KR101387146B1

KR101387146B1 - 터치패널 검사장치 및 이를 이용한 터치패널 제조방법

Info

Publication number: KR101387146B1
Application number: KR1020120132217A
Authority: KR
Inventors: 최태은; 이응주
Original assignee: (주)네패스디스플레이
Priority date: 2012-11-21
Filing date: 2012-11-21
Publication date: 2014-05-13

Abstract

터치패널 검사장치 및 이를 이용한 터치패널 제조방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 터치패널 검사장치는 윈도우와, 정전용량 방식으로 터치인식을 수행하기 위해 윈도우에 단층으로 일체로 형성된 감지전극과, 감지전극에 각각 대응되게 전기적으로 연결되는 채널라인을 포함하는 터치패널을 검사하는 터치패널 검사장치에 있어서, 일방향으로 위치하여 해당 위치에 존재하는 복수의 감지전극과 일괄적으로 접촉하는 검사바; 채널라인에 각각 대응되게 접촉되는 프로브핀을 포함하는 탐침부; 검사바와 탐침부에 전기신호를 제공하는 신호공급부; 및 채널라인 각각의 저항을 측정하는 측정부를 포함한다.

Description

터치패널 검사장치 및 이를 이용한 터치패널 제조방법{TOUCH PANEL CHECKING DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING TOUCH PANEL USING THE SAME}

본 발명은 터치패널 검사장치 및 이를 이용한 터치패널 제조방법에 관한 것이다.

최근, 언제 어디서나 정보를 이용할 수 있고 편리한 사용자 인터페이스를 제공하는 액정 디스플레이(LCD), 유기발광 다이오드 디스플레이(OLED), 플라즈마 디스플레이(PDP) 등의 디스플레이가 널리 보급되고 있다.

이러한 디스플레이의 터치패널을 구현하는 방법으로는 저항 방식, 정전용량 방식, 표면 초음파 방식, 트랜스미터 방식 등이 사용되고 있다. 이 중, 정전용량 방식의 터치패널은 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름 등에 ITO(Indium Tin Oxide)를 코팅한 ITO 필름 2장을 적층한(Film-to-Film) 후, 이를 접착층을 이용하여 윈도우에 라미네이션(Lamination)하여 부착하는 방법으로 제조되고 있다.

그러나, 이러한 구조의 터치패널은 ITO 전극 지지를 위한 PET 필름이 필요하여 터치패널의 두께를 얇게 하는 데에 한계가 있다. 또, 라미네이션을 수행할 경우 스크래치, 이물질 함입 등의 공정불량이 발생하여 터치패널의 생산수율 저하 및 생산단가를 높일 수 있다. 또, 복잡한 다층구조로 인한 투과율 저하, 터치감도 저하의 문제가 발생하고 있다.

한편, 최근에 개발되고 있는 터치패널은 터치위치를 감지하기 위해 윈도우에 형성된 전극과 연결된 채널라인(배선)의 개수가 약 100개~400개 이상에 이르고 있다. 이러한 채널라인의 증가로 모든 채널라인에 대한 오픈, 쇼트 등의 검사가 매우 어려워 터치패널의 불량률이 증가할 수 있는 원인이 되고 있다. 예컨대, 한국공개특허 제2010-0095189호(2010.08.30. 공개)는 일정 패턴으로 형성된 감지전극을 포함하는 터치패널을 검사하는 장치를 개시한 바 있다.

특허문헌: 한국공개특허 제2010-0095189호(2010.08.30. 공개)

본 발명의 실시 예는 터치패널 검사의 효율성을 높여, 박형화된 터치패널 제조시의 수율 향상 및 불량률을 감소시키는 터치패널 검사장치 및 이를 이용한 터치패널 제조방법을 제공하고자 한다.

