KR101526345B1

KR101526345B1 - 터치 스크린과 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101526345B1
Application number: KR1020137025098A
Authority: KR
Inventors: 건추 탕; 셩차이 동; 웨이 리우; 빈 탕
Original assignee: 센젠 오-필름 테크 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2013-03-30
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2015-06-05
Also published as: JP6024059B2; WO2014161247A1; CN103207702A; TWI515619B; TW201437866A; JP2015515708A; CN103207702B; KR20140127734A

Abstract

터치 스크린은 유리 기판, 제1 전도성층, 절연 접착층 및 제2 전도성층을 포함하고, 여기에서 제1 전도성층은 유리 기판 위에 바로 형성되고 복수의 제1 전도성 패턴 영역들을 포함하며; 절연 접착층은 유리 기판에 부착되고, 유리 기판에 가까운 절연 접착층의 일면에는 제1 홈이 형성되며; 제1 전도성 패턴 영역은 제1 홈에 수용되어 상호 절연되고; 유리 기판으로부터 떨어진 절연 접착층의 일면에는 제2 홈이 마련되고; 제2 전도성층은 제2홈에 수용되어, 상호 절연되는 복수의 제2 전도성 패턴 영역들을 형성한다. 제1 전도성층은 유리 기판 위에 바로 형성되고 금속 재료로 만들어져, 접착층을 생략시킬 수 있고 비용을 절감할 수 있다. 터치 스크린을 제조하는 방법에서, 제1 및 제2 전도성층들은 각각 다른 주형법이 적용된다. 유리 기판의 좋은 도금 성능을 이용하여, 제1 전도성층은 유리 기판 위에 바로 도금되고; 제2 전도성층은 홈을 형성하기 위해 인쇄하고 금속 재료를 홈에 채워 형성되므로, 간략한 공정을 갖는다.

Description

터치 스크린과 그 제조 방법{TOUCH SCREEN AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

본 발명은 전자 장비 분야에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 터치 스크린 및 그 제조 방법에 관한 것이다.[0001]

터치 스크린(touch screen)은 터치와 같은 입력 신호를 받을 수 있는 유도성 타입의 장치(inductive type device)이다. 터치 스크린은 정보 교류(information interaction)의 새로운 모습을 제시하며, 새롭게 주목되는 정보 교류 장치이다. 터치 스크린 기술의 개발은 국내외에서 정보매체 집단의 광범위한 관심을 불러 일으켰고 터치 스크린 기술은 광전자 산업에서 새롭게 부상하는 첨단 기술(hi-tech)이 되고 있다.[0002]

전도성층(conductive layer)은 터치 스크린의 필수적인 구성 요소이다. 현재, 터치 스크린의 전도성층은 ITO(Indium Tin Oxide)의 진공 도금(vacuum plating), 패터닝, 에칭 등의 과정을 통해 절연성 베이스 물질(insulating base material: 예를 들어, 기판) 위에 형성된다.[0003]

인듐(Indium)은 매우 비싸고 희소 자원에 속하기 때문에 ITO는 고가이다. 또한, 공정에 있어 절연성 베이스 물질의 표면 전체에 ITO를 도금하고, 그 후 ITO에 그래픽 에칭 과정(graphic etching process)을 수행하면 많은 양의 ITO가 낭비된다. 더욱이, 절연성 베이스 물질 위에 형성되는 전도성층은 접착층(adhesive layer)을 통해 유리 패널(glass panel)에 부착되는데, 이는 본딩 과정(bonding process)이 더해져 생산 공정을 복잡하고 길게 할 뿐만 아니라 불량품(poor product)의 가능성도 증가시킨다.[0004]

따라서, 본 발명은 복잡한 제조 공정과 상대적으로 고비용인 문제점을 해결하기 위해 터치 스크린 및 그 제조방법을 제공한다.[0005]

본 발명의 터치 스크린은, 제1 면과 상기 제1 면에 마주보도록 배치된 제2 면을 포함하는 유리 기판 - 여기서, 상기 제1면은 제1 전도성층에 부착되고; 상기 제1 전도성층은 복수의 제1 전도성 패턴 영역들을 포함하고; 각각의 상기 제1 전도성 패턴 영역은 복수의 교차되는 금속 와이어들로 구성된 금속 그리드를 포함하고; 상기 제1 전도성 패턴 영역은 그래픽컬 에칭(graphical etching)을 통해 상기 유리 기판의 상기 제1면에 부착되는 금속 도금층이고; 상기 복수의 제1 전도성 패턴 영역들은 서로 절연됨 -;

상기 제1 면에 부착되는 절연 접착층 - 여기서, 상기 제1 전도성 패턴 영역과 매칭되는 제1 홈은 상기 제1 면에 가까운 상기 절연 접착층의 일면에 형성되고; 상기 제1 전도성 패턴 영역은 상기 제1 홈에 수용되고; 상기 제1 면으로부터 멀리 떨어진 상기 절연성 접착층의 일면에는 기 설정된 형태를 가진 제2 홈이 마련되고; 상기 제2 홈은 그래픽컬 프린팅(graphical imprinting)을 통해 형성됨 - ; 및

복수의 제2 전도성 패턴 영역들을 포함하는 제2 전도성층 - 여기서, 상기 제2 전도성 패턴 영역은 복수의 교차되는 전도성 와이어들로 구성된 전도성 그리드를 포함하고; 전도성 재료는 상기 제2 홈에 채워져 경화되어 상기 제2 전도성 패턴 영역의 상기 전도성 그리드를 형성하며; 복수의 상기 전도성 패턴 영역들은 서로 절연됨 -;을 포함하고,

여기서, 상기 제2 전도성 패턴 영역의 표면 위로의 상기 제1 전도성 패턴 영역의 사상(projection)은 상기 제2 전도성 패턴 영역과 교차된다.[0006]

