KR102584917B1 - 투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents

투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 유연성 터치 센서 모듈은 유연성의 합성 수지재로 제공되는 기판; 상기 기판의 상면에 형성되는 배선 회로층; 상기 배선 회로층이 형성된 영역에 있어, 적어도 일부 영역의 상면에 형성되는 투명 전극; 및 상기 배선 회로층 및 상기 투명 전극의 상면에 형성되는 커버를 포함한다.

Description

투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈 및 그 제조 방법{Transparent and Flexible touch sensor module and manufacturing method of the same}
본 발명은 투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치 기능을 구현하고자 하는 기기, 장치에 부착, 또는 삽입 사용되어, 간편하게 터치 기능을 구현할 수 있는 투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
터치 스크린은 표시화면에 나타난 문자나 특정 위치에 사용자의 핑거(Finger), 스타일러스펜(Stylus Pen) 등에 의해 터치하여 정보를 입력하는 장치이다. 터치 스크린은 PDA, 휴대단말 등의 모바일용 전자기기, 각종 가전제품, 현금자동입출금기 등에 사용된다.
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.
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 스타일러스 펜과 같은 물체가 접촉될 때 도전성 감지전극이 주변의 다른 감지전극 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 일반적으로 액정표시장치 및 유기전계발광 표시장치와 같은 영상표시장치의 외면에 부착되거나, 혹은 표시패널 상에 감지전극이 직접 형성되는 구조로 표시패널과 일체화된 형태로 구현될 수 있다.
그러나, 이와 같은 터치 스크린 패널은 그 제조 공정의 복잡성 등으로 인해 디스플레이 패널의 가격 상승을 야기한다.
본 발명은 우수한 유연성과 내구성을 갖는 투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 터치 기능을 구현하고자 하는 기기, 장치에 부착, 또는 삽입 사용되어, 간편하게 터치 기능을 구현할 수 있는 투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 투명성을 갖는 유연성의 합성 수지재로 제공되는 기판; 상기 기판의 상면에 형성되는 배선 회로층; 상기 배선 회로층이 형성된 영역에 있어, 적어도 일부 영역의 상면에 형성되는 투명 전극; 및 상기 배선 회로층 및 상기 투명 전극의 상면에 형성되는 커버를 포함하는 투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈이 제공될 수 있다.
또한, 상기 기판은 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 제공될 수 있다.
또한, 상기 배선 회로층은 알루미늄으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 커버는 투명성을 갖는 유연성의 합성 수지재로 제공되고, 상기 기판의 상면 영역 전체에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 금속 필름층이 형성된 기판의 상면에 포토 레지스트를 부착하는 단계; 회로 이미지의 전사를 위한 노광 단계; 배선 회로층 형성을 위한 에칭 단계; 잉크를 이용한 인쇄를 통해 상기 배선 회로층이 형성된 영역에 있어 적어도 일부 영역의 상면에 투명 전극을 형성하는 단계; 및 보호 커버를 형성하는 단계를 포함하는 유연성 터치 센서 모듈 제조 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 우수한 유연성과 내구성을 갖는 투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈 및 그 제조 방법이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 터치 기능을 구현하고자 하는 기기, 장치에 부착, 또는 삽입 사용되어, 간편하게 터치 기능을 구현할 수 있는 투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈 및 그 제조 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유연성 