또한, 단순화된 구조를 통해 투과율 및 터치감도를 향상시키고, 시인성이 향상된 터치패널 검사장치 및 이를 이용한 터치패널 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 윈도우와, 정전용량 방식으로 터치인식을 수행하기 위해 상기 윈도우에 단층으로 일체로 형성된 감지전극과, 상기 감지전극에 각각 대응되게 전기적으로 연결되는 채널라인을 포함하는 터치패널을 검사하는 터치패널 검사장치에 있어서, 일방향으로 위치하여 해당 위치에 존재하는 복수의 상기 감지전극과 일괄적으로 접촉하는 검사바; 상기 채널라인에 각각 대응되게 접촉되는 프로브핀을 포함하는 탐침부; 상기 검사바와 상기 탐침부에 전기신호를 제공하는 신호공급부; 및 상기 채널라인 각각의 저항을 측정하는 측정부;를 포함하는 터치패널 검사장치가 제공될 수 있다.

상기 측정된 저항값과 기준값을 비교하여 각각의 상기 채널라인과 연결된 상기 감지전극의 상태를 판단하는 판단부를 더 포함할 수 있다.

상기 저항값, 상기 기준값, 상기 비교한 결과값 및 각각의 상기 채널라인과 연결된 상기 감지전극의 상태를 판단하기 위한 알고리즘 중 하나 이상을 저장하는 저장부와, 상기 저장부에 저장된 데이터를 화면에 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.

상기 탐침부는 디스크 휠 프로브, 볼 프로브 및 유연한 와이어 프로브 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 정전용량 방식으로 터치인식을 수행하기 위해 윈도우 일면에 일체로 단층의 감지전극을 형성하는 단계; (b) 상기 감지전극과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 채널라인을 형성하는 단계; 및 (c) 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 터치패널 검사장치를 이용하여 각각의 상기 채널라인과 연결된 상기 감지전극의 상태를 판단하는 단계;를 포함하는 터치패널 제조방법이 제공될 수 있다.

상기 (c) 단계는 상기 탐침부를 상기 채널라인에 각각 접촉시킨 상태에서, 상기 검사바를 일방향으로 위치시켜 해당 위치에 존재하는 복수의 상기 감지전극에 상기 검사바를 일괄적으로 접촉시키는 단계와, 상기 검사바와 상기 탐침부에 전기신호를 제공하는 단계와, 상기 채널라인 각각의 저항을 측정하는 단계와, 상기 측정된 저항값과 기준값을 비교하여 각각의 상기 채널라인과 연결된 상기 감지전극의 상태를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 판단 결과 정상 상태로 판단된 경우, 상기 감지전극의 일면에 절연층을 형성하는 단계와, 상기 절연층의 일면에 반사방지층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 절연층은 OCA층을 포함할 수 있다.

상기 반사방지층은 고굴절률의 금속산화물과 저굴절률의 금속산화물의 다층박막 또는 고굴절률의 금속산화물과 저굴절률의 금속불화물의 다층박막일 수 있다.

상기 (b) 단계 이전에, 상기 감지전극이 형성되는 영역의 외곽에 디자인층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 윈도우는 유리기판 및 플라스틱기판 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 터치패널 검사장치 및 이를 이용한 터치패널 제조방법은 터치패널 검사의 효율성을 높여, 박형화된 터치패널 제조시의 수율 향상 및 불량률을 감소시킬 수 있다.

또한, 단순화된 구조를 통해 우수한 투과율 및 터치감도를 향상시키고, 시인성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치패널의 구조를 단면도로 도시한 것이다.
도 2는 상기 도 1의 터치패널의 감지전극을 도시한다.
도 3a 내지 도 3d는 상기 도 1의 터치패널 제조 공정을 도시한다.
도 4는 상기 도 1의 터치패널에 구성된 채널라인의 상태 검사를 위한 터치스크린 검사장치의 구성도이다.
도 5는 상기 도 4의 터치스크린 검사장치의 프로프핀이 채널라인에 접촉되는 형태를 예시한 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 이하의 도면들에 있어서, 막(층, 패턴) 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 막(층, 패턴)이 다른 막(층, 패턴)의 ‘상’, ‘상부’, ‘하’, ‘하부’, ‘일면’에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막(층, 패턴)에 일체로 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 다른 막(층, 패턴)이 개재될 수도 있다. 아울러, 공간적으로 상대적인 용어인 ‘아래’, ‘하부’, ‘위’, ‘상부’ 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용된 것이며, 실제 사용시의 상부, 하부를 의미하는 용어로 사용된 것은 아니다. 즉, 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 실제 사용시의 배향에 따라 해석될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터치패널의 구조를 단면도로 도시한 것이다. 그리고, 도 2는 도 1의 터치패널의 감지전극을 도시한다. 그리고, 도 3a 내지 도 3d는 도 1의 터치패널 제조 공정을 도시한다. 그리고, 도 4는 도 1의 터치패널에 구성된 채널라인의 상태 검사를 위한 터치스크린 검사장치의 구성도이다. 그리고, 도 5는 도 4의 터치스크린 검사장치의 프로프핀이 채널라인에 접촉되는 형태를 예시한 것이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널(1)은 윈도우(10), 디자인층(20), 감지전극(30), 반사방지층(40) 등을 포함한다.

