KR101614429B1 - 새로운 형태의 절연부를 이용한 터치 스크린 및 이의 제조방법 - Google Patents

새로운 형태의 절연부를 이용한 터치 스크린 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기재; 상기 기재 상에 횡 방향(x축)으로 구비되고, 전기적으로 연결된 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 패턴열을 적어도 2개 포함하는 제1 전도성 패턴; 상기 기재의, 상기 제1 전도성 패턴이 구비된 면과 동일한 면 상에 구비되고, 상기 제1 전도성 패턴과 전기적으로 연결되지 않으며, 서로 전기적으로 연결되지 않은 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 제2 전도성 패턴; 상기 제2 전도성 패턴의 전도성 패턴 영역들을 종 방향(y축)으로 전기적으로 연결하는 투명 전극; 및 상기 투명 전극과 상기 제1 전도성 패턴 사이에 구비되어, 상기 투명 전극과 상기 제1 전도성 패턴을 전기적으로 절연하는 투명 절연부를 포함하고, 상기 투명 절연부는 제2 전도성 패턴과 접하는 부분에 빈 공간이 형성되어 이루어진 단면 1매형 터치 스크린 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

새로운 형태의 절연부를 이용한 터치 스크린 및 이의 제조방법{TOUCH SCREEN USING THE NEW TYPE OF INSULATOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 새로운 형태의 절연부를 이용한 터치 스크린 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 터치 스크린의 절연부를 H 형의 형상으로 형성하는 터치 스크린 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 단면 1매형 터치 스크린은 상하부 기재 상에 각각 전도성 패턴을 형성하고, 이들을 절연층을 개재하여 합지함으로써 구성된다. 이러한 단면 1매형 터치 스크린의 제조공정은 크게 메탈 메쉬 패턴의 형성, 절연층의 형성, 브리지 전극 형성의 단계로 이루어진다. 단면 1매형 터치 스크린은 x축 패턴과 y축 패턴이 한면에 형성되어 있는데, 이 중 x축의 메시 패턴은 서로 연결되어 있으나, y축의 패턴은 끊어져 있다. 이러한 x축과 y축 패턴은 서로 분리되어 있어야 하기 때문에 단면 1매형 터치 스크린에서는 x-y축을 분리하기 위하여 절연층을 필요로 한다. 상기 절연층을 형성한 다음에 끊어진 y축 패턴을 연결하기 위하여 전도성 고분자 또는 은 나노와이어(Ag nanowire) 등으로 이루어진 투명 전극을 사용하여 오버 브리지 전극을 형성한다.
하지만, 메탈 메시 기판과 절연층의 표면에너지가 상이하여 투명전극 패턴을 형성하면 메탈 메쉬 기판과 절연층에서 투명 전극의 선폭 및 두께가 균일하게 나타나지 않는 현상이 발생한다. 이는 메탈 메쉬 기판과 투명 절연층의 표면 에너지 차이로 투명 전극 잉크가 상기 두가지 물질 위에서 형성하는 접촉각이 다르기 때문이다. 따라서, 횡 방향 (x축)으로 연결된 메탈 메쉬를 y축의 메탈 메쉬와 분리하는 동시에 균일한 패턴으로 투명 전극을 형성시킬 수 있는 절연층이 필요한 실정이다.
종래의 발명으로는 한국 공개특허 제2012-0031896호에서 잉크젯 방식으로 홈부 내에 전극층 사이를 접속시키는 접속 도전층을 형성하는 기술을 개시하고 있으나, 일정한 선폭, 두께로 절연층 패턴을 만드는 것이 불가능하다는 한계를 갖고 있다.
