で、陰刻の断面が四角形である場合にセンサ電極が形成される過程を示す図である。 図８Cは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルの任意のセンサ層で、陰刻の断面が四角形である場合にセンサ電極が形成される過程を示す図である。 図８Dは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルの任意のセンサ層で、陰刻の断面が四角形である場合にセンサ電極が形成される過程を示す図である。 図８Eは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルの任意のセンサ層で、陰刻の断面が四角形である場合にセンサ電極が形成される過程を示す図である。 図８Fは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルの任意のセンサ層で、陰刻の断面が四角形である場合にセンサ電極が形成される過程を示す図である。 図９は、図2Aの線Ｃ−Ｃ'における断面図であって、センサ層の端部に形成される配線電極とセンサ電極を共に示す図である。 図１０は、陰刻にシード層なく金属性材料や導電性高分子をコーティングした後に、センサ電極以外のパターン層表面のブレードによって除去する過程を示す図である。 図１１は、本発明の他の実施形態に係るタッチパネルに形成されたセンサ電極が形成された任意のセンサ層の平面図を示す図である。 図１２は、本発明のさらに他の実施形態に係るタッチパネルに形成されたセンサ電極の平面図を示す図である。 図１３は、本発明の一実施形態に係るタッチパネル製造方法のフローチャートである。 図１４は、図１３のセンサ層が形成される過程のフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照しながら詳しく説明する。まず、各図面の構成要素に参照符号を付加するにおいて、同じ構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されていても、可能な限り同じ符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明するにおいて、関連する公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明は省略し、単数で記載された用語も複数の概念を含むことができる。また、以下で本発明の好ましい実施形態を説明するが、本発明の技術的思想はこれに限定又は制限されることはなく、当業者によって変形して多様に実施され得ることは勿論である。

図2Aおよび図2Bは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルで上層のｘ軸センサ電極を含む第１センサ層の平面図と、透明電極フィルムで下層のｙ軸センサ電極を含む第２センサ層の平面図である。図３は、図2Aの線Ａ−Ａ'における断面図である。図４は、図2Aの線Ｂ−Ｂ'における断面図である。図５は、センサ電極が充填される樹脂層上に形成された陰刻の一部を示す図である。

図2A〜図４を参照すれば、本発明の一実施形態に係るタッチパネル１０は、パターン化した複数の第１方向センサ電極１１５と複数の第１配線電極１４０を含む第１センサ層１００と、パターン化した複数の第２方向センサ電極２１５と複数の第２配線電極２４０を含む第２センサ層２００からなる。ここで、前記複数の第１配線電極１４０と前記複数の第２配線電極２４０は、図９において詳しく示される。前記複数の前記第１センサ層１００と前記第２センサ層２００は、広い面が互いに垂直方向に接合して形成される。前記第１方向センサ電極１１５の一端には複数の第１方向センサ電極ライン（Ｄ１Ｌ１、２、３．．．）が連結しており、前記第２方向センサ電極２１５の一端には複数の第２方向センサ電極ライン（Ｄ２Ｌ１、２、３．．．）が連結している。

ここで、前記複数の第１、２方向センサ電極および前記複数の第１、２方向センサ電極ラインの数は、タッチパネルが使用される用途に応じて広範囲に多様な数で決定されることができる。

本実施形態では、前記第１センサ層１００が上層であり、第２センサ層２００が下層である。すなわち、前記第２センサ層が先に形成され、その上に前記第１センサ層が形成される。この場合には、別途の接合層なく第１センサ層１００の下部がＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）のような粘着性を有する粘着剤などの物質を含んで第２センサ層２００の上部と接合することが好ましい。

しかし、前記第１センサ層１００と前記第２センサ層２００の間に別途の接合層３００が形成されて前記第１センサ層と前記第２センサ層を接合させることが可能であれば、この場合には、前記接合層３００がフィルム形態の粘着剤（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）であることが好ましい。このように別途の接合層３００を利用する場合には、絶縁的な側面においてはさらに有利である。

