KR101380599B1 - 복수의 도금층을 포함하는 터치 스크린 패널 및 이의 제조방법 - Google Patents

복수의 도금층을 포함하는 터치 스크린 패널 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR101380599B1
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박광수
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Abstract

본 발명은 터치활성영역과 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역을 포함하는 기판, 상기 기판의 터치활성영역과 터치비활성영역 각각의 상부에 형성되며, 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층, 상기 터치비활성영역상의 제1 배선층상에 형성되는 제1 무전해도금층, 및 상기 제1 무전해도금층 상에 형성되는 제2 무전해도금층;을 포함하는 터치스크린 패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

복수의 도금층을 포함하는 터치 스크린 패널 및 이의 제조방법 {TOUCH SCREEN PANEL INCLUDING MULTIPLE PLATING LAYER AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 복수의 도금층을 포함하는 터치 스크린 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치활성영역과 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역을 포함하는 터치 스크린 패널에 있어, 상기 터치비활성영역상에 복수의 도금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 들어 터치 스크린 패널을 탑재한 휴대 단말기기 및 영상표시장치가 주목을 받고 있다. 상기 터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치로서 별도의 키보드 또는 마우스 등의 입력장치가 필요 없이 상기 영상표시장치의 전면(front face)에 사용자의 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.
이러한 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 감지전극이 주변의 다른 감지전극 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
이러한 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은 화질저하의 문제를 가지는 저항막 방식의 터치 스크린 패널의 단점을 해결할 수 있고, 경량 박형화된 터치 스크린 패널을 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 정전용량 방식의 터치 스크린 패널의 일반적인 전극 구조를 나타낸 평면도이고, 도 2는 터치 스크린 패널의 상기 도1의 구조를 갖는 전극 구조의 종단면도를 도시한 그림이다.
도 1에 도시된 바와 같이 터치 스크린 패널은 터치활성영역(A)과 터치비활성영역(B)로 구분되며, 상기 터치활성영역은 터치 스크린 패널의 윈도우를 이루는 투명부에 해당되어 높은 투광도를 나타내는 투명전극에 의핸 배선층이 기판 상에 형성될 수 있다.
상기 높은 투광도를 나타내는 투명 전극의 종류로서는 ITO, IZO 등이 이용될 수 있다.
한편, 상기 터치활성영역(A)은 기판(10)의 상면에 터치 신호를 감지하기 위한 복수개의 감지전극부(20x,20y)가 X 방향 및 Y 방향으로 구비된다. 여기서, 상기 감지전극부(20x,20y)는 Y 좌표가 동일한 X 감지전극(20x)과 X 좌표가 동일한 Y 감지전극(20y)으로 구성될 수 있고, 각 감지 전극(20x,20y)은 감지전극 연결부(21x,21y)에 의하여 각각 X 방향 및 Y 방향으로 연결된다. 이때, X 감지전극(20x)과 Y 감지전극(20y)은 동일층상에 형성될 수도 있고, 상이한 층에 각각 형성될 수 있다.
만약 상기 각각의 감지전극(20x,20y)이 동일층상에 형성되는 경우, 상기 감지전극 연결부(21x,21y)에서의 교차되는 부분은 가운데에 절연층(미도시)이 구비된 형태로 각각의 감지전극(20x,20y)이 서로 절연된다.
또한, X 감지전극(20x)과 Y 감지전극(20y)이 상이한 층에 각각 형성되는 경우에는 기판의 양면에 각각 투명전극층이 형성되고 이를 패터닝함으로써 감지전극부 및 감지전극 연결부를 형성할 수 있다.
또한 상기 각각의 감지전극부와 감지전극 연결부를 구비하는 두 개의 상이한 필름을 서로 합지 함으로써 상기 터치 스크린 패널을 제조할 수 있다.
한편, 상기 터치비활성영역(B)은 상기 터치활성영역의 외곽의 데드 스페이스 영역인 베젤 영역에 해당하며, 복수의 외곽배선부 및 패드부 등이 배치될 수 있다.
상기 외곽배선부는 터치비활성 영역내의 배선 경로를 따라 상기 감지전극부와 연결된다. 이러한 외곽배선부도 감지전극부와 같이 동일층 상에 형성될 수도 있고, 상이한 층에 각각 형성될 수도 있다.
예컨대, 기판의 일면에 모든 감지전극부 및 외곽배선부를 형성하는 경우에는 외곽배선부가 배치되는 터치비활성영역이 좁아지게 되는 경우에 고정밀 대면적화에 장애가 될 수 있어, 상기 각각의 감지전극부와 외곽배선부들을 서로 상이한 층에 배치시킬 수 있다.
한편, 상기와 같이 각각의 감지전극부와 외곽배선부가 서로 상이한 층에 배치되는 경우에, 기판의 일측부에 비아홀을 형성하고, 상기 비아홀을 통전시켜 서로 상이한 층의 감지전극부 또는 외곽배선부가 서로 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.
한편 상기 감지전극부(20x,20y)에서의 전기적인 신호는 외곽배선부(30)를 통하여 최종적으로 제어부(40)에 전달되어 사용자에 의해 입력된 정보가 최종 입력정보로 인식되게 된다.
한편, 상기 터치비활성 영역은 터치 스크린 패널의 베젤을 이루는 불투명부에 해당되므로 전기 전도성이 우수한 메탈전극이 형성될 수 있다.
상기 도 2에서는 종래기술에서 사용되는 바와 같이, 외곽배선부(30)로서 투명전극(ITO)(31)상에 메탈 전극(32)이 형성된 외곽배선부의 구조를 도시하고 있다.
이러한 메탈전극(32)를 형성하는 방법으로서 종래기술에서는 패턴화된 ITO 전극(31) 상부면에 Ag 페이스트를 스크린 인쇄하여 메탈 전극(32)을 형성하거나, 또는 ITO 전극층의 상부면에 스퍼터링(sputtering) 공정으로 메탈 전극층을 형성하고, 포토리소그래피를 이용한 사진식각 공정으로 메탈 전극(32)과 ITO 전극(31)을 형성할 수 있다.
이러한 방법에 관한 종래기술로서, 공개특허공보 10-2012-0065286호(2012.06.20)에서는 ITO 전극(31)의 상부면에 스퍼터링 등의 진공증착 방법을 이용하여 진공증착된 금속층을 포함하는 터치패널에 관한 기술에 관해 기재되어 있고, 또한 공개특허공보 10-2011-0109119호(2011.10.06)에서는 활성영역의 둘레로서 외부 영역을 이루는 보조영역에 형성된 투명도전막층; 및 상기 투명 도전막층 상에 배치되는 금속인쇄층을 포함하는 터치 패널에 관한 기술이 기재되어 있다.
