JP2014520326A - 静電容量タッチパネルの製造方法及びこれによって製造されるタッチパネル - Google Patents

静電容量タッチパネルの製造方法及びこれによって製造されるタッチパネル Download PDF

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Abstract

【課題】1枚のITOフィルムでX軸パターンとY軸パターンを実現する静電容量タッチパネルの製造方法及びこれによって製造されるタッチパネルを提供する。
【解決手段】本発明による静電容量タッチパネルの製造方法は、絶縁体の上に光学性特性を有する光学物質を形成する段階と、光学物質の中の透明導電層からなる複数の第1軸静電電極−前記それぞれの第1軸静電電極は互いに一定の距離離れている−と複数の第1軸静電電極と一定の距離離隔する複数の第2軸静電電極とが交差する領域に第1軸静電電極間を電気的に連結する導電性物質を埋められる形態に埋没させる段階と、第1軸静電電極の間の第1連結部分と第1連結部分と一定の距離離れた第2軸静電電極の間の第2連結部分を絶縁膜で分離する絶縁膜パターンを光学物質の上に形成する段階と、絶縁膜パターンを用いて複数の第1軸静電電極と複数の第2軸静電電極が分離されて絶縁して、複数の第1軸静電電極を示す第1軸パターンと複数の第2軸静電電極を示す第2軸パターンを透明導電層で形成する段階を含む。
【選択図】図7

Description

本発明はタッチパネルの製造方法に係り、特にITO(Indium Tin Oxide)フィルム一枚でX軸パターンとY軸パターンを実現する静電容量タッチパネルの製造方法及びこれによって製造されるタッチパネルに関する。
一般にタッチパネルはボタンを指で接触してコンピュータなどを対話的、直感的に操作することによって誰でも容易に使用できる入力装置であり、これをディスプレイと共に集積した場合、タッチスクリーンとして使用され指をスクリーンに接触して入力を遂行する入力装置である。
このようなタッチパネルは接触を感知する方式によって抵抗膜方式と静電容量方式、赤外線方式、超音波方式などが使用されており、現在は抵抗膜方式が多く使用されているが、今後耐久性及び軽薄短小な特性に有利な静電容量方式の使用が増加することが予想される。
このような静電容量方式のタッチパネル、特にタッチスクリーンはその構造がポリエチレンテレフタレート(Polyethylene Terephthalate、PET)やガラスなどの透明な絶縁体フィルム上に透光導電体からなるITO(Indium Tin Oxide)と、ITOの周縁にシルバーペーストなどのリード線からなるパッドを接着剤層や絶縁体層を付加して上下に積層して構成される。
ここで、ITOはX軸のX軸静電電極を等間隔に形成したX軸ITOとY軸のY軸静電電極を等間隔に形成したY軸ITOから構成して、積層過程で複層で積層されるようにする。
前記のように形成されたタッチスクリーンは使用者のタッチによるタッチ信号をコントローラーが受信して座標信号を出力するものである。
しかし、このようにX軸またはY軸に並んで配置される静電電極はリード線からそれぞれ異なる離隔距離を有して配置され、これらの間には異なる静電電極が配置されるので、リード線が連結される部分から見れば、それぞれの静電電極は互いに異なる電気的特性を有する。
以下、このようなタッチパネルの従来技術について図1乃至図4を参照して説明する。
図1は従来のボトム(Bottom)パターン層を示す図面であってX軸パターンを示し、図2は従来のトップ(Top)パターン層を示す図面であってY軸パターンを示す。
従来は図1及び図2のようなX軸静電電極10を有するトップ(Top)パターンとY軸静電電極20を有するボトムパターンをそれぞれ製作した後、層間張り合わせ後にウィンドウ付着を行ってタッチパネルを製造した。このような製造過程によって完成されたタッチパネルは平面図を図3に示した。
図3に示す通り、従来の静電方式タッチパネルは、X軸静電電極10を有するトップ(Top)パターンとY軸静電電極20を有するボトム(Bot)パターンがパネルの 全面に均等に形成され、一側に連結電極30、40を形成した。
