KR20120058541A - 정전용량 방식 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저빔(74a), 제 1 위치(78a)와 제 2 위치(78b) 사이에 레이저빔의 초점(78a; 78b)을 조절하기 위해 구성되고 위치되는 하나 이상의 렌즈(75a, 76a, 77a), 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 평면에 기판을 고정하는 수단 및 상기 평면 또는 이에 평행한 평면 내 2차원에서 기판(71a; 71b)과 레이저빔(74a)의 상대적 위치를 이동하는 수단을 포함하며, 사용시, 상기 제 1 및 제 2 위치(78a; 78b)는 두 투명 전기 전도층(72a,b; 73a,b)의 노출된 표면과 동일 공간을 차지하거나 인접해 있는 투명 기판의 대향하는 표면들에 증착되는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 장치를 제공한다.

Description

정전용량 방식 터치 패널{CAPACITIVE TOUCH PANELS}
본 발명은 정전용량 방식 터치 패널의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 2층 투영 정전용량 방식 패널의 두 전도층들 상에 전극의 스크라이빙(scribing)에 관한 것이다.
정전용량 방식 터치 패널 기술은, 예컨대 이동전화, 위성 항법 시스템, PDA 스크린 및 휴대용 게임 콘솔에서와 같이 널리 사용된다.
정전용량 방식 터치 패널의 한 특정 형태는 투영 정전용량 방식 터치 기술 또는 "PCT"로 알려져 있다. PCT 장치에서, 센싱 전극의 XY 배열은 투명 전도 물질의 층에 형성된다. 사용 중에, 커패시턴스는 사용자의 손가락과 센싱 전극으로부터의 투영된 커패시턴스 사이에 형성된다. 터치가 이루어지고, 정확하게는 측정되고, 적절한 소프트웨어 어플리케이션을 위한 기본 전자 장치에 의해 실행되는 명령어로 변환된다. PCT 스크린은 손가락과 스타일러스 모두에 정확하게 반응하는 이점을 향유한다.
PCT 기술의 한 특정 형태는 두 개의 이격된 투명 전도 물질의 층을 가지며, 전극 어레이 층의 교차점에서 전극들 사이의 상호-커패시턴스의 변화가 감지된다.
투명 전도 물질의 층은 각각 제 1 직교 방향에 전기적으로 연결되나 제 2 직교 방향에 전기적으로 이격된 복수의 개별 전극 셀로 분할된다. 스크라이빙된 패턴은 두 층 모두에 대해 동일하거나 서로 다를 수 있다.
통상적으로, PCT 기술을 사용하는 정전용량 방식 터치 패널에서, 투명 기판은 투명 전기 전도 물질의 층을 그 대향하는 표면 각각에 증착한다. 전극 패턴은 2개의 이격된 레이저를 사용하여 투명 전기 전도 물질의 층 각각에 스크라이빙된다. 대안으로, 기판은 뒤집어져야 하며, 장치는 제 2 층에 대한 스크라이빙 공정을 수행하기 위해 재조정되었다. 전극 패턴이 양 표면에 동일하게 되길 원하는 경우, 단일 레이저가 두 층 사이에 초점이 맞춰질 수 있으며, 그 파라미터가 투명 기판의 손상 없이 동시에 두 층의 각각에 스크라이빙을 제공하도록 선택된다. 한 레이저 공정은 두 층에 서로 다른 패턴을 제공하는데 사용될 수 없음이 이해된다.