그러나, 상기와 같이 Ag 페이스트를 이용하는 경우에는 전기전도도가 떨어지고, ITO와의 접착성 또는 배선의 안정성이 양호하지 못하며, 또한 미세 전극패턴의 구현에 한계가 있고, 또한 스퍼터링 공정을 사용하는 경우에는 포토리소그래피 공정 등의 복잡한 공정으로 인해 제조공정이 복잡하고 처리 공정 시간이 길어지는 문제점과 아울러 경제성이 떨어지게 되는 단점을 가지고 있다.
따라서, 상기 터치비활성 영역의 전기전도성을 양호하게 개선함과 동시에 낮은 비용으로 인한 경제적 우위와 함께 제조 공정을 단순화하며, 외곽배선부내 배선층의 균일한 두께를 가짐과 동시에 전체적으로 얇은 두께의 배선층을 가질 수 있는 터치센서 패널에 관한 연구개발의 필요성은 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
공개특허공보 10-2012-0065286호(2012.06.20) 공개특허공보 10-2011-0109119호(2011.10.06)
따라서 상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 상기 터치비활성 영역내 배선층의 전기전도성을 양호하게 개선할 수 있는 터치 스크린 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 단순한 공정에 의해 포토리소그래피를 이용한 메탈전극의 형성 공정보다 처리시간이 단축되며, 경제적으로 낮은 비용을 가지는 터치 스크린 패널의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 발명의 목적으로 한다.
또한 본 발명은 터치비활성 영역내 투명전극층상의 배선층이 보다 안정적으로 형성되는 터치스크린 패널 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 터치비활성 영역내 배선층의 균일한 두께 형성을 통해 터치스크린 패널의 전체 두께를 얇게 할 수 있는 슬림화된 터치스크린 패널을 제공하는 것을 또 다른 발명의 목적으로 한다.
본 발명은 터치활성영역과 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역을 포함하는 기판; 상기 기판의 터치활성영역과 터치비활성영역 각각의 상부에 형성되며, 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층; 상기 터치비활성영역상의 제1 배선층상에 형성되는 제1 무전해도금층; 및 상기 제1 무전해도금층 상에 형성되는 제2 무전해도금층;을 포함하는 터치스크린 패널을 제공한다.
일 실시예로서, 상기 제2 무전해도금층상에는 추가적으로 제3 무전해 도금층이 형성될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 터치비활성영역상의 제1 배선층의 측면에는 인쇄방식에 의한 절연층이 형성될 수 있고, 이 경우에 상기 절연층은 터치비활성영역에만 형성될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 제1 무전해도금층 또는 제2 무전해도금층의 두께는 0.3 um 내지 15 um이며, 무전해 금속 도금에 사용되는 금속은 Cu, Sn, Ag, Au, Ni 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 각각의 무전해도금층은 동일한 종류의 금속이거나 또는 상이한 종류의 금속으로 형성될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 제1 배선층의 상부 또는 제1 무전해도금층의 상부에는 무전해 금속도금층을 형성하기 위한 시드 금속층이 추가로 형성될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 기판은 유리, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 내열성 에폭시(Epoxy), 초산비닐수지(EVA), 부틸 고무수지, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 실리콘, 페라이트, 세라믹 및 FR-4 중에서 선택되는 어느 하나의 재료로서 구성될 수 있다.
또한 본 발명은 상기 터치스크린 패널을 포함하는 휴대용 단말기를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 터치활성영역과 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역을 포함하는 기판의 각각의 영역에 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층을 형성하는 단계; 상기 제1 배선층 중 터치활성영역을 이후 공정에서 제거가 가능한 보호필름층으로 덮는 단계; 상기 제1 배선층 중 터치비활성영역 상에 형성된 제1 배선층상에 무전해도금에 의해 제1 무전해 도금층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 무전해 도금층상에 무전해도금에 의해 제2 무전해도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 터치스크린 패널의 제조방법의 제조방법을 제공한다.
이 경우에 상기 제1 배선층을 형성하는 단계이후에 추가적으로 제1 배선층의 측면에 인쇄방식에 의한 절연층이 형성되는 단계를 포함할 수 있고, 또한 상기 제1 무전해 도금층을 형성하는 단계이전에 제1 배선층의 상부에 무전해 금속도금층을 형성하기 위한 시드 금속층을 추가로 형성하는 단계를 포함하거나, 또는 제2 무전해 도금층을 형성하는 단계 이전에 제1 무전해도금층의 상부에 무전해 금속도금층을 형성하기 위한 시드 금속층을 추가로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 터치 스크린 패널은 터치비활성 영역내 배선층의 전기전도성을 양호하게 개선할 수 있는 장점을 제공한다.
또한 상기 터치 스크린 패널은 터치비활성 영역내 제1 배선층의 측면에 절연층이 형성됨으로써, 투명전극층상의 배선층이 보다 안정적으로 형성될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 상기 터치비활성 영역내 배선층의 균일한 두께 형성을 통해 터치스크린 패널의 전체 두께를 얇게 할 수 있는 슬림화된 터치스크린 패널을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 단순한 공정에 의해 포토리소그래피를 이용한 메탈전극의 형성 공정보다 처리시간이 단축되며, 경제적으로 낮은 비용을 가지는 터치 스크린 패널의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 터치 스크린 패널은 평판 또는 롤투롤의 스크린 인쇄, 로타리 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 그라비아 옵셋 인쇄 방식에 의해 연속적인 공정으로 제조될 수 있어 대량생산 및 저가 보급화된 터치 스크린 패널의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 배선층상의 메탈전극 형성공정의 단축으로 종래기술에서 사용되던 공정인, 스퍼터링후 패턴형성공정이 필요없거나 또는 단축되어짐에 따라 에칭폐기물 발생이 적어 환경오염을 줄이는 장점이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 정전용량 방식의 터치 스크린 패널의 일반적인 전극 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2는 상기 도 1의 터치 스크린 패널의 전극 구조의 종단면도를 도시한 그림이다.
도 3a) 및 도 3b)는 본 발명의 각각의 일시예에 따라 제조된 터치스크린 패널의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조공정에 따른 터치 스크린 패널의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조공정에 따른 터치 스크린 패널의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
도 3a) 및 3b)에서는 본 발명의 각각의 실시예에 따른 제조공정에 의한 터치 스크린 패널의 단면도를 도시하였다.
상기 도 3a)에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널은 터치활성영역(A)과 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역(B)을 포함하는 기판(10); 상기 기판의 터치활성영역과 터치비활성영역 각각의 상부에 형성되며, 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층(40); 상기 터치비활성영역상의 제1 배선층상에 형성되는 제1 무전해도금층(50); 및 상기 제1 무전해도금층(50) 상에 형성되는 제2 무전해도금층(60);을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 있어서, 상기 기판은 경성기판 또는 연성기판을 사용할 수 있다.
