KR102304990B1 - 터치 스크린 패널, 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

터치 스크린 패널, 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

터치 스크린 패털은 제1 방향으로 배열된 제1 전극 패턴들; 상기 제1 전극 패턴들을 전기적으로 연결시키는 제1 연결 패턴들; 상기 제1 방향과 교차된 제2 방향으로 배열되고, 상기 제1 전극들과 절연된 제2 전극 패턴들; 상기 제1 연결 패턴의 상부에 위치된 절연 패턴들; 및 상기 절연 패턴들의 상부에 위치되고, 상기 제2 전극 패턴들을 전기적으로 연결시키는 제2 연결 패턴들을 포함하고, 상기 제1 전극 패턴들, 상기 제1 연결 패턴들, 상기 제2 전극 패턴들 및 상기 제2 연결 패턴들 중 적어도 하나는 도전성 물질이 침투된 고분자막을 포함하고, 상기 절연 패턴들은 유전 물질이 침투된 고분자막을 포함한다.

Description

터치 스크린 패널, 디스플레이 장치 및 그 제조 방법{TOUCH SCREEN PANNEL, DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명의 실시예는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 터치 스크린 패널, 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 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.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있다. 이 중 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 센싱 전극이 주변의 다른 센싱 전극 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 따라서, 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은 전기적으로 연결된 센싱 전극들을 포함하며, 복수의 센싱 전극들이 교호적으로 배열된다. 그런데, 복수의 센싱 전극들을 형성하기 위해서는 마스크를 이용한 패터닝 공정이 반복 수행되어야 하기 때문에, 제조 공정이 복잡하고 제조 단가가 높다는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 제조 공정이 단순화된 터치 스크린 패널, 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패털은 제1 방향으로 배열된 제1 전극 패턴들; 상기 제1 전극 패턴들을 전기적으로 연결시키는 제1 연결 패턴들; 상기 제1 방향과 교차된 제2 방향으로 배열되고, 상기 제1 전극들과 절연된 제2 전극 패턴들; 상기 제1 연결 패턴의 상부에 위치된 절연 패턴들; 및 상기 절연 패턴들의 상부에 위치되고, 상기 제2 전극 패턴들을 전기적으로 연결시키는 제2 연결 패턴들을 포함하고, 상기 제1 전극 패턴들, 상기 제1 연결 패턴들, 상기 제2 전극 패턴들 및 상기 제2 연결 패턴들 중 적어도 하나는 도전성 물질이 침투된 고분자막을 포함하고, 상기 절연 패턴들은 유전 물질이 침투된 고분자막을 포함한다.
또한, 상기 고분자막은 포토레지스트, 폴리비닐 알콜(Polyvinyl alcohol), 폴리 아미드(Polyamide), 폴리에스터(Polyester), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate) 및 폴리에틸렌 옥사이드(Polyethylene oxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 도전성 물질은 NiS를 포함하고, 상기 유전 물질은 AlOx를 포함할 수 있다.
또한, 상기 도전성 물질 또는 유전 물질은 상기 고분자막 내의 프리 볼륨의 표면에 화학적 흡착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 제1 도전막; 상기 제1 도전막의 상부에 위치된 제2 도전막; 및 상기 제1 도전막과 상기 제2 도전막 사이에 개재된 절연막을 포함하고, 상기 제1 도전막, 상기 절연막 및 상기 제2 도전막 중 적어도 하나는 도전성 물질 또는 유전 물질이 침투된 고분자막을 포함한다.
또한, 상기 제1 도전막은 제1 방향으로 확장되고, 상기 제2 도전막은 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 확장되고, 상기 절연막은 상기 제1 도전막과 상기 제2 도전막의 교차 영역에 개재될 수 있다.
또한, 상기 제1 도전막은 터치 스크린 패널의 제1 센싱 전극이고, 상기 제2 도전막은 터치 스크린 패턴의 제2 센싱 전극일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법은 기판 상에, 제1 도전 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1 도전 패턴 상에 절연 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 절연 패턴 상에 제2 도전 패턴을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 도전 패턴, 상기 절연 패턴 및 상기 제2 도전 패턴 중 적어도 하나는 고분자 패턴에 도전성 물질 또는 유전 물질을 침투시켜 형성한다.
