KR101670040B1 - 터치 패널, 그 제조 방법, 광학 박막 기판, 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 터치 패널은 커버 기판; 상기 커버 기판 상의 표시 영역 이외의 영역에 형성된 컬러층과, 금속층 및 상기 금속층보다 두꺼운 유전체층이 교대로 적층하도록 구성된 다층 구조체로 형성된 차폐층을 포함하는 접속부; 및 상기 접속부를 개재하도록 상기 커버 기판에 대향 배치된 터치 패널 기판을 포함한다.

Description

터치 패널, 그 제조 방법, 광학 박막 기판, 및 그 제조 방법{Touch Panel, Method for Producing Same, Optical Thin Film Substrate and Method for Producing Optical Thin Film Substrate}

본 발명은 터치 패널, 그 제조 방법, 광학 박막 기판 및 그 제조 방법에 이용하기에 매우 적합한 기술에 관한 것이다.

본원은 2013년 7월 11일에 일본에 출원된 특원 2013-145755호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

최근 휴대폰이나 휴대용 게임기를 비롯한 각종 전자기기의 표시장치로서 입력장치의 기능을 겸비한 터치 패널부 액정표시장치가 널리 사용되고 있다.

이 터치 패널은 광투과성의 도전층 등이 투명 기판에 적층되는 동시에 최표면 측에 필름이 적층, 형성되어, 정전 용량의 변화 등에 의해 손가락 등의 조작 위치를 검출하는 터치 패널 기판을 가진다.

터치 패널에는, 그 구조 및 검출 방식의 차이에 따라 저항막형과 정전 용량형 등 다양한 타입이 있다.

예를 들면, 필름상으로 광투과성을 갖는 상부기판 및 하부기판을 구비하는 터치 패널 기판이 알려져 있다. 상부기판의 표면에는, 산화 인듐 주석 등의 광투과성을 갖는 대략 띠 모양의 상도전층이 전후 방향에 복수 배열되어 형성된다. 또한, 산화 인듐 주석 등 위에는 증착 등으로 구리나 은 등의 도전 금속박이 겹쳐진 복수의 상전극이, 상도전층과 직교 방향인 좌우 방향으로 형성된다. 하부기판의 표면에는, 산화 인듐 주석 등의 광투과성을 갖는 대략 띠 모양의 복수의 하도전층이 상도전층과 직교하는 방향의 좌우 방향으로 배열 형성된다. 또한, 일단이 하도전층 단부에 연결되는 상전극과 마찬가지의 복수의 하전극이, 하도전층과 평행 방향인 좌우 방향으로 형성되어 있다.

더욱이, 터치 패널 기판에는, 필름상으로 광투과성을 갖는 커버 기판이 상부기판 상면에 거듭되어 접착제에 의해 접합되어 있다.

도 5는 종래 터치 패널의 단면도이다. 도 5에서, 부호 P는 터치 패널 기판, 부호 C는 커버 기판이다. 커버 기판(C)에서, 터치 패널 기판(P)측에는, 작업을 수행하는 터치 영역(표시 영역, T)의 외주 또는 외측에 위치하는 가장자리(E)에 비투광성의 차광막(th)가 형성되어 있다.

이 차광막(th)는 특허 문헌 1과 같이, 커버 기판(C)에 인쇄 등에 의해 5 ㎛ ~ 20 ㎛ 정도의 두께로 형성하는 것이 알려져 있다.

<선행기술문헌>

<특허문헌>

<특허문헌 1> 일본공개특허 2012-226688호 공보

그러나, 커버 기판(C)의 터치 패널 기판(P) 측에 인쇄하여 가장자리(E)에서 비투과성의 차광막(th)을 상기 두께 치수 정도를 가지도록 형성하면, 도 5는 Air로 표시한 바와 같이, 커버 기판(C)과 터치 패널 기판(P) 사이에 틈이 생긴다. 이에 의해, 커버 기판(C) 이면 위치나 터치 패널 기판(P) 표면 위치에서 반사가 생겨 버리기 때문에, 시인성이 저하되고, 이 시인성 저하에 기인하여 표시 수단의 출력 저하를 저해해 버리는 문제가 있었다.

또한, 특허 문헌 1과 같이 금속 등의 도체를 가장자리(E)에 마련한 경우, 커버 기판(C) 또는 패널부(P)와 가장자리(E)의 유전율이 다르기 때문에 전파 특성 등의 특성이 저하될 가능성이 있어, 바람직하지 않다.

본 발명은, 상기의 사정을 감안하여 된 것으로, 다음의 목적을 달성하려고 한다.

1. 시인성의 저하를 방지하는 것.

2. 가장자리의 박후화를 도모하는 것.

