KR20130049014A - 정전 용량 터치 패널 및 이의 제조 방법 - Google Patents

정전 용량 터치 패널 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자 기기의 데이터 입력 수단으로 사용되는 정전 용량 터치 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 기기의 외관으로 사용되며 터치 패널을 보호하기 위한 커버글라스와, 상기 커버글라스의 테두리를 따라 터치 비활성 영역에 적층되는 로고인쇄부와, 상기 커버글라스의 상부에 적층되며 상호 교차하도록 형성되는 X전극 패턴과 Y전극 패턴을 동시에 포함하는 투명전도막과, 상기 투명전도막 상부의 상기 X전극 패턴과 Y전극 패턴의 상호 교차 지점에 적층되어 상기 X전극 패턴과 Y전극 패턴을 절연시키는 절연막과, 상기 절연막의 상부에 적층되어 상기 X전극 패턴 또는 Y전극 패턴 중 어느 하나의 단절된 전극 패턴의 전기 신호를 연결하기 위한 투명전도막 브릿지와, 상기 로고인쇄부의 상부에 적층되어 입력 터치신호를 상기 전자 기기의 메인보드에 전달하기 위한 전극 배선 및 상기 전극 배선 및 투명전도막과 투명전도막 브릿지를 보호하기 위하여 상기 전극 배선의 상부에 적층되는 보호막을 포함하여, 상기 커버글라스와 함께 일체화된 터치 패널을 구현함을 특징으로 한다.

Description

정전 용량 터치 패널 및 이의 제조 방법{CAPACITIVE TOUCH PANEL AND ITS MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 터치 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 커버 글라스와 정전 용량 터치 패널부를 하나의 모듈로 형성시킴으로써 단순한 구조를 형성하고 패널의 전체 두께를 줄여 결과적으로 기기의 슬림화에 기여할 수 있도록 구현되는 정전 용량 터치 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 각종 전자 기기에는 데이터의 입력을 위한 입력 장치들과 데이터의 출력을 위한 출력 장치들을 구비한다. 상기 입력 장치로는 키버튼 장치 등이 대별될 수 있으며 상기 출력 장치로는 엘씨디 모듈을 포함하는 디스플레이 장치로 대별될 수 있을 것이다.
최근에는 전자 기기의 부피를 현저히 줄이면서 그 기능을 다양화할 수 있도록 데이터 입, 출력이 같은 위치에서 수행될 수 있는 터치 스크린 장치가 출시되고 있다. 이러한 터치 스크린 장치는 투명 터치 패널이 엘씨디 모듈의 상부에 배치됨으로써, 입, 출력이 동시에 이루어지는데, 이러한 터치 패널은 저항막 방식(Resistive) 터치 패널, 정전 용량식 터치 패널, 초음파식 터치 패널, 광(적외선) 센서식 터치 패널, 전자 유도식 터치 패널 등 다양한 방식의 터치 패널로 구별된다. 또한, 이러한 터치 패널 중 비교적 구현이 용이하며 터치 감도가 우수한 정전 용량 방식 터치 패널이 주로 사용되는 추세이다.
도 2는 종래의 터치 패널의 구성을 도시하고 있다. 여기서 커버글라스(101)에 X의 전극 패턴을 형성하고, Y의 전극 패턴을 필름(102)에 형성하여 OCA(Optical Clear Adhesive)(105)를 이용하여 적층되는 방식의 정전 용량 터치 패널을 나타내고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 휴대용 단말기를 비롯한 모바일 응용기기의 입력 장치로 사용되는 정전 용량 방식의 터치 패널은 커버 글라스(101)와 필름(102)이 마주보며 적층되는 방식으로 구성되어 있다. 상기 커버 글라스(101)에는 휴대용 기기의 디자인 등을 고려한 각 회사의 로고인쇄부(106)를 형성하고 투명전도막(103)(ITO; Indium Tin Oxide)을 증착하여 X 회로 패턴을 형성하였다. 더욱 상세하게도, 터치 패널의 액티브 영역이 아닌 테두리를 따라 로고인쇄부(106)가 형성되어 있다. 또한 필름(PET)(102)위에 투명전도막(103)이 형성되어 있으며 이를 Y축 회로 패턴으로 구성하였다. 추가로 X축 회로 패턴을 포함하는 커버 글라스부(101)와 Y축 회로 패턴을 포함하는 필름(102)을 OCA(105)등의 투명 접착수단으로 합착하여 정전 용량 터치패널을 구성하였다.