또한, 상기 제1 도전 패턴은 제1 방향으로 배열된 제1 센싱 전극들, 상기 제1 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 제1 연결 패턴들 및 상기 제1 방향과 교차된 제2 방향으로 배열되고 상기 제1 센싱 전극들과 절연된 제2 센싱 전극들을 포함하고, 상기 제2 도전 패턴은 상기 제2 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 제2 연결 패턴일 수 있다.
또한, 상기 절연 패턴은 상기 제1 연결 패턴 상에 형성될 수 있다.
또한, 상기 고분자 패턴에 도전성 물질 또는 유전 물질을 침투시키는 단계는, 상기 기판이 로딩된 챔버 내에 소스 가스를 주입하는 단계; 상기 소스 가스에 상기 기판을 노출시켜, 상기 제1 또는 제2 고분자 패턴들 내의 프리 볼륨으로 상기 소스 가스를 확산 및 흡착시키는 단계; 및 상기 제1 또는 제2 고분자 패턴들 내에 흡착되지 않은 상기 소스 가스를 퍼징하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 소스 가스 주입 단계, 소스 가스의 확산 및 흡착 단계 및 퍼징 단계는 복수회 반복 실시될 수 있다.
또한, 상기 도전성 물질 또는 상기 유전 물질은 상기 고분자 패턴 내의 프리 볼륨의 표면에 화학적 흡착될 수 있다.
또한, 상기 도전성 물질 또는 유전 물질을 침투시키는 단계는, 하나의 챔버에 복수의 기판들을 로딩하여 실시될 수 있다.
고분자막에 도전성 물질 또는 유기 물질을 침투 및 흡착시켜 도전막 또는 절연막을 형성한다. 따라서, 고분자막의 기계적 유연성과 같은 물리적 성질을 유지하면서, 전도성 또는 절연성과 같은 무기 물질의 성질을 갖는 도전막 또는 절연막을 형성할 수 있다. 이와 같이 순차 기상 침투법을 이용하여 형성된 막은 이종 물질 간에 계면이 존재하지 않으므로, 스트레스없이 안정적인 유기-무기 복합 소재를 제공할 수 있다. 또한, 제조 과정에서 필요한 마스크 개수를 감소시킬 수 있으므로, 제조 공정을 단순화하고, 제조 단가를 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 센싱 전극의 평면도 및 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 순차 기상 증착 방식(Sequential Vapor Infiltration;SVI)의 원리를 설명하기 위한 모식도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 순차 기상 증착 방식(Sequential Vapor Infiltration;SVI)의 순서를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 구조를 나타낸다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 평면도이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널은 기판(10), 센싱 전극들(12, 14), 센싱 전극들(12, 14)과 전기적으로 연결되는 센싱 라인들(16) 및 패드부(18)를 포함한다.
기판(10)은 터치 활성 영역 및 터치 활성 영역의 외곽에 정의된 터치 비활성 영역을 포함한다. 여기서, 터치 활성 영역은 터치 위치를 검출하는 영역으로, 화상이 표시되는 표시 영역일 수 있다. 따라서, 터치 활성 영역은 터치 스크린 패널의 하부에 배치되는 디스플레이 패널(미도시됨)에 구비된 화소들과 중첩되는 영역일 수 있다. 터치 비활성 영역은 화상이 표시되지 않는 비표시 영역일 수 있다. 터치 활성 영역에는 센싱 전극들(12, 14)이 위치되고, 터치 비활성 영역에는 센싱 라인(16) 및 패드부(18)가 위치될 수 있다.
센싱 전극들(12, 14)은 서로 교호적으로 배치된 제1 센싱 전극들(12) 및 제2 센싱 전극들(14)을 포함한다. 예를 들어, 제1 센싱 전극들(12)은 제1 방향(I-I')으로 배열되고, 하나의 행에 포함된 센싱 전극들(12)은 전기적으로 연결된다. 또한, 제2 센싱 전극들(24)은 제1 방향(I-I')과 교차된 제2 방향(Ⅱ-Ⅱ')으로 배열되고, 하나의 열에 포함된 센싱 전극들(14)은 전기적으로 연결된다. 여기서, 하나의 행에 배열된 제1 센싱 전극들(12)은 상호 연결된 형태로 패터닝되거나, 별도의 연결 패턴에 의해 연결될 수 있다. 마찬가지로, 하나의 열에 배열된 제2 센싱 전극들(14)은 상호 연결된 형태로 패터닝되거나, 별도의 연결 패턴에 의해 연결될 수 있다.
