KR101398315B1 - 터치 센서 패널들을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

터치 센서 패널을 제조하기 위한 방법이 개시된다. 상기 방법은 상기 터치 센서 패널을 위한 기판을 제공하는 단계, 상기 기판의 상부 표면 상에 전도성 물질 층을 피착하는 단계, 상기 전도성 물질 층의 상부에 금속 층을 피착하는 단계, 패시베이션 동안 패시베이션 층으로서 역할을 더 하도록 되어있는 레지스트를 상기 금속 층의 제1 영역에 부착하는 단계, 상기 제1 영역 외부의 상기 금속 층으로부터 금속을 제거하는 단계, 및 부착된 상기 레지스트를 그대로 남기면서 상기 기판 상에서 패시베이션을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

터치 센서 패널들을 제조하기 위한 방법{A METHOD FOR FABRICATING TOUCH SENSOR PANELS}
본 발명은 일반적으로 터치 센서 패널들의 제조에 관한 것이고, 더욱 구체적으로, 리소그래피/식각(리소/식각) 패터닝 프로세스 동안의 마스크 및 후속 패시베이션 프로세스 동안의 패시베이션 층 둘다의 역할을 하는 레지스트를 이용하여 터치 센서 패널 제조 프로세스를 향상시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근에, 터치 센서 패널들, 터치 스크린들 등이 입력 장치들로서 이용가능하게 되었다. 특히, 터치 스크린들은 이들의 가격 하락뿐만 아니라 이들의 동작의 용이성 및 다재다능함 때문에 점점 더 대중화되고 있다. 터치 스크린들은 터치 감응 표면(touch-sensitive surface)을 갖는 클리어 패널(clear panel)일 수 있는 터치 센서 패널, 및 LCD 패널과 같은 디스플레이 장치를 포함할 수 있고, 이 디스플레이 장치는 터치 감응 표면이 디스플레이 장치의 볼 수 있는 영역 중 적어도 일부분을 커버할 수 있도록 터치 센서 패널의 부분적으로 또는 완전히 뒤에 배치될 수 있다. 일부 장치들에서, 터치 스크린은 커버 유리에 의해 보호된다. 터치 스크린들은 사용자가 디스플레이 장치에 의해 디스플레이되는 사용자 인터페이스(user interface; UI)에 의해 종종 지시되는 장소에서 손가락, 스타일러스 또는 다른 물체를 이용하여 터치 센서 패널을 터치함으로써 다양한 기능을 수행하게 할 수 있다. 일반적으로, 터치 스크린들은 터치 이벤트 및 터치 센서 패널 상의 터치 이벤트의 위치를 인식할 수 있고, 그 다음에 컴퓨팅 시스템이 터치 이벤트가 일어나는 때에 나타나는 디스플레이에 따라 터치 이벤트를 해석할 수 있고, 그 후에 터치 이벤트에 기초하여 하나 이상의 액션을 수행할 수 있다.
LCD 패널들과 같이, 터치 스크린들 내의 터치 센서 패널들은 유리 또는 다른 적절한 투명 기판으로 만들어질 수 있다. 일부 구성들에서, 터치 센서 패널들은 복수의 감지 라인들(예를 들어, 컬럼들) 상에 교차하는 복수의 구동 라인들(예를 들어, 로우들)에 의해 형성되는 픽셀들의 어레이로서 구현될 수 있고, 여기서 구동 및 감지 라인들은 유전체 물질에 의해 분리된다. 일부 터치 센서 패널들에서, 구동 및 감지 라인들은 동일한 투명 기판의 상면 및 하면들 상에 형성될 수 있다. 다른 터치 센서 패널들에서, 구동 및 감지 라인들은 투명 기판의 한 측면 상에 형성될 수 있다. 감지 라인들 및 구동 라인들은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO)과 같은 실질적으로 투명한 물질로부터 형성될 수 있지만, 다른 물질들도 이용될 수 있다. ITO 층(들)은 투명 기판의 한 측면 또는 양 측면 상에 피착될 수 있다. 양면 또는 단면 ITO 층들을 갖는 터치 센서 패널들은 본 명세서에서 각각 양면 ITO(DITO) 터치 센서 패널들 및 단면 ITO(SITO) 터치 센서 패널들이라고 한다. DITO 및 SITO 터치 센서 패널들은 태블릿 PC들, 디지털 음악 플레이어들, 셀룰러 전화기들, 및 다른 무선 핸드헬드 장치들과 같은 광범위한 전자 장치들에서 널리 이용된다.
터치 센서 패널들을 제조하는 기존의 방법들은 리소/식각 패터닝 프로세스 및 후속 패시베이션 프로세스 동안 복수의 프린팅 단계들을 요구한다. 종래의 리소/식각 프로세스는 높은 설비 및 재료 비용 때문에 고가일 수 있다. 따라서, 제조 프로세스에서의 프린팅 단계들의 수를 줄여서 터치 센서 패널의 전체 제조 비용을 줄이는 것이 바람직하다.