상술한 바와 같이, 커버 글라스부(101)와 필름부(102)를 OCA(Optical Clear Adhesive) 등을 사용하여 접착하는바, 이는 터치 패널 장치의 두께를 얇게 하고, 구조를 단순하게 하는데 어려운 문제점 있다.
또한, 로고 인쇄부를 형성할 때 인쇄물의 입자 크기에 따라 투명전도막과 메탈 패턴과의 단차가 발생하여 터치 패널의 전체 두께가 증가하고 제품의 신뢰성 확보가 어려운 문제점이 있었다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 커버글라스와 터치 패널을 하나의 레이어로 형성하여 터치 패널의 전체 두께를 줄일 수 있고, 결과적으로 제품의 슬림화에 기여할 수 있도록 구현되는 정전 용량 터치 패널 및 이의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 커버 글라스에 터치 패널을 일체화함으로써 비교적 단순하고 두께를 현저히 줄일 수 있는 정전 용량 터치패널에서 로고 인쇄부를 구현하기 위한 정전 용량 터치 패널 및 이의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 커버 글라스에 터치 패널을 구현하되, 샤도우 마스크를 이용한 진공증착방법을 이용하여 터치 패널층을 형성함으로써 주변 로고 인쇄부와의 단차 부분에서 발생할 수 있는 제품의 신뢰성 저하를 미연에 방지하도록 구현되는 정전 용량 터치 패널 및 이의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 더욱더 다른 목적은 커버 글라스에 일체형 정전 용량 터치패널을 샤도우 마스크를 이용한 진공증착방법 등을 적용하여 제조함으로써 제조공정 절차가 감소되어 생산성 향상과 로고인쇄부와의 단차부분에서 발생할 수 있는 제품의 신뢰성 문제를 개선할 수 있는 정전 용량 터치 패널 및 이의 제조 방법을 제공하는데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 전자 기기의 데이터 입력 수단으로 사용되는 터치 패널에 있어서, 기기의 외관으로 사용되며 터치 패널을 보호하기 위한 커버글라스와, 상기 커버글라스의 테두리를 따라 터치 비활성 영역에 적층되는 로고인쇄부와, 상기 커버글라스의 상부에 적층되며 상호 교차하도록 형성되는 X전극 패턴과 Y전극 패턴을 동시에 포함하는 투명전도막과, 상기 투명전도막 상부의 상기 X전극 패턴과 Y전극 패턴의 상호 교차 지점에 적층되어 상기 X전극 패턴과 Y전극 패턴을 절연시키는 절연막과, 상기 절연막의 상부에 적층되어 상기 X전극 패턴 또는 Y전극 패턴 중 어느 하나의 단절된 전극 패턴의 전기 신호를 연결하기 위한 투명전도막 브릿지와, 상기 로고인쇄부의 상부에 적층되어 입력 터치신호를 상기 전자 기기의 메인보드에 전달하기 위한 전극 배선 및 상기 전극 배선 및 투명전도막과 투명전도막 브릿지를 보호하기 위하여 상기 전극 배선의 상부에 적층되는 보호막을 포함하여, 상기 커버글라스와 함께 일체화된 터치 패널을 구현함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 로고인쇄부는 마스킹 방법을 적용하여 진공증착 방식으로 구현시키되, 상기 로고인쇄부를 블랙(black)으로 형성하기 위해 크롬산화물과 실리콘산화물을 순차적으로 배열하여 다층막 구조로 형성하고, 크롬산화물의 두께는 100~500Å 범위에서 증착하고, 실리콘 산화물은 200~500Å 두께 범위에서 증착하여 수백나노미터에서 수천나노미터가 되게 총 증착두께를 형성한다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 절연막 및 투명 전도막 브릿지는 적용 회로 패턴 폭에 의해 메탈 두께를 선택적으로 적용한 에칭 방식을 통해 제작된 샤도우 마스크를 사용한 선택적 증착 방법을 사용하되, 증착시의 온도는 150℃에서 자석을 이용하여 피증착물에 고정하여 증착을 실시한다. 