KR20130130913A - 터치 패널 및 이의 제조 방법 - Google Patents

터치 패널 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130130913A
KR20130130913A KR1020120054563A KR20120054563A KR20130130913A KR 20130130913 A KR20130130913 A KR 20130130913A KR 1020120054563 A KR1020120054563 A KR 1020120054563A KR 20120054563 A KR20120054563 A KR 20120054563A KR 20130130913 A KR20130130913 A KR 20130130913A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
touch panel
graphene
electrode
protective film
limited
Prior art date
Application number
KR1020120054563A
Other languages
English (en)
Inventor
안종현
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020120054563A priority Critical patent/KR20130130913A/ko
Priority to US13/871,010 priority patent/US20130313006A1/en
Publication of KR20130130913A publication Critical patent/KR20130130913A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/097—Inks comprising nanoparticles and specially adapted for being sintered at low temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4685—Manufacturing of cross-over conductors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0108—Transparent

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

본원은 터치 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

터치 패널 및 이의 제조 방법{TOUCH PANEL AND PRODUCING METHOD OF THE SAME}
본원은 터치 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
현재 디스플레이의 터치 패널, 태양 전지, 표시소자 등과 같은 다양한 디바이스 분야에서 사용되는 필수적인 구성요소로서, ITO(Indium Tin Oxide) 투명전극이 널리 사용되고 있다.
ITO와 같은 금속 산화물 전극을 유리 또는 플라스틱 기재 상에 스퍼터링(sputtering)과 같은 증착방법을 이용, 증착하여 제조되는 ITO 투명전극은 높은 전도성과 투명도를 가지지만 ITO의 고유의 기계적인 결점 및 고온 공정은 전자장치 시스템에서 사용에 적합하지 않다[참고문헌: Bae, S.; Kim, H. K.; Lee, Y.; Xu, X.; Park, J. S.; Zheng, Y.; Balakrishnan, J.; Im, D.; Lei, T.; Song, Y. I.; Kim, Y. J.; Kim, K. S.; Ozyilmaz, B; Ahn, J. H.; Hong, B. H.; Iijima, S. Nat . Nanotechnol. 2010, online]
또한, 주재료로 사용되는 인듐(indium)은 그 가격이 매우 높을 뿐만 아니라 가공이 용이하지 않아 그 수요량이 증가할수록 원료 가격상승에 따른 비용상승의 문제가 수반된다.
이에, 종래 ITO 투명전극 소재에 따른 가격상승과 공정상의 한계로 인해 높아지는 단가 문제를 해소하기 위하여, 다른 방식의 투명전극 개발이 활발히 진행되고 있다.
이에, 본원은 그래핀 전극 상에 보호막을 형성하여 그래핀 전극이 에칭되지 않도록 하는, 터치 패널 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 기술한 과제로 제한되지 않으며, 기술되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본원의 제 1 측면은, 기재; 상기 기재에 형성된 그래핀 전극; 상기 그래핀 전극에 형성된 보호막; 상기 보호막에 형성된 절연막; 및 상기 절연막에 형성된 전극물질을 포함하는, 터치 패널을 제공한다.
본원의 제 2 측면은, 기재에 그래핀 전극을 형성하는 단계; 상기 그래핀 전극에 보호막을 형성하는 단계; 상기 보호막이 형성된 상기 그래핀 전극을 에칭하여 패턴을 형성하는 단계; 상기 패턴에 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막을 에칭하여 비아홀을 형성하는 단계; 및 상기 비아홀에 전극물질을 형성하는 단계를 포함하는, 터치 패널의 제조 방법을 제공한다.
본원의 터치 패널은, 종래의 ITO 전극 대신 우수한 전기적, 광학적, 기계적 성질을 지닌 그래핀 필름을 그래핀 전극을 사용함으로써, 우수한 효능 및 가격경쟁력이 있는 터치 패널을 제공할 수 있다. 또한, 그래핀 전극 상에 보호막을 형성하여, 비아홀의 형성시 그래핀 전극이 에칭되는 것을 방지할 수 있어, 터치 패널에서 그래핀 전극의 형성시의 문제점을 해결하였다.
도 1은 본원의 일 구현예에 따른 터치 스크린 패널의 단면도이다.
도 2는 본원의 일 구현예에 따른 터치 패널의 제조 과정을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본원의 일 구현예에 따른 터치 패널의 제조 과정을 나타낸 개략도이다.
도 4는 본원의 일 구현예에 따른 터치 패널의 평면도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 단면도(a), 및 비아홀의 SEM 이미지(b)를 나타낸 것이다.
도 6은 본원의 일 실시에 따른 터치 스크린 패널의 에칭 공정 후의 비아홀 이미지(a) 및 비아홀에서 측정된 라만 스펙트럼(b)을 나타낸 것이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 보호막 코팅 전(a) 및 후(b)의 그래핀 전기전도 특성을 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 또한, 본원 명세서 전체에서, “~ 하는 단계” 또는 “~의 단계”는 “~를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합들”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, “A 및/또는 B”의 기재는, “A, B, 또는, A 및 B”를 의미한다.