<발명의 개요>
본 발명은 터치 센서 패널들을 제조하기 위한 방법들에 관한 것이다. 일부 터치 센서 패널 제조 프로세스들에서, 포토레지스트가 리소/식각 패터닝 프로세스 동안 패널에 도포된다. 포토레지스트는 리소/식각 패터닝 프로세스의 완료 후에 스트립핑된다(stripped). 그 다음에 후속 패시베이션 프로세스를 위해 별개의 패시베이션 층이 도포된다. 따라서, 전체 제조 프로세스는 너무 길고 비효율적이다. 복수의 프린팅 및 식각 단계들로 인해 설비 및 재료 비용 또한 비교적 높다. 본 발명의 실시예들은 식각 프로세스 동안 마스크로서 역할을 하고 식각 프로세스 후에 패시베이션 층으로서 영구적으로 남아있을 수 있는 레지스트를 도포함으로써 그의 단계들 중 일부를 없애는 것을 추구한다. 이 향상된 프로세스는 기존의 제조 프로세스의 복수의 단계들을 없애고 설비 및 재료 비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 먼저, ITO(또는 다른 도전성 물질) 층 및 금속 층이 베이스 기판의 하나 또는 두 표면들 상에 피착될 수 있다. 다음으로, 터치 센서 패널의 구동 및 감지 소자들을 형성하도록 ITO 및 금속 층들을 둘다 패터닝하기 위해 리소/식각 프로세스가 수행될 수 있지만, 다른 실시예들에서는 리소/식각 이외의 프로세스들도 패턴들을 제거하기 위해 이용될 수 있다. 이들 처음의 2개의 단계는 기존의 제조 프로세스에서의 단계들과 동일할 수 있다. 그 다음, 레지스트/패시베이션 물질이 터치 센서 패널의 에지 영역 위에 후속 리소/식각 프로세스 동안 그 영역에서의 금속 패턴들을 보호하기 위해 배치될 수 있다. 이 레지스트/패시베이션 물질은 이 특정 물질이 리소/식각 동안 마스크로서 작용할 뿐만 아니라 패시베이션 동안 패시베이션 층으로서도 작용할 수 있다는 점이 통상적으로 이용되는 포토레지스트와 상이할 수 있다. 이러한 이중 목적 물질이 적소에 설치된 후에, 제2 리소/식각 프로세스가 패널의 뷰잉 영역(viewing area)으로부터 금속을 제거하기 위해 수행될 수 있지만, 다른 실시예들에서는 리소/식각 이외의 프로세스들이 또한 금속을 제거하기 위해 이용될 수 있다. 동일한 물질이 또한 패시베이션 층으로서 역할을 할 수 있기 때문에, 패시베이션은 먼저 포토레지스트를 제거하고 에지 영역 또는 전체 표면 위에 패시베이션 층을 배치하는 부가적인 단계들을 요구하지 않고 실행될 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 실시예들은 터치 센서 패널의 제조 프로세스에서 요구되는 단계들의 수를 줄일 수 있다. 더욱 중요하게는, 단일 물질을 리소/식각 프로세스 동안의 포토레지스트 마스크와 패시베이션 동안의 패시베이션 층 둘다로서 이용함으로써, 제조 프로세스에서의 여분의 물질의 프린팅 및 제거와 연관되는 재료 비용 및 동작 비용을 줄일 수 있다. 결과로서, 전체 제조 프로세스는 더욱 효율적일 수 있고, 터치 센서 패널을 포함하는 완성된 장치의 전체 비용이 감소할 수 있다.
도 1은 터치 센서 패널의 예시적인 스택형 구조를 도시한다.
도 2-5는 기존의 터치 센서 패널 제조 프로세스의 예시적인 단계들의 단계별 예시를 제공한다.
도 6은 도 2-5에 도시된 제조 프로세스의 단계들을 예시하는 흐름도이다.
도 7 및 8은 본 발명의 실시예들에 따른 터치 센서 패널 제조 프로세스의 예시적인 단계들을 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 제조 프로세스의 단계들을 예시하는 흐름도이다.
도 10-14는 본 발명의 실시예들에 따른 도 9에 예시된 제조 프로세스 동안 플렉스 본딩(flex bonding)을 위한 본딩 영역을 보존하는 방법의 예시적인 단계들을 도시한다.
도 15 및 16은 본 발명의 실시예들에 따른 도 9에 예시된 제조 프로세스 동안 플렉스 본딩을 위한 본딩 영역을 보존하는 다른 방법의 예시적인 단계들을 도시한다.
도 17-19는 본 발명의 실시예들에 따른 도 9에 예시된 제조 프로세스 동안 플렉스 본딩을 위한 본딩 영역을 보존하는 또 다른 방법의 예시적인 단계들을 도시한다.
도 20a는 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 SITO 또는 DITO 터치 센서 패널을 갖는 예시적인 디지털 미디어 플레이어를 도시한다.
도 20b는 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 SITO 또는 DITO 터치 센서 패널을 갖는 예시적인 모바일 전화기를 도시한다.
도 20c는 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 SITO 또는 DITO 터치 센서 패널을 갖는 예시적인 모바일 컴퓨터를 도시한다.
도 20d는 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 SITO 또는 DITO 터치 센서 패널을 갖는 예시적인 데스크톱 컴퓨터를 도시한다.
도 21은 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 터치 센서 패널을 포함하는 예시적인 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
바람직한 실시예들에 대한 다음의 설명에서, 본 발명의 일부분을 형성하고, 실시될 수 있는 특정 실시예들이 예시에 의해 도시되는 첨부 도면들에 대해 참조가 이루어진다. 다른 실시예들이 이용될 수 있고, 구조적 변경들이 본 발명의 실시예들의 범위에서 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것을 이해한다.
본 발명은 터치 센서 패널들을 제조하기 위한 방법들에 관한 것이다. 일부 터치 센서 패널 제조 프로세스들에서, 포토레지스트가 리소/식각 패터닝 프로세스 동안 패널에 도포된다. 포토레지스트는 리소/식각 패터닝 프로세스의 완료 후에 스트립핑된다. 그 다음에 후속 패시베이션 프로세스를 위해 별개의 패시베이션 층이 도포된다. 따라서, 전체 제조 프로세스는 너무 길고 비효율적이다. 복수의 프린팅 및 식각 단계들로 인해 설비 및 재료 비용 또한 비교적 높다. 본 발명의 실시예들은 식각 프로세스 동안 마스크로서 역할을 하고 식각 프로세스 후에 패시베이션 층으로서 영구적으로 남아있을 수 있는 레지스트를 도포함으로써 그의 단계들 중 일부를 없애는 것을 추구한다. 이 향상된 프로세스는 기존의 제조 프로세스의 복수의 단계들을 없애고 설비 및 재료 비용을 줄일 수 있다.
