KR20110120121A - 정전용량 터치패널 - Google Patents

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KR20110120121A
KR20110120121A KR1020100039659A KR20100039659A KR20110120121A KR 20110120121 A KR20110120121 A KR 20110120121A KR 1020100039659 A KR1020100039659 A KR 1020100039659A KR 20100039659 A KR20100039659 A KR 20100039659A KR 20110120121 A KR20110120121 A KR 20110120121A
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Abstract

본 발명은 투명도전박막이 다층으로 코팅된 투명도전성 기재의 제조 및 이를 이용한 투영형 정전용량식 터치패널의 제조에 관한 것으로 기존의 정전용량식 터치패널에 비해 한 장의 양면 다층 투명도전성 기재를 사용함에 의해 두께의 박형화, 투명성의 향상, 정밀도의 향상, 제조과정의 단순화를 통한 비용절감효과를 얻을 수 있다.

Description

정전용량 터치패널{Capacitive touch panel}
본 발명은 투명도전박막이 코팅된 투명도전성 기재를 여러 장 사용함에 따른 투명성의 저하, 비용의 증가, 정밀도의 저하 등의 문제를 해결하기위해 투명기재의 양면에 다층의 투명도전성 박막이 코팅된 기재를 1장만 사용하여 정전용량 터치패널을 제조하는 기술에 관한 것으로서 기존의 정전용량식 터치패널에 비해 제조공정이 단순하며, 제조원가가 낮고 투명성이 향상되고, 신뢰성이 양호한 정전용량식 터치패널의 제조방법에 관한 것이다.
투명도전성 기재는 최근 스마트폰 내비게이션, PDA(Personal Digital Assistance) 등의 급격한 시장 확대에 따라 그 사용량이 날로 확대되고 있으며 터치패널의 방식으로는 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 전자결합 방식을 들 수 있다.
저항막 방식의 터치패널은 투명 도전성 필름과 투명 도전성 유리 또는 투명 도전성 필름과 투명 도전성 필름을 도트(dot)형태의 스페이서(spacer)에 의해 서로 마주보게 배치한 형태로 되어 있으며 투명 도전성 필름에 손이나 펜 등을 통해 압력을 가해 접촉할 때 그 접촉부분이 전기를 통함으로써 접촉부분의 위치가 파악된다.
이 저항막 방식의 터치패널은 제조방식의 용이성, 가격의 적정성, 인식의 정확성 등의 장점 때문에 광학방식이나 초음파 방식에 비해 가장 많이 사용된다.
저항 막 방식은 가격, 정밀도에 관해서는 다른 방식에 비해 뛰어나지만, 필름과 글라스 또는 필름과 필름의 2장으로 이루어진 구조이므로 투과율이 다른 방식에 비해 낮고 유효 화면에 비해 그 이외의 부분이 넓으며 또 필름을 밀착시켜 동작시키는 구조이므로 동작온도 범위가 좁고 경시변화에 약하며 내구성이 부족한 결점을 가지고 있다. 이런 결점을 시정할 수 있는 대표적 방식이 정전용량 방식의 터치패널이다.
정전용량 터치패널의 중대한 문제 중 하나는 엘시디(LCD) 자체가 투명도전성 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide, 이하ITO라 칭함) 부품과 빈틈없이 완전히 결착되거나 그렇지 않더라도 매우 가까이 위치한다는 점이다. 이는 지속적인 픽셀 스캐닝으로 인해 항상 많은 양의 전기적 잡음을 방출한다. 최대 20kHz에 이르는 이러한 잡음으로 인해 거의 모든 경우 ITO감지 전극과 LCD 모듈 사이에 전자파 차폐층이 필요하다. 이는 일반적으로 X,Y 감지 행렬을 위한 2 장의 ITO기재와 전자파 차폐를 위한 한 장의 ITO기재로 구성된, 총 3 장의 ITO기재가 필요함을 의미하며, 이는 곧 비용의 증가와 투명성 저하를 의미한다.
도 2 에는 종래 3개의 ITO 투명기재가 접착제(OCA)로 접합된 정전용량 터치패널의 구조를 도시하였다. 도면에 나타난 바와 같이 한 장의 ITO기재는 X축 감지센서가 패턴화되어 있고 또 한 장의 ITO기재는 Y축 감지센서가 패턴화되어 있다.