더욱이, 상기 샤도우 마스크를 적용하여 제품 증착시에 투명전도막 브릿지와 절연막간의 공차를 해결하기 위해 비젼 얼라인이 가능하도록 얼라인 마크를 제작하고, 얼라인 마크 기준으로 샤도우 마스크를 장착하고 별도의 마스크 고정지그를 이용하여 상기 샤도우 마스크와 증착될 제품간의 밀착력을 강화시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 터치 패널의 투과율을 상승시킴과 동시에 투명전도막 패턴 시인성을 확보하기 위하여 상기 로고인쇄부 형성 후, 투명전도막을 증착하기 전에 SiO2/Nb2O5, SiO2/TiO2/SiO2, SiO2/TiO2/SiO2/TiO2, SiO2/ZrO2/SiO2/ZrO2 중 어느 하나로 상기 커버글라스 상부에 언더코팅층을 더 적층시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 절연막은 상기 투명전도막과 투명전도막 브릿지 사이의 절연성 확보를 위해 1,000~6,000Å 범위의 두께로 증착하고, 투과율 및 패턴시인성을 고려하여 SiO2, SiO2/TiO2, SiO2/Nb2O5 중 어느 하나로 적층시킬 수 있으며, 상기 전극 배선은 상기 로고인쇄부의 상부에 메탈회로층을 증착하고 포토리소그래피 공정으로 메탈 배선을 형성하는 방법과 그라비아 인쇄를 통한 실버 전극 배선을 형성하는 방법 중 어느 하나의 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면 휴대용 단말기 및 모바일 응용기기와 터치 패널로 되어 있는 입력 장치에는 경박화, 경량화가 중요하다. 종래의 정전 용량 터치패널은 커버 글라스와 정전 용량 터치패널로 나누어져 있어 일정한 두께를 차지하던 것을 커버 글라스에 정전 용량 터치패널을 진공 증착방법을 이용하여 제조함으로써 일체화된 구조를 형성시켜 OCA와 같은 적어도 하나의 구조물을 제거함으로써 터치 패널의 전체 구조가 단순해짐에 따라 제품 전체의 경박화가 가능하고, 또한 무게를 감소시킬 수 있다.
또한, 커버 글라스에 일체형 정전 용량 터치패널을 구성함으로써 종래의 커버 글라스부와 필름부를 소정의 접착 수단으로 합착하여 구성하는 구조보다 광학적으로 투과율이 개선되는 효과를 얻을 수 있다.
더욱이, 커버 글라스에 일체형 정전 용량 터치패널을 샤도우 마스크를 이용한 진공증착방법 등을 적용하여 제조함으로써 제조공정 절차가 감소되어 생산성 향상과 로고인쇄부와의 단차부분에서 발생할 수 있는 제품의 신뢰성 문제를 개선하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 정전 용량 터치 패널이 적용된 휴대용 단말기의 사시도;
도 2는 종래 기술에 따른 정전 용량 터치 패널의 요부 단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈로 전극 배선을 구성한 정전 용량 터치 패널의 제조 절차를 도시한 도면;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 그라비아(gravure) 인쇄로 전극 배선을 구성한 정전 용량 터치 패널의 제조 절차를 도시한 도면;
도 5는 본 발명에 따라 마스킹 방법을 이용한 터치 패널의 제조 공정을 도시한 모식도;
도 6은 본 발명에 따라 샤도우 마스크를 이용한 터치 패널의 제조 공정을 도시한 모식도; 및
도 7은 본 발명에 따른 도 3의 A부분을 확대하여 평면으로 도시한 요부도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다. 그러나 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 도면에서는 휴대용 단말기를 도시하고, 이에 적용되는 터치 스크린 패널을 도시하고 기술하였으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 본 발명에 따른 터치 스크린 패널을 포함하는 다양한 전자 기기에 적용 가능할 것이다.
