KR101458919B1 - 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법은, 스크린부 및 비스크린부가 정의된 패널의 스크린부 상에 감광용 도전성 물질층을 형성하는 단계; 감광용 도전성 물질층 상에 서로 다른 방향으로 연장되는 제1 오픈패턴 영역 및 제2 오픈패턴영역을 포함하는 노광 마스크를 배치하는 단계; 노광 마스크를 이용하여 감광용 도전성 물질층 상에 노광 공정을 수행하는 단계; 및 노광 공정이 수행된 감광용 도전성 물질층을 선택적으로 제거하는 현상 공정으로 서로 다른 방향으로 연장되는 제1 감지 패턴 및 제2 감지 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 한다.

Description

터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법 {Method for fabricating of conductive pattern of touch screen panel}
본 발명은 터치스크린 패널에 관한 것으로 보다 상세하게는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법에 관한 것이다.
터치스크린 패널은 디스플레이 전면에 부착되어 사용자의 터치 입력을 수신하는 장치이다. 일반적으로, 터치스크린 패널은 사용자의 접촉 입력의 위치를 감지하고, 감지된 접촉 위치에 관한 정보를 입력 정보로 하여 디스플레이 화면 제어를 포함하는 전자기기의 제어를 수행하기 위한 장치를 일컫는다.
터치스크린 패널은 그 동작 원리에 따라 저항에 의한 전류의 변화를 감지하는 저항식 터치스크린 패널과 커패시턴스의 변화를 감지하는 정전식 터치스크린 패널로 구분된다. 정전식 터치스크린 패널은 저항식 터치스크린 패널에 비하여 터치감이 우수하고 저항식 터치스크린 패널보다 투명도가 높아 점점 사용되는 분야가 증가하고 있다. 일반적인 정전식 터치스크린 패널은 기판 상에 형성된 투명전극패턴을 터치하여 터치된 영역의 정전용량의 변동에 따라 투명전극패턴에 구비된 감지 패턴(Sensing pattern)이 이를 감지함으로써 위치 좌표를 찾는 방식으로 사용자의 터치 입력의 위치를 검출하고 있다. 한편, 정전식 터치스크린 패널은 감지 패턴, 금속배선 패턴(trace pattern) 또는 브릿지 패턴(bridge pattern)을 포함하는 여러 가지 전도성 패턴을 형성하기 위해 투명 도전막 또는 금속층과 같은 패턴대상막을 증착하고, 패턴대상막 상에 포토레지스트(photoresist)액을 도포한 다음 노광 및 현상 공정을 포함하는 리소그래피(lithography) 공정을 진행하여 포토레지스트막 패턴을 형성하고, 이 포토레지스트막 패턴을 식각마스크로 하부의 패턴대상막을 식각하여 전도성 패턴을 형성하는 공정을 적용하고 있다. 그러나 포토레지스트막 패턴을 이용하는 경우 공정 단계가 복잡해지고 공정 단계가 복잡해지면서 불량이 발생할 가능성이 높아지는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 정전식 터치스크린 패널의 제조 공정을 개선하여 터치스크린 패널의 제조공정 수율을 향상시킬 수 있는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법은, 스크린부 및 비스크린부가 정의된 패널의 스크린부 상에 감광용 도전성 물질층을 형성하는 단계; 상기 감광용 도전성 물질층 상에 서로 다른 방향으로 연장되는 제1 오픈패턴 영역 및 제2 오픈패턴영역을 포함하는 노광 마스크를 배치하는 단계; 상기 노광 마스크를 이용하여 상기 감광용 도전성 물질층 상에 노광 공정을 수행하는 단계; 및 상기 노광 공정이 수행된 감광용 도전성 물질층을 선택적으로 제거하는 현상 공정으로 서로 다른 방향으로 연장되는 제1 감지 패턴 및 제2 감지 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법은, 스크린부 및 비스크린부가 정의된 패널의 스크린부 상에 서로 다른 방향으로 연장되는 제1 감지 패턴 및 제2 감지 패턴을 형성하는 단계; 상기 패널의 비스크린부 상에 감광용 도전성 물질층을 형성하는 단계; 상기 감광용 도전성 물질층 상에 상기 제1 감지 패턴과 연결되면서 상기 비스크린부 방향으로 연장되는 제1 오픈 영역 및 상기 제2 감지 패턴과 연결되면서 비스크린부 방향으로 연장되는 제2 오픈 영역을 포함하는 노광 마스크를 배치하는 단계; 상기 노광 마스크를 이용하여 상기 감광용 도전성 물질층 상에 노광 공정을 수행하는 단계; 및 상기 노광 