KR20110136310A

KR20110136310A - 터치패널의 패턴 형성방법

Info

Publication number: KR20110136310A
Application number: KR1020100056210A
Authority: KR
Inventors: 김기승; 권우현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2010-06-14
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2011-12-21

Abstract

터치패널의 패턴 형성시 포토리소그라피 공정을 사용하지 않고 패턴을 형성함으로써 공정 단순화 및 제조 비용을 절감할 수 있는 터치패널의 패턴 형성방법이 제공된다. 본 발명의 일실시예에 따른 터치패널의 패턴 형성방법은, 절연기판 상에 쉐도우 마스크를 배치하는 단계, 상기 쉐도우 마스크를 통해 상기 절연기판 상에 금속막을 증착하는 단계 및 상기 금속막에 레이저 공정을 진행하여 소정의 폭을 갖도록 상기 금속막을 패터닝하는 단계를 포함한다.

Description

터치패널의 패턴 형성방법{Method for forming pattern of touch panel}

본 발명은 터치패널의 패턴 형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터치패널의 패턴 형성시 포토리소그라피 공정을 사용하지 않고 패턴을 형성함으로써 공정 단순화 및 제조 비용을 절감할 수 있는 터치패널의 패턴 형성방법에 관한 것이다.

터치패널은(Touch Panel)은 화상표시장치 등에서 표시된 키의 위치를 손가락 또는 펜과 같은 기구물로 눌러 해당 명령을 입력하는 입력 수단이다. 예를 들면, 터치패널은 은행의 자동인출기부터 PDA(Portable Digital Apparatus), 노트북 컴퓨터, 타블렛피씨(Tablet PC) 등의 휴대용 정보기기까지 폭넓게 적용되고 있다.

이러한 터치패널에 부착되는 화상표시장치는 일반적으로 액정패널이 가장 많이 사용되고 있다.

터치패널은 작동원리에 따라 저항막식과 정전용량으로 나누어지며, 저항막식 터치패널은 두 개의 대향하는 센싱 전극(Sensing electrode)에 전압이 인가된 상태에서 사용자가 눌러 두 개의 센싱 전극이 접촉하여 발생하는 접촉점에서의 전압 또는 전류 변화를 읽어들이고 좌표값으로 환산하여 작동된다.

또한, 정전용량식 터치패널은 1개의 투명 도전성필름 또는 투명 도전성글라스에 정전용량의 충전 및 방전 상태가 반복되는 가운데 사용자가 누른 접촉점에서 펜 형태의 입력장치인 스타일러스(Stylus)와 투명 도전성필름과의 용량결합에 따라 소량의 전하가 축적되고 이 전하량을 4개의 입력점으로부터 읽어들이고 좌표값으로 환산하여 작동된다.

한편, 터치패널의 센싱 전극들은 사용자가 터치한 지점의 좌표값을 전달하는 링크라인들과 연결되어 있다.

여기서, 터치패널의 패턴들 즉, 링크라인들은 패턴의 밀도가 낮음에도 불구하고 기존의 포토리소그라피(Photolithography) 공정 이외에 다른 방법이 없어 기존의 포토 포토리소그라피 공정을 통해 형성된다.

도 1은 종래의 포토리소그라피 공정을 나타내는 순서도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 터치패널에서 링크라인을 형성하는 공정은 먼저 절연기판의 양면에 존재하는 이물질을 제거하는 세정 공정을 진행한다(S10). 이렇게 세정 공정을 진행하게 되면, 수율 향상 및 후속의 증착 공정에서 점착력을 높일 수 있다.

그 다음, 절연 기판 상에 스퍼터링(Sputtering) 등을 사용하여 도전층을 증착한다(S12). 이후, 절연기판에 존재하는 이물질을 제거하는 세정 공정을 실시한다.

이어서, 도전층이 증착된 절연기판 상에 포토 레지스트(Photo resist)를 도포하고(S14), 마스크를 사용하여 포토 레지스트에 노광 및 현상을 순차적으로 진행한다(S16, S18).

그 다음, 식각(Etch) 공정을 진행하여 포토 레지스트를 패터닝하고(S20), 현상에 의해 잔류된 포토 레지스트를 제거하는 스트립(Strip) 공정을 순차적으로 진행하여 원하는 패턴을 형성하게 된다(S22).

