JP2015504547A - マルチタッチ用タッチスクリーンパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、マルチタッチ用タッチスクリーンパネル及びその製造方法を提供するためのものである。【解決手段】本発明は、スペーサー部と横グルーブ部または縦グルーブ部の対応形状を有するモールドを生成するステップ、上記モールドにより２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部を有する透明な材質の上板と２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部を有する透明な材質の下板を製造するステップ、上記横グルーブ部及び上記縦グルーブ部に予め設定された量の導電性インキを注入するステップ、及び上記導電性インキを乾燥して導電部を形成し、上記上板及び上記下板を接合するステップを含むタッチスクリーンパネルの製造方法を特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明はタッチスクリーンパネル及びその製造方法に関し、より詳しくは、マルチタッチ用タッチスクリーンパネル及びその製造方法に関する。

タッチスクリーン方式が多数の電子機器のユーザインターフェースに導入されるにつれて、タッチスクリーンを具現するための多様なタッチパネルが導入されている。以下の＜表１＞は代表的なタッチパネルの種類別に、各種の属性、適用市場、及び短所を分析している。

現在の透明電極素材はスパッタリング工程を用いたＩＴＯが多く使われている。しかしながら、ＩＴＯを使用する方式はＩＴＯ層の柔軟性が落ちてフレキシブル（flexible）基板には適合せず、ＩＴＯ層を形成する工程に費用がたくさんかかる問題点があった。

このような問題のため、低価格のフレキシブル素子に適用するためには新たな素材／工程技術が要求されている。ここに、印刷電子技法を用いた微細電極配線にＩＴＯを代置するために、インクジェットを用いた電極配線形成時、細くて均一な配線を形成することの困難性を克服して、均一配線の信頼性を確保し、配線の厚さが薄く、基板との接着力が足りなくて使用に従う電極配線損傷の発生を最小化して耐久性を強化することができる新たなタッチスクリーンパネルの製造方法が要請されてきた。

１０２００４０１０３１２９Ａ １０２００６０１００５８４Ａ １０２００６０１２２２１７Ａ １０２００９００３９８０３Ａ １０２００９０１０１３１０Ａ １０２００９０１０１３１３Ａ １０２００７０１３２２５１Ａ ＪＰ−Ｐ−２００１−００２０５８４ ＵＳ１０／０１７，２６８

本発明が解決しようとする第１の課題は、マルチタッチ用タッチスクリーンパネルを提示することにある。

本発明が解決しようとする第２の課題は、マルチタッチ用タッチスクリーンパネルの製造方法を提示することにある。

本発明の技術的課題を達成するために、タッチスクリーンパネルの製造方法において、（Ａ）予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部を有する透明な材質の上板と、予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部を有する透明な材質の下板とを用意するステップ、（Ｂ）上記横グルーブ部及び上記縦グルーブ部に予め設定された量の導電性インキを注入し、上記導電性インキを処理して導電部を形成するステップ、及び（Ｃ）上記上板及び上記下板を接合するステップを含むことを特徴とする、タッチスクリーンパネルの製造方法を提示する。

（Ｂ１）上記上板及び上記下板のうち、いずれか１つ以上に予め設定された高さを有するスペーサー部を形成するステップをさらに含むことが好ましい。

上記上板及び上記下板のうち、いずれか１つ以上に上記スペーサー部を形成する方法は、スクリーン印刷技法を用いて液状のレジンや高分子溶液を上記上板及び上記下板のうち、いずれか１つ以上にマイクロパターニングした後、乾燥して上記スペーサー部を形成する第１方法及びマイクロボールまたはマイクロカプセルが分散された液体を上記上板及び上記下板のうち、いずれか１つ以上にコーティングして上記スペーサー部を形成する第２方法のうち、いずれか１つの方法を使用することが好ましい。

上記導電性インキの量は乾燥後、上記横グルーブと上記縦グルーブに予め設定された形状の凸部を生成することができるように調節されることが好ましい。

上記導電性インキを処理する方法は、上記導電性インキを常温または予め設定された温度に所定の時間の間加熱して乾燥する第１方法、及び上記第１方法で乾燥された導電性インキをオーブンやレーザー、電気加熱のうち、いずれか１つ以上の方法を用いて追加加熱して焼結することによって、導電性インキの伝導性を向上させる第２方法のうち、いずれか１つであることが好ましい。

上記凸部の高さは上記スペーサー部の高さより予め設定された差だけ低くて、上記上板と上記下板とが接着された時にも上記上板の上板凸部と上記下板の下板凸部とが互いに接触しない程度に離隔していることが好ましい。

上記導電性インキの注入は、インクジェットプリンタを使用して注入されることが好ましい。

上記導電性インキは、メタルナノ粒子インキまたは伝導性高分子インキのうち、いずれか１つ以上のものが好ましい。

上記メタルナノ粒子は、銀や銅、または金のうち、いずれか１つ以上が含まれているものであり、上記伝導性高分子インキはＰＥＤＯＴ（Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)）やポリアニリン（polyaniline：ＰＡＮＩ）のうち、いずれか１つ以上の成分が含まれることが好ましい。

上記導電性インキが注入される時、上記導電性インキの液滴の直径は上記チャンネル形状を構成する幅より大きいことが好ましい。

上記（Ｂ）ステップの以前に、（Ｂ２）上記上板及び上記下板の表面に疏水性コーティングを遂行するステップをさらに含むことが好ましい。

上記（Ｂ）ステップの以前に、（Ｂ３）上記上板及び上記下板の表面ＵＶを照射するステップをさらに含むことが好ましい。

上記上板及び上記下板はフレキシブル基板であり、上記上板及び上記下板は熱可塑性素材の熱インプリンティング（Thermal Imprinting）方式やＵＶ硬化素材のＵＶ成形方式を用いて作られることが好ましい。