터치 센서 모듈을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 유연성 터치 센서 모듈의 일 부분의 단면을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유연성 터치 센서 모듈을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 유연성 터치 센서 모듈의 일 부분의 단면을 예시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유연성 터치 센서 모듈은 기판(10), 배선 회로층(11), 투명 전극(12), 보호 커버(13) 및 접착층(14)을 포함한다.
기판(10)은 기 설정 면적을 갖는 플레이트 구조로 제공되어, 투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈의 베이스를 제공한다. 기판(10)은 유연성의 합성 수지재로 제공된다. 기판(10)은 투명성 소재로 제공된다. 기판(10)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, Polyethylene terephthalate)로 제공되어, 투명성을 갖는 함께 뛰어난 유연성, 내구성을 가질 수 있다.
배선 회로층(11)은 기판(10)의 상면에 형성된다. 배선 회로층(11)은 알루미늄을 통해 형성될 수 있다. 배선 회로층(11)의 일측 단부는 외부 회로와 연결을 위한 터미널 단자(15)를 형성한다.
투명 전극(12)은 배선 회로층(11)이 형성된 영역에 있어, 적어도 일부 영역의 상면에 형성된다.
커버(13)는 배선 회로층(11) 및 투명 전극(12)의 상면에 형성된다. 커버(13)는 기판(10)에 대응되는 형상을 가지고, 기판(10)의 상면 영역 전체에 형성될 수 있다. 커버(13)는 유연성의 합성 수지재로 제공된다. 커버(13)는 투과도 80% 이상의 투명성 소재로 제공된다. 커버(13)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, Polyethylene terephthalate)일 수 있다. 또한, 커버(13)는 아크릴 수지 계열의 투명 코팅제 잉크에 의해 형성될 수 있다.
접착층(14)은 커버(13)의 상면 또는 기판(10)의 하면에 부착될 수 있다. 접착층(14)은 투과도 80% 이상의 투명성 소재의 접착제일 수 있다. 또한, 접착층(14)은 실리콘 또는 아크릴 소재로 투과도 80% 이상의 투명성 소재로 제공되는 양면 테이프 일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유연성 터치 센서 모듈은 정전 용량 방식으로 터치 센서 기능을 수행하면서, 투명성을 갖는 함께 우수한 내구성, 유연성을 갖는다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 에에 따른 유연성 터치 센서 모듈은 다양한 형태의 디스플레이 장치, 전자 기기 등에 삽입되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유연성 터치 센서 모듈은, 일반 LCD 장치에 있어, LCD 패널과 보호 유리(또는 플라스틱 덮개)의 사이에 삽입되어 사용될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 유연성 터치 센서 모듈은 디스플레이 성능 저하를 야기하지 않으면서, 고가의 터치 스크린 패널의 사용 없이 일반 LCD 패널을 사용하면서 투명전극이 인쇄된 지정된 영역에 한하여 선택적으로 화면 터치 기능을 구현할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 터치 센서 모듈은 상술한 예시와 유사한 방식으로 터치 기능을 구현하고자 하는 기기, 장치에 부착, 또는 삽입 사용되어, 간편하게 터치 기능을 구현할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유연성 터치 센서 모듈의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 기판(10)의 상면에 포토 레지스트가 부착된다(S10). 포토 레지스트의 부착에 앞서, 기판(10)의 상면에는 금속 필름층이 형성된다. 금속 필름층은 기판(10)의 상면에 금속 박막을 부착하여 형성될 수 있다. 금속 필름층은 알루미늄 소재로 제공된다. 포토 레지스트는 드라이 필름 포토레지스트(Dry film photoresist)가 기판(10)의 상면에 부착되는 방식으로 형성될 수 있다.
또 다른 실시 예로, 포토 레지스트를 대신하여 열건조형 에칭 레지스트(Etching Resist) 잉크를 이용하여 기판(10)의 상면에 실크스크린 인쇄 방식으로 에칭 레지스트가 형성될 수 있다.