용량성 터치 센서 패널의 구조가 도 1에 예시된다. 터치 센서 패널(100)은 베이스 기판(102)을 포함할 수 있다. 베이스 기판은 PET(polyethylene terephthalate) 또는 폴리카보네이트(polycarbonate)(PC)와 같은 연성 물질일 수 있다. 일부 실시예들에서, 유리와 같은 강성 물질도 베이스 기판으로서 이용될 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, ITO(또는 다른 전도성 물질) 층(104)이 베이스 기판(102)의 상부 표면 상에 피착될 수 있다. ITO 층(104)은 나중에 터치 센서 패널(100)의 감지 라인들 및/또는 구동 라인들을 형성하도록 패터닝될 수 있다. 터치 센서 패널(100) 상에 라우팅 트레이스들(routing traces)을 형성하기 위한 금속 층(106)이 ITO 층(104)의 상부에 피착된다. 금속 층(106)은 추가 프로세싱을 위해 터치 센서 패널(110)에 부착되는 회로(도 1에 도시되지 않음)에 감지 라인들에 의해 검출된 신호들을 라우팅하기 위해 적절한 구리 또는 임의의 다른 금속으로 만들어질 수 있다. ITO 층(104) 및 금속 층(106)은 베이스 기판(102)에 백투백으로(back-to-back), 이어서(in succession), 또는 동시에 피착될 수 있다.
SITO 터치 센서 패널은 베이스 기판(102)의 상부에 피착되는 금속 층(106) 및 ITO(또는 다른 전도성 물질) 층(104)을 포함하는 전술한 스택형 구조를 이용하여 제조될 수 있다. 옵션으로, DITO 터치 센서 패널의 기저 구조를 형성하기 위해 이 스택형 구조에 부가적인 층들(도 1에 점선으로 도시됨)이 부가될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, DITO 터치 센서 패널은 통상적으로 베이스 기판의 반대 표면들 상에 형성되는 구동 라인들 및 감지 라인들을 갖는다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 베이스 기판(102)의 하부 표면은 2개의 베이스 기판(102, 108) 사이의 접착제(예를 들어, 광학적 투명 접착제(optically clear adhesive; OCA)) 층(110)에 의해 제2 베이스 기판(108)에 부착될 수 있다. 제2 베이스 기판(108)은 또한 PET, PC, 유리, 또는 다른 적절한 물질과 같은 물질로 만들어질 수 있다. ITO(또는 다른 전도성 물질) 층(112) 및 금속 층(114)이 베이스 기판(102)의 상부 표면에 대해 전술한 동일한 방식으로 제2 베이스 기판(108)의 하부 표면 상에 피착될 수 있다. 도 1에 도시되는 바와 같은, 결과로서 생긴 스택형 구조는 중간에 래미네이트 베이스 기판들(laminated base substrates)(102, 108)과, 래미네이트의 상부 및 하부 표면들 상에 모두 ITO(또는 다른 전도성 물질) 층들(104, 112) 및 금속 층들(106, 114)을 포함한다.
일부 터치 센서 패널 제조 프로세스들에서, 터치 센서 패널을 형성하도록 도 1의 래미네이트를 더 프로세싱하기 위해 다수의 부가적인 패터닝 및 패시베이션 단계들이 수행되어야 한다. 도 2-5는 나머지 프로세스들의 예시적인 단계별 예시를 제공한다. 도 1의 스택형 구조의 상부 절반만이 도 2-5에 예시되어 상부 절반의 프로세싱에 대한 설명만이 제공되지만, 스택형 구조의 하부 절반은 상부 절반이 프로세싱된 후에 또는 그와 동시에, 상부 절반과 유사한 방식으로 프로세싱될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 2는 터치 센서 패널의 구동 및 감지 소자들을 형성하기 위해 ITO(또는 다른 전도성 물질) 층(104) 및 금속 층(106)의 초기 리소/식각 패터닝 후에 도 1의 스택형 구조를 도시한다. 예시된 바와 같이, 두 층들(104, 106)의 박막 패턴들은 이 초기 패터닝 단계의 결과로서 형성될 수 있다. 특히, 패널의 뷰잉 영역(116) 내의 패턴들은 터치 센서 패널(100)의 전도성 트레이스들(즉, 구동 라인들 또는 감지 라인들)로서 이용될 수 있다. 패널의 에지 영역(118) 내의 금속 패턴들은 플렉스 회로(도시되지 않음)에 신호들을 라우팅하기 위한 라우팅 트레이스들로서 이용될 수 있다. 이 초기 단계는 임의의 잘 알려진 리소/식각 기법으로 수행될 수 있다.
도 3에 예시된 다음 단계에서, 터치 센서 패널(100)의 뷰잉 영역(116) 내의 나머지 금속 패턴들(층(104)이 투명한 실시예들의 경우)은 뷰잉 영역(116)이 투명할 수 있도록 제거될 수 있다. 기존의 프로세스에서, 포토레지스트(120)의 스트립(strip)은 그 영역 내의 금속 트레이스들을 보호하기 위해 패널(100)의 표면 상의 에지 영역(118)(예를 들어, 뷰잉 영역을 둘러싸는 영역) 위에 프린팅될 수 있다. 수행되는 리소/식각 프로세스의 타입에 따라, 열 레지스트(heat resist)와 같은 다른 타입들의 레지스트도 이용될 수 있다. 그 후에, 포토레지스트(120)에 의해 보호되지 않는 뷰잉 영역(116) 내의 모든 잔류 금속을 제거하기 위해 금속 식각이 수행될 수 있다. 결과로서, ITO의 패턴들(122)만이 뷰잉 영역(116)에 남는다.
