KR101447927B1 - 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 및 이의 제조방법 - Google Patents

메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메탈 메쉬 구조의 터치스크린 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널은 반사도 저감을 통해 메탈 메쉬 구조에서 발생하던 시인성 문제와 모아레 현상의 발생을 방지하는 터치스크린패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 또한 베젤이 있는 부분과 없는 부분에 단차를 없게 하여 메탈 메쉬 구조의 미세 패턴 형성을 가능하게 하는 터치스크린패널 및 이의 제조방법에 관한 발명이다.

Description

메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 및 이의 제조방법{Touch screen panel of metal mesh structure and preparation method thereof}
본 발명은 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰과 함께 새로운 입력 장치로 사용되기 시작한 터치스크린패널은 그 용도가 태블릿 PC, 노트북, 모니터, TV 등으로 확대되고 있으며, 슬림화, 경량화, 고화질 구현, 생산성 향상 등의 요구에 부응하며 새로운 기술로 발전하고 있다.
이러한 터치스크린패널은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 컴퓨터 등을 대화적, 직감적 조작으로 쉽게 사용할 수 있는 입력장치이다. 또한 이러한 터치스크린패널은 터치패널, 컨트롤러 IC, 드라이버 SW 등으로 구성된다.
이러한 터치스크린패널은 동작 원리에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등이 있다. 이중 높은 신뢰성, 우수한 성능, 빠른 응답속도 및 멀티 터치 구현 등의 많은 장점으로 인해 정전용량 방식이 많이 채택되어 사용되어 왔다. 이러한 정전용량 방식은 ITO 필름 또는 ITO 글라스의 투명 전극을 이용한 방법이 주로 적용되고 있다. 하지만 상기 정전용량 방식은 ITO 투명전극의 낮은 도전성으로 중대형 터치스크린에 적용하기 어려우며, 희토류 금속인 인듐의 단가가 높아 제품의 가격을 상승시킨다는 문제점이 있다.
이러한 단점을 극복하면서 중대형 터치스크린패널 및 Flexible 디스플레이 패널 구현이 가능하도록 메탈 메쉬(Metal mesh) 구조에 대한 수요가 높아지고 있는 추세이다. 메탈 메쉬 구조란 금속 소재를 사용한 정전 방식의 터치로, 투명한 기판(글라스 또는 필름) 위에 도전성이 높은 은(Ag) 또는 구리(Cu)를 직교형식으로 배열해 전극을 만든 것이다. 하지만 이러한 메탈 메쉬 구조에 있어서는 시인성 문제와 모아레 현상이 발생한다는 문제점이 있다. 시인성 문제란 완성된 제품 구현 시 반짝거리는 메탈 패턴이 눈에 보이는 현상이며, 모아레 현상은 반짝거리는 메탈 메쉬 패턴과 디스플레이의 격자무늬가 더해져서 물결처럼 보이는 현상이다. 또한 메탈 메쉬 패턴은 Haze 패턴 상에, 신호 전극은 베젤 인쇄 면 상에 형성되는데, 베젤 인쇄 면이 있는 부분과 없는 부분의 단차가 10-50 ㎛ 정도 차이가 있어 미세 패턴을 형성하는 것이 어렵다는 문제점이 추가로 존재한다.
본 발명과 관련되는 선행기술문헌으로는 공개번호 제10-2012-0015074호(특허문헌 1)가 있으며, 구체적으로 상기 특허문헌 1에는 터치스크린패널의 일면에 형성되는 구동/쉴드 전극의 안정성을 확보하는 터치스크린의 구조에 관한 기술이 개시되어 있다. 또한 공개번호 제10-2013-0044433호(특허문헌 2)가 있으며, 구체적으로 상기 특허문헌 2에는 메탈 트레이스를 터치스크린의 측면으로만 형성하여 데드 존을 최소화하는 구조에 관하여 개시되어 있을 뿐이다. 또한 이러한 특허문헌 1 및 특허문헌 2에서는 시인성 문제와 모아레 현상의 발생을 방지하는 기술에 관하여는 어떠한 개시 또는 암시조차 되어 있지 않다는 문제점이 있다.