본 발명은 제 2 레이저에 대한 필요 없이, PCT 터치 패널의 전기 전도층 양쪽 모두에 서로 다른 전극 패턴의 스크라이빙을 제공하기 위한 신규하고 효율적인 공정을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명에 따라, 2개의 층 중 제 1 층의 노출된 표면상에 또는 이에 근접한 제 1 초점으로 하나 이상의 렌즈를 통하여 레이저빔을 지향시키는 단계(1); 레이저빔의 축과 수직인 평면에 두 축으로 레이저와 기판 사이의 상대적 이동을 시작하여, 2개의 층 중 제 1 층에 전극 패턴을 스크라이빙하는 단계(2); 하나 이상의 렌즈를 재위치시키고, 두 층 중 제 2 층의 노출된 표면상에 또는 이에 근접한 제 2 초점으로 레이저빔의 초점을 맞추는 단계(3); 및 레이저빔의 축과 수직인 평면에 두 축으로 레이저와 기판 사이의 상대적 이동을 시작하여, 2개의 층 중 제 2 층에 전극 패턴을 스크라이빙하는 단계(4)를 포함하는 투명 기판의 대향하는 표면들에 증착되는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙(laser scribing) 방법이 제공된다.
간단한 실시예에서, 단계(3)는 레이저빔의 발생점과 기판 사이에 레이저빔을 따라 위치되는 단일 렌즈를 포함하며, 초점의 위치를 조절하기 위해 레이저빔의 축을 따라 이동된다. 더 복잡한 실시예에서는, 2 이상의 렌즈가 단일 렌즈 대신에 정렬되고, 단계(3)는 2 이상의 렌즈 사이의 이격을 조절하는 것을 포함한다.
대안의 실시예에서, 레이저빔의 발생 전에 레이저빔을 가로막는 1 이상의 렌즈를 위치시키며, 빔의 발산을 변경하여 기판에 대한 발생된 빔의 초점을 변경하기 위해 하나 이상의 렌즈를 재위치시킬 수 있다.
빔 직경, 빔 출력(power), 펄스 에너지 및 렌즈 초점거리의 조합은 소기의 위치 범위에서 초점이 달성될 수 있도록 보장하기 위해 미리 선택되는 것으로 인식될 것이다. 발명자는 상기 방법을 수행하는 장치의 실제 실시예는 1 내지 100ns 범위의 레이저 펄스 길이 및 250-360nm UV 또는 1040 내지 1075nm IR의 레이저 파장을 사용하여 달성될 수 있음을 알아냈다. 또한, 약 532nm의 가시광선 영역에서 작동하는 레이저가 적합함을 알아냈다. 게다가, 서브-나노초(sub-nanosecond)(ps) 범위에서 펄스 길이로 작동하는 펄스 레이저가 이 방법에 적합할 수 있다고 생각되어지나, 빔이 기판에 손상을 초래할 수 있기 때문에, 상기 빔이 제 2 측면을 처리하는 경우 기판 내 매우 높은 밀도를 만들기 위해, 펄스 길이는 너무 짧지 않아야 한다고 인식된다.
만족스럽게 기능하는 것으로 나타난 특정한 예의 작동 조건은 대향하는 측면에서 단위면적당 100옴(ohm)의 표면 비저항(resistivity)으로 증착된 ITO를 갖는 0.55mm 두께의 소다 라임 유리, 100kHz의 반복율을 갖는 레이저빔, 0.5W의 전력, 1064nm의 파장, 12mm의 직경이며, 100mm의 초점거리를 갖는 렌즈에 의해 12 마이크론 직경의 초점에 맞춰지고, 기판 표면에 400mm/초의 빔 속도로 이동되는 것이다. 이 경우에, 유리 기판의 상부면에 초점을 맞추고 기판의 손상 없이 그리고 기판의 하측면에 ITO의 손상 없이 상부면에서 ITO 층을 제거한 후, 하부면에 빔의 초점을 다시 맞추고 기판의 손상 및 기판의 상측면에 ITO의 손상 없이 ITO 층을 제거하는 것이 가능함을 보여주었다.
단계(2) 및 (4)의 전극 패턴은 동일하거나 서로 다를 수 있다.