일 실시예에서, 상기 제2 전도성층의 두께는 상기 제2 홈의 깊이보다 크지 않을 수 있다.[0007]

일 실시예에서, 상기 제2 홈의 폭에 대한 깊이의 비율은 1 보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 상기 절연 접착층은 제1 절연 접착층과 상기 제1 면으로부터 떨어진 방향을 따라 연속적인 제2 절연 접착층을 포함하고; 상기 제1 홈은 상기 제1 면에 가까운 제1 절연층의 일면에 형성되고; 상기 제2 홈은 상기 제1 면으로부터 떨어진 상기 제2 절연층의 일면에 마련될 수 있다.[0008]

일 실시예에서, 상기 터치 스크린은 제1 리드 와이어와 제2 리드 와이어 - 여기서, 상기 제1 리드 와이어는 상기 제1면에 부착되고; 상기 제1 와이어의 일 끝은 상기 제1 전도성 패턴 영역과 전기적으로 연결되고; 상기 제2 리드 와이어는 상기 유리 기판으로부터 멀리 떨어진 상기 절연 접착층의 일면에 매립되고; 상기 제2 리드 와이어의 일 끝은 상기 제2 전도성 패턴 영역과 전기적으로 연결되고; 상기 제1 절연 접착층의 다른 끝은 상기 제1 리드 와이어의 다른 끝과 정렬되는 부분에서 잘린 부분(cutout)이 마련되고; 상기 제1 리드 와이어의 다른 끝과 상기 제2 리드 와이어의 다른 끝은 상기 잘린 부분을 통해 상기 제2 절연 접착층의 동일한 면에 노출됨 - 을 더 포함할 수 있다.[0009]

일 실시예에서, 상기 제1 전도성 패턴 영역의 금속 그리드의 그리드 와이어 두께는 10-50 nm 범위 이내일 수 있다.[0010]

일 실시예에서, 상기 제1 전도성 패턴 영역의 금속 와이어는 투명 와이어이고, 상기 제1 전도성 패턴 영역의 광투과도는 80% 이상일 수 있다.[0011]

일 실시예에서, 상기 제2 전도성 패턴 영역의 금속 그리드의 그리드 와이어 폭은 500 nm - 5 μm 범위 이내일 수 있다.[0012]

일 실시예에서, 상기 유리 기판은 소다-라임 글라스(soda-lime glass) 또는 알루미노실리케이트 글라스(aluminosilicate glass)로 만들어질 수 있다.[0013]

터치 스크린을 제조하는 방법은, 유리 기판을 마련하는 단계 - 여기서, 상기 유리 기판은 제1 면과 반대 위치에 배치된 제2 면을 포함함 -;

제1 전도성층을 형성하는 단계 - 여기서, 상기 제1 전도성층은 상기 제1 면 위에 바로(directly) 형성되고, 상기 제1 전도성층은 복수의 제1 전도성 패턴 영역들을 가지며; 상기 제1 전도성 패턴 영역은 복수의 교차되는 금속 와이어들로 구성된 금속 그리드를 포함하고; 상기 복수의 상기 제1 전도성 패턴들은 서로 절연됨 -;

절연 접착층을 코팅하는 단계 - 여기서, 상기 절연 접착층은 상기 제1면에 코팅되고, 상기 제1 전도성 패턴 영역과 매칭되는 제1 홈은 상기 제1면에 가까운 상기 절연 접착층의 일면에 형성되고; 상기 제1 전도성 패턴 영역은 상기 제1 홈에 수용됨 -;

제2 홈을 인쇄하는 단계 - 여기서, 상기 제2 홈은 기 설정된 형태로 상기 절연 접착층의 일면에 인쇄되고, 상기 일면은 상기 제1면으로부터 떨어져 있음 -; 및

제2 전도성층을 형성하는 단계 - 여기서, 전도성 재료는 상기 제2 홈에 채워져 경화되어 복수의 제2 전도성 패턴 영역들을 갖는 상기 제2 전도성층을 형성하고; 상기 제2 전도성 패턴 영역은 전도성 와이어에 의해 형성된 전도성 그리드를 포함하며; 상기 전도성 그리드는 상기 제2 홈에 수용되고; 상기 복수의 상기 제2 전도성 패턴 영역들은 서로 절연되고; 상기 제1 전도성 패턴 영역의 상기 제2 전도성 패턴 영역의 표면 위로의 상기 제1 전도성 패턴 영역의 사상(projection)은 상기 제2 전도성 패턴 영역과 교차됨 - 를 포함한다.[0014]

일 실시예에서, 제1 전도성층을 형성하는 단계는

도금하는 단계 - 여기서, 전도성 금속 도금층은 무전해 도금(electroless plating), 전기 도금(electroplating), 진공 스퍼터링(vacuum sputtering) 또는 증착(evaporation)을 통해 상기 유리 기판의 상기 제1면에 형성됨 -;

포토레지스트를 코팅하는 단계 - 여기서, 상기 포토레지스트는 상기 금속 도금층에 코팅됨 -;

노광하고 현상하는 단계 - 여기서, 상기 포토레지스트는 상기 제1 전도성 패턴들을 형성하기 위해 포토레지스트층을 이용하여 노광되고 현상됨 -; 및

에칭하는 단계 - 여기서, 상기 제1 전도성 패턴 영역을 제외한 상기 금속 도금층의 상기 노광되는 부분은 복수의 상기 제1 전도성 패턴 영역들을 갖는 상기 제1 전도성층을 형성하기 위해 제거되고; 상기 제1 전도성 패턴 영역은 복수의 교차되는 금속 와이어들로 구성된 금속 그리드를 포함하고; 상기 복수의 상기 제1 전도성 패턴 영역들은 서로 절연됨 - 를 더 포함할 수 있다.[0015]

