KR101469653B1 - 터치 스크린 패널 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터치 스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 투명 필름을 이용하지 않고 광학 투명 접착제에 투명 전극층을 형성하여 패널의 두께를 얇게하고 광학성이 우수할 뿐 아니라, 습식 에칭법에 의한 터치 스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 터치 스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 윈도우(View Area)에 표시된 내용을 손이나 물체로 터치하여, 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 하는 입력 장치이다. 이러한 터치 스크린 패널은 디스플레이부 전면에 구비되어, 손 또는 물체가 접촉된 위치를 파악하여 입력 신호를 판단하게 된다. 터치 스크린 패널의 구현 방식으로는 저항막 방식과 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등이 사용되고 있다. 현재는 저항막 방식과 정전용량 방식이 주로 이용되고 있으며, 특히 미세 전극 패턴을 형성하고, 두께를 슬림화하는 구조에서는 정전용량 방식이 선호되고 있다.
종래기술에 의해 제조되는 터치 스크린 패널에 대해 개략적으로 살펴보면, 감지전극들이 위치하는 화면 영역과 금속 전극층에 의해 형성된 금속 배선들이 위치하는 화면 영역 가장자리인 배젤(bezel) 영역으로 구성된다.
일반적으로 화면 영역은 PET(Polyethylenetererhthlate) PC(Polycarbonate) PI(Polymide) 등의 한쌍의 투명 필름상 각각에 투명 전극층을 형성하고, 이를 유리 기판과 디스플레이부 사이에 위치시켜 각 구성요소를 광학 투명 접착제(Optically Clear Adhesive)에 의해 접착시키는 것으로 형성된다.
또한, 배젤(bezel) 영역은 투명 전극층의 베이스인 투명 도전층 위에 구리 등을 접착제를 이용하여 접착하여 형성된 것을 식각 처리기술에 의해 패턴화하여 형성된다.
그런데, 상술한 바와 같은 기술적 구성을 포함하는 종래기술에 의한 터치패널 및 그 제조기술을 적용함에 있어서는, 한쌍의 투명 필름상에 각각에 투명 전극층을 형성하고 이를 광학 투명 접착제를 이용하여 유리기판 및 디스플레이부에 접착시킴으로써 패널의 두께가 두꺼워져 광학성이 좋지 못했다.
배젤(bezel) 영역은 ITO(Iidium Tin Oxide) 투명 전극층의 베이스인 투명 도전층위에 구리, 은 등의 금속을 증착시키고 증착된 금속층을 식각 처리기술에 의해 패턴화하여 형성된다.
그런데, 상술한 바와 같은 기술적 구성을 포함하는 종래기술에 의한 터치패널 및 그 제조기술을 적용함에 있어서는, 한 쌍의 투명 필름상에 각각에 투명 전극층을 형성하고 이를 광학 투명 접착제를 이용하여 유리 기판 및 디스플레이부에 접착시킴으로써 패널의 두께가 두꺼워지고 투과도가 좋지 못한 광학필름을 사용하여 광학성이 좋지 못했다.
그리고, 투명 전극층의 재료인 ITO(Iidium Tin Oxide)는 부동체로서 ITO(Iidium Tin Oxide)층에 금속층을 산화 환원 반응을 위한 습식 도금이 어려워 건식으로 증착시키기 위해 스퍼터링(sputtering) 등의 진공 증착 방법을 사용하였고, ITO(Iidium Tin Oxide)층과 증착된 금속층의 밀착력을 높이기 위해 ITO(Iidium Tin Oxide)층과 금속층 사이에 몰리브덴(Mo)등을 코팅하며 여기에 도전성이 우수한 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 구리(Cu) 또는 팔라듐(Pd) 및 합금인 SPC(Silver Palladium Copper)등을 증착시키는 추가적 공정이 요구되었다.