더욱이, 본 발명에서는 단층(1-layer)의 정전 용량식 터치 패널에 대하여 기술하였으나, 이에 국한되지 않는다. 예컨대, 다수의 투명 전도막 및 절연막이 교번하여 적층되는 복층 이상의 다층식 정전 용량 터치 패널에도 적용 가능할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 정정 용량 터치 패널이 적용되는 휴대용 단말기(1)의 사시도로써, 단말기(1)의 전면(2)에 본 발명에 따른 터치 패널을 포함하는 터치 스크린 장치(200)가 설치된다. 이러한 터치 스크린 장치(200)는 데이터의 입, 출력 기능을 동시에 지원할 뿐만 아니라 본 발명의 기술적 구성을 적용하게 되면 좀더 슬림한 단말기 구현이 가능하게 된다.
본 발명에 따른 터치 스크린 장치(200)의 상부에는 상대방의 음성을 수신하는 스피커 장치(3)가 설치되며 상기 터치 스크린 장치(200)의 하측에는 사용자의 음성을 송신할 수 있는 마이크 장치(4)가 설치된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메탈로 전극 배선을 구성한 정전 용량 터치 패널의 제조 절차를 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 커버 글라스(201)의 상측에 터치 패널이 적용되는 휴대용 단말기의 디자인 등을 고려한 로고인쇄부(206)로 구성하고, 로고인쇄부(206) 상단에 전면에 걸쳐 언더코팅(202)을 형성한다.
그후, 그 상단에 투명전도막(203)(ITO)을 형성하고 이를 X, Y의 전극을 한 층에 특수한 회로 패턴으로 구성하고 이 위에 터치를 하였을 때 전기적 신호를 메인보드로 전달하기 위한 메탈증착막(204) 전극 배선이 로고인쇄부(206)의 상단에 구성하였다. 추가로 투명전도막(203) 상단에 선택적 패턴으로 절연막(205)을 형성하고 Y축 패턴과 전기적 연결을 위해 절연막(205) 상단에 투명전도막 브릿지(207)(bridge)를 형성한다. 특수 회로 패턴과 메탈증착막(204) 전극 배선을 보호하기 위하여 최상층에 보호막(209)으로 구성한다.
도 7은 본 발명에 따른 도 3의 A부분을 확대하여 평면으로 도시한 요부도이다.
도 7을 참고하면, 투명전도막(203)의 하나의 층에 X, Y의 전극 패턴(203-1, 203-2)이 함께 형성되어야 하며, 각각의 X, Y 전극패턴은 서로 연결되어 있어야 한다. 따라서, 본 발명에서는 투명 전도막(203)의 X 전극 패턴(203-1)을 서로 전기적으로 연결하며, Y 전극 패턴(203-2)은 서로 단절된 상태가 된다. 따라서, 단절된 부분에 절연막(205)을 적층시키고, 그 상부에 각각의 단절된 Y 전극 패턴(203-2)을 서로 전기적으로 연결시켜 주기 위하여 투명 전도막 브릿지(207)를 형성하였다. 따라서, 투명 전도막(203)의 하나의 층에 X, Y 전극 패턴(203-1, 203-2)들은 서로 끊어짐 없이 전기적으로 연결이 가능한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 그라비아(gravure) 인쇄로 전극 배선을 구성한 정전 용량 터치 패널의 제조 절차를 도시한 도면이다.
도 4를 참고하면, 커버 글라스(201) 상측에 로고인쇄부(206)를 구성하고 로고인쇄부(206) 상단에 전면에 언더코팅(202)을 형성한다. 그후, 그 전면에 투명전도막(203)을 형성하고 이를 X, Y를 한 층에 특수한 전극 회로 패턴으로 구성 한다.
그후, 투명전도막(203) 상단에 선택적 패턴으로 X, Y 회로 패턴 사이 전기적 절연을 확보하기 위한 절연막(205)을 형성하고 Y축 패턴과 전기적 연결을 위해 절연막(205) 상단에 투명전도막 브릿지(207)(bridge)를 형성한다.
그후, 로고인쇄부(206) 상단에 전기적 신호를 구동 IC에 전달하기 위한 실버 전극 배선(208)을 구성하였고, 투명전도막(203) 회로 패턴 및 투명전도막 브릿지(207)와 실버 전극 배선(208)을 보호하기 위하여 최상층에 보호막(209)으로 구성하였다.
