KR20110044536A - 정전용량 방식 터치패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전용량 터치패널 제작 공정에 관한 것으로, 구체적으로는 터치패널 제작시 글라스, 투명 플라스틱 등의 소재에 투명 도전성 배선재료가 올려진 투명 기판상의 주변 배선회로의 미세화에 관한 것이다.

정전용량 터치패널에서 발생하는 신호 왜곡으로부터 선형성을 확보하기 위하여 실버 페이스트를 사용하여 패턴을 형성하여 전기적 신뢰성을 확보한 정전용량 방식의 터치패널의 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상기 실버 페이스트 전극 인쇄시 드라이 필름 레지스트와 포토 리소그래피 공정을 적용 하여 고해상도의 배선 회로가 형성되어 상기 정전용량 터치패널의 폭을 최소화 할수 있는 효과가 있다.

정전용량 터치패널, 드라이 필름, 레지스트, 실버 페이스트

Description

정전용량 방식 터치패널의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF CAPACITY TYPE TOUCH SCREEN PANEL}

본 발명은 휴대폰, 게임기, Portable Multimedia Player, 모니터 등에 설치되는 정전용량 방식의 터치패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 정전용량 방식 터치패널 제조시 투명전극과 연성회로 기판를 연결하기 위한 실버 페이스트 인쇄 공정에서 드라이 필름 레지스트를 사용한 포토리소그래피 공정을 적용하여 고해상도의 실버 페이스트 패턴 형성이 가능하게 하는 방법에 관한 것이다.

기존의 전극형성 방법으로는 크게 PVD(Physical Vapor Deposition)법은 CVD(Chemical Vapor Deposition)법이 있어왔고 또 잉크를 잉크젯으로 토출하여 패

턴을 형성하는 잉크젯 법이 있고, 이중 PVD법을 크게 분류하면 이온을 이용하지 않는 진공증착(evaporation) , 이온을 이용하는 스퍼터링(sputtering)),이온플레이팅(ionplating),이온주입(ion implantation), 이온빔 믹싱(ion beam mixing) 등으로 대별할 수 있다.진공증착기술은 금속이나 화합물을 용융시켜 증발된 입자를 피복물질에 증착하는 기술이며, 스퍼터링기술은 타겟물질에 고에너지 이온을 충격시켜 표면으로부터 스퍼터링 되어 방출되는 입자를 피복물질에 증착하는 기술이며, 이온플레이팅기술은 타겟물질의 용융과 용융된 입자에 고에너지를 주어 이온화 시키고 이를 피복물질에 증착하는 기술이며, 이온주입기술은 고에너지를 주어 이온화된 입자를 고전위를 주어 가속하여 피복물질에 이온을 침투시키는 기술로서 이온플레이팅기술중의 하나로 타겟물질을 용융시키는 방법이 고전류를 이용한 아킹현상을 이용하는 방법이다.

상기 진공증착(evaporation), 이온을 이용하는 스퍼터링(sputtering)),이온플레이팅(ionplating), 이온주입(ion implantation), 이온빔 믹싱(ion beam mixing) 등의 방법을 사용하여 전극 형성시에는 많은 시간과 고가의 장비를 필요로 하므로 수지 성분에 전도성 유기물(금속 산화물)을 분산시켜 만든 페이스트를 실크스크린 제판 인쇄법으로 전극을 형성하여 왔다.