그리고 나머지 한 장의 ITO기재는 전자파차단의 역할을 하며 이 세 개의 기재가 20~30 두께의 접착제로 접착되어 있다. 그 결과 투명성의 저하, 제조비용의 상승 등 여러 가지 문제를 초래한다.
따라서 세 장의 ITO기재를 한 장으로 줄일 수 있다면 제조비용은 낮아지며, 투명성은 더욱 높아지고 백라이트(Back Light)전원 요구사항은 낮아지므로 이의 제조기술이 무엇보다도 중요하다.
본 발명은 투명도전박막이 코팅된 투명도전성 기재를 여러 장 사용함에 따른 투명성의 저하, 비용의 증가, 정밀도의 저하 등의 문제를 해결하기위해 양면에 다층의 투명도전성 박막이 코팅된 기재를 1장만 사용하여 정전용량 터치패널을 제조하는 기술에 관한 것으로서 기존의 정전용량식 터치패널에 비해 제조공정이 단순하며, 제조원가가 낮고 투명성이 향상되고, 신뢰성이 양호한 정전용량식 터치패널의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 정전용량 터치패널은 투명 기재의 어느 한 면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층이 순차적으로 필요 횟수만큼 반복 코팅되고, 그 반대 면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층 이 순차적으로 필요 횟수만큼 반복 코팅된 양면 다층의 투명 도전성 기재에서, 상기 양면 다층의 투명 도전성 기재의 한 면의 제일 위쪽 투명도전 박막층에 X축 센서패턴이 형성되고, 그 반대면의 투명기재에서 가까운 투명도전 박막층에 Y축 센서패턴이 형성되며, X축 센서패턴이 형성된 투명기재의 반대면의 투명기재에 가까운 투명도전 박막층의 다음에 위치한 투명도전 박막층이 전자파 차폐층이 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전용량 터치패널에서 상기 X축 센서패턴이 형성된 투명기재의 반대면의 투명기재에 가까운 투명도전 박막층의 다음에 위치한 투명도전 박막층, 및 X축 센서패턴이 형성된 제일 위쪽 투명도전 박막층의 다음에 위치한 투명도전 박막층이 전자파 차폐층이 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전용량 터치패널에서 상기 반복 코팅 횟수는 1 내지 2회인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전용량 터치패널에서 상기 투명기재는 글라스 또는 필름인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전용량 터치패널에서 상기 필름은 폴리에스테르(Polyester)계 수지, 폴리에테르설폰(Polyethersulfone)계 수지, 폴리아마이드(Polyamide)계 수지, 아세테이트(Acetate)계 수지, 폴리올레핀(Polyolefin)계 수지, 아크릴(Acryl)계 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate)계 수지, PVA계 수지, 폴리스티렌(Polystyrene)계 수지, 폴리아릴레이트(Polyarylate)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)계 수지 및 폴리염화비닐리덴(Polyvinylidene chloride)계 수지 중에서 선택된 어느 하나의 수지로 제조된 필름인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전용량 터치패널에서 상기 투명 필름 기재는 내스크래치의 방지와 유전체 박막층과의 부착성 증진 등을 위하여 수지층의 언더코팅(Under-coating)층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전용량 터치패널에서 상기 유전체 박막층은 SiOx(0<x<2), SiO2, Nb2Ox(0<x<5), Nb2O5, TiO2의 어느 한 층; 또는 이들 중 하나 이상의 다층인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전용량 터치패널에서 상기 투명도전 박막은 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 안티몬주석 산화물(Antimony Tin Oxide, ATO), 알미늄아연 산화물(Aluminum Zinc Oxide, AZO), 인듐아연 산화물(Indium Zinc Oxide, IZO), FTO(Fluorine doped tin oxide, SnO2:F) 인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전용량 터치패널에서 상기의 코팅방법은 스퍼터링(Sputtering) 또는 증착(Evaporation)또는 이온도금 인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정전용량 터치패널에서 상기 센서패턴은 통상의 습식 또는 건식방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 투명도전박막이 코팅된 투명도전성 기재를 여러 장 사용함에 따른 투명성의 저하, 비용의 증가, 정밀도의 저하 등의 문제를 해결하기위해 양면에 다층의 투명도전성 박막이 코팅된 기재를 1장만 사용하여 정전용량 터치패널을 제조할 수 있다.