한편, 종래의 로고 인쇄부는 일반 인쇄 방법을 많이 사용하였기 때문에 인쇄 단차가 수 마이크로미터가 발생하여 투명전도막(203) 및 메탈 회로 구성시 인쇄단차부위에서 메탈 회로 단락 등의 제품의 신뢰성을 확보할 방법이 어려웠다. 그러나, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 로고인쇄부(206)는 마스킹(Masking) 방법을 적용하여 진공증착방식으로 형성하기 때문에 단차를 수백나노미터 이하로 형성하였다. 따라서, 투명전도막(203)과 메탈증착막(204)은 수백에서 수천나노미터로 진공 증착이 되기 때문에 로고인쇄부와의 단차에 의해 발생할 수 있는 문제점을 해결하였고, 제품의 신뢰성을 확보할 수 있는 방안도 모색하였다.
또한 종래의 인쇄방법으로 로고인쇄부를 형성할 때 발생할 수 있는 인쇄물의 입자 크기에 따라 투명전도막과 메탈증착막의 신뢰성 확보가 어려웠던 부분을 로고인쇄부를 마스킹 방법을 사용한 진공증착방법을 적용하면 제품의 성능을 확보할 수 있다.
이러한 로고인쇄부를 검정 색상으로 적용할 경우에는, 검정색 로고인쇄부를 형성하기 위해 크롬산화물과 실리콘산화물을 순차적으로 배열하여 다층막 구조로 증착하여 형성하고, 크롬산화물의 두께는 100~500Å 범위에서 증착하고, 실리콘 산화물은 200~500Å 두께 범위에서 증착하여 수백나노미터에서 수천나노미터가 되게 총 증착두께를 형성할 수 있다.
상술한 터치 패널의 형성 공정은 하기와 같다.
우선, 도 3 및 도 4의 투명전도막 상부에 적층되어 전기적 절연성을 확보하기 위한 절연막(205) 및 Y축 전기 신호를 연결하기 위한 투명전도막 브릿지(207)는 샤도우 마스크를 사용하여 선택적 증착방법을 적용하여 특수한 투명전도막 회로 패턴을 형성시킨다. 투명전도막을 증착하기 전에 SiO2/Nb2O5, SiO2/TiO2/SiO2, SiO2/TiO2/SiO2/TiO2, SiO2/ZrO2/SiO2/ZrO2 등의 언더코팅(202)을 선택적으로 실시하여 정전 용량 터치패널의 투과율을 상승시킴과 동시에 투명전도막 패턴 시인성을 확보시킨다.
도 3에서 (a)는 커버 글라스(201)에 마스킹 방법을 이용하여 진공증착방식으로 로고인쇄부(206)를 형성하는 단계 혹은 인쇄로 형성하는 단계이고 (b)는 (a)의 상부에 언더코팅(202)을 진공증착방식으로 형성하는 단계이다. (c)는 투명전도막(203)을 형성하고 (d)는 (c)의 상단에 전면적으로 메탈증착막(204)을 진공증착방식을 통해 형성시키는 단계이다. (e)는 형성된 메탈증착막(204)을 포토리소그래피공정을 이용하여 내부의 메탈증착막(204)을 전부 식각하고 로고인쇄부(206) 상측에 있는 메탈증착막(204)을 회로배선에 타당하도록 20~100um의 범위의 배선 폭으로 선택적으로 식각을 하고 특수 전극패턴을 포토리소그래피공정으로 형성하는 단계이다. (f)는 투명전도막(203)에 형성되어 있는 특수 전극패턴의 전기적 절연성을 확보하기 위해 상층에 샤도우 마스크를 적용하여 선택적으로 절연막(205)을 진공 증착하여 형성하는 단계이다. 절연막(205)의 두께는 절연성 확보 및 유전상수를 고려하여 1,000~6,000Å 범위에서 증착하고 투과율 및 패턴시인성을 고려하여 SiO2, SiO2/TiO2, SiO2/Nb2O5 등을 증착 형성한다. (g)는 (f) 상단에 특수 전극패턴의 Y축의 전기적 연결을 위해 투명전도막 브릿지(207)를 샤도우 마스크를 이용하여 선택적으로 진공증착막을 형성하는 단계이다. (h)는 투명전도막(203) 및 메탈증착막(204) 전극 배선을 보호하기 위해 최상층에 보호막(209)을 형성하는 단계이다.