본원의 제 1 측면은, 기재; 상기 기재에 형성된 그래핀 전극; 상기 그래핀 전극에 형성된 보호막; 상기 보호막에 형성된 절연막; 및 상기 절연막에 형성된 전극물질을 포함하는, 터치 패널을 제공한다. 상기 터치 패널은, 단일층 정전용량 터치스크린 패널로서, 종래에는 ITO 다이아몬드 전극 패턴이 기재 상에 단일층으로 형성되었으나, 본원에서는 ITO 전극 대신 그래핀 필름을 기재 상에 형성하였다. 상기 패널의 X 축은 전극이 연결되어 있으며 Y 축은 상기 절연막을 에칭하여 비아(via)홀을 형성한 후, 그 위에 전극물질을 증착하여 연결된다. 그러나, 비아홀의 형성하기 위해 절연막을 에칭할 때, 그래핀 전극까지 에칭이 되는 문제가 발생하게 된다. 이에, 그래핀 전극 상에 보호막을 형성함으로써 절연막 에칭시에 그래핀 전극이 에칭되는 것을 방지할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 기재는 투명 기재이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 유리 또는 플라스틱 기재를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기재는 예를 들어, 광투과성의 유리 소재를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기재는 예를 들어, 광투과성의 유리 소재를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기재는 광투과성이면서 플랙서블한 고분자 소재를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 폴리에티렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트, 아크릴, 시클로 올레핀 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 보호막은 광경화성 또는 열경화성 고분자, 절연성 또는 전도성 고분자, 무기물 함유 고분자, 절연성 또는 전도성 무기물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 무기물 함유 고분자는, 예를 들어 F를 함유하는 고분자일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 절연성 고분자는 PMMA(Poly Methyl Methacrylate), P4VP(Poly 4-VinylPhenol), SBS(Polystyrene-block-polyisoprene-block-polystryrene), PVC(Polyvinychloride), PP(Polypropylene), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PC(Polycarbonate)/ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PE(Polyethylene), PET(Polyethylene Terephthalate), PBT(Polybuthylene Terephthalate), PPS(Polyphenylene Sulfide), PC(Poly cabonate), Nylon, LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene), XLPE(Cross-linked polyethylene), SBR(StyreneButadiene Rubber), BR(Butadiene Rubber), EPR(Ethylene Propylene Rubber), PU(Polyurethane), TEOS(Tetraorthosilicate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 전도성 고분자는 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylenedioxythiopene; PEDOT), 폴리스티렌설포네이트(polystyrenesulfonate; PSS), 폴리피롤, 폴리아세틸렌, 폴리(p-페닐렌)[Poly(p-phenylene)], 폴리(p-페닐렌 설파이드)[Poly(p-phenylene sulfide)], 폴리(p-페닐렌 비닐렌)[Poly(p-phenylene vinylene)], 폴리티오펜 폴리(티에닐렌 비닐렌)[(Polythiophene Poly(thienylene vinylene)), 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌테러프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 절연성 무기물은 SiO2, a-Si(amorphous silicon), SiC, Si3N4, LiF, BaF2, Ta2O5, Al2O3, MgO, ZrO2, HfO2, BaTiO3, BaZrO3, Y2O3, ZrSiO4 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 전도성 무기물은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(antimony-doped tin oxide), AZO(Al-doped zinc oxide), GZO(gallium-doped zinc oxide), IGZO(indium-gallium-zinc oxide), FTO(fluorine-doped tin oxide), ZnO, TiO2, SnO2, WO3, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 보호층은 롤투롤 코팅, 바코팅, 와이어 바 코팅, 스핀 코팅, 딥코팅, 캐스팅, 마이크로 그라비아 코팅, 그라비아 코팅, 롤 코팅, 침지 코팅, 분무 코팅, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 방법에 의해 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 보호막은 그래핀 전극의 전도도에 영향을 미치지 않을 정도의 두께로서, 약 1 nm 내지 약 1000 nm일 수 있으며, 예를 들어, 약 10 nm 내지 약 1000 nm, 약 20 nm 내지 약 1000 nm, 약 30 nm 내지 약 1000 nm, 약 40 nm 내지 약 1000 nm, 약 50 nm 내지 약 1000 nm, 약 60 nm 내지 약 1000 nm, 약 70 nm 내지 약 1000 nm, 약 80 nm 내지 약 1000 nm, 약 90 nm 내지 약 1000 nm, 약 100 nm 내지 약 1000 nm, 약 200 nm 내지 약 1000 nm, 약 300 nm 내지 약 1000 nm, 약 400 nm 내지 약 1000 nm, 약 1 nm 내지 약 900 nm, 약 1 nm 내지 약 800 nm, 약 1 nm 내지 약 700 nm, 약 1 nm 내지 약 