KR20110042924A - 압저항 방식의 터치 패널, 그 제조방법, 이를 포함하는 디스플레이 장치, 터치 패드 및 압력센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압저항 방식의 터치 패널에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 터치 패널을 제조하는 방법에 있어서, 압력에 따라서 저항값이 변화하는 압저항(Piezoresistive) 필름 패턴이 매립되어 있는 폴리머 막을 제조하는 단계; 스페이서(spacer) 층을 제조하여, 상기 폴리머 막의 일면에 부착하는 단계; 상기 스페이서 층의 일면에 하판(bottom substrate)을 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법이 제공된다.
압저항, 터치 스크린, 터치 패드

Description

압저항 방식의 터치 패널, 그 제조방법, 이를 포함하는 디스플레이 장치, 터치 패드 및 압력센서{Piezoresistive-type Touch Panel, Manufacturing Method Thereof, Display Device, Touch Pad and Pressure Sensor having it}
본 발명은 터치 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압저항 방식의 터치 패널에 관한 것이다.
터치 패널(TOUCH PANEL)이란, 컴퓨터, 개인용 휴대 단말기 및 각종 사무기기등과 같은 전자기기에 있어서, 키보드나 마우스와 같은 입력장치를 사용하지 않고, 손가락이나 펜을 이용한 접촉에 의한 신호전달을 이용하여 입력을 할 수 있는 장치이다. 터치 패널은 구현방식에 따라 대표적으로 저항막(Resistive) 방식과 정전용량(Capacitive) 방식으로 구분된다. 저항막 방식은 투명전극이 코팅되어 있는 두 장의 기판으로 구성되어 있으며, 손가락이나 펜으로 압력을 가해 상부와 하부의 전극층이 접촉되면 전기적 신호가 발생하여 위치를 인지하는 방식이다. 정전용량 방식은 사람의 몸에서 발생하는 정전기를 감지해 구동하는 방식으로 내구성이 강하다.
상술한 종래의 터치 패널을 다음과 같은 문제점이 있다. 저항막 방식은 가격이 싸고 정확도가 높지만, 두 전극 층의 물리적 접촉으로 인하여 파손에 대한 위험이 크다는 단점이 있다. 정전용량 방식은 정전기가 발생하지 않는 펜이나 장갑을 낀 손 등에는 동작하지 않는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 내구성이 높으며, 어떠한 입력 수단이라도 사용할 수 있는 압저항 방식의 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 터치 패널을 제조하는 방법에 있어서, 압력에 따라서 저항값이 변화하는 압저항(Piezoresistive) 필름 패턴이 매립되어 있는 폴리머 막을 제조하는 단계; 스페이서(spacer) 층을 제조하여, 상기 폴리머 막의 일면에 부착하는 단계; 상기 스페이서 층의 일면에 하판(bottom substrate)을 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법이 제공된다.
여기에서, 상기 폴리머 막을 제조하는 단계는, 탄소나노튜브 필름 패턴을 포함하는 폴리머 막을 제조하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 폴리머 막을 제조하는 단계는, a) 기판 위에 중간막을 형성하는 단계; b) 상기 중간막 위에 탄소나노튜브 필름 층을 형성하는 단계; c) 상기 탄소나노튜브 막을 패터닝하여 상기 중간막 위에 탄소나노튜브 필름 패턴을 형성하는 단계; d) 상기 중간막 위에 폴리머 용액을 도포한 후 경화시켜 상기 탄소나노튜브 필름 패턴을 포함하는 폴리머 막을 형성하는 단계; 및 e) 상기 탄소나노튜브 필름 패턴을 갖는 상기 폴리머 막을 상기 중간막으로부터 분리하는 단계;를 포함하는 단계일 수 있다.