공정이 수행된 감광용 도전성 물질층을 선택적으로 제거하는 현상 공정으로 제1 감지 패턴과 연결되는 제1 금속배선패턴 및 제2 감지 패턴과 연결되는 제2 금속배선패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법은, 스크린부 및 비스크린부가 정의된 패널의 스크린부 상에 제1 방향을 따라 배열된 제1 감지 패턴 및 상기 제1 감지 패턴과 교차하는 방향의 공간에 배치된 제2 감지 패턴을 형성하는 단계; 상기 패널 상에 인접하는 상기 제2 감지 패턴 사이의 공간을 노출시키는 오픈 영역을 포함하는 마스크를 배치하는 단계; 상기 마스크의 오픈 영역으로 도전 잉크층을 형성하여 상기 제2 감지 패턴 사이를 연결하는 브릿지 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 마스크를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 감광용 도전성 물질을 이용하여 터치스크린 패널의 전도성 패턴을 형성하는 방식을 적용하여 포토레지스트막을 도입하는 방식보다 공정 단계를 단순화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널을 설명하기 위해 나타내보인 평면도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.
도 10 내지 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시 예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 본 발명에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 또한, 설명의 편의를 위하여 구성요소의 일부만을 도시하기도 하였으나, 당업자라면 구성요소의 나머지 부분에 대하여도 용이하게 파악할 수 있을 것이다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위 또는 아래에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위 또는 아래에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고, 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용되는 용어인 스크린부는 사용자가 터치 조작을 수행하는 윈도우 영역을 의미한다. 또한, 비스크린부는 터치스크린 패널의 상기 윈도우 영역의 외곽부에 배치되어 금속 배선이 형성되는 영역을 의미한다.
본 내용에서 잉크란 점도의 묽고 진함에 의한 구분이 아닌 초기 상태를 정의하는 일반적인 의미일 뿐 그 구현되는 형태에서의 굳기 및 상태는 일반적인 금속 재질이 전류를 흐를 수 있도록 하는 상태를 통칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널을 설명하기 위해 나타내보인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터치스크린 패널은 제1 패널(100), 제2 패널(110), 제1 패널(100) 상에 형성된 제1 감지패턴(120), 제2 패널(110) 상에 형성된 제2 감지패턴(130), 제1 감지패턴(120)에 연결되는 제1 금속배선패턴(140) 및 제2 감지패턴(130)에 연결되는 제2 금속배선패턴(150)을 포함하여 이루어진다. 본 발명의 실시예에서는 두 층 이상의 패널을 사용하는 것을 중심으로 설명하지만, 이에 한정되는 것이 아니라 다른 다양한 터치스크린 패널 구조도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예의 구조는 패널의 동일 평면상에 제1 감지패턴(120) 및 제2 감지패턴(130)이 함께 배치되고, 브릿지 패턴에 의해 상기 제1 감지 패턴(120) 및 제2 감지패턴(130)이 전기적으로 단락(shortage)되지 않도록 연결되는 구조일 수도 있다. 이때, 제1 금속배선패턴(140) 및 제2 금속배선패턴(150)도 상기 동일 평면상에 함께 형성될 수 있다.
도 1은 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)이 서로 겹쳐져 있는 상태를 나타내며, 제1 패널(100) 및 제2 패널(110) 사이에는 두 패널을 서로 접착시키는 층간 접착층(미도시함)이 배치된다. 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)은 스크린부(A) 및 비스크린부(B)를 포함한다.