이 경우에, 상기 기판의 종류로서는 유리, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 내열성 에폭시(Epoxy), 초산비닐수지(EVA), 부틸 고무수지, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 실리콘, 페라이트, 세라믹 및 FR-4 중에서 선택되는 어느 하나의 재료로서 구성될 수 있고, 바람직하게는 유리, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 내열성 에폭시, FR-4 중 어느 하나가 사용가능하다.
본 발명에서는 필요에 따라, 상기 기판이 투명한 필름형태로 사용될 수 있으며, 이 경우 상기 투명 필름상에 상기 투명전극으로 제1 배선층이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에서의 터치 스크린 패널은 상기 기판의 터치활성영역과 터치비활성영역 각각의 상부에 형성되며, 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층을 포함한다.
여기서, 상기 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), AZO(Aldoped Zinc Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), ATO(Antimony-doped Tin Oxide), FTO(Fluorine-doped Tin Oxide)ATO(Antimon Tin Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), 탄소나노튜브(CNT, Carborn Nanotube) 및 전도성 고분자 중에 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 배선층은, 상기 기판상에 스퍼터링 증착(Sputtering Deposition) 또는 플라즈마 증착(Plasma Deposition)으로 형성될 수도 있고, 투명전극을 이루는 페이스트의 인쇄방식에 의해 구현될 수도 있다.
만약, 스퍼터링 또는 증착에 의해 형성되는 경우에는 상기 제1 배선층은 포토리소그래피(Photolithography) 또는 플라즈마 에칭(Plasma Etching) 등으로 식각되어 터치활성영역과 터치비활성 영역상에 각각의 패턴이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 터치활성영역(A)은 앞서 기재된 바와 같이, 터치 스크린 패널의 윈도우를 이루는 투명부에 해당되어 외부의 터치를 검출할 수 있는 부분으로서, 높은 투광도를 나타내는 투명전극에 의한 배선층이 기판상에 형성될 수 있다.
상기 터치활성영역(A)내에 형성되는 제1 배선층은 복수의 감지전극부를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 복수의 감지전극부는 x방향으로 일렬로 배치된 감지전극을 포함하며, 서로 이웃한 감지전극이 감지전극 연결부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
또한 상기 복수의 감지전극부는 y방향으로 일렬로 배치된 감지전극을 포함하며, 서로 이웃한 감지전극이 감지전극 연결부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, 상기 일렬로 배치된 감지전극과 감지전극 연결부는 복수가 교번적으로 배치되어 하나의 행 또는 열을 구성하고, 상기 행 또는 열이 복수로 구비됨으로써, 상기 도 1에서 도시되는 패턴을 가지게 된다.
이 경우에, 상기 x방향으로 일렬로 배치된 감지전극을 포함하는 복수의 감지전극부와 y방향으로 일렬로 배치된 감지전극을 포함하는 복수의 감지전극부가 기판의 동일한 면에서 형성되는 경우라면, 만약 도 1에서 도시된 바와 같이 상기 각각의 감지전극(20x,20y)이 동일층상에 형성되는 경우, 상기 감지전극 연결부에서의 교차되는 부분은 가운데에 절연층이 구비된 형태로 각각의 감지전극이 서로 절연되도록 한다.
상기 감지전극의 형태는 동일한 크기의 마름모꼴 또는 직사각형 또는 정사각형의 형상으로 이루어질 수 있으며 서로 이웃하는 감지전극과 꼭지점 부분이 서로 마주하는 형태를 가질 수 있으나, 그 형상은 이에 제한되지 않는다.
한편, 상기 x방향으로 일렬로 배치된 감지전극을 포함하는 복수의 감지전극부와 y방향으로 일렬로 배치된 감지전극을 포함하는 복수의 감지전극부가 기판의 상이한 면에서 형성되는 경우로서, 예컨대 기판의 일면에 x방향으로 일렬로 배치된 감지전극을 포함하는 복수의 감지전극부를 포함하며, 기판의 타면에 y방향으로 일렬로 배치된 감지전극을 포함하는 복수의 감지전극부가 형성되는 경우에는 상기 기판에 비아홀을 형성하고, 상기 비아홀을 통전시켜 서로 상이한 층의 감지전극부가 서로 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.
한편, 본 발명에서 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역(B)은 터치활성영역의 외곽부분의 데드 스페이스 영역인 베젤 영역에 해당하여, 터치활성영역에서 요구되는 투명도가 필요하지 않게 된다.
본 발명에서 상기 터치비활성영역(B)에는 상기 터치활성영역(A)내 제1 배선층에 해당하는 감지전극부 및 감지전극 연결부로부터 배선경로를 따라 감지신호를 제어부로 전달하기 위한 복수의 외곽배선부가 터치비활성영역(B)의 배선층으로서 구비될 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 터치비활성영역(B)상에 형성되는 제1 배선층도 앞서 기재한 바와 같이, 터치활성영역상에 형성된 제1 배선층과 동일한 투명전극 재료를 사용할 수 있고, 또한 앞서 기재한 바와 같이, 기판상에 스퍼터링 증착(Sputtering Deposition) 또는 플라즈마 증착(Plasma Deposition)으로 형성될 수도 있고, 투명전극을 이루는 페이스트의 인쇄방식에 의해 구현될 수도 있다.
또한, 상기 터치비활성영역(B)은 배선층의 전기전도도를 향상시키기 위해 터치비활성영역상의 제1 배선층에는 추가적인 금속층을 형성시킴으로써, 터치비활성영역(B)내 형성되는 외곽배선부는 제1 배선층상에 추가적인 금속층이 형성되게 할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 터치비활성영역(B)상에 형성된 제1 배선층의 전기전도도를 향상시키기 위해 복수의 무전해도금층을 형성하는 것을 발명의 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 도 3a)에서 도시된 바와 같이, 상기 터치비활성영역(B)상의 제1 배선층(40)상에 제1 무전해도금층(50)이 형성되고, 상기 제1 무전해도금층 상에 추가적으로 제2 무전해도금층(60)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 무전해도금층(60)상에는 필요에 따라 선택적으로 제3 무전해 도금층(70)이 추가될 수 있다.
즉, 본 발명에서의 터치스크린 패널은 상기 도 3a)에서 도시된 바와 같이, 상기 제2 무전해도금층(60)상에 추가적으로 제3 무전해 도금층(70)이 형성될 수 있고, 추가로 형성되는 제3 무전해도금층(70)은 상기 제1 배선층과 각각의 무전해도금층을 포함하는 배선층의 전기전도도를 향상시키기 위해 사용자가 적절히 선택하여 적층시킬 수 있는 사항에 해당된다.