한편 실크스크린 제판 인쇄 방법은 실크스크린 제판용 감광유제를 미세한 망사에 고르게 도포 또는 착색하여 드라이어로 건조한 후에, 목적한 여러 가지 문구나 원하는 전극 형태를 를 투명한 필름에 검게 도안하거나, 컴퓨터에서 문구나 로고 문양을 도안한 필름에 복사한 다음에, 도포된 실크스크린(망사)판과 유리로 만든 제판기를 밀착하여 전등 650W 빛을 약 2~3분간 노광한 후에, 실크스크린 판을 물에 세척하면 전극문양이 탈락이 되어 다시 드라이어로 건조하여 제판(실크 스크린제판)을 제조하고, 상기 제조된 제판을 인쇄하고자 하는 도전성 재료가 증착된 글라스, 플라스틱 등의 투명소재에 밀착시킨 후, 합성수지 잉크를 특수고무로된 스퀴지로 실크스크린제판 전체에 균일하게 잡아당겨 등사하는 식으로 인쇄하는데 이때 인쇄 제판 상태에 따라 전극 패턴 두께의 불균일, 실크스크린 제판 막힘으로 인한 제판 주기적 세척이 필요하고, 미세한 패턴 형성이 불가능하여 최근의 전자기기의 발달로 인한 기기의 슬림화에 대응하고 있지 못하는 실정이다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실크스크린 제판을 사용하지 않고, 포토 리소그래피 공정을 이용 드라이 필름으로 마스킹 한후 실버 페이스트 인쇄를 하여 고해상도의 전극패턴을 형성하여 신뢰성이 높은 슬림화된 정전용량 터치패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적에 따라, 본 발명은 상기 전도성 물질 코팅층의 상면에 형성되는 금속 실버 페이스트 인쇄층을 제조하는 방법으로, 상기 포토리소그래피하여 패턴화한 전도성 물질 패턴의 위에 드라이 필름 레지스트를 붙이는 라미네이팅 단계와 드라이필름 레지스트 상에 패턴이 형성되어 있는 포토 마스크를 위에 놓고 UV 자외선을 쪼이면 드라이 필름이 굳는 부분과 굳지 않는 부분으로 형성되는 노광 단계와 노광후 광반응하여 굳어진 부분만 남기고 빛을 받지 않아 굳지 않은 부분의 드라이 필름을 벗겨내는 현상 단계와 현상후 드라이 필름이 벗겨진 자리에 실버 페이스트를 충진 시키는 롤링, 충진 단계와 페이스트 충진후 기판위에서 퍼짐을 방지하기 위한 1차 가경화 단계와 페이스트 충진시 충진 방지막 역할이 종료된 드라이 필름을 벗겨내기 위한 박리 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 페이스트 인쇄시 드라이 필름이 페이스트가 원하지 않는 영역으로 퍼지는 것을 방지해 주어 고해상도로 페이스트 인쇄를 할수 있는 장점이 있다.

상기한 본 발명에 따르면, 정전용량 터치패널의 터치패널에서 발생하는 신호 왜곡으로부터 선형성을 확보 하면서 동시에 고해상도의 실버 페이스트 패턴을 형성시켜 실버 페이스트 인쇄를 위한 제판을 사용하지 않는 대신 드라이필름 레지스트를 사용하므로 망사에서 페이스트가 통과 할때 제판 노후화에 따른 전극패턴의 재현 안정성, 전극패턴의 sharpness, 제판 Mesh Angle에 따른 패턴형상차, 점도에 따른 페이스트 판분리시 퍼짐 현상을 저감 하여 슬림화된 정전용량 터치패널을 제조 할 수 있으므로 휴대폰, 게임기, Portable Multimedia Player, 모니터 등을 보다 더 슬림화 할 수 있는 장점이 있다.

상기 목적에 따라, 본 발명은 폴리이미드 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리카보네이트 중 하나의 투명 유기 절연체 또는 글라스로 이루어지는 투명 무기 절연체층과 상기 절연체층의 상면에 형성되어지는 투명 전도성 물질 코팅층을 리소그래피처리하여 패턴화한 전도성 물질 패턴과, 상기 전도성 물질 코팅층의 상면에 형성되는 금속 실버 페이스트 인쇄층, 상기 패턴들의 상면에 형성되는 절연층과 상기 전극패턴과 접속된 FPCB단자를 포함하여 구성됨을 특징으로 하고, 위와 같이 구성된 정전용량 터치패널을 제조하는 방법중 상기 전도성 물질 코팅층의 상면 에 형성되는 금속 실버 페이스트 인쇄층을 제조하는 방법은, 상기 포토리소그래피하여 패턴화한 전도성 물질 패턴의 위에 드라이 필름 레지스트를 붙이는 라미네이팅 단계와 드라이필름 레지스트 상에 패턴이 형성되어 있는 포토 마스크를 위에 놓고 UV 자외선을 쪼이면 드라이 필름이 굳는 부분과 굳지 않는 부분으로 형성되는 노광 단계와 노광후 광반응하여 굳어진 부분만 남기고 빛을 받지 않아 굳지 않은 부분의 드라이 필름을 벗겨내는 현상 단계와 현상후 드라이 필름이 벗겨진 자리에 실버 페이스트를 충진 시키는 롤링, 충진 단계와 페이스트 충진후 기판위에서 퍼짐을 방지하기 위한 1차 가경화 단계와 페이스트 충진시 충진 방지막 역할이 종료된 드라이 필름을 벗겨내기 위한 박리 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 페이스트 인쇄시 드라이 필름이 페이스트가 원하지 않는 영역으로 퍼지는 것을 방지해 주어 고해상도로 페이스트 인쇄를 할수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 기존 방식에 따른 공정 흐름도 이다.

기존 방식의 문제점으로는 망사에서 페이스트가 통과시 페이스트의 점도에 따른 유동성이 변화되어 전극패턴의 재현 안정성, 전극패턴의 Sharpness 가 떨어지는 문제가 있었다. 도 2는 기존 방식에 따라 제작된 전극패턴 결과를 나타낸 사진이다.

도 3는 본 발명에 따른 공정 흐름도 이다.

