KR101386841B1 - 정전용량 터치 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전용량 터치 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 정전용량 터치 패널은 다수의 센싱전극들이 배열된 센싱영역과, 상기 센싱전극들이 연결된 다수의 신호배선 및 상기 신호배선과 연결되는 패드들이 형성된 주변영역을 포함하는 정전용량 터치 패널에 있어서, 상기 주변영역의 패드부에 형성되는 패드 전극; 상기 패드 전극의 일부를 노출시키는 컨택홀이 형성된 절연막; 상기 컨택홀을 통해 상기 패드 전극과 전기적으로 접속되는 패드부 투명전극패턴; 상기 패드부 투명전극패턴을 포함한 상기 센싱영역 및 주변영역 전체를 덮도록 형성되며, 상기 패드부 투명전극패턴의 일부를 노출시키는 비아홀이 형성된 오버코트층;을 포함하며, 상기 컨택홀과 상기 비아홀은 평면적으로 중첩되지 않도록 서로 다른 위치에 형성하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 비아홀과 컨택홀이 평면적으로 중첩되지 않도록 서로 다른 위치에 형성하여 패드 전극의 부식을 방지할 수 있는 정전용량 터치 패널이 제공된다.

Description

정전용량 터치 패널 및 그 제조방법{CAPACITANCE TOUCH PANEL AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 정전용량 터치 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컨택홀과 비아홀이 평면적으로 중첩되지 않도록 서로 다른 위치에 형성되어 외부의 수분 침투 등에 의한 패드 전극의 부식을 방지할 수 있는 정전용량 터치 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 터치스크린은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 컴퓨터를 대화적, 직감적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력장치이다.

상기와 같은 터치스크린에 적용되는 패널의 종류로는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등이 있으며 현재의 터치스크린은 대다수 정전용량 방식이 채택되고 있다.

도 1은 정전용량 터치 패널의 개략도이다. 도 1을 참조하면, 정전용량 터치 패널(100)은 외부로부터 사용자의 손가락 등의 접촉 또는 접근에 의해 발생하는 정전용량의 변화를 감지하는 제1센싱전극(101) 및 제2센싱전극(102)이 형성되는 센싱영역과, 센싱영역의 외측에 형성되어 제1센싱전극(101) 및 제2센싱전극(102)으로 각각 신호를 보내고 받기 위해 제1센싱전극(101) 및 제2센싱전극(102)에 그 일 측이 연결된 신호배선(103) 및 신호배선(103)의 타 측에 연결되어 신호처리를 위해 실장되는 IC와 접속되는 패드들(104)이 형성된 주변영역으로 구획된다.

도 2는 도 1의 Ｉ-Ｉ'을 따라 절단한 단면도로서, 주변영역 중 패드들이 형성되는 패드부의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 주변영역의 투명 기판(100)의 상부에는 패드 전극(110)이 형성되고, 그 상부에 패드 전극(110)을 덮도록 패드부 투명전극패턴(130)이 형성되며, 그 상부로 오버코트층(140)이 형성된 후 패드부 투명전극패턴(130)이 일부 노출되도록 비아홀(150)이 형성되어 터치 패널의 구동 및 제어를 위한 제어부(미도시)와 연결된다.

상기 구조에서는 패드 전극(110) 형성 시 공정상 발생하는 패드 전극(110) 상면의 미세한 결함으로 인해 이후 패드부 투명전극패턴(130)이 형성될 때도 상기 결함으로 인한 미세한 결함이 발생하며, 그 상태에서 a부분이 비아홀(150)을 통해 외부로 노출되면, 외부의 수분 침투 등에 의해 패드 전극(110)이 부식되는 문제점이 있었다.

도 3은 종래 다른 형태의 패드부의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 투명기판(100)의 상부에 패드 전극(110)이 형성되고, 패드 전극(110)을 포함한 투명기판(100) 전체를 덮도록 절연막(160)이 형성된 후 패드 전극(110)의 일부가 노출되도록 컨택홀(170)이 형성된다.

그리고, 절연막(160)의 상부에 컨택홀(170)을 통해 패드 전극(110)과 전기적으로 접속되는 패드부 투명전극패턴(130)이 형성되고, 그 상부로 하부구조를 보호하기 위한 오버코트층(140)이 형성된다.