도 4에서 (a)는 커버 글라스(201)에 마스킹 방법을 이용하여 진공증착방식으로 로고인쇄부(206)를 형성하는 단계 혹은 인쇄로 형성하는 단계이고 (b)는 (a)의 상부에 언더코팅(202)을 진공증착방식으로 형성하는 단계이다. (c)는 투명전도막(203)을 형성하고 (d)는 형성된 투명전도막(203)을 포토리소그래피공정을 이용하여 선택적으로 식각을 하고 특수 전극패턴을 형성하는 단계이다. (e)와 (f)는 샤도우 마스크를 이용하여 절연체(205) 및 투명전도막 브릿지(207)를 형성시키는 단계이다. (g)는 로고인쇄부 상측에 그라비아 인쇄를 통해 실버 전극 배선(208)을 형성시키고 (h)는 최상층에 보호층으로 보호막(209)을 형성시키는 단계이다.
도 5는 본 발명의 마스킹(306) 방법을 이용한 증착방법에 대한 모식도이다.
도 5를 참고하면, 마스킹 방법을 이용하여 진공증착시에 마스킹은 증착온도가 150℃ 근처까지 견딜수 있는 내열성 보호필름을 적용하거나, 인쇄막을 적용하여 증착을 실시한다. (a)는 커버글라스에 보호필름 및 인쇄막으로 마스킹하는 단계이고 (b)는 마스킹한 커버 글라스를 진공증착 방법으로 로고부 증착막(307)을 형성하는 단계이다. (c)는 로고부 증착막(307)이 형성된 후에 마스킹(306) 부분을 제거하는 단계이다.
도 6은 본 발명의 샤도우 마스크(301)를 이용한 진공 증착방법에 대한 모식도이다.
도 6을 참고하면, 샤도우 마스크(301)를 이용하여 증착시에 증착온도가 150℃ 근처에서 자석을 이용하여 피증착물에 고정하여 증착을 실시하고, 샤도우 마스크(301)는 회로 패턴 폭에 의해 메탈 두께를 선택적으로 적용하여 에칭방식을 통해 마스크를 제작하여 사용한다. (a)는 본 발명에 적용되는 샤도우 마스크(301)의 형상이다. 샤도우 마스크(301)에 적용하여 제품 증착시에 특수 패턴들(303) 간의 공차가 중요하기 때문에 공차를 최소화하기 위해 샤도우 마스크(301)의 외곽에 얼라인(align)의 기준이 되는 얼라인 마크(302) 혹은 가이드 홈을 제작한다. 본 발명에서는 샤도우 마스크를 적어도 2회 사용하기 때문에 쉽게 샤도우 마스크를 교체하여 증착할 수 있도록 비젼 시스템을 이용하여 얼라인 작업이 가능하도록 얼라인 마크(302)를 적용하였다.
(b)는 터치패널을 제조하기 위한 커버 글라스(201)를 안착하는 제품 지그(jig)(304)의 모식도이다. 샤도우 마스크(301)와의 얼라인을 맞추기 위해 제품 지그의 외곽에도 얼라인 마크를 형성하였다.
(c)는 샤도우 마스크(301)과 제품 지그(304)를 쉽게 고정하기 위한 마스크고정 지그(305)이다. 마스크 고정 지그(305)는 쉽게 장착이 되고 샤도우 마스크(301)와 제품 지그(304) 사이의 밀착력을 강화하기 위해 자석성분으로 제작하였다.
(d)는 샤도우 마스크(301)가 제품 지그(304)에 고정된 형태의 측면도이다.
따라서, 다수의 커버 글라스가 일정 간격으로 설치된 제품 지그의 상부에 투명 전도막의 X, Y 전극 패턴으로 사용되는 특수 패턴이 형성된 샤도우 마스크를 올려놓고 그 상부에 마스크 고정 지그를 올려놓고 증착을 실시하게 되는 것이다.
분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시 예들을 변형할 수 있는 많은 다양한 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있을 것이다.