본 발명은 기존의 정전용량식 터치패널에 비해 제조공정이 단순하며, 제조원가가 낮고 투명성이 향상되고, 신뢰성이 양호한 정전용량식 터치패널을 얻을 수 있다.
본 발명은 여러 장의 투명도전 기재의 접합공정이 불필요하고 공정의 간략화 를 이룰 수 있으며 부재수를 줄여 터치패널의 센서부분의 코스트가 대폭 줄어든다.
도 1은 정전용량 터치패널의 인식방법에 관한 개념도이다.
도 2는 기존의 3층 구조의 정전용량 터치패널 단면 모식도이다.
도 3은 기존의 2층 구조의 정전용량 터치패널 단면 모식도이다.
도 4는 기존의 글라스 타입 1층구조 정전용량 터치패널 단면 모식도이다.
도 5는 기존 1층구조 정전용량 터치패널 에칭단면도이다.
도 6는 X,Y 터치센서의 패턴의 에칭 단면도이다.
도 7은 X,Y 터치센서의 패턴 교차부분 확대 모식도이다.
도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 1층구조 정전용량 터치패널의 단면 모식도이다.
도 9는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 1층구조 정전용량 터치패널 에칭 패턴도이다.
도 10은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 1층구조 정전용량 터치패널 조립도이다.
도 11은 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 1층구조 정전용량 터치패널의 단면 모식도이다.
도 12는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 1층구조 정전용량 터치패널 에칭 패턴도이다.
도 13은 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 1층구조 정전용량 터치패널 조립도이다.
도 1에는 정전용량 터치패널의 좌표인식방법을 나타내었다. 도 1 에 보는 바와 같이 X좌표와 Y좌표를 나타낼 수 있는 패턴이 투명기재의 단면 또는 양면에 패터닝(Patterning)되어 있는 정전용량 터치패널의 특정부위에 손가락을 대면, X축과 Y축의 정전용량의 변화가 초래되며 정전용량의 변화가 최대인 지점을 인식하여 각각 X, Y좌표를 인식하게 된다.
도 2에는 기존의 3층 구조의 정전용량 터치패널의 구조를 나타내었다. 이 방식은 주로 3장의 투명도전성 필름을 각각 접착제(Optically Clear Adhesive, OCA)를 사용하여 접합한 구조로 되어있다. 최상부에는 윈도우 렌즈(Window Lens)라 일컬어지는 필름 또는 글라스로 구성된 부분이 위치하며 최하부에는 LCD유니트가 있는 구조이다.
첫 번째와 두 번째의 투명도전막은 각각 X축 패턴과 Y축 패턴이 패터닝되어 있으며, 세 번째 투명도전막은 LCD 유니트에서 나오는 전자파를 차단하여 X, Y좌표의 정확한 인식을 하도록 한다.
이 구조는 필름타입의 정전용량 터치패널의 구조로서 매우 일반적이다. 하지만 필름과 필름을 20~30 두께의 접착제에 의해 접합함으로써 두께가 두껍게 됨은 물론 접착제 및 필름이 여러 장 겹쳐짐으로써 투명도가 떨어져 시인성이 나쁘게 된다. 또한 X축 패턴과 Y축 패턴을 정확히 교차하도록 접합하는 것이 매우 어려워 정밀도가 높은 제품을 제조시 불량률을 높이는 문제점을 안고 있다.
도 3 에 기존의 2층구조의 정전용량 터치패널의 구조가 도시되어 있다. 양면에 ITO가 코팅된 투명도전성 기재와 단면이 ITO로 코팅된 투명도전성 기재가 접착제에 의해 접합되어 있는 구조이며, 첫 번째 기재의 양쪽 면에 X축 및 Y축 패턴이 패터닝되어 있으며 두 번째 투명도전성 기재에 의해 전자파 차단을 하는 방식이다.
이 구조는 도 2의 방식과 비교할 때, 투명도전성 기재를 1 장 줄일 수 있어 투명성 및 구조의 단순화의 점에서 진일보한 구조이다. 하지만 이 구조 또한 전자파 차단을 위한 투명도전성 기재를 별도로 사용하지 않으면 안 되는 어려움이 있으며 이의 개선이 필요하다.