このような従来の静電方式タッチパネルの層構造は図4の通りである。
図4に示す通り、従来はトップ(Top)パターンとボトム(Bot)パターンをそれぞれ製作するので、トップ(Top)パターンとボトム(Bot)パターンに使用されるITOフィルムが2枚必要であった。
また、ITOフィルムの上部には接着剤層(Optical Clear Adhesive、OCA)が必須的に付加されなければならないが、ITOフィルムが2枚使用されるので、OCAも2枚必要であった。
したがって、従来のタッチパネルは一つのタッチパネル製品を作るために2枚のITOフィルムと2枚のOCAが使用されるために価格が高いという短所がある。
また、従来のタッチパネルはトップパターン層とボトムパターン層を張り合わせる時、セルバイセル(Cell by cell)方式ではなくシートバイシート(Sheet by sheet)方式にするため、パターン層別に不良率を測定する特性によって収率が良くなかった。特に、層別張り合わせ時に 整列(Align)公差を合わせるのが困難で収率が良くなく、タイトな公差管理が難しいという短所がある。
したがってこのような問題が解決できる静電容量タッチパネルの構造が開発されなければならない。
このような問題点を解決するために、本発明は1枚のITOフィルムでX軸パターンとY軸パターンを実現する静電容量タッチパネルの製造方法及びこれによって製造されるタッチパネルを提供することにその目的がある。
前記目的を達成するために、本発明の実施形態による静電容量タッチパネルの製造方法は、
絶縁体の上に光学性特性を有する光学物質を形成する段階;
前記光学物質の中の透明導電層からなる複数の第1軸静電電極−前記それぞれの第1軸静電電極は互いに一定の距離離れている−と前記複数の第1軸静電電極と一定の距離離隔する複数の第2軸静電電極とが交差する領域に前記第1軸静電電極間を電気的に連結する導電性物質を埋められる形態に埋没させる段階;
前記第1軸静電電極の間の第1連結部分と前記第1連結部分と一定の距離離れた前記第2軸静電電極の間の第2連結部分を絶縁膜で分離する絶縁膜パターンを前記光学物質の上に形成する段階;及び
前記絶縁膜パターンを用いて前記複数の第1軸静電電極と前記複数の第2軸静電電極が分離されて絶縁して、前記複数の第1軸静電電極を示す第1軸パターンと前記複数の第2軸静電電極を示す第2軸パターンを前記透明導電層で形成する段階を含む。
本発明の実施形態による静電容量タッチパネルは、
静電容量タッチパネルにおいて、
絶縁体;
前記絶縁体の上に形成され、透明導電層からなり複数の第1軸静電電極−前記それぞれの第1軸静電電極は互いに一定の距離離れている−と前記複数の第1軸静電電極と一定の距離離隔する複数の第2軸静電電極とが交差する領域に前記第1軸静電電極間を電気的に連結する導電性物質を埋められる形態に埋没させる光学物質;
前記第1軸静電電極の第1連結部分と前記第1連結部分と一定の距離離れた前記第2軸静電電極の間の第2連結部分を絶縁膜で分離するパターンを前記光学物質の上に形成する絶縁膜パターン;及び
前記光学物質の上に前記絶縁膜パターンを用いて前記複数の第1軸静電電極と前記複数の第2軸静電電極が分離されて絶縁して、前記複数の第1軸静電電極と前記複数の第2軸静電電極を形成した透明導電層を含む。
本発明は静電容量タッチパネルの製造方法及びこれによって製造されるタッチパネルによれば、X軸パターンとY軸パターンをITOフィルム一枚で実現が可能であるため、原価節減及び工程が簡素化される効果がある。
本発明は静電容量タッチパネルの製造方法でジャンピング工程を先に進行した後、ITOパターンを実現することによってジャンピング領域が肉眼でよく見えないようにすることができ、初期印刷工程で回路領域とジャンピング領域を予め形成するので工程の簡素化が可能である。
本発明は静電容量タッチパネルの製造方法でシルバー(導電性物質)がレジン内側に存在するため信頼性確保が有利であるという効果がある。