上記（Ａ）ステップの上記上板及び上記下板のうちのいずれか１つ以上には、上記上板または上記下板と同一な材質のスペーサー部が形成されていることが好ましい。

上記スペーサー部は、上記上板または上記下板が生成される時、同時に成形されたものであり、上記スペーサー部、上記横グルーブ部、上記縦グルーブ部は、予め設定された形態のモールドを使用して形成されることが好ましい。

上記モールドを使用して陰刻の横グルーブ部、陰刻の縦グルーブ部、及び陽刻のスペーサー部を成形する時、上記モールドに粘着防止膜をコーティングした後、ホットエンボシング技法を使用することが好ましい。

上記モールドはニッケルスタンパであり、上記ニッケルスタンパは写真エッチングを用いたインクジェットグルーブパターンマスト製作工程、写真エッチングを用いたスペーサーパターンマスター製作工程、及び電鋳（electro-forming）を用いたニッケルスタンパ製作工程を通じて製造されることが好ましい。

本発明の技術的課題を達成するために、タッチスクリーンパネルの製造方法において、（Ｄ）スペーサー部と横グルーブ部または縦グルーブ部の対応形状を有するモールドを生成するステップ、（Ｅ）上記モールドで２つ以上の横グルーブからなる 横グルーブ部を有する透明な材質の上板と２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部を有する透明な材質の下板を製造するステップ、（Ｆ）上記横グルーブ部及び上記縦グルーブ部に予め設定された量の導電性インキを注入するステップ、及び（Ｇ）上記導電性インキを乾燥して導電部を形成し、上記上板及び上記下板を接合するステップを含むことを特徴とする、タッチスクリーンパネルの製造方法を提示する。

上記モールドの製造は、（Ｄ１）フォトリソグラフィ技法を用いてグルーブパターンを製造するステップ、（Ｄ２）フォトリソグラフィ技法を用いてスペーサーパターンマスターを製造するステップ、及び（Ｄ３）電鋳（electro-forming）技法を用いた金属スタンパを製作するステップを含むことが好ましい。

本発明の技術的課題を達成するために、上記のいずれか一項の方法を使用して生成されることを特徴とするタッチスクリーンパネルを提示する。

本発明の技術的課題を達成するために、タッチスクリーンパネルにおいて、予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部が形成されている透明な材質の上板、予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部が形成されている透明な材質の下板、上記上板の上記横グルーブ部に形成され、導電性インキで生成される上板導電部、上記下板の上記縦グルーブ部に形成され、導電性インキで生成される下板導電部、及び上記上板及び上記下板のうち、いずれか１つ以上に形成されるスペーサー部を含み、上記上板及び上記下板は互いに接合されていることを特徴とする、タッチスクリーンパネルを提示する。

上記スペーサー部は、上記上板または上記下板と同一な材質で形成されたものであり、上記上板または上記下板と境界面無しで一体成形されたことが好ましい。

上記スペーサー部は、上記上板または上記下板に予め設定されたスペーサー生成物質を使用して生成されることが好ましい。

上記チャンネル形状は、深さより幅が等しいか大きいことが好ましい。

上記上板導電部は上記上板が形成する上板面より予め設定された高さだけ突出した凸部を有するものであり、上記下板導電部は上記下板が形成する下板面より予め設定された高さだけ突出した凸部を有することが好ましい。

上記スペーサー部は充分な高さを有して、上記上板及び上記下板のうち、いずれか１つ以上に外部圧力が付加されない限り、上記上板導電部と上記下板導電部が予め設定された間隔だけ離隔するように維持させることが好ましい。

上記上板及び上記下板の材質は、フレキシブルな熱可塑性樹脂やＵＶ硬化素材のものが好ましい。

上記導電性インキはメタルナノ粒子インキまたは伝導性高分子インキのうち、いずれか１つ以上のものが好ましい。

上記スペーサー部は、上記横グルーブ部と上記縦グルーブ部を形成する複数個の格子空間のうちから選択される少なくとも２つ以上に形成されるものであるか、または上記スペーサー部は上記横グルーブ部と上記縦グルーブ部を形成する複数個の格子空間毎に形成されることが好ましい。

本発明を活用すれば、次のような効果がある。

第１に、既存の平面基板印刷に比べて、より細い、かつ切れのない均一な配線を形成することができるので、製品の光透過率性能と製造工程信頼性が増加する。

第２に、既存の平面基板印刷に比べて配線と基板との接着力が増加して使用に従う電極配線損傷が減少して耐久性が増加する。

第３に、既存のセラミックＴＣＯ（Transparent conductive oxide、透明伝導性酸化物）電極配線に比べて柔軟性が優れてフレキシブル基板に一層適している。

