KR101449397B1 - 임계 진동변형을 이용한 정전용량방식 터치스크린패널의 검사방법 - Google Patents

임계 진동변형을 이용한 정전용량방식 터치스크린패널의 검사방법 Download PDF

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Abstract

ITO 위에 금속을 인쇄하거나 증착하여 패턴을 형성하는 터치스크린패널은 ITO와 금속의 계면 사이의 접착력이 기능을 만족하는 주요한 인자이다. 그러나, 그 계면의 접착력은 X-Cutting 등의 방식으로 파괴검사를 하지 않으면 확인 할 수가 없다. 따라서 본 발명에서는 패턴 형성된 그 하부에 롤러 또는 진동발생기를 이용하여 터치스크린패널을 임계치까지 임의 변형을 하여 그 상태를 살핌으로써 제조공정상의 불량을 미연에 방지할 수 있다.

Description

임계 진동변형을 이용한 정전용량방식 터치스크린패널의 검사방법{The test method of capacitance type touch screen panel using critical deformation}
본 발명은 정전용량방식 터치스크린패널(Capacitive Touch Screen Panel, 이하 TSP)에 있어, 그 제조 단계에서 불량여부를 판별하는 검사방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필름(Film) 또는 글라스(Glass)와 같은 기판(Substrate)에 증착된 금속(Metal) 전극 계면사이의 접착력 저하로 인한 불량을 임계 진동을 이용하여 TSP를 임의 변형하여 신뢰성을 만족할 수 있는 TSP 제조를 위한 검사방법에 관한 것이다.
근래의 휴대폰이나 태블릿PC 등의 디스플레이 화면 위에 부착되어 손 터치에 의한 각종 버튼 또는 정보 입력용으로 사용되는 정전용량방식 터치스크린은 일반적으로 도 1에 도시한 바와 같은 구조로 되어 있다.
기본적으로 필름 또는 글라스와 같은 기판에 ITO(Indium Tin Oxide, 이하 ITO)와 같은 투명전극을 증착하고 원하는 패턴을 애칭으로 구성한다. 디스플레이의 투과 영역(View Area)에는 투명전극을 사용하여야 하지만, ITO는 저항치가 일반 금속소재 보다 높기 때문에 터치스크린패널의 정상작동을 위해서는 저항치를 낮추어야 한다.
ITO의 저항치를 낮추는 방법에는 은(Ag)이나 구리(Cu) 같은 금속을 디스플레이의 베젤 부위에 실크스크린(Silk Screen) 공정을 이용하여 인쇄하는 것이 보편적이다. 요즈음에는 베젤의 크기를 줄이기 위하여 미세패턴이 가능하도록 금속을 추가 증착하고 Photo Lithography 방식을 이용하고 있다.
상기의 ITO 저항치를 낮추기 위한 필수적인 방법들 중 핵심적인 부분은 ITO와 금속의 접착력을 안정시켜 터치스크린패널의 안정성을 높이는 일이다. 그러나, 불행하게도 현재까지 대부분의 터치스크린패널 검사기는 패턴간의 Open 또는 Short를 검사하는 것이 대부분이고, 그 중 몇몇은 영상(Vision)을 이용한 미세 크랙 또는 핀홀 검사, 그리고 전기적인 방식을 이용하여 특성을 검사하고 있다.
상기에서 언급했듯이 ITO와 금속이 이중으로 증착된 상태에서 ITO와 금속의 계면 접착력은 X-Cutting등의 방식으로 파괴검사를 하지 않는 이상 확인할 수 있는 방법이 없다. 그러나, ITO와 금속 사이의 약한 계면 접착력은 불량의 요소일 뿐만 아니라 양품이라고 출하된 터치스크린모듈(Touch Screen Module, 이하 TSM)을 안정성을 담보할 수 없게 만드는 주요한 인자이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출한 것으로 ITO 위에 증착된 금속 패턴으로 이루어진 터치스크린패널 검사방식에 있어 ITO와 금속 사이의 계면 접착력을 파괴검사 없이 검출함으로써 약한 계면 접착력으로 인한 불량 및 조립된 터치스크린모듈의 안정성을 담보하는 터치스크린패널 검사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에서는 터치스크린패널의 기능 검사를 수행함에 있어서, 필름 또는 글라스 등의 기판에 증착된 ITO와 금속 사이 계면의 접착력을 X-Cutting과 같은 파괴검사 없이 확인하기 위하여 금속 하부에 진동 롤러(Roller)나 진동발생기(Vibrator)를 이용하여 임의의 임계진동을 터치스크린패널에 가함으로써, 약한 계면 접착력으로 인해 임계진동을 받을 때 터치스크린패널의 감도값이 변화하는 것을 확인할 수 있다.
본 발명은 여러개의 터치스크린패널에 임의의 진동을 가해 변화하는 감도값을 확인하는 단계, 그리고 변화하는 감도값으로 인한 터치스크린패널의 성능을 만족시킬 수 있는 임계진동의 폭을 확인하는 단계, 마지막으로 임계진동을 가해 양품의 터치스크린패널을 선별하는 단계로 구분할 수 있다.
본 발명에 있어 임계진동 변형을 이용한 터치스크린패널의 검사방법은 다음과 같은 효과가 있다.
임계진동으로 터치스크린패널을 임의 변형시킴으로써 화학적으로 결합된 각 층간의 계면 접착력을 파괴검사 없이 확인하여 터치스크린패널의 양불을 사전 판별할 수 있다.
또한, 약한 계면 접착력으로 인한 신뢰성 문제 및 시장 출하 이후 발생하는 기능 불량에 대해서 사전에 검사를 수행함으로써 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 일반적인 터치스크린패널의 층간 구조를 도시한 개념도
도 2는 임의 임계진동을 하부에 롤러를 이용하여 터치스크린패널을 검사하는 방법에 관한 개념도
도 3은 임의 임계진동을 하부의 진동발생기를 이용하여 터치스크린패널을 검사하는 방법에 대한 개념도
도 4는 진동에 의해 터치스크린패널 층간의 계면에 발생된 변이에 대한 개념도
본 발명은 필름 또는 글라스 등의 기판(100)에 증착된 ITO(200)와, ITO의 저항치를 낮추기 위해 추가 증착된 금속(210)으로 이루어진 터치스크린패널의 계면 접착력으로 인한 불량을 확인하기 위해서 필름 또는 글라스 등의 기판(100)의 하부에 좌우로 이동할 수 있는 롤러(300)나 상하로 진동할 수 있는 진동발생기(310)로 구성할 수 있다.
본 발명은 필름 또는 글라스 등의 기판(100)을 고정시킬 수 있는 지그(JIG)를 사용한다. 본 발명에 사용되는 지그는 필름 또는 글라스 등의 기판(100)을 고정시킬수 있는 진공 석션과, 필름 또는 글라스 등의 기판(100)의 증착된 ITO와 금속 증착 부위와 회를 연결하는 PCB 연결부위를 갖고 있다.
또한, PCB 연결부위를 통하여 ITO와 금속 간의 정전용량(Capacitance)을 측정하기 위한 집적회로(IC)와 연결되어 있다. 이를 통하여 측정된 변화값과 양불 판정을 표시하는 표시부위와 이 측정값을 컴퓨터로 전송할 수 있는 연결포트 등을 포함하고 있다.
도 2와 같이 기판(100) 하부에 위치한 롤러(300)는 좌우로 이동하면서 기판(100)에 임의의 임계진동을 가하게 되고 임계진동을 받은 기판(100)은 상하로 미세 굴곡이 생기면서 기판(100)과 ITO(200), ITO(200)와 금속(210)의 층간 계면이 변이를 발생시키게 된다. 이러한 변이는 ITO(200)와 금속(210)으로 구성된 터치스크린패널의 선저항치를 변화시켜 집적회로에서 측정하고자 하는 패턴의 정전용량에 변화를 주게 되고, 기 측정된 양불 기준과 비교하여 터치스크린패널에 불량을 판정할 수 있게 된다.
도 3은 ITO(200)와 금속(210)의 약한 계면 접착력을 확인하기 위한 구조로써, 기판(100)의 상단 중 금속(210)이 중복되지 않는 부분은 고정 지그(400)를 이용하여 고정하고 ITO(200)와 금속(210))이 증착된 기판(100)의 하부에 진동발생기(310)를 두어 상하로 터치스크린패널에 임계진동을 가하여 증찬 계면의 변이(500)를 유도할 수 있다.
100 : 필름 또는 글라스 등의 기판
200 : 증착된 ITO 층(Layer)
210 : ITO 층 위에 추가 증착된 금속 층
300 : 롤러
310 : 진동발생기
400 : 고정 지그
500 : 층간 계면의 변이