본 발명에 따르면 포토리소그래피하여 패턴화한 전도성 물질 패턴의 위에 드 라이 필름 레지스트를 붙이는 라미네이팅을 한다. 상기 드라이 필름 레지스트는 경우에 따라 포지트브 타입 또는 네거티브 타입을 사용할 수 있는데 포지티브 타입은 빛이 노출된 부분이 화학적인 분해로 인해 노광후 현상액에 씻겨나가는 레지스트를 말하고 네거티브 타입은 빛이 노출된 부분이 화학적으로 결합하여 노광후 빛이 노출되지 않은 부분이 현상액에 씻겨나가는 레지스트를 말한다. 실험결과 장비의 가동 조건은 롤온도 110±10℃, 라미네이팅 속도 2± 1m/min, 롤압력 3.5± 1.5kgf/㎠, 홀딩 10min으로 하였다.

그 다음, 상기 드라이필름 레지스트 상에 패턴이 형성되어 있는 포토 마스크를 위에 놓고 UV 자외선을 조사하면서 노광을 한다. 본 발명에서는 상기 포지티브 타입의 드라이필름 레지스트를 사용하여 빛에 노출된 부분이 화학적으로 분해된다. 노광시 광원에 의한 감광 속도 및 파장은 레지스트의 특성에 따라 제어된다. 장비의 가동 조건은 40± 10mJ/㎠로 하였다.

그 다음, 노광후 현상액을 이용하여 필요한 곳과 필요없는 부분을 구분하여 상을 형성하기 위해 일정부위의 상기 드라이 필름 레지스트를 제거한다. 현상액으로는 Na₂CO₃, 농도1.0± 0.2wt% 를 사용 하였으며, 장비의 가동 조건은 30±2℃, 50±10sec, 분사압력 1.5± 0.5kgf/㎠ 로 하였다.

그 다음 현상후 상기 드라이 필름이 벗겨진 자리에 스퀴지를 이용 실버 페이스트를 충진 시키는 롤링, 충진과정을 거친다. 이 때 상기 페이스트를 원하는 패턴으로 균일하게 충진 시키기 위하여 페이스트를 충진시키기 위한 스퀴지 각도, 페이스트 충진에 영향을 주는 스퀴지 속도, 드라이 필름 레지스트 상의 페이스트를 긁 어내는 스퀴지 인압을 고려해야 한다. 실험결과 스퀴지 각도 10~30°, 스퀴지 속도

10~50mm/s, 인압 300~800g/cm 로 설정하는 것이 바람직하다.

그 다음, 상기 스퀴지 이동에 의해서 상기 드라이 필름 레지스트 사이에 압축된 상기 페이스트를 다음 단계인 박리단계에서 틀어짐을 방지하기 위한 1차 경화를 한다. 실험결과 경화온도는 60℃, 10분 으로 진행하는 것이 바람직하다.

그 다음, 박리액을 사용하여 상기 페이스트 충진시 충진 방지막 역할이 종료된 상기 드라이 필름을 벗겨낸다. 박리액으로는 NaOH,농도4.0 ± 0.2wt% 를 사용 하였으며, 장비의 가동 조건은 50± 5℃, 60± 10sec, 분사압력 1.5± 0.5kgf/㎠ 로 하였다.

그 다음, 상기 실버 페이스트를 완전히 경화하기 위한 2차 경화를 진행 하는 방식으로 구성되어 있다. 실험결과 경화온도는 130℃, 20분으로 진행하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명 방식에 따라 제작된 전극패턴 결과를 나타낸 사진이다.

본 명세서에는 설명을 용이하게 하기 위하여 상기 형태의 블라인드에 대해서만 설명하였으나, 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 정전용량 터치패널의 제조방법을 설명하기 위한 공정 흐름도 이다.

Claims (4)

1. 정전용량 터치패널의 전극 형성 방법에 있어서, 드라이 필름 레지스트를 이용하여 페이스트 인쇄를 하는 것을 특징으로 하는 전극 형성 방법

   정전용량 터치패널의 전극 형성 방법에 있어서, 드라이 필름 레지스트를 라미네이팅 하는 단계 및 상기 라미네이팅 완료 후 노광공정 단계 , 상기 노광공정 완료후 현상공정 단계, 상기 현상공정 완료후 페이스트 인쇄 단계, 상기 인쇄 완료후 1차 경화 단계, 상기 1차 경화 완료후 박리공정 단계, 상기 박리공정 완료후 2차 경화 단계 이용하여 전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널
2. 제 1항에 있어서,

   상기 페이스트는 실버(은)로 구성되는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널
3. 제 1항에 있어서,

   상기 실버 페이스트 인쇄시 드라이 필름 레지스트를 사용하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널
4. 제 1항에 있어서,

   상기 드라이 필름 레지스트는 포지티브 타입임을 특징으로 하는 정전용량 터치패널

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