제1 센싱 전극들(12)은 제2 센싱 전극들(14)과 동일한 레이어에 배치되거나, 상이한 레이어에 배치될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 센싱 전극들(12, 14)이 다이아몬드 구조를 갖는 경우에 대해 도시하였으나, 센싱 전극들(12, 14)은 메탈 메쉬 구조, 원형 구조, 삼각바 구조 등의 다양한 형태를 가질 수 있다.
패드부(18)는 센싱 라인들(16)과 각각 연결된 패드들을 포함한다. 따라서, 패드들은 센싱 라인들(16)을 통해 제1 및 제2 센싱 전극들(12, 14)과 연결된다. 예를 들어, 제2 센싱 전극들(14)과 연결된 센싱 라인들(16)은 패드부(18)의 중심에 배열된 패드들과 연결되고, 제1 센싱 전극들(12)과 연결된 센싱 라인들(16)은 터치 활성 영역을 중심으로 좌측과 우측으로 분산 배열되어, 패드부(18)의 좌측과 우측에 배열된 패드들과 연결된다. 본 실시예에서는 패드부(18)가 터치 비활성 영역의 일측에 치우쳐 위치된 경우를 나타내었으나, 터치 비활성 영역의 중심에 위치되는 것도 가능하다.
전술한 바와 같은 구조에 따르면, 사람의 손 또는 터치스틱 등과 같은 접촉물체가 터치 스크린 패널에 접촉되면, 센싱 전극들(12, 14), 센싱 라인(16) 및 패드부(18)를 경유하여 구동회로 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그리고, 신호 입력처리회로(미도시) 등에 의해 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉위치가 파악된다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 센싱 전극의 구조를 나타내는 평면도 및 단면도로서, 도 1c는 도 1b의 A-A' 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 제1 및 제2 전극 패턴들(22,24)이 기판(20) 상에 배열된다. 제1 전극 패턴들(22)은 제1 방향(I-I')으로 배열되며, 제1 연결 패턴(CP1)에 의해 연결된다. 여기서, 제1 전극 패턴들(22)과 제1 연결 패턴들(CP1)은 하나의 막으로 연결되어 형성될 수 있다. 제2 전극 패턴들(24)은 제2 방향(Ⅱ-Ⅱ')으로 배열되며, 제1 전극 패턴들(22)과 절연된다. 제2 전극 패턴들(24)은 제1 전극 패턴들(22)과 동일한 높이에 위치될 수 있다.
제1 연결 패턴들(CP1)의 상부에 절연 패턴들(26)이 위치되고, 절연 패턴들(26)의 상부에 제2 연결 패턴들(CP2)이 위치된다. 제2 연결 패턴들(CP)은 제2 방향(Ⅱ-Ⅱ')으로 이웃한 제2 전극 패턴들(24)을 전기적으로 연결시킨다. 따라서, 제1 전극 패턴들(22)과 제2 전극 패턴들(24)의 사이에 절연 패턴들(26)이 개재되고, 절연 패턴들(26)에 의해 제1 전극 패턴들(22)과 제2 전극 패턴들(24)이 절연된다.
제1 전극 패턴들(22), 제2 전극 패턴들(24), 제1 연결 패턴들(CP1) 및 제2 연결 패턴들(CP2)은 도전성 물질이 내부의 프리 볼륨에 침투 및 흡착된 고분자막을 포함하고, 절연 패턴들(26)은 유전 물질이 내부의 프리 볼륨에 침투 및 흡착된 고분자막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 고분자막은 포토레지스트, 폴리비닐 알콜(Polyvinyl alcohol), 폴리 아미드(Polyamide), 폴리에스터(Polyester), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에틸렌 옥사이드(Polyethylene oxide) 등을 포함한다. 또한, 도전성 물질 및 유전 물질은 무기물일 수 있으며, 도전성 물질은 NiS일 수 있고, 유전 물질은 AlOx일 수 있다.
