KR101793073B1 - 터치 스크린 패널 - Google Patents

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KR101793073B1
KR101793073B1 KR1020100123440A KR20100123440A KR101793073B1 KR 101793073 B1 KR101793073 B1 KR 101793073B1 KR 1020100123440 A KR1020100123440 A KR 1020100123440A KR 20100123440 A KR20100123440 A KR 20100123440A KR 101793073 B1 KR101793073 B1 KR 101793073B1
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sensing
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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널은, 제 1면 및 제 2면에 강화층이 형성된 유리기판과; 상기 유리기판의 제 1면의 활성영역에 형성된 센싱패턴들과; 상기 활성영역의 외곽부인 비활성영역에 형성되는 블랙매트릭스와; 상기 블랙매트릭스의 측면부를 덮는 형태로 패터닝되어 형성되는 오버코트층과; 상기 오버코트층을 감싸고 상기 유리기판의 절단면까지 연장되어 형성된 절연층과; 상기 블랙매트릭스와 일부 중첩되며, 상기 센싱패턴들과 연결되는 센싱라인들이 포함되며, 상기 유리기판의 절단에 노출된 미 강화 처리면의 에지부가 완만한 형상으로 구현된다.

Description

터치 스크린 패널{Touch Screen Panel}
본 발명은 영상표시장치 등에 구비되는 터치 스크린 패널에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.
이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
단, 터치 스크린 패널이 영상표시장치의 패널 상부에 부착되면 표시장치 전체의 부피가 커져 휴대의 편리성이 저하되는 등의 문제점이 발생할 수 있으므로, 최근에는 박형화된 터치 스크린 패널의 개발이 요구되고 있다.
그러나, 일반적인 터치 스크린 패널의 경우 기구 강도 향상을 위해 터치 스크린 패널의 상부면에 윈도우가 추가로 구비되는데, 이는 터치 스크린 패널의 두께를 크게 하는 것으로 터치 스크린 패널의 박형화 추세에 역행하게 된다는 단점이 있다.
또한, 상기 윈도우는 강화 처리된 유리(glass) 기판으로 구현되는 것이 일반적이나, 강화 처리된 유리 기판을 윈도우로 사용하기 위해서는 셀 단위로 유기기판을 커팅한 후, 이를 개별적으로 강화 처리 공정을 수행하여야 하는데, 이와 같이 각각 셀 단위의 윈도우를 사용하여 터치 스크린 패널을 제조하는 것은 양산성을 확보할 수 없다는 단점이 있다.
반면에 강화 처리되지 않은 유리 기판을 윈도우로 사용하여 원장 상태에서 터치 스크린 패널을 제조하게 되면 윈도우의 파괴 강도가 취약하여 윈도우로서의 역할을 수행할 수 없다는 문제가 발생한다.
본 발명은 윈도우 상에 감지전극들을 형성하는 윈도우 일체형 터치 스크린 패널을 구현함에 있어서, 원장 상태에서 상기 윈도우로 사용되는 유리 기판의 강화 처리 공정을 수행하고, 각 셀 영역 별로 터치 스크린 패널을 형성한 뒤 상기 각 셀 영역에 대한 커팅을 수행하여 발생되는 미 강화 처리면 즉, 커팅된 단면부에 대하여 힐링(Healing) 공정을 수행함으로써, 터치 스크린 패널의 파괴 강도 및 양산성을 확보할 수 있는 터치 스크린 패널을 제공함에 목적이 있다.