KR 2012-0031896 A
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서,
횡 방향(x축)으로 연결된 메탈 메쉬를 종 방향(y축)의 메탈 메쉬와 분리하는 동시에 균일한 패턴으로 투명 전극을 형성시킬 수 있는 절연층 형상으로 절연층 패턴을 형성하여 투명 전극의 전기전도도 및 투과율, 헤이즈(haze)를 일정하게 하며, 절연층 및 메탈 메쉬 기판의 표면 에너지 차이로 발생하는 퍼짐성 문제를 방지하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
기재; 상기 기재 상에 횡 방향(x축)으로 구비되고, 전기적으로 연결된 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 패턴열을 적어도 2개 포함하는 제1 전도성 패턴; 상기 기재의, 상기 제1 전도성 패턴이 구비된 면과 동일한 면 상에 구비되고, 상기 제1 전도성 패턴과 전기적으로 연결되지 않으며, 서로 전기적으로 연결되지 않은 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 제2 전도성 패턴; 상기 제2 전도성 패턴의 전도성 패턴 영역들을 종 방향(y축)으로 전기적으로 연결하는 투명 전극; 및 상기 투명 전극과 상기 제1 전도성 패턴 사이에 구비되어, 상기 투명 전극과 상기 제1 전도성 패턴을 전기적으로 절연하는 투명 절연부를 포함하고, 상기 투명 절연부는 제2 전도성 패턴과 접하는 부분에 빈 공간이 형성되어 이루어진 단면 1매형 터치 스크린을 제공한다.
또한, 본 발명은,
기재 상에 횡 방향(x축)으로 구비되고, 전기적으로 연결된 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 패턴열을 적어도 2개 포함하는 제1 전도성 패턴을 형성하는 단계; 상기 기재의, 상기 제1 전도성 패턴이 구비된 면과 동일한 면 상에, 상기 제1 전도성 패턴과 전기적으로 연결되지 않으며, 서로 전기적으로 연결되지 않은 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 제2 전도성 패턴을 형성하는 단계; 상기 제2 전도성 패턴의 전도성 패턴 영역들을 종 방향(y축)으로 전기적으로 연결하기 위하여, 제1 전도성 패턴과도 전기적으로 연결되는 부분에 제2 전도성 패턴과 접하는 부분에 빈 공간이 형성된 투명 절연부를 형성하는 단계; 및 상기 제2 전도성 패턴의 전도성 패턴 영역들을 종 방향(y축)으로 전기적으로 연결하는 투명 전극을 형성하는 단계를 포함하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 단면 1매형 터치 스크린에 의하면,
횡 방향(x축)으로 연결된 메탈 메쉬를 종 방향(y축)의 메탈 메쉬와 분리하는 동시에 균일한 패턴으로 투명 전극을 형성시킬 수 있으며, 이를 통하여 y축의 전극의 전기전도도 및 투과율, 헤이즈(haze)를 일정할 수 있을 뿐만 아니라 절연층 및 메탈 메쉬 기판의 표면 에너지 차이로 발생하는 퍼짐성 문제에 의하여 투면 전극이 한쪽으로 쏠려 특정부분의 저항이 상승하여 y축 전극의 전기 전도도가 낮아지는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래의 절연층을 사용한 터치 스크린을 나타낸 그림이다.
도 2는 본 발명의 절연층의 구조를 나타낸 그림이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 절연층을 사용한 터치 스크린을 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예의 절연층을 사용한 터치 스크린을 나타낸 그림이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예의 절연층을 사용한 터치 스크린을 나타낸 그림이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예의 절연층을 사용한 터치 스크린을 나타낸 그림이다.