그리고, 오버코트층(140)에는 터치 패널의 구동 및 제어를 위한 제어부(미도시)와 연결되도록 비아홀(150)이 형성된다.

그런데, 도 3과 같은 구조에서도 패드 전극(210) 형성 시, 공정상 발생하는 패드 전극(210) 상면의 미세한 결함으로 인해 이후 패드부 투명전극패턴(230)이 형성될 때 상기 결함으로 인한 미세한 결함이 발생하며, 그 상태에서 a부분이 비아홀(250)을 통해 패드부 투명전극패턴(230)이 외부로 노출되면 외부의 수분 침투가 용이하여 패드 전극(210)이 부식되는 문제점이 있었다.

또한, b부분에서도 패드부 투명전극패턴(230) 형성시 상기 a부분에서와 같은 미세한 결함이 발생할 수 있다.

여기서, 패드부 투명전극패턴(130)에서 미세한 결함이 발생하더라도 전기적으로 접속된 형태이나 후속공정이 진행되는 도중 또는 제품화된 이후에 지속적으로 비아홀(250)에 의해 패드부 투명전극패턴(230)이 노출됨으로써 b부분으로도 수분 침투가 용이해져 결국 패드 전극(210)이 부식되는 문제점이 있었다.

본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 컨택홀과 비아홀을 평면적으로 중첩되지 않도록 서로 다른 위치에 형성하여 패드 전극의 부식이 방지될 수 있는 정전용량 터치 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제는, 본 발명에 따라, 다수의 센싱전극들이 배열된 센싱영역과, 상기 센싱전극들이 연결된 다수의 신호배선 및 상기 신호배선과 연결되는 패드들이 형성된 주변영역을 포함하는 정전용량 터치 패널에 있어서, 상기 주변영역의 패드부에 형성되는 패드 전극; 상기 패드 전극의 상부를 덮도록 형성되며, 상기 패드 전극의 일부를 노출시키는 컨택홀이 형성된 절연막; 상기 컨택홀을 통해 상기 패드 전극과 전기적으로 접속되는 패드부 투명전극패턴; 상기 패드부 투명전극패턴을 포함한 상기 센싱영역 및 주변영역 전체를 덮도록 형성되며, 상기 패드부 투명전극패턴의 일부를 노출시키는 비아홀이 형성된 오버코트층;을 포함하며,

상기 컨택홀과 상기 비아홀은 평면적으로 중첩되지 않도록 서로 다른 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 패널에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 패드부 투명전극패턴은 평면적으로 상기 패드 전극 전체를 덮도록 형성될 수 있다.

한편, 다수의 센싱전극들이 배열된 센싱영역과, 상기 센싱전극들이 연결된 다수의 신호배선 및 상기 신호배선과 연결되는 패드들이 형성된 주변영역을 포함하는 정전용량 터치 패널의 제조방법은, 상기 주변영역의 패드부에 패드 전극을 형성하는 단계; 상기 패드 전극의 상부를 덮도록 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막의 일부를 제거하여, 상기 패드 전극의 일부가 노출되도록 컨택홀을 형성하는 단계; 상기 컨택홀을 통해 상기 패드 전극과 연결되는 패드부 투명전극패턴을 형성하는 단계; 상기 패드부 투명전극패턴을 포함한 상기 센싱영역 및 상기 주변영역을 덮는 오버코트층을 형성하는 단계; 상기 오버코트층의 일부를 제거하여, 상기 패드부 투명전극패턴의 일부가 노출되도록 비아홀을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 컨택홀과 상기 비아홀은 평면적으로 중첩되지 않도록 서로 다른 위치에 형성할 수 있다.

이때, 상기 패드부 투명전극패턴은 평면적으로 상기 패드 전극 전체를 덮도록 형성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 컨택홀과 비아홀을 평면적으로 중첩되지 않도록 서로 다른 위치에 형성하여 패드 전극의 부식이 방지될 수 있는 정전용량 터치 패널 및 그 제조방법이 제공된다.

도 1은 정전용량 터치 패널의 개략도,
도 2는 도 1의 Ｉ-Ｉ'을 따라 절단한 단면도,
도 3은 종래 다른 형태의 패드부의 단면도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 정전용량 터치 패널의 개략도,
도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ'을 따라 절단한 단면도,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 정전용량 터치 패널의 제조방법의 순서도,
도 7 내지 도 12는 도 6의 제조공정도이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 정전용량 터치 패널에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 정전용량 터치 패널은 통상의 터치 패널에서와 같이 센싱영역과 주변영역으로 구획되며, 센싱영역에는 제1방향 및 상기 제1방향에 수직방향인 제2방향으로 각각 연장 연결되어 있는 제1센싱전극과 제2센싱전극이 형성된다.

