KR101155462B1 - 터치 스크린 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베이스 기판상에 투명 도전층을 형성한 후 패터닝하여, 상기 베이스 기판의 중앙에 전극패턴을 형성하고 외측에는 배선패턴을 형성하는 단계와, 상기 전극패턴을 마스킹하고 상기 배선패턴 상에 버퍼층과 금속층을 순차로 형성하는 단계, 및 상기 전극패턴에 형성된 마스킹을 제거하는 단계를 포함하는 터치 스크린 제조방법을 개시한다.

Description

터치 스크린 제조방법{METHOD FOR FABRICATING TOUCH-SCREEN PANEL}

본 발명은 터치 스크린 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 터치 스크린의 전극 패턴의 손상을 방지하고 금속의 증착 공정 없이 미세한 배선의 형성이 가능한 터치 스크린 제조방법에 관한 것이다.

터치 스크린은 손가락이나 터치 팬을 근접시키거나 접촉하는 경우 그 위치를 감지할 수 있는 장치로서, 영상 표시장치의 화면에 설치되어 손쉽게 정보를 입력할 수 있는 장점이 있다.

이러한 터치 스크린은 PET나 아크릴 등과 같은 부도체로 제조된 절연필름 위에, 터치 부분과 상기 터치 부분과 연결되고 터치 신호감지를 위해 외부 센서와 연결되는 배선은 은(Ag) 페이스트로 인쇄하여 형성한다. 그러나 이러한 제조방법은 미세한 배선의 형성이 어려운 문제가 있다.

최근에는 절연필름 위에 ITO층을 형성하고 그 위에 금속층을 형성한 후 이를 선택적으로 제거하여 배선패턴을 형성하는 방법이 개시되고 있다. 그러나 이 제조방법은 터치 부분에 해당하는 전극패턴에까지 금속층이 증착되어 있어 이를 별도로 제거하는 공정이 필요한 문제가 있다.

게다가 전극패턴에 증착된 금속층을 제거하는 과정에서 전극패턴층이 손상되는 문제가 있으며, 금속층이 완전히 제거되지 않는 경우 외부에서 전극패턴이 관찰되는 외관불량의 문제가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 터치 스크린의 전극 패턴의 손상을 방지하고 금속의 증착 공정 없이 미세한 배선의 형성이 가능한 터치 스크린 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따른 터치 스크린 제조방법은, 베이스 기판상에 투명 도전층을 형성한 후 패터닝하여, 상기 베이스 기판의 중앙에 전극패턴을 형성하고 외측에는 배선패턴을 형성하는 단계와, 상기 전극패턴을 마스킹하고 상기 배선패턴 상에 버퍼층과 금속층을 순차로 형성하는 단계, 및 상기 전극패턴에 형성된 마스킹을 제거하는 단계를 포함한다.

이때 배선패턴 간의 간격은 상기 금속층의 두께보다 넓게 형성될 수 있다.

금속층은 전해도금법 또는 무전해도금법으로 형성될 수 있으며, 0.01 ~ 20㎛의 두께로 형성될 수 있다.

삭제

이때 버퍼층은 납(pd), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 이상의 금속으로 형성될 수 있고, 50 ~ 300Å의 두께로 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면 배선패턴에만 금속층을 형성하여 기존의 증착공정 없이 미세한 배선 형성이 가능해진다.

또한 터치 스크린의 전극 패턴의 손상을 방지할 수 있고, 외부에서 전극 패턴이 관찰되는 외관불량이 방지된다.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 제조방법의 순서도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 배선패턴과 금속층 사이에 버퍼층이 형성된 터치 스크린의 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.

이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 제조방법은 베이스 기판(10)상에 전극패턴(21)과 배선패턴(22)을 형성하는 단계와, 상기 전극패턴(21)을 마스킹하고 상기 배선패턴(22)에 금속층(30)을 형성하는 단계, 및 상기 전극패턴(21)에 형성된 마스킹을 제거하는 단계를 포함한다.