또한, 스페이서 층을 제조하여, 상기 폴리머 막의 일면에 부착하는 단계는, f) 베이스 위에 몰드를 형성하는 단계; g) 상기 몰드가 형성된 상기 베이스 위에 폴리머 용액을 도포한 후 경화시켜 스페이서 층을 형성하는 단계; h) 상기 스페이서 층을 상기 베이스 및 상기 몰드로부터 분리하는 단계; 및 i) 상기 스페이서 층을 상기 탄소나노튜브 패턴을 갖는 상기 폴리머 막에 부착하는 단계;를 포함하는 단계일 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 의하면, 터치 패널에 있어서, 압력에 따라서 저항값이 변화하는 압저항(Piezoresistive) 필름 패턴이 매립되어 있는 폴리머 막; 상기 폴리머 막과 대향 하는 하판(bottom substrate); 및 상기 폴리머 막과 상기 하판을 일정한 간격을 두고 접합시키는 스페이서(spacer) 층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널이 제공된다.
여기에서, 상기 압저항 필름 패턴은 탄소나노튜브 필름 패턴일 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 의하면, 상기 터치 패널을 포함하는 디스플레이, 터치 패드, 압력센서와 같은 각종 전자기기용 입력수단이 제공된다.
본 발명에 의한 압저항 방식의 터치 패널은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 압저항 방식을 사용하였기 때문에 내구성이 높으며, 어떠한 입력 수단이라도 사용할 수 있다.
둘째, 압저항 필름에 가해지는 압력에 비례하여 저항값이 변화하므로 다기능 터치 센서(multi-functional touch sensor)로의 응용이 가능하다.
셋째, 종래의 터치 패널과 달리 주요 구성 요소인 폴리머 막 및 압저항 필름 패턴이 모두 유연성이 있다. 따라서 곡면에 부착할 수 있으며, 구부러지는 부품에도 설치가 가능하다. 예를 들어, 구부러지는 디스플레이나, 터치 패드 등에 응용이 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널 및 그 제조방법에 대하여 설명한다. 도면에서 구성요소의 크기와 형상 등은 발명의 이해를 돕기 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 터치 패널의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 1과 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 터치 패널은 폴리머 막(26), 폴리머 막(26)에 매립된 탄소나노튜브 필름 패턴(25), 스페이서(31) 및 하판(30, bottom layer)을 포함한다. 본 실시예에 있어서 탄소나노튜브 필름 패턴(25)이 매립된 폴리머 막(26)이 터치 패널의 상판을 이룬다.
폴리머 막(26)은 인가 압력에 따라 변형되고, 폴리머 막(26)이 변형되면 이에 내장된 탄소나노튜브 필름 패턴(25)의 저항값이 달라져 압력을 감지할 수 있다. 터치 패드 등에 사용하는 경우에는 투명한 폴리머 막을 사용할 필요가 없으나 터치 스크린 등 디스플레이에 사용하는 경우에는 투명하고 유연한 막을 사용한다. 예를 들면, PDMS, PET, 폴리이미드 등이 있다.
탄소나노튜브 필름 패턴(25)은 탄소나노튜브 필름 층이 일정한 형태로 패터닝된 것이다. 이러한 터치 패널은 탄소나노튜브 필름 패턴(25)의 저항 변화를 이용함으로써 감도가 높고, 곡면에 부착 가능한 장점이 있다. 잘 알려진 것과 같이, 탄소나노튜브는 탄소로 이루어진 탄소동소체로서 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브 형태를 이루고 있는 물질이다. 탄소나노튜브는 그 직경이 나노미터 수준으로 극히 미세하고, 전도성이 구리(Cu)의 약 1000배이고, 강도는 강철보다 100배 우수하다. 그리고 탄소나노튜브는 15%가 변형되더라도 끊어지지 않고 견딜 수 있는 특성이 있다. 이러한 특성 때문에, 탄소나노튜브는 폴리머 막(26)에 내장되어 폴리머 막(26)과 함께 변형될 수 있는 유연한 전기소자로서 적합하다. 탄소나노튜브 필름 패턴(25)은 폴리머 막(26)에 매립되어, 그 일면이 폴리머 막(26)의 일면으로 노출되어 있다. 따라서, 탄소나노튜브 필름 패턴(25)과 폴리머 막(26)의 결합력은 매우 크며, 탄소나노튜브 필름 패턴(25)은 폴리머 막(26)으로부터 쉽게 분리되지 않는다.