윈도우(10)는 일면과 객체(손가락, 터치 펜 등)의 터치가 이루어지는 타면을 가진다. 윈도우(10)는 가시광선 영역에서 투명한 재질로 제작될 수 있으며, 예컨대 유리기판, 플라스틱기판 중 하나 이상을 포함한다. 여기서, 유리기판은 소다라임유리, 강화유리 등을 포함할 수 있다. 플라스틱기판은 실리콘, PET(Polyethylene Terephthalate), PEN(Polyethylene Naphthalate), PES(Polyether Sulfone), 폴리이미드(Polyimide), PAR(Polyarylate), PC(Polycarbonate), PMMA(Polymethyl Methacrylate), COC(Cycloolefin Copolymer) 등을 포함할 수 있다.

디자인층(20)은 윈도우(10)의 일면 또는 타면의 가장자리를 따라 형성될 수 있다. 즉, 디자인층(20)은 감지전극(30)이 형성된 윈도우영역(W)의 외곽(엣지영역(D))에 배치되어 채널라인(50) 등 영상과 무관한 요소를 가려준다. 여기서, 채널라인(50)이 투명도전층으로 이루어지는 경우, 디자인층(20)은 생략되거나 면적을 크게 줄여 제작될 수 있다.

또, 디자인층(20)은 크롬(Cr)을 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 또, 카본블랙 등의 흑색안료를 포함하는 감광성 수지 조성물, 흑색안료를 폴리이미드 수지 등의 비감광성 수지에 분산시킨 비감광성 수지 조성물 등으로 형성될 수도 있다. 크롬 등의 금속으로 디자인층(20)을 형성한 경우, 감지전극(30) 등과 쇼트가 발생할 수 있으므로, 디자인층(20)의 일면에 추가로 절연층을 형성하거나 윈도우(10)의 타면에 디자인층(20)을 형성할 수도 있다.

이러한 디자인층(20)은 감광성 수지 조성물을 코팅하고 노광, 현상 등의 리소그래피(Lithography]) 공정을 거쳐 형성되거나, 스크린 프린팅(Screen printing) 방법을 이용하여 블랙 페이스트, 블랙 잉크 등을 인쇄하는 방법으로 형성될 수 있다. 또, 스퍼터링, 화학기상증착 등을 이용하여 크롬 등의 박막을 형성한 후 패터닝 공정을 통해 형성될 수도 있다. 디자인층(20)은 다른 예로서, 감지전극(30)의 일면(하면)에 형성될 수도 있다.

감지전극(30)은 정전용량 방식으로 접촉 감지를 위해 윈도우(10)에 단층으로 일체로 형성된다. 이때, 감지전극(30)은 윈도우(10) 일면에 일정거리 이격된 형태로 패턴화되어 형성될 수 있다. 종래에는 감지전극(30)을 패턴으로 형성한 필름을 준비하고, 이를 윈도우(10)에 부착하였다. 반면, 본 실시 예에 따른 감지전극(30)은 윈도우(10)의 일면에 일체로 형성된다. 여기서, 일체로 형성된다는 것은 감지전극(30)이 대상물(윈도우)에 직접 형성되거나, 대상물(윈도우)에 다른 층이 직접 형성된 상태에서 감지전극(30)이 해당 층에 형성되는 경우를 모두 포함하는 의미로 정의될 수 있다. 감지전극(30)의 형태는 사각형, 원, 삼각형 등 다양한 형태와 크기로 형성될 수 있다.