도 7은 터치 스크린의 전도성 패턴이 형성된 구조를 나타낸 그림이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 1장의 기재의 단면 상에 서로 절연된 2개 이상의 전도성 패턴을 형성하는 방식에 있어서, 특정 형상의 투명 절연부를 이용하여 단면 1매형 터치 스크린을 제조하면 투명 전극의 성능을 향상시킬 수 있다는 사실을 밝혀내었다. 이에 의하여 본 발명은 새로운 형태의 절연부를 이용한 단면 1매형 터치 스크린 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 명세서에 있어서, 종 방향(y축)과 횡 방향(x축)은 서로 상대적인 방향을 나타내기 위한 표현으로서, 어느 하나의 방향이 정해지면 그 방향에 대하여 나머지 방향이 정해질 수 있다. 터치 스크린은 회전시키면 x축과 y축이 절대적인 것이 아니기 때문이다. 예컨대, 상기 종 방향은 좌우 방향을 의미할 수도 있고, 상하 방향을 의
미할 수도 있으며, 대각선 또는 그 이외에 특정 각도를 갖는 방향일 수도 있다. 상기 종 방향과 횡 방향은 서로 반드시 직각을 이룰 필요는 없으며, 당업계에서 허용되는 정도의 각도를 이룰 수 있다. 예컨대, 상기 종 방향과 횡 방향이 서로 이루는 각은 80도 내지 100도일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 전도성 패턴이라는 표현은 전도성을 갖는 것으로서, 전면층이 아닌 특정 형태로 패턴 형상을 이루고 있는 경우를 의미한다. 상기 전도성 패턴은 후술하는 전도성 패턴 영역을 2 이상 포함할 수 있으며, 2 이상의 전도성 패턴 영역으로 이루어진 패턴열을 2 이상 포함할 수 있다. 본 발명에서는 상기 전도성 패턴으로서 금속 패턴이 적용될　수　있다. 여기서 금속 패턴은 금속만으로 이루어진 경우뿐만 아니라, 금속 이외에 첨가제가 포함된 패턴도 포함하는 것으로 해석된다.
본 명세서에 있어서, 전도성 패턴 영역이란 전술한 전도성 패턴이 일정 면적을 갖고 형성된 영역을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 일정 면적을 갖는 패턴이 어떤 한 방향으로 나열되어 있는 형태를 의미한다. 여기서 상기 일정 면적을 갖는 패턴은 반드시 일직선 상으로 나열될 필요는 없으며, 이들이 직접 또는 투명 전극에 의하여 전기적으로 연결될 수 있도록 특정한 방향을 가지고 나열되어 있으면 족하다.
본 명세서에 있어서, 투명하다는 것은 광투과율이 50% 이상, 바람직하게는 75% 이상, 더 바람직하게는 85% 이상인 것을 의미한다.
본 발명에 따른 단면 1매형 터치 스크린은,
기재; 상기 기재 상에 횡 방향(x축)으로 구비되고, 전기적으로 연결된 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 패턴열을 적어도 2개 포함하는 제1 전도성 패턴; 상기 기재의, 상기 제1 전도성 패턴이 구비된 면과 동일한 면 상에 구비되고, 상기 제1 전도성 패턴과 전기적으로 연결되지 않으며, 서로 전기적으로 연결되지 않은 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 제2 전도성 패턴; 상기 제2 전도성 패턴의 전도성 패턴 영역들을 종 방향(y축)으로 전기적으로 연결하는 투명 전극; 및 상기 투명 전극과 상기 제1 전도성 패턴 사이에 구비되어, 상기 투명 전극과 상기 제1 전도성 패턴을 전기적으로 절연하는 투명 절연부를 포함한다.
먼저, 본 발명의 따른 단면 1매형 터치 스크린의 구조를 살펴본다. 도 7 (a)는 제1 전도성 패턴(P1)및 제2 전도성 패턴(P2)가 형성된 면의 상면을 도시한 것인데, 제1 전도성 패턴의 전도성 패턴 영역(P1)이 서로 전기적으로 연결되고 있음을 알수 있다. 한편, 제2 전도성 패턴에 포함되는 2개의 전도성 패턴 영역(P2, P2')은 그 자체가 서로 전기적으로 연결되어 있지 않다. 이들이 전기적으로 서로 연결된다면 제1 전도성 패턴과 접촉하게 되기 때문이다.
