KR20010040361A

KR20010040361A - 전극 어셈블리 및 그 형성 방법

Info

Publication number: KR20010040361A
Application number: KR1020007007912A
Authority: KR
Inventors: 최형철; 추이지; 히스린다에스; 스미스윌리암케이
Original assignee: 폴라로이드 코포레이션
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2001-05-15
Also published as: JP2002509272A; DE69901937T2; US7303809B2; US20020114901A1; US6379509B2; KR100606214B1; EP1056596A1; US20010050222A1; WO1999036261A1; EP1056596B1; DE69901937D1

Abstract

실질적으로 투명 전극은 기판 상에 형성되며 상기 기판, 고 굴절율층, 금속 도전층, 도전 상부층 또는 반도체 상부층 순서대로 형성되고 상기 상부층 및 상기 도전층은 금속 도전층으로부터 복수의 분할 전극을 형성하기 위해, 바람직하게는 레이저 제거에 의해 패터닝한다. 도체는 금속 도전층을 노출하기 위해 이 층을 제거함이 없이, 상부층에 직접 부착할 수 있다. 고 굴절율층, 도전층 및 상부층은 모두 스퍼터링 또는 고온을 요구하지 않는 유사 공정에 의해 형성되기 때문에 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 전극은 예를 들어, 평판 디스플레이 및 터치 스크린 디스플레이에서 사용될 수 있다.

Description

전극 어셈블리 및 그 형성 방법{PROCESS FOR FORMING ELECTRODES}

액정 디스플레이는 2 개의 실질적으로 투명한 전극 어셈블리사이에 개재된 액정 물질을 포함한다. 저항 또는 캐패시터 형태의 터치 스크린 디스플레이는 2 개의 실질적으로 투명한 전극 어셈블리를 중첩되는 디스플레이 스크린(예를 들어, 음극선관)을 포함한다. 양 디스플레이 형태에서, 각각의 이들 전극 어셈블리는 전형적으로 실질적으로 투명할 만큼 얇은 도전층이 증착된 기판을 포함한다. (실질적으로 투명하다는 용어는 전극이 충분히 가시광을 투과한다는 의미로 사용되며 2 개의 중첩 전극은 2 개의 전극이 결합되는 액정 디스플레이 또는 터치 스크린 디스플레이를 실질적으로 불명료하게 하거나 색을 왜곡하지 않는다. 전형적으로, 상용 규격은 2 개의 겹쳐진 전극이 550㎚에서 최소한 80% 투과도를 가질 것을 요구한다.) 액정 디스플레이에서 기판은 보통 유리이고, 반면에 터치 스크린은 최소한 한 개의 전극이 보통 합성 수지(플라스틱) 기판을 사용한다. 도체는 보통 인듐 틴 옥사이드 또는 유사한 금속 옥사이드를 형성한다. 도체는 전형적으로 고온에서 스퍼터링 또는 화학 기상 증착법에 의해 증착하여 형성하고, 그 후 고온에서 어닐링을 한다. 300℃를 초과하는 온도에서 도체를 증착하고 어닐링하기 위한 유리 기판이 사용될 수 있고, 그 이하 온도에서는 합성 전기 저항이 큰 도체를 가진 플라스틱 기판을 사용해야 한다.

한편, 액정 디스플레이 또는 터치 스크린 디스플레이는 고 굴절율을 가진 2 개층 사이에 개재된 금속 도전층을 포함하는 박막 전극이 사용될 수 있고 이러한 2 개층은 보통 금속 옥사이드로부터 형성된다. 금속 도전층은 복수의 전극으로 나누어지도록 패터닝되고, 도체는 액정 물질에서 목표한 패턴을 형성할 수 있도록 이들 전극이 각각 부착된다. 지금까지는, 도체가 전극에 부착된 점에서 기판으로부터 먼 고 굴절율층을 제거할 필요가 있고, 그렇지 않으면 고 굴절율층이 도체 및 전극 사이에 흐르는 전류에 과도한 저항을 나타낼 수 있기 때문이다.