이러한 추가적 공정은 터치 스크린 패널의 생산비용을 증가시켜 경제성이 좋지 못했다. 또한, 증착된 수개의 금속층을 식각하기 위하여 다른 종류의 금속 식각 용액이 필요할 뿐 아니라 금속 식각 공정을 반복하게 되어 터치 스크린 패널의 생산성을 저하시켰다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 PET 등의 투명 필름을 이용하지 않고 광학 투명 접착제(Optically Clear Adhesive)에 투명 전극층을 형성하여 두께가 얇은 터치 스크린 패널 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 도금 방법 또는 스퍼터링 방법에 의해 금속층에 ITO층을 직접 증착시킨 후 금속층을 식각하여 배젤 영역을 형성함으로써, 추가적인 공정이 필요하지 않아 경제적이고 생산성이 높은 터치 스크린 패널 및 그 제조방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 터치 스크린 패널은 제1접착층과, 상기 제1접착층 하면에 접착되며, 일방향으로 전극 패턴이 형성된 제1투명 전극층과, 상기 제1투명 전극층 하면의 외곽에 위치하며, 상기 제1투명 전극층에서 발생한 전기적 신호가 인가되는 제1금속 전극층을 포함한다.
이때, 상기 제1접착층 상면에 접착되는 유리 기판을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1금속 전극층 하측에 위치하는 제2접착층과, 상기 제2접착층의 하면에 위치하며, 상기 제1투명 전극층의 전극 패턴과 다른 방향의 전극 패턴이 형성된 제2투명 전극층과, 상기 제2투명 전극층 하면의 외곽에 위치하며, 상기 제2투명 전극층에서 발생한 전기적 신호가 인가되는 제2금속 전극층과, 상기 제2금속 전극층 하측에 위치하는 제3접착층과, 상기 제3접착층의 하면에 접착되는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1, 제2 투명 전극층은 ITO(Iidium Tin Oxide),그래핀(Graphene),CNT(Carbon Nanotube), 은 나노튜브(Silver Nanotube) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1, 제2금속 전극층은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al)중 어느 하나로 형성되거나 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 터치 스크린 패널 제조방법은 금속 필름에 ITO(Iidium Tin Oxide)층을 증착시키는 단계와, 상기 ITO(Iidium Tin Oxide)층 상면에 광학 투명 접착제(Optically Clear Adhesive)를 도포하여 접착층을 형성하는 단계와, 개구부가 형성되도록 상기 금속 필름을 식각하여 금속 전극층을 형성하는 단계와, 상기 개구부에 노출된 상기 ITO층을 패턴화하여 투명 전극층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이상의 구성에 의한 본 발명에 따르며, 투명 필름을 이용하지 않고 광학 투명 접착제에 투명 전극층을 형성하여 패널의 두께를 얇게하고, 빛의 투과율을 증가시켜 광학성이 우수한 터치 스크린 패널을 얻을 수 있다.
또한, 배젤(bezel) 영역을 형성하기 위해 금속 전극과 다른 금속을 증착시키거나 이를 식각하는 추가적인 공정이 생략되어 경제적이고 생산성이 높은 터치 스크린 패널을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 터치 스크린 패널에 관한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 터치 스크린 패널에 관한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 터치 스크린 패널에 관한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 터치 스크린 패널에 관한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 터치 스크린 패널에 관한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세항 설명과 바랍직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다.
장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전", "후", "위", "아래", "상", "하", "좌", "우", "횡")등과 같은 용어들에 관하여 본 명세서에서 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용된 것이고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 발명의 제 1실시예에 따른 터치 스크린 패널에 관한 개략도이며, 도 4는 제 1실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
도 1을 참조하면, 본 제 1실시예에 따른 터치 스크린 패널은 제1접착층(210), 제1투명 전극층(310), 제1금속 전극층(410)을 포함한다.
제1접착층(210)은 광학 투명 접착제(Optically Clear Adhesive, 이하 OCA)가 도포되어 형성되고, 이때 광학 투명 접착제는 Release Flim(미도시)에 도포될 수 있다. Release Flim(미도시)은 제1접착층(210)의 타면에 이물질이 달라붙는 것을 방지하며, 터치 스크린 패널 제조공정 과정에서 제거되어 제1접착층(210)의 타면이 다른 기재에 접착될 수 있도록 한다.
