KR20140022501A - 터치 스크린 패널의 전극 형성방법 및 그러한 방법으로 형성된 전극을 갖는 터치 스크린 패널 - Google Patents

터치 스크린 패널의 전극 형성방법 및 그러한 방법으로 형성된 전극을 갖는 터치 스크린 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식각 공정 없이 간단한 공정으로 전극 패턴을 형성할 수 있는 터치 스크린 패널의 전극 형성방법에 관한 것으로, 본 발명의 터치 스크린 패널 전극 형성방법은, (a) 기판을 준비하는 단계; (b) 상기 기판의 상면에 레지스터층을 형성하는 단계; (c) 상기 레지스터층을 노광 및 현상하여 전극 패턴을 형성하는 단계; (d) 상기 전극 패턴을 따라 전극 박막을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 기판으로부터 상기 레지스터층을 박리하는 단계;를 포함한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 전극 패터닝을 위한 식각 공정이 생략되어 식각률 차이에 따른 제품 불량을 방지하고, 공정 수를 줄여 제조 공정을 단순화시키고 비용을 절감할 수 있으며, 식각액에 의한 작업자의 건강 문제와 폐액 처리 문제를 방지할 수 있다.

Description

터치 스크린 패널의 전극 형성방법 및 그러한 방법으로 형성된 전극을 갖는 터치 스크린 패널{Manufacturing Method for Electrode pattern and Touch Screen using the Same}
본 발명은 터치 스크린 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식각 공정 없이 간단한 공정으로 전극 패턴을 형성할 수 있는 터치 스크린 패널의 전극 형성방법에 관한 것이다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있다. 여기서 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 접촉에 의하여 도전성 센서 전극이 주변의 다른 센서 전극 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉 위치를 전기적 신호로 변환한다.
도 1은 정전용량 방식의 터치 스크린 패널의 일반적인 전극 구조를 나타낸 평면도이고, 도 2는 종래의 기술에 따른 터치 스크린 패널의 전극 형성 과정을 도시한 공정도이다. 터치 스크린 패널은 도 1에 도시된 바와 같이, 유리 또는 필름을 이용한 기판(1) 중앙부의 표시영역(A) 상에는 다수의 센서 전극(2a)이 x, y 방향으로 형성되고, 기판(1) 가장자리의 비표시영역(B)에는 FPC가 접속되기 위한 패드부(3)와 각 센서 전극(2a)을 패드부(3)로 연결하는 리드전극(2b)이 형성된다.
종래의 기술에 따른 전극 형성은 주로 포토 리소그라피(Photolithography) 공정을 이용한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 포토 리소그라피 공정을 이용한 전극 형성은 먼저, 스퍼터링 공정으로 기판(1) 상에 전극(2) 막을 형성하고(a), 전극 상면에 포토 레지스터(5)를 도포하며(b), 마스크(6)를 이용하여 포토 레지스터를 노광 및 현상하여 전극(2)을 노출시킨다(c,d). 노출된 전극(2)은 에칭으로 제거하여 전극(2) 패턴을 형성하고(e), 전극(2) 상면의 나머지 포토 레지스터(5)를 박리하여 제거함으로써(f), 최종적으로 전극(2) 패턴을 완성하게 된다.
종래의 기술에 따른 전극 형성 과정은 (a) 진공박막 증착 후, (b) 레지스터 도포, (c) 노광, (d) 현상, (e) 에칭 및 (f) 박리 공정으로 이루어져, 많은 공정 수가 요구되고, 이로 인하여 공정이 복잡해지고 공정 비용이 상승하는 문제점이 있다.
또한, 전극을 패터닝하기 위하여 식각 공정이 반드시 수행되어야 하는데, 증착된 전극 박막의 조밀도 차이에 의하여 위치별로 식각률(etching rate)이 달라지게 된다. 식각률에 따라 전극 박막의 식각이 불충분하게 이루어지거나 과하게 이루어지는 부분이 발생되고, 이에 따라 제품의 불량이 발생할 우려가 높아진다.