먼저 베이스 기판(10)상에 전극패턴(21)과 배선패턴(22)을 형성하는 단계에 대하여 살핀다. 도 1a를 참조할 때 베이스 기판(10)을 준비하고 그 위에 투명 도전층(20)을 형성한다.

상기 베이스 기판(10)은 일반적인 기판이 모두 적용될 수 있으며, 연성 또는 경성 기판이 필요에 따라 선택될 수 있다. 기판의 종류로는 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC)와 같은 필름이 선택될 수 있다.

상기 투명 도전층(20)은 상기 베이스 기판(10)의 상면에 일정한 두께로 형성된다. 상기 투명 도전층(20)을 형성하는 방법은 일반적으로 기판상에 박막을 형성하는 방법이 모두 적용될 수 있으며, 일 예로는 전자빔 증발법 또는 스퍼터링과 같은 진공 증착법이 적용될 수 있다.

상기 투명 도전층(20)은 일반적으로 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전도성 금속 산화물이 선택될 수도 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 전도성이 좋은 탄소나노튜브(Carbon nano-tube), MNW(Metal nano-wire)와 같은 투명 전도성 복합 재료가 선택될 수도 있다.

이후 도 1b와 같이 상기 투명 도전층(20)을 에칭에 의해 선택적으로 제거하여 베이스 기판(10) 상면의 중앙부에는 전극패턴(21)을 형성하고, 외측에는 상기 전극패턴(21)과 전기적으로 연결되는 배선패턴(22)을 형성한다.

이때 상기 전극패턴(21)은 터치 스크린이 저항막 또는 정전용량 방식으로 구현되는 경우 터치를 감지하는 기능을 하게 되며, 정전용량 방식인 경우 일반적으로 패턴되는 다이아몬드 형상뿐 아니라 실시형태에 맞게 다양한 패턴으로 구현될 수도 있다.

또한, 상기 배선패턴(22)은 상기 전극패턴(21)과 이격되어 복수 개로 형성될 수 있다. 이때 상기 복수 개의 배선패턴(22)의 간격은 약 20㎛의 간격을 갖도록 패터닝될 수 있다.

상기 전극패턴(21)은 상기 베이스 기판(10)의 상면 중앙부에 형성되고 상기 배선패턴(22)은 상기 전극패턴(21)과 이격되어 상기 베이스 기판(10)의 상면 가장자리에 복수 개로 형성된다.

이하에서는 상기 전극패턴(21)을 마스킹하고 상기 배선패턴(22)에 금속층(30)을 형성하는 단계에 대하여 설명한다.

도 1c를 참조할 때 상기 전극패턴(21) 상에 금속층(30)이 형성되는 것을 방지하기 위하여 상기 전극패턴(21) 상에 도금레지스트(Planting Resist, 100)를 도포하는 마스킹 작업을 수행한다.

상기 도금레지스트(100)는 잉크, 테이프 및 드라이 필름 중 어느 하나가 선택될 수 있고, 상기 전극패턴(21)을 충분히 커버할 수 있는 크기 및 두께로 형성되는 것이 바람직하다.

이후, 도 1d와 같이 상기 도금레지스트(100)가 형성되지 않는 배선패턴(22) 영역에 전해도금 방식 또는 무전해 도금방식으로 금속층(30)을 형성한다. 수행되는 전해 또는 무전해 도금 방식은 일반적으로 사용되는 방식이 모두 적용될 수 있다.

이때 상기 금속층(30)은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 몰디브덴(Mo), 니켈(Ni), 주석(Sn), 크롬(Cr), 아연(Zn), 알루미늄(Al)으로 이루어진 그룹에서 하나 이상의 금속이 선택될 수 있다.

상기 금속층(30)은 0.01 ~ 20㎛의 두께로 도금되는 것이 바람직하다. 이때 상기 금속층(30)이 0.01㎛이하로 형성되는 경우 너무 얇아 도선으로서의 역할을 수행하지 못하는 문제가 있다. 또한 금속층(30)의 두께가 20㎛이상의 두께로 형성되는 경우 상기 배선패턴(22)과 충분한 밀착력을 확보하기 어려운 문제가 있다.