이러한 감지전극(30)은 금속산화물 또는 유기물로 이루어진 투명한 도전성 물질로 제작될 수 있다. 금속산화물은 예컨대, ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), 아연산화물(ZnO), 주석산화물(SnO2), IZO(Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium-doped Zinc Oxide), AZO(Aluminium-doped Zinc Oxide), CTO(Cadium Tin Oxide) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 유기물은 예컨대, 폴리아닐린(Polyaniline), 폴리아세틸렌(polyacetylene), PEDOT(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 폴리피롤(Polypyrrole), CNT(Carbon Nano Tube) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또, 감지전극(30)은 금, 은, 구리, 알루미늄 등의 금속과 전술한 금속산화물의 다층박막일 수 있다. 여기서, 금속 박막을 아주 얇게, 예컨대 20nm 이하로 증착하면 투과율 저하를 일으키지 않으면서 전기전도도가 향상될 수 있다. 감지전극(30)은 ITO/Ag/ITO, ITO/Cu/ITO, AZO/Ag/AZO, GZO/Ag/GZO 또는 IZO/Ag/IZO와 같은 금속과 금속산화물의 다층박막으로 제작될 수 있다.

또, 감지전극(30)은 진공증착(Vacuum evaporation), 이온증착(Ion plating), 스퍼터링, 화학기상증착 등의 방법으로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide) 등의 투명 전도성 물질을 윈도우(10) 일면에 형성한 후, 에칭 공정 등에 의해 일정 패턴으로 형성될 수 있다.

이러한 감지전극(30)은 객체(손가락, 터치 펜 등)와 감지전극(30) 사이에 생성되는 정전용량 성분을 나타내는 감지신호를 생성한다. 제어IC(60)는 상술한 감지신호를 이용하여 객체의 접촉 발생 여부와 발생 위치 등을 판단한다. 여기서, 접촉(터치)은 직접적인 접촉 및 간접적인 접촉을 모두 포함하는 의미로 정의될 수 있다. 즉, 직접적인 접촉은 객체가 터치패널(1)에 닿은 경우를 나타내고, 간접적인 접촉은 터치패널(1)에 닿지는 않았지만 감지전극(30)이 객체를 감지할 수 있는 범위 내에서 접근한 상태를 나타낸다.

본 실시 예에서 제어IC(60)는 윈도우(10)에 직접 실장될 수 있다. 따라서, 윈도우(10)과 별도로 마련되는 회로기판에 제어IC(60)를 실장하고, ACF(Anisotropic Conductive Film), ACA(Anisotropic Conductive Adhesive), ACP(Anisotropic Conductive Paste) 등을 이용하여 제어IC(60)를 포함하는 회로기판과 윈도우(10)를 부착하는 공정이 생략될 수 있다. 이를 통해, 터치패널(1) 제조 공정의 수율을 높이고, 공급 단가를 낮출 수 있다. 이러한 제어IC(60)는 접촉 또는 접근을 판단하기 위한 회로를 포함하는 베어 칩(bare chip) 형태로 제작되어, 윈도우(10) 일면에 직접 실장될 수 있다. 제조 상의 편의를 위하여, 제어IC(60)와 감지전극(30)은 윈도우(10)의 동일한 일면에 배치되는 것이 좋다.

상술한 베어 칩으로 윈도우(10)에 제어IC(60)를 실장하는 경우, 제어IC(60)는 베어 칩과 채널라인(50)을 연결하는 본딩부를 포함할 수 있다. 제어IC(60)를 윈도우(10)의 일면에 칩-온-글라스(COG, Chip-on-Glass) 형태로 실장함에 따라, 외부에서 먼지 혹은 수분 등과 같은 이물질이 유입되어 제어IC(60)에 오작동을 일으키거나, 본딩부의 결합을 약화시킬 수 있다. 따라서, 제어IC(60) 전체 또는 적어도 본딩부를 수지(resin)로 밀봉하여 터치패널(1)의 내구성 및 수명을 향상할 수 있다.