일 실시예에서, 상기 절연 접착층을 코팅하는 단계는 제1 절연 접착층을 코팅하는 단계 - 여기서, 상기 제1 전도성 패턴 영역과 매칭되는 상기 제1 홈은 상기 제1 면에 가까운 상기 제1 절연 접착층의 일면에 형성되고; 상기 제1 전도성 패턴 영역은 상기 제1 홈에 수용됨 -;

상기 제1 절연 접착층을 경화하는 단계; 및

상기 제2 절연 접착층을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.[0016]

일 실시예에서, 상기 유리 기판은 소다-라임 글라스 또는 알루미노실리케이드 글라스로 만들어질 수 있다.[0017]

터치 스크린과 그 제조 방법에서는, 터치 스크린의 제1 전도성층이 유리 기판(glass substrate)의 표면 위에 바로 형성되고, 제1 전도성층에 좋은 전도성을 가지는 보통의 금속 재료를 사용함으로써 비용을 절감하고 제조 공정도 단순화시킬 수 있다. 제1 전도성층과 제2 전도성층은 각각 다른 주형법(molding method)을 사용한다. 유리 기판의 도금 성능을 이용하여, 제1 전도성층은 유리 기판 위에 바로 도금되고, 따라서 투과성 제1 전도성층이 형성된다. 제2 전도성층은 인쇄(imprinting)를 통해 제2 홈을 형성하고, 그리고 나서 전도성 재료가 채워져 에칭이 필요하지 않기 때문에 많은 양의 전도성 재료를 절약할 수 있다. 따라서, 간단한 공정과 저비용을 달성할 수 있고 터치 스크린이 낮은 시트 저항(sheet resistance), 비교적 높은 광투과성(light transmittance), 비교적 얇은 두께 등을 가질 수 있는 효과를 보장할 수 있다.[0018]

도 1은 터치 스크린의 개략적인 구조를 도식적으로 도시한 것이다.[0019]
도 2는 터치 스크린의 다른 실시예의 개략적인 구조를 도식적으로 도시한 것이다.[0020]
도 3은 터치 스크린의 다른 실시예의 개략적인 구조를 도식적으로 도시한 것이다.[0021]
도 4a는 도 3의 A의 부분 구조를 도시한 것이다.[0022]
도 4b는 도 3의 B의 부분 구조를 도시한 것이다.[0023]
도 5는 도 1의 터치 스크린을 제조하는 플로우 차트이다.[0024]
도 6은 도 2의 터치 스크린을 제조하는 플로우 차트이다.[0025]

이하에서는 도면들과 실시예들을 참조하여 발명에 대해 더욱 상세히 설명한다.[0026]

도 1을 참조하면, 터치 스크린(100)은 유리 기판(110: glass substrate), 제1 전도성층(120), 절연 접착층(130: insulating adhesive layer) 그리고 제2 전도성층(140)을 포함한다. 유리 기판(110)은 제1면(112)과 제2면(114)를 포함한다. 제1 면(112)과 제2 면(114)은 반대 위치에 배치된다. 금속 도금층(metal plating layer)은 무전해 도금(electroless plating), 전기 도금(electroplating), 진공 스퍼터링(vacuum sputtering) 또는 증착(evaporation)을 통해 형성된다. 금속 도금층은 유리 기판(110)의 표면 위에 바로 부착되는 제1 전도성층(120)을 얻기 위해 에칭을 통해 패턴화된다. 제1 전도성층(120)은 복수의 제1 전도성 패턴 영역들(122)을 포함한다. 제1 전도성 패턴 영역(122)는 복수의 교차되는 금속 와이어들(crossed metal wires)로 구성된 금속 그리드(metal grid)를 포함한다. 복수의 제1 전도성 패턴 영역들(122)은 서로 절연된다. 절연 접착층(130)은 제1 면(112)에 부착되고, 제1 면(112)에 가까운 절연 접착층(130)의 일 면에는 제1 전도성 패턴 영역(122)와 매칭되는 제1 홈(1322)이 형성된다. 제1 전도성 패턴 영역(122)은 제1 홈(1322)에 수용된다. 제1 홈(1322)은 복수의 제1 전도성 패턴 영역들(122)이 서로 절연될 수 있도록 한다. 제1 면(112)으로부터 떨어져 있는 절연 접착층(130)의 일 면에는 기 설정된 형태를 갖는 복수의 제2 홈들(1342)이 마련된다. 제2 전도성층(140)은 복수의 제2 전도성 패턴 영역들(142)를 포함한다. 제2 전도성 패턴 영역들(142)는 제2 홈들(1342)에 각각 수용된다. 제2 전도성 패턴 영역(142)는 복수의 교차되는 전도성 와이어들로 구성된 전도성 그리드를 포함한다. 복수의 제2 전도성 패턴 영역들(142)은 서로 절연된다. 제2 전도성 패턴 영역(142)의 표면 위로의 제1전도성 패턴 영역(122)의 사상(projection)은 제2 전도성 패턴 영역(142)과 교차된다.[0027]

전술한 터치 스크린(100)에서, 금속 재료는 유리 기판(110)의 제1 면(112) 위에 바로 플래이트되고(plated), 유리 기판(110)의 비교적 좋은 도금 성능을 이용하여 유리 기판(110)의 일면에 제1 전도성층(120)을 바로 형성할 수 있으므로, 접착층을 생략할 수 있고, 제조 프로세스를 간단화할 수 있으며, 비용을 절감시키고 잘 제어된 수율을 얻을 수 있다. 한편, 터치 스크린은 비교적 낮은 시트 저항, 비교적 높은 광투과성과 비교적 얇은 두께를 가질 수 있도록 보장될 수 있다.[0028]