배선 회로층(11)이 형성된 회로 필름을 이용하여 노광을 수행하여, 포토 레지스트에 회로 이미지를 전사한다(S20).
약액을 이용하여 에칭을 수행한다(S30). 약액은 염화철, 영화동을 포함할 수 있다. 에칭에 따라, 금속 필름층이 배선 회로층(11)을 형성한다. 에칭은 2~6m/min으로 이송이 이루어 지는 상태에서, 40℃이하의 약액을 통해 수행될 수 있다. 에칭 후, 드라이 필름 포토레지스트 또는 에칭레지스트를 박리 및 수세 건조가 수행된다.
배선 회로층(11)이 형성된 영역에 있어, 적어도 일부 영역의 상면에 투명 전극(12)이 형성된다(S40). 투명 전극(12)은 금속 성분을 포함하되 투과도 80% 이상의 투명성을 갖는 잉크를 이용한 인쇄를 통해 형성된다. 인쇄는 실크 스크린 인쇄 방식으로 수행될 수 있다. 실크 스크린 인쇄에 사용되는 제판망은 200~400메쉬가 사용될 수 있다. 인쇄 후, 95~105℃에서, 9분 내지 11분간 건조가 수행될 수 있다.
기판(10)의 상면에 보호 커버(13)가 형성된다(S50). 보호 커버(13)는 기판(10)의 상면에 정렬된 후, 발열 롤러를 통과시키는 방식으로 열 접착될 수 있다. 이 때, 열 접착은 125~135℃의 온도를 갖는 발열 롤러를 2~3m/min의 속도로 통과되면서 이루어 질 수 있다. 또한, 보호 커버(13)는 기판(10)의 상면에 정렬된 후, 핫 프레스 방식(Hot press)을 통해 기판(10)에 부착될 수 있다. 이 때, 핫 프레스는 135~145℃의 온도, 20~30kg의 압력 조건하에서 30~40분간 이루어 질 수 있다.
또한 보호 커버(13)는 기판(10)의 상면에 정렬된 후, 아크릴 수지 계열의 투명 코팅제 잉크를 실크 스크린 인쇄 방식을 통해 형성될 수 있다. 실크 스크린 인쇄에 사용되는 제판망은 100~200메쉬가 사용될 수 있다. 인쇄 후, 95~105℃에서, 15분 내지 25분간 건조가 수행될 수 있다.
보호 커버(13)의 상면 또는 기판(10) 하면에 접착층(14)이 부착된다(S60). 접착층(14)은 양면 테이프가 보호 커버(13)의 상면 또는 기판(10) 하면에 정렬된 후, 발열 롤러를 통과시키는 방식으로 열 접착될 수 있다. 이 때, 열 접착은 125~135℃의 온도를 갖는 발열 롤러를 2~3m/min의 속도로 통과되면서 이루어 질 수 있다. 또한, 접착층(14)은 양면 테이프가 보호 커버(13)의 상면 또는 기판(10) 하면에 정렬된 후, 핫 프레스 방식(Hot press)을 통해 보호 커버(13)에 부착될 수 있다. 이 때, 핫 프레스는 135~145℃의 온도, 20~30kg의 압력 조건하에서 30~40분간 이루어 질 수 있다. 또한 접착층(14)은 양면 테이프를 대신하여 투과도 80% 이상의 실리콘, 아크릴 계열의 투명성 소재의 접착제를 실크 스크린 인쇄 방식으로 도포하여 형성될 수 있다. 실크 스크린 인쇄에 사용되는 제판망은 100~200메쉬가 사용될 수 있다. 인쇄 후, 95~105℃에서, 15분 내지 25분간 건조가 수행될 수 있다.
이후, 터미널 단자(15)가 형성된 영역에 보강판이 추가로 부착될 수 있다. 보강판은 합성 수지재로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유연성 터치 센서 모듈 제조 방법에 따르면, 우수한 유연성 및 내구성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈이 제조될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10: 기판 11: 배선 회로층
12: 투명 전극 13: 보호 커버
14: 양면 테이프 15: 터미널 단자

Claims (5)

  1. 알루미늄 소재의 금속 필름층이 형성된 기판의 상면에 포토 레지스트를 부착하는 단계;
    회로 이미지의 전사를 위한 노광 단계;
    배선 회로층 형성을 위한 에칭 단계;
    실크 스크린 인쇄 방식으로 잉크를 이용한 인쇄를 통해 상기 배선 회로층이 형성된 영역에 있어 적어도 일부 영역의 상면에 투명 전극을 형성하는 단계; 및
    보호 커버를 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 실크 스크린 인쇄 방식은 200~400메쉬를 갖는 제판망이 이용되고, 인쇄 후 95℃~105℃에서 9분 내지 11분간 건조가 수행되며,
    상기 보호 커버의 소재는 폴리에틸렌 테레프탈레이트이고,
    125℃~135℃의 온도를 갖는 발열 롤러가 2~3m/min의 속도로 이동하며, 상기 보호 커버를 상기 기판에 부착하는 투명성을 갖는 유연성 터치 센서 모듈 제조 방법.
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