다음 단계에서, 도 4에 예시된 바와 같이, 포토레지스트 스트립이 터치 센서 패널의 에지 영역(118)으로부터 제거될 수 있어, 보호되는 금속 패턴들(106)을 노출시킨다. 투명한 ITO 패턴들(122)만이 뷰잉 영역(116)에 남아 있을 수 있다.
그 다음, 터치 센서 패널은 패시베이션 단계를 거친다. 패시베이션이 수행될 수 있기 전에, 패시베이션 층(122)이 (도 5에 도시된 바와 같이) 금속 트레이스들(106)의 상부의 에지 영역(118) 위에 또는 뷰잉 영역(116)과 에지 영역(118) 둘다를 포함하는 터치 센서 패널의 전체 표면 위에 놓일 수 있다. 패시베이션은 일단 패시베이션 층(122)이 적소에 배치되면 수행될 수 있다.
도 6은 전술한 제조 프로세스의 단계들을 요약하는 흐름도를 제공한다. 먼저, ITO(또는 다른 전도성 물질) 층 및 금속 층이 베이스 기판의 표면 상에 피착될 수 있다(단계 600). 다음으로, 감지 및 구동 소자들 및 라우팅 트레이스들을 형성하도록 ITO 및 금속 층들을 둘다 패터닝하기 위해 리소/식각 프로세스가 수행될 수 있다(단계 601). 다음으로, 포토레지스트가 터치 센서 패널의 표면의 에지 영역 위에 그 영역 내의 금속 패턴들을 보호하기 위해 배치될 수 있다(단계 602). 터치 센서 패널의 뷰잉 영역 내의 나머지 금속을 제거하기 위해 제2 리소/식각 단계가 수행될 수 있다(단계 603). 그 후에, 포토레지스트가 에지 영역으로부터 제거될 수 있어, 아래의 금속 패턴들을 커버하지 않는다. 터치 센서 패널 상에 패시베이션이 수행되기 전에(단계 605), 터치 센서 패널의 전체 표면 또는 에지 영역 위에 별개의 패시베이션 층이 배치될 수 있다(단계 604).
위에 상세히 설명한 바와 같이, 전술한 터치 센서 패널 제조 프로세스는 다수의 단계를 요구하고, 이것은 프로세스가 너무 길고 비효율적이 되게 할 수 있다. 전술한 방법의 다른 결점은, 적어도 포토레지스트가 도포 및 제거되어야 하고 패시베이션 층이 그 다음에 별개로 도포된다는 사실로 인해 설비 및 재료 비용이 높을 수 있다는 것이다. 본 발명의 실시예들은 단일 물질을 이용하여 리소/식각 프로세스에서의 레지스트로서 그리고 패시베이션 동안의 패시베이션 층으로서 둘다 역할을 함으로써 단계들의 수 및 연관된 재료 비용을 줄임으로써 전술한 프로세스를 간단하게 한다.
일 실시예에서, 제조 프로세스는 도 2에 도시된 바와 같은 층 구조의 하나 또는 두 표면들 상에 금속 층 및 ITO(또는 다른 전도성 물질) 층의 동일한 리소/식각 패터닝 단계로 시작하지만, 다른 실시예들에서는 리소/식각 이외의 프로세스들도 패턴들을 형성하는 데 이용될 수 있다. 다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 식각 동안 에지를 따르는 금속 트레이스들을 보호하기 위해 터치 센서 패널의 에지 영역 위에 포토레지스트(또는 식각 방법에 따라, 다른 타입들의 레지스트)의 스트립을 배치하는 대신에, 도 7에 도시된 바와 같이, 포토레지스트(또는 식각 방법에 따라, 다른 타입들의 레지스트)와 패시베이션 층 둘다로서 역할을 할 수 있는 레지스트/패시베이션 물질(420)이 패널(400)의 에지 영역(418) 위에 배치된다. 레지스트/패시베이션 물질(420)은 예를 들어, DuPont imaging materials사로부터의 Riston® 시리즈 또는 Asahi Kasei e-materials사로부터의 SUNFORT® 시리즈 또는 레지스트와 패시베이션 물질로서 둘다 역할을 할 수 있는 임의의 다른 적절한 물질 중 하나와 같은 드라이 필름 레지스트(dry film resist; DFR)일 수 있다. 레지스트/패시베이션 물질(420)은 스크린 프린팅 및 DFR 방법과 같은 잘 알려진 프린팅 방법들에 의해 에지 영역 상에 프린팅될 수 있다. 레지스트/패시베이션 물질(420)은 터치 센서 패널의 에지 영역 내의 패터닝된 금속 트레이스들(406)을 커버할 수 있지만, 어떠한 보호 없이도 노출되는 뷰잉 영역(416) 내의 금속 패턴들(430)을 남길 수 있다.
다음 단계에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 패널(400)의 뷰잉 영역(416) 내의 금속 패턴들(430)을 제거하기 위해 제2 리소/식각 단계가 수행될 수 있지만, 다른 실시예들에서는 리소/식각 이외의 프로세스들도 패턴들을 제거하는 데 이용될 수 있다. 레지스트/패시베이션 물질(420)이 포토레지스트로서 작용할 수 있기 때문에, 에지 영역(418) 내의 금속 트레이스들(406)은 식각되지 않는다. 이 단계는 도 3에 예시된 단계와 유사하다.