특허문헌 1. 공개번호 제10-2012-0015074호 특허문헌 2. 공개번호 제10-2013-0044433호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 시인성 문제와 모아레 현상이 발생하는 것을 해결하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다. 또한 베젤 인쇄면이 있는 부분과 없는 부분의 단차를 없게 하면서 시인성 문제와 모아레 현상의 발생을 방지하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 첫 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널은
하층은 투명 기판으로 이루어지며,
상기 하층의 상부에는 측면이 인쇄면으로 이루어지고, 상기 측면에 형성된 인쇄면의 내측은 하나 또는 복수개인 지지층으로 이루어지며,
상기 인쇄면의 상층은 신호 전극층으로 이루어지고, 상기 지지층의 상층은 메탈 메쉬층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 두 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널은
하층은 투명 기판으로 이루어지며,
상기 하층의 상부에는 측면이 인쇄면으로 이루어지고, 상기 측면에 형성된 인쇄면의 상부에는 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅되며,
상기 인쇄면의 내측은 또 다른 하나 또는 복수개의 금속 질화막 또는 금속 산화막이 위치하고,
상기 인쇄면의 상부에 위치한 위치한 금속 질화막 또는 금속 산화막의 상층은 신호 전극층으로 이루어지며,
상기 인쇄면의 내측에 위치한 금속 질화막 또는 금속 산화막의 상층은 메탈 메쉬층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 세 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널은
하층은 투명 기판으로 이루어지며,
상기 하층의 상부에는 측면이 인쇄면으로 이루어지고, 상기 측면에 형성된 인쇄면의 내측은 하나 또는 복수개인 지지층으로 이루어지며,
상기 인쇄면의 상부 또는 지지층의 상부에는 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅되어 이루어지고,
상기 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅된 인쇄면의 상층은 신호 전극층으로 이루어지며, 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅된 지지층의 상층은 메탈 메쉬층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 첫 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법은
1) 투명 기판 위의 측면에 인쇄면 및 상기 인쇄면의 내측에 하나 또는 복수개인 지지층을 형성하는 단계; 및
2) 상기 인쇄면의 상층에는 신호 전달층을 형성하고, 상기 지지층의 상층에는 메탈 메쉬층을 형성하는 단계;
를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 두 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법은
1) 투명 기판 위의 측면에 인쇄면을 형성하는 단계;
2) 상기 인쇄면의 상부와 상기 인쇄면의 내측에 각각 금속 질화막 또는 금속 산화막을 형성하며, 상기 인쇄면의 내측에 형성되는 금속 질화막 또는 금속 산화막은 하나 또는 복수개인 것을 특징으로 하는 금속 질화막 또는 금속 산화막 형성 단계; 및
3) 상기 인쇄면의 상부에 형성된 금속 질화막 또는 금속 산화막의 상층에는 신호 전달층을 형성하고, 상기 인쇄면의 내측에 형성된 하나 또는 복수개의 금속 질화막 또는 금속 산화막의 상층에는 메탈 메쉬층을 형성하는 단계;
를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 세 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법은
1) 투명 기판 위의 측면에 인쇄면 및 상기 인쇄면의 내측에 하나 또는 복수개인 지지층을 형성하는 단계;
2) 상기 인쇄면의 상부 및 지지층의 상부에는 금속 질화막 또는 금속 산화막을 코팅하는 단계; 및
3) 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅된 인쇄면의 상층에는 신호 전달층을 형성하고, 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅된 지지층의 상층에는 메탈 메쉬층을 형성하는 단계;
를 포함한다.