従来の静電容量方式タッチパネルでX軸電極パターンを示した図面である。 従来の静電容量方式タッチパネルでY軸電極パターンを示した図面である。 従来の静電容量方式タッチパネルでX軸電極パターンとY軸電極パターンを合体した状態を示した図面である。 従来の静電容量方式タッチパネルでX軸電極パターンとY軸電極パターンを合体した状態の層構造を示した図面である。 本発明の実施形態による静電容量タッチパネルの構成を示した図面である。 本発明の実施形態による静電容量タッチパネルでA部分の詳細構造を示した図面である。 本発明の実施形態による静電容量タッチパネルで図5のAとB部分の層構造を示した図面である。 本発明の実施形態による静電容量タッチパネルの製造方法を側面から見たものを示した図面である。 本発明の実施形態による静電容量タッチパネルの層構造を示した図面である。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。そして図面で本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって類似の部分については類似の図面符号を付けた。
明細書全体で、ある部分がある構成要素を“含む”という時、これは特に反対になる記載がない限り他の構成要素を除くのではなく他の構成要素をさらに含むことができるのを意味する。
図5は本発明の実施形態による静電容量タッチパネルの構成を示した図面であり、図6は本発明の実施形態による静電容量タッチパネルでA部分の詳細構造を示した図面であり、図7は本発明の実施形態による静電容量タッチパネルで図5のAとB部分の層構造を示した図面であり、図8は本発明の実施形態による静電容量タッチパネルの製造方法を側面から見たものを示した図面である。
図5乃至図8に示されているように、透明導電層に複数のX軸静電電極100を含むX軸パターン及び複数のY軸静電電極200を含むY軸パターンを形成する。
ここで、透明導電層は透明導電性酸化物(Transparent Conducting Oxide、TCO)のような透明な材質の導電性物質から形成され、具体的にはITOまたはIZO(Indium Zinc Oxide)を含むかITOまたはIZOからなる透明導電性物質から形成する。
X軸静電電極100間は所定の長さで互いに離隔しており、Y軸静電電極200間は互いに電気的に連結されている。
図6は本発明の静電容量タッチパネルを上から見たものを示した図面であり、図7は本発明の静電容量タッチパネルの側面層構造を示す断面図である。
図7及び図8に示されているように、本発明の実施形態によるタッチパネル用パッドを製造するためには光学フィルム300の上にX軸静電電極100間を連結するジャンピング(Jumping)領域410と配線電極パターンである回路領域420を形成する。
ここで、配線電極パターンは複数のX軸、Y軸静電電極100、200の一側端と連結されタッチパネルのウィンドウ領域を除いた縁領域の金属回路であり、複数のX軸、Y軸静電電極100、200と印刷回路基板を連結させて使用者のタッチパターンを感知、制御するバス電極を示す。
ここで、光学フィルム300はアンダーコーティングした絶縁体を示したもので、絶縁体は透明な材質の有機絶縁体または無機絶縁体から形成され、有機絶縁体はポリイミドまたはポリエチレンテレフタレート(Polyethylene Terephthalate、PET)、ポリカーボネート(PC)を含み、無機絶縁体はガラスからなる。
前述のアンダーコーティングはITOパターン後にITO有無が確認されないように処理するコーティングであって、つまり、静電容量ITOフィルム製作時にITOが存在する部分と存在しない部分が目で感知されないようにITO下地層に光学処理を行うことを意味する。つまり、アンダーコーティングは乾式方式(蒸着)でSiO2、TiO2、Ceo2などを上げる場合もあり、湿式方式で薬品処理を行う場合もある。
ジャンピング領域410と回路領域420は光学フィルム300の上に光学物質400を塗布し溝を掘る工程を遂行して形成する(S100)。ここで、光学物質400はレジン(UV、熱硬化タイプ)のように光学性特性を有する物質であればいずれのものでも可能である。
X軸静電電極100間を電気的に連結するためにジャンピング領域410に、配線電極パターンを形成するために回路領域420に導電性物質430を塗布する(S102)。