상기와 같이, 포토리소그라피 공정을 진행하기 위해서는 스퍼터, 세정기, 포토 레지스트 도포 장비, 노광기, 현상기, 에치장비 및 스트립 장비 등의 장비와, 각 공정 단계에서 사용되는 세정액, 현상액 및 포토 레지스트 등이 필요하므로, 이에 따라 제조 비용과 공정 시간이 증가하게 된다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 터치패널의 패턴 형성시 포토리소그라피 공정을 사용하지 않고 패턴을 형성함으로써 공정 단순화 및 제조 비용을 절감할 수 있는 터치패널의 패턴 형성방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 터치패널의 패턴 형성방법은, 절연기판 상에 쉐도우 마스크를 배치하는 단계, 상기 쉐도우 마스크를 통해 상기 절연기판 상에 금속막을 증착하는 단계 및 상기 금속막에 레이저 공정을 진행하여 소정의 폭을 갖도록 상기 금속막을 패터닝하는 단계를 포함한다.

상기 금속막은 패턴 영역과 제거 영역으로 이루어진다.

상기 제거 영역은 상기 레이저 공정에 의해 제거된다.

상기 금속막 패턴의 폭에 따라 레이저의 파장이 달라진다.

상기 금속막은 스퍼터링 방법에 의해 형성된다.

상기 쉐도우 마스크는 일정 크기를 갖는 다수의 개구부를 포함한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치패널의 패턴 형성방법은 터치패널의 패턴 형성시 포토리소그라피 공정을 사용하지 않고 패턴을 형성함으로써 공정 단순화 및 제조 비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 포토리소그라피 공정을 나타내는 순서도.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터치패널의 패턴 형성방법을 나타내는 도면.
도 7은 도 2의 쉐도우 마스크를 나타내는 도면.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 쉐도우 마스크와 레이저 공정에 의해 형성된 터치패널의 패턴을 나타내는 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터치패널의 패턴 형성방법을 나타내는 도면이고, 도 7은 도 2의 쉐도우 마스크를 나타내는 도면이고, 도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 쉐도우 마스크와 레이저 공정에 의해 형성된 터치패널의 패턴을 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 터치패널의 패턴 형성방법은 예를 들면, 스퍼터링(Sputtering) 방법을 사용하여 절연기판(20) 상에 금속막(미도시)을 증착한다. 이때에 스퍼터링 방법을 사용하여 금속막을 증착하게 되면, 넓은 면적에서 균일한 박막 두께의 증착이 가능하고, 박막 두께의 조절이 비교적 용이한 장점을 가질 수 있다.

여기서, 스퍼터링 장치는 외부로부터 밀폐된 공간을 제공하는 반응 챔버(100), 절연기판(20)를 고정하는 백킹 플레이트(Backing plate, 10), 기판이송수단(미도시)에 의해 백킹 플레이트(10) 상에 배치된 절연기판(20), 챔버(100) 내에 반응 가스를 공급하는 가스 공급부(30), 기판(20)과 대응되도록 배치되며, 가스 공급부(30)에서 공급되는 가스와 플라즈마 반응을 발생시키는 타겟 전극(40), 절연기판(20) 상에 배치된 쉐도우 마스크(50) 및 부산물과 반응 후 잔류된 가스를 배출하는 가스 배출구(60)를 포함한다.

이와 같은 스퍼터링 장치를 사용한 터치패널의 패턴 형성방법은 다음과 같이 이루어진다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 반응 챔버(100) 내에 절연기판(20)을 백킹 플레이트(10) 상에 위치시킨다.

이어서, 반응 챔버(100)의 가스 공급부(30)를 통해 예를 들면, 아르곤(Ar)과 같은 반응 가스를 공급한 후 방전시켜 플라즈마 상태로 여기시켜서 절연기판(20) 상에 금속막을 증착한다. 이때에 이온화된 아르곤 기체가 타겟 전극(40)에 충돌하여 아르곤 기체의 운동에너지가 타겟 전극(40)의 표면에 존재하는 원자들에 전달되고, 이 운동에너지가 타겟 전극(40)을 구성하는 원자들의 결합에너지보다 크면 타겟 전극(40)의 원자들을 타겟 전극(40)으로부터 튀어나오게 하는 스퍼터링 현상이 일어난다.

여기서, 절연기판(20) 상에는 도 7에 도시된 바와 같이, 일정 크기를 갖는 다수의 개구부(53)를 포함하는 쉐도우 마스크(50)가 배치되어 있다. 이때, 쉐도우 마스크(50)는 반응 챔버(100) 내측벽에 고정되어 있으며, 금속 재질로 형성될 수 있다. 타겟 전극(40)으로부터 튀어나온 원자들은 쉐도우 마스크(50)의 개구부(53)를 통해 절연기판(20)의 표면에 접착되고, 절연기판(200)에 접착된 이온끼리의 반응에 의해 금속막이 증착된다.