본 발명에 따르면 반짝거리는 메탈 메쉬의 하부층에 블랙 잉크층 또는 반사도를 낮추기 위한 금속질화막(또는 금속 산화막)을 형성함으로써 반사도 저감을 통해 메탈 메쉬 구조에서 발생하던 시인성 문제와 모아레 현상의 발생을 방지할 수 있는 터치스크린패널을 제공한다. 또한 베젤 부위와 VA(View Area) 부분의 단차를 없게 하여 메탈 메쉬 구조의 미세 패턴 형성도 가능하다.
도 1은 실시 예 1의 제조과정을 도시한 그림이다.
도 2는 실시 예 2의 제조과정을 도시한 그림이다.
도 3은 실시 예 3의 제조과정을 도시한 그림이다.
도 4는 비교 예 1의 구조를 나타낸 그림이다.
도 5는 비교 예 1의 제조과정을 도시한 그림이다.
도 6은 비교 예 2의 제조과정을 도시한 그림이다.
도 7은 비교 예 1에서 발생한 모아레 현상을 보여주는 사진이다.
도 8은 실시 예 1 내지 실시 예 3의 경우 모아레 현상이 발생하지 않음을 보여주는 사진이다.
이에 본 발명자들은 시인성 문제와 모아레 현상을 개선한 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널을 개발하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 본 발명에 따른 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 및 이의 제조방법을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
일반적으로 터치스크린패널은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 컴퓨터를 대화적, 직감적으로 쉽게 조작하여 사용할 수 있는 입력장치이다. 이의 구조는 터치패널, 컨트롤러 IC, 드라이버 SW 등으로 구성된다. 이중 터치패널은 동작 원리에 따라 여러 가지 방식이 있지만, 정전용량 방식이 지금껏 많이 사용되어 왔다. 하지만 이때 ITO 필름이나 ITO 글라스의 투명 전극을 이용하는 것은 저항값이 높고, 제조단가가 높다는 단점이 있었다. 그리하여 이러한 투명 전극의 단점을 극복하고자 현재는 메탈 메쉬 구조에 대한 수요가 높아지고 있다. 메탈 메쉬란 금속 소재를 사용한 정전 방식의 터치로서, 투명한 기판(글라스 또는 필름) 위에 도전성이 높은(즉, 저항이 낮은) 은 또는 구리를 직교 형식으로 배열해 전극을 만든 것이다. 하지만 이러한 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널도 시인성 문제와 모아레 현상이 발생한다는 문제점이 있다. 시인성 문제란 완성된 제품의 구현 시 반짝거리는 메탈 패턴이 사용자의 눈에 보이는 현상이며, 모아레 현상은 반짝거리는 메탈 메쉬 패턴과 디스플레이의 격자 무늬가 더해져서 간섭 패턴이 보이는 현상을 말한다. 본 발명에서는 이러한 시인성 문제와 모아레 현상을 극복하고 미세 구조의 구현이 가능한 터치스크린패널을 제공하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널에 관한 발명이다.
구체적으로 본 발명에 따른 첫 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널은
하층은 투명 기판으로 이루어지며,
상기 하층의 상부에는 측면이 인쇄면으로 이루어지고, 상기 측면에 형성된 인쇄면의 내측은 하나 또는 복수개인 지지층으로 이루어지며,
상기 인쇄면의 상층은 신호 전극층으로 이루어지고, 상기 지지층의 상층은 메탈 메쉬층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 인쇄면과 지지층은 동일 공정에 의하여 형성될 수 있다. 이러한 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널은 인쇄면과 지지층이 동일 물질의 동일 공정에 의하여 형성시킴으로써 단차가 없고, 이를 통해 미세 구조의 터치스크린패널을 구현하는 것이 가능하다. 이렇게 단차를 없애 미세 구조의 터치스크린패널을 구현하게 되면 시인성 문제와 모아레 현상을 방지하게 된다.
상기 투명 기판은 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 바람직하게는 ITO 또는 유리일 수 있다.