ここで、導電性物質430はシルバー(Silver)、導電性ポリマーのような導電性物質であれば良い。
言い換えると、段階S100、S102は光学物質400に互いに一定の距離離れたX軸静電電極100間を電気的に連結する導電性物質430をX軸静電電極100の連結部分とY軸静電電極の連結部分が交差するジャンピング領域410と、配線電極パターンを示す回路領域420に埋められる形態に埋没させる。
段階S102以後に、絶縁膜(SiO2)500が蒸着されてはならない領域を保護するために第1ドライフィルムレジスト(Dry Film Resist、DFR)マスキングを処理する(S104)。ここで、第1DFRマスキングは第1DFRラミネーティング(Laminating)、第1露光、第1現像工程を遂行する。
段階S104以後に、絶縁膜500を全体領域にスパッタリング、蒸着方式、イービーム方式などの公知の方法で蒸着させ、ドライフィルムを剥離する工程を遂行する(S106)。
言い換えると、段階S104、S106はX軸静電電極100の間の連結部分と一定の距離離れたY軸静電電極200の間の連結部分を絶縁膜500で分離する絶縁膜パターンを光学物質400の上に形成する。
回路領域420に形成された導電性物質430は上部面が外部に開放され、光学物質400の中のタッチパネルの縁領域であるそれぞれのバス電極に該当する部分に位置し、開放された上部面にそれぞれのX軸静電電極100を形成する。
ジャンピング領域410に形成された導電性物質430は上部面の一部領域が開放され、開放された一部領域に絶縁膜500を挟んでそれぞれのX軸静電電極100の間の連結部分を形成する。
段階S106以後に、透明導電層(ITO)を全体領域にスパッタリング、蒸着方式、イービーム方式などの公知の方法で蒸着させ、第2DFRマスキング処理とITOエッチング工程を遂行してX軸、Y軸のITO回路100、200を実現する(S108)。
ここで、第2DFRマスキングは第2DFRラミネーティング(Laminating)、第2露光、第2現像工程を遂行する。
段階S108以後に、DFR剥離工程を遂行してITOフィルムに複数のX軸静電電極100を含むX軸パターン及び複数のY軸静電電極200を含むY軸パターンを形成する(S110)。この時、段階S110はタッチパネルのウィンドウ領域(画面が表示される透明な部分)に該当するX軸、Y軸パターンと、タッチパネルの縁領域であるバス電極の配線電極パターンを透明導電層で同時にパターニングして形成する。
言い換えると、図5及び図8に示されているように、複数のX軸静電電極100と複数のY軸静電電極200と、それぞれのX軸静電電極100と連結されたバス電極と、それぞれのY軸静電電極200と連結されたバス電極を透明導電層で同時にパターニングして形成する。
本発明の実施形態によるタッチパネルは光学物質400の上に導電性物質430を塗布またはコーティングした後、その上に絶縁膜500を形成し、その後にITO100、200をコーティング及び蒸着してパターニングする方式である。
このような工程によってX軸パターンとY軸パターン、つまり、複数のY軸静電電極200を含むY軸パターンであるトップ(Top)パターンと複数のX軸静電電極100を含むX軸パターンであるボトム(Bot)パターンをITOフィルム一枚で実現するため原価節減及び工程が簡素化される効果がある。このようなタッチパネルを構成する層は図9のように3つになる。
図9に示す通り、タッチパネルはウィンドウ層、OCA層、ITO層100、200の3つから構成され、ウィンドウ層及びOCA層は既存と類似し、ジャンピング領域410と回路領域420をレジン400内側に予め形成した後、ITO層100、200を実現する方式である。
図7及び図8に示されているように、ジャンピング工程を先に遂行した後、ITOパターン100、200を実現することによってジャンピング領域410が肉眼でよく見えないようにすることができ、初期印刷工程でジャンピング領域410と回路領域420を予め形成するので工程簡素化が可能である。