그리고, 주변영역은 센싱영역에 형성된 제1, 제2센싱전극들과 연결되는 다수의 패드부 투명전극패턴이 패터닝되는 배선부와, 상기 다수의 패드부 투명전극패턴이 연결되는 패드 전극이 형성된 패드부로 구획될 수 있다..

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 정전용량 터치 패널의 개략도이고, 도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ' 을 따라 절단한 단면도이다.

정전용량 터치 패널의 주변영역 중 패드들이 형성되는 패드부(1)는 패드 전극(20), 절연막(30), 패드부 투명전극패턴(50) 및 오버코트층(60)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 패드 전극(20)은 적어도 하나 형성되며, 센싱영역의 제1, 제2센싱전극들로 구동신호를 공급하고 센싱된 신호를 검출하는 검출회로 등을 포함하는 제어부(미도시)와 연결되어 신호를 송수신한다.

상기 절연막(30)은 패드 전극(20)의 상부에 형성되며, 패드 전극(20)의 일부를 노출시키는 컨택홀(40)이 형성된다.

상기 패드부 투명전극패턴(50)은 센싱영역의 센싱전극들과 연결되는 전극으로서, 컨택홀(40)을 통해 패드 전극(20)과 연결되도록 절연막(30)의 상부에 형성된다.

이때, 패드부 투명전극패턴(50)은 평면적으로 봤을 때, 패드 전극(20)을 덮도록 형성되어, 센싱영역의 투명전극들과 패드 전극(20)이 패드부 투명전극패턴(50)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 오버코트층(60)은 패드부 투명전극패턴(50)을 포함한 센싱영역과 주변영역 전체를 덮도록 형성되며, 오버코트층(60)에는 패드부 투명전극패턴(50)의 일부를 노출시키는 비아홀(70)이 형성된다.

비아홀(70)을 통해 신호검출회로 및 제어회로 등을 구비한 제어부(미도시)가 연결될 수 있다.

한편, 비아홀(70)이 형성되는 위치는 컨택홀(40)과 서로 다른 위치에 형성될 수 있다. 즉, 평면상으로 봤을 때 비아홀(70)이 패드 전극(20)의 상부이면서 컨택홀(40)과 중첩되지 않도록 이격형성됨으로써 비아홀(70)을 통해 패드 전극(20)이 노출되지 않을 수 있다.

이에 따라, 패드 전극(20)으로 수분이 침투되는 것을 방지하여 패드 전극(20)이 부식되는 것을 방지할 수 있다.

다음으로, 상술한 바와 같은 정전용량 터치 패널의 제조방법에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 정전용량 터치 패널의 제조방법의 순서도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 정전용량 터치 패널의 제조방법은 패드 전극 형성단계(S10), 절연막 형성단계(S20), 컨택홀 형성단계(S30), 패드부 투명전극패턴 형성단계(S40), 오버코트층 형성단계(S50), 비아홀 형성단계(S60)을 포함하여 구성될 수 있다.

각 단계를 도 7 내지 도 11을 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 도 7에서와 같이, 글라스(Glass), PI(Polyimide), 아크릴(Acryl), PET(Polyethylene Terephthalate) 또는 PEN(Polyethylene Naphthalate) 등의 재질을 가진 투명한 유전필름 형태의 투명 기판(10) 중 주변영역에 일정 두께로 크롬(Cr) 또는 몰리브덴(Mo) 등으로 이루어진 금속막(20A)을 프린팅 또는 공지의 코팅 등의 방법으로 형성한다.

그리고, 도 8에서와 같이, 금속막(20A)을 식각 또는 스크라이빙등의 방법으로 기설정된 패턴 형태로 패터닝하여 패드 전극(20)을 형성한다(S10)

이어, 도 9에서와 같이, 패드 전극(20)의 상부를 덮도록 절연 재질의 절연막(30)을 프린팅법 또는 포토레지스트법 등의 공지의 방법으로 형성하고, (S20). 도 10에서와 같이, 절연막(30)을 스크라이빙 또는 식각 등의 방법으로 절연막(30) 중 패드 전극(20)의 상면 일부를 노출시키는 컨택홀(40)을 형성한다(S30).