제어IC(60)와 감지전극(30)은 채널라인(50)을 통해 서로 전기적으로 연결되며, 접촉에 의해 감지전극(30)에서 생성되는 감지신호는 채널라인(50)을 통해 제어IC(60)로 전달된다. 채널라인(50)는 은(Ag), 몰리브덴(Mo)과 같은 금속 및 합금, 또는 감지전극(30)과 동일한 투명 전도성 물질로 형성될 수 있다. 이때, 감지전극(30)을 윈도우(10)의 일면에 일체로 형성하는 경우, 채널라인(50)도 감지전극(30)과 마찬가지로 윈도우(10)의 일면에 일체로 형성함으로써, 세밀한 배선폭 및 배선간격을 갖는 채널라인(50)을 형성할 수 있다. 예컨대, 채널라인(50)을 50㎛ 이하의 배선폭 및 배선간격을 갖는 미세 패턴으로 형성할 수 있다. 다른 예로서, 인접 배선간의 기생 용량(Parasitic capacitance)을 최소화하기 위해 배선폭은 50um 이하로 유지하면서 배선간격을 50um 이상으로 설계하는 것도 가능하다.

상술한 채널라인(50)은 감지전극(30)과 각각 전기적으로 연결되며, 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 채널라인(50)은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 주석(Sn), 납(Pb), 아연(Zn), 인듐(In), 카드뮴(Cd), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 마그네슘(Mg), 탄탈륨(Ta) 및 망간(Mn) 중 하나 이상을 포함하는 단층막 또는 다층막 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 채널라인(50)은 은으로 이루어진 단층막, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴, 크롬/구리/크롬의 다층막 구조로 형성될 수 있다.

이러한 채널라인(50)은 금속(Ag, Al 등) 페이스트를 이용한 스크린 프린팅 방법으로 형성될 수도 있다. 또한, 진공증착, 스퍼터링 등의 방법을 이용하여 금속막을 증착한 후 패터닝하는 과정을 통해 형성될 수도 있다. 또한, 채널라인(50)은 감지전극(30)을 구성하는 투명도전성 물질로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 투과율 및 전기전도도 면에서 우수한 ITO/Ag/ITO, ITO/Cu/ITO, AZO/Ag/AZO, GZO/Ag/GZO 또는 IZO/Ag/IZO와 같은 금속과 금속산화물의 다층박막을 사용하여 감지전극(30)과 채널라인(50)을 동시에 증착하고 패터닝할 수 있다. 이 경우, 채널라인(50)은 형성을 위한 별도의 코팅(증착, 인쇄) 및 리소그래피 공정이 불필요하여 공정 단순화가 가능하다.

반사방지층(40)은 감지전극(30)의 일면에 형성된 제1절연층(70)의 일면에 형성되며, 시인성을 향상시킨다. 여기서, 제1절연층(70)은 예컨대, OCA(Optically Clear Adhesive) 등을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 반사방지층(40)은 윈도우(10)와 감지전극(30) 사이에 개재되어, 윈도우(10) 일면에 일체로 형성될 수도 있다.

반사방지층(40)은 스퍼터링(Sputtering), 진공증착(Vacuum evaporation), 화학기상증착(Chemival Vapor Deposition), 스핀코팅 등의 박막형성방법에 의해 일체로 윈도우(10)에 형성될 수 있다. 반사방지층(40)은 예컨대, 고굴절률과 저굴절률의 금속산화막이 다층으로 적층된 구조일 수 있다. 즉, 반사방지층(40)은 티타늄산화물(TiO2), 실리콘산화물(SiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 지르코늄산화물(ZrO2), 니오븀산화물(Nb2O3), 알루미늄산화물(Al2O3)과 같은 금속산화물 중에서 고굴절률과 저귤절율의 금속산화물을 선택하여 적층한 다층박막 구조일 수 있다.

