KR101301616B1 - 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치스크린패널의 테두리 배선을 스크린 인쇄공정을 거치지 않고 테두리 배선이 형성된 일체형 FPC를 본딩하여 테두리 배선이 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
터치스크린의 외곽부에 형성되는 금속배선을 일체형 FPC(Flexible Printed Circuit)로 형성하여 공정을 간소화하여 수율을 개선하고 낮은 저항치로 배선을 형성하여 터치스크린패널(TSP)에 대한 성능을 향상시킬 수 있는 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널은, 투명전극필름에 상판과 하판에 대한 터치스크린회로 패턴이 형성되어 투명점착테이프로 접착된 상, 하판 어셈블리와, 상기 상,하판 어셈블리가 일정크기로 셀커팅한 부분에 본딩되는 테두리배선이 일체형으로 형성된 FPC를 구비한다.
본 발명은 터치스크린의 외곽부에 형성되는 금속배선을 스크린인쇄공정을 거치지 않고 일체형 FPC(Flexible Printed Circuit)로 형성하여 인쇄작업 및 검사인원과 자재 및 치공구를 사용하지 않게 됨으로 인한 생산비용을 현저히 줄일 수 있는 동시에 그 성능 및 수율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널 및 그 제조방법{Touch Screen Panel having minute pattern structure and Manufacturing Method of the same}

본 발명은 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터치스크린패널의 테두리 배선을 스크린 인쇄공정을 거치지 않고 테두리 배선이 형성된 일체형 FPC(Flexible Printed Circuit)를 본딩하여 테두리 배선이 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 모바일 휴대폰과 같은 전자기기는 이미 사람에게 있어 신속한 생활의 편리를 제공하는 기기로서 자리매김 하였으며, 그에 따른 기기의 기능 또한 더 정밀하면서도 편리하며 신속하게 작동시킬 수 있도록 변화하고 있다. 이를 위해 통상의 디스플레이 화면을 갖는 휴대용 전자기기는 기존 수동식 버튼에 의한 입력장치보다는 디스플레이 화면에 손가락을 터치하여 편리하게 작동시키는 터치스크린의 입력장치가 제시되어 있다.

터치스크린 장치는 디스플레이 화면상의 사용자의 접촉 위치를 감지하고, 감지된 접촉 위치에 관한 정보를 입력정보로 하여 디스플레이 화면 제어를 포함한 전자기기의 제어를 수행하기 위한 장치를 일컫는다. 이러한 터치스크린 장치에서 대부분은 터치스크린 패널이 제공되며, 터치스크린패널(TSP)은 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), EL(Electroluminescense) 등의 평판 디스플레이 장치와 CRT(Cathod Ray Tube)의 다양한 장점을 가진 플랫패널디스플레이(Flat-Panel-Display)의 기능을 갖고, 사용자가 디스플레이를 통해 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구로서, 크게 저항막 방식(Resistive Type)과 저항막-멀티터치 방식(Resistive-Multi Type) 및 정전용량 방식(Capacitive Type), 등으로 구분된다. 이때의 PDA, 휴대용 PC 및 모바일 폰(핸드폰) 등에 있어서는 저항막 방식(Resistive Type)과 정전용량 방식(Capacitive Type)이 널리 이용된다.

이러한 터치스크린 패널은 투명 전도막이 일면에 형성되어 있는 투명 기판을 적어도 하나 포함한다. 투명 전도막은 흔히 ITO(indium tin oxide) 등의 투명 전도성 물질로 이루어지며, 전기 배선을 통해 사용자가 접속한 터치스크린 상의 위치를 계산하기 위하여 패널 외부에 마련된 센서 회로에 연결된다. 이러한 금속 배선은 투명 기판에 접착되는 연성(flexible) PCB(printed circuit board)상에 구현되거나, 직접 투명 기판상에 형성되는 것이 일반적이다.

투명 기판상에 금속배선을 형성하는 방법 가운데 하나로, 은(Ag)을 포함하는 전도성 페이스트를 통상의 실크스크린인쇄법에 의해 인쇄하는 방법이 널리 이용되고 있다. 이러한 실크스크린인쇄법에 의해 금속배선을 형성하는 경우에는 우선 투명 기판 위에 투명 전도막을 도포한 후 투명 기판의 외곽부의 투명 전도막을 제거한다. 다음으로, 투명 기판의 외곽부에 형성된 패턴을 포함하는 스크린을 투명 기판 위에 고정시킨 뒤, 스크린의 개구부 상에 전도성 페이스트를 스퀴지로 내리누르면서 문질러 넣는다.

이러한 과정을 통해 투명 기판의 외곽부에 상기 스크린의 개구부와 같은 형상의 금속배선이 형성된다. 그러나, 이처럼 금속배선이 형성된 부분을 통해서는 화면이 실제로 디스플레이될 수 없기 때문에, 특히 제한된 크기의 디스플레이 스크린을 갖는 소형 전자기기에 있어서는 보다 넓은 화면 영역을 확보하기 위해 금속 배선부분의 크기를 최소화하는 것이 중요한 과제이다.

