KR101845809B1

KR101845809B1 - 사인곡선 전극패턴을 갖는 터치 스크린 패널 및 터치 스크린 모듈

Info

Publication number: KR101845809B1
Application number: KR1020150187602A
Authority: KR
Inventors: 이정원
Original assignee: 금호전기주식회사; 주식회사 금호에이치티
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2018-05-14
Also published as: KR20170077583A

Abstract

본 발명은, 초미세선폭의 전극패턴을 형성하고 모아레 현상을 회피하며 공정효율을 극대화할 수 있는, 사인곡선 전극패턴을 갖는 터치 스크린 패널 및 터치 스크린 모듈을 개시한다.

Description

사인곡선 전극패턴을 갖는 터치 스크린 패널 및 터치 스크린 모듈{TOUCH SCREEN PANEL AND TOUCH SCREEN MODULE WITH ELECTRODE PATTERNS OF SINE WAVES}

본 발명은 터치 스크린 패널 및 터치 스크린 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 초미세선폭의 전극패턴을 형성하고 모아레 현상을 회피하며 공정효율을 극대화할 수 있는, 사인곡선 전극패턴을 갖는 터치 스크린 패널 및 터치 스크린 모듈에 관한 것이다.

터치 센서는 키보드나 마우스와 같은 입력 장치를 대체할 수 있기 때문에 활용 범위가 확대되고 있다. 터치 센서는 네이게이션, ATM, 휴대용 단말기 뿐만 아니라 노트북, PC 모니터, TV, 대형전자칠판 등에 널리 활용된다.

터치 스크린 패널(Touch Screen Panel, 이하 TSP)이란 수지성 필름 또는 글라스(Glass) 등의 기판(substrate)에 특정 형상으로 패터닝(Patterning)된 전극을 형성한 패널을 의미한다. TSP는 터치 스크린 센서(Touch Screen Sensor), 터치 스크린(Touch Screen), 터치 센서(Touch Sensor) 등과 동일한 의미로 사용된다.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 광학 방식, 초음파 방식 등이 있다. 도 1a는 저항막 방식, 도 1b는 정전용량 방식, 도 1c는 광학 방식, 도 1d는 초음파 방식을 각각 나타낸다.

저항막 방식은 통상 R Type 이라 칭하며, 상판과 하판 사이 공기층이 형성되어 있는 구조이고, 눌려지는 압력으로 상하판이 접지되었을때를 감지하는 방식이다. 저항막 방식은 정밀한 터치가 가능하지만, 내구성이 취약하고 광 투과율이 낮다. 정전용량 방식은 통상 C Type 이라 칭하며, 인체 등에서 발생하는 정전기를 감지하는 방식이다. 정전용량 방식은 내구성이 우수하고 멀티터치 구현이 가능하며 투과율이 우수하지만, 손가락 등을 사용하여 동작하므로 정밀한 터치가 곤란할 수 있다. 광학 방식은 통상 IR Type 이라 칭하며, 적외선 발광소자와 수광소자로 이루어져 있으며 터치시 적외선이 차단되는 것을 감지하는 방식이다. 광학방식은 대형스크린에 적용 가능하고 고투과율(100%), 고내구성, 고신뢰성 등의 장점이 있으나, 제작단가면에서 매우 불리하다. 초음파 방식은 발신자와 수신자로 이루어져 있으며 터치시 초음파가 방해되는 위치를 감지하는 방식이다. 초음파 방식은 대형 스크린에 적용가능하고 고투과율(92%)이지만, 오염에 약하다.

정전용량 방식은 구조에 따라 GFF 방식, GG 방식, G1F 방식, GF 방식, G2 방식 등으로 나뉘며, 사용되는 전극의 재료에 따라 ITO 방식, Ag 나노와이어 방식, Ag 잉크 방식, CNT/그래핀 방식, 메탈메시(Metal Mesh) 방식 등으로 나뉜다. 도 1e는 LCD 디스플레이 휴대용 단말기에 적용된 GFF 방식의 TSP 모듈을 나타낸 것이며, ITO(투명전극) 방식으로 전극을 형성한 것이다.

