KR101663854B1 - 무전해도금을 이용한 터치패널 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 상에 복수개의 센서전극을 패터닝하는 단계; 및 상기 기판 상에 상기 복수개의 센서전극과 연결되는 복수개의 패드전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 복수개의 패드전극을 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 제 1 도전체층을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 도전체층상에 무전해도금을 이용하여 무전해도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 터치패널 형성 방법을 제공한다.

Description

무전해도금을 이용한 터치패널 형성 방법 {PRODUCTION METHOD OF TOUCH PANEL USING ELECTROLESS PLATING METHOD}
본 발명은 터치 패널 형성 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 무전해도금층에 의해 패드전극을 형성함으로써 패드 전극의 두께를 감소시키고, 패드전극의 부식을 방지할 수 있는 터치패널의 형성 방법에 관한 것이다.
터치 패널은 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 게임기, 학습보조장치 및 카메라 등의 전자 장치에 구비된 표시 패널의 표면을 손이나 펜 등으로 터치함으로써, 좌표 데이터를 입력하는 장치이다. 이러한 터치 패널은 조작이 용이하고 각종 디스플레이 장치에 폭넓게 응용될 수 있다는 점에서 널리 사용되고 있다.
일반적으로 터치 패널은 광 투과성 소재로 된 기판 상에 구비된 센서전극, 상기 센서전극이 연결된 패드전극을 포함한다.
상기 패드전극은 상기 센서전극과 연결되어 있으며, 터치패널을 다른 구동수단과 연결하기 위한 부분이다. 상기 패드전극은 일반적으로 스퍼터링 방법으로 금속층이 증착되는데, 이는 공정 비용을 상승시키고 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 스퍼터링 방법을 통해서는 균일하고 얇은 두께의 금속층을 증착하기 어려운 문제점이 있었다.
이에 본 발명에서는 균일하고 얇은 두께의 패드 전극을 형성할 수 있을 뿐 아니라 패드전극의 부식을 방지할 수 있는 터치패널의 형성 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 일예에서는 기판 상에 복수개의 센서전극을 패터닝하는 단계; 상기 복수개의 센서전극과 상기 복수개의 패드전극을 연결하는 배선부를 형성하는 단계; 및 상기 기판 상에 상기 복수개의 센서전극과 연결되는 복수개의 패드전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 복수개의 패드전극을 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 제 1 도전체층을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 도전체층상에 무전해도금을 이용하여 무전해도금층을 형성하는 단계;를 포함하는 터치패널 형성 방법을 제공한다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 무전해도금층을 형성하는 단계 후에 제 2 도전체층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 무전해도금층을 형성하는 단계에서는 Cu, Ni, Au, Ag, Sn, Zn, Cr, Pd 및 Ti 중 적어도 하나를 포함하는 층을 형성할 수 있다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 제 1 도전체층을 형성하는 단계에서는 투명 전도성 산화물층 및 금속층 중 적어도 하나 형성할 수 있다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 투명 전도성 산화물층은 ITO(Indium Tin Oxide）, IZO(Indium Zinc Oxide）, AZO(Al-doped ZnO) 및 TCO(Transparent conductive oxide) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 금속층은 Al, Mo, Cu, Cr, Nd 및 이들의 합금 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일예에 따르면 상기 제 2 도전체층을 형성하는 단계에서는 Al, Mo, Cu, Cr, Nd 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함하는 층을 형성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 터치패널 형성 방법은 균일하고 얇은 무전해도금층을 형성할 수 있고, 패드전극의 부식을 방지하고, 패드전극의 생산성을 향상 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1에서 Ⅰ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 무전해도금층의 제조 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 패드전극의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패드전극의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패드전극의 단면도이다.
이하, 구체적인 도면을 참조하여 본 발명의 예들을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 설명하는 실시예나 도면들로 한정되는 것은 아니다. 이하에서 설명되는 내용과 도면에 도시된 실시예들로부터 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 표현하기 위해 사용된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
참고로, 상기 도면에서는, 이해를 돕기 위하여 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하였다. 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
또한, 어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 또는 구성요소의 '상'에 있다 라고 기재되는 경우에는, 상기 어떤 층이나 구성요소가 상기 다른 층이나 구성요소와 직접 접촉하여 배치된 경우뿐만 아니라, 그 사이에 제3의 층이 개재되어 배치된 경우까지 모두 포함하는 의미이다.