3. 가장자리가, 차광 성능을 유지한 채로 유리 등으로 형성되는 기판과 동일한 정도의 유전율을 가지는 것.

본 발명의 제 1 측면에 따른 터치 패널은, 커버 기판; 상기 커버 기판의 표시 영역 이외의 영역에 형성된 컬러층(color layer)과, 금속층(metal layer) 및 상기 금속층보다 두꺼운 유전체층(dielectric layer)이 교대로 적층하도록 구성된 다층 구조체로 형성된 차폐층(shielding layer)을 포함하는 접속부; 및 상기 접속부를 개재하도록 상기 커버 기판에 대향 배치된 터치 패널 기판;을 포함한다.

또한, 상기 제 1 측면에 있어서, 상기 컬러층은, 고굴절률층 및 저굴절률층이 교대로 적층하도록 구성된 다층 구조체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 측면에 있어서, 상기 저굴절률층 및 상기 고굴절률층 중 적어도 하나는 금속 원소를 포함할 수 있다.

본 발명의 제 2 측면에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 커버 기판을 준비하고, 진공 상태에서, 상기 커버 기판 상의 표시 영역 이외의 영역에 컬러층을 형성하며, 진공 상태에서, 유전체층이 금속층보다 두꺼워지도록, 상기 유전체층 및 상기 금속층을 교대로 적층함으로써 얻을 수 있는 다층 구조체를 갖는 차폐층을 상기 컬러층 상에 형성하고, 상기 차폐층 상에 터치 패널 기판을 붙여 맞춘다.

본 발명의 제 3 측면에 따른 광학 박막 기판은, 기판; 상기 기판 상에 형성된 컬러층; 상기 컬러층 상에 형성되고, 금속층과 상기 금속층보다 두꺼운 유전체층이 교대로 적층하도록 구성된 다층 구조체로 형성된 차폐층;을 포함한다.

본 발명의 제 3측면에 있어서, 상기 컬러층은, 고굴절률층 및 저굴절률층이 교대로 적층하도록 구성된 다층 구조체로 형성될 수 있다.

본 발명의 제 3 측면에 있어서, 상기 저굴절률층 및 상기 고굴절률층 중 적어도 하나는 금속 원소를 포함할 수 있다.

본 발명의 제 3 측면에 있어서, 상기 기판은 유리 기판 또는 수지 기판일 수 있다.

본 발명의 제 4 측면에 따른 광학 박막 기판의 제조 방법은, 기판을 준비하고, 진공 상태에서, 상기 기판 상에 컬러층을 형성하며, 진공 상태에서, 유전체층이 금속층보다 두꺼워지도록, 상기 유전체층 및 상기 금속층을 교대로 적층함으로써 얻을 수 있는 다층 구조체를 갖는 차폐층을 상기 컬러층 상에 형성한다.

본 발명의 제 1 측면에 따른 터치 패널은, 터치 패널 기판과 커버 기판이 겹쳐서 배치되어 이들 기판 사이에서 표시 영역 이외의 영역에 형성되는 접속부를 가진다.

본 발명의 제 1 측면에 따른 터치 패널에 있어서, 상기 접속부는, 상기 커버 기판 측으로부터 상기 터치 패널 기판 측을 향해 적층된 컬러층과 차폐 층으로 구성된다. 상기 차폐층은, 교대로 적층한 유전체층 및 금속층의 다층 구조체로 형성됨으로써, 표시 영역의 주위에 형성된 접속부의 두께를 감소시켜, 소망하는 색을 가지는 프레임(액자)을 표시 영역의 외부에 형성하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 커버 기판과 터치 패널 기판의 사이에서, 표시 영역 경계 부근에 단차가 생기는 것을 방지하여, 시인성 저하를 방지할 수 있게 된다.

더욱이, 이러한 가장자리를 박후화하는 경우에, 금속층으로 형성되는 도체를 가장자리에 형성되는 접속부에 마련한 경우에도, 본 발명의 제 1 측면에 따른 터치 패널에 의하면, 접속부가 교대로 적층한 유전체층 및 금속층의 다층 구조체로 형성됨으로써, 가장자리가 차광성을 가지고 있는 상태로, 기판, 유리 등과 거의 동일한 유전율을 유지하는 것이 가능해진다. 따라서, 통신 단말기 등에서 중요한 전파 특성 등에 악영향을 미치지 않는다.

