KR20110109119A - 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널 및 그 제조방법 - Google Patents

투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

판상의 하부기판, 투명한 도전성 물질의 박막으로 이루어져 있으며, 활성영역은 외부의 터치 위치를 검출할 수 있도록 하는 패턴(Pattern)이 형성되고, 보조영역은 전극과 활성영역의 패턴이 형성된 부분을 전기적으로 연결하는 경로를 따라 패턴이 형성된 투명도전막층 및 보조영역에 있는 투명도전막층 상에 배치되고, 전극과 활성영역에 있는 투명도전막층을 전기적으로 연결하는 금속인쇄층을 포함하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 터치패널 및 그 제조방법은 투명도전막층과 금속인쇄층의 연결부의 인쇄 단차를 제거함으로써 터치패널의 크랙 및 전극 개방현상을 방지하고, 리던던시(Redundancy)를 확보할 수 있으며, 금속인쇄층의 접착성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널 및 그 제조방법{Electrostatic capacitance type touch panel with metal print layer on transparent conductive film and manufacturing the same}
본 발명은, 터치패널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전극에 연결되는 금속인쇄층의 단차를 없앤 정전용량방식 터치패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디지털 기술을 이용하는 컴퓨터가 발달함에 따라 그에 따른 보조 장치들도 함께 개발되고 있으며, 개인용 컴퓨터, 휴대용 전송장치, 그 밖의 개인전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스, 디지타이저(Digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 텍스트 및 그래픽 처리 등을 수행한다.
정보화 사회의 진행에 따라 PC의 용도는 점차 확대되는 추세에 있는바, 인터페이스로서의 입력장치 역할을 담당하는 키보드 및 마우스만으로는 효율적인 제품의 구동이 어려운 문제가 발생하고 있으며, 따라서, 간단하고 오조작이 적을 뿐만 아니라, 누구라도 쉽게 입력할 수 있고, 특히 고객이 휴대한 상태에서 손으로 정보입력이 가능한 기기의 개발 요구가 강하게 부각되었다.
또한, 현재는 이러한 입력장치의 일반적 기능과 관련된 필요성을 충족시키는 수준을 넘어 고신뢰성, 새로운 기능의 제공, 내구성, 재료나 물질을 포함한 설계 및 가공과 관련된 제조 기술 등과 같이 미세한 기술로 관심이 바뀌고 있으며, 이러한 목적에 부응하여 간단하고 오조작이 적으며, 다른 입력기기 없이 문자 입력 등의 정보 입력이 가능한 입력장치로서 터치패널(Touch Panel)이 개발되었다.
터치패널은 전자수첩, 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), EL(Electroluminescense) 등의 평판 디스플레이 장치 및 CRT(Cathod Ray Tube) 등과 같은 화상 표시장치의 표시면에 설치되어, 사용자가 화상표시장치를 보면서 원하는 정보를 선택하도록 하는데 이용되는 도구로, 크게 저항막 방식(Resistive Type) 터치패널과, 정전용량 방식(Capacitive Type) 터치패널과, 전기자기장형 방식(EM, Electro-Magnetic Type) 터치패널과, 소오형(Saw Type) 및 인프라레드형(Infrared Type) 터치패널 등으로 구분된다. 특히 정전용량 방식은 인체 혹은 물체의 정전기를 감지하여 구동하는 방식으로 최근 이동단말기에 적용되면서 각광받고 있다.
정전용량방식 터치패널은 프린트된 필름이나 유리기판 또는 투명필름이나 투명한 유리기판에 전극 패턴(Pattern)을 형성하여 전극 패턴 사이에 생성되는 기생 캐패시턴스(Capacitance)값 및 전극 패턴과 손가락 사이의 생성되는 캐패시턴스의 변화를 검출해 내어 좌표를 연산, 검출하는 방식이다.