상기 인쇄면 및 지지층은 BM(Black Matrix)으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 BM은 Photo-BM 즉, BM 잉크를 ITO 또는 유리인 투명 기판 상에 반도체 사진 식각 공정을 이용하여 형성한 것으로 미세 패턴이 구현 가능한 것이다. 또한 상기 신호 전극층 및 메탈 메쉬층은 도전성이 우수한 것에 해당하는 것으로서 Ag, Al, Cu, CNT(Carbon Nano Tube) 등의 도전성이 우수한 금속인 것이 바람직하다.
또한 상기 인쇄면의 폭은 패널 사이즈 또는 패널 해상도에 의해 결정되는 인자에 해당하는 것으로서 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 바람직하게는 2 mm-2 cm에 해당할 수 있다.
또한 상기 지지층의 폭은 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 1-30 ㎛인 것이 바람직하며, 상기 복수개인 지지층의 지지층간 간격은 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 바람직하게는 10 ㎛-10 mm인 것이 바람직하다. 상기 지지층의 폭이 1 ㎛ 미만인 경우에는 인쇄면 상에 형성될 메탈 메쉬층의 저항값이 높아지고, 공정 구현 비용이 상승하므로 바람직하지 않으며, 상기 지지층의 폭이 30 ㎛를 초과하는 경우에는 터치 스크린의 개구면적이 축소되므로 바람직하지 않다. 상기 지지층의 간격은 패널 사이즈 또는 패널 해상도에 의해 결정되는 인자에 해당하는 것으로서 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 10 ㎛-10 mm인 것이 바람직하다.
또한 상기 신호 전극층 및 메탈 메쉬층의 두께는 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 바람직하게는 0.1-10 ㎛ 두께인 것이 바람직한데, 상기 신호 전극층 및 메탈 메쉬층의 두께가 0.1 ㎛ 미만인 경우에는 메탈 메쉬층의 저항성분이 커져서 바람직하지 않고, 상기 신호 전극층 및 메탈 메쉬층의 두께가 10 ㎛를 초과하는 경우에는 미세 패턴을 구현하는 것이 어려우므로 바람직하지 않다.
한편, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 두 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널은
하층은 투명 기판으로 이루어지며,
상기 하층의 상부에는 측면이 인쇄면으로 이루어지고, 상기 측면에 형성된 인쇄면의 상부에는 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅되며,
상기 인쇄면의 내측은 또 다른 하나 또는 복수개의 금속 질화막 또는 금속 산화막이 위치하고,
상기 인쇄면의 상부에 위치한 위치한 금속 질화막 또는 금속 산화막의 상층은 신호 전극층으로 이루어지며,
상기 인쇄면의 내측에 위치한 금속 질화막 또는 금속 산화막의 상층은 메탈 메쉬층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 메탈 메쉬 구조인 터치스크린패널은 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막으로 인해 반사도를 저감시킴으로써 기존 메탈 메쉬 구조 터치스크린패널에서 발생하는 시인성과 모아레 현상을 방지할 수 있다.
상기 투명 기판은 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 바람직하게는 ITO 또는 유리일 수 있다.
상기 인쇄면은 BM으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 신호 전극층 및 메탈 메쉬층은 Ag, Al, Cu 및 CNT(Carbon Nano Tube) 등의 도전성이 우수한 금속인 것이 바람직하다.
또한 상기 인쇄면의 폭은 패널 사이즈 또는 패널 해상도에 의해 결정되는 인자에 해당하는 것으로서 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 바람직하게는 2 mm-2 cm일 수 있다.
또한 상기 인쇄면의 내측에 위치한 복수개의 금속 질화막 또는 금속 산화막의 폭은 1-30 ㎛인 것이 바람직하며, 상기 복수개인 금속 질화막 또는 금속 산화막의 간격은 패널 사이즈 또는 패널 해상도에 의해 결정되는 인자에 해당하는 것으로서 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 바람직하게는 10 ㎛-10 mm일 수 있다.