도 4 에 기존의 글라스 타입 1층구조 정전용량 터치패널의 구조를 도시하였다. 1장의 글라스에 양면으로 투명도전성 박막인 ITO 박막이 코팅되어 있으며, 한쪽에 X축 및 Y축의 패턴을 동시에 패터닝하여 X,Y좌표를 인식하며 아래쪽의 투명도전성 박막에 의해 전자파 차단을 하는 구조이다.
그러나 이 방식에 의해 1 장의 투명도전성 기재를 이용한 정전용량 터치패널이 가능하나 한 면 위에 X 및 Y패턴을 동시에 패터닝하면, X패턴과 Y패턴의 교차점에서 전기적인 단락이 일어나므로 단순한 에칭작업에 의해 패터닝을 진행할 수 없고 복잡한 여러 단계를 거쳐 패터닝을 하는 문제점이 발생한다.
도 5에는 도 4의 방식에 의해 X, Y패턴이 한 면에 패터닝된 정전용량식 터치패널의 패터닝된 단면도가 도시되어 있으며 한 면에 X, Y 패턴을 에칭 하는 것은 매우 어려운 과정이며 복잡한 과정을 거친다.
도 6에는 도 4의 한 면의 투명도전막위에 패터닝된 X, Y 터치센서의 패턴을 도시한 것이고, 도 7 은 X축 및 Y축을 패터닝한 부분의 교차부분을 확대한 것이다.
도면에 보이는 바와 같이 X축의 패턴을 형성한 후 X축과 Y축의 교차점에 있는 X축 패턴 윗부분만을 선택적으로 절연체로 코팅하고 다시 Y축을 연결하는 방식의 패턴형성기술을 사용하고 있으나 이 또한 불량률이 높으며 다단계를 거치는 때문에 비용이 많이 든다.
위와 같은 정전용량 방식의 터치패널은 감응속도가 빠르고 내구성, 투명성의 점에서 기존의 저항막 방식의 터치패널보다 우위에 서게 되었으나 저항막과 비교하여 부품수가 많고, 구조도 복잡하기 때문에 가격이 4배에서 5배가량 높다. 이러한 이유에서 정전용량방식의 터치패널은 부품수가 적어 코스트다운이 될 것과, 센서의 박형화의 요구가 높아지고 있다.
본 발명에서는 한 장의 투명도전성 기재를 사용하여 투명성이 뛰어나며, 센서의 박형화를 이루고 공정을 단순하게 할 수 있는 정전용량 터치패널을 개발하게 되었다.
이하 본 발명에 대해 구체적으로 서술한다.
본 발명은 투명 기재의 어느 한 면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층이 순차적으로 필요 횟수만큼 반복 코팅되고, 그 반대 면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층 이 순차적으로 필요 횟수만큼 반복 코팅된 양면 다층의 투명 도전성 기재에서, 상기 양면 다층의 투명 도전성 기재의 한 면의 제일 위쪽 투명도전 박막층에 x축 센서패턴이 형성되고, 그 반대면의 투명기재에서 가까운 투명도전 박막층에 y축 센서패턴이 형성되며, 그 다음의 각각의 투명도전 박막층이 전자파 차폐층이 되는 정전용량 터치패널에 관한 것이다.
본 발명의 투명기재는 글라스 또는 필름인 것을 특징으로 한다.
상기 필름 기재의 경우 특별히 제한이 되지는 않지만, 투명성을 지닌 수지필름이 사용된다. 예를 들면 폴리에스테르(Polyester)계 수지, 폴리에테르설폰(Polyethersulfone)계 수지, 폴리아마이드(Polyamide)계 수지, 아세테이트(Acetate)계 수지, 폴리올레핀(Polyolefin)계 수지, 아크릴(Acryl)계 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate)계 수지, PVA계 수지, 폴리스티렌(Polystyrene)계 수지, 폴리아릴레이트(Polyarylate)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)계 수지, 폴리염화비닐리덴(Polyvinylidene chloride)계 수지 등이 있다. 이 중에서 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 아크릴계 수지가 바람직하다.