제1투명 전극층(310)은 제1접착층(210) 하면에 접착되며, 일방향으로 전극 패턴이 형성되며, 하부에서 주사되는 빛을 투과할 수 있도록 ITO(Indium Tin Oxide) IZN(Indium zin oxide) ZnO(Zinc oxide) CNT(Carbon Nanotube)등의 투명 전도성물질로 형성된다.
제1금속 전극층(410)은 제1투명 전극층(310) 하면의 외곽에 위치하며 제1투명 전극층(310)과 전기적으로 연결되어, 제1투명 전극층(310)에서 발생한 전기적 신호가 인가된다.
이때, 제1금속 전극층(410)은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt)중 어느 하나로 형성될 수 있다.
제 1실시예에 따른 터치 스크린 패널은 종래 PET(Polyethylenetererhthlate) PC(Polycarbonate) PI(Polymide) 등의 투명 필름상에 전극을 형성하지 않고 OCA로 구성된 제1접착층(210)에 제1투명 전극층(310)을 형성하여, 투명 필름이 생략되어 종래 터치 스크린 패널에 비해 얇게 형성될 수 있으며, 빛의 투과율이 증가된다.
또한, PET 필름의 빛의 투과율은 90~92%인 것에 비해 OCA의 빛의 투과율은 95%이어서, OCA상에 투명 전극 증착된 구조가 종래 PET 필름상에 투명 전극이 증착된 구조에 비해 3~5%의 투과율 증가의 효과가 있다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법은 금속 필름(400)에 ITO(Iidium Tin Oxide)층(300)을 증착시키는 단계, ITO층(300) 상면에 OCA를 도포하여 제1접착층(210)을 형성하는 단계, 개구부가 형성되도록 금속 필름(400)을 식각하여 제1금속 전극층(410)을 형성하는 단계, 개구부에 노출된 ITO층(300)을 패턴화하여 제1투명 전극층(310)을 형성하는 단계를 포함한다.
금속 필름(400)에 ITO층(300)을 증착시키는 단계는 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al)으로 구성된 금속 필름에 ITO를 박막 증착시키는 것으로, 이때, 증착 방법은 도금에 의하거나 스퍼터링(Sputtering) 등의 진공 증착 방법에 의할 수 있다.
금속 필름에 ITO층을 증착시키는 경우 종래의 ITO층에 금속층을 증착시키는 경우와 달리 밀착력을 높이기 위한 별도의 공정이 생략되어 터치 스크린 패널의 경제성 및 생산성이 증가된다.
ITO층(300) 상면에 OCA를 도포하여 제1접착층(210)을 형성하는 단계는 ITO층(300)에 다른 기재에 접착시킬 수 있는 제1접착층(210)을 형성한다.
이때, 제1접착층(210) 상면에는 Release Film이 도포될 수 있다.
개구부가 형성되도록 금속 필름(400)을 식각하여 제1금속 전극층(410)을 형성하는 단계는 불투과성인 금속 필름(400)을 식각하여 하부에서 주사되는 빛을 투과하기 위한 개구부를 형성한다.
이는 종래의 복수의 금속층이 증착된 경우와 달리 단일 금속 필름(400)을 식각하여 제1금속 전극층(410)을 형성할 수 있어 다른 종류의 금속 식각 용액이 필요 없을 뿐 아니라 식각 공정을 단축할 수 있다.
개구부에 노출된 ITO층(300)을 패턴화하여 제1투명 전극층(310)을 형성하는 단계는 포토리소그래피(Photolithography) 공법, 인쇄 공법 등을 이용하여 감지 전극들(미도시)을 형성하기 위해 개구부에 노출된 ITO층(300)을 패턴화한다.