본 발명의 제 1 측면에 있어서, 상기 차폐층은, 금속층 및 유전체층을 포함하는 것으로부터, 차폐층에 있어 소망하는 차광성과 유전율을 동시에 실현하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제 1 측면에 있어서, 상기 차폐층의 유전체층이 금속층보다 두꺼운 것으로부터, 차폐층에 있어 소망하는 차광성과 유전율을 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 컬러층이, 교대로 적층한 고굴절률층 및 저굴절률층의 다층 구조체로 형성되는 것, 또는 상기 컬러층의 저굴절률층 및 고굴절률층 중 적어도 하나가 금속 원소를 포함하는 것으로부터, 컬러층에 있어, 소망하는 차광성과 유전율을 동시에 실현하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제 2 측면에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 터치 패널 기판과 커버 기판이 겹쳐서 배치되어, 이들 기판 사이에서 표시 영역 이외의 영역에 형성된 컬러층과 차폐층으로 구성된 접속부를 포함하는 터치 패널의 제조 방법이다.

본 발명의 제 2 측면에 따른 터치 패널의 제조 방법은, 진공 상태에서, 유전체층 및 금속층이 교대로 적층된 다층 구조체로서의 상기 차폐층을 형성하는 공정을 포함하며, 상기 차폐층을 형성하는 공정에 있어서, 상기 유전체층을 상기 금속층보다 두껍게 적층함으로써, 표시 영역 주위에 형성된 접속부의 두께를 감소하여, 소망하는 색을 가지는 프레임(액자)을 표시 영역의 외부에 형성한 터치 패널을 제조하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 커버 기판과 터치 패널 기판의 사이에서 표시 영역 경계 부근에 단차가 생기는 것을 방지하여, 시인성 저하 방지를 도모하는 터치 패널을 제조할 수 있다. 더욱이, 금속층으로 형성되는 도체를, 가장자리에 형성되는 접속부에 마련한 경우에도, 본 발명의 제 2 측면에 따른 터치 패널의 제조 방법에 의하면, 접속부가 금속층과 금속층보다 두꺼운 유전체층을 교대로 적층한 다층 구조체로 형성됨으로써, 가장자리가 차광성을 가지고 있는 상태로, 기판, 유리 등과 거의 동일한 유전율을 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 차폐층에 있어, 소망하는 차광성과 유전율을 실현하는 것이 가능해지므로, 전파 특성 등에 악영향을 미치지 않는 터치 패널을 제조할 수 있다.

본 발명의 제 3측면에 따른 광학 박막 기판이 터치 패널에 사용된 경우, 표시 영역의 주위에 형성된 접속부의 두께를 감소하여, 소망하는 색을 가지는 프레임(액자)을 표시 영역 외부에 형성하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 커버 기판과 터치 패널 기판 사이에서 표시 영역 경계 부근에 단차가 생기는 것을 방지하여, 시인성의 저하를 방지할 수 있다.

본 발명의 제 3 측면에 있어서, 상기 차폐층이, 금속층 및 유전체층을 포함하는 것으로부터, 차폐층에 있어 소망하는 차광성과 유전율을 동시에 실현하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제 3 측면에 있어서, 상기 차폐층의 유전체층이 금속층보다 두꺼운 것으로부터, 차폐층에 있어 소망하는 차광성과 유전율을 실현하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 제 3 측면에 있어서, 상기 컬러층이, 교대로 적층한 고굴절률층 및 저굴절률층의 다층 구조체로 형성되는 것, 또는 상기 컬러층의 저굴절률층 및 고굴절률층 중 적어도 하나가 금속 원소를 포함하는 것으로부터, 컬러층에 있어 소망하는 차광성과 유전율을 동시에 실현하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제 4 측면에 따른 광학 박막 기판의 제조 방법은, 진공 상태에서, 유전체층 및 금속층이 교대로 적층된 다층 구조체로 형성된 상기 차폐층을 형성하는 공정을 포함하며, 상기 차폐층을 형성하는 공정에 있어서, 상기 유전체층을 상기 금속층보다 두껍게 적층한다. 따라서, 제조된 광학 박막 기판이 터치 패널에 사용되는 경우, 표시 영역의 주위에 형성된 접속부의 두께를 감소하여, 소망하는 색을 갖는 프레임(액자)을 표시 영역의 외부에 형성한 터치 패널을 제조하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 커버 기판과 터치 패널 기판의 사이에서 표시 영역 경계 부근에 단차가 생기는 것을 방지하여, 시인성 저하 방지를 도모하는 터치 패널을 제조할 수 있다. 더욱이, 금속층으로 형성되는 도체를, 가장자리에 형성되는 접속부에 마련한 경우에도, 본 발명의 제 4 측면에 따른 광학 박막 기판의 제조 방법에 의하면, 접속부가 금속층과 금속층보다 두꺼운 유전체층을 교대로 적층한 다층 구조체로 형성됨으로써, 가장자리가 차광성을 가지고 있는 상태로, 기판, 유리 등과 거의 동일한 유전율을 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 차폐층에 있어 소망하는 차광성과 유전율을 실현하는 것이 가능해지므로, 전파 특성 등에 악영향을 미치지 않는 터치 패널을 제조할 수 있다.