または、前記タッチパネルは、前記第１、２センサ層が同時に形成された後に、いずれか１つのセンサ層が他のセンサ層の上部または下部と接合して形成されることも可能である。

前記第１方向センサ電極１１５と前記第２方向センサ電極２１５のそれぞれは、互いに空間上で交差するように、前記第１センサ層１００と前記第２センサ層２００に配置される。一例としては、前記第１方向センサ電極は、前記第１センサ層で横長方向に形成され、前記第２方向センサ電極は前記第２センサ層で縦長方向に形成されることが可能である。

前記第１方向センサ電極は、タッチパネル１０の表面で物体の接触を感知する複数の第１領域（Ｒ１）と、前記第１領域を連結する複数の第２領域（Ｒ２）で形成される。前記第２方向センサ電極は、前記第１方向センサ電極で複数の第１領域（Ｒ１）と複数の第２領域（Ｒ２）が前記透明電極フィルムの横長方向に形成されたものとは異なり、縦長方向に形成された点を除けば、同じ形状の複数の第１領域（Ｒ３）と複数の第２領域（Ｒ４）を備える。

ただし、前記第１センサ層の第１領域（Ｒ１）が横軸の位置情報を感知するものとは異なり、前記第２センサ層の第１領域（Ｒ３）は、縦軸の位置情報を感知する動作を実行する。したがって、タッチパネル１０上でタッチされた位置を正確に探すことができる。

前記複数の第１領域（Ｒ１、Ｒ３）は、前記透明電極フィルムの表面にタッチする物体の感知が容易になるように、前記複数の第２領域（Ｒ２、Ｒ４）よりも広く形成されることが好ましい。

前記複数の第１領域（Ｒ１、Ｒ３）および前記複数の第２領域（Ｒ２、Ｒ４）は、枠電極１１５ｃによって端部が囲まれるように形成されることが可能である。前記複数の第１領域（Ｒ１）は菱形または六角形などの多様な形状であって、領域内部は格子形状のセンサ電極で形成される。すなわち、図2Aおよび図2Bに示すように、第１領域（Ｒ１、Ｒ３）は、複数の横長方向のセンサ電極１１５ａと複数の縦長方向のセンサ電極１１５ｂが互いに交差するように形成され、格子形状で形成されることができる。

図５に示すように、センサ電極をなす電極線のうちで横方向の電極線が充填される陰刻領域２１1Aと縦方向電極線が充填される陰刻領域２１1Bの交差領域２１1Cは、比較差領域（２１1A、２１1B）よりも多少広い領域で形成される。

前記複数の第１領域（Ｒ１、Ｒ３）は前記第１、２センサ層の垂直方向で互いに重ならず、前記複数の第２領域（Ｒ２、Ｒ４）は前記第１センサ層の第２領域と、前記第２センサ層の第２領域は垂直方向で重なることが好ましい。

他の実施形態として、前記第１センサ層の第２領域（Ｒ２）と前記第２センサ層の第２領域（Ｒ４）のそれぞれのパターンは、前記第１センサ層の第１領域と前記第２センサ層の第１領域のそれぞれのパターンとは相違するパターンで形成されることが可能である。この場合に、前記第１センサ層の第２領域（Ｒ２）と前記第２センサ層の第２領域（Ｒ４）が垂直方向に重なって形成されるパターンは、前記第１センサ層の第１領域のパターンまたは前記第２センサ層の第１領域のパターンと同じであるか類似するように形成されることが好ましい。

このように、センサ電極が第１センサ層と第２センサ層で横方向と縦方向の格子形状で形成されることにより、センサ層の光透過率を改善することができる。これだけでなく、横方向のセンサ電極（１１５ａ、２１５ｂ）と複数の縦方向のセンサ電極（１１５ｂ、２１５ａ）の末端は枠電極（１１５ｃ、２１５ｃ）によって連結され、前記第１領域（Ｒ１、Ｒ３）の抵抗性が増加することを防ぐことにより、前記第１、２層の第１、２センサ電極に十分な量の電流量が流入することができ、タッチパネルのタッチ感度を向上させることができる。

