KR101049006B1

KR101049006B1 - 터치 스크린 패널 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101049006B1
Application number: KR1020100015702A
Authority: KR
Inventors: 전우식
Original assignee: 삼성모바일디스플레이주식회사
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2011-07-12
Also published as: JP2011170311A; CN102163095A; JP5543300B2; TW201135566A; CN102163095B; US8804055B2; US20110205168A1; TWI502453B

Abstract

본 발명은 영상표시장치 등에 구비되는 터치 스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 터치 스크린 패널의 제조방법은, 투명기판의 일면에 투명전극막 및 절연막을 순차적으로 성막하는 단계와; 상기 투명전극막 및 절연막을 하프톤 마스크를 이용하여 동반 패터닝함에 의해, 제1 방향을 따라 연결되는 다수의 제1 센싱패턴들 및 상기 제1 센싱패턴들 사이에 각각이 분리된 패턴을 갖는 다수의 제2 센싱패턴들과 더불어, 상기 제1 및 제2 센싱패턴들 상에 위치되되 상기 제2 센싱패턴들의 일 영역을 노출하는 절연막을 형성하는 단계와; 상기 제1 및 제2 센싱패턴들과 절연막이 형성된 상기 투명기판 상에 도전막을 성막하는 단계와; 상기 도전막을 패터닝함에 의해, 상기 제2 센싱패턴들의 노출된 영역을 통해 상기 제2 센싱패턴들을 제2 방향을 따라 연결하는 제2 연결패턴들을 형성하는 단계;를 포함한다.

Description

터치 스크린 패널 및 그 제조방법{Touch Screen Panel and Fabricating Method Thereof}

본 발명은 영상표시장치 등에 구비되는 터치 스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.

이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.

이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.

터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있다.

이 중 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 센싱패턴이 주변의 다른 센싱패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.

이를 위해, 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 제1 방향을 따라 연결되도록 형성된 다수의 제1 센싱패턴들과, 제2 방향을 따라 연결되도록 형성된 다수의 제2 센싱패턴들을 구비함으로써, 접촉위치의 좌표를 파악하게 된다.

이러한 제1 센싱패턴들과 제2 센싱패턴들은 동일한 레이어에 동일한 물질로 형성되어 터치 스크린 패널이 전반적으로 균일한 반사율을 가지도록 할 수 있다.

하지만, 이 경우 제1 센싱패턴들을 제1 방향으로 연결하기 위한 제1 연결패턴들과, 제2 센싱패턴들을 제2 방향으로 연결하기 위한 제2 연결패턴들이 쇼트되는 것을 방지하기 위하여 제1 연결패턴들과 제2 연결패턴들은 서로 다른 공정에서 형성된다.

예컨대, 제1 연결패턴들은 제1 센싱패턴들 및 제2 센싱패턴들을 패터닝하는 공정 단계에서 제1 센싱패턴들과 일체화되어 동시 형성되고, 제2 연결패턴들은 다른 공정 단계, 예컨대, 위치검출라인들을 형성하는 공정 단계에서 제2 센싱패턴들을 연결하도록 형성될 수 있다.