이러한 구조에 따르면, 터치 스크린 패널의 제1 센싱 전극들이 제2 센싱 전극들과 동일한 레이어에 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 터치 스크린 패널의 센싱 전극의 구조에 대해 설명했지만, 본 발명의 실시예는 디스플레이 장치, 반도체 장치 등에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터, 캐패시터, 레지스터 등의 소자와 같이 도전막 및 절연막을 포함하는 소자에 도전성 물질 또는 유기 물질이 침투 및 흡착된 고분자막을 적용할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 순차 기상 증착 방식(Sequential Vapor Infiltration;SVI)의 원리를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3a를 참조하면, 고분자막은 체인 구조를 가지며, 체인들 사이에 프리 볼륨이 존재한다. 도 3b를 참조하면, 순차 기상 증착 방식에 의해 고분자막의 표면의 프리 볼륨이 채워지는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 순차 기상 증착 방식은 고분자막의 프리 볼륨에 무기물을 침투 및 흡착시킨다. 따라서, 고분자막이 고분자 물질 특유의 기계적 유연성을 가지면서도, 흡착된 물질에 따라 전도성 또는 절연성을 갖게 된다.
종래의 ALD(Atomic Layer Deposition) 등과 같은 증착 방식은 고분자막의 표면에 한해 물질을 증착시키기 때문에, 두 물질 간에 계면이 존재하여 이종 물질 간에 스트레스가 유발된다. 반면에, 본 발명의 일 실시예에 따른 순차 기상 증착 방식은 고분자막의 프리 볼륨 내에 무기물을 흡착시키므로, 이종 물질 간에 계면이 형성되지 않는다. 따라서, 스트레스 없는 유기-무기 복합 소재를 생성할 수 있다. 즉, 고분자막의 외부 표면 뿐만 아니라 내부까지 벌크 개량(bulk modification) 할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 순차 기상 증착 방식(Sequential Vapor Infiltration;SVI)의 순서를 나타낸다.
먼저, 고분자막을 포함하는 기판이 로딩된 챔버 내에 소스 가스를 주입(dosing)한다. 이를 통해, 챔버 내에 소스 가스가 채워진다.
이어서, 고분자막을 포함하는 기판을 소스 가스에 노출시킨다. 이를 통해, 소스 가스가 고분자막 내로 침투(infiltration) 하여 프리 볼륨으로 확산되며, 프리 볼륨의 표면에 흡착된다. 도 4b를 참조하면, 기판(30) 상에 고분자막(32)이 위치되고, 고분자막(32)내로 침투된 소스 가스(34)가 프리 볼륨을 통해 확산되는 경로를 예시적으로 도시하였다.
여기서, 고분자막의 프리 볼륨의 표면이 상대적으로 높은 반응성을 갖는 경우, 소스 가스에 포함된 무기물이 표면에 화학적으로 흡착될 수 있다. 예를 들어, 폴리비닐 알콜(Polyvinyl alcohol), 폴리 아미드(Polyamide), 폴리에스터(Polyester), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate) 및 폴리에틸렌 옥사이드(Polyethylene oxide)은 프리 볼륨의 표면에 무기물이 화학적으로 흡착된다. 또한, 고분자막의 프리 볼륨이 상대적으로 낮은 반응성을 갖는 경우, 소스 가스에 포함된 무기물이 표면에 물리적으로 흡착될 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌(Polyethylene)은 프리 볼륨의 표면에 무기물이 물리적으로 흡착된다.
이어서, 고분자막 내에 흡착되지 않고 챔버 내에 잔류하는 소스 가스를 퍼징한다. 이로써, 순차 기상 증착 방식이 완료된다. 참고로, 형성하고자하는 막의 종류에 따라, 도징, 노출 및 퍼징 단계를 수회 반복하여 실시하는 것도 가능하다.
일 예로, 순차 기상 증착 방식을 이용하여 폴리비닐 알콜(PVA)을 포함하는 고분자막 내에 Al2O3를 침투 및 흡착시킴으로써, 절연성을 갖는 고분자막을 형성하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 챔버 내에 폴리비닐 알콜(PVA)를 포함하는 고분자막이 형성된 기판을 로딩한 후, 챔버 내에 소스 가스인 트리메틸 알루미늄(Trimethyl Aluminium;TMA) 가스를 채운다. 여기서, TMA 가스 유량은 50 내지 500sccm이고, 온도는 50 내지 150℃이고, 압력은 0.1 내지 10torr일 수 있다. 이어서, 고분자막이 TMA 가스에 노출되고, TMA 가스가 고분자막 내부의 프리 볼륨으로 확산된다. 이어서, TMA 가스는 프리 볼륨의 표면에 존재하는 -OH기와 반응하여 -O-Al(CH3)2로 흡착된다. 이어서, 흡착되지 않고 챔버 내에 잔류하는 TMA 가스를 챔버 외부로 퍼징한다.