前記第１センサ層１００の第１領域（Ｒ１）と前記第２センサ層２００の第１領域（Ｒ３）は、前記第１、２センサ層の垂直方向で互いに重ならないように配置される。前記透明電極フィルム１０を上層である第１センサ層１００から見下ろせば、前記第２センサ層２００の第１領域（Ｒ１）は、前記第１センサ層１００でセンサ電極のパターンが形成されない領域１１０として映る。

図３および図４に示すように、図２に示すタッチパネル１０のＡ−Ａ'およびＢ−Ｂ'における切断面をみれば、第１センサ層１００と第２センサ層２００は、透明基材１２０上にパターン層を含んでいる樹脂層１１０、２１０が積層されており、その内部に陰刻が形成されている。前記陰刻は、その内部にシード層１１３、２１３とセンサ電極１１５、２１５および配線電極１４０、２４０を形成するための金属層を含んでいる。本実施形態では、陰刻は下部に樹脂層１１０、２１０が残っており、前記透明基材と貫通しない。また、第１センサ層１００と第２センサ層２００は、接合層３００によって接合する。
ここで、前記パターン層は、前記センサ電極のパターンに応じて前記樹脂層上に陰刻が形成された領域を意味する。

図６は、パターン層に陰刻を形成する多様な形状のモールドと該当モールドによって形成された陰刻の断面形状を示す図である。図７は、四角形状のモールドによって形成された陰刻が形成されたパターン層の平面図である。

図６を参照すれば、透明基材１２０上に積層された樹脂層１１０にセンサ電極が形成される陰刻の断面と、前記陰刻を形成したモールド４００が示されている。一例を挙げれば、前記陰刻の断面は、四角形、三角形、菱形状をなすことができる。前記陰刻が多様な形状を有したとしても、陰刻の幅と格子パターンをなすための陰刻の間隔であるピッチは、Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒを得ることができるように、表１に表示された一定範囲の値を有する。前記陰刻の深さは、形成される樹脂層の高さと同じように形成されることもできるが、陰刻の底面には一部の樹脂層が残っており、透明基材の表面と前記金属層が接触しないことが好ましい。

図７と数式１を参照すれば、前記Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒは、１つのセンサ層に形成された格子形状または多重のセンサ層を積層することによって現われる格子形状の任意のタッチセンサの面積で導電層が占める面積を割った割合で定義され、数式１で表現される。

このように定義されるＦｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒが１．４よりも小さい場合は透過率が増加するが、導電層の抵抗上昇と静電容量の接触面積が減少し、タッチ動作の実行が円滑になされない可能性があり、Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒが１０よりも大きい場合には、導電層が占める面積が大きくて透過率が低下し、パターンが視認されるという短所がある。
これにより、Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒは、１．４〜７．０％の間の値を有することが好ましく、前記Ｆｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒの値に応じて線幅とピッチを適切に調整して使用することが好ましい。

図8A〜8Fは、本発明の一実施形態に係るタッチパネルの任意のセンサ層で陰刻の断面が四角形である場合にセンサ電極が形成される過程を示す図である。図９は、センサ層の端部に形成される配線電極とセンサ電極を共に示す図である。図１０は、陰刻にシード層が金属性材料や導電性高分子をコーティングした後に、センサ電極以外のパターン層表面をブレードによって除去する過程を示す図である。図１３は、本発明の一実施形態に係るタッチパネル製造方法のフローチャートである。図１４は、図１３におけるセンサ層が形成される過程のフローチャートである。

まず、図１３〜図１４を参照すれば、本発明の実施形態に係るタッチパネル製造方法によれば、第２方向にパターン化した第２センサ電極が生成される第２センサ層を形成し（Ｓ１００）、前記第２センサ層上面に前記第１センサ層を接合させるために粘着剤（ＯＣＡ）である接合層を形成し（Ｓ２００）、前記接合層上面に第１方向にパターン化した第１センサ電極が生成される第１センサ層を形成（Ｓ３００）することにより、透明電極フィルムからなるタッチパネルを製造する。
前記粘着剤はフィルム形態であって、前記第１センサ層と前記第２センサ層の間でラミネーションされて前記第１、２センサ層を接合させることが好ましい。