제1 패널(100) 및 제2 패널(110)은 각각 그 위에 제1 감지패턴(120) 및 제2 감지패턴(130)이 형성될 수 있는 재질을 포함하여 구성된다. 예를 들어, 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)은 투명필름인 경우 투명한 유전필름 형태로 이루어지는데, 예컨대, 글라스(Glass), 폴리이미드(PI: Polyimide), 아크릴(Acryl) 또는 피이티(PET: Polyethylene Terephthalate)에서 하나 이상의 물질을 선택하여 형성할 수 있다. 제1 감지패턴(120) 및 제2 감지패턴(130)은 각각 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)의 스크린부(A) 상에 형성되어 있다. 제1 감지패턴(120) 및 제2 감지패턴(130)은 마름모 형상의 하나의 감지 셀(cell)을 기준으로 복수의 감지 셀들이 밀접하여 구성된다. 여기서 제1 감지 패턴(120)은 제1 패널(100)의 종 방향, 예컨대 y축 방향을 따라 제1 감지 셀들이 소정 간격을 두고 이격하여 배치된다. 제2 감지 패턴(130)은 제2 패널(110)의 횡 방향, 예컨대 x축 방향을 따라 제2 감지 셀들이 소정 간격을 두고 이격하여 배치된다. 이 경우 제1 감지 패턴(120) 및 제2 감지 패턴(130)은 면전극 형태가 아닌 그물망(mesh) 구조의 격자모양 패턴으로 형성된다. 도 1의 확대된 부분을 참조하면, 제1 및 제2 감지 셀이 각각 다수의 직선이 서로 교차되어있는 그물망 구조를 가지게 형성된 것을 확인할 수 있다. 이러한 제1 및 제2 감지 셀은 감광성을 가지는 바인더(binder)를 포함하는 도전성 잉크를 도포하여 형성되며, 도전성 재료로는 은(Ag), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 잉크를 포함한다.
제1 금속배선패턴(140)은 제1 패널(100)의 비스크린부(B) 상에 형성되며, 제1 감지 패턴(120)의 제1 감지 셀들과 전기적으로 연결되도록 형성되어 있다. 또한 제2 금속배선패턴(150)은 제2 패널(110)의 비스크린부(B) 상에 형성되며, 제2 감지 패턴(130)의 제2 감지 셀들과 전기적으로 연결되도록 형성되어 있다. 여기서 제1 및 제2 금속배선패턴(140, 150)은 감광성을 가지는 바인더(binder)를 포함하는 도전성 잉크를 도포하여 형성될 수 있고, 도전성 재료로는 은(Ag), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 잉크를 포함한다.
그리고 제1 패널(100) 또는 제2 패널(110)의 비스크린부(B) 상에는 터치스크린 패널을 전체적으로 구동 및 제어하기 위하여 제1 및 제2 금속배선패턴(140, 150)과 각각 전기적으로 연결되도록 제어부(미도시함)를 탑재한 외부구동부(160)가 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 감지패턴(120)은 종 방향으로 배치되고, 제2 감지패턴(130)은 횡 방향으로 배치됨에 따라 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)을 겹쳐서 상부에서 나타내보인 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 감지패턴(120)의 사이사이의 공간에 제2 감지패턴(130)이 배치된 구조로 형성된다. 이에 따라 제1 감지패턴(120) 및 제2 감지패턴(130)은 상부에서 바라볼 때, 서로 직교하는 형상으로 이루어질 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 있어서, 터치스크린 패널의 제1 및 제2 감지패턴, 제1 및 제2 금속배선패턴 중 어느 하나를 감광용 전도성 잉크를 이용하여 형성하는 방법을 설명하고자 한다. 또는, 본 발명의 다른 실시 예에 있어서, 제1 감지패턴 및 제2 감지패턴을 터치스크린 패널의 동일 평면에 전기적으로 절연하면서 배치하는 경우, 제1 감지패턴 및 제2 감지패턴 중 어느 하나에 대한 브릿지패턴을 전도성 잉크를 이용하여 형성하는 방법을 설명하고자 한다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.