하지만, 이를 위해서는 제1 및 제2 센싱패턴들과 제1 연결패턴들의 패터닝 단계, 제2 연결패턴들 및 위치검출라인들의 패터닝 단계, 제1 연결패턴들 및 제2 연결패턴들을 절연시키기 위한 절연막의 패터닝 단계 등에서 모두 마스크 공정을 수행하여야 하므로, 공정이 복잡해지고 이에 따라 제조효율이 저하되는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 마스크 공정의 수를 감소시켜 공정을 단순화함과 아울러, 안정성이 확보되도록 한 터치 스크린 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면은, 투명기판의 일면에 투명전극막 및 절연막을 순차적으로 성막하는 단계와; 상기 투명전극막 및 절연막을 하프톤 마스크를 이용하여 동반 패터닝함에 의해, 제1 방향을 따라 연결되는 다수의 제1 센싱패턴들 및 상기 제1 센싱패턴들 사이에 각각이 분리된 패턴을 갖는 다수의 제2 센싱패턴들과 더불어, 상기 제1 및 제2 센싱패턴들 상에 위치되되 상기 제2 센싱패턴들의 일 영역을 노출하는 절연막을 형성하는 단계와; 상기 제1 및 제2 센싱패턴들과 절연막이 형성된 상기 투명기판 상에 도전막을 성막하는 단계와; 상기 도전막을 패터닝함에 의해, 상기 제2 센싱패턴들의 노출된 영역을 통해 상기 제2 센싱패턴들을 제2 방향을 따라 연결하는 제2 연결패턴들을 형성하는 단계;를 포함하는 터치 스크린 패널의 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 투명전극막 및 절연막을 하프톤 마스크를 이용하여 동반 패터닝하는 단계는, 상기 하프톤 마스크를 이용하여 상기 절연막 상에 제1 높이와 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이를 갖는 포토레지스트를 형성하는 단계와, 상기 포토레지스트 하부를 제외한 나머지 영역의 투명전극막 및 절연막을 에칭(etching) 공정을 통해 제거하는 단계와, 상기 제2 높이를 갖는 포토레지스트와 그 하부의 절연막을 애싱(ashing) 및 에칭 공정을 통해 제거하여 상기 제2 센싱패턴들의 일 영역을 노출하는 단계와, 상기 절연막 상에 남아있는 포토레지스트를 애싱 공정을 통해 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 포토레지스트 하부를 제외한 나머지 영역의 투명전극막 및 절연막을 에칭(etching) 공정을 통해 제거하는 단계는, 건식 에칭공정을 통해 상기 절연막을 제거한 이후 습식 에칭공정을 통해 상기 투명전극막을 제거하되, 상기 투명전극막이 상기 절연막보다 내측에 위치하도록 상기 투명전극막을 오버에칭하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 투명전극막 및 절연막을 하프톤 마스크를 이용하여 동반 패터닝하는 단계에서, 상기 제1 센싱패턴들을 상기 제1 방향을 따라 연결하는 제1 연결패턴들을 상기 제1 센싱패턴들과 일체로 형성할 수 있다.

또한, 상기 도전막을 패터닝하는 단계에서, 상기 제1 센싱패턴들 및 제2 센싱패턴들을 외부의 구동회로와 연결하기 위한 위치검출라인들을 상기 제2 연결패턴들과 동시에 형성할 수 있다.

본 발명의 제2 측면은, 투명기판과, 상기 투명기판의 일면에 형성되며 제1 연결패턴들에 의해 제1 방향을 따라 연결되도록 패터닝된 다수의 제1 센싱패턴들 및 상기 제1 센싱패턴들 사이에 각각이 분리된 패턴을 갖도록 패터닝된 다수의 제2 센싱패턴들과, 상기 제1 및 제2 센싱패턴들과 상기 제1 연결패턴들 상에 형성되며 상기 제2 센싱패턴들의 일 영역을 노출하는 절연막과, 상기 절연막 상에 형성되며 상기 제2 센싱패턴들의 노출된 영역을 통해 상기 제2 센싱패턴들을 제2 방향을 따라 연결하는 제2 연결패턴들을 포함하며, 상기 제1 연결패턴들은 상부의 절연막보다 내측에 위치되도록 오버에칭된 패턴을 갖는 터치 스크린 패널을 제공한다.

여기서, 상기 제2 연결패턴들은 상기 제2 센싱패턴들과의 직접적인 접촉을 통해 상기 제2 센싱패턴들을 제2 방향을 따라 연결할 수 있다.

또한, 상기 제1 센싱패턴들 및 제2 센싱패턴들을 외부의 구동회로와 연결하기 위한 위치검출라인들을 더 포함하며, 상기 위치검출라인은 상기 제2 연결패턴들과 동일한 물질로 이루어질 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 하프톤 마스크를 이용하여 투명전극막 및 절연막을 동반 패터닝함에 의해 제1 및 제2 센싱패턴들과 절연막을 형성한다. 이에 따라, 마스크 공정의 수가 감소되어 공정이 단순화된다.