또한, 상기 힐링 공정 수행 중 상기 단면부에 인접하여 위치한 블랙 매트릭스가 손상되는 것을 방지하기 위해 최외곽 단면 구조를 변경하는 터치 스크린 패널을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널은, 제 1면 및 제 2면에 강화층이 형성된 유리기판과; 상기 유리기판의 제 1면의 활성영역에 형성된 센싱패턴들과; 상기 활성영역의 외곽부인 비활성영역에 형성되는 블랙매트릭스와; 상기 블랙매트릭스의 측면부를 덮는 형태로 패터닝되어 형성되는 오버코트층과; 상기 오버코트층을 감싸고 상기 유리기판의 절단면까지 연장되어 형성된 절연층과; 상기 블랙매트릭스와 일부 중첩되며, 상기 센싱패턴들과 연결되는 센싱라인들이 포함되며, 상기 유리기판의 절단에 노출된 미 강화 처리면의 에지부가 완만한 형상으로 구현된다.
이 때, 상기 절연층은 산화알미늄(Al2O3) 또는 산화탄탈륨(Ta2O5)으로 구현됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 비활성 영역에 형성되는 절연층 상에 투명 도전 패턴이 더 형성되며, 상기 투명 도전 패턴은 터치 스크린 패널의 비활성영역 가장자리를 둘러싸는 형태로 형성되고, 적어도 하나의 이상 적층 구조로 구현된다.
또한, 상기 투명 도전 패턴은 활성영역에 형성되는 센싱패턴과 동일한 재료로 동일 공정을 통해 형성될 수 있다.
또한, 상기 강화층이 형성된 유리기판은 윈도우의 역할을 수행하며, 상기 제 2면은 외부에 노출되어 접촉이 수행되는 면이며, 상기 강화층은 유리 기판 표면에 존재하는 나트륨(Na) 성분이 칼륨(K) 성분으로 치환되어 구현된다.
또한, 상기 유리기판의 절단에 노출된 미 강화 처리면에 화학 용액이 접촉되어 상기 에지부가 완만한 형상으로 구현되는 것이며, 상기 화학 용액은 불산(HF)을 베이스(base)로, 무기산(inorganic acid), 암모늄 계열의 첨가제가 포함되어 구현된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 윈도우 상에 감지전극들을 형성하여 터치 스크린 패널의 전체 두께를 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 원장 상태에서 상기 윈도우로 사용되는 유리 기판의 강화 처리 공정을 수행하고, 각 셀 영역 별로 터치 스크린 패널을 형성한 뒤 상기 각 셀 영역에 대한 커팅을 수행하여 발생되는 미 강화 처리면 즉, 커팅된 단면부에 대하여 힐링 공정을 수행함으로써, 상기 단면부에 형성되는 미세 크랙을 제거하여 터치 스크린 패널의 파괴 강도 및 양산성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 커팅되는 최외곽 단면부의 구조를 변경하여 힐링 공정 수행 중 상기 단면부에 인접하여 위치한 블랙 매트릭스가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 센싱패턴의 일례를 도시한 요부 확대도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 일 영역(I-I')에 대한 단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 일 영역(I-I')에 대한 단면도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널 제조방법을 순차적으로 도시한 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 개략적으로 도시한 평면도이다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 센싱패턴의 일례를 도시한 요부 확대도이다.
단, 이는 센싱패턴들이 유리기판 상에 형성된 터치 스크린 패널을 그 대상으로 하며, 원장 단위로 상기 유리기판을 강화 처리한 후 상기 투명기판 상에 다수의 터치 스크린 패널을 제조하여 이를 셀 단위로 커팅한 터치 스크린 패널을 도시한 것이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널은, 투명기판(10)과, 투명기판(10) 상에 형성된 센싱패턴(220)과, 센싱패턴(220)을 패드부(20)를 통해 외부의 구동회로와 연결하기 위한 센싱라인들(230)을 포함한다.
상기 센싱패턴(220)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 행방향을 따라 각 행라인 별로 연결되도록 형성된 다수의 제1 센싱셀들(220a)과, 제1 센싱셀들(220a)을 행방향을 따라 연결하는 제1 연결라인들(220a1)과, 열방향을 따라 각 열라인 별로 연결되도록 형성된 제2 센싱셀들(220b)과, 제2 센싱셀들(220b)을 열방향을 따라 연결하는 제2 연결라인들(220b1)을 포함한다.