ITO 방식은 저항값이 높아 중대형화에 어려움이 있고, 향후에는 인듐 매장량 대비 채굴 년수의 한계가 존재한다. 따라서 ITO 방식을 대체할 전극 소재의 개발이 필요하다. 반면, 메탈메시 방식은 수마이크로미터(㎛) 단위의 미세한 그물망 메시의 전극패턴으로 중대형화에 유리하고 플렉서블한 디스플레이에 적용 가능한 장점이 있다.

하지만 메탈메시 방식은 메시폭을 3㎛ 이상으로 형성할 경우 광투과율이 좋지 않은 문제점이 발생한다. 메시폭이 3㎛ 이상이면 광투과율 문제로 중대형(15인치 이상) 터치센서로만 제작 가능하다. 또한 모아레(Moire) 회피가 어려운 문제점도 발생한다.

모아레 현상이란 일정한 간격을 갖는 무늬가 반복해서 겹쳐지면 물결무늬가 발생하게 되는데 이때 생기는 무늬를 일컫는다. 특히, 메탈메시 방식의 터치센서는 LCD 상면에 위치하므로 LCD 픽셀과 메탈메시 패턴이 간섭을 일으켜 모아레가 발생할 수 있다. 도 1f 내지 도 1h는 다양한 모아레 현상을 나타낸 것이다.

본 발명의 일실시예는 초미세패턴의 사인곡선 전극패턴을 갖는 터치 스크린 패널 및 터치 스크린 모듈을 제공한다.

또한, 모아레 현상을 회피할 수 있음과 동시에 공정효율을 극대화하는 터치 스크린 패널 및 터치 스크린 모듈을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치 스크린 패널은, 미세선폭의 메탈 전극패턴을 이루는 정전용량 방식의 터치 스크린 패널에 있어서, 상기 전극패턴은 메시형태를 이루되, 상기 메시형태를 이루는 각 전극선은 사인곡선으로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 사인곡선 전극패턴은, 100㎛ 내지 150㎛ 범위의 진폭을 가질 수 있다.

상기 사인곡선 전극패턴은, 최소거리 300㎛ 범위의 주기를 가질 수 있다.

상기 사인곡선 전극패턴은, 인접한 다른 사인곡선과 최소거리 300㎛ 범위의 피치를 가질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치 스크린 모듈은, 미세선폭의 메탈 전극패턴을 이루는 정전용량 방식의 터치 스크린 패널 모듈에 있어서, 상기 전극패턴은 메시형태를 이루되, 상기 메시형태를 이루는 각 전극선은 사인곡선으로 이루어지는 제1센서층(Rx); 상기 제1센서층의 사인곡선 전극패턴과는 다른 각도를 갖는 사인곡선 전극패턴이 연속적으로 반복되어 형성된 제2센서층(Tx); 상기 제1센서층(Rx) 및 상기 제2센서층(Tx)과 연결되는 연성회로필름(FPCB); 및 상기 제1센서층(Rx) 및 상기 제2센서층(Tx)의 상부에 접합되는 윈도우글라스를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 터치 스크린 패널 제조공정은, 미세선폭의 메탈 전극패턴을 이루는 정전용량 방식의 터치 스크린 패널 제조공정에 있어서, 구리층이 적층된 PET 필름상에, 상기 구리층 상부에 PR을 도포하는 단계; 상기 도포된 PR을 상기 전극패턴이 사인곡선으로 형성되도록 하는 마스크 패턴을 이용하여 노광하는 단계; 상기 노광된 필름을 현상하여 PR패턴을 형성하는 단계; 상기 현상되어 구리층이 노출된 필름을 상기 PR패턴을 마스크로 하여 에칭하는 단계; 상기 에칭된 필름의 PR을 제거하는 박리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 3㎛ 이하 선폭의 사인곡선 전극패턴을 갖는 초미세패턴의 터치 스크린 패널 및 터치 스크린 모듈을 제공할 수 있다.