또한 상기 신호 전극층 및 메탈 메쉬층의 두께는 특별한 제한이 있는 것은 아니지만 바람직하게는 0.1-10 ㎛ 두께인 것이 바람직하다.
또한 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막은 CrN, TiN, AIN, CrO, CrO2 및 TiO2으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하며, 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막의 두께는 50-50,000 A인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 세 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널은
하층은 투명 기판으로 이루어지며,
상기 하층의 상부에는 측면이 인쇄면으로 이루어지고, 상기 측면에 형성된 인쇄면의 내측은 하나 또는 복수개인 지지층으로 이루어지며,
상기 인쇄면의 상부 또는 지지층의 상부에는 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅되어 이루어지고,
상기 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅된 인쇄면의 상층은 신호 전극층으로 이루어지며, 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅된 지지층의 상층은 메탈 메쉬층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 상기 세 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널은 본 발명의 또 다른 특징에 따른 상기 첫 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널의 인쇄면의 상부 또는 지지층의 상부에 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅되고, 그 위에 각각 신호 전극층 및 메탈 메쉬층이 위치하게 된다.
상기 인쇄면의 상부 및 지지층의 상부에 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅되고, 그 위에 각각 신호 전극층과 메탈 메쉬층이 각각 형성되게 되면 시인성 문제와 모아레 현상을 보다 효과적으로 방지할 수 있어 바람직하다. 이는 지지층과 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막으로 인해 반사도가 보다 저감되기 때문이다. 또한 이 경우 인쇄면과 지지층이 동일 물질의 동일 공정에 의하여 형성시킴으로써 단차가 발생하지 않아 미세 패턴을 달성하는 것도 가능하다. 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막을 코팅하는 방법은 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 바람직하게는 증착의 방법을 통해 코팅 될 수 있다. 또한 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막은 CrN, TiN, AIN, CrO, CrO2 및 TiO2으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하다. 또한 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막의 두께는 50-50,000 A인 것이 바람직한데, 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막의 두께가 50 A 미만인 경우에는 빛이 투과하여 금속 질화막 또는 금속 산화막 상에 형성되는 금속성 도전막에 의하여 빛의 반사가 이루어지므로 바람직하지 않고, 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막의 두께가 50,000 A를 초과하는 경우에는 금속 질화막 또는 금속 산화막의 응력(stress)에 의하여 막의 깨짐이 발생할 수 있으므로 바람직하지 않다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 첫 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법은 상기 첫 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널에 대한 제조방법으로서,
1) 투명 기판 위의 측면에 인쇄면 및 상기 인쇄면의 내측에 하나 또는 복수개인 지지층을 형성하는 단계; 및
2) 상기 인쇄면의 상층에는 신호 전달층을 형성하고, 상기 지지층의 상층에는 메탈 메쉬층을 형성하는 단계;
을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 두 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법은 상기 두 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널에 대한 제조방법으로서,
1) 투명 기판 위의 측면에 인쇄면을 형성하는 단계;
2) 상기 인쇄면의 상부와 상기 인쇄면의 내측에 각각 금속 질화막 또는 금속 산화막을 형성하며, 상기 인쇄면의 내측에 형성되는 금속 질화막 또는 금속 산화막은 하나 또는 복수개인 것을 특징으로 하는 금속 질화막 또는 금속 산화막 형성 단계; 및
3) 상기 인쇄면의 상부에 형성된 금속 질화막 또는 금속 산화막의 상층에는 신호 전달층을 형성하고, 상기 인쇄면의 내측에 형성된 하나 또는 복수개의 금속 질화막 또는 금속 산화막의 상층에는 메탈 메쉬층을 형성하는 단계;
를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 세 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법은 상기 세 번째 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널에 대한 제조방법으로서,
1) 투명 기판 위의 측면에 인쇄면 및 상기 인쇄면의 내측에 하나 또는 복수개인 지지층을 형성하는 단계;
2) 상기 인쇄면의 상부 및 지지층의 상부에는 금속 질화막 또는 금속 산화막을 코팅하는 단계; 및
3) 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅된 인쇄면의 상층에는 신호 전달층을 형성하고, 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅된 지지층의 상층에는 메탈 메쉬층을 형성하는 단계;
을 포함한다.