따라서, 금속배선을 보다 미세하게 형성하는 것이 필요하며, 특히 복수의 배선이 나란히 형성되어 있는 경우에는 배선의 선폭 및 선간 거리를 미세화하는 것이 필수적이다.

그러나, 종래의 실크스크린입쇄법을 이용하는 경우에는 공정상의 한계로 인해 미세한 선폭 및 선간 거리를 가진 배선구조를 형성하기가 어렵다.

실제로, 종래의 실크스크린인쇄법에 의하면 선폭 및 선간 거리가 200μm 이하인 경우에는 대량 생산시 치수 관리가 어려워 안정적인 수율을 확보하기 어려운 문제가 있었다.

또한, 이와 다른 방법으로, PET 기판상에 ITO 전극을 형성하고, 그 상부에 메탈을 증착하여 증착층을 형성한 후에 메탈 증착층 상부에 포토레지스트를 도포하여, 금속배선을 형성하는 현상, 즉 에칭공정을 거처 금속배선층을 형성하는 방법이 제시되어 있다.

이러한 공정은 미세패턴을 구현하는 에칭공정에 따른 패턴의 미세화의 구현이 어려우며, 나아가 미세 선폭을 구현함에 있어서 패턴이 무너지는 문제로 인해 제품의 신뢰성과 원하는 수율을 구현하기가 어려운 문제가 있다.

이러한 종래의 문제점을 해소하기 위해 한국 특허출원 제10-2009-0079381호(터치스크린 및 터치스크린의 제조방법)가 제시되어 있으며, 그 기술적 특징은 터치스크린의 외각부에 형성되는 금속배선의 형성을 실크스크린 인쇄와 레이저 가공을 병행하여 구현함으로써 미세 회로패턴을 형성할 수 있도록 하였다.

이와 같은 종래의 터치스크린의 제조방법을 도 1을 참조하여 설명하면, 101단계에서 투명전극필름(ITO필름)에 각각 도 2와 같이 상판의 터치스크린회로패턴을 형성하고 도 3과 같이 하판의 터치스크린회로패턴을 형성하고 102단계를 진행한다. 상기 102단계에서 패턴이 형성된 상판의 테두리부분에 도 4와 같이 실크스크린 인쇄에 의해 테두리배선을 형성하고 패턴이 형성된 하판의 테두리부분에 도 5와 같이 실크스크린 인쇄에 의해 테두리배선을 형성하고 103단계를 진행한다. 상기 103단계에서 터치스크린회로패턴과 테두리 배선이 형성된 상판과 하판을 투명점착테이프(OCA테이프)로 접착하여 도 6과 같이 어셈블리를 형성하고 104단계를 진행한다. 상기 104단계에서 상판과 하판이 부착된 어셈블리의 셀을 커팅하고 105단계를 진행한다. 상기 105단계에서 상,하판 어셈블리의 셀커팅 후 테두리 배선과 FPC를 본딩하여 도 7과 같이 터치스크린 패널을 완성한다.

그러나, 이러한 구성은 실크스크린 인쇄와 레이저가공을 병행하기 때문에 기본적으로 고가의 2개의 장치를 모두 구성하여야 하는 단점이 있으며, 2가지의 작업으로 인한 작업공정이 늘어나 작업시간 또한 지연되는 문제를 안고 있고, 또한 50μm의 미세패턴을 구현할 수 없는 문제가 있었다.

대한민국 특허공개번호 10-2011-0021532호(발명의 명칭 : 터치스크린 및 터치스크린의 제조방법), 공개일자 : 2011년 03월 04일

따라서 본 발명의 목적은 터치스크린의 외곽부에 형성되는 금속배선을 일체형 FPC(Flexible Printed Circuit)로 형성하여 공정을 간소화하여 수율을 개선하고 낮은 저항치로 배선을 형성하여 터치스크린패널(TSP:Touch Screen Panel)에 대한 성능을 향상시킬 수 있는 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 터치스크린의 외곽부에 형성되는 금속배선을 스크린인쇄공정을 거치지 않고 일체형 FPC(Flexible Printed Circuit)로 형성하여 인쇄작업 및 검사인원과 자재 및 치공구의 감소로 인한 생산비용을 절감할 수 있는 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널은,

투명 전극 필름으로 구성된 상판과 하판에 터치스크린회로 패턴이 형성되고 테두리 배선(Ag등)은 형성하지 않은 상태로 상,하판을 점착테이프로 접합한 상,하판 에셈블리와, 상기 상,하판 에셈블리의 테두리 배선이 미세패턴으로 형성되어 일체화된 FPC를 구비함을 특징으로 한다,