도 1은 종래기술에 따른 터치패널의 일부 측면도이고, 도 2는 종래기술에 따른 터치패널의 구조를 설명하기 위한 개략적인 평면도이며, 도 3은 도 2의 A부분 측면도이다.
도 1은 종래 정전용량방식 터치패널의 구조를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 A부분을 a-a선으로 절단한 단면도이다.
도 1에 의하면, 종래 정전용량방식 터치패널의 평면구조는, 크게 활성영역(Active area, 40)과 보조영역(50)으로 구분될 수 있다. 이때, 활성영역(40)은 투명도전막(24)이 형성되어 있는 영역으로 외부의 터치를 검출할 수 있는 부분이고, 보조영역(50)은 활성영역(40) 외부의 영역으로서 금속인쇄층(30)이 형성되는 부분이다.
도 2에 의하면, 종래의 정전용량방식 터치패널 단면구조를 보면, 크게 하부기판(10)과 투명도전막증착필름(20)이 부착된 형태로 이루어진다. 이때, 투명도전막증착필름(20)은 투명합성수지층(22), 투명도전막층(24) 및 금속인쇄층(30)을 포함한다.
하부기판(10)은 본 발명의 터치패널을 이루는 다른 구조들이 부착되는 기재이다. 그 소재는 일반적으로 강화유리(tempered glass)로 하는 것이 바람직하나, 그 외에도 일반 판유리 또는 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등 투명하고 강도가 비교적 높은 합성수지를 이용할 수도 있다.
한편, 투명합성수지층(22)은 하부기판(10) 상에 배치되고, 그 위에 투명도전막층(24)이 증착됨으로써 투명도전막 증착필름(20)을 이룬다. 그 소재는 폴리에틸렌테리프탈레이트(PET)로 하는 것이 일반적이다.
또한, 투명도전막층(24)은 투명합성수지층(22) 상에 배치되고, 일정한 패턴(Pattern)이 형성된다. 상기 패턴은 투명한 도전성 물질이 증착한 후, 식각공정을 거쳐 형성된다. 이때, 상기 식각공정은 포토리소그래피(Photolithography)로 하는 것이 바람직하나, 경우에 따라 플라즈마 에칭(Plasma Etching) 등 다른 공지의 식각방법이 적용될 수 있다.
금속인쇄층(30)은 도시한 바와 같이, 투명도전막층(24)의 일부와 보조영역(50)의 일부에 걸쳐 일정한 형태의 패턴을 이루며 배치되고, 전극(미도시)과 투명도전막층(24)을 전기적으로 연결하는 회로의 기능을 수행한다.
금속인쇄층(30)의 소재는 은(Ag), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al) 중에 선택된 어느 하나 또는 그 합금으로 할 수 있으나, 전기전도성이 좋은 은으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 종래기술에 따른 터치패널에 있어서, 금속인쇄층(30)은 투명도전막층(24)과 투명 합성수지층(22) 상에 걸쳐 형성되므로 도시한 바와 같이, 그 연결부(A부분)에서 인쇄단차가 발생할 수 있다. 따라서 터치패널을 제조하는 공정을 수행하는 중에 상기 연결부(A부분)에 크랙(Crack)이 발생하여 전극이 개방(Open)될 수 있으며, 투명합성수지층(22)과 접촉되지 않고 들뜨는 부분에 이물질이 끼어들어 오염이 일어날 수 있다. 상기의 크랙 또는 오염이 발생하면 리던던시(Redundancy)의 확보가 되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치패널에 있어서 투명도전막층과 금속인쇄층의 연결부위에 발생하는 인쇄 단차를 제거하여 금속인쇄층의 크랙 및 전극 개방현상을 방지하고, 패턴에 크랙이나 오염 등 이상이 발생할 때 리던던시(Redundancy)를 확보할 수 있는 터치 패널 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널은 판상의 하부기판, 상기 하부기판상에 배치되고, 투명한 도전성 물질의 박막으로 이루어져 있으며, 상기 하부기판상의 중앙에 위치하는 활성영역은, 외부의 터치 위치를 검출할 수 있도록 하는 패턴(Pattern)이 형성되고, 상기 하부기판상의 가장자리에 위치하며, 상기 활성영역의 둘레로서 외부 영역을 이루는 보조영역은, 전극과 상기 활성영역의 패턴이 형성된 부분을 전기적으로 연결하는 경로를 따라 패턴이 형성된 투명도전막층 및 상기 보조영역에 있는 투명도전막층 상에 배치되고, 전극과 상기 활성영역에 있는 투명도전막층을 전기적으로 연결하는 금속인쇄층을 포함한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 있어서, 상기 하부기판과 상기 투명도전막층 사이에는, 투명한 판상의 합성수지로 이루어진 투명합성수지층이 더 배치될 수 있다.