도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에서는 설명의 간략화를 위하여, 제 1 방향은 도면의 좌측에서 우측으로 향하는 방향으로 정하고, 제 2 방향은 도면의 위에서 아래로 향하는 방향으로 정하였다. 도 1에서 예시된 방향은 제 1 방향과 제 2 방향에 대한 일례로써 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 도 1의 일례에서와 다른 방향으로 결정할 수도 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널의 평면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 터치패널(100)은 기판(110); 상기 기판(110) 상에 형성된 복수개의 센서전극(200); 상기 복수개의 센서전극(200)과 연결된 복수개의 패드전극(400);을 포함한다.
상기 기판(110)은 고분자 필름, 플라스틱 또는 유리 중 어느 하나에 의하여 형성될 수 있다. 본 실시예에서 상기 기판(110)은 고분자 필름을 사용하는 것을 예로 들어 설명한다. 본 실시예에서 사용한 고분자 필름은 PET이다.
상기 복수개의 센서전극(200)은 상기 기판(110) 상에 제 1 방향을 따라 배열되는 복수개의 제 1 센서전극(210) 및 상기 기판(110) 상에 상기 복수개의 제 1 센서전극(210)과 이격되어 배열되는 복수개의 제 2 센서전극(220)을 포함하며, 제 1 브릿지(230)는 복수개의 제 1 센서전극(210)을 연결할 수 있고, 제 2 브릿지(240)는 복수개의 제 2 센서전극(220)을 연결할 수 있다.
도 1에서 상기 제 1 센서전극(210) 및 제 2 센서전극(220)의 모양은 마름모 형상으로 도시하였으나, 반드시 마름모 형태로 한정되는 것은 아니며 삼각형, 정사각형, 직사각형 및 원형과 같이 다양한 형태로 형성될 수 있고, 상기 제 1 센서전극(210) 및 제 2 센서전극(220)의 개수 및 크기는 터치 패널(100)의 해상도 및 상기 터치 패널이 적용되는 디스플레이의 종류와 크기에 따라 달라질 수 있다.
상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(221), 제 1 브릿지(230) 및 제 2 브릿지(240)는 금속 또는 도전성을 갖는 투명재료로 형성될 수 있다. 이러한 도전성을 갖는 투명 재료로서 투명 전도성 산화물(TCO:Transparent Conductive Oxide)을 사용할 수 있다. 이러한 투명 전도성 산화물(TCO)로는 산화인듐-산화주석(ITO:Indium Tin Oxide), 산화인듐-산화아연(IZO:Indium Zinc Oxide), AZO, 산화아연(ZnO) 등을 사용할 수 있다.
상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(221), 제 1 브릿지(230) 및 제 2 브릿지(240)는 동일한 재료에 의하여 형성될 수도 있고, 서로 다른 재료에 의하여 형성될 수도 있다. 제조상 편의성을 고려할 때 상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(221), 제 1 브릿지(230) 및 제 2 브릿지(240)는 동일한 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 센서전극(210), 제 2 센서전극(221), 제 1 브릿지(230) 및 제 2 브릿지(240)는 상기 기판(110) 상에 투명 도전성 산화물을 스퍼터(sputerring)하거나 증착하여 형성될 수 있다. 또한 마스크를 이용한 포토 리소그라피(photo lithograpy) 방식을 사용하여 형성될 수도 있다.
한편, 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 터치 패널(300)은 배선(300)을 포함한다. 배선(300)은 제 1 배선(310)과 제 2 배선(320)을 포함한다.
