KR102355326B1 - 터치 스크린 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

터치 스크린 패널은 터치 기판, 외곽 배선 및 감지 전극을 포함한다. 상기 터치 기판은 터치를 인식하지 않는 터치 비인식 영역 및 터치를 인식하는 터치 인식 영역을 포함한다. 상기 외곽 배선은 상기 터치 비인식 영역에 형성된다. 상기 외곽 배선은 제1 외곽층, 상기 제1 외곽층 상에 형성되는 투명 외곽층, 상기 투명 외곽층 상에 형성되는 제2 외곽층 및 상기 제2 외곽층 상에 형성되고 부식을 방지하는 부식 방지층을 포함한다. 상기 감지 전극은 터치 인식 영역에 형성되고, 상기 제1 외곽층과 동일한 층 상에 형성되는 제1 감지층 및 상기 제1 감지층 상에 형성되고 상기 투명 외곽층과 동일한 층 상에 형성되는 투명 감지층을 포함한다.

Description

터치 스크린 패널 및 그 제조방법{TOUCH SCREEN PANEL AND FABRICATION METHOD OF THE SAME}
본 발명은 터치 스크린 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신뢰성을 높일 수 있는 터치 스크린 패널 및 그 제조방법에 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 영상 표시 장치의 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 감지 전극이 주변의 다른 감지 전극 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
정전용량 방식의 터치 스크린 패널에 포함된 배선들 중 일부는 고온 고습의 조건에서 부식이 발생하고, 이에 따라, 부식이 발생하는 배선들을 포함하는 터치 스크린 패널의 신뢰성이 떨어진다. 구리를 포함하는 배선들은 고온 고습의 조건에서 부식이 쉽게 발생하고, 이를 포함하는 터치 스크린 패널의 신뢰성은 떨어지게 된다. 구리는 배선들 각각의 외곽층에 형성될 수 있다.
본 발명의 목적은 신뢰성을 향상시킬 수 있는 터치 스크린 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 신뢰성을 향상시킬 수 있는 터치 스크린 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널은 터치 기판, 외곽 배선 및 감지 전극을 포함한다. 상기 터치 기판은 터치를 인식하지 않는 터치 비인식 영역 및 터치를 인식하는 터치 인식 영역을 포함한다. 상기 외곽 배선은 상기 터치 비인식 영역에 형성된다. 상기 외곽 배선은 제1 외곽층, 상기 제1 외곽층 상에 형성되는 투명 외곽층, 상기 투명 외곽층 상에 형성되는 제2 외곽층 및 상기 제2 외곽층 상에 형성되고 부식을 방지하는 부식 방지층을 포함한다. 상기 감지 전극은 터치 인식 영역에 형성되고, 상기 제1 외곽층과 동일한 층 상에 형성되는 제1 감지층 및 상기 제1 감지층 상에 형성되고 상기 투명 외곽층과 동일한 층 상에 형성되는 투명 감지층을 포함한다.
상기 부식 방지층의 반응성은 상기 제2 외곽층의 반응성보다 작은 것일 수 있다.
상기 제2 외곽층의 고유 저항(resistivity)은 상기 부식 방지층의 고유 저항보다 작은 것일 수 있다.
상기 부식 방지층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 부식 방지층은 Ti, Ag, Au, Pt, 은 파라듐 구리 합금(APC) 및 은 파라듐 합금(AP)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널은 상기 터치 비인식 영역에 형성되는 패드 영역 및 팬아웃 영역을 더 포함한다. 상기 외곽 배선은 패드 배선 및 팬아웃 배선을 포함한다. 상기 패드 영역은 상기 감지 전극에 감지 신호를 제공하는 구동칩 및 상기 구동칩과 상기 감지 전극을 전기적으로 연결하는 상기 패드 배선을 포함한다. 상기 팬아웃 영역은 상기 패드 배선과 상기 감지 전극을 연결하는 상기 팬아웃 배선을 포함한다.
상기 제1 외곽층 및 상기 제1 감지층은 각각 은(Ag)을 포함하는 것일 수 있다.
상기 제1 외곽층 및 상기 제1 감지층 각각은 은 나노 와이어를 포함하는 것일 수 있다.