본 발명의 상기 각 측면에 따르면, 시인성의 저하 방지, 가장자리(접속부)의 박후화 및 차광 성능을 유지한 채로 유리 등으로 형성되는 기판과 동일한 정도의 유전율을 가지는 가장자리(접속부)를 실현 가능한 터치 패널 및 광학 박막 기판을 제공할 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.

도 1A는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 터치 패널을 도시한 단면도이다;
도 1B는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 터치 패널의 가장자리의 확대 단면도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 터치 패널을 도시한 사시도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법을 보여주는 공정도이다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 터치 패널의 제조에 사용되는 제조 장치의 예를 도시한 모식도이다;
도 5는 종래 터치 패널을 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 터치 패널을 도면에 따라 설명한다.

도 1A는 본 실시예에 있어서 터치 패널을 도시한 단면도이다. 도 1B는 본 실시예에 있어서 터치 패널의 가장자리의 확대도이다. 도 2는 본 실시예에 있어서 터치 패널을 나타내는 사시도이다. 도 1A 및 도 2에 있어서, 부호 M은 터치 패널이다.

본 실시예의 터치 패널(M)에 있어서, 도 1A 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 표시 영역(T)를 가지고 표시 및 터치 동작 가능한 터치 패널 기판(P)와 유리 등의 투과성 기판으로 형성되는 커버 기판(C)가 겹쳐서 배치된다. 또한, 터치 패널 기판(P)와 커버 기판(C)의 사이에 있어, 표시 영역(T)를 제외한 영역 중 표시 영역(T) 주위의 가장자리(E)에 접속부가 형성된다.

터치 패널 기판(P)는, 휴대폰 등 모바일 단말기기에 이용될 수 있다. 터치 패널 기판(P)는, 터치 패널 센서부와 액정표시장치를 조합한 구조를 가질 수도 있다. 또한, 터치 패널 기판(P)는, 투명 터치 스위치와 액정표시소자를 구비하는 표시장치에 있어서 상기 액정표시소자의 표시면과 상기 터치 스위치의 입력 영역 이면과의 사이에 투명 접착제가 충진되어 상기 터치 스위치와 액정표시소자가 접착된 구조를 가질 수도 있다. 또한, 터치 패널 기판(P)는 표시 패널과 터치 패널의 계면을, 접착제층을 통해 밀착시켜 일체화한 터치 패널부 화상 표시 장치의 구조를 가지고 있을 수 있다. 더욱이, 터치 패널 기판(P)는 이들 이외의 구조나, 투영형의 정전 용량 방식, 저항막형이나 정전 용량형 등의 다양한 타입 중 하나를 채용하는 것이 가능하다.

커버 기판(C)는 예를 들어 유리나 수지 적층 유리 등의 투명 기판이며, 터치 패널(M)의 최표면 측을 덮도록 터치 패널 기판(P)에 겹쳐질 수 있다.

표시 영역(T)는, 시인 방향과 직교하는 기판 면내 방향으로 소정의 크기와 형상을 가지는 영역을 가지고, 예를 들면, 터치 패널 기판(P)의 면내 중앙 위치에 배치된 구형 영역을 가질 수 있다.

표시 영역(T)의 기판 면내에 있어서의 외측이 가장자리(액자부, E)이다. 이 가장자리(E)에는, 터치 패널(M)의 시인시에 소정의 색을 인식 가능하게 하는 것과 동시에, 커버 기판(C)와 터치 패널 기판(P) 모두에 접속(접촉)하는 접속부로서 컬러층(D)와 차폐층(S)가 이 커버 기판(C) 측으로부터 터치 패널 기판(P) 측으로 향하도록 적층되어 있다.

접속부로서는, 커버 기판(C)에서 터치 패널 기판(P) 측의 면에 컬러층(D)가 적층되고, 이 컬러층(D)에 차폐층(S)가 적층되어 있다. 또한, 접속부가 형성되는 위치는 가장자리(E)에 한정되지 아니하고, 접속부는 소망하는 영역에 형성할 수 있다.

컬러층(D)는 비투과성(차광성)을 가지는 막이며, 한편, 소망하는 색을 내기 위해서, 서로 다른 굴절률을 갖는 다층막으로 형성되는 광학 박막이다. 구체적으로는, 컬러층(D)는, 고굴절률 재료로 형성되는 고굴절률층(D1)과 저굴절률 재료로 형성되는 저굴절률층(D2)가 교대로 다수 적층된 다층 구조체이다.