단계(2) 및 (4)의 상대적 이동은 고정 레이저에 대한 기판의 이동을 통해 달성되거나, 고정 기판에 대한 레이저의 이동을 통해 달성될 수 있다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 레이저빔, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 레이저빔의 초점을 조절하기 위해 구성되고 위치되는 하나 이상의 렌즈, 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 평면에 기판을 고정하는 수단 및 상기 평면 또는 이에 평행한 평면 내 2차원에서 기판과 레이저빔의 상대적 위치를 이동하는 수단을 포함하며, 사용시, 상기 제 1 및 제 2 위치는 두 투명 전기 전도층의 노출된 표면과 동일 공간을 차지하거나 인접해 있는 투명 기판의 대향하는 표면들에 증착되는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 장치를 제공한다.
간단한 일실시예에서, 단일 렌즈는 레이저빔의 발생점과 초점 사이의 레이저빔 축상에 위치되고, 축을 따라 이동되도록 구성된다.
대안의 실시예에서, 복수의 렌즈는 레이저빔의 발생점과 초점 사이의 레이저빔 축상에 위치되고, 축을 따라 조절되는 이격을 갖도록 구성된다.
대안의 실시예에서, 레이저빔의 발산과 그에 따른 초점의 위치는 빔의 발생 전에 빔에 대해 하나 이상의 렌즈를 재위치시켜 조절된다. 예컨대, 빔은 조절가능한 렌즈 시스템을 통합한 망원경(telescope)으로부터 발생할 수 있다. 선택적으로, 레이저 빔은 두 축 스캐너 유닛(two axis scanner unit)으로부터 발생하도록 지향된다.
본 발명을 더 잘 설명하기 위해, 공지된 종래 기술의 예 및 출원인의 본 발명이 이제 첨부도면을 참조하여 더 기술될 것이다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
도 1은 종래 기술로부터 공지된 PCT 터치 패널을 도시한다.
도 2는 도 1의 PCT 전도층에 동일한 전극 패턴을 스크라이빙하는 종래 기술의 제 1 방법을 도시한다.
도 3은 전도층에 서로 다른 전극 패턴을 필요로 하는 PCT 터치 패널을 도시한다.
도 4는 도 3의 PCT 전도층에 서로 다른 전극 패턴을 스크라이빙하는 종래 기술의 제 2 방법을 도시한다.
도 5는 도 3의 PCT 전도층에 서로 다른 전극 패턴을 스크라이빙하는 종래 기술의 제 3 방법을 도시한다.
도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 신규한 방법의 제 1 실시예를 도시한다.
도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 신규한 방법의 제 2 실시예를 도시한다.
도 8a 및 8b는 본 발명에 따른 신규한 방법의 제 3 실시예를 도시한다.
도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 신규한 방법의 제 4 실시예를 도시한다.
도 1은 일반적인 2층 정전용량 방식 터치 패널에 사용되는 기판을 도시한다. 기판(11)은 투명하며, 단단하고 유리 또는 다른 무기 투명 물질(예, 실리카(silica))로 구성될 수 있거나 유연하고 가령 폴리에스터(PET) 또는 폴리카보네이트(PC)와 같은 폴리머로 구성될 수 있다. 기판의 두께는 1 미리미터의 몇 분의 1부터 수 미리미터에 이를 수 있다. 투명하면서 전기전도성의 층은 기판의 두 측면(12, 13) 모두에도 적용된다. 일반적으로, 이들은 가령, 인듐 주석 산화물(ITO), 주석 산화물(SnO2), 아연 산화물(ZnO) 또는 다른 투명 전도 산화물(TCO)와 같은 무기 산화 물질의 얇은 층이다. 유기 물질 또는 나노-입자 물질에 기반한 다른 투명 전도층은 대안으로 사용될 수 있다. 일반적인 층 두께는 서브 마이크론(sub micron)이다. 표면 비저항은 단위면적당 100 내지 수백 옴의 범위에 있다. 이제부터 본 명세서에서는 이 투명 전도 물질을 TCM(s)이라 한다.