한편, 본 발명에서 기판상에 상기 제1 배선층을 형성한 이후에 터치 비활성영역에만 복수의 무전해도금층을 형성하기 위해 터치활성영역에 형성된 제1 배선층을 마스킹 할 수 있다.
상기 마스킹 방법을 위해서 마스킹 페이스트를 스크린 인쇄, 슬릿 코팅, 잉크젯 분사 또는 디스펜싱 도포하는 방법으로 처리할 수 있고, 또는 필름형태의 마스크를 이용하여 상기 터치활성영역상에 마스킹될 부분에 부착할 수 있다. 이 경우에 상기 마스킹 페이스트에 의한 층 또는 필름형태의 마스크는 터치활성영역을 무전해도금 공정으로부터 보호하는 보호필름층(45)가 될 수 있다.
이후에 상기 터치비활성영역상에 복수의 무전해도금층을 형성한 이후에 상기 터치활성영역에 부착되거나 형성된 마스크를 제거하여 최종적인 터치 스크린 패널을 제조할 수 있다.
일반적으로 상기 터치비활성영역(B)상의 제1 배선층(40)상에 도금층을 형성하는 방법으로서 전해도금을 이용하는 방법과 무전해도금을 이용하는 방법이 사용될 수 있다.
이 경우 본 발명에서와 같은 무전해 도금방식을 이용하는 경우에는 전해도금 방법에 의해 형성되는 것보다 무전해 도금 방법에 의하면 배선의 균일성이 양호해지며 이에 따라 전기전도성이 개선될 수 있다. 이와 관련되어 이하에서 보다 상세히 설명한다.
일반적으로 전해도금의 경우에는 전해 도금의 진행시 전해도금이 될 하부층이 전기전도도가 좋지 않은 경우에 도금이 제대로 되지 않거나 도금될 하부층의 저항의 편차에 의해 도금두께도 크게 편차가 발생되어 진다. 예컨대, 전해 도금시 배선의 시작점은 전극에 가깝게 위치하고 있으며, 이에 따라 금속의 환원반응이 잘 일어나게 되어 상기 하부층 상에 도금층이 원활하게 형성될 수 있으나, 하부층이 전극부분에서부터 멀어질수록 전기전도도가 양호하지 않아 하부층 배선의 길이에 따른 저항의 존재로 인해 금속이온의 환원반응의 효율이 떨어지게 된다. 따라서 배선이 전극의 시작점에서 멀어질수록 형성되는 도금층의 두께는 얇아질 수 있고, 심지어는 배선이 불연속적으로 도금이 형성될 수도 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 도금층의 두께를 두껍게 하게 되면, 최종적으로 제조되는 전해도금층의 두께가 두꺼워지는 단점을 가지게 되어 불필요한 높은 두께와 함께 배선의 불량의 원인을 제공하기도 한다.
또한, 상기 도금층의 두께를 두껍게 하기 위해 전해도금시 도금량을 증가시키게 되는 경우에, 하부 배선층의 상단부분만이 도금되지 않고 배선층의 측면부에도 도금이 될 수 있어, 배선 라인간의 폭(피치폭)을 좁게 형성할 수 없는 단점이 있다.
그러나 상기 도금될 하부층(배선층)상에 무전해 도금을 하는 경우에는 상기 전해도금에 의해 발생될 수 있는 문제점인 배선의 길이에 따른 전해도금층의 두께가 불균일한 것을 해소할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 무전해도금에 의해 도금층을 형성하는 경우에는, 전해 도금을 하는 경우에 있어 배선의 전도도를 향상시키기 위해 도금층을 두껍게 함으로써 발생되는 문제점인 배선층 전체의 두께가 두꺼워지는 단점을 개선할 수 있고, 전해도금에 의해 금속도금층을 형성하는 것보다 배선라인간의 폭(피치폭)을 좁게 형성할 수 있다. 왜냐하면 전해도금시 배선의 길이에 따른 전해도금층의 두께가 불균일하게 되는 단점을 극복하기 위해서는 앞서 기재한 바와 같이 도금층의 두께를 두껍게 하여야 하며 이를 위해 전해도금시 도금량을 증가시켜야 하나, 이러한 경우에, 배선층의 상단부분만이 도금되지 않고 배선층의 측면부에도 도금이 될 수 있게 된다. 따라서 전해도금에 의해 하부배선층 상에 금속도금층을 형성하는 경우, 전도성이 양호한 배선을 형성하기 위해서는 도금층의 두께를 두껍게 함으로써 배선층의 측면부에도 도금층이 형성되어, 배선 라인간의 폭(피치폭)을 좁게 형성할 수 없는 단점이 있게 되나, 본 발명에서와 같이 무전해 도금에 의해 금속도금층을 하부층인 터치비활성영역(B)상의 제1 배선층(40)상에 형성하는 경우에는 앞서 살펴본 바와 같이 배선의 길이에 따른 전해도금층의 두께가 불균일하게 되는 문제점이 해결됨으로써, 전해도금에 의한 도금층을 형성하는 경우보다 배선 라인간의 폭(피치폭)을 좁게 형성할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1 무전해도금층 또는 제2 무전해도금층 또는 제3 무전해도금층의 두께는 0.3 um 내지 15 um이며, 바람직하게는 0.4 um 내지 7 um, 더욱 바람직하게는 0.5 um 내지 3 um 가 될 수 있고, 무전해 금속 도금에 사용되는 금속은 Cu, Sn, Ag, Au, Ni 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
이 경우에, 상기 각각의 무전해도금층은 동일한 종류의 금속이거나 또는 상이한 종류의 금속으로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 무전해 금속 도금층을 터치비활성영역(B)상의 제1 배선층(40)상에 단일층으로 형성하게 되면, 도금층을 두껍게 하는 경우에 도금액에 의해 기판 또는 제1 배선층이 부식되거나 또는 층간 결합이 약화될 수 있고, 도금조건에 따라 도금층이 상기 제1 배선층상에 적정한 두께이상으로 형성되지 않거나 또는 상기 제1 배선층(40)상에 견고하게 부착되지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 터치비활성영역(B)상의 제1 배선층(40)상에 무전해 금속 도금층을 복수로 형성함으로써, 이러한 문제점을 해소할 수 있다.