상기 투명합성수지층은, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리이미드(Polyimide)일 수 있다.
또한, 상기 하부기판은, 강화유리, 일반 판유리, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 중에 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 투명도전막층은, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(Antimon Tin Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), 탄소나노튜브(CNT, Carborn Nanotube) 및 전도성 고분자 중에 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 투명도전막층은, 상기 하부기판 또는 상기 투명합성수지층상에 스퍼터링 증착(Sputtering Deposition) 또는 플라즈마 증착(Plasma Deposition)으로 형성될 수 있다.
상기 투명도전막층은, 포토리소그래피(Photolithography) 또는 플라즈마 에칭(Plasma Etching)으로 식각되어 패턴이 형성될 수 있다.
한편, 상기 금속인쇄층은, 실크스크린 인쇄 또는 증착으로 형성될 수 있다.
상기 금속인쇄층은, 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 크롬(Cr) 중에 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 합금일 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널의 제조방법은, 판상의 투명합성수지 필름상에 투명한 도전성 물질을 증착하여 투명도전막을 형성하는 제1 단계, 상기 투명합성수지 필름상의 중앙에 위치하는 활성영역의 상기 투명도전막은 식각하여 패턴을 형성함으로써 외부의 터치 위치를 검출할 수 있도록 하고, 상기 투명합성수지 필름상의 가장자리에 위치하며, 상기 활성영역의 둘레로서 외부 영역을 이루는 보조영역의 상기 투명도전막은 식각함으로써 전극과 상기 활성영역의 패턴이 형성된 부분을 전기적으로 연결하도록 하는 경로를 따라 패턴을 형성하는 제2 단계, 상기 보조영역에 있는 투명도전막 상에 금속 페이스트를 인쇄하여 금속인쇄층을 형성함으로써 전극과 상기 활성영역의 투명도전막을 전기적으로 연결하도록 하는 제3 단계 및 판상의 투명한 하부기판을 준비하고, 그 하부기판상에 제1 단계 내지 제3 단계를 거쳐 완성된 금속인쇄층이 형성된 투명도전막 증착필름을 접착하는 제4 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 있어서, 판상의 투명한 하부기판을 준비하는 제1 단계 상기 하부기판 상에 투명한 도전성 물질을 증착하여 투명도전막을 형성하는 제2 단계, 상기 하부기판상의 중앙에 위치하는 활성영역의 상기 투명도전막은 식각하여 패턴을 형성함으로써 외부의 터치 위치를 검출할 수 있도록 하고, 상기 하부기판상의 가장자리에 위치하며, 상기 활성영역의 둘레로서 외부 영역을 이루는 보조영역의 상기 투명도전막은 식각함으로써 전극과 상기 활성영역의 패턴이 형성된 부분을 전기적으로 연결하도록 하는 경로를 따라 패턴을 형성하는 제3 단계 및 상기 보조영역에 있는 투명도전막 상에 금속 페이스트를 인쇄하여 금속인쇄층을 형성함으로써 전극과 상기 활성영역의 투명도전막을 전기적으로 연결하도록 하는 제4 단계를 포함할 수 있다.
상기 투명합성수지 필름은, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리이미드(Polyimide)로 할 수 있다.
