KR101905037B1 - 무통전 칼라 박막을 포함하는 터치스크린 장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

무통전 칼라 박막을 포함하는 터치스크린 장치 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

무통전 칼라 박막을 포함하는 터치스크린 장치 및 이의 제조방법이 개시된다. 본 발명의 실시예들에 따른 무통전 칼라 박막은 실리콘산화막층과 주석박막층을 형성하고 상기 실리콘산화막층 및 주석박막층이 형성되는 조건을 조절함으로써 별도의 도료층을 형성하지 않더라도 금속 느낌의 칼라를 구현하는 터치스크린 장치를 제공할 수 있다.
또한, 무통전 칼라 박막을 포함하는 터치스크린 제조방법은 주석의 증착 조건을 조절함으로써 독립적인 아일랜드 구조의 주석 박막을 형성하여 무통전 층을 제공할 수 있다.

Description

무통전 칼라 박막을 포함하는 터치스크린 장치 및 이의 제조방법 {TOUCH SCREEN DEVICE COMPRISING NONCONDUCTIVE COLOR COATING THIN FILM AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 무통전 칼라 박막을 포함하는 터치스크린 장치 및 이의 제조방법으로, 보다 상세하게는 스퍼터링 방식으로 증착된 실리콘산화막 및 주석박막이 형성된 무통전 칼라 박막을 포함하는 터치스크린 장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 터치스크린(Touchscreen) 장치는 마우스나 키보드 등과 같은 별도의 입력 수단이 필요 없이 디스플레이 화면상에서 손가락이나 기타기구 등을 이용하여 사용자의 접촉 위치를 감지하여 신호를 입력하는 장치를 의미한다.
터치스크린 장치는 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등의 터치스크린이 이용된다. 이중에서도 정전용량 방식은 사용자가 터치스크린의 표면을 터치할 때 생기는 미세한 정전용량의 변화를 감지하여 터치 위치를 계산하는 방식으로, 우리 몸에 있는 정전기가 정전용량의 변화를 유발하는 요인이 된다. 이러한 정전용량 방식은 터치 감도가 우수하고 2 이상의 손가락 신호 입력이 가능한 멀티 터치가 가능하여 현재 휴대기기의 터치스크린 장치에 많이 사용되고 있다.
한편, 정전용량 방식에서 터치스크린층의 상부는 비도전성 부재로 무통전 상태를 유지하여야 한다. 터치스크린층의 상부가 도전성의 부재이면 정전용량이 도전성 부재에 흡수되어 제품 기능의 저하 및 제품의 회로 파손 또는 제품의 오작동을 일으키는 문제점이 발생할 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 주석을 이용한 무통전층이 사용되고 있다. 종래 기술에 의한 상기 무통전층은 비도전성 도료를 스크린 인쇄하여 형성하거나, 비도전성 금속 합금 또는 비도전성 금속 산화물을 기판에 코팅한 후, 비도전성 도료를 스크린 인쇄하여 도료층을 형성할 수도 있다. 그러나, 상기 종래 기술은 다양한 칼라 구현은 가능하지만 고급스러운 금속 느낌을 구현하기는 어렵다. 또한, 여러 색상과 메탈 느낌을 구현할 경우 색상을 표현하기 위한 별도의 도료층을 형성하여 제작 시간이 오래 걸리며 제작 비용이 증가하는 등의 문제점이 있다.
이와 관련하여, 등록특허공보 제10-0801160호(발명의 명칭: 무통전 코팅방법)은 주석을 진공 증착하는 무통전 코팅방법을 제안하고 있는 바 있다.