이러한 박막 전극 어셈블리를 형성하는 수 개의 방법이 공지되어 있다. 고 저항을 유지할 수 있는 경우에, 본래의 상부 고 굴절율층을 남기고, 그 위에 접촉 부분만을 만든다. 한편, 도체에 도전성 스페이서를 공급하고 스페이서가 고 굴절율층을 통과하여 전극과 접촉할 수 있도록 압력을 가한다. 그러나, 이러한 방법은 스페이서를 경유하여 도체와 전극사이에 전기 접촉을 하나의 전극 어셈블리에서 다른 어셈블리로 재현할 수 없어 불량하게 되는 경향이 있기 때문에, 이에 따라 수율에 악영향을 끼친다. 이러한 방법의 진보한 형태에서, 하나의 고 굴절율층 및 금속 도전층은 기판 상에 증착되고, 금속 도전층은 전극을 형성하도록 패터닝된다. 그 후 마스크는 도체가 전극이 부착된 영역을 커버하도록 적용되고, 제2 고 굴절율층이 증착되며, 마스크는 이러한 고 굴절층이 도체가 부착된 점에 적용되는 것을 방지하도록 하고, 그 이유는 이러한 부분에서 "상부" 고 굴절율 층은 전극과 도체사이에 상당히 높은 저항을 발생시키기 때문이다. 이러한 방법은 2 개의 분리된 증착 단계때문에 시간 소비와 비용이 있다. 또한, 도전층은 상부 고 굴절층을 가하기 전에 공기와 접촉하고, 특정한 형태의 도전층은 공기와 산화될 수 있어 문제가 있을 수 있다.

또 다른 형태의 방법에서, 3 개층 모두가 단일 동작으로 증착되어, 상부 고 굴절율층과 도전층은 전극을 형성하도록 패터닝되고, 상부 고 굴절율층 부분은 도체가 전극에 부착되는 영역에 놓여지고 그 후 제거된다. 이러한 형태의 방법은 단일 증착 동작을 요구하고 공기와 노출에 의해 도전층이 산화되는 것을 피할 수 있다. 그러나, 상부 도전층에 대한 필요한 부분의 선택적인 제거는 어렵다.

더우기, 전극을 형성하기 위한 많은 선행 기술은 200℃ 또는 그 이상의 온도로 높여 사용할 것을 요구하고, 실용상 유리 또는 고가의 고온 플라스틱(중합체가 225℃ 이상의 유리 변이 온도를 가지고 또 이러한 온도에서 공정을 지속할 수 있도록 공지됨)의 사용을 요구한다. 액정 디스플레이용 많은 응용품(예를 들어, 셀룰러 폰 및 다른 이동 전자 장치)은 박막 전극을 기판 상에 형성하는 경우에 저온의 유리 변이 온도를 가진 저가의 플라스틱 기판을 사용하는 잇점이 있다.

본 발명은 전극 및 그 형성 방법에 관한 것으로 이 방법에 의해 제작된 전극 어셈블리와 이러한 전극 어셈블리를 결합시킨 액정 디스플레이 및 터치 스크린 디스플레이에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 방법을 수행하기 위해 선호되는 장치의 간략한 측면도.

도 2는 도1에서 라인 Ⅱ-Ⅱ 을 따라 잘라진 단면도.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 장치를 사용하여 제작된 본 발명의 선호된 전극 어셈블리의 가시광 및 인접 적외광 투과 스펙트럼도.

본 발명은 단일의 증착 동작을 요구하고 상부 고 굴절율층의 선택적 제거를 요구하지 않는 기판 상에 전극을 형성하는 공정에 적용한다. 이러한 방법의 바람직한 형태는 상대적으로 저가의 플라스틱 기판의 사용을 허용한다.