상기 투명 감지층 및 상기 투명 외곽층 각각은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 제2 외곽층은 Al, Mo 및 Nd로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 감지 전극은 제1 방향으로 연장되고, 서로 이격되는 제1 감지 전극들 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 서로 이격되고, 상기 제1 감지 전극들과 절연되는 제2 감지 전극들을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법은 터치 기판 상에 제1 층을 형성하는 단계, 상기 제1 층 상에 투명층을 형성하는 단계, 상기 투명층 상에 제2 층을 형성하는 단계, 상기 제2 층 상에 제3 층을 형성하는 단계, 상기 제1 층, 상기 투명층, 상기 제2 층 및 상기 제3 층을 패터닝하여, 외곽 배선 및 감지 패턴을 형성하는 단계 및 상기 감지 패턴의 제2 층 및 제3 층을 선택적으로 식각하여 감지 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제3 층의 반응성은 상기 제2 층의 반응성보다 작은 것일 수 있다.
상기 제2 층의 고유 저항(resistivity)은 상기 제3 층의 고유 저항보다 작은 것일 수 있다.
상기 제3 층을 형성하는 단계는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 형성하는 것일 수 있다.
상기 제3 층을 형성하는 단계는 Ti, Ag, Au, Pt, 은 파라듐 구리 합금(APC) 및 은 파라듐 합금(AP)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 형성하는 것일 수 있다.
상기 외곽 배선 및 감지 패턴을 형성하는 단계는 상기 제3 층 상에 포토 레지스트층를 형성하는 단계, 제1 마스크를 사용하여, 상기 포토 레지스트층을 노광 및 현상하여 제1 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계 및 상기 제1 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 외곽 배선 및 감지 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 감지 전극을 형성하는 단계는 제2 마스크를 사용하여, 상기 제1 포토 레지스트 패턴 중 상기 감지 패턴에 대응하는 제1 포토 레지스트 패턴을 선택적으로 식각하고 제거하여 제2 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계 및 상기 제2 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 제2 층 및 상기 제3 층 중 상기 감지 패턴에 대응하는 제2 층 및 제3 층을 식각하고 제거하여 감지 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 제2 층 및 상기 제3 층 중 상기 감지 패턴에 대응하는 제2 층 및 제3 층은 단일 식각 단계에서 식각하는 것일 수 있다.
상기 제1 층을 형성하는 단계는 은 나노 와이어를 포함하는 금속으로 형성하는 것일 수 있다.
상기 투명층을 형성하는 단계는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 형성하는 것일 수 있다.
상기 제2 층을 형성하는 단계는 Al, Mo 및 Nd로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 형성하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에 의하면, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조방법에 의하면, 신뢰성이 향상된 터치 스크린 패널을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I’에 대응하는 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 개략적인 단면도이다.
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.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널을 나타낸 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I’에 대응하는 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널(10)은 터치 기판(SUB), 외곽 배선(OW) 및 감지 전극(TE)을 포함한다.
터치 기판(SUB)에는 사용자에 의해 터치가 입력될 수 있다. 터치 기판(SUB)은 투광성 기판으로, 투명한 유전 필름 형태로 구성될 수 있다. 터치 기판(SUB)은 통상적으로 사용하는 물질이라면 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어 플라스틱, 유리, 세라믹 및 폴리머 등으로 이루어질 수 있다. 터치 기판(SUB)은 예를 들어, 판상으로 제공될 수 있다.
터치 기판(SUB)은 터치 비인식 영역(NTA) 및 터치 인식 영역(TA)을 포함한다. 터치 비인식 영역(NTA)은 예를 들어, 터치 인식 영역(TA)을 둘러싸는 것일 수 있다. 터치 인식 영역(TA)은 대략 직사각형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
터치 비인식 영역(NTA)은 예를 들어, 터치 인식 영역(TA)을 둘러싸는 데드 스페이스 영역으로 외곽 배선(OW)이 배치된다. 외곽 배선(OW)은 패드 배선(PW) 및 팬아웃 배선(FW)을 포함한다.
터치 비인식 영역(NTA)은 패드 영역(PA) 및 팬아웃 영역(FA)을 포함한다. 이에 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, 패드 영역(PA)은 사각 형상을 가질 수 있고, 팬아웃 영역(FA)은 패드 영역(PA)을 둘러싸는 형상을 가질 수 있다.
패드 영역(PA)는 감지 전극(TE)에 감지 신호를 제공하는 구동칩(DIC), 구동칩(DIC)과 감지 전극(TE)을 전기적으로 연결하는 패드 배선(PW)을 포함한다.