이에, 제2 전도성 패턴에 포함되는 2개의 전도성 패턴 영역(P2)을 전기적으로 연결하는 경우 제1 전도성 패턴과 접촉할 것으로 예상되는 영역에 도 7 (b)와 같이 투명 절연부가 구비되어, 상기 투명 절연부 위에 투명 전극을 형성함으로써 상기 제2 전도성 패턴의 2개의 전도성 패턴 영역(P2)을 전기적으로 연결한다.
본 발명에 있어서, 상기 투명 절연부는 상기 투명 절연부의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니나, 바람직하게는 400~1200nm인 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 투명 절연부의 폭은 투명 전극과 제1 전도성 패턴을 절연시킬 수만 있다면 특별히 한정되지 않는다. 또한, 상기 투명 절연부는 절연성을 가지면서 투명한 재료라면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 절연 특성이 우수한 에폭시 절연 잉크를 사용하여 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 투명 절연부는 제2 전도성 패턴과 접하는 부분에 빈 공간이 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 투명 졀연부는 상기 투명 전극과 상기 제1 전도성 패턴 사이에 구비되어, 투명전극이 제2 전도성 패턴의 전도성 패턴 영역들을 종 방향(y축)으로 전기적으로 연결할 수 있도록 도와주는 역할을 하는데, 기존의 직사각형 형태의 절연층을 사용하는 경우에는 도 1과 같이, 투명 전극을 형성하기 위하여 사용되는 잉크의 접촉각이 전도성 패턴 영역에서보다 투명 절연부에서 더 높게 나타나기 때문에 형성된 투명 전극의 선폭이 절연층에서는 좁고 전도성 패턴 영역에서는 넓게 나타나는 문제가 있었다.
그러나, 본 발명의 투명 절연부는 제2 전도성 패턴과 접하는 부분에 빈 공간이 형성되어 있기 때문에, 투명전극이 형성될 때, 일정한 형태를 가질 수 있도록 할 수 있다. 상기 빈 공간이 형성되어 있는 본 발명의 투명 절연부는 H 형의 형상일 수도 있고, H 형의 형상의 상부 및 하부가 막혀 있는 형상일 수도 있다.
본 발명의 빈 공간이 형성되어 있는 투명 절연부는 도 2를 통하여 구체적으로 알 수 있다.
먼저, 본 발명의 투명 절연부가 H형의 형상인 것은 도 2의 (a)와 같이 H형의 형상을 갖고 있으며, 이는 상부와 하부에 빈 공간이 형성되어 있다. 이러한 형상의 투명 절연부를 이용하여 투명 전극의 패턴을 형성하게 되면, 도 3에서과 같이 절연부보다 전도성 패턴 영역에서 전도성 잉크의 접촉각이 낮아 더 잘 퍼지기 때문에 전도성 패턴 영역에만 투명 전극이 형성된다.
또한, H형의 형상을 갖고 있는 투명 절연부의 중단부에 요철을 형성할 수도 있다. 도 6과 같이, H형의 형상 중 중단부의 부분에 요철을 형성할 수 있다. 전도성 잉크가 올라가는 절연부 부분은 전도성 패턴 영역과의 두께 차이가 나기 때문에 약 400~1000um의 단차가 발생하게 되고, 이로 인하여 형성된 투명 전극이 끊어지거나 연결이 약해져 전도도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있는데, H형의 형상 중 중단부의 부분에 요철을 형성하면 절연부와 전도성 패턴 영역의 경계선이 일자가 아닌 다양한 곡선의 형태로 형성되기 때문에, 이러한 문제 발생을 억제할 수 있다.