이어서, 챔버 내에 H2O 가스를 채운다. 고분자막이 H2O 가스에 노출되면, H2O 가스가 고분자막 내부의 프리 볼륨으로 확산된다. 여기서, H2O 가스 유량은 50 내지 500sccm이고, 온도는 50 내지 150℃이고, 압력은 0.1 내지 10torr일 수 있다.
이어서, H2O 가스는 프리 볼륨의 표면에 존재하는 -O-Al(CH3)2와 반응하여 -O-Al(OH)2로 흡착된다. 이어서, 흡착되지 않고 챔버 내에 잔류하는 H2O 가스를 챔버 외부로 퍼징한다. 이로써, PVA 고분자막 내에 50 내지 300nm의 두께로 Al2O3가 침투되며, 50 내지 300nm 두께의 유기-무기 복합 박막이 형성된다.
전술한 바와 같은 방식에 따르면, 고분자막의 프리 볼륨 내에 무기물을 침투 및 흡착시킴으로써, 고분자막에 도전성 또는 절연성을 부여할 수 있다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 기판(40) 상에 제1 고분자 패턴(42)을 형성한다. 예를 들어, 기판(40) 상에 포토레지스트 등의 제1 고분자막을 형성한 후, 이를 식각하여 제1 고분자 패턴(42)을 형성한다. 여기서, 제1 고분자 패턴(42)은 형성하고자하는 제1 도전 패턴의 형태와 실질적으로 동일한 형태로 형성된다. 예를 들어, 제1 고분자 패턴(42)은 다이아몬드, 메탈 메쉬, 원형, 삼각바 등의 형태를 가질 수 있다.
도 5b를 참조하면, 순차적 기상 침투 방식을 이용하여, 제1 고분자 패턴(42) 내에 도전성 물질을 침투시킨다. 이를 통해, 제1 고분자 패턴(42)의 체인들 사이의 프리 불륨에 도전성 물질이 침투 및 흡착되어, 제1 도전 패턴(42A)이 형성된다. 여기서, 제1 도전 패턴(42A)은 터치 스크린 패널의 센싱 전극들일 수 있다. 예를 들어, 제1 도전 패턴(42A)은 제1 방향으로 배열된 제1 전극 패턴들, 제1 전극 패턴들을 전기적으로 연결시키는 제1 연결 패턴들 및 제1 방향과 교차된 제2 방향으로 배열되고 제1 전극들과 절연된 제2 전극 패턴들을 포함한다(도 2a 참조).
도 5c를 참조하면, 제1 도전 패턴(42A) 상에 제2 고분자 패턴(44)을 형성한다. 예를 들어, 제1 도전 패턴(42A)이 형성된 기판(40) 상에 포토레지스트 등의 제2 고분자막을 형성한 후, 이를 식각하여 제2 고분자 패턴(44)을 형성한다. 여기서, 제2 고분자 패턴(44)은 형성하고자하는 절연 패턴의 형태와 실질적으로 동일한 형태로 형성된다. 예를 들어, 제2 고분자 패턴(44)은 제1 연결 패턴들의 상부에 위치된 아일랜드 형태로 형성될 수 있다.
도 5d를 참조하면, 순차적 기상 침투 방식을 이용하여, 제2 고분자 패턴(44) 내에 유전 물질을 침투시킨다. 이를 통해, 제2 고분자 패턴(44)의 체인들 사이의 프리 볼륨에 유전 물질이 침투 및 흡착되어, 절연 패턴(44A)이 형성된다. 여기서, 절연 패턴(44A)은 제1 도전 패턴(42A)과 향후 형성될 제2 도전 패턴을 절연시키기 위한 것이다.
