KR100677941B1 - 샌드블래스팅을 이용한 터치스크린 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샌드 블래스팅을 이용한 터치스크린 제조방법으로서, 샌드블래스팅 처리를 통해 건식 에칭 방식으로 터치스크린에 필요한 투명도전막 패터닝을 실시하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명은, 투명 도전막이 코팅된 기판 위에 원하는 배선 패턴의 마스크를 형성하고 에칭을 통해 상기 투명 도전막을 패터닝하는 터치스크린 제조방법에 있어서, 상기 투명 도전막 패터닝 공정이, 상기 투명 도전막이 코팅된 기판 위에 원하는 배선 패턴의 샌딩 마스크를 형성하는 공정과, 상기 샌딩 마스크가 형성된 기판 위에 샌드 블래스팅 처리를 실시하여 상기 샌딩 마스크가 없는 부분의 투명 도전막을 제거하는 공정과, 상기 샌딩 마스크를 제거하는 공정의 터치스크린 제조방법을 제공하여, 습식 에칭 기술에 비해 제조 공정을 간단히 하여 전체 불량률을 줄이고, 습식 에칭 공정에서의 폐수 및 폐기물 처리문제 등을 해결할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있게 한다.

샌드블래스팅, 분사노즐, 건식에칭, ITO, 투명도전막, 패터닝

Description

샌드블래스팅을 이용한 터치스크린 제조방법{Fabricating method for patterning transparency conduction film using sand blasting}

도 1은 종래 기술에 의한 터치스크린 제작 공정 흐름도

도 2는 본 발명에 의한 터치스크린 제작공정 흐름도

도 3은 본 발명에 의한 터치스크린 제조공정에서 실시되는 샌드블래스팅 처리 공정 예시도

도 4는 본 발명에 의한 터치스크린 제조공정에서 샌드블래스팅을 위해 투명도전막 위에 형성된 보호용 마스크 영역 표시상태도

도 5a와 도 5b는 본 발명에 의한 터치스크린 제조공정의 샌드블래스팅 처리를 위한 챔버 구성 및 이송장치 발췌 예시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : ITO 글라스 기판 10a : 글라스 기판 에칭면

11 : 투명 도전막(ITO층) 12 : 샌딩 마스크

12a : 샌딩 마스크 에칭면 20 : 노즐

30 : 챔버 40 : 이송장치

A : ITO 층이 깍여나간 영역

B : ITO 보호용 샌딩 마스크의 윗면이 깍여나간 영역

C : 샌드블래스팅 처리될 영역

본 발명은 샌드블래스팅(Sand Blasting)을 이용한 터치스크린 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샌드 블래스팅 처리에 의한 건식 에칭 방식으로 투명 도전막을 패터닝할 수 있도록 함으로써, 습식 에칭 방식에 의한 폐수처리문제를 해결하고 제조 공정을 단순화시켜 전체적인 공정수를 줄일 수 있도록 한 터치스크린 제조방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 터치스크린 제조공정 흐름도로서, 상판에 해당하는 ITO 필름부측에는 슬리팅 및 필요한 Ag 페이스트 등으로 배선 전극을 형성하고, 하판에 해당하는 ITO 원판 글라스부에는 에칭 마스크 형성, ITO 에칭액에 의한 습식에칭, 에칭 마스크 제거 등의 공정 처리에 의해 Ag 배선을 형성한다. 그리고 터치스크린에 필요한 돗트 스페이서, 절연 유전체막, 양면테이프 등을 형성시킨 후, 하판에 해당하는 ITO 원판 글라스부의 스크라이빙(scribing)과 상판에 해당하는 ITO 필름부의 컷팅을 통해 낱개의 터치 스크린 상판과 하판을 각각 형성하고, 양면 테이프를 이용하여 하판과 상판을 조립한 후 FPC 접합으로 최종적인 터치스크린이 제작된다.