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널의 제조방법은,

투명전극필름에 상판과 하판에 대한 터치스크린회로 패턴을 형성하는 단계와, 상기 터치스크린회로 패턴이 형성된 상판과 하판을 투명점착테이프로 접착하여 상, 하판 어셈블리를 형성하는 단계와, 상기 형성된 상,하판 어셈블리를 일정크기로 셀커팅하는 단계와, 테두리 배선이 일체형으로 형성된 FPC를 상기 셀커팅한 상,하판 어셈블리의 테두리부분에 본딩하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명은 터치스크린의 외곽부에 형성되는 금속배선 형성 시 스크린 인쇄공정을 거치지 않고 일체형 FPC(Flexible Printed Circuit)로 형성하여 공정을 간소화함으로 인해 수율을 개선하고, 낮은 저항치로 50μm의 미세패턴 배선을 형성하여 터치스크린패널(TSP:Touch Screen Panel)에 대한 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 터치스크린의 외곽부에 형성되는 금속배선을 스크린인쇄공정을 거치지 않고 일체형 FPC(Flexible Printed Circuit)로 형성하여 인쇄작업 및 검사인원과 자재 및 치공구를 사용하지 않게 됨으로 인한 생산비용을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치스크린패널을 형성하기 공정 절차도이다
도 2는 투명전극필름에 상판의 터치스크린회로패턴을 형성한 상태도
도 3은 투명전극필름에 하판의 터치스크린회로패턴을 형성한 상태도
도 4는 상판에 테두리 배선을 형성한 스크린 인쇄상태도
도 5는 하판에 테두리 배선을 형성한 스크린 인쇄상태도
도 6은 상판과 하판이 접착된 상,하판 어셈블리 상태도
도 7은 상,하판 어셈블리에 테두리배선과 FPC를 본딩한 터치스크린패널의 상태도
도 9는 투명전극필름에 상판의 터치스크린회로패턴을 형성한 상태도
도 10은 투명전극필름에 하판의 터치스크린회로패턴을 형성한 상태도
도 11은 상판과 하판이 접착된 상,하판 어셈블리 상태도
도 12는 상,하판 어셈블리에 테두리배선이 일체형으로 형성된 FPC를 본딩한터치스크린패널의 상태도

이하 본 발명의 바람직한 실시 예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 복수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기에 설명되는 본 발명의 실시 예는 당업자에게 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것에 불과하다는 것에 유의하여야 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 당 업계의 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명이 생략됨에 유의하여야 한다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치스크린패널을 형성하기 공정 절차도이다.

도 9는 투명전극필름에 상판의 터치스크린회로패턴을 형성상태도이고,

도 10은 투명전극필름에 하판의 터치스크린회로패턴을 형성상태도이며,

도 11은 상판과 하판이 접착된 상,하판 어셈블리 상태도이고,

도 12는 상,하판 어셈블리에 테두리배선이 일체형으로 형성된 FPC를 본딩한 터치스크린패널의 상태도이다.

상술한 도 8 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치스크린패널을 형성하기 공정절차를 상세히 설명한다.

201단계에서 투명전극필름(ITO필름)에 도 9와 같이 상판의 터치스크린회로패턴을 형성하고, 투명전극필름에 도 10과 같이 하판의 터치스크린회로패턴을 형성하고 202단계를 진행한다. 상기 202단계에서 터치스크린회로패턴이 형성된 상판과 하판을 투명점착테이프(OCA테이프)로 접착하여 도 11과 같이 어셈블리를 형성하고 203단계를 진행한다. 상기 203단계에서 상판과 하판이 부착된 어셈블리의 셀을 커팅하고 204단계를 진행한다. 상기 204단계에서 상,하판 어셈블리의 셀커팅 후 미세패턴을 형성한 테두리 배선이 일체형으로 형성된 FPC를 상기 상,하판 어셈블리의 테두리부분에 본딩하여 도 12와 같이 터치스크린 패널을 완성한다. 즉, 본 발명에서는 테두리 배선이 일체형으로 형성된 FPC를 이용하여 상,하판 어셈블리의 테두리배선을 형성하여 50μm의 미세패턴을 구현할 수 있다.

본 발명은 기재된 구체적인 예에 대하여만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 수정할 수 있는 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (2)

1. 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널에 있어서,
   투명 전극 필름으로 구성된 상판과 하판에 터치스크린회로 패턴이 형성되고 테두리 배선은 형성하지 않은 상태로 상,하판을 점착테이프로 접합한 상,하판 에셈블리와,
   상기 상,하판 에셈블리의 테두리에 본딩되고 미세패턴으로 형성된 테두리 배선이 일체화된 FPC를 구비하는 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널.
   
2. 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널의 제조방법에 있어서,
   투명전극필름에 상판과 하판에 대한 터치스크린회로 패턴을 형성하는 단계와,
   상기 터치스크린회로 패턴이 형성된 상판과 하판을 투명점착테이프로 접착하여 상, 하판 어셈블리를 형성하는 단계와,
   상기 형성된 상,하판 어셈블리를 일정크기로 셀커팅하는 단계와,
   미세패턴이 형성된 테두리 배선이 일체형으로 형성된 FPC를 상기 셀커팅한 상,하판 어셈블리의 테두리부분에 본딩하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 미세패턴 배선구조를 갖는 터치스크린패널의 제조방법.
   

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