전술한 방법에 의해, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 그 다음 2개의 단계는 에지 영역으로부터 포토레지스트를 제거하고 나서 패시베이션 단계를 위한 패시베이션 층을 배치할 것이다. 반대로, 레지스트/패시베이션 물질(420)이 또한 패시베이션 층으로서 작용할 수 있기 때문에, 기존의 방법의 포토레지스트를 제거하고 패시베이션 층을 배치하는 단계들이 없어질 수 있다. 따라서, 레지스트/패시베이션 물질(420)은 제거 또는 대체되지 않고 에지 영역(418) 위에 영구적으로 남는다. 즉, 패시베이션은 제2 리소/식각 단계 다음에 그 사이에 임의의 추가 단계들 없이 일어날 수 있다.
도 9는 위에서 논의한 실시예에 따른 터치 센서 패널 제조 프로세스의 예시적인 단계들을 예시하는 흐름도이다. 먼저, ITO(또는 다른 전도성 물질) 층 및 금속 층이 베이스 기판의 하나 또는 두 표면들 상에 피착될 수 있다(단계 900). 다음으로, 터치 센서 패널의 구동 및 감지 소자들을 형성하도록 ITO 및 금속 층들을 둘다 패터닝하기 위해 리소/식각 프로세스가 수행될 수 있고(단계 901), 다른 실시예들에서는 리소/식각 이외의 프로세스들도 패턴들을 제거하는 데 이용될 수 있다. 이들 처음의 2개의 단계는 기존의 제조 프로세스(예를 들어, 도 6의 단계들(600 및 601) 참조)의 단계들과 동일할 수 있다. 그 다음, 터치 센서 패널의 에지 영역 위에 후속 리소/식각 프로세스 동안 그 영역 내의 금속 패턴들을 보호하기 위해 레지스트/패시베이션 물질이 배치될 수 있다(단계 902). 이 레지스트/패시베이션 물질은 이 특정 물질이 리소/식각 동안에 마스크로서 작용할 뿐만 아니라 패시베이션 동안에 패시베이션 층으로서도 작용할 수 있다는 점이 통상적으로 이용되는 포토레지스트와 상이할 수 있다. 이 이중 목적 물질이 적소에 배치된 후에, 패널의 뷰잉 영역으로부터 금속을 제거하기 위해 제2 리소/식각 프로세스가 수행될 수 있지만(단계 903), 다른 실시예들에서는 리소/식각 이외의 프로세스들도 금속을 제거하는 데 이용될 수 있다. 동일한 물질이 또한 패시베이션 층으로서 역할을 할 수 있기 때문에, 패시베이션은 먼저 포토레지스트를 제거하고 에지 영역 또는 전체 표면 위에 패시베이션 층을 배치하는 부가적인 단계들을 요구하지 않고 수행될 수 있다(단계 904).
일반적으로, 본 발명의 실시예들은 터치 센서 패널의 제조 프로세스에서 요구되는 단계들의 수를 줄일 수 있다. 더욱 중요하게는, 리소/식각 프로세스 동안의 포토레지스트 마스크와 패시베이션 동안의 패시베이션 층 둘다로서 단일 물질을 이용함으로써, 제조 프로세스에서 여분의 물질의 프린팅 및 제거와 연관되는 재료 비용 및 동작 비용을 줄일 수 있다. 결과로서, 전체 제조 프로세스는 더욱 효과적일 수 있고, 터치 센서 패널을 포함하는 완성된 장치의 전체 비용은 감소할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 터치 센서 패널에 의해 검출된 신호들은 예를 들어, 터치 센서 패널 상에서 검출된 하나 이상의 터치들의 속성들 및 위치들을 결정하기 위해 추가 프로세싱을 위해 플렉스 회로에 라우팅될 수 있다. 일 실시예에서, 신호들은 패널의 에지 영역 근처 또는 내부의 영역에 본딩된 플렉스 회로에 라우팅될 수 있다. 플렉스 회로는 통상적으로 패널의 ITO(또는 다른 전도성 물질) 층 또는 금속 층에 본딩될 수 있다. 그러나, 일단 터치 센서 패널의 표면이 패시베이션을 거치고 패시베이션 층이 금속 층 및 ITO 층의 상부에 피착되면, 플렉스 회로를 패널에 본딩하는 것은 곤란하거나 불가능할 수 있다. 전술한 실시예에서, 레지스트 및 패시베이션 층 둘다로서 이용되는 물질은 일단 피착되면 에지 영역 위에 영구적으로 남아 있을 수 있다. 즉, 물질은 잠재적인 본딩 영역들이 보존될 수 있도록 패시베이션 이전에 제거 또는 대체되지 않을 수 있다. 따라서, 레지스트 아래의 금속/ITO 층들과 플렉스 회로를 본딩하는 데 문제가 있을 수 있다. 레지스트/패시베이션 층이 영구적으로 패널의 에지 영역 위에 배치되더라도 본딩 영역이 프로세스에서 보존되도록 보장함으로써 이 문제를 해결하기 위한 3개의 상이한 해결책들이 아래에 제공된다.
제1 실시예는 동일한 영역 위에 레지스트/패시베이션 물질을 프린팅하기 이전에 본딩 영역 위에 임시 본드 마스크를 프린팅하는 것을 수반한다. 도 10-14는 이 방법의 단계별 예시를 제공한다.