따라서, 본 발명은 기판과, 상기 기판 상에 형성된 고 굴절율층과, 상기 고 굴절율층 상에 형성된 금속 도전층을 포함하는 실질적으로 투명한 전극 어셈블리를 제공한다. 본 발명의 전극 어셈블리는 상기 도전층 상에 형성되어 최소한 400 오움/스퀘어의 전도도를 가지는 고 굴절율 상부층과, 최소한 상기 상부층 및 상기 도전층은 상기 도전층을 복수의 분할 전극으로 나누기 위하여 패터닝된다.

본 발명은 또한 이러한 전극 어셈블리를 형성하는 공정을 제공한다. 이러한 방법은 기판상에 고 굴절율층 및 금속 도전층 순서대로 형성하는 공정을 포함한다. 본 발명의 방법에서 최소한 400 오움/스퀘어의 전도도를 가지는 상부 고 굴절율층은 금속 도전층 상에 형성되고 상부층 및 도전층은 금속 도전층으로 부터 복수의 분할 전극을 형성하도록 패터닝된다.

본 발명은 또한 2 개의 전극 어셈블리사이에 개재된 액정 물질을 포함하는 액정 디스플레이 어셈블리를 제공하고, 이러한 전극 어셈블리중 최소한 어느 하나는 상기한 바와 같이 본 발명의 전극 어셈블리이다.

최종적으로, 본 발명은 2 개의 전극 어셈블리가 중첩되는 디스플레이 스크린을 포함하는 터치 스크린 장치를 제공하고, 전극 어셈블리중 최소한 어느 하나는 상기한 바와 같이 본 발명의 전극 어셈블리이다.

본 발명에 사용된 기판은 충분한 기계적 완전성 및 그 위에 전극을 형성할 수 있도록 충분한 표면 매끄러움을 가지는 임의의 물질로 형성할 수 있다. 기판은 다른 전극 어셈블리와 마찬가지로, 액정 디스플레이에 사용할 수 있도록 충분히 투명해야 한다. 유리 기판이 사용될 수 있지만, 기판은 합성 수지에 형성되는 것을 선호한다. 이러한 목적을 위한 선호되는 수지는 폴리카보네이트 및 폴리(비스(사이클로펜타디엔)축합물)을 포함되고, 이 물질은 상표 "TRANSPHAN"으로 스위스, CH-4002 바젤 뮌헨스타이너스트라세 38, Lonza AG에 의해 판매된다. 이러한 물질은 상표 "ARTON"으로 일본, 도꾜 104, 쯔끼찌 2-11-24, Japan Synthetic Rubber Co. Ltd.에 의해 판매된 중합체 필름이고 이러한 중합체는 다음의 화학식(X는 극성군임)으로 제조업자에 의해 기술된다. 본 발명에 사용할 수 있는 다른 기판은 폴리에테르 술폰 및 폴리(알킬)아크릴레이트를 포함한다.

기판은 가스 및 습기 제거용으로 작용하도록 하나 또는 양 표면 및/또는 기판에 고 굴절층의 부착을 개선하도록 코팅하여 제공된다. 예를 들어, 단단한 중합체 코팅이 기판의 하나 또는 양 표면에 제공되는 것이 유용하다. 이러한 단단한 코팅은 전형적으로 대략 1에서 15㎛의 두께를 가지고, 바람직하게는 2에서 4㎛를 가지며 적당한 중합화 물질의 자유 라디칼 중합화(열 또는 자외선에 의해 초기화됨)에 의해 제공될 수 있다. 특히 바람직한 단단한 코팅은 미국, 위스콘신주 53151 뉴베르린 웨스트 링컨 애버뉴 6700, Tekra Corporation에 의해 상표 "TERRAPIN"으로 판매된 아크릴 코팅이다. 영구적인 액정 디스플레이 어셈블리를 위해 가스 및 습기 제거용과 고 굴절율층의 접착을 개선하기 위해 접착 프로모터용 실리카(SiOx) 박층(전형적으로 10-30㎛) 기판의 한 쪽 평면에 제공하는 것이 유용하다. 양면 코팅 및 실리카층이 기판에 제공되는 경우에, 양쪽 순서로 제공된다.(실리카란 용어는 화학식 SiOx, x는 2와 같지 않은 물질을 의미하도록 기술분야의 보통 의미로 사용된다. 기술분야의 당업자들에게 공지된 바와 같이, 이러한 실리카층은 화학 기상 증착벚 또는 산소 대기압하에서 실리콘 스퍼터링에 의해 증착되는 것으로 알고 있고, 그 결과 증착된 물질은 순수 실리카의 스토치오메트릭 화학식 SiO2에 정확히 일치하지 않는다.)