도 1에서는 패드 영역(PA)이 터치 인식 영역(TA)의 좌측에 배치되는 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 우측, 상측, 하측 등 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 1에서는 구동칩(DIC)이 두 개인 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 구동칩(DIC)은 한 개일 수도 있고, 복수 개일 수도 있다. 구동칩(DIC)은 예를 들어 신호 제공부(미도시) 및 신호 처리부(미도시)를 포함할 수 있다. 신호 제공부(미도시)는 감지 전극(TE)들에 순차적으로 감지 신호를 제공하고, 신호 처리부(미도시)는 감지 신호의 딜레이 값를 감지하여, 터치 좌표를 센싱한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널(10)에서는 구동칩(DIC)이 패드 배선(PW)과 팬아웃 배선(FW)에 감지 신호를 제공하고, 패드 배선(PW)과 팬아웃 배선(FW)에 제공된 감지 신호의 딜레이 값을 터치가 발생하였을 때와, 터치가 발생하지 않았을 때의 시간차로 감지하여, 터치 좌표를 센싱할 수 있다.
팬아웃 영역(FA)은 패드 배선(PW)과 감지 전극(TE)을 연결하는 팬아웃 배선(FW)을 포함한다. 팬아웃 배선(FW)은 패드 배선(PW)과 감지 전극(TE)을 연결하여, 감지 신호를 제공할 수 있다.
외곽 배선(OW)은 제1 외곽층(110P, 110F), 투명 외곽층(210P, 210F), 제2 외곽층(310P, 310F) 및 부식 방지층(410P, 410F)을 포함한다.
제1 외곽층(110P, 110F)은 터치 기판(SUB)에 형성된다. 제1 외곽층(110P, 110F)은 제1 패드 외곽층(110P) 및 제1 팬아웃 외곽층(110F)을 포함한다.
제1 외곽층(110P, 110F)은 은(Ag)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 외곽층(110P, 110F)은 은 나노 와이어를 포함하는 것일 수 있다.
투명 외곽층(210P, 210F)은 제1 외곽층(110P, 110F) 상에 형성된다. 투명 외곽층(210P, 210F)은 투명 패드 외곽층(210P) 및 투명 팬아웃 외곽층(210F)을 포함한다.
투명 외곽층(210P, 210F)은 TCO(Transparent Conductive Oxide)일 수 있다. 예를 들어, 투명 외곽층(210P, 210F)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
제2 외곽층(310P, 310F)은 투명 외곽층(210P, 210F) 상에 형성된다. 제2 외곽층(310P, 310F)은 제2 패드 외곽층(310P) 및 제2 팬아웃 외곽층(310F)을 포함한다.
제2 외곽층(310P, 310F)은 Al, Mo 및 Nd로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
부식 방지층(410P, 410F)은 제2 외곽층(310P, 310F) 상에 형성된다. 부식 방지층(410P, 410F)은 부식 패드 방지층(410P) 및 부식 팬아웃 방지층(410F)을 포함한다. 부식 방지층(410P, 410F)은 제2 외곽층(310P, 310F)이 부식되는 것을 방지할 수 있다.
부식 방지층(410P, 410F)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 부식 방지층(410P, 410F)은 Ti, Ag, Au, Pt, 은 파라듐 구리 합금(APC) 및 은 파라듐 합금(AP)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 외곽 배선(OW)은 패드 배선(PW) 및 팬아웃 배선(FW)을 포함한다.
패드 배선(PW)은 제1 패드 외곽층(110P), 투명 패드 외곽층(210P), 제2 패드 외곽층(310P) 및 부식 패드 방지층(410P)을 포함한다.
제1 패드 외곽층(110P)은 터치 기판(SUB)에 형성된다. 투명 패드 외곽층(210P)은 제1 패드 외곽층(110P) 상에 형성된다. 제2 패드 외곽층(310P)은 투명 패드 외곽층(210P) 상에 형성된다. 부식 패드 방지층(410P)은 제2 패드 외곽층(310P) 상에 형성된다.
팬아웃 배선(FW)은 제1 팬아웃 외곽층(110F), 투명 팬아웃 외곽층(210F), 제2 팬아웃 외곽층(310F) 및 부식 팬아웃 방지층(410F)을 포함한다.