상기 배선(300)은 상기 복수개의 센서전극(200)과 상기 복수개의 패드전극(400)을 연결할 수 있다. 상기 복수개의 패드전극(400)은 제 1 패드전극(420)과 제 2 패드전극(430)으로 나뉠 수 있다. 제 1 배선(310)은 복수개의 제 1 센서전극(210)과 제 1 패드전극(410)을 연결하고, 제 2 배선(320)들은 복수개의 제 2 센서전극(220)과 제 2 패드전극(420)을 연결할 수 있다. 예를 들면, 제 1 배선(311,312,313,314,315)들은 제 1 센서전극(210)의 일단에 연결되며, 제 1 패드전극(411,412,413,414,415)들과 전기적으로 접속된다. 제 2 배선(321,322,323,324,325)들은 제 2 센서전극(220)의 일단에 연결되며, 제 2 패드전극(421,422,423,424,425)들과 전기적으로 접속된다.
도 2는 도 1에서 Ⅰ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 상기 복수개의 제 1 센서전극(210)과 상기 복수개의 제 2 센서전극(220)은 서로 전기적으로 절연된 상태에서 서로 교차하면서 상기 기판(110) 상에 배열될 수 있다.
상기 제 1 브릿지(230)는 상기 제 2 브릿지 위에 위치하므로 상기 제 1 브릿지(230)와 제 2 브릿지(240)는 동일 평면상에 형성될 수 있다.
상기 복수개의 제 2 센서전극(220)와 제 2 브릿지(240)는 동일 평면상에 형성될 수 있고, 동시에 형성되어 제 2 센서전극(220)과 제 2 브릿지(240)가 일체로 제조될 수 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 무전해도금층의 제조 방법을 설명하기 위한 도이다. 무전해도금층(440) 제조 방법은 기판(110)상에 형성된 제 1 도전체층(430)상에 첨가제층(441)를 형성하는 단계 및 상기 첨가제층(441)상에 금속 이온(443)을 포함하는 도금액(442)을 형성하는 단계를 포함한다.
첨가제층(441)은 첨가제에 의하여 형성된다. 본 발명의 일예에서는 상기 첨가제층(441)는 환원제를 포함한다. 상기 첨가제층(441)이 환원제를 포함함으로써, 금속 이온(443)의 환원반응이 쉽게 이루어질 수 있다.
상기 첨가제층(441) 위에는 도금액층(442)을 형성한다. 상기 도금액층(442)은 도금액에 의하여 형성되며, 상기 도금액은 금속 이온(443)을 포함한다. 예컨대, 구리 금속을 쓰는 경우, 상기 도금액층(442)의 도금액은 황산동 용액 또는 염산동 용액일 수 있다. 상기 도금액층(442)의 용매는 황산 용액 또는 염산 용액일 수 있다.
상기 금속 이온(443)은 Cu, Ni, Au, Ag, Sn, Zn, Cr, Pd 및 Ti 중 어느 하나의 이온일 수 있다.
상세하게는, 도 3a에서 보는 바와 같이, 기판(110)상에 형성된 제 1 도전체층(430)상에 첨가제층(441)을 형성한다.
이어서, 도 3b에서 보는 바와 같이, 상기 첨가제층(441)상에 도금액층(442)을 형성하게 되면 상기 도금액층(442)에 포함된 금속이온(443)이 첨가제층(441)과 반응하여 환원반응이 일어난다.
따라서, 도 3c에서와 같이, 상기 금속이온(443)으로 이루어진 무전해도금층(440)이 제 1 도전체층(430)상에 형성된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 패드전극의 단면도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 터치패널 전극 형성 방법은 기판(110) 상에 복수개의 센서전극(200)을 패터닝하는 단계; 및 상기 기판(110) 상에 상기 복수개의 센서전극(200)과 연결되는 복수개의 패드전극(400)을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 복수개의 패드전극(400)을 형성하는 단계는, 상기 기판(110) 상에 제 1 도전체층(430)을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 도전체층(430)상에 무전해도금을 이용하여 무전해도금층(440)을 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 제 1 도전체층(430)은 스핀 코팅 공정, 프린팅 공정, 스퍼터링 공정, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정 및 진공 증착 공정 중 어느 하나의 공정을 이용하여 기판(110) 상에 형성될 수 있다.