상기 하판 제조공정에서는 보통의 경우 배선을 위해 하판 ITO 원판 글라스부 쪽의 투명 도전막을 에칭하는 공정을 필요로 하게 되는데, 이러한 에칭 공정은 ITO 기판에 DFR 등으로 보호용 에칭 마스크를 형성하고 에칭할 부분과 에칭하지 않을 부분을 분리시켜 노광 공정을 거친 후, ITO 에칭액을 이용하여 원하는 부분을 제거하는 습식 에칭 공정을 실시한다. 그 후 보호용 에칭 마스크를 제거하고 터치스크린의 다음 공정을 이어나가게 된다.

그러나, 상기 종래의 기술에 의하면, 습식 에칭 공정을 이용하여 투명 도전막 패터닝을 실시할 경우, 습식 에칭공정에서 사용한 폐수 및 에칭 공정 후의 폐기물에 대한 처리 문제가 발생하게 되며, 또한 노광공정 처리 등에 의한 공정의 복잡성에 기인하여 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명은 샌드블래스팅 처리를 통해 건식 에칭 방식으로 터치스크린에 필요한 투명도전막 패터닝을 실시함으로써, 습식 에칭 기술에 비해 제조 공정을 간단히 하여 전체 불량률을 줄이고, 또한 습식 에칭 공정에서의 폐수 및 폐기물 처리문제 등을 해결할 수 있도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 샌드 블래스팅을 이용한 터치스크린 제조방법을 제공함에 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 투명 도전막이 코팅된 기판 위에 원하는 배선 패턴의 마스크를 형성하고 에칭을 통해 상기 투명 도전막을 패터닝하는 터치스크린 제조방법에 있어서, 상기 투명 도전막 패터닝 공정이, 상기 투명 도전막이 코팅된 기판 위에 원하는 배선 패턴의 샌딩 마스크를 형성하는 공정과, 상 기 샌딩 마스크가 형성된 기판 위에 샌드 블래스팅 처리를 실시하여 상기 샌딩 마스크가 없는 부분의 투명 도전막을 제거하는 공정과, 상기 샌딩 마스크를 제거하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샌드 블래스팅을 이용한 터치스크린 제조방법을 제공한다.

상기 본 발명에서 샌드 블래스팅 처리공정은, 샌딩 챔버 내에서 움직이는 ITO 글라스 기판에 대하여 실시하되, 다수 개의 노즐이 하나로 조립되어 구성된 분사노즐에 의해 상부에서 하부쪽으로 이루어지는 압축공기의 분사에 의해 이루어질 수 있으며, 특히 상기 샌딩챔버 내에서 일정한 방향으로 이동되는 ITO 글라스 기판의 가로방향 또는 세로방향을 따라 스윙 방식으로 선형 이동하는 분사노즐에 의해 이루어지는 것이 바람직할 것이다.

상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 터치스크린 제작공정 흐름도로서, 투명 도전막이 코팅된 기판 위에 원하는 배선 패턴의 샌딩 마스크를 형성하고 샌드 블래스팅 처리에 의한 건식 에칭을 통해 상기 투명 도전막을 원하는 전극 배선으로 패터닝하는 터치스크린 제조공정을 예시하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상판에 해당하는 ITO 필름부측에는 기존의 방법과 동일하게 슬리팅공정 및 필요한 Ag 페이스트 인쇄공정 등으로 배선 전극을 형성하 고 양면 테이프를 적층한 후 컷팅 공정을 거쳐 상판을 제조한다.

그리고, 본 발명에서는 하판에 해당하는 투명 도전막(ITO층)이 코팅된 원판 글라스부에 원하는 패턴의 샌딩 마스크를 형성하는 공정과, ITO 에칭액에 의한 습식 에칭 대신에 샌드 블래스팅 처리에 의한 건식 에칭을 실시하여 샌딩 마스크가 없는 부분의 투명 도전막을 제거하는 공정과, 패터닝된 투명 도전막을 남기기 위해 상기 샌딩 마스크를 제거하는 공정과, 터치 스크린에 필요한 돗트 스페이서를 형성하는 공정과, 전극 배선 및 유전체 절연막을 차례로 인쇄하는 공정과, 스크라이빙(scribing) 처리 공정을 거쳐 하판을 제조한다.