本発明の実施形態はシルバー(導電性物質)430がレジン400内側に存在するため信頼性確保が有利である。
このような本発明の実施形態は多様な変形が可能であり、X軸パターンとY軸パターンが互いに変わって形成できるのは自明である。
前述の回路領域420は図5、図6、図7のBのように、光学物質400でタッチパネルの配線電極パターンが形成される領域に該当する部分に溝を形成し、形成された溝に導電性物質430を塗布して形成する。
前述のジャンピング領域410は図5、図6、図7のAのように、タッチパネルのウィンドウ領域(画面が表示される透明な部分)に該当する部分のうちのX軸静電電極100とY軸静電電極200が交差する領域を意味する。
ジャンピング領域410は段階S104、S106を通じて絶縁膜500が蒸着されてはならない領域に第1ドライフィルムレジストでマスキング処理した後、第1ドライフィルムレジストがない領域に絶縁膜を蒸着し、段階S108、S110を通じて複数のX軸静電電極100を含むX軸パターンと複数のY軸静電電極200を含むY軸パターンを形成する。
以下、図6、図7及び図8に示されているように、本発明の実施形態による静電容量タッチパネルの構造を説明する。
ウィンドウパネル層と接着剤層を備えた静電容量タッチパネルは接着剤層の下部に互いに一定の距離だけ離隔した複数のX軸静電電極100と互いに電気的に連結された複数のY軸静電電極200が備えられた透明導電層が形成される。
光学物質400は透明導電層の下部に形成されタッチパネルの中の配線電極パターンが形成される領域に該当する部分に溝を掘り、形成された溝に導電性物質430を塗布する。
また、光学物質400はタッチパネルの中のウィンドウ領域に該当する部分のうちのX軸静電電極100とY軸静電電極200が交差する連結部分に溝を掘り、形成された溝に導電性物質430を塗布する。導電性物質430の上に複数のX軸静電電極100の連結部分が位置して離隔した複数のX軸静電電極100間を電気的に連結する。
図6及び図7に示す通り、複数のY軸静電電極200の間の連結部分と連結部分から一定の距離離れた複数のX軸静電電極100の間の連結部分間を絶縁膜500で分離させて絶縁する。言い換えると、X軸静電電極100の間の連結部分は光学物質400に形成された導電性物質430を通じて電気的に連結される。
複数のY軸静電電極200の間の連結部分の下部には絶縁膜500を挟んで複数のX軸静電電極100の間の連結部分が形成される。
このようにジャンピング領域410は光学物質400の内部に形成された導電性物質430とその上に複数のX軸静電電極100の連結部分が位置し、X軸静電電極100の連結部分の上に絶縁膜500を挟んで、互いに電気的に連結されたY軸静電電極200の連結部分が形成される。
このような静電容量タッチパネルの構造はX軸ITOパターン100とY軸ITOパターン200をITOフィルム一枚で実現することができる。
以上で説明した本発明の実施形態は装置及び/または方法を通じてのみ実現されるのではなく、本発明の実施形態の構成に対応する機能を実現するためのプログラム、そのプログラムが記録された記録媒体などを通じて実現することもでき、このような実現は前述した実施形態の記載から本発明の属する技術分野の専門家であれば容易に実現することができる。
以上で本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、次の請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。
本発明は静電容量タッチパネルの製造方法及びこれによって製造されるタッチパネルによれば、X軸パターンとY軸パターンをITOフィルム一枚で実現が可能であるため、原価節減及び工程が簡素化される効果がある。
本発明は静電容量タッチパネルの製造方法でジャンピング工程を先に遂行した後、ITOパターンを実現することによってジャンピング領域が肉眼でよく見えないようにすることができ、初期印刷工程で回路領域とジャンピング領域を予め形成するので工程簡素化が可能である。
本発明は静電容量タッチパネルの製造方法でシルバー(導電性物質)がレジン内側に存在するため信頼性確保が有利であるという効果がある。
