KR102131908B1 - 플렉서블 터치 센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플렉서블 터치 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1개 이상의 접힘축을 가지는 기판의 일면에 제1 방향으로 형성된 제1 패턴 및 제2 방향으로 형성된 제2 패턴을 포함하는 감지 패턴을 구비하고, 상기 접힘축 상의 감지 패턴은 그라펜으로 형성함으로써, 접힘축에 따라 접을 수 있어 플렉서블한 특성을 구현할 수 있는, 플렉서블 터치 센서에 관한 것이다.

Description

플렉서블 터치 센서 {FLEXIBLE TOUCH SENSOR}
본 발명은 플렉서블 터치 센서에 관한 것이다.
터치스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.
이를 위해, 터치스크린 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 터치스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
터치스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있으며, 이중 정전용량 방식의 터치스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 센싱패턴이 주변의 다른 센싱패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
이와 같은 터치스크린 패널은 일반적으로 액정표시장치, 유기전계 발광 표시장치와 같은 평판표시장치의 외면에 부착되어 제품화되는 경우가 많다. 따라서, 상기 터치스크린 패널은 높은 투명도 및 얇은 두께의 특성이 요구된다.
또한, 최근 들어 플렉서블한 평판표시장치가 개발되고 있는 추세이며, 이 경우 상기 플렉서블 평판표시장치 상에 부착되는 터치스크린 패널 역시 플렉서블한 특성이 요구된다.
그러나, 통상적으로 터치 스크린 패널에 터치 감지 패턴으로 ITO는 유연성이 떨어져 굽힘력을 가하면 깨지는 문제가 있어, 이로써는 플렉서블한 특성을 구현하기 어려운 문제가 있다.
한국공개특허 제2011-21532호에는 터치스크린 및 터치스크린의 제조방법이 개시되어 있다.
한국공개특허 제2011-21532호
본 발명은 플렉서블 터치 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 기판의 일면에 제1 방향으로 형성된 제1 패턴 및 제2 방향으로 형성된 제2 패턴을 포함하는 감지 패턴을 구비하고,
1개 이상의 접힘축을 가지며, 상기 접힘축 상의 감지 패턴은 그래핀 패턴인, 플렉서블 터치 센서.
2. 위 1에 있어서, 상기 접힘축은 제1 방향 또는 제2 방향으로 형성된, 플렉서블 터치 센서.
3. 위 1에 있어서, 상기 제2 패턴의 이격된 단위 패턴을 전기적으로 연결하는 브릿지 전극을 구비한, 플렉서블 터치 센서.
4. 위 3에 있어서, 그래핀 패턴은 상기 브릿지 전극과 만나지 않는, 플렉서블 터치 센서.
5. 위 1에 있어서, 상기 접힘축과 인접한 감지 패턴은 그래핀 패턴과 접하는 부위에 플라즈마 처리가 된 것인, 플렉서블 터치 센서.
6. 위 1에 있어서, 상기 그래핀 패턴은 기판과 접하는 부위에 플라즈마 처리가 된 것인, 플렉서블 터치 센서.
7. 위 1에 있어서, 상기 접힘축과 인접한 감지 패턴과 그래핀 패턴이 접하는 부위를 덮는 접착층을 더 포함하는, 플렉서블 터치 센서.