また、他の実施形態では、前記第１センサ層と前記第２センサ層が上層の下部層が粘着性物質を含むことによって互いに接合することも可能である。すなわち、別途の接合層なく、前記第１、２センサ層のうちのいずれか１つのセンサ層が下部に粘着性を有する物質を含んで接合層の役割も共に実行することにより、タッチパネルの厚さを減らすことができる。

本実施形態では、前記第１センサ層および前記第２センサ層は同じ過程を通じて形成され、図8A〜図8Fを参照しながら、前記第２センサ層を基準としてセンサ層の形成過程を詳しく説明する。

図8A〜図8Fを参照すれば、透明基材２２０上に樹脂層２１０を積層する（Ｓ１１０、Ｓ３１０）。前記透明基材２２０としては、樹脂性フィルムまたはガラスを使用することができる。

樹脂性フィルムが使用される場合は、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）、トリアセテートセルロース（ＴＡＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）などの熱可塑性樹脂を使用することができ、厚さは、例えば２５〜２５０μｍの範囲が適切であり、光線透過率は８０％以上、より好ましくは９０％以上が適切である。樹脂性フィルムを透明基材として使用する場合には、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｔｖｅ）のような粘着剤が含まれた材料を使用することができる。
樹脂層２１０としては、ＵＶ硬化樹脂または熱硬化性樹脂が使用されることができる。

また、図8Bに示すように、陰刻２１１は、樹脂層２１０にモールド４００をインプリントすることによって形成される。陰刻２１１は、前記複数の第１、２方向センサ電極と前記複数の第１、２配線電極が形成されるパターンによって形成される（Ｓ１２０、Ｓ３２０）。ＵＶ硬化樹脂または熱硬化性樹脂が樹脂層２１０の材料として使用される場合に、前記陰刻２１１は、前記樹脂材料が硬化する前に前記樹脂材料にモールド４００を圧搾して押した状態でＵＶまたは熱を加えて樹脂層２１０を硬化させ、前記樹脂材料が硬化した後にモールド４００を除去することによって形成されることができる。

このとき、陽刻形状のモールド３００は、樹脂層２１０に陰刻を形成するために使用され、表面照度が十分に低い材質であることが好ましい。前記モールドによる陰刻パターニング後、ヘイズ（Ｈａｚｅ）が４％以下となるようにすることが好ましい。

図8Bに示すように、本実施形態では、樹脂層２１０に形成される樹脂に形成された陰刻のパターン形状が四角形であったり、図６に示すような多様な形状のモールドを使用して多様なパターンの陰刻断面形状を得ることができる。樹脂層２１０に形成された陰刻のパターン大きさは、実施形態に応じて異なることがあるが、線幅が１μｍ〜１０μｍであり、深さが１μｍ〜１０μｍであり、ピッチが２００μｍ〜６００μｍを有することが好ましい。

そして、図8Cに示すように、前記陰刻２１１の内表面と樹脂層２１０の表面は、以後の工程で形成されるシード層２１３と樹脂層２１０との付着性を向上させるために表面処理されることが好ましく、前記表面処理された部分は表面処理層２１２と表示されることが可能である（Ｓ１３０、Ｓ３３０）。前記表面処理方法としては、アルカリ系水溶液を利用した化学エッチングまたは触媒処理、プラズマまたはイオンビーム処理などが適用されることができる。

そして、図8Dに示すように、前記表面処理層２１２上に金属性のシード層２１３が形成される（Ｓ１４０、Ｓ３４０）。前記シード層２１３は、金属物質を利用して無電解メッキ、ＣＶＤ蒸着、スパッタリング、または印刷法によって形成されることができる。前記シード層の材料は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、タングステン（Ｗ）、リン（Ｐ）、コバルト（Ｃｏ）、銀（Ａｇ）、銀−カーボン（Ａｇ−Ｃ）、ニッケル−リン（Ｎｉ−Ｐ）、酸化銅ＩＩ（ＣｕＯ）、無機物（ＳｉＯ２）のうちの１つまたはその合金を使用することができ、厚さは０．０１μｍ〜５μｍを有することが好ましい。

