JP2017068876A - タッチパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ＯＣＡを使用せず、薄膜の透過率及び視認性が改善されたタッチ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】本発明の実施形態に従うタッチパネルは、基板、上記基板の上に形成されたジャンパー金属、上記ジャンパー金属の上に形成され、開口部を有する第１絶縁層、上記第１絶縁層の上に形成された第１及び第２導電性パターン、上記第１及び第２導電性パターンの端部に各々連結される第１金属電極及び第２金属電極、及び上記第１及び第２導電性パターン及び上記第１及び第２金属電極の上に形成された第２絶縁層を含む。上記第１導電性パターン及び上記第２導電性パターンのうちのいずれか１つは、上記第１絶縁層の上記開口部を通じて露出された上記ジャンパー金属により連結される。
【選択図】図２

Description

本発明は、タッチパネル及びその製造方法に関するものである。

最近、多様な電子製品におけるディスプレイ装置に表示された画像に指またはスタイラス（stylus）などの入力装置を接触する方式により入力するタッチパネルが適用されている。

タッチパネルは、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とに大別される。抵抗膜方式のタッチパネルは、入力装置の圧力によって電極が短絡されて位置が検出される。静電容量方式のタッチパネルは、指が接触した時、電極間の静電容量が変化することを感知して位置が検出される。

図１は、従来の静電容量方式のタッチパネルの構成斜視図である。

図１を参照すると、従来のタッチパネルは、下板１１０、第１導電性パターン１４０、第１金属電極１５０、光学用透明接着剤（optically clear adhesive：ＯＣＡ）１２０、上板１３０、第２導電性パターン１６０、及び第２金属電極１７０を含む。より詳しくは、下板１１０の上に第１導電性パターン１４０が形成されており、これに連結された第１金属電極１５０が形成されている。ここで、第１導電性パターン１４０は図示されたように、複数の導電性パターン形態が横軸方向に一列に連結されて構成される。また、各々の一直線のパターン形態は互いに離隔している。また、上板１３０の上には第２導電性パターン１６０が形成されており、これに連結された第２金属電極１７０が形成されている。ここで、第２導電性パターン１６０は第１導電性パターン１４０と垂直をなす方向である。また、上板１３０と下板１１０とは互いにＯＣＡ１２０により接着される。

このような従来のタッチパネルは、第１導電性パターン１４０及び第１金属電極１５０は下板１１０に、第２導電性パターン１６０及び第２金属電極１７０は上板１３０に構成されて、互いに異なる層に形成されることを特徴とする。しかしながら、このように上板１３０と下板１１０とに区分され、中間にＯＣＡを使用する構造は問題点を発生させる。

即ち、ＯＣＡを使用することによって粘着成分の残渣発生により作業効率性が減少し、２次不良発生が増加する。また、ＯＣＡ使用に従う透過率及び視認性が減少する。また、全体タッチパネルの厚さを減少させることに限界がある。

また、導電性透明層、特にインジウム−チン酸化物（indium-tin oxide：ＩＴＯ）フィルムを使用する場合、その費用が高価であり、最小限２枚のフィルムが必要となってタッチパネル厚さを減少させることにもう１つの限界となる。

本発明の目的は、ＯＣＡを使用せず、薄膜の透過率及び視認性が改善されたタッチパネル及びその製造方法を提供することにある。

本発明の実施形態に従うタッチパネルは、基板、上記基板の上に形成されたジャンパー金属、上記ジャンパー金属の上に形成され、開口部を有する第１絶縁層、上記第１絶縁層の上に形成された第１及び第２導電性パターン、上記第１及び第２導電性パターンの端部に各々連結される第１金属電極及び第２金属電極、及び上記第１及び第２導電性パターン及び上記第１及び第２金属電極の上に形成された第２絶縁層を含む。上記第１導電性パターン及び上記第２導電性パターンのうちのいずれか１つは、上記第１絶縁層の上記開口部を通じて露出された上記ジャンパー金属により連結される。