고굴절률층(D1)은, 산화 티탄 등의 고굴절률 재료로 형성되고, 저굴절률층(D2)는 산화 실리콘 등의 저굴절률 재료로 형성되는 것이 가능하다. 이러한 고굴절 재와 저굴절재는 서로 굴절률이 다르면 되고, 두께 및 적층수는, 예를 들어, 컬러층(D)에 의해 표현하고 싶은 파장 λ에 대해, λ/4의 박막을 n층 적층함으로써, 소망하는 색을 실현할 수 있다. 또한, 고굴절재와 저굴절재의 굴절률의 차이가 클수록 적층수를 적게 설정하는 것이 가능하다.

이러한 고굴절률층(D1)과 저굴절률층(D2)를 형성하는 유전체막 재료는, 이하에 예시하는 재료로부터 선택할 수 있다. 더욱이 이들 중 2종 또는 3종을 선택하여 조합하는 것도 가능하다. 여기서, 굴절률의 높낮이는, 선택된 재료끼리를 비교하여 설정된 재료의 조합에 따라서, 저굴절 재료와 고굴절 재료의 어느 쪽이 될지 바뀌는 경우도 있을 수 있다.

- 저굴절 재료：SiO_x, SiN, SiO_xN_y, Al₂O₃, AlN, MgO, MgF₂, HfO₂

- 고굴절 재료：Ta₂O₅, Nb_xO_y, TiO₂, Ti₃O₅, ZnO, ZrO₂

예를 들어, 상기의 재료 가운데, 저굴절률 재료로서 산화 실리콘(n=1. 46), 고굴절률 재료로서 산화 티탄(n=2. 4)의 조합을 선택할 수 있다.

더욱이, 컬러층(C)의 예로서 적색, 황색, 청색, 녹색의 4색에 대한 두께 및 적층수의 설정예를 표 1에 예시한다.

<표 1>

이와 같이, 저굴절률층(D2)가 100 nm 정도의 두께 치수, 고굴절률층(D1)이 저굴절률층(D2)의 2/3 ~ 1/2 정도의 두께 치수가 되도록, 저굴절률층(D2)를 고굴절률층(D1)보다 두껍게 설정할 수 있다.

차폐층(S)는, 비투광성(차광성)을 가지는 막인 것과 동시에, 유전율이 유리 등의 기판과 동일한 정도이며, 전파를 차단하지 않는 막이다. 이 차폐층(S)는, 소망하는 유전율을 가지기 위해서, 다른 유전율을 가지는 다층막이 교대로 다수 적층된 다층 구조체이다. 구체적으로는, 저유전율 재료로 형성되는 금속층(S1)과 고유전율 재료로 형성되는 유전체층(S2)가 다수 적층되어 있다.

금속층(S1)은, 티탄, 알루미늄 등의 금속 등의 재료로 형성되고, 유전체층(S2)는, 산화 실리콘 등의 고유전율 재료로 형성될 수 있다. 이러한 유전체재와 금속 재료는 교대로 적층되어, 차폐층(S)가, 가시광선을 투과 시키지 않고 유리 등의 기판과 같이 유전율을 가지는 소망한 상태가 되기 위해, 각각의 구성 재료, 두께, 및 적층수가 설정된다.

유전체재로서는, 상기의 컬러층(D)에 있어서, 유전체막 재료로서 예시한 재료로부터 선택할 수 있다. 더욱이, 이들 중 2종 또는 3종을 선택하여 조합하는 것도 가능하다.

또한, 금속 재료로서는, 차폐성과 유전율의 특성을 고려하여, 이하의 재료로부터 선택할 수 있다. 이들 중 2종 또는 3종을 선택하여 조합하는 것도 가능하다.

- 금속 재료：Si, Ti, Ta, Nb, Al, Ag, Mg, Sb, Zr, Zn, Sn, Ca, Au, Cr, Ge, In, Ni, Pt

특히, 차폐층이 가시광선을 차폐할 수 있음과 동시에, 전파를 차단하지 않도록, 차폐층을 구성하는 각각의 금속층(S1)이 단층으로 nm 오더의 두께로 형성되어 금속층(S1)의 두께가 유전체층(S2)의 두께보다 작아지도록 설정된다. 또한, 적층한 금속층(S1)의 총 두께가, 가시광선을 투과하지 않기 위해 필요한 최소한의 두께치보다 커지도록 설정된다.

차폐 성능으로 가시광선의 범위에서 투과율이 1% 이하가 되도록 설정할 수 있다. 구체적으로는, 금속층(S1)의 총 두께가, 50 nm 정도는 필요하다.

또한, 적층한 유전체층(S2)의 총 두께가, 전파를 차폐하지 않는 상태를 유지하는데 필요한 최소한의 두께치보다 커지도록 설정된다. 구체적으로는, 유전체층(S2)의 총 두께가 200 nm 정도는 필요하다.