또한, 상기 제4 단계의 상기 하부기판과 상기 투명도전막 증착필름의 접착은, OCA(Optical Clear Adhesive) 필름으로 할 수 있다.
상기 투명도전막은, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(Antimon Tin Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), 탄소나노튜브(CNT, Carborn Nanotube) 및 전도성 고분자 중에 선택된 어느 하나를 포함하도록 할 수 있다.
상기 투명한 도전성 물질의 증착은, 스퍼터링 증착(Sputtering Deposition) 또는 플라즈마 증착(Plasma Deposition)으로 할 수 있다.
또한, 상기 투명도전막을 식각하는 방법은, 포토리소그래피(Photolithography) 또는 플라즈마 에칭(Plasma Etching)으로 할 수 있다.
상기 금속 페이스트의 인쇄는, 실크스크린 인쇄 또는 증착으로 할 수 있다.
상기 금속 페이스트는, 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 크롬(Cr) 중에 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 합금으로 할 수 있다.
한편, 상기 하부기판은, 강화유리, 일반 판유리, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 중에 선택된 어느 하나로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 터치패널에 있어서 투명도전막층과 금속인쇄층의 연결부에서 발생하는 인쇄 단차를 제거함으로써 터치패널의 제조공정 시 발생할 수 있는 크랙 및 전극 개방현상을 방지하고, 패턴에 이상이 있을 때 리던던시(Redundancy)를 확보할 수 있으며, 금속인쇄층의 접착성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 정전용량방식 터치패널의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 A부분을 a-a선으로 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 터치패널의 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 B부분을 b-b선으로 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 터치패널의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 터치패널의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 터치패널의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
이하에 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이다. 다음에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 완전한 설명을 하기 위하여 제공되는 것이다.
이하에서는, 먼저 본 발명의 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널의 구조에 관하여 살펴본 후, 이의 제조방법에 관하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량방식 제1 터치패널의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 4는 도 3의 B부분을 b-b선으로 절단한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 터치패널의 평면구조는 활성영역(140)과 보조영역(140)의 두 영역으로 나누어 볼 수 있다.
이때, 활성영역(130)은 활성영역 투명도전막층(114a)이 형성된 영역(점선으로 표시된 부분의 안쪽 영역)으로서, 외부의 터치를 검출할 수 있는 부분이다. 또한, 보조영역(140)은 활성영역(130)을 둘러싸는 외부영역으로서, 보조영역 투명도전막층(114b)과 금속인쇄층(120)이 배치되는 부분(점선으로 표시된 부분의 바깥쪽 영역)이다. 여기서, 금속인쇄층(120)은 활성영역 투명도전막층(114a)을 전극(미도시)과 전기적으로 연결하는 회로의 기능을 수행할 수 있다.
또한, 제1 터치패널의 단면구조는 하부기판(100), 투명도전막증착필름(110) 및 금속인쇄층(120)을 포함한다.
하부기판(100)은 제1 터치패널을 이루는 다른 구조들이 배치되고, 이들을 지지하는 부분이다. 하부기판(100)의 소재는 강화유리(Tempered glass)로 하는 것이 바람직하나, 이 외에도 일반 판유리, 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등 투명하고 강도가 비교적 높은 합성수지를 적용할 수 있다.
여기서, 강화유리(tempered glass)는 성형 판유리를 유리전이온도(Tg)에 가까운 500 내지 600℃로 가열하고, 압축한 냉각공기에 의해 급랭시켜 유리 표면부를 압축변형시키고 내부를 인장변형시켜 강화한 유리 또는 이온치환에 의하여 화학적으로 강화한 유리를 포함한다.
투명도전막증착필름(110)은 하부기판(100) 상에 배치되고, 도시하지는 않았으나 투명한 양면 접착제인 OCA(Optical Clear Adhesive)필름으로 부착된다.