제1 팬아웃 외곽층(110F)은 터치 기판(SUB)에 형성된다. 제1 팬아웃 외곽층(110F)은 제1 패드 외곽층(110P)과 동일한 층 상에 형성된다. 투명 팬아웃 외곽층(210F)은 제1 팬아웃 외곽층(110F) 상에 형성되고, 투명 패드 외곽층(210P)과 동일한 층 상에 형성된다. 제2 팬아웃 외곽층(310F)은 투명 팬아웃 외곽층(210F) 상에 형성되고, 제2 패드 외곽층(310P)과 동일한 층 상에 형성된다. 부식 팬아웃 방지층(410F)은 제2 팬아웃 외곽층(310F) 상에 형성되고, 부식 패드 방지층(410P)과 동일한 층 상에 형성된다.
부식 방지층(410P, 410F)의 반응성은 제2 외곽층(310P, 310F)의 반응성보다 작은 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 외곽층(310P, 310F)이 Al, Mo 및 Nd로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하면, 부식 방지층(410P, 410F)은 Al, Mo 및 Nd 각각보다 반응성이 작은 Ti, Ag, Au, Pt, 은 파라듐 구리 합금(APC) 및 은 파라듐 합금(AP)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 이에 따라 부식 방지층(410P, 410F)은 제2 외곽층(310P, 310F)이 부식되는 것을 방지할 수 있다.
제2 외곽층(310P, 310F)의 고유 저항(resistivity)은 부식 방지층(410P, 410F)의 고유 저항보다 작은 것일 수 있다. 이에 따라, 외곽 배선(OW)의 저항을 최소화할 수 있다.
터치 인식 영역(TA)은 감지 전극(TE)이 배치되는 영역으로, 감지 전극(TE)에 의해 사용자에 의한 터치의 입력을 인식한다. 사용자에 의한 터치와 관련하여, 사용자에 의한 터치가 발생되면, 감지 전극(TE), 예를 들어 제1 감지 전극들(Tx) 및 제2 감지 전극들(Rx) 사이에 정전용량의 변화가 발생되고, 정전 용량의 변화에 따라 인가된 감지 신호는 딜레이될 수 있다. 터치 스크린 패널(10)은 감지 신호의 딜레이 값으로부터 터치 좌표를 센싱할 수 있다.
감지 전극(TE)은 제1 감지층(120) 및 투명 감지층(220)을 포함한다.
제1 감지층(120)은 터치 기판(SUB)에 형성된다. 제1 감지층(120)은 제1 외곽층(110P, 110F)과 동일한 층 상에 형성될 수 있다. 제1 감지층(120)은 은(Ag)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 감지층(120)은 은 나노 와이어를 포함하는 것일 수 있다.
투명 감지층(220)은 제1 감지층(120) 상에 형성된다. 투명 감지층(220)은 투명 외곽층(210P, 210F)과 동일한 층 상에 형성될 수 있다. 투명 감지층(220)은 TCO(Transparent Conductive Oxide)일 수 있다. 예를 들어, 투명 감지층(220)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
감지 전극(TE)은 외곽 배선(OW)과 연결된다. 감지 전극(TE)은 팬아웃 배선(FW)과 연결될 수 있다.
감지 전극(TE)은 제1 감지 전극들(Tx) 및 제2 감지 전극들(Rx)을 포함할 수 있다.
제1 감지 전극들(Tx)은 제1 방향(예를 들어, DR1 방향)으로 연장되고 서로 이격된다. 제1 감지 전극들(Tx)은 각각 복수 개의 제1 단위 감지 전극들(Tx_U)을 포함한다. 제1 단위 감지 전극들(Tx_U)은 제1 방향(예를 들어 DR1 방향)으로 서로 이격되어 배열되고, 제2 방향(예를 들어 DR2 방향)으로 서로 이격된다.
제2 감지 전극들(Rx)은 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들어, DR2 방향)으로 연장되고 서로 이격되고, 제1 감지 전극들(Tx)과 절연된다. 제2 감지 전극들(Rx)은 각각 복수의 제2 단위 감지 전극들(Rx_U)을 포함한다. 제2 감지 전극들(Rx)은 제2 방향(예를 들어 DR2 방향)으로 서로 이격되어 배열되고, 제1 방향(예를 들어 DR1 방향)으로 서로 연결된다. 도 1에서는 평면 상에서 보았을 때, 제1 단위 감지 전극들(Tx_U) 및 제2 단위 감지 전극들(Rx_U)이 마름모 형상을 갖는 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 삼각형 또는 사각형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 1에서는 제1 감지 전극들(Tx) 및 제2 감지 전극들(Rx) 각각이 하나의 외곽 배선(OW)와 연결되는 것을 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 두 개의 외곽 배선(OW)과 연결될 수도 있다. 즉, 구동칩(DIC)에서 제공받은 감지 신호를 전달하는 외곽 배선과 딜레이된 감지 신호를 전달하는 외곽 배선이 서로 상이할 수도 있다.