상기 투명 필름 기재의 두께는 5 에서 500 범위의 것이 바람직하다. 필름 기재의 두께가 5 미만일 때는 필름 기재 상에 코팅을 할 때 필름이 주름지는 등 가공이 어렵게 되며, 500 를 초과하는 경우에는 필름이 너무 뻣뻣하여 가공에 적합하지 않게 된다.
상기 투명 필름 기재는 수지층의 언더코팅(Under-coating)층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
투명 도전성 코팅막을 형성시키기 전에 아래에 처리되는 언더코팅층은 투명도전성 코팅막과의 접착력을 향상시키며 표면경도를 향상시킨다. 또한 수지층의 코팅막에 의해 투명필름의 내부에 있는 미반응 모노머(monomer)나 올리고머(oligomer)가 터치패널의 제조공정에서 열처리를 받을 때 필름표면으로 배어나와 투명성이 떨어지는 문제를 방지한다. 또, 이 수지층에 실리카, 아크릴 비드 등의 유기, 무기입자를 혼합함에 의해 난반사(Anti-glare, AG)효과나 뉴톤링 방지(Anti-Newtonian Ring, ANR)효과를 얻을 수 있다.
필름 기재 상에는 수지 코팅시의 밀착성을 증진시키기 위해 일반적으로 행해지는 코로나처리, 프라이머(Primer)처리가 되어 있어도 좋다.
상기 수지층은 투명 필름 기재의 한쪽 또는 양쪽 면에 두께 0.1 에서 20 두께의 수지로 코팅되어 있는 것이 바람직하다.
수지층의 두께가 0.1 미만일 경우 연속적인 막의 형성이 어렵고 두께가 20 를 초과할 때는 수지층이 너무 두꺼워 유연성이 떨어지며 꺽임에 의해 부러지기 쉬운 문제점이 있다.
수지층의 두께는 0.1 에서 20 사이가 바람직하며, 1 에서 10 가 더욱 바람직하다.
상기 수지층은 그라비아(Gravure)코팅법, 스프레이(Spray)코팅법, 스핀(Spin)코팅법, 바(Bar)코팅법 등의 일반적인 습식 코팅법에 의해 행해진다.
상기 수지로서는 아크릴(Acryl)계 수지, 우레탄(Urethane)계 수지, 에폭시(Epoxy)계 수지, 멜라민(Melamine)계 수지가 사용되며 경화방식으로는 열 경화방식 또는 자외선 경화방식을 사용할 수 있다.
본 발명의 유전체 박막층은 SiOx(0<x<2), SiO2, Nb2Ox(0<x<5), Nb2O5 및 TiO2 중의 어느 한 층; 또는 이들 중 하나 이상의 다층인 것을 특징으로 한다.
상기 유전체 박막에 의해 내구성이 뛰어나고 고온 고습한 환경에서도 표면저항의 변화가 적은 우수한 특성이 얻어진다.
상기의 유전체 박막은 건식프로세스에 의해 형성되며 두께 0.5nm에서 150nm가 바람직하다.
건식 프로세스라 함은 스퍼터링(Sputtering), 진공증착, 이온도금 등의 방법을 의미하며 이 중에서 스퍼터링 방법이 보다 바람직하다. 건식 프로세스에 의해 형성된 막은 습식 프로세스에 의해 형성된 막보다 치밀한 구조를 형성하여 본 발명의 효과를 잘 발현할 수 있다.
유전체 박막은 스퍼터링 등의 건식프로세스에서 두께 5nm에서 200nm의 두께로 형성된다. 두께가 5nm보다 얇을 때는 건식공정에서 연속적인 피막을 얻기 어렵고 내마모 특성, 투명성 향상, 크랙(crack) 억제의 효과가 미흡하다. 두께가 200nm 이상일 경우는 투명성이 저하되며 크랙이 발생하기 쉬운 문제점이 있다.
SiO2박막은 굴절율이 1.46인 광학적으로 볼 때 저굴절 막이므로 투명기재, 예를 들면 굴절율 1.66인 PET 필름상에 코팅하면 투명성이 향상된다. 또한, 투명 기재위에 코팅된 SiO2박막은 투명성 향상과 함께 크랙방지, 내마모 특성의 향상을 가져온다.
유전체 박막은 한 층 또는 다층의 구조로 형성될 수 있다.