또한, 상기의 컬러층(D)에 따라 금속층(S1) 및 유전체층(S2)의 적층수를 변경할 수 있다.

차폐층(S)의 예로서, 유리와 같은 유전율 3.5 ~ 10(εs)을 실현 가능한 두께, 적층수의 예를 표 2에 나타낸다.

<표 2>

이와 같이, 금속층(S1)이 0.5 nm ~ 5 nm의 두께 치수이며, 유전율층(S2)를 금속층(S1)의 2 ~ 10배 정도인 1 nm ~ 10 nm의 두께 치수를 가지도록, 유전체층(S2)를 금속층(S1)보다 두껍게 설정할 수 있다.

더욱이, 컬러층(D)로서, 차폐층(S)와 같이 티탄과 산화 실리콘을 다수 적층함으로써 흑색을 실현하거나, 알루미늄과 산화 실리콘을 다수 적층함으로써 은빛을 실현할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 있어서 광학 박막인 컬러층(D)와 차광층(S)가 적층된 접속부를 형성하는 것으로써, 접속부의 총 두께를, 흑색의 경우 500 nm 이하, 적색의 경우 1.5 ~ 2 ㎛로 설정하는 것이 가능해진다. 더욱이, 인쇄공정(프린트 공정)과 같은 습식 공정을 이용하지 않고 스퍼터링에 의해, 이러한 접속부를 형성하는 것이 가능해진다.

다음으로, 본 실시예에 따른 터치 패널의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 3은, 본 실시예에 있어서 터치 패널의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트(flow chart)이다.

본 실시예의 터치 패널의 제조 방법에 있어서는, 유리로 형성되는 커버 기판(C)를 준비하고, 표시 영역(T)에 마스크를 마련한 커버 기판(C)에, 도 3에 도시한 바와 같이, 컬러층 성막 공정(S10)으로서 컬러층(D)를 성막한 다음, 차폐층 성막 공정(S20)으로서 차폐층(S)를 성막한 후, 마스크를 제거하고, 컬러층(D)와 차폐층(S)가 적층된 커버 기판(C, 광학 박막 기판)와 터치 패널 기판을 붙여 맞춘다.

컬러층 성막 공정(S10)에 있어서는, 컬러층(D)로서 적절히 선택된 재료로, 컬러층(D)가 소정의 두께가 되도록, 고굴절률층(D1)과 저굴절률층(D2)를 적층한다. 이때, 고굴절률층 성막 공정(S11)과 저굴절률층 성막 공정(S12)를 여러번 반복하여, 컬러층(D)를 스퍼터링 성막한다.

이때, 2종 재료 또는 3종 재료를 교대로 적층 성막 가능한 증착 장치나 평행 평판 마그네트론 스퍼터링 장치 등으로 성막을 행하는 것이 가능하다. 본 실시예에 있어서의 장치예로서 카르셀 타입(carousel type)의 스퍼터링 장치를 도 4에 나타낸다.

도 4는, 본 실시예에 따른 터치 패널의 하나의 실시예의 제조에 사용하는 제조 장치를 나타내는 모식도이다.

본 실시예에 따른 제조 장치는 카르셀 타입의 스퍼터링 장치이다. 본 실시예에 따른 제조 장치는, 도 4에 도시한 바와 같이, 챔버(1) 내에, 기판 홀더(10)을 설치하여 회전하는 드럼(2)를 갖고, 이 드럼(2)의 외주 위치에 접하고 다른 재료를 스퍼터링 가능한 CA1 침니(chimney)(3)와 CA2 침니(4), 및 반응성 스퍼터링을 행할 때 산소 가스 등의 산화원을 공급 가능한 가스 도입구(9)가 접속된 산화원 공급부(5)를 갖는다.

도 4에 도시한 바와 같이, 각각, 회전하는 드럼(2)의 기판 홀더(10)에 대응 가능한 위치로서 주위에 설치되는 것과 동시에 AC전원(7)에 접속된 AC음극(6)과 Ar 등의 가스를 침니 내부에 공급하는 가스 도입구(8)이, CA1 침니(3)와 CA2 침니(4)에 설치되어 있다.

또한, 기판 홀더(10)에는, 표시 영역(T)에 대응하는 표면 부분에 마스크를 형성한 커버 기판(C), 또는, 추가적으로 컬러층(D)가 형성된 커버 기판(C)를 부착한다.