도 2는, 예컨대 JP8320638A 및 US2008129318A로부터 공지된 바와 같이 종래 기술을 도시한다. 이 도면은 어떻게 집속된 레이저빔이 기판의 대향하는 측면에 두 TCM 코팅을 통해 라인을 동시에 스크라이빙하는데 사용되는지 나타낸다. 기판(21)은 제 1 측면(22)상에 TCM 층을 가지며, 제 2 측면(23)상에 또 다른 TCM 층을 갖는다. 펄스 레이저빔(24)은 렌즈(25)에 의해 두 층 사이 어딘가의 포인트(26)로 집속된다. 레이저 파장은 약간의 레이저 에너지가 TCM 층에 흡수되더라도 큰 흡수 없이 빔이 기판을 통해 통과할 수 있도록 선택된다. 레이저 출력 및 펄스 에너지는 TCM 층이 기판의 두 측면에서 삭마되고 제거되나 기판은 본질적으로 손상되지 않도록 조절된다. 기판과 레이저빔은 기판의 두 측면에 필요한 전기 절연된 전극 패턴을 만들도록 라인을 스크라이빙하기 위해 레이저빔 축과 수직인 평면에서 두 축으로 서로에 대해 이동된다. 두 측면의 TCM 층은 동시에 처리되기 때문에, 제 1 측면에서 스크라이빙된 패턴(27)은 반드시 제 2 측면에서의 패턴(27')과 동일해야 한다.
도 3은 본 발명이 단일 레이저를 가지고 효율적 방식으로 생산하고자 한 최종산물을 도시한다. 기판(31)은 제 1 측면(32)상에 TCM 층을 그리고 제 2 측면(33)상에 또 다른 TCM 층을 갖는다. 제 2 측면의 TCM 층에서의 라인 패턴(35)과 다른 제 1 측면의 TCM 층에서의 절연 라인 패턴(34)을 스크라이빙하는 것이 요구된다.
도 4는 본 출원인이 보유한 영국특허출원 No. 0803305.2에 기술된 종래 기술을 도시하며, 기판의 대향하는 측면들의 TCM 층에 절연 라인의 서로 다른 패턴을 스크라이빙하는 방법을 나타낸다. 기판(41)은 제 1 측면(42)상에 TCM 층을 그리고 제 2 측면(43)상에 또 다른 TCM 층을 갖는다. 제 1 펄스 레이저빔(44)은 제 1 측면(42)으로 지향된다. 빔은 제 1 측면(42)상의 TCM 층에 또는 그 앞에 포인트(46)으로 렌즈(45)에 의해 집속된다. 레이저빔의 파라미터는 제 1 측면상의 TCM 층을 삭마하도록 설정된다. 기판과 제 1 레이저빔(44)은 기판의 제 1 측면상의 TCM 층에 필요한 절연 라인의 패턴을 스크라이빙하기 위해 레이저빔 축과 수직인 평면에서 두 축으로 서로에 대해 이동된다. 제 1 빔의 집속(46) 후에, 빔은 기판을 통해 발산하여, 빔의 출력 또는 에너지 밀도는 제 2 측면상의 TCM 층을 삭마하는데 필요한 출력 또는 에너지 밀도에 상당히 미치지 못한다. 제 2 펄스 레이저빔(47)은 제 2 측면 기판 표면으로 지향된다. 빔은 렌즈(48)에 의해 제 2 측면상의 TCM 층에 또는 그 아래 포인트(49)로 집속된다. 레이저빔의 파라미터는 제 2 측면상의 TCM 층을 삭마하도록 설정된다. 기판과 제 2 레이저빔은 기판의 제 2 측면상의 TCM 층에 필요한 절연 라인의 패턴을 스크라이빙하기 위해 레이저빔 축과 수직인 평면에서 두 축으로 서로에 대해 이동된다. 제 2 빔의 집속(49) 후에, 빔은 기판을 통해 발산하여, 빔의 출력 또는 에너지 밀도는 제 1 측면상의 TCM 층을 삭마하는데 필요한 출력 또는 에너지 밀도에 상당히 미치지 못한다. 두 빔은 별개의 패턴을 동시에 만드는데 작동될 수 있다.