도 10은 패터닝된 ITO(또는 다른 전도성 물질) 및 금속 층들(패턴들은 이 도면에 도시되지 않음)이 그 표면 상에 피착된 예시적인 터치 센서 패널(1000)의 상부도를 도시한다. 패터닝은 종래의 리소/식각 프로세스 또는 다른 프로세스들에 의해 수행될 수 있다. 다음 단계에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 임시 마스크(예를 들어, 스트립 마스크)(1010)가 터치 센서 패널(1000)의 본딩 영역 위에 그 영역 내의 기저 금속 층을 보호하기 위해 배치될 수 있다. 일단 임시 마스크가 적소에 배치되면, 레지스트/패시베이션 층(1020)은 도 12에 도시된 바와 같이 패널(1000)의 전체 에지 영역 위에 프린팅될 수 있다. 본딩 영역이 임시 마스크(1010)(도 12에 도시되지 않음)에 의해 커버되기 때문에, 레지스트/패시베이션 층(1020)은 그 특정 영역 내의 금속 층에 직접 부착되지 않는다. 그 대신, 레지스트/패시베이션 층(1020)은 임시 마스크(1010)에 부착된다. 도 13은 패널(1000)의 뷰잉 영역(1030)으로부터 금속 패턴들을 제거하기 위한 다른 금속 리소/식각 단계를 예시하고, 다른 실시예들에서는 리소/식각 이외의 프로세스들도 금속을 제거하는 데 이용될 수 있다. 식각 후에, ITO(또는 다른 전도성 물질) 패턴들(1080)만이 뷰잉 영역(1030)에 남아 있을 수 있다. 전술한 바와 같이, 레지스트/패시베이션 층 물질은 또한 패시베이션 층으로서 작용할 수 있기 때문에, 이 물질은 금속 리소/식각 단계 후에 제거되지 않는다. 후속 플렉스 본딩 프로세스를 위해 본딩 영역(1040)의 금속 층을 노출하기 위해서, 도 14에 예시된 바와 같이, 본딩 영역(1040)을 노출하도록 임시 마스크가 벗겨질 수 있거나 달리 제거될 수 있다. 이는 임시 마스크와 함께 본딩 영역 위의 레지스트/패시베이션 층을 제거할 수 있는데, 그 이유는 이들 층이 서로 부착될 수 있기 때문이다. 플렉스 본딩 프로세스 동안, 플렉스 회로가 본딩 영역(1040)에서 금속 층에 본딩될 수 있다. 임시 마스크는 비교적 덜 비쌀 수 있기 때문에, 이 임시 마스크를 이용하여 본딩 영역 내의 금속 층이 식각 동안 제거되는 것을 임시로 방지함으로써 전체 제조 프로세스의 재료 비용을 현저히 증가시키지 않을 수 있거나 위의 실시예들에 개시된 제조 프로세스를 이용하는 이득을 축소하지 않을 수 있다.
패시베이션 동안 및 후에 본딩 영역이 보존되는 것을 보장하는 제2 방법은 본딩 영역 위에 레지스트/패시베이션 물질을 함께 프린팅하는 것을 피하는 것이다. 도 15에 예시된 바와 같이, 패턴들을 형성하기 위해 금속 및 ITO(또는 다른 전도성 물질) 층들 상에 리소/식각(또는 다른 유사한 프로세스)이 수행된 후에, 레지스트/패시베이션 물질(1020')은 제조 프로세스에서 나중에 플렉스 본딩을 위해 보존되엉 하는 부분(1040')을 제외하고 패널의 에지 영역들 위에 프린팅될 수 있어, 노출된 본딩 영역(1040') 내의 금속 층을 남긴다. 다음으로, 레지스트/패시베이션 물질(1020')에 의해 보호되지 않은 영역 내의 금속을 제거하기 위해 제2 금속 리소/식각(또는 다른 유사한 프로세스)이 수행될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 이 리소/식각 프로세스는 뷰잉 영역(1030') 내의 금속 패턴들을 제거할 뿐만 아니라, 본딩 영역(1040') 내의 금속 층도 제거하는데, 이는 본딩 영역(1040')이 이 실시예에서 레지스트/패시베이션 물질(1020')에 의해 보호되지 않기 때문이다. 결과로서, 패터닝된 ITO(또는 다른 전도성 물질) 층은 뷰잉 영역(1030')과 본딩 영역(1040') 둘다에 노출된 층이다. 플렉스 회로는 이 실시예에서 본딩 영역(1040')의 노출된 ITO 층에 직접 본딩될 수 있다.
제3 실시예에서, 플렉스 본딩 영역은 이전 실시예들에서와 같이 에지 영역(1040) 내부 대신에 터치 센서 패널(1000")의 확장 영역(1050)에 보존될 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 확장 영역(1050)은 터치 센서 패널(1000")의 한 측면으로부터 확장하는 "플렉스 테일(flex tail)"(1050)일 수 있다. 이 실시예에서, ITO(또는 다른 전도성 물질) 층 및 금속 층이 확장 영역(1050)의 표면을 포함하는 터치 센서 패널(1000")의 표면 위에 피착될 수 있다. 제1 리소/식각 단계(또는 유사한 프로세스)가 ITO 및 금속 층들 내의 패턴들을 형성하기 위해 종전과 같이 수행될 수 있다. 도 18에 도시된 바와 같이, 패널의 뷰잉 영역(1030") 내의 금속 패턴을 식각하기 이전에, 레지스트/패시베이션 물질(1020")은 터치 센서 패널(1000")의 에지 영역들(1020") 위에 및 옵션으로 확장 영역(즉, "플렉스 테일")(1050)의 부분 위에 프린팅될 수 있다. 확장 영역(1050)의 적어도 일부분(1060)이 레지스트/패시베이션 층(1020")에 의해 커버되지 않은 채로 남을 수 있다. 제2 리소/식각 단계(또는 다른 유사한 프로세스)가 레지스트/패시베이션 물질(1020")에 의해 커버되지 않은 확장 영역(즉, "플렉스 테일")(1050)의 부분(1060) 및 뷰잉 영역들(1030) 내의 금속을 제거할 수 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 패터닝된 ITO(또는 다른 전도성 물질) 층이 그의 노출된 영역들(1030", 1060)에 노출될 수 있다. 이와 같이, 플렉스 회로는 후속 플렉스 본딩 프로세스 동안 확장 영역(1050)의 보호되지 않은 부분(1060)의 ITO 층에 직접 본딩될 수 있다.