편의상, 도 2에서는 센싱패턴의 일부만을 도시하였으나, 터치 스크린 패널은 도 2에 도시된 센싱패턴이 반복적으로 배치되는 구조를 갖는다.
이러한 제1 센싱셀들(220a) 및 제2 센싱셀들(220b)은 서로 중첩되지 않도록 교호적으로 배치되고, 제1 연결라인들(220a1)과 제2 연결라인들(220b1)은 서로 교차된다. 이때, 제1 연결라인들(220a1)과 제2 연결라인들(220b1) 사이에는 안정성 확보를 위한 절연층(미도시)이 개재된다.
한편, 제1 센싱셀들(220a) 및 제2 센싱셀들(220b)은 인듐-틴-옥사이드(이하, ITO)와 같은 투명전극물질을 이용하여 각각 제1 연결라인들(220a1) 및 제2 연결라인들(220b1)과 일체로 형성되거나, 혹은 이들과 별도로 형성되어 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 제2 센싱셀들(220b)은 제2 연결라인들(220b1)과 일체로 열방향으로 패터닝되어 형성되고, 제1 센싱셀들(220a)은 제2 센싱셀들(220b)의 사이에 각각이 독립된 패턴을 갖도록 패터닝되되 그 상부 또는 하부에 위치되는 제1 연결라인들(220a1)에 의해 행방향을 따라 연결될 수 있다.
이때, 제1 연결라인들(220a1)은 제1 센싱셀들(220a)의 상부, 또는 하부에서 제1 센싱셀들(220a)과 직접적으로 접촉되어 전기적으로 연결되거나, 혹은 컨택홀 등을 통해 제1 센싱셀들(220a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 제1 연결라인들(220a1)은 ITO와 같은 투명전극물질을 이용하여 형성되거나, 혹은 불투명한 저저항 물질을 이용하여 형성되되 패턴의 가시화가 방지되도록 그 폭 등이 조절되어 형성될 수 있다.
센싱라인들은, 각각 행라인 단위 및 열라인 단위의 제1 및 제2 센싱셀들(220a, 220b)과 전기적으로 연결되어, 이들을 패드부(20)를 통해 위치검출회로와 같은 외부의 구동회로(미도시)와 연결한다.
이러한 센싱라인들은 영상이 표시되는 활성영역(active area) 외곽부인 비활성영역(non-active area)에 배치되는 것으로, 재료 선택의 폭이 넓어 센싱패턴(220)의 형성에 이용되는 투명전극물질 외에도 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 물질로 형성될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널은 정전용량 방식의 터치패널로, 사람의 손 또는 스타일러스 펜 등과 같은 접촉물체가 접촉되면, 센싱패턴(220)으로부터 센싱라인(230) 및 패드부(20)를 경유하여 구동회로(미도시) 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그러면, X 및 Y 입력처리회로(미도시) 등에 의해 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉위치가 파악된다.
한편, 도 1에는 도시되지 않았으나, 상기 투명기판(10)에는, 센싱라인들(230) 과 중첩되도록 상기 비활성영역에 형성되어 상기 센싱라인들(230) 등의 패턴이 가시화되는 것을 방지하고 화면에 블랙 테두리를 형성하는 블랙 매트릭스가 더 형성된다.
즉, 본 발명에서는 센싱패턴들(220)과 블랙 매트릭스를 동일한 투명기판(10)에 형성하며, 상기 블랙 매트릭스 상부에는 상기 블랙 매트릭스에 의한 단차를 완화하는 오버코트층(OverCoat층)이 형성된다.
터치 스크린 패널은 일반적으로 독립적인 기판에 형성되어 영상표시장치 등의 상면에 부착된다. 하지만, 이 경우 표시장치의 전체 두께가 증가되는 단점이 있다.