탄소나노튜브 필름 패턴(25)은 압저항체로서의 역할을 한다. 압저항체는 기계적인 변형에 대해서 전기적인 신호인 저항값이 변하는 특성이 있으며, 압저항체의 스트레인 감도(strain sensitivity)를 나타내는 게이지 인자(gauge factor, G)가 중요한 요소이다. 미소 전자 기계 시스템(MEMS) 분야에서 사용되고 있는 압저항 체는 단결정 실리콘(single-crystal silicon)과 금속이 있다. 단결정 실리콘은 1000℃가 넘는 고온 환경에서 불순물의 도핑 공정으로 제작되며, 100 ~ 170의 높은 게이지 인자를 가진다. 그러나 고온환경에서의 제작으로 인해 폴리머(polymer) 기판에서는 사용할 수 없다는 단점이 있다. 금속은 진공 증착 방식으로 제작되며, 2 ~ 5의 낮은 게이지 인자를 가진다. 이것은 폴리머 기판에서 사용할 수 있지만, 낮은 감도로 인해 응용 분야가 제한적이라는 단점이 있다. 본 발명에서 이용한 탄소나노튜브 필름 패턴(25)은 폴리머 기판에서 사용되는 금속보다 최대 10배 높은 게이지 인자 값을 가지며, 낮은 온도에서 형성이 가능하므로 터치 패널에 있어서 투명전극으로써 이용될 수 있다.
도 3과 4는 탄소나노튜브 필름 패턴의 압저항체로서의 특성을 나타내는 그래프이다. 도 3은 동일한 크기의 힘을 반복적으로 인가할 경우 탄소나노튜브 필름 패턴의 저항값이 인가 힘에 따라 증가하였다가 힘을 제거하게 되면 원래의 저항값으로 복원되는 것을 보여준다. 도 4는 압력을 다르게 하여 인가할 경우, 압력에 비례하여 처짐이 발생하며, 따라서 탄소나노튜브 필름 패턴의 저항변화도 커지는 것을 보여준다. 동일한 지점에서도 누르는 힘에 따라 저항값이 다르게 변하기 때문에, 한 개의 버튼으로 여러 기능을 수행할 수 있는 다기능 터치 센서(multi-functional touch sensor)로 응용할 수 있다는 장점이 있다.
스페이서(31, spacer)는 폴리머 막(26)에 인가된 압력에 따라, 탄소나노튜브 필름 패턴(25)이 변형되어 전항 값이 변화할 수 있도록, 하판(30)과 탄소나노튜브 필름 패턴(25) 사이에 공간을 확보하는 역할을 한다.
하판(30, bottom layer)은 스페이서(31)를 지지한다. 터치 스크린에 사용하는 경우에는 하판으로 투명한 유리 기판 또는 플라스틱 기판을 사용하며, 하판의 아래에 조명부인 LCD 층을 설치한다.