본 실시예에서, 유리 기판(110)은 소다 라임 글라스 패널(soda-lime glass panel) 또는 알루미노실리케이트 글라스 패널(aluminosilicate glass panel)과 같은 무기 글라스 패널(inorganic glass panel)이 가능하다. 무기 글라스 패널은 높은 도금 성능을 갖기 때문에, 금속 재료가 잘 도금될 수 있고 이에 따라 제1 전도성층(120)을 형성시킬 수 있다. 물론, 높은 도금 성능을 갖는 다른 재료가 기판으로 사용될 수 있다. 높은 도금 성능을 이용함으로써, 제1 전도성층(120)은 유리 기판(110)의 표면 위에 바로 도금된다. 금속 재료는 구리, 알루미늄, 은 등과 같이 좋은 전도성을 갖는 보통의 금속 재료이다. 제1 전도성 패턴 영역(122)와 제2 전도성 패턴 영역(142)의 패턴들은 스트립 형태(strip-shaped), 다이아몬드 형태 또는 다른 형태일 수 있다. 금속 그리드는 특정 주기(cycle)에 기초하여 배열된 규칙적인 기하학적 형태이고, 예를 들어, 정다각형(regular polygon), 직사각형(rectangle), 평행 사변형(parallelogram) 등일 수 있으며, 임의적으로 배열된 비규칙적인 형태일 수도 있다. 절연 접착층(130)은 UV 경화 접착제(UV curable adhesive)일 수 있다.[0029]

본 실시예에서, 제2 전도성층(140)의 두께는 제2 홈(1342)의 깊이보다 크지 않다. 제2 홈(1342)의 폭에 대한 제2 홈의 깊이의 비율은 1 보다 크다. 제2 홈(1342)은 인쇄를 통해 절연 접착층(130)위에 형성되고, 필요한 패턴을 얻기 위해 기 설정된 형태의 인쇄 템플릿에 의해 인쇄된다. 제2 홈(1342)에 금속 재료가 채워진 후, 기 설정된 형태를 갖는 제2 전도성 패턴 영역(142)이 형성되므로, 공정이 간단화되고 비용이 절감될 수 있다. 제2 전도성층(140)의 두께가 제2 홈(1342)의 깊이보다 작거나 같을 때, 복수의 제2 전도성 패턴 영역들(142)은 서로 절연될 수 있고, 금속 물질의 양을 줄이고 비용을 절감시키며, 제2 전도성층(140)의 두께를 줄일 수 있기 때문에 터치 스크린의 광 투과성도 향상시킬 수 있다.[0030]

본 실시예에서, 제1 전도성 패턴 영역(122)이 제2 전도성 패턴 영역(142)에 사상(projection)되면, 제1 전도성 패턴 영역(122)은 제2 전도성 패턴 영역(142)과 교차된다. 즉, 제1 전도성 패턴 영역(122)과 제2 전도성 패턴 영역(142)의 패턴들은 중첩되지 않아, 모아레 무늬들(Moire fringes)이 생성되는 것을 피할 수 있다.[0031]

본 실시예에서, 제1 전도성 패턴 영역(122)의 금속 그리드의 그리드 와이어 두께는 10-50 nm 범위 이내이다. 제1 전도성층(120)이 도금에 의해 유리 기판(110) 위에 바로 형성되고, 형성되는 금속 그리드의 그리드 와이어 두께는 10-50 nm 범위 이내이므로, 제1 전도성 패턴 영역(122)의 투명도를 증가시킬 뿐만 아니라, 제1 전도성 패턴 영역(122)이 비교적 좋은 전도성 성능을 갖는 것을 보장할 수 있다. 제2 전도성 패턴 영역(142)의 금속 그리드의 금속 와이어 폭은 500 nm - 5 μm 범위 이내이다. 제2 홈(1342)이 금속으로 채워진 후, 제2 전도성층(140)은 소결되어 형성된다. 제2 전도성 패턴 영역(142)의 금속 그리드의 금속 와이어의 폭은 500 nm - 5 μm 범위 이내이므로, 제2 전도성 패턴 영역(142)의 금속 그리드에 시각적인 투과도를 보장할 수 있고 제2 전도성층(140)의 전도성 능력도 증가시킬 수 있다. 제2 전도성층(140)은 터치 스크린에서 구동전극(driving electrode)이다.[0032]

본 실시예에서, 제1 전도성 패턴 영역(122)의 금속 와이어는 투명 와이어이고, 제1 전도성 패턴 영역(122)의 광투과도는 80% 이상이다. 터치 스크린의 투명도가 향상되고 따라서 사용자 경험이 향상된다.[0033]

다른 실시예인 도 2를 참조하면, 절연 접착층(130)은 제1 면(112)으로부터 멀어지는 방향을 따라 연속적인 제1 절연 접착층(132)과 제2 절연 접착층(134)을 포함한다. 제1 홈(1322)은 제1 면(112)에 가까운 제1 절연 접착층(132)의 일 면에 마련된다. 제2 홈(1342)은 제1 면(112)으로부터 멀리있는 제2 절연 접착층(134)의 일 면에 마련된다. 즉, 절연 접착층(130)은 제1 면(112)으로부터 멀어지는 방향을 따라 연속적인 두 개의 절연 접착층들(132, 134)을 포함한다. 이러한 배열의 목적은 제2 홈(1342)이 인쇄를 통해 형성되는 동안에 절연 접착층이 초과되어 인쇄되는 것을 방지하기 위한 것으로, 절연 접착층(130)의 두께가 너무 작으면 제2 홈(1342)과 제1 홈(1322)이 연결되고 제1 전도성층(120)과 제2 전도성층(140)이 전기적으로 연결되어 터치 스크린의 사용 동안 문제가 발생될 수 있다. 물론, 하나의 절연 접착층이 충분히 두꺼울 때에는 하나의 절연 접착층만으로 배열될 수 있고, 따라서 제1 전도성층(120)과 제2 전도성층(140) 사이의 전기적 연결을 피할 수 있다. 제2 절연 접착층이 제1 절연 접착층의 표면 위에 직접 플래이트되면, 접착층을 생략할 수 있고, 공정을 간단화시킬 수 있으며 비용을 절감할 수 있다.[0034]