또한, 정형패턴과 비정형패턴의 장점을 모두 갖는 사인곡선 전극패턴으로 인하여 모아레 현상을 회피할 수 있음과 동시에 공정효율을 극대화하는 터치 스크린 패널 및 터치 스크린 모듈을 제공할 수 있다.

도 1a 내지 도 1h는 종래기술에 따른 터치 스크린 패널 및 모듈에 관한 것이고,
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 스크린 패널의 사인곡선 전극패턴에 관한 것이며,
도 2e 내지 도 2g는 본 발명의 일실시예에 따른 사인곡선 전극패턴과 비교되는 종래기술의 전극패턴에 관한 것이고,
도 3a 내지 도 3i는 본 발명의 일실시예에 따른 터치 스크린 패널 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한 본 발명에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.

이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 전극패턴은 GFF 방식, GG 방식, G1F 방식, GF 방식, G2 방식 등 메탈메시 타입 정전용량 방식에 모두 적용될 수 있으며, 설명을 위한 도면에서는 GFF 방식을 일실시예로 나타내었다.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일실시예에 따른 메탈메시 TSP의 전극패턴을 나타낸 것이다. 도 2a 내지 도 2d에 따른 TSP 전극패턴은, 메시를 이루는 직선형태의 전극패턴이 곡선형태인 사인곡선 전극패턴으로 형성된 것이다. 본 발명에 따른 사인곡선 전극패턴은 전극자체의 선폭이 3㎛ 이하일 경우에 대해 설명한다. 물론 전극자체의 선폭이 3㎛ 이상일 경우에도 적용될 수 있지만 전극자체의 선폭이 3㎛ 이상일 경우에는 시인성에 문제가 발생하므로 주로 대형패널에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 사인곡선 전극패턴은 3㎛ 이하의 미세한 전극패턴의 구현과 동시에 모아레현상을 회피할 수 있는 구조이다.

본 발명에 따른 사인곡선 전극패턴은, 하나의 사인곡선을 기준으로 100㎛ 내지 150㎛ 범위의 진폭과 최소거리 300㎛ 범위의 주기를 갖고 형성될 수 있다. 진폭과 주기는, 인접한 다른 사인곡선들과의 간섭현상을 최소화하면서 동시에 롤투롤 공정상 불량을 최소화할 수 있는 범위에서 결정될 수 있으며, 3㎛ 이하의 미세한 전극패턴 선폭을 구현할 경우에는, 100㎛ 내지 150㎛ 범위의 진폭이 바람직하며, 최소거리 300㎛ 범위의 주기를 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 하나의 사인곡선과 인접한 위치의 다른 사인곡선과의 피치는 최소거리 300㎛ 범위로 형성하는 것이 바람직하다. 피치를 결정하는 요인도 인접한 다른 사인곡선들과의 간섭현상을 최소화하면서 동시에 롤투롤 공정상 불량을 최소화할 수 있는 범위에서 결정될 수 있다. 하나의 사인곡선은 100㎛ 내지 150㎛ 범위의 진폭과 최소거리 300㎛ 범위의 주기에서 다양한 진폭과 다양한 주기를 가질 수 있음은 물론이다.

도 2c는 사인곡선 패턴의 Rx, Tx 및 Rx와 Tx가 합지된 Rx+Tx를 나타낸 일부분이다. 더미패턴은 9분할된 형상을 일예로 나타내었다. 더미패턴의 붉은색 부분은 이해를 돕기 위해 표기된 것이고, 실제 패턴에선 붉은색 부분이 전기적으로 연결이 끊어진 영역을 의미한다. 전기적으로 연결이 끊어진 붉은색 부분의 형상은 필요에 따라 변형가능하다. 도 2d는 도 2c의 붉은색 가상선을 제외한 Rx, Tx 및 Rx+Tx 형상을 나타낸 것이다. 도 2c 및 도 2d를 통해 나타낸 사인곡선 패턴은 비정형패턴이므로 모아레 현상을 회피하기에 매우 유리하다.