図8Eを参照すれば、陰刻のパターン領域以外の樹脂層表面からシード層２１３を除去する手順は、パターン領域である陰刻の内部に耐エッチング性を有する樹脂を充填させた後（Ｓ１５０、Ｓ３５０）、エッチング液に沈積させ、選択的に樹脂層の表面に形成されたシード層と陰刻内部に充填された樹脂を除去する（Ｓ１６０、Ｓ３６０）。この場合に、前記エッチングに使用される薬品は、硝酸系列、硫酸系列、塩酸系列、硫酸銅系列、塩化第二鉄、塩化銅のうちのいずれか１つを含む。

図8Fを参照すれば、センサ電極２１５および配線電極２４０は、シード層２１３に無電解メッキ、電解メッキ、ＣＶＤ蒸着、スパッタリング、コーティング法、または印刷法によって形成されることができる（Ｓ１７０、Ｓ３７０）。前記センサ電極と前記配線電極は同時に積層形成され、ＩＴＯ（Ｉｎｄｕｍｅ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）よりも低い抵抗性を有する物質で形成されることが好ましい。特に、センサ電極２１５および配線電極２４０の材料は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、銀−カーボン（Ａｇ−Ｃ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル−リン（Ｎｉ−Ｐ）のうちのいずれか１つまたはその合金を使用することができる。

図９を参照すれば、前記第１、２配線電極１４０、２４０のそれぞれは、前記第１、２方向センサ電極のそれぞれの幅よりも広い幅で、前記第１、２センサ層のそれぞれの端一部で前記第１、２方向センサ電極のそれぞれと同時に形成されることが可能である。

図１０を参照すれば、他の実施形態としては、前記パターン層に金属シード層なく上述した金属材料や導電性高分子をコーティングし、その他の表面には残分が残らないように、ブレード２３０によって掻き出すことによって前記センサ層を製造することができる（Ｓ１８０、Ｓ３８０）。このときの前記パターン層の表面にコーティングされた導電性高分子は、１μｍ〜１０μｍの厚さを有する。前記樹脂層２１０の陰刻パターンに充填された金属層の高さは、樹脂層２１０に形成された陰刻パターン深さよりも同じであるか低いことが好ましい。

前記タッチパネルのセンサ電極のパターンは一例に過ぎず、タッチの感知と動作機能を実行する複数のセンサ電極を多様な構造でパターン化して適用することが可能である。このようなセンサ電極のパターンは、センサ電極の全体面積に比べて導電層の役割をする線が形成された面積を比率として計算したＦｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒと関連し、本実施形態に係るタッチパネルのＦｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒは表１に記述されている。

図１１は、本発明の他の実施形態に係るタッチパネルに形成されたセンサ電極が形成された任意のセンサ層の平面図を示す図である。図１２は、本発明のさらに他の実施形態に係るタッチパネルに形成されたセンサ電極の平面図を示す図である。

図１１は、図2Aと図2Bでセンサ電極の感知および動作領域の外部形成された枠電極を除去して視認性を最小化する構造として適用した実施形態であり、この場合にも、同じセンサ層で形成された横センサ電極と縦センサ電極の交差領域におけるＦｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒは表１と同じである。

図１２は、それぞれのセンサ層で垂直または水平方向の複数の微細センサ電極線を構成し、タッチパネルの平面図上で互いに異なるセンサ層にあるセンサ電極線がＸおよびＹ軸に交差する格子形状で表示される。この場合にも、センサ電極線がＸおよびＹ軸に交差する部分のＦｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒは表１と同じであり、図2Aと図2Bに示す枠電極を備えたセンサ電極の形状に比べ、センサ電極線の視認性側面において有利な構造である。

このような方法により、センサ電極は、線幅やピッチ別に多様なＦｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒを有することができ、このＦｉｌｌ Ｆａｃｔｏｒ範囲で四角形、五角形、六角形、楕円形などの多様な形状でセンサを構成することができる。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で、多様な修正、変更、および置換が可能であろう。したがって、本発明に開示された実施形態および添付の図面は、本発明の技術思想を限定するためではなく説明するためのものであり、このような実施形態および添付の図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されることはない。本発明の保護範囲は添付の請求範囲によって解釈されなければならず、これと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