본 발명에서, 기판 상에 고 굴절율층, 금속 도전층 및 고 굴절율 상부층 순서대로 증착된다. 다른 기술도, 예를 들어, e-빔이나 열 증착은 이러한 층을 증착하도록 사용될 수 있고, 이 층은 바람직하게는 스퍼터링 또는 화학 기상 증착에 의해 증착되고, 특히 DC 스퍼터링이 선호되며, RF 스퍼터링의 경우에는 마그네트론 및 반응 스퍼터링, 저압 플라즈마 및 레이저 화학 기상 증착법이 사용될 수 있다. 선호하는 플라스틱 기판을 사용하는 경우에는 각각의 3 개층의 증착에는 플라스틱 기판이 손상되지 않기 위하여 170℃ 이상이 되지 않도록 가열하고, 이러한 온도 제한 공정은 상기한 TRANSPHAN 기판의 사용으로 변화될 수 있고, 이러한 온도는 160-165℃ 이상이 되지 않는다.

기판에 인접한 고 굴절율층은 전기적으로 절연 또는 도전될 수 있고, 바람직하게는 후자일지라도, 절연되는 고 굴절율층의 사용은 패터닝 단계 후에 인접하는 전극사이에 고 굴절율층 부분이 유지되고 잔여 부분은 전극사이에 전기적인 쇼트를 일으키지 않도록 보장되며, 이러한 쇼트의 존재는 물론 바람직하지 않기 때문에, 실제상 2 개의 인접 전극은 단일 전극으로 되어 전극 어셈블리를 사용하는 액정 디스플레이 및 터치 스크린 디스플레이에 악영향을 줄 수 있다. 그러나, 도전 고 굴절율층은 패터닝 후에 고 굴절율층의 일부분이 남아있지 않도록 하는 패터닝 조건이 사용될 수 있도록 보장된다.

절연 또는 도전인지에 따라서, 고 굴절율층은 전형적으로 금속 산화층으로 부터 형성되며 이러한 목적을 위한 산화층으로는 인듐 옥사이드(In₂O₃), 티타늄 옥사이드(TiO₂), 카드뮴 옥사이드(CdO₂), 갈륨 인듐 옥사이드, 니오븀 펜트옥사이드(Nb₂O₅), 인듐 틴 옥사이드 및 틴 옥사이드(SnO₂)가 선호된다. 액정 디스플레이용 어셈블리를 위한 전극 형성의 기술 분야의 당업자에 공지된 바와 같이,(예를 들어, 파텔등, DC 스퍼터링을 구비한는 유연한 기판 상의 반응 ITO 증착 공정 모니터 및 조절 방법, Society of Vacuum Coaters 40th Annual Technical Conference Proceedings, 216-220, 1997) 이러한 금속 산화층의 전도도는 산화층이 증착되는 조건을 변화시킴으로써 수개의 차수이상을 조절할 수 있다. 선호하는 DC 스퍼터링 증착 공정을 위해 관련 조건은 온도, 반응 압력, 산소 부분압, DC 바이어스및 증착율을 포함한다. 도핑은 또한 절연층의 전도도를 조절하기 위해 사용될 수 있다. 전형적으로, 절연층의 두께는 약 20에서 80㎚ 범위 내일 것이다.