특허문헌 1: 한국등록특허 제10-0801160호 (2008년 02월 05일 공개)
본 발명은 터치스크린층의 상부에 실리콘산화막 및 주석박막이 형성되는 무통전 칼라 박막을 포함함으로써, 별도의 도료를 사용하지 않고 금속 느낌의 칼라를 구현할 수 있는 무통전 칼라 박막을 포함하는 터치스크린 장치 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 투명기재층; 투명기재층 하부면에 마련되는 임프린팅 패턴층; 임프린팅 패턴층 하부면에 마련되는 무통전 칼라 박막층; 및 무통전 칼라 박막층 하부면에 마련되는 터치스크린층을 포함하고, 무통전 칼라 박막층은, 임프린팅 패턴층 하부면에 증착되는 제1 실리콘산화막층; 제1 실리콘산화막층 하부면에 증착되며 아일랜드 구조를 갖는 주석박막층; 및 주석박막층 하부면에 증착되는 제2 실리콘산화막층을 포함하고, 제1 실리콘산화막층, 제2 실리콘산화막층의 산화정도 및 층 두께와 그리고 주석박막층의 층 두께 변화에 따라 색감이 달라지는 것을 특징으로 하는 터치스크린 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 투명기재 준비 단계; 투명기재의 일면에 임프린팅 패턴층을 형성하는 단계; 임프린팅 패턴층의 일면에 스퍼터링 증착을 통해 제1 실리콘산화막층을 형성하는 단계; 제1 실리콘산화막층 일면에 스퍼터링 증착을 통해 아일랜드 구조를 갖는 주석박막층을 형성하는 단계; 주석박막층 일면에 스퍼터링 증착을 통해 제2 실리콘산화막층을 형성하는 단계; 및 제2 실리콘산화막층 일면에 터치스크린층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 실리콘산화막층 및 제2 실리콘산화막층의 형성시에는 유입되는 산소가스의 유량과 층 두께를 제어하여 색감을 형성하고, 상기 주석 박막층의 형성시에는 초기진공도, 파워 및 층 두께를 제어하여 주석 박막층이 무통전 특성을 갖도록 하는 터치스크린 장치 제조방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 무통전 칼라 박막을 포함하는 터치스크린 장치는 실리콘산화막층과 주석박막층을 형성하고 상기 실리콘산화막층 및 주석박막층의 두께를 조절함으로써 별도의 도료층을 형성하지 않더라도 금속 느낌의 칼라를 제공할 수 있다.
또한, 무통전 칼라 박막을 포함하는 터치스크린 장치 제조방법은 주석박막층의 증착 조건을 조절함으로써 아일랜드 구조의 주석박막층을 형성하여 무통전층을 제공할 수 있다. 이때, 주석박막층의 상하부에 형성되는 실리콘산화막층은 주석박막층을 보호하고 다양한 색상을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 장치의 단면도이다.
도 2는 도 1의 터치스크린 장치에서 무통전 칼라 박막층의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 S130 단계에서 제1 실리콘산화막층이 구현되는 색상을 촬영한 이미지이다.
도 4는 S130 단계와 S140 단계와 S150 단계의 과정을 통해 무통전 칼라 박막층이 형성되는 조건에 따라 구현되는 색상을 표기한 표이다.
도 5는 도 4의 실시예에 따라 구현되는 색상을 촬영한 이미지이다.
도 6은 S140 단계에서 아일랜드 형태를 갖는 주석박막층의 SEM 이미지이다.
도 7은 S140 단계에서 아일랜드 형태를 갖는 주석박막층이 무통전이 되는 조건을 나타낸 표이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 하기의 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 하기의 설명에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기의 설명은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치스크린 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 터치스크린 장치는 투명기재(100), 임프린팅 패턴층(110), 무통전 칼라 박막층(120), 터치스크린층(130)을 포함한다.
투명기재(100)는 후술할 임프린팅 패턴층(110)과 무통전 칼라 박막층(120)이 투명기재(100) 내측으로 형성되어 외부에서 육안으로 확인 가능하도록 투명한 재질의 유리 또는 플라스틱필름이 이용된다. 상기 유리 기판의 종류는 특별히 제한되지 않고, 이 분야에서 일반적으로 통용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 플라스틱 필름은 특별히 제한되고 않고, 예를 들면, 폴리에스테르(polyester) 필름, 폴리에틸렌(polyethylene) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 필름, 폴리프로필렌(polypropylene) 필름, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane) 필름, 폴리비닐페놀(poly-4-vinylphenol) 필름, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate) 필름, 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 필름, 폴리스티렌(polystyrene) 필름, 폴리카보네이트(polycarbonate) 필름, 폴리이미드(polyimide) 필름, 셀룰로스(cellulose) 필름, 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride) 필름, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 필름, 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol) 필름 및 폴리우레탄(polyurethane) 필름으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 들 수 있고, 바람직하게는 폴리에틸렌 필름 또는 폴리디메틸실록산 필름 등이 사용될 수 있다.