Claims (35)

1. パターン化した複数の第１方向センサ電極と複数の第１配線電極が形成された第１センサ層；および
   パターン化した複数の第２方向センサ電極と複数の第２配線電極が形成された第２センサ層を含み、前記第１センサ層と前記第２センサ層は互いに接合することを特徴とする、静電容量方式のタッチパネル。
2. 前記第１方向センサ電極と前記第２方向センサ電極のうちの少なくとも１つは、タッチを感知する複数の第１領域と前記第１領域を連結する複数の第２領域で形成されることを特徴とする、請求項１に記載の静電容量方式のタッチパネル。
3. 前記複数の第１領域および前記複数の第２領域のうちの少なくともいずれか１つの領域は、電極によって端部が囲まれた形状であることを特徴とする、請求項２に記載の静電容量方式のタッチパネル。
4. 前記複数の第１領域および前記複数の第２領域のうちの少なくともいずれか１つの領域は、端部が開放することを特徴とする、請求項２に記載の静電容量方式のタッチパネル。
5. 前記複数の第１領域は、領域内部が格子形状の複数の電極で形成される特徴とする、請求項２に記載の静電容量方式のタッチパネル。
6. 前記第１センサ層の第１領域と前記第２センサ層の第１領域は、前記第１、２センサ層の垂直方向に互いに重ならないことを特徴とする、請求項２に記載の静電容量方式のタッチパネル。
7. 前記第１センサ層の第２領域と前記第２センサ層の第２領域は、垂直方向に重なることを特徴とする、請求項１に記載の静電容量方式のタッチパネル。
8. 前記第１センサ層の第２領域と前記第２センサ層の第２領域のそれぞれのパターンは、前記第１センサ層の第１領域と前記第２センサ層の第１領域のそれぞれのパターンとは相違するパターンで形成されることを特徴とする、請求項７に記載の静電容量方式のタッチパネル。
9. 前記第１センサ層の第２領域と前記第２センサ層の第２領域の垂直方向の重なりによって形成されるパターンは、前記第１センサ層の第１領域のパターンまたは前記第２センサ層の第１領域のパターンと同じであるか類似することを特徴とする、請求項７に記載の静電容量方式のタッチパネル。
10. 前記タッチパネルは、前記第１センサ層と前記第２センサ層の間にフィルム形態の粘着剤（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）である接合層を追加で備えることを特徴とする、請求項１に記載の静電容量方式のタッチパネル。
11. 前記第１センサ層および前記第２センサ層のそれぞれは、透明基材と、前記透明基材に積層され、上部に形成された陰刻のパターン層を備えた樹脂層を含むことを特徴とする、請求項１に記載の静電容量方式のタッチパネル。
12. 前記陰刻の内部には、前記センサ電極と前記配線電極が同時に形成されることを特徴とする、請求項１１に記載の静電容量方式のタッチパネル。
13. 前記パターン層の断面は、四角形、三角形、および台形のうちのいずれか１つの形状であることを特徴とする、請求項１１に記載の静電容量方式のタッチパネル。
14. 前記パターン層の陰刻は、幅が１μｍ〜１０μｍであり、深さが１μｍ〜１０μｍであり、前記陰刻と陰刻の間のピッチが２００μｍ〜６００μｍとなるように形成されることを特徴とする、請求項１１に記載の静電容量方式のタッチパネル。
15. 前記陰刻の表面には、金属のシード層が形成されることを特徴とする、請求項１１に記載の静電容量方式のタッチパネル。
16. 前記シード層は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ、Ｐ、Ｃｏ、Ａｇ、Ａｇ−Ｃ、Ｎｉ−Ｐ、ＣｕＯ、ＳｉＯ２のうちの１つまたはその合金であることを特徴とする、請求項１５に記載の静電容量方式のタッチパネル。
17. 前記センサ電極および前記配線電極は、前記シード層でＩＴＯ（Ｉｎｄｕｍｅ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）よりも低い抵抗性を有する物質で形成されることを特徴とする、請求項１５に記載の静電容量方式のタッチパネル。
18. 前記センサ電極および前記配線電極は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ｃ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｉ−Ｐのうちのいずれか１つまたはその合金であることを特徴とする、請求項１７に記載の静電容量方式のタッチパネル。
19. 前記タッチパネルは、光透過率が８０％以上であり、ヘイズが４％以下であることを特徴とする、請求項１１に記載の静電容量方式のタッチパネル。
20. 前記第１、２配線電極のそれぞれは、前記第１、２方向センサ電極のそれぞれの幅よりも広い幅で、前記第１、２センサ層のそれぞれの端一部で前記第１、２方向センサ電極のそれぞれと同時に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の静電容量方式のタッチパネル。