또한, 투명도전막증착필름(110)은 투명합성수지필름층(112)과 투명도전막층(114)으로 이루어지며, 상세하게는 투명합성수지필름층(112)에 투명도전막층(114)이 증착되어 박막으로 형성된다. 또한, 투명도전막층(114)은 상술한 바와 같이 활성영역 투명도전막층(114a)과 보조영역 투명도전막층(114b)으로 구획된다.
투명합성수지필름층(112)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)로 하는 것이 바람직하나, 경우에 따라 투명한 성질을 가지며, 도전성 물질을 증착하는 데 필요한 내열성을 갖는 폴리이미드(Polyimide) 등을 적용할 수도 있다.
투명도전막층(114)은 투명합성수지필름층(112) 상에 배치되고, 활성영역 투명도전막층(114a) 및 보조영역 투명도전막층(114b)으로 구획된다. 이때, 투명도전막층(114)의 소재는 ITO(Indium Tin Oxide)인 것이 바람직하나, 경우에 따라 IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(Antimon Tin Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), 탄소나노튜브(CNT, Carborn Nanotube) 및 전도성 고분자 중에 선택된 어느 하나로 할 수 있다.
투명도전막층(114)의 두께는 ITO로 하는 경우에, 0.01 내지 0.02㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 0.01㎛보다 더 얇은 경우에는 도전성에 문제가 생길 뿐 아니라 기계적인 강도가 낮아질 수 있고, 0.02㎛보다 더 두꺼운 경우에는 필요한 패턴을 구현하기 위한 식각 공정을 수행하는데 불리할 수 있다.
여기서, 활성영역 투명도전막층(114a)은 활성영역(130) 안에 배치되고, 일정한 형태로 패턴(Pattern)이 형성된다.
상기 패턴은 외부의 터치위치를 검출할 수 있는 기능하며, 식각에 의하여 패턴을 형성할 수 있다. 이때, 상기 식각방법은 포토리소그래피(Photolithography)로 하는 것이 바람직하나, 경우에 따라 플라즈마 에칭(Plasma Etching) 등 다른 공지의 식각방법이 적용될 수 있다.
한편, 보조영역 투명도전막층(114b)은 보조영역(140) 안에 배치되고, 활성영역 투명도전막층(114a)과 일체로 연결된다. 또한, 보조영역 투명도전막층(114b)은 일정한 형태로 패턴을 형성하고, 그 패턴은 도시한 바와 같이 금속인쇄층(120)을 형성되는 경로를 포함하는 형태로 이루어진다. 따라서 금속인쇄층(120)이 양극과 음극에 각각 접속될 수 있도록 하는 두 개의 부분으로 분리되는 것이 바람직하다.
여기서, 보조영역 투명도전막층(114b)의 패터닝(Patterning)은 상기 식각방법에 의하여 활성영역 투명도전막층(114a)의 패턴닝과 동시에 이루어진다.
금속인쇄층(120)은 보조영역 투명도전막층(114b) 상에 배치되고, 전극(미도시)과 활성영역 투명도전막층(114a)을 전기적으로 접속하는 역할을 하는 회로이다.
이때, 금속인쇄충(120)은 보조영역 투명도전막층(114b) 상에 배치됨으로써, 상술한 종래 터치패널의 금속인쇄층(도 2의 30)에서와 같은 인쇄단차 없이 활성영역 투명도전막(114a)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 터치패널 제조공정에서 발생할 수 있는 크랙(crack) 및 전극 개방현상을 방지하고, 패턴에 이상이 발생할 경우 리던던시(Redundancy)를 확보할 수 있다.
또한, 금속인쇄층은(120)은 주로 터치 패널에서 구조적으로 발생하는 왜곡된 신호로부터 선형성을 갖는 신호로 보정하기 위해 형성되고, 전원 공급을 통해 터치 패널에 만들어지는 전압을 일정하게 분배시켜 선형성을 확보하도록 할 수 있다.