도 5는 도 4의 종래 방법을 수행하는데 이용될 수 있는 더 상세한 장비를 도시한다. 도시된 대로, 스캐너(scanner)가 기판과 레이저빔 사이의 상대적 이동을 야기하는데 사용된다. 기판(51)은 제 1 측면(52)상에 TCM 층을 그리고 제 2 측면(52')상에 또 다른 TCM 층을 갖는다. 제 1 측면의 스캐너 유닛(53)은 기판상의 영역을 커버하도록 제 1 펄스 레이저빔을 두 방향으로 이동시킨다. 렌즈(54)는 그 측면의 TCM 층이 제 1 패턴으로 스크라이빙되도록 제 1 표면상에 또는 그 직전에 제 1 펄스 빔을 집속한다. 동시에(또는 나중에) 제 2 측면의 스캐너 유닛(53')은 기판의 제 2 측면상에 영역을 커버하도록 제 2 펄스 레이저빔을 두 방향으로 이동시킨다. 렌즈(54')는 그 측면의 TCM 층이 제 2 패턴으로 패턴화되도록 제 2 표면상에 또는 그 직전에 제 2 펄스 빔을 집속한다. 제 1 및 제 2 빔 모두는 집속된 후 발산하므로, 기판의 대향하는 표면에서 각각의 빔의 출력 또는 에너지 밀도는 TCM 층을 삭마하는데 필요한 출력 또는 에너지 밀도에 상당히 미치지 못한다.
도 6a 및 6b는 제안된 신규한 방법의 두 단계를 도시한다. 투명 기판(61a 및 61b)은 제 1 측면(62a 및 62b)상에 TCM 층을 그리고 제 2 측면(63a 및 63b)상에 또 다른 TCM 층을 갖는다. 도 6a는 펄스 레이저빔(64a)이 렌즈(65a)에 의해 포인트(66a)로 집속되는 제 1 공정 단계를 도시한다. 기판(61a)과 렌즈(65a)의 상대적 위치는 빔의 초점(66a)이 제 1 표면상에 또는 그 직전에 있도록 설정된다. 레이저빔 직경, 렌즈 초점거리, 레이저빔 출력 및 펄스 에너지 특성은 레이저가 제 1 측면상의 TCM 층을 삭마하나 제 2 측면상에서는 그러하지 않도록 설정된다. 기판은 제 1 패턴이 제 1 측면상의 TCM 층에 스크라이빙되도록 하기 위해 레이저빔 축과 수직인 평면에서 두 축으로 레이저빔에 대해 이동된다.
도 6b는 레이저빔(64b)이 투명 기판을 지나가서 제 2 측면상의 TCM 층에 또는 바로 아래에 포인트(66b)의 초점으로 오도록 하기 위해 렌즈(65b)에서 기판(61b)까지의 거리가 감소되는 제 2 공정 단계를 도시한다. 레이저빔 직경, 렌즈 초점거리, 레이저빔 출력 및 펄스 에너지 특성은 레이저가 제 2 측면상의 TCM 층을 삭마하나 제 1 측면상에서는 그러하지 않도록 설정된다. 기판은 제 2 패턴이 제 2 측면상의 TCM 층에 스크라이빙되도록 하기 위해 레이저빔 축과 수직인 평면에서 두 축으로 레이저빔에 대해 이동된다. 두 측면들의 패턴은 보통 다르나, 또한 동일할 수 있다.
측면들이 패턴화되는 순서는 중요하지 않다. 제 1 측면이 제 2 측면 전에 처리될 수 있거나, 대안으로 제 2 측면이 제 1 측면 전에 패턴화될 수 있다. 렌즈와 기판 사이의 거리는 레이저 축에 따른 렌즈의 이동 또는 기판의 이동 중 하나(또는 모두)에 의해 변경된다. 이러한 이동은 보통 서보(servo) 제어된다.