Claims (3)

  1. 임계 진동변형을 이용한 정전용량방식 터치스크린패널(TSP)의 불량을 검사하는 방법에 있어서,
    상기 터치스크린패널의 기판(100)에 임계진동을 가해 상기 기판(100)과 ITO(200), 상기 ITO(200)와 금속(210) 사이의 계면의 변이로 인한 터치스크린패널 패턴의 선저항의 변화를 유도하고, 이러한 변화가 집적회로(IC)에서 패턴의 정전용량(Capacitance)에 변화를 유발하여 터치스크린패널의 불량을 검사하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판(100) 하부의 롤러(300)가 좌우로 움직이면서 상기 터치스크린패널의 변형을 유발하는 임계진동을 가하는 방식의 터치스크린패널의 불량을 검사하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판(100) 상부의 ITO만 증착된 부분에 고정 지그(400)를 두고, 상기 ITO(200)와 상기 금속(210)이 이중 증착된 기판(100) 하부에 진동발생기(310)가 상하로 움직이면서 상기 터치스크린패널의 변형을 유발하는 임계진동을 가하는 방식의 터치스크린패널의 불량을 검사하는 방법.
KR1020120072536A 2012-07-03 2012-07-03 임계 진동변형을 이용한 정전용량방식 터치스크린패널의 검사방법 KR101449397B1 (ko)

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