도 2e 내지 도 2g는 기존의 모아레 현상을 회피하기 위한 전극패턴의 예를 나타낸 것이다. 도 2e에 나타낸 전극패턴은 랜덤한 다각형 형상의 패턴이 합지된 것이고, 도 2f에 나타낸 전극패턴은 육각형 패턴이 합지된 것이며, 도 2g에 나타낸 전극패턴은 일반 메시 형상의 패턴이 합지된 것이다. 도 2e에 나타낸 랜덤한 다각형 형상의 패턴과 도 2f에 나타낸 육각형 패턴은 모아레 현상을 회피하기에 유리하지만 공정이 까다로운 문제점이 발생하여 3㎛ 이하의 초미세패턴에 대한 민감한 공정을 진행하기에 곤란하다. 도 2g에 나타낸 일반 메시 형상의 패턴은 공정상 유리하지만 모아레 현상을 회피하기에는 불리하다.

모아레 회피에 유리한 패턴은 형상이 비규칙적으로 이루어지는 비정형패턴이다. 도 2e 및 도 2f와 같은 패턴은 비정형패턴으로 모아레 회피에 유리하다. 도 2g와 같은 일반 메시 패턴은 형상이 규칙적으로 이루어지는 정형패턴이다. 이러한 정형패턴은 모아레 회피에 불리하다.

공정상 유리한 패턴은 규칙적이고 단면적이 일정한 정형패턴이다. 포토리소그라피공정을 예로 들면, 노광공정시 공정면적당 빛을 조사하는 시간, 에칭공정시 공정면적당 조정되는 에칭용액량과 에칭시간, 검사공정시 불량 위치를 검출하고 대응하는 공정시간 등을 고려하면 정형패턴이 공정상 유리하다. 특히, 3㎛ 이하의 초미세패턴에 대한 민감한 공정을 진행할 경우에는 위와 같은 공정조건을 고려한다면 정형패턴이 더욱 유리하다. 또한 롤투롤 공정과 같은 대량생산공정을 진행한다면 정형패턴의 유리함은 분명해진다. 비정형패턴은 각 패턴의 부위별로 공정면적이 달라질 수 있으므로 공정이 까다롭고 불량발생율이 높아진다.

도 2a 내지 도 2d에 나타낸 사인곡선 패턴의 경우는 Rx 및 Tx 각각은 정형패턴에 가까우므로 공정상 유리한 패턴이며, Rx와 Tx가 합지된 패턴은 비정형패턴이므로 모아레 회피에 유리해진다. 즉 도 2a 내지 도 2d에 나타낸 사인곡선 패턴의 경우는 정형패턴의 장점과 비정형패턴의 장점을 모두 포함하는 하이브리드패턴으로 이루어져서, 3㎛ 이하의 초미세패턴에 대한 민감한 공정을 진행할 경우 불량발생율이 낮으며 롤투롤 공정과 같은 대량생산공정에 유리하고, 모아레 회피에도 유리하다. Rx 및 Tx를 이루는 각 패턴들은 일정한 직사각형 형상으로 이루어져서, 공정단면적이 일정한 장점이 있어 노광조건, 에칭조건, 검사조건 등을 다루기에 유리하다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 TSP 및 TSP 모듈을 형성하는 공정에 대한 설명이다. 본 발명의 전극패턴은 GFF 방식, GG 방식, G1F 방식, GF 방식, G2 방식 등 메탈메시 타입 정전용량 방식에 모두 적용될 수 있으며, 설명을 위한 도면에서는 GFF 방식을 일실시예로 나타내었다. 도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 TSP를 제조하기 위한 공정흐름도이다. 도 3a를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 TSP 제조방법은, 전처리 단계(S100), PR코팅 단계(S200), 노광 단계(S300), 현상 단계(S400), 에칭 단계(S500), 박리 단계(S600), 검사 단계(S700), 커팅 단계(S800), 합지 단계(S900), 셀커팅 단계(S1000), 모듈 단계(S1100)를 포함한다.

전처리 단계(S100)는 수지성 필름상에 형성된 금속층의 표면처리 및 이물질을 제거하는 공정이다.