도 7a 및 7b는 도 6a 및 6b에 도시된 두 단계의 공정을 수행하는 대안의 방법을 도시한다. 투명 기판(71a 및 71b)은 제 1 측면(72a 및 72b)상에 TCM 층을 그리고 제 2 측면(73a 및 73b)상에 또 다른 TCM 층을 갖는다. 도 7a는 펄스 레이저빔(74a)은 발산 렌즈(75a)와 수렴 렌즈(76a)로 구성된 망원경을 통해 통과되는 제 1 공정 단계를 도시한다. 두 망원경 구성요소들 사이의 이격은 망원경의 다음에 빔의 발산이 변화될 수 있도록 조절가능하다. 망원경의 다음에 빔은 렌즈(77a)에 의해 포인트(78a)로 집속된다. 망원경의 두 렌즈의 이격은 빔의 초점이 제 1 표면상에 또는 직전에 있도록 설정된다. 레이저빔 직경, 렌즈 초점거리, 레이저빔 출력 및 펄스 에너지 특성은 레이저가 제 1 측면상의 TCM 층을 삭마하나 제 2 측면상에서는 그러하지 않도록 설정된다. 기판은 제 1 패턴이 제 1 측면상의 TCM 층에 스크라이빙되도록 하기 위해 레이저빔 축과 수직인 평면에서 두 축으로 레이저빔에 대해 이동된다.
도 7b는 빔이 투명 기판을 통과하여 제 2 측면상의 TCM 층에 또는 바로 아래에 포인트(78b)의 초점으로 오도록 초점 렌즈(77b)에 의해 만들어진 초점(78b)은 렌즈로부터 더 멀리 이동시켜, 망원경을 통과한 후 레이저빔(74b)이 도 7a에 도시된 것과 비교하여 발산되도록 하기 위해 제 1 망원경 렌즈(75b)와 제 2 망원경 렌즈(76b) 사이의 이격이 감소되는 제 2 공정 단계를 도시한다. 레이저빔 직경, 렌즈 초점거리, 레이저빔 출력 및 펄스 에너지 특성은 레이저가 제 2 측면상의 TCM 층을 삭마하나 제 1 측면상에서는 그러하지 않도록 설정된다. 기판은 제 2 패턴이 제 2 측면상의 TCM 층에 스크라이빙되도록 하기 위해 레이저빔 축과 수직인 평면에서 두 축으로 레이저빔에 대해 이동된다. 두 측면들의 패턴은 보통 다르나, 또한 동일할 수 있다.
망원경 렌즈 구성요소 중 단지 하나만이 빔의 발산을 변경하도록 이동시키고 초점 평면 위치를 이동하는데 필요하다. 이러한 이동은 서보 제어될 수 있다. 측면들이 패턴화되는 순서는 중요하지 않다. 제 1 측면이 제 2 측면 전에 처리될 수 있거나, 대안으로 제 2 측면이 제 1 측면 전에 패턴화될 수 있다.
도 8a 및 8b는 스캐너가 기판 표면에 평행한 평면에서 기판과 레이저빔 사이의 상대적 이동을 야기하는데 사용되는, 도 7a 및 7b에 도시된 것과 유사한 방법을 도시한다. 기판(81a 및 81b)은 제 1 측면(82a 및 82b)상에 TCM 층을 그리고 제 2 측면(83a 및 83b)상에 또 다른 TCM 층을 갖는다. 도 8a는 제 1 측면의 스캐너 유닛(84a)이 기판상에 영역을 커버하도록 두 방향으로 펄스 레이저빔을 이동시키는 제 1 단계를 도시한다. 렌즈(85a)는 그 측면의 TCM 층의 삭마를 야기하도록 제 1 표면 상에 또는 그 직전에 포인트(86a)로 펄스 빔을 집속한다. 레이저빔 직경, 렌즈 초점거리, 레이저빔 출력 및 펄스 에너지 특성은 레이저가 제 1 측면상의 TCM 층을 삭마하나 제 2 측면상에서는 그러하지 않도록 설정된다. 스캐너가 작동되는 경우, 집속된 빔은 제 1 측면의 TCM 층에 패턴을 만들도록 기판 상을 이동한다.