즉, 상기 터치비활성영역(B)상의 제1 배선층(40)상에 제1 무전해도금층(50)이 형성되고, 이에 추가적으로 제2 무전해도금층(60)이 형성되고, 이에 선택적으로 제3 무전해 도금층(70)이 형성됨으로써, 상기 터치비활성영역(B)상의 제1 배선층(40)상에 단일층으로 무전해도금층을 형성하게 되면 발생될 수 있는 문제점들을 해결할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에서 상기 무전해 금속 도금층을 제1 배선층(40)상에 복수로 형성하는 경우에, 상기 제1 배선층 상부와 제1 무전해도금층의 사이, 또는 제1 무전해도금층 상부와 제2 무전해 금속도금층의 사이, 또는 제2 무전해도금층 상부와 제3 무전해 금속도금층의 사이에는 무전해 금속도금층의 형성하기 위한 시드 금속층이 추가로 형성될 수 있다. 상기 시드 금속층은 상기 제1 배선층 또는 각각의 무전해도금층상에 시드금속이 흡착되고 이에 상기 무전해 도금층을 형성하는 금속이온이 환원되게 함으로써 무전해 도금의 반응속도와 선택성을 개선시킬 수 있다.
상기 시드 금속층을 형성하기 위한 금속은 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택될 수 있고, 시드금속 성분의 할라이드, 설페이트, 아세테이트, 착염 등의 시드금속성분의 전이금속염이면 어느 성분이나 가능하다.
또한 본 발명은 상기 시드 금속층을 형성함에 있어서, 상기 시드 금속층에 시드 금속 성분이외의 다른 추가적인 전이금속 성분을 함유할 수 있다.
여기서 상기 시드금속층의 형성을 위해서 흡착된 시드금속으로 메탈층을 형성하는 환원공정이 필요하며 이 공정은 여러번 반복함으로써 다층의 메탈층을 형성하여 밀착성을 증대시킬 수 있다.
한편, 상기 시드금속이외의 추가의 전이금속 성분은 금속 할라이드, 금속 설페이트, 금속 아세테이트 등의 전이금속 염을 이용하여 함유시킬 수 있으며, 이를 위해 무전해 도금층의 성분과 동일한 금속성분의 염을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 시드금속층을 사용하는 경우에, 무전해 도금층이 보다 신속히 형성될 수 있고, 또한 상기 무전해 도금층이 도금될 하부층에만 무전해 도금층이 형성될 수 있도록 도와주는 역할을 한다.
따라서, 도 3a)에서 도시된 바와 같이, 본 발명에서 상기 제1 배선층상에 복수의 무전해 도금층을 포함하여 이루어지는 배선층은 상기 제1 배선층상에 전해도금 방식에 의한 배선층보다 더 얇게 배선층을 형성함과 동시에 배선의 전기전도성을 향상시킬 수 있는 장점이 있어, 개선된 효과를 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예로서, 상기 터치비활성영역상의 제1 배선층의 측면에는 인쇄방식에 의한 절연층이 형성된 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널을 제공할 수 있다.
상기 인쇄방식에 의해 제1 배선층의 측면에 형성되는 절연층은 본 발명의 또 다른 기술적 특징에 해당하는 것으로서, 종래 기술에서 제조되는 터치스크린 패널과 대비하여 또 다른 차별성을 가지는 구조이다.
상기 인쇄방식에 의한 절연층은 터치활성영역 또는 터치비활성영역에 형성된 각각의 제1 배선층의 측면에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 상기 터치비활성영역에 형성되는 제1 배선층의 측면에 상기 절연층이 구비되는 것이 좋다.
상기 터치비활성영역에 형성된 제1 배선층의 측면에 상기 인쇄방식에 의해 형성된 절연층을 구비하는 터치스크린 패널을 도 3b)에 도시하였다.
보다 구체적으로 상기 도 3b)를 살펴보면, 본 발명의 터치 스크린 패널은 터치활성영역(A)과 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역(B)을 포함하는 기판(10); 상기 기판의 터치활성영역과 터치비활성영역 각각의 상부에 형성되며, 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층(40); 상기 터치비활성영역상의 제1 배선층상에 형성되는 제1 무전해도금층(50); 상기 제1 무전해도금층(50) 상에 형성되는 제2 무전해도금층(60); 및 상기 터치비활성영역상의 제1 배선층의 측면에 인쇄방식에 의해 형성되는 절연층(80);을 포함하여 이루어진다.
본 발명에서 상기 절연층이 제1 배선층의 측면에 형성되게 되면, 상기 제1 배선층의 상부에 형성되는 무전해도금층이 투명전극층인 제1 배선층의 측벽면으로 무너지게 되거나, 또는 과도하게 상기 측벽면까지 무전해도금층이 형성되지 않고, 상기 제1 배선층의 상부면에만 고르게 무전해도금층이 형성될 수 있는 장점이 있다.
상기 절연층의 두께(높이)는 제1 배선층의 두께(높이)와 동일하게 형성하는 것이 바람직하며, 각각의 절연층의 폭(넓이)은 최소한 제1 배선층의 폭의 절반이상의 폭을 가질 수 있다.
또한 상기 절연층을 형성하기 위한 절연층 조성물은 에폭시, 아크릴, 폴리이미드 또는 이를 포함한 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 절연층은 프린팅 방식으로 형성가능하며, 앞서 살펴본 바와 같이 롤투롤 공정 또는 롤투플레이트 공정으로도 적용이 가능하다.
즉, 본 발명에서의 상기 절연층은 상기 기판상에 상기 제1 배선층(40)이 형성된 이후에 직접 인쇄방식에 의해 사용자가 원하는 형상의 패턴으로 형성할 수 있다.
상기 직접 인쇄방식은 인쇄 방식에 의해 연속적으로 이루어 질 수 있고, 평판 또는 롤투롤의 스크린 인쇄, 로타리 인쇄, 프렉소인쇄, 그라비아인쇄, 그라비아 옵셋인쇄, 리버스 옵셋, 폴리머 그라비아 인쇄, 임프린팅, 잉크젯 인쇄, 마이크로 그라비아, 또는 슬롯다이, 패드 프린팅 또는 디스펜서 등의 인쇄 방법을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 평판 또는 롤투롤의 스크린 인쇄, 로타리 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 그라비아 옵셋 인쇄방법을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 상기 절연층은 절연층 조성물을 중첩 인쇄함에 의해 절연층의 두께조절이 가능하다. 예컨대, 상기 절연층을 형성하기 위해 절연층 조성물을 1회 인쇄공정을 진행한 후에 재차 절연층 조성물을 이용하여 인쇄함으로써 보다 두꺼운 절연층 패턴을 형성시킬 수 있다.
또한 본 발명에서의 상기 터치스크린 패널은 스마트폰, 태블릿 등과 같은 휴대용 단말기 또는 모니터, TV, 광고판, 산업용 표시장치와 같은 표시장치에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 복수의 무전해도금층이 형성된 터치스크린 패널의 제조방법을 제공할 수 있는데, 이를 도 4 및 도 5를 통해 보다 자세히 살펴본다.