또한, 본 발명에서는 제1 센싱패턴들을 제1 방향을 따라 연결하는 제1 연결패턴들이 절연막보다 내측에 위치되도록 투명전극막을 오버에칭함으로써, 터치 스크린 패널의 전기적 안정성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 센싱패턴들 및 연결패턴들을 도시한 요부 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 터치 스크린 패널의 요부 단면도이다.
도 4a 내지 도 4g는 도 3에 도시된 터치 스크린 패널의 제조방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 개략적으로 도시한 평면도이다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 센싱패턴들 및 연결패턴들의 일부를 도시한 요부 평면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널은, 투명기판(10)과, 투명기판(10) 상에 형성된 다수의 제1 센싱패턴들(12a) 및 제2 센싱패턴들(12b)과, 제1 센싱패턴들(12a) 및 제2 센싱패턴들(12b)을 패드부(20)를 통해 외부의 구동회로와 연결하기 위한 위치검출라인들(15)을 포함한다.

제1 센싱패턴들(12a)은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 같은 투명전극물질을 이용하여 제1 방향, 예컨대 열 방향을 따라 연결되도록 형성되어 열 라인 단위로 각각의 위치검출라인(15)과 연결된다.

여기서, 제1 센싱패턴들(12a)은 패터닝 단계에서부터 제1 방향을 따라 연결되도록 패터닝될 수 있는 것으로, 예컨대 도 2에 도시된 바와 같이 일체로 형성된 제1 연결패턴들(12a1)에 의해 제1 방향을 따라 연결되도록 패터닝될 수 있다.

하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 센싱패턴들(12a)은 상이한 공정 단계, 예컨대 위치검출라인들(15)을 형성하는 공정 단계에서 별도로 형성된 제1 연결패턴들(12a)에 의해 제1 방향을 따라 연결될 수도 있다.

제2 센싱패턴들(12b)은 제1 센싱패턴들(12a)과 같이 투명전극물질을 이용하여 형성되는 것으로, 제1 센싱패턴들(12a)과 동일한 레이어에 배치되되 제1 센싱패턴들(12a) 사이에 각각이 분리된 패턴을 갖도록 패터닝된다. 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b)이 동일한 레이어에 위치되면, 터치 스크린 패널은 전반적으로 균일한 반사율을 가질 수 있다.

이러한 제2 센싱패턴들(12b)은 도 2에 도시된 바와 같은 제2 연결패턴들(12b1)에 의해 제1 방향과 다른 제2 방향, 예컨대 행 방향을 따라 연결되어 행 라인 단위로 각각의 위치검출라인(15)과 연결된다.

여기서, 제2 연결패턴들(12b1)은 제2 센싱패턴들(12b)을 형성하는 공정 단계와 상이한 공정 단계에서 형성되어 제2 센싱패턴들(12b)을 제2 방향을 따라 연결한다. 예컨대, 제2 연결패턴들(12b1)은 위치검출라인들(15)을 형성하는 공정 단계에서 위치검출라인들(15)과 동일한 물질로 형성되어 제2 센싱패턴들(12b)을 제2 방향을 따라 연결할 수 있다.

위치검출라인들(15)은 패드부(20)를 통해 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b)을 위치검출회로와 같은 외부의 구동회로(미도시)와 연결한다.

이러한 위치검출라인들(15)은 영상이 표시되는 터치 활성영역을 피해 터치 스크린 패널의 외곽에 배치되는 것으로, 재료 선택의 폭이 넓어 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b)의 형성에 이용되는 투명전극물질 외에도 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 물질로 형성될 수 있다.

전술한 바와 같은 터치 스크린 패널은 정전용량성 터치 스크린 패널로, 사람의 손 또는 터치스틱 등과 같은 접촉물체가 접촉되면, 센싱패턴들(12a, 12b)로부터 위치검출라인들(15) 및 패드부(20)를 경유하여 구동회로(미도시) 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그러면, X 및 Y 입력처리회로(미도시) 등에 의해 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉위치가 파악된다.

한편, 전술한 터치 스크린 패널은 독립적인 기판에 형성되어 영상표시장치 등의 상면에 부착되거나, 혹은 영상표시장치의 표시패널과 일체화되어 구현될 수도 있다.