도 2의 실시예에 도 3, 4a, 4b를 참조하면, 터치 스크린은 제1 리드 와이어(150: lead wire)와 제2 리드 와이어(160)을 더 포함한다. 제1 리드 와이어(150)는 제1 면(112)에 부착된다. 제1 리드 와이어(150)의 일 끝은 제1 전도성 패턴 영역(122)과 전기적으로 연결된다. 제2 리드 와이어(160)는 유리 기판(110)과 떨어져 있는 절연 접착층(130)의 일면에 매립된다. 제2 리드 와이어(160)의 일 끝은 제2 전도성 패턴 영역(142)과 전기적으로 연결된다. 제1 절연 접착층(132)의 다른 끝에는 제1 리드 와이어(150)의 다른 끝과 정렬되는 부분에서 잘린 부분(170: cutout)이 마련된다. 잘린 부분(170)을 통해, 제1 리드 와이어(150)의 다른 끝은 제2 절연 접착층(134)의 동일한 면에 노출되고, 제2 리드 와이어(160)의 다른 끝도 또한 노출되어 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)와 연결될 수 있다. 도 4a를 참조하면, 제1 리드 와이어(150)의 끝은 적어도 제1 전도성 패턴 영역(122)의 두 개의 금속 와이어들과 전기적으로 연결된다. 제2 리드 와이어(160)의 끝은 적어도 제2 전도성 패턴 영역(142)의 두 개의 금속 와이어들과 전기적으로 연결된다. 제1 리드 와이어(150)와 제2 리드 와이어(160)는 고체 와이어들일 수 있고, 또한 그리드 구조(grid structures)일 수 있다. 그리드 구조는 규칙적인 그리드일 수 있고 랜덤 그리드(random grid)일 수도 있다. 잘린 부분(170)은 제1 절연 접착층(132) 위에 형성되고, 따라서 제1 리드 와이어(150)의 자유단(free end)은 노출된다. 따라서, 유리 기판(110) 위의 제1 리드 와이어(150)의 자유단과 제2 절연 접착층(134) 위의 제2 리드 와이어(160)의 자유단은 동시에 FPCB에 연결되어 FPCBA의 구조가 간단화되고 비용이 절감된다.[0035]

도 1과 5를 참조하여 터치 스크린의 제조 방법에 대해 설명한다.[0036]

S110단계에서, 유리 기판(110)이 마련한다. 유리 기판(110)은 반대 위치에 (마주 보며) 배치된 제1면(112)과 제2 면(114)을 포함한다. 유리 기판(110)은 소다 라임 글라스 패널 또는 알루미노실리케이트 글라스 패널과 같은 무기 글라스 패널일 수 있다. 무기 글라스는 비교적 높은 도금 성능을 갖기 때문에, 금속 재료가 잘 도금될 수 있고 이에 따라 제1 전도성층(120)이 형성된다. 물론, 비교적 높은 도금 성능을 갖는 다른 재료가 기판으로 사용될 수 있다.[0037]

S120단계에서, 제1 전도성층(120)을 형성한다. 제1 전도성층(120)은 제1면(112) 위에 바로 형성되고, 복수의 제1 전도성 패턴 영역들(122)을 갖는다. 제1 전도성 패턴 영역(122)은 복수의 교차되는 금속 와이어들로 구성된 금속 그리드를 포함하고, 복수의 제1 전도성 패턴 영역(122)은 서로 절연된다.[0038]

본 실시예의 S120 단계에서, 제1전도성층(120)을 형성하는 것은 특히 다음 단계들을 포함한다.[0039]

S122 단계에서, 플래이팅을 한다. 비교적 좋은 전도성을 갖는 금속이 유리 기판(110)의 제1면(112) 위에 도금되고, 무전해도금, 전기도금, 진공 스퍼터링 또는 증착을 통해 금속 도금층을 형성하며, 금속의 한 층은 유리 기판의 제1 면(112) 위에 도금되고, 금속 도금층을 형성한다. 금속은 예를 들어 은, 구리 등과 같은 비교적 좋은 전도성을 갖는 금속이다.[0040]

S124단계에서, 포토레지스트를 코팅한다. 포토레지스트는 금속 도금층의 표면 위에 코팅된다. 포토레지스트의 한 층은 금속 도금층의 표면 위에 코팅되어 금속 도금층의 전체가 포토레지스트로 덮힌다.[0041]

S126 단계에서, 노광 및 현상을 한다. 포토레지스트는 복수의 제1 전도성 패턴 영역들(122)를 형성하기 위해 노광되고 현상된다. 제1 전도성 패턴 영역(122)은 복수의 교차되는 금속 와이어들로 구성된 금속 그리드를 포함한다. 금속 그리드의 그리드 와이어의 두께는 10-50 nm 범위 이내이다. 금속 그리드는 특정 주기에 기초하여 배열된 규칙적인 기하학적 형태이고, 예를 들어, 정다각형, 직사각형, 평행 사변형 등일 수 있으며, 임의적으로 배열된 비규칙적인 형태일 수 있다. 포토레지스트는 기 설정된 형태를 갖는 배플판(baffle plate)을 통해 현상되고, 노광되는 영역에 있는 포토레지스트는 반응하며, 그 용해성(solubility), 친화성(affinity) 등이 명백히 변화되어 현상된다. 본 실시예에서, 기 설정된 형태는 스트립 형태이고, 다른 실시예로서 다이아몬드 또는 그 외의 다른 형태일 수 있다. 현상 과정 동안, 노광되지 않은 부분은 현상되는 액체와 반응하고 복수의 제1 전도성 패턴 영역들(122)을 형성한다.[0042]