200: 터치 스크린 장치 201: 커버글라스(cover glass)
202: 언더코팅(under coating) 203: 투명전도막(ITO)
203-1: X전극 패턴 203-2: Y전극 패턴
204: 메탈증착막 205: 절연막
206: 로고인쇄부 207: 투명전도막 브릿지(Bridge)
208: 실버 전극 배선 209: 보호막
301: 샤도우 마스크 302: 얼라인 마크(Align Mark)
303: 증착 패턴 304: 제품JIG
305: 마스크 고정JIG 306: 마스킹(Masking)
307: 로고부증착막

Claims (14)

  1. 전자 기기의 데이터 입력 수단으로 사용되는 터치 패널에 있어서,
    기기의 외관으로 사용되며 터치 패널을 보호하기 위한 커버글라스;
    상기 커버글라스의 테두리를 따라 터치 비활성 영역에 적층되는 로고인쇄부;
    상기 커버글라스의 상부에 적층되며 상호 교차하도록 형성되는 X전극 패턴과 Y전극 패턴을 동시에 포함하는 투명전도막;
    상기 투명전도막 상부의 상기 X전극 패턴과 Y전극 패턴의 상호 교차 지점에 적층되어 상기 X전극 패턴과 Y전극 패턴을 절연시키는 절연막;
    상기 절연막의 상부에 적층되어 상기 X전극 패턴 또는 Y전극 패턴 중 어느 하나의 단절된 전극 패턴의 전기 신호를 연결하기 위한 투명전도막 브릿지;
    상기 로고인쇄부의 상부에 적층되어 입력 터치신호를 상기 전자 기기의 메인보드에 전달하기 위한 전극 배선; 및
    상기 전극 배선 및 투명전도막과 투명전도막 브릿지를 보호하기 위하여 상기 전극 배선의 상부에 적층되는 보호막을 포함하여, 상기 커버글라스와 함께 일체화된 터치 패널을 구현함을 특징으로 하는 정전 용량 터치 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로고인쇄부는 마스킹 방법을 적용하여 진공증착 방식으로 구현시키되,
    상기 로고인쇄부를 블랙(black)으로 형성하기 위해 크롬산화물과 실리콘산화물을 순차적으로 배열하여 다층막 구조로 형성하고, 크롬산화물의 두께는 100~500Å 범위에서 증착하고, 실리콘 산화물은 200~500Å 두께 범위에서 증착하여 수백나노미터에서 수천나노미터가 되게 총 증착두께를 형성함을 특징으로 하는 정정 용량 터치 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절연막 및 투명 전도막 브릿지는 적용 회로 패턴 폭에 의해 메탈 두께를 선택적으로 적용한 에칭 방식을 통해 제작된 샤도우 마스크를 사용한 선택적 증착 방법을 사용하되,
    증착시의 온도는 150℃에서 자석을 이용하여 피증착물에 고정하여 증착을 실시함을 특징으로 하는 정전 용량 터치 패널.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 샤도우 마스크를 적용하여 제품 증착시에 투명전도막 브릿지와 절연막간의 공차를 해결하기 위해 비젼 얼라인이 가능하도록 얼라인 마크를 제작하고,
    얼라인 마크 기준으로 샤도우 마스크를 장착하고 별도의 마스크 고정지그를 이용하여 상기 샤도우 마스크와 증착될 제품간의 밀착력을 강화함을 특징으로 하는 정전 용량 터치 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 터치 패널의 투과율을 상승시킴과 동시에 투명전도막 패턴 시인성을 확보하기 위하여 상기 로고인쇄부 형성 후, 투명전도막을 증착하기 전에 SiO2/Nb2O5, SiO2/TiO2/SiO2, SiO2/TiO2/SiO2/TiO2, SiO2/ZrO2/SiO2/ZrO2 중 어느 하나로 상기 커버글라스 상부에 언더코팅층을 더 적층시킴을 특징으로 하는 정전 용량 터치 패널.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 절연막은 상기 투명전도막과 투명전도막 브릿지 사이의 절연성 확보를 위해 1,000~6,000Å 범위의 두께로 증착하고,
    투과율 및 패턴시인성을 고려하여 SiO2, SiO2/TiO2, SiO2/Nb2O5 중 어느 하나로 적층시킴을 특징으로 하는 정전 용량 터치 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전극 배선은 상기 로고인쇄부의 상부에 메탈회로층을 증착하고 포토리소그래피 공정으로 메탈 배선을 형성하는 방법과 그라비아 인쇄를 통한 실버 전극 배선을 형성하는 방법 중 어느 하나의 방법을 사용함을 특징으로 하는 정전 용량 터치 패널.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전자 기기는 터치 스크린 방식의 휴대용 단말기임을 특징으로 하는 정전 용량 터치 패널.