8. 기판 상에 제1 방향으로 단위 패턴이 이음부로 연결되어 형성된 제1 패턴 및 단위 패턴이 상기 이음부를 기준으로 이격되어 제2 방향으로 형성된 제2 패턴을 구비한 감지 패턴을 형성하는 단계;
접힘축에 해당하는 부위의 감지 패턴을 식각하는 단계; 및
식각된 부위에 그래핀 패턴을 형성하는 단계;
를 포함하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
9. 위 8에 있어서, 상기 그래핀 패턴은 기재 상에 그래핀층을 형성하고 이를 상기 식각된 부위에 전사함으로써 형성되는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
10. 위 9에 있어서, 상기 전사 이전에 그래핀층의 표면을 플라즈마 처리하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
11. 위 8에 있어서, 상기 그래핀 패턴을 형성하기 전에, 접힘축과 인접한 감지 패턴의 그래핀 패턴과 접하는 부위에 플라즈마 처리를 수행하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
12. 위 8에 있어서, 상기 그래핀 패턴을 형성한 후에 그래핀 패턴과 이와 인접한 감지 패턴이 접하는 부위를 덮는 접착층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
13. 위 8에 있어서, 제1 패턴의 단위 패턴의 이음부 상에 절연체를 형성하는 단계를 더 포함하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
14. 위 13에 있어서, 상기 절연체 상에 제2 패턴의 단위 패턴을 전기적으로 연결하는 브릿지 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
15. 위 14에 있어서, 상기 브릿지 전극의 형성시에 비표시부의 금속 배선 및 위치 검출라인을 함께 형성하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
본 발명의 터치 센서는 접힘축에 따라 접을 수 있어 플렉서블한 특성을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 플렉서블 터치 센서의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 플렉서블 터치 센서의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 플렉서블 터치 센서의 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 플렉서블 터치 센서의 A-A' 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 플렉서블 터치 센서의 A-A' 단면도이다.
본 발명은 1개 이상의 접힘축을 가지는 기판의 일면에 제1 방향으로 형성된 제1 패턴 및 제2 방향으로 형성된 제2 패턴을 포함하는 감지 패턴을 구비하고, 상기 접힘축 상의 감지 패턴은 그라펜으로 형성함으로써, 접힘축에 따라 접을 수 있어 플렉서블한 특성을 구현할 수 있는, 플렉서블 터치 센서에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 터치 센서는 기판의 일면에 제1 방향으로 형성된 제1 패턴 및 제2 방향으로 형성된 제2 패턴을 포함하는 감지 패턴을 구비하고, 1개 이상의 접힘축을 가지며, 상기 접힘축 상의 감지 패턴으로 그래핀 패턴을 갖는다.
기판
기판(1)은 특별히 한정되지 않고 플렉서블 터치 센서에 통상적으로 사용되는 소재가 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌에테르프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰산, 폴리이미드 또는 폴리아크릴레이트로 제조된 기판(1)이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 기판(1)의 두께는 특별히 한정되지 않고 손상 없이 휘거나 구부릴 수 있도록 적절히 선택될 수 있으며, 그러한 측면에서 예를 들면 1 내지 150㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 10 내지 50㎛일 수 있다.
감지 패턴
감지 패턴은 제1 방향으로 형성된 제1 패턴(10) 및 제2 방향으로 형성된 제2 패턴(20)을 구비할 수 있다.
제1 패턴(10)과 제2 패턴(20)은 서로 다른 방향으로 배치된다. 예를 들면, 제1 방향은 X축 방향, 제2 방향은 이와 교차하는 Y축 방향일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 패턴(10)과 제2 패턴(20)은 터치되는 지점의 X 좌표 및 Y 좌표에 대한 정보를 제공하게 된다. 구체적으로는, 사람의 손 또는 물체가 커버 윈도우 기판에 접촉되면, 제1 패턴(10), 제2 패턴(20) 및 위치 검출라인을 경유하여 구동회로 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그리고, X 및 Y 입력처리회로(미도시) 등에 의해 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉위치가 파악된다.
이와 관련하여, 제1 패턴(10) 및 제2 패턴(20)은 동일층에 형성되며, 터치되는 지점을 감지하기 위해서는 각각의 패턴들이 전기적으로 연결되어야 한다. 그런데, 제1 패턴(10)의 단위 패턴은 이음부를 통해 서로 연결된 형태이지만 제2 패턴(20)의 단위 패턴은 섬(island) 형태로 서로 분리된 구조로 되어 있으므로 제2 패턴(20)을 전기적으로 연결하기 위해서는 별도의 브릿지 전극(30)이 필요하다. 브릿지 전극(30)에 대해서는 후술하도록 한다.
감지 패턴의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 각각 10 내지 200nm일 수 있다. 감지 패턴의 두께가 10nm 미만이면 전기저항이 커져 터치 민감도가 저하될 수 있고, 200nm 초과이면 반사율이 커져 시인성의 문제가 생길 수 있다.