이하 본 발명을 바람직한 실시 예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
실시 예
실시 예 1
투명 기판인 ITO 상에 Photo BM 공정을 실시하여 측면부에는 베젤(Bezel) 인쇄층을 그리고 내측의 VA(View Area) 에는 지지층을 형성한다. 즉, 베젤 인쇄층과 지지층은 동일 공정에 의하여 형성된다. 이때 상기 지지층의 폭은 7 ㎛이며, 지지층간의 간격은 1 mm를 유지하였다. 그 후, 상기 인쇄면의 상층에는 신호 전달층을 형성하였으며, 지지층의 상층에는 메탈 메쉬층을 형성하였다. 즉, 신호 전달층과 메탈 메쉬층은 동일한 공정에 의하여 형성된다. 이때의 신호 전달층과 메탈 메쉬층은 도전성이 우수한 Ag를 사용하였으며, 상기 신호 전달층과 메탈 메쉬층은 스퍼터링 방법을 사용하여 형성하였다. 이러한 제조방법을 통해 최종 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널을 제작하였다. 본 실시 예 1에 의한 제조공정은 도 1에 도시하였다.
실시 예 2
투명 기판인 ITO 상에 먼저 Photo BM 공정을 실시하여 높이가 1.5 ㎛인 인쇄면을 원판 강화 그라스의 측면에 형성하였다. 그 후 상기 인쇄면 상층 및 인쇄면의 내측에 높이 0.1 ㎛ 높이의 금속 질화막을 형성하였다. 상기 금속 산화막은 CrN 금속 질화막을 사용하였으며, 스퍼터링 방법을 사용하여 형성하였다. 스퍼터링 방법은 아르곤(Ar) 가스와 질소(N2) 가스를 주입하여 Cr 금속을 스퍼터링하였고, 스퍼터링된 Cr 금속은 챔버 분위기의 N2(질소) 가스와 결합하여 CrN 금속 질화막을 형성하게 되었다. 금속 질화막의 증착에 이어 연속적으로 신호 전달층과 메탈 메쉬층을 형성하였다. 신호 전달층과 메탈 메쉬층은 도전성이 우수한 Ag를 사용하였으며, 상기 신호 전달층과 메탈 메쉬층은 스퍼터링 방법을 사용하여 형성하였다. 이러한 제조방법을 통해 최종 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널을 제작하였다 본 실시 예 2에 의한 제조공정은 도 2에 도시하였다.
실시 예 3
상기 실시 예 1에서 신호 전달층과 메탈 메쉬층을 형성하기 이전에 인쇄면의 상부와 지지층의 상부에 각각 금속 산화막을 형성한 후, 신호 전달층과 메탈 메쉬층을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널을 제작하였다. 본 실시 예 3에 의한 제조공정은 도 3에 도시하였다.
비교 예
비교 예 1
도 4는 일반적인 메탈 메쉬 구조의 터치스크린 패널을 나타낸 것이다. 기존의 메탈 메쉬를 적용한 터치스크린 패널을 본 비교 예 1로 하였으며, 하기 도 5는 이의 제조과정을 나타낸 것으로서 보다 자세히 살펴보면, 먼저 강화 글라스 상에 Haze 층을 형성하고(도 5 (가) 참조), 다음 공정으로 스크린 인쇄 공법을 이용하여 베젤 부위를 형성하였다(도 5 (나) 참조). 그 후 터치센서를 형성하기 위하여 메탈 메쉬를 형성한 후(도 5 (다) 참조), 신호 전극(도 5 (라) 참조)을 형성하여 최종 터치센서를 제조하였다.