예컨대, 터치 스크린 패널은 유기전계발광 표시패널이나 액정 표시패널의 상부기판의 상면에 일체화되어 구현될 수 있는데, 이와 같이 표시패널과 터치 스크린 패널을 일체형으로 구현하게 되면 박형의 영상표시장치를 제공할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 터치 스크린 패널의 요부 단면도이다.

도 3을 도 1 내지 도 2와 결부하여 터치 스크린 패널의 구조를 설명하면, 터치 스크린 패널은 중앙부의 터치 활성영역(101)과 테두리부의 배선영역(102)으로 구분된다. 편의상, 도 3에서 터치 활성영역(101)은 도 2의 I-I' 선에 따른 단면을 도시하기로 한다.

우선, 터치 활성영역(101)에는, 투명기판(10)의 일면에 형성된 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b) 및 제1 연결패턴들(12a1)과, 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b) 및 제1 연결패턴들(12a1) 상에 형성되며 제2 센싱패턴들(12b)의 일 영역을 노출하는 절연막(13)과, 절연막(13) 상에 형성되며 제2 센싱패턴들(12b)의 노출된 영역을 통해 제2 센싱패턴들(12b)을 제2 방향을 따라 연결하는 제2 연결패턴들(12b)이 형성된다. 그리고, 배선영역(102)에는 위치검출라인들(15)이 형성된다.

여기서, 터치 활성영역(101)은 터치 스크린 패널 하부의 표시패널(미도시) 등으로부터의 빛이 투과될 수 있도록 투명하게 구현된다. 즉, 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b) 및 제1 연결패턴들(12a1)과 절연막(13)은 소정의 투과도 이상을 갖는 투명성 재료로 형성된다. 여기서, 투명이란 100% 투명함은 물론, 높은 광투과율을 갖는 정도로 투명함을 포괄적으로 의미한다.

이를 위해, 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b)과 제1 연결패턴들(12a1)은 인듐-틴-옥사이드(ITO) 등의 투명전극물질로 형성되고, 절연막(13)은 실리콘 산화막(SiO2)과 같은 투명성 절연물질로 형성될 수 있다.

다만, 제2 연결패턴들(12b1)은 위치검출라인들(15)과 같이 저저항 금속 등으로 형성될 수 있으나, 제2 연결패턴들(12b1)의 선폭이나 길이 등을 조절함에 의해 제2 연결패턴들(12b1)이 사람의 눈에 인식되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 도 3의 단면도에는 도시되지 않았으나, 제1 센싱패턴들(12a)은 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 제1 연결패턴들(12a1)과 일체로 형성되어 제1 연결패턴들(12a1)에 의해 제1 방향을 따라 연결되도록 패터닝된다.

절연막(13)은 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b) 및 제1 연결패턴들(12a1)의 상부에 형성되는 것으로, 특히 제1 및 제2 연결패턴들(12a1, 12b1)의 교차부에서 이들 사이에 개재되어 제1 및 제2 연결패턴들(12a1, 12b1)의 단락을 방지한다.

특히, 본 발명에서는 제1 및 제2 연결패턴들(12a1, 12b1)의 단락을 보다 효과적으로 방지하기 위하여 제1 연결패턴들(12a1)을 오버에칭함에 의해 제1 연결패턴들(12a1)이 절연막(13)의 내측에 위치되도록 함으로써, 터치 스크린 패널의 전기적 안정성을 확보한다. 즉, 절연막(13)은 제1 연결패턴들(12a1)과 중첩되는 영역에서 하단부가 제1 연결패턴들(12a1)의 상단부보다 넓게 형성된다.

이러한 절연막(13)은 제2 센싱패턴들(12b)의 일 영역을 노출하는데, 상기 노출된 영역을 통해 제2 연결패턴들(12b1)이 제2 센싱패턴들(12b)을 제2 방향을 따라 연결하게 된다.

특히, 제2 연결패턴들(12b1)은 제2 센싱패턴들(12b)의 노출된 영역을 통해 제2 센싱패턴들(12b)과 직접적으로 접촉됨으로써, 제2 센싱패턴들(12b)을 제2 방향을 따라 연결할 수 있다.

이와 같은 제2 연결패턴들(12b1)은 배선영역(102)의 위치검출라인들(15)을 형성하는 공정 단계에서, 위치검출라인들(15)과 동일한 물질을 이용하여 동시 형성될 수 있다.