21. 第２方向にパターン化した第２センサ電極と第２配線電極が生成される第２センサ層を形成するステップ；および
    前記第２センサ層の上面または下面に接合する第１方向にパターン化した第１センサ電極と第１配線電極が生成される第１センサ層を形成するステップを含む、静電容量方式のタッチパネル製造方法。
22. 前記タッチパネル製造方法は、前記第２センサ層が形成された後に、前記第２センサ層の上面にフィルム形態の粘着剤（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）である接合層を形成するステップを追加で含むことを特徴とする、請求項２１に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
23. 前記第１、２センサ層形成ステップのそれぞれは、透明基材に樹脂層を積層するステップ；
    前記樹脂層に前記センサ電極および前記配線電極が形成されるパターンによって陰刻を形成するステップ；および
    前記陰刻の内部に前記センサ電極および前記配線電極を同時に形成するステップを含むことを特徴とする、請求項２１に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
24. 前記陰刻形成ステップは、樹脂層をインプリントして陰刻を形成することを特徴とする、請求項２１に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
25. 前記陰刻形成ステップ後に、前記樹脂層の表面および陰刻の内面が表面処理されることを特徴とする、請求項２１に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
26. 前記樹脂層の表面と前記表面処理された陰刻の内面にシード層を形成することを特徴とする、請求項２５に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
27. 前記樹脂層の表面に形成されたシード層は、前記陰刻に樹脂が充填した後にエッチングによって除去され、前記充填した樹脂も除去されることを特徴とする、請求項２６に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
28. 前記陰刻表面に形成されたシード層上に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｕｍｅ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）よりも低い抵抗性を有する金属層が形成されることを特徴とする、請求項２７に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
29. 前記樹脂層表面と前記陰刻内部に金属性物質や導電性高分子をコーティングした後、前記陰刻を除いた樹脂層表面の残余物はブレードによって除去されることを特徴とする、請求項２５に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
30. 前記第１、２センサ層の形成ステップのそれぞれにおいて、前記第１、２配線電極のそれぞれは、前記第１、２方向センサ電極のそれぞれの幅よりも広い幅で、前記第１、２センサ層のそれぞれの端一部で前記第１、２方向センサ電極のそれぞれと同時に形成されることを特徴とする、請求項２１に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
31. 前記第１、２方向センサ電極のそれぞれは、タッチを感知する複数の第１領域と前記複数の第１領域を連結する複数の第２領域を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
32. 前記第１、２センサ層の第１領域は、複数の電極線によって格子パターンで形成されることを特徴とする、請求項３１に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
33. 前記第１、２センサ層の第２領域のパターンは、前記第１、２センサ層の第１領域のパターンとは相違するパターンで形成されることを特徴とする、請求項３１に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
34. 前記第１、２センサ層の第２領域の垂直方向の重なりによって形成されるパターンは、前記第１センサ層の第１領域のパターンまたは前記第２センサ層の第１領域のパターンと同じであるか類似することを特徴とする、請求項３１に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。
35. 前記第２センサ層を形成するステップと、前記第１センサ層を形成するステップが同時に実行される場合には、前記第１センサ層と前記第２センサ層を接合させるステップを追加で含むことを特徴とする、請求項２１に記載の静電容量方式のタッチパネル製造方法。