비교 예 2
기존의 메탈 메쉬를 적용한 터치스크린 패널 중 또 다른 하나를 본 비교 예 2로 하였으며, 도 6은 이러한 비교 예 2의 제조과정을 나타낸 것으로서 보다 자세히 살펴보면, 메탈 메쉬와 신호 전극을 동시에 형성한 것이다. 도 6에서는 메탈 메쉬 패턴은 Haze 패턴 상에, 신호 전극은 베젤 인쇄면 상에 형성하여 최종 터치센서를 제조하였다.
실험 예
상기 실시 예 1 내지 실시 예 3 및 비교 예 1 내지 비교 예 2의 시인성 문제와 모아레 현상 발생 여부를 조사하였다.
이의 조사 결과 상기 비교 예 1의 경우에는 디스플레이 패널과 반짝거리는 메탈 메쉬 패턴의 간섭 현상에 의해 모아레 현상이 발생함을 확인하였고, 이렇게 발생한 모아레 현상을 하기 도 7로부터 확인할 수 있었다.
한편, 상기 비교 예 2의 경우에는 10-50 ㎛ 수준의 단차가 발생함을 확인하여 10 um 이하의 미세 패턴의 구현을 달성하는 것이 불가능 함을 확인하였다.
하지만 본 실시 예 1 내지 실시 예 3의 경우에는 메탈 메쉬 패턴의 사용자가 시인하는 부위에서는 반짝거리는 메탈 금속이 보이지 않고 블랙 색상의 지지층이 보이므로 모아레 현상이 발생하지 않았으며(도 8 참조), 실시 예 2의 경우에는 미약한 모아레 현상이 발생하였지만, 사용자가 사용하기에는 느끼지 않을 정도이며, 단차도 발생하지 않아 미세 패턴의 달성이 가능함을 확인하였다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.
1. 투명 기판
2. 인쇄층
3. 지지층
4. 신호 전극층
5. 메탈 메쉬층
6. 금속 질화막 또는 금속 산화막

Claims (20)

  1. 하층은 투명 기판으로 이루어지며,
    상기 하층의 상부에는 측면이 인쇄면으로 이루어지고, 상기 측면에 형성된 인쇄면의 내측은 하나 또는 복수개인 지지층으로 이루어지며,
    상기 인쇄면의 상층은 신호 전극층으로 이루어지고, 상기 지지층의 상층은 메탈 메쉬층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널.
  2. 하층은 투명 기판으로 이루어지며,
    상기 하층의 상부에는 측면이 인쇄면으로 이루어지고, 상기 측면에 형성된 인쇄면의 상부에는 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅되며,
    상기 인쇄면의 내측은 또 다른 하나 또는 복수개의 금속 질화막 또는 금속 산화막이 위치하고,
    상기 인쇄면의 상부에 위치한 위치한 금속 질화막 또는 금속 산화막의 상층은 신호 전극층으로 이루어지며,
    상기 인쇄면의 내측에 위치한 금속 질화막 또는 금속 산화막의 상층은 메탈 메쉬층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린 패널.
  3. 하층은 투명 기판으로 이루어지며,
    상기 하층의 상부에는 측면이 인쇄면으로 이루어지고, 상기 측면에 형성된 인쇄면의 내측은 하나 또는 복수개인 지지층으로 이루어지며,
    상기 인쇄면의 상부 또는 지지층의 상부에는 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅되어 이루어지고,
    상기 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅된 인쇄면의 상층은 신호 전극층으로 이루어지며, 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅된 지지층의 상층은 메탈 메쉬층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄면 또는 지지층은 BM(Black Matrix)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 전극층 또는 메탈 메쉬층은 Ag, Al, Cu 및 CNT(Carbon Nano Tube)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄면의 폭은 2 mm-2 cm인 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널.