第４に、スパッタリングや蒸着技法を使用する既存のＴＣＯ電極工程に比べて印刷工程を使用する工程数と工程費用が格段に減少する。

第５に、プリンティングとインプリンティング技法を用いるので、窓戸用や大型スクリーン用の大面積ＴＳＰに対応が容易である。

本発明のタッチスクリーンパネルを構成する上板、下板、導電部、ウィンドウライン、ベズルライン、コンタクトパッドなどを示す一実施形態的な分解図である。 本発明のタッチスクリーンパネルの構成に関する一実施形態的な図である。 本発明のタッチスクリーンパネルの製造方法に対する一実施形態的な図である。 本発明のタッチスクリーンパネルのグルーブ部が生成されている基板の一実施形態的な図である。 図４のグルーブ部に導電性インキが注入される形態に対する一実施形態的な図である。 本発明の横グルーブにインキ注入後、導電部及び凸部が形成されている形態に対する一実施形態的な斜視図である。上記導電部はグルーブに導電性インキを注入して乾燥した後に形成される。 本発明のインキ注入後、導電部及び凸部が形成されている形態に対する一実施形態的な図であって、写真を図式化したものである。ここでは、凸部が形成されていることが分かる。 本発明のタッチスクリーンパネルの一実施形態的な具現例に対する写真イメージを図式化したものである。 図８のタッチスクリーンパネルのベズルライン（bezzle line）の厚さを示す写真イメージを図式化したものである。 図８のタッチスクリーンパネルのコンタクトパッド（contact pad）の厚さを示す写真イメージを図式化したものである。 本発明のインクジェットでプリンティングしたベズルラインとコンタクトパッドの一実施形態的な具現例に対する写真イメージを図式化したものである。 図１１のタッチスクリーンパネルのベズルライン（bezzle line）の厚さを示す写真イメージを図式化したものである。 図１１のタッチスクリーンパネルのコンタクトパッド（contact pad）の厚さを示す写真イメージを図式化したものである。 スペーサーが生成される方法を含む本発明のタッチスクリーンパネルの更に他の製造方法に関する一実施形態的な図である。 本発明のタッチスクリーンパネルの更に他の製造方法に対する一実施形態的な図である。 フォトリソグラフィを用いたインクジェットグルーブパターンマスター製作工程のうち、シリコンウェハーの上にスピンコーティングによりＰＲ（photo resist）コーティングする工程に関する一実施形態的な図である。 フォトリソグラフィを用いたインクジェットグルーブパターンマスター製作工程のうち、フォトマスクを通じてのセレクティブＵＶ照射（exposure）する工程に関する一実施形態的な図である。 フォトリソグラフィを用いたインクジェットグルーブパターンマスター製作工程のうち、現像（Development）を通じての部分ＰＲ除去する工程に関する一実施形態的な図である。 フォトリソグラフィを用いたインクジェットグルーブパターンマスター製作工程のうち、ＲＩＥ（reactive-ion etching）を通じてのシリコンウェハー部分エッチングする工程に関する一実施形態的な図である。 フォトリソグラフィを用いたインクジェットグルーブパターンマスター製作工程のうち、残余ＰＲ除去後、製作されたインクジェットグルーブパターンマスターが生成される工程に関する一実施形態的な図である。 フォトリソグラフィを用いたスペーサーパターンマスター製作工程のうち、スピンコーティングによりＰＲコーティングされる工程に関する一実施形態的な図である。 フォトリソグラフィを用いたスペーサーパターンマスター製作工程のうち、フォトマスクを通じてのセレクティブＵＶ照射される工程に関する一実施形態的な図である。 フォトリソグラフィを用いたスペーサーパターンマスター製作工程のうち、現像を通じての部分ＰＲ除去される工程に関する一実施形態的な図である。 フォトリソグラフィを用いたスペーサーパターンマスター製作工程のうち、リフロー（Reflow）工程を通じてのスペーサーパターン形成される工程に関する一実施形態的な図である。 電鋳（electro-forming）を用いたＮｉスタンパ製作工程のうち、Ｎｉ蒸発（evaporation）を通じてのＮｉシードレイヤ（seed layer）蒸着される工程に関する一実施形態的な図である。 電鋳を用いたＮｉスタンパ製作工程のうち、ニッケル電鋳（Ni Electro-forming）を通じてのパターン複製される工程に関する一実施形態的な図である。 電鋳を用いたＮｉスタンパ製作工程のうち、マスター分離／除去後、複製されたＮｉスタンパが生成される工程に関する一実施形態的な図である。 ホットエンボシング（Hot embossing）を通じてのタッチパネル基板製作工程のうち、ＳＡＭ（self assembly monolayer）工程を通じての粘着防止膜（anti-sticking layer）がコーティングされる工程に関する一実施形態的な図である。 ホットエンボシングを通じてのタッチパネル基板製作工程のうち、ホットエンボシングを通じてのグルーブとスペーサーパターンが成形される工程に関する一実施形態的な図である。 ホットエンボシングを通じてのタッチパネル基板製作工程デモールディング（Demolding）後、製作されたタッチパネル基板が生成される工程に関する一実施形態的な図である。

以下、図面を参照しつつより詳細に説明する。

図１は、本発明のタッチスクリーンパネル１０を構成する上板１００、下板２００、導電部５００、ウィンドウライン３０、ベズルライン２０、コンタクトパッド４０などを示す一実施形態的な分解図である。タッチスクリーンパネル１０は、上板１００と下板２００があり、上記上板１００と上記下板２００には導電部５００が形成されていることが分かる。

図２は、本発明のタッチスクリーンパネル１０の構成に関する一実施形態的な図である。上記タッチスクリーンパネル１０には外郭のベズルライン２０（bezzle line）があり、上記中央にはウィンドウライン３０（window line）が形成されており、タッチスクリーンパネル１０と上記タッチスクリーンパネル１０とを含むデバイスと接触するコンタクトパッド４０（contact pad）が形成されている。本発明は、上記ベズルライン２０及び／又は上記コンタクトパッド４０も印刷電子技法を活用して導電性インキでプリンティングする上記ベズルライン２０または上記コンタクトパッド４０が導電性を有するようにすることを特徴とする。

図３は、本発明のタッチスクリーンパネル１０の製造方法に対する一実施形態的な図である。本発明の製造方法は、２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部４１０を有する透明な材質の上板１００と２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部４２０を有する透明な材質の下板２００を用意（Ｓ１１）し、横グルーブ部４１０及び上記縦グルーブ部４２０に導電性インキを注入（Ｓ１２）し、導電性インキを乾燥して導電部５００を形成し、上記上板１００及び上記下板２００を接合（Ｓ１３）し、スペーサー部３００を形成（Ｓ１４）する工程を含むことが特徴である。