이때, 금속인쇄층(120)의 소재는 은(Ag)으로 하는 것이 바람직하나, 경우에 따라 전기 전도성이 높은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 크롬(Cr) 중에 선택된 어느 하나 또는 둘 이상을 포함하는 합금으로 할 수 있다. 또한, 금속인쇄층(120)은 상기 금속이나 금속 합금의 페이스트(Paste)를 실크스크린 인쇄 또는 증착함으로써 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제2 터치패널의 구조를 나타낸 단면도이다. 여기서, 상기 제2 터치패널의 평면도는 도 3(제1 터치패널의 평면도)와 동일하므로 생략하기로 한다.
도 5에 따르면, 제2 터치패널은 하부기판(100), 투명도전막층(114) 및 금속인쇄층(120)을 포함한다. 다시 말해, 제1 터치패널(도 4)과 비교하면, 다른 구조는 동일하나, 하부기판(100)과 투명도전막층(114) 사이에 배치되는 투명합성수지층(도 4의 112)이 생략된 것이 상이하다.
투명합성수지층(도 4의 112)이 생략되는 구조는 상기 제1 터치패널에서와 달리, 하부기판(100) 상에 투명도전막층(114)이 직접 증착되어 형성함으로써 가능하다.
그 외 다른 구조는 제1 터치패널(도 4)에서와 동일하므로 그 부분을 참고하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 제1 터치패널(도 4)의 제조방법을 순서대로 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 제1 단계는 투명합성수지에 투명도전막을 증착하는 단계(S1)이다.
상기 투명합성수지는 필름형태로서, 소재는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 하는 것이 바람직하나, 경우에 따라 투명한 성질을 가지며, 도전성 물질을 증착하는 데 필요한 내열성을 갖는 폴리이미드(Polyimide) 등을 적용할 수 있다.
투명도전막을 이루는 도전성 물질은 ITO(Indium Tin Oxide)인 것이 바람직하나, 경우에 따라 IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(Antimon Tin Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), 탄소나노튜브(CNT, Carborn Nanotube) 및 전도성 고분자 중에 선택된 어느 하나로 할 수 있다.
또한, 상기 도전성 물질을 증착하는 방법은 스퍼터링 증착(Sputtering Deposition) 또는 플라즈마 증착(Plasma Deposition)으로 할 수 있다. 그러나 본 발명의 범위가 여기에 한정되지 않으며 박막으로 형성할 수 있는 공지의 증착 방법은 모두 적용될 수 있다.
증착된 상기 투명도전막의 두께는 ITO로 하는 경우에, 0.01 내지 0.02㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 기계적 강도를 만족하면서 식각공정에 유리하도록 하는 적절한 두께가 요구되기 때문이다.
제2 단계는 상기 제1 단계에서 형성된 투명도전막을 식각(Etching)하여 일정한 패턴을 형성하는 단계(S2)이다.
이때, 상기 투명합성수지 필름의 전체 면에 증착된 투명도전막은 활성영역(도 3의 130)에서는 외부의 터치 위치를 검출할 수 있는 일정한 패턴으로 형성하고, 보조영역(도 3의 140)에서는 금속인쇄층이 지나가는 경로를 따라 형성한다.
식각하는 방법은 포토리소그래피(Photolithography)로 하는 것이 바람직하나, 경우에 따라 플라즈마 에칭(Plasma Etching) 등 다른 공지의 식각방법이 적용될 수 있다.
제3 단계는 금속인쇄층을 형성하는 단계(S3)이다.
이때, 상기 금속인쇄층은 상기 제2 단계에서 형성된 패터닝(Patterning)된 보조영역 투명도전막 상에 금속 페이스트를 실크스크린 인쇄하거나, 증착하는 방법으로 형성할 수 있다.
상기 금속 페이스트는 은(Ag)으로 이루어진 것이 바람직하나, 경우에 따라 전기 전도성이 높은 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 크롬(Cr) 중에 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 합금일 수 있다.