감지 패턴은 당 분야에 알려진 투명 전극 소재가 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO), 금속와이어 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 인듐주석산화물(ITO)이 사용될 수 있다. 금속와이어에 사용되는 금속은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 은(Ag), 금, 알루미늄, 구리, 철, 니켈, 티타늄, 텔레늄, 크롬 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 플렉서블 터치 센서는 접힘축(100)을 통해 접힐 수 있는 플렉서블 터치 센서로서, 1개 이상의 접힘축(100)을 갖는다.
그래핀은 투명하고 우수한 전기 전도도를 가질 뿐만 아니라 인듐주석산화물 등과는 달리 유연한 특성을 가져 접어도 깨지지 않으므로, 접힘축(100) 상의 감지 패턴을 그래핀으로 형성하여 플렉서블한 특성을 구현할 수 있다.
도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 구현예에 따른 플렉서블 터치 센서의 개략적인 사시도가 도시되어 있다.
접힘축(100)은 제1 방향 또는 제2 방향으로 형성될 수 있고, 복수개의 접힘축(100)을 갖는 경우에는 각각의 접힘축(100)들이 평행하도록 형성된다.
후술할 브릿지 전극(30)이 접힘축(100) 내에 포함되어 접힘축(100)에 따라 터치 센서를 접는다면, 터치 센서를 다시 복원했을 때 브릿지 전극(30)은 복원되지 않을 수 있고, 제2 패턴(20)의 단위 패턴과의 연결 부위의 신뢰성 문제가 발생할 수 있으므로, 그래핀 패턴(50)은 브릿지 전극(30)과는 만나지 않도록 형성되는 것이 바람직하다. 그러한 측면에서 그래핀 패턴(50)의 폭은 5mm 이하일 수 있고, 바람직하게는 3 내지 4mm일 수 있다.
접힘축(100) 상의 그래핀 패턴(50)은 접힘축(100)과 인접한 감지 패턴과 접하게 되는데, 접힘축(100)과 인접한 감지 패턴의 그래핀 패턴(50)과 접하는 부위는 플라즈마 처리가 된 것일 수 있다. 그러한 경우에 인접한 감지 패턴과 그래핀 패턴(50) 사이의 밀착력이 더욱 개선된다.
또한, 그래핀 패턴(50)은 기판(1)과 접하는 부위에 플라즈마 처리가 된 것일 수 있다. 그러한 경우에 그래핀 패턴(50)이 기판(1)과 보다 견고하게 결착될 수 있다.
브릿지 전극
브릿지 전극(30)은 제2 패턴(20)의 이격된 단위 패턴을 전기적으로 연결한다.
이때, 브릿지 전극(30)은 감지 패턴 중 제1 패턴(10)과는 전기적으로 차단되어야 하므로, 이를 위해 절연체가 형성된다. 이에 대해서는 후술하도록 한다.
브릿지 전극(30)은 제2 패턴(20)의 상부 또는 하부에 위치할 수 있다.
도 1 및 2는 브릿지 전극(30)이 제2 패턴(20)의 상부에 위치하는 일 구현예에 따른 사시도, 도 3은 브릿지 전극(30)이 제2 패턴(20)의 하부에 위치하는 일 구현예에 따른 사시도이다.
그리고, 도 4는 도 1에 도시된 플렉서블 터치 센서의 A-A' 단면도, 도 5는 도 3에 도시된 플렉서블 터치 센서의 A-A' 단면도이다.
상기 도면들에 예시된 바와 같이 브릿지 전극(30)은 제2 패턴(20)의 상부 또는 하부에 위치할 수 있고, 그에 따라 감지 패턴 및 절연체(40)의 적층 순서도 당 분야에 공지된 방법에 의해 적절히 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 브릿지 전극(30)은 금속 소재로 형성되고, 바람직하게는 비표시부의 금속 배선 및 위치 검출라인과 동일 소재로 형성된다. 그러한 경우에 금속 배선 및 위치 검출라인의 형성 시에 브릿지 전극(30)을 함께 형성할 수 있어 공정을 보다 단순화 할 수 있다.