600 nm, 약 1 nm 내지 약 500 nm, 약 1 nm 내지 약 400 nm, 약 1 nm 내지 약 300 nm, 약 1 nm 내지 약 200 nm 또는 약 1 nm 내지 약 100 nm 의 두께인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 보호막이 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 절연막은 SiO2, Al2O3, SiNx, ZrO, TiO2, 고분자, 또는 광경화성 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 광경화성 고분자는 자외선 또는 적외선으로 경화가 가능한 포토레지스터 계열의 고분자라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, SU8일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 절연막은 약 10 nm 내지 약 1000 nm, 예를 들어, 약 50 nm 내지 약 1000 nm, 약 100 nm 내지 약 1000 nm, 약 200 nm 내지 약 1000 nm, 약 300 nm 내지 약 1000 nm, 약 400 nm 내지 약 1000 nm, 약 500 nm 내지 약 1000 nm, 약 10 nm 내지 약 900 nm, 약 10 nm 내지 약 800 nm, 약 10 nm 내지 약 700 nm, 약 10 nm 내지 약 600 nm, 약 10 nm 내지 약 500 nm, 약 10 nm 내지 약 400 nm, 약 10 nm 내지 약 300 nm, 약 10 nm 내지 약 200 nm, 또는 약 10 nm 내지 약 100 nm의 두께일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 전극물질은 금속, 그래핀 또는 전도성 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 전극물질은 Al, Au, Mo, Ag, Cu 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로 선택된 금속을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 전극물질은 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylenedioxythiopene; PEDOT), 폴리스티렌설포네이트(polystyrenesulfonate; PSS), 폴리피롤, 폴리아세틸렌, 폴리(p-페닐렌)[Poly(p-phenylene)], 폴리(p-페닐렌 설파이드)[Poly(p-phenylene sulfide)], 폴리(p-페닐렌 비닐렌)[Poly(p-phenylene vinylene)], 폴리티오펜 폴리(티에닐렌 비닐렌)[(Polythiophene Poly(thienylene vinylene)), 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌테러프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 전극물질은 PEDOT 전도성 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 터치 패널은 다이아몬드, 사각형, 선형, 원형, 또는 물결형 전극 패턴일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 제 2 측면은, 기재에 그래핀 전극을 형성하는 단계; 상기 그래핀 전극에 보호막을 형성하는 단계; 상기 보호막이 형성된 상기 그래핀 전극을 에칭하여 패턴을 형성하는 단계; 상기 패턴에 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막을 에칭하여 비아홀을 형성하는 단계; 및 상기 비아홀에 전극물질을 형성하는 단계를 포함하는, 터치 패널의 제조 방법을 제공한다. 상기 터치 패널은, 단일층 정전용량 터치스크린 패널로서, 종래에는 ITO 다이아몬드 전극 패턴이 기재 상에 단일층으로 형성되었으나, 본원에서는 ITO 전극 대신 그래핀 필름을 기재 상에 형성하였다. 상기 패널의 X 축은 전극이 연결되어 있으며 Y 축은 상기 절연막을 에칭하여 비아(via)홀을 형성한 후, 그 위에 전극물질을 증착하여 연결된다. 그러나, 비아홀의 형성하기 위해 절연막을 에칭할 때, 그래핀 전극까지 에칭이 되는 문제가 발생하게 된다. 이에, 그래핀 전극 상에 보호막을 형성함으로써, 절연막 에칭시에 그래핀 전극이 에칭되는 것을 방지할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 기재는 투명 기재이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 유리 또는 플라스틱 기재를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기재는 예를 들어, 광투과성의 유리 소재를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기재는 예를 들어, 광투과성의 유리 소재를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기재는 광투과성이면서 플랙서블한 고분자 소재를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 폴리에티렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트, 아크릴, 시클로 올레핀 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 그래핀 전극을 형성하기 위해 사용되는 그래핀은 방법은 당업계에서 그래핀 성장을 위해 통상적으로 사용하는 방법에 의하여 특별히 제한 없이 제조될 수 있으며, 예를 들어, 화학기상증착법을 이용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 화학기상증착법은 고온 화학기상증착(Rapid Thermal Chemical Vapour Deposition; RTCVD), 유도결합플라즈마 화학기상증착(Inductively Coupled Plasma-Chemical Vapor Deposition; ICP-CVD), 저압 화학기상증착(Low Pressure Chemical Vapor Deposition; LPCVD), 상압 화학기상증착(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition; APCVD), 금속 유기화학기상증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD), 및 플라즈마 화학기상증착(Plasma-enhanced chemical vapor deposition; PECVD)을 포함할 수 있으나, 이제 제한되는 것은 아니다.