일반적으로 여러 가지 유전체층의 다층구조를 형성함에 의해 수분 또는 열처리에 의해 투명도전성막의 내구성 및 표면저항의 변화폭이 커지는 문제점을 개선할 수 있다.
본 발명의 투명도전 박막은 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO),안티몬주석 산화물(Antimony Tin Oxide, ATO), 알미늄아연 산화물(Aluminum Zinc Oxide, AZO), 인듐아연 산화물(Indium Zinc Oxide, IZO), FTO(Fluorine doped tin oxide, SnO2:F) 인 것을 특징으로 하며 특히 본 발명의 도전성 박막재료로는 인듐주석 산화물(ITO) 이 제일 바람직하다.
상기 투명도전성 박막은 5nm에서 150nm의 두께로 코팅되며 두께가 5nm 미만일 때는 연속적인 박막의 제조가 어려우며 또한 도전성이 안정적이지 못하다. 두께가 150nm 초과하면 투명성이 저하되어 터치 패널에 적합지 않다.
상기의 투명도전 박막은 스퍼터링(Sputtering), 진공증착, 이온도금 등의 방법인 것을 특징으로 하며 이 중에서 스퍼터링 방법이 보다 바람직하다. 스퍼터링 등의 건식 프로세스에 의해 형성된 막은 습식 프로세스에 의해 형성된 막보다 치밀한 구조를 형성하여 본 발명의 효과를 잘 발현할 수 있다.
본 발명에 의해 제조된 양면 다층의 투명 도전성 기재의 한 면의 제일 위쪽 투명도전 박막층에 X축 센서패턴이 형성되고, 그 반대면의 투명기재에서 가까운 투명도전 박막층에 Y축 센서패턴이 형성되며, 그 다음의 각각의 투명도전 박막층이 전자파 차폐층이 되는 정전용량 터치패널인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 상기 X, Y패턴은 다이아몬드패턴, 사각형 패턴, 라인패턴 등 어떠한 패턴도 가능하다.
상기 센서패턴은 습식 또는 건식방법에 의해 제조되며, 통상의 방법을 사용하여 제조된다.
일반적으로 습식방법은 질산, 염산 등의 산용액을 적정농도로 하여 에칭(etching)하며, 건식방법은 레이저 등을 사용하고 있으며 본 발명은 통상의 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
본 발명의 정전용량 터치패널에서 상기 반복 코팅 횟수는 1 내지 2회인 것이 바람직하고, 그 이상일 때는 본 발명과 효과는 동일하나 제조비용이 증가하여 의미가 적다.
상기 양면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층 이 순차적으로 필요 횟수만큼 반복 코팅된 양면 다층의 투명 도전성 기재의 한 면에 투명기재에 가장 가까운 투명도전 박막층까지 패턴을 형성하고, 그 패턴이 형성된 여러 층 중 제일 위쪽 투명도전 박막층이 X축 센서패턴이 된다. X축 센서패턴은 평면적으로 볼 때 상기 양면 다층의 투명 도전성 기재의 반대면의 Y축 센서패턴이 중첩되지 않도록 센서패턴을 제외한 나머지 부분은 제거되어야 한다.
상기 X축 센서패턴이 형성된 면과 반대면도 투명기재에 가장 가까운 투명도전 박막층까지 패턴을 형성하고, 평면적으로 볼 때 투명기재에서 가까운 투명도전 박막층의 X축 센서패턴과 중첩되지 않는 패턴은 Y축 센서패턴이 되다.
상기 X축 센서패턴이 형성된 투명기재의 반대면의 패턴은 X축 센서패턴과 중첩되는 부분이 도 8과 같이 제거될 수도 있고, 도 11과 같이 제거되지 않을 수도 있다.
X축 센서패턴이 형성된 투명기재의 반대면의 패턴에서 X축 센서패턴과 중첩되는 부분이 제거되는 경우는, X축 센서패턴이 형성된 제일 위쪽 투명도전 박막층의 다음에 위치한 투명도전 박막층, 및 X축 센서패턴이 형성된 투명기재의 반대면의 투명기재에 가장 가까운 투명도전 박막층의 다음에 위치한 투명도전 박막층이 전자파 차폐층이 된다.