본 명세서에서 비표시부는 터치 센서를 적용한 터치 스크린 패널에서 화상이 표시되지 않는 가장자리 부위(베젤)를 의미하고, 표시부는 화상이 표시되는 부위를 의미한다. 표시부에 형성된 감지 패턴 및 브릿지 전극이 사용자의 터치 신호를 인식하고, 감지된 신호는 비표시부의 위치 검출라인을 경유하여 구동 회로 측으로 전달된다.
상기 금속은 전기 전도도가 우수하고 저항이 낮은 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 몰리브덴, 은, 알루미늄, 구리, 팔라듐, 금, 백금, 아연, 주석, 티타늄 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
단위 브릿지 전극(30)의 폭은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 2 내지 30㎛일 수 있고, 바람직하게는 2 내지 20㎛일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 브릿지의 폭이 2㎛ 미만이면 저항이 과도하게 높아질 수 있고, 30㎛ 초과이면 패턴이 시인될 수 있다.
브릿지 전극(30)의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 0.1 내지 1.5㎛일 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 1㎛일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 브릿지의 두께가 0.1㎛ 미만이면 저항이 충분히 낮아지지 않아 터치 감도가 낮아질 수 있고, 1.5㎛ 초과이면 이후 공정시 두께 불균일을 초래할 수 있다.
또한, 브릿지 전극(30)은 2종 이상의 금속을 2층 이상 적층한 형태일 수 있다. 전술한 금속 소재의 범위 내에서 2종 이상의 금속으로 2층, 3층 등의 다층의 구조로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴의 3층의 구조를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
절연체
절연체(40)는 제1 패턴(10)과 브릿지 전극(30)의 전기적 연결을 방지하기 위해서 제1 패턴(10)과 브릿지 전극(30) 사이에 형성된다.
절연체(40)는 제1 패턴(10)의 단위 패턴의 이음부 상에 형성될 수 있다.
또한, 절연체는 형성의 용이성을 위해 제1 패턴(10)의 단위 패턴의 이음부 위 뿐만 아니라, 이를 포함하는 층의 형태로 형성될 수 있다.
절연체(40)가 층의 형태로 형성되는 경우, 브릿지 전극(30)이 제2 패턴(20)의 이격된 단위 패턴을 연결할 수 있도록 필요에 따라 콘택홀을 구비할 수 있다. 그러한 경우에 콘택홀에서 제2 패턴(20)의 이격된 단위 패턴과 브릿지 전극(30)의 전기적 접속이 이루어진다.
본 발명에 따른 절연체(40)는 당 분야에 알려진 투명 절연 소재가 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들면 실리콘 산화물과 같은 금속 산화물이나 아크릴계 수지를 포함하는 투명한 감광성 수지 조성물 혹은 열경화성 수지 조성물을 사용하여 필요한 패턴으로 형성될 수 있다.
접착층
본 발명의 플렉서블 터치 센서는 그래핀 패턴과 이와 인접한 감지 패턴과의 밀착력 개선을 위해 접착층을 더 포함할 수 있다.
접착층은 접힘축과 인접한 감지 패턴과 그래핀 패턴이 접하는 부위를 덮음으로써 이들 사이의 밀착력을 개선한다.
접착층은 접힙축을 덮으므로 투명성 및 탄력성이 우수한 소재가 바람직하게 사용될 수 있으며, 예를 들면 아크릴계 수지, 실록산계 수지 등을 포함하는 투명한 감광성 수지 조성물, 열경화성 수지 조성물 등을 사용하여 필요한 패턴으로 형성될 수 있으며, 탄력성의 측면에서 바람직하게는 실록산계 수지 조성물로 형성될 수 있다.
본 발명의 터치 스크린 패널은 상기 구성 외에도 당 분야에 통상적으로 사용되는 구성을 더 포함할 수 있다.
<플렉서블 터치 센서의 제조 방법>
또한, 본 발명은 플렉서블 터치 센서의 제조 방법을 제공한다.
이하 본 발명의 일 구현예에 따른 플렉서블 터치 센서의 제조 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 제1 방향으로 단위 패턴이 이음부로 연결되어 형성된 제1 패턴(10) 및 단위 패턴이 상기 이음부를 기준으로 이격되어 제2 방향으로 형성된 제2 패턴(20)을 구비한 감지패턴을 형성한다.