예시적 구현예들에서, 상기 그래핀은 화학 기상 증착법(CVD)에 의하여 성장된 것일 수 있으며, 이는 전이금속 촉매를 포함하는 그래핀 성장 지지체 호일 상에 형성된 것일 수 있다. 상기 그래핀은 전이금속 촉매를 포함하는 그래핀 성장 지지체 호일에 탄소 소스 및 열을 제공하여 상기 그래핀 성장 지지체 호일 상에 그래핀을 성장시킬 수 있으며, 상기 전이금속 촉매는 Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V 및 Zr, 및 스테인레스 스틸로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 탄소 소스는 일산화탄소, 에탄, 에틸렌, 에탄올, 아세틸렌, 프로판, 부탄, 부타디엔, 펜탄, 펜텐, 사이클로펜타디엔, 헥산, 사이클로헥산, 벤젠, 톨루엔 등과 같은 탄소 소스를 기상으로 공급하면서, 예를 들어, 300 내지 2000℃의 온도로 열처리하면 상기 탄소 소스에 존재하는 탄소 성분들이 결합하여 6각형의 판상 구조를 형성하면서 그래핀이 생성된다.
예시적 구현예들에서, 전이금속 촉매를 포함하는 그래핀 성장 지지체 호일 층만을 선택적으로 에칭하기 위해 에칭 용액을 사용할 수 있으며, 예를 들어, HF, BOE, Fe(NO3)3, (NH4)2S2O8 또는, 염화 철(Iron(III) Chloride, FeCl3)을 포함하는 용액일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 그래핀은 상압, 저압 또는 진공 하에서 그래핀을 성장시켜 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상압 조건 하에서 상기 공정을 수행하는 경우 헬륨(He) 등을 캐리어 가스로 사용함으로써 고온에서 무거운 아르곤(Ar)과의 충돌에 의해 야기되는 그래핀의 손상(damage)을 최소화시킬 수 있다. 또한 상압 조건 하에서 상기 공정을 수행하는 경우, 저비용으로 간단한 공정에 의하여 그래핀을 제조할 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 공정이 저압 또는 진공 조건에서 수행되는 경우, 수소(H2)를 분위기 가스로 사용하며, 온도를 올리면서 처리하여 주면 금속 촉매의 산화된 표면을 환원시킴으로써 고품질의 그래핀을 합성할 수 있다.
상기 언급한 방법에 의해 형성되는 그래핀은 횡방향 및/또는 종방향 길이가 약 1 mm 이상 내지 약 1000 m 에 이르는 대면적일 수 있으며, 상기 그래핀은 결함이 거의 없는 균질한 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 언급한 방법에 의해 제조되는 그래핀은 그래핀의 단일층 또는 복수층을 포함할 수 있으며, 상기 그래핀의 두께에 의해 상기 그래핀의 전기전 특성이 변할 수 있다. 비제한적 예로서, 상기 그래핀의 두께는 1 층 내지 100 층 범위에서 조절할 수 있다.
상기 그래핀은 기재 상에서 형성되어 본원의 터치 패널의 기재로 전사될 수 있으며, 또는, 상기 그래핀이 형성된 기재 자체를 상기 본원의 터치 패널의 기재에 부착 또는 랩핑(wrapping)하는 방법에 의하여 상기 그래핀 전극을 형성할 수 있다. 상기 기재의 형상은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 상기 기재는 호일(foil), 와이어(wire), 플래이트(plate), 튜브(tube), 또는 네트(net) 형태를 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 보호막은 광경화성 또는 열경화성 고분자, 절연성 또는 전도성 고분자, 무기물 함유 고분자, 절연성 또는 전도성 무기물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 무기물 함유 고분자는, 예를 들어 F를 함유하는 고분자일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 절연성 고분자는 PMMA(Poly Methyl Methacrylate), P4VP(Poly 4-VinylPhenol), SBS(Polystyrene-block-polyisoprene-block-polystryrene), PVC(Polyvinychloride), PP(Polypropylene), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PC(Polycarbonate)/ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PE(Polyethylene), PET(Polyethylene Terephthalate), PBT(Polybuthylene Terephthalate), PPS(Polyphenylene Sulfide), PC(Poly cabonate), Nylon, LDPE(Low Density Polyethylene), HDPE(High Density Polyethylene), XLPE(Cross-linked polyethylene), SBR(StyreneButadiene Rubber), BR(Butadiene Rubber), EPR(Ethylene Propylene Rubber), PU(Polyurethane), TEOS(Tetraorthosilicate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 전도성 고분자는 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylenedioxythiopene; PEDOT), 폴리스티렌설포네이트(polystyrenesulfonate; PSS), 폴리피롤, 폴리아세틸렌, 폴리(p-페닐렌)[Poly(p-phenylene)], 폴리(p-페닐렌 설파이드)[Poly(p-phenylene sulfide)], 폴리(p-페닐렌 비닐렌)[Poly(p-phenylene vinylene)], 폴리티오펜 폴리(티에닐렌 비닐렌)[(Polythiophene Poly(thienylene vinylene)), 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌테러프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 절연성 무기물은 SiO2, a-Si(amorphous silicon), SiC, Si3N4, LiF, BaF2, Ta2O5, Al2O3, MgO, ZrO2, HfO2, BaTiO3, BaZrO3, Y2O3, ZrSiO4 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 전도성 무기물은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(antimony-doped tin oxide), AZO(Al-doped zinc oxide), GZO(gallium-doped zinc oxide), IGZO(indium-gallium-zinc oxide), FTO(fluorine-doped tin oxide), ZnO, TiO2, SnO2, WO3, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 