기판에 인접한 고 굴절율층(및 상부 고 굴절율층)에 필요한 굴절율은 본 발명의 전극 어셈블리가 결합되는 최종 장치에 존재하는 다른 층에 의존하여 약간 변화한다. 일반적으로, 550㎚에서 측정되는 고 굴절율층의 굴절율은 1.6을 초과하고, 선호되는 금속 산화 고 굴절율층의 굴절율은 상기 언급한 논문과 같이 1.9를 초과하도록 쉽게 만들 수 있다.

도전층은 최종 전극 어셈블리에서 요구되는 낮은 저항을 제공하기 위하여 충분한 전도도를 가질 수 있고 증착 공정에 의해 증착 가능한 금속 또는 금속 합금으로부터 형성될 수 있다. 바람직하게, 도전층은 최소한 금, 은 및 금/은 합금(예를 들어, US-A-4 234 654에 기술된 합금)을 포함한다. 금은 도전층의 부식 저항을 개선하기 때문에, 이러한 층은 보다 얇은 금층이 한쪽 또는 양쪽에 코팅된 은층을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 2 개의 1 ㎚의 금층 사이에 개재된 10 ㎚의 은층은 양질의 결과를 줄 수 있음이 공지되어 있다. 도전층의 전체 두께는 전형적으로 5에서 20㎚ 범위내 이다.

상부층을 형성하기 위해 선호되는 물질 및 방법은 상부층을 증착하기 위해 사용되는 조건이 실질적인 전도도를 주기 위해 변화하는 것을 제외하고 절연층을 형성하는 물질 및 방법과 동일하다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 전극 어셈블리에 사용되는 층의 저항은 어셈블리 전 표면 상에 보통 측정되고, 본 실시예에는 400 오움/스퀘어의 전도도를 가진 상부층을 사용하여, 바람직하게는 100에서 200 오움/스퀘어 만족스러운 결과를 줌이 공지된다. 상부층의 두께는 20에서 100㎚ 범위가 바람직하다.

본 발명 공정에 따라 양질의 결과를 주도록 알려진 절연층 조합의 실시예, 도전층 및 상부층이 다음의 표 1에 주어진다(ITO는 인듐 틴 옥사이드를 나타낸다).

절연층	도전층	상부층
ITO, 40 ㎚	Ag, 40 ㎚	ITO, 47 ㎚
ITO, 40-42 ㎚	Ag, 9-10 ㎚/Au, 1-1.5㎚	ITO, 47 ㎚
ITO, 40-42 ㎚	Ag, 9-10 ㎚/Au, 1-1.5 ㎚/Au, 1㎚	ITO, 47 ㎚
SnO2, 42 ㎚	Ag, 10-12 ㎚	ITO, 47 ㎚
SnO2, 42 ㎚	Ag, 9-10 ㎚/Au, 1-1.5㎚	ITO, 47 ㎚
SnO2, 42 ㎚	Au, 1 ㎚/Ag, 10㎚/Au, 1㎚	ITO, 47 ㎚

절연층, 도전층 및 상부층을 증착한 후에, 상부층 및 도전층은 도전층으로부터 복수의 분할 전극을 형성하기 위하여 패터닝된다. 패터닝은 도전층으로 부터 형성된 인접 전극사이에 쇼트가 없도록 보장하기 위해 상부층 및 도전층 양자로 확장되는 것이 중요하다. 실질상, 패터닝은 보통 기판에 인접하는 고 굴절율층으로 확장되지만, 상기한 바와 같이, 인접 전극 사이에 원하지 않는 전류 누설을 방지하기 위하여 충분한 저항을 가지는 고 굴절율층은 패터닝 후에도 고 굴절율의 일부분을 유지하는 것이 바람직하다.