위에서 논의한 3개의 실시예들은 레지스트/패시베이션 물질이 플렉스 본딩을 위해 적어도 패널의 표면 상의 영역(또는 패널의 확장 영역)을 여전히 보존하면서 터치 센서 패널 위에 영구적으로 배치될 수 있게 해줄 수 있다.
도 20a는 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 터치 센서 패널(2015)을 포함할 수 있는 예시적인 디지털 미디어 플레이어(2010)를 도시한다.
도 20b는 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 터치 센서 패널(2025)을 포함할 수 있는 예시적인 모바일 전화기(2020)를 도시한다.
도 20c는 터치 센서 패널(524) 및 디스플레이 장치(2030)를 포함할 수 있는 예시적인 퍼스널 컴퓨터(2044)를 도시한다. 터치 센서 패널(2024)은 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 SITO/DITO 또는 다른 패널일 수 있다. 디스플레이 장치(2030)는 또한 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 SITO/DITO 또는 다른 패널을 포함할 수 있다.
도 20d는 디스플레이 장치(2092)를 포함하는 데스크톱 컴퓨터(2090)를 도시한다. 디스플레이 장치(2092)는 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 SITO/DITO 또는 다른 패널을 포함할 수 있다. 데스크톱 컴퓨터(2090)는 또한 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 SITO/DITO 또는 다른 패널을 포함하는 가상 키보드(2094)를 포함할 수 있다.
도 21은 전술한 본 발명의 실시예들에 따라 제조되는 하나 이상의 DITO/SITO 또는 다른 터치 센서 패널들을 포함할 수 있는 예시적인 컴퓨팅 시스템(2100)을 도시한다. 컴퓨팅 시스템(2100)은 하나 이상의 패널 프로세서들(2102) 및 주변장치들(2104), 및 패널 서브시스템(2106)을 포함할 수 있다. 주변장치들(2104)은 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 다른 타입들의 메모리 또는 저장소, 워치독 타이머들 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 패널 서브시스템(2106)은 하나 이상의 감지 채널들(2108), 채널 스캔 로직(2110) 및 드라이버 로직(2114)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 채널 스캔 로직(2110)은 RAM(2112)에 액세스하고, 감지 채널들로부터 자동으로 데이터를 판독하여, 감지 채널들에 대한 제어를 제공할 수 있다. 또한, 채널 스캔 로직(2110)은 터치 센서 패널(2124)의 구동 라인들에 선택적으로 인가될 수 있는 다양한 주파수 및 위상에서 자극 신호들(2116)을 발생하도록 드라이버 로직(2114)을 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 패널 서브시스템(2106), 패널 프로세서(2102) 및 주변장치들(2104)은 단일 ASIC(application specific integrated circuit)으로 집적될 수 있다.
터치 센서 패널(2124)은 복수의 구동 라인들 및 복수의 감지 라인들을 갖는 용량성 감지 매체를 포함할 수 있지만, 다른 감지 매체도 이용될 수 있다. 구동 및 감지 라인들 중 어느 하나 또는 둘다가 본 발명의 실시예들에 따라 얇은 유리 시트에 결합될 수 있다. 구동 및 감지 라인들의 각각의 교점은 용량성 감지 노드를 나타낼 수 있고, 화소(픽셀)(2126)로서 보일 수 있고, 이것은 터치 센서 패널(2124)이 터치의 "이미지"를 캡처하는 것으로서 보일 때 특히 유용할 수 있다. (다시 말해, 패널 서브시스템(2106)이 터치 이벤트가 터치 센서 패널의 각각의 터치 센서에서 검출되었는지를 결정한 후에, 터치 이벤트가 발생한 멀티 터치 패널에서의 터치 센서들의 패턴은 터치의 "이미지"(예를 들어, 패널을 터치하는 손가락들의 패턴)로서 보일 수 있다.) 터치 센서 패널(2124)의 각각의 감지 라인은 패널 서브시스템(2106) 내의 감지 채널(2108)(본원에서 이벤트 검출 및 복조 회로라고도 함)을 구동할 수 있다.
컴퓨팅 시스템(2100)은 또한 패널 프로세서(2102)로부터 출력들을 수신하고, 커서 또는 포인터와 같은 객체 이동하기, 스크롤링(scrolling) 또는 패닝(panning), 제어 설정들 조절하기, 파일 또는 문서 열기, 메뉴 보기, 선택하기, 명령어 실행하기, 호스트 장치에 결합된 주변장치 동작시키기, 전화 호출에 응답하기, 전화 호출하기, 전화 호출 종료하기, 볼륨 또는 오디오 설정들을 변경하기, 주소들, 자주 통화한 번호들, 착신 통화들, 부재중 통화들과 같은 전화 통신과 관련된 정보를 저장하기, 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크에 로그온하기, 컴퓨터 또는 컴퓨터 네트워크의 제한된 영역들에 대한 허가된 개인 액세스를 허용하기, 컴퓨터 데스크톱의 사용자의 선호 배열과 연관된 사용자 프로필을 로드하기, 웹 콘텐츠에 대한 액세스를 허용하기, 특정 프로그램을 론치하기(launching), 메시지를 암호화 또는 디코딩하기, 및/또는 기타 등등(이에 한정되지 않음)을 포함할 수 있는, 출력들에 기초한 액션들을 수행하기 위한 호스트 프로세서(2128)를 포함할 수 있다. 호스트 프로세서(2128)는 또한 패널 프로세싱과 관련되지 않을 수 있는 부가적인 기능들을 수행할 수 있고, 장치의 사용자에게 UI를 제공하기 위한 LCD 패널과 같은 디스플레이 장치(2130) 및 프로그램 저장소(2132)에 결합될 수 있다. 터치 센서 패널(2124)과 함께 디스플레이 장치(2130)는, 터치 센서 패널 아래에 부분적으로 또는 전체적으로 배치될 때, 터치 스크린(2118)을 형성할 수 있다.