단, 본 발명에서는, 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b) 및 제1 연결패턴들(12a1)과 절연막(13)을 하나의 하프톤 마스크를 이용하여 패터닝함에 의해 마스크 공정의 수를 저감하고 공정을 단순화함을 특징으로 하며, 이에 대한 상세한 설명은 도 4a 내지 도 4g를 참조하여 후술하기로 한다.

또한, 본 발명에서는, 절연막(13)이 제2 연결패턴들(12b1)이 형성되는 일부 영역을 제외하고는 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b)과 제1 연결패턴들(12a1)의 상부에 전반적으로 형성된다. 도 3에서는 설명의 편의상 연결패턴들(12a1, 12b1)의 크기를 센싱패턴들(12a, 12b)에 비해 과장되게 표현하였으나, 실제로는 도 1에서와 같이 연결패턴들(12a1, 12b1)은 지각되기 어려울만한 정도의 크기로 형성된다.

즉, 본 발명에서 터치 활성영역(101)의 표면 대부분은 절연막(13)에 의해 커버되게 된다. 이에 따라, 제2 연결패턴들(12b1)이 형성된 투명기판(10)의 상부에 별도의 절연막을 추가적으로 형성하지 않더라도, 표면 스크래치 등에 의한 문제가 발생하지 않는 장점이 있다.

또한, 제2 연결패턴들(12b)이 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b)과 제1 연결패턴들(12a1)의 상부에 위치되므로, 단차에 의한 문제를 야기하지 않아 제2 연결패턴들(12b)의 두께 설계가 비교적 자유로운 장점이 있다.

도 4a 내지 도 4g는 도 3에 도시된 터치 스크린 패널의 제조방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.

도 4a 내지 도 4g를 참조하여, 본 발명에 의한 터치 스크린 패널의 제조방법을 설명하면, 우선, 투명기판(10)을 준비하고, 투명기판(10)의 일면에 투명전극막(12') 및 절연막(13)을 순차적으로 성막한다.

여기서, 투명기판(10)은 표시패널의 상부기판이나, 별도의 터치패널용 기판, 혹은 윈도우 기판 등이 될 수 있다.

그리고, 투명전극막(12')은 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b)과 제1 연결패턴들(12a1)을 형성하기 위한 것으로, 인듐-틴-옥사이드(ITO) 등과 같은 투명물질을 기판(10)에 전면 증착함에 의해 형성될 수 있고, 절연막(13)은 실리콘 산화막(SiO2)과 같은 투명성 절연물질을 투명전극막(12') 상에 전면 증착함에 의해 형성될 수 있다.(도 4a)

이후, 투명전극막(12') 및 절연막(13)을 하프톤 마스크를 이용하여 동반 패터닝함에 의해 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b) 및 제1 연결패턴들(12a1)과 절연막(13)을 형성한다.

보다 구체적으로, 하나의 하프톤 마스크(미도시)를 이용하여 절연막(13) 상에 서로 다른 높이, 즉, 제1 높이(H1)와 상기 제1 높이(H1)보다 낮은 제2 높이(H2)를 갖는 포토레지스트(PR)를 형성한다.(도 4b)

그리고, 포토레지스트(PR) 하부를 제외한 나머지 영역의 투명전극막(12') 및 절연막(13)을 에칭(etching) 공정을 통해 제거하게 된다.

예컨대, 건식 에칭공정을 통해 포토레지스트(PR) 하부를 제외한 나머지 영역의 절연막(13)을 제거한 이후, 습식 에칭공정을 더 수행함에 의해 노출된 영역의 투명전극막(12')을 제거함에 의해 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b)과 제1 연결패턴들(12a1)을 형성할 수 있다.

여기서, 단면도 상에서는 도시되지 않았지만, 제1 센싱패턴들(12a)은 제1 연결패턴들(12a1)에 의해 제1 방향으로 연결되도록 제1 연결패턴들(12a1)과 일체로 패터닝되고, 제2 센싱패턴들(12b)은 제1 센싱패턴들(12a)의 사이에 각각이 분리된 패턴을 갖도록 패터닝된다.