이하, 압저항 방식을 이용한 터치 패널의 작동원리를 간략하게 설명한다. 투명 전극의 역할을 수행하는 탄소나노튜브 필름 패턴(25)은 폴리머 막(26)에 매립되어 있으며, 펜이나 손을 이용하여 폴리머 막(26) 표면을 누를 때 처짐이 발생한다. 이때 탄소나노튜브 필름 패턴(25)에도 변형이 발생한다. 압저항 물질은 기계적인 변형에 대해서 저항값이 변하는 특성이 있으므로, 이러한 변형에 의해서 저항값의 변화가 발생한다. 따라서 터치 패널의 위치에 따른 저항값의 변화를 측정하여 압력이 가해진 위치를 인지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 5에 도시된 것과 같이, 기판(21)을 세척한 후 기판(21) 위에 중간막(22)을 형성한다. 기판(21)으로는 실리콘, 유리, 석영 등 단단한 재질의 것이 이용될 수 있다. 중간막(22)은 폴리머 막(26)이 형성되고 나면 제거될 부분으로, 기판(21)과의 결합력이 약한 것이 바람직하다. 또한, 중간막(22)은 기판(21)과의 결합력이 폴리머 막(26)과의 결합력에 비하여 약하고, 폴리머 막(26) 형성 시 손상을 받지 않으며, 폴리머 막(26) 형성 후에는 폴리머 막(26)을 손상시키지 않고 선택적으로 용이하게 제거될 수 있는 것이 좋다.
이러한 조건에 적합한 중간막(22)으로 다양한 재질의 박막이 이용될 수 있 다. 중간막(22)으로 금(Au)과 같은 금속 박막을 예로 들 수 있다. 금속 박막은 기판과 결합력이 약하고, 탄소나노튜브와 폴리머 재료의 성장 및 식각 등 제조공정 중에 손상을 받지 않으며, 식각용액에 의해 폴리머를 손상시키지 않고 제거될 수 있다. 금속 박막은 전자빔 방식이나 스퍼터 방식 등으로 기판(21)에 증착될 수 있다.
기판(21)에 중간막(22)을 형성한 후, 중간막(22) 위에 탄소나노튜브 필름 층(24)을 형성한다. 탄소나노튜브 필름 층(24)을 형성하는 방법으로 회전 도포법이나 진공 여과법을 예로 들 수 있다.
도 6과 7은 스핀 코터(Spin Coater, 40)를 이용한 회전 도포법으로 탄소나노튜브 필름 층(24)을 형성하는 과정을 나타낸 것이다. 먼저, 도 6에 도시된 것과 같이, 중간막(22)이 형성된 기판(21)을 스핀 코터(40)의 턴 테이블(41) 위에 올려놓는다. 그리고, 도 7에 도시된 것과 같이, 턴 테이블(41)을 회전시키면서 탄소나노튜브 용액(23)을 회전하는 중간막(22) 위에 떨어뜨린다. 이때, 중간막(22)의 표면에는 탄소나노튜브 용액(23)이 일정한 두께로 도포된다. 이후, 중간막(22) 위에 도포된 탄소나노튜브 용액(23)을 건조시키면 일정한 두께의 탄소나노튜브 필름 층(24)이 만들어진다.
여기에서, 탄소나노튜브 용액(23)은 분산 용액에 탄소나노튜브가 분산되어 있는 것이다. 분산 용액으로는 나트륨도데실벤젠설포네이트(Sodium DodecylBenzene Sulfonate, SDBS) 용액이 이용될 수 있다. 탄소나노튜브 필름 층(24)의 두께는 탄소나노튜브 용액(23)의 양, 탄소나노튜브 용액(23) 내의 탄소나노튜브 밀도, 턴 테 이블(41)의 회전 속도 등에 의해 조절된다.
한편, 도 8과 9는 진공 여과법으로 탄소나노튜브 필름 층(24)을 형성하는 과정을 나타낸 것이다. 먼저, 도 8에 도시된 것과 같이, 탄소나노튜브 용액(23)을 걸러낼 수 있는 여과막(43)을 흡입 부재(44)의 위에 올려놓고, 여과막(43) 위에 탄소나노튜브 필름 층(24)의 형상에 대응하는 틀(45)을 올려놓는다. 그리고 틀(45)에 탄소나노튜브 용액(23)을 부으면서 흡입 부재(44)에 연결되어 있는 진공 펌프(46)를 작동시킨다. 이때, 분산 용액은 여과막(43)을 통과하여 흡입 부재(44)의 하부로 배출되고, 탄소나노튜브는 여과막(43)에 포집된다.