도 1에서는 제1 감지 전극들(Tx)과 연결되는 외곽 배선들(OW)과 연결되는 구동칩(DIC)과 제2 감지 전극들(Rx)과 연결되는 외곽 배선들(OW)과 연결되는 구동칩(DIC)이 서로 상이한 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고 동일한 구동칩(DIC)과 연결될 수 있다. 또한, 제1 감지 전극들(Tx)과 연결되는 외곽 배선들(OW)과 연결되는 구동칩(DIC)의 위치와 제2 감지 전극들(Rx)과 연결되는 외곽 배선들(OW)과 연결되는 구동칩(DIC)의 위치가 각각 터치 인식 영역(TA)의 좌측인 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 제1 감지 전극들(Tx)과 연결되는 외곽 배선들(OW)과 연결되는 구동칩(DIC)의 위치와 제2 감지 전극들(Rx)과 연결되는 외곽 배선들(OW)과 연결되는 구동칩(DIC)의 위치가 각각 터치 인식 영역(TA)의 우측, 상측, 하측일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널(10)은 브릿지(Bd)를 더 포함할 수 있다. 브릿지(Bd)는 제2 방향(예를 들어 DR2 방향)으로 서로 이격된 제1 단위 감지 전극들(Tx_U)을 연결한다. 브릿지(Bd)는 서로 이격되는 제1 단위 감지 전극들(Tx_U)을 전기적으로 연결한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널(10)에서는 브릿지(Bd)가 제1 단위 감지 전극들(Tx_U)을 연결하는 것을 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고 브릿지(Bd)는 제2 단위 감지 전극들(Rx_U)을 연결하는 것일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널(10)은 도시하지는 않았으나, 터치 기판(SUB), 터치 기판(SUB) 상에 형성되는 외곽 배선(OW) 및 터치 기판(SUB) 상에 형성되는 감지 전극(TE)을 커버하는 오버 코트층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널(10)은 도시하지는 않았으나, 표시 패널(미도시)을 포함할 수 있다. 표시 패널은 영상을 표시한다. 표시 패널은 액정표시 패널(liquid crystal display panel), 유기발광 표시 패널(organic light emitting display panel), 플라즈마 표시 패널(plasma display panel), 전기영동 표시 패널(electrophoretic display panel), 및 일렉트로웨팅 표시 패널(electrowetting display panel)등의 다양한 표시 패널을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널(10)은 부식 방지층을 포함하여, 고온 및 고습의 조건에서 배선이 부식되는 현상을 방지할 수 있다. 고온 및 고습의 조건이라하면 온도 50 내지 100℃에서 습도 80 내지 100%인 조건일 수 있다. 예를 들어, 온도 85℃에서 습도 85%인 조건, 또는 온도 60℃에서 습도 93%일 수 있다. 습도는 절대 습도 또는 상대 습도일 수 있다. 또한, 고유 저항이 작은 물질을 제2 외곽층의 구성 물질로 사용하여, 외곽 배선의 저항을 최소화할 수 있다. 이에 따라 터치 스크린 패널의 반응 속도를 향상시킬 수 있고, 소비 전력을 줄일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널은 배선이 부식되는 현상을 방지하고, 반응 속도를 향상시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법에 대하여 설명한다. 이하에서는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널과의 차이점을 위주로 구체적으로 설명하고, 설명되지 않은 부분은 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널에 따른다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 1 내지 도 3 및 도 4a를 참조하면, 터치 기판(SUB) 상에 제1 층(100)을 형성한다(S100). 제1 층(100)을 형성하는 단계(S100)는 은 나노 와이어를 포함하는 금속으로 형성하는 것 수 있다.
제1 층(100) 상에 투명층(200)을 형성한다(S200). 투명층(200)을 형성하는 단계(S200)는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 형성하는 것일 수 있다.