도 8b는 레이저빔이 투명 기판을 통과하여 제 2 측면상의 TCM 층에 또는 바로 아래에 포인트(86b)의 초점으로 오도록 하기 위해 렌즈(85b)에서 기판(81b)까지의 거리가 감소되는 제 2 공정 단계를 도시한다. 레이저빔 직경, 렌즈 초점거리, 레이저빔 출력 및 펄스 에너지 특성은 레이저가 제 2 측면상의 TCM 층을 삭마하나 제 1 측면상에서는 그러하지 않도록 설정된다. 스캐너는 패턴이 제 2 측면의 TCM 층에 형성되도록 하기 위해 두 축으로 제 2 표면상의 초점을 이동시킨다.
가장 편리하게는, 상기 방법이 마치 편의상 두 측면에 동일한 패턴을 제공하는데 사용될 수 있는 것처럼 이해될 수 있다 하더라도, 상기 방법은 각 측면에 다른 패턴을 제공할 수 있다. 측면들이 패턴화되는 순서는 중요하지 않다. 제 1 측면이 제 2 측면 전에 처리될 수 있거나, 대안으로 제 2 측면이 제 1 측면 전에 패턴화될 수 있다. 렌즈/스캐너 유닛과 기판 사이의 거리는 레이저 축에 따른 렌즈/스캐너의 이동 또는 기판의 이동 중 하나(또는 모두)에 의해 변경된다. 이러한 이동은 편의상 서보(servo) 제어된다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 방법의 특정한 예를 도시하는데, 스캐너는 도 8a 및 8b에 관련하여 이미 기술된 대로 기판 표면상에 빔을 이동시키는데 사용되나, 가변적인 이격을 갖는 망원경은 레이저빔 축을 따라 초점의 위치를 제어하는데 사용된다. 기판(91a 및 91b)은 제 1 측면(92a 및 92b)상에 TCM 층을 그리고 제 2 측면(93a 및 93b)상에 또 다른 TCM 층을 갖는다. 도 9a는 펄스 레이저빔(94a)은 발산 렌즈(95a)와 수렴 렌즈(96a)로 구성된 망원경을 통해 통과되는 제 1 단계를 도시한다. 두 망원경 구성요소들 사이의 이격은 망원경의 다음에 빔의 발산이 변화될 수 있도록 조절가능하다. 망원경을 나온 빔은 두 축 스캐너 유닛(97)을 통과한 후 렌즈(98a)에 의해 포인트(99a)로 집속된다. 망원경의 두 렌즈의 이격은 빔의 초점이 제 1 표면상에 또는 직전에 있도록 설정된다. 레이저빔 직경, 렌즈 초점거리, 레이저빔 출력 및 펄스 에너지 특성은 레이저가 제 1 측면상의 TCM 층을 삭마하나 제 2 측면상에서는 그러하지 않도록 설정된다. 스캐너가 작동되는 경우, 집속된 빔은 제 1 측면의 TCM 층에 패턴을 만들도록 기판 상을 이동한다.
도 9b는 빔이 투명 기판을 통과하여 제 2 측면상의 TCM 층에 또는 바로 아래에 포인트(99b)의 초점으로 오도록 초점 렌즈(98b)에 의해 만들어진 초점(99b)은 렌즈로부터 더 멀리 이동시켜, 레이저빔(94b)이 도 9a에 도시된 것과 비교하여 발산되도록 하기 위해 제 1 망원경 렌즈(95b)와 제 2 망원경 렌즈(96b) 사이의 이격이 감소되는 제 2 공정 단계를 도시한다. 레이저빔 직경, 렌즈 초점거리, 레이저빔 출력 및 펄스 에너지 특성은 레이저가 제 2 측면상의 TCM 층을 삭마하나 제 1 측면상에서는 그러하지 않도록 설정된다. 스캐너는 패턴이 제 2 측면의 TCM 층에 형성되도록 하기 위해 두 축으로 표면상의 초점을 이동시킨다.
두 측면들의 패턴은 보통 다르나, 또한 동일할 수 있다. 측면들이 패턴화되는 순서는 중요하지 않다. 제 1 측면이 제 2 측면 전에 처리될 수 있거나, 대안으로 제 2 측면이 제 1 측면 전에 패턴화될 수 있다.