또한 X축 센서패턴이 형성된 투명기재의 반대면의 패턴에서 X축 센서패턴과 중첩되는 부분이 제거되지 않는 경우는 X축 센서패턴이 형성된 투명기재의 반대면의 투명기재에 가장 가까운 투명도전 박막층의 다음에 위치한 투명도전 박막층이 전자파 차폐층이 된다.
이하, 본 발명에 대해서 실시예를 이용하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 그 내용이 요지를 이탈하지 않는 한, 이하의 실시예에 한정되지는 않는다.
제조예 1 : 양면 투명도전성 필름의 제조
투명기재로 두께가 188 인 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET필름이라 함)를 선정하였다. PET 필름의 양쪽 면에 아크릴계 수지를 그라비아 코팅방법에 의하여 코팅한 후 열풍건조에 의해 용매를 건조하였다. 이어서 자외선 경화방식으로 양면에 각각 건조도막 두께 5 의 수지 코팅 층을 형성하였다.
상기의 수지가 코팅된 PET필름의 한쪽 면에 두께 3nm의 SiOx층, 두께 70nm의 SiO2박막층, 두께 3nm의 SiOx층, 두께 25 nm의 ITO층을 순차적으로 2회 스퍼터링 방법에 의해 코팅하였다.
상기 PET 필름의 반대 면에 위와 동일한 방법으로 SiOx/SiO2/SiOx/ITO/SiOx/SiO2/SiOx/ITO 의 구조를 지니도록 스퍼터링 방법에 의해 코팅하여 최종적으로 양면에 각각 2층의 ITO 박막을 지닌 필름을 제조하였다.
제조예 2: 양면 투명도전성 글라스의 제조
투명기재로서 1.5mm 두께의 소다글라스를 사용하였다. 소다글라스의 한쪽면에 두께 100nm의 SiO2층, 두께 30nm의 ITO층을 순차적으로 2회 스퍼터링 방법에 의해 코팅하였다.
상기 소다유리 반대 면에 위와 동일한 방법으로 SiO2/ITO/SiO2/ITO 의 구조를 지니도록 스퍼터링 방법에 의해 코팅하여 최종적으로 양면에 각각 2층의 ITO 박막을 지닌 글라스를 제조하였다.
실시예 1: 1층구조 정전용량 터치패널의 제조
제조예 1 또는 제조예 2의 양면 다층의 투명 도전성 기재를 사용하여 X, Y패턴 및 전자파 차폐층의 형성방법을 도 8에 나타내었다. 상기 기재의 한면에 2층의 ITO면까지 X축 다이아몬드 패턴을 형성시키고 다이아몬드 패턴 이외의 부분은 에칭을 통해 제거하였다.
이어서 반대면에 2층의 ITO까지 Y축 다이아몬드 패턴을 형성시키고 그 이외의 부분은 에칭을 통해 제거하였다.
도 8에 나타난 것처럼 맨위의 ITO층을 X축 패턴으로하고 다음의 ITO층을 전자파 차폐층으로 하였으며, 반대면의 필름기재에 가까운 ITO층을 Y축 패턴으로 하고 다음의 ITO층을 전자파 차폐층으로 하였다.
도 9에 본 발명에 의해서 형성된 1층구조의 정전용량 터치패널의 에칭패턴도를 나타내었다. X축 패턴의 다이아몬드 패턴의 광폭부와 중첩되는 반대면의 패턴은 실제 평면상에서 중첩되어 나타나지 않지만, 이해를 용이하게 하기 위하여 도 9에서는 일부 드러나게 도시했으며, 마찬가지로 반대면의 Y축 패턴의 다이아몬드 패턴의 광폭부와 중첩되는 전자파 차폐층 역시 실제 평면상에서 중첩되어 나타나지 않지만, 이해를 용이하게 하기 위하여 일부 드러나게 도시하였다.
도 10에 본 발명에 의해 제조된 1층구조 터치패널의 조립도를 나타내었다.
실시예 2: 1층구조 정전용량 터치패널의 제조
제조예 1 또는 제조예 2의 양면 다층의 투명 도전성 기재를 사용하여 X, Y패턴 및 전자파 차폐층의 형성방법을 도 11에 나타내었다. 상기 기재의 한면에 2층의 ITO면까지 X축 다이아몬드 패턴을 형성시키고 다이아몬드 패턴 이외의 부분은 에칭을 통해 제거하였다.