上記ジャンパー金属は、上記第１金属電極及び上記第２金属電極のうち、少なくともいずれか１つと同一な物質を含むことができる。

上記ジャンパー金属は、導電性透明金属でありうる。

上記第１及び第２導電性パターン、上記第１及び第２金属電極は、同一な物質を含むことができる。

上記第１導電性パターンと上記第１金属電極とが同一な物質を含み、上記第２導電性パターンと上記第２金属電極とが同一な物質を含むことができる。

上記第１導電性パターン及び上記第２導電性パターンのうちの他の１つは、上記第１絶縁層の上で連結できる。

上記第１及び第２金属電極は、上記第１絶縁層の上に位置できる。

上記ジャンパー金属は、上記第１導電性パターン及び上記第２導電性パターンのうち、いずれか１つの隣接した２つのパターンを連結するように形成される。

上記絶縁層の上記開口部は、上記ジャンパー金属の各々の両端を露出するように形成される。

上記第１導電性パターンと上記第２導電性パターンとは、互いに交差する方向に沿って連結される。

実施形態に従うタッチパネルの製造方法は、基板の上にジャンパー金属を形成するステップ、上記ジャンパー金属の上に開口部を有する第１絶縁層を形成するステップ、上記第１絶縁層の上に第１及び第２導電性パターン、上記第１及び第２導電性パターンの端部に各々連結される第１及び第２金属電極を形成し、かつ上記第１及び第２導電性パターンのうちのいずれか１つは、上記開口部を通じて露出した上記ジャンパー金属により連結されるように形成するステップ、及び上記第１及び第２導電性パターン、そして上記第１及び第２金属電極の上に第２絶縁層を形成するステップを含むことができる。

上記ジャンパー金属は、上記第１金属電極及び上記第２金属電極のうち、少なくともいずれか１つと同一な物質を含むことができる。

上記ジャンパー金属は、導電性透明金属でありうる。

上記第１及び第２導電性パターン、上記第１及び第２金属電極は、同一な物質を含むことができる。

上記第１導電性パターンと上記第１金属電極とが同一な物質を含み、上記第２導電性パターンと上記第２金属電極とが同一な物質を含むことができる。

上記ジャンパー金属は、上記第１導電性パターン及び上記第２導電性パターンのうち、いずれか１つの隣接した２つのパターンを連結するように形成される。

上記絶縁層の上記開口部は、上記ジャンパー金属の各々の両端を露出するように形成される。

本発明によれば、ＯＣＡを使用しないのでタッチパネルの全体厚さを減少させ、ＯＣＡ残渣発生を防止し、透過率及び視認性を改善する。また、高価のＩＴＯフィルムの使用量を減少させて製造コストを低減させる。

従来の静電容量方式のタッチパネルの構成斜視図である。 本発明に従うタッチパネルの一実施形態を示す構成斜視図である。 ジャンパー金属の上に第１絶縁層が形成された背面図である。 本発明の一実施形態に従う第１導電性パターンと第２導電性パターンとの交差部分を拡大した上面図である。 本発明の一実施形態に従うタッチパネルを示す上面図である。 本発明の一実施形態に従うタッチパネルを製造する方法の順序図である。

本発明を説明するに当たって、各層（膜）、領域、パターン、または構造物が、基板、各層（膜）、領域、パッド、またはパターンの“上（on）”に、または“下（under）”に形成されるという記載は、直接（directly）または他の層を介して形成されることを全て含む。また、各層の上または下に対する基準は、図面を基準として説明する。

図面において、各層（膜）、領域、パターン、または構造物の厚さやサイズは説明の明確性及び便宜のために変形できるので、実際のサイズを全的に反映するものではない。

また、本明細書における縦及び横の意味は絶対的な方向を定めたものでなく、互いに相対的に垂直な方向を意味するものである。例えば、縦パターンの上に横パターンが形成された構造は、見る視角を異にした場合、横パターンの上に縦パターンが形成された構造と同一である。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明すれば、次の通りである。

図２は、本発明に従うタッチパネルの一実施形態を示す構成斜視図である。

図２を参照すると、本発明に従うタッチパネルは、透明基板１１０、第１導電性パターン１４０、第２導電性パターン１６０、第１金属電極１５０、第２金属電極１７０、及び開口部２４０を有する第１絶縁層２１０、第２絶縁層２２０、及びジャンパー金属２３０を含む。

より詳しくは、透明基板１１０の上にジャンパー金属２３０が形成される。ここで、ジャンパー金属２３０は、以後に形成する第１金属電極１５０または第２金属電極１７０と同一な材料で構成される。また、ジャンパー金属２３０は、導電性透明金属などで構成されることもできる。

このようなジャンパー金属２３０の上に開口部２４０を有する第１絶縁層２１０が形成される。ここで、開口部２４０は第１絶縁層２１０のうち、ジャンパー金属２３０の両端が貫通するように配置される。ここで、第１絶縁層２１０の材料は有機または無機材料を適当に選択することによって透過率を調節することができる。特に、第１絶縁層２１０は透過率の調節のために２つ以上で構成されることもできる。

図３は、ジャンパー金属の上に第１絶縁層が形成された背面図である。

図３を参照すると、ジャンパー金属２３０は開口部２４０を除いては第１絶縁層２１０の上に形成される導電性パターンと電気的に絶縁される。

また、図２を参照すると、第１絶縁層２１０の上には透明基板１１０の横軸を基準に複数の伝導性透明パターンが一列に連結された１つ以上の第１導電性パターン１４０が互いに離隔して形成される。ここで、透明基板１１０はＩＴＯ（Iidium-Tin Oxide）のものが好ましい。また、複数の各々の透明パターンの形態は図示されたように菱形状で、その隅が連結された構成が好ましいが、必ずこれに限定されるものではなく、他の形態、例えば、３角形または５角形等、製造者の希望によって適当な形態を有することができる。