또한, 식각 공정에서 강 산성 용액을 식각액으로 사용함으로써, 작업자의 건강을 위협할뿐만 아니라 공정 후의 폐액 처리 방법과 비용도 심각한 문제가 되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 터치 스크린 패널 제조에 있어서, 전극 형성을 위한 공정 수를 줄여 제조 공정을 단순화시키고 비용을 절감할 수 있는 터치 스크린 패널 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 전극 형성 공정에서 전극 패터닝을 위한 식각 공정을 생략함으로써, 식각률 차이에 따른 제품 불량을 방지하고, 작업자의 건강 문제와 폐액 처리 문제가 발생하지 않는 터치 스크린 패널 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 스크린 패널의 전극 형성방법은, (a) 기판을 준비하는 단계; (b) 상기 기판의 상면에 레지스터층을 형성하는 단계; (c) 상기 레지스터층을 노광 및 현상하여 전극 패턴을 형성하는 단계; (d) 상기 전극 패턴을 따라 전극 박막을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 기판으로부터 상기 레지스터층을 박리하는 단계;를 포함한다.
여기서, 상기 레지스터는 드라이 필름 레지스터(Dry Film Resistor) 또는 포토 레지스터(Photo Resistor)가 이용될 수 있다.
또한, 상기 기판의 동일한 면에 상기 (b) 내지 (e) 단계를 반복하여, 센서 전극 및 리드 전극을 별도의 공정으로 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 터치 스크린 패널은 기판의 적어도 일 면에 상기와 같은 과정으로 형성된 전극을 갖는다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 터치 스크린 패널 제조에 있어서, 전극 패터닝을 위한 식각 공정이 생략되어 식각률 차이에 따른 제품 불량을 방지하고, 공정 수를 줄여 제조 공정을 단순화시키고 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 식각액에 의한 작업자의 건강 문제와 폐액 처리 문제를 방지할 수 있다.
특히, 종래의 기술에 따른 터치 스크린 패널의 전극 형성에서 전극 재료가 메탈 합금 또는 멀티층으로 형성된 메탈 전극일 경우에는 식각 공정 조건을 확립하기가 상당히 어렵고, 미세 패턴 구현시 핀홀 등에 의하여 단선이 발생할 가능성이 높으며, 조밀도 차이에 의한 식각률 제어가 어려운 문제가 있었으나, 본 발명을 통하여 불량 방지, 공정 수 감소, 미세 패턴 제어 등이 가능해진다.
도 1은 정전용량 방식의 터치 스크린 패널의 일반적인 전극 구조를 나타낸 평면도,
도 2는 종래의 기술에 따른 터치 스크린 패널의 전극 형성 과정을 도시한 공정도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 전극 형성 과정을 도시한 공정도, 및
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 전극 형성 과정을 나타낸 공정도이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 전극 형성 과정을 도시한 공정도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치 패널의 전극 형성 과정은 레지스터 층을 형성하여 노광 및 현상으로 전극 패턴을 형성 후, 전극 패턴에 박막의 전극을 증착하는 과정으로 이루어진다.
이를 구체저으로 살펴보면, (a)와 같이 베이스 기판(11) 상에 레지스터층(12)이 형성이 형성된다. 기판(11)으로는 PET 필름과 같은 투명 재질의 수지 필름이 이용될 수 있다. 또한, 레지스터층(12)은 드라이 필름 레지스터(Dry Film Resistor : DFR)나 포토 레지스터(Photo Resistor : PR) 등의 감광 물질이 이용될 수 있으며, 인쇄나 코팅 등의 방법으로 도포된다.
그리고, 전극 형상의 패턴을 갖는 마스크(13)를 이용하여 전극 패턴을 형성하는데, (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 레지스터층(12) 상부에 마스크(13)를 준비하여 노광 및 현상으로 레지스터층(12)을 패턴닝 한다. 이러한 레지스터층(12)의 노광 및 현상으로 (c)에 도시된 바와 같이 베이스 기판(11)의 상면에 전극 패턴(14)이 직접 형성된다.
전극 패턴(14) 형성 후, (d)와 같이 베이스 기판(11)의 노출 면과 레지스터층(12) 상면에 박막의 전극(15)을 증착한다. 이러한 전극(15)은 ITO 투명 전극의 센서 전극이나 도전성 금속 전극의 리드 전극이 될 수 있으며, 스크린 프린팅법으로도 형성될 수 있다.
전극 증착 후, (e)에 도시된 바와 같이, 박리 공정으로 레지스터층(12)을 제거하여 베이스 기판(11) 상에 최종적인 전극(15)을 형성한다.