  9. 전자 기기의 데이터 입력 수단으로 사용되는 터치 패널의 제조 방법에 있어서,
    커버글라스 일면의 해당 위치에 샤도우 마스크를 이용한 진공증착방식으로 로고인쇄부를 형성시키는 과정;
    상기 커버글라스의 상부에서 상호 교차하도록 다수의 X전극 패턴과 Y전극 패턴을 포함하는 투명전도막을 샤도우 마스크를 이용한 선택적 증착 방식 및 에칭 공정으로 형성시키는 과정;
    상기 투명전도막 상부의 상기 X전극 패턴과 Y전극 패턴의 상호 교차 지점에서 상기 X전극 패턴과 Y전극 패턴을 절연시키기 위하여 절연막을 형성시키는 과정;
    상기 절연막의 상부에서 상기 X전극 패턴 또는 Y전극 패턴 중 어느 하나의 단절된 전극 패턴의 전기 신호를 연결하기 위하여 투명전도막 브릿지를 형성시키는 과정;
    상기 로고 인쇄부의 상부에서 입력 터치 신호를 상기 전자 기기의 메인 보드에 전달하기 위하여 전극 배선을 형성시키는 과정; 및
    상기 전극 배선, 투명전도막 및 투명전도막 브릿지를 보호하기 위하여 상기 전극 배선의 상부에 보호막을 적층시키는 과정을 포함하는 정전 용량 터치 패널 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 절연막 및 투명 전도막 브릿지는 적용 회로 패턴 폭에 의해 메탈 두께를 선택적으로 적용한 에칭 방식을 통해 제작된 샤도우 마스크를 사용한 선택적 증착 방법을 사용하되,
    증착시의 온도는 150℃에서 자석을 이용하여 피증착물에 고정하여 증착을 실시함을 특징으로 하는 정전 용량 터치 패널 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 샤도우 마스크를 적용하여 제품 증착시에 투명전도막 브릿지와 절연막간의 공차를 해결하기 위해 비젼 얼라인이 가능하도록 얼라인 마크를 제작하고,
    얼라인 마크 기준으로 샤도우 마스크를 장착하고 별도의 마스크 고정지그를 이용하여 상기 샤도우 마스크와 증착될 제품간의 밀착력을 강화함을 특징으로 하는 정전 용량 터치 패널 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 터치 패널의 투과율을 상승시킴과 동시에 투명전도막 패턴 시인성을 확보하기 위하여 상기 로고인쇄부 형성 후, 투명전도막을 증착하기 전에 SiO2/Nb2O5, SiO2/TiO2/SiO2, SiO2/TiO2/SiO2/TiO2, SiO2/ZrO2/SiO2/ZrO2 중 어느 하나로 상기 커버글라스 상부에 언더코팅층을 더 적층시킴을 특징으로 하는 정전 용량 터치 패널 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 절연막은 상기 투명전도막과 투명전도막 브릿지 사이의 절연성 확보를 위해 1,000~6,000Å 범위의 두께로 증착하고,
    투과율 및 패턴시인성을 고려하여 SiO2, SiO2/TiO2, SiO2/Nb2O5 중 어느 하나로 적층시킴을 특징으로 하는 정전 용량 터치 패널 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 전극 배선은 상기 로고인쇄부의 상부에 메탈회로층을 증착하고 포토리소그래피 공정으로 메탈 배선을 형성하는 방법과 그라비아 인쇄를 통한 실버 전극 배선을 형성하는 방법 중 어느 하나의 방법을 사용함을 특징으로 하는 정전 용량 터치 패널 제조 방법.
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