도 2를 참조하면, 제1 패널(100, 도 2의(a)참조) 및 제2 패널(110, 도 2의 (b) 참조)을 준비한다. 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)은 이후 그 위에 제1 감지패턴 및 제2 감지패턴이 형성될 수 있는 재질을 포함하여 구성된다. 예를 들어, 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)은 글라스(Glass), 폴리이미드(PI: Polyimide), 아크릴(Acryl) 또는 피이티(PET: Polyethylene Terephthalate)에서 하나 이상의 물질을 선택하여 형성할 수 있다. 여기서 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)은 스크린부(A) 및 비스크린부(B)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)의 스크린부(A) 상에 감광용 도전성 잉크를 도포하여 도전 잉크층(170)을 형성한다. 감광용 도전성 잉크는 비스크린부(B)를 제외한 스크린부(A)에만 선택적으로 도포될 수 있다. 감광용 도전성 잉크는 노광용 광원에 노출되면 물성이 변하는 즉, 감광성을 가지는 바인더(binder)를 포함하여 형성되며, 도전성 재료로는 은(Ag), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 잉크를 포함한다. 다음에 스크린부(A) 상에 도포된 감광용 도전성 잉크를 포함하는 도전 잉크층(170)을 가건조한다.
도 4를 참조하면, 제1 패널(100) 및 제2 패널(110) 상에 감지 패턴이 형성될 영역을 정의하는 제1 및 제2 노광 마스크(200, 210)를 각각 배치한다. 제1 노광 마스크(200)는 제1 패널(100)의 종 방향, 예를 들어 y축 방향을 따라 마름모 형상의 제1 오픈패턴(220a)들이 소정 간격을 두고 이격하여 배치되고, 인접하는 제1 오픈패턴(220a)들을 연결하는 연결패턴(225a)을 포함하는 오픈 영역(230a) 및 오픈 영역(230a)을 제외한 부분의 제1 패널(100)부분을 차단하는 차단 영역(227a)을 포함하여 구성된다. 여기서 오픈 영역(230a)은 격자모양의 패턴으로 형성되면서 하부의 도전 잉크층(170)을 노출시킨다. 또한 제2 노광 마스크(210)는 제2 패널(110)의 횡 방향, 예컨대 x축 방향을 따라 마름모 형상의 제2 오픈패턴(220b)들이 소정 간격을 두고 이격하여 배치되고, 인접하는 제2 오픈패턴(220b)들을 연결하는 연결패턴(225b)을 포함하는 오픈 영역(230b) 및 오픈 영역(230b)을 제외한 부분의 제2 패널(110)부분을 차단하는 차단 영역(227b)을 포함하여 구성된다. 여기서 오픈 영역(230b)은 격자모양 패턴으로 형성되면서 하부의 도전 잉크층(170)을 노출시킨다.
다음에 제1 노광 마스크(200) 및 제2 노광 마스크(210)를 각각 제1 패널(100) 및 제2 패널(110) 상에 배치하고 노광 장비를 이용한 노광 공정을 수행한다. 노광 공정은 자외선(UV; Ultra violet) 또는 레이저를 포함하는 광원을 이용하여 진행할 수 있다. 이러한 노광 공정을 수행시 도전성 잉크층(170)이 노광용 광원에 노출됨으로써 그물망 구조의 격자모양 패턴부분인 오픈 영역(230a, 230b)의 물성이 변하게 된다.
도 5를 참조하면, 현상 공정을 진행하여 도전성 잉크층(170, 도 4 참조)의 비노광 부위를 제거한다. 현상 공정은 비노광된 부위를 용해시키는 현상액 또는 물을 이용하여 진행하며, 이러한 현상 공정에 의해 감지 패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 영역의 감광용 도전성 잉크가 제거되면서 제1 패널(100) 상에는 제1 패널(100)의 종 방향, 예컨대 y축 방향을 따라 내부에 격자모양의 도전성 패턴으로 이루어진 제1 감지 셀들이 소정 간격을 두고 이격하여 배치된 제1 감지 패턴(240)이 형성되고, 제2 패널(110) 상에는 제2 패널(110)의 횡 방향, 예컨대 x축 방향을 따라 내부에 격자모양의 도전성 패턴으로 이루어진 제2 감지 셀들이 배치된 제2 감지 패턴(250)이 형성된다. 다음에 비록 도면에 도시하지는 않았지만, 제1 감지패턴(240)과 연결되는 제1 금속배선패턴 및 제2 감지패턴(250)과 연결되는 제2 금속배선패턴을 형성할 수 있다.