또한, 상기 도 2의 (a)와 같은 형상의 상부 및 하부의 끝단에 빈 공간이 형성되지 않도록 하면, 도 2의 (b)와 같이 H 형의 형상의 상부 및 하부가 막혀 있는 형상을 만들 수 있는데, 이 경우 투명 절연부의 내부에 빈 공간이 형성되고, 그 주위를 격벽과 중단부가 둘러싸게 된다. 이러한 상부 및 하부에 빈 공간이 형성되지 않은 투명 절연부를 사용하는 경우, 도 4와 같이 상부와 하부에 빈 공간이 형성되어 있는 H형의 투명 절연부를 사용하는 경우에 비하여, 투명 전극의 말단이 전도성 패턴 영역쪽으로 더 퍼지는 것을 방지할 수 있기 때문에 보다 일정한 크기의 투명 전극을 형성할 수 있다.
또한, 상기 상부 및 하부에 빈 공간이 형성되지 않은 투명 절연부의 격벽의 두께가 중단부의 두께보다 두꺼운 것을 사용할 수 있다. 이 경우, 도 5에서와 같이, 절연층에 의하여 형성되는 투명 전극이 얇은 절연층 부분의 폭에 의하여 조절되기 때문에 투명 전극의 선폭을 균일하게 조절할 수 있다. 상기와 같이 투명 전극의 선폭을 균일하게 조절하기 위해서는 격벽의 두께를 중단부의 두께보다 200nm 이상 두껍게 형성하는 것이 바람직하다. 상기 격벽의 두께가 중단부의 두께보다 200nm 미만이면, 형성되는 투명 전극이 넘쳐 흐르게 되는 문제가 있다. 상기 중단부의 두께는 400~1000nm인 것이 바람직하다. 상기 중단부의 두께가 400nm보다 낮으면 전도성 패턴과 닿아 통전이 될 수 있으며, 1000nm 보다 높으면 두께 단차로 인하여 전도도가 낮아지는 문제가 발생한다. 또한, 상기 격벽의 두께는 600~1200nm인 것이 바람직하다.
이렇게 투명 절연부의 격벽의 두께가 중단부의 두께보다 두꺼운 것을 만들기 위해서는, 잉크젯 프린팅 시에 부분적으로 픽셀(pixel)을 제거함으로써 중단부의 두께를 낮출 수 있다.
본 발명의 투명 전극은 상기 투명 절연부 상에 형성되며, 광투과율이 높은 재료라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 75% 이상, 80% 이상, 또는 85% 이상인 재료를 이용하여 형성할 수 있다. 구체적으로 상기 투명 전극으로는 페닷(PEDOT:PSS)와 같은 전도성 고분자 또는 은 나노와이어(Ag nanowire)을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 투명 절연부 및 상기 투명 전극 중 하나 이상이 잉크젯 방식 또는 디스펜싱 방식에 의하여 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 투명 전극은 본 발명의 투명 절연부 상에 형성되기 때문에 얇은 두께로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 50 내지 100 nm의 두께를 갖게 된다. 이러한 본 발명의 투명 전극은 얇은 두께를 갖기 때문에 85 % 이상, 바람직하게는 85 내지 95%의 광투과율을 갖게 되고, 따라서 투명한 특성을 갖게 된다. 이를 통하여 본 발명의 투명 전극은 시각적으로 은폐될 수 있으며, 시인성이 개선된다
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본 발명에 있어서, 상기 전도성 패턴의 재료로는 일정 이상의 전도도를 나타낼 수 있는 것을 이용할 수 있다. 상기 전도성 패턴의 재료로는 물질 자체의 투과율은 없으나, 선폭 및 광투과율에 의하여 광투과를 할 수 있는 재료를 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 전도성 패턴은, 은, 구리, 알루미늄, 네오디윰, 몰리브덴, 니켈 또는 이들의 합금을 포함하는 단일막 또는 다층막으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 전도성 패턴 재료로서 은으로 코팅된 구리 입자도 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 전도성 패턴 및 제2 전도성 패턴을 포함한 전체 패턴의 광투과율은 85% 내지 99% 범위일 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 제1 전도성 패턴 및 제2 전도성 패턴, 투명 절연부 및 투명 전극을 포함하는 전체 영역에서 광투과율이 균일할 수 있다. 이에 의하여 전도성 패턴, 투명 절연부 및 투명 전극이 시각적으로 은폐될 수 있다. 이를 위하여, 상기 제1 전도성 패턴 및 제2 전도성 패턴, 투명 절연부 및 투명 전극을 포함하는 전체 영역에서 직경 1 인치의 임의의 원의 광투과율 평균값에 대한 광투과율 편차가 7% 이하 또는 5% 이하가 되도록 각 구성요소들이 배치될 수 있다.