투명층(200) 상에 제2 층(300)을 형성한다(S300). 제2 층(300)을 형성하는 단계(S300)는 Al, Mo 및 Nd로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 형성하는 것일 수 있다.
제2 층(300) 상에 제3 층(400)을 형성한다(S400). 제3 층(400)을 형성하는 단계(S400)는 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 형성하는 것일 수 있다. 제3 층(400)을 형성하는 단계(S400)는 Ti, Ag, Au, Pt, 은 파라듐 구리 합금(APC) 및 은 파라듐 합금(AP)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 형성하는 것일 수 있다.
제3 층(400)의 반응성은 제2 층(300)의 반응성보다 작은 것일 수 있다. 예를 들어, 제2 층(300)이 Al, Mo 및 Nd로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하면, 제3 층(400)은 Al, Mo 및 Nd 각각보다 반응성이 작은 Ti, Ag, Au, Pt, 은 파라듐 구리 합금(APC) 및 은 파라듐 합금(AP)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 이에 따라 제3 층(400)은 제2 층(300)이 부식되는 것을 방지할 수 있다.
제2 층(300)의 고유 저항(resistivity)은 제3 층(400)의 고유 저항보다 작은 것일 수 있다. 이에 따라, 외곽 배선(OW)의 저항을 최소화할 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널(10)의 제조 방법은 제1 층(100), 투명층(200), 제2 층(300) 및 제3 층(400)을 패터닝하여, 외곽 배선(OW) 및 감지 패턴(TE_P)을 형성하는 단계을 포함한다(S500). 도 3에서는 제1 층(100)의 두께, 투명층(200)의 두께, 제2 층(300)의 두께 및 제3 층(400)의 두께가 서로 동일한 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 제1 층(100)의 두께, 투명층(200)의 두께, 제2 층(300)의 두께 및 제3 층(400)의 두께의 적어도 일부는 서로 상이할 수도 있다.
외곽 배선(OW) 및 감지 패턴(TE_P)을 형성하는 단계(S500)는 제3 층(400) 상에 포토 레지스트층(PR)를 형성하는 단계, 제1 마스크(MSK1)를 사용하여, 포토 레지스트층(PR)을 노광 및 현상하여 제1 포토 레지스트 패턴(PR_P1)을 형성하는 단계 및 제1 포토 레지스트 패턴(PR_P1)을 마스크로 하여 외곽 배선(OW) 및 감지 패턴(TE_P)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3 및 도 4b를 참조하면, 제3 층(400) 상에 포토 레지스트층(PR)을 형성한다. 포토 레지스트층(PR)은 포토 레지스트를 도포하여 형성할 수 있다. 포토 레지스트층(PR) 상에 제1 마스크(MSK1)를 배치한다. 포토 레지스트층(PR)의 두께는 제1 층(100)의 두께, 투명층(200)의 두께, 제2 층(300)의 두께 및 제3 층(400)의 두께의 적어도 일부는 서로 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
도 1 내지 도 3 및 도 4c를 참조하면, 포토 레지스트층(PR)을 제1 마스크(MSK1)를 사용하여 노광 및 현상하여 제1 포토 레지스트 패턴(PR_P1)을 형성한다.
도 1 내지 도 3 및 도 4d를 참조하면, 제1 포토 레지스트 패턴(PR_P1)을 마스크로 하여 외곽 배선(OW) 및 감지 패턴(TE_P)을 형성한다.
외곽 배선(OW)은 제1 외곽층(110P, 110F), 투명 외곽층(210P, 210F), 제2 외곽층(310P, 310F) 및 부식 방지층(410P, 410F)을 포함한다. 투명 외곽층(210P, 210F)은 제1 외곽층(110P, 110F) 상에 형성된다. 제2 외곽층(310P, 310F)은 투명 외곽층(210P, 210F) 상에 형성된다. 부식 방지층(410P, 410F)은 제2 외곽층(310P, 310F) 상에 형성된다. 부식 방지층(410P, 410F)은 제2 외곽층(310P, 310F) 상에 형성된다.