수지성 필름으로는, 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지, AS 수지, ABS 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지 등으로부터 제조되는 열가소성 수지성 필름을 사용할 수 있다. 가격면으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름이 바람직하며, 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 트리아세테이트셀룰로즈(TAC), 폴리에테르설폰(PES) 등도 사용할 수 있다. 수지성 필름은 10~150㎛ 범위의 두께로 형성되며 바람직하게는 20~100㎛ 범위의 두께로 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 제조공정은 수지성 필름으로 PET 필름을 이용한다.

수지성 필름상에는 금속패턴을 형성하기 위해 금속층이 형성된다. 금속층은 구리, 은, 니켈, 크롬 등의 금속을 이용할 수 있으며, 낮은 저항을 갖는 구리가 바람직하다. 금속층은 물리기상증착법(physical vapor deposion), 화학기상증착법(chemical vapor deposition), 도금(plating), 전사(printing), 부착(lamination) 등의 방식으로 수지성 필름상에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 물리기상증착 방식으로 PET 필름상에 형성될 수 있다. 금속층은 0.2~2㎛ 범위의 두께로 형성될 수 있으며, 구현하고자 하는 미세선폭에 따라서 형성되는 두께는 가변적일 수 있다. 5~100㎛ 선폭으로 금속패턴을 구현한다면 0.2~2㎛ 두께의 금속층을 형성할 수 있고, 1~5㎛ 미세선폭으로 금속패턴을 구현한다면 0.2~0.5㎛ 두께의 금속층을 형성할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 제조공정은 20~100㎛ 두께의 PET 필름상에 0.2~0.5㎛ 두께의 구리층을 형성하여, 롤투롤 방식으로 진행한다.

수지성 필름(PET 필름)에 금속층(구리층)이 형성된 상태에서, 포토리소그라피 공정, 감광성 공정 등을 통해 금속패턴을 형성할 수 있으며, 본 발명의 일실시예에 따른 제조공정은 포토리소그라피 공정을 통해 금속패턴을 형성한다. 전처리 단계(S100)에서는 포토레지스트(PR)가 잘 도포될 수 있도록 금속층 표면 처리 및 이물질을 제거한다.

PR코팅 단계(S200)는 금속패턴을 형성할 수 있도록 감광성 물질인 포토레지스트(PR)를 도포하는 공정이다. PR 용액은 1~5㎛ 범위의 두께로 형성될 수 있으며, 구현하고자 하는 미세선폭에 따라서 형성되는 두께는 다를 수 있다. 5~100㎛ 선폭으로 금속패턴을 구현한다면 3~5㎛ 두께의 PR층을 형성할 수 있고, 1~5㎛ 미세선폭으로 금속패턴을 구현한다면 1~3.5㎛ 두께의 PR층을 형성할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 제조공정은 1~3.5㎛ 두께의 PR층을 형성한다. 도 3b는 전처리 단계(S100), PR코팅 단계(S200)를 거쳐 형성된 단면도이다.

노광 단계(S300)는 감광성 물질인 포토레지스트(PR)에 빛(UV)을 조사하여 PR 패턴을 형성시키는 공정이다. 구현하고자 하는 PR 패턴의 미세선폭에 따라서 사용되는 마스크의 선폭도 조정된다. 5~100㎛ 선폭으로 PR 패턴을 구현한다면 6~100㎛ 선폭의 마스크를 사용할 수 있고, 1~5㎛ 미세선폭으로 PR 패턴을 구현한다면 1.5~7㎛ 선폭의 마스크를 사용할 수 있다. 노광시간은 PR선폭을 만족시키는 광량조건에 따라 결정된다. 노광공정시 비정형패턴을 위한 마스크를 사용할 경우 공정단면적이 부위별로 상이하거나 불규칙한 굴곡 등이 랜덤할수록 시간 및 광량조건을 조절하기에 까다로워진다. 정형패턴의 경우 노광조건을 조절하기에 유리하다.