다음으로, 상기와 같이 각각의 제조공정을 거쳐 완성된 상판과 하판을 양면 테이프를 이용하여 조립하는 공정과, FPC 접합 공정으로 최종적인 터치스크린이 제작된다.

도 3은 본 발명에 의한 터치스크린 제조공정에서, 투명 도전막(11) 위에 ITO 보호용 샌딩 마스크(12)가 형성된 하판 위에 샌드 블래스터의 노즐(20)을 이용하여 샌드 블래스팅 처리하는 공정을 예시한 단면도이고, 도 4는 상기 도 3의 공정 처리과정 중에 있는 하판을 발췌하여 샌드블래스팅 처리지점(t1)을 기준으로 ITO 글래스 기판의 상태를 비교하기 위해 예시한 평면도로서, 상기 본 발명의 하판 제조공정에서 이루어지는 상기 투명 도전막 패터닝 공정에서는 ITO 글라스 기판(10) 위에 투명 도전막(11)이 코팅되고, 그 위에 원하는 배선 형태로 샌딩 마스크(12)가 형성되면, 도 3에 도시된 바와 같이 컨베이어 등의 이송장치를 통해 일정한 속도로 한 방향으로 이동시키면서 상기 이송장치의 상부에 설치되는 샌드 블래스터의 분사노 즐(20)을 이용하여 미리 규정된 처리조건으로 상기 투명 도전막(11)과 샌딩 마스크(12)의 표면에 샌드 블래스팅 처리를 실시한다. 이로써 샌드 블래스팅 처리가 이루어진 영역(도 3의 A, B영역 및 도 4의 t1 좌측 영역)에서는 도 4에 예시된 바와 같이 상기 샌딩 마스크(12)가 없는 부분의 투명 도전막(11)은 완전히 제거되고, ITO 글라스 기판(10)의 상면(10a) 과 샌딩 마스크의 상면(12a)은 그 표면의 거칠기가 증가된 상태로 남게 된다. 이후 상기 샌딩 마스크(12)를 제거하게 되면 최종적으로 터치 스크린에서 필요로 하는 모양으로 패터닝된 투명 도전막이 남겨진다.

도 5a와 도 5b는 본 발명에 의한 터치스크린 제조공정의 샌드블래스팅 처리를 위한 챔버 구성 예시도로서, 컨베이어 등의 이송장치(40) 상부에 샌드 블래스팅 처리를 위한 샌딩 챔버(30)를 구비하고, 상기 샌딩 챔버(30)의 내부 공간 상부에 노즐(20)을 구비하여 챔버의 상부에서 하부의 기판 쪽으로 일정 압력으로 공기를 분사할 수 있도록 구성한다. 그리고 상기 이송장치(40)는 샌딩 챔버(30)의 공간 하부를 따라 이동되도록 하되, 상기 이송장치(40)의 상부에는 ITO 글라스 기판(10)을 올려 놓을 수 있도록 구성하고, 상기 이송장치의 구동에 따라 상기 ITO 글라스 기판(10)이 일정한 속도로 한 방향으로 움직일 수 있도록 구성한다. 도면에는 예시되어 있지 않으나, 상기 샌딩 챔버에는 샌딩시 발생되는 분진의 수거를 위해 집진 시설을 더 구비할 수 있음은 물론이다. 따라서 샌드블래스팅 공정에서는 샌딩 챔버(30)의 ITO 이송장치(40) 위에 놓인 ITO 글라스 기판(10)은 일정한 속도로 한 방향으로 이동시키면서 상기 이송장치의 상부에 설치되는 샌드 블래스터의 분사노즐(20)을 이용하여 미리 규정된 처리조건으로 상기 투명 도전막(11)과 샌딩 마스크 (12)의 표면에 샌드 블래스팅 처리를 실시할 수 있게 된다.