제4 단계는 상기 제1 단계 내지 제3 단계에서 완성된 금속인쇄층이 형성된 투명도전막 증착필름을 준비된 하부기판에 접착하는 단계(S4)이다.
이때, 하부기판의 소재는 강화유리(Tempered glass)로 하는 것이 바람직하나, 이 외에도 일반 판유리, 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등 투명하고 강도가 비교적 높은 합성수지로 준비할 수 있다.
상기 하부기판과 상기 금속인쇄층이 형성된 투명도전막 증착필름은 투명한 양면접착필름인 OCA(Optical Clear Adhesive)필름으로 접착한다.
이로써, 본 발명의 제1 터치패널이 완성된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 제2 터치패널(도 5)의 제조방법을 순서대로 나타낸 흐름도이다.
도 7에 따르면, 제1 단계는 판상의 하부기판을 준비하는 단계(S1)이다.
이때, 하부기판의 소재는 상기 제1 터치패널에서와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 단계는 상기 하부기판에 투명도전막을 증착하는 단계(S2)이다.
여기서, 투명도전막의 소재, 증착하는 방법 등은 상기 제1 터치패널에서와 동일하므로 그 부분을 참조하기로 한다.
제3 단계는 상기 증착된 투명도전막을 식각하는 단계(S3)이다.
이때, 식각방법과 패턴의 형성범위 등은 상기 제1 터치패널에서와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제4 단계는 보조영역 투명도전막에 금속인쇄층을 형성하는 단계(S4)이다.
여기서, 금속인쇄층을 이루는 금속 페이스트의 소재, 인쇄방법은 제1 터치패널에서와 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.
이로써, 상기 네 단계를 포함하는 제조방법으로 제2 터치패널이 완성된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
예를 들면, 상기 금속인쇄층이 형성되는 범위는, 본 발명의 실시예에서는 보조영역 투명도전막 상에 형성되는 것으로 하였으나, 경우에 따라 상기 금속인쇄층은 보조영역 투명도전막 및 이에 연장선상의 활성영역 투명도전막의 일부에 걸치는 범위로 할 수 있다.
10: 하부기판 20: 투명도전막 증착필름
22: 투명합성수지층 24: 투명도전막층
30: 금속인쇄층 40: 활성영역
50: 보조영역 100: 하부기판
110: 투명도전막 증착필름 112: 투명합성수지층
114: 투명도전막층 114a: 활성영역 투명도전막층
114b: 보조영역 투명도전막층 120: 금속인쇄층
130: 활성영역 140: 보조영역

Claims (19)

  1. 판상의 하부기판;
    상기 하부기판상에 배치되고, 투명한 도전성 물질의 박막으로 이루어져 있으며,
    상기 하부기판상의 중앙에 위치하는 활성영역은, 외부의 터치 위치를 검출할 수 있도록 하는 패턴(Pattern)이 형성되고,
    상기 하부기판상의 가장자리에 위치하며, 상기 활성영역의 둘레로서 외부 영역을 이루는 보조영역은, 전극과 상기 활성영역의 패턴이 형성된 부분을 전기적으로 연결하는 경로를 따라 패턴이 형성된 투명도전막층; 및
    상기 보조영역에 있는 투명도전막층 상에 배치되고, 전극과 상기 활성영역에 있는 투명도전막층을 전기적으로 연결하는 금속인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부기판과 상기 투명도전막층 사이에는,
    투명한 판상의 합성수지로 이루어진 투명합성수지층이 더 배치되는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 투명합성수지층은,
    폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리이미드(Polyimide)인 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하부기판은,
    강화유리, 일반 판유리, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 중에 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 투명도전막층은,
    ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(Antimon Tin Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), 탄소나노튜브(CNT, Carborn Nanotube) 및 전도성 고분자 중에 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 투명도전막층은,
    상기 하부기판 또는 상기 투명합성수지층상에 스퍼터링 증착(Sputtering Deposition) 또는 플라즈마 증착(Plasma Deposition)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 투명도전막층은,
    포토리소그래피(Photolithography) 또는 플라즈마 에칭(Plasma Etching)으로 식각되어 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 금속인쇄층은,
    실크스크린 인쇄 또는 증착으로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 금속인쇄층은,
    은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 크롬(Cr) 중에 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 합금인 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널.