또, 반사방지층(40)은 저굴절률 박막으로 금속불화물을 사용하고 고굴절률 박막으로 금속산화물을 사용한 다층박막 구조일 수 있다. 구체적으로, 마스네슘불화물(MgF2, n=1.38), 세슘불화물(CeF3, n=1.65) 등을 포함하는 저굴절률 박막과, 지르코늄산화물(n=2.10), 티타늄산화물(n=2.50), 알루미늄산화물(n=1.76) 등을 포함하는 고굴절률 박막으로 적층된 다층박막 구조일 수 있다.

또, 반사방지층(40)은 마스네슘불화물 등으로 이루어진 단층막일 수도 있다. 단층막의 경우 공정은 간단하고, 다층막은 반사방지 기능이 우수하다. 이러한 반사방지층(40)의 층수는 제한이 있는 것은 아니며, 층수를 늘리면 가시광선의 모든 파장 영역에서 투과율을 향상시킬 수 있는 장점이 있으나 공정이 복잡해지고 제조비용이 상승하므로, 예컨대 2층 내지 4층의 다층박막으로 구성하는 것이 좋다.

한편, 상술한 반사방지층(40) 일면에는 제2절연층(80)이 형성될 수 있다. 제2절연층(80)은 영상표시부(미도시) 부착을 위한 접착층이다. 이때, 제2절연층(80)은 금속산화물, 유기물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 금속산화물은 예컨대 실리콘산화물, 티타늄산화물, 지르코늄산화물, 하프늄산화물, 알루미늄산화물 중 하나 이상을 포함하는 단층막 또는 다층막일 수 있다. 그리고, 유기물은 예컨대, 가시광선 영역에서 투명한 열경화 수지, 자외선(UV)경화 수지 등을 포함할 수 있다. 여기서, 자외선경화 수지는 경화 시 오염 물질의 방출이 적고, 단시간 경화에 의해 생산성을 향상시킬 수 있으며 열풍건조로(Oven)를 이용한 베이킹(Baking) 공정이 불필요하다. 본 실시 예에서 제2절연층(80)은 투명접착테이프인 OCA(Optically Clear Adhesive)로 구현될 수 있다. 상용의 OCA로는 OCA8146-2(3M), OCA8146-4(3M), OCA8171(3M) 등이 있다.

상술한 영상표시부(미도시)는 영상을 표시하는 통상적인 영상표시장치로 구현될 수 있다. 예컨대, 영상표시장치는 LCD(Liquid Crystal Display) 모듈, PDP(Plasma Display Panel) 모듈, OLED(Organic Light Emitting Diode) 모듈, FED(Field Emission Display) 모듈 등의 평판 디스플레이 모듈과 음극선관 모듈(CRT) 등을 포함할 수 있다.

이하, 도 1과 도 2의 내용을 기초로, 도 3a 내지 도 3d를 통해 터치패널(1) 제조공정을 설명한다. 여기서, 도 1과 도 2에 설명된 중복된 내용은 생략하기로 한다.

먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 윈도우(10)의 엣지영역(D)에 디자인층(20)을 형성한다. 디자인층(20)은 윈도우영역(W)의 외곽에 배치된다. 다른 예로서, 디자인층(20)은 감지전극(30) 패턴이 형성된 이후에 형성될 수도 있다.

다음으로, 도 3b에 도시한 바와 같이, 윈도우(10) 일면에 감지전극(30)을 형성한다. 여기서, 감지전극(30)은 정전용량 방식으로 터치인식을 수행하기 위해 윈도우(10) 일면에 단층으로 일체로 형성되며, 일정거리 이격되게 패턴화되어 형성될 수 있다.

다음으로, 도 3c에 도시한 바와 같이, 감지전극(30)과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 채널라인(50)을 형성한다. 여기서, 채널라인(50) 형성 이후, 각 채널라인(50)과 연결된 감지전극(30)의 상태를 측정하는 테스트가 수행된다. 이에 대해서는 도 4와 도 5에서 설명하기로 한다.

다음으로, 도 3d에 도시한 바와 같이, 상술한 테스트 수행을 통해 채널라인(50)이 모두 정상으로 판단되면, 감지전극(30)의 일면에 제1절연층(70) 및 반사방지층(40)을 형성한다. 이후, 영상표시부(미도시) 부착을 위해 반사방지층(40) 일면에 제2절연층(80, 도 1 참조)을 형성하게 된다.