이에 본 발명의 실시예에서는 상기 투명기판(10)의 상부면은 접촉물체가 직접 접촉되는 면으로 즉, 상기 투명기판(10)이 표시장치의 윈도우로도 기능함을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에서는 별도의 윈도우를 구비하지 않고 터치 스크린 패널의 투명기판과 윈도우를 일체화하여 구현한다. 이에 의해, 박형화된 터치 스크린 패널을 구현함은 물론, 제조공정의 간소화와 재료비 절감 등을 통해 제조효율을 향상시킬 수도 있다.
단, 이를 위해서는 상기 투명기판(10)은 윈도우로서의 역할을 수행하기 위해 강화 처리가 수행된 유리기판으로 구현됨이 바람직하며, 이에 본 발명의 실시예는 상기 강화 처리를 각각의 셀 단위에서 수행하지 아니하고, 셀 단위의 커팅 전 원장 기판 단계에서 수행함으로써, 양산성 확보에 큰 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 일 영역(I-I')에 대한 단면도이다.
즉, 도 3은 강화 처리된 유리 기판 상에 형성된 터치 스크린 패널이 셀 단위로 커팅된 일측 단면을 나타내는 도면이다.
여기서, 강화 처리된 유리기판은 일 예로, 상기 유리기판을 KNO3 용액에 담근 뒤 400도 내지 450도의 온도로 15 내지 18시간 정도 가열하는 공정에 의해 수행될 수 있는 것으로, 이러한 공정을 통해 유리기판의 표면에 존재하는 나트륨(Na) 성분을 칼륨(K) 성분으로 치환함으로써 유리기판 표면의 강도를 향상시킬 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 강화처리가 수행된 상기 유리기판(10)의 표면에 형성된 강화층(11)은 상기 표면에 존재하는 나트륨(Na) 성분이 칼륨(K) 성분으로 치환되어 그 강도가 향상된다.
또한, 상기 강화 처리 유리기판의 활성영역(active area) 상에 형성된 센싱패턴들(220)은, 제 1방향을 따라 각 행 라인 별로 연결되도록 형성된 제1 센싱셀들(220a)과, 제1 센싱셀들(220a)을 행 방향을 따라 연결하는 제1 연결라인들(220a1) 및 열 방향을 따라 각 열라인 별로 연결되도록 형성된 제2 센싱셀들(220b)과, 제2 센싱셀들(220b)을 열방향을 따라 연결하는 제2 연결라인들(220b1)을 포함하며, 상기 제1 연결라인들(220a1)과 상기 제2 연결라인들(220b1)의 교차부에는 절연층(240)이 개재된다.
이 때, 상기 절연층(240)은 일반적으로 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)이 사용된다.
또한, 상기 활성영역(active area) 외곽에 위치한 비활성영역(non-active area)에는 도시된 바와 같이 블랙 매트릭스(210) 및 상기 블랙 매트릭스와 중첩되어 형성되며, 상기 센싱패턴들(220)과 전기적으로 연결되는 센싱라인들(230)이 형성된다.
상기 블랙 매트릭스(210)는 비활성영역에 형성되는 센싱라인 등의 패턴이 가시화되는 것을 방지하면서 표시영역의 테두리를 형성하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 블랙 매트릭스(210) 상부에는 블랙 매트릭스(210)에 의한 단차를 완화하는 오버코트층(250)이 형성된다.
이 때, 상기 오버코트층(250)은 도시된 바와 같이 블랙 매트릭스(210)를 포함하는 기판 전면에 형성될 수 있으며, 상기 오버코트층(250)은 폴리이미드(Poly-imide), 아크릴(Acryl) 또는 무기 절연층(SiNx 등)으로 형성된다.
단, 도 3에 도시된 블랙매트릭스(210), 오버코트층(250), 센싱패턴들(220), 센싱라인들(230), 절연층(240)은 설명의 편의를 위해 두께 및 면적을 크게 확대하여 도시한 것으로, 실제로는 상기 유리 기판(10)의 두께에 비해 상당히 얇게 형성된다.