패턴닝을 위해 선호되는 기술은 레이저 제거이고, 바람직하게는 700에서 1200 ㎚의 범위로 방사되는 적외 레이저을 사용하고, 적외 방사는 이러한 층의 신속하고 신뢰성 있는 패터닝을 이끄는 주로 도전층 내로 흡수된다. 바람직하게, 레이저 제거용으로 사용된 레이저는 US-A-4 815 079, US-A-5˚268 978, US-A-5 373 576, US-A-5 418 880의 실시예에 기술된 바와 같이, 이중 클래드 광섬유를 사용하는 광섬유 레이저이다. 전형적으로, 패터닝 전극 어셈블리를 위해 요구되는 에너지는 대략 800 mJ㎝^-2이고, 그 결과 6 W 출력 및 8.5 ㎛ 스팟 반경을 가진 광섬유 레이저를 사용하여 약 70 msec^-1에서 기판 상에 스팟 스캐닝을 허용하고 기판 상을 분당 400 ㎝²로 패터닝한다. 도면을 참고로 하여 상세히 기술하면, 전형적으로 레이저 빔은 기판상을 래스터 패턴으로 스캔함과 동시에 래스터 이미지 처리기로부터 디지탈 신호 조절하에 변조된다. 이러한 기술은 목적 전극 패턴의 디지탈 이미지 제작을 필요로 하고, 그 결과 장치는 필수적인 다운타임없이 패턴을 변화할 수 있다.

레이저 제거 후에, 전극 어셈블리는 제거된 파편의 재증착 및 표면 찌꺼기로부터 오염된다. 어셈블리 표면은 물, 바람직하게 표면 활성제를 포함하는 물로 세척함으로써 클리닝할 수 있고, 표면의 완만한 스크러빙은 최종 전극 어셈블리 손상없이 클리닝 공정을 촉진한다.

이러한 클리닝 공정 후에, 복수의 도체는 패터닝 단계 동안에 형성된 분할 전극 위에 놓이는 상부층의 일부분에 부착되고, 그 결과 이러한 도체는 도전 상부층을 경유하여 전극과 전기적인 접촉을 한다. 이에 따라 형성된 전극 어셈블리는 수동형 액정 디스플레이, 터치 스크린 디스플레이 또는 다른 평판 패널 디스플레이에 사용될 수 있다.

본 발명의 전극 어셈블리는 550 ㎚에서 80%이상의 투명도 및 10 오움/스퀘어보다 적은 면적 저항을 가지도록 쉽게 형성될 수 있다. 이러한 전극 어셈블리는 상용급의 액정 디스플레이 어셈블리에 쉽게 결합된다.

본 발명의 바람직한 공정은 첨부한 패터닝 공정 단계를 수행하는 선호되는 장치 개략도를 도시한 도 1 및 도 2를 참조로 하여 상세히 기술한다.

첨부한 도 1 및 도 2에 도시된 장치(10)는 내부 드럼 레이저 제거 소자, 대안으로 외부 드럼 또는 플랫 베드 소자이다. 장치(10)는 2 개의 직립한 말단 플레이트(12 및 14)의 반대쪽 말단에 적재되는 베이스(11)를 포함한다. 원통형 드럼(16)은 말단 플레이트(12 및 14)사이에 적재되어 고정된다.(드럼(16)의 일부분은 도 1에 장치(10)의 나머지 부분을 도시하기 위해 파손됨) 로드(18)는 말단 플레이트(12 및 14)사이에 고정되고 광섬유 레이저 유닛(20)은 로드 상에 슬라이드식으로 적재된다. 광섬유 레이저 유닛(20)은 또한 하부로 확장되고 로드(18)에 평행한 리드 스크류에 연결된다. 광섬유 레이저 유닛(20)은 또한 레이저 및 회전 거울(도1에 도시 안됨)을 포함하고, 광섬유 레이저 유닛(20)으로 부터 로드(18)축에 예민한 각도에서(전형적으로 약 65˚)레이저 빔(24)을 발생하고 이러한 축을 둘레로 급속히 회전하여 드럼(16)의 내부 표면 둘레로 빔은 직진한다. 패터닝 공정 동안에, 리드 스크류(22)는 광섬유 레이저 유닛(20)과 동시에 회전되고 그 결과, 빔(24)이 회전하는 경우에 광섬유 레이저 유닛(20)은 드럼(16)의 축을 따라 수평으로 이동하고 이에 따라 빔(24)은 드럼의 내부 표면을 따라 헬리컬 경로로 나타난다. 코팅 기판의 시트(26)는 빔(24)이 시트(26)에 대해 래스터 패턴으로 통과하도록 드럼(16)의 내부 표면에 대해 진공 소자(도시 안됨)로 유지된다. 광섬유 레이저 유닛(20)의 동작은 시트(26)에 목표한 패턴을 제작하기 위하여 컴퓨터화된 제어 유닛(도시 안됨)에 의해 조절된다.