S128 단계에서, 에칭을 수행한다. 제1 전도성 패턴 영역(122)을 제외한 금속 그리드는 복수의 제1 전도성 패턴 영역들(122)을 갖는 제1 전도성층(120)을 형성하기 위해 제거된다. 제1 전도성 패턴 영역(122)는 복수의 교차되는 금속 와이어들로 구성된 금속 그리드를 포함하고, 복수의 제1 전도성 패턴 영역들(122)은 서로 절연된다. 제1 전도성 패턴 영역(122)을 제외한 금속 그리드는 예를 들어, HCl, HNO₃ 또는 다른 혼합 용액과 같은 산성 용약에 에칭되어, 노광되지 않은 금속 그리드를 제거하고, 서로 절연되는 복수의 제1 전도성 패턴 영역들(122)을 갖는 제1 전도성층(120)을 형성한다. 제1 전도성 패턴 영역(122)의 금속 그리드의 그리드 와이어의 두께는 10 - 50 nm 범위 이내이다.[0043]

S130 단계에서, 절연 접착층(130)을 코팅한다. 절연 접착층(130)은 제1 면(112) 위에 코팅되고, 제1 전도성 패턴 영역(122)과 매칭되는 제1 홈(1322)은 제1면(112)에 가까운 절연 접착층(130)의 일면에 형성되며, 제1 전도성 패턴 영역(122)은 제1 홈(1322)에 수용된다. 본 실시예에서, 절연 접착층(130)이 코팅되기 전에, S130 단계는 포토레지스트의 접착제 잔유물(adhesive residue)이 제거되는 단계가 더 포함되어 제1 전도성층(120)의 광투과도를 획기적으로 증가시킬 수 있으며, 절연 접착층(130)의 재료는 예를 들어, PET와 같은 투명 절연 재료이다. 절연 접착층(130)이 제1 면(112) 위에 코팅될 때, 제1 전도성층(120)이 제1 면(112)에 형성되므로, 절연 접착층(130)에는 제1 전도성 패턴 영역(122)과 매칭되는 제1 홈(1322)이 형성되고, 절연 접착층(130)이 코팅될 때에 제1 전도성 패턴 영역(122)은 제1 홈(1322)에 수용된다.[0044]

S140 단계에서, 제2 홈(1342)을 인쇄한다. 제1 면(112)으로부터 멀리 떨어진 절연 접착층(130)의 일면은 기 설정된 형태의 제2 홈(1342)으로 인쇄된다. 절연 접착층(130)이 경화된 후 제1 면(112)로부터 멀리 떨어진 절연 접착층(130)의 일면은 인쇄 모듈(imprinting module)로 인쇄된다. 따라서, 제1 면(112)으로부터 멀리 떨어진 절연 접착층(130)의 일면에는 기 설정된 형태를 갖는 제2 홈(1342)이 형성된다. 제2 홈(1342)은 금속 물질로 채워져 제2 전도성층(140)을 형성하는데 사용된다.[0045]

S150단계에서, 제2 전도성층(140)을 형성한다. 전도성 재료는 제2 홈(1342)에 먼저 채워지고, 소결과 경화되어 복수의 제2 전도성 패턴 영역들(142)를 갖는 제2 전도성층(140)을 형성시킨다. 제2 전도성 패턴 영역(142)은 제2 홈(1342)에 수용되고, 제2 전도성 패턴 영역(142)은 복수의 교차되는 전도성 와이어들로 구성된 전도성 그리드를 포함하며, 복수의 제2 전도성 패턴 영역들(142)은 서로 절연된다. 제2 홈(1342)은 예를 들어, 전도성 은 페이스트(conductive silver paste) 또는 ITO와 같은 전도성 재료로 채워져 170℃ 의 온도에서 소결된다. 소결된 후에 형성된 전도성 그리드의 그리드 와이어의 폭은 500 nm - 5 μm 범위 이내이다. 제2 전도성 패턴 영역(142)의 전도성 그리드가 제2 홈(1342)에 수용되며, 복수의 제2 전도성 패턴 영역들(142)은 서로 절연된다.[0046]

터치 스크린을 제조하는 방법에서, 제1 전도성층(120)과 제2 전도성층(140)은 다른 몰딩 방법을 사용한다. 제1 전도성층(120)은 유리 기판의 비교적 좋은 도금 성능을 이용하여 도금을 통해 제1 면(112) 위에 바로 형성된다. 제2 전도성층(140)은 절연 접착층(130)에 제2 홈(1342)을 바로 인쇄하고 제2 홈(1342)에 전도성 재료를 채워 소결과 경화를 시킴으로써 형성되므로, 공정이 단순하고 비용이 비교적 저렴하다. 한편, 터치 스크린은 비교적 낮은 시트 저항, 비교적 높은 광투과성, 비교적 적은 두께를 가질 수 있도록 보장될 수 있다.[0047]

여기서, 제2 전도성층(140)의 복수의 제2 전도성 패턴 영역들(142)은 그래픽컬 프린팅(graphical imprinting)를 통해 한 번에 제2 홈들(1342)이 형성되고, 제2 홈들(1342)에는 제2 전도성 패턴 영역들을 형성하기 위해 전도성 재료가 채워지므로, 전도성 패턴들 각각은 세밀히 에칭될 필요가 없으며, 공정을 크게 단순화할 수 있다. 제2 홈(1342)이 ITO 물질로 채워지는 때 조차도 전도성 물질의 많은 양이 절약되어 비용이 절감된다. 따라서, 제2 홈(1342)에는 ITO 재료는 물론 은, 구리 등과 같은 금속 물질도 채워질 수 있으며, 제2홈은 제2 전도성층(140)을 형성한다.[0048]