도 5e를 참조하면, 절연 패턴(44) 상에 제3 고분자 패턴(46)을 형성한다. 예를 들어, 절연 패턴(44)이 형성된 기판(40) 상에 포토레지스트 등의 제3 고분자막을 형성한 후, 이를 식각하여 제3 고분자 패턴(46)을 형성한다. 여기서, 제3 고분자 패턴(46)은 형성하고자하는 제2 도전 패턴의 형태와 실질적으로 동일한 형태로 형성된다. 예를 들어, 제3 고분자 패턴(46)은 절연 패턴(44A)의 상부에 위치되고, 제2 방향으로 배열된 제2 전극 패턴들을 연결시키는 아일랜드 형태로 형성될 수 있다.
도 5f를 참조하면, 순차적 기상 침투 방식을 이용하여, 제3 고분자 패턴(46) 내에 도전성 물질을 침투시킨다. 이를 통해, 제3 고분자 패턴(46)의 체인들 사이의 프리 볼륨에 도전성 물질이 침투 및 흡착되어, 제2 도전 패턴(46A)이 형성된다. 여기서, 제2 도전 패턴(46A)은 절연 패턴(44)에 의해 제1 도전 패턴(42A)과 절연된다.
전술한 바와 같은 제조 방법에 의하면, 순차적 기상 침투 방식을 이용하여, 도전성을 갖는 고분자 패턴 또는 절연성을 갖는 고분자 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 증착 방식에 의해 도전막 또는 절연막을 형성하는 종래의 제조 방식에 비해, 마스크의 사용을 감소시켜 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 고분자 패턴의 고분자의 특성을 그대로 유지하므로, 종래의 도전막 또는 절연막에 비해 막의 기계적 유연성을 증가시킬 수 있다.
또한, 전술한 제조 방법은 반도체 장치, 디스플레이 장치 등의 제조 시에 적용될 수 있으며, 예를 들어, 트랜지스터, 캐패시터, 레지스터 등의 형성 시에 적용될 수 있다. 캐패시터의 경우, 제1 도전 패턴(42A)은 하부 전극이고, 절연 패턴(44A)은 유전막이고, 제2 도전 패턴(46A)은 상부 전극일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 구조를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 하나의 챔버(50) 내에 복수의 기판들(54)이 배치된다. 따라서, 순차적 기상 침투 방식을 이용하여, 복수의 기판들(54)에 형성된 복수의 고분자막들에 무기물을 동시에 침투시킬 수 있다.
종래의 스퍼터링(spuutering), 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition)과 같은 증착 방식은 특성상 소스부의 하부에 기판이 배치되어야 한다. 따라서, 복수의 기판들을 로딩하여 동시에 증착 공정을 실시하는 것이 불가능하다.
반면에, 본 발명의 일 실시예에 따른 순차적 기상 침투 방식을 이용하면, 챔버 내에 소스 가스를 유입하여 고분자 패턴을 소스 가스에 노출시킴으로써, 무기물을 고분자 패턴 내에 침투시킬 수 있다. 따라서, 하나의 챔버 내에 복수의 기판들을 로딩시키는 것이 가능하며, 이를 통해 제조 단가를 절감할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 기판 12: 제1 센싱 전극
14: 제2 센싱 전극 16: 센싱 라인
18: 패드부 20: 기판
22: 제1 전극 패턴 24: 절연 패턴
26: 제2 전극 패턴

Claims (14)

  1. 제1 방향으로 배열된 제1 전극 패턴들;
    상기 제1 전극 패턴들을 전기적으로 연결시키는 제1 연결 패턴들;
    상기 제1 방향과 교차된 제2 방향으로 배열되고, 상기 제1 전극들과 절연된 제2 전극 패턴들;
    상기 제1 연결 패턴의 상부에 위치된 절연 패턴들; 및
    상기 절연 패턴들의 상부에 위치되고, 상기 제2 전극 패턴들을 전기적으로 연결시키는 제2 연결 패턴들
    을 포함하고,
    상기 제1 전극 패턴들, 상기 제1 연결 패턴들, 상기 제2 전극 패턴들 및 상기 제2 연결 패턴들 중 적어도 하나는 도전성 물질이 침투된 고분자막을 포함하고, 상기 절연 패턴들은 유전 물질이 침투된 고분자막을 포함하고,
    상기 도전성 물질 또는 상기 유전 물질은, 순차 기상 증착 침투법에 의하여 상기 고분자막 내의 프리 볼륨의 표면에 화학적 흡착되고,
    상기 도전성 물질과 상기 유전 물질 중 적어도 하나는 대응하는 고분자막의 50nm 내지 300nm의 두께로 침투되고,
    상기 고분자막은 포토레지스트, 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 및 폴리에틸렌 옥사이드(Polyethylene oxide) 중 적어도 하나를 포함하는
    터치 스크린 패널.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 물질은 NiS를 포함하고, 상기 유전 물질은 AlOx를 포함하는
    터치 스크린 패널.