그러나, 이와 같이 강화 처리된 원장 기판을 셀 단위로 커팅할 경우, 커팅되는 단면 즉, 커팅 후 노출된 유리기판의 미 강화 처리면이 존재하는데, 본 발명의 실시예에서는 상기 노출된 절단면에 대하여 힐링 공정을 수행하여, 상기 절단면에 형성되는 미세 크랙을 제거함으로써, 양산성 확보와 아울러 터치 스크린 패널의 파괴 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 힐링 공정은 상기 절단면(10")에 화학 용액을 접촉시키는 공정으로서, 상기 화학 용액은 불산(HF)을 베이스(base)로 구성됨을 특징으로 한다.
일 예로, 상기 화학 용액은 불산(HF)과 무기산(inorganic acid), 암모늄 계열의 첨가제가 포함되어 이루어질 수 있다.
이와 같은 힐링 공정은 불산(HF)이 포함된 화학 용액이 상기 노출된 절단면(10")에 접촉됨으로써, 상기 절단면(10")에 발생된 미세 크랙의 날카로운 내측 부위를 완만하게 함몰시키거나, 또는 미세 크랙이 발생된 커팅 단면의 외측영역을 제거할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 절단면(10)에 대한 처리가 완료되면, 앞서 도시된 도 2의 단면도에서와 같이 상기 커팅 절단면의 에지부분(10')은 완만한 형상으로 구현된다.
그러나, 도 3에 도시된 실시예의 경우 상기 힐링 공정이 수행될 때, 커팅 절단면에 인접하여 위치한 블랙 매트릭스(210)가 손상되는 문제가 발생될 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 커팅 절단면에는 오버코트층(250) 및 절연층(240)이 노출되는데, 이 경우 상기 힐링 공정에 사용되는 화학 용액이 상기 오버코트층(250) 및 절연층(240)을 침투하여 블랙매트릭스(210)를 손상시킬 수 있는 것이다.
보다 구체적으로 상기 침투된 화학 용액은 블랙매트릭스(210)와 그 상부에 위치한 오버코트층(250)의 점착력(adhesion)을 저하시켜 블랙매트릭스(210)의 막 들뜸 불량 등 외관 불량을 야기하는 원인이 될 수 있다.
이에 본 발명의 다른 실시예는 상기 커팅되는 최외곽 단면부의 구조를 변경하여 힐링 공정 수행 중 상기 단면부에 인접하여 위치한 블랙 매트릭스가 손상되는 것을 방지함을 특징으로 한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 일 영역(I-I')에 대한 단면도이다.
단, 이는 도 3에 도시된 실시예와 동일한 영역에 대한 단면도 즉, 강화 처리된 유리 기판 상에 형성된 터치 스크린 패널이 셀 단위로 커팅된 일측 단면으로서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용한다.
먼저 도 4a를 참조하면, 커팅된 단면을 포함하는 비활성영역(non-active area)에는 블랙매트릭스(210), 오버코트층(250'), 센싱라인들(230) 및 절연층(240')이 형성되어 있다.
이 때, 활성영역에서의 구조는 도 3에 도시된 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
도 4a를 참조하면, 상기 오버코트층(250')은 도 3에서와 달리 기판의 절단면(10")까지 연장되지 않고, 상기 블랙매트릭스(210)의 측면부를 덮는 형태로 패터닝되어 형성되며, 상기 오버코트층(250')의 측면부는 상기 절연층(240')이 완전히 덮도록 형성된다.
따라서, 상기 커팅 절단면에는 오버코트층(250')이 노출되지 않으며, 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 오버코트층(250')을 완전히 감싸고 기판의 절단면까지 연장되어 형성된 절연층(240')만이 그 두께(d1)에 해당하는 정도만 노출된다. 이 때, 상기 절연층(240')의 두께는 약 500Å으로 구현됨이 바람직하다.