상기와 같은 광투과율의 균일성을 위하여, 상기 제1 전도성 패턴과 상기 제2 전도성 패턴 중 일부 영역에서의 광투과율을 나머지 부분과 다르게 조절할 수 있다. 예컨대, 투명 전극에 대응하는 영역에서의 전도성 패턴 자체의 광투과율을 다른 영역에 비하여 크게 함으로써, 투명 전극의 배치로 인한 시각성을 보완할 수 있다. 상기 광투과율의 조절은 전도성 패턴의 피치를 조절하거나 패턴을 단선함으로써 이루어질 수 있다.
본 발명은 전술한 단면 1매형 터치 스크린을 제조하기 위한 제조방법을 제공한다.
구체적으로 상기 제조방법은 기재 상에 횡 방향(x축)으로 구비되고, 전기적으로 연결된 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 패턴열을 적어도 2개 포함하는 제1 전도성 패턴을 형성하는 단계; 상기 기재의, 상기 제1 전도성 패턴이 구비된 면과 동일한 면 상에, 상기 제1 전도성 패턴과 전기적으로 연결되지 않으며, 서로 전기적으로 연결되지 않은 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 제2 전도성 패턴을 형성하는 단계; 상기 제2 전도성 패턴의 전도성 패턴 영역들을 종 방향(y축)으로 전기적으로 연결하기 위하여, 제1 전도성 패턴과도 전기적으로 연결되는 부분에 제2 전도성 패턴과 접하는 부분에 빈 공간이 형성된 투명 절연부를 형성하는 단계; 및
상기 제2 전도성 패턴의 전도성 패턴 영역들을 종 방향(y축)으로 전기적으로 연결하는 투명 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 투명 절연부가 형성된 후, 오븐에서 120~150℃의 온도로 10분~30분간 열경화를 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제조방법에서 사용되는 투명 절연부 및 투명 전극의 특징은 상기 단면 1매형 터치 스크린에서 사용되는 투명 절연부와 동일함은 물론이다.
또한, 상기 제1 전도성 패턴 및 상기 제2 전도성 패턴은 a) 기재 상에 도전층을 형성하는 단계; b) 상기 도전층 상에 에칭 레지스트 패턴을 형성(forming)하는 단계; 및 c) 상기 에칭 레지스트 패턴을 이용하여 상기 도전층을 에칭하여 전도성 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 형성할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계에서 상기 도전층을 오버 에칭(over-etching)함으로써 상기 에칭 레지스트 패턴의 폭보다 작은 선폭을 갖는 전도성 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 상기 c) 단계 이후에, d) 상기 에칭 레지스트 패턴을 제거하는 단계; 또는 e) 상기 전도성 패턴을 덮도록 (covering) 상기 에칭 레지스트 패턴을 재형성(reforming)하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제1 전도성 패턴 및 상기 제2 전도성 패턴의 형성방법은 전도성 패턴의 제조방법을 적용하고자 하는 분야에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
실시예
[실시예 1]
제1 전도성 패턴 및 상기 제2 전도성 패턴이 도 7과 같이 형성된 기판 상에 잉크젯 프린트를 이용하여 페놀 노볼락형 에폭시시 수지를 이용하여 절연부 패턴을 도 2의 (a)와 같이 H자 형상으로 형성하였다. 상기 절연부 패턴의 두께는 600nm로 형성하였으며, 이를 오븐에서 120℃의 온도로 20분간 열경화하였다. 이 후, 상기 은 나노 와이어(silver nanowire)을 이용하여 제2 전도성 패턴을 연결하는 투명 전극을 100nm의 두께로 형성하여 터치 스크린을 제조하였다.