도 4은 본 발명에서의 일 실시예에 따른, 터치활성영역(A)과 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역(B)을 포함하는 기판(10)의 터치비활성영역상의 제1 배선층상에 복수의 무전해도금층이 형성된 터치 스크린 패널의 제조방법을 도시한 그림이고, 도 5는 본 발명에서 상기 터치비활성영역상의 제1 배선층의 측면에 인쇄방식에 의한 절연층이 형성된 터치스크린 패널의 제조방법을 도시한 그림이다.
도 4에 따른 터치스크린 패널의 제조방법을 보다 구체적으로 살펴보면, 이는 터치활성영역(A)과 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역(B)을 포함하는 기판의 각각의 영역에 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층(40)을 형성하는 단계; 상기 제1 배선층 중 터치활성영역을 이후 공정에서 제거가 가능한 보호필름층(45)으로 덮는 단계; 상기 제1 배선층 중 터치비활성영역 상에 형성된 제1 배선층상(40)에 무전해도금에 의해 제1 무전해 도금층(50)을 형성하는 단계; 및 상기 제1 무전해 도금층상에 무전해도금에 의해 제2 무전해도금층(60)을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
또한 본 발명은 앞서 기재된 바와 마찬가지로 상기 제2 무전해도금층(60)의 형성이후에 이에 제3 무전해도금층(70)을 추가적으로 형성할 수 있다.
본 발명에서의 제조방법에서의 각 단계별 공정을 순서에 따라 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫 번째 단계로서, 터치활성영역(A)과 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역(B)을 포함하는 기판의 각각의 영역에 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층(40)을 형성하는 단계는 도 4의 첫 번째 그림에서 도시되고 있으며, 이는 앞서 기재된 바와 같이, 투명전극을 형성하기 위한 재료를 기판상에 스퍼터링 증착(Sputtering Deposition) 또는 플라즈마 증착(Plasma Deposition)으로 형성시킬 수도 있고, 투명전극을 이루는 페이스트의 인쇄방식에 의해 구현될 수도 있다.
또한, 상기 재료가 스퍼터링 또는 증착에 의해 형성되는 경우에는 상기 제1 배선층은 포토리소그래피(Photolithography) 또는 플라즈마 에칭(Plasma Etching) 등으로 식각되어 터치활성영역과 터치비활성 영역상에 각각의 패턴이 형성될 수 있다.
상기 제1 배선층에 형성되는 투명전극 재료의 종류는 앞서 상술한 바와 같다.
또한, 본 발명의 터치스크린 패널을 제조하기 위한 두 번째 단계인, 상기 제1 배선층(40) 중 터치활성영역을 이후 공정에서 제거가 가능한 보호필름층(45)으로 덮는 단계는 도 4의 두 번째 그림에서 도시되고 있으며, 기판상에 상기 제1 배선층을 형성한 이후에 터치 비활성영역에만 복수의 무전해도금층을 형성하기 위해 터치활성영역에 형성된 제1 배선층만을 마스킹하는 과정에 해당한다.
이를 위해서, 아크릴 수지, 내열성 에폭시(Epoxy), 초산비닐수지(EVA), 부틸 고무수지, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 실리콘 또는 이를 포함한 혼합물이 사용되어진 마스킹 페이스트를 스크린 인쇄, 슬릿 코팅, 잉크젯 분사 또는 디스펜싱 도포하는 방법으로 처리할 수 있고, 또는 아크릴 수지, 내열성 에폭시(Epoxy), 초산비닐수지(EVA), 부틸 고무수지, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 실리콘 또는 이를 포함한 혼합물이 수지로 사용되어진 필름형태의 마스크를 이용하여 상기 터치활성영역상에 마스킹될 부분에 부착할 수 있다. 이 경우에 상기 마스킹 페이스트에 의해 형성되는 층 또는 필름형태의 마스크층는 터치활성영역을 무전해도금 공정으로부터 보호하는 기능을 하며, 복수의 무전해도금층의 형성이 완료된 이후에 상기 터치활성영역에 부착되거나 형성된 보호필름층(45)은 제거함으로써 최종적인 터치 스크린 패널을 제조할 수 있다.
또한 본 발명에서 상기 제1 배선층 중 터치비활성영역 상에 형성된 제1 배선층상에 복수의 무전해도금층을 형성하는 단계는 아래에 보다 상세히 기재된다.
우선 상기 투명전극 재료로 이루어전 제1 배선층 상에 1차 무전해도금공정을 거쳐 제1 무전해도금층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에서는 상기 1차 무전해도금후에 2차, 3차까지 반복해서 무전해 도금함으로써, 복수의 도금층을 포함하는 공정이 가능하다.
상기 투명전극재료로 이루어진 제1 배선층 상부에 전이금속을 무전해 도금하는 단계는 전이금속염, 환원제, 착제 등을 이용하여 무전해 도금층을 형성할 수 있다.
일반적으로, 무전해 도금은 금속이온이 포함된 화합물과 환원제가 혼합된 도금액을 사용하여 기판 등에 금속을 환원 석출시키는 것으로 금속이온을 환원제에 의해 환원시킴으로써 진행될 수 있다.
상기 무전해 도금의 주반응으로서 하기에 기재된 반응식에 의해 금속이온이 환원될 수 있다.
Metal ion + 2HCHO + 4OH- => Metal(0) + 2HCOO- + H2 + 2H2O
이 때, 무전해 도금에 사용되는 상기 금속의 비제한적인 예는 Ag, Cu, Au, Cr, Al, W, Zn, Ni, Fe, Pt, Pb, Sn, Au 등이 될 수 있고, 이들 원소는 단독으로 사용되거나 또는 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 무전해 도금에 사용되는 도금액은 도금하고자 하는 금속의 염 및 환원제 등을 포함하는 것일 수 있으며, 이 때 환원제의 비제한적인 예는 포름알데히드, 히드라진 또는 그 염, 황산코발트(Ⅱ), 포르말린, 글루코오즈, 글리옥실산, 히드록시 알킬술폰산 또는 그 염, 하이포 포스포러스산 또는 그 염, 수소화붕소 화합물, 디알킬아민보란 등이 있으며, 이 이외에도 금속의 종류에 따라 다양한 환원제가 사용될 수 있다.
나아가, 상기의 무전해 도금액은 금속이온을 생성하는 금속 염, 금속이온과 리간드를 형성함으로써 금속이 액상에서 환원되어 용액이 불안정하게 되는 것을 방지하기 위한 착화제 및 상기 환원제가 산화되도록 무전해 도금액을 적당한 pH로 유지시키는 pH 조절제를 포함할 수 있다.