또한, 상기 절연층(240')은 앞서 도 3에 도시된 실시예의 경우 일반적인 무기재료인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)이 아닌 내불산성 강화를 위해 산화알미늄(Al2O3)과 산화탄탈륨(Ta2O5)을 사용함을 특징으로 한다.
이 때, 상기 활성영역에 형성되는 절연층(240)은 비활성영역에 형성되는 절연층(240')과 동일한 재료로 동일 공정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 활성영역의 절연층(240)은 기존의 무기재료로 구현될 수도 있다.
이와 같은 구조를 적용할 경우 커팅 절단후 힐링 공정을 수행할 때 힐링 공정에 사용되는 불산(HF)이 포함된 화학 용액이 상기 내불산 특성을 갖는 절연층(240')에 의해 차단되어 블랙매트릭스(210)가 손상되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
다음으로 도 4b에 도시된 실시예는 상기 도 4a에 도시된 실시예의 구성에 추가하여 비활성 영역에 형성되는 절연층(240') 상에 투명 도전 패턴(260)을 더 구비함을 특징으로 한다.
상기 투명 도전 패턴(260)은 터치 스크린 패널의 비활성영역 가장자리를 둘러싸는 형태로 형성되는 것으로, 별도의 전압이 인가되지 아니하며, 단지 상기 힐링 공정시 사용되는 화학 용액이 터치 스크린 패널 내부로 침투되는 것을 방지하기 위해 형성된다.
이 때, 상기 투명 도전 패턴(260)은 적어도 하나의 층(260a, 260b)으로 구현될 수 있으며, 이는 활성영역에 형성되는 센싱패턴(220)과 동일한 재료로 동일 공정을 통해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 구조를 적용할 경우 커팅 절단후 힐링 공정을 수행할 때 힐링 공정에 사용되는 불산(HF)이 포함된 화학 용액이 상기 내불산 특성을 갖는 절연층(240') 및 투명 도전 패턴(260)에 의해 차단되어 블랙매트릭스(210)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 제조 공정을 설명하도록 한다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널 제조방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
먼저, 도 5a를 참조하면, 원장기판(10) 즉, 셀 단위로 다수의 터치 스크린 패널이 형성될 유리기판(10)의 전 표면에 대하여 강화 처리를 수행한다.
상기 강화 처리는 상기 유리기판(10)을 KNO3 용액에 담근 뒤 400도 내지 450도의 온도로 15 내지 18시간 정도 가열하는 공정에 의해 수행될 수 있으며, 이러한 공정을 통해 유리기판의 표면에 존재하는 나트륨(Na) 성분을 칼륨(K) 성분으로 치환함으로써 유리기판 표면의 강도가 향상된다. 즉, 강화 처리 수행 이후 상기 유리기판의 표면 상에는 강화층(11)이 형성된다. 단, 이는 하나의 실시예로서 유리기판에 대한 강화 처리가 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 원장 기판의 각 셀 단위 영역 별로 터치 스크린 패널(100)을 형성한다.
단, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 상기 원장 기판(10)이 3개의 셀 단위로 구성됨을 그 예로 하나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 터치 스크린 패널(100)은 앞서 도 1 내지 3을 통해 설명한 바와 같이 활성영역에 형성되는 센싱패턴들(220)과, 비활성영역에 형성되는 블랙매트릭스(210), 오버코트층(250), 센싱라인들(230)을 포함하는 것으로서, 도 5b에서는 설명의 편의를 위해 상기 구성요소들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
이후, 도 5c를 참조하면, 상기 터치 스크린 패널(100)이 각 셀 단위 영역 별로 형성이 완료되면, 상기 각 셀 단위 영역 별로 커팅한다. 이 때, 상기 커팅은 휠(wheel), 레이저, 워터-젯(water-jet), 식각(etching) 등 물리적 또는 화학적 방법을 사용하여 구현된다. 또한, 상기 커팅이 완료된 후 상기 커팅 절단면에 대한 연마를 수행하는 단계가 더 포함될 수도 있다.