이렇게 여과막(43) 위에 포집되어 있는 탄소나노튜브를 건조시키면, 도 9에 도시된 것과 같이, 여과막(43)의 위에는 탄소나노튜브 필름 층(24)이 형성된다. 이때, 탄소나노튜브 층(24)의 두께는 탄소나노튜브 용액의 양, 탄소나노튜브의 밀도, 여과막(43)의 공동도 등에 따라 가변된다. 이후, 여과막(43)에 만들어진 탄소나노튜브 막(24)을 중간막(22)으로 전사한다.
도 10은 상술한 것과 같은 회전 도포법 또는 진공 여과법으로 만들어진 탄소나노튜브 필름 층(24)이 중간막(22) 위에 형성되어 있는 상태를 나타낸 것이다. 중간막(22) 위에 탄소나노튜브 필름 층(24)을 형성한 후, 중간막(22) 위에 박막 형태로 형성되어 있는 탄소나노튜브를 압저항 소자로 사용하기 위해 탄소나노튜브 필름 층(24)을 사진식각(Photolithography) 공정을 통해 패터닝한다.
탄소나노튜브 필름 층(24)을 패터닝하는데 사용되는 사진식각 공정은, 중간막(22)은 그대로 두고 탄소나노튜브 필름 층(24)을 일정 부분 제거할 수 있는 다양 한 건식 또는 습식 방식이 이용될 수 있다. 사진식각 공정은 공지되어 있는 기술이므로, 이를 이용한 패터닝 과정에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도 11은 탄소나노튜브 필름 층(24)이 사진식각 공정을 통해 패터닝되어 중간막(22) 위에 탄소나노튜브 필름 패턴(25)이 형성되어 있는 상태를 나타낸 것이다.
탄소나노튜브 필름 패턴(25)을 중간막(22) 위에 형성하고 나면, 도 12에 도시된 것과 같이, 액상의 폴리머 용액을 중간막(22) 위에 회전 도포한 후 경화시켜 탄소나노튜브 필름 패턴(25)이 매설되어 있는 폴리머 막(26)을 제조한다. 이때, 사용될 수 있는 폴리머로는 PDMS, 폴리이미드, UV 경화성 폴리머, PMMA 등 통상적으로 사용하는 액상이 가능한 다양한 폴리머가 사용할 수 있다. 폴리머가 적절한 두께로 도포되고 나면, 대류 오븐 등의 방법으로 이를 경화시킴으로써 화학 및 열에 안정한 폴리머 막(26)을 만들 수 있다. 폴리머 막(26)의 두께는 회전 속도와 도포 시간을 통하여 조절할 수 있다.
폴리머 막(26)의 제조에 있어서, 폴리머 용액을 중간막(22) 위에 도포하는 방법은 회전 도포법 이외의 폴리머 용액을 적절한 두께로 도포할 수 있는 다양한 방법이 이용될 수 있다.
폴리머 막(26)의 제조가 완료되면, 도 13에 도시된 것과 같이, 중간막(22)을 기판(21)으로 떼어낸다. 중간막(22)은 기판(21)과의 결합력이 약하므로, 물리적인 힘을 가하거나 기판(21)과 중간막(22) 사이의 결합력을 약화시킬 수 있는 분리액을 이용함으로써 기판(21)으로부터 쉽게 분리할 수 있다. 또는, 중간막(22)을 식각하여 기판(21)으로부터 분리할 수 있다.
이후, 도 14에 도시된 것과 같이, 중간막(22)을 폴리머 막(26)으로부터 분리한다. 중간막(22)은 물리적인 힘을 가하여 폴리머 막(26)으로부터 분리시킬 수 있고, 식각 공정을 통해 폴리머 막(26)에서 깨끗이 제거할 수 있다.