Claims (17)

  1. 2개의 층 중 제 1 층의 노출된 표면상에 또는 이에 근접한 제 1 초점으로 하나 이상의 렌즈를 통하여 레이저빔을 지향시키는 단계(1);
    레이저빔의 축과 수직인 평면에 두 축으로 레이저와 기판 사이의 상대적 이동을 시작하여, 2개의 층 중 제 1 층에 전극 패턴을 스크라이빙하는 단계(2);
    하나 이상의 렌즈를 재위치시키고, 2개의 층 중 제 2 층의 노출된 표면상에 또는 이에 근접한 제 2 초점으로 레이저빔의 초점을 맞추는 단계(3); 및
    레이저빔의 축과 수직인 평면에 두 축으로 레이저와 기판 사이의 상대적 이동을 시작하여, 2개의 층 중 제 2 층에 전극 패턴을 스크라이빙하는 단계(4)를 포함하는 투명 기판의 대향하는 표면들에 증착되는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계(3)는 레이저빔의 발생점과 기판 사이에 레이저빔을 따라 위치되는 단일 렌즈를 포함하며, 초점의 위치를 조절하기 위해 레이저빔의 축을 따라 이동되는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    단계(3)는 2 이상의 렌즈를 제공하며, 초점의 위치를 조절하기 위해 2 이상의 렌즈 사이의 이격을 조절하는 단계를 포함하는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    레이저빔의 발생 전에 레이저빔을 가로막는 1 이상의 렌즈를 위치시키며, 빔의 발산을 변경하여 기판에 대한 발생된 빔의 초점을 변경하기 위해 하나 이상의 렌즈를 재위치시키는 단계를 포함하는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계(2) 및 (4)의 전극 패턴은 서로 다른 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계(2) 및 (4)의 상대적 이동은 고정 레이저빔에 대한 기판의 이동을 통해 달성되는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계(2) 및 (4)의 상대적 이동은 고정 기판에 대한 레이저빔의 이동을 통해 달성되는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 방법.
  8. 레이저빔,
    제 1 위치와 제 2 위치 사이에 레이저빔의 초점을 조절하기 위해 구성되고 위치되는 하나 이상의 렌즈,
    제 1 위치와 제 2 위치 사이의 평면에 기판을 고정하는 수단 및
    상기 평면 또는 이에 평행한 평면 내 2차원에서 기판과 레이저빔의 상대적 위치를 이동하는 수단을 포함하며,
    사용시, 상기 제 1 및 제 2 위치는 두 투명 전기 전도층의 노출된 표면과 동일 공간을 차지하거나 인접해 있는 투명 기판의 대향하는 표면들에 증착되는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    단일 렌즈는 레이저빔의 발생점과 초점 사이의 레이저빔 축상에 위치되고, 축을 따라 이동되도록 구성된 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    복수의 렌즈는 레이저빔의 발생점과 초점 사이의 레이저빔 축상에 위치되고, 축을 따라 조절되는 이격을 갖도록 구성된 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    레이저빔의 발산과 그에 따른 초점의 위치는 빔의 발생 전에 빔에 대해 하나 이상의 렌즈를 재위치시켜 조절되는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 장치.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    망원경에 내장된 두 렌즈를 포함하는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 장치.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저빔은 두 축 스캐너 유닛(two axis scanner unit)을 통해 지향되는 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 스캐너는 스크라이빙된 기판에 평행한 평면의 두 직교하는 축에서 이동되도록 구성된 두 투명 전기 전도층의 레이저 스크라이빙 장치.
  15. 첨부도면 6a 및 b 또는 7a 및 b를 참조하여 본 명세서에 실질적으로 기술된 방법.
  16. 도 6a 및 b, 7a 및 b, 8a 및 b 또는 9a 및 b를 참조하여 본 명세서에 실질적으로 기술된 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 터치 스크린 패널.
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