감지 패턴(TE_P)은 제1 감지층(120), 투명 감지층(220), 제2 감지층(320) 및 부식 방지 패턴층(420)을 포함한다. 제1 감지층(120)은 제1 외곽층(110P, 110F) 과 동일한 층 상에 형성된다. 투명 감지층(220)은 제1 감지층(120) 상에 형성되고, 투명 외곽층(210P, 210F)과 동일한 층 상에 형성된다. 제2 감지층(320)은 투명 감지층(220) 상에 형성되고, 제2 외곽층(310P, 310F)과 동일한 층 상에 형성된다. 부식 방지 패턴층(420)은 제2 감지층(320) 상에 형성되고, 부식 방지층(410P, 410F)과 동일한 층 상에 형성된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널(10)의 제조 방법은 감지 패턴(TE_P)의 제2 층(300) 및 제3 층(400)을 선택적으로 식각하여 감지 전극(TE)을 형성하는 단계(S600)를 포함한다.
감지 전극(TE)을 형성하는 단계(S600)는 제2 마스크(MSK2)를 사용하여, 제1 포토 레지스트 패턴(PR_P1) 중 감지 패턴(TE_P)에 대응하는 제1 포토 레지스트 패턴을 선택적으로 식각하고 제거하여 제2 포토 레지스트 패턴(PR_P2)을 형성하는 단계 및 제2 포토 레지스트 패턴(PR_P2)을 마스크로 하여, 제2 층(300) 및 제3 층(400) 중 감지 패턴(TE_P)에 대응하는 제2 층 및 제3 층을 식각하고 제거하여 감지 전극(TE)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3 및 도 4e를 참조하면, 제1 포토 레지스트 패턴(PR_P1) 상에 제2 마스크(MSK2)를 배치한다.
도 1 내지 도 3 및 도 4f를 참조하면, 제1 포토 레지스트 패턴(PR_P1) 중 감지 패턴(TE_P)에 대응하는 제1 포토 레지스트 패턴을 선택적으로 식각하고 제거하여 제2 포토 레지스트 패턴(PR_P2)을 형성한다.
도 1 내지 도 3 및 도 4g를 참조하면, 제2 포토 레지스트 패턴(PR_P2)을 마스크로 하여, 제2 층(300) 및 제3 층(400) 중 감지 패턴(TE_P)에 대응하는 제2 층 및 제3 층을 식각하고 제거하여 감지 전극(TE)을 형성한다. 제2 층(300) 및 제3 층(400) 중 감지 패턴(TE_P)에 대응하는 제2 층 및 제3 층은 단일 식각 단계에서 식각하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법은 반응성이 낮은 제3 층으로 부식 방지층을 형성하여, 고온 및 고습의 조건에서 배선이 부식되는 현상을 방지할 수 있다. 고온 및 고습의 조건이라하면 앞서 언급한 바와 같이, 온도 50 내지 100℃에서 습도 80 내지 100%인 조건일 수 있다. 예를 들어, 온도 85℃에서 습도 85%인 조건, 또는 온도 60℃에서 습도 93%일 수 있다. 습도는 절대 습도 또는 상대 습도일 수 있다. 또한, 고유 저항이 작은 물질을 제2 층으로 형성하여, 제2 외곽층의 구성 물질로 사용하고, 이에 따라 외곽 배선의 저항을 최소화할 수 있다. 이에 따라 터치 스크린 패널의 반응 속도를 향상시킬 수 있고, 소비 전력을 줄일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 제조 방법은 배선이 부식되는 현상을 방지하고, 반응 속도를 향상시켜 신뢰성을 향상시킬 수 있는 터치 스크린 패널을 제공할 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 층
110P, 110F: 제1 외곽층 120: 제1 감지층
200: 투명층 210P, 210F: 투명 외곽층
220: 투명 감지층 300: 제2 층
310P, 310F: 제2 외곽층 320: 제2 감지층
400: 제3 층 410P, 410F: 부식 방지층
420: 부식 방지 패턴층

Claims (22)

  1. 터치를 인식하지 않는 터치 비인식 영역 및 터치를 인식하는 터치 인식 영역을 포함하는 터치 기판;
    상기 터치 비인식 영역에 형성되는 외곽 배선; 및
    상기 터치 인식 영역에 형성되고, 상기 외곽 배선과 연결되는 감지 전극;을 포함하고,
    상기 외곽 배선은;
    제1 외곽층;
    상기 제1 외곽층 상에 형성되는 투명 외곽층;
    상기 투명 외곽층 상에 형성되는 제2 외곽층; 및
    상기 제2 외곽층 상에 형성되고 부식을 방지하는 부식 방지층을 포함하고,
    상기 감지 전극은
    상기 제1 외곽층과 동일한 층 상에 형성되는 제1 감지층; 및
    상기 제1 감지층 상에 형성되고, 상기 투명 외곽층과 동일한 층 상에 형성되는 투명 감지층;을 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부식 방지층의 반응성은 상기 제2 외곽층의 반응성보다 작은 것인 터치 스크린 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 외곽층의 고유 저항(resistivity)은 상기 부식 방지층의 고유 저항보다 작은 것인 터치 스크린 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부식 방지층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 부식 방지층은 Ti, Ag, Au 및 Pt, 은 파라듐 구리 합금(APC) 및 은 파라듐 합금(AP)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 터치 비인식 영역은 패드 영역 및 팬아웃 영역을 더 포함하고,