また、第１導電性パターン１４０の間の離隔した部分に更に他の複数の導電性パターンが形成される。このような複数の導電性パターンは互いに連結されていない。

図４は、本発明の一実施形態に従う第１導電性パターン１４０と第２導電性パターン１６０との交差部分を拡大した上面図である。

図４を参照すると、第１導電性パターン１４０は横軸に連結されているが、第２導電性パターン１６０は縦軸に連結されていない。したがって、第２導電性パターン１６０を連結するためにジャンパー金属２３０を使用する。ジャンパー金属２３０は第２導電性パターンのうち、隣接した２つのパターンを連結するように形成される。

しかしながら、縦に連結された第２導電性パターン１６０を形成するためにジャンパー金属２３０を使用する場合、第１導電性パターン１４０との電気的導通を防止しなければならない。したがって、第１絶縁層２１０により電気的導通が防止されるように、開口部２４０を貫通したジャンパー金属２３０により第２導電性パターンを連結する。

ここで、第１絶縁層２１０は透明基板１１０の面積に相応するようにジャンパー金属２３０の上に形成されたり、または第１導電性パターン１４０及び第２導電性パターン１６０が形成される面積に相応するようにジャンパー金属２３０の上に形成されることもできる。

また、図２を参照すると、第１導電性パターン１４０の各々の一端に連結された第１金属電極１５０が形成される。また、第２導電性パターン１６０の各々の一端に連結された第２金属電極１７０が形成される。ここで、第１金属電極１５０または第２金属電極１７０は第１絶縁層２１０の外部に形成され、第１金属電極１５０及び第２金属電極１７０が全て第１絶縁層２１０の上に形成されることもできる。これは、第１絶縁層２１０がある程度の面積で形成されているかによる。

ここで、第１導電性パターン１４０及び第２導電性パターン１６０と第１金属電極１５０及び第２金属電極１７０は全て同一な材料で構成されることもできる。

また、第１導電性パターン１４０及び第２導電性パターン１６０は、各々第１金属電極１５０及び第２金属電極１７０と同一な材料で構成されることもできる。

また、第２絶縁層２２０は第１導電性パターン１４０及び第２導電性パターン１６０及び第１金属電極１５０及び第２金属電極１７０の上に形成される。

図５は、本発明の一実施形態に従うタッチパネルを示す上面図である。

図５を参照すると、第２導電性パターン１６０は第１絶縁層２１０の下に形成されたジャンパー金属２３０により連結されることが分かる。また、図面には第２導電性パターン１６０がジャンパー金属２３０により連結されたことと図示されたが、第１導電性パターン１４０がジャンパー金属２３０により連結されることもできる。これは、第１導電性パターン１４０と第２導電性パターン１６０とが互いに絶縁され、同一面に形成されるようにするためである。

その結果、本発明のタッチパネルはＯＣＡを使用しないので、全体厚さを減少させ、ＯＣＡに対する残渣が発生されないので、製造コスト及び効率を格段に増加させる。

特に、導電性透明伝導層が一面に全て形成されて、厚さが薄くなり、特に、導電性透明層にＩＴＯ使用時、その費用を減少させることができる。例えば、既存の１００μm厚さのＯＣＡと８０μm厚さのＩＴＯフィルムの使用による約１８０μmの厚さを略６０％以上減少させることができる。

図６は、本発明の一実施形態に従うタッチパネルを製造する方法の順序図である。

図６を参照すると、透明基板の上にジャンパー金属を形成する（Ｓ１）。より詳しくは、透明基板を用意する。ここで、透明基板はガラス、プラスチックなど、多様な透明材料を使用することができる。そして、透明基板１１０の上に金属を塗布し、ジャンパー金属形態に対応するレジストをコーティングした後、エッチングを実施してレジストが形成されていない部分の金属をエッチングし、レジストを除去してジャンパー金属を形成する。その後、開口部を有する第１絶縁層を形成する（Ｓ２）。第１絶縁層は、まず第１絶縁層の形態がオープンされるようにレジストをコーティングした後、このオープンされた部分に第１絶縁体をコーティングし、レジストを除去することにより形成する。