  10. 판상의 투명합성수지 필름상에 투명한 도전성 물질을 증착하여 투명도전막을 형성하는 제1 단계;
    상기 투명합성수지 필름상의 중앙에 위치하는 활성영역의 상기 투명도전막은 식각하여 패턴을 형성함으로써 외부의 터치 위치를 검출할 수 있도록 하고,
    상기 투명합성수지 필름상의 가장자리에 위치하며, 상기 활성영역의 둘레로서 외부 영역을 이루는 보조영역의 상기 투명도전막은 식각함으로써 전극과 상기 활성영역의 패턴이 형성된 부분을 전기적으로 연결하도록 하는 경로를 따라 패턴을 형성하는 제2 단계;
    상기 보조영역에 있는 투명도전막 상에 금속 페이스트를 인쇄하여 금속인쇄층을 형성함으로써 전극과 상기 활성영역의 투명도전막을 전기적으로 연결하도록 하는 제3 단계; 및
    판상의 투명한 하부기판을 준비하고, 그 하부기판상에 제1 단계 내지 제3 단계를 거쳐 완성된 금속인쇄층이 형성된 투명도전막 증착필름을 접착하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널의 제조방법.
  11. 판상의 투명한 하부기판을 준비하는 제1 단계;
    상기 하부기판 상에 투명한 도전성 물질을 증착하여 투명도전막을 형성하는 제2 단계;
    상기 하부기판상의 중앙에 위치하는 활성영역의 상기 투명도전막은 식각하여 패턴을 형성함으로써 외부의 터치 위치를 검출할 수 있도록 하고,
    상기 하부기판상의 가장자리에 위치하며, 상기 활성영역의 둘레로서 외부 영역을 이루는 보조영역의 상기 투명도전막은 식각함으로써 전극과 상기 활성영역의 패턴이 형성된 부분을 전기적으로 연결하도록 하는 경로를 따라 패턴을 형성하는 제3 단계; 및
    상기 보조영역에 있는 투명도전막 상에 금속 페이스트를 인쇄하여 금속인쇄층을 형성함으로써 전극과 상기 활성영역의 투명도전막을 전기적으로 연결하도록 하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 투명합성수지 필름은,
    폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리이미드(Polyimide)로 하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제4 단계의 상기 하부기판과 상기 투명도전막 증착필름의 접착은,
    OCA(Optical Clear Adhesive) 필름으로 하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널의 제조방법.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 투명도전막은,
    ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(Antimon Tin Oxide), ITZO(Indium Tin Zinc Oxide), 탄소나노튜브(CNT, Carborn Nanotube) 및 전도성 고분자 중에 선택된 어느 하나를 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널의 제조방법.
  15. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 투명한 도전성 물질의 증착은,
    스퍼터링 증착(Sputtering Deposition) 또는 플라즈마 증착(Plasma Deposition)으로 하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널의 제조방법.
  16. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 투명도전막을 식각하는 방법은,
    포토리소그래피(Photolithography) 또는 플라즈마 에칭(Plasma Etching)으로 하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널의 제조방법.
  17. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 금속 페이스트의 인쇄는,
    실크스크린 인쇄 또는 증착으로 하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널의 제조방법.
  18. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 금속 페이스트는,
    은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 및 크롬(Cr) 중에 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 합금으로 하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널의 제조방법.
  19. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 하부기판은,
    강화유리, 일반 판유리, 폴리카보네이트(Polycarbonate) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 중에 선택된 어느 하나로 하는 것을 특징으로 하는 투명도전막 상에 금속인쇄층이 형성된 정전용량방식 터치패널의 제조방법.
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