한편, 상술한 제1 및 제2 노광 마스크(200, 210)는 격자 모양의 감지 패턴이 형성될 영역만 선택적으로 차단시키고 나머지 부분은 노출시키게 형성할 수도 있다. 이 경우 노광 공정을 진행하고 후속 진행하는 현상 공정 수행시 노광된 부위를 용해시키는 현상액 또는 물을 이용하여 노광된 영역만 제거하여 제1 감지 패턴 및 제2 감지패턴만 잔류시키게 진행할 수도 있다.
몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 도 3의 도전 잉크층(170)은 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)의 스크린부(A) 및 비스크린부(B) 상에 모두 형성될 수도 있다. 이어서, 도 4 내지 도 5의 제1 및 제2 노광 마스크(200, 210)를 이용하는 노광 및 현상 공정을 통해 스크린부(A)에만 감지 패턴이 형성될 수 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.
도 6을 참조하면, 제1 패널(100) 및 제2 패널(110) 상에 각각 제1 감지패턴(300) 및 제2 감지패턴(310)을 형성한다. 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)은 투명한 재질 예를 들어, 글라스(Glass), 폴리이미드, 아크릴 또는 피이티(PET)에서 하나 이상의 물질을 선택하여 형성할 수 있다. 여기서 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)은 스크린부(A) 및 비스크린부(B)를 포함한다. 제1 감지패턴(300) 및 제2 감지패턴(310)은 패터닝 공정을 이용하여 제1 패널(100) 및 제2 패널(110) 상에 형성되며, 투명전도성 물질로 이루어진다. 구체적으로, 제1 패널(100) 및 제2 패널(110) 상에 투명전도성 물질막을 형성한다. 투명전도성 물질막은 ITO(Indium thin oxide), FTO(fluorine-doped tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)들 중에서 하나 이상의 물질을 선택하여 사용할 수 있다. 다음에 투명전도성 물질막을 식각하여 제1 패널(100)의 종 방향으로 배열되면서 마름모 형상을 가지는 제1 감지패턴(300) 및 제2 패널(110)의 횡 방향으로 배열되면서 마름모 형상을 가지는 제2 감지패턴(310)을 형성한다. 여기서 제1 감지패턴(300) 및 제2 감지패턴(310)은 각각 제1 패널(100) 및 제2 패널(110)의 스크린부(A) 상에 형성된다.
도 7을 참조하면, 제1 감지패턴(300) 및 제2 감지패턴(310)이 형성된 스크린부(A)를 선택적으로 차단하는 차단 마스크(330a, 330b)를 형성한다. 차단 마스크(330a, 330b)는 비스크린부(B)는 노출시킨다. 다음에 차단 마스크(330a, 330b)를 배리어로 비스크린부(B)의 노출 부분 상에 감광용 도전성 잉크를 도포하여 도전 잉크층(320)을 형성한다. 감광용 도전성 잉크는 노광용 광원에 노출되면 물성이 변하는 즉, 감광성을 가지는 바인더(binder)를 포함하여 형성되며, 도전성 재료로는 은(Ag), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 잉크를 포함한다. 다음에 비스크린부(B) 상에 형성된 도전 잉크층(170)을 가건조한다.
도 8을 참조하면, 제1 패널(100) 및 제2 패널(110) 상에 제1 금속배선패턴 및 제2 금속배선패턴이 형성될 영역을 정의하는 제3 및 제4 노광 마스크(340, 360)를 각각 배치한다. 제3 노광 마스크(340)는 제1 패널(100)의 제1 감지패턴(300, 도 7 참조)과 연결될 제1 금속배선패턴이 형성될 영역을 선택적으로 노출시키는 제1 오픈 영역(350)을 포함한다. 여기서 제3 노광 마스크(340)는 제1 오픈 영역(350)을 제외한 나머지 부분은 차단시키는 것이 바람직하다. 그리고 제4 노광 마스크(360)는 제2 패널(110)의 제2 감지패턴(310, 도 7 참조)과 연결될 제2 금속배선패턴이 형성될 영역의 도전 잉크층(320)을 노출시키는 제2 오픈 영역(370)을 포함한다.
다음에 제3 노광 마스크(340) 및 제4 노광 마스크(360)를 이용하여 노광 장비를 이용한 노광 공정을 수행한다. 노광 공정은 자외선(UV) 또는 레이저를 포함하는 광원을 이용하여 진행할 수 있다. 이러한 노광 공정을 수행시 도전성 잉크층(320)이 노광용 광원에 노출됨으로써 제1 및 제2 오픈 영역(350, 370)의 물성이 변하게 된다.