次に、第１絶縁層の上に第１及び第２導電性パターンを形成する（Ｓ３）。より詳しくは、導電性透明層を塗布し、前述した形態の第１導電性パターン形態に対応するレジスト、及び第１導電性パターンの離隔部分に配置される互いに離隔した複数のパターン形態に対応するレジストをコーティングする。その後、エッチングを実施してレジストが形成されていない部分の導電性透明層をエッチングし、レジストを除去して第１導電性パターン及び第２導電性パターンを構成する複数のパターンを形成する。特に、第２導電性パターンは、Ｓ１で形成されたジャンパー金属の両端が第１絶縁層の開口部を通じて連結されるように形成する。

その後、第１金属電極及び第２金属電極を形成する（Ｓ４）。ここで、第１金属電極及び第２金属電極は、各々第１導電性パターン及び第２導電性パターンの各々に連結される。より詳しくは、第１絶縁層（第１絶縁層が全体透明基板面積より小さな場合には第１絶縁層が形成されていない透明基板）の上に金属を塗布し、第１金属電極及び第２金属電極に対応する形態のレジストをコーティングした後、エッチングを実施してレジストが形成されていない部分の導電性金属をエッチングし、レジストを除去して第１金属電極及び第２金属電極を形成する。

最終的に、第１及び第２導電性パターン及び第１及び第２金属電極の上に第２絶縁層を形成する（Ｓ５）。

ここで、ステップＳ３とステップＳ４は同時に遂行される。即ち、第１及び第２導電性パターン、第１及び第２金属電極の形態に対応する金属を塗布し、レジストをコーティングし、エッチング後、レジストを除去することによって、同一材料で、同時に第１及び第２導電性パターンと第１及び第２金属電極を形成することもできる。

また、ステップＳ３とステップＳ４は混合されて遂行されることもできる。即ち、第１導電性パターンと第１金属電極とを同一材料で、同時に形成した後、第２導電性パターンと第２金属電極とを同一材料で、同時に形成することができ、逆に遂行されることもできる。

以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるものではない。延いては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。

以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するのでない。本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、多様な変形及び応用が可能であることが同業者にとって明らかである。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができ、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (13)

1. 基板と、
   前記基板の上に配置されるジャンパー金属と、
   前記基板の上に配置され、開口部を有する第１絶縁層と、
   前記第１絶縁層の一面に配置される第１導電性パターン及び第２導電性パターンと、
   前記第１導電性パターンの一端に連結される第１金属電極と、
   前記第２導電性パターンの一端に連結される第２金属電極と、
   を含み、
   前記第２導電性パターンは、前記第１絶縁層の開口部を介して前記ジャンパー金属と連結され、
   前記第１金属電極及び前記第２金属電極は、前記第１絶縁層の一面に配置され、
   前記ジャンパー金属は、前記第１絶縁層の一面の反対面である他面に配置され、
   前記第１金属電極、前記第２金属電極、前記第１導電性パターン及び前記第２導電性パターンは、同一物質を含むことを特徴とする、タッチパネル。
2. 前記基板の上面に前記ジャンパー金属が配置され、
   前記ジャンパー金属の上面に前記第１絶縁層が配置され、
   前記第１絶縁層の上面に、前記第１金属電極、前記第２金属電極、前記第１導電性パターン及び前記第２導電性パターンが配置されることを特徴とする、請求項１に記載のタッチパネル。
3. 前記ジャンパー金属は、導電性金属を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のタッチパネル。
4. 前記第１導電性パターン及び前記第２導電性パターンのいずれか１つは、前記第１絶縁層の上で前記ジャンパー金属と連結されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のタッチパネル。
5. 前記ジャンパー金属は、前記第１導電性パターン及び前記第２導電性パターンのいずれか１つの隣接した２つのパターンを連結することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のタッチパネル。
6. 前記開口部は、前記ジャンパー金属のそれぞれの両端を露出するように形成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のタッチパネル。
7. 前記第１導電性パターンと前記第２導電性パターンは、相互交差する方向に沿って延長することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のタッチパネル。
8. 前記開口部の幅は、前記ジャンパー金属の幅より広いことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のタッチパネル。
9. 前記第１導電性パターン、前記第２導電性パターン、前記第１金属電極及び前記２金属電極の上に配置される第２絶縁層をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のタッチパネル
10. 前記第２導電性パターンは、前記開口部を介して露出する前記ジャンパー金属によって連結され、
    前記第１金属電極または前記第２金属電極の線幅は、前記第１導電性パターンの連結部の線幅より狭く、
    前記第１金属電極または前記第２金属電極は、前記第１導電性パターンの連結部の線幅より狭い部分を少なくとも一部分有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のタッチパネル。
11. 前記第１導電性パターン及び前記第２導電性パターンのいずれか１つは、前記第１絶縁層の上で連結されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のタッチパネル。
12. 前記絶縁層の前記開口部は、前記ジャンパー金属のそれぞれの両端を露出するように形成されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のタッチパネル。
13. 請求項１〜１２のいずれか一項に記載のタッチパネルを含むディスプレイ装置。

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