여기서, 상기 샌딩 챔버 내에서 이루어지는 샌드 블래스팅 처리조건은, 예를 들어 1초에 약 15[mm] 정도를 움직이는 컨베이어 등의 이송장치를 사용하여 1분에 약 2장의 ITO 글라스 기판이 샌딩챔버 내를 이동하도록 설정할 수 있으며, 상기 분사 노즐은 다수개의 노즐(도면에서는 5개의 노즐이 예시됨)이 하나로 조립되어 도 5b와 같이 가로방향 또는 세로방향을 따라 스윙 방식으로 선형 이동하는 분사노즐로서 각 노즐의 분사조건은 0.4[MPa] 이하의 압력이 되도록 샌드 블래스팅 처리조건을 설정할 수 있을 것이다. 또한 이러한 샌드 블래스팅 처리조건은 필요에 따라 다르게 설정될 수 있을 것이다.

이상의 본 발명에 의한 터치스크린 제조방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하다. 따라서 상기 실시예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니므로, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 그와 균등한 범위를 포함하여 판단되어야 한다.

이상의 본 발명에 의하면, 기존의 습식 에칭 방법이 아닌 샌드 블래스팅(Sand Blasting) 방법에 의해 투명도전막을 제거하는 공정을 채택함으로써, 기존의 ITO만 에칭되어 나간 매끈한 면의 글라스 기판의 표면보다 페이스트 접착력이 매우 증가하게 되고, 이로써 본 발명은 공정 처리중이거나 패널 사용시 발생할 가능성이 있는 전극의 탈막등의 현상(또는 FPC 부분의 전극의 탈막 현상)에 대해 발생하는 배선 전극의 접촉 저항(ITO 글라스 기판 위에 형성된 배선과 ITO 면과의 접촉저항) 증가를 야기시킬 수 있게 된다.

따라서 본 발명은 결과적으로 단자저항의 증가를 가져와 단자저항이 바뀌기 전에 설정된 위치 보정 값이 틀어져 잘못된 터치를 유발할 수 있는 우려를 없앨 수 있어 신뢰성을 높일 수 있게 된다.

또한 본 발명은 환경 공해로 부각되고 있는 습식 에칭에 의한 폐수처리문제를 완전히 해결할 수 있으며, 투명 도전막의 에칭공정을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 샌딩시 발생할 수 있는 분진은 집진시설을 철저히 관리함으로서 해결될 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 투명 도전막이 코팅된 기판 위에 원하는 배선 패턴의 마스크를 형성하고 에칭을 통해 상기 투명 도전막을 패터닝하는 터치스크린 제조방법에 있어서,

   상기 투명 도전막 패터닝 공정이,

   상기 투명 도전막이 코팅된 기판 위에 원하는 배선 패턴의 샌딩 마스크를 형성하는 공정;

   상기 샌딩 마스크가 형성된 기판 위에 샌드 블래스팅 처리를 실시하여 상기 샌딩 마스크가 없는 부분의 투명 도전막을 제거하는 공정;

   상기 샌딩 마스크를 제거하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 샌드 블래스팅을 이용한 터치스크린 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 샌드 블래스팅 처리공정은,

   샌딩 챔버 내에서 움직이는 ITO 글라스 기판에 대하여 실시되는 것을 특징으로 하는 샌드 블래스팅을 이용한 터치스크린 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 샌드 블래스팅 처리공정은,

   다수 개의 노즐이 하나로 조립되어 구성된 분사노즐에 의해 상부에서 하부쪽으로 이루어지는 압축공기의 분사에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 샌드 블래스팅을 이용한 터치스크린 제조방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 샌드 블래스팅 처리공정은,

   상기 샌딩챔버 내에서 일정한 방향으로 이동되는 ITO 글라스 기판의 가로방향 또는 세로방향을 따라 스윙 방식으로 선형 이동하는 분사노즐에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 샌드 블래스팅을 이용한 터치스크린 제조방법.

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