  4. 삭제
  5. 제1 도전막;
    상기 제1 도전막의 상부에 위치된 제2 도전막; 및
    상기 제1 도전막과 상기 제2 도전막 사이에 개재된 절연막
    을 포함하고,
    상기 제1 도전막, 상기 절연막 및 상기 제2 도전막 중 적어도 하나는 도전성 물질 또는 유전 물질이 침투된 고분자막을 포함하고
    상기 도전성 물질 또는 상기 유전 물질은, 순차 기상 증착 침투법에 의하여 상기 고분자막 내의 프리 볼륨의 표면에 화학적 흡착되고,
    상기 도전성 물질과 상기 유전 물질 중 적어도 하나는 대응하는 고분자막의 50nm 내지 300nm의 두께로 침투되고,
    상기 고분자막은 포토레지스트, 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 및 폴리에틸렌 옥사이드(Polyethylene oxide) 중 적어도 하나를 포함하는
    디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 도전막은 제1 방향으로 확장되고, 상기 제2 도전막은 상기 제1 방향과 교차되는 제2 방향으로 확장되고, 상기 절연막은 상기 제1 도전막과 상기 제2 도전막의 교차 영역에 개재된
    디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 도전막은 터치 스크린 패널의 제1 센싱 전극이고, 상기 제2 도전막은 터치 스크린 패턴의 제2 센싱 전극인
    디스플레이 장치.
  8. 기판 상에, 제1 도전 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 도전 패턴 상에 절연 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 절연 패턴 상에 제2 도전 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 도전 패턴, 상기 절연 패턴 및 상기 제2 도전 패턴 중 적어도 하나는 고분자 패턴에 도전성 물질 또는 유전 물질을 침투시켜 형성하고,
    상기 도전성 물질 또는 상기 유전 물질은, 순차 기상 증착 침투법에 의하여 상기 고분자막 내의 프리 볼륨의 표면에 화학적 흡착되고,
    상기 도전성 물질과 상기 유전 물질 중 적어도 하나는 대응하는 고분자막의 50nm 내지 300nm의 두께로 침투되고,
    상기 고분자막은 포토레지스트, 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 및 폴리에틸렌 옥사이드(Polyethylene oxide) 중 적어도 하나를 포함하는
    디스플레이 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 도전 패턴은 제1 방향으로 배열된 제1 센싱 전극들, 상기 제1 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 제1 연결 패턴들 및 상기 제1 방향과 교차된 제2 방향으로 배열되고 상기 제1 센싱 전극들과 절연된 제2 센싱 전극들을 포함하고, 상기 제2 도전 패턴은 상기 제2 센싱 전극들을 전기적으로 연결시키는 제2 연결 패턴인
    디스플레이 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 절연 패턴은 상기 제1 연결 패턴 상에 형성된
    디스플레이 장치의 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 고분자 패턴에 도전성 물질 또는 유전 물질을 침투시키는 단계는,
    상기 기판이 로딩된 챔버 내에 소스 가스를 주입하는 단계;
    상기 소스 가스에 상기 기판을 노출시켜, 상기 제1 또는 제2 고분자 패턴들 내의 프리 볼륨으로 상기 소스 가스를 확산 및 흡착시키는 단계; 및
    상기 제1 또는 제2 고분자 패턴들 내에 흡착되지 않은 상기 소스 가스를 퍼징하는 단계를 포함하는
    디스플레이 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 소스 가스 주입 단계, 소스 가스의 확산 및 흡착 단계 및 퍼징 단계는 복수회 반복 실시되는
    디스플레이 장치의 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 제8항에 있어서,
    상기 도전성 물질 또는 유전 물질을 침투시키는 단계는, 하나의 챔버에 복수의 기판들을 로딩하여 실시되는
    디스플레이 장치의 제조 방법.
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