단, 이와 같이 커팅이 수행되면 커팅된 절단면은 도시된 바와 같이 강화처리가 안된 면(10")이 노출되어 미세 크랙(crack)이 존재하게 되며, 이러한 미세 크랙은 제품의 신뢰성 저하의 원인이 될 수 있다.
이에 따라 본 발명의 실시예는 상기 미 강화처리면 즉, 노출된 절단면(10")에 대한 힐링 공정을 수행하며, 이를 통해 제품의 신뢰성을 확보한다.
상기 힐링 공정은 상기 절단면(10")에 화학 용액을 접촉시키는 공정으로서, 상기 화학 용액은 불산(HF)을 베이스(base)로 구성됨을 특징으로 한다.
일 예로, 상기 화학 용액은 불산(HF)과 무기산(inorganic acid), 암모늄 계열의 첨가제가 포함되어 이루어질 수 있다.
이와 같은 힐링 공정은 불산(HF)이 포함된 화학 용액이 상기 노출된 절단면(10")에 접촉됨으로써, 상기 절단면(10")에 발생된 미세 크랙의 날카로운 내측 부위를 완만하게 함몰시키거나, 또는 미세 크랙이 발생된 커팅 단면의 외측영역을 제거할 수 있게 되는 것이다.
이후, 상기 힐링 공정이 완료되면 도 5d에 도시된 바와 같은 절단면(10")의 에지부분(10')이 완만한 형상인 강화 유리기판(10) 상에 형성된 터치 스크린 패널(100)이 완성된다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10: 유리기판 10': 에지부
10": 절단면 11: 강화층
100: 터치 스크린 패널 210: 블랙매트릭스
220: 센싱패턴 230: 센싱라인
240, 240': 절연층 250, 250': 오버코트층
260: 투명 도전 패턴

Claims (10)

  1. 제 1면 및 제 2면에 강화층이 형성된 유리기판과;
    상기 유리기판의 제 1면의 활성영역에 형성된 센싱패턴들과;
    상기 활성영역의 외곽부인 비활성영역에 형성되는 블랙매트릭스와;
    상기 블랙매트릭스의 측면부를 덮는 형태로 패터닝되어 형성되는 오버코트층과;
    상기 오버코트층을 감싸고 상기 유리기판의 절단면까지 연장되어 형성된 절연층과;
    상기 블랙매트릭스와 일부 중첩되며, 상기 센싱패턴들과 연결되는 센싱라인들이 포함되며,
    상기 유리기판의 절단에 노출된 미 강화 처리면의 에지부가 완만한 형상으로 구현되고,
    상기 오버코트층은 상기 절연층과 상기 블랙매트릭스 사이에 제공되는 터치 스크린 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절연층은 산화알미늄(Al2O3) 또는 산화탄탈륨(Ta2O5)으로 구현됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 비활성 영역에 형성되는 절연층 상에 투명 도전 패턴이 더 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 투명 도전 패턴은 터치 스크린 패널의 비활성영역 가장자리를 둘러싸는 형태로 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 투명 도전 패턴은 적어도 하나의 이상 적층 구조로 구현됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 투명 도전 패턴은 활성영역에 형성되는 센싱패턴과 동일한 재료로 동일 공정을 통해 형성됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 강화층이 형성된 유리기판은 윈도우의 역할을 수행하며, 상기 제 2면은 외부에 노출되어 접촉이 수행되는 면임을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 강화층은 유리 기판 표면에 존재하는 나트륨(Na) 성분이 칼륨(K) 성분으로 치환되어 구현됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 유리기판의 절단에 노출된 미 강화 처리면에 화학 용액이 접촉되어 상기 에지부가 완만한 형상으로 구현됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 화학 용액은 불산(HF)을 베이스(base)로, 무기산(inorganic acid), 암모늄 계열의 첨가제가 포함되어 구현됨을 특징으로 하는 터치 스크린 패널.
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