図４は、本発明のタッチスクリーンパネル１０のグルーブ部４００が生成されている基板の断面の一実施形態的な図である。上記上板１００及び上記下板２００はフレキシブル基板であり、上記上板１００及び上記下板２００は熱可塑性素材の熱インプリンティング（Thermal Imprinting）方式やＵＶ硬化素材のＵＶ成形方式を用いて作られることが好ましい。上記上板１００には予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部４２０が形成されており、上記下板２００には予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部４１０が形成されている。上記上板１００と下板２００は、透明な材質からなっている。勿論、上記上板１００に横グルーブが形成され、上記下板２００に縦グルーブが形成できることは当然である。図４では、少なくとも２つ以上のスペーサー３１０を含むスペーサー部３００が形成されていることを見ることができる。上記スペーサー部３００は、図６の導電部５００の形成の以後に、後述するスペーサー部３００の形成方法を使用して形成することもでき、導電部５００の形成前にモールド６９５などによっても形成できる。

図４または図６から分かるように、上記上板１００または上記下板２００には予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部４１０が形成されており、または予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部４２０が形成されている。上記横グルーブ部４１０と縦グルーブ部４２０は、凹型またはＵ字型などの形状になることができる。上記深さは、上記横グルーブ部４１０と上記縦グルーブ部４２０の切断面で凹型のように 一定に維持されるか、またはＵ字型のように変化を有することができるようになる。上記横グルーブ部４１０と上記縦グルーブ部４２０は、予め製作されたスタンパ（stamper）を用いて熱可塑性高分子ポリマー（例えば、ＰＥＮ（Polyethylene naphthalate））からなる上板１００または下板２００に圧力と温度を加えてホットエンボシング（hot embossing）を通じてグルーブ（groove）を形成する方法が好ましい。上記熱可塑性高分子ポリマーの代りにＵＶ硬化性高分子レジンと上記スタンパ形状のモールド６９５を用いてグルーブが形成された基板を製作する方法を使用することもできる。上記グルーブは、本発明の横グルーブまたは縦グルーブに対応する概念である。

図５は、図４のグルーブ部４００に導電性インキが注入される形態に対する一実施形態的な図である。上記導電性インキが注入される時、上記導電性インキの液滴の直径は上記チャンネル形状（グルーブ）を構成する幅より大きくなければならない。これは乾燥を考慮する時もさらにそうであり、効果的な導電部５００を形成する目的のためにもそうである。

導電性インキが注入された後、予め設定された乾燥過程を経た後、上記導電性インキは導電部５００を形成するようになる。上記導電性インキは、メタルナノ粒子インキまたは伝導性高分子インキのうち、いずれか１つ以上のものが好ましい。上記メタルナノ粒子は、銀や銅、または金のうち、いずれか１つ以上が含まれているものが好ましく、上記伝導性高分子インキは、ＰＥＤＯＴ（Poly(3,4-ethylenedioxythiophene））やポリアニリン（polyaniline：ＰＡＮＩ）のうち、いずれか１つ以上の成分が含まれたものが好ましい。導電性インキが有しなければならない他の物性は粘度と表面張力などがありうる。

本発明において、導電性インキはインクジェットプリンタを通じて注入する。インクジェットプリンタの一例はDimatix社のmulti Inkjet printerであって、このプリンタのノズル直径（Nozzle Diameter）は９μmから１９μm位になる。基板を駆動信号と同期化して移動させるステージは、約数μm以内の駆動精密度を有しており、ステージ及びノズルヘッドモジュールに温度調節装置を一体化してノズルヘッド及び基板温度を制御することができるようにした。また、噴射されたインキ液滴を観察するためにインクジェット駆動用信号と同期化した高輝度ＬＥＤ光源及びＣＣＤカメラを配列して電気的な駆動信号に従う液滴のサイズ、速度、軌跡などの噴射特性を観察することができるようにし、ノズルと一定なオフセット距離に位置したフィデューシャル（Fiducial）カメラを用いてノズルから噴射される液滴の位置情報、噴射されるパターンの原点、ステージに位置した基板の角度補正などを通じて所望の位置に液滴が噴射できるようにアライン（align）することができる。

本発明のインクジェット噴射装備は、印加される時間に従う電圧サイズの変化によるウェーブ波形に変化を与えてノズルから噴射される液滴の挙動を制御することができ、ウェーブ波形は電圧と立ち上がり時間（rise time）、ドウェル時間（dwell time）、立下り時間（fall time）、エコー時間（echo time）、そして最後の立ち上がり時間（final rise time）から構成される関数で、サインウェーブ形態に構成される単一及び多数のサイクル（cycle）の組合によりインキをノズルから噴射させるようになる。電圧と各々印加される時間との関係が安定的に維持される時、液滴はノズルから一定に噴射がなされ、電圧と時間との関係が不安定な時には噴射されなかったり、不安定に噴射されたりする現像が発生することがある。

本発明のインクジェット噴射装備により横及び縦に形成されたグルーブ部４００に導電性インキを注入した後、乾燥工程を通じて導電性インキのうち、ソルベントを除去して導電性パターンを形成し、熱、電気、及びレーザーなどを用いて導電性パターンをより加熱して焼結することで、導電性パターンの伝導性を向上させる。

図６は、本発明のインキ注入後、導電部５００及び凸部５４０が形成されている形態に対する一実施形態的な斜視図である。図６から分かるように、上板１００の上に形成されたグルーブに図５の方式のように導電性インキが注入された後、上板導電部５３０が形成されているようになり、上記上板導電部５３０は凸に形成（図７の写真イメージも参照）されているので、上板１００の平面部５５０より相対的に一層高く突出している凸部５４０が存在することが分かる。同様に、下板２００の上に形成されたグルーブに図５の方式のように導電性インキが注入された後、下板導電部５３０−１が形成されているようになり、上記下板導電部５３０−１は凸に形成（図７の参照）されているので、基板の平面部５５０より相対的に一層高く突出している凸部５４０が存在することが分かる。