현상 단계(S400)는 빛(UV)이 조사된 영역의 유무에 따라 불필요한 PR 영역을 제거하는 공정이다. PR코팅 단계(S200)에서 Positive PR을 도포하고 노광 단계(S300)에서 White Mask를 사용한다면, 현상 단계(S400)에서는 UV가 조사된 부분의 PR이 제거된다. PR코팅 단계(S200)에서 Negative PR을 도포하고 노광 단계(S300)에서 Dark Mask를 사용한다면, 현상 단계(S400)에서는 UV가 조사된 부분의 PR이 존재한다. 도 3c는 노광 단계(S300), 현상 단계(S400)를 거쳐 형성된 단면도이다.

에칭 단계(S500)는 금속층을 식각하여 금속패턴을 형성시키는 공정이다. 도 3c에서 볼 수 있는 PR 패턴이 존재하는 영역은 식각되지 않고, PR 패턴이 존재하지 않는 영역이 식각된다. 도 3d는 에칭 단계(S500)를 거쳐 형성된 단면도이다. 비정형패턴에 대한 에칭공정시 공정단면적이 부위별로 상이하거나 불규칙한 굴곡 등이 랜덤할수록 에칭시간을 조절하기에 까다로워진다. 정형패턴의 경우는 에칭조건을 조절하기에 유리하다.

박리 단계(S600)는 에칭 단계(S500)에 활용된 PR 패턴을 제거하는 공정이다. 도 3e는 박리 단계(S600)를 거쳐 형성된 단면도이고, 도 3f는 박리 단계(S600)를 거쳐 형성된 평면도이다. 도 3g와 같이, 수지성 필름상에 형성된 금속패턴은, 감지패턴, 더미패턴, 얼라인패턴, 전극 트레이스, 그라운드 트레이스 등으로 나뉠 수 있다. 도 3g에서 볼 수 있는 패턴은 편의상 일반적인 메시 형상으로 나타내었다.

검사 단계(S700)는 금속층이 식각되어 형성된 금속패턴을 기준영상과 비교하여 불량유무를 검출하는 공정이다. 금속패턴의 개방(Open), 단락(Short), 패임(Mouse bite), 오염 등의 불량을 검출한다. 검사 단계(S700)에 필요한 장비는 AOI(Auto Optical Inspection), AVI(Auto Visual Inspection), ATI(Auto Total Inspection) 등이다. AOI는 식각된 금속패턴에 대한 검사를 수행하고, AVI는 금속패턴 및 제품의 이물질 등을 검사하며, ATI는 AOI 및 AVI가 통합된 검사 장비이다. 검사공정시 비정형패턴은 불량대응에 불리하고 정형패턴은 신속한 공정을 진행할 수 있다.

검사 단계(S700)를 마치면 터치 센서로써의 제품을 거의 완성하는 것이며, 이후 필요에 따라 후공정들을 진행한다.

커팅 단계(S800)는 롤투롤 방식으로 수미터 내지 수백미터 길이의 금속패턴이 형성된 수지성 필름을 미리 정해진 길이만큼의 시트(Sheet) 단위로 절단하는 공정이다. 커팅 단계(S800)는 롤투롤 공정장비중 마지막 장비에서 진행된다. 수지성 필름에 형성된 금속패턴 중에서 타겟이미지패턴을 CCD 카메라를 통해 기준이미지로 인식하여 시트 단위의 절단 위치를 결정하게 된다. Rx 필름층과 Tx 필름층을 합지시켜주는 OCA 필름도 시트 단위로 절단되는 수지성 필름의 크기만큼 커팅을 진행한다. 하나의 시트 단위에는 적어도 하나 이상의 셀(Cell)을 포함한다.