전술한 기능들 중 하나 이상은 메모리(예를 들어, 도 21에서의 주변장치들(2104) 중 하나)에 저장되어 패널 프로세서(2102)에 의해 실행되거나, 또는 프로그램 저장소(2132)에 저장되어 호스트 프로세서(2128)에 의해 실행되는 펌웨어에 의해 수행될 수 있다는 것에 주목한다. 펌웨어는 또한 컴퓨터 기반 시스템, 프로세서 포함 시스템, 또는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스로부터 명령어들을 페치(fetch)하여 명령어들을 실행할 수 있는 다른 시스템과 같은, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 결합하여 이용하기 위한 임의의 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 내에 저장 및/또는 수송될 수 있다. 본 명세서의 문맥에서, "컴퓨터 판독 가능한 저장 매체"는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 결합하여 이용하기 위한 프로그램을 포함 또는 저장할 수 있는 임의의 매체일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치 또는 디바이스, 포터블 컴퓨터 디스켓(자기), RAM(random access memory)(자기), ROM(read-only memory)(자기), EPROM(erasable programmable read-only memory)(자기), CD, CD-R, CD-RW, DVD, DVD-R, 또는 DVD-RW와 같은 포터블 광학 디스크, 또는 콤팩트 플래시 카드들, 보안 디지털 카드들, USB 메모리 장치들, 메모리 스틱들 등과 같은 플래시 메모리를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
펌웨어는 또한 컴퓨터 기반 시스템, 프로세서 포함 시스템, 또는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스로부터 명령어들을 페치하여 명령어들을 실행할 수 있는 다른 시스템과 같은, 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 결합하여 이용하기 위한 임의의 수송 매체 내에서 전파될 수 있다. 본 명세서의 문맥에서, "수송 매체"는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 결합하여 이용하기 위한 프로그램을 통신, 전파 또는 수송할 수 있는 임의의 매체일 수 있다. 수송 판독 가능한 매체는 전자, 자기, 광학, 전자기 또는 적외선 유선 또는 무선 전파 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 완전히 설명되었지만, 다양한 변경들 및 수정들이 이 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백할 것임에 주목한다. 이러한 변경들 및 수정들은 첨부된 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 이 본 발명의 실시예들의 범위 내에 포함되는 것으로서 이해해야 한다.

Claims (25)

  1. 터치 센서 패널을 제조하기 위한 방법으로서,
    상기 터치 센서 패널을 위한 기판을 제공하는 단계;
    상기 기판의 상부 표면 상에 전도성 물질 층을 피착하는 단계;
    상기 전도성 물질 층의 상부에 금속 층을 피착하는 단계;
    레지스트(resist)를 상기 금속 층의 제1 영역에 부착하는 단계 - 상기 레지스트는 패시베이션(passivation) 동안 패시베이션 층의 역할을 하도록 또한 되어있음 - ;
    상기 제1 영역 외부의 상기 금속 층으로부터 금속을 제거하는 단계; 및
    부착된 상기 레지스트를 그대로 남기면서 상기 기판 상에서 패시베이션을 수행하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레지스트는 포토레지스트인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 레지스트는 열 레지스트(heat resist)인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 금속 층으로부터 금속을 제거하는 단계는 포토리소그래피(photolithography)에 의해 행해지는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 금속 층으로부터 금속을 제거하는 단계는 식각에 의해 행해지는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판은 PET(polyethylene terephthalate)인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기판은 폴리카보네이트(polycarbonate)(PC)인 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금속 층의 제1 영역에 상기 레지스트를 부착하기 이전에 상기 금속 층의 제1 영역의 본딩 영역(bonding area) 위에 임시 스트립 마스크(temporary strip mask)를 도포하는 단계; 및
    상기 임시 스트립 마스크를 제거하여 플렉스 회로 본딩(flex circuit bonding)을 위해 상기 본딩 영역을 노출하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 본딩 영역에 플렉스 회로를 본딩하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 금속 층의 제1 영역은 플렉스 회로 본딩을 위해 확보된(reserved) 본딩 영역을 제외하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 본딩 영역은 상기 터치 센서 패널의 확장 영역 상에 배치되는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 본딩 영역에 플렉스 회로를 본딩하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 전도성 물질 층 및 상기 금속 층을 패터닝하여 상기 터치 센서 패널의 구동 및 감지 소자들을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 패터닝은 드라이 필름 레지스트(dry film resist; DFR)를 이용하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 패터닝은 식각에 의해 행해지는 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 전도성 물질 층 및 상기 금속 층은 동시에 피착되는 방법.
  17. 터치 센서 패널을 제조하기 위한 방법으로서,
    기판 상에 복수의 트레이스들(traces)을 형성하는 단계;
    제1 물질을 상기 트레이스들의 제1 부분 위에 피착하는 단계 - 상기 제1 물질은 포토레지스트 및 패시베이션 층 둘다의 역할을 하도록 되어있음 - ;
    상기 제1 물질에 의해 커버되지 않은 트레이스들을 제거하는 단계; 및
    피착된 상기 제1 물질을 그대로 남기면서 상기 기판을 패시베이션하는 단계
    를 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 트레이스들의 상기 제1 부분 위에 상기 제1 물질을 피착하기 이전에 상기 트레이스들의 본딩 영역 위에 임시 스트립 마스크를 도포하는 단계; 및
    상기 임시 스트립 마스크를 제거하여 플렉스 회로 본딩을 위해 상기 본딩 영역을 노출하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 트레이스들의 상기 제1 부분은 플렉스 회로 본딩을 위해 확보된 본딩 영역을 제외하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 본딩 영역은 상기 터치 센서 패널의 확장 영역 상에 배치되는 방법.
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