  7. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 하나 또는 복수개인 지지층의 폭은 1-30 ㎛인 것을 특징으로 하며, 상기 복수개인 지지층의 간격은 10 ㎛-10 mm인 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 인쇄면의 내측에 위치한 하나 또는 복수개인 금속 질화막 또는 금속 산화막의 폭은 1-30 ㎛인 것을 특징으로 하며, 상기 복수개인 금속 질화막 또는 금속 산화막의 간격은 10 ㎛-10 mm인 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널.
  9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 전극층 및 메탈 메쉬층의 두께는 0.1-10 ㎛인 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널.
  10. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 금속 질화막 또는 금속 산화막은 CrN, TiN, AIN, CrO, CrO2 및 TiO2으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하며, 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막의 두께는 50-5,0000 A인 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널.
  11. 1) 투명 기판 위의 측면에 인쇄면 및 상기 인쇄면의 내측에 하나 또는 복수개인 지지층을 형성하는 단계; 및
    2) 상기 인쇄면의 상층에는 신호 전달층을 형성하고, 상기 지지층의 상층에는 메탈 메쉬층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법.
  12. 1) 투명 기판 위의 측면에 인쇄면을 형성하는 단계;
    2) 상기 인쇄면의 상부와 상기 인쇄면의 내측에 각각 금속 질화막 또는 금속 산화막을 형성하며, 상기 인쇄면의 내측에 형성되는 금속 질화막 또는 금속 산화막은 하나 또는 복수개인 것을 특징으로 하는 금속 질화막 또는 금속 산화막 형성 단계; 및
    3) 상기 인쇄면의 상부에 형성된 금속 질화막 또는 금속 산화막의 상층에는 신호 전달층을 형성하고, 상기 인쇄면의 내측에 형성된 하나 또는 복수개의 금속 질화막 또는 금속 산화막의 상층에는 메탈 메쉬층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법.
  13. 1) 투명 기판 위의 측면에 인쇄면 및 상기 인쇄면의 내측에 하나 또는 복수개인 지지층을 형성하는 단계;
    2) 상기 인쇄면의 상부 및 지지층의 상부에는 금속 질화막 또는 금속 산화막을 코팅하는 단계; 및
    3) 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅된 인쇄면의 상층에는 신호 전달층을 형성하고, 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막이 코팅된 지지층의 상층에는 메탈 메쉬층을 형성하는 단계;
    를 포함하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법.
  14. 제 11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄면 또는 지지층은 BM(Black Matrix)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법.
  15. 제 11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 전극층 및 메탈 메쉬층은 Ag, Al, Cu 및 CNT(Carbon Nano Tube)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법.
  16. 제 11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄면의 폭은 2 mm-2 cm인 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법.
  17. 제 11항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 하나 또는 복수개인 지지층의 폭은 1-30 ㎛인 것을 특징으로 하며, 상기 복수개인 지지층의 간격은 10 ㎛-10 mm인 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널 제조방법.
  18. 제 12항에 있어서,
    상기 인쇄면의 내측에 위치한 하나 또는 복수개인 금속 질화막 또는 금속 산화막의 폭은 1-30 ㎛인 것을 특징으로 하며, 상기 복수개인 금속 질화막 또는 금속 산화막의 간격은 10 ㎛-10 mm인 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널의 제조방법.
  19. 제 11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호 전극층 및 메탈 메쉬층의 두께는 0.1-10 ㎛인 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린패널의 제조방법.
  20. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 금속 질화막 또는 금속 산화막은 CrN, TiN, AIN, CrO, CrO2 및 TiO2으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하며, 상기 금속 질화막 또는 금속 산화막의 두께는 50-5,0000 A 인 것을 특징으로 하는 메탈 메쉬 구조의 터치스크린 패널의 제조방법.

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