다른 실시예로 도 2와 6을 참조하여, 절연 접착층의 코팅 단계는(S130) 다음 단계를 더 포함할 수 있다.[0049]

S132 단계에서, 제1 절연 접착층(132)을 코팅한다. 제1 전도성 패턴 영역(122)과 매칭되는 제1 홈(1322)은 제1면(112)에 가까운 제1 절연 접착층(132)의 일면 위에 형성되고; 제1 전도성 패턴 영역(122)는 제1홈(1322)에 수용된다. 유리 기판(110)의 제1면(112)은 제1 절연 접착층(132)으로 코팅되어 제1 절연 접착층(132)은 제1 면(112)에 부착된다. 제1 전도성층(120)이 제1면(112) 위에 먼저 형성됨에 따라, 제1 절연 접착층(132)이 코팅된 후, 제1 홈(1322)은 제1면(112)에 가까운 제1 절연 접착층(132)의 일면에 형성된다. 제1 홈(1322)와 제1 전도성 패턴 영역(122)은 서로 매칭된다. 제1 전도성 패턴 영역(122)은 제1 홈(1322)에 수용된다.[0050]

S134 단계에서, 제1 절연성 접착층(132)을 경화한다. 제1 절연 접착층(132)은 프리-로스팅(pre-roasting) 방식 또는 가열 방식으로 경화된다.[0051]

S136 단계에서, 제2 절연 접착층(134)를 코팅한다. 제1 경화된 절연 접착층(132)은 다시 코팅되어 제2 절연 접착층(134)을 형성한다. 제2 절연 접착층(134)의 물질과 제1 절연 접착층(132)의 재료는 동일하다.[0052]

두 개의 절연 접착층들을 형성하는 전술의 방법은 인쇄 몰드(mould)가 과도하게 인쇄되는 것을 방지할 수 있다. 과도한 인쇄는 제1 홈(1322)과 제2 홈(1342)이 연결되는 것을 유발할 수 있고, 이에 따라 제1 전도성층(120)과 제2 전도성층(140)이 전기적으로 연결된다. 주의해야 할 것은, 오직 하나의 절연 접착층이 코팅되고 절연 접착층이 충분히 두꺼울 때, 인쇄 틀에 의한 과도한 인쇄는 피할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 두 개의 절연 접착층을 코팅하는 제조 공정을 채택할 필요는 없다.[0053]

이상의 실시예들은 단지 본 발명의 몇 가지 구현 모드들을 상세히 설명한 것이고 본 발명의 보호 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 주의해야 할 것은 본 기술분야에 속하는 사람들에게는 본 발명의 원리를 벋어나지 않는다는 전제에서 다양한 수정과 개량이 가능하며, 이들은 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 첨부되는 특허청구범위에 기초되어야 한다.[0054]