도 9를 참조하면, 현상 공정을 진행하여 도전성 잉크층(170, 도 4 참조)의 비노광 부위를 제거한다. 현상 공정은 비노광된 부위를 용해시키는 현상액 또는 물을 이용하여 진행하며, 이러한 현상 공정에 의해 금속배선패턴이 형성될 부분을 제외한 나머지 영역의 감광용 도전성 잉크가 제거되면서 제1 패널(100) 상에는 제1 감지패턴(300)과 연결되는 제1 금속배선패턴(380)이 형성되고, 제2 패널(110) 상에는 제2 감지패턴(310)과 연결되는 제2 금속배선패턴(390)이 형성된다.
한편, 상술한 제3 및 제4 노광 마스크(340, 360)는 금속배선패턴이 형성될 영역만 선택적으로 차단시키고 나머지 부분은 노출시키게 형성할 수도 있다. 이 경우 노광 공정을 진행하고 후속 진행하는 현상 공정 수행시 노광된 부위를 용해시키는 현상액 또는 물을 이용하여 노광된 영역만 제거하여 금속배선패턴만 잔류시키게 진행할 수도 있다.
한편, 패널 상에 종방향 및 횡방향으로 배열된 투명 전극 패턴을 배치한 후, 횡 방향으로 배열된 투명 전극 패턴들 사이를 전기적으로 연결하기 위해 전도성 물질로 이루어진 브릿지 패턴 제조 공정시 본 발명의 실시예를 적용하여 형성할 수도 있다. 이하 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 도 6의 제1 감지패턴(300) 및 제2 감지패턴(310)은 금속메쉬와 같은 격자형의 감지 패턴일 수 있다. 구체적으로, 제1 감지패턴(300) 및 제2 감지패턴은 도 2내지 도 5에 개시된 실시 예와 같이, 감광용 도전성 잉크를 사용하여 형성될 수 있다.
도 10 내지 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법을 설명하기 위해 나타내보인 도면들이다.
도 10을 참조하면, 패널(400) 상에 투명 전극 패턴(430)을 형성한다. 여기서 패널은 투명한 재질, 예를 들어, 글라스(Glass), 폴리이미드, 아크릴 또는 피이티(PET)에서 하나 이상의 물질을 선택하여 형성할 수 있으며, 본 발명에서는 바람직한 실시예로 글라스를 적용하여 설명하기로 한다. 패널(400) 상에 형성된 투명 전극 패턴(430)은 패널(400)의 종 방향으로 형성된 제1 투명 전극 패턴(410) 및 패널(400)의 횡 방향으로 형성되면서 제1 투명 전극패턴(410) 사이의 스페이스 상에 형성된 제2 투명 전극 패턴(420)을 포함하여 형성할 수 있다. 이 경우 투명 전극 패턴(430)은 패널(400)의 스크린부(A) 상에 형성된다. 여기서 패널(400)의 비스크린부(B)상에는 이후 형성될 브릿지 패턴이 제2 투명 전극 패턴 사이에 정렬이 잘 이루어지도록 얼라인 마크(405)가 형성되어 있다. 다음에 제1 투명 전극패턴(410)의 연결부(415)가 이후 형성될 브릿지 패턴에 의해 단락되지 않게 연결부(415) 상에 투명 절연층(미도시함)을 형성한다. 상기 투명 절연층을 형성하는 공정은 스핀코팅법, 진공증착법, 스퍼터링법, 그래비어 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 실크 스크린 인쇄법등으로 절연막을 형성하고, 이를 리소그래피법 및 식각법을 이용하여 패터닝함으로서 형성할 수 있다. 다르게는, 투명 절연층이 형성될 부분만 선택적으로 그래비어 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 실크 스크린 인쇄법등의 인쇄법에 의해 패턴으로 형성할 수 있다. 또다르게는, 투명 절연층이 형성될 부분에 대하여, 전착법을 적용하여 투명 절연층을 형성할 수도 있다. 상기 전착법은 전착용 수용성 도료를 용해시킨 용액을 제조하고, 투명 전극 패턴(430)이 형성된 패널(400)을 상기 용액 내에 침지시킨다. 그리고, 투명 전극 패턴(430)에 전류를 인가하여 용액 내의 절연성 도료가 석출되도록 하여 상기 투명 절연층을 형성할 수 있다.