図７は、本発明のインキ注入後、導電部５００が形成されている形態に対する一実施形態的な写真イメージを図式化したものである。上記図７から分かるように、上記導電部５００は上記チャンネル形状であるグルーブ上に上板１００または下板２００の平面部５５０より相対的に一層高い凸部５４０が形成されていることが分かる。上記凸部５４０の高さは上記上板１００と上記下板２００とが接着した時も上記上板１００の凸部５４０と上記下板２００の凸部５４０とが互いに接触しない程度に離隔していることが好ましい。上記凸部５４０は上記平面部５５０より高く、グルーブの深さよりは低いことが好ましく、具体的には上記平面部５５０より０．１から１００μmだけ高いことが好ましい。この際、導電部５００の凸部５４０が０．１μmより低ければ、基板の押圧時、接触しない問題が発生することがあり、導電部５００の深さより過度に高ければ、導電部５００の柔軟性が減少し、グルーブから導電部５００の問題が発生するようになる。

図７から分かるように、上記導電部５００は横の幅が縦の深さより大きく形成されていることが分かる。

上記導電部５００の形成を点検することは、基板分析装備を通じて点検することができる。上記導電部５００のグルーブ幅（Line Width）はDZ-2 Microscopeを通じて分析することができ、グルーブ深さ（Line Depth）はAlpha Step IQを通じて分析することができる。上記基板分析装備はFESEM, S-4000であり、仕様（Specifications）は、１）Magnification：20×to 300,000, 2）Accelerating Voltage：0.5 to 30kV, 3）Resolution：1.5nm guaranteed at 30kV with a working distance of 5nmを有するものでありうる。

図８は本発明のタッチスクリーンパネル１０の一実施形態的な具現例に対する写真イメージを図式化したものであり、図９は図８のタッチスクリーンパネル１０のベズルライン２０（bezzle line）の厚さを示す写真イメージを図式化したものであり、図１０は図８のタッチスクリーンパネル１０のコンタクトパッド４０（contact pad）の厚さを示す写真イメージを図式化したものである。図９から図１０から分かるように、本発明はベズルライン２０とコンタクトパッド４０部分を導電性インキで印刷する方法が採用される。

図１１は本発明のインクジェットによりプリンティングしたベズルライン２０とコンタクトパッド４０の他の一実施形態的な具現例に対する写真イメージを図式化したものであり、図１２は図１１のタッチスクリーンパネル１０のベズルライン２０（bezzle line）の厚さを示す写真イメージを図式化したものであり、図１３は図１１のタッチスクリーンパネル１０のコンタクトパッド４０（contact pad）の厚さを示す写真イメージを図式化したものである。

一方、横グルーブ部４１０及び上記縦グルーブ部４２０に導電性インキを注入（Ｓ１２）するステップの以前に、上記上板１００及び上記下板２００の表面に疏水性コーティングを遂行するか、または上記上板１００及び上記下板２００の表面ＵＶを照射して、上記横グルーブ部４１０及び上記縦グルーブ部４２０が形成されている基板の表面エネルギーを調整することが好ましい。

次に、図１４を参照しながら本発明のタッチスクリーンパネル１０の製造方法の一実施形態に対して説明する。本発明の製造方法は、横グルーブ部４１０または縦グルーブ部４２０の対応形状を有するモールドを生成（Ｓ２１）し、モールドで２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部４１０を有する透明な材質の上板１００と２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部４２０を有する透明な材質の下板２００を製造（Ｓ２２）し、上記横グルーブ部４１０及び上記縦グルーブ部４２０に導電性インキを注入し、乾燥、焼結して導電部５００を生成（Ｓ２３）し、上記上板１００または上記下板２００のうち、いずれか１つ以上に微細なサイズのレジン構造物をスクリーン印刷してスペーサー部３００を形成（Ｓ２４−１）し、上記上板１００及び上記下板２００を接合（Ｓ２４）する工程を含んでタッチスクリーンパネル１０を製造する。

本発明のタッチスクリーンパネル１０の製造方法の更に他の一実施形態に対して説明する。直前の実施形態では、レジン構造物をスクリーン印刷してスペーサー部３００を形成（２４−１）することを特徴とするが、本実施形態ではマイクロボールまたはマイクロカプセルが分散された液体をコーティングしてスペーサー部３００を形成することが特徴である。本発明の製造方法は、横グルーブ部または縦グルーブ部の対応形状を有するモールドを生成（Ｓ２１）し、モールドで２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部４１０を有する透明な材質の上板１００と２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部４２０を有する透明な材質の下板２００を製造（Ｓ２２）し、横グルーブ部４１０及び上記縦グルーブ部４２０に導電性インキを注入し、乾燥、焼結して導電部５００を生成（Ｓ２３）し、上記上板１００及び上記下板２００のうち、いずれか１つ以上にマイクロボールまたはマイクロカプセルが分散された液体をコーティングして上記スペーサー部３００を形成（Ｓ２４−２）し、上記上板１００及び上記下板２００を接合（Ｓ２５）する工程を含んでタッチスクリーンパネル１０を製造する。

次に、図１５を参照しつつ本発明のタッチスクリーンパネル１０の更に他の製造方法について説明する。

本発明の製造方法は、スペーサー部３００と横グルーブ部４１０または縦グルーブ部４２０の対応形状を有するモールド６９５を生成（Ｓ３１）し、モールド６９５で２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部４１０を有する透明な材質の上板１００と２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部４２０を有する透明な材質の下板２００を製造（Ｓ３２）し、横グルーブ部及び上記縦グルーブ部に導電性インキを注入し、乾燥、焼結して導電部５００を生成（Ｓ３３）し、上記上板１００及び上記下板２００を接合（Ｓ３４）する工程を含んでタッチスクリーンパネル１０を製造する。