한편, 투명전극막(12')은 습식 에칭공정시에만 에칭될 수도 있지만, 절연막(13)의 건식 에칭공정시에 일부가 에칭되고 습식 에칭공정시에 추가적으로 에칭될 수도 있다.

투명전극막(12')의 습식 에칭공정시에는 투명전극물질 에칭액, 예컨대 투명전극막(12')이 인듐-틴-옥사이드(ITO)로 이루어지는 경우, 옥살산 함유 에칭액 등의 산성 에칭액이 이용될 수 있다.

이때, 투명전극막(12')이 절연막(13) 보다 내측에 위치할 때까지 투명전극막(12')을 오버에칭함으로써, 터치 스크린 패널의 전기적 안정성이 확보되도록 한다.(도 4c)

그리고, 후속되는 애싱(ashing) 공정을 통해 제2 높이(H2)를 갖는 포토레지스트(PR)를 제거한다. 이때, 제1 높이(H1)를 갖는 포토레지스트(PR)도 상부가 제거되어 높이가 낮아진다.

애싱(ashing) 공정은 고온의 분위기에서 포토레지스트를 태워 제거하는 공정을 말하는 것으로, 이때 주로 플라즈마에 의한 이온 효과를 배제하고, 순수 라디칼(Radical) 반응을 추구하는 화학반응의 형태로 이루어진다. 이를 테면, 산소 라디칼을 포토레지스트의 탄소결합과 반응시켜 이산화탄소를 형성함으로써 포토레지스트를 분해시키는 형태를 들 수 있다.

제2 높이(H2)를 갖는 포토레지스트(PR)가 제거되면 그 하부에 위치되었던 절연막(13)이 노출되는데, 드라이 에칭공정이나 버퍼산화식각액(BOE) 등을 이용한 습식 에칭공정을 통해 절연막(13)의 노출된 부분을 제거한다. 이에 따라, 제2 센싱패턴들(12b)의 일 영역이 노출된다.

즉, 제2 높이(H2)를 갖는 포토레지스트(PR)와 그 하부의 절연막(13)을 애싱 및 에칭 공정을 통해 제거하여, 제2 센싱패턴들(12b)의 일 영역을 노출한다.(도 4d)

그리고, 절연막(13) 상에 남아있는 포토레지스트(PR)를 애싱 공정 등을 통해 제거함에 의해, 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b) 및 제1 연결패턴들(12a1)과 절연막(13)의 패터닝 공정을 완료한다.(도 4e)

이후, 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b) 및 제1 연결패턴들(12a1)과 절연막(13)이 형성된 투명기판(10) 상에 스퍼터링 등에 의해 도전막(14)을 전면적으로 형성한다.(도 4f)

이후, 별도의 마스크(미도시)를 이용하여 도전막(14)을 패터닝함에 의해, 제2 센싱패턴들(12b)의 노출된 영역을 통해 제2 센싱패턴들(12b)을 제2 방향을 따라 연결하는 제2 연결패턴들(12b1)을 형성한다.

이때, 도전막(14)을 패터닝하는 과정에서, 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b)을 외부의 구동회로와 연결하기 위한 위치검출라인들(15)도 제2 연결패턴들(12b1)과 동일한 물질로 동시에 형성될 수 있다.(도 4g)

전술한 바와 같은 터치 스크린 패널의 제조방법에 의하면, 하나의 하프톤 마스크를 이용하여 투명전극막(12') 및 절연막(13)을 동반 패터닝함에 의해 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b)과 절연막(13)을 형성할 수 있다.