상기 무전해 금속 도금층의 두께는 0.3 um 내지 15 um이며, 바람직하게는 0.4 um 내지 7 um, 더욱 바람직하게는 0.5 um 내지 3 um 가 될 수 있고, 무전해 금속 도금에 사용되는 금속은 Cu, Sn, Ag, Au, Ni 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
예를 들어, 동(구리) 도금층을 형성하고자 하는 경우에는, 황산구리, 포르마린, 수산화나트륨, EDTA(Ethylene Diamin Tera Acetic Acid) 및 촉진제로서 2.2-비피래딜을 첨가한 수용액을 이용하여 1 ∼ 10 ㎛의 두께로 무전해 도금층을 형성할 수 있다.
상기 무전해 동도금 단계는 일반적인 수평, 수직의 판넬 도금장치와 롤투롤, 바렐도금장치를 이용할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 제1 배선층상에 무전해도금층을 형성하기 전에상기 제1 배선층의 상부에 무전해 금속 도금층을 형성하기 위한 시드 금속층을 형성시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일반적으로 ITO, IZO 등과 같은 금속산화물로 이루어진 배선층상에 무전해도금을 하는 경우에, 상기 시드금속층을 형성하지 않고 무전해도금을 하는 경우에는 밀착력이 저하되어서 배선층의 멸실등 신뢰성에 문제를 나타낼 여지가 있어, 본 발명에서는 상기 투명전극 재료층 상부에 시드금속층을 형성함으로써, 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다.
상기 시드 금속층에는 Au, Ag, Pt, Cu, Ni, Fe, Pd, Co 또는 이들의 합금에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 팔라듐 염을 사용할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 시드 금속 성분이외의 다른 전이금속성분을 추가로 함유할 수 있다.
예컨대, 상기 시드층 형성을 위하여 팔라듐성분이 500 ppm, 황산구리 0.1%, 안정제 1%의 성분으로 된 수용액을 사용하여 상기 수용액내에 상기 제1 배선층이 패턴화된 기판을 1분 내지 10분 담그어 꺼낸 후 건조과정을 거쳐 상기 무전해 화학동 도금을 진행할 수 있다.
한편, 앞서 기재된 바와 같이, 본 발명에서 상기 무전해 금속 도금층을 터치비활성영역(B)의 제1 배선층(40)상에 단일층만으로 형성하게 되면, 도금층을 두껍게 하기 위해 장시간 도금을 하는 경우에 도금액에 의해 기판 또는 제1 배선층이 부식되거나 또는 층간 결합이 약화될 수 있고, 도금조건에 따라 도금층이 상기 제1 배선층상에 적정한 두께이상으로 형성되지 않거나 또는 상기 제1 배선층(40)상에 견고하게 부착되지 않을 수 있는 문제점이 있어, 이를 개선하기 위해 상기 무전해도금 공정을 복수 회 진행하는 것을 특징으로 한다.
이를 위해, 상기 제1 무전해 도금층이 형성되면 이에 제2 무전해도금층은 앞서 기재한 제1 무전해도금층을 형성하는 단계와 유사한 공정을 거쳐 형성될 수 있다.
그러나, 상기 제2 무전해도금층의 하부층은 무전해도금층이므로 앞서의 제1 무전해도금층의 하부층인 금속산화물층과는 재료의 성질이 달라, 필요에 따라 무전해도금 공정조건을 차이를 둘 수 있다.
바람직하게는 앞서 기재된 바와 같이 팔라듐 등의 시드 금속층을 형성하여서 제2 무전해 도금층과의 밀착력을 증대시킴으로써, 상기 제2 무전해도금층을 형성할 수 있다.
이후에 추가되는 무전해도금층은 제2 무전해도금층의 형성조건과 동일한 조건으로 이루어질 수 있다.
최종적으로 복수의 무전해금속층이 형성되면, 이후 공정에서 상기 보호필름층(45)이 제거될 수 있다. 상기 보호필름층의 제거는 각종 박리액이나 아세톤 등의 유기용매를 이용하여 제거할 수 있고, 기계적 장치로는 보호필름층을 롤러를 통과시키며 상부롤러에 에어흡착기를 부착하여 흡착력에 의해 제거하거나 또는 점착력이 있는 Tape를 롤러에 부착하여 회전시켜 필름층을 연속적으로 회전 하여 제거할 수 있고, 이외에도 다양한 공지의 방법을 이용할 수 있다.
또한 본 발명은 기판상에 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층을 형성하는 단계이후에, 추가적으로 상기 제1 배선층의 측면에 인쇄방식에 의한 절연층이 형성되는 단계를 포함할 수 있다.
이는 도 5를 통해 도시될 수 있으며, 앞서 기재한 바와 같이 상기 인쇄방식에 의한 절연층은 터치활성영역 또는 터치비활성영역에 형성된 각각의 제1 배선층의 측면에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 상기 터치비활성영역에 형성되는 제1 배선층의 측면에 상기 절연층이 구비되는 것이 좋다.
이를 도 5를 통해 살펴보면, 도 5의 첫 번째 그림에서 도시된 바와 같이 기판(10)상에 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층(40)을 형성하고, 두 번째 그림에서 도시된 바와 같이 상기 터치비활성영역상의 제1 배선층(40)의 측면에 직접 인쇄방식에 의해 사용자가 원하는 형상의 패턴으로 절연층(80)을 형성한다.
상기 절연층(80)은 도 5에서와 같이 제1 배선층이 형성된 이후단계에서 바로 형성될 수도 있고, 또는 제거가 가능한 보호필름층(45)이 터치활성영역의 제1 배선층(40)상에 형성된 이후에 상기 절연층(80)이 형성될 수도 있다.
한편, 상기 절연층(80)의 직접 인쇄방식은 인쇄 방식에 의해 연속적으로 이루어 질 수 있고, 평판 또는 롤투롤의 스크린 인쇄, 로타리 인쇄, 프렉소인쇄, 그라비아인쇄, 그라비아 옵셋인쇄, 리버스 옵셋, 폴리머 그라비아 인쇄, 임프린팅, 잉크젯 인쇄, 마이크로 그라비아, 또는 슬롯다이, 패드 프린팅 또는 디스펜서 등의 인쇄 방법을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 평판 또는 롤투롤의 스크린 인쇄, 로타리 인쇄, 그라비아 인쇄 또는 그라비아 옵셋 인쇄방법을 사용할 수 있다.
또한 상기 절연층(80)의 두께(높이)는 제1 배선층의 두께(높이)와 동일하게 형성하는 것이 바람직하며, 각각의 절연층의 폭(넓이)은 최소한 제1 배선층의 폭의 절반이상의 폭을 가질 수 있다.
또한 상기 절연층을 형성하기 위한 절연층 조성물은 에폭시, 아크릴, 폴리이미드 또는 이를 포함한 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 절연층은 프린팅 방식으로 형성가능하며, 앞서 살펴본 바와 같이 롤투롤 공정 또는 롤투플레이트 공정으로도 적용이 가능하다.