本製造方法は、上板１００及び／又は下板２００にスペーサー部３００が形成されているため、別途のスペーサー部３００を生成する工程を含む必要がないということが特徴である。上記スペーサー部３００は、モールド６９５を使用して上記上板１００及び／又は上記下板２００が生成される時に同時に成形されるものであり、この際、上記スペーサー部３００、上記横グルーブ部、上記縦グルーブ部が予め設定された形態のモールド６９５を使用して形成される。上記モールド６９５にはスペーサー部３００とチャンネル形状のグルーブ部４００のパターンが同時に形成されており、以下、図１６から図３０を参照しつつ、このようなモールド６９５を製造する方法についてより詳細に説明する。

図１６は、フォトリソグラフィを用いたインクジェットグルーブパターンマスター６２５の製作工程のうち、シリコンウェハー６１０の上にスピンコーティング（スピンコーティング）によりＰＲ（photo resist）コーティングする工程に関する一実施形態的な図である。この工程では、必要によってスピンコーティングの前、ウェハー脱水ベーク（dehydration bake）、またはＨＭＤＳ（Hexa methylene disilazane）コーティングしてフォトレジスト６２０の粘着力を向上させることができ、必要によってスピンコーティング後、ソフトベーク（soft bake）を追加して粘着力を増加させることができる。

図１７は、フォトリソグラフィを用いたインクジェットグルーブパターンマスター６２５の製作工程のうち、フォトマスク（Photo mask）を通じての選択的ＵＶを照射（exposure）する工程に関する一実施形態的な図である。本工程では、ポジティブ（Positive）フォトレジスト６２０の場合、必要によってＰＥＢ（post exposure bake）を追加して粘着力を増加させることができる。

図１８は、フォトリソグラフィを用いたインクジェットグルーブパターンマスター６２５の製作工程のうち、現像（Development）を通じての部分ＰＲ除去する工程に関する一実施形態的な図である。本工程では、必要によってハードベーク（hard bake）を追加して耐エッチング性を向上させることができる。

図１９は、フォトリソグラフィを用いたインクジェットグルーブパターンマスター６２５の製作工程のうち、ＲＩＥ（reactive-ion etching）を通じてのシリコンウェハー６１０を部分エッチングする工程に関する一実施形態的な図である。本工程において、エッチング深さはエッチング時間により調節することができる。

図２０は、フォトリソグラフィを用いたインクジェットグルーブパターンマスター６２５の製作工程のうち、残余ＰＲ除去後、製作されたインクジェットグルーブパターンマスター６２５が生成されていることを示している。

図２１は、フォトリソグラフィを用いたスペーサー３１０のパターンマスターの製作工程のうち、スピンコーティングによりＰＲコーティングされる工程に関する一実施形態的な図である。本工程では、必要によってスピンコーティングの前、ウェハー脱水ベーク（dehydration bake）、またはＨＭＤＳ（Hexa methylene disilazane）コーティングしてフォトレジスト６２０の粘着力を向上させることができ、必要によってスピンコーティング後、ソフトベーク（soft bake）を追加して粘着力を増加させることができる。

図２２は、フォトリソグラフィを用いたスペーサー３１０のパターンマスターの製作工程のうち、フォトマスクを通じての選択的ＵＶ照射される工程に関する一実施形態的な図である。本工程では、ポジティブ（Positive）フォトレジスト６２０の場合、必要によってＰＥＢ（post exposure bake）を追加して粘着力を増加させることができる。

図２３は、フォトリソグラフィを用いたスペーサー３１０のパターンマスターの製作工程のうち、現像を通じての部分ＰＲ除去される工程に関する一実施形態的な図である。

図２４は、フォトリソグラフィを用いたスペーサー３１０のパターンマスターの製作工程のうち、リフロー工程を通じてのスペーサー３１０のパターン形成される工程に関する一実施形態的な図である。本工程では、オーブン（Oven）でリフロー（reflow）進行され、この場合、温度と時間が主要変数となる。

図２５は、電鋳（electo-forming）を用いたニッケルスタンパ６６０の製作工程のうち、Ｎｉ蒸発（Ni evaporation）を通じてのニッケルシード層６５０が蒸着される工程に関する一実施形態的な図である。上記において、ニッケル（Ｎｉ）は金属の一例となる。本工程では、蒸発（Evaporation）工程温度によってスペーサー３１０のフォトレジスト６２０のパターンが変形されることがあり、これを防止するためにスプレー式シルバー（silver）コーティングを利用することもできる。

図２６は、電鋳を用いたニッケルスタンパ６６０製作工程のうち、ニッケル電鋳（Ni Electro-forming）を通じてのパターン複製される工程に関する一実施形態的な図である。本工程では、電鋳時間によってニッケルの厚さ調節が可能である。

図２７は、電鋳を用いたニッケルスタンパ６６０の製作工程のうち、マスター分離／除去後、複製されたニッケルスタンパ６６０が生成されたことを示す。図２７は、形成されたモールド６９５を使用して、図３０のようなスペーサー部３００及びグルーブ部４００（横グルーブ部であることもあり、縦グルーブ部になることもある）が形成されている基板（上板１００または下板２００になる）を生成することができる。図２８から図３０は、上記図２７のモールド６９５を使用して図３０のような基板を作る一実施形態的な方法を例示している。

図２８は、ホットエンボシング（Hot embossing）を通じてのタッチパネル基板製作工程のうち、ＳＡＭ（self assembly monolayer）工程を通じての粘着防止膜６７０（anti-sticking layer）がコーティングされる工程に関する一実施形態的な図である。本工程では、ＰＥＣＶＤ（plasma enhanced chemical vapor deposition）法やＶＳＡＭ（vapor self assembly monolayer）法を用いることができる。粘着防止膜６７０は、主にＦＯＴＳ（Trichloro-(1H, 1H, 2H, 2Hperfluorooctyl) silane）、ＤＤＭＳ（Dichlorodimethylsilane）が使われることができ、粘着防止膜６７０はパターンのアスペクト比（aspect ratio）によって不要になることもある。