다음으로, 도 15 내지 17을 참고하여 상기와 같이 제조된 폴리머 막(26)을 지지하기 위한 스페이서(31)를 제조하는 과정을 설명한다.
먼저, 도 15에 도시된 것과 같이, 스페이서(31)의 역상을 갖는 몰드(29)를 베이스(28) 위에 형성한다. 여기에서, 몰드(29)는 포토레지스트(PR)가 이용될 수 있고, 사진식각 공정을 통해 베이스(28) 위에 형성될 수 있다. 본 발명에 있어서, 몰드(29)는 포토레지스트 이외의 다양한 재질로, 사진식각 공정 이외의 방법으로 베이스(28) 위에 형성될 수 있다.
몰드(29)가 베이스(28)에 형성되고 나면, 도 16에 도시된 것과 같이, 베이스(28) 위에 폴리머 용액을 도포한 후 이를 경화시킨다. 이후, 도 17에 도시된 것과 같이, 베이스(28) 위에 제조된 스페이서(31)를 기판으로부터 분리시킨다.
다음으로, 도 18에 도시된 것과 같이, 스페이서(31)는 먼저 만들어진 폴리머 막(26)에 결합한다. 폴리머 막(26)과 스페이서(31)의 결합은 열접합, 플라즈마 표면처리 등 다양한 접합방법이 이용될 수 있다.
마지막으로, 도 19에 도시된 것과 같이, 접합된 폴리머 막(26)과 스페이서(31)를 하판(30)에 접합한다. 하판(30)의 종류에 따라서 다양한 접합방법이 선택될 수 있다. 하판(30)으로 투명한 폴리머 막을 사용한다면, 열접합, 플라즈마 표면처리 등의 방법을 이용할 수 있다.
터치 패널을 터치 스크린 등 디스플레이에 사용하는 경우에는 LCD 층 등의 조명부을 하판의 하부에 설치할 수 있다. 터치 패널을 터치 패드나 압력센서에 사용하는 경우에는 폴리머 막이나 하판으로 불투명한 폴리머 막을 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되지 않는다. 즉, 본 발명은 기재된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 분해 사시도이다
도 2는 도 1에 도시된 터치 패널의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 3과 4는 탄소나노튜브 필름 패턴의 압저항체로서의 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 제조과정 중에 기판에 중간막을 형성한 상태를 나타낸 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 제조과정 중에 회전 도포법으로 탄소나노튜브 필름 층을 형성하는 과정을 나타낸 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 제조과정 중에 진공 여과법으로 탄소나노튜브 필름 층을 형성하는 과정을 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 제조과정 중에 중간막 위에 탄소나노튜브 필름 층을 형성한 상태를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 제조과정 중에 탄소나노튜브 필름 층을 패터닝 하여 중간막 위에 탄소나노튜브 필름 패턴을 형성한 상태를 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 제조과정 중 에 중간막 위에 폴리머 막을 형성한 상태를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 제조과정 중에 기판에서 중간막을 분리하는 과정을 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 제조과정 중에 폴리머 막에서 중간막을 제거한 상태를 나타낸 것이다.