그러나 상기 금속층(30)의 두께는 상기 배선패턴(22) 간의 거리보다 작게 형성되는 것이 좋다. 상기 금속층(30)의 두께가 상기 배선패턴(22) 간의 거리보다 두껍게 형성되는 경우 이웃한 배선패턴(22)과 전기적으로 연결되는 문제가 있기 때문이다.

상기 금속층(30)과 상기 배선패턴(22)의 밀착력을 강화하기 위하여 도 2와 같이 버퍼층(40)을 더 형성할 수 있다. 상기 버퍼층(40)은 납(pd), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 이상의 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다.

이때 상기 버퍼층(40)의 두께가 50Å이하로 형성되는 경우 금속층(30)과 투명 도전층(20)의 밀착력을 증가시키는 효과를 나타내지 못하며, 300Å이상의 두께로 형성되는 경우에는 상대적으로 취약(Brittle)해지는 문제가 있으므로 상기 버퍼층(40)의 두께는 50 ~ 300Å로 형성되는 것이 좋다.

상기 버퍼층에 의하여 배선패턴(22)와 금속층(30)의 밀착력이 증가되며, 상기 저항이 작은 금속층(30)이 도선 역할을 수행하나 상기 배선패턴(22), 버퍼층(40), 및 금속층(30)이 하나의 도선(200)으로서 작용할 수도 있다.

이때 상기 버퍼층(40)은 앞서 설명한 전해도금 또는 무전도해도금 방식에 의하여 형성될 수 있다.

다시 도 1e를 참조할 때 상기 전극패턴(21)에 형성된 도금레지스트(100)를 제거하여 회로패턴을 완성한다. 상기 도금레지스트(100)는 수용성 레지스트잉크 등으로 형성되는 경우 간단히 온수로 세척하여 제거할 수 있다. 따라서 상기 전극패턴(21)에 금속층을 적층한 후 제거하는 과정을 거치지 않아 전극패턴(21)의 표면이 손상되는 문제가 발생하지 않으며, 특히 금속층이 전극패턴에 잔존하여 외부에서 전극이 관찰되는 외관 불량 문제가 해소되는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 베이스 기판 20: 투명 도전층
21: 전극패턴 22: 배선패턴
30: 금속층 40: 버퍼층

Claims (10)

1. 베이스 기판상에 투명 도전층을 형성한 후 패터닝하여, 상기 베이스 기판의 중앙에 전극패턴을 형성하고 외측에는 배선패턴을 형성하는 단계;
   상기 전극패턴을 마스킹하고 상기 배선패턴 상에 버퍼층과 금속층을 순차로 형성하는 단계; 및
   상기 전극패턴에 형성된 마스킹을 제거하는 단계;를 포함하는 터치 스크린 제조방법.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 배선패턴은 상기 전극패턴과 이격되고 복수 개로 형성되는 터치 스크린 제조방법.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 배선패턴 간의 간격은 상기 금속층의 두께보다 넓게 형성되는 터치 스크린 제조방법.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 금속층은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 몰디브덴(Mo), 니켈(Ni), 주석(Sn), 크롬(Cr), 아연(Zn), 알루미늄(Al)으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 이상의 금속으로 형성되는 터치 스크린 제조방법.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 금속층은 0.01 ~ 20㎛의 두께로 형성되는 터치 스크린 제조방법.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 금속층은 전해도금법 또는 무전해도금법으로 상기 배선패턴 상에 형성되는 터치 스크린 제조방법.
   
8. 삭제
9. 제1항에 있어서, 상기 버퍼층은 납(pd), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo)으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상으로 금속으로 형성되는 터치 스크린 제조방법.
   
10. 제1항에 있어서, 상기 버퍼층은 50 ~ 300Å의 두께로 형성되는 터치 스크린 제조방법.
    

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