보호층은 롤투롤 코팅, 바코팅, 와이어 바 코팅, 스핀 코팅, 딥코팅, 캐스팅, 마이크로 그라비아 코팅, 그라비아 코팅, 롤 코팅, 침지 코팅, 분무 코팅, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 방법에 의해 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 보호막은 그래핀 전극의 전도도에 영향을 미치지 않을 정도의 두께로서, 약 1 nm 내지 약 1000 nm일 수 있으며, 예를 들어, 약 10 nm 내지 약 1000 nm, 약 20 nm 내지 약 1000 nm, 약 30 nm 내지 약 1000 nm, 약 40 nm 내지 약 1000 nm, 약 50 nm 내지 약 1000 nm, 약 60 nm 내지 약 1000 nm, 약 70 nm 내지 약 1000 nm, 약 80 nm 내지 약 1000 nm, 약 90 nm 내지 약 1000 nm, 약 100 nm 내지 약 1000 nm, 약 200 nm 내지 약 1000 nm, 약 300 nm 내지 약 1000 nm, 약 400 nm 내지 약 1000 nm, 약 1 nm 내지 약 900 nm, 약 1 nm 내지 약 800 nm, 약 1 nm 내지 약 700 nm, 약 1 nm 내지 약 600 nm, 약 1 nm 내지 약 500 nm, 약 1 nm 내지 약 400 nm, 약 1 nm 내지 약 300 nm, 약 1 nm 내지 약 200 nm 또는 약 1 nm 내지 약 100 nm 의 두께인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 보호막이 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 절연막은 SiO2, Al2O3, SiNx, ZrO, TiO2, 고분자, 또는 광경화성 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 광경화성 고분자는 자외선 또는 적외선으로 경화가 가능한 포토레지스터 계열의 고분자라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, SU8일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 절연막은 약 10 nm 내지 약 1000 nm, 예를 들어, 약 50 nm 내지 약 1000 nm, 약 100 nm 내지 약 1000 nm, 약 200 nm 내지 약 1000 nm, 약 300 nm 내지 약 1000 nm, 약 400 nm 내지 약 1000 nm, 약 500 nm 내지 약 1000 nm, 약 10 nm 내지 약 900 nm, 약 10 nm 내지 약 800 nm, 약 10 nm 내지 약 700 nm, 약 10 nm 내지 약 600 nm, 약 10 nm 내지 약 500 nm, 약 10 nm 내지 약 400 nm, 약 10 nm 내지 약 300 nm, 약 10 nm 내지 약 200 nm, 또는 약 10 nm 내지 약 100 nm의 두께일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 전극물질은 금속, 그래핀 또는 PEDOT 전도성 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 전극물질은 Al, Au, Mo, Ag, Cu 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로 선택된 금속을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 전극물질은 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리에틸렌디옥시티오펜(polyethylenedioxythiopene; PEDOT), 폴리스티렌설포네이트(polystyrenesulfonate; PSS), 폴리피롤, 폴리아세틸렌, 폴리(p-페닐렌)[Poly(p-phenylene)], 폴리(p-페닐렌 설파이드)[Poly(p-phenylene sulfide)], 폴리(p-페닐렌 비닐렌)[Poly(p-phenylene vinylene)], 폴리티오펜 폴리(티에닐렌 비닐렌)[(Polythiophene Poly(thienylene vinylene)), 폴리이미드, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에틸렌테러프탈레이트, 폴리에테르설폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 전극물질은, 예를 들어, PEDOT 전도성 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 터치 패널은 다이아몬드, 사각형, 선형, 원형, 또는 물결형 전극 패턴일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 비아홀을 형성하는 단계에서, 상기 보호막에 의해 그래핀 전극이 에칭되지 않는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 패턴은 산소, CF4, CHF3, NF3, CCl4, CCl2F2, C3F8, C2F6 플라즈마 에칭법에 의해 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 비아홀은 건식 식각법 또는 포토리소그래피에 의해 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 비아홀은 SF6, CF4 등의 에칭 가스로 절연막을 에칭하여 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본원의 터치 패널 및 그의 제조 방법에 대하여 구현예 및 실시예를 도면을 이용하여 자세히 설명한다. 그러나, 본원이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본원의 일 구현예에 따른 터치 스크린 패널의 단면도이고, 도 2는 본원의 일 구현예에 따른 터치 패널의 제조 과정을 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본원의 일 구현예에 따른 터치 패널은, 기재(110) 상에 그래핀 전극(120), 보호막(130), 절연막(140) 및 전극물질(150)을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본원의 일 구현예에 따른 터치 패널은, 기재(210)에 그래핀 전극(220)을 형성하는 단계; 상기 그래핀 전극(220)에 보호막(230)을 형성하는 단계; 상기 보호막(230)이 형성된 상기 그래핀 전극(220)을 에칭하여 패턴을 형성하는 단계; 상기 패턴에 절연막(240)을 형성하는 단계; 상기 절연막(240)을 에칭하여 비아홀(245)을 형성하는 단계; 및 상기 비아홀(245)에 전극물질(250)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 패널의 X 축은 전극이 연결되어 있으며 Y 축은 상기 절연막을 에칭하여 비아(via)홀을 형성한 후, 그 위에 전극물질을 증착하여 연결된다. 상기 그래핀 전극들(120)은 X 축 방향으로 배치되며, 도선들(미도시)을 통해 커넥터(미도시)에 전기적으로 연결된다.