상기 투명기재(100)를 사용하여 후술할 무통전 칼라 박막층(120)의 제1 실리콘산화막층(121), 주석박막층(122), 제2 실리콘산화막층(123)의 두께에 따라 표현되는 색상을 외부에서 육안으로 확인 가능하게 된다. 투명기재(100)의 외측은 사용자의 손가락 또는 기타기구 등이 직접적으로 닿아 터치를 할 수 있는 부분이다. 투명기재(100)의 재질은 상술한 내용에 한정되는 것은 아니다.
임프린팅 패턴(Imprinting Pattern)층(110)은 투명기재(100)의 하부면에 형성되어 사용자가 바라보는 측면에서 다양한 디자인을 표현하며, 데코레이션 패턴(Decoration Pattern)으로 불리기도 한다. 임프린팅 패턴층(110)이 형성되기 위해 투명기재(100) 일면에 미세패턴이 형성된 마스크 또는 스탬프를 올려놓고, 마스크 위에 자외선에 의해 경화되는 레진을 도포한 후, 롤러 또는 스탬프를 이용하여 미세패턴이 형성된 마스크 또는 스탬프를 가압한다. 이때, 상기 레진은 패턴 안으로 충진됨으로써 패턴전사가 이루어지게 되고, 자외선 램프를 조사하는 광경화 과정을 거쳐 미세패턴을 형성하게 된다. 마스크 또는 스탬프를 가압하는 방법은 상술한 내용에 한정되는 것은 아니다.
무통전 칼라 박막층(120)은 임프린팅 패턴층(110) 하부 방향으로 형성되고, 제1 실리콘산화막층(121), 주석박막층(122) 및 제2 실리콘산화막층(123)을 포함한다.
제1 실리콘산화막층(121)은 실리콘산화막이 형성되는 층으로 임프린팅 패턴층(110) 하부면에 형성된다
제1 실리콘산화막층(121)은 투명기재(100)과 후술할 주석박막층(122)의 밀착력을 높여준다. 또한, 염분이나 수분과 같은 산화 원인 물질과 후술하는 주석박막층(122)의 주석과의 반응을 차단하여 주석박막층(122)의 표면 보호막이 될 수 있다.
한편, 제1 실리콘산화막층(121)은 형성되는 두께에 따라 빛에 대한 굴절율이 달라지게 되고, 이에 따라, 외부로 방출되는 색상이 달라질 수 있다. 따라서, 사용자가 투명기재(100) 외부에서 육안으로 기판을 바라볼 때, 제1 실리콘산화막층(121)의 두께에 따라 다양하게 표현되는 색상을 확인할 수 있다. 구체적으로 상기 색상은 빨간색, 노란색, 진노란색, 파란색, 보라색 등으로 표현되며, 제1 실리콘산화막층(121)의 두께는 1200Å 이하로 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 무통전 칼라 박막층(120)을 포함하는 터치스크린 장치는 별도의 도료를 사용하지 않고 다양한 칼라를 구현할 수 있다.
주석박막층(122)은 주석이 형성되는 층으로 제1 실리콘산화막층(121)의 하부면에 아일랜드 구조를 갖도록 형성된다. 본 명세서에서 주석의 아일랜드 구조는 주석이 섬과 같은 점 구조로 독립적으로 형성된 비연속적인 구조를 의미한다.
주석박막층은(122)은 실버 색상을 나타내는 층으로 외부에서 육안으로 확인할 때, 메탈 느낌을 줄 수 있는 층이 된다. 주석박막층(122)은 여러 가지 색상이 표현되는 제1 실리콘산화막층(121) 및 후술할 제2 실리콘산화막층(123)과 적층 구조의 무통전 칼라 박막층(120)을 구성하며, 상기 무통전 칼라 박막층(120)은 외부에서 육안으로 확인할 때, 메탈 느낌의 칼라를 구현하게 된다. 메탈 느낌의 칼라는 티탄, 골드, 실버 등으로 표현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 주석 박막층(122)의 두께는 1600Å 이하일 수 있다.
제2 실리콘산화막층(123)은 실리콘산화막이 형성되는 층으로 주석박막층(122) 하부면에 형성된다. 제2 실리콘산화막층(123)은 주석박막층(122)의 주석과 염분이나 수분과 같은 산화 원인 물질의 반응을 차단하는 보호막이 될 수 있다. 또한, 제2 실리콘산화막층(123)은 주석박막층(122)의 표면에 증착되어, 제1 실리콘산화막층(121) 표면에 증착된 주석박막층(122)의 박리를 막는 역할을 하며, 제2 실리콘산화막층(123) 하부면에 형성되는 터치스크린층(130)과의 밀착력을 높여줄 수 있다.
제2 실리콘산화막층(123)은 형성되는 두께에 따라 다양한 색상이 표현되며, 상기 제1 실리콘산화막층(121), 주석박막층(122)과 함께 메탈 느낌의 칼라가 표현된다. 이때, 제2 실리콘산화막층(123)의 두께는 1200Å 이하가 될 수 있다.
터치스크린층(130)은 제2 실리콘산화막층(123) 하부면에 형성된다. 터치스크린층(130)은 제1 전극과 제2 전극이 교차 배열된 터치 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 터치센서는 일 예로, 서로 교차 배열되도록 형성되는 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극에서 발생되는 정전용량의 변동을 감지하여 해당 부분의 접촉 여부를 판단하는 정전용량 방식일 수 있다.
정전용량 방식은 사용자가 터치스크린 장치의 표면을 터치할 때 생기는 미세한 정전용량의 변화를 감지하여 터치 위치를 계산하는 방식으로, 터치스크린층(130) 상부에 통전층이 형성되면 정전용량이 통전층으로 흡수되어 제품이 오작동 될 수 있다. 따라서, 터치스크린층(130) 상부는 무통전 상태가 되어야 한다.
도 2는 도 1의 터치스크린 장치에서 무통전 칼라 박막층(120)의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 각 단계에 대해 구체적으로 설명한다.
투명기재(100) 준비 단계 (S110)
S110 단계에서는 투명기재(100)를 준비한다. 투명기재(100)는 공지의 다양한 투명 기판이 사용될 수 있다. 투명기재(100)는 상술한 바와 같이 외부에서 육안으로 확인 가능하도록 투명한 재질의 유리 또는 플라스틱 필름이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
임프린팅 패턴층(110) 형성 단계 (S120)
S120 단계에서는 임프린팅 패턴층(110)이 상기 투명기재(100)의 하부면에 형성될 수 있다. 임프린팅 패턴층(110)의 형성은 상술한 것과 동일 또는 유사하므로 중복 설명은 생략한다.
제1 실리콘산화막층(121) 형성 단계 (S130)
S130 단계에서는 임프린팅 패턴층(110)이 형성된 투명기재(100)를 진공 챔버 내부로 투입하고, 제1 공정가스의 양을 조절하여 투명기재(100) 표면에 제1 실리콘산화막층(121)을 증착하는 단계이다. S130 단계는 후술할 S140 단계와 S150 단계의 과정을 거쳐 제1 실리콘산화막층(121)과 주석박막층(122)과 제2 실리콘산화막층(123)의 무통전 칼라 박막층(120)을 형성하고, 무통전 칼라 박막층(120)은 터치스크린 장치에 메탈 느낌의 칼라를 구현하는데 이용될 수 있다.
제1 실리콘산화막층(121)은 스퍼터링(Sputtering) 증착으로 투명기재(100)의 임프린팅 패턴층(110) 하부면에 진공 증착된다. 스퍼터링 증착은 진공상태에서 이온화된 입자를 금속원에 충돌시켜 튀어나온 원자가 기판에 증착되는 방법이다. 일반적으로 스퍼터링 증착 시 공정가스는 불활성기체가 사용되고, 일 예로 아르곤(Ar)이 사용될 수 있다. 아르곤은 비활성 기체로 스퍼터링 시 물질에 영향을 주지 않기 때문에 공정가스로 많이 사용된다. 스퍼터링 증착은 증착하는 타겟(Target)을 음극으로 사용하고, 기판을 양극으로 사용한다. 전원을 인가하면 주입된 공정가스(Ar)는 음극에서 방출된 전자와 충돌하여 이온화(Ar+)되고, 이 이온들은 음극인 타켓과 충돌한다. 이 충돌에 의해 타켓 물질의 원자가 챔버 내로 튀어나오며 기판 위에 증착되어 박막으로 형성된다.
일반적으로 스퍼터링 증착 방법을 이용한 제조방법은 박막을 대량으로 만들 수 있고 비용이 비교적 저렴하게 제조될 수 있기 때문에 박막을 제조할 때 많이 사용되고 있다. 스퍼터링 증착 방법에 의한 박막 제조 시, 박막의 초기 생성 조건은 외부에서 유입되는 가스의 양, 챔버 내의 진공상태, 증착 시간, 공급되는 파워의 세기에 따라서 달라질 수 있다.
S130 단계에서는 원자 단위의 실리콘이 진공 챔버 내에서 제1 공정가스와 반응하여 임프린팅 패턴층(110) 표면에 증착되고, 제1 실리콘산화막층(121)이 형성된다. 상기 제1 공정가스는 상기 원자 단위의 실리콘이 실리콘산화막으로 형성되도록 비활성기체 및 산소를 포함한다.
도 3은 S130 단계에서 제1 실리콘산화막층(121)이 구현되는 색상을 촬영한 이미지이다. 도 3을 참조하면, S130 단계에서 제1 실리콘산화막층(121)이 형성되는 두께에 따라 다양한 색상이 표현되며, 보다 구체적으로는 빨간색, 노란색, 진노란색, 파란색, 보라색, 골드색 등으로 표현된다. 이때, 제1 실리콘산화막층(121)의 두께는 스퍼터링 증착 시간을 조절하여 기설정된 두께를 형성하고, 상기 두께는 1200Å 이하로 형성될 수 있다.
도 4는 S130 단계와 S140 단계와 S150 단계의 과정을 통해 무통전 칼라 박막층(120)이 형성되는 조건에 따라 구현되는 색상을 표기한 표이다.
도 5는 도 4의 실시예에 따라 구현되는 색상을 촬영한 이미지이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, S130 단계에서 제1 공정가스는 비활성기체 200sccm(미표기) 및 산소 20sccm 이상을 포함한다. S130 단계에서 제1 실리콘산화막층(121)의 색상은 상술한 제1 실리콘산화막층(121)의 두께와 제1 공정가스 중에서 산소 가스의 유량에 영향을 받는다. 이때, 무통전 칼라 박막층(120)에 티탄 색상을 구현하기 위해서는 산소 가스의 유량이 20sccm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 골드 색상을 구현하기 위해서는 산소 가스의 유량이 60sccm 이상일 수 있고, 보다 구체적으로 60sccm 이상 80sccm 이하인 것이 바람직하다.
또한, 무통전 칼라 박막층(120)에 티탄 색상을 구현하기 위해 제1 실리콘산화막층(121)의 두께는 150Å 이상일 수 있고, 보다 구체적으로 150Å 이상 500Å 이하인 것이 바람직하다. 골드 색상을 구현하기 위해 제1 실리콘산화막층(121)의 두께는 1200Å 이하일 수 있고, 보다 구체적으로 120Å 이상 1200Å 이하인 것이 바람직하다.
주석박막층(122) 형성 단계 (S140)
S140 단계는 상기 진공 챔버 내부로 제2 공정가스를 투입하며 상기 제1 실리콘산화막층(121) 표면에 주석을 증착하되, 주석이 아일랜드 구조를 갖는 주석박막층(122) 형성 단계이다.
도 6은 S140 단계에서 아일랜드 형태를 갖는 주석박막층(122)의 SEM 이미지이다. 도 6을 참조하면, 주석박막층(122)은 아일랜드 구조로 형성되어 섬과 같이 독립적으로 형성된다. 상기 독립적으로 형성된 아일랜드 구조는 비연속적인 구조로 섬과 섬 사이는 연결되지 않는 형태로 형성된다.
S140 단계에서는 원자 단위의 주석이 진공 챔버 내에서 제2 공정가스와 반응하여 제1 실리콘산화막층(121) 표면에 증착되어 아일랜드 구조의 주석박막층(122)이 형성된다.
S140 단계에서 주석이 증착된 주석박막층(122)은 실버 색상이며, 무통전 칼라 박막층(120)에서 메탈 느낌이 나도록 형성된다. 이때, 주석박막층(122)의 두께는 1600Å 이하일 수 있고, 보다 구체적으로 100Å 이상 500Å 이하일 수 있으며, 더욱 더 구체적으로는 100Å 이상 300Å 이하가 바람직하다. 주석박막층(122)의 두께는 스퍼터링 증착 시간을 조절하여 기설정된 두께를 형성할 수 있고, 상기 두께가 증가하면 실버 색상이 짙어지고, 300Å 이상에서는 일정한 실버 색상이 구현된다.
한편, 정전용량 방식의 터치스크린은 상술한 바와 같이 제품의 기능 저하 및 제품의 회로 파손 또는 제품의 오작동 등의 문제점이 발생할 수 있기 때문에, 터치스크린층(130) 상부는 무통전 상태여야 한다. 주석박막층(122)이 무통전 상태로 형성되어야 하는 이유다.
주석은 박막을 형성할 때 아일랜드 구조를 만들어 적당한 두께에서는 아일랜드 구조들이 독립적인 형태의 구조로 서로 연결되지 않아 무통전 상태가 된다. 하지만, 주석 박막은 조건에 따라 주석이 불규칙한 아일랜드 형태로 성장할 수 있으며 이러한 경우, 불규칙한 아일랜드 형태가 결정상태로 결합되며 서로 연결되어 연속적인 형태로 형성되어 무통전이 구현되기 어렵다.
도 7은 S140 단계에서 아일랜드 형태를 갖는 주석박막층(122)이 무통전이 되는 조건을 나타낸 표이다. 본 발명에서 무통전이 되는 기준 값은 전기저항 20MΩ 이상이 되는 것으로 한다.
상술하였듯이, 스퍼터링 증착 방법에 의한 박막 제조 시, 박막의 초기 생성 조건은 외부에서 유입되는 가스의 양, 챔버 내의 진공상태, 증착 시간, 공급되는 파워의 세기에 따라서 달라질 수 있다.
도 7을 참조하면, S140 단계에서 주석박막층(122)은 하기와 같은 조건에서 무통전층으로 형성될 수 있다. 첫째, 주석박막층(122)의 층 두께를 400Å 미만으로 형성하는 경우에는 특별히 공정 조건을 정하지 않아도 주석박막층(122)이 무통전층으로 형성될 수 있다. 둘째, 주석박막층(122)의 형성시, 초기진공도 1×10-5 torr 이상 3×10-5 torr 이하, 파워 2000W 이상 3000W 이하의 공정 조건 하에서 이루어지고, 주석박막층(122)의 층 두께를 400Å 이상 800Å 이하로 형성하는 경우에는 무통전층으로 형성될 수 있다. 즉, 주석박막층(122)의 층 두께가 400Å 이상인 경우에도 공정 조건을 정함에 따라 주석박막층(122)이 무통전층으로 형성될 수 있다. 셋째, 초기진공도 1×10-5 torr로 상대적으로 낮게 유지하는 공정 조건 하에서는(파워 2000W~3000W) 층 두께가 보다 두꺼워지는 경우에도 무통전층으로 형성될 수 있다. 이 경우 층 두께 400Å 이상 1600Å 이하의 범위에서도 주석박막층(122)이 무통전층으로 형성될 수 있다. 초기진공도 1×10-5 torr에서는 파워가 3000W으로 높은 조건이거나, 또는 주석박막층(122)의 두께가 1600Å으로 높은 조건에서도 무통전층이 형성될 수 있다.
한편, S140 단계에서 제2 공정가스는 비활성기체 400sccm 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로 200sccm 이상 400sccm 이하가 바람직하다. 상기 제2 공정가스는 산소를 포함하지 않는다. S140 단계에서 산소가 투입되면 증착되는 주석이 산화막을 형성하여 실버 색상의 구현이 어려울 수 있다.
제2 실리콘산화막층(123) 형성 단계 (S150)
S150 단계에서는 원자 단위의 실리콘이 진공 챔버 내에서 제3 공정가스와 반응하여 주석박막층(122) 표면에 증착되어 제2 실리콘산화막층(123)이 형성된다. 상기 제3 공정가스는 상기 원자 단위의 실리콘이 실리콘산화막으로 형성되도록 비활성기체 및 산소를 포함한다.
S150 단계에서 제2 실리콘산화막층(123)은 형성되는 두께에 따라 다양한 색상이 표현되며, 보다 구체적으로는 빨간색, 노란색, 진노란색, 파란색, 보라색, 골드색 등으로 표현된다. 이때, 제2 실리콘산화막층(123)의 두께는 스퍼터링 증착 시간을 조절하여 기설정된 두께를 형성하고, 상기 두께는 1200Å 이하로 형성될 수 있다.
무통전 칼라 박막층(120)은 제1 실리콘산화막층(121), 주석박막층(122) 및 제2 실리콘산화막층(123)이 상술한 순서대로 형성되어 사용자가 투명기재(100) 외측에서 육안으로 확인할 때, 메탈 느낌의 칼라가 구현될 수 있다.
S150 단계에서 제3 공정가스는 비활성기체 200sccm(미표기) 및 산소 60sccm 이상을 포함한다. S150 단계에서 제2 실리콘산화막층(123)의 색상은 상술한 제2 실리콘박막층(123)의 두께와 제3 공정가스 중에서 산소 가스의 유량에 영향을 받는다. 이때, 무통전 칼라 박막층(120)에 티탄 색상을 구현하기 위해서는 산소 가스의 유량이 100sccm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 골드 색상을 구현하기 위해서는 산소 가스의 유량이 60sccm 이상일 수 있고, 보다 구체적으로 60sccm 이상 80sccm 이하인 것이 바람직하다.
또한, 무통전 칼라 박막층(120)에 티탄 색상을 구현하기 위해 제2 실리콘산화막층(123)의 두께는 50Å 이상일 수 있고, 구체적으로 50Å 이상 500Å 이하인 것이 바람직하다. 골드 색상을 구현하기 위해 제2 실리콘산화막층(123)의 두께는 1200Å 이하일 수 있고, 보다 구체적으로 50Å 이상 1200Å 이하인 것이 바람직하다.
상술한 무통전 칼라 박막층(120)을 포함하는 터치스크린 장치에서 구현되는 색상을 종합적으로 살펴보면, 무통전 칼라 박막층(120)에 티탄 색상을 구현하기 위해서는 제1 실리콘산화막층(121) 및 제2 실리콘산화막층(123) 중 적어도 하나는 산소 100sccm 이상을 포함하고, 두께는 500Å 이상을 포함하는 것이 바람직하다. 골드 색상을 구현하기 위해서는 제1 실리콘산화막층(121) 및 제2 실리콘산화막층(123)은 산소 60sccm 이상 80sccm 이하를 포함하고, 두께는 1200Å 이하를 포함하는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 기술의 구체적 적용에 따른 단순한 설계 변경, 일부 구성요소의 생략, 단순한 용도의 변경 등 발명을 다양하게 변형할 수 있을 것이며, 이러한 변형 역시 본 발명의 권리범위 내에 포함됨은 자명하다.
100: 투명기재 110: 임프린팅 패턴층
120: 무통전 칼라 박막층 121: 제1 실리콘산화막층
122: 주석박막층 123: 제2 실리콘산화막층
130: 터치스크린층

Claims (8)

  1. 투명기재층;
    투명기재층 하부면에 마련되는 임프린팅 패턴층;
    임프린팅 패턴층 하부면에 마련되는 무통전 칼라 박막층; 및
    무통전 칼라 박막층 하부면에 마련되는 터치스크린층을 포함하고,
    무통전 칼라 박막층은,
    임프린팅 패턴층 하부면에 120Å이상 1200Å 이하 두께로 증착되는 제1 실리콘산화막층;
    제1 실리콘산화막층 하부면에 1600Å 이하 두께로 증착되며 아일랜드 구조를 갖는 주석박막층; 및
    주석박막층 하부면에 50Å이상 1200Å 이하 두께로 증착되는 제2 실리콘산화막층을 포함하고,
    제1 실리콘산화막층, 제2 실리콘산화막층의 산화정도 및 층 두께와 그리고 주석박막층의 층 두께 변화에 따라 색감이 달라지는 것을 특징으로 하는 터치스크린 장치.
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