제1 패턴(10)과 제2 패턴(20)은 서로 다른 방향으로 배치된다. 예를 들면, 제1 방향은 X축 방향, 제2 방향은 이와 교차하는 Y축 방향일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 패턴(10) 및 제2 패턴(20)은 동일층에 형성되며, 제1 패턴(10)의 단위 패턴은 이음부를 통해 서로 연결된 형태, 제2 패턴(20)의 단위 패턴은 섬(island) 형태로 서로 분리된 구조로 형성된다.
감지 패턴은 물리적 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD), 화학적 증착법(Chemical VaporDeposition, CVD) 등 다양한 박막 증착 기술에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 물리적 증착법의 한 예인 반응성 스퍼터링(reactive sputtering)에 의하여 형성될 수 있다.
또한, 감지 패턴은 인쇄 공정으로 형성될 수 있다. 이러한 인쇄 공정 시, 그라비아 오프 셋(gravure off set), 리버스 오프 셋(reverse off set), 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄 및 그라비아(gravure) 인쇄 등 다양한 인쇄 방법이 이용될 수 있다. 특히, 인쇄 공정으로 감지 패턴을 형성할 경우 인쇄 가능한 페이스트 물질로 형성할 수 있다. 일례로, 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT), 전도성 폴리머 및 은 나노 와이어 잉크(Ag nano wire ink)로 형성할 수 있다.
상기 방법 외에 포토리소그래피에 의해서 형성될 수도 있다.
감지 패턴은 전술한 소재 및 두께 범위 내에서 적절히 선택되어 형성될 수 있다.
이후에, 접힘축(100)에 해당하는 부위의 감지 패턴을 식각한다.
접힘축(100)은 제1 방향 또는 제2 방향으로 형성될 수 있고, 복수개의 접힘축(100)을 갖는 경우에는 각각의 접힘축(100)들이 평행하도록 형성된다.
식각 방법은 특별히 한정되지 않으며, 당 분야에 공지된 물리적, 화학적 식각 방법을 제한 없이 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 식각된 부위에 그래핀 패턴(50)을 형성한다.
그래핀 패턴(50)은 기재 상에 그래핀층을 형성하고 이를 상기 식각된 부위에 전사함으로써 형성할 수 있다.
기재는 예를 들어, 유리, 석영, 실리콘, 산소, 탄소펠트, 사파이어, 질화실리콘, 탄화실리콘, 산화실리콘, 티타늄 코팅기판, 세라믹, 금속, 또는 플라스틱을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
그래핀층은 당 분야에 공지된 방법에 의해 형성될 수 잇으며, 예를 들면 화학기상증착(CVD) 방법, 에피택시(epitaxy)법, 또는 기계적 박리법에 의하여 형성된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
기재 상에 형성된 그래핀층을 상기 접힘축 상의 식각된 감지 패턴에 맞게 패터닝한 후에 이를 식각 부위로 전사할 수도 있고, 그래핀층을 식각 부위로 전사한 후에 식각된 감지 패턴에 맞게 패터닝하여 그래핀 패턴(50)을 형성할 수도 있다.
그래핀층의 전사 방법은 특별히 한정되지 않으며, 습식 전사 방법 또는 건식 전사 방법을 이용하여 상기 식각 부위로 전사할 수 있다. 건식 전사 방법으로는 UV 테이프(Ultraviolet tape), 온도 반응형 점착력 소멸 테이프(thermal release tape) 등을 이용한 간접 전사 방법을 사용하거나, 직접 그래핀층을 식각 부위로 전사하는 직접 전사 방법이 사용될 수 있다.
그래핀층을 전사하기 전에 그래핀층의 표면을 플라즈마 처리할 수 있다. 그러한 경우에, 그래핀층이 기판에 보다 견고하게 결착될 수 있다.
본 발명의 플렉서블 터치 센서의 제조 방법은 그래핀 패턴(50)과 인접한 감지 패턴의 밀착력을 더욱 개선하기 위해, 접힘축(100)과 인접한 감지 패턴의 그래핀 패턴(50)과 접하는 부위에 플라즈마 처리를 더 수행할 수 있다.