도 11을 참조하면, 노광 마스크(430)를 준비한다. 노광 마스크(430)는 인접하는 제2 투명 전극 패턴(420) 사이를 연결시키는 브릿지 패턴이 형성될 부분을 노출시키는 오픈 영역(440) 및 오픈 영역(440)을 제외한 나머지 부분을 차단시키는 차단 영역을 포함하여 구성된다.
도 12를 참조하면 패널(400) 상에 노광 마스크(430)를 배치한다. 노광 마스크(430)는 오픈 영역(440)이 패널(400)의 제2 투명 전극 패턴(430) 사이의 스페이스와 정렬되도록 배치한다. 여기서 정렬은 노광 마스크(430)상에 형성된 얼라인 마크(445)와 패널(440)의 비스크린부(B) 상에 형성된 얼라인 마크(405)가 일치하도록 정렬시키는 것이 바람직하다.
다음에 노광 마스크(430)의 오픈 영역(440) 상에 감광용 도전성 잉크를 도포하여 도전 잉크층(450)을 형성한다. 감광용 도전성 잉크는 노광용 광원에 노출되면 물성이 변하는 즉, 감광성을 가지는 바인더(binder)를 포함하여 형성되며, 도전성 재료로는 은(Ag), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 잉크를 포함한다. 다음에 도전 잉크층(450)을 가건조시킨다. 그리고 노광 마스크(430)를 제거하면 도 12의 일부를 I-I'방향으로 잘라내어 나타내보인 도 14에 도시한 바와 같이, 인접하는 제2 투명 전극 패턴(430)들을 연결시키는 브릿지 패턴(455)이 형성된다. 브릿지 패턴(455) 아래에는 제1 투명 전극 패턴의 연결부(415)와 브릿지 패턴(455)이 전기적으로 연결되는 것을 방지하기 위한 투명 절연층(460)이 배치된다.
몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 도 10의 투명 전극 패턴(430) 대신, 금속 메쉬와 같은 격자형의 전극 패턴을 적용할 수 있다. 구체적으로, 패널(400)의 종 방향으로 형성된 제1 투명 전극 패턴(410) 및 패널(400)의 횡 방향으로 형성되면서 제1 투명 전극패턴(410) 사이의 스페이스 상에 형성된 제2 투명 전극 패턴(420)을 투명 전극층으로 형성하지 않고, 금속메쉬와 같은 격자형의 전극 패턴을 적용할 수 있다. 구체적으로, 종 방향 및 횡방향으로 배열되는 상기 전극 패턴은 도 2 내지 도 5에 개시된 실시 예와 같이, 감광용 도전성 잉크를 사용하는 공정을 활용할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 감광용 도전성 잉크를 사용하는 공정은 당업자에게 자명하게 받아들여지는 공지의 다양한 터치스크린 패널의 도전층 형성 공정에 변형되어 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 금속을 이용하여 패턴을 형성하고자 하는 경우에 감광용 도전성 잉크를 이용하여 도포한 다음, 형성하고자 하는 패턴 형상을 포함하는 노광용 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정을 진행함으로써 패턴을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 종래의 경우 금속을 증착하고, 금속 위에 포토레지스트막을 형성한 다음, 이 포토레지스트막을 이용하여 금속을 식각하는 식각 공정을 수행하여 형성하고자 하는 타겟 패턴을 형성함에 따라 공정 단계가 복잡해지는 반면, 본 발명은 패턴이 형성될 영역에 감광용 도전성 잉크를 도입하고, 노광 및 현상 공정을 진행하여 필요한 부분에만 감광용 도전성 잉크를 남김으으로써 공정 단계를 감소시킬 수 있다.