100 X軸静電電極
200 Y軸静電電極
300 光学フィルム
400 光学物質
410 ジャンピング領域
420 回路領域
430 導電性物質
500 絶縁膜

Claims (7)

  1. 絶縁体の上に光学性特性を有する光学物質を形成する段階;
    前記光学物質の中の透明導電層からなる複数の第1軸静電電極−前記それぞれの第1軸静電電極は互いに一定の距離離れている−と前記複数の第1軸静電電極と一定の距離離隔する複数の第2軸静電電極と交差する領域に前記第1軸静電電極間を電気的に連結する導電性物質を埋められる形態に埋没させる段階;
    前記第1軸静電電極の間の第1連結部分と前記第1連結部分と一定の距離離れた前記第2軸静電電極の間の第2連結部分を絶縁膜で分離する絶縁膜パターンを前記光学物質の上に形成する段階;及び
    前記絶縁膜パターンを用いて前記複数の第1軸静電電極と前記複数の第2軸静電電極が分離されて絶縁して、前記複数の第1軸静電電極を示す第1軸パターンと前記複数の第2軸静電電極を示す第2軸パターンを前記透明導電層で形成する段階
    を含む静電容量タッチパネルの製造方法。
  2. 前記絶縁膜パターンを前記光学物質の上に形成する段階は、
    前記導電性物質は前記光学物質の中のタッチパネルのウィンドウ領域に該当する部分に位置し、前記導電性物質の上部面の一部領域が外部に開放され、前記開放された一部領域に前記絶縁膜を挟んで前記第1連結部分が形成される段階
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の静電容量タッチパネルの製造方法。
  3. 前記導電性物質を埋められる形態に埋没させる段階は、
    前記導電性物質は前記光学物質の中のタッチパネルの縁領域であるバス電極に該当する部分に位置し、前記導電性物質の上部面を外部に開放し、前記それぞれの第1軸静電電極が形成される段階
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の静電容量タッチパネルの製造方法。
  4. 前記透明導電層で形成する段階は、
    前記複数の第1軸静電電極及び前記複数の第2軸静電電極と、前記それぞれの第1軸静電電極に連結されるタッチパネルの縁領域であるそれぞれの第1バス電極と、前記それぞれの第2軸静電電極に連結されるそれぞれの第2バス電極に該当する部分を前記透明導電層で同時にパターニングして形成する段階
    を含むことを特徴とする請求項1に記載の静電容量タッチパネルの製造方法。
  5. 静電容量タッチパネルにおいて、
    絶縁体;
    前記絶縁体の上に形成され、透明導電層からなり複数の第1軸静電電極−前記それぞれの第1軸静電電極は互いに一定の距離離れている−と前記複数の第1軸静電電極と一定の距離離隔する複数の第2軸静電電極と交差する領域に前記第1軸静電電極間を電気的に連結する導電性物質を埋められる形態に埋没させる光学物質;
    前記第1軸静電電極の第1連結部分と前記第1連結部分と一定の距離離れた前記第2軸静電電極の間の第2連結部分を絶縁膜で分離するパターンを前記光学物質の上に形成する絶縁膜パターン;及び
    前記光学物質の上に前記絶縁膜パターンを用いて前記複数の第1軸静電電極と前記複数の第2軸静電電極が分離されて絶縁する前記複数の第1軸静電電極と前記複数の第2軸静電電極を形成した透明導電層
    を含む静電容量タッチパネル。
  6. 前記導電性物質は前記光学物質の中のタッチパネルのウィンドウ領域に該当する部分に位置し、上部面の一部領域が外部に開放され前記開放された一部領域に前記絶縁膜を挟んで前記第1連結部分が形成されることを特徴とする請求項5に記載の静電容量タッチパネル。
  7. 前記導電性物質は前記光学物質の中のタッチパネルの縁領域であるバス電極に該当する部分に位置し、上部面が外部に開放され前記開放された上部面に前記それぞれの第1軸静電電極が形成されることを特徴とする請求項5に記載の静電容量タッチパネル。
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