図２９は、ホットエンボシングを通じてのタッチパネル基板製作工程のうち、ホットエンボシングを通じてのグルーブ（groove）とスペーサー３１０のパターン成形される工程に関する一実施形態的な図である。本工程では、主要工程変数には圧力と温度が重要であり、ポリマー（Polymer）は主に熱可塑性高分子を使用することができ、本タッチパネル用には主にＰＥＮ（Polyethylene naphthalate）が使用できる。

図３０は、ホットエンボシングを通じてのタッチパネル基板製作工程のデモールディング後、製作されたタッチパネル基板が生成されたことを示している。上記タッチパネル基板にはスペーサー部３００とグルーブが形成されていることを見ることができる。上記タッチパネル基板には粘着防止膜６７０がコーティングされることもできる。

本発明の技術的課題を達成するために、上記いずれか一項の方法を使用して生成されることを特徴とするタッチスクリーンパネル１０を提示する。

本発明の技術的課題を達成するために、タッチスクリーンパネル１０において、予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部４１０が形成されている透明な材質の上板１００、予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部４２０が形成されている透明な材質の下板２００、上記上板１００の上記横グルーブ部４１０に形成され、導電性インキで生成される上板導電部５３０、上記下板２００の上記縦グルーブ部４２０に形成され、導電性インキで生成される下板２００導電部５００、及び上記上板１００及び上記下板２００のうち、いずれか１つ以上に形成されるスペーサー部３００を含み、上記上板１００及び上記下板２００は互いに接合していることを特徴とするタッチスクリーンパネル１０を提示する。

上記スペーサー部３００は、上記モールド６９５を通じる場合、上記上板１００または上記下板２００と同一な材質で形成されるものであり、この場合、上記上板１００または上記下板２００と境界面無しで一体成形される。上記スペーサー部３００は充分な高さを有して、上記上板１００及び上記下板２００のうち、いずれか１つ以上に外部圧力が付加されない限り、上記上板導電部５３０と上記下板導電部５３０−１が予め設定された間隔だけ離隔するように維持させることが好ましい。

本発明は、タッチスクリーンパネルが使われる全ての産業に活用できる。

１０ タッチスクリーンパネル
１００ 上板
２００ 下板
３００ スペーサー部
３１０ スペーサー
４００ グルーブ部
４１０ 横グルーブ部
４２０ 縦グルーブ部
５００ 導電部
５１０ 注入された導電性インキ
５３０ 上板導電部
５３０−１ 下板導電部
５４０ 凸部
５５０ 平面部
２０ ベズルライン
３０ ウィンドウライン
４０ コンタクトパッド
６１０ シリコンウェハー
６２０ フォトレジスト
６２５ インクジェットグルーブパターンマスター
６３０ マスク
６３５ スペーサーパターン
６４０ グルーブ
６５０ ニッケルシード層
６６０ ニッケルスタンパ（ニッケル材質のモールド）
６７０ 粘着防止膜
６８０ ポリマー
６９０ 基板
６９５ モールド
７００ インクジェットプリンタ
７１０ インクジェットプリンタノズル

Claims (29)