[실시예 2]
절연부 패턴을 도 2의 (b)와 같이 H 형의 형상의 상부 및 하부가 막혀 있는 형상으로 형성하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 스크린을 제조하였다.
[실시예 3]
절연부 패턴을 도 2의 (b)와 같이 H 형의 형상의 상부 및 하부가 막혀 있는 형상으로 형성하며, 격벽의 두께를 1000nm로 형성하고, 잉크젯 공정에서 중단부의 픽셀(pixel)을 25% 제거하여 중단부의 두께를 500nm로 형성하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 터치 스크린을 제조하였다.
[실시예 4]
절연부 패턴을 도 6의 (a)와 같이 H형의 형상 중 중단부에 볼록한 면이 형성되도록 형성하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 스크린을 제조하였다.
[비교예 1]
기존의 절연부 형성방법으로 직사각형 형태의 절연부를 600nm의 두께로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 스크린을 제조하였다.
실험예
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1에서 제조된 터치 스크린에 대하여, 패턴의 선폭, 패턴의 균일도, 전기 전도도 및 투명 전극의 시인성을 비교해 보았다.
비교예 1의 터치 스크린의 경우, 절연부와 전도성 패턴상의 투명 전극의 선폭이 상이하게 나타났으며, 패턴이 균일하지 않게 형성되고, 투명 전극의 전기전도도 역시 일정하지 않게 나왔다. 또한 터치 스크린 내의 투명 전극이 쉽게 눈에 띄여 시인성이 개선되지 않았다.
이에 비하여, 실시예 1 내지 실시예 4의 터치 스크린의 경우, 비교예 1에 비하여 훨씬 균일한 선폭 및 두께로 투명 전극이 형성되었고, 균일하게 형성된 투명 전극은 터치 스크린 내에서 시각적으로 은폐되어 시인성이 개선되었다.
또한, 실시예 2 및 실시예 3의 터치 스크린의 경우, 위 아래가 막힌 H자 형상의 절연부에 의하여, 투명 전극의 잉크가전도성 패턴상에 퍼지지 않아서, 투명 전극의 패턴이 실시예 1에 비하여 더 균일하게 형성되었으며, 특히 실시예 3의 경우에는 절연부의 중단부의 높이가 격벽보다 낮기 때문에 투명 전극의 두께가 더욱 균일하게 형성되었다.
또한, 실시예 4의 터치 스크린의 경우, 실시예 1에 비하여 투명 전극의 끊어짐 현상이 현저하기 줄어들었다.

Claims (30)

  1. 기재;
    상기 기재 상에 횡 방향(x축)으로 구비되고, 전기적으로 연결된 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 패턴열을 적어도 2개 포함하는 제1 전도성 패턴;
    상기 기재의, 상기 제1 전도성 패턴이 구비된 면과 동일한 면 상에 구비되고, 상기 제1 전도성 패턴과 전기적으로 연결되지 않으며, 서로 전기적으로 연결되지 않은 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 제2 전도성 패턴;
    상기 제2 전도성 패턴의 전도성 패턴 영역들을 종 방향(y축)으로 전기적으로 연결하는 투명 전극; 및
    상기 투명 전극과 상기 제1 전도성 패턴 사이에 구비되어, 상기 투명 전극과 상기 제1 전도성 패턴을 전기적으로 절연하는 투명 절연부를 포함하고,
    상기 투명 절연부는 제2 전도성 패턴과 접하는 부분에 빈 공간이 형성된 H 형의 형상인 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 절연부는 H 형의 형상의 중단부에 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 절연부는 H 형의 형상의 상부 및 하부가 막혀 있고, 상기 투명 절연부는 H 형의 형상의 격벽의 두께가 중단부의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 절연부의 두께는 400~1200nm인 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 격벽의 두께가 상기 중단부의 두께보다 200nm 이상 높은 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 중단부의 두께가 400~1000nm이고, 상기 격벽의 두께가 600~1200nm 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 투명 절연부 및 상기 투명 전극 중 하나 이상이 잉크젯 방식 또는 디스펜싱 방식에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 전극은 전도성 고분자 또는 은 나노와이어(Ag nanowire)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 절연부는 에폭시 잉크로 형성되는 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 전극의 두께가 50 내지 100 nm 인 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 전극의 광투과율이 85 내지 95% 인 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린.