합지 단계(S900)는 시트 단위로 절단된 수지성 필름(Rx 필름 및 Tx 필름)과 그와 동일한 크기로 절단된 OCA 필름을 합지시키는 공정이다. Rx 필름의 얼라인패턴과 Tx 필름의 얼라인패턴을 CCD 카메라를 통해 정밀하게 정렬하여 합지시킨다. 이때 Rx 필름과 Tx 필름 사이에는 OCA 필름을 두어 각 필름층을 접착시킨다. 시트 단위의 필름들을 합지시킬때는 시트 라미네이터(Sheet Laminator) 장비를 이용하고, 셀커팅 단계(S1000)후 셀 단위의 필름들을 합지시킬때는 셀 라미네이터(Cell Laminator) 장비를 이용하여 합지를 진행한다. 합지 공정후 발생되는 각 필름층간의 미세기포를 제거하기 위하여 오토 클레이브(Auto Clave) 공정을 진행할 수 있다. 오토 클레이브 공정은 합지된 공정물을 담은 용기를 일정한 온도로 가압, 감압을 반복하여 합지 공정후 발생되는 각 필름층간의 미세기포를 제거하고 접합성을 향상시킬 수 있다. 도 3h는 합지 단계(S900)를 거쳐 형성된 단면도이다.

셀커팅 단계(S1000)는 시트 단위로 절단된 수지성 필름(Rx 필름 및 Tx 필름)과 OCA 필름 등을 셀 단위로 커팅하는 공정이다. 시트 단위의 Rx 필름, OCA 필름, Tx 필름 등이 합지된 상태에서 셀 단위로 커팅할 수 있고, 필요에 따라서는 시트 단위의 각 필름이 합지되지 않은 상태에서 셀 단위로 커팅할 수도 있다. 셀 단위로 커팅된 필름층(Rx 필름, OCA 필름, Tx 필름)은 터치 센서를 이룬다.

모듈 단계(S1100)는 FPCB 본딩공정, 글라스(Glass) 접합공정 등을 진행한다. FPCB 본딩공정은 ACF 본딩머신, FOG 본딩머신 등의 장비를 활용하여 FPCB를 접합하는 공정이다. 이방성 도전필름 ACF(Anisotropic Conductive Film)는 필름에 도전성 볼(미세도전입자)을 산포한 형태를 가지고 있으며, 세로 방향의 경우 산포한 볼에 의해서 전도성을 가지지만, 가로방향으로는 볼과 볼이 연결되지 않기 때문에 전도성을 띠지 않는다. ACF 본딩머신을 이용하여, 접합부위의 길이에 맞춰 보호필름은 절단하지 않고 ACF 만을 절단하여 일정온도와 압력으로 가압하여 제품(셀 단위로 커팅된 필름층(터치 센서))에 접합시킨다. 이후 FOG 본딩머신을 이용하여, 도전성 볼을 파괴하여 터치 센서와 FPCB를 통전 및 접합시킨다. 이후 터치 센서와 FPCB가 접합된 패널에 OCA를 사용하여 글라스를 부착시킨다. 도 3i는 모듈 단계(S1100)를 거쳐 형성된 단면도이다.

위에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

예를 들면, 본 발명의 전극패턴은 GFF 방식, GG 방식, G1F 방식, GF 방식, G2 방식 등 메탈메시 타입 정전용량 방식에 모두 적용될 수 있으며, 설명을 위한 도면에서는 GFF 방식을 일실시예로 나타낸 것이다.

Claims

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미세선폭의 메탈 전극패턴을 이루는 정전용량 방식의 터치 스크린 패널 모듈에 있어서,
상기 전극패턴은 메시형태를 이루되, 상기 메시형태를 이루는 각 전극선은 사인곡선으로 이루어지는 제1센서층(Rx);
상기 제1센서층의 사인곡선 전극패턴과는 다른 각도를 갖는 사인곡선 전극패턴이 연속적으로 반복되어 메시형태로 형성된 제2센서층(Tx);
상기 제1센서층(Rx) 및 상기 제2센서층(Tx)과 연결되는 연성회로필름(FPCB); 및
상기 제1센서층(Rx) 및 상기 제2센서층(Tx)의 상부에 접합되는 윈도우글라스를 포함하여 이루어지되,
상기 사인곡선 전극패턴은,
비정형패턴이고, 100㎛ 내지 150㎛ 범위의 진폭을 갖고, 최소거리 300㎛ 범위의 주기를 갖고, 인접한 다른 사인곡선과 최소거리 300㎛ 범위의 피치를 갖는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 모듈.
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