컬러층 성막 공정(S10)에서, CA1 침니(3)과 CA2 침니(4)의 음극 6에는, 고굴절률 재료의 예로서 산화 티탄원인 티탄과, 저굴절률 재료의 예로서 산화 실리콘원인 실리콘을 각각 설치한다. 그 후, 드럼(2)의 기판 홀더(10)에 마스크가 형성된 커버 기판(C)를 고정한다. 더욱이, 가스 도입구(8)로부터 아르곤 등의 가스를 공급하고, 동시에, 산화원 공급부(5)에 가스 도입구(9)를 통해 산소 가스 등의 산화원을 공급하며, 드럼(2)를 회전시킨다. 이 산화 분위기 상태에서, AC전원(7)으로부터 음극(6)에 전력을 공급함으로써, 반응성 스퍼터링에 의해 CA1 침니(3)으로 산화 실리콘을 성막하는 것이 가능하고, CA2 침니(4)로 산화 티탄을 성막하는 것이 가능하다.

컬러층 성막 공정(S10)에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 컬러층(D)로서 적절히 선택된 재료로, 소정의 두께가 되도록, 고굴절률층(D1)과 저굴절률층(D2)를 적층한다.

이때, 고굴절률층 성막 공정(S11)과 저굴절률층 성막 공정(S12)를, 여러번 반복하여, 고굴절률 재료로 형성되는 고굴절률층(D1)과 저굴절률 재료로 형성되는 저굴절률층(D2)가 교대로 다수 적층된다.

이때, CA1 침니(3)과 CA2 침니(4)의 음극(6)에 공급하는 전력을 교대로 전환하도록 제어하는 것으로, 고굴절률층 성막 공정(S11)과 저굴절률층 성막 공정(S12)를 필요 횟수만큼 반복할 수 있다.

차폐층 성막 공정(S20)에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 차폐층(S)로서 적절히 선택된 재료로, 소정의 두께가 되도록, 금속층(S1)과 유전체층(S2)를 적층한다. 이때, 금속층 성막 공정(S21)과 유전체층 성막 공정(S22)를, 여러번 반복하여, 차폐층(S)가 다층 구조체가 되도록 스퍼터링 성막한다.

차폐층 성막 공정(S20)에서, CA1 침니(3)과 CA2 침니(4)의 음극(6)에는, 금속 재료의 예로서 티탄과, 유전율 재료의 예로서 산화 실리콘원인 실리콘을 각각 설치한다. 그리고, 드럼(2)의 기판 홀더(10)에 컬러층(D)가 형성된 커버 기판(C)를 고정하고, 가스 도입구(8)로부터 아르곤 등의 가스를 공급한 소정의 분위기 상태로, AC전원(7)로부터 음극(6)에 전력을 공급하며 드럼(2)를 회전시킨다. 이 금속 스퍼터링에 의해 금속 재료인 금속으로서의 티탄을 성막하는 것이 가능하다.

더욱이, 산화원 공급부(5)에 가스 도입구(9)를 통해 산소 가스 등의 산화원을 공급하고, 산화 분위기로서 AC전원(7)로부터 음극(6)에 전력을 공급하며 드럼(2)를 회전시킨다. 이 반응성 스퍼터링에 의해 산화 실리콘을 성막하는 것이 가능하다.

이때, CA1 침니(3)과 CA2 침니(4)의 음극(6)에 공급하는 전력과, 산화원 공급부(5)에의 산화원(산소 가스) 공급의 유무를, 교대로 전환하도록 제어하는 것으로, 금속층 성막 공정(S21)과 유전체층 성막 공정(S22)를, 여러번 반복한다. 이에 의해, 유전율 재료로 형성되는 유전체층(S2)와 금속 재료로 형성되는 금속층(S1)이 교대로 다수 적층된다.

상기와 같이, 컬러층 형성 공정(S1)과 차폐층 형성 공정(S20)에 있어서, 실리콘과 티탄으로 타겟을 전환하는 것으로, 하나의 챔버에서 다층막을 적층할 수 있다.

또한, 산화원 공급부(5)에 산소 가스 등의 산화원 공급을 전환하는 것에 의해, 반응성 스퍼터링과 금속 스퍼터링을 전환, 칼라층 형성 공정(S10)과 차폐층 형성 공정(S20)을 연속으로 수행하는 것도 가능하다. 또한, 컬러층(D)의 발색으로서 흑색을 설정했을 경우 등 금속 스퍼터링이 필요한 경우에도 전환 가능하다.

본 실시예에 따른 터치 패널에 의하면, 상기와 같이 커버 기판(C) 측으로부터 터치 패널 기판(P) 측을 향해 적층된 컬러층(D)와 교대로 적층한 유전체층 및 금속층의 다층 구조체로 형성된 차폐층(S)로 구성된 접속부를 가진다. 따라서, 본 실시예의 터치 패널은, 가장자리(E)에서, 소망하는 발색을 실현하면서, 가시광의 차광성을 가지며, 한편, 유리와 동일한 정도의 유전율을 유지할 수 있고, 전파도 통하는 것이 가능해진다. 더욱이, 이러한 접속부의 두께를 2 ㎛보다 작게 할 수 있기 때문에 커버 기판(C)와 터치 패널 기판(P) 사이에 틈이 생기는 것이 없어져, 난반사를 방지하고 시인성이 향상한 터치 패널(M)를 실현하는 것이 가능해진다.