그리고, 후술할 브릿지 전극(30)이 접힘축(100) 내에 포함되어 접힘축(100)에 따라 터치 센서를 접는다면, 터치 센서를 다시 복원했을 때 브릿지 전극(30)은 복원되지 않을 수 있고, 제2 패턴(20)의 단위 패턴과의 연결 부위의 신뢰성 문제가 발생할 수 있으므로, 그래핀 패턴(50)은 브릿지 전극(30)과는 만나지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.
그래핀 패턴(50)의 인접한 감지 패턴과의 밀착력 개선을 위해, 본 발명의 플렉서블 터치 센서의 제조 방법은 상기 그래핀 패턴(50)을 형성한 후에 그래핀 패턴(50)과 이와 인접한 감지 패턴이 접하는 부위를 덮는 접착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
접착층은 전술한 범위 내의 소재로 형성될 수 있다.
이후에, 제1 패턴(10)의 단위 패턴의 이음부 상에 절연체(40)를 형성한다.
절연체(40)는 후술할 브릿지 전극(30)과 제1 패턴(10)을 전기적으로 절연시키는 역할을 한다.
절연체(40)는 제1 패턴(10)의 단위 패턴의 이음부 상에만 형성될 수도 있고, 층의 형태로 형성될 수도 있다.
절연체(40)를 층의 형태로 형성하는 경우에는 제2 패턴(20)의 단위 패턴과 브릿지 전극(30)이 전기적으로 연결될 수 있도록 콘택홀을 형성해야 하는데, 이는 절연체(40)를 전체적으로 형성한 후에 홀을 형성하는 방식으로 형성할 수도 있으며(홀 방식), 절연체(40)를 제2 패턴(20)의 단위 패턴과 브릿지 전극(30)이 전기적으로 연결되는 부위만 제외하고 형성하는 방식으로 형성할 수도 있다(섬(island) 방식).
절연체(40)는 전술한 범위 내의 소재로 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 절연체(40) 상에 제2 패턴(20)의 단위 패턴을 전기적으로 연결하는 브릿지 전극(30)을 형성한다. 브릿지 전극(30)은 전술한 폭 및 소재 범위 내에서 형성될 수 있다.
또한, 상기 브릿지 전극(30)의 형성시에 비표시부의 금속 배선 및 위치 검출라인을 함께 형성할 수 있다. 그러한 경우에 공정 수율이 현저히 개선된다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
두께 20㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기판 상에 인듐주석산화물(ITO)를 100nm 두께로 증착하고 패터닝하여 제1 방향으로 단위 패턴이 이음부로 연결되어 형성된 제1 패턴 및 단위 패턴이 상기 이음부를 기준으로 이격되어 제2 방향으로 형성된 제2 패턴을 구비한 감지 패턴을 형성하였다.
이후에, 기판 중앙 부위에 제2 방향으로 제1 패턴을 4mm 폭으로 식각하고, 식각된 부위에 그래핀 패턴을 형성하였다.
그래핀 패턴은, 구리 기재 상에 100nm 두께로 그래핀을 증착하여 이를 상기 식각 부위에 전사한 다음에, 구리를 식각하고 그래핀층을 식각된 감지 패턴에 맞게 패터닝하여 형성하였다.
다음으로, 제1 패턴의 단위 패턴의 이음부 상에 절연체를 형성하고, 절연체 상에 은, 팔라듐 및 구리 합금으로 브릿지 전극을 형성함으로써 터치 센서를 제조하였다.
상기 브릿지 전극의 형성시에 비표시부의 금속 배선 및 위치 검출라인도 이와 동일한 소재로 한 공정 내에서 형성하였다.
비교예 1
감지 패턴의 식각 및 그래핀 패턴의 형성 공정을 수행하지 않은 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 터치 센서를 제조하였다.
비교예 2
감지 패턴을 PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))으로 200nm 두께로 형성한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 터치 센서를 제조하였다.
실험예
(1) 굴곡 평가
실시예 및 비교예의 터치 센서를 굴곡 반경 4mm로 굴곡 테스트를 수행하여 하기 기준으로 굴곡 평가를 수행하였다.