  14. 기재 상에 횡 방향(x축)으로 구비되고, 전기적으로 연결된 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 패턴열을 적어도 2개 포함하는 제1 전도성 패턴을 형성하는 단계;
    상기 기재의, 상기 제1 전도성 패턴이 구비된 면과 동일한 면 상에, 상기 제1 전도성 패턴과 전기적으로 연결되지 않으며, 서로 전기적으로 연결되지 않은 2 이상의 전도성 패턴 영역을 포함하는 제2 전도성 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제2 전도성 패턴의 전도성 패턴 영역들을 종 방향(y축)으로 전기적으로 연결하기 위하여, 제2 전도성 패턴과 접하는 부분에 빈 공간이 형성된 H 형의 형상의 투명 절연부를 형성하여 제1 전도성 패턴과 전기적으로 연결되는 부분을 덮는 단계; 및
    상기 제2 전도성 패턴의 전도성 패턴 영역들을 종 방향(y축)으로 전기적으로 연결하는 투명 전극을 형성하는 단계를 포함하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  15. 삭제
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 투명 절연부는 H 형의 형상의 중단부에 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 투명 절연부는 H 형의 형상의 상부 및 하부가 막혀 있고, 상기 투명 절연부는 H 형의 형상의 격벽의 두께가 중단부의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  18. 삭제
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 투명 절연부의 두께는 400~1200nm인 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 격벽의 두께가 상기 중단부의 두께보다 200nm 이상 높은 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 중단부의 두께가 400~1000nm이고, 상기 격벽의 두께가 600~1200nm 인 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  22. 청구항 14에 있어서,
    상기 투명 절연부 및 상기 투명 전극 중 적어도 하나는 잉크젯 방식 또는 디스펜싱 방식에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  23. 청구항 14에 있어서,
    상기 투명 전극은 전도성 고분자 또는 은 나노와이어(Ag nanowire)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  24. 청구항 14에 있어서,
    상기 투명 절연부는 에폭시 잉크로 형성되는 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  25. 청구항 14에 있어서,
    상기 투명 전극의 두께가 50 내지 100 nm 인 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  26. 청구항 14에 있어서,
    상기 투명 전극의 광투과율이 85 내지 95% 인 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  27. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 전도성 패턴 및 상기 제2 전도성 패턴은
    a) 기재 상에 도전층을 형성하는 단계;
    b) 상기 도전층 상에 에칭 레지스트 패턴을 형성(forming)하는 단계; 및
    c) 상기 에칭 레지스트 패턴을 이용하여 상기 도전층을 에칭하여 전도성 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 형성하는 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 c) 단계에서 상기 도전층을 오버 에칭(over-etching)함으로써 상기 에칭 레지스트 패턴의 폭보다 작은 선폭을 갖는 전도성 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  29. 청구항 27에 있어서,
    상기 c) 단계 이후에 d) 상기 에칭 레지스트 패턴을 제거하는 단계; 또는 e) 상기 전도성 패턴을 덮도록(covering) 상기 에칭 레지스트 패턴을 재형성(reforming)하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
  30. 청구항 14에 있어서,
    상기 투명 절연부가 형성된 후, 오븐에서 120~150℃의 온도로 10분 ~30분간 열경화를 실시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단면 1매형 터치 스크린의 제조방법.
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