본 발명의 바람직한 공정에서, Lonza AG에 의해 판매된 5.5 밀리(140㎛) 두께의 상기한 TRANSPHAN의 시트는 최종 전극 어셈블리 배리어의 스크래치 저항을 개선하도록 단단히 코팅하기 위해 2에서 4 ㎛ 두께의 아크릴 중합체층(미국, 위스콘신주 53151 뉴베르린 웨스트 링컨 애버뉴 6700, Tekra Corporation에 의해 "TERRAPIN"으로 판매됨)으로 양 표면에 코팅된다. 시트의 전면(즉, 금속 산화층및 금속층이 증착된 면)은 30 ㎚의 실리카층으로 DC 스퍼터링 또는 화학 기상 증착에 의해 코팅되고, 궁극적으로 전극 어셈블리가 결합되는 최종 액정 디스플레이 어셈블리에 가스 및 습기 배리어로서 작용하며, 또한 기판에 고 굴절율층의 접착을 개선하는 접착 프로모터로서 작용한다.(실리카층의 위치는 사용된 기판에 의존하여 부분적으로 변화할 수 있다. 예를 들어, 실리카층이 접착 프로모터로서 기능할 필요가 없는 경우 즉, 단지 가스 및 습기 배리어만으로 이러한 층은 기판의 배면(즉, 금속 산화층 및 금속층이 증착된 반대면) 또는 단단한 코팅중 하나 및 기판사이에 제공된다. 고 굴절율층 바로 하부에 실리카층이 위치하는 경우에 약간 또는 모든 실리카층은 패터닝 단계 동안에 제거되고, 이 층의 가스 및 습기 배리어 기능에 영향을 줄 수 있는 단점을 가지고 있다.)

42 ㎚의 틴 디옥사이드층은 그 후에 산업 금속화 장치를 사용하여 DC 스퍼터링을 함으로써 시트 전면에 증착된다. 이에 따라, 1 ㎚의 금층, 10 ㎚의 은층 및 1 ㎚이상의 금층은 전극 어셈블리의 금속 도전층을 형성하기 위해 동일한 장치를 사용하여 DC 스퍼터링을 함으로써 절연층 상부에 증착된다. 최종적으로, 47 ㎚의 인듐 틴 옥사이드층은 전극 어셈블리의 상부층을 형성하기 위해 동일한 장치를 사용하여 DC 스퍼터링에 의해 금속 도전층 상부에 증착된다.

이에 따라 제작되어 코팅된 시트는 도 1 및 도 2에 도시한 장치를 사용하여 패터닝된다. 레이저 유닛은 1.1 ㎛의 파장 및 8.5 ㎛(1/e²기반으로 측정)의 스팟 반경에서 TEM₀공간 모드로 동작하는 9 W 광섬유 레이저 유닛(모델 FL9000-T, 미국 매사츄세츠 02139 캠브리지 폴라로이드 코포레이션에서 이용)이고, 이 장치의 빔은 스팟이 70 m sec^-1의 선형 속도로 코팅된 시트를 횡단하도록 회전된다. 도 3은 패터닝 직전에 코팅된 기판의 가시광 및 적외광 흡수 스펙트럼을 도시한다. 고 굴절율, 상부 고 굴절율 및 특히, 도전층은 가시광 범위(합성 전극 어셈블리는 충분히 투명함)에서 고 투명도를 제공하도록 선택됨과 동시에 패터닝을 위해 사용된 적외광 파장에 충분한 흡수를 제공하는 것이 중요하고, 상기 금속층은 과도한 가시광 흡수없이 양질의 적외광 흡수를 제공한다.