그리고, 도시되지는 않았지만 상기와 같은 과정으로 베이스 기판 상에 전극을 형성하고, 블랙매트릭스층 형성, 셀 단위의 커팅, 윈도우 패널 합지 및 FPCB 커넥터를 연결하는 과정으로 터치 스크린 패널을 제조하는 공정이 진행된다.
상기와 같은 공정으로 이루어지는 본 발명의 터치 패널 제조방법은, 전극 패턴을 형성하기 위하여 수행되는 식각 공정이 제거됨으로써, 전극 형성 공정을 단순화시키며, 강산성의 식각액 사용에 따는 작업자의 위험 부담과 식각 후 폐액의 처리에 대한 부담이 없어진다. 또한, 레지스터층을 이용한 노광 및 현상 공정으로 패턴을 형성함으로써, 식각률 차이에 의한 불량 문제가 발생하지 않는다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 전극 형성 과정은 다양한 구조의 터치 스크린 패널에 적용될 수 있다. 일 예로, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 스크린 패널의 전극 형성 과정을 도시한 공정도로서, 기판(11) 중앙부의 투명 센서 전극(15a)을 먼저 형성한 후 기판(11) 가장자리부의 불투명 리드 전극(15b)을 추가로 형성하는 과정을 나타낸 도면이다.
구체적으로 살펴보면, (a)에 도시된 바와 같이, 도 3의 공정으로 베이스 기판(11)의 중앙부에 센서 전극(15a)을 먼저 형성한다. 센서 전극(15a) 형성 후 리드 전극(15b)을 형성하는 과정은 센서 전극(15a)을 형성하는 과정과 동일하게 이루어진다. 이때, (b)와 같이 센서 전극(15a)에 보호층(16)을 형성할 수 있다. 보호층(16)은 리드 전극(15b)을 형성하는 과정에서 센서 전극(15a)이 손상되는 것을 방지한다.
보호층 형성 후, (c) 내지 (e)와 같이 마스크(13)를 이용한 노광 및 현상으로 베이스 기판(11)의 가장자리부에 전극 패턴(14)을 형성하고, (f) 및 (g)와 같이 증착 및 박리 공정으로 리드 전극(15b)을 형성하고, 최종적으로 보호층(16)을 제거하여 센서 전극(15a)을 노출시킴으로써, 베이스 기판(11)의 상면에 센서 전극(15a)과 리드 전극(15b)을 형성하게 된다.
본 발명의 전극 형성 공정은 도 4의 실시예에서와 같이 기판의 일 면에 서로 다른 종류의 다수의 전극을 형성하는 경우에도 적용될 수 있다. 또한, GF 구조뿐만 아니라, GF2, GFF 등 다양한 구조의 터치 패널에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 전극 형성 공정은 기판의 일 면 또는 양 면에 전극이 형성되는 구조에 적용될 수 있으며, 동일 면에 X 방향 및 Y 방향의 한 쌍의 센서 전극이 형성되는 구조와 동일 면에 투명 센서 전극 및 불투명 리드 전극이 형성되는 구조에도 모두 적용이 가능하다.
이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
11 : 기판 12 : 레지스터층
13 : 마스크 14 : 전극 패턴
15a : 센서 전극 15b : 리드 전극
15 : 전극 16 : 보호층

Claims (4)

  1. (a) 기판을 준비하는 단계;
    (b) 상기 기판의 상면에 레지스터층을 형성하는 단계;
    (c) 상기 레지스터층을 노광 및 현상하여 전극 패턴을 형성하는 단계;
    (d) 상기 전극 패턴을 따라 전극 박막을 형성하는 단계;
    (e) 상기 기판으로부터 상기 레지스터층을 박리하는 단계;를 포함하는 터치 스크린 패널 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레지스터는,
    드라이 필름 레지스터(Dry Film Resistor) 또는 포토 레지스터(Photo Resistor)인 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판의 동일한 면에 상기 (b) 내지 (e) 단계를 반복하여,
    센서 전극 및 리드 전극을 별도의 공정으로 형성하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 패널 제조방법.
  4. 기판의 적어도 일 면에 센서 전극 및 리드 전극을 갖는 터치 스크린 패널에 있어서,
    상기 제1항 또는 제2항의 방법으로 형성된 전극을 포함하는 터치 스크린 패널.
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CN114489367A (zh) * 2020-11-13 2022-05-13 瀚宇彩晶股份有限公司 电子装置与其制造方法

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