상기 무전해도금층(440)은 무전해도금을 이용하여 상기 제 1 도전체층(430)에 형성될 수 있고, Cu, Ni, Au, Ag, Sn, Zn, Cr, Pd 및 Ti 중 적어도 하나를 포함하는 층을 구비할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패드전극의 단면도이다. 도 5를 참조하면, 상기 제 1 도전체층(430)을 형성하는 단계에서는 투명 전도성 산화물층(431) 및 금속층(432)을 형성할 수 있다.
상기 투명 전도성 산화물층(431)은 스핀 코팅 공정, 프린팅 공정, 스퍼터링 공정, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정 및 진공 증착 공정 중 어느 하나의 공정을 이용하여 기판 상에 형성될 수 있다.
상기 투명 전도성 산화물층(431)은 ITO(Indium Tin Oxide）, IZO(Indium Zinc Oxide）, AZO(Al-doped ZnO) 및 TCO(Transparent conductive oxide) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 금속층(432)은 스핀 코팅 공정, 프린팅 공정, 스퍼터링 공정, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정 및 진공 증착 공정 중 어느 하나의 공정을 이용하여 상기 투명 전도성 산화물층(431)에 형성될 수 있다.
상기 금속층(432)은 Al, Mo, Cu, Cr, Nd 및 이들의 합금 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패드전극의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 상기 무전해도금층(440)을 형성하는 단계 후에 제 2 도전체층(450)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 도전체층(450)은 스핀 코팅 공정, 프린팅 공정, 스퍼터링 공정, 화학 기상 증착 공정, 원자층 적층 공정 및 진공 증착 공정 중 어느 하나의 공정을 이용하여 기판(110) 상에 형성될 수 있다.
상기 제 2 도전체층(450)을 형성하는 단계에서는 Al, Mo, Cu, Cr, Nd 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함하는 층을 형성할 수 있다.
이상에서 설명된 터치 패널의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 보호범위는 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등예를 포함할 수 있다.
100 : 터치 패널 110 : 기판
200 : 센서전극 210 : 제 1 센서전극
220 : 제 2 센서전극 230 : 제 1 브릿지
240 : 제 2 브릿지
300 : 배선 310 : 제 1 배선
311,312,313,314,315 : 제 1 배선
320 : 제 2 배선
321,322,323,324,325 : 제 2 배선
400 : 패드전극 410 : 제 1 패드전극
411,412,413,414,415 : 제 1 패드전극
420 : 제 2 패드전극
421,422,423,424,425 : 제 2 패드전극
430 : 제 1 도전체층 431 : 투명 전도성 산화물층
432 : 금속층 440 : 무전해도금층
441 : 첨가제층 442 : 도금액층
443 : 금속 이온 450 : 제 2 도전체층

Claims (7)

  1. 기판 상에 복수개의 센서전극을 패터닝하는 단계;
    상기 기판 상에 상기 복수개의 센서전극과 연결되는 복수개의 패드전극을 형성하는 단계; 및
    상기 복수개의 센서전극과 상기 복수개의 패드전극을 연결하는 배선부를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 복수개의 패드전극을 형성하는 단계는,
    상기 기판 상에 제 1 도전체층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 도전체층상에 무전해도금을 이용하여 무전해도금층을 형성하는 단계; 및
    상기 무전해도금층상에 제 2 도전체층을 형성하는 단계;를 포함하는 터치패널 형성 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 무전해도금층을 형성하는 단계에서는 Cu, Ni, Au, Ag, Sn, Zn, Cr, Pd 및 Ti 중 적어도 하나를 포함하는 층을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치패널 형성 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 도전체층을 형성하는 단계에서는 투명 전도성 산화물층 및 금속층 중 적어도 하나 형성하는 것을 특징으로 하는 터치패널 형성 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 투명 전도성 산화물층은 ITO(Indium Tin Oxide）, IZO(Indium Zinc Oxide）, AZO(Al-doped ZnO) 및 TCO(Transparent conductive oxide) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널 형성 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 금속층은 Al, Mo, Cu, Cr, Nd 및 이들의 합금 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널 형성 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 도전체층을 형성하는 단계에서는 Al, Mo, Cu, Cr, Nd 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함하는 층을 형성하는 것을 특징으로 하는 터치패널 형성 방법.
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