본 실시예에서 제1투명 전극층(310)을 형성하기 위하여 ITO를 사용하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 전도성을 가지는 투명물질이면 IZN(Indium zin oxide) ZnO(Zinc oxide) CNT(Carbon Nanotube) 그래핀(Graphene)등의 투명 전도성물질이 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 터치 스크린 패널에 관한 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 터치 스크린 패널은 제1접착층(210), 제1투명 전극층(310), 제1금속 전극층(410), 유리 기판(100)을 포함한다.
본 실시예의 터치 스크린 패널은 유리 기판(100)의 구성을 제외하고 앞선 제 1실시예와 동일한 구성을 가지며, 동일한 구성에 대한 설명은 앞선 설명에 갈음한다.
유리 기판(100)은 제1투명 전극층(310)을 보호하고, 외부 터치입력을 제1투명 전극층(310)에 전달한다.
도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 터치 스크린 패널에 관한 개략도이다.
도 3를 참조하면, 제 3실시예에 따른 터치 스크린 패널은 제1접착층(210), 제1투명 전극층(310), 제1금속 전극층(410), 제2접착층(230). 제2투명 전극층(330). 제2금속 전극층(430)을 포함한다.
본 실시예의 터치 스크린 패널은 제2접착층(230), 제2투명 전극층(330), 제2금속 전극층(430)의 구성을 제외하고 앞선 제 2실시예와 동일한 구성을 가지며, 동일한 구성에 대한 설명은 앞선 설명에 갈음한다.
제2접착층(230)은 제1금속 전극층(410) 하측에 위치하며, OCA가 도포되어 형성된다.
제2투명 전극층(330)은 제2접착층(230)의 하면에 위치하며, 제1투명 전극층(310)의 전극 패턴과 다른 방향의 전극 패턴이 형성된다. 예를 들어, 터치입력에 대한 좌표검출을 위해 제1투명 전극층(310)의 전극 방향이 X축 방향을 따라 형성되고, 제2투명 전극층(330)은 Y축 방향을 따라 형성된다.
제2투명 전극층(330)은 하부에서 주사되는 빛을 투과할 수 있도록 ITO(Indium Tin Oxide) IZN(Indium zin oxide) ZnO(Zine oxide)등의 투명 전도성물질로 형성된다.
제2금속 전극층(430)은 제2투명 전극층(330) 하면의 외곽에 위치하며, 제2투명 전극층(330)에서 발생한 전기적 신호가 인가된다.
이때, 제2금속 전극층(430)은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt)중 어느 하나로 형성될 수 있다.
이상에서는 본 발명에 따른 터치 스크린 패널 및 그 제조방법을 첨부한 도면들을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.
100 : 유리 기판 500 : 디스플레이부
300 : ITO층 400 : 금속 필름
210 : 제1접착층 230 : 제2접착층 250 : 제3접착층
310 : 제1투명 전극층 330 : 제2투명 전극층
410 : 제1금속 전극층 430 : 제2금속 전극층
300 : ITO층 400 : 금속 필름
210 : 제1접착층 230 : 제2접착층 250 : 제3접착층
310 : 제1투명 전극층 330 : 제2투명 전극층
410 : 제1금속 전극층 430 : 제2금속 전극층
Claims (6)
- 금속 필름에 투명 전도성 물질을 진공 증착시키는 단계;
상기 투명 전도성 물질의 상면에 광학 투명 접착제(Optically Clear Adhesive)를 도포하여 접착층을 형성하는 단계;
개구부가 형성되도록 상기 금속 필름을 식각하여 베젤(bezel) 영역에 금속 전극층을 형성하는 단계; 및
상기 개구부에 노출된 상기 투명 전도성 물질을 패턴화하여 상기 금속 전극층과 전기적으로 연결되는 투명 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 접착층 상면에 유리 기판을 접착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 제조방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 투명 전극층은 ITO(Iidium Tin Oxide), 그래핀(Graphene), CNT(Carbon Nano Tube), 은 나노튜브(Silver Nanotube) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 금속 전극층은 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al) 중 어느 하나로 형성되거나 또는 이들의 합금으로 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 제조방법. - 삭제
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |