KR102116483B1 - 터치 스크린 패널 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
터치 스크린 패널은 터치 기판, 제1 감지 전극들, 제2 감지 전극들, 및 외곽 배선들을 포함한다. 상기 터치 기판은 터치 활성 영역 및 터치 비활성 영역을 포함한다. 상기 제1 감지 전극들 및 상기 제2 감지 전극들은 상기 터치 활성 영역에 배치되고 서로 절연되도록 교차한다. 상기 제1 감지 전극들 각각은 제1 감지 금속막 및 제1 투명 감지 전극막을 포함한다. 상기 제2 감지 전극들 각각은 제2 감지 금속막 및 제2 투명 감지 전극막을 포함한다. 상기 외곽 배선들 각각은 제1 외곽 금속막, 투명 외곽 전극막 및 제2 외곽 금속막을 포함한다. 상기 제1 감지 금속막, 상기 제2 감지 금속막 및 제1 외곽 금속막은 서로 동일한 층상에 배치되고, 상기 제1 투명 감지 전극막, 상기 제2 투명 감지 전극막 및 상기 투명 외곽 전극막은 서로 동일한 층상에 배치된다.
Description
본 발명은 터치 스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3층 이상으로 구성된 외곽 배선들 및 2층 이상으로 구성된 감지 전극들을 포함하는 터치 스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
터치스크린패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.
이를 위해, 터치스크린패널은 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 터치스크린패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
터치스크린패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있다.
이 중 정전용량 방식의 터치스크린패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지 전극이 주변의 다른 감지 전극 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
이러한 정전용량 방식의 터치스크린패널에 포함된 감지 전극들 및 외곽 배선들은 일반적으로 제1 금속막 및 상기 제1 금속막 상에 형성된 제2 금속막으로 구성된다. 이 때 제1 금속막을 형성하는 금속 및 제2 금속막을 형성하는 금속은 일반적으로 전기 음성도가 비슷하여, 제2 금속막을 식각액으로 식각하여 감지 전극들을 형성할 때, 제1 금속막이 함께 식각된다. 제1 금속막이 함께 식각되면 감지 전극들에 불량이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 선택 식각이 가능하여 외곽 배선들 및 감지 전극들의 불량이 감소한 터치 스크린 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 선택 식각하여 외곽 배선들 및 감지 전극들의 불량을 감소시킬 수 있는 터치 스크린 패널을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널은 터치 기판, 제1 감지 전극들, 제2 감지 전극들 및 외곽 배선들을 포함한다. 상기 터치 기판은 터치 활성 영역 및 상기 터치 활성 영역의 외곽의 터치 비활성 영역을 포함한다. 상기 제1 감지 전극들은 상기 터치 활성 영역에 제1 방향으로 연장되고 서로 이격되고, 상기 제2 감지 전극들은 상기 터치 활성 영역에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고 서로 이격되고, 상기 제1 감지 전극들과 절연된다. 또한, 상기 외곽 배선들은 상기 터치 비활성 영역에 형성되며, 상기 제1 및 제2 감지 전극들과 연결된다. 상기 제1 감지 전극들은 제1 감지 금속막 및 상기 제1 감지 금속막 상에 형성된 제1 투명 감지 전극막을 포함하고, 상기 제2 감지 전극들은 제2 감지 금속막 및 상기 제2 감지 금속막 상에 형성된 제2 투명 감지 전극막을 포함하고, 상기 외곽 배선들은 제1 외곽 금속막, 상기 제1 외곽 금속막 상에 형성된 투명 외곽 전극막 및 상기 투명 외곽 전극막 상에 형성된 제2 외곽 금속막을 포함한다. 또한 상기 제1 감지 금속막, 상기 제2 감지 금속막 및 상기 제1 외곽 금속막은 동일한 층 상에 배치되고, 상기 제1 투명 감지 전극막, 상기 제2 투명 감지 전극막 및 상기 투명 외곽 전극막은 동일한 층 상에 배치된다.
상기 제1 감지 전극들은 상기 제1 방향으로 서로 이격되어 배열되고 상기 제2 방향으로 서로 이격된 복수의 제1 단위 감지 전극들을 포함하고, 상기 제2 감지 전극들은 상기 제2 방향으로 서로 이격되어 배열되고 상기 제1 방향으로 서로 연결된 복수의 제2 단위 감지 전극들을 포함한다.
상기 터치 스크린 패널은 상기 터치 기판 상에 배치되고, 상기 제2 방향으로 서로 이격된 상기 제1 단위 감지 전극들을 연결하는 브릿지를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 감지 금속막, 상기 제2 감지 금속막 및 상기 제1 외곽 금속막은 실버 나노 와이어를 포함할 수 있고, PEDOT-PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate))를 포함할 수 있다.
상기 제1 투명 감지 전극막, 상기 제2 투명 감지 전극막 및 상기 투명 외곽 전극막은 ITO, IZO, IGZO 및 ZAO로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 구성될 수 있다.
상기 제2 외곽 금속막 및 상기 브릿지는 동일한 금속을 포함할 수 있다. 상기 제2 외곽 금속막 및 상기 브릿지는 Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널 제조방법은 터치 활성 영역 및 상기 터치 활성 영역 외곽의 터치 비활성 영역을 포함하는 터치 기판을 준비하는 단계; 상기 터치 기판 상에 제1 금속막을 형성하는 단계; 상기 제1 금속막 상에 투명 전극막을 형성하는 단계; 상기 투명 전극막 상에 제2 금속막을 형성하는 단계; 상기 제1 금속막, 상기 투명 전극막 및 상기 제2 금속막을 패터닝하여 상기 터치 활성 영역에 제1 감지 패턴 및 제2 감지 패턴을 형성하고, 상기 터치 비활성 영역에 외곽 배선들을 형성하는 단계; 및 상기 제1 감지 패턴의 제3 감지 금속막 및 상기 제2 감지 패턴의 제4 감지 금속막을 선택적으로 식각하여 제1 단위 감지 전극들 및 제2 단위 감지 전극들을 형성하는 터치 스크린 패턴 형성 단계를 포함한다.
상기 제1 금속막은 실버 나노 와이어를 포함하는 금속을 증착하여 형성된다.
또한 상기 투명 전극막은 ITO, IZO, IGZO 및 ZAO로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 증착하여 형성된다.
상기 제2 금속막은 Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 증착하여 형성된다.
상기 제1 감지 패턴, 상기 제2 감지 패턴 및 상기 외곽 배선들을 형성하는 단계는 상기 제2 금속막 상에 포토 레지스트를 도포하는 단계; 제1 마스크를 사용하여 상기 포토 레지스트를 노광 및 현상하여 제1 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제1 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 감지 패턴, 상기 제2 감지 패턴 및 상기 외곽 배선들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 또한 상기 터치 스크린 패턴 형성 단계는 제2 마스크를 사용하여 상기 제1 감지 패턴 및 상기 제2 감지 패턴에 대응되는 상기 제1 포토 레지스트 패턴을 선택적으로 식각하고 제거하여 제2 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제2 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 제1 감지 패턴의 제3 감지 금속막 및 상기 제2 감지 패턴의 제4 감지 금속막을 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 상기 제1 감지 패턴, 상기 제2 감지 패턴 및 상기 외곽 배선들을 형성하는 단계는 상기 제2 금속막 상에 포토 레지스트를 도포하는 단계; 제3 마스크를 사용하여 상기 포토 레지스트를 노광 및 현상하여 상기 제1 감지 패턴 및 상기 제2 감지 패턴에 대응되고 제1 두께를 갖는 제3 포토 레지스트 패턴 및 상기 외곽 배선들에 대응되고 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 갖는 제4 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제3 포토 레지스트 패턴 및 상기 제4 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 감지 패턴, 상기 제2 감지 패턴 및 상기 외곽 배선들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 또한 상기 터치 스크린 패턴을 형성하는 단계는 상기 제3 포토 레지스트 패턴을 식각하여 제거하고, 상기 제4 포토 레지스트 패턴을 식각하여 상기 제2 두께보다 얇은 제3 두께를 갖는 제5 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제5 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 감지 패턴의 제3 감지 금속막 및 상기 제2 감지 패턴의 제4 감지 금속막을 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 터치 스크린 패턴을 형성하는 단계 이후에 상기 터치 기판 상에 배치되고, 상기 제1 단위 감지 전극들, 상기 제2 단위 감지 전극들 및 상기 외곽 배선들을 커버하는 절연막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 절연막을 형성하는 단계 이후에 상기 터치 기판 상에 배치되고, 상기 제2 방향으로 서로 이격된 상기 제1 단위 감지 전극들을 연결하는 브릿지를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 금속막 및 상기 브릿지는 동일한 금속에 의해 형성될 수 있고, 상기 브릿지는 Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속으로 형성될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널에 의하면, 선택 식각하여 터치 스크린패널에 포함된 외곽 배선들 및 감지 전극들의 불량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법에 의하면, 선택 식각하여 외곽 배선들 및 감지 전극들의 불량을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'에 대응하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4 내지 도 10은 제1 및 제2 마스크를 이용한 터치 스크린 패널의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 11 내지 도 15는 제3 마스크를 이용한 터치 스크린 패널의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법에서 브릿지를 형성하는 단계를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 I-I'에 대응하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4 내지 도 10은 제1 및 제2 마스크를 이용한 터치 스크린 패널의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 11 내지 도 15는 제3 마스크를 이용한 터치 스크린 패널의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법에서 브릿지를 형성하는 단계를 나타낸 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널을 나타낸 평면도이다. 또한 도 2는 도 1의 I-I'에 대응하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널(10)은 터치 활성 영역(1100) 및 상기 터치 활성 영역(1100)의 외곽의 터치 비활성 영역(1200)을 포함하는 터치 기판(1000), 상기 터치 활성 영역(1100)에 제1 방향(예컨데, DR1 방향)으로 연장되고 서로 이격된 제1 감지 전극(Tx)들, 상기 터치 활성 영역(1100)에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예컨데, DR2 방향)으로 연장되고 서로 이격되고, 상기 제1 감지 전극(Tx)들과 절연된 제2 감지 전극(Rx)들 및 상기 터치 비활성 영역(1200)에 형성되며, 상기 제1 감지 전극(Tx)들 및 제2 감지 전극(Rx)들과 연결된 외곽 배선(400)들을 포함한다.
상기 터치 기판(1000)에는 사용자에 의해 터치가 입력될 수 있다. 상기 터치 기판(1000)은 통상적으로 사용하는 물질이라면 특별히 한정하지 않으나, 플라스틱, 유리, 세라믹 및 폴리머 등으로 이루어질 수 있다. 또한 상기 터치 기판(1000)은 판상으로 제공될 수 있고, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 터치 활성 영역(1100)은 상기 제1 감지 전극(Tx)들 및 상기 제2 감지 전극(Rx)들이 배치되는 영역으로, 상기 제1 감지 전극(Tx)들 및 상기 제2 감지 전극(Rx)들에 의해 사용자에 의한 터치의 입력을 인식한다. 사용자에 의한 터치와 관련하여, 사용자에 의한 터치가 발생되면, 상기 제1 감지 전극(Tx)들 및 상기 제2 감지 전극(Rx)들 사이의 정전용량 변화가 발생되고, 상기 정전 용량 변화에 따라 상기 패드부(500) 및 상기 외곽 배선(400)을 통해 인가된 감지 신호는 딜레이될 수 있다. 상기 터치 스크린 패널(10)은 상기 감지 신호의 딜레이 값으로부터 터치 좌표를 센싱할 수 있다.
또한 상기 터치 비활성 영역(1200)은 상기 터치 활성 영역(1100) 외곽의 데드 스페이스 영역으로서, 외곽 배선(400)들 및 패드부(500) 등이 배치된다. 상기 패드부(500)는 도시하지 않았으나, 상기 외곽 배선(400)들을 통해 상기 제1 감지 전극(Tx)들 및 상기 제2 감지 전극(Rx)들 각각에 전기적으로 연결된 터치 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 터치 프로세서는 신호 제공부 및 신호 처리부를 포함할 수 있다. 상기 신호 제공부는 상기 제1 감지 전극(Tx)들 및 상기 제2 감지 전극(Rx)들에 순차적으로 상기 감지 신호를 제공하고, 상기 신호 처리부는 상기 감지 신호의 딜레이 값를 감지하여, 상기 터치 좌표을 센싱한다.
상기 제1 감지 전극(Tx)들은 복수의 제1 단위 감지 전극(100)들을 포함한다. 상기 제1 단위 감지 전극(100)들은 상기 제1 방향으로 서로 이격되어 배열되고 상기 제2 방향으로 서로 이격된다. 또한 상기 제2 감지 전극(Rx)들은 복수의 제2 단위 감지 전극(200)들을 포함한다. 상기 제2 감지 전극(200)들은 상기 제2 방향으로 서로 이격되어 배열되고 상기 제1 방향으로 서로 연결된다.
도 2를 참조하면 상기 제1 단위 감지 전극(100)들은 제1 감지 금속막(100_ML1) 및 상기 제1 감지 금속막(100_ML1) 상에 형성된 제1 투명 감지 전극막(100_TL)을 포함하고, 상기 제2 단위 감지 전극(200)들은 제2 감지 금속막(200_ML1) 및 상기 제2 감지 금속막(200_ML1) 상에 형성된 제2 투명 감지 전극막(200_TL)을 포함하고, 상기 외곽 배선(400)들은 제1 외곽 금속막(400_ML1), 상기 제1 외곽 금속막(400_ML1) 상에 형성된 투명 외곽 전극막(400_TL) 및 상기 투명 외곽 전극막(400_TL) 상에 형성된 제2 외곽 금속막(400_ML2)을 포함한다.
상기 제1 감지 금속막(100_ML1), 상기 제2 감지 금속막(200_ML1) 및 상기 제1 외곽 금속막(400_ML1)은 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 실버 나노 와이어를 포함할 수 있고, PEDOT-PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate))를 포함할 수 있다.
또한 상기 제1 투명 감지 전극막(100_TL), 상기 제2 투명 감지 전극막(200_TL) 및 상기 투명 외곽 전극막(400_TL)은 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, ITO, IZO, IGZO 및 ZAO로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 구성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 터치 스크린 패널(10)은 상기 제1 단위 감지 전극(100)들, 상기 제2 단위 감지 전극(200)들 및 상기 외곽 배선(400)들을 커버하고, 상기 제1 단위 감지 전극(100)들, 상기 제2 단위 감지 전극(200)들 및 상기 외곽 배선(400)들을 서로 절연할 수 있는 절연막(250)을 더 포함할 수 있다.
또한 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 터치 스크린 패널(10)은 상기 터치 기판(1000) 상에 배치되고, 상기 제2 방향으로 서로 이격된 상기 제1 단위 감지 전극(100)들을 연결하는 브릿지(300)를 더 포함할 수 있다. 상기 브릿지(300)는 서로 이격된 상기 제1 단위 감지 전극(100)들을 전기적으로 연결한다.
상기 제2 외곽 금속막(400_ML2) 및 상기 브릿지(300)는 동일한 금속을 포함할 수 있다. 이 때 상기 제2 외곽 금속막(400_ML2) 및 상기 브릿지(300)는 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다. Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함할 경우, 상기 Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속은 저항이 작아 저저항 터치 스크린 패널을 구현할 수 있다.
한편, 도 1을 참조하면 상기 터치 스크린 패널(10)은 상기 터치 비활성 영역(1200)에 배치되고, 상기 외곽 배선(400)들과 연결된 패드부(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 외곽 배선(400)들은 패드부(500)를 통해 연성회로기판(미도시) 등과 연결되어 외부의 구동회로(미도시)와 연결된다.
또한 도시하지는 않았으나, 상기 터치 스크린 패널(10)은 상기 터치 기판(1000) 상에 배치되고, 상기 제1 감지 전극(Tx)들, 상기 제2 감지 전극(Rx)들 및 상기 외곽 배선(400)들을 커버하는 산화방지막을 더 포함할 수 있다.
다음으로 이하에서는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널 제조방법에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치 스크린 패널 제조방법은 터치 활성 영역 및 상기 터치 활성 영역 외곽의 터치 비활성 영역을 포함하는 터치 기판을 준비하는 단계(s100); 상기 터치 기판 상에 제1 금속막을 형성하는 단계(s200); 상기 제1 금속막 상에 투명 전극막을 형성하는 단계(s300); 상기 투명 전극막 상에 제2 금속막을 형성하는 단계(s400); 상기 제1 금속막, 상기 투명 전극막 및 상기 제2 금속막을 패터닝하여 상기 터치 활성 영역에 제1 감지 패턴 및 제2 감지 패턴을 형성하고, 상기 터치 비활성 영역에 외곽 배선들을 형성하는 단계(s500); 및 상기 제1 감지 패턴의 제3 감지 금속막 및 상기 제2 감지 패턴의 제4 감지 금속막을 선택적으로 식각하여 제1 단위 감지 전극들 및 제2 단위 감지 전극들을 형성하는 터치 스크린 패턴 형성 단계(s600)를 포함한다.
도 4 내지 도 10은 제1 및 제2 마스크를 이용한 터치 스크린 패널의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 3 및 도 4를 참조하면 먼저 터치 기판(1000)을 준비한다(s100). 상기 터치 기판(1000)에는 사용자에 의해 터치가 입력될 수 있다. 상기 터치 기판(1000)은 통상적으로 사용하는 물질이라면 특별히 한정하지 않으나, 플라스틱, 유리, 세라믹 및 폴리머 등으로 이루어질 수 있다. 또한 상기 터치 기판(1000)은 판상으로 제공될 수 있고, 다만 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 터치 기판(1000) 상에 제1 금속막(ML1)을 형성한다(s200). 상기 제1 금속막(ML1)은 실버 나노 와이어를 포함하는 금속을 증착하여 형성된다. 또한 상기 제1 금속막(ML1)은 실버 나노 와이어 및 PEDOT-PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate))를 증착하여 형성할 수 있다.
다음으로, 상기 제1 금속막(ML1) 상에 투명 전극막(TL)을 형성한다(s300). 상기 투명 전극막(TL)은 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, ITO, IZO, IGZO 및 ZAO로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 증착하여 형성할 수 있다.
다음으로, 상기 투명 전극막(TL) 상에 제2 금속막(ML2)를 형성한다(s400). 상기 제2 금속막(ML2)은 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속으로 형성될 수 있다. Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함할 경우, 상기 Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속은 저항이 작아 저저항 터치 스크린 패널을 구현할 수 있다.
다음으로, 다시 도 3을 참조하면, 상기 제1 금속막, 상기 투명 전극막 및 상기 제2 금속막을 패터닝하여 상기 터치 활성 영역에 제1 감지 패턴 및 제2 감지 패턴을 형성하고, 상기 터치 비활성 영역에 외곽 배선들을 형성한다(s500).
먼저, 도 5를 참조하면 상기 제2 금속막(ML2) 상에 포토 레지스트(PR)를 도포한다. 다음으로 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 도포된 포토 레지스트(PR)를 제1 마스크(MSK1)를 사용하여 노광 및 현상하여 제1 포토 레지스트 패턴(PR_P1)을 형성한다.
다음으로 도 7을 참조하면, 상기 제1 포토 레지스트 패턴(PR_P1)을 마스크로 하여, 상기 제1 감지 패턴(SP1), 상기 제2 감지 패턴(SP2) 및 상기 외곽 배선(400)들을 형성한다. 이 때 상기 제1 감지 패턴(SP1)은 제1 감지 금속막(100_ML1), 제1 투명 감지 전극막(100_TL) 및 제3 감지 금속막(100_ML2)을 포함하고, 상기 제2 감지 패턴(SP2)은 제2 감지 금속막(200_ML1), 제2 투명 감지 전극막(200_TL) 및 제4 감지 금속막(200_ML2)을 포함하고, 상기 외곽 배선(400)들 역시, 제1 외곽 금속막(400_ML1), 투명 외곽 전극막(400_TL) 및 제2 외곽 금속막(400_ML2)을 포함한다.
다음으로 도 3의 터치 스크린 패턴 형성 단계(s600)에 대하여 설명한다. 다시 도 3을 참조하면, 상기 터치 스크린 패턴 형성 단계(s600)에서는 제1 감지 패턴의 제3 감지 금속막 및 제2 감지 패턴의 제4 감지 금속막을 선택적으로 식각하여 제1 단위 감지 전극들 및 제2 단위 감지 전극들을 형성한다.
먼저 도 8 및 도 9를 참조하면, 제2 마스크(MSK2)를 사용하여 상기 제1 감지 패턴(SP1) 및 상기 제2 감지 패턴(SP2)에 대응되는 상기 제1 포토 레지스트 패턴(PR_P1)을 선택적으로 식각하고 제거하여 제2 포토 레지스트 패턴(PR_P2)을 형성한다. 즉 상기 제2 포토 레지스트 패턴(PR_P2)은 상기 외곽 배선(400)들 상에만 형성되어 있다.
다음으로 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 제2 포토 레지스트 패턴(PR_P2)을 마스크로 하여, 상기 제1 감지 패턴(SP1)의 상기 제3 감지 금속막(100_ML2) 및 상기 제2 감지 패턴(SP2)의 상기 제4 감지 금속막(200_ML2)을 식각한다. 상기 제1 감지 패턴(SP1)의 상기 제3 감지 금속막(100_ML2) 및 상기 제2 감지 패턴(SP2)의 상기 제4 감지 금속막(200_ML2)을 식각함으로써, 상기 제1 단위 감지 전극(100)들 및 상기 제2 단위 감지 전극(200)들을 형성할 수 있다.
상기 제1 감지 금속막(100_ML1)에 상기 제2 감지 금속막(200_ML1)이, 상기 제3 감지 금속막(100_ML2)에 상기 제4 감지 금속막(200_ML2)이 직접적으로 적층된 구조의 경우, 식각액으로 상기 제1 감지 패턴(SP1)의 상기 제3 감지 금속막(100_ML2) 및 상기 제2 감지 패턴(SP2)의 상기 제4 감지 금속막(200_ML2)을 식각할 때, 상기 제3 감지 금속막(100_ML2) 및 상기 제4 감지 금속막(200_ML2)과 상기 제1 감지 금속막(100_ML1) 및 상기 제2 감지 금속막(200_ML1)에 포함되는 금속의 전기 음성도가 비슷하면, 상기 제1 감지 금속막(100_ML1) 및 상기 제2 감지 금속막(200_ML1)도 함께 식각되는 문제점이 있다. 따라서 상기 제1 투명 감지 전극막(100_TL) 및 상기 제2 투명 감지 전극막(200_TL)을 각각 상기 제1 감지 금속막(100_ML1) 및 상기 제3 감지 금속막(100_ML2) 사이, 상기 제2 감지 금속막(200_ML1) 및 상기 제4 감지 금속막(200_ML2) 사이에 배치하여 상기 식각액으로 상기 제3 감지 금속막(100_ML2) 및 상기 제4 감지 금속막(200_ML2)을 식각할 때, 상기 제1 감지 금속막(100_ML1) 및 상기 제2 감지 금속막(200_ML1)이 함께 식각되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 상기 외곽 배선(400)들, 상기 제1 감지 전극(Tx)들 및 상기 제2 감지 전극(Rx)들의 불량을 방지할 수 있다.
한편 도 3의 상기 제1 감지 패턴(SP1), 상기 제2 감지 패턴(SP2) 및 상기 외곽 배선(400)들을 형성하는 단계(s500)는 제3 마스크(MSK3)를 사용하여 상기 제1 감지 패턴(SP1), 상기 제2 감지 패턴(SP2) 및 상기 외곽 배선(400)들을 형성할 수도 있다.
도 11 내지 도 15는 제3 마스크를 이용한 터치 스크린 패널의 제조방법을 나타낸 것이다.
먼저, 상기 제2 금속막(ML2) 상에 포토 레지스트(PR)를 도포한다.
다음으로 도 11 및 도12를 참조하면, 제3 마스크(MSK3)를 사용하여 상기 포토 레지스트(PR)를 노광 및 현상하여 제3 포토 레지스트 패턴(PR_P3) 및 제4 포토 레지스트 패턴(PR_P4)을 형성한다. 상기 제3 마스크(MSK3)는 하프톤 마스크일 수 있다. 도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 제3 포토 레지스트 패턴(PR_P3)은 상기 제1 감지 패턴(SP1) 및 상기 제2 감지 패턴(SP2)에 대응되고 제1 두께(t1)를 갖고, 상기 제4 포토 레지스트 패턴(PR_P4)은 상기 외곽 배선(400)들에 대응되고 상기 제1 두께(t1)보다 두꺼운 제2 두께(t2)를 갖는다.
다음으로, 도 13을 참조하면, 상기 제3 포토 레지스트 패턴(PR_P3) 및 상기 제4 포토 레지스트 패턴(PR_P4)을 마스크로 하여 상기 제1 감지 패턴(SP1), 상기 제2 감지 패턴(SP2) 및 상기 외곽 배선(400)들을 형성한다. 이 때 상기 제1 감지 패턴(SP1)은 제1 감지 금속막(100_ML1), 제1 투명 감지 전극막(100_TL) 및 제3 감지 금속막(100_ML2)을 포함하고, 상기 제2 감지 패턴(SP2)은 제2 감지 금속막(200_ML1), 제2 투명 감지 전극막(200_TL) 및 제4 감지 금속막(200_ML2)을 포함하고, 상기 외곽 배선(400)들 역시, 제1 외곽 금속막(400_ML1), 투명 외곽 전극막(400_TL) 및 제2 외곽 금속막(400_ML2)을 포함한다.
다음으로, 도 14를 참조하면, 상기 제5 포토 레지스트 패턴(PR_P5)을 형성한다. 상기 제5 포토 레지스트 패턴(PR_P5)은 상기 제3 포토 레지스트 패턴(PR_P3)을 식각하여 제거하고, 상기 제4 포토 레지스트 패턴(PR_P4)을 식각하여 제2 두께(t2)보다 얇은 제3 두께(t3)를 갖는다.
다음으로, 도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 제5 포토 레지스트 패턴(PR_P5)을 마스크로 하여 상기 제1 감지 패턴(SP1)의 제3 감지 금속막(100_ML2) 및 상기 제2 감지 패턴(SP2)의 제4 감지 금속막(200_ML2)을 식각한다. 상기 제5 포토 레지스트 패턴(PR_P5)을 식각함으로써, 상기 제1 단위 감지 전극(100)들, 상기 제2 단위 감지 전극(200)들 및 상기 외곽 배선(400)들을 형성할 수 있다.
또한, 도 16을 참조하면, 상기 터치 스크린 패턴을 형성하는 단계(s600) 이후에 상기 터치 기판(1000) 상에 배치되고, 상기 제1 단위 감지 전극(100)들, 상기 제2 단위 감지 전극(200)들 및 상기 외곽 배선(400)들을 커버하는 절연막(250)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 절연막(250)을 통해 상기 제1 단위 감지 전극(100)들, 상기 제2 단위 감지 전극(200)들 및 상기 외곽 배선(400)들을 서로 절연할 수 있다. 또한 상기 절연막(250)을 형성하는 단계 이후에 상기 터치 기판(1000) 상에 배치되고, 상기 제2 방향으로 서로 이격된 상기 제1 단위 감지 전극(100)들을 연결하는 브릿지(300)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 브릿지(300)는 상기 제2 방향으로 서로 이격된 상기 제1 단위 감지 전극(100)들을 전기적으로 연결한다.
이 때 상기 제2 금속막(ML2) 및 상기 브릿지(300)는 동일한 금속에 의해 형성될 수 있다. 상기 브릿지(300)는 통상적으로 사용하는 물질이라면 특별히 한정하지 않으나, Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속으로 형성될 수 있다.
또한 상기 브릿지(300)를 형성하는 단계 이후에, 상기 터치 기판(1000) 상에 배치되고, 상기 절연막(250) 및 상기 브릿지(300)를 커버하는 산화 방지막(미도시)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 터치 스크린 패널 100: 제1 단위 감지 전극
200: 제2 단위 감지 전극 250: 절연막
300: 브릿지 400: 외곽 배선
500: 패드부 1000: 터치 기판
1100: 터치 활성 영역 1200: 터치 비활성 영역
200: 제2 단위 감지 전극 250: 절연막
300: 브릿지 400: 외곽 배선
500: 패드부 1000: 터치 기판
1100: 터치 활성 영역 1200: 터치 비활성 영역
Claims (21)
- 터치 활성 영역 및 상기 터치 활성 영역의 외곽의 터치 비활성 영역을 포함하는 터치 기판;
상기 터치 활성 영역에 제1 방향으로 연장되고 서로 이격된 제1 감지 전극들;
상기 터치 활성 영역에 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고 서로 이격되고, 상기 제1 감지 전극들과 절연된 제2 감지 전극들; 및
상기 터치 비활성 영역에 형성되며, 상기 제1 및 제2 감지 전극들과 연결된 외곽 배선들을 포함하고,
상기 제1 감지 전극들은 제1 감지 금속막 및 상기 제1 감지 금속막 상에 형성된 제1 투명 감지 전극막을 포함하고,
상기 제2 감지 전극들은 제2 감지 금속막 및 상기 제2 감지 금속막 상에 형성된 제2 투명 감지 전극막을 포함하고,
상기 외곽 배선들은 제1 외곽 금속막, 상기 제1 외곽 금속막 상에 형성된 투명 외곽 전극막 및 상기 투명 외곽 전극막 상에 형성된 제2 외곽 금속막을 포함하고,
상기 제1 감지 금속막, 상기 제2 감지 금속막 및 상기 제1 외곽 금속막은 동일한 층 상에 배치되고,
상기 제1 투명 감지 전극막, 상기 제2 투명 감지 전극막 및 상기 투명 외곽 전극막은 동일한 층 상에 배치되는 터치 스크린 패널. - 제 1항에 있어서,
상기 제1 감지 전극들은 상기 제1 방향으로 서로 이격되어 배열되고 상기 제2 방향으로 서로 이격된 복수의 제1 단위 감지 전극들을 포함하고,
상기 제2 감지 전극들은 상기 제2 방향으로 서로 이격되어 배열되고 상기 제1 방향으로 서로 연결된 복수의 제2 단위 감지 전극들을 포함하는 터치 스크린 패널. - 제 2항에 있어서, 상기 터치 기판 상에 배치되고, 상기 제2 방향으로 서로 이격된 상기 제1 단위 감지 전극들을 연결하는 브릿지를 더 포함하는 터치 스크린 패널.
- 제 1항에 있어서, 상기 제1 감지 금속막, 상기 제2 감지 금속막 및 상기 제1 외곽 금속막은 실버 나노 와이어를 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
- 제 4항에 있어서, 상기 제1 감지 금속막, 상기 제2 감지 금속막 및 상기 제1 외곽 금속막은 PEDOT-PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate))를 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
- 제 1항에 있어서, 상기 제1 투명 감지 전극막, 상기 제2 투명 감지 전극막 및 상기 투명 외곽 전극막은 ITO, IZO, IGZO 및 ZAO로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 구성된 것인 터치 스크린 패널.
- 제 3항에 있어서, 상기 제2 외곽 금속막 및 상기 브릿지는 동일한 금속을 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
- 제 7항에 있어서, 상기 제2 외곽 금속막 및 상기 브릿지는 Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
- 제 1항에 있어서, 상기 터치 기판 상에 배치되고,
상기 제1 감지 전극들, 상기 제2 감지 전극들 및 상기 외곽 배선들을 커버하는 산화방지막을 더 포함하는 터치 스크린 패널. - 터치 활성 영역 및 상기 터치 활성 영역 외곽의 터치 비활성 영역을 포함하는 터치 기판을 준비하는 단계;
상기 터치 기판 상에 제1 금속막을 형성하는 단계;
상기 제1 금속막 상에 투명 전극막을 형성하는 단계;
상기 투명 전극막 상에 제2 금속막을 형성하는 단계;
상기 제1 금속막, 상기 투명 전극막 및 상기 제2 금속막을 패터닝하여 상기 터치 활성 영역에 제1 감지 패턴 및 제2 감지 패턴을 형성하고, 상기 터치 비활성 영역에 외곽 배선들을 형성하는 단계; 및
상기 제1 감지 패턴의 제3 감지 금속막 및 상기 제2 감지 패턴의 제4 감지 금속막을 선택적으로 식각하여 제1 단위 감지 전극들 및 제2 단위 감지 전극들을 형성하는 터치 스크린 패턴 형성 단계를 포함하는 터치 스크린 패널 제조방법. - 제 10항에 있어서, 상기 제1 금속막은 실버 나노 와이어를 포함하는 금속을 증착하여 형성되는 터치 스크린 패널 제조방법.
- 제 10항에 있어서, 상기 투명 전극막은 ITO, IZO, IGZO 및 ZAO로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 증착하여 형성되는 터치 스크린 패널 제조방법.
- 제 10항에 있어서, 상기 제2 금속막은 Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 증착하여 형성되는 터치 스크린 패널 제조방법.
- 제 10항에 있어서, 상기 제1 감지 패턴, 상기 제2 감지 패턴 및 상기 외곽 배선들을 형성하는 단계는
상기 제2 금속막 상에 포토 레지스트를 도포하는 단계;
제1 마스크를 사용하여 상기 포토 레지스트를 노광 및 현상하여 제1 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 제1 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 감지 패턴, 상기 제2 감지 패턴 및 상기 외곽 배선들을 형성하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널 제조방법. - 제 14항에 있어서, 상기 터치 스크린 패턴 형성 단계는
제2 마스크를 사용하여 상기 제1 감지 패턴 및 상기 제2 감지 패턴에 대응되는 상기 제1 포토 레지스트 패턴을 선택적으로 식각하고 제거하여 제2 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 제2 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 제1 감지 패턴의 제3 감지 금속막 및 상기 제2 감지 패턴의 제4 감지 금속막을 식각하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널 제조방법. - 제 10항에 있어서, 상기 제1 감지 패턴, 상기 제2 감지 패턴 및 상기 외곽 배선들을 형성하는 단계는
상기 제2 금속막 상에 포토 레지스트를 도포하는 단계;
제3 마스크를 사용하여 상기 포토 레지스트를 노광 및 현상하여 상기 제1 감지 패턴 및 상기 제2 감지 패턴에 대응되고 제1 두께를 갖는 제3 포토 레지스트 패턴 및 상기 외곽 배선들에 대응되고 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께를 갖는 제4 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 제3 포토 레지스트 패턴 및 상기 제4 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 감지 패턴, 상기 제2 감지 패턴 및 상기 외곽 배선들을 형성하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널 제조방법. - 제 16항에 있어서, 상기 터치 스크린 패턴을 형성하는 단계는
상기 제3 포토 레지스트 패턴을 식각하여 제거하고, 상기 제4 포토 레지스트 패턴을 식각하여 상기 제2 두께보다 얇은 제3 두께를 갖는 제5 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 제5 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 제1 감지 패턴의 제3 감지 금속막 및 상기 제2 감지 패턴의 제4 감지 금속막을 식각하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널 제조방법. - 제 10항에 있어서, 상기 터치 스크린 패턴을 형성하는 단계 이후에
상기 터치 기판 상에 배치되고, 상기 제1 단위 감지 전극들, 상기 제2 단위 감지 전극들 및 상기 외곽 배선들을 커버하는 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 터치 스크린 패널 제조방법. - 제 18항에 있어서, 상기 절연막을 형성하는 단계 이후에
상기 터치 기판 상에 배치되고, 제2 방향으로 서로 이격된 상기 제1 단위 감지 전극들을 연결하는 브릿지를 형성하는 단계를 더 포함하는 터치 스크린 패널 제조방법. - 제 19항에 있어서, 상기 제2 금속막 및 상기 브릿지는 동일한 금속에 의해 형성되는 것인 터치 스크린 패널 제조방법.
- 제 19항에 있어서, 상기 브릿지는 Cu, Ag, Au, Pt, Al로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속으로 형성되는 것인 터치 스크린 패널 제조방법.
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