○: 감지 패턴이 파단되지 않으며, 터치 센서가 다시 복원됨
X: 감지 패턴이 파단되고, 터치 센서가 다시 복원되지 않음
(2) 투과율 측정
헤이즈 미터(HM-150, 무라카미사)를 사용하여 실시예 및 비교예의 터치 센서의 전광선 투과율을 측정하였고, 유리 기판 대비 투과율을 계산하여 하기 표 1에 측정 결과를 기재하였다.
구분 굴곡성 투과율(%)
실시예 ○ 90
비교예 1 X 90
비교예 2 X 90
상기 표 1을 참조하면, 실시예의 터치 센서는 감지 패턴의 파단 없이 터치 센서가 다시 복원되어, 플렉서블한 특성을 구현할 수 있음을 확인하였다. 그리고, 비교예와 동등한 수준의 투과율을 나타내었다.
그러나, 비교예 1 및 2의 터치 센서는 감지 패턴이 파단되고, 터치 센서가 다시 복원되지 않아 플렉서블한 특성을 구현할 수 없었다.
1: 기판 10: 제1 패턴
20: 제2 패턴 30: 브릿지 전극
40: 절연체 50: 그래핀 패턴
100: 접힘축

Claims (15)

  1. 기판의 일면에 제1 방향으로 형성된 제1 패턴 및 제2 방향으로 형성된 제2 패턴을 포함하는 감지 패턴을 구비하고,
    1개 이상의 접힘축을 가지며,
    상기 감지 패턴은 상기 접힘축에 대응되는 영역에 식각부를 포함하고,
    상기 식각부는 상기 감지 패턴과 전기적으로 연결된 그래핀 패턴으로 채워진, 플렉서블 터치 센서.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 접힘축은 제1 방향 또는 제2 방향으로 형성된, 플렉서블 터치 센서.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 패턴의 이격된 단위 패턴을 전기적으로 연결하는 브릿지 전극을 구비한, 플렉서블 터치 센서.
  4. 청구항 3에 있어서, 그래핀 패턴은 상기 브릿지 전극과 만나지 않는, 플렉서블 터치 센서.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 접힘축과 인접한 감지 패턴은 그래핀 패턴과 접하는 부위에 플라즈마 처리가 된 것인, 플렉서블 터치 센서.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 그래핀 패턴은 기판과 접하는 부위에 플라즈마 처리가 된 것인, 플렉서블 터치 센서.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 접힘축과 인접한 감지 패턴과 그래핀 패턴이 접하는 부위를 덮는 접착층을 더 포함하는, 플렉서블 터치 센서.
  8. 기판 상에 제1 방향으로 단위 패턴이 이음부로 연결되어 형성된 제1 패턴 및 단위 패턴이 상기 이음부를 기준으로 이격되어 제2 방향으로 형성된 제2 패턴을 구비한 감지 패턴을 형성하는 단계;
    접힘축에 해당하는 부위의 감지 패턴을 식각하는 단계; 및
    식각된 부위에 상기 감지 패턴과 전기적으로 연결된 그래핀 패턴을 형성하는 단계;
    를 포함하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 그래핀 패턴은 기재 상에 그래핀층을 형성하고 이를 상기 식각된 부위에 전사함으로써 형성되는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 전사 이전에 그래핀층의 표면을 플라즈마 처리하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 그래핀 패턴을 형성하기 전에, 접힘축과 인접한 감지 패턴의 그래핀 패턴과 접하는 부위에 플라즈마 처리를 수행하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
  12. 청구항 8에 있어서, 상기 그래핀 패턴을 형성한 후에 그래핀 패턴과 이와 인접한 감지 패턴이 접하는 부위를 덮는 접착층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
  13. 청구항 8에 있어서, 제1 패턴의 단위 패턴의 이음부 상에 절연체를 형성하는 단계를 더 포함하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 절연체 상에 제2 패턴의 단위 패턴을 전기적으로 연결하는 브릿지 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 브릿지 전극의 형성시에 비표시부의 금속 배선 및 위치 검출라인을 함께 형성하는, 플렉서블 터치 센서의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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