이어서 반대면을 평면상에서 X축의 다이아몬드 패턴의 광폭부와 중첩되는 다이아몬드 패턴과 중첩되지 않는 다이아몬드 패턴을 투명기재에 가까운 투명도전 박막층까지 에칭시켜 다이아몬드 패턴을 형성시키고 투명기재에 가까운 투명도전 박막층은 Y축센서로, 그 아래부분의 투명도전 박막층은 전자파차폐층으로 하였다.
도 11에 본 발명의 실시예에 의한 1층구조 정전용량 터치패널의 단면도를 나타내었고, 도 12에 본 발명에 의해서 형성된 1층구조의 정전용량 터치패널의 에칭패턴도를 나타내었다. X축 패턴의 다이아몬드 패턴의 광폭부와 중첩되는 반대면의 패턴은 실제 평면상에서 중첩되어 나타나지 않지만, 이해를 용이하게 하기 위하여 도 12에서는 일부 드러나게 도시했으며, 마찬가지로 반대면의 Y축 패턴의 다이아몬드 패턴의 광폭부와 중첩되는 전자파 차폐층 역시 실제 평면상에서 중첩되어 나타나지 않지만, 이해를 용이하게 하기 위하여 일부 드러나게 도시하였다.
도 13에 본 발명에 의해 제조된 1층구조 터치패널의 조립도를 나타내었다.
도 10 및 도 13에 나타난 바와 같이 본 발명은 단순한 에칭에 의해서 1층구조의 정전용량 터치패널을 용이하게 제조할 수 있으며, 박형화 및 정밀도가 뛰어난 구조임을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 투명 기재의 어느 한 면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층이 순차적으로 필요 횟수만큼 반복 코팅되고, 그 반대 면에 유전체 박막층 및 투명도전 박막층 이 순차적으로 필요 횟수만큼 반복 코팅된 양면 다층의 투명 도전성 기재에서, 상기 양면 다층의 투명 도전성 기재의 한 면의 제일 위쪽 투명도전 박막층에 X축 센서패턴이 형성되고, 그 반대면의 투명기재에서 가까운 투명도전 박막층에 Y축 센서패턴이 형성되며, X축 센서패턴이 형성된 투명기재의 반대면의 투명기재에 가까운 투명도전 박막층의 다음에 위치한 투명도전 박막층이 전자파 차폐층이 되는 정전용량 터치패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 X축 센서패턴이 형성된 투명기재의 반대면의 투명기재에 가까운 투명도전 박막층의 다음에 위치한 투명도전 박막층, 및 X축 센서패턴이 형성된 제일 위쪽 투명도전 박막층의 다음에 위치한 투명도전 박막층이 전자파 차폐층이 되는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반복 코팅 횟수는 1 내지 2회인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명기재는 글라스 또는 필름인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 필름은 폴리에스테르(Polyester)계 수지, 폴리에테르설폰(Polyethersulfone)계 수지, 폴리아마이드(Polyamide)계 수지, 아세테이트(Acetate)계 수지, 폴리올레핀(Polyolefin)계 수지, 아크릴(Acryl)계 수지, 폴리카보네이트(Polycarbonate)계 수지, PVA계 수지, 폴리스티렌(Polystyrene)계 수지, 폴리아릴레이트(Polyarylate)계 수지, 폴리이미드(Polyimide)계 수지, 폴리페닐렌 설파이드(Polyphenylene sulfide)계 수지 및 폴리염화비닐리덴(Polyvinylidene chloride)계 수지 중에서 선택된 어느 하나의 수지로 제조된 필름인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명 필름 기재는 수지층의 언더코팅(Under-coating)층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체 박막층은 SiOx(0<x<2), SiO2, Nb2Ox(0<x<5), Nb2O5 및 TiO2 중의 어느 한 층; 또는 이들 중 하나 이상의 다층인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명도전 박막은 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO),안티몬주석 산화물(Antimony Tin Oxide, ATO), 알미늄아연 산화물(Aluminum Zinc Oxide, AZO), 인듐아연 산화물(Indium Zinc Oxide, IZO), FTO(Fluorine doped tin oxide, SnO2:F) 인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기의 코팅방법은 스퍼터링(Sputtering) 또는 증착(Evaporation)또는 이온도금 인 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서패턴은 습식 또는 건식방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치패널.
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