즉, 마스크 공정은, 하나의 하프톤 마스크를 이용한 제1 및 제2 센싱패턴들(12a, 12b)과 절연막(13)의 패터닝 단계와, 별도의 마스크를 이용한 제2 연결패턴들(12b) 및 위치검출라인들(15)의 패터닝 단계에서 수행될 수 있는 것으로, 마스크 공정의 수가 최소화되어 공정이 단순화되는 장점이 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

10: 투명기판 12a, 12b: 센싱패턴
12a1, 12b1: 연결패턴 13: 절연막
15: 위치검출라인

Claims

투명기판의 일면에 투명전극막 및 절연막을 순차적으로 성막하는 단계와,
상기 투명전극막 및 절연막을 하프톤 마스크를 이용하여 동반 패터닝함에 의해, 제1 방향을 따라 연결되는 다수의 제1 센싱패턴들 및 상기 제1 센싱패턴들 사이에 각각이 분리된 패턴을 갖는 다수의 제2 센싱패턴들과 더불어, 상기 제1 및 제2 센싱패턴들 상에 위치되되 상기 제2 센싱패턴들의 일 영역을 노출하는 절연막을 형성하는 단계와,
상기 제1 및 제2 센싱패턴들과 절연막이 형성된 상기 투명기판 상에 도전막을 성막하는 단계와,
상기 도전막을 패터닝함에 의해, 상기 제2 센싱패턴들의 노출된 영역을 통해 상기 제2 센싱패턴들을 제2 방향을 따라 연결하는 제2 연결패턴들을 형성하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 투명전극막 및 절연막을 하프톤 마스크를 이용하여 동반 패터닝하는 단계는,
상기 하프톤 마스크를 이용하여 상기 절연막 상에 제1 높이와 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이를 갖는 포토레지스트를 형성하는 단계와,
상기 포토레지스트 하부를 제외한 나머지 영역의 투명전극막 및 절연막을 에칭(etching) 공정을 통해 제거하는 단계와,
상기 제2 높이를 갖는 포토레지스트와 그 하부의 절연막을 애싱(ashing) 및 에칭 공정을 통해 제거하여, 상기 제2 센싱패턴들의 일 영역을 노출하는 단계와,
상기 절연막 상에 남아있는 포토레지스트를 애싱 공정을 통해 제거하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널의 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 포토레지스트 하부를 제외한 나머지 영역의 투명전극막 및 절연막을 에칭(etching) 공정을 통해 제거하는 단계는,
건식 에칭공정을 통해 상기 절연막을 제거한 이후 습식 에칭공정을 통해 상기 투명전극막을 제거하되, 상기 투명전극막이 상기 절연막보다 내측에 위치하도록 상기 투명전극막을 오버에칭하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 투명전극막 및 절연막을 하프톤 마스크를 이용하여 동반 패터닝하는 단계에서, 상기 제1 센싱패턴들을 상기 제1 방향을 따라 연결하는 제1 연결패턴들을 상기 제1 센싱패턴들과 일체로 형성하는 터치 스크린 패널의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 도전막을 패터닝하는 단계에서, 상기 제1 센싱패턴들 및 제2 센싱패턴들을 외부의 구동회로와 연결하기 위한 위치검출라인들을 상기 제2 연결패턴들과 동시에 형성하는 터치 스크린 패널의 제조방법.
투명기판과,
상기 투명기판의 일면에 형성되며 제1 연결패턴들에 의해 제1 방향을 따라 연결되도록 패터닝된 다수의 제1 센싱패턴들과, 상기 제1 센싱패턴들 사이에 각각이 분리된 패턴을 갖도록 패터닝된 다수의 제2 센싱패턴들과,
상기 제1 및 제2 센싱패턴들과 상기 제1 연결패턴들 상에 형성되며 상기 제2 센싱패턴들의 일 영역을 노출하는 절연막과,
상기 절연막 상에 형성되며 상기 제2 센싱패턴들의 노출된 영역을 통해 상기 제2 센싱패턴들을 제2 방향을 따라 연결하는 제2 연결패턴들을 포함하며,
상기 제1 연결패턴들은 상부의 절연막보다 내측에 위치되도록 오버에칭된 패턴을 갖는 터치 스크린 패널.
제6항에 있어서,
상기 제2 연결패턴들은 상기 제2 센싱패턴들과의 직접적인 접촉을 통해 상기 제2 센싱패턴들을 제2 방향을 따라 연결하는 터치 스크린 패널.
제6항에 있어서,
상기 제1 센싱패턴들 및 제2 센싱패턴들을 외부의 구동회로와 연결하기 위한 위치검출라인들을 더 포함하며, 상기 위치검출라인은 상기 제2 연결패턴들과 동일한 물질로 이루어지는 터치 스크린 패널.