Claims

제1 면과 상기 제1 면에 마주보도록 배치된 제2 면을 포함하는 유리 기판 - 여기서, 상기 제1면은 제1 전도성층에 부착되고; 상기 제1 전도성층은 복수의 제1 전도성 패턴 영역들을 포함하며; 각각의 상기 제1 전도성 패턴 영역은 복수의 교차되는 금속 와이어들로 구성된 금속 그리드를 포함하고; 상기 제1 전도성 패턴 영역은 그래픽컬 에칭(graphical etching)을 통해 상기 유리 기판의 상기 제1면에 부착되는 금속 도금층이며; 상기 복수의 제1 전도성 패턴 영역들은 서로 절연됨 -;
상기 제1 면에 부착되는 절연 접착층 - 여기서, 상기 제1 전도성 패턴 영역과 매칭되는 제1 홈은 상기 제1 면에 가까운 상기 절연 접착층의 일면에 형성되고; 상기 제1 전도성 패턴 영역은 상기 제1 홈에 수용되며; 상기 제1 면으로부터 멀리 떨어진 상기 절연성 접착층의 일면에는 기 설정된 형태를 가진 제2 홈이 마련되고; 상기 제2 홈은 그래픽컬 프린팅(graphical imprinting)을 통해 형성됨 -; 및
복수의 제2 전도성 패턴 영역들을 포함하는 제2 전도성층 - 여기서, 상기 제2 전도성 패턴 영역은 복수의 교차되는 전도성 와이어들로 구성된 전도성 그리드를 포함하고; 전도성 재료는 상기 제2 홈에 채워져 경화되어 상기 제2 전도성 패턴 영역의 상기 전도성 그리드를 형성하며; 복수의 상기 전도성 패턴 영역들은 서로 절연됨 - 을 포함하고,
여기서, 상기 제2 전도성 패턴 영역의 표면 위로의 상기 제1 전도성 패턴 영역의 사상(projection)은 상기 제2 전도성 패턴 영역과 교차되는, 터치 스크린.
제1 항에 있어서, 상기 제2 전도성층의 두께는 상기 제2 홈의 깊이보다 크지 않은, 터치 스크린.
제2 항에 있어서, 상기 제2 홈의 폭에 대한 깊이의 비율은 1 보다 큰, 터치 스크린.
제1항에 있어서, 상기 절연 접착층은 제1 절연 접착층과 상기 제1 면으로부터 떨어진 방향을 따라 연속적인 제2 절연 접착층을 포함하고; 상기 제1 홈은 상기 제1 면에 가까운 제1 절연 접착층의 일면에 형성되며; 상기 제2 홈은 상기 제1 면으로부터 떨어진 상기 제2 절연 접착층의 일면에 마련되는, 터치 스크린.
제4항에 있어서, 제1 리드 와이어와 제2 리드 와이어 - 여기서, 상기 제1 리드 와이어는 상기 제1면에 부착되고; 상기 제1 리드 와이어의 일 끝은 상기 제1 전도성 패턴 영역과 전기적으로 연결되며; 상기 제2 리드 와이어는 상기 유리 기판으로부터 멀리 떨어진 상기 절연 접착층의 일면에 매립되고; 상기 제2 리드 와이어의 일 끝은 상기 제2 전도성 패턴 영역과 전기적으로 연결되며; 상기 제1 절연 접착층의 다른 끝은 상기 제1 리드 와이어의 다른 끝과 정렬되는 부분에서 잘린 부분(cutout)이 마련되고; 상기 제1 리드 와이어의 다른 끝과 상기 제2 리드 와이어의 다른 끝은 상기 잘린 부분을 통해 상기 제2 절연 접착층의 동일한 면에 노출됨 - 을 더 포함하는 터치 스크린.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 전도성 패턴 영역의 상기 금속 그리드의 그리드 와이어 두께는 10-50 nm 범위 이내인, 터치 스크린.
제6항에 있어서, 상기 제1 전도성 패턴 영역의 금속 와이어는 투명 와이어이고, 상기 제1 전도성 패턴 영역의 광투과도는 80% 이상인, 터치 스크린.
제1항에 있어서, 상기 제2 전도성 패턴 영역의 상기 금속 그리드의 상기 그리드 와이어 폭은 500 nm - 5 μm 범위 이내인, 터치 스크린.
제1 항에 있어서, 상기 유리 기판은 소다-라임 글라스(soda-lime glass) 또는 알루미노실리케이트 글라스(aluminosilicate glass)로 만들어진, 터치 스크린.
터치 스크린을 제조하는 방법에 있어서,
유리 기판을 마련하는 단계 - 여기서, 상기 유리 기판은 제1 면과 반대 위치에 배치된 제2 면을 포함함 -;
제1 전도성층을 형성하는 단계 - 여기서, 상기 제1 전도성층은 상기 제1 면 위에 바로(directly) 형성되고, 상기 제1 전도성층은 복수의 제1 전도성 패턴 영역들을 가지며; 상기 제1 전도성 패턴 영역은 복수의 교차되는 금속 와이어들로 구성된 금속 그리드를 포함하고; 상기 복수의 상기 제1 전도성 패턴들은 서로 절연됨 -;
절연 접착층을 코팅하는 단계 - 여기서, 상기 절연 접착층은 상기 제1면에 코팅되고, 상기 제1 전도성 패턴 영역과 매칭되는 제1 홈은 상기 제1면에 가까운 상기 절연 접착층의 일면에 형성되며; 상기 제1 전도성 패턴 영역은 상기 제1 홈에 수용됨 -;
제2 홈을 인쇄하는 단계 - 여기서, 상기 제2 홈은 기 설정된 형태로 상기 절연 접착층의 일면에 인쇄되고, 상기 일면은 상기 제1면으로부터 떨어져 있음 -; 및
제2 전도성층을 형성하는 단계 - 여기서, 전도성 재료는 상기 제2 홈에 채워져 경화되어 복수의 제2 전도성 패턴 영역들을 갖는 상기 제2 전도성층을 형성하고; 상기 제2 전도성 패턴 영역은 전도성 와이어에 의해 형성된 전도성 그리드를 포함하며; 상기 전도성 그리드는 상기 제2 홈에 수용되고; 상기 복수의 상기 제2 전도성 패턴 영역들은 서로 절연되며; 상기 제1 전도성 패턴 영역의 상기 제2 전도성 패턴 영역의 표면 위로의 상기 제1 전도성 패턴 영역의 사상(projection)은 상기 제2 전도성 패턴 영역과 교차됨 - 를 포함하는, 터치 스크린 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 제1 전도성층을 형성하는 단계는,
도금하는 단계 - 여기서, 전도성 금속 도금층은 무전해 도금(electroless plating), 전기 도금(electroplating), 진공 스퍼터링(vacuum sputtering) 또는 증착(evaporation)을 통해 상기 유리 기판의 상기 제1면에 형성됨 -;
포토레지스트를 코팅하는 단계 - 여기서, 상기 포토레지스트는 상기 금속 도금층에 코팅됨 -;
노광하고 현상하는 단계 - 여기서, 상기 포토레지스트는 상기 제1 전도성 패턴들을 형성하기 위해 포토레지스트층을 이용하여 노광되고 현상됨 -; 및
에칭하는 단계 - 여기서, 상기 제1 전도성 패턴 영역을 제외한 상기 금속 도금층의 상기 노광되는 부분은 복수의 상기 제1 전도성 패턴 영역들을 갖는 상기 제1 전도성층을 형성하기 위해 제거되고; 상기 제1 전도성 패턴 영역은 복수의 교차되는 금속 와이어들로 구성된 금속 그리드를 포함하며; 상기 복수의 상기 제1 전도성 패턴 영역들은 서로 절연됨 - 를 더 포함하는, 터치 스크린 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 절연 접착층을 코팅하는 단계는
제1 절연 접착층을 코팅하는 단계 - 여기서, 상기 제1 전도성 패턴 영역과 매칭되는 상기 제1 홈은 상기 제1 면에 가까운 상기 제1 절연 접착층의 일면에 형성되고; 상기 제1 전도성 패턴 영역은 상기 제1 홈에 수용됨 -;
상기 제1 절연 접착층을 경화하는 단계; 및
상기 제2 절연 접착층을 코팅하는 단계를 더 포함하는, 터치 스크린 제조 방법.
제10항에 있어서, 상기 유리 기판은 소다 라임 글라스 또는 알루미노실리케이드 글라스로 만들어진, 터치 스크린 제조 방법.