예시적인 구현예에 있어서, 상기 기재(210)는 당업계에 알려진 투명 기재이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 유리 또는 플라스틱을 포함하는 투명기재일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기재는 예를 들어, 광투과성의 유리 소재를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 기재는 광투과성이면서 플랙서블한 고분자 소재를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 폴리에티렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트, 아크릴, 시클로 올레핀 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예식적인 구현예에 있어서, 상기 그래핀 전극(220)은 스터퍼링, 화학 기상 증착법 등을 사용하여 형성될 수 있으며, 예를 들어, 그래핀 성장을 위한 금속 촉매층에 탄소 소스 및 열을 제공하여 화학 기상 증착법에 의하여 상기 기재(210) 상에 성장된 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예시적인 구현예에 있어서, 상기 보호막(230)은 상기 그래핀 전극(220) 상에 형성되어, 상기 비아홀(245) 형성을 위한 상기 절연막(240)의 에칭시, 상기 그래핀 전극(220)이 에칭되지 않도록 보호하는 역할을 할 수 있다. 상기 보호막(230)은 광경화성 또는 열경화성 고분자, 절연성 또는 전도성 고분자, 무기물 함유 고분자, 절연성 또는 전도성 무기물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 보호막(230)은 그래핀 전극의 전도도에 영향을 미치지 않을 정도의 두께로서, 약 1 nm 내지 약 1000 nm일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적인 구현예에 있어서, 상기 보호막(230)이 형성된 상기 그래핀 전극(220)은 에칭되어 다이아몬드 전극 패턴으로 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 그래핀 전극(220)은 당업계에서 사용되는 에칭법이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 산소 플라즈마 에칭법에 의해 형성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 4는 본원의 일 구현예에 따른 터치 패널의 평면도를 나타낸 것으로, 상기 보호막이 형성된 상기 그래핀 전극이 단일층으로 다이아몬드 패턴(420)을 형성하여 단일층 정전용량 터치스크린 패널을 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예시적인 구현예에 있어서, 상기 패턴 상에 절연막(240)을 형성한 후, 에칭 가스를 이용하여 에칭하여 상기 비아홀(245)을 형성할 수 있다. 상기 절연막은 SiO2, Al2O3, SiNx, ZrO, TiO2, 고분자, 또는 광경화성 고분자를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 광경화성 고분자는 자외선 또는 적외선으로 경화가 가능한 포토레지스터 계열의 고분자라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, SU8일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3은 상기 절연막으로서 광경화성 고분자를 사용하여 터치 패널을 제조하는 과정을 나타낸 개략도이다. 기재(310)에 그래핀 전극(320) 형성한 후 상기 그래핀 전극에 보호막(330)을 형성한다. 상기 보호막(330)이 형성된 상기 그래핀 전극(320)을 에칭하여 패턴을 형성하고, 상기 패턴에 절연막(340)을 형성한다. 그런 다음, 상기 절연막(340) 상에 포토 마스크(350)를 위치시키고 자외선 또는 적외선을 조사하여 상기 절연막(340)을 노광시킨 후, 상기 노광된 절연막을 현상하여 비아홀(345)을 형성할 수 있다. 상기와 같이, 광경화성 고분자를 절연막으로 사용할 경우, 절연막 패턴, 식각 공정 등을 단순화시킬 수 있다.
상기 절연막은 약 10 nm 내지 약 1000 nm, 예를 들어, 약 50 nm 내지 약 1000 nm, 약 100 nm 내지 약 1000 nm, 약 200 nm 내지 약 1000 nm, 약 300 nm 내지 약 1000 nm, 약 400 nm 내지 약 1000 nm, 약 500 nm 내지 약 1000 nm, 약 10 nm 내지 약 900 nm, 약 10 nm 내지 약 800 nm, 약 10 nm 내지 약 700 nm, 약 10 nm 내지 약 600 nm, 약 10 nm 내지 약 500 nm, 약 10 nm 내지 약 400 nm, 약 10 nm 내지 약 300 nm, 약 10 nm 내지 약 200 nm, 또는 약 10 nm 내지 약 100 nm의 두께일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 에칭 가스는 SF6 또는 CF4를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 건식 식각법 또는 포토리소그래피로 상기 비아홀을 형성할 수 있다.