이후 공정으로서 상기 절연층이 추가적으로 형성된 기판의 터치활성영역을 제거가 가능한 보호필름층(45)으로 덮는 단계 및 이후의 후속공정으로서 무전해도금층을 형성하는 단계는 앞서 기재된 바와 동일한 공정으로 이루어질 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명 과정의 세부사항을 설명하고자 한다. 이는 본 발명에 관련한 대표적 예시로서, 이것만으로 본 발명의 적용 범위를 결코 제한할 수 없음을 밝히는 바이다.
실시예 1)
가로 및 세로가 68mm * 125mm 이고, 두께 50㎛의 PET Film 기판 위에 두께 0.5 um 이고 폭 50 um인 ITO로 이루어진 투명전극 소재를 제1 배선층으로 하여 포토리스그래피 공정에 의해 패턴화된 배선층으로 형성하였다.
이후 공정으로서, 보호필름층(45)을 형성하기 위해 비닐 수지를 사용한 인쇄용 잉크를 평판스크린 인쇄방식을 사용하여 마스킹하고, 터치비활성영역상의 제1 배선층상에 전기 전도도를 향상시키기 위한 목적으로, 제1 무전해도금층을 형성하였다.
상기 무전해 동도금은 환원제, 첨가제, 안정화물을 포함하는 도금액이 들어 있는 도금조에 담가 필요한 두께의 무전해 도금층이 상기 배선층상에 도금되도록 10분 내지 60분 동안 도금을 행하였다.
이 때 사용된 무전해 도금액의 성분 및 도금조건은 D/I Water 85%, 보충제 10~15%, 25%-NaOH 2~5%, 안정제 0.1~1%, 37% 포르말린 0.5~2%의 성분으로 10~15분간 Air 교반한 후 온도 40~50 ℃, pH 13 이상에서 20~60분간 도금하였다.
이때, 상기 ITO층상에 시드층을 형성하기 위해 팔라듐 염을 사용하여 시드층을 형성하였다.
이 경우 시드층을 위하여 팔라듐성분이 500 ppm, 황산구리 0.1%, 안정제 1%의 성분으로 된 수용액을 사용하여 상기 수용액내에 은 잉크가 형성된 기판을 3분 내지 5분 담그어 꺼낸 후 다음 공정을 진행한다. 이후 건조과정을 거쳐 상기 공정에 의해 무전해 동도금을 진행하였다.
또한 상기 제1 무전해도금층이 형성된 이후에 동일한 조건에서 2차 무전해도금공정을 통해 제2 무전해도금층을 형성하였다.
상기 제2 무전해도금층이 형성된 이후에 상기 보호필름층을 점착력이 있는 Tape를 롤러에 부착하여 회전시켜 필름층을 연속적으로 회전 해가며 제거하였다.
상기 복수의 무전해도금층에 의해 최종적으로 터치비활성영역의 제1 배선층상에 무전해 금속 도금층이 1 ~ 1.5 um 형성되었다.
실시예 2)
실시예 1에서 보호필름층(45)을 형성하기 전에 상기 터치비활성영역상의 제1 배선층(40)의 측면에 스크린 인쇄를 통하여 제1 배선층의 두께(높이)와 동일하며 폭 50 um 가 되도록 절연층(80)을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
본 발명에 의한 복수의 무전해도금층을 포함하는 터치 스크린 패널은 배선의 균일도와 전기 전도성을 크게 향상시킬 수 있는 장점을 가지게 된다.
이상 본 발명의 구성을 세부적으로 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

A : 터치활성영역 B : 터치비활성영역
10 : 기판 20x, 20y : 감지전극부
21x, 20y : 감지전극 연결부 30 : 외곽배선부
40 : 제1 배선층 45: 보호필름층
50 : 제1 무전해도금층 60 : 제2 무전해도금층
70 : 제3 무전해 도금층 80 : 인쇄방식에 의한 절연층

Claims (12)

  1. 터치활성영역과 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역을 포함하는 기판;
    상기 기판의 터치활성영역과 터치비활성영역 각각의 상부에 형성되며, 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층;
    상기 터치비활성영역상의 제1 배선층상에 형성되는 제1 무전해도금층; 및
    상기 제1 무전해도금층 상에 형성되는 제2 무전해도금층;을 포함하되,
    상기 제1 배선층의 상부 또는 제1 무전해도금층의 상부에는 무전해 금속도금층을 형성하기 위한 시드 금속층이 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 무전해도금층상에 추가적으로 제3 무전해 도금층이 형성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 터치비활성영역상의 제1 배선층의 측면에는 인쇄방식에 의한 절연층이 형성된 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 절연층은 터치비활성영역에만 형성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 무전해도금층 또는 제2 무전해도금층의 두께는 0.3 um 내지 15 um이며, 무전해 금속 도금에 사용되는 금속은 Cu, Sn, Ag, Au, Ni 또는 이들의 합금에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 각각의 무전해도금층은 동일한 종류의 금속이거나 또는 상이한 종류의 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판은 유리, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르이미드, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 아크릴 수지, 내열성 에폭시(Epoxy), 초산비닐수지(EVA), 부틸 고무수지, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 실리콘, 페라이트, 세라믹 및 FR-4 중에서 선택되는 어느 하나의 재료로서 구성되는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널.
  8. 삭제
  9. 제1항 또는 제2항에 기재된 터치스크린 패널을 포함하는 휴대용 단말기.
  10. 터치활성영역과 상기 터치활성영역 외곽의 터치비활성영역을 포함하는 기판의 각각의 영역에 투명전극으로 이루어지는 제1 배선층을 형성하는 단계;
    상기 제1 배선층 중 터치활성영역을 이후 공정에서 제거가 가능한 보호필름층으로 덮는 단계;
    상기 제1 배선층 중 터치비활성영역 상에 형성된 제1 배선층상에 무전해도금에 의해 제1 무전해 도금층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 무전해 도금층상에 무전해도금에 의해 제2 무전해도금층을 형성하는 단계;를 포함하되,
    상기 제1 무전해 도금층을 형성하는 단계이전에 제1 배선층의 상부에 무전해 금속도금층을 형성하기 위한 시드 금속층을 추가로 형성하는 단계를 포함하거나, 또는 제2 무전해 도금층을 형성하는 단계 이전에 제1 무전해도금층의 상부에 무전해 금속도금층을 형성하기 위한 시드 금속층을 추가로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 배선층을 형성하는 단계이후에 추가적으로 제1 배선층의 측면에 인쇄방식에 의한 절연층이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치스크린 패널의 제조방법.
  12. 삭제
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