1. タッチスクリーンパネルの製造方法であって、
   （Ａ）予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部を有する透明な材質の上板と予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部を有する透明な材質の下板とを用意するステップと、
   （Ｂ）前記横グルーブ部及び前記縦グルーブ部に予め設定された量の導電性インキを注入し、前記導電性インキを処理して導電部を形成するステップと、
   （Ｃ）前記上板及び前記下板を接合するステップと、
   を含むことを特徴とする、タッチスクリーンパネルの製造方法。
2. （Ｂ１）前記上板及び前記下板のうち、いずれか１つ以上に予め設定された高さを有するスペーサー部を形成するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
3. 前記上板及び前記下板のうち、いずれか１つ以上に前記スペーサー部を形成する方法は、
   スクリーン印刷技法を用いて液状のレジンや高分子溶液を前記上板及び前記下板のうち、いずれか１つ以上にマイクロパターニングした後、乾燥して前記スペーサー部を形成する第１方法、及びマイクロボールまたはマイクロカプセルが分散された液体を前記上板及び前記下板のうちのいずれか１つ以上にコーティングして前記スペーサー部を形成する第２方法のうち、いずれか１つの方法を使用することを特徴とする、請求項２に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
4. 前記導電性インキの量は乾燥後、前記横グルーブと前記縦グルーブに予め設定された形状の凸部を生成できるように調節されることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
5. 前記導電性インキを処理する方法は、前記導電性インキを常温または予め設定された温度に所定の時間の間加熱して乾燥する第１方法、及び前記第１方法で乾燥された導電性インキをオーブンやレーザー、電気加熱のうち、いずれか１つ以上の方法を用いて追加加熱して焼結することによって、導電性インキの伝導性を向上させる第２方法のうち、いずれか１つであることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
6. 前記凸部の高さは前記スペーサー部の高さより予め設定された差だけ低いので、前記上板と前記下板とが接着した時も前記上板の上板凸部と前記下板の下板凸部とが互いに接触しない程度に離隔していることを特徴とする、請求項４に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
7. 前記導電性インキの注入はインクジェットプリンタを使用して注入されることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
8. 前記導電性インキはメタルナノ粒子インキまたは伝導性高分子インキのうち、いずれか１つ以上であることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
9. 前記メタルナノ粒子は、銀や銅、または金のうち、いずれか１つ以上が含まれているものであり、
   前記伝導性高分子インキは、ＰＥＤＯＴ（Poly(3, 4-ethylenedioxythiophene)）やポリアニリン（polyaniline：ＰＡＮＩ）のうち、いずれか１つ以上の成分が含まれたものであることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
10. 前記導電性インキが注入される時、前記導電性インキの液滴の直径は前記チャンネル形状を構成する幅より大きいことを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
11. 前記（Ｂ）ステップの以前に、
    （Ｂ２）前記上板及び前記下板の表面に疏水性コーティングを遂行するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
12. 前記（Ｂ）ステップの以前に、
    （Ｂ３）前記上板及び前記下板の表面ＵＶを照射するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
13. 前記上板及び前記下板はフレキシブル基板であり、
    前記上板及び前記下板は熱可塑性素材の熱インプリンティング（Thermal Imprinting）方式やＵＶ硬化素材のＵＶ成形方式を用いて作られることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
14. 前記（Ａ）ステップの前記上板及び前記下板のうち、いずれか１つ以上には前記上板または前記下板と同一な材質のスペーサー部が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
15. 前記スペーサー部は前記上板または前記下板が生成される時、同時に成形されたものであり、
    前記スペーサー部、前記横グルーブ部、前記縦グルーブ部は、予め設定された形態のモールドを使用して形成されることを特徴とする、請求項１４に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
16. 前記モールドを使用して陰刻の横グルーブ部、陰刻の縦グルーブ部、及び陽刻のスペーサー部を成形する時、前記モールドに粘着防止膜をコーティングした後、ホットエンボシング技法を使用することを特徴とする、請求項１５に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
17. 前記モールドはニッケルスタンパであり、
    前記ニッケルスタンパは写真エッチングを用いたインクジェットグルーブパターンマスト製作工程、写真エッチングを用いたスペーサーパターンマスター製作工程、及び電鋳（electro-forming）を用いたニッケルスタンパ製作工程を通じて製造されることを特徴とする、請求項１５に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
18. タッチスクリーンパネルの製造方法であって、
    （Ｄ）スペーサー部、横グルーブ部、または縦グルーブ部の対応形状を有するモールドを生成するステップと、
    （Ｅ）前記モールドにより２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部を有する透明な材質の上板と２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部を有する透明な材質の下板を製造するステップと、
    （Ｆ）前記横グルーブ部及び前記縦グルーブ部に予め設定された量の導電性インキを注入するステップと、
    （Ｇ）前記導電性インキを乾燥して導電部を形成し、前記上板及び前記下板を接合するステップと、
    を含むことを特徴とする、タッチスクリーンパネルの製造方法。
19. 前記モールドの製造は、
    （Ｄ１）フォトリソグラフィ技法を用いてグルーブパターンを製造するステップと、
    （Ｄ２）フォトリソグラフィ技法を用いてスペーサーパターンマスターを製造するステップと、
    （Ｄ３）電鋳（electro-forming）技法を用いた金属スタンパを製作するステップと、
    を含むことを特徴とする、請求項１８に記載のタッチスクリーンパネルの製造方法。
20. 請求項１から１９のいずれか一項の方法を使用して生成されることを特徴とする、タッチスクリーンパネル。
21. タッチスクリーンパネルであって、
    予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の横グルーブからなる横グルーブ部が形成されている透明な材質の上板と、
    予め設定された深さと予め設定された幅のチャンネル形状を有する少なくとも２つ以上の縦グルーブからなる縦グルーブ部が形成されている透明な材質の下板と、
    前記上板の前記横グルーブ部に形成され、導電性インキで生成される上板導電部と、
    前記下板の前記縦グルーブ部に形成され、導電性インキで生成される下板導電部と、
    前記上板及び前記下板のうち、いずれか１つ以上に形成されるスペーサー部と、を含み、
    前記上板及び前記下板は互いに接合していることを特徴とする、タッチスクリーンパネル。
22. 前記スペーサー部は前記上板または前記下板と同一な材質で形成されたものであり、前記上板または前記下板と境界面無しで一体成形されたことを特徴とする、請求項２１に記載のタッチスクリーンパネル。
23. 前記スペーサー部は前記上板または前記下板に予め設定されたスペーサー生成物質を使用して生成されることを特徴とする、請求項２１に記載のタッチスクリーンパネル。
24. 前記チャンネル形状は深さより幅が等しいか大きいことを特徴とする、請求項２１に記載のタッチスクリーンパネル。
25. 前記上板導電部は、前記上板が形成する上板面より予め設定された高さだけ突出した凸部を有するものであり、
    前記下板導電部は、前記下板が形成する下板面より予め設定された高さだけ突出した凸部を有することを特徴とする、請求項２１に記載のタッチスクリーンパネル。
26. 前記スペーサー部は充分な高さを有して、前記上板及び前記下板のうち、いずれか１つ以上に外部圧力が付加されない限り、前記上板導電部と前記下板導電部が予め設定された間隔だけ離隔するように維持させることを特徴とする、請求項２１に記載のタッチスクリーンパネル。
27. 前記上板及び前記下板の材質はフレキシブルな熱可塑性樹脂やＵＶ硬化素材であることを特徴とする、請求項２１に記載のタッチスクリーンパネル。
28. 前記導電性インキは、メタルナノ粒子インキまたは伝導性高分子インキのうち、いずれか１つ以上であることを特徴とする、請求項２１に記載のタッチスクリーンパネル。
29. 前記スペーサー部は、前記横グルーブ部と前記縦グルーブ部を形成する複数個の格子空間のうちから選択される少なくとも２つ以上に形成されるか、または、
    前記スペーサー部は、前記横グルーブ部と前記縦グルーブ部を形成する複数個の格子空間毎に形成されることを特徴とする、請求項２１に記載のタッチスクリーンパネル。

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