<실시예>

이하, 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 실시예를 설명한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 실리콘과 티탄을 타겟(6)으로 한 카르셀 타입의 스퍼터링 장치에 있어서, 드럼(2)를 200 rpm로 회전시키고, 이 드럼(2)가 3회 회전하는 동안 실리콘 측에 전력을 공급한 후, 방전을 멈추고, 티탄 측에 전력을 공급한다. 이때, 산화원으로서 산소 가스를 공급하여 컬러층(D)를 성막하고, 산소 가스를 공급하지 않도록 전환하여 차폐층(S)를 성막했다.

구체적으로는, 표 1, 표 2에 나타내는 막 구성으로 했다.

또한, 차폐층에서, 금속인 티탄의 두께는 산화 실리콘보다 얇게 했다. 또한, 표 1에 나타낸 바와 같이, 막 구성을 변화시켜 4색을 발색시켰다. 이에 의해, 어느 색으로도, 유리와 같은 유전율을 가지는 층을 형성할 수 있었으며, 동시에, 가시광선의 투과율을 1% 이하로서 차폐할 수 있었다.

더욱이, 인쇄 공정에서 형성된 접속부의 두께(대략 5 ㎛ 정도)보다 얇게 형성할 수 있었다.

<산업상 이용가능성>

본 발명의 하나의 실시예의 활용예로서 휴대전화, 스마트폰, 타블렛, 터치 기능부 노트 PC, 터치 기능부 자동 판매기 등에 삽입되는 터치 패널, 및 광학 박막 기판에 적용하는 것이 가능하다.

M: 터치 패널
C: 기판
D: 컬러층(접속부)
D1: 고굴절률층
D2: 저굴절률층
E: 가장자리
P: 터치 패널 기판
S: 차폐층(접속부)
S2: 유전체층
S1: 금속층
T: 표시 영역

Claims (9)

1. 커버 기판;
   상기 커버 기판 상의 표시 영역 이외의 영역에 형성된 컬러층(color layer)과, 금속층(metal layer) 및 상기 금속층보다 두꺼운 유전체층(dielectric layer)이 교대로 적층하도록 구성된 다층 구조체로 형성된 차폐층(shielding layer)을 포함하는 접속부; 및
   상기 접속부를 개재하도록 상기 커버 기판에 대향 배치된 터치 패널 기판;
   을 포함하고,
   상기 커버 기판 상에 상기 컬러층, 상기 차폐층, 및 상기 터치 패널 기판이 순서대로 적층된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 컬러층은, 고굴절률층 및 저굴절률층이 교대로 적층하도록 구성된 다층 구조체로 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 저굴절률층 및 상기 고굴절률층 중 적어도 하나는 금속 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
4. 커버 기판을 준비하고,
   진공 상태에서, 상기 커버 기판 상의 표시 영역 이외의 영역에 컬러층을 형성하며,
   진공 상태에서, 유전체층이 금속층보다 두꺼워지도록, 상기 유전체층 및 상기 금속층을 교대로 적층함으로써 얻을 수 있는 다층 구조체를 갖는 차폐층을 상기 컬러층 상에 형성하고,
   상기 차폐층 상에 터치 패널 기판을 붙여 맞추는 것을 특징으로 하는 터치 패널의 제조 방법.
5. 기판;
   상기 기판 상에 형성된 컬러층; 및
   상기 컬러층 상에 형성되고, 금속층과 상기 금속층보다 두꺼운 유전체층이 교대로 적층하도록 구성된 다층 구조체로 형성된 차폐층;
   을 포함하고,
   상기 기판 상에 상기 컬러층, 및 상기 차폐층이 순서대로 적층된 것을 특징으로 하는 광학 박막 기판.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 컬러층은, 고굴절률층 및 저굴절률층이 교대로 적층하도록 구성된 다층 구조체로 형성된 것을 특징으로 하는 광학 박막 기판.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 저굴절률층 및 상기 고굴절률층 중 적어도 하나는 금속 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 박막 기판.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 기판은, 유리 기판 또는 수지 기판인 것을 특징으로 하는 광학 박막 기판.
9. 기판을 준비하고,
   진공 상태에서, 상기 기판 상에 컬러층을 형성하며,
   진공 상태에서, 유전체층이 금속층보다 두꺼워지도록, 상기 유전체층 및 상기 금속층을 교대로 적층함으로써 얻을 수 있는 다층 구조체를 갖는 차폐층을 상기 컬러층 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 광학 박막 기판의 제조 방법.

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