도 4와 도 5를 참조하면, 터치패널 검사장치는 검사바(110), 탐침부(120), 신호공급부(130), 측정부(140), 판단부(150), 저장부(160) 및 출력부(170)를 포함한다.

검사바(110)는 도전성을 가지며, 일방향으로 위치하여 해당 위치에 존재하는 복수의 감지전극(30)에 일괄적으로 접촉된다.

탐침부(120)은 감지전극(30)에 전기적으로 연결되는 채널라인(50)에 각각 대응되게 접촉되는 포고핀(POGO pin) 형태의 프로브핀(122)으로 구성된다. 탐침부(120)는 예컨대, 디스크 휠 프로브, 볼 프로브 및 유연한 와이어 프로브 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 탐침부(120)의 각 프로브핀(122)은 고정장치(124)에 의해 채널라인(50)에 각각 대응되게 접촉된 상태로 유지될 수 있다. 이러한 프로브핀(122)을 고정시키는 고정장치(124)의 형태 및 관련 설비들은 공지된 다양한 프로브검사장치로 구현될 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.

신호공급부(130)는 검사바(110)와 탐침부(120)에 전기신호를 제공한다.

측정부(140)는 각각의 채널라인(50)의 저항을 측정한다. 이때, 일방향으로 위치한 검사바(110)가 감지전극(30)에 일괄적으로 접촉되고 채널라인(50)에 각각 대응되게 프로브핀(122)이 접촉된 상태에서 저항 측정이 이루어지게 된다. 그리고, 해당 측정이 완료되면, 채널라인(50)에 각각 대응되게 프로브핀(122)이 접촉된 상태에서 검사바(110)만 이동시켜 다음 라인의 감지전극(30)에 검사바(110)를 일괄적으로 접촉시켜 저항 측정을 수행하게 된다.

판단부(150)는 측정부(140)에 의해 측정된 저항값과 기준값을 비교하여 각 채널라인(50)과 연결된 감지전극(30)의 상태가 정상인 여부를 판단한다.

저장부(160)는 측정부(140)에 의해 측정된 저항값, 기준값, 저항값과 기준값의 비교 결과값과, 각 채널라인(50)과 연결된 감지전극(30)의 상태를 판단하기 위한 알고리즘 중 하나 이상을 저장한다.

출력부(170)는 저장부(160)에 저장된 데이터를 화면에 출력한다. 예컨대, 저장부(160)에 저장된 데이터는 검사장치의 화면, 컴퓨터 화면 등으로 출력될 수 있다.

이하, 상술한 터치패널 검사장치를 이용하여 감지전극(30)과 채널라인(50) 각각의 상태를 측정하는 테스트 과정을 설명한다.

먼저, 탐침부(120)를 채널라인(50)에 각각 접촉시킨 상태에서, 검사바(110)를 일방향으로 위치시켜 해당 위치에 존재하는 복수의 감지전극(30)에 일괄적으로 접촉시킨다.

다음으로, 신호공급부(130)가 검사바(110)와 탐침부에 전기신호를 제공한다.

다음으로, 측정부(140)가 채널라인(50) 각각의 저항을 측정한다.

다음으로, 판단부(150)가 측정부(140)에 의해 측정된 저항값과 기준값을 비교하여 각 채널라인(50)과 연결된 감지전극(30)의 상태를 판단한다. 저항 측정이 완료되면, 탐침부(120)를 채널라인(50)에 각각 접촉시킨 상태로 유지한 채, 검사바(110)를 이동시켜 다음 라인의 감지전극(30)에 일괄적으로 접촉시켜 상술한 과정을 반복 수행하게 된다.

[표 1]

표 1에 나타난 바와 같이, 예컨대 저항값이 100옴(ohm)으로 측정된 채널라인(CH4)은 해당 채널라인(CH4)과 연결된 감지전극(30)이 쇼트 상태임을 나타낸다. 또한, 저항값이 29옴으로 측정된 채널라인(CH12)은 해당 채널라인(CH4)과 연결된 감지전극(30)이 오픈 상태임을 나타낸다.