예시적인 구현예에 있어서, 상기 전극물질(250)이 상기 절연막(240) 및 상기 비아홀(245) 상에 금속 증착되어, 상기 터치 패널의 Y축 패턴의 전극이 연결되게 된다. 상기 전극물질(250)은 Al 또는 Au를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하, 본원에 대하여 실시예를 이용하여 좀 더 구체적으로 설명하지만, 본원이 이에 제한되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
실험예 1
Si/SiO2 기재 상에 그래핀 전극을 증착한 후 보호막으로서 P4PV 고분자를 코팅하였다. 상기 P4VP 고분자 보호막이 코팅된 그래핀 전극을 산소 플라즈마 에칭법으로 다이아몬드 패턴으로 에칭한 후, 상기 패턴 상에 절연막으로서 SiO2를 형성하였다. 상기 SiO2 절연막을 건식 에칭하여 비아홀을 형성하였다.
도 5는 본 실시예에 따른 터치 패널의 단면도(a) 및 비아홀의 SEM 이미지를 나타낸 것이다. 도 6은 에칭 공정 후의 비아홀의 이미지(a) 및 비아홀에서 측정된 라만 스펙트럼(b)을 나타내는 것으로, 라만 스펙트럼을 통해 그래핀의 전형적인 특성을 보이고 있음을 확인할 수 있었다. 도 7은 P4VP 고분자 보호막의 코팅 전(a) 및 후(b)의 전기전도 특성을 나타낸 그래프로서, 보호막 코팅 전 및 후에 유사한 전도도를 나타내고 있음을 확인할 수 있었다. 이는 비아홀 에칭시에 고분자 보호막에 의해 그래핀 전극이 에칭되지 않았음을 의미하는 것이다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110, 210, 310 : 기재
120, 220, 320 : 그래핀 전극
130, 230, 330 : 보호막
140, 240, 340, 440 : 절연막
245, 345, 450 : 비아홀
150, 250, 360 : 전극물질
420: 다이아몬드 패턴층

Claims (15)

  1. 기재;
    상기 기재에 형성된 그래핀 전극;
    상기 그래핀 전극에 형성된 보호막;
    상기 보호막에 형성된 절연막; 및
    상기 절연막에 형성된 전극물질
    을 포함하는, 터치 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호막은 광경화성 또는 열경화성 고분자, 절연성 또는 전도성 고분자, 무기물 함유 고분자, 절연성 또는 전도성 무기물, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 것인, 터치 패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호막은 1 nm 내지 1000 nm의 두께인 것인, 터치 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연막은 SiO2, Al2O3, SiNx, ZrO, TiO2, 또는 고분자를 포함하는 것인, 터치 패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극물질은 금속, 그래핀 또는 PEDOT(polyethylenedioxythiopene) 전도성 고분자를 포함하는 것인, 터치 패널.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 패널은 다이아몬드, 사각형, 선형, 원형, 또는 물결형 전극 패턴을 포함하는 것인, 터치 패널.
  7. 기재에 그래핀 전극을 형성하는 단계;
    상기 그래핀 전극에 보호막을 형성하는 단계;
    상기 보호막이 형성된 상기 그래핀 전극을 에칭하여 패턴을 형성하는 단계;
    상기 패턴에 절연막을 형성하는 단계;
    상기 절연막을 에칭하여 비아홀을 형성하는 단계; 및
    상기 비아홀에 전극물질을 형성하는 단계
    를 포함하는, 터치 패널의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보호막은 광경화성 또는 열경화성 고분자, 절연성 또는 전도성 고분자, 무기물 함유 고분자, 절연성 또는 전도성 무기물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 것인, 터치 패널의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 보호막은 1 nm 내지 1000 nm의 두께인 것인, 터치 패널의 제조 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 절연막은 SiO2, Al2O3, SiNx, ZrO, TiO2, 또는 고분자를 포함하는 것인, 터치 패널의 제조 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 전극물질은 금속, 그래핀, 또는 PEDOT 전도성 고분자를 포함하는 것인, 터치 패널의 제조 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 패턴은 다이아몬드, 사각형, 선형, 원형, 또는 물결형 패턴인 것인, 터치 패널의 제조 방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 비아홀을 형성하는 단계에서, 상기 보호막에 의해 상기 그래핀 전극이 에칭되지 않는 것인, 터치 패널의 제조 방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 패턴은 산소, CF4, CHF3, NF3, CCl4, CCl2F2, C3F8, 또는 C2F6 플라즈마 에칭법에 의해 형성되는 것인, 터치 패널의 제조 방법.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 비아홀은 건식 식각법 또는 포토리소그래피에 의해 형성되는 것인, 터치 패널의 제조 방법.