그 다음, 절연기판(20) 상에 소정 두께를 갖는 금속막이 증착되면, 가스 공급부(30)를 통한 반응 가스의 공급을 중단하고, 가스 배출구(60)를 통해 챔버(100) 내부에 부산물과 반응 후 잔류된 가스를 소정 시간동안 배출시킨다.

도 3에 도시된 바와 같이, 스퍼터링 방법에 의해 절연기판(20)의 'A' 영역에 형성된 금속막들은 사용자가 터치한 지점의 좌표값을 전달하는 링크라인들이다. 이때, 터치패널의 링크라인들은 주로 절연기판(20)의 가장자리 영역에 형성되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 'A' 영역에 형성된 금속막들을 확대하여 보면, 도 2의 타겟 전극(40)으로부터 튀어나온 원자들은 쉐도우 마스크(50)의 개구부를 통해 절연기판의 표면에 접착되고 절연기판(200)에 접착된 이온끼리의 반응에 의해 금속막(25)이 형성된다. 이때, 형성된 금속막 패턴의 폭은 예를 들면, 30㎛ 정도일 수 있다. 현재 터치패널에서 요구되는 링크라인들 패턴의 폭은 6~10㎛ 정도이다. 따라서, 현재 터치패널에서 요구되는 링크라인들 패턴의 폭을 형성하기 위해서는 별도의 식각 공정이 필요하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 금속막(25)은 제거 영역(25a)과 실제 패턴 영역(25b)으로 이루어진다. 금속막(25)의 제거 영역(25a)은 현재 터치패널에서 요구되는 링크라인들 패턴의 폭을 만족시키기 위해서 레이저 공정에 의해 제거된다. 따라서, 도 6에서와 같이, 금속막은 실제로 패턴 영역(25b)만 남게 되어 현재 터치패널에서 요구되는 링크라인들 패턴의 폭을 형성할 수 있게 된다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 터치패널의 패턴 형성방법 즉, 스퍼터링 방법과 쉐도우 마스크를 사용하여 금속막을 형성하고, 금속막에 레이저 공정을 진행하면 원하는 패턴을 얻을 수 있다. 도 8a은 절연기판 상에 알루미늄과 네오디뮴(Al/Nd)이 순차적으로 적층하여 금속막을 증착한 후, 금속막에 레이저 공정을 진행한 것이고, 도 8b는 절연기판 상에 구리막을 증착한 후, 금속막에 레이저 공정을 진행한 것을 보여주고 있다. 이때, 레이저 공정은 예를 들면, 248nm의 파장을 갖는 엑시머(Ecximer) 레이저를 사용하여 패터닝 할 수 있으며, 원하는 패턴의 폭에 따라 레이저의 파장도 달라질 수 있다.

상기와 같이, 본 발명에서는 터치패널의 패턴을 형성하기 위해 쉐도우 마스크를 사용하여 금속막을 증착하고, 레이저 공정을 사용하여 필요없는 영역의 금속막을 제거함으로써 원하는 패턴의 폭을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에서는 터치패널의 패턴을 형성하기 위해 기존의 포토리소그라피 공정을 사용하지 않고 패턴을 형성함으로써 공정 단순화 및 제조 비용을 절감할 수 있다.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

10: 백킹 플레이트 20: 절연기판
25: 금속막 30: 가스 공급부
40: 타겟 전극 50: 쉐도우 마스크
53: 개구부 60: 가스 배출구
100: 반응 챔버

Claims

절연기판 상에 쉐도우 마스크를 배치하는 단계;
상기 쉐도우 마스크를 통해 상기 절연기판 상에 금속막을 증착하는 단계; 및
상기 금속막에 레이저 공정을 진행하여 소정의 폭을 갖도록 상기 금속막을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 패턴 형성방법
제1항에 있어서,
상기 금속막은 패턴 영역과 제거 영역으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널의 패턴 형성방법.
제2항에 있어서,
상기 제거 영역은 상기 레이저 공정에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 터치패널의 패턴 형성방법.
제1항에 있어서,
상기 금속막 패턴의 폭에 따라 레이저의 파장이 달라지는 것을 특징으로 하는 터치패널의 패턴 형성방법.
제1항에 있어서,
상기 금속막은 스퍼터링 방법에 의해 증착되는 것을 특징으로 하는 터치패널의 패턴 형성방법.
제1항에 있어서,
상기 쉐도우 마스크는 일정 크기를 갖는 다수의 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 패턴 형성방법.