이와 같이, 터치패널(1) 제조 시, 터치패널 검사장치를 통해 많은 개수의 채널라인(50)에 대해서도 신속하고 효율적인 상태 확인이 가능하여 터치패널(1) 수율 및 생산을 향상시킬 수 있다. 또한, 상술한 테스트 과정은 터치패널(1) 제조가 완료된 이후에도 수행될 수 있음은 당연하다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 윈도우 20: 디자인층
30: 감지전극 40: 반사방지층
50: 채널라인 60: 제어IC
70: 제1절연층 80: 제2절연층
110: 검사바 120: 탐침부
130: 신호공급부 140: 측정부
150: 판단부 160: 저장부
170: 출력부

Claims

윈도우와, 정전용량 방식으로 터치인식을 수행하기 위해 상기 윈도우에 형성되는 감지전극과, 상기 감지전극에 각각 대응되게 전기적으로 연결되는 채널라인을 포함하는 터치패널을 검사하는 터치패널 검사장치에 있어서,
일방향으로 위치하여 해당 위치에 존재하는 복수의 상기 감지전극과 일괄적으로 접촉하는 검사바;
상기 채널라인에 각각 대응되게 접촉되는 프로브핀을 포함하는 탐침부;
상기 검사바와 상기 탐침부에 전기신호를 제공하는 신호공급부; 및
상기 채널라인 각각의 저항을 측정하는 측정부;를 포함하는 터치패널 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 측정부에서 측정된 저항값과 기준값을 비교하여 각각의 상기 채널라인과 연결된 상기 감지전극의 상태를 판단하는 판단부를 더 포함하는 터치패널 검사장치.
제2항에 있어서,
상기 측정된 저항값, 상기 기준값, 상기 측정된 저항값과 상기 기준값을 비교한 결과값 및 각각의 상기 채널라인과 연결된 상기 감지전극의 상태를 판단하기 위한 알고리즘 중 하나 이상을 저장하는 저장부와, 상기 저장부에 저장된 데이터를 화면에 출력하는 출력부를 더 포함하는 터치패널 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 탐침부는 디스크 휠 프로브, 볼 프로브 및 와이어 프로브 중 하나 이상을 포함하는 터치패널 검사장치.
(a) 정전용량 방식으로 터치인식을 수행하기 위해 윈도우 일면에 감지전극을 형성하는 단계;
(b) 상기 감지전극과 각각 전기적으로 연결되는 복수의 채널라인을 형성하는 단계; 및
(c) 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 터치패널 검사장치를 이용하여 각각의 상기 채널라인과 연결된 상기 감지전극의 상태를 판단하는 단계;를 포함하는 터치패널 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 (c) 단계는 상기 탐침부를 상기 채널라인에 각각 접촉시킨 상태에서, 상기 검사바를 일방향으로 위치시켜 해당 위치에 존재하는 복수의 상기 감지전극에 상기 검사바를 일괄적으로 접촉시키는 단계와,
상기 검사바와 상기 탐침부에 전기신호를 제공하는 단계와,
상기 채널라인 각각의 저항을 측정하는 단계와,
상기 측정된 저항값과 기준값을 비교하여 각각의 상기 채널라인과 연결된 상기 감지전극의 상태를 판단하는 단계를 포함하는 터치패널 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 판단 결과 정상 상태로 판단된 경우,
상기 감지전극의 일면에 절연층을 형성하는 단계와,
상기 절연층의 일면에 반사방지층을 형성하는 단계를 더 포함하는 터치패널 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 절연층은 OCA층을 포함하는 터치패널 제조방법.
제7항에 있어서,
상기 반사방지층은 금속산화물의 다층박막 또는 금속산화물과 금속불화물의 다층박막인 터치패널 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 (b) 단계 이전에,
상기 감지전극이 형성되는 영역의 외곽에 디자인층을 형성하는 단계를 더 포함하는 터치패널 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 윈도우는 유리기판 및 플라스틱기판 중 하나 이상을 포함하는 터치패널 제조방법.