다음, 도 11에서와 같이, 센싱영역의 센싱전극들과 연결되는 패드부 투명전극패턴(50)을 평면적으로 봤을 때 패드 전극(20)을 덮도록 절연막(30)의 상부에 형성한다(S40).

이를 통해, 패드부 투명전극패턴(50)은 컨택홀(40)을 통해 패드 전극(20)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 상기 패드부 투명전극패턴(50)은 인듐-틴-옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐-징크-옥사이드(Indium Zinc Oxide, IZO), AZO(Al-doped ZnO), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 전도성 고분자(PEDOT; poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 은(Ag) 또는 구리(Cu) 투명잉크 등을 이용하여 이루어질 수 있다.

패드부 투명전극패턴(50)을 형성한 이후에, 도 12에서와 같이, 패드부 투명전극패넌(50)을 포함한 센싱영역 및 주변영역을 덮는 오버코트층(60)을 형성한다(S50).

그리고, 오버코트층(60)에 식각 또는 스크라이빙 등의 방법으로 패드 전극(20)의 상부이면서 컨택홀(40)과 평면적으로 봤을 때 중첩되지 않도록 서로 다른 위치에 패드부 투명전극패턴(50)을 노출시키는 비아홀(70)을 형성한다(S60, 도 5참조).

상기와 같은 방법으로 컨택홀과 비아홀을 패드 전극의 상부이면서 평면적으로 봤을 때 서로 다른 위치에 형성하여 패드 전극으로 침투되는 수분을 방지할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10 : 투명 기판 20 : 패드 전극 20A : 금속막
30 : 절연막 30 : 절연막 40 : 컨택홀
50 : 패드부 투명전극 60 : 오버코트층 70 : 비아홀

Claims (4)

1. 다수의 센싱전극들이 배열된 센싱영역과, 상기 센싱전극들이 연결된 다수의 신호배선 및 상기 신호배선과 연결되는 패드들이 형성된 주변영역을 포함하는 정전용량 터치 패널에 있어서,
   상기 주변영역의 패드부에 형성되는 패드 전극;
   상기 패드 전극의 상부를 덮도록 형성되며, 상기 패드 전극의 일부를 노출시키는 컨택홀이 형성된 절연막;
   상기 컨택홀을 통해 상기 패드 전극과 전기적으로 접속되는 패드부 투명전극패턴;
   상기 패드부 투명전극패턴을 포함한 상기 센싱영역 및 주변영역 전체를 덮도록 형성되며, 상기 패드부 투명전극패턴의 일부를 외부로 노출시키는 비아홀이 형성된 오버코트층;을 포함하며,
   상기 컨택홀과 상기 비아홀은 평면적으로 중첩되지 않도록 서로 다른 위치에 형성하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 패널.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 패드부 투명전극패턴은 평면적으로 상기 패드 전극 전체를 덮도록 형성되는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 패널.
3. 다수의 센싱전극들이 배열된 센싱영역과, 상기 센싱전극들이 연결된 다수의 신호배선 및 상기 신호배선과 연결되는 패드들이 형성된 주변영역을 포함하는 정전용량 터치 패널의 제조방법에 있어서,
   상기 주변영역의 패드부에 패드 전극을 형성하는 단계;
   상기 패드 전극의 상부를 덮도록 절연막을 형성하는 단계;
   상기 절연막의 일부를 제거하여, 상기 패드 전극의 일부가 노출되도록 컨택홀을 형성하는 단계;
   상기 컨택홀을 통해 상기 패드 전극과 전기적으로 접속되는 패드부 투명전극패턴을 형성하는 단계;
   상기 패드부 투명전극패턴을 포함한 상기 센싱영역 및 상기 주변영역을 덮는 오버코트층을 형성하는 단계;
   상기 오버코트층의 일부를 제거하여, 상기 패드부 투명전극패턴의 일부가 외부로 노출되도록 비아홀을 형성하는 단계;를 포함하며,
   상기 컨택홀과 상기 비아홀은 평면적으로 중첩되지 않도록 서로 다른 위치에 형성하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 패널의 제조방법.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 패드부 투명전극패턴은 평면적으로 상기 패드 전극 전체를 덮도록 형성하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치 패널의 제조방법.

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