이러한 패터닝 단계 후에, 패턴된 시트는 패터닝 단계로부터 찌거기 제거 및 액정 디스플레이 어셈블리 결합을 위해 마련된 최종 시트를 제작하기 위해 세척제를 포함하는 물, 완만한 수동 스크러빙으로 세척된다.

Claims

기판과,

상기 기판 상에 형성된 고 굴절율층과,

상기 고 굴절율층 상에 형성된 금속 도전층을 포함하는 실질적으로 투명한 전극 어셈블리에 있어서,

상기 전극 어셈블리는 상기 도전층 상에 형성되어 최소한 400 오움/스퀘어의 전도도를 가지는 고 굴절율 상부층을 더 포함하여,

최소한 상기 상부층 및 상기 도전층은 상기 도전층을 복수의 분할 전극으로 나누기 위하여 패터닝되는 것을 특징으로 하는 투명 전극 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 분할 전극 상에 존재하는 상기 상부층의 일부분에 연결되는 복수의 도체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 어셈블리.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판과 인접하는 상기 고 굴절율층은 전기적 절연층인 것을 특징으로 하는 투명 전극 어셈블리.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 합성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 어셈블리.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 및/또는 상기 상부층과 인접하는 상기 고 굴절율층은 최소한 인듐 옥사이드, 티타늄 디옥사이드, 카드뮴 옥사이드, 갈륨 인듐 옥사이드, 인듐 틴 옥사이드 및 틴 옥사이드중 최소한 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 어셈블리.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도전층은 금, 은, 금/은 합금중 최소한 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 어셈블리.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판의 최소한 하나의 표면은 단단한 폴리머 코팅 및 실리카층 중 최소한 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 전극 어셈블리.
2 개의 전극 어셈블리 사이에 개재된 액정 물질을 포함하는 액정 디스플레이 어셈블리에 있어서,

상기 전극 어셈블리 중 최소한 어느 하나는 제1항 내지 7항 중 어느 한 항에 따른 어셈블리인 것을 특징으로 하는 액정 디스플레이 어셈블리.
2 개의 전극 어셈블리가 그위에 중첩된 디스플레이 스크린을 포함하는 터치 스크린 장치에 있어서,

상기 전극 어셈블리 중 최소한 어느 하나는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 어셈블리인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 장치.
기판에 고 굴절율층 및 금속 도전층 순서로 형성하는 단계를 포함하는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 전극 어셈블리 형성 방법에 있어서,

상기 금속 도전층 상에 최소한 400 오움/스퀘어의 전도도를 가지는 고 굴절율층을 형성하는 단계와,

상기 금속 도전층에서 복수의 분할 전극을 형성하기 위해 상기 상부층 및 상기 금속 도전층을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 복수의 도체를 상기 분할 전극 상에 존재하는 상부층 부분에 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 기판, 상기 도전층 및 상기 상부층과 인접하는 고 굴절율층중 최소한 어느 하나는 스퍼터링에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판이 합성 수지를 포함하고 상기 기판, 상기 도전층 및 상기 상부층과 인접하는 최소한 하나의 고 굴절율층은 170℃ 이하의 온도에서 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항 내지 제13항중 어느 한 항에 있어서, 상기 패터닝은 레이저 제거에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 레이저 제거는 700내지 1200㎚ 범위 파장의 적외선 방사를 사용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.