    상기 외곽 배선은 패드 배선 및 팬아웃 배선을 포함하고,
    상기 패드 영역은
    상기 감지 전극에 감지 신호를 제공하는 구동칩; 및
    상기 구동칩과 상기 감지 전극을 전기적으로 연결하는 상기 패드 배선을 포함하고,
    상기 팬아웃 영역은
    상기 패드 배선과 상기 감지 전극을 연결하는 상기 팬아웃 배선을 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 외곽층 및 상기 제1 감지층은 각각 은(Ag)을 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 외곽층 및 상기 제1 감지층 각각은 은 나노 와이어를 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 투명 감지층 및 상기 투명 외곽층 각각은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 외곽층은 Al, Mo 및 Nd로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 감지 전극은
    제1 방향으로 연장되고, 서로 이격되는 제1 감지 전극들; 및
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되고, 서로 이격되고, 상기 제1 감지 전극들과 절연되는 제2 감지 전극들을 포함하는 것인 터치 스크린 패널.
  12. 터치 인식 영역 및 상기 터치 인식 영역과 인접한 터치 비인식 영역을 포함하는 터치 기판 상에 제1 층을 형성하는 단계;
    상기 제1 층 상에 투명층을 형성하는 단계;
    상기 투명층 상에 제2 층을 형성하는 단계;
    상기 제2 층 상에 제3 층을 형성하는 단계;
    순차 적층된 상기 제1 층, 상기 투명층, 및 상기 제3 층을 동시에 패터닝하여, 상기 터치 인식 영역과 중첩하는 감지 패턴 및 상기 터치 비인식 영역과 중첩하는 외곽 배선을 형성하는 단계; 및
    상기 감지 패턴의 제2 층 및 제3 층을 선택적으로 식각하여 감지 전극을 형성하는 단계를 포함하는 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3 층의 반응성은 상기 제2 층의 반응성보다 작은 것인 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 층의 고유 저항(resistivity)은 상기 제3 층의 고유 저항보다 작은 것인 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제3 층을 형성하는 단계는
    ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 형성하는 것인 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제3 층을 형성하는 단계는 Ti, Ag, Au, Pt, 은 파라듐 구리 합금(APC) 및 은 파라듐 합금(AP)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 형성하는 것인 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 외곽 배선 및 감지 패턴을 형성하는 단계는
    상기 제3 층 상에 포토 레지스트층를 형성하는 단계;
    제1 마스크를 사용하여, 상기 포토 레지스트층을 노광 및 현상하여 제1 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 외곽 배선 및 감지 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것인 터치 스크린 패널의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 감지 전극을 형성하는 단계는
    제2 마스크를 사용하여, 상기 제1 포토 레지스트 패턴 중 상기 감지 패턴에 대응하는 제1 포토 레지스트 패턴을 선택적으로 식각하고 제거하여 제2 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 상기 제2 층 및 상기 제3 층 중 상기 감지 패턴에 대응하는 제2 층 및 제3 층을 식각하고 제거하여 감지 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것인 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2 층 및 상기 제3 층 중 상기 감지 패턴에 대응하는 제2 층 및 제3 층은 단일 식각 단계에서 식각하는 것인 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 제1 층을 형성하는 단계는
    은 나노 와이어를 포함하는 금속으로 형성하는 것인 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 투명층을 형성하는 단계는
    ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 이그조(IGZO)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 형성하는 것인 터치 스크린 패널의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제2 층을 형성하는 단계는
    Al, Mo 및 Nd로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상으로 형성하는 것인 터치 스크린 패널의 제조 방법.
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