100: 제1 패널 110: 제2 패널
120, 240, 300: 제1 감지패턴 130, 250, 310: 제2 감지패턴
140, 380: 제1 금속배선패턴 150, 390: 제2 금속배선패턴
A: 스크린부 B: 비스크린부
200 : 제1 노광마스크 210: 제2 노광마스크

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  8. 스크린부 및 비스크린부가 정의된 패널의 스크린부 상에 제1 감광용 도전성 물질층을 형성하는 단계;
    상기 제1 감광용 도전성 물질층 상에 서로 다른 방향으로 연장되는 제1 오픈패턴영역 및 제2 오픈패턴영역을 포함하는 노광 마스크를 배치하는 단계;
    상기 노광 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정으로 상기 제1 감광용 도전성 물질층을 선택적으로 제거하여 서로 다른 방향으로 연장되는 제1 감지 패턴 및 제2 감지 패턴을 형성하는 단계;
    상기 패널의 비스크린부 상에 제2 감광용 도전성 물질층을 형성하는 단계;
    상기 제2 감광용 도전성 물질층 상에 상기 제1 감지 패턴과 연결되면서 상기 비스크린부 방향으로 연장되는 제1 오픈 영역 및 상기 제2 감지 패턴과 연결되면서 비스크린부 방향으로 연장되는 제2 오픈 영역을 포함하는 노광 마스크를 배치하는 단계;
    상기 노광 마스크를 이용하여 상기 제2 감광용 도전성 물질층 상에 노광 공정을 수행하는 단계; 및
    상기 노광 공정이 수행된 제2 감광용 도전성 물질층을 선택적으로 제거하는 현상 공정으로 제1 감지 패턴과 연결되는 제1 금속배선패턴 및 제2 감지 패턴과 연결되는 제2 금속배선패턴을 형성하는 단계를 포함하는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 감지 패턴을 형성하는 단계는,
    상기 제1 감지 패턴 및 제2 감지 패턴은 서로 다른 패널에 형성하는 단계를 더 포함하는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 감지 패턴은 ITO(Indium thin oxide), FTO(fluorine-doped tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)을 포함하여 형성하는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 감광용 도전성 물질층 또는 제2 감광용 도전성 물질층은 감광성을 가지는 바인더(binder)를 포함하는 감광용 도전성 잉크를 도포하여 형성하는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 감광용 도전성 잉크는 은(Ag), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 잉크를 포함하는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 노광 공정은 자외선(UV; Ultra violet) 또는 레이저를 포함하는 광원을 이용하여 진행하는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법.
  14. 스크린부 및 비스크린부가 정의된 패널의 스크린부 상에 제1 감광용 도전성 물질층을 형성하는 단계;
    상기 제1 감광용 도전성 물질층 상에 서로 다른 방향으로 배열된 제1 오픈패턴영역 및 제2 오픈패턴영역을 포함하는 노광 마스크를 배치하는 단계;
    상기 노광 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정으로 상기 제1 감광용 도전성 물질층을 선택적으로 제거하여 제1 방향을 따라 배열된 복수 개의 제1 감지 패턴들 및 상기 제1 감지 패턴들과 교차하는 방향의 공간에 배치된 복수 개의 제2 감지 패턴들을 형성하는 단계;
    상기 패널 상에 서로 인접하는 제2 감지 패턴들 사이의 이격된 공간 부분을 노출시키는 오픈 영역을 포함하는 마스크를 배치하는 단계;
    상기 마스크의 오픈 영역에 의해 노출된 상기 제2 감지 패턴들 사이의 이격된 공간 상에 감광용 도전성 잉크를 도포하는 단계;
    상기 감광용 도전성 잉크를 건조시켜 상기 제2 감지 패턴 사이들를 연결하는 브릿지 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 마스크를 제거하는 단계를 포함하는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 감지 패턴들 및 제2 감지 패턴들은 상기 패널의 동일한 면에 형성하는 단계를 포함하는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 비스크린부는 상기 마스크과 상기 패널의 정렬을 위해 모서리부에 형성된 얼라인 마크를 더 포함하는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 감광용 도전성 물질층은 감광성을 가지는 바인더(binder)를 포함하는 감광용 도전성 잉크를 도포하여 형성하는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 감광용 도전성 잉크는 은(Ag), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al) 잉크를 포함하는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제2 감지 패턴들은 상기 브릿지 패턴 하부에 투명 절연층을 더 포함하여 형성하는 터치스크린 패널의 전도성 패턴 형성방법.
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