도 15 내지 17은 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 제조과정 중에 스페이서를 제조하는 과정을 나타낸 것이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 제조과정 중에 폴리머 막에 스페이서를 결합하는 과정을 나타낸 것이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 의한 압저항 방식의 터치 패널의 제조과정 중에 스페이서에 하판을 결합하는 과정을 나타낸 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 터치 패드 21 : 기판
22 : 중간막 23 : 탄소나노튜브 용액
24 : 탄소나노튜브 필름 층 25 : 탄소나노튜브 패턴
26 : 폴리머 막 29 : 몰드
30 : 하판(bottom substrate) 31 : 스페이서(spacer)

Claims (16)

  1. 터치 패널을 제조하는 방법에 있어서,
    압력에 따라서 저항값이 변화하는 압저항(Piezoresistive) 필름 패턴이 매립되어 있는 폴리머 막을 제조하는 단계;
    스페이서(spacer) 층을 제조하여, 상기 폴리머 막의 일면에 부착하는 단계;
    상기 스페이서 층의 일면에 하판(bottom substrate)을 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 막을 제조하는 단계는,
    탄소나노튜브 필름 패턴을 포함하는 폴리머 막을 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 폴리머 막을 제조하는 단계는,
    a) 기판 위에 중간막을 형성하는 단계;
    b) 상기 중간막 위에 탄소나노튜브 필름 층을 형성하는 단계;
    c) 상기 탄소나노튜브 막을 패터닝하여 상기 중간막 위에 탄소나노튜브 필름 패턴을 형성하는 단계;
    d) 상기 중간막 위에 폴리머 용액을 도포한 후 경화시켜 상기 탄소나노튜브 필름 패턴을 포함하는 폴리머 막을 형성하는 단계; 및
    e) 상기 탄소나노튜브 필름 패턴을 갖는 상기 폴리머 막을 상기 중간막으로부터 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중간막은 금속막이고, 상기 a) 단계는 상기 기판 위에 상기 금속막을 증착하는 단계인 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 d) 단계를 수행한 후, 상기 중간막을 상기 기판으로부터 분리하는 단계를 더 포함하고,
    상기 e) 단계는 상기 중간막을 에칭하여 제거함으로써, 상기 폴리머 막을 상기 중간막으로부터 분리하는 단계인 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 b) 단계는 상기 중간막이 형성된 상기 기판을 회전시키면서 탄소나노튜브가 분산용액에 분산되어 있는 탄소나노튜브 용액을 상기 중간막 위에 도포하는 회전 도포법을 이용하는 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 b) 단계는, 탄소나노튜브가 분산용액에 분산되어 있는 탄소나노튜브 용액 중에서 상기 탄소나노튜브를 여과막과 진공펌프를 이용하여 상기 여과막 위에 포집하여 상기 탄소나노튜브 필름 층을 형성하는 단계와, 상기 여과막 위에 형성된 상기 탄소나노튜브 필름 층을 상기 여과막에서 분리하여 상기 중간막 위에 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 c) 단계는 사진식각기술(Photolithography)을 이용하는 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    스페이서 층을 제조하여, 상기 폴리머 막의 일면에 부착하는 단계는,
    f) 베이스 위에 몰드를 형성하는 단계;
    g) 상기 몰드가 형성된 상기 베이스 위에 폴리머 용액을 도포한 후 경화시켜 스페이서 층을 형성하는 단계;
    h) 상기 스페이서 층을 상기 베이스 및 상기 몰드로부터 분리하는 단계; 및
    i) 상기 스페이서 층을 상기 탄소나노튜브 패턴을 갖는 상기 폴리머 막에 부 착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 i) 단계는 상기 스페이서 층을 상기 탄소나노튜브 패턴 층을 갖는 상기 폴리머 막에 가열 접착하는 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 몰드는 포토레지스트(Photoresist)이고,
    상기 f) 단계는 사진식각기술을 이용하여 포토레지스트로 상기 몰드를 형성하는 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널의 제조방법.
  12. 터치 패널에 있어서,
    압력에 따라서 저항값이 변화하는 압저항(Piezoresistive) 필름 패턴이 매립되어 있는 폴리머 막;
    상기 폴리머 막과 대향 하는 하판(bottom substrate); 및
    상기 폴리머 막과 상기 하판을 일정한 간격을 두고 접합시키는 스페이서(spacer) 층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 압저항 필름 패턴은 탄소나노튜브 필름 패턴인 것을 특징으로 하는 압저항 방식의 터치 패널.
  14. 제12항 또는 제13항의 터치 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  15. 제12항 또는 제13항의 터치 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 패드.
  16. 제12항 또는 제13항의 터치 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
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