KR1020120054563A 2012-05-23 2012-05-23 터치 패널 및 이의 제조 방법 KR20130130913A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120054563A KR20130130913A (ko) 2012-05-23 2012-05-23 터치 패널 및 이의 제조 방법
US13/871,010 US20130313006A1 (en) 2012-05-23 2013-04-26 Touch panel and producing method of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120054563A KR20130130913A (ko) 2012-05-23 2012-05-23 터치 패널 및 이의 제조 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140065671A Division KR20140078593A (ko) 2014-05-30 2014-05-30 터치 패널 및 이의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130130913A true KR20130130913A (ko) 2013-12-03

Family

ID=49620706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120054563A KR20130130913A (ko) 2012-05-23 2012-05-23 터치 패널 및 이의 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20130313006A1 (ko)
KR (1) KR20130130913A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108990260A (zh) * 2018-09-21 2018-12-11 江西新正耀光学研究院有限公司 透光线路板结构、电路板及透光线路板制造方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104571762A (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 常州二维碳素科技有限公司 一种石墨烯触摸屏及其制作工艺
US20190114003A1 (en) * 2016-04-05 2019-04-18 3M Innovative Properties Company Nanowire contact pads with enhanced adhesion to metal interconnects
KR101960183B1 (ko) * 2017-09-07 2019-03-19 연세대학교 산학협력단 초박막 터치 패널 및 그 제조 방법
CN111258453A (zh) 2020-01-15 2020-06-09 京东方科技集团股份有限公司 一种触控面板、其制作方法及显示装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5515660B2 (ja) * 2009-11-13 2014-06-11 セイコーエプソン株式会社 半導体装置用基板の製造方法
US9098162B2 (en) * 2010-02-02 2015-08-04 Samsung Techwin Co., Ltd. Touch panel including graphene and method of manufacturing the same
US8541266B2 (en) * 2011-04-01 2013-09-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor device
JP6006975B2 (ja) * 2011-05-19 2016-10-12 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
KR101447738B1 (ko) * 2011-05-26 2014-10-06 엘지이노텍 주식회사 터치윈도우
KR20130026885A (ko) * 2011-09-06 2013-03-14 삼성전기주식회사 터치패널의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108990260A (zh) * 2018-09-21 2018-12-11 江西新正耀光学研究院有限公司 透光线路板结构、电路板及透光线路板制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20130313006A1 (en) 2013-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI678771B (zh) 電子元件封裝體以及顯示面板
KR101295664B1 (ko) 안정한 그래핀 필름 및 그의 제조 방법
Choi et al. Reduced water vapor transmission rate of graphene gas barrier films for flexible organic field-effect transistors
KR20130130913A (ko) 터치 패널 및 이의 제조 방법
Jiang et al. Flexible and transparent electrode of hybrid Ti3C2TX MXene–silver nanowires for high-performance quantum dot light-emitting diodes
Kwon et al. Organic/inorganic hybrid thin-film encapsulation using inkjet printing and PEALD for industrial large-area process suitability and flexible OLED application
Han et al. Highly conductive transparent and flexible electrodes including double-stacked thin metal films for transparent flexible electronics
EP3270408B1 (en) Thin film transistor, thin film transistor manufacturing method, and image display device using a thin film transistor
EP3210438A1 (en) Transparent heating device with graphene film
Ouyang et al. Photolithographic patterning of PEDOT: PSS with a silver interlayer and its application in organic light emitting diodes
Zhu et al. The application of single-layer graphene modified with solution-processed TiOx and PEDOT: PSS as a transparent conductive anode in organic light-emitting diodes
US20170222168A1 (en) Thin-film transistor and method of fabricating the same
US9693436B2 (en) Flexible displaying apparatus
Ji et al. Ultraflexible and high-performance multilayer transparent electrode based on ZnO/Ag/CuSCN
KR101299597B1 (ko) 유기 전계효과 트랜지스터 및 그의 제조 방법
Kim et al. Challenge beyond graphene: metal oxide/graphene/metal oxide electrodes for optoelectronic devices
JP2009246342A (ja) 電界効果型トランジスタ及びその製造方法並びに画像表示装置
KR20130080043A (ko) 투명 도전성 필름, 그 제조 방법, 전자 디바이스용 부재 및 전자 디바이스
KR20160130017A (ko) 투명전극의 제조방법 및 이로부터 제조된 투명전극
KR20140078593A (ko) 터치 패널 및 이의 제조 방법
CN110088714A (zh) 带载体薄膜的透明导电性薄膜及使用其的触摸面板
KR20110090134A (ko) 터치 패널 및 이의 제조 방법
Sharma et al. Optical and electrical investigations of rubbing assisted few-layer graphene thin film for feasibility of flexible electrode
KR101675794B1 (ko) 터치 패널의 제조 방법
JP2016018715A (ja) 透明導電膜構造、及び透明導電膜構造の形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
A107 Divisional application of patent